刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种刻蚀装置，包括：刻蚀腔体；承载板，其位于刻蚀腔体内，承载板上用于放置晶圆；喷头，其位于所述承载板的上方，所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液；多个加热装置，其安装在所述承载板上，且用于给晶圆加热；其中，每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。本申请实施例还公开了一种刻蚀系统和刻蚀方法。

Etching device, etching system and etching method

The embodiment of the application discloses an etching device, which comprises an etching cavity, a bearing plate, which is located in the etching cavity and is used for placing a wafer on the bearing plate, a nozzle, which is located above the bearing plate and is used for spraying etching liquid to the wafer, a plurality of heating devices, which are installed on the bearing plate and are used for heating the wafer, wherein, each heating device Independent heating is used to change the etching rate of the etching liquid above each heating device. The embodiment of the application also discloses an etching system and an etching method.

【技术实现步骤摘要】
刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法
本申请涉及刻蚀领域，特别涉及一种刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法。
技术介绍
现有晶圆制程中，一般需要经过曝光、显影、刻蚀(etch)等工序。现有的刻蚀工序，一般分为湿法刻蚀(wetetch)和干法刻蚀(dryetch)。湿法刻蚀工序中的刻蚀装置包括承载板、喷头，承载板上放置待刻蚀的晶圆(wafer)，喷头位于晶圆的上方，喷头中喷出刻蚀液对晶圆的膜层进行刻蚀。然而，现有的刻蚀装置，刻蚀液在对晶圆进行刻蚀时，晶圆上有的地方刻蚀速率快些，有些刻蚀速率慢些，各处刻蚀速率不一致且不可控，导致最终完成刻蚀的晶圆表面凹凸不平，不符合要求。为了改善刻蚀速率不一致的问题，现有技术提出了扩大喷头的摆动幅度范围或者提高承载板的转动速度来改善刻蚀速率的不一致的问题，然而此种方式会导致刻蚀液碰到刻蚀装置的侧壁而回溅到晶圆表面，导致晶圆产生缺陷。现有技术还提出通过提高喷头喷出的刻蚀液的温度来提升刻蚀速率，然而升温是提高整个刻蚀液的刻蚀速率，晶圆各处的刻蚀速率仍然不一样，而且刻蚀速率不一样还可能变大。
技术实现思路
本申请旨在提供一种刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法，其能控制晶圆各处的刻蚀速率，使经过刻蚀后的晶圆符合要求。本申请第一方面实施例提供了一种刻蚀装置，包括：刻蚀腔体；承载板，其位于刻蚀腔体内，承载板上用于放置晶圆且承载板带动晶圆一起旋转；喷头，其位于所述承载板的上方，所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液；多个加热装置，其安装在所述承载板上，且用于给晶圆加热；其中，每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。在本申请一实施例中，每个加热装置成环形，且任意两个加热装置中其中一个套在另外一个内。在本申请一实施例中，多个所述加热装置由承载板的中心向外分布到承载板的边缘。在本申请一实施例中，任意两个相邻加热装置之间的间隙大于0mm。在本申请一实施例中，每个加热装置成圆环形，所有所述加热装置的圆心相同且半径相异。在本申请一实施例中，所述加热装置的数量大于或等于5。在本申请一实施例中，靠近承载板中心的两个相邻加热装置之间的间隙大于靠近承载板边缘的两个相邻加热装置之间的间隙。在本申请一实施例中，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器，其中，温度传感器和加热装置均与控制器连接，且每个所述加热装置至少设有一个通孔，每个通孔对应至少一个温度传感器设置，所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方以用于侦测其上方对应晶圆区域的温度，所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。在本申请一实施例中，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器，其中，温度传感器和加热装置均与控制器连接，承载板上表面相邻加热装置之间的每个环形区域至少设有一个通孔，每个通孔对应至少一个温度传感器设置，所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方，所述温度传感器倾斜设置以用于侦测对应加热装置上方晶圆区域的温度，所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。在本申请一实施例中，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器，所述温度传感器用于感测承载板上承载的晶圆的温度，所述加热装置用于接收根据所述晶圆的温度产生的控制信号，所述控制信号用于调整加热装置的加热功率。在本申请一实施例中，所述承载板上设置有多个固定件，所述固定件固定连接于所述承载板，且所述固定件用于固定晶圆，所述温度传感器的顶部低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。在本申请一实施例中，所述固定件为卡爪，每个所述卡爪包括卡槽，所述卡槽用于卡住晶圆，所述温度传感器的顶部低于与所述卡槽的下表面。在本申请一实施例中，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器，其中，温度传感器和加热装置均与控制器连接，所述温度传感器位于承载板的上方，每个加热装置对应至少一个温度传感器，所述温度传感器用于侦测对应晶圆区域的温度，所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。在本申请一实施例中，所述承载板的上表面设有多个向下的凹陷槽，所述凹陷槽用于收容所述加热装置，所述加热装置的上表面低于所述承载板的上表面。在本申请一实施例中，所述承载板上设置有多个固定件，所述固定件固定连接于所述承载板，且所述固定件用于固定晶圆，所述加热装置的上表面低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。本申请第二方面实施例提供一种刻蚀系统，包括上述的刻蚀装置和晶圆，所述晶圆卡装在所述承载板上且所述承载板带动所述晶圆一起转动。本申请第三方面实施例提供一种刻蚀方法，使用上述的蚀刻系统，所述刻蚀方法包括：将晶圆固定在承载板上；通过喷嘴向晶圆喷出刻蚀液；每个加热装置独立给晶圆加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。实施本申请实施例，具有如下有益效果：通过在承载板上安装多个加热装置，其中，多个加热装置用于独立给晶圆加热，从而每个加热装置可以给晶圆的不同位置加热，在刻蚀过程中使晶圆的不同位置的温度可以通过对应的加热装置得到控制，从而可以对晶圆上的膜层上的刻蚀速率进行控制。通过本申请的刻蚀装置对晶圆刻蚀后，可以使晶圆上的膜层具有想要的样式，可以使晶圆的特性较好。而且，在本申请实施例中，通过加热装置的加热，可以提高刻蚀速率，降低了制程时间，提高了生产效率。而且，本申请实施例无需提升喷头的摆动范围以及承载板的转速，因此可以降低刻蚀液飞溅的风险，还可以减小晶圆出现缺陷的概率。另外，通过本申请的多个加热装置，可以调节每个加热装置上方的晶圆部分的刻蚀速率，可以满足各种不同制程的特殊要求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例刻蚀系统的示意图。图2是本申请一实施例刻蚀装置的示意图。图3是本申请一实施例承载板、加热装置、温度传感器的俯视图。图4是图3中椭圆形区域的示意图。图5是本申请一实施例控制器、温度传感器、加热装置、驱动装置的电性连接图。图6a是在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆上的膜层的样式图。图6b是经过本申请的刻蚀装置刻蚀后想要达到的晶圆上的膜层的样式图。图7a是在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆上的膜层的样式图。图7b是经过本申请的刻蚀装置刻蚀后想要达到的晶圆上的膜层的样式图。图8是本申请一实施例刻蚀方法的流程图。图示标号：100-刻蚀装置；110-刻蚀腔体；120-承载板；130-喷头；140-加热装置；150-温度传感器；160-凹陷槽；170-卡爪；180-驱动装置；191-通孔；192-控制器；200-晶圆。...

