使用雙相基片清洗混合物的方法和系統的製作方法

2023-12-03 01:04:31 1

專利名稱：使用雙相基片清洗混合物的方法和系統的製作方法
4吏用雙相基片清洗混合物的方法和系統
背景技術：
在半導體器件如集成電路、存儲器單元等的製造中，進行一 系列的製造操作以在半導體基片("基片")上形成特徵。在該系列 製造操作期間，基片表面暴露於各種類型的汙染物。實質上，在制 造操作中存在的任何材料都是潛在的汙染源。例如，汙染源可包括， 特別是，處理氣體、化學製劑、沉積材料、蝕刻副產物以及液體。 各種汙染物會以粒子形式沉積在晶片表面(孩吏粒)。必須把基片汙染物從該半導體基片的表面清除掉。如果不去 除，那麼在汙染附近的器件很可能不能工作。基片汙染物還會影響 器件的性能特性並導致比通常更快的速率發生器件實效。因此，需
定在基片上的特徵。粒子汙染的大小往往處於在晶片上製造的特徵 的關4建尺寸的量級。去除如此小的粒子汙染而不負面影響表面以及 基片上的特徵是十分困難的。綜上所述，需要一種改進的基片清潔技術以將汙染物乂人基片 表面去除，以提高器件產量。

發明內容
一般來說，這些實施方式通過提供改進的基片清潔技術以從 該基片表面去除汙染物從而提高器件產量滿足了這個需求。應當認 識到本發明可以許多方式實現，包括作為溶液、方法、工藝、設備或系統。下面描述本發明多個創新性實施方式。在一個實施方式中，提供一種清潔混合物，以從半導體基片 表面去除粒子汙染物。該清潔混合物包括粘性流體，其粘度在大約 1 cP到大約1 OOOOcP之間。該清潔混合物還包括分散在該粘性流體中 的多個固體成分，該多個固體成分與該基片表面上的粒子汙染物相 互作用以/人該基片表面去除該並立子汙染物。在另 一個實施方式中，提供用於從基片的基片表面清除粒子 汙染物的設備。該設備包括用於把持該基片的基片支撐總成。該設 備還包4舌施用器，以分配清潔混合物從而^1誇該衝立子汙染物從該基片 表面清除，其中該清潔混合物是一種粘性流體，其粘度在每秒l的 剪切速率下為大約1 cP到大約1 OOOOcP,以及多個固體成分分散在該 粘性流體中。在又一個實施方式中，提供一種方法以從基片表面清除粒子 汙染物。該方法包括向該基片表面應用其中分散有固體成分的粘性 流體。該方法還包4舌向該粘性流體施加具有向下分量和剪切分量的 力以將至少一個固體成分帶到基片表面上的粒子汙染物的附近。該 方法進一步包括將該至少 一個固體成分以及該粒子汙染物從該基 片表面去除。本發明的這些和其他特徵將在下面的具體描述中結合附圖 更詳細;也-說明，作為示例i兌明本發明的原理。


通過下面結合附圖的具體描述，將容易理解本發明，以及相 似的參考標號指明相似的結構元件。圖1A示出根據本發明一個實施方式的從基片表面去除粒 子汙染的清潔溶液的實體圖。圖1B示出非牛頓流體的應力和粘度圖，它們是剪切速率的 函數。圖1C示出具有固體混合物的網格(network)和凝膠的清潔 溶液的實體圖。圖1D示出圖1A的清潔溶液的固體成分在基片表面上的汙 染物附近的實體圖。圖1E示出圖1A的該清潔溶液的固體成分與基片表面上的 汙染物-接觸的實體圖。圖1F示出圖1A該清潔溶液的固體成分將汙染物從該基片 表面去除的實體圖。圖2示出用於將粒子汙染物從基片表面去除的工藝流程的 實施方式。圖3示出基片表面清潔系統的實施方式的示意圖。
