JPH0781926A - 二酸化珪素被膜の製造装置 - Google Patents

二酸化珪素被膜の製造装置

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Publication number
JPH0781926A
JPH0781926A JP25235393A JP25235393A JPH0781926A JP H0781926 A JPH0781926 A JP H0781926A JP 25235393 A JP25235393 A JP 25235393A JP 25235393 A JP25235393 A JP 25235393A JP H0781926 A JPH0781926 A JP H0781926A
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JP
Japan
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tank
processing
liquid
silicon dioxide
soln
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Pending
Application number
JP25235393A
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English (en)
Inventor
Kuniaki Horie
邦明 堀江
Yoshitaka Mukoyama
佳孝 向山
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一回の成膜ごとに処理槽の洗浄が可能で、且
つ処理槽の洗浄中に成膜に必要な処理液の過飽和度等の
状態を劣化させず、洗浄終了後直ちに成膜処理を再開す
ることのできる二酸化珪素被膜の製造装置を提供する。 【構成】 二酸化珪素の過飽和状態となった珪弗化水素
酸溶液を含む処理液を被処理基板3と接触させて二酸化
珪素被膜を析出させる処理槽1と、前記処理液の二酸化
珪素の過飽和状態を維持するために活性材を溶解させる
処理液調整槽4と、前記処理液を前記処理槽と前記処理
液調整槽に循環させる循環手段8と、該処理液の循環路
に配置された濾過手段とを備えた二酸化珪素被膜の製造
装置において、前記処理槽内の処理液を前記処理液調整
槽に回収する手段12と、洗浄液貯留槽と前記処理槽間
に洗浄液を循環させあるいは前記処理槽へ洗浄液を注入
させ処理槽を洗浄する手段14と、前記処理液調整槽に
回収された処理液を循環させ過飽和度を維持する手段1
1と、前記処理槽に循環する洗浄液を前記洗浄液貯留槽
に回収するあるいは洗浄後回収せずに排出する手段13
とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二酸化珪素被膜の製造
装置に係り、特に半導体製造工程や液晶表示装置等の電
子部品製造工程で、半導体ウエハ或いはガラス基板等の
被処理基板上に二酸化珪素被膜を液相より生成する二酸
化珪素被膜の製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】係る二酸化珪素被膜の液相成膜法(LP
D法)は、室温近傍での温度で成膜が可能であり、サブ
ミクロンレベルの表面凹凸でも追随性良く、均一な厚み
の欠陥の少ない被膜が得られるため、近年その実用化が
検討されている。この二酸化珪素被膜の液相成膜法は、
例えば特開昭60−33233号公報、特開昭62−2
0876号公報等により提案されている。
【0003】図8は、液相成膜法による二酸化珪素被膜
の製造装置の装置構成を示す説明図である。処理槽1に
は、被処理基板3である半導体基板又はガラス基板が装
填され、二酸化珪素の過飽和状態となった珪弗化水素酸
溶液を含む処理液2に浸漬され、基板3の表面には、二
酸化珪素被膜が析出される。処理液調整槽4では、処理
液2の二酸化珪素の過飽和状態を維持するために、アル
ミ、ホウ酸などの活性材7を溶解させる。
【0004】二酸化珪素を過飽和に含む処理液に被処理
基板である例えば半導体ウエハを浸漬し、その表面に二
酸化珪素被膜を成膜する場合、処理液中で析出する二酸
