KR20040054460A - 반도체 기판 세정 방법 및 장치 - Google Patents

반도체 기판 세정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20040054460A
KR20040054460A KR1020030007903A KR20030007903A KR20040054460A KR 20040054460 A KR20040054460 A KR 20040054460A KR 1020030007903 A KR1020030007903 A KR 1020030007903A KR 20030007903 A KR20030007903 A KR 20030007903A KR 20040054460 A KR20040054460 A KR 20040054460A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
strip solution
conductive pattern
alternating current
solution
Prior art date
Application number
KR1020030007903A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100483429B1 (ko
Inventor
이광욱
황인석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20040054460A publication Critical patent/KR20040054460A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100483429B1 publication Critical patent/KR100483429B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02057Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H01L21/02071Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/42Stripping or agents therefor
    • G03F7/422Stripping or agents therefor using liquids only
    • G03F7/425Stripping or agents therefor using liquids only containing mineral alkaline compounds; containing organic basic compounds, e.g. quaternary ammonium compounds; containing heterocyclic basic compounds containing nitrogen
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/311Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31127Etching organic layers
    • H01L21/31133Etching organic layers by chemical means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902Semiconductor wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

반도체 기판의 세정 방법 및 장치가 개시되어 있다. 스트립 용액이 기판의 표면 상에 공급된다. 그리고 교류의 자속(alternating magnetic flux)이 상기 기판에 인가된다. 상기 교류의 자속(alternating magnetic flux)은 상기 스트립 용액이 상기 기판에 접촉되어 있는 동안에 상기 기판의 도전성 패턴 내에서 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도한다. 상기 기판으로부터 세정된 입자들을 함유하는 상기 스트립용액이 상기 기판으로부터 제거된다. 금속 폴리머들의 효과적인 제거를 이루는 동시에 하부막인 얇은 절연막의 적절한 식각 량을 얻을 수 있다.

