DE69722542T2 - Verbesserungen an oder in Bezug auf Halbleiteranordnungen - Google Patents

Verbesserungen an oder in Bezug auf Halbleiteranordnungen Download PDF

Info

Publication number
DE69722542T2
DE69722542T2 DE69722542T DE69722542T DE69722542T2 DE 69722542 T2 DE69722542 T2 DE 69722542T2 DE 69722542 T DE69722542 T DE 69722542T DE 69722542 T DE69722542 T DE 69722542T DE 69722542 T2 DE69722542 T2 DE 69722542T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solvent
inorganic
agent
supercritical
solubility
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69722542T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69722542D1 (de
Inventor
Monte A. Coppell Douglas
Allen C. Paris Templeton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texas Instruments Inc
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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 Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69722542D1 publication Critical patent/DE69722542D1/de
Publication of DE69722542T2 publication Critical patent/DE69722542T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0021—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by liquid gases or supercritical fluids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D7/00—Compositions of detergents based essentially on non-surface-active compounds
    • C11D7/50—Solvents
    • C11D2111/22—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902—Semiconductor wafer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/902—Capping layer

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung und Verarbeitung von Halbleiterbausteinen und insbesondere das Entfernen einer anorganischen Verunreinigung an der Oberfläche einer Halbleiterstruktur.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bei der Herstellung beispielsweise integrierter Schaltkreise und Flüssigkristallanzeigen ruft die Verunreinigung des Substrats und nachfolgender Halbleiterschichten viele Probleme hervor und sollte so weit wie möglich verringert werden. Beispiele einer solchen Verunreinigung sind Restteilchen, organische Stoffe und Metalle. Zusätzlich können sich Verunreinigungen an der Oberfläche der Halbleiterschicht befinden, oder sie können sich zwischen der Halbleiterschicht und einer anderen Schicht (beispielsweise einer Oxidschicht) befinden. Typischerweise wird bei der Herstellung von Halbleiterbausteinen eine Naßverarbeitung verwendet. Ein Naßreinigungsprozeß kann aus einer Folge von Teilchenentfernungs- und Metallentfernungsschritten bestehen, wobei dazwischen ein Spülschritt ausgeführt wird, wobei mit einem Trocknungsschritt abgeschlossen wird. Das Trocknen wird typischerweise entweder durch Schleudern des Wafers, so daß die Flüssigkeit auf dem Wafer fortgeschleudert wird, oder durch Anheben der Wafer aus einer Wolke heißen Isopropylalkoholdampfs, der an der Oberfläche des Wafers kondensiert und das Wasser verdrängt, erreicht.
  • Bei diesem Typ eines Naßreinigungsprozesses tritt ein besonders schwerwiegender Nachteil auf, der insbesondere darin besteht, daß bei den meisten Metallentfernungsprozessen dieses Typs (die typischerweise aus stark sauren Mischungen bestehen) Teilchen auf die Oberfläche des Wafers aufgebracht werden und daß bei Teilchenentfernungsprozessen (die typischerweise aus basischen/oxidierenden Mischungen bestehen) Metalle auf die Oberfläche des Wafers aufgebracht werden. Zusätzlich treten bei den meisten Naßreinigungsprozessen folgende Probleme auf Aufwand bei der Gewinnung von Naßchemikalien mit Elektronikqualität; Aufwand für das Entsorgen der Ätzchemikalien, die bei den Naßreinigungsprozessen verwendet werden; die Flüssigkeitsoberflächenspannung, die den Zugang einer Naßchemikalienreinigung zu Strukturmerkmalen mit einem hohen Seitenverhältnis in der Art von Gräben begrenzt oder verhindert; und der Mangel an Gleichmäßigkeit bei jeder Trockenverarbeitung (die bei der Halbleiterverarbeitung häufiger verwendet wird) ergeben. Daher führt ein Metallentfernungsschritt, gefolgt von einem Teilchenentfernungsschritt, zu Metallrückständen, während der umgekehrte Prozeß zu weniger Teilchen führt, jedoch durch das abschließende Spülen mit Metallen verunreinigt werden kann.
  • Überkritische Fluide (insbesondere überkritisches Kohlendioxid) haben in letzter Zeit viel Aufmerksamkeit erregt. Dies gilt insbesondere in den Bereichen, in denen es um die Entkoffeinierung von Kaffee und das Trockenreinigen von Leinen bzw. feinen Stoffen geht. Zusätzlich kann überkritisches CO2 beim Entfernen organischer Verunreinigungen von Halbleiterwafern verwendet werden. Es sei auf "International Journal of Environmentally Conscious Design & Manufacturing", Band 2, S. 83 (1993) (in denen ausgesagt wird, daß "überkritisches Kohlendioxid am besten für das Entfernen organischer Verbindungen mit mittleren bis geringen Flüchtigkeiten verwendet wird") verwiesen. Überkritisches CO2 wird jedoch im allgemeinen beim Reinigen von Halbleiterwafern von anorganischen Verunreinigungen (insbesondere Metallen) als unwirksam angesehen.