【技术保护点】
1.一种刻蚀装置，其特征在于，包括：/n刻蚀腔体；/n承载板，其位于刻蚀腔体内，承载板上用于放置晶圆且承载板带动晶圆一起旋转；/n喷头，其位于所述承载板的上方，所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液；/n多个加热装置，其安装在所述承载板上，且用于给晶圆加热；/n其中，每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。/n

【技术特征摘要】
1.一种刻蚀装置，其特征在于，包括：
刻蚀腔体；
承载板，其位于刻蚀腔体内，承载板上用于放置晶圆且承载板带动晶圆一起旋转；
喷头，其位于所述承载板的上方，所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液；
多个加热装置，其安装在所述承载板上，且用于给晶圆加热；
其中，每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。


2.如权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于，每个加热装置成环形，且任意两个加热装置中其中一个套在另外一个内。


3.如权利要求要求2所述的刻蚀装置，其特征在于，多个所述加热装置由承载板的中心向外分布到承载板的边缘。


4.如权利要求3所述的刻蚀装置，其特征在于，任意两个相邻加热装置之间的间隙大于0mm。


5.如权利要求3所述的刻蚀装置，其特征在于，每个加热装置成圆环形，所有所述加热装置的圆心相同且半径相异。


6.如权利要求5所述的刻蚀装置，其特征在于，所述加热装置的数量大于或等于5。


7.如权利要求3所述的刻蚀装置，其特征在于，靠近承载板中心的两个相邻加热装置之间的间隙大于靠近承载板边缘的两个相邻加热装置之间的间隙。


8.如权利要求1所述的刻蚀装置，其特征在于，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器，其中，温度传感器和加热装置均与控制器连接，且每个所述加热装置至少设有一个通孔，每个通孔对应至少一个温度传感器设置，所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方以用于侦测其上方对应晶圆区域的温度，所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。


9.如权利要求2所述的刻蚀装置，其特征在于，所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器，其中，温度传感器和加热装置均与控制器连接，承载板上表面相邻加热装置之间的每个环形区域至少设有一个通孔，每个通孔对应至少一个温度传感器设置，所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方，所述温度传感器倾斜设置以用于侦测对应加热装置上方晶圆区域的温度，所述控制器根据温...

【专利技术属性】
技术研发人员：白靖宇，
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