KR20050055699A - Post-cmp cleaning of semiconductor wafer surfaces using a combination of aqueous and cryogenic cleaning techniques - Google Patents

Post-cmp cleaning of semiconductor wafer surfaces using a combination of aqueous and cryogenic cleaning techniques Download PDF

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KR20050055699A
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Abstract

The present invention provides for a new and improved method of aqueous and cryogenic enhanced (ACE) cleaning for semiconductor surfaces as well as the surfaces of metals, dielectric films particularly hydrophobic low k dielectric films, and CMP etch stop films to remove post-CMP contaminants. It is particularly useful for removing contaminants which are 0.3 mum in size or smaller. The ACE cleaning process is applied to a surface which has undergone chemical- mechanical polishing (CMP). It includes the steps of cleaning the surface with an aqueous-based cleaning process, at least partially drying the surface, and, shortly thereafter, cleaning the surface with a C02 cryogenic cleaning process. This process removes such contaminants from surfaces which are hydrophobic and hence difficult to clean with aqueous- based cleaning techniques alone.

Description

수성 세정 기술 및 극저온 세정 기술의 조합을 사용한 반도체 웨이퍼 표면의 후-화학 기계적 연마 세정 방법{POST-CMP CLEANING OF SEMICONDUCTOR WAFER SURFACES USING A COMBINATION OF AQUEOUS AND CRYOGENIC CLEANING TECHNIQUES} Post-CMP CLEANING OF SEMICONDUCTOR WAFER SURFACES USING A COMBINATION OF AQUEOUS AND CRYOGENIC CLEANING TECHNIQUES}

본 발명은 반도체 물질의 후-화학 기계적 연마로부터 생성된 오염물의 세정 분야, 구체적으로 수계 및 극저온 강화(aqueous-based and cryogenic enhanced; ACE) 세정 기술을 조합하여 화학 기계적 연마 이후 금속 및 유전체 필름의 오염물을 제거하는 것에 관한 것이다. The present invention combines the field of cleaning of contaminants resulting from post-chemical mechanical polishing of semiconductor materials, in particular water-based and cryogenic enhanced (ACE) cleaning techniques to contaminate metal and dielectric films after chemical mechanical polishing. It is about removing it.

화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP)는 규소계 장치의 제조, 광학 제품 제조 및 화합물 반도체계 장치의 제조방법에서 금속 및 유전체 필름을 구형 평탄화시키는데 사용된다. 이러한 CMP 공정에서는 반도체 물질의 얇고 평평한 기판을 슬러리와 같은 공지된 화학물질의 존재하에서 제어된 압력 및 온도하에 습윤 연마 패더에 대해 고정 및 회전시킨다. 슬러리는 계면활성제, 에칭제 및 CMP 공정에 적절한 다른 첨가제와 함께 세리아, 알루미나 또는, 퓨움 또는 콜로이드성 실리카와 같은 입자를 함유한다. CMP 공정 이후, 연마 슬러리, 슬러리에 첨가된 화학물질, 및 연마 슬러리의 반응 부산물로부터 생성된 입자로 구성된 오염물이 웨이퍼 표면 상에 잔류한다. 이러한 오염물은 IC 제조 공정의 임의의 추가의 단계 이전에 제거하여 장치 신뢰성의 저하 및 장치에 결함이 발생하는 것을 방지해야 한다. 이러한 오염물중 다수의 입자들은 0.3㎛보다 작다.  Chemical mechanical polishing (CMP) is used to spherical planarize metals and dielectric films in the fabrication of silicon-based devices, optical products, and methods of manufacturing compound semiconductor-based devices. In this CMP process, a thin, flat substrate of semiconductor material is fixed and rotated relative to the wet polishing padder under controlled pressure and temperature in the presence of known chemicals such as slurries. The slurry contains particles such as ceria, alumina or pure or colloidal silica along with surfactants, etchant and other additives suitable for the CMP process. After the CMP process, contaminants consisting of abrasive slurry, chemicals added to the slurry, and particles generated from reaction byproducts of the abrasive slurry remain on the wafer surface. Such contaminants should be removed prior to any further step in the IC manufacturing process to prevent degradation of device reliability and failure of the device. Many of these contaminants are smaller than 0.3 μm.

후-CMP 오염물을 제거하는데 사용된 종래기술의 세정 기술, 예를 들어 메가소닉(megasonic) 및 브러슁(brushing)과 함께 수행되는 수성 화학적 세정 공정은 이러한 작은 크기의 오염물을 제거하는데 충분치 못하다. 종래기술의 습식 기술은 오염물의 제거를 위해 웨이퍼 표면 위로 유체를 유동시키는데, 이로 인해 제거 효율은 유체 유동에 의해 발생된 경계층의 두께에 의해 제한된다. 경계층보다 작은 입자는 유체의 물리적 견인력으로부터 차단되므로, 웨이퍼 표면 상에 잔류한다. 0.3㎛보다 작은 슬러리 입자에 반데르 발스의 힘이 작용하여, 습식 세정시 입자 및 표면의 제타 포텐셜 유사성에 의해 발생된 이온성 이중층 반발이 입자 및 표면의 웨이퍼를 습식 세정으로 충분히 세정하기에 불충분해지고, 웨이퍼 표면을 충분히 세정하기에도 불충분해진다. 이처럼, 유체 유동은 작은 크기의 오염물을 제거하지 못한다. 또한, 화학적 결합 및 수소 결합으로 인한 추가적인 점착성으로 인해 습식 세정 기술의 세정능이 저하되고, 보다 작은 크기의 오염물을 제거하는 공정 효율이 크게 저하된다. Prior chemical cleaning techniques used to remove post-CMP contaminants, for example, aqueous chemical cleaning processes performed with megasonic and brushing, are not sufficient to remove these small size contaminants. Prior art wet techniques allow fluid to flow over the wafer surface for removal of contaminants, whereby the removal efficiency is limited by the thickness of the boundary layer generated by the fluid flow. Particles smaller than the boundary layer remain on the wafer surface since they are blocked from the physical traction of the fluid. The van der Waals forces act on slurry particles smaller than 0.3 μm, and the ionic bilayer repulsion generated by the zeta potential similarity of the particles and the surface during wet cleaning is insufficient to sufficiently clean the wafer of the particles and surface by wet cleaning. It is also insufficient to sufficiently clean the wafer surface. As such, fluid flow does not remove contaminants of small size. In addition, the additional adhesion due to chemical bonding and hydrogen bonding degrades the cleaning performance of wet cleaning techniques and greatly reduces the process efficiency of removing contaminants of smaller size.

종래기술의 습식 기술과 함께 메가소닉을 사용하면 이러한 경계층 두께를 크게 감소시킬 수 있다. 이 경계층은 1MHz에서 두께를 0.5㎛로 감소시킬 수 있다. 그러나, 후-CMP 슬러리를 구성하는 0.3㎛보다 작은 크기의 입자를 효율적으로 제거하기에는 여전히 충분하지 않다. 따라서, 이들 오염물은 웨이퍼 표면 상에 잔류한다. The use of megasonics in conjunction with the prior art wet technology can greatly reduce this boundary layer thickness. This boundary layer can reduce the thickness to 0.5 [mu] m at 1 MHz. However, it is still not enough to efficiently remove particles of size smaller than 0.3 μm constituting the post-CMP slurry. Thus, these contaminants remain on the wafer surface.

수계 화학만이 사용되는 후-CMP 세정에 대해, 이중 다마신 적분된 탄소-도핑된 옥사이드 또는 유기 필름과 같은 저 k 유전체 필름을 사용하는 방법이 추가로 시도되었다. 이들 필름 및 CMP 차단층, 예를 들어 규소 카바이드, 규소 나이트라이드 및 규소 옥시나이트라이드는 극히 소수성이므로, 수계 습식 세정으로 세정될 수 없다. For post-CMP cleaning where only water based chemistry is used, further methods have been attempted to use low k dielectric films such as dual damascene integrated carbon-doped oxide or organic films. These films and CMP barrier layers such as silicon carbide, silicon nitride and silicon oxynitride are extremely hydrophobic and therefore cannot be cleaned by aqueous wet cleaning.

따라서, 특히 입자 제거가 수행되는 표면이 소수성인 경우 반도체 웨이퍼, 또는 다른 금속 또는 유전체 필름의 표면으로부터 0.3㎛보다 작은 입자인 후-CMP 오염물을 제거할 수 있는 세정 기술이 요구된다. Thus, there is a need for a cleaning technique that can remove post-CMP contaminants that are particles smaller than 0.3 μm from the surface of a semiconductor wafer, or other metal or dielectric film, especially when the surface on which particle removal is performed is hydrophobic.

도 1은 종래기술의 일반적 공정 단계 및 본 발명의 공정 단계를 요약한 흐름도이다. 1 is a flow diagram summarizing general process steps of the prior art and process steps of the present invention.

도 2는 CO2 극저온 세정에 사용되는 일반적 장치를 요약한 흐름도이다.2 is a flow chart summarizing the general apparatus used for CO 2 cryogenic cleaning.

본 발명은 반도체 표면, 금속, 유전체 필름(특히, 소수성 저 k 유전체 필름) 및 CMP 에칭 차단 필름을 세정하여 후-CMP 오염물을 제거하기 위한 신규한 방법 및 개선된 방법을 제공한다. The present invention provides novel and improved methods for cleaning post-CMP contaminants by cleaning semiconductor surfaces, metals, dielectric films (particularly hydrophobic low k dielectric films) and CMP etch stop films.

또한, 본 발명은 반도체, 금속, 유전체 필름, 특히 소수성 저 k 유전체 필름 및 CMP 에칭 차단 필름으로부터 0.3㎛ 이하의 크기를 갖는 후-화학 기계적 연마(CMP) 오염물의 제거방법을 제공한다. The present invention also provides a method for removing post-chemical mechanical polishing (CMP) contaminants having a size of 0.3 μm or less from semiconductors, metals, dielectric films, particularly hydrophobic low k dielectric films and CMP etch stop films.

본 발명의 ACE 세정 공정은 수성 및 극저온 세정의 특징적인 조합을 통해 반도체, 금속 또는 필름의 표면으로부터 작은 크기의 오염물 입자를 제거하는 단계를 포함한다. 광범위하게는, 본 발명은 상기 표면을 세정하여 오염물 입자를 제거하는 공정을 포함하는데, 이 공정은 화학 기계적 연마(CMP)가 수행된 표면을 제공하는 단계, 이 표면을 수계 세정 공정으로 세정하는 단계, 이 표면을 적어도 부분적으로 건조시키는 단계, 및 이 표면을 즉시 CO2 극저온 세정 공정으로 세정하는 단계를 포함한다. 이러한 공정을 통해, 상기 표면으로부터 0.3㎛보다 작은 입자 및 0.1㎛보다 작은 입자를 포함하는 오염물 입자를 제거한다. 또한, 본 발명은 소수성을 나타내어 수계 세정 기술만으로는 세정하기 어려운 표면으로부터 상기 오염물을 제거한다.The ACE cleaning process of the present invention includes removing small sized contaminant particles from the surface of a semiconductor, metal or film through a characteristic combination of aqueous and cryogenic cleaning. Broadly, the present invention includes a process of cleaning the surface to remove contaminant particles, the process comprising providing a surface on which chemical mechanical polishing (CMP) has been performed, and cleaning the surface by an aqueous cleaning process. At least partially drying the surface, and immediately cleaning the surface with a CO 2 cryogenic cleaning process. This process removes contaminant particles, including particles smaller than 0.3 μm and particles smaller than 0.1 μm, from the surface. In addition, the present invention exhibits hydrophobicity and removes the contaminants from surfaces that are difficult to clean only with an aqueous cleaning technique.

ACE 세정 공정의 일반적인 단계를 나타낸 흐름도를 도 1에 도시한다. ACE 세정 공정은 CMP 오염물을 포함하는 표면을 수계 세정 용액을 사용하여 세정하는 단계, 임의적으로 메가소닉 및/또는 브러슁을 사용하는 단계, 상기 표면으로부터 과량의 물을 제거하는 단계, 및 상기 표면을 CO2 극저온 세정 공정을 사용하여 세정하는 단계를 포함한다. 수성 세정 단계는, 바람직하게는 극저온 세정 단계 이전에 수행되는 경우 최상의 결과가 수득된다.A flow chart illustrating the general steps of an ACE cleaning process is shown in FIG. 1. The ACE cleaning process involves cleaning a surface comprising CMP contaminants with an aqueous cleaning solution, optionally using megasonics and / or brushes, removing excess water from the surface, and CO2 cleaning the surface. 2 comprises a step of cleaning using a cryogenic cleaning process. Best results are obtained when the aqueous washing step is preferably carried out before the cryogenic washing step.

