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    本發明提供一種處理一或多個晶圓之方法。該方法包括以下步驟：a)提供至少一個晶圓，該晶圓具有第一及第二相對置的主表面及至少一個諸如金屬矽化物等特徵，該特徵對第一主表面上之中和性化學品敏感；b)使諸如硫酸及/或磷酸等酸性化學品接觸該晶圓之該第一主表面並使該晶圓旋轉；c)在使該酸性化學品接觸該晶圓後，使非蝕刻性清洗流體接觸該第一主表面，同時該晶圓旋轉；及d)在使該非蝕刻性清洗流體接觸該旋轉晶圓之該第一主表面之至少一部分時間期間，使中和性液體接觸該旋轉晶圓之該第二主表面。
    公开号:TW201306119A
    申请号:TW101122092
    申请日:2012-06-20
    公开日:2013-02-01
    发明作者:David Dekraker
    申请人:Fsi Int Inc；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    用於製作微電子元件之酸處理技術及其前驅物
    本發明係關於在製程室中根據涉及酸化學品之配方處理一或多個微電子工件之方法。更具體而言，本發明係關於該等方法，其中在一或多個酸處理步驟後實施涉及以下之處理：將非蝕刻性清洗液體施配至微電子工件之第一主表面上，同時將中和性化學品施配至製程室中包含之不同表面(較佳地可係工件之第二主表面，例如背側)上。
    本申請案主張2011年6月30日申請的題為「ACID TREATMENT STRATEGIES USEFUL TO FABRICATE MICROELECTRONIC DEVICES AND PRECURSORS THEREOF」之美國臨時申請案第61/503,233號之權益，出於所有目的，其全文以引用方式併入本文中。
    微電子元件之製造可涉及使用酸化學品處理該等元件之在製前驅物(本文中亦稱作工件)。酸化學品可用於多種目的。例示性用途涉及自工件移除光阻劑或光阻劑殘餘物。
    已知多種酸化學品。例示性酸化學品包含磷酸水溶液、包含磷酸及硫酸之水性混合物、硫酸水溶液、包含硫酸及氧化劑(例如過氧化物或臭氧)之水性混合物、硝酸、該等之組合及諸如此類。已知硫酸及過氧化氫混合物可作為SPM化學品或者食人魚(piranha)化學品。
    在酸處理後，期望充分清洗工件表面以移除酸化學品及/或諸如其鹽等酸副產物。留在工件表面上之殘餘酸或酸之鹽可導致顆粒污染、渾濁、產率損失等。
    一種評價酸處理後工件是否已經充分清洗之方法涉及在處理方案後，在將工件靜置一段時間(例如1小時至24小時)後評價工件是否出現渾濁。在工件表面上出現渾濁通常表明，尚未自工件表面有效地清洗酸化學品及其副產物(例如鹽)。可使用基於雷射之光散射檢測儀檢測濁度。此一儀器掃描所評估的表面。光經表面上之顆粒散射。計數散射光且其對應於表面上之顆粒數目。高顆粒計數(例如使用45 nm及更大靈敏度量測之約400或更高之顆粒計數)表明渾濁。在許多情形下，實施允許出現此一渾濁之處理係不可接受的。在靜置此一時間段後不存在渾濁表明，已有效地處理、清潔並清洗工件。濁度評價可用於評價清洗性能。
    一種移除酸之技術涉及用水清洗工件。當單獨用水清洗時，可能需要大量水以有效地清洗工件表面。此不僅使用大量水，且在一些應用中僅單獨用水清洗耗時過長而無法達成期望通量。
    使用較少清洗流體及/或較快完成清洗之處理通常涉及使用通常與一或多次水清洗組合之適宜中和性化學品中和並移除酸及其鹽。
    例如，已使用包含氨及/或另一鹼性試劑之水性混合物自工件表面中和並移除酸及酸鹽。氨水化學品之一實例通常稱作SC1化學品。此化學品係藉由組合包含氨水(通常以NH4OH形式存於水溶液中)、過氧化氫水溶液及水之成分製備。典型SC1調配物包含1體積份數氫氧化銨水溶液(29重量%氫氧化銨)、4體積份數過氧化氫(30重量%過氧化物)及70體積份數水。亦使用氫氧化銨及/或過氧化物更濃或更稀之其他調配物。
