JPH11121417A - 半導体基板の処理システムおよび処理方法 - Google Patents
半導体基板の処理システムおよび処理方法Info
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- JPH11121417A JPH11121417A JP9277555A JP27755597A JPH11121417A JP H11121417 A JPH11121417 A JP H11121417A JP 9277555 A JP9277555 A JP 9277555A JP 27755597 A JP27755597 A JP 27755597A JP H11121417 A JPH11121417 A JP H11121417A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体基板のウエット洗浄およびエッチング
プロセスにおいて、基板表面荒れを防止し歩留まりを向
上させる処理システムを得る。 【解決手段】 オゾン発生手段１１と、このオゾンを半
導体基板の処理用の薬液又は純水に溶解させるエジェク
タ１０と、オゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照
射して薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御する紫外線
照射手段９と、オゾン濃度が制御された薬液又は純水に
より半導体基板を処理する処理槽５とを備えた。
プロセスにおいて、基板表面荒れを防止し歩留まりを向
上させる処理システムを得る。 【解決手段】 オゾン発生手段１１と、このオゾンを半
導体基板の処理用の薬液又は純水に溶解させるエジェク
タ１０と、オゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照
射して薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御する紫外線
照射手段９と、オゾン濃度が制御された薬液又は純水に
より半導体基板を処理する処理槽５とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体基板の洗
浄あるいはエッチング処理をする半導体基板の処理シス
テムに関するものである。さらに、詳しくは、半導体基
板を洗浄あるいはエッチング処理するラインにおける半
導体基板の洗浄／エッチング装置および洗浄／エッチン
グ方法に関するものである。
浄あるいはエッチング処理をする半導体基板の処理シス
テムに関するものである。さらに、詳しくは、半導体基
板を洗浄あるいはエッチング処理するラインにおける半
導体基板の洗浄／エッチング装置および洗浄／エッチン
グ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、半導体基
板あるいは半導体ウェーハのウエット洗浄およびエッチ
ング工程は非常に重要なプロセスである。デバイスが微
細化され、より高性能な洗浄やエッチングが求められる
ことから、半導体製造プロセスにおけるウエット洗浄お
よびエッチング工程では、それぞれの目的に合わせて多
種多様な薬液が用いられるようになった。半導体プロセ
スにおけるウエット洗浄およびウエットエッチング工程
では、アンモニア水、塩酸、過酸化水素水、フッ化水素
酸、硫酸、リン酸、硝酸等、多種類の薬液が使用されて
いる。
板あるいは半導体ウェーハのウエット洗浄およびエッチ
ング工程は非常に重要なプロセスである。デバイスが微
細化され、より高性能な洗浄やエッチングが求められる
ことから、半導体製造プロセスにおけるウエット洗浄お
よびエッチング工程では、それぞれの目的に合わせて多
種多様な薬液が用いられるようになった。半導体プロセ
スにおけるウエット洗浄およびウエットエッチング工程
では、アンモニア水、塩酸、過酸化水素水、フッ化水素
酸、硫酸、リン酸、硝酸等、多種類の薬液が使用されて
いる。
【０００３】たとえば、パーティクル除去のためには、
ＡＰＭ洗浄（アンモニア＋過酸化水素水＋水の混合液に
よる洗浄）が用いられることが多く、金属不純物除去目
的では、ＳＰＭ洗浄（硫酸＋過酸化水素水の混合液によ
る洗浄）、ＨＰＭ洗浄（塩酸＋過酸化水素水＋水の混合
液による洗浄）が一般的に採用されている。
ＡＰＭ洗浄（アンモニア＋過酸化水素水＋水の混合液に
よる洗浄）が用いられることが多く、金属不純物除去目
的では、ＳＰＭ洗浄（硫酸＋過酸化水素水の混合液によ
る洗浄）、ＨＰＭ洗浄（塩酸＋過酸化水素水＋水の混合
液による洗浄）が一般的に採用されている。
【０００４】また、シリコン酸化膜のウエットエッチン
グには、フッ化水素酸と水の混合液や、バッファードフ
ッ酸（フッ化アンモニウム＋フッ化水素酸＋水の混合
液）によって行われることが多く、シリコン窒化膜のウ
エットエッチングでは高温のリン酸が一般的に用いられ
ている。このように、洗浄およびウエットエッチング工
程では、他種類の薬液が不可欠な材料になっている。
グには、フッ化水素酸と水の混合液や、バッファードフ
ッ酸（フッ化アンモニウム＋フッ化水素酸＋水の混合
液）によって行われることが多く、シリコン窒化膜のウ
エットエッチングでは高温のリン酸が一般的に用いられ
ている。このように、洗浄およびウエットエッチング工
程では、他種類の薬液が不可欠な材料になっている。
【０００５】次に、近年、有機不純物除去の目的でオゾ
ン水による洗浄が開発されている。図８は、従来のオゾ
ン水による洗浄システムの概略構成を示す図である。洗
浄装置１で、所望のオゾン濃度を設定すると、その信号
が信号経路４を通じてオゾンガス発生手段２に伝達され
る。濃度設定信号を受け取ったオゾンガス発生手段２
は、オゾンガスを設定量発生させるために放電電圧を調
整する。発生したオゾンガスはオゾン溶解手段３で溶解
膜を通して純水中に溶解させられオゾン水となり、洗浄
装置１に供給される。
ン水による洗浄が開発されている。図８は、従来のオゾ
ン水による洗浄システムの概略構成を示す図である。洗
浄装置１で、所望のオゾン濃度を設定すると、その信号
が信号経路４を通じてオゾンガス発生手段２に伝達され
る。濃度設定信号を受け取ったオゾンガス発生手段２
は、オゾンガスを設定量発生させるために放電電圧を調
整する。発生したオゾンガスはオゾン溶解手段３で溶解
膜を通して純水中に溶解させられオゾン水となり、洗浄
装置１に供給される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この場合、洗浄装置１
で設定したオゾン濃度はオゾンガス発生手段２の放電電
圧によって調整されるが、放電電圧が安定するまでに時
間がかかることと、オゾン溶解手段３とオゾンガス発生
手段の間が離れているために設定量のオゾンガスがオゾ
ン溶解手段３に導入されるまでに時間がかかることによ
って、洗浄装置１に所望のオゾン濃度のオゾン水が供給
されるまでに数分間の安定時間が必要になっている。
で設定したオゾン濃度はオゾンガス発生手段２の放電電
圧によって調整されるが、放電電圧が安定するまでに時
間がかかることと、オゾン溶解手段３とオゾンガス発生
手段の間が離れているために設定量のオゾンガスがオゾ
ン溶解手段３に導入されるまでに時間がかかることによ
って、洗浄装置１に所望のオゾン濃度のオゾン水が供給
されるまでに数分間の安定時間が必要になっている。
【０００７】なお、基板処理用の薬液または純水にオゾ
ンを含ませるようにした従来例としては、特開昭６０−
２３９０２８号公報、米国特許第５，５６７，２４４号
公報等があるが、オゾン濃度を自由にかつ速やかに制御
することが困難であるなどの問題があった。
ンを含ませるようにした従来例としては、特開昭６０−
２３９０２８号公報、米国特許第５，５６７，２４４号
公報等があるが、オゾン濃度を自由にかつ速やかに制御
することが困難であるなどの問題があった。
【０００８】この発明は、半導体基板のウエット洗浄お
よびエッチングプロセスにおいて、基板表面の荒れを防
止し歩留まりを向上させる半導体基板の処理システムお
よび処理方法を提供しようとするものである。また、そ
の手段としてオゾンあるいはオゾン含む活性酸素種を用
い、オゾンあるいはオゾン含む活性酸素種の濃度を自由
に変化させ、かつ、スループットを向上させることがで
きる処理システムおよび処理方法を提供しようとするも
のである。
よびエッチングプロセスにおいて、基板表面の荒れを防
止し歩留まりを向上させる半導体基板の処理システムお
よび処理方法を提供しようとするものである。また、そ
の手段としてオゾンあるいはオゾン含む活性酸素種を用
い、オゾンあるいはオゾン含む活性酸素種の濃度を自由
に変化させ、かつ、スループットを向上させることがで
きる処理システムおよび処理方法を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体基板の
