DE19924058A1

DE19924058A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Kontaminationen durch Ozonbehandlung

Info

Publication number: DE19924058A1
Application number: DE1999124058
Authority: DE
Inventors: Volker Becker; Doris Schielein; Helmut Skapa; Franz Laermer; Michael Offenberg; Andrea Schilp; Gregor Petermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-11-30

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beseitigung von insbesondere organischen Kontaminationen auf Strukturkörpern (20), insbesondere strukturierten Siliziumwafern oder Siliziumkörpern, durch Ozonbehandlung vorgeschlagen. Dazu wird ein in einem Ozonreaktor (5) angeordneter, zu reinigender Strukturkörper (20) über ein erstes Mittel zumindest bereichsweise oberflächlich mit einem ozonhaltigen Gas beaufschlagt und gleichzeitig zumindest zeitweilig über ein zweites Mittel eine zumindest bereichsweise und zumindest oberflächliche Aufheizung des Strukturkörpers (20) vorgenommen. Die Aufheizung erfolgt bevorzugt auf Temperaturen von 150 DEG C bis 435 DEG C mittels einer Strahlungsheizung oder einer zusätzlichen oder alternativen Kontaktheizung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von insbesondere organischen Kontaminationen auf Strukturkörpern, insbesondere auf Siliziumkörpern oder - wafern, durch Ozonbehandlung, nach der Gattung der unabhän gigen Ansprüche.

Stand der Technik

Zur Entfernung einer SiO₂-Opferschicht unter oberflächenmi kromechanischen Strukturen bedient man sich in der Sensor fertigung gegenwärtig eines HF-Dampfätzverfahrens, das in DE 197 04 454.9 beschrieben ist. Dieses Gasphasenätzverfahren reagiert jedoch sehr kritisch auf Verunreinigungen der zu bearbeitenden Waferoberflächen, insbesondere hinsichtlich der zu ätzenden Oxidoberflächen.

Organische Materialbedeckungen oder Kontaminationen von dif fuser, meist im wesentlichen organischer Zusammensetzung, wie sie bereits aus einem längeren Kontakt der Wafer mit Reinraumluft resultieren, können daher die Ätzraten des ge nannten Verfahrens empfindlich beeinflussen.

Im Stand der Technik werden daher solche organischen Konta minationen derzeit durch ein sogenanntes "Sauerstoffplasma strippen" entfernt, bevor die Wafer nach dem Verfahren gemäß DE 197 04 454.9 durch Gasphasenätzen weiterbehandelt werden. Das dabei eingesetzte Sauerstoffplasma entfernt die Kontami nationen vollständig und stellt insofern eine technisch ein wandfreie Lösung dar.

Da es jedoch in der Serienfertigung nicht möglich ist, jeden Wafer einzeln und unmittelbar vor dem HF-Gasphasenätzen zu "strippen", wird in der Regel ein sogenannter "Waferbatch" von beispielsweise 25 Wafern gleichzeitig gestrippt und da nach in eine Kassettenstation der HF-Dampfätzvorrichtung ge geben. Zur Prozessierung dieser 25 Wafer in der HF- Dampfätzvorrichtung werden jedoch typischerweise etwa 12 bis 13 Stunden benötigt, so daß während dieser Zeit die noch nicht prozessierten Wafer durch das Verweilen in der Warte position zunehmend wieder kontaminiert werden. Infolge die ser über einen Waferbatch mit der Zahl der prozessierten Wa fer zunehmenden Verunreinigung durch insbesondere organische Materialien treten dann Ätzratenabweichungen zwischen den einzelnen Wafern auf, die beträchtliche Ausmaße annehmen können.

Eine teilweise Lösung dieses Problems wird derzeit durch Prozessierung von geringeren Zahlen von Wafern in einem Wa ferbatch erreicht, wodurch die Verweildauer der Wafer vor der Prozessierung unter einer Zeit von ca. 8 Stunden bleibt. Dieses Verfahren der Prozessierung von Teilchargen ist je doch unter Fertigungsgesichtspunkten unbefriedigend. Über schreiten bereits gestrippte und damit zunächst von Kontami nationen befreite Wafer diese Zeit, müssen sie jedoch erneut zu einem Waferbatch gesammelt und erneut gestrippt werden, was häufiges Mehrfachstrippen und logistische Probleme in der Fertigung mit sich bringt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das damit durchgeführte Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daß damit ein in-situ-Reinigungsverfahren für kontaminierte Strukturkörper ermöglicht wird, das es erlaubt, beispiels weise strukturierte Siliziumwafer oder allgemein Struktur körper, die in weiteren Bearbeitungsschritten, beispielswei se durch HF-Dampfätzen, weiterbehandelt werden sollen, ein zeln und unmittelbar vor diesen Bearbeitungsschritten einer Konditionierung zu unterziehen, die die Strukturkörper von anhaftenden, insbesondere organischen Kontaminationen be freit.

