处理衬底的方法和设备技术

一种处理半导体衬底（３）的方法，该方法包括旋转半导体衬底（３），同时在旋转的衬底（３）的第一表面上分配反应蚀刻剂（７），从而对该表面（３）的第一区域（８）进行蚀刻。同时，在第一表面上分配中和剂（９）从而中和从该表面（３）的第一区域（８）流走的蚀刻剂（９），因此充分阻止了对位于比第一区域（８）更接近该衬底（３）边缘的第一表面的其它区域（１０）的处理。这个处理可以是蚀刻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及蚀刻衬底的方法和设备，以及尤其但是不仅仅涉及 半导体衬底。
技术介绍
已知使用化学蚀刻来提高沉积在半导体晶片上的薄膜的均匀性。在www, solid-state, com的2003年8月份版本的43至46页中， 描述了一种使用湿法蚀刻机修正高密度等离子体(HDP)边缘到中心 的均匀性问题的技术。该技术提高了浅槽集成(STI)的化学机械抛 光(CMP)工艺。然而，该技术具有很多缺点。例如，该技术仅仅涉及边缘到中 心均匀性问题，并且只能进行有限数量的边缘到中心的蚀刻剖面。而 且，该技术的湿法蚀刻很难控制。US 2005/0020077描述了清洗半导体衬底的斜边缘的系统，而同 时在衬底的生产面提供保护层。该保护层可以包括当旋转衬底时，涂 敷在该衬底中心的去离子水薄层。
技术实现思路
本专利技术的实施例旨在至少减轻一些上述问题。根据本专利技术，提供了一种处理衬底的方法，该方法包括旋转 衬底、在该旋转衬底的第一表面上分配反应试剂，以对第一表面的第 一区域进行处理，以及同时在第一表面上分配中和剂，以便中和从该 表面的第一区域流走的反应试剂，从而充分阻止对比第一区域位于更 接近该衬底边缘的第一表面的另一区域的处理。根据本专利技术，还提供了一种处理衬底的设备，该设备包括 用于可旋转地支撑衬底的支架、用于将反应试剂分配在旋转衬底的第一表面上以对该表面的第一区域进行处理的第一分配器，第二分配器，用于同时将中和剂分配在第一表面上以中和从该表面的第一区域流走的反应试剂，因此充分阻止了对比第一区域位于更接近该衬底边缘的第一表面的另一区域的处理。在优选的实施例中，利用第一分配臂分配反应试剂，将第一分配臂从一个分配位置移动到相对于该旋转衬底的另一分配位置，以对要被处理的多个区域的不同区域进行处理。利用第二分配臂分配中和剂，将第二分配臂从一个分配位置移动到相对于该旋转衬底的另一分配位置，以中和从要被处理的多个区 域的不同区域流走的反应试剂。优选地，该衬底是半导体表面。附图说明现在，参考附图，仅以示例的方式对本专利技术的实施例进行描述，其中图1是实施本专利技术的系统的示意图； 图2a和2b图示了蚀刻剖面图。具体实施方式参考附图的图l，湿法旋转蚀刻设备l包括用于支撑半导体衬底 3的可旋转支架2。支架2环绕它的纵轴旋转，以便在使用时，衬底 3环绕此轴旋转，如箭头2a所示。可以使用适合的驱动机构(未示 出)来旋转支架2。设备1还包括蚀刻剂分配臂4和中和剂分配臂5。在使用时，臂 4和臂5都被支架(未示出)支撑在旋转衬底3上并且横跨衬底3径 向可移动，如箭头6所示。该臂可以通过例如滑动机构进行侧面移动， 或者可以通过例如旋转臂进行旋转移动。蚀刻剂分配臂4分配蚀刻剂流7，以对衬底3的表面上所需要的 位置湿法蚀刻一个环8。离心力使蚀刻剂向外向衬底的边缘流动。同 时，中和剂分配臂5分配中和剂流9，中和剂9在不需要蚀刻的中和区域10内中和蚀刻剂7。在此示例中，衬底的中心区域11不需要蚀刻，因此根本不暴露于蚀刻剂7流。然而，本专利技术还可以应用于中心区域需要蚀刻的情况。 通过对蚀刻剂7流进行上述中和，衬底3的内部区域可以被蚀 刻而外部区域保留不被蚀刻。当臂4和臂5分配它们各自的试剂，使 能够进行具有要获得的多个蚀刻的环的复杂蚀刻时，控制器12控制 臂4和臂5的位置和移动，在图2a和2b中示出了这种复杂蚀刻的示 例。在图2a和2b中图示出的蚀刻具有相对直的不连续剖面，但是 可以使用该技术来获得具有平滑剖面的蚀刻以及具有各种类型斜面 的蚀刻。在本专利技术的一个实施例中，使用热HF溶液作为蚀刻剂7以及使 用标准清洗溶液NH40H/H202/H20作为中和剂。适合这些目的的其它化 学制剂对本领域的技术人员将是己知的，例如可以使用HC1溶液作为 蚀刻剂7。优选地，标准清洗溶液还包括表面活性剂以防止盐和颗粒 沉积在晶片上。在优选的实施例中i在衬底的背面分配例如去离子水的冷液体， 以冷却衬底。