[發明專利]用于蝕刻薄層的裝置

在審

• 申請號: 202011458413.6
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN113066737A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 金源根;金泰信
• 申請（專利權）人: 細美事有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 洪磊

本發明公開了一種用于蝕刻薄層的裝置，包括：蝕刻劑供給單元，其構成為于基板上供給蝕刻劑以蝕刻形成在所述基板上的薄層；溫度測量單元，其構成為在通過所述蝕刻劑執行蝕刻過程時測量所述基板的溫度；激光照射單元，其構成為在包含所述基板的中央部分的第一部分上照射第一激光束，并且在圍繞所述第一部分的第二部分上以環形照射第二激光束，從而在蝕刻過程中將所述基板的溫度保持于預定溫度；以及過程控制單元，其構成為基于由所述溫度測量單元所測量的所述基板的溫度來控制所述第一激光束和所述第二激光束的功率，以減小所述基板的所述第一部分和所述第二部分之間的溫度差。

技術領域

本公開涉及一種用于蝕刻薄層的裝置。更具體地，本公開涉及一種用于蝕刻和去除形成在如硅晶片的基板上的薄層的裝置。

背景技術

通常，半導體裝置可以通過在硅晶片上重復執行的制造過程來制造。例如，可以執行用于在基板上形成薄層的沉積過程、用于在薄層上形成光阻圖案的光刻過程、用于圖案化或去除薄層的蝕刻過程等。

蝕刻過程分為干式蝕刻過程和濕式蝕刻過程。濕式蝕刻過程被分類成構成為逐片處理基板的單晶片類型和構成為同時處理基板的批量類型。在單晶片類型蝕刻裝置中，于旋轉的基板上供給蝕刻劑，并且通過薄層與蝕刻劑之間的反應去除薄層。通過基板的旋轉去除由反應產生的蝕刻殘余物和殘留蝕刻劑。

例如，當在基板上形成包含氮化硅的薄層時，可以通過包含磷酸和水的蝕刻劑去除該薄層。為了提高氮化硅與蝕刻劑之間的反應速度，蝕刻劑被加熱后被供給到基板的中央部分。通過基板的旋轉，蝕刻劑從基板的中央部分向基板的邊緣部分擴散。然而，在擴散過程中蝕刻劑的溫度可能降低，因此從基板的中央部分向基板的邊緣部分的蝕刻速度可能降低。因此，基板上的薄層可能未被一致地去除。

發明內容

本發明的實施方式提供了一種用于一致地蝕刻基板上的薄層的裝置。

根據本發明的一個方面，一種用于蝕刻薄層的設備可以包括：蝕刻劑供給單元，其構成為于基板上供給蝕刻劑以蝕刻形成在所述基板上的薄層；溫度測量單元，其構成為在通過所述蝕刻劑執行蝕刻過程時測量所述基板的溫度；激光照射單元，其構成為在包含所述基板的中央部分的第一部分上照射第一激光束，并且在圍繞所述第一部分的第二部分上以環形照射第二激光束，從而在蝕刻過程中將所述基板的溫度保持于預定溫度；以及過程控制單元，其構成為基于由所述溫度測量單元所測量的所述基板的溫度來控制所述第一激光束和所述第二激光束的功率，以減小所述基板的所述第一部分和所述第二部分之間的溫度差。

根據本發明的一些實施方式，所述蝕刻劑供給單元可包括：蝕刻劑供給噴嘴，其構成為在所述基板的所述中央部分上供給所述蝕刻劑；噴嘴驅動部，其構成為在水平方向上移動所述蝕刻劑供給噴嘴；以及蝕刻劑加熱部，其構成為于預定溫度加熱所述蝕刻劑。

根據本發明的一些實施方式，所述激光照射單元可設置在所述基板的所述中央部分的上方，并且所述蝕刻劑供給噴嘴可通過所述噴嘴驅動部在所述基板與所述激光照射單元之間沿水平方向移動。

根據本發明的一些實施方式，在將所述蝕刻劑以預定量供給到所述基板的所述中央部分之后，所述蝕刻劑供給噴嘴可沿水平方向移動以與所述基板分隔。

根據本發明的一些實施方式，所述薄層可包含氮化硅，并且所述蝕刻劑可包含磷酸和水。

根據本發明的一些實施方式，所述裝置還可包括旋轉驅動單元，其構成為旋轉所述基板。此情況下，所述蝕刻劑供給單元可在所述基板的所述中央部分上以預定量供給所述蝕刻劑，并且所述旋轉驅動單元可旋轉所述基板，從而所述蝕刻劑完全散布在所述基板的上表面上以形成具有預定厚度的液體層。

根據本發明的一些實施方式，所述旋轉驅動單元可停止所述基板的旋轉，從而通過表面張力來保持所述液體層。

根據本發明的一些實施方式，所述裝置還可包括碗單元，其構成為圍繞所述基板以收集所述蝕刻劑。