[發(fā)明專利]一種氟化氫氣相腐蝕設(shè)備及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201611253281.7 | 申請日： | 2016-12-29 |
| 公開（公告）號： | CN108251895A | 公開（公告）日： | 2018-07-06 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 許開東 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇魯汶儀器有限公司 |
| 主分類號： | C30B33/12 | 分類號： | C30B33/12 |
| 代理公司： | 北京得信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11511 | 代理人： | 孟海娟 |
| 地址： | 221300 江蘇省徐*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 氟化氫 入氣口 反應(yīng)腔室 氟化氫源 增益裝置 氣相腐蝕設(shè)備 晶圓表面 有機液體 揮發(fā) 蒸發(fā) 加工技術(shù)領(lǐng)域 氟化氫反應(yīng) 共沸混合物 固體殘留物 氣相腐蝕 氣液混合 微納器件 反應(yīng)腔 氣化的 氫氟酸 晶圓 氣化 殘留 室內(nèi) | ||
本發(fā)明公開一種氟化氫氣相腐蝕設(shè)備及方法，涉及微納器件加工技術(shù)領(lǐng)域，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中氟化氫氣相腐蝕中使用氫氟酸作為氣相氟化氫源時容易產(chǎn)生固體殘留物的問題。所述設(shè)備包括反應(yīng)腔室、氣相氟化氫源、和氟化氫氣相增益裝置，所述反應(yīng)腔室設(shè)有第一入氣口和第二入氣口，所述第一入氣口與氣相氟化氫源相連，所述第二入氣口與所述氟化氫氣相增益裝置相連，所述氟化氫氣相增益裝置用于在放置在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的晶圓與從所述第一入氣口進入的氣相氟化氫反應(yīng)后，將規(guī)定有機液體氣液混合氣化，并通過所述第二入氣口通入所述反應(yīng)腔室，以使所述規(guī)定氣化的有機液體與所述反應(yīng)腔室中的水，尤其是與殘留在晶圓表面上的水形成比水更容易蒸發(fā)或揮發(fā)的共沸混合物后更容易從所述反應(yīng)腔室的晶圓表面蒸發(fā)或揮發(fā)帶出。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及微納器件加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氟化氫氣相腐蝕設(shè)備及方法。
背景技術(shù)
在微納器件加工工藝技術(shù)領(lǐng)域中，氣相腐蝕，尤其是氟化氫氣相腐蝕被廣泛應(yīng)用于微納器件加工中。相比液相(liquid phase)的腐蝕，氣相腐蝕有很多優(yōu)點:1.因為是氣相腐蝕，避免粘連(stiction)等液相釋放微納器件當(dāng)中的器件失效；2.因為沒有表面張力的影響，反應(yīng)物的擴散能力比液相時高4個數(shù)量級，所以化學(xué)反應(yīng)很容易進行；3.對各種材料的兼容性，如鋁、氧化鋁、光刻膠等；4.因為通常是在真空下使用，所以可以作為一個表面預(yù)清洗(pre-clean)模塊集成在模塊化組合設(shè)備(cluster tool)上，如物理氣相淀積(Physical Vapor Deposition，PVD)機臺等。
根據(jù)HF源是否含水，氣相氟化氫(vapor HF)機臺可分為：無水HF機臺和氣相(含水)HF機臺。其中，氣相HF機臺由于其良好的性價比而得到廣泛應(yīng)用。氣相HF機臺通常使用惰性氣體(如氮氣)為載氣通入氫氟酸溶液里鼓出HF-H2O混合蒸汽，或者直接霧化純氫氟酸溶液(約49wt％)，再經(jīng)過加熱等手段輔助氣化。然而，采用氫氟酸作為氟化氫源來進行氣相腐蝕時，待腐蝕晶圓表面中會有固體殘留物(SiO2)的風(fēng)險，因為氣相腐蝕的副產(chǎn)物六氟化硅酸(H2SiF6)會吸附到晶圓表面的水中，最終以二氧化硅(SiO2)的形式留在晶圓表面形成固態(tài)殘留物，如下化學(xué)反應(yīng)：
H2SiF6+3H2O→H2SiO3↓+6HF↑→SiO2↓+H2O
如何減少或避免固體殘留物的沉積是本領(lǐng)域亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提出一種氟化氫氣相腐蝕設(shè)備及方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中氟化氫氣相腐蝕中使用氫氟酸作為氣相氟化氫源容易產(chǎn)生固體殘留物的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種氟化氫氣相腐蝕設(shè)備，包括反應(yīng)腔室、氣相氟化氫源、和氟化氫氣相增益裝置，所述反應(yīng)腔室設(shè)有第一入氣口和第二入氣口，所述第一入氣口與所述氣相氟化氫源相連，所述第二入氣口與所述氟化氫氣相增益裝置相連，所述氟化氫氣相增益裝置用于在放置在所述反應(yīng)腔室內(nèi)的晶圓與從所述第一入氣口進入的氣相氟化氫反應(yīng)后，將規(guī)定有機液體氣液混合氣化，并通過所述第二入氣口通入所述反應(yīng)腔室，以使所述規(guī)定氣化的有機液體與所述殘留在晶圓表面上的水形成比水更容易蒸發(fā)或揮發(fā)的共沸混合物后更容易從所述晶圓表面蒸發(fā)或揮發(fā)帶出。
優(yōu)選地，所述規(guī)定有機液體包括規(guī)定醇類有機物和/或規(guī)定酮類有機物。
優(yōu)選地，所述規(guī)定醇類有機物包括甲醇、乙醇、丙醇中的至少一種，所述規(guī)定酮類有機物包括丙酮。
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