JPH0845883A - 基板保持具、基板処理方法、及び基板自動洗浄装置 - Google Patents

基板保持具、基板処理方法、及び基板自動洗浄装置

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JPH0845883A
JPH0845883A JP6176599A JP17659994A JPH0845883A JP H0845883 A JPH0845883 A JP H0845883A JP 6176599 A JP6176599 A JP 6176599A JP 17659994 A JP17659994 A JP 17659994A JP H0845883 A JPH0845883 A JP H0845883A
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JP
Japan
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substrate
liquid
holding
cleaning
holder
Prior art date
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Pending
Application number
JP6176599A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Tajima
和浩 田島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄等、被処理基板を保持具ごと液体処理す
る場合に、簡明で容易な構成により液残りを防止でき、
これにより汚染の問題などを防止して信頼性高く処理を
行うことができる基板保持具、基板処理装置、及び基板
自動洗浄装置を提供する。 【構成】 基板を保持する保持部21を有し、基板を保
持した状態で該基板に対して液体による処理を行う場
合、保持部21の基板と接触する部分に液抜き穴3及び
該液抜き穴3に通じる溝4を、例えば保持部に斜め下方
向に向けて形成した基板保持具を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板保持具、基板処理
方法、及び基板自動洗浄装置に関する。本発明は、半導
体ウェーハ等の各種被処理基板を、薬液等の液体により
処理する場合に汎用することができ、例えば、ウェーハ
の洗浄、ウェットエッチング、その他の液体による処理
の場合に利用することができる。
【0002】
【従来の技術及びその問題点】例えば半導体装置の分野
では、例えばMOSメモリーについてその微細化が急激
に進み、メモリー容量も64MDRAM、256MDR
AMそしてその次へと増加する一途を辿り、そのための
研究開発が活発に進んでいる。
【0003】そのような状況の中、ウェーハ洗浄技術
は、今後デバイスの信頼性、製品歩留りを覚悟する上で
非常に重要な技術となっている。特に、最小パターン寸
法の1/10程度のパーティクルまでが製品歩留りに影
響すると言われている環境にあって、洗浄装置への要求
は一段と厳しくなっている。
【0004】一般的な洗浄方法としては、RCA洗浄が
あり、それを行う装置は、バッチタイプのウェット洗浄
が主流であった。(なお近年はこれがキャリアレスとな
っている)。これは各薬品での処理時間は比較的長い
が、ウェーハをキャリア毎処理できるため高いスループ
ットが得られる。
【0005】また、パーティクルに関してもオーバーフ
ロー槽、0.1μm循環フィルタレーション、メガソニ
ック洗浄の採用などにより付着数は低減し、メガビット
時代に充分対応できるようになっている。
【0006】最も一般的なRCA洗浄対応のウェットタ
イプのキャリアレス洗浄において、SC1洗浄、SC2
洗浄、及びライトエッチング(LE)という洗浄を行う
場合は、SC1洗浄槽に約10分浸した後、純水をオー
バーフローまたは急激に抜くクイックダンプ等のリンス
槽でリンスした後、SC2洗浄、ライトエッチング(L
E)も同様の処理を行い、最終的にIPA(イソプロパ
ノール)蒸気で満たされたIPA乾燥機で乾燥される。
【0007】しかしながら、解決すべき問題として残っ
ているのは、特に、キャリアレス洗浄機において問題と
なるのは、純水によるリンスの過程でウェーハチャック
がウェーハと接触している部分でリンス不良が発生し、
これが例えば最終的にパーティクルとして現れてしまう
ことである。
【0008】これは、図5に示したように、保持具2
(ウェーハチャック)の保持部(チャック部分)で、純
水の流れが妨げられるためであり、結果的に薬液残り1
aが発生し、これによりパーティクルが付着してしまう
ことになる。
【0009】この問題について更に詳述すると、次のと