    SC1化學品通常與水清洗組合使用。因此，移除工件前側上之阻劑之整合處理可涉及使用SPM試劑處理工件前側之處理順序。此後，用水清洗前側。然後，使用SC1試劑處理工件前側。此後，再用水清洗前側。然後乾燥工件。一些習用製程使用過氧化物水溶液或其他氧化劑處理工件表面以使清洗/中和更有效。
    遺憾的是，許多材料對諸如SC1化學品等酸中和性化學品敏感且可被其損壞。對SC1化學品及氨化學品敏感之例示性材料通常包含金屬矽化物、具體而言納入鎳及鉑之金屬矽化物。其他氨敏感材料包含氧化物、氮化物、矽、金屬、該等之組合及諸如此類。
    用水充分清洗工件前側已用作移除酸及酸副產物之一種替代。一方面，首先用水充分清洗工件前側似乎可極為有效地清洗表面。另一方面，已觀察到無論如何，在表面上仍可出現渾濁。
    因此，業內非常需要減少渾濁且不過度損壞敏感特徵之處理技術。
    本發明提供減少渾濁且不過度損壞敏感微電子特徵或其前驅物之處理技術。該等技術涉及自工件前側以及可導致渾濁之其他製程室表面快速且有效地移除殘餘酸及酸副產物之中和及清洗技術之組合。在本發明之實踐中，工件前側亦稱作第一主表面，且工件後側稱作第二主表面。
    在一態樣中，本發明至少部分地基於以下認知：渾濁不僅可源自留在工件自身前側上之殘餘材料，亦可源自周圍室壁上之殘餘酸及酸副產物材料。因此，使用清洗技術以有效避免過度損壞敏感特徵之方式充分清洗晶圓前側，同時使用中和性化學品清洗在製程室中其他表面之至少一部分。使用諸如水等安全清洗液體可容易地充分清洗前側，但亦僅用水來清洗室壁可能耗時過長。在該等其他室表面上使用中和性化學品快速有效，且不會使敏感微電子特徵或其前驅物過度暴露於中和性化學品中。較佳實施例提供不具有可辨別渾濁之晶圓表面以展示處理技術之有效性。
    例如，本發明之一態樣至少部分地基於在製程室中在微電子工件上實施酸處理之技術，該微電子工件頂部表面納入一或多個對中和性化學品(例如包括氨水之溶液或諸如此類)敏感之特徵或其前驅物。酸處理後將諸如去離子水等非蝕刻性清洗流體施加至工件前側上，同時較佳旋轉工件。此外，將中和性化學品施加至製程室中除工件前側以外之至少一個其他表面上。合意地，該另一表面實質上位於工件平面或該平面下方。較佳地，該另一表面係旋轉晶圓之背側。在將非蝕刻性清洗流體施加至頂部表面之至少一部分時間期間引入中和性化學品。
    根據適於實踐本發明之非蝕刻性測試方案，關於特定清洗流體之術語「非蝕刻性」意指當在25℃下以1升/分鐘將清洗流體施配至旋轉工件中心上達30秒時間段時，在以200 rpm旋轉之晶圓基板之所清洗表面上，該流體蝕刻小於約0.5埃、較佳小於約0.3埃、更佳小於約0.1埃的至少所暴露介電、導電及半導電區域。滿足該等用於眾多種導電及半導電材料之標準之清洗流體的實例包含水、醇、氫氧化銨極稀水溶液(例如，含有100 ppm(以重量計)或更少氫氧化銨之氨水)、該等之組合及/或諸如此類。出於本發明之目的，若充分稀釋，即使SC1化學品、食人魚化學品、稀HF化學品或諸如此類亦可係非蝕刻性。若根據此方案，流體蝕刻更多材料，則液體對該材料係「蝕刻性」的。
    令人驚訝地，即使僅使非蝕刻性清洗流體接觸工件前側，亦可實質上避免渾濁。此外，施加至晶圓背側之中和性化學品可如此顯著地減輕工件相對置的頂部表面之渾濁係有悖常理的。
    不希望受限，可提出解釋本發明之性能之可能理論。據信，酸及酸副產物之重要來源不僅包含所處理之晶圓頂部，且亦包含製程室內部之其他表面(包含壁、晶圓背側、施配硬件等)。據信，在酸處理期間，由於酸性處理化學品自旋轉晶圓甩落，該等表面經酸材料塗覆。一些該等酸性材料可氣化且隨後在晶圓頂部冷凝，從而導致過度渾濁、污染、產率損失等。將中和性化學品施配至旋轉晶圓背側上，以及將惰性清洗流體施配至晶圓前側上可有效地中和並清洗製程室內部在晶圓上、晶圓上方及下方之多個表面。
