[實用新型]一種濕法蝕刻裝置

有效

• 申請號: 202220484817.0
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN216413009U
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 李瑞評;鄭賢良;曾柏翔;張佳浩;林明順
• 申請（專利權）人: 福建晶安光電有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/683;C30B33/10;B01F31/441;B01F35/90
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

本實用新型涉及半導體器件制造技術領域，提供了一種濕法蝕刻裝置，濕法蝕刻裝置的刻槽包括外槽及內槽，內槽設置在外槽中，內槽設置為上方開口的結構，用于容納待蝕刻的襯底，并且內槽的上表面低于外槽的上表面，蝕刻過程中，外槽中的蝕刻溶液的液面低于內槽的上表面，內槽中充滿蝕刻液，內槽內的蝕刻液自上方開口溢出至外槽，循環泵將外槽中的蝕刻溶液抽回至內槽，實現蝕刻液的循環流動，提升蝕刻液的均勻性，同時蝕刻溶液與襯底表面形成相對運動，降低縱向蝕刻與橫向蝕刻的蝕刻速率差異。支撐結構設置為沿內槽的高度方向可上下移動，并且可以帶動襯底360°旋轉，使蝕刻溶液濃度分布均勻化及溫場的均勻性，提升不同位置蝕刻的速率及性能均性化。

技術領域

本實用新型涉及半導體器件制造技術領域，特別涉及一種濕法蝕刻裝置。

背景技術

濕法刻蝕（又稱化學蝕刻法），用化學溶液直接對工件，例如硅晶圓、藍寶石襯底等，未被保護的部位進行化學腐蝕。濕法刻蝕機臺是進行濕法蝕刻的裝置。

現有技術中，蝕刻過程中，濕法蝕刻機臺中放置襯底的支撐結構處于靜止狀態或可上下抖動，無論哪一種狀態都會導致蝕刻均勻性不足。一方面由于液體導熱性比較差，液體溫場分布不均勻，影響液體與襯底化學反應速率均勻性；另一方面襯底晶體具有各向異性，各向蝕刻速率一致。以上兩點造成襯底表面蝕刻均勻性不足，影響襯底性能，進而影響后續形成的器件的良率。

實用新型內容

鑒于現有技術中濕法蝕刻裝置的上述缺陷，本實用新型提供一種濕法蝕刻裝置，該濕法蝕刻裝置包括蝕刻槽及支撐結構，蝕刻槽包括外槽及內槽，內槽設置在外槽中，內槽設置為上方開口的結構，用于容納待蝕刻的襯底，并且內槽的上表面低于外槽的上表面，蝕刻過程中，外槽中的蝕刻溶液的液面低于內槽的上表面，內槽中的蝕刻液自所述內槽的上方開口溢出至外槽，循環泵將外槽中的蝕刻溶液抽回至內槽，實現蝕刻液的循環流動，提升蝕刻液的均勻性，同時蝕刻溶液與襯底表面形成相對運動，降低縱向蝕刻與橫向蝕刻的蝕刻速率差異，提升蝕刻襯底表面的均勻性。支撐結構用于放置待蝕刻的所述襯底，并且設置為沿內槽的高度方向可上下移動，并且可以帶動襯底旋轉。支撐結構的旋轉進一步提高了蝕刻液的分布均勻化。

根據本實用新型的一個實施例，提供一種濕法蝕刻裝置，其包括：

蝕刻槽，所述蝕刻槽包括外槽及內槽，所述內槽設置在所述外槽中，所述內槽設置為上方開口的結構，用于容納待蝕刻的襯底，并且所述內槽的上表面低于所述外槽的上表面，蝕刻過程中，所述外槽中的蝕刻溶液的液面低于所述內槽的上表面，所述內槽中的蝕刻液自所述內槽的上方開口溢出至所述外槽，所述內槽的側壁在靠近所述內槽底部的一端設置有回液口，所述外槽中的蝕刻液經所述回液口回流至所述內槽；及

支撐結構，用于放置待蝕刻的所述襯底，所述支撐結構與所述內槽對應設置，并且設置為沿所述內槽的高度方向可上下移動，以帶動所述襯底進入內槽中的蝕刻液中以開始蝕刻，或帶動所述襯底自所述內槽的蝕刻液中離開以停止蝕刻。

可選地，還包括循環泵，所述循環泵設置為將所述外槽中的蝕刻溶液抽回至所述內槽。

可選地，所述內槽和所述外槽內還設置有加熱裝置。

可選地，所述濕法蝕刻裝置還包括控制裝置，所述控制裝置與所述加熱裝置連接，用于控制所述加熱裝置的加熱溫度及加熱時間。

可選地，所述支撐結構包括：

支撐座，用于放置所述襯底；以及

旋轉機構，所述旋轉機構與所述支撐座連接并且垂直于所述支撐座的表面設置，所述旋轉機構帶動所述支撐座360°旋轉。

可選地，所述濕法蝕刻裝置還包括控制裝置，所述控制裝置與所述旋轉機構連接，用于控制所述旋轉機構的旋轉速率及旋轉時間。

可選地，所述濕法蝕刻裝置還包括蝕刻液供給裝置，與所述內槽連接，用于向所述內槽提供蝕刻液。