本發(fā)明涉及專門適用于制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備，尤其涉及在光掩模的制造蝕刻工藝中避免在蝕刻液輸送管路中產生結晶物的方法及其管路結構。

背景技術：

在光掩模的制造中蝕刻工藝是一個重要的工藝流程，蝕刻工藝中蝕刻液的主要成分在PH值改變時溶解度會降低，從而析出晶體。在現有的蝕刻工藝中,蝕刻設備的蝕刻液輸送管路結構如圖1所示，蝕刻開始前從閥門20出口到噴頭30的蝕刻液輸送管路10里充滿了純水；蝕刻開始后，蝕刻液將經由閥門20的A口至C口，通過蝕刻液輸送管路10到達噴頭30，并替代蝕刻液輸送管路10內的純水；蝕刻工藝結束后，需要再次經由閥門20的B口至C口，將純水通入蝕刻液輸送管路10，并重新替代蝕刻液充滿整個蝕刻液輸送管路10。在這兩次純水與蝕刻液的液體交替過程中，蝕刻液輸送管路10中的pH值發(fā)生驟然變化，使得蝕刻液輸送管路10內的蝕刻液中有結晶析出，經過長時間交替運行工藝過程之后，蝕刻液輸送管路10內會有明顯結晶積存，這些結晶將在后續(xù)的蝕刻工藝中造成局部高濃度蝕刻成分，并且會穿透光刻膠造成Cr掩膜圖形損壞，同時析出的結晶物還會對蝕刻后的掩模版造成顆粒污染。

經PCT申請途徑進入中國的發(fā)明專利“蝕刻設備組件的清洗方法”(中國發(fā)明專利號：ZL01820298.5授權公告號：CN 1266262C)公開了一種用于從蝕刻設備組件上去除蝕刻殘留物的方法。所用組合物為含水酸性組合物，其中含有氟化物和極性有機溶劑。該組合物不含乙二醇和羥胺，且表面張力和粘度都較低。該發(fā)明專利的目的是去除等離子體氣相蝕刻設備中蝕刻腔體組件上已經產生的蝕刻副產物，其具體方法是用特殊的化學藥劑來浸泡該組件來清洗該組件表面的副產物。

中國發(fā)明專利申請“蝕刻機臺及用于清洗該蝕刻機臺的結晶的方法”(發(fā)明專利申請?zhí)枺?01310153849.8申請公布號：CN104124147A)公開了一種蝕刻機臺及用于清洗該蝕刻機臺的結晶的方法。該發(fā)明通過改造蝕刻設備蝕刻腔體的結構，在蝕刻腔體的一端(被蝕刻工件的出口端)配以水沖洗功能，其中，基板從該蝕刻室的入口進入，被輸送至該 蝕刻室的出口，該基板在該蝕刻室內的輸送過程中與該藥液槽內的藥液接觸，其補水管路能夠經由該出口向該藥液槽內注水，來自該補水管路的水能夠調節(jié)該藥液槽內藥液的濃度，并能夠清洗該出口處的藥液結晶。該發(fā)明可在補水的同時對機臺易結晶處，例如形成氣簾的出口處，進行清洗，從而增加易結晶處的清洗時間與次數，可有效減少結晶的發(fā)生，提高產品合格率。該發(fā)明的目的是通過改造的新功能清洗蝕刻腔體工件出口端的蝕刻液結晶。

上述現有技術方案都是為了去除或清洗蝕刻工藝在蝕刻設備組件上產生的蝕刻殘留物或蝕刻液結晶，都沒有考慮蝕刻液輸送管路內會產生和積存結晶物的問題。對于蝕刻液輸送管路內所產生和積存的結晶物，現有的技術措施僅是進行定期清洗管路或者出現圖形損壞后馬上清洗管路，并沒有從根本上解決晶體析出的技術問題。定期清洗間隔較長容易出現圖形損壞的嚴重后果，定期清洗間隔較短又浪費人力和機器使用時間。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適用于半導體或固體器件制造工藝、可以避免蝕刻液輸送管路結晶的方法，通過改造蝕刻設備的蝕刻液輸送管路結構，并且在結晶物產生之前，利用根據蝕刻液酸堿度專門配制的蝕刻緩沖液，從源頭上避免結晶物在蝕刻液輸送管路中形成，進而從根本上解決蝕刻液輸送管路內結晶物析出影響后續(xù)蝕刻工藝和掩膜版成品質量的技術問題。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種避免蝕刻液輸送管路結晶的方法，用于半導體或固體器件制造工藝的蝕刻設備，所述的蝕刻設備包括連接在第一閥門和噴嘴之間的蝕刻液輸送管路，其特征在于；

