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TWI330864B - Enhanced wafer cleaning method - Google Patents

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TWI330864B
TWI330864B TW095105400A TW95105400A TWI330864B TW I330864 B TWI330864 B TW I330864B TW 095105400 A TW095105400 A TW 095105400A TW 95105400 A TW95105400 A TW 95105400A TW I330864 B TWI330864 B TW I330864B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
fluid
wafer
proximal joint
cleaning system
Prior art date
Application number
TW095105400A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200644098A (en
Inventor
Seokmin Yun
John M Boyd
Mark Wilcoxson
Larios John De
Original Assignee
Lam Res Corp
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 Lam Res Corp filed Critical Lam Res Corp
Publication of TW200644098A publication Critical patent/TW200644098A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI330864B publication Critical patent/TWI330864B/zh

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Description

1330864 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 今發明侧於半導體日日日圓之清洗及錢,尤其關於在 火匕操作後更有效地自晶圓表面移除殘餘物之設備及技術。乂〆 【先前技術】 f半導體;製造程序中,吾人熟知必須對其中已實施 j表面訂不必要殘餘物之製造操作之晶圓進行清洗及、 |水侧操作及灰化操作可在基板表社留 ^ ,=在後雙重鑲槪(post dual damas=^=g) 有機及無機殘餘物兩者於該操作後皆會出現於基板表面 該有機殘餘物可為光阻殘餘或為保護在蝴處理細所 而由反應物故意產生者,而該無機殘餘物可為來 呆乍或下金屬配線層之氧化物殘餘。若未經移除,該不之= 餘物材料及顆粒可造成晶圓表面上的缺陷及金屬化特徵部之 °在―些例子中’該缺陷可使得後續金屬配線層 接念ifί中ΐ空洞或高電阻、或甚至在當前及先前金屬層間^ 接觸界面處形,目此位於晶圓上之裝置將變得無法操作。 ^了避免丟棄具有無法操作裝置之該晶圓之過度花f,因^ 留下不需要之殘餘物的製造操作後須適#地清洗晶圓。 a 圖1係為單片晶圓清洗系統的簡化示意圖,其係利用 統來散佈清洗劑。清洗流體係以喷嘴14灑佈於晶圓10上方/。二 般來說在噴灑流體時晶圓10正在轉動。如區域12所描繪, 洗流體之最初分佈為不均勻分佈。此外,因為晶圓1G旋^之= ^ ’該晶in中間區域因晶圓中^之流體速度較低之故係與在基板/ 流體界面處之流體的低質量傳遞有關。然而,該晶圓1〇周邊t 係因流體速5較高之故而與高f*傳翁關。在越均勻地i佈 於基板上之前,該清洗流體於最初施加期間在晶圓10表面 k間在整個晶圓上並不均勻,是故更加惡化清洗之—致性。亦即 5 區有域2清 體最初施加處)具有高停留時間, (亦即配線介電材料)的損害,或者較低停留 h間&域可a無法適當地清洗殘餘物。 方層齡許—致地清錢侧殘餘物而不會損害下 【發明内容】 需要ϊ=:不基板表面移除不 行,包括辦、設備可衫種方式實 些發明實施例。 |置或方法。以下係說明本發明一 理殘ί物中供—種在單—晶圓清洗系統中移除後處 之近接頭。、接著。先提供—第—流體至設置於基板上方 产;^曰f者,在基板表面及近接頭之相對表面間產生-第- 1加触第―流體並在近翻下方做線性移動。 飯刻殘餘:提供一種在單一晶圓清洗系統中移除後 近接方財先提供—紐至設置於基板上方之 彎月面Λ 在基板表面及近接頭之相對表面間產生流體之 實質上固使在該基板表面上之流體維持小於30秒之 李統种,係提供-鮮—晶圓清⑽、統。該清洗 统ί以一 3!、及一操作上可連接於該流體源之近接頭。該系 拉ϋί動在近接頭下方之以在近接頭之相對表面及基 流體彎月面之停留時間。 