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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_5

      文檔序號(hào):9291803閱讀:來源:國(guó)知局
      度來確認(rèn)晶片的NiPt除去 率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面來確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0236] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為140A/分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0237](實(shí)施例 23)
      [0238] 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,使用在向硫酸溶液注入了臭氧的溶液中添加鹽酸而得到的混合 溶液(硫酸濃度65重量%、氧化劑濃度0. 002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、Al的濃度來確認(rèn)晶 片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用AFM觀察晶片表面來確認(rèn)是否存在硅化物的損傷, 示于表1〇
      [0239] 結(jié)果是NiPt的除去率為95 %,A1的侵蝕速率為80A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0240](實(shí)施例 24)
      [0241] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(不含硝酸、過氧化氫濃度30重量% ),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觀察晶片表面來確認(rèn)是否存 在硅化物的損傷,示于表1。
      [0242] 結(jié)果是NiPt的除去率為95%,A1的侵蝕速率為80A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0243] (實(shí)施例 25)
      [0244] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度40重量%、不含過氧化氫),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(1)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觀察晶片表面來確認(rèn)是否存 在硅化物的損傷,示于表1。
      [0245] 結(jié)果是NiPt的除去率為95 %,A1的侵蝕速率為160A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0246] (實(shí)施例 26)
      [0247]在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過氧化氫29重量% ), 分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)〇nm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7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⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是 否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0248] 結(jié)果是NiPt的除去率為80 %,A1的侵蝕速率為85:A/:分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0249] (實(shí)施例 27)
      [0250]在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過氧化氫29重量% ), 分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)〇nm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10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⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是 否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0251] 結(jié)果是NiPt的除去率為95 %,A1的侵蝕速率為90AA分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0252] (實(shí)施例 28)
      [0253]在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過氧化氫29重量% ), 分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Onm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⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是 否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0254] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為90A分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0255] (實(shí)施例 29)
      [0256] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過氧化氫29重量% ), 分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)〇nm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80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⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是 否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0257] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為170A/分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0258] (實(shí)施例 3〇)
      [0259]在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2重量%、過氧化氫29重量% ), 分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)〇nm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100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⑴NiPt晶片以及上述的⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是 否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0260] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為L(zhǎng)e〇A/分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0261] 接下來,向第1溶液中補(bǔ)加硝酸和過氧化氫以外的溶質(zhì)而進(jìn)行同樣的評(píng)價(jià)。試驗(yàn) 條件和評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。另外,為了進(jìn)行參考,將實(shí)施例1的內(nèi)容也一起示于表2。
