晶圆表面形貌控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种晶圆表面形貌控制系统及控制方法，所述晶圆表面形貌的控制方法包括如下步骤：1）提供一晶圆；2）对所述晶圆的表面进行化学机械抛光；3）依据化学机械抛光过程中对所述晶圆表面不同区域的去除情况设定刻蚀时间；4）依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。本发明专利技术通过依据化学机械抛光过程中对晶圆表面不同区域的去除情况设定对晶圆湿法刻蚀的刻蚀时间，湿法刻蚀过程中可以对化学机械抛光过程中对晶圆表面的形貌造成偏差进行补偿，使得湿法刻蚀后的晶圆具有良好的表面形貌，晶圆的表面形貌被有效控制在合理的工艺规格之内，避免了后续工艺中缺陷的产生。

【技术实现步骤摘要】
晶圆表面形貌控制系统及控制方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种晶圆表面形貌控制系统及控制方法。
技术介绍
化学机械抛光(CMP)工艺是目前半导体领域中非常重要的一道工艺，其被广泛应用于晶圆表面的平整度修正。然而，晶圆在经过化学机械抛光之后，晶圆表面会存在一定的形貌变化，譬如如图1所示，晶圆表面不同区域的厚度会有偏差。在后续湿法刻蚀工艺中，现有采取的方法为采用恒定的湿法刻蚀工艺参数(譬如，对晶圆不同区域的刻蚀时间等等)向晶圆中喷洒刻蚀液对晶圆的表面进行刻蚀，而并不会依据化学机械抛光后的晶圆形貌自动调整湿法刻蚀的工艺参数，如图2所示，这很容易导致晶圆表面的形貌变化超出工艺规格，从而造成晶圆曝光等工艺时产生缺陷。其中，图1及图2中的横坐标表示晶圆的不同区域，纵坐标表示晶圆的厚度(单位为μm)，与横坐标平行的两条间隔虚线分别表示上下规格线，由图2可知，经过湿法刻蚀工艺之后，在晶圆中对应于横坐标4的区域的厚度超出了上规格线，晶圆中对应于横坐标10的区域的厚度超出了下规格线。
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晶圆表面形貌控制系统及控制方法，用于解决现有技术中的化学机械抛光之后的湿法刻蚀工艺无法依据化学机械抛光后的晶圆形貌自动调整湿法刻蚀工艺参数，在对晶圆湿法刻蚀之后容易造成晶圆表面的形貌变化超出工艺规格，从而造成晶圆曝光等工艺时产生缺陷的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种晶圆表面形貌控制系统，所述晶圆表面形貌的控制方法包括如下步骤：1)提供一晶圆；2)对所述晶圆的表面进行化学机械抛光；3)依据化学机械抛光过程中对所述晶圆表面不同区域的去除情况设定刻蚀时间；4)依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。优选地，步骤3)包括如下步骤：3-1)量测化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度；3-2)依据所述晶圆各区域的厚度设定刻蚀时间，所述刻蚀时间与化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度成正比。优选地，步骤3)包括如下步骤：3-1)量测化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度；3-2)将化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度进行比对；3-3)依据化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度的差值设定刻蚀时间，所述刻蚀时间与化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度二者的差值成正比。优选地，步骤1)中提供的所述晶圆内形成有半导体器件结构。优选地，步骤4)采用湿法刻蚀工艺依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。优选地，步骤4)中，采用湿法刻蚀工艺依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀包括如下步骤：4-1)将化学机械抛光后的所述晶圆抛光面朝上置于旋转承载台上；4-2)使用喷嘴向所述晶圆表面喷洒刻蚀液以对所述晶圆的表面进行湿法刻蚀；所述喷嘴在向所述晶圆表面喷洒所述刻蚀液的同时自所述晶圆的边缘向所述晶圆的中心移动或自所述晶圆的中心向所述晶圆的边缘移动；所述喷嘴对所述晶圆不同区域的喷洒时间即为所述刻蚀时间。本专利技术还提供一种晶圆表面形貌的控制系统，所述晶圆表面形貌控制系统包括：化学机械抛光装置，用于对晶圆的表面进行化学机械抛光；量测装置，用于量测化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度；设定模块，与所述量测装置相连接，用于依据所述量测装置量测的结构设定刻蚀时间；刻蚀装置，与所述设定模块相连接，用于依据所述设定模块设定的刻蚀时间对化学机械抛光后的晶圆表面不同区域进行刻蚀。优选地，所述设定模块包括设定单元，所述设定单元与所述量测装置相连接，用于依据所述量测装置量测的所述晶圆各区域的厚度设定对化学机械抛光后的晶圆表面不同区域进行刻蚀的刻蚀时间。优选地，所述设定模块包括：存储单元，用于设定并存储湿法刻蚀后所述晶圆各区域的目标厚度；设定单元，与所述量测装置及所述存储单元相连接，用于依据所述量测装置量测的所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度的差值对化学机械抛光后的晶圆表面不同区域进行刻蚀的刻蚀时间。优选地，所述刻蚀装置为湿法刻蚀装置，所述湿法刻蚀装置包括：承载台，用于放置化学机械抛光后的所述晶圆，并带动所述晶圆旋转；刻蚀液喷洒装置，包括：刻蚀液供给源、供液管路及喷嘴，其中，所述供液管路一端与所述刻蚀液供给源相连接，另一端与所述喷嘴相连接，所述喷嘴位于所述承载台的上方，用于向放置于所述承载台上的所述晶圆表面喷洒刻蚀液；控制模块，与所述设定模块、所述供液管路及所述喷嘴相连接，用于控制所述喷嘴向所述晶圆表面喷洒刻蚀液的同时自所述晶圆的边缘向所述晶圆的中心移动或自所述晶圆的中心向所述晶圆的边缘移动，并依据所述设定模块设定的刻蚀时间控制所述喷嘴向所述晶圆表面不同区域喷洒所述刻蚀液的时间。如上所述，本专利技术的晶圆表面形貌控制系统及控制方法，具有以下有益效果：本专利技术通过依据化学机械抛光过程中对晶圆表面不同区域的去除情况设定对晶圆湿法刻蚀的刻蚀时间，湿法刻蚀过程中可以对化学机械抛光过程中对晶圆表面的形貌造成偏差进行补偿，使得湿法刻蚀后的晶圆具有良好的表面形貌，晶圆的表面形貌被有效控制在合理的工艺规格之内，避免了后续工艺中缺陷的产生。附图说明图1显示为现有技术中化学机械抛光后晶圆不同区域的表面形貌示意图。图2显示为现有技术中湿法刻蚀后晶圆不同区域的表面形貌示意图。图3显示为本专利技术实施例一中提供的晶圆表面形貌的控制方法的流程图。图4显示为本专利技术实施例一中提供的晶圆表面形貌的控制方法中对晶圆进行化学机械抛光后晶圆不同区域的表面形貌示意图。图5显示为本专利技术实施例一中提供的晶圆表面形貌的控制方法中对晶圆进行湿法刻蚀后晶圆不同区域的表面形貌示意图。图6及图7显示为本专利技术实施例二中提供的晶圆表面形貌的控制系统的结构示意图。元件标号说明1化学机械抛光装置2量测装置3设定模块31设定单元32存储单元4刻蚀装置41承载台42刻蚀液供给源43供液管路44喷嘴45控制装置5晶圆具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图3～图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，虽图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。实施例一请参阅图3，本专利技术提供一种晶圆表面形貌的控制方法，所述晶圆表面形貌的控制方法包括如下步骤：1)提供一晶圆；2)对所述晶圆的表面进行化学机械抛光；3)依据化学机械抛光过程中对所述晶圆表面不同区域的去除情况设定刻蚀时间；4)依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。在步骤1)中，请参阅图3中的S1步骤，提供一晶圆。作为示例，所述晶圆可以为硅晶圆、蓝宝石晶圆或氮化镓晶圆等等，优选地，本实施例中，所述晶圆为硅晶圆。所述晶圆内可以形成有半导体器件结构，优选地，所述晶圆内可以形成有背照式图像传感器。当然，在其他示例中，所述晶圆也可以为内部没有任何半导体器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于，所述晶圆表面形貌的控制方法包括如下步骤：1)提供一晶圆；2)对所述晶圆的表面进行化学机械抛光；3)依据化学机械抛光过程中对所述晶圆表面不同区域的去除情况设定刻蚀时间；4)依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于，所述晶圆表面形貌的控制方法包括如下步骤：1)提供一晶圆；2)对所述晶圆的表面进行化学机械抛光；3)依据化学机械抛光过程中对所述晶圆表面不同区域的去除情况设定刻蚀时间；4)依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。2.根据权利要求1所述的晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于：步骤3)包括如下步骤：3-1)量测化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度；3-2)依据所述晶圆各区域的厚度设定刻蚀时间，所述刻蚀时间与化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度成正比。3.根据权利要求1所述的晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于：步骤3)包括如下步骤：3-1)量测化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度；3-2)将化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度进行比对；3-3)依据化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度的差值设定刻蚀时间，所述刻蚀时间与化学机械抛光后所述晶圆各区域的厚度与所述晶圆各区域的目标厚度二者的差值成正比。4.根据权利要求1所述的晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于：步骤1)中提供的所述晶圆内形成有半导体器件结构。5.根据权利要求1至3中所述的晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于：步骤4)采用湿法刻蚀工艺依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀。6.根据权利要求5所述的晶圆表面形貌的控制方法，其特征在于：步骤4)中，采用湿法刻蚀工艺依据所述刻蚀时间对所述晶圆表面的不同区域进行刻蚀包括如下步骤：4-1)将化学机械抛光后的所述晶圆抛光面朝上置于旋转承载台上；4-2)使用喷嘴向所述晶圆表面喷洒刻蚀液以对所述晶圆的表面进行湿法刻蚀；所述喷嘴在向所述晶圆表面喷洒所述刻蚀液的同时自所述晶圆的边缘向所述晶圆的中心移动或自所述晶圆的中心向所述晶圆的边缘移动；所述喷嘴对所述晶圆不同区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕新强，林宗贤，吴孝哲，吴龙江，郭松辉，王海宽，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32