TW305053B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
TW305053B
TW305053B TW085105673A TW85105673A TW305053B TW 305053 B TW305053 B TW 305053B TW 085105673 A TW085105673 A TW 085105673A TW 85105673 A TW85105673 A TW 85105673A TW 305053 B TW305053 B TW 305053B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
compartment
anode
cleaning
cathode
anode compartment
Prior art date
Application number
TW085105673A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Shinetsu Handotai Kk
Preteck Kk
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 Shinetsu Handotai Kk, Preteck Kk filed Critical Shinetsu Handotai Kk
Application granted granted Critical
Publication of TW305053B publication Critical patent/TW305053B/zh

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
    • H01L21/02041Cleaning
    • H01L21/02043Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052Wet cleaning only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • 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
    • H01L21/67057Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C02F2001/46185Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water only anodic or acidic water, e.g. for oxidizing or sterilizing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4611Fluid flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46195Cells containing solid electrolyte

Description

經濟部中央標準局员工消費合作社印裴 A7 B7五、發明説明(1 ) 明背景賫料 本發明是有關於一種清潔半導體晶圆的裝置及使用彼 來清潔半導髗晶園的方法。本發明更特別和一種在其製程 中或在使用晶圃作基材之半導體元件的製程中能有效地產 生非常可靠之清潔效果的半導體晶園-比如單晶矽園-濕 式方法所用之清潔裝置有關,以及與使用該裝置來清潔半 導體晶園的方法有關。 如眾所周知的,各種不同半導體元件的整合度正逐年 朝著極高的稹集度增加。隨著該趙勢而來的是,使製造半 導體元件之工作環境保持有非常高的清潔條件,以及還有 確保作爲半導體元件基本材料之半導體晶圓有高的清淨度 也就越來越重要了。 就此而言,則一項不可或缺的製程是所有的半導體晶 圓都要作清潔處理,其目的是要將稱作微粒的微小粒狀物 體及汙染物-比如金屬雜質'有機物質、因自發或自然氧 化及連同改良表面平坦程度之另外效應的吸附所形成的表 面膜-的任何異物移除掉以便可減少由其引發的問題和增 加半導體元件製程中產品的良率和改良元件效能的可靠性 〇 雖然在此之前已有各種不同的提案及嘗試來對半導體 晶園作清潔處理,但實際上最爲人廣泛使用的方法是所謂 的RCA清潔方法-由美國RCA企業的W .Kern等人在I960年代 發展出來的。典型的RCA方法順序包括二或三道步驟,這 包括第一步使用SC-1(RCA標準清潔液-1)清潔液-彼爲氨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’裝. -* 本紙張尺度通用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 305053五、發明説明(2 ) 水與過氧化氳(NH4〇H/H2〇2/H2〇)的水溶液-來將微粒及有 機物質移除掉,以及第二個步驟是使用SC-2清潔液-彼爲 氣化氫及過氧化氫的水溶液(HCl/H2〇2/H2〇)_來將金屬汙 染物移除掉,並可在SC-ι及SC-2清潔處理當中選擇性插入 使用DHF(經稀釋的氟化氫)清潔液-彼爲氟化氫的水溶液( HF/H2〇)_來將SC-1清潔處理所形成的表面膜’移除掉。吾 人了解上述RCA方法中用以移除微粒及有機物質之SC-1清 潔液的有效性是藉由其中之氨水成份的鈾刻活性來得到的 0 另一方面,吾人還知道以CzQchralski方法獏得之半 導體矽單晶棒在本質上含有稱作最初成長(as-grown)缺陷 的結晶缺陷-彼等是在長晶製程中加入的。當對含有這類 出現在其表面之最初成長缺陷的矽晶園作蝕刻處理時’在 結晶缺陷附近處或之內的蝕刻速率會比在不含這類結晶缺 陷之表面區域者要快,所以沿著整個表面所進行的蝕刻就 不是均一的,而是選擇性地在包括結晶缺陷區域上會不可 避免地造成稱作"凹痕"的微小孔洞形成。 矽晶園表面有上述凹痕發生時會在矽晶園作清潔處理 時對微粒的控制造成嚴重問題。由於澱稹在晶画表面上的 微粒數目通常是以微粒計數器-彼是在以富射光束對晶園 表面掃描時,計數會散射光線之亮點數目的設備-來計數 ,換言之,凹痕也會成爲雷射光束的散射位置,以及微粒 計數器會因超過確實微粒數目之作爲正向位移的凹痕所引 起的亮點。會使微粒計數器計數到之微粒數目有錯誤增加 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) c (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 305053 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印51 五、發明説明(3) 的凹痕被稱作C0P(起因於結晶的微粒,crystal-or igi na-ted particle) 0 鼸著晶園表面有COP存在而伴鼸發生的問題在於半導 體元件上之柵極(gate)氧化膜的電擊穿特性會因此而退化 ,隨著近年來半導《技術是朝著使半導體元件有越來越高 的積集度,於是對在晶園表面有C0P生成-這'在先前技術 中被認爲是相當無關緊要的問題-的因應措施就必須加以 考慮。 RCA方法中使用的清潔液也並非就沒有問題。比如, 若和酸性清潔液相比,除了會與氨形成錯合物的金靥元素 元素-比如銅-以外,SC-1清潔液在金屬雜質的移除上就 不是那麼地有效。另一方面,SC-2清潔液對金靥雜質有極 佳的清潔效應,只是對微粒及有機物質就不是那麽有效。 使用SC-2清潔液的一個問題是其中所含的過氧化氫具有氧 化活性,以致因此在晶園表面上會有矽的氧化表面膜形成 ,於是當金屬雜質澳度很高時,其有效性就被認爲會降低 〇 使用上述清潔液的半導體晶圖清潔方法在其應用性上 於是會受到限制,因爲在半導體元件製程所採用的清潔工 作中,清潔液可能會攻擊曝露在外由像鋁之金屬製成的電 路零件和使金屬零件溶解掉,或者清潔液可能會經由空隙 或針孔滲入來攻擊嵌於兩個相鄰層中之膜的金屬零件而導 致嚴重的腐蝕問題。 總地來講,包括典型方法之RCA方法的各個傅統半導 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 305033 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(4 ) 髏晶圈清潔方法除了因個別清潔液所含化學物質的本身問 題之外,都有須依序使用幾種不同清潔液的清潔方法步驟 ,於是將不可避免地很冗長且須用到供個別清潔液使用的 多重階段清潔裝置而很麻煩的問題。不用說,以數個連績 步驟來進行的半導髓晶園清潔處理是很不利的,這不只是 因爲須在設備和高的勞動運轉成本,及在包括化學物質及 純水或去離子水等之上要有大量的投資,還因爲牽涉到與 廢水及清潔方法中大量排出之用完清潔液相關的環境汙染 問題。因此希望發展一種矽晶的清潔方法,其中所用的 清潔液容稹要儘可能地達到最小,或者如有可能的話希望 發展出一種不使用清潔液的方法。到目前爲止有許多提案 及嘗試是朝該方向進行。 