CN111029278B - 一种晶圆片的加工方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种晶圆片的加工方法和系统，通过高频偏压装置控制所述镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度，进而提高后续镀膜的附着力，避免薄膜剥落的风险，提高了生产良率。并且，其与镀膜装置相结合，无需其它工具来改善边缘粗糙度问题，进而可大批量对晶圆片进行优化，又能降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及晶圆片加工技术领域，更具体地说，涉及一种晶圆片的加工方法和系统。
背景技术
对于半导体领域的晶圆片加工技术，一般采用修整的方法去除晶圆片的边缘膜，以实现后续膜层工艺。
但是，采用修整的方式很容易导致晶圆片边缘或者斜面的粗糙度程度严重等问题，在这样的晶圆片上进行薄膜处理后，硅片的附着力很差，容易导致后续生长的边缘薄膜剥落。
那么，这种剥落缺陷将导致后续的刻蚀过程中产出ox-void缺陷，从而导致晶圆片的成品率较低。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种晶圆片的加工方法和系统，技术方案如下：
一种晶圆片的加工系统，所述加工系统包括：
承载体，所述承载体用于承载待加工晶圆片；
镀膜装置，所述镀膜装置用于在所述待加工晶圆片的表面生长膜层；
高频偏压装置，所述高频偏压装置用于控制所述镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度。
优选的，在上述加工系统中，所述镀膜装置包括：上极板和下极板；
所述待加工晶圆片位于所述上极板和所述下极板之间；
所述上极板包括内部区域和预设区域；
所述上极板和所述下极板之间产生等离子场。
优选的，在上述加工系统中，所述高频偏压装置位于所述上极板周边，用于控制所述上极板和所述下极板之间的电压。
优选的，在上述加工系统中，所述预处理包括：
只在所述上极板的预设区域和所述下极板之间产生电压差。
优选的，在上述加工系统中，所述预处理包括：
通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋。
优选的，在上述加工系统中，所述通过所述等离子体中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋包括：
对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行轰击和/或填埋。
一种晶圆片的加工方法，所述加工方法包括：
将待加工晶圆片放置在承载体上；
采用高频偏压装置控制镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度；
采用所述镀膜装置在所述预处理后的待加工晶圆片表面生长膜层。
优选的，在上述加工方法中，所述镀膜装置包括：上极板和下极板；
将所述待加工晶圆片放置于所述上极板和所述下极板之间；
所述上极板包括内部区域与预设区域；
控制所述上极板和所述下极板之间产生等离子场。
优选的，在上述加工方法中，所述高频偏压装置位于所述上极板周边；
控制所述高频偏压装置，以控制所述上极板和所述下极板之间的电压。
优选的，在上述加工方法中，所述预处理包括：
只在所述上极板的预设区域和所述下极板之间产生电压差。
优选的，在上述加工方法中，所述预处理包括：
通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋。
优选的，在上述加工方法中，所述通过所述等离子体中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋包括：
对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行轰击和/或填埋。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供的一种晶圆片的加工系统，通过高频偏压装置控制所述镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度，进而提高后续镀膜的附着力，避免薄膜剥落的风险，提高了生产良率。
并且，其与镀膜装置相结合，无需其它工具来改善边缘粗糙度问题，进而可大批量对晶圆片进行优化，又能降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种晶圆片的加工系统的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种晶圆片的加工系统的原理示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种晶圆片的加工系统的原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种晶圆片的加工方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种晶圆片的加工系统的原理示意图。
所述加工系统包括：
承载体11，所述承载体11用于承载待加工晶圆片12；
镀膜装置，所述镀膜装置用于在所述待加工晶圆片12的表面生长膜层；
高频偏压装置13，所述高频偏压装置13用于控制所述镀膜装置，以对所述待加工晶圆片12的预设边缘区域A进行预处理，以降低所述预设边缘区域A的粗糙度程度。
进一步的，基于本发明上述实施例，参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种晶圆片的加工系统的原理示意图。
所述镀膜装置包括：上极板14和下极板；所述待加工晶圆片12位于所述上极板14和所述下极板之间；
所述上极板14包括内部区域C和预设区域B；
所述上极板14和所述下极板之间产生等离子场。
在该实施例中，所述上极板14的所述预设区域B的大小为固定的。但是，在其它实施例中，所述预设区域B的大小也可设置为可调节的。
在具体的实现方式中，所述承载体11为所述下极板，所述上极板14用于产生电压，所述下极板用于承载待加工晶圆片12，并产生与上极板14相反的电压。
所述上极板14的预设区域B和所述下极板之间充满气体，所述气体包括但不限定于Ar或He或N2或O2。
具体的，所述下极板位于所述待加工晶圆片12的正下方，而在其他实施例中，下极板根据实际的装置而定。
需要说明的是当镀膜工具为PECVD(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition，等离子体增强化学的气相沉积法)时，该镀膜装置只是PECVD中的一个部件(Single-Zone FP)。
进一步的，基于本发明上述实施例，如图1或图2所示，所述高频偏压装置13位于所述上极板14周边，用于控制所述上极板14和所述下极板之间的电压。
在该实施例中，所述上极板14和所述下极板之间的气体可以通过施加电压变成等离子体，从而产生等离子场。
所述等离子场用于对所述待加工晶圆片12进行预处理，以降低所述预设边缘区域A的粗糙度程度。
其中，所述预处理包括：通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片12进行轰击和/或填埋，即对所述待加工晶圆片12进行轰击和/或填埋。
在本实施例中，只在所述上极板14的预设区域B和所述下极板之间产生电压差，因而只对所述待加工晶圆片12的预设边缘区域A进行轰击和/或填埋，降低所述预设边缘区域A的粗糙度程度。
其中，上极板14为一整片的一体结构，其划分为预设区域B和内部区域C，但是，上极板14可以只控制预设区域B的电压，且其它区域不产生电压场。
需要说明的是，在其他实施例中，区域B和区域C由两种装置构成，其中上极板14的区域仅仅对应C区，而其它电压产生装置对应预设区域B。
通过所述高频偏压装置13使得上极板14的预设区域B产生电压，上极板14和下极板之间的电压差使得所述预设区域B相对应的上极板14和下极板之间的气体变成等离子体。通过等离子体轰击对待加工晶圆片12的缺陷区域进行填埋，或对待加工晶圆片12进行轰击，将缺陷区域趋于平整，以降低预设边缘区域A的粗糙度程度。
其中，所述高频偏压装置13控制所述上极板14的预设区域B，包括：施加电压的大小、频率、时长或预设区域的大小等。
通过图1和图2的对比可知，通过对所述待加工晶圆片12的预设边缘区域A的预处理，能降低所述预设边缘区域A的粗糙度程度，使晶圆片边缘区域的毛刺减小或消失，进而提高后续镀膜的附着力，避免薄膜剥落的风险，提高了生产良率。
需要说明的是，图2中晶圆片边缘区域变小的毛刺仅为示意，不为限制。
并且，通过镀膜装置实现待加工晶圆片的预处理，无需其它工具来改善边缘粗糙度问题，进而可大批量对晶圆片进行优化，又能简化流程、降低成本。
进一步的，基于本发明上述实施例，所述预设边缘区域A的宽度为0mm-10mm。
在该实施例中，待加工晶圆片12的预设边缘区域A和上极板14的预设区域B的尺寸是相对应的，基于待加工晶圆片12的尺寸大小，合理定义所述预设边缘区域A的宽度，以保证后续膜层的生长稳定性。
在本申请中，例如，所述预设边缘区域A的宽度为7mm或8mm等。
需要说明的是，在其它实施例中，所述镀膜装置不限于只在上极板14的预设区域B导通电压，可以使得整个上极板14都通入电压，从而在整个上极板14和下极板之间充满等离子气体。此时，可以通过等离子气体对整个待加工晶圆片12进行处理，从而改善整个待加工晶圆片12表面的粗糙度或改善性能或进行镀膜等其它应用。
参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种晶圆片的加工系统的原理示意图。
如图3所示，当对待加工晶圆片12预设边缘区域A进行预处理后，再整体驱动所述镀膜装置，在所述待加工晶圆片12的表面生长膜层15，由于降低了待加工晶圆片12预设边缘区域A的粗糙度程度，因此，后续生长的膜层稳定性高，进而提高了晶圆片的生产良率。
进一步的，基于本发明上述全部实施例，在本发明另一实施例中还提供了一种晶圆片的加工方法，参考图4，图4为本发明实施例提供的一种晶圆片的加工方法的流程示意图。
所述加工方法包括：
S101：将待加工晶圆片放置在承载体上；
S102：采用高频偏压装置控制镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度；
S103：采用所述镀膜装置在所述预处理后的待加工晶圆片表面生长膜层。
其中，所述镀膜装置包括：上极板和下极板；
将所述待加工晶圆片放置于所述上极板和所述下极板之间；
所述上极板包括内部区域与预设区域；
控制所述上极板和所述下极板之间产生等离子场。
具体的，所述高频偏压装置位于所述上极板周边；
控制所述高频偏压装置，以控制所述上极板和所述下极板之间的电压。
其中，所述预处理包括：只在所述上极板的预设区域和所述下极板之间产生电压差。通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋。
具体的，所述通过所述等离子体中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋包括：
对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行轰击和/或填埋。
需要说明的是，本申请提供的加工方法和加工系统的原理相同，在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种晶圆片的加工方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种晶圆片的加工系统，其特征在于，所述加工系统包括：
承载体，所述承载体用于承载待加工晶圆片；
镀膜装置，所述镀膜装置用于在所述待加工晶圆片的表面生长膜层；
高频偏压装置，所述高频偏压装置用于控制所述镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度；
所述镀膜装置包括：上极板和下极板；
所述待加工晶圆片位于所述上极板和所述下极板之间；
所述上极板包括内部区域和预设区域；
所述上极板和所述下极板之间产生等离子场；
所述预处理包括：
只在所述上极板的预设区域和所述下极板之间产生电压差。
2.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，所述高频偏压装置位于所述上极板周边，用于控制所述上极板和所述下极板之间的电压。
3.根据权利要求1所述的加工系统，其特征在于，所述预处理包括：
通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋。
4.根据权利要求3所述的加工系统，其特征在于，所述通过所述等离子体中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋包括：
对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行轰击和/或填埋。
5.一种晶圆片的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：
将待加工晶圆片放置在承载体上；
采用高频偏压装置控制镀膜装置，以对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行预处理，以降低所述预设边缘区域的粗糙度程度；
采用所述镀膜装置在所述预处理后的待加工晶圆片表面生长膜层；
所述镀膜装置包括：上极板和下极板；
将所述待加工晶圆片放置于所述上极板和所述下极板之间；
所述上极板包括内部区域与预设区域；
控制所述上极板和所述下极板之间产生等离子场；
所述预处理包括：
只在所述上极板的预设区域和所述下极板之间产生电压差。
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述高频偏压装置位于所述上极板周边；
控制所述高频偏压装置，以控制所述上极板和所述下极板之间的电压。
7.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述预处理包括：
通过所述等离子场中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋。
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述通过所述等离子体中的等离子体对所述待加工晶圆片进行轰击和/或填埋包括：
对所述待加工晶圆片的预设边缘区域进行轰击和/或填埋。
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