CN107610998A - 一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐蚀的方法 - Google Patents

一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐蚀的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具有能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，包括上部腔体、下部腔体和升降控制装置，所述升降控制装置与所述上部腔体相连接，控制所述上部腔体的上下移动，所述下部腔体固定，在所述下部腔体设置有腔体进气口和腔体出气口，其中还包括：腔体抽力控制装置，其与所述下部腔体的所述腔体出气口相连接，对气相腐蚀腔体的内外压差进行调节。本发明公开的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，能够保持腔体内外压力的平衡，保护非金属材质的腔体免受毁损。本发明还公开一种利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀的方法。

Description

一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐 蚀的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造设备领域，尤其涉及一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体。
背景技术
近年来，人们常以气相腐蚀的方式(利用气相的氟化氢)腐蚀氧化硅。相比于液相方式的腐蚀，气相腐蚀有很多优点：1、无粘连的释放微机电系统器件；2、因为不受表面张力的影响，反应物的扩散能力比液相时高4个数量级，所以化学反应更容易进行；3、对各种材料的兼容性，如铝、氧化铝、光刻胶等；4、因为通常是在真空下使用，所以可以作为一个表面预清洗模块集成在模块化组合设备上，如物理气相沉积机台等。氟化氢气相腐蚀不仅在微机电系统器件的制备上使用，也作为表面预处理腔集成在气相分解金属沾污收集系统(Vapor Phase Decomposition：VPD)。在气相分解金属沾污收集系统中，氟化氢气相腐蚀腔体上发生如下化学反应，使体硅表面的自然氧化层以气相腐蚀的方式分解消耗，留下由疏水的硅氢键(Si－H)所形成的表面，以便用特制的液体扫描液把沾污收集。
4HF(气)+SiO2(固)→SiF4(气)↑+2H2O
根据氟化氢源是否含水vapor HF机台可分为:1.无水HF源机台，用的是纯度为99.99％>以上的氟化氢气体；2.含水气相氟化氢机台(HF－H2O系统)。因为考虑到使用成本，相比昂贵的无水氟化氢气体(5N或以上纯度)，主流的VPD机台配置的是含水氟化氢源系统。除非是高端应用必须采用无水氟化氢机台(如几百万组微镜阵列)。一般情况下考虑到使用成本，在工艺要求不太高的都是基于含水HF源的机台，尤其是在VPD市场。这里我们只考虑含水HF源的机台和它的氟化氢气相腐蚀腔体(以后简称vHF腔体)及从此延伸的气相腐蚀腔体。
因为氟化氢的剧毒性，每次工艺完成后开腔前需要反复吹扫腔体内的尾气，如HF、SiF4等含氟剧毒气体。通常的做法是往腔体内通入高流量的氮气，然后用排风或者真空泵等形式从腔体抽出，这种氮气吹扫过程需要重复几次保证腔体内无含氟尾气残留。氟化氢和水可以形成二元共沸物，所以通常的平和的吹扫很难从腔体里完全清出氟化氢残留，尤其是湿润的腔体中。出于安全考虑，一般氮气吹扫会把其流量计(MFC)开到最大，并增加吹扫次数，而且腔体开腔时氟浓度由设置在腔体旁边的特气浓度传感器监控，让其传感器检测底线选定依据时间加权平均(Time Weighted Average:TWA)标准而不超过3ppm。因为含水氟化氢源形成的气相氟化氢是有腐蚀性的，所以它所接触的管路、接口及腔体是必须是防腐的。一般考虑到加工难度及后期维护成本，气相氟化氢腔体及管路是用兼容它的塑料材质的。因为这些塑料材质相比金属缺少韧性和机械强度，所以充气、抽气时必须严谨的考虑腔体内外压差使它不宜超过塑料材质腔体所承受范围之外。通常对腔体来说，气相氟化氢工艺刚刚结束切换到氮气吹扫步骤和氮气吹扫完成准备打开腔体是内外压差失衡风险最大的时候。一般气相氟化氢腐蚀工艺时需要通入低流量的气相氟化氢气体，如果腔体内外保持恒定压差，从腔体里抽出的尾气流量必须与进气量一致。前面已经提及吹扫的时候需要高流量的氮气。因为腔体内进气量会增加一到两个数量级，所以尾气抽气量也需要相应增加去平衡腔体内外压差。