[发明专利]湿式工作台的清洁系统以及方法

说明书

本公开涉及湿式工作台的清洁系统以及方法。本公开实施例的技术包括在化学品更换程序中与湿式工作台一起使用的空间填充装置。空间填充装置具有高于用于清洗湿式工作台的化学品的整体密度。这样一来，当被埋到湿式工作台或更具体地湿式工作台的化学槽中时，空间填充装置将占据内部体积空间的一部分。因此，使用较少的清洗化学品填充以及浸泡湿式工作台。

技术领域

本公开实施例涉及一种清洁系统以及方法，特别涉及一种湿式工作台的清洁系统以及方法。

背景技术

在半导体制造中，制造半导体装置的制程包括各式各样的步骤，包括用于在作为半导体基板的晶圆上形成像是多晶硅层、氧化层、氮化层以及金属层的多层的层形成制程。这些步骤通常也包括在层形成步骤之间完成的扩散制程、微影制程、蚀刻制程、清洁制程、离子布植制程等。

在湿式选择性蚀刻制程中，基板经由暴露于液体蚀刻剂被蚀刻。液体蚀刻剂去除预定量的未覆盖或未反应的材料，从而在基板中形成图案。两种基本的湿式蚀刻技术是喷雾蚀刻以及浸入蚀刻。在浸入蚀刻中，将晶圆浸入包含在湿式工作台装置中的液体蚀刻剂中。浸入蚀刻制程可以使用液体化学溶液，例如氢氧化钾(potassium hydroxide，KOH)、氢氧化四甲基铵(tetramethylammonium hydroxide，TMAH)、氢氟酸、硝酸或其他合适的化学溶液。

湿式工作台装置或“湿式工作台”包括一个或多个包含各自的清洁溶液并被定位成工作台状(bench-like)结构的槽。通常通过计算机控制的自动设备(称为晶圆传送机械手臂)的操作，将批量晶圆按序移动通过槽。

湿式工作台也用于在晶圆清洁中包含液体化学溶液。例如，一般提到RCA制程可用以清洁晶圆。RCA制程可包括使用硫酸溶液或过氧化氢溶液中的一种或多种的一般的清洁制程，使用去离子水(deionized water，DI water)、氢氧化铵或过氧化氢中的一种或多种的粒子去除制程，使用氢氟酸(hydrogen fluoride，HF)或去离子水中的一种或多种的氧化物去除制程，或使用去离子水、过氧化氢或盐酸中的一种或多种的金属污染物去除制程。

由于在使用化学品时累积的污染物，可能需要定期更换湿式工作台中的化学品。在每次化学更换程序中，通过化学清洗(chemical purging)多次清洁湿式工作台是昂贵的。

发明内容

根据本公开的一些实施例，提供一种湿式工作台的清洁系统，包括构造成容纳化学溶液并且接收半导体基板的容器、以及构造成可被容器接收并且至少部分浸入化学溶液中的空间填充装置。

根据本公开的一些实施例，提供一种湿式工作台的清洁系统，包括湿式工作台装置、液体化学溶液、以及体积物体。湿式工作台装置具有一化学槽，化学槽具有内部空间以接收保持半导体晶圆的晶圆匣，内部空间具有第一空间体积。液体化学溶液被包含在化学槽中。体积物体具有浸入液体化学溶液内的第一部分，第一部分占据内部空间的第一空间体积的至少一半。

根据本公开的一些实施例，提供一种湿式工作台的清洁方法包括：将半导体晶圆浸入被包含在槽中的第一化学溶液。从槽移除第一化学溶液。用去离子水清洁槽。用去离子水清洁槽后，在槽内定位空间填充装置。在空间填充装置维持在槽内时，使用第二化学溶液清洗槽。

附图说明

当阅读说明书附图时，从以下的详细描述能最佳理解本公开的各方面。在附图中，除非上下文另外指出，否则相同的参考数字表示相似的元件或动作。附图中元件的尺寸以及相对位置不必按比例绘制。事实上，可任意的放大或缩小不同特征的几何尺寸，以做清楚的说明。

图1示出了包括湿式工作台装置、传送机械手臂以及空间填充装置的系统。

图2A以及图2B示出了图1的系统的湿式工作台装置的内部槽的俯视图以及侧视剖面图。