酸槽清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種酸槽清洗裝置，包括：注入有清洗液的內(nèi)槽；包圍所述內(nèi)槽的外槽，其底部的位置高于所述內(nèi)槽的底部，側(cè)邊也高于所述內(nèi)槽的側(cè)邊；連接于外槽底部的水泵，以及順次連接的粒子過濾器、離子過濾器和加熱器，所述加熱器的另一側(cè)與所述內(nèi)槽的底部相連。所述酸槽清洗裝置在粒子過濾器與加熱器之間設(shè)置有離子過濾器，離子過濾器中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑，將反應(yīng)產(chǎn)物中的銨根離子置換為氫離子，生成磷酸，再進(jìn)入內(nèi)槽，從而加速磷酸的刻蝕效率，并且提高磷酸的利用率，降低晶圓的清洗成本。
【專利說明】酸槽清洗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及晶圓的清洗裝置，具體涉及一種酸槽清洗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的日益普及和更新，半導(dǎo)體的制造工藝也得到了飛速的發(fā)展。在半導(dǎo)體的制造過程中，酸槽清洗工藝貫穿在整個(gè)流程中，發(fā)揮著很大的作用。作為其中很重要的一道工藝的磷酸槽清洗，它的主要作用是來去除Si3N4,圖1為現(xiàn)有技術(shù)中磷酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，將待清洗的晶圓放入內(nèi)槽I中，內(nèi)槽I中為清洗液，包括純的磷酸和去離子水(DI water spiking),隨著清洗液的注入,清洗液從內(nèi)槽I中溢出，進(jìn)入外槽2中。然后清洗液從外槽的底部流出，進(jìn)入水泵3中，清洗液在水泵3的作用下沿著圖中箭頭所示的方向循環(huán)流動(dòng)。經(jīng)過粒子(particle)過濾器4時(shí)會(huì)把清洗液中的particle過濾掉,過濾之后的清洗液經(jīng)過加熱器5進(jìn)入內(nèi)槽，從而完成一個(gè)循環(huán)。
[0003]磷酸槽清洗裝置中的反應(yīng)機(jī)理如下:
[0004]
3Si3,N4+27H20+4H3P04 ^^^ 4(NH4)3P04+9H2Si03
[0005]在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度的時(shí)候，生成的產(chǎn)物(NH4)3PO4會(huì)抑制反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，這就需要增加磷酸的用量和提高更換磷酸的頻率，造成刻蝕率(etch rate)不穩(wěn)定，磷酸的利用率降低，從而增加晶圓的清洗成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種酸槽清洗裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中酸槽中磷酸的利用率低、晶圓的清洗成本比較高的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種酸槽清洗裝置，其包括:
[0008]內(nèi)槽，所述內(nèi)槽中注入有清洗液；
[0009]外槽，包圍所述內(nèi)槽，其底部的位置高于所述內(nèi)槽的底部，側(cè)邊也高于所述內(nèi)槽的側(cè)邊;
[0010]以及順序連接的水泵、粒子過濾器、離子過濾器和加熱器，所述水泵的另一側(cè)與所述外槽的底部相連，所述加熱器的另一側(cè)與所述內(nèi)槽的底部相連。
[0011]進(jìn)一步的，所述離子過濾器中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑。
[0012]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
[0013]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為顆粒狀。
[0014]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的顆粒尺寸為0.3mm~1.2_。
[0015]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的顆粒尺寸為0.4mm~0.6_。
[0016]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為纖維狀。
[0017]進(jìn)一步的，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為粉狀。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的酸槽清洗裝置的有益效果是:[0019]所述酸槽清洗裝置在粒子過濾器與加熱器之間設(shè)置有離子過濾器，離子過濾器中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑，內(nèi)槽中的反應(yīng)產(chǎn)物隨著清洗液溢出到外槽中，在水泵的作用下經(jīng)過離子過濾器，反應(yīng)產(chǎn)物中的銨根離子被置換為氫離子，生成磷酸，通過加熱器進(jìn)入內(nèi)槽，從而加速磷酸的刻蝕效率，并且提高磷酸的利用率，降低晶圓的清洗成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0023]本實(shí)用新型的酸槽清洗裝置可廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域，并且可以利用多種替換方式實(shí)現(xiàn)，下面通過較佳的實(shí)施例來加以說明，當(dāng)然本實(shí)用新型并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所熟知的一般的替換無疑涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0024]其次，本實(shí)用新型利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的描述，在詳述本實(shí)用新型實(shí)施例時(shí)，為了便于說明，示意圖不依一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0025]請(qǐng)參考圖2，其為本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的酸槽清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，酸槽清洗裝置包括內(nèi)槽10、外槽20和水泵31、粒子過濾器32、離子過濾器33以及加熱器34。