具體實施例方式提供了多個改進基片清潔技術的示範性實施方式，該技術 將粒子汙染物從該基片去除以提高工藝產量。應當理解本發明可以 i午多方式來實現，包4舌作為溶液、工藝、方法、i更備或系統。下面 描述了本發明多個創新性的實施方式。對本領域的技術人員，顯然 可不採用這裡闡述的某些或者全部具體細節來實施本發明。 [19]這裡所描述的實施方式提供了一種清潔技術，其不需要有 腐蝕作用的(abrasive)接觸以及有效地從半導體基片清除汙染物， 這些半導體基片中的一些會包含高縱橫比特徵。儘管這些實施方式 ^是供關於半導體清潔應用的具體示例，這些清潔應用可以擴展到4壬 何需要從基片去除汙染物的技術。如下面所描述的，提供的清潔溶 液具有連續的液相以及分散的固相。固體孩史粒分散在整個液相中。圖1A示出根據本發明一個實施方式，用於從半導體基片 105的表面106去除汙染物103的清潔溶液(或混合物)IOI的實體圖。 該清潔溶液101包4舌粘性流體107以及固體成分109。該固體成分109 分散在該粘性流體107內。該粘性流體107提供一種^某介以將該固體 成分109帶到該汙染物103附近，以便該固體成分109和該汙染物103 相互作用以最終從該基片表面106去除該汙染物103。在一個實施方 式中，該固體成分109被化學試劑或添加的表面活性劑水解。在一 個實施方式中，可通過將羧酸固體以重量百分比大約2°/。溶解在去離 子水(DIW)來準備該清潔溶液IOI。該固體混合物109是由溶解在 DIW中的羧酸沉澱的羧酸固體。在一個實施方式中，該羧酸的,友原 子數目24。溶解的羧酸所形成的粘性流體107的粘度為在每秒1的剪 切速率下lcP (釐泊)到10000cP。 一個要注意的事情是該清潔混合 物(或者溶液)可通過將羧酸(或鹽)混合在水之外的溶劑中而制 得。也可使用別的極性或非極性溶劑，如酒精。該固體成分109懸浮分散在該粘性流體107中。在一個實施 方式中，該粘性流體107是結合了固體成分109的網格的凝膠，從而 形成該清潔混合物IOI,其可在該基片表面106上使用，如圖1B所示。
合物的網格。該固體成分109懸浮在該粘性流體107內，該流體的形 式為凝月交。該凝月交相對高的粘度允許施加在該凝月交上的力傳遞到該 凝月交中的固體混合物上。該清潔混合物IOI,如圖1B所示，可通過
將更高濃度的該羧酸固體與DIW混合而形成，如大約3%到大約5% 以及優選地在大約4%到大約5%。在一個實施方式中，該羧酸固體 與DIW的混合物可加熱到大約75。C至大約85°C以縮短這些固體在 DIW中的溶解時間。 一旦這些固體溶解，該清潔溶液就可以冷卻。 在冷卻過程中，4十狀或片狀的固體混合物將沉澱。在一個實施方式中，該粘性流體107是非牛頓流體，它的粘 度隨著剪切速率的增加而降^氐。然而，該粘性流體107可以是牛頓 流體。圖1C示出所描述實施方式的非牛頓流體的圖表。當該剪切速 率非常高時，粘度接近零。非牛頓流體的粘度隨著剪切速率增加而 降低。在清潔操作中，選擇確定的剪切速率範圍。舉例來說，對於 在DIW中具有重量3-4。/。的液體凝膠，其粘度在每秒O.l的剪切速率 為大約1000cP,而當剪切速率增加到每秒IOOO時，粘度降低至大約 10cP。如上所述，該粘性流體107的粘度為大約10cP到大約 lOOOOcp。當向該溶液101表面施加剪切力時，該粘性流體107可將 部分剪切力傳遞到這些固體混合物109。這些固體混合物109會^妄觸 汙染物103並將這些汙染物從該基片表面移走。應當理解根據特定的實施方式，該清潔材料IOI內的固體成 分109可具備基本上代表固相中任何雅態(sub-state)的物理屬性， 其中該固相定義為不同於流體或者氣體的相。例如，該清潔才才申卜IOI 內不同類型的固體成分109之間，如彈性及塑性的物理屬性可變化。 另外，應當理解在各種不同的實施方式中，該固體成分109可限定 為結晶固體或非結晶固體。不管它們的特定的物理屬性怎樣，當放 置為極為貼近該基片表面106或者與該表面^妄觸時，該清潔材衝牛IOI 內的固體成分109應當能夠避免附著在基片表面106的表面上。另 外，該固體成分109的初4戒屬性應當不會導致在該清潔工藝器件損
