TW419715B - Substrate treating method and apparatus - Google Patents

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TW419715B TW087104636A TW87104636A TW419715B TW 419715 B TW419715 B TW 419715B TW 087104636 A TW087104636 A TW 087104636A TW 87104636 A TW87104636 A TW 87104636A TW 419715 B TW419715 B TW 419715B
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Takenobu Matsuo
Tsuyoshi Wakabayashi
Teruyuki Hayashi
Misako Saito
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Tokyo Electron Ltd
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Description

419715 A7 _________B7 _ 五、發明説明(1 ) — 本發明係有關於一種基板處理方法及基板處理裝 置’該方法及裝置係於半導體裝置之製造中用以處理 基板之表面者。 近年來’在半導體製造之製程中,有關基板表面 之有機物污染的問題頗為人之所注意。也就是說,若 在基板表面上存留有有機物之狀態下進行諸如閘(gate) 氧化膜之成膜處理時,所形成之閘氧化膜的耐壓特性 將惡化’此等事實已逐漸為人之所瞭解。 目前’以防止基板表面之有機物污染的方法而言, 舉例言之有’在進行處理時對置於外界之時間加以管 理的方法、將之收藏於處於特定氣體環境之箱形容器 (小規模環境)或儲料機之方法,及以化學過濾器由曝曬 基板之氣體中除去有機物的方法等。 隨著半導體裝置之高積體化,半導體裝置中各膜 之膜質也愈為人之所重視,因此確實除去有機物乃有 其必要。而’在此情況下,以前述方法實不能充分防 止基板之有機物污染。因此乃需要可更確實防止基板 之有機物污染的方法及設備等。 經濟部中央標準局負工消費合作社印掣 I 1-1 —1— ί —II m —1Λ.« « 1— - - 1^1 . I ^^1 ( ,、T -· - VI- (-請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明之目的在提供一種基板處理方法及基板處 理裝置’藉該方法及裝置能有效地防止有機物附著於 處於製程氣體中之基板表面,使其表面保持清淨狀態 並使已成膜之膜質不致惡化。 為達成上述目的,本案發明人等乃特別著眼於, 在半導體裝置之製程中,淨室氣體中之有機物是如何 的對基板進行吸著及脫離的問題,而獲得以下知見, 本紙張尺度適用中國國家標準((:NS M4現格(2丨0X29*7公釐) _ 4 — 經滴部中央標準局員工消費合作社印裂 4^715 A7 _____R7 五、發明説明(2 ) — 即:依有機物對基板之吸著熱的不同,其吸著及脫離 之現象亦將有所不同;此外,發明人等並獲得以下知 見,即:依基板表面之為親水性或疏水性之別,其對 有機物之吸著量亦將不同。依以上知見,終究成本發 明。 即’本發明之基板處理方法係指於半導體裝置之 製造中用以處理基板表面者,其特徵在於包含有: (a) 一使下述物質吸著於基板表面之表面處理步驟, 該物質之吸著熱遠大於不想使之吸著於已清淨化 之基板上的有機物之吸著熱;及, (b) —成膜處理步驟,係於經前述(a)步驟表面處理後 之基板表面形成薄膜者。 此時,前述(a)步驟中以使遠比鄰苯二曱酸二辛g旨 (dioctyl phthalate)之吸著熱還大之物質吸著於基板表面 為佳。且’前述(a)步驟中,以使芳香族碳化氫之外的 脂肪族碳化氫系有機化合物吸著於基板表面為隹,尤 以使三十烷(triacontane )吸著於基板表面為最佳。另 -外’本發明中該基板表面大多為疏水性。 進而’於前述(b)步驟後,則宜令已成膜之基飯表 面吸著前述(a)步驟之物質。如此,將使有害之難揮發 性有機物不吸著於熱氧化膜等之成膜面了,所以相當 有利於以後步驟之處理。 進而’於前述(a)步驟之前,宜對基板表面施以清 淨化處理’清除基板表面之有機物。此時,則以乾式 洗淨法或濕式洗淨法對基板表面施以清淨化者為佳。 本紙ft尺度刺中關家標準(CNS ) A4規格(2!〇Χ297*^ )
(靖先間讀背面之注意事項再填寫本頁〕
4i^7lg a? -----—__ΒΤ^ 五、發明説明(3 ) ' ~~~一' 其中就乾式洗淨法而言,以紫外線照射臭氧洗淨法為 佳,而就濕式洗淨法而言,則以採用刷洗洗淨法及百 萬伏特音波洗淨法之組合為佳。 依據本發明,由於使吸著熱遠比不想使之吸著於 已清淨化之基板表面之有機物之吸著熱大之物質吸著 於基板的表面’因此’於半導體裝置之製造時,實質 上可令有害之難揮發性有機物不致吸著於基板表面。 又,由於依此所得之表面處理物質不易從基板表面脫 離,因此其效果可長時間維持β又由於此種表面處理 物質易吸著於基板表面,因此可藉短時間之處理,輕 易地吸著於基板表面。是故,乃可在基板表面不存有 有害有機物之狀態下進行成膜處理,而大幅度地提昇 處理之良率。 而’本案之另一種基板處理方法,如前所述亦係 指於半導體裝置之製造中用以處理基板表面者,其特 徵在於包含有: (Α) — 使具 1L 氧基(hydroxyl group)或 _ 基(ketone group) 之物質吸著於基板表面之表面處理步驟;及, 經濟部中央標荜局員工消費合作社印餐 私衣------ir * - . /1,.·. 一 ^請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (B) —於前述(A)步驟表面處理後之基板表面形成薄膜 之成膜處理步驟者。 此時前述(A)步驟中,以使除去芳香族碳化氫之脂 .肪族碳化氫系有機化合物吸著於基板表面為佳,尤以 選自由異丙醇(isopropyl alcohol)、2-乙己醇(ethyl hexanol)、曱醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)所 構成之族群中任一種或兩種以上之有機化合物吸著於 本紙張尺廋適用中國國家標準(CNS ) Λ4規棺(210X 297公楚) -6 - 經滴部中央標舉局員工消費合作社印製 4咖5 . ___________ B7 五、發明説明(4 ) 基板表面為佳。又,本發明中該基板大多為疏水性。 進而’前述(B)步驟之後,也宜令已成膜之基板表 面吸著前述(A)步驟之物質。 進而’前述(A)步驟之前,宜對基板表面施以清淨 化處理’以清除基板表面之有機物。此時,以乾式清 淨法或濕式清淨法對基板表面施以清淨化處理為佳。 其中就乾式清淨法而言,.以採用紫外線照射臭氧洗淨 法為佳,而就濕式清淨法而言,則以採用刷洗清淨法 及百萬伏特音波洗淨法之組合為佳。 依據本發明,由於令具有氫氧基或酮基之物質附 著於基板表面,因此在半導體裝置之製造時,實質上 可令有害之有機物不致吸著於基板表面。例如,以 HF(氟化氫)溶液處理其基板表面時,該基板表面即成 疏水性。對於有害之有機物的吸著,疏水性表面固然 比親水性表面來得少,但並非完全不吸著。因此,乃 以與疏水性表面親合性佳之氫氧基物質附著於基板表 面,藉以阻止存在於空氣中之難揮發性有機物對基板 之吸著。由此,則可在基板不存有難揮發性有機物之 狀態下進行成膜處理,而可在基板上形成一展現良好 特性之膜。 另’有關本發明之基板處理裝置,係指於半導體 裝置之製造中用以處理基板表面者,其特徵在於包含 有一表面處理設備,該表面處理設備係用以使下述物 質吸著於基板表面者,該物質為吸著熱遠大於不想使 之吸著於已清淨化之基板上的有機物之吸著熱及/或呈 本紙張尺度適用中國國家椋準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· —7— 4i97J5 A7 B7 經滴部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明(5 ) 有氫氧基或酮基之物質。 此時,前述表面處理設備宜使遠比鄰苯二甲酸二 辛酯(dioctyl phthalate)之吸著熱還大之脂肪族碳化氫 系物質吸著於基板表面,尤以選自由三十烷 (triacontane)、異丙醇(isopropyl alcohol)、-2-乙己醇(ethyl hexanol)、曱醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol)所 構成之族群中任一種或兩種以上之有機化合物吸著於 基板表面為佳。 