JP3419758B2 - 基板の処理法 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
- B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
- B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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Description
【０００１】本発明は、処理液の入った容器中での基板
の処理法に関するものである。
の処理法に関するものである。
【０００２】この種の方法は、本発明と同じ出願人によ
るドイツ連邦共和国特許第４４１３０７７Ｃ号又は同第
１９５４６９９０Ｃ号から公知であり、並びに同じ出願
人による公開されていないドイツ連邦共和国特許出願第
１９６１６４０２号、同第１９６１６４００号、同第１
９６３７８７５号、同第１９６２１５８７号又は同第１
９６４４２５４号中に記載されている。これらの方法
は、極めて有利であることが判明したにもかかわらず、
前記の溢水法の場合、より多くの排出周期及びより大き
な容器容量が必要とされるので、排出法によって異なる
処理液を交換するために、大容量の処理液が必要とされ
る。
るドイツ連邦共和国特許第４４１３０７７Ｃ号又は同第
１９５４６９９０Ｃ号から公知であり、並びに同じ出願
人による公開されていないドイツ連邦共和国特許出願第
１９６１６４０２号、同第１９６１６４００号、同第１
９６３７８７５号、同第１９６２１５８７号又は同第１
９６４４２５４号中に記載されている。これらの方法
は、極めて有利であることが判明したにもかかわらず、
前記の溢水法の場合、より多くの排出周期及びより大き
な容器容量が必要とされるので、排出法によって異なる
処理液を交換するために、大容量の処理液が必要とされ
る。
【０００３】米国特許第５２７５１８４号から、基板が
入ったカセットを処理液で充填された容器中に装填する
方法は公知である。カセットの使用によって、本質的に
より大きな容器、ひいては本質的により多くの量の処理
液を必要とするが、これは、それ自体が高価であるばか
りでなく、多くの費用をかけ、例えばより高価なクラッ
ク法（Crack-Verfahren）を用いて廃棄処分しなければ
ならない。その上更に、カセット中の基板の処理は、カ
セットが処理工程の間に著しくじゃまになるので、カセ
ットを用いずに容器中で実現できるほどには良好ではな
く、簡単に実施できるものでもない。また、基板表面全
体にわたり、かつ基板の状態に左右されない均一な処理
が、カセット又は容器の内部では実現できないというこ
とに、この種の方法のもう１つ極めて大きな欠点が存在
する。従って、このことは、カセット自体が基板の均一
な処理を妨げるばかりではなく、最初に処理液中に浸漬
され、取り出しの際にも最も長期間処理液中に残留して
いる基板の下側領域は、処理液、例えば腐食性の液体と
より長期に接触しているので、上側領域よりも著しく処
理されているということにつながる。米国特許第５６５
６０９７号は、第一の処理液、例えば清浄化液で充填さ
れた容器を使用するウェーハの処理のための方法及び装
置を記載している。第一の処理液を用いる処理の後に、
この処理液を排出している。この後、もう１つの処理順
序で、もう１つの処理液、即ち、緩衝された酸化物−エ
ッチング剤（ＢＯＥ）又はフッ化水素酸並びに脱イオン
水を、速い流速で導入している。この処理工程の後に、
再度、前記処理液を排出するので、この後、新たな処理
液で容器を充填することができる。
入ったカセットを処理液で充填された容器中に装填する
方法は公知である。カセットの使用によって、本質的に
より大きな容器、ひいては本質的により多くの量の処理
液を必要とするが、これは、それ自体が高価であるばか
りでなく、多くの費用をかけ、例えばより高価なクラッ
ク法（Crack-Verfahren）を用いて廃棄処分しなければ
ならない。その上更に、カセット中の基板の処理は、カ
セットが処理工程の間に著しくじゃまになるので、カセ
ットを用いずに容器中で実現できるほどには良好ではな
く、簡単に実施できるものでもない。また、基板表面全
体にわたり、かつ基板の状態に左右されない均一な処理
が、カセット又は容器の内部では実現できないというこ
とに、この種の方法のもう１つ極めて大きな欠点が存在
する。従って、このことは、カセット自体が基板の均一
な処理を妨げるばかりではなく、最初に処理液中に浸漬
され、取り出しの際にも最も長期間処理液中に残留して
いる基板の下側領域は、処理液、例えば腐食性の液体と
より長期に接触しているので、上側領域よりも著しく処
理されているということにつながる。米国特許第５６５
６０９７号は、第一の処理液、例えば清浄化液で充填さ
れた容器を使用するウェーハの処理のための方法及び装
置を記載している。第一の処理液を用いる処理の後に、
この処理液を排出している。この後、もう１つの処理順
序で、もう１つの処理液、即ち、緩衝された酸化物−エ
ッチング剤（ＢＯＥ）又はフッ化水素酸並びに脱イオン
水を、速い流速で導入している。この処理工程の後に、
再度、前記処理液を排出するので、この後、新たな処理
液で容器を充填することができる。
【０００４】本発明には、カセットを用いない容器を使
用し、基板の均一な処理を保証し及び／又は少ない容量
の処理液で十分であることを実現する方法を提供すると
いう課題が課されている。
用し、基板の均一な処理を保証し及び／又は少ない容量
の処理液で十分であることを実現する方法を提供すると
いう課題が課されている。
【０００５】前記課題は、本発明によれば、以下の処理
工程： ａ）カセットのない空の容器の中への基板の装填、 ｂ）液体容器の充填のための液体容器の中への下からの
第一処理液の導入、 ｃ）液体容器の中への下からの第二の処理溶液の導入に
よる液体容器からの第一の処理液の排出 を含むが、この場合、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）は、
少なくとも１回繰り返され、かつ第二の処理液は、処理
工程ａ）、ｂ）及びｃ）の繰り返しの前に、容器底部の
流出開口部を介して排出される、基板が、少なくとも１
つの容器内壁に設けられた誘導装置によって誘導され、
かつ保持されるが、この場合、処理液が下から導入さ
れ、かつ容器縁部を通って排出される、処理液の入った
容器中での基板の処理法を用いて解決される。
工程： ａ）カセットのない空の容器の中への基板の装填、 ｂ）液体容器の充填のための液体容器の中への下からの
第一処理液の導入、 ｃ）液体容器の中への下からの第二の処理溶液の導入に
よる液体容器からの第一の処理液の排出 を含むが、この場合、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）は、
少なくとも１回繰り返され、かつ第二の処理液は、処理
工程ａ）、ｂ）及びｃ）の繰り返しの前に、容器底部の
流出開口部を介して排出される、基板が、少なくとも１
つの容器内壁に設けられた誘導装置によって誘導され、
かつ保持されるが、この場合、処理液が下から導入さ
れ、かつ容器縁部を通って排出される、処理液の入った
容器中での基板の処理法を用いて解決される。
【０００６】本発明による方法を用いた場合、ウェーハ
表面のエッチングのためには、専ら、液体容量が容器容
量に相応していることが必要とされるので、少量の第一
の処理液、例えば化学薬品、例えば希フッ化水素酸を用
いれば十分であることが可能である。この場合、第一の
処理液と第二の処理液との完全な交換は、第一の処理液
の除去を、カセットが存在していないことによって本質
的に簡単かつ迅速に実施することができるので、少量の
第二の処理液を用いても可能である。殊にまた、本発明
による方法の１つの特別な利点は、処理工程ｂ）によれ
ば、第一に、ひいてはより長期に処理液と接触すること
になるかもしくは接触する基板の下側領域は、下からの
第二の処理液の導入によって最初に第一の処理液が除去
されるので、従来の方法に比して基板の均一な処理が本
質的に良好であるということにある。相応して、基板の
上側領域は、第一の処理液の導入の際に、処理工程ｂ）
によれば、後になってこの第一の処理液と接触し、処理
工程ｃ）のよれば、排出の際にも、後になって第二の処
理液と入れ替わる。従って、本発明による方法を用いた
場合、従来の方法に比して、プロセス媒体の削減及び処
理時間の促進についての利点ばかりでなく、殊に基板の
均一な処理を達成することができる。
表面のエッチングのためには、専ら、液体容量が容器容
量に相応していることが必要とされるので、少量の第一
の処理液、例えば化学薬品、例えば希フッ化水素酸を用
いれば十分であることが可能である。この場合、第一の
処理液と第二の処理液との完全な交換は、第一の処理液
の除去を、カセットが存在していないことによって本質
的に簡単かつ迅速に実施することができるので、少量の
第二の処理液を用いても可能である。殊にまた、本発明
による方法の１つの特別な利点は、処理工程ｂ）によれ
ば、第一に、ひいてはより長期に処理液と接触すること
になるかもしくは接触する基板の下側領域は、下からの
第二の処理液の導入によって最初に第一の処理液が除去
されるので、従来の方法に比して基板の均一な処理が本
質的に良好であるということにある。相応して、基板の
上側領域は、第一の処理液の導入の際に、処理工程ｂ）
によれば、後になってこの第一の処理液と接触し、処理
工程ｃ）のよれば、排出の際にも、後になって第二の処
理液と入れ替わる。従って、本発明による方法を用いた
場合、従来の方法に比して、プロセス媒体の削減及び処
理時間の促進についての利点ばかりでなく、殊に基板の
均一な処理を達成することができる。
【０００７】本発明によれば、処理工程ａ）、ｂ）及び
ｃ）は、少なくとも１回繰り返される。第二の処理液
は、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）の繰り返しの前に、容
器底部の流出開口部を介して排出するが、これは、迅速
に実施することができる。この後もう一度、処理液を用
いる処理が行われるので、基板の乾燥は、多くの場合、
差し当たり必要とされていない。乾燥工程は、有利に、
第二の処理液からの取出し及び殊にマランゴニの原理の
使用下に実施されるが、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）を
繰り返して実施する終了時になって初めて特に有利にな
る。本発明の１つの有利な実施態様によれば、第一の処
理液、例えばエッチング液を、所望の処理、例えば所望
の表面削除を達成するために、第一の処理液の排出のた
めに第二の処理液の導入されるまで、予め定めた時間、
液体容器中に放置している。
ｃ）は、少なくとも１回繰り返される。第二の処理液
は、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）の繰り返しの前に、容
器底部の流出開口部を介して排出するが、これは、迅速
に実施することができる。この後もう一度、処理液を用
いる処理が行われるので、基板の乾燥は、多くの場合、
差し当たり必要とされていない。乾燥工程は、有利に、