化珪素等の粒子が成長して粗大化し、処理液中にいわゆ
るダストとして浮遊する。又、成膜中に処理液中に二酸
化珪素等の粒子が析出し、処理槽内壁、配管路内壁、処
理液調整槽内壁等に付着する。成膜の進行に伴い、壁面
に付着した粒子に更に粒子が析出し、壁面に付着した粒
子層の被膜も徐々に厚くなる。槽内壁或いは管路内壁に
付着した粒子層が剥離すると同様に処理液中に浮遊する
ダストとなる。このダストがウエハ表面に付着し、半導
体装置の歩止まりを下げてしまうことがしばしばある。
【0005】そこで処理液2中の二酸化珪素粒子等のダ
ストを除去するため、循環手段5と、濾過手段6を設
け、処理液を循環濾過することが行われている。循環手
段としては脈動が無く、濾過に悪影響を与えない、又循
環流量が比較的多くとれるポンプが使用されている。濾
過手段としては孔径0.05〜1μm程度のフィルタが
用いられる。又、フィルタを洗浄装置に組み込み、フィ
ルタが目づまると自動的に洗浄することも行われてい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図1に
示すような二酸化珪素被膜の製造装置の装置構成では、
成膜速度が遅く、例えば10〜20オングストローム/
minの成膜速度で、成膜するのに非常に時間を要して
しまう。このように成膜速度が遅いと、一回の成膜処理
を行うと、槽内壁或いは管路内壁は、付着した二酸化珪
素の粒子層等によりかなり汚染される。このような状態
で、第2回目、第3回目の成膜を行うと、処理液中には
いわゆるダストの量が増大し、被処理基板に形成される
二酸化珪素被膜に欠陥を発生させることとなる。
【0007】従来はある一定回数の成膜処理を継続さ
せ、処理槽壁面にある一定量の二酸化珪素等の粒子層の
付着(汚染)が進行した後、処理液全液を排出し、処理
槽、処理液調整槽、循環路の配管路等を洗浄していた。
このため、成膜回数が増すと、処理槽内壁からの二酸化
珪素の粒子層の剥離による処理液へのダストの量が増大
し、被処理基板へのダストの付着が問題となっていた。
この問題を避けるために、一回の成膜ごとに処理槽の洗
浄を行うと、高価な処理液を洗浄ごとに全量排出して廃
棄しなければならなくなり、更に次の成膜のために、必
要な処理液の過飽和度に達するために、活性材の溶解等
に時間を要するという問題が生じる。又、処理液のみを
抽出し別のタンク等に保管しておくと、処理液の過飽和
度が低下し、成膜速度も下がりすぐに再利用することが
できない。また別タンクのスペースが新たに装置内に必
要となり装置が大きくなってしまう。
【0008】本発明は、係る従来技術の問題点に鑑み為
されたもので、一回の成膜ごとに処理槽の洗浄が可能
で、且つ処理槽の洗浄中に成膜に必要な処理液の過飽和
度等の状態を劣化させず、洗浄終了後直ちに成膜処理を
再開することのできる二酸化珪素被膜の製造装置を提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の二酸化珪素被膜
の製造装置は、二酸化珪素の過飽和状態となった珪弗化
水素酸溶液を含む処理液と、該処理液を被処理基板と接
触させて該基板表面に二酸化珪素被膜を析出させる処理
槽と、前記処理液の二酸化珪素の過飽和状態を維持する
ために活性材を溶解させる処理液調整槽と、前記処理液
を前記処理槽と前記処理液調整槽に循環させる循環手段
と、該処理液の循環路に配置された濾過手段とを備えた
二酸化珪素被膜の製造装置において、前記処理槽内の処
理液を前記処理液調整槽に回収する手段と、洗浄液貯留
槽と前記処理槽間に洗浄液を循環させあるいは前記処理
槽へ洗浄液を注入させ処理槽を洗浄する手段と、前記処
理液調整槽に回収された処理液を循環させ過飽和度等の
状態を維持する手段と、前記処理槽に循環する洗浄液を
前記洗浄液貯留槽に回収するあるいは洗浄後に回収せず
に排出する手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】処理槽内の処理液を処理液調整槽に回収して、
空になった処理槽に洗浄液貯留槽に蓄えられた洗浄液を
循環させあるいは保持、通過させ処理槽を洗浄すること
ができる。そして、処理槽の洗浄中に処理液調整槽に回
収された処理液を、処理液調整槽に循環させる手段を備
えることから、処理液の過飽和状態等をそのまま維持す
ることができる。更に処理槽に循環する洗浄液を洗浄液
