DE69829675T2 - Fluorometrieverfahren zur spüleffizienzerhöhung und wasserrückgewinnungsprozess in der halbleiterchipsherstellung - Google Patents

Fluorometrieverfahren zur spüleffizienzerhöhung und wasserrückgewinnungsprozess in der halbleiterchipsherstellung Download PDF

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Description

  • Ein Verfahren zum Bestimmen der Wafersauberkeit durch fluorometrisches Überwachen der Verunreinigungen in der Halbleiterchipwaferspüllösung. Ein sauberer Chip wird durch das Abfallen der erhöhten Konzentration von Verunreinigungen beim Fortschreiten der Spülung des Chips angezeigt. Ein Verfahren zum Optimieren der Wiederverwendung oder des Recyclings des vom Spülprozeß abgegebenen Wassers, das auf genaue Weise die Verunreinigungen in diesem Wasser mißt.
  • Halbleitervorrichtungen, ob sie nun als Einzelelement oder als integrierte Schaltung ausgebildet sind, werden universell aus monokristallinem Material in Scheibenform hergestellt. Jede Scheibe sieht eine große Zahl von Vorrichtungen vor. Halbleiterscheiben werden aus monokristallinen Halbleiterstäben durch Sägen der Stäbe in einzelne Sektionen erhalten. Die Scheiben werden dann mit beispielsweise Bienenwachs, einem synthetischen Wachs oder einem anderen Kleber an Polierplatten befestigt und unter Verwendung eines Poliermittels poliert. Die polierten Scheiben sind mit dem Kleber, Spuren des Poliermittels und mit anderen Verunreinigungen verunreinigt. Da selbst geringe Mengen von Ver unreinigungen zu beträchtlichen Schwankungen der elektrischen Parameter der fertigen Elemente führen können, müssen die Scheiben gründlich gereinigt werden, um die Verunreinigungen zu entfernen.
  • Das Reinigen der polierten Scheiben wird üblicherweise in zwei aufeinanderfolgenden, im wesentlichen verschiedenen Vorgängen durchgeführt. Als erstes wird ein Waschvorgang, der einen Löse- und Spülvorgang umfaßt, und als zweites ein mechanischer Reinigungsvorgang durchgeführt, um die letzten Verunreinigungsspuren von der Scheibenoberfläche zu entfernen.
  • Der Waschschritt, wie er generell ausgeführt wird, umfaßt eine Reihe von getrennten Vorgängen. Die Wachs-, Zement- oder anderen Kleberrückstände werden zuerst durch Lösen in einem zweckmäßigen Lösungsmittel, das in einem Ultraschalltank oder einem Dampfkessel angeordnet ist, entfernt. Ein Beispiel eines derartigen Lösungsmittels ist Trichlorethylen. Die Scheiben werden dann mit Aceton gewaschen, um zurückbleibendes Trichlorethylen zu entfernen, wonach sie mit Wasser gespült werden. Sie werden dann in konzentrierte Salpetersäure eingetaucht und wiederum mit Wasser gespült. Üblicherweise werden die Scheiben dann in Flußsäure getaucht, um ihre Oberflächen hydrophob zu machen, und nochmals mit Wasser gespült. Es folgt dann eine mechanische Reinigungsstufe, die hauptsächlich aus einem Wischen oder Reiben mit geeigneten Lappen besteht. Es ist offensichtlich, daß der Waschvorgang kompliziert, zeitvergeudend und teuer ist.
  • Frisch gesägte, geläppte oder geschliffene Siliciumwafer sind in bezug auf die nachfolgenden Herstellanforderungen extrem schmutzig und müssen gereinigt werden, wenn nachfolgende Herstellprozesse von elektronischen Vorrichtungen erfolgreich sein sollen. Zu den Schmutzkomponenten auf den Wafern zählen Spindelöl, Handcreme, Siliciumpartikel, Siliciumpulver, Kühllösung einschließlich Befeuchtungsmitteln, Läppungs- und Poliermittel, Epoxidharzgießverbindungen, menschliche Fingerabdrücke, koloidales Siliciumdioxid, Natriumdichloroisocyanurat und dessen Reaktionsprodukte mit Natriumcarbonat, Natriumcarbonat, amorphes Siliciumdioxid, andere metallische Verunreinigungen, die aus Schlammkomponenten auf Siliciumoberflächen abgelagert sind, und mögliche andere Materialien. Wenn dieser Schmutz nicht von den Wafern entfernt wird, werden nachfolgende Verfahrensschritte nachteilig beeinflußt.
  • Die Notwendigkeit von beschädigungsfreien, glatten und reinen Halbleiterwaferoberflächen hat zunehmend an Bedeutung gewonnen. Glatte, polierte Oberflächen werden durch Verwendung von Polierschlämmen erhalten. Das Polieren mit Silika ist ein Beispiel eines typischen Polierprozesses. In diesem Silika-Polierprozeß findet ein Polierschlamm Verwendung, der ein kolloidales Siliciumdioxid-Schleifmittel, Natriumdichloroisocyanurat als Oxidationsmittel und Natriumcarbonat als eine Base enthält. Der pH-Wert des Polierschlammes liegt unter zehn. Nach dem Polieren ist es erforderlich, die polierte Oberfläche zu reinigen, um den Polierschlamm und andere Oberflächenverunreinigungen mit einem Minimum von chemischen oder mechanischen Oberflächenbeschädigungen zu entfernen.
  • Feine Partikel, die an der Oberfläche eines Siliciumhalbleiters haften, können die Ausbeute oder Effizienz des Wafers verringern, wie dies ohne weiteres ersichtlich ist. Diese Partikel haften aneinander und erzeugen größere Partikel, die als Agglomerate bezeichnet werden. Die Ursprünge dieser Partikel sind zu zahlreich, um sie hier aufzuführen: Staub, Pollen, Flocken der menschlichen Haut, Oxide etc. sowie Abrieb von Schneid- und Läppoperationen.
  • Die primären Haltekräfte sind van der Waals'sche Kräfte und elektrostatische Kräfte. Eine chemische Bindung kann ebenfalls vorherrschen. Es sind bislang zahlreiche Verfahren vorgeschlagen worden, um die Partikel zu verringern oder zu reinigen: Filtern der Luft in der Produktionsstätte, spezielle Personalauswahl, Drehen des Wafers und Zentrifugieren der Partikel, Eintauchen des Wafers in eine Flüssigkeit, um die Adhäsion zu verringern, etc. Durch das Eintauchen kann jedoch eine andere Kraft eingeführt werden, nämlich die Kapillaranziehungskraft beim Entfernen des Wafers aus dem Tauchbad.
  • Die vorstehenden Ausführungen sind in größeren Einzelheiten in einem Artikel mit dem Titel „An Analysis of Particle Adhesion on Semiconductor Surfaces" von R. Allen Bowling in SOLID-STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY, September 1985 enthalten, der zu dem Schluß kommt, daß an erster Stelle eine Partikelablagerung verhindert werden sollte anstatt sich auf nachfolgende Entfernungsanstrengungen zu verlassen.
  • Der Artikel von R. Allen Bowling berücksichtigt eine frühere Untersuchung einer Reinigung mit Detergenzien sowohl auf wässriger als auch auf nichtwässriger Basis als Mittel zum Entfernen der ärgerlichen Partikel, wobei jedoch diese Technik das Fazit des Autors nicht veränderte. Der Autor betonte das Kritischsein der Größe der Detergenzmoleküle, die klein genug sein müssen, um sich zwischen den Ärger bereitenden Partikeln und der Siliciumoberfläche zu verkeilen, was bedeutet, daß eine wirksame Entfernung über Detergenzien Beziehungen zwischen der Größe des Partikels und der Größe des Detergenzmoleküls beinhaltet.
