JPH10321589A - ウエハから残留物を除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体化学薬品のスプレーを用いて半導体ウエ
ハ（４２）から残留物を除去するプロセスの終点を判定
する方法を提供する。 【解決手段】 液体化学薬品スプレー（２５）がウエハ
（４２）上を流れ、残留物の粒子を含む液体放出流を作
成する。液体放出竜は粒子モニタ（２６）に供給され、
単位時間当たりの液体内の粒子（５０）を計数する。具
体的には、粒子モニタ（２６）は、照準管（１０４），
レーザ源（１１６），および光検出器（１１８）を利用
し、照準管（１０４）を通過する粒子（５０）を経時的
に計数する。この粒子数をコンピュータ・システム（４
４）に提示し、経時的に減少する粒子数を監視し、粒子
数データによって、ウエハの残留物除去の終点を適正に
判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、半導体
の製造に関し、更に特定すれば、溶剤放出流(solvent e
ffluent)において粒子検出を用い、半導体ウエハ上にお
いて残留物除去の終点判定(endpoint)を行う方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】集積回路業界では、誘電体層および導電
層がプラズマ・エッチング処理に晒される。プラズマ・
エッチング処理が行われる場合、その後にはポリマの残
留物が典型的に誘電体層上，導電層上，または接点開口
内に残る。このポリマ残留物は、典型的に、集積回路
（ＩＣ）素子における接点開口の側壁および上側部分に
沿って形成される。この残留物の形成のことをベール(v
eil)と呼ぶ。集積回路におけるベールの形成は、２つの
導電性物質層間の接触抵抗を劇的に増大させるという欠
点がある。加えて、ベールの形成により、集積回路製造
設備全体における、集積回路の歩留まりを低下させる可
能性がある。また、接点構造内にベールが存在する場
合、後に接点構造内にボイドが形成され、信頼性の問題
が発生する可能性がある。更に、現システムにおいてベ
ールの形成を阻止するためには、高価で環境的に有害な
化学薬品に対する大量の過剰露出(over-exposure) が利
用されており、これによってコスト増大および廃棄物の
増大を招いている。

【０００３】図１は、半導体素子１０を示す。半導体素
子１０は、複数の接点開口１４を図示しており、誘電体
層１２を貫通して形成されている。図１は、各接点開口
１４付近およびその内部に形成されたポリマ残留物即ち
ベール１６を明らかに示している。現行のプロセスを用
いた場合、集積回路では、図１の半導体構造１０からベ
ール１６を一貫して効率的に除去することはできない。

【０００４】図１のベール１６の効果的かつ完全な除去
を保証するプロセス制御を実行する１つの方法は、費用
および時間がかかる現場外の走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ：scanning electron microscope）分析技術に頼るこ
とである。この費用および時間がかかるＳＥＭ分析プロ
セスは、集積回路製造設備全体におけるウエハのスルー
プットを明らかに低下させる。加えて、ＳＥＭプロセス
は費用および時間がかかるので、ＳＥＭプロセスは製造
設備内で製造された複数の全ウエハの内、少数の選択さ
れたウエハに利用されるに過ぎない。このＳＥＭ分析プ
ロセスでは全てのウエハが検査される訳ではないので、
全てのウエハがベール除去システムによって適正に処理
されたことの保証はできない。加えて、ＳＥＭ画像は人
の解釈が介入するため、人による誤りの可能性がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現行のベール除去プロ
セスは、貯蔵部の温度，ウエハの回転，スプレー露出時
間等のプロセス監視を行っている。これら測定パラメー
タのベール除去に対する相関関係は薄い。したがって、
現在ベール除去システムによって測定されているこれら
のパラメータを用いても、ウエハ表面からベールが除去
された完全性を正確に判定することはできない。

【０００６】プラズマ・プロセスは、プロセスの完了に
相関付けられたプロセス監視技術を使用している。例え
ば、プラズマ・プロセス環境がプロセス仕様に該当しな
い場合を判定する１つの方法に、光学放出分光分析（Ｏ
ＥＳ：optical emission spectroscopy ）がある。しか
しながら、ベールの除去はウエット・エッチング・プロ
セスであり、プラズマ・プロセスではないので、ＯＥＳ
をベールの除去には利用することはできない。加えて、
液体放出流粒子処理(liquid effluent particle proces
sing) は、プロセス監視または終点判定機能(endpoint
capacity) では行われない。

