FR2883413A1 - Procede pour stocker un substrat de silicium sur lequel est forme un film d'oxyde de silicium - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé pour stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium par immersion du substrat dans un milieu aqueux dans un récipient, ce qui permet d'empêcher des variations de l'épaisseur du film d'oxyde de silicium.
Description
PROCEDE POUR STOCKER UN SUBSTRAT DE SILICIUM SUR LEQUEL EST FORME UN FILM
D'OXYDE DE SILICIUM
La présente invention concerne un procédé pour stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium.
Un film, ou couche mince, d'oxyde de silicium peut être formé aisément par chauffage d'un substrat de silicium dans une atmosphère oxydante. Un tel film d'oxyde de silicium est stable, et son épaisseur ne varie pas aisément à la température ambiante dans une atmosphère d'air propre. Ainsi, l'épaisseur d'un tel film d'oxyde de silicium peut être utilisée comme épaisseur standard pour l'étalonnage d'un appareillage de mesure de l'épaisseur de films minces. De ce fait, au cours des dernières années, un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium a été utilisé comme échelle pour des déterminations d'épaisseur.
Les films d'oxyde de silicium sont stables. Cependant, quand un gaz susceptible de s'adsorber qui est présent dans l'air s'adsorbe fermement sur un film d'oxyde de silicium, il est difficile de retirer le gaz du film dans la plupart des cas. Certaines formes d'appareillages de mesure de l'épaisseur de films minces donnent des mesures dans lesquelles l'épaisseur d'une couche de gaz adsorbée s'ajoute à l'épaisseur d'un film d'oxyde de silicium. Ainsi, une telle couche de gaz adsorbée provoque des variations dans les valeurs mesurées. L'épaisseur d'une couche de gaz adsorbée varie sensiblement selon l'environnement dans lequel un échantillon a été disposé. Pour cette raison, sur des substrats ayant la même épaisseur de film d'oxyde, il se peut que l'on mesure des épaisseurs différentes du fait de leur environnement. Ce problème présente des inconvénients considérables concernant l'étalonnage d'appareillages sur la base de l'épaisseur du film d'oxyde d'un substrat formant échelle. Bien que l'épaisseur d'une telle couche de gaz adsorbée ne soit que de quelques nanomètres, elle exerce des influences significatives notamment quand un substrat formant échelle comporte un film d'oxyde de silicium d'une épaisseur dans le domaine des nanomètres.
Jusqu'à présent, pendant le transport et le stockage du substrat formant échelle décrit ci-dessus, le substrat était simplement stocké dans l'air pour des raisons de commodité. De ce fait, quand un tel substrat formant échelle est utilisé, les utilisateurs doivent retirer par lavage une couche de gaz adsorbée (couche de contamination) présente à la surface du substrat. Cependant, dans certains procédés de lavage, il y a un risque que le film d'oxyde de silicium soit soumis à une attaque et donc que son épaisseur varie. De plus, il est nécessaire de choisir des procédés de lavage sur la base des types des substances adsorbées, ce qui conduit à une perte sensible de facilité d'utilisation. En outre, comme le choix d'un procédé de lavage est laissé aux utilisateurs, on ignore si l'épaisseur du film d'oxyde de silicium après lavage est identique à l'épaisseur lors de la production et de l'expédition.