  • In EP 0 391 035 A2 ist ein Verfahren zum Entfernen unerwünschter Verunreinigungen von einem Substrat durch gleichzeitiges Einwirkenlassen von Ultraviolettstrahlung und eines besonders dichten Fluids auf das Substrat beschrieben. Die dichten Fluide, die für die Verwendung geeignet sind, enthalten überkritische oder verflüssigte Gase oder anorganische Flüssigkeiten bei einer Standardtemperatur und einem Standarddruck. Das gewählte Fluid wird so ausgewählt, daß es chemische Lösungseigenschaften aufweist, die denen der Zielverunreinigung ähneln. Die jeweilige Frequenz der UV-Strahlung wird auch ausgewählt, und der bevorzugte Bereich ist 184–300 nm. Das dichte Fluid tränkt die Substratoberfläche und löst oder suspendiert die Verunreinigungen, so daß sie durch die UV- Strahlung dissoziiert werden können. Das dichte Fluid suspendiert und transportiert auch die dissoziierten Produkte, wodurch die Entfernung der Verunreinigungen verstärkt wird.
  • In JP 01204427 befindet sich ein Substrat in einem Reinigungsbad, und das Substrat wird in Kontakt mit einem überkritischen Gas gebracht, in dem sich eine dritte Komponente befindet. Verunreinigungen können auf diese Weise vom Substrat entfernt werden. Dies ist besonders nützlich zum Erhalten eines Halbleiters mit einer ausgezeichneten Qualität, dessen minimale Verarbeitungsgröße 0,3 μm oder weniger beträgt.
  • In Zusammenhang mit einem anderen Gebiet hat eine Gruppe von Forschern einen Weg zum Entfernen von Metallen von Vegetation durch Einwirkenlassen von überkritischem CO2 auf die Vegetation und Neutralisieren der Metalle mit Komplexbildnern entdeckt. Es sei auf Elizabeth K. Wilson, "Toxic Metals Extracted with Supercritical Carbon Dioxide", C&EN 27 (15. April 1996) verwiesen. In dieser Arbeit wird jedoch ausgesagt, daß "unpolares überkritisches CO2 an sich für das Lösen positiv geladener Schwermetallionen fast nutzlos ist. Forscher haben jedoch entdeckt, daß Metalle gelöst werden können, wenn sie zuerst durch Komplexbildner neutralisiert werden, und weiterhin, daß die Löslichkeit drastisch zunimmt, wenn die Komplexbildner fluoriert werden." Ebenso bei 27. Mit dieser Vorgehensweise sind jedoch mehrere Probleme verbunden. Erstens ist es schwierig, ungeladene Metalle zu entfernen. Zweitens sind unfluorierte Komplexbildner kostspielig. Drittens ist eine Massenherstellung fluorierter Komplexbildner kostspielig. Viertens sind fluorierte und unfluorierte Komplexbildner sehr giftig und kostspielig in der Reinigung und der Entsorgung. Fünftens gibt es nur einen begrenzten Bereich von Metallen, die durch die fluorierten Komplexbildner leicht gelöst werden können. Sechstens wäre die Diffusion ungebundener Metalle in ein darunterliegendes Halbleitersubstrat bei Verwendung der Methodologie dieser Veröffentlichung katastrophal.
  • In US-A-5 356 538 ist ein Verfahren zum Reinigen von Boden von einer Metalloid- und Metallverunreinigung durch Einwirkenlassen eines überkritischen Fluidlösungsmittels, das einen Komplexbildner, z. B. ionisierbare Kronenether, wie Kronenethercarboxylsäuren, enthält, auf das verunreinigte Material beschrieben.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Entfernen von Metallverunreinigungen von Halbleiterwafern bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Entfernen anorganischer Verunreinigungen von Halbleiterwafern bereitzustellen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Zusammenfassend sei bemerkt, daß eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren ist, durch das die mit der chemischen Modifikation der ionischen und neutralen, leichten und schweren anorganischen (Metall-) Spezies verbundenen Probleme gelöst werden und durch das diese ionischen und neutralen, leichten und schweren anorganischen (Metall-) Spezies lösbar gemacht werden, indem sie herkömmlichen, kostengünstigen, ungiftigen Lösungsmitteln hoher Reinheit ausgesetzt werden. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt die Schritte des chemischen Änderns der Metallverunreinigungen (anorganischen Verunreinigungen) an der Oberfläche des nativen Oxids (das auf dem Halbleitersubstrat liegt). Dies wird vorzugsweise unter Verwendung eines sehr breiten Spektrums von Modifizierungsmitteln bzw. Chemikalien erreicht, und die Metalländerung kann vor oder während des Einwirkenlassens eines überkritischen Fluids (vorzugsweise CO2) auftreten. Als nächstes wird das chemisch geänderte Metall einem herkömmlichen Lösungsmittel ausgesetzt, das in ein überkritisches CO2-Fluid aufgenommen ist. Schließlich wird das herkömmlich gelöste, chemisch geänderte Metall im überkritischen CO2-Medium entfernt. Schlüsselaspekte dieser Erfindung bestehen darin, daß die anorganische Verunreinigung in dem überkritischen CO2-Fluid ohne vorhergehende chemische Änderung nicht löslich ist und daß die chemisch geänderte anorganische Verunreinigung durch das Lösungsmittel gleichzeitig mit dem Schritt des chemischen Änderns entfernt werden kann.