专利名称：湿法腐蚀设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体集成电路制造技术领域，特别涉及湿法腐蚀设备。
背景技术：
从半导体制造业的初始，湿法腐蚀就与晶圆制造联系在一起。虽然目前湿法腐蚀 已大部分被干法刻蚀所取代，但湿法腐蚀在漂去氮化硅(氧化硅)、去除残留物、表层剥离 以及大尺寸图形腐蚀应用方面仍然起着重要的作用。与干法刻蚀相比，湿法腐蚀的好处在 于对下层材料具有高的选择比，对器件不会带来等离子体损伤，并且设备简单。由于湿法腐蚀的高选择比特性，湿法化学剥离有时用于去除包括光刻胶和掩蔽层 等在内的表面层材料。在晶圆制造过程中的浅沟槽隔离(STI)、自对准接触结构等的制造工 艺中，氮化硅(Si3N4)被广泛用作掩蔽层材料。这层氮化硅掩蔽层用热磷酸进行湿法腐蚀实 现化学剥离。图1示出了用于实现氮化硅化学剥离的湿法腐蚀设备的结构示意图。湿法腐蚀设 备包括第一酸洗槽101、第二酸洗槽102、热漂洗槽、SC1清洗槽104、冷漂洗槽105等溶液槽 以及干燥装置106，不同组件之间的箭头表示待加工晶圆的运送路线。其中，第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中盛放热磷酸，热磷酸的温度保持在160 摄氏度左右，用于对氮化硅进行化学剥离。热漂洗槽103中盛放的是热去离子水，温度一般 在65度左右，用于对酸洗后的晶圆进行漂洗。所述去离子水是来自于供水装置108提供的 常温去离子水，去离子水经加热装置107加热到65摄氏度后，注入热漂洗槽。漂洗后的晶 圆被放置到SC1清洗槽104中。SC1清洗槽104中盛放工业标准湿法清洗工艺(RCA清洗工 艺)的1号标准清洗液(SC1)，1号标准清洗液为氢氧化铵、过氧化氢和去离子水的混合溶 液，用于去除晶圆表明附着的颗粒和有机物质。然后晶圆再被放入冷漂洗槽105。冷漂洗槽 105中盛放的是常温的去离子水，用于对晶圆进行漂洗。最后，晶圆被送入干燥装置106以 便去除晶圆上残留的水，使晶圆干燥。干燥后晶圆就完成了湿法腐蚀工艺，被送入后续工艺 流程进行进一步处理。当湿法腐蚀设备运行一段时间后，各个溶液槽中的杂质会越来越多，因此需要对 各个溶液槽进行清洗。其中对第一酸洗槽101、第二酸洗槽102的清洗都是通过供水装置 108提供的去离子水实现的。供水装置109的一个出水口通过管道连接水阀109，然后从水 阀109连出的管道分别连接第一酸洗槽101和第二酸洗槽102。在湿法腐蚀设备处于工作 状态时，第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中盛放着热磷酸，此时水阀109是关闭的。当需 要对湿法腐蚀设备进行清洗时，首先将第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中的磷酸排空，然 后打开水阀109，使供水装置108提供的常温去离子水通过管道流入第一酸洗槽101和第二 酸洗槽102中，实现对这两个酸洗槽内壁进行的冲洗，使内壁上附着的杂质溶解到去离子 水中，然后去离子水再从第一酸洗槽101和第二酸洗槽102中排空。在实际生产中发现，第一酸洗槽101和第二酸洗槽的内壁上附着的残余磷酸很难 冲洗干净。而这些残余磷酸中掺杂有杂质；当湿法腐蚀设备清洗后投入使用时，这些杂质有可能附着在晶圆上，导致晶圆的缺陷率上升。