TW499719B - Method for cleaning substrate surfaces after etch operations - Google Patents
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Description
【發明背景】 1 ·發明領域 五、發明說明(1) 上f i發明一般有關基板之製造,尤其是在蝕刻操作後之 半導體晶圓清潔。 2 ·相關技術之描述 如所熟知的,半導體裝置係由半導體晶圓製成,而晶 圓被施加f種程序操作。這些操作包含(例如),雜質植 入.、閘極氧化物產生、金屬間氧化物沉積(inter-metal 〇xid'depositions)、金屬化沉積、光微影成像圖案化、 ί j操Ϊ '化學機械研磨(CMP)等。雖然這些操作係在超 /月=的%境中完成,但表面微粒及殘留物要歸咎於許多程 序操作之真正本質。例如,當CMp操作進行時,通常 微粒膜及/或金屬污染物。 為了方便討論,圖1顯示堆疊層體(layer stack)的 検剖面視圖,其代表典型半導體積體電路(lc)裝置之製 期間所形成的層體。應注意到,在所示層體之上、下或之 間可有額外之層體。進一步地,並非所有的所示層體必須 壬現且某些或全部的層體可由各種不同的層體予以取代。 剂山在層,堆疊之底部’有一基板10。一氧化物層U(典 1地為二氧化矽(S1 〇2 )形成在基板1 〇之表面。一阻戶 =(典型地由Ti、TiW、TiN或其他合適阻障材料所形成^可 >儿積在氧化物層11以及後續沉積之金屬化層13之間。若 2障層12 ’則其功能為實質地避切原子由氧化物層u 擴散進入金屬化層13。
Hi 第6頁 2001.12. 26. 006 499719 五、發明說明(2) m 金屬化層13典型地包含,鋁、銅或一或吏多之多種已 知銘合金,如Al-Cu、A1-Si、及Al-Cu-Si。也顯示一抗反 射塗佈(ARC)層14,其係形成在金屬化層13之上。如在本 項技術中所熟知的,ARC層14典型地由Ti、TiN、或TiW予 以組成。就一般而言,ARC層1 4係用於避免光微影成像程 序中所使用的光在金屬化層13表面之反射及散射。另一氧 化物層1 6係形成在ARC層1 4上。在此一簡化之例子中,然 後光阻層1 8以旋轉塗佈方式塗佈在氧化物層1 6上,並圖案 化以界定蝕刻所要的窗孔(wind〇w)。如吾人所熟知的,光 阻層1 8代表一層習用光敏光阻材料,可使用圖案化的初縮 遮罩(ret icl e)及一個選擇性地通過光波到達光阻層丨8表 面之步進機而加以圖案化。層體堆疊的各層係本項技術人 士已知的,且其可由任何己知之沉積方法予以形成,如化 學蒸氣沉積(CVD)、電漿增強化學蒸氣沉積(pECVD)、物理 蒸氣沉積(P V D ),如濺鍍、旋轉塗佈等。 在這一方面,實行一蝕刻操作2 〇以便選擇性去去除部 份的氧化物1 6。在這個例子中,在氧化物丨6中蝕刻成一特 徵構造(featureM?,並且特徵構造17可為溝渠、通道 =、或任何其他的幾何圖案。較好的情形是,蝕刻2〇係經 由選擇以具有優良之選擇性而使氧化物16能進行有效蝕 刻。然而在蝕刻操作期間,己知會在蝕刻中的特徵構造^ 2I: ίΐΪ生5合物形成22。如圖所示,這種聚合物形成 地呈現隆起物$面紗之形狀。目❿,觀察到這個形 狀Α側壁延伸並向上抵達光阻層丨8。
第7頁 五、發明說明(3)、 於成係取決於被_的材料、用 η:以電漿蝕刻穿過氧化物層16 更用夕 J ’尤其是’ CF4及〇2、NF、以及c4f8。因此,代的化:么包 成形22之材料’一般將成為一氧化材料,其含有表-:物 化學品組成分、來自光 Η、二蝕』 在Λ行電漿蝕刻之後,實施一種被稱為灰化操 (as ing operati〇n)if用程序以除去光阻層η。、此 些聚;Γ物形成22,但是大部份的仍留在己钱 22,習用:浐ί Τ壁上。為除去這個遺留的聚合物形成 是將晶圓移到化學浴中,而該化學浴含有 扣疋來除去聚合物形成22之液體。化學浴的一個例子包 含,被稱為EKC-265之化學品,其可得自Hayward,
