(57)【要約】【課題】半導体装置の製造時の洗浄処理において、純水及び薬液処理によって発生する特異パターンの抑制方法を提供する。【解決手段】シリコン基板上に熱酸化膜を成膜後、フォトレジストを塗布しパターニングを形成する。パターンの不具合が発生した場合、シンナーを塗布することによりパターニングされたフォトレジストを除去し、最後に１２０℃で６０秒の加熱処理を施した後のシリコン基板の洗浄処理において、ＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）処理を追加することで、純水リンス・スピン乾燥後に純水の流れに沿った特異パターン欠陥の発生を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン酸化膜上に形成されたフォトレジストパターンを除去または再生する際に、前記フォトレジストパターンにシンナーを塗布し、加熱処理を行った後の洗浄処理において、有機アルカリ溶液処理後に、純水リンス及びスピン乾燥を行うことを特徴とする特異パターンの抑制方法。
【請求項２】
前記有機アルカリ溶液はＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）であることを特徴とする請求項１に記載の特異パターンの抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造時の洗浄処理における特異パターンの抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体基板の洗浄処理は、基板表面の有機物、自然酸化膜、重金属及び微粒子等の汚染の除去を目的とする。このような洗浄処理が不十分な場合に、基板に残存する汚染は半導体装置の不良品の原因となる。よって、基板の洗浄は完全に行わなければならない。特に、半導体装置の製造工程におけるフォトレジストパターンの除去や再生工程等のレジスト残渣に対しても高い除去能力が必要となる。以下、レジスト再生工程の洗浄処理について具体的な事例を示す。
【０００３】
まず、第１の事例について図３、図５を参照しながら説明する。
【０００４】
熱酸化膜上にフォトレジストを５００ｎｍ塗布し、パターニングを形成する。この時パターン形成に不具合があると、シンナーを塗布することによりパターニングされたフォトレジストを除去し、加熱処理後に洗浄処理が行われる。
【０００５】
図３は、自転系枚葉式洗浄装置で純水または薬液処理によって洗浄処理を行う様子を示し、４は評価用半導体基板、５は吐出される純水または薬液、６は吐出ノズル１である。図５は、欠陥検査装置で検査を行った結果を示している。
【０００６】
図３のように、自転系枚葉式洗浄装置で例えば回転数３０００（回転／分）で３０秒間の純水リンスを行った後、回転数４０００（回転／分）でスピン乾燥を行う。その後、欠陥検査装置で検査を行うと、図５のように、シンナーによってレジスト除去した後に加熱処理を行い、残留しているシンナーを揮発させているが、熱酸化膜の表面が加熱処理により親水的なシラノール基（−Ｓｉ（ＯＨ）−Ｓｉ（ＯＨ）−）と疎水的なシロキサン基（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）とが混在する不活性な終端となり、その表面に純水が吐出されると、流れに沿った欠陥（シミ）が発生する。
【０００７】
次に、第２の事例について図４、図６を参照しながら説明する。
【０００８】
第１の事例と同様にして、パターニングされたフォトレジストを除去し、加熱処理後に洗浄処理が行われる。
【０００９】
図４は、公転系バッチ式洗浄装置で純水または薬液処理によって洗浄処理を行う様子を示し、７はカセット固定テーブル、８は吐出ノズル２、９は処理カセットである。カセット固定テーブル７は処理カセット９を固定して回転する。図６は、欠陥検査装置で検査を行った結果を示している。
【００１０】
図４のように、公転系バッチ式洗浄装置で例えば回転数２００（回転／分）で１５０秒間の純水リンスを行った後、回転数５００（回転／分）でスピン乾燥を行う。その後、欠陥検査装置で検査を行うと、図６のように、シンナーによってレジスト除去した後に加熱処理を行い、残留しているシンナーを揮発させているが、熱酸化膜の表面が加熱処理により親水的なシラノール基（−Ｓｉ（ＯＨ）−Ｓｉ（ＯＨ）−）と疎水的なシロキサン基（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）とが混在する不活性な終端となり、その表面に純水が吐出されると、吐出方向に沿った放射状の欠陥（シミ）が発生する。特に、公転式バッチ式洗浄装置で純水処理前に、１００℃の高温度ＳＰＭ処理を行うことで、ＳＰＭの脱水作用で評価用半導体基板４の表面は疎水的なシロキサン基が支配的となり、より欠陥（シミ）が発生しやすくなる。
【００１１】
これに対して、半導体基板の洗浄方法に関し、紫外線を照射する工程を含むレジスト除去後の洗浄方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００−１５１９８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の紫外線を照射する工程を含む半導体基板の洗浄方法では、低濃度の洗浄液を用いて、過酸化水素水及び酸性溶液又はアルカリ性溶液といった薬液の消費を抑制したうえで、過酸化水素水の活性を高めた状態で洗浄を行うので、良好な洗浄効果が得られることは可能であるが、上述したような、液体の流れに沿った形で発生する特異パターンを抑制することは困難であった。
【００１４】
本発明は、上記の従来例の有する不都合を改善し、半導体装置の製造時の洗浄処理（自転系枚葉式洗浄装置、または公転系バッチ式洗浄装置による洗浄処理）において、純水及び薬液処理によって発生する特異パターンの抑制方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による特異パターンの抑制方法は、シリコン酸化膜上に形成されたフォトレジストパターンを除去または再生する際に、フォトレジストパターンにシンナーを塗布し、加熱処理を行った後の洗浄処理において、有機アルカリ溶液処理後に、純水リンス及びスピン乾燥を行うことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、上記の洗浄処理において、有機アルカリ溶液処理を行うことで、純水リンス及びスピン乾燥後に純水または薬液の流れに沿った特異パターン欠陥の発生を抑制することができる。
【００１７】
上記の特異パターンの抑制方法において、有機アルカリ溶液はＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）であることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る特異パターンの抑制方法について図１、図２、図４を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態におけるゲート酸化膜上のレジスト再生工程の断面図を示している。図２は、欠陥検査装置で検査を行った結果を示している。
【００２０】
シリコン基板１上に熱酸化膜２を１０ｎｍ成膜する。その上にフォトレジスト３を５００ｎｍ塗布し、マスク越しに露光してパターニングを形成する。この時、パターン形成において不具合があると、シンナーを塗布することによりパターニングされたフォトレジストを除去し、最後に１２０℃で６０秒の加熱処理後に洗浄処理が行われる。なお、洗浄処理は、第２の事例と同様にして、公転系バッチ式洗浄装置を用いている。
【００２１】
図３のように、公転系バッチ式洗浄装置で回転数２００（回転／分）で１５０秒間のＴＭＡＨ（Ｔｅｔｒａ  Ｍｅｔｈｙｌ  Ａｍｍｏｎｉｕｍ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）処理後に１５０秒間の純水リンスを行った後、回転数５００（回転／分）でスピン乾燥を行う。その後、欠陥検査装置で検査を行うと、図２のように、シリコン基板１の表面に流れに沿った欠陥（シミ）による特異パターンの発生は見られない。
【００２２】
この理由は以下の通りである。従来と同様にして、シンナーによってレジスト除去した後に加熱処理を行い、残留しているシンナーを揮発させているが、熱酸化膜２の表面が加熱処理により親水的なシラノール基（−Ｓｉ（ＯＨ）−Ｓｉ（ＯＨ）−）と疎水的なシロキサン基（−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−）とが混在する不活性な終端となっても、その表面に有機アルカリ溶液であるＴＭＡＨを吐出することで、熱酸化膜２の表面において親水的なシラノール基が支配的となるため、純水リンス及びスピン乾燥後に薬液の吐出方向に沿った放射状の欠陥（シミ）を抑制することができるからである。
【００２３】
従って、本発明の特異パターンの抑制方法を使用することにより、超微細構造を有する半導体装置の製造時における各洗浄処理で、純水リンス及びスピン乾燥後に純水または薬液の流れに沿った特異パターン欠陥の発生を抑制することができる。
【００２４】
なお、本実施形態は、レジスト再生工程の洗浄処理を用いて説明したが、フォトレジストパターンの除去工程等の洗浄処理を用いて本効果は得られる。また、公転系バッチ式洗浄装置を用いて説明したが、自転系枚葉式洗浄装置を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の特異パターンの抑制方法によれば、フォトレジストパターンにシンナーを塗布し、加熱処理を行った後の洗浄処理において、ＴＭＡＨ処理を行うことで、純水リンス及びスピン乾燥後に純水または薬液の流れに沿った特異パターン欠陥の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるゲート酸化膜上のレジスト再生工程を示す断面図
【図２】本発明の実施形態における欠陥検査装置の検査結果を示すマップ図
【図３】自転系枚葉式洗浄装置での洗浄処理を示す模式図
【図４】公転系バッチ式洗浄装置での処理を示す洗浄処理を示す図で、
（ａ）は平面図
（ｂ）は断面図
【図５】従来の第１の事例における欠陥検査装置の検査結果を示すマップ図
【図６】従来の第２の事例における欠陥検査装置の検査結果を示すマップ図
【符号の説明】
１  シリコン基板
２  熱酸化膜
３  フォトレジスト
４  評価用半導体基板
５  純水または薬液
６  吐出ノズル１
７  カセット固定テーブル
８  吐出ノズル２
９  処理カセット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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