JPH0795541B2

JPH0795541B2 - 処理方法

Info

Publication number: JPH0795541B2
Application number: JP15536086A
Authority: JP
Inventors: 順久前田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1995-10-11
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPS6310531A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、LSI製造用基板，画像記録用ディスク，液晶
ディプレイ用電極等を代表例とする表面に微細な凹凸を
有する板状物を、各種液体状薬品（以下処理液と記す）
を用いて洗浄，エッチング，脱脂，レジスト剥離等の表
面処理を施す際に均一な処理を可能ならしめる処理方法
に関するものであり、特に、LSI製造用基板（以下、Si
ウエハと記す）に深い凹部（以下トレンチと記す）を形
成して素子を作ったり、あるいは素子の分離に用いられ
る三次元的な素子の製造技術中で、処理の均一性と清浄
度が要求されるトレンチ内のエッチング及び洗浄等のウ
ェット処理に関するものである。

従来の技術従来のSiウエハのエッチング方法としては、エッチング
液に浸漬する方法（以下、第１の方法と記す）、Siウエ
ハを回転させながらエッチング液をノズル等から噴出す
る方法（特開昭53-8577号公報，特開昭54-7874号公報，
特開昭56-27931号公報，特開昭58-122732号公報，特開
昭58-196024号公報，特開昭59-103344号公報，特開昭59
-204238号公報）（以下、第２の方法と記す）、減圧下
でエッチングする方法（特公昭60-7382号公報）（以
下、第３の方法と記す）等が知られている。

また、Siウエハの洗浄方法としては、ほとんどが洗浄液
に浸漬してSiウエハを揺動したり、超音波を印加する等
の補助手段を併用しながら洗浄しているのが現状であ
る。

発明が解決しようとする問題点上記の洗浄やエッチングの様な処理方法において従来の
技術では、以下に示すような問題点があった。

上記第１の方法では、Siウエハ表面に形成されたパ
ターンのコーナ部や小さなくぼみに空気が付着してSiウ
エハと処理液の接触が妨げられて処理ムラが生じる。

特に、Siウエハ表面にSiO₂膜等の親水性の部分と、Siや
Si窒化膜等の疎水性の部分が混在する場合に、その境界
部に気泡が付きやすく処理ムラが多発しやすい。

また、配線用コンタクトホールやトレンチに入っている
空気は容易に出ずコンタクトホールやトレンチ内の処理
ができない。

上記第２の方法では処理液が運動エネルギーを有し
ていることから一般には上記第１の方法よりも気泡は若
干除去しやすいが、処理液がSiウエハと衝突した時に発
泡してかえって気泡が多くつく場合（特に疎水性の部分
がある場合に）も多々あり、また第１の方法と同様に、
コンタクトホールやトレンチ内の気泡の除去にはほとん
ど効果が無く、処理ムラが発生する。さらに、この方法
では処理液が飛散しやすく作業の安全性にも問題があ
る。

上記第３の方法ではエッチング反応により発生する
ガスを除去するためにSiウエハを処理中エッチング室は
常に減圧状態に保たれている。ところが、この様な処理
条件では、例えばSiO₂を弗酸でエッチングしたり、Si窒
化物をリン酸でエッチングする場合の様に反応によりガ
スが発生しない処理においては、Siウエハを処理液に浸
漬した時に付着した大きな気泡は減圧によってさらに膨
張して十分な浮力を得てウエハ表面から脱離するが、小
さな気泡は膨張しても脱離するのに十分な浮力が得られ
ず減圧時間中大きな気泡としてSiウエハ表面に付着した
ままで残留し、（例えば30Torrの減圧下では気泡の体積
は25.3倍に膨張している。）大気圧の元では無視できる
様な大きさの気泡でも減圧下ではエッチングムラが非常
に大きくなり、均一性はかえって悪くなる。また、常に
減圧状態を保つためにHF等の酸性腐食ガスが多量に発生
してロータリポンプ等の減圧装置の腐食が進み減圧装置
の寿命が短かくなる。

従来の超音波を用いた洗浄方法では洗浄液にSiウエ
ハを浸漬して超音波を印加するだけであるためにトレン
チを形成したSiウエハでは、Siウエハを洗浄液に浸漬し
た時に多数のトレンチ内に気泡が残り超音波を印加して
も気泡のために超音波は伝ぱんしない。

