[发明专利]提高晶片蚀刻均匀性的方法及装置

说明书

本申请公开了一种提高晶片蚀刻均匀性的方法，涉及半导体相关技术领域，该方法包括以下步骤：利用晶片固定装置将晶片固定，并至少暴露出晶片的蚀刻面；使晶片绕预设轴线旋转，以使晶片的蚀刻面中每个区域在预定时间段内接触的蚀刻气体的量相同或基本相同。晶片固定装置能暴露出晶片的蚀刻面，减少晶片蚀刻面的被遮挡面积，蚀刻气体易到达晶片的蚀刻面并对其进行蚀刻；且晶片绕预设轴线旋转，晶片均匀地到达蚀刻速率较快的区域及蚀刻速率较慢的区域，在每个旋转周期内接触的蚀刻气体的量相同或基本相同，晶片的蚀刻面能均匀地接触蚀刻气体以保证蚀刻气体均匀地蚀刻晶片。

技术领域

本申请涉及半导体相关技术领域，尤其涉及一种提高晶片蚀刻均匀性的方法及装置。

背景技术

现阶段半导体外延层去除技术主要是基于MOCVD机台，现有的MOCVD机台如图1所示。该机台去除半导体外延层的工作原理为：炉丝120加热至700～800℃，向腔体100内的蚀刻气体提供能量，蚀刻气体一般为三氯化硼(BCl₃)、三氟甲烷(CHF₃)等，蚀刻气体产生化学活性强的分子团，分子团扩散至半导体外延层表面并与半导体外延层发生化学反应，以去除半导体外延层，达到回收衬底的目的，生成物及残余气体从尾排装置140排除。晶片150的上部分与蚀刻气体充分接触，蚀刻速率较快，易造成对晶片150的过度蚀刻，进而对衬底的表面造成损伤。晶片150的下部分与石英舟110接触，蚀刻气体受到阻挡，不易到达晶片150与石英舟110的接触部位，蚀刻速率较慢，且衬底上易残留有半导体外延层。晶片150不同部位的蚀刻速率不同，所需的制程时间也不同，当制程时间短时，半导体外延层去除不彻底，衬底上易残留有半导体外延层；当制程时间长时，晶片150被过度蚀刻，衬底的表面有损伤。现有的MOCVD机台对晶片150上的半导体外延层蚀刻不均匀，去除半导体外延层所需的制程时间较长，生产效率较低，且影响衬底的品质。

发明内容

本申请的目的是提供一种提高晶片蚀刻均匀性的方法，其能够改善现有的MOCVD机台对晶片上的半导体外延层蚀刻不均匀的问题。

本申请的另一目的，还在于提供一种提高晶片蚀刻均匀性的装置。

第一方面，本申请实施例提供一种提高晶片蚀刻均匀性的方法，其包括：包括以下步骤：

利用晶片固定装置将晶片固定，并至少暴露出晶片的蚀刻面；

使晶片绕预设轴线旋转，以使晶片的蚀刻面中每个区域在预定时间段内接触的蚀刻气体的量相同或基本相同。

可选地，在使晶片绕预设轴线旋转步骤中，

预设轴线为晶片的中心轴线；

或者，预设轴线为与晶片的中心轴线平行并与晶片中心轴线相距预设距离的轴线，且预设距离小于或等于晶片的直径。

可选地，在使晶片绕预设轴线旋转步骤中，实时旋转或间隔预设时间旋转晶片。

可选地，在利用晶片固定装置将晶片固定的步骤中，晶片的蚀刻面相对于蚀刻气体的入射方向倾斜向上。

另一方面，本申请实施例提供一种提高晶片蚀刻均匀性的装置，包括MOCVD机台，还包括：

晶片固定装置，用于固定晶片，设在MOCVD机台的内部，晶片固定装置至少暴露出晶片的蚀刻面；

晶片旋转装置，设在MOCVD机台的内部，用于驱动晶片固定装置或晶片旋转；

控制装置，与晶片旋转装置通信连接，控制装置根据预设旋转速率和预设旋转时间控制晶片旋转装置旋转，晶片旋转装置带动晶片固定装置和晶片绕预设轴线旋转，以使晶片的蚀刻面中每个区域在预定时间段内接触的蚀刻气体的量相同或基本相同。

可选地，晶片固定装置包括：

承托结构，用于固定晶片；