专利名称：化学腐蚀槽的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及溢流式化学腐蚀槽。
在半导体制造工艺中，可以通过两种方法进行腐蚀，一种是使用湿性化合物质的湿法腐蚀；另一种是使用气体的干法腐蚀。前者中，包括浸渍腐蚀和喷涂腐蚀，后者包括等离子腐蚀、离子束腐蚀和反应离子腐蚀。
浸渍腐蚀中，当其上淀积有绝缘层的晶片浸入内腐蚀槽中的湿性化学物质中时，绝缘层被腐蚀至预定深度。此时，湿性化学物质由循环系统连续地提供给内腐蚀槽，因而溢出内腐蚀槽的每个侧壁的上端。因此，可以提高晶片的腐蚀速率，防止晶片受由腐蚀产生的漂浮在湿性化学物顶表面周围的残余物的污染。
图1示意地展示了典型的已有技术的溢流式化学腐蚀槽(overflow typechemical bath)。参见此图，化学物质15通过与矩形内腐蚀槽11底部连接的供应管13提供给内腐蚀槽11。连续供应的化学物质15流出内腐蚀槽11的每个侧壁的上端，溢流的化学物质15通过与包围内腐蚀槽11的外腐蚀槽17底部连接的排放管19排放。排放的化学物质15在通过图中未示出的泵和过滤器之后，由循环系统重新供给内腐蚀槽11。
在这种化学腐蚀槽10中，在外腐蚀槽17的两侧设置一对水平平衡调节装置18，形成水平平衡机构。
以下说明这种结构的腐蚀槽10的工作。
通过供给管13把湿性化学物质15连续地供入化学腐蚀槽10的矩形内腐蚀槽11，供给流率达到每分钟10-12升的均匀量。随后，化学物质15流出内腐蚀槽11的每个侧壁的上端，并通过外腐蚀槽17的排放管19排放。排放的化学物质15在经过未示出的泵和过滤器之后再引入供给管13。
装载其上具有淀积层的晶片21的自动操纵吸盘23降下，晶片21浸入内腐蚀槽11中的化学物质15中，从而开始腐蚀淀积层。
持续此腐蚀，直至具有预定的腐蚀深度。获得预定深度后，自动操纵吸盘23上升，晶片21由化学物质15浮出。
接着，由自动操纵吸盘23移动的晶片21使用去离子水通过典型的清洗方法进行清洗。由此完成晶片21的腐蚀。
但是，在此工序中，要保持内腐蚀槽11的水平平衡几乎是不可能的。为此，例如，如果内腐蚀槽11的右侧侧壁倾斜，以至稍低于左侧侧壁，则流出内腐蚀槽11的右侧壁上端的化学物质15的量大于流出左侧壁上端的化学物质15的量。并且，如果右侧壁倾斜得过于低于左侧壁，则化学物质15流出内腐蚀槽11的右侧壁上端，而没有化学物质15流出左侧壁上端。
在此状态中，两侧的晶片21之间的腐蚀速率不可避免地产生差异，以致最右侧的晶片比最左侧的晶片腐蚀更深。
因此，除非保持内腐蚀槽11的精确水平平衡，否则在右和左侧溢流的化学物质15的量各自不同，给整个晶片21获得均匀腐蚀速率造成困难，降低了腐蚀工艺的可靠性。
因此，工艺管理者必须在进行腐蚀工艺的整个期间采用水平测量仪器更频繁地检查内腐蚀槽是否处于水平平衡状态，如果不是处于这种状态，则必须调节水平平衡调节装置18的螺钉来保持水平平衡。
考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种化学腐蚀槽，其中内腐蚀槽在其侧壁具有孔，用于减小因浸渍在内腐蚀槽的化学物质中的各晶片的位置差异而引起的在各晶片之间的腐蚀速率的差异，从而导致腐蚀工艺可靠性的改善。
为了实现此目的，根据本发明，在溢流式化学腐蚀槽的内腐蚀槽的每个侧壁上，以有规则的间距，在任一预定位置形成多个孔，各孔定位于应浸入内腐蚀槽的化学物质中的晶片上部与内腐蚀槽上端之间。
以下结合附图来详述本发明的优选实施例。附图中图1是典型的已有技术的溢流式化学腐蚀槽的示意图；图2是本发明的化学腐蚀槽的示意图。
图2示意地展示了此化学腐蚀槽，其中与在图1中已说明的那些部件相同的部件由相同的参考标号代表，以便简化说明。参考图2，在矩形内腐蚀槽31的侧壁，按规则的间隔形成多个孔33，各孔定位于应浸入内腐蚀槽31中的湿性化学物质15的晶片21的上部与内腐蚀槽31上端之间。此化学腐蚀槽10的结构几乎等同于图1的结构，只是在各个相对的两侧壁以相同的方式形成各孔33。
全部孔33均定位得高于应浸入内腐蚀槽31的化学物质15中的晶片21的上部。从内腐蚀槽31的结构来看，晶片21的上部与内腐蚀槽31的上端之间的距离约为2cm，各孔33形成在距离内腐蚀槽31的上端在2cm之内的各点。在此实施例，例如，孔33形成在距离内腐蚀槽31上端1cm的各个点。此外，孔33形成为预定的形状，例如直径为3-5mm的圆形，最好是4mm，这些孔的数量例如是125。孔的数量如直径可以根据流动的化学物质15的流量来变化。
