CN103021829A - 在单晶圆装置中蚀刻氮化硅 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单晶圆蚀刻装置和在单晶圆装置中实施的各种方法。在实例中,在单晶圆蚀刻装置中蚀刻氮化硅层包括:将磷酸加热至第一温度;将硫酸加热至第二温度;将经过加热的磷酸和经过加热的硫酸混合;将磷酸/硫酸混合物加热至第三温度;以及利用经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻氮化硅层。本发明还提供了一种在单晶圆装置中蚀刻氮化硅。
Description
技术领域
本发明涉及半导体领域,更具体地,本发明涉及一种本发明还提供了一种在单晶圆装置中蚀刻氮化硅。
背景技术
氮化硅(SiN)层(也称作SiN膜)已经成为与大规模集成电路(LSI)领域和诸如微电子机械系统(MEMS)的其他微电子制造技术密切相关。因此,选择性蚀刻SiN层是包含在很多本领域现有技术微制造工艺中的步骤。以不同材料之间的蚀刻速率的比率衡量蚀刻选择性。用于选择性蚀刻SiN层的蚀刻溶液的一个实例是氢氟(HF)酸。然而,HF酸缺少足够的蚀刻选择性。例如,在HF中,SiN的蚀刻速率低于SiO2大约0.1倍。蚀刻SiN的其他方法使用包含无水HF的有机溶液,导致产生相对较低的选择性。用于蚀刻SiN的其他溶液是在湿式工作台蚀刻工具中的磷酸(H3PO4)的浓缩液(大约85%wt)。在湿式工作台法(wet bench approach)中,在给定的温度下持续给定的时间将一组晶圆浸泡在酸浴中。湿式工作台法的固有缺陷是在酸溶液中杂质的累积,晶圆中的交叉污染,以及高缺陷,由于酸浴的老化而降低的蚀刻性能。此外,在湿式工作台程序中,晶圆至晶圆(WtW)和晶圆内(WiW)蚀刻均匀性受到影响。进而,在湿式工作台法中,存在所处理的晶圆的数量的蚀刻速率漂移的问题。这是因为对SiN和SiO2两者蚀刻速率中的二氧化硅(SiO2)(硅氧化物或者二氧化硅)的浓度的影响。对于多个工艺周期而言,酸浴中二氧化硅的浓度稳步增长,导致蚀刻速率的漂移。在本领域现有的工厂(factories)中,通过使用伪Si晶圆在湿式工作台中进行“陈化处理(seasoning)”的方式缓解这种现象。结果,由于在实际晶圆生产进行之前湿式工作台需要一些时间用于“陈化处理”,因此增加了制造成本并且降低了晶圆产量。相应地,虽然现有的方法大体上获得了其预期的目的,但并不能在每一个方面完全令人满意。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的问题,根据本发明的一个方面,提供了一种方法,包括:在单晶圆蚀刻装置中蚀刻氮化硅层,其中,所述蚀刻氮化硅层包括:将磷酸加热至第一温度;将硫酸加热至第二温度;将经过加热的磷酸与经过加热的硫酸相混合;以及利用经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻所述氮化硅层。
在该方法中,还包括:将所述磷酸/硫酸混合物加热至蚀刻温度。
在该方法中,所述蚀刻温度高于或者等于大约120℃。
在该方法中,还包括:将经过加热的水蒸汽与所述磷酸/硫酸混合物相混合。
在该方法中,将所述经过加热的磷酸与所述经过加热的硫酸相混合包括:利用所述硫酸和水蒸汽或者热水之间的放热反应。
在该方法中,将所述经过加热的磷酸与所述经过加热的硫酸相混合与将所述磷酸/硫酸混合物加热至蚀刻温度同时发生。
