JPH08148456A - 処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置 - Google Patents

処理液による半導体処理方法及び半導体処理装置

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JPH08148456A
JPH08148456A JP6287755A JP28775594A JPH08148456A JP H08148456 A JPH08148456 A JP H08148456A JP 6287755 A JP6287755 A JP 6287755A JP 28775594 A JP28775594 A JP 28775594A JP H08148456 A JPH08148456 A JP H08148456A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理液を循環させて半導体ウェーハを処理す
る場合も、金属汚染の問題をもたらさない、処理液によ
る半導体処理方法及び半導体処理装置を提供する。 【構成】 半導体ウェーハを、処理液(洗浄処理液
等)を循環させて洗浄等の処理を行う際、処理液を金属
とキレート化合物を形成する官能基を有する材料を通し
て循環させて用いる。処理液3の循環系に設けたフィ
ルター9の処理液透過膜10として金属とキレート化合
物を形成する官能基を有する材料部分をもつ膜を有する
構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、処理液による半導体処
理方法及び半導体処理装置に関する。本発明は、各種の
半導体装置についてその製造ないしはその各種処理プロ
セスにおいて、処理液を用いて半導体ウェーハに処理を
行う場合に汎用できる。本発明は特に、微量な金属汚染
も問題とされる半導体ウェーハの処理について好適に用
いることができる。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】従来より、半導体装置の
製造プロセスやその他の処理プロセスにおいて、半導体
ウェーハを処理液により処理することが行われている。
例えば半導体ウェーハの洗浄液による洗浄、エッチング
液によるエッチング等である。
【0003】半導体ウェーハの洗浄を例にとって従来技
術の問題点を述べると、以下のとおりである。
【0004】従来半導体ウェーハの洗浄処理には、例え
ば図3に示すような循環式洗浄槽が用いられている。こ
れは、石英槽(外槽)1及び石英槽(内槽)2から成る
洗浄液槽内の洗浄処理液3に、キャリア4に収納された
半導体ウェーハ5が浸漬されて、その洗浄処理が行われ
る構成になっている。洗浄処理液3は、洗浄処理液出口
6から出て、洗浄処理液入口7から洗浄液槽1に入る
が、ここで洗浄処理液出口6から出た洗浄処理液は、フ
ィルター9を通って濾過されて再び洗浄処理液入口7か
ら入る循環系をなして用いられる。符号8は、洗浄処理
液を循環させるポンプである。
【0005】半導体技術の分野では、最近では、極微量
な金属汚染が問題視されるようになり、上記説明した図
3に示されたような循環槽を用いた多槽式洗浄法では、
洗浄処理液である薬液中に蓄積された金属不純物のウェ
ーハへの再汚染が懸念されている。
【0006】ところで、現状の洗浄処理液循環系に組み
込まれているフィルター9は、パーティクル状物質に対
しては除去能力があるが、金属イオンのようなイオン状
物質に対しては効力がない。従って、洗浄処理液である
薬液を繰り返し使用していくと、液中の金属イオン濃度
は高まる一方であり、ウェーハへの再汚染が懸念され
る。
【0007】例えば、RCA洗浄を行った場合の洗浄機
における洗浄処理用の薬液中の金属汚染濃度は、下記表
1に示すとおりである。
【0008】
【表1】
【0009】なおこの表1に示す数値は、ロット処理履
歴による処理薬液金属不純物濃度の変化(単位:pp
b)を示すもので、NDは検出限界内(Non Det
ection Limit)を示す。SC−1,SC−
2の各々の洗浄処理液は、 SC−1:NH4 OH:H2 2 :H2 O=1:2:7 SC−2:HCl:H2 2 :H2 O=1:1:3 の組成のものである。
【0010】表1中、L/Eはライトエッチングを示
し、HF:H2 O=1:100の処理液を用いた場合を
示す。
【0011】また、図4は、洗浄処理液であるSC−1
液中にウェーハを浸漬した場合の液中金属汚染濃度(特
にFe,Cu,Alの濃度)とウェーハ表面金属濃度と
の関係を示したグラフである。これは、SC−1液にウ
ェーハを40分浸漬したときの液中のFe,Cu,Al
の濃度(ppb)を横軸とし、ウェーハ表面の金属濃度
(atoms/cm2 )を縦軸として両者の関係を示す
が、特にAlやFeが、液中からウェーハ表面に汚染を
もたらしやすい傾向があることがわかる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
処理液による処理技術は、処理液を循環系で用いようと
する場合、ウェーハに対する金属汚染の問題があったも
のである。従来技術にあっては、かかる金属汚染による
ウェーハの信頼性低下のおそれを防ぐため、処理液の交
換の頻度を高くする必要などがあった。
【0013】本発明は、上記従来技術の問題点を解決し
て、処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合
も、金属汚染の問題をもたらさない、処理液による半導
体処理方法及び半導体処理装置を提供することを目的と
する。
【0014】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項1の発明
は、半導体ウェーハを、処理液を循環させて処理する処
理液による半導体ウェーハ処理方法において、処理液
を、金属とキレート化合物を形成する官能基を有する材
料を通して循環させて用いることを特徴とする処理液に
よる半導体処理方法であって、これにより上記課題を解
決するものである。
【0015】本出願の請求項2の発明は、金属とキレー
ト化合物を形成する官能基を有する材料が、キレート形
成樹脂組成物であることを特徴とする請求項1に記載の
半導体処理方法であって、これにより上記課題を解決す
るものである。
【0016】本出願の請求項3の発明は、半導体ウェー
ハを、処理液を循環させて処理する処理液による半導体
ウェーハ処理装置において、処理液の循環系に設けたフ
ィルターの処理液透過膜として金属とキレート化合物を
形成する官能基を有する材料部分をもつ膜を有する構成
としたことを特徴とする処理液による半導体処理装置で
あって、これにより上記課題を解決するものである。
【0017】本出願の請求項4の発明は、金属とキレー
ト化合物を形成する官能基を有する材料が、キレート形
成樹脂組成物であることを特徴とする請求項3に記載の
半導体処理装置であって、これにより上記課題を解決す
るものである。
【0018】
【作用】本発明によれば、処理液中に金属が存在する場
合も、循環系においてフィルターがそのキレート作用に
より金属を捕捉するので、金属汚染の懸念のない処理を
行うことができる。
【0019】
【実施例】以下本発明の実施例について具体的に説明す
る。但し当然のことではあるが、本発明は以下の実施例
により限定を受けるものではない。
【0020】実施例1 この実施例は、本発明を、半導体ウェーハの洗浄処理の
場合に適用したものである。
【0021】本実施例においては、半導体ウェーハを、
処理液(ここでは洗浄処理液)を循環させて処理(ここ
では洗浄処理)する際、処理液を金属とキレート化合物
を形成する官能基を有する材料を通して循環させて用い
る。
【0022】本実施例では、金属とキレート化合物を形
成する官能基を有する材料は、キレート形成樹脂組成物
とした。
【0023】本実施例で用いる半導体ウェーハ処理装置
は、処理液の循環系に設けたフィルター9の処理液透過
膜10(図1参照)として金属とキレート化合物を形成
する官能基を有する材料部分をもつ膜を有する構成とし
たものである。
【0024】本実施例においては、図2に模式的に示し
たようにフィルターの透過膜を製造した。まず、膜の母
体となるAの重合体(PTFE等のフッ素樹脂)を生成
する。次にB(スチレン等)をグラフト重合させ、共重
合体をつくる。最後にこの共重合体を処理して、キレー
ト化合物を形成するための官能基を導入する。例えば図
に模式的に示すように、官能基CをBに導入する。
【0025】次に本実施例における半導体処理(半導体
ウェーハ洗浄)について具体的に説明する。図1を参照
する。図1において、洗浄槽(内槽)2に、被洗浄半導
体ウェーハ5が入ると、ウェーハ5に付着していたパー
ティクルや金属は洗浄処理液3に溶解、またはリフトオ
フ等により除去される。除去されたパーティクルや金属
(イオン)は、洗浄処理液3の流れとともに、洗浄槽
(外槽)1に移動し、洗浄処理液出口6を通過して、フ
ィルター9に運ばれる。パーティクルはもちろんこのフ
ィルター9でトラップされるが、このフィルター9には
処理液透過膜10として金属とキレート化合物を形成す
る官能基を有する材料が用いられているので、金属イオ
ンも同じくこのフィルターでキレート化合物を形成しト
ラップされる。従って、フィルター9通過後の洗浄処理
液は、ほぼ新液に近い状態で、洗浄処理液入口7から再
び槽内に入る。
【0026】キレート化合物を形成する官能基は、洗浄
処理液の種類によって選択する。例えばSC−1洗浄液
中では、前記説明した表1のように、酸化膜生成エンタ
ルピーの大きいAlやFeが存在するとそれらが容易に
ウェーハ表面に吸着する(図4参照)ため、液中のこれ
らの金属イオンを選択的に低減する構成をとる必要があ
る。
【0027】一方、ライトエッチングに用いる希フッ酸
中では、イオン化傾向の低いCu等がウェーハに再吸着
しやすい。よって、かかる再吸着しやすい金属を捕捉す
るキレート化合物形成材料を選択する。
【0028】表2にキレート化合物を形成する官能基の
選択性を示した。SC−1洗浄処理液の場合はAlやF
eと選択吸着するイミノジ酢酸基を導入し、希フッ酸の
場合にはCuを吸着しやすいアミノリン酸基等を導入す
ればよい。その他、Cuを捕捉するSH基、アミドキシ
ム基、イミノジ酢酸基等を導入したものを用いることも
できる。
【0029】
【表2】
【0030】本実施例によれば、フィルターで循環する
処理液のパーティクルと金属イオンの両者がトラップで
きる。このため、処理液を繰り返し使用しても、液中に
金属不純物が蓄積されず、ウェーハへの再汚染がない。
【0031】なお上記実施例では薬液による洗浄処理
(ライトエッチング工程を含む)の場合に本発明を適用
したが、その他純水やリンス液による洗浄、各種ウェッ
トエッチング等の、処理液により半導体ウェーハを処理
する場合に汎用することができる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理液を循環させて半導体ウェーハを処理する場合も、
金属汚染の問題をもたらさない処理液による半導体処理
方法及び半導体処理装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の半導体処理装置の構成を示す図であ
る。
【図2】実施例1における膜(キレート形成材料)の製
造過程を示す模式図である。
【図3】従来例を示す図である。
【図4】液中の金属によるウェーハの表面汚染を説明す
るためのグラフである。
【符号の説明】
1 石英槽(外槽) 2 石英槽(内槽) 3 洗浄処理液 4 キャリア 5 ウェーハ 6 洗浄処理液出口 7 洗浄処理液入口 8 ポンプ 9 フィルター
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年2月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】なおこの表1に示す数値は、ロット処理履
歴による処理薬液金属不純物濃度の変化(単位:pp
b)を示すもので、NDは検出限界内(Non Det
ection Limit)を示す。SC−1,SC−
2の各々の洗浄処理液は、 SC−1:NHOH:H:HO=1:2:7 SC−2:HCl:H:HO=1:1: の組成のものである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体ウェーハを、処理液を循環させて処
    理する処理液による半導体ウェーハ処理方法において、 処理液を、金属とキレート化合物を形成する官能基を有
    する材料を通して循環させて用いることを特徴とする処
    理液による半導体処理方法。
  2. 【請求項2】金属とキレート化合物を形成する官能基を
    有する材料が、キレート形成樹脂組成物であることを特
    徴とする請求項1に記載の半導体処理方法。
  3. 【請求項3】半導体ウェーハを、処理液を循環させて処
    理する処理液による半導体ウェーハ処理装置において、 処理液の循環系に設けたフィルターの処理液透過膜とし
    て金属とキレート化合物を形成する官能基を有する材料
    部分をもつ膜を有する構成としたことを特徴とする処理
    液による半導体処理装置。
  4. 【請求項4】金属とキレート化合物を形成する官能基を
    有する材料が、キレート形成樹脂組成物であることを特
    徴とする請求項3に記載の半導体処理装置。
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