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen einer anorganischen Verunreinigung von einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats mit den Schritten: Umsetzen der anorganischen Verunreinigung, die eine erste Löslichkeit in mindestens einem Lösungsmittel aufweist, mit mindestens einem Umwandlungsmittel zum Umwandeln der anorganischen Verunreinigung in eine umgewandelte anorganische Verunreinigung, die in dem mindestens einen Lösungsmittel eine zweite Löslichkeit aufweist, Entfernen der umgewandelten anorganischen Verunreinigung mit der zweiten Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel, indem sie dem mindestens einen Lösungsmittel ausgesetzt wird, wobei das Lösungsmittel in einem ersten überkritischen Fluid (vorzugsweise überkritisches CO2) enthalten ist, wobei die zweite Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel größer ist als die erste Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel. Vorzugsweise wird das Umwandlungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Säure, einer Base, einem Komplexbildner, einem Ligandenmittel, einem halogenhaltigen Mittel und beliebigen Kombinationen von diesen besteht. Vorzugsweise befindet sich die anorganische Verunreinigung im wesentlichen an der Oberfläche eines nativen Oxids, das auf dem Substrat liegt, und sie kann aus einer Metallverunreinigung bestehen. Das Umwandlungsmittel kann in einem zweiten überkritischen Fluid enthalten sein, das vorzugsweise überkritisches CO2 ist. Die Schritte des Umsetzens der anorganischen Verunreinigung mit dem mindestens einem Umwandlungsmittel und des Entfernens der umgewandelten anorganischen Verunreinigung, indem sie mindestens einem Lösungsmittel ausgesetzt wird, können gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Vorzugsweise wird das Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die aus einem polaren Gas, einem unpolaren Gas, einem polaren überkritischen Fluid, einem unpolaren überkritischen Fluid, einer polaren Spezies, einer unpolaren Spezies, einem oberflächenaktiven Mittel, einem Reinigungsmittel, einem amphoterischen Material und einem Komplexbildner besteht.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen einer metallischen Verunreinigung von einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats mit den Schritten: Umsetzen der metallischen Verunreinigung, die eine erste Löslichkeit in mindestens einem Lösungsmittel aufweist, mit mindestens einem Umwandlungsmittel, um die metallische Verunreinigung in eine umgewandelte metallische Verunreinigung umzuwandeln, die in dem mindestens einen Lösungsmittel eine zweite Löslichkeit aufweist, wobei das Umwandlungsmittel in einem ersten überkritischen CO2-Fluid enthalten ist, Entfernen der umgewandelten metallischen Verunreinigung mit der zweiten Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel, indem sie dem mindestens einen Lösungsmittel ausgesetzt wird, wobei das Lösungsmittel in einem zweiten überkritischen CO2-Fluid enthalten ist, wobei die zweite Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel größer ist als die erste Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel und wobei der Schritt des Umsetzers und der Schritt des Entfernens nacheinander ausgeführt werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben, wobei:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Probenreinigungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • 1 zeigt ein Prozeßsystem, das zum Implementieren des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die zu reinigende Probe (der Halbleiterwafer mit einer anorganischen Verunreinigung) wird in einem Behälter 16 gehalten. Ein überkritisches Fluid (vorzugsweise CO2-Gas) wird von einem Gasvorratsbehälter 28 zugeführt, der über eine ein Ventil 32 aufweisende Leitung 30 mit einer Druckerzeugungseinheit 34 verbunden ist, welche den Druck des Gases bei einer Temperatur von mehr als etwa 32°C auf mehr als etwa 70 bis 75 Atmosphären erhöht, um das überkritische Fluid zu bilden. Das überkritische Fluid (SCF) läuft durch ein Ventil 36 und eine Leitung 38 zu einem Vorratsbehälter 12 (solange die Ventile 1 und 3 offen sind und das Ventil 2 geschlossen ist), der einen Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein oder mehrere Gasmodifizierungsmittel enthält. Mögliche Modifizierungsmittel sind nachstehend angeführt. Das Hindurchfließen des SCF durch das Modifizierungsmittel bewirkt das Aufnehmen des Modifizierungsmittels in das SCF. Das im Modifizierungsmittel aufgenommene SCF verläßt den Vorratsbehälter 12 und tritt in den Behälter 16 ein. Die SCF-Mischung und die anorganische Verunreinigung werden eingeführt, was zur Modifikation der anorganischen Verunreinigung führt.
  • Nach der Modifikation der anorganischen Verunreinigung auf der Halbleiterprobe durch das Modifizierungsmittel oder gleichzeitig damit läuft das SCF durch das Ventil 36 und die Leitung 38 zum Vorratsbehälter 14, der einen Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein oder mehrere gasförmige Lösungsmittel enthält. Dies wird durch Schließen der Ventile 1, 3 und 5 und Öffnen der Ventile 2, 4 und 6 erreicht. Das Hindurchtreten des SCF durch das Lösungsmittel bewirkt das Aufnehmen des Lösungsmittels in das SCF. Das im Lösungsmittel aufgenommene SCF verläßt den Vorratsbehälter 14 und dringt in die Kammer 16 ein. Die SCF-Mischung und die modifizierte anorganische Verunreinigung werden eingeleitet, wodurch die modifizierte anorganische Verunreinigung von der Oberfläche der Probe (vorzugsweise ein Halbleiterwafer) entfernt wird.