Weiter ist es sehr vorteilhaft, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer oder mehreren nachfolgenden, an sich bekannten Bearbeitungsvorrichtungen, beispielsweise HF- Dampfätzvorrichtungen, in einem Gerät kombiniert werden kann.

Dies geschieht sehr vorteilhaft durch Einladen des zu reini genden Wafers oder Strukturkörpers in die erfindungsgemäße Vorrichtung, dem Ausführen des erfindungsgemäßen Reinigungs verfahrens, dem Ausladen des Wafers aus der erfindungsgemä ßen Vorrichtung und dem Einbringen des vorzugsweise noch heißen Wafers unmittelbar danach beispielsweise in eine nachgeschaltete, an sich bekannte HF-Dampfätzvorrichtung.

Ein im Stand der Technik dabei erforderlicher zusätzlicher Aufheizschritt, beispielsweise auf einer Heizplatte, vor der Weiterbearbeitung der gereinigten bzw. konditionierten Strukturkörper durch HF-Dampfätzen kann somit ebenfalls ent fallen. Überdies wird damit auch eine erneute Kontamination von bereits gereinigten Strukturkörpern durch das Aufheizen an Luft vermieden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es insbesondere sehr vorteilhaft, die Reinigung eines Strukturkörpers mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits durchzuführen, wäh rend dessen Vorgänger gerade in einer oder einer von mehre ren Vorrichtungen zur Weiterbearbeitung des Strukturkörpers, beispielsweise durch HF-Dampfätzen, prozessiert wird. Die Prozeßzeiten beider Schritte können somit sehr vorteilhaft aneinander angepaßt werden.

So ist es insbesondere vorteilhaft möglich, die Zeitdauer bzw. Prozeßdauer des erfindungsgemäßen Verfahrens so einzu stellen, daß diese gleich oder kleiner der Prozeßzeit des nachfolgenden Bearbeitungsschrittes ist, so daß über eine einzige erfindungsgemäße Vorrichtung eine oder mehrere nach folgende Bearbeitungsvorrichtungen beispielsweise mit Wafern bedient werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen.

So wird der zu reinigenden bzw. zu konditionierende Struk turkörper in dem erfindungsgemäßen Ozonreaktor vorteilhaft mittels einer Strahlungsheizung beispielsweise mit minde stens einer Quarzlampe oder Halogenlampe oder mittels einer Kontaktheizung auf eine Temperatur zwischen 150°C und 435°C aufgeheizt, wobei, beispielsweise im Fall eines Siliziumwa fers als Strukturkörper, dieser "face down" d. h. mit seiner Vorderseite nach unten und nur am Rand durch eine Aufnahme vorrichtung gestützt, prozessiert wird. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Strukturkörper in der gleichen Lage durchgeführt werden, in der dieser auch für einen nachgeschalteten HF-Dampfätzschritt in eine entspre chende Dampfätzvorrichtung eingebracht wird. Um einen mög lichst freien Zutritt des ozonhaltigen Gases im dem Ozonre aktor zu dem zu prozessierenden bzw. zu reinigenden Bereich des Strukturkörpers oder Siliziumwafers zu gewährleisten, ist es im übrigen sehr vorteilhaft, wenn die Aufnahmevor richtung den Strukturkörper zumindest in diesen Bereichen weitgehend frei trägt.

Sehr vorteilhaft ist weiterhin, wenn der Strukturkörper in dem Ozonreaktor derart angeordnet ist, daß die Heizvorrich tung auf dessen Rückseite angeordnet ist und somit diese zu nächst aufheizt, während das ozonhaltige Gas vorrangig des sen beispielsweise strukturierte Vorderseite beaufschlagt.

Für gewisse Anwendungen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn als Heizvorrichtung zum Aufheizen des Struktur körpers eine innerhalb des Ozonreaktors angeordnete Heiz platte verwendet wird, mit der der Strukturkörper zumindest bereichsweise wärmeleitend in Kontakt ist bzw. auf dieser aufliegt. In diesem Fall ist lediglich eine einseitige Be aufschlagung des Strukturkörpers mit dem ozonhaltigen Gas gegeben.