傷該基片表面106。在一個實施方式中，該固體成分109的硬度小於 該基片表面106的石更度。此外，當放置為極為貼近該汙染物103附近或者與之接觸 時，該固體成分109應當能夠建立與存在於該基片表面106上的該汙 染物103的相互作用。例如，該固體成分109的大小和形狀應當有利 於建立該固體成分109與該汙染物103之間的相互作用。在一個實施 方式中，這些固體混合物109的^黃截面積大於該汙染物的^黃截面積。 如圖1D所示，當與津立子汙染物103'的表面積Aw相比，固體混合物 109，具有4交大的表面積A辦'時，施加在該固體混合物109，上的剪切 力Fs'傳遞至該粒子汙染物103，的部分是剪切力粗略地乘以面積比 (Fs'x a19'/A13')。例如，該並立子汙染物103'的有凌文直徑d小於大約 0.U殷米。該固體混合物109，的寬度W和長度L都在大約5-微米到大約 50微米之間，以及該固體混合物109，的厚度為大約l微米至大約5微 米。該面積比(或力乘悽史)為2500到大約250， OOO或更大。施加在 該灃立子汙染物103，上的剪切力可以非常大，並且可以^!誇4立子汙染物 103，,人該基片表面106移出。從該固體成分109'傳遞到該汙染物103'的能量通過直4妄或 者間接接觸發生，並且會使得該汙染物103，從該基片表面106移出。 在這個實施方式中，該固體成分109，可以比該汙染物103，更專欠或者 更硬。如果該固體成分109，比該汙染物103，軟，在石並撞過程中該固 體成分109'很可能發生更大的變形，導致用於將該汙染物103'從該 基片表面106移出的動能傳遞較少。在該固體成分109，比該汙染物 103，軟的情況中，該固體成分109，以及該汙染物103'之間的粘性連接 會更強。相反，如果該固體成分109，至少與該汙染物103'—才羊石更， 該固體成分109'與該汙染物103，會發生基本上徹底的能量傳輸，因 此增加了該用作AU亥基片表面106移出該汙染物103，的力。然而，在 該固體成分109'至少與該汙染物103'—衝羊石更的情況中，依賴於該固
體成分109，變形的相互作用力會減小。應當認識到與該固體成分 109'和該汙染物103，有關的物理屬性以及相對粘度將影響它們之間
的石並4童4乍用。圖1E以及1F示出該清潔材料101如何用來從該基片表面106 去除該汙染物103的另一個實施方式。在該清潔工藝期間，向下的 力Fd,其是力F的向下的分量，施加在該粘性流體107內的該固體成 分109,從而使得該固體成分109十分貼近或者接觸該基片表面106 上的該汙染物103。該粘性流體107相對高的粘度使得在該粘性流體 107上施力口的該向下的力中4艮大部分施加到該固體成分109。當該固 體成分109受到足以接近或者4妄觸該汙染物103的力時，在該固體成 分109與該汙染物103之間建立相互作用。該固體成分109與該汙染 物103之間的相互作用足以克服該汙染物103與該基片表面106之間 的粘結力，以及該固體成分109與該汙染物之間任何排斥力。所以， 當該固體成分109被剪切力Fs，移動遠離該基片表面106時，該剪切 力是力F的剪切分量，與該固體成分109相互作用的該汙染物103也 被移動遠離該基片表面106，即，從該基片表面106清除該汙染物 103。