(57)【要約】本発明は、特に半導体デバイスのみに限定されるものではないが、電子デバイスの製造方法に関し、その方法は、基板（２）をプロセスチャンバ（１）に設置し、基板（２）の面（３）は清浄プロセスシーケンスを受け、該シーケンスは、基板（２）の面（３）が湿潤清浄化処理を受ける工程と、基板（２）の面（３）が湿潤状態を保持している間、プロセスチャンバ（１）を不活性ガスで浄化する工程と、基板（２）の面（３）を乾燥する工程とを具備することを特徴とする。
2004510573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に半導体デバイスのみに限定されるものではないが、電子デバイスの製造方法に関し、その方法は、基板をプロセスチャンバ内に設置し、基板の面は清浄化プロセスシーケンスを受け、該シーケンスは、
基板の面が湿潤清浄化処理を受ける工程と、基板の面が湿潤状態を保持している間、プロセスチャンバを不活性ガスで浄化する工程と、基板の面を乾燥する工程とを具備することを特徴とする電子デバイスの清浄方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記基板の面は，該基板の面に液体をスプレーすることにより湿潤状態が保持されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
脱イオン水が前記液体に添加されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３記載の方法において、
前記基板は、基板の面に液体がスプレーされる間、回転されることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項の何れかに記載の方法において、
窒素ガスが不活性ガスとして印加されることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記請求項の何れかに記載の方法において、
前記基板の面は基板を回転することにより乾燥されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
その面を乾燥するため前記基板を回転する間、前記プロセスチャンバは更に不活性ガスで浄化されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法において、
窒素ガスが不活性ガスとして更に印加されることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記請求項の何れかに記載の方法において、
前記湿潤清浄化処理は、清浄化プロセスシーケンスで実施されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記請求項の何れかに記載の方法において、
前記清浄化プロセスシーケンスは、スプレーツールで実施されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、特に半導体デバイスのみに限定されるものではないが、電子デバイスの製造方法に関し、その方法は、基板をプロセスチャンバ内に設置する工程と、基板の面は清浄化プロセスシーケンスを受ける工程を具備している。
【０００２】
たとえば、半導体デバイスのような電子デバイスを製造中、基板の面は、潜在的な汚染源に曝されている。安定した製造プロセスを遂行するため、基板の面が清浄であることが必要である。したがって、低い基線の汚染レベルを達成するため、清浄化プロセスシーケンスが通常用いられている。良好な清浄化プロセスの重要な基準は、汚染物を除去することの他に、汚染物たとえば粒子の添加が最小限まで減少されることである。
【０００３】
半導体産業においてしばしば使用される清浄化プロセスシーケンスは、塩化水素酸、フッ化水素酸アンモニアおよび／または硫酸の希釈を基礎とする湿潤清浄化処理であって、かかる湿潤清浄化処理は、シーケンス的な清浄化工程（以下、多段工程湿潤清浄化処理という。）で実施される。かかる化学薬品の蒸気は、反応してたとえば塩化アンモニウム、フッ化アンモニウム、硫化アンモニウム等の固体生成物（粒子）を形成することが知られている。もう一つのしばしば使用される清浄化プロセスシーケンスは、いわゆるＲＣＡ清浄化処理とよばれているものを使用することであり、それは４個の清浄工程を備える多段湿潤清浄化処理であって、その工程は、１）硫酸と過酸化水素混合物を用いる有機汚染物の除去工程、２）水とフッ化水素酸の混合物を用いる酸化被膜の除去工程、３）水、過酸化水素、水酸化アンモニウムの混合物を用いる疎水性シリコン面の粒子や再酸化物の除去工程、４）水、過酸化水素、塩化水素酸の混合物を用いる金属の除去工程、の４工程を具備している。
