一种腐蚀改善形貌的方法技术

本发明专利技术公开了一种腐蚀改善形貌的方法，其改善方法包括以下步骤：S1、首先在腐蚀前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，采用机械化学腐蚀工艺对半导体硅片进行化学减薄，配备好工艺中需要使用的辅料，通过调整腐蚀机机械臂转速、酸槽内氮气路径、腐蚀冰机温度和氮气流量等工艺参数；S2、然后通过调节药液浓度及温度大小决定腐蚀的去除速率，进而影响到最终腐蚀的腐蚀形貌，保证酸槽内移动氮气管位置设定与实际移动位置相符。本发明专利技术通过调节混酸浓度、氮气管移动位置及氮气流量等方式改善腐蚀加工过程中硅片表面腐蚀均匀性，达到改善硅片形貌的目的，以此来更好的提升制程能力，降低产品参数不良率。低产品参数不良率。低产品参数不良率。

【技术实现步骤摘要】
一种腐蚀改善形貌的方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，具体为一种腐蚀改善形貌的方法。

技术介绍

[0002]在世界范围内的半导体材料领域中，我国国产半导体行业在过去很长时间内都处于滞后局面，行业整体在技术实力和市场地位以及其他因素影响下处于落后地位，但是伴随着国产半导体行业的产业升级、优化，半导体材料方向也同时伴随着国产替代而进行，半导体产业的发展关系到未来的科技发展，是国家经济发展的重要支撑产业，在国家政策的支持下，整个行业正处于快速发展的阶段，此外由于5G时代到来，半导体市场下游电子设备硅含量大增，促使半导体需求的快速增长，这也直接推动了各个晶圆厂商的扩充产能的规划，从目前全球晶圆厂产能建设情况来看，200mm晶圆厂仍是主要的盈利来源，晶圆的需求和工业生产规模的不断扩大，要求其生产以高速、连续、高精度为目标的生产模式，对硅衬底提出了更高要求，现如今，酸腐蚀硅片相较于碱腐蚀硅片,其工艺的腐蚀效率及几何参数更难控制，但酸腐蚀硅片相较于碱腐蚀硅片，具有以下优势：更光洁的表面，更低的粗糙度，更低的表面金属含量，更高的生产效率，正是这些优点让酸腐蚀硅片越来越受青睐。本硅片腐蚀工艺具备改善硅片形貌的优点，以此来进一步控制几何参数的提升，提升市场竞争力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种腐蚀改善形貌的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的晶圆的需求和工业生产规模的不断扩大，要求其生产以高速、连续、高精度为目标的生产模式，对硅衬底提出了更高要求，现如今，酸腐蚀硅片相较于碱腐蚀硅片,其工艺的腐蚀效率及几何参数更难控制的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种腐蚀改善形貌的方法，其改善方法包括以下步骤：
[0005]S1、首先在腐蚀前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，采用机械化学腐蚀工艺对半导体硅片进行化学减薄，配备好工艺中需要使用的辅料，通过调整腐蚀机机械臂转速、酸槽内氮气路径、腐蚀冰机温度和氮气流量等工艺参数。
[0006]S2、然后通过调节药液浓度及温度大小决定腐蚀的去除速率，进而影响到最终腐蚀的腐蚀形貌，保证酸槽内移动氮气管位置设定与实际移动位置相符，减少因氮气管位置导致的腐蚀形貌异常情况，校准氮气流量，保证氮气流量在设定的相应值，防止腐蚀过程中因为氮气流量异常造成的实验结果异常等异常，校准混酸浓度计和冷却水流量，确保加工过程中产品的去除速率和腐蚀温度稳定，工艺调节完毕，再次对设备进行点检，保证无异常后开始加工。
[0007]S3、最后把硅片经倒片机倒入滚筒，通过螺帽进行固定，把滚筒经螺帽固定在机械臂上，通过机械臂带动滚筒进入酸槽，通过电机带动滚轴使得硅片在酸槽内旋转腐蚀加工，腐蚀结束后，机械臂带动滚筒进入水洗槽，进行冲洗。
[0008]优选的，所述工艺中需要使用的辅料分别为氢氟酸、硝酸和醋酸等，且辅料比例分别为氢氟酸、硝酸、醋酸配比为1.0:3.4:1.6。
[0009]优选的，所述设定腐蚀机机械臂转速为50，所述设定的腐蚀冰机温度为14℃，且保证氮气流量在220L/min以上。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过调节混酸浓度、氮气管移动位置及氮气流量等方式改善腐蚀加工过程中硅片表面腐蚀均匀性，达到改善硅片形貌的目的，以此来更好的提升制程能力，降低产品参数不良率，提升市场的竞争力。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的硅片腐蚀原理图；
[0012]图2为本专利技术的腐蚀加工流程图；
[0013]图3为本专利技术的酸槽内氮气管移动位置示意图；
[0014]图4为本专利技术的改善前后腐蚀形貌对比图。
具体实施方式
[0015]下面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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
[0016]实施例一：
[0017]参阅图1
‑
4，本实施例的改善方法包括以下步骤：
[0018]一种腐蚀改善形貌的方法，其特征在于：其改善方法包括以下步骤：
[0019]S1、首先在腐蚀前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，采用机械化学腐蚀工艺对半导体硅片进行化学减薄，配备好工艺中需要使用的辅料，通过调整腐蚀机机械臂转速、酸槽内氮气路径、腐蚀冰机温度和氮气流量等工艺参数。
[0020]S2、然后通过调节药液浓度及温度大小决定腐蚀的去除速率，进而影响到最终腐蚀的腐蚀形貌，保证酸槽内移动氮气管位置设定与实际移动位置相符，减少因氮气管位置导致的腐蚀形貌异常情况，校准氮气流量，保证氮气流量在设定的相应值，防止腐蚀过程中因为氮气流量异常造成的实验结果异常等异常，校准混酸浓度计和冷却水流量，确保加工过程中产品的去除速率和腐蚀温度稳定，工艺调节完毕，再次对设备进行点检，保证无异常后开始加工。
[0021]S3、最后把硅片经倒片机倒入滚筒，通过螺帽进行固定，把滚筒经螺帽固定在机械臂上，通过机械臂带动滚筒进入酸槽，通过电机带动滚轴使得硅片在酸槽内旋转腐蚀加工，腐蚀结束后，机械臂带动滚筒进入水洗槽，进行冲洗。
[0022]本实施例中，工艺中需要使用的辅料分别为氢氟酸、硝酸和醋酸等，且辅料比例分别为氢氟酸、硝酸、醋酸配比为1.0:3.4:1.6，确认以上准备条件后，调整酸槽内移动氮气管路径，使其从原F：
‑
45，R:95，S:100调整为现F：
‑
75，R:105，S:10，然后根据氮气时间长短来控制形貌的凹凸。
[0023]本实施例中，设定腐蚀机机械臂转速为50，所述设定的腐蚀冰机温度为14℃，且保
证氮气流量在220L/min以上，F:为前进路径，R为后退路径，S为氮气每分钟大小。
[0024]实施例二：
[0025]与实施例一的区别特征在于：
[0026]本实施例的改善方法包括以下步骤：
[0027]一种腐蚀改善形貌的方法，其特征在于：其改善方法包括以下步骤：
[0028]S1、首先在腐蚀前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，采用机械化学腐蚀工艺对半导体硅片进行化学减薄，配备好工艺中需要使用的辅料，通过调整腐蚀机机械臂转速、酸槽内氮气路径、腐蚀冰机温度和氮气流量等工艺参数。
[0029]S2、然后通过调节药液浓度及温度大小决定腐蚀的去除速率，进而影响到最终腐蚀的腐蚀形貌，保证酸槽内移动氮气管位置设定与实际移动位置相符，减少因氮气管位置导致的腐蚀形貌异常情况，校准氮气流量，保证氮气流量在设定的相应值，防止腐蚀过程中因为氮气流量异常造成的实验结果异常等异常，校准混酸浓度计和冷却水流量，确保加工过程中产品的去除速率和腐蚀温度稳定，工艺调节完毕，再次对设备进行点检，保证无异常后开始加工。
[0030]S3、最后把硅片经倒片机倒入滚筒，通过螺帽进行固定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腐蚀改善形貌的方法，其特征在于：其改善方法包括以下步骤：S1、首先在腐蚀前检查设备状态，保证无异常后进行工艺调节，采用机械化学腐蚀工艺对半导体硅片进行化学减薄，配备好工艺中需要使用的辅料，通过调整腐蚀机机械臂转速、酸槽内氮气路径、腐蚀冰机温度和氮气流量等工艺参数；S2、然后通过调节药液浓度及温度大小决定腐蚀的去除速率，进而影响到最终腐蚀的腐蚀形貌，保证酸槽内移动氮气管位置设定与实际移动位置相符，减少因氮气管位置导致的腐蚀形貌异常情况，校准氮气流量，保证氮气流量在设定的相应值，防止腐蚀过程中因为氮气流量异常造成的实验结果异常等异常，校准混酸浓度计和冷却水流量，确保加工过程中产品的去除速率和腐蚀温度稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：马雄，姚科新，黄春峰，曹锦伟，王彦君，孙晨光，韩少锋，李仕权，
申请(专利权)人：中环领先半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：