進而,前述該表面處理設備宜包含有對基板直接 或間接加熱之加熱系統。 又,前述基板處理裝置係包含有複數個用以分別 儲藏處理基板用之處理液的處理槽,及用以搬送基板 進入前述該處理槽中之搬送機構;且,前述處理槽中 宜至少一個儲藏著前述吸著熱大之物質之溶液,而以 此處理槽作為前述表面處理設備之用。 作為前述表面處理設備之處理槽宜包含有將基板 浸泡於前述處理液之設備。依此所形成之設備,可令 吸著熱高之物質或具氫氧基之物質均勻且確實地附著 在基板表面。 又,作為前述表面處理設備之處理槽宜包含有將 前述處理液喷灑於基板之設備。且,作為前述表面處 理設備之處理槽宜包含有將基板引導進入氣體狀之處 理液氣體中之設備。藉採用將前述處理液喷灑於基板 之設備,或是藉採用將基板引導進入氣體狀之處理液 氣體中之設備,可使處理液對基板全面之接觸時間大 請 先 閲 讀 背 t6 之 意 事 項 再 填 寫 本 '1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規桔(2丨0Χ 297公漦) 8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明U ) 約相同’是故,可令吸著熱高之物質或具有氫氧基之 物質均勻地附著於基板表面》在此所謂的處理液意指 吸著熱高之物質或具有氫氧基或酮基之物質。 進而,作為前述表面處理設備之處理槽宜指配置 於最後階段之藥液槽。依該配置之設備,可縮短使吸 著熱高之物質或具有氫氧基或酮基之物質均勻地附著 於基板表面後乃至成膜處理間基板曝曬於空氣中之時 間’而更有效地防止對成臈處理有壞影響之難揮發性 有機物的吸著。 [圖式簡單說明] 第1A圖係模式化的顯示淨室内之晶圓卡匣的概要 圊’第1B圖係模式化的顯示—甩以檢驗並測定吸著於 基板表面之有機物的裝置概要圖。 第2A圖係顯示一用以收集於淨室内氣體中之有機 物的裝置概要圖;第2B圖係顯示一用以測定所收集之 有機物之裝置概要圖。 第3A圖係顯示放置時間及丙烷酸酯吸著量之關係 圖’第3B圖係顯示放置時間及娃氧烧(Sii〇xane)吸著 量之關係圖;第3C圖係顯示放置時間及DOP(Dit)etyi phthalate鄰苯二甲酸二辛酯)吸著量之關係圖。 第4A圓係顯示根據有機物之種類對基板之吸著· 脫離的時間依存性之特性線圖;第4B圖係顯示根據不 同有機物對基板之吸著·脫離的現象概念圖。 第5圖係顯示洗淨/熱處理系統之全體概要透視 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Λ4規格 (210Χ 297公犛) f請先閲讀背面之:;i意事項再¾本頁j
_9_ A7 4)971¾ 五、發明説明(7 ) 圖。 第6圖係顯示乾式洗淨装置(紫外線照射臭氧洗淨 裝置)之一例的内部透視截面圖。 第7圖係顯示濕式洗淨裝置(刷洗洗淨裝置)之一例 的内部透視截面圖。 第8圖係顯示有關本發明之實施例(令具有氫氧基 物質將基板表面處理之裝置)的方塊截面圖。 第9圖係顯示有關本發明之另一實施例(令吸著熱 大之物質將基板表面處理之裝置)的方塊截面圖。 第10圖係顯示有關本發明之實施例之基板處理方 法之流程圖。 第11圖係顯示洗淨乾燥處理系統之全體概要透視 圖。 第12圖係顯示有關使用另一實施例之基板處理方 法之裝置的方塊截面概要圖。 第13圖係顯示有關使用另—實施例之基板處理方 法之裝置的部份截面概要圖。 第14圖係顯示針對各種有機物成份分別檢討氣體 中所含浪度及晶圓表面吸著量之關係,再將所得結果 點出之特性圖。 第15圖係顯示針對各種有機物成份分別檢討沸點 及氣體保持時間(分)之關係,再將結果點出之特性圖。 第16圖係顯示針對各種表面狀態分別檢討放置時 間(小時)及6吋大晶圓表面之吸著有機物(ng)之關係, 再將結果點出之特性圖。 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2I0X297公釐.) (請先閲讀.背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經滴部中央標窣局員工消費合作社印袋 _10— A7 4^7Is ____B7 五、發明説明(8 ) ~~~~~ 第17圖係顯示分別檢討針對從各種樹脂材料所釋 出之主要有機物(5種成分)檢出董之合計之所得結果的 線圖。 第18圖係顯示分別檢討針對合計各種樹脂材料所 釋出之有機物之總有機物檢出量(最大、最小、平均)的 結果之線圖。 第19圖係顯示分別檢討針對各種樹脂材料所釋出 之丁基氫氧基甲苯(BHT)檢出量(最大、最小、平均)的 結果之線圖。 第20圖係顯示分別檢討針對各種樹脂材料所釋出 己二酸酯之檢出量(最大、最小、平均)的結果之線圖。 第21圖係顯示分別檢討針對各種樹脂材料所釋出 二甲酸酯之檢出量(最大、最小、平均)的結果之線圖。 第22圖係顯示分別檢討針對各種樹脂材料所釋出 磷酸酯之檢出量(最大、最小、平均)的結果之線圖。 第23圖係顯示分別檢討針對各種樹脂材料所釋出 石圭氧烧之檢出量(最大、最小、平均)的結果之線圖β 第24圖係顯示依每種溫度分別檢討針對各種樹脂 材料樣本1-1所釋出各種有機物成份之釋出量的結果 之線圖。 第25圖係顯示依每種溫度分別檢討針對各種樹脂
I 材料樣本1-3所釋出各種有機物成份之釋出量的結果 之線圖。 第26圖係顯示依每種溫度分別檢討針對各種樹脂 材料樣本9-3所釋出各種有機物成份之釋出量的結果 (請先閱讀背面之注意事項再填1"本頁} -·裝- 經满部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度遺用中國國家標準(CNS) Α4規秸 (2i()X297公费) 4^7I5 ‘ A7 ______B7 五、發明説明(9 ) 之線圖。 第27圖係顯示依每種溫度分別檢討針對各種樹脂 材料樣本14-15所釋出各種有機物成份之釋出量的結 果之線圖。 以下針對本發明之實施例作具體說明。 首先,本案發明人等為了探究下列種種問題,例 如在製程氣體中(如淨室中)之有機物濃度與基板(尤其 是晶圓)吸著量之關係如何、何種有機物容易吸著於基 板表面、又吸著量會因晶圓表面狀態的不同而有所不 同嗎,而就這些疑點,進行下列研究。 1) 針對有機物對基板表面之吸著現象 在此’係於淨室内設定製程環境,並使用晶圓作 為基板。其中作為對象之淨室,係以已蓋有約7年之 全面下流式、級數為10【FFU(風扇過濾設備)方式, 面積坪數為289m2、循環周數為215周/小時】。 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 已知將基板曝曬於淨室時,以高濃度存在量於氣 體中之曱苯或低分子量醇類,反不如以較低濃度存在 之娃氧烷或氧化防止劑•可塑劑更可選擇性地吸著於晶 圓表面。目前’已有報告著眼於有機物之官能基(c=〇 基、OH基等)’由有機物官能基與晶圓表面之極性的 配合性來解釋其選擇性吸著現象,但是此報告中或是 空氣成份•濃度不明’或是在氣體成份極稀少之系下的 評估結果等’實際上為與淨室空氣不同系之報告。 2) 針對特定有機物對基板表面之選擇吸著機構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公舞) -12- 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 41971¾ ' A7 ---------B7 五、發明説明(1〇 ) — 在此’係藉評估有機物對曝露於實際淨室氣體中 曰曰圓表面之污染與時間的關係,以推測特定有機物在 多種成份系中對晶圓表面之選擇吸著機構。用以評估 之a日圓樣本係以恰克拉斯基法(Cz〇chraiski pr〇cess)成 長之6吋p型Si(100),其電阻值為1〇Ω. cm。又’為 了掌握晶圓表面狀態不同之情形,而以終端處理成氫 者(以1%HF水溶液處理5分鐘)為樣本〖,以形成熱氧 化膜者(濕式氧化處理+ 1%DHF處理5分鐘、厚度lOOnm) 為樣本II,以紫外線照射臭氧(uv_〇3)洗淨者為樣本 III,將這3種樣本〗、n、m同時放置於同一場所曝曬。 至於晶圓表面之有機物污染分析,則係使用如第 1A圖及第1B圖所示之加熱脫離吸著【氣體科學 Science)公司製】及GC/MS(氣體色譜儀/質譜儀;曰立 製作所製)。於淨室内,將收容於晶圓托盤2之晶圓w, 曝曬於經由濾器1提入之淨氣中,再將該晶圓w放進 備有加熱器3之烤箱4中,以約315T:加熱之。於此將 吸著於晶圓W之有機物氣體化,再以作為載體氣體之 He氣體將氣體化有機物送至凝氣閥(trap)5,除去水份 而濃縮後,將之加熱,並以液態氮將逸出凝氣閥5之 有機物濃縮冷卻後,送進GC/MS6。 關於檢出成份之定量,係於晶圓中心滴下已知濃 度之標準液(十六烷)’施以與上述相同之分析,以所得 之尖峰值作成檢量線。又,本分析器之檢測下限為 1 Ong/6吋晶圓(以十六烷換算)。