さらにトレンチ壁面に沿ってトレンチ内に侵入した極く
わずかの洗浄液は、水洗等による洗浄液の除去時にもト
レンチ内に気泡があるために洗浄液の除去が困難であ
る。

等々の問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、Siウエハ等の被処理物の表
面性状のいかんを問わず短時間で均一に処理ができ、大
量の処理が可能でかつ、作業の自動化を図りやすい処理
方法を提供するものである。

問題点を解決するための手段上記問題点を解決する為の第１の発明の処理方法は、内
部を減圧する手段を備えた容器内において減圧下で処理
液と被処理物を接触させた後、前記容器内の圧力を大気
圧に戻して、その後さらに被処理物に付着している処理
液を除去してから乾燥する処理方法において、少くとも
前記容器内の圧力を大気圧に戻した後から被処理物に付
着している処理液を除去するまでの間、前記被処理物に
超音波を印加することを特徴とするものである。

第２の発明の処理方法は、内部を減圧する手段を備えた
容器内において被処理物を減圧下で処理液と相溶性のあ
る物質に接触させた後大気圧に戻し、さらに処理液と接
触させた後、前記被処理物に付着した前記処理液を除去
し乾燥する処理方法において、少くとも前記被処理物を
前記被処理物を前記処理液と接触させてから前記被処理
物に付着した前記処理液を除去するまでの間、前記被処
理物に超音波を印加することを特徴とするものである。

作用上記の第１の発明の処理方法においては、内部を減圧す
る装置を備えた容器内で被処理物（以下代表例としての
Siウエハについて説明する。）を減圧下におくと、Siウ
エハ表面にどの様な微細な凹凸や深い凹凸があろうとも
ウエハ表面の空気はほとんど取り除くことができる。こ
の状態で処理液とSiウエハを接触させた後、容器内の圧
力を大気圧に戻すと、Siウエハの凹部内面と処理液の接
触を妨げていた気泡が無く大気圧によってトレンチ内の
極くわずかな空気が圧縮されて極小さくなるとともに処
理液が凹部に注入されるため、凹部の奥深くまで均一に
処理液と接触でき、均一に処理を開始できる。

ところで、LSIの高密度化がさらに進んでくると、トレ
ンチの幅は小さくかつ深さが深くなり、トレンチ内をエ
ッチングや洗浄のためにトレンチ内に注入した処理液を
トレンチ外の新鮮な処理液と常に更新するためには拡散
や対流の様なゆるやかな処理液の更新では処理時間が長
くなるし、場合によっては処理ムラが発生することがあ
り、超音波による激しい撹拌が必要となる。超音波の疎
密度をSiウエハに印加するとトレンチ内の処理液が激し
く撹拌されて処理液の更新が早く行なわれてトレンチ壁
面は常に新鮮な処理液に触れることができ処理速度、処
理の均一性共に改善できる。また、処理を終了後、水等
によってSiウエハに付着している処理液を除去（以下水
洗と記す）する際にもトレンチ内を激しく撹拌しないと
トレンチ内部にはいつまでも処理液が残留しつづけ、処
理の均一性が損われる。これに対して、水洗時にも超音
波を印加すると同上の理由でトレンチ内の処理液が水と
すみやかに置換し水洗時間の短縮と処理ムラを防止する
ことができる。さらに、Siウエハに対して超音波を印加
する方向は、従来は第４図の様に超音波の進行方向とSi
ウエハ面が並行になるように置かれていた（以下、垂直
と記す）が、本発明のようにトレンチ内に超音波の疎密
度を浸透させて液交換を早めるためには超音波の進行方
向とSiウエハが並行ではその効果は乏しく、Siウエハは
超音波の進行方向と交わるように置くのが良く、できる
だけ45〜90°、望ましくは75°〜90°で90°が最良であ
る。ところで、第１の発明の処理方法で減圧容器内の圧
力を減じるタイミングは、Siウエハが処理液と接触する
前でもよいし、接触した後でもよい。すなわち、減圧容
器内にSiウエハと処理液が各々別々に、ある状態で減圧
容器内の圧力を感じるとトレンチ内の空気は、減圧容器
内の空気が排気され減圧になると共に、何ら抵抗を受け
ることなく排気，除去される。その後、減圧容器内の圧
力が目的の真空度に達し後、Siウエハを処理液に浸漬
し、減圧容器内の圧力を大気圧に戻すことによってトレ
ンチ内に処理液を注入できる。また、Siウエハを処理液
に浸漬後、減圧容器内の圧力を減じるとトレンチ内の空
気は膨張して処理液中で大きな気泡となり浮力を受けて
Siウエハから離脱する。この時、Siウエハを揺動，振
動，回転等の運動をさせたり、処理液を流動，循環回
転，超音波の印加等の方法で運動させると気泡の離脱が
促進され処理時間が短縮できる。その後、減圧容器内の
圧力を大気圧に戻すと前記と同様に、大気圧によって処
理液はトレンチ内に注入することができる。