在所述蝕刻液輸送管路與噴嘴的連接部設置第二閥門；

所述的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法包括以下步驟：

第一步：蝕刻工藝開始前，經由第一閥門的A口至C口，向蝕刻液輸送管路送入蝕刻液，直至蝕刻液經由第二閥門的A口至C口，充滿自第一閥門的C口至噴嘴的全部蝕刻液輸送管路，替代蝕刻液輸送管路中的蝕刻緩沖液和純水；

第二步：經由第一閥門的A口至C口，通過蝕刻液輸送管路并經由第二閥門的A口至C口，連續(xù)輸送蝕刻液，完成被蝕刻工件的蝕刻工藝；

第三步：蝕刻工藝結束后，經由第一閥門的B口至C口，向蝕刻液輸送管路送入蝕刻緩沖液，替代蝕刻液輸送管路中的蝕刻液，直至蝕刻緩沖液經由第二閥門的A口至C 口，充滿自第一閥門的C口至噴嘴的全部蝕刻液輸送管路；

第四步：通過第二閥門B口至C口送入純水，用純水替代蝕刻液輸送管路中第二閥門C口之后至噴嘴段的蝕刻緩沖液。

本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的一種優(yōu)選的技術方案，其特征在于所述的蝕刻緩沖液由純水、超純鹽酸和表面活性劑配制而成，其中，超純鹽酸的用量取決于蝕刻液的酸堿度，通過改變超純鹽酸的用量，調節(jié)蝕刻緩沖液的酸堿度使其與蝕刻液一致；表面活性劑的品種和用量要能夠保證蝕刻緩沖液浸潤被蝕刻工件，并且不會對蝕刻工藝產生影響。

本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的第一閥門和第二閥門均為二進一出型的聚四氟二位三通電磁閥。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法，能夠有效地預防蝕刻液輸送管路的結晶問題，避免蝕刻液輸送管路積存的結晶物影響后續(xù)蝕刻工藝和掩膜版成品質量，可以節(jié)省定期清洗浪費的時間，降低產品質量風險成本。

2、本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法，通過改造蝕刻液輸送管路結構，可以在現有蝕刻設備機臺上實現自動化控制，提高蝕刻工藝的穩(wěn)定性和可靠性，保持生產過程的連貫性。

附圖說明

圖1是現有蝕刻設備的蝕刻液輸送管路結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的蝕刻液輸送管路結構示意圖。

具體實施方式

為了能更好地理解本發(fā)明的上述技術方案，下面結合附圖和具體實施例進行進一步詳細描述。

本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法，用于半導體或固體器件制造工藝的蝕刻設備，如圖2所示，所述的蝕刻設備包括連接在第一閥門21和噴嘴30之間的蝕刻液輸送管路10，在所述蝕刻液輸送管路10與噴嘴30的連接部，設置第二閥門22；