在该方法中,利用所述经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻所述氮化硅层包括:将所述经过加热的磷酸/硫酸混合物分布至旋转的晶圆的表面上,其中,所述晶圆包括氮化硅层。
在该方法中,所述磷酸/硫酸混合物所包含的所述硫酸和所述磷酸按体积计的含量大致相等。
在该方法中,所述磷酸/硫酸混合物所包含的所述硫酸相对于所述磷酸按体积计具有更大的比例。
在该方法中,所述磷酸/硫酸混合物所包含的所述磷酸相对于所述硫酸按体积计具有更大的比例。
根据本发明的另一方面,提供了一种单晶圆蚀刻装置,包括:第一流道,用于运载硫酸;第一加热器,与所述第一流道相连接,所述第一加热器用于在所述第一流道中将所述硫酸加热至第一温度;第二流道,用于运载磷酸;第二加热器,与所述第二流道相连接,所述第二加热器用于在所述第二流道中将所述磷酸加热至第二温度;混合器,与所述第一流道和所述第二流道相连接,使得所述经过加热的硫酸和所述经过加热的磷酸相结合形成处于蚀刻温度的硫酸-磷酸混合物;以及喷嘴,与所述混合器相连接,所述喷嘴用于将所述硫酸-磷酸混合物传送至晶圆。
在该装置中,包括:第三流道,与所述混合器相连接,所述第三流道用于运载水;以及第三加热器,与所述第三流道相连接,所述第三加热器用于将所述水在所述第三流道中加热至第三温度,使得所述经过加热的硫酸、所述经过加热的磷酸、和所述经过加热的水形成处于所述蚀刻温度的所述硫酸-磷酸混合物。
在该方法中,所述晶圆设置在晶圆台上,所述喷嘴和所述晶圆台用于彼此之间相对移动,使得所述硫酸-磷酸混合物被传送至所述晶圆的所选择出的位置或者路线上。
附图说明
当阅读相应的附图时,从以下详细描述可以最好地理解本发明。需要强调的是,根据工业中的标准实践,各种不同部件没有按比例绘制,并且只是用于图示的目的。实际上,为了使论述清晰,可以任意增加或减小各种部件的尺寸。
图1示出了根据一些实施例的配置为在单个晶圆上实施湿式蚀刻工艺的装置的局部视图。
图2示出了根据一些实施例的涉及将氮化硅和氧化硅的蚀刻速率作为蚀刻混合物中硫酸的体积浓度的函数的图表。
图3示出了根据一些实施例的涉及在不同的蚀刻温度晶圆中的氮化硅层的蚀刻速率的图表。
图4示出了根据一些实施例的包括蚀刻氮化硅层的方法的流程图。
通过参考以下详细的描述本发明的实施例及其优点可以被最好地理解。应该理解,相似的参考数字用于表示在一个或多个附图中示出的相似的部件。
具体实施方式
本发明涉及用于半导体制造的方法和工具。应该理解,本发明提供多个不同的形式和实施例,并且提供那些具体的实施例只用作示例。此外,本发明的范围只由所附的权利要求限定。在附图中,为了清楚起见,可以将工具、部件、和元件的大小和相对尺寸放大。应该理解,当将部件或者元件称作在“上方”、“连接至”、或者“连接到”另外的部件或者元件,可以是直接处于其他部件或者元件上方、连接到、或者连接至其他部件或者元件,或者可以是介入部件或者元件。
用于微制造的清洗工艺常常实施(implement)湿式工作台工具(wetbench tool)或者单晶圆工具。在蚀刻SiN层的湿式工作台法(wet benchapproach)中,在给定温度下持续给定时间将一组晶圆浸泡在酸浴中(例如,使用磷酸(H3PO4)浓缩液)。可以在单个湿式工作台中处理多达50个晶圆的晶圆组。通常,酸浴的温度达到较高等级,大约120℃至180℃,以产生对SiN的期望蚀刻速率。然而,湿式工作台法的固有缺陷是在酸溶液中杂质的累积,晶圆中的交叉污染,晶圆中的高缺陷,以及由于酸浴的老化而降低的蚀刻性能。此外,在湿式工作台工艺中晶圆至晶圆(WtW)和晶圆内部(WiW)蚀刻均匀性受到影响。进而,在湿式工作台法中,存在由于所处理的晶圆的数量蚀刻速率漂移的问题。这是因为对SiN和SiO2两者蚀刻速率中的二氧化硅(SiO2)(硅氧化物或者二氧化硅)的浓度的影响。对于多个工艺周期而言,酸浴中二氧化硅的浓度稳步增长,导致蚀刻速率的漂移。在本领域现有的工厂(factories)中,通过使用虚拟Si晶圆在湿式工作台中进行“陈化处理(seasoning)”的方式缓解这种现象。结果,由于在实际晶圆生产进行之前湿式工作台需要一些时间用于“陈化处理”,因此增加了制造成本并且降低了晶圆产量。
为了解决因湿式工作台引起的问题,尤其是对于先进的技术节点(诸如大约45nm或低于45nm的技术节点),清洗工艺从湿式工作台工具向单晶圆工艺迁移。就晶圆缺陷和蚀刻均匀性而言,在清洗工艺使用单晶圆工具通常提供更好的性能。然而,对于单晶圆工具而言,使用磷酸(H3PO4)蚀刻SiN层会引起技术困难。例如,相比于使用湿式工作台法达到高温,在单晶圆工具中对酸浴使用高温有时难以控制。在单晶圆工具中可能出现的另一个问题是,由于磷酸的高粘度而导致的蚀刻工艺的非均匀性。因此,这本文中公开的一些实施例使用磷酸和硫酸(H2SO4)的预加热的混合物用于在单晶圆工具中蚀刻SiN层。本文所公开的实施例可以提供减少的缺陷和更佳的蚀刻均匀性。此外,根据本文所公开的实施例,降低了蚀刻速率漂移,从而无需对工具实施“陈化处理”。不同的实施例可以具有不同的优点,没有特定的优点是任何实施例必须具有的。
在下文中,将通过参考相应附图详细阐释本发明的实施例。图1示出了装置100的局部视图。装置100是单晶圆工具。可以将装置100容纳在密封腔(未示出)中。密封腔可以避免污染并且保持装置100内环境的稳定。将装置100配置为对晶圆110实施蚀刻工艺,特别是对晶圆110实施湿蚀刻工艺。在所描述的实施例中,晶圆110包括SiN层,并且将装置100配置为蚀刻SiN层。装置100可以完全蚀刻SiN层或者去除部分SiN层,使得在蚀刻工艺之后保留经过图案化的SiN层。
装置100包括磷酸路线101和硫酸路线102。在所描述的实施例中,磷酸路线101包括将磷酸(H3PO4)预加热至第一预定温度(Tp)的加热器131。同样,硫酸路线102包括将硫酸(H2SO4)预加热至第二预定温度(Ts)的加热器132。在实例中,第一预定温度(Tp)可大于或者等于大约160℃,并且第二预定温度(Ts)可大于或者等于大约170℃。可选地,第一预定温度和第二预定温度可以具有其他值。例如,在一些实施例中,Tp可以略低于大约160℃,例如大约140℃或者大约150℃。此外,在一些实施例中,Ts可以是大约150℃、160℃、170℃、或者介于其间的任何温度。
在一个实施例中,装置100还包括水路线103。水路线103可以包括加热水的加热器,以提供在第三预定温度(Tw)的液态形式的热水或者水蒸汽(H2O蒸汽)。在所描述的实施例中,水路线103包括加热器133。加热器133加热水以产生水蒸汽(H2O蒸汽)至第三预加热温度。在一些实施例中,水路线103提供液态水、水蒸汽、或两者的组合。在实例中,第三预定温度(Tw)可以大于大约90℃。由混合器120提供温度高于120℃的磷酸、硫酸、和液态形式的热水或水蒸汽的混合物。
在一些实施例中,可以在装置100中使用温度高于120℃的经过加热的磷酸和经过加热的硫酸的混合物。
装置100还包括分别与磷酸路线101、硫酸路线102、和水路线103相连接的混合器120。在所描述的实施例中,通过磷酸路线101向混合器120提供H3PO4,通过硫酸路线102向混合器120提供H2SO4,并且通过水路线103向混合器120提供H2O蒸汽(或者可选地提供热水)。混合器120因此容纳磷酸、硫酸、和蒸汽形式、或液态形式的水的混合物。在所描述的实施例中,在混合器120中,H2O蒸汽加热H2SO4和H3PO4的混合物(混合物150)至期望蚀刻温度(Te),由此提供了H2SO4和H3PO4的均匀混合物。更具体地,H2SO4和H2O蒸汽之间的放热反应将H3PO4和H2SO4的混合物加热至期望蚀刻温度。蚀刻温度(Te)大于第一预定温度(Tp)和第二预定温度(Ts)。在实例中,期望蚀刻温度(Te)大于或者等于160℃。在符合本发明的装置100的一些实施例中,可以包括连接至混合器120的磷酸路线101和硫酸路线102而限制或者不使用水路线103。
混合器120连接至喷嘴125,该喷嘴125将混合物150(H3PO4和H2SO4的混合物)传送至晶圆110上的限定区域(limited area)。在符合本文中所公开的一些实施例中,喷嘴125将混合物150传送至晶圆上的预先选定的位置(spot)一段预先选定的分布时间(Dt)。预先选定的位置可以是晶圆110的表面上的点(point)、区域、或者路线。而分布时间的精确值可以根据具体的蚀刻量改变。SiN层的厚度可以影响用于蚀刻SiN层所需的分布时间。根据一些实施例,喷嘴125可以固定或者设置在于旋转的晶圆110的表面上扫描(scan)的可动台中。一些实施例可以具有固定喷嘴,并且利用保持晶圆的可动台来扫描晶圆110。
本发明的实施例能够克服为了单个晶圆中使用磷酸所进行的SiN蚀刻的技术挑战。例如,磷酸被认为是高粘度材料。磷酸的高粘度引起晶圆覆盖不佳,导致WiW蚀刻均匀性不佳。在所描述的实施例中,相对于单独磷酸的粘度而言,将磷酸(高粘度材料)与硫酸(低粘度材料)和水蒸汽(低粘度材料)结合起来降低了混合物(诸如混合物150)的整体粘度。在实例中,磷酸的粘度比较高(在接近100%的浓度和室温下):147cP(1cP=1厘泊=0.01泊);硫酸的粘度比较低(在接近100%的浓度和室温下):26.7cP(1cP=1厘泊=0.01泊);水的粘度低了超过两个数量级(在室温下):1cP。如果将硫酸和磷酸混合,则混合物降低的粘度增强了晶圆覆盖,并且因此增强了符合图1的实施例中的WiW蚀刻均匀性。此外,在本文中公开的实施例克服了现有技术中因为热磷酸的工作温度(例如,在一些磷酸蚀刻方法中使用的,160℃或者更高的温度)而使单晶圆工具的性能受到制约的问题。例如,使用与单独的磷酸相比具有更低的粘度的磷酸和硫酸的混合物,由于不需要将磷酸单独加热至其工作温度,因此装置100能够在较低的温度运行。可选的,在所描述的实施例中,水蒸汽用于将磷酸和硫酸的混合物加热以获得诸如蚀刻温度的工作温度。因此,应用在晶圆110上的混合物150的降低的粘度有利于其在单晶圆工具中的应用,改进了晶圆覆盖。如此带来了相对于本领域现阶段技术的改进的蚀刻均匀性。本文所公开的实施例还有另一个优点是降低了成本。例如,硫酸比磷酸更廉价,所以本文所公开的使用硫酸和磷酸混合物的蚀刻方法,只需使用较少的磷酸即可有效地蚀刻氮化硅层。
另外,装置100能够保持或者提高氮化硅和硅、氮化硅和二氧化硅、以及硅氮化物和镍硅化物之间的蚀刻选择性。例如,可以通过以下化学方程式描述使用类似于上述混合物(磷酸、硫酸、和水)的氮化硅蚀刻工艺:
Si3N4+4H3PO4+10H2O→Si3O2(OH)8+4NH4H2PO4 (1)
在具有磷酸的情况下,氮化硅中的氮被去除并且与H2PO4结合为铵阳离子NH4 +。NH4 +最终结合气相并且作为氨气(NH3)从晶圆蒸发出去。该方法中硅原子被氧化并且形成水合二氧化硅(Si3O2(OH)8)。通过在蚀刻溶液(例如混合物150)中加入水可以改进该方法。在还具有水的情况下,在该溶液中水合二氧化硅分裂并且SiO2沉淀。如果二氧化硅沉淀物与衬底或者化学浴相关(例如在湿式工作台法(wet bench approach)中)则二氧化硅沉淀物可能产生杂质。此外,二氧化硅沉淀物可能减缓从左至右的反应(1)的速率,降低蚀刻速率。如果反应(1)的左侧包括硅约束二氧化硅而非SiN,则蚀刻速率中的反应可能更激烈。因此,溶液中的硅酮沉淀的存在导致了SiN和SiO2的蚀刻速率之间的区别。对于通过“陈化处理”湿式工作台工具来保持均匀蚀刻性能的湿式工作台蚀刻方案而言,这可能导致严重的危害。
根据符合本发明的实施例,通过路线101、102、和103不间断地提供新的化学品。另外,通过喷嘴125在晶圆110上的不同点上应用新的混合物。因此,无需对工具进行陈化处理。因为喷嘴的喷射,晶圆上没有二氧化硅的积累(不会像在湿式工作台方法中那样),所以蚀刻速率不会漂移。另外,与本发明符合的装置100的实施例还可以提供改进的缺陷性能。因为一经喷嘴125将蚀刻混合物引导至晶圆110上的不同位置就没有废料的积累,所以在喷嘴扫描(或者晶圆扫描)期间,通过在每一位置上提供的混合物150将缺陷最小化。
在实例中,WiW蚀刻均匀性小于或者等于大约3%。同时,可以期望获得大约(埃=10-10m)或者更大的SiN层的蚀刻速率。当一些实施例可以提供小于3%的WiW蚀刻均匀性时,其他实施例可以提供或者更大的SiN层的蚀刻速率。另外,一些实施例可以满足这两个条件——即,具有大约3%或者更小的WiW均匀性,以及或者更大的蚀刻速率。除了可以提供改进的WiW均匀性和蚀刻速率,由于混合物中硫酸的存在,装置100的实施例还可以提供改进的蚀刻选择性。
根据符合本发明实施例的不同的应用,混合物150中的硫酸的量可以改变。在一些实施例中,硫酸的浓度大约是30%至大约90%。注意,如果硫酸的量太低,则由于磷酸的较高的粘度可能使得蚀刻轮廓的均匀性受到影响(compromised)。另外,较高的磷酸量使得混合物150更加昂贵。反之,如果硫酸量太高,则如以下将要结合附图2做更加详细讨论的那样,可能使得蚀刻速率受到影响。
图2示出了根据一些实施例的作为混合物150中的按体积计的硫酸浓度的函数的SiN 201蚀刻速率和Si3N4和SiO2之间的蚀刻选择性210的的示意图200。图2中的左纵坐标(左Y轴)对应于任何单位中的蚀刻速率;图2中的右纵坐标(右Y轴)对应于蚀刻选择性(Si3N4蚀刻速率/SiO2蚀刻速率),横坐标(X轴)对应于在混合物150中按体积计的硫酸浓度。图2中的曲线201和210的变化相当普遍(quite general)。纵坐标的具体值取决于混合物150的温度Te。本文所公开的实施例示出了如图2中所描述的蚀刻速率变化,其中,纵坐标对应对数级(例如,以10为底的对数)中的蚀刻速率。图2示出了对于符合本发明的包括混合物150的实施例,硫酸的增加改进了SiN和SiO2之间的蚀刻选择性。这一点分别通过曲线210显示出来。从图2中观察到的硫酸浓度在一定的范围大约30%至大约90%对于SiN层可以获得最高蚀刻速率。在由A.L.P Rotondaro等人发表在电化学学会论文集(the Electrochemical Society Proceedings)第99-36卷385-390页题为“Use of H2SO4 for etch rate and selectivity control of boiling H3PO4”的论文中发现并论述了在硫酸浓度变化的情况下利用磷酸的对SiN和SiO2的蚀刻。与本文的发现有所不同.为了所有目的,通过引用其整体将上述内容结合于此。
图3示出了根据一些实施例的使用混合物310和320的在不同蚀刻温度下的设置在晶圆上方的氮化硅层的蚀刻速率的示意图300。混合物310对应于按体积计的90%的硫酸和10%的磷酸的组合。混合物320对应于按体积的50%的硫酸和50%的磷酸的组合。在图3中,纵坐标(Y轴)对应于以埃/分钟为单位的SiN蚀刻速率,并且以线性标度(linear scale)绘制,横坐标(X轴)对应于任何单位中的蚀刻温度(Te)。可以通过装置100(图1)或者任何其他符合本文所公开的实施例实施SiN蚀刻。从图3中可以看出,具有按体积计的硫酸和磷酸1∶1的比率(诸如混合物320)的实施例可以达到较高的SiN蚀刻速率,诸如在由虚线350-2划定的温度T2处高达大约具有按体积计的硫酸和磷酸9∶1的比率(诸如混合物310)的实施例在相似的温度可以显示出较低的SiN蚀刻速率。例如,混合物310在温度T2处可以具有大约蚀刻速率。虽然混合物310比混合物320显示出了较低的蚀刻速率,但是因为混合物310相对于混合物320具有较低的粘度,所以混合物310可以提供与混合物320相比的改进的内晶圆(WiW)蚀刻。图3还示出了混合物310和320的蚀刻速率是如何随着蚀刻温度Te的增加而增加的。例如,对于混合物320,在T1(由虚线350-1划定)处的蚀刻速率320-1略大于大约但小于对于同样的混合物320,在T2(其中,T1<T2)(由虚线350-2划定)处的蚀刻速率320-2大约是320-1的蚀刻速率的两倍,或者大约 对于具有9∶1的硫酸和磷酸的体积比的混合物310而言,可以观察到与增加的蚀刻温度(Te)相似的趋势。当Te=T1时,蚀刻速率310-3略大于大约当Te=T2时,蚀刻速率310-5大约是对于混合物310,这个趋势是连续的,在较高温度处显示出接近于的较大的蚀刻速率。在较低的温度,混合物310的蚀刻速率显示为非线性变化;然而,蚀刻速率310-2至蚀刻速率310-6显示出了作为蚀刻温度的函数的基本上线性的生长。
在一些符合本发明的实施例中,T1的值在120℃到160℃的范围内,T2的值在170℃到190℃的范围内。注意,符合图3所示的趋势的实施例符合图2中所示的趋势。也就是说,当硫酸的浓度从混合物310(90%硫酸)降低至混合物320(50%磷酸)时,SiN的蚀刻速率可以增大。
图4示出根据一些实施例的包括蚀刻氮化硅层的方法400的流程图。可通过使用符合在本文所公开的实施例的装置(诸如装置100(比照图1))实施方法400。方法400包括用于将磷酸加热至第一温度的步骤410。根据一些实施例(比照图1),用于步骤410中的第一温度可以是第一预定温度Tp。步骤420包括将硫酸加热至第二温度。根据一些实施例(比照图1),用于步骤420中的第二温度可以是第二预定温度Ts。步骤430包括混合经过加热的磷酸和经过加热的硫酸。在一些实施例中,可以使用诸如装置100中的混合器120(比照图1)的混合器实施步骤430。此外,符合本发明的一些实施例可以包括将步骤430中的经过加热的磷酸和经过加热的硫酸与经过加热的水混合。经过加热的水可以包括液态水、水蒸汽、或者两者的组合。
方法400还可以包括用于利用经过加热的磷酸和经过加热的硫酸的混合物蚀刻氮化硅层的步骤440。在符合本发明的一些实施例中,可以使用喷嘴将经过加热的磷酸和经过加热的硫酸的混合物传送至具有形成在其上方的氮化硅层的晶圆的限定区域实施步骤440。步骤440中使用的喷嘴可以是如装置100中的喷嘴125(比照图1)。磷酸和硫酸的经过加热的混合物传送的限定区域可以是晶圆表面上的位置(spot)、点(point)、或者路线。
