[发明专利]一种湿法刻蚀装置

说明书

本发明提供一种湿法刻蚀装置，包含刻蚀腔壳体，刻蚀剂喷洒装置，废汽排出装置，晶圆夹持装置，废液回收装置，其特征在于，所述废汽排出装置设置在腔室下方自上而下将废汽排出。根据本发明所描述湿法刻蚀装置在湿法刻蚀过程中可减少汽态反应液、反应产物和/或去离子水在刻蚀腔中的凝结，有效回收刻蚀腔反应中液体，保证刻蚀腔室内气氛干燥，同时减少刻蚀反应中的液体不规则飞溅，减少液体在晶圆表面的残留，从而减少刻蚀晶圆良率的下降。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体而言涉及一种湿法刻蚀装置。

背景技术

湿法刻蚀在在半导体制造工艺中有着广泛的应用。湿法化学刻蚀的机理主要涉及三个基本阶段：反应物运输到反应晶圆表面，在晶圆表面发生化学反应，反应物与反应生成物从晶圆表面移除。在刻蚀设备中，目前喷洒式刻蚀已经逐步取代浸入式刻蚀，在半导体湿法刻蚀工艺中占据主导地位。

半导体制造工艺过程中，半导体晶圆的表面洁净度对半导体晶圆良率和后续制造工艺的顺利进行起着至关重要的作用。在湿法刻蚀中往往发生刻蚀液喷洒至高速旋转晶圆表面发生液体飞溅，以及汽态反应液及去离子水在腔室内空气中凝结回溅至晶圆表面造成反应产物等在晶圆上的残留，影响晶圆刻蚀效果，从而影响晶圆良率。例如在作为球下金属层的Cu的湿法刻蚀工艺中，刻蚀液在腔体内的凝结回流而造成水渍残留在晶圆表面，进而造成TiW刻蚀残留，影响晶圆良率。

如何在减少湿法刻蚀腔中汽态反应液及反应产物中在刻蚀腔中的液化凝结，有效回收刻蚀腔中反应液体，防止刻蚀过程中反应液体回溅，减少液体在晶圆表面的残留，从而减少晶圆良率的下降是半导体制造厂商所长期关心与重视的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为减少湿法刻蚀腔中汽态反应液及反应产物中在刻蚀腔中的液化凝结，有效回收刻蚀腔中反应液体，防止刻蚀过程中反应液体回溅，减少液体在晶圆表面的残留，从而减少晶圆良率的下降，本发明提供了一种湿法刻蚀装置，包含刻蚀腔壳体，刻蚀剂喷洒装置，废汽排出装置，晶圆夹持装置，废液回收装置，所述废汽排出装置设置在腔室下方自上而下将废汽排出。

示例性的，所述废汽排出装置包括冷凝器，用于冷凝汽态反应液、反应产物和/或去离子水。

示例性的，所述废汽排出装置包括气体排出管路和液体排出管路。

示例性的，所述刻蚀装置包含有至少两套废汽排出装置，均匀分布在刻蚀腔内。

示例性的，所述刻蚀腔壳体为弧形壳体。

示例性的，所述刻蚀腔壳体内壁形成有一层亲水膜。

示例性的，所述液体回收装置包含刻蚀液回收罩和/或去离子水回收罩。

示例性的，所述刻蚀液回收罩和/或去离子水回收罩上边缘高于晶圆3-5mm。

示例性的，所述刻蚀液回收罩距离晶圆边缘2mm以内。

示例性的，所述晶圆夹持装置设置有上端带有液体导流器的指部结构。

示例性的，所述液体导流器为弯月型结构，其厚度从弧度大的一端到弧度小的一端逐渐增加。

根据本发明所描述湿法刻蚀装置在湿法刻蚀过程中可减少汽态反应液、反应产物和/或去离子水在刻蚀腔中的凝结，有效回收湿法刻蚀中的反应液体，保证刻蚀腔室内气氛干燥，同时减少刻蚀反应中的液体不规则飞溅，减少液体在晶圆表面的残留，从而减少刻蚀晶圆良率的下降。

附图说明