方式】中，在詳述本發(fā)明的實施方式時，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說明，特對附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進行了局部放大、變形及簡化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對本發(fā)明的限定來加以理解。
[0042]在以下本發(fā)明的【具體實施方式】中，請參閱圖2，圖2是本發(fā)明一較佳實施例的一種改善晶圓腐蝕非均勻性的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，本發(fā)明的一種改善晶圓腐蝕非均勻性的裝置，應(yīng)用于單片濕法設(shè)備中，對旋轉(zhuǎn)中的晶圓進行表面清洗時的腐蝕均勻性控制，包括:溫度監(jiān)測單元7、脈沖激光加熱單元1、4、10和溫度掃描結(jié)果處理單元6。
[0043]當需要對晶圓進行濕法腐蝕和濕法清洗工藝時，將晶圓8通過固定裝置(圖略，可參考現(xiàn)有技術(shù))放置在單片濕法設(shè)備內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體(圖略，可參考現(xiàn)有技術(shù))上，在電機9的帶動下，隨旋轉(zhuǎn)體作水平旋轉(zhuǎn)運動。晶圓的轉(zhuǎn)動速度可由計算機程序進行調(diào)控。
[0044]在晶圓8的轉(zhuǎn)動過程中，由于沿晶圓半徑方向存在著線速度的差異，這會導(dǎo)致化學(xué)藥液在晶圓表面形成一個厚度非均勻分布的薄膜。在薄膜較厚的位置，晶圓表面的微腐蝕速率較快；而在薄膜較薄的位置，晶圓表面的微腐蝕速率較慢。另一方面，化學(xué)藥液的腐蝕速率與化學(xué)藥液的使用溫度有著直接的關(guān)系，溫度升高，腐蝕速率加快，溫度降低，腐蝕速率減慢。
[0045]因此，我們可以利用溫度補償?shù)姆绞絹韽浹a晶圓表面化學(xué)藥液非均勻分布所帶來的非均勻腐蝕的問題。也即分別在化學(xué)藥液膜厚較薄和薄膜厚度較厚的位置，使晶圓具有不同的溫度場分布(即理論溫度場分布)，實現(xiàn)均勻腐蝕的目的。在計算機程序內(nèi)，預(yù)存入工藝過程中所需要形成的溫度場分布，以便可以與晶圓表面的實際溫度場分布進行比對。
[0046]請參閱圖2。溫度監(jiān)測單元7用于對單片濕法設(shè)備中作水平旋轉(zhuǎn)清洗的晶圓8表面溫度進行監(jiān)測，并將溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至溫度掃描結(jié)果處理單元6。作為一可選的實施方式，溫度監(jiān)測單元可以采用一個溫度傳感器或多個溫度傳感器組合7的形式，通過對晶圓表面進行溫度掃描，以對晶圓表面進行溫度實時監(jiān)測，并將溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送至溫度掃描結(jié)果處理單元6。溫度傳感器7可安置在晶圓8的上方或斜上方，單個溫度傳感器的探測面積或多個溫度傳感器的組合探測面積可以覆蓋整個晶圓8表面的范圍(如圖示的點虛線所指)。
[0047]可以通過設(shè)定使溫度傳感器7每隔一定時間自動監(jiān)測晶圓8表面上每個區(qū)域的溫度數(shù)據(jù)(間隔時間可由操作人員進行設(shè)定)，并將監(jiān)測結(jié)果發(fā)送至溫度掃描結(jié)果處理單元
6ο
[0048]作為一優(yōu)選的實施方式，還可以將溫度傳感器7與計時器(圖略)進行連接，例如，可在溫度傳感器內(nèi)置計時器，計時器可用于記錄從當前晶圓表面溫度監(jiān)測開始后的時間長度，并將該時間長度與上述溫度傳感器設(shè)定的晶圓表面溫度監(jiān)測間隔時間進行比較，當計時器監(jiān)測開始后的時間長度大于或等于設(shè)定的晶圓監(jiān)測間隔時間(每次掃描的時間間隔)時，即可觸發(fā)溫度傳感器開始新一次的晶圓表面溫度監(jiān)測；同時計時器清零，重新開始計時。
[0049]請繼續(xù)參閱圖2。脈沖激光加熱單元1、4、10用于提供垂直并覆蓋晶圓8整個表面的脈沖激光光束，對晶圓表面進行加熱，其脈沖激光光束能量及在脈沖激光光束水平截面內(nèi)的能量分布可調(diào)。
[0050]作為一優(yōu)選的實施方式，脈沖激光加熱單元可包括依次耦合的脈沖激光器1、激光脈沖整形器4和激光擴束鏡10。其中，脈沖激光器I用于產(chǎn)生脈沖激光光束，其脈沖激光光束的能量可調(diào)，并且，可令其激光波長位于晶圓材料的吸收峰范圍內(nèi)，這樣可以有效地對晶圓表面進行加熱。
[0051]激光脈沖整形器4用于調(diào)整脈沖激光光束能量在脈沖激光光束截面內(nèi)的能量分布。標準脈沖激光器產(chǎn)生的激光脈沖一般具有高斯能量分布，也即在光束截面的中心處激光脈沖能量較高，隨著遠離光束中心，能量逐漸降低。通過采用激光脈沖整形器，利用其內(nèi)部的透鏡、光柵等光學(xué)元件的組合，可以調(diào)整脈沖能量在脈沖激光光束截面內(nèi)的分布，使其與工藝所需的理論溫度場分布相吻合。這樣，經(jīng)過激光脈沖的照射后，可使得晶圓表面局部位置的溫度升高，形成所需要的與理論溫度場分布相吻合的實際溫度場分布。
[0052]激光擴束鏡10用于將脈沖激光器I產(chǎn)生的脈沖激光光束進行與晶圓8直徑相吻合的擴束。一般脈沖激光器產(chǎn)生的激光光束具有比較小的直徑，通過激光擴束鏡內(nèi)部的透鏡和其它光學(xué)元件的組合，可以實現(xiàn)激光束直徑的擴展，獲得垂直并覆蓋晶圓8整個表面的脈沖激光光束(如圖示點線虛線所指)，同時減少激光光束的發(fā)射角。在實際使用中，可以根據(jù)脈沖激光器I的輸出特性和所要刻蝕或清洗的晶圓8的尺寸，選擇使用相應(yīng)的激光擴束鏡10。激光擴束鏡10可設(shè)于晶圓8的正上方。并且，可在晶圓的正上方依次設(shè)置一至若干個激光擴束鏡，用于進行一級擴束至多級擴束。
[0053]請繼續(xù)參閱圖2。當脈沖激光器1、激光脈沖整形器4和激光擴束鏡10不在同一直線上進行安置時，可在脈沖激光器、激光脈沖整形器和激光擴束鏡兩兩之間安裝反射鏡11、3、5，用于將脈沖激光器I產(chǎn)生的脈沖激光光束2沿圖示的箭頭方向引導(dǎo)至晶圓8的正上方，并保證脈沖激光光束與晶圓表面的垂直。反射鏡的數(shù)量及反射角度可根據(jù)脈沖激光器、激光脈沖整形器和激光擴束鏡之間的具體位置關(guān)系進行配置。
[0054]請繼續(xù)參閱圖2。溫度掃描結(jié)果處理單元6用于將從溫度監(jiān)測單元(例如溫度傳感器7)接收的溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成晶圓8表面的實際溫度場分布，并與程序儲存的對應(yīng)工藝所需的理論溫度場分布進行比對，判斷是否滿足工藝所需條件。當不滿足時，溫度掃描結(jié)果處理單元即通過計算機程序控制脈沖激光加熱單元的脈沖激光器調(diào)節(jié)產(chǎn)生的脈沖激光光束能量高低，以及控制激光脈沖整形器調(diào)節(jié)脈沖激光光束能量在光束水平截面內(nèi)的對應(yīng)能量分布高低，以使晶圓8表面的實際溫度場分布與理論溫度場分布相吻合或接近至閾值內(nèi)，以調(diào)節(jié)使晶圓8表面得到化學(xué)藥液的均勻腐蝕。
[0055]下面通過一【具體實施方式】，對本發(fā)明的一種改善晶圓腐蝕非均勻性的方法進行詳細說明。
[0056]請參閱圖3，圖3是本發(fā)明的一種改善晶圓腐蝕非均勻性的方法的工作原理流程圖；同時，請結(jié)合參閱圖2。如圖3所示，本發(fā)明的一種改善晶圓腐蝕非均勻性的方法，可使用上述的改善晶圓腐蝕非均勻性的裝置，包括以下步驟:
[0057]S1:由操作人員將晶圓8通過固定裝置(圖略，可參考現(xiàn)有技術(shù))放置在單片濕法設(shè)備內(nèi)的旋轉(zhuǎn)體(圖略，可參考現(xiàn)有技術(shù))上，開始清洗工藝，并設(shè)定脈沖激光器I的工作波長。
[0058]S2:通過溫度傳感器7掃描晶圓8表面溫度分布情況，同時使溫度傳感器內(nèi)置的計時器從零開始計時。
[0059]S3:溫度傳感器將晶圓表面溫度分布掃描結(jié)果發(fā)送至溫度掃描結(jié)果處理單元6。
[0060]S4:溫度掃描結(jié)果處理單元接收到晶圓表面溫度分布掃描結(jié)果后，與計算機程序內(nèi)預(yù)存的對應(yīng)于當前工藝所需要的溫度場分布(即理論溫度場分布)進行對比，判斷是否滿足工藝所需條件。若二者偏差小于等于閾值(該閾值可由現(xiàn)場操作人員進行設(shè)定)，則下發(fā)命令開始工藝，執(zhí)行步驟S1 ;若二者偏差大于閾值，則執(zhí)行步驟S5。
[0061]S5:溫度掃描結(jié)果處理單元下發(fā)指令至脈沖激光器，開始脈沖激光輸出，并根據(jù)步驟S4中對比結(jié)果偏差大于閾值的大小，設(shè)定合適的脈沖激光功率。
[0062]S6:根據(jù)步驟S4的晶圓表面溫度分布掃描結(jié)果，以及與計算機程序內(nèi)預(yù)存的對應(yīng)于當前工藝所需要的理論溫度場分布的對比結(jié)果，利用激光脈沖整形器4，相對應(yīng)地調(diào)整脈沖激光能量在脈沖激光光束截面上的能量分布，對脈沖激光進行整形，以在通過激光擴束鏡10進行擴束后，使步驟S4的對比結(jié)果偏差較大的區(qū)域?qū)?yīng)較高的脈沖激光能量、對比結(jié)果偏差較小的區(qū)域?qū)?yīng)較低的脈沖激光能量。
[0063]需要說明的是，步驟S6中，調(diào)整脈沖激光能量在脈沖激光光束截面上的能量分布時，由于此時脈沖激光光束尚未通過擴束鏡擴束，其直徑遠小于晶圓直徑，因此需要根據(jù)擴束前脈沖激光光束的直徑、工藝所用晶圓的直徑和激光擴束鏡與晶圓表面之間的距離進行換算，來得到需要進行脈沖能量調(diào)整的區(qū)域的準確位置。
[0064]S7:將經(jīng)過整形后的脈沖激光光束經(jīng)過激光擴束鏡10進行擴束，使脈沖激光光束可以覆蓋整個晶圓表面范圍，并且保證此時脈沖激光能量高的區(qū)域與步驟S4中對比結(jié)果偏差較大的區(qū)域相對應(yīng)，脈沖激光能量低的區(qū)域與步驟S4中對比結(jié)果偏差較小的區(qū)域相對應(yīng)。
[0065]S8:利用脈沖激光垂直照射晶圓表面，對晶圓表面溫度進行調(diào)整，使晶圓可在不同區(qū)域吸收強弱差別不同的脈沖激光能量，獲得不同幅度的溫度上升，以使晶圓表面的實際溫度場分布發(fā)生變化，并趨向與理論溫度場分布一致。
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