[0035] 在一个实施方案中，选择性去除步骤在经处理的衬底上留下酸性残留物，并且漂 洗步骤提供在完成漂洗步骤之后24小时并且优选48小时后没有可见雾度的衬底。
[0036] 在一个实施方案中，选择性去除步骤在经处理的衬底上留下酸性残留物，并且漂 洗步骤提供在相当于300毫米直径的经热氧化的硅衬底的区域上增加的大于或等于45纳 米的光点缺陷少于150个（优选地100个，或优选地50个）的衬底。在一个实施方案中， 光点缺陷计数是通过从在完成衬底处理之后的24小时之后的计数并且优选地48小时之后 的计数减去〇小时处的光点缺陷而定义。测量是借助KLATencorSurfscanSP2未经图案 化的晶片检测系统而进行，其中不包含2毫米的边缘。KLATencorSurfscanSP2是由KLA Tencor工程师使用聚苯乙烯乳胶球按季度校准的，以验证光点缺陷的正确尺寸。
[0037] 另外的测量可以借助Auger电子能谱分析测量经酸处理并且经漂洗的衬底上的 磷原子百分比来进行。分析衬底上的三个区域：中心、距中心90毫米处及距中心135毫米 处。在一个实施方案中，通过使用漂洗液体及水蒸气的本发明的工艺而处理的衬底的可通 过Auger电子能谱分析而检测的酸性残留物的量小于通过仅使用由氮而不用水蒸气雾化 的漂洗液体的相似工艺而处理的衬底的酸性残留物的量的一半。
[0038] 例如，在1小时之后对经酸处理并且经漂洗的衬底的分析验证，在漂洗步骤中仅 用DI水处理的衬底含有比经酸处理并且用热DI水及蒸汽漂洗的衬底、或经酸处理并且接 着进行常规SCl(化学物质）步骤的衬底多大约2倍的磷原子百分比。这表明热DI水及蒸 汽漂洗工艺在从衬底表面去除原子磷方面与SCl(化学物质）步骤一样有效，并且仅用DI 水漂洗不如此有效。原子磷自磷酸处理步骤沉积于晶片表面上。衬底表面上的原子磷的存 在可产生可通过KLATencorSurfscanSP2而检测到的光点缺陷而测量的雾度。
[0039] 在一个实施方案中，全部湿式光致抗蚀剂去除工艺由高温SPM化学物质施配工艺 接着进行本发明漂洗步骤（其中漂洗流体包括NH40H、H2O2和水）组成，而在高温SPM化学 物质施配之后不具有另外清洗步骤。
[0040] 本发明可以用于例如单晶片处理应用（其中晶片是移动的或固定的）中或用于批 次应用中。可替选地，本发明的方法可以用于同时处理多个晶片状物体，如在喷射处理工具 (例如，可从明尼苏达州查斯卡市的TELFSl有限公司购得的MERCURY?或ZETA? 喷射处理器，或也可以从明尼苏达州查斯卡市的TELFSI有限公司购得的M纽ge丨丨an?系 统）中进行处理时以晶片的批次而发生的。
[0041 ] 在以下美国专利及美国专利申请公开中描述了可以使用的喷射处理系统的各种 配置：题为"PROCESSFORTREATMENTOFSUBSTRATESWITHWATERVAPORORSTEAM" 的美 国专利第 7, 819, 984 号；及题为"METHODANDAPPARATUSFORTREATINGAWORKPLACEWITH ARRAYSOFNOZZLES"的美国专利申请公开第2013/0037511号，其公开内容通过引用并入本 文中。
[0042] 实施例
[0043] 现在将参考下面的实施例描述本发明的代表性实施方案，下面的实施例示出了本 发明的原理和实践。
[0044] 实施例1
[0045] 在由TELFSI国际公司制造的Orion?单晶片清洗系统中执行蒸汽至热去离子水 (HDI)的添加用于在酸处理之后漂洗衬底。用于该实施例的衬底是常用于半导体制造工 业中的300毫米的经热氧化的硅晶片。整个酸和清洗工艺包含在一个工艺配方中并且在 Orion?单晶片清洗系统上的单个室中执行，S卩，干进、干出处理。喷嘴阵列（也被称为喷杆） 将蒸汽引入至旋转衬底上方的HDI流中。工艺性能借助KLATencorSurfscanSP2测量大 于或等于45纳米（其中不包含2毫米的边缘）光点缺陷（LPD)来监测。LH)随时间增加表 明在衬底表面上雾度正在增加。当与〇小时LH)测量相比时，在24小时和48小时监测时 段处增加超过100个LH)被认为是不可接受的增加。雾度是酸处理之后的漂洗工艺未充分 地从衬底表面去除酸的直接指示。通过该测量，蒸汽和HDI示出了与酸处理之后的SCl(化 学物质）步骤相比等效的结果。
[0046] 使用蒸汽和HDI从晶片表面去除残留的磷酸并且在大于48小时内防止形成雾度。 先前已仅通过使用包括SCl(化学物质）施配的清洗步骤来达到该结果。另外，使用蒸汽和 HDI改进衬底表面上的材料选择性。酸处理步骤可以暴露衬底表面上的也将通过SCl(化学 物质）施配而蚀刻或去除的材料。酸处理之后的蒸汽和HDI漂洗将不像SCl(化学物质） 施配可能进行的一样蚀刻或去除材料。
[0047] 测量经酸处理衬底上的磷原子百分比的Auger电子能谱分析给出在处理之后的 晶片表面的另外分析。使用该方法分析的三种工艺如下。
[0048] 1.热磷酸+酸步骤之后的DI漂洗
[0049] 2.热磷酸+DI+酸步骤之后的HDI和蒸汽漂洗
[0050] 3.热磷酸+DI+酸步骤之后的SCl(化学物质）步骤
[0051] 分析衬底上的三个区域：中心、距中心90毫米处及距中心135毫米处。在1小时 之后对经酸处理并且经漂洗衬底的分析验证，仅用DI漂洗（工艺1)处理的衬底含有比经 酸处理并且用热DI水及蒸汽漂洗（工艺2)的衬底、或经酸处理并且接着进行SCl(化学物 质）步骤（工艺3)的衬底多大约2倍的磷原子百分比。这表明热DI和蒸汽漂洗工艺在从 衬底表面去除原子磷方面与SCl(化学物质）步骤一样有效，并且仅用DI的漂洗不如此有 效。在24小时处通过KLATencorSurfscanSP2的另外测量示出了针对工艺1的LPD的 大的增加（在45纳米处>1000)并且对LPD的Auger电子能谱分析表明在LPD中存在磷。 工艺2和工艺3没有显示如通过KLATencorSurfscanSP2所测量的LPD的增加，从而确 认不存在雾度。原子磷自磷酸处理步骤沉积于晶片表面上。在1小时处测量的针对工艺1 的衬底表面上的原子磷的增加水平与在24小时处可通过KLATencorSurfscanSP2测量 为光点缺陷的雾度一致。