California 之EKC,Inc· 〇 雖然化子洛沖洗在以往係有作用的,但是對於較小裝 置特徵構造之要求,己經使每一個製造步驟必須要有非常 清潔的環境。不幸地,ί谷液沖洗本身就是一種不清潔的環 境。在浴液中沖洗的聚合物材料可能因而污染浴液,並且 被除去的材料可能沉積在或攻擊部份之晶圓或其他被浴液 處理的晶圓。在某些情況下,聚合物形成22材料可能變成 寄附在已蝕刻特徵構造之底部,並因其氧化物組成,材料 可能阻止經由該特徵構造的電接解(如,實行一個後續的 金屬形成步驟以填充氧化物蝕刻特徵構造)。因而,表面 «
499719 五、發明說明(4) 微料及污染物,能不利地影響積體電路裝置的性能。 鑑於以上所述’對於能夠有效地自所蝕刻特徵構造除 去後触刻聚合物材料的改良料而▲ ^㈣徵構 ^ ^ ^ ^ ^又艮方法而吕,存有需求。該去除 應足夠地有效,而能除去嘮人物好粗 玄承口物材枓亚避免被處理晶圓之 表面進一步地被污染。 【發明概述】 廣泛地說,本發明藉由以下來完成上述各目的·提供 用於有效地清潔半導體晶圓之特定層體之所蝕刻特徵構 造。較好的情形是,清潔係用以有效地自所蝕刻特徵構造 移除後電漿蝕刻聚合物。應該理解的是,本發明能以多種 方式實施,其包含,程序、設備、系統、裝置、或方法。 本發明數種具發明性之實施例係如以下所述。 在一實施例中,揭露一種程序操作後之半導體晶圓之 清潔方法。該方法包含,在一具有光阻遮罩之氧化物層中 電漿#刻一特徵構造。然後,半導體晶圓係經由灰化操作 以除去光阻遮罩。然後,半導體晶圓係由用以除去在電漿 敍刻期間沉積在特徵構造内及周圍之聚合物殘留物的化學 品加以擦洗(scrub)。在一較佳實施例中,化學品係選自 以下族群之一者:(a)氨(ΝΗ40Η及去離子(DI)水之組合、 (b)過氧化氫(h2〇2)、HF、及DI水之組合、(c)過氧化氫、 氦、及去離子水之組合、及(d)HF及DI水之組合。 在另一實施例中,揭露一個用於後電漿#刻清潔半導 體晶圓之方法。半導體晶圓上形成有多數的層體,且其中 有一層為具有光阻遮罩之氧化物層。該方法包含電漿蝕刻
第9頁 499719 五、發明說明(5) 氧:化物層中的特徵構造。-電漿蝕刻係用以在電漿蝕刻特徵 構造之侧壁上產生聚合物膜。然後實行灰化操作以除去光 阻遮罩。然後刷子以化學品擦洗氧化物層及電漿蝕刻特徵 構造,接著以DI水沖洗。所界定的化學品為過氧化氫、 氨、與D I水之組合,且刷子擦洗係用以自電漿蝕特徵構造 之侧壁除去聚合物膜。再進一步地,化學品也能為稀釋的 HF 〇 在更進一步的實施例中,揭露一個用於後電漿蝕刻清 潔半導體晶圓之方法。半導體晶圓上形成有多數個層體, 且其中一者為上覆光阻遮罩之氧化物層。該方法包含,在
W 氧化物層中電漿蝕刻形成一通道特徵構造。電漿蝕刻係經 由設計而在通道特徵構造的侧壁上形成聚合物層。然後在 ,一刷子站以第一化學品用刷子擦洗氧化物層以及界定在 氧化物層中的通道特徵構造。在刷子擦洗氧化物層及通道 特徵構,之後,在第一站中接著以DI水刷洗。然後,在第 一站以第二化學品用刷子擦洗氧化物層及通道特徵構造。 在同一第二站中,以DI水刷子擦洗氧化物層及通道特徵構 造。在第-站及第二站之刷子擦洗係用以自通造 之侧壁上除去聚合物膜。
因為後電漿蝕刻清潔僥ώ ω 2 ^ ^ 、 4月/糸你精由刷子擦洗器予以進行,成 口口晶圓表面將實質地較清潔於I 1 推“二 先剛之化學浴者,此為一優 點。進一步地,將通道孔(例如, 、士从取 口物材料元王除去。因此,藉由機^ ^ ^ ^ ^丨^ ^ ^ ^ 清潔化學品之結合,可確伴將綠赵仏力(如刷子冼4 )以及 了確保將殘留物(如遮蔽物或隆起物)
