TW490758B - Process and apparatus for cleaning a silicon surface - Google Patents
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Description
490758 A7 B7 五、發明說明（ 發明領域： 本發明概有關於半導體處理以及，特別是關於 洗秒表面的製程與裝置。 用以清 景 背 明 發 表 圓 晶 矽 材等強 子等又 電層等 。 式緣該定 各絕而而 上層導 諸 質 導 半 置 的豊據 依 地 烈 置人、、 形裝$ 境 ‘裳t環 裝乍ί理 體；J的處 能 上 、，度 面層質淨 表動品潔 矽被的的 在 、層面 到層諸表 及矽構矽 涉軸既部 會上於底 作是定與 製像決 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 到 受 易 容 別 特 面 表 矽 染 污 氧 氧暴程。 然候過生 自時作發 之何製地 矽任的免 。 在置避 響面裝可 影表 在無 所砂露會 當 暴 ， ， 種内 比這室 量 。 理 計成處 學形入 化會載 的就被 定時圓 特境晶 有氣 去田 沒遭如 並週例 物於， 化露中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 效 失 全 完 而 條不之個甚 境按成到或 氣而構擾能 的圓以干效 制晶據將化 控個置或劣 加逐裝氧 、 未直該然訊 在一照自雜 於會按現置 由氧會出裝 形所有的 會 率而置 下速圓裝 件 同晶別 然能，是 自效 外像 以 置之成 所裝此造 ， 成 除 ， 氧 造 。 質 然，異性 自 長差子 成 增 所電 受 不是像 接或法在 個面掉材溫 4表除子U 之矽移電ό 受 C , 〇 一 ο 接 ο h 能響甘木00 1 效影行 1 its置所進過 Λ裝物於超 而 的潔 是 晶 必 質 下 可源方先及 及染種，渉 以污一前會 出等的之這 產雙物業 ， 置和染作常 震氧污成通 體 是 它 構 。 導像其積圓 半受何沉晶 的不氧的烤 圓須然層熱 頁 2 釐 公 97 2 X 10 2 /V 格 規 4 A S) N (C 準 標 家 iaf 國 中 用 適 度 尺 張 一紙 -^w-----.— — 訂---------J---Ί 490758 A7 B7 五、發明說明（） 到在與執行後續的沉積步驟時，同一個處理室之内來熱 烤該晶圓。然而，這種熱烤方法一般是不適於其上具有 諸項裝置的晶圓，因為大多數的半導體裝置無法承受這 種高溫。 為減低熱可溫度，某些洗淨方法即將像是s i H4或S i 2H6、 或GeH4或NF3的反應氣體引入到處理室内，以協助移除 自然氧層與其它的污染物。使用這種反應氣體可將熱烤 溫度降至低於9 5 0°C。不過，這種反應氣體不僅會克除自 然氧層，同時也會損及其它諸層與晶圓上的各項裝置。 利用這種反應氣體會在處理室中殘留下餘質，而污染到 預期應為潔淨之晶圓。某些反應氣體也會傷到處理室的 邊壁。因此須定期洗淨與維護處理室，來去除該些餘質 並修復所有在晶圓洗淨過程中發生的侵蝕問題。 發明目的及概述： 本發明之一特點為提供一種洗淨矽表面的製程。在某 一具體實施例中，該製程涉及到傳送石夕晶圓進入處理室’ 並當流動氫氣流越該矽晶圓表面時，可維持該矽晶圓的 處理溫度低於8 0 0°C，而處理壓力小於約1托爾。 另一項特點是，本發明可提供一種用以洗淨矽晶圓表 面的裝置。在某一具體實施例中’該裝置包括了其内具 由含有石英的表面所定義之處理室的載櫃。該處理室夕卜 配有一反射器。而承載器置於該處理室内，並經組態設 定為可容納該矽晶圓，好讓該矽晶圓的第一表面會面對 _第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---- ϋι ϋ §_1 一一0、 w w H·!· w WB a· —aai ^^1 ϋ #ϋ I s ^^1 ^^1 ϋ ϋ I ϋ ϋ ^ia ^^1 i^i ϋ - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A7 B7 五、發明說明（） 到該反射器。而加熱器係經設定為可僅對該矽晶圓的第 二表面輻射加熱。流入阜與真空阜彼此位在相反側，而 讓由該流入阜所引入的氣體，會流經該矽晶圓的第一表 面而朝向該真空阜。 圖式簡單說明： 本發明係按隨附圖式所列載之範例所釋而不為限制性 之目的，且彼等相仿參考標號係指類似諸元，其中： 第1圖為多重室體簇集式半導體處理系統； 第2圖為顯示某一根據本發明之製程具體實施例的流 程圖； 第3圖顯示根據本發明洗淨矽表面後，按三種氫氣汲 浦速度的處理壓力之函數，該矽表面上介面性氧污染物 濃度情況之圖形； 第4A與4B圖分別為顯示矽表面上氧與碳污染物的濃 度情況，其中係按四種處理壓力與其對應之四種氫氣流 率的處理溫度之函數； 第5圖顯示另根據發明之製程具體實施例的流程圖； 第6圖為顯示根據本發明而按晶圓深度之函數，洗淨 之後殘留於矽表面的介面性污染物濃度的圖形； 第7 A圖為根據本發明用以洗淨矽晶圓裝置之某具體 實施例的剖視圖； 第7 B圖說明可用以控制某一洗淨裝置及/或實作出本 發明製程的系統控制電腦程式。 _第A頁_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _____
^aJ -ϋ ϋ n H ϋ ·1 1 1 ϋ 1 n ϋ ϋ ϋ n 1.· ϋ ϋ n I ϋ ϋ ^1 I n I I 490758 A7 B7 五、發明說明（ 圖號對照說明： 2 0中央載荷卡鎖系統 22幫浦 2 5中央傳送室 3 1、3 2、3 3、3 4單一晶圓處理室 2 1、2 3載荷卡鎖局部 24 真空幫浦 1 0 0洗淨裝置 1 1 2反射器 122上層石英頂蓋 126石英擦層 1 3 2矽晶圓 136第二表面 141氣缸 1 4 3團流控制器 1 6 0真空系統 2 0 0系統控制器 2 2 0處理器 11 0載櫃 1 2 0室體 1 2 4下層石英頂蓋 1 3 0承載器 134第一表面 1 4 0流入阜 142真空阜 1 5 0加熱器 171南溫計 2 1 0電腦可讀取式媒體 230輸入/輸出裝置 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明詳細說明： 本發明可提供一種用以清洗矽表面的方法與裝置。本 發明該些方法與裝置可為併合於多重室體簇集式半導體 處理系統内，即如第1圖所繪示者。而其中一種系統即 為由位於美國加州聖塔克拉納市的「應用材料公司 (Applied Material Inc·)」按 Centura® 商標所提供。 本發明後續說明雖係按多重室體簇集式系統情境下而 -- I I I l· I I I > — — — — — — — — — II — — — — — — — — — — — — — — — — I. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 490758 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 論，然對於熟捻本項技蓺 ，應即可認知本#日月方 法與裝置實不雙按該竑萃餘f ^ —糸統應用所限制。 第1圖顯示多重室髀1^ 至肢疾集式系統10的某豆㈣