在一些实施例中,在步骤440中,喷嘴和晶圆能够彼此之间相对移动。根据一些实施例,步骤440中使用的喷嘴可以是在晶圆上方来回摆动的可移动的喷嘴。在一些实施例中,喷嘴可以保持静止或者固定,而晶圆则相对于喷嘴移动。以调整磷酸和硫酸的经过加热的混合物的传送。
虽然已经描述了本发明的实施例,但这些实施例只是示例并不能限定本发明。还应该理解,本发明的实施例不应局限于这些实施例,本领域普通技术人员根据本发明的主旨可以作多种修改和变化,并且这些修改和变化应该包含在本发明所附权利要求的精神和范围内。
Claims (10)
1.一种方法,包括:
在单晶圆蚀刻装置中蚀刻氮化硅层,其中,所述蚀刻氮化硅层包括:
将磷酸加热至第一温度;
将硫酸加热至第二温度;
将经过加热的磷酸与经过加热的硫酸相混合;以及
利用经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻所述氮化硅层。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:将所述磷酸/硫酸混合物加热至蚀刻温度。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述蚀刻温度高于或者等于大约120℃。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括:将经过加热的水蒸汽与所述磷酸/硫酸混合物相混合。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述经过加热的磷酸与所述经过加热的硫酸相混合包括:利用所述硫酸和水蒸汽或者热水之间的放热反应。
6.根据权利要求2所述的方法,其中,将所述经过加热的磷酸与所述经过加热的硫酸相混合与将所述磷酸/硫酸混合物加热至蚀刻温度同时发生。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,利用所述经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻所述氮化硅层包括:将所述经过加热的磷酸/硫酸混合物分布至旋转的晶圆的表面上,其中,所述晶圆包括氮化硅层。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述磷酸/硫酸混合物所包含的所述硫酸和所述磷酸按体积计的含量大致相等。
9.一种单晶圆蚀刻装置,包括:
第一流道,用于运载硫酸;
第一加热器,与所述第一流道相连接,所述第一加热器用于在所述第一流道中将所述硫酸加热至第一温度;
第二流道,用于运载磷酸;
第二加热器,与所述第二流道相连接,所述第二加热器用于在所述第二流道中将所述磷酸加热至第二温度;
混合器,与所述第一流道和所述第二流道相连接,使得所述经过加热的硫酸和所述经过加热的磷酸相结合形成处于蚀刻温度的硫酸-磷酸混合物;以及
喷嘴,与所述混合器相连接,所述喷嘴用于将所述硫酸-磷酸混合物传送至晶圆。
10.一种方法,包括:
在单晶圆蚀刻装置中蚀刻材料层,其中,所述蚀刻材料层包括:
提供磷酸和硫酸的混合物;
将所述磷酸/硫酸混合物加热至蚀刻温度,其中,所述加热包括:
将水蒸汽注入所述磷酸/硫酸混合物中;以及
利用所述经过加热的磷酸/硫酸混合物蚀刻所述材料层。
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