一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法与流程

1.本发明涉及到半导体技术领域，尤其涉及到一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法。


背景技术：

2.在硅晶圆的制造过程中，从单晶铸块的状态被薄切的晶圆一般经过倒角加工及研磨加工而进行平坦化。此时，在晶圆表面、背面形成上述加工所造成的大小不一的刮痕或加工扭曲，这些刮痕或加工扭曲如果在后工序中明显化则可能成为严重的质量问题。因此，通常会对晶圆表面进行蚀刻处理，以去除这些刮痕或加工扭曲。
3.现有技术中是通过直接向晶圆的表面喷射酸蚀刻液进行蚀刻，然而这种蚀刻方式对于具有台阶结构的晶圆而言，难以将酸蚀刻液全面覆盖在晶圆的表面，会影响蚀刻效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法，用于解决上述技术问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法，所述晶圆的上表面的边缘具有台阶面，所述台阶面包括相互连接的水平台阶面和竖直台阶面，包括：
7.s1、控制所述晶圆旋转，通过第一喷头将酸蚀刻液喷在所述晶圆的上表面，并驱动所述第一喷头呈弧形往复摆动，同时向所述晶圆的上表面中心位置以及边缘区域喷射热气流；
8.s2、通过第二喷头将酸蚀刻液喷在所述水平台阶面，并控制所述第二喷头沿所述晶圆的边缘方向往复摆动；
9.s3、通过第三喷头将酸蚀刻液倾斜喷射在所述竖直台阶面上。
10.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第一喷头的摆动角度为60～80
°
。
11.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第二喷头的摆动角度为30～90
°
。
12.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第一喷头的轴线与所述晶圆的上表面垂直。
13.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第二喷头的轴线与所述水平台阶面垂直。
14.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第三喷头的轴线指向所述水平台阶面与所述竖直台阶面之间的夹角处。
15.上述技术方案具有如下优点或有益效果：
16.本发明中，在晶圆进行蚀刻时向晶圆的表面以及边缘位置通入热气流，实现加温动作，且通过第一喷头、第二喷头的摆动以及第三喷头的倾斜角度，能够使得酸蚀刻液充分的覆盖在晶圆的表面以及台阶面上，能够提高蚀刻效果。
附图说明
17.图1是本发明中梯度结构的晶圆的蚀刻方法的流程图；
18.图2是本发明中的晶圆清洗的结构示意图。
19.图中：1、晶圆承载平台；2、第一喷头；3、第二喷头；4、第三喷头；5、晶圆。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
22.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.图1是本发明中梯度结构的晶圆的蚀刻方法的流程图；图2是本发明中的晶圆清洗的结构示意图，请参见图1至图2所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法，所述晶圆5的上表面的边缘具有台阶面，所述台阶面包括相互连接的水平台阶面和竖直台阶面，包括：
24.s1、控制所述晶圆5旋转，通过第一喷头2将酸蚀刻液喷在所述晶圆5的上表面，并驱动所述第一喷头2呈弧形往复摆动，同时向所述晶圆5的上表面中心位置以及边缘区域喷射热气流；本实施例中，晶圆5的下表面为平面，晶圆5的下表面可通过第四喷头喷射酸蚀刻液喷进行蚀刻。晶圆5的下表面的中心位置也通入热气流进行加温动作，能够加快酸蚀刻液的反应速率，使得蚀刻更加快速、充分。
