DE10334434A1 - Verfahren und Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats - Google Patents

Verfahren und Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats Download PDF

Info

Publication number
DE10334434A1
DE10334434A1 DE10334434A DE10334434A DE10334434A1 DE 10334434 A1 DE10334434 A1 DE 10334434A1 DE 10334434 A DE10334434 A DE 10334434A DE 10334434 A DE10334434 A DE 10334434A DE 10334434 A1 DE10334434 A1 DE 10334434A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
stripping solution
magnetic flux
conductive pattern
stripping
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.)
Granted
Application number
DE10334434A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10334434B4 (de
Inventor
Kwang-Wook Sungnam Lee
In-Seak Suwon Hwang
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.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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 Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of DE10334434A1 publication Critical patent/DE10334434A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10334434B4 publication Critical patent/DE10334434B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • 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
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H01L21/02071—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42—Stripping or agents therefor
    • G03F7/422—Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/425—Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
    • 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
    • H01L21/31127—Etching organic layers
    • H01L21/31133—Etching organic 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General 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)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

Es wird eine Abstreiflösung auf die Oberfläche eines Substrats zugeführt und es wird ein wechselndes Magnetfeld an das Substrat angelegt. Das wechselnde Magnetfeld induziert einen Strom in einem leitenden Muster des Substrats, der das leitende Muster aufheizt, während die Abstreiflösung in Berührung mit dem Substrat steht. Die Abstreiflösung, die Teilchen enthält, welche von dem Substrat zu entfernen sind, wird dann von dem Substrat entfernt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Halbleitervorrichtungen und spezieller betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren. und ein Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Nachfolgend der Vervollständigung bestimmter Prozesse bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen ist es erforderlich, die Oberfläche eines Halbleiterwafers oder Substrats vor der Ausführung eines nächsten Prozesses zu reinigen. Ein solcher Prozeß, der ein Reinigen erfordert, ist die Mustergestaltung eines Metallfilms, der über der Oberfläche des Wafers gebildet ist. Hierbei wird ein Maskenmuster auf einen Metallfilm angewendet, wie beispielsweise einem Wolfram- oder Aluminiumfilm, und das Ergebnis wird dann einem Trockenätzprozeß unterworfen, um Abschnitte des Metallfilms zu entfernen, die durch die Maske nicht abgedeckt sind, so daß dadurch ein entsprechendes Metallfilmmuster erreicht wird. Nach diesem Prozeß muß der Wafer gereinigt werden, um Ätzrückstände und Metallpolymere zu entfernen, die sich auf den Oberflächen des in ein Muster gebrachten Metalls gebildet haben.
  • In typischer Weise wird der Wafer dadurch gereinigt, indem er Wafer in ein feuchtes Bad eingetaucht wird, welches eine organische Abstreiflösung enthält. Ein Beispiel für solch eine Lösung ist eine Mischung aus Diglykolamin (DGA), Hydroxylamin (HA), Catechol und Wasser in einem Verhältnis von 60:16:5:19. Bei diesem Beispiel ist DGA ein organisches Lösungsmittel, Catechol ist ein Additiv und HA ist ein aminbasiertes reduzierendes Agens. Das aminbasierte reduzierende Agens funktioniert in solcher Weise, um Metallpolymere zu beseitigen, indem es die Verbindungen zwischen den metallenen Polymerketten aufbricht, und das organische Lösungsmittel dient dazu, die so aufgebrochenen metallenen Polymerketten aufzulösen.
  • Jedoch erfüllen die Abstreiflösungen, die amingestützte reduzierende Agens, wie beispielsweise HA, enthalten, keine gute Aufgabe bei der Beseitigung von Metallpolymeren, die eine große Menge an Sauerstoff und Silizium enthalten. Daher wurden Abstreiflösungen, die Fluor enthalten, wie beispielsweise Fluorwasserstoffsäure, kürzlich in einer Anstrengung entwickelt, um die Fähigkeit der Abstreiflösung zu erhöhen, die Metallpolymere zu beseitigen und auch die Ätzrückstände zu beseitigen.
