CN108598016B - 一种均匀场流的蚀刻装置 - Google Patents

一种均匀场流的蚀刻装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108598016B
CN108598016B CN201810215677.5A CN201810215677A CN108598016B CN 108598016 B CN108598016 B CN 108598016B CN 201810215677 A CN201810215677 A CN 201810215677A CN 108598016 B CN108598016 B CN 108598016B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction tank
unit
incidence
reflecting cover
field flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810215677.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108598016A (zh
Inventor
许孟凯
陈胜男
黄建顺
王嘉伟
林张鸿
林豪
林伟铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UniCompound Semiconductor Corp
Original Assignee
UniCompound Semiconductor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UniCompound Semiconductor Corp filed Critical UniCompound Semiconductor Corp
Priority to CN201810215677.5A priority Critical patent/CN108598016B/zh
Publication of CN108598016A publication Critical patent/CN108598016A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108598016B publication Critical patent/CN108598016B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本发明公开一种均匀场流的蚀刻装置，包括反应槽、入射单元、溢流槽、循环洁净单元，所述入射单元设置在反应槽的底部，入射单元包括入射管和反射罩，所述反射罩上表面为设置通孔的平面，反射罩通过通孔与反应槽连通，下表面为抛物面，所述入射管置于所述抛物面的抛物线所在的焦点处，所述入射管上设置有方向指向抛物面的入射孔。上述技术方案通过反射罩的抛物面，使得入射后的溶液反射后形成平行竖直向上的均匀的场流，同时由于反射罩上表面具有通孔，可以遮挡非竖直向上的场流，使得进入到反应槽内部的场流都是竖直向上，最终实现均匀场流，进而提高化学蚀刻的品质。

Description

一种均匀场流的蚀刻装置
技术领域
本发明涉及晶圆蚀刻装置技术领域，尤其涉及一种均匀场流的蚀刻装置。
背景技术
现有的晶圆蚀刻装置，如图1所示，包含反应槽100和溢流槽110，循环管路120，机械手臂130。机械手臂用于吊装晶圆，反应槽用于溶液蚀刻晶圆，晶圆蚀刻的时候需要流动的液体，称为场流。现有的做法是在反应槽底部补充溶液，从而使得反应槽内的溶液流动。多余的溶液会从反应槽的槽口流出，溢流槽用于收集流出的溶液并通过循环管路的抽取装置在抽到反应槽底部，实现溶液循环。现有的循环管路在反应槽底部一般是采用一个方形具有通孔的圆管140，这样射出的液体会在反应槽内不同的区域形成不同速度，使得场流不均匀，影响蚀刻品质。
发明内容
为此，需要提供一种均匀场流的蚀刻装置，解决现有蚀刻装置场流不均匀影响蚀刻品质问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种均匀场流的蚀刻装置，包括反应槽、入射单元、溢流槽、循环洁净单元，所述入射单元设置在反应槽的底部，入射单元包括入射管和反射罩，所述反射罩上表面为设置通孔的平面，反射罩通过通孔与反应槽连通，下表面为抛物面，所述入射管置于所述抛物面的抛物线所在的焦点处，所述入射管上设置有方向指向抛物面的入射孔，所述溢流槽设在反应槽外部的四周，循环洁净单元进液口与溢流槽底部连通，循环洁净单元出液口与入射管连通，循环洁净单元用于抽取并过滤溢流槽的液体。
进一步地，还包括超声波振荡单元，超声波振荡单元设置在反应槽的槽体壁上和/或反射罩下表面壁上。
进一步地，所述反射罩的上表面与反应槽底部为相同大小。
进一步地，所述反应槽为方体型。
区别于现有技术，上述技术方案通过反射罩的抛物面，使得入射后的溶液反射后形成平行竖直向上的均匀的场流，同时由于反射罩上表面具有通孔，可以遮挡非竖直向上的场流，使得进入到反应槽内部的场流都是竖直向上，最终实现均匀场流，进而提高化学蚀刻的品质。
附图说明
图1为改进前技术所述蚀刻装置的结构示意图；
图2为具体实施方式所述的蚀刻装置的结构示意图；
图3为具体实施方式所述的入射单元的结构示意图；
图4为具体实施方式所述的入射单元的液体反射示意图；
图5为所述的超声波振荡单元设置在反射罩下表面的示意图；
图6为所述的超声波振荡单元设置在反应槽壁和反射罩下表面的示意图。
附图标记说明：
1、蚀刻装置；2、反应槽；3、入射单元；
30、入射管；31、反射罩；32、通孔；33、入射孔；4、溢流槽；
5、循环洁净单元；6、超声波振荡单元；7、喷淋单元；70、喷淋口；
11、第一单向阀；12、第二单向阀；14、液位传感单元；
15、多轴运动机械手臂；A、机械手臂。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1到图6，本实施例提供一种均匀场流的蚀刻装置1，如图2、3所示，包括反应槽2、入射单元3、溢流槽4、循环洁净单元5，所述入射单元设置在反应槽的底部，入射单元包括入射管30和反射罩31，所述反射罩上表面为设置通孔32的平面，反射罩通过通孔与反应槽连通，下表面为抛物面，所述入射管置于所述抛物面的抛物线所在的焦点处，所述入射管上设置有方向指向抛物面的入射孔33，所述溢流槽设在反应槽外部的四周，循环洁净单元进液口与溢流槽底部连通，循环洁净单元出液口与入射管连通，循环洁净单元用于抽取并过滤溢流槽的液体。
在蚀刻时，循环洁净单元内的抽液泵会打开，将溢流槽内的溶液抽到入射管内，则溶液会流进入射管，而后从入射管的入射孔射出，并冲向反射罩的抛物面。如图4所示，由于入射管处在焦点处，在抛物面反射后的水流会形成平行向上的平稳场流，同时由于反射罩上表面的通孔，会让溶液的流动方向竖直向上的液体通过(如图4箭头方向所示)，最终实现均匀的场流。而且由于反射罩的上表面即为反应槽的底面，则入射单元的均匀场流会进入到反应槽内，并在反应槽内形成均匀的场流，使得晶圆各个地方与溶液接触的流速基本一致，保证蚀刻品质。
为了进一步使得场流更加均匀，本发明还包括超声波振荡单元6，超声波振荡单元6设置在反应槽的槽体壁上和/或反射罩下表面壁上。如图2或者3所示，超声波振荡单元6可以单独设置在反应槽的槽体壁上；或者如图5所示，单独设置在反射罩下表面壁上；又或者如图6所示，可以同时设置在反应槽的槽体壁上和反射罩下表面壁上。通过超声波振荡单元，将场流打散，使得场流更加均匀。反应槽的形状优选为方体型，这样相对平整，这样可以使得场流更加均匀。
在某一实施例中，蚀刻装置可以还包括喷淋单元7，循环洁净单元另一进液口与反应槽底部连通，循环洁净单元另一出液口与喷淋单元连通，循环洁净单元用于抽取反应槽的液体并过滤后从喷淋单元喷出，喷淋单元设置在反应槽的槽口且喷淋方向指向反应槽的槽口。其中，循环洁净单元可以实现抽取和过滤的作用，具体可以通过抽液泵以及在抽液泵的出口处增加一个过滤单元来实现对溶液的抽取和过滤。蚀刻装置一般采用自动化控制的方式，可以包含有一个控制器，控制器用于控制蚀刻装置的所有单元的工作。
蚀刻装置在工作时，首先在反应槽内灌满化学溶液，而后控制器控制机械手臂A吊起装有晶圆的吊篮，而后将吊篮浸入到化学溶液中进行化学蚀刻。在化学蚀刻完毕前，控制器打开循环洁净单元内部抽液泵的电机，将反应槽底部的溶液从反应槽底部抽到喷淋单元内，并从喷淋单元喷出。由于循环洁净单元内部的过滤单元会对溶液进行过滤，则从喷淋单元喷出的溶液内的化学反应物大大减少了。而后化学蚀刻完毕后，控制器控制机械手臂A将晶圆从反应槽内吊出。由于喷淋单元的喷淋方向指向反应槽的槽口，则晶圆从反应槽吊出的时候，会经过喷淋的溶液的冲刷，由于喷淋单元喷出的溶液内基本不含有化学反应物，则避免晶圆上的反应物残留，进而提高化学蚀刻的品质。
为了提高喷淋效果，如图2所示，所述喷淋单元7包括两个相互平行的喷淋管，喷淋管设置在反应槽的槽口两侧，喷淋管上设置有一排喷淋口70。这样在喷淋的时候，喷淋的溶液会从反应槽的槽口两侧喷出并在中间交汇，从而可以对晶圆的两面都进行喷淋，避免出现喷淋死角的情况。由于晶圆吊篮内的晶圆一般都是平行放置，控制器可以控制机械手臂将吊篮方向旋转到晶圆与喷淋方向平行的角度，这样喷淋的溶液会从平行的晶圆中间冲刷晶圆表面，达到更好的喷淋效果。
为了实现上述不同管路的液体抽取，循环洁净单元可以设置有两个抽液泵，一个抽液泵用于将反应槽的溶液抽到喷淋单元，另一个抽液泵用于将溢流槽的溶液抽到入射单元。或者在某些实施例，可以采用一个抽液泵而后控制不同管路的开启和关闭即可。这样只需要一个抽液泵就可以实现两路的溶液抽取。因为不同路之间的液体抽取时间不同，则使用一个抽液泵并不会产生冲突的情况。不同管路之间的开启与关闭可以通过电磁阀来控制。在蚀刻前，控制器可以控制反应槽底部与循环洁净单元之间和循环洁净单元与喷淋单元之间的电磁阀来关闭反应槽底部与喷淋单元之间的管路，打开溢流槽与循环洁净单元之间管路以及循环洁净单元与入射单元的电磁阀，并控制抽液泵转动，从而将溢流槽的溶液抽到入射单元。在蚀刻即将结束时。控制器可以控制反应槽底部与循环洁净单元之间和循环洁净单元与喷淋单元之间的电磁阀来打开反应槽底部与喷淋单元之间的管路，关闭溢流槽与循环洁净单元之间管路以及循环洁净单元与入射单元的电磁阀，并控制抽液泵转动，从而将反应槽的溶液抽到喷淋单元。在将溢流槽的溶液抽到入射单元时，也可以通过循环洁净单元的过滤单元对溶液进行过滤，从而降低溶液中化学反应物的含量。
正如上述实施例所述，可以通过打开和关闭不同的管路实现不同管路的抽取。或者在某些实施例中，可以通过单向阀和双向泵(如双向齿轮泵)来进行自动的开关控制，所述循环洁净单元与入射单元之间管路上设有流通方向指向入射单元的第一单向阀11，所述反应槽底部与循环洁净单元之间设有流通方向指向循环洁净单元的第二单向阀12。这样，在蚀刻过程中，循环洁净单元从上往下抽的时候，第一单向阀11会打开，液体会进入到入射单元，实现由外补内的液体循环场流。而在蚀刻完毕的冲刷过程，循环洁净单元从下往上抽的时候，第二单向阀12会打开，液体会进入到循环洁净单元，实现由内补外的冲刷溶液。相应的，溢流槽与循环洁净单元之间管路可以设置导通方向指向循环洁净单元的单向阀、循环洁净单元与喷淋单元之间的管路也可以设置导通方向指向喷淋单元的单向阀，实现自动化的通路控制。
进一步地，所述溢流槽的槽口设置有液位传感单元14，所述液位传感单元用于采集溢流槽液位。液位传感单元14用于给控制器传递液位信号，这样在液位不足的时候，控制器可以打开抽液泵将未使用的溶液补充到溢流槽或者反应槽内，避免溶液蒸发损耗导致溶液不足的情况。
进一步地，还包括多轴运动机械手臂15，所述多轴运动机械手臂设置在反应槽上方。多轴运动机械手臂包含有多轴运动机构，多轴运动机构可以包含水平运动机构和竖直运动机构，分别可以带动机械手臂水平运动和竖直运动，同时还可以包含有转动机构，可以带动机械手臂在竖直方向上饶竖直轴线转动，这样可以带动晶舟多方向甩动，可以将晶圆上的气泡甩掉，实现更有效的晶圆蚀刻。
以及本实施例的所述反应槽内设置有用于检测PH值的化学监控单元(图未示出)。化学监控单元只要能接触到溶液即可，可以实现控制器对反应槽内溶液PH值的监控和报警，方便使用者更换反应槽内溶液。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (2)

1.一种均匀场流的蚀刻装置，其特征在于：包括反应槽、入射单元、溢流槽、循环洁净单元，所述入射单元设置在反应槽的底部，入射单元包括入射管和反射罩，所述反射罩上表面为设置通孔的平面，反射罩通过通孔与反应槽连通，下表面为抛物面，所述入射管置于所述抛物面的抛物线所在的焦点处，所述入射管上设置有方向指向抛物面的入射孔，所述溢流槽设在反应槽外部的四周，循环洁净单元进液口与溢流槽底部连通，循环洁净单元出液口与入射管连通，循环洁净单元用于抽取并过滤溢流槽的液体；还包括超声波振荡单元，超声波振荡单元设置在反应槽的槽体壁上和/或反射罩下表面壁上；
所述反射罩的上表面与反应槽底部为相同大小。
2.根据权利要求1所述的一种均匀场流的蚀刻装置，其特征在于：所述反应槽为方体型。
CN201810215677.5A 2018-03-15 2018-03-15 一种均匀场流的蚀刻装置 Active CN108598016B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810215677.5A CN108598016B (zh) 2018-03-15 2018-03-15 一种均匀场流的蚀刻装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810215677.5A CN108598016B (zh) 2018-03-15 2018-03-15 一种均匀场流的蚀刻装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108598016A CN108598016A (zh) 2018-09-28
CN108598016B true CN108598016B (zh) 2024-01-23

Family

ID=63626432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810215677.5A Active CN108598016B (zh) 2018-03-15 2018-03-15 一种均匀场流的蚀刻装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108598016B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111128810A (zh) * 2020-01-02 2020-05-08 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 晶圆清洗设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102246277A (zh) * 2008-11-04 2011-11-16 Lg矽得荣株式会社 用于对物体进行湿处理的设备和方法及其中所用的流体扩散板和筒体
CN202205723U (zh) * 2011-09-07 2012-04-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 蚀刻装置
CN102760672A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 英飞凌科技股份有限公司 蚀刻装置和用于蚀刻工件的材料的方法
CN106558518A (zh) * 2017-01-06 2017-04-05 深圳天华机器设备有限公司 一种蚀刻装置
CN207883664U (zh) * 2018-03-15 2018-09-18 福建省福联集成电路有限公司 一种均匀场流的蚀刻装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102246277A (zh) * 2008-11-04 2011-11-16 Lg矽得荣株式会社 用于对物体进行湿处理的设备和方法及其中所用的流体扩散板和筒体
CN102760672A (zh) * 2011-04-28 2012-10-31 英飞凌科技股份有限公司 蚀刻装置和用于蚀刻工件的材料的方法
CN202205723U (zh) * 2011-09-07 2012-04-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 蚀刻装置
CN106558518A (zh) * 2017-01-06 2017-04-05 深圳天华机器设备有限公司 一种蚀刻装置
CN207883664U (zh) * 2018-03-15 2018-09-18 福建省福联集成电路有限公司 一种均匀场流的蚀刻装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108598016A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101169436B1 (ko) 필터 드럼에 의한 가압 역세척 방식의 필터장치
CN108461426B (zh) 一种多功能的蚀刻装置
CN108598016B (zh) 一种均匀场流的蚀刻装置
CN108321104B (zh) 一种具有管路结构的蚀刻装置
CN113532942A (zh) 一种无人船用采样装置及其采样方法
WO2024031873A1 (zh) 一种mems芯片自动控制清洗装置及控制清洗方法
CN110620069A (zh) 晶圆的湿处理系统及方法
KR101087077B1 (ko) 바렐 도금 장치
CN207883664U (zh) 一种均匀场流的蚀刻装置
CN108772369A (zh) 一种阵列式移液吸头清洗装置及清洗方法
US12064720B2 (en) Apparatus and method for cleaning metal filter
JP2009052862A (ja) 逆セル型製氷機
CN219229765U (zh) 自动上下水装置和清洗站
CN217093134U (zh) 一种自带清洗功能的半导体用剥离液制备装置
CN217059491U (zh) 一种无人船用采样装置
KR101267336B1 (ko) 식기세척기 및 그 수위제어방법
CN115816257A (zh) 用于清洗抛光设备的装置及抛光设备
CN210467781U (zh) 晶圆的湿处理系统
CN206898020U (zh) 一种工业反应容器清洗装置
CN220619169U (zh) 电镀设备
CN219150980U (zh) 一种全自动pcb板清洗装置
CN220116671U (zh) 具有清洗槽盖功能的化镀槽及化镀装置
CN210247206U (zh) 一种pcb自动沉铜装置
CN210386877U (zh) 一种纤维化学浸泡洗涤罐
CN220415713U (zh) 一种离心泵引水装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant