JP2000124179A - 基板処理方法 - Google Patents

基板処理方法

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JP2000124179A
JP2000124179A JP10295237A JP29523798A JP2000124179A JP 2000124179 A JP2000124179 A JP 2000124179A JP 10295237 A JP10295237 A JP 10295237A JP 29523798 A JP29523798 A JP 29523798A JP 2000124179 A JP2000124179 A JP 2000124179A
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Japan
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pure water
substrate
wafer
processing tank
processing
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JP10295237A
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English (en)
Inventor
Kazunori Fujikawa
和憲 藤川
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70341Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1つの処理槽内で、純水中に浸漬させられ活
性な疎水性表面を持つ基板に対し、所定温度に加熱され
た薬液によって浸漬処理を施す場合に、処理槽内に所定
温度に加熱された薬液が満たされる過程で、基板の表面
にパーティクルが付着して基板が汚染されたり基板の薬
液処理の均一性が損なわれたりすることを防止できる方
法を提供する。 【解決手段】 常温の純水中に基板Wが浸漬させられた
処理槽10内へ、処理槽内の純水の温度が所定温度に到
達する以前に薬液を供給し、処理槽内の薬液の温度を徐
々に上昇させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶表示装置用ガラス基板、電子部品などの基板を処理
液中に浸漬させて処理する基板処理方法、特に、薬液に
よる処理や純水での水洗を1つの処理槽内において、い
わゆるワンバス方式で行う基板処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば半導体デバイスの製造プロセスに
おいて、基板、例えばシリコンウエハの表面に付着した
不要物を除去する場合、例えば、ウエハ表面からパーテ
ィクルや有機物を除去する場合には、アンモニア水と過
酸化水素と純水との混合液を用いてウエハを洗浄し、ま
た、ウエハ表面から金属物質を除去する場合には、塩酸
と過酸化水素と純水との混合液を用いてウエハを洗浄
し、その洗浄後に、ウエハ上に残存している薬液や分解
生成物、反応生成物等の不要物を純水で水洗して除去す
るようにしている。そして、ワンバス方式では、1つの
処理槽内へ薬液や純水を順次供給して処理槽内を薬液や
純水で順番に満たし、基板の洗浄および水洗を1つの処
理槽内において行うようにする。
【0003】ところで、アンモニア水と過酸化水素と純
水との混合液などを用いてウエハを薬液処理する場合、
その処理を開始しようとする前には、通常、水洗に用い
られた純水が処理槽内に収容されている。一方、ウエハ
の薬液処理は、所定温度に加熱された状態の薬液中にウ
エハを浸漬させて行われるので、処理槽内に収容された
純水の温度を前記所定温度にするために、従来は、純水
が収容された処理槽内へ温純水を供給し、その後に処理
槽内へ薬液を供給するようにしていた。
【0004】すなわち、図4に示したタイムチャートに
より説明すると、処理槽内へ純水を供給している過程
で、純水の供給配管に介挿されたヒータにより純水を加
熱して温純水を処理槽内へ供給する。この温純水を処理
槽内へ所定時間、例えば3分程度供給して、処理槽内の
純水の温度が温純水の温度となると(この時間は予備温
調時間と呼ばれる)、温純水に薬液を混合させて、所定
濃度に調整され所定温度に加熱された薬液を処理槽内へ
供給する。そして、所定温度に加熱された薬液中にウエ
ハが浸漬させられて薬液処理され、必要により、温純水
および薬液の供給を停止させて処理槽内の薬液中にウエ
ハを所定時間浸漬させたままの状態にした後、処理槽内
へ純水を供給して処理槽内に純水を満たし、ウエハを水
洗して、水洗後にウエハを処理槽内から搬出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したよ
うな薬液を用いてシリコンウエハの処理を行う前に、ウ
エハの表面に被着されたシリコン酸化膜などの被膜を全
面的もしくは部分的に除去するために、例えばフッ酸を
使用してウエハを洗浄もしくはエッチングし、その後に
ウエハを超純水で水洗する、といったような処理が行わ
れていると、ウエハの表面は、その素材面であるシリコ
ン面が露出して、疎水性を示す活性な表面(ベアシリコ
ン面)状態を呈している。このような表面状態を持つウ
エハが浸漬させられている純水が収容された処理槽内
へ、上記したように温純水を供給すると、予備温調時に
発生する気泡(純水中に溶存していたガス、特に窒素ガ
スが気泡を生成する)が、ウエハの活性な疎水性表面に
付着することになる。ウエハの表面に気泡が付着する
と、純水中のパーティクルは気泡に付着し易いため、気
泡の付着個所にパーティクルが集まってウエハが汚染さ
れたり、次に行われるウエハの薬液処理において、気泡
の付着した部分の処理が妨げられ、処理の均一性が損な
われたりする。この結果、製品の歩留りが低下すること
となる。
【0006】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、1つの処理槽内において、純水中に
浸漬させられ疎水性を示す活性な表面状態を有している
基板に対し、所定温度に加熱された薬液によって浸漬処
理を施す場合に、処理槽内に所定温度に加熱された薬液
が満たされる過程で、基板の表面に気泡が付着すること
が無く、基板の表面にパーティクルが付着して基板が汚
染されたり、基板の薬液処理の均一性が損なわれたりす
る、といったことを防止することができる基板処理方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
処理槽内に収容された常温の純水中に基板を浸漬させる
工程と、この工程後に、処理槽内に収容され所定温度に
加熱された薬液によって基板を浸漬処理する工程とを含
む基板処理方法において、常温の純水中に基板が浸漬さ
せられた処理槽内へ、その処理槽内に収容された純水の
温度が前記所定温度に到達する以前に薬液を供給するこ
とを特徴とする。
【0008】請求項1に係る発明の基板処理方法による
と、処理槽内に収容され基板が浸漬させられた純水の温
度が所定温度に到達する以前に、処理槽内へ薬液が供給
されて基板が薬液と接触することにより、基板の表面が
安定化され親水性となるので、処理槽内に所定温度に加
熱された薬液が満たされる過程で気泡が発生することが
あっても、基板の表面には気泡が付着しにくい。このた
め、基板の表面に付着した気泡にパーティクルが付着し
て基板が汚染されたり、基板の表面に付着した気泡によ
って薬液処理が妨げられ基板の処理の均一性が損なわれ
たりする、といったことが防止される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図1ないし図3を参照しながら説明する。
【0010】図1は、この発明に係る基板処理方法を実
施するのに使用される基板処理装置の概略構成の1例を
示す模式図である。この基板処理装置は、下部に液体供
給口12を有するとともに上部に液体が溢れ出す溢流部
14を有し内部に基板、例えばシリコンウエハWが搬入
されて収容される処理槽10を備えている。
【0011】処理槽10の下部の液体供給口12には、
液体供給管16が連通して接続されており、液体供給管
16には開閉制御弁18が介挿されている。また、液体
供給管16には、薬液、例えばフッ酸、アンモニア水、
塩酸および過酸化水素水等の各種供給源に接続されミキ
シングバルブ22が介挿された薬液供給管20、およ
び、純水の供給源に接続され開閉制御弁26が介挿され
た純水供給管24がそれぞれ連通している。
【0012】純水供給管24には、開閉制御弁26の上
流側の位置で分岐し開閉制御弁26の下流側の位置で合
流するバイパス管28が設けられており、バイパス管2
8の途中にヒータ30が介在して設けられている。ま
た、バイパス管28には、ヒータ30の前後に開閉制御
弁32、34が介挿されている。さらに、バイパス管2
8には、温度検出器36が付設されており、その温度検
出器36により、バイパス管28を通過する純水(温純
水)の温度が検出されて、その検出信号がコントローラ
38へ送られ、コントローラ38により、バイパス管2
8を通過し液体供給管16を通って処理槽10の液体供
給口12へ供給される温純水の温度が調節されるように
なっている。そして、各開閉制御弁26、32、34の
開閉を制御することにより、純水供給源から液体供給管
16へ常温の純水または温純水を選択的に供給すること
ができるように構成されている。
【0013】処理槽10は、処理チャンバ40内に収容
されており、処理チャンバ40の底部には、液体排出口
42が形設されていて、液体排出口42に排液管44が
連通して接続されている。そして、処理槽10の上部の
溢流部14から溢れ出た液体が、処理チャンバ40の底
部へ流下して液体排出口42から流出し、排液管44を
通って排出されるようになっている。
【0014】上記した構成を有する基板処理装置を使用
して行われる基板処理操作の1例について、図2に示し
たタイムチャートを参照しながら説明する。
【0015】前の工程で、例えば、処理槽10へフッ酸
と超純水を供給することにより、フッ酸を使用してシリ
コンウエハWを洗浄もしくはエッチングした後、引き続
き処理槽10へ超純水を供給してウエハWを超純水で水
洗する、といった処理が行われていて、処理槽10内に
は、純水供給管24および液体供給管16を通って液体
供給口12から純水が供給される。そして、処理槽10
の内部が純水で満たされ処理槽10の上部の溢流部14
から純水が溢れ出る状態とされ、その純水中にウエハW
が浸漬させられている。この状態において、ヒータ30
が駆動されるとともに、純水供給源から供給される純水
がバイパス管28を通過するように流路が切り替えられ
て、液体供給管16を通って処理槽10内へ温純水が供
給されるようにする。それと同時に、ミキシングバルブ
22を操作して、薬液供給源から塩酸ないしアンモニア
水、および過酸化水素水等の各種薬液が液体供給管16
