過蝕刻的處理方法
2023-06-25 02:24:41
專利名稱：過蝕刻的處理方法
技術領域：
本發明涉及半導體領域的製造工藝，具體地說，涉及一種溼法蝕刻製程中 過蝕刻的處理方法。
背景技術：
在半導體溼法蝕刻製程中，溼法蝕刻的處理液常常是由^5克酸(H2S04)和氫 氟酸(HF)按照一定比例混合形成的溶液。硫酸和氫氟酸的混合形成的處理液 對硼矽玻璃(BSG)或硼磷矽玻璃(BPSG)和二氧化矽(Si02)具有較好的蝕 刻選擇比。二氧化矽化為熱氧化形成的氧化物，蝕刻的化學反應式是(1 );硼 矽玻璃或硼磷矽玻璃為化學氣相沉積方式形成的氧化物，蝕刻的化學反應式是 (2)。Si02+2HF2+2H3O^SiF4+4H20 ( 1 )B203+6HF^2BF3+3H20 ( 2 )多種因素影響，如蝕刻機臺當機、取置晶圓的機械手臂出現故障等等，均 可以使蝕刻機臺處於異常狀態。當蝕刻機臺處於異常狀態時，被蝕刻晶圓就無 法在預定的時間內取出，被蝕刻層如硼矽玻璃或硼磷矽玻璃蝕刻完成後，反應 液內的氬氟酸就會與被蝕刻層下面的半導體襯底表層的二氧化矽反應，造成過 蝕刻。目前業界解決過蝕刻問題的方法是向反應槽內加入去離子水稀釋反應液中 氫氟酸的濃度，以達到延緩蝕刻速率的目的。但是，實際應用中發現，加入去 離子水後，反應槽內的硫酸與去離子水混合反應釋放出大量的熱量，使處理液 的溫度上升，導致氫氟酸與去離子混合反應釋放出更多的活性離子HF2—。依據 反應式(1)可知，採用現有過蝕刻的處理方法並沒有較好的解決過蝕刻的問題。因此，需要提供一種新的過蝕刻處理方法以克服上述缺陷。發明內容本發明解決的技術問題是提供一種在溼法蝕刻製程中可有效保護晶圓不受 損壞的過蝕刻處理方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種過蝕刻的處理方法，其包括如下步驟a.提供蝕刻機臺，其包括硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽、反應槽、數條連 通所述存儲槽和反應槽的管道以及警^L器；b.將^^酸存儲槽、氫氟酸存儲槽中 的濃硫酸和氫氟酸通過管道輸入反應槽內混合形成處理液；c.將待處理晶圓放 入反應槽的處理液內，進行溼法蝕刻；d.警報器發出警報後，向反應槽內加入 濃硫酸，將氳氟酸濃度稀釋至安全濃度。進一步地，所述濃硫酸的濃度為95 % - 98 % 。進一步地，氫氟酸存儲槽中氫氟酸濃度為49%。進一步地，步驟b中濃硫酸和氫氟酸以17: l的比例混合形成處理液。 進一步地，其中一條連通硫酸存儲槽和反應槽的管道由開關控制，警報器發出警報後進行上述步驟d。與現有技術相比，本發明通過向反應槽3內添加濃硫酸的方法，來降低氫氟酸的濃度，進而減緩蝕刻速率，使晶圓安全的放置處理液內直至蝕刻機臺恢復正常，起到了提高產品成品率有益效果。
圖l是使用本發明處理方法的蝕刻機臺的示意圖。 圖2是本發明過蝕刻的處理方法的流程示意圖。
具體實施方式
