TW582065B - Apparatus for cleaning semiconductor wafer and method for cleaning wafer using the same - Google Patents

Description

582065 A7 ___ —----- B7 五、發明説明（1 ) 鳘明背t 1. 發明領域 本發明有關一種半導體元件及一種使用該元件製造半導 體7L件之方法。具體T之，本發明有關一種清洗半導體晶 圓之裝置及使用該裝置清洗晶圓之方法。 2. 相關技藝的描述 一般使用譬如標準清洗溶液丨（過氧化氫、氫氧化銨及去 離子水之一種混合落液）、氫氟酸（HF)及過氧化硫混合物 (SPM)等清洗溶液來清洗半導體元件。這些習知的清洗溶液 含有會造成半導體元件的金屬層腐蝕之強力化學品，因此 需要發展具有習知落液的清洗能力並盡量減少金屬層腐蝕 之新的清洗溶液。 近來已經研％以臭v氧水、氫腻水、及泰^解質離予水作爲 能夠符合此室求的清洗溶液，藉由將去離子水電解產生之 臭氧氣體或一氫氣溶解於去離子水中以使用臭氧水及氫 氣水清洗溶液。藉由電解去離子水所產生之氧化水及還原 水來使用電解質離子水清洗溶液。在臭氧水、氫氣水及電 解質離子水中，較佳利用溶於溶液中之一氣體或藉由電解 期間的廷解電说以比較方式自由控制ρ Η及氧化還原電位 。臭氧水、氫氣水及電解質離子水各可利用ρΗ及氧化還原 電位來移除雜質而不會腐蚀金屬層。 然而’產i im惠水或電解質離子水在.溫使用時係 具有較小的清洗能力，升高臭氧水、氫氣水或電解質離子 水的溫度將可增加其清洗能力^然而，若臭氧水、氫氣水 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準…]^^ A4規格(21〇x 297公釐） 夾塊，其安裝在室中以支 、、太旱及固疋住晶圓：一噴嘴，其將 A ;先溶液噴灑在晶圓上，兮、、太 7k , θ π洗溶液可能爲臭氧水、氫氣 κ或電解質離子水：一苫，1舜 射， "其覆蓋住室的一上部份：一雷 ♦ ’其固定在蓋的—上部份上以加熱晶圓或清洗溶液，此 =可能爲-紫外線、—紅外線或m雷射：及一聚 4片’其用於將雷射所發出的—束聚光在晶圓上。 裝置可進一纟包括一防冷染板，A防序染板較佳爲透 石英或監寶石製成並安裝在蓋中之聚焦鏡片的—下部份 乂防止I焦鏡片受到清洗溶液所污染。 根據本發明之另一項特徵，提供一種清洗晶圓之方法， 方去包括：提供一種上述清洗半導體晶圓之裝置；以一 :、定速度旋轉一晶圓；將臭氧水、氫氣水或電解質離子水 之β洗/谷液經由一噴嘴噴灑在晶圓上；依據所使用的裝置 —由加.典燈或一雷射來加熱晶圓或清洗溶液；及清洗 晶圓。 熟悉此技藝者可由下列詳細描述來瞭解本發明之上述及 其他特徵。 圖式簡單説明 可參照圖式並描述較佳實施例而得知本發明之上述特徵 及優點，其中： 圖1顯示根據本發明的一項實施例之一種清洗半導體晶圓 之裝置的剖視圖； 圖2顯示根據本發明的一項實施例之一種清洗半導體晶圓 之裝置的一蓋：及 -6- 582065 A7 ----________B7 五、發明説明) 一 -- 曰曰圓W半徑之長度。藉由控制加熱燈丨〇8的功率來控制清洗 ’合及及晶圓w的溫度。一防污染板110係安裝在加熱燈108 的下邵份上，當清洗溶液藉由噴嘴104噴灑在晶圓w上時 ，防污染板110可防止加熱燈1〇8受到污染，防污染板11〇較 佳由透明石英或藍寶石製成。_冷卻水導管⑴係、圍繞住蓋 1〇6的一外壁，冷卻水係從冷卻水導管112流動，冷卻水係 冷卻爻到加熱燈108所加熱之蓋1〇6、晶圓w及清洗溶液。 ^根據本發明足另一項實施例，轉動型單晶圓處理設備係 爲用丈π洗半導體晶圓之裝置，圖3顯示該裝置之剖視圖， 此清洗半導體晶圓之裝置係包括一室ι〇〇，室丨〇〇中安裝有 叩圓W。一用於支撑及固定住晶圓w之夾塊丨〇2係安裝在 室100上，晶圓w安裝在夾塊102上，且夾塊1〇2可旋轉。並 且，一用於將清洗溶液噴灑在晶圓…上之喷嘴1〇4係安裝在 i 100中。臭氧水、氫氣水或電解質離子水之清洗溶液係藉 由噴嘴104噴灑在晶圓W上。一用於覆蓋室1〇〇之蓋1〇6係安 裝在室1GG的-上部份上，—用於加熱晶圓w或清洗溶液之 雷射114係安裝在蓋ι〇6的一上部份上，雷射114可爲一紫外 ，、泉田射、紅外線雷射或可見光雷射。一用於將雷射1 14發出 的一束雷射聚光在晶圓W上之聚焦鏡片Π6係安裝在雷射 114中。一防污染板（未圖示）可安裝在聚焦鏡片116的一下部 份上，當清洗溶液藉由噴嘴104噴灑在晶圓w上時，防污染 板110可防止聚焦鏡片116受到污染，防污染板11〇較佳由透 明石英或藍寶石製成。 本發明亦提供一種首先提供一上述裝置然後採用下列程 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 582065 A7 _____ B7 五、發明説明（7 ) 氧水、氫氣水或電解質離子水之清洗溶液來清洗晶圓。因 爲本發明中的清洗溶液可短時間加熱並立即使用，故可改 良本發明的清潔能力而優於使清洗溶液保持開放狀態或加 熱過久之習知技藝。此外，相較於習知技藝，可降低使用 本發明的處理時間。並且，可使用臭氧水、氫氣水或電解 質離子水作爲清洗溶液來清洗晶圓而不會腐蝕金屬層。 雖然已經就較佳實施例來描述本發明，熟悉此技藝者瞭 解本發明可作各種修改而不脱離申請專利範圍所界定之本 發明的精神與範圍。 -10-