圖形，其中矽晶圓可由單一㈢ 、迁貫犯J A e 日曰®處理室被傳送至另一處 理室，而無需壞真空狀態。一 另 中央载何卡鎖系統2 0句含 有兩個載荷卡鎖局邵21、 1 23,各者係藉真空幫浦24進 行淨2。矽晶圓會被載 普#上 、 &八/、中木一載荷卡鎖21，然後該 者被予以淨空，再將晶圓值样 曰曰W傳迗到一中央傳送室25内。該 傳送室2 5會被固定保祛A私π、、 、 ' 乾爍汲空環境下，通常是約1 〇 〇 托爾或略低的乾燥Ν9，允入士 & 2並含有像是機械臂等機具設備來 將晶圓從某一處理室移動到另一處理室。 該多重室體蔟集# $ & 3 % 乂系、、无具有夕個早一晶圓處理室 31、32、33、34 ’彼等俱係按環繞並連接於該傳送室25 所排置。像是遮罩1刻、沉#等製作作業是在各個處 理室内所進行。晶圓在某一處理室内加以處理之後，接 著就被傳送到處理室25，再由此將晶圓送往下一個處理 室。當晶圓確已被處理過整個處理室系列3丨、3 2、3 3、 3 4之後，彼會經由傳送室2 5而被送到兩個載荷卡鎖2 ^、 23其中一者。可於不同的處理室中同時處理多片晶圓（每 個處理A —片晶圓）。如此可連績性地提供經多重室體誤 集式系統1 0處理後之高度晶圓產出量。 根據本發明其一特點之製程會涉及到於低壓和高氫流 率環境下清洗矽晶圓表面。本發明諸作者確已發現將氫 氣流率最大化但同時仍維持低壓（這可藉由高汲浦速度而 ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Μ---------r---^----------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 達到），可於相對低溫下移除掉自然氧 热需使用反應氣體。a %ρ 术物，而 或.，疋使用低壓而具低氫氣流率， -疋呵壓具南虱軋流率’皆無法達到 與高氫氣流率组八所彳曰僅^ 、氏/皿下按低壓 -;“羊、、且口所件獲致之相同潔淨水準 況下’本發明製程足可大致移 … 的解析技術所偵知的氧、步件由目可可用 -九札 叙亂、鼠和氟質的介面性污 术物，並且讓矽晶圓表面幾可不受污染物所害。 根據本發明之-製程具體實 吣一 ^ 观罘2圖 >死程圖 不。在將晶圓載入之前，如該些載荷卡鎖之一 2丄，並 於40處開始處理之前，通常會將該秒晶圓浸入氫氟⑽ …來進行預處理，將其潤濕然後再加乾燥， 界所眾知者。 菜 該項根據本發明之製程開始於40處，晶圓於步背41 處自像是傳送室25被她31、32、33'34的處理室 内、。該處理室可為一沉積室或其它處理室，其内將石夕晶 圓洗乎後即會被加處理’或是該處理室可為連接於賢浦 22的專屬洗淨室’如31者。矽晶圓可為未經處理晶圓， 或是具矽質既已暴露於其表面的半處理晶圓。如此，該 「矽晶圓」可包含，但不限於，既摻或未摻之矽質、單 晶或上軸成長之矽質、以及具有諸項裝置、互連、接節、 分層、窗框、樣式或他種其上之電子特性的矽晶圓。 在一具體實施例中，會在低於該矽晶圓將被洗淨時之 處理溫度的溫度下將矽晶圓送進處理室。本發明確已觀 察到按較低溫度來傳送矽晶圓，可有利於減少洗淨石夕 曰曰 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —r—^------------------------------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A7 B7 五、發明說明（） 圓表面時所需的時間。通常是按低於6 0 0°C的傳送溫度 來將矽晶圓送進處理室，而一般是介於4 5 0°C到6 0 0°C之 間。在一具體實施例中，該傳送溫度為5 5 0°C。 一般說來’會按面於該碎晶圓將被洗淨時之處理壓力 的壓力下將矽晶圓送進處理室。通常，矽晶圓被送進處 理室時的壓力係低於約1 0 0托爾，並且普通會落於約2 0 托爾到約1 0 0托爾的範圍内。 在將矽晶圓送進處理室之後，會於步驟 4 2處將處理 室淨空到低於約1托爾。處理壓力為當洗淨矽晶圓表面 時，該處理室内的總壓力。通常，處理壓力約為 0. 1托 爾到約1托爾之間。在一具體實施例中，該處理壓力約 為0. 2托爾到約0. 5托爾之間。而在另外的具體實施例 中，處理壓力包含了氧和水的部分壓力，其值低於 1 0 // 托爾，且一般約為1 //托爾到約5 //托爾之間。在一具體 實施例中，該氧和水的部分壓力約為3 //托爾。 於步驟43處，氫氣會按達約每分鐘3標準公升（SLM) 流經該約1 0公升之處理室容積的流率流過矽晶圓表面。 根據本發明，是希望可將氫氣流率最大化，而同時仍維 持處理壓力低於約1托爾。現已觀察到如藉目前可用的 真空幫浦，維持處理壓力低於約1托爾，則3 SLM即約 為可實作之氫氣最大流率。據觀察當可用到較高的真空 系統汲浦速度時，則可獲較高的最大流率。而在本具體 實施例中，通常是會採用位於約0. 03 SLM到約3 SLM之 間的氫氣流率。而在其它的具體實施例裡，則會用到0. 3 _第8貫_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - -ϋ -1 ϋ I n ^ ϋ n ϋ I ϋ ϋ n ϋ« ϋ «ϋ ·ϋ ϋ ^1 ϋ 1 n .^1 ϋ ^1 1 >^1 ϋ ϋ ^1 ϋ ·ϋ - 490758
SLM的流率。 ”即如前述’可採用較高的沒浦速度來獲取較高祕 机率而同時侍以維持處理壓力約丨 在本發明製程中，高於每小時3。立方米：：：屬 ^ t吊會採用每小時3 0立方米到每丨 ,. 也、，曰α 吟小時2 0 0爻万 未惑間的沒浦速度。在一具體 例中， 、、 發現約每小時 00立方米的汲浦速度可提供淨效率 好平衡點。 4本之間的艮 在步驟44處，石夕晶圓會被加熱到不超過刪％的處 理溫度。-般說來’處理溫度會位於7GGQG到卿c之間。 在一具體實施例中’該處理溫度會位於75〇〇Cil"75〇c之 間。而在另一具體實施例中’該處理溫度約為η。。。。 在 具骨豆貫施例中，只有在合步揮会& σ 、 令在田處理至確已淨空到處理 ^力之後，才會加熱珍晶圓。這m 、 ^ ^ j封在晶圓傳送過程裡 被帶入處理室中的污染物給移除掉。 在步<|小4 5處’珍晶圓會被维姓a由 U θ派、、隹持在處理溫度與處理壓 力下’而氫氣會流過矽晶圓的表面，一 ^ 直到確已大致移 除掉所有的介面性氧質冷染物。通常，石夕晶圓會被維持 在處理溫度與處理壓力下’讓氫氣流過石夕晶圓的表面約 不到5分鐘。在一具體實施例中， ， 7日曰®會被維持在處 理溫度與壓力下，而氫氣流過其表面約1到3分鐘。而 在另一具體實施例中，矽晶圓會被飧姓 一 i維持在處理溫度與壓 力下，讓氫氣流過其表面約2分鐘。藉由如上製程，可 達到每立方公分低於約lxl0'”固原子的氧污染物水準。 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 7 :1··1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製
,ΜΗ ΑΒΒΜ SB 490758 A7 五、發明說明（
經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 在46處製程結束，該點上氫氣流即會停A 晶圓尚需留在處理室内進—步 力以便進行下-個步驟。如果則會？周整溫度與壓 乂 ％如果矽晶圓需自處理室内傳 則會將晶圓回返到傳送溫度，並且將處 壓力（通常是藉由幻入氮氣），铁 ]傳1 傳送到如傳送室内。 自處理室 第3圖顯示按如本發明製程於三種不 洗淨後處理壓力的函數’殘…晶圓表面上之介面： 氧污染物的濃度情況。令人驚詩地，本 當低於某處理壓力下時，介面性氧污染物的濃度情二 不會隨著處理壓力下降而繼續減 貝瓜，而貫際上是盔 浦速度如何皆開始增加。即如第3圖所示者… 力約為0· 1到約丨托爾之間時，嗜介面 &理壓 度情況會具有最小值。低於約"的：咖的濃 一 一 υ· d托爾的處理壓力，該 介面性氧>了染物的濃度情況即開始增加。 " 壓力成為大約0. 〇 1托爾，該介面：田處理 年^ y衣物所達到的 準仍高於當處理壓力約為0. 3托爾時的水準。 主第4A與4B圖分別為顯示石夕表面上氧與碳〉亏染物的濃 ❹況，其中係按四種處理壓力（與其對應之四種氫氣流 率）的處理溫度《函數所表示。即如第“與4β圖所顯示， 當大約750。(：時’可按低於約！托爾的處理壓力觀穴 到最低㈣與碳冷染物水準。而當處理溫度^ 75^ 上升到約78G°C時，該項按低於約1托爾的處 所獲之氧與碳污染物水準，可觀察得仍維持近約相同。 ^_ 第10貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------^---------r---訂---------JAW1 -7 (务先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) πυ/58 Α7 Β7 五、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（） 不過，當處理壓力愈高，增加處 九 曰刀處理，皿度會讓氧與碳W 朱物水準顯著地降低。當約78〇Q(：日#， 、 τ 」在高於約1牦 爾，尤其是兩於1 0托爾，的處理壓Λ &刀下，觀察到比起由 處理壓力低於、約丨托爾時所見者為低的氧與碳污染物水 準。就以氧質來說，在78 0。(：下，於處理壓力約為〇·4 托爾（氫氣流率為0.6 SLM)與處理壓力約為14托爾（氫 乳况率為1 2 SLM)兩者間，可觀察到兩到三倍的污染物 水準降幅。而在碳質的情況裡，於相同的範圍中可觀察 到三到四倍的污染物水準降幅。 第5圖顯示某一根據本發明之製程具體實施例的流程 圖，該者可利用如上觀察所得之污染物水準減低現象。 该具體實施例的步驟5 0到5 3類似於前文並參酌於第2 圖之具體實施例步驟4 0到4 5。製程開始於步騾5 0處’ 而於步驟51處將晶圓自像是傳送室傳送到處理室内。而 通常在將晶圓傳送到處理室内之前，會先將該矽晶圓浸 入氫氟（HF)液内來進行預處理，隨後將其潤濕然後再加 乾燥，即如業界所眾知者。 在將晶圓傳送到處理室内之後，即行淨空該處理室至 某第一處理壓力（PJ，氫氣會按第一流率（Ri)流過矽晶圓 表面，然後於步驟52處將晶圓加熱到第一處理溫度（T〇。 該第一處理壓力會低於1托爾，並且最好是將第一流率 取大化，同時仍維持該第一處理壓力約低於1托爾。如 給定為目前可用的真空幫浦，則該第一流率通常不會高 於約3 SLM。該第一處理溫度不會高於800 °C，而通常是 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) Φ----l· — — — 訂---------^ JAW— 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ^^ 490758 A7 _B7_ 五、發明說明（） 不會高於7 7 0QC。在具體實施例中，該第一處理溫度約為 750oC ° 在步驟 5 3處，該碎晶圓會被維持於第一處理壓力與 第一處理溫度下，而此時氫氣會按第一流率而流經該矽 晶圓表面約不到5分鐘，且通常僅3分鐘。步驟5 3處可 達成低於約每立方公分1 X1 0 18個原子的氧污染水準。然 而，或會要求達到甚至更低的介面性氧值濃度度。 在步驟54，室内壓力會被提升到第二處理壓力（P2)， 該值大於該第一處理壓力（P!)，並且矽晶圓會被加熱到 第二處理溫度（T2)，該值大於該第一處理溫度（1\)。該第 二處理壓力約大於1托爾，而通常位於約1 0托爾到1 0 0 托爾的範圍内。在一具體實施例中，該第二處理壓力約 為25托爾。較高的處理壓力（Ρ2)可讓氫氣按比起第一流 率（R:)為快的第二流率（R2)流經該處理室。希望是可將第 二流率最大化，而同時維持該第二處理壓力。該第二流 率約大於3 SLM，並通常位於約為 10 SLM到約 50 SLM 的範圍内。在一具體實施例中，該第二流率約為2 0 SLM。 即如前述，在較高的處理壓力下（並因而對應為較快 的氫氣流率），如增加處理溫度可使得氧與碳污染物的水 準顯著地降低。晶圓溫度提高到第二處理溫度（T2)，該 值大於該第一處理溫度（Τ!)，不過仍不會超過8 0 0°C。該 第二處理溫度通常位於約為77 5°C到約8 0 0QC的範圍内。 在一具體實施例中，該第一處理溫度約為7 5 0°C，而該第 二處理溫度約為7 8 0°C。 _第 121_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 黌！ ϋ ϋ n I 一一口，I ϋ ϋ ϋ «ϋ ϋ I ---------------------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A7 B7 五、發明說明（） 在步驟 5 5處，該碎晶圓會被維持於第二處理壓力與 第二處理溫度下，而此時氫氣會按第二流率而流經該矽 晶圓表面約達 3分鐘。在一具體實施例中，該矽晶圓會 被維持於第二處理壓力與第二處理溫度下，而此時氫氣 會按第二流率而流經該矽晶圓表面約為 2分鐘。經步驟 5 5之後，可達到低於約每立方公分5 X 1 0 17個原子的氧污 染水準，以及低於約每立方公分 2x 1 0 17個原子的碳污染 水準。 將步驟5 4與5 5併合入本發明製程内，比起單由步騾 5 0到5 3來說（或如前述並參酌於第2圖之具體實施例）， 可更快地達到至少相同的污染移除水準。在一具體實施 例中，該矽晶圓會被維持於第一處理壓力（Pj)與第一處 理溫度（V下，而此時氫氣會按第一流率（RJ而流經該矽 晶圓表面約1分鐘。接著，該矽晶圓會被維持於第二處 理壓力（P2)與第二處理溫度（T2)下，而此時氫氣會按第二 流率（R2)而流經該矽晶圓表面約1分鐘。如此之具體實 施例可於約 2分鐘内大致移除掉所有的介面性氧與碳污 染物質。 製程結束於5 6處，在此停止該氫氣流。如果碎晶圓 尚需留在處理室内進一步處理，則會調整壓力與溫度以 便進行下一個步驟。如果矽晶圓需自處理室内傳出，則 會將晶圓回返到傳送溫度，並且將處理室回返到傳送壓 力（通常是藉由引入氮氣），然後再將矽晶圓自處理室傳 送到如傳送室内。 _第13貫_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 餐----l·! — 訂---------·線 ------------------------ 490758 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第Η頁 五、發明說明（ 弟6圖為顯示報墟女 报據本發明製程洗淨之 之函數，以第二離子暂_丨 钕日曰W木度 θ主 貝團光譜儀（SIMS)所偵測到殘留 矽表面的氧、碳、靖、& 」」夕戈田万；
、 虬 虱和氟污染物濃度水準。如第R 圖之圖表顯示出對於甘+、一 ;木二〉了染物來說，本發明製程甚 達到低於目w可用之ς τ
Ms偵測極限的污染水準。人 目前可用之SIMS偵測極限， 、、、口疋 曰n矣^ μ ^ 士 本發明製程可大致移除掉矽 曰曰Η表面上所有的介面 性乳奴、亂、鼠和氟污染物質。 本發明製程可提供石々矣 杈仏矽表面的低溫洗淨法， 反應氣體’並因而不奋右佔田、产 ”、、而使用 、一、 不Θ有使用反應氣體後之餘質所將產 生的污染風險。此外，开、、由 了垧除卵圓洗淨過程中，砂
上諸項裝置與處理室受到好虛*蝴Α λ U J反iC軋m克除傷害的風險。根 據本發明之製程可用以洗淨任何形切晶圓的表面。在 根據本發明製程洗淨之後’即可按各種業界熟抢眾知之 處理方法來處理該矽晶圓。 即如前述，可於與後續所將進行像是電子材質沉積之 處理步驟所在的同一室内執行本發明洗淨製程。然而， 最好在專屬洗淨室中執行本洗淨製程。此因專屬洗淨室 可降低於洗淨過程中其它處理步驟所生而污染到矽晶圓 表面的餘質之風險。當與本發明所供之其它製程併同應 用時，及無需將反應氣體引入洗淨室中，而可預期會節 省有關於室體維護的時間與成本。亦可預期利用專屬洗 淨i可提南既經多重室體簇集式系統，即如第丨圖所述 者’處理之秒晶圓產出量。 第7 A圖為根據本發明另一特點，用以洗淨硬晶圓表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------· I I -L I i 丨訂---------IAWI (赛先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 490758 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 面之專屬裝置的某具體實施例圖示。本發明洗淨裝置最 好是可併入於某多重室體簇集式系統，而為諸多個單一 晶圓處理室體其中一者。本洗淨裝置之發明特點亦可被 併入諸多並未應用於多重室體簇集式系統的洗淨裝置。 後文中將按於本發明製程來說明本發明洗淨裝置及其優 點。不過，對於熟捻本項技藝之人士，應即玎認知亦得 於本發明洗淨裝置實作其它製程。 如第7 A圖所示之洗淨裝置1 0 0具體實施例，包含有 一載櫃110 ; —由上層石英頂蓋122、下層石英頂蓋124 與一石英擦層126所定義出之室體12〇; —置放在該室 體1 2 0内並經組態設定為適納於某矽晶圓的承載器丨3 〇 ; 一置放在該室體1 2 〇外的反射器丨丨2 ; 一如本圖内表為 燈熱模組或諸燈熱器的加熱器丨5〇 ; 一導接至如第7A中 所示氣缸1 4 1之氣體供應處的流入阜1 4 〇 ;與一導接至 真空系統160的真空阜142以便淨空該室體12〇。該洗 淨裝置1 0 0包括一系統控制器2 〇 〇，該者可控制本洗淨 裝置的各項作業’諸如氣流、處理溫度與處理壓力。 當運用於本發明製程時，首先某矽晶圓i 32會自如傳 送室（未以圖示）而被送入該室體12〇内，並被放在讀承 載器130上’疾該石夕晶圓的第一表而iQ/i入 衣面134會面對到訪 射态1 1 2 ’而其弟二表面1 3 6會接觸列今 接觸到孩承载器13 此，該第一表面1 34即對應為所欲洗淨、 在 /乎又砂晶圓表而 真$系統1 6 0經由真£阜1 4 2而淨办~、 二邊室體1 2 0。二、 真空阜142位在與流入阜140的相反 ^ 、好讓經由該流 ___第 i5~r 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — — — — — — I— · — — I l· I--^ »1 — — — — — — — ---I» n - 1 (棒先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 490758 A7 B7 五、發明說明（） 入阜1 4 0而引入室體的氫氣，會從該流入阜1 4 0流經該 第一表面1 3 4而朝向該真空阜1 4 2，即如箭頭所指。由 於可減少所需之封籤數，故按此方式而流經矽晶圓表面 可改善室體的溢漏整合性。 該真空系統1 6 0可為與於多重室體簇集式系統中用以 淨空傳送室及/或其它單一晶圓處理室體時屬同者之真空 系統’該者亦可為個別而專屬於該洗淨裝置之真空系統。 在一具體實施例中，該真空系統1 6 0可包含一置於室 體附近，或是靠近讓該真空系統的導引性與氣體流經矽 晶圓表面的流率可為最大化的應用點之真空幫浦。可根 據本發明而採用任何款式的真空幫浦。一般說來，可藉 將連接真空幫浦與該真空阜的真空管線長度最小化，及/ 或擴增真空管線直徑，而達到增加導引性的目的。