圖,並;f合經由本發明之原理所說明的附 令〜a八他貝%態樣及優點將變得更加清楚明白。 【實施方式】 於明揭可有效地清洗日日日81上之處理殘餘物之方法及設備的 =節通===瞭解係記載許多具 分=解= ίίί核糊本發明係未詳細說明吾人所熟知之程序操作。 田本發明係以數個較佳實施例來作說明時,那些熟悉此項技 Ιίίίί其各式的變更、增加、交替及相等物係^實現。 内變更、增加、交替及相等物,如同落入本 何述之系統僅為舉例性,並瞭解係可使用任 中至施性形式自晶圓 樓,線性形式;晶 :用其它非線性移動(例如徑向移 而該,頭係以線性方式移動,故該=頭可處 :頭用其它實施例,其中該晶圓不 動。又,該晶圓可在靜止近接頭下方移動。此外在 頭及該㈣綠及乾_可 晶圓清洗及乾_統視該系統之配置係可作為^ίϋϋ 1330864 任一者或兩者之用。 圖2A係顯示根據本發明一實施例於平面構造中具有延伸橫過該 曰曰圓108之直徑之該近接頭i〇6a-3的晶圓清洗及乾燥系統loo—〗之 俯視圖。在此實施例中,近接頭l〇6a_3係以延伸橫過晶圓1〇8直 之該上臂l〇4a-3固定。近接頭胞-3可藉由上臂腕_3之垂直移 動而移動至清洗/乾燥位置,故該近接頭可位在緊鄰著晶圓1〇8之位 ,:當近接頭106a-3 —緊靠晶圓108之之頂部表面時,係可進行該 晶圓頂部表面之晶圓處理操作。 曰。圖2B係顯示根據本發明一實施例於平面構造中具有延伸橫過該 ,圓108直徑之該近接頭106a_3及該近接頭1〇6b_3 /的晶圓清忑及= 2統100-2之側視圖。在此實施例中’近接頭施_3及近接頭 l〇6b-3兩者係延伸至可橫跨過該晶圓1〇8之直徑。在此,當晶圓ι〇8 旋轉時,近接頭106a-3及106b_3係分別藉由上臂1〇乜_3及下臂 l〇4b 3帶至緊鄰該晶圓表面i〇ga及處。因為近接頭及 1 曰06b-3係延伸橫越過晶目⑽’故僅需全轉動之一半即可清洗/乾燥 日日圓1U8 〇 圖2C係顯示根據本發明一實施例於平面構造中具有架構成清洗 ㈣^燥/曰® 1〇8之該近接頭麻-3及觸卜3的晶圓清洗及乾燥 。在此實施例中,晶圓⑽可以任何合適之晶圓 (例如邊緣夾(edge grip)、具邊緣附著部之指狀物 静^固疋。近接頭載具組件104”係架構成可自晶圓1〇8之一邊 越晶圓直彳空而移動至跨越整個晶圓直徑後之晶圓另一側上之一^ ,。在此方式中,近接頭106a-3及/或近接頭1〇6b_3 (如以 2D所示者)可遵循自—邊緣沿晶圓⑽之直徑至—對向邊緣之ς = 移動橫越過該晶圓。吾人應瞭解近接頭施-3及/或1〇6卜3可^ 何合適之方式自晶圓1G卜邊移至該晶圓正對之另—邊 一每 施例中,近接頭106a_3及/或近接頭1〇6b_3可以方向12丨 =
頂部至底部或底部至頂部)移動。因此,晶圓⑽可回^ 任何轉動或移動而該近接頭106a—3及/或近接頭1〇6卜3 :可J動J 1330864 ^晶1]並透過單讀越㈣來清洗/乾賴晶圓之頂部及 =二之及近接頭勝3可為靜止而晶圓108 ‘ 之。在此,基板支座(例如邊緣夾、具邊緣附著部 之才曰狀物4)係連接於在近接頭下方移動該基板之驅動系統。 圖2D係顯示根據本發明一實施例於平面構 ⑽之該近接頭跑―3及祕_3的晶 ί,。在此實施例中,近接頭i〇6a—3與晶圓ι〇δ皆 ,係可在方向121 (如圖2c所說明之)久=多i 接頭l〇6a-3及1〇肋-3來清洗及/或乾燥晶圓。當麸,近 l〇6a-3及1.3可轉靜止而晶圓應可在近接頭下方/間移動_ 料圖嫌據本發明—實補之—種以近接頭1Q6施行之晶圓 /月/乾燥程序。雖然圖3僅顯示被清洗之頂部表面1〇8a,玉人庳捧 ,之ΐ部表面臟亦可藉由實質上相同之方法“乾 ^序^-貫施例中’入料n 3Q2係用作將異丙醇(is。卿yi alcohol: IPA)蒸汽加以施用於晶圓1〇8之頂部表面1〇8 a,而入料 306係用作將洗化學物質或去離子水(dei〇nized wafer diw) 加以施用於晶圓1G8之頂部表面驗。此外,出料口 3Q4係用作將直 空施用於晶圓表面之鄰近區域藉以移除位於或接近頂部表面斷^ 液體或蒸汽。吾人應瞭解只要至少一入料口 3〇2係鄰近至少一出 304且,著钟近至少一入料口 306之該種組合存在,入料口及出料口 ,何適當,,合皆可使用。肖IPA可為任何合適之形式例如IpA蒸 /飞,其中瘵>飞形式之IPA係透過使用一非反應性氣體例如氮氣來輸 入。吾人應瞭解:在此雜提及DIW,但亦可使用可致誠增強晶圓 處理,任何其匕適合液體,例如以其他方式純化之水、清洗液體等。 在一實施例中,係透過入料口 302提供IPA流入物31〇,透過出料口 304來施加真$ 312 ’透過入料口 306提供清洗化學物質/DIW流入物 314。因此,若液體膜殘留於晶圓1〇8上,則可以IpA流入物31〇施 加第一流體壓力至該晶圓表面,可以化學物質几丨⑺流入物314施加第 壓力至該晶圓表面,可以真空幻2施加第三流體壓力以移除晶 回表面上之化學物質/DIW、IPA及液體膜。 0*,ft在一貫施例中,當施加流入物314及流入物310於晶圓上 ::二圓表面上之任何液體/殘餘物會與DIW流入物314混和。此時, :二J f圓表面之碑入物314係與流入物310相遇611^與流入物314 面118 (亦稱為IPA/請界面118)並與真空312共同協助 二半隨晶圓1 〇8表面上任何其它液體/殘餘物的流入物⑽。在一 =例中’該ΙΡΑ/DIW界面ιι8係減少該化學物質層之表面張力。 呆^上’該化學物質/猶係施加於晶圓表面上並伴隨晶誠面上之任 ^、之體在近接頭與晶圓表面間停留一段時間藉以形成彎月面 ^nemscus} II6 ’其中該彎月面之邊緣為IpA/DIw界面ιΐ8。因此, ,月面116為液體之穩定流動,其中液體係施加於該表面上並 ,同日可間上與晶圓表面上之任何液體—併移除。向下注射Μ之壓力 (係由jPA之流速所造成)亦可幫助包含該彎月面116。 包含IPA2N2載氣(carrier gas)的流速可協助使該水流移動 或推動出近接頭與晶圓表面間的區域並流入出料口(抽吸出口)3〇4 中,透過出料口係可自該近接頭輸出流體/殘餘物。吾人注意到:推 動該水流並非必要之處理條件,但可絲最佳化彎3面之邊界控制。 因此’當IPA及化學物質/刚吸入至出料口 304時,因為氣體(例如 空氣)係伴隨著液體-同吸入至出料σ 3〇4巾,故構成IpA/歸界面 118之邊界並非為連續邊界。在一實施例中,當出料口 3〇4之真空吸 入DIW、IPA及晶圓表面上之流體時,流入出料口 3〇4之流體為非連 ,。當施加真空於液體及空氣之組合時該流體之非連續性類似透過吸 管往上吸入液體及空氣的情形。因此,當近接頭1〇6a移動時,彎月 面亦隨著近接祕動’而該彎月面絲所佔有之區域仙為心謂 界面118之移動故已被乾燥。吾人亦應瞭解係可視設備之結構及彎月 面所需求之大小及形狀來利用任何適當數目之入料口 3〇2、出料口 3〇4 及入料口 306。在另一實施例中,該液體流速及真空流速係使得流入 真空出口之總液體流動為連續,故無氣體流入該真空出口中。 1330864 吾人應暸解只要能夠維持彎月面116,可利用任何合適之 Nz/IPA、DIW及真空流速。在一實施例中,透過一組入料口 該化 學物質/DIW的流速係介於大約25 ml/min至3000 ml/min之間。在〜 較佳實施例中,透過該組入料口 306該化學物質/DIW的流速係大約為 40 ml/min。吾人應瞭解液體之流速可根據近接頭之大小而改變。在 一實施例中,較大之近接頭比起較小之近接頭係具有較大液體流速。 該情況之發生係因在一實施例冲較大之近接頭具有較多的入料D 302、306 及出料口 304。 在一實施例中,透過一組入料口 3〇2該N2/IPA蒸汽的流速係介於 大約 1 SCFH (standard cubic feet per hour)至 1〇〇 SCFH 之間。 在一較佳實施例中,該IPA流速係介於大約5 SCFH至5〇 SCFH之間。 在另一實施例中,透過一組出料口 304該真空的流速係介於大約1〇 SCFH至1250 SCFH之間。在一較佳實施例中,透過該組出料口 3〇4誃 真空的流速係大約為350 SCFH。在一示範性實施例中,係利用流量計 來測里Νς/ΙΡΑ、DIW及真空之流速。使用於在此所說明之實施例中 清洗,學物質包含任何合適、料可獲得之單―晶圓清洗化學物質 (像疋可自 ATMI Incorporated of Danbury CT 購得該物質)。' 圖4^係顯示根據本發明一實施例之近接頭1〇6之部分的俯 圖。在一貫施例之俯視圖中,從左到右為一組入料口 3犯、一袓出 口 304、一組入料口 306、一組出料口 3〇4及一組入料口 3〇2。’因此了 f N2/IPA及化學物質/则輸入至該近接頭106與晶圓1〇8間之區 域時,該真空係移除紹PA及化學物質/DIW連同任何留在晶圓⑽ 上之液體膜。在此所說明之入料口 3〇2、入料口 3〇6及出料口 為=合適之幾何形狀例如圓賴口、三角關口、方形開口等 一實施例中’該入料口 302、入料口 3〇6及出料口 3〇4 本發明—實細之具減行乾轉作之ί有角 3^6及出料口 ^近接頭1〇6。吾人應瞭解在此說明之入料口 302,、 j出枓d 3G4可以任何合適之方式使其具有角度藉以最適化該曰 圓洗及/或乾燥程序。在一實施例中,輸入ΙρΑ蒸汽於晶圓⑽二 1330864 之該有角度入料口 302,係朝出料口 306歪曲俾導引該IPA蒸汽流包 含住該彎月面116。吾人應瞭解當於上述實施例中提及真空時,真空 之使用係非必須的。 圖5A係顯示根據本發明一實施例之多處理視窗(multi_pr〇cess window)近接頭106_6。該近接頭1〇6_6包含兩個處理視窗538 1及 538-2。在一實施例中,該處理視窗538_2可使用該適合作為單一晶 圓π洗操作之清洗液體,而非以DIW清洗晶圓。該處理視窗538-2可 使用任何合適之入料口及出料口架構且其可施加任何合適種類之清 洗液體於晶圓上。在一實施例中,該處理視窗538—2可僅包含施加清 f洗液體之入料口。在另一實施例中,該處理視窗538 明之^料口及出料口的其它架構及功能。 兄 該處理視窗538-1可接著乾燥該晶圓。該處理視窗538_丨可使用 二在此所說明用於乾燥晶圓表面之架構及功能一致的任何合適之入 =及出料口架構。因此,#由多處理視窗單—近接頭即可^成多種 例在又另—實施例中,多處理視窗並非位在近接 iii3❼近接頭來處理晶圓,例如根據在此說&設備及 、l接頭係y清洗晶圓而另—近接頭則可乾燥該晶圓。 視根縣剌—實酬之具有三倾理織之多處理 接碩1G6-7。吾人應瞭解該近接頭雇 一所要完成之處理數目及型式將可包任何合適數目、忒頭., 貫施财’該近_ 1G6_7包含處理視窗538_3、5 ^函 在一貫施例中,該處理視窗538_3、538_4 ^ 538 5。 學物質W青洗化學物質2及沖洗/乾焊處理視* 別為清洗化 處理視窗538_3可形成靖構成义處二J施财,該 視窗娜-4可產生清洗賴f ^ =表面°該處理 及538-4包含至少表面。該處理視窗538-3 例中,該=窗圓表面上。在-實施 3〇4來產生穩定且可受控制液體面^302及出料σ 體彎月面116來乾燥該晶圓。吾人赠」^視自538~5可產生液 曰U。人應瞭%因為液體彎月面係由謂構 12 fI330864 成,故該處理視窗538-5既可沖洗且乾燥該晶圓。因此, 處理視窗可包含於近接頭1G6-7中。參考上述圖5A所說 使用多個近接頭來代替具有多處理視窗之單一近豆 ,了 近接頭可供不同目的(例如清洗、沖洗、乾燥等)使用二—或夕個 圖6係為根據本發明-實施例之單—晶圓清洗系 意圖。在處理室600内係包含以基板支座6〇8來支撐之晶& 5 ^ fj板支座_係用來在近接頭106下方移動^® m。i Γ:二理t 600俯視圖,晶圓108係'隱藏住該基板支座08 : 座608可為另一可供選擇之驅動形式(例如沿 圓者)並在近接頭1G6下方移動該晶81106。吾人應 瞭解係可使用任何合適之驅動機械裝置在近接 : 座·及晶圓⑽。又,近綱1G6可移動越過該呈現m動日H ^曰曰Ϊ表面。該系統亦包含控制器6G2、液體來源6〇= 及泵;U 日係與果浦606及基板支座_之驅動機械裝置相通。在一 二L/= 「頭1G6下方移動之線性速度係介於[〇麵/s ^ 1速度區間’係可在少於200秒内清洗單—200 mm 少於2°秒。吾人應瞭解在晶請係靜止 移^ 6係移動之情況下,控制器302係與近接頭相通來控制該 槽6〇ΪΪ1 圖Π過若非位於近接頭薦内即是位於液體來源儲存 此θ ίί=ί加熱該液體來源以提高清洗化學物質的溫度。在 刻薄Ξ予物質係變得更具活性來移除晶圓108表面之後钱 露於清洗在ΐ接頭⑽上移動的速率,係可控制晶圓暴 操作之殘餘^ 留日^間。吾人應瞭解在晶®⑽表面上後姓刻 勿質接觸之停留時間。因此,藉由上述 餘物而洗化學㈣之溫度並最適切確保移除殘 曰、展該;丨电層。熟悉此項技術之人士應瞭解係可將多種液 13 1330864 體來源用在參考圖5A及5B所說明之多視窗中。 土圖7係為根據本發明一實施例之清洗單一晶圓表面的橫截面簡化 不思圖。近接頭106係裝設在晶圓108上方。晶圓1〇8之該層包含基 板層618、低K介電層616、銅層620及低κ介電層61〇。該^ 614為 灰化操作後所留下之後侧或後灰化殘餘物。晶圓一係以 前頭所、方向624來驅動。在此,該晶圓係以參考圖6之基板支座 3 ° 面116係配置於近接頭1〇6底部表面與晶》108之頂部表 116之清洗化學物㈣形成為了移除晶圓⑽頂 。如上所述,該晶®⑽在近接頭下方所驅動之 速率係X控制,而彎月面116内清洗流體的溫度亦受控制。吾人 解透過在此說明之實施娜可清洗介電層61。内之醜特徵。 、…ΐ it、為根據本發明—實施例之可絲執行單—晶®表面清洗之 所說明之清洗及沖洗/乾燥部分。為了清洗基板 分^將提供如參相7職敗綠化對㈣^面。 將提供用以移除該從部分626留下之任何清洗化學物 歷的停留時間係可調整該由部分626之尾= i間隙J之尺===此’係可以晶_之線性速度 後處===:=於單-晶圓清洗系統中用以移除 法ί操作_開始,其中係提供—液體至配置在基板上方之 及5β侧之-細分及-沖洗/乾i ;f 上述卿。再者,㈣可以泵注人近接頭中。 體之流速約為40 ml/麵。該方法接著作 =用ϊΓΐ熱。又,該包含液體之儲存槽亦可提供ί -,、卩可叫接贼麵贿送至近接麵加齡體。在— 14 1330864 實,1中’液體係加熱至溫度介於2(Tt及8(TC間。該方法接著進行 =呆j 644 ’其中該液體之彎月面得、產生於基板表面及近接頭施加表 L如參考圖7以上所述,該彎月面係用來清洗來自晶圓表面之 Ϊ與餘物。示範性清洗化學物質包含非水溶劑、基於半水溶劑之 在ΐ人Ϊ及基於水溶劑之化學物質。在一實施例中,該清洗化學物質 '、匕3幫助移除後蝕刻殘餘物之螯合物(chelat〇rs)。 、 係維法接著進行至操作646,其中位在基板表面上方之液體 斤垃1貝貝上固定的停留時間。為了維持該固定的停留時間,晶圓 下之移動速率係維持固定。在一實施例中,該晶圓係非旋轉 丨相對於於近接頭下方。吾人絲解在另—實施例巾該近接頭可 .品封j = 移動。亦即,該晶圓係靜止而該近接頭係以等速率移動 ίΐϊ間t頂部表面。係可透過參考圖8上述說明之_寬度來控制 間施例’該清洗化學物質係以化學活性最佳化該停留時 停^時n殘餘物及其上配置殘餘物之該層之間的選擇性。該 藉由晶圓於近接°因此’如上所述,係可 控制㈣邮f了f之㈣錄或近接頭所使用之彎月面大小來 ί21 η ,於3G 秒_至_=3少 傳送^ΐ至、iii/、可使用任何合適之泵浦(例如注射泵浦) 昂責清‘學ίί之;係可完成瞬間之停留時間。在 可排除回收之^ 速中妙貫施例亦可運作,藉以減少成本並 虽本發明係以數個較佳實施例說明時,吾人膺睁艋那此1染心s 變更綱㈣、增加、 15 1330864 【圖式簡單說明】 明ί由以下詳細說明並配合隨附®示將可容易地理解到本發 間化本說明,相似參考標號係代表相似之結構元件。 生、、說明在旋轉、沖洗及乾燥(spin,rinseanddry,SRD) /月洗一乾燥程序期間晶圓上之清洗液體的移動。 曰iff、報據本發明—實關於平面構造巾具核伸橫過 日日直I之該近接頭的晶圓清洗及乾燥系統之俯視圖。 曰圓據本發日月—實施例於平面構造中具有延伸橫過 日日4工之該近接頭的晶圓清洗及乾燥系統之側視圖。 圖2C係顯示根據本發明—實關於平面構造巾 、、主 >'及/或乾燥晶圓之該近接頭的晶圓清洗及乾齡統之俯視’月 ,2巧顯示根據本㈣—實關於平面構造巾具有架^ 洗及/或乾燥晶圓之該近接頭的晶圓清 ’之侧視π 圖3係說明根據本發明—實^° 晶圓清洗/乾燥程序。 心狀種可以近接頭來貫施的 圖4Α係顯示根據本發明—實施例之近接頭之 角度實施例之具有執行乾燥操“有 理視窗近接頭106-7。 勺一徊慝理視®之多處 化示L6係為根據本發明—實施例之單-晶圓清洗祕的高階簡 簡化為根據本發明—實施例之清洗單—晶面的橫戴面 圖8係為根據本發明—實施例之可 洗之近接頭的簡化橫截面圖。 钒仃早一曰曰0表面清 圖9係說明根據本發明—實施例於單—曰 移除後處理殘餘物之該方法操作的流程圖。日日^洗系統中用以 16 1330864 【主要元件符號說明】 10〜晶圓 12〜清洗流體最初分佈區域 14〜喷嘴 100-2〜晶圓清洗及乾燥系統 100-3〜晶圓清洗及乾燥系統 104”〜近接頭載具組件 104a-3〜上臂 104b-3〜下臂 106〜近接頭 106-6〜近接頭(兩個視窗) 106-7-近接頭(三個視窗) 106a-3〜近接頭(頂部) 106b-3〜近接頭(底部) 108〜晶0 108a〜晶圓頂部表面 108b ~晶圓底部表面 • 116〜彎月面 118 〜IPA/DIW 界面 121〜近接頭移動方向 302〜入料口 302,〜入料口 304〜出料口 306〜入料口 310〜IPA流入物 312〜真空 17 1330864 314〜化學物質/dJW流入物 53S-1〜沖洗/乾燥處理視窗 538-2〜清洗處理視窗 538-3〜清洗處理視窗1 538-4〜清洗處理視窗2 538-5〜沖洗/乾燥處理視窗 • 600〜處理室 • 602〜控制器 604〜液體來源 ♦ 606〜系浦 608〜基板支座 610〜低K介電層 614〜殘餘物層 616〜低K介電層 618〜基板層 620〜鋼層 622〜沖洗部分 | 624〜晶圓移動方向 • 626〜清洗部分 628〜間隙 .640〜提供一流體至該配置於基板上方之近接頭 642〜加熱該流體 表面及近接頭之相對表面間產生該液體之彎月面 〜立土板表面上方之液體係維持著實質上固定之停留時間

Claims (1)

1330864 99年5月日修正替換頁 95105400(無劃線) 十、申請專利範圍: 1. 種在單一基板清洗系統中移除後處理殘餘物的方法,包含: 提供一第一流體至配置於基板上方之近接頭; j供一第二流體至該近接頭,該第二流體係被施加於與該第 一k體之施加區域不同的該基板之一區域; 加熱該第一流體; 彎月t °亥f板之表面及該近接頭之相對表面間產生該第一流體之 在該近接頭下方線性地移動該基板。 2. 範iii·項之在單—基板清洗系統中移除後處理殘 該表動,俾使該第—趙之鹤脑與該基板之 殘 3. 項之在單-基板清洗系統中移除後處理 該表’俾使該第—流體之該㈣面與該基板之 1 項之在單一基板清洗系統中移除後處理殘 刖。c之間 該第一流體係被加熱至大約2叱及大約 前緣間的_影響該第-越在該基=二之 6.如申請專利細第以之在單—基板清洗系統中移除後處理殘 19 1330864 餘物的方法,更包含: 換頁
間 維持該第一流體在該基板之該表面上之實質上固定的停留時 7·如申睛專利棚弟1項之在單-基板清洗系統中移除後處 餘物的方法,其中,該基板係以介於約0 5細1/3至 , 間之直線速度移動。 、^/8 8. —種在單一基板清洗系統中移除後蝕刻殘餘物的方法,: 提供一流體至配置於基板上方之近接頭; 5 加熱該流體; 在該基板之表面及該近接頭之相對表面間產生該流體之 面;及 弓乃 ㈣ί持ΐΐ體在該基板之該表面上少於3G秒之實f上固定的停 邊時間,其中改變該彎月面之寬度以調整該停留時間。