第二の処理液からの取出し及び殊にマランゴニの原理の
使用下に実施されるが、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）を
繰り返して実施する終了時になって初めて特に有利にな
る。本発明の１つの有利な実施態様によれば、第一の処
理液、例えばエッチング液を、所望の処理、例えば所望
の表面削除を達成するために、第一の処理液の排出のた
めに第二の処理液の導入されるまで、予め定めた時間、
液体容器中に放置している。
【０００８】本発明の１つの特に有利な実施態様によれ
ば、第二の処理液の導入及び第一の処理液の排出の後
に、基板を取出している。この場合、第二の処理液は、
有利に洗浄液であり、これは、例えば容器容量の何倍も
の量、例えば容器容量の６〜１８倍に相応する量で導入
されている。これによって、基板が取出され、乾燥させ
られるまでに、基板のより確実な清浄化及び洗浄が達成
される、洗浄液又は清浄化液は、化学薬品含量並びに再
処理及び廃棄処分に関連して、本質的に少ないコストで
済むので、容器容量の頻繁な循環利用、ひいては処理工
程の末端での基板の確実で完全な清浄化も安価に行うこ
とが可能である。
ば、第二の処理液の導入及び第一の処理液の排出の後
に、基板を取出している。この場合、第二の処理液は、
有利に洗浄液であり、これは、例えば容器容量の何倍も
の量、例えば容器容量の６〜１８倍に相応する量で導入
されている。これによって、基板が取出され、乾燥させ
られるまでに、基板のより確実な清浄化及び洗浄が達成
される、洗浄液又は清浄化液は、化学薬品含量並びに再
処理及び廃棄処分に関連して、本質的に少ないコストで
済むので、容器容量の頻繁な循環利用、ひいては処理工
程の末端での基板の確実で完全な清浄化も安価に行うこ
とが可能である。
【０００９】本発明の１つの特に有利な実施態様によれ
ば、第二の処理液からの基板の取り出しの間に、マラン
ゴニの原理により乾燥工程を改善する液体を、第二の処
理液の表面に誘導している。前記の乾燥法に関して繰り
返すのを回避するために、本願の内容となる限りにおい
て、同じ出願人による欧州特許出願公開第０３８５５３
６Ａ号並びにドイツ連邦共和国特許第４４１３０７７Ｃ
号を指摘しておく。
ば、第二の処理液からの基板の取り出しの間に、マラン
ゴニの原理により乾燥工程を改善する液体を、第二の処
理液の表面に誘導している。前記の乾燥法に関して繰り
返すのを回避するために、本願の内容となる限りにおい
て、同じ出願人による欧州特許出願公開第０３８５５３
６Ａ号並びにドイツ連邦共和国特許第４４１３０７７Ｃ
号を指摘しておく。
【００１０】本発明のもう１つの極めて有利な実施態様
によれば、処理工程ｂ）及びｃ）は、少なくとも１回繰
り返している。第二の処理液を、処理工程ｂ）及びｃ）
の繰り返しの前に、容器底部の排出口を介して排出させ
るのは有利であるが、これは、迅速に実施することがで
きる。この後もう１度、処理液を用いる処理を行うの
で、基板の乾燥は、多くの場合に、必要とはされない。
乾燥工程は、有利に、第二の処理液からの取出しと一緒
及び殊にマランゴニの原理の使用下に実施されるが、処
理工程ｂ）及びｃ）を繰り返し実施した終了時になって
初めて特に有利になる。処理工程ｂ）及びｃ）の繰り返
しの際には、有利に異なる処理液を用いる基板の処理が
行われる。以下で、実施例に基づき更に詳細に説明して
あるように、まず、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）の順序
では、エッチング溶液、例えばフッ化水素酸を用いる処
理が行われ、処理工程ｂ）及びｃ）の繰り返しの際に
は、アンモニア酸−過酸化水素−水混合物を使用してお
り、場合により、前記の浴もしくは基板は、メガ音波
（Megaschall）を当てられている。
によれば、処理工程ｂ）及びｃ）は、少なくとも１回繰
り返している。第二の処理液を、処理工程ｂ）及びｃ）
の繰り返しの前に、容器底部の排出口を介して排出させ
るのは有利であるが、これは、迅速に実施することがで
きる。この後もう１度、処理液を用いる処理を行うの
で、基板の乾燥は、多くの場合に、必要とはされない。
乾燥工程は、有利に、第二の処理液からの取出しと一緒
及び殊にマランゴニの原理の使用下に実施されるが、処
理工程ｂ）及びｃ）を繰り返し実施した終了時になって
初めて特に有利になる。処理工程ｂ）及びｃ）の繰り返
しの際には、有利に異なる処理液を用いる基板の処理が
行われる。以下で、実施例に基づき更に詳細に説明して
あるように、まず、処理工程ａ）、ｂ）及びｃ）の順序
では、エッチング溶液、例えばフッ化水素酸を用いる処
理が行われ、処理工程ｂ）及びｃ）の繰り返しの際に
は、アンモニア酸−過酸化水素−水混合物を使用してお
り、場合により、前記の浴もしくは基板は、メガ音波
（Megaschall）を当てられている。
【００１１】本発明のもう１つの極めて有利な実施態様
によれば、基板を、処理工程ａ）による、容器中への装
填の前に、少なくとも１つの別の容器中で前処理してい
る。別の容器には、基板のために組み込まれた誘導装置
を有する容器、即ち、カセットのない容器も適している
にもかかわらず、本発明のもう１つの有利な実施態様に
よれば、基板の入ったカセットの収容のための別の容器
が設計されている。これは、別の容器中での基板の処理
が、例えば光ラッカーの除去のために、攻撃的な化学薬
品、例えば極めて熱い燐酸又は熱いフッ化水素酸を用い
て実施されなければならない場合に殊に有利である。攻
撃的な化学薬品の使用の際には、特に容器材料、例えば
石英が必要とされ、他方で、その後に続く処理過程のた
めの液体容器は、有利により安価な材料、例えばプラス