在一個實施方式中，當該固體成分109受力足夠^妄近該汙染物 103時，該固體成分109與汙染物103之間產生相互作用。在一個實 施方式中，這個3巨離在大約10納米內。在另一個實施方式中，當該 固體成分109實際4妄觸該汙染物103時，該固體成分109與汙染物103 之間產生相互作用。這個相互作用也可以指固體成分109口齒合 (engage)汙染物103。該固體成分109與該汙染物103之間的相互作用力比該連接 該汙染物103和該基片表面106的力大。圖1F，示出當從該基片表面 106移走固體成分109時，粘結到該固體成分109的該汙染物103也/人
該基片表面106移走。應當注意的是在該清潔工藝期間可發生多個 汙染物去除一幾制。 [29]應當i人識到因為該固體成分109與該汙染物103之間的相互 作用而影響該清潔工藝，整個該基片表面106的汙染物103去除將依 賴於該固體成分109在整個該基片表面106分布程度如何。在一個優 選實施方式中，該固體成分109非常好的分布以至於實質上該基片 表面106上每個汙染物103都鄰近至少一個固體成分109。還應當i人 識到一個固體成分109可與多於一個的汙染物103同時或相繼*接觸 或者相互作用。此外，固體成分109可以是不同成分的混合物，與 同一成分不同。因此，該清潔溶液可以為特定的目的而設計，即， 將特定汙染物作為目標，或者該清潔溶液具有廣泛的目標汙染物， 其中提供多種固體成分。該固體成分109與該汙染物103之間的相互作用可通過一種 或多種機制建立，包括，特別是，粘結、碰撞以及引力。該固體成
作用而建立。例如，在一個實施方式中，化學相互作用導致該固體 成分109與該汙染物103之間出現類似月交合的效果。在另一個實施方 式中，該固體成分109的才幾械屬性促進該固體成分109與該汙染物 103之間的物理相互作用。例如，該固體成分109可以是韌性的，,人 而當壓著該汙染物103時，該汙染物103壓印(imprint)在該韌性固 體成分109內。在另一個實施方式中，該汙染物103可巻入固體成分 109的網狀物中。在這個實施方式中，枳4成應力可通過固體成分109 的網狀物傳遞到該汙染物103 ，因此提供從該基片表面106去除汙染 物103所必需的初4成力。由於該汙染物103的壓印導致的該固體成分109變形產生該 固體成分109與該汙染物103之間的機械連4妄。例如，該汙染物的表 面形貌103可以是這才羊的，即隨著該汙染物103#皮壓入該固體成分 109,該固體成分109材津牛的部分進入該汙染物103的表面形貌內的 區域，從而該固體成分109材料不會輕易逃脫，由此產生鎖定才幾構。除了前面所述的，在一個實施方式中，該固體成分109與汙 染物103之間的相互作用可由靜電引力產生。例如，如果該固體成 分109以及該汙染物103具有相反的表面電荷，它們將相互電力吸 引。該固體成分109與該汙染物103的靜電引力足以克服連4妄該汙染 物103與該基片表面106的力是可能的。在另 一個實施方式中，在該固體成分109與該汙染物103之 間存在靜電排斥。例如，該固體成分109以及該汙染物103都具有負 的表面電荷或正的表面電荷。如果該固體成分109和該汙染物103可 以十分接近，可通過範德華引力克服它們之間的靜電排斥。該通過 該粘性流體107施加到該固體成分109的力可足以克月良該靜電排斥， 從而在該固體成分109和該汙染物103之間建立範德華引力。