Die Strahlungsheizung kann daneben vorteilhaft sowohl außer halb als auch innerhalb des Ozonreaktors angeordnet sein, und gegebenenfalls über entsprechende Fenster, insbesondere Glas- oder Quarzfenster, sowie die Strahlungsheizung teil weise umgebende Reflektoren den Strukturkörper innerhalb des Ozonreaktors aufheizen. Dabei kann die eingesetzte Strah lungsheizung vorteilhaft auch mit einer oder mehreren inten siven UV-Lampen kombiniert oder aus diesen gebildet sein.

Durch die Kombination von Ozon oder eines ozonhaltigen Gases und einer erhöhten Wafertemperatur kommt somit sehr vorteil haft eine optimale Konditionierung des Strukturkörpers für sich weiter anschließende Bearbeitungsschritte zustande.

Insbesondere wird durch die unmittelbare Reinigung des Strukturkörpers vor einer weiteren Bearbeitung durch HF- Dampfätzen auch dessen Reproduzierbarkeit verbessert und man erzielt optimale Ergebnisse bei diesem Folgeschritt hin sichtlich Ätzraten, Stabilität der Ätzraten über die Zeit und Uniformität der HF-Dampfätzung. Zudem entfällt dabei ei ne unerwünschte Prozeßdrift über einen Waferbatch infolge unterschiedlicher Standzeiten der Wafer nach einer aus dem Stand der Technik bekannten Konditionierung in einem Sauer stoffplasmastripper. Im übrigen kann eine derartige Vorbe handlung in einem Sauerstoffplasmastripper erfindungsgemäß auch ganz entfallen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich nung und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Ozonreaktor mit einem zu reinigenden Siliziumwafer, der der Einwirkung eines ozonhaltigen Gases bei erhöhter Temperatur ausgesetzt ist.

Ausführungsbeispiele

Die Figur zeigt einen erfindungsgemäßen Ozonreaktor 5 mit einer Heizvorrichtung 10 in Form einer Strahlungsheizung mit Halogenlampen 12, die Halogenlampen 12 oberhalb umgebenden Reflektoren 11 und einem Quarzglasfenster 13, das eine Ein wirkung der mit der Strahlungsheizung erzeugten Wärme- und teilweise auch UV-Strahlung auf einen innerhalb des Ozonre aktors 5 auf einer Aufnahmevorrichtung 18 angeordneten Strukturkörper 20 ermöglicht. Die Heizvorrichtung 10 weist weiterhin ein nicht dargestelltes Gebläse zur Kühlung der Halogenlampen 12 auf. Der Strukturkörper 20 ist im erläuter ten Beispiel ein in an sich bekannter Weise einseitig oder beidseitig strukturierter Siliziumwafer, der in dem Ozonre aktor 5 von anhaftenden, insbesondere organischen Kontamina tionen befreit werden soll und der nach dieser Konditionie rung in einem weiteren Bearbeitungsschritt, beispielsweise einer prinzipiell aus DE 197 04 454.9 bekannten HF- Dampfätzvorrichtung, zugeführt werden soll. Der Strukturkör per 20 ist damit mit seiner Vorderseite 21, die im erläuter ten Beispiel durch nachfolgendes HF-Dampfätzen weiter bear beitet werden soll, nach unten weitgehend freitragend in der Aufnahmevorrichtung 18 gehalten, während die Rückseite 22 des Strukturkörpers 20 der Heizvorrichtung 10 zugewandt ist. Die eigentliche Prozeßkammer 24 des Ozonreaktors 5 ist wei ter mit einer Beladevorrichtung 15, einer mit einem Ozonisa tor 19 verbundenen Gaszufuhr 16, einer Gasabfuhr 14 und ei ner Dichtung 17 versehen. Die Heizvorrichtung 10 kann im üb rigen auch durch eine zusätzlich oder alternativ vorgesehe ne, an sich bekannte Heizplatte ersetzt oder ergänzt sein, die mit der Rückseite 22 des Strukturkörpers 20 in direktem Kontakt ist.

