JP2000058607A - Standard sample wafer and manufacture thereof - Google Patents
Standard sample wafer and manufacture thereofInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、標準サンプルウエ
ハおよびその製造方法に関し、詳しくは表面がプラズマ
処理されたウエハ、例えばP−TEOS膜〔テトラエト
キシシラン(TEOS)を原料ガスに用いたプラズマC
VD法により成膜された膜〕、P−SiN膜〔プラズマ
CVD法により成膜されたSiN膜〕等が表面に成膜さ
れたウエハを用いて形成される標準サンプルウエハおよ
びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a standard sample wafer and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a wafer whose surface is subjected to plasma treatment, for example, a P-TEOS film [plasma C using tetraethoxysilane (TEOS) as a source gas].
The present invention relates to a standard sample wafer formed by using a wafer on which a film formed by a VD method), a P-SiN film (an SiN film formed by a plasma CVD method) and the like are formed, and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】表面検査装置の感度校正用サンプルウエ
ハに標準粒子を含む溶液を塗布する際に、ベア(Bare)
シリコンウエハ上にP−TEOS膜を形成したサンプル
ウエハ上でのみ、比較的小さい粒径(例えば2.0μm
以下の粒径)を有する標準粒子がウエハのエッジ付近に
集まるという現象が生じていた。2. Description of the Related Art When a solution containing standard particles is applied to a sensitivity calibration sample wafer of a surface inspection apparatus, a bare (Bare) solution is applied.
Only on a sample wafer having a P-TEOS film formed on a silicon wafer, a relatively small particle size (for example, 2.0 μm
The following phenomenon has occurred: standard particles having the following particle size) gather near the edge of the wafer.
【0003】標準検査装置等の測定器に用いる標準サン
プルウエハの製造方法は確立されておらず、これまで
は、実プロセスに近い状態のサンプルを収集し、純水に
負の電荷を持つほぼ同一粒径の標準粒子を混合して混合
液を作り、スプレー法によりその混合液をウエハに吹き
付けて塗布していた。[0003] A method for manufacturing a standard sample wafer used for a measuring instrument such as a standard inspection apparatus has not been established. Until now, a sample in a state close to an actual process has been collected, and almost the same sample having a negative charge in pure water has been collected. Standard particles having a particle size are mixed to form a liquid mixture, and the liquid mixture is sprayed onto the wafer by a spray method and applied.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示すように、ベアシリコンウエハ112上にP−TEO
S膜113(例えば膜厚が300nm)が形成されてな
る標準サンプルウエハ111は、P−TEOS膜113
の表面よりおよそ100nm程度の深さまで−4V〜−
7V程度に帯電していた。このように標準粒子を含む混
合液を吹き付ける下地膜(P−TEOS膜113)が負
の電荷を持っていると、同じ負の電荷を持つ標準粒子1
31は標準サンプルウエハ111のエッジ付近に片寄っ
て付着するようになる。However, as shown in FIG. 3, a P-TEO
The standard sample wafer 111 on which the S film 113 (for example, the film thickness is 300 nm) is formed is a P-TEOS film 113.
-4 V to a depth of about 100 nm from the surface of
It was charged to about 7V. When the base film (P-TEOS film 113) on which the mixed liquid containing the standard particles is sprayed has a negative charge, the standard particles 1 having the same negative charge
Numerals 31 adhere to the standard sample wafer 111 in a non-uniform manner near the edge thereof.
【0005】そこで、その片寄りを解消するために、標
準粒子の分布が少ない部分に標準粒子を補うように標準
粒子の塗布作業を複数回行って、ウエハ表面の標準粒子
の分布が均一になるようにしていた。しかしながら、こ
の塗布方法では、標準粒子の塗布を複数回にわたって行
うために塗布作業が長時間かかり、また、粒子同士が密
に塗布されて標準粒子の結合体が発生する確率も高くな
っていた。いわゆる、ダブレット、トリプレットという
二重、三重の結合体ができていた。そのため、表面検査
装置の感度校正を標準サンプルウエハによって正確に行
うことができず、誤検出の原因となっていた。Therefore, in order to eliminate the deviation, standard particle application work is performed a plurality of times so as to supplement the standard particles in a portion where the distribution of the standard particles is small, and the distribution of the standard particles on the wafer surface becomes uniform. Was like that. However, in this coating method, the coating operation of the standard particles is performed a plurality of times, which requires a long time for the coating operation, and the probability that the particles are densely coated to generate a combined body of the standard particles is increased. So-called doublets and triplets were formed as double and triple conjugates. For this reason, the sensitivity calibration of the surface inspection apparatus cannot be accurately performed using the standard sample wafer, which has caused an erroneous detection.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた標準サンプルウエハおよびその製
造方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a standard sample wafer and a method of manufacturing the same to solve the above-mentioned problems.
【0007】標準サンプルウエハは、表面検査装置の感
度校正に用いるものであってその表面に標準粒子が塗布
されるもので、その標準サンプルウエハの表面が正の電
位を有する状態に帯電しているものである。The standard sample wafer is used for calibration of sensitivity of a surface inspection apparatus, and has standard particles applied to the surface thereof. The surface of the standard sample wafer is charged to have a positive potential. Things.
【0008】上記標準サンプルウエハでは、その表面が
正の電位を有する状態に帯電していることから、通常負
の電位を持つ標準粒子を上記標準サンプルウエハの表面
に塗布した場合、標準粒子はウエハ表面よりウエハのエ
ッジ側に引かれることなく、ウエハ表面に付着する。そ
のため、上記標準サンプルウエハの表面に標準粒子が均
一に分布するように塗布した際には、標準粒子はウエハ
表面に均一に分布して付着する。Since the surface of the standard sample wafer is charged to have a positive potential, when standard particles having a negative potential are applied to the surface of the standard sample wafer, the standard particles are usually It adheres to the wafer surface without being drawn to the edge side of the wafer from the surface. Therefore, when the standard particles are applied so as to be uniformly distributed on the surface of the standard sample wafer, the standard particles are uniformly distributed and adhere to the wafer surface.
【0009】標準サンプルウエハの製造方法は、ウエハ
の表面に標準粒子を含む溶液を塗布して表面検査装置の
感度校正に用いる標準サンプルウエハを形成する製造方
法であって、ウエハ表面に標準粒子を含む溶液を塗布す
る前に、ウエハの表面に還元性を有する液として、例え
ば有機アミン系溶液を塗布してそのウエハの表面の電位
を正に変える工程と、ウエハの表面より還元性を有する
液を除去する工程とを備えている。The method of manufacturing a standard sample wafer is a method of forming a standard sample wafer used for calibration of sensitivity of a surface inspection apparatus by applying a solution containing standard particles to the surface of a wafer. Before applying the solution containing, as a liquid having a reducing property on the surface of the wafer, for example, a step of applying an organic amine-based solution to change the potential of the surface of the wafer to positive, and a liquid having a reducing property from the surface of the wafer Removing step.
【0010】上記標準サンプルウエハの製造方法では、
ウエハ表面に標準粒子を含む溶液を塗布する前に、ウエ
ハの負に帯電している表面に還元性を有する液として、
例えば有機アミン系溶液を塗布してそのウエハの表面の
電位を正に変えることから、負の電位を持つ標準粒子を
上記標準サンプルウエハの表面に塗布した場合、標準粒
子はウエハ表面より弾かれることなくウエハ表面に付着
する。そのため、上記標準サンプルウエハの表面に標準
粒子を塗布した際には、標準粒子はウエハ表面に均一に
分布して付着するようになる。In the method for manufacturing a standard sample wafer,
Before applying a solution containing standard particles to the wafer surface, as a liquid having a reducing property on the negatively charged surface of the wafer,
For example, since the organic amine solution is applied to change the potential of the wafer surface to positive, when standard particles having a negative potential are applied to the surface of the standard sample wafer, the standard particles are repelled from the wafer surface. And adheres to the wafer surface. Therefore, when the standard particles are applied to the surface of the standard sample wafer, the standard particles are uniformly distributed and adhered to the wafer surface.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の標準サンプルウエハに係
わる実施の形態の一例を、図1の概略断面図によって説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a standard sample wafer according to the present invention will be described with reference to the schematic sectional view of FIG.