  • Detergenzien besitzen eine organische Natur: viele sind von einer polaren Natur und neigen selbst dazu, sich mit dem Wafer chemisch zu verbinden, wie in dem Artikel „Cleaning Techniques for Wafer Surfaces" (Semi-International, 1987) erwähnt. Der gleiche Artikel betont den Einsatz von Ultraschall und Megaschall als Hilfe beim chemischen Reinigen, insbesondere in bezug auf das Lösen von polaren Bindungen, wie solchen, die aus der Verwendung von Peroxiden entstehen können. Beispielsweise finden Ammoniumhydroxid-Peroxidlösungen Verwendung, um die starken elektrischen Partikelbindungen aufzubrechen.
  • Dieser Artikel aus dem Jahr 1987 schließt, indem er die chemische Reinigung, auch als Naßchemie bekannt, aktualisiert. Beträchtliche Einzelheiten werden in bezug auf die komplexe Mechanik, die für die Naßchemie eingesetzt wird (Tauchbadausrüstung, Zentrifugalsprühausrüstung etc.), wiedergegeben. Wenige chemische Details werden diskutiert, und zwar für den größten Teil nur Allgemeinheiten, wie „Säu ren", "„Sauerstoffplasmas", „Cholinchemie" und „RCA-Chemie". Bei der Cholinchemie bestehen Handhabungsprobleme aufgrund ihrer Faulgerüche. Sie wird daher nur zögernd akzeptiert, und zwar nur dann, wenn ein geschlossenes System zur Verfügung steht. Die sogenannte „RCA-Chemie" umfaßt zwei wässrige Systeme, die nacheinander Anwendung finden, nämlich eine NH4OH/H2O2-Behandlung, der eine HCl/H2O2-Behandlung folgt. Die Lösungen sind flüchtig und geben schädliche Dämpfe ab, die, wenn sie sich mischen, zur Ablagerung von NH4Cl-Partikeln führen. Es werden auch andere Probleme diskutiert.
  • Die Behandlung der Wafer mit den vorstehend beschriebenen Verfahren hängt zu einem großen Teil davon ab, ob der Wafer frisch aus dem Kristallstab herausgeschnitten ist, auf dem er gewachsen ist, oder ob es sich um einen Wafer handelt, der eine nachfolgende IC-Herstellung erfahren hat, wie eine Resistbeschichtung, fotolithografische Behandlung, Einsetzen von Leiterpins etc. Man kann daher die Offenbarung der US-PS 4 159 619, die sich mit der Vorfabrikationstensidreinigung von frisch geschnittenen polierten Wafern befaßt, und die Offenbarung der US-PS 4 276 186, die sich mit der Reinigung eines IC-Moduls von Lotflußmittelresten und der Entfernung des sogenannten Topdichtungsmaterials vom Chip befaßt, miteinander vergleichen. Viele Chemikalien neigen bei ihrer Verwendung zu einer unerwünschten Verfärbung und Ätzung der Waferoberfläche, so daß daher große Sorgfalt geboten ist. Die Verfärbung des Wafers wird von der Elektronikindustrie als mögliche Quelle von elektronischen Problemen aufgefaßt.
  • Wie aus der obigen Diskussion deutlich wird, ist es sehr wichtig, daß der Chip sauber ist. Wie wird jedoch festgestellt, ob der Chip sauber ist? Ein Verfahren zum Bestimmen der Wafersauberkeit ist in der US-PS 4 156 619 beschrieben, wobei es sich hier um einen Test mit einem Putzlappen handelt. Als Mittel zum Bestimmen der Wafersauberkeit kann man einen Baumwollappen in Methylenchlorid tauchen und mit diesem über den Wafer reiben. Der Wafer kann nur dann als sauber angesehen werden, wenn der Lappen nach dem Reiben des Wafers sauber aussieht. Hierbei handelt es sich um eine visuelle Technik, die nicht zu einer sehr genauen und präzisen Bestimmung führt, ob sich noch bestimmte Verunreinigungen, die für das bloße Auge unsichtbar sind, auf dem Chip befinden. Obwohl ein Verfahren zum Bestimmen der Konzentration eines einen Indikator enthaltenden aktiven Mittels in wässrigen oder nichtwässrigen Lösungen von aktiven Mitteln in Reinigungslösungen für die Nahrungsmittelverarbeitungsindustrie sowie für die industrielle Reinigung von Durchflußwäschern in der DE-PS 4 234 466 beschrieben ist, gibt es keine Lehre zur direkten Überwachung von Verunreinigungen im Halbleiterchipherstellpprozeß und für die Überwachung von Reinigungslösungen im Halbleiterchipherstellprozeß. Es ist daher ein Ziel dieser Erfindung, ein rasch ablaufendes und genaues Verfahren zur Bestimmung der Halbleiterchipsauberkeit entweder durch direktes Überwachen der Verunreinigungen oder durch indirektes Überwachen der zum Halbleiterchipreinigungsprozeß gehörenden Reinigungslösung zur Verfügung zu stellen.
  • In Patent Abstracts of Japan, Vol. 096, no.004, vom 30. April 1996 und der JP-A-07 326599 vom 12. Dezember 1995 ist ein Laserstreupartikelmesser beschrieben, der in einem Reinigungsprozeß zum Detektieren und Steuern der Menge von feinen Partikeln in der Reinigungslösung verwendet wird.
  • Erfindungsgemäß werden daher ein Verfahren für die Halbleiterchipreinigung während der Halbleiterchipherstellung gemäß den Ansprüchen 1, 5, 8 und 9 und ein Verfahren für die Halbleiterchipherstellung gemäß Anspruch 10 vorgesehen.
  • Bei dem Halbleiterchipherstellprozeß kann die Fluoreszenz der Verunreinigung direkt als ein Indikator der Chipsauberkeit oder Wiederverwendbarkeit des Spülprozeßwassers überwacht werden. Darüber hinaus kann ein inertes Indikatormaterial für die indirekte Überwachung der Verunreinigungen zugesetzt werden. Ein solcher inerter Indikator kann der Spüllösung direkt oder in einem Seitenstrom an einem anderen Punkt im Halbleiterchipherstellprozeß zugesetzt werden.
  • Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung vor, das die folgenden Schritte umfaßt:
    • a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Eintauchen des Chips in eine wässrige Spüllösung zu entfernen;
    • b) Fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluoreszierende Verunreinigungen während des Eintauchen des Chips, um die Konzentration der Verunreinigungen in der Spüllösung zu bestimmen;
    • c) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen;
    • d) Messen eines Anstiegs der in Schritt c) bestimmten Konzentration der Verunreinigungen während des Spülvorgangs; und
    • e) Bestimmen, daß der Chip sauber ist, sobald die Beendigung des Spülvorganges angezeigt wird, wenn die Konzentration der Verunreinigungen in der Spüllösung im Ansteigen gemäß d) nachläßt und konstant wird.
  • Wenn die Reinigung auf diese Weise stattfindet und die Verunreinigung vom Chip abgewaschen wird, wird davon ausgegangen, daß die Menge der Verunreinigung in der Reinigungslösung ansteigt. An einem Punkt, an dem keine weitere Verunreinigung mehr entfernt werden kann, wird jedoch die Verunreinigungsmenge zu einem konstanten Wert (Ende des Anstiegs). Dies zeigt an, daß der Reinigungsprozeß beendet ist.
  • Bei einer Ausführungsform des Verfahrens kann es sich bei der fluorometrischen Detektion um eine Fluoreszenztechnik handeln, und die Überwachung kann mindestens einen Fluoreszenzemissionswert betreffen. Desweiteren kann die Reinigung nach dem Polierprozeß der Halbleiterchipherstellung stattfinden. Der Chip kann nacheinander in eine Reihe der Spüllösungen eingetaucht werden. Es liegt im Rahmen dieses Verfahrens, daß entweder eine einzige Verunreinigung oder mehr als eine Verunreinigung zu einem Zeitpunkt überwacht werden können.
  • Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten vor:
    • a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um die Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Besprühen des Chips mit einer wässrigen Spüllösung zu entfernen;
    • b) Sammeln der ausgegebenen Spüllösung, die den Chip abwäscht;
    • c) fluorometrisches Überwachen der ausgegebenen Lösung auf fluoreszierende Verunreinigungen, um die Konzentration der Verunreinigungen in der ausgegebenen Spüllösung zu bestimmen;
    • d) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen;
    • e) Messen einer Zunahme der in Schritt d) bestimmten Konzentration der Verunreinigung während des Spülvorgangs; und
    • f) Bestimmen, daß der Chip sauber ist, sobald die Beendigung des Spülvorganges angezeigt wird, wenn die Konzen tration der Verunreinigungen in der Spüllösung im Ansteigen gemäß Schritt e) nachläßt und konstant wird.
  • Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten vor:
    • a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um die Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Eintauchen des Chips in eine wässrige Spüllösung zu entfernen;
    • b) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluoreszierende Verunreinigungen;
    • c) Korrelieren der fluorometrischen Werte für die Verunreinigungen mit Konzentrationswerten der Verunreinigungen; und
    • d) Bestimmen, ob die Spüllösung die Verunreinigungen in einer Konzentration oberhalb oder unterhalb einer vorbestimmten akzeptablen Schwellenkonzentration der Verunreinigungen enthält;
    • e) Wiederverwenden der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen unterhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt; und
    • f) Ausrangieren der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen oberhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für die Halbleiterchipreinigung während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten:
    • a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Besprühen des Chips mit einer wässrigen Lösung zu entfernen;
    • b) Sammeln der ausgegebenen Spüllösung, die den Chip abwäscht;
    • c) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluores zierende Verunreinigung, um die Konzentration der Verunreinigungen in der ausgegebenen Spüllösung zu bestimmen;
    • d) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen;
    • e) Bestimmen, ob die ausgegebene Spüllösung die Verunreinigungen in einer Konzentration oberhalb oder unterhal einer vorbestimmten akzeptablen Schwellenkonzentration der Verunreinigungen aufweist; und
    • f) Wiederverwenden der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen unterhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt;
    • g) Ausrangieren der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen oberhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Halbleiterchipherstellung, das die folgenden Schritte umfaßt:
    • a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips mit einer wässrigen Spüllösung zu entfernen;
    • b) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung, um eine fluorometrische Anzeige für die fluoreszierenden Verunreinigungen zu erhalten;
    • c) Bestimmen der Identität der Verunreinigungen aus dieser Anzeige; und
    • d) entsprechendes Anpassen der Produktion, um die Verunreinigungen zu verringern.
  • Dieses Verfahren ist in zweierlei Weise vorteilhaft. Als erstes kann diese Technik zur Überwachung des Vorhandenseins einer Verunreinigung, die normalerweise im Spülstrom nicht vorhanden ist, dienen. Das Vorhandensein dieser Verunreinigung kann eine Fehlfunktion irgendwo weiter oben auf der Straße des Herstellprozesses anzeigen. Dies kann als frühzeitige Anzeige eines Problems bei der Herstellung dienen, das Abhilfe erfordert. Der zweite Vorteil einer derartigen Technik besteht darin, daß bestimmte Verunreinigungen als Nebenprodukte des Herstellprozesses erwartet werden.
  • Diese sind routinemäßig in einem bestimmten akzeptablen Bereich vorhanden. Wenn das Detektionsverfahren anzeigt, daß die Verunreinigungen in einem größeren Ausmaß als dem erwarteten Ausmaß vorhanden sind, wird angezeigt, daß derjenige Teil des Herstellprozesses, der das Vorhandensein dieser Verunreinigung verursacht, eine Einstellung benötigt.
  • Unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Techniken können u. a. die nachfolgenden organischen Halbleiterchipspüllösungen überwacht werden: Aceton, Butylacetat, Ethoxyethylacetat, Ethylbenzol, Ethylglycol, Isopropanol, Methylethylketon, n-Methylpyrollidon, Tetramethylammoniumhydroxid, Xylol, Sulfonate, Carboxylate, Phosphate, Cholinpolyglycidole, Poly(oxyethylen)alkohole, Betaine und Dioctylphthalate. Diese Liste ist nicht erschöpfend, da jede beliebige fluoreszierende Verunreinigung über diese Technik in geeigneter Weise analysiert werden kann.
  • Anhand der nachfolgenden Beispiele werden bevorzugte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung beschrieben. Diese Beispiele beschränken in keiner Weise die Erfindung, wenn nicht anders in den nachfolgenden Patentansprüchen angegeben.