  • Obwohl jedoch in unglücklicher Weise die Abstreiflösungen, die Fluor enthalten, ein besseres Entfernen der Metallpolymere und der Atzrückstände erreichen, sind sie auch mit dem Nachteil behaftet, daß die dünne dielektrische Schicht weggeätzt wird, die dem Metallmusterfilm bzw. -schicht unterliegt. Dies ist deshalb der Fall, da die dünne dielektrische Schicht, wie beispielsweise BPSG, leicht geätzt werden kann, wenn sie chemischen Lösungen ausgesetzt wird, die Fluor enthalten. Ein übermäßiges Ätzen der dünnen dielektrischen Schicht kann in nachteiliger Weise die Vorrichtungsperformance und die Ausbeute beeinflussen. Wenn demzufolge Abstreiflösungen verwendet werden, die Fluor enthalten, muß ein Kompromiß zwischen dem effektiven Entfernen von Metallpolymeren und dem unerwünschten Ätzen des darunter liegenden dünnen Dielektrikums geschlossen werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen eines Substrats geschaffen, welches ein leitendes Muster enthält, welches auf einer Oberfläche des Substrats gelegen ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt gemäß Zuführen einer Abstreiflösung zu der Oberfläche des Substrats und Anwenden eines wechselnden magnetischen Flusses in bezug auf das Substrat, wobei der Wechselmagnetfluß einen Strom in dem leitenden Muster induziert, der das leitende Muster aufheizt, während jedoch die Abstreiflösung in Kontakt mit dem Substrat steht; und Entfernen der Abstreiflösung von dem Substrat.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Reinigen eines Substrats geschaffen, welches ein leitendes Muster enthält, welches auf einer Oberfläche des Substrats gelegen ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt gemäß Laden des Substrats auf ein drehbares Spannfutter; Zuführen der Abstreiflösung auf die Oberfläche des Substrats und Drehen des Substrats, um die Abstreiflösung über der Oberfläche des Substrats zu verteilen; Anlegen eines wechselnden Magnetflusses an das Substrat, wobei der wechselnde Magnetfluß einen Strom in dem leitenden Muster induziert, der das leitende Muster aufheizt, während die Abstreiflösung in Kontakt mit dem Substrat steht, und wobei die Abstreiflösung örtlich an dem leitenden Muster erhitzt wird; Entfernen der Abstreiflösung durch Aufbringen einer Spüllösung auf das Substrat und Drehen des Substrats; und Trocknen des Substrats.
  • Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät zum Reinigen eines Substrats geschaffen, wobei das Gerät ein drehbares Spannfutter enthält mit einer Substratabstützfläche; mit einem Zuführmechanismus für die Abstreiflösung, die über der Substratabstützfläche des drehbaren Spannfutters positioniert ist; eine Wicklung; und eine Wechselstromversorgungsquelle, die an die Wicklung gekoppelt ist, um einen Wechselstrom der Wicklung zuzuführen, wobei der Wechselstrom der Wicklung einen wechselnden Magnetfluß über der Substratabstützfläche erzeugt, und wobei der wechselnde Magnetfluß ausreichend ist, um ein leitendes Muster eines Substrats zu erhitzen, welches auf die Substratabstützfläche plaziert wird.
    •
  • Die oben angegebenen und weitere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich unmittelbar aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
  • 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Abstreiflösung, die auf ein Halbleitersubstrat angewendet wird, welches ein leitendes Muster aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Gerätes zum Reinigen eines Halbleitersubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Reinigen eines Halbleitersubstrats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Reinigen eines Halbleitersubstrats gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Wie oben erläutert wurde, führt die herkömmliche Technik gemäß der Erhöhung der Reduzierenergie der Abstreiflösung durch Hinzugeben von Fluor zu dem Vorteil, daß das Entfernen der Metallpolymere und ähnlichem von dem leitenden Muster verbessert wird, wird jedoch von dem Nachteil begleitet, daß die darunter liegende dünne dielektrische Schicht geätzt wird. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die Wirkungen dieses Kompromisses zu überwinden oder minimal zu gestalten, indem örtlich die Reduzierenergie der Abstreiflösung erhöht wird, und zwar in der Nähe des leitenden Musters. Insbesondere werden Wirbelströme in dem leitenden Muster induziert und die resultierenden Wirbelstromverluste werden in natürlicher Weise in Wärme umgewandelt, die ihrerseits eine Temperatur des leitenden Musters erhöht. Die Erhöhung in der Temperatur des leitenden Musters erhöht die Temperatur von Abschnitten der Abstreiflösung, die sich in Berührung mit dem leitenden Muster befindet. Wie allgemein in der Technik bekannt ist, geht die Reduzierenergie einer Abstreiflösung einher mit einer Erhöhung der Temperatur. Somit wird die Reduzierenergie (reducing power) der Abstreiflösung in der engen Nachbarschaft des leitenden Musters erhöht, und zwar in einem größeren Ausmaß als dasjenige in einem Abstand von dem leitenden Muster. Auf diese Weise wird eine Reduzierenergie erreicht, die an dem leitenden Muster größer ist als bei dem darunter liegenden dünnen Dielektrikum.
