[發(fā)明專利]刻蝕液供給裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010577055.4
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111599730A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪加其;徐友峰;李虎
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;C30B33/10;C30B29/06
• 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: 曹廷廷

本發(fā)明提供一種刻蝕液供給裝置及方法，所述刻蝕液供給裝置包括主藥液槽、輔助藥液槽及氧氣注入單元，所述氧氣注入單元被配置為向所述輔助藥液槽中的刻蝕液注入氧氣，以使所述輔助藥液槽中的刻蝕液保持預(yù)定的氧濃度；所述主藥液槽與所述輔助藥液槽連通，所述輔助藥液槽中的刻蝕液用于供給所述主藥液槽，所述主藥液槽中的刻蝕液用于與作業(yè)腔保持刻蝕液的交換。如此配置，可使主藥液槽中的刻蝕液保持穩(wěn)定的氧濃度，提高刻蝕液的刻蝕速率穩(wěn)定性，實現(xiàn)晶圓刻蝕后其厚度及平整度的有效控制，還可延長作業(yè)腔的使用周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種刻蝕液供給裝置及方法。

背景技術(shù)

背照式圖像傳感器(BSI)芯片制造中，晶圓硅減薄后其厚度及其平整性對器件的性能具有非常關(guān)鍵的影響，需要刻蝕液對硅的刻蝕速率具有較高的穩(wěn)定性。目前，工業(yè)主流的刻蝕設(shè)備采用TMAH(四甲基氫氧化銨)作為刻蝕液，新的TMAH刻蝕液具有較低的氧濃度，而隨著刻蝕作業(yè)的進(jìn)行或放置時間的增加，TMAH刻蝕液的氧濃度逐漸升高。TMAH對硅的刻蝕速率隨刻蝕液中溶解的氧濃度升高而降低，由此導(dǎo)致刻蝕液的刻蝕速率穩(wěn)定性較差，以至不同批次的晶圓硅減薄厚度出現(xiàn)差異，嚴(yán)重影響器件性能的穩(wěn)定性，增加工藝難度。

此外，在硅刻蝕工藝中，TMAH刻蝕液不斷刻蝕晶圓表面的硅，形成含硅的雜質(zhì)，污染刻蝕液。當(dāng)刻蝕液中雜質(zhì)濃度達(dá)到工藝要求的上限后，需要在刻蝕設(shè)備中更換刻蝕液，更換刻蝕液的過程涉及到排出舊刻蝕液、注入新刻蝕液、對刻蝕液加熱和溫度校正等過程，該過程周期較長且影響設(shè)備使用效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種刻蝕液供給裝置及方法，以解決刻蝕液對晶圓刻蝕速率穩(wěn)定性較差的問題。

為解決上述技術(shù)問題，基于本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明，提供一種刻蝕液供給裝置，包括：主藥液槽、輔助藥液槽及氧氣注入單元，

所述氧氣注入單元被配置為向所述輔助藥液槽中的刻蝕液注入氧氣，以使所述輔助藥液槽中的刻蝕液保持預(yù)定的氧濃度；

所述主藥液槽與所述輔助藥液槽連通，所述輔助藥液槽中的刻蝕液用于供給所述主藥液槽，所述主藥液槽中的刻蝕液用于與作業(yè)腔保持刻蝕液的交換。

可選的，所述主藥液槽包括硅濃度傳感單元，所述硅濃度傳感單元用于檢測所述主藥液槽中的刻蝕液的硅濃度值；當(dāng)所述硅濃度傳感單元所檢測的硅濃度值達(dá)到第一預(yù)定值時，所述主藥液槽用于排出一部分的刻蝕液，所述輔助藥液槽用于向所述主藥液槽供給與所述主藥液槽排出的體積相等的刻蝕液。

可選的，所述主藥液槽包括氧濃度傳感單元，所述氧濃度傳感單元用于檢測所述主藥液槽中的刻蝕液的氧濃度值；當(dāng)所述氧濃度傳感單元所檢測到的氧濃度值偏離預(yù)設(shè)范圍時，所述主藥液槽用于排出一部分的刻蝕液，所述輔助藥液槽用于向所述主藥液槽供給與所述主藥液槽排出的體積相等的刻蝕液。

可選的，所述刻蝕液供給裝置還包括溫控單元，所述溫控單元被配置為調(diào)節(jié)所述輔助藥液槽中的刻蝕液的溫度至第二預(yù)定值，以及調(diào)節(jié)所述主藥液槽中的刻蝕液的溫度至所述第二預(yù)定值。

可選的，所述主藥液槽被配置為按預(yù)定時間間隔排出一部分的刻蝕液，所述輔助藥液槽被配置為向所述主藥液槽供給與所述主藥液槽排出的體積相等的刻蝕液。

基于本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供一種刻蝕液供給方法，包括，

向輔助藥液槽注入氧氣，使所述輔助藥液槽中的刻蝕液保持預(yù)定的氧濃度；

將所述輔助藥液槽中的刻蝕液輸送至主藥液槽；

利用所述主藥液槽中的刻蝕液與作業(yè)腔保持刻蝕液的交換；