【0012】図1に示すように、標準サンプルウエハ1
1は、表面検査装置(図示省略)の感度校正に用いるた
めに標準粒子が塗布されるウエハであって、ベア(Ba
re)ウエハ12と、その表面に形成されているP−T
EOS膜13とで構成されていて、上記P−TEOS膜
13の表面が正の電位を有する状態に帯電しているもの
である。上記ベアウエハ12には、一例としてシリコン
ウエハを用いることができる。また上記ベアウエハ12
の表面はプラズマを用いた処理、例えばプラズマCVD
処理、プラズマエッチング処理等がなされたものであ
り、この実施の形態では、プラズマCVD処理によりP
−TEOS膜13が300nmの厚さに形成されてい
る。この標準サンプルウエハ11は、P−TEOS膜1
3の表面に標準粒子31が均一に分布するように付着さ
れて完成するものである。As shown in FIG. 1, a standard sample wafer 1
Reference numeral 1 denotes a wafer to which standard particles are applied for use in sensitivity calibration of a surface inspection device (not shown), and a bare (Ba)
re) The wafer 12 and the PT formed on its surface
The P-TEOS film 13 is charged with a surface having a positive potential. As the bare wafer 12, for example, a silicon wafer can be used. The bare wafer 12
Surface is treated with plasma, for example, plasma CVD.
Processing, plasma etching processing, and the like. In this embodiment, P CVD is performed by plasma CVD processing.
-The TEOS film 13 is formed to a thickness of 300 nm. The standard sample wafer 11 has a P-TEOS film 1
Thus, the standard particles 31 are attached to the surface of the sample No. 3 so as to be uniformly distributed.
【0013】上記標準サンプルウエハ11では、その表
面が正の電位を有する状態に帯電していることから、上
記標準サンプルウエハ11の表面に通常負の電位を持つ
標準粒子31を塗布した場合、標準粒子31は標準サン
プルウエハ11の表面よりそのエッジ側に引かれること
なく付着する。したがって、上記標準サンプルウエハ1
1の表面に標準粒子31が均一に分布するように塗布し
た際には、標準粒子31は標準サンプルウエハ11の表
面に均一に分布して付着する。Since the surface of the standard sample wafer 11 is charged to have a positive potential, when the standard particles 31 having a normal negative potential are applied to the surface of the standard sample wafer 11, The particles 31 adhere without being drawn from the surface of the standard sample wafer 11 to the edge thereof. Therefore, the standard sample wafer 1
When the standard particles 31 are applied so as to be uniformly distributed on the surface of the first sample wafer 1, the standard particles 31 are uniformly distributed and adhere to the surface of the standard sample wafer 11.
【0014】次に本発明の標準サンプルウエハの製造方
法に係わる実施の形態の一例を、図2の製造工程図によ
って説明する。この図2では、前記図1によって説明し
たのと同様の構成部品には同一の符号を付与する。Next, an embodiment of the method for manufacturing a standard sample wafer according to the present invention will be described with reference to the manufacturing process diagram of FIG. 2, the same components as those described with reference to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【0015】図2の(1)に示すように、ベアウエハ
(例えばシリコンウエハ)12を、RCA洗浄等で前処
理洗浄を行い、その表面を清浄な状態にする。As shown in FIG. 2A, a bare wafer (for example, a silicon wafer) 12 is subjected to pretreatment cleaning by RCA cleaning or the like, and its surface is cleaned.
【0016】次いで図2の(2)に示すように、原料ガ
スにテトラエトキシシラン(TEOS)を用いたプラズ
マCVD法により上記ベアウエハ12の表面にいわゆる
P−TEOS膜13を形成する。この時点ではP−TE
OS膜13び表面は負の電位を有している。Next, as shown in FIG. 2B, a so-called P-TEOS film 13 is formed on the surface of the bare wafer 12 by a plasma CVD method using tetraethoxysilane (TEOS) as a source gas. At this point, P-TE
The OS film 13 and the surface have a negative potential.
【0017】次いで図2の(3)に示すように、上記P
−TEOS膜13の表面に還元性を有する液の一例とし
て有機アミン系溶液21を塗布する表面処理を行い、P
−TEOS膜13の表面電位を正側に変化させる。この
ように上記有機アミン系溶液21を塗布することで、ウ
エハ表面の電位を負から正に変化させることは、発明者
の実験により明らかとなっており、上記有機アミン系溶
液21には分子量の大きい有機アミンを含む溶液のほう
が表面電位の極性の変化が生じやすいという知見を得て
いる。そのような有機アミン系溶液21には、一例とし
て、アミノエトキシエタノール、モノエタノールアミ
ン、ジエチルヒドロキシルアミンおよびヒドロキシルア
ミンのうちの1種または複数種を含む溶液を用いる。有
機アミン系溶液21をP−TEOS膜13の表面に塗布
することにより、表面電位が負から正に変化するのは、
膜表面に酸素空位の不対電子を持つ過剰シリコンを発生
させて表面電位を正側に変化させることが考察される。Next, as shown in FIG.