  • Es werden nun verschiedene, nicht einschränkende und veranschaulichende Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, und daß relative Komponentengrößen zum Zwecke der Veranschaulichung übertrieben dargestellt sind.
  • Um zunächst auf 1 einzugehen, so ist in dieser eine schematische Querschnittsansicht zu sehen, bei der eine Abstreiflösung 102 auf die Oberfläche des Halbleitersubstrats 104 aufgebracht wird. Das Substrat 104 enthält ein leitendes Muster 106 und ein hartes Maskenmuster 110 über der Oberfläche desselben. In typischer Weise, jedoch nicht in notwendiger Weise ist das leitende Muster 106 aus Aluminium oder Wolfram hergestellt. Ebenfalls in typischer, jedoch nicht in notwendiger Weise ist eine dünne dielektrische Schicht 108 zwischen der Oberfläche des Substrats 104 und dem leitenden Muster 106 zwischengefügt. Beispielsweise kann die dünne dielektrische Schicht 108 eine ILD-(Zwischenschicht-Dielektrikum)-Schicht oder ein IMD (Zwischenmetall-Dielektrikum) sein, welches aus BPSG gebildet ist. Das Bezugszeichen 112 bezeichnet Metallpolymere, die an den Seitenwänden des leitenden Musters 106 ausgebildet wurden und auch an dem harten Maskenmuster 110.
  • Die Ablöse- oder Abstreiflösung 102 wird zugeführt, um das harte Maskenmuster 110 und Reste desselben zu entfernen und um ferner Metallpolymere 112 zu entfernen. Es wird ein wechselnder Magnetfluß 114 erzeugt, um Wirbelströme 116 in dem leitenden Muster 106 zu induzieren. Beispielsweise kann der Wechselmagnetfluß eine Frequenz in dem Bereich von 1 kHz oder 1 MHz haben. Die resultierenden Wirbelstromverluste werden auf natürliche Weise in Wärme umgewandelt, die ihrerseits die Temperatur des leitenden Musters 106 erhöht. Die Erhöhung in der Temperatur des leitenden Musters 106 erhöht die Temperatur von Abschnitten der Abstreiflösung 102, die sich in Berührung mit dem leitenden Muster 106 befindet. Da die Reduzierleistung der Abstreiflösungen allgemein mit der Temperatur zunimmt, wird die Reduzierleistung der Abstreiflösung 102 in der engen Nachbarschaft des leitenden Musters 106 in einem größeren Ausmaß erhöht als diejenige in einem Abstand von dem leitenden Muster 106. Auf diese Weise wird eine Reduzierleistung erreicht, die an dem leitenden Muster 106 größer ist als an dem darunter liegenden Dielektrikum 108 und demzufolge wird das unerwünschte Ätzen des Dielektrikums 108 minimal gehalten oder sogar vermieden, während jedoch gleichzeitig das Abstreifen oder Abheben der Metallpolymere 112 erhöht wird.
  • 2 veranschaulicht ein Beispiel eines Gerätes zum Reinigen eines Wafers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Gemäß 2 haltert ein Waferspannfutter 222 einen Wafer 204, der gereinigt werden soll. Eine Wicklung 224 ist unter dem Waferspannfutter 222 angeordnet und erzeugt wechselnde Magnetflüsse 214, um dadurch Wirbelströme 216 in dem Wafer 204 zu induzieren.
  • Die Quelle für den Magnetfluß, wie beispielsweise eine Wicklung 224 gemäß 2, braucht nicht unter dem Spannfutter 222 positioniert zu werden. Beispielsweise kann die Wicklung 224 innerhalb des Körpers des Waferspannfutters 222 eingebettet sein. Wie dies für einen Fachmann offenkundig ist, kann die Quelle an irgendeiner Stelle positioniert werden, an der ausreichende Wirbelströme in dem leitenden Muster induziert werden. In bevorzugter Weise ist jedoch die Wicklung unterhalb des Spannfutters oder innerhalb des Spannfutters gelegen, um dadurch eine Interferenz mit der Zufuhr der Abstreiflösung und Reinigungslösung zu vermeiden.
