JP3355827B2 - 処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置 - Google Patents
処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、処理液による半導体処
理方法及び半導体処理装置に関する。本発明は、各種の
半導体装置についてその製造ないしはその各種処理プロ
セスにおいて、処理液を用いて半導体ウェーハに処理を
行う場合に汎用できる。本発明は特に、微量な金属汚染
も問題とされる半導体ウェーハの処理について好適に用
いることができる。
理方法及び半導体処理装置に関する。本発明は、各種の
半導体装置についてその製造ないしはその各種処理プロ
セスにおいて、処理液を用いて半導体ウェーハに処理を
行う場合に汎用できる。本発明は特に、微量な金属汚染
も問題とされる半導体ウェーハの処理について好適に用
いることができる。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】従来より、半導体装置の
製造プロセスやその他の処理プロセスにおいて、半導体
ウェーハを処理液により処理することが行われている。
例えば半導体ウェーハの洗浄液による洗浄、エッチング
液によるエッチング等である。
製造プロセスやその他の処理プロセスにおいて、半導体
ウェーハを処理液により処理することが行われている。
例えば半導体ウェーハの洗浄液による洗浄、エッチング
液によるエッチング等である。
【０００３】半導体ウェーハの洗浄を例にとって従来技
術の問題点を述べると、以下のとおりである。
術の問題点を述べると、以下のとおりである。
【０００４】従来半導体ウェーハの洗浄処理には、例え
ば図３に示すような循環式洗浄槽が用いられている。こ
れは、石英槽（外槽）１及び石英槽（内槽）２から成る
洗浄液槽内の洗浄処理液３に、キャリア４に収納された
半導体ウェーハ５が浸漬されて、その洗浄処理が行われ
る構成になっている。洗浄処理液３は、洗浄処理液出口
６から出て、洗浄処理液入口７から洗浄液槽１に入る
が、ここで洗浄処理液出口６から出た洗浄処理液は、フ
ィルター９を通って濾過されて再び洗浄処理液入口７か
ら入る循環系をなして用いられる。符号８は、洗浄処理
液を循環させるポンプである。
ば図３に示すような循環式洗浄槽が用いられている。こ
れは、石英槽（外槽）１及び石英槽（内槽）２から成る
洗浄液槽内の洗浄処理液３に、キャリア４に収納された
半導体ウェーハ５が浸漬されて、その洗浄処理が行われ
る構成になっている。洗浄処理液３は、洗浄処理液出口
６から出て、洗浄処理液入口７から洗浄液槽１に入る
が、ここで洗浄処理液出口６から出た洗浄処理液は、フ
ィルター９を通って濾過されて再び洗浄処理液入口７か
ら入る循環系をなして用いられる。符号８は、洗浄処理
液を循環させるポンプである。
【０００５】半導体技術の分野では、最近では、極微量
な金属汚染が問題視されるようになり、上記説明した図
３に示されたような循環槽を用いた多槽式洗浄法では、
洗浄処理液である薬液中に蓄積された金属不純物のウェ
ーハへの再汚染が懸念されている。
な金属汚染が問題視されるようになり、上記説明した図
３に示されたような循環槽を用いた多槽式洗浄法では、
洗浄処理液である薬液中に蓄積された金属不純物のウェ
ーハへの再汚染が懸念されている。
【０００６】ところで、現状の洗浄処理液循環系に組み
込まれているフィルター９は、パーティクル状物質に対
しては除去能力があるが、金属イオンのようなイオン状
物質に対しては効力がない。従って、洗浄処理液である
薬液を繰り返し使用していくと、液中の金属イオン濃度
は高まる一方であり、ウェーハへの再汚染が懸念され
る。
込まれているフィルター９は、パーティクル状物質に対
しては除去能力があるが、金属イオンのようなイオン状
物質に対しては効力がない。従って、洗浄処理液である
薬液を繰り返し使用していくと、液中の金属イオン濃度
は高まる一方であり、ウェーハへの再汚染が懸念され
る。
【０００７】例えば、ＲＣＡ洗浄を行った場合の洗浄機
における洗浄処理用の薬液中の金属汚染濃度は、下記表
１に示すとおりである。
における洗浄処理用の薬液中の金属汚染濃度は、下記表
１に示すとおりである。
【０００８】
【表１】
【０００９】なおこの表１に示す数値は、ロット処理履
歴による処理薬液金属不純物濃度の変化（単位：ｐｐ
ｂ）を示すもので、ＮＤは検出限界内（Ｎｏｎ Ｄｅｔ
ｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ）を示す。ＳＣ−１，ＳＣ−
２の各々の洗浄処理液は、 ＳＣ−１：ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：２：７ ＳＣ−２：ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：８ の組成のものである。
歴による処理薬液金属不純物濃度の変化（単位：ｐｐ
ｂ）を示すもので、ＮＤは検出限界内（Ｎｏｎ Ｄｅｔ
ｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ）を示す。ＳＣ−１，ＳＣ−
２の各々の洗浄処理液は、 ＳＣ−１：ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：２：７ ＳＣ−２：ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：８ の組成のものである。
【００１０】表１中、Ｌ／Ｅはライトエッチングを示
し、ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：１００の処理液を用いた場合を
示す。
し、ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１：１００の処理液を用いた場合を
示す。
【００１１】また、図４は、洗浄処理液であるＳＣ−１
液中にウェーハを浸漬した場合の液中金属汚染濃度（特
にＦｅ，Ｃｕ，Ａｌの濃度）とウェーハ表面金属濃度と
の関係を示したグラフである。これは、ＳＣ−１液にウ
ェーハを４０分浸漬したときの液中のＦｅ，Ｃｕ，Ａｌ
の濃度（ｐｐｂ）を横軸とし、ウェーハ表面の金属濃度
（ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 ）を縦軸として両者の関係を示す
が、特にＡｌやＦｅが、液中からウェーハ表面に汚染を
もたらしやすい傾向があることがわかる。
液中にウェーハを浸漬した場合の液中金属汚染濃度（特
にＦｅ，Ｃｕ，Ａｌの濃度）とウェーハ表面金属濃度と
の関係を示したグラフである。これは、ＳＣ−１液にウ
ェーハを４０分浸漬したときの液中のＦｅ，Ｃｕ，Ａｌ
の濃度（ｐｐｂ）を横軸とし、ウェーハ表面の金属濃度
（ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 ）を縦軸として両者の関係を示す
が、特にＡｌやＦｅが、液中からウェーハ表面に汚染を
もたらしやすい傾向があることがわかる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
処理液による処理技術は、処理液を循環系で用いようと
する場合、ウェーハに対する金属汚染の問題があったも
のである。従来技術にあっては、かかる金属汚染による
ウェーハの信頼性低下のおそれを防ぐため、処理液の交
換の頻度を高くする必要などがあった。
処理液による処理技術は、処理液を循環系で用いようと
する場合、ウェーハに対する金属汚染の問題があったも
のである。従来技術にあっては、かかる金属汚染による
ウェーハの信頼性低下のおそれを防ぐため、処理液の交
換の頻度を高くする必要などがあった。
【００１３】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合
も、金属汚染の問題をもたらさない、処理液による半導
体処理方法及び半導体処理装置を提供することを目的と
する。
て、処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合
も、金属汚染の問題をもたらさない、処理液による半導
体処理方法及び半導体処理装置を提供することを目的と
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、半導
体ウェーハを、処理液を循環させて処理する処理液によ
る半導体ウェーハ処理方法において、処理液を、フィル
ターを通して循環させて用いるとともに、該フィルター
の処理液透過膜として金属とキレート化合物を形成する
官能基を有するキレート形成樹脂組成物膜を用い、該キ
レート形成樹脂組成物膜は膜の母体となる重合体に他の
物質を共重合させ、該他の物質の共重合部分にキレート
化合物を形成するための官能基を導入して形成したもの
であり、該キレート形成樹脂組成物膜を通して前記処理
液を循環させて用いることにより、前記フィルターで前
記処理液の濾過が行われると同時に該処理液中の金属も
該フィルター内でキレート化合物を形成して除去される
ことを特徴とする処理液による半導体処理方法であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。
体ウェーハを、処理液を循環させて処理する処理液によ
る半導体ウェーハ処理方法において、処理液を、フィル
ターを通して循環させて用いるとともに、該フィルター
の処理液透過膜として金属とキレート化合物を形成する
官能基を有するキレート形成樹脂組成物膜を用い、該キ
レート形成樹脂組成物膜は膜の母体となる重合体に他の
物質を共重合させ、該他の物質の共重合部分にキレート
化合物を形成するための官能基を導入して形成したもの
であり、該キレート形成樹脂組成物膜を通して前記処理
液を循環させて用いることにより、前記フィルターで前
記処理液の濾過が行われると同時に該処理液中の金属も
該フィルター内でキレート化合物を形成して除去される
ことを特徴とする処理液による半導体処理方法であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。
【００１５】請求項２の発明は、半導体ウェーハを、処
理液を循環させて処理する処理液による半導体ウェーハ
処理装置において、処理液の循環系に設けたフィルター
の処理液透通膜として金属とキレート化合物を形成する
官能基を有するキレート形成樹脂組成物膜を用い、該キ
レート形成樹脂組成物膜は膜の母体となる重合体に他の
物質を共重合させ、該他の物質の共重合部分にキレート
化合物を形成するための官能基を導入して形成したもの
であり、該キレート形成樹脂組成物膜を通して前記処理
液を循環させて用いることにより、前記フィルターで前
記処理液の濾過が行われると同時に該処理液中の金属も
該フィルター内でキレート化合物を形成して除去される
ことを特徴とする処理液による半導体処理装置であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。
理液を循環させて処理する処理液による半導体ウェーハ
処理装置において、処理液の循環系に設けたフィルター
の処理液透通膜として金属とキレート化合物を形成する
官能基を有するキレート形成樹脂組成物膜を用い、該キ
レート形成樹脂組成物膜は膜の母体となる重合体に他の
物質を共重合させ、該他の物質の共重合部分にキレート
化合物を形成するための官能基を導入して形成したもの
であり、該キレート形成樹脂組成物膜を通して前記処理
液を循環させて用いることにより、前記フィルターで前
記処理液の濾過が行われると同時に該処理液中の金属も
該フィルター内でキレート化合物を形成して除去される
ことを特徴とする処理液による半導体処理装置であっ
て、これにより上記課題を解決するものである。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【作用】本発明によれば、処理液中に金属が存在する場
合も、循環系においてフィルターがそのキレート作用に
より金属を捕捉するので、金属汚染の懸念のない処理を
行うことができる。
合も、循環系においてフィルターがそのキレート作用に
より金属を捕捉するので、金属汚染の懸念のない処理を
行うことができる。
【００１９】
【実施例】以下本発明の実施例について具体的に説明す
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施例
により限定を受けるものではない。
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施例
により限定を受けるものではない。
【００２０】実施例１ この実施例は、本発明を、半導体ウェーハの洗浄処理の
場合に適用したものである。
場合に適用したものである。
【００２１】本実施例においては、半導体ウェーハを、
処理液（ここでは洗浄処理液）を循環させて処理（ここ
では洗浄処理）する際、処理液を金属とキレート化合物
を形成する官能基を有する材料を通して循環させて用い
る。
処理液（ここでは洗浄処理液）を循環させて処理（ここ
では洗浄処理）する際、処理液を金属とキレート化合物
を形成する官能基を有する材料を通して循環させて用い
る。
【００２２】本実施例では、金属とキレート化合物を形
成する官能基を有する材料は、キレート形成樹脂組成物
とした。
成する官能基を有する材料は、キレート形成樹脂組成物
とした。
【００２３】本実施例で用いる半導体ウェーハ処理装置
は、処理液の循環系に設けたフィルター９の処理液透過
膜１０（図１参照）として金属とキレート化合物を形成
する官能基を有する材料部分をもつ膜を有する構成とし
たものである。
は、処理液の循環系に設けたフィルター９の処理液透過
膜１０（図１参照）として金属とキレート化合物を形成
する官能基を有する材料部分をもつ膜を有する構成とし
たものである。
【００２４】本実施例においては、図２に模式的に示し
たようにフィルターの透過膜を製造した。まず、膜の母
体となるＡの重合体（ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）を生成
する。次にＢ（スチレン等）をグラフト重合させ、共重
合体をつくる。最後にこの共重合体を処理して、キレー
ト化合物を形成するための官能基を導入する。例えば図
に模式的に示すように、官能基ＣをＢに導入する。
たようにフィルターの透過膜を製造した。まず、膜の母
体となるＡの重合体（ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂）を生成
する。次にＢ（スチレン等）をグラフト重合させ、共重
合体をつくる。最後にこの共重合体を処理して、キレー
ト化合物を形成するための官能基を導入する。例えば図
に模式的に示すように、官能基ＣをＢに導入する。
【００２５】次に本実施例における半導体処理（半導体
ウェーハ洗浄）について具体的に説明する。図１を参照
する。図１において、洗浄槽（内槽）２に、被洗浄半導
体ウェーハ５が入ると、ウェーハ５に付着していたパー
ティクルや金属は洗浄処理液３に溶解、またはリフトオ
フ等により除去される。除去されたパーティクルや金属
（イオン）は、洗浄処理液３の流れとともに、洗浄槽
（外槽）１に移動し、洗浄処理液出口６を通過して、フ
ィルター９に運ばれる。パーティクルはもちろんこのフ
ィルター９でトラップされるが、このフィルター９には
処理液透過膜１０として金属とキレート化合物を形成す
る官能基を有する材料が用いられているので、金属イオ
ンも同じくこのフィルターでキレート化合物を形成しト
ラップされる。従って、フィルター９通過後の洗浄処理
液は、ほぼ新液に近い状態で、洗浄処理液入口７から再
び槽内に入る。
ウェーハ洗浄）について具体的に説明する。図１を参照
する。図１において、洗浄槽（内槽）２に、被洗浄半導
体ウェーハ５が入ると、ウェーハ５に付着していたパー
ティクルや金属は洗浄処理液３に溶解、またはリフトオ
フ等により除去される。除去されたパーティクルや金属
（イオン）は、洗浄処理液３の流れとともに、洗浄槽
（外槽）１に移動し、洗浄処理液出口６を通過して、フ
ィルター９に運ばれる。パーティクルはもちろんこのフ
ィルター９でトラップされるが、このフィルター９には
処理液透過膜１０として金属とキレート化合物を形成す
る官能基を有する材料が用いられているので、金属イオ
ンも同じくこのフィルターでキレート化合物を形成しト
ラップされる。従って、フィルター９通過後の洗浄処理
液は、ほぼ新液に近い状態で、洗浄処理液入口７から再
び槽内に入る。
【００２６】キレート化合物を形成する官能基は、洗浄
処理液の種類によって選択する。例えばＳＣ−１洗浄液
中では、前記説明した表１のように、酸化膜生成エンタ
ルピーの大きいＡｌやＦｅが存在するとそれらが容易に
ウェーハ表面に吸着する（図４参照）ため、液中のこれ
らの金属イオンを選択的に低減する構成をとる必要があ
る。
処理液の種類によって選択する。例えばＳＣ−１洗浄液
中では、前記説明した表１のように、酸化膜生成エンタ
ルピーの大きいＡｌやＦｅが存在するとそれらが容易に
ウェーハ表面に吸着する（図４参照）ため、液中のこれ
らの金属イオンを選択的に低減する構成をとる必要があ
る。
【００２７】一方、ライトエッチングに用いる希フッ酸
中では、イオン化傾向の低いＣｕ等がウェーハに再吸着
しやすい。よって、かかる再吸着しやすい金属を捕捉す
るキレート化合物形成材料を選択する。
中では、イオン化傾向の低いＣｕ等がウェーハに再吸着
しやすい。よって、かかる再吸着しやすい金属を捕捉す
るキレート化合物形成材料を選択する。
【００２８】表２にキレート化合物を形成する官能基の
選択性を示した。ＳＣ−１洗浄処理液の場合はＡｌやＦ
ｅと選択吸着するイミノジ酢酸基を導入し、希フッ酸の
場合にはＣｕを吸着しやすいアミノリン酸基等を導入す
ればよい。その他、Ｃｕを捕捉するＳＨ基、アミドキシ
ム基、イミノジ酢酸基等を導入したものを用いることも
できる。
選択性を示した。ＳＣ−１洗浄処理液の場合はＡｌやＦ
ｅと選択吸着するイミノジ酢酸基を導入し、希フッ酸の
場合にはＣｕを吸着しやすいアミノリン酸基等を導入す
ればよい。その他、Ｃｕを捕捉するＳＨ基、アミドキシ
ム基、イミノジ酢酸基等を導入したものを用いることも
できる。
【００２９】
【表２】
【００３０】本実施例によれば、フィルターで循環する
処理液のパーティクルと金属イオンの両者がトラップで
きる。このため、処理液を繰り返し使用しても、液中に
金属不純物が蓄積されず、ウェーハへの再汚染がない。
処理液のパーティクルと金属イオンの両者がトラップで
きる。このため、処理液を繰り返し使用しても、液中に
金属不純物が蓄積されず、ウェーハへの再汚染がない。
【００３１】なお上記実施例では薬液による洗浄処理
（ライトエッチング工程を含む）の場合に本発明を適用
したが、その他純水やリンス液による洗浄、各種ウェッ
トエッチング等の、処理液により半導体ウェーハを処理
する場合に汎用することができる。
（ライトエッチング工程を含む）の場合に本発明を適用
したが、その他純水やリンス液による洗浄、各種ウェッ
トエッチング等の、処理液により半導体ウェーハを処理
する場合に汎用することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合も、
金属汚染の問題をもたらさない処理液による半導体処理
方法及び半導体処理装置を提供することができた。
処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合も、
金属汚染の問題をもたらさない処理液による半導体処理
方法及び半導体処理装置を提供することができた。
【図１】実施例１の半導体処理装置の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】実施例１における膜（キレート形成材料）の製
造過程を示す模式図である。
造過程を示す模式図である。
【図３】従来例を示す図である。
【図４】液中の金属によるウェーハの表面汚染を説明す
るためのグラフである。
るためのグラフである。
１ 石英槽（外槽） ２ 石英槽（内槽） ３ 洗浄処理液 ４ キャリア ５ ウェーハ ６ 洗浄処理液出口 ７ 洗浄処理液入口 ８ ポンプ ９ フィルター
Claims (2)
- 【請求項１】半導体ウェーハを、処理液を循環させて処
理する処理液による半導体ウェーハ処理方法において、 処理液を、フィルターを通して循環させて用いるととも
に、該フィルターの処理液透過膜として金属とキレート
化合物を形成する官能基を有するキレート形成樹脂組成
物膜を用い、該キレート形成樹脂組成物膜は膜の母体と
なる重合体に他の物質を共重合させ、該他の物質の共重
合部分にキレート化合物を形成するための官能基を導入
して形成したものであり、該キレート形成樹脂組成物膜
を通して前記処理液を循環させて用いることにより、前
記フィルターで前記処理液の濾過が行われると同時に該
処理液中の金属も該フィルター内でキレート化合物を形
成して除去されることを特徴とする処理液による半導体
処理方法。 - 【請求項２】半導体ウェーハを、処理液を循環させて処
理する処理液による半導体ウェーハ処理装置において、 処理液の循環系に設けたフィルターの処理液透通膜とし
て金属とキレート化合物を形成する官能基を有するキレ
ート形成樹脂組成物膜を用い、該キレート形成樹脂組成
物膜は膜の母体となる重合体に他の物質を共重合させ、
該他の物質の共重合部分にキレート化合物を形成するた
めの官能基を導入して形成したものであり、該キレート
形成樹脂組成物膜を通して前記処理液を循環させて用い
ることにより、前記フィルターで前記処理液の濾過が行
われると同時に該処理液中の金属も該フィルター内でキ
レート化合物を形成して除去されることを特徴とする処
理液による半導体処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28775594A JP3355827B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28775594A JP3355827B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148456A JPH08148456A (ja) | 1996-06-07 |
| JP3355827B2 true JP3355827B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=17721343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28775594A Expired - Fee Related JP3355827B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | 処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3355827B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000228387A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-08-15 | Tadahiro Omi | ウエット洗浄装置 |
| JP2004330056A (ja) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Ebara Corp | 電子素子基板表面処理液用フィルターカートリッジ |
| TWI490191B (zh) * | 2007-10-29 | 2015-07-01 | Ekc Technology Inc | 含醯胺肟化合物之半導體加工組成物 |
| JP7186095B2 (ja) * | 2019-01-08 | 2022-12-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP28775594A patent/JP3355827B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08148456A (ja) | 1996-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |