マスクの清浄
【課題】適切にマスクを清浄する方法を提供する。
【解決手段】マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【解決手段】マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体処理の分野に関する。より詳細には、本発明は、半導体処理に使用されるマスクを清浄することに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの１つの形態は、半導体デバイスと外部回路とを接続するためのＣバンプ技術を使用する。Ｃバンプ技術に使用される導体を形成するために、マスクが、集積回路のウェーハ上に直接に置かれ、導電性金属が、集積回路上のマスクによって決定された位置に成膜される。Ｃバンプ技術は、集積回路と外部の回路コンポーネント（その他の集積回路またはその他のデバイスのような）とをより迅速に（より高い頻度で）接続するのを可能にする。しかしながら、Ｃバンプ技術は、これらの結果を達成するために、複雑な厳格に制御された製造プロセスを必要とする。
【０００３】
予想されるように、これらのマスクは、厳密な許容誤差を有する。１つのプロセスにおいて、マスクにおけるホールは、１％の許容誤差で直径が４ミル（１０１．６μｍ）であるように規定されている。更に、マスクが使用されるたびに、そのマスクは、ホールの寸法をプロセス許容誤差を越えて変化させることなく、清浄されなければならない。当然のことながら、マスクの清浄は、厄介な問題である。
【０００４】
更に、プロセスによっては、マスクは、複数回、ある例においては、１０回／１マスクほども使用および清浄されなければならない。したがって、マスクのホールに比較的にわずかな変化しか与えない清浄プロセスは、有益である。更に、半導体製造プラントは、２４時間／１日、７日／１週間、稼働していることが知られている。その結果として、迅速な清浄プロセスは、有益なものである。更にまた、マスクの清浄は、製造の付加的な経費となる。清浄経費が、マスクの取り替えコストに比較して高すぎれば、清浄は、費用効果がない。ある場合においては、マスクを１０回清浄することは、使用できるように清浄されるマスクの取り替えコストよりも費用が小さくなければならない。その結果として、費用のかからない清浄プロセスは、有益である。
【０００５】
図１は、清浄を必要とするかもしれない従来技術によるマスクの実施形態を示す図である。マスク１１０は、集積回路上の所望の位置に導電性バンプを形成するのを可能にするように正確に配置された多くのホールを有する。一実施形態において、マスク１１０は、比較的に密度の高い元素であるモリブデンから製造される。ホール１７０は、規則的なアレイとして、あるいは、不規則な間隔で、マスク１１０の予め定められた位置に配置される。一実施形態において、ホール１７０は、隣接するホール間の距離Ｓでもって、規則的なアレイとして配置される。実施形態によっては、距離Ｓは、約１２０μｍであることが要求されるかもしれず、また、それぞれのホールは、直径が約１０１．６μｍであることが要求されるかもしれない。このように、マスク１１０の清浄は、困難かつ厳密な作業である。図２は、線Ａ−Ａに沿った断面図として見たときの図１の従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有していない。図２に示されるマスク１１０は、以前に成膜された材料を清浄されたものであり、あるいは、未使用のものである。一実施形態において、清浄された後のＤ１は、清浄される前のＤ１の１％の範囲内、または、１０１．６μｍ＋／−１μｍでなければならない。更に、別の実施形態において、マスク１１０の１０回までの清浄を可能にするために、清浄された後のＤ１は、清浄される前のＤ１の０．１％の範囲内、または、１０１．６μｍ＋／−０．１μｍでなければならない。図示されるように、Ｄ２は、ホールの外径であり、同様に、径の変化に対する類似する許容誤差を有してもよい。
【０００６】
図３は、線Ａ−Ａに沿った断面図として見たときの従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有する。マスク１１０は、半導体デバイス上に成膜される導体をパターン化するために半導体デバイスに接触するように設計されたマスクである。図３に示される図面は、正確な縮尺率で示されていないが、マスク１１０は、多くの規則的な間隔を有する正確に配置されたそれを貫通するホールを有する比較的に薄いディスク状のプレートであることが要求される。
【０００７】
図３において、層１２０、１３０、１４０、および、１５０は、マスク１１０上に成膜されたものとして描写されている。層１２０は、集積回路に良好に付着することが要求されるクロム（Ｃｒ）層である。層１３０は、良好に電気を伝えることが要求される銅（Ｃｕ）層である。同様に、層１４０は、良好に電気を伝えることが要求される金（Ａｕ）層である。層１５０は、良好に電気を伝えかつ外部導体に良好に結合することが要求される鉛／スズ（Ｐｂ／Ｓｎ）はんだ層である。
【０００８】
これらの層は、図２または図３の中央に示されるホールのようなマスク１１０を貫通するホールによって画成される位置において、半導体の裏側に成膜される。一実施形態において、マスク１１０のホールは、１％の許容誤差で幅が１０１．６μｍであるように規定される（図２のＤ１によって示されるように）。図４に示されるのは、不適切にマスク１１０を清浄した後の線Ａ−Ａに沿った従来技術によるマスクの断面図である。オーバーエッチングのために、Ｄ１′は、この時点で径が広すぎ、また、Ｄ２′も径が広すぎ、そのために、マスク１１０は、製造に使用される規定された許容誤差を越えたものとなる。そのような不適切な清浄は、マスク１１０を使用できないものし、場合によっては、当該の製造ラインが、作業を再開する前に、新しいマスクを作成しなければならないことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的には、半導体プロセスにおける清浄またはエッチングは、様々な有機または無機の酸性溶液またはアルカリ性溶液を含む様々な材料または溶剤を用いて実施される。オーバーエッチングすることなく目的（マスクを実際に清浄するような）を達成する合理的な時間で製造するのを可能にする望ましいエッチング速度は、実験することなく予測することが難しい。様々な酸または塩基は、いくつかの金属には良好に作用するが、エッチングイオンと清浄されるべき金属との間の反応のために、その他の金属には良好に作用しないかもしれない。
【００１０】
更に、場合によっては、アシストエッチングが、使用されることもあるが、アシストエッチング中に加えられるエネルギーは、エッチングバスの表面においてより高エネルギーの原子および乱れを発生させることがあるので、エッチングバスから発生する腐食性蒸気に関する問題をもたらし、また、それに対応して、エッチングバスからの浮遊物質を増加させる。注意すべきことは、１つのプロセスは、アシストのための電解液とともに酸を使用するエッチングを含むことである。残念ながら、これは、電気メッキおよび発熱反応が、含まれる金属間の関係に依存して発生することがあるので、エッチングする金属を選択するのに注意を要する。電気メッキは、清浄が一般的に取り除く結合を強化する恐れがあり、また、発熱反応は、安全上の問題を発生させる。与えられたエッチングプロセスのために適切な種類の溶剤およびアシストするための適切な方法（必要であれば）を選択することは、簡単な作業ではなく、あるいは、わかりきった作業ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。いくつかの実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置し、その溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第１の容器、第１の容器を第２の溶液内に保持する第２の溶液、および、第２の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。
【００１２】
