[发明专利]一种用于硅片边缘刻蚀的装置和方法

说明书

本发明实施例公开了一种用于硅片边缘刻蚀的装置和方法，所述硅片边缘具有切口，所述装置包括：第一驱动器，所述第一驱动器用于使硅片绕中心轴线转动；感测器，所述感测器用于感测所述硅片的外周缘中的每一点在所述外周缘上的位置；喷头，所述喷头用于喷射刻蚀液；第二驱动器，所述第二驱动器用于根据所述感测器感测到的位置使所述喷头在所述边缘上进行第一移动，以使所述刻蚀液以所述喷头与所述外周缘之间的径向间距保持恒定的方式喷射至所述硅片的边缘处。通过应用于上述装置的方法，在刻蚀过程中通过改变喷头的刻蚀路径能够实现对具有切口的硅片的边缘均匀刻蚀。

技术领域

本发明涉及刻蚀技术领域，尤其涉及一种用于硅片边缘刻蚀的装置和方法。

背景技术

集成电路制造领域中根据不同用途需要制造不同类型的硅片，单晶硅片的加工一般主要包括拉晶、切片、抛光、清洗，对于外延片而言需要额外在清洗工艺后增加外延工艺。掺杂硅片的在外延生长过程必须注意自掺杂现象，重掺成分在高温下会挥发至反应腔室内并参与到外延反应中，从而严重影响外延层的品质、如电阻率等，当重掺硅片用做外延片的衬底时，除以上工艺外还需经过背面密封处理以及边缘刻蚀等工序。

所谓的背面密封处理是指为了防止自掺杂效应的发生而进行的背部掺杂剂防溢出处理，通常采用气相沉积法（Chemical Vapour Deposition，CVD）的方式在硅片背面沉积一层薄膜，通过该薄膜能够有效地阻止掺杂剂向外扩散，即该层薄膜如密封层一样防止掺杂剂在高温下向反应腔室逃逸。现有技术中，通常使用二氧化硅（SiO2）或氮化硅（Si3N4）或多晶硅作为制成背封薄膜的基础材料，其中使用二氧化硅制作的边缘沉积薄膜会影响正面外延层单晶的生长，因此需要通过刻蚀工艺去除距离硅片边缘一定宽度的二氧化硅背面密封膜，防止其对外延工艺正面单晶硅的影响。

刻蚀工艺是微电子IC制造以及微纳制造中相当重要的步骤，刻蚀技术主要分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种，其主要区别就是在于湿法刻蚀使用溶剂或溶液来进行刻蚀。其中，所谓的湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程，是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被背封薄膜掩蔽的部分而达到刻蚀目的，其主要包括三个阶段：溶剂或溶液中的反应物通过扩散到反应物表面，化学反应在表面上进行，然后通过扩散将反应生成物从表面移除。针对上述使用二氧化硅制成的背封薄膜，常使用由HF、NH4F、与H2O按一定比例配成的刻蚀溶液。通过现有技术的湿法刻蚀工艺无法对具有切口的硅片的边缘进行均匀刻蚀而且无法实现对刻蚀宽度的任意调节。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种用于硅片边缘刻蚀的装置和方法，在刻蚀过程中通过改变喷头的刻蚀路径实现对具有切口的硅片的边缘的均匀刻蚀，同时通过使得喷头自身移动的构造使得刻蚀宽度能够任意调节。

本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种用于硅片边缘刻蚀的装置，所述硅片边缘具有切口，所述用于硅片边缘刻蚀的装置包括：第一驱动器，所述第一驱动器用于使硅片绕中心轴线转动；感测器，所述感测器用于感测所述硅片的外周缘中的每一点在所述外周缘上的位置；喷头，所述喷头用于喷射刻蚀液；第二驱动器，所述第二驱动器用于根据所述感测器感测到的位置使所述喷头在所述边缘上进行第一移动，以使所述刻蚀液以所述喷头与所述外周缘之间的径向间距保持恒定的方式喷射至所述硅片的边缘处；

第二方面，本发明实施例提供了一种用于硅片边缘刻蚀的方法，所述方法包括：竖直地设置硅片，使所述硅片绕中心轴线转动；感测所述硅片的外周缘中的每一点在所述硅片的外周缘上的位置；喷射刻蚀液；根据感测到的位置使所述刻蚀液的射束在所述硅片的所述边缘上进行第一移动，以使所述刻蚀液以所述射束与所述外周缘之间的径向间距保持恒定的方式喷射至所述硅片的边缘处；向下吹扫喷射至所述硅片的刻蚀液。