JPS61101032A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、処理技術、特に、被処理物の表面を清浄化処
理する技術に関し、例えば、半導体装置の製造において
、ウェハの表面を清浄化するのに利用して有効な技術に
関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、ウェハの表面を清浄化する
処理技術として、強酸処理により形成されたウェハ上の
二酸化ケイ素および不純物の薄膜を弗化水素酸で除去し
、ついで、水または清浄液により洗浄処理した後、蒸気
乾燥させる方法が、考えられる。

しかし、このようなウェハ表面の清浄化処理方法におい
ては、弗化水素酸処理によってエツチングされた被処理
物であるケイ素界面が活性化するため、その後の洗浄処
理において異物が再付着するという問題点があることが
、本発明者によって明らかにされた。

なお、ウェハ表面の清浄液処理時４４ｉを述べである例
としては、株式会社工業調査会発行「電子材料１９８１
年１１月号別冊」昭和５６年１１月１０日発行　Ｐ９５
〜Ｐ１０２、特開昭５５−４４７９８号公報、実公昭４
８−３１８８６号公報、特開昭５６−１６８０７２号公
報、特開昭５６−１６８０７８号公報、がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、弗化水素酸処理後の水または清浄液処
理時における汚染を防止することができる処理技術を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうら代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混
合蒸気にさらすことにより、エツチング処理と洗浄乾燥
処理を同時に行い、弗化水素酸処理後の液洗浄を省略し
てそれに伴う汚染の発生を防止するようにしたものであ
る。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例であるウェハ表面の清浄化処
理装置を示す縦断面図である。

本実施例において、ウェハ表面の清浄化処理装置は、被
処理物としてのウェハ１を出し入れ自在に収容する処理
室２を備えており、処理室２は大気から遮断されるよう
に気密に構成されている。

処理室２の天井壁にはウェハの出し入れ目３が開設され
ており、ウェハ出し入れ目３にはドア４が開閉するよう
に取り付けられている。

処理室２上には排気室５がウェハ出し入れ目３に隣接す
るように連設されており、処理室２の出入口３から漏れ
る蒸気を排気し、かつ排気量に応じて、ガスを供給すべ
く、排気室５は供給路６がら供給される窒素等のような
不活性ガス量を制御して出し、排出路７から排出するこ
とにより出し入れ目３に沿って不活性ガスのカーテンを
形成するようになっている。

排気室５上には第１予備室８が処理室２と対向するよう
に連設されており、両室５と８との隔壁には、開閉する
ドア１０を取り付けられた連絡口９が開設されている。

第１予備室８の片膝には第２予備室１１が連設されてお
り、両室８と１１との隔壁には、開閉するドア１３を取
り付けられた連絡口１２が開設されている。第２予備室
１１の一側壁には大気に連通ずる開口１４が開設されて
おり、開口１４にはドア１５が開閉するように取り付け
られている。第１および第２予備室８．１１には不活性
ガスを供給する供給路１６．１７がそれぞれ接続されて
おり、これにより、両室８．１１には不活性ガス雰囲気
が作り出されるようなっている。

処理室２にはパージ用の不活性ガスを供給するための供
給路１８が接続されており、また、排気路１９が排気室
５に連通ずるように開設されている。

処理室２内には内筒２０が出し入れ目３に連接するよう
に縦に垂下されており、内筒２０内の上部には断熱壁部
２１が出し入れ目３を包囲するように敷設されている。

断熱壁部２１の内周には、給水路２２により冷却水を通
水される冷却管２３が多重環状に配管されている。断熱
壁部２１および冷却管２３の下方位置には、せん頭円錐
筒形状に形成された整流板２４が末広りになるように設
置されている。

処理室２内の下部には、弗化水素と水とアルコ−ルとの
混合蒸気を供給するための供給手段２５が設備されてい
る。すなわち、内筒２０の下にはシールリング２６を挟
設されて貯留槽２７が設置されており、貯留槽２７は、
混合蒸気２９を発生ずるための弗化水素と水とアルコー
ルとの混合液２８を腐食されずに、しかも、混合液２８
を汚染することなく貯留し得るような、構造材料たとえ
ば弗素樹脂、セラミック、金属の樹脂コーティング、防
腐食処理された金属等から構成される。貯留槽２７の上
方には混合液供給路３０が臨まされており、貯留槽２７
の底には混合液Ｎト出路３１が接続されている。貯留槽
２７の下には加熱手段としてのヒータ３２が混合液２８
を加熱し得るように設備されている。