[0052] 如本文中所使用的，术语"约"或"大约"意指在所指定的特定参数的可接受范围 内，如本领域普通技术人员所确定的，这将部分地取决于如何测量或判定值，例如，样本制 备及测量系统的限制。这样的限制的实施例包括在潮湿环境中及在干燥环境中制备样本、 不同仪器、样本高度的变化及对信噪比的不同要求。例如，"约"可意指比所指定的值或值 范围大或小所指定值的1/10,但并非意欲将任何值或值范围限于仅该较宽泛定义。例如，约 30%的浓度值意指在27%与33%之间的浓度。前置有术语"约"的每个值或值范围也意图 包括所指定的绝对值或值范围的实施方案。可替选地，尤其相对于生物系统或工艺而言，该 术语可意指在值的数量级内，优选在5倍以内，更优选在2倍以内。
[0053] 在整个本说明书和权利要求中，除非上下文另有要求，否则词语"包括"和变化形 式（例如，"含"和"包含"）应被理解为暗示包括所指定整数或步骤或者整数组或步骤组， 但并非排除任何其他整数或步骤或者整数组或步骤组。当在本文中使用时，"由…组成"排 除权利要求要素中未指定的任何要素、步骤或整数。当在本文中使用时，"基本上由…组成" 不排除不实质影响权利要求的基础和新颖特性的材料或步骤。在各个实施方案的本发明 中，在实施方案的说明中所使用的术语"包括"、"基本上由…组成"以及"由…组成"中的任 何可以用其他两个术语中的任一个代替。
[0054] 本文中所引用的所有专利、专利申请（包括临时申请）及公开出于所有目的通过 引用并入，就好像个别地并入一样。除非另有所指，否则所有部分和百分比都按重量计算并 且所有分子量都是重量平均分子量。仅出于清楚理解的目的而给出上述详细说明。应理解 无必要的限制。本发明并不限于所展示和描述的确切细节，这是因为对本领域技术人员明 显的变化形式将包括在由权利要求所限定的本发明内。
【主权项】
1. 一种处理衬底的方法，包括： a) 利用处理方案从衬底中去除材料以提供经处理的衬底； b) 引入包括漂洗流体的至少一个流； c) 使水蒸气碰撞所述漂洗流体并使所述漂洗流体雾化；以及 d) 使经雾化的漂洗流体以漂洗方式接触所述经处理的衬底。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述处理方案为选择性地从衬底去除材料。3. 根据权利要求2所述的方法，其中选择性去除方案包括施用酸。4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体基本上由去离子水组成。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体由去离子水组成。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体包括NH 40H、H2O2和IPA中的一种或 更多种以及水。7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体包括NH 40H、H2O2和水。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括光致刻蚀剂、硬掩模或其组合。9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述酸包括硫酸、磷酸或其组合。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述水蒸气以在至少约l〇〇°C的温度提供。11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述水蒸气以在约130°C的温度提供。12. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体的流和所述水蒸气来源自不同的 孔。13. 根据权利要求1所述的方法，其中所述漂洗流体的流为脉冲流。14. 根据权利要求1所述的方法，其中所述选择性去除步骤在所述经处理的衬底上留 下酸性残留物，并且所述漂洗步骤提供如下衬底：其中在完成衬底处理之后24小时在相当 于300毫米直径的衬底的区域上测得增加的大于或等于45纳米的光点缺陷少于100个。15. 根据权利要求1所述的方法，其中所述选择性去除步骤在所述经处理的衬底上留 下酸性残留物，并且所述漂洗步骤提供如下衬底：其中在完成衬底处理之后48小时在相当 于300毫米直径的衬底的区域上测得增加的大于或等于45纳米的光点缺陷少于100个。
【专利摘要】一种处理衬底的方法，该方法包括：利用处理方案从衬底中去除材料以提供经处理的衬底，接着进行漂洗步骤。在漂洗步骤中，引入包括漂洗流体的至少一个流，并且使水蒸气与该漂洗流体碰撞并使该漂洗流体雾化。使经雾化的漂洗流体以漂洗方式接触该经处理的衬底。
【IPC分类】B08B3/02
【公开号】CN105121040
【申请号】CN201480018939
【发明人】杰弗里·M·劳尔哈斯, 东·卡哈阿娜
【申请人】东京毅力科创Fsi公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年4月17日
【公告号】US20140332034, WO2014182418A1