[0001] 本发明属于半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种用于晶圆分区腐蚀的隔离网筒及腐蚀方法。

[0002] 在半导体制造的衬底上薄膜沉积或生长工艺中所产出的晶圆厚度或其他性能指标的均匀性，是直接关乎后端元器件一致性的关键指标，也是其工艺技术不懈追求的目标。目前已有多种方法控制晶圆生长过程的均匀性，并且可以满足一般制造的要求。但随着半导体技术的发展应用以及成本要求的提高，现有在生长环节优化均匀性的技术已不能满足更进一步对晶圆均匀性的需求。尤其在传感领域的半导体晶圆制造中，敏感材料的厚度、电阻等指标的差异将造成后端同一晶圆制作出的元器件在灵敏度，精度存在较大差别。这将导致同一片晶圆中生产出不同性能的元器件并且其差别及其分布不可控制，在产品品质控制上是必需解决的不可控因素。所以需要在生长后测得厚度或电学性能分布再利用局部腐蚀的方法达到更精密控制晶圆均匀性的技术。生长后控制均匀性的方法比较少，当前主要为CMP时依靠局部应力或压力调整腐蚀速率和局部喷淋腐蚀。

[0003] 然而，上述已有技术方案都无法做到精密分区和隔离待腐蚀区，所以对更细致的以均匀性为目标的晶圆腐蚀作用较小，无法达到更高的均匀性目标。

[0004] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

[0030] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

[0031] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

[0032] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

[0033] 如在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

[0034] 为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。此外，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。

[0035] 在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征 “之上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

[0036] 需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

[0037] 由于已有技术方案都无法做到精密分区和隔离待腐蚀区，对更细致的以均匀性为目标的晶圆腐蚀作用较小，因而无法达到更高的均匀性目标。本发明利用溶液的张力，设计一种用于精密分区腐蚀又不接触晶圆表面的隔离网筒，将不均匀的晶圆进行分区腐蚀。分出的小区域可以是矩形，正六边形，也可以是同心圆环。配合区域腐蚀技术（如每个小区域施以不同浓度腐蚀液或施以不同的腐蚀时间）实现分区精密控制，达到晶圆表面均匀化的目的。

[0038] 如图1 图2所示，本实施例提供一种用于晶圆104分区腐蚀的隔离网筒，所述隔离~网筒包括：筒壁101，用于套设于晶圆104外围，并与所述晶圆104共同被真空吸附台103吸附固定；隔离网壁102，固定于所述筒壁101内，用于将晶圆104表面分隔成多个相互独立的腐蚀区域105，当所述筒壁101被真空吸附台103固定时，所述隔离网壁102延伸至晶圆104表面上方，并与晶圆104表面具有间距以形成非接触气隙，所述非接触气隙被配置为当腐蚀液进入某一个腐蚀区域105时，基于液体表面张力使得腐蚀液不会进入到与该腐蚀区域105相邻的另一个腐蚀区域105。

[0039] 如图1所示，在一个实施例中，所述筒壁101的材质可以为聚合物、陶瓷、金属等耐腐蚀的材料，所述筒壁101的形状例如可以为圆柱状，所述筒壁101的径向宽度大于所述晶圆104的径向宽度，所述筒壁101套设于晶圆104外围时，所述筒壁101与所述晶圆104边缘之间的间距D2为30微米 500微米，如100微米、200微米、300微米等，以避免套设时碰撞晶圆~104而造成晶圆104或筒壁101的损伤。

[0040] 如图1所示，在一个实施例中，所述筒壁101的厚度较厚，以使其可被真空吸附台103吸附固定，例如，所述筒壁101的厚度可以为1毫米 30毫米之间，以使其可被真空吸附台~
103吸附固定的同时，保证其机械强度而不容易变形。

[0041] 如图1所示，所述隔离网壁102的厚度较小，以保证隔离网壁102的所占用的晶圆104面积较小，从而保证晶圆104表面腐蚀的完整性，在一个实施例中，所述隔离网壁102的厚度范围为10微米 300微米，例如可以为50微米、200微米等。所述隔离网壁102的材质可以~
为聚合物、陶瓷、金属等耐腐蚀的材料，所述隔离网壁102可以与所述筒壁101一体成型，或者通过如焊接、粘贴等与所述筒壁101固定连接。

[0042] 如图1所示，在一个实施例中，所述筒壁101与所述隔离网壁102的高度差为晶圆104高度加上5微米 500微米之和。当所述筒壁101被真空吸附台103固定时，所述隔离网壁~
102与所述晶圆104表面的非接触气隙的间距D1为5微米 500微米，本发明的非接触气隙被~
配置为当腐蚀液进入某一个腐蚀区域105时，基于液体表面张力使得腐蚀液不会进入到相邻的腐蚀区域105，可以避免隔离网壁102对晶圆104造成损伤，大大提高工艺稳定性，同时，可以消除因晶圆104表面不平整导致的直接接触造成高度差异而产生有的部分直接接触的情况。

[0043] 如图2所示，在一个实施例中，所述隔离网壁102设置为方柱状网格。

[0044] 如图4所示，在一个实施例中，所述隔离网壁102设置为同心圆柱状网格，对于该设置，可以通过在隔离网壁102顶部设置一根或多根横梁（如沿直径方向）等将各同心圆柱相互固定，横梁仅设置于隔离网壁102顶部，对实际的腐蚀区域不会造成影响。

[0045] 如图6所示，在一个实施例中，所述隔离网壁102设置为圆柱扇状网格。

[0046] 如图8所示，在一个实施例中，所述隔离网壁102设置为六边形柱状网格。

[0047] 当然，在其他的实施例中，所述隔离网壁102也可以设置为其他形状的网格，如菱形、三角形、上述所列举的多种形状的混合网格，或不规则形状等，并不限于此处所列举的示例。

[0048] 本发明利用溶液的张力，设计出了一种用于精密分区腐蚀又不接触晶圆104表面的隔离网筒，将不均匀的晶圆104进行分区腐蚀。本发明可以实现一片晶圆104上分区腐蚀，每一个腐蚀区域105的形状大小可以通过隔离网筒的设计而达到符合实际需求，配合区域腐蚀技术（如每个腐蚀区域施以不同浓度腐蚀液或施以不同的腐蚀时间等）实现分区精密控制，满足更精密的控制更严格的晶圆104均匀性要求，且不会造成晶圆表面划伤和相邻区域腐蚀液混合而无法区分的情况。

[0049] 本发明的用于晶圆104分区腐蚀的隔离网筒，当腐蚀液进入某一个腐蚀区域105时由于液体的表面张力，腐蚀液不会进入到临近的腐蚀区域105。而当相邻腐蚀区域105都有腐蚀液时，有可能出现液体的融合而形成混合。为了精确腐蚀，本实施例提出一种可以保证每个腐蚀区域105的独立性的腐蚀方法，在使用时不对相邻小区同时加入腐蚀液。如图3、图5、图7、图9所示，本实施例还提供一种基于用于晶圆104分区腐蚀的隔离网筒的腐蚀方法，所述腐蚀方法包括以下步骤：
步骤1），将所述隔离网壁102分隔的多个相互独立的腐蚀区域105进行分组，使每
组中的任意两个腐蚀区域105均不相邻；
步骤2），依次对各组中的腐蚀区域105内的晶圆104表面进行腐蚀，直至完成整片
晶圆104的腐蚀。

[0050] 在一个实施例中，在每组腐蚀区域105内的晶圆104表面进行腐蚀后，将所述隔离网筒取出并对所述晶圆104表面进行清洗，然后再将隔离网筒对准后套设在原来的位置，再对下一组腐蚀区域内的晶圆104表面进行腐蚀。

[0051] 在一个具体示例中，如图3所示，对于所述隔离网壁102设置为方柱状网格的隔离网筒，可以对各腐蚀区域进行编号，如以上部的14格为例，编号为1 14，先进行腐蚀区域1、~3、5、7、9、11、13的腐蚀液填充，进行局部腐蚀的第一大步骤操作。结束后将隔离网筒取出，把晶圆104表面清洗干净后再装入。或者不取出隔离网筒而在局部清洗吹干后直接进行腐蚀区域2、4、6、8、10、12、14的局部腐蚀。这样达成对每个腐蚀区域的单独参数化腐蚀，又不会发生相邻区域腐蚀液混同而无法区分的目的，完成整片晶圆104的分区腐蚀。当然，上述编号数量仅为了方便说明，实际上，依据上述说明原理，同一组中可以增加更多的编号以同时腐蚀更多的腐蚀区域，从而提高腐蚀效率。

[0052] 如图5所示，当晶圆104上材料的生长工艺决定其均匀性的关键参数分布是圆环状时，适合如图5所示的隔离网壁102设置为同心圆柱状网格的隔离网筒，该隔离网筒可以将晶圆104分为若干同心圆环，间隔地对每个环形部分分区进行腐蚀。如可以先对腐蚀区域1、3、5进行腐蚀，清洗后再对腐蚀区域2、4、6进行腐蚀。如图7所示，如果在角向也出现非均匀情况，则可以再加以角向分隔为诸如图7所示的扇形区域，即使用隔离网壁102设置为圆柱扇状网格的隔离网筒，其腐蚀顺序可以先进行腐蚀区域1、7、3、9进行腐蚀，再对腐蚀区域2、
4、6、8进行腐蚀，然后再分别对5和10进行腐蚀。上述编号数量仅为了方便说明，实际上，依据上述说明原理，同一组中可以增加更多的编号以同时腐蚀更多的腐蚀区域，从而提高腐蚀效率。

[0053] 如图9所示，对于隔离网壁102设置为六边形柱状网格的隔离网筒，可以分多步骤进行分区腐蚀。第一步，对腐蚀区域标注为1的腐蚀区域进行腐蚀，清洗后进行第二步，对腐蚀区域标注为2的腐蚀区域进行腐蚀，再次清洗后进行第三步，对腐蚀区域标注为3的腐蚀区域进行腐蚀。上述编号数量仅为了方便说明，实际上，依据上述说明原理，同一组中可以增加更多的编号以同时腐蚀更多的腐蚀区域，从而提高腐蚀效率。

[0054] 如上所述，本发明的用于晶圆104分区腐蚀的隔离网筒及腐蚀方法，具有以下有益效果：本发明利用溶液的张力，设计出了一种用于精密分区腐蚀又不接触晶圆104表面
的隔离网筒，将不均匀的晶圆104进行分区腐蚀。本发明可以实现一片晶圆104上分区腐蚀，每一个腐蚀区域的形状大小可以通过隔离网筒的设计而达到符合实际需求，配合区域腐蚀技术（如每个腐蚀区域施以不同浓度腐蚀液或施以不同的腐蚀时间等）实现分区精密控制，满足更精密的控制更严格的晶圆104均匀性要求，且不会造成晶圆表面划伤和相邻区域腐蚀液混合而无法区分的情况。

[0055] 本发明还实现了一种晶圆104的腐蚀方法，通过将所述隔离网壁102分隔的多个相互独立的腐蚀区域进行分组，使每组中的任意两个腐蚀区域均不相邻，然后依次对各组中的腐蚀区域内的晶圆104表面进行腐蚀，直至完成整片晶圆104的腐蚀，可以进一步避免相邻区域腐蚀液混合而无法区分的情况，实现更加精准的分区腐蚀。

[0056] 所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

[0057] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。