Der Ozonisator 19 wandelt dabei mittels elektrischer Entla dung in an sich bekannter Weise in einem Gasstrom zugeführ ten Sauerstoff teilweise in Ozon um, so daß der Prozeßkammer 24 über die Gaszufuhr 16 ein ozonhaltiges Gas zugeführt wird. Dazu geeignete Ozonisatoren 19 sind im Stand der Stand hinlänglich bekannt.

Im erläuterten Beispiel besteht dieses über die Gaszufuhr 16 zugeführte ozonhaltige Gas aus einer Mischung von Ozon und Sauerstoff oder von Ozon und Luft (80% N₂, 20% O₂), und enthält 1 Vol.% bis 30 Vol.% Ozon, je nach Leistungsfähig keit des Ozonisators 19. Bevorzugt wird eine Mischung aus 90% Sauerstoff und 10% Ozon verwendet, was durch eine Zu fuhr von 5 Norm-Liter/Minute (slm) reinem O₂ in den Ozonisa tor 19 erreicht wird.

Der Kern des mit dem Ozonreaktor 5 durchgeführten Verfahrens basiert auf der Einwirkung von Ozon auf den Strukturkörper 20 bei gleichzeitiger Aufheizung auf erhöhte Temperaturen von 150°C bis 435°C. Bevorzugt werden Temperaturen von 200°C bis 350°C.

Durch die Kombination aus Ozoneinwirkung und erhöhter Tempe ratur werden insbesondere organische Verunreinigungen auf der Oberfläche und in für das Gas zugänglichen Bereichen des Strukturkörpers 20 rasch zerstört und als gasförmige Reakti onsprodukte von dessen Oberfläche abgetragen.

Die reinigende Wirkung des Ozons läßt sich weiter steigern, wenn der Strukturkörper 20 zusätzlich mit intensiver UV- Strahlung, beispielsweise aus einer zusätzlichen Quecksil berdampflampe bestrahlt wird, da durch die UV-Einwirkung die Aggressivität des Ozons durch Abspaltung von Sauerstoffradi kalen aus dem O₃-Molekül weiter gesteigert wird.

Bei Betrieb des Ozonreaktors 5 wird zunächst der Struktur körper 20 oder, im konkreten Fall, der Siliziumwafer zu nächst in den Ozonreaktor 5 eingebracht und dieser anschlie ßend geschlossen. Danach wird dem Ozonreaktor 5 beispiels weise das genannte Ozonhaltige Gas aus dem Ozonisator 19 über die Gaszufuhr 16 zugeführt. Die Gaszufuhr kann dabei einerseits über einen kontinuierlichen Strom von Ozon und Sauerstoff durch die Prozeßkammer 24 im Sinne eines Durch flußreaktors aufrechtzuerhalten werden. Diese Betriebsart hat den Vorteil, daß stets frisches Ozon dem Ozonreaktor 5 zugeführt wird und gleichzeitig die Reaktionsprodukte über die Gasabfuhr 14 kontinuierlich abtransportiert werden.

Es ist jedoch alternativ auch möglich, die Prozeßkammer 24 einmal pro Wafer oder Strukturkörper 20 mit dem Ozon- Sauerstoff-Gemisch zu füllen und den Ozonreaktor 5 dann für die Prozessierung dieses einen Wafers geschlossen zu halten. Erst am Ende des Reinigungsverfahrens wird das dann restli che Ozon-Sauerstoff-Gemisch und die entstandenen gasförmigen Reaktionsprodukte durch Spülgas, vorzugsweise Sauerstoff, aus dem Ozonreaktor 5 verdrängt. Nach Beladung des Ozonreak tors 5 mit einem neuen Wafers wird dieser dann erneut mit ozonhaltigem Gas gefüllt.

Über die Gasabfuhr 14 werden somit, entsprechend der Be triebsart der Gaszufuhr, die entstehenden gasförmigen Reak tionsprodukte und das über die Gaszufuhr 16 zugeführte ozon haltige Gas kontinuierlich während des gesamten Reinigungs verfahrens in einem Gasstrom abgeführt, oder erst nach Ab schluß des Reinigungsverfahrens beim oder vor dem Öffnen des Ozonreaktors 5.

Gleichzeitig mit der Zufuhr des ozonhaltigen Gases in den Ozonreaktor 5 wird dann der Wafer zumindest zeitweilig, be vorzugt jedoch während der gesamten Prozeßzeit, beheizt und dabei eine Temperatur von 150°C bis 435°C, vorzugsweise von 200°C bis 350°C gebracht und gehalten.