9.=申請專利麵第8項之在單—基板清洗純中移除賴 餘物的方法,其中,該加熱該流體之方法操作包含: 將該流體之溫度提升至35〇c以上。 刻殘 10.如申請專利範圍第 餘物的方法,其中 方法操作包含: 8項之在單一基板清洗系統中移除後蝕刻殘 ’提供一流體至配置於基板上方之近接頭的 々。亥流體以小於約4〇 之流速流至近接頭。 1==範;=之在單韻洗系統中移除軸殘 物兩留間,自該基板之絲面移除無機及有機殘餘 20 ^30864 99年5月 >心日修正替換 —_^5105·(無劃線)、 12·如申請專利範圍第8項之在單一基板清洗系統中移除後蝕刻 餘物的方法,更包含: 板 在使該近接頭徑向地移動越過該基板之該表面時,旋轉該基 13. —種單一基板清洗系統,包含·· 複數不同流體源; 一近接頭,操作上可連接至該流體源,該近接頭包含複數處 ,視窗,該複數處理視窗其中每一者與該複數不同流 者係流體相通; 基板支座,係用以支撐配置於其上之基板,該基板支座或 ‘近接頭,+者係、以線性移動,以在該近接頭及該基板之相對 iff間形絲自料對應流體源之流體-月面,該近接頭及該 L —理視祕延伸橫過該基板之直徑,其中該複數處理視窗係 分散在該近接頭中及 μ τ 式與該基板支座相通’該控制器係透過該基板支座 者之機而絲出該流體f月面在該基板之該 14_如一申^專概圍第13奴單—基板清料、統,更包含: 頭之該等處理自該等流體源其中—者傳送至該近接 圍第丨3項之單—基板清洗祕,其巾,該近接 至=約^牛係架構以將該流體之溫度提升 該控制 16.如申請專利範圍第14項之單—基板清洗系統,其中, 21 1330864 99年5月>(?日修正替換頁 95105400(無劃線)、 器係透過插縱該流體至該近接頭之該等處理視窗之户技啦古网 整該流體彎月面之質量傳遞特性。 ° 17·如申請專利範圍第13項之單一基板清洗系統,其中,該儔 時間係少於30秒。 ° 18.如申請專利範圍第13項之單— 支座或該近接頭其卜者之H清中,該基板 1Π / Μ _ ± _ 亥移動係以介於約〇. 5 mm/s至約 10 mm/s間之線性速度加以控制。 丨心芏、、] 十一、圖式: 22
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7520285B2 (en) * 2002-09-30 2009-04-21 Lam Research Corporation Apparatus and method for processing a substrate
DE10361075A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-28 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Verfahren und Vorichtung zur Trocknung von Schaltungssubstraten
US8062471B2 (en) * 2004-03-31 2011-11-22 Lam Research Corporation Proximity head heating method and apparatus
TWI338171B (en) * 2005-05-02 2011-03-01 Au Optronics Corp Display device and wiring structure and method for forming the same
US8813764B2 (en) * 2009-05-29 2014-08-26 Lam Research Corporation Method and apparatus for physical confinement of a liquid meniscus over a semiconductor wafer
JP4755573B2 (ja) * 2006-11-30 2011-08-24 東京応化工業株式会社 処理装置および処理方法、ならびに表面処理治具
US8309470B2 (en) * 2006-12-18 2012-11-13 Lam Research Corporation In-situ reclaim of volatile components
US8146902B2 (en) * 2006-12-21 2012-04-03 Lam Research Corporation Hybrid composite wafer carrier for wet clean equipment
US20080149147A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-26 Lam Research Proximity head with configurable delivery
US7897213B2 (en) * 2007-02-08 2011-03-01 Lam Research Corporation Methods for contained chemical surface treatment
US20100015731A1 (en) * 2007-02-20 2010-01-21 Lam Research Corporation Method of low-k dielectric film repair
US20080233016A1 (en) * 2007-03-21 2008-09-25 Verity Instruments, Inc. Multichannel array as window protection
US8283257B2 (en) * 2007-06-21 2012-10-09 Micron Technology, Inc. Systems and methods for oscillating exposure of a semiconductor workpiece to multiple chemistries
US20090211596A1 (en) * 2007-07-11 2009-08-27 Lam Research Corporation Method of post etch polymer residue removal
JP4971078B2 (ja) * 2007-08-30 2012-07-11 東京応化工業株式会社 表面処理装置
KR101549562B1 (ko) * 2007-12-20 2015-09-02 램 리써치 코포레이션 웨이퍼에 대하여 균일한 유체 흐름을 제공하는 근접 헤드를 구성하는 방법
US7998304B2 (en) * 2007-12-20 2011-08-16 Lam Research Corporation Methods of configuring a proximity head that provides uniform fluid flow relative to a wafer
SG188086A1 (en) * 2008-02-08 2013-03-28 Lam Res Corp Apparatus for substantially uniform fluid flow rates relative to a proximity head in processing of a wafer surface by a meniscus
US8652266B2 (en) * 2008-07-24 2014-02-18 Lam Research Corporation Method and apparatus for surface treatment of semiconductor substrates using sequential chemical applications
US7849554B2 (en) * 2009-04-28 2010-12-14 Lam Research Corporation Apparatus and system for cleaning substrate
US8317934B2 (en) * 2009-05-13 2012-11-27 Lam Research Corporation Multi-stage substrate cleaning method and apparatus
JP4927158B2 (ja) * 2009-12-25 2012-05-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、その基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体及び基板処理装置
US8324114B2 (en) 2010-05-26 2012-12-04 Lam Research Corporation Method and apparatus for silicon oxide residue removal
JP2013033925A (ja) * 2011-07-01 2013-02-14 Tokyo Electron Ltd 洗浄方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体、洗浄装置及び剥離システム
US8784572B2 (en) * 2011-10-19 2014-07-22 Intermolecular, Inc. Method for cleaning platinum residues on a semiconductor substrate
JP6118451B2 (ja) * 2013-03-14 2017-04-19 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄および乾燥のための方法および装置
CN106076923B (zh) * 2016-06-13 2018-11-27 广东溢达纺织有限公司 钢筘自动清洗方法
CN109622545B (zh) * 2019-01-11 2024-06-04 夏绎 一种在超声波发射面与清洗物表面之间保持清洗水的结构
CN110193494A (zh) * 2019-06-11 2019-09-03 东莞凤岗嘉辉塑胶五金有限公司 一种五金冲压件超声波清洗装置及清洗工艺