Comme étape dans la fabrication des semi-conducteurs, en général, un procédé pour stocker un échantillon dans un récipient de résine rempli d'un gaz propre a été choisi comme procédé pour le transport et le stockage d'un substrat de silicium propre. Toutefois, dans un tel procédé, des traces de gaz (par exemple un gaz provenant d'un liant ou d'un composant du matériau du récipient) sont émises par la surface d'un tel récipient de résine, de sorte que l'adhésion du composant gazeux à la surface du substrat est impossible à éviter. Des exemples de substances qui adhèrent à un substrat de silicium incluent le phtalate de dioctyle (DOP), le phtalate de dibutyle (DBP), le phtalate de triéthyle (TEP), le triméthylpentanediol (TMPD) et le 2,6-di-tert-butyl-4-méthylphénol (BHT). Elles sont émises par la matière plastique constituant les récipients pour stocker les substrats de silicium (Takeshi Hattori, Characterization and Metrology for ULSI Technology pages 278-279: 2000 International Conference, édité par D. G. Seiler, A. C. Diebold, T. J. Shaffner, R. McDonald, W. M. Bullis, P. J. Smith et E. M. Secula). Ainsi, on ne peut pas dire qu'un procédé consistant à stocker un substrat dans un récipient soit approprié comme procédé pour transporter et stocker un substrat formant échelle.
Un but de la présente invention est de fournir un moyen pour empêcher des variations de l'épaisseur d'un film d'oxyde de silicium pendant le stockage d'un substrat de silicium sur lequel est formé un tel film d'oxyde de silicium.
A la suite d'études intensives, la présente demanderesse a trouvé qu'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium peut être immergé dans un milieu aqueux de telle manière que l'adhésion au film d'oxyde de silicium d'un gaz susceptible de s'adsorber peut être empêchée. Ceci a conduit à la réalisation de la présente invention.
C'est-à-dire que la présente invention comprend ce qui suit: (1) un procédé pour stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium par immersion du substrat dans un milieu aqueux dans un récipient; (2) le procédé décrit en (1) où le milieu aqueux est l'eau; (3) le procédé décrit en (1) ou (2) où le récipient est en un matériau polymère organique; (4) le procédé décrit en (3) où le récipient est en résine fluorocarbonée; (5) le procédé décrit en (1) ou (2) où le récipient est en verre de silice; (6) le procédé décrit dans l'un quelconque des points (1) à (5) où le récipient est fermé hermétiquement; (7) le procédé décrit dans l'un quelconque des points (1) à (6) où un gaz inerte est introduit en outre dans le récipient; (8) le procédé décrit dans l'un quelconque des points (1) à (6) où sensiblement aucune phase gazeuse n'est contenue dans le récipient; et (9) le procédé décrit dans l'un quelconque des points (1) à (8) où, après la production d'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium, les étapes jusqu'à l'immersion du substrat dans le milieu aqueux sont accomplies sous une atmosphère de gaz inerte ou sous vide.
Selon le procédé de la présente invention, pendant le stockage d'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium, il est possible d'empêcher des variations de l'épaisseur du film d'oxyde de silicium.
L'invntion est illustrée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un mode de réalisation de la présente invention, - la figure 2 montre un autre mode de réalisation de la présente invention, la figure 3 montre les augmentations de l'épaisseur d'un film d'oxyde de silicium d'un substrat qui a été stocké dans un récipient sous une atmosphère d'azote, et - la figure 4 montre un mode de réalisation d'un appareil de stockage du substrat pour mettre en oeuvre la présente invention.
La présente invention concerne un procédé pour stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium par immersion du substrat dans un milieu aqueux dans un récipient.
Dans la présente invention, un substrat de silicium ayant un film d'oxyde de silicium est un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium. Dans la présente invention, le terme film d'oxyde de silicium englobe un film de dioxyde de silicium. En général, un tel substrat peut être formé par chauffage d'un substrat de silicium dans une atmosphère oxydante. Dans cette description, un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium est appelé aussi substrat ayant un film d'oxyde de silicium. En général, l'épaisseur du film d'oxyde de silicium d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium, qui est de préférence stocké selon le procédé de la présente invention, est de 1 nm à 10 nm, et de préférence de 1 nm à 100 nm, mais l'épaisseur n'est pas limitée particulièrement à ces plages. De plus, même dans le cas d'un substrat de silicium ayant un film d'oxyde de silicium d'une épaisseur dans le domaine des nanomètres, il n'y a pas de problème lors de l'utilisation comme échelle d'un tel substrat stocké selon le procédé de la présente invention. Dans la présente invention, un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium désigne un substrat ne comportant pas de film métallique mince sur sa surface.