チック又は被覆されたプラスチックからなるものであ
る。部分的に２００℃までの温度を有していてもよい熱
い化学薬品によって、カセット中の基板の保持器を必要
とする容器中で材料膨張が生じる。この場合、容器固有
（beckeneigenen）の誘導部材中での基板の保持に必要
とされる正確な寸法保持は、保証することができない。
によれば、基板を、処理工程ａ）による、容器中への装
填の前に、少なくとも１つの別の容器中で前処理してい
る。別の容器には、基板のために組み込まれた誘導装置
を有する容器、即ち、カセットのない容器も適している
にもかかわらず、本発明のもう１つの有利な実施態様に
よれば、基板の入ったカセットの収容のための別の容器
が設計されている。これは、別の容器中での基板の処理
が、例えば光ラッカーの除去のために、攻撃的な化学薬
品、例えば極めて熱い燐酸又は熱いフッ化水素酸を用い
て実施されなければならない場合に殊に有利である。攻
撃的な化学薬品の使用の際には、特に容器材料、例えば
石英が必要とされ、他方で、その後に続く処理過程のた
めの液体容器は、有利により安価な材料、例えばプラス
チック又は被覆されたプラスチックからなるものであ
る。部分的に２００℃までの温度を有していてもよい熱
い化学薬品によって、カセット中の基板の保持器を必要
とする容器中で材料膨張が生じる。この場合、容器固有
（beckeneigenen）の誘導部材中での基板の保持に必要
とされる正確な寸法保持は、保証することができない。
【００１２】本発明を、以下に有利な実施例に基づき、
図面に関して詳細に説明する。
図面に関して詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明による方法の第１の実施例
の略図を示し、図２は、本発明による方法の第２の実施
例の略図を示し、図３は、本発明による方法の第３の実
施例の略図を示し、図４は、本発明による方法の第４の
実施例の略図を示し、図５は、本発明による方法の第５
の実施例を示している。
の略図を示し、図２は、本発明による方法の第２の実施
例の略図を示し、図３は、本発明による方法の第３の実
施例の略図を示し、図４は、本発明による方法の第４の
実施例の略図を示し、図５は、本発明による方法の第５
の実施例を示している。
【００１４】図１中に示された実施例の場合、基板１、
例えば半導体ウェーハは、空の液体容器２の中に装填さ
れ、次に、処理工程ａ）により、下から、第一の処理液
３、例えば希フッ化水素酸を、液体容器２の中に導入し
ているが、これは、液体容器２中の下方の黒い領域によ
って示され、かつＤＨＦ−fillと表記してある。
例えば半導体ウェーハは、空の液体容器２の中に装填さ
れ、次に、処理工程ａ）により、下から、第一の処理液
３、例えば希フッ化水素酸を、液体容器２の中に導入し
ているが、これは、液体容器２中の下方の黒い領域によ
って示され、かつＤＨＦ−fillと表記してある。
【００１５】処理工程ｂ）により、容器２は、下から導
入された第一の処理液３で完全に充填されており、基板
１は、この処理工程ｂ）の間に処理されている。この処
理工程は、ＤＨＦ−エッチングと表記されており、即
ち、基板がフッ化水素酸でエッチングされている。
入された第一の処理液３で完全に充填されており、基板
１は、この処理工程ｂ）の間に処理されている。この処
理工程は、ＤＨＦ−エッチングと表記されており、即
ち、基板がフッ化水素酸でエッチングされている。
【００１６】図１中に略示的に示した液体容器２とは、
いわゆるシングル・タンク・ツール（Single Tank Too
l）(STT）のことであり、液体が下から導入され、液体
表面もしくは容器の上縁部を介して排出されている。こ
の場合、基板１は、液体容器２の内部で、少なくとも１
つの容器側壁によって内に向かって立てられている誘導
装置によって誘導され、かつ保持されている。この種の
液体容器２及びその実施態様及び機能の仕方に関連して
繰り返しを回避するために、殊に本願の内容となる限り
において、同じ出願人によるドイツ連邦共和国特許出願
第１９６１６４０２号、同第１９７２２４２３号、同第
１９６４４２５３号、同第１９６４４２５４号、同第１
９６４４２５５号を指摘しておく。
いわゆるシングル・タンク・ツール（Single Tank Too
l）(STT）のことであり、液体が下から導入され、液体
表面もしくは容器の上縁部を介して排出されている。こ
の場合、基板１は、液体容器２の内部で、少なくとも１
つの容器側壁によって内に向かって立てられている誘導
装置によって誘導され、かつ保持されている。この種の
液体容器２及びその実施態様及び機能の仕方に関連して
繰り返しを回避するために、殊に本願の内容となる限り
において、同じ出願人によるドイツ連邦共和国特許出願
第１９６１６４０２号、同第１９７２２４２３号、同第
１９６４４２５３号、同第１９６４４２５４号、同第１
９６４４２５５号を指摘しておく。
【００１７】図１中に略示的に示した液体容器２とは、
いわゆるシングル・タンク・ツール（Single Tank Too
l）(STT）のことであり、液体が下から導入され、液体
表面もしくは容器の上縁部を介して排出されている。こ
の場合、基板１は、液体容器２の内部で、少なくとも１
つの容器側壁によって内に向かって立てられている誘導
装置によって誘導され、かつ保持されている。この種の
液体容器２及びその実施態様及び機能の仕方に関連して
繰り返しを回避するために、殊に本願の内容となる限り
において、同じ出願人によるドイツ連邦共和国特許出願
第１９６１６４０２号、同第１９６２１５８７号、同第
１９６４４２５３号、同第１９６４４２５４号、同第１