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後にモリブデンマスクを清浄溶液から除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。
【００１３】
更なる実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第１の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第２の容器を含み、第２の容器は、第１の容器を収容する。装置は、攪拌器を第２の容器内に更に含む。あるいは、攪拌器は、第２の容器に結合されてもよく、あるいは、第２の容器の外側に接触していてもよい。
【００１４】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【００１５】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第１の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第２の手段を含む。また、装置は、第１の手段および第２の手段を攪拌するための第３の手段を含む。装置は、第１の手段を含むための第４の手段を更に含む。また、装置は、第４の手段を取り囲むための第５の手段を含む。更に、装置は、第５の手段および第３の手段を保持するための第６の手段を含む。
【００１６】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、コンテナを清浄溶液の中に配置することを含む。清浄溶液は、第１の容器内に含まれる。第１の容器は、第２の容器内に収容される。第２の容器は、第１の容器を取り囲む水溶液を含む。
【００１７】
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを更に含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含んでもよい。
【００１８】
本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、以下の説明とともに、本発明の原理を説明する役割をなす。それらの図面は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためのものであることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術によるマスクの実施形態を示す図である。
【図２】図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示す図であり、上部に成膜された材料を備えていない。
【図３】図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示すもう１つの図であり、上部に成膜された材料を備える。
【図４】材料が清浄によって不適切に除去された後の図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示す図である。
【図５】清浄システムの実施形態を示す図である。
【図６】マスクを保持するウェーハホルダーの実施形態を図５の線Ｂ−Ｂに沿って見た図である。
【図７】ウェーハホルダーの実施形態を図６の線Ｃ−Ｃに沿って見たもう１つの図である。
【図８】ウェーハホルダーの実施形態を斜視図で示すもう１つの図である。
【図９】マスクを清浄するプロセスの実施形態を説明するフローチャートである。
【図１０】マスクを清浄するプロセスの実施形態を説明するもう１つのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。以下の記述においては、本発明を十分に理解できるように、多くの特定の細部が、説明のために、記述される。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの特定の細部を備えることなく実施されてもよいことは明白なことである。別の場合においては、構造体および装置は、本発明をわかりにくくするのを回避するために、ブロック図の形態で示される。
【００２１】
実施形態によっては、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置し、溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第１の容器、第１の容器を第２の溶液中に保持する第２の容器、および、第２の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。
【００２２】
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。
【００２３】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第１の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第２の容器を含み、第２の容器は、第１の容器を収容する。装置は、更に、第２の容器内に攪拌器を含む。あるいは、攪拌器は、第２の容器に結合されてもよく、あるいは、第２の容器の外側に接触していてもよい。
【００２４】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、清浄溶液の中にマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【００２５】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第１の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第２の手段を含む。また、装置は、第１の手段および第２の手段を攪拌するための第３の手段を含む。装置は、更に、第１の手段を収容するための第４の手段を含む。また、装置は、第４の手段を取り囲むための第５の手段を含む。更に、装置は、第５の手段および第３の手段を保持するための第６の手段を含む。
【００２６】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、清浄溶液の中にコンテナを配置することを含む。清浄溶液は、第１の容器内に収容される。第１の容器は、第２の容器内に収容される。第２の容器は、第１の容器を取り囲む水溶液を収容する。
【００２７】
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、更に、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含んでもよい。
【００２８】
図５は、清浄システムの実施形態である。いくつかの実験の後、マスク１１０およびそれに類似するマスクは、エッチング溶液を用いて、清浄されてもよく、また、アシストエッチングは、有益なものであることが確認された。第１のあるいは内部の容器３１０は、エッチング溶液３２０を収容し、また、キャップ３３０によって覆われる。内部容器３１０の中には、ウェーハボート３４０が、配置され、ウェーハボート３４０は、マスク１１０のようなマスクを保持する。好ましくは、ウェーハボート３４０は、幾つかのマスクを同時に保持し、流体がマスクの表面に接触するのを可能にする。
【００２９】
内部容器３１０は、外部のまたは第２の容器３５０の底面に配置されたベース３６０によって支持される。容器３５０は、水溶液３７０を収容し、また、キャップ３８０によって覆われてもよい。外部容器３５０は、攪拌器３９０によって支持され、その攪拌器３９０は、例えば、振動機構に取り付けられたスラブであってもよい。したがって、エッチング溶液または清浄溶液３２０は、攪拌器３９０を使用することによって攪拌されてもよく、その攪拌器の振動は、容器３５０、ベース３６０、および、容器３１０に伝達される。攪拌器３９０は、振動の周波数に基づいて、あるいは、振動を介して出力される電力に基づいて評価されてもよい。
【００３０】