一方、第２の発明の処理方法で、下記の様な処理液と相
溶性のある液体と被処理物表面を減圧下で接触させた
後、その後さらに大気圧に戻すと、トレンチ内に極くわ
ずかに残る危険性がある小さな気泡（減圧容器内は完全
に真空にすることは不可能で、減圧容器内に液体がある
とその蒸気圧までしか真空度は上がらない。例えば水の
場合には約20Torr（20℃）である。したがって、Siウエ
ハのトレンチ内にもともとあった空気は減圧脱気するこ
とによって大部分は除去できるが、それでも凹部の容積
20/760に相当する体積の空気はそのまま残っている。）
と被処理物との界面に徐々に入り込んで被処理物の表面
全体を処理液と相溶性のある液でぬらすことができる。
また、減圧容器を大気圧に戻してから処理を行う（第１
の発明の処理方法も同じ）ことで、トレンチ内に残る気
泡は大気圧によって圧縮されると小さくなる。

この状態でSiウエハを処理液に浸漬すると、トレンチ内
に入っている液体（処理液と相溶性のある液体）と処理
液は相溶性があることから、互いに混り合い処理が開始
される。この時、混り合う速度が遅いと処理ムラが発生
する為、処理液を激しく撹拌してす早く混合する必要が
あり、その手段として第１の発明の処理方法で説明した
ように超音波の印加が有効である。また、トレンチ内の
処理液を水洗する際にも同様の理由で超音波を印加する
と除去効果が大である。

第２の発明の処理方法で用いる処理液と相溶性のある液
体は、処理の種類，被処理物の性状，処理液の性質等に
応じて適当に選択しなければならないが、上記のSiウエ
ハの洗浄やエッチングにおいては水系の処理液が専ら用
いられていることから、これに利用できる処理液と相溶
性のある液体としては、メタノール，エタノール,n−プ
ロパノール，イソプロパノール，グリコール等のアルコ
ール類，アセトン等のケトン類，酢酸等のカルボン酸，
酢酸メチル，酢酸エチル等のエステル類，エチルアミン
等のアミン類、さらには、スルホン酸や界面活性剤及び
水等があり、本発明ではこれらの中のいずれの物質の単
体あるいは混合物を用いても支障ないが、Siウエハへの
吸着能が小さく処理液を置換しやすい物質として、水，
ノタノール，エタノール，エチルアミン，酢酸，酢酸メ
チル，酢酸エチル，アセトン，イソプロパノール,n−プ
ロパノール等が適している。さらに、これらの混合物及
び上記化合物と水との混合物で表面張力が30dyne/cm以
下のものがトレンチに一層浸透しやすく適している。

これらの物質の中で水以外の物質は分子内に、−OH,
O,−COOH,−COO−，−SO₃H等の親水性の疎水基を有し、
これらの液体あるいは蒸気（ガス）にSiウエハをさらす
と、Siウエハの親水性の部分には親水基が、Siウエハの
疎水性の部分には疎水基が優先的に吸着すると共に累積
膜を形成することから、Siウエハ全体が親水性の処理液
にも、親油性の処理液にもぬれやすくなる。すなわち、
Siウエハを処理する前にも、これらの液体でSiウエハを
ぬらすことによって、処理を開始する時には、Siウエハ
全面がほぼ同時に処理が始まり、Siウエハ全体の処理量
や処理度合が一定となり均一な処理ができる。

