JP2006528840A - Mask cleaning - Google Patents
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Abstract
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【選択図】 図5
A method and apparatus for cleaning a mask is described. In one embodiment, the present invention is a method of cleaning a mask. The method includes placing a mask in a cleaning solution. The method also includes stirring the clean solution for a predetermined time at a predetermined stirring level.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、半導体処理の分野に関する。より詳細には、本発明は、半導体処理に使用されるマスクを清浄することに関する。 The present invention relates to the field of semiconductor processing. More particularly, the present invention relates to cleaning masks used in semiconductor processing.
半導体デバイスの1つの形態は、半導体デバイスと外部回路とを接続するためのCバンプ技術を使用する。Cバンプ技術に使用される導体を形成するために、マスクが、集積回路のウェーハ上に直接に置かれ、導電性金属が、集積回路上のマスクによって決定された位置に成膜される。Cバンプ技術は、集積回路と外部の回路コンポーネント(その他の集積回路またはその他のデバイスのような)とをより迅速に(より高い頻度で)接続するのを可能にする。しかしながら、Cバンプ技術は、これらの結果を達成するために、複雑な厳格に制御された製造プロセスを必要とする。 One form of semiconductor device uses C-bump technology to connect the semiconductor device and external circuitry. To form the conductor used in the C-bump technology, a mask is placed directly on the integrated circuit wafer and a conductive metal is deposited at a location determined by the mask on the integrated circuit. C-bump technology allows faster and more frequent connection of integrated circuits and external circuit components (such as other integrated circuits or other devices). However, C-bump technology requires a complex and tightly controlled manufacturing process to achieve these results.
予想されるように、これらのマスクは、厳密な許容誤差を有する。1つのプロセスにおいて、マスクにおけるホールは、1%の許容誤差で直径が4ミル(101.6μm)であるように規定されている。更に、マスクが使用されるたびに、そのマスクは、ホールの寸法をプロセス許容誤差を越えて変化させることなく、清浄されなければならない。当然のことながら、マスクの清浄は、厄介な問題である。 As expected, these masks have strict tolerances. In one process, the holes in the mask are defined to be 4 mils (101.6 μm) in diameter with 1% tolerance. Furthermore, each time the mask is used, it must be cleaned without changing the hole dimensions beyond process tolerances. Of course, mask cleaning is a troublesome problem.
更に、プロセスによっては、マスクは、複数回、ある例においては、10回/1マスクほども使用および清浄されなければならない。したがって、マスクのホールに比較的にわずかな変化しか与えない清浄プロセスは、有益である。更に、半導体製造プラントは、24時間/1日、7日/1週間、稼働していることが知られている。その結果として、迅速な清浄プロセスは、有益なものである。更にまた、マスクの清浄は、製造の付加的な経費となる。清浄経費が、マスクの取り替えコストに比較して高すぎれば、清浄は、費用効果がない。ある場合においては、マスクを10回清浄することは、使用できるように清浄されるマスクの取り替えコストよりも費用が小さくなければならない。その結果として、費用のかからない清浄プロセスは、有益である。
Furthermore, depending on the process, the mask must be used and cleaned multiple times, in some instances as many as 10 times / 1 mask. Therefore, a cleaning process that provides relatively small changes to the mask holes is beneficial. Furthermore, it is known that semiconductor manufacturing plants are operating 24 hours / day, 7 days / week. As a result, a quick cleaning process is beneficial. Furthermore, mask cleaning is an additional manufacturing expense. If the cleaning cost is too high compared to the mask replacement cost, cleaning is not cost effective. In some cases, cleaning the