図６は、図５の線Ｂ−Ｂに沿って見たときのマスクを保持するウェーハホルダーの実施形態である。ウェーハホルダー４１０は、例えば、図３のウェーハボート３４０の一部として使用されてもよい。ウェーハホルダー４１０は、突起４２０、ラッチ４３０、および、ヒンジ部分４４０を含む。一実施形態において、ウェーハホルダー４１０は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）から製造される。別の実施形態において、ウェーハホルダー４１０は、高密度ポリエチレンから製造される。いずれの実施形態においても、ウェーハホルダー４１０は、マスク１１０が嵌り込むことのできる溝（ｖ字形の溝のような）を有することが要求されてもよい。そのような溝は、ウェーハホルダー４１０の１つかまたはそれ以上の内面に沿って存在してもよく、マスクが曲がるのを防止するために、マスクのぴったりした嵌め合いおよびしっかりとした包囲を可能にする。
【００３１】
図７は、図６の線Ｃ−Ｃに沿って見たときのウェーハホルダーの実施形態を示す更なる図面である。溝４５０は、ウェーハホルダー４１０の内面の一部として示される。図８は、ウェーハホルダーの実施形態を斜視図で示す更にもう１つの図面である。ウェーハホルダー４１０Ａ（突起４２０Ａ、ラッチ４３０Ａ、および、ヒンジ４４０Ａを含む）は、第２のウェーハホルダー４１０Ｂ（突起４２０Ｂ、ラッチ４３０Ｂ、および、ヒンジ４４０Ｂを含む）に接続される。ウェーハホルダー４１０Ａおよび４１０Ｂは、ともに、ウェーハボート３４０のようなウェーハボートの全体または一部を構成する。ウェーハホルダー４１０の正確な形状は、本発明のウェーハホルダーの精神および範囲内において、様々に変化してもよいことに注意されたい。
【００３２】
清浄システムおよびウェーハホルダーは、様々な形で使用されてもよい。図９は、清浄マスクのプロセスの実施形態である。ブロック５１０において、清浄されるべきマスクが、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック５２０において、清浄システムまたは装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック５３０において、清浄装置の内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされ、そして、内部容器は、外部容器の中に配置される。ブロック５４０において、マスクが、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック５５０において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液の中に浸す。ブロック５６０において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。
【００３３】
ブロック５７０において、清浄システムは、攪拌され、エネルギーをシステムに取り込み、エッチング溶液のエッチング速度を潜在的に増加させる。予め定められた時間の後に、ブロック５８０において、コンテナが、内部容器から取り出される。ブロック５９０において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック５９５において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。
【００３４】
攪拌は使用されなくてもよいことに注意されたい。図１０は、マスクを清浄するプロセスの別の実施形態を示す図である。ブロック６１０において、清浄されるべきマスクは、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック６２０において、清浄システムまたは清浄装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック６３０において、清浄システムの内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされる。内部容器は、外部容器の中に配置され、あるいは、そこにあらかじめ取り付けられていてもよい。ブロック６４０において、マスクは、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック６５０において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液に浸す。
【００３５】
ブロック６５５において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。予め定められた時間の後に、ブロック６６０において、内部容器は、開けられ、あるいは、蓋を外され、マスクにアクセスするのを可能にする。ブロック６６５において、コンテナは、内部容器から取り出される。ブロック６７０において、マスクは、スクラブされ、形成されたかもしれないすべての膜（保護膜またはパッシベーション膜のような）が除去される。ブロック６７５において、マスクが清浄なものかどうかについて判断がなされる。もし清浄なものでなければ、プロセスは、ブロック６５０に戻り、コンテナは、再度、内部容器の中に配置される。
【００３６】
マスクが清浄なものであれば、ブロック６８０において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック６９０において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。異なる様々なエッチング溶液は、スクラブまたは攪拌を必要としてもよく、あるいは、必要としなくてもよく、また、マスク上に成膜された材料に依存して、異なる時間が、適切なものであるかもしれないことに注意されたい。
（実施例１）
【００３７】
一実施形態において、塩酸（ＨＣｌ）からなるエッチング溶液が、使用された。約１０重量％から約３７重量％までの範囲にある塩酸の様々な濃度が、検査された。約３７％の濃度は、とりわけ、攪拌とともに有効であることがわかった。３７％の濃度および約２５Ｗ／ガロンの攪拌電力の液体による約２０分のエッチングは、マスクにあまり損傷をつけることなく（＋／−０．１μｍ規格の範囲内において）、マスク上に成膜された材料を迅速に取り除いた。マスクへの損傷は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で検査された。
【００３８】
攪拌器の異なる様々な電力設定が、約５Ｗ／ガロンの液体から約５０Ｗ／ガロンの液体までの範囲で試された。例えば、１００Ｗ／ガロンのような更に高いレベルにおける攪拌電力が、使用されてもよい。同様に、エッチング時間が、数分から４０分またはそれ以上の分数の範囲で検査され、また、温度が、ほぼ室温（２５℃）から約４０℃までの範囲で検査された。
（実施例２）
【００３９】
別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約３７重量％において最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに２０分よりかなり要することがわかった（ある場合には、約２０時間）。
（実施例３）
【００４０】
更に別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約３７％の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するためには、繰り返しスクラブされなければならないことがわかった。プロセス全体は、２０分よりかなり要するが、それでも、２０時間以下であることがわかった。
（実施例４）
【００４１】
更にまた別の実施形態において、塩酸および酢酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、９０％（塩酸：酢酸＝９：１）までの低い重量％が検査されたが、エッチング溶液における総酸の約９９％の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに２０分よりかなり（場合によっては、約２０時間）を要することがわかった。
（その他の実施例）
【００４２】
その他の様々なエッチング溶液が、試みられた。これらには、硝酸（ＨＮＯ３）、リン酸（Ｈ２ＰＯ４）、弗酸（ＨＦ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、および、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）が含まれた。更に、電解液（マスクと溶液中の電極との間の電界を使用）が、様々な塩基とともに使用された。これらの酸および塩基は、使用された金属の特定の組み合わせに対して異なる結果を有し、また、いくつかは、金属の様々な組み合わせによって有益でありそうな潜在的可能性を示した。濃度は、約５％から約９９．９％までの範囲を有し、様々な濃度が、それぞれの酸ごとに検査された。検査された幾つかの範囲の濃度が、次の表に記載される。
【００４３】
【表１】
【００４４】
これらの酸のそれぞれは、様々な程度の有効性を有することがわかった。攪拌は、振動の周波数の関数として、評価または設定されてもよいことに注意すべきであり、また、２５〜４０ｋＨｚの範囲に存在する周波数は、とりわけ、有効であることがわかった。また、ウェーハボートは、様々なやり方で形成されてもよく、ボートおよびトップ設計ならびにクラムシェル設計の両方が、潜在的に有効であることに注意すべきである。上記から、本発明の特定の実施形態が、説明のために、ここに説明されたが、様々な変更が、本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされてもよいことがわかる。場合によっては、様々な実施形態またはいくつかの実施形態に存在しそうな特徴が、参照されたが、同様に、これらの特徴は、本発明の精神および範囲を必ずしも限定するとは限らない。図面および明細書において、構造が、提供されたが、その構造は、本発明の精神および範囲内に存在するその他の形で、形成されてもよく、あるいは、組み立てられてもよい。同様に、方法が、線形処理として図示および説明されたが、そのような方法は、本発明の精神および範囲内において、並べ替えられた動作または並行して実施される動作を有してもよい。このように、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００４５】
３１０…第１の容器、３２０…エッチング溶液、３３０…キャップ、３４０…ウェーハボート、３５０…第２の容器、３６０…ベース、３７０…水溶液、３８０…キャップ、３９０…攪拌器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体処理の分野に関する。より詳細には、本発明は、半導体処理に使用されるマスクを清浄することに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの１つの形態は、半導体デバイスと外部回路とを接続するためのＣバンプ技術を使用する。Ｃバンプ技術に使用される導体を形成するために、マスクが、集積回路のウェーハ上に直接に置かれ、導電性金属が、集積回路上のマスクによって決定された位置に成膜される。Ｃバンプ技術は、集積回路と外部の回路コンポーネント（その他の集積回路またはその他のデバイスのような）とをより迅速に（より高い頻度で）接続するのを可能にする。しかしながら、Ｃバンプ技術は、これらの結果を達成するために、複雑な厳格に制御された製造プロセスを必要とする。
【０００３】
予想されるように、これらのマスクは、厳密な許容誤差を有する。１つのプロセスにおいて、マスクにおけるホールは、１％の許容誤差で直径が４ミル（１０１．６μｍ）であるように規定されている。更に、マスクが使用されるたびに、そのマスクは、ホールの寸法をプロセス許容誤差を越えて変化させることなく、清浄されなければならない。当然のことながら、マスクの清浄は、厄介な問題である。
【０００４】
更に、プロセスによっては、マスクは、複数回、ある例においては、１０回／１マスクほども使用および清浄されなければならない。したがって、マスクのホールに比較的にわずかな変化しか与えない清浄プロセスは、有益である。更に、半導体製造プラントは、２４時間／１日、７日／１週間、稼働していることが知られている。その結果として、迅速な清浄プロセスは、有益なものである。更にまた、マスクの清浄は、製造の付加的な経費となる。清浄経費が、マスクの取り替えコストに比較して高すぎれば、清浄は、費用効果がない。ある場合においては、マスクを１０回清浄することは、使用できるように清浄されるマスクの取り替えコストよりも費用が小さくなければならない。その結果として、費用のかからない清浄プロセスは、有益である。
【０００５】
図１は、清浄を必要とするかもしれない従来技術によるマスクの実施形態を示す図である。マスク１１０は、集積回路上の所望の位置に導電性バンプを形成するのを可能にするように正確に配置された多くのホールを有する。一実施形態において、マスク１１０は、比較的に密度の高い元素であるモリブデンから製造される。ホール１７０は、規則的なアレイとして、あるいは、不規則な間隔で、マスク１１０の予め定められた位置に配置される。一実施形態において、ホール１７０は、隣接するホール間の距離Ｓでもって、規則的なアレイとして配置される。実施形態によっては、距離Ｓは、約１２０μｍであることが要求されるかもしれず、また、それぞれのホールは、直径が約１０１．６μｍであることが要求されるかもしれない。このように、マスク１１０の清浄は、困難かつ厳密な作業である。図２は、線Ａ−Ａに沿った断面図として見たときの図１の従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有していない。図２に示されるマスク１１０は、以前に成膜された材料を清浄されたものであり、あるいは、未使用のものである。一実施形態において、清浄された後のＤ１は、清浄される前のＤ１の１％の範囲内、または、１０１．６μｍ＋／−１μｍでなければならない。更に、別の実施形態において、マスク１１０の１０回までの清浄を可能にするために、清浄された後のＤ１は、清浄される前のＤ１の０．１％の範囲内、または、１０１．６μｍ＋／−０．１μｍでなければならない。図示されるように、Ｄ２は、ホールの外径であり、同様に、径の変化に対する類似する許容誤差を有してもよい。
【０００６】
図３は、線Ａ−Ａに沿った断面図として見たときの従来技術によるマスクの実施形態を示し、そのマスク上には、成膜された材料を有する。マスク１１０は、半導体デバイス上に成膜される導体をパターン化するために半導体デバイスに接触するように設計されたマスクである。図３に示される図面は、正確な縮尺率で示されていないが、マスク１１０は、多くの規則的な間隔を有する正確に配置されたそれを貫通するホールを有する比較的に薄いディスク状のプレートであることが要求される。
【０００７】
図３において、層１２０、１３０、１４０、および、１５０は、マスク１１０上に成膜されたものとして描写されている。層１２０は、集積回路に良好に付着することが要求されるクロム（Ｃｒ）層である。層１３０は、良好に電気を伝えることが要求される銅（Ｃｕ）層である。同様に、層１４０は、良好に電気を伝えることが要求される金（Ａｕ）層である。層１５０は、良好に電気を伝えかつ外部導体に良好に結合することが要求される鉛／スズ（Ｐｂ／Ｓｎ）はんだ層である。
【０００８】
これらの層は、図２または図３の中央に示されるホールのようなマスク１１０を貫通するホールによって画成される位置において、半導体の裏側に成膜される。一実施形態において、マスク１１０のホールは、１％の許容誤差で幅が１０１．６μｍであるように規定される（図２のＤ１によって示されるように）。図４に示されるのは、不適切にマスク１１０を清浄した後の線Ａ−Ａに沿った従来技術によるマスクの断面図である。オーバーエッチングのために、Ｄ１′は、この時点で径が広すぎ、また、Ｄ２′も径が広すぎ、そのために、マスク１１０は、製造に使用される規定された許容誤差を越えたものとなる。そのような不適切な清浄は、マスク１１０を使用できないものし、場合によっては、当該の製造ラインが、作業を再開する前に、新しいマスクを作成しなければならないことになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一般的には、半導体プロセスにおける清浄またはエッチングは、様々な有機または無機の酸性溶液またはアルカリ性溶液を含む様々な材料または溶剤を用いて実施される。オーバーエッチングすることなく目的（マスクを実際に清浄するような）を達成する合理的な時間で製造するのを可能にする望ましいエッチング速度は、実験することなく予測することが難しい。様々な酸または塩基は、いくつかの金属には良好に作用するが、エッチングイオンと清浄されるべき金属との間の反応のために、その他の金属には良好に作用しないかもしれない。
【００１０】
更に、場合によっては、アシストエッチングが、使用されることもあるが、アシストエッチング中に加えられるエネルギーは、エッチングバスの表面においてより高エネルギーの原子および乱れを発生させることがあるので、エッチングバスから発生する腐食性蒸気に関する問題をもたらし、また、それに対応して、エッチングバスからの浮遊物質を増加させる。注意すべきことは、１つのプロセスは、アシストのための電解液とともに酸を使用するエッチングを含むことである。残念ながら、これは、電気メッキおよび発熱反応が、含まれる金属間の関係に依存して発生することがあるので、エッチングする金属を選択するのに注意を要する。電気メッキは、清浄が一般的に取り除く結合を強化する恐れがあり、また、発熱反応は、安全上の問題を発生させる。与えられたエッチングプロセスのために適切な種類の溶剤およびアシストするための適切な方法（必要であれば）を選択することは、簡単な作業ではなく、あるいは、わかりきった作業ではない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。一実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。いくつかの実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置し、その溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第１の容器、第１の容器を第２の溶液内に保持する第２の溶液、および、第２の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、マスクをエッチング溶液の中に配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。
【００１２】
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後にモリブデンマスクを清浄溶液から除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。
【００１３】
更なる実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第１の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第２の容器を含み、第２の容器は、第１の容器を収容する。装置は、攪拌器を第２の容器内に更に含む。あるいは、攪拌器は、第２の容器に結合されてもよく、あるいは、第２の容器の外側に接触していてもよい。
【００１４】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【００１５】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第１の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第２の手段を含む。また、装置は、第１の手段および第２の手段を攪拌するための第３の手段を含む。装置は、第１の手段を含むための第４の手段を更に含む。また、装置は、第４の手段を取り囲むための第５の手段を含む。更に、装置は、第５の手段および第３の手段を保持するための第６の手段を含む。
【００１６】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、コンテナを清浄溶液の中に配置することを含む。清浄溶液は、第１の容器内に含まれる。第１の容器は、第２の容器内に収容される。第２の容器は、第１の容器を取り囲む水溶液を含む。
【００１７】
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置することを含む。また、この方法は、予め定められた時間の後に清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ清浄溶液を攪拌することを更に含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含んでもよい。
【００１８】
本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態を示し、以下の説明とともに、本発明の原理を説明する役割をなす。それらの図面は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するためのものであることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術によるマスクの実施形態を示す図である。
【図２】図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示す図であり、上部に成膜された材料を備えていない。
【図３】図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示すもう１つの図であり、上部に成膜された材料を備える。
【図４】材料が清浄によって不適切に除去された後の図１に示される従来技術によるマスクの実施形態を線Ａ−Ａにおける断面図で示す図である。
【図５】清浄システムの実施形態を示す図である。
【図６】マスクを保持するウェーハホルダーの実施形態を図５の線Ｂ−Ｂに沿って見た図である。
【図７】ウェーハホルダーの実施形態を図６の線Ｃ−Ｃに沿って見たもう１つの図である。
【図８】ウェーハホルダーの実施形態を斜視図で示すもう１つの図である。
【図９】マスクを清浄するプロセスの実施形態を説明するフローチャートである。
【図１０】マスクを清浄するプロセスの実施形態を説明するもう１つのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
マスクを清浄するための方法および装置が、説明される。以下の記述においては、本発明を十分に理解できるように、多くの特定の細部が、説明のために、記述される。しかしながら、当業者には、本発明がこれらの特定の細部を備えることなく実施されてもよいことは明白なことである。別の場合においては、構造体および装置は、本発明をわかりにくくするのを回避するために、ブロック図の形態で示される。
【００２１】
実施形態によっては、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置し、溶液を攪拌することを含む。別の実施形態において、本発明は、エッチング溶液を備える第１の容器、第１の容器を第２の溶液中に保持する第２の容器、および、第２の容器に結合または接続された攪拌器を含む。更に別の実施形態において、本発明は、マスク上に成膜された材料をエッチングによって除去するために、エッチング溶液の中にマスクを配置することを含み、また、マスクを定期的にスクラブすることを含んでもよい。
【００２２】
一実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。その方法は、塩酸を含む清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。モリブデンマスクは、一組のスルーホールを有してもよい。
【００２３】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、オープントップを有する第１の容器を含む。また、この装置は、オープントップを有する第２の容器を含み、第２の容器は、第１の容器を収容する。装置は、更に、第２の容器内に攪拌器を含む。あるいは、攪拌器は、第２の容器に結合されてもよく、あるいは、第２の容器の外側に接触していてもよい。
【００２４】