CN110211905A (zh) * 2019-07-16 2019-09-06 广东先导先进材料股份有限公司 半导体衬底的处理装置及处理方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1133506A (ja) * 1997-07-24 1999-02-09 Tadahiro Omi 流体処理装置及び洗浄処理システム
EP0970511B1 (en) * 1997-09-24 2005-01-12 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Method and apparatus for removing a liquid from a surface
US6491764B2 (en) * 1997-09-24 2002-12-10 Interuniversitair Microelektronics Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface of a rotating substrate
JP3653198B2 (ja) * 1999-07-16 2005-05-25 アルプス電気株式会社 乾燥用ノズルおよびこれを用いた乾燥装置ならびに洗浄装置
US6488040B1 (en) * 2000-06-30 2002-12-03 Lam Research Corporation Capillary proximity heads for single wafer cleaning and drying
US7234477B2 (en) * 2000-06-30 2007-06-26 Lam Research Corporation Method and apparatus for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces
US7000622B2 (en) * 2002-09-30 2006-02-21 Lam Research Corporation Methods and systems for processing a bevel edge of a substrate using a dynamic liquid meniscus
JP2002224627A (ja) 2001-02-05 2002-08-13 Tokyo Electron Ltd 基板の洗浄方法および装置
US6845778B2 (en) 2002-03-29 2005-01-25 Lam Research Corporation In-situ local heating using megasonic transducer resonator
US7383843B2 (en) * 2002-09-30 2008-06-10 Lam Research Corporation Method and apparatus for processing wafer surfaces using thin, high velocity fluid layer
US7153400B2 (en) * 2002-09-30 2006-12-26 Lam Research Corporation Apparatus and method for depositing and planarizing thin films of semiconductor wafers
US6988327B2 (en) * 2002-09-30 2006-01-24 Lam Research Corporation Methods and systems for processing a substrate using a dynamic liquid meniscus
US7069937B2 (en) * 2002-09-30 2006-07-04 Lam Research Corporation Vertical proximity processor
US7240679B2 (en) * 2002-09-30 2007-07-10 Lam Research Corporation System for substrate processing with meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
US7614411B2 (en) * 2002-09-30 2009-11-10 Lam Research Corporation Controls of ambient environment during wafer drying using proximity head
JP4189279B2 (ja) * 2003-07-03 2008-12-03 株式会社東芝 基板処理装置
US8062471B2 (en) * 2004-03-31 2011-11-22 Lam Research Corporation Proximity head heating method and apparatus

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