湿法刻蚀方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种湿法刻蚀方法。

背景技术：

在半导体制造领域中，湿法刻蚀工艺通常采用湿法刻蚀设备(或者说是湿法清洗设备)处理，通常情况下，湿法刻蚀设备包括多个工艺腔、储液罐和加热器，所述工艺腔内可以放置半导体衬底，加热器加热储液罐内的刻蚀液，储液罐向多个工艺腔提供刻蚀液。在工艺腔开始作业时，需要对刻蚀液加热，并将加热后的刻蚀液提供到工艺腔内。但在现有的湿法刻蚀方法中，湿法刻蚀设备的多个工艺腔是一起开始作业的，因此，需要同时向多个工艺腔提供加热后的刻蚀液，即在一时间段需要加热大量的刻蚀液(或者说控制大量的刻蚀液的温度)，导致加热器需加热的刻蚀液较多，从而不易管控刻蚀液的温度，并会影响工艺腔内的衬底刻蚀的均匀性。并且多个工艺腔作业完以后，需要回收刻蚀液，并对回收后的刻蚀液进行加热。由于多个工艺腔室一起开始作业，导致刻蚀液在回收后大量集中在一起，因此，在对回收后的刻蚀液进行加热时，其温度也不易管控。因此，需要一种湿法刻蚀方法，以有效的控制刻蚀液的温度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种湿法刻蚀方法，以解决刻蚀温度不易管控，以及刻蚀不均匀的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种湿法刻蚀方法，包括：

提供一湿法刻蚀设备，所述湿法刻蚀设备包括至少两个工艺腔；

在每个所述工艺腔内设置一半导体衬底；

设定各所述工艺腔的作业顺序；

按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔内；以及，

按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，在设定的所述作业顺序中，作业顺序相邻的两个所述工艺腔之间具有一定的作业间隔时间。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，作业顺序相邻的两个所述工艺腔之间的作业间隔时间至少为50s。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，所述刻蚀设备包括一储液罐、第一通道和第二通道，所述刻蚀液位于所述储液罐内，所述储液罐与所述第一通道和所述第二通道分别连通，各所述工艺腔均与所述第一通道和所述第二通道连通。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，所述刻蚀设备还包括一加热器，所述加热器设置于所述第一通道上。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，在对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺时，所述刻蚀液自所述储液罐进入所述第一通道，经所述加热器加热后，通入各所述工艺腔内。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，所述第一通道上设置有多个喷洒器，加热后的所述刻蚀液通过多个所述喷洒器分别通入各所述工艺腔内。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，一个所述喷洒器与一个所述工艺腔对应，且所述喷洒器位于所述工艺腔内的所述半导体衬底的上方。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，所述刻蚀液为有机溶液。

可选的，在所述的湿法刻蚀方法中，在对所述半导体衬底执行刻蚀工艺之后，所述湿法刻蚀方法还包括，对所述半导体衬底执行清洗工艺。

在本发明提供的湿法刻蚀方法中，通过设定各所述工艺腔的作业顺序；然后按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔内；以及，按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺。即通过设定各所述工艺腔的作业顺序，可以避免多个所述工艺腔一起开始作业，并可以将加热后的刻蚀液按设定的所述作业顺序通入各所述工艺腔内，由此，可以避免大批量的蚀液集中，从而可以避免大批量的刻蚀液一起加热，进而可以有效的管控所述刻蚀液的温度，提高后续刻蚀工艺的均匀性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的湿法刻蚀方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的湿法刻蚀方法中的湿法刻蚀设备的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

100、100a、100b、100c、100d-工艺腔；110、110a、110b、110c、110d-半导体衬底；120-储液罐；130-第一通道；140-第二通道；150-加热器；160-喷洒器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的湿法刻蚀方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于提供一种湿法刻蚀方法，通过设定各所述工艺腔的作业顺序；然后按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔内；以及，按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺。即通过设定各所述工艺腔的作业顺序，可以避免多个所述工艺腔一起开始作业，并可以将加热后的刻蚀液按设定的所述作业顺序通入各所述工艺腔内，由此，可以避免大批量的蚀液集中，从而可以避免大批量的刻蚀液一起加热，进而可以有效的管控所述刻蚀液的温度，提高后续的刻蚀工艺的均匀性。