通常简单依赖压力传感器或者压差传感器、真空泵或者排风很难在短时间内控制腔体内压腔剧增或者剧减，所以相比金属材质的腔体塑料材质的容错率并不高。一般避免腔体内压力剧增、剧减的方法是减缓其剧烈变化，也就是延长进气、抽气时间，最终导致整个工艺时间的增加而会损失一些产能。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题而提供一种具有能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，包括上部腔体、下部腔体和升降控制装置，所述升降控制装置与所述上部腔体相连接，控制所述上部腔体的上下移动，所述下部腔体固定，在所述下部腔体设置有腔体进气口和腔体出气口，其中还包括：腔体抽力控制装置，其与所述下部腔体的所述腔体出气口相连接，对气相腐蚀腔体的内外压差进行调节。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述腔体抽力控制装置包括吸气口、排气口、以及流量控制机构。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述腔体抽力控制装置的所述流量控制机构包括气体挡板、挡板旋转驱动模块、气体压力或者腔体内外压差检测模块、气体流量检测模块、和控制模块。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述下部腔体设置的所述腔体进气口和/或所述腔体出气口有多个，所述腔体抽力控制装置的所述吸气口和/或所述排气口有多个。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述下部腔体设置的多个所述腔体出气口分别与所述腔体抽力控制装置的多个所述吸气口通过软管连接。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述上部腔体与所述下部腔体的材质为全氟烷氧基树脂(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙稀(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)的一种或多种的组合。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所通入的气相源为氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、碘化氢(HI)、二氟化氙(XeF2)的一种或者几种的组合。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，优选为，所述所述升降控制装置包括驱动装置和位移传感器，所述驱动装置是气缸或电缸，所述位移传感器是光学传感器或接近传感器。
本发明还提供一种晶圆气相腐蚀方法，利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀，其中，具有：晶圆加载步骤，利用晶圆运载机械手将晶圆载置在气相腐蚀腔体的下部腔体的晶圆载置台上，关闭气相腐蚀腔体，形成密闭的气相腐蚀空间；气相腐蚀步骤，开启抽气系统，使密闭的腐蚀腔体内部的气体压强相对于外部环境呈现一定的负压，通入气相的腐蚀性气体，并使腔体抽力控制装置的一部分吸气口处于开启状态，从而使气相腐蚀腔体内部的压力保持在一定负压，对晶圆进行气相腐蚀；腔体清扫步骤，交替进行氮气的通入和关闭，相应地通过操作腔体抽力控制装置在高抽力和低抽力间来回切换，对晶圆腐蚀工艺完成后的气相腐蚀腔体反复多次进行清扫，清除气相腐蚀腔体内残留的腐蚀性气体；以及晶圆卸载步骤，停止氮气通入或降低通入氮气的流量，并降低腔体内的负压值，利用运载晶圆的机械手将完成腐蚀工艺后的晶圆从气相腐蚀腔体取出。
本发明的晶圆气相腐蚀方法中，优选为所述腔体清扫步骤包括：氮气通入子步骤，向气相腐蚀腔体内通入清扫用的氮气；高抽力清扫子步骤，当腔体外与腔体内的压差值低于第一压差值时，使腔体抽力控制装置的所有吸气口均处于开启状态；停止氮气通入子步骤，在向气相腐蚀腔体内通入氮气的时间达到规定时间后，停止向气相腐蚀腔体内通入氮气；低抽力清扫子步骤，在停止通入氮气的情况下，使腔体抽力控制装置的仅一部分吸气口处于开启状态从而以低抽力继续进行抽气，从而使腔体外与腔体内的压差值处于所述第一压差值和所述第二压差值之间；气体压力判断子步骤，在判断为腔体外与腔体内的压差值达到比所述第一压差值更大的第二压差值即塑料腔体能承受的最大负压的情况下，返回所述氮气通入子步骤，使腔体内外压差值降低于第二压差值，否则继续停留在所述低抽力清扫子步骤；以及重复次数判断子步骤，根据上述气体压力判断子步骤的判断结果，判断所述氮气通入子步骤至所述所述低抽力清扫子步骤的循环是否已经重复了1～10次的循环，若判断为否，则继续进行清扫，若判断为是，则进入下一个步骤。