25.s2、通过第二喷头3将酸蚀刻液喷在所述水平台阶面，并控制所述第二喷头3沿所述晶圆5的边缘方向往复摆动；
26.s3、通过第三喷头4将酸蚀刻液倾斜喷射在所述竖直台阶面上。本实施例中，如图2所示，晶圆5通过非接触式的夹持方式移动至晶圆承载平台1上，然后通过晶圆承载平台1控制晶圆5旋转，第一喷头2喷射的酸蚀刻液覆盖在晶圆5的表面并配合晶圆5的旋转，使得酸蚀刻液沿晶圆5的上表面向四周流动，并沿竖直台阶面流向水平台阶面，然后在晶圆5的边缘汇聚，其次并通过第二喷头3向晶圆5的水平台阶面喷射酸蚀刻液，第三喷头4向晶圆5的竖直台阶面喷射酸蚀刻液，能够使得晶圆5的上表面以及边缘区域完全覆盖酸蚀刻液，同时并通过加入热气流进行温度的控制，能够加快酸蚀刻液的反应，达到提高蚀刻效果。
27.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第一喷头2的摆动角度为60～80
°
。本实施例中，第一喷头2沿晶圆5的直径方向往复摆动，且摆动的角度优选为60
°
。
28.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第二喷头3的摆动角度为30～90
°
。本实施例中，第二喷头3的沿着晶圆5的边缘方向移动，呈圆弧形，且摆动的角度优选为80
°
。
29.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第一喷头2的轴线与所述晶圆5的上表面垂直。
30.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第二喷头3的轴线与所述水平台阶面垂直。
31.进一步，作为一种较佳的实施方式，所述第三喷头4的轴线指向所述水平台阶面与所述竖直台阶面之间的夹角处。本实施例中，第三喷头4的轴向与水平台阶面和竖直台阶面之间的连线相交，通过控制第三喷头4的口径，实现酸蚀刻液喷射角度范围的控制，使得酸蚀刻液可以完全覆盖在竖直台阶面以及部分的水平台阶面，边缘实现对晶圆5的台阶面的无死角蚀刻。
32.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法，所述晶圆的上表面的边缘具有台阶面，所述台阶面包括相互连接的水平台阶面和竖直台阶面，其特征在于，包括：s1、控制所述晶圆旋转，通过第一喷头将酸蚀刻液喷在所述晶圆的上表面，并驱动所述第一喷头呈弧形往复摆动，同时向所述晶圆的上表面中心位置以及边缘区域喷射热气流；s2、通过第二喷头将酸蚀刻液喷在所述水平台阶面，并控制所述第二喷头沿所述晶圆的边缘方向往复摆动；s3、通过第三喷头将酸蚀刻液倾斜喷射在所述竖直台阶面上。2.如权利要求1所述的梯度结构的晶圆的蚀刻方法，其特征在于，所述第一喷头的摆动角度为60～80
°
。3.如权利要求1所述的梯度结构的晶圆的蚀刻方法，其特征在于，所述第二喷头的摆动角度为30～90
°
。4.如权利要求1所述的梯度结构的晶圆的蚀刻方法，其特征在于，所述第一喷头的轴线与所述晶圆的上表面垂直。5.如权利要求1所述的梯度结构的晶圆的蚀刻方法，其特征在于，所述第二喷头的轴线与所述水平台阶面垂直。6.如权利要求1所述的梯度结构的晶圆的蚀刻方法，其特征在于，所述第三喷头的轴线指向所述水平台阶面与所述竖直台阶面之间的夹角处。

技术总结
本发明公开了一种梯度结构的晶圆的蚀刻方法，涉及到半导体技术领域，包括：S1、控制晶圆旋转，通过第一喷头将酸蚀刻液喷在晶圆的上表面，并驱动第一喷头呈弧形往复摆动，同时向晶圆的上表面中心位置以及边缘区域喷射热气流；S2、通过第二喷头将酸蚀刻液喷在水平台阶面，并控制第二喷头沿晶圆的边缘方向往复摆动；S3、通过第三喷头将酸蚀刻液倾斜喷射在竖直台阶面上。本发明中，在晶圆进行蚀刻时向晶圆的表面以及边缘位置通入热气流，实现加温动作，且通过第一喷头、第二喷头的摆动以及第三喷头的倾斜角度，能够使得酸蚀刻液充分的覆盖在晶圆的表面以及台阶面上，能够提高蚀刻效果。果。果。


技术研发人员：廖世保 徐铭 邓信甫
受保护的技术使用者：至微半导体（上海）有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/29