Dans la présente invention, un milieu aqueux désigne un milieu liquide est constitué principalement d'eau. En général, l'eau contenue dans le milieu représente 1 % en masse ou plus, de préférence 50 % en masse ou plus, et de préférence encore 90 % en masse ou plus du milieu. Dans la présente invention, l'eau inclut par exemple l'eau ayant subi un échange d'ions, l'eau distillée, l'eau pure, l'eau ultrapure et l'eau ultrapure dégazée.
Il est possible d'empêcher des contaminants (ions métalliques ou fines particules) d'adhérer à la surface du film d'oxyde de silicium en utilisant de l'eau contenant le moins d'impuretés possible. De plus, quand de l'eau ultrapure est utilisée comme milieu aqueux, il est aisé de retirer l'eau de la surface du film d'oxyde de silicium, si bien qu'une surface propre peut être obtenue, ce qui conduit à une facilité d'utilisation satisfaisante.
Dans la présente invention, la quantité d'oxygène dissous dans un milieu aqueux, en particulier dans l'eau, peut être réduite. Le niveau d'oxygène dissous est voisin de 8 ppm à la température ambiante, bien qu'il puisse être réduit à quelques ppb ou moins au moyen d'un désaérateur pour l'eau pure dans lequel des fibres creuses ou analogue sont utilisées. Quand un désaérateur est utilisé, les quantités d'azote et de dioxyde de carbone dissous peuvent être réduites, en plus de la quantité d'oxygène dissous. La quantité d'oxygène dissous peut aussi être réduite par addition de sulfite d'ammonium. Ainsi, dans un mode de réalisation de la présente invention, la solution aqueuse contient du sulfite d'ammonium. Dans un tel cas, en général, la quantité de sulfite d'ammonium est de 0,01 % à 0, 1 % en masse par rapport à la quantité de milieu aqueux; toutefois, elle dépend de la quantité d'oxygène dissous dans l'eau. Dans la présente invention, en général, la concentration d'oxygène dissous dans le milieu aqueux est de 0,001 ppm à 100 ppm, et de préférence de 0,1 ppm à 1 ppm.
De l'eau ayant une quantité réduite d'oxygène dissous est utilisée pour différentes applications dans les usines de semi-conducteurs. Ainsi, l'utilisation du présent procédé peut être réalisée aisément dans le cadre d'une étape de la fabrication de semi-conducteurs ou dans des usines de semi-conducteurs. De plus, avec l'utilisation d'eau dégazée, l'efficacité du retrait des fines particules par nettoyage aux ultrasons est améliorée, ce qui conduit à la suppression de la contamination de la surface du film d'oxyde.
Il est à noter que la concentration d'oxygène dissous n'est pas nécessairement réduite car l'objectif de la présente invention n'est pas d'empêcher l'oxydation de la surface du substrat. De ce fait, les concentrations d'oxygène dissous décrites ci-dessus sont suffisantes.
Il est possible d'utiliser comme milieu aqueux de l'eau, en particulier de l'eau ultrapure ayant des teneurs réduites en substances organiques. Les exemples de telles substances organiques incluent le phtalate de dioctyle (DOP), le phtalate de dibutyle (DBP), le phtalate de triéthyle (TEP), le triméthylpentanediol (TMPD) et le 2,6-di-tert-butyl-4- méthylphénol (BHT). Ces substances pénètrent dans l'eau quand de l'air dans une salle blanche entre dans un réservoir pour la production d'eau ultrapure et sort de ce réservoir. En outre, ces substances pénètrent dans l'eau du fait que des matières plastiques sont largement utilisées pour les canalisations d'eau. En réduisant les quantités de ces substances organiques, il est possible d'abaisser le taux de fixation de ces substances organiques à la surface d'un substrat de silicium qui est stocké dans l'eau.
