改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法与流程

本申请涉及半导体制造，特别涉及一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法。

背景技术：

1、在半导体湿法工艺中，通常使用槽式机台将多片晶圆同时浸入化学溶液中，进行膜层去除和清洗等工艺。晶圆进入化学溶液时，晶圆前端会率先接触化学溶液，导致晶圆前端的反应时间会早于晶圆后端，出液时晶圆后端优先暴露在空气中，而晶圆前端仍然浸泡在化学溶液中，这种晶圆先进后出的时间差导致晶圆前端浸泡时间长，晶圆后端浸泡时间短，使得晶圆前端膜层和晶圆后端膜层的损失量不同，导致晶圆湿刻后膜层的均一性较差。

2、因此，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，是目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，该方法通过时间补偿机理，能够使晶圆周向各位置浸入化学溶液的时间基本一致，确保了晶圆表面各位置的膜层刻蚀量大致相同，有效提高晶圆刻蚀后的膜层均匀性。

2、为实现上述目的，本申请提供一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，该方法包括以下步骤：

3、s01: 在晶圆上设置标记点，槽体内设置有化学溶液；

4、s02：使所述晶圆上的标记点最后浸入所述化学溶液中；

5、s03：在刻蚀的第一预定时间段内旋转所述晶圆，使所述标记点旋转170°~190°；在刻蚀的第二预定时间段内使所述晶圆在预设角度内摆动，所述第一预定时间段为总刻蚀时间段中的1/3~2/3时间段；

6、s04：将所述晶圆从所述化学溶液中取出，并使所述标记点最后移出所述化学溶液。

7、可选的，所述第二预设时间段包括所述总刻蚀时间段中的1/8~3/8时间段，或者，所述第二预设时间段包括所述总刻蚀时间段中的5/8~7/8时间段。

8、可选的，所述预设角度为5°~15°。

9、可选的，在s03中，在刻蚀的所述第一预定时间段内使所述晶圆旋转180°。

10、可选的，在s03中，在所述第二预定时间段内使所述晶圆在所述预设角度内进行第一次摆动，所述第二预定时间段为总刻蚀时间段中的1/8~3/8时间段；

11、步骤s03还包括：

12、在刻蚀的第三预定时间段内使所述晶圆在所述预设角度内进行第二次摆动，所述第三预定时间段为总刻蚀时间段中的5/8~7/8时间段。

13、可选的，所述第一次摆动的摆动速度为1°~5°/s，所述晶圆的旋转速度为5°~10°/s，所述第二次摆动的摆动速度小于3°/s。

14、可选的，在s03中，在刻蚀的所述第二预定时间段或所述第三预定时间段内所述晶圆在所述预设角度内摆动的具体步骤包括：

15、使所述晶圆在竖直方向的左右两侧依次摆动所述预设角度的1/2。

16、可选的，所述槽体的侧壁上设置有气体鼓泡装置；

17、s03的具体步骤包括：在所述晶圆进行旋转或摆动过程中，打开所述气体鼓泡装置，通过所述气体鼓泡装置产生的气泡扰动所述晶圆表面的液体流动。

18、可选的，所述气泡的直径为0.3~3mm，所述气泡的流量为5~50l/min。

19、可选的，步骤s03还包括：所述晶圆开始旋转或摆动前，打开所述气体鼓泡装置；所述晶圆完成旋转或摆动后，在1~5s内关闭所述气体鼓泡装置。

20、本发明提供一种本申请提供的一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，该方法在刻蚀过程的中期旋转晶圆，使晶圆的标记点从上方移动至下方，此时晶圆的标记点会入槽时最后浸入化学溶液，并在出槽时最后移出化学溶液，如此设置，可使晶圆各位置浸入化学溶液的时间基本一致，有效解决了晶圆两侧总反应时间不一致的问题，确保晶圆表面各位置的膜层刻蚀量大致相同，平均整片晶圆的总工艺时间，有效提高晶圆刻蚀后的膜层均匀性。

21、此外，在晶圆进行转动和摆动时，由于晶圆表面的液体流向发生改变，打破了晶圆表面由于长时间单向流动形成的边界层，晶圆在大角度转动和摆动时可通过液体方向的改变去除附着在表面的颗粒，提升晶圆的性能和使用寿命。

1.一种改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，所述第二预设时间段包括所述总刻蚀时间段中的1/8~3/8时间段，或者，所述第二预设时间段包括所述总刻蚀时间段中的5/8~7/8时间段。

3.如权利要求1所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，所述预设角度为5°~15°。

4.如权利要求1所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，在s03中，在刻蚀的所述第一预定时间段内使所述晶圆旋转180°。

5.如权利要求1所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，在s03中，在所述第二预定时间段内使所述晶圆在所述预设角度内进行第一次摆动，所述第二预定时间段为总刻蚀时间段中的1/8~3/8时间段；

6.如权利要求5所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，所述第一次摆动的速度为1°~5°/s，所述晶圆旋转的速度为5°~10°/s，所述第二次摆动的速度小于3°/s。

7.如权利要求5所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，在s03中，在刻蚀的所述第二预定时间段或所述第三预定时间段内所述晶圆在所述预设角度内摆动的具体步骤包括：

8.如权利要求5所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，所述槽体的侧壁上设置有气体鼓泡装置；

9.如权利要求8所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，所述气泡的直径为0.3~3mm，所述气泡的流量为5~50l/min。

10.如权利要求8所述的改善槽式机台内晶圆膜层均匀性的方法，其特征在于，步骤s03还包括：所述晶圆开始旋转或摆动前，打开所述气体鼓泡装置；所述晶圆完成旋转或摆动后，在1~5s内关闭所述气体鼓泡装置。