JP2003236481A - 洗浄方法、洗浄装置ならびに半導体装置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置の製造方法 - Google Patents
洗浄方法、洗浄装置ならびに半導体装置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置の製造方法Info
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- JP2003236481A JP2003236481A JP2002036306A JP2002036306A JP2003236481A JP 2003236481 A JP2003236481 A JP 2003236481A JP 2002036306 A JP2002036306 A JP 2002036306A JP 2002036306 A JP2002036306 A JP 2002036306A JP 2003236481 A JP2003236481 A JP 2003236481A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被処理物を精密に洗浄することのできる洗浄
方法と洗浄装置、ならびに、それを用いた半導体装置の
製造方法とアクティブマトリックス型表示装置の製造法
を提供すること。 【解決手段】 密閉処理室２の内部の被処理物１に対し
て、オゾンガスを０．１ＭＰａより高い圧力で、０．１
５ＭＰａ以上に加圧した純水に溶解させて生成したオゾ
ン水を加熱した洗浄液に超音波を印加して用いることに
より洗浄する。
方法と洗浄装置、ならびに、それを用いた半導体装置の
製造方法とアクティブマトリックス型表示装置の製造法
を提供すること。 【解決手段】 密閉処理室２の内部の被処理物１に対し
て、オゾンガスを０．１ＭＰａより高い圧力で、０．１
５ＭＰａ以上に加圧した純水に溶解させて生成したオゾ
ン水を加熱した洗浄液に超音波を印加して用いることに
より洗浄する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置や電子
デバイス等の洗浄方法と洗浄装置、ならびに、半導体装
置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置
の製造方法に関する。
デバイス等の洗浄方法と洗浄装置、ならびに、半導体装
置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置や半導体装置等の精密電子
部品の製造工程では、レジストを用いたパターニングに
より基板に微細パターンを形成し、形成後に、加工によ
り変質したレジストを、酸素プラズマによるアッシン
グ、アルカリ系剥離液、溶剤系剥離液、弗化アンモニウ
ム系剥離液などのウエット剥離、ＳＰＭ（硫酸／過酸化
水素）処理などによって基板から除去している。
部品の製造工程では、レジストを用いたパターニングに
より基板に微細パターンを形成し、形成後に、加工によ
り変質したレジストを、酸素プラズマによるアッシン
グ、アルカリ系剥離液、溶剤系剥離液、弗化アンモニウ
ム系剥離液などのウエット剥離、ＳＰＭ（硫酸／過酸化
水素）処理などによって基板から除去している。
【０００３】また、他の製造工程でも、通常、製造設備、
製造ライン等で発生する各種の表面汚染物を除去するた
めの洗浄を行っている。汚染物としては、有機物、パー
ティクル、不純物金属イオン等があり、有機物は人体や
化粧品から発生する油脂、モータ、ボンプ等から発生す
る油類などであり、パーティクルは製造設備から発生す
る金属粉、人体のフケ、ゴミ、ちり、ガラス粉等であ
る。このような汚染物が基板等に付着した状態で成膜な
どの工程を施すと、付着箇所に欠陥が発生するため、製
造工程では種々の洗浄を行っている。
製造ライン等で発生する各種の表面汚染物を除去するた
めの洗浄を行っている。汚染物としては、有機物、パー
ティクル、不純物金属イオン等があり、有機物は人体や
化粧品から発生する油脂、モータ、ボンプ等から発生す
る油類などであり、パーティクルは製造設備から発生す
る金属粉、人体のフケ、ゴミ、ちり、ガラス粉等であ
る。このような汚染物が基板等に付着した状態で成膜な
どの工程を施すと、付着箇所に欠陥が発生するため、製
造工程では種々の洗浄を行っている。
【０００４】汚染物を除去する一般的な方法としは、超
音波を用いる洗浄方法が用いられている。これは超音波
を付与した純水を基板に吐出し、あるいは、超音波を付
与した純水中に基板を浸漬することにより、基板表面に
付着したパーティクルを剥離、除去するものである。
音波を用いる洗浄方法が用いられている。これは超音波
を付与した純水を基板に吐出し、あるいは、超音波を付
与した純水中に基板を浸漬することにより、基板表面に
付着したパーティクルを剥離、除去するものである。
【０００５】また、別の洗浄方法として、オゾンガスを
純粋に溶解させたオゾン水を用いる方法も用いられてい
る。この方法では、オゾン水を基板に吐出することによ
り、あるいは、オゾン水に基板を浸漬することにより、
基板表面の有機汚染物の分解除去、不純物金属イオンを
除去するものである。オゾン水は、純水中にオゾンガス
を５〜２０ｐｐｍ程度溶解させて生成したもので、その
酸化性から有機物や金属イオンの除去洗浄に適してい
る。オゾンガス自体は、純水の電気分解や酸素ガスの放
電により簡単に作ることができて、薬品を全く必要とし
ない。また、オゾンは自己分解性があるために洗浄後の
放置や触媒処理で酸素に分解、無害化することで、廃
液、排水、排気の処理をなくせるか、もしくは、非常に軽
減できるので、低コスト、省エネルギー、廃棄物の削減
の観点からも好ましい。
純粋に溶解させたオゾン水を用いる方法も用いられてい
る。この方法では、オゾン水を基板に吐出することによ
り、あるいは、オゾン水に基板を浸漬することにより、
基板表面の有機汚染物の分解除去、不純物金属イオンを
除去するものである。オゾン水は、純水中にオゾンガス
を５〜２０ｐｐｍ程度溶解させて生成したもので、その
酸化性から有機物や金属イオンの除去洗浄に適してい
る。オゾンガス自体は、純水の電気分解や酸素ガスの放
電により簡単に作ることができて、薬品を全く必要とし
ない。また、オゾンは自己分解性があるために洗浄後の
放置や触媒処理で酸素に分解、無害化することで、廃
液、排水、排気の処理をなくせるか、もしくは、非常に軽
減できるので、低コスト、省エネルギー、廃棄物の削減
の観点からも好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように加工により変質したレジストの除去に、酸素プラ
ズマによるドライアッシング、アルカリ系剥離液、溶剤
系剥離液、弗化アンモニウム系剥離液などのウエット剥
離、ＳＰＭ（硫酸／過酸化水素）処理等を用いた場合に
は、多量の薬品を使用するため、環境負荷が大きく、ま
た、それらの薬品を処理にかかるコストが大きな問題と
なっている。
ように加工により変質したレジストの除去に、酸素プラ
ズマによるドライアッシング、アルカリ系剥離液、溶剤
系剥離液、弗化アンモニウム系剥離液などのウエット剥
離、ＳＰＭ（硫酸／過酸化水素）処理等を用いた場合に
は、多量の薬品を使用するため、環境負荷が大きく、ま
た、それらの薬品を処理にかかるコストが大きな問題と
なっている。
【０００７】また、オゾン水による洗浄やレジスト残渣
の剥離方法による場合は、オゾン水は、無声放電や水の
電気分解などにより安価で容易に生成することができ、
また、自己分解性であるために環境負荷がほとんど無
く、かつ、廃液処理コストも低減できる。しかし、一般
にレジストの剥離レートが遅く、また、安定しないた
め、実際のデバイスへの適用は見送られてきた。
の剥離方法による場合は、オゾン水は、無声放電や水の
電気分解などにより安価で容易に生成することができ、
また、自己分解性であるために環境負荷がほとんど無
く、かつ、廃液処理コストも低減できる。しかし、一般
にレジストの剥離レートが遅く、また、安定しないた
め、実際のデバイスへの適用は見送られてきた。
【０００８】また、剥離レートを上げるために、特開平
２０００−５８４９６号公報に開示されているように、
オゾン水の供給ラインに中にヒータを設けて、オゾン水
を昇温する方法も提案されている。しかしながらオゾン
水を昇温してもオゾン水の圧力が同時に制御されていな
いために、オゾン水中のオゾン濃度や過飽和のオゾンの
気泡化が安定しない。そのため、基板の処理面内の処理
の均一性が悪化する。
２０００−５８４９６号公報に開示されているように、
オゾン水の供給ラインに中にヒータを設けて、オゾン水
を昇温する方法も提案されている。しかしながらオゾン
水を昇温してもオゾン水の圧力が同時に制御されていな
いために、オゾン水中のオゾン濃度や過飽和のオゾンの
気泡化が安定しない。そのため、基板の処理面内の処理
の均一性が悪化する。
【０００９】また、特開平２００１−７９５０２号公報
に開示されているように、オゾンガスを１気圧より高い
圧力で純水に溶解させたオゾン水により、室温で処理す
る方法も提案されているが、室温での処理では変質レジ
ストや金属不純物を除去するのに対する十分な除去レー
トが得られない。
に開示されているように、オゾンガスを１気圧より高い
圧力で純水に溶解させたオゾン水により、室温で処理す
る方法も提案されているが、室温での処理では変質レジ
ストや金属不純物を除去するのに対する十分な除去レー
トが得られない。
【００１０】本発明はこれらの事情にもとづいてなされ
たもので、被処理物を精密に洗浄することのできる洗浄
方法と洗浄装置、ならびに、それを用いた半導体装置の
製造方法とアクティブマトリックス型表示装置の製造法
を提供することを目的としている。
たもので、被処理物を精密に洗浄することのできる洗浄
方法と洗浄装置、ならびに、それを用いた半導体装置の
製造方法とアクティブマトリックス型表示装置の製造法
を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明による手
段によれば、被処理物に対して、オゾンガスを０．１Ｍ
Ｐａより高い圧力で、０．１５ＭＰａ以上に加圧した純
水に溶解させて生成したオゾン水を加熱した洗浄液に超
音波を印加して用いることにより前記被処理物を洗浄す
ることを特徴とする洗浄方法である。
段によれば、被処理物に対して、オゾンガスを０．１Ｍ
Ｐａより高い圧力で、０．１５ＭＰａ以上に加圧した純
水に溶解させて生成したオゾン水を加熱した洗浄液に超
音波を印加して用いることにより前記被処理物を洗浄す
ることを特徴とする洗浄方法である。
【００１２】また請求項２の発明による手段によれば、
前記洗浄液は、液温度が４０℃以上でオゾン濃度が３０
μｇ／ｍｌ以上であることを特徴とする洗浄方法であ
る。
前記洗浄液は、液温度が４０℃以上でオゾン濃度が３０
μｇ／ｍｌ以上であることを特徴とする洗浄方法であ
る。
【００１３】また請求項３の発明による手段によれば、
超音波発振装置を備えた処理室の内部に配置された被処
理物を洗浄液により洗浄する洗浄装置において、前記処
理室に、圧力および温度のそれぞれを制御された洗浄液
を供給する注入管路、洗浄液を排出する出口管路、処理
するガス圧を制御するガスを供給するオゾンガス流入管
路が設けられていることを特徴とする洗浄装置である。
超音波発振装置を備えた処理室の内部に配置された被処
理物を洗浄液により洗浄する洗浄装置において、前記処
理室に、圧力および温度のそれぞれを制御された洗浄液
を供給する注入管路、洗浄液を排出する出口管路、処理
するガス圧を制御するガスを供給するオゾンガス流入管
路が設けられていることを特徴とする洗浄装置である。
【００１４】また請求項４の発明による手段によれば、
前記の出口管路には、排出された洗浄液のオゾン濃度ま
たは不純物濃度を測定し、オゾン水供給量または供給す
るオゾン濃度を制御する機構を有することを特徴とする
洗浄装置である。
前記の出口管路には、排出された洗浄液のオゾン濃度ま
たは不純物濃度を測定し、オゾン水供給量または供給す
るオゾン濃度を制御する機構を有することを特徴とする
洗浄装置である。
【００１５】また請求項５の発明による手段によれば、
前記注入管路には、薬液注入手段が接続されていること
を特徴とする洗浄装置である。
前記注入管路には、薬液注入手段が接続されていること
を特徴とする洗浄装置である。
【００１６】また請求項６の発明による手段によれば、
半導体装置の製造工程で被処理物の洗浄に上記の洗浄方
法を用いていることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
半導体装置の製造工程で被処理物の洗浄に上記の洗浄方
法を用いていることを特徴とする半導体装置の製造方法
である。
【００１７】また請求項７の発明による手段によれば、
アクティブマトリックス型表示装置の製造工程で被処理
物の洗浄に上記のいずれかの洗浄方法を用いていること
を特徴とするアクティブマトリックス型表示装置の製造
方法である。
アクティブマトリックス型表示装置の製造工程で被処理
物の洗浄に上記のいずれかの洗浄方法を用いていること
を特徴とするアクティブマトリックス型表示装置の製造
方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１９】かねてから発明者は、液晶表示装置や半導
体装置等の精密電子部品の製造工程でのオゾン水を用い
た剥離や洗浄による微小な除去対象物の除去効果につい
て、様々な検討を重ねてきた。その結果、発明者は、高
精度なレジストの残渣や金属不純物の除去には、基板の
処理中は処理が終了するまで、オゾン水の管理を十分に
行うことが重要であることを確認した。
体装置等の精密電子部品の製造工程でのオゾン水を用い
た剥離や洗浄による微小な除去対象物の除去効果につい
て、様々な検討を重ねてきた。その結果、発明者は、高
精度なレジストの残渣や金属不純物の除去には、基板の
処理中は処理が終了するまで、オゾン水の管理を十分に
行うことが重要であることを確認した。
【００２０】すなわち、処理槽への供給開始から、オゾ
ン水に溶解させるオゾンガスが溶解される純水の圧力、
オゾン水の温度を精度よく管理することである。それに
より、剥離レートが最も早く、コロージョン等によるダ
メージが起きない最適な処理温度で、また、オゾンが純
水中で気泡化せずに、処理均一性が保てる安定したプロ
セス条件が可能であるとの知見を得、それによる、洗浄
装置と洗浄方法を作製して検証し、それらを実証した。
ン水に溶解させるオゾンガスが溶解される純水の圧力、
オゾン水の温度を精度よく管理することである。それに
より、剥離レートが最も早く、コロージョン等によるダ
メージが起きない最適な処理温度で、また、オゾンが純
水中で気泡化せずに、処理均一性が保てる安定したプロ
セス条件が可能であるとの知見を得、それによる、洗浄
装置と洗浄方法を作製して検証し、それらを実証した。
【００２１】図１は、本発明の一実施の形態を示す洗浄
装置の構成模式図である。被処理物１を内部に収納して
洗浄する密閉洗浄室２は、ロードロック室３と連接し、
底部に超音波発生装置４が設けられ、また壁板５にヒー
タ６が設置されている。なお、密閉洗浄室２とロードロ
ック室３との間には、二重扉７が設置されて区画されて
いる。ロードロック室３は、管路８ａ、８ｂで接続され
たバルブ１０ａ、１０ｂとポンプ（不図示）の操作によ
り、二重扉７の開閉に伴い、被処理物１を密閉洗浄室２に
搬入する際には、内部をオゾンガスを流入させてオゾン
ガス雰囲気に形成し、被処理物１を密閉洗浄室２から排
出する際には、内部に窒素ガスを流入させて窒素ガス雰
囲気を形成する。
装置の構成模式図である。被処理物１を内部に収納して
洗浄する密閉洗浄室２は、ロードロック室３と連接し、
底部に超音波発生装置４が設けられ、また壁板５にヒー
タ６が設置されている。なお、密閉洗浄室２とロードロ
ック室３との間には、二重扉７が設置されて区画されて
いる。ロードロック室３は、管路８ａ、８ｂで接続され
たバルブ１０ａ、１０ｂとポンプ（不図示）の操作によ
り、二重扉７の開閉に伴い、被処理物１を密閉洗浄室２に
搬入する際には、内部をオゾンガスを流入させてオゾン
ガス雰囲気に形成し、被処理物１を密閉洗浄室２から排
出する際には、内部に窒素ガスを流入させて窒素ガス雰
囲気を形成する。
【００２２】また、密閉洗浄室２の側壁５には、オゾン
水流入用管路９、圧力センサ１１を介して流量圧力コン
トローラ１２に接続したオゾン水の排出経路である出口
管路１３、ガス圧力コントローラ１４に接続したガス圧
力制御用管路１５、および、必要に応じたオゾンガスを
流入させるオゾンガス流入管路１６がそれぞれ開閉用の
バルブ１７、１８を備えて設けられている。これらの管
路はいずれも、耐食性や汚染防止の観点からテフロン
（登録商標）やステンレスによる材質により形成された
ものを用いている。
水流入用管路９、圧力センサ１１を介して流量圧力コン
トローラ１２に接続したオゾン水の排出経路である出口
管路１３、ガス圧力コントローラ１４に接続したガス圧
力制御用管路１５、および、必要に応じたオゾンガスを
流入させるオゾンガス流入管路１６がそれぞれ開閉用の
バルブ１７、１８を備えて設けられている。これらの管
路はいずれも、耐食性や汚染防止の観点からテフロン
（登録商標）やステンレスによる材質により形成された
ものを用いている。
【００２３】オゾン水流入用管路９は、純水が昇圧ポン
プ２１によって昇圧され、その０．１５ＭＰａ以上に昇
圧された純水に、オゾン発生装置２２からオゾンガスを
０．１ＭＰａ以上の圧力で吹き込んで、純水中に混合し
て溶解しオゾン水を生成する。これらの条件で生成した
オゾン水を用いて洗浄することが良好な洗浄結果を得る
ことは実験により確認した。
プ２１によって昇圧され、その０．１５ＭＰａ以上に昇
圧された純水に、オゾン発生装置２２からオゾンガスを
０．１ＭＰａ以上の圧力で吹き込んで、純水中に混合し
て溶解しオゾン水を生成する。これらの条件で生成した
オゾン水を用いて洗浄することが良好な洗浄結果を得る
ことは実験により確認した。
【００２４】生成されたオゾン水は、薬液タンクとポン
プを備えた薬液注入ユニット２３から薬液が投入された
後に、インラインヒータ２４で所定の温度に加熱され、
バルブ２５を介して密閉処理室２に導入される。なお、
オゾン発生装置２２で発生させたオゾンガスは、オゾン
ガス流入管路路１６からも、制御指令により必要に応じ
て密閉処理室２の内部に導入される。
プを備えた薬液注入ユニット２３から薬液が投入された
後に、インラインヒータ２４で所定の温度に加熱され、
バルブ２５を介して密閉処理室２に導入される。なお、
オゾン発生装置２２で発生させたオゾンガスは、オゾン
ガス流入管路路１６からも、制御指令により必要に応じ
て密閉処理室２の内部に導入される。
【００２５】出口用管１３に設けられている流量圧力コ
ントローラ１２は、圧力センサ１１と内蔵している検出
器で、排出されたオゾン水（洗浄液）のオゾン濃度また
は不純物濃度を測定し、その結果によるオゾン水供給量
または供給オゾン濃度をオゾン水発生装置２２にフィー
ドバックして制御をおこなっている。
ントローラ１２は、圧力センサ１１と内蔵している検出
器で、排出されたオゾン水（洗浄液）のオゾン濃度また
は不純物濃度を測定し、その結果によるオゾン水供給量
または供給オゾン濃度をオゾン水発生装置２２にフィー
ドバックして制御をおこなっている。
【００２６】次に、上述の洗浄装置を用いて、オゾン水
流入用管路９より、純水を昇圧ポンプに２１よって０．
１５ＭＰａ以上に昇圧し、その純水に、オゾン発生装置
２２からオゾンガスを０．１ＭＰａ以上の圧力で吹き込
んで、純水中に混合して溶解しオゾン水を生成し、生成
したオゾン水を用いて洗浄したレジストの剥離レートを
評価した。以下、その評価例について説明する。
流入用管路９より、純水を昇圧ポンプに２１よって０．
１５ＭＰａ以上に昇圧し、その純水に、オゾン発生装置
２２からオゾンガスを０．１ＭＰａ以上の圧力で吹き込
んで、純水中に混合して溶解しオゾン水を生成し、生成
したオゾン水を用いて洗浄したレジストの剥離レートを
評価した。以下、その評価例について説明する。
【００２７】（評価例１）まず、変質していないレジス
トの剥離レートを評価した。変質していないポジレジス
ト（ＯＦＰＲ８００）を塗布したＳｉウエハをサンプル
として使用した。
トの剥離レートを評価した。変質していないポジレジス
ト（ＯＦＰＲ８００）を塗布したＳｉウエハをサンプル
として使用した。
【００２８】予め、図１に示した密閉処理室２の内部の
雰囲気を、圧力を０．３ＭＰａで、温度を室温として、
オゾン濃度を３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１、８０μ
ｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１と変化させた。この雰囲気
中にそれぞれ上記サンプルを導入し、上述のオゾン水で
洗浄した際の膜厚変化の測定により剥離レートを求め
た。
雰囲気を、圧力を０．３ＭＰａで、温度を室温として、
オゾン濃度を３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１、８０μ
ｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１と変化させた。この雰囲気
中にそれぞれ上記サンプルを導入し、上述のオゾン水で
洗浄した際の膜厚変化の測定により剥離レートを求め
た。
【００２９】その結果、オゾン水濃度３０μｇ／ｍ１、
５０μｇ／ｍ１、８０μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１で
それぞれ剥離レートが、それぞれ６００オングストロー
ム／分、１１００オングストローム／分、２８００オン
グストローム／分、４２００オングストローム／分であ
った。これらの値は効率のよい剥離がおこなわれている
ことを示しており、また、洗浄後のＳｉウエハには残渣
も無く、レジストに含まれている金属イオンも検出され
ずに、良好な洗浄効果を確認することができた。
５０μｇ／ｍ１、８０μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１で
それぞれ剥離レートが、それぞれ６００オングストロー
ム／分、１１００オングストローム／分、２８００オン
グストローム／分、４２００オングストローム／分であ
った。これらの値は効率のよい剥離がおこなわれている
ことを示しており、また、洗浄後のＳｉウエハには残渣
も無く、レジストに含まれている金属イオンも検出され
ずに、良好な洗浄効果を確認することができた。
【００３０】次にＳｉウエハに塗布した上記のレジスト
をパターンニングして、イオン注入機でイオン注入処理
（イオン注入量；Ａｓ１０ｌ５イオン／ｃｍ２、注入エ
ネルギ；１００ＫｅＶ）を行ったサンプルを使用し、上
述のオゾン水で洗浄して同様の評価を行った。この結果
３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１では剥離できず、８０
μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１でもレジストの残渣が残
った。そこで８０℃まで温度を上昇させ再度同様の評価
を行ったところ、５０μｇ／ｍｌ以上の濃度で良好な剥
離性を示した。
をパターンニングして、イオン注入機でイオン注入処理
（イオン注入量；Ａｓ１０ｌ５イオン／ｃｍ２、注入エ
ネルギ；１００ＫｅＶ）を行ったサンプルを使用し、上
述のオゾン水で洗浄して同様の評価を行った。この結果
３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１では剥離できず、８０
μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１でもレジストの残渣が残
った。そこで８０℃まで温度を上昇させ再度同様の評価
を行ったところ、５０μｇ／ｍｌ以上の濃度で良好な剥
離性を示した。
【００３１】（評価例２）（評価例１）と同様に、ま
ず、変質していないレジストの剥離レートを評価した。
変質していないポジレジスト（ＯＦＰＲ８００）を塗布
したＳｉウエハをサンプルとして使用し、密閉処理室の
内部の雰囲気を、圧力を０．３ＭＰａで、温度を室温と
して、オゾン濃度を３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１、
８０μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１と変化させた。この
雰囲気中にそれぞれ上記サンプルを導入し、上述のオゾ
ン水で洗浄して、その際の膜厚変化の測定により剥離レ
ートを求めた。
ず、変質していないレジストの剥離レートを評価した。
変質していないポジレジスト（ＯＦＰＲ８００）を塗布
したＳｉウエハをサンプルとして使用し、密閉処理室の
内部の雰囲気を、圧力を０．３ＭＰａで、温度を室温と
して、オゾン濃度を３０μｇ／ｍ１、５０μｇ／ｍ１、
８０μｇ／ｍ１、１２０μｇ／ｍ１と変化させた。この
雰囲気中にそれぞれ上記サンプルを導入し、上述のオゾ
ン水で洗浄して、その際の膜厚変化の測定により剥離レ
ートを求めた。
【００３２】次に、サンプルのＳｉウエハをＲＩＥ（反
応性イオンエッチング）装置によるＡ１−ＲＩＥ処理を
施し、Ａ１−ＲＩＥ処理後のサンプルの剥離性を同様の
方法で評価した。８０℃の評価では３０μｇ／ｍ１以上
の全ての条件で剥離性は良好であったが、Ａ１配線側面
にコロージョンが発生した。そこで、４０℃に温度を下
げて評価したところ、５０μｇ／ｍ１以上の濃度で良好
な剥離性を示し、コロージョンも発生しなかった。
応性イオンエッチング）装置によるＡ１−ＲＩＥ処理を
施し、Ａ１−ＲＩＥ処理後のサンプルの剥離性を同様の
方法で評価した。８０℃の評価では３０μｇ／ｍ１以上
の全ての条件で剥離性は良好であったが、Ａ１配線側面
にコロージョンが発生した。そこで、４０℃に温度を下
げて評価したところ、５０μｇ／ｍ１以上の濃度で良好
な剥離性を示し、コロージョンも発生しなかった。
【００３３】次に、半導体装置の製造工程において、上
述した洗浄装置および洗浄方法を用いての被洗浄物の洗
浄について図２〜図６を参照して説明する。
述した洗浄装置および洗浄方法を用いての被洗浄物の洗
浄について図２〜図６を参照して説明する。
【００３４】図２に示すように、シリコン基板３１上に
形成された不純物拡散層３２ないしは第１層配線３３と
の電気的接続部を形成するために、写真製版技術とドラ
イエッチング技術とを用いて、下地絶縁膜３４の所定の
部分にコンタワト・ホール３５、３６を形成（開孔）す
る。なお、シリコン基板１の上には素子分離酸化膜３７
が形成され、また、不純物拡散層３２にはゲート電極３
８が形成されている。
形成された不純物拡散層３２ないしは第１層配線３３と
の電気的接続部を形成するために、写真製版技術とドラ
イエッチング技術とを用いて、下地絶縁膜３４の所定の
部分にコンタワト・ホール３５、３６を形成（開孔）す
る。なお、シリコン基板１の上には素子分離酸化膜３７
が形成され、また、不純物拡散層３２にはゲート電極３
８が形成されている。
【００３５】次に、図３に示すように、下地絶縁膜３４
上の全面にバリアメタル膜３９をスパッタ法で堆積させ
る。膜種としては、チタン（Ｔｉ）と窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）の積層膜、チタン・タングステン（ＴｉＷ）膜など
がよく用いられる。
上の全面にバリアメタル膜３９をスパッタ法で堆積させ
る。膜種としては、チタン（Ｔｉ）と窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）の積層膜、チタン・タングステン（ＴｉＷ）膜など
がよく用いられる。
【００３６】バリアメタル膜３９の堆積後、シリコン基
板１（不純物拡散層３２）ないしは第１層配線３３に対
して、安定でかつ低抵抗のコンタクトをとるために、６
００〜８００℃で、数１０秒〜数分程度の短時間の熱処
理を行う。その後、ＣＶＤ法により、例えば、ＷＦ６、
Ｈ２などのガスを用いて、膜堆積温度４００〜５００℃
の条件で、バリアメタル膜３９上の全面にタングステン
膜４１を堆積させる。このとき、タングステン膜４１は
ＣＶＤ法で形成ざれるため、ステップカバレッジ性に優
れており、このため図３から明らかなようにコンタワト
・ホール部３５、３６はタングステン膜４１で埋め込ま
れた構造となっている。
板１（不純物拡散層３２）ないしは第１層配線３３に対
して、安定でかつ低抵抗のコンタクトをとるために、６
００〜８００℃で、数１０秒〜数分程度の短時間の熱処
理を行う。その後、ＣＶＤ法により、例えば、ＷＦ６、
Ｈ２などのガスを用いて、膜堆積温度４００〜５００℃
の条件で、バリアメタル膜３９上の全面にタングステン
膜４１を堆積させる。このとき、タングステン膜４１は
ＣＶＤ法で形成ざれるため、ステップカバレッジ性に優
れており、このため図３から明らかなようにコンタワト
・ホール部３５、３６はタングステン膜４１で埋め込ま
れた構造となっている。
【００３７】次に、膜形成工程として、図４に示すよう
に、下地絶縁膜３４上に堆積されたバリアメタル膜３９
とタングステン膜４１とを、通常、写真製版技術とドラ
イエッチング技術を用いてフォトレジストパターン４３
を用いてパターニングし、第２層配線４２（タングステ
ン配線）を形成する。バリアメタル膜３９上に異物４４
が付着することがある。
に、下地絶縁膜３４上に堆積されたバリアメタル膜３９
とタングステン膜４１とを、通常、写真製版技術とドラ
イエッチング技術を用いてフォトレジストパターン４３
を用いてパターニングし、第２層配線４２（タングステ
ン配線）を形成する。バリアメタル膜３９上に異物４４
が付着することがある。
【００３８】図５に示すように、膜形成工程において、
バリアメタル膜３９の上に異物４４が付着し、その上に
タングステン膜４１を堆積させた場合を想定する。
バリアメタル膜３９の上に異物４４が付着し、その上に
タングステン膜４１を堆積させた場合を想定する。
【００３９】この場合、図５に示すように、写真製版技
術によりフォトレジストパターン４３を形成し、ドライ
エッチング技術によりパターニングするときに、異物４
４のまわりにはクングステンの残渣４５やその下に残存
するバリアメタル膜の残渣が残る。他方、ドライエッチ
ング時にタングステン配線４２やレジスト４５の側壁に
は、タングステンを含むポリマ４６が付着する。
術によりフォトレジストパターン４３を形成し、ドライ
エッチング技術によりパターニングするときに、異物４
４のまわりにはクングステンの残渣４５やその下に残存
するバリアメタル膜の残渣が残る。他方、ドライエッチ
ング時にタングステン配線４２やレジスト４５の側壁に
は、タングステンを含むポリマ４６が付着する。
【００４０】そしてその後、図６に示すように、フォト
レジストを除去したときに、完全に除去しきれなかった
ポリマ４６が残存したり、異物４４のまわりにタングス
テンやバリアメタル膜の残渣４５が配線間に残る。ここ
で、上述の洗浄装置を用いて製造途上にある半導体集積
回路装置の表面全体を洗浄することにより、残存した異
物等の残渣を除去することができる。
レジストを除去したときに、完全に除去しきれなかった
ポリマ４６が残存したり、異物４４のまわりにタングス
テンやバリアメタル膜の残渣４５が配線間に残る。ここ
で、上述の洗浄装置を用いて製造途上にある半導体集積
回路装置の表面全体を洗浄することにより、残存した異
物等の残渣を除去することができる。
【００４１】次に、薄膜トランジスタの製造プロセスに
おいて、上述した洗浄装置および洗浄方法を用いて被洗
浄物を洗浄する工程について図７（ａ）〜（ｆ）を参照
して説明する。
おいて、上述した洗浄装置および洗浄方法を用いて被洗
浄物を洗浄する工程について図７（ａ）〜（ｆ）を参照
して説明する。
【００４２】薄膜トランジスタの製造プロセスでは、図
７（ａ）に示すように、まず、ＣＶＤ法により、ガラス
基板６０上にａ−Ｓｉ膜６１を成膜した後、脱水素化処
理を行う。
７（ａ）に示すように、まず、ＣＶＤ法により、ガラス
基板６０上にａ−Ｓｉ膜６１を成膜した後、脱水素化処
理を行う。
【００４３】続いて、ガラス基板６０の上に形成された
ａ−Ｓｉ膜６１を、上述の洗浄装置および洗浄方法によ
り、オソンおよび酸素ガスが溶解した洗浄水で洗浄す
る。その際、ａ−Ｓｉ膜６１上にはこく薄い酸化膜が形
成される。洗浄後、図７（ｂ）に示すように、ａ−Ｓｉ
膜６１を細い帯状のエキシマレーザ等を走査するレザー
アニールにより多結晶化しポリシリコン膜６２を形成す
る。更に、図７（ｃ）に示すように、ポリシリコン膜６
２、３４を島状にパターニングし、さらに、上述の洗浄
装置によりオゾンおよび酸素ガスが溶解した洗浄水で洗
浄した後、ポリシリコン膜６２上にＴＥＯＳ等からなる
ゲート絶縁膜６３を成膜する。
ａ−Ｓｉ膜６１を、上述の洗浄装置および洗浄方法によ
り、オソンおよび酸素ガスが溶解した洗浄水で洗浄す
る。その際、ａ−Ｓｉ膜６１上にはこく薄い酸化膜が形
成される。洗浄後、図７（ｂ）に示すように、ａ−Ｓｉ
膜６１を細い帯状のエキシマレーザ等を走査するレザー
アニールにより多結晶化しポリシリコン膜６２を形成す
る。更に、図７（ｃ）に示すように、ポリシリコン膜６
２、３４を島状にパターニングし、さらに、上述の洗浄
装置によりオゾンおよび酸素ガスが溶解した洗浄水で洗
浄した後、ポリシリコン膜６２上にＴＥＯＳ等からなる
ゲート絶縁膜６３を成膜する。
【００４４】続いて、ゲート絶縁膜６３の表面を１０ｐ
ｐｍ濃度以上の酸素ガスを溶解した酸素水により洗浄し
た後、図７（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜６３上に
ＭｏＷをスパッタ成膜し、更に、パターニングすること
によりゲート電極６４を形成する。その後、ゲート電極
６４をマスクとしてイオン注入し、ポリシリコン膜６２
にソース・ドレイン領域、およびゲート電極下のチャネ
ル領域を形成する。
ｐｍ濃度以上の酸素ガスを溶解した酸素水により洗浄し
た後、図７（ｄ）に示すように、ゲート絶縁膜６３上に
ＭｏＷをスパッタ成膜し、更に、パターニングすること
によりゲート電極６４を形成する。その後、ゲート電極
６４をマスクとしてイオン注入し、ポリシリコン膜６２
にソース・ドレイン領域、およびゲート電極下のチャネ
ル領域を形成する。
【００４５】次に、これらの表面を上述した酸素水によ
り洗浄した後、図７（ｅ）に示すように、ＳｉＮｘから
なる層間絶縁膜６５を形成し、ソース・ドレイン領域に
達するコンタクトホールを層間絶縁膜に形成する。その
後、図７（ｆ）に示すように、再度、表面を上述した酸
素水により洗浄し、Ａｌからなるソース電極６６および
ドレイン電極６７を形成する。これにより、薄膜トラン
ジスタの製造プロセスが終了する。
り洗浄した後、図７（ｅ）に示すように、ＳｉＮｘから
なる層間絶縁膜６５を形成し、ソース・ドレイン領域に
達するコンタクトホールを層間絶縁膜に形成する。その
後、図７（ｆ）に示すように、再度、表面を上述した酸
素水により洗浄し、Ａｌからなるソース電極６６および
ドレイン電極６７を形成する。これにより、薄膜トラン
ジスタの製造プロセスが終了する。
【００４６】次に、アクティブマトリックス型表示装置
の製造方法の一例として、液晶表示装置の透明導電膜の
エッチングプロセスにおいて、上述した洗浄装置および
洗浄方法を用いて被洗浄物を洗浄する工程について説明
する。
の製造方法の一例として、液晶表示装置の透明導電膜の
エッチングプロセスにおいて、上述した洗浄装置および
洗浄方法を用いて被洗浄物を洗浄する工程について説明
する。
【００４７】図８は透明導電膜のエッチング方法を工程
順に示した図である。ＩＴＯを全面に被着形成、その上
にレジストパターンを形成した基板は、まず、図８中Ｓ
１で示したエッチング工程を経る。Ｓ１では王水からな
るエッチング液に基板を浸析して、レジスト被覆部分以
外のＩＴＯ膜をエッチングにより除去する。エッチンヅ
液は王水以外にも、例えば、塩化第二鉄の塩酸溶液等
の、ＩＴＯ膜を溶解する液であればよい。浸析時間はエ
ッチンヴ速度とＩＴＯの膜厚により任意に設定する。次
に、Ｓ２で示した置換工程へ進む。Ｓ２では純水中への
基板浸析により、エッチング液と純水が置換される。レ
ジストの影となるパターン端部にも短時間に大量の処理
液２が供給され、パターン端部においてもエッチング反
応が速やかに停止する。次にＳ３で示した洗浄工程に進
む。Ｓ３では上述の洗浄装置によりエッチング液を洗浄
すると同時に、エッチング時に発生した残渣を基板から
脱離・除去する。最後にＳ４で示した乾燥工程に進み基
板を乾燥させる。
順に示した図である。ＩＴＯを全面に被着形成、その上
にレジストパターンを形成した基板は、まず、図８中Ｓ
１で示したエッチング工程を経る。Ｓ１では王水からな
るエッチング液に基板を浸析して、レジスト被覆部分以
外のＩＴＯ膜をエッチングにより除去する。エッチンヅ
液は王水以外にも、例えば、塩化第二鉄の塩酸溶液等
の、ＩＴＯ膜を溶解する液であればよい。浸析時間はエ
ッチンヴ速度とＩＴＯの膜厚により任意に設定する。次
に、Ｓ２で示した置換工程へ進む。Ｓ２では純水中への
基板浸析により、エッチング液と純水が置換される。レ
ジストの影となるパターン端部にも短時間に大量の処理
液２が供給され、パターン端部においてもエッチング反
応が速やかに停止する。次にＳ３で示した洗浄工程に進
む。Ｓ３では上述の洗浄装置によりエッチング液を洗浄
すると同時に、エッチング時に発生した残渣を基板から
脱離・除去する。最後にＳ４で示した乾燥工程に進み基
板を乾燥させる。
【００４８】なお、Ｓ１〜Ｓ４の４工程は、途中で基板
を乾燥させずに連続して行う。この実施の形態によれ
ば、Ｓ２の工程で端部からの残渣の発生が抑制され、Ｓ
３の工程で一旦発生した残渣も除去されるので、結晶成
分が存在するようなＩＴＯ膜をエッチングする場合でも
エッチング残渣を低減できる。
を乾燥させずに連続して行う。この実施の形態によれ
ば、Ｓ２の工程で端部からの残渣の発生が抑制され、Ｓ
３の工程で一旦発生した残渣も除去されるので、結晶成
分が存在するようなＩＴＯ膜をエッチングする場合でも
エッチング残渣を低減できる。
【００４９】なお、上述のアクティブマトリックス型表
示装置として液晶表示装置の例について説明したが、ア
クティブマトリックス型表示装置としては、液晶表示装
置に限定されるものではなく、ＥＬパネルやプラズマデ
ィスプレイ装置の場合にも適用することができる。
示装置として液晶表示装置の例について説明したが、ア
クティブマトリックス型表示装置としては、液晶表示装
置に限定されるものではなく、ＥＬパネルやプラズマデ
ィスプレイ装置の場合にも適用することができる。
【００５０】また、アクティブマトリックス型表示装置
に限らず、レチクルあるいは、フォトマスクを形成する
透明ガラス基板に適用することができる。
に限らず、レチクルあるいは、フォトマスクを形成する
透明ガラス基板に適用することができる。
【００５１】以上に説明したように、上述の実施の形態
によれば、被洗浄物に付着した残渣等を洗浄処理により
確実に除去することができる。
によれば、被洗浄物に付着した残渣等を洗浄処理により
確実に除去することができる。
【００５２】また、上述の洗浄処理を用いた半導体装置
の製造や、アクティブマトリックス型表示装置の製造に
用いることにより、高精度で効率の良い製造工程を実現
することができる。
の製造や、アクティブマトリックス型表示装置の製造に
用いることにより、高精度で効率の良い製造工程を実現
することができる。
【００５３】
【発明の効果】本発明によれば、被処理物に付着した微
小な除去対象物を洗浄により確実に除去することができ
る。
小な除去対象物を洗浄により確実に除去することができ
る。
【００５４】また、上述の洗浄方法や洗浄装置を製造工
程に用いることにより、高精度で効率の良い製造工程が
可能になる。
程に用いることにより、高精度で効率の良い製造工程が
可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄装置の構成模式図。
【図２】半導体装置の製造工程の説明図。
【図３】半導体装置の製造工程の説明図。
【図４】半導体装置の製造工程の説明図。
【図５】半導体装置の製造工程の説明図。
【図６】半導体装置の製造工程の説明図。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は薄膜トランジスタの製造プロ
セスの説明図。
セスの説明図。
【図８】透明導電膜のエッチング方法の工程説明図。
１…被処理物、２…密閉洗浄室、４…超音波発振装置、
６…ヒータ、９…オゾン水流入管路、１２…流量圧力コ
ントローラ、２３…薬液注入ユニット、２４…インライ
ンヒータ
６…ヒータ、９…オゾン水流入管路、１２…流量圧力コ
ントローラ、２３…薬液注入ユニット、２４…インライ
ンヒータ
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Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA24 FA30 HA01 HA02
HA04 HA06 HA08 MA20
3B201 AA01 BB02 BB62 BB82 BB83
BB92 BB95 BB98 CD43
5G435 AA11 AA17 BB05 BB06 BB12
KK05 KK10
Claims (7)
- 【請求項１】 被処理物に対して、オゾンガスを０．１
ＭＰａより高い圧力で、０．１５ＭＰａ以上に加圧した
純水に溶解させて生成したオゾン水を加熱した洗浄液に
超音波を印加して用いることにより前記被処理物を洗浄
することを特徴とする洗浄方法。 - 【請求項２】 前記洗浄液は、液温度が４０℃以上でオ
ゾン濃度が３０μｇ／ｍｌ以上であることを特徴とする
請求項１記載の洗浄方法。 - 【請求項３】 超音波発振装置を備えた処理室の内部に
配置された被処理物を洗浄液により洗浄する洗浄装置に
おいて、 前記処理室に、圧力および温度のそれぞれを制御された
洗浄液を供給する注入管路、洗浄液を排出する出口管
路、処理するガス圧を制御するガスを供給するオゾンガ
ス流入管路が設けられていることを特徴とする洗浄装
置。 - 【請求項４】 前記の出口管路には、排出された洗浄液
のオゾン濃度または不純物濃度を測定し、オゾン水供給
量または供給するオゾン濃度を制御する機構を有するこ
とを特徴とする請求項３記載の洗浄装置。 - 【請求項５】 前記注入管路には、薬液注入手段が接続
されていることを特徴とする請求項３記載の洗浄装置。 - 【請求項６】 半導体装置の製造工程で被処理物の洗浄
に請求項１乃至請求項２記載のいずれかの洗浄方法を用
いていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 アクティブマトリックス型表示装置の製
造工程で被処理物の洗浄に請求項１乃至請求項２記載の
いずれかの洗浄方法を用いていることを特徴とするアク
ティブマトリックス型表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036306A JP2003236481A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 洗浄方法、洗浄装置ならびに半導体装置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036306A JP2003236481A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 洗浄方法、洗浄装置ならびに半導体装置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003236481A true JP2003236481A (ja) | 2003-08-26 |
Family
ID=27778225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002036306A Pending JP2003236481A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 洗浄方法、洗浄装置ならびに半導体装置の製造方法およびアクティブマトリックス型表示装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003236481A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001293A1 (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Kagoshima Supersonic Technical Laboratory Co., Ltd. | 超音波洗浄方法および装置 |
| CN100349266C (zh) * | 2004-07-23 | 2007-11-14 | 王文 | 高效能臭氧水清洗半导体晶圆的系统及其方法 |
| CN100377312C (zh) * | 2004-03-03 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 蚀刻系统及其纯水添加装置 |
| CN100426069C (zh) * | 2005-10-26 | 2008-10-15 | 拓志光机电股份有限公司 | 加压脱泡炉及其应用方法 |
| JP2008311591A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Sharp Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JP2009297588A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Nomura Micro Sci Co Ltd | 加熱オゾン水の製造方法 |
| JP2010199124A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nomura Micro Sci Co Ltd | オゾン水供給装置 |
| JP2014090087A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法およびこれに用いられる太陽電池製造装置 |
| WO2019167121A1 (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | シャープ株式会社 | 表示デバイスの製造方法及び製造装置 |
-
2002
- 2002-02-14 JP JP2002036306A patent/JP2003236481A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377312C (zh) * | 2004-03-03 | 2008-03-26 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 蚀刻系统及其纯水添加装置 |
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| KR100910036B1 (ko) * | 2004-06-29 | 2009-07-30 | 가부시키가이샤 가고시마쵸온파소고겐큐쇼 | 초음파 세정방법 및 장치 |
| CN100349266C (zh) * | 2004-07-23 | 2007-11-14 | 王文 | 高效能臭氧水清洗半导体晶圆的系统及其方法 |
| CN100426069C (zh) * | 2005-10-26 | 2008-10-15 | 拓志光机电股份有限公司 | 加压脱泡炉及其应用方法 |
| JP2008311591A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Sharp Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
| JP2009297588A (ja) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Nomura Micro Sci Co Ltd | 加熱オゾン水の製造方法 |
| JP2010199124A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-09 | Nomura Micro Sci Co Ltd | オゾン水供給装置 |
| JP2014090087A (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Mitsubishi Electric Corp | 太陽電池の製造方法およびこれに用いられる太陽電池製造装置 |
| WO2019167121A1 (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | シャープ株式会社 | 表示デバイスの製造方法及び製造装置 |
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