[發(fā)明專利]濕法蝕刻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710037442.3
• 申請(qǐng)日: 2007-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN101246807A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段海東;賴力彰;肖方;張正榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/3065;H01L21/311;H01L21/3213;G05B19/04;F04D15/00;F04D15/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對(duì)晶圓進(jìn)行濕法蝕刻的濕法蝕刻裝置。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工藝中，完成了顯影檢驗(yàn)步驟后，掩膜版的圖案就被固定在光刻膠上并準(zhǔn)備進(jìn)行蝕刻，在蝕刻后，圖案就會(huì)被永久地轉(zhuǎn)移到晶圓的表層。所述蝕刻是通過(guò)光刻膠暴露區(qū)域來(lái)去掉晶圓最表層的工藝。蝕刻工藝主要有兩大類：濕法蝕刻和干法蝕刻。兩種方法的主要目標(biāo)是將光刻掩膜版上的圖案精確地轉(zhuǎn)移到晶圓的表面，其他蝕刻工藝的目標(biāo)包括一致性、邊緣輪廓控制、選擇性、潔凈度和所有權(quán)成本最低化。其中，濕法蝕刻是將晶圓沉浸于裝有蝕刻劑的反應(yīng)槽中過(guò)一定時(shí)間，使得蝕刻劑與晶圓表面層產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)將表面層去除。目前，主要有硅濕法蝕刻、二氧化硅濕法蝕刻、鋁膜濕法蝕刻、淀積氧化物濕法蝕刻和氮化硅濕法蝕刻幾種濕法蝕刻工藝。

授權(quán)公告號(hào)為CN1257533C的中國(guó)專利公開了一種濕法蝕刻裝置，通過(guò)一個(gè)可編程邏輯控制器控制清潔液存儲(chǔ)槽對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行自動(dòng)水洗，以避免操作錯(cuò)誤，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)合格率。然而對(duì)于一些比較特殊的濕法蝕刻工藝，例如氮化硅濕法蝕刻工藝，通過(guò)將水作為反應(yīng)物質(zhì)，磷酸作為催化劑，與晶圓表面的鈍化層氮化硅進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到去除氮化硅的目的。反應(yīng)式如下：這個(gè)蝕刻過(guò)程是先將磷酸與通過(guò)補(bǔ)給泵輸送的水在緩沖槽中混合，再依次通過(guò)循環(huán)泵、加熱器和過(guò)濾器將經(jīng)加熱的混合液輸送到反應(yīng)槽中。但當(dāng)濕法蝕刻裝置發(fā)現(xiàn)有漏液情況時(shí)，會(huì)報(bào)警并停止循環(huán)泵的工作，此時(shí)由于控制濕法蝕刻裝置的軟件設(shè)計(jì)缺陷，補(bǔ)給泵仍在工作，這樣的話，大量的水就會(huì)滯留于緩沖槽中而無(wú)法進(jìn)入反應(yīng)槽。一旦循環(huán)泵重新開始工作，大量的水沒(méi)有與磷酸充分混合就會(huì)加熱后涌入反應(yīng)槽中，水會(huì)劇烈沸騰，造成晶圓損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是避免由于控制濕法蝕刻裝置的軟件設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致當(dāng)濕法蝕刻裝置的循環(huán)泵停止工作時(shí)，補(bǔ)給泵仍繼續(xù)工作造成晶圓的損壞。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種濕法蝕刻裝置，包括用以輸送蝕刻混合液的循環(huán)泵和用以補(bǔ)充蝕刻反應(yīng)化學(xué)品的補(bǔ)給泵，還包括聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，根據(jù)濕法蝕刻裝置系統(tǒng)的提示控制循環(huán)泵關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)給泵。

所述聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)包括，補(bǔ)給泵控制裝置，根據(jù)機(jī)臺(tái)控制模塊的控制信號(hào)開啟或關(guān)閉，并在開啟時(shí)接收聯(lián)動(dòng)裝置傳送的電壓信號(hào)發(fā)送給補(bǔ)給泵來(lái)啟動(dòng)補(bǔ)給泵；循環(huán)泵控制裝置，根據(jù)機(jī)臺(tái)控制模塊的控制信號(hào)開啟或關(guān)閉，并在開啟時(shí)接收恒壓源發(fā)送的電壓信號(hào)發(fā)送給循環(huán)泵來(lái)啟動(dòng)循環(huán)泵；聯(lián)動(dòng)裝置，與循環(huán)泵控制裝置并聯(lián)于機(jī)臺(tái)控制模塊，根據(jù)機(jī)臺(tái)控制模塊的控制信號(hào)開啟或關(guān)閉，并在開啟時(shí)接收恒壓源發(fā)送的電壓信號(hào)向補(bǔ)給泵控制裝置傳送；恒壓源，用于向循環(huán)泵控制裝置和聯(lián)動(dòng)裝置提供啟動(dòng)循環(huán)泵和補(bǔ)給泵的電壓信號(hào)；機(jī)臺(tái)控制模塊，根據(jù)濕法蝕刻裝置系統(tǒng)的提示發(fā)送控制信號(hào)來(lái)控制補(bǔ)給泵控制裝置、循環(huán)泵控制裝置和聯(lián)動(dòng)裝置開啟或關(guān)閉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明濕法蝕刻裝置通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)控制循環(huán)泵和補(bǔ)給泵，從而當(dāng)濕法蝕刻裝置的循環(huán)泵停止工作時(shí)，補(bǔ)給泵也停止工作，避免造成晶圓損壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例濕法蝕刻裝置示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例濕法蝕刻裝置的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例濕法蝕刻裝置的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的繼電器開關(guān)閉合時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明在于通過(guò)聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)控制循環(huán)泵和補(bǔ)給泵的工作，使得循環(huán)泵關(guān)閉時(shí)，補(bǔ)給泵也關(guān)閉，從而避免造成晶圓損壞。

為了使得本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚，下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合對(duì)于晶圓進(jìn)行氮化硅濕法蝕刻的工藝來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明濕法蝕刻裝置。

如圖1所示，本實(shí)施例濕法蝕刻裝置包括，

第一補(bǔ)給單元1，用以存儲(chǔ)進(jìn)行氮化硅濕法蝕刻所用的反應(yīng)物，例如水；

第二補(bǔ)給單元2，用以存儲(chǔ)進(jìn)行氮化硅濕法蝕刻的催化劑，例如磷酸；

緩沖槽4，與第一補(bǔ)給單元1和第二補(bǔ)給單元2連通，用以混合第一補(bǔ)給單元1和第二補(bǔ)給單元2輸送的反應(yīng)物和催化劑形成蝕刻混合溶液；

循環(huán)泵6，與緩沖槽4連通，用以輸送緩沖槽4內(nèi)的蝕刻混合溶液；

加熱器7，與循環(huán)泵6連通，用以加熱循環(huán)泵6輸送的蝕刻混合溶液；

過(guò)濾器8，與加熱器7連通，用以過(guò)濾經(jīng)加熱的蝕刻混合溶液；

反應(yīng)槽5，與過(guò)濾器8連通，用以接收過(guò)濾器8輸送的加熱的蝕刻混合溶液與晶圓進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來(lái)對(duì)晶圓進(jìn)行濕法蝕刻；