さらに、これらの物質は処理液（水系）と相溶性である
ことから、処理中に処理液に溶けたり、処理液で分解さ
れたり、さらに、表面張力が30dyne/cm以下の化合物で
は気泡が脱離しやすく、気泡はSiウエハ表面には残らな
い。これによって、Siウエハに気泡が付着せず均一な処
理が可能になり、かつSi表面を汚染することがない。ま
た、水は処理液が水溶液であるため凹部浸透した水は処
理液とすみやかに置換して均一な処理ができるととも
に、Siウエハ表面に残存して素子に悪影響を与えること
もない。

さらに、Siウエハを上記処理液と相溶性のある液体とを
接触させる方法としては、液体物質にSiウエハを浸漬す
る方法、水平又は垂直に保持したSiウエハに液状物質を
ノズル等から噴出してふきかける方法、処理液と相溶性
のある物質を加熱したり、超音波を印加してミスト状に
してその雰囲気にSiウエハをさらす方法等があり、本発
明ではその方法を用いても支障がないが、浸漬する方法
は装置が簡単でかつガス爆発の危険性や人体への影響も
少なく、好ましい。

また、Siウエハに付着した処理液を除去する方法として
は、Siウエハを純水に浸漬したり、純水をシャワー状に
噴出して水洗する方法が一般的である。水洗効果を高め
るために、Siウエハを揺動したり、水洗槽に超音波やガ
スのバブリング、あるいは水洗水を急速換水する等の機
能が加えられているが、本発明ではどの方法を使用して
も、又それらの方法のうち複数を組み合わせて使用して
もよい。特に超音波印加時に、Siウエハを超音波の進行
方向に揺動させることは、超音波の定常波によって処理
ムラの発生を防止するのに有効である。Siウエハの乾燥
方法も、スピン乾燥，蒸気乾燥，ブローオフ乾燥等、本
発明はどの方法を採用しても、またそれらの方法を組み
合わせて用いてもよい。さらに、本発明は処理枚数に関
係なく、枚葉処理でもバッチ処理でも同等の処理性能が
得られる。

一方、従来の浸漬法による深さ方向の処理ではせいぜい
１μｍ程度であったものが、第１の発明または第２の発
明の処理方法を用いると理論上は大気圧の水柱の高さに
匹敵する深さまで処理できることになるが、後の水洗や
乾燥をも考え合わせると５〜７μｍ程度までの処理に適
している。また、第１の発明の処理の方法で説明した様
に、第２の発明の処理方法でもSiウエハに超音波を印加
する角度は45°〜90°好ましくは75°〜90°で90°が最
良であり、Siウエハを処理液と相溶性のある液体と接触
するタイミングは、減圧容器内の圧力を減じる前でも減
じた後でも効果は同じであり、減圧容器内の圧力を一旦
減じた後再び大気圧に戻す効果も同じである。

また、第１の発明および第２の発明の処理方法の減圧度
は処理液の蒸気圧によって決まるが、弗酸の水による希
釈液では真空到達度は20℃で約20Torrまでで、本発明の
二つの方法で有効な真空度は150〜20Torr（20℃）の範
囲、好ましくは40〜20Torrである。

なお、容器内を減圧する手段としては、真空ポンプとし
て一般に用いられているロータリーポンプ，拡散ポン
プ，メカニカルブースターポンプ，水封ポンプ等各種ポ
ンプがあるが、本発明ではどのようなポンプを用いても
支障なく、またこれらの中から複数のものを組み合わせ
て使用しても問題ない。

複数のSiウエハを同時に処理するバッチ処理の場合にSi
ウエハを水平に置いて下方から超音波を印加してもSiウ
エハは剛性が高くかつ薄いことから各Siウエハによる超
音波の吸収はほとんど無く、超音波はSiウエハを介して
次々と伝搬しSiウエハを何段に重ね合わせても超音波振
動子からの距離による処理ムラは無い。

実施例以下図面を参照しながら、本発明の第１の実施例につい
て説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例における内部を減圧す
る手段としてのロータリポンプ13を備えた減圧容器の断
面を示すものである。第１図において、11は減圧容器、
12は処理液を入れる石英製槽、14aはフッ素樹脂製のSi
ウエハの収納ケース、14bはSiウエハの収納ケースを挟
持し上下させる治具（以下、挟持治具と記す。）、15は
処理液、16はバルブ、17は被処理物としてのSiウエハ、
18は超音波振動子を示す。