本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法包括以下步驟：

第一步：蝕刻工藝開始前，經由第一閥門21的A口至C口，向蝕刻液輸送管路10 送入蝕刻液，直至蝕刻液經由第二閥門22的A口至C口，充滿自第一閥門21的C口至噴嘴30的全部蝕刻液輸送管路10，替代蝕刻液輸送管路10中的蝕刻緩沖液和純水；在本步驟中，蝕刻液輸送管路10中原有的蝕刻緩沖液，首先受來自第一閥門21的A口的蝕刻液排擠，經由第二閥門22的A口至C口流至噴嘴，替代第二閥門C口之后至噴嘴段的蝕刻液輸送管路中的純水；該蝕刻緩沖液替代水的過程雖然PH值急劇變化，但是由于蝕刻緩沖液不包含可能析出晶體的蝕刻液的組分，不會出現析出晶體的問題。然后，隨著進入蝕刻液輸送管路10的蝕刻液的流動，蝕刻液又逐步替代蝕刻液輸送管路10中的蝕刻緩沖液，該蝕刻液替代蝕刻緩沖液替代的過程PH值保持不變，蝕刻液中包含的可能析出晶體的組分不會因酸堿度變化析出結晶；因此，本步驟完全避免了蝕刻液進入蝕刻液輸送管路10的過程產生結晶。

第二步：經由第一閥門的A口至C口，通過蝕刻液輸送管路并經由第二閥門的A口至C口，連續(xù)輸送蝕刻液，完成被蝕刻工件的蝕刻工藝；本步驟實施正常的蝕刻工藝對被蝕刻工件執(zhí)行蝕刻作業(yè)。

第三步：蝕刻工藝結束后，經由第一閥門的B口至C口，向蝕刻液輸送管路送入蝕刻緩沖液，替代蝕刻液輸送管路中的蝕刻液，直至蝕刻緩沖液經由第二閥門的A口至C口，充滿自第一閥門的C口至噴嘴的全部蝕刻液輸送管路；在本步驟中，蝕刻液輸送管路10中原有的蝕刻液，逐步被經由第一閥門的B口流入的蝕刻緩沖液替代，該蝕刻緩沖液替代蝕刻液的過程PH值保持不變，蝕刻液中包含的可能析出晶體的組分不會因酸堿度變化析出結晶；因此，本步驟避免了蝕刻液輸送管路10中蝕刻緩沖液替代蝕刻液的過程產生結晶。

第四步：通過第二閥門B口至C口送入純水，用純水替代蝕刻液輸送管路中第二閥門C口之后至噴嘴段的蝕刻緩沖液。在本步驟中，第三步進入第二閥門C口之后至噴嘴段的蝕刻液輸送管路10中的蝕刻緩沖液，被經由第二閥門22的B口送入的純水所替代，該純水替代蝕刻緩沖液的過程雖然PH值急劇變化，但是蝕刻緩沖液不包含可能析出晶體的蝕刻液的組分，也不會出現析出晶體的問題。

因此，在整個工藝過程中，完全避免了純水與蝕刻液的直接液體交替的過程，從而有效地解決了蝕刻液輸送管路產生和積存結晶物的技術問題。

根據本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的一種優(yōu)選的實施例，所述的蝕刻緩沖液由純水、超純鹽酸和表面活性劑配制而成，其中，超純鹽酸的用量取決于蝕刻液的酸堿度，通過改變超純鹽酸的用量，調節(jié)蝕刻緩沖液的酸堿度使其與蝕刻液一致；表面 活性劑的品種和用量要能夠保證蝕刻緩沖液浸潤被蝕刻工件，并且不會對蝕刻工藝產生影響。

根據本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的一個實施例，針對用于光掩模表面金屬鉻的蝕刻液，所述的蝕刻緩沖液是在超純水中滴入大約3％的超純鹽酸配制而成；所述的表面活性劑為微量的含氟基團的表面活性劑。在蝕刻緩沖液配置過程中，需要比較蝕刻液與蝕刻緩沖液的酸堿度，通過控制超純鹽酸滴入量來保證蝕刻緩沖液的酸堿度與實際使用的蝕刻液一致。

根據本發(fā)明的避免蝕刻液輸送管路結晶的方法的一種較佳的實施例，所述的第一閥門和第二閥門均為二進一出型的聚四氟二位三通電磁閥，可以利用現有蝕刻設備的控制裝置，控制電磁閥的動作，實現上述方法的自動化控制。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的技術方案，而并非用作為對本發(fā)明的限定，任何基于本發(fā)明的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。