図1は、清浄を必要とするかもしれない従来技術によるマスクの実施形態を示す図である。マスク110は、集積回路上の所望の位置に導電性バンプを形成するのを可能にするように正確に配置された多くのホールを有する。一実施形態において、マスク110は、比較的に密度の高い元素であるモリブデンから製造される。ホール170は、規則的なアレイとして、あるいは、不規則な間隔で、マスク110の予め定められた位置に配置される。一実施形態において、ホール170は、隣接するホール間の距離Sでもって、規則的なアレイとして配置される。実施形態によっては、距離Sは、約120μmであることが要求されるかもしれず、また、それぞれのホールは、直径が約101.6μmであることが要求されるかもしれない。このように、マスク110の清浄は、困難かつ厳密な作業である。図2は、線A−Aに沿った断面図として見たときの図1の従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有していない。図2に示されるマスク110は、以前に成膜された材料を清浄されたものであり、あるいは、未使用のものである。一実施形態において、清浄された後のD1は、清浄される前のD1の1%の範囲内、または、101.6μm+/−1μmでなければならない。更に、別の実施形態において、マスク110の10回までの清浄を可能にするために、清浄された後のD1は、清浄される前のD1の0.1%の範囲内、または、101.6μm+/−0.1μmでなければならない。図示されるように、D2は、ホールの外径であり、同様に、径の変化に対する類似する許容誤差を有してもよい。
FIG. 1 is a diagram illustrating an embodiment of a prior art mask that may require cleaning. The
図3は、線A−Aに沿った断面図として見たときの従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有する。マスク110は、半導体デバイス上に成膜される導体をパターン化するために半導体デバイスに接触するように設計されたマスクである。図3に示される図面は、正確な縮尺率で示されていないが、マスク110は、多くの規則的な間隔を有する正確に配置されたそれを貫通するホールを有する比較的に薄いディスク状のプレートであることが要求される。
FIG. 3 shows an embodiment of a mask according to the prior art when viewed as a cross-sectional view along the line AA, with the deposited material on the mask. Mask 110 is a mask designed to contact a semiconductor device to pattern a conductor deposited on the semiconductor device. Although the drawing shown in FIG. 3 is not shown to scale, the
図3において、層120、130、140、および、150は、マスク110上に成膜されたものとして描写されている。層120は、集積回路に良好に付着することが要求されるクロム(Cr)層である。層130は、良好に電気を伝えることが要求される銅(Cu)層である。同様に、層140は、良好に電気を伝えることが要求される金(Au)層である。層150は、良好に電気を伝えかつ外部導体に良好に結合することが要求される鉛/スズ(Pb/Sn)はんだ層である。
In FIG. 3,
これらの層は、図2または図3の中央に示されるホールのようなマスク110を貫通するホールによって画成される位置において、半導体の裏側に成膜される。一実施形態において、マスク110のホールは、1%の許容誤差で幅が101.6μmであるように規定される(図2のD1によって示されるように)。図4に示されるのは、不適切にマスク110を清浄した後の線A−Aに沿った従来技術によるマスクの断面図である。オーバーエッチングのために、D1′は、この時点で径が広すぎ、また、D2′も径が広すぎ、そのために、マスク110は、製造に使用される規定された許容誤差を越えたものとなる。そのような不適切な清浄は、マスク110を使用できないものし、場合によっては、当該の製造ラインが、作業を再開する前に、新しいマスクを作成しなければならないことになる。
These layers are deposited on the backside of the semiconductor at locations defined by holes that penetrate the
一般的には、半導体プロセスにおける清浄またはエッチングは、様々な有機または無機の酸性溶液またはアルカリ性溶液を含む様々な材料または溶剤を用いて実施される。オーバーエッチングすることなく目的(マスクを実際に清浄するような)を達成する合理的な時間で製造するのを可能にする望ましいエッチング速度は、実験することなく予測することが難しい。様々な酸または塩基は、いくつかの金属には良好に作用するが、エッチングイオンと清浄されるべき金属との間の反応のために、その他の金属には良好に作用しないかもしれない。 In general, cleaning or etching in semiconductor processes is performed using a variety of materials or solvents, including a variety of organic or inorganic acidic or alkaline solutions. Desirable etch rates that allow fabrication in a reasonable time to achieve the objective (such as actually cleaning the mask) without over-etching are difficult to predict without experimentation. Various acids or bases work well for some metals, but may not work well for other metals due to the reaction between the etching ions and the metal to be cleaned.
