CN1107970C - 电子元件制造用的湿法处理方法 - Google Patents

电子元件制造用的湿法处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1107970C
CN1107970C CN98808586A CN98808586A CN1107970C CN 1107970 C CN1107970 C CN 1107970C CN 98808586 A CN98808586 A CN 98808586A CN 98808586 A CN98808586 A CN 98808586A CN 1107970 C CN1107970 C CN 1107970C
Authority
CN
China
Prior art keywords
electronic component
component precursor
acid
buffer solution
dry liquid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN98808586A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1268244A (zh
Inventor
史蒂文·维尔哈费尔贝克
克里斯托弗F·麦克康奈尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CFMT Inc
Original Assignee
CFMT Inc
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 CFMT Inc filed Critical CFMT Inc
Publication of CN1268244A publication Critical patent/CN1268244A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1107970C publication Critical patent/CN1107970C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning 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
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • H01L21/02019—Chemical etching
    • 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
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H01L21/30608—Anisotropic liquid etching
    • 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

Landscapes

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

Abstract

本发明涉及制造例如用于集成电路的半导体晶片等电子元件前体的湿法处理法。

Description

电子元件制造用的湿法处理方法
发明的领域
本发明涉及电子元件和例如用于集成电路的半导体晶片等电子元件前体制造用的湿法处理方法。具体说，本发明涉及利用与湿法化学处理技术结合的干燥置换技术的清洗、剥离、和腐蚀电子元件前体的方法。发明的背景
集成电路的制造中广泛地采用湿法处理，所说集成电路一般包括例如半导体晶片、平板等电子元件前体和其它电子元件前体。一般说，电子元件前体置于槽或容器中，然后与一系列活性化学处理液和漂洗液接触。处理液可用于电子元件前体的腐蚀、光刻胶剥离、预扩散清洗和其它清洗步骤，但不限于这些步骤。请参见例如已转让给共同受让人的美国专利4,577,650、4,740,249、4,738,272、4,856,544、4,633,893、4,775,532、4,917,123和EPO0233184，Burkman等人在《半导体晶片清洗技术手册》第111-151页的“湿法化学处理-水溶液清洗处理”(Werner Kern编辑，Noyes Pulication Parkridge出版，新泽西1993)，这里全文引用这些公开物。
按典型的湿法处理技术，电子元件前体暴露于活性化学处理液中，从而去掉(即，清洗)电子元件前体上的沾污或腐蚀表面的某些部分。进行该清洗或腐蚀后，化学试剂会附着在电子元件前体的表面上。在用接下来的活性化学处理液处理电子元件前体之前，必须去掉所附着的化学试剂，从而使化学试剂残留物不污染接下来的活性化学处理。
