[实用新型]晶圆刻蚀装置和晶圆处理设备

说明书

本申请提供一种晶圆刻蚀装置和晶圆处理设备，晶圆刻蚀装置包括刻蚀槽和气体输入件，刻蚀槽包括底壁和多个侧壁，多个侧壁围合底壁而形成容纳空间，容纳空间用于容置刻蚀液和晶圆；气体输入件包括相互连通的进气部和出气部，进气部用于向出气部输入气体，出气部位于容纳空间内，出气部开设有背向底壁的多个出气孔，出气部的延伸方向为第一方向，在远离进气部的第一方向上，多个出气孔的孔径逐渐增大。通过设置在远离进气部的第一方向上，多个出气孔的孔径逐渐增大，逐渐增大的孔径可以对末端出气孔的流量不足作出补偿，化学均匀性较高，使得不同位置的晶圆的刻蚀程度相同，同时反应副产物的扩散效率较高，不容易堆积于蚀刻槽，降低了残留风险。

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，具体涉及一种晶圆刻蚀装置和晶圆处理设备。

背景技术

当前的湿法酸槽(WET Bench)设备中，为增加化学液的循环流动，在刻蚀槽的槽底配置有喷嘴。固定流速的氮气(N₂)从单一方向流入喷嘴后，通过尺寸均一的气孔鼓入槽内。氮气的鼓入有利于化学液的流动和置换，实现较好的均一性。

上述设备主要应用于深宽比较低的产品，而高深宽比的产品(特别是3D NAND)在film刻蚀时要求更高的化学均匀性(chemical uniformity)。但是由于槽内化学置换、副产物扩散等存在化学不均匀的现象，导致槽内不同位置的晶圆的蚀刻程度具有明显差异，适用于低深宽比产品的设备在高深宽比产品生产中存在明显不足。

实用新型内容

本申请提供一种晶圆刻蚀装置及晶圆处理设备，解决了现有技术中的蚀刻工艺中槽内化学均匀性较低的问题。

第一方面，本申请提供一种晶圆刻蚀装置，晶圆刻蚀装置包括：刻蚀槽，所述刻蚀槽包括底壁和多个侧壁，多个所述侧壁围合所述底壁而形成容纳空间，所述容纳空间用于容置刻蚀液和晶圆；气体输入件，所述气体输入件包括相互连通的进气部和出气部，所述进气部用于向所述出气部输入气体，所述出气部位于所述容纳空间内，所述出气部开设有背向所述底壁的多个出气孔，所述出气部的延伸方向为第一方向，在远离所述进气部的所述第一方向上，所述多个出气孔的孔径逐渐增大。

一种实施方式中，所述多个侧壁包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述气体输入件的数目为多个，多个所述气体输入件包括第一气体输入件和第二气体输入件，所述第一气体输入件的进气部为第一进气部，所述第一气体输入件的出气部为第一出气部，所述第二气体输入件的进气部为第二进气部，所述第二气体输入件的出气部为第二出气部，所述第一出气部和所述第二出气部均设于所述底壁，所述第一进气部设于所述第一侧壁，所述第二进气部设于所述第二侧壁。

一种实施方式中，所述第一出气部与所述第二出气部在所述第一方向上相对设置。

一种实施方式中，所述第一出气部和所述第二出气部在垂直于所述第一方向的第二方向上并排设置。

一种实施方式中，所述多个侧壁还包括相对设置的第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁、所述第三侧壁、所述第二侧壁和所述第四侧壁依次首尾连接，所述气体输入件还包括多个第三气体输入件，所述第三气体输入件的出气部为第三出气部，多个所述第三出气部设于所述第三侧壁和所述第四侧壁。

一种实施方式中，位于所述第三侧壁的第三出气部为多个，多个所述第三出气部并排设置且均自所述第一侧壁向所述第二侧壁延伸，所述第三气体输入件的进气部为第三进气部，至少两个所述第三进气部位于多个所述第三出气部的相对两侧。

一种实施方式中，所述第一出气部的延伸方向、所述第二出气部的延伸方向以及所述第三出气部的延伸方向互相平行。

一种实施方式中，所述第一出气部的出气孔为第一出气孔，所述第二出气部的出气孔为第二出气孔，所述第一出气孔和所述第二出气孔的数目相同，且对应的所述第一出气孔的孔径与对应的所述第二出气孔的孔径相等。