TW201308410A - 半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置 - Google Patents

半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201308410A
TW201308410A TW101119475A TW101119475A TW201308410A TW 201308410 A TW201308410 A TW 201308410A TW 101119475 A TW101119475 A TW 101119475A TW 101119475 A TW101119475 A TW 101119475A TW 201308410 A TW201308410 A TW 201308410A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
nozzle
chemical
wafer
substrate
supplied
Prior art date
Application number
TW101119475A
Other languages
English (en)
Inventor
Ming-Hsi Yeh
Kuo-Sheng Chuang
Ying-Hsueh Changchien
Chi-Ming Yang
Chi-Wen Liu
Chin-Hsiang Lin
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Mfg filed Critical Taiwan Semiconductor Mfg
Publication of TW201308410A publication Critical patent/TW201308410A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

一種半導體之製作方法，包括：提供一基板；以及藉由一第一噴嘴以供應一第一化學噴霧至該基板之上以及藉由一第二噴嘴以供應一第二化學噴霧至該基板之上。上述供應情形可同時施行。此方法可包括移動第一噴嘴與第二噴嘴。上述第一噴嘴與第二噴嘴可供應具有至少一不同特性之第一與第二化學品。舉例來說，不同之化學成分、濃度、溫度、供應角度、或流速。本發明亦提供了具有兩噴嘴之一種化學品供應設備，其可分別地控制此兩噴嘴。

Description

半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置
本發明係關於半導體製作，且特別是關於一種供應化學品至半導體晶圓上之方法與裝置。
隨著半導體製造技術的演進，用於半導體裝置製作之基板(例如晶圓)的尺寸越來越大。舉例來說，目前製作技術著重於應用450公釐的晶圓。隨著晶圓尺寸的增加以及元件尺寸的縮減，晶圓內均勻性(within wafer uniformity)變的較為重要且其較不容易得到控制。於半導體工業內遭遇維持晶圓均勻度的挑戰的機台為單一晶圓型(single-wafer)潔淨或濕蝕刻機台。當化學品係依照單一方向而供應至晶圓處時將影響習知機台的均勻性。隨著化學品橫跨晶圓的供應，化學品橫跨晶圓供應時的化學品衰退或化學品的冷卻導致了上述影響。此些因素將負面地影響化學品的蝕刻率且因此造成非均勻性之表現。
目前用於改善均勻性之方法考量包括了增加目標晶圓之旋轉速度及移動用於橫跨晶圓分散的噴嘴。上述兩種方法皆具有缺點。舉例來說，增加晶圓轉速可能造成圖案毀損及製程腔體的污染。同樣地，移動橫跨晶圓的噴嘴會造成製程腔體的污染及/或對於潔淨表現具有負面影響。因此，便需要用於供應如潔淨或蝕刻製程所用之化學品至晶圓處之一種方法與裝置。
依據一實施例，本發明提供了一種半導體之製作方 法，包括：提供一基板；以及藉由一第一噴嘴以供應一第一化學噴霧至該基板之上以及藉由一第二噴嘴以供應一第二化學噴霧至該基板之上。
依據另一實施例，本發明提供了一種化學品供應方法，包括：提供一半導體晶圓；提供一單晶圓化學品供應設備，其中該單晶圓化學品供應設備包括設置於一懸臂上之一第一噴嘴與一第二噴嘴，其中該第二噴嘴係距該第一噴嘴一距離；決定該第一噴嘴之一第一設定；決定該第二噴嘴之一第二設定；於該第一設定下使用該第一噴嘴以供應一第一化學品至該半導體晶圓之上；以及於該第二設定下使用該第二噴嘴以供應一第二化學品至該半導體晶圓之上。
依據又一實施例，本發明提供了一種化學品供應裝置，包括：一晶圓吸盤；一懸臂裝置，設置於該晶圓吸盤之上；一第一噴嘴，設置於該懸臂裝置之上；一第二噴嘴，設置於該懸臂裝置之上且距該第一噴嘴一距離；以及一控制器，可耦接該懸臂裝置，其中該控制器可分別地控制該第一噴嘴與該第二噴嘴。
為讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附的圖式，作詳細說明如下：
可以理解的是，於下文中提供了用於施行本發明之不 同特徵之多個不同實施例，或範例。基於簡化本發明之目的，以下描述了構件與設置情形之特定範例。然而，此些構件與設置情形僅作為範例之用而非用於限制本發明。舉例來說，於描述中關於於一第二元件之上或上之第一元件的形成可包括了第一元件與第二元件係為直接接觸之實施情形，且亦包括了於第一元件與第二元件之間包括了額外元件之實施情形，因而使得第一元件與第二元件之間並未直接接觸。
本發明係關於積體電路裝置或半導體裝置製作。然而，可以理解的是本發明之特點亦可應用其他領域，例如如液晶顯示面板及/或相同地需要供應化學品至基板上之其他技術。在此應用之”化學品(chemicals)”的描述包括含水、純化學品、混合物或相似物之任何液態物質或氣態物質。
第1a圖為一立體圖，顯示了一化學品供應設備100之一實施例。化學品供應設備100係為一單晶圓機台(即每次僅處理一晶圓)。化學品供應設備100包括設置於一腔體內之一懸臂裝置(arm device)104、一第一噴嘴106、一第二噴嘴108、與一吸盤(chuck)114。於吸盤114上設置有一單一晶圓102。懸臂裝置104包括了一主臂(main arm)110與一噴嘴定位臂(nozzle positioning arm)112。化學供應設備100可供應一化學品116與一化學品118至晶圓102處。化學品116係藉由第二噴嘴108所供應，而化學品116則藉由第一噴嘴106所供應。第1b圖繪示了對應之一上視圖。
晶圓102可具有形成於其上之一或多個膜層(例如絕緣 層、導電層等)。晶圓102可包括矽。或者，晶圓102可包括鍺、矽鍺、或其他適當之半導體材料。於一實施例中，晶圓102可包括數個區域，於此些區域內可形成有一或多個半導體裝置(例如場效電晶體)。於晶圓102內可形成有多個隔離元件。晶圓102亦可包括形成於多個主動區哪之摻雜區(例如N井區或P井區)。晶圓102可包括形成於其上之數個晶粒(die)，其可接著經過切割而形成半導體裝置。於一實施例中，晶圓102的直徑為450毫米。
晶圓102係設置於吸盤114之上。晶圓102可具有一頂面，其上形成有半導體裝置或其部份。於操作時，吸盤114可提供晶圓102一角速度(即旋轉晶圓102)。晶圓102可處於室溫狀態。於操作時，包括主臂110及噴嘴定位臂112之懸臂裝置104可握持及/或移動噴嘴106與108。於一實施例中，主臂110及/或噴嘴定位臂112包括可供應化學品至噴嘴106與108處或供應來自噴嘴106與108處之化學品之一化學品傳輸系統。於一實施例中，此化學品傳輸系統包括成束之管線以傳輸化學品。懸臂裝置104可更包括改變噴嘴106及/或108角度、改變自噴嘴106及/或108所傳輸之化學品溫度、改變自化學品供應系統傳輸之化學品種類、改變自化學品傳輸系統傳輸之化學品濃度、改變自噴嘴106及/或108所傳輸或傳輸至自噴嘴106及/或108處之化學品的流速，以及改變噴嘴106/108之實際位置等功能。懸臂裝置104可耦接於一控制器(controller)，此控制器可決定及/或控制所傳輸之化學品成分，所傳輸之化學品濃度、化學品的溫度、噴嘴106及/或噴嘴108的角 度、噴嘴106及/或噴嘴108的實體位置、為噴嘴106及/或噴嘴108所傳輸之化學品的流速，及/或包括下述第3、4、及或5圖所示之其他實施情形。噴嘴106及/或噴嘴108係為分開且為各別地控制。舉例來說，噴嘴106及噴嘴108可如下所述般包括不同之一或多個之前述之參數(例如流速、溫度、角度、化學品成分等)。於一實施例中，噴嘴106及/或噴嘴108當其移動地耦接於噴嘴定位臂112時，其可沿著噴嘴定位臂112而移動。
噴嘴108可大體位於晶圓102之中心處。而噴嘴106則沿著晶圓102之一圓周而設置。因此，可供應化學品(例如化學品116與118)於晶圓102上之兩個位置處。於其他實施例中，噴嘴106與108之間相距約10-220毫米(mm)。
化學品供應設備100可自各噴嘴106與108處提供不同之化學組成物。化學組成物的範例例如為通常用於半導體製作中之化學品，例如去離子水(DI)、SC1溶液(含去離子水、氫氧化銨、過氧化氫)、SC2溶液(含去離子水、氯化氫、過氧化氫)、臭氧飽和去離子水(DIWO3)、SPM溶液(含硫酸、過氧化氫)、SOM溶液(含硫酸、臭氧)、SPOM溶液、磷酸、經稀釋之氫氟酸(DHF)、氫氟酸、氫氟酸/乙二醇、氫氟酸/硝酸、氫氧化銨及氫氧化四甲基銨(TMAH)或其他感光材料顯影劑，及/或其他可用於半導體晶圓處理之適當化學品。化學品供應設備100可自噴嘴106及/或噴嘴108處供應不同之化學品濃度。化學品供應設備100可自噴嘴106及/或噴嘴108處提供不同溫度之化學品。舉例來說，經供應之化學品116及或118的溫度可介於0-250℃。化 學品供應設備100可於噴嘴106及噴嘴108處分別供應不同流速之化學品。舉例來說，各化學品之流速可於50-5000sccm之間變化。於一實施例中，噴嘴108處之流速係大於噴嘴106處之流速。化學品供應設備100可使噴嘴106及/或噴嘴108具有不同之角度。
化學品供應設備100可使噴嘴106及/或噴嘴108具有不同之實體位置。換句話說，可移動地耦接噴嘴106及/或噴嘴108至噴嘴定位臂112處。舉例來說，於一實施例中，噴嘴106與噴嘴108之間的距離為可變動的，如第4-5圖之詳細描述所示。
於一實施例中，化學品供應設備100係用於晶圓102之上進行一多晶矽蝕刻程序。於此實施例中，噴嘴108可供應於約50℃之溫度及約為700sccm之流速下供應氫氧化銨(即化學品116)。而噴嘴106則可於約60℃及約為500sccm之流速下供應氫氧化銨(即化學品118)。於此實施例中，晶圓102的旋轉速度約為800 rpm。
於一實施例中，化學品供應設備100係用於晶圓102之上進行一氧化物蝕刻程序。於此實施例中，噴嘴108可供應於約23℃之溫度及約為1000sccm之流速下供應經稀釋之氫氟酸(即化學品116)。而噴嘴106則可於約25℃及約為500sccm之流速下供應經稀釋之氫氟酸(即化學品118)。於此實施例中，晶圓102的旋轉速度約為800 rpm。
於一實施例中，化學品供應設備100係用於晶圓102之上進行一氮化鈦(TiN)濕蝕刻程序。於此實施例中，噴嘴108可供應於約50℃之溫度及約為1500sccm之流速下供 應SC1溶液(即化學品116)。而噴嘴106則可於約60℃及約為300sccm之流速下供應去離子水(即化學品118)。於此實施例中，晶圓102的旋轉速度約為500 rpm。
於一實施例中，化學品供應設備100係用於晶圓102之上進行一氮化鈦(TiN)濕蝕刻程序。於此實施例中，噴嘴108可供應於約50℃之溫度及約為1500sccm之流速下供應SC1溶液(即化學品116)。而噴嘴106即可於約60℃及約為300sccm之流速下供應去離子水(即化學品118)。於此實施例中，懸臂裝置104可自晶圓之中心處朝向邊緣處進行掃瞄。舉例來說，上述掃瞄可移動噴嘴橫跨晶圓102之半徑約100毫米。此掃瞄功能將於第3圖中進一步討論。於此實施例中，晶圓102於部份或所有化學品的供應中為靜止的。
請參照第2圖，顯示了一化學品供應設備200。化學品供應設備200大體相似於如先前第1a、1b圖所示之化學品供應設備100。然而，化學品供應設備200具有一噴嘴定位臂202，其除了第一噴嘴106與第二噴嘴108之外還包括一第三噴嘴204。第三噴嘴204係供應一化學品206。第三噴嘴大體相似於第一噴嘴106與第二噴嘴108。如前所述，相似於第一噴嘴106與第二噴嘴108，第三噴嘴206可單獨地操作。舉例來說，第三噴嘴204可供應不同於第一噴嘴106與第二噴嘴108所供應化學品之一化學品。化學品供應設備200可藉由各第一噴嘴106、第二噴嘴108及/或第三噴嘴204而供應相同或相異之化學品濃度。化學品供應設備200可藉由各第一噴嘴106、第二噴 嘴108及/或第三噴嘴204於相同或相異之溫度下進行供應。化學品供應設備200可藉由各第一噴嘴106、第二噴嘴108及/或第三噴嘴204於相同或相異之角度下進行供應。而噴嘴之角度可為相對於半導體晶圓之頂面104之一角度。化學品供應設備200可藉由各第一噴嘴106、第二噴嘴108及/或第三噴嘴204於相同或相異之流速下進行供應。化學品供應設備200可藉由各第一噴嘴106、第二噴嘴108及/或第三噴嘴204於不同實體位置處進行供應。舉例來說，第一噴嘴106、第二噴嘴108及/或第三噴嘴204之間的距離可於10-220毫米之間進行變化。雖然此處繪示之化學品供應設備200具有三個噴嘴，然而於本發明之範疇中，可包括有任何數量之噴嘴。
值得注意的是，此處設置於噴嘴定位臂202上之三個噴嘴106、108與204係大體線性地排列(如沿著晶圓102之一半徑排列)，然而亦可能為其他之實施情形。
請參照第3圖，顯示了一化學品供應設備300。化學品供應設備300大體相似於如先前第1a、1b圖所示之化學品供應設備100。此外，化學品供應設備300具有可依據掃瞄模式操作之一懸臂裝置302。懸臂裝置302大體相似於前述之一主臂110。懸臂裝置302之主臂110可如箭頭304所示般，於晶圓102之上橫向地移動第二噴嘴108及/或第一噴嘴106。於一實施例中，主臂110可移動第二噴嘴108自大體位於晶圓102之中心處至晶圓102之邊緣位置。於一實施例中，主臂110可移動第一噴嘴106及或第二噴嘴108自大體位於晶圓102之邊緣處至晶圓102之 另一相對邊緣處。於一實施例中，懸臂裝置302之此些噴嘴可自中心至邊緣而掃瞄並橫跨了約100毫米之晶圓102。
請參照第4與5圖，分別顯示了前述之化學品供應設備100所具有之兩個實施情形400與500。化學品供應設備100大體相似於如第1圖所示之化學品供應設備100。請參照第4圖之實施情形400，其繪示了化學品供應設備100具有位於噴嘴定位臂112上且分隔相距一距離d1之第一噴嘴106與第二噴嘴108。而第5圖之實施情形500則繪示了化學品供應設備100具有位於噴嘴定位臂112上且分隔相距一距離d2之第一噴嘴106與第二噴嘴108。於一實施例中，上述距離d2係少於上述距離d1。而此些距離d1與d2約介於約10-220毫米。而第一噴嘴106與第二噴嘴108可於噴嘴定位臂112上重新定位。於一實施例中，可於晶圓102之製程中移動第一噴嘴106與第二噴嘴108。於一實施例中，可藉由化學品供應設備100而於晶圓102之製程實施之前先行移動第一噴嘴106與第二噴嘴108。於一實施例中，第二噴嘴108為固定的而移動了第一噴嘴106。於一實施例中，第一噴嘴106及/或第二噴嘴108的移動係藉由耦接於主臂104之一控制器所決定與執行。第一噴嘴106及/或第二噴嘴108的移動係藉由模數結果(results of model)、實驗數據、晶圓102的直徑及/或其他之適當特性技術而決定。
請參照第6圖，顯示了化學品供應設備之控制系統600之方塊圖。控制系統600可為繪示於第1、4、5圖中之化學品供應設備100、如第2圖所示之化學品供應設備200、 及/或如第3圖所示之化學品供應設備300之一化學品供應設備所包括。此控制系統600包括了一資訊掌控系統614。而資訊掌控系統614可執行包括資訊計算(包括採用模數方式計算資訊)、接收資訊、儲存資訊及傳輸資訊等指令。
控制系統600包括一輸入裝置604。輸入裝置604可包括一使用者界面、至如具有品質控制系統、生產控制系統、工程系統及/或其他半導體製造機台之一半導體製造設備內其他系統之一界面、及/或至化學品供應設備其內一部(例如儲存媒體)之一介面。輸入裝置604可接受用於施行化學品供應之參數或設定(例如配方參數)。此些設定或參數可包括溫度、流速、化學品種類、化學品濃度、施行角度、施行時間、及/或其他適當之參數。
為輸入裝置604所接收之參數將提供至控制器602處。於一實施例中，控制器602基於來自輸入裝置604之資訊而決定了一或多個參數。控制器602可包括一微處理器。控制器602可傳遞用於施行此些參數之指令至部份之化學品供應設備處，例如至噴嘴606、噴嘴608、噴嘴610及懸臂裝置612等處。懸臂裝置612大體相似於如第1a、1b、2、2、4及5等圖所示之前述懸臂裝置104、202及/或302，或其部份。噴嘴606、608、610則可大體相似於如第1a、1b、2、2、4及5等圖所示之前述噴嘴106及/或108。
請參照第7圖，顯示了於一半導體裝置製程中採用單晶圓化學品供應設備以供應化學品之一種方法700。方法700可採用如第1a、1b、2、2、4及5等圖所示之前述化 學品供應設備100、200及/或300所施行。方法700亦可使用如第6圖所示之系統600而施行。
方法700起使於步驟702，提供一基板。此基板可為一半導體基板。於一實施例中，此基板為直徑450毫米之半導體晶圓。所提供之基板可相似於如第1a與1b圖內所示之晶圓102。此基板可置於一化學品供應設備之一平台處，如前述之吸盤114處。
方法700接著施行步驟704，決定用於此基板之一多噴嘴化學品供應設備之一第一噴嘴的設定(或參數、配方)。此多噴嘴化學品供應設備可大體相似於如第1a、1b、2、3、4、5圖所示之化學品供應設備100、200及/或300。經決定之第一噴嘴的設定可包括用於一或多個配方參數之設定，例如供應至第一噴嘴且經由第一噴嘴所供應之化學品、供應至第一噴嘴且經由第一噴嘴所供應之化學品的流速、供應至第一噴嘴且經由第一噴嘴所供應之化學品的溫度、第一噴嘴的角度、第一噴嘴的實體位置(如前所述般位於噴嘴定位臂之上)、供應至第一噴嘴且經由第一噴嘴所供應之化學品濃度，及/或其他配方參數。
方法700接著進行步驟706，決定用於此基板之多噴嘴化學品供應設備之一第二噴嘴的設定。經決定之第二噴嘴的設定可包括用於一或多個配方參數之設定，例如供應至第二噴嘴且經由第二噴嘴所供應之化學品、供應至第二噴嘴且經由第二噴嘴所供應之化學品的流速、供應至第二噴嘴且經由第二噴嘴所供應之化學品的溫度、第二噴嘴的角度、第二噴嘴的實體位置(如前所述般位於噴嘴定位臂之 上)、供應至第二噴嘴且經由第二噴嘴所供應之化學品濃度，及/或其他配方參數。
於步驟704與706中所分別決定之第一噴嘴與第二噴嘴的實體位置可包括決定介於此些噴嘴間之一間距。介於此些噴嘴間之間距介於約10-250毫米(例如對於450毫米或更大之晶圓而言)。第一噴嘴與第二噴嘴的實體位置的決定可包括於化學品供應中移動第一噴嘴及/或第二噴嘴之決定，如下述之步驟708所述。
於步驟704與706中所決定之一或多個設定可基於步驟702內所提供之基板的直徑、步驟702內所提供之基板的種類、步驟702內所提供之形成元件、步驟708(如下所述)內所施行之程序、關於基板之特性結果、關於基板之模數結果，及/或其他考量而決定。
方法700接著進行步驟708，依據步驟704與706所決定之設定而供應化學品至基板處。於一實施例中，化學品係藉由第一噴嘴與第二噴嘴而同時供應。於一實施例中，係藉由第一噴嘴所供應之化學組成物不同於藉由第二噴嘴所供應化學組成物。此些化學組成物的範例包括通常應用於半導體製作之化學品，例如去離子水(DI)、SC1溶液(含去離子水、氫氧化銨、過氧化氫)、SC2溶液(含去離子水、氯化氫、過氧化氫)、臭氧飽和去離子水(DIWO3)、SPM溶液(含硫酸、過氧化氫)、SOM溶液(含硫酸、臭氧)、SPOM溶液、磷酸、經稀釋之氫氟酸(DHF)、氫氟酸、氫氟酸/乙二醇、氫氟酸/硝酸、氫氧化銨及氫氧化四甲基銨(TMAH)或其他感光材料顯影劑，及/或其他可用於半導體 晶圓處理之適當化學品。於一實施例中，由第一噴嘴所供應之化學品與由第二噴嘴所供應之化學品具有不同溫度。化學品之溫度則例如介於約0-250℃。於一實施例中，由第一噴嘴所供應之化學品與由第二噴嘴所供應之化學品具有不同濃度。於一實施例中，由第一噴嘴所供應之化學品與由第二噴嘴所供應之化學品具有不同流速。化學品之流速則例如介於約50-5000 sccm。於一實施例中，由第一噴嘴所供應之化學品與由第二噴嘴所供應之化學品具有垂直於基板之不同供應角度。於一實施例中，當一噴嘴於供應化學品時，另一噴嘴並不供應化學品(例如一噴嘴可早於另一噴嘴而停止施行、延遲開始施行及完成施行等)。
於一實施例中，於步驟708中，此些噴嘴可於基板之上橫向地移動，進而改變了其於基板上之噴嘴的定位。如此之實施例則可參照第3圖所示情形。
如第7圖所示之方法700可用於潔淨基板、蝕刻於基板上之一或多個膜層或構件、顯影形成於基板上之一光阻層及/或需要供應濕式化學品之其他半導體製程。舉例來說，方法700可用於氧化物蝕刻、氮化矽蝕刻、多晶矽蝕刻、氮化鈦蝕刻、及/或其他適當蝕刻程序。下述之方法700之實施例僅為解說之用而非用以限定方法700於任一半導體製程。
於一實施例中，方法700包括對於基板之一多晶矽蝕刻程序。於步驟704中，第一噴嘴可依據約50℃之溫度及約為700sccm之流速下供應氫氧化銨而設定。於步驟706中，第二噴嘴可依據約60℃及約為500sccm之流速下供 應氫氧化銨而設定。於供應化學品至基板時，基板的旋轉速度可約為800 rpm。
於一實施例中，方法700包括對於基板之一氧化物蝕刻程序。於步驟704中，第一噴嘴可依據約23℃之溫度及約為1000sccm之流速下供應經稀釋氫氟酸而設定。於步驟706中，第二噴嘴可依據約25℃及約為500sccm之流速下供應經稀釋氫氟酸而設定。於供應化學品至基板時，基板的旋轉速度可約為800 rpm。
於一實施例中，方法700包括對於基板之一氮化鈦蝕刻程序。於步驟704中，第一噴嘴可依據約50℃之溫度及約為1000sccm之流速下供應SC1溶液而設定。於步驟706中，第二噴嘴可依據約60℃及約為300sccm之流速下供應去離子水而設定。於供應化學品至基板時，基板的旋轉速度可約為500 rpm。
於一實施例中，方法700包括對於基板之一氮化鈦濕蝕刻程序。於步驟704中，第一噴嘴可依據約50℃之溫度及約為1500sccm之流速下供應SC1溶液而設定。於步驟706中，第二噴嘴可依據約60℃及約為300sccm之流速下供應去離子水而設定。於步驟708中之供應化學品至基板時，此些噴嘴可自晶圓之中心至邊緣進行掃瞄。舉例來說，於供應上述化學品時，上述掃瞄可移動此些噴嘴橫跨基板(如朝向邊緣處且返回朝向中心處)之半徑約100毫米。
前述之部份實施例提供了可改善跨越晶圓之蝕刻均勻性、可改善製程微調之噴嘴的彈性定位、可改善製程的製 程窗口之可調整的化學品流速、可增加晶圓旋轉速度之調整窗口、可改善腔體內的微粒表現(例如於無掃瞄模式中)、可降低化學品的消耗、及/或其他優點之裝置及/或方法。
因此，本發明提供了一種半導體之製造方法。上述方法包括提供一基板及藉由一第一噴嘴以供應一第一化學噴霧至該基板之上且同時地藉由一第二噴嘴以供應一第二化學噴霧至該基板之上。於一實施例中，上述第一與第二化學噴霧至少具有不同之一參數(或設定)。上述餐述之範例包括了溫度、組成、濃度、於基板上之入射角及流速。
於另一實施例中，本發明提供了一種方法，包括提供一半導體晶圓與一化學品供應設備。上述化學品供應設備包括設置於一懸臂上之一第一噴嘴與一第二噴嘴。該第二噴嘴係距該第一噴嘴一距離。使用該第一噴嘴以供應一第一化學品至該半導體晶圓之上。使用該第二噴嘴以供應一第二化學品至該半導體晶圓之上。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧化學品供應設備
102‧‧‧晶圓
104‧‧‧懸臂裝置
106‧‧‧第一噴嘴/噴嘴
108‧‧‧第二噴嘴/噴嘴
110‧‧‧晶圓
112‧‧‧噴嘴定位臂
114‧‧‧吸盤
116、118‧‧‧化學品
200‧‧‧化學品供應設備
202‧‧‧噴嘴定位臂
204‧‧‧第三噴嘴
206‧‧‧化學品
300‧‧‧化學品供應設備
302‧‧‧懸臂裝置
304‧‧‧移動方向
400、500‧‧‧化學品供應設備之實施情形
600‧‧‧控制系統
602‧‧‧控制器
604‧‧‧輸入裝置
606、608、610‧‧‧噴嘴
612‧‧‧懸臂裝置
614‧‧‧資訊掌控系統
700‧‧‧供應化學品之方法
702、704、706、708‧‧‧步驟
d1、d2‧‧‧噴嘴間之距離
第1a與1b圖顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種裝置；第2圖顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之之一種裝置，其具有兩個以上之噴嘴； 第3圖顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種裝置之掃瞄模式；第4圖顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種裝置之第一形態；第5圖顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種裝置之一第二形態；第6圖為一示意圖，顯示了相關於依據本發明一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種裝置之一控制系統的方塊圖；以及第7圖為一流程圖，顯示了依據本發明之一或多個觀點之分散化學品至半導體基板上之一種方法。
700‧‧‧供應化學品之方法
702、704、706、708‧‧‧步驟

Claims (10)

  1. 一種半導體之製作方法，包括：提供一基板；以及藉由一第一噴嘴以供應一第一化學噴霧至該基板之上以及藉由一第二噴嘴以供應一第二化學噴霧至該基板之上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體之製作方法，其中該第一化學噴霧包括不同於該第二化學噴霧之化學成分，該第一化學噴霧於供應時具有一第一溫度，而該第二化學噴霧於供應時具有一第二溫度，該第二溫度不同於該第一溫度，且其中該第一化學噴霧係於一第一流速下供應，而該第二化學噴霧係於一第二流速下供應，該第二流速不同於該第一流速，且其中該第一化學噴霧係依照一第一角度供應，而該第二化學噴霧係按照一第二角度供應，該第二角度不同於該第一角度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體之製作方法，其中該第一化學噴霧係於接近該基板之中心處進行供應，而該第二化學噴霧係於距該基板之該中心之一距離處進行供應。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體之製作方法，更包括：決定該第一噴嘴於該基板上之一位置；決定該第一噴嘴與該第二噴嘴間之一期望距離；以及移動至少該第一噴嘴與該第二噴嘴其中之一，使得該第一噴嘴與該第二噴嘴之間具有該期望距離。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體之製作方法，更包括：使用該第一化學噴霧與該第二化學噴霧蝕刻形成於該基板上之至少一材料。
  6. 一種化學品供應方法，包括：提供一半導體晶圓；提供一單晶圓化學品供應設備，其中該單晶圓化學品供應設備包括設置於一懸臂上之一第一噴嘴與一第二噴嘴，其中該第二噴嘴係距該第一噴嘴一距離；決定該第一噴嘴之一第一設定；決定該第二噴嘴之一第二設定；於該第一設定下使用該第一噴嘴以供應一第一化學品至該半導體晶圓之上；以及於該第二設定下使用該第二噴嘴以供應一第二化學品至該半導體晶圓之上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之化學品供應方法，其中該第一化學品係擇自由去離子水、SC1溶液、SC2溶液、臭氧飽和去離子水、SPM溶液、SOM溶液、SPOM溶液、磷酸、經稀釋之氫氟酸、氫氟酸、氫氟酸/乙二醇、氫氟酸/硝酸、氨水及氫氧化四甲基銨所組成族群。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之化學品供應方法，其中該第一設定與該第二設定至少包括一化學成分、一化學濃度、一溫度、一化學品供應角度及一流速其中之一。
  9. 一種化學品供應裝置，包括：一晶圓吸盤； 一懸臂裝置，設置於該晶圓吸盤之上；一第一噴嘴，設置於該懸臂裝置之上；一第二噴嘴，設置於該懸臂裝置之上且距該第一噴嘴一距離；以及一控制器，可耦接該懸臂裝置，其中該控制器可分別地控制該第一噴嘴與該第二噴嘴。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之化學品供應裝置，其中該控制器可移動至少該第一噴嘴與該第二噴嘴其中之一。
TW101119475A 2011-08-04 2012-05-31 半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置 TW201308410A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/198,420 US20130034966A1 (en) 2011-08-04 2011-08-04 Chemical dispersion method and device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201308410A true TW201308410A (zh) 2013-02-16

Family

ID=47627200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101119475A TW201308410A (zh) 2011-08-04 2012-05-31 半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130034966A1 (zh)
KR (1) KR101422621B1 (zh)
TW (1) TW201308410A (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9355874B2 (en) * 2011-09-24 2016-05-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Silicon nitride etching in a single wafer apparatus
CA3085086C (en) 2011-12-06 2023-08-08 Delta Faucet Company Ozone distribution in a faucet
JP6203098B2 (ja) * 2013-03-29 2017-09-27 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US9529265B2 (en) 2014-05-05 2016-12-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of preparing and using photosensitive material
TWI629720B (zh) * 2015-09-30 2018-07-11 東京威力科創股份有限公司 用於濕蝕刻製程之溫度的動態控制之方法及設備
US10807117B2 (en) * 2015-10-05 2020-10-20 Tokyo Electron Limited Dispense nozzle with a dynamic liquid plug
CN108463437B (zh) 2015-12-21 2022-07-08 德尔塔阀门公司 包括消毒装置的流体输送系统
US10388537B2 (en) * 2016-04-15 2019-08-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Cleaning apparatus, chemical mechanical polishing system including the same, cleaning method after chemical mechanical polishing, and method of manufacturing semiconductor device including the same
CN110524407A (zh) * 2019-08-16 2019-12-03 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种晶圆的处理方法和处理装置
US11554755B2 (en) * 2019-12-13 2023-01-17 Pony Ai Inc. Methods for controlling an apparatus adapted to clean a sensor assembly
CN114388386A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 长鑫存储技术有限公司 喷嘴组件及采用所述喷嘴组件的半导体设备
KR102522643B1 (ko) * 2021-01-27 2023-04-17 에스케이실트론 주식회사 매엽식 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 웨이퍼 표면 거칠기 제어방법

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3504023B2 (ja) * 1995-05-26 2004-03-08 株式会社ルネサステクノロジ 洗浄装置および洗浄方法
TW346649B (en) * 1996-09-24 1998-12-01 Tokyo Electron Co Ltd Method for wet etching a film
KR100726015B1 (ko) * 1999-10-06 2007-06-08 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 기판세정방법 및 그 장치
JP3892792B2 (ja) * 2001-11-02 2007-03-14 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板洗浄装置
JP3996032B2 (ja) * 2002-10-08 2007-10-24 沖電気工業株式会社 半導体製造用現像装置及びそれを用いた基板への現像液の供給方法
JP2005072058A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Sharp Corp 洗浄装置および洗浄方法
US8530359B2 (en) * 2003-10-20 2013-09-10 Novellus Systems, Inc. Modulated metal removal using localized wet etching
JP4369325B2 (ja) * 2003-12-26 2009-11-18 東京エレクトロン株式会社 現像装置及び現像処理方法
JP2007165629A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd エッチング方法及びエッチング装置
US7470638B2 (en) * 2006-02-22 2008-12-30 Micron Technology, Inc. Systems and methods for manipulating liquid films on semiconductor substrates
KR100755673B1 (ko) * 2006-08-04 2007-09-05 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조 방법 및 이에 따라 제조된 반도체 소자