    例如，在將中和性化學品施配至背側上時，晶圓之旋轉作用導致中和性化學品向外鋪開並清洗晶圓之背側表面。然後中和性化學品自晶圓甩落以清洗室壁及位於晶圓背側位準處或其下方之硬件。同時，惰性清洗流體自晶圓頂部上的表面及晶圓上方的表面有效地清洗酸材料，將酸材料運輸至中和性化學品發揮作用之下部室表面。惰性清洗流體之鋪開及運輸作用亦保護晶圓前側免於接觸背側之中和性化學品。
    藉由惰性清洗液體與中和性化學品之間之該協作達成極充分之清洗及中和作用。總之，此顯著抑制氣化/冷凝機制，從而允許極充分的酸中和及清洗，同時使中和性化學品可能過度損壞晶圓頂部特徵之風險降至最低。有效地處理晶圓並實質上消除渾濁源。
    處理技術易於納入市面有售或可能已成為使用者設施中之現有資源之工具中。較佳地，該等技術用於單晶圓處理系統。可使用該等技術之例示性工具係可以商標ORION®購自FSI International公司(Chaska，MN)之多功能單晶圓處理工具。
    在一態樣中，本發明係關於處理一或多個晶圓之方法。提供至少一個晶圓，其包含第一及第二相對置的主表面。在第一主表面上包含至少一個對中和性化學品敏感之特徵。使酸性化學品接觸晶圓之第一主表面。在酸性處理後，使惰性清洗流體接觸第一主表面，同時使晶圓旋轉。在使惰性清洗流體接觸旋轉晶圓之第一主表面之至少一部分時間期間，使中和性液體接觸旋轉晶圓之第二主表面。合意地，實質上避免第一主表面與中和性液體之間之直接接觸以幫助使至少一個敏感特徵於中和性化學品中之暴露降至最低。
    在另一態樣中，本發明係關於處理一或多個晶圓之方法。提供至少一個晶圓，其包含第一及第二相對置的主表面。在第一主表面上包含至少一個包含金屬矽氧化物之特徵。使酸性化學品(包括硫酸及磷酸中之至少一者)接觸晶圓之第一主表面。在使酸性化學品接觸晶圓之第一主表面後，將惰性清洗流體施配至第一主表面上。在惰性清洗流體接觸晶圓之第一主表面之至少一部分時間期間使晶圓旋轉。將中和性液體施配至晶圓之第二主表面上。在惰性清洗流體接觸旋轉晶圓之第一主表面之至少一部分時間期間，中和性液體接觸旋轉晶圓之第二主表面。合意地，實質上避免第一主表面與中和性液體之間之直接接觸以幫助使金屬矽化物特徵於中和性化學品中之暴露降至最低。
    下文所闡述之本發明之實施例並不意欲具有完備性或將本發明限定於下文詳細說明中所揭示之準確形式。相反，選擇並闡述該等實施例以使其他熟習此項技術者可瞭解並理解本發明之原理及實踐。出於所有目的，本文引用的所有專利、待決專利申請案、公開專利申請案及技術性文章皆係全文以引用方式併入本文中。
    實踐之一較佳模式提供一或多個微電子元件前驅物。每一前驅物通常納入載於適宜基板(例如半導體晶圓)上之微電子元件特徵或其前驅物。例示性半導體晶圓可包含一或多種半導體材料，例如矽、鍺、碳化矽、矽鍺、砷化鍺、氮化鍺、銻化鍺、磷化鍺、砷化鋁、氮化鋁、銻化鋁、磷化鋁、砷化硼、氮化硼、磷化硼、砷化銦、氮化銦、銻化銦、磷化銦、砷化鋁鎵、砷化銦鎵、磷化銦鎵、砷化鋁銦、銻化鋁銦、氧化銅、銅銦鎵、硒化銅銦鎵、硫化銅銦鎵、硫硒化銅銦鎵、磷化鋁鎵銦、磷砷化鋁鎵、磷砷化銦鎵、銻砷化銦鎵、磷銻砷化銦、磷砷化鋁銦、氮砷化鋁鎵、氮砷化銦鎵、氮砷化銦鋁、砷化鎵、氮銻砷化鎵、銻砷氮化鎵銦、磷銻砷化鎵銦、磷銻砷化鎵銦、硒化鎘、硫化鎘、碲化鎘、氧化鋅、硒化鋅、硫化鋅、碲化鋅、碲化鎘鋅、碲化汞鎘、碲化汞鋅、硒化汞鋅、氯化亞銅、硫化銅、硒化鉛、硫化鉛(II)、碲化鉛、硫化錫、硫化錫、碲化錫、碲化鉛錫、碲化鉈錫、碲化鉈鍺、碲化鉍、磷化鎘、砷化鎘、銻化鎘、磷化鋅、砷化鋅、銻化鋅、二氧化鈦、銳鈦礦(anatase)、二氧化鈦、金紅石(rutile)、二氧化鈦、氧化銅(I)、氧化銅(II)、二氧化鈾、三氧化鈾、三氧化鉍、二氧化錫、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈮酸鋰、氧化鑭銅、該等之組合及諸如此類。
    工件之第一主表面(通常稱作前側)合意地納入至少一個納入一或多種材料之特徵，所用中和性液體對該等材料具有蝕刻性而非非蝕刻性。影響材料是否會被中和性液體蝕刻之因素包含中和性液體中所包含成分之濃度、材料之性質、溫度及諸如此類。因此，材料可能對具有相對濃調配物之中和性液體敏感，但可能不會經更稀調配物蝕刻。一些中和性液體可能蝕刻一些材料至相對較大的程度，但可能實質上不蝕刻其他材料。
    舉例而言，說明性中和性溶液包含氨水、包括氨及過氧化氫之水溶液、膽鹼、TMAH(四甲基氫氧化銨)、TEAH(四乙基氫氧化銨)、該等之組合及諸如此類。一種有用中和性液體(在下文中稱作SC1化學品)係自1體積份數氫氧化銨水溶液(29重量%氫氧化銨)、4體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)及70體積份數水調配。SC1化學品通常用於一般清潔、顆粒移除及酸中和。根據本文闡述之非蝕刻性測試方案，具有此濃度之氫氧化銨水溶液之SC1化學品可對材料(例如一或多種矽化物、氧化物、氮化物、矽、金屬、該等之組合及諸如此類)造成大於約0.1埃、甚至大於約0.3埃且甚至大於約0.5埃之蝕刻。在較佳實施例中，敏感特徵包含鎳及/或鉑之矽化物。注意，根據非蝕刻性測試方案，此段落中所列示之任一化學品若經充分稀釋，亦可能對一些材料具有非蝕刻性。
    在實踐之一典型模式中，用酸化學品處理所提供之原樣前驅物工件。可出於多種原因使用酸處理。根據一種原因，酸化學品可用於自工件表面移除光阻劑或其殘餘物。酸化學品亦可用於蝕刻TiN、Ti、W、Ni、NiPt合金、鈷、CoNi合金、其他金屬或金屬之組合及/或諸如此類。
    在本發明之實踐中，可使用眾多種不同酸化學品來處理前驅物工件。用於移除光阻劑或金屬之例示性酸化學品係包含以下中之一或多者的水溶液：硫酸、磷酸及/或原位轉化為該等酸之成分。一種有用酸化學品係自約1體積份數至約100體積份數濃硫酸(96重量%硫酸)/約1體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)調配。自硫酸及過氧化氫調配之化學品在工業中稱作SPM化學品及/或食人魚化學品。另一例示性酸化學品係自約0.5體積份數至約2體積份數濃硫酸(96重量%硫酸)/約1體積份數磷酸水溶液(85重量%磷酸)調配。
    在有效移除可能存在於所處理工件之第一主表面上之至少一部分光阻劑之條件下，使酸性化學品接觸該表面。在典型處理中，可將酸性化學品以多種方式施加至第一主表面上，包含噴霧至晶圓之弦(chord)的全部或一部分上、將化學品傾倒至晶圓之中心區域、該等之組合或諸如此類。通常，在處理期間使工件以適宜rpm旋轉。例示性旋轉速率可在約10 rpm至約1000 rpm，通常約25 rpm至約500 rpm，或甚至約50 rpm至約300 rpm範圍內。
    可在一或多種適宜溫度下提供酸性化學品。適宜溫度可低於環境溫度、等於環境溫度或高於環境溫度。在實踐之一模式中，在約150℃溫度下提供SPM化學品。
    以在合理時間段內有效提供期望作用之適宜流速供應酸化學品。若流速過低，則可能需要長於期望之時間來完成處理。若流速過高，則可能使用過多試劑來完成與使用較低流速即可達成之相同性能。平衡考慮該等問題，每一工件可以約200 ml/min至約2000 ml/min、較佳地約800 ml/min至約1500 ml/min範圍內之流速向每一工件供應酸試劑達約10秒至約180秒、較佳地約15秒至約60秒範圍內之時間段。
