一种晶圆用高温药液清洗蚀刻设备及清洗蚀刻方法与流程

1.本发明属于晶圆高温药液清洗蚀刻技术领域，尤其涉及一种晶圆用高温药液清洗蚀刻设备及清洗蚀刻方法。


背景技术：

2.晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅，晶圆的在电子和半导体领域应用广泛。
3.晶圆在生产过程中需要经过多步工序，其中在晶圆上进行清洗蚀刻为一个重要的工艺，目前在对晶圆进行清洗蚀刻时，需要利用到高温药液晶圆进行清洗蚀刻，但是在实际的使用中发现，当高温药液被供应到晶圆上时，晶圆上的高温药液在基底上流动并被排出，同时高温药液温度逐渐降低，随着温度的降低，蚀刻率和化学溶液的其它特性也会降低，从而导致晶圆上表面内的蚀刻率等不均匀，给晶圆的实际生产带来了诸多不利的影响。


技术实现要素：

4.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够确保高温药液在对晶圆清洗蚀刻时的空间相对密闭，从而使得高温药液在晶圆上的温度保持相对稳定，减少了热量损失，提升晶圆清洗蚀刻效率和效果的晶圆用高温药液清洗蚀刻设备及清洗蚀刻方法。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种晶圆用高温药液清洗蚀刻设备，包括：
6.密闭腔室，所述密闭腔室的两侧具有排气口朝上设置的排气通道；
7.晶圆放置台，设于所述密闭腔室内，且，所述晶圆放置台上设有用于夹持晶圆的卡爪；
8.背面高温药液喷嘴，从所述晶圆放置台下方往上伸出至所述卡爪上的晶圆背面的下方，用于对晶圆的背面进行高温药液喷洗，
9.表面保温件，可上下升降的设置在晶圆的上方，对晶圆的上方进行保温，所述表面保温件上设有多个用于正面高温药液喷嘴进入的入口；
10.背部保温件，可升降的设置在所述晶圆放置台上并位于晶圆的下方，用于对晶圆的背面进行保温；
11.至少一个正面高温药液喷嘴，可移动的设置在所述晶圆放置台的四周，所述正面高温药液喷嘴用于移动至入口处后将高温药液喷至晶圆的上表面；
12.至少一个清洗喷嘴，设置在所述表面保温件内并指向晶圆。
13.进一步的，还包括一个用于引导气流方向的导流组件，所述导流组件包括：
14.移动密封块，可升降的设置在所述排气通道上方的出气口处；
15.上引流罩，可上下升降的设置在表面保温件和承载台之间，且上引流罩可将晶圆的周向包围，其中，当上引流罩抵触在所述表面保温件上时将气流引导至排气通道的出气口处；
16.下引流罩，可上下升降的抵触在所述上引流罩的下方，且，所述下引流罩将晶圆的周向包围。
17.进一步的，所述正面高温药液喷嘴为三个，且三个所述正面高温药液喷嘴通过多个入口进入晶圆的不同区域。
18.进一步的，所述背部保温件和表面保温件均为内置加热组件的保温板。
19.一种晶圆用高温药液清洗设备的保温蚀刻方法，包括如下步骤：
20.s1上引流罩和下引流罩位于晶圆的下方，气流从上保温件和上引流罩之间流过后从排气通道排出，同时三个正面高温药液喷嘴开始预喷液；
21.s2上引流罩上升，引导气流从上引流罩和下引流罩之间流过后从排气通道排出，同时清洗喷嘴对晶圆上表面进行湿润处理；
22.s3上引流罩上升和下引流罩同步上升，移动块上移打开出气口，引导气流从上引流罩的上方引导至排气口排出，最后由气通道的上方排出，此时上引流罩和下引流罩将晶圆的四周包围住，并且背面保温件上升后靠近晶圆，然后背面高温药液喷嘴开始喷药液处理；
23.s4三个正面高温药液喷嘴移至三个入口处对晶圆进行上表面的药液清洗；
24.s5三个正面高温药液喷嘴和背面保温件回到初始位置，上引流罩和下引流罩回到原位，从而将气流正常排出。
25.由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
26.1.在晶圆的上方设置了可升降的表面保温件和背面保温件，使得晶圆在清洗蚀刻时处于相对密闭的额空间，确高温药液在晶圆上时保持在稳定的高温内，提升了清洗蚀刻效果，提升清洗蚀刻均一性。
27.2.设置了三个正面高温药液喷嘴对晶圆进行高温药液的喷射，从而使得高温药液可以快速且温度均一的分布在晶圆上，确保了晶圆的清洗蚀刻效率，提升清洗蚀刻均一性。
28.3.增设了一个导流组件，使得晶圆在高温药液清洗时，处于相对密封的空间，不会有较大的热量损失。
29.4.通过本晶圆用高温药液清洗设备的清洗蚀刻方式，操作方便，可以快速且有效的利用高温药液对晶圆进行清洗，清洗效果好且速率快，蚀刻均一性好，良品率高，符合实际的需求。
附图说明
30.下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
31.图1为本发明一实施例中的晶圆用高温药液清洗设备结构示意图；
32.图2为本发明一实施例中晶圆用高温药液清洗设备处于s1步骤时的使用状态图；
33.图3为本发明一实施例中晶圆用高温药液清洗设备处于s2步骤时的使用状态图；
34.图4为本发明一实施例中晶圆用高温药液清洗设备处于s3步骤时的使用状态图；
35.图5为本发明一实施例中晶圆用高温药液清洗设备处于s4步骤时的使用状态图；
36.图6为本发明一实施例中晶圆用高温药液清洗设备处于s5步骤时的使用状态图；
37.其中：密闭腔室1、晶圆放置台2、背面高温药液喷嘴3、表面保温件4、背部保温件5、正面高温药液喷嘴6、晶圆7、清洗喷嘴8、排气通道10、出气口11、卡爪20、上引流罩30、下引
流罩31、移动密封块32、入口40。
具体实施方式
38.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
39.参阅图1，本发明一实施例所述的一种晶圆用高温药液清洗设备，包括一密闭腔室1，在密闭腔室1的两侧具有排气口朝上设置的排气通道10，用于晶圆在高温药液清洗时的气体流通；晶圆放置台2安装在密闭腔室1内，并且晶圆放置台2上设有多个卡爪20，夹爪20相互配合实现对晶圆7的夹持固定；背面高温药液喷嘴3从晶圆放置台2的下方往上伸出至位于卡爪20上的晶圆7背面的下方，利用背面高温药液喷嘴3对晶圆7的背面进行药液喷洗保温，另外在，在晶圆放置台2的四周设有多个可移动的正面高温药液喷嘴6，利用正面高温药液喷嘴6可以对晶圆的正面进行高温清洗；至少一个清洗喷嘴8设置在表面保温件4内并指向晶圆7。
40.本实施例中为了确保晶圆在高温药液清洗蚀刻时，确保药液温度保持在设定的范围内，晶圆的温度也处于高温状态中，从而保证晶圆的清洗蚀刻效率，表面蚀刻的均一性，所以分别在晶圆的上方和下方设置了表面保温件4和背部保温件5，，本实施例中的表面保温件4可上下升降的设置在晶圆的上方，并且表面保温件4将晶圆的上方包裹住，从而使得晶圆在高温清洗时限制在一个相对密封的空间内，同时，在表面保温件4上开有适配正面高温药液喷嘴6的入口40，对应正面高温药液喷嘴6，正面高温药液喷嘴6可以移至入口40后将高温药液喷射至晶圆上表面，正面高温药液喷嘴6在移动前需要在待机位进行预排，保证移动到工作区域时往晶圆表面喷的药液为需要的工作温度,从而能够确保晶圆上部分的温度相对稳定，提升了晶圆的高温药液清洗效率，以及蚀刻的均一性。