以下、本実施例の具体的内容を示す。

（1,0,0）の結晶面でスライスし表面を鏡面に仕上げたS
iウエハ（直径５インチ）面上に、パイロジェニック法
で10000ÅのSiO₂膜を形成した後、フォトレジストを1.2
μｍの厚みに塗布し長さ1.0μｍで幅が0.5μｍ〜4.0μ
ｍ（0.5μｍおきに）の長方形パターンをSiウエハ全体
に多数現像した。

上記Siウエハをドライエッチング（使用ガス：CHF₃＋C₂
F₆の混合ガス，圧力:700mTorr）によってSiO₂をエッチ
ングした。

このSiウエハをさらにドライエッチング（使用ガス：CC
l₄＋O₂の混合ガス，圧力15mTorr）でエッチング時間を
変えてSiウエハを2,4,6μｍの種々深さにエッチングし
てトレンチを作成した後、幅２μｍ×長さ１μｍ×深さ
２μｍのパターンを用いてトレンチ内の粒子状異物（以
下、パーティクルと記す）をSEMで観察した。また、Si
ウエハをパターン形成部で破断し、幅３μｍ×長さ１μ
ｍ×深さ４μｍのトレンチでオージエ表面分析法（以
下、AESと記す）でトレンチ壁面に付着している炭素原
子量を分析した。

さらに、上記のトレンチの深さを４μｍにエッチングし
たSiウエハを第２図のSiウエハの収納ケース（以下単に
収納ケースと記す）14aに入れ、処理液として洗浄液（N
H₄OH:H₂O₂:H₂O＝1:2:8（体積比）,70℃）を石英製の槽1
2に入れた後、減圧容器11を密封して収納ケースの挟持
治具（以下単に挟持治具と記す）14bを押し込みSiウエ
ハ17を完全に洗浄液15に沈めた後、直ちに超音波（40KH
z,300W）を印加し、かつロータリポンプ13を用いて減圧
容器11を減圧しつづけながら、挟持治具14bを回転させ
て収納ケース14aを洗浄液15中で４〜５回回転させた
後、バルブ16を開いて減圧容器11内に空気を導入して大
気圧に戻すと同時に超音波（40KHz,300W）を印加した。
なお、挟持治具14bは収納ケース14aを種々の角度で挟持
できるようになっているが本実験ではSiウエハ17が垂直
（Siウエハ17の面が超音波の進行方向と並行）になるよ
うにした。

Siウエハ17を洗浄液15に浸漬して20分経過後、Siウエハ
17を洗浄液15から引き上げて収納ケース14aを挟持治具1
4bから取り出した後、直ちに第２図に示すような純水22
を（純水の比抵抗値;17.8MΩ・cm）純水供給パイプ23か
ら常に供給し、純水があふれ出ている水洗槽21に浸漬
し、直ちに超音波（40KHz,300W）を印加しかつ水の比抵
抗値を測定器24で測定した。

水の比抵抗値が16MΩ・cm以上になってから収納ケース1
4aを取り出した後、3000r.p.mでスピン乾燥した。

その後、Siウエハにトレンチを形成した後と同様にし
て、洗浄後のSiウエハ17のトレンチのパーティクルとト
レンチ壁面炭素原子量を測定した。

炭素原子のAESピーク高さは洗浄前に比べて大幅に減少
し、1/3以下となった。パーティクル数の測定結果を第
１表に示す。

以下、本発明の第２の実施例につき説明する。

本発明の第２の実施例では、第１の実施例でトレンチを
形成したSiウエハ17を収納ケース14aに入れた後挟持治
具14bで挟持し、減圧容器11を密封しロータリーポンプ1
3を用いて減圧容器11内を減圧し、Siウエハ17を洗浄液1
5に浸漬した後、バルブ16を開いて減圧容器11内を大気
に戻し、第１の実施例と同一洗浄液を用いて20分間洗浄
した。その後、第１の実施例と同様にSiウエハ17を超音
波を印加しながら水洗し、乾燥した後、トレンチ内のパ
ーティクル数，炭素原子量を調べた。炭素原子量は第１
の実施例の洗浄後のSiウエハの場合とほとんど同じであ
った。パーティクル数の結果は第１表に示す。

さらに、Siウエハ17を洗浄液15に浸漬する際に、収納ケ
ース14aを種々の角度で挟持し、その他は上記方法と同
一方法でSiウエハ17を洗浄，水洗及び乾燥し、トレンチ
内のパーティクル数及び炭素原子量を調べた。

炭素原子のピークの大きさは、さらに減少し、汚染物の
量が少なくなっていることがわかった。特に超音波パー
ティクル数の結果は第１表に併記する。

なお、比較のために、Siウエハ17の洗浄時に減圧容器11
を減圧することなく、それ以外は上記と全く同一条件で
処理を施したSiウエハ17のトレンチ内のパーティクル及
び炭素原子量を調べたが、炭素原子のピークの大きさは
第１の実施例の洗浄前とほとんど変わりなかった。パー
ティクル数の結果は第１表に示す。

以下、本発明の第３の実施例について説明する。

本発明の第３の実施例では、第１の実施例と同様にして
Siウエハに長方形状のトレンチをドライエッチングで形
成したSiウエハを酸素プラズマでフォトレジストを除去
した後、フッ酸でSiO₂膜を除去した後、第１図に示した
収納ケース14aにSiウエハ17が超音波の進行方向と垂直
（以下、水平と記す）でかつ、処理面が上になるように
セットした後、槽12にフッ酸と硝酸の混酸と相溶性のあ
る液体である水を入れた減圧容器11を密封し、挟持治具
14bを押し込んでSiウエハ17を水に浸漬した後真空ポン
プ13で減圧容器11内を20Torr（水温15℃）まで減圧し
た。そして収納ケース14aを水中で４〜５回揺動をくり
返した後、バルブ16を開けて減圧容器内の圧力を大気圧
に戻した。その後、槽12の中の水を混酸（HF:HNO₃＝0.
5:99.5vol.比）にす早く入れ替えた後Siウエハ17を混酸
にSiウエハ17が水平に、かつトレンチが形成されている
面（処理面）が上になるように浸漬すると同時に超音波
を印加し、Siウエハ17を混酸で５分間ウエットエッチン
グした。その後、収納ケース14aを第２図に示す水洗槽2
1に、Siウエハ17が水平になるように浸漬し、超音波を
印加し水洗した後、スピン乾燥した。

上記の様にして得たウエットエッチング処理を施す前後
のSiウエハをパターン形成部で破断しトレンチの形状を
SEMで観察した。ウエットエッチング前のトレンチの断
面形状を第３図（ａ）に示す。この場合、トレンチの断
面形状はくさび形で、深さ方向に垂直なトレンチが形成
されていた。一方、ウエットエッチングを施したSiウエ
ハのトレンチ断面の形状を第３図（ｂ）に示す。この場
合、トレンチの形状は、第３図（ａ）に比べて幅方向及
び深さ方向共にほぼ同程度大きくなり、各稜が丸みをお
びており、トレンチ内の各面が均一にエッチングされて
いることがわかった。

ところで、比較の為に上記ウエットエッチングにおいて
超音波を印加せず、それ以外は全く同じ条件でSiウエハ
をウエットエッチングした時のトレンチのSEMによる断
面形状を第３図（ｃ）に示す。この時のトレンチの形状
は、トレンチ開口部付近の寸法が大きく奥に行く程小さ
くなるテーパ状でかつ、稜の丸みもトレンチ入口では曲
率半径が大きく、奥の方では小さくなっており、エッチ
ングが不均一であることがわかる。

Siウエハのウエットエッチング剤である混酸と相溶性の
ある液体として上記の水の代りに、アルコール類ではメ
タノール（表面張力24dyne/cm），エタノール（表面張
力24.1dyne/cm）,n−プロピルアルコール及びイソプロ
ピルアルコール（表面張力22.9dyne/cm），ケトン類で
はアセトン（表面張力26.3dyne/cm）及びメチルエチル
ケトン（表面張力26.8dyne/cm），カルボン酸では酢酸
（表面張力29.6dyne/cm），エステル類では酢酸メチ
ル，酢酸エチル及び非イオン系界面活性剤（水で0.5％
に希釈したもの），エタノールと酢酸の1:1の混合物，
エタノールと水の混合液（エタノール：水＝6:4及び4:
6），酢酸と水の混合液（酢酸：水＝6:4及び4:6）を用
いて真空度を15〜200Torrで種々変えて、上記方法と同
様にして、超音波を印加しながらウエットエッチング及
び水洗を行なったところ、第３図（ｂ）と同じようにト
レンチは丸みをおびエッチング用混酸がトレンチ全体に
均一に浸透していることが確認できた。また、メタノー
ルと水，イソプロピルアルコールと水，酢酸と水の混合
液を用いて同様の検討を行なったが、結果は全く同じで
あった。

なお、以上の各実施例ではSiウエハのウエットエッチン
グと洗浄工程の例のみを示したが、本発明はこれらのみ
に限らず表面に凹凸を有する板状被処理物を処理液を用
いて処理を施す工程全てに適用できるものである。

発明の効果以上の様に第１の発明の処理方法では、減圧状態で処理
液と被処理物を接触させることで被処理物の表面にどの
ような凹凸があっても被処理物はムラ無く処理液と接す
ることができ、かつ超音波を印加することによって狭い
凹部でも奥深くまで撹拌できるようになる。その結果、
処理が短時間でムラ無くできるようになり、良質の製品
が歩留り良く得られる。

また、第２の発明の処理方法によれば、被処理物を処理
液で処理するのに先立って、減圧下で被処理物を処理液
と相溶性のある液体と接触させた後、処理液による処理
を行うことにより、被処理物と、処理液と相溶性のある
液体との界面の気泡を除去するとともに被処理物全体が
処理液と一層ぬれやすくなり、その結果処理ムラの発生
が防止され、良質の製品が歩留りよく得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いる処理装置の断面図、第
２図は本発明の実施例に用いる水洗装置の断面図、第３
図ａ〜ｃは本発明の実施例におけるトレンチの断面図、
第４図は従来の超音波を印加してSiウエハを洗浄する方
法を示す断面図である。 11……減圧容器、12,21……石英製の槽、13……ロータ
リーポンプ（減圧する手段）、14a……収納ケース、14b
……挟持治具、15……洗浄液（処理液）、16……バル
ブ、17……Siウエハ（被処理物）、18……超音波振動装
置、22……水洗水、23……純水導入パイプ、24……比抵
抗測定器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を減圧する手段を備えた容器内におい
て、被処理物を減圧下で処理液と接触させた後、前記容
器内の圧力を大気圧に戻して、その後さらに被処理物に
付着している処理液を除去してから乾燥する処理方法に
おいて、少なくとも前記容器内の圧力を大気圧に戻した
後から被処理物に付着している処理液を除去するまでの
間、前記被処理物に超音波を印加することを特徴とする
処理方法。
【請求項２】被処理物は、表面に微細な凹部を有する半
導体素子製造用基板であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載の処理方法。
【請求項３】被処理物の処理すべき面が、超音波の進行
方向に対して45°〜90°の角度で置いたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の処理方法。
【請求項４】内部を減圧する手段を備えた容器内におい
て、被処理物を減圧下で処理液と相溶性のある物質に接
触させた後大気圧に戻し、さらに処理液と接触させた
後、前記被処理物に付着した前記処理液を除去し乾燥す
る処理方法において、少くとも前記被処理物を前記処理液と接触させてから前
記被処理物に付着した前記処理液を除去するまでの間、
前記被処理物に超音波を印加することを特徴とする処理
方法。
【請求項５】処理液と相溶性のある物質は、水および分
子内に親水基と疎水基を有する物質の中から選んだ少く
とも１種類の物質を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載の処理方法。
【請求項６】被処理物は、表面に微細な凹部を有する半
導体素子製造用の基板であることを特徴とする特許請求
の範囲第４項又は第５項に記載の処理方法。
【請求項７】被処理物の処理すべき面が超音波の進行方
向に対して45°〜90°の角度で置いたことを特徴とする
特許請求の範囲第４項、第５項又は第６項に記載の処理
方法。