処理システムは、オゾンを発生させるオゾン発生手段
と、このオゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶
解させるオゾン溶解手段と、上記オゾンが溶解した薬液
又は純水に紫外線を照射して上記薬液又は純水中のオゾ
ンの濃度を制御する濃度制御手段と、上記オゾン濃度が
制御された薬液又は純水が供給され内部に収納された半
導体基板を処理する基板処理槽とを備えたことを特徴と
するものである。
処理システムは、オゾンを発生させるオゾン発生手段
と、このオゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶
解させるオゾン溶解手段と、上記オゾンが溶解した薬液
又は純水に紫外線を照射して上記薬液又は純水中のオゾ
ンの濃度を制御する濃度制御手段と、上記オゾン濃度が
制御された薬液又は純水が供給され内部に収納された半
導体基板を処理する基板処理槽とを備えたことを特徴と
するものである。
【００１０】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記オゾン溶解手段としてエジェクタを用いるこ
とを特徴とするものである。
ムは、上記オゾン溶解手段としてエジェクタを用いるこ
とを特徴とするものである。
【００１１】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記エジェクタの溶解膜としてポリオレフィンを
用いることを特徴とするものである。
ムは、上記エジェクタの溶解膜としてポリオレフィンを
用いることを特徴とするものである。
【００１２】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記オゾンの濃度制御手段が、紫外線の照射量を
制御してオゾン濃度を制御するようにしたことを特徴と
するものである。
ムは、上記オゾンの濃度制御手段が、紫外線の照射量を
制御してオゾン濃度を制御するようにしたことを特徴と
するものである。
【００１３】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、酸素を発生させる酸素発生手段と、この酸素を半
導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させる酸素溶解手
段と、上記酸素が溶解した薬液又は純水に紫外線を照射
して活性酸素種を発生させ、かつその濃度を制御する濃
度制御手段と、上記活性酸素種の濃度が制御された薬液
又は純水が供給され内部に収納された半導体基板を処理
する基板処理槽とを備えたことを特徴とするものであ
る。
ムは、酸素を発生させる酸素発生手段と、この酸素を半
導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させる酸素溶解手
段と、上記酸素が溶解した薬液又は純水に紫外線を照射
して活性酸素種を発生させ、かつその濃度を制御する濃
度制御手段と、上記活性酸素種の濃度が制御された薬液
又は純水が供給され内部に収納された半導体基板を処理
する基板処理槽とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１４】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記酸素溶解手段としてエジェクタを用いること
を特徴とするものである。
ムは、上記酸素溶解手段としてエジェクタを用いること
を特徴とするものである。
【００１５】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記エジェクタの溶解膜としてポリオレフィンを
用いることを特徴とするものである。
ムは、上記エジェクタの溶解膜としてポリオレフィンを
用いることを特徴とするものである。
【００１６】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記活性酸素種の濃度制御手段が、紫外線の照射
量を制御してオゾン濃度を制御するようにしたことを特
徴とするものである。
ムは、上記活性酸素種の濃度制御手段が、紫外線の照射
量を制御してオゾン濃度を制御するようにしたことを特
徴とするものである。
【００１７】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記基板処理槽としてバッチ処理型の処理槽を備
えたことを特徴とするものである。また、この発明の半
導体基板の処理システムは、上記基板処理槽としてスピ
ン式の枚葉処理型の処理槽を備えたことを特徴とするも
のである。
ムは、上記基板処理槽としてバッチ処理型の処理槽を備
えたことを特徴とするものである。また、この発明の半
導体基板の処理システムは、上記基板処理槽としてスピ
ン式の枚葉処理型の処理槽を備えたことを特徴とするも
のである。
【００１８】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記薬液のいずれかとしてリン酸を供給するリン
酸供給手段を備えたことを特徴とするものである。
ムは、上記薬液のいずれかとしてリン酸を供給するリン
酸供給手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記薬液のいずれかとしてフッ化水素酸を供給す
るフッ化水素酸供給手段を備えたことを特徴とするもの
である。
ムは、上記薬液のいずれかとしてフッ化水素酸を供給す
るフッ化水素酸供給手段を備えたことを特徴とするもの
である。
【００２０】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムは、上記フッ化水素酸供給手段が、供給するフッ化水
素酸の濃度変化を制御することができるようにしたこと
を特徴とするものである。
ムは、上記フッ化水素酸供給手段が、供給するフッ化水
素酸の濃度変化を制御することができるようにしたこと
を特徴とするものである。
【００２１】次に、この発明の半導体基板の処理方法
は、オゾンを発生させるステップと、上記オゾンを半導
体基板処理用の薬液又は純水に溶解させるステップと、
上記オゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して
上記薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御するステップ
と、上記オゾン濃度が制御された薬液又は純水を用いて
半導体基板を処理するステップとを含むことを特徴とす
るものである。
は、オゾンを発生させるステップと、上記オゾンを半導
体基板処理用の薬液又は純水に溶解させるステップと、
上記オゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して
上記薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御するステップ
と、上記オゾン濃度が制御された薬液又は純水を用いて
半導体基板を処理するステップとを含むことを特徴とす
るものである。
【００２２】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記オゾンの濃度制御を、紫外線の照射量を制御し
て行うようにしたことを特徴とするものである。
は、上記オゾンの濃度制御を、紫外線の照射量を制御し
て行うようにしたことを特徴とするものである。
【００２３】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、酸素を発生させるステップと、上記酸素を半導体基
板処理用の薬液又は純水に溶解させるステップと、上記
酸素が溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して活性酸
素種を発生させ、かつその濃度を制御するステップと、
上記活性酸素種の濃度が制御された薬液又は純水を用い
て半導体基板を処理するステップとを含むことを特徴と
するものである。
は、酸素を発生させるステップと、上記酸素を半導体基
板処理用の薬液又は純水に溶解させるステップと、上記
酸素が溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して活性酸
素種を発生させ、かつその濃度を制御するステップと、
上記活性酸素種の濃度が制御された薬液又は純水を用い
て半導体基板を処理するステップとを含むことを特徴と
するものである。
【００２４】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記活性酸素種の濃度制御を、紫外線の照射量を制
御して行うようにしたことを特徴とするものである。ま