別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、清浄溶液の中にマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含む。
【００２５】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄するための装置である。その装置は、マスクを清浄するための第１の手段を含む。この装置は、マスクを保持するための第２の手段を含む。また、装置は、第１の手段および第２の手段を攪拌するための第３の手段を含む。装置は、更に、第１の手段を収容するための第４の手段を含む。また、装置は、第４の手段を取り囲むための第５の手段を含む。更に、装置は、第５の手段および第３の手段を保持するための第６の手段を含む。
【００２６】
更に別の実施形態において、本発明は、マスクを清浄する方法である。その方法は、マスクをコンテナに入れることを含む。また、この方法は、清浄溶液の中にコンテナを配置することを含む。清浄溶液は、第１の容器内に収容される。第１の容器は、第２の容器内に収容される。第２の容器は、第１の容器を取り囲む水溶液を収容する。
【００２７】
更に別の実施形態において、本発明は、上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法である。本発明は、清浄溶液の中にモリブデンマスクを配置することを含む。また、この方法は、予め定められた期間の後に、清浄溶液からモリブデンマスクを除去することを含む。この方法は、更に、予め定められた攪拌レベルで予め定められた期間だけ清浄溶液を攪拌することを含んでもよい。一連の金属は、クロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含んでもよい。
【００２８】
図５は、清浄システムの実施形態である。いくつかの実験の後、マスク１１０およびそれに類似するマスクは、エッチング溶液を用いて、清浄されてもよく、また、アシストエッチングは、有益なものであることが確認された。第１のあるいは内部の容器３１０は、エッチング溶液３２０を収容し、また、キャップ３３０によって覆われる。内部容器３１０の中には、ウェーハボート３４０が、配置され、ウェーハボート３４０は、マスク１１０のようなマスクを保持する。好ましくは、ウェーハボート３４０は、幾つかのマスクを同時に保持し、流体がマスクの表面に接触するのを可能にする。
【００２９】
内部容器３１０は、外部のまたは第２の容器３５０の底面に配置されたベース３６０によって支持される。容器３５０は、水溶液３７０を収容し、また、キャップ３８０によって覆われてもよい。外部容器３５０は、攪拌器３９０によって支持され、その攪拌器３９０は、例えば、振動機構に取り付けられたスラブであってもよい。したがって、エッチング溶液または清浄溶液３２０は、攪拌器３９０を使用することによって攪拌されてもよく、その攪拌器の振動は、容器３５０、ベース３６０、および、容器３１０に伝達される。攪拌器３９０は、振動の周波数に基づいて、あるいは、振動を介して出力される電力に基づいて評価されてもよい。
【００３０】
図６は、図５の線Ｂ−Ｂに沿って見たときのマスクを保持するウェーハホルダーの実施形態である。ウェーハホルダー４１０は、例えば、図３のウェーハボート３４０の一部として使用されてもよい。ウェーハホルダー４１０は、突起４２０、ラッチ４３０、および、ヒンジ部分４４０を含む。一実施形態において、ウェーハホルダー４１０は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）から製造される。別の実施形態において、ウェーハホルダー４１０は、高密度ポリエチレンから製造される。いずれの実施形態においても、ウェーハホルダー４１０は、マスク１１０が嵌り込むことのできる溝（ｖ字形の溝のような）を有することが要求されてもよい。そのような溝は、ウェーハホルダー４１０の１つかまたはそれ以上の内面に沿って存在してもよく、マスクが曲がるのを防止するために、マスクのぴったりした嵌め合いおよびしっかりとした包囲を可能にする。
【００３１】
図７は、図６の線Ｃ−Ｃに沿って見たときのウェーハホルダーの実施形態を示す更なる図面である。溝４５０は、ウェーハホルダー４１０の内面の一部として示される。図８は、ウェーハホルダーの実施形態を斜視図で示す更にもう１つの図面である。ウェーハホルダー４１０Ａ（突起４２０Ａ、ラッチ４３０Ａ、および、ヒンジ４４０Ａを含む）は、第２のウェーハホルダー４１０Ｂ（突起４２０Ｂ、ラッチ４３０Ｂ、および、ヒンジ４４０Ｂを含む）に接続される。ウェーハホルダー４１０Ａおよび４１０Ｂは、ともに、ウェーハボート３４０のようなウェーハボートの全体または一部を構成する。ウェーハホルダー４１０の正確な形状は、本発明のウェーハホルダーの精神および範囲内において、様々に変化してもよいことに注意されたい。
【００３２】
清浄システムおよびウェーハホルダーは、様々な形で使用されてもよい。図９は、清浄マスクのプロセスの実施形態である。ブロック５１０において、清浄されるべきマスクが、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック５２０において、清浄システムまたは装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック５３０において、清浄装置の内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされ、そして、内部容器は、外部容器の中に配置される。ブロック５４０において、マスクが、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック５５０において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液の中に浸す。ブロック５６０において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。
【００３３】
ブロック５７０において、清浄システムは、攪拌され、エネルギーをシステムに取り込み、エッチング溶液のエッチング速度を潜在的に増加させる。予め定められた時間の後に、ブロック５８０において、コンテナが、内部容器から取り出される。ブロック５９０において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック５９５において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。
【００３４】
攪拌は使用されなくてもよいことに注意されたい。図１０は、マスクを清浄するプロセスの別の実施形態を示す図である。ブロック６１０において、清浄されるべきマスクは、例えば、製造ラインから受け取られる。ブロック６２０において、清浄システムまたは清浄装置の外部容器は、例えば、脱イオン水を満たされる。ブロック６３０において、清浄システムの内部容器は、例えば、エッチング溶液を満たされる。内部容器は、外部容器の中に配置され、あるいは、そこにあらかじめ取り付けられていてもよい。ブロック６４０において、マスクは、マスクホルダーまたはウェーハホルダーのようなコンテナの中に配置される。ブロック６５０において、コンテナは、内部容器の中に配置され、それによって、マスクをエッチング溶液に浸す。
【００３５】
ブロック６５５において、内部容器は、蓋をされ、それによって、エッチング溶液のヒュームまたは漏れ出る分子を減少させる。予め定められた時間の後に、ブロック６６０において、内部容器は、開けられ、あるいは、蓋を外され、マスクにアクセスするのを可能にする。ブロック６６５において、コンテナは、内部容器から取り出される。ブロック６７０において、マスクは、スクラブされ、形成されたかもしれないすべての膜（保護膜またはパッシベーション膜のような）が除去される。ブロック６７５において、マスクが清浄なものかどうかについて判断がなされる。もし清浄なものでなければ、プロセスは、ブロック６５０に戻り、コンテナは、再度、内部容器の中に配置される。
【００３６】
マスクが清浄なものであれば、ブロック６８０において、マスクは、脱イオン水によって洗浄される。ブロック６９０において、マスクは、窒素によって乾燥させられる。このようにして、上部にそれまでに成膜された材料のないマスクが、得られる。異なる様々なエッチング溶液は、スクラブまたは攪拌を必要としてもよく、あるいは、必要としなくてもよく、また、マスク上に成膜された材料に依存して、異なる時間が、適切なものであるかもしれないことに注意されたい。
（実施例１）
【００３７】
一実施形態において、塩酸（ＨＣｌ）からなるエッチング溶液が、使用された。約１０重量％から約３７重量％までの範囲にある塩酸の様々な濃度が、検査された。約３７％の濃度は、とりわけ、攪拌とともに有効であることがわかった。３７％の濃度および約２５Ｗ／ガロンの攪拌電力の液体による約２０分のエッチングは、マスクにあまり損傷をつけることなく（＋／−０．１μｍ規格の範囲内において）、マスク上に成膜された材料を迅速に取り除いた。マスクへの損傷は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で検査された。
【００３８】
攪拌器の異なる様々な電力設定が、約５Ｗ／ガロンの液体から約５０Ｗ／ガロンの液体までの範囲で試された。例えば、１００Ｗ／ガロンのような更に高いレベルにおける攪拌電力が、使用されてもよい。同様に、エッチング時間が、数分から４０分またはそれ以上の分数の範囲で検査され、また、温度が、ほぼ室温（２５℃）から約４０℃までの範囲で検査された。
（実施例２）
【００３９】
別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約３７重量％において最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに２０分よりかなり要することがわかった（ある場合には、約２０時間）。
（実施例３）
【００４０】
更に別の実施形態において、塩酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、約３７％の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、不溶性の物質を形成し、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するためには、繰り返しスクラブされなければならないことがわかった。プロセス全体は、２０分よりかなり要するが、それでも、２０時間以下であることがわかった。
（実施例４）
【００４１】
更にまた別の実施形態において、塩酸および酢酸からなるエッチング溶液が、使用された。塩酸は、９０％（塩酸：酢酸＝９：１）までの低い重量％が検査されたが、エッチング溶液における総酸の約９９％の重量濃度で最も有効であることがわかった。攪拌は、使用されなかった。Ｐｂ／Ｓｎ層は、塩化物と結合する傾向があり、そのために、マスクは、清浄エッチングを達成するのに２０分よりかなり（場合によっては、約２０時間）を要することがわかった。
（その他の実施例）
【００４２】
その他の様々なエッチング溶液が、試みられた。これらには、硝酸（ＨＮＯ３）、リン酸（Ｈ２ＰＯ４）、弗酸（ＨＦ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、および、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）が含まれた。更に、電解液（マスクと溶液中の電極との間の電界を使用）が、様々な塩基とともに使用された。これらの酸および塩基は、使用された金属の特定の組み合わせに対して異なる結果を有し、また、いくつかは、金属の様々な組み合わせによって有益でありそうな潜在的可能性を示した。濃度は、約５％から約９９．９％までの範囲を有し、様々な濃度が、それぞれの酸ごとに検査された。検査された幾つかの範囲の濃度が、次の表に記載される。
【００４３】
【表１】
【００４４】
これらの酸のそれぞれは、様々な程度の有効性を有することがわかった。攪拌は、振動の周波数の関数として、評価または設定されてもよいことに注意すべきであり、また、２５〜４０ｋＨｚの範囲に存在する周波数は、とりわけ、有効であることがわかった。また、ウェーハボートは、様々なやり方で形成されてもよく、ボートおよびトップ設計ならびにクラムシェル設計の両方が、潜在的に有効であることに注意すべきである。上記から、本発明の特定の実施形態が、説明のために、ここに説明されたが、様々な変更が、本発明の精神および範囲を逸脱することなくなされてもよいことがわかる。場合によっては、様々な実施形態またはいくつかの実施形態に存在しそうな特徴が、参照されたが、同様に、これらの特徴は、本発明の精神および範囲を必ずしも限定するとは限らない。図面および明細書において、構造が、提供されたが、その構造は、本発明の精神および範囲内に存在するその他の形で、形成されてもよく、あるいは、組み立てられてもよい。同様に、方法が、線形処理として図示および説明されたが、そのような方法は、本発明の精神および範囲内において、並べ替えられた動作または並行して実施される動作を有してもよい。このように、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００４５】
３１０…第１の容器、３２０…エッチング溶液、３３０…キャップ、３４０…ウェーハボート、３５０…第２の容器、３６０…ベース、３７０…水溶液、３８０…キャップ、３９０…攪拌器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
塩酸を含む清浄溶液の中に前記モリブデンマスクを配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ前記清浄溶液を攪拌するステップ、を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェーハホルダーを閉じるステップを更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記清浄溶液が、第１の容器内に収容され、
前記第１の容器が、第２の容器内に収容され、
前記第２の容器が、前記第１の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の容器を蓋で覆うステップを更に備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マスクを窒素で乾燥させるステップを更に備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記マスクを脱イオン水で洗浄するステップを更に備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記攪拌レベルが、攪拌周波数及び攪拌電力のうちの一つによって定量化された、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記モリブデンマスクが、一組のスルーホールを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
マスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
清浄溶液の中に前記マスクを配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ前記清浄溶液を攪拌するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
マスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記マスクを前記ウェーハホルダーに入れるステップと、
前記マスクが前記ウェーハホルダーの中に配置された後、前記ウェーハホルダーを清浄溶液の中に配置するステップと、を備え、
前記清浄溶液が、第１の容器内に収容され、
前記第１の容器が、第２の容器内に収容され、
前記第２の容器が、前記第１の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、方法。
【請求項１２】
マスクを清浄するための装置であって、
オープントップを有する第１の容器と、
