JPH07302744A - 半導体ウエーハの薬液処理方法及びその薬液処理装置 - Google Patents
半導体ウエーハの薬液処理方法及びその薬液処理装置Info
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- JPH07302744A JPH07302744A JP6094798A JP9479894A JPH07302744A JP H07302744 A JPH07302744 A JP H07302744A JP 6094798 A JP6094798 A JP 6094798A JP 9479894 A JP9479894 A JP 9479894A JP H07302744 A JPH07302744 A JP H07302744A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薬液による半導体ウエーハに付着するレジス
ト剥離ならびに有機物処理用の効率を上げると共に、薬
液を浄化して有機不純物による逆汚染を防止する点。 【構成】 水に対する溶解度が小さいヘリウムガスによ
り過酸化水素を含む混合薬液１０をパージすることによ
り揮発性有機物を効率良く揮発できるとの事実を基に完
成した。この方式の採用により従来の窒素ガスに比べて
半導体ウエーハＷの処理の歩留が約５％向上した。
ト剥離ならびに有機物処理用の効率を上げると共に、薬
液を浄化して有機不純物による逆汚染を防止する点。 【構成】 水に対する溶解度が小さいヘリウムガスによ
り過酸化水素を含む混合薬液１０をパージすることによ
り揮発性有機物を効率良く揮発できるとの事実を基に完
成した。この方式の採用により従来の窒素ガスに比べて
半導体ウエーハＷの処理の歩留が約５％向上した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエーハの処理用
薬液の処理方法及びその処理装置に係り、特にレジスト
剥離工程ならびに有機系不純物の除去工程に利用する半
導体ウエーハの薬液処理の改良に好適する。
薬液の処理方法及びその処理装置に係り、特にレジスト
剥離工程ならびに有機系不純物の除去工程に利用する半
導体ウエーハの薬液処理の改良に好適する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の製造方法は、半導体ウエー
ハに所定の不純物を導入拡散して能動素子、受動素子又
は両者を造り込む前工程と、このような半導体素子を組
立る後工程に大別される。又半導体素子の集積度の増大
に伴って微細加工に関する多くの要望に応えるために、
前工程の一貫であるフォトリソグラフィ工程が現在も不
可欠な技術である。この工程に適用するレジスト剥離に
ついてはいわゆる酸素プラズマによるアッシング(Ashin
g)の他に、溶媒を利用するウエット剥離工程も利用され
ている。
ハに所定の不純物を導入拡散して能動素子、受動素子又
は両者を造り込む前工程と、このような半導体素子を組
立る後工程に大別される。又半導体素子の集積度の増大
に伴って微細加工に関する多くの要望に応えるために、
前工程の一貫であるフォトリソグラフィ工程が現在も不
可欠な技術である。この工程に適用するレジスト剥離に
ついてはいわゆる酸素プラズマによるアッシング(Ashin
g)の他に、溶媒を利用するウエット剥離工程も利用され
ている。
【０００３】フォトリソグラフィ工程などにより半導体
ウエーハに付着した有機系不純物ならびにレジストを除
去する薬液としては硫酸(H2 SO4 ) に過酸化水素(H2 O
2 )を添加した混合液が使用されている。この方式を利
用する半導体ウエーハ処理用薬液処理装置５０の構造を
図３により説明する。
ウエーハに付着した有機系不純物ならびにレジストを除
去する薬液としては硫酸(H2 SO4 ) に過酸化水素(H2 O
2 )を添加した混合液が使用されている。この方式を利
用する半導体ウエーハ処理用薬液処理装置５０の構造を
図３により説明する。
【０００４】石英製処理槽５１には、薬液である硫酸と