    在實施酸處理之實踐之一例示性模式中，將酸水溶液施配至工件之第一主表面上達約5秒，同時工件以約200 rpm旋轉。酸係藉由組合約1.2升/分鐘之濃硫酸水溶液(96重量%)調配。約5秒後，使硫酸之流速降低至約0.6 l/min且將過氧化氫水溶液與硫酸共引入至第一主表面上達另外約45秒。此係藉由共引入約0.6升/min之過氧化氫水溶液(30%)與酸水溶液流來完成。以此方式延遲引入過氧化物有助於提供更穩定之流動控制及更佳混合。
    酸處理後，可實踐可選過渡步驟作為酸處理步驟與一或多個後續清洗/中和處理之間之過渡。例如，使用SPM化學品進行酸處理後，可合意地使用一或多種氧化劑將晶圓之第一主表面及視情況第二主表面(通常稱作背側)處理一或多次，以幫助改良後續清洗/中和步驟之效率。例示性氧化劑包含過氧化物水溶液、臭氧氣體、蒸汽與臭氧之混合物及/或含臭氧水。
    在實踐之說明性模式中，適宜氧化劑係藉由自約1體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)及0體積份數至約10體積份數水調配獲得之水溶液。可在一或多種適宜溫度下提供氧化劑。適宜溫度可低於環境溫度、等於環境溫度或高於環境溫度。在實踐之一模式中，在環境溫度下提供氧化劑。
    在使用氧化劑處理之過程期間，工件可以任何適宜旋轉速率旋轉。上文針對酸處理論述之旋轉速率可係適宜的。
    以在合理時間段內有效提供期望作用之適宜流速供應氧化劑。若流速過低，則可能需要長於期望之時間來完成處理。若流速過高，則可能使用過多試劑來完成與使用較低流速即可達成之相同性能。平衡考慮該等問題，可以約30 ml/min至約1500 ml/min、較佳地約85 ml/min至約500 ml/min範圍內之流速供應氧化劑達約5秒至約30秒、較佳地約10秒至約20秒範圍內之時間段。
    若在兩個或更多個循環中實施使用氧化劑之過渡處理，則可合意地在氧化處理之間使用去離子水清洗工件。在每一該循環中，氧化劑可相同或不同。
    例如，在實踐之一模式中，在酸處理後使用過氧化氫水溶液處理工件之至少第一主表面，該過氧化氫水溶液係使用組合1體積份數30%過氧化氫及3體積份數水之流速來調配。合意地，在環境溫度下藉由在第一主表面上以1.3升/分鐘施配且在第二主表面上以1升/分鐘施配，使用該試劑處理工件之第一主表面(即前側)及第二主表面(即後側)達約15秒，同時工件以300 rpm旋轉。之後，藉由以約1.5升/分鐘施配至第一表面上且以約1升/分鐘施配至第二表面上來使用冷去離子水將第一及第二主表面清洗約5秒，同時工件繼續以300 rpm旋轉。在此清洗後，實施使用氧化劑處理之第二循環。第二氧化劑係過氧化氫水溶液，其係使用組合1體積份數30%過氧化氫及2體積份數水之流速來調配。合意地，在環境溫度下藉由在第一主表面上以2升/分鐘施配使用此試劑將工件之至少第一主表面處理約7秒，同時工件以300 rpm旋轉。視情況，若所用工具能允許，可使用該試劑同時處理兩個主表面。
    合意地，在氧化過渡處理後，使用非蝕刻性清洗液體清洗第一主表面。例如，該可涉及使用冷去離子水以2升/分鐘之流速清洗約3秒，同時工件繼續以300 rpm旋轉。此清洗步驟用作使用氧化劑進行過渡處理之結束及清洗/中和步驟之開始。在延遲三秒後，然後將中和性化學品施配至製程室之另一表面(例如旋轉工件之第二主表面)上，同時繼續將非蝕刻性清洗液體施配至第一主表面上。
    在實踐之例示性模式中，將中和性化學品施配至第二主表面上，且將去離子清洗水施配至第一主表面上達有效完成期望程度之清洗及中和之適宜時間段。在許多實施例中，此共施配進行約3秒至約300秒範圍內之時間段。在一實施例中，30秒時間段將係適宜的。
