[發(fā)明專利]濕法刻蝕清洗設(shè)備以及濕法刻蝕清洗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110388453.2
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102496560A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凌越;郭國超;王強(qiáng);楊勇;張瑞明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;C23F1/08
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種濕法刻蝕清洗設(shè)備以及濕法刻蝕清洗方法。

背景技術(shù)

濕法刻蝕是半導(dǎo)體器件制造過程中常見的工藝。濕法刻蝕是一種傳統(tǒng)的刻蝕方法。在濕法刻蝕過程中，硅片被浸泡在一定的化學(xué)試劑或試劑溶液中，由此使沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜表面與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被除去。如圖1所示，硅襯底30上的被刻蝕層20上布置了抗蝕劑10，未被抗蝕劑10覆蓋的被刻蝕區(qū)域A由于化學(xué)試劑的作用被去除。

例如，用一種含有氫氟酸的溶液刻蝕二氧化硅薄膜，用磷酸刻蝕鋁薄膜等。這種在液態(tài)環(huán)境中進(jìn)行刻蝕的方法稱為“濕法”刻蝕。濕法刻蝕的優(yōu)點(diǎn)操作簡便；對設(shè)備要求低；易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)；刻蝕的選擇性好。

但是，由于化學(xué)反應(yīng)的各向異性較差，現(xiàn)有技術(shù)的濕法蝕刻都會有鉆蝕(undercut)問題。具體地說，由于橫向鉆蝕使所得的刻蝕剖面呈圓弧形，所以濕法刻蝕很難做到精確控制圖形。圖2示出了濕法刻蝕的鉆蝕問題的示意圖。如圖2所示，硅襯底3上的被刻蝕層2上布置了抗蝕劑1，未被抗蝕劑1覆蓋的被刻蝕區(qū)域B由于化學(xué)試劑的作用被去除。但是，通過比較實(shí)際的濕法刻蝕工藝所刻蝕出的結(jié)構(gòu)B與理想的結(jié)構(gòu)A可以看出，實(shí)際刻蝕出來的結(jié)構(gòu)由于鉆蝕問題的存在而不能形成精確的圖形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠改善濕法蝕刻的片間均勻性、片內(nèi)均勻性以及鉆蝕問題中的全部或至少一部分的濕法刻蝕清洗設(shè)備以及濕法刻蝕清洗方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種濕法刻蝕清洗設(shè)備，其包括化學(xué)品槽液體分流板，所述化學(xué)品槽液體分流板包括第一封閉區(qū)R、第二封閉區(qū)S以及孔布置區(qū)，所述孔布置區(qū)上布置有多個孔，其特征在于，在化學(xué)品槽液體分流板的孔布置區(qū)中，在每兩個晶片放置位置之間布置一排孔，每排孔的數(shù)量不小于8個。

優(yōu)選地，相距最遠(yuǎn)的兩個孔之間的距離不小于晶片直徑。

優(yōu)選地，所有孔H具有相同的直徑。

優(yōu)選地，每個孔H的直徑不大于3mm。

優(yōu)選地，所述濕法刻蝕清洗設(shè)備在8liter/min的化學(xué)藥液流動速率下使用。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種濕法刻蝕清洗方法，其利用化學(xué)品槽液體分流板在每兩個晶片之間布置一排孔，其中每排孔的數(shù)量不小于8個。

優(yōu)選地，每排孔中，相距最遠(yuǎn)的兩個孔之間的距離不小于晶片直徑。

優(yōu)選地，所有孔H具有相同的直徑。

優(yōu)選地，每個孔H的直徑不大于3mm。

優(yōu)選地，濕法刻蝕清洗方法還包括將化學(xué)藥液流動速率控制為8liter/min。

本發(fā)明通過優(yōu)化化學(xué)品槽液體分流板的設(shè)計(jì)來改善被刻蝕層(例如二氧化硅薄膜)的濕法蝕刻過程中的片間均勻性、片內(nèi)均勻性以及鉆蝕問題。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示出了濕法刻蝕的示意圖。

圖2示出了濕法刻蝕的鉆蝕問題的示意圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕法刻蝕清洗設(shè)備中的化學(xué)品槽液體分流板的結(jié)構(gòu)圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

在濕法刻蝕清洗設(shè)備中，化學(xué)品槽被用于在其中濕法蝕刻晶片或前清洗晶片。其中的化學(xué)品槽液體分流板用于改變化學(xué)品槽中液體流動的特性。

刻蝕劑(例如氫氟酸)和刻蝕緩沖液對被刻蝕層(例如二氧化硅薄膜)的濕法蝕刻速率的片間均勻性都受到化學(xué)品槽液體分流板設(shè)計(jì)的極大影響。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕法刻蝕清洗設(shè)備中的化學(xué)品槽液體分流板的結(jié)構(gòu)圖。

如圖3所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的濕法刻蝕清洗設(shè)備中的化學(xué)品槽液體分流板包括：第一封閉區(qū)R、第二封閉區(qū)S以及孔布置區(qū)。第一封閉區(qū)R用于機(jī)械維持。第二封閉區(qū)S用于調(diào)節(jié)。第一封閉區(qū)R以及第二封閉區(qū)S與現(xiàn)有技術(shù)的化學(xué)品槽液體分流板相同，因此出于簡潔的目的在此不再贅述。