【０００７】したがって、半導体ウエハからの適正かつ
完全なベールの除去を保証するプロセス監視システムが
必要とされている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】概して言えば、本発明
は、液体放出流(liquid effluent flow)内の粒子を監視
し粒子数を判定する方法に関する。この粒子数を用い
て、半導体ウエハ上で行われる液体スプレーを用いた残
留物除去処理の終点を判定する。好適な形態では、複数
の半導体ウエハを、液体溶剤(liquid solvent)のスプレ
ーに露出させる。この液体溶剤のスプレーがウエハから
残留物即ちポリマ・ベール物質を除去することによっ
て、これらの粒子は、液体放出流に排出される。液体放
出流を処理し、粒子モニタに通過させる。粒子モニタ
は、レーザ散乱技法(laser scattering technique)を利
用し、粒子数を経時的に判定する。次に、コンピュータ
を用いて、粒子モニタが検出した粒子数を監視し、半導
体ウエハ表面上における残留物除去が完了したときを判
定する。

【０００９】したがって、ここに教示するプロセスは、
ベールの除去を可能とし、これによって接触抵抗の著し
い増大を防止するので、接触抵抗はより厳しく規定され
た標準偏差の範囲内に収まる。これは、集積回路業界に
おいては有利である。加えて、ここに教示するベール除
去プロセスは、集積回路設備全体におよぶ回路の歩留ま
り向上およびスループット向上をもたらす。更に、アル
ミニウムまたはその他の金属接点およびベール領域間の
ボイド形成による信頼性問題も減少する。放出粒子数お
よびベール除去の完全性の間には、これまでに用いられ
いた他の多くのプロセス挙動監視パラメータよりも、遥
かに強く相関関係がある。ここに教示するプロセスは比
較的費用がかからず、しかも時間もかからない。何故な
ら、ここで行われる監視は、ベール除去処理と共に現場
で行われるからである。加えて、ここに教示する粒子終
点検出機構では、各ウエハ・ロット毎に、残留物除去を
実行するのに必要な正確な量の化学薬品のみを用いるの
で、化学薬品の使用量およびコストの削減が図られる。

【００１０】尚、図示の簡略化および明確化のために、
図に示す素子は必ずしも同一拡縮比で描かれている訳で
はないことは認められよう。例えば、明確化のために、
素子の内あるものは、その寸法が他の素子に対して誇張
されている場合もある。更に、適当と見なされた場合に
は、複数の図にわたって参照番号を繰り返し、対応する
素子または類似の素子を示すこととした。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、図２ないし図８を参照
することにより、更に理解を深めることができる。

【００１２】図２は、残留物除去システム２０を示す。
システム２０は、プロセス・チャンバ２２を有する。プ
ロセス・チャンバ２２は、複数のウエハ４２を保持する
ウエハ・キャリア４０を収容するように設計されてい
る。好適な形態では、ウエハ・キャリア４０は、２５枚
のシリコン・ウエハを支持するように設計されている。
更に別の形態では、ウエハ・キャリア４０は、バッチ処
理方法(batch processing mthodology) または単一ウエ
ハ・システムのいずれにおいても、あらゆる数の半導体
ウエハでも支持するように設計することが可能である。
加えて、ここに教示するプロセスは、いずれの特定の直
径のウエハに限定されることはなく、５”，６”，
８”，３００ｍｍ，またはそれよりも大きなサイズのウ
エハも使用可能である。

【００１３】ウエハ・キャリア４０によって保持されて
いるウエハ４２は、モータ３６によって回転される。モ
ータ３６は、ブッシング３８を介してウエハ・キャリア
４０に結合されたモータ・シャフトを有する。モータ３
６は、典型的に、５ｒｐｍないしおよそ２，０００ｒｐ
ｍの間でモータ３６がウエハ・キャリア４０の回転を制
御できるように設計され、供給される。ウエハ乾燥プロ
セスは、典型的に、約１，０００ないし２，０００ｒｐ
ｍの回転速度を用いて行われ、一方液体露出即ちベール
除去プロセスはおおよそ１０ｒｐｍないし１００ｒｐｍ
で行われる。プロセス・チャンバ２２はマニフォールド
２４を内蔵しており、図２に示すような化学薬品入力ラ
インからの処理液即ち化学薬品を受け取る。本システム
において用いられる各化学薬品または気体毎に、１つの
マニフォールドが設けられている（即ち、本システムは
典型的に１種類以上の化学薬品源を用いる）。マニフォ
ールド２４は、液体を種々のスプレー・ノズルに分配
し、プロセス・チャンバ２２内に示すように、ウエハ４
２の表面全体に化学薬品のスプレー２５を与える。