た、この発明の半導体基板の処理方法は、上記薬液のい
ずれかとしてリン酸を用いることを特徴とするものであ
る。
は、上記活性酸素種の濃度制御を、紫外線の照射量を制
御して行うようにしたことを特徴とするものである。ま
た、この発明の半導体基板の処理方法は、上記薬液のい
ずれかとしてリン酸を用いることを特徴とするものであ
る。
【００２５】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記薬液のいずれかとしてフッ化水素酸を用いるこ
とを特徴とするものである。
は、上記薬液のいずれかとしてフッ化水素酸を用いるこ
とを特徴とするものである。
【００２６】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記フッ化水素酸の濃度変化を制御するようにした
ことを特徴とするものである。
は、上記フッ化水素酸の濃度変化を制御するようにした
ことを特徴とするものである。
【００２７】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記オゾン濃度又
は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向に制御するように
したことを特徴とするものである。
は、上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記オゾン濃度又
は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向に制御するように
したことを特徴とするものである。
【００２８】また、この発明の半導体基板の処理方法
は、上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記オゾン濃度又
は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向にかつ繰り返すよ
うに制御することを特徴とするものである。
は、上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記オゾン濃度又
は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向にかつ繰り返すよ
うに制御することを特徴とするものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図中、同一の符号
はそれぞれ同一又は相当部分を示す。 実施の形態1．図１は、この発明の実施の形態１による
半導体基板の処理システムの構成を示す図である。図１
において、５は半導体基板を洗浄あるいはエッチング処
理するための処理槽、６は半導体基板の水洗槽、７は半
導体基板の乾燥槽、８は処理槽５と水洗槽６と乾燥槽７
とを含む半導体基板の処理装置（あるいは洗浄装置と言
ってもよい）である。
いて図面を参照して説明する。なお、図中、同一の符号
はそれぞれ同一又は相当部分を示す。 実施の形態1．図１は、この発明の実施の形態１による
半導体基板の処理システムの構成を示す図である。図１
において、５は半導体基板を洗浄あるいはエッチング処
理するための処理槽、６は半導体基板の水洗槽、７は半
導体基板の乾燥槽、８は処理槽５と水洗槽６と乾燥槽７
とを含む半導体基板の処理装置（あるいは洗浄装置と言
ってもよい）である。
【００３０】また、８ａはオゾン濃度設定の信号経路、
９はオゾン水に紫外線を照射する紫外線照射手段であ
り、オゾン濃度を制御するオゾン濃度制御手段でもあ
る。９ａはオゾン水の供給管、９ｂはリン酸などの薬液
の供給管、１０は純水にオゾンを溶解させるためのエジ
ェクタ、１１はオゾンガス発生手段である。また、２２
は処理槽５に収納されたシリコンなどの半導体基板であ
る。さらに、２３はそれぞれ純水あるいはリン酸などの
供給量を制御するバルブを示す。
９はオゾン水に紫外線を照射する紫外線照射手段であ
り、オゾン濃度を制御するオゾン濃度制御手段でもあ
る。９ａはオゾン水の供給管、９ｂはリン酸などの薬液
の供給管、１０は純水にオゾンを溶解させるためのエジ
ェクタ、１１はオゾンガス発生手段である。また、２２
は処理槽５に収納されたシリコンなどの半導体基板であ
る。さらに、２３はそれぞれ純水あるいはリン酸などの
供給量を制御するバルブを示す。
【００３１】この基板処理システムにおいては、基板処
理装置８の中の処理槽５で、好適な例としてはリン酸供
給ライン９ｂからの高温のリン酸薬液に、オゾン水供給
ラインからのオゾン溶存水とを所定量混合して、半導体
基板２２を処理し、水洗槽６で薬液処理後の水洗を行
い、乾燥槽７で水洗後の半導体基板の乾燥を行う。この
ように、この基板処理システムは、ディップ式でバッチ
処理型のものである。
理装置８の中の処理槽５で、好適な例としてはリン酸供
給ライン９ｂからの高温のリン酸薬液に、オゾン水供給
ラインからのオゾン溶存水とを所定量混合して、半導体
基板２２を処理し、水洗槽６で薬液処理後の水洗を行
い、乾燥槽７で水洗後の半導体基板の乾燥を行う。この
ように、この基板処理システムは、ディップ式でバッチ
処理型のものである。
【００３２】また、この基板処理システムは、オゾンガ
スをオゾンガス発生手段１１にて発生させ、ポリオレフ
ィン材の溶解膜を有するオゾン溶解用のエジェクタ１０
に導入し、エジェクタ１０で純水中にオゾンガスを溶解
させた後、紫外線照射手段９で紫外線照射を行ってオゾ
ン水中のオゾンを分解し、基板処理装置４に所定濃度の
オゾン水を供給する機能を備えている。
スをオゾンガス発生手段１１にて発生させ、ポリオレフ
ィン材の溶解膜を有するオゾン溶解用のエジェクタ１０
に導入し、エジェクタ１０で純水中にオゾンガスを溶解
させた後、紫外線照射手段９で紫外線照射を行ってオゾ
ン水中のオゾンを分解し、基板処理装置４に所定濃度の
オゾン水を供給する機能を備えている。
【００３３】このように、高温のリン酸でシリコン基板
を処理することによって、従来では基板表面の荒れが発
生していたが、この実施の形態のようにオゾン水を高温
リン酸中に供給することによって、シリコン基板表面に
シリコン酸化膜を形成させ、高温のリン酸に直接シリコ
ン基板表面が曝されることを防止し、シリコン基板表面
の荒れを防ぐことができる。
を処理することによって、従来では基板表面の荒れが発
生していたが、この実施の形態のようにオゾン水を高温
リン酸中に供給することによって、シリコン基板表面に
シリコン酸化膜を形成させ、高温のリン酸に直接シリコ
ン基板表面が曝されることを防止し、シリコン基板表面
の荒れを防ぐことができる。
【００３４】次に、そのオゾン水の供給方法について説
明する。先に説明したように、従来では、図８に示した
ように洗浄装置１において、所望するオゾン濃度を設定
した場合、オゾンガス発生手段２に濃度設定信号が伝え
られ、オゾンガス発生手段２の放電電圧を変化させるこ
とでガス発生量をコントロールし、供給オゾン水濃度を
制御していた。
明する。先に説明したように、従来では、図８に示した
ように洗浄装置１において、所望するオゾン濃度を設定
した場合、オゾンガス発生手段２に濃度設定信号が伝え
られ、オゾンガス発生手段２の放電電圧を変化させるこ
とでガス発生量をコントロールし、供給オゾン水濃度を
制御していた。
【００３５】これに対しこの実施の形態１では、基板処
理装置４における所望オゾン濃度設定信号は信号経路８
を通って紫外線照射手段９に伝達され、紫外線照射量に
よってオゾン濃度が制御される。つまり、オゾンガス発
生手段１１からは常に一定量（最大量）のオゾンガスを
エジェクタ１０に導入して純水中に溶解させ、オゾン水
として紫外線照射手段９に導入し、紫外線照射を行うこ
とで、オゾン水中のオゾンを分解してオゾン濃度を設定
濃度まで低下させて基板処理装置８に供給する。したが
って、オゾンガス発生量を放電電圧で制御する必要が無
く、電圧安定までに要していた時間は必要なくなり、オ
ゾンガス発生手段１１とオゾン溶解のためのエジェクタ
１０との距離も問題にならなくなる。
理装置４における所望オゾン濃度設定信号は信号経路８
を通って紫外線照射手段９に伝達され、紫外線照射量に
よってオゾン濃度が制御される。つまり、オゾンガス発
生手段１１からは常に一定量（最大量）のオゾンガスを
エジェクタ１０に導入して純水中に溶解させ、オゾン水
として紫外線照射手段９に導入し、紫外線照射を行うこ
とで、オゾン水中のオゾンを分解してオゾン濃度を設定
濃度まで低下させて基板処理装置８に供給する。したが
って、オゾンガス発生量を放電電圧で制御する必要が無
く、電圧安定までに要していた時間は必要なくなり、オ
ゾンガス発生手段１１とオゾン溶解のためのエジェクタ
１０との距離も問題にならなくなる。
【００３６】以上説明したように、この実施の形態1に
よれば、熱リン酸等の薬液を用いたエッチング処理によ