A surface treatment of applying an organic amine solution 21 as an example of a reducing liquid on the surface of the TEOS film 13;
-Change the surface potential of the TEOS film 13 to the positive side. It has been clarified by experiments of the inventor that the potential of the wafer surface is changed from negative to positive by applying the organic amine solution 21 in this manner. It has been found that a solution containing a large organic amine tends to change the polarity of the surface potential more easily. As the organic amine solution 21, for example, a solution containing one or more of aminoethoxyethanol, monoethanolamine, diethylhydroxylamine, and hydroxylamine is used. By applying the organic amine solution 21 to the surface of the P-TEOS film 13, the surface potential changes from negative to positive.
It is considered that excess silicon having unpaired electrons of oxygen vacancies is generated on the film surface to change the surface potential to the positive side.
【0018】上記有機アミン系溶液21の塗布方法は、
通常の溶液の塗布方法を用いる。ここでは例えばスプレ
ー法により行ったが、浸漬法、パドル法またはその他の
塗布方法であってもよい。また処理時間は、10分〜2
0分程度(ここでは15分)とした。The method of applying the organic amine solution 21 is as follows.
An ordinary solution coating method is used. Here, for example, the spraying method was used, but a dipping method, a paddle method, or another coating method may be used. The processing time is 10 minutes to 2 minutes.
The time was set to about 0 minutes (here, 15 minutes).
【0019】その後、アルコール中和剤として、例えば
イソプロピルアルコール(IPA)を用いて上記有機ア
ミン系溶液21を除去するリンス処理を行った後、純水
洗浄を行い、窒素雰囲気中で回転乾燥させる。上記リン
ス処理には、N−メチルピロリドン(NMP)、メチル
エチルケトン(MEK)等を用いることも可能である。
またはNMP、MEK等を用いたリンス処理後にIPA
を用いたリンス処理を行ってもよい。After that, a rinsing treatment for removing the organic amine solution 21 using, for example, isopropyl alcohol (IPA) as an alcohol neutralizing agent is performed, followed by washing with pure water and spin drying in a nitrogen atmosphere. For the rinsing treatment, N-methylpyrrolidone (NMP), methyl ethyl ketone (MEK) or the like can be used.
Alternatively, IPA after rinsing using NMP, MEK, etc.
May be performed.
【0020】次いで図2の(4)に示すように、例えば
スプレー法により所定の粒径を有する標準粒子(例えば
ポリスチレン粒子)を含む溶液をP−TEOS膜13の
表面に噴霧した後、乾燥させてP−TEOS膜13の表
面上に標準粒子31を定着させることにより、標準サン
プルウエハ11が完成する。なお、上記標準粒子を含む
溶液には、純水に標準粒子を混合した溶液を用いた。Next, as shown in FIG. 2D, a solution containing standard particles (for example, polystyrene particles) having a predetermined particle size is sprayed on the surface of the P-TEOS film 13 by, for example, a spray method, and then dried. By fixing the standard particles 31 on the surface of the P-TEOS film 13, the standard sample wafer 11 is completed. The solution containing the standard particles was a solution obtained by mixing the standard particles with pure water.
【0021】上記標準サンプルウエハの製造方法では、
P−TEOS膜13の表面に標準粒子を含む溶液を塗布
する前に、P−TEOS膜13の負に帯電している表面
に還元性を有する液として、例えば有機アミン系溶液を
塗布してそのP−TEOS膜13の表面の極性を正に変
えることから、負の極性を持つ標準粒子31を上記P−
TEOS膜13の表面に塗布した場合、標準粒子31は
P−TEOS膜13の表面より弾かれることなく付着す
る。そのため、上記P−TEOS膜13の表面に標準粒
子31を塗布した際には、標準粒子31が負の電位を持
っていても、その標準粒子はP−TEOS膜13の表面
に均一に分布して付着するようになるので、標準粒子3
1が均一に塗布された標準サンプルウエハ11を形成す
ることが可能になる。In the method for manufacturing the standard sample wafer,
Before applying the solution containing the standard particles to the surface of the P-TEOS film 13, for example, an organic amine-based solution is applied to the negatively charged surface of the P-TEOS film 13 as a reducing solution. Since the polarity of the surface of the P-TEOS film 13 is changed to be positive, the standard particles 31 having a negative polarity are changed to the P-TEOS film 13.
