JPS63199423A - 半導体基板表面処理方法 - Google Patents

半導体基板表面処理方法

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JPS63199423A
JPS63199423A JP62032859A JP3285987A JPS63199423A JP S63199423 A JPS63199423 A JP S63199423A JP 62032859 A JP62032859 A JP 62032859A JP 3285987 A JP3285987 A JP 3285987A JP S63199423 A JPS63199423 A JP S63199423A
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JP
Japan
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hmds
semiconductor substrate
vapor
hexamethyldisilazane
evaporator
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Yukio Imoto
幸男 井本
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

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】 〔発明の目的〕 (産業−1−の利用分野) 本発明は、半導体基板表面処理方法に関し、より詳しく
は、ヘキサメチルジシラザン(以下、HMDSという。
)によって半導体基板表面を処理する半導体基板表面処
理方法に関する。
(従来の技術) 一般に、半導体装置製造工程におけるレジスト液塗布工
程では、レジスト液と半導体基板の密着性をよくするた
め、レジスト液塗布前に半導体基板の表面をHMDSで
処理することが行われている。
その処理方法として、従来、反応容器と蒸発器とを分離
した状態に設け、その蒸発器内に収容したHMDS液の
液面からHMDS蒸気を自然蒸発させ、そのHMDS蒸
気を反応容器に導いて、半導体基板の表面をHMDS蒸
気で処理するようにしたものがある。
(発明が解決しようとする問題点) その方法においては、一般に、HMDS蒸気の蒸発量を
十分なものとしてその蒸気を反応容器に安定的に連続供
給するため、HMDS液をバブリングすることによりH
MDS蒸気を作っていた。
そのバブリングにより、HMDS蒸気中には、かなり多
くのHMDSミストが含まれるのが避けられなかった。
そのため、半導体表面には、ミストが付くところと付か
ないところができ、処理効果にむらが生じていた。これ
により、同一半導体基板の表面であっても、場所により
処理効果に差が生じていた。
また、一般に、HMDS蒸気による半導体基板の処理に
おいては、処理基準を処理効果の小さなところにおかれ
ている。而して、」二連したように、ミストを含んだH
MDS蒸気による処理においては、半導体基板表面の場
所によって処理効果が異なる。そのため、処理効果の小
さなところが処理基準に達した際には、他の部分はより
進んだ状態に処理されることとなる。これはHMDSの
無駄使いを意味する。
本発明の第1の目的は、少ないHMDSにより半導体基
板表面の全体を均一に処理する方法を提供することにあ
る。
さらに、従来は、HMDS蒸気が半導体基板の表面に均
一に供給されず、その基板の表面に処理むらが生じると
いう欠点があった。これは、HMDSの無駄使いにもつ
ながる。
本発明の第2の目的は、上記第1の目的に加え、HMD
S蒸気により半導体基板の表面をHMD Sを効率良く
使用して、均一的に処理することにある。
さらに、従来は、HMDS蒸気を単に半導体基板の表面
に導くようにしていたが、これでは、処理時間を司るH
MDS蒸気の物質拡散速度、即ちHMDS蒸気からHM
DSが物質拡散によって半一  4 − 導体基板の表面に至る速度に限りがあるため、処理に時
間がかかるという欠点があった。処理時間を短縮しよう
として、半導体基板を昇温することも行われている。し
かしながら、昇温によっては、処理時間の短縮効果が十
分に得られないだけでなく、HMDSの引火点が低いこ
とから、昇温手段は好ましくない。
本発明の第3の目的は、前段第1及び第2の目的に加え
、半導体基板を昇温することな(、処理時間を短縮する
ことにある。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 本発明の第1の発明は、毛細管現象によりヘキサメチル
ジシラザン液を吸い上げる機能を有し、且つ一部がヘキ
サメチルジシラザン液内に位置し、他部がヘキサメチル
ジシラザン液外に位置する蒸発面積拡大部材を有する蒸
発器で自然蒸発によりヘキサメチルジシラザン蒸気を生
成する工程と、前記蒸発器で生成したヘキサメチルジシ
ラザン蒸気により半導体基板の表面を処理する工程と、
を倫えたものとして構成される。
本発明の第2の発明は、毛細管現象によりヘキサメチル
ジシラザン液を吸い上げる機能を有し、且つ一部かヘキ
サメチルジシラザン液内に位置し、他部がヘキサメチル
ジシラザン液外に位置する蒸発面積拡大部材を有する蒸
発器で自然蒸発によりヘキサメチルジシラザン蒸気を生
成する工程と、前記蒸発器で生成したヘキサメチルジシ
ラザン蒸気を連通気泡形多孔質材製の拡散板を通過させ
る工程と、前記拡散板を通過したヘキサメチルジシラザ
ン蒸気により半導体基板の表面を処理する工程と、を備
えたものとして構成される。
本発明の第3の発明は、毛細管現象によりヘキサメチル
ジシラザン液を吸い上げる機能を有し、且つ一部がヘキ
サメチルジシラザン液内に位置し、他部がヘキサメチル
ジシラザン液外に位置する蒸発面積拡大部材を有する蒸
発器で自然蒸発によりヘキサメチルジシラザン蒸気を生
成する工程と、前記蒸発器で生成したベキサメチルジシ
ラザン蒸気を連通気泡影多孔質材製の拡散板を通過させ
る工程と、処理すべき半導体基板を回転させる工程と、
前記拡散板を通過したヘキサメチルジシラザン蒸気によ
り前記半導体基板の表面を処理する工程と、を備えたも
のとして構成される。
(作 用) 第1の発明においては、自然蒸発により得られたHMD
S蒸気によって半導体基板の表面が処理される。
第2の発明においては、自然蒸発により得られ、且つ拡
散板を通過したHMDS蒸気によって半導体基板の表面
が処理される。
第3の発明においては、自然蒸発により得られ且つ拡散
板を通過したHMDS蒸気により、回転状態にある半導
体基板の表面が処理される。
(実施例) 第1図は、本発明の実施例に使用する装置の一例を示す
ものである。
同図において、窒素ガス供給源1からの窒素ガロポート
4aに流入する。窒素ガスN2は蒸発器3内を通り、蒸
発器3内に半分程度封入されたHMDS液5から発生し
たHMDS蒸気を含んだ状態で出口ポート4bからHM
DS蒸気ライン6に流出する。
即ち、この蒸発器3は、第1図及び第2図から明らかな
ように、入口ポート4a、出口ポート4bを備えた蒸発
器3内に、連通気泡影多孔質材製の蒸発面積拡大部材と
しての端板8 a 、 g b s側板9a、9b、仕
切板10a〜10cを設けたものとして構成される。仕
切板10a〜10cによって区画された区画室11a〜
11dは、仕切板10a〜10cと側板9 a s又は
側板9bとの間に形成された隙間12a〜12cを介し
て順次連通してる。隙間12a〜12cは互い違いの位
置関係にあり、そのため入口ポート4aに通じる区画室
11aと、出口ポー)4bに通じる区画室11dとは、
蛇行した状態で長い距離を介して連通している。
このように構成された蒸発器3内にはHMD S液5が
半分程度封入されている。このHMDS液5は多孔質材
製の各板(8a、8b、9a、9bs10a〜10C)
により毛細管現象に基づいて吸い上げられ、それらの各
板の表面を濡らすことになる。従って、HMDS液の蒸
発面積は、HMDS液の表面の面積だけでなく、その面
積に、多孔質材製の前記各板のHMDS液から突出した
部分の表面積が加えられた大きなものとして構成される
。このため、前記大きな蒸発面積部分からHMDS蒸気
が蒸発し、蒸発器3の区画室11a〜lld内には十分
なmのHMDS蒸気が充満する。この状態において、入
口ポート4aから区画室11aに流入する窒素ガスN2
は、隙間1.2 a〜12cを順次通って各区画室11
a〜1.16を流れ、十分な量のHMDS蒸気を含んで
出口ポート4bからHMDS蒸気ライン6へ流出する。
HMDS蒸気ライン6を流れるHMDS蒸気は、均一で
濃度の安定な状態で入口ポート(HMD S蒸気吹き出
し口)15aから反応容器15に流入し、半導体基板S
の表面がHMDS蒸気で処理される。
即ち、反応容器15の内部は連通気泡形形多孔質祠製の
拡散板16によって拡散室17と反応室18とに区画形
成されている。この拡散室17に前記入口ポー1−(、
HMDS蒸気吹出し口)15aか開口しており、よって
