JP2003273064A - 堆積物の除去装置及び除去方法 - Google Patents

堆積物の除去装置及び除去方法

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JP2003273064A JP2002072743A JP2002072743A JP2003273064A JP 2003273064 A JP2003273064 A JP 2003273064A JP 2002072743 A JP2002072743 A JP 2002072743A JP 2002072743 A JP2002072743 A JP 2002072743A JP 2003273064 A JP2003273064 A JP 2003273064A
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置のコストの上昇を抑えながらスループッ
トを向上することができる堆積物の除去装置及び除去方
法を提供する。 【解決手段】 半導体基板を回転させながら半導体基板
上に薬液を供給することにより、堆積物が除去される。
次に、半導体基板の回転を維持したまま薬液の供給を停
止することにより、半導体基板上の薬液が飛散する。次
に、半導体基板を回転させながら半導体基板上に純水を
供給することにより、半導体基板が洗浄される。半導体
基板の回転を維持したまま純水の供給を停止することに
より、半導体基板上の純水が飛散する。そして、半導体
基板の表面の清浄度に応じてこれらの工程を繰り返す。
この除去方法では、薬液と純水とがほとんど混ざり合わ
ないため、配線材料の腐食及び溶出が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に形
成された薄膜をエッチングした際に前記半導体基板上に
堆積した堆積物をフッ素系等の薬液を使用して除去する
堆積物の除去装置及び除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を製造する際には、半導体基
板上にアルミニウム若しくは銅等の金属膜又はシリコン
酸化膜若しくはシリコン窒化膜等の絶縁膜を成膜し、レ
ジスト膜をマスクとしてこれらの膜をエッチングするこ
とにより、パターン化するエッチング工程が行われる。
このエッチング工程では、微細な回路パターンを形成す
る場合には、主として反応性イオンエッチング（ＲＩ
Ｅ：Reactive Ion Etching）等のドライエッチングが採
用される。
【０００３】このような反応性イオンエッチングで使用
される反応性イオンが有するエネルギは極めて大きいた
め、金属膜又は絶縁膜のエッチングに伴って、マスクで
あるレジスト膜の除去も進行する。そして、レジスト膜
の被除去物が高分子化合物等の反応生成物に変質した
後、パターン化された金属膜又は絶縁膜の側壁に沿って
堆積する。この結果、金属膜又は絶縁膜のエッチングが
終了した時点において、金属膜又は絶縁膜の側壁に沿っ
て不要な堆積物が存在する。この反応生成物からなる堆
積物は、その後に行われるレジスト膜の除去工程では、
除去することができない。従って、レジスト膜の除去工
程の前に、反応生成物を除去しておく必要がある。
【０００４】そこで、従来、ドライエッチングを行った
後に、反応生成物を除去する作用を有する薬液を基板上
に供給することにより、堆積物たる反応生成物を除去す
る方法が採用されている。また、この反応生成物の除去
処理後には、純水を使用して基板を洗浄する工程が行わ
れている。
【０００５】しかし、薬液と純水とが共存する状態にお
いては、その混合液のｐＨ値にもよるが、金属膜の露出
部が腐食されたり、金属膜の材料が溶出したりすること
がある。このため、薬液を使用して堆積物を除去した後
に、有機溶剤等を基板上に供給して薬液を除去し、その
後に純水を使用した洗浄を行う方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、純水を
使用した洗浄工程の前に有機溶剤等を基板上に供給する
工程を行うと、処理時間が長期化して処理能力が低下す
るという問題点がある。また、有機溶剤を使用する場合
には、装置に防爆対策等をとる必要が生じて装置のコス
トが上昇するという問題点もある。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、装置のコストの上昇を抑えながらスルー
プットを向上することができる堆積物の除去装置及び除
去方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、鋭意検討
の結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
【０００９】本発明に係る堆積物の除去装置は、半導体
基板上に形成された膜をエッチングする際に前記半導体
基板上に堆積する堆積物の除去装置である。そして、こ
の堆積物の除去装置は、前記半導体基板を固定するチャ
ックと、前記チャックを前記半導体基板の表面に垂直な
方向を回転軸の方向として回転させる回転手段と、前記
堆積物を前記半導体基板上から剥離する薬液を前記半導
体基板の平面中心から離間した位置に向けて前記薬液が
前記半導体基板の平面中心に達するようにして供給する
薬液チューブと、純水を前記半導体基板の平面中心から
離間した位置に向けて前記純水が前記半導体基板の平面
中心に達するようにして供給する純水チューブと、を有
することを特徴とする。
【００１０】本発明においては、薬液チューブ及び純水
チューブから夫々薬液、純水が半導体基板上に供給され
る。薬液及び純水は、半導体基板の平面中心から離間し
た位置に向けてそれらが半導体基板の平面中心に達する
ようにして供給されるので、半導体基板の回転に伴って
薬液及び純水が半導体基板の全面に濡れ拡がる。そし
て、各液体の供給を停止した後に、回転手段によりチャ
ックを回転させることにより、これに伴って半導体基板
も回転するので、各液体は、遠心力によって半導体基板
上から飛散する。このため、薬液と純水とが混ざりにく
くなるため、有機溶剤を使用しなくても、配線材料の腐
食及び溶出が防止可能である。
【００１１】なお、前記薬液チューブ及び前記純水チュ
ーブを移動させる移動手段を有することが好ましい。こ
の場合、前記移動手段による前記薬液チューブの可動範
囲内に、少なくとも前記薬液チューブから排出された薬
液が前記半導体基板の平面中心に達する位置、及び少な
くとも前記純水チューブから排出された純水が前記半導
体基板の平面中心に達する位置の少なくとも一方が含ま
れていることがより一層好ましい。
【００１２】また、前記薬液の前記薬液チューブから流
れ出す方向及び前記純水の前記純水チューブから流れ出
す方向が前記半導体基板の表面に垂直な方向に対して傾
斜した方向となっていることが好ましい。
【００１３】本発明に係る堆積物の除去方法は、半導体
基板上に形成された膜をエッチングする際に前記半導体
基板上に堆積する堆積物の除去方法である。そして、こ
の堆積物の除去方法は、前記半導体基板上に前記堆積物
を前記半導体基板上から剥離する薬液を供給する工程
と、前記半導体基板を回転させて前記薬液を飛散させる
工程と、前記半導体基板上に純水を供給する工程と、を
有することを特徴とする。
【００１４】なお、前記純水を供給する工程の後に、前
記半導体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程を
有することが好ましい。この場合、前記薬液を供給する
工程から前記半導体基板を回転させて前記純水を飛散さ
せる工程までの工程を繰り返し行うことが好ましい。ま
た、前記薬液を供給する工程の前に、前記半導体基板上
に純水を供給する工程と、前記半導体基板を回転させて
前記純水を飛散させる工程と、を有することがより一層
好ましい。
【００１５】更に、前記薬液を供給する工程において前
記薬液を前記半導体基板の平面中心から離間した位置に
向けて前記薬液が少なくとも前記半導体基板の平面中心
に達するようにして供給することが好ましく、この場
合、前記半導体基板の平面中心からずれた位置から前記
半導体基板の表面に垂直な方向に対して傾斜した方向に
向けて前記薬液を供給することがより一層好ましい。
【００１６】また、前記純水を供給する工程において前
記純水を前記半導体基板の平面中心から離間した位置に
向けて前記純水が少なくとも前記半導体基板の平面中心
に達するようにして供給することが好ましく、この場
合、前記半導体基板の平面中心からずれた位置から前記
半導体基板の表面に垂直な方向に対して傾斜した方向に
向けて前記純水を供給することがより一層好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
堆積物の除去装置及び除去方法について添付の図面を参
照して具体的に説明する。図１及び図２は、夫々本発明
の実施形態に係る堆積物の除去装置の構造を示す平面
図、断面図である。
【００１８】本実施形態に係る除去装置には、半導体基
板（ウェハ）１をその裏面側から、例えば吸着により固
定するスピンチャック（固定チャック）７、及びこのス
ピンチャック７を半導体基板１の表面に垂直な方向を回
転軸の方向として回転させるモータ８が設けられてい
る。また、半導体基板１の表面に、夫々薬液、純水を供
給する薬液チューブ２及び純水チューブ３がスピンチャ
ック７と対向するようにして配置されている。薬液チュ
ーブ２及び純水チューブ３は、チューブ移動機構５の先
端部に設けられたチューブ保持部４に保持されている。
薬液チューブ２及び純水チューブ３からの薬液、純水の
供給方向は、例えば半導体基板１の表面に垂直な方向に
対して傾斜した方向となっている。また、薬液チューブ
２及び純水チューブ３は、それらの先端部と半導体基板
１との間隔が例えば１０乃至２０ｍｍ程度となるように
チューブ保持部４に保持されている。薬液チューブ２及
び純水チューブ３は、チューブ移動機構５により、例え
ばスピンチャック７に固定された半導体基板１の平面中
心の直上近傍の位置とその半導体基板１の周縁から離間
した位置との間で移動させられることが可能となってい
る。また、薬液チューブ２及び純水チューブ３の各他端
には、夫々薬液の供給部、純水の供給部が連結されてい
る。
【００１９】薬液チューブ２から供給される薬液の組成
は、半導体基板１上に形成された金属膜又は絶縁膜等の
膜をエッチングする際に半導体基板１上に堆積する反応
生成物等の堆積物を除去することができるものであれば
特に限定されるものではない。例えば、（１）ジメチル
ホルムアルデヒド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド
（ＤＭＳＯ）若しくはヒドロキシルアミン等の有機アル
カリ液を含む液体、（２）フッ酸若しくは燐酸等の無機
酸を含む液体、又は（３）フッ化アンモン系物質を含む
液体等を使用することができる。また、１−メチル−２
ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシ
ド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、
２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ
−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、パーフ
レン又はフェノールを含む液体を使用することも可能で
ある。より具体的には、（ａ）１−メチル−２ピロリド
ン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド及びイ
ソプロパノールアミンの混合液、（ｂ）ジメチルスルホ
キシド及びモノエタノールアミンの混合液、（ｃ）２−
（２アミノエトキシ）エタノール、ヒドロキシルアミン
及びカテコールの混合液、（ｄ）２−（２アミノエトキ
シ）エタノール及びＮ−メチルピロリドンの混合液、
（ｅ）モノエタノールアミン、水及びアロマテイックジ
オールの混合液、又は（ｆ）パーフレン及びフェノール
の混合液等を使用することができる。
【００２０】また、スピンチャック７の周囲及び下方を
取り囲むようにして、半導体基板１の表面から飛散した
薬液又は純水を捕集する飛散防止用カップ６が配設され
ている。飛散防止用カップ６の平面形状は、モータ８の
駆動力をスピンチャック７に伝達するための軸が貫通す
る開口部が中央部に形成された略リング状となってい
る。また、飛散防止用カップ６の底部には、飛散防止用
カップ６内に溜まった液体を排出するための開口部１０
が形成されている。この開口部１０には、ドレイン（図
示せず）が連結されている。更に、半導体基板１の裏面
に純水を供給する裏面洗浄チューブ９がスピンチャック
７から離間して配置されている。この裏面洗浄チューブ
９の先端部は、例えば飛散防止用カップ６内に、半導体
基板１の裏面から滴下した洗浄後の純水も飛散防止用カ
ップ６に捕集されるように配置されている。
【００２１】なお、この除去装置は枚葉式のものである
が、本発明はこの方式に限定されるものではない。
【００２２】次に、上述の除去装置の使用方法、つま
り、除去装置を使用した堆積物の除去方法について説明
する。図３は、半導体基板上に堆積物が堆積した被処理
材を示す断面図である。
【００２３】この被処理材は、ダマシン構造を備えてい
る。具体的には、半導体基板（図示せず）上に形成され
た有機絶縁膜１１及びＵＳＧ（Undoped Silicate Glas
s）膜１２に溝が形成され、この溝内に配線材１３が埋
め込まれている。また、これらの上層には、シリコン窒
化膜１４、ＵＳＧ膜１５、有機絶縁膜１６、ＵＳＧ膜１
７及びシリコン窒化膜１８が順次積層されている。そし
て、有機絶縁膜１６、ＵＳＧ膜１７及びシリコン窒化膜
１８に配線用の溝が形成され、更にシリコン窒化膜１４
及びＵＳＧ膜１５に配線間を接続するための孔が形成さ
れている。また、配線用の溝及び孔の底部の隅部には、
これらの溝又は孔を形成する際に使用したレジスト膜
（図示せず）のエッチングにより生成した反応生成物が
堆積して形成された堆積物１９が存在している。
【００２４】（堆積物の除去方法の第１の実施形態）先
ず、堆積物の除去方法の第１の実施形態について説明す
る。図４は、堆積物の除去方法の第１の実施形態を示す
フローチャートである。本実施形態においては、先ず、
スピンチャック７により半導体基板１を固定した後、モ
ータ８によりスピンチャック７及び半導体基板１を回転
させる（ステップＳ１）。このときの回転速度は、例え
ば１００乃至１０００回転／分である。
【００２５】続いて、半導体基板１を回転させたまま、
薬液の排出領域内に半導体基板１の平面中心が含まれる
ように、チューブ移動機構５により薬液チューブ２の位
置を調整する。その後、予め設定された時間だけ薬液を
薬液チューブ２から半導体基板１上に供給する（ステッ
プＳ２）。このときの供給速度は、例えば２００乃至１
０００ｍｌ／分である。この結果、薬液は、少なくとも
半導体基板１の平面中心に供給され、そこから遠心力に
よって半導体基板１の全体に濡れ広がる。
【００２６】続いて、薬液の供給を停止する（ステップ
Ｓ３）。その後、例えば０．１乃至３０秒間、モータ８
によるスピンチャック７及び半導体基板１の回転を維持
する（ステップＳ４）。このときの回転速度は、例えば
１００乃至１０００回転／分である。この結果、ステッ
プＳ２で供給した薬液が遠心力により半導体基板１の周
囲に飛散し、半導体基板１上の薬液の量が著しく減少す
る。なお、半導体基板１の周囲に飛散した薬液は飛散防
止用カップ６内に捕集される。
【００２７】続いて、半導体基板１を回転させたまま、
純水の輩出領域内に半導体基板１の平面中心が含まれる
ように、チューブ移動機構５により純水チューブ３の位
置を調整する。その後、予め設定された時間だけ純水を
純水チューブ３から半導体基板１上に供給する（ステッ
プＳ５）。このときの供給速度は、例えば２００乃至１
０００ｍｌ／分である。この結果、純水は、少なくとも
半導体基板１の平面中心に供給され、そこから遠心力に
よって半導体基板１の全体に濡れ広がる。この際に、半
導体基板１上に残留していた薬液がほぼ完全に除去され
る。また、純水チューブ３からの純水の供給と並行し
て、半導体基板１の裏面に対して、裏面洗浄チューブ９
から純水を供給する。なお、薬液チューブ２の位置を調
整した結果、純水チューブ３の位置も適当な位置に調整
されている場合には、再度調整する必要はない。
【００２８】続いて、純水の供給を停止する（ステップ
Ｓ６）。その後、例えば０．１乃至３０秒間、モータ８
によるスピンチャック７及び半導体基板１の回転を維持
する（ステップＳ７）。このときの回転速度は、例えば
１００乃至１０００回転／分である。この結果、ステッ
プＳ５で供給した純水が遠心力により半導体基板１の周
囲に飛散し、半導体基板１上の純水の量が著しく減少す
る。なお、半導体基板１の周囲に飛散した純水は飛散防
止用カップ６内に捕集される。
【００２９】そして、堆積物が十分に除去されて表面が
清浄になっているか確認する（ステップＳ８）。表面が
清浄になっていない場合には、ステップＳ２からステッ
プＳ８までの工程を繰り返す。
【００３０】一方、ステップＳ８において、表面が清浄
になっている場合には、モータ８によりスピンチャック
７及び半導体基板１をより高速に回転させる（ステップ
Ｓ９）。このときの回転速度は、例えば１０００乃至５
０００回転／分である。この結果、半導体基板１上の純
水がほとんど消失する。なお、半導体基板１の周囲に飛
散した純水は飛散防止用カップ６内に捕集される。
【００３１】続いて、半導体基板１をスピンチャック７
から取り外し、乾燥させる（ステップＳ１０）。以上の
工程により、堆積物の除去が終了する。
【００３２】なお、飛散防止用カップ６内に捕集され溜
まった液体は、例えば半導体基板１をスピンチャック７
から取り外した後に、開口部１０から排出すればよい。
【００３３】このような堆積物の除去方法の第１の実施
形態によれば、薬液と純水とが混ざり合う時間がほとん
どないため、金属膜である配線材１３の腐食が極めて生
じにくく、配線材１３の材料の溶出も極めて生じにく
い。また、有機溶剤を使用する必要がないため、装置の
複雑化及び高価化を回避できると共に、工程の増加数の
回避によりスループットが向上する。更に、薬液の作用
により、堆積物１９を十分に除去することが可能であ
る。
【００３４】（堆積物の除去方法の第２の実施形態）次
に、堆積物の除去方法の第２の実施形態について説明す
る。図５は、堆積物の除去方法の第２の実施形態を示す
フローチャートである。本実施形態においても、先ず、
スピンチャック７により半導体基板１を固定した後、モ
ータ８によりスピンチャック７及び半導体基板１を回転
させる（ステップＳ１１）。このときの回転速度は、例
えば１００乃至１０００回転／分である。
【００３５】続いて、半導体基板１を回転させたまま、
純水の排出領域内に半導体基板１の平面中心が含まれる
ように、チューブ移動機構５により純水チューブ３の位
置を調整する。その後、予め設定された時間だけ純水を
純水チューブ３から半導体基板１上に供給する（ステッ
プＳ１２）。このときの供給速度は、例えば２００乃至
１０００ｍｌ／分である。この結果、純水は、少なくと
も半導体基板１の平面中心に供給され、そこから遠心力
によって半導体基板１の全体に濡れ広がる。また、純水
チューブ３からの純水の供給と並行して、半導体基板１
の裏面に対して、裏面洗浄チューブ９から純水を供給す
る。
【００３６】続いて、純水の供給を停止する（ステップ
Ｓ１３）。その後、例えば０．１乃至３０秒間、モータ
８によるスピンチャック７及び半導体基板１の回転を維
持する（ステップＳ１４）。このときの回転速度は、例
えば１００乃至１０００回転／分である。この結果、ス
テップＳ１３で供給した純水が遠心力により半導体基板
１の周囲に飛散し、半導体基板１上の純水の量が著しく
減少する。なお、半導体基板１の周囲に飛散した純水は
飛散防止用カップ６内に捕集される。
【００３７】続いて、第１の実施形態におけるステップ
Ｓ２からステップＳ８までの工程を実施する。なお、本
実施形態では、ステップＳ４及びＳ７における回転の維
持時間を、例えば０．１乃至３０秒間とする。
【００３８】そして、ステップＳ８において、表面が清
浄になっている場合には、モータ８によりスピンチャッ
ク７及び半導体基板１をより高速に回転させる（ステッ
プＳ１６）。このときの回転速度は、例えば１０００乃
至５０００回転／分である。この結果、半導体基板１上
の純水がほとんど消失する。なお、半導体基板１の周囲
に飛散した純水は飛散防止用カップ６内に捕集される。
【００３９】続いて、半導体基板１をスピンチャック７
から取り外し、乾燥させる（ステップＳ１７）。以上の
工程により、堆積物の除去が終了する。
【００４０】なお、飛散防止用カップ６内に捕集され溜
まった液体は、例えば半導体基板１をスピンチャック７
から取り外した後に、開口部１０から排出すればよい。
【００４１】このような堆積物の除去方法の第２の実施
形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる
と共に、薬液の供給前に純水の供給及び除去を行ってい
るため、その後に薬液を供給したときに堆積物１９がよ
り一層剥離しやすくなる。このため、ステップＳ２から
ステップＳ８までの繰り返し数を少なくしても十分に堆
積物１９を除去することが可能となる。この結果、薬液
の使用量が低減されると共に、工程数の低減によって処
理能力（スループット）がより一層向上する。
【００４２】なお、チューブの先端にノズルが連結され
ていてもよい。
【００４３】また、半導体基板上に形成されパターン化
された膜の種類は特に限定されるものではない。例えば
Ｃｕ膜、Ａｌ膜、Ｔｉ膜若しくはＷ膜等の金属膜又はシ
リコン酸化膜若しくはシリコン窒化膜等の絶縁膜がパタ
ーン化された膜として半導体基板上に形成されていても
よい。
【００４４】更に、ハードマスクを使用したドライエッ
チング時に発生した堆積物に対して本発明を適用しても
よい。
【００４５】更にまた、本発明が適用可能な半導体装置
の構造はダマシン構造に限定されるものではない。
【００４６】また、第１及び第２の実施形態のいずれに
おいても、ステップＳ２からステップＳ８までの工程の
繰り返し回数は、処理温度、半導体基板の直径並びに薬
液及び純水の供給速度等の主な条件が一定であれば、大
きく変動するものではない。このため、条件に応じて繰
り返し回数を予め設定しておいて、ステップＳ８におけ
る判断として、表面が清浄であるかを判断する替わり
に、所定の繰り返し数だけ実行されたかを判断するよう
にしてもよい。
【００４７】
【実施例】次に、本発明の実施例について、本発明範囲
から外れる比較例と比較して説明する。
【００４８】先ず、半導体基板上に形成した絶縁膜上
に、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜からなる第１のバリアメタル
膜、Ａｌ膜、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜からなる第２のバリア
メタル膜、並びにシリコン窒化膜を順次積層した試料を
作成した。次いで、レジスト膜をマスクとしてドライエ
ッチングを行うことにより、第１のバリアメタル膜、Ａ
ｌ膜、第２のバリアメタル膜及びシリコン窒化膜に溝を
形成した。このとき、溝内には、レジスト膜のエッチン
グにより生成した反応生成物が堆積物として堆積した。
【００４９】次いで、以下の種々の方法により堆積物の
除去を試みた。
【００５０】実施例Ｎｏ．１では、前述の第１の実施形
態に基づいて堆積物の除去を試みた。このとき、ステッ
プＳ２における薬液の供給時間を１５秒間、薬液の流量
を６００ｍｌ／分、薬液の温度を３０℃、基板の回転速
度を２００回転／分とし、ステップＳ４における維持時
間を５秒間とし、ステップＳ５における純水の供給時間
を３０秒間、純水の流量を６００ｍｌ／分、純水の温度
を常温、基板の回転速度を５００回転／分とし、ステッ
プＳ７における維持時間を５秒間とした。また、ステッ
プＳ２からステップＳ８までの工程を２回繰り返し行っ
た。
【００５１】また、実施例Ｎｏ．２では、前述の第２の
実施形態に基づいて堆積物の除去を試みた。このとき、
ステップＳ１２における純水の供給時間を３０秒間、純
水の流量を６００ｍｌ／分、純水の温度を常温、基板の
回転速度を５００回転／分とし、ステップＳ１３におけ
る維持時間を５秒間とし、ステップＳ２における薬液の
供給時間を１５秒間、薬液の流量を６００ｍｌ／分、薬
液の温度を３０℃、基板の回転速度を２００回転／分と
し、ステップＳ４における維持時間を５秒間とし、ステ
ップＳ５における純水の供給時間を３０秒間、純水の流
量を６００ｍｌ／分、純水の温度を常温、基板の回転速
度を５００回転／分とし、ステップＳ６における維持時
間を５秒間とした。また、ステップＳ２からステップＳ
８までの工程は、１回だけ行った。
【００５２】一方、比較例Ｎｏ．３では、薬液を半導体
基板上に６０秒間供給した後、半導体基板上に薬液が残
っている状態で、更に純水を半導体基板上に３０秒間供
給し、その後乾燥させることにより、堆積物の除去を試
みた。
【００５３】また、比較例Ｎｏ．４では、薬液の半導体
基板上への１５秒間の供給、及び半導体基板上に薬液が
残っている状態での純水の半導体基板上への３０秒間の
供給を２回繰り返した後、乾燥させることにより、堆積
物の除去を試みた。
【００５４】図６は、各実施例及び比較例の結果を示す
顕微鏡写真である。実施例Ｎｏ．１及びＮｏ．２では、
夫々図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、堆積物を除去
すると共に、Ｔｉ膜及びＴｉＮ膜からの溶出を防止する
ことができた。特に、実施例Ｎｏ．２では、最初に水洗
を行っているので、ステップＳ２からステップＳ８まで
の工程を繰り返す必要がなく、薬液を使用した処理時間
を短縮することができた。一方、比較例Ｎｏ．３では、
堆積物を十分に除去することができなかった。また、比
較例Ｎｏ．４では、堆積物を除去することはできたもの
の、バリアメタル膜を構成するＴｉ膜及びＴｉＮ膜から
の溶出が発生してしまった。
【００５５】以下、本発明の諸態様を付記としてまとめ
て記載する。
【００５６】（付記１） 半導体基板上に形成された膜
をエッチングする際に前記半導体基板上に堆積する堆積
物の除去装置において、前記半導体基板を固定するチャ
ックと、前記チャックを前記半導体基板の表面に垂直な
方向を回転軸の方向として回転させる回転手段と、前記
堆積物を前記半導体基板上から剥離する薬液を前記半導
体基板の平面中心から離間した位置に向けて前記薬液が
前記半導体基板の平面中心に達するようにして供給する
薬液チューブと、純水を前記半導体基板の平面中心から
離間した位置に向けて前記純水が前記半導体基板の平面
中心に達するようにして供給する純水チューブと、を有
することを特徴とする堆積物の除去装置。
【００５７】（付記２） 前記チャックは、前記半導体
基板を吸着して固定するものであることを特徴とする付
記１に記載の堆積物の除去装置。
【００５８】（付記３） 前記チャックに固定された半
導体基板の裏面に純水を供給する裏面洗浄チューブを有
することを特徴とする付記１又は２に記載の堆積物の除
去装置。
【００５９】（付記４） 前記半導体基板から飛散した
液体を収納する容器を有することを特徴とする付記１乃
至３のいずれか１項に記載の堆積物の除去装置。
【００６０】（付記５） 前記薬液チューブ及び前記純
水チューブを移動させる移動手段を有することを特徴と
する付記１乃至４のいずれか１項に記載の堆積物の除去
装置。
【００６１】（付記６） 前記移動手段による前記薬液
チューブの可動範囲内に、少なくとも前記薬液チューブ
から排出された薬液が前記半導体基板の平面中心に達す
る位置が含まれていることを特徴とする付記５に記載の
堆積物の除去装置。
【００６２】（付記７） 前記移動手段による前記純水
チューブの可動範囲内に、少なくとも前記純水チューブ
から排出された純水が前記半導体基板の平面中心に達す
る位置が含まれていることを特徴とする付記５又は６に
記載の堆積物の除去装置。
【００６３】（付記８） 前記薬液の前記薬液チューブ
から流れ出す方向が前記半導体基板の表面に垂直な方向
に対して傾斜した方向となっていることを特徴とする付
記１乃至７のいずれか１項に記載の堆積物の除去装置。
【００６４】（付記９） 前記純水の前記純水チューブ
から流れ出す方向が前記半導体基板の表面に垂直な方向
に対して傾斜した方向となっていることを特徴とする付
記１乃至８のいずれか１項に記載の堆積物の除去装置。
【００６５】（付記１０） 半導体基板上に形成された
膜をエッチングする際に前記半導体基板上に堆積する堆
積物の除去方法において、前記半導体基板上に前記堆積
物を前記半導体基板上から剥離する薬液を供給する工程
と、前記半導体基板を回転させて前記薬液を飛散させる
工程と、前記半導体基板上に純水を供給する工程と、を
有することを特徴とする堆積物の除去方法。
【００６６】（付記１１） 前記純水を供給する工程の
後に、前記半導体基板を回転させて前記純水を飛散させ
る工程を有することを特徴とする付記１０に記載の堆積
物の除去方法。
【００６７】（付記１２） 前記薬液を供給する工程か
ら前記半導体基板を回転させて前記純水を飛散させる工
程までの工程を繰り返し行うことを特徴とする付記１１
に記載の堆積物の除去方法。
【００６８】（付記１３） 前記薬液を供給する工程の
前に、前記半導体基板上に純水を供給する工程と、前記
半導体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程と、
を有することを特徴とする付記１０乃至１２のいずれか
１項に記載の堆積物の除去方法。
【００６９】（付記１４） 前記薬液を供給する工程に
おいて前記薬液を前記半導体基板の平面中心から離間し
た位置に向けて前記薬液が少なくとも前記半導体基板の
平面中心に達するようにして供給することを特徴とする
付記１０乃至１３のいずれか１項に記載の堆積物の除去
方法。
【００７０】（付記１５） 前記半導体基板の平面中心
からずれた位置から前記半導体基板の表面に垂直な方向
に対して傾斜した方向に向けて前記薬液を供給すること
を特徴とする付記１４に記載の堆積物の除去方法。
【００７１】（付記１６） 前記純水を供給する工程に
おいて前記純水を前記半導体基板の平面中心から離間し
た位置に向けて前記純水が少なくとも前記半導体基板の
平面中心に達するようにして供給することを特徴とする
付記１０乃至１５のいずれか１項に記載の堆積物の除去
方法。
【００７２】（付記１７） 前記半導体基板の平面中心
からずれた位置から前記半導体基板の表面に垂直な方向
に対して傾斜した方向に向けて前記純水を供給すること
を特徴とする付記１６に記載の堆積物の除去方法。
【００７３】（付記１８） １又は２以上回の前記半導
体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程のうち最
後の工程が終了した後に、前記半導体基板を乾燥させる
工程を有することを特徴とする付記１０乃至１７のいず
れか１項に記載の堆積物の除去方法。
【００７４】（付記１９） １又は２以上回の前記半導
体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程のうち最
後の工程が終了した後であって、前記半導体基板を乾燥
させる工程の前に、前記半導体基板を回転させて前記純
水を更に飛散させる工程を有することを特徴とする付記
１８に記載の堆積物の除去方法。
【００７５】（付記２０） 前記半導体基板を回転させ
る工程における半導体基板の回転軸を前記半導体基板の
表面に垂直な方向とすることを特徴とする付記１０乃至
１９のいずれか１項に記載の堆積物の除去方法。
【００７６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
薬液の供給後及び純水の供給後に半導体基板を回転させ
ることにより、これらの液体を飛散させて互いに混ざり
合うことを防止することができる。したがって、有機溶
剤を使用しなくても、配線材料の腐食及び溶出の防止が
可能なため、装置のコストの上昇を抑制し、処理能力
（スループット）を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る堆積物の除去装置の構
造を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る堆積物の除去装置の構
造を示す断面図である。
【図３】半導体基板上に堆積物が堆積した被処理材を示
す断面図である。
【図４】堆積物の除去方法の第１の実施形態を示すフロ
ーチャートである。
【図５】堆積物の除去方法の第２の実施形態を示すフロ
ーチャートである。
【図６】各実施例及び比較例の結果を示す顕微鏡写真で
ある。
【符号の説明】
１；半導体基板 ２；薬液チューブ ３；純水チューブ ４；チューブ保持部 ５；チューブ移動機構 ６；飛散防止用カップ ７；スピンチャック ８；モータ ９；裏面洗浄チューブ １１、１６；有機絶縁膜 １２、１５、１７；ＵＳＧ膜 １３；配線材 １４、１８；シリコン窒化膜 １９；堆積物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F004 AA09 DB07 DB08 DB09 DB12 EA10 EB08 FA07 5F043 BB27 DD15 EE07 EE08 5F046 MA02 MA07 MA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板上に形成された膜をエッチン
    グする際に前記半導体基板上に堆積する堆積物の除去装
    置において、 前記半導体基板を固定するチャックと、 前記チャックを前記半導体基板の表面に垂直な方向を回
    転軸の方向として回転させる回転手段と、 前記堆積物を前記半導体基板上から剥離する薬液を前記
    半導体基板の平面中心から離間した位置に向けて前記薬
    液が前記半導体基板の平面中心に達するようにして供給
    する薬液チューブと、 純水を前記半導体基板の平面中心から離間した位置に向
    けて前記純水が前記半導体基板の平面中心に達するよう
    にして供給する純水チューブと、 を有することを特徴とする堆積物の除去装置。
  2. 【請求項２】 半導体基板上に形成された膜をエッチン
    グする際に前記半導体基板上に堆積する堆積物の除去方
    法において、 前記半導体基板上に前記堆積物を前記半導体基板上から
    剥離する薬液を供給する工程と、 前記半導体基板を回転させて前記薬液を飛散させる工程
    と、 前記半導体基板上に純水を供給する工程と、 を有することを特徴とする堆積物の除去方法。
  3. 【請求項３】 前記純水を供給する工程の後に、前記半
    導体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程を有す
    ることを特徴とする請求項２に記載の堆積物の除去方
    法。
  4. 【請求項４】 前記薬液を供給する工程から前記半導体
    基板を回転させて前記純水を飛散させる工程までの工程
    を繰り返し行うことを特徴とする請求項３に記載の堆積
    物の除去方法。
  5. 【請求項５】 前記薬液を供給する工程の前に、前記半
    導体基板上に純水を供給する工程と、 前記半導体基板を回転させて前記純水を飛散させる工程
    と、 を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１
    項に記載の堆積物の除去方法。
  6. 【請求項６】 前記薬液を供給する工程において前記薬
    液を前記半導体基板の平面中心から離間した位置に向け
    て前記薬液が少なくとも前記半導体基板の平面中心に達
    するようにして供給することを特徴とする請求項２乃至
    ５のいずれか１項に記載の堆積物の除去方法。
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