TWI332681B - - Google Patents

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1332681 九、發明說明： 本申請案係基於且主張2006年1月1日申請之先前的曰本 專利申請案第2006-2 1024號的優先權的益處，該申請案之 全文以引用的方式併入本文。 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種半導體裝置之製造方法及洗淨裝置。 【先前技術】 半導體裝置之製造步驟中’一般’ RIE (Reaetive I〇n Etching ’反應性離子蝕刻）用於半導體基板之蝕刻或形成 於半導體基板上之構造體的蝕刻。利用RIE蝕刻半導體基 板或構造體時，於半導體基板或構造體上附著有蝕刻殘渣 物（以下，僅稱為殘渣物）。該殘渣物一般亦稱為聚合物。 為了去除該殘渣物，於RIE步驟後，將半導體基板浸於 聚合物去除液中。先前，該步驟中，以批次或批量為單 位，對複數個半導體基板一倂進行處理。亦即，與附著於 半導體基板等之殘渣物的量無關，以特定時間將複數個半 導體基板浸漬於聚合物去除液中。 但是，一倂處理複數個半導體基板時，由於殘渣物之附 者置之差異，半導體基板或構造物之圖案形狀改變。例 如若附著於層間絕緣膜之殘渣物的量較少時，則有可能 藉由聚合物去除液對該層間絕緣膜進行過量蝕刻。藉此， 會使藉由金屬鑲嵌法而形成於層間絕緣膜内之配線變寬。 结果為’對半導體裝置之電氣特性產生較大影響。又， * 著於層間絕緣膜及通孔底部之殘渣物的量較多時，則 M7327.doc 1332681 有可能殘邊物未被完全去除而保留。此係配線短路之不 良、配線斷路之不良、或通道接觸之不良的原因。纽果 為，亦對半導體裝置之電氣特性產生較大影響。 又，-般而言，為了保護環境及低成本化而使經使用後 的聚合物去除液液體循環，對該液體進行再利用。但是’ 使用相同聚合物去除液來處理多數張半導體基板時，伴隨 半導體基板之處理張數之增加，蝕刻速率變動。此係Ζ 於，自半導體基板渗出之聚合物成分殘留於聚合物去除液 中，使該去除液内之聚合物成分之濃度上彳。若$合物去 除液之蝕刻速率變化，則如上所述，對半導體裝置之電氣 特性產生影響。另一方面，頻繁地交換聚合物去除液，可 能會對環境造成不良影響，且，會使成本增加（日本專利 特開平07-193045號公報）。 【發明内容】 根據本發明之實施形態之半導體裝置的製造方法，係對 半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行乾式触 刻，將液體供給至上述半導體基板，測量供給後之上述液 體之電阻率或導電率，且於去除附著於上述半導體基板或 上述構造體之蝕刻殘渣物時’以基於上述液體之電阻率或 導電率之特定時間’將去除上述钱刻殘潰物之去除液供給 至上述半導體基板。 根據本發明之其他實施形態之半導體裝置的製造方法， 係對半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行乾 式姓刻’ 一面使上述半導體基板旋轉，一面使噴出液體之 Η 7327,doc 1332681

且於去除附著於上述半導體基板或 物時’將上述半導體基板维持於基 上述構造體之蝕刻殘渣物時， 於上述液體之電阻率或導電率 之特疋溫度’將去除上述钱

之上述液體之電阻率或導電率， ¥電率β定使去除上述钱刻殘漬物之去除液滯留於上述 半導體基板上之積液時間（paddle time)，根據上述半導體 基板表面圖案之疏密，決定去除上述钮刻殘渣物之去除液 與上述半導體基板之相對溫度，且於去除附著於上述半導 體基板或上述構造體之蝕刻殘渣物時，將相對於上述半導 • 體基板相差上述相對溫度之上述去除液供給至上述半導體 基板，且使上述去除液於上述半導體基板上滯留上述積液 邊之半導體裝置的製造方 半導體基板上之構造體進 半導體基板，測量供給後 根據上述液體之電阻率或 根據本發明之實施形態之半導體裝置的製造方法，係對 半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行乾式蝕 刻，將氧化還原電位為〇.5V以下之液體供給至附著有蝕刻 殘渣物之上述半導體基板，並藉由將去除上述餘刻殘渣物 之去除液供給至上述半導體基板或上述構造體，去除附著 於上述半導體基板或上述構造體之蝕刻殘渣物。 H7327.doc 1332681 根據本發明實施形態之洗淨裝置，其包括：平臺，其可 搭載附著有蝕刻殘渣物之半導體基板且使該半導體基板旋 轉並可控制上述半導體基板之溫度；第1喷嘴，其將液體 喷出至上述半導體基板之表面；測定部，其測定噴出至上 述半導體基板後之液體之電阻率或導電率；運算部，其根 據上述液體之電阻率或導電率，決定將上述去除液供給至 上述半導體基板之時fa1 ;及帛2喷嘴，其根據上述運算部

所決定之時間，喷出去除附著於上述半導體基板之姓刻殘 渣物之去除液。 根據本發明之其他實施形態之洗淨裝置，其包括：平 臺，其可搭載附著有融刻殘潰物之半導體基板且使該半導 體基板旋轉並可控制上述半導體基板之溫度；第丨噴嘴， 其-面自上述半導體基板之端部向中心掃描，—面將㈣ 喷出至上述半導體基板之表s ;測定部，其測定噴出至上 述半導體基板後之液體之電阻率或導電率；第2喷嘴，其 噴〃出去除附著於上述半導體基板之蝕刻殘潰物之去除液 運算部，其根據上述液體之電阻率或導電率，決定將上述 去除液供給至上述半導體基板時之上述半導體基板溫/ 及溫度控制部’其將上述平臺維持於上述運算部所決： 溫度。 進而根據本發明其他實施形態之洗淨裝置，其包括平 臺，其可搭載附著有㈣殘渣物之半導體基板二使該半 體基板旋轉並可控制上述半導體基 " 似農度，第1噴嘴， 其將液體噴出至上述半導體基板之袅 、 疋表面，測定部，其測定 Ϊ 17327.doc 喷出至上述半導體基板後之 篮之電阻率或導電率；運算 ° /、根據上述液體之電阻率。戈導雷率.^ , 液滯留於上述半導體^卜 電率’決疋使上述去除 * 土 之積液時間，並根據上述半導 體土板表面圖案之疏密 柘之i日斟、决疋上述去除液與上述半導體基 板之相對〉现度；及第 鳴，>、將相對於上述半導體基板 “目對溫度之上述去除液供給至上述半導體基板。 /而根據本發明其他實施形態之洗淨裝置，其包括··平 :’其可搭載附著有絲刻殘渔物之半導體基板；第】嘴 、將氧化還原電位為㈣以下之液體噴出至上述半導 體基板之表面；及第2哈峻 . 嘴’ ”嗔出去除附著於上述半導 體基板之上述蝕刻殘渣物之去除液。 【實施方式】 以下，參照圖式’就本發明之實施形態加以說明。本實 施形態並非限定本發明者。 (第1實施形態） 圖I係根據本發明之實施形態之羊導體基板的洗淨裝置 ⑽的概略圖。又’，之實線表示訊號之發送接收，虛線 表示純水或藥液之移動。洗淨裝置1〇〇為了去除由腿而產 生之蝕刻殘潰物(以下’亦稱為聚合物），將聚合物去除液 供給至半導體基板5。例如’洗淨裝置1〇〇包括平臺ι〇、第 1噴嘴2〇、測定部3〇、第2噴嘴4〇、溫度控制裝置50、運算 部60、及排水管70。 平臺10可搭載半導體基板5且使該半導體基板5旋轉。進 而，平臺10可根據溫度控制裝置5〇來控制半導體基板5之 I17327.doc !0 1332681 溫度。 娜第！噴嘴20可-面將自純水槽22供給之純水喷出至半導 體基板5之表面’―面移動於平臺1〇之端部與平臺】❹之中 心部之間。聚合物中含有離子。自第1噴嘴2〇供給至半導

體基板5之純水，自殘邊物中去除離子後流入排水管I 排水管70以收容自半導體基板5流落之液體之方式而配 置。測定部30測定流落至該排水管7〇之液體之導電率，並 將該導電率資訊發送至運算部6〇。液體之導電率與液體中 之離子漢度具有相關關係、，並且液體中之離子濃度盘姓刻 殘潰物量具有相關關係。因此，若判明液體之導電率，則 判明附著於半導體基板5之聚合物量。因此，運算部6〇根 據液體之導電率’決定將半導體基板5浸於聚合物去除液 中之時間。液體之導電率與浸於聚合物去除液中之時間的 :關關係可預先儲存於記憶體8〇中。再者，此時，廢棄流 洛至排水管7 0之液體β ' 第2噴嘴40喷出聚合物去除液。第2噴嘴40與第i嘴嘴2〇 相同’可於平臺10之端部與其中心部之間移動。第2嗔嘴 40以由運算⑽所決定之時間，將去除液供給至半導體基 板5 \自半導體基板5流落至排水管7〇之聚合物去除液回收 至循壤槽42 °使用過渡器等（未圖示）自該聚合物去除液中 回收雜質後’對聚合物去除液進行再利用。 ^度控制裝置50控制平臺1Q、純水槽训之純水、及循 竦槽42内之聚合物去除液之各自的溫度。本實施形態中， 純水及聚合物去除液之各溫度設為固定。 117327.doc 圖2係表示洗淨I{:署 、置00之動作之流程的流程圖。與洗淨 不同之餘刻裝置（未圖示）中，使用RIE，對半導體 基板5進行乾式飪以^ '便用對丰導體 ^ d，或對形成於半導體基板5上之構造體 進仃乾式蝕刻（Si〇)。甘& + ，.备驻毋 八-人’使半導體基板5真空吸附於洗 淨裝置1〇〇之平臺1〇 . „ 上使平臺10與半導體基板5—起旋 ^ ^ 4i A玉制裝置50將平臺10及半導體基板5之溫 度維持為固定。1兮 /〇ΛΛΝ 入第1噴嘴2〇向半導體基板5供給純水 (b20)。此時，第；香& &丄 貫施形L中，第1喷嘴20定位於半導體 基板5之中心，lv 4至<**、>*»曰 特疋k置供給純水。該純水對半導體基 板5之表面進行洗淨，之後，流落至排水管70中。 。因RIE中所使用之㈣氣體不同而聚合物中所含之離子 同例如’使用包含CF (caiifornium，釺）系氣體之 :刻氣體時’氟離子包含於聚合物中。因&，此時，於流 洛至排水管70之水中’含有氟離子。例如，使用包含氨氣 之餘刻氣體時，氨離子包含於聚合物中。因此，此時，於 流落至排水管70之水中’含有氨離子。進而，例如，使用 包含HBr氣體之姓刻氣體時，漠離子包含於聚合物中。因 此’此時’於流落至排水f7G之水中，包含漠離子。 測定部3G週期性地或連續性地即時測定流落至排水管 ，水的導電率（S3〇)。根據流落至排水管70之水所包含之 離子成分’水之導電率變化，因&，可藉由測定水之導電 率，推測附著於半導體基板5之聚合物量。又，水之導電 率之測量方法可使用眾所周知之方法。 圖3係表示利用純水之洗淨時間與該水之導電率之關係 H7327.doc 1332681 的圖表。根據該圖表，自洗淨開始導電率逐漸上升。此係 由於聚合物所包含之離子逐漸溶解於供給至半導體基板5 上之純水中之緣故。圖表之最大值ρ時，水中所包含之離 子量為最大。之後，導電率逐漸降低。此係由於聚合物中 之離子減少，藉此溶解於水中之離子量降低之緣故。測定 部3 0將該測定結果發送至運算部6〇。 第1喷嘴20停止供給純水後，平臺1〇進而使半導體基板$

釭轉，去除附著於半導體基板5之水分。藉此，防止聚合 物去除液被水分稀釋。為了防止產生於半導體基板5上之 水印，可-面進行氮氣沖洗，—面去除水分。使用水分較 多之水溶液作為聚合物去除液時，半導體基板5無須完全 乾燥。

冉次參照圖2。運算部60根據導電率之最大值ρ，決定將 半導體基板5浸於聚合物去除液中之時間。亦#，運算部 6〇決定第2噴嘴4〇將聚合物去除液供給至半導體基板5之時 間（S40)。導電率之最大舒與附著於半導體基板5之聚合 物量具有比例關係。因此電率之最大值Ρ，判明 聚合物量。又’預先判明聚合物去除液去除聚合物時之钱 刻速率。因此’導電率之最大值Ρ與聚合物去除液之供給 時間的相關關係可預先設定。表 ’、 衣不°系相關關係之表可預弁 儲存於記憶體8 0，节—ρ ,陪挪。Λ β … °玄6己憶體80設置於洗淨裝置1〇〇之内部 或其外部，代替上述情形， ^ , 存於運算部60内之 4體（未圖不）。運算部⑽可自記憶體獲得與導電率之峰 值ρ相對應之聚合物去除涪 牛之峰 去除液的供給時間的資料，且可控制 H7327.doc 1332681 第2噴嘴40，從而以該供給時間 半導體基板5。 其次，第2噴嘴4〇根據運算部6〇所決定之供給時間，將 =合物去除液供給至半導體基板5 (s5〇)。本實施形態中， 弟2贺嘴40定位於丰莫辦 χ 牛導體基板5之中心，且以特定流量供給 聚口物去除液。該聚合物去除液之溫度維持為固定。聚合 物去除液去_著於半導體基板5或設置於半導體基板5上

之構造體上之聚合物，、繼而，流落至排水管70。使用後之 聚合物去除液藉由循環槽42而喊，為去除聚合物而被再 次利用。 其次，利用純水洗淨殘存於半導體基板5上之聚合物去 除液，並藉由甩乾而乾燥（S6〇)。乾燥機構亦可進行 (Isopwpyl Alcoho卜異丙醇）蒸氣乾燥。之後，半導體基板 5可經過先前之步驟。藉此，於半導體基板5上形成半導體 裝置。