    較佳中和性化學品包含氨水及過氧化氫水溶液。此中和性化學品之例示性實施例可自組合約1體積份數至約40體積份數氨水(29重量%氫氧化銨)、約1體積份數至約40體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)及約200體積份數水之流速獲得。在一較佳實施例中，中和性化學品係自組合1體積份數氨水(29重量%氫氧化銨)、5體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)及70體積份數水之流速獲得。
    可以寬範圍之流速施配中和性化學品。每一晶圓之例示性流速係在約0.3升/分鐘至約20升/分鐘、較佳約0.4升/分鐘至約5升/分鐘、更佳約0.5升/分鐘至約3升/分鐘範圍內。在實踐之一模式中，約1.25升/分鐘之流速將係適宜的。
    清洗/中和步驟可以多種方式結束。在實踐之較佳模式中，清洗/中和步驟以過渡至後續清洗步驟來結束，其中用諸如去離子水等非蝕刻性清洗液體清洗第一及第二主表面二者。此可藉由僅停止中和性化學品至第二主表面上之流動同時繼續將非蝕刻性清洗流體流施配至第一主表面上來完成。此時，清洗/中和步驟完成，並開始後續清洗步驟。
    在實踐之一模式中，停止中和性化學品流，同時繼續以2升/分鐘將去離子水施配至第一主表面上達適宜時間段，例如5秒。在此時間段後，可將非蝕刻性清洗液體共施配至第一及第二主表面二者上達適宜時間段。例如，可分別在第一及第二主表面上共施配1.3升/分鐘之冷去離子水及1升/分之冷去離子水，同時工件繼續以300 rpm旋轉。
    在此階段，自工件及製程室表面有效且充分地清洗並移除酸及酸副產物。可進一步清洗工件(若期望)且隨後乾燥或以其他方式操作以供後續處理。
    合意地，在惰性保護性氣體中實施本文闡述之任何一或多個處理步驟。例示性惰性氣體包含氮、氬、二氧化碳、清潔乾燥空氣、該等之組合及諸如此類。
    現將參照以下說明性實例進一步闡述本發明。 實例1(比較)
    在此實例中，使用購自FSI International公司(Chaska，MN)之多功能ORION®工具處理晶圓。晶圓具有帶有自然氧化物之裸矽表面。
    在此實例中，除非另外明確說明，否則硫酸試劑係含有存於水中之96重量%酸之濃水溶液。除非另外明確說明，否則過氧化物係含有存於水中之30重量%過氧化物之水溶液。對於實例2，除非另外明確說明，否則氫氧化銨係含有存於水中之29重量%氫氧化銨之水溶液。
    除非另外明確說明，否則在此實例中闡述之所有步驟均在以300 slpm流動之氮氣層下進行。
    經由ORION®工具之中心化學噴嘴以1.2 lpm(升/分鐘)將160℃濃硫酸施配至旋轉晶圓(200 rpm)上達5秒。此預熱晶圓並用酸均勻覆蓋晶圓。之後，經由噴桿將0.6 lpm之H2O2及0.6 lpm之濃硫酸之混合物施配至晶圓(200 rpm)上。此進行45秒。
    完成酸及過氧化物施配後，在室溫下經由中心化學噴嘴以800 ml/min將過氧化物溶液施配至晶圓(300 rpm)上達15秒，以開始清洗掉硫酸之處理。在此清洗後，經由中心化學噴嘴以1.3 lpm將80℃之1：3(體積)H2O2/H2O摻合物施配至晶圓(300 rpm)頂部達15秒，同時經由單獨噴嘴以1 lpm將相同摻合物施配至晶圓背側。此步驟進一步使用摻合物清洗晶圓之前側及背側。
    之後，經由DI水中心噴嘴使用2.3 lpm之DI(去離子)水在室溫下清洗晶圓前側(300 rpm)達5秒，以移除在硫酸施配步驟期間可能已污染此噴嘴之酸殘餘物。在此步驟後，經由噴桿使用2 lpm之50℃之1：2(體積)H2O2/H2O摻合物清洗晶圓(300 rpm)達7秒，以自噴桿清洗硫酸。然後，使用替代性管件路徑以2 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓前側(300 rpm)達3秒，以清洗此替代性路徑。
    藉由在室溫下經由前側DI清洗噴嘴使用1.3 lpm之DI水清洗晶圓(200 rpm)前側達60秒來完成中間晶圓清洗，同時將1.25 lpm之DI水施配至晶圓背側。
