旋转晶圆设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种旋转晶圆设备，控制晶圆的蚀刻速率均匀性，包含有：蚀刻槽；至少两个导管，位于所述刻蚀槽内，所述导管内部传输蚀刻液，所述导管上设有复数个与所述导管内部相连通的喷孔，以使得所述刻蚀液经由所述喷孔喷出；至少两个滚轮轴，位于两个所述导管的中间，且所述滚轮轴轴径平行位于所述蚀刻槽底侧；轴承，与所述滚轮轴的两端分别连接；以及至少一个马达，所述马达经由传动带连接所述轴承。在喷孔喷出蚀刻液同时旋转该晶圆，使所述晶圆面内刻蚀非均匀度降低。

【技术实现步骤摘要】
旋转晶圆设备
本技术涉及一种晶圆设备，尤其涉及一种控制晶圆的蚀刻速率均匀性的旋转晶圆设备。
技术介绍
蚀刻速率是测量物质从晶圆表面被移除的速率，其中Δd为蚀刻厚度变化埃t为蚀刻时间，例如每分钟(min)。此外，蚀刻非均匀性(Non-uniformity,NU)可由下列方程式计算，所称蚀刻的非均匀性NU(％)＝(Emax-Emin)/(2Eave)×100％。其中Emax为量测最大蚀刻速率，Emin为量测最小蚀刻速率，Eave为平均蚀刻速率。蚀刻非均匀性(Non-uniformity,NU)的值越小，代表晶圆表面任一点的蚀刻速率越接近平均蚀刻速率。在现有技术中，使用蚀刻槽来容置整批复数个晶圆，晶圆固定于蚀刻槽内。蚀刻液体是利用化学溶液溶解晶圆表面的材料，蚀刻液体在晶圆上不均匀的分布，会产生整批复数个晶圆的非均匀性较大，间接造成非均匀性的不良。特别是针对微机电(MEMS)的麦克风产品的集成电路，生产出的整批晶圆，良率以及品质无法控制在同一标准值内。因此，为解决现有技术的问题，有必要提出一种新的控制晶圆的蚀刻速率均匀性的旋转晶圆设备。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种旋转晶圆设备，控制晶圆的蚀刻速率均匀性，所述旋转晶圆设备包含有：蚀刻槽；至少两个导管，所述导管位于所述刻蚀槽内，所述导管内部传输蚀刻液，所述导管上设有复数个与所述导管内部相连通的喷孔，以使得所述刻蚀液经由所述喷孔喷出；至少两个滚轮轴，所述两滚轮轴位于所述导管的中间，且所述滚轮轴平行位于所述蚀刻槽底侧；轴承，与所述滚轮轴的两端分别连接；以及至少一个马达，所述马达经由传动带连接所述轴承。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还具有：复数个所述喷孔沿所述导管的轴向均匀分布，所述喷孔朝向与所述导管轴向相垂直。在一实施例中，所述滚轮轴上设有至少一个卡槽，所述卡槽自所述滚轮轴外侧向所述滚轮轴内延伸的方向与所述滚轮轴的轴向相垂直，所述卡槽沿所述滚轮轴的轴向均匀分布。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还具有：凹槽，所述凹槽位于所述蚀刻槽底侧，所述滚轮轴位于所述凹槽内，且所述导管位于所述凹槽两侧的所述刻蚀槽底部。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还具有：至少一个泵，所述泵连接所述导管与刻蚀液源，所述泵开启时向所述导管内输送所述刻蚀液。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还包括第一控制器，与所述泵相连接，所述第一控制器控制所述泵的开启或关闭。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还具有：马达传感器，侦测并传送控制讯号，控制所述马达关闭或开启。在一实施例中，所述旋转晶圆设备还包括第二控制器，与所述马达传感器相连接，所述第二控制器经由所述马达传感器控制所述马达的开启或关闭。本技术提供一种旋转晶圆设备，使用所述马达开启，来传动所述晶圆，同时将泵开启，使所述喷孔喷出的所述蚀刻液，因为在所述晶圆旋转状况下，所述蚀刻液会较混合充分，达到均匀分布于晶圆表面的目的，晶圆表面的任一点的蚀刻速率会接近平均蚀刻速率，因此，本技术的泵开启、晶圆旋转下结构，能具体提供晶圆非均匀性NU(％)的较小值，并进一步提高晶圆生产的品质和良率。附图说明图1为一种直接将晶圆浸没于刻蚀槽内的蚀刻量分布图。图2A为一种旋转晶圆设备的无旋转晶圆示意图。图2B为一种旋转晶圆设备的的无旋转晶圆蚀刻量分布图。图3A为本技术旋转晶圆设备的立体图。图3B为本技术旋转晶圆设备的前视图的结构图。图4为本技术旋转晶圆设备的侧视图的结构。图5A为本技术泵开启、晶圆旋转下示意图。图5B为本技术泵开启、晶圆旋转下蚀刻量分布图。图6为本技术在13个量测点下非均匀度的统计图。