发明名称 利用超临界或次临界流体清洗矽晶圆表面污染物之方法及装置
摘要 本发明系有关利用超临界或次临界流体清洗矽晶圆表面之污染物杂质的一种无废液且高效率之方法与装置。超临界或次临界流体具有流体般的溶解度和气体般的扩散能力,能迅速并有效地清洗矽晶圆,超临界或次临界流体的溶解度可经由温度及压力的调整而作改变,并可藉由添加少量之修节剂而改变其极性以增进其溶解极性污染物的能力。
申请公布号 TW318151 申请公布日期 1997.10.21
申请号 TW085108356 申请日期 1996.07.10
申请人 王治平;王琼棋 台中巿北区三民路三段一九二巷十一号;林新发 彰化县二林镇文昌街二十八号;凌永健 新竹巿东区光复路二段一○一号西院四十八之四号 发明人 王治平;王琼棋;林新发;凌永健
分类号 B08B3/04 主分类号 B08B3/04
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种利用超临界或次临界流体清洗矽晶圆表面污染物之方法,系将添加有一修饰剂之超临界或次临界流体,利用一静态方式以及一动态方式清洗矽晶圆表面之污染物杂质;其中该修饰剂系选自由水、乙二胺四乙酸、双氧水、氢氧化钾、氯化铵、硝酸、氢氯酸与双氧水之混合液以及硝酸与磷酸之混合液所组成之集合,且该超临界或次临界流体之压力小于5000psi。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该超临界或次临界流体为超临界或次临界之二氧化碳流体。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该修饰剂为水。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该超临界或次临界流体可藉温度及压力之调整而增强其溶剂强度以提升清洗效率。5.一种利用超临界或次临界流体清洗矽晶圆表面污染物之方法,系将超临界或次临界之水流体,利用一静态方式以及一动态方式清洗矽晶圆表面之污染物杂质。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该超临界或次临界之水流体可藉温度及压力之调整而增强其溶剂强度以提升清洗效率。7.一种利用超临界或次临界二氧化碳流体清洗矽晶圆表面污染物之装置,包括一清洗槽,内可放置复数片完整矽晶圆,在该清洗槽前设置有一液态泵以及一烘箱用以将一液态二氧化碳加压以及加热至一特定压力以及一特定温度而使该液态二氧化碳得以达到超临界化或次临界化,该超临界化或次临界化之二氧化碳流体接着会通过该清洗槽以进行该复数片完整矽晶圆表面污染物之清洗。8.如申请专利范围第7项所述之装置,其中一限流器设置于该清洗槽后,用以将清洗后之超临界或次临界二氧化碳流体予以泄压,在该限流器后设置有一收集瓶,内盛装一收集溶剂以收集泄压后之超临界或次临界二氧化碳流体。9.如申请专利范围第8项所述之装置,其中该清洗槽系由不锈钢或内衬醚醚酮的不锈钢材质所制成。10.一种利用超临界或次临界水流体清洗矽晶圆表面污染物之装置,包括一清洗槽,内可放置复数片完整矽晶圆,在该清洗槽前并设置一液态泵用以将一水流体加压至一特定压力,一预热烘箱用以预热该水流体,一烘箱接着将该水流体加热至一特定温度以使该水流体得以达到超临界化或次临界化,该超临界化或次临界化之水流体接着会通过该清洗槽以进行该复数片完整矽晶圆表面污染物之清洗。11.如申请专利范围第10项所述之装置,其中一切换阀设置于该预热烘箱内,用以切换该超临界化或次临界化之水流体通过该清洗槽以进行该复数片完整矽晶圆表面污染物的动态清洗及静态清洗,该切换阀系以气态二氧化碳所驱动。12.如申请专利范围第11项所述之装置,其中一限流器设置于该清洗槽后用以将清洗后之该超临界或次临界水流体予以泄压,另在该限流器后设置一收集瓶,内盛装一收集溶剂以收集泄压后之该超临界或次临界水流体。13.如申请专利范围第12项所述之装置,其中一高纯度液态氮系用以清洗该装置管路内之残留物。14.如申请专利范围第13项所述之装置,其中一液态二氧化碳系用以迅速冷却该清洗槽。15.如申请专利范围第14项所述之装置,其中该清洗槽系由不锈钢或内衬醚醚酮的不锈钢材质所制成。图示简单说明:第一图所示为本发明利用超临界或次临界水流体清洗矽晶圆的装置之示意图;第二图所示为本发明利用超临界或次临界二氧化碳流体清洗矽晶圆的装置之示意图;第三(a)图所示为本发明之可承载复数片完整矽晶圆的样品座;第三(b)图所示为本发明之可承载复数片完整矽晶圆的清洗槽之示意图;第四图所示为本发明实施例一所使用的清洗槽之示意图;第五至七图所示为本发明实施例一在超临界二氧化碳流体内添加各种修饰剂所得之清洗结果;第八(a)图所示为本发明实施例二中,已受铝污染之矽晶圆在扫描式电子显微镜下之观察图;第八(b)图所示为本发明实施例二中,经纯超临界二氧化碳流体清洗槽后之矽晶圆在扫描式电子显微镜下之观察图;第九(a)图所示为本发明实施例二中,已受铝污染之矽晶圆在扫描式电子显微镜下之观察图;第九(b)图所示为本发明实施例二中,经添加0.1mell水为修饰剂的超临界二氧化碳流体清洗后之矽晶圆在扫描式电子显微镜下之观察图;第十(a)图所示为本发明实施例三中,矽晶圆利用较低压之超临界二氧化碳流体清洗前在扫描式电子显微镜下之观察图;第十(b)图所示为本发明实施例三中,矽晶圆利用较低压之超临界二氧化碳流体清洗后在扫描式电子显微镜下之观察图;第十一(a)图所示为本发明实施例三中,矽晶圆利用较高压之超临界二氧化碳流体清洗前在扫描式电子显微镜下之观察图;以及第十一(b)图所示为本发明实施例三中,矽晶圆利用较高压之超临界二氧化碳流体清洗后在扫描式电子显微镜下之观察图;第十二图所示为本发明实施例四中,原始矽晶圆在原子力显微镜下之观察图;第十三图所示为本发明实施例四中,原始矽晶圆经氢氟酸水溶液处理后在原子力显微镜下之观察图;第十四图所示为本发明实施例四中,原始矽晶圆经氢氟酸水溶液处理后在原子力显微镜下之观察图;第十五图所示为本发明实施例四中,已受铝污染之矽晶圆在原子力显微镜下之观察图;第十六图所示为本发明实施例四中,经添加0.1mell水之超临界二氧化碳流体清洗后在原子力显微镜下之观察图;第十七图所示为本发明实施例四中,经添加0.1mell水之超临界二氧化碳流体清洗后在原子力显微镜下之观察图。
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