專利名稱：提高晶圓的刻蝕cd均勻度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成電路制造裝置和方法，尤其涉及一種提高晶圓的刻蝕⑶均勻度的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在集成電路(IC)制造領(lǐng)域，業(yè)界普遍遵循摩爾定律，摩爾定律是指集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個(gè)月就翻一番；微處理器的性能每隔18個(gè)月提高一倍，而價(jià)格下降一半。為了達(dá)到摩爾定律中價(jià)格不斷下降的趨勢，單個(gè)芯片尺寸的縮小和晶圓尺寸的擴(kuò)大同步進(jìn)行，以維持集成電路制造領(lǐng)域的收益。在集成電路制造中，刻蝕(Etch)是半導(dǎo)體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟。刻蝕包括干法刻蝕和濕法刻蝕，其中干法刻蝕又包括氣相刻蝕和等離子體(Plasma)刻蝕，隨著器件尺寸不斷減小，干法刻蝕得到了更廣泛的應(yīng)用。然而，器件尺寸的縮小對干法刻蝕的要求日益提高，刻蝕后晶圓CD的一致性(CDuniformity)成為刻蝕工藝的巨大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置和方法。本發(fā)明提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置，包括:腔體；晶圓放置臺，固定于所述腔體中，所述晶圓放置臺用于放置晶圓；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，垂直連接所述晶圓放置臺和所述晶圓之間，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；刻蝕源供應(yīng)裝置，設(shè)置于所述腔體中晶圓正上方。進(jìn)一步的，所述提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)馬達(dá)。進(jìn)一步的，所述晶圓放置臺通過電磁力支撐所述晶圓。進(jìn)一步的，所述刻蝕源為等離子體刻蝕源或氣相刻蝕源。本發(fā)明提供了一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，所述晶圓停止水平轉(zhuǎn)動(dòng)；重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。進(jìn)一步的，在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明提供了另一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；
進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，所述晶圓靜止；進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。進(jìn)一步的，在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明還提供了一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。進(jìn)一步的，在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置和方法，該裝置包括用于放置晶圓的晶圓放置臺和能夠帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，通過在刻蝕階段、或穩(wěn)定階段、或者同時(shí)在刻蝕階段和穩(wěn)定階段啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高了刻蝕CD均勻度。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例三中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本發(fā)明實(shí)例時(shí)，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的核心思想是:通過在對晶圓進(jìn)行刻蝕階段或穩(wěn)定的階段中，利用轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高刻蝕過程時(shí)CD的均勻度，從而提高晶圓上器件的性能。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置。如圖1所示，所述提高晶圓的刻蝕⑶均勻度的裝置，包括:腔體100 ;晶圓放置臺101，固定于腔體100中，所述晶圓放置臺101用于放置晶圓200 ;轉(zhuǎn)動(dòng)軸103，垂直連接所述晶圓放置臺101和所述晶圓200之間，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸103能夠帶動(dòng)晶圓200水平轉(zhuǎn)動(dòng)；刻蝕源供應(yīng)裝置105，設(shè)置于所述腔體100中晶圓200的上方。提高晶圓的刻蝕⑶均勻度的裝置還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200用于帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸103轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)103可以為電動(dòng)馬達(dá)，還可以為其他驅(qū)動(dòng)方式。在本實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200設(shè)置于晶圓放置臺101中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200還可以設(shè)置于所述腔體100中的其他位置或所述腔體100外。所述晶圓放置臺101通過電磁力支撐所述晶圓200，在本實(shí)施例中，采用電磁力的方式支撐所述晶圓200，此外還可以用機(jī)械臂交接于所述晶圓200上，并支撐所述晶圓200，所述電磁力都不阻礙晶圓200的水平轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，在刻蝕過程中，所述刻蝕源可以為等離子體(Plasma)刻蝕源或氣相刻蝕源。本發(fā)明能夠根據(jù)要求設(shè)定在不同階段靜止或水平轉(zhuǎn)動(dòng)，以提高晶圓200在刻蝕工藝后⑶一致性(Critical Dimension Uniformity)。實(shí)施例一圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。如圖2所示，本發(fā)明還提供一 種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:步驟SO1:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；步驟S02:進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘，以避免轉(zhuǎn)速過快影響刻蝕效果。步驟S03:進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，所述晶圓停止水平轉(zhuǎn)動(dòng)；步驟S04:重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。在刻蝕階段帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)能夠避免刻蝕物質(zhì)能量、密度分布不均的問題，從而提聞晶圓的刻蝕CD均勻度。實(shí)施例二圖3為本發(fā)明實(shí)施例二中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。