Un exemple connu de procédé pour réduire la teneur en substances organiques est un procédé de dégradation des substances organiques par irradiation avec des rayons ultraviolets ou par addition d'ozone. En particulier, un procédé d'irradiation avec des rayons ultraviolets comme procédé pour réduire la teneur en substances organiques est souvent incorporé dans un système de production d'eau ultrapure. De plus, pour éviter une contamination de l'eau avec de telles substances organiques, l'espace dans un réservoir de stockage d'eau pure est rempli d'azote, de sorte que l'air présent dans une salle blanche ne vient pas en contact avec l'eau.
Dans la présente invention, le milieu aqueux peut comprendre un alcool de faible masse moléculaire. Quand de l'eau ultrapure est contaminée avec des bactéries vivantes dans l'air, les bactéries se multiplient dans l'eau, ce qui conduit à une teneur en substances organiques accrue. Cependant, grâce à l'addition d'alcool, la multiplication des bactéries vivantes peut être inhibée et la surface du film d'oxyde reste hydrophile.
Les exemples d'alcools inférieurs incluent les alcools ayant un à cinq atomes de carbone comme le méthanol, l'éthanol, l'alcool isopropylique, le butanol, l'alcool pentylique et l'alcool allylique. En général, la quantité d'alcool est de 10 % à 99 % en masse, de préférence de 1 % à 10 % en masse, et de préférence encore de 0,01 % à 1 % en masse.
Dans la présente invention, le milieu aqueux peut être de l'eau ultrapure dans laquelle un gaz, par exemple un ou plusieurs gaz choisis parmi l'hydrogène, l'azote et l'argon, a été dissous et qui est utilisée dans une étape de fabrication des semi-conducteurs du fait de son effet d'élimination des fines particules.
Une telle eau est utilisée pour différentes applications dans les usines de semi-conducteurs. Ainsi, l'utilisation du présent procédé peut être réalisée aisément dans le cadre d'une étape de fabrication de semiconducteurs ou dans des usines de semi-conducteurs. En particulier, l'eau dans laquelle de l'hydrogène a été dissous est efficace pour retirer les fines particules qui adhèrent à la surface d'un substrat. Il a été décrit qu'il est possible de retirer 95 % ou plus des particules d'alumine dues à une contamination volontaire en une minute avec de l'eau dans laquelle 1 ppm d'hydrogène ou plus a été dissoute (par exemple Wet Science ga Hiraku Product Innovation (innovation de produits due à la science humide) : édité par Tadahiro Ohmi, publié par Sipec Corp. (Realize Advanced Technology Limited)).
Dans la présente invention, le milieu aqueux est de préférence de l'eau, et de manière particulièrement préférable de l'eau ultrapure.
Dans la présente invention, un récipient qui peut être utilisé pour stocker un substrat est un récipient généralement utilisé dans ce domaine. Des exemples en sont les récipients en un matériau inorganique ou organique. Les exemples de matériaux inorganiques incluent le verre, de verre de silice, la silice fondue, le quartz synthétique, l'alumine, le saphir, la céramique, la forstérite et le verre photosensible. Les exemples de matériaux organiques incluent les matériaux polymères.