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于，提出一种湿法腐蚀设备，可以实现有效去除湿 法腐蚀设备中盛放磷酸的酸洗槽内壁残余的磷酸，降低晶圆的缺陷率。本实用新型实施例提出的一种湿法腐蚀设备，包括酸洗槽、热漂洗槽、加热装置和 供水装置；所述酸洗槽用于盛放热磷酸，所述热磷酸用于对晶圆表面的氮化硅进行化学剥 罔；加热装置的入水口和供水装置之间通过管道连接，加热装置的出水口与热漂洗槽 之间通过管道连接，供水装置用于提供常温的去离子水，从供水装置流出的常温去离子水 通过加热装置的入水口和供水装置之间的管道流入加热装置后进行加热，加热后的去离子 水通过加热装置的出水口与热漂洗槽之间的管道流入热漂洗槽；所述加热装置的出水口还连接一水阀，所述水阀与所述酸洗槽连接。所述酸洗槽的数目大于或等于一个。在酸洗槽中的热磷酸从酸洗槽中排空后，开启所述水阀，加热后的去离子水通过 加热装置的出水口流向酸洗槽。所述流向酸洗槽的加热后的去离子水的温度为30摄氏度至80摄氏度。较佳地，所述流向酸洗槽的加热后的去离子水的温度为40摄氏度至70摄氏度。从以上技术方案可以看出，该方案利用了向热漂洗槽提供加热的去离子水的加热 装置，用该加热装置加热的去离子水来清洗酸洗槽，可以有效去除酸洗槽内壁残留的磷酸， 防止残留磷酸中的杂质造成晶圆缺陷，因此可以降低晶圆的缺陷率。
图1为现有技术的湿法腐蚀设备的组成结构示意图；图2为本实用新型实施例的湿法腐蚀设备的组成结构示意图；图3为测量时间点与晶圆缺陷数目的关系图表，其中，在2008年7月21日之前都 是采用常温去离子水对第一酸洗槽和第二酸洗槽进行清洗，在2008年7月21日后则采用 加热后的去离子水对第一酸洗槽和第二酸洗槽进行清洗。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，
以下结合附图对本实用新型 作进一步的详细阐述。图2示出了本实用新型实施例的湿法腐蚀设备的组成结构示意图。湿法腐蚀设备 包括第一酸洗槽201、第二酸洗槽202、热漂洗槽、SC1清洗槽204、冷漂洗槽205等溶液槽 以及干燥装置206，不同组件之间的箭头表示待加工晶圆的运送路线。此外，湿法腐蚀设备 还包括加热装置207、供水装置208以及水阀209。加热装置207的入水口和供水装置208 之间通过管道连接，加热装置207的出水口与热漂洗槽203之间也通过管道连接。加热装 置207的出水口还连接水阀209，水阀209通过管道分别连接第一酸洗槽201和第二酸洗槽 202.
4[0022]供水装置208用于提供常温去离子水，所述常温去离子水可以通过供水装置208 和加热装置207之间的管道流向加热装置207。该去离子水在加热装置207中被加热，加热 后的去离子水分别通过加热装置207与热漂洗槽203之间的管道流向热漂洗槽203。当水 阀209处于开启的状态下，加热后的去离子水可以通过管道流向第一酸洗槽201和第二酸 洗槽202。在湿法腐蚀设备处于工作状态时，第一酸洗槽201和第二酸洗槽202中盛放着热 磷酸，此时水阀209是关闭的。供水装置208提供的去离子水经过加热装置207加热，加热 后的去离子水流入热漂洗槽203。当需要对湿法腐蚀设备进行清洗时，首先将第一酸洗槽 201和第二酸洗槽202中的磷酸排空，然后打开水阀209，使供水装置208提供的去离子水 被加热装置207加热后，再通过管道流入第一酸洗槽201和第二酸洗槽202中，实现对这两 个酸洗槽内壁进行的冲洗，使内壁上附着的杂质溶解到去离子水中，然后去离子水再从第 一酸洗槽201和第二酸洗槽202中排空。根据图2所示湿法腐蚀设备，使用加热后的去离子水对第一酸洗槽201和第二酸 洗槽202清洗，可以比常温去离子水的清洗效率更高，并且清洗地更为彻底。当用于对第一 酸洗槽201和第二酸洗槽202清洗时，加热装置207加热去离子水的温度可以是30摄氏度 至80摄氏度，较佳地，可以是40摄氏度至70摄氏度。以上实施例中，湿法腐蚀设备包括两个酸洗槽第一酸洗槽201以及第二酸洗槽 302。实际上，湿法腐蚀设备也可以只包括一个酸洗槽或多于两个的酸洗槽。通过对比实验可以证明本实用新型的有益效果。在对湿法腐蚀设备清洗后，对湿 法腐蚀处理后的晶圆的缺陷数目进行采样测量，这样就得到了图3示出的图表。其中横坐 标表示采样测量的时间点，纵坐标表示缺陷的数目。在2008年7月21日之前都是采用常 温去离子水对第一酸洗槽和第二酸洗槽进行清洗，在2008年7月21日后则采用加热后的 去离子水对第一酸洗槽和第二酸洗槽进行清洗。可以从图3中明显地看出，2008年7月21 日以后测量得到的缺陷数目明显小于这一天以前测量得到的缺陷数目。这证明采用加热后 的去离子水清洗第一酸洗槽和第二酸洗槽，确实能够较为彻底地清楚酸洗槽内壁残留的磷 酸，防止杂质残留。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种湿法腐蚀设备，包括酸洗槽、热漂洗槽、加热装置和供水装置；所述酸洗槽用于盛放热磷酸，所述热磷酸用于对晶圆表面的氮化硅进行化学剥离；加热装置的入水口和供水装置之间通过管道连接，加热装置的出水口与热漂洗槽之间通过管道连接，供水装置用于提供常温的去离子水，从供水装置流出的常温去离子水通过加热装置的入水口和供水装置之间的管道流入加热装置后进行加热，加热后的去离子水通过加热装置的出水口与热漂洗槽之间的管道流入热漂洗槽；其特征在于，所述加热装置的出水口还连接一水阀，所述水阀与所述酸洗槽连接。
2.根据权利要求1所述的湿法腐蚀设备，其特征在于，所述酸洗槽的数目大于或等于 一个。
3.根据权利要求1所述的湿法腐蚀设备，其特征在于，在酸洗槽中的热磷酸从酸洗槽 中排空后，开启所述水阀，加热后的去离子水通过加热装置的出水口流向酸洗槽。
4.根据权利要求3所述湿法腐蚀设备，其特征在于，所述流向酸洗槽的加热后的去离 子水的温度为30摄氏度至80摄氏度。
5.根据权利要求4所述的湿法腐蚀设备，其特征在于，所述流向酸洗槽的加热后的去 离子水的温度为40摄氏度至70摄氏度。
专利摘要本实用新型公开了一种湿法腐蚀设备，包括酸洗槽、热漂洗槽、加热装置和供水装置；所述酸洗槽用于盛放热磷酸，所述热磷酸用于对晶圆表面的氮化硅进行化学剥离；加热装置的入水口和供水装置之间通过管道连接，加热装置的出水口与热漂洗槽之间通过管道连接，供水装置用于提供常温的去离子水，从供水装置流出的常温去离子水通过加热装置的入水口和供水装置之间的管道流入加热装置后进行加热，加热后的去离子水通过加热装置的出水口与热漂洗槽之间的管道流入热漂洗槽；所述加热装置的出水口还连接一水阀，所述水阀与所述酸洗槽连接。采用该湿法腐蚀设备可以有效去除酸洗槽内壁残留的磷酸，防止残留磷酸中的杂质造成晶圆缺陷，因此可以降低晶圆的缺陷率。
文档编号H01L21/311GK201611648SQ20092021342
公开日2010年10月20日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者谢志勇 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司