JP5317529B2 - 半導体ウェーハの処理方法及び処理装置 - Google Patents
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Description
(1)半導体ウェーハの処理方法であって、前記半導体ウェーハの表面から少なくとも一部の酸化膜を除去する撥水工程と、前記半導体ウェーハの表面に液体がある場合に、該液体を除去する液体除去工程と、酸化性ガスにより前記表面の少なくとも一部に酸化膜を付与し、当該酸化性ガス流に巻き込まれる周囲気体の気体流及び/又は前記酸化性ガス流は、前記液体の不飽和蒸気圧を有し、前記表面の上の前記液体を蒸発させる親水工程と、をこの順で含む処理方法を提供することができる。
6HF+SiO2 → H2SiF6+2H2O
即ち、フッ酸水は、表面の二酸化ケイ素と反応し、ヘキサフルオロケイ酸と水を生成するので、二酸化ケイ素除去ができる。このヘキサフルオロケイ酸は、常温で液相であって水に溶け易いので、水溶液等の除去により同時に除去されると考えられる。また、フッ化水素ガスによる半導体ウェーハ表面上の化学反応式は、以下の通りであると考えられる。
4HF+SiO2 → SiF4+2H2O
より詳細には、以下の通りであると考えられる。
HF+H2O → H3O++HF2 −
H3O++HF2 −+SiO2 → SiF4+4H2O
即ち、フッ化水素ガスは、表面の二酸化ケイ素と反応し、四フッ化ケイ素と水を生成するので、二酸化ケイ素除去ができる。この四フッ化ケイ素は、常温で気相なので、空気中に分散され、そして生成した水もその大部分は蒸発すると考えられる。以上のようなフッ酸水若しくはフッ化水素ガスの反応メカニズムにより、撥水性のシリコン金属が剥き出しになり、半導体ウェーハ表面は撥水性となる。
図3には、本発明の第1の実施例に関するウェーハ10の処理方法のフローチャートを示す。この処理工程(S810)は、本処理(S2、S4)と、処理工程(又は処理方法)である最終処理(S10、S40)と、取出処理(S100)とから構成されている。また、必要に応じて最終処理には、液体除去工程(S30、S31)を含むこともできる。ここで、液体除去工程は、水分除去工程を含んでよい。以下の実施例では、フッ酸水等の水分を含む液体を用いるので、水分除去工程という。図3において、左列は処理工程を示し、一方、右列は、基板表面状態を示す。この基板表面状態は、左列の処理工程によりウェーハ10の表面(表面及び/又は裏面)がどのような性状を呈するようになるかを示している。以下順に説明する。
処理工程(S820)は、本処理(S2、S4)と、第2の実施例に係る処理工程(方法)である最終処理(S10、S20、S40)と、取出処理(S100)とから構成されている。また、必要により最終処理に、水分除去工程(S30、S31)を含むことができる。
処理工程(S830)は、本処理(S2、S4)と、第3の実施例に係る処理工程としての最終処理(S10、S11、S20、S40)と、取出処理(S100)とから構成されている。また、必要により最終処理に、水分除去工程(S30、S31)を含むことができる。
処理工程(S840)は、本処理(S2、S4)と、第4の実施例に係る処理工程としての最終処理(S10、S48、S50)と、取出処理(S100)とから構成される。
処理工程(S850)は、本処理(S2、S4)と、第5の実施例に係る処理工程としての最終処理(S10、S50)と、取出処理(S100)とから構成されている。
処理工程(S860)は、本処理(S2、S4)と、第6の実施例に係る処理工程としての最終処理(S10、S50、S60)と、取出処理(S100)とから構成されている。
100、300 ウェーハ処理装置
130 チャンバー
150 オゾンガス噴射装置
158 オゾンガス発生装置
170 フッ化水素ガス噴射装置
180 フッ化水素ガス発生装置
210 オゾン水噴射装置
230 フッ酸水噴射装置
Claims (5)
- シリコンウェーハからなる半導体ウェーハの処理方法であって、
前記半導体ウェーハを回転させながら前記半導体ウェーハにフッ化水素ガスを噴射して、その表面から少なくとも一部の酸化膜を水の接触角が65度以上となるように除去する撥水工程と、
前記半導体ウェーハの表面に液体がある場合に、前記半導体ウェーハの回転を500rpm以下の速度で継続して行いながら前記半導体ウェーハに対する前記フッ化水素ガスの噴射を停止して、該液体を除去する液体除去工程と、
水の接触角が12度以下となるように酸化性ガスにより前記表面の少なくとも一部に酸化膜を付与し、当該酸化性ガス流に巻き込まれる周囲気体の気体流及び/又は前記酸化性ガス流は、前記液体の不飽和蒸気圧を有し、前記表面の上の前記液体を蒸発させる親水工程と、をこの順で含む処理方法。 - 前記撥水工程の後であって、前記液体除去工程の前に、前記半導体ウェーハの表面を純水で洗浄する洗浄工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の処理方法。
- 前記撥水工程における前記フッ化水素ガスは、フッ酸水に窒素をバブリングして得られる水蒸気を含むガスであることを特徴とする請求項1又は2に記載の処理方法。
- 前記半導体ウェーハの直径が450mm以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の処理方法。
- 前記液体除去工程は、半導体ウェーハを傾斜させることを含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の処理方法。
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