De préférence, dans la présente invention, le récipient utilisé est en matériau polymère. Un tel matériau polymère peut être choisi de manière adéquate parmi ceux ayant des propriétés appropriées aux fins de la présente invention. Il est possible d'utiliser des matériaux polymères synthétiques ou naturels. Il est possible aussi d'utiliser une combinaison de deux ou plusieurs matériaux. Spécifiquement, les exemples de tels matériaux incluent les résines fluorocarbonées comme le polytétrafluoroéthylène (PTFE)., les copolymères tétrafluorure d'éthylèneperfluoroalkylvinyléther (PFA), les copolymères tétrafluoroéthylènehexafluoropropylène (4,6-fluorure, EFP), les copolymères tétrafluoroéthylène-éthylène (ETFE), le poly(fluorure de vinylidène) (2fluorure, PVDF) et le poly(chlorotrifluoroéthylène) (3-fluorure, PCTFE) ; les polyoléfines comme le polypropylène, le polyéthylène, le polybutène, le polystyrène, le poly(chlorure de vinyle), le poly(alcool vinylique) et le poly(acétate de vinyle) ; les polyamides comme les Nylons (Nylon 6, Nylon 66, Nylon 11, Nylon 12, Nylon MXD6 et analogues) ; les polyesters comme le poly(butylène téréphtalate), le polyéthylène téréphtalate et le poly(triméthylène téréphtalate) ; les polycarbonates; les polyuréthanes; le poly(acide lactique) ; les résines acrylonitrile butadiène styrène (résines ABS) ; les résines acryliques; les résines de méthylpentène; les résines phénoliques; les résines de mélamine; les résines époxydes; la cellulose; l'acétate de cellulose; la chitine; le coton; et la soie.
De préférence, dans la présente invention, un tel récipient est en résine fluorocarbonée, et de manière particulièrement préférée en poly(tétrafluoroéthylène), copolymère tétrafluoroéthylèneperfluoroalkylvinyléther, ou en verre de silice.
L'homme du métier peut concevoir de manière adéquate la forme du récipient selon la forme d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium. Les exemples de tels récipients ne sont pas limités à condition que le récipient puisse contenir un substrat ayant un film d'oxyde de silicium. Cependant, le récipient devrait être suffisant en ce sens qu'il devrait pouvoir être rempli d'un liquide sans subir de fuite, et qu'il devrait pouvoir contenir un ou plusieurs substrats de manière que les substrats puissent être immergés dans le liquide. Dans un mode de réalisation de la présente invention, le récipient est composé d'un élément formant boîte dans lequel est disposé un substrat ayant un film d'oxyde de silicium et d'un élément formant couvercle qui s'adapte sur l'élément formant boîte. De plus, le récipient a une entrée pour l'introduction d'un milieu aqueux, de préférence dans l'élément formant couvercle. De préférence, dans la présente invention, le récipient est fermé hermétiquement. Un tel récipient désigne un récipient pouvant être fermé hermétiquement de sorte qu'aucun gaz ou liquide ne s'en échappe ou n'y pénètre pendant le stockage d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, un récipient contenant un substrat ayant un film d'oxyde de silicium est rempli d'une solution aqueuse de sorte qu'il ne contient sensiblement pas de phase gazeuse. L'état où le récipient ne contient sensiblement pas de phase gazeuse signifie que le volume de la phase gazeuse représente 5 % ou moins par rapport au volume du récipient. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, un récipient contenant un substrat ayant un film d'oxyde de silicium est rempli de gaz inerte en plus du milieu aqueux. Les exemples de tels gaz inertes incluent l'hélium, l'argon, l'azote et l'hydrogène. Le volume de gaz inerte introduit n'est pas particulièrement limité sauf si le film d'oxyde de silicium sur le substrat est exposé à l'extérieur du milieu aqueux. Du fait de l'introduction d'un gaz inerte dans le récipient, il n'est pas possible que le liquide à l'intérieur du récipient vienne en contact avec de l'air contenant des contaminants. Ainsi, il est possible de supprimer une contamination de la surface du substrat ayant un film d'oxyde de silicium. De plus, dans les modes de réalisation de la présente invention, il suffit d'accomplir une série d'étapes de transfert d'un substrat dans un récipient, d'introduction d'eau ultrapure dans le récipient et de fixation d'un membre formant couvercle dans une atmosphère de gaz inerte comme une atmosphère de gaz azote de grande pureté. De ce fait, de telles étapes peuvent être accomplies aisément.
Il est possible d'accomplir d'abord l'introduction d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium dans un récipient ou l'introduction d'un milieu aqueux dans un récipient. De préférence, l'introduction d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium est accomplie d'abord.
Dans la présente invention, un substrat ayant un film d'oxyde de silicium est immergé dans un milieu aqueux de telle manière qu'au moins le côté du substrat où est situé le film d'oxyde de silicium est recouvert par le milieu aqueux. De préférence, le substrat ayant un film d'oxyde de silicium est immergé entièrement dans le milieu aqueux.
Dans la présente invention, le récipient peut être lavé au préalable avant l'introduction d'un milieu aqueux et d'un substrat ayant un film d'oxyde de silicium. Il est possible d'utiliser un procédé de lavage généralement utilisé dans ce domaine, selon les types de matériaux constituant le récipient. Un tel procédé de lavage peut être mis en oeuvre par nettoyage dans un solvant organique comme l'acétone, l'alcool isopropylique ou le méthanol; un acide inorganique comme l'acide chlorhydrique ou l'acide nitrique; l'eau; de l'eau contenant de l'ozone; un tensioactif comme un agent de lavage neutre sans phosphore; ou par nettoyage aux ultrasons dans le liquide ci-dessus. Le récipient est préalablement lavé de telle manière qu'une contamination de la surface du film d'oxyde de silicium peut être empêchée.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, après la production d'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium, les étapes jusqu'à l'immersion d'un tel substrat dans un milieu aqueux sont accomplies dans une atmosphère d'azote de grande pureté, dans une atmopshère de gaz inerte ou sous vide.
La condition d'une atmosphère d'azote de grande pureté signifie une condition selon laquelle la concentration de l'azote est généralement de 99,999 % ou plus, et de préférence selon laquelle la pression partielle de l'oxygène résiduel dans l'atmosphère est 1 ppm ou moins. Le gaz inerte a déjà été décrit.
C'est-à-dire qu'après la production d'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium, l'introduction du substrat dans un récipient et l'introduction d'un milieu aqueux dans un récipient sont accomplies dans des conditions dans lesquelles un gaz susceptible de s'adsorber est absent ou un gaz susceptible de s'adsorber est présent en faible concentration. Ainsi, le film d'oxyde de silicium ne vient pas en contact avec un gaz susceptible de s'adsorber avant que le substrat soit immergé dans le milieu aqueux.
Dans la présente invention, un gaz susceptible de s'adsorber désigne un gaz qui adhère à la surface du film d'oxyde de silicium, ce qui conduit à des variations dans les valeurs d'épaisseur de film mesurées. Les exemples de tels gaz incluent un gaz émis par la surface de la paroi d'un récipient, un gaz émis par un plastique comme le phtalate de dioctyle (DOP), le phtalate de dibutyle (DBP), le phtalate de triéthyle (TEP), le triméthylpentanediol (TMPD) et le 2,6-di-tert-butyl-4-méthylphénol (BHT), et un gaz qui est présent dans une salle blanche.
De préférence, après la production d'un film d'oxyde de silicium, les étapes jusqu'à l'immersion du substrat ayant un film d'oxyde de silicium dans un milieu aqueux sont accomplies dans des conditions dans lesquelles le film est à l'abri de l'air. Ainsi, la surface du film d'oxyde de silicium n'est pas contaminée du fait de l'adhésion à celle-ci de contaminants contenus dans ll'air.
Avec le procédé de la présente invention, il est possible de supprimer 35 la dissolution dans le milieu aqueux introduit d'un gaz qui a été émis par la surface de la paroi d'un récipient, ou de supprimer l'émission d'un tel gaz par la surface de la paroi. Ainsi, la quantité de gaz émis qui s'adsorbe sur la surface du film d'oxyde de silicium peut être sensiblement réduite. De ce fait, une contamination de la surface du film d'oxyde de silicium peut aussi être empêchée.
Selon la présente invention, il est possible de stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium sans qu'il apparaisse des variations de l'épaisseur du film pendant une longue durée, par exemple pendant 500 heures ou plus, et de préférence pendant 1000 heures ou plus. Ainsi, la fiabilité du film en tant qu'échelle peut être améliorée dans les applications dans lesquelles l'épaisseur d'un tel film d'oxyde de silicium est utilisée comme échelle.