過酸化水素用の秤量タンク５２、５３を流量計（図示せ
ず）と共に付設し、石英製処理槽５１底部にドレイン５
４を、又石英製処理槽５１底部付近に加熱部５５を設置
する外に半導体ウエーハW を入れたキャリア５６を支持
する支持部５７を石英製処理槽５１の側壁５８に設け
る。
過酸化水素用の秤量タンク５２、５３を流量計（図示せ
ず）と共に付設し、石英製処理槽５１底部にドレイン５
４を、又石英製処理槽５１底部付近に加熱部５５を設置
する外に半導体ウエーハW を入れたキャリア５６を支持
する支持部５７を石英製処理槽５１の側壁５８に設け
る。
【０００５】更に石英製処理槽５１には秤量タンク５
２、５３から所定量の硫酸と過酸化水素を入れて容量比
９：１の混合液５９を収容後、１ロットの半導体ウエー
ハW を入れたキャリア５６を入れて支持部５７に載置
し、加熱部５５により１４０℃〜１４５℃に加熱して約
１０分間処理する。
２、５３から所定量の硫酸と過酸化水素を入れて容量比
９：１の混合液５９を収容後、１ロットの半導体ウエー
ハW を入れたキャリア５６を入れて支持部５７に載置
し、加熱部５５により１４０℃〜１４５℃に加熱して約
１０分間処理する。
【０００６】薬液により半導体ウエーハW を１０〜４０
ロット処理後、過酸化水素の分解により除去率が低下し
た場合には、新らに過酸化水素を追加することにより回
復させ、薬液中に溶解した有機物濃度が上昇して除去率
が低下した際には新薬液に交換する方法が採られてい
る。なお薬液には不活性ガス（図示せず）としてＮガス
を導入して酸化防止に役立たせている。
ロット処理後、過酸化水素の分解により除去率が低下し
た場合には、新らに過酸化水素を追加することにより回
復させ、薬液中に溶解した有機物濃度が上昇して除去率
が低下した際には新薬液に交換する方法が採られてい
る。なお薬液には不活性ガス（図示せず）としてＮガス
を導入して酸化防止に役立たせている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような処理方法で
は以下の難点があった。ａ．処理ロット数に対する薬液
の寿命が短くコスト高である点、ｂ．薬液が寿命近くに
なると半導体ウエーハWに付着する有機物が完全に剥離
できず、剥離工程の安定性が悪い。ｃ．薬液処理におい
て残存する有機物により被処理半導体ウエーハW へ逆汚
染が発生するために、半導体素子の電気的特性に悪影響
を及す。
は以下の難点があった。ａ．処理ロット数に対する薬液
の寿命が短くコスト高である点、ｂ．薬液が寿命近くに
なると半導体ウエーハWに付着する有機物が完全に剥離
できず、剥離工程の安定性が悪い。ｃ．薬液処理におい
て残存する有機物により被処理半導体ウエーハW へ逆汚
染が発生するために、半導体素子の電気的特性に悪影響
を及す。
【０００８】本発明はこのような事情により成されたも
ので、特に薬液により半導体ウエ−ハに付着するレジス
ト剥離ならびに有機物処理用ウエーハW 処理の効率を上
げると共に、有機不純物による逆汚染を防止する。
ので、特に薬液により半導体ウエ−ハに付着するレジス
ト剥離ならびに有機物処理用ウエーハW 処理の効率を上
げると共に、有機不純物による逆汚染を防止する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】半導体ウエ−ハを被覆す
る有機物を除去する混合薬液をパージする工程に本発明
に係る半導体ウエーハの薬液処理方法の特徴がある。
る有機物を除去する混合薬液をパージする工程に本発明
に係る半導体ウエーハの薬液処理方法の特徴がある。
【００１０】更に、有機物除去用薬液を収納する処理槽
と，これに接続する薬液供給機構と，前記処理槽内に挿
入するパージ用材料供給機構と，前記処理槽内に挿入す
る前記パージ用材料供給機構に形成する開口部と，前記
処理槽底部付近に配置する加熱部と，前記処理槽底部に
形成する排出口とに本発明に係る半導体ウエーハの薬液
処理装置の特徴がある。
と，これに接続する薬液供給機構と，前記処理槽内に挿
入するパージ用材料供給機構と，前記処理槽内に挿入す
