湿式蚀刻装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种湿式蚀刻装置，其供给适当的二氧化硅浓度的磷酸水溶液，能够通过氮化膜和氧化膜的充分的选择比进行湿式蚀刻。所述湿式蚀刻装置包括：贮存磷酸水溶液的贮存部(20)；贮存二氧化硅添加剂的添加剂贮存部(30)；浓度检测部(22)，其用于检测贮存在贮存部(20)中的磷酸水溶液的二氧化硅浓度；控制部(100)，当由浓度检测部(22)检测出的磷酸水溶液的二氧化硅浓度低于规定值时，所述控制部(100)从添加剂贮存部(30)向贮存部(20)供给二氧化硅添加剂；以及处理部(40)，其利用贮存在贮存部(20)中的磷酸水溶液对基板(W)进行处理。

【技术实现步骤摘要】
湿式蚀刻装置
本专利技术涉及一种湿式蚀刻装置，该装置使用蚀刻液对半导体晶片等基板的板面进行蚀刻。
技术介绍
湿式蚀刻装置为在半导体装置或液晶显示装置等的电子部件的制造工序中使用的基板处理装置(例如，参见专利文献I)。湿式蚀刻装置例如选择性地对半导体基板上的氮化膜和氧化膜进行蚀刻。 在制造半导体器件的工序中，在半导体基板上层叠作为蚀刻对象膜的氮化膜(例如SiN膜)和作为蚀刻阻止膜的氧化膜(例如S12),并且使用磷酸水溶液(H3PO4)等药液对它们进行处理。但是，在半导体器件微细化时，由于膜本身形成薄膜，所以需要提高蚀刻对象膜和蚀刻阻止膜的选择比。如果不能充分获得该选择比，则在蚀刻工序中蚀刻阻止膜消失，从而对器件制造产生影响。 在作为蚀刻对象膜的氮化膜的蚀刻中使用高温的磷酸水溶液，但是作为蚀刻对象膜的氮化膜与作为蚀刻阻止膜的氧化膜的选择比较低。已知在提高磷酸水溶液中的二氧化硅(silica)浓度时，氮化膜和氧化膜的选择比变高，所以在磷酸水溶液中添加二氧化硅。但是，如果持续进行磷酸水溶液的处理，则磷酸水溶液蒸发，二氧化硅浓度上升。因此，有时二氧化硅的固态物质析出并附着在半导体器件上。固态物质是导致污染的原因并在处理中会产生质量问题。相反，如果二氧化硅浓度低，则成为不能获得充分的选择比的处理。 图5是表示TEOS溶解液添加量与SiN及S12蚀刻速度之间的关系的图，图6是表示TEOS溶解液添加量与SiN及S12的蚀刻速度选择比之间的关系的图。从这些图可以判断，氧化膜的蚀刻速度具有依赖于药液中的TEOS (Tetraethyl orthosiIicate,正娃酸四乙酯)浓度的性质。因此，已知有如此使SiN的虚设膜(dummy film)或固态粉末、或TEOS溶解在上述药液中、使药液中的二氧化硅(硅酸)浓度上升的方法。 例如，在使用的药液中添加规定量的硅酸溶解液或硅酸乙酯。具体地说，通过将100ppm左右的添加剂(聚硅酸乙酯或TE0S)添加在75%磷酸中，能保持SiN膜的蚀刻速度，并且能抑制S12膜的蚀刻速度。另外，改变添加剂的添加量，以便使S12膜的蚀刻速度达到希望值。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2002-336761号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 但是，在通过向药液中投入虚设膜并进行蚀刻处理、从而使二氧化硅溶解在磷酸水溶液中的方法的情况下，需要根据对虚设膜进行处理的时间和基板数量来管理二氧化硅溶解量。但是，由于难以进行二氧化硅的溶解(浓度)量的稳定管理，所以存在难以管理的问题。因此，为了调整药液中的二氧化硅浓度，很费时间。此外，在分批式处理的装置中，二氧化硅浓度调整需要50块左右的溶解用的晶片，从而需要花费晶片准备时间等。 另一方面，在TE0s的情况下，由于是含有乙醇的药液，因此，在将其溶解在高温的磷酸水溶液中时，因为起火的危险性较高，所以药液管理困难。此外，在固态粉末的情况下，粉末溶解在药液中需要时间，从而难以管理。 然而，在向药液中投入SiN的虚设膜、使二氧化硅溶解在磷酸水溶液中的方法的情况下，需要根据处理虚设膜的时间和基板数量来管理二氧化硅溶解量。但是，由于难以进行二氧化硅的溶解(浓度)量的稳定管理，所以存在难以管理的问题。 本专利技术提供了一种湿式蚀刻装置，该装置易于进行二氧化硅的适当的浓度管理。 用于解决课题的手段 本专利技术提供了一种湿式蚀刻装置，其是对至少形成有氮化膜和氧化膜的基板进行处理的湿式蚀刻装置，其特征在于，该装置包括:贮存磷酸水溶液的贮存部；贮存二氧化硅添加剂的添加剂贮存部；检测部，其用于检测贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液的二氧化硅浓度；添加剂供给部，当由所述检测部检测出的磷酸水溶液的二氧化硅浓度低于规定值时，所述添加剂供给部从所述添加剂贮存部向所述贮存部供给二氧化硅添加剂；以及处理部，其利用贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液对基板进行处理。 专利技术效果 根据本专利技术，能够在适当的浓度管理下进行湿式蚀刻。 【附图说明】 图1是表示本专利技术的第I实施方式的湿式蚀刻装置的概略图。 图2是表示该湿式蚀刻装置中的胶体二氧化硅的添加量与S12蚀刻速度之间的关系的图。 图3是表示该湿式蚀刻装置中的胶体二氧化硅的添加量与SiN及S12蚀刻速度之间关系的图。 