因此，按目前的湿法处理技术，无论化学处理是在槽内、还是全流容器(full flow vessel)中还是利用其它湿法工作台(wet bench)技术进行，每个化学处理步骤后，都要用DI水漂洗电子元件前体，从而去掉电子元件前体表面上的化学试剂。有时，会在漂洗水中加入微量化学试剂，使漂洗液具有某种有益的特性。即便用微量化学试使漂洗液(即水)改性，其作用也不会改变。在用于进行例如电子元件前体的清洗或腐蚀的化学试剂与用于去掉电子元件前体表面上的化学试剂的漂洗液之间存在本质区别(尽管这种水可以不是纯水，而是可以含有一定量的附加化学试剂)。
按常规技术，无论是化学处理在槽内、还是全流容器中还是利用其它湿法工作台技术进行，在最后的化学处理步骤后和晶片干燥前，总是要用去离子水(DI)水漂洗。
尽管化学试剂发挥其作用(例如清洗或腐蚀)后，DI漂洗从电子元件前体表面上去掉了特定的化学试剂，但该漂洗步骤对半导体元件的制造有许多限制。例如，工业中的标准是在两化学处理步骤之间用DI水漂洗电子元件前体，直到所溶解的化学试剂的水平达到约10p.p.b.(即，4-16 Mohm-cm)。这要求充分地漂洗。由于DI水很贵，漂洗实际上提高了制造电子元件前体的成本。DI漂洗还要花很长时间，有时耗费总湿法处理时间的60％之多，因此降低了电子元件前体的产率。
由于引起残留材料的沉积或形成不需要的氧化物、硅石和/或金属沉积，所以用DI水漂洗还会损害湿法处理技术的集成度。甚至在漂洗液是纯DI水时，漂洗液有时也会与例如硅等半导体材料反应，会氧化半导体材料表面上的某些硅原子。
除了漂洗用活性化学处理液处理后的电子元件前体外，电子元件前体一般还需要干燥。由于在干燥工艺中不产生沾污很重要，所以这可能是一种赋有挑战性的工艺。由于蒸发常常会导致麻点或斑纹，所以不希望蒸发。甚至是超高纯水的蒸发，也会造成问题，因为这种水对于水表面具有很强的侵蚀性，在水接触的很短时间内会溶解微量的硅和二氧化硅。随后的蒸发会在晶片表面上留下溶解材料的残留物。例如，J.Schadel的“集成电路失效机制”中讨论了沾污和半导体失效的其它原因，该文发表于Solid State Device 1983 Conf.Ser.No.69(Instiute Physics，London 1984)105-120。
一般情况下，半导体在旋转-漂洗-干燥机中通过离心力干燥。由于这些器件依靠离心力甩掉晶片表面上的水，使用它们导致了数个问题。第一，存在作用于晶片上会导致晶片破裂的机械应力，特别是大尺寸晶片。第二，由于旋转-漂洗-干燥机内有许多运动部件，沾污控制变成难题。第三，由于晶片通常以高速度通过干燥氮气，静电荷在晶片表面上产生。由于在旋转-漂洗-干燥机打开时，带相反电荷的空间颗粒快速附着到晶片表面上，所以造成了特殊沾污。第四，难以避免旋转过程中水从晶片表面上蒸发，因此伴随有上述讨论过的缺点。
近来，已开发出了蒸汽或化学干燥晶片的方法和设备，包括美国专利4,778,532中公开的方法和设备。化学干燥一般包括两个步骤。首先，从晶片上驱散漂洗液，该漂洗液最好是水，用无水干燥液代替之。第二，用低流速的最好是例如氮等惰性气体的预干燥气体蒸发无水干燥液。
目前日本采用的另一种化学干燥工艺包括：将晶片承载容器浸入去离子水箱，然后，将晶片悬浮于沸腾的异丙醇箱之上。然后，晶载承载容器慢慢地从异丙醇蒸汽上提起，从晶片表面上拉脱水滴。
有效晶片干燥技术的一个最重要特征是使晶片制造得超洁净(即，带有最少量颗粒沾污和最少量化学试剂残留物)。
所以，所属领域需要简单且有效的方法，能够安全地化学处理电子元件前体，同时避免和降低与化学处理步骤后的DI漂洗有关的问题和成本，避免与利用常规技术干燥电子元件前体有关的问题。本发明满足这些要求及其它要求。发明概述
本发明尤其涉及在例如用于集成电路的半导体晶片和平板等电子元件前体制造中有用的湿法处理方法。这些新颖的方法可用于例如半导体晶片等电子元件前体的清洗、剥离和/或腐蚀。
按常规的湿法处理技术，用漂洗液，例如DI水等，去掉电子元件前体表面上的活性化学处理液。已发现，可以利用干燥液，例如异丙醇，代替漂洗液置换半导体晶片表面上的活性化学处理液，从而可以避免电子元件前体的最后DI漂洗。还打算在两化学处理步骤间使用干燥液，从而避免或使两化学处理步骤间的DI漂洗的需要最少。通过避免最后的DI漂洗和使两化学处理步骤间DI水的使用最少，即便不可以避免，也可以使例如硅石、金属的沉积和/或氧化沉积等与其使用有关的问题最少。
还发现，干燥液起到了干燥电子元件前体的附加作用，所以避免了象常规湿法处理技术中的附加干燥步骤。
具体说，本发明涉及制造电子元件前体的方法，包括以下步骤：将电子元件前体置于反应室中；使所说电子元件前体的表面至少与一种活性化学处理液接触选定的时间；在电子元件前体暴露于最后的活性化学处理液中后，使电子元件前体暴露于干燥液选定的时间。