内へ流入するようにされる。これにより、温純水に薬液
が混合されて、所定濃度に調整され所定温度に加熱され
た状態の薬液が処理槽10内へ供給されることになる。
そして、処理槽10内へ流入する薬液により処理槽10
の上部の溢流部14から純水が押し出されて、処理槽1
0の内部が薬液で置換されるとともに、処理槽10内の
薬液の温度が徐々に上昇する。やがて、処理槽10の内
部は、所定濃度に調整され所定温度に加熱された薬液で
満たされ、処理槽10の上部の溢流部14から薬液が溢
れ出る状態となる。
【0016】シリコンウエハWの薬液処理は、ウエハW
が薬液と接触した時点から始まり、すなわち、処理槽1
0内への薬液の供給が開始された時点から始まる。そし
て、ウエハWは、処理槽10内の液体の温度が所定温度
に到達する以前から薬液と接触することにより、その表
面が安定化され親水性となる。従って、処理槽10内の
薬液の温度が徐々に上昇して所定温度に近付く過程で気
泡が発生することがあっても、ウエハWの表面には気泡
が付着しにくい。このため、ウエハWの表面に付着した
気泡にパーティクルが付着してウエハWが汚染され、ま
た、ウエハWの表面に付着した気泡によって薬液処理が
妨げられウエハWの処理の均一性が損なわれる、といっ
たことが生じない。
【0017】処理槽10内への温純水および薬液の供給
が開始されてから、処理槽10の内部が所定濃度に調整
され所定温度に加熱された薬液で満たされた状態となり
所定時間が経過すると、処理槽10内への温純水および
薬液の供給が停止される。そして、処理槽10内の薬液
中にウエハWを所定時間浸漬させたままの状態にして浸
漬処理を行った後、処理槽10内への純水の供給を開始
する。処理槽10内へ純水を供給することにより、処理
槽10の上部の溢流部14から薬液が押し出されて、処
理槽10の内部が純水で置換され、処理槽10の内部が
純水で満たされ、処理槽10の上部の溢流部14から純
水が溢れ出る状態となる。この状態で、処理槽10内の
純水中にウエハWが浸漬させられて、ウエハWが水洗さ
れる。そして、所定時間だけウエハWの水洗が行われた
後、処理槽10内への純水の供給が停止され、ウエハW
を処理槽10内から搬出し、一連の処理が完了する。
【0018】なお、上記した基板処理の操作例では、処
理槽10内への温純水および薬液の供給を開始してから
所定時間が経過した後に、処理槽10内への温純水およ
び薬液の供給を停止して、ウエハWを所定時間浸漬させ
たままの状態にして浸漬処理を行うようにしたが、図3
に示したタイムチャートを示したように、ウエハWの浸
漬処理を行わずに、ウエハWの薬液処理を所定時間行っ
た後、ヒータ30の駆動を停止させるとともに、純水供
給源から供給される純水がバイパス管28を通過しない
ように流路を切り替えて、液体供給管16を通って処理
槽10内へ常温の純水が供給されるようにし、ウエハW
を水洗するようにしてもよい。また、液体供給管16内
への薬液の供給は、処理槽10内への温純水の供給と同
時である必要は必ずしも無く、それより僅かに遅れても
よく、あるいは、処理槽10内への温純水の供給より前
に、常温の純水に薬液を混合させて処理槽10内へ供給
するようにしてもよい。
【0019】
【発明の効果】請求項1に係る発明の基板処理方法によ
ると、1つの処理槽内において、純水中に浸漬させられ
疎水性を示す活性な表面状態を有している基板に対し、
所定温度に加熱された薬液によって浸漬処理を施す場合
に、処理槽内に所定温度に加熱された薬液が満たされる
過程で、基板の表面に気泡が付着することが無くなるの
で、基板の表面にパーティクルが付着して基板が汚染さ
れたり、基板の薬液処理の均一性が損なわれたりする、
といったことを防止され、このため、製品の歩留りを向
上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る基板処理方法を実施するのに使
用される基板処理装置の概略構成の1例を示す模式図で
ある。
【図2】図1に示した基板処理装置を使用して行われる
基板処理操作の1例を示すタイムチャートである。
【図3】図1に示した基板処理装置を使用して行われる
基板処理操作の別の例を示すタイムチャートである。
【図4】従来の基板処理方法について説明するためのタ
イムチャートである。
【符号の説明】
W シリコンウエハ 10 処理槽 12 処理槽の液体供給口 14 処理槽の溢流部 16 液体供給管 18、26、32、34 開閉制御弁 20 薬液供給管 22 ミキシングバルブ 24 純水供給管 28 バイパス管 30 ヒータ 36 温度検出器 38 コントローラ 40 処理チャンバ 42 処理チャンバの液体排出口 44 排液管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 処理槽内に収容された常温の純水中に基
    板を浸漬させる工程と、 この工程後に、処理槽内に収容され所定温度に加熱され
    た薬液によって基板を浸漬処理する工程と、を含む基板
    処理方法において、 常温の純水中に基板が浸漬させられた処理槽内へ、その
    処理槽内に収容された純水の温度が前記所定温度に到達
    する以前に薬液を供給することを特徴とする基板処理方
    法。
JP10295237A 1998-10-16 1998-10-16 基板処理方法 Pending JP2000124179A (ja)

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