    在中間晶圓清洗後，經由噴桿使用2 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓(300 rpm)達5秒。然後經由中心化學噴嘴使用1.3 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓前側，同時使用1 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓夾頭達5秒。之後，經由中心化學噴嘴使用1.3 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓(300 rpm)前側，同時使用1 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓背側達15秒。該等步驟係設計用於在化學品施配(例如用於金屬蝕刻處理者)後清洗各種管件路徑。
    然後經由中心頂部清洗噴嘴使用0.75 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓用於最終晶圓清洗。對於此清洗，初始晶圓旋轉速度係300 rpm達3秒。然後，使旋轉速度以100 rpm/秒之速率增加至1000 rpm。使旋轉速度保持在1000 rpm達約3秒。然後，使旋轉速度以100 rpm/s之速率斜坡式降回至300 rpm且保持在300 rpm達3秒。清洗後，藉由使旋轉速度以100 rpm/s之速率斜坡式上升至1000 rpm且保持在1000 rpm達20秒來旋轉乾燥晶圓。使旋轉速度以1000 rpm/s之速率斜坡式降低至0 rpm。旋轉乾燥步驟係在室溫下在450 slpm之氮氣流下進行。
    在配方期間始終未在任一晶圓上使用任何SC1化學品(氫氧化銨、過氧化氫及水之混合物)。在處理之前，使用經校準KLA SP2系統量測裸矽晶圓之表面顆粒污染，以計數表面上標稱直徑大於45 nm之顆粒數目。在處理後立即以相同方式重新量測晶圓，且隨後在FOUP(前開式統集盒)載具盒中存儲12小時後再次量測。
    在FOUP中存儲後之晶圓之最終顆粒計數如下。初始顆粒計數通常小於約500：
    由於若干該等晶圓非常接近量測工具可計數之最大顆粒數目，故顆粒數目實際上可高於在此表中所報告之數目。 實例2
    在此實例中，根據實例1處理晶圓，但不進行60秒中間清洗，而是經由前側DI清洗噴嘴使用1.3 lpm之DI水在室溫下清洗晶圓(200 nm)前側達60秒，同時在室溫下將1.25 lpm之SC1化學品(29重量%氫氧化銨水溶液、30重量%過氧化氫水溶液及水分別係1：4：70體積份數)施配至晶圓背側上。SC1化學品自晶圓背側及室中位於晶圓表面下方之機械部件清洗酸，同時使用DI水清洗針對SC1化學品保護晶圓前側。
    在過夜靜置後添加至該等晶圓之顆粒顯示在下表中。數據顯示，本實例之原理相對於實例1中所顯示數據使所添加顆粒減少3至4個數量級。
    熟習此項技術者在慮及本說明書或本文所揭示本發明之實踐後可瞭解本發明之其他實施例。熟習此項技術者可在不背離由以下申請專利範圍所指示之本發明之真實範疇及精神之情形下對本文所述之原理及實施例做出各種刪節、修改及改變。
    权利要求:
    Claims (20)
    [1] 一種處理一或多個晶圓之方法，其包括以下步驟：a)提供至少一個晶圓，該晶圓包含第一及第二相對置的主表面，且在該第一主表面上包含至少一個對中和性化學品敏感之特徵；b)使酸性化學品接觸該晶圓之該第一主表面並使該晶圓旋轉；c)在使該酸性化學品接觸該晶圓後，使非蝕刻性清洗流體接觸該第一主表面，同時該晶圓旋轉；及d)在使該非蝕刻性清洗流體接觸該旋轉晶圓之該第一主表面之至少一部分時間期間，使中和性液體接觸該旋轉晶圓之該第二主表面。