请参考图1，其为本发明实施例提供的湿法刻蚀方法的流程示意图。如图1所示，所述湿法刻蚀方法包括：

步骤s1:提供一湿法刻蚀设备，所述湿法刻蚀设备包括至少两个工艺腔；

步骤s2:在每个所述工艺腔内设置一半导体衬底；

步骤s3:设定各所述工艺腔的作业顺序；

步骤s4：按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔内；

步骤s5:按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺。

请参考图2，其为本发明实施例提供的湿法刻蚀方法中的湿法刻蚀设备的结构示意图。首先，执行步骤s1，如图2所示，提供一湿法刻蚀设备，所述湿法刻蚀设备包括至少两个工艺腔100，即，所述湿法刻蚀设备可以包括两个以及两个以上的工艺腔100，例如，第一个工艺腔100a、第二个工艺腔100b、第三个工艺腔100c和第四个工艺腔100d，各所述工艺腔100可以按照一列排布，在本发明的其它实施例中，各所述工艺腔100可以按照环形排布。所述工艺腔100用于放置半导体衬底110，以及，在所述工艺腔100内可以对所述半导体衬底110执行刻蚀工艺。各所述工艺腔100均为独立的容置空间，位置相邻的两个所述工艺腔100之间通过一隔板隔离。

接着，执行步骤s2中，在每个所述工艺腔内设置一半导体衬底110，例如，在第一个工艺腔100a内设置第一个半导体衬底110a，在第二个工艺腔100b内设置第二个半导体衬底110b，在第三个工艺腔100c内设置第三个半导体衬底110c，在第四个工艺腔100d内设置第四个半导体衬底110d。进一步的，所述半导体衬底110可以是单晶、多晶或非晶结构的硅或硅锗，也可以是绝缘体上硅soi。本实施例中，所述半导体衬底110可以为硅衬底，其上形成有工艺层。在此，各所述工艺腔100位于湿法刻蚀设备中。所述湿法刻蚀设备，可以包括作业区和待处理区，各所述半导体衬底110可以位于所述待处理区，各所述工艺腔100可以位于所述作业区，通过湿法刻蚀设备上的抓取部件将位于待处理区的各所述半导体衬底110放置于对应的所述工艺腔100内。

接着，执行步骤s3，设定各所述工艺腔100的作业顺序；具体的，其可以通过湿法刻蚀设备的一控制软件实现。例如，第一个工艺腔100a先开始作业，接着，第二个工艺腔100b开始作业，再接着，第三个工艺腔100c开始作业，最后，第四个工艺腔100d开始作业，在此，仅是举例说明，其作业顺序可以根据工艺腔的数量依次设定，也可以根据各所述工艺腔的作业情况设定作业顺序，例如，可以设定第四个工艺腔100d先开始作业，接着，第三个工艺腔100c开始作业等。更具体的，在设定的所述作业顺序中，作业顺序相邻的两个所述工艺腔100之间具有一定的作业间隔时间，其具体的作业间隔时间至少为50s，即作业顺序相邻的两个所述工艺腔100开始作业的间隔时间至少为50s，例如，间隔时间可以为50s、60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s、130s、140s、150s、160s、170s、190s或者200s等。也就是说，第一个工艺腔100a开始作业至少50s后，第二个工艺腔100b开始作业，第二个工艺腔100b开始作业至少50s后，第三个工艺腔100c开始作业，第三个工艺腔100c开始作业至少50s后，第四个工艺腔100d开始作业等。较佳的，第一个工艺腔100a也可以延时50s后开始作业，以较好的管控所述刻蚀液的温度。例如，第一个半导体衬底110a于待处理区50s后，将其放置于第一个工艺腔100a内，并开始作业(或者说开始执行刻蚀工艺)。

接着，执行步骤s4，按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔100内。具体的，所述刻蚀设备包括一储液罐120、第一通道140和第二通道150，所述刻蚀液位于所述储液罐120内，所述储液罐120分别与所述第一通道140和所述第二通道150连通，各所述工艺腔100均与所述第一通道140和所述第二通道150连通。其中，所述刻蚀液可以为有机溶液。