不過， 擴增真空管線的直徑會增加氣體排溢，因而產生污染的 風險，同時也提高了真空系統的成本。最好是採用長度 少於3英呎的真空管線來連接真空幫浦到真空阜。在一 具體實施例中，某個具有汲浦速度約每小時1 0 0立方米 的機械式乾燥幫浦，透過長度約為1到3英呎且直徑2 英吋的真空管線而連接於該真空幫浦，並按栓閥完全張 開的方式而運作。 不同於其它通常為朝向晶圓上下兩層表面進行輻射加 熱的處理室，本洗淨裝置1 0 0的加熱器1 5 0係設計為透 過下層石英頂蓋1 24而僅朝向矽晶圓1 32的單一表面（即 如本圖所示的第二表面1 36)進行輻射加熱。該反射器11 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請. 先 閱 讀 背 面 之 注· 意 事 項-再 填 寫 本 頁 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 會將熱度反射朝向另一個表面（即如本圖所示的第一表面 13 4)據觀祭併同反射器的單面加熱方式，可提供橫於 整個晶圓上更均勻的溫度分布（觀察到變異數為丨，。 此外，併同反射器的單面加熱可提供逐個晶圓的重複性 加熱方式，因而減少了通常會伴隨於具有不同模型與特 性 < 晶圓所產生的加熱變異數。晶圓單面加熱，而非雙 面万式’亦可降低建構與操作該洗淨裝置的成本。 在一具體實施例中，加熱器1 50包含一燈熱模組，或 是諸多燈熱器，放置於該承載器130之下。任何款式的 燈熱為，像是_素燈，皆得採用。亦可採行熟捻本項技 藝者所廣知之他種加熱元件，如電阻式加熱元件，以根 據本發明作為該加熱器1 5 〇。 在一具體實施例中，該承載器i30不具旋轉機制，而 孩流入阜丨40會定義出可導流氣體流經該平面上所有第 :表面134的孔隙。由於併同反射器的晶圓單面加熱組 態設計，已可供橫越整個矽晶圓表面上相當均勻的加熱 作業’ ϋ即非旋轉晶圓才得讓其均勻地暴露於加熱器。 消除掉馬達和其它旋轉硬體，可簡化本發明洗 置的 結構與維護作業。 所有定義出室體12〇的壁面皆含有石英。石英較優於 金屬，可將會污染到矽晶圓的常μ 7至岐壁面所生之氣體排溢 風險降到最低。在一具體實施例 τ 疋我出至體120的 壁面係由低度氣體排溢石英所塑士 ^ ^ 坏I成。在另外的具體實施 例中，定義出室體120的壁面， d疋由紅外線穿透式石
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X _____________— (tt·先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 訂---------·線· A7 B7 五、發明說明（ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 英所製成，該者於加熱器作用中時仍可維持在較矽晶圓 為低的溫度狀態下。在所繪示之具體貫施例中，定義出 έ體120的壁面包含有一上層石英頂蓋122、一下層石 英頂蓋124與一石英擦層126。 如第7 Α圖所示之洗淨裝置具體實施例包括了具有電 腦可讀取式媒體210與一處理器22 0的系統控制器2 0 0。 遠處理器2 2 0含有一單機板電腦（S B C )、類比與數位輸入 /輸出機板、介面機板與步進馬達控制器機板（未於圖 示）。本發明洗淨裝置各式零件皆符於「V e r s a Μ 〇 d u 1 a r European (VME)」標準，該標準中定義各種機板、卡櫃 與連接器尺寸與型態。該標準亦定義有具1 6位元資 料匯流排與24位元位址匯流排的匯流排結構。 該系統控制器2 0 0可控制洗淨裝置1 〇 〇所有的運作。 該系統控制器可執行系統控制軟體，該者為一存放於電 腦可讀取式媒體2 1 〇内或由其所傳載之電腦程式。該電 腦可讀取式媒體包括任何可用以按電腦可讀之形式來儲 存或傳送資訊的機制，並包括，但不限於··記憶體；磁 碟儲存媒體；光碟儲存媒體；電子、光學、音響或其它 形式之播送信號等等。該電腦程式可包括諸指令組，而 得指明其計時、氣體流率、處理壓力、處理溫度、加熱 器功率水準、承載器位置與其它特定製程之各項參數。 像是監視器與鍵盤的輸入/輸出裝置2 3 〇可用以介接於使 用者和系統控制器2 0 0之間。 可利用儲存於電腦可讀取式媒體内或是由其所傳載之 請· 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 t I I訂 線 第1R頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A7 B7 五、發明說明（） 電腦程式，來實作出根據本發明的矽晶圓表面洗淨製程。 可按任何傳統式電腦可讀取程式語言，如 6 8 0 0 0組合語 言、C、C + +、Pascal、Fortran等等來撰寫該電腦程式 碼。同時，當於本發明裝置内執行矽晶圓處理製程時所 必要之製程參數，像是氣體流率、處理壓力、處理溫度 等等，則可為儲存於電腦可讀取式媒體内或是由其所傳 載。 第7B圖為用以實作出根據本發明之製程的系統控制 程式階層之範例。該系統控制程式包括一室體管理員副 程式3 0 0，該者可控制各種室體元件副程式的執行作業， 而該些副程式掌控著製程執行時所不可或缺之各項室體 元件的運作。彼等室體元件副程式的範例為氫氣控制副 程式3 1 0、壓力控制副程式3 2 0、加熱器控制副程式3 3 0。 對於熟捻本項技藝之人而言，應即明暸尚可根據欲於該 室體中執行之製程來增列其它的室體控制副程式。 操作上，該室體管理員副程式3 0 0可根據待執行之製 程，而選擇性地排程或呼叫各個室體元件副程式。通常， 該室體管理員副程式 3 0 0可包括監視各種室體元件、根 據既設待加執行之製程的諸項製程參數來決定應操作何 些元件、以及啟動執行某項相應於彼等監視與決定步驟 的室體管理員副程式等諸項步驟。 該氫氣控制副程式3 1 0具有用以控制氫氣流率的程式 碼。該氫氣控制副程式3 1 0可控制安全切閉閥的開/關位 置，並可上/下斜控某一團流控制器143，藉以獲得所欲 _第19育_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------r---訂--------·線I (锋先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 490758 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 之流率。即如所有的室體元件副* f ^ 〇ln 式一般，該氫氣控制 副程式3 1 0係由該室體管理員副稆 紅式30〇所引動，並可 自該室體管理員副程式3 0 0處接你5lI # 接收到所欲流率相關之製 程參數。