一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，包括第一噴淋臂以及第一噴淋裝置,第一噴淋裝置安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第一噴淋臂上，第一噴淋裝置的長度與晶片的半徑或直徑一致，其噴出的化學(xué)藥液可瞬間同時覆蓋晶片的表面。本實用新型通過設(shè)置第一噴淋裝置，在噴射化學(xué)藥液時，伴隨晶片高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，可在晶片表面瞬時均勻覆蓋化學(xué)藥液，使得晶片表面各處同時與化學(xué)藥液產(chǎn)生反應(yīng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)藥液在起噴點處腐蝕速率高于晶片其他各處的問題，提高了晶片的腐蝕的均勻性；進(jìn)一步的，在晶片腐蝕過程中，還可通過調(diào)整第二噴淋裝置的擺動速率，精確控制晶片腐蝕速率，進(jìn)一步提高晶片的腐蝕均勻性。
【專利說明】
一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及半導(dǎo)體器件及加工制造領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路特征尺寸的不斷縮小，對晶片表面氧化膜的清潔度和平整度的要求越來越高，如晶片表面氧化膜厚度超限會直接影響后續(xù)工藝的質(zhì)量，從而導(dǎo)致集成電路芯片的性能變差，使產(chǎn)品良率下降。盡管氧化膜的平整度可以通過改變氧化工藝條件進(jìn)行控制，但在此工藝后仍需對晶片膜厚的均勻性進(jìn)一步改善。單片濕法腐蝕由于無交叉污染和可區(qū)域腐蝕等優(yōu)點成為了一種非常重要的提高膜厚均勻性的技術(shù)。但隨著晶片尺寸的不斷增大，精準(zhǔn)控制單片濕法腐蝕速率及腐蝕的均勻性也變得越來越具有挑戰(zhàn)。
[0003]現(xiàn)有工藝中，利用噴淋臂結(jié)構(gòu)噴射化學(xué)藥液至旋轉(zhuǎn)的晶片表面，會與晶片表面物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而腐蝕掉晶片表面不需要的氧化膜或者鍍層膜層。但根據(jù)目前工藝結(jié)果表明，晶片表面各處的腐蝕速率與噴淋臂起噴點的位置密切相關(guān)，即起噴點處腐蝕速率高于晶片其他各處，因此導(dǎo)致晶片表面腐蝕速率的均勻性變差，且這種現(xiàn)象會隨著腐蝕藥液濃度的增大和溫度的升高變的越來越嚴(yán)重。若增加晶片表面的腐蝕時間有助于提高晶片表面腐蝕速率的均勻性，但同時勢必會導(dǎo)致芯片生產(chǎn)效率的降低。因此，如何在較短的工藝時間內(nèi)解決晶片腐蝕均勻性差的問題成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，從而解決化學(xué)藥液在起噴點處腐蝕速率高于晶片其他各處的問題，提高晶片腐蝕均勻性。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，包括用于承載晶片的晶片載具，所述晶片載具可帶動晶片旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)速度，還包括第一噴淋臂以及第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第一噴淋臂上;其中，所述第一噴淋裝置的長度與所述晶片的半徑或直徑一致，可在晶片表面瞬時均勻覆蓋化學(xué)藥液，其具有用于盛裝化學(xué)藥液的中空腔體，所述中空腔體的上表面連通用于供給化學(xué)藥液的第一進(jìn)液管路，所述第一進(jìn)液管路上設(shè)有第一控制閥以控制化學(xué)藥液的流通，所述中空腔體的下表面設(shè)有若干均勻分布的噴射孔以及第二控制閥，所述第二控制閥同時控制各噴射孔的啟閉，以使所述噴射孔噴出的化學(xué)藥液同時覆蓋所述晶片表面。
[0006]優(yōu)選的，所述第一噴淋裝置的形狀為長方體、扇形體或圓柱體，當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為長方體時，所述長方體的長度與所述晶片的半徑或直徑一致；當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為扇形體時，所述扇形體的邊長與所述晶片的半徑一致；當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為圓柱體時，所述圓柱體的直徑與所述晶片的直徑一致。
[0007]優(yōu)選的，所述第一噴淋裝置的中空腔體內(nèi)設(shè)有用于感測化學(xué)溶液液位高度的液位傳感器。
[0008]優(yōu)選的，所述液位傳感器具有顯示燈，當(dāng)化學(xué)溶液達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度時，所述顯示燈亮起。
[0009]優(yōu)選的，提高晶片腐蝕均勻性的裝置還包括第二噴淋臂以及第二噴淋裝置，所述第二噴淋裝置安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第二噴淋臂上，所述第二噴淋裝置用于在晶片的一端邊緣至另一端邊緣之間做往復(fù)運動并噴射化學(xué)藥液。
[0010]優(yōu)選的，所述第二噴淋裝置連通用于供給化學(xué)藥液的第二進(jìn)液管路，所述第二進(jìn)液管路上具有控制化學(xué)藥液流通的第三控制閥。
[0011]優(yōu)選的，所述第二噴淋臂上設(shè)有速度傳感器以及速度調(diào)整器，所述速度傳感器用于感測所述第二噴淋裝置在晶片上方的擺動速率，所述速度調(diào)整器用于調(diào)整所述第二噴淋裝置在晶片上方的擺動速率。
[0012]本實用新型提供的一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，通過設(shè)置第一噴淋裝置，使其長度與晶片的半徑或直徑一致，在噴射化學(xué)藥液時，伴隨晶片高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，可在晶片表面瞬時均勻覆蓋化學(xué)藥液，使得晶片表面各處同時與化學(xué)藥液產(chǎn)生反應(yīng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)藥液在起噴點處腐蝕速率高于晶片其他各處的問題，提高了晶片的腐蝕的均勻性，進(jìn)一步的，在晶片腐蝕過程中，還可通過調(diào)整第二噴淋裝置的擺動速率，精確控制晶片腐蝕速率，進(jìn)一步提高晶片的腐蝕均勻性。
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型中提高晶片腐蝕均勻性的裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號說明如下:
[0016]10、晶片載具，20、晶片，30、第一噴淋臂，40、第一噴淋裝置，41、第一進(jìn)液管路，42、第一控制閥，43、噴射孔，44、第二控制閥，45、液位傳感器，50、第二噴淋臂，60、第二噴淋裝置，61、第二進(jìn)液管路，62、第三控制閥。
【具體實施方式】
[0017]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0018]上述及其它技術(shù)特征和有益效果，將結(jié)合實施例及附圖對本實用新型提出的具有金屬柵電極的半導(dǎo)體器件及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1為本實用新型中提高晶片腐蝕均勻性的裝置優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]請參考圖1，本實用新型提供的一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，包括用于承載晶片20的晶片載具10、第一噴淋臂30以及第一噴淋裝置40，晶片載具10可帶動晶片20旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)速度，晶片載具10包括固定機(jī)構(gòu)以及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，晶片10被固定在固定機(jī)構(gòu)上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動固定機(jī)構(gòu)做高速旋轉(zhuǎn)運動，第一噴淋裝置40安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第一噴淋臂30上。
