湿法刻蚀装置及硅片生产系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造设备技术领域，尤其是涉及一种湿法刻蚀装置及硅片生产系统。湿法刻蚀装置包括工艺槽、循环泵、制冷机、第一换热器和第二换热器；工艺槽设置有溢流部，溢流部与第一换热器的高温药液进口连通；制冷机输出端与第一换热器的冷媒进口连通，第一换热器的低温药液出口配置成在第一工况下与循环泵的进口连通，在第二工况下与第二换热器的高温药液进口连通；第二换热器的冷媒进口与第一换热器的冷媒出口连通，以使冷媒在第一工况下依次流经第一换热器和第二换热器，第二换热器的冷媒出口与制冷机输入端连通；第二换热器的低温药液出口在第二工况下与循环泵进口连通；循环泵将药液送回工艺槽。本发明专利技术维持了工艺过程中的温度稳定性。

Wet etching device and wafer production system

【技术实现步骤摘要】
湿法刻蚀装置及硅片生产系统
本专利技术涉及半导体制造设备
，尤其是涉及一种湿法刻蚀装置及硅片生产系统。
技术介绍
湿法刻蚀是湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术，主要在较为平整的膜面上刻出绒面，从而增加光程，减少光的反射。刻蚀均匀性是衡量湿法刻蚀工艺高低的刻蚀参数，刻蚀均匀性对刻蚀产品的质量影响非常大，不完全刻蚀或者过刻蚀都会造成产品的质量降低，甚至导致刻蚀产品报废。因此，在湿法刻蚀工作中需要严格控制刻蚀均匀性，从而保障刻蚀产品的质量。影响湿法刻蚀均匀性的因素主要有刻蚀温度和药液均匀性等。通过实验研究发现，较高温度对于湿法刻蚀的均匀性具有反作用。因此，在进行刻蚀的过程中保持较低的温度，能够提高湿法刻蚀的均匀性。由于刻蚀工艺过程中往往伴随有大量的反应放热，使得药液温度升高，因此，需要对药液进行降温。现有的降温方式是在工艺槽的外壁设置降温装置(例如水浴降温装置)来使工艺槽中的药液降温，这种方式无法适应工艺过程中的温度突变，也就是说，当温度突然升高时，现有的降温方式无法保证温度尽快降至工艺所需的温度，导致工艺过程中的温度稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种湿法刻蚀装置，以缓解现有技术中直接冷却工艺槽来对药液冷却的方式存在的温度稳定性较差的技术问题。本专利技术的第二目的在于提供一种硅片生产系统，以缓解现有技术中由于直接冷却工艺槽来对药液冷却的方式存在温度稳定性较差的问题而导致硅片质量较差的技术问题。基于上述第一目的，本专利技术提供了一种湿法刻蚀装置，包括工艺槽、循环泵、制冷机、第一换热器和第二换热器；所述工艺槽设置有溢流部，所述溢流部与所述第一换热器的高温药液进口连通；所述制冷机的输出端与所述第一换热器的冷媒进口连通，所述第一换热器的低温药液出口配置成在第一工况下与所述循环泵的进口连通，在第二工况下与所述第二换热器的高温药液进口连通；所述第二换热器的冷媒进口与所述第一换热器的冷媒出口连通，以使冷媒在所述第一工况下依次流经所述第一换热器和所述第二换热器，所述第二换热器的冷媒出口与所述制冷机的输入端连通；所述第二换热器的低温药液出口在所述第二工况下与所述循环泵的进口连通；所述循环泵的出口与所述工艺槽连通，以将药液送回所述工艺槽。进一步地，在某些实施例中，所述第一换热器的低温药液出口与所述循环泵的进口之间设置有第一阀门，所述第一换热器的低温药液出口与所述第二换热器的高温药液进口之间设置有第二阀门。进一步地，在某些实施例中，湿法刻蚀装置还包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与所述溢流部连通，所述第一管路的另一端与所述循环泵的进口连通，所述第一管路设置有第三阀门；所述第二管路的一端与所述第一管路连通，所述第二管路的另一端与所述第一换热器的高温药液进口连通，所述第二管路设置有第四阀门。进一步地，在某些实施例中，所述第一换热器和所述第二换热器均包括壳体以及设置在所述壳体中的管束，所述高温药液进口和所述低温药液出口分别设置在所述壳体上，所述管束的一端为所述冷媒进口，所述管束的另一端为所述冷媒出口。进一步地，在某些实施例中，所述壳体设置有安装板，所述安装板设置有安装孔。进一步地，在某些实施例中，所述管束为PFA管束。进一步地，在某些实施例中，所述溢流部为溢流槽，所述溢流槽的槽底设置有安装孔，所述工艺槽穿过所述安装孔，且所述工艺槽的槽壁与所述溢流槽的槽底固定连接；所述溢流槽的槽底设置有回流出液口，所述回流出液口与所述第一换热器的高温药液进口连通。进一步地，在某些实施例中，所述工艺槽的槽壁设置有回流进液口，且所述回流进液口的位置低于所述回流出液口的位置，所述回流进液口与所述循环泵的出口连通。进一步地，在某些实施例中，所述回流进液口的数量为多个，多个所述回流进液口间隔设置在所述工艺槽的槽壁上。进一步地，在某些实施例中，湿法刻蚀装置还包括过滤器，所述过滤器设置在所述循环泵的出口与所述工艺槽之间。进一步地，在某些实施例中，所述工艺槽的槽底设置有排放阀。