る前記パージ用材料供給機構に形成する開口部と，前記
処理槽底部付近に配置する加熱部と，前記処理槽底部に
形成する排出口とに本発明に係る半導体ウエーハの薬液
処理装置の特徴がある。
【００１１】更に又、前記パージ用材料を吸収する吸着
剤を備える吸着機構及び前記吸着機構により精製した前
記パージ用材料を前記薬液に供給する配管から成るパー
ジ用材料循環機構とにも本発明に係る半導体ウエーハの
薬液処理装置の特徴がある。
剤を備える吸着機構及び前記吸着機構により精製した前
記パージ用材料を前記薬液に供給する配管から成るパー
ジ用材料循環機構とにも本発明に係る半導体ウエーハの
薬液処理装置の特徴がある。
【００１２】
【作用】本発明は、水に対する溶解度が小さい例えばヘ
リウム(He)ガスをパージ用材料として、過酸化水素など
を含む混合薬液をパージすると揮発性有機物を効率良く
揮発できるとの知見を基に完成したもので、半導体ウエ
ーハの薬液処理歩留が約５％向上する。
リウム(He)ガスをパージ用材料として、過酸化水素など
を含む混合薬液をパージすると揮発性有機物を効率良く
揮発できるとの知見を基に完成したもので、半導体ウエ
ーハの薬液処理歩留が約５％向上する。
【００１３】
【実施例】本発明に係る実施例を図１及び図２を参照し
て説明する。フォトリソグラフィ工程などにより半導体
ウエーハに付着した有機系不純物ならびにレジストを除
去する薬液としては硫酸に過酸化水素を添加した混合液
を本発明においても利用する。
て説明する。フォトリソグラフィ工程などにより半導体
ウエーハに付着した有機系不純物ならびにレジストを除
去する薬液としては硫酸に過酸化水素を添加した混合液
を本発明においても利用する。
【００１４】半導体ウエーハの薬液処理用として混合薬
液１０を収容する処理装置１１の構造を図１を参照して
説明する。石英製処理槽１２には、薬液処理用の混合薬
液１０として硫酸１３．５リットルと過酸化水素１．５
リットルを収容する。両液用の秤量タンク１３、１４に
は図示しない流量計を付設し、石英製処理槽１２の底部
１５にドレイン１６を形成する。秤量タンク１３、１４
と石英製処理槽１２間には、供給管１７、１８を取付け
て薬液供給機構を構成する。
液１０を収容する処理装置１１の構造を図１を参照して
説明する。石英製処理槽１２には、薬液処理用の混合薬
液１０として硫酸１３．５リットルと過酸化水素１．５
リットルを収容する。両液用の秤量タンク１３、１４に
は図示しない流量計を付設し、石英製処理槽１２の底部
１５にドレイン１６を形成する。秤量タンク１３、１４
と石英製処理槽１２間には、供給管１７、１８を取付け
て薬液供給機構を構成する。
【００１５】又石英製処理槽１２では、底部１５に加熱
部１９を配置する外に、側壁２０に支持部２１を設置し
て半導体ウエーハW を入れたキャリア２２を支持する。
更に石英製処理槽１２には例えばヘリウムガス即ちパー
ジ用材料の供給機構２３を設置するが、これには図示し
ない流量計を設置した石英製接続部２４も含まれる。石
英製接続部２４は、石英製処理槽２２の底部１５に沿っ
た部分２５と直立した部分２６により構成され、底部１
５に沿った部分２５には複数の開口２７を設置して気泡
状の例えばヘリウムガスから成るパージ用材料を石英製
処理槽１２内に導入する。
部１９を配置する外に、側壁２０に支持部２１を設置し
て半導体ウエーハW を入れたキャリア２２を支持する。
更に石英製処理槽１２には例えばヘリウムガス即ちパー
ジ用材料の供給機構２３を設置するが、これには図示し
ない流量計を設置した石英製接続部２４も含まれる。石
英製接続部２４は、石英製処理槽２２の底部１５に沿っ
た部分２５と直立した部分２６により構成され、底部１
５に沿った部分２５には複数の開口２７を設置して気泡
状の例えばヘリウムガスから成るパージ用材料を石英製
処理槽１２内に導入する。
【００１６】更にパージ用材料供給機構２３に石英製接
続部２４により接続されるパージ用材料循環機構２８に
は、パージ用材料を吸着する吸着剤例えば活性炭２９を
充填して、精製・通過させる吸着トラップ３０及びヘリ