图7为本技术在49个量测点下非均匀度的统计图。组件标号说明1第1量测点2第2量测点3第3量测点4第4量测点5第5量测点6第6量测点7第7量测点8第8量测点9第9量测点10第10量测点11第11量测点12第12量测点13第13量测点14晶圆15滚轮轴16轴承17传动带18马达传感器19马达20蚀刻液的流动方向21最大值22最小值23中位数24平均值25四分位数31蚀刻量值表41非旋转区42旋转区43泵开启一区44泵关闭区45泵开启二区46泵开启三区51蚀刻槽52导管53喷孔54泵55卡槽56凹槽57第一控制器58第二控制器具体实施方式以下藉由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易的了解本技术的其它优点与功效。请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。如图1所示，是一种旋转晶圆设备对晶圆进行刻蚀工艺时直接将晶圆浸没于刻蚀槽内，而没有设置有喷孔的导管喷射刻蚀液下，此时刻蚀效果的蚀刻量图，如图1所示，其中，纵轴是Y轴66，纵轴是X轴99，Y轴和X轴交叉点是原点，即是晶圆14的圆心，第1量测点1位于圆心位置，正向轴的值由0至晶圆14半径为95单位，负向轴的值由由0至晶圆14半径为-95单位,不同颜色代表不同的蚀刻量。第2量测点2位置，量侧的蚀刻量较浅。第10量测点10以及第12量测点12，所量侧的蚀刻量较深。整个晶圆14中，第2量测点2位置是蚀刻量较差的量测点(weakpoint)。由第1量测点1到第13量测点13的蚀刻量不同，晶圆下半部蚀刻量较深，晶圆上半部蚀刻量较浅，因此蚀刻速率也不同，不同颜色代表不同得蚀刻量。此时，所述晶圆14的面内刻蚀速率均匀性呈上下半圆分布，上半晶圆的刻蚀量较浅。这是由于在作业流程中，所述晶圆14从上往下浸没于盛有刻蚀液体的刻蚀槽中的，所述晶圆14的下半部分最先进入刻蚀槽，刻蚀完成后所述晶圆14离开刻蚀槽时，其下半部分也是最后从刻蚀槽中出来的。因此，所述晶圆14的下半部分在刻蚀槽中的时间更长，其刻蚀速率也会比所述晶圆14的上半部分更快。由于泵54关闭(pumpoff)，蚀刻液停止喷出，上述效应对于晶圆面内刻蚀速率均匀性的影响起主要作用，图1可知晶圆面内，刻蚀速率均匀性也较差，会产生非均匀性NU(％)的过大差异。另一旋转晶圆设备对晶圆进行刻蚀工艺如图2A所示，旋转晶圆设备是有设置有喷孔的导管喷射刻蚀液下，但不旋转芯圆14，蚀刻效果的蚀刻量图，如图2B所示。纵轴是Y轴66，纵轴是X轴99，Y轴和X轴交叉点是原点，即是晶圆14的圆心，第1量测点1位于圆心位置，正向轴的值由0至晶圆14半径为95单位，负向轴的值由由0至晶圆14半径为-95单位,不同颜色代表不同的蚀刻量。图2A所示，在马达19关闭，晶圆14停止旋转、以及所述泵54开启(pumpon)的情况下，其中，所述喷孔53喷出的所述蚀刻液流动方向，是由所述晶圆14的底侧两端喷孔53朝向所述晶圆14的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转晶圆设备，控制晶圆的蚀刻速率均匀性，其特征在于，所述旋转晶圆设备包含有：蚀刻槽；至少两个导管，所述导管位于所述刻蚀槽内，所述导管内部传输蚀刻液，所述导管上设有复数个与所述导管内部相连通的喷孔，以使得所述刻蚀液经由所述喷孔喷出；至少两个滚轮轴，所述滚轮轴位于所述导管的中间，且所述滚轮轴平行位于所述蚀刻槽底侧；轴承，与所述滚轮轴的两端分别连接；以及至少一个马达，所述马达经由传动带连接所述轴承。

【技术特征摘要】
1.一种旋转晶圆设备，控制晶圆的蚀刻速率均匀性，其特征在于，所述旋转晶圆设备包含有：蚀刻槽；至少两个导管，所述导管位于所述刻蚀槽内，所述导管内部传输蚀刻液，所述导管上设有复数个与所述导管内部相连通的喷孔，以使得所述刻蚀液经由所述喷孔喷出；至少两个滚轮轴，所述滚轮轴位于所述导管的中间，且所述滚轮轴平行位于所述蚀刻槽底侧；轴承，与所述滚轮轴的两端分别连接；以及至少一个马达，所述马达经由传动带连接所述轴承。2.根据权利要求1所述的旋转晶圆设备，其特征在于，复数个所述喷孔沿所述导管的轴向均匀分布，所述喷孔朝向与所述导管轴向相垂直。3.根据权利要求1所述的旋转晶圆设备，其特征在于，所述滚轮轴上设有至少一个卡槽，所述卡槽自所述滚轮轴外侧向所述滚轮轴内延伸的方向与所述滚轮轴的轴向相垂直，所述卡槽沿所述滚轮轴的轴向均匀分布。4.根据权利要求1所述旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘越，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11