[发明专利]刻蚀设备以及用于去除晶背边缘薄膜的晶背边缘刻蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种用于去除晶背边缘薄膜的晶背边缘刻蚀方法。

背景技术

随着集成电路工艺的发展，半导体工艺也越来越复杂，很多新工艺被引入，比如原子层薄膜沉积工艺，因其良好的阶梯覆盖率等优点在28nm以下产品被广泛应用。

然而，原子层氧化物薄膜沉积由于其工艺与机台特性，容易在晶背边缘沉积多余的氧化物薄膜，这层多余的氧化物薄膜会对晶背的整体薄膜结构产生巨大影响，并导致晶圆在后段工艺多层金属工艺后，导致晶圆边缘与晶圆中心区域厚度的巨大差异，进而产生光刻倒胶与散焦等问题，对良率造成巨大影响。在某些情况下，晶背边缘位置与中心位置氧化物薄膜厚度会存在明显差异。造成此问题的原因是，当晶圆被基座上的晶圆支撑栓顶起后，等离子体会通过基座和垫圈之间的空隙，扩散到被顶起的晶圆背后边缘区域，进而生长氧化物薄膜。

针对以上问题，需要经过复杂的工艺步骤才能克服其对后续工艺的影响，大大增加了工艺复杂度，同时会产生一些负面效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种晶背边缘刻蚀方法，能够有效地去除原子层沉积工艺过程中生长到晶背边缘位置的氧化物薄膜，避免后续造成的良率损失，为半导体良率提升提供保障。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种刻蚀设备，包括：上屏蔽挡板、侧面屏蔽挡板以及底部屏蔽挡板；其中，上屏蔽挡板覆盖在将被刻蚀的晶圆的上表面；侧面屏蔽挡板覆盖在将被刻蚀的晶圆的侧表面；底部屏蔽挡板布置在用于支撑将被刻蚀的晶圆的基座的侧部，使得基座与底部屏蔽挡板一起覆盖了将被刻蚀的晶圆的下表面的中心区域。

优选地，上屏蔽挡板、侧屏蔽挡板和底部屏蔽挡板三者相互单独运动。

优选地，上屏蔽挡板、侧屏蔽挡板和底部屏蔽挡板分别与晶圆的上表面、晶圆的侧表面以及晶圆的下表面的距离是可调整的。

优选地，底部屏蔽挡板的大小是可调整的而且是可更换的。

而且，为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种用于去除晶背边缘薄膜的晶背边缘刻蚀方法，其特征在于包括：

第一步骤：对晶圆执行原子层氧化物薄膜沉积；

第二步骤：将原子层氧化物薄膜沉积后的晶圆布置到晶背边缘刻蚀机台中；

第三步骤：在晶背边缘刻蚀机台中执行刻蚀以去除晶背薄膜。

优选地，在第二步骤中，利用上屏蔽挡板覆盖将被刻蚀的晶圆的上表面；利用侧面屏蔽挡板覆盖将被刻蚀的晶圆的侧表面；将底部屏蔽挡板布置在用于支撑将被刻蚀的晶圆的基座的侧部，使得基座与底部屏蔽挡板一起覆盖了将被刻蚀的晶圆的下表面的中心区域。

优选地，上屏蔽挡板、侧屏蔽挡板和底部屏蔽挡板三者相互单独运动。

优选地，上屏蔽挡板、侧屏蔽挡板和底部屏蔽挡板分别与晶圆的上表面、晶圆的侧表面以及晶圆的下表面的距离是可调整的。

优选地，底部屏蔽挡板的大小是可调整的而且是可更换的。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了原子层沉积工艺机台晶圆放置部件俯视示意图。

图2示意性地示出了等离子体扩散到晶背边缘区域侧面示意图。

图3示意性地示出了根据本发明优选实施例的晶背边缘刻蚀机台设置示意图。

图4示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于去除晶背边缘薄膜的晶背边缘刻蚀方法的流程图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

本发明通过在原子层沉积薄膜沉积工艺后，增加晶圆背面边缘刻蚀的方式，去除晶圆背面边缘区域的薄膜，进而避免简化后续的工艺流程并改善良率。本发明能有效地去除原子层沉积工艺过程中生长到晶背边缘位置的氧化物薄膜，避免后续造成的良率损失，为半导体良率提升提供保障。

如图1和图2所示，造成晶背边缘区域多余氧化物沉积的根本原因是等离子体会无任何阻碍的扩散到晶背边缘区域，从而沉积上氧化物薄膜。由于原子层沉积过程中，晶圆被6个晶圆支撑拴顶起约3mm，等离子体通过垫圈与晶圆间的空隙钻入晶圆背面，导致晶背有原子层氧化物生成。