附图说明
图1是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体闭合状态下的立体图；
图2是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体开放状态下的立体图；
图3是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的下部腔体的剖视图；
图4是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的立体图；
图5是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的第一工作状态的剖视图；
图6是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的第二工作状态的剖视图；
图7是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的流量控制机构功能框图；
图8是本发明的气相腐蚀方法的工艺流程图；
图9是本发明的气相腐蚀方法中的腔体清扫步骤的子步骤流程图。
附图标记：
1～上部腔体；2～下部腔体；3～升降控制装置；4～腔体进气口；5～腔体出气口；6～腔体抽力控制装置；61～吸气口；62～排气口；63～流量控制机构；631～气体挡板；632～挡板旋转驱动模块；633～气体压力检测模块； 634～气体流量检测模块；635～控制模块；7～真空泵(或排气风机)。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“水平”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1是本发明第一实施方式的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体闭合状态下的立体图，图2是本发明第一实施方式的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体开放状态下的立体图，图3是本发明第一实施方式的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的下部腔体的剖视图。如图1～图3所示，本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，包括上部腔体1、下部腔体2、升降控制装置3、腔体进气口4、腔体出气口5，升降控制装置3与上部腔体1相连接，控制上部腔体1的上下移动，在下部腔体2设置腔体进气口4和腔体出气口5。本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体还包括腔体抽力控制装置6，其与所述下部腔体的腔体出气口5相连接，对气相腐蚀腔体的内外压力差进行动态精细调节。
图4是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的立体图。如图4所示，本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置6包括吸气口61、排气口62、以及流量控制机构63。其中，吸气口61和排气口62分别设有多个。本发明的实施例中吸气口61设置4个以上。相应地，下部腔体2中的腔体出气口5也设置多个，优选为腔体出气口5 也设置4个以上。下部腔体2中的多个腔体出气口5中的每个分别与抽力控制装置6的多个吸气口61中的每个连接。优选为，利用柔性的耐腐蚀软管将下部腔体2中的多个腔体出气口5中的每个分别与抽力控制装置6的多个吸气口61中的每个连接。抽力控制装置6的排气口62与真空泵(或排气风机) 7相连接。
图5是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的第一工作状态的剖视图。图6是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的第二工作状态的剖视图。图7是本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置的功能框图。如图5～图7所示，本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的腔体抽力控制装置63的包括气体挡板631、挡板旋转驱动模块632、气体压力检测模块633(也可以是腔体内外压差检测模块)、气体流量检测模块634、以及控制模块635。