  • Beispiel 1
  • Ein Fluorometer wird installiert, um bestimmte organische Substanzen im Spülbad zu messen. Wafer, an denen ein Prozeßschritt ausgeführt wurde, werden danach in ultrareinen Wasserbädern gespült. Das Spülen dient dazu, Verunreinigungen (einige hiervon sind die auf der beigefügten Liste an geführten organischen Substanzen) vom vorhergehenden Schritt zu entfernen, bevor die Wafer zum nächsten Prozeßschritt bewegt werden. Normalerweise verbleiben die Wafer (Chips) im Spültank über eine vorgegebene Zeitdauer, wobei jedoch eine Optimierung dieser Zeit nicht in irgendeinem großen Ausmaß durchgeführt wurde. Es wird erwartet, daß bei Entfernung einer speziellen Verunreinigung von einem Chip beim Spülen immer weiter ansteigende Mengen dieser Verunreinigung den Chip verlassen und in die ausgegebene Spüllösung übergehen. Durch Messen der Zunahme der organischen Substanzen im Bad und durch Bestimmen des Punktes, bei dem keine organischen Substanzen mehr in das Bad entfernt werden, wie durch einen Abfall der Konzentration oder eine konstante Konzentration der überwachten Verunreinigung angezeigt, kann die Vorgehensweise beschleunigt und die Herstellzykluszeit verringert werden.
  • Beispiel 2
  • Mit einem Fluorometer werden bestimmte organische Substanzen in dem von den Bädern abgegebenen Wasser gemessen. Das Signal vom Fluorometer wird überwacht. Wenn es ein bestimmtes Niveau überschreitet, werden Ventile aktiviert, um das Wasser im Bad durch Wasser zu ergänzen, das eine akzeptabel niedrige Konzentration der schädlichen organischen Substanzen besitzt.
  • Beispiel 3
  • Wasser strömt durch ein Fluorometer. Wenn das Signal ein bestimmtes Niveau überschreitet, werden Ventile aktiviert, um das Wasser einem Prozeß zum Verringern des organischen Anteils auf ein akzeptables Niveau zuzuführen. Das Verfahren kann auch abstromseitig des Entfernungsprozesses durchgeführt werden, um auch diesen zu steuern.
  • Beispiel 4
  • Das Fluorometer wird zur Überwachung des Vorhandenseins von bestimmten Verunreinigungen eingesetzt. Wenn die überwachte spezifische Verunreinigung (bei der es sich um ein bekanntes Nebenprodukt eines bestimmten spezifischen Abschnittes des Herstellprozesses handelt) im Spülwasser über einem bestimmten (üblichen) Niveau vorhanden ist, zeigt dies an, daß die aufstromseitig durchgeführte Behandlung bei der Chipherstellung, die zu dieser Verunreinigung führt, nicht in Ordnung ist und einer Einstellung bedarf. Der aufstromseitige Prozeß kann dann in Abhängigkeit vom ungewöhnlichen Anstieg des speziellen Prozeßnebenproduktes eingestellt werden. Das beschriebene Verfahren kann daher als Indikator zur Feinabstimmung des Herstellprozesses eingesetzt werden.
  • In bezug auf die Zusammensetzung, Vorgehensweise und Anordnung des hier beschriebenen Verfahrens der vorliegenden Erfindung können Änderungen vorgenommen werden, ohne den Umfang der Erfindung, der in den nachfolgenden Patentansprüchen festgelegt wird, zu verlasen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Herstellung von Halbleiterchips mit den folgenden Schritten: a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Eintauchen des Chips in eine wässrige Spüllösung zu entfernen; b) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluoreszierende Verunreinigungen während des Eintauchens des Chips, um die Konzentration der Verunreinigungen in der Spüllösung zu bestimmen; c) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen; d) Messen eines Anstiegs der im Schritt c) bestimmten Konzentration der Verunreinigungen während des Spülvorgangs, und e) Bestimmen, dass der Chip sauber ist, sobald die Fertigstellung des Spülvorgangs angezeigt wird, wenn die Konzentration der Verunreinigungen in der Spüllösung im Ansteigen gemäss Schritt d) nachlässt und konstant wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem zumindest ein Fluoreszenzemissionswert im Schritt des fluorometrischen Überwachens überwacht wird.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem das Reinigen nach dem Poliervorgang der Halbleiterchipherstellung stattfindet.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Chip nacheinander in eine Reihe der Spüllösungen getaucht wird.
  5. Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten: a) Säubern des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um die Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Besprühen des Chips mit einer wässrigen Spüllösung zu entfernen; b) Sammeln der ausgegebenen Spüllösung, die den Chip abwäscht; c) fluorometrisches Überwachen der ausgegebenen Lösung auf fluoreszierende Verunreinigungen, um die Konzentration der Verunreinigungen in der ausgegebenen Spüllösung zu bestimmen; d) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen; e) Messen einer Zunahme der im Schritt d) bestimmten Konzentration der Verunreinigungen während des Spülvorgangs und f) Bestimmen, dass der Chip sauber ist, sobald die Fertigstellung des Spülvorgangs angezeigt wird, wenn die Konzentration der Verunreinigungen in der Spüllösung im Ansteigen gemäß Schritt e) nachlässt und konstant wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, in dem zumindest ein Fluoreszenzemissionswert in dem Schritt zum fluorometrischen Überwachen überwacht wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 5, in dem das Reinigen nach dem Poliervorgang der Halbleiterchipherstellung stattfindet.
  8. Verfahren zum Reinigen von Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten: a) Reinigen des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um die Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch wiederholtes Eintauchen des Chips in eine wässrige Spüllösung zu entfernen; b) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluoreszierende Verunreinigungen; c) Korrelieren der fluorometrischen Werte für die Verunreinigungen mit Konzentrationswerten der Verunreinigungen, und d) Bestimmen, ob die Spüllösung die Verunreinigungen in einer Konzentration oberhalb oder unterhalb einer vorbestimmen akzeptablen Schwellenkonzentration der Verunreinigungen enthält; e) Wiederverwenden der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen unterhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt; und f) Ausrangieren der Spüllösung, wenn die Konzentation der Verunreinigungen oberhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt.
  9. Verfahren für einen Reinigungsvorgang eines Halbleiterchips während der Halbleiterchipherstellung mit den folgenden Schritten: a) Säubern des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips durch ein wiederholtes Besprühen des Chips mit einer wässrigen Spüllösung zu entfernen; b) Sammeln der ausgegebenen Spüllösung, die den Chip abwäscht; c) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung auf fluoreszierende Verunreinigungen, um die Konzentration der Verunreinigungen in der ausgegebenen Spüllösung zu bestimmen; d) Korrelieren der fluorometrischen Werte der Verunreinigungen mit den Konzentrationswerten der Verunreinigungen; e) Bestimmen, ob die ausgegebene Spüllösung die Verunreinigungen in einer Konzentration oberhalb oder unterhalb einer vorbestimmten akzeptablen Schwellenkonzentration der Verunreinigungen aufweist; und f) Wiederverwenden der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen unterhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt; g) Ausrangieren der Spüllösung, wenn die Konzentration der Verunreinigungen oberhalb der akzeptablen Schwellenkonzentration liegt.
  10. Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips mit den folgenden Schritten: a) Säubern des Halbleiterchips durch einen Spülvorgang, um Verunreinigungen von der Oberfläche des Chips mit einer wässrigen Spüllösung zu entfernen; b) fluorometrisches Überwachen der Spüllösung, um eine fluorometrische Anzeige für die fluoreszierenden Verunreinigungen zu erhalten; c) Bestimmen der Identität der Verunreinigungen aus dieser Anzeige; und d) entsprechendes Anpassen der Produktion, um die Verunreinigungen zu verringern.
DE69829675T 1997-09-16 1998-09-10 Fluorometrieverfahren zur spüleffizienzerhöhung und wasserrückgewinnungsprozess in der halbleiterchipsherstellung Expired - Fee Related DE69829675T8 (de)

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