更に、場合によっては、アシストエッチングが、使用されることもあるが、アシストエッチング中に加えられるエネルギーは、エッチングバスの表面においてより高エネルギーの原子および乱れを発生させることがあるので、エッチングバスから発生する腐食性蒸気に関する問題をもたらし、また、それに対応して、エッチングバスからの浮遊物質を増加させる。注意すべきことは、1つのプロセスは、アシストのための電解液とともに酸を使用するエッチングを含むことである。残念ながら、これは、電気メッキおよび発熱反応が、含まれる金属間の関係に依存して発生することがあるので、エッチングする金属を選択するのに注意を要する。電気メッキは、清浄が一般的に取り除く結合を強化する恐れがあり、また、発熱反応は、安全上の問題を発生させる。与えられたエッチングプロセスのために適切な種類の溶剤およびアシストするための適切な方法(必要であれば)を選択することは、簡単な作業ではなく、あるいは、わかりきった作業ではない。 In addition, in some cases, assisted etching may be used, but the energy applied during the assisted etching may generate higher energy atoms and turbulence at the surface of the etching bath, so that from the etching bath. It causes problems with the corrosive vapors that are generated and correspondingly increases the suspended matter from the etch bath. It should be noted that one process involves etching using an acid with an assisting electrolyte. Unfortunately, this requires caution in selecting the metal to etch because electroplating and exothermic reactions can occur depending on the relationships between the metals involved. Electroplating can enhance the bond that cleaning typically removes, and the exothermic reaction creates safety problems. Choosing the right kind of solvent and the right way to assist (if necessary) for a given etching process is not a simple or obvious task.
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。いくつかの実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置し、その溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第1の容器、第1の容器を第2の溶液内に保持する第2の溶液、および、第2の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。 A method and apparatus for cleaning a mask is described. In one embodiment, the present invention is a method of cleaning a mask. In some embodiments, the present invention includes placing the mask in an etching solution and agitating the solution to etch away the material deposited on the mask. In another embodiment, the present invention provides a first container comprising an etching solution, a second solution holding the first container in the second solution, and agitation coupled or connected to the second container. Including a bowl. In yet another embodiment, the present invention includes placing the mask in an etching solution to etch away the material deposited on the mask, and scrub the mask periodically. May be included.
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後にモリブデンマスクを清浄溶液から除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。 In one embodiment, the present invention is a method for cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon. The method includes placing a molybdenum mask in a cleaning solution containing hydrochloric acid. The method also includes removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined time. The molybdenum mask may have a set of through holes.
更なる実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第1の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第2の容器を含み、第2の容器は、第1の容器を収容する。装置は、攪拌器を第2の容器内に更に含む。あるいは、攪拌器は、第2の容器に結合されてもよく、あるいは、第2の容器の外側に接触していてもよい。 In a further embodiment, the present invention is an apparatus for cleaning a mask. The apparatus includes a first container having an open top. The apparatus also includes a second container having an open top, the second container containing the first container. The apparatus further includes a stirrer in the second container. Alternatively, the agitator may be coupled to the second container or may be in contact with the outside of the second container.
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。 In another embodiment, the present invention is a method for cleaning a mask. The method includes placing a mask in a cleaning solution. The method also includes stirring the clean solution for a predetermined time at a predetermined stirring level.
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第1の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第2の手段を含む。また、装置は、第1の手段および第2の手段を攪拌するための第3の手段を含む。装置は、第1の手段を含むための第4の手段を更に含む。また、装置は、第4の手段を取り囲むための第5の手段を含む。更に、装置は、第5の手段および第3の手段を保持するための第6の手段を含む。 In yet another embodiment, the present invention is an apparatus for cleaning a mask. The apparatus includes a first means for cleaning the mask. The apparatus includes a second means for holding the mask. The apparatus also includes a third means for stirring the first means and the second means. The apparatus further includes fourth means for including the first means. The apparatus also includes a fifth means for surrounding the fourth means. The apparatus further includes sixth means for holding fifth means and third means.
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、コンテナを清浄溶液の中に配置することを含む。清浄溶液は、第1の容器内に含まれる。第1の容器は、第2の容器内に収容される。第2の容器は、第1の容器を取り囲む水溶液を含む。 In yet another embodiment, the present invention is a method for cleaning a mask. The method includes placing a mask in a container. The method also includes placing the container in a cleaning solution. A cleaning solution is contained in the first container. The first container is accommodated in the second container. The second container includes an aqueous solution surrounding the first container.
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを更に含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛/スズ混合物を含んでもよい。 In yet another embodiment, the present invention is a method of cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon. The present invention includes placing a molybdenum mask in a cleaning solution. The method also includes removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined time. The method may further comprise agitating the cleaning solution for a predetermined time at a predetermined agitation level. The series of metals may include chromium, copper, gold, and lead / tin mixtures.