將聚合物去除液供給至 第1實施形態中，亦可使用複數種聚合物去除液。 第1實施形態中’測定部30測定水之導電率。但是，測 疋部30亦可測定水之電阻率。電阻率與導電率成反比。因 此，運算部60可根據電阻率之最小值來決定聚合物去除液 之供給時間。進而，測定部3〇亦可檢測該水中之離子濃 度。離子濃度與導電率成比例，因此，可根據離子濃度之 最大值來決定聚合物去除液之供給時間。 又’上述實施形態中，運算部60決定聚合物去除液之供 給時間。但是’運算部60亦可決定聚合物去除液之供給 H7327.doc 1332681 • 量。第2噴嘴40以特宏、、*旦^ /;α里供給聚合物去除液，因此，若 決定聚合物去除液之供给 • ，、口里，則自動決定聚合物去除液之 供給時間。 如此’本實施形態於利 J用t合物去除液實施洗淨前，導 入使用純水之洗淨步驟，抽 推疋附者於各半導體基板之聚合 物量。以與該聚合物量相斟 對應之時間，將半導體基板浸於 聚合物去除液十。藉此，a # — ^ 猎此即使於母個半導體基板上聚合物 之附著量不同時，亦可掛久主道 φ 對各+導體基板進行適當洗淨。 又’右於利用聚合物去除达香 除液貫知處理前導入使用純水之 洗淨步驟（亦稱為預洗淨），丨 ) 則°亥，.屯水去除聚合物_之離子 成分。藉此，聚合物去除漭夕总 卿云k液之蝕刻速率與半導體基板之處 理張數無關而為穩定化（參照圖4)。 圖4係表示聚合物去除淡夕μ亡，丨、土十 柳云除液之蝕刻速率與半導體基板之處 理張數的關係的圖表。條形圖表示處理張數，折線圖表示 触刻速率。左縱軸表示姓刻速率（埃/3分鐘），右縱轴表示 • 4理張數。橫軸表示日期。箭頭所示之日期表示交換聚合 物去除液之日。 於3/22交換聚合物去除液，於3/22〜4/19之間，根據本實 施形態’對半導體基板進行處理。其次，於5/5交換聚合 物去除液，於5/5〜6/1之間，报撼在 间根據先剛例，對半導體基板進 行處理。聚合物去除液於至下次交換為止之期間於洗淨 裝置副内循環，於使用過渡器等去除雜質後，再次用作 聚合物去除液。 首先，根據先前例之洗淨裝置之情形（5/5〜6/1)，伴隨處 H7327.doc 15 1332681 理張數增加’聚合物去除液之银刻速率(E/r)提高。例 如，將姓刻速率之容許範圍設為3埃/3分鐘時，若處理張 數超過約_張’則㈣速率可能會超過該容許範圍。先 前，—不進行預洗淨而將半導體基板5浸潰於聚合物去除液 中。精此，聚合物去除液内之離子濃度上升，㈣速率提 高。 另-方面’本實施形態之洗淨裝置之情形(3/22〜4/⑼，

即使處理張數增加，聚合物去除液之_速率亦基本不 變。例如’聚合物去除液之交換最初（3/22)之钮刻速率為 約1.7埃/3分鐘。對此，對⑽張以上之半導體基板進行處 理後之㈣速率為約h9埃/3分鐘。此係由於本實施形態中 進行預洗淨’因此聚合物去除液之離子濃度基本不變之緣 故。如此’根據本實施形態，可使聚合物去除液之交換週 期為與先前相同程度以上’並可使聚合物去除液之餘刻速

率維^為大致固定。其結果為，可使聚合物去除液之壽命 先刖長’因此’本實施形態不會對環境造成不良影響， 且可使成本降低。當然，本實施形態亦可適用於如下情 形：不循環利用聚合物去除液，㈣i次後即廢棄聚合物 去除液。 本實施形態可適用於RIE之處理後進行聚合物去除之所 有v驟例如，本實施形態可適用於如下步驟，即，金屬 鑲以製耘或雙金屬鑲嵌製程中’於層間絕緣膜形成配線凹 槽或通道後之聚合物去除步驟。λ，本實施形態亦可適用 於蝕刻閘極電極後之聚合物去除步驟。 II7327.doc 1332681 (第2實施形態） 第2實施形態中，根據附著於半導體基板5之聚合物量之 分佈，使聚合物去除步驟中之半導體基板5之端部溫度與 其中心部溫度不同。藉此，於半導體基板5之端部與其中 心部’使聚合物去除液之蝕刻速率不同。 圖5係表示根據本發明之第2實施形態之洗淨裝置的動作 流程的流程圖。第2實施形態可使用圖丨所示之洗淨裝置 100而實施。 、 與圖2相同，於步驟5〗〇後，使半導體基板5吸附於洗淨 裝置100之平臺1〇上，使平臺1〇與半導體基板5一起旋轉。 此時，溫度控制裝置50將平臺1〇及半導體基板5之溫度維 持為固定。其次，第1噴嘴2〇一面自半導體基板5之端部向 中心部掃描’一面將純水供給至半導體基板5(S22) ^該純 水之度維持為固定。該純水溶解聚合物中之離子成分， 之後，流落至排水管7〇。因此，如上所述，流落至排水管 70之水中含有離子。 測疋°卩3〇週期性地或連續性地即時測定流落至排水管7〇 之水之導電率（S32)。圖ό係表示第1噴嘴20之移動距離與 水之導電率的關係的圖表。第2實施形態中，第1噴嘴20自 半導體基板5之端部向中心掃描。因此’自開始洗淨時 嘴驚2 0掃描半導體基板5之端部期間，測定洗淨半 V體基板5之端部之水的導電率。藉此，可推測附著於半 導體基板5之端部之聚合物量。第1噴嘴20接近半導體基板 5之中心部Β主 、 ° f ’測定洗淨半導體基板5之中心部附近之水的 117327.doc 17 1332681 非得；，第1喷嘴2G接近半導體基板5之中w料，純水並 通過半導體基板5之中心部’亦通過其端部。但是， !時半導體基板5之端部之離子已洗淨，因此，該：僅包 含位於半導體 丰…， 部之離子成分。藉此，可推測 +導體基板5之中心部所附著之聚合物量。 表不如下示例：附著於半導體基板5之端部之聚合物 乂夕附著於半導體基板5之中央部之聚合物較少。測定 部3〇將該測定結果發送至運算部… 再，圖5。運算部6〇根據第1喷嘴⑼之移動距離及該 丄之電率’決定平臺丨〇之溫度分佈(S42)。更詳細而 y運异部60以與水之導電率成比例之方式決定平臺1〇之 丨士運算部60根據圖6所示之導電率

