JPH0494534A - 基板の表面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、イオンエツチングによってエツチング処理さ
れた基板表面を、酸素と四フッ化炭素を含むガスのプラ
ズマに曝し、その後にフッ化水素酸の蒸気でシリコン酸
化膜を除去する基板の表面処理方法に関する。

〈従来の技術〉 半導体ウェハなどの基板に対し、トレンチやコンタクト
ホールの形成工程において、トレンチにおけるシリコン
自体やコンタクトホールにおけるシリコン酸化膜をイオ
ンエツチングで除去する場合、その表面に新たに酸化膜
ができたり、Ｉｏｎ…程度の損傷層ができてしまう。

このような新たな酸化膜や損傷層を除去するため、従来
では、次のような技術が知られている。

八−第土ｌ米■ 特公平１−２３９３８号公報に開示されるように、シリ
コン基板上のシリコン窒化膜またはシリコン酸化膜を、
弗素または塩素のいずれかと炭素を含むエツチングガス
によってドライエツチングし、その工程に引き続き、露
出したシリコン基板表面を最大１０モル％までのＣＦ、
を含んだ酸素ガスプラズマ中で低温で表面処理し、ドラ
イエツチング後の基板表面の損傷層を除去する。

旦−１２災米■ 特開昭６２−７６６３σ号公報に開示されるように、溝
が形成されたシリコン基板を酸素プラズマ中で処理する
ことによって溝表面の堆積物である有機物を除去したの
ち、基板をＨ，Ｏを含むＨＦガスで処理することによっ
て、プラズマ処理で形成された酸化膜を除去し、次いで
、イオン衝撃によって生した損傷層である基板の溝内の
表面層を少なくともハロゲン元素を含む活性種により除
去するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上述した第１従来例の場合、損傷層を除
去できるものの、酸素ラジカル等の酸化剤により、シリ
コン表面、特にコンタクト部等の微小開口部において、
シリコン酸化膜ＳｉＯ□が形成され、コンタクト抵抗が
増加し、デバイスに悪影響を及ぼす。また、上述した第
２従来例の場合、酸化膜は除去できるが、基板表面や、
トレンチ、コンタクトホールといった溝表面に残存する
フッ素とか、重金属等の無機物系の汚染までは除去でき
ず、再現性が悪くて管理しにくい欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、酸化膜や損傷層はもちろんのこと、基板表面や溝表
面のフッ素残存や無機物系汚染を良好に防止できるよう
にすることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、イオンエ
ツチングによってエツチング処理された基板表面を、酸
素と四フッ化炭素を含むガスのプラズマに曝し、その後
にフッ化水素酸の蒸気でシリコン酸化膜を除去する基板
の表面処理方法において、前記フッ化水素酸の蒸気とし
て、共沸組成のフッ化水素酸の蒸気を用い、前記シリコ
ン酸化膜を除去した後に純水で基板表面を洗浄処理する
ことを特徴としている。

〈作用〉 本発明の基板の表面処理方法の構成によれば、酸素と四
フッ化炭素を含むガスのプラズマに曝すことによって、
基板表面のイオンエンチングによって生した損傷層をエ
ツチングするとともに有機物を分解除去し、その次に、
共沸組成のフッ化水素酸の蒸気を基板表面に供給し、プ
ラズマ処理で新たにできたシリコン酸化膜を除去し、か
つ、濃度変化が無い状態で、シリコン酸化膜の表面や膜
中の金属粒子等の無機物を水溶性の高いフッ化物に変換
するとともに、シリコン酸化膜の表面や膜中の有機物を
水洗により除去可能な物質に変え、最終的に、基板表面
に純水を供給して洗浄し、フッ化物に変換された無機物
や有機物、基板表面に残存したフッ素を洗浄除去するこ
とができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は基板の表面処理方法を実施する基板の表面処理
装置の概略構成図である。

この図において、ｌはプラズマ処理室、２は表面処理室
、３は純水洗浄処理室をそれぞれ示しており、第１ない
し第４基板搬送機構４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄにより、プラズマ処理室１への搬入→プラズ
マ処理室１からの搬出および表面処理室２への搬入→表
面処理室２からの搬出および純水洗浄処理室３への搬入
→純水洗浄処理室３からの搬出を行い、反応性イオンエ
ツチング（ＲＩＥ）によって、フォトレジストでマスキ
ングされたコンタクトパターンを異方性エンチングした
基板Ｗをプラズマ処理室ｌに供給し、その露出したシリ
コン表面を、酸素０２と四フッ化炭素ＣＦ、を含むガス
のプラズマに曝し、イオン衝撃による１０ｎｍ程度の損
傷層をエツチングし、その後に、表面処理室２に供給し
て、フッ化水素酸の蒸気でエツチングしてシリコン酸化
膜を除去し、最終的に、純水洗浄処理室３に供給し、基
板Ｗの表面から有機物や無機物を除去するように構成さ
れている。

前記第１ないし第４基板搬送機構４ａ、４ｂ４ｃ、４ｄ
はそれぞれ同じ構造を有しており、第２図の斜視図に示
すように、電動モータ５と、電動モータ５の回転軸に取
り付けられた第１アーム６と、第１アーム６の遊端部に
回転自在に取り付けられた第２アーム７と、第１アーム
６の回転運動を伝達して第２アーム７を回転させる伝動
機構８と、第２アーム７の遊端部に形成され、載置した
基板Ｗを吸着保持する真空チャフクロ９等から構成され
ている。

前記プラズマ処理室１は、ハウジング１０の内部に、基
板Ｗを保持するスピンチャック１１、および、酸素０２
と四フッ化炭素ＣＦ、を含むガスのプラズマを供給する
ノズル１２を内装して構成されている。

スピンチャンク１１はモータＭ１によって鉛直軸芯周り
で駆動回転するように構成されている。ノズル１２の底
板には多数の拡散孔１２ａが水平方向に所定間隔を隔て
て均一に分布された状態で形成されている。

図示しないが、ハウジング１０の周壁部において、第１
の基板搬送機構４ａに対応する箇所に基板Ｗの搬入口が
形成され、また、第２の基板搬送機構４ｂに対応する箇
所に基板Ｗの搬出口が形成され、そして、その搬入口お
よび搬出口それぞれに、駆動機構による上下方向のスラ
イドによって開閉するシャンクが設けられている。

ノズル１２の導入管１２ｂに、マイクロ波発生手段１３
を付設したプラズマ発生手段１４が接続され、そのプラ
ズマ発生手段１４に酸素０２と四フッ化炭素ＣＦ、を含
むガスが供給されるようになっている。

表面処理室２内の基板処理室２ａには、第３図の概略縦
断面図に示すように、フッ化水素ＨＦと純水Ｈ２０とを
混合した共沸状態の表面処理液を貯留する貯留槽１５が
、蒸気供給管１６を介して接続されている。

貯留槽１５の底壁部と側壁部とにわたって、撹拌用ポン
プ１７を介装した配管１８が接続されている。

また、貯留槽１５には、共沸状態の表面処理液を貯留す
る別の貯留タンク（図示せず）からの表面処理液供給管
１９が接続されるとともに、その表面処理液供給管１９
に開閉弁２０が介装され、液面計２１で検出される位置
よりも表面処理液の貯留レベルが低下したときに、開閉
弁２０を開いて適宜補充するように構成されている。

貯留槽１５内には、表面処理液を加熱するヒータ２２と
表面処理液を冷却する冷却パイプ２３とが設けられると
ともに、貯留された表面処理液の温度を測定する温度セ
ンサ２４が設けられている。温度センサ２４が温度制御
装置２５に接続されるとともに、その温度制御装置２５
に、冷却パイプ２３に介装した電磁弁２６とヒータ２２
とが接続されている。

温度制御装置２５では、撹拌用ポンプ１７によって貯留
されている表面処理液の温度を均一化しながら、温度セ
ンサ２４による検出温度に基づき、貯留槽１５内の表面
処理液の温度を後述する擬似共沸温度３０°Ｃ（この温
度は、１６０ｍｄｇ下での後述する擬似共沸濃度３９．
４％に対応したものである）にするようにヒータ２２と
電磁弁２６とを制御するようになっている。

即ち、貯留槽１５への表面処理液の補充などによって温
度が低下したときには、ヒータ２２に通電して貯留槽１
５内の表面処理液を加熱し、擬似共沸温度３０°Ｃにな
るまで昇温する。逆に、擬似共沸温度３０°Ｃを越えた
ときには′＠磁弁２６を開き、冷却パイプ２３に冷却水
を流して降温する。

この温度制御により、フッ化水素ＨＦと純水Ｈ１０との
混合液である表面処理液を擬像共沸状態に維持し、沸騰
点未満の温度で蒸発するように構成されている。

貯留槽１５には、流量調節器２７と電磁弁２８とを介装
した、キャリア用の窒素ガスＮ２を供給する窒素ガス供
給管２９が接続されるとともに、その先端に多孔板を有
するノズル２９ａが接続され、貯留槽１５内の上部の蒸
気貯留部３０内の圧力を分散均等化するようになってい
る。

蒸気貯留部３０から基板処理室２ａにキャリア用の窒素
ガスＮ２により希釈されたフッ化水素酸の蒸気を供給す
るように前記蒸気供給管１６が接続されている。

貯留槽１５の蒸気貯留部３０内のフッ化水素酸の蒸気を
含む雰囲気ガスの圧力を測定する圧力センサ３１が設け
られ、この圧力センサ３１が圧力制御装置３２に接続さ
れるとともに、その圧力制御装置３２に窒素ガス供給管
２９の電磁弁２８が接続され、圧力センサ３１で測定さ
れる圧力に基づいて電磁弁２８を開閉制御し、窒素ガス
Ｎｔの供給量を調節して貯留槽１５内の蒸気貯留部３０
の雰囲気圧力を大気圧７６０ｍｔａＨｇに維持するよう
に構成されている。

窒素ガス供給管２９の先端側部分、貯留槽１５の謂気貯
留部３０および蒸気供給管１６が断熱材製の外管３３で
被覆され、この外管３３の上流部と下流部とがポンプ３
４を介装したバイパス配管３５を介して接続されるとと
もに内部に温水が収容され、バイパス配管３５の途中箇
所にヒータ３６が設けられている。

この構成により、ヒータ３６によって所要温度（例えば
５０°Ｃ）に加温された温水を循環させ、蒸気貯留部３
０から蒸気供給管１６に流されるフッ化水素ガスと純水
蒸気ＨＦ／Ｈ，Ｏの混合蒸気である表面処理液の蒸気の
温度を露点を越える温度に維持し、後述するように、フ
ッ化水素ガスと純水蒸気とが混合した表面処理液の１気
において、７６０酎Ｈｇ、　３０°Ｃの条件下でのフッ
化水素ガスの擬似共沸濃度を３９．４％に維持するよう
になっている。

すなわち、雰囲気中の表面処理液の蒸気およびその蒸気
の各成分の各飽和蒸気圧をそれぞれの分圧以上となるよ
うにし、表面処理液の蒸気またはその各成分が凝縮すな
わち液化するのを防いでいなお、このとき、フッ化水素
ガスと純水蒸気の分圧の合計（ＰＨｙ　＋　Ｐ　ｗｚｏ
　）は１８ｔｎｍＨｇであり、窒素ガスＮ２の分圧は１
４２ｍｍＨｇとなる。

第４図は、フッ化水素ＨＦと水Ｈ２０との混合液の蒸気
圧図である。横軸にフッ化水素ＨＦの分圧Ｐ）ＩＦをと
り、継軸に全圧Ｐすなわち、フッ化水素Ｈ−Ｆの分圧Ｐ
、Ｆと純水蒸気Ｈ２０の分圧Ｐ。２゜との合計圧力（Ｐ
イ、＋ＰＭ□。）をとり、温度Ｔをパラメータとして分
圧ＰｊｌＦと全圧（Ｐ　ＨＦ　＋　Ｐ　１１２０　）と
の関係を示したものである。

複数の斜めの線は、混合液全体に対するフッ化水素の各
組成比（モル分率）を示す直線である。

この図において、上述した条件の下、擬似共沸温度３０
°Ｃで発生した蒸気の温度を３０°Ｃを越える温度に維
持すれば、フッ化水素ガスと純水蒸気ＨＦ／Ｈ，Ｏの混
合蒸気は、凝縮すなわち液化しない。

一方、フッ化水素の濃度が、後述する擬似共沸濃度３９
．４％であるとき、フッ化水素ガスど純水芸気の混合ガ
スの分圧が１８ｒａｍＨｇ、窒素ガスの分圧が７４２酎
Ｈｇで全圧が１６０ｍ５＋Ｈｇからなる蒸気の温度を３
０°Ｃよりも低くすれば、その温度におけるフッ化水素
ガスと純水蒸気との混合ガスの飽和遺気圧よりその混合
ガスの分圧（１８ｍｍ＃ｇ）の方が高くなるため、過飽
和となり、フッ化水素ガスと純水茶気との混合蒸気が液
化する。

ここで、擬似共沸について説明しておく。

第５図は、フッ化水素ＨＦの分圧ＰＩＩＦと水Ｈ，０の
分圧Ｐ　、＋２０との合計圧力（Ｐ　ＭＦ＋　Ｐ　Ｈｚ
ｏ　）が７６０１１１１１７ＦＡＴのときの組成比対温
度の特性を示し、横軸はフッ化水素ＨＦの組成比（濃度
）〔％］、縦軸は温度じＣ〕である。

第５図において、フッ化水素ＨＦと水Ｈ，Ｏとの混合液
の７６０＋ａ！ｌＨｇでの液相線と気相線とは、温度１
１１．４℃で相接する。これが共沸点であるが、その共
沸点でのフッ化水素ＨＦの濃度は３７．７３％となって
いる。

もし、貯留槽１５に、濃度３７．７３％のフッ化水素酸
ＨＦと１００−３７．７３　＝　６２．２７％の純水Ｈ
，Ｏとからなる表面処理液を貯留しておき、貯留槽１５
の雰囲気圧力を１６０ｍｍＨ１に保ち、かつ、表面処理
液の温度を１１１．４°Ｃに保っておくと、共沸条件が
満たされて、表面処理液の笑気の組成比が表面処理液と
同一のＨＦ　：　Ｈ２０＝　３１．７３：６２．２１と
なり、気化の進行に伴って表面処理液の量が減少しても
その組成比は常に一定に維持される。

しかし、温度１１１．４”Ｃは比較的高いので、安全性
を増すために、より低い温度で表面処理液を気化するの
が好ましい。気化温度を例えば３０°Ｃにしたい場合、
共沸条件を満たす圧力（Ｐ　Ｈｒ　＋　Ｐ　Ｍ□。）は
１８ｍｍＨ１、フッ化水素ＨＦの濃度は３９．４％とな
る。

（Ｐ　ＩＩＦ　＋　Ｐ　ｃｚｏ　）　＝１８ｍｍ＃ｇを
雰囲気ガス圧とするには減圧しなければならないが、そ
の減圧を不要化し、大気圧７６０ｍｍ＃ｇの雰囲気下で
気化させるのが擬似共沸である。

すなわち、貯留槽１５内に３９．４％のフッ化水素ＨＦ
と１００−３９．４＝６０．６％の純水Ｈ，Ｏとを混合
した表面処理液を供給し、その表面処理液の温度を３０
°Ｃに維持するようにヒータ２２と冷却パイプ２３と温
度センサ２４と温度制御装置２５とによって温度調節を
行う。

そして、貯留槽１５内における雰囲気ガス、すなわち、
フッ化水素ガスと純水蒸気と窒素ガスの分圧ＰＨＦ、Ｐ
）Ｉ□Ｏ＋ＰＭ□を合計した雰囲気圧力が７６０ｒＲｍ
Ｈｇの状態で表面処理液を莫発気化する。雰囲気ガス圧
が７６０　ｍｍＨｇからずれたときは、圧力センサ３１
と電磁弁２８と圧力制御装置３２によって７６０ｍ＋＊
Ｈｇを維持するように圧力調節を行う。

すなわち、７６０−１８＝　７４２闘Ｈｇの分圧の窒素
ガスＮ２を窒素ガス供給管２９を介して貯留槽１５に雰
囲気ガス兼キャリアガスとして供給する。

この場合の表面処理液の組成比はＨＦ　：　Ｈ，０＝３
９．４　：　６０．６である。これに対して、雰囲気ガ
スの組成比を計算すると、 ＨＦ　：　Ｈ，Ｏ：　Ｎ２＝５．２１　：　８．００　
：　８６．７９（ただし、上記比例式は、ＨＦ＋Ｈ２Ｏ
＋ＮＺ　＝１００として表現している。なお、ＨＦ＋Ｈ
２０十Ｎ２　＝　７６０とした表現の場合には、ＨＦ　
：　Ｈ，Ｏ：　Ｎ２＝７．０９　：　　１０．９１　：
　　７４２と表現される） となり、表面処理液の組成比上相違する。

しかしながら、基板Ｗの洗浄処理にとって重要なのは、
雰囲気ガス全体での組成比ではなく、フッ化水素ガスＨ
Ｆと純水蒸気Ｈ２０との間での組成比である。この組成
比は、 ＨＦ：Ｈ，○＝５．２１　：　８．００＝３９．４　：
　６０．６（なお、ＨＦ＋Ｈ２０＋Ｎ、＝　７６０とし
た表現の場合でも、 ＨＦ　：　Ｈ２０＝７．０９　：　　１０．９１＝３９
．４　：　　６０．６　）であって、これは表面処理液
での組成比と一致する。これが擬似共沸である。

したがって、基板処理室２ａに対して供給される表面処
理液の蒸気の組成比は常に一定に維持される。しかも、
大気圧かつ３０°Ｃという低い温度において表面処理液
の蒸気の発生が可能となり、安全性が高められるととも
に減圧の必要性がないのである。

また、表面処理液の沸騰点未満の温度で表面処理液を蒸
発させるため、表面処理液を沸騰させることなく液表面
から蒸発させるので、エアロゾルの発生がないのである
。

有底筒状の基板処理室２ａ内には、基板Ｗを保持して水
平回転するメカニカルチャック３７が設けられている。

基板Ｗを保持するチャックはメカニカルチャンクに限ら
ず、公知技術の真空吸着チャックであってもよい。また
、真空吸着しながら、所要の温度に基板を加熱する加熱
手段を内設したチャックであってもよい。メカニカルチ
ャック３７の回転軸３８に電動モータＭ２が連動連結さ
れ、メカニカルチャック３７に保持した基板Ｗを鉛直軸
芯回りで駆動回転するように構成されている。

基板処理室２ａの上方開口を覆うカップ状の蓋体３９は
、テーパー周壁部と、その底部に水密状態で一体化され
たチャンバ４０と、上部に水密状態で一体化された天板
とから構成されている。蓋体３９の内部には、一定温度
（例えば５０″Ｃ）の温水を常時的に滞留させておくた
めの温水供給チューブ４１および温水排出チューブ４２
がテーパー周壁部に接続されて設けられ、蓋体３９の内
部の温度を一定温度に維持する恒温湯槽４３に構成され
ている。

恒温場ｆｆ４３の内部ムこはアスピレータ４４が設けら
れ、そのアスピレータ４４に、基板Ｗの表面をエツチン
グ・洗浄するためのフッ化水素ガスＨＦと純水蒸気Ｈｚ
Ｏと窒素ガスＮ２とが混合された表面処理液の蒸気を供
給する蒸気供給管１６と、キャリアガスとしての窒素ガ
スＮ２を供給するキャリアガス供給チューブ４５と、表
面処理液の蒸気をチャンバ４０に供給する蒸気供給チュ
ーブ４６とが接続され、キャリアガスＮ２の流動に伴っ
て生じる負圧によって表面処理液の蒸気を吸引し、表面
処理液の蒸気をキャリアガスＮ２で希釈するとともに希
釈された表面処理液の蒸気をチャンバ４０に供給するよ
うに構成されている。

蒸気供給管１６、アスピレータ４４、蒸気供給チューブ
４６を恒温湯槽４３内に挿入しであるのは、表面処理液
の蒸気を露点を越える温度に温調してその液化すなわち
エアロゾルの発生を防止するためである。

チャンバ４０は、その周壁部において径方向に対して適
当な角度（例えば３０°）で傾斜したガス流人口を有し
、下方開口に多孔板４７が設けられている。チャンバ４
０内に傾斜ガス流入口から流入された表面処理液の蒸気
はチャンバ４０内で渦流となり、その遠心作用によって
周辺部はど流量が多く、中心部はど流量が少なくなる。

したがって、メカニカルチャ、り３７の停止状態におい
ては、多孔板４７の小孔からの表面処理液の蒸気の流出
流量は、周辺部はど多くなる。これにより、メカニカル
チャック３７が回転すると水平方向の気流が発生し、中
心部側に負圧を生じて中心部側からの流出流量が増加さ
れ、多孔板４７の全小孔からの流出流量を均等化し、基
板Ｗの表面に表面処理液の蒸気を均一に供給できるよう
になっている。

カップ状の蓋体３９は、チャンバ４０とともに上下動自
在に構成され、下降によって基板処理室２ａの上縁のバ
ッキングに当接して、基板処理室２ａを気密化する。蓋
体３９を上下動する機構として昇降用エアシリンダ４８
が設けられている。

以上説明した基板処理室２ａ、カップ状の蓋体３９等か
らなる主処理部は、表面処理室２内に内装されて二重室
構造となっている。メカニカルチャ、り３７の高さ位置
に相当する箇所において、表面処理室２の周壁部に基板
の搬入口４９ａと搬出口４９ｂとが形成され、図示しな
いシャッタによって開閉されるようになっている。

表面処理室２の外側において、搬入口４９ａに近い位置
に前記第１の基板搬送機構４ｂが設けられるとともに、
搬出口４９ｂに近い位置に前記第３の基板搬送機構４０
が設けられ、蓋体３９を上昇して基板処理室２ａを開放
している状態において、基板Ｗを吸着保持した状態で搬
入口４９ａを通して基板Ｗを表面処理室２内に搬入する
とともに、基板Ｗをメカニカルチャック３７に移載し、
また、基板Ｗをメカニカルチャック３７から搬出口４９
ｂを通して表面処理室２から外部に搬出するように構成
されている。

５０は基板処理室２ａの排気管、５１は表面処理室２の
排気管をそれぞれ示している。

純水洗浄処理室３は、ハウジング５２内に基板Ｗを保持
して水平回転するメカニカルチャック５３を設けて構成
されている。メカニカルチャック５３の回転軸５４に電
動モータＭ３が連動連結され、メカニカルチャンク５４
に保持した基板Ｗを鉛直軸芯回りで駆動回転するように
構成されている。

ハウジング５２の天板部には、純水を噴射供給する純水
ノズル５５と、不活性ガスとしての窒素Ｎ２ガスを噴射
するノズル５６が設けられている。

メカニカルチャンク５３の周囲を覆って、純水の飛散を
防止するカバー５７が設けられている。

以上の構成により、フォトレジストでマスキングされた
基板（ＳｉＯ□）に反応性イオンエツチング（ＲＩＥ）
によりコンタクトホール等の微小開口を形成した後、フ
ォトレジストを紫外線とオゾンにより剥離し、その表面
を露出させた基板Ｗを回転させながら基板表面に酸素０
２と四フッ化炭素ＣＦ４を含むガスのプラズマを供給し
、イオン衝撃によって発生した損傷層をエツチングする
。

プラズマ発生によって酸素０２は活性化された酸素原子
０に分解され、この酸素原子０により基板Ｗの表面の有
機物を酸化し、Ｃｏ、、Ｈ，Ｏ等に変化させて基板Ｗか
ら分離除去する。生成したＣｏ２　Ｎ２０等のガスは排
気管を介して室外に排出される。

本発明においては、プラズマ処理室１内で基板Ｗを回転
させないものでも良い。

次いで、第２の基板搬送機構４ｂによりプラズマ処理室
１から表面処理室２に基板Ｗを移載する。

表面処理室２において、基板Ｗを回転させながら基板表
面に共沸組成のフッ化水素酸の蒸気を擬似共沸状態で供
給してシリコン酸化膜をエツチングし、無機物をフッ化
物に変換する。

その後、第３の基板搬送機構４Ｃにより表面処理室２か
ら純水洗浄処理室３に基板Ｗを移載する。

この純水洗浄処理室３において、基板Ｗを回転させなが
ら基板Ｗの表面に純水を噴射供給して基板Ｗの表面に残
留付着している金属粒子等の無機物が変換したフッ化物
や有機物を洗浄除去する。

この純水洗浄処理室３において、必要に応じて純水ノズ
ル５５に超音波振動子を付設しておき、８００ｋＨｚ以
上の周波数の超音波を純水に付加して洗浄効率を高める
ようにしてもよい。

その後、純水の供給を停止した状態で不活性ガスを供給
しながら基板Ｗを高速回転し、基板Ｗに大きな遠心力を
働かせ、基板Ｗの表面に付着している純水などを吹き飛
ばして液切り乾燥する。

この純水洗浄処理室３では、乾燥用赤外線ランプ、特に
シリコンウェハが吸収しゃすい１２００ｎｍの波長域の
赤外線を照射したり、純水洗浄処理室３内を減圧したり
することにより乾燥速度を速めることが好ましい。

なお、この実施例では、共沸組成のフッ化水素酸の蒸気
による表面処理を表面処理室２で、そして、純水による
洗浄処理を純水洗浄処理室３でそれぞれ各別の処理室で
行っているが、画処理を同一処理室内で処理するように
しても良い。

上記実施例の装置では、基板Ｗを一枚づつ処理する枚葉
式の装置を示したが、本発明方法の実施としては、多数
枚の基板を基板ボートに収容して処理する、いわゆる、
バッチ式の装置を用いても良い。

また、上記実施例では、擬似共沸を利用した処理につい
て述べたが、窒素（Ｎ２）ガスを使用せず、共沸状態で
処理することも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の基板の表面処理方法によれば、イオンエツチン
グによって生した損傷層を除去するとともに、プラズマ
処理で新たにできたシリコン酸化膜を除去し、かつ、シ
リコン酸化膜の表面や膜中の金属粒子等の無機物を水溶
性の高いフッ化物に変換するとともに、シリコン酸化膜
の表面や膜中の有機物を水洗により除去可能な物質に変
え、それらを純水洗浄によって除去するから、酸化膜や
損傷層はもちろんのこと、基板表面や溝表面のフッ素残
存や無機物系汚染を良好に防止でき、再現性を向上でき
るようになった。

しかも、フッ化水素酸の蒸気として共沸組成のものを使
用するから、基板表面での液化に伴う濃度変化が無く、
表面処理を均一に行うことができ、より一層清浄な基板
を得ることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基板の表面処理方法に用いる基板の
表面処理装置の概略構成図、第２図は、基板搬送機構を
示す斜視図、第３図は、フッ化水素酸の蒸気による表面
処理構成を示す概略縦断面図、第４図は、フッ化水素酸
の蒐気と水との混合液の蒸気圧図、第５図は、フッ化水
素酸の大気圧下での組成対温度の特性曲線図である。 １・・・プラズマ処理室 ２・・・表面処理室 ３・・・純水洗浄処理室 Ｗ・・・基板 出願人　大日本スクリーン製造株式会社代理人　弁理士
　　　杉　谷　　　勉

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）イオンエッチングによってエッチング処理された
   基板表面を、酸素と四フッ化炭素を含むガスのプラズマ
   に曝し、その後にフッ化水素酸の蒸気でシリコン酸化膜
   を除去する基板の表面処理方法であって、 前記フッ化水素酸の蒸気として、共沸組成のフッ化水素
   酸の蒸気を用い、前記シリコン酸化膜を除去した後に純
   水で基板表面を洗浄処理することを特徴とする基板の表
   面処理方法。