此外，所述刻蚀设备还包括一加热器150，所述加热器150设置于所述第一通道130上，所述第一通道130上设置有多个喷洒器160，所述喷洒器160的数量与所述工艺腔100的数量相等，一个所述喷洒器160与一个所述工艺腔100对应，且所述喷洒器160位于所述工艺腔100内的所述半导体衬底110的上方。所述加热器150可以对所述第一通道130内的刻蚀液加热，加热后的所述刻蚀液可以通过所述喷洒器160通入各所述工艺腔100内。在此，每个所述喷洒器160可以是单独可控的，其例如可以通过湿法刻蚀设备的一开关控制，或者也可以通过湿法刻蚀设备的软件控制，例如，湿法刻蚀设备的控制软件，从而可以分别向各所述工艺腔100通入加热后的刻蚀液。更进一步的，第一个工艺腔100a开始作业时，加热器130对第一部分的刻蚀液进行加热，第一部分的刻蚀液在加热后进入第一个工艺腔100a，第一个工艺腔100a开始作业至少50s后，第二个工艺腔100b开始作业，加热器130对第二部分的刻蚀液进行加热，第二部分的刻蚀液在加热后通入第二个工艺腔100b；由此，可以避免大量的所述刻蚀液集中加热，从而使所述加热器130可以有效的控制所述刻蚀液的温度。进一步的，由于可以有效的控制刻蚀液的温度，因此可以提高后续半导体衬底110在执行刻蚀工艺时的刻蚀均匀性(或者说是刻蚀平均值)。

此外，在向一工艺腔提供加热后的刻蚀液时，提供加热后的刻蚀液的工艺腔外的其他工艺腔100均可以关闭，例如，在向第一个工艺腔100a提供加热后的刻蚀液时，所述第一工艺腔100a外的其它工艺腔100可以关闭，在向第二个工艺腔100b提供加热后的刻蚀液时，所述第二个工艺腔100b外的工艺腔均可以关闭，以防止刻蚀液溅射，例如可以通过刻蚀设备的遮蔽门关闭其它的工艺腔，刻蚀设备上的遮蔽门为现有技术，在此不再赘述。

接着，执行步骤s5，按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔100内的所述半导体衬底110执行刻蚀工艺。具体的，在对各所述工艺腔100内的所述半导体衬底110执行刻蚀工艺时，所述刻蚀液自所述储液罐120进入所述第一通道130，经所述加热器150加热后，通入各所述工艺腔100内，加热后的所述刻蚀液通过多个所述喷洒器160分别通入各所述工艺腔100内。通过加热后的所述刻蚀液对各所述工艺腔内100的所述半导体衬底110执行刻蚀工艺，在所述半导体衬底110执行刻蚀工艺后，刻蚀液可以通过所述第二通道140进入所述储液罐120，以此循环。具体的，第一个工艺腔100a完成作业后，第一部分的所述刻蚀液通过所述第二管道150进入所述储液罐120。接着，第二个工艺腔100b完成作业后，第二部分的所述刻蚀液通过所述第二管道150进入所述储液罐120。在此，第一部分和刻蚀液可以和第二部分的刻蚀液在所述第二管道150中汇聚，并一起进入所述储液罐120。在此，仅是举例说明。由于设定了各所述工艺腔100的作业顺序，因此，当各所述工艺腔100开始作业时，加热器130只需加热较少的一部分刻蚀液，由此可以避免对大量的刻蚀液集中加热，从而可以有效地控制所述刻蚀液的温度。

在对所述半导体衬底110执行刻蚀工艺之后，所述湿法刻蚀方法还包括，清洗各所述工艺腔100内的所述半导体衬底110，以去除所述半导体衬底110表面的污染物(例如执行刻蚀工艺过程中的脏污等)。

综上可见，在本发明提供的湿法刻蚀方法中，通过设定各所述工艺腔的作业顺序；然后按设定的所述作业顺序，将加热后的刻蚀液通入各所述工艺腔内；以及，按设定的所述作业顺序，对各所述工艺腔内的所述半导体衬底执行刻蚀工艺。即通过设定各所述工艺腔的作业顺序，可以避免多个所述工艺腔一起开始作业，并可以将加热后的刻蚀液按设定的所述作业顺序通入各所述工艺腔内，由此，可以避免大批量的蚀液集中，从而可以避免大批量的刻蚀液一起加热，进而可以有效的管控所述刻蚀液的温度，提高后续刻蚀工艺的均匀性。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。