一种喷头装置以及湿法刻蚀设备的制作方法

文档序号:16012168发布日期:2018-11-20 20:54阅读:125来源:国知局

本实用新型属于半导体设备领域,特别涉及喷头装置以及湿法刻蚀设备。



背景技术:

目前,常将喷头装置应用于湿法刻蚀设备中,其通过喷洒刻蚀液,从而湿法刻蚀形成在基板表面的薄膜。

现有喷头装置,喷嘴一般均匀设置,从而使得刻蚀液均匀地分布在基板表面的薄膜上并对其进行刻蚀。但是由于基板表面的薄膜厚度往往分布不均,所以当喷嘴均匀地向其喷洒刻蚀液就容易导致厚度较大处的薄膜刻蚀不足或者厚度较小处的薄膜过刻,造成刻蚀后的薄膜产品厚度仍然不均匀,进而影响到后续产品的性能。



技术实现要素:

本实用新型实施例提供一种喷头装置,有效提高刻蚀后的薄膜产品厚度均匀性。

为实现上述目的,本实用新型实施例采用下述技术方案:

一种喷头装置,包括:贮存盒、入液管以及若干喷嘴,所述贮存盒包括盒体以及所述盒体形成的贮液腔体,所述入液管连通所述贮液腔体,所述盒体包括底壁,所述底壁开设有若干与所述贮液腔体连通的出液口,各喷嘴均安装至一出液口,所述若干喷嘴非均匀地排布于所述底壁。

优选地,所述喷头装置还包括塞子,所述出液口数量大于所述喷嘴数量,所述塞子堵塞未安装喷嘴的出液口。

优选地,所述若干出液口均匀分布在整个所述底壁上。

优选地,所述贮存盒形成若干与所述贮液腔连通的入液口,所述入液管安装至所述入液口。

优选地,所述入液管包括主管与连通所述主管的若干支管,所述支管安装至所述入液口。

优选地,所述贮存盒还包括与所述底壁相对设置的顶壁以及连接所述顶壁和底壁的侧壁,所述入液口位于所述顶壁。

优选地,所述喷嘴还具有流量调节元件。

优选地,所述若干出液口口径不一。

优选地,所述若干出液口形状可为圆形、椭圆形、方形或三角形。

一种湿法刻蚀设备,其特征在于,包括刻蚀腔、样品台以及上述喷头装置,所述样品台以及所述喷头装置位于所述刻蚀腔内,且所述喷头装置位于所述样品台上方。

本实用新型实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

与现有技术相比,本实用新型提供的喷头装置包括贮存盒,所述贮存盒包括盒体以及所述盒体形成的贮液腔体,所述盒体包括底壁,所述底壁开设有若干与所述贮液腔体连通的出液口,各喷嘴均安装至一出液口,若干喷嘴非均匀地排布于所述底壁。所以本实用新型喷头装置的贮存盒内装有刻蚀液时,刻蚀液通过非均匀分布地喷嘴喷洒,进而提高刻蚀后的薄膜产品厚度均匀性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:

图1为本申请第一实施例中湿法刻蚀设备的示意图;

图2为图1所示喷头装置的另一角度示意图;

图3为本申请第二实施例中喷头装置的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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。

以下结合附图,详细说明本实用新型较佳实施例提供的技术方案。

第一实施例

如图1至图2所示,本实施例提供一种湿法刻蚀设备,包括刻蚀腔1、样品台2以及喷头装置3。样品台2与喷头装置3位于刻蚀腔1内,且喷头装置3位于样品台2上方。

刻蚀腔1用于提供湿法刻蚀腔体,其内放置有样品台2与喷头装置3。

样品台2用于承载形成在基板S上的薄膜(未示出)样品。表面形成薄膜的基板S放置于样品台2上,样品台2与喷头装置3相对放置,基板S表面的薄膜朝向喷头装置3。

喷头装置3位于样品台2上方,包括:贮存盒,贮存盒包括盒体31以及盒体31内部形成的贮液腔体(未图示)。喷头装置3还包括塞子32、若干喷嘴33以及入液管34。塞子32堵塞贮液腔体,若干喷嘴33和入液管34连通贮液腔体。

盒体31包括底壁311、与底壁311相对设置的顶壁312以及连接顶壁312和底壁311的侧壁313。湿法刻蚀设备进行刻蚀工作时,盒体31内部形成的贮液腔体贮存刻蚀液。

底壁311开设有若干与贮液腔体连通的出液口3111,且若干出液口3111均匀分布在整个底壁311上。本实施例出液口3111形状为圆形,当然其他实施例也可以为椭圆形、方形或三角形等等,这里不做限制。出液口3111作为贮液腔体内的刻蚀液的流出口,其开闭决定刻蚀液的是否流出。处于打开状态的出液口3111分布即刻蚀液流出位置的分布即刻蚀液的喷淋范围。

