JPH09213617A - 半導体製造装置及び半導体製造装置の洗浄方法 - Google Patents

半導体製造装置及び半導体製造装置の洗浄方法

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JPH09213617A
JPH09213617A JP3736796A JP3736796A JPH09213617A JP H09213617 A JPH09213617 A JP H09213617A JP 3736796 A JP3736796 A JP 3736796A JP 3736796 A JP3736796 A JP 3736796A JP H09213617 A JPH09213617 A JP H09213617A
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JP
Japan
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processing chamber
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
organic compound
substrate
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JP3736796A
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English (en)
Inventor
Yoshimitsu Ishikawa
良光 石川
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、作業工程数を増やすことなく基板に
悪影響を与えずに、基板表面に残存している有機化合物
を容易に除去する。 【解決手段】本発明は、配線材料を用いて成膜加工した
基板が処理室内に配置され、当該処理室内で上記基板表
面の有機化合物をアミン系の有機系剥離剤により酸化反
応させて炭酸ガス又は水蒸気として剥離除去された基板
を純水で洗浄した後、基板表面に除去しきれずに残存し
ている有機化合物と化学反応する反応ガスを基板に供給
し、化学反応させて当該有機化合物を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態(図1) 発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置及
び半導体製造装置の洗浄方法に関し、例えば成膜工程後
の基板表面に付着している有機化合物を除去する際に用
いられる半導体製造装置及び半導体製造装置の洗浄方法
に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、半導体製造装置における製造過程
においては、Al(アルミニウム)、Cu(銅)等の配
線材料を用いてCVD(chemical vapor deposition) 法
等の成膜法によつて基板上に導体パターンを成膜してい
る。この種の半導体製造装置では、AlやCuで成膜し
た後、導体パターンをレジストでマスクし、導体パター
ン以外の部分をエツチングすることにより導体パターン
だけを残すようにしている。
【0004】そして半導体製造装置は、エツチング後に
導体パターンをマスクしたレジスト(有機化合物)をア
ミン系の液体でなる有機系剥離剤で酸化し、炭酸ガス又
は水蒸気として剥離することにより、基板表面から有機
化合物を除去するようにしている。ところが、この基板
表面上には、有機化合物が除去しきれずに残存してしま
つている。
【0005】このため半導体製造装置では、アミン系の
液体でなる有機系剥離剤による有機化合物の除去処理後
にアツシング装置にて、O2 (酸素)を反応ガスとして
用いたプラズマアツシング処理を施している。ところ
が、まだ基板表面上には有機化合物が残存しており、さ
らに別に設けられた装置にてO2 又はN2 (窒素)を反
応ガスとして用いたプラズマアツシング処理を施すこと
により、基板表面上に残存していた有機化合物をほぼ完
全に除去するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところでかかる構成の
半導体製造装置においては、有機系剥離剤による有機化
合物の除去処理だけでは、基板表面上の有機化合物を完
全に除去しきれないので、後工程での例えばO3 (オゾ
ン)とTEOS(テトラエトキシシラン:Si(OC2H5)4
を用いたSiO2膜(シリコン酸化膜)の成膜時に下地依存
性を発生させてしまうという問題があつた。
【0007】また半導体製造装置では、有機系剥離剤に
よる有機化合物の除去処理後に、アツシング装置にてO
2 を反応ガスとして用いたプラズマアツシング処理を施
していることにより作業工程数が増えると共に、プラズ
マアツシング処理により高いエネルギーを基板に与える
ことでIC自体の特性を劣化させるという問題があつ
た。
【0008】また半導体製造装置では、さらに別に設け
られた装置にてO2 又はN2 を反応ガスとして用いたプ
ラズマアツシング処理を施していることにより、さらに
作業工程数が増えると共に、プラズマアツシング処理に
よるIC自体の特性をさらに劣化させるという問題があ
つた。
【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、作業工程数を増やすことなく基板に悪影響を与えず
に、基板表面に残存している有機化合物を容易に除去し
得る半導体製造装置及び半導体製造装置の洗浄方法を提
案しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、配線材料を用いて成膜加工した基
板が配置され、当該基板表面の有機化合物をアミン系の
有機系剥離剤により酸化反応させて炭酸ガス又は水蒸気
として剥離除去する処理室と、アミン系の有機系剥離剤
を処理室内に供給する薬液供給手段と、基板表面を洗浄
する純水を処理室内に供給する純水供給手段と、基板表
面の有機化合物と化学反応させて当該有機化合物を除去
する反応ガスを処理室内に供給するガス供給手段と、薬
液供給手段、純水供給手段及びガス供給手段が上記処理
室内に供給する流量及びタイミングを制御する制御手段
とを設ける。
【0011】配線材料を用いて成膜加工した基板が処理
室内に配置され、当該処理室内で上記基板表面の有機化
合物をアミン系の有機系剥離剤により酸化反応させて炭
酸ガス又は水蒸気として剥離除去された基板を純水で洗
浄した後、基板表面に除去しきれずに残存している有機
化合物と化学反応する反応ガスを基板に供給し、化学反
応により有機化合物を除去することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0013】図1においては、本発明による半導体製造
装置1の全体構成を示す。この半導体製造装置1は、A
lやCuにより成膜した基板(以下、これをウエハと呼
ぶ)2の表面に残存している有機化合物を除去して洗浄
する処理室3が設けられた洗浄部4、この洗浄部4の処
理室3でウエハ2の有機化合物と酸化反応させて剥離除
去するアミン系の液体でなる有機系剥離剤を供給管5を
介して供給する薬液供給部6、処理室3に供給管7を介
して純水を供給する純水供給部8、オゾンジエネレータ
9によりO2 (酸素)から生成した反応ガスとしてのO
3 (オゾン)を供給管10を介して処理室3に供給する
ガス供給部11、薬液供給部6、純水供給部8及びガス
供給部11が処理室3に供給する流量及びタイミングを
制御する制御部12、洗浄に使用した使用済薬液を薬液
供給部6に回収するための回収管13、回収された使用
済薬液を再利用するために回収管13に設けられた薬液
フイルタ14から構成されている。
【0014】また半導体製造装置1は、薬液供給部6、
純水供給部8及びガス供給部11から供給される有機系
剥離剤、純水、O3 を各供給管5、7及び10の先端部
に設けられた各ノズル15を介して処理室3内のウエハ
2に噴射するようになされている。また処理室3には、
カセツト取付金具16の固定された回転板17が設けら
れている。半導体製造装置1では、奥行き方向にウエハ
2が複数収納されたカセツト18をカセツト取付金具1
6に取り付け、矢印に示す方向(時計回り)に回転板1
7を回転させるようになされている。
【0015】ここでカセツト18は、上下方向に口が空
いた形状に形成されており、複数のウエハ2が奥行き方
向に並べて収納されている。このカセツト18に収納さ
れているウエハ2は、回転板17が回転した場合におい
ても遠心力によりカセツト18から落ちないようになさ
れている。従つて、半導体製造装置1では回転板17を
回転させながらウエハ2の表面全面に亘つて有機系剥離
剤、純水、O3 を制御部12の制御によるタイミングで
噴射する。
【0016】以上の構成において、半導体製造装置1で
は、Al、Cu等の配線材料を用いて成膜した後のウエ
ハ2をカセツト18に複数収納し、このカセツト18を
カセツト取付金具16に取り付ける。そして半導体製造
装置1は、有機系剥離剤であるアミン系の薬液を制御部
12の制御により薬液供給部6で流量調整しながら供給
管5、ノズル15を介して処理室3内で回転中のウエハ
2の表面に噴射して酸化反応させることにより有機化合
物を除去する。次に半導体製造装置1は、純水を制御部
12の制御により純水供給部8で流量調整しながら供給
管7、ノズル15を介して処理室3内で回転中のウエハ
2の表面に噴射して表面を洗浄する。
【0017】次に、半導体製造装置1では、純水により
ウエハ2の表面を洗浄した後、オゾンジエネレータ9か
ら供給されるO3 を制御部12の制御によりガス供給部
11で流量調整して供給管10、ノズル15を介して処
理室3内に噴射する。これにより半導体製造装置1で
は、ウエハ2の表面に残存している有機化合物とO3
化学反応させ、CO2(二酸化炭素) に変化させて除去す
る。ちなみにO3 は、カーボン等の有機化合物と反応性
が良く、O2 は有機化合物と反応性が良くない。
【0018】最後に半導体製造装置1では、O3 により
有機化合物を除去処理した後に、使用済のアミン系の薬
液を回収管13で回収し、回収された使用済薬液を薬液
フイルタ14を介して再利用するために薬液供給部6に
戻して次の処理に備える。
【0019】以上の構成によれば、半導体製造装置1で
は、同一装置内でO3 を反応ガスとして用いて化学反応
によつて有機化合物を除去するようにしたことにより、
作業工程数を減らすことができ、アツシング装置にて行
われていたプラズマアツシング処理によるウエハ2自体
の劣化を防止することができる。
【0020】また半導体製造装置1では、同一装置内で
3 を用いて有機化合物を完全に除去するようにしたこ
とにより、後工程でのO3 とTEOSを用いたSiO2膜の
成膜時に発生していた下地依存性を抑制することができ
る。
【0021】なお上述の実施例においては、O3 を単独
でウエハ2に噴射して化学反応させるようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、有機系剥離剤
としてのアミン系の薬液とO3 とを同時に供給し、薬液
とO3 とを混合してウエハ2に噴射して化学反応させる
ようにしても良い。この場合にも、上述の実施例と同様
の効果を得ることができる。
【0022】また上述の実施例においては、O3 を単独
でウエハ2に噴射して化学反応させるようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、純水とO3
を同時に供給し、純水とO3 とを混合してウエハ2に噴
射して化学反応させるようにしても良い。この場合に
も、上述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【0023】さらに上述の実施例においては、複数のウ
エハ2を同時に処理するようにしたバツチ式の半導体製
造装置1について述べたが、本発明はこれに限らず、ウ
エハ2を1枚ずつ処理する枚葉式の半導体製造装置や、
ウエハ2をコンベアで搬送して連続して処理する連続式
の半導体製造装置に用いるようにしても良い。
【0024】さらに上述の実施例においては、有機化合
物と化学反応させる反応ガスとしてO3 を用いるように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、カ
ーボンと反応し易く有機化合物を除去できるものであれ
ば、他の種々の反応ガスを用いるようにしても良い。
【0025】さらに上述の実施例においては、回転板1
7によりウエハ2を回転させるようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、他の噴射方法により
ウエハ2の表面全面に亘つて噴射できれば回転させなく
ても良い。
【0026】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、配線材料
を用いて成膜加工した基板が処理室内に配置され、当該
処理室内で上記基板表面の有機化合物をアミン系の有機
系剥離剤により酸化反応させて炭酸ガス又は水蒸気とし
て剥離除去された基板を純水で洗浄した後、基板表面に
除去しきれずに残存している有機化合物と化学反応する
反応ガスを基板に供給し、化学反応により有機化合物を
除去し得る半導体製造装置及び半導体製造装置の洗浄方
法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による半導体製造装置の構成
を示す略線図である。
【符号の説明】
1……半導体製造装置、2……ウエハ、3……処理室、
4……洗浄部、5、7、10……供給管、6……薬液供
給部、8……純水供給部、9……オゾンジエネレータ、
11……ガス供給部、12……制御部、13……回収
管、14……薬液フイルタ、15……ノズル、16……
カセツト固定金具、17……回転板、18……カセツ
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/88 B

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】配線材料を用いて成膜加工した基板が配置