【００１４】ウエハ４２をプロセス・チャンバ２２内に
配置するのは、ウエハ４２が除去を必要とする残留物を
含むという事実による。この残留物は、ポリマ・ベール
と呼ばれるものまたは同様の残留物であり、集積回路
（ＩＣ）の形成においては欠点となる。したがって、化
学薬品のスプレー２５をウエハ４２上に噴射し、ウエハ
４２の表面からこの残留物の化学的および／または機械
的除去を行う。ここに教示するプロセスは、典型的に、
ウエット処理を用いてウエハからあらゆる残留物を除去
するために利用可能であるが、このプロセスは、プラズ
マ接点／バイアのエッチングの間に形成される金属酸化
物およびフッ化ポリマ残留物を除去するために用いられ
る。尚、ここに教示するプロセスは、ポスト・メタル・
エッチング処理(post-metal etch processing)，ポスト
・コンタクト・エッチング処理(post-contact etch pro
cessing)，またはポスト・バイア・ベール除去(post-vi
a veil removal) に使用可能であることを注記してお
く。加えて、ここに教示する放出流出力の粒子を監視
し、除去プロセスの終点を判定するプロセスは、ポリシ
リコン・エッチング後処理を行うため、またはレジスト
剥取処理を行うためにも使用可能である。

【００１５】ポリマ残留物除去を通じて作動させる場
合、プロセス・チャンバ２２は概略的に七工程プロセス
を循環的に行う。このプロセスを以下の表１に纏めてお
く。

【００１６】

【表１】 工 程 化学薬品 流 速 時 間 温 度 回転数 １ Ｎ２ ＮＡ １分 １２０℃ ３５ｒｐｍ ２ 溶剤（排水管へ） 3-6 lpm ３０秒 ９０℃ ３５ｒｐｍ ３ 溶 剤 3-6 lpm 粒子検出終点 ９０℃ ３５ｒｐｍ （貯蔵部へ） ４ 新鮮な溶剤 3-6 lpm ３０秒 ４５℃ ３５ｒｐｍ （貯蔵部へ） ５ アルコール 1-6 lpm ２分 ２５℃ ３５ｒｐｍ ６ DI H20 1-6 1pm ２分 ２５℃ ３５ｒｐｍ ７ Ｎ２ ＮＡ １０分 １２０℃ 1200 rpm この表１は、図２のシステム２０におけるベール除去に
使用するための典型的なプロセス工程情報を与える。表
１のプロセスの工程１では、プロセス・チャンバ２２の
別個の窒素マニフォールドを通じての窒素ガス流による
プロセス・チャンバ２２の浄化を行う。この別個の窒素
マニフォールドは、図２には具体的に示されていない。
工程２を用い、マニフォールド２４を通じて、ウエハ４
２の残留物で覆われた表面および図２に示す廃棄物コン
テナ出力に、貯蔵部３０からのアミン溶剤を流す。好適
な形態では、アミン溶剤はヒドロキシルアミン溶剤であ
り、更に特定すれば、Ashland Chemicalによって製造お
よび販売されているＡＣＴ９３５である。表１の工程３
において、アミン溶剤を、貯蔵部３０からマニフォール
ド２４を通じてウエハ４２上に送り出し、再循環のため
に貯蔵部３０に環流させる。工程３は、図７に示すハー
ドウエアを用い、図３ないし図６に示す粒子検出終点処
理によって、適切な時点で終了する。終点検出を行わな
いと、工程３における典型的な処理では、完全なベール
の除去を保証する適正な過剰露出を与えるために概ね２
０分を費やす。終点検出を行えば、ここに教示するよう
に、工程３は、いくつかのウエハ・バッチでは５分未満
に短縮することができるので、スループットが改善され
る。

