JPH11162903A - 基板処理装置、基板処理方法およびその方法を用いて製造された半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで、槽内浮遊異物の基板への付着を
低減することができる基板処理装置および基板処理方法
を提供する。 【解決手段】 気体供給手段６５から気泡吐出管６１に
窒素ガスが圧送されて処理液中にバブリング現象が発生
する。これによって、液面近傍に浮遊蓄積していた槽内
浮遊異物が液中に強制的に拡散されて液面近傍位置での
槽内浮遊異物の濃度が大幅に低下する。その結果、基板
Ｗを処理槽２０の処理液に搬入する際に、液面近傍位置
での基板Ｗへの槽内浮遊異物の付着量が大幅に低減され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前処理によって表
面が疎水状態となった基板（例えば、半導体ウエハや液
晶用ガラス基板等）を処理槽内に浸漬して薬液処理や水
洗処理などを施す基板処理装置及び同方法、ならびにそ
の方法を用いて製造された半導体装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置用の半導体ウエハや液
晶表示用のガラス基板などを用いた精密電子基板（以
下、単に「基板」という）の製造プロセスにおいては、
処理槽に貯留された薬液、例えば塩酸と過酸化水素水と
の混合溶液（塩酸過酸化水素水）中に基板を浸漬させて
基板に対して薬液処理を施している。この薬液処理を行
う装置としては、例えば特開平５−２６７２６２号公報
に記載されたオーバーフロー方式の基板処理装置が知ら
れている。

【０００３】図７は、上記公報に記載された従来の基板
処理装置を示す図である。この基板処理装置１００は、
薬液を貯留する処理槽１０２と、この処理槽１０２の上
部外周に設けられたオーバーフロー槽１０３とを備え、
処理槽１０２に基板Ｗを浸漬可能に構成されている。ま
た、処理槽１０２の底部には、薬液供給口１０６が設け
られ、この薬液供給口１０６を介して薬液が処理槽１０
２に向けて供給される。そして、このようにして供給さ
れた薬液は、フィルタ１０８を通過した後、さらに分散
板１１０に穿設された多数の噴出孔１１２を介して基板
Ｗに向けて噴出されている。なお、薬液が断続的に供給
されることで、薬液が処理槽１０２の上部開口部のオー
バーフロー面１０２ａを介してオーバーフロー槽１０３
にオーバーフローするようになっており、前処理を受け
た基板Ｗを上記のようにして薬液が断続的にオーバーフ
ローしている処理槽１０２に浸漬させることにより、基
板Ｗに対して所定の薬液処理が行われる。

【０００４】上記のように構成された基板処理装置にお
いて薬液処理を行うと、その薬液処理によって汚染物質
（パーティクル）が発生し、基板Ｗの表面から薬液中に
混入して処理槽１０２内を浮遊し、その一部が薬液の流
れに乗ってオーバーフロー面１０２ａを越えてオーバー
フロー槽１０３に排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理装置では、オーバーフロー面（気液界面）に薬
液の渦流が生じることが避け難く、オーバーフローのみ
によって、薬液中に存在するパーティクル（以下、「槽
内浮遊異物」と称する）のすべてを除去することは困難
であり、槽内浮遊異物の一部は処理槽１０２から除去さ
れず、処理槽１０２に貯留された薬液の液面（オーバー
フロー面１０２ａ）に浮遊蓄積されて液面での槽内浮遊
異物の濃度が高くなっている。

【０００６】このため、処理槽１０２に基板Ｗを搬入す
る際、気液界面で槽内浮遊異物の高濃度領域を基板Ｗが
通過することとなり、槽内浮遊異物が基板Ｗの表面に付
着するという問題が生じる。特に、この薬液処理の前処
理として弗酸（ＨＦ）を純水で希釈した希釈弗酸による
エッチング処理を行った場合、基板Ｗの表面は疎水状態
となって、基板表面が活性化されていることから、処理
槽１０２への基板Ｗの搬入時に大量の槽内浮遊異物が基
板Ｗに付着してしまう。なお、このような槽内浮遊異物
の基板Ｗへの付着は、基板Ｗを処理槽１０２に搬入する
場合のみならず、基板Ｗを処理槽１０２から搬出する場
合にも生じる問題である。

【０００７】また、槽内浮遊異物は上記した薬液処理に
より発生するものに限定されるものではなく、処理槽の
洗浄によっても発生することがある。すなわち、基板処
理装置を連続的に使用していると、薬液やリンス液（純
水）などの処理液を貯留する処理槽が汚れてくるため、
処理槽自体を定期的に薬液、例えば弗酸で洗浄する必要
があるが、処理槽の洗浄処理によって発生した反応物な
どの残渣が処理槽に残ったまま、基板Ｗを処理するため
の薬液やリンス液などの処理液を貯留してしまうことが
ある。このような場合、残渣物質が処理槽内の処理液中
を浮遊する槽内浮遊異物となってしまい、上記したと同
様の問題が生じる。

【０００８】なお、上記のようにして基板処理が施され
た基板Ｗについては、フォトリソグラフィ工程や薄膜形
成工程などの種々の工程が施されて該基板Ｗ上に半導体
装置が形成されるが、従来の基板処理方法を用いて基板
Ｗを処理した場合には基板Ｗ上に槽内残留物が付着し、
その槽内残留物が残存したまま半導体装置が形成されて
しまう可能性がある。このように槽内残留物が半導体装
置に存在してしまうと、半導体装置の種々の特性が劣化
したり、さらには動作不良となる等の重大な問題が発生
することがある。

【０００９】ところで、このような槽内浮遊異物の基板
への付着を効果的に抑制する一手段として、処理槽内で
の処理液の液流れを制御してより多くの槽内浮遊異物を
処理槽からオーバーフローさせることが考えられるが、
このような液流れを作るには、処理槽を特殊な構造にす
る必要があり、基板処理装置の製造コストが高くなって
しまうという別の問題が生じる。

【００１０】また、別の手段として、処理液の供給量を
増加させるという方法が考えられるが、供給量の増加に
よって基板処理に要するランニングコストが高くなって
しまうという別の問題が生じる。

【００１１】この発明は、上記のような問題に鑑みてな
されたものであり、低コストで、槽内浮遊異物の基板へ
の付着を低減することができる基板処理装置および基板
処理方法を提供することを第１の目的とする。

【００１２】また、この発明は、基板処理に起因する槽
内浮遊異物の存在量が少なく、優れた特性を有する高品
質な半導体装置を提供することを第２の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、処理
液を貯留する処理槽に、前処理によって表面が疎水状態
となった基板を浸漬させて所定の処理を施す基板処理装
置であって、上記第１の目的を達成するために、前記処
理槽に貯留されている処理液の少なくとも液面近傍で、
処理液を撹拌して液面近傍に存在する槽内浮遊異物を前
記処理槽内に強制的に拡散させる処理液撹拌手段を備え
ている。

【００１４】この発明では、処理液撹拌手段によって、
処理槽に貯留されている処理液の少なくとも液面近傍
で、処理液を撹拌することで、液面近傍に存在する槽内
浮遊異物が処理槽内に強制的に拡散され、その結果、液
面での槽内浮遊異物の濃度が低くなる。そのため、表面
が疎水状態の基板を処理液に搬入する際の基板への槽内
浮遊異物の付着が低減される。

【００１５】そして、処理液撹拌手段としては、処理槽
内に配置された気泡吐出手段と、前記気泡吐出手段に気
体を送り込み前記気泡吐出手段から処理液中に気泡を連
続供給する気体供給手段とで構成してもよいし（請求項
２）、また処理液の液面近傍で当該液面に対して撹拌作
動可能に配置された撹拌部材と、撹拌部材を液面に対し
て撹拌作動させる撹拌駆動部とで構成してもよい（請求
項３）。

