[發明專利]從固態表面除去粒子的原地模塊

無效

• 申請號: 01803985.5
• 申請日: 2001-11-21
• 公開（公告）號: CN1395515A
• 公開（公告）日: 2003-02-05
• 發明（設計）人: 約拉姆·于齊耶爾;戴維·約格夫;埃胡德·波勒斯;阿米爾·瓦克斯
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王敬波

技術領域

本發明總的來說涉及半導體器件的處理，并尤其涉及從諸如半導體晶片和光刻法掩模的固態表面除去雜質粒子和污染物的方法和裝置。

背景技術

從固態表面除去粒子和污染物是集成電路生產中至關重要的問題。該概念包括但不限于半導體晶片、印刷電路板、元件封裝等。由于小型化電子設備和元器件發展的傾向，電路器件的臨界尺寸變得更小，在處理過程中即使在襯底晶片上存在微小的雜質粒子也能引起電路中的致命故障。類似的關系也影響到用在生產過程中的其他元件，比如掩模和標度線。

本領域中已經知道多種用于從晶片和掩模的表面剝落并清除雜質物，同時避免表面本身損傷的方法。例如，U.S.專利4,980,536描述了一種通過激光轟擊從固態表面除去粒子的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。U.S.專利5,099,557和5,024,968描述了通過高能照射從襯底除去粒子的方法和裝置，它們的公開文件也在這里被引用作為參考。該襯底由具有釋放粒子所足夠的能量的激光照射，同時惰性氣體流過晶片表面帶走被釋放的粒子。

U.S.專利4,987,286描述了一種從其上粘著有微小粒子的表面除去這些微小粒子(亞微米大小的粒子)的方法和裝置，它的公開文件同樣在這里被引用作為參考。一種能量轉換介質，典型地是液體，被插入到每個將被除去的粒子和表面之間。該介質由激光能量照射并且吸收足夠的能量以引起沸騰蒸發，從而除去粒子。

在半導體晶片和光刻法掩模上發現的一種典型干擾類型的污染物是在前的光刻步驟后留下的光刻膠殘余物。U.S.專利5,114,834描述了一種用高強度脈沖激光剝去該光刻膠的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。該激光束掃過整個晶片表面從而融化光刻膠。該激光方法也可以在活性環境中起作用，使用諸如氧氣、臭氧、氧化物、三氟化氮(NF₃)等，從而幫助光刻膠的分解和去除。

在本領域中已經知道很多方法用于定位在有圖案的晶片上的缺陷。這些方法的簡述在國際半導體(1997年5月)64-70頁題目為“有圖案的晶片上的缺陷檢測(Defect?Detection?On?Pattern?Wafers)”的文章中出現，它在這里被引用作為參考。有很多描述用于缺陷定位的方法和裝置的專利，例如，U.S.專利5,264,912和4,628,531,它們的公開文件在這里引用作為參考。雜質粒子是一種能夠用這些方法檢測的缺陷。

U.S.專利5,023,424描述了一種通過適用激光導致的沖擊波從晶片表面除去粒子的方法和裝置，它的公開文件在這里被引用作為參考。一粒子檢測器被用于定位粒子在晶片表面的位置。接著將激光束聚焦在晶片表面上方接近每個粒子的位置的一點上，從而產生具有足夠的峰值壓力梯度的氣體支持的(gas-borne)沖擊波，以移去并除去粒子的。注意到粒子由沖擊波移去，而不是由于吸收激光輻射而蒸發。U.S.專利5,023,424還注意到表面浸沒在液體中(如例如上述U.S.專利4,987,286)不適于用于去除少量微觀粒子。

本領域中已知有多種方法使用綜合清除來進行表面污染物控制。這些方法的簡述出現在國際半導體(1998年6月)173-174頁題目為“使用綜合清除的表面污染物控制”的文章中。

發明內容

本發明的一些方面的一個目的是提供一種從固態表面有效除去污染物，并尤其用于在半導體器件生產制造中，從半導體晶片和其他器件去除微觀微粒的方法和裝置。這些晶片無論有沒有圖案都可以是裸露的，也可以在其表面形成若干層。

應當注意到以下襯底被廣泛地定義為任意的固態表面，比如晶片，其要求至少有一個污染物或粒子從其表面除去。還應當注意到術語粒子被廣泛地用于定義任何污染物和其他元件，它們需要從襯底表面除去。

本發明的一些方面的另一個目的在于提供一種用于根據現有技術中對粒子的定位從表面對準目標地除去污染物粒子的改進的方法和裝置。