    され、当該基板表面の有機化合物をアミン系の有機系剥
    離剤により酸化反応させて炭酸ガス又は水蒸気として剥
    離除去する処理室と、 上記アミン系の有機系剥離剤を上記処理室内に供給する
    薬液供給手段と、 上記基板表面を洗浄する純水を上記処理室内に供給する
    純水供給手段と、 上記基板表面の上記有機化合物と化学反応させて当該有
    機化合物を除去する反応ガスを上記処理室内に供給する
    ガス供給手段と、 上記薬液供給手段、上記純水供給手段及び上記ガス供給
    手段が上記処理室内に供給する流量及びタイミングを制
    御する制御手段とを具えることを特徴とする半導体製造
    装置。
  2. 【請求項2】上記反応ガスは、オゾンでなることを特徴
    とする請求項1に記載の半導体製造装置。
  3. 【請求項3】上記制御手段は、上記薬液供給手段から供
    給する上記アミン系の有機系剥離剤と上記ガス供給手段
    から供給する上記反応ガスとを同時に上記処理室内に供
    給することを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装
    置。
  4. 【請求項4】上記反応ガスは、オゾンでなることを特徴
    とする請求項3に記載の半導体製造装置。
  5. 【請求項5】上記制御手段は、上記純水供給手段から供
    給する上記純水と上記ガス供給手段から供給する上記反
    応ガスとを同時に上記処理室内に供給することを特徴と
    する請求項1に記載の半導体製造装置。
  6. 【請求項6】上記反応ガスは、オゾンでなることを特徴
    とする請求項5に記載の半導体製造装置。
  7. 【請求項7】上記制御手段は、上記ガス供給手段から供
    給する上記反応ガスだけを上記処理室内に供給すること
    を特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。
  8. 【請求項8】上記反応ガスは、オゾンでなることを特徴
    とする請求項7に記載の半導体製造装置。
  9. 【請求項9】配線材料を用いて成膜加工した基板が処理
    室内に配置され、当該処理室内で上記基板表面の有機化
    合物をアミン系の有機系剥離剤により酸化反応させて炭
    酸ガス又は水蒸気として剥離除去する半導体製造装置の
    洗浄方法において、 上記アミン系の有機系剥離剤により上記有機化合物が剥
    離除去された上記基板を純水で洗浄した後、上記基板表
    面に除去しきれずに残存している上記有機化合物と化学
    反応する反応ガスを上記基板に供給し、化学反応により
    上記有機化合物を除去することを特徴とする半導体製造
    装置の洗浄方法。
  10. 【請求項10】上記反応ガスは、オゾンでなることを特
    徴とする請求項9に記載の半導体製造装置の洗浄方法。
  11. 【請求項11】配線材料を用いて成膜加工した基板が処
    理室内に配置され、当該処理室内で上記基板表面の有機
    化合物をアミン系の有機系剥離剤により酸化反応させて
    炭酸ガス又は水蒸気として剥離除去する半導体製造装置
    の洗浄方法において、 上記基板表面に除去しきれずに残存している上記有機化
    合物と化学反応する反応ガスと上記アミン系の有機系剥
    離剤とを混合してなる混合ガスを上記処理室内に供給
    し、化学反応により上記有機化合物を除去することを特
    徴とする半導体製造装置の洗浄方法。
  12. 【請求項12】上記反応ガスは、オゾンでなることを特
    徴とする請求項11に記載の半導体製造装置の洗浄方
    法。
  13. 【請求項13】配線材料を用いて成膜加工した基板が処
    理室内に配置され、当該処理室内で上記基板表面の有機
    化合物をアミン系の有機系剥離剤により酸化反応させて
    炭酸ガス又は水蒸気として剥離除去する半導体製造装置
    の洗浄方法において、 上記基板表面に除去しきれずに残存している上記有機化
    合物と化学反応する反応ガスと上記基板表面を洗浄する
    純水とを混合してなる混合ガスを上記処理室内に供給
    し、化学反応により上記有機化合物を除去することを特
    徴とする半導体製造装置の洗浄方法。
  14. 【請求項14】上記反応ガスは、オゾンでなることを特
    徴とする請求項13に記載の半導体製造装置の洗浄方
    法。
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Cited By (4)

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