      [0262] (比較例 11)
      [0263] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2. 0重量%、過氧化氫濃度29 重量%、硫酸30重量% ),分別對(duì)(1)在硅晶片上層疊有l(wèi)Onm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⑵A1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、Al的濃度來確認(rèn)晶片的NiPt除去率、A1的侵蝕速率,利用 AFM觀察晶片表面來確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,示于表1。
      [0264] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為190A/分鐘,NiPt硅化物有損 傷。
      [0265] (實(shí)施例 31)
      [0266] 在圖1的片式清洗機(jī)中,使用第1溶液(硝酸濃度2. 0重量%、過氧化氫濃度29 重量%、硫酸15重量% ),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⑵A1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觀察晶片表面來確認(rèn)是否存在硅化物的損傷,結(jié)果示于表1。
      [0267] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為160A/分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0268] [表 1]
      [0269]
      [
      [
      [0272] 接下來,關(guān)于各試驗(yàn)例,按照每個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行匯總示于以下各表。
      [0273] 在是否具有第1清洗的方面,抽取表1中的一部分試驗(yàn)例示于下述表3。
      [0274] 通過與硝酸和/或過氧化氫接觸而進(jìn)行第1清洗,效果提高。另外,表中的A1的 E/R表示A1的侵蝕速率(以下相同)。
      [0275] [表 3]
      [0276] 是否具有第1清洗
      [0277]
      [0278] 下面,基于硝酸濃度和過氧化氫濃度的差異,抽取表1中的一部分試驗(yàn)例示于下 述表4。另外,進(jìn)行下述的追加試驗(yàn),其結(jié)果同樣示于表4。
      [0279] (比較例 12)
      [0280] 除了改變第1溶液(硝酸濃度62重量%、過氧化氫濃度0重量% )以外,按照與 實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0281]結(jié)果是NiPt的除去率為100 %,A1的侵蝕速率為190A/分鐘,NiPt硅化物有損 傷。
      [0282] (比較例I3)
      [0283] 除了改變第1溶液(硝酸濃度0重量%、過氧化氫濃度0. 1重量% )以外,按照與 實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0284] 結(jié)果是NiPt的除去率為25%,A1的侵蝕速率為14DA/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0285] (參考例1)
      [0286] 除了改變第1溶液(硝酸濃度0重量%、過氧化氫濃度1重量% )以外,按照與實(shí) 施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0287]結(jié)果是NiPt的除去率為40 %,A1的侵蝕速率為120A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0288] (參考例2)
      [0289] 除了改變第1溶液(硝酸濃度0. 1重量%、過氧化氫濃度0重量% )以外,按照與 實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0290] 結(jié)果是NiPt的除去率為50%,A1的侵蝕速率為110A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0291] (實(shí)施例 32)
      [0292] 除了改變第1溶液(硝酸濃度1重量%、過氧化氫濃度0重量% )以外,按照與實(shí) 施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0293] 結(jié)果是NiPt的除去率為95%,A1的侵蝕速率為H5A/'分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0294] (實(shí)施例 33)
      [0295] 除了改變第1溶液(硝酸濃度60重量%、過氧化氫濃度0重量% )以外,按照與 實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0296] 結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為160A/分鐘,NiPt硅化物無損 傷。
      [0297] (實(shí)施例 34)
      [0298] 除了改變第1溶液(硝酸濃度0重量%、過氧化氫濃度2重量% )以外,按照與實(shí) 施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0299] 結(jié)果是NiPt的除去率為95%,A1的侵蝕速率為1:15A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0300] (實(shí)施例 35)
      [0301 ] 除了改變第1溶液(硝酸濃度0重量%、過氧化氫濃度35重量% )以外,按照與 實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0302] 結(jié)果是NiPt的除去率為95%,A1的侵蝕速率為80A/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0303] 如表4所示,通過將硝酸濃度設(shè)為1~60質(zhì)量%、過氧化氫濃度設(shè)為2~35質(zhì) 量%,可以取得良好的清洗效果。
      [0304] [表 4]
      [0305] 硝酸濃度?過氧化氫濃度
      [0306]
      [0307] 下面,基于第1清洗工序中的處理時(shí)間的差異,抽取表1中的一部分試驗(yàn)例示于表 5??芍ㄟ^將第1清洗工序的處理時(shí)間設(shè)為10~100秒,清洗效果提高,進(jìn)一步優(yōu)選處理 時(shí)間在30秒以上。
      [0308] [表 5]
      [0309] 第1清洗時(shí)間
      [0310]
      [0311] 下面,基于第1清洗工序中的第1溶液的溫度的差異,抽取表1中的一部分試驗(yàn)例 示于表6。另外,進(jìn)行下述的追加試驗(yàn),其結(jié)果同樣示于表6。
      [0312] (比較例 14)
      [0313] 除了將第1溶液的溫度改變?yōu)?0°C以外,按照與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0314] 結(jié)果是NiPt的除去率為85%,A1的侵蝕速率為BOA/分鐘,NiPt硅化物無損傷。
      [0315] (比較例I5)
      [0316] 除了將第1溶液的溫度改變?yōu)?20°C以外,按照與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行試驗(yàn)。
      [0317]結(jié)果是NiPt的除去率為100%,A1的侵蝕速率為300A/分鐘,NiPt硅化物有損 傷。
      [0318] (實(shí)施例 36)
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