オープントップを有する第２の容器であり、前記第２の容器が、前記第１の容器を収容する、前記第２の容器と、
前記第１の容器内に存在するウェーハホルダーであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ウェーハホルダーと、
前記第２の容器内に存在する攪拌器と、
を備える装置。
【請求項１３】
マスクを清浄するための装置であって、
前記マスクを清浄するための第１の手段と、
前記マスクを保持するための第２の手段であって、前記第２の手段がウェーハホルダーを含み、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、第２の手段と、
前記第１の手段および前記第２の手段を攪拌するための第３の手段と、
前記第１の手段を収容するための第４の手段と、
前記第４の手段を取り囲むための第５の手段と、
前記第５の手段および前記第３の手段を保持するための第６の手段と、
を備える装置。
【請求項１４】
上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、モリブデンマスクが曲がるのを防止するために、前記モリブデンマスクにぴったり嵌め合うと共に前記モリブデンマスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
前記モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【請求項１５】
上部に成膜されたクロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含む一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
前記モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【請求項１】
上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
塩酸を含む清浄溶液の中に前記モリブデンマスクを配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ前記清浄溶液を攪拌するステップ、を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェーハホルダーを閉じるステップを更に備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記清浄溶液が、第１の容器内に収容され、
前記第１の容器が、第２の容器内に収容され、
前記第２の容器が、前記第１の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の容器を蓋で覆うステップを更に備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記マスクを窒素で乾燥させるステップを更に備える、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記マスクを脱イオン水で洗浄するステップを更に備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記攪拌レベルが、攪拌周波数及び攪拌電力のうちの一つによって定量化された、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記モリブデンマスクが、一組のスルーホールを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
マスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
清浄溶液の中に前記マスクを配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた攪拌レベルで予め定められた時間だけ前記清浄溶液を攪拌するステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
マスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記マスクを前記ウェーハホルダーに入れるステップと、
前記マスクが前記ウェーハホルダーの中に配置された後、前記ウェーハホルダーを清浄溶液の中に配置するステップと、を備え、
前記清浄溶液が、第１の容器内に収容され、
前記第１の容器が、第２の容器内に収容され、
前記第２の容器が、前記第１の容器を取り囲む水溶液を更に収容する、方法。
【請求項１２】
マスクを清浄するための装置であって、
オープントップを有する第１の容器と、
オープントップを有する第２の容器であり、前記第２の容器が、前記第１の容器を収容する、前記第２の容器と、
前記第１の容器内に存在するウェーハホルダーであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ウェーハホルダーと、
前記第２の容器内に存在する攪拌器と、
を備える装置。
【請求項１３】
マスクを清浄するための装置であって、
前記マスクを清浄するための第１の手段と、
前記マスクを保持するための第２の手段であって、前記第２の手段がウェーハホルダーを含み、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、第２の手段と、
前記第１の手段および前記第２の手段を攪拌するための第３の手段と、
前記第１の手段を収容するための第４の手段と、
前記第４の手段を取り囲むための第５の手段と、
前記第５の手段および前記第３の手段を保持するための第６の手段と、
を備える装置。
【請求項１４】
上部に成膜された一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、モリブデンマスクが曲がるのを防止するために、前記モリブデンマスクにぴったり嵌め合うと共に前記モリブデンマスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
前記モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【請求項１５】
上部に成膜されたクロム、銅、金、および、鉛／スズ混合物を含む一連の金属を有するモリブデンマスクを清浄する方法であって、
ウェーハホルダーを提供するステップであって、前記ウェーハホルダーが、突起、ラッチ、ヒンジ部分、及び溝を含み、前記溝が、マスクが曲がるのを防止するために、前記マスクにぴったり嵌め合うと共に前記マスクをしっかり包囲するように構成される、ステップと、
前記ウェーハホルダーの中に前記モリブデンマスクを配置するステップと、
前記モリブデンマスクを清浄溶液の中に配置するステップであって、前記清浄溶液の中に前記ウェーハホルダーを配置する工程を含むステップと、
予め定められた時間の後に前記清浄溶液から前記モリブデンマスクを除去するステップと、
を備える方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１７０８５（Ｐ２０１１−１７０８５Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２０２２２６（Ｐ２０１０−２０２２２６）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２００６−５２１２３９（Ｐ２００６−５２１２３９）の分割
【原出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２２２６（Ｐ２０１０−２０２２２６）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【分割の表示】特願２００６−５２１２３９（Ｐ２００６−５２１２３９）の分割
【原出願日】平成１６年７月２２日（２００４．７．２２）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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