專利名稱：濕法腐蝕設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體集成電路制造技術領域，特別涉及濕法腐蝕設備。
背景技術：
從半導體制造業(yè)的初始，濕法腐蝕就與晶圓制造聯(lián)系在一起。雖然目前濕法腐蝕 已大部分被干法刻蝕所取代，但濕法腐蝕在漂去氮化硅(氧化硅)、去除殘留物、表層剝離 以及大尺寸圖形腐蝕應用方面仍然起著重要的作用。與干法刻蝕相比，濕法腐蝕的好處在 于對下層材料具有高的選擇比，對器件不會帶來等離子體損傷，并且設備簡單。由于濕法腐蝕的高選擇比特性，濕法化學剝離有時用于去除包括光刻膠和掩蔽層 等在內的表面層材料。在晶圓制造過程中的淺溝槽隔離(STI)、自對準接觸結構等的制造工 藝中，氮化硅(Si3N4)被廣泛用作掩蔽層材料。這層氮化硅掩蔽層用熱磷酸進行濕法腐蝕實 現(xiàn)化學剝離。圖1示出了用于實現(xiàn)氮化硅化學剝離的濕法腐蝕設備的結構示意圖。濕法腐蝕設 備包括第一酸洗槽101、第二酸洗槽102、熱漂洗槽、SC1清洗槽104、冷漂洗槽105等溶液槽 以及干燥裝置106，不同組件之間的箭頭表示待加工晶圓的運送路線。其中，第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中盛放熱磷酸，熱磷酸的溫度保持在160 攝氏度左右，用于對氮化硅進行化學剝離。熱漂洗槽103中盛放的是熱去離子水，溫度一般 在65度左右，用于對酸洗后的晶圓進行漂洗。所述去離子水是來自于供水裝置108提供的 常溫去離子水，去離子水經加熱裝置107加熱到65攝氏度后，注入熱漂洗槽。漂洗后的晶 圓被放置到SC1清洗槽104中。SC1清洗槽104中盛放工業(yè)標準濕法清洗工藝(RCA清洗工 藝)的1號標準清洗液(SC1)，1號標準清洗液為氫氧化銨、過氧化氫和去離子水的混合溶 液，用于去除晶圓表明附著的顆粒和有機物質。然后晶圓再被放入冷漂洗槽105。冷漂洗槽 105中盛放的是常溫的去離子水，用于對晶圓進行漂洗。最后，晶圓被送入干燥裝置106以 便去除晶圓上殘留的水，使晶圓干燥。干燥后晶圓就完成了濕法腐蝕工藝，被送入后續(xù)工藝 流程進行進一步處理。當濕法腐蝕設備運行一段時間后，各個溶液槽中的雜質會越來越多，因此需要對 各個溶液槽進行清洗。其中對第一酸洗槽101、第二酸洗槽102的清洗都是通過供水裝置 108提供的去離子水實現(xiàn)的。供水裝置109的一個出水口通過管道連接水閥109，然后從水 閥109連出的管道分別連接第一酸洗槽101和第二酸洗槽102。在濕法腐蝕設備處于工作 狀態(tài)時，第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中盛放著熱磷酸，此時水閥109是關閉的。當需 要對濕法腐蝕設備進行清洗時，首先將第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中的磷酸排空，然 后打開水閥109，使供水裝置108提供的常溫去離子水通過管道流入第一酸洗槽101和第二 酸洗槽102中，實現(xiàn)對這兩個酸洗槽內壁進行的沖洗，使內壁上附著的雜質溶解到去離子 水中，然后去離子水再從第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中排空。在實際生產中發(fā)現(xiàn)，第一酸洗槽101和第二酸洗槽的內壁上附著的殘余磷酸很難 沖洗干凈。而這些殘余磷酸中摻雜有雜質；當濕法腐蝕設備清洗后投入使用時，這些雜質有可能附著在晶圓上，導致晶圓的缺陷率上升。