【００１７】工程４において、図２に示した貯蔵部とは
異なる貯蔵部（例えば、新鮮アミン貯蔵部）から供給さ
れる新しいアミン溶剤を、マニフォールド２４を通じて
ウエハ４２上に供給する。この新鮮アミン溶剤は、次に
貯蔵部３０内に蓄えられる。この新鮮アミン溶剤の貯蔵
部３０への供給は、時間の経過に連れて連続的に貯蔵部
３０をリフレッシュするために、工程４において行われ
る。工程３で得られた終点の時点を用いて、工程４によ
るリフレッシュ用アミン溶剤の貯蔵部への追加量を判定
する。工程３における粒子数終点判定の結果得られる時
間期間の短縮により、工程４においてリフレッシュ用ア
ミンの体積が少なくて済み、コストおよび環境的な廃棄
物の削減が図られる。以下で図３ないし図７において論
ずる粒子検出の最終結果として、工程４の終了時に、ア
ミン溶剤の流出を終了する。次に、工程５に進み、異な
るマニフォールド（図２には示されていない）を通じて
アルコール洗浄剤をプロセス・チャンバ２２に流入し始
める。アルコール洗浄の後、更に別のマニフォールド
（図２には示されていない）を用いて、脱イオン化（Ｄ
Ｉ：de-ionized）水洗浄剤を、プロセス・チャンバ２２
内のウエハ４２に供給する。最終工程として、プロセス
・チャンバ２２上にて窒素（Ｎ₂ ）乾燥処理を行い、ウ
エハ４２から水分を乾燥させる。

【００１８】図２は、プロセス・チャンバ２２の排水路
が放出流出力管に接続されている状態を示す。この放出
流出力管は、プロセス・チャンバ２２から流出するアミ
ン溶剤を、粒子モニタ２６に供給する。図７に粒子モニ
タ２６を更に具体的に示す。アミン溶剤の放出流を監視
して粒子を検出し、粒子量／数情報をコンピュータ・シ
ステム４４に伝達することが、粒子モニタ２６の概略的
な機能である。まず最初に、アミン溶剤化学薬品スプレ
ー２５にウエハ４２を最初に露出させたとき、アミン溶
剤放出流出力は、単位時間当たりの単位体積当たり多数
の粒子を含んでいる。時間が経過し、更に化学薬品スプ
レー２５にウエハ４２を露出させるに連れて、アミン溶
剤放出流内の粒子密度は、時間と共に連続的に減少して
いく。粒子モニタ２６は、プロセス・チャンバ２２から
出力されるアミン溶剤放出流の粒子含有量の減少を経時
的に検出する。この放出流内の粒子数の減少を、コンピ
ュータ・システム４４の終点分析器４８に伝達する。

【００１９】一実施例では、終点分析器４８は、粒子モ
ニタ２６からの信号を監視し、スレシホルド粒子数を検
出するようにプログラムされている。一旦このスレシホ
ルド粒子数が検出されたなら、終点分析器４８は、残留
物の除去が適切に完了したので、アミン溶剤の流出を停
止すべきことを、機器制御システム４６に伝達すること
ができる。更に別の形態では、終点分析器４８は、粒子
モニタ２６から提供される粒子データ（図６参照）の進
展即ち時間的追跡(time trace)を監視することができ
る。この場合、終点分析器４８は、このデータを統計的
に処理し、即ち、このデータを履歴データと比較し、プ
ロセス・チャンバ２２内で適正な残留物除去が行われて
いるか否かについて判定を行う。一旦終点分析器４８
が、プロセス・チャンバ２２内において適正な残留物除
去が行われたと再度判定した場合、終点分析器４８は、
機器制御システム４６に通信し、アミン溶剤による洗浄
を終了させ、上述の表１における工程５および工程６の
アルコール洗浄およびＤＩ水洗浄に進む。