When applied to the surface of the TEOS film 13, the standard particles 31 adhere to the surface of the P-TEOS film 13 without being repelled. Therefore, when the standard particles 31 are applied to the surface of the P-TEOS film 13, even if the standard particles 31 have a negative potential, the standard particles are uniformly distributed on the surface of the P-TEOS film 13. Standard particles 3
This makes it possible to form the standard sample wafer 11 on which 1 is uniformly applied.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上、説明したように本発明の標準サン
プルウエハによれば、標準サンプルウエハの表面が正の
電位を有する状態に帯電しているので、標準サンプルウ
エハの表面に負の電位を持つ標準粒子を均一に塗布した
場合、一度の塗布作業でウエハ表面に標準粒子を均一に
分布させて付着させることができる。よって、本発明の
標準サンプルウエハに標準粒子を付着させたものを用い
ることにより表面検査装置の感度校正を正確に行うこと
ができる。As described above, according to the standard sample wafer of the present invention, since the surface of the standard sample wafer is charged to have a positive potential, a negative potential is applied to the surface of the standard sample wafer. When the standard particles are uniformly applied, the standard particles can be uniformly distributed and adhered to the wafer surface in a single application operation. Therefore, the sensitivity calibration of the surface inspection apparatus can be accurately performed by using the standard sample wafer of the present invention in which the standard particles are adhered.
【0023】本発明の標準サンプルウエハの製造方法に
よれば、ウエハの負に帯電している表面に還元性を有す
る液として、例えば有機アミン系溶液を塗布してそのウ
エハの表面の電位を正に変えることができる。そのた
め、負の電位を持つ標準粒子を上記標準サンプルウエハ
の表面に塗布した場合、一度の塗布作業でウエハ表面に
標準粒子を均一に分布させて付着させることができる。
よって、本発明の製造方法により製造された標準サンプ
ルウエハを用いることにより、表面検査装置の感度校正
を正確に行うことができる。According to the standard sample wafer manufacturing method of the present invention, an organic amine-based solution, for example, an organic amine solution is applied to the negatively charged surface of the wafer to reduce the potential on the surface of the wafer. Can be changed to Therefore, when the standard particles having a negative potential are applied to the surface of the standard sample wafer, the standard particles can be uniformly distributed and adhered to the wafer surface by a single coating operation.
Therefore, the sensitivity calibration of the surface inspection device can be accurately performed by using the standard sample wafer manufactured by the manufacturing method of the present invention.
【図1】本発明の標準サンプルウエハに係わる実施の形
態の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an embodiment relating to a standard sample wafer of the present invention.
【図2】本発明の標準サンプルウエハの製造方法に係わ
る実施の形態の一例を示す製造工程図である。FIG. 2 is a manufacturing process diagram showing an example of an embodiment of a method for manufacturing a standard sample wafer according to the present invention.
【図3】従来の標準サンプルウエハの課題を示す概略断
面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a problem of a conventional standard sample wafer.
11…標準サンプルウエハ 11 ... Standard sample wafer
Claims (3)
標準粒子が塗布される標準サンプルウエハにおいて、 前記標準サンプルウエハの表面が正の電位を有する状態
に帯電していることを特徴とする標準サンプルウエハ。1. A standard sample wafer to be used for sensitivity calibration of a surface inspection apparatus and coated with standard particles, wherein the surface of the standard sample wafer is charged to have a positive potential. Sample wafer.
布して表面検査装置の感度校正に用いられる標準サンプ
ルウエハを形成する標準サンプルウエハの製造方法にお
いて、 前記ウエハの表面に前記標準粒子を含む溶液を塗布する
前に、 前記ウエハの負の電位に帯電している表面に還元性を有
する液を塗布して該ウエハの表面の電位を正に変える工
程と、 前記ウエハの表面より前記還元性を有する液を除去する
工程とを備えたことを特徴とする標準サンプルウエハの
製造方法。2. A method of manufacturing a standard sample wafer, wherein a solution containing standard particles is applied to a surface of a wafer to form a standard sample wafer used for sensitivity calibration of a surface inspection apparatus, wherein the standard particles are coated on the surface of the wafer. Applying a solution having a reducing property to a surface charged to a negative potential of the wafer to change the potential of the surface of the wafer to positive before applying the solution containing the solution; Removing a liquid having a characteristic property.
造方法において、 前記還元性を有する液には有機アミン系溶液を用いるこ
とを特徴とする標準サンプルウエハの製造方法。3. The method for manufacturing a standard sample wafer according to claim 2, wherein an organic amine-based solution is used as the reducing liquid.
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