針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔及化學(xué)氣相沉積方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔及化學(xué)氣相沉積方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路工藝的發(fā)展，晶圓半徑越來(lái)越大，半導(dǎo)體生產(chǎn)對(duì)薄膜厚度均勻度的控制越來(lái)越難，隨著后段工藝層數(shù)的增加，此均勻度不均的問(wèn)題將被逐層累積。比如，半導(dǎo)體生產(chǎn)中后段經(jīng)過(guò)多層薄膜沉積后的晶圓邊緣的光阻散焦缺陷。在現(xiàn)有技術(shù)中，在半導(dǎo)體生產(chǎn)中并沒(méi)有較好的解決晶圓邊緣區(qū)域薄膜厚度的方法，這對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)的金屬層數(shù)量產(chǎn)生了限制。
[0003]同時(shí)，在某些特定條件下，在半導(dǎo)體生產(chǎn)的前段工藝也同樣需要只針對(duì)晶圓邊緣區(qū)域沉積薄膜，以解決薄膜厚度不均等特定問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠只針對(duì)晶圓邊緣區(qū)域進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝的工藝機(jī)臺(tái)以及其工藝方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，包括:封閉真空腔室、安裝在所述封閉真空腔室的側(cè)壁上的等離子體噴頭、用于對(duì)所述等離子體噴頭進(jìn)行供電的電源、布置在所述封閉真空腔室內(nèi)用于加熱晶圓的加熱板、以及布置在所述封閉真空腔室內(nèi)的等離子體擋板；其中，所述等離子體擋板處于所述加熱板上方。
[0006]優(yōu)選地，在晶圓被布置在所述加熱板上的狀態(tài)下，所述等離子體擋板遮擋晶圓而僅僅暴露晶圓的晶圓邊緣。
[0007]優(yōu)選地，晶圓邊緣是距尚晶圓最外側(cè)0_30mm的晶圓區(qū)域。
[0008]優(yōu)選地，晶圓邊緣尤其是距尚晶圓最外側(cè)0_6mm的晶圓區(qū)域。
[0009]優(yōu)選地，所述化學(xué)氣相沉積工藝腔用于針對(duì)晶圓邊緣區(qū)域進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理。
[0010]優(yōu)選地，所述等離子體擋板為圓弧形防護(hù)罩。
[0011]優(yōu)選地，所述等離子體擋板為多層半徑不同的等離子體防護(hù)罩疊加組成。
[0012]優(yōu)選地，所述等離子體擋板的每一層離子體防護(hù)罩被施加獨(dú)立電場(chǎng)或獨(dú)立磁場(chǎng)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積方法，采用了上述針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于所述化學(xué)氣相沉積方法包括:使得工藝氣體通過(guò)等離子體噴頭進(jìn)入所述封閉真空腔室，并且在所述等離子體擋板的部分遮擋下使得工藝氣體僅僅落在晶圓的邊緣區(qū)域中，由此進(jìn)行晶圓邊緣薄膜沉積。
[0014]優(yōu)選地，所述針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積方法還包括:測(cè)試在不同電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度下，在等離子體擋板的作用下，不同種類沉積薄膜能夠在晶圓邊緣沉積的有效距離以及不同種類沉積薄膜在晶圓邊緣的不同位置的薄膜厚度曲線；利用薄膜厚度曲線并根據(jù)晶圓邊緣需要補(bǔ)償?shù)暮穸惹€來(lái)設(shè)立薄膜沉積的工藝程式，進(jìn)而對(duì)晶圓進(jìn)行晶邊薄膜沉積。
【附圖說(shuō)明】
[0015]結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0016]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔。
[0017]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的等離子體擋板的截面圖。
[0018]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的等離子體擋板的俯視圖。
[0019]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的等離子體擋板的原理示意圖。
[0020]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔。
[0023]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔用于針對(duì)晶圓邊緣區(qū)域進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理。換言之，該化學(xué)氣相沉積工藝腔可以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓只在晶圓邊緣進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝。
[0024]其中，在具體實(shí)施例中，優(yōu)選地，晶圓邊緣指的是距尚晶圓最外側(cè)0_30mm的晶圓區(qū)域，更具體地，晶圓邊緣尤其指的是距離晶圓最外側(cè)0-6_的晶圓區(qū)域，以便有效控制晶邊薄膜厚度均勻度的問(wèn)題，并保證產(chǎn)品穩(wěn)定性和良率。
[0025]更具體地，如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔包括:封閉真空腔室100、安裝在所述封閉真空腔室100的側(cè)壁上的等離子體噴頭200、用于對(duì)所述等離子體噴頭200進(jìn)行供電的電源201 (例如，射頻電源)、布置在所述封閉真空腔室100內(nèi)用于加熱晶圓10的加熱板300、以及布置在所述封閉真空腔室100內(nèi)的等離子體擋板400。
[0026]其中，所述等離子體擋板400處于所述加熱板300上方。而且，在晶圓10被布置在所述加熱板300上的狀態(tài)下，所述等離子體擋板400遮擋晶圓10而僅僅暴露晶圓10的晶圓邊緣。
