JP2002075955A - Substrate surface processing method and substrate surface processor - Google Patents

Substrate surface processing method and substrate surface processor

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JP2002075955A
JP2002075955A JP2000265714A JP2000265714A JP2002075955A JP 2002075955 A JP2002075955 A JP 2002075955A JP 2000265714 A JP2000265714 A JP 2000265714A JP 2000265714 A JP2000265714 A JP 2000265714A JP 2002075955 A JP2002075955 A JP 2002075955A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the stoppage of processing of removing a film on a substrate by steam containing acid, and to prevent the pollution of a processing chamber where such processing is performed. SOLUTION: A film removal process of removing an oxide film on the surface of a wafer W is removed by gas-phase etching processing by heating the wafer W on a hot plate 45 to a specified temperature, and leading fluoric acid vapour to the surface of the wafer W in that condition. The fluoric acid vapour is generated in a fluoric acid vapour generating container 43, and the is supplied to the surface of the wafer W from a punching plate 44, passing through a fluoric acid vapour supply path 36 by carrier gas. At stoppage of the film removal process, the supply of the fluoric acid vapour is stopped, an also nitrogen gas heated by heater 65 is supplied to the surface of the wafer W and into a processing chamber 85 from a nitrogen gas supply pipe 64.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、塩酸、硝酸、硫
酸、ふっ酸(HFおよび無水HFを含む)、酢酸などの
ような酸を含む蒸気を基板の表面に導き、いわゆる気相
エッチング処理によって基板の表面の膜を除去するため
の基板表面処理方法および基板表面処理装置に関する。
処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置およ
びプラズマディスプレイ用ガラス基板、ならびに光、磁
気および光磁気ディスク用基板などの各種の基板が含ま
れる。また、基板の材質としては、シリコン、ガラス、
樹脂およびセラミックなどの材質が含まれる。なお、基
板表面の膜の除去は、所定の膜の一部または全部の選択
的除去を目的としていてもよく、また、基板表面の洗浄
を目的としていてもよい。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vapor-phase etching process in which a vapor containing an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid (including HF and anhydrous HF), acetic acid and the like is introduced to the surface of a substrate. The present invention relates to a substrate surface treatment method and a substrate surface treatment device for removing a film on the surface of a substrate.
Substrates to be processed include various substrates such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal displays and plasma displays, and substrates for optical, magnetic and magneto-optical disks. The material of the substrate is silicon, glass,
Materials such as resin and ceramic are included. The removal of the film on the substrate surface may be for the purpose of selectively removing a part or all of the predetermined film, or may be for the purpose of cleaning the substrate surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体メモリの製造工程においては、半
導体ウエハ(以下「ウエハ」という。)上にメモリキャ
パシタ膜を作製する際に、BSG(Boron-Silicate Gla
ss)、PSG(Phospho-Silicate Glass)、BPSG
(Boron-doped Phospho-SilicateGlass)などの不純物
を多く含んだ酸化膜が犠牲酸化膜として用いられる。こ
れらの犠牲酸化膜は、ふっ酸蒸気を用いたエッチングに
おける熱酸化膜またはCVD(化学的気相成長)酸化膜
に対する選択比を大きくとることができ、熱酸化膜また
はCVD酸化膜をエッチングストッパ膜として用いて選
択的に除去することができる。
2. Description of the Related Art In a semiconductor memory manufacturing process, when a memory capacitor film is formed on a semiconductor wafer (hereinafter, referred to as a "wafer"), BSG (Boron-Silicate Glacier) is used.
ss), PSG (Phospho-Silicate Glass), BPSG
(Boron-doped Phospho-SilicateGlass) or another oxide film containing a large amount of impurities is used as a sacrificial oxide film. These sacrificial oxide films can have a high selectivity with respect to a thermal oxide film or a CVD (chemical vapor deposition) oxide film in etching using hydrofluoric acid vapor, and the thermal oxide film or the CVD oxide film is used as an etching stopper film. And can be selectively removed.

【0003】ふっ酸蒸気を用いたエッチング処理におけ
るエッチング選択比は温度に依存する。たとえば、熱酸
化膜は、温度上昇に伴ってエッチングレートが急激に減
少するのに対して、BPSG膜は温度変化によらずに比
較的高いエッチングレートを維持する。そこで、ウエハ
の表面に形成された熱酸化膜上のBPSG膜を選択除去
するときには、ウエハの温度を50℃〜80℃に維持し
てふっ酸蒸気による気相エッチング処理が行われる。
The etching selectivity in the etching process using hydrofluoric acid vapor depends on the temperature. For example, the etching rate of a thermal oxide film sharply decreases with a rise in temperature, whereas the BPSG film maintains a relatively high etching rate regardless of a temperature change. Therefore, when the BPSG film on the thermal oxide film formed on the surface of the wafer is selectively removed, a gas phase etching process using hydrofluoric acid vapor is performed while maintaining the temperature of the wafer at 50 ° C. to 80 ° C.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ふっ酸蒸気による酸化
膜(酸化シリコン膜)のエッチングプロセスは、次の反
応式で表される。 6F++6H3++SiO2→H2SiF6+8H2O H2SiF6→2HF+SiF4 すなわち、ふっ酸の蒸気および水蒸気がウエハ表面(酸
化膜上)に吸着してイオン化し、これが酸化シリコンと
反応して、反応生成物H2SiF6が生成され、それがさ
らにふっ酸(HF)およびフッ化シリコン(SiF4
に分解してウエハ外に蒸発する。これにより、酸化膜中
のSiO2が失われ、エッチング処理が進行する。した
がって、この反応過程では、エッチング反応の結果とし
て、エッチング媒体であるふっ酸および大量の水が発生
する。
The process of etching an oxide film (silicon oxide film) using hydrofluoric acid vapor is represented by the following reaction formula. 6F + + 6H 3 O + + SiO 2 → H 2 SiF 6 + 8H 2 O H 2 SiF 6 → 2HF + SiF 4 That is, the hydrofluoric acid vapor and water vapor are adsorbed on the wafer surface (on the oxide film) and ionized, and this becomes silicon oxide and The reaction produces the reaction product H 2 SiF 6 , which is further hydrofluoric acid (HF) and silicon fluoride (SiF 4 )
And evaporates out of the wafer. Thereby, the SiO 2 in the oxide film is lost, and the etching process proceeds. Therefore, in this reaction process, hydrofluoric acid as an etching medium and a large amount of water are generated as a result of the etching reaction.

【0005】そのため、エッチング終了時にチャンバ内
へのふっ酸蒸気の供給を停止しても、ウエハの温度が5
0℃〜80℃に維持されている限り、エッチング処理を
直ちに停止させることができない。すなわち、ふっ酸蒸
気の供給停止から実際のエッチング停止までには、タイ
ムラグが生じている。したがって、所望の時点でエッチ
ング処理を停止することが困難である。しかも、上記の
タイムラグは、ウエハ面内の各部で等しい保証はなく、
ウエハ面内でのエッチング処理の均一性の点でも問題が
ある。
Therefore, even if the supply of the hydrofluoric acid vapor into the chamber is stopped at the end of the etching, the temperature of the wafer becomes 5
As long as the temperature is maintained at 0 ° C. to 80 ° C., the etching process cannot be stopped immediately. That is, there is a time lag between the stop of the supply of the hydrofluoric acid vapor and the actual stop of the etching. Therefore, it is difficult to stop the etching process at a desired time. Moreover, there is no guarantee that the above-mentioned time lag is equal in each part in the wafer plane.
There is also a problem in terms of uniformity of the etching process in the wafer plane.

【0006】また、BSG膜、PSG膜またはBPSG
膜のエッチング時には、ホウ素(B)または燐(P)を
含む生成物(たとえば、PH3OH)が生成される。こ
れらの生成物は、飽和水蒸気圧が低い(揮発性が低い)
ため、ウエハWの近傍の加熱された雰囲気中において揮
発する一方、ウエハWの近傍の雰囲気よりも温度の低い
処理室内壁に一旦吸着されると、容易には蒸発せず、結
露を生じる。これにより、処理室が汚染されるととも
に、結露した液滴がウエハWの表面に落下すれば、ウエ
ハWを汚染することになる。
Further, a BSG film, a PSG film or a BPSG film
During the etching of the film, a product (for example, PH 3 OH) containing boron (B) or phosphorus (P) is generated. These products have low saturated steam pressure (low volatility)
Therefore, while being volatilized in the heated atmosphere near the wafer W, once adsorbed on the inner wall of the processing chamber having a lower temperature than the atmosphere near the wafer W, it does not evaporate easily and causes dew condensation. As a result, the processing chamber is contaminated, and if the condensed droplets fall on the surface of the wafer W, the wafer W is contaminated.

【0007】そこで、この発明の第1の目的は、酸を含
む蒸気によって基板上の膜を除去する処理の停止を確実
に行うことができる基板表面処理方法および基板表面処
理装置を提供することである。また、この発明の第2の
目的は、酸を含む蒸気によって基板上の膜を除去する処
理が行われる処理室の汚染を防止することができ、これ
により、基板の汚染を防止することができる基板表面処
理方法および基板表面処理装置を提供することである。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a substrate surface treatment method and a substrate surface treatment apparatus which can surely stop the process of removing a film on a substrate by a vapor containing an acid. is there. A second object of the present invention is to prevent contamination of a processing chamber in which a process for removing a film on a substrate by vapor containing an acid is performed, thereby preventing contamination of the substrate. An object of the present invention is to provide a substrate surface treatment method and a substrate surface treatment device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板
(W)を所定の温度(たとえば、40℃ないし80℃)
で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給す
ることにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程(3
4,36,43,45,54)と、この膜除去工程後
に、基板の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供
給する不活性ガス供給工程(63,64,65)とを含
むことを特徴とする基板表面処理方法である。なお、括
弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素ま
たは当該工程を実行する構成要素の参照符号を表す。以
下、この項において同じ。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to the first aspect of the present invention, a substrate (W) is heated at a predetermined temperature (for example, 40 ° C. to 80 ° C.).
Supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate while heating the substrate, thereby removing a film on the substrate surface (3).
4, 36, 43, 45, 54) and after the film removing step, an inert gas supplying step (63, 64, 65) for supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate. A substrate surface treatment method. Note that the alphanumeric characters in parentheses represent the reference numerals of the corresponding components in the embodiment described later or the components that execute the process. Hereinafter, the same applies in this section.

【0009】上記膜除去工程は、上記酸を含む蒸気およ
び水蒸気と除去対象の膜の構成材料との反応により、水
および酸を生じさせる気相エッチング処理工程であって
もよい。この発明によれば、酸を含む蒸気によって基板
表面の膜を除去する膜除去工程の後(好ましくは直後)
に、基板の表面に室温よりも高温の不活性ガスが供給さ
れる。これにより、基板の表面付近に存在している反応
生成物(たとえば水および酸)の蒸気をすみやかに基板
表面付近から排除して、膜除去工程の進行を停止させる
ことができる。したがって、膜除去工程を所望のタイミ
ングで確実に停止させることができる。この膜除去工程
の停止は基板面内の各部でほぼ同時に起こさせることが
できるので、基板面内での膜除去処理のばらつきが生じ
ることもない。また、複数枚の基板に対する処理のばら
つきも低減できる。
[0009] The film removing step may be a vapor phase etching step in which water and an acid are generated by a reaction between the vapor and water vapor containing the acid and a constituent material of the film to be removed. According to the present invention, after (preferably immediately after) a film removing step of removing a film on the substrate surface with a vapor containing an acid.
Then, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the surface of the substrate. Thereby, the vapor of the reaction product (for example, water and acid) existing near the surface of the substrate can be immediately removed from the vicinity of the substrate surface, and the progress of the film removing step can be stopped. Therefore, the film removing step can be reliably stopped at a desired timing. Since the stop of the film removing step can be caused almost simultaneously in each portion in the substrate surface, there is no variation in the film removing process in the substrate surface. In addition, variation in processing for a plurality of substrates can be reduced.

【0010】基板表面付近に存在している反応生成物を
効果的に除去するためには、不活性ガスを基板表面に供
給するとともに、膜除去処理が行われる処理室内の雰囲
気を排気する排気工程(49,55)が行われることが
好ましい。請求項2記載の発明は、上記膜除去工程と上
記不活性ガス供給工程とが、1つの処理室(85)内で
行われることを特徴とする請求項1記載の基板表面処理
方法である。
In order to effectively remove the reaction products existing near the substrate surface, an exhaust step of supplying an inert gas to the substrate surface and exhausting the atmosphere in the processing chamber where the film removal processing is performed. (49, 55) is preferably performed. The invention according to claim 2 is the substrate surface treatment method according to claim 1, wherein the film removal step and the inert gas supply step are performed in one processing chamber (85).

【0011】この発明では、膜除去工程と不活性ガス供
給工程とが1つの処理室内で行われるので、膜除去工程
が終了した直後に不活性ガスを基板表面に導いて、膜除
去工程をすみやかに停止させることができる。なお、不
活性ガス供給工程は、酸を含む蒸気を基板表面に導く酸
蒸気供給経路(36)とは独立した不活性ガス供給経路
(64)から基板表面に不活性ガスを導く工程であるこ
とが好ましい。これにより、酸蒸気供給経路の温度上昇
を防止できるから、酸を含む蒸気による膜除去処理に悪
影響(たとえば、エッチングレートの変動)を与えるこ
とがない。
According to the present invention, since the film removing step and the inert gas supplying step are performed in one processing chamber, the inert gas is introduced to the substrate surface immediately after the film removing step is completed, so that the film removing step can be performed quickly. Can be stopped. Note that the inert gas supply step is a step of introducing an inert gas to the substrate surface from an inert gas supply path (64) independent of an acid vapor supply path (36) for introducing a vapor containing an acid to the substrate surface. Is preferred. As a result, a rise in the temperature of the acid vapor supply path can be prevented, so that there is no adverse effect (for example, a change in the etching rate) on the film removal processing by the vapor containing the acid.

【0012】同様の理由から、上記不活性ガス供給経路
の不活性ガス吐出口(64a)は、酸蒸気供給経路の酸
蒸気吐出口(36a)から可能な限り離隔して配置され
ることが好ましい。たとえば、不活性ガス吐出口と酸蒸
気吐出口とは、基板の中心(重心)に対してほぼ点対称
な位置に配置されるとよい。請求項3記載の発明は、処
理室(85)内に基板を配置し、この基板を所定の温度
で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を供給す
ることにより、基板表面の膜を除去する膜除去工程(3
4,36,43,45,54)と、上記処理室内に室温
よりも高い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給
工程(63,64,65)とを含むことを特徴とする基
板表面処理方法である。
For the same reason, it is preferable that the inert gas discharge port (64a) of the inert gas supply path is arranged as far as possible from the acid vapor discharge port (36a) of the acid vapor supply path. . For example, the discharge port for the inert gas and the discharge port for the acid vapor may be arranged at positions substantially point-symmetric with respect to the center (center of gravity) of the substrate. According to a third aspect of the present invention, a substrate is disposed in a processing chamber (85), and while the substrate is heated at a predetermined temperature, a vapor containing an acid is supplied to the surface of the substrate to form a film on the substrate surface. Removal step (3)
4, 36, 43, 45, 54) and an inert gas supply step (63, 64, 65) for supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature into the processing chamber. Processing method.

【0013】この発明によれば、膜除去工程が行われる
処理室に、室温よりも高温の不活性ガスが供給(好まし
くは、膜除去工程が行われていないときに供給)される
ことにより、膜除去工程において生成される反応生成物
が処理室の内壁に結露することを防止できる。すなわ
ち、膜除去工程において生成された反応生成物は、蒸気
状態で処理室の内壁から運び去られる。これにより、処
理室の汚染を防止でき、ひいては、基板の汚染を防止で
きる。これにより、良好な基板表面処理が可能になる。
According to the present invention, an inert gas having a temperature higher than room temperature is supplied to the processing chamber in which the film removing step is performed (preferably, supplied when the film removing step is not performed). The reaction product generated in the film removing step can be prevented from being condensed on the inner wall of the processing chamber. That is, the reaction product generated in the film removing step is carried away from the inner wall of the processing chamber in a vapor state. Thereby, contamination of the processing chamber can be prevented, and thus, contamination of the substrate can be prevented. Thereby, good substrate surface treatment can be performed.

【0014】膜除去工程において生成された反応生成物
を処理室外に効果的に排除するためには、不活性ガス供
給工程とともに、処理室内を排気する排気工程(49,
55)が行われることが好ましい。たとえば、請求項4
に記載のように、上記不活性ガス供給工程が、1ロット
の基板を処理するたびに行われることとしてもよい。ま
た、請求項5に記載のように、上記不活性ガス供給工程
が、1枚の基板を処理するたびに行われることとしても
よい。
In order to effectively remove the reaction products generated in the film removing step to the outside of the processing chamber, an evacuation step (49,
55) is preferably performed. For example, claim 4
As described above, the inert gas supply step may be performed every time one lot of substrates is processed. Further, the inert gas supply step may be performed every time one substrate is processed.

【0015】たとえば、請求項2に記載のように、請求
項1の発明における膜除去工程と不活性ガス供給工程と
を同一の処理室内で行う場合には、共通の不活性ガス供
給機構(63,64,65)を用いて、請求項1または
2の発明と請求項3ないし5のいずれかの発明とを併せ
て行うことができる。具体的には、膜除去工程の後に基
板の表面に高温の不活性ガスを供給すると、この高温の
不活性ガスは処理室の内壁にも到達するから、膜除去工
程を停止させるとともに、処理室内の結露対策を同時に
行うことができる。
For example, when the film removing step and the inert gas supply step in the first aspect of the present invention are performed in the same processing chamber, a common inert gas supply mechanism (63) is used. , 64, 65) can be used in combination with the invention of claim 1 or 2 and any of the inventions of claims 3 to 5. Specifically, when a high-temperature inert gas is supplied to the surface of the substrate after the film removing step, the high-temperature inert gas reaches the inner wall of the processing chamber. Can be taken simultaneously.

【0016】請求項6記載の発明は、上記不活性ガス供
給工程では、上記膜除去工程における上記所定の温度よ
りも高い温度の不活性ガスが供給されることを特徴とす
る請求項1ないし5のいずれかに記載の基板表面処理方
法である。これにより、膜除去工程の停止または処理室
の内壁への反応生成物の結露の防止を効果的に行える。
より具体的には、請求項7に記載のように、上記不活性
ガス供給工程では、100℃以上の不活性ガスが供給さ
れることとすることが好ましい。
According to a sixth aspect of the present invention, in the inert gas supplying step, an inert gas having a temperature higher than the predetermined temperature in the film removing step is supplied. The substrate surface treatment method according to any one of the above. Thereby, it is possible to effectively stop the film removing step or prevent dew condensation of the reaction product on the inner wall of the processing chamber.
More specifically, as described in claim 7, it is preferable that in the inert gas supply step, an inert gas of 100 ° C. or higher is supplied.

【0017】さらに、不活性ガスの温度は、100℃〜
300℃の範囲とすることが好ましく、100℃〜20
0℃の範囲とすることがさらに好ましく、約160℃と
することが最も好ましい。請求項8記載の発明は、基板
(W)を所定の温度で加熱する基板加熱手段(45)
と、この基板加熱手段によって加熱されている基板の表
面の膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面
に酸を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段(34,3
6,43,54)と、上記膜除去処理の後に、上記基板
の表面に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給する不
活性ガス供給手段(63,64,65)とを含むことを
特徴とする基板表面処理装置である。
Further, the temperature of the inert gas is 100.degree.
The temperature is preferably in the range of 300 ° C., and 100 ° C. to 20 ° C.
More preferably, it is in the range of 0 ° C, most preferably about 160 ° C. The invention according to claim 8 is a substrate heating means (45) for heating the substrate (W) at a predetermined temperature.
And acid vapor supply means (34, 3) for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate for a film removal process for removing a film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means.
6, 43, 54) and inert gas supply means (63, 64, 65) for supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate after the film removal processing. Is a substrate surface treatment apparatus.

【0018】この構成により、請求項1の発明と同様の
効果を達成できる。請求項9記載の発明は、処理室(8
5)と、この処理室内に配置され、基板(W)を所定の
温度で加熱する基板加熱手段(45)と、この基板加熱
手段によって加熱されている基板の表面の膜を除去する
膜除去処理のために、この基板の表面に酸を含む蒸気を
供給する酸蒸気供給手段(34,36,43,54)
と、上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを
供給する不活性ガス供給手段(63,64,65)とを
含むことを特徴とする基板表面処理装置である。
With this configuration, the same effect as that of the first aspect can be achieved. According to the ninth aspect of the present invention, the processing chamber (8
5), a substrate heating means (45) disposed in the processing chamber and heating the substrate (W) at a predetermined temperature, and a film removing process for removing a film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means Vapor supply means (34, 36, 43, 54) for supplying vapor containing acid to the surface of the substrate
And an inert gas supply means (63, 64, 65) for supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature into the processing chamber.

【0019】この構成により、請求項3の発明と同様の
効果を達成できる。なお、これらの基板表面処理装置の
発明に関しても、基板表面処理方法の発明に関して上述
したとおりの変形と同様の変形を行うことができる。
With this configuration, the same effect as the third aspect of the invention can be achieved. It should be noted that modifications similar to those described above with respect to the invention of the substrate surface treatment method can be made also in the invention of the substrate surface treatment apparatus.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の第1の実施形態に係る基板表面処理装置の構成を
説明するための図解的な平面図である。この装置は、半
導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wの表面
に形成された酸化膜を除去するための装置である。より
具体的には、たとえば、ウエハW上に形成された熱酸化
膜上にメモリキャパシタ形成のために使用される犠牲酸
化膜(BPSG膜など)が形成されている場合に、この
犠牲酸化膜を選択的に除去するための装置である。この
処理のために、この基板表面処理装置では、ふっ酸の蒸
気をウエハWの表面に供給することにより、ふっ酸の気
相エッチング処理によって膜除去工程が行われる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining the configuration of the substrate surface treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for removing an oxide film formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as “wafer”) W. More specifically, for example, when a sacrificial oxide film (BPSG film or the like) used for forming a memory capacitor is formed on a thermal oxide film formed on wafer W, this sacrificial oxide film is It is a device for selective removal. For this treatment, in this substrate surface treatment apparatus, a film removing step is performed by gas phase etching of hydrofluoric acid by supplying a vapor of hydrofluoric acid to the surface of the wafer W.

【0021】装置の構成について説明すると、この装置
は、処理前のウエハWを収容したカセットCLが置かれ
るローダ部10と、ウエハWの表面に対して、ふっ酸蒸
気による気相エッチング処理を行う気相エッチング処理
部40と、この気相エッチング処理後のウエハWを水洗
し、その後、水切り乾燥を行う水洗・乾燥処理部50
と、水洗・乾燥処理部50によって処理された後のウエ
ハWを収容するためのカセットCUが載置されるアンロ
ーダ部60と備えている。
The configuration of the apparatus will be described. This apparatus performs a gas phase etching process using hydrofluoric acid vapor on the surface of a wafer W and a loader unit 10 on which a cassette CL containing a wafer W before processing is placed. A vapor-phase etching processing unit 40 and a water-washing / drying processing unit 50 for rinsing the wafer W after the vapor-phase etching processing, and thereafter performing draining and drying
And an unloader unit 60 on which a cassette CU for storing the wafer W processed by the water washing / drying processing unit 50 is placed.

【0022】ローダ部10およびアンローダ部60は、
この基板表面処理装置の前面パネル77の背後に配置さ
れている。ローダ部10、気相エッチング処理部40、
水洗・乾燥処理部50、およびアンローダ部60は、平
面視においてほぼU字形状のウエハ搬送経路78に沿っ
て、この順に配列されている。ローダ部10と気相エッ
チング処理部40との間には、ローダ部10に置かれた
カセットCLから処理前のウエハWを1枚ずつ取り出し
て、気相エッチング処理部40に搬入するローダ搬送ロ
ボット71が配置されている。また、気相エッチング処
理部40と水洗・乾燥処理部50の間には、気相エッチ
ング処理後のウエハWを気相エッチング処理部40から
取り出して、水洗・乾燥処理部50に搬入する中間搬送
ロボット81が配置されている。そして、水洗・乾燥処
理部50とアンローダ部60の間には、水洗・乾燥処理
後のウエハWを水洗・乾燥処理部50から取り出してア
ンローダ部60に置かれたカセットCUに収容するため
のアンローダ搬送ロボット72が配置されている。
The loader unit 10 and the unloader unit 60
The substrate is disposed behind a front panel 77 of the substrate surface treatment apparatus. Loader unit 10, gas phase etching processing unit 40,
The washing / drying processing section 50 and the unloader section 60 are arranged in this order along a substantially U-shaped wafer transfer path 78 in plan view. Between the loader unit 10 and the vapor-phase etching processing unit 40, a loader transfer robot that takes out the unprocessed wafers W one by one from the cassette CL placed in the loader unit 10 and carries the wafers W into the vapor-phase etching processing unit 40. 71 are arranged. Further, between the vapor-phase etching processing section 40 and the washing / drying processing section 50, an intermediate transfer for taking out the wafer W after the vapor-phase etching processing from the vapor-phase etching processing section 40 and carrying it into the washing / drying processing section 50. A robot 81 is provided. An unloader is provided between the rinsing / drying unit 50 and the unloader unit 60 to take out the wafer W after the rinsing / drying unit from the rinsing / drying unit 50 and store the wafer W in the cassette CU placed in the unloader unit 60. A transfer robot 72 is provided.

【0023】ローダ搬送ロボット71、中間搬送ロボッ
ト81およびアンローダ搬送ロボット72は、それぞ
れ、下アームLAと上アームUAとを有する屈伸式のロ
ボットの形態を有している。下アームLAは、図示しな
い回転駆動機構によって水平面に沿って回動されるよう
になっている。この下アームLAの先端に、上アームU
Aが水平面に沿う回動が自在であるように設けられてい
る。下アームLAが回動すると、上アームUAは、下ア
ームLAの回動方向とは反対方向に、下アームLAの回
動角度の2倍の角度だけ回動する。これによって、下ア
ームLAと上アームUAとは、両アームが上下に重なり
合った収縮状態と、両アームが経路78に沿って一方側
または他方側に向かって展開された伸長状態とをとるこ
とができる。
Each of the loader transfer robot 71, the intermediate transfer robot 81, and the unloader transfer robot 72 has a form of a bending and stretching robot having a lower arm LA and an upper arm UA. The lower arm LA is rotated along a horizontal plane by a rotation drive mechanism (not shown). At the tip of the lower arm LA, an upper arm U
A is provided so as to be freely rotatable along a horizontal plane. When the lower arm LA rotates, the upper arm UA rotates in a direction opposite to the rotation direction of the lower arm LA by an angle twice the rotation angle of the lower arm LA. As a result, the lower arm LA and the upper arm UA can assume a contracted state in which both arms are vertically overlapped, and an extended state in which both arms are deployed toward one side or the other side along the path 78. it can.

【0024】このようにして、ローダ搬送ロボット7
1、中間搬送ロボット81およびアンローダ搬送ロボッ
ト72は、処理部間またはカセット−処理部間で、経路
78に沿ってウエハWの受け渡し行うことができる。気
相エッチング処理後のウエハWを水洗および乾燥させる
水洗・乾燥処理部50は、たとえば、ウエハWを水平に
保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャ
ックに保持されたウエハWに対して純水を供給する純水
供給ノズルを備えている。この構成によって、ウエハW
の表面および/または裏面に純水を供給してウエハWの
表面を水洗する。水洗終了後は、純水の供給を停止し、
スピンチャックを高速回転させることによって、ウエハ
Wの表面の水分を振り切って乾燥する。
In this manner, the loader transfer robot 7
1. The intermediate transfer robot 81 and the unloader transfer robot 72 can transfer the wafer W along the path 78 between the processing units or between the cassette and the processing unit. The rinsing / drying processing unit 50 for rinsing and drying the wafer W after the vapor-phase etching processing includes, for example, a spin chuck that horizontally holds and rotates the wafer W, and a pure chuck for the wafer W held by the spin chuck. A pure water supply nozzle for supplying water is provided. With this configuration, the wafer W
Pure water is supplied to the front and / or back surface of the wafer W to wash the front surface of the wafer W with water. After washing, stop supplying pure water,
By rotating the spin chuck at high speed, the water on the surface of the wafer W is shaken off and dried.

【0025】図2は、気相エッチング処理部40の構成
を説明するための図解的な断面図である。気相エッチン
グ処理部40は、ハウジング41内に、酸を含む水溶液
の一例であるふっ酸水溶液42を密閉状態で貯留するふ
っ酸蒸気発生容器43を備えている。このふっ酸蒸気発
生容器43の下方には、ふっ酸蒸気を下方に向かって放
出するための貫通孔が多数形成されたパンチングプレー
ト44が設けられている。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of the vapor phase etching processing section 40. The gas phase etching processing section 40 includes a hydrofluoric acid vapor generation container 43 in a housing 41 for storing a hydrofluoric acid aqueous solution 42 as an example of an aqueous solution containing an acid in a sealed state. Below this hydrofluoric acid vapor generation container 43, a punching plate 44 having a large number of through holes for discharging hydrofluoric acid vapor downward is provided.

【0026】パンチングプレート44の下方に、処理対
象のウエハWをパンチングプレート44に対向させた状
態で水平に保持するホットプレート45が配置されてい
る。このホットプレート45は、モータ等を含む回転駆
動機構46によって鉛直軸線まわりに回転される回転軸
47の上端に固定されている。ホットプレート45の平
面視における外方側には、ハウジング41の底面41a
に対して上下に収縮するベローズ48が設けられてい
る。このベローズ48は、上端縁をパンチングプレート
44の周囲に当接させて、ホットプレート45の周縁の
空間を密閉して処理室85を形成する密閉位置(図にお
いて実線で示す位置)と、その上端縁がホットプレート
45の上面45aによりも下方に退避した退避位置(図
2において破線で示す位置)との間で、図示しない駆動
機構によって伸長/収縮駆動されるようになっている。
Below the punching plate 44, a hot plate 45 for horizontally holding the wafer W to be processed in a state of facing the punching plate 44 is arranged. The hot plate 45 is fixed to an upper end of a rotary shaft 47 that is rotated around a vertical axis by a rotary drive mechanism 46 including a motor and the like. On the outer side of the hot plate 45 in plan view, the bottom surface 41a of the housing 41 is provided.
A bellows 48 that contracts up and down is provided. The bellows 48 has an upper end edge in contact with the periphery of the punching plate 44 to seal a space around the hot plate 45 to form a processing chamber 85 (a position indicated by a solid line in the drawing). A drive mechanism (not shown) extends / contracts the edge of the hot plate 45 between a retracted position (a position indicated by a broken line in FIG. 2) and a retracted position below the upper surface 45a of the hot plate 45.

【0027】ベローズ48の内部空間は、ハウジング4
1の底面41aに接続された排気配管49を介して、排
気手段55により排気されるようになっている。この排
気手段55は、排気ブロワまたはエジェクタなどの強制
排気機構であってもよいし、当該基板表面処理装置が設
置されるクリーンルームに備えられた排気設備であって
もよい。ホットプレート45の側方には、ウエハWを搬
入するための搬入用開口21、およびウエハWを排出す
るための搬出用開口22が、ハウジング41の側壁に形
成されている。これらの開口21,22には、それぞれ
シャッタ38,39が配置されている。ウエハWの搬入
時には、ベローズ48が退避位置(図2の破線の位置)
に下降させられるとともに、シャッタ38が開成され、
ローダ搬送ロボット71(図1参照)によって、ホット
プレート45にウエハWが受け渡される。また、ウエハ
Wの搬出時には、ベローズ48が退避位置とされるとと
もに、シャッタ39が開成されて、ホットプレート45
上のウエハWが中間搬送ロボット81に受け渡されて搬
出される。なお、開口21およびシャッタ38と、開口
22およびシャッタ39との配置関係は、実際には、平
面視でこれらとウエハWの中心とを結ぶ2本の線分が直
交するようになっているが、この図2および後述の図3
においては、図示の簡略化のため、これらの配置関係
が、平面視でこれらとウエハWの中心とを結ぶ2本の線
分が一直線上に重なるように(ウエハWの中心に対して
ほぼ点対称の位置関係に)描かれている。
The internal space of the bellows 48 is
The air is exhausted by an exhaust unit 55 through an exhaust pipe 49 connected to the bottom surface 41a of the first unit. The exhaust means 55 may be a forced exhaust mechanism such as an exhaust blower or an ejector, or may be an exhaust facility provided in a clean room where the substrate surface treatment apparatus is installed. On the side of the hot plate 45, a loading opening 21 for loading the wafer W and a loading opening 22 for discharging the wafer W are formed in the side wall of the housing 41. Shutters 38 and 39 are arranged in these openings 21 and 22, respectively. When the wafer W is loaded, the bellows 48 is in the retracted position (the position indicated by the broken line in FIG. 2).
And the shutter 38 is opened,
The wafer W is transferred to the hot plate 45 by the loader transfer robot 71 (see FIG. 1). When the wafer W is carried out, the bellows 48 is set to the retracted position, the shutter 39 is opened, and the hot plate 45 is opened.
The upper wafer W is transferred to the intermediate transfer robot 81 and carried out. Note that the arrangement relationship between the opening 21 and the shutter 38 and the opening 22 and the shutter 39 is actually such that two line segments connecting these and the center of the wafer W are orthogonal to each other in plan view. 2 and FIG. 3 to be described later.
In FIG. 5, for simplicity of illustration, these arrangement relations are such that two line segments connecting these and the center of the wafer W in a plan view overlap on a straight line (substantially pointwise with respect to the center of the wafer W). Symmetrical positional relationship).

【0028】ふっ酸蒸気発生容器43には、ふっ酸水溶
液42の液面の上方の空間35に、キャリアガスとして
の窒素ガスを供給する窒素ガス供給配管54が接続され
ている。また、この空間35は、バルブ37を介して、
パンチングプレート44へとふっ酸蒸気を導くためのふ
っ酸蒸気供給路36に接続することができるようになっ
ている。ふっ酸蒸気供給路36には、窒素ガス供給源3
1からの窒素ガスが、流量コントローラ(MFC)3
2、バルブ33および窒素ガス供給配管34を介して供
給されるようになっている。
The hydrofluoric acid vapor generating vessel 43 is connected to a nitrogen gas supply pipe 54 for supplying nitrogen gas as a carrier gas to the space 35 above the liquid surface of the hydrofluoric acid aqueous solution 42. This space 35 is formed via a valve 37,
It can be connected to a hydrofluoric acid vapor supply passage 36 for guiding hydrofluoric acid vapor to the punching plate 44. The hydrofluoric acid vapor supply passage 36 has a nitrogen gas supply source 3
Nitrogen gas from 1 is flow controller (MFC) 3
2. It is supplied through a valve 33 and a nitrogen gas supply pipe 34.

【0029】また、窒素ガス供給源31からの窒素ガス
は、流量コントローラ52およびバルブ53を介して、
窒素ガス供給配管54に与えられるようになっている。
ふっ酸蒸気発生容器43内に貯留されるふっ酸水溶液4
2は、いわゆる擬似共弗組成となる濃度(たとえば、1
気圧、室温(20℃)のもとで、約39.6%)に調製
されている。この擬似共弗組成のふっ酸水溶液42は、
水とフッ化水素との蒸発速度が等しく、そのため、バル
ブ37からふっ酸蒸気供給路36を介してパンチングプ
レート44にふっ酸蒸気が導かれることによってふっ酸
蒸気発生容器43内のふっ酸水溶液42が減少したとし
ても、ふっ酸蒸気供給路36に導かれるふっ酸蒸気の濃
度は不変に保持される。
The nitrogen gas from the nitrogen gas supply source 31 is supplied through a flow controller 52 and a valve 53 to
The gas is supplied to a nitrogen gas supply pipe 54.
Hydrofluoric acid aqueous solution 4 stored in hydrofluoric acid vapor generation container 43
2 is a concentration that results in a so-called pseudo-co-fluorine composition (for example, 1
It is adjusted to about 39.6% under atmospheric pressure and room temperature (20 ° C.). This hydrofluoric acid aqueous solution 42 having a pseudo-cofluoric composition is
Since the evaporation rates of water and hydrogen fluoride are equal, hydrofluoric acid vapor is guided from the valve 37 to the punching plate 44 through the hydrofluoric acid vapor supply passage 36, so that the hydrofluoric acid aqueous solution 42 in the hydrofluoric acid vapor generation vessel 43 is formed. Is reduced, the concentration of the hydrofluoric acid vapor guided to the hydrofluoric acid vapor supply passage 36 is kept unchanged.

【0030】一方、パンチングプレート44には、窒素
ガス供給源31からの窒素ガス(不活性ガス)が、流量
コントローラ62およびバルブ63を介して、窒素ガス
供給配管34とは別系統の窒素ガス供給配管64から供
給されるようになっている。窒素ガス供給配管64の途
中部には、加熱機構としてのヒータ65が配置されてい
る。このヒータ65は、窒素ガス供給配管64を流通す
る窒素ガスを室温よりも高い温度(好ましくは、ホット
プレート45によって加熱されるウエハWの温度(40
℃〜80℃)よりも高い温度。たとえば、約160℃)
に加熱する。この加熱された窒素ガスがパンチングプレ
ート44を介してウエハWへと導かれる。窒素ガス供給
配管64を介して供給される窒素ガスの流量は、10リ
ットル/分〜50リットル/分の範囲とすることが好ま
しく、約20リットル/分とすることが最も好ましい。
On the other hand, a nitrogen gas (inert gas) from the nitrogen gas supply source 31 is supplied to the punching plate 44 via a flow rate controller 62 and a valve 63 in a nitrogen gas supply system separate from the nitrogen gas supply pipe 34. It is supplied from a pipe 64. A heater 65 as a heating mechanism is disposed in the middle of the nitrogen gas supply pipe 64. The heater 65 changes the nitrogen gas flowing through the nitrogen gas supply pipe 64 to a temperature higher than room temperature (preferably, the temperature of the wafer W heated by the hot plate 45 (40
C. to 80 C.). For example, about 160 ° C)
Heat to The heated nitrogen gas is guided to the wafer W via the punching plate 44. The flow rate of the nitrogen gas supplied through the nitrogen gas supply pipe 64 is preferably in a range of 10 L / min to 50 L / min, and most preferably about 20 L / min.

【0031】窒素ガスの供給/停止を切り換えるバルブ
33,53,63は、コントローラ80によって制御さ
れる。図3は、パンチングプレート44の近傍の構成を
拡大して示す図解的な断面図である。パンチングプレー
ト44の上方には、ふっ酸蒸気供給路36からのふっ酸
蒸気およびキャリアガスとしての窒素ガス、ならびに窒
素ガス供給配管64からの窒素ガスが導かれる空間91
が形成されている。この空間91に対して、ふっ酸蒸気
供給路36の吐出口36aおよび窒素ガス供給配管64
の吐出口64aが開口している。
The valves 33, 53 and 63 for switching the supply / stop of the nitrogen gas are controlled by the controller 80. FIG. 3 is an illustrative sectional view showing an enlarged configuration near the punching plate 44. Above the punching plate 44, a space 91 into which the hydrofluoric acid vapor from the hydrofluoric acid vapor supply passage 36 and the nitrogen gas as the carrier gas, and the nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 64 are introduced.
Are formed. The discharge port 36 a of the hydrofluoric acid vapor supply path 36 and the nitrogen gas supply pipe 64 are
Are opened.

【0032】吐出口36a,64aは、ホットプレート
45上に載置されたウエハWを見下す平面視において、
ウエハWの中心に対してほぼ点対称な位置に配置されて
いる。すなわち、吐出口36a,64aは、可能な限り
離隔して配置されており、これによって、窒素ガス供給
配管64から供給される高温の窒素ガスによって、ふっ
酸蒸気供給路36が加熱されることを防止している。な
お、図3中、符号90は、ふっ酸蒸気発生容器43内の
ふっ酸水溶液42を一定の温度に保持するための温調水
が流通する配管を示している。
The discharge ports 36a and 64a are arranged in a plan view looking down on the wafer W placed on the hot plate 45,
It is arranged at a position substantially symmetrical with respect to the center of the wafer W. In other words, the discharge ports 36a and 64a are arranged as far apart as possible, so that the hydrofluoric acid vapor supply path 36 is heated by the high-temperature nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply pipe 64. Preventing. In FIG. 3, reference numeral 90 denotes a pipe through which temperature-regulated water for maintaining the hydrofluoric acid aqueous solution 42 in the hydrofluoric acid vapor generation container 43 at a constant temperature.

【0033】ウエハWの表面の膜を除去する膜除去工程
を行う時には、ベローズ48はパンチングプレート44
の周縁に密着した密着位置(図2の実線の位置)まで上
昇させられて、ホットプレート45を取り囲む密閉した
処理室85が形成される。この状態で、コントローラ8
0は、バルブ33,37,53を開き、バルブ63は閉
成状態に保持する。これにより、ふっ酸蒸気発生容器4
3内の空間35において生成されたふっ酸蒸気は、窒素
ガス供給配管54からの窒素ガスによって、バルブ37
を介し、ふっ酸蒸気供給路36へと押し出される。この
ふっ酸蒸気は、さらに、窒素ガス供給配管34からの窒
素ガスによって、パンチングプレート44へと運ばれ
る。そして、このパンチングプレート44に形成された
貫通孔を介して、ウエハWの表面へと供給される。
When performing a film removing step of removing the film on the surface of the wafer W, the bellows 48
Is raised to the close contact position (the position indicated by the solid line in FIG. 2) close to the peripheral edge of the hot plate 45 to form a closed processing chamber 85 surrounding the hot plate 45. In this state, the controller 8
A value of 0 opens the valves 33, 37 and 53, and keeps the valve 63 closed. Thereby, the hydrofluoric acid vapor generation container 4
The hydrofluoric acid vapor generated in the space 35 inside the valve 3 is supplied to the valve 37 by the nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 54.
Through the hydrofluoric acid vapor supply path 36. The hydrofluoric acid vapor is further conveyed to the punching plate 44 by the nitrogen gas from the nitrogen gas supply pipe 34. Then, the wafer W is supplied to the surface of the wafer W through a through hole formed in the punching plate 44.

【0034】ウエハWの表面では、ウエハWの近傍の水
分子の関与の下に、ふっ酸蒸気とウエハWの表面の酸化
膜(酸化シリコン)とが反応し、これにより、酸化膜の
除去が達成される。上述のとおり、BPSG膜と熱酸化
膜とでは、一定の温度(たとえば、40℃〜80℃の範
囲内の所定温度)でのふっ酸蒸気によるエッチングレー
トが大きく異なるから、これを利用して、ウエハWの表
面のBPSGを選択的に取り除くことができる。そこ
で、ホットプレート45は、ウエハWを上記一定の温度
に保持するように、内部のヒータへの通電が行われる。
On the surface of the wafer W, the hydrofluoric acid vapor reacts with the oxide film (silicon oxide) on the surface of the wafer W under the participation of water molecules near the wafer W, thereby removing the oxide film. Achieved. As described above, the etching rate of the BPSG film and the thermal oxide film at a certain temperature (for example, a predetermined temperature in the range of 40 ° C. to 80 ° C.) is greatly different from that of the hydrofluoric acid vapor. BPSG on the surface of the wafer W can be selectively removed. Therefore, the hot plate 45 is energized to an internal heater so as to maintain the wafer W at the constant temperature.

【0035】ウエハWの面内での処理を均一に行うため
に、ホットプレート45は、回転軸47を介して、回転
駆動機構46によって、一定速度で鉛直軸線まわりに回
転される。このようにして膜除去工程を予め定めた一定
の時間だけ行った後に、コントローラ80は、バルブ3
3,37,53を閉じて、膜除去工程を停止させる。そ
れとともに、コントローラ80は、バルブ63を開き、
ヒータ65によって加熱された高温の窒素ガスをパンチ
ングプレート44の貫通孔を介して、ウエハWの表面に
供給する。これによって、ウエハWの表面付近に存在し
ている水分子およびふっ酸分子が除去され、排気配管4
9を介する処理室85の排気によって、処理室85外へ
と運び去られる。
The hot plate 45 is rotated around the vertical axis at a constant speed by a rotation driving mechanism 46 via a rotation shaft 47 in order to uniformly perform the processing in the plane of the wafer W. After performing the film removing step for a predetermined period of time in this manner, the controller 80
3, 37 and 53 are closed to stop the film removing step. At the same time, the controller 80 opens the valve 63,
The high-temperature nitrogen gas heated by the heater 65 is supplied to the surface of the wafer W through the through hole of the punching plate 44. As a result, water molecules and hydrofluoric acid molecules existing near the surface of the wafer W are removed, and the exhaust pipe 4
Due to the exhaust of the processing chamber 85 through 9, the processing chamber 85 is carried out of the processing chamber 85.

【0036】こうして膜除去工程の直後に、ウエハWの
表面には高温の不活性ガスとしての窒素ガスが供給され
ることによって、ウエハWの表面付近の水およびふっ酸
の分子がすみやかに除去されるから、気相エッチング処
理がすみやかに停止する。この気相エッチング処理の停
止は、ウエハWの表面の全域でほぼ同時に起こるから、
ウエハWの表面の各部に対して均一な膜除去処理を施す
ことができる。また、複数枚のウエハWに対する処理の
ばらつきも低減できる。
Immediately after the film removing step, the surface of the wafer W is supplied with nitrogen gas as a high-temperature inert gas, whereby water and hydrofluoric acid molecules near the surface of the wafer W are promptly removed. Therefore, the vapor phase etching process stops immediately. Since the stop of the vapor phase etching process occurs almost simultaneously over the entire surface of the wafer W,
A uniform film removal process can be performed on each part of the surface of the wafer W. In addition, it is possible to reduce a variation in processing for a plurality of wafers W.

【0037】膜除去工程後の高温窒素ガスの供給は、一
定時間(たとえば10秒以上。20秒程度が好まし
い。)に渡って継続される。これにより、高温の窒素ガ
スは処理室85の内壁(ベローズ48の内面など)にま
で達するから、BPSG膜などの気相エッチング処理時
における反応生成物の蒸気が処理室85の内壁において
結露することを防止でき、この反応生成物の蒸気は、排
気配管49を介する排気によって、処理室85外へと除
去することができる。上記の一定時間の経過後には、コ
ントローラ80は、バルブ63を閉じて窒素ガスの供給
を停止する。
The supply of the high-temperature nitrogen gas after the film removing step is continued for a predetermined time (for example, 10 seconds or more, preferably about 20 seconds). As a result, the high-temperature nitrogen gas reaches the inner wall of the processing chamber 85 (the inner surface of the bellows 48, etc.). And the vapor of the reaction product can be removed to the outside of the processing chamber 85 by exhaustion through the exhaust pipe 49. After the elapse of the predetermined time, the controller 80 closes the valve 63 to stop supplying the nitrogen gas.

【0038】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は他の形態で実施することも可能であ
る。たとえば、上述の実施形態では、ふっ酸蒸気供給路
36とは別系統の窒素ガス供給配管64を設けることと
したが、ふっ酸蒸気供給路36を高温の窒素ガス供給の
ために兼用してもよい。すなわち、窒素ガス供給配管3
4に関連してヒータを設け、膜除去工程の後には、バル
ブ33を開成状態に保持しておくとともに、ヒータを稼
働させて窒素ガス供給配管34を流通する窒素ガスを所
要の温度に加熱する。これにより、膜除去工程直後のウ
エハWの表面および処理室85内には、パンチングプレ
ート44から高温の窒素ガスが供給されることになる。
ただし、ふっ酸蒸気供給路36や、これに隣接するふっ
酸蒸気発生容器43内のふっ酸水溶液42の温度上昇が
大きい場合には、エッチングレートが変動するおそれが
あるので、上述の図2および図3に示された構成の方が
好ましい。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be embodied in other forms. For example, in the above-described embodiment, the nitrogen gas supply pipe 64 of a different system from the hydrofluoric acid vapor supply path 36 is provided, but the hydrofluoric acid vapor supply path 36 may also be used for supplying high-temperature nitrogen gas. Good. That is, the nitrogen gas supply pipe 3
A heater is provided in connection with 4, and after the film removing step, the valve 33 is kept open and the heater is operated to heat the nitrogen gas flowing through the nitrogen gas supply pipe 34 to a required temperature. . As a result, high-temperature nitrogen gas is supplied from the punching plate 44 to the surface of the wafer W and the inside of the processing chamber 85 immediately after the film removing step.
However, if the temperature rise of the hydrofluoric acid aqueous solution 42 in the hydrofluoric acid vapor supply passage 36 or the hydrofluoric acid vapor generating vessel 43 adjacent thereto is large, the etching rate may fluctuate. The configuration shown in FIG. 3 is more preferable.

【0039】また、上述の実施形態では、膜除去工程の
直後のウエハWの表面に高温の窒素ガスを供給する窒素
ガス供給配管64等が、処理室85の内壁の結露防止の
ために兼用されているが、処理室85の内壁の結露防止
のための不活性ガス(窒素ガスなど)供給配管を別途設
けてもよい。たとえば、この結露防止のための不活性ガ
ス供給配管のガス供給口が、結露の生じ易い比較的低温
の箇所(ベローズ48の内面またはベローズ48で囲ま
れた空間の下部など)の近傍に位置するように、この結
露防止のための不活性ガス供給配管を別途設けてもよ
い。この場合には、この結露防止用の不活性ガス供給配
管からの高温の不活性ガスの供給は、個々のウエハWの
処理が完了するたびに行われてもよいし、1ロットの複
数枚のウエハWに対する処理が完了するたびに行われて
もよい。この場合の高温の不活性ガスの供給は、たとえ
ば、50リットル/分の流量で約10分間行うことが好
ましい。
In the above-described embodiment, the nitrogen gas supply pipe 64 for supplying high-temperature nitrogen gas to the surface of the wafer W immediately after the film removing step is also used to prevent dew condensation on the inner wall of the processing chamber 85. However, an inert gas (nitrogen gas or the like) supply pipe for preventing dew condensation on the inner wall of the processing chamber 85 may be separately provided. For example, the gas supply port of the inert gas supply pipe for preventing dew condensation is located near a relatively low temperature place where dew condensation easily occurs (the inner surface of the bellows 48 or the lower part of the space surrounded by the bellows 48). As described above, an inert gas supply pipe for preventing condensation may be separately provided. In this case, the supply of the high-temperature inert gas from the inert gas supply pipe for preventing condensation may be performed every time the processing of each individual wafer W is completed, or a plurality of sheets of one lot may be supplied. It may be performed every time the processing on the wafer W is completed. In this case, the supply of the high-temperature inert gas is preferably performed, for example, at a flow rate of 50 L / min for about 10 minutes.

