[發明專利]過蝕刻的處理方法

有效

• 申請號: 200710042415.5
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN101329990A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 陸騫;常延武
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/311
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發明涉及半導體領域的制造工藝，具體地說，涉及一種濕法蝕刻制程中過蝕刻的處理方法。

背景技術

在半導體濕法蝕刻制程中，濕法蝕刻的處理液常常是由硫酸(H₂SO₄)和氫氟酸(HF)按照一定比例混合形成的溶液。硫酸和氫氟酸的混合形成的處理液對硼硅玻璃(BSG)或硼磷硅玻璃(BPSG)和二氧化硅(SiO₂)具有較好的蝕刻選擇比。二氧化硅化為熱氧化形成的氧化物，蝕刻的化學反應式是(1)；硼硅玻璃或硼磷硅玻璃為化學氣相沉積方式形成的氧化物，蝕刻的化學反應式是(2)。

SiO₂+2HF₂^-+2H₃O→SiF4+4H₂O????(1)

B₂O₃+6HF→2BF₃+3H₂O???????????(2)

多種因素影響，如蝕刻機臺當機、取置晶片的機械手臂出現故障等等，均可以使蝕刻機臺處于異常狀態。當蝕刻機臺處于異常狀態時，被蝕刻晶片就無法在預定的時間內取出，被蝕刻層如硼硅玻璃或硼磷硅玻璃蝕刻完成后，反應液內的氫氟酸就會與被蝕刻層下面的半導體襯底表層的二氧化硅反應，造成過蝕刻。

目前業界解決過蝕刻問題的方法是向反應槽內加入去離子水稀釋反應液中氫氟酸的濃度，以達到延緩蝕刻速率的目的。但是，實際應用中發現，加入去離子水后，反應槽內的硫酸與去離子水混合反應釋放出大量的熱量，使處理液的溫度上升，導致氫氟酸與去離子混合反應釋放出更多的活性離子HF₂^-。依據反應式(1)可知，采用現有過蝕刻的處理方法并沒有較好的解決過蝕刻的問題。

因此，需要提供一種新的過蝕刻處理方法以克服上述缺陷。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種在濕法蝕刻制程中可有效保護晶片不受損壞的過蝕刻處理方法。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種過蝕刻的處理方法，其包括如下步驟：a.提供蝕刻機臺，其包括硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽、反應槽、數條連通所述存儲槽和反應槽的管道以及警報器；b.將硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽中的濃硫酸和氫氟酸通過管道輸入反應槽內混合形成處理液；c.將待處理晶片放入反應槽的處理液內，進行濕法蝕刻；d.警報器發出警報后，向反應槽內加入濃硫酸，將氫氟酸濃度稀釋至安全濃度。

進一步地，所述濃硫酸的濃度為95％-98％。

進一步地，氫氟酸存儲槽中氫氟酸濃度為49％。

進一步地，步驟b中濃硫酸和氫氟酸以17∶1的比例混合形成處理液。

進一步地，其中一條連通硫酸存儲槽和反應槽的管道由開關控制，警報器發出警報后進行上述步驟d。

與現有技術相比，本發明通過向反應槽內添加濃硫酸的方法，來降低氫氟酸的濃度，進而減緩蝕刻速率，使晶片安全的放置處理液內直至蝕刻機臺恢復正常，起到了提高產品成品率有益效果。

附圖說明

圖1是使用本發明處理方法的蝕刻機臺的示意圖。

圖2是本發明過蝕刻的處理方法的流程示意圖。

具體實施方式

以下對本發明一實施例結合附圖的進行描述，以期進一步理解本發明的目的、具體結構特征和優點。本實施例中的被蝕刻層為硼硅玻璃或者磷硼硅玻璃。該被蝕刻層是晶片有源區進行離子注入制程之前，淀積于半導體襯底表面的硬掩模。在蝕刻該硬掩模蝕的制程中，需要采用本發明過蝕刻的處理方法來避免或至少減少過蝕刻現象。

請參閱圖1、2，本發明過蝕刻的處理方法包括如下步驟：

提供蝕刻機臺，其包括氫氟酸存儲槽1、硫酸存儲槽2、反應槽4以及數條連通所述存儲槽1、2和反應槽4的管道13、23、24；在本實施例中，存儲槽1中的氫氟酸濃度約為49％，存儲槽2中的硫酸為濃硫酸，濃度約95％-98％；該蝕刻機臺設有警報器3，其為時間計數器，根據蝕刻速率和需要蝕刻的厚度預設需要蝕刻的時間，超過這個時間，該警報器3就會發生警報，如果不停止蝕刻，就會發生過蝕刻的現象；

打開泵21、11，分別將硫酸和氫氟酸以大約17∶1的比例通過管道24、13輸入反應槽4內形成處理液，需要提出的是硫酸和氫氟酸的混合比例是根據實際情況進行一定范圍的改變，如根據被蝕刻層的材料和厚度等等參數調整硫酸和氫氟酸的比例；