るシリコン基板表面の荒れやダメージを防止し、歩留ま
りを向上させることができる。また、紫外線照射によっ
てオゾン濃度を短時間で制御することができ、スループ
ットを向上させることができる。
よれば、熱リン酸等の薬液を用いたエッチング処理によ
るシリコン基板表面の荒れやダメージを防止し、歩留ま
りを向上させることができる。また、紫外線照射によっ
てオゾン濃度を短時間で制御することができ、スループ
ットを向上させることができる。
【００３７】実施の形態2．図２は、この発明の実施の
形態２による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図２において、１２はワンバス型の基板処理装
置としての半導体基板の処理槽、１３は酸素ガス発生手
段、１４は酸素ガスを純水に溶解するためのエジェクタ
である。また、９は紫外線照射手段（オゾン含む活性酸
素種の濃度制御手段）、９ａはオゾンを含む活性酸素種
の溶解水の供給ライン、９ｂは薬液の供給ライン、２３
はそれぞれ薬液あるいは純水の供給量を制御するバルブ
である。
形態２による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図２において、１２はワンバス型の基板処理装
置としての半導体基板の処理槽、１３は酸素ガス発生手
段、１４は酸素ガスを純水に溶解するためのエジェクタ
である。また、９は紫外線照射手段（オゾン含む活性酸
素種の濃度制御手段）、９ａはオゾンを含む活性酸素種
の溶解水の供給ライン、９ｂは薬液の供給ライン、２３
はそれぞれ薬液あるいは純水の供給量を制御するバルブ
である。
【００３８】この基板処理システムは、基板処理装置が
一つの処理槽１２で構成され、この一つの処理槽で薬液
洗浄、エッチング処理（アンモニア、フッ化水素酸、塩
酸、過酸化水素水の単独薬液または混合薬液処理）、な
らびに水洗及び乾燥処理を行うことのできるワンバスタ
イプのバッチ式のものである。
一つの処理槽１２で構成され、この一つの処理槽で薬液
洗浄、エッチング処理（アンモニア、フッ化水素酸、塩
酸、過酸化水素水の単独薬液または混合薬液処理）、な
らびに水洗及び乾燥処理を行うことのできるワンバスタ
イプのバッチ式のものである。
【００３９】また、この基板処理システムは、酸素ガス
発生手段１３で発生させた酸素をエジェクタ１４で純水
中に溶解させ酸素溶存水を生成し、紫外線照射手段９に
導入して紫外線照射を行うことによってオゾン等の活性
酸素種を生成させ、処理槽１２に供給される純水もしく
は薬液に、その活性酸素種を供給する機能を具備してい
る。
発生手段１３で発生させた酸素をエジェクタ１４で純水
中に溶解させ酸素溶存水を生成し、紫外線照射手段９に
導入して紫外線照射を行うことによってオゾン等の活性
酸素種を生成させ、処理槽１２に供給される純水もしく
は薬液に、その活性酸素種を供給する機能を具備してい
る。
【００４０】一般的に、ワンバスタイプの基板処理装置
（基板洗浄装置）で洗浄およびエッチング処理を行う場
合、同一槽において薬液と純水をオーバーフロー置換す
るために、その置換時間が多槽式装置と比較してはるか
に長くなる。また、処理温度を上げる必要がある場合に
は、薬液と温純水をオーバーフロー等の押し出しで置換
させているため、温水を供給することであらかじめ温度
調節する必要がある。したがって、被洗浄物であるシリ
コン基板表面が長時間温水に曝され、基板表面の荒れが
発生する。もちろん、薬液も純水との置換時間が必要な
ために、多槽式装置と比較すると長時間基板表面が薬液
に曝されることになり、基板表面の荒れを引き起こすこ
とは言うまでもない。
（基板洗浄装置）で洗浄およびエッチング処理を行う場
合、同一槽において薬液と純水をオーバーフロー置換す
るために、その置換時間が多槽式装置と比較してはるか
に長くなる。また、処理温度を上げる必要がある場合に
は、薬液と温純水をオーバーフロー等の押し出しで置換
させているため、温水を供給することであらかじめ温度
調節する必要がある。したがって、被洗浄物であるシリ
コン基板表面が長時間温水に曝され、基板表面の荒れが
発生する。もちろん、薬液も純水との置換時間が必要な
ために、多槽式装置と比較すると長時間基板表面が薬液
に曝されることになり、基板表面の荒れを引き起こすこ
とは言うまでもない。
【００４１】この基板処理システムでは、酸素発生手段
１３で発生させた酸素をエジェクタ１４に導入し純水に
溶解させ、酸素溶存純水を紫外線照射手段９に導入して
紫外線を照射することによってオゾン含む活性酸素種を
生成させ、処理槽１２の純水／薬液供給口手前に導入す
るものであるので、その活性酸素種によってシリコン基
板表面にシリコン酸化膜が形成され、温水や薬液に基板
表面が直接曝されることがなく、ひいては表面荒れを防
止することができる。また、オゾン等の活性酸素種濃度
は紫外線照射手段９における紫外線照射量によって制御
されるため、短時間で制御された所定濃度を得ることが
でき、スループットが向上する。
１３で発生させた酸素をエジェクタ１４に導入し純水に
溶解させ、酸素溶存純水を紫外線照射手段９に導入して
紫外線を照射することによってオゾン含む活性酸素種を
生成させ、処理槽１２の純水／薬液供給口手前に導入す
るものであるので、その活性酸素種によってシリコン基
板表面にシリコン酸化膜が形成され、温水や薬液に基板
表面が直接曝されることがなく、ひいては表面荒れを防
止することができる。また、オゾン等の活性酸素種濃度
は紫外線照射手段９における紫外線照射量によって制御
されるため、短時間で制御された所定濃度を得ることが
でき、スループットが向上する。
【００４２】以上説明したように、この実施の形態2に
よれば、ワンバスタイプの処理装置でシリコン等の半導
体基板表面が長時間温水に曝されても、あるいは薬液に
曝されても、基板表面の荒れを発生させることが無く、
歩留まりを向上させることができる。
よれば、ワンバスタイプの処理装置でシリコン等の半導
体基板表面が長時間温水に曝されても、あるいは薬液に
曝されても、基板表面の荒れを発生させることが無く、
歩留まりを向上させることができる。
【００４３】実施の形態3．図３は、この発明の実施の
形態３による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図３において、１５は半導体基板を枚葉毎に処
理するスピンタイプの基板処理装置（基板洗浄装置とい
ってもよい）、２１は薬液または純水を噴射する噴射
管、２１は半導体基板２２をホールドするステージであ
る。なお、９は紫外線照射手段（オゾン濃度制御手
段）、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１はオゾン
ガス発生手段であり、これらは図１に示したものと同様
のものである。
形態３による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図３において、１５は半導体基板を枚葉毎に処
理するスピンタイプの基板処理装置（基板洗浄装置とい
ってもよい）、２１は薬液または純水を噴射する噴射
管、２１は半導体基板２２をホールドするステージであ
る。なお、９は紫外線照射手段（オゾン濃度制御手
段）、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１はオゾン
ガス発生手段であり、これらは図１に示したものと同様
のものである。
【００４４】この基板処理システムは、好適な例として
フッ化水素酸とオゾン水を用いて、シリコン基板を洗浄
・エッチングするための枚葉／スピンタイプの基板処理
装置１５を有している。この基板処理装置１５において
は、ステージ２１が回転することによって被洗浄半導体
基板２２を回転させ、噴射管２０から洗浄薬液や純水を
スプレーすることによって洗浄する機能を持つ。
フッ化水素酸とオゾン水を用いて、シリコン基板を洗浄
・エッチングするための枚葉／スピンタイプの基板処理
装置１５を有している。この基板処理装置１５において
は、ステージ２１が回転することによって被洗浄半導体
基板２２を回転させ、噴射管２０から洗浄薬液や純水を
スプレーすることによって洗浄する機能を持つ。
【００４５】また、この基板処理システムは、オゾン発
生手段１１で発生したオゾンガスをエジェクタ１０に導
入し、純水中に溶解させた後、オゾン水として処理装置
１５に供給する。薬液供給ライン９ｂからは、フッ化水
素酸が供給される。必要に応じて、フッ化水素酸にオゾ
ン溶存水が混合される。なお、オゾン濃度調整はエジェ
クタ１０の後に設けられている紫外線照射手段９による
紫外線照射で溶存オゾンを分解することによって行って
いる。
生手段１１で発生したオゾンガスをエジェクタ１０に導
入し、純水中に溶解させた後、オゾン水として処理装置
１５に供給する。薬液供給ライン９ｂからは、フッ化水
素酸が供給される。必要に応じて、フッ化水素酸にオゾ