  • Um weiter auf 2 einzugehen, so ist ein Motor M 228 dafür vorgesehen, um den Wafer zu drehen, um den Wafer dadurch zu trocknen und/oder um die Abstreiflösung 202 über die Oberfläche des Wafers 204 zu verteilen, und es ist eine Wechselstromversorgungsquelle 230 vorgesehen, um einen Wechselstrom der Wicklung 224 zuzuführen.
  • 3 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Waferreinigungsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zu Beginn bei 301 wird der Wafer auf ein Spin-Spannfutter innerhalb einer Reinigungskammer geladen. Dann, bei 302, wird ein örtliches Erhitzen eines leitenden Musters bewirkt, indem ein Wechselstrom an eine Wicklung angelegt wird, die in der Nachbarschaft des Spannfutters gelegen ist, um dadurch Wirbelströme in dem leitenden Muster zu erzeugen. Die resultierenden Wirbelstromverluste werden in dem leitenden Muster in Wärme umgewandelt. In bevorzugter Weise wird der Wechselstrom an die Wicklung für eine Zeitperiode angelegt, die ausreichend lang ist, um das leitende Muster örtlich zu erhitzen, jedoch nicht so lang ist, daß ein wesentlicher Teil der Wärme auf die dielektrische Schicht übertragen wird. Auch wird das leitende Muster in bevorzugter Weise auf eine Temperatur von 35°C bis 135°C erhitzt.
  • Entweder nach oder während der Anlegung des Wechselstroms an die Wicklung wird eine Abstreiflösung bei 303 über die gesamte Oberfläche des Wafers zugeführt. Die Abstreiflösung besteht in bevorzugter Weise aus einem organischen Lösungsmittel, welches mit einem aminbasierten reduzierenden Agens gemischt ist, und ferner ist in bevorzugter Weise die Abstreiflösung auch frei von Fluor, um eine Zerstörung oder Beschädigung des darunter liegenden Dielektrikums zu vermeiden. Alternativ kann jedoch auch Fluor in der Abstreiflösung enthalten sein, wenn die Anwendungszeit der Lösung reduziert wird, um eine Beschädigung oder Zerstörung des Dielektrikums zu vermeiden. Es kann eine Düse verwendet werden, um die Abstreiflösung auf den Wafer aufzuspritzen. Auch kann der Wafer mit einer konstanten Drehzahl in Drehung versetzt werden, um die Lösung über der Oberfläche des Wafers unter Umständen zu verteilen. Die lokal auftretende Hitze des leitenden Musters bei 302 resultiert in einer lokalen Erhitzung von Abschnitten der Abstreiflösung in der Nachbarschaft des leitenden Musters. In bevorzugter Weise wird die Abstreiflösung auf eine Temperatur von 30°C bis 90°C in der Nachbarschaft des leitenden Musters aufgeheizt. Dadurch wird die Reduzierleistung der Abstreiflösung örtlich an den leitenden Mustern erhöht, wodurch das Beseitigen des Metallpolymers erhöht wird und gleichzeitig das Ätzen der darunter liegenden Dielektrikumsschicht vermieden wird (z.B. BPSG-Schicht).
  • Dann wird bei 304 ein Spülprozeß durchgeführt, bei dem eine Lösung, wie beispielsweise destilliertes oder deionisiertes Wasser (DIW), auf den Wafer von einer Düse aus aufgespritzt wird. Der Spülprozeß, der durch Drehen des Wafers erreicht wird, und zwar während und/oder nachdem das DIW aufgebracht worden ist, ist wirksam, um die Abstreiflösung und Verunreinigungen, wie beispielsweise Ätzrückstände, von einem früher durchgeführten Ätzprozeß zu beseitigen. Wie in 3 gezeigt ist, werden die Prozeßschritte 302 – 304 zusammengenommen als ein einzelner Reinigungszyklus betrachtet, der einmal oder mehrere Male, je nach Erfordernis, durchgeführt werden kann. Ohne den Rahmen der Erfindung einschränken zu wollen, kann in Betracht gezogen werden, daß nur wenige wie z.B. nur ein Reinigungszyklus ausreichend sein kann, und daß nicht mehr als fünf Reinigungszyklen benötigt werden sollten.