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于，提出一種濕法腐蝕設備，可以實現(xiàn)有效去除濕 法腐蝕設備中盛放磷酸的酸洗槽內壁殘余的磷酸，降低晶圓的缺陷率。本實用新型實施例提出的一種濕法腐蝕設備，包括酸洗槽、熱漂洗槽、加熱裝置和 供水裝置；所述酸洗槽用于盛放熱磷酸，所述熱磷酸用于對晶圓表面的氮化硅進行化學剝 罔；加熱裝置的入水口和供水裝置之間通過管道連接，加熱裝置的出水口與熱漂洗槽 之間通過管道連接，供水裝置用于提供常溫的去離子水，從供水裝置流出的常溫去離子水 通過加熱裝置的入水口和供水裝置之間的管道流入加熱裝置后進行加熱，加熱后的去離子 水通過加熱裝置的出水口與熱漂洗槽之間的管道流入熱漂洗槽；所述加熱裝置的出水口還連接一水閥，所述水閥與所述酸洗槽連接。所述酸洗槽的數(shù)目大于或等于一個。在酸洗槽中的熱磷酸從酸洗槽中排空后，開啟所述水閥，加熱后的去離子水通過 加熱裝置的出水口流向酸洗槽。所述流向酸洗槽的加熱后的去離子水的溫度為30攝氏度至80攝氏度。較佳地，所述流向酸洗槽的加熱后的去離子水的溫度為40攝氏度至70攝氏度。從以上技術方案可以看出，該方案利用了向熱漂洗槽提供加熱的去離子水的加熱 裝置，用該加熱裝置加熱的去離子水來清洗酸洗槽，可以有效去除酸洗槽內壁殘留的磷酸， 防止殘留磷酸中的雜質造成晶圓缺陷，因此可以降低晶圓的缺陷率。

圖1為現(xiàn)有技術的濕法腐蝕設備的組成結構示意圖；圖2為本實用新型實施例的濕法腐蝕設備的組成結構示意圖；圖3為測量時間點與晶圓缺陷數(shù)目的關系圖表，其中，在2008年7月21日之前都 是采用常溫去離子水對第一酸洗槽和第二酸洗槽進行清洗，在2008年7月21日后則采用 加熱后的去離子水對第一酸洗槽和第二酸洗槽進行清洗。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結合附圖對本實用新型 作進一步的詳細闡述。圖2示出了本實用新型實施例的濕法腐蝕設備的組成結構示意圖。濕法腐蝕設備 包括第一酸洗槽201、第二酸洗槽202、熱漂洗槽、SC1清洗槽204、冷漂洗槽205等溶液槽 以及干燥裝置206，不同組件之間的箭頭表示待加工晶圓的運送路線。此外，濕法腐蝕設備 還包括加熱裝置207、供水裝置208以及水閥209。加熱裝置207的入水口和供水裝置208 之間通過管道連接，加熱裝置207的出水口與熱漂洗槽203之間也通過管道連接。加熱裝 置207的出水口還連接水閥209，水閥209通過管道分別連接第一酸洗槽201和第二酸洗槽 202.
4[0022]供水裝置208用于提供常溫去離子水，所述常溫去離子水可以通過供水裝置208 和加熱裝置207之間的管道流向加熱裝置207。該去離子水在加熱裝置207中被加熱，加熱 后的去離子水分別通過加熱裝置207與熱漂洗槽203之間的管道流向熱漂洗槽203。當水 閥209處于開啟的狀態(tài)下，加熱后的去離子水可以通過管道流向第一酸洗槽201和第二酸 洗槽202。在濕法腐蝕設備處于工作狀態(tài)時，第一酸洗槽201和第二酸洗槽202中盛放著熱 磷酸，此時水閥209是關閉的。供水裝置208提供的去離子水經過加熱裝置207加熱，加熱 后的去離子水流入熱漂洗槽203。當需要對濕法腐蝕設備進行清洗時，首先將第一酸洗槽 201和第二酸洗槽202中的磷酸排空，然后打開水閥209，使供水裝置208提供的去離子水 被加熱裝置207加熱后，再通過管道流入第一酸洗槽201和第二酸洗槽202中，實現(xiàn)對這兩 個酸洗槽內壁進行的沖洗，使內壁上附著的雜質溶解到去離子水中，然后去離子水再從第 一酸洗槽201和第二酸洗槽202中排空。根據(jù)圖2所示濕法腐蝕設備，使用加熱后的去離子水對第一酸洗槽201和第二酸 洗槽202清洗，可以比常溫去離子水的清洗效率更高，并且清洗地更為徹底。當用于對第一 酸洗槽201和第二酸洗槽202清洗時，加熱裝置207加熱去離子水的溫度可以是30攝氏度 至80攝氏度，較佳地，可以是40攝氏度至70攝氏度。以上實施例中，濕法腐蝕設備包括兩個酸洗槽第一酸洗槽201以及第二酸洗槽 302。實際上，濕法腐蝕設備也可以只包括一個酸洗槽或多于兩個的酸洗槽。通過對比實驗可以證明本實用新型的有益效果。在對濕法腐蝕設備清洗后，對濕 法腐蝕處理后的晶圓的缺陷數(shù)目進行采樣測量，這樣就得到了圖3示出的圖表。其中橫坐 標表示采樣測量的時間點，縱坐標表示缺陷的數(shù)目。在2008年7月21日之前都是采用常 溫去離子水對第一酸洗槽和第二酸洗槽進行清洗，在2008年7月21日后則采用加熱后的 去離子水對第一酸洗槽和第二酸洗槽進行清洗。可以從圖3中明顯地看出，2008年7月21 日以后測量得到的缺陷數(shù)目明顯小于這一天以前測量得到的缺陷數(shù)目。這證明采用加熱后 的去離子水清洗第一酸洗槽和第二酸洗槽，確實能夠較為徹底地清楚酸洗槽內壁殘留的磷 酸，防止雜質殘留。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種濕法腐蝕設備，包括酸洗槽、熱漂洗槽、加熱裝置和供水裝置；所述酸洗槽用于盛放熱磷酸，所述熱磷酸用于對晶圓表面的氮化硅進行化學剝離；加熱裝置的入水口和供水裝置之間通過管道連接，加熱裝置的出水口與熱漂洗槽之間通過管道連接，供水裝置用于提供常溫的去離子水，從供水裝置流出的常溫去離子水通過加熱裝置的入水口和供水裝置之間的管道流入加熱裝置后進行加熱，加熱后的去離子水通過加熱裝置的出水口與熱漂洗槽之間的管道流入熱漂洗槽；其特征在于，所述加熱裝置的出水口還連接一水閥，所述水閥與所述酸洗槽連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的濕法腐蝕設備，其特征在于，所述酸洗槽的數(shù)目大于或等于 一個。
3.根據(jù)權利要求1所述的濕法腐蝕設備，其特征在于，在酸洗槽中的熱磷酸從酸洗槽 中排空后，開啟所述水閥，加熱后的去離子水通過加熱裝置的出水口流向酸洗槽。
4.根據(jù)權利要求3所述濕法腐蝕設備，其特征在于，所述流向酸洗槽的加熱后的去離 子水的溫度為30攝氏度至80攝氏度。
5.根據(jù)權利要求4所述的濕法腐蝕設備，其特征在于，所述流向酸洗槽的加熱后的去 離子水的溫度為40攝氏度至70攝氏度。
專利摘要本實用新型公開了一種濕法腐蝕設備，包括酸洗槽、熱漂洗槽、加熱裝置和供水裝置；所述酸洗槽用于盛放熱磷酸，所述熱磷酸用于對晶圓表面的氮化硅進行化學剝離；加熱裝置的入水口和供水裝置之間通過管道連接，加熱裝置的出水口與熱漂洗槽之間通過管道連接，供水裝置用于提供常溫的去離子水，從供水裝置流出的常溫去離子水通過加熱裝置的入水口和供水裝置之間的管道流入加熱裝置后進行加熱，加熱后的去離子水通過加熱裝置的出水口與熱漂洗槽之間的管道流入熱漂洗槽；所述加熱裝置的出水口還連接一水閥，所述水閥與所述酸洗槽連接。采用該濕法腐蝕設備可以有效去除酸洗槽內壁殘留的磷酸，防止殘留磷酸中的雜質造成晶圓缺陷，因此可以降低晶圓的缺陷率。
文檔編號H01L21/311GK201611648SQ20092021342
公開日2010年10月20日 申請日期2009年12月15日 優(yōu)先權日2009年12月15日
發(fā)明者謝志勇 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司