晶圆刻蚀设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种晶圆刻蚀设备，包括：刻蚀腔体；与所述刻蚀腔体连接的回收槽，用于存储从所述刻蚀腔体内排出的刻蚀液，并循环输出至所述刻蚀腔体；浓度检测装置，连接至所述回收槽，用于检测所述回收槽内的刻蚀液浓度；补液管路，连通至所述回收槽，与所述浓度检测装置连接，用于当所述回收槽内的刻蚀液浓度低于一设定值时，向所述回收槽内补充初始刻蚀液，所述初始刻蚀液的浓度大于所述回收槽内的刻蚀液浓度。所述晶圆刻蚀设备在刻蚀过程中进入刻蚀腔室内的刻蚀液浓度稳定，可通过刻蚀时间准确控制对晶圆的刻蚀厚度。

【技术实现步骤摘要】
晶圆刻蚀设备
本技术涉及半导体设备领域，尤其涉及一种晶圆刻蚀设备。
技术介绍
目前在硅片湿法减薄的工艺中，主要涉及到Spin-D和HHC两种溶液，其中Spin-D溶液主要成分包括氢氟酸、硝酸、硫酸以及磷酸；HHC溶液的主要成分包括氢氟酸、硝酸以及醋酸。Spin-D溶液在对晶圆减薄过程中主要起到去除有应力损伤的损伤层的作用，该损伤层主要在化学研磨的过程中产生。因为Spin-D溶液具有较高的粘稠性，可以均匀的刻蚀损伤层从而得到平滑的表面。而采用HHC溶液进行刻蚀时，P+掺杂层及P-掺杂层之间具有很高的刻蚀选择比。现有技术中，通常在Spin-D溶液刻蚀晶圆之后，继续采用HHC溶液对晶圆进行减薄，从而达到减薄过程停在晶圆的P-掺杂层表面的目的。选择HHC溶液替换Spin-D溶液继续进行减薄，主要原因是Spin-D溶液在减薄过程中主要的反应成分不断消耗，使得刻蚀速率不断降低，从而导致无法通过定义工艺时间对刻蚀量进行准确控制。而HHC溶液对P+掺杂层和P-掺杂层具有很高的刻蚀选择比，减薄的过程可以在P-掺杂层停止。为了达到这一目的，现有技术中采用的晶圆必须是有外延一层P-掺杂层的结构，在目前市场晶圆紧缺的环境下，使用带有外延层的晶圆需要更多的成本以及更大的采购难度。因此如何提高Spin-D溶液的刻蚀速率的稳定性，从而替代HHC溶液的使用，降低成本，是亟需解决的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种晶圆刻蚀设备，在对晶圆进行湿法减薄时，可以维持刻蚀液的浓度稳定。为了解决上述问题，本技术提供了一种晶圆刻蚀设备，包括：刻蚀腔体；与所述刻蚀腔体连接的回收槽，用于存储从所述刻蚀腔体内排出的刻蚀液，并循环输出至所述刻蚀腔体；浓度检测装置，连接至所述回收槽，用于检测所述回收槽内的刻蚀液浓度；补液管路，连通至所述回收槽，与所述浓度检测装置连接，用于当所述回收槽内的刻蚀液浓度低于一设定值时，向所述回收槽内补充初始刻蚀液，所述初始刻蚀液的浓度大于所述回收槽内的刻蚀液浓度。可选的，还包括：设置于所述刻蚀腔体与所述回收槽之间的储液槽，所述储液槽连接所述刻蚀腔体和回收槽，用于存储刻蚀液，以及向所述刻蚀腔体提供刻蚀液；所述回收槽用于将刻蚀液经由所述储液槽循环输出至所述刻蚀腔体。可选的，还包括：储液循环管路，所述储液循环管路的两端均连通至所述储液槽，用于使所述储液槽内的刻蚀液进行循环流动。可选的，还包括：回收循环管路，所述回收循环管路的两端均连通至所述回收槽，用于使所述回收槽内的刻蚀液进行循环流动；所述浓度检测装置连接至所述回收循环管路。可选的，所述储液循环管路和回收循环管路分别通过一排液阀门连接至一排液管。可选的，所述回收循环管路上设置有第一过滤器和第一泵。可选的，所述储液循环管路上设置有第二过滤器和第二泵。可选的，所述回收槽与刻蚀腔体的连接管路上设置有一切换开关，所述切换开关还连接至一排液管，所述切换开关用于控制所述回收槽与刻蚀腔体的之间、以及刻蚀腔体与排液管之间的通断状态。可选的，所述切换开关为三通阀。可选的，所述补液管路上设置有补液阀门，所述补液阀门与所述浓度检测装置连接，根据所述浓度检测装置的检测值，调整所述补液阀门的通断。本技术的晶圆刻蚀设备，在刻蚀液的外部循环结构中，设置一浓度检测装置以及补液管路，对回收槽内的刻蚀液浓度进行检测，当回收槽内的刻蚀液浓度低于设定值时，可通过补液管路补充较高浓度的刻蚀液，从而使得进入刻蚀腔室内的刻蚀液浓度稳定，可通过刻蚀时间准确控制对晶圆的刻蚀厚度。附图说明图1为本技术一具体实施方式的晶圆刻蚀设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式的晶圆刻蚀设备的具体实施方式做详细说明。请参考图1，为本技术一具体实施方式的晶圆刻蚀设备的结构示意图。所述晶圆刻蚀设备包括：刻蚀腔体110、回收槽120、浓度检测装置130以及补液管路140。所述刻蚀腔体110用于放置待刻蚀的晶圆，该具体实施方式中，所述刻蚀腔体110为湿法刻蚀工艺的腔体。所述刻蚀腔体110内设置有喷淋头111和基台112，所述喷淋头111和基台112相对设置，所述喷淋头111位于刻蚀腔体110的顶部，所述基台112位于所述刻蚀腔体110的底部。所述基台112用于放置待刻蚀的晶圆，待刻蚀晶圆的待刻蚀表面朝向喷淋头111放置。所述喷淋头111用于向晶圆的待刻蚀表面喷洒刻蚀液。所述刻蚀腔体110均具备刻蚀液排出口，用于排出刻蚀腔体110内的刻蚀液。由于刻蚀液在对晶圆进行刻蚀的过程中，会消耗刻蚀液内的化学成分，使得所述刻蚀腔体110内排出的刻蚀液浓度会小于喷淋头111喷入的刻蚀液浓度。在一个具体实施方式中，所述晶圆刻蚀设备用于对晶圆进行湿法减薄，所述刻蚀液为Spin-D刻蚀溶液，主要成分包括氢氟酸、硝酸、硫酸以及磷酸。所述回收槽120通过管路连接至所述刻蚀腔体110，用于存储从所述刻蚀腔体110内排出的刻蚀液。该具体实施方式中，所述回收槽120与刻蚀腔体110的连接管路上设置有一切换开关150，所述切换开关150还连接至一排液管151，所述切换开关150用于控制所述回收槽120与刻蚀腔体110的之间、以及刻蚀腔体110与排液管151之间的通断状态。在一个具体实施方式中，所述切换开关150为三通阀。所述排液管151上还可以设置有阀门152，用于控制所述排液管151的通断状态。浓度检测装置130，连接至所述回收槽120，用于检测所述回收槽120内的刻蚀液浓度。所述浓度检测装置130可以用于检测刻蚀液内的多种组分浓度，或者仅用于检测刻蚀溶液中的单一组分浓度。所述浓度检测装置130可以设置于所述回收槽120与刻蚀腔体110之间，在刻蚀腔体110排出溶液进入回收槽120之前，对刻蚀液浓度进行检测；所述浓度检测装置130还可以设置于所述回收槽内、或者设置于连通所述回收槽的管路上。在该具体实施方式中，所述回收槽120与一回收循环管路160连通，所述回收循环管路160的两端均连通至所述回收槽120，用于使所述回收槽120内的刻蚀液进行循环流动；所述浓度检测装置130设置于连接所述回收循环管路160的旁路上。该具体实施方式中，所述回收循环管路160上设置有第一过滤器162和第一泵161。所述第一泵161用于抽出回收槽120内的刻蚀液，所述第一过滤器162用于对刻蚀液进行过滤，去除刻蚀液内的杂质。该具体实施方式中，所述回收循环管路160还通过第一排液阀163连接至第一排液管164，当需要排出所述回收槽120内的刻蚀液时，可开启所述第一排液阀163，将回收槽120内的刻蚀液自第一排液管164内排出。补液管路140，一端连通至所述回收槽120，另一端连接至刻蚀液源。且与所述浓度检测装置130连接，用于当所述回收槽120内的刻蚀液浓度低于一设定值时，向所述回收槽120内补充初始刻蚀液，所述初始刻蚀液的浓度大于所述回收槽120内的刻蚀液浓度。在一个具体实施方式中，所述刻蚀液为Spin-D刻蚀溶液，起到刻蚀作用的主要成分为氢氟酸和硝酸，可以通过所述补液管路140，补充氢氟酸和硝酸溶液，以提高所述回收槽120内的刻蚀液的刻蚀成分浓度，使得所述回收槽120内的刻蚀液浓度保持稳定。该具体实施方式中，所述补液管路1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆刻蚀设备，其特征在于，包括：刻蚀腔体；与所述刻蚀腔体连接的回收槽，用于存储从所述刻蚀腔体内排出的刻蚀液，并循环输出至所述刻蚀腔体；浓度检测装置，连接至所述回收槽，用于检测所述回收槽内的刻蚀液浓度；补液管路，连通至所述回收槽，与所述浓度检测装置连接，用于当所述回收槽内的刻蚀液浓度低于一设定值时，向所述回收槽内补充初始刻蚀液，所述初始刻蚀液的浓度大于所述回收槽内的刻蚀液浓度。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆刻蚀设备，其特征在于，包括：刻蚀腔体；与所述刻蚀腔体连接的回收槽，用于存储从所述刻蚀腔体内排出的刻蚀液，并循环输出至所述刻蚀腔体；浓度检测装置，连接至所述回收槽，用于检测所述回收槽内的刻蚀液浓度；补液管路，连通至所述回收槽，与所述浓度检测装置连接，用于当所述回收槽内的刻蚀液浓度低于一设定值时，向所述回收槽内补充初始刻蚀液，所述初始刻蚀液的浓度大于所述回收槽内的刻蚀液浓度。2.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于，还包括：设置于所述刻蚀腔体与所述回收槽之间的储液槽，所述储液槽连接所述刻蚀腔体和回收槽，用于存储刻蚀液，以及向所述刻蚀腔体提供刻蚀液；所述回收槽用于将刻蚀液经由所述储液槽循环输出至所述刻蚀腔体。3.根据权利要求2所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于，还包括：储液循环管路，所述储液循环管路的两端均连通至所述储液槽，用于使所述储液槽内的刻蚀液进行循环流动。4.根据权利要求3所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于，还包括：回收循环管路，所述回收循环...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪浩，张文福，高英哲，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32