KR100791342B1 (ko) * 2006-08-09 2008-01-03 삼성전자주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
JP4708286B2 (ja) * 2006-08-11 2011-06-22 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
KR101036592B1 (ko) * 2008-11-28 2011-05-24 세메스 주식회사 처리액 공급 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치
US20100163078A1 (en) * 2008-12-31 2010-07-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Spinner and method of cleaning substrate using the spinner
JP4700117B2 (ja) * 2009-02-25 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 現像処理方法
KR20110001273A (ko) * 2009-06-30 2011-01-06 세메스 주식회사 기판 처리 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130016036A (ko) 2013-02-14
US20130034966A1 (en) 2013-02-07
KR101422621B1 (ko) 2014-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201308410A (zh) 半導體之製作方法、化學品供應方法與裝置
CN107818912B (zh) 基板处理方法及基板处理装置
US8657963B2 (en) In-situ backside cleaning of semiconductor substrate
US9748110B2 (en) Method and system for selective spacer etch for multi-patterning schemes
JP5958950B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP7064905B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
US20040000322A1 (en) Point-of-use mixing with H2SO4 and H2O2 on top of a horizontally spinning wafer
TW201905987A (zh) 半導體裝置與其形成方法
US10403518B2 (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus and recording medium
KR20120100803A (ko) 에칭 방법, 에칭 장치 및 기억 매체
WO2015147237A1 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
TW202249094A (zh) 電漿蝕刻方法
US8420550B2 (en) Method for cleaning backside etch during manufacture of integrated circuits
KR102049125B1 (ko) 습식 에칭을 위한 방법, 장치 및 조성물
KR20150045989A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102203993B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210137178A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US20170092550A1 (en) Method and apparatus for dynamic control of the temperature of a wet etch process
WO2021054021A1 (ja) 基板処理方法、基板処理装置および基板処理液
JP7201494B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
TWI697031B (zh) 圖案化方法
WO2019205074A1 (en) Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers
JP2009194090A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
US9299593B2 (en) Semiconductor device cleaning method and apparatus
WO2022024590A1 (ja) 基板処理方法