專利名稱：化學(xué)腐蝕槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及溢流式化學(xué)腐蝕槽。
在半導(dǎo)體制造工藝中，可以通過兩種方法進(jìn)行腐蝕，一種是使用濕性化合物質(zhì)的濕法腐蝕；另一種是使用氣體的干法腐蝕。前者中，包括浸漬腐蝕和噴涂腐蝕，后者包括等離子腐蝕、離子束腐蝕和反應(yīng)離子腐蝕。
浸漬腐蝕中，當(dāng)其上淀積有絕緣層的晶片浸入內(nèi)腐蝕槽中的濕性化學(xué)物質(zhì)中時(shí)，絕緣層被腐蝕至預(yù)定深度。此時(shí)，濕性化學(xué)物質(zhì)由循環(huán)系統(tǒng)連續(xù)地提供給內(nèi)腐蝕槽，因而溢出內(nèi)腐蝕槽的每個(gè)側(cè)壁的上端。因此，可以提高晶片的腐蝕速率，防止晶片受由腐蝕產(chǎn)生的漂浮在濕性化學(xué)物頂表面周圍的殘余物的污染。


圖1示意地展示了典型的已有技術(shù)的溢流式化學(xué)腐蝕槽(overflow typechemical bath)。參見此圖，化學(xué)物質(zhì)15通過與矩形內(nèi)腐蝕槽11底部連接的供應(yīng)管13提供給內(nèi)腐蝕槽11。連續(xù)供應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的每個(gè)側(cè)壁的上端，溢流的化學(xué)物質(zhì)15通過與包圍內(nèi)腐蝕槽11的外腐蝕槽17底部連接的排放管19排放。排放的化學(xué)物質(zhì)15在通過圖中未示出的泵和過濾器之后，由循環(huán)系統(tǒng)重新供給內(nèi)腐蝕槽11。
在這種化學(xué)腐蝕槽10中，在外腐蝕槽17的兩側(cè)設(shè)置一對(duì)水平平衡調(diào)節(jié)裝置18，形成水平平衡機(jī)構(gòu)。
以下說明這種結(jié)構(gòu)的腐蝕槽10的工作。
通過供給管13把濕性化學(xué)物質(zhì)15連續(xù)地供入化學(xué)腐蝕槽10的矩形內(nèi)腐蝕槽11，供給流率達(dá)到每分鐘10-12升的均勻量。隨后，化學(xué)物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的每個(gè)側(cè)壁的上端，并通過外腐蝕槽17的排放管19排放。排放的化學(xué)物質(zhì)15在經(jīng)過未示出的泵和過濾器之后再引入供給管13。
裝載其上具有淀積層的晶片21的自動(dòng)操縱吸盤23降下，晶片21浸入內(nèi)腐蝕槽11中的化學(xué)物質(zhì)15中，從而開始腐蝕淀積層。
持續(xù)此腐蝕，直至具有預(yù)定的腐蝕深度。獲得預(yù)定深度后，自動(dòng)操縱吸盤23上升，晶片21由化學(xué)物質(zhì)15浮出。
接著，由自動(dòng)操縱吸盤23移動(dòng)的晶片21使用去離子水通過典型的清洗方法進(jìn)行清洗。由此完成晶片21的腐蝕。
但是，在此工序中，要保持內(nèi)腐蝕槽11的水平平衡幾乎是不可能的。為此，例如，如果內(nèi)腐蝕槽11的右側(cè)側(cè)壁傾斜，以至稍低于左側(cè)側(cè)壁，則流出內(nèi)腐蝕槽11的右側(cè)壁上端的化學(xué)物質(zhì)15的量大于流出左側(cè)壁上端的化學(xué)物質(zhì)15的量。并且，如果右側(cè)壁傾斜得過于低于左側(cè)壁，則化學(xué)物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的右側(cè)壁上端，而沒有化學(xué)物質(zhì)15流出左側(cè)壁上端。
在此狀態(tài)中，兩側(cè)的晶片21之間的腐蝕速率不可避免地產(chǎn)生差異，以致最右側(cè)的晶片比最左側(cè)的晶片腐蝕更深。
因此，除非保持內(nèi)腐蝕槽11的精確水平平衡，否則在右和左側(cè)溢流的化學(xué)物質(zhì)15的量各自不同，給整個(gè)晶片21獲得均勻腐蝕速率造成困難，降低了腐蝕工藝的可靠性。
因此，工藝管理者必須在進(jìn)行腐蝕工藝的整個(gè)期間采用水平測(cè)量?jī)x器更頻繁地檢查內(nèi)腐蝕槽是否處于水平平衡狀態(tài)，如果不是處于這種狀態(tài)，則必須調(diào)節(jié)水平平衡調(diào)節(jié)裝置18的螺釘來保持水平平衡。
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)腐蝕槽，其中內(nèi)腐蝕槽在其側(cè)壁具有孔，用于減小因浸漬在內(nèi)腐蝕槽的化學(xué)物質(zhì)中的各晶片的位置差異而引起的在各晶片之間的腐蝕速率的差異，從而導(dǎo)致腐蝕工藝可靠性的改善。
為了實(shí)現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明，在溢流式化學(xué)腐蝕槽的內(nèi)腐蝕槽的每個(gè)側(cè)壁上，以有規(guī)則的間距，在任一預(yù)定位置形成多個(gè)孔，各孔定位于應(yīng)浸入內(nèi)腐蝕槽的化學(xué)物質(zhì)中的晶片上部與內(nèi)腐蝕槽上端之間。
以下結(jié)合附圖來詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖中圖1是典型的已有技術(shù)的溢流式化學(xué)腐蝕槽的示意圖；圖2是本發(fā)明的化學(xué)腐蝕槽的示意圖。
圖2示意地展示了此化學(xué)腐蝕槽，其中與在圖1中已說明的那些部件相同的部件由相同的參考標(biāo)號(hào)代表，以便簡(jiǎn)化說明。參考圖2，在矩形內(nèi)腐蝕槽31的側(cè)壁，按規(guī)則的間隔形成多個(gè)孔33，各孔定位于應(yīng)浸入內(nèi)腐蝕槽31中的濕性化學(xué)物質(zhì)15的晶片21的上部與內(nèi)腐蝕槽31上端之間。此化學(xué)腐蝕槽10的結(jié)構(gòu)幾乎等同于圖1的結(jié)構(gòu)，只是在各個(gè)相對(duì)的兩側(cè)壁以相同的方式形成各孔33。
全部孔33均定位得高于應(yīng)浸入內(nèi)腐蝕槽31的化學(xué)物質(zhì)15中的晶片21的上部。從內(nèi)腐蝕槽31的結(jié)構(gòu)來看，晶片21的上部與內(nèi)腐蝕槽31的上端之間的距離約為2cm，各孔33形成在距離內(nèi)腐蝕槽31的上端在2cm之內(nèi)的各點(diǎn)。在此實(shí)施例，例如，孔33形成在距離內(nèi)腐蝕槽31上端1cm的各個(gè)點(diǎn)。此外，孔33形成為預(yù)定的形狀，例如直徑為3-5mm的圓形，最好是4mm，這些孔的數(shù)量例如是125?？椎臄?shù)量如直徑可以根據(jù)流動(dòng)的化學(xué)物質(zhì)15的流量來變化。
以下說明此化學(xué)腐蝕槽30的操作。
濕性化學(xué)物質(zhì)15通過供給管13連續(xù)供入化學(xué)腐蝕槽30的矩形內(nèi)腐蝕槽31，達(dá)到10-12升/分鐘的均勻流量，最好為12升/分鐘。如此供給的化學(xué)物質(zhì)1 5流過內(nèi)腐蝕槽31的每個(gè)側(cè)壁的上端，同時(shí)通過圓形孔33，其直徑為3-5mm，最好為4mm，然后經(jīng)過外腐蝕槽17的排放管19排放。排放的化學(xué)物質(zhì)15在經(jīng)過未示出的泵和過濾器之后再被引入內(nèi)腐蝕槽31的供給管13。
裝載其上有淀積層的晶片31的自動(dòng)操縱吸盤23被降低，因此晶片31被浸入內(nèi)腐蝕槽11的化學(xué)物質(zhì)15中，位于晶片31的淀積層開始被腐蝕。
在此狀態(tài)，如果內(nèi)腐蝕槽31的右側(cè)壁傾斜稍低于左側(cè)側(cè)壁，內(nèi)腐蝕槽31中的化學(xué)物質(zhì)15流過右側(cè)壁的上端，而不流過左側(cè)壁上端，同時(shí)化學(xué)物質(zhì)15通過形成在內(nèi)腐蝕槽31兩側(cè)壁的多個(gè)孔33引入外腐蝕槽17。
此外，即使內(nèi)腐蝕槽31的右側(cè)側(cè)壁傾斜，以致低于左側(cè)側(cè)壁，但未超過1cm，內(nèi)腐蝕槽31中的化學(xué)物質(zhì)15通過形成在內(nèi)腐蝕槽31的兩側(cè)壁的多個(gè)孔33引入外腐蝕槽17，并流過內(nèi)腐蝕槽31的右側(cè)壁上端。
因此，即使流過右側(cè)壁的化學(xué)物質(zhì)的量大于流過左側(cè)壁的化學(xué)物質(zhì)的量，其差異與圖1的已有的內(nèi)腐蝕槽11相比也明顯減小。
但是，如果右側(cè)壁傾斜得低于左側(cè)壁超過1cm，則內(nèi)腐蝕槽31中的化學(xué)物質(zhì)15流過右側(cè)壁的上端，并同時(shí)通過形成在右側(cè)壁的多個(gè)孔33，而不流過形成在左側(cè)壁的多個(gè)孔33。因此，與已有技術(shù)一樣，在內(nèi)腐蝕槽31的右側(cè)壁和左側(cè)壁流過的化學(xué)物質(zhì)的量變得差別很大。
這是因?yàn)楦骺?3例如設(shè)定在距離側(cè)壁上端1cm的各個(gè)點(diǎn)。因此，通過把各孔設(shè)定在距離側(cè)壁上端2cm之內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)的調(diào)整，可以調(diào)節(jié)傾斜的允許程度。
因此，除非兩側(cè)壁中的任一側(cè)傾斜低于另一側(cè)超過預(yù)定距離，否則內(nèi)腐蝕槽的兩側(cè)壁流過的化學(xué)物質(zhì)的量差與已有技術(shù)相比明顯減小，從而使各晶片之間的腐蝕速率之差也得以減小。
進(jìn)行腐蝕處理直至各層具有預(yù)定深度。然后，獲得預(yù)定深度后，自動(dòng)操縱吸盤23上升，因而晶片31脫離化學(xué)物質(zhì)15。
接著，由自動(dòng)操縱吸盤23移動(dòng)晶片21，通過典型的清洗方法使用去離子水進(jìn)行清洗。完成晶片21的腐蝕。
如上所述，在本發(fā)明中，在內(nèi)腐蝕槽的各側(cè)壁上的各個(gè)點(diǎn)形成一系列孔，各點(diǎn)與內(nèi)腐蝕槽上端相隔預(yù)定距離。因此，如果化學(xué)物質(zhì)連續(xù)供給內(nèi)腐蝕槽，供給的化學(xué)物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽上端，同時(shí)穿過各孔，然后流入外腐蝕槽，除非兩上端中的任一側(cè)傾斜低于另一側(cè)超過預(yù)定距離，否則在內(nèi)腐蝕槽相對(duì)兩上端通過的化學(xué)物質(zhì)的量差與現(xiàn)有技術(shù)相比可明顯減小。另外，各晶片之間的腐蝕速率之差明顯減小，而且提高了腐蝕處理的可靠性。
另一方面，應(yīng)注意本發(fā)明不限于腐蝕工藝，還可用于清洗工藝。例如在清洗槽的適當(dāng)部位設(shè)置類似的孔。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)腐蝕槽，具有內(nèi)腐蝕槽，通過供給管向其供給化學(xué)物質(zhì)，并具有外腐蝕槽，通過排放管排放從內(nèi)腐蝕槽引入的化學(xué)物質(zhì)，所述內(nèi)腐蝕槽包括與其各側(cè)壁上端相距一定距離的多個(gè)孔，以致內(nèi)腐蝕槽中的化學(xué)物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽各側(cè)壁上端時(shí)，同時(shí)流過各孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)腐蝕槽，其中在內(nèi)腐蝕槽的各相對(duì)兩側(cè)壁按相同方式形成各孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)腐蝕槽，其中在內(nèi)腐蝕槽上端與應(yīng)浸入內(nèi)腐蝕槽中的化學(xué)物質(zhì)的晶片的上部之間的各個(gè)點(diǎn)形成各孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)腐蝕槽，其中在距內(nèi)腐蝕槽上端2cm之內(nèi)的各個(gè)點(diǎn)形成各孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)腐蝕槽，其中在距內(nèi)腐蝕槽上端1cm的各個(gè)點(diǎn)形成各孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)腐蝕槽，其中各孔直徑為3-5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)腐蝕槽，其中各孔直徑為4mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)腐蝕槽，其中各孔為圓形。
全文摘要
一種溢流式化學(xué)腐蝕槽，包括在其側(cè)壁形成多個(gè)孔的內(nèi)腐蝕槽。各孔與內(nèi)腐蝕槽上端相距預(yù)定距離。在此化學(xué)腐蝕槽中，當(dāng)內(nèi)腐蝕槽中的化學(xué)物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽的上端時(shí)，同時(shí)通過各孔排放至外腐蝕槽。因此，除非相對(duì)的兩側(cè)壁中的一側(cè)傾斜低于另一側(cè)超過預(yù)定值。否則在內(nèi)腐蝕槽的兩側(cè)壁化學(xué)物質(zhì)能以幾乎相同的量連續(xù)流動(dòng)，從而使因晶片位置不同而引起的腐蝕速率差異得以減小，使腐蝕工藝可靠性得以改善。
文檔編號(hào)H01L21/00GK1167337SQ9710471
公開日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1997年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者姜正鎬, 李光烈, 孟東祚, 黃宗燮 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社