  • Dann wird bei 305 und 306 der Wafer getrocknet, beispielsweise durch Schleudertrocknen, und wird von dem Waferspannfutter abgeladen.
  • 4 zeigt ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Waferreinigungsprozesses gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zu Beginn wird bei 401 ein Wafer auf ein Spin-Spannfutter innerhalb einer Reinigungskammer geladen. Dann wird bei 402 eine Abstreiflösung auf die gesamte Oberfläche des Wafers aufgeleitet. Die Abstreiflösung besteht in bevorzugter Weise aus einem organischen Lösungsmittel, gemischt mit einem aminbasierten reduzierenden Agens und ebenfalls bevorzugt ist die Abstreiflösung frei von Fluor, um eine Beschädigung des darunter liegenden Dielektrikums zu vermeiden. Alternativ kann jedoch auch Fluor in der Abstreiflösung mit enthalten sein, wenn die Anwendungszeit der Lösung reduziert wird, um eine Beschädigung des Dielektrikums zu vermeiden. Es kann eine Düse dafür verwendet werden, um die Abstreiflösung auf den Wafer aufzuspritzen. Auch kann der Wafer mit einer konstanten Drehzahl in Drehung versetzt werden, um die Lösung über der Oberfläche des Wafers eventuell zu verteilen.
  • Dann wird entweder vor oder nach der Vervollständigung der Zufuhr der Abstreiflösung ein leitendes Muster örtlich erhitzt, was bei 403 erfolgt, und zwar indem ein Wechselstrom an eine Wicklung angelegt wird, die in der Nachbarschaft des Spannfutters gelegen ist, um dadurch Wirbelströme in dem leitenden Muster zu erzeugen. Die resultierenden Wirbelstromverluste werden in dem leitenden Muster in Wärme umgewandelt. Es wird in bevorzugter Weise ein Wechselstrom an die Wicklung für eine Zeitperiode angelegt, die ausreichend lang bemessen ist, um das leitende Muster örtlich zu erhitzen, jedoch nur so lang bemessen ist, daß kein wesentlicher Teil der Wärme auf die dielektrische Schicht übertragen wird. Auch wird das leitende Muster in bevorzugter Weise auf eine Temperatur von 35°C bis 135°C erhitzt. Das örtliche Erhitzen des leitenden Musters bei 402 resultiert in einem örtlichen Aufheizen von Abschnitten der Abstreiflösung in der Nachbarschaft des leitenden Musters. In bevorzugter Weise wird die Abstreiflösung auf eine Temperatur von 30°C bis 90°C in der Nachbarschaft des leitenden Musters erhitzt. Dadurch wird die Reduzierleistung der Abstreiflösung örtlich an den leitenden Mustern erhöht, wodurch dann das Entfernen von Metallpolymeren erhöht wird, jedoch das Atzen des darunter liegenden Dielektrikums (z.B. der BPSG-Schicht) vermieden wird.
  • Dann wird bei 404 ein Spülprozeß ausgeführt, bei dem eine Lösung, wie beispielsweise destilliertes oder deionisiertes Wasser (DIW), auf den Wafer von einer Düse aus aufgesprüht wird. Der Spülprozeß, der durch eine Drehung des Wafers während und/oder nach dem Auftragen von DIW durchgeführt wird, ist wirksam; um die Abstreiflösung und Verunreinigungen, wie beispielsweise den Ätzrückstand von dem früher durchgeführten Ätzprozeß, zu beseitigen. Wie in 4 gezeigt ist, werden die Prozeßschritte 402 – 404 zusammengenommen als einzelner Reinigungszyklus betrachtet, der einmal oder mehrere Male, je nach Bedarf, ausgeführt werden kann. Ohne den Rahmen der Erfindung einschränken zu wollen, wird in Betracht gezogen, daß ein Paar an Reinigungszyklen, wie beispielsweise ein Reinigungszyklus, ausreichend sein kann und daß nicht mehr als fünf Reinigungszyklen benötigt werden sollten.
  • Dann wird der Wafer bei 405 und 406 getrocknet, beispielsweise durch einen Schleudertrocknungsvorgang, und wird von dem Waferspannfutter abgeladen.