[0020]本實施例中，第一噴淋裝置40的長度與晶片20的半徑或直徑一致，其噴射的化學(xué)藥液可在晶片表面瞬時均勻覆蓋，其具有用于盛裝化學(xué)藥液的中空腔體，中空腔體內(nèi)設(shè)有用于感測化學(xué)溶液液位高度的液位傳感器45，液位傳感器45具有顯示燈，當(dāng)化學(xué)溶液達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度時，觸發(fā)顯示燈亮起。中空腔體的上表面連通用于供給化學(xué)藥液的第一進(jìn)液管路41，第一進(jìn)液管路41上設(shè)有第一控制閥42以控制化學(xué)藥液的流通，中空腔體的下表面設(shè)有若干均勻分布的噴射孔43以及第二控制閥44，第二控制閥44同時控制各噴射孔的啟閉，以使噴射孔43噴出的化學(xué)藥液同時覆蓋晶片20表面。
[0021]具體的，第一噴淋裝置40的形狀包括但不限于長方體、扇形體或圓柱體，當(dāng)?shù)谝粐娏苎b置40的形狀為長方體時，長方體的長度與晶片的半徑或直徑一致；當(dāng)?shù)谝粐娏苎b置40的形狀為扇形體時，扇形體的邊長與晶片的半徑一致；當(dāng)?shù)谝粐娏苎b置40的形狀為圓柱體時，圓柱體的直徑與晶片的直徑一致。
[0022]同時，提高晶片腐蝕均勻性的裝置還包括第二噴淋臂50以及第二噴淋裝置60，第二噴淋裝置60安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第二噴淋臂50上，第二噴淋裝置60用于在晶片20的一端邊緣至另一端邊緣之間做往復(fù)運動并噴射化學(xué)藥液，第二噴淋裝置60連通用于供給化學(xué)藥液的第二進(jìn)液管路61，第二進(jìn)液管路61上具有控制化學(xué)藥液流通的第三控制閥62，當(dāng)使用第二噴淋裝置60時，打開第三控制閥62即可，實現(xiàn)一邊供液一邊噴淋。
[0023]為了更加精確控制晶片腐蝕速率，第二噴淋臂50上可設(shè)有速度傳感器以及速度調(diào)整器(圖中未示出)，速度傳感器用于感測第二噴淋裝置60在晶片20上方的擺動速率，速度調(diào)整器用于調(diào)整第二噴淋裝置60在晶片20上方的擺動速率，具體的擺動速率可根據(jù)實際需求而定，在此不做限定，通過調(diào)整第二噴淋裝置60的擺動速率，精確控制晶片20腐蝕速率，進(jìn)一步提尚晶片的腐蝕均勾性。
[0024]此外，本實用新型中提供了一種提高晶片腐蝕均勻性的方法，包括以下步驟:
[0025]步驟SO1:提供待清洗的晶片20并承載于晶片載具10上，晶片載具10以預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)速度帶動晶片20旋轉(zhuǎn)。
[0026]步驟S02:將第一噴淋裝置40從home位置(即初始位置)旋轉(zhuǎn)并升降至晶片20上方的預(yù)設(shè)位置，該預(yù)設(shè)位置的設(shè)定可保證第一噴淋裝置40噴出的化學(xué)藥液可同時覆蓋晶片的半徑或直徑范圍，同時，關(guān)閉噴射孔43的第二控制閥44，打開第一進(jìn)液管路41的第一控制閥42，直至中空腔體內(nèi)的化學(xué)藥液達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度，觸發(fā)液位傳感器45的顯示燈亮起，關(guān)閉第一進(jìn)液管路41的第一控制閥42。
[0027]本步驟中，對第一噴淋裝置40在晶片20上方的預(yù)設(shè)位置做進(jìn)一步限定，當(dāng)?shù)谝粐娏苎b置40的長度與晶片20的半徑一致時，第一噴淋裝置40的一端與晶片20的邊緣對齊，另一端與晶片20的圓心對齊；當(dāng)?shù)谝粐娏苎b置40的長度與晶片20的直徑一致時，第一噴淋裝置40的一端與晶片20的一端邊緣對齊，另一端與晶片20的另一端邊緣對齊。
[0028]步驟S03:打開噴射孔43的第二控制閥44，以使噴射孔43噴出的化學(xué)藥液同時覆蓋在旋轉(zhuǎn)的晶片20表面。
[0029]步驟S04:將第一噴淋裝置40從預(yù)設(shè)位置旋轉(zhuǎn)并升降回home位置，再將第二噴淋裝置60從home位置旋轉(zhuǎn)并升降至晶片20上方的預(yù)設(shè)位置，打開第三控制閥62，從晶片20的一端邊緣至另一端邊緣之間做往復(fù)運動并噴射化學(xué)藥液，直至完成晶片20表面預(yù)設(shè)量的腐蝕。
[0030]本步驟中，第二噴淋裝置60在晶片20上方噴射預(yù)設(shè)時間的化學(xué)藥液后，可首先通過速度傳感器感測第二噴淋裝置的擺動速率，再根據(jù)實際需求，通過速度調(diào)整器調(diào)整第二噴淋裝置的擺動速率，繼續(xù)從晶片20的一端邊緣至另一端邊緣之間做往復(fù)運動并噴射化學(xué)藥液，以精確控制晶片腐蝕速率。
