[发明专利]选择性地去除氮化硅的方法及其单晶圆蚀刻装置

说明书

本发明提供了一种选择性地去除氮化硅的方法。该方法包括：提供在该晶圆的表面上具有氮化硅的晶圆；提供磷酸和含硅材料的混合物；以及将混合物传送至晶圆的表面以去除氮化硅。还提供了选择性地去除氮化硅的单晶圆蚀刻装置。

技术领域

本发明总体上涉及半导体领域，更具体地，涉及选择性地去除氮化硅的方法及其单晶圆蚀刻装置。

背景技术

湿蚀刻工艺用于在集成电路（IC）制造期间从半导体衬底上的目标位置蚀刻材料。湿蚀刻工艺的成功需要蚀刻化学物质，蚀刻化学物质包括选择性地去除一种材料而基本不去除另一种材料的合适的化学成分。因此，在半导体晶圆技术中，为了从衬底上去除具体类型的材料，开发了各种化学成分。

在半导体器件中，氮化硅通常用作覆盖层、间隔层或硬掩模层。一般地，通过在热磷酸浴中浸泡衬底一段时间来选择性地蚀刻或去除半导体衬底上的氮化硅层。然而，在蚀刻工艺过程中可能会产生诸如二氧化硅沉淀物的粒子，然后在该浴液中累积，从而会降低蚀刻性能且缩短浴液寿命。此外，在半导体衬底中可能会发生交叉污染，这样就需要后清洁工艺来清洁每个半导体衬底，从而会导致额外的制造成本。鉴于上述情况，仍然需要提供没有后清洁工艺的工艺以节约制造成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种选择性地去除氮化硅的方法，包括：提供在晶圆的表面上具有氮化硅的晶圆；提供磷酸和含硅材料的混合物；以及将混合物传送至晶圆的表面以去除氮化硅。

该方法进一步包括在将混合物传送至晶圆的表面之前，将混合物加热到预定温度。

其中，预定温度的范围是约100℃至约180℃。

其中，预定温度的范围是约120℃至约170℃。

其中，提供磷酸和含硅材料的混合物包括：供应磷酸和含硅材料；以及混合磷酸和含硅材料以形成混合物。

该方法进一步包括在混合磷酸和含硅材料之前，将磷酸预加热到预定温度。

其中，预定温度的范围是约100℃至约180℃。

其中，预定温度的范围是约120℃至约170℃。

其中，通过将混合物喷射在晶圆的表面上来实施将混合物传送至晶圆的表面的步骤。

该方法进一步包括在将混合物传送至晶圆的表面之后，将混合物分布在晶圆的表面上。

其中，基于混合物的重量，混合物的硅浓度低于约200ppm。

其中，基于混合物的重量，混合物的硅浓度低于约120ppm。

其中，晶圆进一步具有二氧化硅。

其中，含硅材料是有机硅烷、有机硅氧烷、胶体氧化硅、电解硅或它们的组合。

其中，含硅材料是四乙氧基硅烷（TEOS）。

其中，含硅材料是二氧化硅粉末。

其中，晶圆具有氮化硅层。

此外，还提供了一种选择性地去除氮化硅的单晶圆蚀刻装置，包括：第一组分供给部，用于供应磷酸；第二组分供给部，用于供应含硅材料；容器，连接至第一组分供给部和第二组分供给部，使得磷酸和含硅材料混合以形成混合物；以及混合物传送器，连接至容器，用于将来自容器的混合物传送至在晶圆的表面上具有氮化硅的晶圆的表面。

其中，混合物传送器是喷嘴或分配器。

其中，第二组分供给部连接至第一组分供给部。

附图说明