挡板旋转驱动模块632、气体压力检测模块633、和气体流量检测模块634均与控制模块635相连接。工作过程中，可以根据工艺的需求由操作者手动旋转气体挡板631的位置，使得多个吸气口61中的一个或多个处于开放通气状态。具体来说，在利用氟化氢气体对晶圆进行腐蚀的工艺中，由于从腔体进气口4通入氟化氢气体流量范围通常是0.1～10SLM，所以根据理想气体公式推算这种范围的气体流量对腔体造成的压力上升不是很剧烈，若腔体内保持一定的负压不需要太大的抽吸力。此时，腐蚀工艺开始，操作者首先手动旋转体挡板 631使只有上下两个吸气口61处于开放通气状态。接下来，操作者读取气体压力或者腔体内外压差检测模块633检测出的腔体内外压差值，判断所读取的压差值是否接近于预先设定的规定压差值，若接近于预先设定的规定压差值则保持现有的抽气状态不变。若所读取的压差值小于预先设定的规定压差值则通过手动或由控制模块635自动旋转气体挡板631使得更多(例如四个) 的吸气口61处于导气状态，也即，使右侧的两个吸气口也处于开放通气状态。若所读取的压差值大于预先设的规定压差值，这时候适当停止抽气一段时间使得压差值降到预设值。接下来，在利用氮气对腔体进行清扫的工序中，由于从腔体进气口4通入氮气体流量范围通常是10～100SLM，根据理想气体公式推算就知道这种范围的气体流量对腔体的内部压力会急剧增加，此时为了保持腔体的一定负压就需要较大的抽吸力，来保持腔体内外压力的平衡，避免腔体本身因内外压差过大而损伤。此时，操作者根据气体压力或者腔体内外压差检测模块633检测出的压差值，通过手动或由控制模块635自动旋转气体挡板631使得腔体的所有(例如四个)的吸气口61处于导气状态。如此，保持腔体内外压力的平衡，保护非金属材质的腔体免受毁损。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体在对晶圆进行气相腐蚀的过程中所通入的气相源为氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、碘化氢(HI)、二氟化氙(XeF2)的一种或者几种的组合。
为了使得腔体部件免受腐蚀性气相源的腐蚀，本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体的上部腔体1与下部腔体2的材质为全氟烷氧基树脂(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙稀(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)的一种或多种的组合。
本发明的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体中，升降控制装置3包括驱动装置和位移传感器，所述驱动装置是气缸或电缸，所述位移传感器是光学传感器或接近传感器。
本发明第二实施方式提供一种利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀的方法。图8是本发明第二实施方式的利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀的工艺流程图。如图8所示，本发明第二实施方式的对晶圆进行气相腐蚀的方法中，利用本发明第一实施方式能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，通过如下步骤进行。
首先，在晶圆加载步骤S1中，利用晶圆运载机械手将晶圆载置在下部腔体2的晶圆载置台，利用晶圆位置检测系统对晶圆位置进行精确检测。确定晶圆的位置精确无误后，由升降控制机构3控制上部腔体1下降而与下部腔体2闭合，形成密闭的气相腐蚀腔体空间。
接下来，在气相腐蚀步骤S2中，由操作者手动或由控制模块635自动将气体挡板631旋转到关闭位置从而使腔体抽力控制装置6的多个吸气口61 处于关闭状态。同时，开启抽气系统(真空泵或排风机)，使密闭的腐蚀腔体内部的气体压强相对于外部环境呈现一定的负压(－100～－10Torr)。接着，通入气相的氟化氢气体，将所通入的氟化氢气体的流量范围设定于0.1～ 10SLM。此时，由操作者手动或由控制模块635自动将气体挡板631旋转到一定位置，从而使腔体抽力控制装置6的一部分吸气口61(例如图5中的上下两个吸气口61)处于开启状态，从而使气相腐蚀腔体内部的压力保持在比上述负压(－100～－10Torr)稍高的负压，以防止有毒氟化氢气体从腔体泄漏到环境中危及操作人员的健康。在密闭的腐蚀性腔体内部利用氟化氢气体对晶圆进行腐蚀，达到预定的腐蚀结果后，停止腐蚀。