【００１６】なお、基板の表面を疎水状態とする前処理
としては、弗酸を含む薬液による基板のエッチング処理
がある（請求項４）。

【００１７】また、請求項５の発明は、処理液を貯留す
る処理槽に、前処理によって表面が疎水状態となった基
板を浸漬させて所定の処理を施す基板処理方法に関する
ものであって、上記第１の目的を達成するため、少なく
とも基板を処理液に搬入する時に、前記処理槽に貯留さ
れている処理液の液面近傍で処理液を撹拌して液面近傍
に存在する槽内浮遊異物を前記処理槽内に強制的に拡散
させている。

【００１８】この発明にかかる基板処理方法では、処理
槽に貯留されている処理液の少なくとも液面近傍で、処
理液を撹拌することで、液面近傍に存在する槽内浮遊異
物を処理槽内に強制的に拡散して、液面での槽内浮遊異
物の濃度を低下させた状態で、基板が液面を通過して処
理液中に搬入される。

【００１９】また、請求項６の発明は、上記第２の目的
を達成するため、請求項５記載の基板処理方法を用いて
製造された半導体装置である。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、この発明にかかる基板処
理装置の一の実施形態を示す図であり、図２は処理槽の
断面を示す図である。図１および図２に示すように、基
板処理装置１０は、カセットＣ内に収納した複数の基板
Ｗを一括して薬液処理する処理槽２０と、処理槽２０に
第１薬液Ａおよび第２薬液Ｂを供給する薬液供給系３０
と、処理槽２０に純水を供給する純水供給系４０と、第
１および第２薬液Ａ，Ｂと純水とで調製された処理液を
循環しつつ所定温度に維持する処理液循環系５０とを備
えている。

【００２１】上記処理槽２０は、石英製の槽本体２２
と、槽本体２２の上部外周に配置されたオーバーフロー
槽２３とを備えている。また、この処理槽２０では、そ
の底部に処理液循環系５０からの処理液を供給する処理
液供給管２６が配置されて後述するように処理槽２０内
で処理液がオーバーフロー循環されている。また、処理
槽２０の底部のやや上方位置に、基板Ｗを収納したカセ
ットＣを載置するカセット支持部２５が設けられてお
り、図示を省略する搬送ロボットによってカセットＣを
処理槽２０内に搬入することによりカセットＣに載置さ
れた複数の基板Ｗに対する薬液処理が一括して行われ
る。なお、カセットＣの下部には、カセット開口Ｃａが
形成されており、このカセット開口Ｃａを通じて処理液
が流入するようになっている。

【００２２】次に、図１に戻って、薬液供給系３０につ
いて説明する。薬液供給系３０は、第１薬液供給部３０
ａと第２薬液供給部３０ｂとを備えている。第１薬液供
給部３０ａは、第１薬液Ａを供給する第１薬液供給源３
２ａから薬液配管３３ａを通じて接続された薬液計量槽
３４ａを備えている。薬液配管３３ａには、開閉弁３５
ａが設けられている。薬液計量槽３４ａは、薬液配管３
６ａを介して処理槽２０に接続されている。薬液配管３
６ａには、薬液供給ポンプ３７ａが設けられている。ま
た、薬液計量槽３４ａと処理槽２０との間には、薬液配
管３６ａをバイパスし、かつ開閉弁３８ａを介設したバ
イパス管３９ａが接続されている。

【００２３】こうした第１薬液供給部３０ａの構成によ
り、第１薬液供給源３２ａからの第１薬液Ａは、薬液配
管３３ａを介して薬液計量槽３４ａに供給され、この薬
液計量槽３４ａで計量されて薬液配管３９ａを通じて処
理槽２０へ送られる。また、第２薬液供給部３０ｂは、
第１薬液供給部３０ａと同様な構成により、第２薬液供
給源３２ｂから薬液計量槽３４ｂを経て、処理槽２０に
第２薬液Ｂを供給している。さらに、処理槽２０へは、
上記第１および第２薬液Ａ，Ｂの他に、純水供給系４０
から純水が供給されるように構成されており、薬液計量
槽３４ａ，３４ｂによって処理槽２０への供給量を制御
することで基板処理に適した処理液が処理槽２０に貯留
される。

【００２４】例えば、第１および第２薬液Ａ，Ｂとして
アンモニア水および過酸化水素水を第１および第２薬液
供給部３０ａ，３０ｂからそれぞれ処理槽２０に供給す
るように構成することで、アンモニア水と過酸化水素水
との混合溶液（アンモニア過酸化水素水）を処理槽２０
に貯留して基板Ｗに対してアンモニア過酸化水素水処理
を行うことができる。また、第１および第２薬液Ａ，Ｂ
として塩酸および過酸化水素水を第１および第２薬液供
給部３０ａ，３０ｂからそれぞれ処理槽２０に供給する
ように構成することで、塩酸と過酸化水素水との混合溶
液（塩酸過酸化水素水）を処理槽２０に貯留して基板Ｗ
に対して塩酸過酸化水素水処理を行うことができる。

【００２５】この基板処理装置１０では、上記のように
して処理槽２０に供給された処理液をオーバーフロー循
環させるために、処理液循環系５０が設けられている。
この処理液循環系５０は、オーバーフロー槽２３へ溢れ
た処理液を処理槽２０へ循環させる系統であり、オーバ
ーフロー槽２３と処理槽２０の底部とを接続した循環管
路５１を備え、この循環管路５１に上流側から順に、開
閉弁５２、循環ポンプ５３、循環ヒータ５４、開閉弁５
５、循環フィルタ５６を介設している。また、循環管路
５１の循環ヒータ５４の下流側には、開閉弁５７を介設
した排出配管５８が接続されている。

【００２６】上記構成による処理液循環系５０により、
オーバーフロー槽２３の処理液が循環ポンプ５３により
循環管路５１を介して循環ヒータ５４に送られ、循環ヒ
ータ５４で所定温度に加熱された後に、循環フィルタ５
６に送られる。循環フィルタ５６を経て浄化された処理
液は、処理槽２０の処理液供給管２６に圧送され、さら
に処理槽２０に噴出されるとともに、オーバーフロー面
２１を越えてオーバーフロー槽２３へ溢れる。その後、
オーバーフロー槽２３で受けた処理液は、循環ポンプ５
３によって循環ヒータ５４側へ送られる。こうした動作
により処理槽２０内の処理液は循環しつつ循環ヒータ５
４による所定温度の維持および循環フィルタ５６による
浄化処理が行なわれる。

【００２７】さらに、この基板処理装置１０では、処理
槽２０の底部に気泡吐出管６１が複数本配置されるとと
もに、気泡吐出管６１に窒素ガス供給管６２を介して窒
素ガス供給源６３が接続されている。このため、窒素ガ
ス供給管６２に介挿された開閉弁６４を開くことで窒素
ガス供給源６３から気泡吐出管６１に窒素ガスが圧送さ
れ、各気泡吐出管６１の上面側で基板Ｗに向けて穿設さ
れた複数の吐出孔６１ａから窒素ガスの気泡が連続的に
処理液中に供給される。その結果、処理槽２０中の処理
液全体がバブリング状態となり、液中はもとより、処理
液の液面（気液界面；オーバーフロー面２１）において
も処理液の撹拌が生じ、液面近傍に浮遊蓄積していた槽
内浮遊異物が液中に強制的に拡散されて液面近傍位置で
の槽内浮遊異物の濃度が大幅に低下する。このように、
この実施形態では、窒素ガス供給管６２、窒素ガス供給
源６３および開閉弁６４によって、気泡吐出手段として
機能する気泡吐出管６１に気体を送り込み気泡吐出管６
１から処理液中に気泡を連続供給する気体供給手段６５
が構成され、さらに言えば、気泡吐出管６１と気体供給
手段６５とによって処理槽に貯留されている処理液の液
中および液面近傍で処理液を撹拌し、液面近傍に存在す
る槽内浮遊異物を処理槽２０の内部側に強制的に拡散さ
せる処理液撹拌手段６０が構成されている。

【００２８】以上のように、この実施形態にかかる基板
処理装置１０では、気体供給手段６５から気泡吐出管６
１に窒素ガスを圧送して処理液中にバブリング現象を発
生させて液面近傍に浮遊蓄積していた槽内浮遊異物を液
中に強制的に拡散させて液面近傍位置での槽内浮遊異物
の濃度を大幅に低下させているので、基板Ｗを処理槽２
０の処理液に搬入する際に、液面近傍位置での基板Ｗへ
の槽内浮遊異物の付着量を大幅に低減させることができ
る。なお、その効果の顕著性については、後の実施例に
おいて、具体例を示すとともに、従来のオーバーフロー
方式の基板処理装置（比較例）と比較しながら詳述す
る。

【００２９】また、上記基板処理装置１０では、従来よ
り使用されている処理槽２０に気泡吐出管６１を配置
し、基板処理装置１０の設置工場において標準的に用意
されている窒素ガス供給源６３を気泡吐出管６１に接続
するのみで、上記のように基板Ｗへの槽内浮遊異物の付
着を低減させることができるものであって、特殊な槽構
造を有する処理槽を用意する必要がなく、装置の製造コ
ストの面で有利である。また、ランニングコストの面か
ら考慮しても、この実施形態によれば、槽内浮遊異物の
量を減少させることなく、基板Ｗへの槽内浮遊異物の付
着を低減させることができるため、循環流量を高めて槽
内浮遊異物の付着を低減を図る場合に比べて処理液の使
用量を少なくすることができ、ランニングコストを低く
抑えることができる。

【００３０】さらに、上記基板処理に続いてフォトリソ
グラフィ工程や薄膜形成工程などの種々の工程を施して
該基板Ｗ上に半導体装置が形成されるが、上記したよう
に実施形態にかかる基板処理方法を用いた場合には、基
板Ｗへの槽内浮遊異物の付着量が大幅に低減されている
ことから、該基板Ｗに形成される半導体装置中での槽内
浮遊異物の存在量も当然に低減される。そのため、槽内
浮遊異物の存在による特性劣化などを防止し、優れた特
性を有する高品質な半導体装置が得られる。

【００３１】なお、上記実施形態では、気泡吐出手段と
して複数の吐出孔６１ａが設けられた気泡吐出管６１を
複数本処理槽２０内に配設しているが、気泡吐出管６１
の配設数および配設形態は上記実施形態に限定されるも
のではなく、任意である。また、気泡吐出管６１の代わ
りに、図３に示すように、ガラスやポリテトラフルオロ
エチレンなどを焼結してなるバブル発生部材（焼結バブ
ラ）６６を処理槽２０内に配設し、このバブル発生部材
６６に気体供給手段６５から窒素ガスを圧送することで
バブル発生部材６６中に形成された連続空隙を介して処
理液に気泡を供給して処理液中にバブリング現象を発生
させるようにしてもよい。

【００３２】また、上記実施形態では、窒素ガスを気泡
吐出手段（気泡吐出管６１またはバブル発生部材６６）
に供給して処理液にバブリング現象を発生させている
が、気泡吐出手段に供給する気体成分としては、窒素ガ
スに限定されるものではなく、他の不活性ガスや高純度
空気など、基板Ｗの処理に悪影響を及ぼさない気体なら
ば、いずれの気体を用いてもよい。

【００３３】図４は、この発明にかかる基板処理装置の
他の実施形態を示す断面図である。この基板処理装置１
０Ａが図１の基板処理装置１０と大きく相違する点は、
処理液撹拌手段７０の構成のみであり、その他の構成に
ついては同一である。したがって、以下においては、相
違部分たる処理液撹拌手段７０の構成を中心に説明し、
その他の構成については、同一符号を付して説明を省略
する。

【００３４】この基板処理装置１０Ａでは、図４に示す
ように、撹拌部材７１が、オーバーフロー面２１Ａの直
上位置で、しかも基板Ｗの処理槽２０Ａへの搬入および
搬出動作と干渉しない位置で、回転自在となっている。
この撹拌部材７１には、回転軸７２から放射状に複数の
フィン７３が延設されており、これらのフィンのうち下
方側に位置する数枚のフィンが処理液中に浸漬されるよ
うに構成されている。