【００２０】粒子検出を行った後、粒子モニタ２６の放
出流出力をバルブ２８に通す。バルブ２８はコンピュー
タ制御され、図２に示すように、出力放出流を貯蔵部３
０または廃棄物コンテナのいずれかに供給する。図２
は、単一の貯蔵部３０を示し、図２の貯蔵部３０は、ア
ミン溶剤を貯蔵するために用いられ、表１によってここ
で教示した、ベール清浄化プロセス工程２ないし４を実
行する。しかしながら、図２のシステムは、典型的に多
数の貯蔵部を含むので（図２には具体的に示されていな
い）、プロセス・チャンバ２２内には多数の異なるウエ
ット化学薬品を供給することが可能である。複数の貯蔵
部３０間の選択は、コンピュータ制御のバルブによっ
て、容易に行うことができる。

【００２１】図２の貯蔵部３０のような各貯蔵部は、図
２に示すように、それ自体のポンプ３２，フィルタ３
４，およびマニフォールド２４を有する。ポンプ３２
は、マニフォールド２４を通じて貯蔵部３０からの液体
流出を開始し、化学薬品スプレー２５をウエハ４２に供
給するために用いられる。フィルタ３４は、システム内
にあり、プロセス・チャンバ２２に導入された液体流か
ら粒子を除去する。通常、フィルタは、処理システムか
ら汚染物を除去し、プロセスの歩留まりを改善するため
に用いられる。しかしながら、図２のフィルタ３４は、
それ以外の目的にも作用する。フィルタ３４は、ウエハ
４２全体にきれいな化学薬品の入力流を与えることによ
って、粒子モニタ２６によって検出される粒子全てを、
プロセス・チャンバ２２内における残留物除去量に正確
に相関付けるために用いられる。

【００２２】したがって、図２に示すウエハ処理システ
ムでは、プロセス・チャンバ２２がウエハ４２を収容
し、液体溶剤に露出させてウエハ４２から残留物を除去
する。粒子モニタ２６は、プロセス・チャンバ２２の放
出流出力を監視し、粒子検出を行う。粒子検出は、ウエ
ハ残留物除去処理の少なくとも１つの工程において利用
し、残留物除去プロセス工程を停止するとき、または残
留物除去工程を終了するときを判定する。この現場にお
ける終点判定用放出流内粒子監視(endpoint effluent-p
article monitoring) によって、残留物およびポリマ・
ベールの効果的な除去が可能となり、残留物除去処理に
おいて過剰な化学薬品使用の防止、スループットの向
上、および集積回路（ＩＣ）歩留まりの改善が得られ
る。

【００２３】図３ないし図５は、表１のアミン溶剤露出
工程３の間の種々の時点における、図２のプロセス・チ
ャンバ２２および粒子モニタ２６間の粒子の流れを示
す。加えて、図６は、図３ないし図５に関連する時点に
関して、表１を通じて論じたプロセス工程３の間におけ
る時間の進展に伴う、放出液流による粒子数の減少を示
す。図３は、表１のアミン溶剤液体流工程３の開始付近
の時点を示す。アミン溶剤を最初にプロセス・チャンバ
２２に供給する際、ウエハ４２はその大部分が、ポリマ
・ベール即ち残留物に覆われており、これを除去しなけ
ればならない。したがって、この初期処理段階における
残留物の除去および残留粒子の形成は比較的多く、高い
密度の粒子５０が、図３に示す粒子モニタ２６に流れ込
む。粒子モニタ２６は、この粒子５０の高い密度を検出
し、図６に示すように、大きな粒子数をコンピュータ・
システム４４に報告する。

【００２４】図４は、時間の進展に伴い、ウエハがより
多くのアミン溶剤に露出されるに連れて粒子５０の密度
が減少する様子を示す。粒子モニタ２６は、この粒子の
減少を検出し、図６に示すようなこの減少した粒子数を
報告する。図６に示すように、図６において図３および
図４として示された時点の間で報告される粒子数は、粒
子数曲線の形状を形成する。粒子モニタ２６によって報
告された粒子数から得られたこの粒子数曲線の形状を、
いずれかの２点間について分析し、即ち、履歴コンピュ
ータ・データと比較し、残留物の除去がプロセス・チャ
ンバ２２内において予測通りに進んでいるか否かについ
て判定することができる。