  • Die modifizierte anorganische Verunreinigung und das CO2 werden entfernt und durch ein Druckminderventil 18 geführt, so daß die anorganische Verunreinigung im Behälter 20 ausfällt. Das CO2-Gas wird dann durch eine Pumpe 24 über eine Leitung 26 in den Vorratsbehälter 28 zurückgeführt. Die anorganischen Verunreinigungen können über eine Leitung 22 entfernt werden.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen anorganischer Verunreinigungen (vorzugsweise Metalle) von der oberen Monoschicht einer leitenden, halbleitenden oder isolierenden Schicht. Die "obere Monoschicht" bezeichnet im allgemeinen die oberen 5 μm der Schicht, und die Schicht besteht im allgemeinen aus einem Oxid (vorzugsweise einer nativen Oxidschicht).
  • Im allgemeinen ist diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Entfernen anorganischer Verunreinigungen unter Einschluß von Metallen von Substratoberflächen oder der Oberfläche eines auf dem Substrat gezüchteten nativen Oxids durch chemische Umwandlung des anorganischen Materials in ein anderes Material, das in einem Lösungsmittel eine höhere Löslichkeit für ein nachfolgendes Entfernen durch das Lösungsmittel in einem überkritischen Fluid (vorzugsweise überkritisches CO2) aufweist. Insbesondere weist das Verfahren gemäß dieser Ausführungsform vorzugsweise die folgenden Schritte auf Umsetzen der anorganischen Verunreinigung mit einem Umwandlungsmittel und Entfernen des umgewandelten anorganischen Verunreinigungsprodukts mit einem Lösungsmittel (das vorzugsweise vollständig oder teilweise in einem überkritischen Fluid, wie CO2, enthalten ist). Das Umwandlungsmittel kann eine Säure (vorzugsweise KCN, HF, HCl oder Kl), eine Base (vorzugsweise NH4OH, KOH oder NF3), ein Komplexbildner und/oder ein Ligandenmittel (vorzugsweise Dibetaketon) oder ein halogenhaltiges Mittel (vorzugsweise CO, HN3, NO, COS, HN4OH, Wasser oder H2O2) sein. Das Umwandlungsmittel kann durch Dampfeinwirkung, Plasmaeinwirkung oder Aufnehmen des Umwandlungsmittels in ein überkritisches Fluid (vorzugsweise CO2) und Einwirkenlassen dieser Kombination auf den Halbleiterwafer in diesen eingebracht werden. Das Lösungsmittel kann aus einem polaren Gas (vorzugsweise CO, COS, NO, NH3 oder NF3), unpolaren Gasen (vorzugsweise N2, H2, O2 oder F2), polarem SCF (vorzugsweise NO2), unpolarem SCF (vorzugsweise CO2), einer polaren Spezies (vorzugsweise Wasser, Ethanol, Methanol, Aceton oder Glycol), einer unpolaren Spezies (vorzugsweise Tetrahydrofuan oder Dimethylformamid), oberflächenaktiven Stoffen, Reinigungsmitteln oder amphoterischen Materialien (vorzugsweise Natriumdodecylsulfat, quaternären Ammoniumsalzen oder kationischen, anionischen, nicht ioni schen oder Zwitter-ionischen oberflächenaktiven Mitteln) oder einem Komplexbildner (vorzugsweise Beta-Diketon, fluorierter oder unfluorierter Kronenether) bestehen.
  • Wenngleich hier spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sind sie nicht als den Schutzumfang der Erfindung einschränkend auszulegen. Die Erfindung ist nur durch den Schutzumfang der anliegenden Ansprüche beschränkt.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Entfernen einer anorganischen Verunreinigung von einer Oberfläche eines Halbleitersubstrats mit den Schritten: Umsetzen der anorganischen Verunreinigung, die eine erste Löslichkeit in mindestens einem Lösungsmittel aufweist, mit mindestens einem Umwandlungsmittel zum Umwandeln der anorganischen Verunreinigung in eine umgewandelte anorganische Verunreinigung, die in dem mindestens einen Lösungsmittel eine zweite Löslichkeit aufweist, Entfernen der umgewandelten anorganischen Verunreinigung mit der zweiten Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel, indem sie dem mindestens einen Lösungsmittel ausgesetzt wird, wobei das Lösungsmittel in einem ersten überkritischen Fluid enthalten ist, wobei die zweite Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel größer ist als die erste Löslichkeit in dem mindestens einen Lösungsmittel.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Umwandlungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Säure, einer Base, einem Komplexbildner, einem Ligandenmittel, einem halogenhaltigen Mittel und beliebigen Kombinationen von diesen besteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste überkritische Fluid überkritisches CO2 ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die anorganische Verunreinigung auf der Oberfläche eines über dem Substrat liegenden nativen Oxids befindet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umwandlungsmittel in einem zweiten überkritischen Fluid enthalten ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das zweite überkritische Fluid überkritisches CO2 ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte des Umsetzens der anorganischen Verunreinigung mit dem mindestens einen Umwandlungsmittel und des Entfernens der umgewandelten anorganischen Verunreinigung, indem sie dem mindestens einen Lösungsmittel ausgesetzt wird, gleichzeitig ausgeführt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem polaren Gas, einem unpolaren Gas, einem polaren überkritischen Fluid, einem unpolaren überkritischen Fluid, einer polaren Spezies, einer unpolaren Spezies, einem oberflächenaktiven Mittel, einem Reinigungsmittel, einem amphoterischen Material und einem Komplexbildner besteht.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die anorganische Verunreinigung eine Metallverunreinigung ist.