Description

반도체 기판 세정 방법 및 장치{Method and Apparatus FOR Cleaning A Semiconductor Substrate}
본 발명은 반도체 소자의 제조에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 기판의 세정 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조에 있어서 어떤 공정이 완성된 후에 연속적으로 반도체 웨이퍼의 표면이나 기판을 세정하고 다음 공정으로 넘어가게 되는 것이 당연한 것이다. 세정을 필요로 하는 그런 공정의 하나가 상기 웨이퍼의 표면 상부에 형성된 패턴 금속 막이다. 여기서 마스크 패턴은 텅스텐 내지 알루미늄 막 같은 금속 막에 적용되고, 상기 결과물은 건식 식각 공정에 적용하여 마스크에 의하여 보호되지 않는 금속 막의 일부분을 제거되고 금속 막 패턴을 얻게 된다. 상기 공정 후에 상기 웨이퍼는 세정공정을 거쳐서 패턴화된 금속의 표면들에서 형성된 식각 잔류물이나 금속 폴리머를 제거해야만 한다.
전형적으로 상기 웨이퍼는 유기 스트립 용액를 포함하는 습식 조에 웨이퍼를 침지하여 세정된다. 이런 용액의 하나의 예는 디그리코라민(DGA), 하이드로옥시라민(HA), 카테콜, 그리고 물의 혼합물이다. 상기 용액에서 디글리콜아민(DGA)는 유기 용매이고 카테콜은 첨가제이며 하이드록시아민(HA)는 아민 기재 (amine-based)환원제이다. 상기 아민 기재 환원제는 상기 금속 폴리머 고리들의 연결을 파괴하고 금속 폴리머를 제거하는 기능을 하며 상기 유기 용매는 상기 파괴된 금속성 폴리머 고리들을 용해시키는 기능을 한다.
그러나 하이드록시아민(HA) 같은 아민 기재 환원제를 포함하는 스트립 용액은 산소와 실리콘을 다량 함유하는 금속 폴리머들을 제거하는데 좋은 역할을 하지 못하고 있다. 마찬가지로 불화수소산(HF) 같은 플루오르를 함유하는 스트립 용액들이 최근에 금속 폴리머들이나 상기 식각 잔류물을 제거하는 스트립 용액의 능력을 보강하기 위하여 현재 개발 중에 있다.
불행하게도 플루오르를 함유하는 스트립 용액은 상기 금속 폴리머들이나 식각 잔류물들을 제거하는 능력은 개선되었으나 원하지 않게 금속 패턴 막의 하부에 있는 상기 얇은 절연막을 식각하게 된다. 이것은 BPSG 같은 상기 얇은 절연막이 플루오르를 함유한 화학 용액들에 노출되었을 때 쉽게 식각되기 때문이다. 상기 얇은 막의 초과 식각은 소자 성능과 수율들에게 역으로 영향을 줄 수 있다. 따라서 플루오르를 함유한 스트립 용액들을 사용할 때 금속 폴리머의 효과적인 제거와 상기 하부막인 얇은 절연막의 바람직하지 않은 식각 량 사이에 상충관계(Tradeoff)가 있게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 건식 식각 공정을 적용한 후에 기판 상에 패턴화된 금속의 표면들에서 형성된 식각 잔류물이나 금속 폴리머의 효과적인 제거와 상기 하부막인 얇은 절연막의 적절한 식각 양을 가지는 기판의 세정 방법 및 장치를제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 도전성 패턴을 포함하는 반도체 기판에 적용된 스트립 용액의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 기판을 세정하는 장치의 개략적인 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 기판 세정 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 기판 세정 방법을 설명하는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102, 202 : 스트립 용액 104 : 기판 및 반도체 기판
106 : 도전성 패턴 108 : 절연막 및 얇은 절연막
110 : 하드 마스크 패턴 112 : 금속 폴리머
204 : 웨이퍼 214 : 교류의 자속
216 : 와류 전류 222 : 척 및 웨이퍼 척
224 : 코일 228 : 모터
230 : 교류 공급기