以下對本發明一實施例結合附圖的進行描述，以期進一步理解本發明的目 的、具體結構特徵和優點。本實施例中的被蝕刻層為硼矽玻璃或者磷硼矽玻璃。 該被蝕刻層是晶圓有源區進行離子注入製程之前，澱積於半導體襯底表面的硬 掩模。在蝕刻該硬掩模蝕的製程中，需要採用本發明過蝕刻的處理方法來避免 或至少減少過蝕刻現象。請參閱圖l、 2,本發明過蝕刻的處理方法包括如下步驟 提供蝕刻機臺，其包括氫氟酸存儲槽l、硫酸存儲槽2、反應槽3以及數條 連通所述存儲槽l、 2和反應槽3的管道13、 23、 24;在本實施例中，存儲槽中的氫氟酸濃度約為49%，存儲槽2中的硫酸為濃硫酸，濃度約95%-98%; 該蝕刻機臺設有警報器3，其為時間計數器，根據蝕刻速率和需要蝕刻的厚度預 設需要蝕刻的時間，超過這個時間，該警報器3就會發生警報，如果不停止蝕 刻，就會發生過蝕刻的現象；打開泵12、 11，分別將石克酸和氫氟酸以大約17: l的比例通過管道24、 13 輸入反應槽3內形成處理液，需要提出的是硫酸和氬氟酸的混合比例是根據實 際情況進行一定範圍的改變，如根據被蝕刻層的材料和厚度等等參數調整硫酸 和氫氟酸的比例；將待加工晶圓放入反應槽內，晶圓表面硬掩模與處理液中的氫氟酸進行反 應，生成可溶於水的物質；若蝕刻機臺出現異常，警報器2發出過蝕刻警報後，打開控制管道23的開 關22，將存儲槽2中的濃碌u酸通過管道23輸入反應槽3內，降低氫氟酸在反應 液中的濃度，進而減小蝕刻速率，避免或至少過蝕刻現象。本發明的處理方法通過採用向反應槽3內添加麥碌u酸的方法，來降低氬氟 酸的濃度，進而減緩蝕刻速率，使晶圓安全的放置處理液內直至蝕刻機臺恢復 正常，較好的解決了蝕刻製程中過蝕刻的現象，提高產品的成品率。
權利要求
1.一種過蝕刻的處理方法，其特徵在於，該處理方法包括如下步驟a.提供蝕刻機臺，其包括硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽、反應槽、數條連通所述存儲槽和反應槽的管道以及警報器；b.將硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽中的濃硫酸和氫氟酸通過管道輸入反應槽內混合形成處理液；c.將待處理晶圓放入反應槽的處理液內，進行溼法蝕刻；d.警報器發出警報後，向反應槽內加入濃硫酸，將氫氟酸濃度稀釋至安全濃度。
2. 如權利要求1所述的處理方法，其特徵在於所述濃硫酸的濃度為95%-98%。
3. 如權利要求1所述的處理方法，其特徵在於氫氟酸存儲槽中氫氟酸濃度為49%。
4. 如權利要求1所述的處理方法，其特徵在於步驟b中濃硫酸和氪氟酸以17: 1的比例混合形成處理液。
5. 如權利要求1所述的處理方法，其特徵在於其中一條連通硫酸存儲槽和反 應槽的管道由開關控制，警報器發出警報後進行上述步驟d。
全文摘要
本發明公開了一種過蝕刻的處理方法，涉及半導體的溼法蝕刻製程。該處理方法包括如下步驟提供蝕刻機臺，其包括硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽、反應槽、數條連通所述存儲槽和反應槽的管道以及警報器；將硫酸存儲槽、氫氟酸存儲槽中的濃硫酸和氫氟酸通過管道輸入反應槽內混合形成處理液；將待處理晶圓放入反應槽的處理液內，進行溼法蝕刻；警報器發出警報後，向反應槽內加入濃硫酸，將氫氟酸濃度稀釋至安全濃度。與現有技術相比，本發明通過向反應槽內添加濃硫酸的方法，來降低氫氟酸的濃度，進而減緩蝕刻速率，使晶圓安全的放置處理液內直至蝕刻機臺恢復正常，提高了產品成品率。
文檔編號H01L21/00GK101329990SQ20071004241
公開日2008年12月24日 申請日期2007年6月22日 優先權日2007年6月22日
發明者常延武, 騫 陸 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司