蚀刻剂的蚀刻效果依赖于温度，使用这种液体来控制衬 底的温度反过来也控制了蚀刻剖面。例如，在靠近衬底中心比在靠近 衬底边缘可以获得更深的蚀刻，这是因为在靠近边缘处蚀刻剂的温度 更低。因此可以使用第三可移动分配臂来分配背面冷却液体。 可以广泛应用上述的技术。当今，主要的晶片均匀性问题是放 射状/环状问题，这是因为薄膜主要是在旋转的单晶片上生长或沉积， 这将导致中心对称。如果使用正确的和选择性的化学处理，所述技术 可以代替部分现有的CMP应用。该技术可以被用于先进工艺控制。可以使用椭圆测量术来测量 晶片的均匀性并且自动地定义湿法蚀刻配方来修正不均匀的剖面。然 后，在配方中自动地定义蚀刻斜面、蚀刻位置、蚀刻表面。可以采用 最精确的湿法蚀刻配方逐晶片地蚀刻晶片。该技术可以用于晶片检测工艺。DPN薄膜中的N剂量对于电参数 判断至关重要并且通过X-射线光电子能谱(XPS)测量能够测量DPN 薄膜中的N含量。为了获得深度方向上的N剂量分布，DPN晶片需要 被重复地蚀刻和蚀刻后对N剂量的重复测量。这是耗时的处理。可以 应用该技术来同时设定分布并且如果N剂量是横向均匀的，则仅仅需 要一次具有想要的分布的蚀刻和一次XPS多位置的测量。可以在所有 的均匀表面和深度方向上的不均匀薄膜上执行同样的方法。该技术可以用在同一晶片上具有多个蚀刻深度的晶片上的选定 区域的晶片的逆向处理中。虽然优选的实施例涉及半导体衬底的蚀刻，但是应该理解的是， 可以使用本专利技术的实施例来蚀刻其它类型的衬底，例如，玻璃板。虽然上面的描述中只对蚀刻过程进行了描述，但是本专利技术还可 以用于衬底的使用其它的反应试剂的其它处理。参考优选的实施例，如此描述了本专利技术，应该很好理解的是讨 论的实施例仅仅是示范性的，并且在不偏离附属权利要求和其等价物 中所提出的本专利技术的思想和范围的情况下，可以进行那些具有适当知 识和技术的人员想到的修改和改变。在权利要求中，任何在括号中的 参考符号不应该被理解为对权利要求的限制。包括之类的词语不 排除在任何权利要求或说明书中所列举的元素或步骤之外的其它的 元素和步骤的存在。元素的单数参考不排除这种元素的多个参考。在不偏离本专利技术的范围的情况下，可以结合不同实施例的不同 要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理衬底的方法，所述方法包括：旋转所述衬底，在旋转的衬底的第一表面上分配反应试剂以对所述第一表面的第一区域进行处理，同时在所述第一表面上分配中和剂，以便中和从所述表面的第一区域流走的反应试剂，以充分阻止对位于比所述第一区域更接近所述衬底边缘的所述第一表面的另一区域的处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2005-9-13 05300746.41.一种处理衬底的方法，所述方法包括旋转所述衬底，在旋转的衬底的第一表面上分配反应试剂以对所述第一表面的第一区域进行处理，同时在所述第一表面上分配中和剂，以便中和从所述表面的第一区域流走的反应试剂，以充分阻止对位于比所述第一区域更接近所述衬底边缘的所述第一表面的另一区域的处理。2. 根据权利要求l的方法，进一步包括，在旋转的衬底的所述 第一表面上分配所述反应试剂以连续地处理要被处理的所述表面的 多个区域，并且当所述反应试剂被分配以对要被处理的每个区域进行 处理时，同时在所述第一表面上分配所述中和剂以对从要被处理的区 域流走的反应试剂进行中和，从而充分防止对位于比给出的区域更接 近所述衬底边缘的所述表面的区域进行处理。3. 根据权利要求l的方法，所述方法包括使用第一分配臂来分配所述反应试剂和使用第二分配臂来分配所述中和剂。'4. 根据权利要求2的方法，所述方法包括使用第一分配臂来分 配所述反应试剂，并且其中将所述第一分配臂从一个分配位置移动到 相对于所述旋转衬底的另一个位置，并且在每个分配位置时，处理要 被处理的多个区域中的不同的一个区域。5. 根据权利要求4的方法，所述方法包括使用第二分配臂来分 配中和剂，并且其中将所述第二分配臂从一个分配位置移动到相对于 所述旋转衬底的另一个位置，并且在每个分配位置时，中和从被处理 的多个区域中的不同的一个区域流走的反应试剂。6. 根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普加尼尔，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]