【0040】なお、上述の実施形態では、基板表面をエ
ッチングするための蒸気として、ふっ酸の蒸気を用いて
いるが、塩酸、硝酸、硫酸、ふっ酸(HFおよび無水H
Fを含む)、酢酸などのような酸を含む蒸気であれば何
でもよい。たとえば、上記酸を含む水溶液の蒸気であっ
てもよく、上記酸を含むガス(気相状態のもの)を水蒸
気中に混合したものであってもよい。さらに上述の実施
形態では、不活性ガスとして窒素ガスを用いる例につい
て説明したが、アルゴンなどの他の不活性ガスを用いて
もよい。
In the above embodiment, hydrofluoric acid vapor is used as vapor for etching the substrate surface. However, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid (HF and anhydrous H
F) and any vapor containing an acid such as acetic acid. For example, it may be a vapor of an aqueous solution containing the acid, or a mixture of the gas containing the acid (in a gaseous state) in water vapor. Further, in the above-described embodiment, an example in which nitrogen gas is used as the inert gas has been described, but another inert gas such as argon may be used.

【0041】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施形態に係る基板表面処理装置
の構成を説明するための図解的な平面図である。
FIG. 1 is an illustrative plan view for describing a configuration of a substrate surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】気相エッチング処理部の構成を説明するための
図解的な断面図である。
FIG. 2 is an illustrative cross-sectional view for describing a configuration of a vapor phase etching processing unit.

【図3】パンチングプレートの近傍の構成を拡大して示
す図解的な断面図である。
FIG. 3 is an illustrative sectional view showing an enlarged configuration near a punching plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 気相エッチング処理部 50 水洗・乾燥処理部 31 窒素ガス供給源 33 バルブ 34 窒素ガス供給配管 36 ふっ酸蒸気供給路 36a 吐出口 37 バルブ 42 ふっ酸水溶液 43 ふっ酸蒸気発生容器 44 パンチングプレート 45 ホットプレート 46 回転駆動機構 47 回転軸 48 ベローズ 49 排気配管 52 流量コントローラ 53 バルブ 54 窒素ガス供給配管 55 排気手段 60 アンローダ部 62 流量コントローラ 63 バルブ 64 窒素ガス供給配管 64a 吐出口 65 ヒータ 80 コントローラ 85 処理室 W ウエハ Reference Signs List 40 Gas phase etching processing part 50 Rinse / dry processing part 31 Nitrogen gas supply source 33 Valve 34 Nitrogen gas supply pipe 36 Hydrofluoric acid vapor supply path 36a Discharge port 37 Valve 42 Hydrofluoric acid aqueous solution 43 Hydrofluoric acid vapor generation container 44 Punching plate 45 Hot Plate 46 Rotating drive mechanism 47 Rotating shaft 48 Bellows 49 Exhaust pipe 52 Flow controller 53 Valve 54 Nitrogen gas supply pipe 55 Exhaust unit 60 Unloader unit 62 Flow controller 63 Valve 64 Nitrogen gas supply pipe 64a Discharge port 65 Heater 80 Controller 85 Processing chamber W Wafer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 剛 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内 Fターム(参考) 4K057 WA01 WB06 WB20 WE02 WE03 WE07 WE08 WE12 WK01 WM11 WM17 WN01 5F004 AA15 AA16 BA19 BB18 BB24 BB26 BC03 BC06 DA00 DA20 DA23 DA25 DA29 DB03 DB06 5F043 AA02 AA36 AA37 BB24 BB25 DD10 DD23 EE03 EE08 EE10 EE28 EE36 EE37 GG10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Go Okumura 4-chome, Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto 1 Fukuda-term (reference) at Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. 4K057 WA01 WB06 WB20 WE02 WE03 WE07 WE08 WE12 WK01 WM11 WM17 WN01 5F004 AA15 AA16 BA19 BB18 BB24 BB26 BC03 BC06 DA00 DA20 DA23 DA25 DA29 DB03 DB06 5F043 AA02 AA36 AA37 BB24 BB25 DD10 EE10 EE10 EE10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板を所定の温度で加熱しつつ、この基板
の表面に酸を含む蒸気を供給することにより、基板表面
の膜を除去する膜除去工程と、 この膜除去工程後に、基板の表面に室温よりも高い温度
の不活性ガスを供給する不活性ガス供給工程とを含むこ
とを特徴とする基板表面処理方法。
1. A film removing step of removing a film on a surface of a substrate by supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate while heating the substrate at a predetermined temperature. An inert gas supply step of supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature to the surface.
【請求項2】上記膜除去工程と上記不活性ガス供給工程
とが、1つの処理室内で行われることを特徴とする請求
項1記載の基板表面処理方法。
2. The substrate surface treatment method according to claim 1, wherein said film removing step and said inert gas supplying step are performed in one processing chamber.
【請求項3】処理室内に基板を配置し、この基板を所定
の温度で加熱しつつ、この基板の表面に酸を含む蒸気を
供給することにより、基板表面の膜を除去する膜除去工
程と、 上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給
する不活性ガス供給工程とを含むことを特徴とする基板
表面処理方法。
3. A film removing step of disposing a substrate in a processing chamber, heating the substrate at a predetermined temperature, and supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate to remove a film on the substrate surface. An inert gas supply step of supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature into the processing chamber.
【請求項4】上記不活性ガス供給工程が、1ロットの基
板を処理するたびに行われることを特徴とする請求項3
記載の基板表面処理方法。
4. The method according to claim 3, wherein the inert gas supply step is performed every time one lot of substrates is processed.
The substrate surface treatment method according to the above.
【請求項5】上記不活性ガス供給工程が、1枚の基板を
処理するたびに行われることを特徴とする請求項3記載
の基板表面処理方法。
5. The substrate surface treatment method according to claim 3, wherein the inert gas supply step is performed every time one substrate is processed.
【請求項6】上記不活性ガス供給工程では、上記膜除去
工程における上記所定の温度よりも高い温度の不活性ガ
スが供給されることを特徴とする請求項1ないし5のい
ずれかに記載の基板表面処理方法。
6. The method according to claim 1, wherein in the inert gas supplying step, an inert gas having a temperature higher than the predetermined temperature in the film removing step is supplied. Substrate surface treatment method.
【請求項7】上記不活性ガス供給工程では、100℃以
上の不活性ガスが供給されることを特徴とする請求項1
ないし6のいずれかに記載の基板表面処理方法。
7. An inert gas supply step of supplying an inert gas of 100 ° C. or higher in said inert gas supply step.
7. The substrate surface treatment method according to any one of items 1 to 6.
【請求項8】基板を所定の温度で加熱する基板加熱手段
と、 この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の
膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸
を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段と、 上記膜除去処理の後に、上記基板の表面に室温よりも高
い温度の不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とを
含むことを特徴とする基板表面処理装置。
8. A substrate heating means for heating a substrate at a predetermined temperature, and an acid on the surface of the substrate for removing a film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means. Substrate surface treatment comprising: acid vapor supply means for supplying vapor; and inert gas supply means for supplying an inert gas at a temperature higher than room temperature to the surface of the substrate after the film removal treatment. apparatus.
【請求項9】処理室と、 この処理室内に配置され、基板を所定の温度で加熱する
基板加熱手段と、 この基板加熱手段によって加熱されている基板の表面の
膜を除去する膜除去処理のために、この基板の表面に酸
を含む蒸気を供給する酸蒸気供給手段と、 上記処理室内に室温よりも高い温度の不活性ガスを供給
する不活性ガス供給手段とを含むことを特徴とする基板
表面処理装置。
9. A processing chamber, a substrate heating means disposed in the processing chamber for heating a substrate at a predetermined temperature, and a film removing process for removing a film on the surface of the substrate heated by the substrate heating means. For this purpose, an acid vapor supply means for supplying a vapor containing an acid to the surface of the substrate, and an inert gas supply means for supplying an inert gas having a temperature higher than room temperature into the processing chamber are provided. Substrate surface treatment equipment.
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