DE69722542T 1996-07-25 1997-07-25 Verbesserungen an oder in Bezug auf Halbleiteranordnungen Expired - Lifetime DE69722542T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2281196P 1996-07-25 1996-07-25
US22811P 1996-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69722542D1 DE69722542D1 (de) 2003-07-10
DE69722542T2 true DE69722542T2 (de) 2004-05-13

Family

ID=21811559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69722542T Expired - Lifetime DE69722542T2 (de) 1996-07-25 1997-07-25 Verbesserungen an oder in Bezug auf Halbleiteranordnungen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5868856A (de)
EP (1) EP0829312B1 (de)
JP (1) JPH1099806A (de)
KR (1) KR100478865B1 (de)
DE (1) DE69722542T2 (de)
TW (1) TW399226B (de)

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08330266A (ja) * 1995-05-31 1996-12-13 Texas Instr Inc <Ti> 半導体装置等の表面を浄化し、処理する方法
US6306564B1 (en) 1997-05-27 2001-10-23 Tokyo Electron Limited Removal of resist or residue from semiconductors using supercritical carbon dioxide
US6500605B1 (en) 1997-05-27 2002-12-31 Tokyo Electron Limited Removal of photoresist and residue from substrate using supercritical carbon dioxide process
US6846789B2 (en) * 1998-03-30 2005-01-25 The Regents Of The University Of California Composition and method for removing photoresist materials from electronic components
WO1999049998A1 (en) 1998-03-30 1999-10-07 The Regents Of The University Of California Composition and method for removing photoresist materials from electronic components
US6187911B1 (en) * 1998-05-08 2001-02-13 Idaho Research Foundation, Inc. Method for separating metal chelates from other materials based on solubilities in supercritical fluids
US6277753B1 (en) 1998-09-28 2001-08-21 Supercritical Systems Inc. Removal of CMP residue from semiconductors using supercritical carbon dioxide process
US7044143B2 (en) * 1999-05-14 2006-05-16 Micell Technologies, Inc. Detergent injection systems and methods for carbon dioxide microelectronic substrate processing systems
US6558432B2 (en) 1999-10-15 2003-05-06 R. R. Street & Co., Inc. Cleaning system utilizing an organic cleaning solvent and a pressurized fluid solvent
US6755871B2 (en) 1999-10-15 2004-06-29 R.R. Street & Co. Inc. Cleaning system utilizing an organic cleaning solvent and a pressurized fluid solvent
US7097715B1 (en) 2000-10-11 2006-08-29 R. R. Street Co. Inc. Cleaning system utilizing an organic cleaning solvent and a pressurized fluid solvent
US6355072B1 (en) * 1999-10-15 2002-03-12 R.R. Street & Co. Inc. Cleaning system utilizing an organic cleaning solvent and a pressurized fluid solvent
US6748960B1 (en) 1999-11-02 2004-06-15 Tokyo Electron Limited Apparatus for supercritical processing of multiple workpieces
IL152376A0 (en) * 2000-04-25 2003-05-29 Tokyo Electron Ltd Method of depositing metal film and metal deposition cluster tool including supercritical drying/cleaning module
WO2002009147A2 (en) * 2000-07-26 2002-01-31 Tokyo Electron Limited High pressure processing chamber for semiconductor substrate
WO2002011191A2 (en) * 2000-07-31 2002-02-07 The Deflex Llc Near critical and supercritical ozone substrate treatment and apparatus for same
JP2002237481A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Kobe Steel Ltd 微細構造体の洗浄方法
US6596093B2 (en) 2001-02-15 2003-07-22 Micell Technologies, Inc. Methods for cleaning microelectronic structures with cyclical phase modulation
US6613157B2 (en) 2001-02-15 2003-09-02 Micell Technologies, Inc. Methods for removing particles from microelectronic structures
US6562146B1 (en) * 2001-02-15 2003-05-13 Micell Technologies, Inc. Processes for cleaning and drying microelectronic structures using liquid or supercritical carbon dioxide
US6602351B2 (en) 2001-02-15 2003-08-05 Micell Technologies, Inc. Methods for the control of contaminants following carbon dioxide cleaning of microelectronic structures
US6641678B2 (en) 2001-02-15 2003-11-04 Micell Technologies, Inc. Methods for cleaning microelectronic structures with aqueous carbon dioxide systems
US6905555B2 (en) 2001-02-15 2005-06-14 Micell Technologies, Inc. Methods for transferring supercritical fluids in microelectronic and other industrial processes
IL158340A0 (en) * 2001-04-10 2004-05-12 Supercritical Systems Inc High pressure processing chamber for semiconductor substrate including flow enhancing features
US6561220B2 (en) * 2001-04-23 2003-05-13 International Business Machines, Corp. Apparatus and method for increasing throughput in fluid processing
US6946055B2 (en) * 2001-08-22 2005-09-20 International Business Machines Corporation Method for recovering an organic solvent from a waste stream containing supercritical CO2
US6782900B2 (en) 2001-09-13 2004-08-31 Micell Technologies, Inc. Methods and apparatus for cleaning and/or treating a substrate using CO2
US6619304B2 (en) 2001-09-13 2003-09-16 Micell Technologies, Inc. Pressure chamber assembly including non-mechanical drive means
US6666928B2 (en) 2001-09-13 2003-12-23 Micell Technologies, Inc. Methods and apparatus for holding a substrate in a pressure chamber
US6706641B2 (en) 2001-09-13 2004-03-16 Micell Technologies, Inc. Spray member and method for using the same
US6763840B2 (en) 2001-09-14 2004-07-20 Micell Technologies, Inc. Method and apparatus for cleaning substrates using liquid carbon dioxide
MXPA04004247A (es) * 2001-11-06 2004-07-08 Procter & Gamble Cepillo dental de movimiento multiple.
