JP2000173978A - 表面処理方法および洗浄装置 - Google Patents
表面処理方法および洗浄装置Info
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Abstract
を備えた洗浄装置10において、被処理物20に向けて
剥離液15との共振周波数を超える発振数の超音波12
aを発する超音波照射手段12を設ける。被処理物20
の表面金属を揮発させるエッチング工程の後に行われる
洗浄工程の際に、上記の洗浄装置10を使用し、被処理
物20を剥離液15で洗うとともに、超音波12aも照
射する。これにより、工程数を増やすこと無く且つ被処
理物を損なうことも無く側壁堆積物を除去することがで
きる。
Description
装置)や、LCD(液晶表示装置)、PDP(プラズマ
表示パネル)等の被処理物に対してその表面に微細加工
を施す表面処理方法、およびその処理に際して用いられ
る洗浄装置に関し、詳しくは、メタルエッチングにより
生じたフェンス状残渣を除去するのが可能な表面処理方
法および洗浄装置に関する。
ールの微細化が進み、その結果、内部抵抗の増加による
配線遅延が問題となっている。また、メモリ分野では、
セル面積の縮小に相反する電荷蓄積容量の確保が問題と
なっている。さらに、強誘電体メモリと呼ばれ、不揮発
性という特色を持ったメモリも、新たに開発された。そ
して、そのようなLSIやメモリといった半導体装置等
における配線材料や電極材料として、従来材料であるア
ルミニウム(Al)や,アルミニウム合金,ポリシリコ
ン(Si)に代わり、白金(Pt),イリジウム(I
r)等の貴金属や、低抵抗の銅(Cu)が、使用されつ
つある。しかしながら、貴金属や銅は高融点金属である
ため、それを表面に持つ半導体装置等に対する微細加工
をドライエッチングにて行う際、多くの問題が発生して
おり、その一つがフェンス状残渣(側壁堆積物)の残留
である。先ず、これについて述べる。
ラフィ工程とエッチング工程は、一連の工程であり、レ
ジストの塗布、ステッパによるパターン露光と現像の後
に、レジストをマスクとして下地材料のエッチングを行
う。そして、微細加工のエッチングではドライエッチン
グが好まれ、ドライエッチングは一般に反応ガスとアル
ゴンガス等の非反応ガスとの混合ガスを用いた高密度プ
ラズマによって行われるが、そのようなエッチング処理
を貴金属に対して行う貴金属メタルエッチング工程で
は、例えば、半導体装置等の電極材料としてPt、Ir
等が使用されている場合、その反応ガスとして、主に塩
素ガスや,塩化物ガス,フッ化物ガス等のハロゲン化物
ガスが用いられる。
が低く、エッチングによって発生したハロゲン化物に代
表される貴金属化合物は、レジストマスクの側壁に再付
着し、アッシング後もフェンス状の残渣がパターン上に
残留する。このようなフェンス状残渣は、その形状から
ラビットイアと称されることもある。この側壁堆積物
は、例えばPtを電極材料として用い、塩素ガスでエッ
チングを行った場合、PtClxOy,又はPtClx
とPtOyとの混合物で形成されることが知られてい
る。
面におけるAl等のメタル系材料をエッチングした後に
残留する変質膜やポリマーは、アッシングも行った後
に、アミン系の剥離液にそのウェハをデイップすること
によって除去・洗浄していた。すなわち、被処理物に対
しその表面の金属を揮発させるエッチング処理を施すエ
ッチング工程が、プラズマエッチャー等のドライエッチ
ング装置を用いて行われると、その後、アッシング工程
に加えて、被処理物を剥離液で洗う洗浄工程が、剥離液
を保持する洗浄槽を備えた洗浄装置を用いて行われてい
た。
は、変質膜以外にフェンス状残渣が発生し、これが従来
法のディップによる剥離液洗浄では除去不可能であっ
た。そこで例えば側壁の堆積物を塩酸等の酸を用いたウ
ェットエッチング法にて除去する方法が考案された(例
えば特開平8−45905号公報を参照)。すなわち、
被処理物に対しその表面の金属を揮発させるエッチング
処理を施すドライエッチング工程が行われ、これによっ
てフェンス状残渣すなわち側壁堆積物が生じると、その
後には、アッシング工程と、被処理物を剥離液で洗う洗
浄工程とに加えて、別の湿式装置を用いて被処理物を酸
で処理するウェットエッチング工程も、行われるように
なったのである。
るウェットエッチングでの側壁堆積物の除去法では、微
細なパターン内の堆積物を完全に除去するのが困難であ
ることに加え、電極自体の膜剥がれや、キャパシタ構造
以外への酸の浸食による配線の短格、層間絶縁膜の特性
劣化など不所望な結果を招くことがある。また、プラズ
マエッチングにウェットエッチングが加わるといった新
たな工程の追加により、工程数が増大し、このため、一
連の処理期間が長期化することや、スループットの維持
も難しくなること等、好ましくない事態も派生する。
工程以外に工程数を増やすことなく、また被処理物に損
傷を与えることもなく、メタルエッチングにて生じた側
壁堆積物を的確に除去できるよう表面処理方法を工夫す
ることが課題となる。また、そのような処理に適した装
置を案出することも課題となる。この発明は、このよう
な課題を解決するためになされたものであり、的確に側
壁堆積物を除去できる表面処理方法を実現することを目
的とする。また、本発明は、的確に側壁堆積物を除去で
きる洗浄装置を実現することも目的とする。
るために発明された第1乃至第5の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。
処理方法は(、出願当初の請求項1に記載の如く)、被
処理物に対しその表面の金属を(プラズマ等での気相反
応等にて)揮発させるエッチング処理を施すエッチング
工程と、(アッシング工程を挟んで又は挟まないで)そ
の後に行われ前記被処理物(の少なくとも洗浄対象面)
を剥離液(に浸漬した状態)で洗う洗浄工程とを備えた
表面処理方法において、前記洗浄工程が前記被処理物に
向けた超音波の照射を伴って行われる方法である。
にあっては、被処理物は、エッチング処理が施された
後、剥離液で洗浄されるが、その洗浄に際して超音波も
照射される。これにより、エッチングのとき金属の揮発
によって被処理物の表面にフェンス状残渣が生じていて
も、その後の洗浄に伴い、剥離液でレジストやレジスト
の燃え滓が取り除かれるのとほぼ同時に、超音波の刺激
によってフェンス状残渣も除去される。その際、剥離液
は、レジスト等に対する本来の直接的な作用に加えて、
超音波を伝搬する媒体として働き、さらには、フェンス
状残渣の基部の切断を早める補助的な促進剤として役立
つとも言える。
程の質的改良は伴うが、エッチング工程と洗浄工程との
組み合わせに新たな別工程を付加するものでは無い。し
たがって、この発明によれば、工程数を増やすことなく
側壁堆積物を除去できる表面処理方法を実現することが
できる。
処理方法は(、出願当初の請求項2に記載の如く)、上
記の第1の解決手段の表面処理方法であって、前記超音
波の発振数が前記剥離液との共振周波数を超えているこ
とを特徴とする。
にあっては、フェンス状残渣の除去のために被処理物に
掛けられる超音波の刺激が、超音波とその媒体との共振
にて多発するキャビテーションに起因した衝撃で無く、
それより微細な振動となる。かかる微細な振動は、刺激
が弱いので、被処理物表面の一般的な構造物や比較的平
坦な形成物にダメージを与えることが無い。その一方、
塀や壁に似たフェンス状残渣にはそれなりの揺さぶりが
掛かり、その付け根には曲げ力が集約されるので、フェ
ンス状残渣は、剥離液の補助作用もあって容易に、付け
根から切り取られる。
理物の表面に不所望な強い刺激を及ぼすことが無く、し
かも、フェンス状残渣は確実に除去されることとなる。
したがって、この発明によれば、工程数を増やすこと無
く且つ被処理物を損なうことも無く側壁堆積物を除去で
きる表面処理方法を実現することができる。
装置は(、出願当初の請求項3に記載の如く)、被処理
物(の全体または主表面等の一部)を(静止状態の又は
還流もしくは流入流出等を伴った流動状態の)剥離液に
浸す手段を備えた洗浄装置において、前記被処理物に向
けて前記剥離液との共振周波数を超える発振数の超音波
を発する超音波照射手段を設けたものである。
っては、被処理物は、剥離液に浸された状態で、超音波
が照射される。しかも、その超音波は、発振数が剥離液
との共振周波数を超える。これにより、被処理物を剥離
液で洗う洗浄工程が、被処理物に向けた超音波の照射を
伴って行われるとともに、その超音波の発振数が剥離液
との共振周波数を超えることとなる。そこで、この洗浄
装置を用いることで、上述した第1,第2解決手段を実
施することができる。したがって、この発明によれば、
工程数を増やすこと無く且つ被処理物を損なうことも無
く側壁堆積物を除去できる洗浄装置を実現することがで
きる。
装置は(、出願当初の請求項4に記載の如く)、上記の
第3の解決手段の洗浄装置であって、前記被処理物を
(直接保持して又は別個の保持手段を介して)前記剥離
液に浸したまま回転させる回転駆動手段を備えたもので
ある。
発生や消滅を繰り返すキャビテーションによる場合では
等方的であるのに対し、剥離液との共振周波数を超える
発振数の超音波を照射した場合には、超音波の進行方向
または照射方向に対応した異方性が強くなる。また、フ
ェンス状残渣の曲げ剛性や強さにも異方性がある。
置にあっては、被処理物が、剥離液に浸された状態で回
転させられる。そして、その回転に伴って被処理物表面
と超音波進行方向等との相対的位置関係が少なくとも一
回りする。これにより、何れの方を向いたフェンス状残
渣であっても、方向性の一致による強い刺激を、確実に
受けることとなる。したがって、この発明によれば、工
程数を増やすこと無く且つ被処理物を損なうことも無く
而も確実に側壁堆積物を除去できる洗浄装置を実現する
ことができる。
処理方法および洗浄装置は(、出願当初の請求項4に記
載の如く)、上記の第3の解決手段の洗浄装置であっ
て、前記被処理物に向かう超音波の進行方向または照射
方向を(少なくとも)一巡させる手段を備えたものであ
る。
っては、被処理物が剥離液で洗われれているときに、そ
の被処理物に向かう超音波は、その進行方向または照射
方向が一巡する。連続的変化であれ、離散的変化であ
れ、少なくとも軌跡を重ね合わせれば360゜がカバー
される。そして、その一巡に伴って被処理物表面と超音
波進行方向等との相対的位置関係が少なくとも一巡りす
る。これにより、何れの方を向いたフェンス状残渣であ
っても、方向性の一致に基づく超音波の強い刺激を、確
実に受けることとなる。したがって、この発明によれ
ば、工程数を増やすこと無く且つ被処理物を損なうこと
も無く而も確実に側壁堆積物を除去できる洗浄装置を実
現することができる。
本発明の表面処理方法および洗浄装置について、これを
実施するための具体的な形態を、以下の第1実施例〜第
6実施例により説明する。図1〜図3に示した第1実施
例は、上述した第1,第2,第3の解決手段を具現化し
たものであり、図4に示した第2実施例は、上述した第
4の解決手段を具現化したものであり、それぞれ図5,
図6,図7に示した第3,第4,第5実施例は、何れ
も、上述した第5の解決手段を具現化したものである。
また、図8に示した第6実施例は、上述した第4の解決
手段を具現化したものである。なお、第1〜第5実施例
は、バッチ式なのに対し、第6実施例は、枚様式のもの
となっている。
明の洗浄装置について、その具体的な構成を、図面を引
用して説明する。図1は、その洗浄装置の基本構造を示
す模式図であり、(a)が平面図であり、(b)が縦断
状態の正面図である。なお、図示等に際しては、簡明の
ため、要部だけを示し、適宜のもので足りる筐体や、ベ
ース等の基体部、フレーム等の支持部材、カバー等の外
装部材、ボルト等の締結具、内槽の吊持アーム等の保持
部材、その昇降用エレベータ等の可動機構、マイクロプ
ロセッサ等からなるコントローラ、電源などは、割愛し
た。
理物)を纏めて剥離液15に浸す手段として、外槽11
及び内槽14からなる二重の洗浄槽を具えている。外槽
11は、内底に超音波振動子12が設置されていて、純
水13を溜めた状態で超音波振動子12を動作させうる
ようになっている。内槽14は、超音波を通す石英で出
来ており、適宜の間隔で形成された内溝や仕切部材の間
等にウェハ20を縦にして並べて収容するとともに、こ
れらのウェハ20が隠れる深さまで剥離液15を溜めら
れるだけの深さがある。これにより、この洗浄装置10
は、被処理物全体の浸漬が可能な量だけ内槽等の介在に
て間接的に剥離液を保持する洗浄槽を備えたものとなっ
ている。
Hzから2MHzまでの比較的高い領域の周波数たとえ
ば950kHzの高い周波数で振動するものが採用され
ている。なお、通常の超音波洗浄装置では、溶液分子を
激しく動かす数十kHzの超音波が多用されている。後
者の場合、密な部分と疎な部分が不均一に形成され、あ
ちこちで溶液分子間で真空状態の亀裂が生じる。すなわ
ち超音波の振動数が媒体との共振周波数に近いとキャビ
テーションが発生するが、溶液分子の運動とキャビテー
ション発生/消滅時のエネルギが溶液中のウェハ表面に
伝わり、間接的にゴミ(パーティクル)や突起物が揺ら
される。数μmサイズ以上の大きな対象物に対して有効
とされるが、ウェハ自体にも振動のエネルギが伝わる
為、強大な超音波を長時間照射するとウェハにダメージ
が発生することがある。
振動子12の発する950kHzの超音波の場合、振動
数が大きすぎて、溶液分子は振動に対してあまり追従で
きない。共振周波数の関係上、より小さな固体と相互作
用を持つため0.2〜2.0μm程度のゴミや突起に有
効であり、そのサイズの固体が振動エネルギを直接享受
する。そして、除去対象であるフェンス状残渣のサイズ
もそれに合致している。その反面、ウェハ自体との相互
作用は仕較的小さく、ウェハダメージは少ない。かかる
観点から、超音波振動子12の振動数が決められてい
る。
と、発せられた超音波12aは、順次、純水13、内槽
14、剥離液15と伝搬し、ウェハ20を囲む剥離液の
成分分子を振動させる。これにより、洗浄装置10は、
その洗浄槽11,14内に向けて、そして、その中のウ
ェハ20に向けて、そこの剥離液15との共振周波数を
超える発振数の超音波12aを発する超音波照射手段1
2を設けたものとなっている。
を使用した表面処理方法およびその際の動作を、図面を
引用して説明する。図2は、その表面処理方法のうちメ
タルエッチング工程等に関する模式図であり、フェンス
状残渣の形成過程を示す。また、図3は、その表面処理
方法のうち洗浄工程に関する模式図であり、剥離液中で
の超音波洗浄によるフェンス状残渣の除去状況を示して
いる。Pt,Irを高密度プラズマエッチング装置にて
プラズマエッチングを行い、アッシング工程を経た後、
洗浄液に剥離液15を使用した上記洗浄装置10にてフ
ェンス状残渣の除去を行った。以下、その処理手順等を
詳述する。
ンウェハ21の主表面に、酸化膜22、及びチタン23
(Ti)を積層し、さらに白金24(Pt)をスパッタ
した後、レジスト25を塗布し、ステッパにてパターン
を露光後、現像してレジストマスクを形成したものであ
る(図2(b)参照)。このようなウェハ20を例えば
特願平10−56060号に記載のプラズマエッチャー
に入れるとともに、アルゴンと塩素ガスとの混合ガスに
て高密度プラズマ24aを発生させて、ウェハ20に対
し高密度プラズマエッチングを行う(図2(b)参
照)。すると、白金24及びチタン23は、レジスト2
5の下に隠れているところを除き高密度プラズマ24a
に曝された表面部分が取り去られるが、その揮発した一
部がレジスト25の側壁部分に再付着して、フェンス状
残渣26が成長する(図2(c)参照)。
トアッシングを行う。すなわち、ウェハ20を酸素プラ
ズマ25aに曝す(図2(c)参照)。こうして、レジ
スト25が除去されて、その白金24の電極パターンや
配線パターンが形成されるが、その白金24の上にはフ
ェンス状残渣26が残る(図2(d)参照)。このフェ
ンス状残渣26は、白金24の上側両角のところから上
に突き出し、パターンに沿って延び、パターンと共に向
きも変える。このようなメタルエッチング工程等を経
て、フェンス状残渣が形成される。
を洗浄する(図3参照)。内槽14に、適当な枚数のウ
ェハ20を収容し、剥離液15を充分に注いでから、純
水13を張った外槽11にその内槽14を入れる(図1
参照)。こうして、被処理物20が剥離液15に浸され
たところで(図3(a)参照)、図示しない操作部を操
作等して超音波振動子12を動作させる。そうすると、
超音波12aが、ウェハ20の主表面に沿うようにして
剥離液15中を伝搬し、白金24のパターンや、その上
のフェンス状残渣26に達する(図3(a)参照)。
残渣26を刺激して揺さぶると同時に、その付け根の破
片等を剥離液15が取り去ると、フェンス状残渣26
は、次々と、白金24から切り離される(図3(b)参
照)。その際、残る方の白金24にも超音波12aが照
射されるが、こちらは、表面に付着等しているパーティ
クル等が除去されるだけで、ダメージが無い。こうし
て、被処理物20が、高振動数の超音波照射を伴って、
剥離液15で洗われる。
室温、剥離時間は40分とした。ここで洗浄時間は剥離
液の液温を上げることで短縮可能である。超音波振動子
12のパワーは600Wである。剥離液による洗浄後、
イソプロピルアルコール(IPA)洗浄、純水洗浄を行
って、剥離液も洗い流し、さらに、乾燥させた。こうし
て、洗浄工程を終えたウェハ20を断面SEM観察によ
って観察し、剥離の効果を確かめたところ、ウェハ20
の表面からは、フェンス状残渣26が綺麗に無くなって
いた(図3(c)参照)。
が純水や酸では効果が少なく、溶液は剥離液を用いるの
が各段に効果的である。ここで剥離液の剥離効果を充分
に発揮させるには、モノエタノールアミンと純水とを組
み合わせると良い。具体的例としては、モノエタノール
アミン50%、ピロカテコール10%、純水40%の配
合にて剥離効果が極めて高い。また、より好ましくは上
記成分をすべて備えた上に、溶媒としてジメチルスルホ
キシドを全体溶液の50%程度加えると良い。他の溶媒
としては例えばN−メチルピロリドン等が挙げられる。
さらに、市販の剥離液でも、アミン系成分と水を含んだ
ものは、使い易い。
酸化イリジウムを積層したSiウェハ上にIrをスパッ
タし、レジストマスクを形成して同様の剥離実験を行っ
たところ、同じ効果が得られた。すなわち、フェンス状
残渣を綺麗に除去することができた。エッチングガスに
ついても同様であり、アルゴン単ガス、アルゴンと臭化
物ガスやフッ化物ガスや塩化物ガスとした場合にもフェ
ンス状残渣は形成されるが、レジストの剥離液と高振動
の超音波との組み合わせによって残渣を除去できること
を確認した。
よれば、Pt,Ir等の貴金属に対するプラズマエッチ
ングにおいて発生するフェンス状残渣を、レジストの剥
離液と高振動の超音波との併用により、容易に除去する
ことができる。しかも、順序として、アッシングの後に
洗浄を行うことは通常のシーケンスとなんら変わりない
ため、既存の工程にも合致する上、スループットの妨げ
とならない。
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
4は、その基本構造を示す模式図であり、(a)が平面
図であり、(b)が縦断状態の正面図である。
相違するのは、超音波振動子12が外槽11の内側面
(図4では左方)に移された点と、内槽14が縦になっ
た点と、これに対応してウェハ20が水平な状態で上下
に並べられるようになった点と、モータ41等が追加設
置された点である。内槽14は、剥離液15を溜めうる
よう底面および側面が閉じているので、ウェハ20は、
一旦、図示しない網状の針金、あるいはいわゆるテフロ
ン等の合成樹脂、石英などで組み上げた棚体に一枚ずつ
収納されてから、その網状棚体ごと纏めて内槽14に収
められる。これにより、この洗浄装置40は、洗浄槽1
1内で被処理物20を保持する保持具14を備えたもの
となっている。
アーム等に取着され、その出力軸の回転が適宜のカップ
リング42やシャフト43を介して内槽14に伝達され
るものである。これにより、この洗浄装置40は、保持
具14を洗浄槽11内で回転させることで被処理物20
を剥離液15に浸したまま回転させる回転駆動手段41
を備えたものとなっている。
12aが照射されると同時に、内槽14が穏やかに回転
する。そして、内槽14が一回転以上すると、ウェハ2
0の主表面に存在するフェンス状残渣は、何れの方向を
向いたものであっても、少なくとも一回以上は横から揺
さぶられ、この刺激に強く感応して、切り離される。こ
うして、フェンス状残渣が総て確実に除去される。
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
5は、その基本構造を示す模式図であり、(a)が平面
図であり、(b)が縦断状態の正面図である。
40と相違するのは、超音波振動子12が新たに導入し
た回転籠54の内側面(図4では左方)に移された点
と、内槽14に連結したモータ41等に代えて回転籠5
4に連結するモータ51等が導入された点である。回転
籠54は、外槽11より小さく内槽14よりは大きな円
筒状の籠であり、外槽11内で内槽14の回りを回転可
能に支持される。そして、モータ51の回転がカップリ
ング52やシャフト53を介して伝達されるようになっ
ている。
12aが照射されると同時に、回転籠54が穏やかに回
転する。そして、回転籠54の回転に伴い、超音波振動
子12が内槽14の方を向きながらその周りを回るの
で、超音波12aの照射方向も連続的に変化する。これ
により、この洗浄装置50は、超音波照射手段12に付
加して設けられ洗浄槽11,14内における超音波12
aの進行方向または照射方向を回転させることで洗浄槽
内の被処理物に向かう超音波の進行方向または照射方向
を少なくとも一巡させることとなる。
ウェハ20の主表面に存在するフェンス状残渣は、何れ
の方向を向いたものであっても、少なくとも一回以上は
横から揺さぶられ、この刺激に強く感応して、切り離さ
れる。こうして、この場合も、フェンス状残渣が総て確
実に除去される。
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
6は、その基本構造を模式的に示す平面図である。
40と相違するのは、超音波振動子12が外槽11の内
側面総てに(図6では四方)設けられた点と、超音波遮
断筒61が導入された点である。超音波遮断筒61は、
超音波伝搬率の低い板材からなり、外槽11より小さく
内槽14より大きく形成された円筒体である。その一部
には、ほぼ一側面における超音波振動子12の設置範囲
に近い大きさの超音波通過窓61aが内外貫通して形成
されており、外槽11内で内槽14の回りを回転可能に
支持される。そして、モータ51の回転がカップリング
52やシャフト53を介して伝達されるようになってい
る。
波振動子12から一斉に超音波12aが照射されると同
時に、超音波遮断筒61が穏やかに回転する。そうする
と、超音波遮断筒61の回転に伴い、超音波通過窓61
aが内槽14の周りを回るので、超音波通過窓61aの
来た方向からだけ超音波12aが超音波遮断筒61内そ
して内槽14等へ伝搬するので、ウェハ20からみた超
音波の照射方向が連続的に変化する。これにより、この
洗浄装置60は、超音波照射手段12に付加して設けら
れ洗浄槽11,14内における超音波12aの照射強度
の強弱状態を回転させることで洗浄槽内の被処理物に向
かう超音波の進行方向または照射方向を一巡させること
となる。そして、超音波遮断筒61が一回転以上する
と、この場合も、フェンス状残渣が総て確実に除去され
る。
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
7は、その基本構造を模式的に示す平面図である。
60と相違するのは、超音波遮断筒61が省かれ、その
代わりに、各超音波振動子12の制御方式が変更された
点である。四方に設置された超音波振動子12は、何れ
も超音波の出力パワーが周期的に(例えば、正弦波状
に、三角波状に、あるいは鋸歯状に)可変制御される
が、それぞれの位相が90゜ずつずれている。
波振動子12から超音波12aが照射されるが、それは
一斉に照射されるので無く、順に循環するよう強弱変化
しながら行われる。そして、それらの合成ベクトルが内
槽14の方を向きながら回転する。これにより、この洗
浄装置70は、超音波照射手段12の一部として設けら
れ洗浄槽内11,14における超音波12aの照射強度
の位相をずらして進行方向または照射方向を回転させる
ことで洗浄槽内の被処理物に向かう超音波の進行方向ま
たは照射方向を一巡させるものとなっている。そして、
この場合も、フェンス状残渣が総て確実に除去される。
て、その具体的な構成を、図面を引用して説明する。図
8は、その基本構造を模式的に示す要部の正面図であ
る。この洗浄装置80は、搬送されて来た被処理物を直
接保持してその上面を剥離液に浸したまま回転させなが
ら一枚ずつ洗浄するものである。
て回転駆動されるシャフト81の上端に取着されたター
ンテーブル82と、その側周面の直ぐ近くに設けられ超
音波振動子12を保持するブロック83と、ターンテー
ブル82の上に筒先を向けた剥離液15放出用のノズル
84とを具えている。そして、ウェハ20をターンテー
ブル82上にバキュームチャックして穏やかに回転させ
ながら、ノズル84からウェハ20の上面すなわち主表
面に剥離液15を掛けるとともに、超音波振動子12も
動作させるようになっている。
剥離液15が広がると、その一部はブロック83に至
り、そこの超音波振動子12から超音波12aが剥離液
15中に送出される。そして、ウェハ20から見ると、
剥離液15との共振周波数を超える発振数の超音波12
aが、進行方向を変えて巡回しながら、照射されること
となる。こうして、流れる剥離液15での洗浄が、一巡
する超音波の照射を伴いながら行われ、その結果、この
場合も、フェンス状残渣が総て確実に除去される。
う、上記の機構は適宜な防水カバー等で囲われるととも
に、適宜の還流手段も講じられている。そして、剥離液
15及び超音波12aの供給が止まると、ノズル84か
ら又は別のノズルからIPAや純水が掛けられ、さらに
エアが吹き付けられるとともに、ターンテーブル82が
高速回転して、洗浄の仕上げ乾燥が行われる。それか
ら、洗浄の済んだウェハ20は、図示しない搬送機構に
よってターンテーブル82から送り出される。こうし
て、ウェハ20が一枚ずつ逐次処理される。
ッシングを行いそれから洗浄を行うようにしたが、本発
明の適用は、その手順に限定されるものでは無い。例え
ば、アッシング前でレジストがパターン上に残留してい
る状態においても、超音波と剥離液とを使用した上述の
超音波洗浄にてレジストとフェンス状残渣との同時除去
を行うようにしても良い。この場合、レジストが溶解し
た後にフェンス状残渣が除去されるので、洗浄時間を少
し延長すると良い。洗浄時間が多少長くなっても、アッ
シングせずに洗浄処理を行うことによって、同時にレジ
ストを剥離し、アッシング工程を省略できるという効果
もあるので、トータルでの処理時間では短縮されること
も多い。
ることによって剥離の効果が増し、超音波による洗浄時
間を短縮することができる。さらに、レジストマスク以
外に、ハードマスクと呼ばれる酸化ケイ素や窒化ケイ素
等をマスクとして使用する場合にもフェンス状残渣は発
生するが、この場合にもマスク除去後に上記洗浄法の適
用によって残渣の除去は可能である。高融点金属であ
り、貴金属と同じく揮発性の低いCu,Cu合金等のフ
ェンス状残渣に関しても、上記手法は効果的である。
チングガスやその流量比によつて形成状態が異なり、そ
の多くが溶解せずに剥離液中にパーティクルとして残留
する場合もあるが、剥離液をフィルターを通して循環さ
せるか、あるいは破棄することで汚染を防ぐことができ
る。その場合、洗浄装置の洗浄槽等に、剥離液の給排管
や、これに連結されたポンプ及びフィルター等を付設す
ると良い。
(図4参照)、ウェハ20の回転を、内槽14を回転駆