【００２５】図５は、表１のアミン溶剤露出工程３の終
了付近において、粒子モニタ２６に与えられる粒子５０
の密度を示す。粒子モニタ２６に流入する放出流内にあ
る粒子５０が最小値またはスレシホルド値に到達した場
合、粒子モニタ２６およびコンピュータ・システム４４
は、終点スレシホルドが得られたと判定する。一旦この
終点スレシホルドに到達したなら、コンピュータ・シス
テム４４は、表１における後続処理工程４ないし７に進
み、表１の工程３を終了するように、プロセス・チャン
バ２２に命令することができる。言い換えると、図６に
示すように一旦終点スレシホルド粒子数に到達したな
ら、表１の残留物除去処理工程３を終了する。

【００２６】図７は、図２に示した粒子モニタ２６を更
に詳細に示す。図７は、放出流出力が放出流マニフォー
ルド１００に供給されることを明らかに示している。放
出流マニフォールド１００は粒子モニタ２６の一部であ
る。放出流マニフォールド１００は、図７における３本
の管１１０，１１２，１１４の協同作業によって、放出
流のプール、即ち放出流貯蔵部１２０に蓄積する。第１
管は、オーバーフロー管１１０と呼び、マニフォールド
１２０の最上部分からの過剰量の放出流を、放出流マニ
フォールド１００から排出する。したがって、オーバー
フロー管１１０は、放出流マニフォールド１００が決し
て溢れないことを保証し、放出流出力を通過する異なる
液体流量の補償も行う。排出管１１２が図７に示されて
いる。排出管は、放出流マニフォールド１００の底部に
位置し、貯蔵部１２０内部における粒子の過剰堆積(bui
ld-up)を防止するために利用する。加えて、図７は、サ
ンプリング管１１４も示す。これは、層流状の放出流体
を粒子検出領域に供給するために用いられる。図７の管
１１０，１１２，１１４は、典型的に、ポリエチレン，
ステンレス鋼，またはテフロンで作られる。好適な形態
では、ステンレス鋼を用いて管１１０，１１２，１１４
を形成する。

【００２７】サンプリング管１１４は、層流状放出流を
照準管(sight tube)１０４に供給する。照準管１０４
は、粒子検出領域の一部である。照準管１０４は、光学
的に透過性のある材料で作られ、好ましくはパイレック
スまたはサファイアである。図７は、照準管１０４に隣
接した横方向にレーザ源１１６を位置付けている状態を
示す。加えて、光検出器即ちフォトダイオード１１８
が、レーザ源１１６と同軸上または軸外のいずれかに配
置されている。レーザ源１１６は、照準管１０４を介し
てレーザ・ビームを与えることにより、レーザ・ビーム
が、サンプリング管１１４および照準管１０４を通過す
る粒子５０によって散乱する。このレーザの散乱を光検
出器１１８によって検出し、散乱情報をフォトダイオー
ド検出源１０６に供給する。レーザ散乱の量は、単位時
間当たりに照準管１０４を通過する粒子の数に直接比例
する。したがって、粒子モニタ２６は、レーザの散乱に
より、照準管１０４を通過する粒子の正確な数を得るこ
とができる。一形態では、フォトダイオード１１８は、
多数の光周波数のいずれにも選択的に同調可能なフォト
ダイオードである。加えて、図７では、単一のレーザ源
および単一の光検出器１１８のみが示されている。しか
しながら、照準管１０４を通過する粒子は、典型的に
０．１μないし概ね２．０μの範囲である。したがっ
て、照準管１０４を通過するこの広い範囲の粒子サイズ
を完全に検出するためには、多数のレーザ・ビーム源お
よび多数の光検出器を用いなければならない場合もあ
る。

【００２８】図７に示すように、レーザ源１１６は、レ
ーザ電源１０８に結合されている。レーザ電源１０８お
よびフォトダイオード検出源１０６は双方とも、図２に
示すようなコンピュータ・システム４４に結合され、制
御されている。アミン溶剤を最初にウエハ４２に露出さ
せる時点、および貯蔵部１２０を安定状態に維持する時
点の間には時間遅れがあることを注記するのは重要なこ
とである。コンピュータ・システム４４はこの時間遅れ
に対処し、レーザ源１１６および光検出器１１８を用い
て、照準管１０４を通過する粒子の監視が、表１の処理
工程３の間の適切な時点で行われることを保証する。