次ぎに、前記構成にがかるウェハ表面清浄化処理装置を
使用した場合におけるウェハ清浄化処理方法の一見本例
を説明する。

清浄化しようとするウェハ１は開口１４から第２予備室
１１に適当なハンドラ等（図示せず。以下、移送につい
て同じ。）により搬入される。第２予備室１１および第
１予備室８が不活性ガス雰囲気になると、ウェハ１は第
１予備室８に移される。

第１予備室８に移されたウェハ１は排気室５を通して処
理室２へ搬入される。このとき、排気室５には出し入れ
目３に沿うように不活性ガスのカーテンが形成されてい
るため、第１予備室８および処理室２の雰囲気相互の入
れ換えは殆ど発生せず、処理室２は所定の雰囲気を維持
することになる。

一方、貯留槽２７に貯留された混合液２８はヒータ３２
で加熱されることにより混合蒸気２９を発生している。

加熱された混合蒸気２９は上昇するが、冷却管２３まで
達すると、冷却されるため、コールドトラップされるこ
とになる。このとき、整流板２４はコールドトラップさ
れて液化した混合液を貯！槽へ導く。なお、混合蒸気２
９は窒素等の不活性ガスおよび空気に比較してその比重
が大きいため、それ自身でも不活性ガスおよび空気等の
処理室２への侵入を阻止することになり、処理室２を高
清浄に保つことができる。

このようにして、処理室２の内部には混合蒸気２９の雰
囲気がきわめて純度高く形成されていることになるため
、処理室２へ搬入されたウェハ１は混合蒸気２９に曝さ
れることになる。そして、混合蒸気２９中の弗化水素酸
がウェハ１の表面に接触すると、弗化水素酸はウェハ１
の表面に形成された二酸化ケイ素と反応する。

一般に、弗化水素酸中てこの反応を行うと、ウェハ１の
表面に形成された二酸化ケイ素および不純物の薄膜はエ
ツチングされるため、ウェハｌの表面にはシリコン界面
が露出することになる。このシリコン界面は極めて活性
であるため、ウェハ１の表面はエツチングの残渣や液中
の異物や、炭素等の不純物等が再付着し易く、汚染が発
生し易い状態になっている。

この状態で、ウェハ１を水および水を基材とする清浄液
で洗浄すると、ヘキサフルオル珪酸が溶解するため、ケ
イ素界面が露出する偽とになるが、ウェハの周囲の水に
残留していた異物や不純物、清浄液中の異物や不純物が
露出したケイ素界面に付着するため、汚染が発生ずると
いう問題点があることが、本発明者によって明らかにさ
れた。さらに、ケイ素の活性な表面に再付着した異物や
不純物はその後の水や清浄液では除去しにくいこと、ま
た、その後の熱処理たとえば酸化工程で形成した二酸化
ケイ素の欠陥の原因になっていることが、本発明者によ
り明らかにされた。

そこで、本実施例においては、ウェハ１を高？ｔｌ浄雰
囲気中で二酸化ケイ素をエツチング除去した後ウェハ１
を清浄液で洗浄することなく、ヘキサフルオル珪酸およ
び異物をウェハ１の表面から除去するようにしている。

すなわち、混合蒸気２９中のアルコール蒸気はウェハ１
に接触すると、冷却されてＨし液化する。この液化した
アルコールは、ウェハ１の表面においてへキサフルオル
珪酸および水と次第に置換することにより、ヘキサフル
オル珪酸および水を洗い流すようにして除去する。この
とき、ヘキサフルオル珪酸および水に混入している異物
も同時に洗い流すことになる。

ウェハ１の表面がアルコール液だけになると、アルコー
ル液へキサフルオル珪酸や水と置換されたことにより、
ウェハ１は乾燥されることになる。

同時に、ウェハ１の表面にはアルコール等による吸着層
が形成され、ウェハ表面は安定に保持される。

なお、このような作用を奏するアルコールとしては、イ
ソプロピルアルコール、エタノール、フレオン等が、考
えられる。

また、混合蒸気２９の濃度は、弗化水素酸によるエツチ
ング処理の度合、アルコールによる除去作用の進行状況
、アルコールによるウェハの乾燥速度等のような変動す
る各種条件に応じて適正に制御することが望ましい。