其二人,淨至氣體中之有機物,如第圖及第2B .張尺度適用中國囤家標準(CNS )Λ4規格(2!Οχ 297公雜) -- T請先閲讀背面之注意事項再填涔本頁}
4^9715 五、發明説明(11) - 圖所示’以淨室中之淨氣對充填了補㈣TENAX(公 司製)之樣品管7通氣一定時間(例如流量25〇cc/分、時 間60分鐘),將此樣品管7安裝mgc/MS6,進行定性、 定量分析。又,第2A圖之8係表示排氣管。 3) 針對各種有機物之吸著特性 經濟部中次標準局員工消費合作社印f _ ! ; 裝------訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據前述測定,針對淨室氣體中之有機物濃度與 置於該氣體10小時後之熱氧化膜晶圓(形成了熱氧化 膜之晶圓樣品)之有機物吸著量之關係加以整理,並將 結果示於第14圖中。第14圖係以氣體色譜儀分析通 過TENAX(多多孔珠粒;}大之補集劑)之1體所得尖峰 面積為其橫軸,而以有機物對基板表面之吸著量(ng)為 其縱軸,以顯示針對兩者關係所整理結果之線圖。橫 轴之值愈大,其物質於氣體中之存在量愈多,縱軸之 值愈大則其物質吸著於晶圓表面愈多。又,有機物之 吸著量係指,以氣體流通12小時後吸著於補集劑 (TENAX)之有機物量除以每1片6吋si晶圓之面積(cm2) 所得者。其中「ΤΕΝΑχ」係指具極性之多數多孔珠粒 所構成之集合體。而這些結果皆是於室溫和大氣壓的 條件下所測得》 第14圖中’黑圓點表示丙烷酸酯、黑倒三角形為 苯二甲酸二丁酯(DBP)、黑三角形為鄰苯二甲酸二辛酯 (DOP)、白圓點為Ν_丁基苯績醜胺、白三角形為乙醇_ 1,2-氯-磷酸酯、白倒三角形為己二酸二辛酯、白四角 形為矽原子數9之環狀硅氧烷(D9)、白菱形為矽原子 數之環狀硅氧烷(D10)、白星形為矽原子數11之環 本紙張尺度遍用中酬料(CNS) 規格(2!Gx297公楚〉 —14— ,对濟部中决標準局員i消費合竹社印製 A7 B7 i、發明説明(12) 狀硅氧烷(Dll)、黑四角形為甲基苯、黑菱形為ι_2-二 甲基苯。由這些有機物化合物得到分成三群之結果。 該三群即為:可在晶圓表面檢測出對應於氣體中所含 濃度之濃度的A群有機物(例如DOP、DBP);氣體中 所含濃度雖低,但仍可在晶圓表面檢測出之B群有機 物(例如硅氧烷等)及;氣體中所含濃度雖高,仍無法在 晶圓表面檢測出之C群有機物(例如曱苯、二甲笨等)。 這意味著’屬於A群之丙烷酸酯、DBP、DOP等,對 晶圓表面之吸著量約與氣體中之濃度成比例增加;而 屬於B群之N-丁基苯磺酰胺、乙醇_丨,2_氯_磷酸酯、 己二酸二辛酯及矽原子數9〜π之環狀硅氧烷等,儘管 在氣體中幾乎檢測不出來,仍能由晶圓表面檢得吸著 物,這意味著屬於B群之有機化合物對晶圓表面有極 高之吸著特性。 另一方面,屬於C群之甲基苯、丨_2_二甲基苯在 氣體中所含濃度雖高,卻完全不能從晶圓表面檢測出 其濃度。這表示屬於C群之有機化合物完全無法吸著 於晶圓表面。 從以上可明白得知,相對於B群之環狀娃氧烧類 極易吸著㈣晶圓表面(親水性)’ c群之杨氫系苯化 合物類幾乎不能吸著於矽晶圓表面(親水性)。 依此對晶圓表面之有機物吸著現象可大分為三 種’乃進一步針對吸著於各種晶圓 ’‘" 裡日日圓表面之有機物研究 ”對時、間之依存性。所制評估之m __^氧洗淨面(uv-〇3洗2之石夕晶圓(樣品A)、形 (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .¾衣------,1τ------------------^_____ ! - m
I 4ί97Ig Α7 !---—__一 B7 五、發明説明(13) ~~ 〜-- 成有熱氧化膜【趾_二氧切(Th_SiG.】切晶圓(樣 品B)及表面不做任何處理(純石夕面)之石夕晶圓(樣:, 二種。將這三種樣品A、B、c分別放置i小時、3小 時、12小時、69㈣,測定各表面之吸著有機物之量。 將其結果分別表示於第从圖、第3B圖及第%圖。 於圖中黑菱形表示樣品A之結果,黑四角形表示樣品 B之結果’黑三角表示樣品c之結果。從這些結果可 判斷得知有機物吸著量與晶圓表面狀態有關。即°,比 起疏水性表面之樣品C(純石夕面),有機物較易吸著於親 水性表面之樣品A(UV-〇3洗淨面)及樣品B(Th Si〇2膜 面)。只是,其間並未觀察到成份上有何不同。 又,不論晶圓表面狀態如何,有機物吸著之時間 依存性可大分為三種。具體言之可大分為:如第3八圖 所示,在短時間(放置3小時)内接受最大吸著量,之後 則呈現脫離現象之有機物(丙烷酸酯等);如第3B圖所 示,放置10小時後顯現吸著量之飽和的有機物【硅氧 院(D9)等】;及,如第3C圖所示,1〇小時以後即快速 開始吸著,而放置64小時後仍繼續吸著之有機物(D〇p 等)。 如上,既然已經得知各種有機物間從吸著到脫離 在時間上的不同,乃可比較對晶圓表面之吸著量達最 高時之放置時間(第3A、3B、3C圖之箭形符號所指部 伤)’藉以掌握各種有機物從吸著到脫離之順序。 其次,經檢討了對此晶圓表面之吸著量達最高之 放置時間與氣體層析之滯留時間之關係,結果得知, 本紙張凡度適ϋ1關纟:鮮((:'NS) A4規格(2獻297公麓)- ---— -16- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 419 了 15 Α7 _ Β7 五、發明説明(14) 有機物對晶圓之吸著熱(kJ/mol)愈大時,愈容易從長時 間放置之晶圓檢得。又,此吸著熱可以從GC/MS的滯 留時間算出。 因此’在一如淨室氣體般混合有各式各樣之有機 物的多成份系中,有機物對晶圓表面之吸著機構可如 第4A圖及第4B圖般加以模型化。如第4A圖之特性 線K所示,吸著熱量最小之有機物pi在短時間内即脫 離基板表面。而吸著熱量稍小之有機物P2即呈現如第 4A圖中特性線l所示之現象。吸著熱量稍大之有機物 P3呈現如第4A圖中特性線Μ之現象。而吸著熱最大 之有機物Ρ4呈現如第4Α圖之特性線Ν。即,如第4Β 圖所示’於有機物Ρ1〜Ρ4之間發生置換,放置時間越 長’相對地具吸著熱大之有機物Ρ3、Ρ4就吸著於晶圓 W上愈多,而呈殘留狀。 本發明乃由於長時間放置會使具較大吸著熱之有 機物Ρ3、Ρ4殘留於基板W之故,而預先使具大吸著 熱之有機物Ρ3、Ρ4吸著於基板W,以防止於製程氣體 中所含對成膜有害之難揮發性有機物Ρ1、Ρ2吸著於基 板W。 又’有關基板表面之狀態,由於以諸如HF溶液 專施以處理時,基板表面將呈疏水性,雖對有機物之 吸著有相當程度之阻礙,但為能更有效地防止難揮發 性有機物之吸著’本發明乃以具有與疏水性表面有良 好親合性之氫氧基的物質覆蓋於基板表面。藉此,以 具有氫氧基之物質來確實防止難揮發性有機物之吸 本紙浪尺廋適用中國國家標毕(CNS ) Α4規格(210X 297公楚) (誚先閣讀背面之注意事項再填寫本莨) '裝 訂 -17- 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 41971¾ J . A7 -------B7 五、發明説明(15) 著。 於本發明中,所謂基板可舉半導體晶圓、玻璃晶 圓等為例。又,於本發明中,成膜處理指間絕緣膜之 成膜、閘電極膜之成膜、電容器之電介質膜之成膜及 配線用金屬膜之成膜等。又,所謂施以成膜處理之時 包含成膜處理之前後或成膜處理中。例如,在閘絕緣 膜之成膜前或後,可藉施以本發明有關之處理(以吸著 熱大之物質處理或以具有氫氧基之物質處理),以防止 絕緣耐壓之惡化及信賴性之下降;另外,可於電容器 之電介質膜之成膜前,藉施以本發明有關之處理,以 防止成膜之遲缓。又,本發明有關之處理宜於成膜前 之洗淨步驟或基礎膜成膜後進行之。 本發明中所謂用對基板吸著熱高之物質進行表面 處理及用具有氫氧基或酮基之物質進行處理係指,將 基板曝曬或浸泡於對基板吸著熱大之物質或者具氫氧 基或酮基之物質,或放入於前述物質之氣體中。 對基板吸著熱高之物質,依基板種類或有不同, 係指諸如較DOP(苯二甲酸二丁酯)等被認為在成膜處 理有害之氣體狀有機物(難揮發性有機物)對基板具更大 之吸著熱的有機物。又,具氫氧基之物質可舉異丙醇、 2-乙己醇、甲醇及乙醇等為例;而具酮基之物質則可 舉丙酮及甲乙酮等為例。 、 這些吸著熱大之物質或具氫氧基或酮基之物質宜 為於成膜步驟中被載入熱處理爐之時,可藉其爐内之 熱(300°C以上)分解或揮發(蒸發)而從基板上被消除 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )从規格(2ΙΟΧ297公釐) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '裝.
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 419715 a7 _____B7 五、發明説明(16) ^- 煮。通常,雖可於成膜步驟中被載入熱處理爐時予以 除去,但亦可於成膜步驟之前施以揮發處理。 八,使 用吸著熱大之物質時,亦可使用UV-〇3處理去除有機 物。 表面處理物質以脂肪族碳化氫為佳,而芳香族碳 化氫則不宜。這是因為,前者係可於成膜步驟中分解 而從基板表面消失,實質上不致影響膜質,後者則在 成膜步驟之後仍將殘留在基板表面,對膜質有不利之 影響。 於本發明中,使用對基板表面吸/著熱高之物質所 進行的表面處理或以具有氫氧基或酮基之物質所進行 的表面處理宜於基板洗淨步驟之後段進行。如此,後 處理步驟之成膜處理為止’曝露於大氣之時間將減少, 縮短與有害之難揮發性有機物接觸或接近之時間。結 果’乃可與前述表面處理合併施行,更有效地防止難 揮發性有機物對基板表面之吸著,而於基板上形成膜 質優異之薄膜。 又’藉吸著熱大之有機化合物之處理或具氫氧基 或酮基物質之處理,可對基板單獨施行,亦可兩者一 起施行。 其次,參考第5〜10圖,詳細說明本發明之較佳實 施例。 圖中’晶圓洗淨/熱處理系統10包含有:卡匣部30、 洗淨處理部40、熱處理部50及介面部60。於卡匣部30 之載置台33備有4個卡匣C,藉搬運臂機構34由卡 本紙張尺度1¾财酬諸$ ( CNS ) A4規格(21Gx 297公费) ί讀先閱讀背面之注項再填寫本頁) •C裝. -丁 J5 A7 B7 419715 五、發明説明(Π ) ® C —片一片取出晶圓w。 洗淨處理部4〇包含有:兩洗淨組45A、45B、兩 表面處理組200、300,兩冷卻組44、兩逆轉組43及 主搬運臂機構41。其中主搬運臂機構41係形成可由搬 運臂34接受晶圓w ’並將晶圓W搬運至各組43〜45。 而逆轉組43則形成可將晶圓w逆轉,把表面(半 導體裝置回路形成面)和背面倒轉。另外冷卻/加熱組44 則形成可將晶圓W冷卻/加熱者。一邊之洗淨組45A 可對晶圓W表面施以洗淨處理,另一邊之洗淨組45b 則可對晶圓W背面施以洗淨處理。 熱處理部50係以介面部60為中介而與洗淨處理 部40連接。熱處理部包含有縱型製程管51、搬運臂機 構55、保溫蓋54及昇降梯機構65。介面部60包含有 艇載置台61、艇移動機構63及搬運臂64。而於艇載 置台61上則直立地載置有複數個艇b。而搬運臂機構 64則構成可從搬運臂41接受晶圓W以及把晶圓堆放 於載置台61上之艇B中。晶圓w堆放完畢後,艇b 即藉由移動機構63而被水平移動至載置位置,進而藉 由搬運臂機構55被載置於保溫蓋54之上。然後,艇 B即與晶圓W—齊藉由昇降梯機構65而被裝進製程管 .51内。於製程管51内係形成可一次於多數矽晶圓w 表面形成熱氧化膜(矽氧化膜)者。 真次’參考第6圖說明表面(半導體裝置回路形成 面)洗淨用之洗淨組45 A。 此洗淨組45A其上部備有紫外線燈室73,而其下 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4况格(210x 297公贊) (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
.裝I 訂 經濟部中矢標率局員工消費合作社印聚 -20— 4 經滴部中央標萆局員工消費合作社印" 4197^5 A7 _____B7 _五、發明説明(18 ) 部備有處理室71。此種為乾式洗淨裝置之紫外線照射 臭氧洗淨裝置已刊載於日本國發明公開第平9-219356 號公報及美國發明申請第08/791,617號。 搬進搬出口 76係於處理室71之側面開口,而藉 搬運臂(未圖示)則可經此搬進搬出口 76將基板W搬進 處理室71中並載置於載置台31上。載置台31上設置 有複數根支持針82,該支持針82係形成可上下伸縮 者’而藉該支持針82將基板W加以支撐。 紫外線燈室73以多孔板74上下隔開,而燈泡72 之發光部設置於下室。燈泡72與氣體供給源1〇〇連通, 清淨氣體乃從燈泡7 2之一側供向載置台上之基板。又, 燈泡72為汽缸79所支撐而呈可昇降之狀態,使燈泡72 至基板W之距離呈可調整之狀態。 氣體導入口 97及排氣口 98開口於紫外線燈室73 之上室,而形成可於上室一邊導入新的氣體且一邊排 氣者。而新導入之氣體並通過多孔板74之孔74a流進 下室。 處理室71及燈室73係藉閘門78相隔離’當閘門 78打開時’處理室71即以開口 77為中介連通燈室73, 來自燈室72之紫外線乃照射於基板w上。燈泡72 — 亮’主要的即照射出波長為254nm之紫外線,次要的 並照射出波長為185nm之紫外線。而由於波長丨85nm 之紫外線的照射,乃由空氣產生臭氧,此臭氧再被波 長為254nm之紫外線所照射,則分解產生初生態之氧 氣。該初生態之氧氣一旦作用於有機物,有機物即分 本紙張尺度適榡準(CNS ) Μ規格(~ 1~ (讀先間讀背面之注意事項再填寫本頁 ·'裝 A7 B7 經 部 A 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 419715 五、發明説明(19 ) 解氣化。依此即可將基板表面洗淨。 與排氣通道91連通之排氣口 94、95各自開口於 處理室71,藉由集合排氣裝置9〇即可以排氣通道w 為中介向處理室71内排氣。又,亦使與排氣通道Μ 連通之排氣口 96開口於燈室73之下室,而可藉由集 合排氣裝置90以排氣通道92為中介向燈室71内排氣。 接著’參考第7圖說明背面洗淨用之洗淨組45β\ 該洗淨組45B係形成可一邊將洗淨液噴灑於基板 W之背面、—邊使其接觸旋轉刷140進行刷洗。此種 刷洗洗淨裝置已記載於日本發明公開公報第平9_ 162151號中。旋轉刷14〇有分纖維質與海綿質者。一 般纖維質的刷子是用於晶圓背面之洗淨,而海綿質的 刷子是用於晶圓表面(裝置回路形成面)之洗淨。又,除 了此種喷灑式之刷洗洗淨裝置外’另有一種如日本發 明公開第平9-38595號公報所載之片葉狀之濕式洗淨 裝置,也適用於本發明。
於洗淨組45B之約中央處設有旋轉夾121,形成 可固持基板w並使其旋轉者。又於洗淨組45B側面並 設有開關閘門125。此閘門125打開時,洗淨组45B 内即與搬運通道側相通,使基板可藉主搬運臂機構41 搬進洗淨組45B内。 於旋轉夾121兩側各設有刷洗機構123及喷射喷 嘴機構160。刷洗機構123係包含有:旋轉於軸142周 圍之旋轉刷14〇、以先端支撐著前述旋轉刷14〇之揮動 __臂14丨及於垂直軸周圍搖動前述揮動臂141之搖動機 (CNS) ---- ("先閱讀背面之注意事項再填κ?本頁)
經滴部中央摞準局員工消費合作社印製 419715 A7 Β7 五、發明説明(20 ) 構150。又,待機中之旋轉刷140放置於杯體151之中。 前述旋轉刷140除了纖維質刷子以外也可使用海綿質 的刷子。 喷射喷嘴機構160係包含有:喷嘴162、以先端 支撐前述噴嘴162之揮動臂161及於垂直轴周圍搖動 前述揮動臂161之搖動機構163。又,待機中之喷嘴162 放置於杯體164之中。 更者,於旋轉夾121之附近設有洗淨液噴嘴122, 可令洗淨液(如純水)喷灑於旋轉中之基板W。另外, 亦可於洗淨組45B内另外設置用以喷灑如IPA等之脂 肪族碳化氫溶液之喷嘴,而將IPA等噴射塗抹於基板 W之表面。 如第8圖所示,表面處理組200備有籃體240, 籃體240中設有載置台241及蓋子242。於載置台241 的上面周邊部設有數個隔板244,藉以支撐基板。藉如 此非接觸式(proximity)之支撐方式可使基板w避免與 載置台241之全面接觸’而防止基板w污染。於各隔 板244上螺固有位置決定構件243,藉此使基板W可 自動決定位置。 載置台241備有數根舉針2斗7,此等舉針247為 昇降驅動機構248所支撐’並呈可出沒於載置台241 之狀態。 蓋子242係設於載置台241之正上方。蓋子242 連接於昇降汽缸239之桿柱239a。該蓋子242 —旦下 降而覆蓋載置台241之全面時,則蓋子242與基板w (請先閱讀背面之注意事項再4¾本頁) 裝_ -、1Τ 本紙法尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規福 I 2]〇χ29Ί^>§_ } 419715 經濟部中央標準局員工消費合作社印紫 A7 B7五、發明説明(21 ) 之間即形成一處理空間240a。 於蓋子242之上板242a中央處設有氣體導入口 245,而於兩側設有氣體排出口 246。氣體導入口 245 以供給配管249為中介連接IPA供給裝置250。 IPA供給裝置250係具有壺體251,壺體251内儲 存有異丙醇(IPA)252。壺體251之底部並設有一加熱器 255,乃可加熱IPA252而產生蒸氣者。管253、249貫 通壺體251之上蓋254並開口於壺體251之内部。管253 與加壓氣體供給源258連通,而管249與蓋子242相 連通。又,加廢氣體供給源258及加熱器電源256之 各動作藉控制器269所控制。如加壓氮氣一旦由加壓 氣體供給源258導入壺體251中,IPA蒸氣即通過線路 249向蓋子242供給,再喷射至基板W。又,表面處 理組200内部則可經由排氣通道238排氣。 其次,參考第9圖說明另一種裝置表面處理組 300 ° 表面處理組300備有籃體302,籃體240中設有 載置台304。於載置台304的上面周邊部設有數個隔板 306,藉以支撐基板。藉如此非接觸式(proximity)之支 撐方式可使基板W避免與載置台304之全面接觸,而 防止基板W污染。於各隔板306上螺固有位置決定構 件305,藉此使基板W可自動決定位置。 載置台304之上面崁合有一樹脂板307,並於正 下方埋設有一加熱器308。樹脂板307呈一經加熱至所 定溫度,即產生氣體狀之三十烷(C3QH62)之狀態。又, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適Λ中國國家標準(CNS ) Λ4現柊(210·Χ2π公f ) 丨糾7 b ' A7 _______:__ B7 *·«^一—_____ ____ 五、發明説明(22 ) ~~ 加熱器電源309係藉控制器269之控制者。 接著’參考第1G圖之流程圖說明本發明基板處理 方法之一例。 藉搬運臂34、41從卡匣部3〇中將晶圓w搬進製 程部40(步驟S1)。再藉搬運臂41將晶圓w搬運至逆 轉組43,把晶圓W逆轉,使其表面和背面倒轉(步驟 S2)。接著將晶圓W搬運至背面洗淨組45β,刷洗並噴 洗晶圓背面(步驟S3)。再藉搬運臂41將晶圓w搬運 至逆轉組43,把晶圓W逆轉,使其表面和背面倒轉(步 驟S4)。接著將晶圓W搬運至表面洗淨组45A,以紫 外線照射臭氧洗淨晶圓背面(步驟S5)。 藉搬運臂41將晶圓W搬運至表面處理組2〇〇 ,使 IPA吸著於晶圓W表面(步驟S6)。在此,亦可以逆轉 組43使晶圓逆轉後搬運至表面處理組,使三十烧 吸著於晶圓W表面(步驟S6)。又,亦可藉於洗淨組45a 或45B中將IPA等之脂肪族碳化氫溶液噴射塗抹在晶 圓W表面,使表面處理物質吸著於晶圓w表面(步驟 S6)。 經满部中夫標隼局貞工消費合作杜印製 藉搬運臂41、64將晶圓w堆放於艇B。藉搬運 臂55依每一艇B將晶圓W送進熱處理爐51作成膜處 理(步驟S7)。成膜處理後,將晶圓w在冷卻組44冷 卻至室溫程度(步驟S8) ’再由表面處理組2〇〇或3〇〇 作表面處理(步驟S9)。然·後,將處理完畢之晶圓w收 放在卡匣C’再從卡匣部30搬運至下個步驟(步驟 S10) 〇 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS ) Λ4規掐(2丨0X297公;^~~~ ' ' ------ 經漓部中央標準局員工消#合作社印t 419715 a7 '^~~· ______- _B7 五、發明説明(23) ~~—' 其次參考第11〜13圖,說明除上述以外之濕式洗 净裝置使用本案發明時之其它實施例。 如第11圖所示,洗淨裝置400主要構造包含有有 洗淨裝置本體412及設於前述洗淨裝置本體兩側端部 之輸入緩衝機構413和輸出緩衝機構415。輸入緩衝機 構413和輸出緩衝機構415上設有托盤搬運臂417,供 進行晶圓托盤414之裝載及卸載之用。 前述洗淨裝置本體412上成列配置有數個處理 槽’而處理槽可由諸如石英等所構成。本實施例中設 置有9個處理槽418 (418a〜418i),係由輸入缓衝機構 413側依序由晶圓固持機構之洗淨乾燥用處理槽418a、 藥液用處理槽418b、水洗用處理槽418c、水洗用處理 槽418d、藥液用處理槽418e、水洗用處理槽418f、水 洗用處理418g、難揮發性有機物吸著防止處理槽(以下 簡稱吸著防止處理槽)418h及晶圓乾燥用處理槽418i 所構成。 又,此等處理槽418之側邊,設有可藉晶圓固持 機構固持數片(如50片)半導體晶圓,並將此等半導體 晶圓垂直且水平方向運送之搬運機構419 ^在本實施例 中,前述搬運機構419設有三台,並藉限制該等搬運 機構419之搬運範圍使諸如藥液用處理槽418b中之藥 液等不致混入處理槽418e中。 藥液用處理槽418b、水洗用處理槽418c、水洗用 處理槽418d、藥液用處理槽418e、水洗用處理槽418f、 水洗用處理418g、難揮發性有機物吸著防止處理槽(以 本紙張尺度適用中國國家標牵(CNS ) A4規格(210X297公瘦) f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} '11 經濟部中央標準局Μ工消費合作社印裝 - A 7 p4J971g_ b7___ 五、發明説明(24 ) 下簡稱吸著防止處理槽)418h之構成如第12圖所示者。 該等處理槽4½為喷灑型者。如第12圖所示,容器421 内設有配置晶圓W之載置部422。容器421底部設有 用以排出處理液之排出管423。又於容器421上部設有 盛放當處理液溢出時之處理液的容器部424。 其次’於容器421上方設有一用以喷灑處理液於 晶圓W之喷灑喷嘴425。在喷灑喷嘴425上安裝有一 處理液配置管426,此處理液配管426上又安裝有用以 控制處理液供給之控制閥427。且,處理液配管426連 接一收容處理液之處理液儲存槽428。 於如此構成之處理槽中,以搬運機構419將晶圓 W搬運至載置部422且設置好之後,藉打開控制閥427 透過喷灑噴嘴425供給處理液於晶圓w表面。 於前述構成之洗淨裝置進行洗淨處理及吸著防止 處理時’首先藉輸入緩衝機構413之托盤搬運臂417 將晶圓托盤414移動至待機位置,搬運機構419即由 該待機位置抓取半導體晶圓固持之。又於此時,先經 由晶圓固持機構之洗淨乾燥用處理槽418a賤搬運機構 419之晶圓固持機構洗淨且乾燥之。 之後’經由搬運機構419搬運前述晶圓至下列機 構’依序為藥液用處理槽418b、水洗用處理槽4丨8c、 水洗用處理槽418d、藥液用處理槽418e、水洗用處理 槽418f、水洗用處理418g、吸著防止處理槽41处及 晶圓乾燥用處理槽418i之處,依藥液處理、水洗處理、 I洗處理」_液處理、水洗處理、水洗處理及吸著處 巧張尺度適用_中國固--- —27 — |_:—_—^---C ;裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員Η消费合作社印繁 419715 A7 ____B7 五 '發明説明(2S) " " ~ 〜 理之順序進行洗1處理及吸著防止處理。 接著’藉搬運機構419將晶圓收納於輸出緩衝機 構415待機位置之晶圓托盤414内。如此,將已施以 吸著防止處理之晶圓送至後工程之成膜步驟,對晶圓 成膜施以處理。 . 於前述中,已針對處理槽418說明了喷灑型者, 但如第13圖所示,處理槽418亦可採浸泡型,將晶圓 浸泡於容器421中,或採曝曬晶圓W於氣體狀之處理 液氣體中之曝曬構造者(氣體型)。又,處理槽418亦可 採用喷灑型、浸泡型及氣體型之組合型者。 以下說明為明確顯示本發明效果所為之實施例。 (實施例1) 將6吋晶圓於前述洗淨裝置中洗淨且乾燥。此時, 在吸著防止處理槽内,令其曝露於含有吸著熱為15〇 kJ/mol之三十烷(C3〇h62)氣體中,使晶圓表面吸著三十 烧。接著,將此晶圓載置到CVD爐,藉CVD於晶圓 上形成一作為閘絕緣膜之用而厚度為l〇nm之矽氧化 膜。再於該矽氧化膜上形成一作為閘電極之用而厚度 為2〇Onm之聚矽膜,製成一 MOS二極體。 藉電流-電壓特性之評價檢測前述裝置之氧化膜耐 壓良率,結果為99% 。這顯示:因為在<聚矽膜成膜前 先於晶圓表面所吸著之三十烷其吸著熱遠比對氧化膜 耐壓良率有不良影響的POP、磷酸酯等有機物之吸·著 熱大,所以在洗淨後之放置期間内不會與DOP、磷酸 酯間發生置換,而能防止DOP、磷酸酯之吸著。又, 本紙張尺度適用中國國事標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) —„-I:—^—rMI- {請先閲讀背面之注意事項再镇苟本頁j *βτ 經滴部中央標準局員工消費合作社印裝 ι: 419715 Λ7 I---------- ----Β7 五、發明説明(26 ) ~ 由於三十烷能藉爐内溫度(60(rc左右)而由晶圓上蒸發 除去,因此對閘絕緣膜之耐壓良率而言無任何不良影 響。 (比較例1) 除不先在晶圓表面上吸著三十烷(C3GH62)之外,其 —餘皆與實施例1相同;俟形成裝置後,檢測其氧化膜 耐壓良率,得85% β這表示,在聚矽膜成膜前,對氧 化膜耐壓良率有不良影響之D〇P、磷酸酯等有機物已 吸著於晶圓表面之故。 (實施例2) 將6吋晶圓於前述洗淨裝置中洗淨且乾燥。此時, 在藥液用處理槽中浸泡晶圓於HF溶液。結果該晶 圓表®即成疏水性。又在吸著防止處理槽中,將晶圓 浸泡在異丙醇中,令其表面覆蓋著異丙醇。將此晶圓 載置到CVD爐,藉CVD於晶圓上形成一作為閘絕緣 膜之用而厚度為l〇nm之矽氧化膜。再於該矽氧化膜上 形成一作為閘電極之用而厚度為2〇〇11111之聚矽膜,製 成一 MOS二極體。 藉電流-電壓特性之評價檢測前述裝置之氧化膜耐 壓良率,結果為99%。這顯示:因為在聚石夕膜成膜前 先於晶圓表面所覆蓋之異丙醇能防止對氧化膜耐壓良 率有不良影響的DOP之吸著。又,由於異丙醇能藉爐 内溫度(60(TC左右)而從晶圓上蒸發除去,因此對閘絕 緣膜之耐廢良率而言無任何不良影響。 (比較例2) 本紙張尺度顧巾國5¾¾ ( cns -----~ -- —Ί I- I n ϋ -I IL."^―. —f -- n n [-I 丁 ,.. .^1 ____ - /、-"- .「I I I - I- - · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 艚漪部中央標隼局負工消費合作社印^ 4ί9715 A 7 s___B7 _ 五、發明説明(27 ) : 除不先在晶圓表面上覆蓋異丙醇之外,其餘皆與 實施例2相同;俟形成裝置後,檢測其氧化膜耐壓良 率,得82% 。這表示在聚矽膜成骐前,對氧化膜耐壓 良率有不良影響之DOP有機物已吸著於晶圓表面之 故。 於前述實施例中已說明了使用半導體為基板的情 況’但本案發明並不限於此’也能適用於以LCD基板 為基板者。又,於本案發明中針對洗淨裝置中的處理 槽的多寡或配置、吸著防止處理的時機並沒有設限。 另外’於前述實施例中已說明了於成膜步驟使用 批式爐之例’但本案發明並不限於此,也能適用於使 用片葉式CVD爐之製程者。 如以上說明’於基板施以成膜處理時,本發明之 基板處理方法及用於該法之洗淨裝置係在前述成膜處 理前,以對前述基板吸著熱大之物質對基板施以表面 處理’或在前述成膜處理前’以具有氫氧基物質施以 處理,因此可防止難揮發性有機物吸著於製程氣體中 之基板,且能阻止已成膜之膜質惡化〇 接著,參考第14〜27圖分別說明,針對基板表面 由於洗淨裝置之外放氣體而吸著之有機物量的檢測結 果。 \ 第14圖係以氣體色譜儀分析通過TENAX(多數多 孔珠粒狀之補集劑)之氣體所得尖峰面積為其橫軸,而 以有機物對基板表面之吸著量(ng)為其縱軸,以顯示針 對兩者關係所整理結果之線圖。橫轴之值愈大,其物 本紙张尺度適用中國國家標卑{ CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) T *-·
I 率 局 員 工 消 费 合 作 社 印 製 4^7J5 A7 B7 五、發明説明(28 ) 質於氣體中之存在量愈多,縱軸之值愈大則其物質吸 著於晶圓表面愈多。又,有機物之吸著量係指,以氣 體流通12小時後吸著於補集劑(TENAX)之有機物量除 以每1片6吋Si晶圓之面積(cm2)所得者。其中 「TENAX」係指具極性之多數多孔珠粒所構成之集合 體。而這些結果皆是於室溫和大氣壓的條件下所測得β 第14圖中,黑圓點表示丙烷酸酯、黑倒三角形為 苯二甲酸二丁酯、黑三角形為苯二甲酸二辛酯、白圓 點為Ν-丁基苯續酰胺、白三角’形為乙醇_1,2_氯_碌酸 酯、白倒三角形為己二酸二辛酯、白四角形為矽原子 數9之環狀硅氧烷(D9)、白菱形為矽原子數1〇之環狀 硅氧烷(D10)、白星形為矽原子數u之環狀硅氧烷 (D11)、黑四角形為甲基苯、黑菱形為1-2_二甲基苯。 由這些有機物化合物得到分成三群之結果。即,屬於 A群之丙烷酸酯、DBP、DOP等對晶圓表面之吸著量 約與氣體中之濃度成比例增加;而屬於B群之N•丁基 苯磺酰胺、乙醇-1,2-氯·磷酸酯、己二酸二辛酯及矽原 子數9〜11之環狀硅氧烷(D9、Dl〇、Dn)等,儘管在氣 體中幾乎檢測不出來,仍能由晶圓表面檢得吸著物, 這意味著屬於B群之有機化合物對晶圓表面有極高之 吸著特性。另一方面,屬於c群之甲基笨叫士二甲 基苯在氣體中所含濃度雖高,卻完全不能從晶圓表面 檢測出其濃度。這表示屬於c群之有機化合物完全I 法吸著於晶圓表面。 … 從以上可明白得知,相對於環狀娃氧院類極易吸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j dIT----------:__- ^^^^1 ^^^^1