貯留槽に回収するあるいは保持、通過させた洗浄液を排
出する手段を備えることから、洗浄終了後には洗浄液を
回収し、水洗後、処理液を再び処理液調整槽から処理槽
に循環させ、次の成膜に移行することができる。
【0011】このようにして、処理槽を成膜ごとに毎回
洗浄し、且つ洗浄の間に処理液は過飽和状態等を維持し
たまま保存される。従って、高価な処理液を廃棄するこ
となく、処理槽の洗浄後に直ちに次の成膜を行うことが
できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図1乃至図7
を参照しながら説明する。
【0013】本実施例においては、成膜を行う主循環路
8の他に、処理液循環ライン11、処理液回収ライン1
2、洗浄液回収ライン13、洗浄液供給ライン14等の
各種の処理液及び洗浄液の循環接続路を備えている。
【0014】図1は、主循環賂8の処理液の流れを白い
矢印で示す。成膜を行う主循環賂8では、処理液は処理
液調整槽4で活性材7が溶解されることにより過飽和度
が高められ、処理液はポンプP1 で循環され、2個のフ
ィルタF1 ,F2 の一方を通り濾過され、処理槽1に入
り、被処理基板3上に二酸化珪素被膜を析出させる。ポ
ンプP1 で圧送された処理液は、処理槽1をオーバフロ
ーして処理液調整槽4に流入する。本実施例の処理液調
整槽4は、従来の技術で示す処理液調整槽4よりも処理
槽の処理液を回収できるようにその分Qだけ容量が大き
くなっている。
【0015】図2は、処理液回収ライン12の処理液の
流れを白い矢印で示す。1回の成膜処理終了後、被処理
基板3を処理槽1から引き上げ、処理槽1の洗浄を行
う。処理槽1の洗浄に先立ち、処理槽1内の処理液を処
理液調整槽4に回収する。処理液の回収は、処理液回収
ライン12に従い、白い矢印で示すようにポンプP3
より循環され、バルブV2 が開となり処理槽1内の処理
液が処理液調整槽4に送られる。なお、成膜処理後、処
理液調整槽4の処理液を循環させるポンプP1 は停止し
ており、処理槽1内の処理液が全量処理液調整槽4に回
収される。
【0016】図3は、処理液調整槽循環ライン11の処
理液の流れを白い矢印で示す。処理液が処理液調整槽4
に回収された後で、ポンプP1 により処理液調整槽4の
処理液は、バルブV5 からフィルタF1 を通り、バルブ
6 から処理液調整槽4に戻される。この処理液循環ラ
イン11により、処理液調整槽4で活性材7が溶解さ
れ、処理液の過飽和度が維持される。又、温度調整器9
により成膜に好適な温度である20〜50℃程度に処理
液の液温が維持される。又、処理液は通常の成膜時と同
様にフィルタF1 で濾過され、処理液中の二酸化珪素の
粒子、ダストが除去され、処理液は成膜時と同様の、直
ちに成膜可能な状態に維持される。
【0017】図4は、洗浄液の循環ライン14を示し、
図中の黒い矢印は洗浄液の流れを示す。洗浄液としては
弗酸(HF)が用いられ、弗酸は二酸化珪素粒子を溶解
し、処理槽内壁及び配管路内壁等に付着した粒子層(汚
れ)を除去する。洗浄液は貯留槽15に貯留され、処理
槽1内の処理液が処理液調整槽4に回収され空になった
後の処理槽1の洗浄を、洗浄液を循環あるいは保持、通
過させることにより行う。図中の黒い矢印が示すよう
に、洗浄液は貯留槽15からポンプP2 で循環され、バ
ルブV7 、フィルタF2 、バルブV8 を通り、処理槽1
に入る。洗浄液は処理槽内壁及び配管路内壁で二酸化珪
素の粒子を溶解し、粒子層の汚れを除去して、バルブV
1 バルブV9 を通り、洗浄液貯留槽15に戻される。
【0018】図5は、洗浄液回収ライン13の洗浄液の
流れを黒い矢印で示す。処理槽1の洗浄が終了すると、
ポンプP2 が停止し、洗浄液の循環が停止される。そし
て、バルブV3 、V9 が開かれ、処理槽1内の洗浄液は
自然落下し、洗浄液貯留槽15に回収される。
【0019】図6は、洗浄液による処理槽の洗浄が終了
した後に、純水による水洗の流れを矢印で示す。純水の
流れは、純水の供給口18からバルブ10が開かれ、バ
ルブV7 、フィルタF2 、バルブV8 、を通り処理槽1
内に流入する。そして、バルブV1 が開かれ、バルブV
3 、V9 が閉じられていることから、処理槽1を洗浄し
た純水はオーバフローしてバルブV1 からドレン17に
抜ける。純水による水洗で、処理槽1及び配管路に残留
した弗酸(HF)が水に溶解され除去される。
【0020】図7は、水洗終了後の処理槽から純水を排
水する流れを矢印で示す。バルブV1 、V3 が開かれ、
処理槽1中の純水は、自然落下によりドレン17に抜け
る。純水による洗浄で洗浄工程をすべて終了し、バルブ
1 、V3 が閉じられ、三方弁V6 の方向が処理液調整
槽循環ライン11から変換され、主循環賂8に戻され
る。そして、処理液調整槽4を循環していた処理液は、
処理槽1に送られ主循環路8を循環する。処理槽1に被
処理基板3を装填することにより、洗浄により清浄化さ
れた処理槽1で次の成膜を行うことができる。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の二酸化
珪素被膜の製造装置によれば、成膜終了毎の毎回の洗浄
が可能であり、処理槽内の被処理基板へ付着するダスト
の量を低減し、良質な二酸化珪素被膜を成膜させること
ができる。また、処理槽の洗浄中に、処理液をただちに
成膜可能な状態に維持できるため、次の成膜を行う迄の
無駄な時間がなく、成膜処理を連続して行うことが可能
である。又、処理液保存中の過飽和度の維持、温度の維
持、或いは処理液中に生じるダストの量を、既存の処理
液調整槽及び循環手段、濾過手段を用いて維持すること
ができるので、比較的簡単な循環路等の増設のみにより
本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中白い矢印は被処理
基板に成膜を行う主循環路を示す。
【図2】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中白い矢印は処理液
の処理液調整槽への回収ラインを示す。
【図3】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中白い矢印は処理液
の処理液調整槽循環ラインを示す。
【図4】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中黒い矢印は洗浄液
の循環ラインを示す。
【図5】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中黒い矢印は洗浄液
の回収ラインを示す。
【図6】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中矢印は純水の水洗
ラインを示す。
【図7】本発明の一実施例の二酸化珪素被膜の製造装置
の装置構成を示す説明図であり、図中矢印は純水の排水
を示す。
【図8】従来の二酸化珪素被膜の製造装置の装置構成を
示す説明図。
【符号の説明】
1 処理槽 2 処理液 3 被処理基板 4 処理液調整槽 8 主循環路 11 処理液循環ライン 12 処理液回収ライン 13 洗浄液回収ライン 14 洗浄液供給ライン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二酸化珪素の過飽和状態となった珪弗化
    水素酸溶液を含む処理液と、該処理液を被処理基板と接
    触させて該基板表面に二酸化珪素被膜を析出させる処理
    槽と、前記処理液の二酸化珪素の過飽和状態を維持する
    ために活性材を溶解させる処理液調整槽と、前記処理液
    を前記処理槽と前記処理液調整槽に循環させる循環手段
    と、該処理液の循環路に配置された濾過手段とを備えた
    二酸化珪素被膜の製造装置において、 前記処理槽内の処理液を前記処理液調整槽に回収する手
    段と、洗浄液貯留槽と前記処理槽間に洗浄液を循環させ
    あるいは前記処理槽に洗浄液を注入させ処理槽を洗浄す
    る手段と、前記処理液調整槽に回収された処理液を循環
    させ状態を維持する手段と、前記処理槽に循環する洗浄
    液を前記洗浄液貯留槽に回収するあるいは洗浄後回収せ
    ずに排出する手段とを備えたことを特徴とする二酸化珪
    素被膜の製造装置。
JP25235393A 1993-09-14 1993-09-14 二酸化珪素被膜の製造装置 Pending JPH0781926A (ja)

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