改善晶圆边缘缺陷的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及薄膜沉积领域，具体涉及一种改善晶圆边缘缺陷的装置，该装置包括一用于放置晶圆的基座，基座边缘环绕设有吹气孔；在将晶圆放置在基座上进行薄膜沉积工艺时，通过吹气孔向晶圆边缘吹扫气体，以改善晶圆边缘表面薄膜厚度的均匀性，减少了由于晶圆边缘厚度过厚从而容易剥落并掉至集成电路区所形成的缺陷，有效提高了产品良率，避免了不必要的清洗流程，节省了人力和物力资源，提升了产品的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
改善晶圆边缘缺陷的装置
本专利技术涉及薄膜沉积领域，具体涉及一种改善晶圆边缘缺陷的装置。
技术介绍
随着集成电路工艺的发展，晶圆规格逐渐向大尺寸发展，12寸已逐渐成为集成电路制造的主流，未来甚至会发展到18寸及18寸以上。晶圆尺寸的扩大相应的引起晶圆边缘面积的扩大，对晶圆边缘缺陷的控制显得更加重要。所谓晶圆边缘缺陷，是指薄膜(特别是一些黏附性较差的薄膜)在晶圆边缘积累(一般需要经过几次薄膜沉积)到一定程度之后，在内部应力或者外力的作用下发生剥落，如果掉到晶圆上的器件区，就成为影响产品良率的缺陷，严重的缺陷甚至会导致产品报废。如图1所示，在经过一段时间的薄膜沉积工艺后，由于边缘反应接触角更大，因此会沉积厚度较厚的薄膜，而其他区域的薄膜厚度相比较边缘位置处则较薄。传统的晶圆边缘缺陷控制方法是通过清洗晶圆边缘的方式把可能的剥落源头去除，由于需要增加专门的倾斜角度清洗(bevelclean)工艺，因此会增加工艺流程的复杂性，同时增加了制造成本。图2为现有技术中晶圆在反应腔室内的示意图，图3为现有技术中加热基座的示意图。在腔室150内设置有一具有加热功能的基座100，基座100上放置有晶圆101。在基座100上设置有一凹槽(waferpocket)，来放置晶圆101。在沉积过程中，射频产生等离子气体(plasma)通入至腔室150内，并利用基座100对晶圆101进行加热，以在表面形成一层薄膜。但是在该过程中，晶圆101边缘的薄膜厚度一般会比较厚，形成图1所示的结构，随着反应的不断进行，边缘处的薄膜会越来越厚，进而可能产生剥落并有可能掉落至晶圆中的器件区，进而影响产品良率，即便没有产生剥落，晶圆边缘的薄膜厚度与中部薄膜厚度由于存在较大的差异性，因此会对其器件性能造成一定影响，而以上都是本领域技术人员所不愿看到的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种改善晶圆边缘缺陷的装置，在进行薄膜沉积时，通过对晶圆边缘吹扫惰性气体，来改善晶圆表面沉积薄膜的厚度均匀性，为了实现该技术效果，本专利技术公开了一种改善晶圆边缘缺陷的装置，其包括：一用于放置晶圆的基座，所述基座边缘环绕设有吹气孔；在将晶圆放置在所述基座上进行薄膜沉积工艺时，通过所述吹气孔向所述晶圆边缘吹扫气体，以改善晶圆边缘表面薄膜厚度的均匀性。上述的装置，其中，所述基座内设置有一空腔，通过所述吹气孔将空腔内的气体对晶圆边缘进行吹扫。上述的装置，其中，所述空腔外接一气体输送管路，所述气体输送管路用于输送惰性气体至所述空腔内。上述的装置，其中，所述惰性气体为氮气。上述的装置，其中，所述基座边缘低于所述基座中部区域。上述的装置，其中，所述基座内嵌设有电极、加热器和热电偶，且所述加热器均匀设于所述基座内。上述的装置，其中，所述吹气孔以非平行角度对所述晶圆边缘表面进行吹扫。上述的装置，其中，所述吹气孔以垂直角度对所述晶圆边缘表面进行吹扫。采用本专利技术所采用的装置可有效改善在进行薄膜沉积工艺中，晶圆边缘和其他区域覆盖的薄膜厚度的均匀性，降低了缺陷的产生，同时可减少不必要的清洗流程，节约了人力物力，有利于提升生产效率。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本专利技术的主旨。图1为在晶圆表面沉积薄膜后边缘薄膜厚度大于中部区域厚度的示意图；图2为现有技术中晶圆在反应腔室内的示意图；图3为现有技术中加热基座的示意图；图4为本专利技术提供的一种改善晶圆边缘缺陷的装置的侧视图；图5为本专利技术提供的一种改善晶圆边缘缺陷的俯视图；图6为采用本专利技术在晶圆表面沉积薄膜后的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。本专利技术提供了一种改善晶圆边缘缺陷的装置，参照图4和图5所示，图4为该装置的侧视图，图5为该装置的俯视图，其包括基座100，该基座100用于放置晶圆101，基座100边缘环绕设有吹气孔109，在将晶圆放置在基座上进行薄膜沉积工艺时，通过吹气孔109向晶圆边缘吹扫气体，以改善晶圆边缘表面薄膜厚度的均匀性。在本专利技术中，一优选但并不仅仅局限的实施方式为，在基座100内设置有一空腔200，通过吹气孔109将空腔200内的气体对晶圆101的边缘进行吹扫。同时，该空腔200外接一气体输送管路110，通过该气体输送管路110可输送与反应腔所进行工艺兼容的惰性气体至空腔200内，之后可通过吹气孔109对基座100上放置的晶圆101的边缘进行吹扫。在此选用惰性气体可最大程度避免因通入多余的气体而对反应造成负面影响，同时也可起到调节腔室气压及腔室内气体均匀性的作用。在实际操作过程中，气体输送管路110输送的气体流量的设定根据实际情况可调节，目的是保证晶圆边缘不沉积薄膜(或尽量少沉积)，同时晶圆中部区域的薄膜沉积不受影响。优选的，该惰性气体可选用氮气(N2)，氮气早已应用到半导体生产的各个领域，技术比较兼容，同时成本也较低。但是本领域技术人员应当理解，在此选用氮气仅仅为一种较佳的实施方式，在实际情况中也可采用其他惰性气体通入对本专利技术并无影响，在此不予赘述。在本专利技术中，一优选但并不仅仅局限的实施方式为，在对晶圆101的边缘进行吹扫时，吹气孔109以非平行角度对晶圆101边缘表面进行吹扫，进一步优选的，吹扫气体与晶圆101边缘表面相垂直。通过保证吹扫的气体与晶圆101边缘表面相垂直，进而加强吹扫气体对晶圆101表面的吹扫力度。请继续参照图4，该基座100的边缘低于基座100的顶部中部区域，形成一凸台，区别于传统技术中的基座100顶面设置有凹陷(即waferpocket)，本专利技术所采用的基座会更加充分的增加晶圆101边缘与吹扫气体的接触面积，进而进一步的改善晶圆边缘的薄膜厚度的均匀性。基座100内嵌设有电极(图中未示出)、加热器105和热电偶107。电极通过接地线108接地(GND)；加热器105均匀设于基座100内，并外接加热线缆106，用于对晶圆101进行加热；并在加热的过程中，利用热电偶107来检测实时的温度，避免由于温度过高或者过低进而影响正常工艺生产。图4所示箭头方向为惰性气体在空腔200内流动的方向，在进行薄膜沉积工艺时，同时通过通气孔向晶圆101的边缘吹扫惰性气体，因此即便随着反应的不断进行，晶圆边缘的薄膜厚度与中部表面薄膜厚度也不会产生较大的差异性，进而有利于降低由于晶圆边缘的薄膜较厚从而产生剥离并掉落至集成电路区所形成的缺陷，提升产品良率。例如以PECVD(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，等离子体增强化学汽相沉积)沉积50nm厚度的氮化硅为例，主要反应气体为NH3和SiH4。在传统的沉积方式下，晶圆的中部区域将会沉积50nm左右的氮化硅薄膜，而晶圆边缘由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善晶圆边缘缺陷的装置，其特征在于，所述装置包括一用于放置晶圆的基座，所述基座边缘环绕设有吹气孔；在将晶圆放置在所述基座上进行薄膜沉积工艺时，通过所述吹气孔向所述晶圆边缘吹扫气体，以改善晶圆边缘表面薄膜厚度的均匀性。

【技术特征摘要】
1.一种改善晶圆边缘缺陷的装置，其特征在于，所述装置包括一用于放置晶圆的基座，所述基座边缘环绕设有吹气孔；在将晶圆放置在所述基座上进行薄膜沉积工艺时，通过所述吹气孔向所述晶圆边缘吹扫气体，以改善晶圆边缘表面薄膜厚度的均匀性；所述吹气孔以非平行角度对所述晶圆边缘表面进行吹扫。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述基座内设置有一空腔，通过所述吹气孔将空腔内的气体对晶圆边缘进行吹扫。3.如权利要求2所述的装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷通，桑宁波，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31