矽片向背面傾斜腐蝕方法
2023-07-27 07:30:06 1
專利名稱：矽片向背面傾斜腐蝕方法
技術領域：
本發明涉及一種矽片向背面傾斜腐蝕方法，能夠防止因矽片正面邊緣與承片筐筐齒接觸而導致的腐蝕不徹底的現象發生，還能夠提高矽片的腐蝕均勻性，因此降低了同一矽片不同區域之間的差異以及同一矽片不同管芯之間的差異，從而提高片內均勻性和片內一致性，屬於微電子晶片製造技術領域。
背景技術：
在半導體器件生產過程中，在光刻工序之後、注入工序之前需要對矽片正面也就是刻有管芯圖形的一面進行腐蝕。該腐蝕工序在腐蝕槽內進行，腐蝕槽材質為泰氟龍(聚四氟乙烯材料PTFE)，腐蝕液為由HF、NH4F按不同比例配成的蝕刻性水溶液，簡稱B0E。腐蝕工序還用到一種稱為承片筐的容器，其材質也是泰氟龍；承片筐的結構特徵是無底，內 部兩側豎直、等距分布若干寬度約為Icm的筐齒，相鄰筐齒間距大於矽片厚度。在腐蝕工序中，將數片光刻後待腐蝕矽片插入承片筐內部兩側的筐齒間，在矽片之間形成間隙，之後將承片筐放入在盛滿腐蝕液的腐蝕槽中，腐蝕液以30L/min的循環流量從腐蝕槽底部進入腐蝕槽，腐蝕液自下而上湧動，沿矽片表面流過，在矽片正面發生腐蝕化學反應Si02+4HF — SiF4+2H20,完成腐蝕，在這一過程中，腐蝕化學反應產生的SiF4氣體會附著於矽片表面，從而阻斷腐蝕反應，但是，SiF4氣體能夠與流動的腐蝕液中的HF進一步反應，生成H2SiF6 絡合物，即SiF4+2HF — H2SiF6。所述現有技術存在以下一些技術問題。腐蝕液在矽片間自下而上的湧動是由自腐蝕槽底部進入的循環腐蝕液推動而產生，在各矽片間隙內的流動並不均勻，腐蝕效果也就不均勻，片內均勻性和片內一致性較低。再有，腐蝕液30L/min的循環流量不足以使腐蝕化學反應產生的SiF4氣體全部、快速地脫離矽片表面，因而，也會造成腐蝕不均勻。另外，腐蝕液的浮力使得矽片在筐齒間晃動，矽片正面邊緣與筐齒時而接觸，這使得矽片約Icm寬的周邊區域的腐蝕速率小於中間區域，周邊區域的有效管芯腐蝕不徹底，最終報廢，有效管芯合格率降低，造成材料浪費。
發明內容
本發明的目的在於提高在光刻工序之後、注入工序之前對矽片正面進行的腐蝕的片內均勻性和片內一致性，以及克服矽片周邊區域腐蝕不徹底的問題，提高矽片有效管芯合格率，為此，我們發明了一種矽片向背面傾斜腐蝕方法。本發明之方法將數片光刻後待腐蝕矽片插入承片筐內部兩側的筐齒間，之後將承片筐放入在盛滿腐蝕液的腐蝕槽中，腐蝕液自下而上湧動，沿矽片表面流過，在矽片正面發生腐蝕化學反應，其特徵在於，在腐蝕槽底部擱置一塊規則分布通孔的散流板，散流板坡度為6 10° ;承片筐放在散流板上，各矽片向背面傾斜6 10°，矽片背面倚靠筐齒，矽片正面與筐齒相離；腐蝕液的循環流量為4(T50L/min。本發明其效果在於，採用散流板後，循環腐蝕液自腐蝕槽底部進入腐蝕槽後，先通過散流板再進入承片筐所在區域，在散流板上諸多規則分布的通孔的作用下，腐蝕液在腐蝕槽中均勻地自下而上湧動，從矽片之間的間隙中均勻地穿過，產生均勻腐蝕的效果，提高了腐蝕的片內均勻性和片內一致性。腐蝕液循環流量從現有的30L/min提升到4(T50L/min，使腐蝕液在矽片間的流速加快。這樣既能夠使腐蝕液與矽片表面均勻接觸，又能加速SiF4與HF反應產生H2SiF6絡合物脫離矽片表面，最大程度地避免因SiF4氣體附著於矽片表面阻斷腐蝕反應導致腐蝕不均勻、不徹底。另外，由於各矽片向背面傾斜，傾斜的角度足以使矽片背面始終倚靠筐齒、矽片正面始終與筐齒相離，因此，不論是矽片中間區域還是周邊區域，均與腐蝕液均勻、良好地接觸，腐蝕速率一致，因而消除了現有技術存在的周邊區域腐蝕不徹底的問題。全面實現了發明目的。
圖I是本發明之方法工作狀態示意圖，該圖同時作為摘要附圖。圖2是本發明之方法採用的散流板結構示意圖。圖3是在本發明之方法中待腐蝕矽片與筐齒之間位置關係局部放大示意圖。
具體實施例方式本發明之方法其具體實施方式
如下。將數片光刻後待腐蝕矽片I插入承片筐2內部兩側的筐齒3間，之後將承片筐放入在盛滿腐蝕液的腐蝕槽4中，見圖I所示，腐蝕液自下而上湧動，沿矽片I表面流過，在矽片I正面發生腐蝕化學反應。在腐蝕槽4底部擱置一塊規則分布通孔5的散流板6，見圖I、圖2所示，散流板6坡度為6 10°，例如8° ;通孔5孔徑l(Tl5mm,例如IOmm,通孔5中心距20mm ;散流板6材質為泰氟龍。承片筐2放在散流板6上,各娃片I向背面傾斜6 10° ,例如8° ;娃片I背面倚靠筐齒3,娃片I正面與筐齒3相離,見圖3所示；腐蝕液的循環流量為4(T50L/min,例如50L/min。
權利要求
1.一種矽片向背面傾斜腐蝕方法，將數片光刻後待腐蝕矽片插入承片筐內部兩側的筐齒間，之後將承片筐放入在盛滿腐蝕液的腐蝕槽中，腐蝕液自下而上湧動，沿矽片表面流過，在矽片正面發生腐蝕化學反應，其特徵在於，在腐蝕槽底部擱置一塊規則分布通孔的散流板，散流板坡度為6 10° ;承片筐放在散流板上，各矽片向背面傾斜6 10°，矽片背面倚靠筐齒，矽片正面與筐齒相離；腐蝕液的循環流量為4(T50L/min。
2.根據權利要求I所述的矽片向背面傾斜腐蝕方法，其特徵在於，通孔(5)孔徑.10 15mm,通孔(5)中心距20mm ;散流板(6)材質為泰氟龍。
全文摘要
矽片向背面傾斜腐蝕方法屬於微電子晶片製造技術領域。現有技術腐蝕效果不均勻，片內均勻性和片內一致性較低。本發明之方法將數片光刻後待腐蝕矽片插入承片筐內部兩側的筐齒間，之後將承片筐放入在盛滿腐蝕液的腐蝕槽中，腐蝕液自下而上湧動，沿矽片表面流過，在矽片正面發生腐蝕化學反應，其特徵在於，在腐蝕槽底部擱置一塊規則分布通孔的散流板，散流板坡度為6～10°；承片筐放在散流板上，各矽片向背面傾斜6～10°，矽片背面倚靠筐齒，矽片正面與筐齒相離；腐蝕液的循環流量為40～50L/min。本發明之方法用於在半導體器件生產過程中，在光刻工序之後、注入工序之前對矽片正面也就是刻有管芯圖形的一面所需進行的腐蝕。
文檔編號H01L21/306GK102709172SQ20121017921
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者李強, 王亮, 王國棟, 王歡 申請人:吉林華微電子股份有限公司