【００２９】図７に示す３本の管１１０，１１２，１１
４は、単一の排出マニフォールド１０２に設けられてい
る。排出マニフォールド１０２は、図２に示すように、
全ての出力放出流をバルブ２８に供給する。

【００３０】図８は、ウエット残留物除去システムの粒
子検出終点判定を行うために使用可能な別の実施例を示
す。図８では、先に図２に示した粒子モニタ２６および
プロセス・チャンバ２２は、単一の機械的実体に合併さ
れている。この実施例では、プロセス・チャンバ２２の
マニフォールド２４は、図２に関して先に論じたウエハ
に、同じ化学薬品のスプレー２５を供給する。しかしな
がら、図８のキャリア４０は、粒子監視走査枠１４０を
通じての露出を考慮するように、図２のキャリア４０か
ら改造されている。レーザ源１１６およびフォトダイオ
ード１１８は、プロセス・チャンバ２２内に位置付けら
れ、化学薬品のスプレー２５から保護されている。連続
間隔または周期な所定時間間隔のいずれかで、レーザ源
１１６および光検出器１１８はコンピュータ制御され、
ウエハの粒子監視走査枠１４０内において走査を行う。
化学薬品スプレー２５からの水流体(water fluid) の乱
流の表面上においてベール粒子を判別するために、位相
変調フィルタリングおよび／またはパターン認識を利用
しなければならない場合もある。別の形態では、化学薬
品スプレー２５を周期的に停止することにより、走査処
理の間に粒子監視走査枠１４０に含まれる干渉を少なく
することが必要な場合もある。図８の実施例では、層流
のサンプリング流の形成が不要であり、そのため管１１
０，１１２，１１４のような図７に示す３本の管は、図
８の実施例では不要となる。図８は、図７に示したもの
とほぼ同一であり、同様のコンピュータ・システム４４
によって制御される、フォトダイオード検出源１０６お
よびレーザ電源１０８を示す。言い換えると、図２の実
施例は、液体放出粒子検出を行って適正に終点を判定
し、一方図８の実施例は、ウエハ上での粒子計数を行
い、表１における工程３の適正な終点判定を行う。

【００３１】以上、特定の実施例を参照しながら本発明
を示しかつ図示してきたが、本発明はこれら例示的実施
例に限定されることを意図するものではない。本発明の
精神および範囲から逸脱することなく、変更や変様が可
能であることを当業者は認めよう。例えば、液体粒子検
出は、レーザまたは光検出源を利用しない、他の機構に
よっても行うことができる。例えば、微細加工したフィ
ルタおよび／または音響処理を利用してもよい。ここに
教示する粒子とは、ミクロン範囲からオングストローム
範囲までのあらゆる大きさの粒子を意味することができ
る。ここに教示する洗浄「スプレー」は、低温運動洗浄
源(cryo-kinetic cleaning source)とすることができ
る。終点判定は、表１の工程３において、粒子数曲線の
傾斜即ち変化率の監視、あるいは固定スレシホルド終点
以外の同様の他のアルゴリズムによって行うことも可能
である。したがって、本発明は、特許請求の範囲に該当
する変様および変更を全て包含することを意図するもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の集積回路上におけるヴェールの形成を示
す上側斜視図。

【図２】本発明による残留物除去システムを示すブロッ
ク図。

【図３】本発明による粒子モニタへの粒子の流れの時間
的経過を示すブロック図。

【図４】本発明による粒子モニタへの粒子の流れの時間
的経過を示すブロック図。

【図５】本発明による粒子モニタへの粒子の流れの時間
的経過を示すブロック図。

【図６】本発明による図２のシステムにおいて得られ
た、減少する粒子量対時間の関係をＸＹプロットで示す
グラフ。

【図７】本発明による図２の粒子モニタを示すブロック
図。

【図８】本発明による、代替プロセス・チャンバおよび
粒子検出システムを示すブロック図。

【符号の説明】

２０ 残留物除去システム ２２ プロセス・チャンバ ２４ マニフォールド ２５ スプレー ２６ 粒子モニタ ２８ バルブ ３０ 貯蔵部 ３２ ポンプ ３４ フィルタ ３６ モータ ３８ ブッシング ４０ ウエハ・キャリア ４２ ウエハ ４４ コンピュータ・システム ４６ 機器制御システム ４８ 終点分析器 ５０ 粒子 １００ 放出流マニフォールド １０２ 排出マニフォールド １０４ 照準管 １０６ フォトダイオード検出源 １０８ レーザ電源 １１０ オーバーフロー管 １１２ 排出管 １１４ サンプリング管 １１６ レーザ源 １１８ フォトダイオード １２０ 貯蔵部 １４０ 粒子監視走査枠

