JPH0513402A - 窒化膜除去方法および除去装置 - Google Patents

窒化膜除去方法および除去装置

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JPH0513402A
JPH0513402A JP16176591A JP16176591A JPH0513402A JP H0513402 A JPH0513402 A JP H0513402A JP 16176591 A JP16176591 A JP 16176591A JP 16176591 A JP16176591 A JP 16176591A JP H0513402 A JPH0513402 A JP H0513402A
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JP
Japan
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chemical
wafer
nitride film
processing chamber
carrier gas
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Withdrawn
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JP16176591A
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English (en)
Inventor
Takuya Kishimoto
卓也 岸本
Satoshi Kobayashi
敏 小林
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコンウェハ上の不要とされる窒化膜など
の窒化膜の除去を、ウェハの汚染なく、除去膜厚の面内
均一性および除去膜厚の制御性よく安定に行なう。 【構成】 薬剤を加熱して蒸気化し、この蒸気化された
薬剤をキャリアガスに搬送させて一定流量でかつ一定濃
度でウェハを収容してなるチャンバ内へ供給し、薬剤を
ウェハ表面にガス状で均一に接触させてウェハ表面の窒
化膜を反応除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェハ表面に積層され
た窒化膜の除去方法および除去装置に関するものであ
り、特に、経時的に安定で制御性よく、均一な窒化膜の
除去を行なうことができ、かつ処理時におけるウェハ上
の汚染のない窒化膜の除去方法および除去装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程において、シ
リコンウェハ表面には各種の積層薄膜が形成されるが、
これらの積層薄膜のうち、本来その形成が所望されるも
のでないもの、例えばウェハ表面の汚染物を除去するた
めに酸処理を行なった結果、表面に形成された清浄でな
い酸化膜や、素子回路形成において用いられるハードマ
スクとしての窒化膜等は当然に除去されるべきものであ
る。
【0003】従来、このようなウェハ上の積層薄膜の除
去、特に窒化膜の除去は、排気および給排水設備を有す
るドラフト内の洗浄用薬液槽に、ウェハを浸漬すること
により行なわれていた。そしてこのような積層薄膜除去
処理においては、洗浄効果を高めるために薬液を加熱す
ることが多く、Si3 N4を除去する際に用いられるH
3 PO4 の場合には例えば180℃程度に加熱してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような窒化膜の除
去処理においては、浸漬時間を制御することにより所望
の膜厚の窒化膜を除去しようとしているが、上記薬液槽
から薬液や水分が蒸発し経時的に薬液の濃度が変わり、
長持間の浸漬を行なう場合や連続的にこのプロセスを続
けた場合、窒化膜の除去能力が不安定となってしまう。
さらに、薬液槽内の薬液中には、溶解した除去膜成分が
残留し、これがウェハ上に汚染として再付着する虞れが
高いものであった。
【0005】従って、本発明は上記のごとき欠点を改善
し、経時的に安定で制御性よく、均一な窒化膜の除去を
行なうことができ、かつ処理時におけるウェハ上の汚染
のない窒化膜の除去方法および除去装置を提供すること
を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決しようとするための手段】本発明の窒化膜
の除去方法は、上記目的を解決するために、ウェハ表面
に積層された窒化膜を薬剤により除去する窒化膜除去方
法であって、薬剤を加熱して蒸気化し、この蒸気化され
た薬剤をキャリアガスに搬送させてウェハを収容してな
るチャンバ内へ供給し、薬剤をウェハ表面にガス状で接
触させてウェハ表面の窒化膜を反応除去するようにした
ものである。
【0007】本発明の窒化膜の除去装置は、ウェハ表面
の窒化膜を薬剤により除去する際に用いられる窒化膜除
去装置であって、処理しようとするウェハを収納する処
理チャンバと、加熱装置を備えてなる薬剤容器と、前記
薬剤容器内に所定流量でキャリアガスを送気するキャリ
アガス供給ラインと、前記薬剤容器内から前記キャリア
ガスに搬送されて導出される薬剤ガスを前記処理チャン
バへと供給する薬剤ガス供給ラインと、前記処理チャン
バ内から排ガスを系外へ排出する排ガス導出ラインとを
有してなるものである。
【0008】
【作用】このように本発明に係わる窒化膜除去方法によ
れば、薬剤を加熱することにより蒸気化し、これをキャ
リアガスに搬送させて、処理チャンバ内に収納されたウ
ェハ表面に接触させる。従って、薬剤の加熱温度、キャ
リアガスの流量および処理チャンバ内の圧力等を一定に
制御することのみで、シリコンウェハ上には常に安定で
均一な薬剤が連続的に供給されることになり、時間因子
による窒化膜の除去膜厚の制御が良好に行なわれ、また
除去膜厚のウェハ面内における均一性も高いものとな
る。さらに、窒化膜除去処理を行なう処理チャンバにお
いては、このように薬剤がガス状で連続的に供給される
一方で、処理後の薬剤は系外へと連続的に排出されてい
るために、除去膜成分が処理チャンバ内に長持間滞留す
る虞れはなく、このような除去膜成分がウェハ上に再付
着して汚染を起すこともない。
【0009】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。図1は、本発明の窒化膜除去装置の一実施例
の構成を模式的に示す図面である。
【0010】図1に示す実施例の装置において、液状の
薬剤1は、加熱装置2を備えた薬剤容器3の内部に収納
されており、この加熱装置2により薬剤1は適当な温度
に加熱され、薬剤容器3内部で所定の蒸気圧で飽和状態
にある。なお、薬剤1として具体的には、例えばシリコ
ウェハ上に形成されたSi3 N4 を除去しようとする場
合はH3 PO4 が用いられる。また、この実施例におい
て加熱装置2は薬剤容器3の外周面を囲繞するヒーター
とされているが、薬剤容器3内部に収容された薬液1を
所定温度に加熱できるものであれば、特に限定されるも
のではなく薬剤容器3内部に配されるものであっても、
あるいは高周波誘導加熱等の他の方式によるものであっ
てもよい。この薬剤容器3内へは、キャリアガス供給ラ
イン4を介してキャリアガス源(図示せず)よりキャリ
アガスが送気されており、キャリアガスで液状の薬液1
をバブリングすることにより蒸気化を促進している。な
お、この実施例においてキャリアガス供給ライン4上に
は、途中に流量制御装置5および加熱温調装置6が設け
られており、これらの装置により薬剤容器3に送込まれ
るキャリアガスの流量および温度を制御することによ
り、薬液1を冷却することなく、一定濃度でかつ一定流
量で薬液容器3より薬剤ガスを導出している。なお、キ
ャリアガスとしては、薬剤1および処理を行なおうとす
るウェハ7に対し不活性なガスであればよく、例えばN
2 、Arなどが用いられる。
【0011】薬剤容器3には、該薬剤容器3内部空間と
処理チャンバ8内部空間をつなぐ薬剤ガス供給ライン9
が接続されており、このようにキァリアガスに搬送され
て薬剤容器3より導出された薬剤ガスは、この薬剤ガス
供給ライン9を通って、処理チャンバ8内へと供給され
る。なお、この実施例においては、薬剤供給ライン9の
途中には、フィルター器10が設けられており、このフ
ィルター器10によって薬剤ガスないしはキャリアガス
中に含まれていた微細な塵芥等は処理チャンバ8へ至る
前に除去される。
【0012】そしてこのような薬剤ガスが供給される処
理チャンバー8内に、窒化膜除去処理を受けようとする
ウェハ7を収納しておく。なお、この実施例において
は、ウェハ7は、処理チャンバ8内で縦に配置されてい
るがその配置方向としては特に限定されるものではな
く、横置であってもよい。さらに処理チャンバ8内へと
収納されるウェハ7の枚数としても複数枚であってもよ
いが、この場合には例えば各ウェハ間の距離を十分離す
などして、処理チャンバ8内へ供給される薬剤ガスが各
ウェハの表面に均一にかつ十分に行きわたるように留意
されなければならない。処理チャンバ8内は、高真空が
要求されるのではなく、系内に導入された薬剤ガスを均
一にウェハ7面上に供給することが目的であるので、そ
れに十分なだけ減圧すること、例えば760Torr〜
1×10-5Torr程度の圧力に保つことができればよ
い。この実施例においては、前記薬剤供給ライン9は処
理チャンバ8の上部に接続されており、一方処理チャン
バ9の下部には排気ポンプ11へつながる排ガス導出ラ
イン12が設けられている。従って、ウェハ7に対する
窒化膜除去処理の間、排気ポンプ11を作動させて処理
チャンバ8内雰囲気を引き、処理チャンバ8内の雰囲気
を例えば上記したような範囲内の所定圧力に保てば、処
理チャンバ8内には上方から下方へ向って定常的な薬剤
ガスの流れが形成され、ウェハ7の表面には均一に薬剤
ガスが接触する。また、この実施例においては処理チャ
ンバ8の外周面は、加熱装置13により囲繞されてお