JP2003224099A (ja) * 2002-01-30 2003-08-08 Sony Corp 表面処理方法
US6928746B2 (en) * 2002-02-15 2005-08-16 Tokyo Electron Limited Drying resist with a solvent bath and supercritical CO2
US6924086B1 (en) * 2002-02-15 2005-08-02 Tokyo Electron Limited Developing photoresist with supercritical fluid and developer
US6953654B2 (en) 2002-03-14 2005-10-11 Tokyo Electron Limited Process and apparatus for removing a contaminant from a substrate
US7128840B2 (en) 2002-03-26 2006-10-31 Idaho Research Foundation, Inc. Ultrasound enhanced process for extracting metal species in supercritical fluids
US6764552B1 (en) 2002-04-18 2004-07-20 Novellus Systems, Inc. Supercritical solutions for cleaning photoresist and post-etch residue from low-k materials
US20030217764A1 (en) * 2002-05-23 2003-11-27 Kaoru Masuda Process and composition for removing residues from the microstructure of an object
US6846380B2 (en) * 2002-06-13 2005-01-25 The Boc Group, Inc. Substrate processing apparatus and related systems and methods
US20040011386A1 (en) * 2002-07-17 2004-01-22 Scp Global Technologies Inc. Composition and method for removing photoresist and/or resist residue using supercritical fluids
US20040050406A1 (en) * 2002-07-17 2004-03-18 Akshey Sehgal Compositions and method for removing photoresist and/or resist residue at pressures ranging from ambient to supercritical
US6905556B1 (en) 2002-07-23 2005-06-14 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for using surfactants in supercritical fluid processing of wafers
US7267727B2 (en) * 2002-09-24 2007-09-11 Air Products And Chemicals, Inc. Processing of semiconductor components with dense processing fluids and ultrasonic energy
US7282099B2 (en) * 2002-09-24 2007-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Dense phase processing fluids for microelectronic component manufacture
US20080004194A1 (en) * 2002-09-24 2008-01-03 Air Products And Chemicals, Inc. Processing of semiconductor components with dense processing fluids
US20080000505A1 (en) * 2002-09-24 2008-01-03 Air Products And Chemicals, Inc. Processing of semiconductor components with dense processing fluids
US6953041B2 (en) * 2002-10-09 2005-10-11 Micell Technologies, Inc. Compositions of transition metal species in dense phase carbon dioxide and methods of use thereof
US20040175948A1 (en) * 2002-10-10 2004-09-09 The University Of North Carolina At Chapel Hill Metal chelation in carbon dioxide
US7485611B2 (en) * 2002-10-31 2009-02-03 Advanced Technology Materials, Inc. Supercritical fluid-based cleaning compositions and methods
US7223352B2 (en) * 2002-10-31 2007-05-29 Advanced Technology Materials, Inc. Supercritical carbon dioxide/chemical formulation for ashed and unashed aluminum post-etch residue removal
US7011716B2 (en) * 2003-04-29 2006-03-14 Advanced Technology Materials, Inc. Compositions and methods for drying patterned wafers during manufacture of integrated circuitry products
JP2004158534A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Kobe Steel Ltd 微細構造体の洗浄方法
US6997197B2 (en) * 2002-12-13 2006-02-14 International Business Machines Corporation Apparatus and method for rapid thermal control of a workpiece in liquid or dense phase fluid
US20040112409A1 (en) * 2002-12-16 2004-06-17 Supercritical Sysems, Inc. Fluoride in supercritical fluid for photoresist and residue removal
US20040154647A1 (en) * 2003-02-07 2004-08-12 Supercritical Systems, Inc. Method and apparatus of utilizing a coating for enhanced holding of a semiconductor substrate during high pressure processing
US6875709B2 (en) * 2003-03-07 2005-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Comapny, Ltd. Application of a supercritical CO2 system for curing low k dielectric materials
US20040198066A1 (en) * 2003-03-21 2004-10-07 Applied Materials, Inc. Using supercritical fluids and/or dense fluids in semiconductor applications
US20050029492A1 (en) * 2003-08-05 2005-02-10 Hoshang Subawalla Processing of semiconductor substrates with dense fluids comprising acetylenic diols and/or alcohols
WO2005038898A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-28 Ekc Technology, Inc. Removal of post etch residues and copper contamination from low-k dielectrics using supercritical co2 with diketone additives
US7741012B1 (en) 2004-03-01 2010-06-22 Advanced Micro Devices, Inc. Method for removal of immersion lithography medium in immersion lithography processes