本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、以下の説明とともに、本発明の原理を説明する役割をなす。それらの図面は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためのものであることを理解すべきである。 The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the following description, serve to explain the principles of the invention. It should be understood that the drawings are for purposes of illustrating the invention rather than limiting the invention.
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。以下の記述においては、本発明を十分に理解できるように、多くの特定の細部が、説明のために、記述される。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの特定の細部を備えることなく実施されてもよいことは明白なことである。別の場合においては、構造体および装置は、本発明をわかりにくくするのを回避するために、ブロック図の形態で示される。 A method and apparatus for cleaning a mask is described. In the following description, for the purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. In other instances, structures and devices are shown in block diagram form in order to avoid obscuring the present invention.
実施形態によっては、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置し、溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第1の容器、第1の容器を第2の溶液中に保持する第2の容器、および、第2の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。 In some embodiments, the present invention includes placing the mask in an etching solution and stirring the solution to remove the material deposited on the mask by etching. In another embodiment, the present invention provides a first container comprising an etching solution, a second container that holds the first container in the second solution, and agitation coupled or connected to the second container. Including a bowl. In yet another embodiment, the present invention includes placing the mask in an etching solution to etch away the material deposited on the mask and periodically scrub the mask. May be included.
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。 In one embodiment, the present invention is a method for cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon. The method includes placing a molybdenum mask in a cleaning solution containing hydrochloric acid. The method also includes removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined period of time. The molybdenum mask may have a set of through holes.
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第1の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第2の容器を含み、第2の容器は、第1の容器を収容する。装置は、更に、第2の容器内に攪拌器を含む。あるいは、攪拌器は、第2の容器に結合されてもよく、あるいは、第2の容器の外側に接触していてもよい。 In another embodiment, the present invention is an apparatus for cleaning a mask. The apparatus includes a first container having an open top. The apparatus also includes a second container having an open top, the second container containing the first container. The apparatus further includes a stirrer in the second container. Alternatively, the agitator may be coupled to the second container or may be in contact with the outside of the second container.
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、清浄溶液の中にマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。 In another embodiment, the present invention is a method for cleaning a mask. The method includes placing a mask in the cleaning solution. The method also includes agitating the clean solution for a predetermined period of time at a predetermined agitation level.
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第1の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第2の手段を含む。また、装置は、第1の手段および第2の手段を攪拌するための第3の手段を含む。装置は、更に、第1の手段を収容するための第4の手段を含む。また、装置は、第4の手段を取り囲むための第5の手段を含む。更に、装置は、第5の手段および第3の手段を保持するための第6の手段を含む。 In yet another embodiment, the present invention is an apparatus for cleaning a mask. The apparatus includes a first means for cleaning the mask. The apparatus includes a second means for holding the mask. The apparatus also includes a third means for stirring the first means and the second means. The apparatus further includes a fourth means for housing the first means. The apparatus also includes a fifth means for surrounding the fourth means. The apparatus further includes sixth means for holding fifth means and third means.
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、清浄溶液の中にコンテナを配置することを含む。清浄溶液は、第1の容器内に収容される。第1の容器は、第2の容器内に収容される。第2の容器は、第1の容器を取り囲む水溶液を収容する。 In yet another embodiment, the present invention is a method for cleaning a mask. The method includes placing a mask in a container. The method also includes placing a container in the cleaning solution. The cleaning solution is contained in the first container. The first container is accommodated in the second container. The second container contains an aqueous solution surrounding the first container.
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、更に、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛/スズ混合物を含んでもよい。 In yet another embodiment, the present invention is a method of cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon. The present invention includes placing a molybdenum mask in the cleaning solution. The method also includes removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined period of time. The method may further include agitating the cleaning solution for a predetermined period of time at a predetermined agitation level. The series of metals may include chromium, copper, gold, and lead / tin mixtures.