本紙银纽刺 料(cNS - 1 - - * —31 經漓部中央標隼局負工消費合竹社印繁 419715 A7 _______ B7 五、發明説明(2努) 著於碎晶圓表面(親水性)’而碳化氫系苯化合物類幾乎 不能吸著於破晶圓表面(親水性)。 第15圖係以沸點(°c )為其橫軸,而以氣體色譜儀 之滯留時間(分鐘)為其縱軸,以顯示針對各種有機物之 兩者關係所整理結果之線圖。在此,「滯留時間」意指 氣體色譜儀中溶出分析對象成份之時間。圖中,白四 角形表示硅氧烷、黑三角形為二甲酸酯、白三角形為 磷酸酯、黑四角形為碳化氫。由該圖可明白得知,在 100〜400°c範圍内,沸點及滯留時間成比例關係。根據 化學工學便覽中之記載,有機化合物在「沸點」、「蒸 發熱」及「吸著熱」三者間形成有下列(丨)及(2)式之關 係。又’這兩式(1).、(2)為經驗式。 EQ = -2950 + 23.7BP + 0.02(BP)2 .. (1) AQ= 1.6 xEQ …(2) 其中BP表示沸點(°C )、EQ為蒸發熱(cai/m〇l)、AQ 為吸著熱(cal/mol)。由上列式子可導出高沸點有機化 合物其吸著熱大、而低沸點有機化合物其吸著熱小之 關係。 第16圖係以放置時間(小時)為其橫軸,而以有機 物附著於6吋晶圓表面之檢出量(ng)為其縱轴,以顯示 改變各種晶圓表面狀態時針對兩者關係所整理結果之 線圖。將具有各種表面狀態之晶圓置於備有化學濾器 之淨室中並測定之。首先以施以HF溶液濕式洗淨之矽 晶圓為樣品I ’以具有藉熱氧化法成膜之矽氧化膜之矽 晶圓為樣品II,以施以紫外線照射下之臭氧作乾式洗 本紙張尺度適用中國國家樣準{ CNS ) A4规格(210X297公1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填{^本頁) V-裝‘ 訂 —32_ 419715 Α7 Β7 部 中 央 標 準 扁k X. 消 費 合 作 社 印η
五、發明説明(3Q) 淨之矽晶圓為樣品πι。圖中各以白圓點表示有機物於 樣品I之吸著量’黑四角形為有機物於樣品π之吸著 量,而白三角形為有機物於樣品ΙΠ之吸著量。放置時 間取為1小時、3小時、rr外時、69小時時,該有機 物之檢出量各為:樣品I為33tiig、5 lhg、654ng、75〇ng ; 樣品 II 為 562ng、724ng、l〇12ng、1397ng ;樣品 πΐ 為 665ng、l〇69ng、1531ng、1367ng。由此可知,就算 在備有化學濾器之淨室中,樣品Ϊ、U、IH不論哪一種 均能在短時間之放置下吸著多量之有機物。又可知, 熱氧化膜面(樣品II)及乾式洗淨面(樣品π)之有機物吸 著里要比濕式洗淨面之吸著量大。另外又可知,放置 時間達12小時以上的話,則有機物之吸著量也近於飽 和。 第17圖中以各種樹•脂材料為其橫軸,而以從各種 樹脂材料所釋出之主要有機物檢出量之合計值(ng/公升) 為其縱軸,係針對各種樹脂材料之外放氣體量觀察所 得之線圖。外放氣體之檢測條件係:於密閉容器内, 將樣品樹脂A〜E以120°C加熱,再使清淨空氣流入其 中’藉乳體色譜儀測足空氣1公升中所含之有機物量。 主要有機物係指,丁基氫氧基甲笨(ΒίίΤ)、己二酸酯、 鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、硅氧烷等5成份。主要有機 物檢測量之合計值各為:樹脂Α為45.67ng、樹脂Β 為 2.60ng、樹脂 C 為 259.10ng、樹脂 d 為 86.677ng、 樹脂E為·59.493ng。其中樹脂C釋出最多氣體狀有機 物。其外放氣體之大部份為硅氧烷。另外,由樹脂B 本紙張尺國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 2974^7 (請先閲讀背面之注意事項再填《本頁)
'.敢------訂---------- - I H I · t { 1 · I I I If* 0 I- il^i · _33 — 419715 A7 —~—--__B7 五、發明説明(31) 所釋出之氣體狀有機物非常少。 第18圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之所有有機物檢出量(ng)之最大、最 小、平均值為其縱軸,係針對由各種樹脂材料之外放 氣體總量觀察所得之線圖。外放氣體之檢測條件係: 於松閉容Is内’將樣品樹脂A~E以120°C加熱,使清 淨空氣流入其中,藉氣體色譜儀測定空氣6公升中所 含之有機物量。所有有機物檢測量之最大、最小、平 均值各為:樹脂A為14770ng、3029ng、8311ng ;樹 脂 B 為 293ng、30ng、141ng;樹脂 C 為 18680ng、3754ng、 6742ng ;樹脂 D 為 21500ng、201ng、7173ng ;樹脂 E 為 18250ng、707ng、6419ng。 經满部中央標聿局員工消費合作社印製 „-I^ ^---CV..裝-------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第19圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之丁基氫氧基甲苯檢出量(ng)之最大、 最小、平均值為其縱軸,針對由各種樹脂材料之丁基 氫氧基甲笨之釋出量觀察所得之線圖。丁基氫氧基曱 苯之檢測條件係:於密閉容器内,將樣品樹脂A〜E以 120t加熱,使清淨空氣流入其中,藉氣體色譜儀測定 空氣6公升中所含之丁基氩氧基甲苯量。丁基氫氧基 甲苯檢測量之最大、最小、平均值各為:樹脂A為 220ng、160ng ' 190ng ;樹脂 B 為 〇.5ng、0(不能檢測), O.lng;樹脂 C 為 129ng、0.8ng、51ng;樹脂 D 為 279ng、 0.6ng、67ng ;樹脂 E 為 640ng、〇.2ng、215ng。 第20圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之己二酸酯檢出量(ng)之最大、最小、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 41SU5 ‘ ΑΊ —-----——_______一 -____________Β7 五、發明説明(32) 平均值為其縱軸’針對由各種樹脂材料之己二酸酯之 釋出量觀察所得之線圖。己二酸酯之檢測條件係:於 雅閉容益内’將樣品樹脂Α〜Ε以120°C加熱,使清淨 空亂流入其中’藉氣體色譜儀測定空氣6公升中所含 之己二酸酯量。己二酸酯檢測量之最大、最小、平均 值各為:樹脂A為29ng、lng、9ng ;樹脂B為0.8ng、 〇(不能檢測)、〇.2ng ;樹脂C為9ng、lng、4ng ;樹脂 ,D 為 393ng、〇.ing、85ng;樹脂 E 為 36ng、0,lng、14ng。 第21圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之二甲酸酯檢出量(ng)之最大、.最小、 平均值為其縱軸,針對由各種樹脂材料之二甲酸酯之 釋出量觀察所得之線圖。鄰苯二甲酸酯之檢測條件係·· 於密閉容器内,將樣品樹脂A〜E以120°C加熱,使清 淨空氣流入其中,藉氣體色譜儀測定空氣6公升中所 含之一甲酸醋量。鄰苯二甲酸醋檢測量之最大、最小、 平均值各為:樹脂A為40ng、3ng、28ng ;樹脂B為 34ng、2ng、Ung ;樹脂 C 為 126ng ' 21ng、55ng ;樹 脂 D 為 17〇6ng、3ng、3 lOng ;樹脂 E 為 147ng、25ng、 104ng ° 第22圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之填酸醋檢出量(ng)之最大、最小、平 均值為其縱軸,針對由各種樹脂材料之磷酸酯之釋出 量觀察所得之線圖《磷酸酯之檢測條件係:於密閉容 器内’將樣品樹脂A~E以120°C加熱,使清淨空氣流 入其中,藉氣體色譜儀測定空氣6公升中所含之磷酸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公t ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂 經漳部中戎標準局員Jr..消費合作社印製 A7 4 ^715 ^_____B7 五、發明説明(3Τϊ ' ~ 酯量。磷酸酯檢測量之最大、最小、平均值各為:樹 脂 Α 為 58ng、long、33ng ;樹脂 Β 為 h2ng、〇(不能 檢測)、0.3ng ;樹脂 C 為 108ng、3ng、56ng ;樹脂 〇 為 104ng、0(不能檢測)、27ng ;樹脂 E 為 4ng、〇.6ng、 2ng 〇 第23圖中以各種樹脂材料為其橫軸,而以由各種 樹脂材料所釋出之檢出量(ng)之最大、最小、平均值為 其縱抽’針對由各種樹脂材料之娃氧烧之釋出量觀察 所得之線圖。硅氧烷之檢測條件係:於密閉容器内, 將樣品樹脂A〜E以120°C加熱’使清淨空氣流入其中< 藉氣體色譜儀測定空氣6公升中所含之ί圭氧炫;量。石圭 氣烷檢測量之最大、最小、平均值各為:樹脂Α為21ng、 7ng、14ng;樹脂 & 為 9ng、0.3ng、4ng;樹脂 C 為 7459ng、 743ng、1366ng ;樹脂 D 為 15hig、8ng、31ng ;樹脂 E 為 46ng、5ng、22ng。 第24圖中以各種有機物成份為其橫軸,而以由各 種材料樣品1-1所釋出之氣體狀有機物成份放i量 (ng/6公升)為其縱軸,係依60°C、90°C、120°C之每一 溫度針對氣體狀有機物之釋出量觀察所得之立體線 圖。作為觀察對象之有機物成份係從輕量依序為:三 乙基磷酸酯(TEP)、環狀硅氧烷(D6)、丁<基氫氧基甲笨 (BHT)、二乙基磷酸酯(DEP)、三丁基磷酸酯(TBP)、二 己酸(DBA)、三氣乙基磷酸酯(TCEP)、二丁基磷酸酯 (DBP)、二己酸二辛酯(DOA)、三丙基磷酸酯(TPP)、 二辛基磷酸酯(DOP)、三甲酚磷酸酯(TCP)。接著得知, 本紙張尺廋適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公瘦) (請先閲讀背面之注意事項再填寫*本頁} '.裝_
