JP2008071799A - Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate - Google Patents
Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008071799A JP2008071799A JP2006246755A JP2006246755A JP2008071799A JP 2008071799 A JP2008071799 A JP 2008071799A JP 2006246755 A JP2006246755 A JP 2006246755A JP 2006246755 A JP2006246755 A JP 2006246755A JP 2008071799 A JP2008071799 A JP 2008071799A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cleaning
- liquid
- chemical
- base
- semiconductor substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、半導体基板の洗浄方法に関し、特に、半導体基板上に形成された金属配線材料または層間絶縁膜のドライエッチングやアッシング後のエッチング残渣やアッシング残渣を洗浄する枚葉スピン洗浄の技術に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor substrate, and more particularly to a single wafer spin cleaning technique for cleaning an etching residue or ashing residue after dry etching or ashing of a metal wiring material or an interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate.
半導体シリコン基板に対して、酸化、拡散、成膜、リソグラフィ、エッチング、イオン注入、レジスト剥離等の処理を行う場合、基板表面を清浄化する洗浄処理が行われる。シリコン基板のウエット洗浄は、大きくバッチ式と枚葉式に分類されるが、バッチ式は、スループットは優れるが、基板の大口径化により占有面積が大きくなる欠点がある。これに対して、枚葉式は、基板を一枚単位で処理するもので、占有面積を小さくすることができ、大口径の基板についても面内の均一な洗浄をすることができるという利点がある。枚葉式に代表されるスピン洗浄は、基板を水平に保持しつつ回転させ、そこに洗浄ノズルから薬液や純水を供給して基板表面を洗浄する。 When processing such as oxidation, diffusion, film formation, lithography, etching, ion implantation, and resist stripping is performed on a semiconductor silicon substrate, a cleaning process for cleaning the substrate surface is performed. Wet cleaning of silicon substrates is roughly classified into a batch type and a single wafer type, but the batch type is excellent in throughput, but has a drawback that the occupied area becomes large due to the large diameter of the substrate. On the other hand, the single wafer processing system processes substrates in units of one sheet, has the advantage that the occupied area can be reduced, and even a large-diameter substrate can be uniformly cleaned in the surface. is there. In spin cleaning represented by a single wafer type, a substrate is rotated while being held horizontally, and a chemical solution or pure water is supplied thereto from a cleaning nozzle to clean the surface of the substrate.
典型的なウエット洗浄プロセスは、シリコン基板からパーティクルを除去する第1ステップと、シリコン表面の不要な自然酸化膜を除去する第2ステップと、シリコン基板に付着した重金属類を除去する第3ステップを含み、それぞれに所望される化学洗浄が行われる。第1ステップは、アンモニア水、過酸化水素水、超純水からなるアルカリ性混合液(SC−1)を用い、第2ステップは、超純水により希釈されたフッ酸(以下希フッ酸と呼ぶ。)を用い、第3ステップは、塩酸、過酸化水素水、超純水からなる酸性混合液(SC−2)を用いるRCA洗浄が一般的に行われている。さらにこれらのステップ間では超純水によるリンス工程が行われる。そして最後に乾燥ユニット内において完全な乾燥が行われる。 A typical wet cleaning process includes a first step of removing particles from a silicon substrate, a second step of removing unnecessary natural oxide film on the silicon surface, and a third step of removing heavy metals adhering to the silicon substrate. Each is subjected to the desired chemical cleaning. The first step uses an alkaline mixed solution (SC-1) composed of ammonia water, hydrogen peroxide water and ultrapure water, and the second step uses hydrofluoric acid diluted with ultrapure water (hereinafter referred to as dilute hydrofluoric acid). In the third step, RCA cleaning using an acidic mixed solution (SC-2) composed of hydrochloric acid, hydrogen peroxide solution, and ultrapure water is generally performed. Further, a rinsing process with ultrapure water is performed between these steps. Finally, complete drying is performed in the drying unit.
半導体装置の製造において、FEOL(Front End Of Line:ゲートプロセスを中心とするトランジスタ形成工程)は、シリコン(Si)やシリコン酸化膜(SiO2)のエッチング等が中心であり、シリコンまたはシリコン酸化膜は、フッ酸またはリン酸によってエッチングされ、一般にRCA洗浄が用いられている。 In the manufacture of semiconductor devices, FEOL (Front End Of Line: transistor formation process centering on a gate process) is mainly about etching of silicon (Si) or silicon oxide film (SiO 2 ), and silicon or silicon oxide film Is etched with hydrofluoric acid or phosphoric acid, and RCA cleaning is generally used.
BEOL(Back End Of Line:それ以降の配線形成工程)は、配線層形成プロセス、絶縁層または層間絶縁膜形成プロセス、およびコンタクト形成プロセス等を含む。金属配線材料にはAlのほか、ダマシンプロセスによるCu配線が実行化され、Cu配線のバリアメタルとしてTi、TiNが用いられている。Al、Cu、Ti、およびこれらの酸化物は、種々の酸やアルカリ水溶液により洗浄が可能である。 BEOL (Back End Of Line) includes a wiring layer forming process, an insulating layer or interlayer insulating film forming process, a contact forming process, and the like. In addition to Al, Cu wiring by a damascene process is implemented as a metal wiring material, and Ti and TiN are used as barrier metals for Cu wiring. Al, Cu, Ti, and their oxides can be cleaned with various acid and aqueous alkali solutions.
一方、ドライエッチング後の残渣は、複雑であり、金属エッチング後の残渣と、層間絶縁膜エッチング後の残渣とは全く異なる。また、金属配線上部と下部、あるいはビアホールの上部と下部でも残渣が異なる。このため、異なる残渣に対応できるような混合液が洗浄に用いられてきた。 On the other hand, the residue after dry etching is complicated, and the residue after metal etching is completely different from the residue after etching the interlayer insulating film. Further, the residue is different between the upper and lower portions of the metal wiring or the upper and lower portions of the via hole. For this reason, liquid mixtures that can handle different residues have been used for cleaning.
例えば、特許文献1は、ドライエッチング後に生じた堆積ポリマーを完全に除去し、それにより高信頼性を有する金属配線を得る洗浄方法を開示している。また、特許文献2は、第1の洗浄液としてエッチング速度が毎分3nm以上のHF、あるいはアルカリ性の液体を用い、第2の洗浄液として汚染再付着抑制効果の高い洗浄液を用い、半導体基板に生じる金属汚染を効果的に除去する技術を開示している。
For example,
従来のように、複数の薬液を混合した混合液(1液)で、雑多な汚染の除去、多種な材質の保護(腐食抑制)、および輸送、保管時の保存の安定性の確保を目指すと、各成分の化学的能力を十分に引き出すことができない。例えば図17に示すように、混合液には、雑多な汚染を除去するために、酸化剤、還元剤、金属溶解剤および有機物溶解剤が混合され、その一方において、混合液の経時的変化を抑制するために、それらの機能を打ち消す酸化剤の安定剤、還元剤の安定剤、金属防食剤が混合される。 With a mixed solution (one solution) that mixes multiple chemicals as in the past, we aim to eliminate miscellaneous contamination, protect various materials (inhibition of corrosion), and ensure the stability of storage during transportation and storage The chemical ability of each component cannot be fully exploited. For example, as shown in FIG. 17, in order to remove miscellaneous contamination, the mixed solution is mixed with an oxidizing agent, a reducing agent, a metal solubilizer, and an organic matter solubilizer. In order to suppress, an oxidizing agent stabilizer, a reducing agent stabilizer, and a metal anticorrosive that counteract these functions are mixed.
従って、各成分の化学的能力を引き出すためには、添加する薬液を高濃度にしたり、洗浄にようする処理時間を長くしたり、洗浄温度を高温にしなければならない。しかしながら、このような要求は、枚葉洗浄プロセスには適さないばかりか、高濃度の薬液を用いることで工場内処理が困難となり、別個に産業廃棄物処理を必要とし、廃液処理が高コストになってしまう。 Therefore, in order to extract the chemical ability of each component, it is necessary to increase the concentration of the chemical solution to be added, to increase the processing time for cleaning, or to increase the cleaning temperature. However, such a requirement is not suitable for the single wafer cleaning process, and it becomes difficult to process in the factory by using a high concentration chemical solution, which requires separate industrial waste treatment, and waste liquid treatment is expensive. turn into.
例えば、金属配線材料または層間絶縁膜のドライエッチングまたはアッシング後のエッチング残渣またはアッシング残渣の洗浄には、次のような課題がある。
(1)従来の薬液の多くは、50〜80度の加温を必要としたり、5〜40分間の長時間処理を要するものであり、低温および短時間処理用の枚葉洗浄に適していない。
(2)従来の薬液の多くは、高濃度の化学成分、特に高濃度の有機溶剤を含んでいるため、工場内処理ができず、産業廃棄物処理されている。最近の薬液には、有機溶剤を含有せず、工場内処理が可能なものもあるが、このような薬液は残渣除去能力が低く、洗浄能力は不十分である。
(3)金属配線材料のドライエッチング後の処理と層間絶縁膜のドライエッチング後の処理において、異なる薬液が使用されているケースが多く、薬液、化学物質の管理が煩雑となっている。例えば、金属配線材料には、フッ素系薬液が用いられ、層間絶縁膜には、ヒドロキシルアミン系薬液が用いられている。
(4)枚葉洗浄の場合、大気中で、薬液を回転したウエハ上に滴下(スプレー)することから、蒸発や炭酸ガスの吸収などにより、薬液組成や性能が変遷し易い。このため、薬液の使い捨てが行われているが、廃液処理のコストが増大する。
(5)ドライエッチングの条件変更などにより残渣の質が変わると、その都度、薬液の変更または調整が必要となり、薬液を変更する度に、薬液、含有成分の社内登録や認定作業が必要となり、さらに廃液の安全性や処理方法の確認が必要となり、薬液の使用者ならびに製造者にとって多くの手間が掛かる。
For example, cleaning of etching residues or ashing residues after dry etching or ashing of metal wiring materials or interlayer insulating films has the following problems.
(1) Most of conventional chemical solutions require heating at 50 to 80 degrees or require long-time treatment for 5 to 40 minutes, and are not suitable for single-wafer cleaning for low-temperature and short-time treatment. .
(2) Many conventional chemical solutions contain high concentrations of chemical components, particularly high concentrations of organic solvents, and therefore cannot be treated in the factory and are treated as industrial waste. Some recent chemical solutions do not contain an organic solvent and can be processed in the factory. However, such chemical solutions have a low residue removal capability and an insufficient cleaning capability.
(3) In many cases, different chemical solutions are used in the processing after the dry etching of the metal wiring material and the processing after the dry etching of the interlayer insulating film, and the management of the chemical solution and the chemical substance is complicated. For example, a fluorine chemical solution is used for the metal wiring material, and a hydroxylamine chemical solution is used for the interlayer insulating film.
(4) In the case of single wafer cleaning, since the chemical solution is dropped (sprayed) on the rotating wafer in the air, the chemical composition and performance are likely to change due to evaporation, absorption of carbon dioxide gas, and the like. For this reason, although the chemical solution is disposable, the cost of waste liquid treatment increases.
(5) When the quality of the residue changes due to dry etching conditions change, etc., it is necessary to change or adjust the chemical solution each time, and every time the chemical solution is changed, internal registration and certification work of the chemical solution and components are required. Furthermore, it is necessary to confirm the safety of the waste liquid and the treatment method, which takes a lot of trouble for the user and manufacturer of the chemical liquid.
本発明は、このような従来の課題に着眼して成されたものであり、汚染等に応じて薬液の性質を変化させ、薬液の化学的能力を十分に引き出し、枚葉式に適した洗浄方法および洗浄装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、種々の半導体プロセス工程に柔軟に対応することが可能であり、かつ廃液処理の負担を小さくし、地球環境を考慮した洗浄方法および洗浄装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made with such conventional problems in mind, and changes the properties of the chemical solution in accordance with contamination, etc., fully draws out the chemical ability of the chemical solution, and is suitable for single wafer cleaning. It is an object to provide a method and a cleaning device.
It is another object of the present invention to provide a cleaning method and a cleaning apparatus that can flexibly cope with various semiconductor process steps, reduce the burden of waste liquid treatment, and consider the global environment.
本発明は、化学反応を有効活用できるシステムを提案し、洗浄時間を短くする、洗浄温度を低くする、エッチング条件の変化で発生する多様な汚染物質に対処する、化学物質の使用量を削減する、廃液の処理負担を軽減することを達成し、そのために、薬液の性質を変化させながら洗浄を行い、従来の薬液が抱える数々の課題を一挙に解決するものである。 The present invention proposes a system that can make effective use of chemical reactions, shortening the cleaning time, lowering the cleaning temperature, dealing with various pollutants generated by changing etching conditions, and reducing the amount of chemicals used. In order to reduce the processing load of the waste liquid, cleaning is performed while changing the properties of the chemical solution, thereby solving many problems of the conventional chemical solution at a time.
本発明に係る洗浄方法は、洗浄液を用いて半導体基板を洗浄し、次の工程を含んでいる。洗浄用のベース液を用意し、半導体基板上にベース液を供給し、第1のタイミングで第1の薬液をベース液に添加し、ベース液に第1の薬液が添加された第1の洗浄液を半導体基板上に供給し、第2のタイミングで第1の薬液のベース液への添加を停止し、第3のタイミングで第2の薬液をベース液に添加し、ベース液に第2の薬液が添加された第2の洗浄液を半導体基板上に供給し、第4のタイミングで第2の薬液のベース液への添加を停止する。 The cleaning method according to the present invention cleans the semiconductor substrate using a cleaning liquid and includes the following steps. A base liquid for cleaning is prepared, the base liquid is supplied onto the semiconductor substrate, the first chemical liquid is added to the base liquid at a first timing, and the first cleaning liquid is added to the base liquid. Is supplied onto the semiconductor substrate, the addition of the first chemical liquid to the base liquid is stopped at the second timing, the second chemical liquid is added to the base liquid at the third timing, and the second chemical liquid is added to the base liquid. The second cleaning liquid to which is added is supplied onto the semiconductor substrate, and the addition of the second chemical liquid to the base liquid is stopped at the fourth timing.
本発明は、ベース液を基本液とし、選択されたタイミングで異なる成分の薬液をベース液に添加もしくは混合することで、性質の異なる洗浄液を順次生成し、これを用いて半導体基板を洗浄する。このため、従来のように薬液の成分を打ち消すような複数の薬液を混合した混合液を用いなくてもよいため、低濃度の薬液を添加するだけでその化学的能力を十分に引き出すことができる。このことは、廃液処理の負担を軽減することに繋がる。また、ベース液に添加する薬液をシーケンシャルに異ならせることで、換言すれば、洗浄液の成分を変化させることで、半導体プロセスに応じた洗浄液を柔軟にかつ容易に提供することができる。 In the present invention, a base solution is used as a base solution, and chemical liquids having different components are added to or mixed with the base solution at selected timings to sequentially generate cleaning liquids having different properties, and the semiconductor substrate is cleaned using this. For this reason, since it is not necessary to use a mixed liquid in which a plurality of chemical liquids that counteract the components of the chemical liquid are mixed as in the prior art, the chemical ability can be sufficiently extracted only by adding a low concentration chemical liquid. . This leads to a reduction in the burden of waste liquid treatment. In addition, by changing the chemical solution added to the base solution sequentially, in other words, by changing the components of the cleaning solution, it is possible to flexibly and easily provide the cleaning solution according to the semiconductor process.
さらに本発明では、半導体基板の洗浄を行うときに、ベース液に薬液を添加して当該洗浄液を生成し、これを直ちに半導体基板上へ供給するため、洗浄液の性質の経時的な変化の影響を受けることが抑制される。従来のように、薬液が混合された洗浄液を貯蔵もしくは保存しておくと、実際に洗浄液を使用するとき、変質してしまうことが少なくない。このため、添加すべき薬液の濃度を軽減することが可能となる。 Furthermore, in the present invention, when cleaning the semiconductor substrate, a chemical solution is added to the base solution to generate the cleaning solution, and this is immediately supplied onto the semiconductor substrate. Receiving is suppressed. If the cleaning liquid mixed with the chemical solution is stored or preserved as in the past, it is not rare that the cleaning liquid is altered when actually used. For this reason, it becomes possible to reduce the density | concentration of the chemical | medical solution which should be added.
本発明の洗浄方法は、第1および第2の薬液の他、さらに複数の薬液を用いるようにしてもよい。好ましくは、第5のタイミングで第3の薬液をベース液に添加し、ベース液に第3の薬液が添加された第3の洗浄液を半導体基板上に供給し、第6のタイミングで第3の薬液のベース液への添加を停止し、さらに洗浄方法は、第7のタイミングで第4の薬液をベース液に添加し、ベース液に第4の薬液が添加された第4の洗浄液を半導体基板上に供給し、第8のタイミングで第4の薬液のベース液への添加を停止することができる。 The cleaning method of the present invention may use a plurality of chemical solutions in addition to the first and second chemical solutions. Preferably, the third chemical liquid is added to the base liquid at the fifth timing, the third cleaning liquid in which the third chemical liquid is added to the base liquid is supplied onto the semiconductor substrate, and the third chemical liquid is supplied at the sixth timing. The addition of the chemical liquid to the base liquid is stopped, and the cleaning method further includes adding the fourth chemical liquid to the base liquid at the seventh timing, and adding the fourth cleaning liquid in which the fourth chemical liquid is added to the base liquid to the semiconductor substrate. It is possible to stop the addition of the fourth chemical liquid to the base liquid at the eighth timing.
ベース液は、好ましくは、添加する薬液に対する高い溶解性をもった媒体であり、より具体的には、水を主成分とする。あるいは、ベース液に用いる水としては、溶存ガス濃度を制御した水であることが望ましい。具体的には、溶存ガスを脱気した水、または、二酸化炭素、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴンから選ばれた単一または複数のガスが大気圧での飽和濃度以下の一定濃度にて溶解している水である。
また、第1、第2、第3または第4の薬液は、ベース液に対して、1/10〜1/1000の供給量である。薬液の供給量が減れば、それだけ廃液処理の負担を軽減することができる。
The base solution is preferably a medium having high solubility in the chemical solution to be added, and more specifically, water is the main component. Alternatively, the water used for the base liquid is preferably water with a dissolved gas concentration controlled. Specifically, water degassed dissolved gas, or a single or multiple gases selected from carbon dioxide, nitrogen, oxygen, helium, neon, argon at a constant concentration below the saturation concentration at atmospheric pressure. Dissolved water.
Further, the first, second, third or fourth chemical liquid is supplied in an amount of 1/10 to 1/1000 with respect to the base liquid. If the supply amount of the chemical liquid is reduced, the burden of waste liquid treatment can be reduced accordingly.
好ましくは、第1、第2、第3または第4の薬液は、酸を主成分とする液、アルカリを主成分とする液、酸化性物質を主成分とする液、還元性物質を主成分とする液のいずれかである。酸を主成分とする液は、硫酸、塩酸、フッ酸、硝酸、またはリン酸のいずれかを含む水溶液であり、アルカリを主成分とする液は、アンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム、または水酸化カリウムのうちいずれかを含む水溶液であり、酸化性物質を主成分とする液は、過酸化水素を含む水溶液であり、還元性物質を主成分とする液は、ヒドロキシルアミン、ヒドラジン、およびこれらの塩のいずれかを含む水溶液である。 Preferably, the first, second, third, or fourth chemical liquid is a liquid containing an acid as a main component, a liquid containing an alkali as a main component, a solution containing an oxidizing substance as a main ingredient, or a reducing substance as a main ingredient. One of the liquids. The acid-based liquid is an aqueous solution containing any one of sulfuric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, nitric acid, or phosphoric acid, and the alkali-based liquid is ammonia, tetramethylammonium hydroxide, or hydroxylated. An aqueous solution containing any one of potassium, a liquid containing an oxidizing substance as a main component is an aqueous solution containing hydrogen peroxide, and a liquid containing a reducing substance as a main component is hydroxylamine, hydrazine, and these An aqueous solution containing any of the salts.
本発明に係る、洗浄液により半導体基板を洗浄する枚葉式洗浄装置は、半導体基板を回転可能に保持する保持手段と、半導体基板上に洗浄液を供給する供給手段と、洗浄用のベース液を貯蔵するベース液貯蔵手段と、ベース液に添加される第1の薬液を貯蔵する第1の薬液貯蔵手段と、ベース液に添加される第2の薬液を貯蔵する第2の薬液貯蔵手段と、第1の薬液をベース液に添加して第1の洗浄液を生成し、または第2の薬液をベース液に添加して第2の洗浄液を生成し、第1または第2の洗浄液を前記供給手段から半導体基板上に供給させる洗浄液制御手段とを有する。 The single wafer cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate with a cleaning liquid according to the present invention stores a holding means for rotatably holding the semiconductor substrate, a supply means for supplying the cleaning liquid onto the semiconductor substrate, and a base liquid for cleaning. Base liquid storage means, first chemical liquid storage means for storing the first chemical liquid added to the base liquid, second chemical liquid storage means for storing the second chemical liquid added to the base liquid, The first chemical liquid is added to the base liquid to generate a first cleaning liquid, or the second chemical liquid is added to the base liquid to generate a second cleaning liquid, and the first or second cleaning liquid is supplied from the supply unit. Cleaning liquid control means for supplying the semiconductor substrate onto the semiconductor substrate.
好ましくは洗浄液制御手段は、薬液を添加すべきタイミングとベース液に添加される薬液の量を制御する。洗浄装置はさらに、複数の洗浄レシピを記憶する記憶手段と、複数の洗浄レシピから所定の洗浄レシピを選択する選択手段とを含み、前記洗浄液制御手段は、選択された洗浄レシピに従い第1または第2の洗浄液を生成することができる。 Preferably, the cleaning liquid control means controls the timing at which the chemical liquid should be added and the amount of the chemical liquid added to the base liquid. The cleaning apparatus further includes a storage unit that stores a plurality of cleaning recipes, and a selection unit that selects a predetermined cleaning recipe from the plurality of cleaning recipes, and the cleaning liquid control unit is configured to select the first or the first according to the selected cleaning recipe. Two cleaning liquids can be produced.
本発明の洗浄方法によれば、洗浄用のベース液に、異なる成分の薬液を添加することで異なる成分の洗浄液を生成し、これを用いて半導体基板の洗浄を行うようにしたので、次のような効果を得ることができる。 According to the cleaning method of the present invention, the cleaning liquid of the different components is generated by adding the chemical liquids of the different components to the base solution for cleaning, and the semiconductor substrate is cleaned using the cleaning liquid. Such effects can be obtained.
(1)ベース液を基本に薬液を混合して種々の洗浄液を生成することにより、洗浄液の組成をシンプルにすることができ、各化学物質の持つ能力を十分に引き出すことができる。例えば、酸やアルカリは、希薄であればあるほど、よりかい離する。
(2)洗浄処理時にのみ洗浄液の組成を最適化することにより、安定な化学物質を洗浄時のみ極めて高活性にすることができる。例えば、液性を、中性からアルカリ性にすることで、酸化剤、還元剤は高活性となる。
(3)高い活性を、時間と濃度で細かく制御することにより、洗浄能力と腐食抑制のバランスを採ることができる。
(4)薬液の添加流量、添加時間の変更により多くのレシピを組めるため、多種の汚染に対応することができる。例えば、層状に堆積した汚染に対し、各層毎に最適な組成で対応することができる。
(1) The chemical composition is mixed based on the base liquid to produce various cleaning liquids, whereby the composition of the cleaning liquid can be simplified and the ability of each chemical substance can be fully derived. For example, the thinner the acid or alkali, the more separated.
(2) By optimizing the composition of the cleaning solution only during the cleaning process, a stable chemical substance can be made highly active only during the cleaning. For example, by changing the liquidity from neutral to alkaline, the oxidizing agent and reducing agent become highly active.
(3) By finely controlling the high activity by time and concentration, it is possible to balance the cleaning ability and corrosion inhibition.
(4) Since many recipes can be assembled by changing the addition flow rate and addition time of the chemical solution, it is possible to cope with various types of contamination. For example, it is possible to cope with contamination deposited in layers with an optimum composition for each layer.
以下、本発明に係る洗浄方法の最良の形態について説明する。本発明の洗浄方法は、洗浄用のベース液を用意し、時間制御の下で、異なる薬液を順次ベース液に添加し、洗浄液の成分を変化させながら、そのような洗浄液で半導体基板を洗浄する。このような洗浄は、枚葉スピン装置によって行われる。 The best mode of the cleaning method according to the present invention will be described below. In the cleaning method of the present invention, a base solution for cleaning is prepared, and under time control, different chemical solutions are sequentially added to the base solution, and the semiconductor substrate is cleaned with such a cleaning solution while changing the components of the cleaning solution. . Such cleaning is performed by a single wafer spin apparatus.
図1は、本発明の洗浄方法の概念を分かり易く示した図である。縦軸に成分、横軸に処理時間と採る。枚葉スピン洗浄装置の仕様に従い、好ましくは、洗浄液処理時間は、1枚のウエハ当り2分以下、処理温度は、室温(40℃以下)である。半導体基板を搭載した後、時刻t0〜t1において洗浄用のベース液を基板に供給する。液量は、100ミリリットル/分〜2リットル/分である。ベース液は、好ましくは99.5%以上が水であり、フッ素化合物を含んでいる。 FIG. 1 is a diagram showing the concept of the cleaning method of the present invention in an easy-to-understand manner. The vertical axis represents the component, and the horizontal axis represents the processing time. According to the specifications of the single wafer spin cleaning apparatus, the cleaning liquid processing time is preferably 2 minutes or less per wafer, and the processing temperature is room temperature (40 ° C. or less). After mounting the semiconductor substrate, a cleaning base solution is supplied to the substrate at times t0 to t1. The liquid volume is 100 milliliters / minute to 2 liters / minute. The base liquid is preferably 99.5% or more water and contains a fluorine compound.
図1(a)に示すように、時刻t1になると、ベース液Bに対して第1の薬液P1が添加され、ベース液Bに第1の薬液P1が添加された第1の洗浄液が基板上に供給される。第1の薬液P1は、時刻t2で添加を停止される。従って、基板は、時刻t1−t2の間、ベース液Bに第1の薬液P1が添加された第1の洗浄液によって洗浄される。 As shown in FIG. 1A, at time t1, the first chemical liquid P1 is added to the base liquid B, and the first cleaning liquid in which the first chemical liquid P1 is added to the base liquid B is on the substrate. To be supplied. The addition of the first chemical P1 is stopped at time t2. Therefore, the substrate is cleaned by the first cleaning liquid in which the first chemical liquid P1 is added to the base liquid B during the time t1-t2.
時刻t2になると、第1の薬液P1の添加が終了され、時刻t2とほぼ同時刻t3になると、別の第2の薬液P2がベース液Bに添加される。第2の薬液P2は、時刻t4に到達すると、その添加が終了される。従って、基板は、時刻t3−t4の間、ベース液Bに第2の薬液P2が添加された第2の洗浄液によって洗浄される。時刻t4〜t5の間、ベース液Bが基板に供給される。 At time t2, the addition of the first chemical liquid P1 is completed, and at the same time t3 as time t2, another second chemical liquid P2 is added to the base liquid B. When the second chemical liquid P2 reaches time t4, its addition is terminated. Accordingly, the substrate is cleaned by the second cleaning liquid in which the second chemical liquid P2 is added to the base liquid B during the time t3-t4. During the time t4 to t5, the base liquid B is supplied to the substrate.
図1(a)の洗浄では、第1の薬液P1の添加の停止時刻t2と第2の薬液P2の添加の開始時刻t3とが同時に行われるようにしたが、図1(b)に示すように、第1の薬液P1の添加の停止時刻t2から一定時間を経過した時刻t3に第2の薬液P2の添加の開始がされてもよい。この場合、時刻t2と時刻t3の間は、ベース液Bが基板上に供給される。 In the cleaning of FIG. 1A, the stop time t2 of the addition of the first chemical liquid P1 and the start time t3 of the addition of the second chemical liquid P2 are performed at the same time, but as shown in FIG. In addition, the addition of the second chemical liquid P2 may be started at a time t3 when a predetermined time has elapsed from the stop time t2 of the addition of the first chemical liquid P1. In this case, the base liquid B is supplied onto the substrate between time t2 and time t3.
第2の薬液P2の添加の開始時刻t3を、第1の薬液P1の添加の停止時刻t2より前に行うようにしてもよい。例えば、図1(c)に示すように、時刻t3−t2の間、薬液P1とP2がベース液Bに添加され、第3の洗浄液となる。 You may make it perform the start time t3 of addition of the 2nd chemical | medical solution P2 before the stop time t2 of addition of the 1st chemical | medical solution P1. For example, as illustrated in FIG. 1C, during the time t3-t2, the chemical liquids P1 and P2 are added to the base liquid B to become the third cleaning liquid.
ベース液Bに添加される第1、第2の薬液の割合は、適宜変更することが可能である。図1(d)に示すように、例えば、第1の薬液P1が添加される量を第2の薬液P2が添加される量よりも大きくすることができる。その反対に、薬液P2の量を大きくしてもよい。 The ratio of the first and second chemical liquids added to the base liquid B can be changed as appropriate. As shown in FIG. 1D, for example, the amount to which the first chemical liquid P1 is added can be made larger than the amount to which the second chemical liquid P2 is added. Conversely, the amount of the chemical solution P2 may be increased.
また、ベース液Bに対して第1の薬液P1と第2の薬液P2を同時に添加するようにしてもよい。例えば、図2(a)に示すように、時刻t1−t2の間に、薬液P1とP2をベース液Bに添加する。 Further, the first chemical liquid P1 and the second chemical liquid P2 may be added to the base liquid B at the same time. For example, as shown in FIG. 2A, the chemical liquids P1 and P2 are added to the base liquid B during the time t1-t2.
また、ベース液Bに対して一方の薬液を供給しながら、他方の薬液を断続的に添加するようにしてもよい。例えば、図2(b)に示すように、時刻t1−t2の間、薬液P1を供給し続け、さらに、この間の時刻t3−t4において薬液P2を断続的に供給する。時刻t3−t4の間隔を可変し、例えば、時刻t2に向けてその間隔が小さくなるようにし、供給量を漸次減少させるようにしてもよい。
薬液P2の供給を断続的とせず、薬液P1の供給中に一定時間だけ添加することも可能である。図2(c)に示すように、時刻t1−t2の間、薬液P1を添加し、時刻t1より遅い時刻t3で薬液P2の添加を開始し、時刻t2より速い時刻t4で薬液P2の添加を停止する。
Further, while supplying one chemical solution to the base solution B, the other chemical solution may be intermittently added. For example, as shown in FIG. 2B, the chemical liquid P1 is continuously supplied during the time t1-t2, and further, the chemical liquid P2 is intermittently supplied at the time t3-t4. The interval between times t3 and t4 may be varied, for example, the interval may be decreased toward time t2, and the supply amount may be gradually decreased.
It is also possible to add the chemical solution P2 only for a predetermined time during the supply of the chemical solution P1, without intermittently supplying the chemical solution P2. As shown in FIG. 2 (c), the chemical solution P1 is added during the time t1-t2, the addition of the chemical solution P2 is started at the time t3 later than the time t1, and the chemical solution P2 is added at the time t4 faster than the time t2. Stop.
また、ベース液Bに対して薬液P1と薬液P2を交互に添加するようにしてもよい。例えば図2(d)に示すように、時刻t1−t2において薬液P1を添加し、時刻t3−t4において薬液P2を添加し、これを一定のサイクル繰り返す。 Further, the chemical liquid P1 and the chemical liquid P2 may be added to the base liquid B alternately. For example, as shown in FIG. 2D, the chemical solution P1 is added at time t1-t2, the chemical solution P2 is added at time t3-t4, and this is repeated for a certain cycle.
また、図3(a)に示すように、第1の薬液P1を供給する時刻t1と第2の薬液P2を添加する時刻t3を同時にし、第2の薬液P2の添加を停止する時刻t4を第1の薬液P1の添加を停止する時刻t2よりも速くしてもよい。あるいは、図3(b)に示すように、第1の薬液P1の添加する時刻t1よりも第2の薬液P2の添加する時刻t3を遅くし、第1の薬液P1と第2の薬液P2の添加を停止する時刻t2、t4を同時にしてもよい。 Further, as shown in FIG. 3 (a), the time t1 at which the first chemical liquid P1 is supplied and the time t3 at which the second chemical liquid P2 is added are made simultaneously, and the time t4 at which the addition of the second chemical liquid P2 is stopped. You may make it quicker than the time t2 which stops addition of the 1st chemical | medical solution P1. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the time t3 at which the second chemical liquid P2 is added is delayed from the time t1 at which the first chemical liquid P1 is added, so that the first chemical liquid P1 and the second chemical liquid P2 Times t2 and t4 at which the addition is stopped may be simultaneously performed.
さらに、第3の薬液、第4の薬液等による洗浄が必要であれば、上記と同様にして、ベース液Bに対して第3の薬液、第4の薬液を添加し、洗浄液の性質をシーケンシャルに変化させることができる。この際、第3の薬液、第4の薬液は、上記した図1ないし図3に示した第1および第2の薬液の添加シーケンスを適用することができる。 Further, if cleaning with a third chemical solution, a fourth chemical solution, or the like is necessary, the third chemical solution and the fourth chemical solution are added to the base solution B in the same manner as described above, and the properties of the cleaning solution are sequentially set. Can be changed. At this time, the first and second chemical liquid addition sequences shown in FIGS. 1 to 3 can be applied to the third chemical liquid and the fourth chemical liquid.
薬液は、酸系、アルカリ系、酸化系、還元系のいずれかが用いられる。例えば好ましい例として、第1の薬液に酸化剤または還元剤が用いられ、これらが時刻t1〜t2において基板に供給される。これらの薬液は、基板表面のエッチング残渣等を脆弱化または変性させる。次に、第2の薬液に酸またはアルカリが用いられ、これらが時刻t2〜t3において基板に供給される。これらの薬液は、残渣の溶解を促進させる。最後に、時刻t3〜t4においてベース液によるリンスが行われる。なお、洗浄により使用された廃液は、95%以上が水であるため、工場内にて処理が可能である。 As the chemical solution, any one of an acid system, an alkali system, an oxidation system, and a reduction system is used. For example, as a preferred example, an oxidizing agent or a reducing agent is used for the first chemical solution, and these are supplied to the substrate at times t1 to t2. These chemical solutions weaken or denature etching residues on the substrate surface. Next, acid or alkali is used for the second chemical solution, and these are supplied to the substrate at times t2 to t3. These chemicals promote dissolution of the residue. Finally, rinsing with the base solution is performed at times t3 to t4. In addition, since the waste liquid used by washing | cleaning is 95% or more, it can process in a factory.
ベース液に必要とされる好ましい条件は、添加する薬液に対する高い溶解性をもった媒体である。より具体的には、水を主成分としていることである。また、ベース液に用いる水は、溶存ガス濃度を制御した水であることが望ましい。具体的には、溶存ガスを脱気した水、あるいは二酸化炭素、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴンから選ばれた単一または複数のガスが大気圧での飽和濃度以下の一定濃度にて溶解している水である。 A preferable condition required for the base solution is a medium having high solubility in the chemical solution to be added. More specifically, water is the main component. Moreover, it is desirable that the water used for the base liquid is water in which the dissolved gas concentration is controlled. Specifically, water from which dissolved gas has been degassed, or a single or multiple gases selected from carbon dioxide, nitrogen, oxygen, helium, neon, and argon are dissolved at a constant concentration below the saturation concentration at atmospheric pressure. Water.
本発明では、ベース液に酸化剤を添加して洗浄対象物である半導体表面を酸化させたり、逆に還元剤を添加して半導体表面を還元させたりすることが実施される。その際、ベース液の中に含まれる溶存酸素の量が変動することは、酸化や還元の効果を変動させてしまい、洗浄後の半導体基板の清浄度の再現性の低下に結びついてしまい、好ましくない。 In the present invention, an oxidizing agent is added to the base solution to oxidize the semiconductor surface that is the object to be cleaned, or conversely, a reducing agent is added to reduce the semiconductor surface. At that time, the fluctuation of the amount of dissolved oxygen contained in the base liquid fluctuates the effect of oxidation and reduction, which leads to a decrease in the reproducibility of the cleanliness of the semiconductor substrate after cleaning. Absent.
一方、本発明では、ベース液に酸やアルカリを添加して、半導体基板上に供給する洗浄液のpHを変化させることが実施されるが、溶解した状態で酸としての性質を示す二酸化炭素の溶存量が変動することは、半導体基板に供給する洗浄液のpHを変動させてしまい、洗浄後の半導体基板の清浄度の再現性が低下してしまう。 On the other hand, in the present invention, an acid or an alkali is added to the base liquid to change the pH of the cleaning liquid supplied onto the semiconductor substrate. However, the dissolved carbon dioxide that exhibits acid properties in a dissolved state is used. When the amount varies, the pH of the cleaning liquid supplied to the semiconductor substrate varies, and the reproducibility of the cleanliness of the semiconductor substrate after cleaning decreases.
ベース液としては、水中に溶存しているガスを除去した脱気水を利用することで上記の溶存酸素や二酸化炭素の溶存量の変動を抑制できるが、空気中での取り扱いの最中に、溶存ガス濃度の変動を小さく抑えることを考えて、予め、二酸化炭素、窒素、酸素、ヘリウム、ネオン、アルゴンを大気圧での飽和濃度以下の一定濃度にて溶解させておくことでも上記の変動を抑制することができる。但し、これらのガスを大気圧での飽和濃度以上(過飽和)に溶解させてしまうと、大気圧下での洗浄処理の最中に、薬液中にて気泡が発生してしまい、洗浄の効率を低下させる可能性があるため、好ましくない。なお、超純水に対して溶存酸素を除去する操作(脱気)を行った後、テフロン(登録商標)等の配管内を流れる超純水が帯電しないように、僅かに二酸化炭素を溶かし込んだ水であっても、ベース液として使用することは可能である。 As a base solution, fluctuations in the amount of dissolved oxygen and carbon dioxide can be suppressed by using deaerated water from which gas dissolved in water has been removed, but during handling in air, In consideration of minimizing fluctuations in dissolved gas concentration, the above fluctuations can also be achieved by dissolving carbon dioxide, nitrogen, oxygen, helium, neon and argon in advance at a constant concentration below the saturation concentration at atmospheric pressure. Can be suppressed. However, if these gases are dissolved above the saturation concentration at atmospheric pressure (supersaturation), bubbles are generated in the chemical solution during the cleaning process under atmospheric pressure, and the cleaning efficiency is increased. Since it may reduce, it is not preferable. In addition, after performing the operation (degassing) of removing dissolved oxygen from ultrapure water, carbon dioxide is slightly dissolved so that ultrapure water flowing in a pipe such as Teflon (registered trademark) is not charged. Even water can be used as a base solution.
さらにベース液は、塩を含んだ水溶液であってもよい。溶解させる塩としては、硫酸アンモニウム、塩酸アンモニウム、フッ化アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、硫酸テトラメチルアンモニウム、塩酸テトラメチルアンモニウム、フッ化テトラメチルアンモニウム、硝酸テトラメチルアンモニウム、リン酸テトラメチルアンモニウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、フッ化カリウム、硝酸カリウム、リン酸カリウムから選ばれたものである。 Further, the base solution may be an aqueous solution containing a salt. Salts to be dissolved include ammonium sulfate, ammonium hydrochloride, ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium phosphate, tetramethylammonium sulfate, tetramethylammonium hydrochloride, tetramethylammonium fluoride, tetramethylammonium nitrate, tetramethylammonium phosphate, potassium sulfate , Potassium chloride, potassium fluoride, potassium nitrate, and potassium phosphate.
より好ましくは、ベース液はフッ化物塩(特にフッ化アンモニウム)を含んだ水溶液である。フッ化物塩がベース液に溶解していると、酸を添加することによって弱酸のHF(フッ酸)を遊離することが可能で、さらにHFとF−から生成するHF2−が洗浄対象物に対する高い溶解性を示すと考えられる。塩を溶解しておくことで、酸またはアルカリを添加した際のpH変化を制御し易くなる可能性がある。制御し易いとは、酸またはアルカリを添加した際のpH変化が急峻ではなくなるということを意味し、いわゆる緩衝作用を利用できる可能性がある。 More preferably, the base solution is an aqueous solution containing a fluoride salt (particularly ammonium fluoride). When the fluoride salt is dissolved in the base liquid, it is possible to liberate HF (hydrofluoric acid) in a weak acid by adding an acid, further HF and F - high for washing objects - generated from HF2 It is considered to exhibit solubility. By dissolving the salt, it may be easy to control the pH change when an acid or alkali is added. “Easy to control” means that the pH change is not steep when an acid or alkali is added, and a so-called buffering action may be used.
次に、本発明の洗浄方法についての実施例を図面を参照して詳細に説明する。図4は、本発明の実施例に係る枚葉式スピン洗浄装置の概略断面を示す図である。円盤状のチャック10は、図示しないモータにより回転され、チャック10上にシリコンウエハ12が回転可能に保持されるようになっている。好ましくは、シリコンウエハ12は、チャック10から噴出される不活性ガス等によりベルヌーイまたはエアーベアリングによってチャック10の表面から幾分だけ離間して保持される。また、チャック10の表面には、複数の突出した爪14がシリコンウエハ12の外形に対応して設けられ、シリコンウエハ12の外縁が爪14に接触し、シリコンウエハ12は安定した軌道にて回転される。シリコンウエハ12は、例えば300ミリの径を有する。
Next, an embodiment of the cleaning method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a single wafer spin cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. The disc-shaped
チャック10の上部には、洗浄液やリンス液を供給するための1つもしくは複数のノズル20が取り付けられている。ノズル20には、図示しない薬液等の貯蔵室に接続されている。ノズル20は、必ずしも位置を固定するものではなく、必要に応じて移動できる構成であってもよい。
One or a plurality of
また、チャック10の外周を実質的に覆うように筒状のカップ30が取り付けられている。カップ30は、シリコンウエハ12の表面から飛ばされた洗浄液やリンス液が外部に飛び散らないように回収する。回収した廃液は、カップ30の底に貯められ、ドレイン溝32からカップ30外に排出される。
A
図5は、枚葉式スピン洗浄装置の電気的な構成を示すブロック図である。枚葉式洗浄装置は、ユーザからの指示を入力する入力部100、ノズル20から供給される洗浄液の種類、量、タイミング等を調整する洗浄液制御部110、チャック10の回転駆動などを制御する駆動制御部120、ディスプレイ130への情報の表示を行う表示制御部140、チャック10上にウエハ12が載置されたことを検知するウエハ検知センサ150、ノズル20から供給される薬液をモニターする監視部152、演算結果や洗浄レシピ等のデータを記憶するデータメモリ160、洗浄処理シーケンス等のプログラムを記憶するプログラムメモリ170、およびプログラムに従い各部を制御する中央処理部180を有している。
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the single wafer spin cleaning apparatus. The single wafer cleaning apparatus includes an
次に、本実施例の枚葉式スピン洗浄装置における洗浄液の供給システムついて説明する。図6は、洗浄液の供給システムの概要を示す図である。供給システムは、洗浄液のベース液を貯蔵するベース液貯蔵部200、酸系薬液を貯蔵する酸系薬液貯蔵部210、アルカリ系薬液を貯蔵するアルカリ系薬液貯蔵部220、酸化剤貯蔵部230、および還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵部240とを備えている。ベース液貯蔵部200とノズル20との間には、流量調整バルブ202が接続されている。酸系薬液貯蔵部210、アルカリ系薬液貯蔵部220、酸化剤貯蔵部230および還元剤貯蔵部240にもそれぞれ流量調整バルブ212、214、216、218がそれぞれ接続されている。なお、ここではリンス工程に用いられる純水の貯蔵部を省略してある。
Next, a cleaning liquid supply system in the single wafer spin cleaning apparatus of this embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram showing an outline of a cleaning liquid supply system. The supply system includes a base
流量調整バルブ202は、洗浄液制御部110からの制御信号Sに応答してベース液を供給するタイミングおよび流量を制御するとともに、他の酸系薬液貯蔵部210、アルカリ性薬液貯蔵部220、酸化剤貯蔵部230および還元剤貯蔵部240から供給される薬液の混合を可能にする。流量調整バルブ202から出力された洗浄液は、ノズル20から基板上へ滴下またはスプレーされる。流量調整バルブ212、214、216、218は、洗浄液制御部110からの制御信号S1、S2、S3、S4に応答して、酸系薬液、アルカリ性薬液、酸化剤および還元剤を供給するタイミングおよび流量を制御する。
The flow
監視部152は、流量調整バルブ202からノズル20へ供給される洗浄液が、予め決められた薬液を含んでいるか否かを監視し、監視結果を中央処理装置180へ出力する。監視部152は、流量調整バルブ202による各薬液を混合した後の洗浄液の単位時間当たりの流量Qを計測する。中央処理装置180は、監視部152から得られた流量Qと、各流量調整バルブ212、214、216、218が供給する単位時間の薬液を合計した流量Q1とを比較し、両者が一致するか否かを判定する。一致していれば、既定の薬液が混合されていると判定するが、流量Q<Q1のとき、既定の薬液が混合されていないと判定し、表示制御部140を介してディスプレイ130に洗浄液エラーのアラームを表示する。これに加えて、洗浄液制御部110は、制御信号S1、S2、S3、S4によりすべての薬液の供給を停止させる。なお、監視部152は、上記のように流量をチェックする以外にも、例えば近赤外光を洗浄液に照射しその光吸収率から洗浄液が一定の薬液成分を含んでいるか否かをチェックするようにしてもよい。
The
洗浄液制御部110は、データメモリ160に記憶された洗浄レシピに従い、流量調整バルブ202、212〜218を制御することが可能である。洗浄レシピは、ベース液に対して混合すべき薬液の種類、順序、時間、流量などを予め規定した洗浄処理シーケンスであり、データメモリ160は、図7に示すような洗浄レシピを記憶する。例えば、洗浄レシピ#1が図1(a)に示す洗浄シーケンスに対応するとき、ベース液は、時間t0−t5の間、流量Qが供給され、第1の薬液P1として酸化剤が時間t1−t2の間、流量Q1が供給され、第2の薬液P2として酸系薬液が時間t3−t4の間、流量Q2が供給されることが予め記憶される。洗浄液制御部110は、洗浄レシピ#1の内容に従い、流量調整バルブ202、212〜218のタイミングおよび流量を制御する。
The cleaning
洗浄レシピは、図7に示す以外にも、他の方法により取り決めることも可能である。洗浄処理時間を一定の時間間隔に区分し、各区分において薬液を選択するようにしてもよい。例えば、図8(a)に示すように、洗浄処理1分間を10秒間隔の区分に区切り、各区間の薬液の流量を選択する。薬液の流量は、ON(流す)またはOFF(流さない)の2段階であってもよいし、流量1、流量2、流量3の3段階から選択できるようにしてもよい。
The cleaning recipe can be determined by other methods besides those shown in FIG. The cleaning processing time may be divided into fixed time intervals, and the chemical solution may be selected in each division. For example, as shown in FIG. 8A, the cleaning process for 1 minute is divided into 10-second intervals, and the flow rate of the chemical solution in each section is selected. The flow rate of the chemical solution may be two steps of ON (flow) or OFF (no flow), or may be selected from three steps of
洗浄レシピは、図8(a)に示す複数の組み合わせの中から選択される。図8(b)に洗浄レシピ#2の一例を示す。洗浄レシピ#2は、ベース液に対して、0−10(s)、10−20(s)の区間、アルカリ系薬液を流量3で混合し、20−30(s)の区間、酸化剤を流量2で混合し、30−40(s)の区間、薬液を全く混合せずにベース液のみを供給し、40−50(s)の区間、酸系薬液を流量1で混合し、50−60(s)の区間、薬液を全く混合せずにベース液のみを供給する、洗浄シーケンスとなる。
The cleaning recipe is selected from a plurality of combinations shown in FIG. FIG. 8B shows an example of the
データメモリ160に記憶された洗浄レシピは、表示制御部140によりディプレイに表示することが可能である。例えば、ユーザは、洗浄処理を開始するとき、入力部100から洗浄レシピの表示を指示し、中央処理部180は、この指令に応答してデータメモリ160に記憶された洗浄レシピを表示制御部140によりディスプレイ130に表示させる。ユーザは、複数の洗浄レシピの中から所望の洗浄レシピを選択すると、中央処理部180は、プログラムメモリ170の洗浄処理プログラムに従い、洗浄レシピを実行する。
The cleaning recipe stored in the
ユーザが選択する以外に、洗浄レシピは、半導体プロセスの処理過程に応答して自動的に選択されるようにしてもよい。例えば、金属配線材料エッチング後の洗浄では、洗浄レシピ#1が選択され、層間絶縁膜エッチング後の洗浄では、洗浄レシピ#2と#5が選択されるようにしてもよい。好ましくは、枚葉式洗浄装置のプログラムメモリ170(図5を参照)には、半導体プロセスの処理過程に対応してどの洗浄レシピが選択されるのかを決定するプログラムが記憶されており、中央処理装置180は、このプログラムに従い洗浄液制御部110等の動作を制御する。
In addition to the selection by the user, the cleaning recipe may be automatically selected in response to the process of the semiconductor process. For example, the
図9は、半導体プロセスの処理過程に応答して洗浄レシピが選択されるときの動作フローを示す。シリコンウエハ12への第1のプロセスが終了すると(ステップS101)、シリコンウエハは、図示しない搬送機構を介して枚葉式洗浄装置のチャック10(図4を参照)に搭載される。ウエハ検知センサ150は、ウエハを検知し、検知結果を中央処理部180に出力する。中央処理部180は、データメモリ160を参照し、第1のプロセス後の第1の洗浄レシピを選択する(ステップS102)。中央処理部180は、選択された第1の洗浄レシピに基づき洗浄液制御部110を制御し、これによりベース液へ添加される薬液のタイミングや流量が制御され、第1の洗浄液によりシリコンウエハ表面が洗浄される(ステップS103)。
FIG. 9 shows an operation flow when a cleaning recipe is selected in response to a process of a semiconductor process. When the first process on the
第1の洗浄液による洗浄が終了すると、シリコンウエハは、図示しない搬送機構を介して枚葉洗浄装置から他の処理チャンパへ搬送され、そこで、シリコンウエハに対して第2のプロセスが実行される(ステップS104)。第2のプロセスが終了すると(ステップS105)、再び、シリコンウエハが枚葉式洗浄装置のチャック10に搭載される。装着されたシリコンウエハは、検知センサ150により正確に位置決めされたことを確認した後、第2のプロセス後の第2の洗浄液を中央演算装置180が選択し(ステップS106)、第2の洗浄レシピに従い洗浄液制御部110を制御し、これによりベース液へ添加される薬液のタイミングや流量が制御され、第2の洗浄液によりシリコンウエハが洗浄される(ステップS107)。
When the cleaning with the first cleaning liquid is completed, the silicon wafer is transferred from the single wafer cleaning device to another processing chamber via a transfer mechanism (not shown), and the second process is performed on the silicon wafer ( Step S104). When the second process ends (step S105), the silicon wafer is again mounted on the
図9の動作フローは、シリコンウエハへの第1、第2のプロセス後の洗浄を対象にしたが、勿論、第3、第4のプロセス等のより多くのプロセスに対応した洗浄レシピを自動的に選択するようにしてもよい。洗浄レシピの選択は、予め決められたプロセスシーケンスに対応する洗浄シーケンスに従うようにすることができる。 The operation flow of FIG. 9 is directed to the cleaning of the silicon wafer after the first and second processes. Of course, cleaning recipes corresponding to more processes such as the third and fourth processes are automatically selected. You may make it choose. The selection of the cleaning recipe can be made to follow a cleaning sequence corresponding to a predetermined process sequence.
次に、本実施例の枚葉式スピン洗浄装置による洗浄例について説明する。図10(a)は、シリコン基板上の下部配線層300上に絶縁膜層302が形成され、絶縁膜層302に形成されたビアホール内にWシリサイド層304を介してW配線層306が形成され、W配線層306上にキャップ層308、Al−Cu配線層310、キャップ層312がエッチング形成された状態を示している。キャップ層308、312もしくはAl−Cu配線層310のドライエッチングによりAl−Cu層310の側壁には、サイドウォールポリマーやラビットイヤー等のエッチング残渣320が形成され易い。また、エッチング用のレジストマスクを酸素プラズマ等のアッシングにより除去すると、キャップ層312の表面にアッシング残渣(バックボーン)330が形成され易い。
Next, an example of cleaning by the single wafer spin cleaning apparatus of this embodiment will be described. In FIG. 10A, an insulating film layer 302 is formed on a lower wiring layer 300 on a silicon substrate, and a W wiring layer 306 is formed in a via hole formed in the insulating film layer 302 via a
このようなエッチング残渣320および/またはアッシング残渣330を除去する最適の洗浄レシピが選択され、これが中央処理部180によって実行される。その動作を図11のフローを参照して説明する。
An optimal cleaning recipe for removing the
始めに、洗浄レシピが選択される(ステップS201)。洗浄レシピの選択は、ユーザによるものであってもよいが、好ましくは、上記したように半導体基板の処理プロセスに対応付けされたプログラムにより自動的に選択される。 First, a cleaning recipe is selected (step S201). The selection of the cleaning recipe may be made by the user, but is preferably automatically selected by the program associated with the semiconductor substrate processing process as described above.
中央処理部180は、洗浄レシピが選択されると、選択された洗浄レシピに基づき洗浄液制御部110や駆動制御部120を制御し、洗浄処理期間内に、所望の薬液がベース液に混合されてノズルから基板表面に滴下されるようにする。また、洗浄レシピに応じた回転数にて基板を回転させる。
When a cleaning recipe is selected, the
洗浄液制御部110は、制御信号Sを介して流量調整バルブ202を制御し、ベース液貯蔵部200(図6を参照)からベース液の供給を開始させる(ステップS202)。ベース液は、フッ素含有化合物0.5wt%以下を含有し、これが一定流量、好ましくは100ミリリットル/分〜2リットル/分で供給される。
The cleaning
次に、洗浄液制御部110は、制御信号S1を介して流量調整バルブ212を制御し、ベース液の供給開始から1〜20秒後に、酸系薬液貯蔵部210から硫酸、塩酸、フッ酸、硝酸またはリン酸のいずれか1つを含有する酸系薬液の供給を開始させる(ステップS203)。酸系薬液は、ベース液の10分の1〜1000分の1の流量であり、酸系薬液がベース液に混合された洗浄液が基板表面に滴下される。洗浄液制御部110は、制御信号S1を介して、5〜40秒間後に酸系薬液の供給を停止する(ステップS204)。
Next, the cleaning
次に、洗浄液制御部110は、ベース液を一定流量(100ミリリットル/分〜2リットル/分)を一定時間(5〜60秒)だけ供給し、ベース液の供給を停止する(ステップS205)。そして、ベース液を純水によりリンスする(ステップS206)。
Next, the cleaning
上記フローは、処理時間が2分以内であり、薬液を使い捨てとする枚葉スピン洗浄であり、これにより、図10(a)に示すエッチング残渣320やアッシング残渣330が除去され、図10(b)に示す清浄な面となる。
In the above flow, the processing time is 2 minutes or less, and single-wafer spin cleaning in which the chemical solution is disposable is performed. As a result, the
図12(a)は、シリコン基板上に、Al−Cu配線層400、キャップ層402、絶縁膜層404が形成され、絶縁膜層404にビアホール406またはコンタクトホールが形成された状態を示している。絶縁膜層404のドライエッチングによりビアホール406の側壁にサイドウォールポリマーやクラウン等のエッチング残渣410が形成され易い。また、エッチング用のレジストマスクを酸素プラズマ等のアッシングにより除去すると、絶縁膜層404の表面にアッシング残渣420が形成され易い。
FIG. 12A shows a state in which an Al—Cu wiring layer 400, a cap layer 402, and an insulating film layer 404 are formed on a silicon substrate, and a via
エッチング残渣410および/またはアッシング残渣420を除去する最適の洗浄レシピが自動的に選択され、これが中央処理部180によって実行される。その動作を図13のフローを参照して説明する。
The optimum cleaning recipe for removing the
図12(a)に示すようなエッチング残渣やアッシング残渣を除去するのに最適な洗浄レシピが選択される(ステップS301)。次いで、洗浄液制御部110は、制御信号Sを介して流量調整バルブ202を制御し、ベース液貯蔵部200(図5を参照)からベース液の供給を開始させる(ステップS302)。本洗浄工程では、ベース液は、0.5wt%以下のフッ素含有化合物と0.5w%以下の酸化剤または還元剤を活性化する物質を含有し、これが一定流量、好ましくは100ミリリットル/分〜2リットル/分で供給される。
An optimum cleaning recipe for removing etching residues and ashing residues as shown in FIG. 12A is selected (step S301). Next, the cleaning
次に、洗浄液制御部110は、制御信号S2を介して流量調整バルブ214を制御し、ベース液の供給開始から1〜20秒後に、アルカリ系薬液貯蔵部220からアンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化カリウム(KOH)のいずれか一つを含有するアルカリ系薬液の供給を開始させるとともに、洗浄液制御部110は、制御信号S4を介して流量調整バルブ218を制御し、還元剤貯蔵部240からヒドロキシルアミン(HA)、ヒドラジン(HH)またはこれらの塩のいずれか一つを含有する還元剤の供給を開始させる(ステップS303)。
Next, the cleaning
アルカリ性薬液および還元剤は、それぞれベース液の10分の1〜1000分の1の流量であり、アルカリ性薬液および還元剤がベース液に混合された洗浄液が基板表面に滴下される。洗浄液制御部110は、制御信号S2、S4を介して、5〜40秒間後にアルカリ系薬液と還元剤の供給を停止する(ステップS304)。
The alkaline chemical liquid and the reducing agent are each at a flow rate of 1/10 to 1/1000 of the base liquid, and a cleaning liquid in which the alkaline chemical liquid and the reducing agent are mixed with the base liquid is dropped onto the substrate surface. The cleaning
次に、洗浄液制御部110は、制御信号S2を介して流量調整バルブ214を制御し、ベース液の供給開始から1〜20秒後に、アルカリ系薬液貯蔵部220からアンモニア、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)、水酸化カリウム(KOH)のいずれか一つを含有するアルカリ系薬液の供給を開始させる(ステップS305)。
Next, the cleaning
アルカリ性薬液は、ベース液の10分の1〜1000分の1の流量である。洗浄液制御部110は、制御信号S2を介して、5〜40秒後にアルカリ系薬液の供給を停止する(ステップS306)。上記のようにステップS304からS305において、アルカリ系薬液が連続的に供給される場合には、アルカリ系薬液の供給を停止せずに連続して供給するようにしてもよい。
The alkaline chemical liquid has a flow rate that is 1/10 to 1000 times that of the base liquid. The cleaning
次に、洗浄液制御部110は、制御信号S1を介して流量調整バルブ212を制御し、酸系薬液貯蔵部210から硫酸、塩酸、フッ酸、硝酸またはリン酸のいずれか一つを含有する酸系薬液の供給を開始させる(ステップS307)。酸系薬液は、ベース液の10分の1〜1000分の1の流量である。洗浄液制御部110は、制御信号S1を介して、5〜40秒後に酸系薬液の供給を停止する(ステップS308)。
Next, the cleaning
次に、洗浄液制御部110は、ベース液を一定流量(100ミリリットル/分〜2リットル/分)を一定時間(5〜60秒)だけ供給し、ベース液の供給を停止する(ステップS309)。そして、ベース液を純水によりリンスする(ステップS310)。
Next, the cleaning
上記フローは、処理時間が2分以内であり、薬液を使い捨てとする枚葉スピン洗浄であり、これにより、図12(a)に示すエッチング残渣410やアッシング残渣420が除去され、図12(b)に示す清浄な面となる。
In the above flow, the processing time is 2 minutes or less and single-wafer spin cleaning in which the chemical solution is made disposable is performed. As a result, the
本発明の洗浄方法によれば、図10(a)に示すような金属配線材料のエッチング後の洗浄と、図12(a)に示すような層間絶縁膜のエッチング後の洗浄を行うとき、あるいはその反対に層間絶縁膜のエッチング後の洗浄と金属配線材料のエッチング後の洗浄を行うとき、ベース液に添加される薬液のタイミングと流量を制御すれば、いずれの洗浄にも適した洗浄液を生成し、その洗浄液で洗浄することができ、半導体処理プロセスに柔軟に対応した枚葉スピン洗浄装置を提供することができる。 According to the cleaning method of the present invention, the cleaning after the etching of the metal wiring material as shown in FIG. 10A and the cleaning after the etching of the interlayer insulating film as shown in FIG. On the other hand, when cleaning the interlayer insulation film after etching and cleaning the metal wiring material after etching, control the timing and flow rate of the chemical solution added to the base solution to generate a cleaning solution suitable for any cleaning. In addition, it is possible to provide a single wafer spin cleaning apparatus that can be cleaned with the cleaning liquid and flexibly corresponds to a semiconductor processing process.
図14は、埋め込みCu配線を形成するときのデュアルダマシン工程例を示す断面図である。同図(a)に示すように、基板上に絶縁膜層500、エッチングストッパー層502、低誘電率絶縁膜層504、キャップ絶縁膜506が形成されている。低誘電率絶縁膜層504およびキャップ絶縁層506に形成された開口内にバリア層530とCu埋め込み配線532が形成されている。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a dual damascene process when forming a buried Cu wiring. As shown in FIG. 2A, an insulating
この状態から同図(b)に示すように、反射防止膜510、レジスト膜512を形成し、同図(c)に示すように、レジスト層512の露光、現像を行い、レジストをパターンニングし、開口512aを形成する。次に、同図(d)に示すように、レジスト層512をマスクに用いてエッチストッパー層502が露出するまでドライエッチングを行い、ビアホール514を形成する。次に、同図(e)に示すように、レジスト層512および反射防止膜510を除去した後、同図(f)に示すように、ビアホール514を覆うように反射防止膜516、レジスト層518を形成する。
From this state, an
次に、図15(g)に示すように、レジスト層518の露光、現像を行い、レジスト層518をパターニングする。このとき、レジスト層518に形成される開口518aは、ビアホール514の径よりも大きい。次に、同図(h)に示すように、レジスト層518をマスクに用いてドライエッチングし、配線溝520を形成する。次に、同図(i)に示すように、ビアホール514および配線溝520を覆うようにバリア層522、Cu層524を形成する。次いで、同図(j)に示すように、化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)処理によりバリア層522およびCu層524を除去し、基板表面を平坦化する。
Next, as shown in FIG. 15G, the resist
上記デュアルダマシン工程において、図14(d)に示すドライエッチング工程、図15(h)に示すドライエッチング工程および図15(j)に示すCMP工程の後には、エッチング残渣等を除去するために洗浄工程が行われる。 In the dual damascene process, after the dry etching process shown in FIG. 14D, the dry etching process shown in FIG. 15H, and the CMP process shown in FIG. 15J, cleaning is performed to remove etching residues and the like. A process is performed.
図16(a)に示すように、図14(d)に示すドライエッチング工程後に、ビアホール514の側壁または基板表面に、Si、Cu、Ti、レジスト等のサイドウォールポリマー540が形成される。洗浄液による洗浄後の状態は、図16(b)に示すように、サイドウォールポリマー540等のエッチング残渣が除去される。
As shown in FIG. 16A, after the dry etching step shown in FIG. 14D, a
同様に、図16(c)に示すように、図15(f)による配線溝520を形成するドライエッチング後にもサイドウォールポリマー542等のエッチング残渣が形成される。このため、これを洗浄液により除去し、図16(d)の状態を得る。さらに、図16(e)に示すように、図15(j)によるCMP後には、Cu層524表面にスラリー残544や金属汚染物質546が形成されることがあり、これを洗浄液により洗浄することで、図16(f)の状態を得ることができる。
Similarly, as shown in FIG. 16C, etching residues such as the
このようにデュアルダマシン工程に含まれる幾つかのプロセスには、洗浄液による洗浄が必要であり、それらのプロセスに最適な洗浄レシピを選択し、選択された洗浄レシピに基づきシリコンウエハの洗浄を行うことができる。洗浄液の薬液成分、供給時間、ウエハの回転数などの条件を含む洗浄レシピは、予めデータメモリに記憶しており、その中から最適な洗浄レシピを選択する。選択は、ユーザーからの指示によるものであってもよいが、プロセスシーケンスに対応付けされた洗浄レシピが自動的に選択されるようにしてもよい。 As described above, some processes included in the dual damascene process require cleaning with a cleaning liquid, and an optimal cleaning recipe is selected for those processes, and a silicon wafer is cleaned based on the selected cleaning recipe. Can do. A cleaning recipe including conditions such as the chemical component of the cleaning liquid, the supply time, and the rotation speed of the wafer is stored in advance in the data memory, and an optimal cleaning recipe is selected from the data. The selection may be based on an instruction from the user, but the cleaning recipe associated with the process sequence may be automatically selected.
本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
本発明に係る洗浄方法および洗浄装置は、シリコン半導体基板、化合物半導体基板等の薄板の枚葉式洗浄工程において利用することができる。 The cleaning method and the cleaning apparatus according to the present invention can be used in a single wafer cleaning process of a thin plate such as a silicon semiconductor substrate or a compound semiconductor substrate.
10:チャック 12:シリコンウエハ
14:爪 20:ノズル
30:カップ 32:ドレイン溝
100:入力部 110:洗浄液制御部
120:駆動制御部 130:ディスプレイ
140:表示制御部 150:ウエハ検知センサ
160:データメモリ 170:プログラムメモリ
180:中央処理部 200:ベース液貯蔵部
202:流量調整バルブ 210:酸系薬液貯蔵部
212〜218:流量調整バルブ 220:アルカリ系薬液貯蔵部
230:酸化剤貯蔵部 240:還元剤貯蔵部
300:下部配線層 302:絶縁膜層
304:Wシリサイド層 306:W配線層
308:キャップ層 310:Al−Cu配線層
320:エッチング残渣 330:アッシング残渣
400:Al−Cu配線層 402:キャップ層
404:絶縁膜層 406:ビアホール
410:エッチング残渣 420:アッシング残渣
500:絶縁膜層 502:エッチングストッパー層
504:低誘電率絶縁膜層 506:キャップ絶縁膜
510:反射防止膜 512:レジスト層
512a:開口 514:ビアホール
516:反射防止膜 518:レジスト層
520:配線溝 522:バリア層
524:Cu層 540:サイドウォールポリマー
542:サイドウォールポリマー 544:スラリー残
546:金属汚染物質 P1:第1の薬液
P2:第2の薬液 B:ベース液
10: Chuck 12: Silicon wafer 14: Claw 20: Nozzle 30: Cup 32: Drain groove 100: Input unit 110: Cleaning liquid control unit 120: Drive control unit 130: Display 140: Display control unit 150: Wafer detection sensor 160: Data Memory 170: Program memory 180: Central processing unit 200: Base liquid storage unit 202: Flow rate adjustment valve 210: Acidic chemical solution storage units 212 to 218: Flow rate adjustment valve 220: Alkaline chemical solution storage unit 230: Oxidant storage unit 240: Reducing agent storage unit 300: lower wiring layer 302: insulating film layer 304: W silicide layer 306: W wiring layer 308: cap layer 310: Al—Cu wiring layer 320: etching residue 330: ashing residue 400: Al—Cu wiring layer 402: Cap layer 404: Insulating film layer 406: Beer ho 410: Etching residue 420: Ashing residue 500: Insulating film layer 502: Etching stopper layer 504: Low dielectric constant insulating film layer 506: Cap insulating film 510: Antireflection film 512: Resist layer 512a: Opening 514: Via hole 516: Antireflection Film 518: Resist layer 520: Wiring groove 522: Barrier layer 524: Cu layer 540: Side wall polymer 542: Side wall polymer 544: Slurry residue 546: Metal contaminant P1: First chemical liquid P2: Second chemical liquid B: Base solution
Claims (28)
洗浄用のベース液を用意し、
半導体基板上にベース液を供給し、
第1のタイミングで第1の薬液をベース液に添加し、ベース液に第1の薬液が添加された第1の洗浄液を半導体基板上に供給し、
第2のタイミングで第1の薬液のベース液への添加を停止し、
第3のタイミングで第2の薬液をベース液に添加し、ベース液に第2の薬液が添加された第2の洗浄液を半導体基板上に供給し、
第4のタイミングで第2の薬液のベース液への添加を停止する、
ステップを含む洗浄方法。 A cleaning method for cleaning a semiconductor substrate using a cleaning solution,
Prepare a base solution for cleaning,
Supply the base solution on the semiconductor substrate,
Adding a first chemical liquid to the base liquid at a first timing, and supplying a first cleaning liquid in which the first chemical liquid is added to the base liquid onto the semiconductor substrate;
Stop adding the first chemical to the base solution at the second timing,
Adding a second chemical liquid to the base liquid at a third timing, and supplying a second cleaning liquid in which the second chemical liquid is added to the base liquid onto the semiconductor substrate;
Stop adding the second chemical to the base solution at the fourth timing;
A cleaning method comprising steps.
複数の洗浄レシピを用意し、
半導体基板への第1のプロセスが実行された後に、前記複数の洗浄レシピの中から選択された第1の洗浄レシピによって半導体基板を洗浄し、
第1の洗浄液で洗浄された半導体基板への第2のプロセスが実行された後に、前記複数の洗浄レシピの中から選択された第2の洗浄レシピによって半導体基板を洗浄するステップを含み、
前記第1および第2の洗浄レシピは、洗浄用のベース液に対して異なる薬液を添加することによって洗浄液を生成する、洗浄方法。 A cleaning method for cleaning a semiconductor substrate using a cleaning solution,
Prepare multiple cleaning recipes,
After the first process to the semiconductor substrate is performed, the semiconductor substrate is cleaned by a first cleaning recipe selected from the plurality of cleaning recipes,
Cleaning a semiconductor substrate with a second cleaning recipe selected from among the plurality of cleaning recipes after a second process is performed on the semiconductor substrate cleaned with the first cleaning liquid;
The first and second cleaning recipes are cleaning methods in which a cleaning liquid is generated by adding different chemicals to a base liquid for cleaning.
半導体基板上にフッ素含有化合物を含むベース液を供給し、
第1のタイミングでアルカリ系薬液および還元性物質を含む薬液をベース液に添加し、当該添加により得られた第1の洗浄液を半導体基板上に供給し、
第2のタイミングでアルカリ系薬液および還元性物質を含む薬液の添加を停止し、
第3のタイミングでアルカリ系薬液をベース液に添加し、当該添加により得られた第2の洗浄液を半導体基板に供給し、
第4のタイミングでアルカリ系薬液の添加を停止し、
第5のタイミングで酸系薬液をベース液に添加し、当該添加により得られた第3の洗浄液を半導体基板上に供給し、
第6のタイミングで酸系薬液の添加を停止する、
請求項18または19に記載の洗浄方法。 After the via hole or contact hole is formed by etching, the first or second cleaning recipe is:
Supplying a base solution containing a fluorine-containing compound on a semiconductor substrate;
Adding a chemical solution containing an alkaline chemical solution and a reducing substance to the base solution at a first timing, and supplying a first cleaning liquid obtained by the addition onto the semiconductor substrate;
Stop the addition of the alkaline chemical and the chemical containing the reducing substance at the second timing,
At the third timing, an alkaline chemical solution is added to the base solution, and the second cleaning solution obtained by the addition is supplied to the semiconductor substrate,
Stop adding alkaline chemicals at the fourth timing,
An acid chemical solution is added to the base solution at the fifth timing, and a third cleaning solution obtained by the addition is supplied onto the semiconductor substrate,
Stop adding the acid chemical at the sixth timing,
The cleaning method according to claim 18 or 19.
半導体基板上にフッ素含有化合物を含むベース液を供給し、
第1のタイミングで酸系薬液をベース液に添加し、当該添加により得られた第1の洗浄液を半導体基板上に供給し、
第2のタイミングで酸系薬液の添加を停止し、
第3のタイミングでアルカリ系薬液をベース液に添加し、当該添加により得られた第2の洗浄液を半導体基板に供給し、
第4のタイミングでアルカリ系薬液の添加を停止する、
請求項18または19に記載の洗浄方法。 The first or second cleaning recipe after the metal wiring pattern is formed is
Supplying a base solution containing a fluorine-containing compound on a semiconductor substrate;
The acid chemical solution is added to the base solution at the first timing, and the first cleaning solution obtained by the addition is supplied onto the semiconductor substrate,
Stop the addition of the acid chemical at the second timing,
At the third timing, an alkaline chemical solution is added to the base solution, and the second cleaning solution obtained by the addition is supplied to the semiconductor substrate,
Stop adding the alkaline chemical at the fourth timing,
The cleaning method according to claim 18 or 19.
半導体基板を回転可能に保持する保持手段と、
半導体基板上に洗浄液を供給する供給手段と、
洗浄用のベース液を貯蔵するベース液貯蔵手段と、
ベース液に添加される第1の薬液を貯蔵する第1の薬液貯蔵手段と、
ベース液に添加される第2の薬液を貯蔵する第2の薬液貯蔵手段と、
第1の薬液をベース液に添加して第1の洗浄液を生成し、または第2の薬液をベース液に添加して第2の洗浄液を生成し、第1または第2の洗浄液を前記供給手段から半導体基板上に供給させる洗浄液制御手段と、
を有する洗浄装置。 A single wafer cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate with a cleaning liquid,
Holding means for rotatably holding the semiconductor substrate;
Supply means for supplying a cleaning liquid onto the semiconductor substrate;
Base liquid storage means for storing a base liquid for cleaning;
First chemical storage means for storing a first chemical added to the base solution;
A second chemical storage means for storing a second chemical added to the base solution;
The first chemical liquid is added to the base liquid to generate a first cleaning liquid, or the second chemical liquid is added to the base liquid to generate a second cleaning liquid, and the first or second cleaning liquid is supplied to the supply unit. Cleaning liquid control means to be supplied onto the semiconductor substrate from,
Having a cleaning device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006246755A JP2008071799A (en) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006246755A JP2008071799A (en) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008071799A true JP2008071799A (en) | 2008-03-27 |
Family
ID=39293168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006246755A Pending JP2008071799A (en) | 2006-09-12 | 2006-09-12 | Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008071799A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110059619A1 (en) * | 2008-05-09 | 2011-03-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Silicon etching liquid and etching method |
JP2012164713A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Stella Chemifa Corp | Cleaning liquid and cleaning method |
CN102074453B (en) * | 2009-11-20 | 2012-12-05 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Wafer cleaning method |
JP2017054969A (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Method for removing materials to be removed |
WO2019239970A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate treatment method and substrate treatment device |
WO2020194978A1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Surface treatment composition, method for manufacturing same, surface treatment method, and method for manufacturing semiconductor substrate |
CN111868889A (en) * | 2018-03-15 | 2020-10-30 | 株式会社荏原制作所 | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method |
JP7292192B2 (en) | 2019-11-29 | 2023-06-16 | 株式会社Screenホールディングス | SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND RECIPE SELECTION METHOD |
US11921426B2 (en) | 2019-11-29 | 2024-03-05 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing method, substrate processing apparatus, and recipe selection method |
-
2006
- 2006-09-12 JP JP2006246755A patent/JP2008071799A/en active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8562855B2 (en) * | 2008-05-09 | 2013-10-22 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Silicon etching liquid and etching method |
US20110059619A1 (en) * | 2008-05-09 | 2011-03-10 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Silicon etching liquid and etching method |
CN102074453B (en) * | 2009-11-20 | 2012-12-05 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Wafer cleaning method |
JP2012164713A (en) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Stella Chemifa Corp | Cleaning liquid and cleaning method |
JP2017054969A (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | キヤノン株式会社 | Method for removing materials to be removed |
CN111868889A (en) * | 2018-03-15 | 2020-10-30 | 株式会社荏原制作所 | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method |
JPWO2019239970A1 (en) * | 2018-06-13 | 2021-06-17 | 東京エレクトロン株式会社 | Board processing method and board processing equipment |
KR20210020066A (en) * | 2018-06-13 | 2021-02-23 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
WO2019239970A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate treatment method and substrate treatment device |
KR102614888B1 (en) | 2018-06-13 | 2023-12-19 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing method and substrate processing device |
US11875991B2 (en) | 2018-06-13 | 2024-01-16 | Tokyo Electron Limited | Substrate treatment method and substrate treatment device |
WO2020194978A1 (en) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Surface treatment composition, method for manufacturing same, surface treatment method, and method for manufacturing semiconductor substrate |
JP7322137B2 (en) | 2019-03-26 | 2023-08-07 | 株式会社フジミインコーポレーテッド | Surface treatment composition, method for producing same, method for surface treatment, and method for producing semiconductor substrate |
JP7292192B2 (en) | 2019-11-29 | 2023-06-16 | 株式会社Screenホールディングス | SUBSTRATE PROCESSING METHOD, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND RECIPE SELECTION METHOD |
US11921426B2 (en) | 2019-11-29 | 2024-03-05 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing method, substrate processing apparatus, and recipe selection method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008071799A (en) | Method and apparatus of cleaning semiconductor substrate | |
US6187684B1 (en) | Methods for cleaning substrate surfaces after etch operations | |
US7862658B2 (en) | Etching and cleaning methods and etching and cleaning apparatuses used therefor | |
JP5404361B2 (en) | Semiconductor substrate surface treatment apparatus and method | |
US6235122B1 (en) | Cleaning method and cleaning apparatus of silicon | |
US20020102852A1 (en) | Cleaning method and solution for cleaning a wafer in a single wafer process | |
JP2009543344A (en) | Post-etch wafer surface cleaning with liquid meniscus | |
US7410909B2 (en) | Method of removing ion implanted photoresist | |
JP5037241B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and semiconductor device manufacturing apparatus | |
JP2003229401A (en) | Removing method and manufacturing method of semiconductor device | |
JP2018129432A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
US20080053486A1 (en) | Semiconductor substrate cleaning apparatus | |
US20030087532A1 (en) | Integrated process for etching and cleaning oxide surfaces during the manufacture of microelectronic devices | |
US7267127B2 (en) | Method for manufacturing electronic device | |
JP2005236083A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP4728826B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and etching solution | |
JP4484639B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
KR100467016B1 (en) | Method of cleaning semiconductor substrate | |
US7064079B2 (en) | Method of removing polymer and apparatus for doing the same | |
JP2008147434A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2001102369A (en) | Resist-removing method | |
US20210233782A1 (en) | Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers | |
JPH09213703A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
JP2005210075A (en) | Cleaning method of semiconductor wafer | |
JP2006080263A (en) | Cleaning method of electronic device |