표준 습식(수성) 세정 공정은 당 분야에 익히 공지되어 있고, 이러한 공지된 공정을 사용할 수 있다. 이 공정의 예는 1999년 7월 13일에 허여된 US 5,922,136 호에 기술되어 있다. 일반적인 예로서, 습식 세정 공정은 넓게는 반도체 웨이퍼 표면을 탈이온수로 헹구는 단계, 하나 이상의 수계 또는 용매계 세제를 사용하는 단계, 및 상기 표면을 탈이온수로 헹구는 단계로 이루어진다. 이러한 단계는 하나 이상의 수계 또는 용매계 세제가 사용되는 경우 반복 수행될 수 있으며 각각의 세제의 사용 사이에 헹굼 단계가 수행된다. 이러한 습식 세정에는 세제를 포함할 수도 있는 탈이온수의 사용도 포함된다. 또한, 습식 세정 공정에 메가소닉 및/또는 브러쉬 문지름 단계를 추가하여 오염물 입자를 추가로 제거할 수 있다. Standard wet (aqueous) cleaning processes are well known in the art, and such known processes can be used. An example of this process is described in US Pat. No. 5,922,136, issued July 13, 1999. As a general example, a wet cleaning process broadly comprises rinsing a semiconductor wafer surface with deionized water, using one or more aqueous or solvent based detergents, and rinsing the surface with deionized water. This step may be repeated if more than one aqueous or solvent based detergent is used and a rinse step is performed between each use of the detergent. Such wet cleaning also includes the use of deionized water, which may include detergents. In addition, megasonic and / or brush scrubbing steps may be added to the wet cleaning process to further remove contaminant particles.

습식 세정 이후, 과량의 물을 웨이퍼 표면으로부터 제거하고, 이어서 극저온 세정을 수행한다. 바람직하게는, 극저온 세정을 습식 세정 직후에 수행하여 입자가 점착될 가능성을 감소시킨다. 표준 극저온 세정 공정은 당 분야에 익히 공지되어 있으며, 이를 ACE 세정 공정에 추가될 수 있다. 이러한 기술의 예는 1998년 12월 29일에 에코-스노우 시스템스 인코포레이티드(Eco-Snow Systems Inc.)에 허여된 US 5,853,962 호에 기술되어 있다. ACE 세정 공정에 추가된 극저온 세정 공정에는 액체 및/또는 증기 보조제를 사용하는 보다 새로워진 극저온 세정이 포함된다. After the wet cleaning, excess water is removed from the wafer surface, followed by cryogenic cleaning. Preferably, cryogenic cleaning is performed immediately after the wet cleaning to reduce the likelihood of particles sticking. Standard cryogenic cleaning processes are well known in the art and can be added to the ACE cleaning process. An example of such a technique is described in US Pat. No. 5,853,962, issued Dec. 29, 1998 to Eco-Snow Systems Inc. Cryogenic cleaning processes added to the ACE cleaning process include newer cryogenic cleaning with liquid and / or vapor aids.

CO2 극저온 세정의 예로서, 액체 CO2를 압력(예를 들어, 25℃에서 850psi)하에 특수 설계된 노즐을 통해 팽창시킨다. 액체의 급속 팽창으로 인해 압력 및 온도가 강하되어 기상 CO2 스트림에 포함된 고체 CO2 스노우 입자가 형성된다. 고체 및 기상 CO2의 스트림을 웨이퍼 표면으로 향하게 하여 오염물을 제거한다. 웨이퍼 표면상의 오염물 입자의 점착력보다 극저온 입자에 의한 운동량 전달(momentum transfer)이 크기 때문에 미립자성 오염물이 제거된다. 입자에 대한 압력에 의해 극저온 입자 및 웨이퍼 표면의 계면에 형성된 액체 CO2의 필름이 분리되어 유기 오염물의 박형 필름이 제거된다.As an example of CO 2 cryogenic cleaning, liquid CO 2 is expanded through a specially designed nozzle under pressure (eg 850 psi at 25 ° C.). The rapid expansion of the liquid causes a drop in pressure and temperature to form solid CO 2 snow particles contained in the gaseous CO 2 stream. A stream of solid and gaseous CO 2 is directed to the wafer surface to remove contaminants. Particulate contaminants are removed because the momentum transfer by the cryogenic particles is greater than the adhesion of the contaminant particles on the wafer surface. The pressure on the particles separates the film of liquid C0 2 formed at the interface between the cryogenic particles and the wafer surface to remove the thin film of organic contaminants.

ACE 세정 공정은 반도체 웨이퍼 및 웨이퍼 표면에 적용될 수 있으나, 규소계 물질에만 한정되는 것은 아니다. CMP는 규소계 장치 및 광학 장치 제조 및 화합물 반도체계 장치 제조에 사용된다. 이러한 ACE 세정 공정은 CMP가 수행되는 금속 표면 및 유전체 필름으로부터 오염물을 제거하는데 사용될 수도 있다. 상기 "웨이퍼" 또는 "웨이퍼 표면"이란 용어의 사용시, 다른 물질이 사용될 수도 있고 본 발명의 공정이 유사한 방식으로 이들에게 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. The ACE cleaning process can be applied to semiconductor wafers and wafer surfaces, but is not limited to silicon-based materials. CMP is used in the manufacture of silicon-based devices and optical devices, and in the manufacture of compound semiconductor-based devices. This ACE cleaning process may be used to remove contaminants from the dielectric film and the metal surface on which the CMP is performed. When using the terms "wafer" or "wafer surface", it should be understood that other materials may be used and the process of the present invention may be applied to them in a similar manner.