En outre, comme un substrat ayant un film d'oxyde de silicium qui a été stocké selon le procédé de la présente invention n'est pas contaminé, il n'est pas nécessaire de le laver avant de l'utiliser, ce qui conduit à une facilité d'utilisation satisfaisante.
Un substrat ayant un film d'oxyde de silicium qui a été stocké selon le procédé de la présente invention peut être utilisé comme échelle d'étalonnage pour l'ellipsométrie, l'ellipsométrie spectrale, la spectroscopie photoélectronique à rayons X ( X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)), la spectroscopie à électrons Auger ( Auger electron spectroscopy (AES)), la spectroscopie à rétrodiffusion de Rutherford ( Rutherford backscattering spectroscopy (RBS)), la spectroscopie à diffusion d'ions d'énergie moyenne ( medium energy ion scattering spectroscopy (MEIS)), la réflectométrie à rayons X ( X-ray reflectometry (XRR)), la spectroscopie à potentiel d'apparition de rayons X excités par des électrons (electron-excited X-ray appearance potential spectroscopy ), et analogues.
La présente invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant aux exemples suivants, bien que le cadre technique de la présente invention ne soit pas limité à ceux-ci.
Exemples
Exemple 1
La figure 1 montre un mode de réalisation de la présente invention. Un substrat ayant un film d'oxyde de silicium a été stocké dans un récipient fermé hermétiquement qui était composé d'un élément formant boîte et d'un élément formant couvercle, qui étaient en résine de polytétrafluoroéthylène. Le récipient était rempli d'eau ultrapure qui a été introduite par une entrée prévue sur le membre formant couvercle, qui était la partie supérieure du récipient. Dans ce mode de réalisation, le récipient était rempli d'eau ultrapure de sorte que sensiblement aucune phase gazeuse n'était contenue dans le récipient. Puis, l'entrée a été fermée avec une vis en résine de polytétrafluoroéthylène de sorte que le récipient était fermé hermétiquement. De ce fait, le substrat était à l'abri de l'air extérieur si bien que la surface du substrat ayant un film d'oxyde de silicium n'a pas été contaminée, et qu'ainsi aucune variation de l'épaisseur du film d'oxyde de silicium n'est apparue.
Exemple 2
La figure 2 montre un mode de réalisation de la présente invention. Un substrat ayant un film d'oxyde de silicium a été stocké dans un récipient fermé hermétiquement qui était composé d'un élément formant boîte et d'un élément formant couvercle, qui étaient en résine de polytétrafluoroéthylène. Le récipient était rempli d'eau ultrapure qui a été introduite par une entrée prévue sur l'élement formant couvercle, qui était la partie supérieure du récipient. Dans ce mode de réalisation, la phase gazeuse dans le récipient était constituée d'azote. Dans ce mode de réalisation également, le substrat ayant un film d'oxyde de silicium était immergé dans l'eau ultrapure de sorte que le substrat était protégé contre une contamination, si bien qu'aucune variation de l'épaisseur du film d'oxyde de silicium n'est apparue.
Exemple 3
Deux substrats, ayant chacun un film d'oxyde de silicium, ont été produits. L'épaisseur du film d'oxyde de silicium de chaque substrat, déterminée 25 au moyen d'un ellipsomètre optique, était de 9 nm. L'un des substrats ci-dessus a été stocké dans un récipient en résine de
polytétrafluoroéthylène qui était rempli d'azote. Puis, le substrat a été retiré du récipient à différents moments pour la détermination de l'épaisseur du film d'oxyde de silicium au moyen d'un ellipsomètre optique. La figure 3 montre les augmentations de l'épaisseur du film. On considère que ces augmentations étaient dues à une contamination causée par l'adsorption à la surface du film d'oxyde de silicium d'un gaz qui était émis par la surface de la paroi du récipient.