41.背部保温件5为可升降的设置在晶圆放置台2上并位于晶圆7的下方，这样当进行清洗蚀刻时，背部保温件5往上移动靠近晶圆，减小与晶圆下方间隙，从而使得背面高温药液喷嘴3在对晶圆背面清洗蚀刻时，高温化学溶液更容易填充背面保温件5和晶圆7之间的空间，达到确保晶圆表面温度控制更加均匀的目的。
42.本实施例通过表面保温件4和背部保温件5的相互配合，使得晶圆在高温药液时，能够确保晶圆处于相对密闭的空间没，这样晶圆上的高温药液处于设置的高温范围内，使得高温药液能快速有效的对晶圆进行均匀蚀刻等工艺，加工效果好，整体结构简单，同时又满足了实际的使用需求。
43.作为本技术的进一步的优选实施例，为了进一步确保高温药液喷射到晶圆上时温度均一性，所以在本实施例中设置了三个正面高温药液喷嘴6，三个正面高温药液喷嘴6相对均匀的在喷液时对晶圆的三个区域进行喷射，这样高温药液能够快速的分布在晶圆上，由于采取了三个正面高温药液喷嘴6进行喷射，确保高温药液在晶圆上的温度保持均一性，进一步提升了晶圆的清洗蚀刻方法。
44.作为本技术的进一步的优选实施例，通过提升密封腔室1内的气流方式来进一步区别晶圆上高温药液的温度保持稳定，所以增设了一个导流组件，导流组件包括移动密封块12，移动密封块12可升降的设置在排气通道10上方的出气口11处，上引流罩30可上下升降的设置在表面保温件4和承载台2之间，且上引流罩30可将晶圆7的周向包围，当上引流罩抵触在表面保温件上时将气流引导至排气通道的出气口处；下引流罩31可上下升降的抵触
在所述上引流罩的下方，且，下引流罩31同意可以将晶圆的周向包围；其中，导流组件的导流方式在下面的晶圆用高温药液清洗设备的清洗方法中会进行详细描述。
45.参阅图2-6，本发明还公开一种晶圆用高温药液清洗设备的清洗蚀刻方法，包括如下步骤：
46.s1上引流罩和下引流罩位于晶圆的下方，此时密封腔室内的气流从上保温件和上引流罩之间流过后从排气通道排出，气流的流通方向保持一个流畅的过程即可，同时三个正面高温药液喷嘴开始预喷液，因为喷的是高温药液，所以预先将温度低的药液喷出，从而确保正面高温药液喷嘴喷出的药液即处于高温状态；
47.s2上引流罩上升到位于下引流照和表面保温件之间，引导气流从上引流罩和下引流罩之间流过后从排气通道排出，同时清洗喷嘴8对晶圆上表面进行湿润处理，此时利用上引流罩预先将晶圆包围后处于一定密闭范围内；
48.s3上引流罩上升和下引流罩同步上升，从而将晶圆的包围住，同时移动密封块上移后打开出气口，引导气流从上引流罩的上方引导至排气口排出，最后由气通道的上方排出，并且背面保温件上升后靠近晶圆，然后背面高温药液喷嘴开始喷药液处理，同时高温药液填充背面保温件与晶圆之间，晶圆表面温度控制更高均一、稳定；
49.s4三个正面高温药液喷嘴移至三个入口处对晶圆进行上表面的药液清洗蚀刻；
50.这样在对晶圆的正面和背面进行高温药液清洗时，晶圆处于上引流罩、下引流罩和表面保温件构成的相对密闭的气流空间内，确保了高温药液处于一定可控范围内的高温状态中，提升了晶圆的清洗效率、刻蚀均一性。
51.s5三个正面高温药液药液喷嘴和背面保温件回到初始位置，上引流罩和下引流罩回到原位，从而将气流正常往外排出。
52.通过上述的清洗方式，可以快速有效的将高温药液均一的喷射到晶圆的正面和反面，并且高温药液的温度在晶圆上时保持相对稳定，晶圆的清洗效果好，提升了清洗效率，以及蚀刻均一性，满足了实际的使用需求。
53.以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。