おりである。従来のこの種のもの、例えば従来の半導体
基板の自動洗浄装置にあっては、図5に示すように、基
板保持具2(把持する形になるので、ウェーハチャック
と称されている)を用いて、その被処理基板保持部21
に基板1(ウェーハ)を保持させ、保持した状態で薬液
槽に浸漬して洗浄処理を行うようにしている。
【0010】ところが従来の技術にあっては、薬液槽か
ら保持具2ごと基板1を取り出した時に、図5に符号1
aで模式的に示すような液残りが生じることがある。こ
れは、例えば洗浄の最終工程である純水リンスの工程に
おいてかかる薬液(純水)の液残り1aがあると、結果
的にリンス能力が低減するばかりでなく、基板へのパー
ティクル付着をもたらす。
【0011】洗浄時においては、図6に示すように、基
板1は保持部21の下端付近のV溝状の把持部22に載
置されるような形になるが、このV溝状の部分には処理
用液体(リンス用純水など)が滞溜して、液残りをもた
らし易くなっている。滞溜部分を符号1bで示す。
【0012】かかる薬液残りは、洗浄のリンス工程に限
らず、各種の液体処理の場合に、問題になる。例えば、
被処理基板の液残りは、ホットリン酸でSi基板上の窒
化膜をエッチングするような場合、ホットリン酸は比較
的粘度が高いので基板への付着・残存のおそれが大き
く、特に問題となる。
【0013】
【発明の目的】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
して、被処理基板を保持具ごと液体処理する場合に、簡
明で容易な構成により液残りを防止でき、これにより汚
染の問題などを防止して信頼性高く処理を行うことがで
きる基板保持具、基板処理装置、及び基板自動洗浄装置
を提供することを目的とする。
【0014】
【目的を達成するための手段】本出願の請求項1の発明
は、基板を保持する保持部を有し、基板を保持した状態
で該基板に対して液体による処理を行う場合に用いる基
板保持具であって、前記保持部の基板と接触する部分に
液抜き穴及び該液抜き穴に通じる溝を設けたことを特徴
とする基板保持具であって、これにより上記目的を達成
するものである。
【0015】本出願の請求項2の発明は、前記液抜き穴
は、保持部に斜め下方向に向けて形成したものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の基板保持具であって、
これにより上記目的を達成するものである。なお、本明
細書中、「下」とは、重力の加わる方向(落下方向)
を、下と称するものである。
【0016】本出願の請求項3の発明は、前記溝は、保
持部に斜め下方向に向けて形成したものであることを特
徴とする請求項1または2に記載の基板保持具であっ
て、これにより上記目的を達成するものである。
【0017】本出願の請求項4の発明は、基板を保持す
る保持部を有する基板保持具に基板を保持した状態で該
基板に対して液体による処理を行う基板処理方法であっ
て、前記保持部の基板と接触する部分に液抜き穴及び該
液抜き穴に通じる溝を設け、これにより基板上に残るお
それのある処理液を排出することによって基板への液残
存を防止したことを特徴とする基板処理方法であって、
これにより上記目的を達成するものである。
【0018】本出願の請求項5の発明は、処理液の液抜
き穴からの排出の際に、基板保持具を揺動させることに
より基板からの排出の液抜き穴を助長せしめる構成とし
たことを特徴とする請求項4に記載の基板処理方法であ
って、これにより上記目的を達成するものである。
【0019】本出願の請求項6の発明は、基板を保持し
た状態で該基板に対して液体による洗浄処理を行う自動
洗浄装置であって、基板を保持する保持部を有する基板
保持具を用いるとともに、該保持部の基板と接触する部
分には液抜き穴及び該液抜き穴に通じる溝を設けたもの
である前記基板保持具を用いることを特徴とする基板自
動洗浄装置であって、これにより上記目的を達成するも
のである。
【0020】
【作用】本発明によれば、保持部の基板と接触する部分
に液抜き穴及び該液抜き穴に通じる溝を設けたので、残
存する可能性のある液体は、この液抜き穴から排出され
る。このとき、液体は溝を伝って効率良く液抜きされ
る。
【0021】液抜き穴及び/または溝を、保持部に斜め
下方向に向けて形成すると、排出は液体の自重によっ
て、より効率的に行われる。
【0022】更に、処理液の液抜き穴からの排出の際
に、基板保持具を揺動させることにより基板を揺らす
と、ここからの液抜きを助長させて、より確実かつ速や
かな液抜きを達成できる。
【0023】
【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
て説明する。但し当然のことではあるが、本発明は以下
に述べる実施例により限定を受けるものではない。
【0024】実施例1 この実施例は、本発明を、半導体ウェーハの洗浄の場
合、特に、汚染を嫌う高精密Si半導体装置を形成する
場合のSiウェーハの洗浄の場合に適用したものであ
る。
【0025】本実施例の基板保持は、図1ないし図3に
示すような、基板保持具によって行われる。これは、基
板を保持する保持部21を有し、基板を保持した状態で
該基板に対して液体による処理を行う場合に用いる基板
保持具2であって、保持部21の基板と接触する部分に
液抜き穴3及び該液抜き穴3に通じる溝4を設けたもの
である。
【0026】本実施例の液抜き穴3は、保持部21に斜
め下方向に向けて形成したものである。
【0027】液抜き穴3に通じる溝4は、本実施例で
は、保持部21に斜め下方向に向けて形成したものであ
る。
【0028】また、本実施例の基板処理(特にここでは
基板洗浄)は、基板を保持する保持部21を有する基板
保持具2に基板を保持した状態で該基板に対して液体に
よる処理を行う場合に、保持部21の基板と接触する部
分に液抜き穴3及び該液抜き穴3に通じる溝4を設け、
これにより基板上に残るおそれのある処理液を排出する
ことによって基板への液残存を防止して行うものであ
る。
【0029】本実施例では特に、処理液(洗浄液)の液
抜き穴3からの排出の際に、基板保持具を揺動させるこ
とにより基板からの排出の液抜きを助長せしめる構成と
した。
【0030】また、本実施例では、基板を保持した状態
で該基板に対して液体による洗浄処理を行う自動洗浄装
置として構成したが、これは、基板を保持する保持部2
1を有する基板保持具2を用いるとともに、該保持部2
1の基板と接触する部分には液抜き穴3及び該液抜き穴
3に通じる溝4を設けたものである基板保持具を用いた
基板自動洗浄装置として構成した。
【0031】本実施例は、特に、図4に洗浄工程の概要
を示したようなキャリアレス自動洗浄機として、この洗
浄装置を組んだ。以下装置説明、及び洗浄方法について
述べる。
【0032】図4は、装置を正面から見た概略構成図で
ある。即ちこの実施例の洗浄システムは、アルカリの薬
液槽を1槽、酸の薬液槽を2槽、純水リンス槽を3槽、
及びIPA乾燥槽を1槽装備したシステムである。半導
体ウェーハについてのいわゆるRCA洗浄を行う場合へ
の適用である。
【0033】更に詳しくは、符号11はSC1洗浄槽、
12は第1のクイックダンプ(QD)槽、13はSC2
洗浄槽、14は第2のクイックダンプ(QD)槽、15
はライトエッチング(LE)槽、16は第3のクイック
ダンプ(QD)槽、17はIPA(イソプロパノール)
乾燥槽である。
【0034】被洗浄基板であるウェーハの流れとして
は、基板保持具(ウェーハチャック)に保持された基板
(ウェーハ)は、まず、SC1の薬液槽11に投入され
ここに約10分間浸され、その後隣のクイックダンプ
(QD)槽12に約10分浸される。
【0035】その後、SC2の薬液槽12に10分程度
浸され、隣のクイックダンプ(QD)槽14で10分程
度リンスを行う。
【0036】更に、ライトエッチング(LE)槽15に
約1分間浸した後、隣のクイックダンプ(QD)槽16
で10分程度リンスを行う。最後にIPA乾燥槽に浸す
ことで乾燥を行い、1サイクルが終了する。
【0037】本実施例は、図1ないし図4に示した保持
具2を用いることにより、上記のような洗浄サイクルに
ついて、液残りが防止され、とりわけリンス工程につい
て、そのリンス能力を向上させ、結果的にパーティクル
付着の低減を可能にした。
【0038】即ち、薬液残りの原因となっている保持部
(ウェーハチャック)部分の純水の流れを良くするため
に、図1ないし図3に示すような微小な液抜き穴3及び
それに通じる溝4を設け、この結果、保持部21と基板
(ウェーハ)が接触する部分においても処理液(純水)
の流れが良くなって、液抜きが効率良くなされ、薬液残
りが低減できた。
【0039】また、本実施例ではウェーハチャックであ
る保持具2に揺動を加え、これにより被処理基板を揺動
させることで、更にリンス効果を向上させた。
【0040】なお、上記洗浄システムはあくまで一例で
あり、その他の洗浄ないしは薬液処理に具体化してもよ
い。例えば、IPA乾燥は、スピン乾燥としてもよい。
【0041】本実施例によれば、次の如き具体的効果が
得られた。 本実施例によれば、基板(ウェーハ)表面への薬液残
りが低減でき、結果的にパーティクル付着も低減でき
る。 パーティクル及びヘーズはなくなり、それに起因した
堆積膜の異常成長、平坦性の劣化等はなくなる。 デバイス歩留りが向上する。
【0042】実施例2 この実施例では、Siウェーハ上に形成したシリコン窒
化膜(下地SiO2 に対するマスクなどとして用いられ
る)をエッチング除去する場合に、この発明を利用し
た。
【0043】本実施例では、実施例1と同様の保持具を
用いて、ウェーハ上のシリコン窒化膜のホットリン酸に
よるエッチング除去を行った。本実施例によれば、比較
的粘度の高いホットリン酸についても、その基板への液
残りを防止でき、液残りに伴う不都合がもたらされない
良好なエッチングを達成できた。
【0044】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、被処
理基板を保持具ごと液体処理する場合に、簡明で容易な
構成により液残りを防止でき、これにより汚染の問題な
どを防止して信頼性高く処理を行うことができる基板保
持具、基板処理装置、及び基板自動洗浄装置を提供する
ことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の基板保持具を示すものであり、特に
要部である保持部を示す図である。
【図2】実施例1の基板保持具の斜視図である。
【図3】実施例1の基板保持具の要部説明図である。
【図4】実施例1の洗浄装置を説明する概略図である。
【図5】従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】
1 被処理基板(半導体ウェーハ) 2 保持具(ウェーハチャック) 21 保持部 3 液抜き穴 4 溝
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年12月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の基板保持具を示すものであり、特に
要部である保持部を示す図である。
【図2】実施例1の基板保持具の斜視図である。
【図3】実施例1の基板保持具の要部説明図である。
【図4】実施例1の洗浄装置を説明する概略図である。
【図5】従来技術の問題点を示す図である。
【図6】従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】 1 被処理基板(半導体ウェーハ) 2 保持具(ウェーハチャック) 21 保持部 3 液抜き穴 4 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/306 // B08B 11/04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板を保持する保持部を有し、基板を保持
    した状態で該基板に対して液体による処理を行う場合に
    用いる基板保持具であって、 前記保持部の基板と接触する部分に液抜き穴及び該液抜
    き穴に通じる溝を設けたことを特徴とする基板保持具。
  2. 【請求項2】前記液抜き穴は、保持部に斜め下方向に向
    けて形成したものであることを特徴とする請求項1に記
    載の基板保持具。
  3. 【請求項3】前記溝は、保持部に斜め下方向に向けて形
    成したものであることを特徴とする請求項1または2に
    記載の基板保持具。
  4. 【請求項4】基板を保持する保持部を有する基板保持具
    に基板を保持した状態で該基板に対して液体による処理
    を行う基板処理方法であって、 前記保持部の基板と接触する部分に液抜き穴及び該液抜
    き穴に通じる溝を設け、これにより基板上に残るおそれ
    のある処理液を排出することによって基板への液残存を
    防止したことを特徴とする基板処理方法。
  5. 【請求項5】処理液の液抜き穴からの排出の際に、基板
    保持具を揺動させることにより基板からの排出の液抜き
    穴を助長せしめる構成としたことを特徴とする請求項4
    に記載の基板処理方法。
  6. 【請求項6】基板を保持した状態で該基板に対して液体
    による洗浄処理を行う自動洗浄装置であって、 基板を保持する保持部を有する基板保持具を用いるとと
    もに、該保持部の基板と接触する部分には液抜き穴及び
    該液抜き穴に通じる溝を設けたものである前記基板保持
    具を用いることを特徴とする基板自動洗浄装置。
JP6176599A 1994-07-28 1994-07-28 基板保持具、基板処理方法、及び基板自動洗浄装置 Pending JPH0845883A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6164300A (en) * 1996-09-28 2000-12-26 Steag Microtech Gmbh Substate-treating device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6164300A (en) * 1996-09-28 2000-12-26 Steag Microtech Gmbh Substate-treating device

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