ン溶存水が混合される。なお、オゾン濃度調整はエジェ
クタ１０の後に設けられている紫外線照射手段９による
紫外線照射で溶存オゾンを分解することによって行って
いる。
【００４６】次に、この実施の形態の基板処理システム
を用いた基板処理方法あるいは基板洗浄方法の一例につ
いて説明する。図４は、この基板処理システムにおい
て、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経時的に変化
させて処理した場合の濃度変化のグラフを示す。この基
板処理システムでは、供給されるオゾン濃度をオゾン発
生手段１１における紫外線照射によってコントロールし
ているために、従来と異なり、オゾン濃度を自由に変化
させることができる。
を用いた基板処理方法あるいは基板洗浄方法の一例につ
いて説明する。図４は、この基板処理システムにおい
て、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経時的に変化
させて処理した場合の濃度変化のグラフを示す。この基
板処理システムでは、供給されるオゾン濃度をオゾン発
生手段１１における紫外線照射によってコントロールし
ているために、従来と異なり、オゾン濃度を自由に変化
させることができる。
【００４７】図４に示すように、洗浄を行う際、まず最
初に、高濃度のオゾン水を供給し、徐々にオゾン濃度を
低下させて供給する。一方、フッ化水素酸濃度は最初に
低濃度のものを供給し、徐々に濃度を上昇させて供給す
る。これにより、最初はオゾン水による有機物除去を行
ってシリコン酸化膜を生成させ、徐々に濃度が上昇する
フッ化水素酸によってそのシリコン酸化膜を除去するこ
とができるため、有機不純物、無機不純物の除去が同一
洗浄で可能になる。また、オゾンが添加されていること
によって基板表面電位が変化し、金属不純物（例えば銅
など）が付着しにくくなる。
初に、高濃度のオゾン水を供給し、徐々にオゾン濃度を
低下させて供給する。一方、フッ化水素酸濃度は最初に
低濃度のものを供給し、徐々に濃度を上昇させて供給す
る。これにより、最初はオゾン水による有機物除去を行
ってシリコン酸化膜を生成させ、徐々に濃度が上昇する
フッ化水素酸によってそのシリコン酸化膜を除去するこ
とができるため、有機不純物、無機不純物の除去が同一
洗浄で可能になる。また、オゾンが添加されていること
によって基板表面電位が変化し、金属不純物（例えば銅
など）が付着しにくくなる。
【００４８】以上説明したように、この実施の形態３に
よれば、有機不純物と無機不純物が同一洗浄で除去可能
になるばかりでなく、従来問題になっていたフッ化水素
酸洗浄後の金属不純物の付着が、オゾン添加により防止
できるため、短時間で高性能な洗浄を行うことができ
る。これにより、スループットおよび歩留まりを向上さ
せることができる。
よれば、有機不純物と無機不純物が同一洗浄で除去可能
になるばかりでなく、従来問題になっていたフッ化水素
酸洗浄後の金属不純物の付着が、オゾン添加により防止
できるため、短時間で高性能な洗浄を行うことができ
る。これにより、スループットおよび歩留まりを向上さ
せることができる。
【００４９】実施の形態4．図５は、この発明の実施の
形態４による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図５において、１６はフッ化水素酸によるシリ
コン半導体基板等の処理槽、１７は半導体基板の水洗
槽、１８は半導体基板の乾燥槽、１９は処理槽１６と水
洗槽１７と乾燥槽１８とを含む半導体基板の処理装置
（あるいは洗浄装置と言ってもよい）である。なお、９
は紫外線照射手段（オゾン濃度制御手段）、９ａはオゾ
ン水の供給ライン、９ｂはフッ化水素酸などの薬液供給
ライン、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１はオゾ
ンガス発生手段であり、これらは図３に示したものと同
様のものである。
形態４による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図５において、１６はフッ化水素酸によるシリ
コン半導体基板等の処理槽、１７は半導体基板の水洗
槽、１８は半導体基板の乾燥槽、１９は処理槽１６と水
洗槽１７と乾燥槽１８とを含む半導体基板の処理装置
（あるいは洗浄装置と言ってもよい）である。なお、９
は紫外線照射手段（オゾン濃度制御手段）、９ａはオゾ
ン水の供給ライン、９ｂはフッ化水素酸などの薬液供給
ライン、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１はオゾ
ンガス発生手段であり、これらは図３に示したものと同
様のものである。
【００５０】この基板処理システムでは、薬液供給ライ
ン９ｂからのフッ化水素酸に、オゾン水供給ライン９ａ
からのオゾン溶存水を必要量混合して、処理槽１６で薬
液処理し、水洗槽１７で薬液処理後の水洗を行ない、乾
燥槽１８で洗浄後の乾燥を行う。このようにこの基板処
理システムの基板処理装置は、バッチ式でかつディップ
式の処理装置である。
ン９ｂからのフッ化水素酸に、オゾン水供給ライン９ａ
からのオゾン溶存水を必要量混合して、処理槽１６で薬
液処理し、水洗槽１７で薬液処理後の水洗を行ない、乾
燥槽１８で洗浄後の乾燥を行う。このようにこの基板処
理システムの基板処理装置は、バッチ式でかつディップ
式の処理装置である。
【００５１】また、この基板処理システムは、オゾンガ
ス発生手段１１で発生させたオゾンガスをエジェクタ１
０に導入し純水中に溶解させた後、オゾン水として薬液
（フッ化水素酸）処理槽１６に供給する機能を持つ。ま
た、オゾンガスを溶解させるエジェクタ１０と薬液処理
槽１６との間に紫外線照射手段９を具備し、オゾン濃度
制御を行っている。
ス発生手段１１で発生させたオゾンガスをエジェクタ１
０に導入し純水中に溶解させた後、オゾン水として薬液
（フッ化水素酸）処理槽１６に供給する機能を持つ。ま
た、オゾンガスを溶解させるエジェクタ１０と薬液処理
槽１６との間に紫外線照射手段９を具備し、オゾン濃度
制御を行っている。
【００５２】次に、この実施の形態の基板処理システム
を用いた基板処理方法あるいは基板洗浄方法の一例につ
いて説明する。図６は、この基板処理システムにおい
て、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経時的に変化
させて処理した場合の濃度変化のグラフを示す。この基
板処理システムでは、供給されるオゾン濃度をオゾン発
生手段１１における紫外線照射によってコントロールし
ているために、オゾン濃度を自由に変化させることがで
きる。
を用いた基板処理方法あるいは基板洗浄方法の一例につ
いて説明する。図６は、この基板処理システムにおい
て、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経時的に変化
させて処理した場合の濃度変化のグラフを示す。この基
板処理システムでは、供給されるオゾン濃度をオゾン発
生手段１１における紫外線照射によってコントロールし
ているために、オゾン濃度を自由に変化させることがで
きる。
【００５３】図６に示したように、オゾン濃度とフッ化
水素酸濃度との変化が逆方向で、かつ繰り返して増減す
るように制御することによって、最終的な基板表面状態
を完全な疎水性から完全な親水性まで幅広く制御するこ
とができる。例えば、時刻Ｔ１で表しているポイントで
基板を薬液中から引き上げることで完全に疎水性になっ
た基板表面が得られ、時刻Ｔ２で表すポイントで基板を
薬液中から引き上げることで、オゾンによって生成する
シリコン酸化膜に覆われた親水性表面が得られる。
水素酸濃度との変化が逆方向で、かつ繰り返して増減す
るように制御することによって、最終的な基板表面状態
を完全な疎水性から完全な親水性まで幅広く制御するこ
とができる。例えば、時刻Ｔ１で表しているポイントで
基板を薬液中から引き上げることで完全に疎水性になっ
た基板表面が得られ、時刻Ｔ２で表すポイントで基板を
薬液中から引き上げることで、オゾンによって生成する
シリコン酸化膜に覆われた親水性表面が得られる。
【００５４】以上説明したように、この実施の形態4に
よれば、洗浄後の最終の基板表面状態を制御することが
可能になり、適応プロセスが広範囲にわたる。また、オ
ゾン水による表面酸化とフッ化水素酸による酸化膜エッ
チングが交互に繰り返し行われることによって、汚染や
ダメージのない清浄な基板表面を得ることが可能にな
る。
よれば、洗浄後の最終の基板表面状態を制御することが
可能になり、適応プロセスが広範囲にわたる。また、オ
ゾン水による表面酸化とフッ化水素酸による酸化膜エッ
チングが交互に繰り返し行われることによって、汚染や
ダメージのない清浄な基板表面を得ることが可能にな
る。
【００５５】実施の形態５．図７は、この発明の実施の
形態５による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図７において、９は紫外線照射手段（オゾン濃
度制御手段）、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１
はオゾンガス発生手段であり、これらは図１で説明した
ものと同様のものである。また、１２はワンバスタイプ
の半導体基板の処理装置（洗浄装置）としての処理槽で
あり、これは図２で説明したものと同様のものである。
形態５による半導体基板の処理システムの構成を示す図
である。図７において、９は紫外線照射手段（オゾン濃
度制御手段）、１０はオゾン溶解用のエジェクタ、１１
はオゾンガス発生手段であり、これらは図１で説明した
ものと同様のものである。また、１２はワンバスタイプ
の半導体基板の処理装置（洗浄装置）としての処理槽で
あり、これは図２で説明したものと同様のものである。
【００５６】この基板処理システムにおいて、処理槽１
２は、図２と同様に、一つの槽で薬液洗浄・エッチング
処理、および水洗・乾燥処理を行うことのできるワンバ
スタイプのものである。エッチング処理の薬液として
は、図示のように、アンモニア水、フッ化水素酸、塩
酸、過酸化水素水等が単独薬液として、または混合薬液
として、バルブ２３の制御により供給される。また、こ
れらの薬液は、必要に応じて、純水と混合される。
２は、図２と同様に、一つの槽で薬液洗浄・エッチング
処理、および水洗・乾燥処理を行うことのできるワンバ
スタイプのものである。エッチング処理の薬液として
は、図示のように、アンモニア水、フッ化水素酸、塩
酸、過酸化水素水等が単独薬液として、または混合薬液
として、バルブ２３の制御により供給される。また、こ
れらの薬液は、必要に応じて、純水と混合される。
【００５７】また、この基板処理システムは、オゾンガ
スをオゾンガス発生手段１１にて発生させ、発生したオ
ゾンを薬液供給系ライン内に設けたエジェクタ１０に導
入することによって薬液に溶解させ、紫外線照射手段９
で紫外線照射を行って薬液中のオゾンを分解し、洗浄装
置に所定濃度のオゾン溶存薬液を供給する機能を備えて
いる。また、図示しないが、純水供給系ライン内に別の
エジェクタを設け、発生したオゾンを純水中に溶解さ
せ、紫外線照射手段９で紫外線照射を行って純水中のオ
ゾンを分解し、洗浄装置に所定濃度のオゾン溶存純水を
供給することもできる。
スをオゾンガス発生手段１１にて発生させ、発生したオ
ゾンを薬液供給系ライン内に設けたエジェクタ１０に導
入することによって薬液に溶解させ、紫外線照射手段９
で紫外線照射を行って薬液中のオゾンを分解し、洗浄装
置に所定濃度のオゾン溶存薬液を供給する機能を備えて
いる。また、図示しないが、純水供給系ライン内に別の
エジェクタを設け、発生したオゾンを純水中に溶解さ
せ、紫外線照射手段９で紫外線照射を行って純水中のオ
ゾンを分解し、洗浄装置に所定濃度のオゾン溶存純水を
供給することもできる。
【００５８】図８は、この発明の実施の形態１〜５で用
いることができるエジェクタ１０の一例を示す図であ
る。図８に示すように、エジェクタ１０は外側パイプ１
０ａの中にオゾンガス（あるいは酸素）を流通させ、そ
の中に配置された複数の小径の内側パイプ１０ｂに純水
あるいは薬液を流通させる。小径の内側パイプ１０ｂ
は、好ましくはポリオレフィンの溶解膜で形成されてお
り、オゾンガス（あるいは酸素）が溶解膜のパイプ１０
ｂを透過して純粋又は薬液中に溶解させられる。また、
この発明の実施の形態１〜５で用いる紫外線照射手段９
としては、例えば特開平１−２２８５９０号公報に開示
されたようなものを改善して用いることができる。この
ようなものに、紫外線発生量あるいは照射量の制御手段
を付加する。
いることができるエジェクタ１０の一例を示す図であ
る。図８に示すように、エジェクタ１０は外側パイプ１
０ａの中にオゾンガス（あるいは酸素）を流通させ、そ
の中に配置された複数の小径の内側パイプ１０ｂに純水
あるいは薬液を流通させる。小径の内側パイプ１０ｂ
は、好ましくはポリオレフィンの溶解膜で形成されてお
り、オゾンガス（あるいは酸素）が溶解膜のパイプ１０
ｂを透過して純粋又は薬液中に溶解させられる。また、
この発明の実施の形態１〜５で用いる紫外線照射手段９
としては、例えば特開平１−２２８５９０号公報に開示
されたようなものを改善して用いることができる。この
ようなものに、紫外線発生量あるいは照射量の制御手段
を付加する。
【００５９】次に、そのオゾン溶存薬液あるいはオゾン
溶存水の供給方法について説明する。この実施の形態１
では、基板処理装置１２（基板洗浄装置）における所望
オゾン濃度設定信号は信号経路８ａを通って紫外線照射
手段９（オゾン濃度制御手段）に伝達され、紫外線照射
量によってオゾン濃度が制御される。つまり、オゾンガ
ス発生手段１１からは常に一定量（最大量）のオゾンガ
スをエジェクタ１０に導入して薬液中に溶解させ、オゾ
ン溶存薬液として紫外線照射手段９に導入し、紫外線照
射を行うことで、オゾン溶存薬液中のオゾンを分解して
オゾン濃度を設定濃度まで低下させて基板処理装置１２
に供給する。したがって、オゾンガス発生量を放電電圧
で制御する必要が無く、電圧安定までに要していた時間
は必要なくなり、オゾンガス発生手段とオゾン溶解のた
めのエジェクタとの距離も問題にならなくなる。
溶存水の供給方法について説明する。この実施の形態１
では、基板処理装置１２（基板洗浄装置）における所望
オゾン濃度設定信号は信号経路８ａを通って紫外線照射
手段９（オゾン濃度制御手段）に伝達され、紫外線照射
量によってオゾン濃度が制御される。つまり、オゾンガ
ス発生手段１１からは常に一定量（最大量）のオゾンガ
スをエジェクタ１０に導入して薬液中に溶解させ、オゾ
ン溶存薬液として紫外線照射手段９に導入し、紫外線照
射を行うことで、オゾン溶存薬液中のオゾンを分解して
オゾン濃度を設定濃度まで低下させて基板処理装置１２
に供給する。したがって、オゾンガス発生量を放電電圧
で制御する必要が無く、電圧安定までに要していた時間
は必要なくなり、オゾンガス発生手段とオゾン溶解のた
めのエジェクタとの距離も問題にならなくなる。
【００６０】一般的に、ワンバスタイプの洗浄装置で洗
浄・エッチング処理を行う場合、同一槽において薬液と
純水をオーバーフロー置換するために、その置換時間が
多槽式装置と比較してはるかに長くなる。また、処理温
度を上げる必要がある場合には、薬液と温純水をオーバ
ーフロー等の押し出しで置換させているため、温水を供
給することであらかじめ温度調節する必要がある。した
がって、被洗浄物であるシリコン基板表面が長時間温水
に曝され、基板表面の荒れが発生する。もちろん、薬液
も純水との置換時間が必要なために、多槽式装置と比較
すると長時間基板表面が薬液に曝されることになり、基
板表面の荒れを引き起こすことは言うまでもない。
浄・エッチング処理を行う場合、同一槽において薬液と
純水をオーバーフロー置換するために、その置換時間が
多槽式装置と比較してはるかに長くなる。また、処理温
度を上げる必要がある場合には、薬液と温純水をオーバ
ーフロー等の押し出しで置換させているため、温水を供
給することであらかじめ温度調節する必要がある。した
がって、被洗浄物であるシリコン基板表面が長時間温水
に曝され、基板表面の荒れが発生する。もちろん、薬液
も純水との置換時間が必要なために、多槽式装置と比較
すると長時間基板表面が薬液に曝されることになり、基
板表面の荒れを引き起こすことは言うまでもない。
【００６１】これに対し、この基板処理システムでは、
オゾン発生手段１１で発生させたオゾンをエジェクタ１
０に導入し、処理時に使用する薬液に直接溶解させた
り、あるいは水洗用の純水に溶解させたりして、生成し
たオゾン溶存薬液もしくは純水を紫外線照射手段９に導
入して紫外線を照射することによって溶存オゾン濃度を
調整し、処理槽１２に導入するものであるので、そのオ
ゾンの効果によってシリコン基板表面にシリコン酸化膜
が形成され、基板表面の荒れを防止することができる。
また、オゾン濃度は紫外線照射量によって制御されるた
め、短時間で制御された所定濃度を得ることができ、ス
ループットが向上する。
オゾン発生手段１１で発生させたオゾンをエジェクタ１
０に導入し、処理時に使用する薬液に直接溶解させた
り、あるいは水洗用の純水に溶解させたりして、生成し
たオゾン溶存薬液もしくは純水を紫外線照射手段９に導
入して紫外線を照射することによって溶存オゾン濃度を
調整し、処理槽１２に導入するものであるので、そのオ
ゾンの効果によってシリコン基板表面にシリコン酸化膜
が形成され、基板表面の荒れを防止することができる。
また、オゾン濃度は紫外線照射量によって制御されるた
め、短時間で制御された所定濃度を得ることができ、ス
ループットが向上する。
