JPH07115078A - 基板の処理方法およびその装置 - Google Patents

基板の処理方法およびその装置

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JPH07115078A
JPH07115078A JP28446693A JP28446693A JPH07115078A JP H07115078 A JPH07115078 A JP H07115078A JP 28446693 A JP28446693 A JP 28446693A JP 28446693 A JP28446693 A JP 28446693A JP H07115078 A JPH07115078 A JP H07115078A
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JP
Japan
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substrate
cleaning
brush
hydrogen fluoride
pure water
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JP28446693A
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English (en)
Inventor
Hideo Yada
秀雄 矢田
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SPC Electronics Corp
Original Assignee
SPC Electronics Corp
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Publication date
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Publication of JPH07115078A publication Critical patent/JPH07115078A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】基板のフッ化水素処理後の成膜工程における不
具合を解決するために、フッ化水素処理後の基板表面に
付着した異物を、アルカリ系薬液に界面活性剤を添加し
た洗浄剤でブラシスクラブしながら除去し、さらに純水
でブラシスクラブしながら洗浄剤を除去する。 【構成】半導体基板をフッ化水素処理した後にウエハ表
面を洗浄する処理装置12において、前記処理装置12
の枠体14内に内蔵した洗浄槽16に、基板10をチャ
ックするスピンチャック機構24と、アルカリ系薬液に
界面活性剤を添加した洗浄液を噴射する洗浄液ノズル3
0と、純水を噴射する純水ノズル26と、半導体基板1
0の表面をブラシスクラブする回転ブラシ58とを設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の処理方法および
その装置に関し、さらに詳細には、半導体基板などの基
板をフッ化水素処理した後に、フッ化水素処理された基
板の洗浄を行うための基板の処理方法およびその装置に
関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、半導体基板としてシリコンウエハをフッ化水素で処
理すると、シリコンウエハ表面の自然酸化膜が除去され
て、シリコンウエハ表面にシリコンが露出するようにな
る。ところが、この表面は疎水性で活性化しているた
め、次のリンス工程において水と反応しやすくなり、コ
ロイド状の親水性の酸化シリコン(SiO2)の微粒子
が付着しやすいものとなっていた。
【0003】そして、シリコンウエハの表面に付着し
た、このコロイド状の親水性の酸化シリコンの微粒子
は、汚れや、ヘイズ(鏡面がくすむような状態)となっ
てシリコンウエハ上に残留し、成膜処理などの次工程に
悪影響を及ぼすという問題点があった。
【0004】一方、上記シリコンウエハの表面に付着し
た、コロイド状の親水性の酸化シリコンの微粒子を除去
するために、アルカリ系の薬品と過酸化水素との混合液
を用いる方法が知られているが、この方法によると、シ
リコンウエハ表面に親水性の酸化シリコン(SiO2
膜が生成されることになってしまい、やはり次の成膜工
程などで不具合を生じることがあるなどの問題点があっ
た。
【0005】本発明は、従来の技術の有する上記したよ
うな種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、フッ化水素処理およびリンス処理後
の成膜工程における不具合を解決するために、フッ化水
素処理後の基板表面に付着した異物を、アルカリ系薬液
に界面活性剤を添加した洗浄剤でブラシスクラブしなが
ら除去し、さらに上記洗浄剤を純水でブラシスクラブし
ながら除去するようにした基板の処理方法およびその装
置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における基板の処理方法は、半導体基板など
の基板をフッ化水素処理した後に、上記基板表面を洗浄
する基板の処理方法において、フッ化水素処理後の基板
表面にアルカリ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄液を
噴射しながら、上記基板表面をブラシスクラブする第1
の洗浄工程と、上記洗浄液による上記第1の洗浄工程の
後に、上記基板表面に純水を噴射しながら、上記基板表
面をブラシスクラブする第2の洗浄工程とを1ステージ
で連続的に行うようにしたものである。
【0007】また、本発明による基板の処理装置は、半
導体基板などの基板をフッ化水素処理した後に、上記基
板表面を洗浄する基板の処理装置において、枠体内に配
設された洗浄槽に、基板をチャックするスピンチャック
機構と、アルカリ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄液
を噴射する洗浄液ノズルと、純水を噴射する純水ノズル
と、基板表面をブラシスクラブする回転ブラシとを設け
るようにしたものである。
【0008】
【作用】上記のような構成に基づいて、本発明によれ
ば、半導体基板などの基板の処理工程において、アルカ
リ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄剤を噴射してフッ
化水素処理後の基板表面に付着した異物をブラシスクラ
ブした後に、純水を噴射して上記洗浄剤をブラシスクラ
ブする処理を、1ステージで行うようにしたので、処理
工程が簡素化され、しかもフッ化水素処理後の基板表面
の状態が疎水性となり、コロイダルシリカなどの生成を
抑制することができる。
【0009】従って、フッ化水素処理およびリンス処理
後の成膜工程における従来の不具合を解決することがで
きる。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づいて、本発明による基板の
処理装置の実施例を詳細に説明するものとする。
【0011】図1は、本発明による基板の処理装置の一
実施例を示す概略構成図、図2は図1の要部を示す拡大
図、図3は図1の平面図である。
【0012】図において、符号10は半導体基板、符号
12は半導体基板10の処理装置であり、この処理装置
12の枠体14内には、洗浄槽16、純水18を供給す
る電磁弁20、アルカリ系薬液に界面活性剤を添加した
混合液からなる洗浄液を貯留した混合タンク22などが
内蔵されている。
【0013】上記洗浄槽16には、半導体基板10の洗
浄に必要なスピンチャック機構24、純水18を噴射す
る純水ノズル26、混合タンク22内の洗浄液をポンプ
28により噴射する洗浄液ノズル30が配設されてい
る。
【0014】スピンチャック機構24は、洗浄槽16の
底部に設置された爪開閉用エアシリンダ32と、この爪
開閉用エアシリンダ32のロッド先端に固定されたリン
グ状金具34と、洗浄槽16の下部に取付けられたスラ
イド軸受36およびスライドシャフト38とからなり、
上記リング状金具34が爪開閉用エアシリンダ32によ
り上下動するようになっている。
【0015】また、半導体基板10をチャッキングする
ためのX型の回転盤40は、洗浄槽16の底部に設置さ
れた回転モータ42の回転軸44により回転自在に支持
されており、X型の回転盤40の外側には、それぞれ軸
ピン46を支軸として上下に揺動するL型爪48が捩り
バネ(図示せず)を介して取付けられている。
【0016】そして、上記リング状金具34が上昇して
L型爪48の下部に当接すると、L型爪48の上端部が
外側に回転して開き、半導体基板10のチャッキングを
開放するととも、リング状金具34が下降してL型爪4
8の下部より離れると、L型爪48の上端部が内側に回
転して半導体基板10の周囲をチャッキングするように
なっている。
【0017】さらに、上記洗浄槽16の側壁より延設さ
れたブラケット50には、回転軸52が軸支されてお
り、この回転軸52にはブラシ取付枠54の基端部が回
転自在に軸支されているととも、上記ブラシ取付枠54
の先端部には、ブラシ回転軸56を介して回転ブラシ5
8が回転自在に軸支されている。
【0018】上記ブラシ取付枠54の基端部を軸支して
いる回転軸52の一端部には、ブラシ回転モータ60が
設置されている。そして、上記ブラシ回転モータ60側
のプーリ62と、ブラシ取付枠54の先端部のブラシ回
転軸56側に固着されたプーリ64との間にベルト66
が掛け回しされ、ブラシ回転モータ60により回転ブラ
シ58が回転するようになっている。
【0019】また、上記ブラシ取付枠54の基端部に
は、ブラシ取付枠54を回転軸52の回りに上下回動さ
せるレバー68が固定されており、このレバー60の先
端部には長穴68aが形成されている。
【0020】一方、上記洗浄槽16の底部には、エアシ
リンダ70が設置されており、このエアシリンダ70の
ロッド先端部に回転自在に取付けたローラ72が、ブラ
シ取付枠54を上下に回動させるレバー68の長穴68
aに係合している。そして、上記エアシリンダ70を作
動させることにより、ブラシ取付枠54を図示の矢印A
方向に回動させ、回転ブラシ58を半導体基板10の上
面に接離させるようになっている。
【0021】なお、図1乃至図3において、符号72は
洗浄槽16の底部に設けたドレンである。
【0022】また、上記爪開閉用エアシリンダ32、回
転モータ42、ブラシ回転モータ60、およびエアシリ
ンダ70のON、OFF動作、純水ノズル26、洗浄液
ノズル30からの純水および洗浄液の噴射タイミング
は、図5のタイミングチャートに示すように、所定のタ
イミングにより制御されるようになっている。
【0023】以上の構成において、作動の際には、各部
の動作が図5のタイミングチャートに示した処理工程の
タイミングに基づいて行われるものであり、まず、スピ
ンチャック機構24の爪開閉用エアシリンダ32が作動
することにより、リング状金具34がL型爪48の下部
に当接するまで上昇し、L型爪48の上端部を外側に開
いて半導体基板10をチャッキングできる状態に保持す
る。
【0024】次に、半導体基板10が基板搬送機構(図
示せず)により回転盤40の上面に搬送されると同時
に、爪開閉用エアシリンダ32が作動してリング状金具
34を下降させ、L型爪48の上端部を内側に閉じて半
導体基板10の周囲をチャッキングする。
【0025】上記半導体基板10がチャッキングされる
と、回転盤40は回転モータ42により、約50rpm
にて回転する。
【0026】次に、例えばpH10程度のアンモニアな
どのアルカリ系薬液とアルコール系の界面活性剤との混
合液がポンプ28を介して洗浄液ノズル30より半導体
基板10の上面に噴射されるととも、回転ブラシ58が
ブラシ回転モータ60により回転しながら下降し、半導
体基板10の上面に接触してこすりつけながら洗浄作用
を行う。
【0027】上記洗浄作用が所定の時間行われた後に、
ポンプ28が停止すると純水用の電磁弁20が開き、純
水ノズル26から純水18が噴射され、回転ブラシ58
により半導体基板10の上面が純水18により洗浄され
る。そして、所定時間の洗浄が終わると回転ブラシ58
が半導体基板10の上面より離れる。
【0028】このとき、純水ノズル26からの噴射が停
止すると同時に、回転モータ42の回転数が切り換わ
り、回転盤40を約3000rpmに回転させながらス
ピンドライを規定の時間行なった後に停止する。
【0029】上記洗浄工程が終了した後は、爪開閉用エ
アシリンダ28が作動することにより、リング状金具3
4がL型爪48の下部に当接するまで上昇し、L型爪4
8の上端部を外側に開いてチャッキングを開放するとと
も、基板搬送機構により回転盤40の上面よりに半導体
基板10を所定の位置に搬送する。
【0030】以上説明したように、本発明による基板の
処理方法では、フッ化水素処理後の半導体基板に付着し
たコロイダル状の異物などを、アルカリ系薬液に界面活
性剤を添加した洗浄剤でブラシスクラブしながら除去
し、さらに上記洗浄剤を純水でブラシスクラブしながら
除去するので、半導体基板表面に酸化膜を生成すること
なく改質することが可能になる。
【0031】即ち、半導体基板としてシリコンウエハを
処理した場合には、フッ化水素処理後のシリコンウエハ
の表面は、図4(a)に示すように水素基Hが末端とな
る。この状態のシリコンウエハ表面は活性であり、水と
反応すると、図4(b)に示すようにコロイダルシリカ
(SiOH)を生成する。
【0032】ところが、本発明における洗浄工程におい
ては、フッ化水素処理後において、直接またはリンス後
にアルカリ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄液を噴射
するので、図4(c)に示すように水素基Hは水酸基O
Hに置換されて安定となる。
【0033】さらに、ブラシスクラブにより、シリコン
ウエハ表面に付着した異物を除去し、純水による洗浄に
よってシリコンウエハ表面に残留した洗浄剤を払拭する
ことができる。
【0034】ここにおいて、界面活性剤の役割は、シリ
コンウエハの表面の濡れ性をよくして、コロイダルシリ
カ(例えばSiO4)などの生成を抑えることにある。
【0035】図7は、従来の処理工程で実験を行った場
合の洗浄結果を示す処理データであるのに対して、図6
は、本発明の処理工程で実験を行った場合の洗浄結果を
示す処理データである。
【0036】これらの処理データの比較より、本発明の
処理工程では洗浄処理後の基板の表面状態が疎水性とな
るため、レジスト剤の塗布などに適していることがわか
る。
【0037】なお、上記実施例においては、別の処理装
置でフッ化水素処理後に洗浄処理、スピンドライを行っ
た基板を処理する場合に関して説明したが、この洗浄槽
16の前後にフッ化水素処理槽を設け、洗浄せずに洗浄
槽16へ搬送する構造としても基板の改質効果があり、
処理後の異物は少ない。
【0038】また、上記実施例におけるスピンドライ
は、別の槽で行ってもよい。
【0039】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0040】半導体基板などの基板の処理工程におい
て、フッ化水素処理後の基板表面に付着した異物を、ア
ルカリ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄剤を噴射して
ブラシスクラブしながら除去するするととも、純水の洗
浄により基板表面に残留した洗浄剤を払拭するようにし
たので、フッ化水素処理後の基板表面の状態が疎水性と
なり、コロイダルシリカなどの生成を抑制することがで
きる。
【0041】従って、フッ化水素処理およびリンス処理
後の成膜工程における従来の不具合を解決することがで
きる。
【0042】さらに、本発明の処理工程では、アルカリ
系薬液に界面活性剤を添加した洗浄剤を噴射してブラシ
スクラブする工程と、純水の洗浄により基板表面に残留
した洗浄剤を払拭する工程とが1ステージで連続して行
われるようになるので、作業効率が良く、経済的効果を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による基板の処理装置の一実施例を示す
概略構成図である。
【図2】図1の要部を示す拡大図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】(a)はフッ化水素処理後のシリコンウエハの
表面状態を示す説明図であり、(b)は(a)の状態の
シリコンウエハが水と反応した状態を示す説明図であ
り、(c)はフッ化水素処理後において直接またはリン
ス後にアルカリ系薬液に界面活性剤を添加した洗浄液を
噴射した際のシリコンウエハの表面状態を示す説明図で
ある。
【図5】本発明における処理工程のタイミングチャート
である。
【図6】本発明の処理工程で実験を行った場合の洗浄結
果を示す処理データである。
【図7】従来の処理工程で実験を行った場合の洗浄結果
を示す処理データである。
【符号の説明】
10 基板 12 処理装置 14 枠体 16 洗浄槽 24 スピンチャック機構 26 純水ノズル 30 洗浄液ノズル 58 回転ブラシ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板などの基板をフッ化水素処理
    した後に、前記基板表面を洗浄する基板の処理方法にお
    いて、 フッ化水素処理後の基板表面にアルカリ系薬液に界面活
    性剤を添加した洗浄液を噴射しながら、前記基板表面を
    ブラシスクラブする第1の洗浄工程と、 前記洗浄液による前記第1の洗浄工程の後に、前記基板
    表面に純水を噴射しながら、前記基板表面をブラシスク
    ラブする第2の洗浄工程とを1ステージで連続的に行う
    ことを特徴とする基板の処理方法。
  2. 【請求項2】 半導体基板などの基板をフッ化水素処理
    した後に、前記基板表面を洗浄する基板の処理装置にお
    いて、 枠体内に配設された洗浄槽に、基板をチャックするスピ
    ンチャック機構と、アルカリ系薬液に界面活性剤を添加
    した洗浄液を噴射する洗浄液ノズルと、純水を噴射する
    純水ノズルと、基板表面をブラシスクラブする回転ブラ
    シとを設けたことを特徴とする基板の処理装置。
JP28446693A 1993-10-19 1993-10-19 基板の処理方法およびその装置 Pending JPH07115078A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001031691A1 (en) * 1999-10-28 2001-05-03 Philips Semiconductors, Inc. Method and apparatus for cleaning a semiconductor wafer
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KR100977104B1 (ko) * 2001-12-27 2010-08-23 램 리서치 코포레이션 코랄 필름에 대한 후식각 및 띠 잔여물 제거방법
JP2011101024A (ja) * 1999-08-25 2011-05-19 Applied Materials Inc 疎水性ウェーハを洗浄/乾燥する方法および装置

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