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      半導(dǎo)體基板清洗系統(tǒng)及半導(dǎo)體基板的清洗方法_3

      文檔序號(hào):9291803閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      觸清洗。使用ICP-MS(電感耦合等 離子體質(zhì)量分析裝置,以下簡(jiǎn)寫(xiě)為ICP-MS)對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,通過(guò)溶液中Ni、 Pt、Al的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM(原子力顯微鏡:Atomic ForceMicroscope,以下簡(jiǎn)寫(xiě)為AFM)觀察晶片表面來(lái)確認(rèn)是否存在娃化物的損傷,結(jié)果示 于表1。
      [0143]結(jié)果是NiPt的除去率為20%,A1的侵蝕速率為棋);A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0144](比較例2)
      [0145] 在圖1的片式清洗機(jī)中,不使用第1溶液,使用王水(鹽酸濃度3摩爾/L)作為第 2溶液,分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有10nm的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理 后的溶液進(jìn)行成分分析,通過(guò)溶液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵 蝕速率,利用AFM觀察晶片表面來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0146]結(jié)果是NiPt的除去率為60%,A1的侵蝕速率為450A/分鐘,NiPt硅化物有損傷。
      [0147](比較例3)
      [0148] 在圖1的片式清洗機(jī)中,不使用第1溶液,使用氧化劑濃度為2. 14摩爾/L、硫酸 濃度為65重量%的SPM溶液(H2S04:H202= 2:1)和鹽酸0? 1摩爾/L的混合溶液作為第2 溶液,分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理 后的溶液進(jìn)行成分分析,通過(guò)溶液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵 蝕速率,利用AFM觀察晶片表面來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0149] 結(jié)果是A1的侵蝕速率為25DA. /分鐘,NiPt硅化物有損傷,NiPt的除去率為 100%〇
      [0150](比較例4)
      [0151] 在圖1的片式清洗機(jī)中,不使用第1溶液,使用氧化劑濃度為0.9摩爾/L、硫酸濃 度為80%的SPM溶液(H2S04:H202= 4:1)和鹽酸0? 1摩爾/L的混合溶液作為第2溶液,分 別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有10nm的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有500nm的 A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液 進(jìn)行成分分析,通過(guò)溶液中Ni、Pt、Al的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利 用AFM觀察晶片表面來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0152] 結(jié)果是A1的侵蝕速率為1]()A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷,NiPt的除去率為50% 并不充分。
      [0153](參考例5)
      [0154] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶片 而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度30 %、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽酸濃度 0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1晶片以200ml/ 分鐘于50°C下實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,通過(guò)溶液 中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用觀察晶片表面來(lái)確認(rèn) 是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0155]結(jié)果是NiPt的除去率為70%,A1的侵蝕速率為g〇:.A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0156](參考例6)
      [0157] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度90重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0158] 結(jié)果是NiPt的除去率為50%,A1的侵蝕速率為2「)〇A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0159](比較例7)
      [0160] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于20°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0161]結(jié)果是NiPt的除去率為10%,A1的侵蝕速率為5:〇義/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0162](比較例8)
      [0163] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊 有500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗 晶片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、 鹽酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片 以200ml/分鐘于120°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析, 由溶液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片 表面來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0164]結(jié)果是NiPt的除去率為100 %,A1的侵蝕速率為1000A/分鐘,NiPt硅化物有損 傷。
      [0165] (參考例9)
      [0166] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度0. 1重量%、過(guò)氧化氫濃度0重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,結(jié)果示于表1。
      [0167] 結(jié)果是NiPt的除去率為40%,A1的侵蝕速率為120A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0168] (參考例 10)
      [0169] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度0重量%、過(guò)氧化氫濃度1重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0170] 結(jié)果是NiPt的除去率為50%,A1的侵蝕速率為110A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0171] (實(shí)施例1)
      [0172] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0173] 結(jié)果是NiPt的除去率為100 %,A1的侵蝕速率為90A/:分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0174] (實(shí)施例2)
      [0175] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊 有500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗 晶片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、 NaCl濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片 以200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由 溶液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表 面來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0176] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為90A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0177](實(shí)施例3)
      [0178] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊 有500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗 晶片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、 HBr濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0179] 結(jié)果是NiPt的除去率為100 %,A1的侵蝕速率為90A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0180](實(shí)施例4)
      [0181] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊 有500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗 晶片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、 HI濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0182] 結(jié)果是NiPt的除去率為100 %,A1的侵蝕速率為講)A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0183](實(shí)施例5)
      [0184] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度40重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0185] 結(jié)果是NiPt的除去率為95%,A1的侵蝕速率為80A/分鐘,NiPt硅化物無(wú)損傷。
      [0186](實(shí)施例6)
      [0187] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過(guò)氧化氫濃度29重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度80重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽 酸濃度0. 1摩爾/L)作為第2溶液,分別對(duì)上述的(l)NiPt晶片以及上述的(2)A1晶片以 200ml/分鐘于50°C實(shí)施50秒接觸清洗。使用ICP-MS對(duì)處理后的溶液進(jìn)行成分分析,由溶 液中Ni、Pt、A1的濃度來(lái)確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面 來(lái)確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0188] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為160A<分鐘,NiPt硅化物無(wú)損 傷。
      [0189] (實(shí)施例7)
      [0190] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度0重量%、過(guò)氧化氫濃度15重 量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Omii的NiPt層的原始晶片和(2)在硅晶片上層疊有 500nm的A1層的原始晶片以200ml/分鐘于50°C實(shí)施30秒接觸清洗。接著用純水沖洗晶 片而排除第1溶液,然后,使用電解硫酸(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 04摩爾/L、鹽
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