【００６２】以上説明したように、この実施の形態5に
よれば、ワンバスタイプの洗浄装置でシリコン等の半導
体基板表面が長時間薬液に曝されても、あるいは温水に
曝されても、基板表面の荒れを発生させることが無く、
歩留まりを向上させることができる。
よれば、ワンバスタイプの洗浄装置でシリコン等の半導
体基板表面が長時間薬液に曝されても、あるいは温水に
曝されても、基板表面の荒れを発生させることが無く、
歩留まりを向上させることができる。
【００６３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
半導体基板の処理システムあるいは処理方法によれば、
オゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させ、
このオゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して
薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御し、このオゾン濃
度が制御された薬液又は純水によってシリコンなどの半
導体基板を処理・洗浄するようにしたので、オゾンの作
用により、基板表面が薬液あるいは温水に曝されること
による基板表面の荒れを防ぐことができる。
半導体基板の処理システムあるいは処理方法によれば、
オゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させ、
このオゾンが溶解した薬液又は純水に紫外線を照射して
薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御し、このオゾン濃
度が制御された薬液又は純水によってシリコンなどの半
導体基板を処理・洗浄するようにしたので、オゾンの作
用により、基板表面が薬液あるいは温水に曝されること
による基板表面の荒れを防ぐことができる。
【００６４】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムあるいは処理方法によれば、酸素を半導体基板処理用
の薬液又は純水に溶解させ、この酸素が溶解した薬液又
は純水に紫外線を照射して活性酸素種を発生させ、かつ
その活性酸素種の濃度を制御し、この活性酸素種の濃度
が制御された薬液又は純水によってシリコンなどの半導
体基板を処理・洗浄するようにしたので、活性酸素種の
作用により、基板表面が薬液あるいは温水に曝されるこ
とによる基板表面の荒れを防ぐことができる。
ムあるいは処理方法によれば、酸素を半導体基板処理用
の薬液又は純水に溶解させ、この酸素が溶解した薬液又
は純水に紫外線を照射して活性酸素種を発生させ、かつ
その活性酸素種の濃度を制御し、この活性酸素種の濃度
が制御された薬液又は純水によってシリコンなどの半導
体基板を処理・洗浄するようにしたので、活性酸素種の
作用により、基板表面が薬液あるいは温水に曝されるこ
とによる基板表面の荒れを防ぐことができる。
【００６５】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムあるいは処理方法によれば、薬液あるいは純水中のオ
ゾンあるいは活性酸素種の濃度制御手段として、紫外線
の照射量を制御してオゾンあるいは活性酸素種の濃度を
制御するようにしたので、オゾンあるいは活性酸素種の
濃度を自由に、また、速やかに制御できるので、スルー
プットを向上させることができる。
ムあるいは処理方法によれば、薬液あるいは純水中のオ
ゾンあるいは活性酸素種の濃度制御手段として、紫外線
の照射量を制御してオゾンあるいは活性酸素種の濃度を
制御するようにしたので、オゾンあるいは活性酸素種の
濃度を自由に、また、速やかに制御できるので、スルー
プットを向上させることができる。
【００６６】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムあるいは処理方法によれば、特に薬液にリン酸を用い
る場合に、リン酸特に高温の熱リン酸が半導体基板に触
れることによって、基板表面が荒れたりダメージを受け
るのを防ぐことができる。
ムあるいは処理方法によれば、特に薬液にリン酸を用い
る場合に、リン酸特に高温の熱リン酸が半導体基板に触
れることによって、基板表面が荒れたりダメージを受け
るのを防ぐことができる。
【００６７】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムあるいは処理方法によれば、特に薬液にフッ化水素酸
を用い、このフッ化水素酸の濃度変化とオゾンの濃度変
化とをフレキシブルに制御するようにしたので、有機不
純物と無機不純物とを同一洗浄で除去することができ
る。
ムあるいは処理方法によれば、特に薬液にフッ化水素酸
を用い、このフッ化水素酸の濃度変化とオゾンの濃度変
化とをフレキシブルに制御するようにしたので、有機不
純物と無機不純物とを同一洗浄で除去することができ
る。
【００６８】また、この発明の半導体基板の処理システ
ムあるいは処理方法によれば、オゾンあるいは活性酸素
種の濃度とフッ化水素酸濃度とが逆方向にかつ繰り返し
て増減するように制御するので、基板表面のダメージを
取り除くことができる。また、洗浄後の基板の表面状態
を自由に制御することができる。
ムあるいは処理方法によれば、オゾンあるいは活性酸素
種の濃度とフッ化水素酸濃度とが逆方向にかつ繰り返し
て増減するように制御するので、基板表面のダメージを
取り除くことができる。また、洗浄後の基板の表面状態
を自由に制御することができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体基板の
処理システムの構成を示す図である。
処理システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による半導体基板の
処理システムの構成を示す図である。
処理システムの構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３による半導体基板の
処理システムの構成を示す図である。
処理システムの構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態３による基板処理シス
テムにおいて、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経
時的に変化させて処理した場合の濃度変化の図である。
テムにおいて、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経
時的に変化させて処理した場合の濃度変化の図である。
【図５】 この発明の実施の形態４による半導体基板の
処理システムの構成を示す図である。
処理システムの構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４による基板処理シス
テムにおいて、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経
時的に変化させて処理した場合の濃度変化の図である。
テムにおいて、フッ化水素酸およびオゾン水の濃度を経
時的に変化させて処理した場合の濃度変化の図である。
【図７】 この発明の実施の形態５による半導体基板の
処理システムの構成を示す図である。
処理システムの構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態１〜５で用いられるエ
ジェクタの構造を示す図である。
ジェクタの構造を示す図である。
【図９】 従来のオゾン添加機能を持つ洗浄システムの
概略構成を示す図である。
概略構成を示す図である。
５ 処理槽、６ 水洗槽、７ 乾燥槽、８ 信号経路、
９ 紫外線照射手段（オゾン濃度制御手段）、１０ オ
ゾン溶解用のエジェクタ、１０ａ，１０ａ 外側パイ
プ、１０ｂ 内側パイプ、１１ オゾンガス発生手段、
１２ ワンバスタイプの処理槽、１３ 酸素発生手段、
１４ 酸素溶解用のエジェクタ、１５ 枚葉／スピンタ
イプの処理槽、１６ フッ化水素酸の処理槽、１７ 水
洗槽、１８乾燥槽、１９ 処理装置（洗浄装置）、２０
噴射管、２１ ステージ、２２半導体基板、２３ バ
ルブ。
９ 紫外線照射手段（オゾン濃度制御手段）、１０ オ
ゾン溶解用のエジェクタ、１０ａ，１０ａ 外側パイ
プ、１０ｂ 内側パイプ、１１ オゾンガス発生手段、
１２ ワンバスタイプの処理槽、１３ 酸素発生手段、
１４ 酸素溶解用のエジェクタ、１５ 枚葉／スピンタ
イプの処理槽、１６ フッ化水素酸の処理槽、１７ 水
洗槽、１８乾燥槽、１９ 処理装置（洗浄装置）、２０
噴射管、２１ ステージ、２２半導体基板、２３ バ
ルブ。
Claims (22)
- 【請求項１】 オゾンを発生させるオゾン発生手段と、
このオゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解さ
せるオゾン溶解手段と、上記オゾンが溶解した薬液又は
純水に紫外線を照射して上記薬液又は純水中のオゾンの
濃度を制御する濃度制御手段と、上記オゾン濃度が制御
された薬液又は純水が供給され内部に収納された半導体
基板を処理する基板処理槽とを備えたことを特徴とする
半導体基板の処理システム。 - 【請求項２】 上記オゾン溶解手段としてエジェクタを
用いることを特徴とする請求項１に記載の半導体基板の
処理システム。 - 【請求項３】 上記エジェクタの溶解膜としてポリオレ
フィンを用いることを特徴とする請求項２に記載の半導
体基板の処理システム。 - 【請求項４】 上記オゾンの濃度制御手段は、紫外線の
照射量を制御してオゾン濃度を制御するようにしたこと
を特徴とする１〜３のいずれかに記載の半導体基板の処
理システム。 - 【請求項５】 酸素を発生させる酸素発生手段と、この
酸素を半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させる酸
素溶解手段と、上記酸素が溶解した薬液又は純水に紫外
線を照射して活性酸素種を発生させ、かつその濃度を制
御する濃度制御手段と、上記活性酸素種の濃度が制御さ
れた薬液又は純水が供給され内部に収納された半導体基
板を処理する基板処理槽とを備えたことを特徴とする半
導体基板の処理システム。 - 【請求項６】 上記酸素溶解手段としてエジェクタを用
いることを特徴とする請求項５に記載の半導体基板の処
理システム。 - 【請求項７】 上記エジェクタの溶解膜としてポリオレ
フィンを用いることを特徴とする請求項６に記載の半導
体基板の処理システム。 - 【請求項８】 上記活性酸素種の濃度制御手段は、紫外
線の照射量を制御してオゾン濃度を制御するようにした
ことを特徴とする５〜７のいずれかに記載の半導体基板
の処理システム。 - 【請求項９】 上記基板処理槽としてバッチ処理型の処
理槽を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか
に記載の半導体基板の処理システム。 - 【請求項１０】 上記基板処理槽としてスピン式の枚葉
処理型の処理槽を備えたことを特徴とする請求項１〜８
のいずれかに記載の半導体基板の処理システム。 - 【請求項１１】 上記薬液のいずれかとしてリン酸を供
給するリン酸供給手段を備えたことを特徴とする請求項
１〜１０のいずれかに記載の半導体基板の処理システ
ム。 - 【請求項１２】 上記薬液のいずれかとしてフッ化水素
酸を供給するフッ化水素酸供給手段を備えたことを特徴
とする請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体基板の
処理システム。 - 【請求項１３】 上記フッ化水素酸供給手段が、供給す
るフッ化水素酸の濃度変化を制御することができるよう
にしたことを特徴とする請求項１２に記載の半導体基板
の処理システム。 - 【請求項１４】 オゾンを発生させるステップと、上記
オゾンを半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させる
ステップと、上記オゾンが溶解した薬液又は純水に紫外
線を照射して上記薬液又は純水中のオゾンの濃度を制御
するステップと、上記オゾン濃度が制御された薬液又は
純水を用いて半導体基板を処理するステップとを含むこ
とを特徴とする半導体基板の処理方法。 - 【請求項１５】 上記オゾンの濃度制御を、紫外線の照
射量を制御して行うようにしたことを特徴とする請求項
１４に記載の半導体基板の処理方法。 - 【請求項１６】 酸素を発生させるステップと、上記酸
素を半導体基板処理用の薬液又は純水に溶解させるステ
ップと、上記酸素が溶解した薬液又は純水に紫外線を照
射して活性酸素種を発生させ、かつその濃度を制御する
ステップと、上記活性酸素種の濃度が制御された薬液又
は純水を用いて半導体基板を処理するステップとを含む
ことを特徴とする半導体基板の処理方法。 - 【請求項１７】 上記活性酸素種の濃度制御を、紫外線
の照射量を制御して行うようにしたことを特徴とする請
求項１６に記載の半導体基板の処理方法。 - 【請求項１８】 上記薬液のいずれかとしてリン酸を用
いることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記
載の半導体基板の処理方法。 - 【請求項１９】 上記薬液のいずれかとしてフッ化水素
酸を用いることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれ
かに記載の半導体基板の処理方法。 - 【請求項２０】 上記フッ化水素酸の濃度変化を制御す
るようにしたことを特徴とする請求項１９に記載の半導
体基板の処理方法。 - 【請求項２１】 上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記
オゾン濃度又は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向に制
御するようにしたことを特徴とする請求項２０に記載の
半導体基板の処理方法。 - 【請求項２２】 上記フッ化水素酸の濃度の増減と上記
オゾン濃度又は活性酸素種の濃度の増減とを逆方向にか
つ繰り返すように制御することを特徴とする請求項２０
に記載の半導体基板の処理方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9277555A JPH11121417A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 半導体基板の処理システムおよび処理方法 |
| US09/059,385 US6431183B1 (en) | 1997-10-09 | 1998-04-14 | Method for treating semiconductor substrates |
| DE19825033A DE19825033A1 (de) | 1997-10-09 | 1998-06-04 | System zum Behandeln von Halbleitersubstraten und Behandlungsverfahren von Halbleitersubstraten |
| KR1019980021788A KR19990036525A (ko) | 1997-10-09 | 1998-06-11 | 반도체 기판의 처리시스템 및 처리방법 |
| TW087109545A TW376548B (en) | 1997-10-09 | 1998-06-16 | Treating system and treating method for semiconductor substrates |
| CN98114795A CN1214535A (zh) | 1997-10-09 | 1998-06-17 | 半导体基片的处理系统及处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9277555A JPH11121417A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 半導体基板の処理システムおよび処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121417A true JPH11121417A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17585169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9277555A Pending JPH11121417A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 半導体基板の処理システムおよび処理方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6431183B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11121417A (ja) |
| KR (1) | KR19990036525A (ja) |
| CN (1) | CN1214535A (ja) |
| DE (1) | DE19825033A1 (ja) |
| TW (1) | TW376548B (ja) |
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1998
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