본 발명의 제1 실시예에 의하면, 상기 기판의 표면에 위치한 도전성 패턴을 포함하는 기판을 세정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 기판의 표면에 스트립 용액을 제공하면서, 상기 스트립 용액이 상기 기판에 접촉하는 동안에 상기 도전성 패턴 내에서 상기 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도하는 교류의 자속을 상기 기판에 인가하는 단계 및 상기 기판으로부터 스트립 용액을 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 실시예에 의하면, 기판의 표면에 위치한 도전성 패턴을 포함하는 기판을 세정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 회전 척 상에 상기 기판을 로딩(LOADING) 하는 단계와 상기 기판의 표면에 스트립 용액을 제공하면서 상기 기판을 회전시켜서 상기 기판의 표면에 상기 스트립 용액을 분산시키는 단계와 상기 스트립 용액이 상기 기판에 접촉하는 동안에 상기 도전성 패턴 내에서 상기 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도하는 교류의 자속을 상기 기판에 인가하고, 상기 스트립 용액은 상기 도전성 패턴에서 국부적으로 가열되는 단계 및 상기 기판에 린스 용액을 적용하고 상기 기판을 회전하여 상기 스트립 용액을 제거하는 단계 및 상기 기판을 건조시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 의하면, 기판을 세정하는 장치가 제공된다. 상기 장치는 기판지지 표면을 구비하는 회전 척과 상기 회전 척의 기판지지 표면 상부에 위치하는 스트립 용액 공급 메카니즘과 코일 및 상기 기판지지 표면 상부에서, 상기 기판지지 표면 상에 놓여있는 기판의 도전성 패턴을 가열하기에 충분한 교류의 자속을 만드는 상기 코일의 교류를 인가하기 위하여 상기 코일에 결합되어 있는 교류 파워 공급기(SUPPLY)로 구성되어 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 기술에서 플루오르를 첨가함으로 상기 스트립 용액의 환원 능력을 보강하는 것은 도전성 패턴에서 생기는 금속 폴리머들과 유사한 것의 제거를 상승시키는 이점을 가지고 있으나 동시에 상기 하부에 놓여 있는 얇은 절연막을 식각하는 손해를 입히게 된다. 본 발명은 상기 도전성 패턴의 부근에서 상기 스트립 용액의 환원 능력을 국부적으로 보강함으로 상기 상충관계(Tradeoff)의 효과를 최소화하거나 극복하기 위한 것이다. 구체적으로 와류 전류들이 상기 도전성 패턴 내에 유도된다. 그리고 결과물인 와류 전류의 손실들은 열로 변환되어 상기 도전성 패턴의 온도를 상승시킨다. 상기 도전성 패턴의 온도의 상승은 상기 도전성 패턴과 접촉되어 있는 스트립 용액의 상기 부분의 온도를 상승시킨다. 보통 당업자 사이에 알려진 것처럼 스트립 용액의 환원 능력은 온도에 따라 상승한다. 그러므로 상기 도전성 패턴에 아주 근접한 상기 스트립 용액의 환원 능력은 상기 도전성 패턴으로부터 어느 일정거리에 있는 환원 능력보다도 크게 증가된다. 이와 같이 하부에 놓여 있는 얇은 절연막에서 보다 상기 도전성 패턴에서 더 큰 환원 능력을 얻게 된다.
여러 가지 비 제한적이며 설명하는 본 발명의 실시예들이 적용된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 상기 도면은 반드시 규격대로 그려질 필요가 있는 것은 아니고 관련된 구성 크기도 설명의 목적으로 확대될 수도 있다.
먼저, 도 1를 참조하면, 스트립 용액(102)이 반도체 기판(104)의 표면에 적용된 개략적인 단면도가 그려져 있다. 상기 기판(104)는 상기 표면 상부에 도전성 패턴(106)과 하드 마스크 패턴(110)을 포함한다. 전형적으로 반드시 필요한 것은 아니지만 상기 도전성 패턴(106)은 알루미늄이나 텅스텐으로 형성된다. 또한 전형적으로 반드시 필요한 것은 아니지만 얇은 절연막(108)은 상기 기판(104)의 표면과 상기 도전성 패턴(106) 사이에 위치하고 있다. 예를 들어 상기 얇은 절연막(108)은 BPSG로 형성된 ILD(막 사이의 절연막) 막 혹은 IMD(금속 사이의 절연막)막이 될 것이다. 참조번호(112)는 상기 도전성 패턴(106)과 상기 하드 마스크 패턴(110)의 측벽에 형성된 금속 폴리머들을 나타낸다.
상기 스트립 용액(102)이 공급되어 상기 하드 마스크 패턴(110)과 잔류물들을 제거한다. 그리고 상기 금속 폴리머들(112)을 추가적으로 제거한다. 교류의 자속(114)이 생성되어 상기 도전성 패턴(106) 내에 와류 전류(116)를 유도한다. 예를 들면, 상기 교류의 자속은 1KHz 내지 1MHz의 범위 내에서 주파수를 갖는다. 그리고 결과물인 와류 전류의 손실들은 자연적으로 열로 변환되어 상기 도전성 패턴(106)의 온도를 번갈아 상승시킨다. 상기 도전성 패턴(106)의 온도의 상승은 상기 도전성 패턴(106)과 접촉하는 상기 스트립 용액(102)의 부분에서의 온도를 상승시킨다. 상기 스트립 용액의 환원 능력은 온도에 따라서 점진적으로 상승하기 때문에 상기 도전성 패턴(106)에 아주 근접한 상기 스트립 용액(102)의 환원 능력은 상기 도전성 패턴(106)으로부터 어느 일정거리에 있는 환원 능력보다도 크게 증가된다. 이와 같이 하부에 놓여 있는 절연막(108) 보다 상기 도전성 패턴(106)에서 더 큰 환원능력을 얻게 된다. 따라서 상기 금속 폴리머들(112)의 제거를 강화하는 동일한 시간동안에 상기 절연막(108)의 부적절한 식각이 최소화되거나 피할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정을 위한 장치의 예를 설명한다.
도 2를 참조하면, 웨이퍼 척(222)은 웨이퍼(204)가 세정되어 지도록 지지한다. 코일(224)은 상기 웨이퍼 척(222) 아래에 배치되고 상기 웨이퍼(204) 내에 와류 전류들(216)를 유도하기 위하여 교류의 자속(214)를 만든다.
도 2의 상기 코일(224)과 같은 자속의 소오스는 상기 척(222) 아래에 위치해야 될 필요는 없다. 예로서 상기 코일(224)은 상기 웨이퍼 척(222)의 몸체 내에 위치할 수 있다. 당업자들 사이에 일반적인 기술로서 상기 소오스는 와류 전류가 상기 도전성 패턴 내에 충분하게 유도되도록 어느 위치에든지 놓여질 것이다. 그러나 바람직하게는 상기 코일은 스트립 용액과 린즈 용액의 공급에 방해가 되지 않도록 상기 척 아래에 혹 척 내에 놓일 것이다.
도 2를 계속하여 참조하면, 모터 M(228)은 웨이퍼를 회전시켜 상기 웨이퍼를 건조하고 상기 웨이퍼(204)의 표면 상부에 상기 스트립 용액(202)를 분산한다. 그리고 교류 공급기(230)는 상기 코일(224)에 교류를 인가한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 세정 공정을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 단계 301에서 상기 웨이퍼는 세정 챔버 내의 스핀 척 상에 로딩(LOADING)된다. 이어서 단계 302에서는 도전성 패턴의 국부적인 가열이 상기척의 부근에 놓여 있는 코일에 교류를 인가함으로 상기 도전성 패턴 내에 와류 전류들을 만들어서 이루어진다. 상기 결과물인 와류 전류의 손실들은 도전성 패턴 내에서 열로 전환된다. 바람직하게는 상기 교류는 상기 도전성 패턴에 국부적으로 가열하기 충분하게 긴 기간 동안에 코일에 인가되나 상당한 열이 상기 절연막에 옮겨지도록 그렇게 긴 동안 코일에 인가되지 않는다. 또한 바람직하게는 상기 도전성 패턴은 35도 내지 135도의 온도로 가열된다.
단계 303에서, 상기 코일에 교류의 인가 후이거나 인가되는 동안에 스트립 용액은 상기 웨이퍼의 전체 표면에 공급된다. 상기 스트립 용액은 바람직하게 아민 기재 환원제와 혼합된 유기 용매이다. 그리고 또한 바람직하게는 상기 스트립 용액은 플루오르를 피하여 상기 하부에 놓여 있는 절연막 손실을 피한다. 그러나 양자택일로 만약 상기 용액의 적용 시간이 절연막 손실을 피하기 위하여 줄이게 되면 플루오르는 상기 스트립 용액 내에 포함되도록 만든다. 노즐은 상기 웨이퍼 상에 상기 스트립 용액을 분사하는데 사용되어 진다. 또한 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼의 표면 상부에 상기 용액을 고르게 분배토록 일정한 속도로 회전될 것이다. 단계 302에서 상기 도전성 패턴의 국부적인 가열은 상기 도전성 패턴의 부근에서 상기 스트립 용액의 부분들의 국부적인 가열을 이룬다. 바람직하게는 상기 스트립 용액은 상기 도전성 패턴 부근에서 30도 내지 90도의 온도로 가열된다. 그와 같이 상기 스트립 용액의 환원 능력은 상기 도전성 패턴들에서 국부적으로 증가하며, 하부에 놓여 있는 절연막(예로 BPSG 막)의 식각을 피하는 동안에 금속 폴리머들의 제거를 향상시킨다.
이어서 단계 304에서 증류수 혹 비 이온화수(DIW) 같은 용액이 노즐을 통하여 상기 웨이퍼 상에 분사되는 린스 공정이 수행되어 진다. 상기 비 이온화수가 적용된 후나 적용되는 동안에 상기 웨이퍼의 회전에 의해 이루어지는 상기 린스 공정은 상기 스트립 용액이나 이전에 수행된 식각 공정으로부터 나온 식각 잔류물인 오염물들을 제거하는데 효과적이다. 도 3에서 보여주듯이 단계 302에서 304까지의 상기 공정들은 필요에 따라 한번 내지 여러 번 수행되는 단일 세정 사이클로 고려될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나려고 하는 것은 아니지만, 고려되어야 하는 것은 적어도 1회 세정 사이클은 충분하지 않을 것이고 5회 이하의 세정 사이클들이 필요하다.
이어서 단계 305 내지 306에서 상기 웨이퍼는 예를 들어 스핀 건조에 의해 건조된다. 그리고 상기 웨이퍼 척으로부터 언로딩(UNLOADING)될 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라서 웨이퍼 세정 공정을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 단계 401에서 상기 웨이퍼는 세정 챔버 내의 스핀 척 상에 로딩(LOADING)된다. 이어서 단계 402에서 스트립 용액이 상기 웨이퍼의 전체적인 표면에 공급된다. 상기 스트립 용액은 바람직하게 아민 기재 환원제와 혼합된 유기 용매이다. 그리고 또한 바람직하게는 상기 스트립 용액은 플루오르를 피하여 상기 하부에 놓여 있는 절연막 손실을 피한다. 그러나 양자택일로 만약 상기 용액의 적용 시간이 절연막 손실을 피하기 위하여 줄이게 되면 플루오르는 상기 스트립 용액 내에 포함되도록 만든다. 노즐은 상기 웨이퍼 상에 상기 스트립 용액을 분사하는데사용되어 진다. 또한 상기 웨이퍼는 상기 웨이퍼의 표면 상부에 상기 용액을 고르게 분배토록 일정한 속도로 회전될 것이다.
이어서 단계 403에서, 스트립 용액의 공급이 완료되기 이전이나 혹 완료된 후에 도전성 패턴의 국부적인 가열이 상기 척의 부근에 놓여 있는 코일에 교류를 인가함으로 상기 도전성 패턴 내에 와류 전류들을 만들어서 이루어진다. 상기 결과물인 와류 전류의 손실들은 도전성 패턴 내에서 열로 전환된다. 바람직하게는 상기 교류는 상기 도전성 패턴에 국부적으로 가열하기 충분하게 긴 기간 동안에 코일에 인가되나 상당한 열이 상기 절연막에 옮겨지도록 그렇게 긴 동안 코일에 인가되지 않는다. 또한 바람직하게는 상기 도전성 패턴은 35도 내지 135도의 온도로 가열된다.
단계 402에서 상기 도전성 패턴의 국부적인 가열은 상기 도전성 패턴의 부근에서 상기 스트립 용액의 부분들의 국부적인 가열을 이룬다. 바람직하게는 상기 스트립 용액은 상기 도전성 패턴 부근에서 30도 내지 90도의 온도로 가열된다. 그와 같이 상기 스트립 용액의 환원 능력은 상기 도전성 패턴들에서 국부적으로 증가하며, 하부에 놓여 있는 절연막(예로 BPSG 막)의 식각을 피하는 동안에 금속 폴리머들의 제거를 보강한다.
이어서 단계 404에서 증류수 혹 비 이온화수(DIW) 같은 용액이 노즐을 통하여 상기 웨이퍼 상에 분사되는 린스 공정이 수행되어 진다. 상기 비 이온화수가 적용된 후나 적용되는 동안에 상기 웨이퍼의 회전에 의해 이루어지는 상기 린스 공정은 상기 스트립 용액이나 이전에 수행된 식각 공정으로부터 나온 식각 잔류물 같은오염물들을 제거하는데 효과적이다. 도 4에서 보여주듯이 단계 402에서 404까지의 상기 공정들은 필요에 따라 한번 내지 여러 번 수행되는 단일 세정 사이클로 고려될 수도 있다. 본 발명의 범위를 제한하려고 하는 것은 아니지만, 고려되어야 하는 것은 적어도 1회 세정 사이클은 충분하지 않을 것이고 5회 이하의 세정 사이클들이 필요하다.
이어서 단계 405 내지 406에서 상기 웨이퍼는 예를 들어 스핀 건조에 의해 건조된다. 그리고 상기 웨이퍼 척으로부터 언로딩(UNLOADING)된다.
본 발명에 의하면, 상기 도전성 패턴의 부근에서 상기 스트립 용액의 환원 능력을 국부적으로 보강함으로 금속 폴리머들의 효과적인 제거와 상기 하부막인 얇은 절연막의 적절치 못한 식각 양 사이에 관계하는 상충관계(Tradeoff)를 최소화하거나 극복하였다.
상술한 바와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (30)

  1. 기판의 표면에 위치하는 도전성 패턴을 포함하는 기판을 세정하는 방법에서, 상기 방법은
    상기 기판의 표면에 스트립 용액을 제공하면서, 상기 스트립 용액이 상기 기판에 접촉하는 동안에 상기 도전성 패턴 내에서 상기 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도하는 교류의 자속을 상기 기판에 인가하는 단계; 및
    상기 기판으로부터 상기 스트립 용액을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판을 회전하여 상기 기판의 표면에 상기 스트립 용액을 분산시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스트립 용액은 상기 기판에 린스 용액을 적용하여 제거하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 린스 용액을 적용한 후 또는 적용하는 도중에 상기 기판을 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 린스 용액을 상기 적용한 후에 상기 기판을 회전시켜상기 기판을 건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판으로부터 제거된 상기 스트립 용액은 이전에 수행된 식각 공정으로부터 식각 잔류물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스트립 용액은 상기 도전체의 부근에서 30도 내지 90도의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도전성 패턴은 35도 내지 135도의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스트립 용액은 아민-기재(amine-based) 환원제와 혼합된 유기 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스트립 용액은 플루오르(F)가 없는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 기판은 상기 도전막 하부에 형성된 BPSG 막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  12. 기판의 표면에 위치하는 도전성 패턴을 포함하는 기판을 세정하는 방법에서, 상기 방법은
    회전 척 상에 상기 기판을 로딩하는 단계;
    상기 기판의 표면에 스트립 용액을 제공하면서 상기 기판을 회전시켜서 상기 기판의 상기 표면에 상기 스트립 용액을 분산시키는 단계;
    상기 스트립 용액이 상기 기판에 접촉하는 동안에 상기 도전성 패턴 내에서 상기 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도하는 교류의 자속을 상기 기판에 인가하고, 상기 스트립 용액은 상기 도전성 패턴에서 국부적으로 가열되는 단계;
    상기 기판에 린스 용액을 적용하고 상기 기판을 회전하여 상기 스트립 용액을 제거하는 단계; 및
    상기 기판을 건조하는 단계를 포함하는 기판 세정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 교류의 자속의 인가는 상기 스트립 용액의 공급 이전에 시작하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 교류의 자속의 인가, 상기 스트립 용액의 공급, 상기 스트립 용액의 제거는 상기 기판을 상기 건조하기 이전에 연속하여 여러번 반복하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 스트립 용액의 공급은 상기 교류의 자속의 인가 이전에 시작하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 스트립 용액의 공급, 상기 교류의 자속의 인가, 및 상기 스트립 용액의 제거는 상기 기판을 건조하기 이전에 연속하여 여러번 반복하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  17. 제12항에 있어서, 상기 교류의 자속의 인가는 상기 기판에 관련된 상기 척 아래에 위치하는 코일에 교류를 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 교류의 자속의 인가는 상기 척 내에 위치하는 코일에 교류를 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  19. 제12항에 있어서, 상기 척은 전기적으로 비 전도성인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 교류의 자속의 주파수는 1KHz 내지 1MHz의 범위 내인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  21. 제12항에 있어서, 상기 기판으로부터 제거된 상기 스트립 용액은 이전에 수행된 식각 공정으로부터 식각 잔류물을 함유하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  22. 기판의 표면에 위치하는 도전성 패턴을 포함하는 기판을 세정하는 방법에서, 상기 방법은
    도전성 패턴 내에서 상기 도전성 패턴을 가열하는 전류를 유도하는 교류의 자속을 상기 기판에 인가하는 단계;
    상기 기판의 표면에 스트립 용액을 제공하는 단계; 및
    상기 기판으로부터 상기 스트립 용액을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.
  23. 기판지지 표면을 구비하는 회전척;
    상기 회전 척의 기판지지 표면 상부에 위치하는 스트립 용액 공급 메카니즘;
    코일; 및
    상기 기판지지 표면 상부에서, 상기 기판지지 표면 상에 놓여있는 기판의 도전성 패턴을 가열하기에 충분한 교류의 자속을 만드는 상기 코일의 교류를 인가하기 위하여 상기 코일에 결합되어 있는 교류 파워 공급기(SUPPLY)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 회전척은 전기적으로 비 전도성 물질로 만들어 진 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 코일은 상기 기판지지 표면을 대향하는 척 아래에 위치한 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  26. 제24항에 있어서, 상기 코일은 척 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 스트립 용액 공급 메카니즘은 상기 회전척의 상기 기판지지 표면의 중심 지역 상부에 위치하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 척의 상기 기판지지 표면의 상기 중심 지역 상부에 위치하는 린스 용액 노즐 출구을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  29. 제23항에 있어서, 상기 척의 회전을 위하여 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  30. 제23항에 있어서, 상기 교류 공급기(SUPPLY)에 의해 공급되는 상기 교류의 주파수는 1KHz 내지 1MHz의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
KR10-2003-0007903A 2002-12-17 2003-02-07 반도체 기판 세정 방법 및 장치 KR100483429B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040054460A true KR20040054460A (ko) 2004-06-25
KR100483429B1 KR100483429B1 (ko) 2005-04-14