[0026]所述內(nèi)槽10中注入有清洗液，用于放置待清洗的晶圓；
[0027]所述外槽20包圍所述內(nèi)槽10，所述外槽20底部的位置高于所述內(nèi)槽10的底部，并且所述外槽20的側(cè)邊也高于所述內(nèi)槽10的側(cè)邊；隨著所述內(nèi)槽10中清洗液的注入，清洗液從所述內(nèi)槽10中溢出進(jìn)入所述外槽20。
[0028]所述水泵31、粒子過濾器32、離子過濾器33以及加熱器34順序連接，所述水泵31的另一側(cè)與所述外槽20的底部相連，所述加熱器34的另一側(cè)與所述內(nèi)槽10的底部相連。從而清洗液從所述外槽20的底部經(jīng)過一個(gè)循環(huán)進(jìn)行過濾之后再次進(jìn)入內(nèi)槽10中，實(shí)現(xiàn)清洗液的循環(huán)利用。
[0029]在本實(shí)施例中，所述清洗液為純的磷酸與去離子水，用于去除晶圓上的Si3N4。
[0030]所述particle過濾器32用于過濾清洗液中的particle。
[0031]所述離子過濾器33中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的分子式為H-R，例如為強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂，H是氫離子，R為除氫離子之外的其他組成成分，在其他實(shí)施例中，可以選擇其他已知的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑，也可以選擇其他的物質(zhì)作為離子交換劑。所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑，大多數(shù)為顆粒狀，顆粒尺寸一般在0.3mm?1.2mm范圍內(nèi)，大部分在0.4mm?0.6mm之間；所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂也可以是纖維狀或粉狀。所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)性質(zhì)也比較穩(wěn)定，在正常情況下有較強(qiáng)的使用壽命。[0032]所述離子過濾器33中的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，可以將磷酸與Si3N4反應(yīng)產(chǎn)物(NH4)3PO4中的銨根離子置換為氫離子，生成磷酸，從而加速磷酸對(duì)Si3N4的刻蝕效率，并且提高磷酸的利用率，降低晶圓的清洗成本。
[0033]所述水泵31，一端連接于所述外槽20的底部，另一端連接于所述粒子過濾器32，從所述外槽20的底部流出的清洗液，進(jìn)入水泵31中，在水泵31的作用下沿著圖2中箭頭所示的方向循環(huán)流動(dòng)。
[0034]所述加熱器34，一端連接于所述離子過濾器33，另一端連接于所述內(nèi)槽10的底部，用于將過濾之后的清洗液加熱之后進(jìn)入內(nèi)槽10，重復(fù)利用，從而完成一個(gè)循環(huán)。
[0035]本實(shí)用新型所提供的酸槽清洗裝置，在所述粒子過濾器與加熱器之間增加一離子過濾器，將反應(yīng)產(chǎn)物中的銨根離子置換為氫離子，生成磷酸，通過加熱器進(jìn)入內(nèi)槽以此提高磷酸的利用率，降低晶圓的清洗成本。
[0036]本實(shí)施例以磷酸槽清洗裝置為例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明，在其他實(shí)施例中，可以將離子過濾器應(yīng)用于其他的酸槽清洗裝置，同時(shí)選擇適用的離子交換劑，實(shí)現(xiàn)酸液的重復(fù)利用。
[0037]綜上所述，所述酸槽清洗裝置在粒子過濾器與加熱器之間設(shè)置有離子過濾器，離子過濾器中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑，內(nèi)槽中的反應(yīng)產(chǎn)物隨著清洗液溢出到外槽中，在水泵的作用下經(jīng)過離子過濾器，反應(yīng)產(chǎn)物中的銨根離子被置換為氫離子，生成磷酸，通過加熱器進(jìn)入內(nèi)槽，從而加速磷酸的刻蝕效率，并且提高磷酸的利用率，降低晶圓的清洗成本。
[0038]上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種酸槽清洗裝置，其特征在于，包括: 內(nèi)槽，所述內(nèi)槽中注入有清洗液； 外槽，包圍所述內(nèi)槽，其底部的位置高于所述內(nèi)槽的底部，側(cè)邊也高于所述內(nèi)槽的側(cè)邊； 以及順序連接的水泵、粒子過濾器、離子過濾器和加熱器，所述水泵的另一側(cè)與所述外槽的底部相連，所述加熱器的另一側(cè)與所述內(nèi)槽的底部相連。
2.如權(quán)利要求1所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述離子過濾器中含有強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為離子交換劑。
3.如權(quán)利要求2所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為顆粒狀。
5.如權(quán)利要求4所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的顆粒尺寸為0.3謹(jǐn)?1.2謹(jǐn)。
6.如權(quán)利要求5所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂的顆粒尺寸為0.4mm?0.6mm。
7.如權(quán)利要求3所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為纖維狀。
8.如權(quán)利要求3所述的酸槽清洗裝置，其特征在于，所述強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為粉狀。
【文檔編號(hào)】H01L21/67GK203486938SQ201320588164
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】金滕滕, 楊勇, 丁敬秀 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司