另外，在另一個實施方式中，可調節該粘性流體107的pH 以補償在該固體成分109和汙染物103的一個或兩個上存在的表面 電荷，從而降低它們之間的該靜電排斥以促進相互作用，或者以便 該固體成分或者該汙染物表現出相對另一個相反的表面電荷，產生 靜電引力。例如，鹼，如氫氧化《妄(NH4OH)，可添加到羧酸凝膠， 其通過在DIW溶解3-4r。的羧酸而製得並具有脂肪酸固體成分，以增 加該凝膠(粘性流體)的pH值。所添加的NH4OH的量在大約0.050/0 到大約5%，優選在大約0.25%到大約2%。氫氧化銨幫助該脂肪酸固 體水解並分散在該凝月交中。氫氧4匕銨也可水解該汙染物103。為了 清除金屬汙染物，還可使用4交低pH的溶液。可〗吏用緩沖HF溶液以 將該pH值調至大約6到大約8 。除了使用如氫氧化銨的鹼以增強清潔效率，表面活性劑(如 十二》克基石克酸4姿(ammonium dodecyl sulfate ), CH3( CH2 )uOS03NH4) 也可添加到該羧酸凝膠。在一個實施方式中，大約0.1%到大約5% 的表面活性劑添加到該清潔'溶液IOI。在一個優選實施方式中，大 約0.5%到大約2%的表面活性劑添加到該清潔溶液101。[36]另外，應當避免該固體成分109在該粘性流體107中溶解或
者具有有限的溶解度，並且應當具有使之能夠分散在整個粘性流體
107中的表面功能。對於不具有使之能夠分散在整個流體媒介107中 的表面功能的固體成分109,化學分散劑可添加到該液體々某介107以 使該固體成分109能夠分散。取決於它們的具體化學特性以及它們 與該圍繞的粘性流體107的相互作用，固體成分109可採用一種或多 種不同形式。例力口，在各種不同的實施方式中，該固體成分109可 形成聚集體、膠質體、凝膠、凝聚球體，或者實質上其他任何類型 的聚集、凝結、絮凝、結塊或聚並。在其他實施方式中，該固體成 分109可具有在這裡沒有特別指出的形式。所以，需要理解一點， 該固體成分109可以限定為實質上任何固體材料，只要其能夠以先 前描述的、關於它們與該基片表面106以及該汙染物103的相互作用 的方式起作用。—些示範性的固體成分109包括脂族酸、羧酸、石蠟、纖維 素、蠟、聚合物、聚苯乙烯、多肽、以及其他粘彈性材料。該固體 成分109材^+存在的濃度應當超過其在該粘性流體107中的溶解度 限制。另外，應當理解與特定固體成分109材料有關的清潔效果可 作為溫度、pH以及其他環境條件的函數而變化。該脂族酸基本上代表了任何由有機化合物形成的酸，其中 碳原子形成開放的鏈。脂肪酸是脂族酸的一個例子也是羧酸的一個 例子，其可用作該清潔材料101內的該固體成分109。可用作該固體 成分109的脂肪酸的例子包括，特別是，月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、 油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四歸酸、順9-二十碳歸酸、芥酸、丁 酸、己酸、辛酸、豆蔻酸、十七酸、二十二 (碳)烷酸、lignoseric 酸、9-十四烯酸、衝宗櫚油酸、4中經(nervanic)酸、十7\碳四火希酸、 二十石友五烯酸、巴西烯酸、鰷魚酸、二十四(烷)酸、蠟酸及其混 合物。在一個實施方式中，該固體成分109可代表由各種石友《連(/人
