專利名稱：化學腐蝕槽的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及溢流式化學腐蝕槽。
在半導體制造工藝中，可以通過兩種方法進行腐蝕，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、離子束腐蝕和反應離子腐蝕。
浸漬腐蝕中，當其上淀積有絕緣層的晶片浸入內(nèi)腐蝕槽中的濕性化學物質(zhì)中時，絕緣層被腐蝕至預定深度。此時，濕性化學物質(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)腐蝕槽的每個側壁的上端。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的溢流式化學腐蝕槽(overflow typechemical bath)。參見此圖，化學物質(zhì)15通過與矩形內(nèi)腐蝕槽11底部連接的供應管13提供給內(nèi)腐蝕槽11。連續(xù)供應的化學物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的每個側壁的上端，溢流的化學物質(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。
在這種化學腐蝕槽10中，在外腐蝕槽17的兩側設置一對水平平衡調(diào)節(jié)裝置18，形成水平平衡機構。
以下說明這種結構的腐蝕槽10的工作。
通過供給管13把濕性化學物質(zhì)15連續(xù)地供入化學腐蝕槽10的矩形內(nèi)腐蝕槽11，供給流率達到每分鐘10-12升的均勻量。隨后，化學物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的每個側壁的上端，并通過外腐蝕槽17的排放管19排放。排放的化學物質(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的自動操縱吸盤23降下，晶片21浸入內(nèi)腐蝕槽11中的化學物質(zhì)15中，從而開始腐蝕淀積層。
持續(xù)此腐蝕，直至具有預定的腐蝕深度。獲得預定深度后，自動操縱吸盤23上升，晶片21由化學物質(zhì)15浮出。
接著，由自動操縱吸盤23移動的晶片21使用去離子水通過典型的清洗方法進行清洗。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的右側側壁傾斜，以至稍低于左側側壁，則流出內(nèi)腐蝕槽11的右側壁上端的化學物質(zhì)15的量大于流出左側壁上端的化學物質(zhì)15的量。并且，如果右側壁傾斜得過于低于左側壁，則化學物質(zhì)15流出內(nèi)腐蝕槽11的右側壁上端，而沒有化學物質(zhì)15流出左側壁上端。
在此狀態(tài)中，兩側的晶片21之間的腐蝕速率不可避免地產(chǎn)生差異，以致最右側的晶片比最左側的晶片腐蝕更深。
因此，除非保持內(nèi)腐蝕槽11的精確水平平衡，否則在右和左側溢流的化學物質(zhì)15的量各自不同，給整個晶片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行腐蝕工藝的整個期間采用水平測量儀器更頻繁地檢查內(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腐蝕槽，其中內(nèi)腐蝕槽在其側壁具有孔，用于減小因浸漬在內(nèi)腐蝕槽的化學物質(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，從而導致腐蝕工藝可靠性的改善。
為了實現(xiàn)此目的，根據(jù)本發(fā)明，在溢流式化學腐蝕槽的內(nèi)腐蝕槽的每個側壁上，以有規(guī)則的間距，在任一預定位置形成多個孔，各孔定位于應浸入內(nèi)腐蝕槽的化學物質(zhì)中的晶片上部與內(nèi)腐蝕槽上端之間。
以下結合附圖來詳述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中圖1是典型的已有技術的溢流式化學腐蝕槽的示意圖；圖2是本發(fā)明的化學腐蝕槽的示意圖。
圖2示意地展示了此化學腐蝕槽，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號代表，以便簡化說明。參考圖2，在矩形內(nèi)腐蝕槽31的側壁，按規(guī)則的間隔形成多個孔33，各孔定位于應浸入內(nèi)腐蝕槽31中的濕性化學物質(zhì)15的晶片21的上部與內(nèi)腐蝕槽31上端之間。此化學腐蝕槽10的結構幾乎等同于圖1的結構，只是在各個相對的兩側壁以相同的方式形成各孔33。
全部孔33均定位得高于應浸入內(nèi)腐蝕槽31的化學物質(zhì)15中的晶片21的上部。從內(nèi)腐蝕槽31的結構來看，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。在此實施例，例如，孔33形成在距離內(nèi)腐蝕槽31上端1cm的各個點。此外，孔33形成為預定的形狀，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)流動的化學物質(zhì)15的流量來變化。
以下說明此化學腐蝕槽30的操作。
濕性化學物質(zhì)15通過供給管13連續(xù)供入化學腐蝕槽30的矩形內(nèi)腐蝕槽31，達到10-12升/分鐘的均勻流量，最好為12升/分鐘。如此供給的化學物質(zhì)1 5流過內(nèi)腐蝕槽31的每個側壁的上端，同時通過圓形孔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的右側壁傾斜稍低于左側側壁，內(nèi)腐蝕槽31中的化學物質(zhì)15流過右側壁的上端，而不流過左側壁上端，同時化學物質(zhì)15通過形成在內(nèi)腐蝕槽31兩側壁的多個孔33引入外腐蝕槽17。
此外，即使內(nèi)腐蝕槽31的右側側壁傾斜，以致低于左側側壁，但未超過1cm，內(nèi)腐蝕槽31中的化學物質(zhì)15通過形成在內(nèi)腐蝕槽31的兩側壁的多個孔33引入外腐蝕槽17，并流過內(nèi)腐蝕槽31的右側壁上端。
因此，即使流過右側壁的化學物質(zhì)的量大于流過左側壁的化學物質(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，如果右側壁傾斜得低于左側壁超過1cm，則內(nèi)腐蝕槽31中的化學物質(zhì)15流過右側壁的上端，并同時通過形成在右側壁的多個孔33，而不流過形成在左側壁的多個孔33。因此，與已有技術一樣，在內(nèi)腐蝕槽31的右側壁和左側壁流過的化學物質(zhì)的量變得差別很大。
這是因為各孔33例如設定在距離側壁上端1cm的各個點。因此，通過把各孔設定在距離側壁上端2cm之內(nèi)的各個點的調(diào)整，可以調(diào)節(jié)傾斜的允許程度。
因此，除非兩側壁中的任一側傾斜低于另一側超過預定距離，否則內(nèi)腐蝕槽的兩側壁流過的化學物質(zhì)的量差與已有技術相比明顯減小，從而使各晶片之間的腐蝕速率之差也得以減小。
進行腐蝕處理直至各層具有預定深度。然后，獲得預定深度后，自動操縱吸盤23上升，因而晶片31脫離化學物質(zhì)15。
接著，由自動操縱吸盤23移動晶片21，通過典型的清洗方法使用去離子水進行清洗。完成晶片21的腐蝕。
如上所述，在本發(fā)明中，在內(nèi)腐蝕槽的各側壁上的各個點形成一系列孔，各點與內(nèi)腐蝕槽上端相隔預定距離。因此，如果化學物質(zhì)連續(xù)供給內(nèi)腐蝕槽，供給的化學物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽上端，同時穿過各孔，然后流入外腐蝕槽，除非兩上端中的任一側傾斜低于另一側超過預定距離，否則在內(nèi)腐蝕槽相對兩上端通過的化學物質(zhì)的量差與現(xiàn)有技術相比可明顯減小。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部位設置類似的孔。
權利要求
1.一種化學腐蝕槽，具有內(nèi)腐蝕槽，通過供給管向其供給化學物質(zhì)，并具有外腐蝕槽，通過排放管排放從內(nèi)腐蝕槽引入的化學物質(zhì)，所述內(nèi)腐蝕槽包括與其各側壁上端相距一定距離的多個孔，以致內(nèi)腐蝕槽中的化學物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽各側壁上端時，同時流過各孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的化學腐蝕槽，其中在內(nèi)腐蝕槽的各相對兩側壁按相同方式形成各孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的化學腐蝕槽，其中在內(nèi)腐蝕槽上端與應浸入內(nèi)腐蝕槽中的化學物質(zhì)的晶片的上部之間的各個點形成各孔。
4.根據(jù)權利要求3所述的化學腐蝕槽，其中在距內(nèi)腐蝕槽上端2cm之內(nèi)的各個點形成各孔。
5.根據(jù)權利要求4所述的化學腐蝕槽，其中在距內(nèi)腐蝕槽上端1cm的各個點形成各孔。
6.根據(jù)權利要求3所述的化學腐蝕槽，其中各孔直徑為3-5mm。
7.根據(jù)權利要求6所述的化學腐蝕槽，其中各孔直徑為4mm。
8.根據(jù)權利要求3所述的化學腐蝕槽，其中各孔為圓形。
全文摘要
一種溢流式化學腐蝕槽，包括在其側壁形成多個孔的內(nèi)腐蝕槽。各孔與內(nèi)腐蝕槽上端相距預定距離。在此化學腐蝕槽中，當內(nèi)腐蝕槽中的化學物質(zhì)流過內(nèi)腐蝕槽的上端時，同時通過各孔排放至外腐蝕槽。因此，除非相對的兩側壁中的一側傾斜低于另一側超過預定值。否則在內(nèi)腐蝕槽的兩側壁化學物質(zhì)能以幾乎相同的量連續(xù)流動，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H01L21/00GK1167337SQ9710471
公開日1997年12月10日 申請日期1997年2月24日 優(yōu)先權日1996年6月5日
發(fā)明者姜正鎬, 李光烈, 孟東祚, 黃宗燮 申請人:三星電子株式會社