Das Aufheizen kann zum einen, wie erläutert, dadurch gesche hen, daß als Aufnahmevorrichtung 18 für den Wafer in dem Ozonreaktor 5 eine Heizplatte vorgesehen ist, auf die der Wafer aufgelegt wird. Der Vorteil einer Heizplatte ist, daß der Siliziumwafer damit sehr schnell und auf eine genau de finierte Temperatur aufgeheizt werden kann. Ihr Nachteil ist jedoch, daß damit der Wafer nur auf einer Seite ozonbehan delt werden kann, nämlich auf seiner Rückseite 22. Sofern der Wafer nachfolgend in einer HF-Dampfätzvorrichtung nach Art der DE 197 04 454.9 weiterbearbeitet werden soll, ist in diesem Fall somit ein Umdrehen des Wafers auf dem Weg vom Ozonreaktor 5 in die nachfolgende HF-Dampfätzvorrichtung er forderlich, was ein zusätzliches Handling-System erfordert.

Um dieses Handling-System einzusparen erfolgt das Aufheizen im erläuterten Beispiel daher bevorzugt über die Heizvor richtung 10 mit einer Strahlungsheizung, wobei Wafer in dem Ozonreaktor 5 lediglich am Waferrand von der Aufnahmevor richtung 18 abgestützt wird und ansonsten frei und von allen Seiten zugänglich in der Prozeßkammer 24 steht.

Mittels der Strahlungsheizung wird nun die Rückseite 22 von oben angestrahlt und damit der Wafer aufgeheizt. Im übrigen ist es alternativ oder zusätzlich zu der erläuterten Anord nung der Heizvorrichtung 10 außerhalb der Prozeßkammer 24, ohne weiteres möglich, eine Strahlungsheizung, etwa in Form von Halogenlampen, innerhalb der Prozeßkammer 24 anzubringen und geeignet zum Wafer zu plazieren. Daneben kann zusätzlich auch noch eine weitere Heizvorrichtung vorgesehen sein kann, die den Wafer zusätzlich auch von dessen Vorderseite 21 d. h. von unten aufheizt. Dazu ist beispielsweise eine Bestrahlung mit UV-Licht geeignet, wobei ohnehin eine gewisse UV-Einwir kung bereits aus der Verwendung von Halogenlampen resul tiert, sofern deren UV-Anteil im Emissionsspektrum nicht ex plizit durch Filter abgeschirmt wird. Im Fall der Bestrah lung mit UV-Licht ist es beispielsweise auch möglich, daß die Halogenlampen 12 und die Heizvorrichtung 10 entfällt, da deren Aufheizfunktion für den Strukturkörper 20 bzw. Wafer bereits von einer innerhalb oder außerhalb des Ozonreaktors 5 angebrachten UV-Bestrahlungseinrichtung übernommen wird.

Angesichts der ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit von Sili zium ist es im erläuterten Beispiel insgesamt nicht ent scheidend, von welcher Seite die Vorrichtung zur Aufheizung des Siliziumwafers auf diesen einwirkt.

Sofern, wie erläutert, eine zusätzliche UV-Bestrahlung des Strukturkörpers 20 vorgesehen ist, erfolgt diese bevorzugt über eine innerhalb der Prozeßkammer 24 unterhalb der Auf nahmevorrichtung 24 plazierte Quecksilberdampflampe, welche die Vorderseite 21 bestrahlt. Diese Quecksilberdampflampe kann jedoch auch außerhalb des Ozonreaktors 5 plaziert wer den, wenn entsprechende UV-durchlässige Fenster, beispiels weise aus Quarzglas, vorgesehen sind.

Nachdem der Wafer sich während einer festgelegten Prozeßzeit von beispielsweise 5 Minuten bis 60 Minuten, vorzugsweise von 10 bis 20 Minuten, in dem Ozonreaktor 5 befunden hat, wird der Ozonreaktor 5 mit Sauerstoff durchgespült, um das zugeführte ozonhaltige Gas zu verdrängen, und anschließend geöffnet.

Dabei wird der Strukturkörper 20 oder der prozessierte Sili ziumwafer bevorzugt weiter, beispielsweise mittels einer UV- Lampe oder der Heizvorrichtung 10, beheizt und auf einer Temperatur von vorzugsweise 110°C bis 200°C gehalten.