Λ 舉例來說,日本專利6-260480說明一種半導體 晶園的清潔設備及方法,依據該專利,在其中有兩個以透 氣隔膜隔開之隔室的電解槽中,分別在各個隔室中提供陰 極棒和陽極棒,在持績將含有電解質以增進電解質效率的 水加進各個陰極及陽極隔室中,以及在來自個別隔室之含 離子的排出液被導入兩個個別安裝的處理槽中-半導體晶 園是在此進行清潔處理-之下,可分別在陰極及陽極隔室 中製備含羥基離子(OH_〉的水及含氫離子(ίΤ)的水。 雖然以含羥基離子之水進行的清潔處理被認爲相等於 RCA方法中以SC- 1清潔液進行的清潔處理,上述的曰本專 利文件所定位的羥基離子角色包括使受氫離子處理而活化 的鋁表面安定下來及將進行完磨光或平面化方法後殘留在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂 本紙張尺度適用中國國家樣隼(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ΕΊ_五、發明説明(5 ) 表面的膠態矽微粒移除掉,但有關sc-l清潔液所通常揸長 的微粒移除及在RCA方法所無法提供任何有效改良之COP的 因應措施的正面意義就未提及。 然而依據上述同一篇的日本專利文件,該方法有幾個 嚴重問題有待解決,這包括因爲在陰極和陽極之間使用非 常高的直流電壓-可高到1〇3至1〇4伏特/公分'-所發生的 極大危險,以及在防止由電解榷出來之個別排出液的羥基 和氫離子有效濃度降低或在控制範園內時所遭遇到的困難 ,因爲個別隔室所製造的羥基離子和氬離子爲不穩定的離 子,所以含離子的水有時會在排出液到達分開安裝的個別 處理槽之前就在一瞬間變回中性的水。 本發明概要 因此本發明的一個目標是要提供一種新穎且改良的裝 置,以及一種使用該裝置來對半導體晶画作清潔處理的改 良方法,藉此則上述俥統裝置及方法的問題將可在零缺點 下獲得解決。 於是,依據本發明第一點之半導體晶園清潔處理裝置 包含有: (a) —個含有用以對半導髏晶圓作清潔用之含水媒質 的長方形水槽-彼是將半導體晶B以實質上垂直擺放的工 作片‘固定在其中央部份,該長方形水槽沿著縱軸方向被分 隔成中央的陽極隔室和一對在陽極隔室兩旁的陰極隔室: (b) —對分別將陽極隔室及其中一個陰極隔室分隔開 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 3G5053 A7 B7 經濟部中央標华局貝工消費合作社印製 五、發明説明(6 ) 來的隔板,各個隔板是由一組氫離子交換隔膜形成-其中 —個隔膜面對陽極隔室,以及另一個隔膜是面對陰極隔室 -以便在其間形成流動通路: (c) —對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陽極隔室的表面:以及 (d) —對除極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方。 依據本發明第二點之半導體晶園清潔處理裝置包含有 (a) —個含有用以對半導體晶国作清潔用之含水媒質 的長方形水槽-彼是將半導體晶園以實質上垂直擺放的工 作片固定在其中央部份,該長方形水槽沿著縱軸方向被分 隔成中央的陽極隔室和一對在陽極隔室兩旁的陰極隔室: (b) —對分別將陽極隔室及其中一個陰極隔室分隔開 來的隔板; (c) 一對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陽極隔室的表面;以及 (d) —對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方。 上面依據本發明第一點及第二點定義的各個裝置較宜 在陽極隔室的底部有提供一個超音波振動器,如此則清潔 處理的效率可藉著對陽極隔室的清潔媒質施以超音波而獲 得大幅改善。 使用上面定義之本發明裝置來對半導體晶園作淸潔處 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度遑用中國國家標準(0呢)六4規格(210乂 297公釐> .9 - 經濟部中央標準局員工消#合作杜印裂 Μ ____Β7 五、發明説明(7) 理的本發明方法包含以下幾個步驟: U)使半導體晶圖以實質上垂直擺放方式來固定在陽 極隔室中: (b) 持績地由各個陽極隔室、陰極隔室、及在第一點 的裝置中於一對離子交換隔膜之間形成的流動通路之底部 將純水加入其中; (c) 持績地由各個陽極隔室、陰極隔室、及在第一點 的裝置中於一對離子交換隔膜之間形成的流動通路之頂端 將純水排掉; (d) 對陽極板子及陰極板子之間施以直流電Μ :以及 可選擇性地, (e) 對陽極隔室內的純水施以超音波。 附圖扼要說明 圚1 A及1B分別.是以圖解說明依據第一點之本發明裝置 的平面圖及側視圖。 圖2是純水以超音波持績使用期間爲函數下於不同頻 率超音波場內的電阻係數圖。 圚3 A及3 B分別是以圖解說明依據第二點之本發明裝置 的平面圖及側視圖。隔板是以横截面來表示。 圚4 A爲使用本發明單一裝置及乾燥方法之清潔方法的 圇示流程圖,而圖4B是使用本發明裝置的整個清潔方法及 接著是在潤濕裝置中之後績處理的圖示流程圖。 圖5顯示由本發明裝置取得之起始純水中、含氫離子 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS ) A4規格(210乂297公釐)~~. in - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -'6 經濟部中央標準局貝工消費合作.社印聚 305053 A7 ___B7_五、發明説明(8) 水中及含羥基離子水中的各種不同金屬雜質的濃度圖。 圖6A、6B、6C、6D及6E分別是銅、鐵、鎳、鋅及鋁成 爲矽晶圓表面上雜質之下在經過各種處理後的密度圖。 較佳體系的詳細說明 如前面所敘述的,在各種不同體系中用以對半導體晶 81作清潔處理的本發明裝置可歸類爲依據本發明第一點者 及依據本發明第二點者。 依據本發明第一點的本發明裝置包含有: (a) —個含有用以對半導體晶圓作清潔用之含水媒質 的長方形水槽-彼是將半導體晶園以實質上垂直擺放的工 作片固定在其中央部份,該長方形水槽沿著縱軸方向被分 隔成中央的隱極隔室和一對在陽極隔室兩旁的陰極隔室: (b) —對分別將陽極隔室及其中一個陰極隔室分隔開 來的隔板,各個隔板是由一組氬離子交換隔膜形成-其中 一個隔膜面對陽極隔室,以及另一個隔膜是面對陰極隔室 -以便在其間形成流動通路; (c) 一對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陽極隔室的表面:以及 (d) —對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方, 各個陽極及陰極板子具有大體上相等的面稹。 較宜在陽極隔室的底部提供一個超音波振動器,如此 清潔處理的效果可藉由對陽極隔室中之清潔媒質施以超音 --;---.----1裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家橾半(CNS ) A4規格(210X297公釐) 11 經濟部中央標準局貝工消費合作杜印裝 305053__B7_五、發明説明(9) 波而獲得大幅改善。 依據本發明第二點的本發明裝置包含有: (a) —個含有用以對半導體晶園作清潔用之含水媒質 的長方形水槽-彼是將半導禮晶圓以實質上垂直擺放的工 作片固定在其中央部份,該長方形水槽沿著縱軸方向被分 隔成中央的陽極隔室和一對在陽極隔室兩旁的陰極隔室: (b) —對分別將陽極隔室及其中一個陰極隔室分隔開 來的隔板: (c) —對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陽極隔室的表面:以及 (d) —對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子交 換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方。 也可在依據本發明第二點裝置的陽極隔室底部提供一 個超音波振動器,如此清潔處理的效果可藉由對陽極隔室 中之清潔媒質施以超音波而獲得大幅改善。 最好有對上述本發明裝置體系中之各個陽極板子及陰 極板子提供具有大置孔洞的平板。 使用上述依據本發明第一點之裝置來對半導體晶圆作 清潔處理用的本發明方法包含以下的步驟: (a) 使半導體晶圓以資質上垂直擺放方式來固定在陽 極隔室中: (b) 持績地由各個陽極隔室、陰極隔室、及在第一點 的裝置中於一對離子交換隔膜之間形成的流動通路之底部 將純水加入其中: 本紙張尺度通用中國國家揉準(CNS) Μ規格(210X297公釐)-12 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
