CN100474562C - 喷涂式聚合体去除设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷涂式聚合体去除设备，包括用于盛放药液的容器、泵、药液过滤器、集流管、设备腔体以及位于该设备腔体内的药液喷嘴，泵将药液从容器内抽取经过药液过滤器过滤，再经过集流管控制药液流量，然后到设备腔体并从药液喷嘴以喷涂方式喷出，完成清洗硅片并去除聚合体；所述泵的最大驱动流量大于6L/min，所述集流管的口径大于3/8英寸，所述的药液喷嘴大于9连，所述药液喷嘴的张合角度为110度-130度。本发明能大幅度提高机台的药液流量，从而改善和抑制Cu金属颗粒的析出状况，改善聚合体的去除效果。

Description

喷涂式聚合体去除设备
技术领域
本发明涉及一种集成电路的制造设备，具体涉及一种金属配线工程聚合体去除设备，尤其涉及一种喷涂式聚合体去除设备。
背景技术
在SRAM(Static Random Access Memory静态随机存储器)产品集成工艺中，为提高电迁移能力，金属配线采用AL-Si-Cu合金(Cu含量约5％)。在干法等离子刻蚀(采用Cl2，BCL3，CHF3等进行刻蚀)后，一般采用氟系有机药液与spray(喷涂)方式来去除刻蚀后的反应生成物polymer(聚合体)，以SST-A2药液为例，成分中约含1wt％ NH4F。当在spray(喷涂)机台进行该步polymer去除时，由于受机台结构的限制，有机药液流量受到影响(只能达到3L/min->6L/min)，由于电化学反应和药液未能及时稀释，会有大量金属含Cu颗粒析出(析出的金属颗粒数量达到数千个/芯片)，产生机理如下：
由于各种金属成分的离子倾向不同(AL>AL2Cu合金>Cu)，在SST-A2药液中AL会形成正极，AL2Cu形成负极，产生局部电池效应。氧化还原电位如下：Cu2+ -0.345V，AL3+ +1.337V。置换反应如下：
Cu2O+Dilute HF→Cu2++Cu
2AL+3Cu2+→2AL3++3Cu
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种喷涂式聚合体去除设备，该设备能大幅度提高机台的药液流量，从而改善和抑制Cu金属颗粒的析出状况，改善聚合体的去除效果。
为解决上述技术问题，本发明提供一种喷涂式聚合体去除设备，包括用于盛放药液的容器、泵、药液过滤器、集流管、设备腔体以及位于该设备腔体内的药液喷嘴，泵将药液从容器内抽取经过药液过滤器过滤，再经过集流管控制药液流量，然后到设备腔体并从药液喷嘴以喷涂方式喷出，完成清洗硅片并去除聚合体；所述泵的最大驱动流量大于6L/min，所述集流管的口径大于3/8英寸，所述的药液喷嘴大于9连，所述药液喷嘴的张合角度为110度—130度。
所述的药液喷嘴为13连，即13个喷嘴对应25个芯片。
所述的药液喷嘴整体结合橡胶垫圈与所述的设备腔体嵌合。
所述泵的最大驱动流量为15L/min，所述集流管的口径为1/2英寸。
和现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明由9连系统改造为13连系统，Polymer洗净时机台药液流量由3-6L/min增大到7-8L/min，并且药液喷涂的均一性得到很大改善，大大抑制了SRAM金属配线工程的Cu金属颗粒的析出状况，使得含Cu金属颗粒析出由数千个/wafer(芯片)减少到小于100个/wafer，从而改善聚合体的去除效果，使得器件信赖性得到了很大提高。
附图说明
图1是现有设备9连系统的药液喷嘴嵌合方式示意图；
图2是本发明实施例中13连系统的药液喷嘴嵌合方式示意图；
图3是采用现有设备KLA(在线光学缺陷检测装置)高感度确认颗粒分布示意图；
图4是采用本发明设备KLA高感度确认颗粒分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明喷涂式聚合体去除设备对喷涂式机台进行了改进，以由9连系统改进到13连系统为例：
1>.高功率pump(泵)的变更，例如，KAKIZAKI pump变更为TREBORpump，使得pump驱动流量由最大6L/min变到可达最大15L/min。
2>.增大集流管的口径，例如，口径由3/8inch(英寸)变更为1/2inch，有效地扩大了通过集流管的流量。
3>.药液nozzle(喷嘴)由9连转换为13连，如图1和图2所示，即9个nozzle对应25个wafers转换为13个nozzle对应25个wafers，有效增大了药液流量。
4>.如图1和图2所示，药液nozzle由单个方式与chamber(设备腔体)嵌合改为整体结合ring(橡胶垫圈)与chamber嵌合，改善了各nozzle间的均一性。
5>.药液nozzle的张合角度增大至130度，有效地增大了喷涂时的药液吐出流量。
上述实施例使用的设备是Semitool公司SST装置，使用的药液是SST-A2(约1wt％ NH4F)。
本发明由9连系统改造为13连系统，Polymer洗净时机台药液流量由3-6L/min增大到7-8L/min，并且药液喷涂的均一性得到很大改善，大大抑制了SRAM金属配线工程的Cu金属颗粒的析出状况(如图3和图4所示)，使得含Cu金属颗粒析出由数千个/wafer减少到小于100个/wafer，从而改善聚合体的去除效果，使得器件信赖性得到了很大提高。

Claims (1)

1、一种喷涂式聚合体去除设备，包括用于盛放药液的容器、泵、药液过滤器、集流管、设备腔体以及位于该设备腔体内的药液喷嘴，泵将药液从容器内抽取经过药液过滤器过滤，再经过集流管控制药液流量，然后到设备腔体并从药液喷嘴以喷涂方式喷出，完成清洗硅片并去除聚合体；其特征在于：所述泵的最大驱动流量为15L/min，所述集流管的口径为1/2英寸，所述的药液喷嘴为13连，即13个喷嘴对应25个芯片，所述药液喷嘴的张合角度为110度—130度，所述的药液喷嘴整体结合橡胶垫圈与所述的设备腔体嵌合。
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