图4是表示本专利技术的第2实施方式的湿式蚀刻装置的概略图。 图5是表示TEOS溶解液添加量与SiN及S12蚀刻速度之间的关系的图。 图6是表示TEOS溶解液添加量和S12添加量与SiN及S12蚀刻速度选择比之间的关系的图。 【具体实施方式】 下面，参照附图，对本专利技术的一种实施方式进行说明。 图1是表示本专利技术的第I实施方式的湿式蚀刻装置的概略图，图2是表示该湿式蚀刻装置中的胶体二氧化硅的添加量和S12蚀刻速度之间的关系的图，图3是表示该湿式蚀刻装置中的胶体二氧化硅的添加量与SiN及S12的蚀刻速度选择比之间的关系。 另外，在图1中，W表示成为湿式蚀刻处理的对象的半导体晶片等基板，在其表面上层叠有作为蚀刻对象膜的氮化膜(例如，SiN膜)和作为蚀刻阻止膜的氧化膜(例如，S12 膜)。 如图1所示，湿式蚀刻装置10具备:贮存磷酸水溶液的贮存部20 ;贮存二氧化硅添加剂的添加剂贮存部30 ;对基板进行湿式蚀刻处理的处理部40 ;将上述各个部分之间连接的循环部50 ;以及对上述各部分进行联合控制的控制部100。 贮存部20具备:容器21，其用于贮存规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液；浓度检测部22，其设置在上述容器21上，用于检测内部的磷酸水溶液的二氧化硅浓度；以及温度检测部23，其用于检测容器21内的磷酸水溶液的温度。容器21是贮存磷酸水溶液的上部敞开的容器，经由新溶液供给配管33与新溶液供给部32连接。经由设置在新溶液供给配管33上的开关阀34，从新溶液供给部32向容器21供给作为新溶液的磷酸水溶液。该容器21例如由氟系树脂或石英等材料形成。浓度检测部22和温度检测部23与控制部100连接，分别将检测出的二氧化硅浓度、磷酸水溶液的温度输出到控制部100。另外，容器21与后面所述的循环配管51、回收配管53和添加剂配管54连接。 添加剂贮存部30具备收容添加剂的添加剂容器31。添加剂容器31与添加剂配管54连接。添加剂例如采用在研磨剂等中使用的液体的胶体二氧化硅。 处理部40具有如下功能，即:使用具有规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液，相对于氧化膜，对半导体基板等基板W的表面上的氮化膜选择性地进行蚀刻而除去。上述处理部40具备使基板W转动的转动机构41 ;以及喷嘴42，其用于向利用该转动机构41转动的基板W上供给规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液。该喷嘴42是喷出配管52的一个端部，从该喷嘴42喷出作为处理液的规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液。即，处理部40通过从喷嘴42向转动的基板W的表面供给作为处理液的规定的二氧化硅浓度的磷酸水溶液，从而选择性地除去基板W的表面上的氮化膜。另外，也可以将喷嘴42安装在臂体(未图示)上，并且使其在基板W的上方沿基板表面摆动来进行处理。 循环部50具备:与容器21相连的循环配管51 ;喷出配管52，其与上述循环配管51相连并喷出规本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿式蚀刻装置，其是对至少形成有氮化膜和氧化膜的基板进行处理的湿式蚀刻装置，其特征在于，该装置包括：贮存磷酸水溶液的贮存部；贮存二氧化硅添加剂的添加剂贮存部；浓度检测部，其用于检测贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液的二氧化硅浓度；添加剂供给部，当由所述浓度检测部检测出的磷酸水溶液的二氧化硅浓度低于规定值时，所述添加剂供给部从所述添加剂贮存部向所述贮存部供给二氧化硅添加剂；以及处理部，其利用贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液对基板进行处理。

【技术特征摘要】
2013.03.29 JP 2013-073721;2014.03.07 JP 2014-045271.一种湿式蚀刻装置，其是对至少形成有氮化膜和氧化膜的基板进行处理的湿式蚀刻装置，其特征在于，该装置包括: 贮存磷酸水溶液的贮存部； 贮存二氧化硅添加剂的添加剂贮存部； 浓度检测部，其用于检测贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液的二氧化硅浓度； 添加剂供给部，当由所述浓度检测部检测出的磷酸水溶液的二氧化硅浓度低于规定值时，所述添加剂供给部从所述添加剂贮存部向所述贮存部供给二氧化硅添加剂；以及 处理部，其利用贮存在所述贮存部中的磷酸水溶液对基板进行处理。2.根据权利要求1所述的湿式蚀刻装置，其特征在于，还具备将所述磷酸水溶液从所述处理部回收并返回到所述贮存部的回收部。3.根据权利要求1所述的湿...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林信雄，黑川祯明，滨田晃一，
申请(专利权)人：芝浦机械电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP