[發明專利]選擇性地去除氮化硅的方法及其單晶圓蝕刻裝置

有效

• 申請號: 201410119996.8
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104576313B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 張簡瑛雪;李佑茗;楊棋銘
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

本發明提供了一種選擇性地去除氮化硅的方法。該方法包括：提供在該晶圓的表面上具有氮化硅的晶圓；提供磷酸和含硅材料的混合物；以及將混合物傳送至晶圓的表面以去除氮化硅。還提供了選擇性地去除氮化硅的單晶圓蝕刻裝置。

技術領域

本發明總體上涉及半導體領域，更具體地，涉及選擇性地去除氮化硅的方法及其單晶圓蝕刻裝置。

背景技術

濕蝕刻工藝用于在集成電路（IC）制造期間從半導體襯底上的目標位置蝕刻材料。濕蝕刻工藝的成功需要蝕刻化學物質，蝕刻化學物質包括選擇性地去除一種材料而基本不去除另一種材料的合適的化學成分。因此，在半導體晶圓技術中，為了從襯底上去除具體類型的材料，開發了各種化學成分。

在半導體器件中，氮化硅通常用作覆蓋層、間隔層或硬掩模層。一般地，通過在熱磷酸浴中浸泡襯底一段時間來選擇性地蝕刻或去除半導體襯底上的氮化硅層。然而，在蝕刻工藝過程中可能會產生諸如二氧化硅沉淀物的粒子，然后在該浴液中累積，從而會降低蝕刻性能且縮短浴液壽命。此外，在半導體襯底中可能會發生交叉污染，這樣就需要后清潔工藝來清潔每個半導體襯底，從而會導致額外的制造成本。鑒于上述情況，仍然需要提供沒有后清潔工藝的工藝以節約制造成本。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種選擇性地去除氮化硅的方法，包括：提供在晶圓的表面上具有氮化硅的晶圓；提供磷酸和含硅材料的混合物；以及將混合物傳送至晶圓的表面以去除氮化硅。

該方法進一步包括在將混合物傳送至晶圓的表面之前，將混合物加熱到預定溫度。

其中，預定溫度的范圍是約100℃至約180℃。

其中，預定溫度的范圍是約120℃至約170℃。

其中，提供磷酸和含硅材料的混合物包括：供應磷酸和含硅材料；以及混合磷酸和含硅材料以形成混合物。

該方法進一步包括在混合磷酸和含硅材料之前，將磷酸預加熱到預定溫度。

其中，預定溫度的范圍是約100℃至約180℃。

其中，預定溫度的范圍是約120℃至約170℃。

其中，通過將混合物噴射在晶圓的表面上來實施將混合物傳送至晶圓的表面的步驟。

該方法進一步包括在將混合物傳送至晶圓的表面之后，將混合物分布在晶圓的表面上。

其中，基于混合物的重量，混合物的硅濃度低于約200ppm。

其中，基于混合物的重量，混合物的硅濃度低于約120ppm。

其中，晶圓進一步具有二氧化硅。

其中，含硅材料是有機硅烷、有機硅氧烷、膠體氧化硅、電解硅或它們的組合。

其中，含硅材料是四乙氧基硅烷（TEOS）。

其中，含硅材料是二氧化硅粉末。

其中，晶圓具有氮化硅層。

此外，還提供了一種選擇性地去除氮化硅的單晶圓蝕刻裝置，包括：第一組分供給部，用于供應磷酸；第二組分供給部，用于供應含硅材料；容器，連接至第一組分供給部和第二組分供給部，使得磷酸和含硅材料混合以形成混合物；以及混合物傳送器，連接至容器，用于將來自容器的混合物傳送至在晶圓的表面上具有氮化硅的晶圓的表面。

其中，混合物傳送器是噴嘴或分配器。

其中，第二組分供給部連接至第一組分供給部。

附圖說明