[實(shí)用新型]一種濕法蝕刻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420060913.8
• 申請(qǐng)日: 2014-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN203733767U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁敬秀;陳福成;金滕滕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體設(shè)備，特別是涉及一種濕法蝕刻裝置。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體制造過程中，常常需要對(duì)晶圓背面減薄，背面薄膜去除，背面清洗及背面圖形蝕刻等，當(dāng)前三維集成電路技術(shù)迅速發(fā)展，隨著雙面拋光技術(shù)的應(yīng)用以及背面制程工藝被越來越頻繁地使用，已經(jīng)沒有嚴(yán)格意義上的晶圓正面和晶圓背面的區(qū)分。這些處理工藝的形成需要藉由蝕刻技術(shù)來完成，廣義上講，所謂蝕刻技術(shù)，包含了將材質(zhì)整面均勻移除及圖案選擇性部分去除的技術(shù)。蝕刻分為濕法蝕刻和干法蝕刻，濕法蝕刻就是利用特定的化學(xué)試劑將晶圓表面需要蝕刻的部分進(jìn)行分解，并轉(zhuǎn)化為可溶于此溶液的化合物后加以排除，以達(dá)到蝕刻的目的。濕法蝕刻是半導(dǎo)體制程中廣泛運(yùn)用的蝕刻方式，良好的濕法蝕刻工藝特征應(yīng)達(dá)到以下幾點(diǎn)要求：1.晶圓非反應(yīng)面不被反應(yīng)過程中酸液影響；2.晶圓非反應(yīng)面不被機(jī)械接觸，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)械損傷；3.良好的片內(nèi)均勻性；4.良好的片間均勻性等等。晶圓雙面器件工藝技術(shù)的發(fā)展對(duì)單面晶圓濕法蝕刻工藝參數(shù)的要求也越來越高，特別是對(duì)片內(nèi)均勻性和非反應(yīng)晶圓表面的保護(hù)都有著更高的規(guī)格要求。

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)晶圓單面濕法蝕刻主要采用晶圓背面向上的旋涂式工藝技術(shù)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，將待清洗的晶圓直接放在卡盤11上，晶圓待反應(yīng)面向上，卡盤11內(nèi)部設(shè)有氮?dú)夤苈?3，從氮?dú)夤苈?3中通入氮?dú)猓瑲鈮旱男纬墒咕A懸浮于卡盤11之上，同時(shí)卡盤11按照一定速度旋轉(zhuǎn)，兩邊的針腳固定住晶圓，使晶圓能夠在旋轉(zhuǎn)時(shí)不產(chǎn)生滑動(dòng)；然后將清洗液通過送液裝置12送到晶圓的待反應(yīng)面，送液裝置12能在晶圓表面來回運(yùn)動(dòng)，清洗液在卡盤11旋轉(zhuǎn)的作用下向晶圓邊緣流動(dòng)，逐漸分布整個(gè)晶圓表面，氮?dú)獾耐ㄈ胧咕A的非反應(yīng)面相對(duì)晶圓的待反應(yīng)面處于正氣壓狀態(tài)下，從而保護(hù)清洗液不接觸到晶圓的非反應(yīng)面。但是這類工藝技術(shù)在新的技術(shù)發(fā)展要求下逐漸顯現(xiàn)出一些問題：1、一開始晶圓是直接放置在卡盤11上，非反應(yīng)晶圓面與卡盤11有直接的機(jī)械接觸，特別是邊緣部分，這種機(jī)械接觸會(huì)損壞晶圓表面，影響晶圓的良品率。2、片內(nèi)均勻性局限于清洗液的供應(yīng)和旋涂方式，不能達(dá)到更高的要求；清洗液從送液裝置12中輸出，在從輸出口往下流的過程中，清洗液的溫度一直在下降，晶圓中心點(diǎn)處的清洗液溫度與邊緣處的溫度存在著很大的差異；此外清洗液的分布也存在差異，特別是在有圖形的狀況下，清洗液的分布過程將會(huì)受到圖形密度分布的影響。3、對(duì)于不同的晶圓，其送液結(jié)構(gòu)導(dǎo)致很難實(shí)現(xiàn)清洗液的恒溫控制，清洗液是通過微量注入的方式供應(yīng)到晶圓上，其溫度在流出管路到達(dá)晶圓后，溫度變化很大，很難確保溫度控制的穩(wěn)定性，從而使片間均勻性不能達(dá)到更高要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種濕法蝕刻裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中濕法蝕刻時(shí)非反應(yīng)晶圓面受到機(jī)械損傷、片內(nèi)均勻性差以及片間均勻性差等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種濕法蝕刻裝置，所述濕法蝕刻裝置至少包括：具有環(huán)形本體并自轉(zhuǎn)的晶圓抓取裝置；朝向于所述環(huán)形本體的氮?dú)夤苈?；以及用于收容所述晶圓抓取裝置并供給清洗液的清洗槽；所述環(huán)形本體由兩個(gè)曲面組成，所述兩個(gè)曲面的交接處以轉(zhuǎn)軸連接，所述環(huán)形本體由該轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)開啟或閉合。

優(yōu)選地，所述晶圓抓取裝置數(shù)量為1～8個(gè)。

優(yōu)選地，所述曲面為半圓環(huán)面。

優(yōu)選地，還包括與各該晶圓抓取裝置相連用于實(shí)現(xiàn)各該晶圓抓取裝置在所述清洗槽內(nèi)公轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)裝置。

優(yōu)選地，所述環(huán)形本體的內(nèi)徑d為100mm～450mm。

優(yōu)選地，所述環(huán)形本體的環(huán)形邊緣高度h為5mm～500mm。

優(yōu)選地，所述晶圓抓取裝置與晶圓邊緣接觸位置的材質(zhì)為耐酸性腐蝕的柔性材質(zhì)。

優(yōu)選地，所述氮?dú)夤苈反怪背蛴谒鼍A抓取裝置。

優(yōu)選地，所述氮?dú)夤苈窋?shù)量設(shè)定為1～10個(gè)。

優(yōu)選地，所述清洗槽包括：內(nèi)槽；包裹于所述內(nèi)槽外側(cè)的外槽；連接在所述外槽上的水泵；與所述水泵相連接的過濾器；以及連接于所述外槽和所述過濾器之間的加熱器。

如上所述，本實(shí)用新型的濕法蝕刻裝置，具有以下有益效果：

1、晶圓的非反應(yīng)面完全避免與晶圓抓取裝置產(chǎn)生機(jī)械接觸，不需要額外的工藝步驟保護(hù)

晶圓非反應(yīng)面；

2、晶圓的反應(yīng)面向下，同時(shí)向晶圓的非反應(yīng)面通入氮?dú)?，能有效保護(hù)晶圓的非反應(yīng)面不

觸及清洗液；

3、清洗液與晶圓表面的接觸比較均勻，提高晶圓濕法蝕刻工藝的片內(nèi)均勻性；