3G5Go3 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明(10) (c) 持績地由各個陽極隔室、陰極隔室、及在第一點 的裝置中於一對離子交換隔膜之間形成的流動通路之頂端 將純水排掉; (d) 對陽極板子及陰極板子之間施以直流電壓。 使用上述依據本發明第二點之裝置來對半導體晶園作 清潔處理用的本發明方法包含以下的步踝:' (a) 半導髏晶圓以實質上垂直擺放方式來固定在陽極 隔室中; (b) 持績地由各個陽極隔室及陰極隔室的底部將水加 入其中: (c) 持績地由各個陽極隔室及陰極隔室的頂端將純水 排掉: (d) 在陽極板子及陰極板子之間施以直流電壓。 底下將參考附圖來將對半導體晶圓作清潔處理的本發 明裝置及方法作進一步的說明。 附圚中的圚1 A及1 B分別是依據第一點之本發明裝置1 的平面及側面圖示。裝置的本體2是具有長方形平行六面 體-其中至少其內表面層是由絕對不會使任何雜質浸出進 入屬於離子化狀態之純水中的熔融石英玻璃材料所形成-形式之向上開口的盒狀水槽。當然,本體2可選澤性地由 像不銹鋼的耐腐蝕材料製成,以及其內表面是以不會使雜 質浸出的材料當襯裡。 以一對隔板5 , 5 -彼等分別是由一對以相對且平行擺 放來在其中形成流動通路6的氫離子交換隔膜5A,5B製成- -13 - 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .叫装·
*1T Τ 3ΰ5053 經濟部中央標準局员工消費合作杜印¾ Α7 Β7五、發明説明(11) 來將裝置1之長方形盒狀水槽2分隔成陽極隔室3和在陽極 % 隔室兩旁的一對陰極隔室4,4。於道些圖形說明的體系中 ,離子交換隔膜5A及5B被整合成有點像在其中有狹窄空間 6的卡片盒形式。一對陽極板子7, 7分別接在一個氫離子交 換隔膜5A,5A中面對陽極隔室3之表面上大約是水槽2中央 高度的地方,以便與帶有固定器9之陽極隔室3所固定的工 作片W相對。一對陰離子板子8, 8分別接在一個氫離子交換 隔膜5B,5B中面對個別陰極隔室4,4之表面上大約與陽極板 子7 , 7正對的位置。 電極板,即陽極板子7,7和陰極板子8,8,分別是由鉑 或由帶有鉑鍍層之像鉅、鈦及之類較不昂貴的金屬製成, 以及雖然並未特別加以限定,但可具有與在裝置中處理之 工作片W形狀及維度相近的組態。 以無卡匣(cassette-less)式的固定器或能夠將晶圓W 固定在與晶園W周園接觸點之夾緊裝置9來將要在本裝置中 作清潔處理之工作片的半導體晶圓W以大體上垂直方式擺 放在清潔容器2或陽極隔室3的中央部位。儘管圖1A及1B只 說明了以固定器9固定的單一晶園W,當然也可以一個固定 器來將許多晶圓共同固定住,如此一次就可對許多晶圓作 清潔處理。當以固定器9將單一晶圃W固定在陽極隔室3時 ,晶園W並不一定總是要擺放成其平坦表面與陽極板子7,7 成水平狀態,而是可在相對陽極板子7,7之下擺放成垂直 或傾斜位置。反之,當一次對許多晶園作清潔處理時,較 宜以合逋的固定器-能夠將晶圃固定在與其周園點接觸- --:---.----叫裝-- (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(210X 297公釐) 14 經濟部中央標準局員工消费合作杜印敦 A7 B7_五、發明説明(l2) 來使晶圓彼此平行和使相鄰晶圊能保持有空間下來固定, 並使晶圃的平坦面的方向與陽極板子7, 7成垂直下來將固 定器固定在陽極隔室3中。 如圖1B說明的,各個陽極隔室3、陰極隔室4,4及流動 通路6,6會以其底部經由控制流速用的閥11-純水是由此 以經控制的速率加進個別的隔室及流動通路中-來與管路 10的歧管相接。陽極隔室3 -晶圓W被固定在此進行清潔處 理-的頂部會開啓,於是由底部持績加入其中及潤濕的純 水會由頂部以越過溢流柵(圚中未顯示)的排出液被排掉。 陰極隔室4,4及流動通路6,6之潤濕過的純水會經由管路或 以越過陽極隔室3之溢流柵的排出液被收集在純水槽(圖中 未顯示),並於純水再生器(圖中未顯示)中純化後再重新 使用。雖然是選擇性的,超音波振動器12被安裝在陽極隔 室3的底部。 在使用上述裝置進行對半導體晶圓的清潔處理時,以 固定器9將晶園W固定住並放在陽極隔室3中的適當位置° 然後以經控制的流速從管路10經由個別的分歧管及個別的 控制閥11將純水或去離子水加進各個陽極隔室3、陰極隔 室4, 4及流動通路6, 6之中。在其中潤濕並抵達頂端且持績 經由安裝在頂端供排放用的管路被排掉的純水將被抛棄或 至少有部份會經再純化並收集在純水槽中(圖中未顯示)° 在使隔室及流動通路中的純水保持向上流動的同時,將陽 極板子7, 7及陰極板子8, 8連接到直流電源(圚中未顯示), 如此以底下方程式表示的電極反應: -15 - 本紙張尺度遑用中國國家標丰(<:邶)八4洗格(210';<297公釐> : ;----"'裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貞工消费合作社印裝 A7 _________B7_五、發明説明(1$ 2 H2O - 4 e' ^ 〇2 + 4 Η* 將會發生而在含有純水的陽極隔室3中形成氫離子IT 。經如此而含有氫離子的純水將暫時是酸性的,並會以類 似使用所謂SC-2清潔液的酸性清潔處理效果方式來對半導 體晶園作用。 儘管如前面提及是選擇性的,可在陽極隔室3的底部 提供超音波振動器12,如此可對陽極隔室3中的純水施以 超音波。雖然已知將超音波振動器安裝在對半導體晶圓作 清潔用的容器中是將正在進行清潔的晶圖表面上之微粒移 除掉的有效機械作用方式,但超音波在本發明裝置及方法 中的重要性卻是非常獨特,同時超音波會與純水中電解形 成的氫離子一起呈現出增效效應。 附圖中的圖2即是顯示在施以不同頻率的超苷波之下 ,陽極隔室3所含純水的電阻係數以超音波施用時間長度 爲函數的圖形,其中曲線丨及丨丨分別是施以頻率爲800kHz 及3.0MHz的超音波下獲得的。由該圖可清楚看出,隨著超 音波施用時間拉長,則純水的電阻係數可受到超音波的施 用而顯著下降,以及該效應在超音波頻率爲800kHz或以上 時將特別明顯,反之在無超音波時,假設因吸收大氣中的 二氧化碳所引起的純水電阻係數則僅有些微下降。 雖然尙未完全了解,可以超音波對水分子的機械化學 活性以提升其自由基活性及某些離子的形成來作定置解釋 。這意謂著可在相當低的電解電壓下獲得所需求的霪解竈 流,和無超音波的情形相比,這將伴隨著陽極隔室3中的 16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --r--1------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 305G53 __ _B7 五、發明説明(14) 氫離子澳度下降。因此超音波的微粒移除效果及酸性清潔 處理效果二者的結合將可獲得協同增强的清潔效果。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 由一對氫離子交換隔膜5A,5B形成的各個隔板5,5會與 在其間形成的流動通路6將陽極隔室3及一個陰極隔室4,4 分隔開來,以及由隔膜5 A釋出流進流動通路6中純水的氫 離子會被流經流動通路6向上流動的純水帶走而要由系統 中移走,如此即令在施加到電極板的直流電壓相當低之下 ,清潔處理的效率仍可增加許多。 圚1A及1B中所畫的隔板5, 5-彼是由一對離子交換隔 膜5A, 5B組成,可選擇性地使用一對以塑膠嫌絲製成之加 有網眼的袋子-其中充塡有具傳統粒徑分布之陽離子交換 樹脂珠並以要擺水平的隔板壁形式夾在陽極板子7及陰極 板子8之間-的隔板來取代。此時,隔板並未提供有流動 通路,以及彼用作電解槽的電阻可進一步減少。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 圇3 A及3 B分別爲依據本發明第二點之本發明裝置1’的 平面及側視圖示,彼可產生大致與圖U及1B中所畫裝置相 同的清潔效果,其中長方形水槽2被一對隔板隔板5:5^-彼是由單片形式的氫離子交換隔膜製成,用以取代圚1A及 1B中的隔板5,5,後者是由一對離子交換隔膜及在其間有 流動通路6的5A,5B所形成-分隔成陽極隔室3和一對陰離 子隔室4 ,4。一對陽極板子7,7會分別與一個隔板隔板5’, 5’中面對陽極隔室3的表面處結合,而一對陰離子板子8,8 會分別與一個隔板隔板5’,5'中面對陰極隔室4的表面處結 合。在道些圖中,對以有顯示各個《極板子7 ,8的横截面 本紙浪又度逋用中國國家標準((:灿)/\4蜆格(2丨0><297公釐) -17 - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明(15) 來說明之離子交換隔膜5’及電極板7, 8的組合提供在底下 說明的孔洞。 於是當在這些電極板上有大量的孔洞形成時,則在隔 板5’表面提供的陽極板子7及陰極板子8之間施以直流電 懕時將可在純水氰解效率上獲得改良的另外優點。雖然並 非特別加以限定,各個孔洞的直徑爲2至3毫米,並擺列成 相鄰之間距離爲2至3毫米。 在對電極板7, 8之間施以直流《壓來進行清潔處理時 ,要在考慮到各種不同因素-比如清潔槽的大小、與水槽 大小有關之電極板間距離、電極板的表面稹、離子交換隔 膜的特性、水中的離子澳度、運轉安全性等等-下逋當選 用電壓以產生逋當的鼇解電流。