図5は、清浄システムの実施形態である。いくつかの実験の後、マスク110およびそれに類似するマスクは、エッチング溶液を用いて、清浄されてもよく、また、アシストエッチングは、有益なものであることが確認された。第1のあるいは内部の容器310は、エッチング溶液320を収容し、また、キャップ330によって覆われる。内部容器310の中には、ウェーハボート340が、配置され、ウェーハボート340は、マスク110のようなマスクを保持する。好ましくは、ウェーハボート340は、幾つかのマスクを同時に保持し、流体がマスクの表面に接触するのを可能にする。
FIG. 5 is an embodiment of a cleaning system. After some experiments, the
内部容器310は、外部のまたは第2の容器350の底面に配置されたベース360によって支持される。容器350は、水溶液370を収容し、また、キャップ380によって覆われてもよい。外部容器350は、攪拌器390によって支持され、その攪拌器390は、例えば、振動機構に取り付けられたスラブであってもよい。したがって、エッチング溶液または清浄溶液320は、攪拌器390を使用することによって攪拌されてもよく、その攪拌器の振動は、容器350、ベース360、および、容器310に伝達される。攪拌器390は、振動の周波数に基づいて、あるいは、振動を介して出力される電力に基づいて評価されてもよい。
The
図6は、図5の線B−Bに沿って見たときのマスクを保持するウェーハホルダーの実施形態である。ウェーハホルダー410は、例えば、図3のウェーハボート340の一部として使用されてもよい。ウェーハホルダー410は、突起420、ラッチ430、および、ヒンジ部分440を含む。一実施形態において、ウェーハホルダー410は、Teflon(登録商標)から製造される。別の実施形態において、ウェーハホルダー410は、高密度ポリエチレンから製造される。いずれの実施形態においても、ウェーハホルダー410は、マスク110が嵌り込むことのできる溝(v字形の溝のような)を有することが要求されてもよい。そのような溝は、ウェーハホルダー410の1つかまたはそれ以上の内面に沿って存在してもよく、マスクが曲がるのを防止するために、マスクの滑り嵌めおよびしっかりとした密封を可能にする。
FIG. 6 is an embodiment of a wafer holder that holds a mask when viewed along line BB in FIG. The
図7は、図6の線C−Cに沿って見たときのウェーハホルダーの実施形態を示す更なる図面である。溝450は、ウェーハホルダー410の内面の一部として示される。図8は、ウェーハホルダーの実施形態を斜視図で示す更にもう1つの図面である。ウェーハホルダー410A(突起420A、ラッチ430A、および、ヒンジ440Aを含む)は、第2のウェーハホルダー410B(突起420B、ラッチ430B、および、ヒンジ440Bを含む)に接続される。ウェーハホルダー410Aおよび410Bは、ともに、ウェーハボート340のようなウェーハボートの全体または一部を構成する。ウェーハホルダー410の正確な形状は、本発明のウェーハホルダーの精神および範囲内において、様々に変化してもよいことに注意されたい。
FIG. 7 is a further drawing illustrating an embodiment of the wafer holder when viewed along line CC in FIG. The
清浄システムおよびウェーハホルダーは、様々な形で使用されてもよい。図9は、清浄マスクのプロセスの実施形態である。ブロック510において、清浄されるべきマスクが、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック520において、清浄システムまたは装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック530において、清浄装置の内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされ、そして、内部容器は、外部容器の中に配置される。ブロック540において、マスクが、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック550において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液の中に浸す。ブロック560において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。
The cleaning system and wafer holder may be used in various ways. FIG. 9 is an embodiment of the process of the cleaning mask. At
ブロック570において、清浄システムは、攪拌され、エネルギーをシステムに取り込み、エッチング溶液のエッチング速度を潜在的に増加させる。予め定められた時間の後に、ブロック580において、コンテナが、内部容器から取り出される。ブロック590において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック595において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。
In
攪拌は使用されなくてもよいことに注意されたい。図10は、マスクを清浄するプロセスの別の実施形態を示す図である。ブロック610において、清浄されるべきマスクは、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック620において、清浄システムまたは清浄装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック630において、清浄システムの内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされる。内部容器は、外部容器の中に配置され、あるいは、そこにあらかじめ取り付けられていてもよい。ブロック640において、マスクは、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック650において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液に浸す。
Note that agitation may not be used. FIG. 10 is a diagram illustrating another embodiment of a process for cleaning a mask. In
ブロック655において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。予め定められた時間の後に、ブロック660において、内部容器は、開けられ、あるいは、蓋を外され、マスクにアクセスするのを可能にする。ブロック665において、コンテナは、内部容器から取り出される。ブロック670において、マスクは、スクラブされ、形成されたかもしれないすべての膜(保護膜またはパッシベーション膜のような)が除去される。ブロック675において、マスクが清浄なものかどうかについて判断がなされる。もし清浄なものでなければ、プロセスは、ブロック650に戻り、コンテナは、再度、内部容器の中に配置される。
At
マスクが清浄なものであれば、ブロック680において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック690において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。異なる様々なエッチング溶液は、スクラブまたは攪拌を必要としてもよく、あるいは、必要としなくてもよく、また、マスク上に成膜された材料に依存して、異なる時間が、適切なものであるかもしれないことに注意されたい。 If the mask is clean, at block 680, the mask is washed with deionized water. At block 690, the mask is dried with nitrogen. In this way, a mask having no material deposited on top is obtained. Different etching solutions may or may not require scrubbing or agitation, and different times may be appropriate depending on the material deposited on the mask. Note that this is not possible.
一実施形態において、塩酸(HCl)からなるエッチング溶液が、使用された。約10重量%から約37重量%までの範囲にある塩酸の様々な濃度が、検査された。約37%の濃度は、とりわけ、攪拌とともに有効であることがわかった。37%の濃度および約25W/ガロンの攪拌電力の液体による約20分のエッチングは、マスクにあまり損傷をつけることなく(+/−0.1μm規格の範囲内において)、マスク上に成膜された材料を迅速に取り除いた。マスクへの損傷は、SEM(走査型電子顕微鏡)で検査された。 In one embodiment, an etching solution consisting of hydrochloric acid (HCl) was used. Various concentrations of hydrochloric acid ranging from about 10% to about 37% by weight were tested. A concentration of about 37% has been found to be particularly effective with agitation. Etching for about 20 minutes with a liquid with a concentration of 37% and a stirring power of about 25 W / gallon is deposited on the mask without much damage to the mask (within the range of +/− 0.1 μm). The material was removed quickly. The damage to the mask was examined with SEM (scanning electron microscope).
攪拌器の異なる様々な電力設定が、約5W/ガロンの液体から約50W/ガロンの液体までの範囲で試された。例えば、100W/ガロンのような更に高いレベルにおける攪拌電力が、使用されてもよい。同様に、エッチング時間が、数分から40分またはそれ以上の分数の範囲で検査され、また、温度が、ほぼ室温(25℃)から約40℃までの範囲で検査された。 Various different power settings of the agitator were tried, ranging from about 5 W / gallon liquid to about 50 W / gallon liquid. For example, stirring power at higher levels, such as 100 W / gallon, may be used. Similarly, the etch time was examined in the range of minutes to 40 minutes or more, and the temperature was examined in the range from about room temperature (25 ° C.) to about 40 ° C.
別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約37重量%において最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Pb/Sn層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに20分よりかなり要することがわかった(ある場合には、約20時間)。 In another embodiment, an etching solution consisting of hydrochloric acid was used. Hydrochloric acid was found to be most effective at about 37% by weight. Agitation was not used. The Pb / Sn layer has a tendency to bond with chloride, forming an insoluble material, so that the mask was found to take significantly more than 20 minutes to achieve a clean etch (in some cases, About 20 hours).
更に別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約37%の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Pb/Sn層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するためには、繰り返しスクラブされなければならないことがわかった。プロセス全体は、20分よりかなり要するが、それでも、20時間以下であることがわかった。 In yet another embodiment, an etching solution consisting of hydrochloric acid was used. Hydrochloric acid has been found to be most effective at a weight concentration of about 37%. Agitation was not used. It has been found that the Pb / Sn layer tends to bond with chloride and forms an insoluble material, so that the mask must be repeatedly scrubbed to achieve a clean etch. The entire process took significantly longer than 20 minutes, but was still found to be 20 hours or less.
更にまた別の実施形態において、塩酸および酢酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、90%(塩酸:酢酸=9:1)までの低い重量%が検査されたが、エッチング溶液における総酸の約99%の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Pb/Sn層は、塩化物と結合する傾向があり、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに20分よりかなり(場合によっては、約20時間)を要することがわかった。 In yet another embodiment, an etching solution consisting of hydrochloric acid and acetic acid was used. Hydrochloric acid was tested as low as 90% by weight (hydrochloric acid: acetic acid = 9: 1), but was found to be most effective at a weight concentration of about 99% of the total acid in the etching solution. Agitation was not used. It has been found that the Pb / Sn layer tends to bond with chloride, so that the mask takes significantly more than 20 minutes (in some cases about 20 hours) to achieve a clean etch.
その他の様々なエッチング溶液が、試みられた。これらには、硝酸(HNO3)、リン酸(H2PO4)、弗酸(HF)、水酸化ナトリウム(NaOH)、硫酸(H2SO4)、および、過酸化水素(H2O2)が含まれた。更に、電解液(マスクと溶液中の電極との間の電界を使用)が、様々な塩基とともに使用された。これらの酸および塩基は、使用された金属の特定の組み合わせに対して異なる結果を有し、また、いくつかは、金属の様々な組み合わせによって有益でありそうな潜在的可能性を示した。濃度は、約5%から約99.9%までの範囲を有し、様々な濃度が、それぞれの酸ごとに検査された。検査された幾つかの範囲の濃度が、次の表に記載される。 Various other etching solutions have been tried. These included nitric acid (HNO3), phosphoric acid (H2PO4), hydrofluoric acid (HF), sodium hydroxide (NaOH), sulfuric acid (H2SO4), and hydrogen peroxide (H2O2). In addition, an electrolyte (using an electric field between the mask and the electrode in solution) was used with various bases. These acids and bases have different results for the specific combination of metals used, and some have shown the potential to be beneficial with various combinations of metals. Concentrations ranged from about 5% to about 99.9%, and various concentrations were tested for each acid. Several ranges of concentrations tested are listed in the following table.
これらの酸のそれぞれは、様々な程度の有効性を有することがわかった。攪拌は、振動の周波数の関数として、評価または設定されてもよいことに注意すべきであり、また、25〜40kHzの範囲に存在する周波数は、とりわけ、有効であることがわかった。また、ウェーハボートは、様々なやり方で形成されてもよく、ボートおよびトップ設計ならびにクラムシェル設計の両方が、潜在的に有効であることに注意すべきである。上記から、本発明の特定の実施形態が、説明のために、ここに説明されたが、様々な変更が、本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされてもよいことがわかる。場合によっては、様々な実施形態またはいくつかの実施形態に存在しそうな特徴が、参照されたが、同様に、これらの特徴は、本発明の精神および範囲を必ずしも限定するとは限らない。図面および明細書において、構造が、提供されたが、その構造は、本発明の精神および範囲内に存在するその他の形で、形成されてもよく、あるいは、組み立てられてもよい。同様に、方法が、線形処理として図示および説明されたが、そのような方法は、本発明の精神および範囲内において、並べ替えられた動作または並行して実施される動作を有してもよい。このように、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。 Each of these acids has been found to have varying degrees of effectiveness. It should be noted that agitation may be evaluated or set as a function of the frequency of vibration, and frequencies present in the range of 25-40 kHz have been found to be particularly effective. It should also be noted that wafer boats may be formed in a variety of ways, and both boat and top designs and clamshell designs are potentially useful. From the foregoing, it will be appreciated that, although specific embodiments of the invention have been described herein for purposes of illustration, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. In some instances, references have been made to features that may be present in various embodiments or some embodiments, but likewise, these features do not necessarily limit the spirit and scope of the present invention. Although structures are provided in the drawings and specification, the structures may be formed or assembled in other ways that are within the spirit and scope of the invention. Similarly, although the methods have been illustrated and described as linear processes, such methods may have rearranged operations or operations performed in parallel within the spirit and scope of the present invention. . Thus, the present invention is limited only by the accompanying claims.
310…第1の容器、320…エッチング溶液、330…キャップ、340…ウェーハボート、350…第2の容器、360…ベース、370…水溶液、380…キャップ、390…攪拌器
DESCRIPTION OF
Claims (115)
塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置するステップと、
予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。 A method of cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon,
Placing a molybdenum mask in a cleaning solution containing hydrochloric acid;
Removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined time;
A method comprising:
清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置するステップが、清浄溶液の中にコンテナを配置する工程を含む、請求項2に記載の方法。 Further comprising the step of placing the molybdenum mask into the container;
The method of claim 2, wherein placing the molybdenum mask in the cleaning solution comprises placing a container in the cleaning solution.