按本发明的一个方面，电子元件前体在整个化学处理工艺期间留在一个反应室中。按本发明的该方面，电子元件前体置于反应室中，电子元件前体的表面与一种或几种活性化学处理液接触选定的时间，但不从该反应室中取出电子元件前体。如果使用一种以上活性化学处理液处理电子元件前体，处理液可以顺序引入到反应室中，从而一种处理液直接置换电子元件前体表面上的前一种处理液，因而避免了DI漂洗，或通过在电子元件前体暴露于另一活性化学处理液之前，排出这种活性化学处理液。还可以在两化学处理步骤间使用DI漂洗。DI漂洗可直接置换电子元件前体表面上的活性化学试剂，或在该室引入DI漂洗前排空该室。也可以在两化学处理步骤间使用干燥液代替DI漂洗。这种情况下，干燥液引入到反应室中，从而直接置换电子元件前体表面上的活性化学处理液。
按本发明的另一方面，电子元件前体从一个反应室移到另一个反应室，每个反应室含有不同的活性化学处理液。根据本发明的该方面，用一种活性化学处理液处理了电子元件前体后，电子元件前体立即浸入容纳于另一反应室中的下一活性化学处理液，而不用漂洗液漂洗电子元件前体去掉电子元件前体表面上的前一种活性化学处理液。然而，也可以在两化学处理步骤间，将电子元件前体浸入含有漂洗液的室中。也可以在两化学处理步骤间将电子元件前体浸入含有干燥液的室中。
不管用于处理电子元件前体的反应室如何，在优选实施例中，将电子元件前体暴露于最后的活性化学处理液中后，向反应室提供干燥液，从而置换电子元件前体表面上的最后活性化学处理液，置换的速率较好是保证在用干燥液置换活性化学处理液后，表面上基本上不留下液滴。也可以在两化学处理步骤间将电子元件前体暴露于干燥液中，从而避免每个化学处理步骤间的DI漂洗步骤。
使用干燥液代替DI漂洗去除表面上的活性化学处理液的优点在于电子元件前体的产率提高。DI水很贵，由于消除了DI漂洗和在湿法处理技术结束时的单独干燥步骤，所以本发明的方法显著地节约了成本。这特别有益于半导体制造业。由于在电子元件前体结束时去掉例如HF等活性化学试剂，防止了操作者接触有害化学试剂，所以本发明的方法提高了安全性。这些方法还提高了电子元件前体的工艺性能(即晶片或平板更洁净)。发明的详细说明
这里所用的术语“活性处理液”、“活性化学处理液”、“处理液”、“化学液”、“活性化学试剂”、或“活性化学处理液”是指在制造期间电子元件前体暴露于其中，且对电子元件前体的表面产生某种作用的活性液，区别于例如DI水等漂洗液。这些术语可以互换使用。在术语“处理液”、“活性(reactive)”或“活性(active)”一起使用时，是指对于从电子元件前体的表面上去除例如颗粒、金属杂质、或有机物等沾污的具有活性的处理液，或对腐蚀电子元件前体的表面具有某种活性的处理液，或在电子元件前体的表面上生长氧化层方面具有活性的处理液，但不限于这些。这种活性化学处理液的例子有浓度可以大于1000∶1(H2O∶HF)的氢氟酸(HF)水溶液。
这里所用术语“化学处理步骤”是指将电子元件前体暴露于活性化学处理液。
这里所用术语“漂洗液(rinsing fluid)”或“漂洗液(rinse fluid)”是指用于在电子元件前体暴露于活性化学处理液后漂洗电子元件前体的DI水或某些其它液体，作为与化学试剂的区别。漂洗液可以是DI水，或非常稀的化学试剂(例如盐酸)的水溶液，防止例如金属沉积于电子元件前体的表面上(利用非常稀的盐酸溶液)。漂洗期间可以用的另一添加剂是臭氧。这种漂洗液的化学浓度很小，一般说，该浓度不大于约100ppm。漂洗液的主要作用是去除电子元件前体表面上的化学试剂或反应产物，不进行某种“活性”过程。
这里所用术语“干燥液”包括干燥蒸汽。干燥液或蒸汽有助于去除表面上的液体。
这里所用术语“反应室”是指对周围环境开口的容器或具有控制的气氛且不暴露于周围环境的封闭容器；全流容器；槽；湿法工作台；或其它适用于湿法处理方法的容器。
这里所用术语“全流容器”是指对周围环境封闭的容器，用于“全流法”。
这里所用术语“电子元件前体”包括半导体晶片、平板、和其它用于电子元件(即集成电路)制造的元件，但不限于这些。该术语还包括“预-外延晶片”，是指在进一步的湿法处理技术期间在其上外延生长硅的晶片。
本发明的方法一般可应用于任何湿法处理设备，包括全流法、湿法工作台(槽)、喷射清洗系统，但不限于这些。例如请参见《半导体晶片清洗技术手册》(Werner Kern编辑，Noyes Publication Parkridge出版，新泽西1993年)中的第1章：Wernwe Kern撰写的“半导体晶片沾污的清洗技术的回顾与展望”，其中的第3章：Don C.Burkman、Donald Deal、Donald C.Grant和Charlie A.Peterson撰写的“水溶液清洗工艺”，和《超净技术手册》(Tadahiro.Ohmi编辑，Marcel Dekker出版)第一卷中Hiroyuki Horiki和Takao Nakazawa撰写的“湿法腐蚀清洗”，这里全文引用这些公开出版物。