【０００４】
前述の場合には、固体生成物（粒子）は、一つで同一の清浄工程に使用される化学薬品の蒸気相互間の反応、ならびに異なる清浄工程に使用される化学薬品の蒸気相互間の反応から生ずる。
【０００５】
前述の粒子発生は、清浄工程が、乾燥工程と同じプロセスチャンバで行われる場合、たとえばスプレーツールのような清浄ツールにおいて問題が生ずる。基板の乾燥中、固体生成物（粒子）は基板の乾燥面に付着する。これにより、表面粒子数が増加する。現在の清浄化プロセスシーケンスにおいては、表面粒子数に関するこれらの固体生成物の有害な影響に対しては、基板を乾燥するに先立って基板をリンスするか、または基板を他のプロセスチャンバに移すことにより処置をしている。
【０００６】
前段で丁寧に述べた方法は、ＷＯ９９／５２６５４号に開示されている。基板が湿潤清浄化処理を受けた後、基板は、たとえば脱イオン水の流れでスプレーすることによりリンスされ、且つたとえば窒素ガスで浄化している間、スピン乾燥のような周知の乾燥技術の何れか一つ以上により引き続く乾燥が行われている。
【０００７】
周知の方法の欠点は、リンスがプロセスチャンバから固体生成物（粒子）を除去することについて効果的でないことである。その結果、粒子の相当な部分が、リンスが完了した後もプロセスチャンバに残留している。これに続くスピン乾燥中に与えられる高速回転により、基板は非常に高速で乾燥されるので、基板の面が乾燥された後、残存する基板の面に固体生成物（粒子）が付着することになる。窒素ガスでの浄化開始と基板が乾燥する瞬間の間の時間は、プロセスチャンバから固体生成物の実質的な除去をするにはあまりにも短い。
【０００８】
本発明の目的は、前段で丁寧に述べた方法を特に提供することに係り、その方法は改善された清浄化プロセスシーケンスを達成することにある。
【０００９】
したがって、本発明による方法の清浄化プロセスシーケンスは、
基板の面を湿潤清浄化処理する工程と、
該基板の面を湿潤状態に保持しつつ、不活性ガスでプロセスチャンバ内を浄化する工程と、
前記基板面を乾燥する工程と
を具備することを特徴とする。
【００１０】
基板粒子数を顕著に減少することは、基板面の乾燥に先立ち、基板面が湿潤状態を保持している間、プロセスチャンバを不活性ガスで浄化することである。プロセスチャンバの浄化中、基板の面が湿潤状態に保持されているので、そこにある固体生成物（粒子）が基板の面に付着する機会が低減される。前述の浄化工程を実施することにより、表面粒子数は減少する。浄化作業時間は、プロセスチャンバの寸法、使用される不活性ガス、およびプロセスチャンバの粒子の初期ならびに所望の濃度レベルに取分け依存する。当業者には、基板の面を湿潤状態に保ちつつ、プロセスチャンバを浄化する期間が長ければ長いほど、プロセスチャンバにおける粒子の最終濃度レベルは低くなることが知られている。
【００１１】
余分な添加液体の量を低減するために、基板の面を、基板の面に液体をスプレーすることにより湿潤状態に保持することは利点がある。スプレーすることは、表面を湿潤させる有効な方法である。
【００１２】
更にスプレー効果を高めるために、基板は、その面に液体をスプレーしている間、回転させられることは利点がある。回転することは、基板の面に液体の一様な分布を促進する。
【００１３】
本発明の方法に係る更に有利な実施の形態は、他の従属する請求項に記載されている。
【００１４】
本発明のこれらおよび他の観点は、図面に基づく実施の形態の記載ならびに請求の範囲の記載から明らかになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、基板２の面３が清浄プロセスシーケンスを受けるための装置が示されており、該装置は、基板２に適応するプロセスチャンバ１を備えている。本実施例では、プロセスチャンバ１は、カセット４に基板２を積み重ねることにより、多数の基板２が同時に処理されるように設計されている。またその変形として、装置は、一時に一枚の基板２を処理するように設計されたプロセスチャンバ１を備えることもできる。
【００１６】
まず基板２の面３は、たとえば前述のＲＣＡ湿潤清浄化処理のような湿潤清浄化処理を受け、該ＲＣＡ処理は、１）硫酸と過酸化水素混合物を用いる有機汚染物の除去工程、２）水とフッ化水素酸の混合物による酸化被膜の除去工程、３）水、過酸化水素、水酸化アンモニウムの混合物を用いる疎水性シリコン面の粒子や再酸化物の除去工程、４）水、過酸化水素、塩化水素酸の混合物による金属の除去工程、の４工程を具備している。この湿潤清浄化処理は、図１に示す装置において通常の方法で実施される。
【００１７】
この湿潤清浄化処理の後、プロセスチャンバ１は、基板２の面３を湿潤状態に保持しつつ不活性ガスで浄化される。基板２の面３を湿潤状態に保持するため、液体が供給管５を介してプロセスチャンバ１に供給され、次いで該液体は基板２の面３に提供される。この目的のため、供給管５はスプレーポスト６で終端し、液体は、スプレーポスト６から基板２の面３に一連のノズル７により横方向にスプレーされる。スプレーポスト６はプロセスチャンバ１の中央に延長しているので、カセット４のすべての基板２は、液体でスプレーされる。余分に供給された液体は、プロセスチャンバ１の底部に配置されたドレン８を介してプロセスチャンバ１から排出される。プロセスチャンバ１を浄化するため、不活性ガスが他の供給管９を介してプロセスチャンバ１に供給され、そして不活性ガスは、スプレーポスト６に設けられた他の一連のノズル１０を介してプロセスチャンバ１に注入される。基板２の面３を湿潤させることについて、スプレー効果を高めるために、基板が、その基板の面に液体をスプレーしている間、回転させられることは利点がある。基板２を収納したカセット４は、モータ１２と連結して使用されるターンテーブル１１により回転される。脱イオン水が液体として添加されることは利点があり、且つ窒素ガスが不活性ガスとして添加されることも利点がある。脱イオン水や窒素ガスは、かかる装置に共通に適用される流体である。しかしながら、他の液体や不活性ガスが、その代わりに使用できることは明らかである。
【００１８】
プロセスチャンバの浄化中、基板の面が湿潤状態に保持されているので、そこにある固体生成物（粒子）が基板の面に付着する機会は減少される。したがって、前述の浄化工程を実施することにより面の粒子数は低減される。浄化に要する時間は、プロセスチャンバの寸法、使用される不活性ガスの流れ、およびプロセスチャンバにおける粒子の初期ならびに所望の濃度レベルに取分け依存する。当業者には、基板の面を湿潤状態に保ちつつ、プロセスチャンバを浄化する期間が長ければ長いほど、プロセスチャンバにおける粒子の最終濃度レベルは低くなることが知られている。
【００１９】
基板２の面３を乾燥することに先立ち、基板は一回以上のリンス工程を経る。次いで、基板２の面３は乾燥される。このことは、一つ以上の周知の乾燥技術の何れか、たとえば基板を回転するか、またはプロセスチャンバを更にたとえば窒素ガスのような不活性ガスで浄化している間、基板を回転するような技術を用いて行われる。プロセスチャンバ１の内部で、固体生成物（粒子）の濃度が前述の浄化工程により効果的に低減されるので、乾燥された基板の面上に基板２の面３に粒子が付着する機会を低減できる。
【００２０】
本発明は、たとえばフォトレジストや有機汚染物を含む有機材料の除去、金属、金属塩や粒子の除去、ならびに酸化物や制御された化学酸化物の再生の除去に効果的に適用できる。
【００２１】
本発明は、多段工程の湿潤清浄化処理について効果的に適用できるとはいえ、勿論、単工程の湿潤清浄化処理にも適用でき、その単工程の湿潤清浄化処理とは、酸化珪素をフッ化水素酸溶液でウェットエッチングするような、単に一回の清浄工程を備えるウェットエッチング処理である。酸化珪素をエッチングすることに加え、フッ化水素酸溶液はまた、たとえば窒化珪素や酸窒化珪素（ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）をエッチングするためにも使用できる。
【００２２】
本発明は、能動デバイスとしてみなされている半導体デバイスの製造に使用されることに利点があるとはいえ、たとえば薄膜コンデンサや抵抗のような受動デバイスの利点のためにもまた適用できる。半導体デバイスの製造に通常適用できる半導体基体からなる基板に加えて、本発明は、また、たとえばガラス基体やシリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基体からなる基板にも適用できる。ガラス基体は、たとえば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を駆動するための薄膜トランジスタや能動アレイの製造に使用され、一方シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）基体は、たとえば電気通信応用や高電圧装置用の高周波デバイスに使用することができる。
【００２３】
本発明は、前述した実施例に限定されることなく、当業者は、本発明の請求の範囲内において多くの変形を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の方法を実施するための装置の線図的説明図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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