[发明专利]控制氮化硅蚀刻槽的装置与方法

权利要求书

1.一种控制蚀刻槽的方法，其特征在于其至少包含以下步骤：

提供容纳有一磷酸的一蚀刻槽，其中该磷酸是被加热至一被升高的槽温度；

进行一量测步骤，以量测该磷酸中的一硅的一硅浓度，其中该硅是处于可溶解状态；以及

进行一控制步骤，以回应该量测步骤，其中在需维持该硅浓度于所欲的范围时，该控制步骤是借由加入一被加热的新磷酸至该蚀刻槽来控制该硅浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该控制步骤更维持该蚀刻槽中氮化硅对氧化硅的一蚀刻选择比至不偏离超过一标的选择比的2％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该被升高的槽温度是实质介于130和170℃之间，且在该加入该被加热的新磷酸至该蚀刻槽的步骤过程中及完成后，该被升高的槽温度不偏离超过2％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该被加热的新磷酸具有实质介于70℃和160℃间的一温度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中每一该量测步骤和该控制步骤是被周期性地进行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该被升高的槽温达到实质介于140℃和160℃间的一稳定温度，且保持在±2℃的范围中，而在该加入该被加热的新磷酸于该蚀刻槽的步骤过程中及完成后，该被升高的槽温度不会偏离该稳定温度超过1分钟。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于其更至少包含：

维持该硅浓度在实质小于或等于60ppm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该量测步骤至少包含：

使用一原子吸收光谱仪来量测该硅浓度。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于其中该量测步骤更至少包含：

循环该磷酸进出该蚀刻槽；

加热被循环的该磷酸；以及

量测被循环的该磷酸。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于其中该量测步骤更至少包含：

移除出被循环的该磷酸的一样本；

使用一去离子水稀释该样本，以产生一稀释样本；以及

在该稀释样本中的二氧化硅尚未沉淀前，量测该稀释样，其中该去离子水具有不大于室温的一温度。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中该量测步骤更至少包含：

移除出该磷酸的一样本；

使用一去离子水稀释该样本，以产生一稀释样本；以及

在该稀释样本中的二氧化硅尚未沉淀前，量测该稀释样本，其中该去离子水具有不大于室温的一温度。

12.一种控制氮化硅蚀刻槽的方法，其特征在于其至少包含以下步骤：

提供包含有一磷酸的一蚀刻槽，其中该磷酸被加热至高于120℃的一被升高的槽温度；

进行一量测步骤，以量测该磷酸中的一硅的一硅浓度，其中该硅是处于可溶解状态时；以及

进行一控制步骤，以回应该量测步骤，其中该控制步骤是在需维持一氮化硅蚀刻速率于一所欲的范围时，借由加入被加热的一新磷酸至该蚀刻槽来控制该硅浓度，以维持该蚀刻槽的氮化硅对氧化硅的一蚀刻选择比在一所欲的范围；且维持该被升高的槽温度使得该被升高的槽温度不偏离超过该被升高的槽温度的一稳定状态值的5％。

13.一种控制蚀刻槽的装置，其特征在于其至少包含：

一蚀刻槽，容纳有维持于一被升高的槽温度的一磷酸；

一量测系统，用以量测该磷酸中的一硅的一硅浓度，其中该硅是处于可溶解状态时；

一加热装置，用以加热一新磷酸；

复数个装置，用以加入被加热的该新磷酸至该蚀刻槽；以及

一控制器，用以控制该硅浓度，其中该控制器是在需维持氮化硅对氧化硅的一蚀刻选择比在一所欲的范围时，借由加入被加热的该新磷酸至该蚀刻槽以控制该硅浓度，且避免一二氧化硅的沉淀，其中该控制器是与该量测系统相互传递讯息。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于其中该被升高的槽温度是实质介于130℃和170℃间，且该被加热的新磷酸具有实质介于70℃和160℃间的一温度。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于其更至少包含：

一循环系统，用以循环该磷酸进出该蚀刻槽，且其中以该量测系统量测该被循环的磷酸。