基于上述第二目的，本专利技术还提供了一种硅片生产系统，包括所述的湿法刻蚀装置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的湿法刻蚀装置，湿法刻蚀装置，包括工艺槽、循环泵、制冷机、第一换热器和第二换热器；所述工艺槽设置有溢流部，所述溢流部与所述第一换热器的高温药液进口连通；所述制冷机的输出端与所述第一换热器的冷媒进口连通，所述第一换热器的低温药液出口配置成在第一工况下与所述循环泵的进口连通，在第二工况下与所述第二换热器的高温药液进口连通；所述第二换热器的冷媒进口与所述第一换热器的冷媒出口连通，以使冷媒在所述第一工况下依次流经所述第一换热器和所述第二换热器，所述第二换热器的冷媒出口与所述制冷机的输入端连通；所述第二换热器的低温药液出口在所述第二工况下与所述循环泵的进口连通；所述循环泵的出口与所述工艺槽连通，以将药液送回所述工艺槽。基于该结构，本专利技术提供的湿法刻蚀装置，在使用时，将待加工的工件(例如晶圆)放置在工艺槽中，向工艺槽中注入药液，此时，将第一换热器的低温药液出口与循环泵的进口连通，即在第一工况下可以对药液进行低温循环，使得药液的温度达到工艺要求。在上述低温循环过程中，药液已经存在于第二换热器中，且由于冷媒在第一工况下能够依次流经第一换热器和第二换热器，这就使得第二换热器中的药液能够逐渐被降温，以保持较低的温度。随着工艺的进行，药液温度升高，药液从溢流部流出，当需要对药液进行降温时，第一换热器的低温药液出口与第二换热器的高温药液进口连通，即进入第二工况。在第二工况下，第一换热器对从溢流部流出的高温药液进行初步冷却，然后药液再进入第二换热器，与第二换热器中的温度较低的药液混合，迅速换热，之后再通过循环泵将冷却后的药液送回工艺槽，从而维持了工艺过程中的温度稳定性。同时，由于设置了溢流部，只对溢流出来的药液进行循环冷却，保证了工艺槽中的工件能够正常加工，且不断循环的过程能够提高药液的均匀性。本专利技术提供的硅片生产系统，由于使用了本专利技术提供的湿法刻蚀装置，能够维持工艺过程中的温度稳定性，提高了硅片的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的湿法刻蚀装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的湿法刻蚀装置中的第一换热器的结构示意图。图标：1-壳体；2-定位套；3-接口；4-安装板；5-法兰盘；6-密封圈；7-管束；8-制冷机；9-工艺槽；10-溢流槽；11-第一阀门；12-第二阀门；13-第三阀门；14-第四阀门；15-第一换热器；16-第二换热器；17-循环泵；18-过滤器；19-排放阀；20-第一管路；21-第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法刻蚀装置，其特征在于，包括工艺槽、循环泵、制冷机、第一换热器和第二换热器；所述工艺槽设置有溢流部，所述溢流部与所述第一换热器的高温药液进口连通；所述制冷机的输出端与所述第一换热器的冷媒进口连通，所述第一换热器的低温药液出口配置成在第一工况下与所述循环泵的进口连通，在第二工况下与所述第二换热器的高温药液进口连通；所述第二换热器的冷媒进口与所述第一换热器的冷媒出口连通，以使冷媒在所述第一工况下依次流经所述第一换热器和所述第二换热器，所述第二换热器的冷媒出口与所述制冷机的输入端连通；所述第二换热器的低温药液出口在所述第二工况下与所述循环泵的进口连通；所述循环泵的出口与所述工艺槽连通，以将药液送回所述工艺槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种湿法刻蚀装置，其特征在于，包括工艺槽、循环泵、制冷机、第一换热器和第二换热器；所述工艺槽设置有溢流部，所述溢流部与所述第一换热器的高温药液进口连通；所述制冷机的输出端与所述第一换热器的冷媒进口连通，所述第一换热器的低温药液出口配置成在第一工况下与所述循环泵的进口连通，在第二工况下与所述第二换热器的高温药液进口连通；所述第二换热器的冷媒进口与所述第一换热器的冷媒出口连通，以使冷媒在所述第一工况下依次流经所述第一换热器和所述第二换热器，所述第二换热器的冷媒出口与所述制冷机的输入端连通；所述第二换热器的低温药液出口在所述第二工况下与所述循环泵的进口连通；所述循环泵的出口与所述工艺槽连通，以将药液送回所述工艺槽。


2.根据权利要求1所述的湿法刻蚀装置，其特征在于，所述第一换热器的低温药液出口与所述循环泵的进口之间设置有第一阀门，所述第一换热器的低温药液出口与所述第二换热器的高温药液进口之间设置有第二阀门。


3.根据权利要求2所述的湿法刻蚀装置，其特征在于，还包括第一管路和第二管路，所述第一管路的一端与所述溢流部连通，所述第一管路的另一端与所述循环泵的进口连通，所述第一管路设置有第三阀门；
所述第二管路的一端与所述第一管路连通，所述第二管路的另一端与所述第一换热器的高温药液进口连通，所述第二管路设置有第四阀门。


4.根据权利要求1所述的湿法刻蚀装置，其特征在于，所述第一换热器和所述第二换热器均包括壳体以及设置在所述壳体中的管束，所述高温药液进口和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文丽，祝福生，黄鑫亮，夏楠君，赵宝君，郭立刚，
申请(专利权)人：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，
类型：发明
国别省市：北京;11