このようにして、清浄化処理されたウェハ１は処理室２
から排気室５を通して第１予備室８に移され、さらに、
第２予備室１１を経由して外部に搬出される。

〔実施例２〕 第２図は本発明の他の実施例を示す装置の縦断面図であ
る。

本実施例２が前記実施例１と異なる点は、混合蒸気の供
給手段２５Ａが、アルコール液３３を貯留する槽３４と
、アルコール液３３を加熱するヒータ３５と、加熱され
たアルコール液３３中に弗化水素酸を供給する供給路３
６とを備えてなる点にある。

本実施例において、弗化水素と水とアルコールとの混合
蒸気２９は、槽３４において加熱されたアルコール液３
３中に弗化水素酸を滴下または流入させることにより発
生される。

本実施例２によれば、混合蒸気２９の濃度の制御を実施
し易いという利点等が得られる。

〔実施例３〕 第３−図は本発明の別の他の実施例を示す装置の縦断面
図である。

本実施例３が前記実施例１と異なる点は、混合蒸気の供
給手段２５Ｂが、処理室２に弗化水素酸の蒸気を供給す
る供給路３７と、処理室２にアルコール蒸気を供給する
供給路３８とを備えてなる点にある。

本実施例において、弗化水素と水とアルコールとの混合
蒸気２９は、供給路３７から供給された弗化水素酸の蒸
気と、イｊ（給□路３８から供給されたアルコール蒸気
とが処理室２において混合することにより発生される。

本実施例３によれば、混合蒸気２９の濃度の制御を実施
し易いという利点等が得られる。

〔効果〕

（１）被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混合蒸
気にさらすことにより、弗化水素酸処理後の液洗浄を省
略することができるため、それに伴う汚染の発生を防止
することができる。

（２）被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混合蒸
気にさらすことにより、エツチング処理と乾燥とを一工
程で完遂することができるため、生産性を高めることが
できる。

（３）被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混合蒸
気にさらすことにより、被処理物が処理雰囲】　２ 気易外の物質に接触するのを防止することができるため
、真に必要な処理のみを惹起させることができる。

（４）処理室に気密予備室を連接することにより、混合
蒸気雰囲気の純度を高めることができ、またアルコール
の爆発を防止することができる。

（５）被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混合蒸
気にさらすことにより、高清浄雰囲気下におけるエツチ
ング乾燥処理が可能となり、被処理物を高清浄に保つこ
とができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、予備室および排気室は省略することができる。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウエ凸表面の清浄化
処理に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、ウェハ表面のエツチング処理等にも
適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウェハ表面の清浄化処
理装置を示す縦断面図、 第２図は本発明の他の実施例を示す装置の縦断面図、 第３図は本発明の別の他の実施例を示す装置の縦断面図
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物を弗化水素と水とアルコールとの混合蒸気
   にさらすことにより、エッチング処理と蒸気乾燥処理を
   一工程において行うようにした処理装置。 ２、混合蒸気の濃度が、処理の度合、進行状況に応じて
   調整制御されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の処理装置。 ３、被処理物を出し入れ自在に収容する処理室と、処理
   室に弗化水素と水とアルコールとの混合蒸気を供給する
   供給手段を備えている処理装置。 ４、処理室が、気密室に構成されるとともに、気密予備
   室を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の処理装置。 ５、供給手段が、弗化水素と水とアルコールとの混合液
   を貯留する槽と、混合液を加熱し、温度制御を行う手段
   とを備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の処理装置。 ６、供給手段が、アルコール液を貯留する槽と、アルコ
   ール液を加熱し、温度制御を行う手段と、加熱されたア
   ルコール液中に弗化水素酸を供給する手段を備えている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の処理装置
   。 ７、供給手段が、処理室に弗化水素酸の蒸気を供給する
   手段と、処理室にアルコール蒸気を供給する手段とを備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   処理装置。 ８、供給手段がアルコール液を貯留する槽と、ＨＦ液を
   貯留する槽に分かれ、かつ別々に温度制御することによ
   り蒸発量を制御できることを特徴とする特許請求の範囲
   第３項記載の処理装置。