    [2] 一種處理一或多個晶圓之方法，其包括以下步驟：a)提供至少一個晶圓，其包含第一及第二相對置的主表面及至少一個位於該第一主表面上之包含金屬矽化物之特徵；b)使包括硫酸及磷酸中之至少一者之酸性化學品接觸該晶圓之該第一主表面；c)在使該酸性化學品接觸該晶圓之該第一主表面後，將非蝕刻性清洗流體施配至該第一主表面上，其中該晶圓在該非蝕刻性清洗流體接觸該晶圓之該第一主表面之至少一部分時間期間旋轉；及d)將中和性液體施配至該晶圓之該第二主表面上，其中在該非蝕刻性清洗流體接觸該旋轉晶圓之該第一主表面之至少一部分時間期間，該中和性液體接觸該旋轉晶圓之該第二主表面。
    [3] 如請求項1之方法，其中實質上避免該晶圓之該第一主表面與該中和性液體之間之直接接觸。
    [4] 如請求項1之方法，其進一步包括在該酸性化學品已接觸該第一主表面之後及在該非蝕刻性清洗流體接觸該晶圓之該第一主表面之前，使用至少一種氧化劑處理該晶圓之該第一主表面之步驟。
    [5] 如請求項4之方法，其中該氧化劑處理係在兩個或更多個步驟中實施。
    [6] 如請求項1之方法，其中在每一使用該氧化劑之處理之間使用非蝕刻性清洗液體清洗該晶圓之該第一主表面。
    [7] 如請求項6之方法，其進一步包括使該晶圓之該第二主表面接觸該中和性化學品，同時使用該非蝕刻性液體清洗該晶圓之該第一主表面之步驟。
    [8] 如請求項1之方法，其中該等步驟中之一或多者係在惰性氣體中實施。
    [9] 如請求項1之方法，其中該中和性化學品包括以下中之至少一者：氨水、包括氨及過氧化氫之水溶液、膽鹼、四甲基氫氧化銨及其組合。
    [10] 如請求項9之方法，其中該中和性化學品包括1體積份數氫氧化銨水溶液、4體積份數過氧化氫水溶液及70體積份數水。
    [11] 如請求項1之方法，其中該酸性化學品包括以下中之至少一者：硫酸、磷酸及/或原位轉化成該等酸之成分及其組合。
    [12] 如請求項11之方法，其中該酸性化學品係選自(a)約1體積份數至約100體積份數濃硫酸(96重量%硫酸)/約1體積份數過氧化氫水溶液(30重量%過氧化物)，及(b)約0.5體積份數至約2體積份數濃硫酸(96重量%硫酸)/約1體積份數磷酸水溶液(85重量%磷酸)。
    [13] 如請求項1之方法，其中使該晶圓以10 rpm至10000 rpm之速率旋轉。
    [14] 如請求項1之方法，其中以約200 ml/min至約2000 ml/min之流速施加該酸性化學品。
    [15] 如請求項1之方法，其中該非蝕刻性清洗液體係去離子水。
    [16] 一種處理一或多個晶圓之方法，其包括以下步驟：a)提供至少一個晶圓，該晶圓包含第一及第二相對置的主表面，且在該第一主表面上包含至少一個對中和性化學品敏感之特徵；b)使酸性化學品接觸該晶圓之該第一主表面並使該晶圓旋轉；c)在該酸性化學品已接觸該第一主表面後，使該晶圓之該第一主表面以兩次或更多次施加來接觸至少一種氧化劑；d)使非蝕刻性清洗流體接觸該晶圓之該第一主表面，同時該晶圓旋轉；e)在該非蝕刻性清洗流體接觸該旋轉晶圓之該第一主表面之至少一部分時間期間，使中和性液體接觸該旋轉晶圓之該第二主表面。
    [17] 如請求項16之方法，其中在該中和性液體接觸該晶圓之該第二主表面之前，非蝕刻性清洗流體接觸該旋轉晶圓之該第一主表面達一短暫時間段。
    [18] 如請求項17之方法，其中在該短暫時間段之後，同時將該非蝕刻性清洗流體及該中和性液體施配至該旋轉晶圓上。
    [19] 如請求項1之方法，其中該中和性液體係以在約0.3升/min至約20升/min範圍內之流速施配。
    [20] 如請求項16之方法，其中該中和性液體係去離子水。
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