五、發明說明(6) 1後通道及特徵構造電漿奋刻除去。因此,本發明之、 提供一個在電漿蝕刻操作後之有效及簡單之晶圓清潔=决 式且成品清潔晶圓之良率有利地獲得改良。 、 本發明之其他實施樣態及優點,在後述之詳細镜 參考所附之說明本發明原理的圖式下,當更加地清楚^迷 【較佳實施例之說明】 以有效地清潔半導體晶圓之特定層體之蝕刻特徵 的方法來描述本發明。較好的情形是,該清潔係用以造 地自所蝕刻的特徵構造中及周圍除去後電漿蝕刻聚合致 及其他微粒。然而,對於一般本項技術人士而言,报 2 =f,本發明可在沒有某些或全部這些詳細細節之;予= 1施。在其他例子中,熟知的程序操作並未在詳細說明中 描述’以免不必要地模糊本發明。 一參考圖1B至2 C之以下的描述,將介紹範例性的製備單 疋以及其能讓基材被處理的各別的定位。然後,圖3至圖6 之流程圖將描述在蝕刻操作後可用來清潔晶圓之範例性方 法操作。在一實施例中,本發明之方法使蝕刻操作期間、 及其他可能產生微粒或污染之操作期間,所沉積之聚合物 能有效地清潔。 圖1β顯示本發明之晶圓清潔站1 00,其可由清潔控制 站1 0 2以自動方式予以控制。晶圓清潔站1 0 0包含,一發送 站104、一清潔台1〇6、一旋轉沖洗及乾燥(SRD)站1〇8、及 一接收站11 0。應瞭解的是,清潔系統可用來施行不同種
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類基板製備操作,如清潔„、蝕刻、阻障、及相似之類等。 基於上述,以清潔程序之廣泛的概要來說,半導體晶圓首 先被安置在發送站1 0 4。然後,發送站1 〇 4傳送一晶圓(一 次一個)至清潔台1 〇 6。在一實施例中,雖然只有一個清潔 台106也能工作,清潔台106係分隔成第一清潔台1〇6a及第' 二清潔台1 06b。通過清潔台1 〇6之後,晶圓被送過出口喷 霧(exit spray),以便除去清潔流體及任何污染物。SRD 站1 〇 8乾燥晶圓,然後晶圓被傳送到接收站丨丨〇暫地 存。 圖1C顯示較詳細之晶圓清潔站丨〇〇範例的示意圖。發 迗站1 04及接收站11 〇二者皆較好用以接收含有數個晶圓之 卡匣CS。第一及第二清潔台106&及1〇613較好包含一組非常 軟及多孔的PVA刷子120。已經熟知的是,刷子12〇能夠擦 洗晶圓使之清潔而不損害其精緻的表面。 圖2A顯示一對刷子1 20a及1 2Ob的簡單立體圖,其分別 用於擦洗晶圓1 3 0的頂表面及底表面。典型地,使晶圓1 3 〇 以一特定方向旋轉,同時,刷子丨2〇繞著一旋轉軸而旋 轉’而使刷子120的表面接觸晶圓13〇的表面。刷子12〇3及 1 2 0 b係安裝在刷子核心構件2 〇 〇 a及2 〇 〇 b上。刷子核心構件 200係用以具有軸201,其具有一流體入口 2〇2。流體入口 202因而供應所要的流體至刷子核心構件2〇〇。刷子2〇〇較 好的情形是具有多數個開口,其允許流體均勻地流出刷子 核心構件2 0 0並均勻地供應所要之流體至刷子丨2 〇。 圖2B及2C顯示依照本發明一實施例之用於清洗晶圓
499719 五、發明說明(8) *· , ' 1 3 0的二個不同定位的橫剖面圖。如圖2β所示,,晶圓係保 持水平,而頂刷子12〇a擦洗晶圓13〇的頂表面,且底刷子 12 0b擦洗晶圓130的底表面。如前文所述,晶圓13〇係用以 在刷子120旋轉時旋轉(使用未示之滾軸),確保整個晶圓 表面區域係適當地清洗而除去污染物或蝕刻表面至所要的 程度。因此,圖2B顯示一水平的晶圓清洗器1〇〇b。 /目對地,圖2C顯示一垂直晶圓清洗器1〇吒,其中晶圓 130係在垂直位置而加以清洗。典型地,晶圓13〇座落在一 對清洗器1 0 0 c之滾軸上。刷子丨2 〇係用以以所要的方向旋 轉’利用在每一晶圓1 3 〇侧上之相等而相對的壓力,使晶 圓130的二個表面均勻地受到刷洗。關於垂直晶圓擦洗之 更多的資訊,請參考美國利第5, 875, 5〇7號,其發明人為 Stephens等人,其發明名稱為「晶圓清潔設備」(Wafer Cleaning Apparatus),該案在此併入以供參考。 圖3顯示一流程圖3 〇 〇,顯示依本發明一實施例在完成 蝕刻操作後進行半導體晶圓之清潔時所進行之操作方法。 該方法由一操作開始,其中提供一個半導體晶圓之光阻圖 案化氧化物層。如圖1所示,半導體晶圓上可形成有多數 個被製造之層體’且光阻層係用於圖案化所要的層體。在 本例中’需要圖案化的層體係氧化物層。如所熟知的,氧 化物層典型地係無機或有機介電材料,其用於隔離内連線 層(interconnect levels)間的連接金屬化線。現在方法 進行到一操作3 0 4,其中使用己圖案化的光阻以電漿银刻 操作蝕刻氧化物層,界定所蝕刻特徵構造區。在一實質例 _
1H 第13頁 49971^ 五、發明說明(9) 中’ 了使用電漿钱刻進行 _ 以及苴他轰各从成山订趟道孔敍,接觸孔蝕刻、瀵泪 以及/、他虱化物層中的特徵構造。 屢渠、 電漿餘刻操將典型地取 造之侧壁上。所形成的聚合物已: = = : =特徵構 及來自被钱刻氧化物層料;氧化物材料' 層可為某些種類的全屬芦 ’的、、且成伤。例如,下方 ^Γ 屬層,如抗反射塗佈(ARC)。 為從整個圖案化的盞#从M L 七土 U = 化物層上除去圖案化的光阻,呤 方法進订到操作3G6,其中進行灰化操作。灰二該 知的:且:般被用來除去光阻材料。當灰化操作:乍係: J =料:被除去’晶圓將經由刷子擦洗系統加以:理,以 去除所產生的银刻聚合物及任何在操作3〇8中的灰化 物。例如,刷子擦洗操作能在一刷子擦洗站中進行二 該站併入一對用於均勻地擦洗被處理之半導體晶 ^ 一 侧的刷子。 啤 在一較佳實施例中,刷子擦洗操作較好的情形係由一 化學品予以實施,其係有助於除去所產生的所蝕刻聚合 物、任何的灰化殘留物、及其他的微粒及污染物。例如, 刷子擦洗操作係用以藉由以下來進行··經由刷子(thr〇ugh the brush,TTB)供應化學品,而允許表面擦洗約1〇秒至 約40秒。應注意的是,在後蝕刻及灰化操作相關内文中的 刷子擦洗清潔,係實質地不同於習用技術之化學浴處理 (其己知會進一步地以微粒污染晶圓)。 範例性的化學品包括:(a)氨(ΝΗ40Η)及去離子(DI)水
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之組合、(b)過氧化物(H2〇2)、氫氟酸(flF)、友^水之組 合、(C)過氧化物(][12〇2)、氨、及去離子水之組合、及 HF及DI水之組合。如申請中的美國專利申請案所述,過氧 化=(Η2〇2)、氨、及去離子水之(c)組合係指SCI。關於晶 圓清潔程序之額外的資訊,可參考美國專利申請第 0 8/792, 0 93號,其申請日為i 997年1月31日,名稱為 "Method And Apparatus For Cleaning Of
Semiconductor Substrates Using standard Clean 1 (SCI)”。此一申請案因而在此併入以供參考。 一旦以所要的時間進行化學品施加及擦洗後,經由相 同刷子擦洗站之刷子以DI水進行沖洗,結束本發明方法。 應該瞭解的是,包含有傳送化學品及隨後之…水沖洗的刷 子擦洗操作,係用以產生高度的清潔度,同時自所蝕刻氧 化物特徵構造内除去所產生的蝕刻聚合物,並且除去在灰 化操作期間可能沉積的其他微粒及污染物。因而,本發明 之方法使非常簡單的清潔操作能夠進行,而作為灰化處理 之後的後蝕刻處理。一旦刷子擦洗操作3 〇 8進行之後,晶 圓可移動至進一步地處理並結束本方法。
圖4顯示依照本發明另一實施例的一流程圖4 〇 〇。在本 實施例中’操作3 0 2、3 0 4、及3 0 6再一次地進行,其相同 於參考圖3下之描述。一旦晶圓經由操作3〇8之灰化操作而 除去光阻之後’晶圓被移到刷子清洗站以進行4 〇 2之化學 刷子擦洗操作。在這個較佳實施例中,刷子擦洗操作較好 的情形係包含經由刷子(T T B )來施加化學品組合。
五、發明說明(11) 2 ’化學品組合之剑子包含過氧化氫、I、盥耵 i比外可稱為如。過氧化氫:氨:di水之較佳的體 m^io:i:i20。典型地,所取得的氨’為約 29/β虱及其餘DI水的原料溶液。相似地, :液典型地細之過氧化氫及其餘的以水。因 、DI水之體積比10:1:120,*考慮原料溶液Λ 度時,實際上將會改變。 饮之/辰 在操作中,化學刷子擦洗操4〇2較好的情形具有一 ^匕的f氧化氫、氛及DI水之流速,以及另一分離的 &速。較好的情形1,刷子擦洗站具有混 收流速約25〇ml/分之過氧化氫、氨及〇1水,以及流:二接 200ml/分的DI水。因此,這二個流將會在混合歧 ^ Π ’以稀釋化學應用至所要的水準,㈤而施加經^ 的化學品至一對用於經由刷子擦洗晶圓的刷子。 在-實施例中’操作402中刷子擦洗之最佳化時間為 約10秒至約30秒,且最佳地,為約2〇秒。—旦完成化學刷 子擦洗操作,該方法將進行至操作4〇4,豆中在同一刷 擦洗站進行DL水刷子擦洗操作。在這個操作中’ Μ水以 2200ml/分至3000ml/分之速率被傳送至刷子擦洗站的刷子 以進行沖洗’該沖洗係用以進一步移除任何散放的触刻聚 合物及其他殘留物。DI水刷子.擦洗操作也用以自化學刷子 擦洗操作402沖走化學品,因而確保晶圓被適當地洗潔且 準備好進行下一個製造操作。在這時候,本實施例將結 束0
第16頁 499719 五、發明說明(12) ----〜 圖5顯示依照本發明另一實施例的流程圖、&⑽。操作 3〇2、304、及306係實質地相同於上述在參考圖3及圖^下 的描述。該方法現在進行一操作50 2,其中氫氟酸(HF)化 學刷子擦洗操作係在刷子擦洗站中進行以便除去所產生的 敍刻聚合物及任何在灰化操作中所生的殘留物。 在這個實施例中,HF化學品將為稀HF化學品,具有 1⑽:ι之比率。也就是說,對每一100份的Di水而言/,、有一 份的HF。然而,HF之原料溶液典型地係由約49體積百分比 之純HF所組成。因此,DI水對HF之真實濃度比,實際上係 約1〇〇:0.5。在操作中,然後稀耵溶液在約25〇1111/分下添、 加至約90 0ml/分的DI水流,而提供至混合歧管中。因此, 稀HF及DJ水之流在施加至刷子擦洗站中的刷子之前,會在 混合歧管中混合。在一較佳實施例中,刷子擦洗操作將進 行约20秒至約40秒,且最佳的是約3〇秒。 就一般而言,HF化學刷子擦洗操作將會小心地進行, 使HF不會攻擊下方層體。一旦HF刷子擦洗操作在操作5〇2 中進行之後,該方法移動至操作5〇4,其中在刷子擦洗站 中進行DI水刷擦洗操作。在這一實施例中,M水以約22〇〇 至約3000ml/分的速率被送至刷子站的刷子以沖走任何散 放的万染物、微粒、以及任何來自刷子之肿化學品溶液。 因此,DI水刷子擦洗操作5〇4被設計成可確保晶圓表面 進行其他層體之製造前處於清潔狀態。 圖6顯示依照本發明另一實施例之流程圖6〇〇。在這一 個實施例中,方法操作3〇2、3〇4、及3〇6係實質地相同於 五、發明說明(13) t 3者繁在5 : ί t例中’ #思及的是,刷子擦洗系統將 a丨工狹咏糸絲可如γ 弟一刷子擦洗站。舉例而言, 刷子擦洗系、、先了相似於前述參考圖述 刷子擦洗器。 ^ 次一個 因此’該方法進行操作6〇2,直 一 站中進行第一化學刷子擦洗# # ’、卜… J子4洗 ,中較崎,在擦洗操作期間使用體 ?! ,:120,化氫、氨、與01水(_以經過刷子 如刚文所述,氨之原料溶液典型地約29%之氨而過 原料溶液典型地為約30%之過氧化氫。因此’ι〇 ι ι^, 體積比將取決於所用的原料溶液而適當地改變。 之 在任,情況了 ’用於進行第一化學刷子擦洗操作 佳化流,係母分約250ml的SCI(即過氧化氫、氨、Μ 最 及經由混合歧管施加之每分。因此,此’ 過的溶液被施加至刷子,以使進行第-刷子站中的第_釋 子擦洗操作約10秒至約30秒。一旦在操作6〇2中完一刷 化學刷子擦洗操作,該方法將進行操作6〇4,其中 的第一刷子擦洗站中進行DI水刷子擦洗操作。較好的/ 形,刷子係以每分約2200至約30〇〇mi之])〗水予以沖洗7 一 旦在操作604中完成DI水刷子擦洗操作,該方法將進° 一 = 606,其中在第二刷子擦洗站中進行第二化學擦洗操呆 因此’晶圓將必須在第一刷子擦洗站及第 站之間移動,以便進行第二化學刷子擦洗操作 二刷子擦洗 。第二化學