  • In den Zeichnungen und in der Beschreibung wurden typische bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbar und obwohl spezifische Ausdrücke verwendet sind, sind sie in einer gattungsgemäßen und beschreibenden Weise verwendet und auch so zu interpretieren und nicht zum Zwecke irgendeiner Einschränkung, zumal sich der Rahmen der vorliegenden Erfindung aus den folgenden Ansprüchen ergibt.

Claims (30)

  1. Verfahren zum Reinigen eines Substrats, welches ein leitendes Muster aufweist, welches an einer Oberfläche des Substrats gelegen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Zuführen einer Abstreiflösung zur Oberfläche des Substrats und Anlegen eines wechselnden Magnetflusses an das Substrat, wobei der wechselnde Magnetfluß einen Strom in dem leitenden Muster induziert, der das leitende Muster erhitzt, während die Abstreiflösung in Berührung mit dem Substrat steht; und Entfernen der Abstreiflösung von dem Substrat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ferner das Substrat in Drehung versetzt wird, um die Abstreiflösung über der Oberfläche des Substrats zu verteilen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abstreiflösung dadurch entfernt wird, indem ein Spüllösungsmittel auf das Substrat aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ferner das Substrat während oder nach dem Auftragen der Spüllösung in Drehung versetzt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ferner das Substrat in Drehung versetzt wird, um das Substrat zu trocknen, und zwar nach dem Auftragen der Spüllösung.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abstreiflösung, die von dem Substrat entfernt wird, einen Ätzrückstand von einem früher ausgeführten Ätzprozeß enthält.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abstreiflösung auf eine Temperatur von 30°C bis 90°C in der Nachbarschaft des Leiters erhitzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das leitende Muster auf eine Temperatur von 35°C bis 135°C erhitzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Abstreiflösung ein organisches Lösungsmittel enthält, welches mit einem amingestützten reduzierenden Agens gemischt ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Abstreiflösung kein Fluor enthält.
  11. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Substrat ferner eine BPSG-Schicht aufweist, die unter der leitenden Schicht liegt.
  12. Verfahren zum Reinigen eines Substrats, welches ein leitendes Muster aufweist, welches an einer Oberfläche des Substrats gelegen ist, welches Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Laden des Substrats auf ein drehbares Spannfutter; Zuführen einer Abstreiflösung auf die Oberfläche des Substrats und Drehen des Substrats, um die Abstreiflösung über der Oberfläche des Substrats zu verteilen; Anlegen eines wechselnden Magnetflusses an das Substrat, wobei der wechselnde Magnetfluß einen Strom in dem leitenden Muster induziert, der das leitende Muster erhitzt, während die Abstreiflösung in Kontakt mit dem Substrat steht, und bei dem die Abstreiflösung an dem leitenden Muster örtlich erhitzt wird; Entfernen der Abstreiflösung durch Auftragen einer Spüllösung auf das Substrat und Drehen des Substrats; und Trocknen des Substrats.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Anlegen des wechselnden Magnetflusses vor der Zufuhr der Abstreiflösung initialisiert wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Anlegen des wechselnden Magnetflusses, die Zufuhr der Abstreiflösung und das Entfernen der Abstreiflösung wiederholt wird, und zwar in einer Folge von mehreren Malen vor dem Trocknen des Substrats.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Zufuhr der Abstreiflösung vor dem Anlegen des wechselnden Magnetflusses initialisiert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Zufuhr der Abstreiflösung, das Anlegen des wechselnden Magnetflusses und das Entfernen der Abstreiflösung wiederholt wird, in einer Folge mehrere Male, und zwar vor dem Trocknen des Substrats.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der wechselnde Magnetfluß dadurch angelegt wird, indem ein Wechselstrom an eine Wicklung angelegt wird, die unterhalb des Spannfutters relativ zu dem Substrat positioniert ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der wechselnde Magnetfluß dadurch angelegt wird, indem ein Wechselstrom an eine Wicklung angelegt wird, die in das Spannfutter eingebettet ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Spannfutter elektrisch nichtleitend ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem eine Frequenz des wechselnden Magnetflusses in einem Bereich von 1 kHz bis 1 MHz liegt.
  21. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Abstreiflösung, die von dem Substrat entfernt wird, einen Ätzrückstand von früher durchgeführten Ätzprozessen enthält.