在P.Gise等人的《半导体和集成电路制造技术》(Reston PublishingCo.Reson Va.1979)中一般性地介绍了半导体制造，这里全文引用该文献。
适于实施本发明的活性化学处理液包括，盐酸及含盐酸的缓冲液，氢氧化氨及含氢氧化氨的缓冲液，过氧化氢，硫酸及含硫酸的缓冲液，硫酸和臭氧的混合物，氢氟酸及含氢氟酸的缓冲液，铬酸及含铬酸的缓冲液，磷酸及含磷酸的缓冲液，醋酸及含醋酸的缓冲液，硝酸及含硝酸的缓冲液，氟化氨缓冲的氢氟酸和它们的组合的水溶液，但不限于这些。所用的具体处理液、所用设备、暴露时间及实验条件(即，处理液的温度、浓度和流量)根据特定湿处理方法的特殊目的而改变。
适于实施本发明的干燥液包括纯的或稀释的异丙醇，但不限于这些。最好，干燥液应基本上是纯的，是饱和的和/或最好是过热的，在接触前，表面应被加热到接近但较好是低于干燥液的温度的温度。尽管这会导致干燥液一定程度地聚集于表面上，并且应避免太多的聚集，但已发现加热到干燥液的温度以上会产生很差的结果。优选的干燥液是异丙醇，更好是纯异丙醇。也可以采用所属领域技术人员已知的不背离本发明的精神的其它干燥液。例如请参见美国专利4,778,532和4,911,761，这里全文引用这些文献。必须适当地控制干燥液的温度和压力。可以用所属领域已知的载体气稀释干燥液，优选氮气。在用干燥蒸汽干燥电子元件前体的步骤的某些实施例中，可以形成干燥液的液体层，用于置换漂洗或活性化学处理液。
本发明的方法可用于腐蚀半导体晶片的表面，从而去除硅表面上的任何不想要的氧化层。本发明还可以用于受控氧化物腐蚀。二氧化硅的典型腐蚀剂包括氢氟酸或氟化铵缓冲的氢氟酸，但不限于这些。
如上所述，要根据本发明方法处理的电子元件前体在不背离本发明精神的情况下，可以在各种反应室中处理，例如槽、容器或其它湿法工作台技术。
处理电子元件前体的典型处理区将具有诸如氢氧化铵(NH4OH)或氢氟酸(HF)之类的化学试剂的存储槽。这些试剂一般以它们浓溶液的形式存储，它们是过氧化氢(H2O2)(31％)，NH4OH(28％)，盐酸(HCl)(37％)，HF(49％)和硫酸(H2SO4)(98％)(百分比表示水溶液)。这些处理区还将包括任何可用于实施本发明方法的干燥液或蒸汽和/或载体气(即，异丙醇或氮气)的存储箱。在其中处理电子元件前体的反应室与化学试剂存储箱液路相连。控制阀和泵用作存储箱和反应室间的处理设备。以此方式，例如个人电脑等处理控制系统可用作监测反应条件(即流速，混合比率，暴露时间和温度)的装置。
根据本发明方法处理的电子元件前体最好是容纳于封闭的容器(例如全流容器)中，最好是例如美国专利4,911,761、4,633,893、4,917,123、4,738,272和4,577,650中所公开的那些，这里全文引用这些文献。由于全流法能够更均匀地处理电子元件前体，并且更有效，所以优选这种“全流法”。此外，用于电子元件前体的化学处理的化学试剂经常是十分危险的，它们可能是强酸、强碱或挥发性溶液剂。由于全流容器避免了空气污染和人身暴露于化学试剂中，并且使化学试剂的处理更安全，所以全流容器可以使与这些处理液有关的危害减至最小。尽管优选上述美国专利所述的容器，但在不背离本发明的精神的情况下，也可是使用所属领域技术人员公知的任何此类容器。
一般说，在实施本发明的优选实施例时，电子元件前体将置于全流容器中，活性化学处理液将通过阀门或注入口引入到容器中。电子元件前体可以用任意数种活性化学处理液处理。两化学处理步骤间，电子元件前体可以进行DI漂洗或暴露于干燥液，或一种活性化学处理液可置换前一种活性化学处理液。用最后一种活性化学处理液处理了电子元件前体后，用干燥液代替漂洗液，置换电子元件前体表面上的处理液。干燥液从容器的上部引入到反应室中，同时活性化学处理液被置换，以控制的速率从反应室的底部排出。电子元件前体暴露于干燥液并被干燥后，可以从反应室中取出。
在用湿法工作台进行本发明的方法时，电子元件前体可以移到含有干燥液的不同反应室，或可以从最后的反应室提出电子元件前体，并用干燥液涂敷，直到去除活性化学处理液，并且干燥了电子元件前体为止。
利用本发明的方法，电子元件前体可以用任意数种处理液处理。
例如，电子元件前体可用三种处理液处理，其中第一处理液是水、过氧化氢和氢氧化铵的溶液(80∶3∶1)的溶液，第二种处理液是水、过氧化氢和盐酸的溶液(80∶1∶1)的溶液；第三种处理液是氢氟酸(约10∶1至约1000∶1(水∶HF))的溶液。该顺序也可以反过来。该方法特别适用于清洗和腐蚀(即，去除晶片表面的氧化物)。
在本发明的其它实施例中，可以用被臭氧饱和的硫酸溶液处理电子元件前体，然后用HF溶液处理。该方法特别适用于去除有机物和某些颗粒，而留下疏水表面。硫酸的浓度大约是按重量计98％，臭氧的量为可以产生的量(即，1.74g/分钟)。HF的浓度范围从约1O∶1到约1000∶1(水∶HF)。
