[发明专利]一种晶圆夹具以及使用所述夹具的晶圆刻蚀方法

说明书

本发明提供一种晶圆夹具以及使用所述夹具的晶圆刻蚀方法。所述晶圆夹具包括载体，所述载体包括第一表面和第二表面；至少两组夹持臂，所述夹持臂连接至所述载体的第一表面并可沿所述第一表面运动，所述每组夹持臂都可独立夹持晶圆；升降装置，所述升降装置连接至所述第二表面，用于控制所述晶圆夹具移动；驱动部件，所述驱动部件安装在所述升降装置上，可使所述载体绕所述驱动部件与所述第二表面连接处的轴线旋转。所述晶圆夹具可改善晶圆刻蚀均匀度，提高产品良率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体地涉及一种晶圆夹具以及使用所述夹具的晶圆刻蚀方法。

背景技术

晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆，在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能的产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，可制成高纯度的多晶硅，接着是将这些多晶硅制成硅晶棒，成为制造集成电路的石英半导体的材料，经过照相制版、研磨、抛光以及切片等程序，将多晶硅融解拉出单晶硅晶棒，然后切割成一片一片薄薄的晶圆。

刻蚀工艺是集成电路制造过程中最关键的工艺之一，其主要作用是完成光刻工艺中的图形在硅片上的最终转移与定型，因此刻蚀工艺的稳定性和均匀性决定了最终刻蚀图形的结构和线宽，进而直接影响到产品的电学性能和良率。目前，现有的晶圆刻蚀方法包括干法刻蚀和化学刻蚀，由于干法刻蚀的设备较为昂贵，生产成本较高，因此，人们大多采用化学刻蚀。现有的化学刻蚀方法先用光刻胶将晶圆需要的表面保护起来，再将晶圆放到混合酸的刻蚀槽中腐蚀。在化学刻蚀工艺中，由于晶圆下部先接触刻蚀液，并且工艺完成后晶圆下部最后离开刻蚀液，因此晶圆下部的刻蚀量要大于其上部，导致晶圆刻蚀均匀度不好，进而影响产品良率。

因此，有必要开发一种新的晶圆刻蚀设备以及方法，来提高晶圆刻蚀均匀度，进而提高产品良率。

发明内容

本申请提供一种晶圆夹具以及使用所述夹具的晶圆刻蚀方法，可以提高晶圆刻蚀均匀度，进而提高产品良率。

本申请的一个方面提供一种晶圆夹具，包括：载体，所述载体包括第一表面和第二表面；至少两组夹持臂，所述夹持臂连接至所述载体的第一表面并可沿所述第一表面运动，所述每组夹持臂都可独立夹持晶圆；升降装置，所述升降装置连接至所述第二表面，用于控制所述晶圆夹具移动；驱动部件，所述驱动部件安装在所述升降装置上，可使所述载体绕所述驱动部件与所述第二表面连接处的轴线旋转。

在本申请的一些实施例中，所述载体的第一表面设置有至少两条沟槽，所述每组夹持臂对应设置于一条所述沟槽内，并可沿所述沟槽运动。

在本申请的一些实施例中，所述至少两条沟槽平行设置。

在本申请的一些实施例中，所述沟槽为两条，沿所述第一表面的中心对称设置。

在本申请的一些实施例中，所述每组夹持臂包括至少两个所述夹持臂。

在本申请的一些实施例中，所述每个夹持臂上包括至少五十个晶圆卡槽，用于夹持晶圆。

在本申请的一些实施例中，所述驱动部件为驱动部件为连杆驱动装置。

在本申请的一些实施例中，所述连杆驱动装置包括驱动气缸、连杆以及滚轴，所述连杆第一端连接至所述驱动气缸，第二端与所述滚轴第一端相连，所述滚轴第二端连接至所述第二表面。

本申请的另一个方面提供一种晶圆刻蚀方法，包括：将晶圆装载于以上所述的晶圆夹具的所述夹持臂中；将装载有所述晶圆的晶圆夹具放入刻蚀容器，执行刻蚀工艺；在所述刻蚀工艺执行至一半时，将装载有晶圆的所述晶圆夹具旋转一定角度；继续执行所述刻蚀工艺直至完成。

在本申请的一些实施例中，所述一定角度为180度。