  22. Verfahren zum Reinigen eines Substrats, welches ein leitendes Muster enthält, welches an einer Oberfläche des Substrats gelegen ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Anlegen eines wechselnden Magnetflusses an das Substrat, wobei der wechselnde Magnetfluß einen Strom in dem leitenden Muster induziert, der das leitende Muster erhitzt; Zuführen einer Abstreiflösung auf die Oberfläche des Substrats; und Entfernen der Abstreiflösung von dem Substrat.
  23. Gerät zum Reinigen eines Substrats, welches Gerät folgendes umfaßt: ein drehbares Spannfutter mit einer Substratabstützfläche; einen Versorgungsmechanismus für eine Abstreiflösung, der über der Substratabstützfläche des drehbaren Spannfutters positioniert ist; eine Wicklung; und eine Wechselstromversorgungsquelle, die an die Wicklung gekoppelt ist, um einen Wechselstrom der Wicklung zuzuführen, wobei der Wechselstrom der Wicklung einen wechselnden Magnetfluß über der Substratabstützfläche erzeugt und wobei der wechselnde Magnetfluß so ausreichend bemessen ist, um ein leitendes Muster eines Substrats zu erhitzen, welches auf die Substratabstützfläche plaziert wurde.
  24. Gerät nach Anspruch 23, bei dem das drehbare Spannfutter aus einem elektrisch nichtleitenden Material hergestellt ist.
  25. Gerät nach Anspruch 24, bei dem die Wicklung unterhalb des Spannfutters gegenüber der Substratabstützfläche gelegen ist.
  26. Gerät nach Anspruch 24, bei dem die Wicklung in das Spannfutter eingebettet ist.
  27. Gerät nach Anspruch 23, bei dem der Zufuhrmechanismus für die Abstreiflösung einen Düsenauslaß enthält, der über einer zentralen Zone der Substratabstützfläche des drehbaren Spannfutters gelegen ist.
  28. Gerät nach Anspruch 26, ferner mit einem Spüllösungsdüsenauslaß, der über der Zentrumszone der Substratabstützfläche des Spannfutters gelegen ist.
  29. Gerät nach Anspruch 23, ferner mit einem Motor zum Drehen des Spannfutters.
  30. Gerät nach Anspruch 23, bei dem die Frequenz des Wechselstroms, der durch die Wechselstromversorgungsquelle zugeführt wird, in einem Bereich von 1 kHz bis 1 MHz liegt.
DE10334434A 2002-12-17 2003-07-28 Verfahren und Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats Expired - Lifetime DE10334434B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/320,575 US6837943B2 (en) 2002-12-17 2002-12-17 Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate
US10-320,575 2002-12-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10334434A1 true DE10334434A1 (de) 2004-07-22
DE10334434B4 DE10334434B4 (de) 2006-09-14

Family

ID=32506902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10334434A Expired - Lifetime DE10334434B4 (de) 2002-12-17 2003-07-28 Verfahren und Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6837943B2 (de)
JP (1) JP4012854B2 (de)
KR (1) KR100483429B1 (de)
DE (1) DE10334434B4 (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8614053B2 (en) * 2009-03-27 2013-12-24 Eastman Chemical Company Processess and compositions for removing substances from substrates
US8444768B2 (en) 2009-03-27 2013-05-21 Eastman Chemical Company Compositions and methods for removing organic substances
US9221081B1 (en) 2011-08-01 2015-12-29 Novellus Systems, Inc. Automated cleaning of wafer plating assembly
US9988734B2 (en) 2011-08-15 2018-06-05 Lam Research Corporation Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
US10066311B2 (en) 2011-08-15 2018-09-04 Lam Research Corporation Multi-contact lipseals and associated electroplating methods
US9228270B2 (en) 2011-08-15 2016-01-05 Novellus Systems, Inc. Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
SG11201406133WA (en) * 2012-03-28 2014-10-30 Novellus Systems Inc Methods and apparatuses for cleaning electroplating substrate holders
JP5963075B2 (ja) * 2012-03-29 2016-08-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
TWI609100B (zh) 2012-03-30 2017-12-21 諾發系統有限公司 使用反向電流除鍍以清洗電鍍基板夾持具
US10416092B2 (en) 2013-02-15 2019-09-17 Lam Research Corporation Remote detection of plating on wafer holding apparatus