[0031]綜上所述，本實用新型提供的一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，通過設(shè)置第一噴淋裝置，使其長度與晶片的半徑或直徑一致，在噴射化學(xué)藥液時，伴隨晶片高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，可在晶片表面瞬時均勻覆蓋化學(xué)藥液，使得晶片表面各處同時與化學(xué)藥液產(chǎn)生反應(yīng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)藥液在起噴點處腐蝕速率高于晶片其他各處的問題，提高了晶片的腐蝕的均勻性，進(jìn)一步的，在晶片腐蝕過程中，還可通過調(diào)整第二噴淋裝置的擺動速率，精確控制晶片腐蝕速率，進(jìn)一步提高晶片的腐蝕均勻性。
[0032]以上所述的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，所述實施例并非用以限制本實用新型的專利保護(hù)范圍，因此凡是運用本實用新型的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種提高晶片腐蝕均勻性的裝置，包括用于承載晶片的晶片載具，所述晶片載具可帶動晶片旋轉(zhuǎn)至預(yù)設(shè)旋轉(zhuǎn)速度，其特征在于，還包括第一噴淋臂以及第一噴淋裝置，所述第一噴淋裝置安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第一噴淋臂上;其中，所述第一噴淋裝置的長度與所述晶片的半徑或直徑一致，可在晶片表面瞬時均勻覆蓋化學(xué)藥液，其具有用于盛裝化學(xué)藥液的中空腔體，所述中空腔體的上表面連通用于供給化學(xué)藥液的第一進(jìn)液管路，所述第一進(jìn)液管路上設(shè)有第一控制閥以控制化學(xué)藥液的流通，所述中空腔體的下表面設(shè)有若干均勻分布的噴射孔以及第二控制閥，所述第二控制閥同時控制各噴射孔的啟閉，以使所述噴射孔噴出的化學(xué)藥液同時覆蓋所述晶片表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，所述第一噴淋裝置的形狀為長方體、扇形體或圓柱體，當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為長方體時，所述長方體的長度與所述晶片的半徑或直徑一致；當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為扇形體時，所述扇形體的邊長與所述晶片的半徑一致；當(dāng)所述第一噴淋裝置的形狀為圓柱體時，所述圓柱體的直徑與所述晶片的直徑一致。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，所述第一噴淋裝置的中空腔體內(nèi)設(shè)有用于感測化學(xué)溶液液位高度的液位傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，所述液位傳感器具有顯示燈，當(dāng)化學(xué)溶液達(dá)到預(yù)設(shè)液位高度時，所述顯示燈亮起。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，提高晶片腐蝕均勻性的裝置還包括第二噴淋臂以及第二噴淋裝置，所述第二噴淋裝置安裝在可帶動其旋轉(zhuǎn)和/或升降的第二噴淋臂上，所述第二噴淋裝置用于在晶片的一端邊緣至另一端邊緣之間做往復(fù)運動并噴射化學(xué)藥液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，所述第二噴淋裝置連通用于供給化學(xué)藥液的第二進(jìn)液管路，所述第二進(jìn)液管路上具有控制化學(xué)藥液流通的第三控制閥。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高晶片腐蝕均勻性的裝置，其特征在于，所述第二噴淋臂上設(shè)有速度傳感器以及速度調(diào)整器，所述速度傳感器用于感測所述第二噴淋裝置在晶片上方的擺動速率，所述速度調(diào)整器用于調(diào)整所述第二噴淋裝置在晶片上方的擺動速率。
【文檔編號】H01L21/673GK205428885SQ201620139351
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月24日
【發(fā)明人】劉偉, 許璐
【申請人】北京七星華創(chuàng)電子股份有限公司