Claims (1)

1. 第090120544號專利申請案 益 中文申請專利範圍替換本(93年2月） ^ 六、申請專利範圍 1· 一種清洗半導體晶圓之裝置，其包含： 一室，其上安裝有一晶圓； 一轉動夾塊，其安裝在該室中以支撐及固定該晶圓； 一噴嘴，其將清洗溶液喷灑在該晶圓上， 一蓋’其覆蓋住該室的一上部份； 一加熱燈，其固定在該蓋的一上部份上以一少於丨0分 鐘之時間加熱該晶圓或該清洗溶液； 一冷卻水導管，其圍繞該蓋；及 一防污染板，其安裝在該蓋中之加熱燈的一下部份上 以防止該加熱燈受到該清洗溶液所污染。 2·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該加熱燈為一紫外線 或一紅外線燈。 3 ·如申請專利範圍第1項之裝置’其中該加熱燈為具有等於 該晶圓半徑的長度之一桿形燈。 4·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該防污染板由透明石 英或藍寶石所製成。 5·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該清洗溶液為臭氧水 、氫氣水或電解質離子水。 6· —種清洗半導體晶圓之裝置，其包含： 一室，其上安裝有一晶圓； 一轉動夾塊，其安裝在該室中以支撐及固定該晶圓； 一喷嘴’其將清洗落液喷麗在該晶圓上； 一蓋，其覆蓋住該室的一上部份； 一雷射，其固定在該蓋的一上部份上以一短時間加熱 O:\73\73313-930218.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） '申請專利範圍 该晶圓或該清洗溶液；及 一聚焦透鏡，其將該雷射發出的一束雷射聚光在該晶 圓上。 7·如申請專利範圍第6項之裝置，其進一步包含一防污染板 ’該防污染板安裝在該蓋中之聚焦鏡片的一下部份上以 防止該聚焦鏡片受到該清洗溶液所污染。 8·如申請專利範圍第7項之裝置，其中該防污染板為透明石 英或藍寶石所製成。 9·如申請專利範圍第6項之裝置，其中該雷射為一紫外線、 紅外線或可見光雷射。 10·如申請專利範圍第6項之裝置，其中該清洗溶液為臭氧水 、氫氣水或電解質離子水。 11 · 一種清洗半導體晶圓之方法，此方法係使用根據申請專 利範圍第1項之清洗半導體晶圓之裝置，此方法包含： 以一預定速度旋轉該晶圓； 經由一噴嘴將清洗溶液喷灑在該晶圓上； 藉由一加熱燈以一少於10分鐘之時間加熱該晶圓或々亥 清洗溶液；及 清洗該晶圓。 U· —種清洗半導體晶圓之方法，此方法係使用根據申請專 利範圍第6項之清洗半導體晶圓之裝置，此方法包本· 以一預定速度旋轉該晶圓； 經由一噴嘴將清洗溶液噴灑在該晶圓上； 藉由一雷射以一少於10分鐘之時間加熱該晶圓或令、、青 O:\73\73313-930218.doc -2- 5 06 2 8 A B c D 々、申請專利範圍 洗溶液；及 清洗該晶圓。 13. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該清洗溶液為臭氧 水、氫氣水或電解質離子水。 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該清洗溶液為臭氧 水、氫氣水或電解質離子水。 O:\73\73313-930218.doc - 3 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 裝 玎 線