4外/19
::擦j =較好包含施加體積比為約100:1之稀耵化 Γ,σ稀耵:=f;為約49體積百分比之hf。較好的情 管所提# Γ=以母/刀250ml之流速施加,且混合由混合 母分約900ml之DI水流。然後,混合歧管傳送 k =的經稀釋HF溶液至第二刷子擦洗站之刷子,以便施加 至BB圓。較好的情形,刷子擦洗操作的時間範圍為約2〇秒 至約40秒,及最佳的是約3〇秒。
一旦在操作606中完成第二化學刷子擦洗操作,該方 法將進行操作608,其中在同一第二刷子擦洗站中進行Μ 水刷子擦洗操作。這個DI水刷子擦洗操作被設計成得以穿 過刷子(TTB)以約2200至約3000ml/分傳送Μ水,以完成晶 圓之清潔。 再一次地提醒,本發明能被修改以擦洗任何數量之基 板種類,例如,半導體晶圓、平面顯示器、及相似之類。 此外,本發明之方法係同樣地可應用於清潔任何尺寸的晶 圓,例如,100mm晶圓、200mra晶圓、300mm晶圓、較小的 晶圓、較大的晶圓等。 對於晶圓製備系統及技術的額外資訊,參考美國專利 申請(1)第08/542, 531號,其在1995年10月13日提出,名 稱為” Method and Apparatus for Chemical Delivery Through the Brush",以及(2)第 0 9/277, 7 1 2 號,其在 1999 年3 月 26 日提出,名稱為’’Pressure Fluctuation Damping System"。此二個美國專利利在此併入以供參 考0
第19頁 499719 五、發明說明(15) 雖然前述發明已經由.某些細節來描述以使清晰地瞭 解,但是,明顯的是,在後附申請專利範圍之範圍内可實 施特定之改變及修飾。因此,認為本實施例僅係說明性的 而非限制性的,且本發明並不局限在本文所述之細節,而 可在申請專利範圍之範圍及其等價者内加以修改。
第20頁 圖式簡單說明 經由以下之詳細諸、 易瞭解,並且相似的失土'連同隨附的圖式,本發明當更容 圖1A係一湾同二考符號係指示相似的結構元件。 彼辟顯示形成有層體之半導體晶圓及-所 伴隨之電漿蝕刻操作。圓汉所 圖1B係本發明之一晶圓清洗站之示意圖, 潔控制站以自動的方式予以控制。 T猎由 >月 圖1 C係一較詳細之示意圖,顯示 之晶圓清潔站的範例。 X 5貝施例 ,、二U化的立體圖,顯示依照本發明-實施例之 仏洗日曰固頂表面及底表面之一對刷子。 圖2 Β及2 C係一搭立“工阅 ms , 用於沭♦曰PI A ^ d面圖,顯不依照本發明一實施例之 用於擦洗晶Η的二個不同定位^ 圖3係胤釦圖,顯示依照本發明一實施例之進行蝕 4操作後/之清j繁半導體晶圓時的方法操作。 圖4係一流程圖,顯示依照本發明另一實施例之後電 漿蝕刻清潔。 顯示依照本發明另一實施例之後電 顯示依照本發明另一實施例之後電 圖5係一流程圖 漿餘刻清潔。 圖6係一流程圖 漿蝕刻清潔。 【圖式符號說明】 10 基板 1 0 0 晶圓清潔站 100b 晶圓清洗器
第21頁 499719 圖式簡單說明 1 0 Oc 晶圓清洗Is „ 102 清潔控制站 104 發送站 106 清潔台 106a 第一清潔台 106b 第二清潔台 108 旋轉沖洗及乾燥(SRD)站 11 氧化物層 110 接收站 12 阻障層 120 刷子 120a 頂刷子 120b 底刷子 13 金屬化層 130 晶圓 14 抗反射塗佈(ARC)層 16 氧化物層 17 特徵構造 18 光阻層 20 蝕刻 200 刷子核心構件 200a 刷子核心構件 200b 刷子核心構件20 0a 201 轴
第22頁 499719 圖式簡單說明 202 22 302 304 30 6 308 402 404 500 502 504 602 604 606 608 流體入口 聚合物形成 操作 操作 操作 操作 操作 操作 流程圖 操作 操作 操作 操作 操作 操作
第23頁
Claims (1)
- 1· 種半導體晶圓的清潔方法 電漿蝕刻一半導體晶圓之二^括: 造,而該氧化物層係星右— 氧化物層中的一特徵構 將該半導體晶圓;=阻遮罩; 利用-多孔之刷子擦洗 之刷子設成為傳送化學品“氧二層,:能 示去以電漿蝕刻步驟期間沉積在該特徵構造内之聚合物‘ 留物。 2.如申請專利範圍第1項之半導體晶圓的清潔方法,复 中: 、 ♦ 化學品係選自以下之一者:(a)氨(ΝΗ,ΟΗ)及去 離子(DI )水之組合、(b )過氧化氫(I% )、氟化氫 (HF )、及DI水之組合、(c )過氧化氫、氨、及去離子 水之組合、及(d ) HF及DI水之組合。 3·如申請專利範圍第2項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: 過氧化氫(H2〇2 )、氟化氫(HF )、及PI水之組合具 有约10 : 1 : 120之濃度比。 … 4·如申請專利範圍第2項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: HF及DI水之組合具有約1 ·· 1〇〇之濃度比。499719 _案號89126038_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第3項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: 過氧化氫(H2 02 )、氟化氫(HF )、及DI水之組合., 連同以約200ml/分之流速傳送的第二DI水源,以250ml/ 分之流速被傳送至一刷子擦洗站之混合歧管,該混合歧管 係用以傳送化學流體至刷子擦洗站之刷子以進行半導體晶 圓之擦洗。 6. 如申請專利範圍第4項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: HF及DI水之組合,連同以約9 0 0m 1 /分之流速傳送的 第二DI水源,以2 5 0 m 1 /分之流速被傳送至一刷子擦洗站 之混合歧管,該混合歧管係用以傳送化學流體至刷子擦洗 站之刷子以進行半導體晶圓之擦洗。 7β如申請專利範圍第5項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: 擦洗進行的時間範圍為約1 0秒至約3 0秒。 8.如申請專利範圍第6項之半導體晶圓的清潔方法,其 中: 擦洗進行的時間範圍為約20秒至約40秒。第25頁 2001.12. 26. 025 ^fyy / iy MjL· _1號 891260如 六、申請專利範圍 9 括如申請專利範圍第7項之半導體晶圓的清潔方法,更包 在以化學品擦洗之後’以M水洗劑來擦洗半導體晶 lj ·.如申請專利範圍第8項之半導體晶圓的清 括: 圓 潔方法,更包 在以化學品擦洗之後,以DI水洗劑來擦洗半導體晶 ^、一!^於電漿蝕刻後之半導體晶圓的清潔方法,哕半| 物層:氧化物層具有光阻遮罩,該清潔方法J括層為乳化 桌蝕d在虱化物層中的一特徵構造,電f 以在電漿蝕刻特徵構造之鈿辟p & 電水蝕刻係用 傅仏之侧壁上產生一聚合物膜; 進灯灰化彳呆作以除去光阻遮罩;以及 造,= 學品擦洗氧化物層及電漿蝕刻特徵構 口人. 7 /洗,化學品為過氧化氫、氨、與DI水之 組合, 藉f方式,以化學品施行刷子擦洗後又進行DI水沖 洗’以自電聚飾刻特徵構造的側壁上除去聚合物膜。 12.如申請專利範圍第u項之於電聚麵 的清潔方法,更包括: 圓第26頁 2001.12. 26. 026 499719 -j.·^—8〇126〇38 _年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 以第二化學品在氧化物層及電漿蝕刻特徵構造上進行 第二刷子擦洗操作,接著以D丨水沖洗,第二化學品係HF及 D I水之組合。 1 3·如申請專利範圍第丨丨項之於電漿蝕刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 以過氧化氫、氨、與DI水之組合進行刷子擦洗的時間 範圍為约10秒至約3〇秒。 1 4 ·如申請專利範圍第丨2項之於電漿蝕刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 以HF及DI水之組合進行刷子擦洗的時間範圍為約20秒 至约4 0秒。 1 5 ·如申請專利範圍第丨3項之於電漿蝕刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 過氡化氫、氨、與DI水之組合具有约10 : 1: i 20之濃 度比。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之於電漿蝕爾後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: HF與DI水之組合具有约1 : 1〇〇之濃度比。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之於電漿蝕刻後之半導體晶圓第27頁 2001.12. 26. 027 叼 9719 - 案號89126038 年 月 曰_修正 六、申請專利範圍 的清潔方法,其中: HF與DI水之組合以250ml /分之流速被傳送至一刷子 擦洗站之混合歧管,且伴隨有以約9〇〇m][ /分之流速傳送 的第二D I水源,該混合歧管係用以傳送化學流體至刷子擦 洗站之刷子以進行半導體晶圓之擦洗。 1 •如申清專利範圍弟1 5項之於電漿儀刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 、 過氧化氫(迅〇2 ) '氟化氫(HF )、及DI水之組合以 2、5 0 m 1 /分之流速被傳送至一刷子擦洗站之混合歧管,且 伴,有以約200ml /分之流速傳送的第二DI水源,該混合 歧s係用以傳送化學流體至刷子擦洗站之刷子以進行半導 體晶.圓之擦洗。 1 9· 一種於電漿蝕刻後之半導體晶圓的清潔方法,該半導 $晶圓亡形成有多數的層體,多數的層體中有一層為氧化 層,氧化物層具有光阻遮罩,該清潔方法包括: ^電漿蝕刻在氧化物層中的一通道特徵構造,電漿蝕刻 係用以在通道特徵構造之側壁上產生一聚合物膜; 進行灰化操作以除去光阻遮罩;以〜及 、 、/在第一刷子站中以第一化學品刷子擦洗氧化物層及通 道特徵構造, 在第刷子站中以DI水刷子擦洗氧化物層及通道特徵 構造;499719 _寒l·89邊幽_年月日 絛正 六、申請專利範園 " 在第;刷子站中以第二化學品刷子擦洗氧化物層及通 道特徵構造;以及 在第二刷子站中以D I水刷子擦洗氧化物層及通道特徵 構造,在第一及第二刷子站中的刷子擦洗係用以自通道特 徵構造的側壁上除去聚合物膜。 2 0.如申請專利範圍第1 9項之於電槳蝕刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 第一化學品包含過氧化氫、氨、與D I水之組合,及第 一化學品包含HF及DI水之組合。 21·如申請專利範圍第2〇項之於電漿蝕刻後之半導體晶圓 的清潔方法,其中: 過氧化氫、氨、與D I水之組合具有约1 〇 : 1 : 1 2 0之濃 度比’且HF與DI水之組合具肴約1 : 1〇〇之濃度比。 2 2·如申請專利範圍第2〇項之於電漿蝕刻後之丰導體晶圓 的清潔方法,其中: 以第一化學品進行刷子擦洗的時間範圍為约丨〇秒至約 30秒,及以第二化學品進行刷子擦洗的—時間範圍為約2〇秒 至約4: 0秒。第29頁 2001.12. 26. 029
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