在本发明的其它实施例中，可以用另外一系列的处理液处理电子元件前体，例如用臭氧饱和的硫酸溶液，然后是过氧化氢和氢氧化铵的溶液；然后是过氧化氢、盐酸和水的溶液。该方法特别适用于去除有机物及一般的清洗(即，去除颗粒，具有最小金属沉积)，留下亲水表面。上述浓度这里也是适用的。
不管可用于处理电子元件前体的各种处理液如何，最后的活性处理液一般是HF，以提供适于进一步处理的裸硅表面。用HF对电子元件前体的最后处理分两步进行。第一步，用HF的200∶1(水∶HF)水溶液处理。第二步，用HF的400∶1(水∶HF)的水溶液处理。利用这两步处理，避免了HF在电子元件前体的表面上聚积，不会极大地改变化学试剂的浓度，所以避免了析出、沾污或沉积等问题。
本发明的方法特别适用于具有疏水表面例如预外延晶片的电子元件前体的处理。

Claims (42)

1.一种制造电子元件前体的方法，包括：
a)将电子元件前体置于反应室中；
b)使所说电子元件前体的表面至少与一种活性化学处理液接触选定的时间；
c)在电子元件前体暴露于最后的活性化学处理液中后，使步骤b)的电子元件前体暴露于干燥液选定的一段时间。
2.如权利要求1的方法，其中干燥液选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
3.如权利要求1的方法，其中干燥液是蒸汽。
4.如权利要求3的方法，其中所说蒸汽选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
5.如权利要求2的方法，其中干燥液是用氮稀释的异丙醇。
6.如权利要求4的方法，其中所说蒸汽是用氮稀释的异丙醇。
7.如权利要求1的方法，其中，活性化学处理液从包括盐酸及含盐酸的缓冲液，氢氧化氨及含氢氧化氨的缓冲液，过氧化氢，硫酸及含硫酸的缓冲液，硫酸和臭氧的混合物，氢氟酸及含氢氟酸的缓冲液，铬酸及含铬酸的缓冲液，磷酸及含磷酸的缓冲液，醋酸及含醋酸的缓冲液，硝酸及含硝酸的缓冲液，氟化氨缓冲的氢氟酸和它们的组合的水溶液组成的组中选择。
8.如权利要求1的方法，其中反应室是全流容器。
9.如权利要求1的方法，其中反应室是封闭容器。
10.如权利要求7的方法，其中活性化学处理液是盐酸。
11.如权利要求7的方法，其中活性化学处理液是过氧化氢。
12.如权利要求7的方法，其中活性化学处理液是氢氟酸。
13.如权利要求7的方法，其中活性化学处理液是氢氟酸缓冲液。
14.如权利要求7的方法，其中活性化学处理液是氢氟酸和硝酸缓冲液。
15.一种制造电子元件前体的方法，包括：
a)将电子元件前体置于反应室中；
b)使所说电子元件前体的表面按顺序步骤与一系列活性化学处理液接触选定的一段时间；
c)在使电子元件前体与活性化学处理液接触的至少所说顺序步骤的两步骤间，将步骤b)的电子元件前体暴露于干燥液选定的一段时间；及
d)在所说电子元件前体与系列中最后的活性化学处理液接触后，干燥所说电子元件前体。
16.如权利要求15的方法，其中干燥液选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
17.如权利要求15的方法，其中干燥液是蒸汽。
18.如权利要求17的方法，其中所说蒸汽选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
19.如权利要求16的方法，其中干燥液是用氮稀释的异丙醇。
20.如权利要求18的方法，其中所说蒸汽是用氮稀释的异丙醇。
21.如权利要求15的方法，其中，活性化学处理液从由盐酸及含盐酸的缓冲液，氢氧化氨及含氢氧化氨的缓冲液，过氧化氢，硫酸及含硫酸的缓冲液，硫酸和臭氧的混合物，氢氟酸及含氢氟酸的缓冲液，铬酸及含铬酸的缓冲液，磷酸及含磷酸的缓冲液，醋酸及含醋酸的缓冲液，硝酸及含硝酸的缓冲液，氟化氨缓冲的氢氟酸和它们的组合的水溶液组成的组中选择。
22.如权利要求15的方法，其中反应室是全流容器。
23.如权利要求15的方法，其中反应室是封闭容器。
24.一种制造电子元件前体的方法，包括：
a)将电子元件前体置于反应室中；
b)使所说电子元件前体的表面与氢氧化铵和过氧化氢水溶液接触选定的一段时间；
c)将步骤b)的电子元件前体暴露于干燥液中选定的一段时间；
d)使所说步骤c)的所说电子元件前体与盐酸和过氧化氢的水溶液接触选定的一段时间；
e)将步骤d)的所说电子元件前体暴露于干燥液中选定的一段时间；
f)使所说步骤e)的所说电子元件前体与氢氟酸的水溶液接触选定的一段时间；
g)干燥步骤f)的所说电子元件前体。
25.如权利要求24的方法，其中所说干燥包括用干燥液处理所说电子元件前体的步骤。
26.如权利要求25方法，其中干燥液选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
27.如权利要求24的方法，其中干燥液选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
28.如权利要求24的方法，其中干燥液是蒸汽。
29.如权利要求24的方法，其中所说蒸汽选自异丙醇和稀释异丙醇构成的组。
30.如权利要求24的方法，其中干燥液是用氮稀释的异丙醇。
31.如权利要求24的方法，其中所说反应室是全流容器。
32.如权利要求24的方法，其中反应室是封闭容器。
33.如权利要求1的方法，从而干燥液置换电子元件前体的表面的活性化学处理液。
34.如权利要求33的方法，其中干燥液直接置换电子元件前体表面上的活性化学处理液。
35.如权利要求33的方法，其中干燥液以基本上没有活性化学处理液残留于电子元件前体表面上的速率，从电子元件前体的表面上置换活性化学处理液。
36.如权利要求33的方法，其中干燥液以基本上没有液滴残留于电子元件前体表面上的速率，从电子元件前体的表面上置换活性化学处理液。
37.如权利要求34的方法，其中干燥液以基本上没有活性化学处理液残留于电子元件前体表面上的速率，直接从电子元件前体的表面上置换活性化学处理液。
38.如权利要求34的方法，其中干燥液以基本上没有液滴残留于电子元件前体表面上的速率，直接从电子元件前体的表面上置换活性化学处理液。
39.如权利要求33的方法，其中干燥液是蒸汽。
40.如权利要求39的方法，其中所说蒸汽选自异丙醇和稀释的异丙醇构成的组。
41.如权利要求40的方法，其中所说蒸汽是用氮稀释的异丙醇。
42.如权利要求33的方法，其中，活性化学处理液从由盐酸及含盐酸的缓冲液，氢氧化氨及含氢氧化氨的缓冲液，过氧化氢，硫酸及含硫酸的缓冲液，硫酸和臭氧的混合物，氢氟酸及含氢氟酸的缓冲液，铬酸及含铬酸的缓冲液，磷酸及含磷酸的缓冲液，醋酸及含醋酸的缓冲液，硝酸及含硝酸的缓冲液，氟化氨缓冲的氢氟酸和它们的组合的水溶液组成的组中选择。
CN98808586A 1997-12-10 1998-12-09 电子元件制造用的湿法处理方法 Expired - Fee Related CN1107970C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6904397P 1997-12-10 1997-12-10
US60/069,043 1997-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1268244A CN1268244A (zh) 2000-09-27
CN1107970C true CN1107970C (zh) 2003-05-07

Family

ID=22086358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN98808586A Expired - Fee Related CN1107970C (zh) 1997-12-10 1998-12-09 电子元件制造用的湿法处理方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6495099B1 (zh)
EP (1) EP1044465A4 (zh)
JP (1) JP2001526460A (zh)
KR (1) KR20010032446A (zh)
CN (1) CN1107970C (zh)
AU (1) AU1719299A (zh)
TW (1) TW444291B (zh)
WO (1) WO1999030355A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6165912A (en) * 1998-09-17 2000-12-26 Cfmt, Inc. Electroless metal deposition of electronic components in an enclosable vessel
US6837944B2 (en) * 2001-07-25 2005-01-04 Akrion Llc Cleaning and drying method and apparatus
US20060021634A1 (en) * 2004-07-08 2006-02-02 Liu Zhi Lewis Method and apparatus for creating ozonated process solutions having high ozone concentration
US20060011214A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-19 Zhi Liu System and method for pre-gate cleaning of substrates
US20080289660A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Air Products And Chemicals, Inc. Semiconductor Manufacture Employing Isopropanol Drying
CN104103548B (zh) * 2013-04-02 2018-02-13 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4778532A (en) * 1985-06-24 1988-10-18 Cfm Technologies Limited Partnership Process and apparatus for treating wafers with process fluids
US5423944A (en) * 1992-06-25 1995-06-13 Texas Instruments Incorporated Method for vapor phase etching of silicon
US5593538A (en) * 1995-09-29 1997-01-14 Motorola, Inc. Method for etching a dielectric layer on a semiconductor
CN1145691A (zh) * 1994-04-15 1997-03-19 施蒂格微技术有限公司 化学处理基片的方法和装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT380974B (de) * 1982-04-06 1986-08-11 Shell Austria Verfahren zum gettern von halbleiterbauelementen
US4577650A (en) * 1984-05-21 1986-03-25 Mcconnell Christopher F Vessel and system for treating wafers with fluids
US4856544A (en) * 1984-05-21 1989-08-15 Cfm Technologies, Inc. Vessel and system for treating wafers with fluids
US4738272A (en) * 1984-05-21 1988-04-19 Mcconnell Christopher F Vessel and system for treating wafers with fluids
US4740249A (en) * 1984-05-21 1988-04-26 Christopher F. McConnell Method of treating wafers with fluid
US4633893A (en) * 1984-05-21 1987-01-06 Cfm Technologies Limited Partnership Apparatus for treating semiconductor wafers
US4911761A (en) * 1984-05-21 1990-03-27 Cfm Technologies Research Associates Process and apparatus for drying surfaces
DE3585797D1 (de) * 1985-06-24 1992-05-07 Cfm Technologies Inc Behandlung von halbleiterscheiben mit einer fluessigkeitsstroemung.
US4795497A (en) * 1985-08-13 1989-01-03 Mcconnell Christopher F Method and system for fluid treatment of semiconductor wafers
JPH01287928A (ja) * 1987-12-29 1989-11-20 Mitsubishi Electric Corp 蒸気乾燥方法及びその装置
NL8900480A (nl) * 1989-02-27 1990-09-17 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het drogen van substraten na behandeling in een vloeistof.
JPH036821A (ja) * 1989-06-05 1991-01-14 Matsushita Electron Corp 半導体装置の製造方法
US5175124A (en) * 1991-03-25 1992-12-29 Motorola, Inc. Process for fabricating a semiconductor device using re-ionized rinse water
US5308400A (en) * 1992-09-02 1994-05-03 United Microelectronics Corporation Room temperature wafer cleaning process
US5464480A (en) * 1993-07-16 1995-11-07 Legacy Systems, Inc. Process and apparatus for the treatment of semiconductor wafers in a fluid
JP2832171B2 (ja) * 1995-04-28 1998-12-02 信越半導体株式会社 半導体基板の洗浄装置および洗浄方法
JP2832173B2 (ja) * 1995-05-31 1998-12-02 信越半導体株式会社 半導体基板の洗浄装置および洗浄方法
US5714203A (en) * 1995-08-23 1998-02-03 Ictop Entwicklungs Gmbh Procedure for the drying of silicon
US5681397A (en) * 1995-09-12 1997-10-28 Micron Technology, Inc. Methods for high temperature water rinsing and drying of silicon wafers after being cleaned in hydrofluoric acid
KR970023890A (zh) * 1995-10-05 1997-05-30
US5827784A (en) * 1995-12-14 1998-10-27 Texas Instruments Incorporated Method for improving contact openings during the manufacture of an integrated circuit
JP3690619B2 (ja) * 1996-01-12 2005-08-31 忠弘 大見 洗浄方法及び洗浄装置
KR980012044A (ko) * 1996-03-01 1998-04-30 히가시 데츠로 기판건조장치 및 기판건조방법
US6132522A (en) * 1996-07-19 2000-10-17 Cfmt, Inc. Wet processing methods for the manufacture of electronic components using sequential chemical processing

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4778532A (en) * 1985-06-24 1988-10-18 Cfm Technologies Limited Partnership Process and apparatus for treating wafers with process fluids
US5423944A (en) * 1992-06-25 1995-06-13 Texas Instruments Incorporated Method for vapor phase etching of silicon
CN1145691A (zh) * 1994-04-15 1997-03-19 施蒂格微技术有限公司 化学处理基片的方法和装置
US5593538A (en) * 1995-09-29 1997-01-14 Motorola, Inc. Method for etching a dielectric layer on a semiconductor

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999030355A1 (en) 1999-06-17
US6495099B1 (en) 2002-12-17
EP1044465A4 (en) 2001-07-18
KR20010032446A (ko) 2001-04-25
TW444291B (en) 2001-07-01
AU1719299A (en) 1999-06-28
CN1268244A (zh) 2000-09-27
JP2001526460A (ja) 2001-12-18
EP1044465A1 (en) 2000-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1096311C (zh) 采用连续化学处理制造电子元件的湿处理方法
US6146467A (en) Treatment method for semiconductor substrates
EP0273628B1 (en) Process for production of semiconductor devices
CN1076396C (zh) 洗涤剂及洗涤方法
EP0649168A2 (en) A cleaning solution and its use for cleaning silicon semiconductors and silicon oxides
US20020062841A1 (en) Method for cleaning semiconductor wafers with ozone-containing solvent
WO2002099394A1 (en) Methods and systems for monitoring process fluids
JPH0848996A (ja) シリコンウェハおよびシリコン酸化物の洗浄液
KR100207469B1 (ko) 반도체기판의 세정액 및 이를 사용하는 세정방법
CN1107970C (zh) 电子元件制造用的湿法处理方法
US20030011774A1 (en) Methods and systems for monitoring process fluids
JP2003173998A (ja) 半導体基板の洗浄方法
JP2003218085A (ja) 半導体基板の洗浄方法
KR0147659B1 (ko) 반도체 장치의 세정에 사용되는 세정액 및 이를 이용한 세정방법
JP2776583B2 (ja) 半導体基板の処理液及び処理方法
WO2000007220A2 (en) Wet processing methods for the manufacture of electronic components using ozonated process fluids
JPH03208900A (ja) シリコンウェハの洗浄方法
CN1307545A (zh) 使用不同温度的液体通过湿法加工制造电子元件的方法
US6589356B1 (en) Method for cleaning a silicon-based substrate without NH4OH vapor damage
KR19980066691A (ko) 반도체 기판의 세정방법
JPH08306651A (ja) アルカリ性洗浄組成物及びそれを用いた基板の洗浄方法
KR100228372B1 (ko) 실리콘 표면이 노출된 웨이퍼 세정 방법
JPH0940997A (ja) 表面処理組成物及びそれを用いた基体の表面処理方法
TW492102B (en) Wet processing methods for the manufacture of electronic components using liquids of varying density
KR100679007B1 (ko) 반도체소자 세정용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1058744

Country of ref document: HK