ACE 세정 공정은 반도체 산업에 공지된 세정 기술을 포함한다. 습식 또는 수성 세정은 반도체 웨이퍼 표면을 세정하는데 익히 공지된 세정 방법이다. 이 공정의 사용이 당 분야에서 표준이다. 그러나, 지금까지 반도체 웨이퍼를 세정하여 후-CMP 오염물, 특히 0.3㎛보다 작은 오염물, 심지어는 0.1㎛보다 작은 오염물 입자를 웨이퍼 표면으로부터 제거하기 위해 CO2 극저온 세정을 사용하는 것은 알려진 바 없다. 또한, 수계 세정 이후 CO2 극저온 세정의 조합을 통해 상기 후-CMP 오염 입자를 웨이퍼 표면으로부터 제거하는 것 또한 알려진 바 없다. 이러한 수계 세정 및 CO2 극저온 세정의 조합을 통해 보다 작은 크기의 입자를 포함하는 후-CMP 오염물이 모두 제거된다. 습식 또는 수계 세정은 모든 오염물, 특히 크기가 작은 오염물을 제거하기에 충분하지 못하며, 입자를 소수성 표면으로부터 제거해야 하는 경우 오염물을 효율적으로 제거하지 못한다. 또한, 극저온 세정 자체는 모든 CMP 오염물을 제거하지 못한다. CMP에 사용되는 첨가제는 본래 유기물인 계면활성제 및 부식 억제제를 포함한다. 이러한 첨가제는 극저온 세정을 통해 제거되지 않으며 웨이퍼 표면 상에 잔류하는 경우 극저온 세정에 의한 극저온 제거를 방해한다. 따라서, 반도체 분야에서 웨이퍼 표면으로부터 후-CMP 오염물을 제거하기 위해서는 습식 세정 이후 극저온 세정을 사용하는 것이 적합하고 바람직하며, 극저온 세정을 습식 세정과 함께 조합하여 사용하는 것이 습식 세정만을 사용하는 것보다 웨이퍼 표면으로부터 0.3㎛보다 작은 오염물, 특히 소수성 표면으로부터 제거하기 어려운 오염물의 제거가 개선된다.ACE cleaning processes include cleaning techniques known in the semiconductor industry. Wet or aqueous cleaning is a well known cleaning method for cleaning semiconductor wafer surfaces. Use of this process is standard in the art. However, until now it has not been known to use CO 2 cryogenic cleaning to clean semiconductor wafers to remove post-CMP contaminants, in particular contaminants smaller than 0.3 μm and even contaminant particles smaller than 0.1 μm from the wafer surface. It is also not known to remove the post-CMP contaminant particles from the wafer surface through a combination of CO 2 cryogenic cleaning after water based cleaning. This combination of aqueous and CO 2 cryogenic cleaning removes all post-CMP contaminants containing smaller size particles. Wet or water cleaning is not sufficient to remove all contaminants, especially small ones, and does not efficiently remove contaminants when particles have to be removed from hydrophobic surfaces. In addition, cryogenic cleaning itself does not remove all CMP contaminants. Additives used in CMP include surfactants and corrosion inhibitors that are organic in nature. These additives are not removed through cryogenic cleaning and interfere with cryogenic removal by cryogenic cleaning when remaining on the wafer surface. Therefore, it is suitable and desirable to use cryogenic cleaning after wet cleaning in order to remove post-CMP contaminants from the wafer surface in the semiconductor field, and it is preferable to use cryogenic cleaning in combination with wet cleaning rather than wet cleaning alone. The removal of contaminants smaller than 0.3 μm from the surface, in particular those that are difficult to remove from hydrophobic surfaces, is improved.

습식 세정 공정 및 극저온 세정 공정은 각각 당 분야에 익히 공지된 단계들을 포함할 수 있다. 그러나, 지금까지는 웨이퍼 표면으로부터 오염물을 제거하는데 조합되어 사용된 바 없으며, 극저온 세정은 반도체 분야에서 후-CMP 오염물을 제거하는데 사용되지 않았다. CO2 극저온 세정은 웨이퍼 표면의 습윤성에 따라 좌우되지 않고, 운동량 전달에 따라 좌우된다. 따라서, 통상적으로 사용되어온 것들로부터의 추가의 기술 분기점까지 구리-저 k 적분 반응식을 확장시킬 수 있다.The wet cleaning process and the cryogenic cleaning process may each comprise steps well known in the art. However, to date, no combination has been used to remove contaminants from the wafer surface, and cryogenic cleaning has not been used to remove post-CMP contaminants in the semiconductor field. CO 2 cryogenic cleaning does not depend on the wettability of the wafer surface, but on the transfer of momentum. Thus, it is possible to extend the copper-low k integration scheme to further technical branching points from those which have been commonly used.

ACE 세정 공정은 수계 및 극저온 세정 기술을 조합함으로써 수계 세정 기술만을 사용하는 경우 직면하게 되는 가장 큰 문제점, 즉 웨이퍼 표면으로부터 0.3㎛보다 작은 입자, 심지어는 0.1㎛보다 작은 입자를 효율적으로 제거하고 소수성 표면을 세정하는데 있어서 경계층의 한계를 해결한다. 극저온 세정 공정은 웨이퍼 표면 상에 높은 속도로 도달하는 극저온 입자가 오염물 입자의 충격에 의한 점착력을 능가할 수 있는 운동량 전달에 의해 수행된다. 입자가 점착력을 능가하면, 기상 CO2 유동으로 인한 견인력이 표면으로부터 입자를 완전히 제거한다. 따라서, 이러한 세정은 표면의 습윤성에 좌우되지 않고, 따라서 표면 또는 이에 침착된 필름의 소수성/친수성 특성에 의해 제한되지 않는다.The ACE cleaning process combines water-based and cryogenic cleaning techniques to address the biggest problem facing only water-based cleaning techniques, namely the removal of particles smaller than 0.3 μm, even particles smaller than 0.1 μm from the wafer surface and the hydrophobic surface. To solve the limitations of the boundary layer. The cryogenic cleaning process is performed by the transfer of momentum in which the cryogenic particles reaching at high speeds on the wafer surface can outperform the cohesive forces of the contaminant particles. If the particles exceed cohesion, the traction due to gaseous CO 2 flow completely removes the particles from the surface. Thus, such cleaning does not depend on the wettability of the surface and is therefore not limited by the hydrophobic / hydrophilic nature of the surface or the film deposited thereon.

극저온 세정 도중, 웨이퍼 표면 위로 CO2 기체가 유동함에 따라 경계층이 형성된다. 그러나, 입자 제거의 주요 메커니즘은 습식 세정에서는 수력학적 견인력인 반면, 극저온 세정에서는 운동량 전달이므로, 이 경계층은 뚜렷하게 구별된다. CO2 극저온 입자는 상기 경계층을 통과하여 웨이퍼 표면에 도달해야 한다. 경계층을 통과하는 동안 극저온 입자의 속도는 이에 작용하는 견인력에 의해 감소된다. 극저온 입자의 속도 감소는 이완 시간으로서 측정된다. 이완 시간은 극저온 입자의 속도가 초기 속도의 36%까지 감소하는 시간으로서, 하기 수학식 1로 표시된다:During cryogenic cleaning, a boundary layer forms as the CO 2 gas flows over the wafer surface. However, since the main mechanism of particle removal is hydrodynamic traction in wet scrubbing, while momentum transfer in cryogenic scrubbing, this boundary layer is clearly distinguished. C0 2 cryogenic particles must pass through the boundary layer to reach the wafer surface. The velocity of the cryogenic particles during the passage through the boundary layer is reduced by the traction forces acting on them. The rate reduction of cryogenic particles is measured as relaxation time. Relaxation time is the time at which the velocity of cryogenic particles decreases to 36% of the initial rate, which is represented by Equation 1 below:

τ=(2r2ρpCc)9ητ = (2r 2 ρ p C c ) 9η

상기 식에서,Where

r은 극저온 입경의 지름이고;r is the diameter of the cryogenic particle diameter;

ρp는 극저온 입자 밀도이고;ρ p is the cryogenic particle density;

Cc는 커닝햄 보정계수(Cunningham slip correction factor)이고;C c is the Cunningham slip correction factor;

η은 매질의 점도이다. η is the viscosity of the medium.