如圖3所示，本發(fā)明提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:步驟S11:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；步驟S12:進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，所述晶圓靜止；步驟S13:進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘，以避免轉(zhuǎn)速過快影響刻蝕效果。步驟S14:重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的不同之處在于:在刻蝕階段，晶圓靜止，在穩(wěn)定階段晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)。在穩(wěn)定階段，根據(jù)刻蝕源通入穩(wěn)定氣體，同時(shí)帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠帶動(dòng)晶圓中刻蝕剩余物重新分布調(diào)整，同樣提高晶圓的刻蝕CD均勻度。實(shí)施例三圖4為本發(fā)明實(shí)施例三中提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法的流程示意圖。如圖4所示，本發(fā)明還提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用所述的裝置，包括以下步驟:步驟S21:將晶圓放置于所述晶圓放置臺上；步驟S22:進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘，以避免轉(zhuǎn)速過快影響刻蝕效果。步驟S23:進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；在晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘，以避免轉(zhuǎn)速過快影響刻蝕效果。
步驟S24:重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。在實(shí)施例一和實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的不同之處在于:在刻蝕階段和穩(wěn)定階段，晶圓均在進(jìn)行水平轉(zhuǎn)動(dòng)。在刻蝕階段帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)能夠避免刻蝕物質(zhì)能量、密度分布不均的問題，在穩(wěn)定階段能夠帶動(dòng)晶圓中刻蝕剩余物重新分布調(diào)整，能夠更好地提高晶圓的刻蝕CD均勻度。綜上所述，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置和方法，該裝置包括用于放置晶圓的晶圓放置臺和能夠帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，通過在刻蝕階段、或穩(wěn)定階段、或者同時(shí)在刻蝕階段和穩(wěn)定階段啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高了刻蝕CD均勻度。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種提高晶圓的刻蝕⑶均勻度的裝置，包括: 腔體； 晶圓放置臺，設(shè)置于所述腔體中，所述晶圓放置臺用于放置晶圓； 轉(zhuǎn)動(dòng)軸，與所述晶圓放置臺連接，用于帶動(dòng)晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)； 刻蝕源供應(yīng)裝置，設(shè)置于所述腔體中并位于所述晶圓上方。
2.如權(quán)利要求1所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電動(dòng)馬達(dá)。
4.如權(quán)利要求1所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置，其特征在于，所述晶圓放置臺通過電磁力支撐所述晶圓。
5.如權(quán)利要求1所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置，其特征在于，所述刻蝕源為等離子體刻蝕源或氣相刻蝕源。
6.一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的裝置，包括以下步驟: 將晶圓放置于所述晶圓放置臺上； 進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)； 進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，所述晶圓停止水平轉(zhuǎn)動(dòng)； 重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。
7.如權(quán)利要求6所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，其特征在于，在晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。
8.一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的裝置，包括以下步驟: 將晶圓放置于所述晶圓放置臺上； 進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，所述晶圓靜止； 進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)； 重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。
9.如權(quán)利要求8所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，其特征在于，在晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。
10.一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，利用如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的裝置，包括以下步驟: 將晶圓放置于所述晶圓放置臺上； 進(jìn)行刻蝕階段，通入刻蝕源對晶圓進(jìn)行刻蝕，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)； 進(jìn)行穩(wěn)定階段，停止通入刻蝕源，同時(shí)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)； 重復(fù)進(jìn)行所述刻蝕階段。
11.如權(quán)利要求10所述的提高晶圓的刻蝕CD均勻度的方法，其特征在于，在晶圓轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，轉(zhuǎn)速小于300轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種提高晶圓的刻蝕CD均勻度的裝置和方法，所述裝置包括腔體；晶圓放置臺，固定于所述腔體中，所述晶圓放置臺用于放置晶圓；轉(zhuǎn)動(dòng)軸，垂直連接所述晶圓放置臺和所述晶圓之間，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸能夠帶動(dòng)晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)；刻蝕源供應(yīng)裝置，設(shè)置于所述腔體中晶圓正上方。所述方法通過在刻蝕階段、或穩(wěn)定階段、或者同時(shí)在刻蝕階段和穩(wěn)定階段啟動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)所述晶圓水平轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高了刻蝕CD均勻度。
文檔編號H01L21/02GK103187242SQ20111045803
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者王新鵬 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司