Family

ID=32506902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0007903A KR100483429B1 (ko) 2002-12-17 2003-02-07 반도체 기판 세정 방법 및 장치

Country Status (4)

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

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8614053B2 (en) * 2009-03-27 2013-12-24 Eastman Chemical Company Processess and compositions for removing substances from substrates
US8444768B2 (en) 2009-03-27 2013-05-21 Eastman Chemical Company Compositions and methods for removing organic substances
US9221081B1 (en) 2011-08-01 2015-12-29 Novellus Systems, Inc. Automated cleaning of wafer plating assembly
US9988734B2 (en) 2011-08-15 2018-06-05 Lam Research Corporation Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
US10066311B2 (en) 2011-08-15 2018-09-04 Lam Research Corporation Multi-contact lipseals and associated electroplating methods
US9228270B2 (en) 2011-08-15 2016-01-05 Novellus Systems, Inc. Lipseals and contact elements for semiconductor electroplating apparatuses
CN104272438B (zh) * 2012-03-28 2018-01-12 诺发系统公司 用于清洁电镀衬底保持器的方法和装置
JP5963075B2 (ja) * 2012-03-29 2016-08-03 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US9476139B2 (en) 2012-03-30 2016-10-25 Novellus Systems, Inc. Cleaning electroplating substrate holders using reverse current deplating
US9746427B2 (en) 2013-02-15 2017-08-29 Novellus Systems, Inc. Detection of plating on wafer holding apparatus
US10416092B2 (en) 2013-02-15 2019-09-17 Lam Research Corporation Remote detection of plating on wafer holding apparatus
US10053793B2 (en) 2015-07-09 2018-08-21 Lam Research Corporation Integrated elastomeric lipseal and cup bottom for reducing wafer sticking

Family Cites Families (12)

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

Also Published As

Publication number Publication date
DE10334434A1 (de) 2004-07-22
JP2004200636A (ja) 2004-07-15
US6837943B2 (en) 2005-01-04
US20040112405A1 (en) 2004-06-17
KR100483429B1 (ko) 2005-04-14
JP4012854B2 (ja) 2007-11-21
DE10334434B4 (de) 2006-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008053728A (ja) 基板を処理する装置及びその方法
KR100483429B1 (ko) 반도체 기판 세정 방법 및 장치
US20080308131A1 (en) Method and apparatus for cleaning and driving wafers
JP2014090192A (ja) 通常の低k誘電性材料および/または多孔質の低k誘電性材料の存在下でのレジスト剥離のための方法
JP2007214347A (ja) 電子デバイスの洗浄装置及び電子デバイスの洗浄方法
JP4037291B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び製造装置
JP4334844B2 (ja) デバイス用溝構造体の製造方法
JP2006203027A (ja) Cmp研磨方法、cmp研磨装置、及び半導体デバイスの製造方法
KR101457732B1 (ko) 조기 건조를 방지하는 장치, 시스템, 및 방법
TWI242234B (en) Method of improving device performance
JP4566556B2 (ja) 枚葉式薬液処理方法
JPH11260779A (ja) スピン洗浄装置及びスピン洗浄方法
JP4299638B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP3932636B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP7311988B2 (ja) 基板処理方法、半導体製造方法、および、基板処理装置
JP2006186081A (ja) 対象物処理方法および装置
JP2004259819A (ja) 試料の表面処理装置及び表面処理方法
JPH09171989A (ja) 半導体基板のウエットエッチング方法
US6329289B1 (en) Method and apparatus for forming copper wiring
JPH0766168A (ja) 半導体製造方法および半導体製造装置
US6551442B2 (en) Method of producing semiconductor device and system for producing the same
KR20050110420A (ko) 반도체 웨이퍼의 건조장치 및 건조방법
JP3875920B2 (ja) Cu配線形成方法
KR100607760B1 (ko) 반도체 소자의 식각 챔버 클리닝 방법
KR950006976B1 (ko) 접촉창 표면세정방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190329

Year of fee payment: 15