US9746427B2 (en) 2013-02-15 2017-08-29 Novellus Systems, Inc. Detection of plating on wafer holding apparatus
US10053793B2 (en) 2015-07-09 2018-08-21 Lam Research Corporation Integrated elastomeric lipseal and cup bottom for reducing wafer sticking

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60161619A (ja) * 1984-02-01 1985-08-23 Hitachi Electronics Eng Co Ltd 加熱装置
JPH029483A (ja) * 1988-06-27 1990-01-12 Fujitsu Ltd 洗浄方法
JPH11125917A (ja) * 1997-10-21 1999-05-11 Fuji Film Olin Kk フォトレジスト剥離液
KR100286325B1 (ko) * 1997-11-27 2001-05-02 김영환 화학기상증착 장비의 가열장치
US6002974A (en) * 1998-02-06 1999-12-14 Delco Electronics Corporation Vehicle rollover sensing using extended kalman filter
US6126778A (en) * 1998-07-22 2000-10-03 Micron Technology, Inc. Beat frequency modulation for plasma generation
JP2000164555A (ja) * 1998-11-30 2000-06-16 Ebara Corp 基板乾燥装置及び方法
US6495215B1 (en) * 1999-05-26 2002-12-17 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for processing substrate
US6402974B1 (en) 1999-07-27 2002-06-11 Applied Materials, Inc. Method for etching polysilicon to have a smooth surface
JP2001326210A (ja) * 2000-05-18 2001-11-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2001351774A (ja) * 2000-06-09 2001-12-21 Canon Inc 加熱装置および画像形成装置
KR100416590B1 (ko) * 2001-01-13 2004-02-05 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼 세정장치 및 이를 이용한 웨이퍼 세정방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004200636A (ja) 2004-07-15
DE10334434B4 (de) 2006-09-14
US20040112405A1 (en) 2004-06-17
KR100483429B1 (ko) 2005-04-14
KR20040054460A (ko) 2004-06-25
JP4012854B2 (ja) 2007-11-21
US6837943B2 (en) 2005-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69635972T2 (de) Plasma-Ätz-Verfahren
AT405655B (de) Verfahren und vorrichtung zum einseitigen bearbeiten scheibenförmiger gegenstände
DE4114752C2 (de) Plasmabearbeitungsverfahren und -vorrichtung
DE10334434B4 (de) Verfahren und Gerät zum Reinigen eines Halbleitersubstrats
DE69631258T2 (de) Verfahren zum Entfernen von Verunreinigungen durch Bürsten
DE19727397B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Flashspeicherelementes mit Hochspannungs-Transistorbereich und Niederspannungs-Transistorbereich
DE69927840T2 (de) Verfahren zum reinigen der oberflächen von dielektrischen polymerischen halbleiterscheiben mit niedrigem k-wert
AT409806B (de) Verfahren zum verbessern der ätzgleichförmigkeit während eines nassätzens
DE10118751A1 (de) Verfahren und Gerät zum Trocknen eines Wafers unter Verwendung von Isopropylalkohol
DE2635066A1 (de) Verfahren zum entfernen einer photoresistschicht von einer substratoberflaeche und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE60021149T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Polieren
DE3913463A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur plasmabehandlung
DE19825033A1 (de) System zum Behandeln von Halbleitersubstraten und Behandlungsverfahren von Halbleitersubstraten
DE102004039059B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Halbleitersubsstraten
DE102012105384A1 (de) Lift-off-Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen des Lift-off-Verfahrens
DE10340848A1 (de) Herstellungsverfahren für eine Halbleitereinrichtung
DE2227344B2 (de) Verfahren zum aetzen von oeffnungen in eine schicht aus organischem material
DE4217836C2 (de) Photolackentfernungsverfahren
DE102006060800A1 (de) Verfahren zum Bilden eines Grabens
WO2019145485A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung von geätzten oberflächen eines halbleitersubstrats unter verwendung von ozonhaltigem medium
DE10118167A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reinigung von Halbleiterwafern
DE69933025T2 (de) Reinigungsflüssigkeit und reinigungsverfahren für halbleiterbearbeitungsmaschinenkomponente
DE60016423T2 (de) Ätzmethode und plasmabehandlungsmethode
DE10053911A1 (de) Substratbearbeitungsverfahren und eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Substraten
DE10050046C2 (de) Mehrstufige Trockenplasmaätzung mit variablem Elektrodenabstand

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right