JP2013157480A - 半導体装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】微細化が可能な半導体装置の製造方法及び製造装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置の製造方法は、複数の凸形状パターンが形成された基板を水によりリンスする工程と、マイクロ波を照射し前記凸形状パターン間の凹部の水を除去して前記基板を乾燥させる工程と、を備える。
【選択図】図5
【解決手段】実施形態に係る半導体装置の製造方法は、複数の凸形状パターンが形成された基板を水によりリンスする工程と、マイクロ波を照射し前記凸形状パターン間の凹部の水を除去して前記基板を乾燥させる工程と、を備える。
【選択図】図5
Description
本発明の実施形態は、半導体装置の製造方法及び製造装置に関する。
半導体装置の製造工程には、リソグラフィ工程、エッチング工程、イオン注入工程などの様々な工程が含まれている。各工程の終了後、次の工程に移る前には、基板の表面に残存した不純物や残渣を除去して基板の表面を清浄にするために、洗浄工程及び乾燥工程が実施されている。
近年、基板に形成する素子の微細化に伴い、リソグラフィ工程及びエッチング工程によって形成された微細なレジストパターン及びデバイスパターンが、洗浄工程及び乾燥工程において倒壊するという問題が生じている。
近年、基板に形成する素子の微細化に伴い、リソグラフィ工程及びエッチング工程によって形成された微細なレジストパターン及びデバイスパターンが、洗浄工程及び乾燥工程において倒壊するという問題が生じている。
本発明の実施形態は、微細化が可能な半導体装置の製造方法及び製造装置を提供する。
実施形態に係る半導体装置の製造方法は、複数の凸形状パターンが形成された基板を水によりリンスする工程と、マイクロ波を照射し前記凸形状パターン間の凹部の水を除去して前記基板を乾燥させる工程と、を備える。
また、実施形態に係る半導体装置の製造装置は、被処理体に、前記被処理体を洗浄する薬液を供給する薬液供給部と、前記被処理体に、前記被処理体をリンスする水を供給する水供給部と、前記被処理体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射部を有し、前記被処理体の表面の水を除去する乾燥機構と、を備える。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1(a)及び(b)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、凸形状パターンが形成される工程を例示する工程断面図である。
図2は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、凸形状パターンが形成される工程を例示するフローチャート図である。
図3は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材の洗浄及び乾燥方法を例示するフローチャート図である。
図4(a)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材を例示する光学写真であり、(b)は断面SEM(Scanning Electron Microscope:走査型電子顕微鏡)写真である。
図5(a)〜(d)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、水が除去されるモデルを例示する模式断面図である。
(第1の実施形態)
先ず、第1の実施形態について説明する。
図1(a)及び(b)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、凸形状パターンが形成される工程を例示する工程断面図である。
図2は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、凸形状パターンが形成される工程を例示するフローチャート図である。
図3は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材の洗浄及び乾燥方法を例示するフローチャート図である。
図4(a)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材を例示する光学写真であり、(b)は断面SEM(Scanning Electron Microscope:走査型電子顕微鏡)写真である。
図5(a)〜(d)は、第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、水が除去されるモデルを例示する模式断面図である。
先ず、本実施形態に係る半導体装置の製造方法において、凸形状パターンが形成される工程について説明する。
図1(a)及び図2のステップS101に示すように、半導体基板11、例えばシリコン基板を用意する。
次に、ステップS102に示すように、半導体基板11上にゲート絶縁膜12として、例えば、シリコン酸化膜を5nmの膜厚で形成する。
そして、ステップS103に示すように、ゲート絶縁膜12上に、ゲート電極となる導電膜13として、ポリシリコン膜を、例えば100nmの膜厚で形成する。導電膜13は、例えば、NANDフラッシュメモリのFG(floating gate:フローティングゲート)電極となる膜である。
図1(a)及び図2のステップS101に示すように、半導体基板11、例えばシリコン基板を用意する。
次に、ステップS102に示すように、半導体基板11上にゲート絶縁膜12として、例えば、シリコン酸化膜を5nmの膜厚で形成する。
そして、ステップS103に示すように、ゲート絶縁膜12上に、ゲート電極となる導電膜13として、ポリシリコン膜を、例えば100nmの膜厚で形成する。導電膜13は、例えば、NANDフラッシュメモリのFG(floating gate:フローティングゲート)電極となる膜である。
次に、ステップS104に示すように、導電膜13上にエッチングストッパー膜14となるシリコン窒化膜を、例えば100nmの膜厚で形成する。
次に、ステップS105に示すように、エッチングストッパー膜14上にハードマスクとなるマスク膜15として、シリコン酸化膜を、例えば250nmの膜厚で形成する。
次に、ステップS106に示すように、マスク膜15上に、犠牲膜16を、例えば100nmの膜厚で形成する。犠牲膜16は、その下に形成したマスク膜15とRIE(reactive ion etching:反応性イオンエッチング)の選択比をとれる材料からなる膜とする。
次に、ステップS105に示すように、エッチングストッパー膜14上にハードマスクとなるマスク膜15として、シリコン酸化膜を、例えば250nmの膜厚で形成する。
次に、ステップS106に示すように、マスク膜15上に、犠牲膜16を、例えば100nmの膜厚で形成する。犠牲膜16は、その下に形成したマスク膜15とRIE(reactive ion etching:反応性イオンエッチング)の選択比をとれる材料からなる膜とする。
そして、ステップS107に示すように、犠牲膜16上にレジスト膜17を形成する。レジスト膜17は、フォトリソグラフィ技術を用いて、犠牲膜16の上面に平行な面内において、一方向に延びる複数のライン状のパターン18を含むように形成する。各パターン18間を、パターンスペース部19という。パターン18の幅及びパターンスペース部19の幅を20nmとする。
次に、ステップS108に示すように、パターン18が形成されたレジスト膜17をマスクとして犠牲膜16をRIEで加工する。
その後、ステップS109に示すように、硫酸と過酸化水素水の混合液であるSPM(Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture)を用いて、レジスト膜17を除去する。