이 수학식은 매질의 점도가 큰 경우 이완시간 상수가 낮아져 극저온 입자에 대해 경계층을 통과하는 견인력이 더 크게 작용하고, 이로 인해 속도 및 웨이퍼 표면에 도달하는 운동량이 빠르게 감소하게 됨을 보여준다. 또한, 보다 큰 입자는 웨이퍼 표면에 빠른 속도 및 큰 운동량으로 도달하여 웨이퍼 표면 상에 오염물 입자의 점착력을 극복할 수 있음을 보여준다. 계산 예로서, 반데르 발스의 힘에 의해 웨이퍼 표면에 고정된 0.1㎛ 크기의 오염물 입자를 제거하기 위해서는 직경이 1.2㎛보다 큰 극저온 입자가 웨이퍼 표면에 14m/s보다 큰 속도로 도달해야 함을 알 수 있다. 이 속도는 전형적인 공격 노즐, 예를 들어 에코스노우(EcoSnow)(등록상표) 세정 기구를 사용하여 수득될 수 있다. 50㎛ 두께의 경계를 14m/s 이상의 속도로 통과할 수 있는 최소 극저온 입자의 크기는 0.2㎛이다. 따라서, 이러한 예를 통해, 경계층이 크기가 작은 입자의 제거를 위한 제한 요소가 아님을 알 수 있는데, 이는 크기가 작은 오염물 입자를 제거하는데 필요한 극저온 입자의 전체 크기 분포가 웨이퍼 표면 위로의 CO2 기체 유동에 의해 발생되는 경계층을 통과할 수 있기 때문이다.This equation shows that when the viscosity of the medium is large, the relaxation time constant is lowered, resulting in greater traction force through the boundary layer for the cryogenic particles, which results in a rapid decrease in velocity and momentum reaching the wafer surface. It is also shown that larger particles can reach the wafer surface at high speed and large momentum to overcome the adhesion of contaminant particles on the wafer surface. As a calculation example, in order to remove 0.1 µm-sized contaminant particles fixed on the wafer surface by van der Waals' forces, cryogenic particles larger than 1.2 µm in diameter must reach the wafer surface at speeds greater than 14 m / s. Can be. This speed can be obtained using a typical attack nozzle, for example an EcoSnow® cleaning instrument. The minimum cryogenic particles that can pass through a 50 μm thick boundary at a rate of 14 m / s or more are 0.2 μm. Thus, in this example, it can be seen that the boundary layer is not a limiting factor for the removal of small particles, which means that the overall size distribution of cryogenic particles required to remove small contaminant particles is the CO 2 gas over the wafer surface. This is because it can pass through the boundary layer generated by the flow.

습식 세정 공정Wet cleaning process

종래 기술의 습식 세정 공정에서 반도체 웨이퍼로부터 후-CMP 오염물을 제거하기 위해, 웨이퍼를 유동 수욕에 배치하고 탈이온수로 1분 이하의 시간 동안 헹군다. 이어서, 수계 세제를 약 2분 이하의 시간 동안 웨이퍼에 적용하여 이를 세정한다. 이 단계 이후, 웨이퍼를 약 1분 동안 탈이온수로 유동 수욕에서 다시 헹군다. 이어서, 회전 헹굼 건조기에서 약 1500rpm의 속도로 약 3분 동안 건조시킨다. To remove post-CMP contaminants from semiconductor wafers in prior art wet cleaning processes, the wafers are placed in a flowing water bath and rinsed with deionized water for up to one minute. The aqueous detergent is then applied to the wafer for up to about 2 minutes to clean it. After this step, the wafer is rinsed again in the flowing water bath with deionized water for about 1 minute. Then, it is dried for about 3 minutes at a speed of about 1500 rpm in a rotary rinse dryer.

다르게는, 수계 또는 용매계 세제를 사용하는 세정 단계는 각각의 단계 사이에 탈이온수로 헹구는 다수의 단계가 수행될 수 있다. 용매는 웨이퍼 표면으로부터 오염물을 세정하기 위해 당 분야에서 일반적으로 사용되는 임의의 용매를 포함한다. 이들은 일반적으로 0.2:1:5 내지 1:1:5의 비율로 혼합된 암모늄 하이드록사이드, 과산화수소 및 물의 조합물인 SC1; 수중 암모늄 하이드록사이드의 부피가 0.5 내지 2%인 용액; 0.2 내지 1.0% 농도의 탈이온수로 희석된 불산; 후-CMP 세정용으로 적합한 킬레이트화제; 과산화수소와 같은 산화제; 및 표면 장력을 감소시키기 위한 계면활성제를 포함하나, 이들로써 한정되는 것은 아니다. 용매는 제거될 오염물에 따라 선택된다. Alternatively, the washing step using an aqueous or solvent-based detergent may be subjected to a number of steps rinsing with deionized water between each step. Solvents include any solvents commonly used in the art to clean contaminants from the wafer surface. These are usually SC1, a combination of ammonium hydroxide, hydrogen peroxide and water mixed in a ratio of 0.2: 1: 5 to 1: 1: 5; A solution having a volume of ammonium hydroxide in water of 0.5 to 2%; Hydrofluoric acid diluted with deionized water at a concentration of 0.2-1.0%; Chelating agents suitable for post-CMP cleaning; Oxidizing agents such as hydrogen peroxide; And surfactants for reducing surface tension. The solvent is selected depending on the contaminants to be removed.

세정 단계 도중, 통상적으로 메가소닉 및/또는 PVA 브러쉬를 사용한 브러쉬 문지름이 사용된다. 이러한 기술은 당 분야에 익히 공지되어 있고, 이러한 익히 공지된 방법이 사용될 수 있다. 사용가능한 공정의 예로서 상기 단계를 간단히 설명하나, 임의의 공지된 기술 또는 표준 기술을 사용할 수도 있다. During the cleaning step, brush rubs with megasonic and / or PVA brushes are typically used. Such techniques are well known in the art, and such well known methods can be used. The steps are briefly described as examples of processes that can be used, but any known technique or standard technique may be used.

메가소닉 및 브러슁 기술Megasonic and Brush Technology

메가소닉 세정의 경우, 회분식 세정 또는 단일 웨이퍼 세정 공정이 사용될 수 있다. 회분식 공정을 사용하는 메가소닉 세정 탱크에서, 웨이퍼를 탱크 바닥에 메가소닉 변환기와 수직이 되도록 탱크에 배치한다. 단일 웨이퍼 세정 시스템에서는, 웨이퍼를 수평으로 배치하고 메가소닉 막대를 웨이퍼 표면 위를 휩쓰는 방식으로 이동시킨다. 이러한 메가소닉 변환기 또는 막대를 약 800kHz 내지 약 1.3MHz의 진동수로 작동시킨다. 메가소닉 변환기 또는 막대의 진동을 통해 점성 매질에서 파 감쇠에 의해 발생된 음향파가 형성된다. 이러한 음향파에 의해 유동의 스트리밍이 발생하고 소형의 캐비테이션(cavitation) 기포가 발생하는데, 이는 모두 웨이퍼 표면으로부터의 입자 제거를 돕는다. For megasonic cleaning, a batch cleaning or a single wafer cleaning process can be used. In a megasonic cleaning tank using a batch process, the wafer is placed in the tank perpendicular to the megasonic transducer at the bottom of the tank. In a single wafer cleaning system, the wafer is placed horizontally and the megasonic rod is moved in a manner that sweeps over the wafer surface. This megasonic transducer or rod is operated at a frequency of about 800 kHz to about 1.3 MHz. The vibration of the megasonic transducer or rod forms acoustic waves generated by wave attenuation in the viscous medium. These acoustic waves cause streaming of the flow and create small cavitation bubbles, all of which help to remove particles from the wafer surface.

브러쉬 문지름에서는 PVA 브러쉬를 사용한다. 이 브러쉬는 연질 스폰지형 물질로 구성되고 압착성이 매우 높다. 이 브러쉬는 세정 액체를 사용하여 웨이퍼 표면을 가로질러 회전하고, 동시에 세정 액체는 중심부를 향하게 된다. 브러쉬는 웨이퍼 표면과 접촉하지 않는다. 대신, 브러쉬를 웨이퍼 표면위로 하이드로플레이닝(hydroplaning)시켜, 액체가 브러쉬에 의해 압착되고 밀릴 때의 수력학적 견인력으로 오염물 입자를 분리시킨다. 따라서, 브러쉬가 웨이퍼 표면 위로 하이드로플레이닝하고 직접 닿지 않도록 웨이퍼 표면이 친수성인 것이 중요하다. 오염물 입자는 분리된 후, 유체 유동에 의해 웨이퍼 표면으로부터 제거될 때까지 액체중에서 현탁되어 잔류한다.For brush rub, use a PVA brush. The brush consists of a soft sponge-like material and is very compressible. The brush rotates across the wafer surface using the cleaning liquid, while the cleaning liquid is directed towards the center. The brush does not contact the wafer surface. Instead, the brush is hydroplaned onto the wafer surface to separate the contaminant particles by the hydraulic traction when the liquid is compressed and pushed by the brush. Therefore, it is important that the wafer surface is hydrophilic so that the brush hydroplanes and does not directly contact the wafer surface. After the contaminant particles are separated, they remain suspended in the liquid until removed from the wafer surface by fluid flow.

표면의 건조Drying of the surface

습식 세정 이후, 과량의 물을 웨이퍼 표면으로부터 제거한 후, 극저온 세정을 실시한다. 웨이퍼를 알콜에 침지시켜 물을 대체하거나, 웨이퍼를 회전시키면서 알콜과 함께 분무하여 과량의 물을 제거할 수 있다. 경우에 따라, 표면을 완전히 건조시킬 수 있다. After wet cleaning, excess water is removed from the wafer surface and then cryogenic cleaning is performed. The wafer can be immersed in alcohol to replace water or the excess water can be removed by spraying with alcohol while rotating the wafer. In some cases, the surface can be completely dried.

극저온 세정 공정Cryogenic Cleaning Process

바람직하게는, 습식 세정 직후 극저온 세정을 실시하여 입자 점착 가능성을 감소시킨다. 바람직하게는, 습식 세정을 수행한지 24시간 미만 이내에 극저온 세정을 수행한다. 표준 극저온 세정 공정은 당 분야에 익히 공지되어 있으며, 이를 ACE 세정 공정에 추가할 수 있다. 이러한 기술의 예는 에코-스노우 시스템즈 인코포레이티드에 1998년 12월 29일에 허여된 US 5,853,962 호에 기술되어 있다. Preferably, cryogenic cleaning is performed immediately after the wet cleaning to reduce the likelihood of particle sticking. Preferably, cryogenic cleaning is performed within less than 24 hours of performing the wet cleaning. Standard cryogenic cleaning processes are well known in the art and can be added to the ACE cleaning process. An example of such a technique is described in US 5,853,962, issued December 29, 1998 to Eco-Snow Systems, Inc.

이러한 공정의 예로서, 전형적인 세정 시스템을 도 2에 도시한다. 세정 용기(12)에 울트라 세정, 봉인 또는 밀봉된 세정 대역을 제공한다. 이 세정 대역 내부에서 웨이퍼(1)가 진공에 의해 압반(2) 상에 고정된다. 웨이퍼 및 압반을 100℃ 이하의 제어된 온도로 유지시킨다. 실온 및 850psi의 실린더로부터 액체 CO2를 소결 직렬 필터(4)에 통과시켜 액체 스트림으로부터 매우 작은 크기의 입자를 여과시켜 제거함으로써 가능한한 최고 순도의 이산화탄소를 수득하고 스트림중의 오염물을 감소시킨다. 이어서, 액체 CO2를 소형 틈새 노즐(바람직하게는 직경이 0.05 내지 0.15"이다)을 통해 팽창시킨다. 액체가 급속 팽창됨에 따라 온도가 강하하여 분당 약 1 내지 3ft3의 속도로 유동하는 기상 CO2 스트림에 포함된 고체 CO2 스노우 입자가 형성된다. 이러한 고체 및 기상 CO2 스트림은 약 30 내지 약 60°, 바람직하게는 약 45°의 각도로 웨이퍼 표면으로 향한다. 노즐은 웨이퍼에 대해 노즐의 측선을 따라 측정하여 바람직하게는 약 0.375 내지 0.5"의 거리에 배치된다. 세정 공정 도중, 압반(2)이 y 방향의 트랙(9)을 따라 앞뒤로 움직이고, 그 동안 세정 노즐의 팔은 x 방향의 트랙(10)을 따라 직선으로 움직인다. 그 결과, 단계 크기 및 스캔 속도가 원하는 대로 예비설정된 웨이퍼 표면상에 래스터 세정 패턴이 형성된다. 세정 챔버의 습도는 바람직하게는 가능한한 낮게, 예를 들어 -40℃ 이슬점 미만으로 유지시킨다. 이러한 낮은 습도는 오염물 입자와 웨이퍼 표면 사이에 이들 사이의 결정 브릿지를 형성함으로써 점착력을 증가시키는 세정 공정 도중 웨이퍼 표면상의 물의 응결 및 결빙되는 것을 방지한다. 이러한 낮은 습도는 질소 또는 깨끗한 건조 공기를 유동시킴으로써 유지시킬 수 있다. 또한, 세정 공정을 수행하는 동안, 세정 챔버중의 정전기적 전하가 중성인 것이 중요하다. 이는 양극성 코로나 이온화 바(5)를 통해 달성된다. 또한, 이러한 시스템은 전기적으로 접지된 압반 위에 배치된 웨이퍼의 전하 중성화를 향상시키기 위하여 CO2 노즐 뒤에 직접 배치된 폴로늄 노즐을 포함한다. 정전기적 전하는 노즐을 통한, 웨이퍼 표면을 가로지르는 CO2의 유동에 의한 마찰전기에 의해 증가하고, 세정 챔버에 유지된 낮은 습도에 의해 보조된다.As an example of such a process, a typical cleaning system is shown in FIG. The cleaning vessel 12 is provided with an ultra clean, sealed or sealed cleaning zone. Inside this cleaning zone, the wafer 1 is fixed on the platen 2 by vacuum. The wafer and platen are maintained at a controlled temperature of 100 ° C. or less. Liquid CO 2 from the cylinder at room temperature and 850 psi is passed through a sintered in-line filter 4 to filter out very small particles from the liquid stream to obtain the highest possible carbon dioxide and reduce the contaminants in the stream. Subsequently, the liquid CO 2 is expanded through a small crevice nozzle (preferably between 0.05 and 0.15 "in diameter). As the liquid expands rapidly, the temperature drops and the gaseous CO 2 flows at a rate of about 1 to 3 ft 3 per minute. Solid CO 2 snow particles contained in the stream are formed, such solid and gaseous CO 2 streams are directed to the wafer surface at an angle of about 30 to about 60 °, preferably about 45 °. And are preferably disposed at a distance of about 0.375 to 0.5 ". During the cleaning process, the platen 2 moves back and forth along the track 9 in the y direction, during which the arms of the cleaning nozzle move in a straight line along the track 10 in the x direction. As a result, a raster cleaning pattern is formed on the wafer surface where the step size and scan speed are preset as desired. The humidity of the cleaning chamber is preferably kept as low as possible, for example below the -40 ° C dew point. This low humidity prevents condensation and freezing of water on the wafer surface during the cleaning process, which increases adhesion by forming crystal bridges between contaminant particles and the wafer surface. This low humidity can be maintained by flowing nitrogen or clean dry air. In addition, during the cleaning process, it is important that the electrostatic charge in the cleaning chamber is neutral. This is achieved through the bipolar corona ionization bar 5. Such a system also includes a polonium nozzle placed directly behind the CO 2 nozzle to enhance charge neutralization of the wafer disposed on the electrically grounded platen. Electrostatic charge is increased by triboelectricity due to the flow of CO 2 across the wafer surface through the nozzle and is assisted by the low humidity maintained in the cleaning chamber.

미립자성 오염물의 경우, 제거 메커니즘은 주로 웨이퍼 표면상의 오염물 입자의 점착력을 능가하는 CO2 극저온 입자의 운동량 전달에 의한 것이다. 입자가 "느슨"해지면, 기상 CO2의 견인력이 웨이퍼 표면으로부터 입자를 제거한다. 유기 필름 오염물의 제거 메커니즘은 웨이퍼 표면상의 극저온 CO2의 충격 압력에 의해 유기 오염물과 표면 사이의 계면에 액체 CO2의 박층이 형성됨에 따른 것이다. 이어서, 액체 CO2가 유기 오염물을 분해시키고 이를 웨이퍼 표면으로부터 제거할 수 있다.In the case of particulate contaminants, the removal mechanism is mainly due to the transfer of momentum of the CO 2 cryogenic particles that outperforms the adhesion of the contaminant particles on the wafer surface. When the particles become "loose", the traction of the gaseous CO 2 removes the particles from the wafer surface. The removal mechanism of organic film contaminants is due to the formation of a thin layer of liquid CO 2 at the interface between the organic contaminant and the surface by the impact pressure of cryogenic CO 2 on the wafer surface. The liquid CO 2 can then degrade the organic contaminants and remove it from the wafer surface.

2002년 4월 5일에 출원된 미국출원번호 60/369,853 호(본원의 참조문헌으로서 인용됨)에 보다 상세히 기술된 액체-보조 극저온 공정에서는, 예를 들어 아이소프로필 알콜, 에탄올, 아세톤, 에탄올-아세톤 혼합물(50%v/v), 메탄올, 메틸 포메이트, 메틸 아이오다이드 및 에틸 브로마이드를 들 수 있으나 이들로써 한정되는 것은 아닌 고 증기압의 액체를 극저온 세정의 수행 도중 또는 그 이전에 웨이퍼 표면 상에 분부한다. 액체는 입자 제거를 위해 박층으로서, 또는 극저온 분무에 의해 밀릴 때 입자를 제거하는 추가의 견인력을 발생시키는 보다 두꺼운 필름으로서 표면상에 분부될 수 있다. 액체는 임의의 표준 장치, 예를 들어 습식 벤치에서 웨이퍼 표면상에 탈이온수를 분무하기 위한 테플론 미스팅(misting) 노즐을 사용하여 분무할 수 있다. 또한, 본원의 참조문헌으로서 인용된 2002년 4월 5일에 출원된 미국출원번호 60/369,852 호에 기술된 바와 같이 증기 보조된 극저온 세정에서와 같이 웨이퍼 표면 상에서 액체의 증기를 응결시킬 수 있다. 웨이퍼를, 바람직하게는 10분 이하의 시간 동안 액체로 덮는다. 이를 1개의 액체의 분무층으로 덮거나 웨이퍼에 여러개의 층을 반복 분무하여 웨이퍼의 습윤성을 유지시킬 수 있다. 이어서, CO2 극저온 분무를 개시한다. 전술한 바와 같은 표준 기술을 사용한다. 액체는 중간 매질의 햄메이커(Hammaker) 상수 성분을 감소시켜 웨이퍼 표면상의 입자 오염물의 점착력을 감소시킨다. 따라서, CO2 극저온 입자는 표면으로부터 오염물을 용이하게 분리시킬 수 있다.In the liquid-assisted cryogenic process described in more detail in US Application No. 60 / 369,853, filed April 5, 2002, incorporated herein by reference, for example, isopropyl alcohol, ethanol, acetone, ethanol- Acetone mixtures (50% v / v), methanol, methyl formate, methyl iodide and ethyl bromide, including but not limited to high vapor pressure liquids, on or before the cryogenic cleaning Install on. The liquid may be dispensed on the surface as a thin layer for particle removal, or as a thicker film that generates additional traction when removed by cryogenic spraying. The liquid may be sprayed using any standard apparatus, such as a Teflon misting nozzle, for spraying deionized water onto the wafer surface in a wet bench. It is also possible to condense vapor of liquid on the wafer surface as in vapor assisted cryogenic cleaning, as described in US Application No. 60 / 369,852, filed April 5, 2002, incorporated herein by reference. The wafer is covered with liquid, preferably for up to 10 minutes. It can be covered with a spray layer of one liquid or by spraying multiple layers onto the wafer to maintain the wettability of the wafer. CO 2 cryogenic spraying is then started. Standard techniques as described above are used. The liquid reduces the Hammaker constant component of the intermediate medium, reducing the adhesion of particle contaminants on the wafer surface. Thus, CO 2 cryogenic particles can easily separate contaminants from the surface.

Claims (15)

반도체 웨이퍼, 금속 또는 필름의 표면으로부터 화학 기계적 연마(chemical-mechanical polishing; CMP) 오염물을 제거하기 위한 방법으로서, A method for removing chemical-mechanical polishing (CMP) contaminants from the surface of a semiconductor wafer, metal or film, (a) 탈이온수 및/또는 수계 또는 용매계 세제로 상기 표면을 습식 세정하는 단계;(a) wet cleaning the surface with deionized water and / or an aqueous or solvent-based detergent; (b) 상기 표면을 적어도 부분적으로 건조시키는 단계; 및(b) at least partially drying the surface; And (c) 상기 표면을 CO2로 극저온 세정하는 단계를 포함하는 방법.(c) cryogenic cleaning of the surface with CO 2 . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 과량의 물을 제거함으로써 표면을 부분적으로 건조시키는 방법.A method of partially drying the surface by removing excess water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 표면을 실질적으로 건조시키는 방법.Method of substantially drying the surface. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 단계 (a)가 표면을 탈이온수로 헹구는 단계, 상기 표면을 수계 또는 용매계 세제로 세정하는 단계, 및 상기 표면을 탈이온수로 헹구는 단계를 포함하는 방법.Step (a) comprises rinsing the surface with deionized water, washing the surface with an aqueous or solvent-based detergent, and rinsing the surface with deionized water. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 단계 (a)가 표면을 하나 이상의 수계 또는 용매계 세제로 세정하는 단계 및 상기 표면을 탈이온수로 헹구는 단계를 추가로 포함하는 방법.Step (a) further comprises washing the surface with one or more aqueous or solvent-based detergents and rinsing the surface with deionized water. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 단계 (a)가 표면을 탈이온수 및/또는 수계 또는 용매계 세제로 버프연마(buffing)하는 단계를 포함하는 방법.Step (a) comprises buffing the surface with deionized water and / or an aqueous or solvent-based detergent. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 단계 (c)가 액체 CO2를 압력하에 노즐을 통해 팽창시켜 기상 CO2 스트림에 포함된 고체 CO2를 형성하는 단계, 및 상기 CO2 스트림을 표면으로 향하게 하여 오염물을 제거하는 단계를 포함하는 방법.Step (c) comprises expanding the liquid CO 2 through a nozzle to form solid CO 2 contained in the gaseous CO 2 stream, and directing the CO 2 stream to a surface to remove contaminants. . 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 표면을 알콜에 침지시키고 이 표면을 알콜로부터 서서히 제거함으로써, 또는 표면에 알콜을 분무하면서 표면을 회전시킴으로써 과량의 물을 제거하는 방법.A method of removing excess water by immersing the surface in alcohol and slowly removing the surface from the alcohol, or by rotating the surface while spraying alcohol on the surface. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 단계 (c)가, 증기압이 높은 액체를 표면에 분무하는 단계 및 상기 표면 상에 상기 액체를 일정 시간 동안 잔류시키는 단계에 의해 수행되는 방법.Step (c) is carried out by spraying a liquid having a high vapor pressure on the surface and leaving the liquid on the surface for a period of time. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 단계 (c)가, 표면을 액체의 증기로 덮어 입자-표면 점착력을 감소시키는 단계 및 상기 표면 상에 상기 증기를 일정 시간 동안 잔류시키는 단계에 의해 수행되는 방법.Step (c) is carried out by covering the surface with a vapor of liquid to reduce particle-surface adhesion and leaving the vapor on the surface for a period of time. 반도체 웨이퍼, 금속 또는 필름의 후-화학 기계적 연마에 의해 제조된 상기 반도체 웨이퍼, 금속 또는 필름의 표면으로부터 0.3㎛ 이하의 크기를 갖는 오염물을 제거하기 위한 방법으로서, A method for removing contaminants having a size of 0.3 μm or less from the surface of a semiconductor wafer, metal or film prepared by post-chemical mechanical polishing of a semiconductor wafer, metal or film, (a) 상기 표면을 탈이온수로 세정하고, 상기 표면을 탈이온수중의 수계 세제로 세정하거나 상기 표면을 탈이온수 및/또는 수계 세제로 버프연마시킴을 포함하는, 표면을 습식 세정하는 단계;(a) cleaning the surface with deionized water, wet cleaning the surface with an aqueous detergent in deionized water or buffing the surface with deionized water and / or an aqueous detergent; (b) 과량의 물을 제거함으로써 상기 표면을 적어도 부분적으로 건조시키는 단계; 및 (b) at least partially drying the surface by removing excess water; And (c) 압력하에 노즐을 통해 액체 CO2를 팽창시켜 기상 CO2 스트림 중에 포함된 고체 CO2를 형성하고, 상기 CO2 스트림을 표면으로 향하게 하여 오염물을 제거함을 포함하는, 상기 표면을 CO2로 극저온 세정하는 단계를 포함하는 방법.(c) by through a nozzle under pressure to expand the liquid CO 2 to form a solid CO 2 contained in the gaseous CO 2 stream, and the said surface, including removing the contaminants by directing the CO 2 stream with the surface to CO 2 Cryogenic cleaning. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 표면을 완전히 건조시키는 방법.How to dry the surface completely. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 단계 (a)가 표면을 탈이온수로 헹구는 단계, 상기 표면을 수계 세제로 세정하는 단계, 및 상기 표면을 탈이온수로 다시 헹구는 단계를 포함하는 방법.Step (a) comprises rinsing the surface with deionized water, washing the surface with an aqueous detergent, and rinsing the surface with deionized water again. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 단계 (c)가, 표면에 증기압이 높은 액체를 분무하는 단계 및 상기 표면 상에 상기 액체를 일정 시간 동안 잔류시키는 단계에 의해 수행되는 방법.Step (c) is carried out by spraying a high vapor pressure liquid on the surface and leaving the liquid on the surface for a period of time. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 단계 (c)가, 표면을 증기압이 높은 액체의 증기로 덮어 입자-표면 점착력을 감소시키는 단계 및 상기 표면 상에 상기 증기를 일정 시간 동안 잔류시키는 단계에 의해 수행되는 방법.Step (c) is carried out by covering the surface with a vapor of a high vapor pressure liquid to reduce particle-surface adhesion and leaving the vapor on the surface for a period of time.
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