Un récipient en résine de polytétrafluoroéthylène a été rempli d'eau ultrapure et l'autre substrat décrit ci-dessus a été immergé et stocké dans ce récipient. La concentration de l'oxygène dissous dans l'eau ultrapure était de 7 ppm. Il n'y a pas eu de variation d'épaisseur du film d'oxyde de silicium du substrat qui avait été immergé dans l'eau ultrapure, et l'épaisseur est restée égale à 9 nm même au bout de 3500 heures.
Comme décrit ci-dessus, on a montré que l'épaisseur du film d'oxyde de silicium du substrat augmentait progressivement quand le substrat avait été stocké dans une atmosphère d'azote, tandis qu'au contraire il n'y avait pas de variation d'épaisseur du film d'oxyde de silicium du substrat qui avait été stocké selon le procédé de la présente invention.
De plus, selon le procédé de la présente invention, il n'y avait pas de variation d'épaisseur du film d'oxyde de silicium dans les mêmes conditions 10 quand l'épaisseur du film était 3 mn et 5 nm.
Exemple 4
La figure 4 montre un schéma d'un appareil pour stocker un substrat dans un mode de réalisation de la présente invention. L'appareil de ce mode de réalisation comprend une chambre de réception de substrat, un dispositif d'oxydation de substrat, un dispositif de transport de substrat et une chambre d'introduction de milieu aqueux. Après l'introduction d'un substrat de silicium dans la chambre de réception de substrat, ce substrat est transféré dans le dispositif d'oxydation de substrat par le dispositif de transport de substrat. Le substrat de silicium est oxydé dans le dispositif d'oxydation de substrat de sorte qu'un film d'oxyde de silicium se forme sur le substrat de silicium. Le substrat ayant un film d'oxyde de silicium ainsi produit est retiré du dispositif d'oxydation de substrat et transféré dans la chambre d'introduction de milieu aqueux dans laquelle le substrat ayant un film d'oxyde de silicium est stocké dans un récipient et un milieu aqueux est introduit dans le récipient. Puis, le récipient qui contient le substrat ayant un film d'oxyde de silicium qui été immergé dans le milieu aqueux est transféré hors de l'appareil.
Dans ce cas, l'intérieur de la chambre de réception de substrat, du dispositif d'oxydation de substrat, du dispositif de transport de substrat et de la chambre d'introduction de milieu aqueux est à l'abri de l'air. De préférence, l'intérieur de ces chambres et de ces dispositifs est rempli de gaz inerte. Ainsi, un substrat de silicium ou un substrat ayant un film d'oxyde de silicium ne vient pas en contact avec l'air extérieur, de sorte que l'épaisseur du film d'oxyde de silicium n'augmente pas dans l'appareil.
De plus, dans ce cas, le récipient pour stocker un substrat était en quartz synthétique ou en résine de polytétrafluoroéthylène pour un substrat de 50 mm de diamètre, ou en résine de polytétrafluoroéthylène ou en copolymère tétrafluorure d'éthylène-perfluoroalkylvinyléther (PFA) pour un substrat de 200 mm de diamètre.
Claims (1)
14 REVENDICATIONS
1. Procédé pour stocker un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium caractérisé par l'immersion du substrat dans un milieu 5 aqueux dans un récipient.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le milieu aqueux est l'eau.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le récipient est en un matériau polymère organique.
4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le récipient est en résine fluorocarbonée.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le récipient est en verre de silice.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé 15 en ce que le récipient est fermé hermétiquement.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'un gaz inerte est introduit en outre dans le récipient.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que sensiblement aucune phase gazeuse n'est contenue dans le récipient.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'après la production d'un substrat de silicium sur lequel est formé un film d'oxyde de silicium, les étapes jusqu'à l'immersion du substrat dans le milieu aqueux sont accomplies dans une atmosphère de gaz inerte ou sous vide.
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