９６４４２５５号を指摘しておく。
いわゆるシングル・タンク・ツール（Single Tank Too
l）(STT）のことであり、液体が下から導入され、液体
表面もしくは容器の上縁部を介して排出されている。こ
の場合、基板１は、液体容器２の内部で、少なくとも１
つの容器側壁によって内に向かって立てられている誘導
装置によって誘導され、かつ保持されている。この種の
液体容器２及びその実施態様及び機能の仕方に関連して
繰り返しを回避するために、殊に本願の内容となる限り
において、同じ出願人によるドイツ連邦共和国特許出願
第１９６１６４０２号、同第１９６２１５８７号、同第
１９６４４２５３号、同第１９６４４２５４号、同第１
９６４４２５５号を指摘しておく。
【００１８】記載された実施例の場合、第一の処理液と
しては、希フッ化水素酸を、例えば０．１〜１％の濃度
で使用した。液体容器２の充填量は、例えば２００ｍｍ
ウェーハの場合に８．５リットルである。これは、カセ
ット中に装填されたウェーハを有する従来の液体容器と
比較して極めて少ないので、本発明によれば、高価な処
理液は、僅少量のみを必要とするのである。溢流洗浄工
程ｃ）による洗浄液は、有利に脱イオン水であり、例え
ば液体容器２の６倍に相応する容量、即ち、５０リット
ルの量で、詳細には有利に１分以内に導入されている。
従って、本発明による方法は、少ないよう容器容量によ
っても極めて迅速な排出が可能であるので、これによっ
て、処理時間、ひいては本発明による方法の生産性が高
くなっている。
しては、希フッ化水素酸を、例えば０．１〜１％の濃度
で使用した。液体容器２の充填量は、例えば２００ｍｍ
ウェーハの場合に８．５リットルである。これは、カセ
ット中に装填されたウェーハを有する従来の液体容器と
比較して極めて少ないので、本発明によれば、高価な処
理液は、僅少量のみを必要とするのである。溢流洗浄工
程ｃ）による洗浄液は、有利に脱イオン水であり、例え
ば液体容器２の６倍に相応する容量、即ち、５０リット
ルの量で、詳細には有利に１分以内に導入されている。
従って、本発明による方法は、少ないよう容器容量によ
っても極めて迅速な排出が可能であるので、これによっ
て、処理時間、ひいては本発明による方法の生産性が高
くなっている。
【００１９】図１の処理工程ａ）及びｂ）から明らかな
ように、基板１の極めて均一な処理ももたらされるが、
これは、半導体部材及びウェーハの処理法及び製造法に
とって特に重要である。処理工程ａ）による液体容器２
の下からの希フッ化水素酸の導入の場合、まず、基板１
の下方領域がフッ化水素酸３と接触するので、下方領域
中では、段階的に上に向かって減少して、基板１の上方
領域からよりも多く基板表面からエッチングされてい
る。しかしながら、処理工程ｃ）の間に下から洗浄液を
用いる希フッ化水素酸の排出によって、下方領域は、腐
食性フッ化水素酸が、上方領域よりも早い時期に除去さ
れるので、これによって、処理工程ａ）によるフッ化水
素酸の導入の際に存在する条件は補償されている。これ
によって、基板表面全体にわたって均一な処理結果が得
られる。殊に、本発明による方法を用いた場合、洗浄液
４を、処理工程ｃ）により下から液体容器２の中に導入
する速度の調節によって、基板の均一な処理を制御及び
調整、即ち、希フッ化水素酸が基板１の全ての領域で同
じ長さで作用することを保証することもできる。
ように、基板１の極めて均一な処理ももたらされるが、
これは、半導体部材及びウェーハの処理法及び製造法に
とって特に重要である。処理工程ａ）による液体容器２
の下からの希フッ化水素酸の導入の場合、まず、基板１
の下方領域がフッ化水素酸３と接触するので、下方領域
中では、段階的に上に向かって減少して、基板１の上方
領域からよりも多く基板表面からエッチングされてい
る。しかしながら、処理工程ｃ）の間に下から洗浄液を
用いる希フッ化水素酸の排出によって、下方領域は、腐
食性フッ化水素酸が、上方領域よりも早い時期に除去さ
れるので、これによって、処理工程ａ）によるフッ化水
素酸の導入の際に存在する条件は補償されている。これ
によって、基板表面全体にわたって均一な処理結果が得
られる。殊に、本発明による方法を用いた場合、洗浄液
４を、処理工程ｃ）により下から液体容器２の中に導入
する速度の調節によって、基板の均一な処理を制御及び
調整、即ち、希フッ化水素酸が基板１の全ての領域で同
じ長さで作用することを保証することもできる。
【００２０】処理工程ａ）〜ｄ）についての図１中に示
した記号は、次に続く図面でも同じ意味で使用してい
る。
した記号は、次に続く図面でも同じ意味で使用してい
る。
【００２１】処理工程ｅ）の間に、もう１つの処理液
を、この場合には、アンモニア、過酸化水素及び水から
なる混合物（ＳＣ１−充填と表示）を、基板１の強力な
清浄化のために、下から、液体容器２の中に導入し、処
理工程ｆ）により、特定の時間にわたって、基板１と接
触させている。同時に、前記の実施例によれば、清浄化
過程を更に改善する基板の超音波洗浄（Megasonic-Besc
hallung）を行っている。
を、この場合には、アンモニア、過酸化水素及び水から
なる混合物（ＳＣ１−充填と表示）を、基板１の強力な
清浄化のために、下から、液体容器２の中に導入し、処
理工程ｆ）により、特定の時間にわたって、基板１と接
触させている。同時に、前記の実施例によれば、清浄化
過程を更に改善する基板の超音波洗浄（Megasonic-Besc
hallung）を行っている。
【００２２】処理工程ｅ）の間に、もう１つの処理液
を、この場合には、アンモニア酸、過酸化水素及び水か
らなる混合物（ＳＣ１−充填と表示）を、基板１の強力
な清浄化のために、下から、液体容器２の中に導入し、
処理工程ｆ）により、特定の時間にわたって、基板１と
接触させている。同時に、前記の実施例によれば、清浄
化過程を更に改善する基板の超音波洗浄（Megasonic-Be
schallung）を行っている。
を、この場合には、アンモニア酸、過酸化水素及び水か
らなる混合物（ＳＣ１−充填と表示）を、基板１の強力
な清浄化のために、下から、液体容器２の中に導入し、
処理工程ｆ）により、特定の時間にわたって、基板１と
接触させている。同時に、前記の実施例によれば、清浄
化過程を更に改善する基板の超音波洗浄（Megasonic-Be
schallung）を行っている。
【００２３】前記の清浄化工程に、事前に実施した洗浄
工程ｄ）に相応する第二の洗浄工程ｇ）が続いている。
完全な清浄化及び洗浄の後に、図１の工程ｄ）の場合と
同じ記号に相応して再度マランゴニ乾燥に関連する工程
ｈ）を実施する。
工程ｄ）に相応する第二の洗浄工程ｇ）が続いている。
完全な清浄化及び洗浄の後に、図１の工程ｄ）の場合と
同じ記号に相応して再度マランゴニ乾燥に関連する工程
ｈ）を実施する。
【００２４】図３による処理順序は、まず、アンモニア
酸、過酸化水素及び水からなる混合物を用いる清浄化、
その後に初めて、希フッ化水素酸を用いる処理を実施す
ることによってのみ図２による順序とは異なっている。
即ち、図２中で記号により示した処理工程ａ）、ｂ）、
ｃ）は、処理工程ｅ）、ｆ）及びｇ）と交換したのであ
る。
酸、過酸化水素及び水からなる混合物を用いる清浄化、
その後に初めて、希フッ化水素酸を用いる処理を実施す
ることによってのみ図２による順序とは異なっている。
即ち、図２中で記号により示した処理工程ａ）、ｂ）、
ｃ）は、処理工程ｅ）、ｆ）及びｇ）と交換したのであ
る。
【００２５】図４は、本発明による方法の１つの実施態
様を示しているが、この場合、図１〜３によるプロセス
順序に、カセット中でのウェーハの収容のために設計さ
れた容器４中で実施される処理工程が前に接続されてい
る。図示された処理工程ａ）の場合、ウェーハを、自体
公知のマニピュレーターを用いてカセットの中に入れて
いる。ウェーハを装填されたカセットを、処理工程ｂ）
により記号により示してあるように、基板１が、容器側
壁とは接触していないカセット−液体容器４の中に装填
する。容器４は、処理溶液で充填されているかもしくは
容器４に処理溶液を充填するが、これは、耐性に関連し
て、液体容器４への特別な要求を課している。記載した
実施例の場合、緩衝されたフッ化水素酸（図４中では、
ＢＨＦ＋Ｈ2Ｏである）を使用するが、これは、容器用
の耐久性の材料を必要としている。その上更に、液体が
晶出するので、特に流入開口部は、該処理液を入れるた
めに必要とされるが、晶出によってそこで使用した他の
処理工程にとって極めて有利な液体流入ノズルを閉塞す
ることがあるので、別の処理工程に使用された有利な、
カセットのないウェーハ誘導装置を有する液体容器は、
使用することができない。
様を示しているが、この場合、図１〜３によるプロセス
順序に、カセット中でのウェーハの収容のために設計さ
れた容器４中で実施される処理工程が前に接続されてい
る。図示された処理工程ａ）の場合、ウェーハを、自体
公知のマニピュレーターを用いてカセットの中に入れて
いる。ウェーハを装填されたカセットを、処理工程ｂ）
により記号により示してあるように、基板１が、容器側
壁とは接触していないカセット−液体容器４の中に装填
する。容器４は、処理溶液で充填されているかもしくは
容器４に処理溶液を充填するが、これは、耐性に関連し
て、液体容器４への特別な要求を課している。記載した
実施例の場合、緩衝されたフッ化水素酸（図４中では、
ＢＨＦ＋Ｈ2Ｏである）を使用するが、これは、容器用
の耐久性の材料を必要としている。その上更に、液体が
晶出するので、特に流入開口部は、該処理液を入れるた
めに必要とされるが、晶出によってそこで使用した他の
処理工程にとって極めて有利な液体流入ノズルを閉塞す
ることがあるので、別の処理工程に使用された有利な、
カセットのないウェーハ誘導装置を有する液体容器は、
使用することができない。
【００２６】図４の処理工程ｃ）の場合、繰り返しを回
避するために、図１、２もしくは３に記載の処理工程
ａ）、ｂ）、ｃ）及びｈ）を、まとめて記号化してあ
る。個々の処理方法は、符号ＤＨＦ、ＳＣ１及びＭｇＤ
によって記号化して記載してある。処理工程ｂ）とｃ）
との間に、容器４もしくはカセットのない容器２中のカ
セットから、例えば同じ出願人によるまだ公開されてい
ないドイツ連邦共和国特許第１９６５２５２６Ａ号中に
記載してある取扱い装置を用いて向きの変更（Umhorde
n）が行われる。
避するために、図１、２もしくは３に記載の処理工程
ａ）、ｂ）、ｃ）及びｈ）を、まとめて記号化してあ
る。個々の処理方法は、符号ＤＨＦ、ＳＣ１及びＭｇＤ
によって記号化して記載してある。処理工程ｂ）とｃ）
との間に、容器４もしくはカセットのない容器２中のカ
セットから、例えば同じ出願人によるまだ公開されてい
ないドイツ連邦共和国特許第１９６５２５２６Ａ号中に
記載してある取扱い装置を用いて向きの変更（Umhorde
n）が行われる。
【００２７】図４中の処理工程ｄ）は、処理プロセスか
らの仕上げ処理した基板の取出しを示している。
らの仕上げ処理した基板の取出しを示している。
【００２８】図５は、本発明のもう１つの実施態様を示
すものであり、これは、図４中に記載した実施態様と比
べて、第３の液体容器５を、カセットを収容している容
器４とカセットのない容器２との間の処理順序、即ち、
図４の処理工程ｂ）とｃ）との間に設定していることに
よって異なっているにすぎない。この第３の容器５は、
記載した実施例の場合には、記号によって示されている
ように、基板１が容器壁面の誘導装置中に誘導され、か
つ保持されているカセットのない容器である。
すものであり、これは、図４中に記載した実施態様と比
べて、第３の液体容器５を、カセットを収容している容
器４とカセットのない容器２との間の処理順序、即ち、
図４の処理工程ｂ）とｃ）との間に設定していることに
よって異なっているにすぎない。この第３の容器５は、
記載した実施例の場合には、記号によって示されている
ように、基板１が容器壁面の誘導装置中に誘導され、か
つ保持されているカセットのない容器である。
【００２９】処理工程ｂ）の間に、基板を、例えば熱い
燐酸（「hot phos」と表記）で処理している。処理工程
ｃ）の場合の「熱/冷-QDR」という記載は、例えばドイ
ツ連邦共和国特許第１９６１６４０２Ａ号中に記載され
ているように迅速な液体排出の際の熱い及び／又は冷た
い洗浄液を用いる洗浄を意味するものである。
燐酸（「hot phos」と表記）で処理している。処理工程
ｃ）の場合の「熱/冷-QDR」という記載は、例えばドイ
ツ連邦共和国特許第１９６１６４０２Ａ号中に記載され
ているように迅速な液体排出の際の熱い及び／又は冷た
い洗浄液を用いる洗浄を意味するものである。
【００３０】このため、第３の容器５は、迅速な充填及
び排出によって、即ち、溢流法によってではなく、基板
を熱い及び／又は冷たい洗浄液及び／又は清浄化液を用
いて清浄化及び／又は洗浄することが意図されている。
び排出によって、即ち、溢流法によってではなく、基板
を熱い及び／又は冷たい洗浄液及び／又は清浄化液を用
いて清浄化及び／又は洗浄することが意図されている。
【００３１】即ち、第３の容器５は、本質的に専ら洗浄
漕として用いられているが、この場合、容器材料は、有
利に、該容器が熱い洗浄液又は処理液にも耐性であるも
のが選択されている。
漕として用いられているが、この場合、容器材料は、有
利に、該容器が熱い洗浄液又は処理液にも耐性であるも
のが選択されている。
【００３２】本発明は、既に、有利な実施例に基づき説
明した。しかしながら、当業者には、本発明の思想を離
れることなく、多数の用途及び実施態様が可能である。
本発明による方法は、８インチ又は２００ｍｍのウェー
ハと関連して記載してあるが、この種の大きなウェーハ
の場合には、均一な処理が特に困難であり、より大きな
液体容器によって処理液の節約も一層重要になるので、
殊に３００ｍｍのウェーハにも有利に使用可能である。 ［図面の簡単な説明］
明した。しかしながら、当業者には、本発明の思想を離
れることなく、多数の用途及び実施態様が可能である。
本発明による方法は、８インチ又は２００ｍｍのウェー
ハと関連して記載してあるが、この種の大きなウェーハ
の場合には、均一な処理が特に困難であり、より大きな
液体容器によって処理液の節約も一層重要になるので、
殊に３００ｍｍのウェーハにも有利に使用可能である。 ［図面の簡単な説明］
【図１】図１は、本発明による方法の第１の実施例を示
す略図である。
す略図である。
【図２】図２は、本発明による方法の第２の実施例を示
す略図である。
す略図である。
【図３】図３は、本発明による方法の第３の実施例を示
す略図である。
す略図である。
【図４】図４は、本発明による方法の第４の実施例を示
す略図である。
す略図である。
【図５】図５は、本発明による方法の第５の実施例を示
す略図である。
す略図である。
１ 基板、 ２、４、５ 容器、 ３ 処理液
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ジョン オシノヴォ
ドイツ連邦共和国 シュライトドルフ
メリケシュトラーセ 14
(56)参考文献 特開 平８−250460（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−278530（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−10673（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−163149（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/304,21/306,21/308
Claims (10)
- 【請求項１】 基板が、少なくとも１つの容器内壁に設
けられた誘導装置によって誘導され、かつ保持される
が、この場合、処理液が下から導入され、かつ容器縁部
を通って排出される、１つの容器中で少なくとも１種の
第一処理液及び第二処理液で順次、基板、殊に半導体ウ
ェーハを処理する方法において、以下の処理工程： ａ）空の容器の中への基板の装填、 ｂ）液体容器の充填のための液体容器の中への下からの
第一処理液の導入、 ｃ）液体容器の中への下からの第二の処理溶液の導入に
よる液体容器からの第一の処理液の排出 この場合、処理工程ｂ）及びｃ）は、更に、少なくとも
１回以上繰り返され、第二の処理液は、処理工程ｂ）及
びｃ）の繰り返しの前に、容器底部の流出開口部を介し
て排出され、第一の処理液もしくは第二の処理液は、清
浄化液であり、第二の処理液もしくは第一の処理液は、
エッチング液であり、処理工程ｂ）及びｃ）の繰り返し
を、異なる処理液を用いて行うことを特徴とする、基板
の処理法。 - 【請求項２】 第一の処理液の排出のために第二の処理
液を導入するまで、第一の処理液を、予め定めた時間、
液体容器中に放置する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 基板を、第二の処理液から取り出す、請
求項１又は２に記載の方法。 - 【請求項４】 第二の処理液から基板を取り出す間に、
マランゴニの原理により乾燥工程を改善する液体を、第
二の処理液の表面に誘導する、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 第二の処理液を、容器容量の数倍に相応
する量で導入する、請求項１から４までのいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項６】 第二の処理液が洗浄液である、請求項１
から５までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項７】 基板を、容器中への装填の前に、少なく
とも１つの別の容器中で処理する、請求項１から６まで
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 別の容器が、基板の入ったカセットを収
容できるように設計されている、請求項７に記載の方
法。 - 【請求項９】 別の容器が、攻撃的な化学薬品、殊に熱
時の燐酸又はフッ化水素酸に耐性の材料からなる、請求
項７又は８に記載の方法。 - 【請求項１０】 処理すべき基板が半導体ウェーハであ
り、第一の処理液が希フッ化水素酸又はアンモニア酸、
過酸化水素及び水からなる混合物である、請求項１から
９までのいずれか１項に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19738147A DE19738147C2 (de) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | Verfahren zum Behandeln von Substraten |
| DE19738147.2 | 1997-09-01 | ||
| PCT/EP1998/005444 WO1999012238A1 (de) | 1997-09-01 | 1998-08-27 | Verfahren zum behandeln von substraten |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1010223B1 (ja) |
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| KR (1) | KR100363755B1 (ja) |
| AT (1) | ATE217446T1 (ja) |
| DE (2) | DE19738147C2 (ja) |
| TW (1) | TW381125B (ja) |
| WO (1) | WO1999012238A1 (ja) |
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| JP3550507B2 (ja) * | 1999-03-25 | 2004-08-04 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | 被洗浄体のすすぎ方法およびその装置 |
| DE19960573C2 (de) * | 1999-12-15 | 2002-10-10 | Promos Technologies Inc | Verfahren zum Entfernen von festen Rückständen auf Oberflächen von Halbleiterscheiben |
| JP3488158B2 (ja) * | 1999-12-28 | 2004-01-19 | Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 | ウエハの洗浄方法 |
| JP2003086554A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 半導体基板の製造装置、及び、その製造方法 |
| US20030221711A1 (en) * | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Yen-Wu Hsieh | Method for preventing corrosion in the fabrication of integrated circuits |
| DE10319521A1 (de) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Scp Germany Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von scheibenförmigen Substraten |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5275184A (en) * | 1990-10-19 | 1994-01-04 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Apparatus and system for treating surface of a wafer by dipping the same in a treatment solution and a gate device for chemical agent used in the apparatus and the system |
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