一种基于热能流场的晶圆清洗蚀刻装置的制作方法

1.本发明涉及晶圆清洗蚀刻技术领域，尤其涉及一种基于热能流场的晶圆清洗蚀刻装置。


背景技术：

2.在特定高温化学品湿法工艺中一般采用单片式清洗蚀刻设备进行清洗蚀刻，在高温化学品湿法工艺中需要一直保持晶圆表面温度的相对稳定性，确保晶圆表面处理的特性维持。
3.但是目前的清洗蚀刻装置无法兼顾到晶圆表面的流场特性，无法维持流场良好的环境以及温度，使得对晶圆表面进行蚀刻时经常出现温度的稳定性问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于热能流场的晶圆清洗蚀刻装置，包括：
5.一放置台，所述放置台通过一旋转轴固定于一底板上；
6.一晶圆，设置于所述放置台上；
7.一第一喷淋模组，所述第一喷淋模组包括一第一固定件和一转动件，且所述转动件的一端设有一第一喷嘴，通过所述第一喷嘴向所述晶圆的表面喷淋一清洗溶液以对所述晶圆进行清洗；
8.一第二喷淋模组，所述第二喷淋模组包括一第二固定件和一第三固定件，且所述第三固定件的朝向所述晶圆的一端设有一第二喷嘴，通过所述第二喷嘴向所述晶圆的表面喷淋一雾化溶液以于所述晶圆的表面形成一热能流场；
9.一第三喷淋模组，所述第三喷淋模组包括一第四固定件和一第五固定件，且所述第五固定件的朝向所述晶圆的一侧设有一第三喷嘴，通过所述第三喷嘴向所述晶圆的表面喷淋一蚀刻溶液以对所述晶圆进行蚀刻；
10.一控制模块，分别连接所述旋转轴、所述转动件、所述第一喷嘴、所述第二喷嘴和所述第三喷嘴，用于控制所述旋转轴进行旋转，控制所述转动件进行转动以带动所述第一喷嘴移动至所述晶圆的上方并控制所述第一喷嘴喷淋所述清洗溶液，控制所述第二喷嘴喷淋所述雾化溶液，以及控制所述第三喷嘴喷淋所述蚀刻溶液。
11.优选的，所述第一喷嘴为圆锥形喷嘴。
12.优选的，所述第二喷嘴为三角锥形喷嘴。
13.优选的，所述第三喷嘴为圆柱形喷嘴。
14.优选的，所述底板上设有一漏液窗，用于输送所述放置台上溅射出的所述清洗溶液、所述雾化溶液和所述蚀刻溶液至外部的回收设备。
15.优选的，所述底板上设有至少一安装口。
16.优选的，所述雾化溶液的温度为10摄氏度至99.9摄氏度。
17.优选的，所述雾化溶液的粒径为1纳米至100000纳米。
18.上述技术方案具有如下优点或有益效果：本装置通过第一喷嘴对晶圆表面进行清洗，通过第二喷嘴在晶圆表面形成热能流场，同时通过第三喷嘴对晶圆进行蚀刻，在热能流场的作用下晶圆表面的蚀刻溶液能够稳定在预设温度，解决了温度的稳定性问题。
附图说明
19.图1为本发明的较佳的实施例中，本装置的结构原理图；
20.图2为本发明的较佳的实施例中，控制模块的结构原理图；
21.图3为本发明的较佳的实施例中，回收模组的结构原理图；
22.图4为本发明的较佳的实施例中，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴局部放大的结构原理图。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
24.本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种基于热能流场的晶圆清洗蚀刻装置，如图1、2所示，包括：
25.一放置台1，放置台1通过一旋转轴11固定于一底板12上；
26.一晶圆2，设置于放置台1上；
27.一第一喷淋模组3，第一喷淋模组3包括一第一固定件31和一转动件32，且转动件32的一端设有一第一喷嘴33，通过第一喷嘴33向晶圆2的表面喷淋一清洗溶液以对晶圆2进行清洗；
28.一第二喷淋模组4，第二喷淋模组4包括一第二固定件41和一第三固定件42，且第三固定件42的朝向晶圆2的一端设有一第二喷嘴43，通过第二喷嘴43向晶圆2的表面喷淋一雾化溶液以于晶圆2 的表面形成一热能流场；
29.一第三喷淋模组5，第三喷淋模组5包括一第四固定件51和一第五固定件52，且第五固定件52的朝向晶圆2的一侧设有一第三喷嘴53，通过第三喷嘴53向晶圆2的表面喷淋一蚀刻溶液以对晶圆2 进行蚀刻；
30.一控制模块6，分别连接旋转轴11、转动件32、第一喷嘴33、第二喷嘴43和第三喷嘴53，用于控制旋转轴11进行旋转，控制转动件32进行转动以带动第一喷嘴33移动至晶圆2的上方并控制第一喷嘴33喷淋清洗溶液，控制第二喷嘴43喷淋雾化溶液，以及控制第三喷嘴53喷淋蚀刻溶液。
31.具体地，本实施例中，在实际操作中，控制模块6先控制转动件 32将第一喷嘴33移动至晶圆2的上方并控制第一喷嘴33喷淋清洗溶液以对晶圆2的表面进行湿润处理，喷淋结束后控制转动件32将第一喷嘴33移动至初始位置，然后控制第二喷嘴43和第三喷嘴53 同时喷淋雾化溶液和蚀刻溶液至晶圆2的表面，蚀刻溶液和雾化溶液在晶圆2的表面实现互相接触，以提高蚀刻溶液的温度。
32.优选的，雾化溶液通过超声波振动形成。
33.优选的，雾化溶液为去离子水或过氧化氢。
34.本发明的较佳的实施例中，如图4所示，第一喷嘴33为圆锥形喷嘴。
35.具体地，本实施例中，为了使第一喷嘴33不影响第三喷嘴53的正常使用，将第一喷嘴33相对于底板12的高度设置为第三喷嘴53 和晶圆2之间，并将第一喷嘴33采用圆锥形喷嘴，使得清洗溶液的喷淋范围能尽可能覆盖晶圆2的上表面。
36.本发明的较佳的实施例中，如图4所示，第二喷嘴43为三角锥形喷嘴。
37.具体地，本实施例中，由于第二喷嘴43设置于晶圆2的侧面，因此将第二喷嘴43选用三角锥形，使得雾化溶液的喷淋范围能够覆盖晶圆2的上表面。
38.本发明的较佳的实施例中，如图4所示，第三喷嘴53为圆柱形喷嘴。
39.具体地，本实施例中，考虑到第三喷嘴53相对于底板12的高度最高，因此将第三喷嘴53采用圆柱形喷嘴，使得蚀刻溶液的喷淋范围能够覆盖晶圆2的上表面。
40.本发明的较佳的实施例中，底板12上设有一漏液窗7，用于输送放置台1上溅射出的清洗溶液、雾化溶液和蚀刻溶液至外部的回收设备。
41.本发明的较佳的实施例中，底板12上设有至少一安装口8。
42.具体地，本实施例中，通过安装口8可以增设喷嘴。
43.本发明的较佳的实施例中，雾化溶液的温度为10摄氏度至99.9 摄氏度。
44.本发明的较佳的实施例中，雾化溶液的粒径为1纳米至100000 纳米。
45.实施例一：
46.第三喷嘴53可以采用复合型的输出喷嘴，呈现双套筒的结构，对应于双氧水和硫酸的输出管路置入，先进入内层管套筒进行双氧水和硫酸的混合，充分混合后，在液体受推挤的作用下导入外层管套筒，在循环流动作用下产生挤压破泡的作用，减少双氧水、硫酸混合溶液会产生大量气泡的问题，再由喷口输出。
47.优选的，双氧水和硫酸进入内层管套筒后进行混合，受液体推送作用，由于气泡的比重低会向上移动，后受到液体推挤作用后，气泡向上方的空旷地带移动，受到液体推挤作用的同时，借由内层管套筒的回流作用，将混合溶液导出到外层管套筒内。
48.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。