US20050241672A1 (en) * 2004-04-28 2005-11-03 Texas Instruments Incorporated Extraction of impurities in a semiconductor process with a supercritical fluid
US7250374B2 (en) * 2004-06-30 2007-07-31 Tokyo Electron Limited System and method for processing a substrate using supercritical carbon dioxide processing
US7195676B2 (en) * 2004-07-13 2007-03-27 Air Products And Chemicals, Inc. Method for removal of flux and other residue in dense fluid systems
US7307019B2 (en) * 2004-09-29 2007-12-11 Tokyo Electron Limited Method for supercritical carbon dioxide processing of fluoro-carbon films
US20060065288A1 (en) * 2004-09-30 2006-03-30 Darko Babic Supercritical fluid processing system having a coating on internal members and a method of using
US20060081273A1 (en) * 2004-10-20 2006-04-20 Mcdermott Wayne T Dense fluid compositions and processes using same for article treatment and residue removal
US7491036B2 (en) * 2004-11-12 2009-02-17 Tokyo Electron Limited Method and system for cooling a pump
US20060102208A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Tokyo Electron Limited System for removing a residue from a substrate using supercritical carbon dioxide processing
US20060102590A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Tokyo Electron Limited Method for treating a substrate with a high pressure fluid using a preoxide-based process chemistry
US20060102204A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Tokyo Electron Limited Method for removing a residue from a substrate using supercritical carbon dioxide processing
US7140393B2 (en) * 2004-12-22 2006-11-28 Tokyo Electron Limited Non-contact shuttle valve for flow diversion in high pressure systems
US20060135047A1 (en) * 2004-12-22 2006-06-22 Alexei Sheydayi Method and apparatus for clamping a substrate in a high pressure processing system
US7434590B2 (en) * 2004-12-22 2008-10-14 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for clamping a substrate in a high pressure processing system
US7291565B2 (en) * 2005-02-15 2007-11-06 Tokyo Electron Limited Method and system for treating a substrate with a high pressure fluid using fluorosilicic acid
US20060180174A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Tokyo Electron Limited Method and system for treating a substrate with a high pressure fluid using a peroxide-based process chemistry in conjunction with an initiator
US7435447B2 (en) * 2005-02-15 2008-10-14 Tokyo Electron Limited Method and system for determining flow conditions in a high pressure processing system
US20060180572A1 (en) * 2005-02-15 2006-08-17 Tokyo Electron Limited Removal of post etch residue for a substrate with open metal surfaces
US20060255012A1 (en) * 2005-05-10 2006-11-16 Gunilla Jacobson Removal of particles from substrate surfaces using supercritical processing
US7789971B2 (en) * 2005-05-13 2010-09-07 Tokyo Electron Limited Treatment of substrate using functionalizing agent in supercritical carbon dioxide
US7524383B2 (en) * 2005-05-25 2009-04-28 Tokyo Electron Limited Method and system for passivating a processing chamber
US20070012337A1 (en) * 2005-07-15 2007-01-18 Tokyo Electron Limited In-line metrology for supercritical fluid processing
JP4963815B2 (ja) * 2005-09-07 2012-06-27 ソニー株式会社 洗浄方法および半導体装置の製造方法
JP2007251081A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法
US10144874B2 (en) * 2013-03-15 2018-12-04 Terrapower, Llc Method and system for performing thermochemical conversion of a carbonaceous feedstock to a reaction product
CN110899248A (zh) * 2019-06-21 2020-03-24 杭州杭氧股份有限公司 一种利用超临界流体批量清洗超高纯气体钢瓶的系统及其方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4749440A (en) * 1985-08-28 1988-06-07 Fsi Corporation Gaseous process and apparatus for removing films from substrates
US5105556A (en) * 1987-08-12 1992-04-21 Hitachi, Ltd. Vapor washing process and apparatus
JPH01204427A (ja) * 1988-02-10 1989-08-17 Hitachi Ltd 半導体装置
US5068040A (en) * 1989-04-03 1991-11-26 Hughes Aircraft Company Dense phase gas photochemical process for substrate treatment
US4923828A (en) * 1989-07-07 1990-05-08 Eastman Kodak Company Gaseous cleaning method for silicon devices
EP0496605B1 (de) * 1991-01-24 2001-08-01 Wako Pure Chemical Industries Ltd Lösungen zur Oberflächenbehandlung von Halbleitern
US5356538A (en) * 1991-06-12 1994-10-18 Idaho Research Foundation, Inc. Supercritical fluid extraction
NZ246440A (en) * 1991-12-18 1996-01-26 Schering Corp Process for cleaning vulcanized elastomeric articles using at least one supercritical fluid, purified articles produced thereby
US5352327A (en) * 1992-07-10 1994-10-04 Harris Corporation Reduced temperature suppression of volatilization of photoexcited halogen reaction products from surface of silicon wafer
US5316591A (en) * 1992-08-10 1994-05-31 Hughes Aircraft Company Cleaning by cavitation in liquefied gas
US5261965A (en) * 1992-08-28 1993-11-16 Texas Instruments Incorporated Semiconductor wafer cleaning using condensed-phase processing
JP3338134B2 (ja) * 1993-08-02 2002-10-28 株式会社東芝 半導体ウエハ処理方法
US5377705A (en) * 1993-09-16 1995-01-03 Autoclave Engineers, Inc. Precision cleaning system
US5656097A (en) * 1993-10-20 1997-08-12 Verteq, Inc. Semiconductor wafer cleaning system
TW274630B (de) * 1994-01-28 1996-04-21 Wako Zunyaku Kogyo Kk
DE69523208T2 (de) * 1994-04-08 2002-06-27 Texas Instruments Inc Verfahren zur Reinigung von Halbleiterscheiben mittels verflüssigter Gase
US5637151A (en) * 1994-06-27 1997-06-10 Siemens Components, Inc. Method for reducing metal contamination of silicon wafers during semiconductor manufacturing
US5522938A (en) * 1994-08-08 1996-06-04 Texas Instruments Incorporated Particle removal in supercritical liquids using single frequency acoustic waves
US5501761A (en) * 1994-10-18 1996-03-26 At&T Corp. Method for stripping conformal coatings from circuit boards
US5681398A (en) * 1995-03-17 1997-10-28 Purex Co., Ltd. Silicone wafer cleaning method
JPH08264500A (ja) * 1995-03-27 1996-10-11 Sony Corp 基板の洗浄方法
US5679169A (en) * 1995-12-19 1997-10-21 Micron Technology, Inc. Method for post chemical-mechanical planarization cleaning of semiconductor wafers

Also Published As

Publication number Publication date
EP0829312B1 (de) 2003-06-04
EP0829312A3 (de) 1999-09-15
JPH1099806A (ja) 1998-04-21
KR100478865B1 (ko) 2005-05-16
EP0829312A2 (de) 1998-03-18
US5868856A (en) 1999-02-09
DE69722542D1 (de) 2003-07-10
TW399226B (en) 2000-07-21
KR980012049A (ko) 1998-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69722542T2 (de) Verbesserungen an oder in Bezug auf Halbleiteranordnungen
DE69834856T2 (de) Reinigen von Halbleiterscheiben und Mikroelektronik-Substraten
DE60304389T2 (de) Prozess und Zusammensetzung für Rückstandentfernung von der Mikrostruktur eines Objekts
DE60028962T2 (de) Zusammensetzungen zum reinigen von substraten von organischen und plasmaätz-rückständen bei halbleiter-vorrichtungen
DE69726634T2 (de) Entfernung von Kohlenstoff auf Substratenoberflächen
DE69914917T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Werkstücks, wie beispielsweise eines Halbleiter-Wafers
DE19844443C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung einer Fotomaske
DE69628677T2 (de) Ätzen einer Platinelektrode und eine dielektrische oder ferroelektrische Schicht
DE69334049T2 (de) Verfahren zur Entfernung eines Polymers, mit Selektivität gegenüber Metall
DE3427599C2 (de)
DE60212937T2 (de) Verfahren zum Entfernen von Rückständen von der Mikrostruktur eines Objektes
EP0905796A1 (de) Polykristallines Silicium
EP1620581A2 (de) Plasmabehandlung zur reinigung von kupfer oder nickel
DE69909346T2 (de) Reinigungslösung für elektronische Bauteile sowie deren Verwendung
DE112012002437B4 (de) Verfahren zum Reinigen eines Halbleiterwafers
DE69936456T2 (de) Verfahren zum reinigen einer aus fluorhaltigem kautschuk geformten vorrichtung zur halbleiterherstellung
DE3818714A1 (de) Verfahren zur nasschemischen oberflaechenbehandlung von halbleiterscheiben
DE69732392T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Nassreinigung oder zum Ätzen eines flachen Substrats
DE1913718A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE69737880T2 (de) Oberflächenbehandlung für mikrobearbeitung
DE69635427T2 (de) Verfahren zum Trocknen von Substraten
AT407680B (de) Verfahren und vorrichtung zum trocknen von scheibenförmigen gegenständen
DE69933025T2 (de) Reinigungsflüssigkeit und reinigungsverfahren für halbleiterbearbeitungsmaschinenkomponente
DE4209865A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Wirksamkeit wässeriger Reinigungsmittel zum Entfernen metallhaltiger Rückstände auf Halbleiteroberflächen
EP0979800A1 (de) Erzeugung von gebrauchsfertigen Lösungen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition