一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109473378A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201811157384.2(22)申请日2018.09.30(71)申请人德淮半导体有限公司地址223300江苏省淮安市淮阴区长江东路599号(72)发明人刘希飞刘家桦叶日铨(74)专利代理机构上海光华专利事务所(普通合伙)31219代理人余明伟(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)H01L21/306(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法(57)摘要本发明提供一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法，刻蚀腔体提供包含HBr的刻蚀气体，以对晶圆进行刻蚀；热处理腔体包括加热系统及排气系统，且热处理腔体的工作温度不小于刻蚀腔体的工作温度，晶圆经刻蚀腔体刻蚀后，进入热处理腔体，并通过加热系统及排气系统排除晶圆表面残留的HBr。通过包括加热系统及排气系统的热处理腔体，在晶圆没有降温的前提下，去除晶圆表面残留的HBr，从而减少氢溴酸对半导体设备的腐蚀，使半导体设备的寿命得以延长；减少晶圆表面HBr凝结的产生，提供产品质量。CN109473378ACN109473378A权利要求书1/1页1.一种晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述晶圆刻蚀设备包括：刻蚀腔体，所述刻蚀腔体提供包含HBr的刻蚀气体，以对晶圆进行刻蚀；热处理腔体，所述热处理腔体包括加热系统及排气系统，且所述热处理腔体的工作温度不小于所述刻蚀腔体的工作温度，所述晶圆经所述刻蚀腔体刻蚀后，进入所述热处理腔体，并通过所述加热系统及排气系统排除所述晶圆表面残留的HBr。2.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述晶圆刻蚀设备还包括冷却腔体。3.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述热处理腔体的工作温度的范围包括65℃～75℃。4.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述热处理腔体与所述刻蚀腔体具有相同的工作温度。5.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述热处理腔体中的气体包括氮气及惰性气体中的一种或组合。6.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述加热系统包括电加热装置及水加热装置中的一种或组合。7.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述加热系统还包括温度程序控制表。8.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述排气系统还包括气控阀。9.根据权利要求1所述的晶圆刻蚀设备，其特征在于：所述热处理腔体容纳的所述晶圆的片数的范围包括1～30。10.一种晶圆刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：提供晶圆；提供权利要求1～9中任一所述晶圆刻蚀设备；将所述晶圆置于所述刻蚀腔体中，采用包含HBr的刻蚀气体对所述晶圆进行刻蚀；将所述晶圆置于所述热处理腔体中，通过所述加热系统及排气系统排除所述晶圆表面残留的HBr。11.根据权利要求10所述的晶圆刻蚀方法，其特征在于：所述晶圆在经过所述热处理腔体处理之后，还包括进入冷却腔体的步骤。2CN109473378A说明书1/5页一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法技术领域[0001]本发明属于半导体制造领域，涉及一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法。背景技术[0002]半导体刻蚀技术通常分为湿法刻蚀(wetetching)和干法刻蚀(dryetching)两类，它是半导体制造工艺、微电子制造工艺以及微纳米级制造工艺中相当重要的步骤。其中，干法刻蚀由于可以使电路图形变得更加精细，因此得到越来越广泛的使用。[0003]在半导体制造领域中，干法刻蚀中常常采用HBr作为主要刻蚀气体，如在对单晶硅进行刻蚀制备浅沟槽绝缘(STI)的过程中或在对多晶硅进行刻蚀制备栅极的过程中。在刻蚀完成后，晶圆表面容易有HBr的残留，而且依据HBr的强酸性的特性，HBr遇冷后，一方面，HBr容易与空气中的水分子结合，形成氢溴酸，而氢溴酸易与半导体设备中的金属发生反应，生成金属溴化物，从而对半导体设备造成腐蚀，缩短半导体设备的使用寿命；另一方面，HBr容易与空气中的水分子结合，在晶圆表面形成HBr凝结，影响产品质量。[0004]为解决晶圆表面残留的HBr的问题，目前，在进行单晶硅或多晶硅的刻蚀设备中，工作人员通常采用接有酸排管的冷却腔体，作为冷却HBr的腔体，在完成刻蚀工艺后，以辅助去除在晶圆表面残留的HBr。但由于冷却腔体的工作条件通常为：含有水分子的大气环境，工作温度为20℃左右。而完成刻蚀的晶圆，在经由中转站(Airlock)中转时，晶圆的温度通常接近70℃，因此，晶圆在进入冷却腔体后，冷却腔体中的水分子在晶圆表面容易产生凝结，因而不利于HBr的有效排出。[0005]因此，有必要提供一种晶圆刻蚀设备及晶圆刻蚀方法，以