通常，操作該氫氣控制副 田J紅式3 1 〇的方式是， 開啟該氣體供應管線，然後重複進彳 仃u)磺取必要的團流 控制器，（I I)將讀取值與由該室體瞢 把$理貝副程式300處 收到的所欲流率參數相互比較，（i · ·) W 1 1 j以及如有必要即行 凋整该團流控制态。此外，該氫氣控制副程式3 1 〇包括 監視該氫氣氣流以避免危險流率，以及告 Λ汉田偵侍危險狀況 時即行啟動該安全切閉閥。 該壓力控制副程式3 2 0包含了可藉由制約該真空系統 1 6 0栓閥的開口大小，來控制該室體丨2 〇内的壓力之程 式碼。該壓力控制副程式3 2 0可依總處理氣流、室㈣大 小與排空系統之汲浦設定點壓力的關係，來控制室壓為 所欲水準。通常’該壓力控制副程式3 2 0的操作方式為， 藉讀取某一或諸多既接於該室體之傳統式壓力計，來測 量該室體1 2 0内的壓力；將測得之壓力值與由該室體管 理員副程式3 0 0處收到的所欲壓力參數相互比較；由既 存且對應於所欲處理壓力之壓力表内取得Ρ I D (比例性、 總體性與差異性）數值；以及根據該些自壓力表内取得的 Ρ I D數值來調整栓閥。在一具體實施例中，該製程控制 副程式可測出該室體1 2 0内氧和水的部分壓力，接收由 該室體管理員副程式3 0 0來的所欲部分壓力參數，並據 以調整該栓閥。在另一具體實施例中’可撰寫該壓力控 第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------1—-----r—訂--------U 線 ^ (誇先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁)
490758 A7 B7 五、發明說明（） 制副程式 3 2 0以開啟或關閉該栓閥為某特定開口大小， 以便制約室内壓力。 該加熱器控制副程式3 3 0包含用以控制供於該加熱器 1 5 0之功率的程式碼，而該加熱器1 5 0係作為加熱該石夕 晶圓1 3 2之用。該加熱器控制副程式3 3 0操作方式為， 藉讀取溫度測量裝置，像是針對於該承載器1 3 0的高溫 計1 7 1，之電壓輸出值來測量該室體1 2 0内的溫度；將 測得的溫度值與由該室體管理員副程式3 0 0處收到的所 欲處理溫度相互比較；調整送往該加熱器 1 5 0的功率以 獲得所欲處理溫度。 本發明諸項製程與裝置倶已參酌於某些具體實施例而 列述。然對於熟捻本項技藝之人士，應即可認知實得對 前揭彼等具體實施例進行各種變化、修飾與改良。譬如 說氫氣於本製程内流經該碎晶圓表面之前，可先通過某 一淨化濾器，而該淨化濾器可另增附作於本發明裝置。 本發明範疇並不侷限於前揭具體實施例，而是由後續申 請專利範圍所定義。 -----------------r---訂--------Awl ^----„ (誇先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ___ 第21頁 本紙張尺度1%用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種用以於室體中洗淨矽晶圓的製程，該製程至少包 含下列步驟： 首先將矽晶圓傳送進入處理室； 淨空該處理室至約1托爾的處理壓力小； 維持上述處理壓力，並同時讓流動氫氣流越該矽晶圓 表面； 將該矽晶圓加熱到不超過8 0 0°C的處理溫度；以及 當氫氣流越該矽晶圓表面時，仍維持該矽晶圓的處理 壓力與處理溫度。 2. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之矽晶 圓係按某低於處理溫度之溫度而被傳送進入室體。 3. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之矽晶 圓是按介於45 0°C到6 0 0QC之間的溫度而被傳送進入 室體。 4. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之矽晶 圓是按溫度約為5 5 0°C而被送入室體。 5. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 壓力約為0. 1托爾到約1托爾之間。 6. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） illti — (諝先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 ----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 壓力約為0. 2托爾到約0. 5托爾之間。 7. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之氫氣 流率為0. 03 SLM到約3 SLM之間。 8. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之氫氣 流率約為0. 3 SLM。 9. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中更包含將流 經該表面的氫氣流率最大化，而同時仍維持處理壓力 低於約1托爾。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中維持著處理 壓力，而按照至少約1托爾的汲浦速度來產生氫氣氣 流。 11.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中維持著處理 壓力，而按照約每小時3 0立方米到每小時2 0 0立方米 之間的没浦速度來產生氫氣氣流。 1 2.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中維持著處理 壓力，而按照約每小時1 0 0立方米之間的汲浦速度來 產生氫氣氣流。 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 3.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 溫度位於7 0 0QC到8 0 0°C之間。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 4.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 溫度位於7 5 0°C到7 7 5QC之間。 1 5.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之矽晶 圓會被維持在處理溫度與處理壓力下，讓氫氣流過該 表面約不到5分鐘。 