C4延伸到大約C-26)形成的脂肪酸的混合物。羧酸基本上由任何包 括一個或多個羧基(COOH)的有機酸形成。並且，該羧酸可包括 其他功能基團，如，但不限於甲基、乙烯基、炔，醯胺，伯胺，仲 胺，叔胺，偶氨基，腈，硝基，亞硝基，吡咬基，羧基，過氧基， 醛，酮，伯亞胺，仲亞胺，醚，酯，卣素異氰酸酯，異碌u氰酸鹽， 苯基，苯曱基，磷酸二酯，氫-危基，但是仍保持不溶於該粘性流體 107。另外，該固體成分109材料的表面功能會受到其易溶於該粘 性流體107的那部分成分的影響，如羧酸鹽、磷酸鹽、硫酸根基團、 多羥基基團、環氧乙烷等。需要理解一點，該固體成分109應當大 體上均勻地分散在整個該粘性流體107中乂人而避免該固體成分109 結在一起而變成不能使其與該基片105上存在的汙染物103相互作 用的形式。應當理解該粘性流體107可修改為包括離子或非離子溶劑 以及氣體化學添加劑。例如，用於該粘性流體107的4匕學添力。劑可 包括輔助溶劑、pH調節劑、螯合劑、極性溶劑、表面活性劑、氫氧 化銨、過氧化氬、氫氟酸、羥化四曱銨，以及流變改性劑，如聚合 物、孩i利以及多肽。圖2示出根據本發明一個實施方式，乂人基片表面去除汙染物 的方法的流程圖。應當理解在圖2的方法中涉及的基片可表示半導 體晶片或任何其他類型的基片，需要從其上去除與製造工藝有關的 汙染物。並且，在圖2的方法中涉及的汙染物實質上可表示與該半 導體晶片製造工藝有關的任何類型的表面汙染物，包括但不限於離 子汙染、樣i量金屬汙染、有機汙染、光刻膠碎片、來自晶片處理i殳 備的汙染以及晶片背面離子汙染。[42]圖2的方法包括操作201,用於將清潔材料(或溶液)設在 基片上，其中該清潔材料包括分散在粘性流體或者凝膠內的固體成 分。圖2的方法中涉及的清潔材料與之前關於圖1A-1F描述的相同。 所以，該清潔材料內的固體成分懸浮分散在該粘性流體內。並且， 該固體成分限定為避免損傷該基片以及避免附著在該基片表面。該方法還包括才喿作203，用於向固體成分施加力以將該固體 成分帶到該基片上存在的汙染物附近，從而在該固體成分和該汙染 物之間建立相互作用。另外，在一個實施方式中，該方法可包括用於控制該清潔 材料溫度的操作以增強在該固體成分和該汙染物之間的相互作用。 更具體地，可控制該清潔材4牛的溫度以控制該固體成分的屬性。例 如，在較高的溫度，該固體成分韌性更好從而當壓到汙染物時其更 力口吻合。然後， 一旦該固體成分受壓並與該汙染物吻合，就降低溫 度使得該固體成分韌性較差以更好的保持其相對於該汙染物的共 形形狀，因此有效地將該固體成分以及汙染物卡在一起。溫度可以 用來控制該粘性流體的粘度。溫度還可用來控制該固體成分的溶解 度以及由此可控制濃度。例如，在較高的溫度下，該固體成分更可 能在該粘性流體、溶解。溫度還可用來控制和/或4吏固體成分能夠/人液 體-液體懸浮液在該基片上原;也形成。在一個不同的實施方式中，該 方法可包括用於沉澱溶解在該粘性流體中的固體的才喿作。這個沉澱 才喿作可通過將這些固體溶解在溶劑中，然後添加易溶於該溶劑但不 能溶解該固體的成分來實現。該方法進一步包括操作205，用於將該固體成分從該基片表 面移走，乂人而將與該固體成分相互作用的汙染物乂人該基片表面去 除。在一個實施方式中，該方法包括用於控制該清潔材料在該基片 上的流率以控制或增強從該基片移走該固體成分和/或汙染物的操 作。本發明的用於,人基片去除汙染的方法可以i午多不同的方式來實現，只要包含這樣的手段，即向該清潔材料的固體成分施加力，從 而該固體成分與待去除該汙染物建立相互作用。在一個實施方式中，該方法可包括最後清潔的才喿作。在該 最後清潔操作中，利用適合的化學製劑清除包含去除的汙染物的基 片清潔材料，該化學製劑幫助從該基片表面去除全部的清潔材料。 例如，如果該清潔材料的粘性流體是羧酸凝膠，在DIW中稀釋的 NH40H可用來從該基片表面去除羧酸。NH4OH水解(或者通過去 離子化電離)該羧酸並使該水解的羧酸離開該基片表面。或者，表 面活小生劑(3口十二:t克基石危酸銨(ammonium dodecyl sulfate), CH3 (CH2 ) nOS03NH4)可添加到DIW,以從該基片表面去除羧酸凝膠。在另一個實施方式中，衝洗:操作4妄著上面描述的該最後清 潔操作。在該最後清潔之後，可利用液體(如DIW)沖洗該基片表 面以從該基片表面去除用在該最後清潔中的化學製劑。用在最後衝圖3示出基片表面清潔系統300的實施方式的示意圖。系統 300具有安裝基片支撐總成304的容器307。該基片支撐總成304具有 基片夾305，其支撐基片301。該基片支撐總成304由轉動機構310轉 動。系統300具有清潔材料分配總成303,其包括清潔材料施用器 (applicator) 306。在i亥施用器306中有多個分酉己孑L308,其允"i午^l奪 該清潔材料分配在基片301表面上。在該轉動積4勾310的幫助下，該 清潔材料307覆蓋整個基片表面。在一個實施方式中，該施用器306 通過4是供分配該清潔材衝牛的活動而向清潔材坤牛以及該基片表面4是 供向下的力。可通過空氣壓力或機械泵將該清潔材料壓出該施用器 306。在另一個實施方式中，該施用器306通過向下的積4戒力而在該 基片表面上的清潔材料上提供向下的力。該轉動機構310向該清潔 材料以及該基片表面提供剪切力。在一個實施方式中，該轉動機構 310的專爭速為大約每分鐘1轉(RPM)到大約100RPM, 4尤選;也大約
5 RPM到大約30 RPM。施加到該清潔材衝+ (或者混合物)上以將該 清潔材料推出該施用器306的壓力為大約5 PSI到大約20 PSI。或者， 該施用器306可圍繞該基片301的中心轉動以4是供剪切力。在一個實施方式中，系統300還包4舌分酉己器320，其可在該 基片表面上分配DIW 321，以在通過該清潔材並牛去除汙染物的工藝 完成後，清潔帶有清潔材料的基片表面。在另一個實施方式中，該 分配器320可將清潔溶液，如上面描述的溶於DIW的NH4OH,分配 在該基片表面上以水解該粘性流體，從而使得該粘性流體能夠離開 該基片表面。之後，同一分配器320或另一分配器(未示)可分配 DIW以乂人該基片表面去除該清潔溶液。儘管本發明依照多個實施方式描述，但是可以理解，本領 域的技術人員在閱讀之前的說明書以及研究了附圖之後將會實現 各種改變、增加、置4奐及其等同方式。所以，其意圖是下面所附的 權利要求解釋為包括所有這樣的落入本發明主旨和範圍內的改變、 增加、置換和等同物。在這些權利要求裡，除非在這些權利要求中 明確的聲明，元件和/或步驟並不意指任何特定的操作順序。
權利要求
1.一種從半導體基片表面去除粒子汙染物的清潔混合物，包括粘性流體，其粘度在大約1cP到大約10,000cP之間；以及多個固體成分，分散在該粘性流體中，該多個固體成分與該基片表面上的粒子汙染物相互作用以從該基片表面去除該粒子汙染物。
2. 根據權利要求1所述的清潔混合物，其中該粘性流體是羧酸凝 膠，通過將大約2%到大約5%的羧酸溶解在去離子水中製得。
3. 根據權利要求1所述的清潔混合物，其中該多個固體成分是碳 原子^i:目大於4的脂肪酸。
4. 根據權利要求3所述的清潔混合物，其中該脂肪酸選自月桂 酸、棕櫚酸、-更脂S臾、油酸、亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸、 順9-二十石友烯酸、酪酸、丁酸、己酸、辛酸、豆蔻酸、十七 酸、二十二(碳)烷酸、lignoseric酸、9-十四烯酸、棕櫚油酸、 神經酸、十八碳四烯酸、二十碳五烯酸、巴西烯g臾、鰷魚酸及 其混合物。