之端部之溫戶-V中泛私a ^ U "^為較向，將其中央部之溫度設定為較 *不水之導電率與平臺溫度之相關關係的表可預先 ::;:。’亦可預先儲存於運算㈣内之記憶二： 外^ f 己憶體8〇設置於洗淨裝置1〇0之内部或其 。運异糊可自記憶體獲得與導電率 :::臺:r度控制裝置5。—:； =，第2喷嘴4。將聚合物去除液供給至半導體基板 行：：實施形態中，第2噴嘴40與第1噴嘴2。同樣進 :ΓΓ’第2喷嘴40 一面以特定流量供給聚合物去 除液，-面以與第i噴嘴相同之速度， 部向其中心部移動。此時 土板之端 庋匕制裝置5〇根據運算部60 M7327.doc -18· 1332681 之決疋來控制平臺1 ο ，、ra疫八/士 . 十至〇之，皿度，刀佈。例如，溫度控制裝置 5〇,於聚合物之附著量較多之半導體基…的端部，將溫 度控制為較高，於聚合物之附著量較少之半導體基板5的 t央。p U控制為較低。藉此，根據第2實施形態， 聚合物去除液之姓刻速率於平臺10之端部較快，於平臺^ 之中央部較慢。 之後’利用純水洗淨殘存於半導體基板5之聚合物去除 液，並使之乾燥叫進而，半導體基板5經過先前之步 驟，於半導體基板5上形成半導體裝置。 圖7係表示聚合物去除液之溫度與其姓刻速率之關係的 圖表。聚合物去除液之溫度為35t時，聚合物去除液之鞋 刻速率為0.8M.0 nm/分鐘。對此，聚合物去除液之溫度為 25C時，聚合物去除液之㈣速率為〇 5〜〇 6 ^分鐘。如 此二溫度越高’聚合物去除液之钱刻速率越快。第2實施 形悲利用了聚合物去除液之該特性。 根據第2實施形態，即使聚合物之附著量於半導體基板5 之面内不均一時’亦可根據聚合物之附著量之分佈，適當 去除聚合物。進而，第2實施形態可獲得與第i實施形態相 同之效果。 第2實施形態中’測定部3〇測定水之導電率。但是，測 M30亦可測定水之電阻率。此時’水之導電率與電阻率 成反：，因此’可將該水之電阻率較低之部分的溫度設定 為=高。進而，測定部30亦可檢測該水中之離子濃度。離 子濃度與導電率成比例’因此，可根據離子濃度之最大值 n7327.doc 1332681 來決定聚合物去除液之供給時間 (第3實施形態） 第3實施形態中，於哿人私t ^ 、聚σ物去除步驟中，根據附著於丰 導體基板5之聚合物量之公饮 初里之刀佈及形成於半導體基板5上之表 面圖案之疏密’來決定丰落辨盆 牛導體基板5與聚合物去除液之相 對溫度。I 了根據半導體基板5之表面圖案之疏密來使聚 合物去除液之溫度變化，第2噴嘴4G並非持續供給聚合物

去除液，而係利用表面張力使聚合物去除液滯留於半導體 基板5之表面。將該動作稱為積液（padcUe)。將使聚合物去 除液滯留於半導體基板5之表面之時間稱為積液時間 (paddle time) 0 圖8係表示根據本發明之第3實施形態之洗淨裝置1㈧的 動作流程的流程圖。第3實施形態可使用圖】所示之洗淨裝 置100而實施。

