[實用新型]一種單片濕法蝕刻工藝的蝕刻液輸送裝置

有效

• 申請號: 201820089834.8
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN207781540U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 崔亞東;張文福;高英哲
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/677
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

本實用新型目的在于提供一種單片濕法蝕刻工藝的蝕刻液輸送裝置，包括依次通過輸送管路連接的藥液槽、循環泵、調溫裝置、第一節流閥、刻蝕腔和回收閥，回收閥蝕刻液輸出端與藥液槽的蝕刻液輸入端通過輸送管路連接，使蝕刻液輸送裝置形成循環回路，第一節流閥的蝕刻液輸出端之后、刻蝕腔的蝕刻液輸入端之前，設有連接至藥液槽的回流管路，回流管路的蝕刻液輸入端管路從上方接入第一節流閥的蝕刻液輸出端之后的輸送管路，并在第一節流閥的蝕刻液輸出端與刻蝕腔的蝕刻液輸入端之間設有第二節流閥。本實用新型確保藥液槽內的溫度穩定，減少進入刻蝕腔的氣泡，保證工藝流量，保證蝕刻速率的穩定，使濕法蝕刻硅更加均勻，提高濕法蝕刻硅厚度的可控性。

技術領域

本實用新型涉及半導體設備制造領域，特別涉及一種單片濕法蝕刻工藝的蝕刻液輸送裝置。

背景技術

在半導體制造工藝中，圖像傳感器為了得到較高的靈敏度采用背面照度像素技術BSI(Back side illumination)；目前，背照式傳感器(BSI-CMOS)使用單晶硅片或者基片為重摻雜的外延片進行CIS(CMOS image sensor)的芯片制造。

背面處理通常包括背面減薄，表面注入，摻雜激活，表面鈍化等工藝。BSI背面減薄工藝采用晶面背面的晶硅濕法蝕刻，例如使用堿性化學品刻蝕硅基板的背面，一般地，濕法刻蝕的速率直接影響著晶圓背面的硅剩余厚度的均勻性以及背面硅表面粗糙度，而濕法刻蝕的蝕刻速率與蝕刻液的溫度、濃度有關。

現有技術的蝕刻液采用循環的使用方式，具體過程如下：先用循環泵將藥液槽中的蝕刻液抽出運送至調溫裝置中加熱，加熱后經管路流入刻蝕腔，最后蝕刻液回流至藥液槽中實現蝕刻液的循環。該循環方式存在以下缺點：隨著蝕刻液的回流，藥液槽中的溫度會降低，這將導致調溫裝置功率的增加，進一步導致進入刻蝕腔的蝕刻液溫度波動變大，從而導致刻蝕速率波動變大，最終導致濕法刻蝕后的硅剩余厚度的均勻性以及表面粗糙度無法滿足BSI的要求，同時這種循環方式進入刻蝕腔的蝕刻液氣泡也相對較多。所以，必須采用新的蝕刻液輸送裝置控制蝕刻液的溫度及進入刻蝕腔的氣泡含量，確保濕法蝕刻后硅厚度的可控性、均勻性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種新型的蝕刻液輸送裝置，可以減小蝕刻液溫度的波動，減少進入刻蝕腔中蝕刻液的氣泡含量。

基于上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種單片濕法蝕刻工藝的蝕刻液輸送裝置，包括依次通過輸送管路連接的藥液槽、循環泵、調溫裝置、第一節流閥、刻蝕腔和回收閥，所述回收閥的蝕刻液輸出端與藥液槽的蝕刻液輸入端通過輸送管路連接，使所述蝕刻液輸送裝置形成循環回路，所述第一節流閥的蝕刻液輸出端之后、刻蝕腔的蝕刻液輸入端之前，設有連接至藥液槽的回流管路，使所述蝕刻液從所述回流管路回流到藥液槽，確保藥液槽內的溫度穩定。

為了減少進入刻蝕腔中的氣泡，所述回流管路的蝕刻液輸入端管路從上方接入所述第一節流閥的蝕刻液輸出端之后的輸送管路；優選的，所述回流管路的蝕刻液輸入端管路與第一節流閥的蝕刻液輸出端管路是相互垂直的；同時，為了控制回流蝕刻液的流量，該裝置在所述回流管路上可設有回流節流閥。

所述蝕刻液輸送裝置在所述調溫裝置與第一節流閥之間設有連接至藥液槽的循環管路；優選的，循環管路的蝕刻液輸入端管路與調溫裝置的蝕刻液輸出端管路是相互垂直的，所述循環管路上設有自循環節流閥，所述循環管路與自循環節流閥配合，在非工藝需求時，自循環節流閥開啟，將蝕刻液自循環至藥液槽。

為了進一步控制蝕刻液輸送管中的工藝流量，在所述回流管路與第一節流閥輸出端連接點之后、在刻蝕腔的蝕刻液輸入端之前，設有第二節流閥；同時，在所述第二節流閥的蝕刻液輸出端與刻蝕腔的蝕刻液輸入端之間設有回吸閥，在工藝結束時，防止管路中殘余的蝕刻液由于重力作用下滴落在基片上，導致基片的損壞。

所述刻蝕腔的輸出端與藥液槽的輸入端之間還設有排液閥，用于解決蝕刻液排放的問題。此外，所述調溫裝置具有冷卻或加熱功能。