次に、ステップS108に示すように、パターン18が形成されたレジスト膜17をマスクとして犠牲膜16をRIEで加工する。
その後、ステップS109に示すように、硫酸と過酸化水素水の混合液であるSPM(Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture)を用いて、レジスト膜17を除去する。
次に、図1(b)及び図2のステップS110に示すように、犠牲膜16をマスクとして、マスク膜15をエッチングする。エッチングは、エッチングストッパー膜14の上面で停止させる。これにより、マスク膜15からハードマスク15aが形成される。また、エッチングストッパー膜14の上面上に、ハードマスク15a及び犠牲膜16を含む凸形状パターン20が形成される。凸形状パターン20において、幅に対する高さの比であるアスペクト比は、例えば10程度とする。
このようにして、半導体基板11上に凸形状パターン20が形成される。凸形状パターン20間は凹部20cとなる。この工程までに形成された部材、すなわち、半導体基板11、ゲート絶縁膜12、導電膜13、エッチングストッパー膜14及び凸形状パターン20を、半導体部材21とする。半導体部材21は、半導体基板11と半導体基板11の上に設けられたハードマスク15a及び犠牲膜16を含む。半導体部材21には、エッチング残渣等の汚れが付着しているため、次工程に進む前に、洗浄及び乾燥を行う必要がある。
次に、半導体部材21の洗浄及び乾燥の方法について説明する。
図3のステップS201に示すように、半導体部材21の表面について、洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えばSPMの薬液(第1の薬液)を用いて行う。これにより、半導体部材21の表面に残存するエッチング残渣を除去することができる。薬液は、SPMの他に、アンモニア及び過酸化水素水のアルカリ性水溶液であるSC1を用いてもよい。
その後、ステップS202に示すように、半導体部材21に付着した薬液を除去するために、純水、例えばDIW(deionized water:脱イオン化水)によるリンス処理を行う。リンス処理は、半導体部材21に付着した薬液を純水に置換することにより行う。
図3のステップS201に示すように、半導体部材21の表面について、洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えばSPMの薬液(第1の薬液)を用いて行う。これにより、半導体部材21の表面に残存するエッチング残渣を除去することができる。薬液は、SPMの他に、アンモニア及び過酸化水素水のアルカリ性水溶液であるSC1を用いてもよい。
その後、ステップS202に示すように、半導体部材21に付着した薬液を除去するために、純水、例えばDIW(deionized water:脱イオン化水)によるリンス処理を行う。リンス処理は、半導体部材21に付着した薬液を純水に置換することにより行う。
次に、ステップS203に示すように、リンス処理において用いた純水を除去する。
以下、純水の除去方法について説明する。なお、図5(a)〜図5(d)に示す例は、水が除去されるモデルについて、いくつかあるうちの一例にすぎない。
図4(a)及び図5(a)に示すように、純水によるリンス処理後において、水22は、半導体部材21における凸形状パターン20間の凹部20c及び半導体部材21における凸形状パターン20の上面20a上に残存している。
図4(b)に示すように、凸形状パターン20間の凹部20cの水22が蒸発するときには、凸形状パターン20間の凹部20cにおける水の水面が徐々に低下する。凹部20cに残存する水22の水面の高さが異なることによって、凸形状パターン20にかかる毛細管力に起因する力の均衡が崩れる。これにより、凸形状パターン20は倒壊する。
そこで、図5(b)に示すように、純水によるリンス処理後において、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。これにより、凸形状パターン20の上面20a上の水22及び凸形状パターン20間の凹部20cの水22を除去する。マイクロ波23の周波数を、400MHz〜25GHzとする。また、マイクロ波の強度を、例えば、200W〜1000Wとして照射する。
以下、純水の除去方法について説明する。なお、図5(a)〜図5(d)に示す例は、水が除去されるモデルについて、いくつかあるうちの一例にすぎない。
図4(a)及び図5(a)に示すように、純水によるリンス処理後において、水22は、半導体部材21における凸形状パターン20間の凹部20c及び半導体部材21における凸形状パターン20の上面20a上に残存している。
図4(b)に示すように、凸形状パターン20間の凹部20cの水22が蒸発するときには、凸形状パターン20間の凹部20cにおける水の水面が徐々に低下する。凹部20cに残存する水22の水面の高さが異なることによって、凸形状パターン20にかかる毛細管力に起因する力の均衡が崩れる。これにより、凸形状パターン20は倒壊する。
そこで、図5(b)に示すように、純水によるリンス処理後において、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。これにより、凸形状パターン20の上面20a上の水22及び凸形状パターン20間の凹部20cの水22を除去する。マイクロ波23の周波数を、400MHz〜25GHzとする。また、マイクロ波の強度を、例えば、200W〜1000Wとして照射する。
図5(c)に示すように、半導体部材21にマイクロ波23を照射すると、凸形状パターン20間の凹部20cの水22は、凹部20c外に排出され、凸形状パターン20の上面20a上に移動する。これについては、以下のようなモデルを考えている。また、それを裏付けるような結果が、実験的に観察されている。例えば、図4(a)に示すような水に濡れた状態の半導体部材21に対して、マイクロ波を照射すると、図5(b)及び(c)に示すように、水滴が盛り上がる。水滴が盛り上がると、半導体部材21の表面を転がりやすくなる。この結果、凹部20c外に排出され、上面20a上に押し出された水22は、水滴として上面20a上を移動し、半導体部材21上から脱落する。なお、凸形状パターン20の上面20a上の水22は、マイクロ波23の加熱により蒸発するものもある。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水22を除去して半導体部材21を乾燥させる。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水22を除去して半導体部材21を乾燥させる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、純水によるリンス処理後の半導体部材21にマイクロ波23を照射している。これにより、凸形状パターン20間の凹部20cの水22は、凹部20c外に排出され、凸形状パターン20の上面20a上に移動する。この結果、凸形状パターン20を倒壊させることなく、水22を除去することができる。よって、微細なハードマスク15aを形成しても、ハードマスク15aの倒壊を抑制することができるため、半導体装置を微細化することができる。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法においては、純水によるリンス処理後の半導体部材21にマイクロ波23を照射している。これにより、凸形状パターン20間の凹部20cの水22は、凹部20c外に排出され、凸形状パターン20の上面20a上に移動する。この結果、凸形状パターン20を倒壊させることなく、水22を除去することができる。よって、微細なハードマスク15aを形成しても、ハードマスク15aの倒壊を抑制することができるため、半導体装置を微細化することができる。
なお、本実施形態において、凸形状パターン20の少なくとも一部をハードマスク15aに形成したが、これに限られない。凸形状パターン20は、アスペクト比が高いパターンであれば、レジスト膜17や半導体基板11に形成されたパターンでもよい。
また、純水リンス工程は、洗浄工程の後に行われるものに限られない。リソグラフィ工程の現像後に行われるものにも適用できる。
また、純水リンス工程は、洗浄工程の後に行われるものに限られない。リソグラフィ工程の現像後に行われるものにも適用できる。
(比較例)
次に、比較例について説明する。
本比較例においては、マイクロ波の照射を行わず、自然乾燥により、水を除去している。水の除去方法が、自然乾燥であること以外の半導体装置の製造方法は、前述の第1の実施形態と同様である。
次に、比較例について説明する。
本比較例においては、マイクロ波の照射を行わず、自然乾燥により、水を除去している。水の除去方法が、自然乾燥であること以外の半導体装置の製造方法は、前述の第1の実施形態と同様である。
本比較例に係る半導体装置の製造方法においては、自然乾燥により半導体部材21を乾燥させている。自然乾燥の場合には、凸形状パターン20間の凹部20cの水22は、凸形状パターン20の上面20a上に移動しにくい。凸形状パターン20間の凹部20cの水22が蒸発するときに、各凸形状パターン20間の凹部20cの水22の量に差異が生じ、凸形状パターン20にかかる毛細管力に起因する力の均衡が崩れる。これにより、凸形状パターン20は倒壊することがある。よって、半導体装置を微細化することが困難である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。
図6は、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材の洗浄及び乾燥方法を例示するフローチャート図である。
図7(a)〜(d)は、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、水が除去されるモデルを例示する模式断面図である。
本実施形態は、洗浄する工程の後、純水でリンスする工程の前に、半導体部材21の表面に撥水化処理を施す実施形態である。
次に、第2の実施形態について説明する。
図6は、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、半導体部材の洗浄及び乾燥方法を例示するフローチャート図である。
図7(a)〜(d)は、第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法において、水が除去されるモデルを例示する模式断面図である。
本実施形態は、洗浄する工程の後、純水でリンスする工程の前に、半導体部材21の表面に撥水化処理を施す実施形態である。
図6に示すステップS301及びS302の内容は、第1の実施形態において図3に示すステップS201及びS202の内容と同様なので、説明を省略する。
図6のステップS303に示すように、純水でリンスした後に、純水をアルコール、例えばIPA(isopropyl alcohol:イソプロピルアルコール)で置換するアルコールリンス処理を行う。
図6のステップS303に示すように、純水でリンスした後に、純水をアルコール、例えばIPA(isopropyl alcohol:イソプロピルアルコール)で置換するアルコールリンス処理を行う。
その後、ステップS304に示すように、半導体部材21の表面に撥水化処理を施す。撥水化処理は、例えば、シランカップリング剤を含む薬液(第2の薬液)を用いて、撥水性保護膜25を形成することにより行う。すなわち、半導体部材21の表面にシランカップリング剤を接触させることにより、凸形状パターン20の表面に撥水性保護膜25を形成する。撥水性保護膜25は、界面活性剤を用いて形成してもよい。
次に、ステップS305に示すように、シランカップリング剤を含む薬液をアルコールで置換するアルコールリンス処理を行う。
その後、ステップS306に示すように、アルコールリンス液を純水で置換する純水リンス処理を行う。ステップS305及びステップS306を施すことによって、シランカップリング剤を含む薬液を、純水に置換する。
なお、ステップS306に示すリンス処理では、純水にアルコールを混合した溶液や二酸化炭素などを純水に溶解させた酸性水を用いてリンス処理を行ってもよい。また、ステップS304に示す撥水化処理で直接水との置換が容易なシランカップリング剤が用いられるときは、ステップS303及びステップS305に示すアルコールリンス処理は省略可能である。
次に、ステップS305に示すように、シランカップリング剤を含む薬液をアルコールで置換するアルコールリンス処理を行う。
その後、ステップS306に示すように、アルコールリンス液を純水で置換する純水リンス処理を行う。ステップS305及びステップS306を施すことによって、シランカップリング剤を含む薬液を、純水に置換する。
なお、ステップS306に示すリンス処理では、純水にアルコールを混合した溶液や二酸化炭素などを純水に溶解させた酸性水を用いてリンス処理を行ってもよい。また、ステップS304に示す撥水化処理で直接水との置換が容易なシランカップリング剤が用いられるときは、ステップS303及びステップS305に示すアルコールリンス処理は省略可能である。
図7(a)に示すように、水22は、凸形状パターン20の上面20a上及び凸形状パターン20間の凹部20c内に残存する。なお、図7(a)〜(d)に示す例は、図5(a)〜(d)と同様に、水が除去されるモデルについて、いくつかあるうちの一例にすぎない。
そして、図7(b)〜(d)及び図6のステップS307に示すように、半導体部材21にマイクロ波23を照射することにより、凸形状パターン20間の凹部20cの水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。このとき、凸形状パターン20の表面上には、撥水性保護膜25が形成されているので、水22は、凸形状パターン20間から凸形状パターン20の上面20a上に移動しやすい。また、上面20a上に移動した水22は、撥水性保護膜25が形成された上面20a上を移動しやすく、半導体部材21上から脱落しやすい。さらに、上面20a上に移動した水22は、撥水性保護膜25が形成された凹部20cに再び入り込みにくくなる。例えば、撥水性保護膜形成により90°以上の接触角が得られれば、水22は理論上、凹部20cに再進入することはない。
このようにして、半導体部材21に付着した水22は除去される。
その後、必要に応じて、例えばエキシマUV処理により、図6のステップS308に示すように、撥水性保護膜25を除去する。
そして、図7(b)〜(d)及び図6のステップS307に示すように、半導体部材21にマイクロ波23を照射することにより、凸形状パターン20間の凹部20cの水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。このとき、凸形状パターン20の表面上には、撥水性保護膜25が形成されているので、水22は、凸形状パターン20間から凸形状パターン20の上面20a上に移動しやすい。また、上面20a上に移動した水22は、撥水性保護膜25が形成された上面20a上を移動しやすく、半導体部材21上から脱落しやすい。さらに、上面20a上に移動した水22は、撥水性保護膜25が形成された凹部20cに再び入り込みにくくなる。例えば、撥水性保護膜形成により90°以上の接触角が得られれば、水22は理論上、凹部20cに再進入することはない。
このようにして、半導体部材21に付着した水22は除去される。
その後、必要に応じて、例えばエキシマUV処理により、図6のステップS308に示すように、撥水性保護膜25を除去する。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る半導体装置においては、凸形状パターン20の上面20a及び側面20b上に撥水性保護膜25を形成しているために、マイクロ波を照射したときに、凸形状パターン20間の凹部20cに残存する水が上面20a上に移動しやすくなる。また、上面20a上に移動した水22は、半導体部材21上から脱落しやすくなる。よって、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が残存しにくくなるので、凸形状パターン20はより一層倒壊しにくくなる。従って、微細なハードマスク15aを形成しても、ハードマスク15aが倒壊しにくいため、半導体装置を微細化することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
なお、凸形状パターン20の材料が高撥水性をもつものならば、撥水化処理をしなくても同様の効果を得ることができる。
本実施形態に係る半導体装置においては、凸形状パターン20の上面20a及び側面20b上に撥水性保護膜25を形成しているために、マイクロ波を照射したときに、凸形状パターン20間の凹部20cに残存する水が上面20a上に移動しやすくなる。また、上面20a上に移動した水22は、半導体部材21上から脱落しやすくなる。よって、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が残存しにくくなるので、凸形状パターン20はより一層倒壊しにくくなる。従って、微細なハードマスク15aを形成しても、ハードマスク15aが倒壊しにくいため、半導体装置を微細化することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第1の実施形態と同様である。
なお、凸形状パターン20の材料が高撥水性をもつものならば、撥水化処理をしなくても同様の効果を得ることができる。
(試験例)
次に、試験例について説明する。
図8は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、倒壊した凸形状パターンを示し、(b)は、倒壊しない凸形状パターンを示す。
図9は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の上面の異なる4カ所の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、第1の実施形態の比較例の場合を示し、(b)は、第1の実施形態におけるマイクロ波が200Wの場合を示し、(c)は、第2の実施形態におけるマイクロ波が200Wの場合を示す。
図10は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の上面の異なる4カ所の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、第1の実施形態におけるマイクロ波が1000Wの場合を示し、(b)は、第2の実施形態におけるマイクロ波が1000Wの場合を示す。
図11は、半導体装置の製造方法において、第1の実施形態の比較例、第1の実施形態及び第2の実施形態を比較する図である。
次に、試験例について説明する。
図8は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、倒壊した凸形状パターンを示し、(b)は、倒壊しない凸形状パターンを示す。
図9は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の上面の異なる4カ所の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、第1の実施形態の比較例の場合を示し、(b)は、第1の実施形態におけるマイクロ波が200Wの場合を示し、(c)は、第2の実施形態におけるマイクロ波が200Wの場合を示す。
図10は、半導体装置の製造方法において、半導体部材の上面の異なる4カ所の凸形状パターンを例示する平面SEM写真であり、(a)は、第1の実施形態におけるマイクロ波が1000Wの場合を示し、(b)は、第2の実施形態におけるマイクロ波が1000Wの場合を示す。
図11は、半導体装置の製造方法において、第1の実施形態の比較例、第1の実施形態及び第2の実施形態を比較する図である。
図8(a)に示すように、凸形状パターン20が倒壊すると、互いに隣り合う2本の凸形状パターン20が密着して対24となる。一方、対24と対24との間の距離は長くなる。これにより、凸形状パターン20は、間隔が長くなったものと密着しているものが混在した状態となる。
図8(b)に示すように、凸形状パターン20が倒壊しない場合は、凸形状パターン20は、略等間隔に配置される。
図8(b)に示すように、凸形状パターン20が倒壊しない場合は、凸形状パターン20は、略等間隔に配置される。
図9(a)に示すように、第1の実施形態の比較例に係る半導体装置101においては、凸形状パターン20の間隔は、長いものと密着したものが混在した状態となった。これは、ほとんどの凸形状パターン20が倒壊したことを示している。
一方、図9(b)及び図10(a)に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置1においては、凸形状パターン20の間隔は、略等間隔な部分が多かった。これは、凸形状パターン20は倒壊しにくいことを示している。また、マイクロ波の出力が1000Wの場合の方が、200Wの場合より、倒壊する凸形状パターン20は少なかった。
一方、図9(b)及び図10(a)に示すように、第1の実施形態に係る半導体装置1においては、凸形状パターン20の間隔は、略等間隔な部分が多かった。これは、凸形状パターン20は倒壊しにくいことを示している。また、マイクロ波の出力が1000Wの場合の方が、200Wの場合より、倒壊する凸形状パターン20は少なかった。
図9(c)及び図10(b)に示すように、第2の実施形態に係る半導体装置2においては、凸形状パターン20の間隔は、ほとんど略等間隔であった。これは、凸形状パターン20がほとんど倒壊しないことを示している。また、マイクロ波の出力が1000Wの場合の方が、200Wの場合より、倒壊する凸形状パターン20は少なかった。
図11に示すように、本試験例において、半導体装置の製造方法を比較すると、第2の実施形態が最も望ましい製造方法であった。次いで望ましい製造方法は、第1の実施形態であった。第1の実施形態の比較例は、製造方法として望ましくないものであった。
図11に示すように、本試験例において、半導体装置の製造方法を比較すると、第2の実施形態が最も望ましい製造方法であった。次いで望ましい製造方法は、第1の実施形態であった。第1の実施形態の比較例は、製造方法として望ましくないものであった。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。
本実施形態は、半導体装置の製造装置についてのものである。
図12は、第3の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
次に、第3の実施形態について説明する。
本実施形態は、半導体装置の製造装置についてのものである。
図12は、第3の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図12に示すように、本実施形態に係る製造装置3には、乾燥機構の一部として、ベース部31が設けられている。ベース部31は、円板状の形状をした円板部31aと円板部31aの下面の中心部から下方に延びる軸部31bを含んでいる。円板部31aは水平に配置されている。
ベース部31の下方には、回転部32が設けられている。ベース部31の軸部31bは、回転部32に接続されている。
ベース部31の下方には、回転部32が設けられている。ベース部31の軸部31bは、回転部32に接続されている。
ベース部31の上方には、ノズル部33が設けられている。ノズル部33は、薬液の配管33a及び水の配管33bに接続されている。薬液の配管33aを薬液供給部といい、水の配管33bを水供給部という。
ベース部31の上方には、乾燥機構の一部としてマイクロ波照射部34が設けられている。マイクロ波照射部34、ノズル部33及びベース部31を覆うように、筐体、例えば、金属製のチャンバー35が設けられている。チャンバー35には、ゲートバルブ36が設けられている。ゲートバルブ36は開閉することができる。
ベース部31の上方には、乾燥機構の一部としてマイクロ波照射部34が設けられている。マイクロ波照射部34、ノズル部33及びベース部31を覆うように、筐体、例えば、金属製のチャンバー35が設けられている。チャンバー35には、ゲートバルブ36が設けられている。ゲートバルブ36は開閉することができる。
次に、本実施形態の動作、すなわち、上述の製造装置3の使用方法について説明する。
製造装置3のゲートバルブ36を開いて、被処理体である1枚の円板状の半導体部材21をチャンバー35の内部に挿入し、ベース部31における円板部31aの上面上に搭載する。半導体部材21としては、表面に複数の凸形状パターン20が形成されているものを用いる。その後、軸部31bを回転部32によって回転させることにより、円板部31a及び円板部31aに配置された半導体部材21をその中心軸を回転軸として水平方向に回転させる。
そして、図3のステップS201に示すように、ノズル部33の先端から薬液を噴射させて、半導体部材21を洗浄する。薬液は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。適当な時間の経過後、薬液の噴射を停止させる。
製造装置3のゲートバルブ36を開いて、被処理体である1枚の円板状の半導体部材21をチャンバー35の内部に挿入し、ベース部31における円板部31aの上面上に搭載する。半導体部材21としては、表面に複数の凸形状パターン20が形成されているものを用いる。その後、軸部31bを回転部32によって回転させることにより、円板部31a及び円板部31aに配置された半導体部材21をその中心軸を回転軸として水平方向に回転させる。
そして、図3のステップS201に示すように、ノズル部33の先端から薬液を噴射させて、半導体部材21を洗浄する。薬液は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。適当な時間の経過後、薬液の噴射を停止させる。
次に、図3のステップS202に示すように、ノズル部33の先端から純水を噴射させてリンス処理を行う。純水は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。これにより、半導体部材21上の薬液が純水に置換される。適当な時間の経過後、純水の噴射を停止する。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
その後、図3のステップS203及び図5(b)に示すように、マイクロ波照射部34によって、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、円板部31aの回転による遠心力により、半導体部材21の上面21aにおいて端部へ移動し、半導体部材21上から除去される。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去して半導体部材21を乾燥させる。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、円板部31aの回転による遠心力により、半導体部材21の上面21aにおいて端部へ移動し、半導体部材21上から除去される。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去して半導体部材21を乾燥させる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造装置3には、マイクロ波照射部34が設けられているので、凸形状パターン20の倒壊を抑制しつつ、凸形状パターン20間の凹部20cの水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させることができる。よって、微細な凸形状パターン20を形成しても、凸形状パターン20の倒壊を抑制しつつ、水22を除去することができる。これにより、半導体装置を微細化することができる。
本実施形態に係る半導体装置の製造装置3には、マイクロ波照射部34が設けられているので、凸形状パターン20の倒壊を抑制しつつ、凸形状パターン20間の凹部20cの水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させることができる。よって、微細な凸形状パターン20を形成しても、凸形状パターン20の倒壊を抑制しつつ、水22を除去することができる。これにより、半導体装置を微細化することができる。
また、本実施形態に係る製造装置3において、マイクロ波照射部34は、金属製のチャンバー35に覆われているので、マイクロ波23がチャンバー35内で反射する。これにより、効率的にマイクロ波23を半導体部材21に照射することができる。
さらに、本実施形態に係る製造装置3には、回転部32が設けられているので、上面21a上の水22を遠心力により半導体部材21の端部から除去することができる。
さらにまた、製造装置3には、ノズル部33も設けられている。よって、半導体部材21の中心に水22を噴射することができる。回転部32の回転をともなうことにより、半導体部材21上に一様に水22を供給することができる。
なお、回転部32は、チャンバー35の内部及び外部のいずれに配置してもよい。
また、本実施形態の製造装置3において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールをノズル部33から半導体部材21の上面21aに供給する。
さらに、本実施形態に係る製造装置3には、回転部32が設けられているので、上面21a上の水22を遠心力により半導体部材21の端部から除去することができる。
さらにまた、製造装置3には、ノズル部33も設けられている。よって、半導体部材21の中心に水22を噴射することができる。回転部32の回転をともなうことにより、半導体部材21上に一様に水22を供給することができる。
なお、回転部32は、チャンバー35の内部及び外部のいずれに配置してもよい。
また、本実施形態の製造装置3において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールをノズル部33から半導体部材21の上面21aに供給する。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。
図13は、第4の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図13に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造装置4には、2つのチャンバー35a及び35bが設けられている。チャンバー35aの内部には、ベース部31、回転部32及びノズル部33が配置されている。一方、チャンバー35bの内部には、マイクロ波照射部34及び水槽部41が設けられている。また、水槽部41の内部には、板状部42が設けられている。水槽部41の底面には、排水孔43が設けられている。チャンバー35aとチャンバー35bとの間には、搬送部37が設けられている。搬送部37は密閉することができる構造である。
次に、第4の実施形態について説明する。
図13は、第4の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図13に示すように、本実施形態に係る半導体装置の製造装置4には、2つのチャンバー35a及び35bが設けられている。チャンバー35aの内部には、ベース部31、回転部32及びノズル部33が配置されている。一方、チャンバー35bの内部には、マイクロ波照射部34及び水槽部41が設けられている。また、水槽部41の内部には、板状部42が設けられている。水槽部41の底面には、排水孔43が設けられている。チャンバー35aとチャンバー35bとの間には、搬送部37が設けられている。搬送部37は密閉することができる構造である。
次に、本実施形態の動作、すなわち上述の製造装置4の使用方法について説明する。
先ず、搬送部37及び水槽部41に水22を満たす。そして、1枚の半導体部材21をチャンバー35aの内部に挿入し、ベース部31における円板部31aの上面上に搭載する。その後、軸部31bを回転部32によって回転させることにより、円板部31a及び円板部31aに配置された半導体部材21をその中心軸を回転軸として水平方向に回転させる。
先ず、搬送部37及び水槽部41に水22を満たす。そして、1枚の半導体部材21をチャンバー35aの内部に挿入し、ベース部31における円板部31aの上面上に搭載する。その後、軸部31bを回転部32によって回転させることにより、円板部31a及び円板部31aに配置された半導体部材21をその中心軸を回転軸として水平方向に回転させる。
そして、図3のステップS201に示すように、ノズル部33の先端から薬液を噴射させて、半導体部材21を洗浄する。薬液は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。適当な時間の経過後、薬液の噴射を停止する。
次に、図3のステップS202に示すように、ノズル部33の先端から純水を噴射させてリンス処理を行う。純水は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。これにより、半導体部材21上の薬液を除去する。適当な時間の経過後、純水の噴射を停止する。
次に、図3のステップS202に示すように、ノズル部33の先端から純水を噴射させてリンス処理を行う。純水は、円板部31aの回転によって、半導体部材21の上面21aに一様に供給される。これにより、半導体部材21上の薬液を除去する。適当な時間の経過後、純水の噴射を停止する。
その後、半導体部材21を、水22を満たした搬送部37の内部に封入する。搬送部37に封入された半導体部材21の表面には水が付着している。また、半導体部材21の凸形状パターン20間の凹部20cには水が存在する。そして、搬送部37によって半導体部材21をチャンバー35bの内部へ搬送する。次に、半導体部材21を水22中に浸したまま、水槽部41における板状部42の上面上に搭載する。
その後、水槽部41の排水孔43を開け、半導体部材21を封入した水22を排出する。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21の表面には、水22が付着している。また、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
そして、図3のステップS203及び図5(b)に示すように、マイクロ波照射部34によって、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。そして、上面21a上に移動した水22を、半導体部材21の上面21a上から脱落させる。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去して半導体部材21を乾燥させる。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21の表面には、水22が付着している。また、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
そして、図3のステップS203及び図5(b)に示すように、マイクロ波照射部34によって、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。そして、上面21a上に移動した水22を、半導体部材21の上面21a上から脱落させる。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去して半導体部材21を乾燥させる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態においては、回転部32とマイクロ波照射部34とを別のチャンバー35a及び35bに配置している。よって、回転部32の回転により、円板部31a上から飛び散る薬液が、マイクロ波照射部34に降りかかることがない。よって、マイクロ波照射部34の腐食を防止することができる。
本実施形態においては、回転部32とマイクロ波照射部34とを別のチャンバー35a及び35bに配置している。よって、回転部32の回転により、円板部31a上から飛び散る薬液が、マイクロ波照射部34に降りかかることがない。よって、マイクロ波照射部34の腐食を防止することができる。
また、本実施形態においては、水22を満たした搬送部37をベース部31とマイクロ波照射部34との間に配置している。よって、ベース部31とマイクロ波照射部34とを別のチャンバー35a及び35bに配置しても、半導体部材21を濡れたままチャンバー35aからチャンバー35bへ搬送することができる。よって、半導体部材21の搬送途中において、凸形状パターン20間の凹部20cに残存させた水22が自然乾燥し、凸形状パターン20を倒壊させることがない。
本実施形態における上記以外の効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
なお、板状部42の形状を円板形状とし、マイクロ波23の照射中に、板状部42及び板状部42上の半導体部材21をその中心軸を回転軸として回転させてもよい。
また、本実施形態の製造装置4において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールをノズル部33から半導体部材21の上面21aに供給する。
本実施形態における上記以外の効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
なお、板状部42の形状を円板形状とし、マイクロ波23の照射中に、板状部42及び板状部42上の半導体部材21をその中心軸を回転軸として回転させてもよい。
また、本実施形態の製造装置4において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールをノズル部33から半導体部材21の上面21aに供給する。
(第5の実施形態)
図14(a)及び(b)は、第5の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図14(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る製造装置5は、ホルダー部38を有している。ホルダー部38は、複数の半導体部材21を表面が水平に対して傾斜した状態、例えば、半導体部材21の処理面が垂直な状態で保持する。
また、製造装置5には、タンク39が設けられている。タンク39は、薬液及び純水を溜める容器である。また、製造装置5には、乾燥機構の一部として、リフト部40が設けられている。リフト部40は、ホルダー部38をタンク39内に出し入れすることができる。
マイクロ波照射部34は、タンク39の上方に配置されている。
図14(a)及び(b)は、第5の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図14(a)及び(b)に示すように、本実施形態に係る製造装置5は、ホルダー部38を有している。ホルダー部38は、複数の半導体部材21を表面が水平に対して傾斜した状態、例えば、半導体部材21の処理面が垂直な状態で保持する。
また、製造装置5には、タンク39が設けられている。タンク39は、薬液及び純水を溜める容器である。また、製造装置5には、乾燥機構の一部として、リフト部40が設けられている。リフト部40は、ホルダー部38をタンク39内に出し入れすることができる。
マイクロ波照射部34は、タンク39の上方に配置されている。
次に、本実施形態の動作、すなわち、上述の製造装置5の使用方法について説明する。
図14(a)に示すように、被処理体である複数の半導体部材21をホルダー部38に搭載する。また、タンク39の内部に、薬液供給部である薬液の配管33aから薬液(図示せず)を充填する。
そして、図3のステップS201に示すように、リフト部40が、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を薬液が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21を洗浄する。
次に、図14(b)に示すように、適当な時間の経過後に、ホルダー部38を薬液が充填されたタンク39より引き上げる。そして、タンク39の内部の薬液を排出した後、タンク39の内部に、水供給部である水の配管33bから純水を充填する。
図14(a)に示すように、被処理体である複数の半導体部材21をホルダー部38に搭載する。また、タンク39の内部に、薬液供給部である薬液の配管33aから薬液(図示せず)を充填する。
そして、図3のステップS201に示すように、リフト部40が、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を薬液が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21を洗浄する。
次に、図14(b)に示すように、適当な時間の経過後に、ホルダー部38を薬液が充填されたタンク39より引き上げる。そして、タンク39の内部の薬液を排出した後、タンク39の内部に、水供給部である水の配管33bから純水を充填する。
次に、図14(a)、図3のステップS202に示すように、リフト部40が、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を、純水が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21上の薬液を除去するリンス処理を行う。
次に、図14(b)に示すように、適当な時間の経過後に、ホルダー部38を純水が充填されたタンク39より引き上げる。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
次に、図14(b)に示すように、適当な時間の経過後に、ホルダー部38を純水が充填されたタンク39より引き上げる。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
次に、図14(b)、図3のステップS203及び図5(b)に示すように、タンク39の内部に充填された純水を排出した後、マイクロ波照射部34により、引き上げたホルダー部38に搭載された半導体部材21に対して、マイクロ波23を照射する。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、半導体部材21の表面上から落下する。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去し、半導体部材21を乾燥させる。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、半導体部材21の表面上から落下する。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去し、半導体部材21を乾燥させる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る製造装置5においては、複数の半導体部材21を一度に処理することができる。例えば、50枚の半導体部材21を同時に処理することができる。よって、半導体装置の製造単価を低減することができる。
本実施形態に係る製造装置5においては、複数の半導体部材21を一度に処理することができる。例えば、50枚の半導体部材21を同時に処理することができる。よって、半導体装置の製造単価を低減することができる。
また、凸形状パターン20の表面上に撥水性保護膜25が形成されている場合には、半導体部材21の上面を水平に対して傾斜した状態にし、凸形状パターン20の上面20a上に押し出された水22を重力によって除去することができる。
さらに、マイクロ波23を照射するときは、タンク39の内部の水22を排出しているため、タンク39内の水22が、マイクロ波23によって沸騰することを防止できる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
なお、マイクロ波23を照射するときは、タンク39の内部の水22を排出する代わりに、タンク39とホルダー部38との間をマイクロ波が透過しないように遮断してもよい。これによっても、タンク39内の水22がマイクロ波23によって沸騰することを防止できる。
また、本実施形態の製造装置5において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールを順次タンク39の内部に充填し、これらが充填されたタンク39内にホルダー部38を出し入れする。
さらに、マイクロ波23を照射するときは、タンク39の内部の水22を排出しているため、タンク39内の水22が、マイクロ波23によって沸騰することを防止できる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
なお、マイクロ波23を照射するときは、タンク39の内部の水22を排出する代わりに、タンク39とホルダー部38との間をマイクロ波が透過しないように遮断してもよい。これによっても、タンク39内の水22がマイクロ波23によって沸騰することを防止できる。
また、本実施形態の製造装置5において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールを順次タンク39の内部に充填し、これらが充填されたタンク39内にホルダー部38を出し入れする。
(第6の実施形態)
図15は、第6の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図15に示すように、本実施形態に係る製造装置6には、2つのチャンバー35a及び35bが設けられている。チャンバー35aの内部には、タンク39、リフト部40aが設けられている。一方、チャンバー35bの内部には、2つのマイクロ波照射部34及びリフト部40bが設けられている。2つのマイクロ波照射部34は、チャンバー35b内の空間を側方から挟むように配置されている。チャンバー35aとチャンバー35bとの間は、搬送部37が設けられている。搬送部37の内部は、半導体部材21が自然乾燥しないように、温度、湿度、圧力が調整される。
図15は、第6の実施形態に係る半導体装置の製造装置を例示する図である。
図15に示すように、本実施形態に係る製造装置6には、2つのチャンバー35a及び35bが設けられている。チャンバー35aの内部には、タンク39、リフト部40aが設けられている。一方、チャンバー35bの内部には、2つのマイクロ波照射部34及びリフト部40bが設けられている。2つのマイクロ波照射部34は、チャンバー35b内の空間を側方から挟むように配置されている。チャンバー35aとチャンバー35bとの間は、搬送部37が設けられている。搬送部37の内部は、半導体部材21が自然乾燥しないように、温度、湿度、圧力が調整される。
次に、本実施形態の動作、すなわち、上述の製造装置6の使用方法について説明する。
複数の半導体部材21をホルダー部38に搭載する。また、タンク39の内部に、薬液を充填する。
そして、図3のステップS201に示すように、チャンバー35a内において、リフト部40aが、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を、薬液が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21を洗浄する。適当な時間の経過後に、リフト部40aがホルダー部38をタンク39の内部から引き上げる。そして、タンク39の内部に充填された薬液を排出する。その後、タンク39の内部に純水を充填する。
複数の半導体部材21をホルダー部38に搭載する。また、タンク39の内部に、薬液を充填する。
そして、図3のステップS201に示すように、チャンバー35a内において、リフト部40aが、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を、薬液が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21を洗浄する。適当な時間の経過後に、リフト部40aがホルダー部38をタンク39の内部から引き上げる。そして、タンク39の内部に充填された薬液を排出する。その後、タンク39の内部に純水を充填する。
次に、図3のステップS202に示すように、リフト部40aが、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38を、純水が充填されたタンク39の内部に挿入する。これにより、半導体部材21上の薬液を純水により除去するリンス処理を行う。適当な時間の経過後、リフト部40aが、複数の半導体部材21が搭載されたホルダー部38をタンク39の内部より引き上げる。引き上げたホルダー部38を搬送部37に移動する。搬送部37における半導体部材21の表面には水が付着している。また、半導体部材21の凸形状パターン20間の凹部20cには水が存在する。そして、搬送部37を介して、ホルダー部38をチャンバー35b内に移送する。次に、リフト部40bが、半導体部材21が搭載されたホルダー部38を、2つのマイクロ波照射部34の間に配置する。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21の表面には水22が付着している。半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
図5(a)に示すように、この段階において、半導体部材21の表面には水22が付着している。半導体部材21は、上面21aに複数の凸形状パターン20が形成され、凸形状パターン20間の凹部20cに水22が存在する状態となっている。
そして、図3のステップS203及び図5(b)に示すように、マイクロ波23を半導体部材21に照射する。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、半導体部材21の表面上から落下する。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去し、半導体部材21を乾燥させる。
これにより、図5(c)に示すように、リンス処理において凸形状パターン20間の凹部20cに進入した水22を、凹部20c外に排出し、凸形状パターン20の上面20a上に移動させる。上面21a上に移動した水22は、半導体部材21の表面上から落下する。
このようにして、図5(d)に示すように、半導体部材21に付着した水を除去し、半導体部材21を乾燥させる。
次に、本実施形態の効果について説明する。
本実施形態に係る製造装置6においては、タンク39とマイクロ波照射部34とを別のチャンバー35a及び35bに配置している。よって、タンク39の内部の水22が、マイクロ波23によって沸騰することを防止することができる。
本実施形態に係る製造装置6においては、タンク39とマイクロ波照射部34とを別のチャンバー35a及び35bに配置している。よって、タンク39の内部の水22が、マイクロ波23によって沸騰することを防止することができる。
また、製造装置6において、搬送部37を、タンク39が配置されたチャンバー35aとマイクロ波照射部34が配置されたチャンバー35bとの間に配置している。よって、タンク39とマイクロ波照射部34とが別のチャンバー35a及び35bの内部に配置されていても、半導体部材21を濡れたままチャンバー35aからチャンバー35bに搬送することができる。よって、凸形状パターン20間の凹部20cの水により凸形状パターン20が倒壊することはない。これにより、凸形状パターン20を微細に形成しても凸形状パターン20の倒壊を抑制することができるので、半導体装置を微細化することができる。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第3の実施形態と同様である。
なお、本実施形態の製造装置6において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールを順次タンク39の内部に充填し、これらが充填されたタンク39内にホルダー部38を出し入れする。
なお、本実施形態の製造装置6において、前述の第2の実施形態における撥水化処理を行ってもよい。その場合には、図6のステップS303〜ステップS306に示すように、撥水化処理のための薬液並びにリンス処理のための純水及びアルコールを順次タンク39の内部に充填し、これらが充填されたタンク39内にホルダー部38を出し入れする。
以上説明した実施形態によれば、微細化が可能な半導体装置の製造方法及び製造装置を提供することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
1、2、101:半導体装置、3、4、5、6:製造装置、11:半導体基板、12:ゲート絶縁膜、13:導電膜、14:エッチングストパー膜、15:マスク膜、15a:ハードマスク、16:犠牲膜、17:レジスト膜、18:パターン、19:パターンスペース部、20:凸形状パターン、20a、21a:上面、20b:側面、20c:凹部、21:半導体部材、22:水、23:マイクロ波、24:対、25:撥水性保護膜、31:ベース部、31a:円板部、31b:軸部、32:回転部、33:ノズル部、33a、33b:配管、34:マイクロ波照射部、35、35a、35b:チャンバー、36:ゲートバルブ、37:搬送部、38:ホルダー部、39:タンク、40、40a、40b:リフト、41:水槽部、42:板状部、43:排水孔
Claims (5)
- 複数の凸形状パターンが形成された基板を薬液により洗浄する工程と、
洗浄された前記基板における前記凸形状パターンの表面に撥水化処理を施す工程と、
前記撥水化処理の施された前記基板を水によりリンスする工程と、
マイクロ波を照射し前記凸形状パターン間の凹部の水を除去して前記基板を乾燥させる工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 - 複数の凸形状パターンが形成された基板を水によりリンスする工程と、
マイクロ波を照射し前記凸形状パターン間の凹部の水を除去して前記基板を乾燥させる工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。 - 被処理体に、前記被処理体を洗浄する薬液を供給する薬液供給部と、
前記被処理体に、前記被処理体をリンスする水を供給する水供給部と、
前記被処理体にマイクロ波を照射するマイクロ波照射部を有し、前記被処理体の表面の水を除去する乾燥機構と、
を備えた半導体装置の製造装置。 - 前記薬液供給部及び前記水供給部が配置された第1チャンバーと、
前記マイクロ波照射部が配置された第2チャンバーと、
を備えた請求項3記載の半導体装置の製造装置。 - 前記第1チャンバーと前記第2チャンバーとの間で前記被処理体を搬送する搬送部をさらに備え、前記搬送部は、前記被処理体の前記表面に水が付着した状態で前記被処理体を搬送する請求項4記載の半導体装置の製造装置。
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