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハ（４２）から残留物（１６）を除去
   する方法であって：前記ウエハ（４２）を用意する段階
   であって、該ウエハの表面上に残留物（１６）が存在す
   る段階；前記ウエハをプロセス・チャンバ（２２）に導
   入する段階；前記ウエハを液体（２５）に露出させる段
   階であって、液体放出流内に残留粒子（５０）を形成す
   ることにより、前記液体が前記残留物を除去する段階；
   および前記液体放出流内の残留粒子を経時的に検出し
   （２６）、当該時間内の粒子数を判定し、該粒子数を用
   いて、残留物除去が完了したときを判定する段階；から
   成ることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】前記検出する段階は：前記液体放出流を、
   レーザから供給されるレーザ・ビームに通過させること
   によって、前記液体放出流内の残留粒子による前記レー
   ザ・ビームの散乱を光検出器によって検出し、当該時間
   内の前記粒子数を判定する段階を含むことを特徴とする
   請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】前記検出する段階は：前記液体放出流を液
   体放出流貯蔵部に蓄積する放出流マニフォールドを備え
   る段階を含み、前記液体放出流貯蔵部は、粒子検出に用
   いられる照準管に導くサンプリング管，前記液体放出流
   貯蔵部内の粒子の蓄積を制限する排出管，および前記液
   体放出流貯蔵部内に収容される量を制限するオーバーフ
   ロー管に対するアクセスを有することを特徴とする請求
   項１記載の方法。
4. 【請求項４】ウエハ（４２）から残留物（１６）を除去
   する方法であって：前記ウエハ（４２）を用意する段階
   であって、該ウエハの表面上に残留物が存在する段階；
   前記ウエハをプロセス・チャンバ（２２）に導入する段
   階であって、該プロセス・チャンバは、走査レーザ（１
   ０８，１１６）および前記プロセス・チャンバ内にある
   間前記ウエハを走査する粒子検出器（１１８，１０６）
   を内蔵する段階；前記ウエハを液体（２５）に露出させ
   る段階であって、該液体が前記ウエハから前記残留物を
   除去する段階；および前記プロセス・チャンバ内にある
   間に、前記走査レーザおよび前記粒子検出器によって、
   経時的に前記ウエハの表面を走査し、経時的に前記ウエ
   ハの表面から粒子数を得て、該粒子数を用いて残留物除
   去が完了するときを判定する段階；から成ることを特徴
   とする方法。
5. 【請求項５】複数のウエハ（４２）から残留物（１６）
   を除去する方法であって：前記複数のウエハ（４２）の
   表面内に接点開口（１４）をエッチングし、該接点開口
   のエッチングによって、前記複数のウエハ内の前記接点
   開口に隣接してポリマ残留物（１６）を形成する段階；
   前記複数のウエハをプロセス・チャンバ（２２）に導入
   する段階；モータ制御（３６）の下で前記ウエハを回転
   させながら、アミン溶剤（２５）を用いて前記複数のウ
   エハ（４２）にスプレーをかけ、該スプレーにより、残
   留粒子（５０）を含む液体放出流を形成する段階であっ
   て、前記残留粒子が前記ポリマ残留物の除去された部分
   である段階；前記液体放出流を処理し（２６）、透明な
   照準管（１０４）を通過する層流の液体放出流を形成す
   る段階であって、レーザ（１１６）およびフォトダイオ
   ード（１１８）を用いて、経時的な前記液体放出物内の
   粒子数を判定する段階（４４）；および前記粒子数をコ
   ンピュータ・システム（４４）に供給し、前記コンピュ
   ータ・システムが前記粒子数を監視し、ポリマ残留物の
   除去が完了したときを、前記プロセス・チャンバ（２
   ２）に伝達する段階；から成ることを特徴とする方法。