接下来，进入腔体清扫步骤S3，对通入气体进行切换。在氮气通入子步骤S30中，向气相腐蚀腔体内通入清扫用的氮气；在高抽力清扫子步骤S31 中，当腔体外与腔体内的压差值低于第一压差值时，使腔体抽力控制装置的所有吸气口均处于开启状态。在停止氮气通入子步骤S32中，在向气相腐蚀腔体内通入氮气的时间达到规定时间后，停止向气相腐蚀腔体内通入氮气。低抽力清扫子步骤S33中，在停止通入氮气的情况下，使腔体抽力控制装置的仅一部分吸气口处于开启状态从而以低抽力继续进行抽气，从而使腔体外与腔体内的压差值处于所述第一压差值和所述第二压差值之间。在气体压力判断子步骤S34中，在判断为腔体外与腔体内的压差值达到比所述第一压差值更大的第二压差值即塑料腔体能承受的最大负压的情况下，返回所述氮气通入子步骤S31，使腔体内外压差值降低于第二压差值，否则继续停留在所述低抽力清扫子步骤S33。在重复次数判断子步骤S35中，根据上述气体压力判断子步骤S34的判断结果，判断所述氮气通入子步骤S31至所述所述低抽力清扫子步骤的循环S33是否已经重复了1～10次的循环，若判断为否，则继续进行清扫，若判断为是，则进入下一个步骤。
具体来说，首先，在氮气通入子步骤S30中，向气相腐蚀腔体内通入清扫用的氮气。在高抽力清扫子步骤S31中，对气相腐蚀腔体进行清扫，此时所通入氮气的流量范围设定在10～100SLM，当所通入的吹扫氮气达到一定量，腔体外的大气压与腔体内的压差值在10～50Torr附近时，由操作者手动或由控制模块635自动将气体挡板631旋转到一定位置(图6中的挡板开放位置)，从而使腔体抽力控制装置6的所有(上下两个和右侧两个)吸气口 61均处于开启状态，由此使得腔体外的大气压与腔体内的压差值始终保持在 10～50Torr附近。接下来，在停止氮气通入子步骤S32中，停止通入氮气。在此过程中，可以由气体压力检测模块633(也可以是腔体内外压差检测模块) 对腔体压力的变化实时进行检测并由操作者手动或由控制模块635自动对气体挡板631的位置进行调整和切换，以保证大流量氮气清扫过程中气相腐蚀腔体内外压差的平衡，避免非金属材质的气相腐蚀腔体的上部腔体1和下部腔体2以及其他部件因压力过大而被损坏。接下来，进入低抽力清扫子步骤S33，在此子步骤中，停止通入氮气，但是继续抽气，当腔体外大气压与腔体内的压差值刚刚超过50Torr时，计时3秒，由操作者手动或由控制模块635自动将气体挡板631旋转到一定位置(图5中的挡板关闭位置)，从而使腔体抽力控制装置6的仅一部分(仅上下两个)吸气口61处于开启状态，另一部分(右侧的两个)吸气口61处于关闭状态，由此降低抽气量。接下来，进入气体压力判断子步骤S34，在此子步骤中当判断为腔体外大气压与腔体内的压差值刚刚超过90Torr时，计时3秒，返回氮气通入子步骤S30，再次通入氮气，当腔体外内压差达到一定值(10～50Torr)时，使气体挡板631处于开放位置 (图6所示)并使所有四个吸气口61处于导通状态，以保持腔体内外压差的平衡。否则，继续停止氮气的通入而停留在低抽力清扫子步骤S32。在重复次数判断子步骤S35中，根据上述气体压力判断子步骤S34的判断结果，即在上述气体压力判断子步骤判断为腔体外内压差超过了90Torr而返回到氮气通入子步骤S31的过程中进一步判断所述高抽力清扫子步骤S31和所述低抽力清扫子步骤S32是否已经重复了1～10次的循环，若判断为否，则继续进行氮气清扫，若判断为是，则停止气相腐蚀工艺而进入晶圆卸载步骤S4。
在晶圆卸载步骤S4中，降低通入氮气流量，将氮气的通入量控制在0.1～ 10SLM，并停止抽气。当腔体内外压差值为0～5Torr时，提升顶盖，利用运载晶圆的机械手将完成腐蚀工艺后的晶圆从气相腐蚀腔体取出。
本发明第二实施方式的利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀的方法，能够确保在对晶圆进行气相腐蚀的过程中使气相腐蚀腔体始终保持负压，避免腐蚀性气体泄漏到环境而影响操作者的健康，同时也能够保持腔体内外的适当压差，避免对腔体造成损坏。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，包括上部腔体、下部腔体和升降控制装置，所述升降控制装置与所述上部腔体相连接，控制所述上部腔体的上下移动，所述下部腔体固定，在所述下部腔体设置有腔体进气口和腔体出气口，其特征在于，
还包括：腔体抽力控制装置，其与所述下部腔体的所述腔体出气口相连接，对气相腐蚀腔体的内外压差进行调节。
2.根据权利要求1所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
所述腔体抽力控制装置包括吸气口、排气口、以及流量控制机构。
3.根据权利要求2所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
所述腔体抽力控制装置的所述流量控制机构包括气体挡板、挡板旋转驱动模块、气体压力或者腔体内外压差检测模块、气体流量检测模块、和控制模块。
4.根据权利要求2或3所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
在所述下部腔体设置的所述腔体进气口和/或所述腔体出气口有多个，所述腔体抽力控制装置的所述吸气口和/或所述排气口有多个。
5.根据权利要求2或3所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
在所述下部腔体设置的多个所述腔体出气口分别与所述腔体抽力控制装置的多个所述吸气口通过软管连接。
6.根据权利要求1所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
所述上部腔体与所述下部腔体的材质为全氟烷氧基树脂(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙稀(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚醚醚酮(PEEK)的一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
所通入的气相源为氟化氢(HF)、氯化氢(HCl)、溴化氢(HBr)、碘化氢(HI)、二氟化氙(XeF2)的一种或者几种的组合。
8.根据权利要求1所述的能够调节内外压差的气相腐蚀腔体，其特征在于，
所述所述升降控制装置包括驱动装置和位移传感器，所述驱动装置是气缸或电缸，所述位移传感器是光学传感器或接近传感器。
9.一种晶圆气相腐蚀方法，利用能够调节内外压差的气相腐蚀腔体对晶圆进行气相腐蚀，其特征在于，
具有：
晶圆加载步骤，利用晶圆运载机械手将晶圆载置在气相腐蚀腔体的下部腔体的晶圆载置台上，关闭气相腐蚀腔体，形成密闭的气相腐蚀空间；
气相腐蚀步骤，开启抽气系统，使密闭的腐蚀腔体内部的气体压强相对于外部环境呈现一定的负压，通入气相的腐蚀性气体，并使腔体抽力控制装置的一部分吸气口处于开启状态，从而使气相腐蚀腔体内部的压力保持在一定负压，对晶圆进行气相腐蚀；
腔体清扫步骤，交替进行氮气的通入和关闭，相应地通过操作腔体抽力控制装置在高抽力和低抽力间来回切换，对晶圆腐蚀工艺完成后的气相腐蚀腔体反复多次进行清扫，清除气相腐蚀腔体内残留的腐蚀性气体；以及
晶圆卸载步骤，降低通入氮气流量，并降低腔体内的负压值，利用运载晶圆的机械手将完成腐蚀工艺后的晶圆从气相腐蚀腔体取出。
10.根据权利要求9所述的晶圆气相腐蚀方法，其特征在于，
所述腔体清扫步骤包括：
氮气通入子步骤，向气相腐蚀腔体内通入清扫用的氮气；
高抽力清扫子步骤，当腔体外与腔体内的压差值低于第一压差值时，使腔体抽力控制装置的所有吸气口均处于开启状态；
停止氮气通入子步骤，在向气相腐蚀腔体内通入氮气的时间达到规定时间后，停止向气相腐蚀腔体内通入氮气；
低抽力清扫子步骤，在停止通入氮气的情况下，使腔体抽力控制装置的仅一部分吸气口处于开启状态从而以低抽力继续进行抽气，从而使腔体外与腔体内的压差值处于所述第一压差值和所述第二压差值之间；
气体压力判断子步骤，在判断为腔体外与腔体内的压差值达到比所述第一压差值更大的第二压差值即塑料腔体能承受的最大负压的情况下，返回所述氮气通入子步骤，使腔体内外压差值降低于第二压差值，否则继续停留在所述低抽力清扫子步骤；以及
重复次数判断子步骤，根据上述气体压力判断子步骤的判断结果，判断所述氮气通入子步骤至所述所述低抽力清扫子步骤的循环是否已经重复了1～10次的循环，若判断为否，则继续进行清扫，若判断为是，则进入下一个步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019015452A1 (zh) * 2017-07-21 2019-01-24 江苏鲁汶仪器有限公司 一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐蚀的方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105419A (zh) * 1985-08-28 1987-04-29 Fsi公司 从衬底上去除薄膜的气态方法和设备
KR20010088079A (ko) * 2000-03-10 2001-09-26 구자홍 플라즈마중합처리장치의 필터링 시스템
US20020182131A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Applied Materials, Inc. Heated catalytic treatment of an effluent gas from a substrate fabrication process