、1T 經漪部中央標準局員工消費合作社印f —36 — A7 419715 ______B7 五、發明説明(34 ) BHT與DEP兩者係:其氣體狀有機物成份之釋出量具 有極度之溫度依存性。即,BHT之釋出量(2樣品之合 ^------^---◦裝------IX (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 計量):60°C 為 66ng、90°C 為 14ng、120°C 為 574ng, 而DEP之釋出量(2樣品之合計量):6〇t:為6ng、90°C 為9ng、120°C為296ng。特別是BHT及DEP兩者皆於 120C時成極高之檢測值。 第25圖中以各種有機物成份為其橫轴,而以由材 料樣品1-3所釋出之氣體狀有機物成份放出量(ng/6公 升)為其縱軸’係依60°C、90°C、120。(:之每一溫度針 對氣體狀有機物之釋出量觀察所得之立體線圖。作為 觀察對象之有機物成份係與前述相同《接著得知,BHT 與DEP兩者係:其氣體狀有機物成份之釋出量具有極 ▼度之溫度依存性《即,BHT之釋出量(2樣品之合計量)
係 60°C 為 38ng、9(TC 為 33ng、120°C 為 183ng,而 DEP
之釋出量(2樣品之合計量)係60°C為6ng、90°C為6ng、 12(TC為227ng。特別是BHT於120°C時成極高之檢測 值。另一方面’ DBA於各溫度皆為高檢測值。即,DBA 之釋出量(2樣品之合計量)係60°C為92ng、90"C為 ( 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 li*2ng ' 120°C 為 138ng。 第26圖中以各種有機物成份為其橫軸,而以由材 料樣品9-3所釋出之氣體狀有機物成份放出量(ng/6公 升)為其縱軸,係依60。(:、90°C、120°C之每一溫度針 對氣體狀有機物之釋出量觀察所得之立體線圖。作為 觀察對象之有機物成份係與前述相同。接著得知,TBP 與DBP兩者係:其氣體狀有機物成份之釋出量a有_ 本紙張尺度賴巾酬料(CNS)⑽胁丨2!(}>< 297公髮) 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 419715 A7 ____________B7_ 五、發明説明(35 ) 專之溫度依存性◊即,TBP之釋出量(2樣品之合計量) 係 6(TC 為 5ng、90°C 為 601ng、12(TC 為 246ng,而 DBP 之釋出量(2樣品之合計量)係60°C為7ng、90°C為67ng、 120°C為404ng。特別是TBP於120°C時成極高之檢測 值。另一方面,環狀硅氧烷(D6)之釋出量顯示逆向溫 度依存性。即,D6之釋出量(2樣品之合計量)係601: 為 415ng、90。(:為 454ng、12(TC 為 27ng。 第27圖中以各種有機物戚份為其橫軸,而以审來 料樣品14-15所釋出之氣體狀有機物成份放出量(ng/6 公升)為其縱軸’係依6(TC、9〇t、120°C之每一溫度 針對氣體狀有機物之釋出量觀察所得之立體線圖。作 為觀察對象之有機物成份係與前述相同。接著得知, TBP、TECP與TPP三者係其氣體狀有機物成份之釋出 量具有極度之溫度依存性。即,TBP之釋出量(2樣品 之合計量)係 60°C 為 4328ng、90°C 為 9405ng、120t 為 14104ng ’ TCEP之釋出量(2樣品之合計量)係6(rc為 1097ng、90 C 為 8032ng、120°C 為 17120ng,而 TPP 之 釋出量(2樣品之合計量)係60°c為llng、9〇〇c為 2185ng、120°C 為 3714ng。特判是 TBP 與 TCEP 兩者 皆於90°C以上之溫度領域成極高之檢測值。 於前述實施例中已說明了使用半導體晶圓為被處 理基板的情況,但本案發明並不限於此,也能適甩於 以液晶顯示裝置用之玻璃基板等其他基板者。 、另外’於前述實施例中已說明了洗淨裝置中的批 式喷灑型洗淨裝置及片葉式紫外線照射臭氧洗淨裝 本紙張尺度適用中國國家標淖(CNS ) 規格(2i〇x.297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再本頁)
419715 λ? __________B7 五、發明説明(36 ) 置,但本案發明並不限於此’也能適用於使用濕式洗 淨裝置及乾式裝置等其他型裝置。 於本發明中,使用對基板吸著熱高之物質之表面 處理或使用具有氫氧基或酮基之物質之表面處理,以 在基板洗淨步驟之後段處理進行為佳。表面處理物質 以脂肪族碳化氫為佳,蘇.芳香族碳化氫則不宜。這是 因為,前者係可於成膜步驟中分解而從基板表面消失, 實質上不致影響到膜質,但後-名k則在成膜步驟之後仍 將殘留在基板表面,對膜質有不利之影響。 藉將基板表面作此等之表面處理,、可縮短到後步 驟之成膜處理為止之曝露於空氣中的時間,縮減於半 導體裝置製造時與有害性之難揮發性有機物之接觸時 間。由此結果,可與煎述表面處理一起有效地防止對 基板表面矣難揮發性有機物之吸著,而可在基板上形 成一具有優良品質之薄膜了。 '1., ct—I (請先閱讀背面之注意事項再填ι:ί;ί本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公赞) -39- jna 419715 A7 B7 五、發明説明(37 ) 【圖表對照符號表】 經濟部中央標準扃負工消費合作社印製 C 卡匣 W 晶圓 B 艇 1 濾器 2 晶圓托盤 3 加熱器 4 烤箱 5 凝氣閥 6 GC/MS(氣體色譜儀/質譜儀) 7 樣品管 8 排氣管 10 晶圓洗淨/熱處理系統 30 卡匣部 31 載置台 33 載置台 34 搬運臂機構 40 洗淨處理部 41 主搬運臂機構 43 逆轉組 44 冷卻組 45A、45B 洗淨組 50 熱處理部 51 縱型製程管 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '一裝_
'1T 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS } Λ4规格(210xW-;>#.) 419715 A7 五、發明説明(38 54 55 60 61 63 64 65 71 72 73 74 74a 76 ΊΊ 78 79 IP ) 保溫蓋 搬運臂機構 介面部 艇載置台 艇移動機構 搬運臂 昇降梯機構 處理室 燈泡 紫外線燈室 多孔板 孔 搬進搬出口 開口 閘門 汽缸 (銪先閱讀背而之注意事項再填本頁) 經潢部中央德嗥局員工消費合作社印製 82 90 91 ' 92 94 、 95 、 96 97 舉針 集合排氣裝置 排氣通道 排氣口 氣體導入口 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS)A4規格(2】0X 297公犛) -4.1- Α7 Β7 4ί97ί5 經滴部中央標嗥局員工消費合作社印製 發明説明(39 ) 98 排氣口 100 氣體供給源 121 旋轉夾 123 刷洗機構 125 開關閘門 140 旋轉刷 141 揮動臂 142 軸 150 搖動·機構 151 杯體 160 噴射喷嘴機構 161 揮動臂 162 喷嘴 163 搖動機構 164 杯體 200 表面處理組 238 排氣通道 239 昇降汽缸 239a 桿枉 240 籃體 240a 處理空間(上板) 241 載置台 242 蓋子 |_^-丨^^---ο裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X29?公赘) •42 419715 a7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明(4〇 ) 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 258 269 300 302 304 305 306 307 308 位置決定構件 隔板 氣體導入口 氣體排出口 舉針 昇降驅動機構 供給配管 IPA供給裝置 壺體 異丙醇(IPA) 供給配管 上蓋 加熱器 加熱器電源 加壓氣體供給源 控制器 表面處理組 籃體 載置台 位置決定構件 隔板 樹脂板 加熱器 .1 I* . Γ _ ·. 1 1:1广 - - I i -1 1 I I (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Λ4規格(2i〇X297公犛) -43- A7 B7 419715 經滴部中央標隼局員工消費合作杜印製 發明説明(41 ) 309 加熱器電源 400 洗淨裝置 412 洗淨裝置本體 413 輸入緩衝機構 414 晶圓托盤 415 輸出緩衝機構 417 托盤搬運臂 418 處理槽 418a 洗淨乾燥用處理槽 418b * e 藥液用處理槽 41 8c ' d ' f ' g水洗用處理槽 418h 防止難揮發性有機物吸著處理槽 (簡稱:吸著防止處理槽) 418i 晶圓乾燥用處理槽 419 搬運機構 421 容器 422 載置部 423 處理液排出管 424 容器部 425 噴灑喷嘴 426 處理液配管 427 處理液供給控制閥 428 處理液儲存槽 (讀先閱讀背vg之注意事項再填寫本!) y装_ 、π 本紙張尺廋適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公潜1

Claims (1)