第1の容器が、第2の容器内に収容され、
第2の容器が、第1の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、請求項4に記載の方法。 A cleaning solution is contained in the first container;
A first container is contained in a second container;
The method of claim 4, wherein the second container further contains an aqueous solution surrounding the first container.
清浄溶液の中にマスクを配置するステップと、
予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌するステップと、
を備える方法。 A method for cleaning a mask,
Placing a mask in the cleaning solution;
Agitating the cleaning solution for a predetermined time at a predetermined agitation level;
A method comprising:
マスクを清浄溶液の中に配置するステップが、コンテナを清浄溶液の中に配置する工程を含む、請求項32に記載の方法。 Further comprising the step of placing the mask in a container;
34. The method of claim 32, wherein placing the mask in the cleaning solution comprises placing the container in the cleaning solution.
第1の容器が、第2の容器内に収容され、
第2の容器が、第1の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、請求項37に記載の方法。 A cleaning solution is contained in the first container;
A first container is contained in a second container;
38. The method of claim 37, wherein the second container further contains an aqueous solution surrounding the first container.
マスクをコンテナに入れるステップと、
コンテナを清浄溶液の中に配置するステップと、を備え、
清浄溶液が、第1の容器内に収容され、
第1の容器が、第2の容器内に収容され、
第2の容器が、第1の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、方法。 A method for cleaning a mask,
Putting the mask into the container;
Placing the container in a cleaning solution; and
A cleaning solution is contained in the first container;
A first container is contained in a second container;
The method wherein the second container further contains an aqueous solution surrounding the first container.
オープントップを有する第1の容器と、
オープントップを有する第2の容器であり、第2の容器が、第1の容器を収容する、前記第2の容器と、
第2の容器内に存在する攪拌器と、
を備える装置。 An apparatus for cleaning a mask,
A first container having an open top;
A second container having an open top, wherein the second container contains the first container;
A stirrer present in the second container;
A device comprising:
第1の容器内に存在する清浄溶液と、
を更に備える、請求項82に記載の装置。 An aqueous solution present in the second container;
A cleaning solution present in the first container;
The apparatus of claim 82, further comprising:
マスクを清浄するための第1の手段と、
マスクを保持するための第2の手段と、
第1の手段および第2の手段を攪拌するための第3の手段と、
第1の手段を収容するための第4の手段と、
第4の手段を取り囲むための第5の手段と、
第5の手段および第3の手段を保持するための第6の手段と、
を備える装置。 An apparatus for cleaning a mask,
A first means for cleaning the mask;
A second means for holding the mask;
A third means for stirring the first means and the second means;
A fourth means for accommodating the first means;
A fifth means for enclosing the fourth means;
Sixth means for holding the fifth means and the third means;
A device comprising:
モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップと、
予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。 A method of cleaning a molybdenum mask having a series of metals deposited thereon,
Placing the molybdenum mask in a cleaning solution;
Removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined time;
A method comprising:
清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置するステップが、清浄溶液の中にコンテナを配置する工程を含む、請求項94に記載の方法。 Further comprising the step of placing the molybdenum mask into the container;
95. The method of claim 94, wherein placing the molybdenum mask in the cleaning solution comprises placing a container in the cleaning solution.
第1の容器が、第2の容器内に収容され、
第2の容器が、第1の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、
請求項98に記載の方法。 A cleaning solution is contained in the first container;
A first container is contained in a second container;
The second container further contains an aqueous solution surrounding the first container;
99. The method of claim 98.
モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップと、
予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。 A method for cleaning a molybdenum mask having a series of metals including chromium, copper, gold, and a lead / tin mixture deposited thereon,
Placing the molybdenum mask in a cleaning solution;
Removing the molybdenum mask from the cleaning solution after a predetermined time;
A method comprising:
清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置するステップが、清浄溶液の中にコンテナを配置する工程を含む、請求項106に記載の方法。 Further comprising the step of placing the molybdenum mask into the container;
107. The method of claim 106, wherein placing the molybdenum mask in the cleaning solution comprises placing a container in the cleaning solution.
第1の容器が、第2の容器内に収容され、
第2の容器が、第1の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、請求項109に記載の方法。 A cleaning solution is contained in the first container;
A first container is contained in a second container;
110. The method of claim 109, wherein the second container further contains an aqueous solution surrounding the first container.
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