1 6.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之矽晶 圓會被維持在處理溫度與壓力下，而讓氫氣流過其表 面，一直到大致將所有的介面性氧污染物自該表面移 除。 1 7.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中於加熱矽晶 圓之前會先行淨空該室體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 1 8.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中於加熱矽晶 圓之前會先行導流氫氣。 1 9.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 壓力包含了氧和水的部分壓力，其值低於1 0 //托爾。 第24頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2〇.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中上述之處理 壓力包含了氧和水的部分壓力，其值約為1 //托爾到 約5 //托爾之間。 2 1 · —種用以於室體中洗淨矽晶圓的製程，該製程包含： 首先將矽晶圓傳送進入處理室； 淨空該處理室至低於約1托爾的第一處理壓力； 維持上述第一處理壓力，並同時讓流動氫氣按第一流 率流越該秒晶圓表面； 將該矽晶圓加熱到不超過8 0 0°C的第一處理溫度； 當氫氣按第一流率流越該矽晶圓表面時，仍維持該矽 晶圓在第一處理壓力與第一處理溫度；然後 提升第一處理壓力到高於1托爾的第二處理壓力； 將流越該石夕晶圓表面的氫氣流率由第一流率增加到第 二流率，而仍維持第二處理壓力； 提升第一處理溫度到不超過 8 0 0°C的第二處理溫度； 以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當氫氣按第二流率流越該石夕晶圓表面時，仍維持該石夕 晶圓的第二處理壓力與第二處理溫度。 22. 如申請專利範圍第2 1項所述之製程，其中上述之第 二處理壓力約為1 0托爾到約1 0 0托爾之間。 23. 如申請專利範圍第2 1項所述之製程，其中上述之氫 _ 第25頁 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 氣第二流率大於約3 SLM。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 24. 如申請專利範圍第2 1項所述之製程，其中上述之氫 氣第二流率約為1 〇 SLM到約50 SLM之間。 25. 如申請專利範圍第2 1項所述之製程，其中上述之第 一處理溫度到不超過770°C。 2 6 ·如申請專利範圍第21項所述之製程，其中上述之第 二處理溫度約為775QC到約8 0 0°C之間。 27.如申請專利範圍第2 1項所述之製程，其中當氫氣按 第一流率流越該矽晶圓表面約不到 3分鐘，上述之矽 晶圓仍維持在第一處理壓力與第一處理溫度；並且 其中當氫氣按第二流率流越該矽晶圓表面約不到3分 鐘，上述之矽晶圓仍維持在第二處理壓力與第二處理 溫度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 8 · —種用以於室體中洗淨矽晶圓的製程，該製程至少包 含下列步騾： 首先按低於6 0 0°C的傳送溫度，將矽晶圓傳送進入處 理室； 淨空該處理室至低於約1托爾的第一處理壓力； 維持上述第一處理壓力，並讓流動氫氣按達3 SLM的 _ 第26頁 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第一流率流越該矽晶圓表面； 將該矽晶圓加熱到不超過7 7 0。(：的第一處理溫度； 讓氫氣按第一流率流越該矽晶圓表面約不到3分鐘， 而仍維持該矽晶圓在第一處理壓力與第一處理溫度； 然後 提升第一處理壓力到約為10托爾到約1 〇 〇托爾之間的 第二處理壓力； 將流越該石夕晶圓表面的氫氣流率由第一流率增加到約 為10 SLM到約50 SLM之間的第二流率； 提升第一處理溫度到第二處理溫度，該第二處理溫度 仍不超過8 0 0°C ;以及 當氫氣按第二流率流越該矽晶圓表面約不到3分鐘， 仍維持該矽晶圓的第二處理壓力與第二處理溫度。 2 9.如申請專利範圍第28項所述之製程，其中上述之第 一處理壓力約為0. 1托爾到約1托爾之間。 3 0·如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 一處理壓力約為0. 2托爾到約0. 5托爾之間。 3 1 ·如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 一流率約為0. 03 SLM到約3 SLM之間。 32.如申請專利範圍第28項所述之製程，其中上述之第 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一流率約為0. 3 SLM。 3 3.如申請專利範圍第28項所述之製程，其中上述之第 一處理溫度約為7 0 0°C到約77 0°C之間。 3 4.如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中於加熱石夕 晶圓之前會先行淨空該室體。 3 5，如申凊專利範圍第2 8項所述之製程，其中於加熱石夕 晶圓之前會先行導流氫氣。 3 6.如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 二處理壓力約為2 5托爾。 3 7 ·如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 二流率約為20 SLM。 3 8.如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 一處理溫度約為7 5 0。(：，而第二處理溫度約為78 0QC。 3 9.如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中上述之第 二處理溫度約為775°C到約8 0 0QC之間。 40.如申請專利範圍第28項所述之製程，其中當氫氣按 第28頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) --------------------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第一流率流越該矽晶圓表面約不到3分鐘，上述之矽 晶圓仍維持在第一處理壓力與第一處理溫度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 1.