顶壁312开设有与贮液腔连通的若干入液口3121,用于向贮液腔体内导入刻蚀液。本实施例在顶壁312开设有多个入液口3121,且多个入液口3121均匀分布,可以使得刻蚀液更加均匀地流入贮液腔体。当然本实用新型其他实施例中入液口3121也可以只设置一个,但是单个入液口3121流速过大时易造成刻蚀液在贮液腔体内喷溅,流速过小易导致贮液腔体内刻蚀液不足,因此本实施例方案为优选方案;入液口3121位置也不一定设置在顶壁312上,也可以设置在其他处,例如侧壁313上,并且盒体31的形状也不一定与本实施例完全相同,盒体31的大小和高度也可根据实际需要进行调整。

塞子32用于堵塞出液口3111,防止刻蚀液在不需要的地方流出。

若干喷嘴33安装至部分出液口3111,其中每个喷嘴33均安装至一出液口3111。喷嘴33数量小于出液口3111数量,塞子32堵塞未安装喷嘴33的出液口3111,使得若干喷嘴33可以非均匀地排布于底壁311,非均匀即至少有两组相邻的两喷嘴33距离不同。每个喷嘴33均具有开关阀门。

刻蚀工作前,首先测量要刻蚀的薄膜样品的厚度分布,表面形成有薄膜样品的的基板S放置于贮存盒下的样平台2上,即样品薄膜放置于样平台2上;根据样品薄膜厚度的测量结果设置若干喷嘴33位置,膜厚较厚处分布较多喷嘴33,膜厚较薄处设置较少喷嘴33,此时各喷嘴33的阀门关闭。

湿法刻蚀设备进行刻蚀工作时,各喷嘴33的阀门打开,使对应的出液口3111处于打开状态,喷嘴33分布较多的地方刻蚀液含量及压力较大,对膜层刻蚀速率较大,薄膜厚度减小的较多;喷嘴33分布较少的地方刻蚀液含量及压力较小,对膜层刻蚀速率较小,薄膜厚度减小的较少,即膜厚较厚处厚度减小的较多,膜厚较薄处厚度减小的较少,进而使得刻蚀后的薄膜均匀性更好,提高后续产品质量,若干出液口3111均匀分布在整个底壁311上,使得可以很方便地根据样平台2上的薄膜样品厚度分布调整若干喷嘴33位置,实现对不同薄膜的均匀刻蚀。

当然其他实施例中,若干出液口3111也可以与本实施例分布方式不同,可根据具体情况分布,其也可以为不均匀的或者未布满整个底壁311。且本实用新型中,各喷嘴33还可以连接流量调节元件(未示出),调节各喷嘴33流出的刻蚀液流量,首先通过喷嘴33位置粗略分布刻蚀液的喷淋范围,再通过流量调节元件调节各喷嘴33的流量,进一步精确刻蚀液的喷淋范围,进而更加精确地根据薄膜厚度分布刻蚀薄膜样品,使得刻蚀后的薄膜样品厚度更加均匀。

入液管34安装至入液口3121。具体地,入液管34包括主管341与连通主管341的若干支管342。主管341连接外部刻蚀液源。各个支管342安装至各个入液口3121,进而将刻蚀液均匀地导入贮液腔体。

本实施例在盒体31的底壁311均匀开设有若干出液口3111,部分出液口3111安装有喷嘴33。测试得到形成在基板S表面的薄膜的膜厚分布状况,并根据膜厚选择适当的出液口3111安装喷嘴33,其他出液口3111由塞子32堵住。首先通过入液管34先将刻蚀液送到贮液腔体中,再通过喷嘴33将刻蚀液喷洒到薄膜表面,通过安装喷嘴33的位置来控制刻蚀液的喷淋范围,从而控制膜层各处的刻蚀量,达到改善膜厚均匀性的目的。当样品薄膜的膜厚分布状况改变时,可通过改变喷嘴33安装的位置并用塞子32堵塞剩余出液口3111,来改变刻蚀液的喷淋状况,可随时根据膜厚分布来灵活调整喷嘴33的安装位置。

第二实施例

如图3所示,本实施例提供的喷头装置3与第一实施例差别在于,本实施例出液口3111并未均匀地分布在整个底壁311上,而是根据测量得到的样品薄膜的膜厚分布状况,在盒体31的底壁311适当位置开设有出液口3111并安装喷嘴33,使得若干喷嘴33非均匀地安装至若干出液口3111并与贮液腔体连通,出液口3111数量等于喷嘴33数量。通过喷嘴33位置来调整刻蚀液在薄膜表面各处的分布,从而改善膜厚均匀性。本实施例相对第一实施例喷头装置3结构更简单,薄膜厚度分布相对一致的成批的薄膜进行刻蚀时,可使用本实施例喷头装置3进行刻蚀。当然本实用新型其他实施例还可以将若干出液口3111口径设计成不一致的,进而进一步通过出液口3111口径大小辅助调节刻蚀液的喷淋范围,使得刻蚀后的薄膜样品厚度更加均匀。

当然本实用新型提供的喷头装置3除了用于湿法刻蚀设备外,还可用于作用原理同样为化学腐蚀的其他设备,如用于清洗设备,根据基板表面的杂质分布情况设置喷嘴33的位置,进而实现对基板表面杂质的有效清洗。

综上所述,本实用新型提供的喷头装置3的贮存盒的贮液腔体内装有刻蚀液时,刻蚀液通过非均匀分布地喷嘴33喷洒,进而提高刻蚀后的薄膜产品厚度均匀性。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已,并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

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