Nach dem Öffnen des Ozonreaktors 5 übernimmt dann ein Grei fer den Wafer und transportiert ihn zur weiteren Bearbeitung beispielsweise in die genannte HF-Dampfätzvorrichtung. Dort kann das im Stand der Technik ansonsten übliche Vorheizen des Wafers vor dem HF-Dampfätzen auf 110°C mittels einer Heizplatte dann entfallen, was das Risiko einer erneuten Kontamination mit organischen Materialien aus der umgebenden Atmosphäre (Reinraumluft) beim Transport und beim erneuten Aufheizen erheblich vermindert.

Zur leichteren und routinemäßigen Öffnung des Ozonreaktors 5 ist es im übrigen zweckmäßig, wenn die Beladevorrichtung 15 pneumatisch oder mittels Elektromotoren bewegbar ist.

Beim Einsatz in der Serienfertigung ist es weiter zweckmä ßig, mit dem Ozonreaktor 5 einen Wafer oder Strukturkörper bereits zu reinigen, während sein Vorgänger beispielsweise gerade in einer nachfolgenden HF-Dampfätzvorrichtung prozes siert wird. Dazu wird die Prozeßzeit im Ozonreaktor 5 an die Prozeßzeit in der HF-Dampfätzvorrichtung angepaßt, die übli cherweise zwischen 15 und 40 Minuten liegt. Diese Zeit ist ausreichend, um auch in dem Ozonreaktor 5 ein optimales Rei nigungsergebnis zu erzielen.

Besonders bevorzugt wird die Prozeßzeit in dem Ozonreaktor 5 auf einen Bruchteil, beispielsweise 10 bis 20 min. der er forderlichen Prozeßzeit der nachfolgenden HF- Dampfätzvorrichtung eingestellt, da damit einerseits ein ausreichendes Reinigungsergebnis erzielt wird, und anderer seits auf diese Weise mehrere, dem Ozonreaktor 5 nachge schaltete HF-Dampfätzvorrichtungen bedient werden können. Insgesamt sind in dem Ozonreaktor 5 Prozeßzeiten von 5 min bis 60 min möglich, ohne daß die erzielte Konditionierung des Strukturkörpers 20 entscheidend nachläßt. Die Einstel lung der Prozeßzeit erfolgt dabei bevorzugt über den Ozonge halt der Atmosphäre im Ozonreaktor 5 oder über die Leistung der Heizvorrichtung 10.

Im Fall der Verwendung einer Strahlungsheizung mit Halogen lampen 12 als Heizvorrichtung 10 ist es im übrigen vorteil haft, diese kontinuierlich eingeschaltet zu lassen, da die abgegebene Strahlung, auch bei geöffnetem Ozonreaktor 5, un schädlich ist, und häufiges Ein- und Ausschalten der Halo genlampen 12 deren Lebensdauer vermindert.

Sofern eine UV-Beleuchtungseinrichtung im Inneren der Pro zeßkammer 24, beispielsweise eine oder mehrere Quecksilber dampflampen vorgesehen ist, muß deren UV-Strahlung im ge öffneten Zustand des Ozonreaktors 5 geeignet abgeschirmt werden. Dies erfolgt zweckmäßig über entsprechende Blenden bzw. einen Shutter, der sich beim Öffnen des Ozonreaktors 5 vor die UV-Lampe schiebt und der Strahlung den Austritt in die Prozeßkammer 24 und die Umgebung verwehrt.