り、この加熱装置13によって、ウェハ7は窒化膜の除
去を行なうのに最適な温度、例えば室温〜300℃の範
囲の一定温度に保持される。この場合、熱効率の点から
処理チャンバ8内の容積をできるだけ小さくすることに
よって、熱応答性および制御性よく目的の温度に温調す
ることができる。なお、本実施例におけるごとく、ウェ
ハ7のみを加熱することなく、処理チャンバ8を全体的
に加熱すれば処理チャンバ8内雰囲気を一定に保つこと
ができるため、より安定でかつ均一な窒化膜除去条件を
つくりだすことが可能であるが、例えば処理チャンバ8
内でウェハ7を保持する保持機構に抵抗加熱ヒータを設
けるあるいはウェハ7を高周波誘導加熱するなどにより
ウェハ7のみを加熱するような方法を取ることも可能で
ある。
【0013】さらにこの実施例の処理装置において、前
記排ガス導出ライン12には、排気ポンプの後方に、例
えば排ガススクラバーなどのような排ガス処理装置14
が設けられている。このような処理装置において排ガス
を例えば水などの媒体と十分に接触させることにより、
排ガス中に存在する残留薬剤成分および除去膜成分を吸
収除去し、清浄化されたガスを系外に排出することがで
きる。なお、排ガス処理装置としては、上記のものに何
ら限定されるものではなく、例えば触媒を利用したもの
などを用いることも可能である。
【0014】本発明の処理装置においては、上記したよ
うに処理チャンバ8内に配置されたウェハ7に対し、一
定濃度でかつ一定流量の薬剤ガスが均一に接触し、さら
にウェハ7の温度も一定に保持されているために、薬剤
ガスによるウェハ7上の窒化膜の除去速度は、ウェハ7
面内分布においてもまた経時的にも一定である。このた
め、処理時間を制御することにより窒化膜の所望の膜厚
を均一に除去することが可能である。
【0015】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ウェ
ハ上の窒化膜の除去において、処理薬剤を加熱して蒸気
化し、これを連続的にかつ均一に処理チャンバ内に配さ
れたウェハに対し供給するために、除去膜厚の均一性お
よび除去膜厚の制御性が良好な処理が可能であり、かつ
処理中における異物付着によるウェハ汚染の発生も抑え
られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の窒化膜除去装置の一実施例の構成
を模式的に示す図面である。
【符号の説明】 1…薬剤、2…薬剤容器加熱装置、3…薬剤容器、4…
キャリアガス供給ライン、5…流量制御装置、6…加熱
温調装置、7…ウェハ、8…処理チャンバ、9…薬剤供
給ライン、10…フィルター器、11…排気ポンプ、1
2…排ガス導出ライン、13…ウェハ加熱装置、14…
排ガス処理装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウェハ表面に積層された窒化膜を薬剤に
    より除去する窒化膜除去方法であって、薬剤を加熱して
    蒸気化し、この蒸気化された薬剤をキャリアガスに搬送
    させてウェハを収容してなるチャンバ内へ供給し、薬剤
    をウェハ表面にガス状で接触させてウェハ表面の窒化膜
    を反応除去することを特徴とする窒化膜除去方法。
  2. 【請求項2】 ウェハ表面の窒化膜を薬剤により除去す
    る際に用いられる窒化膜除去装置であって、処理しよう
    とするウェハを収納する処理チャンバと、加熱装置を備
    えてなる薬剤容器と、前記薬剤容器内に所定流量でキャ
    リアガスを送気するキャリアガス供給ラインと、前記薬
    剤容器内から前記キャリアガスに搬送されて導出される
    薬剤ガスを前記処理チャンバへと供給する薬剤ガス供給
    ラインと、前記処理チャンバ内から排ガスを系外へ排出
    する排ガス導出ラインとを有してなる窒化膜除去装置。
JP16176591A 1991-07-02 1991-07-02 窒化膜除去方法および除去装置 Withdrawn JPH0513402A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8025412B2 (en) 2006-10-05 2011-09-27 Nec Display Solutions, Ltd. Pump unit and projector using same
US11676828B2 (en) 2020-03-17 2023-06-13 Kioxia Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8025412B2 (en) 2006-10-05 2011-09-27 Nec Display Solutions, Ltd. Pump unit and projector using same
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Effective date: 19981008