以下说明此化学腐蚀槽30的操作。
湿性化学物质15通过供给管13连续供入化学腐蚀槽30的矩形内腐蚀槽31，达到10-12升/分钟的均匀流量，最好为12升/分钟。如此供给的化学物质1 5流过内腐蚀槽31的每个侧壁的上端，同时通过圆形孔33，其直径为3-5mm，最好为4mm，然后经过外腐蚀槽17的排放管19排放。排放的化学物质15在经过未示出的泵和过滤器之后再被引入内腐蚀槽31的供给管13。
装载其上有淀积层的晶片31的自动操纵吸盘23被降低，因此晶片31被浸入内腐蚀槽11的化学物质15中，位于晶片31的淀积层开始被腐蚀。
在此状态，如果内腐蚀槽31的右侧壁倾斜稍低于左侧侧壁，内腐蚀槽31中的化学物质15流过右侧壁的上端，而不流过左侧壁上端，同时化学物质15通过形成在内腐蚀槽31两侧壁的多个孔33引入外腐蚀槽17。
此外，即使内腐蚀槽31的右侧侧壁倾斜，以致低于左侧侧壁，但未超过1cm，内腐蚀槽31中的化学物质15通过形成在内腐蚀槽31的两侧壁的多个孔33引入外腐蚀槽17，并流过内腐蚀槽31的右侧壁上端。
因此，即使流过右侧壁的化学物质的量大于流过左侧壁的化学物质的量，其差异与图1的已有的内腐蚀槽11相比也明显减小。
但是，如果右侧壁倾斜得低于左侧壁超过1cm，则内腐蚀槽31中的化学物质15流过右侧壁的上端，并同时通过形成在右侧壁的多个孔33，而不流过形成在左侧壁的多个孔33。因此，与已有技术一样，在内腐蚀槽31的右侧壁和左侧壁流过的化学物质的量变得差别很大。
这是因为各孔33例如设定在距离侧壁上端1cm的各个点。因此，通过把各孔设定在距离侧壁上端2cm之内的各个点的调整，可以调节倾斜的允许程度。
因此，除非两侧壁中的任一侧倾斜低于另一侧超过预定距离，否则内腐蚀槽的两侧壁流过的化学物质的量差与已有技术相比明显减小，从而使各晶片之间的腐蚀速率之差也得以减小。
进行腐蚀处理直至各层具有预定深度。然后，获得预定深度后，自动操纵吸盘23上升，因而晶片31脱离化学物质15。
接着，由自动操纵吸盘23移动晶片21，通过典型的清洗方法使用去离子水进行清洗。完成晶片21的腐蚀。
如上所述，在本发明中，在内腐蚀槽的各侧壁上的各个点形成一系列孔，各点与内腐蚀槽上端相隔预定距离。因此，如果化学物质连续供给内腐蚀槽，供给的化学物质流过内腐蚀槽上端，同时穿过各孔，然后流入外腐蚀槽，除非两上端中的任一侧倾斜低于另一侧超过预定距离，否则在内腐蚀槽相对两上端通过的化学物质的量差与现有技术相比可明显减小。另外，各晶片之间的腐蚀速率之差明显减小，而且提高了腐蚀处理的可靠性。
另一方面，应注意本发明不限于腐蚀工艺，还可用于清洗工艺。例如在清洗槽的适当部位设置类似的孔。
权利要求
1.一种化学腐蚀槽，具有内腐蚀槽，通过供给管向其供给化学物质，并具有外腐蚀槽，通过排放管排放从内腐蚀槽引入的化学物质，所述内腐蚀槽包括与其各侧壁上端相距一定距离的多个孔，以致内腐蚀槽中的化学物质流过内腐蚀槽各侧壁上端时，同时流过各孔。
2.根据权利要求1所述的化学腐蚀槽，其中在内腐蚀槽的各相对两侧壁按相同方式形成各孔。
3.根据权利要求1或2所述的化学腐蚀槽，其中在内腐蚀槽上端与应浸入内腐蚀槽中的化学物质的晶片的上部之间的各个点形成各孔。
4.根据权利要求3所述的化学腐蚀槽，其中在距内腐蚀槽上端2cm之内的各个点形成各孔。
5.根据权利要求4所述的化学腐蚀槽，其中在距内腐蚀槽上端1cm的各个点形成各孔。
6.根据权利要求3所述的化学腐蚀槽，其中各孔直径为3-5mm。
7.根据权利要求6所述的化学腐蚀槽，其中各孔直径为4mm。
8.根据权利要求3所述的化学腐蚀槽，其中各孔为圆形。
全文摘要
一种溢流式化学腐蚀槽，包括在其侧壁形成多个孔的内腐蚀槽。各孔与内腐蚀槽上端相距预定距离。在此化学腐蚀槽中，当内腐蚀槽中的化学物质流过内腐蚀槽的上端时，同时通过各孔排放至外腐蚀槽。因此，除非相对的两侧壁中的一侧倾斜低于另一侧超过预定值。否则在内腐蚀槽的两侧壁化学物质能以几乎相同的量连续流动，从而使因晶片位置不同而引起的腐蚀速率差异得以减小，使腐蚀工艺可靠性得以改善。
文档编号H01L21/00GK1167337SQ9710471
公开日1997年12月10日 申请日期1997年2月24日 优先权日1996年6月5日
发明者姜正镐, 李光烈, 孟东祚, 黄宗燮 申请人:三星电子株式会社