一种处理腐蚀液的方法技术

本发明专利技术公开了一种处理腐蚀液的方法，应用于半导体制造领域，在利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量；根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量。通过本发明专利技术通过调节对腐蚀液的水供应量来控制Si沉积引起的刻蚀速率变化，以保证在刻蚀行成相同的图形轮廓，节省了成本，提高了生产效率。提高了生产效率。提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种处理腐蚀液的方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种处理腐蚀液的方法。

技术介绍

[0002]利用氮化硅(SiN)和氧化物(Oxide)双重膜进行图案化在芯片制造中经常使用，图案化使用的是磷酸溶液(H3PO4)作为腐蚀液的化学湿法刻蚀工艺。磷酸溶液(H3PO4)具有在SiN/Oxide之间的高选择比(30～100:1)，其中，代表性工艺是STI(Shallow Trench Isolation，浅槽隔离)，广泛应用于存储器、逻辑电路和其他半导体产品的制造中。
[0003]磷酸溶液作为腐蚀液的化学湿法刻蚀工艺，在SiN膜质在刻蚀后产生的Si反应物在磷酸溶液内的累积会抑制磷酸溶液的氧化腐蚀反应，因此，随着处理晶圆数量的增加，产生的图形轮廓也会逐步发生变化。现有技术是通过在Si沉积至固定量后更换新的腐蚀液，将图形轮廓的变化控制在一定范围内，但是更换新的腐蚀液会造成材料费增加、生产时间变长。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术存在上述技术问题，本专利技术实施例提供一种处理腐蚀液的方法，包括：
[0005]在利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量；
[0006]根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量。
[0007]可选的，所述目标参量为如下任意一种：所述腐蚀液中累积的Si浓度、刻蚀速率、刻蚀的图形轮廓和处理晶圆张数。
[0008]可选的，所述监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，包括：通过硅浓度计检测所述腐蚀液的当前Si浓度；
[0009]所述根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：
[0010]判断所述腐蚀液的当前Si浓度是否超出目标浓度范围，如果是，则根据所述当前Si浓度调整对所述腐蚀液的水供给量。
[0011]可选的，所述根据所述当前Si浓度调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：如果所述当前Si浓度高于所述目标浓度范围，则根据所述当前Si浓度缩减对所述腐蚀液的水供给量；如果所述当前Si浓度低于所述目标浓度范围，则根据所述当前Si浓度增加对所述腐蚀液的水供给量。
[0012]可选的，所述监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，包括：通过硅浓度计检测所述腐蚀液的当前Si浓度，根据刻蚀速率与所述硫酸腐蚀液中Si浓度之间的对应关系，确定所述当前Si浓度对应的当前刻蚀速率；
[0013]所述根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：
[0014]判断所述当前刻蚀速率是否超出目标刻蚀速率范围，如果是，则根据所述当前刻
蚀速率调整对所述腐蚀液的水供给量。
[0015]可选的，所述根据所述当前刻蚀速率调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：如果所述当前刻蚀速率高于所述目标刻蚀速率范围，则缩减对所述腐蚀液的水供给量；如果所述当前刻蚀速率低于所述目标刻蚀速率范围，则增加对所述腐蚀液的水供给量。
[0016]可选的，所述监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，包括：监测所述腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的当前处理晶圆张数；所述根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：根据所述处理晶圆张数与水供给量之间的对应关系，确定所述当前处理晶圆张数对应的目标水供给量；在对所述当前张晶圆表面进行刻蚀的过程中，调整对所述腐蚀液的水供给量为所述目标水供给量。
[0017]可选的，调整所述磷酸腐蚀溶液中水含量在10％～20％范围内。
[0018]本专利技术实施例提供的一个或多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：
[0019]本专利技术实施例在利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量；根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量，以此应对由于腐蚀液内Si反应物累积造成的刻蚀速率变化，使得对每个晶圆的刻蚀速率稳定在一定范围内，从而使得刻蚀的图形轮廓相同，而不必更换新的腐蚀液，从而，在保证半导体产品质量的同时，节省了成本、也提高了生产效率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例中晶圆工艺过程中处理腐蚀液的方法流程图；
[0022]图2为本专利技术实施例中刻蚀速率与Si浓度的关系示意图；
[0023]图3为图2对应的图形轮廓间的差异示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本说明书实施例提供的一种在晶圆工艺过程中处理腐蚀液的方法，具体应用于利用SiN/Oxide双重膜进行图案化的工艺中，在SiN/Oxide双重膜的图形结构中,使用SiN膜质作为牺牲膜形成Oxide Pattern的化学湿法刻蚀工艺。参考图1所示，该方法包括如下步骤：
[0026]S10、在利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，监测与腐蚀液中Si浓度相关的目标参量；S20、根据监测到的目标参量调整对腐蚀液的水供给量。
[0027]具体的，腐蚀液可以为磷酸溶液或者氢氟酸等等。具体的，在利用腐蚀液(H3PO4)对晶圆片表面进行刻蚀的工艺温度为160度以上的高温，且工艺时间长达数分钟至数十分
钟，利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的工艺需要在批处理设备中进行。因此，在利用腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，SiN膜质在刻蚀后产生的Si反应物会随着处理晶圆量的增加累积在腐蚀液内。腐蚀液中Si反应物的沉积量越来越多会造成刻蚀速率被抑制。
[0028]参考图2所示，腐蚀液中Si沉积量(A，A1，A2)会造成刻蚀速率(Oxide Etch Rate)的差异(B，B1，B2)，进而导致如图3所示的图形轮廓间的差异。
[0029]本专利技术实施例通过步骤S10～S20调整腐蚀液的水供给量，应对由于腐蚀液内Si反应物累积造成的刻蚀速率变化，使得刻蚀速率稳定在一定范围内，从而使得刻蚀的图形轮廓一致。
[0030]在步骤S10中，监测与腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，可以是监测腐蚀液中累积的Si浓度、刻蚀速率、图形轮廓或者处理晶圆张数。向工艺槽体中腐蚀液供给的水具体可以是DIW(Deionized water，脱离子水)。
[0031]针对监测的目标参量的不同，步骤S10～S20可以采用硬体或者软体方式来实现。下面根据监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理腐蚀液的方法，其特征在于，包括：在利用磷酸腐蚀液对晶圆片表面进行刻蚀的过程中，监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量；根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标参量为如下任意一种：所述腐蚀液中累积的Si浓度、刻蚀速率、刻蚀的图形轮廓和处理晶圆张数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，包括：通过硅浓度计检测所述腐蚀液的当前Si浓度；所述根据监测到的目标参量调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：判断所述腐蚀液的当前Si浓度是否超出目标浓度范围，如果是，则根据所述当前Si浓度调整对所述腐蚀液的水供给量。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前Si浓度调整对所述腐蚀液的水供给量，包括：如果所述当前Si浓度高于所述目标浓度范围，则根据所述当前Si浓度缩减对所述腐蚀液的水供给量；如果所述当前Si浓度低于所述目标浓度范围，则根据所述当前Si浓度增加对所述腐蚀液的水供给量。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测与所述腐蚀液中Si浓度相关的目标参量，包括：通过硅浓度计检测所述腐蚀液的当前S...

【专利技术属性】
技术研发人员：车世浩，胡艳鹏，卢一泓，李琳，
申请(专利权)人：真芯北京半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：