  1. AS B8 C8 m * 419715 六、申請專利範園 1- 一種基板處理方法,係於半導體裝置之製造中用 以處理基板表面者’其特徵在於包含有: |_,1- .—ΛνII t锖先Μ讀背面之注^^項具填寫本頁) (a) —使下述物質吸著於基板表面之表面處理步驟, 該物質之吸著熱遠大於不想像之吸著於已清.淨化 之基板上的有機物之吸著熱;及, (b) —成膜處理步驟,係於經前述步驟表面處理後 之基板表面形成薄膜者。 2.如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於:前述(a)步驟中係使遠比鄰苯二甲酸二辛酯 (dioctyl phthalate)之吸著熱還大之物質吸著於基 板表面者。 3·如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於:前述(a)步驟中係使脂肪族碳化氫系之有機 化合物吸著於基板表面者。 4. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於:前述⑻步驟中係使三十烧(triacontane)吸 著於基板表面者。 經濟部中央揉隼局貝工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於··更於前述0)步驟之後,令已成膜之基板 表面吸著前述(a)步驟之物質。 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於:更於前述(a)步驟之前,對基板表面施以清 淨化處理,以清除基板表面之有機物。 準 樣 冢 网 A4 s N * 419715 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 7. 經濟部中央標準局員工消費合作社印笨 ir 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於··更於前述(a)步驟之前,以乾式清淨法對基 板表面施以清淨化處理。 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於··更於前述(a)步驟之前’以濕式清淨法對基 板表面施以清淨化處理。 如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於:在前述(b)步驟中係於基板表面形成熱氧 化膜。 10‘如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵 在於··更於前述(a)步驟中,使具氫氧基(hydr〇X}rl group)或酺基(ketone group)之物質呀著於基板表 面。 11.如申請專利範圍第1項之基板處理方法,其特徵、 在於:前述該基板之表面為疏水性者。 12· —種基板處理方法,係於半導體裝置之製造中用 以處理基板表面者,其特徵在於包含有: (A) —使具氫氧基(hydroxyl group)或酮基(intone group)之物質吸著於基板表面之表面處理步娜; 及, (B) —於前述(A)步驟表面處理後之基板表面形+ ¾ 膜之成膜處理步驟者。 13 如申請專利範圍第12項之基板處理方法、,其特 徵在於·前述(A)步驟中係使脂肪族碳化氩系之 8. 9. n 1^1 1 -1 1^1 ^ HI In ^14 - ,11 (諳先聞讀背面之注$項再填窝本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS) A4現格(2丨〇><297公釐) —46— A8 B8 C8 D8 419715 夂、申請專利範圍 有機化合物吸著於基板表面者。 14.如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其特 徵在於:前述(A)步驟中係使下述物質吸著於基 板表面者;該物質以具氫氧基之物質而言係指由 異丙醇(isopropyl alcohol)、2-乙己醇(ethj£j hexanol)、甲醇(methyl alcohol)、乙醇(ethyl alcohol) 所構成之族群中任選一種或兩種以上之有機化合 物;而以具酮基(ketone group)之物質而言則係指 由丙酮(acetone)、甲乙酮(methylethyl ketone)所 構成之族群中任選一種或兩種以上之有機化合 物。 15 如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其特 徵在於:更於前述(B)步驟之後,令已成膜之基 板表面吸著前述(A)步驟之物質。 16. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其特 徵在於:更於前述(A)步驟冬前,對基板表面施 以清淨化處理’以清除基板表面之有機物。 17. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其特 徵在於:更於前述(A)步驟之前’以乾式清淨法 對基板表面施以請淨化處理。 18如申請專利範圍第12項之基板處理方法’其特 徵在於.夫於前述(A)步驟之前,以濕式清淨法 對基板表面施以清淨化處理。 本紙張认適用中國國家梯丰(CNS)从祕^^^97公·) 「1 *11· m !1 .^ϋ 1.^1 I— - 1 I {請先閲讀背面之注項再填寫本頁} 經濟部中央棣牟局員工消費合作社印裝 —47 — 419715 it C8 — _ D8 六、申請專利範圍 19.如申請專利範圍第12項之基板處理方法,其特 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 徵在於:在前墀(B)步驟中係於基板表面形成熱 氧化臈。 如申請專利範圍第q項之基板處理方法,其特 徵在於:更於前述(A)步驟中使下述物質吸著於 基板表面,該物質之吸著熱遠大於不想使之吸著 於已清淨化之基板上的有機物之吸著熱。 21. 如申請專利範褶第丨2項之基板處理方法,其特 徵在於:前述該基板之表面為疏水性者。 22. —種基板處理裝置,係於半導體裝置之製造中用 以處理基板表面者,其特徵在於包含有: 一表面處理設備’係使下述物質吸著於基板表 面’該物質之吸著熱遠大於不想使之吸著於已清 淨化之基板上的有機物之吸著熱。 經濟部中央標準局男工消費合作社印策 23. 如申請專利範圍第22項之基板處理裝置,其特 徵在於:前述該表面處理設備係使遠比鄒苯二甲 酸二辛酯(dioctyl phthalate)之吸著琢還大之物質 吸著於基板表面者。、 24. 如申請專利範圍第22項之基板處理裝置〈其特 徵在於:前述該表面處理設備係使脂肪族碳化氫 系之有機化合物·^著於基板表面者。 25_如申請專利範圍第22項之基板處理裝置,其特 徵在於:前述表面處理設備係使三十院一^—— (triacontane)吸著於基板表面者。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) —48— 419715 A8 Β8 C8 m 六、申請專利範圍 26. 如申请專利範圍第22項之基板處理裝置,其特 — iji - ------·-----訂 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 徵在於:前述該表面處理設備係包含有一對基板 直接或間接加熱之加熱系統。 27. 如申請專利範圍第22項之基板處理裝置,其特 徵在於更包含有:複數個用以個別儲藏處理基板 ' 用之處理液的處理槽,及一搬送基柝進入前述該 處理槽中之搬送機構;且, 前述處理槽中至少一個儲藏著前述吸著熱大之物 質之溶液而以此處理槽作為前述表面處理設備之 用。 28·如申請專利範圍第27項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包令 有將基板浸泡於前述處理液之設備D 29·如申請專利範圍第27項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包含 有將前述處理液喷麗'—於基板之設備。 n — 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 30.如申請專利範圍第項之基板處理裝置N其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包含 〆 有將基板引導進入氣體狀之處理液氣體中之設 備。 31·如欠請專利範圍第27,項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽為配 置於最後階段之藥液槽者。 -49- 本紙张尺度適用中掛闽家梯準(CNS ) A4規格(210X297公鼇) 419715 it C8 ___ D8 經濟部中央榇率局員工消費合作社印装 夂、申請專利範園 32· —種基板處理裝置,係於半導體裝置之製造中用 以處理基板表面者,其r特徵在於包含有: 使具有氫氧基或酮基之物質吸著於基板表面之表 面處理設備。 33.如申請專利範圍第32項之基板處理裝置,其特 徵在於:前述表面處理設備係使脂肪族碳化氫系 之有機化合物吸著於基板表面者。 34·如申請專利範圍第32項之基板處理裝置,其特 徵在於:前述(A)步驟中係使下述物質吸著於基 板表面者;該物質以具氫氧基之物質而言係指由 異丙醇(isopropyl alcohol)、2-乙己醇(ethyl hexanol)、甲醇(methyl alcohol)、乙'醇(ethyl alcohol) 所構成之族群中任選一種或兩種以上之有機化合 物;而以具輞基(ketone group)之物質而言則係指 由丙酿I(acetone)、曱乙酮(methylethyl ketone)所 構成之族群中任選一種或兩種以上之有機化合 物。 35.如申請專利範圍第32項之基板處理裝置,其特 徵在於更包含有:複數個用以個別儲藏處理基板 用之處理液的處理槽,及一搬送基板進入前述該 處理槽中之搬送機構;且, 前述處理槽中至少有一個儲藏著前述吸著熱大之 物質之溶液,而以此處理槽作為前述表面處理設 備之用。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4規格< 210X297公釐) •!50- 5 4— 7 9 4— 4^ 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 36·如申請專利範圍第35項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包含 有將基板浸泡於前述處理液之設備。 37. 如申請專利範圍第35項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包含 有將前述處理液喷灑於基板之設備。 38. 如申請專利範圍第35項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽包含 有將基板引導進入氣體狀之處理液氣體中之設 備。 39. 如申請專利範圍第35項之基板處理裝置,其特 徵在於:作為前述該表面處理設備之處理槽為配 置於最後階段之藥液槽者。 1 ^rl^^1 ^^1 I — - - — 1. n^i - n -i m (請先w讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揲率局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS) A4规格(210X297公釐) -51-
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