如申請專利範圍第2 8項所述之製程，其中當氫氣按 第二流率流越該矽晶圓表面約不到1分鐘，上述之矽 晶圓仍維持在第二處理壓力與第二處理溫度。 4 2 · —種用以於室體中洗淨矽晶圓表面的裝置，該矽晶圓 具有對應於欲加洗淨之第一表面，以及一第二表面， 該裝置至少包括： 一載櫃，其内具有： 一由含有石英的表面所定義之室體； 一配置於該室體外之反射器； 一置放在該室體内並經組態設定為適納於某矽晶圓且 讓該第一表面朝向該反射器的承載器； 一流入阜；與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一位於流入阜相反方向的真空阜，可讓自該流入阜所 引入之氣體流越該第一表面後即朝向該真空阜；以及 一經組態設定為朝向該矽晶圓第二表面輻射加熱的加 熱器。 4 3.如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中定義該室 體之壁面含有低度氣體排溢石英。 第29頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 4.如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中定義該室 體之壁面含有紅外線穿透式石英。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 5.如申請專利範圍第4 2項所述之裝置，其中定義該室 體之壁面包含一上層石英頂蓋、下層石英頂蓋與一石 英擦層。 4 6.如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中上述之矽 晶圓第二表面係接觸於該承載器，並且該承載器可將 熱度由加熱器傳導至矽晶圓。 47·如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中上述之加 熱器包含有置放在該室體外的燈熱模組。 48.如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中上述之加 熱器包含有置放在該室體外的諸燈熱器。 4 9 ·如申請專利範圍第4 2項所述之裝置，其中更包括一 導接至該真空阜的真空系統。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 0 ·如申請專利範圍第4 9項所述之裝置，其中上述之真 空系統包括一高速真空幫浦。 5 1 ·如申請專利範圍第4 9項所述之裝置，其中上述之真 第30頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 空系統包括一透過直徑2英吋真空管線而接往該真空 阜的使用點幫浦。 52.如申請專利範圍第42項所述之裝置，其中上述之反 射器含有一金搭層。 5 3.如申請專利範圍第4 2項所述之裝置，其中上述之承 載器係經組態設計為可旋轉該矽晶圓。 54·如申請專利範圍第4 2項所述之裝置，其中上述之流 入阜可定義出一孔隙，以便讓自該流入阜所引入之氣 體得流經該平面上的第一表面。 5 5 · —種具備於其上存有各項指令以導控洗淨裝置運作之 電腦可讀式媒體，該些指令至少包含： 首先將矽晶圓傳送進入處理室； 淨空該處理室至約1托爾的處理壓力小； 維持上述處理壓力，並同時讓流動氫氣流越該矽晶圓 表面； 將該矽晶圓加熱到不超過8 0 0°C的處理溫度；以及 當氫氣流越該矽晶圓表面時，仍維持該矽晶圓的處理 壓力與處理溫度。 5 6. —種具備於其上存有各項指令以導控洗淨裝置運作之 第31頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) --------------------訂--------^ 線 IAW— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 電腦可讀式媒體，該些指令至少包含： 首先將矽晶圓傳送進入處理室； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 淨空該處理室至低於約1托爾的第一處理壓力； 維持上述第一處理壓力，並同時讓流動氫氣按第一流 率流越該矽晶圓表面； 將該矽晶圓加熱到不超過8 0 0〇C的第一處理溫度； 當氫氣按第一流率流越該石夕晶圓表面時，仍維持該石夕 晶圓在第一處理壓力與第一處理溫度；然後 提升第一處理壓力到高於1托爾的第二處理壓力； 將流越該矽晶圓表面的氫氣流率由第一流率增加到第 二流率，而仍維持第二處理壓力； 提升第一處理溫度到不超過8 0 0。(：的第二處理溫度； 以及 當氫氣按第二流率流越該矽晶圓表面時，仍維持該矽 晶圓的第二處理壓力與第二處理溫度。 57· —種具備於其上存有各項指令以導控洗淨裝置運作之 電腦可讀式媒體，該些指令至少包含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 首先按低於6 0 0QC的傳送溫度，將矽晶圓傳送進入處 理室； 淨空該處理室至低於約1托爾的第一處理壓力； 維持上述第一處理壓力，並讓流動氫氣按達3 SLM的 第一流率流越該矽晶圓表面； 將該矽晶圓加熱到不超過77 0°C的第一處理溫度； 第32頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 490758 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 讓氫氣按第一流率流越該珍晶圓表面約不到3分鐘， 而仍維持該矽晶圓在第一處理壓力與第一處理溫度； 然後 提升第一處理壓力到約為1 0托爾到約1 〇 〇托爾之間的 第二處理壓力； 將流越該秒晶圓表面的氫氣流率由第一流率增加到約 為10 SLM到約50 SLM之間的第二流率； 提升第一處理溫度到第二處理溫度，該第二處理溫度 仍不超過8 0 0°C ;以及 當氫氣按第二流率流越該矽晶圓表面約不到3分鐘， 仍維持該矽晶圓的第二處理壓力與第二處理溫度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第33頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
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