用于兆声波清洗半导体晶圆之去离子水的温度控制除气法

摘要

提供一种系统以便在某一热温度(例如50-85℃)以及某一随从压力(例如大气压力)下塑备含有某一气体(例如氮气)100%饱和浓度的去离子水，用来清洗一半导体(例如矽)晶圆。于一个含有真空帮浦和压力感知器的除气槽内调整去离子水在冷温度(例如15-30℃)下具有该气体的预定浓度的该气体浓度，以便在热温度和其随后从压力下提供一个在冷温度下对应到其饱和气体浓度的末饱和气体浓度。然后于一个含有加热器和温度感知器的加热管内对已调整其气体浓度的水施行加热使达到该热温度而形成含有这种饱和气体浓度的热水浴以便例如于清洗桶内在兆声波振动下清洗该晶圆。将一个控制器连接到该帮浦、压力感知器、加热器、和温度感知器上以控制槽压和管温。

主权项

1.一种方法,系在选择性地提高的清洗温度和选择性地随从清洗压力下用来制备其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之非反应性清洗强化气体的去离子水以清洗半导体晶圆,该方法包括的步骤有:-调整具有预定初始浓度之非反应性清洗强化气体和预定之初始较低温度的去离子水内所溶解的非反应性清洗强化气体浓度,以便在这样的初始较低温度下为其内所溶解的气体提供一个对应到在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体的未达饱和已调整浓度;以及-藉由对所得到已调整其气体浓度的去离子水充分加热而调整这种的去离子水以形成由含有在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体之去离子水构成的热水浴而用来清洗半导体晶圆。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该清洗温度是大约50-85℃,该初始的较低温度是大约15-30℃,而该随从清洗压力是大约等于大气压力。3.如申请专利范围第1项之方法,又包括将化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。4.如申请专利范围第1项之方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。5.如申请专利范围第1项之方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内以提供其中去离子水比过氧化氢比氢氧化氨之容积比为大约10:1:1到1,000:2:1溶液的步骤。6.如申请专利范围第1项之方法,又包括藉由使该晶圆与该热水浴接触而清洗半导体晶圆的步骤。7.如申请专利范围第1项之方法,又包括藉由使该晶圆浸含于该热水浴内并于该热水浴上施加兆声波振动而清洗半导体晶圆的步骤。8.一种方法,系在大约50-85℃的选择性地提高清洗温度和选择性地随从清洗压力下用来制备其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之非反应性清洗强化气体的去离子水以清洗半导体晶圆,该方法包括的步骤有:-调整具有预定初始浓度之非反应性清洗强化气体和预定之初始较低温度的去离子水内所溶解的非反应性清洗强化气体浓度,以便在这样的初始较低温度下为其内所溶解的气体提供一个对应到在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体的未达饱和已调整浓度;-藉由对所得到已调整其气体浓度的去离子水充分加热而调整这种的去离子水以形成由含有在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体之去离子水构成的热水浴而用来清洗半导体晶圆;以及-使该晶圆浸含于该热水浴内并于该热水浴上施加兆声波振动以便清洗该半导体晶圆。9.如申请专利范围第8项之方法,又包括将化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。10.如申请专利范围第8项之方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。11.如申请专利范围第8项乙方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内以提供其中去离子水比过氧化氢比氢氧化氨之容积比为大约10:1:1到1,000:2:1溶液的步骤。12.一种方法,系在选择性地提高的清洗温度和选择性地随从清洗压力下用来制备其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之非反应性清洗强化气体的去离子水以清洗半导体晶圆,该方法包括的步骤有:具有其内所溶解气体之预定初始浓度和初始较低温度的去离子水除气以便在初始饺低温度下为其内所溶解的气体提供一个在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体的未达饱和已调整浓度;以及对所得到已调整其气体浓度的去离子水充分加热而调整这种的去离子水以形成由含有在清洗温度和随从清洗压力下其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之气体之去离子水构成的热水浴。13.如申请专利范围第12项之方法,其中该清洗温度是大约50-85℃,该初始的较低温度是大约15-30℃,而该随从清洗压力是大约等于大气压力。14.如申请专利范围第12项之方法,又包括将化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。15.如申请专利范围第12项之方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内的步骤。16.如申请专利范围第12项之方法,又包括将含有过氧化氢和氢氧化氨的化学清洗作用剂添加到该热水浴内以提供其中去离子水比过氧化氢比氢氧化氨之容积比为大约10:1:1到1,000:2:1溶液的步骤。17.如申请专利范围第12项之方法,又包括藉由使该晶圆与该热水浴接触而清洗半导体晶圆的步骤。18.如申请专利范围第12项之方法,又包括藉由使该晶圆浸含于该热水浴内并于该热水浴上施加兆声波振动而清洗半导体晶圆的步骤。19.一种配置,系在选择性地提高的清洗温度和选择性地随从清洗压力下用来制备其内溶解了实质上呈100%饱和浓度之非反应性清洗强化气体的去离子水以清洗半导体晶圆,该配置包括:一个除气槽和一个配置其中以接收来自该槽之液体的液体加热管;用于将液体供应到该槽上的液体入口机制,用于将气体从该槽移除得到气体出口机制,用于透过该液体出口机制移除气体以调整该槽内压力的真空施加机制,和用于感知该槽内压力的压力感知机制;用于该管进行加热的热机制,和一用于感知该管内的液体温度的温度感知机制;以及控制机制,系连接到真空施加机制、压力感知机制、加热机制、和温度感知机制上以便选择性地调整该槽内的压力以及选择性地对该管进行加热,而在其内溶解了已选择性地调整了浓度之气体以及在已选择性地提高之清洗温度和随从清洗压力下提供对应到由去离子水构成的热水浴的最终已加热液体。20.如申请专利范围第19项之配置,又包括一个配置其中以接收来自该液体加热管之最终已加热液体以便对半导体晶圆施行兆声波清洗。图式简单说明:第1图系用以显示一种根据本发明之装置配置的简略图示,以准备已除气并加热之去离子水而用于半导体晶圆的兆声波清洗作业。第2图显示的是将去离子水内氮化矽粒子去除效率当作25℃定常温度下氮气浓度之函数绘制而成的曲线。第3图显示的是在1大气压定常压力下不同温度之去离子水内氮气浓度的曲线。