半导体湿法刻蚀装置和半导体设备制造方法及图纸

技术编号:32513856 阅读:74 留言:0更新日期:2022-03-02 11:04
该发明专利技术公开了一种半导体湿法刻蚀装置和半导体设备,所述半导体湿法刻蚀装置包括:内槽,所述内槽用于容纳刻蚀溶液以对晶圆进行刻蚀;外槽,所述外槽与所述内槽连通,以使所述外槽内的刻蚀溶液与所述内槽的刻蚀溶液循环流动;加热组件,所述加热组件用于对所述内槽内的刻蚀溶液进行加热,所述加热组件包括多个加热器,多个所述加热器沿上下方向分布以在上下方向上对所述内槽进行分区域温控。根据发明专利技术实施例的半导体湿法刻蚀装置能够通过温控的方式对刻蚀速率的上下差异进行分级补偿,以分区域调控对晶圆的刻蚀速率,提高刻蚀工艺中刻蚀速率的均一性。速率的均一性。速率的均一性。

【技术实现步骤摘要】
半导体湿法刻蚀装置和半导体设备


[0001]本专利技术涉及半导体
,具体涉及一种半导体湿法刻蚀装置和半导体设备。

技术介绍

[0002]湿法刻蚀工艺在半导体制备过程中具有相当重要的作用和意义,对刻蚀均一性要求非常苛刻,但相关技术的半导体刻蚀机台的特性使得晶圆在半导体湿法刻蚀装置的刻蚀槽的不同深度呈现不同的刻蚀速率,导致晶圆刻蚀不均匀而影响晶圆的制备。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种半导体湿法刻蚀装置,能够提高晶圆刻蚀速率的一致性,使得晶圆表面刻蚀更加均匀一致。
[0004]根据本专利技术实施例的半导体湿法刻蚀装置,包括:内槽,所述内槽用于容纳刻蚀溶液以对晶圆进行刻蚀;外槽,所述外槽与所述内槽连通,以使所述外槽内的刻蚀溶液与所述内槽的刻蚀溶液循环流动;加热组件,所述加热组件用于对所述内槽内的刻蚀溶液进行加热,所述加热组件包括多个加热器,多个所述加热器沿上下方向分布以在上下方向上对所述内槽进行分区域温控。
[0005]根据本专利技术的一些实施例,多个所述加热器在从上至下的方向上的加热温度呈梯度递减。
[0006]根据本专利技术的一些实施例,所述加热器为至少三个。
[0007]根据本专利技术的一些实施例,所述加热器形成为环绕所述内槽的周向设置的加热线圈。
[0008]根据本专利技术的一些实施例,所述加热器嵌设在所述内槽的外侧壁上。
[0009]根据本专利技术的一些实施例,所述外槽形成为环绕所述内槽的周向设置的环形槽。
[0010]根据本专利技术的一些实施例,所述外槽形成在所述加热组件的上方。
[0011]根据本专利技术的一些实施例,所述半导体湿法刻蚀装置还包括循环组件,所述循环组件包括串联的循环输送装置、循环加热装置和过滤装置,所述循环组件连接在所述内槽和所述外槽之间。
[0012]根据本专利技术的一些实施例,所述半导体湿法刻蚀装置还包括控制装置,所述控制装置分别与多个所述加热器相连以分别控制多个所述加热器对所述内槽进行加热。
[0013]本专利技术还提出了一种半导体设备,包括上述实施例所述的半导体湿法刻蚀装置。
[0014]根据专利技术实施例的半导体湿法刻蚀装置和半导体设备,通过加热组件对上下方向不同区域的刻蚀溶液进行温度控制,以控制晶圆在上下方向不同区域的刻蚀速率,进而通过温控的方式对刻蚀速率的上下差异进行分级补偿,以分区域调控对晶圆的刻蚀速率,提高刻蚀工艺中刻蚀速率的均一性,从而提高刻蚀效果和晶圆性能。
附图说明
[0015]图1为根据本专利技术一个实施例的半导体湿法刻蚀装置的结构示意图。
[0016]附图标记:
[0017]100:半导体湿法刻蚀装置;
[0018]1:内槽;2:外槽;3:加热组件,31:加热器,4:循环组件,41:循环输送装置,42:循环加热装置,43:过滤装置;
[0019]200:晶圆。
具体实施方式
[0020]以下结合附图和具体实施方式对本专利技术提出的一种半导体湿法刻蚀装置100作进一步详细说明。
[0021]下面参见附图描述根据本专利技术实施例的半导体湿法刻蚀装置100。
[0022]如图1所示,根据本专利技术实施例的半导体湿法刻蚀装置100可以包括内槽1、外槽2和加热组件3。
[0023]内槽1用于容纳刻蚀溶液以对晶圆200进行刻蚀,外槽2与内槽1连通,以使外槽2内的刻蚀溶液与内槽1的刻蚀溶液循环流动,具体地,内槽1和外槽2内均能够用于容纳刻蚀溶液,晶圆200置于内槽1的刻蚀溶液中进行湿法刻蚀,为了提高刻蚀效果,刻蚀溶液可具有一定的流动性,通过设置外槽2,使得刻蚀溶液可在内槽1和外槽2之间循环流动以实现内槽1的刻蚀溶液的流动。
[0024]加热组件3用于对内槽1内的刻蚀溶液进行加热,加热组件3包括多个加热器31,多个加热器31沿上下方向分布以在上下方向上对内槽1进行分区域温控,具体地,多个加热器31可分别对内槽1上下方向的不同区域分别进行加热,以对内槽1的上下方向的不同段刻蚀溶液进行温控,在湿法刻蚀工艺中温度对刻蚀的速率和效果具有一定的影响。由此通过对上下方向不同区域的刻蚀溶液进行温度控制,以控制晶圆200在上下方向不同区域的刻蚀速率,进而通过温控的方式对刻蚀速率的上下差异进行分级补偿,以分区域调控对晶圆200的刻蚀速率,提高刻蚀工艺中刻蚀速率的均一性,从而提高刻蚀效果和晶圆200性能。
[0025]根据
技术介绍
可知,晶圆200在刻蚀槽不同深度呈现不同的刻蚀速率的梯度分布从而导致晶圆200的刻蚀效果不一致,专利技术人经研究发现,对于晶圆200呈现的不同刻蚀速率主要存在以下原因:第一、在将晶圆200放置在刻蚀槽内进行刻蚀时,晶圆200的底部先进入刻蚀溶液,晶圆200的顶部后进入刻蚀溶液,而在晶圆200刻蚀工艺结束后离开刻蚀溶液时,晶圆200的顶部先出刻蚀溶液,而晶圆200的底部后离开刻蚀溶液,这样导致晶圆200的底部先进后出,而晶圆200的顶部先出后进,从而导致晶圆200的底部与刻蚀溶液反应的时间更长,使得晶圆200在上下方向存在刻蚀差异;第二、一般刻蚀溶液从刻蚀槽的底部进入,这样刻蚀槽的底部刻蚀溶液更加新鲜,刻蚀效果更好,也容易导致晶圆200上下方向的温度差异;第三、刻蚀溶液在进入刻蚀槽前一般需要进行加热,这样底部先进入的刻蚀溶液温度高于顶部的刻蚀溶液,从而导致刻蚀槽内刻蚀溶液存在上下温度差异,也导致了晶圆200上下刻蚀效果不一致;由此使得晶圆200顶部的刻蚀速率小于顶部的刻蚀速率而导致晶圆200刻蚀均一性差。
[0026]在本专利技术的一些实施例中,多个加热器31在从上至下的方向上的加热温度呈梯度
递减,这样,在上至下的方向上,多个加热器31对内槽1的加热温度逐渐减小,内槽1的刻蚀溶液的温度在从上至下的方向上逐渐减小,以使得在从上至下的方向上,刻蚀溶液的刻蚀速率逐渐减小,从而通过温控的方式对刻蚀速率上下差异进行分级补偿,以调控上下方向不同区域的刻蚀速率,提高刻蚀速率的均一性和对晶圆200的刻蚀效果。
[0027]可选地,加热器31可以为至少三个,即加热器31可以为三个或者三个以上,例如加热器31可以为四个、五个或者六个,通过设置至少三个加热器31,可将内槽1在上下方向上分为至少三段区域进行单独控温加热,从而可提高对内槽1刻蚀溶液上下方向温度控制的精确性,提高温控补偿来调节刻蚀速率的效果;对于加热器31的具体数量可根据实际情况进行设置,其中多个加热器31可在上下方向上等间距设置,也可结合加热温度以及刻蚀速率的具体差异进行不等间距设置,对此,本专利技术不作特殊限定。
[0028]在本专利技术的一些实施例中,加热器31可形成为环绕内槽1的周向设置的加热线圈,这样加热器31可在内槽1的周向上各处对内槽1的刻蚀溶液进行加热,不仅增加了对内槽1的加热面积,提高对同一高度的刻蚀溶液的加热效果,而且使得同一高度的刻蚀溶液的加热更加均匀。
[0029]可选地,加热器31可嵌设在内槽1的外侧壁上,例如内槽1的外侧壁上可形成有凹槽,加热器31可本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体湿法刻蚀装置,其特征在于,包括:内槽,所述内槽用于容纳刻蚀溶液以对晶圆进行刻蚀;外槽,所述外槽与所述内槽连通,以使所述外槽内的刻蚀溶液与所述内槽的刻蚀溶液循环流动;加热组件,所述加热组件用于对所述内槽内的刻蚀溶液进行加热,所述加热组件包括多个加热器,多个所述加热器沿上下方向分布以在上下方向上对所述内槽进行分区域温控。2.根据权利要求1所述的半导体湿法刻蚀装置,其特征在于,多个所述加热器在从上至下的方向上的加热温度呈梯度递减。3.根据权利要求2所述的半导体湿法刻蚀装置,其特征在于,所述加热器为至少三个。4.根据权利要求2所述的半导体湿法刻蚀装置,其特征在于,所述加热器形成为环绕所述内槽的周向设置的加热线圈。5.根据权利要求2所述的半导体湿法刻蚀装置,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝君龙夏余平苏界朱焜
申请(专利权)人:长江存储科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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