[发明专利]TMAH硅雾化气相刻蚀系统

摘要

本发明公开一种TMAH硅雾化气相刻蚀系统，包括：水冷系统用于冷凝TMAH气体；刻蚀系统用于刻蚀单晶硅以及达到相关刻蚀条件，刻蚀硅片时刻蚀腔内使用的温度高于TMAH沸点，使TMAH呈气态的状态下对硅进行刻蚀；传送系统用于传输以及清洗刻蚀硅片；雾化系统用于产生及输送TMAH液滴至刻蚀腔，通过将TMAH溶液雾化方式，提供浓度更加稳定的TMAH气体，保证刻蚀稳定性；控制系统用于控制水冷系统、刻蚀系统、雾化系统及传送系统协调工作。该系统实现硅高速刻蚀，同时刻蚀表面较为光滑；气相刻蚀通过增大刻蚀腔体的气压以进一步提高刻蚀速率。该系统实现了对硅片非刻蚀面上结构实现了有效的保护，保证了硅刻蚀工艺与以完成工艺之间的兼容性。

主权项

1.一种TMAH硅雾化气相刻蚀系统，其特征在于：包括雾化腔（24）和刻蚀腔（12），所述刻蚀腔（12）顶面放置晶元夹具（3）、并通过背面保护腔（5）盖合密封；所述雾化腔（24）和刻蚀腔（12）之间通过雾化液滴输送管（25）连通，所述雾化液滴输送管（25）上安装雾化流量阀（26）；所述雾化腔（24）内盛装TMAH溶液（23）、且其底面安装超声换能器（22）和风动装置（21）；所述刻蚀腔（12）通过回流管（13）与冷凝腔（15）进口连接，所述回流管（13）上安装回流阀（14），所述冷凝腔（15）出口连接液体回流管（20），所述液体回流管（20）伸入雾化腔（24）并没入TMAH溶液（23）中，所述液体回流管（20）上连接尾气处理接口（18）；所述冷凝腔（15）通过冷却水进水管路（16a）和冷却水回水管路（16b）连接水冷机（17）；所述刻蚀腔（12）和背面保护腔（5）内壁均设置有加热丝（7），所述背面保护腔（5）内安装背面保护腔温度传感器（8）；所述刻蚀腔（12）内安装刻蚀腔温度传感器（11）和刻蚀腔压力传感器（31）；所述雾化腔（24）内安装雾化器压力传感器（19）；所述雾化腔（24）连接氮气管路Ⅰ（27），所述氮气管路Ⅰ（27）上安装氮气流量阀Ⅰ（28）；所述刻蚀腔（12）连接氮气管路Ⅱ（30），所述氮气管路Ⅱ（30）上安装氮气流量阀Ⅱ（29）；所述氮气管路Ⅰ（27）和氮气管路Ⅱ（30）并接后连接氮气源。