(57)【要約】【課題】  ハウジング交換にかかる手間を軽減しつつ、複数種類の異物を効率よく除去する。【解決手段】  濾過装置４に送られたレジスト液Ｒを濾過するプレフィルタ５ａおよび複数のレジストフィルタ５ｂ〜５ｆを濾過装置４に設け、これらのプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆに対し、除去する不純物にそれぞれ適合した表面改質処理を施す。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の不純物を除去するための表面改質処理が施された第１のフィルタと、
第２の不純物を除去するための表面改質処理が施された第２のフィルタとを備えることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記表面改質処理は、シランカップリング処理、グラフト重合処理、ラジカル重合処理、レドックス重合処理、電子線照射処理、放射線照射処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、薬品処理、蒸気処理またはイオン注入処理、親水性処理、疎水性処理あるいはこれらの処理の組み合わせであることを特徴とする請求項１記載の濾過装置。
【請求項３】
除去する不純物にそれぞれ適合した表面改質処理が施された複数のフィルタを介してレジストを濾過する工程と、
前記濾過されたレジストをウェハ上に塗布する工程と、
前記ウェハ上に塗布されたレジストの露光および現像を行うことにより、前記ウェハ上にレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとして、エッチング処理またはイオン注入処理を行う工程とを備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は濾過装置および半導体装置の製造方法に関し、特に、特に、フォトリソグラフィープロセスなどで用いられるレジスト用フィルタに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造プロセスなどで行われるフォトリソグラフィー工程では、半導体ウェハ上に塗布されるレジスト、反射防止膜、現像液などの各種薬液に混入したパーティクルや不純物などを除去するため、フィルタが一般的に用いられている。
ここで、フィルタの材料としては、耐薬品性や強度などの観点からポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子材料が用いられている。そして、このような高分子材料を用いることにより、メンブレンフィルタやデプスフィルタなどの様々の種類のフィルタが作製され、物理的な吸着により異物を除去することが行われている。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、上流側フィルタと下流側フィルタを組み合わせ可能な個別のユニットからなり、上流側フィルタを下流側フィルタとハウジング容器の間に装着し、ひとつのカートリッジとすることにより、寿命の増大や金属イオンの除去などの求められる性能に合わせて、ひとつのハウジング内にフィルタを装着する方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３８９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のレジストフィルタは、ポリエチレンやポリプロピレンなどの高分子材料を用いてメンブレンフィルタやデプスフィルタなどを構成し、物理的な吸着により異物を除去することが行われている。このため、０．０３μｍクラスの微細な異物の除去が困難であるとともに、レジストの種類ごとにフィルタを交換する必要があり、作業効率が悪いという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ハウジング交換にかかる手間を軽減しつつ、複数種類の異物を効率よく除去することが可能な濾過装置および半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る濾過装置によれば、第１の不純物を除去するための表面改質処理が施された第１のフィルタと、第２の不純物を除去するための表面改質処理が施された第２のフィルタとを備えることを特徴とする。
これにより、特定の不純物を除去するために適した性質を個々のフィルタに持たせることが可能となるとともに、これらのフィルタを組み合わせて濾過を行うことが可能となる。このため、０．０３μｍクラスの微細な異物を効率よく除去することが可能となるとともに、フィルタの組み合わせを変更することで、異なる不純物を除去することが可能となり、ハウジング交換にかかる手間を軽減しつつ、複数種類の不純物を効率よく除去することができる。
【０００７】
また、本発明の一態様に係る濾過装置によれば、前記表面改質処理は、シランカップリング処理、グラフト重合処理、ラジカル重合処理、レドックス重合処理、電子線照射処理、放射線照射処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、薬品処理、蒸気処理またはイオン注入処理、親水性処理、疎水性処理あるいはこれらの処理の組み合わせであることを特徴とする。
【０００８】
これにより、ポリマーの表面改質処理を行うことで、水酸基やメチル基などの官能基、カチオン交換基、アニオン交換基、キレート形成基などをフィルタの表面に導入することが可能となり、特定の不純物を除去するために適した性質をフィルタに持たせることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法によれば、除去する不純物にそれぞれ適合した表面改質処理が施された複数のフィルタを介してレジストを濾過する工程と、前記濾過されたレジストをウェハ上に塗布する工程と、前記ウェハ上に塗布されたレジストの露光および現像を行うことにより、前記ウェハ上にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンをマスクとして、エッチング処理またはイオン注入処理を行う工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、微細化されたレジストパターンをウェハ上に精度よく形成することが可能となり、半導体デバイスの高集積化が進行した場合においても、製造不良を低減することが可能できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る濾過装置について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置の概略構成を示す断面図である。
図１において、ボトル１には、レジスト液Ｒを貯留することができる。そして、ボトル１は配管２を介して濾過装置４の入口側に接続されている。ここで、配管２には、ボトル１に貯留されているレジスト液Ｒを濾過装置４に送出するポンプ３が設けられている。また、濾過装置４の出口側には、配管６を介してコータユニット７が接続され、コータユニット７には、レジスト液Ｒを吐出させるノズル８が設けられている。また、ノズル８下には、ウェハＷを吸着保持するスピンチャック９が設けられ、スピンチャック９上にはウェハＷが配置されている。
【００１１】
ここで、濾過装置４には、濾過装置４に送られたレジスト液Ｒを濾過するプレフィルタ５ａおよび複数のレジストフィルタ５ｂ〜５ｆが設けられている。そして、これらのプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆは互いに重なるようにして、ハウジング１０内に収められている。ここで、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆの材料としては、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリマーを用いることができる。そして、これらのプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆには、除去する不純物にそれぞれ適合した表面改質処理を施すことができる。
【００１２】
そして、ウェハＷ上にレジスト液Ｒを塗布する場合、ポンプ３を起動することにより、ボトル１に貯留されているレジスト液Ｒを濾過装置４に送出する。そして、濾過装置４に送出されたレジスト液Ｒは、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆにて順次濾過され、コータユニット７に送られる。そして、レジスト液Ｒがコータユニット７に送られると、レジスト液Ｒがノズル８を介してウェハＷ上に吐出され、ウェハＷにレジスト液Ｒが塗布される。
【００１３】
ここで、除去する不純物にそれぞれ適合した表面改質処理をプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆに施すことにより、特定の不純物を除去するために適した性質を個々のプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆに持たせることが可能となるとともに、これらのプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆを組み合わせて濾過を行うことが可能となる。このため、０．０３μｍクラスの微細な異物を効率よく除去することが可能となるとともに、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆの組み合わせを変更することで、異なる不純物を除去することが可能となり、ハウジング１０の交換にかかる手間を軽減しつつ、複数種類の不純物を効率よく除去することができる。
【００１４】
なお、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆに施される表面改質処理としては、例えば、シランカップリング処理、グラフト重合処理、ラジカル重合処理、レドックス重合処理、電子線照射処理、放射線照射処理、紫外線照射処理、プラズマ処理、薬品処理、蒸気処理またはイオン注入処理、親水性処理、疎水性処理あるいはこれらの処理の組み合わせることができる。これにより、ポリマーの表面改質処理を行うことで、水酸基やメチル基などの官能基、カチオン交換基、アニオン交換基、キレート形成基などをフィルタの表面に導入することが可能となり、特定の不純物を除去するために適した性質をプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆに持たせることが可能となる。
【００１５】
例えば、ポリマー樹脂の表面に水酸基などの官能基があれば、この水酸基を起点としてシランカップリング処理を行うことができる。そして、シランカップリング処理によりメルカプト基などの官能基を重合開始点として機能させることができる。また、ポリマー樹脂に放射線照射を行うことで、ラジカル開始点を形成することができる。そして、重合開始点またはラジカル開始点をポリマー表面に形成することにより、ラジカル重合処理やレドックス重合処理を行うことができる。さらに、ポリマーを一旦グラフト重合させた後、多数の官能基を導入することができる。
【００１６】
ここで、グラフト重合を用いることにより、多孔質膜の構造的特性を維持したまま、化学的に安定なイオン交換基などの官能基を均一かつ高容量に導入することができ、イオン交換膜のイオン交換速度を向上させることができる。なお、グラフト重合では、ポリエチレン製多孔質膜の表面に電子線を照射させ、多孔質膜の表面に活性ラジカルを発生させる。そして、この多孔質膜にモノマーを接触させることにより、多孔質膜の表面に官能基を直接重合させ、グラフト鎖を成長させることができる。
【００１７】
ここで、グラフト高分子鎖に特定の官能基を導入することにより、特定のイオンに対する吸着性能を持ったイオン吸着膜を得ることができ、例えば、金属を吸着し易い官能基を用いることにより、金属イオンを除去することが可能となる。例えば、カチオン交換基としてスルホン酸基、アニオン交換基として４級アミン、キレート形成基としてイミノジ酢酸基を挙げることができる。
【００１８】
また、カルボキシル基やアミノ基などを導入することにより、特定の分子種を捕捉させることが可能となる。ただし、溶媒のｐＨなどの制御も併せて行うことが好ましい。さらに、ホウ酸基などを導入することにより、糖などの特定の分子種を捕捉させることが可能となる。
また、例えば、酸素ガス中でポリエチレン中空子のプラズマ処理を行うことにより、微細孔の空隙を拡大することが可能となるとともに、カルボキシル基や水酸基などの親水性官能基をポリエチレン中空子の表面に導入することができる。
【００１９】
ここで、ポリマーを親水性にすることにより、レジスト液Ｒのゲル化を防止することが可能となり、レジスト液Ｒの凝集を防止することができる。また、ポリマーの表面にメチル基などを導入し、ポリマーを疎水性にすることにより、レジスト液Ｒのフィルタリングを遅くすることができる。
また、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆが収められているハウジング１０は分割可能に構成することができ、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆを交換することができる。
【００２０】
これにより、汚染度の高い上流側のプレフィルタ５ａまたはレジストフィルタ５ｂ〜５ｆのみを選択して交換することができ、メンテナンスを容易化することが可能となるとともに、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆの寿命を延ばすことが可能となる。また、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆの組み合わせを容易に変更することが可能となり、ハウジング１０を交換することなく、種類の異なるレジスト液Ｒを濾過することができる。
【００２１】
なお、上述した実施形態では、レジスト液Ｒを濾過するために、表面改質が施されたプレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆを組み合わせる方法について説明したが、プレフィルタ５ａおよびレジストフィルタ５ｂ〜５ｆ以外にも、例えば、反射防止膜や現像液などの各種薬液などの濾過に適用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るレジスト塗布装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２３】
１  ボトル、２、６  配管、３  ポンプ、４  濾過装置、５ａ  プレフィルタ、５ｂ〜５ｆ  レジストフィルタ、７  コータユニット、８  ノズル、９  スピンチャック、１０  ハウジング、Ｗ  ウェハ、Ｒ  レジスト
【図１】
2005243728.tif 000003