CN1420526A (zh) * 2001-11-19 2003-05-28 旺宏电子股份有限公司 调整半导体反应室真空系统的排气压力的装置及方法
CN1644251A (zh) * 2004-01-20 2005-07-27 台湾积体电路制造股份有限公司 清洁反应室的方法
KR100635217B1 (ko) * 2005-04-12 2006-10-17 주식회사 에이디피엔지니어링 플라즈마 처리장치
CN102008874A (zh) * 2010-10-28 2011-04-13 上海攀极投资有限公司 一种增强废气混合反应装置
CN103165407A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 有研半导体材料股份有限公司 一种用于硅片表面制样的表面处理及腐蚀的工艺和装置
CN105470187A (zh) * 2014-09-12 2016-04-06 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种防止晶圆滑动的升降盘体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04290220A (ja) * 1991-03-19 1992-10-14 Nec Corp 常圧ｃｖｄ装置
JPH09115889A (ja) * 1995-10-17 1997-05-02 Nippon Asm Kk 半導体エッチング装置及びその方法
JP2005150332A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Sony Corp エッチング方法
WO2006087990A1 (ja) * 2005-02-15 2006-08-24 Intellectual Property Bank Corp. ガス式シリコンウエハ精密洗浄乾燥装置
CN106876304B (zh) * 2017-02-24 2019-09-10 成都京东方光电科技有限公司 一种湿法刻蚀排气系统及湿法刻蚀装置
CN107610998B (zh) * 2017-07-21 2020-09-15 江苏鲁汶仪器有限公司 一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐蚀的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105419A (zh) * 1985-08-28 1987-04-29 Fsi公司 从衬底上去除薄膜的气态方法和设备
KR20010088079A (ko) * 2000-03-10 2001-09-26 구자홍 플라즈마중합처리장치의 필터링 시스템
US20020182131A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Applied Materials, Inc. Heated catalytic treatment of an effluent gas from a substrate fabrication process
CN1420526A (zh) * 2001-11-19 2003-05-28 旺宏电子股份有限公司 调整半导体反应室真空系统的排气压力的装置及方法
CN1644251A (zh) * 2004-01-20 2005-07-27 台湾积体电路制造股份有限公司 清洁反应室的方法
KR100635217B1 (ko) * 2005-04-12 2006-10-17 주식회사 에이디피엔지니어링 플라즈마 처리장치
CN102008874A (zh) * 2010-10-28 2011-04-13 上海攀极投资有限公司 一种增强废气混合反应装置
CN103165407A (zh) * 2011-12-14 2013-06-19 有研半导体材料股份有限公司 一种用于硅片表面制样的表面处理及腐蚀的工艺和装置
CN105470187A (zh) * 2014-09-12 2016-04-06 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种防止晶圆滑动的升降盘体装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019015452A1 (zh) * 2017-07-21 2019-01-24 江苏鲁汶仪器有限公司 一种能够调节内外压差的气相腐蚀腔体及利用其进行气相腐蚀的方法

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