5. 根據權利要求1所述的清潔混合物，其中該多個固體成分的寬 度及長度為大約5微米到大約50微米。
6. 根據權利要求1所述的清潔混合物，其中該多個固體成分的每 個的直徑小於0.1微米。
7. 才艮據斥又利要求1所述的清潔混合物，其中該粘性流體的pH值 為大約lO到大約ll。
8. 根據權利要求7所述的清潔混合物，其中通過向該粘性流體添 加氫氧^^l妄來調節pH。
9. 根據權利要求1所述的清潔混合物，進一步包括表面活性劑以 幫助分散該多個固體成分。
10. 根據權利要求9所述的清潔混合物，其中該表面活性劑是十二 烷硫酸銨。
11. 根據權利要求1所述的清潔混合物，其中該粘性流體是凝膠。
12. —種用於從基片的基片表面去除粒子汙染物的設備，包括基片支撐總成，用於把持該基片；以及施用器，用於分配清潔混合物以從該基片表面清除該粒 子汙染物，其中該清潔混合物是粘性流體，其粘度為大約lcP 到大約10000cP,並且多個固體成分分散在該粘性流體中。
13. 根據權利要求12所述的設備，其中該基片支撐總成由轉動機 構轉動。
14. 根據權利要求12所述的設備，其中該施用器圍繞該基片的中 心轉動。
15. 根據權利要求12所述的設備，該施用器通過使用空氣壓力或 者機械泵在該施用器下面的清潔混合物上施加向下的力以分 配該清潔混合物。
16. 根據權利要求12所述的設備，進一步包括清潔流體分配頭， 由該清潔流體分配頭分配清潔流體以乂人該基片表面去除該清 潔材料。
17. 根據權利要求12所述的設備，其中該粘性流體是凝膠。
18. —種/人基片表面清除4立子汙染物的方法，包^舌向該基片表面應用其中分散有固體成分的粘性流體；向該粘性流體施加具有向下分量和剪切分量的力以將至 少一個固體成分帶到基片表面上的粒子汙染物的附近；以及將該至少 一個固體成分以及該並立子汙染物從該基片表面 去除。
19. 才艮據4又利要求18所述的方法，其中該粘性流體的粘度為大約 lcP至大約勵OOcP。
20. 根據權利要求18所述的方法，其中在該至少一個固體成分與 該並立子汙染物之間建立相互作用。
21. 根據權利要求18所述的方法，其中該粘性流體是非牛頓流體， 其粘度隨著剪切應力而減小。
22. 根據權利要求18所述的方法，其中該粘性流體是凝膠。
23. 才艮據4又利要求18所述的方法，進一步包4舌通過應用水解該粘性流體的清潔溶液而將該粘性流體/人 該基片表面去除，其中該清潔溶液具有增加該粘性流體溶解度 的化學試劑。
24. 根據權利要求23所述的方法，進一步包括 通過應用去離子水以/人該基片表面去除該清潔;容液而將 該清潔溶液/人該基片表面去除。
全文摘要
提供清潔混合物、裝置以及方法以從基片表面去除汙染物。提供一種示範性的清潔混合物，以從半導體基片表面去除粒子汙染物。該清潔混合物包括粘性流體，其粘度在大約1cP到大約10,000cP之間。該清潔混合物還包括分散在該粘性流體中的多個固體成分，該多個固體成分與該粒子基片表面上的汙染物相互作用以從該基片表面去除該粒子汙染物。
文檔編號C09G1/00GK101370885SQ200680048939
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月19日 優先權日2005年12月30日
發明者卡特裡娜·米哈利欽科, 埃裡克·M·弗裡爾, 弗雷德·雷德克, 米哈伊爾·科羅利克, 約翰·M·德拉裡奧斯, 邁克·拉夫金 申請人:朗姆研究公司