CN209822599U - 一种湿法蚀刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种湿法蚀刻装置，包括晶圆旋转夹盘，固定在晶圆旋转夹盘上的晶圆和回收槽，所述晶圆旋转夹盘靠近边缘的盘面上设有加热层，所述加热层为圆形且与晶圆旋转夹盘同圆心，所述晶圆旋转夹盘下方设有回收槽，所述晶圆上方设有供液管，所述供液管底部设有喷嘴，所述喷嘴呈圆周分布设有多层且与晶圆旋转夹盘同圆心，所述外层喷嘴数量大于内层喷嘴数量，所述供液管通过水泵与供液仓连通，所述供液仓内设有加热管。本实用新型能够补偿蚀刻液在晶圆中心和边缘的温度差，增加蚀刻液在晶圆边缘的流量，提高晶圆的蚀刻均匀度。

Description

一种湿法蚀刻装置

技术领域

本实用新型涉及蚀刻技术领域，尤其涉及一种湿法蚀刻装置。

背景技术

湿法蚀刻是指利用化学溶液作为蚀刻液对工件进行化学腐蚀，湿法蚀刻装置在刻蚀的过程中，晶圆处于高速旋转状态，使得用于刻蚀的蚀刻液在晶圆边缘的旋转离心力最大，造成化学溶液在晶圆边缘的沿停留时间短，蚀刻率偏低，同时，由于化学溶液由晶圆中心流向边缘过程中有热量的流失，造成了晶圆表面的温度中心高、边缘低，进而会使中心的刻蚀速率高于边缘，造成整片晶圆的均匀度较差，在晶圆边缘部分偏厚，使得最终的晶圆产品蚀刻不均匀，从而无法提升整个晶圆的均匀度。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种湿法蚀刻装置，能够补偿蚀刻液在晶圆中心和边缘的温度差，增加蚀刻液在晶圆边缘的流量，提高晶圆的蚀刻均匀度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种湿法蚀刻装置，包括晶圆旋转夹盘，固定在晶圆旋转夹盘上的晶圆和回收槽，所述晶圆旋转夹盘靠近边缘的盘面上设有加热层，所述加热层为圆形且与晶圆旋转夹盘同圆心，所述晶圆旋转夹盘下方设有回收槽，所述晶圆上方设有供液管，所述供液管底部设有喷嘴，所述喷嘴呈圆周分布设有多层且与晶圆旋转夹盘同圆心，所述外层喷嘴数量大于内层喷嘴数量，所述供液管通过水泵与供液仓连通，所述供液仓内设有加热管。

本实用新型的工作原理为：

工作时，蚀刻液从喷嘴喷到晶圆上，由于越靠近晶圆旋转夹盘边缘的喷嘴数量越多，相应地晶圆边缘的喷嘴数量也就越多，使晶圆边缘的蚀刻液流量大于晶圆中心，克服了因离心力造成的晶圆边缘蚀刻液快速流失导致刻蚀不均匀的现象，从而提高了晶圆的蚀刻均匀度，提高了晶圆的蚀刻率，此外，加热层对晶圆进行加热，补偿蚀刻液由晶圆中心流向边缘过程中的热量流失，避免了晶圆的温度中心高，边缘低而导致中心的刻蚀速率高于边缘，造成整片晶圆的蚀刻均匀度低。

进一步地，所述回收槽内设有过滤框，所述过滤框通过卡接件卡在回收槽边缘，所述卡接件设为倒“凹”字形。通过设置过滤框可以将反应过后蚀刻液进行过滤，过滤掉反应生产的颗粒杂质和沉淀物质等，避免在回收蚀刻液时造成堵塞，而且倒“凹”字形的卡接件使得过滤框方便安装和取下。

进一步地，所述晶圆旋转夹盘中心嵌入设有温度传感器。通过温度传感器来监控晶圆的中心温度，从而更好地保证加热层的加热温度，减少晶圆中心和边缘的温度差。

进一步地，所述外层喷嘴数量比内层喷嘴数量多4～7个，可以保证晶圆靠近边缘的蚀刻液流量比内部多，降低因离心力造成的晶圆边缘蚀刻液快速流失导致刻蚀不均匀的现象发生，从而提高了晶圆的蚀刻均匀度，提高了晶圆的蚀刻率。

进一步地，所述喷嘴共设有三圈。通过设置三圈喷嘴可以保证在沿着晶圆圆心向外延伸的方向的蚀刻液流量逐渐增大，从而保证晶圆的蚀刻均匀度。

进一步地，所述水泵的进水管与过滤器相连，所述过滤器设在供液仓内。通过设置过滤器，可以防止供液仓内的杂质进入供液管，避免堵塞喷嘴。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过将喷嘴设为多层圆形，越靠近晶圆旋转夹盘边缘的喷嘴数量越多，相应地晶圆边缘的喷嘴数量也就越多，使晶圆边缘的蚀刻液流量大于晶圆中心，克服了因离心力造成的晶圆边缘蚀刻液快速流失导致刻蚀不均匀的现象，从而提高了晶圆的蚀刻均匀度，提高了晶圆的蚀刻率。

2.本实用新型通过在晶圆旋转夹盘靠近边缘的盘面上设置加热层对晶圆进行加热，补偿蚀刻液由晶圆中心流向边缘过程中的热量流失，避免了晶圆的温度中心高，边缘低而导致的中心刻蚀速率高于边缘，避免了晶圆边缘部分偏厚，中心部分偏薄，从而提升了整个晶圆的均匀度。

3.本实用新型通过在回收槽内设置过滤框，可以将反应过后蚀刻液进行过滤，过滤掉反应生产的颗粒杂质和沉淀物质等，避免在回收蚀刻液时造成堵塞，而且过滤框两端的倒“凹”字形的卡接件使得过滤框方便安装和取下。

4.本实用新型通过在晶圆旋转夹盘中心嵌入设置温度传感器，通过温度传感器来监控晶圆的中心温度，从而更好地保证加热层的加热温度，减少晶圆中心和边缘的温度差。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是多层圆形分布喷嘴的结构示意图。

图中标记为：1-晶圆旋转夹盘，11-加热层，12-温度传感器，2-晶圆，3-回收槽，31-过滤框，311-卡接件，4-供液管，5-喷嘴，6-水泵，7-供液仓，8-过滤器，9-加热管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种湿法蚀刻装置，包括晶圆旋转夹盘1，固定在晶圆旋转夹盘1上的晶圆2和回收槽 3，所述晶圆旋转夹盘1靠近边缘的盘面上设有加热层11，所述加热层11为圆形且与晶圆旋转夹盘1同圆心，所述晶圆旋转夹盘1下方设有回收槽3，所述晶圆2上方设有供液管4，所述供液管4底部设有喷嘴5，所述喷嘴5呈圆周分布设有多层且与晶圆旋转夹盘1同圆心，所述外层喷嘴5数量大于内层喷嘴5数量，所述供液管4通过水泵6与供液仓7连通，所述供液仓7内设有加热管9。

本实用新型的工作原理为：

工作时，蚀刻液从喷嘴5喷到晶圆2上，由于越靠近晶圆旋转夹盘1边缘的喷嘴5数量越多，相应地晶圆2边缘的喷嘴5数量也就越多，使晶圆2边缘的蚀刻液流量大于晶圆2 中心，克服了因离心力造成的晶圆2边缘蚀刻液快速流失导致刻蚀不均匀的现象，从而提高了晶圆2的蚀刻均匀度，提高了晶圆2的蚀刻率，此外，加热层11对晶圆2进行加热，补偿蚀刻液由晶圆2中心流向边缘过程中的热量流失，避免了晶圆2的温度中心高，边缘低而导致中心的刻蚀速率高于边缘，造成整片晶圆2的蚀刻均匀度低。

实施例2

在实施例1的基础上，所述回收槽3内设有过滤框31，所述过滤框31通过卡接件311卡在回收槽3边缘，所述卡接件311设为倒“凹”字形。通过设置过滤框31可以将反应过后蚀刻液进行过滤，过滤掉反应生产的颗粒杂质和沉淀物质等，避免在回收蚀刻液时造成堵塞，而且倒“凹”字形的卡接件311使得过滤框31方便安装和取下。

实施例3

在实施例1的基础上，所述晶圆旋转夹盘1中心嵌入设有温度传感器12。通过温度传感器12来监控晶圆2的中心温度，从而更好地保证加热层11的加热温度，减少晶圆2中心和边缘的温度差。

实施例4

在实施例1的基础上，所述外层喷嘴5数量比内层喷嘴5数量多4～7个，可以保证晶圆2靠近边缘的蚀刻液流量比内部多，降低因离心力造成的晶圆2边缘蚀刻液快速流失导致刻蚀不均匀的现象发生，从而提高了晶圆2的蚀刻均匀度，提高了晶圆2的蚀刻率。

实施例5

在实施例1的基础上，所述喷嘴5共设有三圈。通过设置三圈喷嘴5可以保证在沿着晶圆2圆心向外延伸的方向的蚀刻液流量逐渐增大，从而保证晶圆2的蚀刻均匀度。

实施例6

在实施例1的基础上，所述水泵6的进水管与过滤器8相连，所述过滤器8设在供液仓7内。通过设置过滤器8，可以防止供液仓7内的杂质进入供液管4，避免堵塞喷嘴5。

Claims (6)

1.一种湿法蚀刻装置，包括晶圆旋转夹盘(1)，固定在晶圆旋转夹盘(1)上的晶圆(2)和回收槽(3)，其特征在于，所述晶圆旋转夹盘(1)靠近边缘的盘面上设有加热层(11)，所述加热层(11)为圆形且与晶圆旋转夹盘(1)同圆心，所述晶圆旋转夹盘(1)下方设有回收槽(3)，所述晶圆(2)上方设有供液管(4)，所述供液管(4)底部设有喷嘴(5)，所述喷嘴(5)呈圆周分布设有多层且与晶圆旋转夹盘(1)同圆心，所述喷嘴(5)的外层喷嘴(5)数量大于内层喷嘴(5)数量，所述供液管(4)通过水泵(6)与供液仓(7)连通，所述供液仓(7)内设有加热管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种湿法蚀刻装置，其特征在于，所述回收槽(3)内设有过滤框(31)，所述过滤框(31)通过卡接件(311)卡在回收槽(3)边缘，所述卡接件(311)设为倒“凹”字形。

3.根据权利要求1所述的一种湿法蚀刻装置，其特征在于，所述晶圆旋转夹盘(1)中心嵌入设有温度传感器(12)。

4.根据权利要求1所述的一种湿法蚀刻装置，其特征在于，所述外层喷嘴(5)数量比内层喷嘴(5)数量多4～7个。

5.根据权利要求1所述的一种湿法蚀刻装置，其特征在于，所述喷嘴(5)共设有三圈。

6.根据权利要求1所述的一种湿法蚀刻装置，其特征在于，所述水泵(6)的进水管与过滤器(8)相连，所述过滤器(8)设在供液仓(7)内。