HMDS蒸気ライン6からのHMDS蒸気は先ず拡散室
17に流入する。
拡散室17に流入したHMDS蒸気は、拡散板16を通
って半導体基板Sの表面に均一な状態で達する。
前記半導体基板Sはモータ19によって回転させられる
回転ステージ20上に設けられている。
このモータ19によって半導体基板Sを回転させること
により、半導体基板Sの表面付近の雰囲気が攪拌され、
処理速度を司る境界層の厚みが薄くなり、常に新鮮なI
(MD S蒸気が強制的に且つ効率良く半導体基板表面
に供給される。これにより、処理速度は向上する。また
、半導体基板Sを回転させることにより、HMDSによ
る半導体基板Sの表面処理効果の均一性も向上する。
第3図は、従来の方法(蒸発はバブリングにより達成し
、拡散板及びウェハー回転機構のない装置を用いる。)
と本発明の第3の発明の方法(第1図及び第2図の装置
を用いる。)のそれぞれによる処理性能の比較を示すも
のである。第3図中に示した数値は、HMDS処理した
ウェハー表面への水の接触角を示す。接触角は、大きい
ほど処理効果が大きい。
第3図から、処理速度は、従来の方法で60秒の処理に
より得ていた接触角60’は、本発明の第3の発明では
、10秒の処理により得られるのかわかる。処理効果の
面内バラツキ(最大値−最小値)は、従来の方法では最
大10.5°であるのに対し、本発明の第3の発明では
その1/3の2.9’であるのもわかる。
このように、本発明の第3の方法によれば、従来の方法
に較べ、処理速度が速く且つ処理効果の面内バラツキが
小さいという効果か得られる。
〔発明の効果〕
第1の発明によれば、自然蒸発により得られるHMDS
蒸気を使用するようにしたので、半導体基板の表面を少
ないHMDSにより均一に処理することかできる。
第2の発明によれば、自然蒸発により得られ且つ拡散板
を通過したHMDS蒸気を使用するようにしたので、少
ないHMDSによる半導体基板の表面の処理をより効果
的に行うことができる。
第3の発明によれば、自然蒸発により得られ且つ拡散板
を通過したHMDS蒸気を使用して、回転状態にある半
導体基板の表面を処理するようにしたので、少ないHM
DSによる半導体基板の表面の処理を、極めて短い時間
で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施に使用する装置の一例を示す一部
断面説明図、第2図はその蒸発器の詳細を示す斜視図、
第3図は本発明の効果を確認するために行った実験の結
果を示す説明図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、毛細管現象によりヘキサメチルジシラザン液を吸い
    上げる機能を有し、且つ一部がヘキサメチルジシラザン
    液内に位置し、他部がヘキサメチルジシラザン液外に位
    置する蒸発面積拡大部材を有する蒸発器で自然蒸発によ
    りヘキサメチルジシラザン蒸気を生成する工程と、 前記蒸発器で生成したヘキサメチルジシラザン蒸気によ
    り半導体基板の表面を処理する工程と、を備えたことを
    特徴とする半導体基板表面処理方法。 2、毛細管現象によりヘキサメチルジシラザン液を吸い
    上げる機能を有し、且つ一部がヘキサメチルジシラザン
    液内に位置し、他部がヘキサメチルジシラザン液外に位
    置する蒸発面積拡大部材を有する蒸発器で自然蒸発によ
    りヘキサメチルジシラザン蒸気を生成する工程と、 前記蒸発器で生成したヘキサメチルジシラザン蒸気を連
    通気泡形多孔質材製の拡散板を通過させる工程と、 前記拡散板を通過したヘキサメチルジシラザン蒸気によ
    り半導体基板の表面を処理する工程と、を備えたことを
    特徴とする半導体基板表面処理方法。 3、毛細管現象によりヘキサメチルジシラザン液を吸い
    上げる機能を有し、且つ一部がヘキサメチルジシラザン
    液内に位置し、他部がヘキサメチルジシラザン液外に位
    置する蒸発面積拡大部材を有する蒸発器で自然蒸発によ
    りヘキサメチルジシラザン蒸気を生成する工程と、 前記蒸発器で生成したヘキサメチルジシラザン蒸気を連
    通気泡形多孔質材製の拡散板を通過させる工程と、 処理すべき半導体基板を回転させる工程と、前記拡散板
    を通過したヘキサメチルジシラザン蒸気により前記半導
    体基板の表面を処理する工程と、 を備えたことを特徴とする半導体基板表面処理方法。
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