[發明專利]半導體處理裝置及處理流體收集方法

有效

• 申請號: 201110340296.8
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103094152A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 溫子瑛
• 申請（專利權）人: 無錫華瑛微電子技術有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 無錫互維知識產權代理有限公司 32236
• 代理人: 王愛偉

【技術領域】

本發明涉及半導體晶圓或相似工件的表面處理領域，特別涉及一種用于化學處理半導體晶圓表面，以及清潔、蝕刻和其它處理的裝置以及基于該裝置的處理流體收集方法。

【背景技術】

晶圓是生產集成電路所用的載體。在實際生產中需要制備的晶圓具有平整、超清潔的表面，而用于制備超清潔晶圓表面的現有方法可分為兩種類別：諸如浸沒與噴射技術的濕法處理過程，及諸如基于化學氣相與等離子技術的干法處理過程。其中濕法處理過程是現有技術采用較為廣泛的方法，濕法處理過程通常包括采用適當化學溶液浸沒半導體晶圓或噴射半導體晶圓等一連串步驟組成。

現有技術中包含一種采用濕法處理過程對晶圓進行超清潔處理的半導體處理裝置。該半導體處理裝置中形成有一可以緊密接收并處理半導體晶圓的微腔室，該微腔室可處于打開狀態以供裝載與移除半導體晶圓，也可處于關閉狀態以用于半導體晶圓的處理，其中處理過程中可將化學制劑及其它流體引入所述微腔室。所述打開狀態和關閉狀態由該裝置中包含的兩個驅動裝置分別驅動構成所述微腔室的上、下兩個腔室內壁沿垂直方向的相對移動來實現。

在實際使用中發現，某些情況下需要使化學制劑在所述微腔室和被處理的半導體晶圓之間的空隙中按照預定方式流動，比如使所述化學制劑從腔室內壁的一邊向另一邊流動，再比如使所述化學制劑在腔室內沿環流流動等等。現有技術的方式是采用控制所述化學制劑進入所述微腔室的入口位置和控制所述化學制劑進入所述微腔室的出口位置，同時采用流入微腔室內的氣體作為所述化學制劑流動時的一個載體來使得所述化學制劑在所述空隙中按照預定方式流動，但是這種方法不能夠完全滿足用戶的需求。同時現有技術中的半導體處理裝置，排出處理中和處理后的化學制劑主要靠腔室內部的壓力，在某些情況下的化學制劑收集效果還可以進一步簡化。

為此，本發明設計提供了另一種控制化學制劑在微腔室里的流動的半導體處理裝置及處理流體收集方法以更好和更完全地滿足用戶的需求。

【發明內容】

本發明的目的之一在于提供一種半導體處理裝置，其可以通過驅動裝置使得所述上腔室部和/或下腔室部的工作表面發生傾斜來控制化學制劑在所述微腔室內的流動。

本發明的另一目的在于提供一種處理流體收集方法，通過驅動所述上腔室部和下腔室部中的工作表面發生傾斜來幫助收集化學制劑。

為實現上述目的，本發明提供一種半導體處理裝置，其包括：一用于容納和處理半導體晶圓的微腔室，所述微腔室包括可在一打開位置和關閉位置之間移動的形成上工作表面的上腔室部和形成下工作表面的下腔室部，當處于關閉位置時，半導體晶圓安裝于所述上工作表面和所述下工作表面之間形成的空腔內，且與所述上、下工作面之間形成有供處理流體流動的空隙，所述微腔室中還包括至少一個供處理流體進入所述空腔的入口和至少一個供處理流體排出所述空腔的出口。所述上腔室部的上方與驅動裝置相連或/和下腔室部的下方與驅動裝置相接，所述驅動裝置包括有驅動對應腔室部的不同位置的若干驅動單元，基于所述驅動裝置的驅動使得所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產生傾斜。

進一步的，所述上腔室部和所述下腔室部均為硬性非彈性材料形成，在所述驅動單元的驅動下上腔室部和所述下腔室部整體傾斜，進而帶動所述上腔室部的上工作表面或/和下腔室部的下工作表面整體產生傾斜。

進一步的，所述驅動裝置還包括控制單元，所述控制單元可編程地控制所述驅動單元中的一個或者多個，使得所述驅動單元驅動所述上腔室部或下腔室部產生預定傾斜。

更進一步的，所述半導體處理裝置還包括下盒裝置，所述下盒裝置包括朝上形成開口的空腔，所述下腔室部被容納于所述空腔內，且所述下工作表面通過所述開口外露于上方，與下腔室部相連的驅動裝置的驅動單元被夾持于所述下腔室部和所述空腔的底壁之間。

更進一步的，所述驅動單元沿所述空腔的底壁和側壁相交的邊緣均勻分布，所述驅動單元為流體驅動器，藉由其中一個或者幾個驅動單元的膨脹和收縮，驅動所述下腔室部發生空間位移而使得所述下工作表面產生預定傾斜。

進一步的，根據權利要求1所述的半導體處理裝置，其特征在于，所述下腔室部包括下工作表面和從所述下工作表面的邊緣向上延伸出的下周邊部分，在所述下工作表面的邊緣或者所述下周邊部分上包括有至少一個供處理流體排出所述空腔的出口。

更進一步的，所述供處理流體排出所述空腔的出口為多個，所述出口沿所述下工作表面的邊緣均勻分布，每個或者部分個出口通過可控閥門與外部收集裝置相連。