因此當運轉安全性被視爲 首要要素時,則有可能將裝置設計成在施以10伏特至數十 伏特之間的直流電流-電流密度約爲0.05至0.5安培/公分 2 -而不會有嚴重安全性問題之下來作用。 圖ΙΑ, 1B或圖3A, 3B所畫之裝置的電解效率可藉由提 供一對氫離子-可滲透隔膜-各個隔膜形成在陽極隔室及 其中一個陽極板子之間的次-隔室-和使含有無氫之酸或 中性鹽類的水溶液流經個別的次-隔室來獲得大幅改善。 如上述的,本發明藉著使用如圖1λ, 1B或圖3λ, 3B所 畫之裝置來提供一種與所謂SC-2清潔處理相等的新穎酸性 處理方法,其中在陽極隔室中的純水會以«解器具,可選 擇性地同步施以超音波,來變成酸性。和缺趙音波的裝置 相比,另外一個優點是同一個裝置可藉著逆轉施加到電極 本紙張尺度適硐中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)~~~7〇~. --.--I-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-·* ^ 經濟部中央標準局员工消费合作杜印製 305053 a7 B7 五、發明説明(16) 板之直流電壓的極性來因此將陽極板子轉換成陰極板子及 將陰極板子轉換成陽極板子之下來用作與所謂SC-1清潔處 理相當的鹼性清潔處理。本發明清潔裝置的上述逆轉性可 提供本發明的另一個好處,即半導體晶園的鹼性清潔處理 可使純水流經各個隔室及在陽極和陰極極性逆轉之下施以 直流電流來連績或另一種選擇是在單一清潔裝置中來進行 〇 圖4 A及4 B分別爲使用本發明裝置1來對半導體晶圃進 行的清潔方法到以乾燥來精蝕的典型流程圖示,其中圚4A 爲使用單一清潔裝置1及接著在乾燥烘箱40中進行乾燥處 理之用於酸性和鹼性的清潔處理和潤濕處理,而圚4 B顯示 —個完整的清潔方法,其中晶園W是經由包括酸性清潔裝 置1、鹸性清潔裝置r 、兩個潤濕處理裝置30,30和乾燥 裝置40的一系列裝置來處理。 爲了敘述在圓4A說明系統中進行的清潔方法有必要將 圖1A及1B或圇3A及3B說明之裝置1或的零件重新命名, 所以陽極隔室3如今爲中央隔室,陰極隔室4 , 4如今爲側隔 室,以及陽極板子7, 7如含爲向內的電極和陰極板子8, 8如 今爲向外電極。於是,半導體晶圚W被以大體垂直擺放的 工作片固定在中央隔室3中,同時純水持績加入由各個中 央隔室3、側隔室4,4、和圖1A及1B中之流動通路6的底部 加入其中,並持績由其頂端排掉,首先以相對向外氰極8, 8爲正價的向內電極7,7來在向內電極7及向外電極8之間施 以菌:流電壓,如此水中所含氫離子會流經中央隔室3來用 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4蜆格(210X 297公釐)-19 - ; .----^'1裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -i 經濟部中央標準局員工消費合作杜印策 hi ___B7_五、發明説明(I7) 作爲與SC-2清潔液相等的酸性清潔液。 在用上述方式足以完成酸性清潔處理的一定時間後, 使電極的極性逆轉,所以各個向內電極7,7如今爲陰極和 各個向外電極8, 8現在爲陽極而可釋出羥基離子至流經中 央隔室的水中。因此,經前面步驟酸性清潔處理的晶園W 現在要進行與SC-1清潔液相等的鹼性清潔處理。 雖然上述的處理順序是第一步爲酸性清潔處理及第二 步爲鍮性清潔處理,當然有可能先進行鹼性清潔處理後再 進行酸性清潔處理,或者兩種清潔處理可依據獬求交替重 覆數次。當在電極7 , 8之間未施以直流電時,則現在裝置1 是作爲以純水來進行潤濕處理的裝置,儘管在酸性及論性 清潔處理二者之間或在乾燥處理之前通常不需要進行潤濕 處理,因爲清潔液的酸性或鐮性只是以鼇解來暫時維持的 ,而非眞的含有任何酸性或鹸性化合物。 和上述使用圖4A中單一清潔/潤潤裝置的清潔方法相 比,有時就實用觀點來看,當清潔方法是以圖4 ΒΚ畫裝置 順序來進行時則該清潔方法的效率及生產率會較高,該順 序包括一個作酸性清潔處理的第一清潔裝置1,一個其電 極極性相對於裝置1者爲逆轉之作鹸性清潔處理的第二清 潔裝置1",一個或以上的潤濕裝置30和一個乾燥裝置40, 所以在各個第一及第二清潔裝置1及1”的操作條件下可獲 得增强的安定性。第一及第二清潔裝置的順序當然可對換 以便先進行酸性清潔處理後才進行鹺性清潔處理。 雖然是選擇性的,較宜對各個第一及第二清潔裝置1 本紙*尺度遴用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐)_ . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
305053 A7 經濟部中央標準局員工消f合作社印策 B7五、發明説明(叫 及1 "和潤濕裝® 3 0內的液體媒質施以超音波以便藉由提供 在個別裝置底部-如圓4B所畫的-的超音波振動器12,12, 及31操作來進一步增加淸潔及潤濕處理的效率,雖然超音 波振動器的實際操作選擇要視處理的各種因素及澝潔或潤 濕的對象而定。 提供在清潔裝置1及Γ'和潤濕處理裝置3 0,30底部之超 音波振動器12, 12’及31所產生的超音波頻率是在500kHz至 3MHz之間,但潤濕處理裝置30,30的頻率仍可低到只有100 kHz或高些。 潤濕處理裝置30的結構並沒有特別限定,但彼可以和 清潔處理裝置1或1’‘相同,只除了將其中帶有電極的隔板5 ,5移走。乾燥裝置40也沒有特別限定,並可依傳統包括所 謂的IPA (異丙酵)蒸氣相乾燥系統及紅外線乾燥烘箱。 底下將藉由實施例及對照實施例來對用於半導體晶圓 清潔處理的裝置及方法作更進一步的說明。 竇施例1-1至1-4及對照竇施例1-1及1-2 要在各個這些資驗中依據圖4A所顯示步驟來使用如圖 1A及1B之清潔裝置進行清潔處理的工作片爲直徑150毫米 的鏡面磨光的P -型式半導體晶圓-彼是對以CzochralskU CZ )方法長晶之p -型式半導體單晶矽棒切割得到。 供晶圆清潔測試用的裝置爲如圖1 A及1B所畫的,其中 陽極隔室3宽到可以同時容納一組10片直徑150毫米之晶圃 W來進行清潔處.理。晶園W是在和以向上且水平擺放之具有 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張足度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 21 經濟部中央標隼局員工消費合作.ΐ印製 305053 A7 B7五、發明説明(19) 6.5毫米凹痕的固定器9上周園三個較低位置的接觸點固定 ,以及固定器9是安放在兩個相向陽極板子7, 7之間-彼此 相隔210毫米-的中間位置,所以晶園¥的平坦表面會與陽 極板子7,7的表面成垂直。在一對離子交換隔膜5A,5B及各 個陽極隔室4,4之間的各個流動通路6,6具有20毫米的宽度 0 於實施例1-1至1-4及對照實施例1-2中,使用控制閥1 1將電阻係數約爲2. 5百萬歐姆·公分的純水經由底下的管 路10以特定的流速加進各個陽極隔室3,陰極隔室4, 4及流 動通路6,6之中,而在對照實施例1-1中,以相同流速將含 有5重置%氟化氫及5重量%過氧化氫的酸性清潔液加進隠極 隔室3中,純水則加進陰極隔室4, 4及流動通路6, 6中。在 實施例1-1及實施例1-2至1-4中,分別在陽極板子7及陰極 板子8之間施以30伏特或60伏特的直流電壓,以及在實施 例1-3及1-4中,對陽極隔室3中的水分別施以頻率爲 800kHz及1 . 5MHz的超音波。 十片一組的矽晶園W在以上述方式完成酸性清潔處理 後,在進行酸性清潔處理的同一個裝s中-但未在純水流 動下於電極間施以直流電壓-進行5分鐘的潤濕處理,接 著在IPA蒸氣相乾燥系統中進行乾燥處理。由毎個六組晶 圓中取出五片晶圃,以及使用微粒計數器(型號爲LS-6030 ,由日立電子工程公司(Hitachi Electronics Engineering Co.) 製造) 來在經銳面磨光的表面對粒徑爲 0.18 或以上的微粒進行計數以得到列在表1之五片晶園平均値 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 " 本紙張尺度遴用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -22 - 305G53 A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 五、發明説明(20) 結果。由表中可明顯看出,在對清潔媒質施以超音波之下 ,以本發明清潔裝匿進行的淸潔處理事實上可有效減少晶 II表面上的微粒,雖然有效程度尙不夠高,因爲毎片晶圃 的微粒數目尙未降低到所需求的1000或更少的程度。 十片一組中的剩餘五組晶園在經上述處理後,將以 I PC質譜方法來對經稀氫氟酸沖洗晶園以對表面作鏡面磨 光所得到的洗液測定在晶圓表面上的典型金屬雜質-包括 鋁、銅及鐵-密度。結果也以五片晶園的平均値列在表1 中。該表中的符號N.D.表示分析値比該方法的偵測下限-約爲1X108個原子厂:分2 -還低。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS)A4规格(210X29?公釐)· 23 - 305053 Β7五、發明説明(21)
DC^ 壓, 超苷波 毎片晶圓 金屬雜質' • 1〇0個原子/公分2 伏特 頻率 微粒數 A1 Cu Fe 對照實施例1-1 - - > 10000 2. 9 6.2 1.9 對照實施例卜2 - - > 10000 580 450 940 實施例1-1 30 - 8560 7. 1 3. 5 4. 9 實施例1-2 60 - > 10000 N. D. 0. 88 . 5.8 實施例1-3 60 800kHz 5950 N. D. N. D. N. D 實施例1-4 60 1.5 MHz 4370 N. D. N. D. N. D 經濟部中央標逛局K工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度通用中國國家搮準(CNS ) Λ4規格(210x 297公釐) 24 A7 B7 經濟部中央標準局只工消费合作社印裝 五、發明説明(22) 實施例2-1至2-4及對照實施例2 直徑150毫米之經鏡面磨光的矽晶圆所進行的淸潔處 理實驗步蹂與上述實施例及對照實施例者大約相同,只除 了是使用圖3A及3B所畫的裝置和在底下說明的處理條件變 化《 裝置Γ的清潔槽2是由熔融石英玻璃製成。各個陽極 板子7,7及陰極板子8,8是由鈦的薄板-彼在鍍上舶之後有 在3毫米凹痕處穿有大量直徑爲2奄米的孔洞-製成。兩片 氫離子交換隔膜(N-U7/H·,杜邦公司(Du Pont Co .)產品 )分別整合夾在上面製備之有穿孔及有鍍鉑的板子-彼等 —個是用作陽極板子7和另一個是用作陰極板子8_之間以 獲得一對帶有電極板的離子交換隔膜,彼等可將清潔檜2 分隔成陽極隔室3及一對在陽極隔室兩旁的陰極隔室4 , 4 ° 彼此相對的陽極板子7,7之間的距離爲240毫米。 在使電阻係數爲2. 5百萬歐姆·公分的純水保持流經 各個陽極隔室3及陰極隔室4,4的同時,對陽極板子7及陰 極板子8之間施以最高13 . 9伏特的直流電壓以便在DC鼇壓 分別爲9.2伏特、10.8伏特、12.2伏特及13.9伏特時可在 其間分別獲得40安培、50安培、60安培及80安培的電解镰 流。可在個別電極板的表面注意到有氧氣及氫氣的冒出, 陽極隔室3中的水pH値降到6至4。氣化-邇原電位(0RP)最 多增加到1100亳伏特。 進行另一個測試以供參考,對三個流經個別隔室的水 樣品進行金屬雜質含置的測定分析。於是持績將電阻係鎵 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨OX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁). •1. :装. 訂 -25 - 305053 經濟部中央標準局工消费令作社印製 A7 B7 _五、發明説明(23) 約爲2 . 5百萬歐姆·公分的純水加進陽極隔室3及陰極隔室 4,4中,同時施以12伏特的直流電壓以生成60安培的《流 ,並對陽極隔室3中的水施以頻率爲800kHz的超音波。對 三個水樣品-包括取自陽極隔室3之含氫離子的水、取自 陰極隔室4之含羥基離子的水及加入裝置之前的水-進行 各種金屬雜質測定所得到的結果以圊5的圖形表示。由圖 形吾人了解直流電壓及超音波的施用通常可有效降低金屬 雜質的含置。 進行實施例2-1至2-4及對照竇施例2來顯示本發明清 潔方法在由矽晶画中將金屬雜質去除掉的有效性。於是, 在持績將電阻係數約爲2. 5百萬歐姆•公分的純水加進各 個隔室中之下,將矽晶圊以垂直擺放方式固定在陽極隔室 3中。各個實驗的特定條件如下。 對照實施例2 :以經100 Op pm氬氟酸酸化的水取代純水 且未施以DC電壓及頻率爲800kHz的超音波來清潔 資施例2-1:施以18伏特DC電壓,60安培電流但未施 以超音波之下以氫離子水來清潔 實施例2 - 2 :首先在和實施例2 - 1相同的條件下以氫離 子水清潔,然後在和對照實施例2相同的條件下以同一經 酸化的水清潔 實施例2 - 3 :首先在和對照實施例2相同的條件下以同 一經酸化的水清潔,然後在和實施例2 - 1相同的條件下以 氫離子水清潔 實施例2 - 4 :在和實施例2 - 1相同的條件下同時施以頻 (請先閱讀背面之注意Ϋ項再填离本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X29?公釐) -26 - 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 A7 B7___五、發明説明(24) 率爲800kHz的超音波來以氫離子水清潔 在上述條件下,矽晶圚可在清潔處理之前或清潔處理 之後以稀氫氟酸沖洗,並且以ICP質諶方法來對洗液作晶 圖表面上金屬雜質密度分析以得到圖6A、6B、6C、6D及6E 中分別顯示銅、鐵、鎳、鋅及鋁等金屬元素的結果。這些 圚形中編號I、II、丨丨丨、IV、V及VI的plot分別顯示對照 實施例2及實施例2 - 1、2-2、2-3及2-4中晶圃在清潔處理 之前及晶圖在清潔處理之後的結果。 由這些圚形可了解到,本發明方法清潔步探在實施例 2-1至2-4中用以移除金屬雜質是如此有效,故.堪與對照實 施例2的有效性相比或甚至超過。 窗施例3-1至3_4及對照窗施例3-1及3-2 使六群經實施例1-1至1-4和對照實施例1-1及1-2中微 粒計數之以五片爲一組的矽晶圆另外在和先前資驗相同的 清潔裝置中-只除了在實施例3-1至3-4是使電極極性逆轉 來將陽極板子7,7變換成陰極和將陰極板子8,8變換成陽極 -進行鹸性清潔處理。在對照實施例3-1及3-2中未對電極 施以直流電壓。 在對照資施例3-1中,當純水流經各個隔室及流動通 路時,使含有5重置%氨水NiUOH及5重置%過氧化氫1{2〇2的 鹸性清潔液流經中央隔室-如今爲陰極隔室。經該鎗性清 潔處理後的晶園以純水潤濕及使乾燥,然後對經鏡面磨光 的表面作微粒計數以得到列在表2中的五片晶圓平均數結 果,表中還列出直流電壓及超音波頻率,如有施用的話。 27 - 本紙張尺度通用中國國家橾準(〇~5)戍4規^>(210/ 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標华局員工消费合作.ft印裝 A7 B7 五、發明説明(25) 由該表可清楚看出,本發明以鹸性清潔處理來移除微 粒的有效性要比使用傳統清潔處理液的鹼性清潔處理高。 本發明藉著酸性及鹸性清潔處理的順序得到優勢在有對隔 室中清潔媒質施以超音波時變得更明顯。 表2 DC電壓,伏特 超音波頻率 微粒數目 對照實施例3 - 1 - - 3860 對照實施例3 - 2 - - > 10000 實施例3 - 1 30 - 23 00 實施例3 - 2 50 - 1950 實施例3 - 3 50 800kH2 572 資施例3 - 4 50 1.5MHz 259 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS > Λ4規格(210X 297公'釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-28 -

Claims (1)

  1. Η 經濟部中央標準局貝工消費合作社印褽 305053 as C8 : i---々、申讀邊利範圍___ 附件一: 第85105673號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國86年1月修正 1 . 一種半導體晶圓的清潔處理方法,該方法所用的 裝置包含有: (a )—個含有用以對半導體晶圓作清潔用之含水媒 質的長方形或方形水槽-彼是將半導體晶園以實質上垂直 擺放的工作片固定在其中央部份,該水槽沿著縱軸方向被 分隔成中央的陽極隔室和在陽極隔室兩旁的一對陰極隔室 $ (b )—對分別將陽極隔室及其中一個陰極隔室分隔 開來的隔板,各個隔板是由一組氫離子交換隔膜形成-其 中一個隔膜面對陽極隔室,以及另一個隔膜是面對陰極隔 室-以便在其間形成流動通路; (c )—對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陽極隔室的表面;以及 (d ) —對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方 ,該方法包含下列步驟: (A)使半導體晶圓以實質上垂直擺放方式來固定在 陽極隔室中: (B )持績地由各個陽極隔室、陰極隔室、及流動通 路中的底部將純水加入其中: ---------^------ίτ-------線( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 經濟部中央標準局工消费合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (c )持績地由各個陽極隔室、陰極隔室及流動通路 的頂端將純水排掉:以及 (D )在陽極板子及陰極板子之間施以直流電壓。 2. 如申請專利範圍第1項之半導體的清潔處理方法 ,其中超音波是對陽極隔室中的純水施用。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體的清潔處理方法 ,其中超音波的頻率在5 0 0 k Η z至3MH z之間。 4. 一種半導髖晶圖的清潔處理方法,該方法所用的 裝置包含有: 〆 ,'.: (a )—個含有用以;對半導體晶圓作清潔用之含水媒 % 質的長方形或方形水槽-轆是將半導體晶圓以實質上垂直 擺放的工作片固定在其中:央挪份,該水槽沿著縱軸方向被 分隔成中央爲陽極隔室和在陽極隔室兩旁爲一對陰極隔室 (b ) —對氫離子交換隔膜,各個隔膜將陽極隔室及 其中一個陰極隔室分隔開來; (c )—對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陽極隔室的表面;以及 (d )—對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方 » 該方法包含下列步驟: (A )使半導體晶圓以實質上垂直擺放方式來固定在 陽極隔室中: 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS > A4洗格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (B )持縝地由各個陽極隔室和陰極隔室的底部將純 水加入其中: (C )持績地由各個陽極隔室及陰極隔室的頂端將純 水排掉;以及 (D )在陽極板子及陰極板子之間施以直流電壓。 5. 如申請專利範圍第4項之半導體的清潔處理方法 ’其中超音波是對陽極隔室中的純水施用。 6. 如申請専利範圍第5項之半導體的清潔處理方法 ,其中超音波的頻率在5 0 0 kH z至3MH z之間。 7 . —種半導體晶圓的清潔處理方法,該方法所用的 裝置包含有: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 導體晶圓作清潔用之含水媒 將半導體晶圓以實質上垂直 擺放的工作片固定在其中1¾份,該水槽沿著縱軸方向被 分隔成中央爲中央隔室和在中央隔室兩旁爲一對側隔室; (b ) —對分別將中央隔室及其中一個側隔室分隔開 來之由氫離子交換隔膜構成的隔板; (c)第一對電極板,各個板子是接在其中一個隔板 上面對中央隔室的表面;以及 (d )第二對電極板,各個板子是接在其中一個隔板 上面對側隔室表面上大約正對第一對電極板的地方, 該方法包含下列步驟: (A )使半導體晶圓以實質上垂直擺放方式來固定在 中央隔室中: (a ) —個含有用以 質的長方形或方形水槽-
    訂 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 3 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 (B )持績地由各個中央隔室及側隔室的底部將純水 加入其中; (C )持績地由各個中央隔室及側隔室的頂端將純水 排掉;以及
    (D )在第一對及第二對的電極板之間施以直流電壓 第一對及第二對的電極板分別爲陽極和陰極。 .如申請專利範園第7項之半導體的清潔處理方法 外包含底下的步驟: (E )在第一對及第二對的電極板之間施以直流電壓 對及第二對的電極板分別爲陰極和陽極。 .如申請專利範圍第7項之半導體的清潔處理方法 外包含底下的步驟 F)對中央隔室所含的水施以超音波》 法 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10.如申請專利範圍第9項之半導體的清潔處理方 其中超音波的頻率在5 0 0 kH z至3MH z之間。 11·如申請專利範圍第8項之半導體的清潔處理方 法,其中步驟(D)在步驟(E )之前進行。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印笨 12.如申請專利範圍第8項之半導體的清潔處理方 法’其中步驟(E )在步驟(D)之前進行。 1 3 ·—種半導體晶圓的清潔處理方法,該方法所用 的裝置包含有: (a ) —個含有用以對半導體晶圖作清潔用之含水媒 質的長方形或方形水槽-彼是將半導體晶圓以實質上垂直 擺放的工作片固定在其中央部份,該水槽沿著縱軸方向被 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -4 - A8 B8 C8 _08 六、申請專利範圍 分隔成中央爲陽極隔室和在陽極隔室兩旁爲一對陰極隔室 (b )—對氫離子交換隔膜,各個隔膜將陽極隔室及 其中一個陰極隔室分隔開來; (c ) 一對陽極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陽極隔室的表面; (d )—對陰極板子,各個板子是接在其中一個離子 交換隔膜之面對陰極隔室表面上大約正對陽極板子的地方 :以及 (e ) —對氫離子可滲透隔膜,各個隔膜在陽極隔室 及其中一個陰極板子之間形成次隔室,該方法包含下列步 驟: (A )使半導體晶圓以實質上垂直擺放方式來固定在 陽極隔室中; (B )持縯地由各個陽極隔室及陰極隔室的底部將純 水加入其中; 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (C )持績地由各個陽極隔室及陰極隔室的頂端將純 水排掉: (D )持績地由各個次隔室的底部將電解質水溶液加 入: (E )持續地由各個次隔室的頂端將電解質水溶液排 掉; (F )在陽極板子及陰極板子之間施以直流電壓。 14.如申請專利範圍第13項之半導體的清潔處理 本紙張尺度逍用中國國家橾率(CNS〉A4洗格(210X297公釐) ~~ A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍方法,其中電解質爲酸或不含鹵素的天然鹽類 經濟部中央標準局身工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯率(CNS ) A4規格(210X297公釐)
TW085105673A 1995-05-31 1996-05-14 TW305053B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13357095 1995-05-31
JP7295256A JP2832173B2 (ja) 1995-05-31 1995-11-14 半導体基板の洗浄装置および洗浄方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW305053B true TW305053B (zh) 1997-05-11

Family

ID=26467894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW085105673A TW305053B (zh) 1995-05-31 1996-05-14

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5733434A (zh)
EP (1) EP0750334B1 (zh)
JP (1) JP2832173B2 (zh)
KR (1) KR100441803B1 (zh)
DE (1) DE69636426T2 (zh)
MY (1) MY120500A (zh)
TW (1) TW305053B (zh)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10303171A (ja) * 1997-04-28 1998-11-13 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウェーハのウエット処理方法及びウエット処理装置
KR20010012709A (ko) * 1997-06-13 2001-02-26 월터 알란 이. 반도체 웨이퍼 처리방법
JP3116871B2 (ja) * 1997-09-03 2000-12-11 日本電気株式会社 半導体基板表面分析の前処理方法及びその装置
JP2001526460A (ja) * 1997-12-10 2001-12-18 シーエフエムテイ・インコーポレーテツド 電子部品製造の湿式加工法
US5932022A (en) * 1998-04-21 1999-08-03 Harris Corporation SC-2 based pre-thermal treatment wafer cleaning process
US7410814B1 (en) * 1999-01-23 2008-08-12 Loxley Ted A Process and apparatus for cleaning silicon wafers
US6261845B1 (en) 1999-02-25 2001-07-17 Cfmt, Inc. Methods and systems for determining chemical concentrations and controlling the processing of semiconductor substrates
DE10002733A1 (de) * 2000-01-22 2001-07-26 Bwt Privatstiftung Hintersee Elektrolysezelle und Elektrolyseverfahren
KR100389917B1 (ko) * 2000-09-06 2003-07-04 삼성전자주식회사 산화성 물질을 포함하는 아노드 수 및/또는 환원성 물질을포함하는 캐소드 수를 사용하는 반도체 제조를 위한 습식공정 및 이 공정에 사용되는 아노드수 및/또는 캐소드수
JP4752117B2 (ja) * 2001-02-08 2011-08-17 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 半導体ウェハ上の粒子を除去する方法
TW552836B (en) * 2001-07-13 2003-09-11 Jipukomu Kabushiki Kaisha Method for treating surface of copper articles
TW592859B (en) * 2001-09-11 2004-06-21 Ebara Corp Electrolytic processing apparatus and method
JP4310085B2 (ja) * 2002-07-31 2009-08-05 株式会社荏原製作所 電解加工方法及び装置
JP2004002910A (ja) * 2002-05-30 2004-01-08 Ebara Corp 電解加工方法及び装置
TWI224531B (en) 2001-09-11 2004-12-01 Ebara Corp Substrate processing apparatus and method
US9908788B1 (en) 2001-09-26 2018-03-06 Wrt International Llc Radium removal from aqueous media using zeolite materials
US7476311B2 (en) * 2001-09-26 2009-01-13 Wrt International Llc Arsenic removal from aqueous media using chemically treated zeolite materials
US7108784B1 (en) 2001-09-26 2006-09-19 Wrt International Llc Apparatus for removal and destruction of ammonia from an aqueous medium
US6846380B2 (en) 2002-06-13 2005-01-25 The Boc Group, Inc. Substrate processing apparatus and related systems and methods
US7105087B2 (en) * 2002-09-17 2006-09-12 Wrt International Llc Hexa-valent chromium removal from aqueous media using ferrous-form zeolite materials
US7390414B2 (en) * 2002-09-25 2008-06-24 Wrt International Llc Regeneration of chemically treated zeolite
US7326347B2 (en) * 2003-10-29 2008-02-05 Wrt International Llc Dynamic up-flow zeolite system and method
US6998054B2 (en) * 2003-12-31 2006-02-14 The Boc Group, Inc. Selective fluoride and ammonia removal by chromatographic separation of wastewater
US7527723B2 (en) 2004-01-16 2009-05-05 Ebara Corporation Electrolytic processing apparatus and electrolytic processing method
US20070215552A1 (en) * 2005-09-16 2007-09-20 Wrt International Llc. Systems and methods for removal of contaminates from an aqueous media in the absence of modified nitrate levels
US7520987B1 (en) 2005-11-15 2009-04-21 Wrt International Llc System and apparatus for purging absorptive materials used in the removal of contaminates from an aqueous medium
US8156608B2 (en) 2006-02-10 2012-04-17 Tennant Company Cleaning apparatus having a functional generator for producing electrochemically activated cleaning liquid
US7891046B2 (en) * 2006-02-10 2011-02-22 Tennant Company Apparatus for generating sparged, electrochemically activated liquid
US8025786B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-27 Tennant Company Method of generating sparged, electrochemically activated liquid
US8012340B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-06 Tennant Company Method for generating electrochemically activated cleaning liquid
US8016996B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-13 Tennant Company Method of producing a sparged cleaning liquid onboard a mobile surface cleaner
US8025787B2 (en) * 2006-02-10 2011-09-27 Tennant Company Method and apparatus for generating, applying and neutralizing an electrochemically activated liquid
US8046867B2 (en) 2006-02-10 2011-11-01 Tennant Company Mobile surface cleaner having a sparging device
US8007654B2 (en) * 2006-02-10 2011-08-30 Tennant Company Electrochemically activated anolyte and catholyte liquid
US8663479B2 (en) * 2006-11-20 2014-03-04 Wrt International Llc Method for removing cationic contaminants from water using natural zeolite underloaded with transition metal ions to limit leakage of intrinsic arsenic therefrom
AU2008266893A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-24 Tennant Company System and process for producing alcohol
US8337690B2 (en) * 2007-10-04 2012-12-25 Tennant Company Method and apparatus for neutralizing electrochemically activated liquids
WO2009149327A2 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Global Opportunities Investment Group, Llc Fuel combustion method and system
EP2291246A2 (en) * 2008-06-10 2011-03-09 Tennant Company Steam cleaner using electrolyzed liquid and method therefor
US20090311137A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Tennant Company Atomizer using electrolyzed liquid and method therefor
EP2321228A1 (en) * 2008-06-19 2011-05-18 Tennant Company Tubular electrolysis cell comprising concentric electrodes and corresponding method
BRPI0915433A2 (pt) * 2008-06-19 2019-09-24 Tennant Co método, e, dispositivo.
US20100089419A1 (en) * 2008-09-02 2010-04-15 Tennant Company Electrochemically-activated liquid for cosmetic removal
JP2009035481A (ja) * 2008-09-24 2009-02-19 Shin Etsu Handotai Co Ltd シリコン単結晶ウエーハ
CN102256629A (zh) * 2008-12-17 2011-11-23 坦南特公司 用于通过液体施加电荷以增强悬浮性能的方法和设备
FR2945662B1 (fr) * 2009-05-18 2012-02-17 Inst Polytechnique Grenoble Procede de gravure d'un materiau en presence d'un gaz.
WO2011026075A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Tennant Company Electrochemically-activated liquids containing fragrant compounds
US20110219555A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Tennant Company Cleaning head and mobile floor cleaner
DE102010041639A1 (de) * 2010-09-29 2012-03-29 Wacker Chemie Ag Verfahren zur Reinigung von Polysilicium-Bruchstücken
KR101188071B1 (ko) 2011-02-23 2012-10-08 주식회사 엘지실트론 세정 장치
EP2715779A2 (en) * 2011-05-21 2014-04-09 Meyer Burger Technology AG Methods for the surface treatment of metal, metalloid and semiconductor solids
US9890464B2 (en) * 2012-01-12 2018-02-13 Oceanit Laboratories, Inc. Solid electrolyte/electrode assembly for electrochemical surface finishing applications
CN104843912B (zh) * 2015-05-11 2020-03-13 艾欧史密斯(南京)水处理产品有限公司 过滤装置及其清洗方法
US11466355B1 (en) 2016-07-20 2022-10-11 Oceanit Laboratories, Inc. Submerged underwater electroless, electrochemical deposition of metal on conductive and nonconductive surfaces
CN108579439A (zh) * 2018-06-27 2018-09-28 浙江工业大学膜分离与水处理协同创新中心湖州研究院 一种通用型高效抗污堵电场膜过滤器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0605882B1 (en) * 1993-01-08 1996-12-11 Nec Corporation Method and apparatus for wet treatment of solid surfaces
JP2830733B2 (ja) * 1994-03-25 1998-12-02 日本電気株式会社 電解水生成方法および電解水生成機構
JP2832171B2 (ja) * 1995-04-28 1998-12-02 信越半導体株式会社 半導体基板の洗浄装置および洗浄方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5733434A (en) 1998-03-31
EP0750334A2 (en) 1996-12-27
KR100441803B1 (ko) 2004-10-22
DE69636426D1 (de) 2006-09-21
MY120500A (en) 2005-11-30
JP2832173B2 (ja) 1998-12-02
JPH0950977A (ja) 1997-02-18
EP0750334B1 (en) 2006-08-09
DE69636426T2 (de) 2007-05-03
EP0750334A3 (en) 1998-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW305053B (zh)
TW296457B (zh)
US5783790A (en) Wet treatment method
JP2743823B2 (ja) 半導体基板のウエット処理方法
KR100389917B1 (ko) 산화성 물질을 포함하는 아노드 수 및/또는 환원성 물질을포함하는 캐소드 수를 사용하는 반도체 제조를 위한 습식공정 및 이 공정에 사용되는 아노드수 및/또는 캐소드수
JPH0824865A (ja) イオン水、その製造方法および製造装置
JP3455035B2 (ja) 電解イオン水生成装置及び半導体製造装置
JP2859081B2 (ja) ウェット処理方法及び処理装置
TW442442B (en) Apparatus and method for manufacturing electrolytic ionic water and washing method using electrolytic ionic water
JP3313263B2 (ja) 電解水生成方法及びその生成装置、半導体製造装置
JP3568709B2 (ja) 超純水の純化方法及び純化装置
JP3639102B2 (ja) ウェット処理装置
JP3507588B2 (ja) ウエット処理方法及び処理装置
JP3507590B2 (ja) ウエット処理方法及び処理装置
JPH09139371A (ja) 半導体基板の洗浄方法及びこれに用いられる洗浄装置
JP3988480B2 (ja) 排水処理装置及びその方法
JP3677129B2 (ja) 電解イオン水による洗浄方法
JP3382100B2 (ja) 電解イオン水生成装置
JP3590273B2 (ja) 半導体装置の製造方法及び処理液の生成装置
TW436333B (en) Process and apparatus for cleaning semiconductor wafer/thin film
JP3382101B2 (ja) 電解イオン水生成方法
JP2000008083A (ja) ガス溶解水製造装置
JPH1177050A (ja) 電解イオン水生成装置、電解イオン水生成方法及び洗浄方法
JP3039372B2 (ja) 半導体基板の洗浄処理装置及び洗浄処理方法
Fryda et al. Operation of a new electrolyzed cell using Boron Doped Diamond electrodes