斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法。所述斜面刻蚀装置，用于刻蚀晶圆的边缘区域，包括：第一电极组件；第二电极组件，与所述第一电极组件相对设置，所述第二电极组件朝向所述第一电极组件的表面用于承载晶圆；旋转组件，连接所述第二电极组件，用于控制所述第二电极组件自转。本发明专利技术使得晶圆的整个边缘刻蚀效果均匀，确保了晶圆边缘形貌的均一性。

Oblique etching device and wafer etching method

The invention relates to the technical field of semiconductor manufacturing, in particular to a slope etching device and a wafer etching method. The inclined plane etching device for etching the edge region of the wafer includes: a first electrode assembly; a second electrode assembly, set relative to the first electrode assembly, the second electrode assembly toward the surface of the first electrode assembly for carrying the wafer; a rotating assembly for connecting the second electrode assembly for controlling The second electrode assembly is rotated. The invention makes the entire edge etching effect of the wafer uniform, and ensures the uniformity of the wafer edge morphology.

【技术实现步骤摘要】
斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法
本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法。
技术介绍
随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3DNOR(3D或非)闪存和3DNAND(3D与非)闪存。其中，3DNAND以其小体积、大容量为出发点，将储存单元采用三维模式层层堆叠的高度集成为设计理念，生产出高单位面积存储密度，高效存储单元性能的存储器，已经成为新兴存储器设计和生产的主流工艺。刻蚀是半导体制造过程中的必要步骤，刻蚀包括湿法刻蚀、等离子体刻蚀等等。但是在刻蚀过程中，或者其他晶圆处理工艺过程中，在靠近晶圆的边缘处(包括顶部、侧边及底部)经常会形成副产物，例如包含碳、氧、氮、氟等元素的聚合物，以及由于边缘效应而产生的低质量膜层。尽管在晶圆的边缘附近通常不存在晶粒(Die)，但是这些副产物在晶圆上的存在会严重影响后续工艺的进行。目前，主要是通过斜面刻蚀的方法来改善晶圆边缘的质量。但是，现有的斜面刻蚀装置对晶圆边缘的刻蚀效果不佳，不能有效的改善晶圆的边缘缺陷。因此，如何对晶圆边缘进行刻蚀，确保晶圆产品的质量，是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法，用以解决现有技术中不能有效改善晶圆边缘缺陷的问题，以提高晶圆产品的质量。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种斜面刻蚀装置，用于刻蚀晶圆的边缘区域，包括：第一电极组件；第二电极组件，与所述第一电极组件相对设置，所述第二电极组件朝向所述第一电极组件的表面用于承载晶圆；旋转组件，连接所述第二电极组件，用于控制所述第二电极组件中用于承载所述晶圆的表面自转。优选的，所述旋转组件包括控制器和旋转轴；所述旋转轴，与所述第二电极组件背离所述第一电极组件的表面连接；所述控制器，连接所述旋转轴，用于驱动所述旋转轴带动所述第二电极组件中用于承载所述晶圆的表面自转。优选的，所述旋转组件还包括驱动器；所述驱动器，同时连接所述控制器、所述旋转轴，用于根据所述控制器的控制指令调整所述旋转轴的转动状态。优选的，所述转动状态包括转动角速度和转动方向。优选的，所述第一电极组件包括上电极，所述第二电极组件包括下电极，所述晶圆位于所述上电极与所述下电极之间的空隙内；所述下电极，用于与射频电源连接，所述旋转轴与所述下电极背离所述第一电极组件的表面连接。优选的，所述第二电极组件还包括静电吸附盘；所述静电吸附盘，置于所述下电极朝向所述第一电极组件的表面，用于固定所述晶圆。优选的，所述第一电极组件还包括绝缘层；所述绝缘层，置于所述上电极朝向所述下电极的表面，用于遮盖所述晶圆的内部区域，所述边缘区域环绕所述内部区域设置。优选的，还包括第一限位环和第二限位环；所述第一限位环环绕所述绝缘层的外周设置，所述第二限位环环绕所述静电吸附盘的外周设置。为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种晶圆刻蚀方法，包括：提供一斜面刻蚀装置，所述斜面刻蚀装置包括第一电极组件、以及与所述第一电极组件相对设置的第二电极组件；将晶圆置于所述第二电极组件朝向所述第一电极组件的表面；刻蚀过程中，控制所述第二电极组件中承载所述晶圆的表面自转。优选的，所述斜面刻蚀装置还包括与所述第二电极组件连接的旋转组件；刻蚀过程中，通过所述旋转组件控制所述第二电极组件中承载所述晶圆的表面自转。优选的，所述旋转组件包括控制器和旋转轴；所述旋转轴，与所述第二电极组件背离所述第一电极组件的表面连接；刻蚀过程中，通过所述控制器控制所述旋转轴带动所述第二电极组件中承载所述晶圆的表面自转。优选的，所述旋转组件还包括驱动器；刻蚀过程中，所述驱动器根据所述控制器的控制指令调整所述旋转轴的转动状态。优选的，所述转动状态包括转动角速度和转动方向。优选的，所述第一电极组件包括上电极，所述第二电极组件包括下电极，所述晶圆位于所述上电极与所述下电极之间的空隙内；所述下电极，用于与射频电源连接，所述旋转轴与所述下电极背离所述上电极的表面连接。本专利技术提供的斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法，通过设置旋转组件，在对晶圆边缘进行刻蚀的过程中，通过控制第二电极组件自转，带动位于所述第二电极组件上的晶圆同时转动，使得晶圆的整个边缘刻蚀效果均匀，确保了晶圆边缘形貌的均一性，避免了晶圆剥离、聚合物脱落、膜击穿、晶圆表面粗糙等缺陷的产生，提高了最终晶圆产品的质量。附图说明附图1是本专利技术具体实施方式中斜面刻蚀装置的结构框图；附图2是本专利技术具体实施方式中斜面刻蚀装置的截面结构示意图；附图3A是本专利技术具体实施方式中一刻蚀状态的结构示意图；附图3B是本专利技术具体实施方式中一刻蚀状态的俯视结构示意图；附图4是本专利技术具体实施方式中另一刻蚀状态的俯视结构示意图；附图5是本专利技术具体实施方式中晶圆刻蚀方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的斜面刻蚀装置及晶圆刻蚀方法的具体实施方式做详细说明。在半导体制造过程中，经过刻蚀或者其他晶圆处理工艺后，在晶圆的边缘部位会形成副产物，例如包含碳、氧、氮、氟等元素的聚合物，以及由于边缘效应而产生的低质量膜层。这些副产物存在于晶圆的边缘部位，会对晶圆的后续处理过程产生影响，为了确保晶圆产品的质量，一般采用了斜面刻蚀装置来对晶圆的边缘进行刻蚀。由于晶圆边缘刻蚀的特殊性，即需要仅将晶圆的边缘暴露于等离子体气氛中，而且所述晶圆的边缘相对晶圆整体来说是极小的一部分，例如暴露于等离子体气氛中的晶圆边缘的宽度仅为0.5mm左右，且在斜面刻蚀装置内部并没有对晶圆的位置进行限定的结构，这就会出现将所述晶圆放置于上电极与下电极之间后，所述晶圆所处的位置偏离所述上电极和/或所述下电极的中心位置。当所述晶圆所处的位置偏离所述上电极和/或所述下电极的中心位置后，所述晶圆边缘刻蚀效果不一，造成了刻蚀后晶圆边缘的形貌不均匀，为后续晶圆处理工艺埋下了隐患，极易导致晶圆剥离。聚合物脱落、膜击穿、晶圆表面粗糙等缺陷的产生，影响了最终晶圆产品的成品率。为了克服上述问题，本具体实施方式提供了一种新的斜面刻蚀装置，附图1是本专利技术具体实施方式中斜面刻蚀装置的结构框图，附图2是本专利技术具体实施方式中斜面刻蚀装置的截面结构示意图。如图1、2所示，本具体实施方式提供的斜面刻蚀装置，包括第一电极组件11、以及与所述第一电极组件11相对设置的第二电极组件12。所述第二电极组件12朝向所述第一电极组件11的表面用于承载晶圆20。在对所述晶圆20的边缘进行刻蚀的过程中，在所述第一电极组件11与所述第二电极组件12之间施加电压，并使得所述晶圆20的边缘暴露于等离子体状态的刻蚀气体中，从而实现对所述晶圆20边缘的刻蚀。附图3A是本专利技术具体实施方式中一刻蚀状态的结构示意图，附图3B是本专利技术具体实施方式中一刻蚀状态的俯视结构示意图，附图4是本专利技术具体实施方式中另一刻蚀状态的俯视结构示意图。为了确保对晶圆边缘的刻蚀效果均匀，本具体实施方式提供的斜面刻蚀装置还包括旋转组件13。所述旋转组件13连接所述第二电极组件12，用于控制所述第二电极组件12中用于承载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜面刻蚀装置，用于刻蚀晶圆的边缘区域，其特征在于，包括：第一电极组件；第二电极组件，与所述第一电极组件相对设置，所述第二电极组件朝向所述第一电极组件的表面用于承载晶圆；旋转组件，连接所述第二电极组件，用于控制所述第二电极组件中用于承载所述晶圆的表面自转。