[0027]在操作時(shí)，工藝氣體500通過(guò)等離子體噴頭200進(jìn)入所述封閉真空腔室100，并且在所述等離子體擋板400的部分遮擋下僅僅落在晶圓的邊緣區(qū)域中。
[0028]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的等離子體擋板的截面圖，圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的等離子體擋板的俯視圖。
[0029]如圖2和圖3所示，優(yōu)選地，所述等離子體擋板400為圓弧形防護(hù)罩。而且，進(jìn)一步優(yōu)選地，所述等離子體擋板400為多層半徑不同的等離子體防護(hù)罩41、42、43、44疊加組成。此時(shí)，例如，所述等離子體擋板的每一層離子體防護(hù)罩均可以施加不同強(qiáng)度的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，如同4所示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)等離子體運(yùn)動(dòng)方向和距離的控制。
[0030]優(yōu)選地，如圖1所示，所述封閉真空腔室100下側(cè)連接至一個(gè)副產(chǎn)物栗500。
[0031]相應(yīng)地，利用上述針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積可包括下述步驟:使得工藝氣體500通過(guò)等離子體噴頭200進(jìn)入所述封閉真空腔室100，并且在所述等離子體擋板400的部分遮擋下使得工藝氣體500僅僅落在晶圓的邊緣區(qū)域中，由此進(jìn)行晶圓邊緣薄膜沉積。
[0032]而且，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積還可包括下述步驟:測(cè)試在不同電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度下，在等離子體擋板的作用下(例如針對(duì)每層等離子體防護(hù)罩或者不同層離子體防護(hù)罩組合條件下)，不同種類沉積薄膜能夠在晶圓邊緣沉積的有效距離以及不同種類沉積薄膜在晶圓邊緣的不同位置的薄膜厚度曲線；
[0033]利用薄膜厚度曲線并根據(jù)晶圓邊緣需要補(bǔ)償?shù)暮穸惹€來(lái)設(shè)立薄膜沉積的工藝程式，進(jìn)而對(duì)晶圓進(jìn)行晶邊薄膜沉積。
[0034]總之，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，可以有效控制薄膜厚度的均勻度，保證產(chǎn)品穩(wěn)定性和良率。
[0035]此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0036]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于包括:封閉真空腔室、安裝在所述封閉真空腔室的側(cè)壁上的等離子體噴頭、用于對(duì)所述等離子體噴頭進(jìn)行供電的電源、布置在所述封閉真空腔室內(nèi)用于加熱晶圓的加熱板、以及布置在所述封閉真空腔室內(nèi)的等離子體擋板；其中，所述等離子體擋板處于所述加熱板上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，在晶圓被布置在所述加熱板上的狀態(tài)下，所述等離子體擋板遮擋晶圓而僅僅暴露晶圓的晶圓邊緣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，晶圓邊緣是距尚晶圓最外側(cè)0_30mm的晶圓區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，晶圓邊緣尤其是距尚晶圓最外側(cè)0_6mm的晶圓區(qū)域。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積工藝腔用于針對(duì)晶圓邊緣區(qū)域進(jìn)行化學(xué)氣相沉積處理。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，所述等離子體擋板為圓弧形防護(hù)罩。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，所述等離子體擋板為多層半徑不同的等離子體防護(hù)罩疊加組成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于，所述等離子體擋板的每一層離子體防護(hù)罩被施加獨(dú)立電場(chǎng)或獨(dú)立磁場(chǎng)。9.一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積方法，采用了根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔，其特征在于所述化學(xué)氣相沉積方法包括:使得工藝氣體通過(guò)等離子體噴頭進(jìn)入所述封閉真空腔室，并且在所述等離子體擋板的部分遮擋下使得工藝氣體僅僅落在晶圓的邊緣區(qū)域中，由此進(jìn)行晶圓邊緣薄膜沉積。10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積方法，其特征在于還包括:測(cè)試在不同電場(chǎng)或磁場(chǎng)強(qiáng)度下，在等離子體擋板的作用下，不同種類沉積薄膜能夠在晶圓邊緣沉積的有效距離以及不同種類沉積薄膜在晶圓邊緣的不同位置的薄膜厚度曲線；利用薄膜厚度曲線并根據(jù)晶圓邊緣需要補(bǔ)償?shù)暮穸惹€來(lái)設(shè)立薄膜沉積的工藝程式，進(jìn)而對(duì)晶圓進(jìn)行晶邊薄膜沉積。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔及化學(xué)氣相沉積方法。針對(duì)晶圓晶邊的化學(xué)氣相沉積工藝腔包括：封閉真空腔室、安裝在所述封閉真空腔室的側(cè)壁上的等離子體噴頭、用于對(duì)所述等離子體噴頭進(jìn)行供電的電源、布置在所述封閉真空腔室內(nèi)用于加熱晶圓的加熱板、以及布置在所述封閉真空腔室內(nèi)的等離子體擋板。其中，所述等離子體擋板處于所述加熱板上方。在晶圓被布置在所述加熱板上的狀態(tài)下，所述等離子體擋板遮擋晶圓而僅僅暴露晶圓的晶圓邊緣。
【IPC分類】C30B25/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105040097
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510375630
【發(fā)明人】范榮偉, 龍吟, 顧曉芳, 陳宏璘
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日