Bezugszeichenliste

5

Ozonreaktor

10

Heizvorrichtung

11

Reflektoren

12

Halogenlampe

13

Fenster

14

Gasabfuhr

15

Beladevorrichtung

16

Gaszufuhr

17

Dichtung

18

Aufnahmevorrichtung

19

Ozonisator

20

Strukturkörper

21

Vorderseite

22

Rückseite

24

Prozeßkammer

Claims

1. Vorrichtung zur Beseitigung von insbesondere organischen Kontaminationen auf mindestens einem Strukturkörper, insbe sondere einem strukturierten Siliziumwafer oder Siliziumkör per, durch Ozonbehandlung, mit einem in einem Ozonreaktor (5) angeordneten, zu reinigenden Strukturkörper (20), da durch gekennzeichnet, daß ein erstes Mittel vorgesehen ist, mit dem der Strukturkörper (20) zumindest bereichsweise oberflächlich mit einem ozonhaltigen Gas beaufschlagbar ist, und daß ein zweites Mittel vorgesehen ist, mit dem der Strukturkörper (20) während der Beaufschlagung mit dem ozon haltigen Gas zumindest bereichsweise und oberflächlich zu mindest zeitweilig auf eine erhöhte Temperatur aufheizbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel eine Heizvorrichtung (10), insbesondere eine Strahlungsheizung oder eine Heizplatte ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsheizung oder die Heizplatte innerhalb des Ozonreaktors angeordnet ist, und zumindest mit einem Bereich des Strukturkörpers (20) wärmeleitend in Kontakt steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsheizung außerhalb des Ozonreaktors (5) ange ordnet ist, wobei ein Fenster (13), insbesondere ein Glas- oder Quarzfenster, und Reflektoren (11), sowie mindestens eine Halogenlampe (12) und/oder mindestens eine UV-Lampe vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahmevorrichtung (18) zur Aufnahme des Strukturkör pers (20) innerhalb des Ozonreaktors (5) vorgesehen ist, die derart ausgestaltet ist, daß ein zu reinigender Bereich des Strukturkörpers (20) für das ozonhaltige Gas frei zugänglich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (18) den Strukturkörper (20) zumin dest weitgehend frei trägt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siliziumwafer in dem Ozonreaktor (5) derart angeordnet ist, daß das zweite Mittel dessen Rückseite (22) aufheizt, und daß das ozonhaltige Gas zumindest dessen Vorderseite (21) beaufschlagt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel ein Ozonisator (19) mit einer nachgeschal teten Gaszufuhr (16) ist, der vorzugsweise mittels elektri scher Entladung zugeführten Sauerstoff teilweise in Ozon überführt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beladung des Ozonreaktors (5) mit dem zu reinigenden Strukturkörper (20) eine vorzugsweise gegenüber der Heizvor richtung (10) angeordnete, insbesondere pneumatisch oder elektrisch bewegbare Beladevorrichtung (15) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel neben der Aufheizung des Strukturkörpers (20) gleichzeitig eine zumindest bereichsweise Beaufschla gung des Strukturkörpers (20) mit UV-Strahlung bewirkt, und/oder daß ein weiteres Mittel, insbesondere eine UV-Lampe vorgesehen ist, die zumindest zeitweise und zumindest be reichsweise während der Reinigung des Strukturkörpers (20) in dem Ozonreaktor (5) eine UV-Bestrahlung des Strukturkör pers (20) bewirkt.

11. Verfahren zur Beseitigung von insbesondere organischen Kontaminationen auf mindestens einem Strukturkörper mit ei ner Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ozonreaktor (5) über die Gaszufuhr (16) ein ozonhaltiges Gasgemisch zuge führt wird, und daß der Strukturkörper (20) zumindest be reichsweise und zumindest zeitweilig auf eine erhöhte Tempe ratur aufgeheizt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als ozonhaltiges Gasgemisch eine Mischung von Ozon und Sau erstoff oder von Ozon und Luft verwendet wird, wobei diese Mischung insbesondere 1 Vol.% bis 30 Vol.% Ozon enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturkörper (20) zumindest oberflächlich auf eine Temperatur von 150°C bis 435°C, vorzugsweise von 200°C bis 350°C, aufgeheizt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung des Strukturkörpers (20) oder des strukturier ten Siliziumwafers in dem Ozonreaktor (5) während einer Pro zeßzeit von 5 min bis 60 min. vorzugsweise von 10 min bis 20 min. erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des ozonhaltigen Gasgemisches zu Beginn der Rei nigung des Strukturkörpers (20) über die Gaszufuhr (16) er folgt, und/oder daß die Zufuhr des ozonhaltigen Gasgemisches zumindest zeitweilig während der Reinigung in einem kontinu ierlichen Gasstrom erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß entstehende gasförmige Reaktionsprodukte zusammen mit dem zugeführten ozonhaltigen Gasgemisch über eine Gasabfuhr (14) aus dem Ozonreaktor (5) abgeführt werden, wobei die Abfuhr kontinuierlich während der Reinigung in einem Gasstrom er folgt, und/oder nach Abschluß der Reinigung.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ozonreaktor (5) nach der Reinigung des Strukturkörpers (20) vor dessen Entfernen aus dem Ozonreaktor (5) mit Sauer stoff gespült wird.

18. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strukturkörper (20) nach Abschluß der Reinigung mit dem zweiten Mittel oder mit dem weiteren Mittel auf erhöhter Temperatur, vorzugsweise auf 110°C bis 200°C, gehalten wird.