[發明專利]一種去除晶圓殘留溴化氫的裝置及方法

無效

• 申請號: 201310081926.3
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN103219223A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 邵克堅;彭國發
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;B08B5/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術領域

本發明涉及一種半導體設備制造領域，具體涉及一種去除晶圓殘留溴化氫的裝置及方法。

背景技術

STI（shallow?trench?isolation，淺溝槽絕緣）需要用單晶硅刻蝕完成，以溴化氫HBr氣體為主要刻蝕劑。因為Br離子較重，可以產生很強的離子轟擊效應，刻蝕速度快，對硅化物具有很高的選擇性，而且HBr氣體在幫助刻蝕時，容易在側面形成聚合體，保護側壁，可以刻蝕出很平整的側壁。所以在干法刻蝕中常常作為刻蝕氣體使用，但在刻蝕后，晶圓表面容易有HBr殘留，易形成HBr濃縮的缺陷，而且依據HBr的強酸性的特性，遇冷后容易與空氣中的水分子形成氫溴酸，氫溴酸易與金屬生成金屬溴化物，且還具有強還原性，能被空氣中的氧與其他氧化劑氧化為溴。

現在的單晶硅/多晶硅刻蝕機機臺中只有一個接著酸排管的腔體，作為在跑完工藝后冷卻用的腔體輔助用于去除殘留HBr，但由于大氣環境中的溫度并不利于HBr有效地排出，工藝結束后晶圓表面還是殘留著一定量的HBr，影響了刻蝕的工藝。

圖1為現有技術中排除殘留HBr的方法示意圖，目前主要采取去除殘留HBr的方法是在冷卻臺的一側上接一個酸排氣口將HBr排出，但是由于冷卻臺的溫度一般是在室溫條件下，HBr在晶圓表面容易凝結成液體，普通的酸排氣口不能較徹底的排出HBr，從而影響了制程的工藝要求。

中國專利（申請號200810203860.X）公開了一種消除干法刻蝕中溴化氫濃縮殘留方法，在刻蝕制程結束后，靜電吸盤的釋放電荷流程中將氟基氣體混合氧氣，一同通入刻蝕反應腔室。通過氟基氣體對生成溴化氫副反應的抑制作用，消除溴化氫干法刻蝕制程里殘留濃縮的溴化氫對晶圓及設備的污染。但是此發明在實際生產中存在一定局限性，氟基氣體成本較高，在制程過程中使用該方法在一定程度上增加了生產成本，同時制程過程中工藝也比較復雜。

發明內容

本發明提供了一種去除晶圓殘留溴化氫的裝置及方法，在放置晶圓的冷卻臺正上方增設一個噴淋嘴，噴淋嘴底部的開口端正對冷卻臺上放置的晶圓，噴淋嘴可均勻的噴出高溫氮氣至晶圓表面，溴化氫在高溫的環境下容易汽化，一定氣流的高溫氮氣下容易帶走晶圓上的殘留的溴化氫，減少了晶圓表面的缺陷的產生，以得到更好的產品良率，同時減少溴化氫對機臺配件的腐蝕，延長了機臺配件的使用壽命。

本發明的技術方案為：

一種去除晶圓殘留溴化氫的裝置，包括設置在一冷卻腔內的晶圓冷卻臺，其中，所述冷卻腔上設置有一噴灑氣體的裝置。

上述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，所述冷卻腔上還設置有一酸排氣管；

所述噴灑氣體的裝置為一噴淋嘴，該噴淋嘴向所述冷卻臺噴灑氣體。

上述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，所述噴淋嘴噴灑的氣體為高溫氮氣。

上述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，所述噴淋嘴的開口端方向朝向所述冷卻臺的上表面；

上述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，所述酸排氣管設置在所述冷卻臺的正下方，所述噴淋嘴設置在所述冷卻臺的正上方。

上述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，所述噴淋嘴的開口形狀為網格狀。

一種去除晶圓殘留溴化氫的方法，應用于上述任意一項所述的去除晶圓殘留溴化氫的裝置，其中，包括以下步驟：

S1、于所述冷卻臺上放置表面殘留有溴化氫的晶圓；

S2、所述噴淋嘴向所述晶圓的上表面噴灑所述高溫氮氣，以汽化殘留在所述晶圓表面的溴化氫；

S3、所述酸排氣管將所述冷卻腔內的所述高溫氮氣及汽化后的所述溴化氫排出所述冷卻腔。

由于本發明采取了以上技術方案，在對晶圓完成刻蝕工藝后，通過在冷卻臺正上方設置的高溫氮氣噴淋嘴向冷卻臺上的晶圓噴出高溫氮氣，晶圓表面的溴化氫在高溫條件下產生汽化并隨晶圓著不斷流動的高溫氮氣流至冷卻臺的正下方，同時冷卻臺的正下方位置處設置的排氣體管道可很好的將氮氣與溴化氫的混合氣體排出冷卻臺，更好的將晶圓表面殘留的溴化氫進行去除，減少了產品缺陷的機率，同時延長了生產設備的使用壽命。

附圖說明

圖1為現有技術中去除晶圓表面殘留溴化氫的示意圖。

圖2為本發明一種去除晶圓殘留溴化氫的方法示意圖。

圖3為本發明一種去除晶圓殘留溴化氫方法的步驟圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。