【００３５】このように撹拌部材７１のフィン７３の一
部が処理液に浸漬された状態で、撹拌部材７１に接続さ
れた撹拌駆動部７４を作動させると、撹拌部材７１が回
転軸７２回りに回転し、フィン７３が連続的に液面近傍
で処理液を撹拌する。その結果、液面近傍に浮遊蓄積し
ていた槽内浮遊異物は液中に強制的に拡散させて液面近
傍位置での槽内浮遊異物の濃度を大幅に低下させること
ができ、図１の基板処理装置１０と同様に、低コスト
で、基板Ｗを処理槽２０の処理液に搬入する際に、液面
近傍位置での基板Ｗへの槽内浮遊異物の付着量を大幅に
低減させることができる。すなわち、この実施形態で
は、撹拌部材７１と撹拌駆動部７４とで処理液撹拌手段
７０が構成されている。

【００３６】なお、撹拌部材７１を基板Ｗの搬入および
搬出動作と干渉しない位置に配置することが困難な場合
には、撹拌部材７１をオーバーフロー面２１Ａの直上位
置（撹拌位置）と処理槽２０Ａから離れた退避位置との
間で往復移動可能に構成し、基板Ｗの処理槽２０Ａへの
搬入直前まで上記のようにして液面近傍の処理液を撹拌
する一方、搬入の際には撹拌部材７１を退避位置に退避
させるようにしても、上記実施形態とほぼ同様の効果が
得られる。

【００３７】また、撹拌部材７１の形状はこの実施形態
に限定されるものではなく、撹拌部材７１の一部あるい
は全部によって処理液を撹拌することができるものであ
れば、如何なる形状であってもよい。

【００３８】図５は、この発明にかかる基板処理装置の
別の実施形態を示す断面図である。この基板処理装置１
０Ｂでは、同図に示すように、処理槽２０Ｂは、基板Ｗ
を収納するカセットを支持しない構造（カセットレス構
造）であり、その処理槽２０Ｂ内に基板保持具２５Ｂが
架設されている。基板保持具２５Ｂは、基板Ｗを所定間
隔の配列ピッチで保持するように保持溝（図示省略）を
有している。また、処理槽２０Ｂの槽本体２２Ｂの下側
両側には、基板Ｗの配列方向（同図の紙面に対して垂直
な方向）に対して平行にノズル管２６Ｂが配設されてい
る。ノズル管２６Ｂの基板Ｗ側には、多数の噴出孔２６
Ｂａが処理槽２０Ｂ内に向けて形成されており、処理液
循環系からノズル管２６Ｂに処理液が圧送されると、噴
出孔２６Ｂａから噴出される処理液は、基板Ｗの間に噴
出し、上記実施形態と同様に、オーバーフロー循環を形
成する。

【００３９】そして、このカセットレス構造の基板処理
装置１０Ｂにおいても、図１の基板処理装置１０と同様
に、処理槽２０Ｂの底部に気泡吐出管６１Ｂが複数本配
置され、さらに気体供給手段から気泡吐出管６１Ｂに窒
素ガスを圧送して処理液中にバブリング現象を発生させ
て液面近傍に浮遊蓄積していた槽内浮遊異物を液中に強
制的に拡散させて液面近傍位置での槽内浮遊異物の濃度
を大幅に低下させる。したがって、基板Ｗを処理槽２０
Ｂの処理液に搬入する際に、液面近傍位置での基板Ｗへ
の槽内浮遊異物の付着量を大幅に低減させることができ
る。

【００４０】なお、気泡吐出管６１Ｂの代わりに図３に
示すバブル発生部材６６を用いたり、液面近傍の処理液
を強制的に、しかも機械的に撹拌すべく、図４に示す撹
拌部材７１および撹拌駆動部７４からなる処理液撹拌手
段７０を採用してもよい。

【００４１】また、この発明は上記実施形態に限られる
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々
の題様において実施することが可能であり、例えば次の
ような変形も可能である。

【００４２】(1) 上記実施形態では、基板Ｗを処理槽
に搬入する際（搬入時点あるいは搬入直前）に液面近傍
の処理液を強制的に撹拌しているが、基板Ｗを処理槽か
ら搬出する際にも、基板搬入時と同様に、液面近傍の処
理液を強制的に撹拌させて基板Ｗへの槽内浮遊異物の付
着を抑制するのが好ましい。

【００４３】(2) 上記実施形態では、薬液供給系３０
および純水供給系４０によって、例えばアンモニア水と
過酸化水素水との混合溶液や、塩酸と過酸化水素水との
混合溶液などの薬液を処理液として供給し、液面近傍の
処理液（薬液）を強制撹拌することで上記効果を奏して
いるが、純水供給系４０のみから純水を処理液として処
理槽に供給して処理槽でリンス処理する場合にも、液面
近傍の処理液（純水）を強制的に撹拌することで上記と
同様の効果が得られる。ここで、純水によるリンス処理
では薬液による処理の場合のように反応物が発生しない
が、既に「発明が解決しようとする課題」の項で詳述し
たように、処理槽の洗浄処理の際に発生する反応物が残
渣として処理槽に残り、これが槽内浮遊異物として存在
することがあり、この場合、リンス処理を行う基板処理
装置にも本発明を適用することによって基板への槽内浮
遊異物の付着抑制を図ることができる。

【００４４】(3) 上記実施形態では、処理槽からオー
バーフロー槽へ溢れた処理液を、処理液循環系にて処理
槽へ戻すことにより、処理液をオーバーフロー循環させ
ているが、必ずしも処理液循環系を要するものではな
く、処理槽から溢れた処理液は処理槽へ戻さず廃棄して
もよい。

【００４５】

【実施例】次に本発明の実施例を示すが、本発明はもと
より下記実施例によって制限を受けるものではなく、前
後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施
することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の
技術的範囲に含まれる。

【００４６】比較例 半導体ウエハの製造メーカより購入した複数の半導体ウ
エハ（基板）を８枚カセットに収納するとともに、４２
枚のダミーウエハをカセットに収納し、これらのウエハ
を一括して、図６（ａ）に示すように、アンモニア過酸
化水素水処理（ステップＳ１）、アンモニア過酸化水素
水後のリンス処理（ステップＳ２）、希釈弗酸によるＨ
Ｆ処理（ステップＳ３）およびＨＦ処理後のリンス処理
（ステップＳ４）を順次行った。なお、ウエハに対して
ＨＦ処理を施しており、ウエハの表面は疎水状態となっ
ている。

【００４７】そして、図１の基板処理装置１０の処理槽
２０に塩酸と過酸化水素水との混合溶液（塩酸過酸化水
素水）を貯留し、オーバーフロー循環させず、処理槽２
０からオーバーフローする液を戻さず廃棄する状態で上
記のようにして疎水表面を有するウエハを処理液（塩酸
過酸化水素水）中に浸漬させて塩酸過酸化水素水処理し
た（ステップＳ５′）。なお、この比較例では、処理液
撹拌手段６０による処理液のバブリング処理を行ってお
らず、ウエハの搬入の際には液面近傍の処理液の強制撹
拌処理を行っておらず、従来の基板処理装置と同一処理
を行っている。

【００４８】塩酸過酸化水素水処理が完了すると、処理
槽２０からウエハを引き上げ、リンス処理を行い（ステ
ップＳ６）、さらに乾燥処理を行った（ステップＳ７）
後、８枚の半導体ウエハの表面に付着した０．３μｍ以
上のパーティクルの数をそれぞれ測定した（ステップＳ
８）。その結果、上記一連の処理を施す前に各半導体ウ
エハの表面に付着していた０．３μｍ以上のパーティク
ルの数は１桁であったにもかかわらず、上記一連の処理
を施したことによって、表１の「バブリングなし」の欄
に示すように、いずれの半導体ウエハにも多量のパーテ
ィクルが付着している。

【００４９】

【表１】

【００５０】実施例 この実施例では、図６（ｂ）に示すように、塩酸過酸化
水素水処理（ステップＳ５）において、処理液撹拌手段
６０による処理液のバブリング処理を行い、ウエハの搬
入の際には液面近傍の処理液の強制撹拌処理を行ってい
る点を除いて、先に説明した比較例と全く同一である。

【００５１】この実施例によれば、上記一連の処理を施
す前に各半導体ウエハの表面に付着していた０．３μｍ
以上のパーティクルの数は、比較例の場合と同様に、１
桁であり、上記一連の処理を施したことによって、表１
の「バブリング有」の欄に示すように、いずれも半導体
ウエハについても、ウエハ表面に付着するパーティクル
の数は増加しているものの、その比較例での増加割合に
比べて格段に少なく、バブリングによる効果は明らかで
ある。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、この発明は、処理槽に貯
留されている処理液の少なくとも液面近傍で処理液を撹
拌して液面近傍に存在する槽内浮遊異物を処理槽内に強
制的に拡散して、液面での槽内浮遊異物の濃度を低下さ
せるように構成しているので、基板を処理液中に搬入す
る際に基板表面に付着する槽内浮遊異物の量を低減する
ことができ、また、この発明にかかる方法を用いて製造
された半導体装置は、基板処理に起因する槽内浮遊異物
の半導体装置での存在量を低減することができ、高品質
なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる基板処理装置の一の実施形態
を示す図である。

【図２】処理槽の断面を示す図である。

【図３】図１の基板処理装置の一の変形例を示す断面図
である。

【図４】この発明にかかる基板処理装置の他の実施形態
を示す断面図である。

【図５】この発明にかかる基板処理装置の別の実施形態
を示す断面図である。

【図６】実施例および比較例での基板の処理手順を示す
フローチャートである。

【図７】従来の基板処理装置を示す図である。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ…基板処理装置 ２０，２０Ａ，２０Ｂ…処理槽 ２１，２１Ａ…オーバーフロー面 ６０，７０…処理液撹拌手段 ６１，６１Ｂ…気泡吐出管 ６１ａ…吐出孔 ６２…窒素ガス供給管 ６３…窒素ガス供給源 ６４…開閉弁 ６５…気体供給手段 ６６…バブル発生部材（気泡吐出手段） ７１…撹拌部材 ７２…回転軸 ７３…フィン ７４…撹拌駆動部 Ｗ…基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩谷 真一 千葉県館山市山本1580番地 日鉄セミコン ダクター株式会社内 (72)発明者 杉原 一男 滋賀県野洲郡野洲町大字三上字口ノ川原 2426番１ 大日本スクリーン製造株式会社 野洲事業所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液を貯留する処理槽に、前処理によ
   って表面が疎水状態となった基板を浸漬させて所定の処
   理を施す基板処理装置において、 前記処理槽に貯留されている処理液の少なくとも液面近
   傍で、処理液を撹拌して液面近傍に存在する槽内浮遊異
   物を前記処理槽内に強制的に拡散させる処理液撹拌手段
   を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 前記処理液撹拌手段が、前記処理槽内に
   配置された気泡吐出手段と、前記気泡吐出手段に気体を
   送り込み前記気泡吐出手段から処理液中に気泡を連続供
   給する気体供給手段とを備える請求項１記載の基板処理
   装置。
3. 【請求項３】 前記処理液撹拌手段が、処理液の液面近
   傍で当該液面に対して撹拌作動可能に配置された撹拌部
   材と、前記撹拌部材を前記液面に対して撹拌作動させる
   撹拌駆動部とを備える請求項１記載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記前処理が弗酸を含む薬液による基板
   のエッチング処理である請求項１ないし３のいずれか記
   載の基板処理装置。
5. 【請求項５】 処理液を貯留する処理槽に、前処理によ
   って表面が疎水状態となった基板を浸漬させて所定の処
   理を施す基板処理方法において、 少なくとも基板を処理液に搬入する時に、前記処理槽に
   貯留されている処理液の液面近傍で処理液を撹拌して液
   面近傍に存在する槽内浮遊異物を前記処理槽内に強制的
   に拡散させることを特徴とする基板処理方法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の基板処理方法を用いて製
   造されたことを特徴とする半導体装置。