【技术特征摘要】
1.一种斜面刻蚀装置，用于刻蚀晶圆的边缘区域，其特征在于，包括：第一电极组件；第二电极组件，与所述第一电极组件相对设置，所述第二电极组件朝向所述第一电极组件的表面用于承载晶圆；旋转组件，连接所述第二电极组件，用于控制所述第二电极组件中用于承载所述晶圆的表面自转。2.根据权利要求1所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述旋转组件包括控制器和旋转轴；所述旋转轴，与所述第二电极组件背离所述第一电极组件的表面连接；所述控制器，连接所述旋转轴，用于驱动所述旋转轴带动所述第二电极组件中用于承载所述晶圆的表面自转。3.根据权利要求2所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述旋转组件还包括驱动器；所述驱动器，同时连接所述控制器、所述旋转轴，用于根据所述控制器的控制指令调整所述旋转轴的转动状态。4.根据权利要求3所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述转动状态包括转动角速度和转动方向。5.根据权利要求2所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述第一电极组件包括上电极，所述第二电极组件包括下电极，所述晶圆位于所述上电极与所述下电极之间的空隙内；所述下电极，用于与射频电源连接，所述旋转轴与所述下电极背离所述上电极的表面连接。6.根据权利要求5所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述第二电极组件还包括静电吸附盘；所述静电吸附盘，置于所述下电极朝向所述第一电极组件的表面，用于固定所述晶圆。7.根据权利要求6所述的斜面刻蚀装置，其特征在于，所述第一电极组件还包括绝缘层；所述绝缘层，置于所述上电极朝向所述下电极的表面，用于遮盖所述晶圆的内部区域，所述边缘区域环绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴绍龙，肖正梨，胡军，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42