[發明專利]濕式工作臺的清潔系統以及方法

在審

• 申請號: 201911194718.8
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN111243989A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 陳衍吉;楊志深;黃正義
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;B08B9/08
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 韓旭;黃艷

本公開涉及濕式工作臺的清潔系統以及方法。本公開實施例的技術包括在化學品更換程序中與濕式工作臺一起使用的空間填充裝置。空間填充裝置具有高于用于清洗濕式工作臺的化學品的整體密度。這樣一來，當被埋到濕式工作臺或更具體地濕式工作臺的化學槽中時，空間填充裝置將占據內部體積空間的一部分。因此，使用較少的清洗化學品填充以及浸泡濕式工作臺。

技術領域

本公開實施例涉及一種清潔系統以及方法，特別涉及一種濕式工作臺的清潔系統以及方法。

背景技術

在半導體制造中，制造半導體裝置的制程包括各式各樣的步驟，包括用于在作為半導體基板的晶圓上形成像是多晶硅層、氧化層、氮化層以及金屬層的多層的層形成制程。這些步驟通常也包括在層形成步驟之間完成的擴散制程、微影制程、蝕刻制程、清潔制程、離子布植制程等。

在濕式選擇性蝕刻制程中，基板經由暴露于液體蝕刻劑被蝕刻。液體蝕刻劑去除預定量的未覆蓋或未反應的材料，從而在基板中形成圖案。兩種基本的濕式蝕刻技術是噴霧蝕刻以及浸入蝕刻。在浸入蝕刻中，將晶圓浸入包含在濕式工作臺裝置中的液體蝕刻劑中。浸入蝕刻制程可以使用液體化學溶液，例如氫氧化鉀(potassium hydroxide，KOH)、氫氧化四甲基銨(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)、氫氟酸、硝酸或其他合適的化學溶液。

濕式工作臺裝置或“濕式工作臺”包括一個或多個包含各自的清潔溶液并被定位成工作臺狀(bench-like)結構的槽。通常通過計算機控制的自動設備(稱為晶圓傳送機械手臂)的操作，將批量晶圓按序移動通過槽。

濕式工作臺也用于在晶圓清潔中包含液體化學溶液。例如，一般提到RCA制程可用以清潔晶圓。RCA制程可包括使用硫酸溶液或過氧化氫溶液中的一種或多種的一般的清潔制程，使用去離子水(deionized water，DI water)、氫氧化銨或過氧化氫中的一種或多種的粒子去除制程，使用氫氟酸(hydrogen fluoride，HF)或去離子水中的一種或多種的氧化物去除制程，或使用去離子水、過氧化氫或鹽酸中的一種或多種的金屬污染物去除制程。

由于在使用化學品時累積的污染物，可能需要定期更換濕式工作臺中的化學品。在每次化學更換程序中，通過化學清洗(chemical purging)多次清潔濕式工作臺是昂貴的。

發明內容

根據本公開的一些實施例，提供一種濕式工作臺的清潔系統，包括構造成容納化學溶液并且接收半導體基板的容器、以及構造成可被容器接收并且至少部分浸入化學溶液中的空間填充裝置。

根據本公開的一些實施例，提供一種濕式工作臺的清潔系統，包括濕式工作臺裝置、液體化學溶液、以及體積物體。濕式工作臺裝置具有一化學槽，化學槽具有內部空間以接收保持半導體晶圓的晶圓匣，內部空間具有第一空間體積。液體化學溶液被包含在化學槽中。體積物體具有浸入液體化學溶液內的第一部分，第一部分占據內部空間的第一空間體積的至少一半。

根據本公開的一些實施例，提供一種濕式工作臺的清潔方法包括：將半導體晶圓浸入被包含在槽中的第一化學溶液。從槽移除第一化學溶液。用去離子水清潔槽。用去離子水清潔槽后，在槽內定位空間填充裝置。在空間填充裝置維持在槽內時，使用第二化學溶液清洗槽。

附圖說明

當閱讀說明書附圖時，從以下的詳細描述能最佳理解本公開的各方面。在附圖中，除非上下文另外指出，否則相同的參考數字表示相似的元件或動作。附圖中元件的尺寸以及相對位置不必按比例繪制。事實上，可任意的放大或縮小不同特征的幾何尺寸，以做清楚的說明。

圖1示出了包括濕式工作臺裝置、傳送機械手臂以及空間填充裝置的系統。

圖2A以及圖2B示出了圖1的系統的濕式工作臺裝置的內部槽的俯視圖以及側視剖面圖。