動することで行ったが、内槽14は固定しておいてその
中の網状棚体を回転駆動するようにしても良い。さら
に、上記第6実施例の洗浄装置80では(図8参照)、
ノズル84の対向側にブロック83及び超音波振動子1
2を設置したが、これらは同じ側に設置されても良く、
超音波振動子12をブロック83でなくノズル84又は
その支持部に組み込むようにしても良い。
の第1の解決手段の表面処理方法にあっては、エッチン
グ後になされる剥離液での洗浄に際して超音波も照射さ
れるようにしたことにより、レジスト等と共にフェンス
状残渣も除去されて、その結果、工程数を増やすことな
く側壁堆積物を除去できるようになったという有利な効
果が有る。
方法にあっては、超音波の刺激を微細な振動にするとと
もに剥離液の補助作用等も加味されるようにしたことに
より、フェンス状残渣を除いて被処理物の表面には不所
望な強い刺激が及ばなくなり、その結果、工程数を増や
すこと無く且つ被処理物を損なうことも無く側壁堆積物
を除去できるようになったという有利な効果を奏する。
置にあっては、洗浄装置に特定の超音波照射手段を組み
合わせたことにより、剥離液での洗浄に際して微細な振
動の超音波も照射されて、被処理物の表面に不所望な強
い刺激を与えること無くレジスト等と共にフェンス状残
渣も除去され、その結果、工程数を増やすこと無く且つ
被処理物を損なうことも無く側壁堆積物を除去できるよ
うになったという有利な効果が有る。
浄装置にあっては、被処理物と超音波との相対的な位置
関係が一回り又は一巡りするようにしたことにより、フ
ェンス状残渣の剛性等および超音波の刺激に異方性があ
っても、工程数を増やすこと無く且つ被処理物を損なう
ことも無く而も確実に側壁堆積物を除去できるようにな
ったという有利な効果を奏する。
実施例について、洗浄装置の基本構造を示す模式図であ
る。
工程等に関する模式図であり、フェンス状残渣の形成過
程を示す。
模式図であり、剥離液中での超音波洗浄によるフェンス
状残渣の除去状況を示す。
造模式図である。
造模式図である。
造模式図である。
造模式図である。
造模式図である。
段) 12a 超音波 13 純水(超音波伝搬体) 14 内槽(洗浄槽、剥離液と被処理物との保持手
段、超音波伝搬体) 15 剥離液(超音波伝搬体、超音波媒体) 20 ウェハ(半導体基板、メタルエッチング後の洗浄
対象物、被処理物) 21 シリコンウェハ(シリコンサブストレート、
基体部) 22 酸化膜(絶縁膜) 23 チタン(貴金属、高融点金属、エッチング対
象の表面金属) 24 白金(貴金属、高融点金属、エッチング対象
の表面金属) 24a 高密度プラズマ(エッチング用プラズ
マ) 25 レジスト 25a 酸素プラズマ(アッシング用プラズマ) 26 フェンス状残渣(側壁堆積物) 40 洗浄装置 41 モータ(回転駆動手段) 42 カップリング(回転駆動手段) 43 シャフト(回転駆動手段) 50 洗浄装置 51 モータ(超音波振動子一巡手段) 52 カップリング(超音波振動子一巡手段) 53 シャフト(超音波振動子一巡手段) 54 回転籠(超音波振動子一巡手段) 60 洗浄装置 61 超音波遮断筒(部分的抑制体、超音波進行方
向等一巡手段) 61a 超音波通過窓(部分的伝搬部、超音波進
行方向等一巡手段) 70 洗浄装置 80 洗浄装置 81 シャフト(回転駆動手段) 82 ターンテーブル(被処理物保持手段) 83 ブロック(超音波振動子保持手段) 84 ノズル(剥離液浸漬手段)
Claims (5)
- 【請求項1】被処理物に対しその表面の金属を揮発させ
るエッチング処理を施すエッチング工程と、その後に行
われ前記被処理物を剥離液で洗う洗浄工程とを備えた表
面処理方法において、前記洗浄工程が前記被処理物に向
けた超音波の照射を伴って行われることを特徴とする表
面処理方法。 - 【請求項2】前記超音波の発振数が前記剥離液との共振
周波数を超えていることを特徴とする請求項1記載の表
面処理方法。 - 【請求項3】被処理物を剥離液に浸す手段を備えた洗浄
装置において、前記被処理物に向けて前記剥離液との共
振周波数を超える発振数の超音波を発する超音波照射手
段を設けたことを特徴とする洗浄装置。 - 【請求項4】前記被処理物を前記剥離液に浸したまま回
転させる回転駆動手段を備えたことを特徴とする請求項
3記載の洗浄装置。 - 【請求項5】前記被処理物に向かう超音波の進行方向ま
たは照射方向を一巡させる手段を備えたことを特徴とす
る請求項3記載の洗浄装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334866A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Tokyo Electron Ltd | 被覆剤及びそれを施した耐プラズマ性部品 |
JP2005317699A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
WO2006092963A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-09-08 | National University Corporation Hokkaido University | 金属構造体およびその製造方法 |
KR100986587B1 (ko) * | 2010-03-12 | 2010-10-08 | (주) 경일메가소닉 | 침식 방지용 초음파 세정 장치 |
WO2013008542A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | 株式会社カイジョー | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 |
KR101399163B1 (ko) * | 2012-04-30 | 2014-05-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치의 박리장치 및 이를 이용한 박리방법 |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP34681798A patent/JP4165845B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002334866A (ja) * | 2001-05-09 | 2002-11-22 | Tokyo Electron Ltd | 被覆剤及びそれを施した耐プラズマ性部品 |
JP2005317699A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
JP4519512B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-08-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法、除去方法 |
WO2006092963A1 (ja) * | 2005-02-17 | 2006-09-08 | National University Corporation Hokkaido University | 金属構造体およびその製造方法 |
JP4887502B2 (ja) * | 2005-02-17 | 2012-02-29 | 国立大学法人北海道大学 | 金属構造体およびその製造方法 |
KR100986587B1 (ko) * | 2010-03-12 | 2010-10-08 | (주) 경일메가소닉 | 침식 방지용 초음파 세정 장치 |
WO2013008542A1 (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-17 | 株式会社カイジョー | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 |
JP2013021160A (ja) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | Kaijo Corp | 超音波洗浄装置及び超音波洗浄方法 |
CN103229279A (zh) * | 2011-07-12 | 2013-07-31 | 株式会社华祥 | 超声波清洗装置和超声波清洗方法 |
KR101437301B1 (ko) | 2011-07-12 | 2014-09-03 | 가부시끼가이샤가이죠 | 초음파 세정 장치 및 초음파 세정 방법 |
TWI464019B (zh) * | 2011-07-12 | 2014-12-11 | Kaijo Kk | Ultrasonic cleaning device and ultrasonic cleaning method |
US9901962B2 (en) | 2011-07-12 | 2018-02-27 | Kaijo Corporation | Ultrasonic cleaning apparatus |
KR101399163B1 (ko) * | 2012-04-30 | 2014-05-27 | 엘지디스플레이 주식회사 | 표시장치의 박리장치 및 이를 이용한 박리방법 |
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