ウムガス精製部３０′を取付ける。更に又、石英製処理
槽１２に収容する混合薬液１０液面上に形成される空間
とパージ用材料循環機構２８間、ヘリウムガス精製部３
０′と吸着トラップ３０間それぞれを配管３１、３２に
より結んでパージ用材料供給機構２３を構成する。
続部２４により接続されるパージ用材料循環機構２８に
は、パージ用材料を吸着する吸着剤例えば活性炭２９を
充填して、精製・通過させる吸着トラップ３０及びヘリ
ウムガス精製部３０′を取付ける。更に又、石英製処理
槽１２に収容する混合薬液１０液面上に形成される空間
とパージ用材料循環機構２８間、ヘリウムガス精製部３
０′と吸着トラップ３０間それぞれを配管３１、３２に
より結んでパージ用材料供給機構２３を構成する。
【００１７】混合薬液１０を収容する処理装置１１の動
作について説明する。石英製処理槽１２には、秤量タン
ク１３、１４から所定量の硫酸１３．５リットルと過酸
化水素１．５リットルから成り比率１の混合薬液１０を
入れる。次に１ロットの半導体ウエーハW を入れたキャ
リア２０を支持部２１に載置して完全に浸漬する。次に
加熱部１９を稼働して混合薬液１０を１４０〜１４５℃
としてからパージ用材料として例えばヘリウムガスをパ
ージ用材料供給機構２３から導入する。これには、パー
ジ用材料供給機構２３から２５℃±２℃、流量０．１リ
ットル／分の速度で供給されるが、直立した部分２６、
底部１５に沿った部分２５ならびに複数の開口２７を経
て、細い気泡状として導入する。更に１４０〜１４５℃
の半導体ウエーハ処理用混合薬液１０中には、約１０分
間、１ロットの半導体ウエーハWを入れたキャリア２０
を浸漬させて、被覆した有機物をなどを揮散・剥離する
と同時に、細い気泡状のパージ用材料を導入して半導体
ウエーハ処理用混合薬液１０をパージする。
作について説明する。石英製処理槽１２には、秤量タン
ク１３、１４から所定量の硫酸１３．５リットルと過酸
化水素１．５リットルから成り比率１の混合薬液１０を
入れる。次に１ロットの半導体ウエーハW を入れたキャ
リア２０を支持部２１に載置して完全に浸漬する。次に
加熱部１９を稼働して混合薬液１０を１４０〜１４５℃
としてからパージ用材料として例えばヘリウムガスをパ
ージ用材料供給機構２３から導入する。これには、パー
ジ用材料供給機構２３から２５℃±２℃、流量０．１リ
ットル／分の速度で供給されるが、直立した部分２６、
底部１５に沿った部分２５ならびに複数の開口２７を経
て、細い気泡状として導入する。更に１４０〜１４５℃
の半導体ウエーハ処理用混合薬液１０中には、約１０分
間、１ロットの半導体ウエーハWを入れたキャリア２０
を浸漬させて、被覆した有機物をなどを揮散・剥離する
と同時に、細い気泡状のパージ用材料を導入して半導体
ウエーハ処理用混合薬液１０をパージする。
【００１８】このようなパージ工程により半導体ウエー
ハ処理用混合薬液１０から気化した有機物及びヘリウム
ガスは、石英製処理槽１２上部に設置した配管３１を経
て吸着トラップ３０´に回収され、例えば活性炭２９に
より精製後配管３２により構成するパージ用材料循環機
構２８を経て再びパージ用材料供給機構２３に送込まれ
る。
ハ処理用混合薬液１０から気化した有機物及びヘリウム
ガスは、石英製処理槽１２上部に設置した配管３１を経
て吸着トラップ３０´に回収され、例えば活性炭２９に
より精製後配管３２により構成するパージ用材料循環機
構２８を経て再びパージ用材料供給機構２３に送込まれ
る。
【００１９】半導体ウエーハ処理用混合薬液１０は半導
体ウエーハW １００ロット処理後ドレイン１６から排出
して新しい半導体ウエーハ処理用混合薬液１０に交換す
る。細い気泡状の純度が９９．９９９９％、１．５Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 のヘリウムガスを供給する底部１５に沿った
部分２５ならびに直立した部分２６は、石英ガラスを使
用した。
体ウエーハW １００ロット処理後ドレイン１６から排出
して新しい半導体ウエーハ処理用混合薬液１０に交換す
る。細い気泡状の純度が９９．９９９９％、１．５Ｋｇ
ｆ／ｃｍ2 のヘリウムガスを供給する底部１５に沿った
部分２５ならびに直立した部分２６は、石英ガラスを使
用した。
【００２０】このようなヘリウムガスは、水に対する溶
解度が３０℃でヘリウム：０．００８４、窒素：０．０
１３４５と窒素より低いために、再酸化防止用として使
用する不活性ガスに比べて酸化を防ぐ割合が大であるの
で、極めて大きいパージ効果が発揮できる。更に吸着ト
ラップ３０に充填する吸着剤としては活性炭以外に、モ
レキラシーブ(Molecular Sieve) ならびにTANAX(商品名
)などが利用できる。更に又硫酸以外には、コリンと過
酸化水素によるアルカリ混合液による処理にも、同様な
方法で使用できる。
解度が３０℃でヘリウム：０．００８４、窒素：０．０
１３４５と窒素より低いために、再酸化防止用として使
用する不活性ガスに比べて酸化を防ぐ割合が大であるの
で、極めて大きいパージ効果が発揮できる。更に吸着ト
ラップ３０に充填する吸着剤としては活性炭以外に、モ
レキラシーブ(Molecular Sieve) ならびにTANAX(商品名
)などが利用できる。更に又硫酸以外には、コリンと過
酸化水素によるアルカリ混合液による処理にも、同様な
方法で使用できる。
【００２１】図２には縦軸に除去率、横軸に処理回数を
採り、本発明と再酸化防止用の窒素ガスとの比較を示し
たが、従来の４０ロットから１００ロットと大幅に向上
しており、更に再酸化を防ぐだけでなくパージ効果が発
揮できる例えばヘリウムガスの方が、再酸化防止用の窒
素使用時の歩留より５％向上している。
採り、本発明と再酸化防止用の窒素ガスとの比較を示し
たが、従来の４０ロットから１００ロットと大幅に向上
しており、更に再酸化を防ぐだけでなくパージ効果が発
揮できる例えばヘリウムガスの方が、再酸化防止用の窒
素使用時の歩留より５％向上している。
【００２２】
【発明の効果】半導体ウエーハ処理用混合薬液に対して
例えばヘリウムガスによるパージ工程を行うと、半導体
ウエーハと接触する混合薬液の循環を良くすることによ
り反応が促進されて除去効果が向上し、更に混合薬液か
ら揮発性有機物が除去されて清浄になる。しかも処理ロ
ット数に対する混合薬液の寿命も従来の４０ロットから
１００ロットに延び、大幅なコストダウンを図ることが
できる。
例えばヘリウムガスによるパージ工程を行うと、半導体
ウエーハと接触する混合薬液の循環を良くすることによ
り反応が促進されて除去効果が向上し、更に混合薬液か
ら揮発性有機物が除去されて清浄になる。しかも処理ロ
ット数に対する混合薬液の寿命も従来の４０ロットから
１００ロットに延び、大幅なコストダウンを図ることが
できる。
【００２３】その上、半導体ウエーハ処理用混合薬液に
は気泡状のパージ用材料がまんべんなく行き渡らせるこ
とにより常に浄化されるために、除去効果をその寿命
（交換近くまで）付近まで一定に保つことができる。こ
のように本発明では、半導体ウエーハ処理用混合薬液か
ら揮発性有機物が除去されると同時に、半導体ウエーハ
に対する逆汚染も阻止できるので、半導体素子の電気的
特性劣化が防止できる。
は気泡状のパージ用材料がまんべんなく行き渡らせるこ
とにより常に浄化されるために、除去効果をその寿命
（交換近くまで）付近まで一定に保つことができる。こ
のように本発明では、半導体ウエーハ処理用混合薬液か
ら揮発性有機物が除去されると同時に、半導体ウエーハ
に対する逆汚染も阻止できるので、半導体素子の電気的
特性劣化が防止できる。
【図１】本発明の半導体ウエーハ処理用混合薬液処理装
置の概略を示す図である。
置の概略を示す図である。
【図２】縦軸に除去率、横軸に処理回数を採り、本発明
方法と再酸化防止用の窒素ガスを利用する場合との比較
を示す曲線図である。
方法と再酸化防止用の窒素ガスを利用する場合との比較
を示す曲線図である。
【図３】従来の薬液処理装置の概略を示す図である。
１０：半導体処理用薬液、 １１、５０：処理装置、 １２、５１：処理槽、 １３、１４、５２、５３：秤量タンク、 １５：底部、 １６、５４：ドレイン、 １７、１８：供給管、 １９、５５：加熱部、 ２２、５６：キャリア、 ２１、５７：支持部、 ２０、５８：側壁、 ２３：パージ用材料供給機構、 ２４：石英製接続部、 ２５：底部に沿った部分、 ２６：直立した部分、 ２７：開口、 ２８：パージ用材料循環機構、 ２９：活性炭、 ３０：吸着トラップ、 ３０′：ヘリウムガス精製部、 ３１、３２：配管。
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体ウエ−ハを被覆する有機物を除去
する混合薬液をパージする工程を備えることを特徴とす
る半導体ウエーハの薬液処理方法 - 【請求項２】 有機物除去用薬液を収納する処理槽と，
これに接続する薬液供給機構と，前記処理槽内に挿入す
るパージ用材料供給機構と，前記処理槽内に挿入する前
記パージ用材料供給機構に形成する開口部と，前記処理
槽底部付近に配置する加熱部と，前記処理槽底部に形成
する排出口とを具備することを特徴とする半導体ウエー
ハの薬液処理装置 - 【請求項３】 前記パージ用材料を吸収する吸着剤を備
える吸着機構及び前記吸着機構により精製した前記パー
ジ用材料を前記薬液に供給する配管から成るパージ用材
料循環機構を具備することを特徴とする前記請求項２記
載の半導体ウエーハの薬液処理装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6094798A JPH07302744A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 半導体ウエーハの薬液処理方法及びその薬液処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6094798A JPH07302744A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 半導体ウエーハの薬液処理方法及びその薬液処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302744A true JPH07302744A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14120088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6094798A Withdrawn JPH07302744A (ja) | 1994-05-09 | 1994-05-09 | 半導体ウエーハの薬液処理方法及びその薬液処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07302744A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019134A1 (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Daikin Industries, Ltd. | 剥離液 |
-
1994
- 1994-05-09 JP JP6094798A patent/JPH07302744A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004019134A1 (ja) * | 2002-08-22 | 2004-03-04 | Daikin Industries, Ltd. | 剥離液 |
| JPWO2004019134A1 (ja) * | 2002-08-22 | 2005-12-15 | ダイキン工業株式会社 | 剥離液 |
| US7833957B2 (en) | 2002-08-22 | 2010-11-16 | Daikin Industries, Ltd. | Removing solution |
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