第3實施形態直至圖2之步驟s10〜S3〇為止，與第i實施形 態相同。藉此，測定部50可算出附著於半導體基板5之聚 合物量。運算部60根據該聚合物量決定上述積液時間 (S43)。例如，聚合物附著量整體較多時，使積液時間 長’聚合物附著量整體較少時，使積液時間短。 又’運真部60根據附著於半導體基板5之聚合物量與半 導體基板5之表面圓案密度，來決定半導體基板5與聚合物 去除液之相對溫度（S45) ^若將半導體基板5之溫度設為 Ts ’將聚合物去除液之溫度設為Tp ’則相對溫度為jTs Tp|。 半導體基板5之表面圖案之密度預先根據光罩等資訊而 117327.doc • 20· 1332681 判明。表面圖案之疏密之f訊可預先儲存於記憶體8〇。 又，表面圖案之密度與聚合物之附著量的關係根據經驗而 2明1即’通常’使謂Ε進行則時，於表面圖案之 也、度較高之區4，聚合物之附著量較少。相反，於表面圖 案之密度較低之區域，聚合物之附著量較多。此時，運算 4 60於聚合物去除步驟中，使聚合物去除液之溫度I。高於 半導體基板5之溫度Ts (Tp>Ts)。 、

圖9(A)表示形成於半導體基板5上之金屬鑲嵌步驟時之 凹槽圖案。圖9⑻表示形成於半導體基板5上之配線圖 案。如圖9(A)及圖9⑻所示，於表面圓案之密度較高之區 域’半導體基板5與聚合物去除液之接觸面積較大，於表 面圖案之密度較低之區域，半導體基板5與聚合物去除液 之接觸面積較小。因此，因聚合物去除液之溫度較快地降 低為半導體基板5之溫度，故於聚合物之附著量較少之區 域’敍刻速率變慢。另一方面，於表面圓案之密度較低之 區域，半導體基板5與聚合物去除液之接觸面積較小。因 ::因聚合物去除液之溫度較慢地降低，故聚合物之附著 5幸父多之區域中的钱刻速率較快。 夕若於表面圓案之密度較高之區域，聚合物之附著量較 多’於表面圖案之密度較低之區域，聚合物之附著量較少 時’則運算部6G於聚合物去除步驟中，使半導體基板5之 溫度Ts高於聚合物去除液之溫度Tp (Ts>Tp)。 此時，於表面圖案之密度較高之區域，聚合物去除液之 溫度較快地上升為半導體基板5之溫度，因此於聚合物之 117327.doc 敍刻速率變^ Jg . 午吏厌另—方面，於表面圖 ’聚合物去除液之溫度較慢地上升， 里較y之區域中的蝕刻逮率變得較 再次參照圖8。溫度控制裝置 Ts , ^ , 衣直將十臺丨〇之溫度設定為 將聚合物去除液之溫度 將 又叹疋為ΤΡ»並且，第2喷嘴4( 寸槪度Τρ之聚合物去除液

時， 欣供，，D至丰導體基板5 (S53)。此 A °物去除液間定時間滯留於半導體基板5上。1 =藉由使半導體基板5_來使聚合物去除料落至排 7導二。置，後，經過與第1實施形態相同之步驟，形成半 ^ 亦可重複複數次進行積液。例如，半導體基板5與 物去除液之溫度差與圖案之疏密無關而整體降低時， 聚=物去除液自半導體基板5掉落，則可再次進行積 液動作。

附著量較多之區域， 案之密度較低之區域 因此’聚合物之附著 慢。 根據第3貫施形態，不會過度蝕刻半導體基板$而可僅去 除聚合物。因此，可抑制對半導體基板5之損壞。進而， 第3實％形態可獲得與第丨實施形態相同之效果。 (第4實施形態） 第1至第3實施形態中，於去除聚合物前，作為預洗淨， 將純水供給至半導體基板5(圖2之步驟S2〇及圖5之步驟 S22)。 但是，存在如下問題：例如，於通道底部露出配線用銅 時，純水對銅進行蝕刻’或銅析出。 117327.doc •22- 1332681 /此’第4實施形態中’於去除聚合物前，作為預洗 淨將氧化力較小之液體供給至半導體基板5。所謂氧化 力.乂小之液體’係指氧化還原電位為0.5V以下之液體。氧 化還原電位大於〇5ν時，基礎材料之成分的大部分使用銅 之It形，係由於基礎材料被蝕刻之可能性變高之緣故。此 為了進乂抑制基礎材料之钮刻，較理想的是，氧化 還原電位為〇·5ν以下之液體的PH為9以下程度的中性〜酸 性。 第4實施形態之洗淨裝置之其他構成及其他動作可與第1 至第3實施形態中任一個相同。因此，第4實施形態之洗淨 裝置可使用圖1所示之洗淨裝置1〇〇而實施。其中，第！喷 嘴20以將氧化還原電位為〇5v以下之液體供給至半導體基 板5之方式而構成。又，第4實施形態之洗淨裝置可根據圖 2、圖5或圖8之動作流程而動作。其中，於步驟S2〇或S22 中，代替純水’將氧化還原電位為〇 5V以下之液體供給至 半導體基板5。 作為氧化力較小且為酸性之液體係包含例如下述無機酸 或有機酸中至少任一種之液體，上述無機酸係鹽酸、氣 酸、次氣酸、亞氣酸、過氣酸、氫氟酸、氫氰酸、碳酸、 亞碳酸、硫酸、亞硫酸、硝酸、亞硝酸、磷酸等，上述有 機酸係甲酸、草酸、醋酸、檸檬酸、順丁烯二酸、丙二 酸、油酸、酒石酸、乙搭酸等。 如第4實施形態般，若利用氧化力較小之液體進行預洗 淨，則不會對銅進行蝕刻，又，銅不會析出。又，第4實 U7327.doc •23· 施形態可藉由與第i至第3實施形態中任一個組 1至第3實施形態中任_效果。 a付弟 第4實施形態中’代替利用純水之預洗淨，實行 化力較小之液體之預洗淨。但I亦可—倂實行利用純水 之預洗斤，於利用純水之預洗淨前，實行利用氧化力較小 之液體之預洗淨。’亦gp，第4實施形態可於圖2、目$及圖8 之步驟S20或S22前’追加利用氧化力較小之液體實行預洗 淨之步驟。藉此’可於去除聚合物前，自半導體基板5之 表面去除氧化力較小之液體。 氧化力較小且為酸性之液體亦可為使若溶解於水則變為 酸性液體之氣體溶解的藥液。若溶解於水則變為酸性液體 之氣體係例如，HC1、HF、CO、C02、NO、N〇2、s〇2、 SO3等p使上述氣體溶解後之水（以下，稱為含氣水），若 氣體汽化，則所溶解之氣體之濃度變為低濃度。因此，利 用含氣水實行預洗淨後，無須利用純水清洗半導體基板5 之表面。其結果為，可縮短處理時間。 例如，即使利用溶解了具有〇 〇1〜〇 〇2 ΜΩ cm左右之電 阻率之C〇2的氣體的水來實行預洗淨，亦不會產生銅之蝕 刻及銅之析出。 (第4實施形態之變形例） 第4實施形態與第1至第3實施形態組合而實行。但是， 並非必須與第1至第3實施形態組合。 第4實施形態之變形例與第1實施形態不同，其不實行聚 合物去除液之供給時間之控制或平臺溫度之控制。 1l7327.doc -24· 1332681 第4實施形態之變形例中，與圖2之步驟s丨〇相同’對半 導體基板5或形成於該半導體基板5上之構造體進行乾式蝕 刻。之後，將氧化力較小之液體供給至半導體基板5，藉 此對半導體基板5之表面進行預洗淨。進而，將聚合物去 除液供給至半導體基板5，藉此去除附著於半導體基板哎 構造體之姓刻殘潰。 氧化力較小之液體可為第4實施形態中之氧化力較小之 液體。較理想的是，與第4實施例相同，pH為9以下程度之 中性〜酸性。氧化力較小且為酸性之液體可為例如電阻率 為0.1〜0.2 ΜΩ.cm左右之溶解有c〇2之水。 根據該變形例，較之利用純水實行預洗淨之情形，可進 一步抑制聚合物去除液之蝕刻速率之上升。亦即，利用氧 化力較小且為酸性之液體實行預洗淨，藉此即使對較多半 導體基板進行處理，亦可將聚合物去除液之蝕刻速率之上 升程度抑制為比先前更低。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明之實施形態之半導體基板的洗淨裝置 1 0 0的概略圖。 圖2係表示洗淨裝置100之動作流程之流程圖。 圖3係表示利用純水之洗淨時間與水之導電率之關 圖表。 圖4係表示聚合物去除液之蝕刻速率與半導體基板之 理張數之關係的圖表。 圖5係表示根據本發明之第2實施形態之洗淨裝置之動作 I17327.doc -25- 1332681 流程的流程圖。 田圖6係表示第I噴嘴20之移動距離與水之導電率之關係的 圖7係表示聚合物去除液之溫度與其蝕刻速率之關係的 圖表。 圖8係表不根據本發明之第3實施形態之洗淨裝置^ 的 動作流程的流程圖。 圖9A、圖9B係表示形成於半導體基板$上之金屬鑲嵌步 驟時之凹槽圖案及配線圖案的圖。 【主要元件符號說明】 5 半導體基板 10 平臺 20 第1噴嘴 22 純水槽 30 測定部 40 第2噴嘴 42 循環槽 50 溫度控制部 60 運算部 70 排水管 80 記憶體 100 洗淨裝置 117327.doc -26-

Claims (1)

1332681 ί球·B•修(更)IE本 , 第095148101號專利申請案 ^ 1 中文申請專利範圍替換本(99月6月） •十、申請專利範圍： 龜 1. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於： ， 對半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行 乾式蝕刻； 將液體供給至上述半導體基板； 測量供給後之上述液體之電阻率或導電率；

於去除附著於上述半導體基板或上述構造體之敍刻殘 逢物時，以根據上述液體之電阻率或導電率所決定之特 定時間，將去除上述蝕刻殘渣物之去除液供給至上述半 導體基板。 2.如請求項丨之半導體裝置之製造方法，其中供給至上述 半導體基板之上述液體，係氧化還原電位為〇 5 V以下之 液體。 3. 如請求項丨之半導體裝置之製造方法，其中供給至上述 半導體基板之上述液體係純水。 4. 如請求項丨之半導體裝置之製造方法，其中 週期性地或連續性地測量上述液體之電阻率或導電 率； 供給上述去除液之特定時間係基於上述液體之電阻率 之最小值或導電率之最大值。 5. —種半導體裝置之製造方法，其特徵在於： 對半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行 乾式姓刻； 面使上述半導體基板旋轉’一面使噴出液體之喷嘴 1332681 自該半導體基板之端部向中心掃描並向上述半導體基板 供給液體； 、 週期性地或連續性地測量供給後之上述液體之電阻率 或導電率； 於去除附著於上述半導體基板或上述構造體之蝕刻殘 渣物時，將上述半導體基板維持於基於上述液體之電阻 率或導電率的特定溫度，將去除上述蝕刻殘渣物之去除 液供給至上述半導體基板。 6.如請求項5之半導體裝置之製造方法，其中 根據供給至上述半導體基板端部之液體的電阻率或導 電率及供給至上述半導體基板中心部之液體的電阻率或 導電率，分別決定至少上述半導體基板之端冑的溫度與 該半導體基板之中心部的溫度； 去除上述蝕刻殘渣物時，一面將上述半導體基板之端 部及該半導體基板之中^部維持於針對其各自所決定的 度，一面將上述去除液供給至上述半導體基板。 7· 一種半導體裝置之製造方法，其特徵在於： 對半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行 乾式敍刻； 將液體供給至上述半導體基板，· 測量供給後之上述液體之電阻率或導電率，· 根據上述液體之電阻率或導電率，決定使去除上述姓 刻殘渣物之去除液滯留於上述半導體基板上之積液 間； H7327-9906I4.doc 根據上述半導體基板表面圖案之疏密，決定去除上述 餘刻殘渣物之去除液與上述半導體基板之相對溫度； 於去除附著於上述半導體基板或上述構造體之蝕刻殘 渣物時，將相對於上述半導體基板相差上述相對溫度之 上述去除液供給至上述半導體基板’且承上述去除液於 上述半導體基板上滯留上述積液時間。 8.如請求項7之半導體裝置之製造方法，其中 上述半導體基板表面圖案之密度或上述構造體表面圖 案之在、度越低、上述液體之電阻率或導電率越高之情形 時’將上述半導體基板之溫度設定成低於上述去除液之 溫度 ； 上述半導體基板表面圖案之密度或上述構造體表面圖 案之逸、度越低、上述液體之電阻率或導電率越低之情形 時’將上述半導體基板之溫度設定成高於上述去除液之 溫度。 9· 一種半導體裝置之製造方法，其包括： 對半導體基板或形成於該半導體基板上之構造體進行 乾式钱刻； 將氧化還原電位為0.5V以下之液體供給至附著有蝕刻 殘渣物之上述半導體基板； 藉由將去除上述#刻殘渣物之去除液供給至上述半導 體基板，去除附著於上述半導體基板或上述構造體之蝕 刻殘渣物。 10.如請求項9之半導體裝置之製造方法，其中上述液體包 117327-990614.doc 含鹽酸、氯酸、次氣酸、亞氯酸、過氯酸、氫氟酸、氫 氰酸、碳酸、亞碳酸、硫酸、亞硫酸、硝酸、亞硝酸-、 碟酸、曱酸、草酸、醋酸、檸檬酸、順丁烯二酸、丙二 酸、油酸、酒石酸或乙醛酸中至少1種酸。 11如請求項9之半導體裝置之製造方法，其中上述液體係 純水或係溶有HC1氣體、HF氣體、CO氣體、C02氣體、 NO氣體、N〇2氣體、S〇2氣體或s〇3氣體中至少1種氣體 之水。 12·—種洗淨裝置，其特徵在於包括·· 平臺’其可搭载附著有蝕刻殘渣物之半導體基板且使 该半導體基板旋轉’並可控制上述半導體基板之溫度； 第1噴嘴’其將液體喷出至上述半導體基板之表面； 測定部’其測定噴出至上述半導體基板後之液體之電 阻率或導電率； 運算部’其根據上述液體之電阻率或導電率，決定將 上述去除液供給至上述半導體基板之時間；及 第2噴嘴，其依上述運算部所決定之時間，喷出去除 附著於上述半導體基板之蝕刻殘渣物之去除液。 13_如請求項12之洗淨裝置，其中自上述第1喷嘴噴出之液 體係氧化還原電位為0 · 5 V以下之液體。 14. 如請求項12之洗淨裝置’其中自上述第1喷嘴噴出之液 體係純水。 15. 如請求項12之洗淨裝置，其中上述運算部根據上述液體 之電阻率最大值或上述液體之導電率最大值，決定將上 117327-990614.doc 1332681 述去除液供給至上述半導體基板之時間。 16.如請求項12之洗淨裝置，其中進而包括循環槽，其將供 給至上述半導體基板之上述去除液回收，並使該去除液 循環至上述第2喷嘴。

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