TW201724241A - 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 - Google Patents

基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 Download PDF

Info

Publication number
TW201724241A
TW201724241A TW105129818A TW105129818A TW201724241A TW 201724241 A TW201724241 A TW 201724241A TW 105129818 A TW105129818 A TW 105129818A TW 105129818 A TW105129818 A TW 105129818A TW 201724241 A TW201724241 A TW 201724241A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
processing
film
wafer
nitric acid
Prior art date
Application number
TW105129818A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI666697B (zh
Inventor
難波宏光
植木達博
Original Assignee
東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京威力科創股份有限公司 filed Critical 東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201724241A publication Critical patent/TW201724241A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI666697B publication Critical patent/TWI666697B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H10P72/0422—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H10P72/0424—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/60—Wet etching
    • H10P50/66—Wet etching of conductive or resistive materials
    • H10P50/663—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only
    • H10P50/667—Wet etching of conductive or resistive materials by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P70/10—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H10P70/15—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process by wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P70/50—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices characterised by the part to be cleaned
    • H10P70/54—Cleaning of wafer edges
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H10P72/0411—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H10P72/0411—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H10P72/0414—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0418—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H10P72/0422—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/70—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping
    • H10P72/76—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches
    • H10P72/7604—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H10P72/7618—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating carrousel
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/60—Wet etching
    • H10P50/64—Wet etching of semiconductor materials
    • H10P50/642—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P70/20—Cleaning during device manufacture
    • H10P70/27—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H10P70/273—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive materials, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation of conductive layers, e.g. by RIE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

在藉由濕蝕刻，從基板之周緣部分去除由SiGe、非晶矽或多晶矽所構成的去除對象膜時，適當地殘留存在於去除對象膜下之SiO2等的基底膜。基板處理方法，係具備有：第1處理工程，對旋轉之前述基板的周緣部分，以第1混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第1處理液，蝕刻前述去除對象膜；及第2處理工程，在對前述基板供給前述第1處理液後，對旋轉之前述基板的周緣部分，以與第1處理液相比，氫氟酸之含有比為較低且硝酸之含有比為較高的第2混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第2處理液，蝕刻前述去除對象膜。

Description

基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
本發明，係關於對形成於基板之周緣部分的膜進行濕蝕刻的技術。
在半導體元件的製造中，係進行斜角蝕刻的工程，該斜角蝕刻，係使用藥液，從半導體晶圓等的基板之包含有斜角部的周緣部分去除不要的膜。在應去除之膜的下層，係經常存在有應殘留之膜。在該情況下，由於當相對於應殘留之膜之應去除之膜的蝕刻選擇比不夠高時，係將殘留之膜的蝕刻量設成為最小，因此，必需將蝕刻速率抑制為較低。
專利文獻1，係揭示有如下述之基板處理方法：在進行斜角蝕刻時，在欲提高蝕刻速率時，係從第1噴嘴，對旋轉之基板的周緣部分供給高濃度的藥液例如氫氟酸，在欲抑制蝕刻速率時，係從第1噴嘴，對旋轉之基板的周緣部分供給高濃度的藥液，並且從第2噴嘴，對基板的周緣部分供給純水(DIW)，以稀釋從第1噴嘴所供給的藥液。
但是，藉由氫氟酸與純水之組合來控制蝕刻速率的方法，係無法應用於去除對象膜由SiGe、非晶矽、多晶矽所構成的情形。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-47629號公報
本發明，係以提供一種如下述之技術為目的：在藉由濕蝕刻，從基板之周緣部分去除由SiGe、非晶矽或多晶矽所構成的去除對象膜時，適當地殘留存在於去除對象膜下之由SiO2等所構成的基底膜。
根據本發明之一實施形態，提供一種基板處理方法，其係處理基板之周緣部分的基板處理方法，該基板處理方法，其特徵係，具備有：基板旋轉工程，保持基板並使其旋轉，該基板，係形成有基底膜，且在前述基底膜上形成有由矽鍺、非晶矽及多晶矽中任一個物質所構成的去除對象膜；第1處理工程，對旋轉之前述基板的周緣部分，以第1混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第1處理 液，蝕刻前述去除對象膜；及第2處理工程，在對前述基板供給前述第1處理液後，對旋轉之前述基板的周緣部分，以與第1處理液相比，氫氟酸之含有比為較低且硝酸之含有比為較高的第2混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第2處理液，蝕刻前述去除對象膜。
根據本發明之其他實施形態，提供一種記憶媒體，其特徵係，儲存有程式，該程式，係在被構成基板處理裝置之控制裝置的電腦所執行時，前述控制裝置控制前述基板處理裝置，以執行上述基板處理方法。
根據本發明之另一實施形態，提供一種基板處理裝置，其係用以處理基板的基板處理裝置，該基板，係形成有基底膜，且在前述基底膜上形成有由矽鍺、非晶矽及多晶矽中任一個物質所構成的去除對象膜，該基板處理裝置，其特徵係，具備有：基板保持機構，保持基板並使其旋轉；處理液供給部，對藉由前述基板保持機構所保持之基板的周緣部分，供給含有氫氟酸及硝酸的處理液；及控制部，控制前述基板保持機構及前述處理液供給部，前述處理液供給部，係構成為能以第1混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第1處理液，且能以與第1處理液相比，氫氟酸之含有比為較低且硝酸之含有比為較高的第2混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第2處理液，前述控制部，係控制前述基板保持機構，使前述基板旋轉，且控制前述處理液供給部，使前述第1處理液供給至旋轉之前述基板的周緣部分，其後，使前述第2處理液供給至旋轉之前述基板 的周緣部分。
根據上述之本發明之實施形態，可在藉由濕蝕刻，從基板之周緣部分去除由SiGe、非晶矽或多晶矽所構成的去除對象膜時，適當地殘留存在於去除對象膜下的基底膜。
W‧‧‧基板(晶圓)
101‧‧‧矽晶圓
102‧‧‧SiO2膜
103‧‧‧SiGe膜(去除對象膜)
103b，103c‧‧‧SiGe膜之上層
103a‧‧‧SiGe膜之下層
4‧‧‧控制裝置(控制部)
30‧‧‧基板保持機構
40‧‧‧處理液供給部
[圖1]表示本發明之一實施形態之基板處理系統之概略構成的平面圖。
[圖2]表示包含於圖1之基板處理系統之處理單元之概略構成的縱剖面圖。
[圖3]表示形成於晶圓上之膜之一例的概略剖面圖。
[圖4]表示形成於晶圓上之膜之其他例的概略剖面圖。
[圖5]更詳細地表示圖3及圖4所示之膜之構成的概略剖面圖。
[圖6]用以說明朝晶圓之處理液之供給及晶圓上之處理液之流動的概略剖面圖。
[圖7]表示第1及第2氟硝酸處理工程結束後之膜之狀態的概略剖面圖。
[圖8]說明關於如圖4所示般形成有膜時之處理方法 的概略剖面圖。
[圖9]用以說明實驗所使用之晶圓的概略剖面圖。
[圖10]表示實驗之蝕刻後之膜之狀態的示意圖。
圖1，係表示本實施形態之基板處理系統之概略構成的圖。以下，係為了明確位置關係，而規定彼此正交的X軸、Y軸及Z軸，並將Z軸正方向設成為垂直向上方向。
如圖1所示，基板處理系統1，係具備有搬入搬出站2與處理站3。搬入搬出站2與處理站3，係鄰接設置。
搬入搬出站2，係具備有載體載置部11與搬送部12。在載體載置部11，係載置有以水平狀態收容複數片基板(在本實施形態中為半導體晶圓(以下稱晶圓W))的複數個載體C。
搬送部12，係鄰接設置於載體載置部11，在內部具備有基板搬送裝置13與收授部14。基板搬送裝置13，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置13，係可朝向水平方向及垂直方向移動及以垂直軸為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在載體C與收授部14之間進行晶圓W之搬送。
處理站3，係鄰接設置於搬送部12。處理站3，係具備有搬送部15與複數個處理單元16。複數個處 理單元16，係並排設置於搬送部15的兩側。
搬送部15，係在內部具備有基板搬送裝置17。基板搬送裝置17，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置17，係可朝向水平方向及垂直方向移動及以垂直軸為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在收授部14與處理單元16之間進行晶圓W之搬送。
處理單元16，係對藉由基板搬送裝置17所搬送的晶圓W進行預定之基板處理。
又，基板處理系統1，係具備有控制裝置4。控制裝置4，係例如電腦，具備有控制部18與記憶部19。在記憶部19，係儲存有控制在基板處理系統1所執行之各種處理的程式。控制部18，係藉由讀出並執行記憶於記憶部19之程式的方式，控制基板處理系統1的動作。
另外，該程式，係亦可為記錄於可藉由電腦讀取的記憶媒體者，且亦可為從該記憶媒體安裝於控制裝置4的記憶部19者。作為可藉由電腦讀取之記憶媒體，係有例如硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在如上述般所構成的基板處理系統1中，係首先，搬入搬出站2之基板搬送裝置13從載置於載體載置部11的載體C取出晶圓W，並將取出的晶圓W載置於收授部14。載置於收授部14的晶圓W，係藉由處理站3的基板搬送裝置17，從收授部14被取出，而搬入至處理 單元16。
搬入至處理單元16的晶圓W，係在藉由處理單元16進行處理後，藉由基板搬送裝置17，從處理單元16被搬出，而載置於收授部14。而且，載置於收授部14之處理完畢的晶圓W，係藉由基板搬送裝置13返回到載體載置部11的載體C。
參閱圖2，說明處理單元16的構成。處理單元16，係具備有腔室20、基板保持機構30、處理流體供給部40及回收罩杯50。
基板保持機構30，係具備有基板保持部31、軸部32及驅動部33。驅動部33，係經由軸部32使基板保持部31旋轉，藉此，藉由基板保持部31所水平保持的晶圓W便繞垂直軸周圍旋轉。基板保持部31，係由例如真空夾頭所構成。
處理流體供給部(處理液供給部)40，係具有：藥液噴嘴41，對晶圓W的上面周緣部分供給氟硝酸；沖洗噴嘴42，對晶圓W的上面周緣部分供給作為沖洗液例如純水(DIW)；及預處理噴嘴43，對晶圓W的上面周緣部分供給作為預處理液的有機物洗淨劑(例如SC-1，SPM)。
在藥液噴嘴41，係連接有第1氟硝酸供給源44a及第2氟硝酸供給源45a。第1氟硝酸供給源44a，係供給富含氫氟酸(例如體積比為HF：HNO3=1：10)的氟硝酸。第2氟硝酸供給源44a，係供給富含硝酸(例如體積比 為HF：HNO3=1：100)的氟硝酸。在第1氟硝酸供給源44a與藥液噴嘴41之間的管路，係介設有流量調節閥44b及開關閥44c，在第2氟硝酸供給源45a與藥液噴嘴41之間的管路，係介設有流量調節閥45b及開關閥45c。因此，可選擇性地且以所控制的流量，對藥液噴嘴41供給富含氫氟酸之氟硝酸或富含硝酸之氟硝酸。
沖洗噴嘴42，係經由介設有流量調節閥46b及開關閥46c的管路，連接於純水供給源46a。預處理噴嘴43，係經由介設有流量調節閥47b及開關閥47c的管路，連接於預處理液供給源47a。
藥液噴嘴41、沖洗噴嘴42及預處理液噴嘴43，係藉由未圖示的噴嘴臂予以保持，可在圖2所示之晶圓W周緣部分上方的處理位置與比回收罩杯50更半徑方向外側的待機位置之間移動。
亦可分別設置用以對晶圓W供給富含氫氟酸之氟硝酸的藥液噴嘴與用以對晶圓W供給富含硝酸之氟硝酸的藥液噴嘴。
回收罩杯50，係在供給至旋轉的晶圓W後，捕捉從晶圓W飛散的處理液。在回收罩杯50的底部，係設置有：排液口51，用以將藉由回收罩杯50所捕捉的處理液排出至處理單元16的外部；及排氣口52，將回收罩杯50內之氛圍排出至處理單元16的外部。
為了防止從藥液噴嘴41、沖洗噴嘴42及預處理噴嘴43所吐出之液體附著於晶圓W的中央部，而設置 有頂板60。頂板60，係可藉由未圖示的移動機構，在圖2所示之晶圓W的表面(上面)之附近上方的處理位置與從該處理位置退避的退避位置之間移動。經由設置於頂板60之中央的氣體供給路徑61，對頂板60與晶圓W之間的間隙62供給沖洗氣體例如氮氣。沖洗氣體，係從間隙62流出至半徑方向外側，防止液體附著於晶圓W的中央部。
為了防止液體附著於晶圓的背面中央部，而設置有底板64。底板64，係可設置為回收罩杯的一部分。對底板64與晶圓W之間的間隙65供給沖洗氣體例如氮氣，使該沖洗氣體從間隙65流出至半徑方向外側，藉此，可防止液體附著於晶圓W背面的中央部。
如圖2所示，處理流體供給部40，係亦可更具有：藥液噴嘴41’，對晶圓W的下面周緣部分供給氟硝酸；沖洗噴嘴42’，對晶圓W的下面周緣部分供給作為沖洗液例如純水(DIW)；及預處理噴嘴43’，對晶圓W的下面周緣部分供給作為預處理液的有機物洗淨劑。在該情況下，在噴嘴41’，42’，43’，係設置有與附屬於上述之噴嘴41，42，43的處理液供給機構同樣的處理液供給機構。
該構成，係如圖3所示，在處理對象的晶圓W之表面及背面的周緣部分整體形成去除對象膜(SiGe膜)具有效果。如圖4所示，在僅晶圓W之表面及晶圓背面的斜角部附近形成去除對象膜(SiGe膜)時，係亦可不設置 噴嘴41’(詳細如後述)。
其次，說明關於使用上述之處理單元16所進行之晶圓W的處理(斜角蝕刻)。以下說明的各工程，係在控制裝置4的控制下，自動地進行。此時，控制裝置4，係執行儲存於記憶部19的控制程式，以實現被定義於儲存在記憶部19的處理配方之處理參數的方式，使處理單元16的各構成要素動作。
處理對象基板(以下，亦稱為「晶圓」)，係如圖3或圖4所示，在矽晶圓101上形成有作為下層的SiO2膜102與作為上層的SiGe膜103者。如圖5所示，SiGe膜103，係由於成膜方法而具有複層構造，從下方依序具有第1層103a、第2層103b及第3層103c。由於成膜方法，越上側的層，Ge的組成比越高。在此，SiO2膜102及SiGe膜103，係皆藉由批式的成膜裝置而形成，如圖3所示，連續地形成於晶圓W之表面及背面的整個區域。
首先，晶圓W被搬入至處理單元16，以水平姿勢保持於保持部31。
[晶圓旋轉工程]
其後，使晶圓W繞垂直軸周圍旋轉。晶圓W，係於後述之一連串工程結束為止的期間，繼續旋轉。
[有機物去除工程]
其次，如圖6所示，從預處理噴嘴43，43’，對旋轉 之晶圓W之包含有表面(元件形成面)之斜角部WB之晶圓W之周緣部分內的位置P1，P2供給SC-1。SC-1，係迴繞至晶圓W的端緣WE(被稱作為Apex的部分)。因此，位置P1，P2之間之區域A的整體會被SC-1液(PL)覆蓋。藉由SC-1液，去除附著於晶圓W之蝕刻對象部位即區域A的有機物。最終，SC-1，係藉由離心力，從晶圓W脫離而飛散。另外，在以下之液體被供給至晶圓W的各工程中，由於液體(氟硝酸及DIW)的移動，係與上述之SC-1的移動相同，因此，重複說明便省略。
[第1沖洗工程]
在停止來自預處理噴嘴43，43’之SC-1液的吐出後，從沖洗噴嘴42，42’，對旋轉之晶圓W上的位置P1，P2供給DIW。藉此，沖洗殘留於晶圓表背面之周緣部分的SC-1液及反應生成物。
[第1氟硝酸處理工程(第1處理工程)]
在停止來自沖洗噴嘴42，42’之DIW的吐出後，從藥液噴嘴41、41’，以預先設定之流量對旋轉之晶圓W上的位置P1，P2供給富含氫氟酸之氟硝酸。
SiGe膜103，係藉由下述的機制被蝕刻。
首先，依據下述反應式，SiGe膜103中之Si藉由氟硝酸中所包含的硝酸而氧化，以成為氧化矽，Si+2HNO3 → SiO2+2HNO2
其次，依據下述反應式，氧化矽藉由氟硝酸中所包含的氫氟酸而溶解。
SiO2+6HF → H2SiF6+2H2O
富含氫氟酸之氟硝酸，係以比較高的蝕刻速率，蝕刻SiGe膜103。該第1氟硝酸處理工程，係如圖7(a)所示，僅進行用以去除幾乎所有SiGe膜103之富含Ge之上層(第2層103b及第3層103c)所需的時間。該所需的時間，係可預先藉由實驗來求出。作為一例，第3層103c之膜厚為1100~1700nm，第2層103b之膜厚為270~550nm，此時之第1氟硝酸處理工程的處理時間，係約80秒。
[第2沖洗工程]
在停止來自藥液噴嘴41，41’之氟硝酸的吐出後，從沖洗噴嘴42，42’，對旋轉之晶圓W上的位置P1，P2供給DIW。藉此，沖洗殘留於晶圓表背面之周緣部分的氟硝酸及反應生成物。
[第2氟硝酸處理工程(第2處理工程)]
在停止來自沖洗噴嘴42，42’之DIW的吐出後，從藥液噴嘴41、41’，以預先設定之流量對旋轉之晶圓W上的位置P1，P2供給富含硝酸之氟硝酸。富含硝酸之氟硝酸，係以比較低的蝕刻速率，蝕刻SiGe膜103。該第2氟硝酸處理工程，係僅進行用以去除所有SiGe膜103之 富含Si之下層(第1層103a)所需的時間。該所需的時間，係可預先藉由實驗來求出。作為一例，第1層之膜厚為70nm，此時之第2氟硝酸處理工程的處理時間，係約120秒。
於SiGe膜103被去除而底層之SiO2膜102露出的部位，雖然SiO2膜102亦藉由氟硝酸被蝕刻，但富含硝酸之氟硝酸所致之SiO2膜102的蝕刻速率亦比較低。因此，即便持續進行氟硝酸所致之蝕刻直至SiGe膜103在區域A的整體完全被去除為止，亦可將SiO2膜102的損害抑制較低。
[第3沖洗工程]
在停止來自藥液噴嘴41，41’之氟硝酸的吐出後，從沖洗噴嘴42，42’，對旋轉之晶圓W上的位置P1，P2供給DIW。藉此，沖洗殘留於晶圓表背面之周緣部分的氟硝酸及反應生成物。
[甩乾處理工程]
在停止來自沖洗噴嘴42、42’之DIW的吐出後，宜增加晶圓W的旋轉速度，進行藉由離心力甩乾殘留於晶圓W上之DIW的甩乾處理。亦可在甩乾處理工程之前，將殘留於晶圓W上的DIW置換成從未圖示之溶劑噴嘴所供給之IPA(異丙醇)等的乾燥用有機溶劑，或亦可在進行甩乾處理工程之際，將從未圖示之氣體噴嘴所供給的氮氣或 乾空氣等的乾燥氣體噴吹至處理對象部位附近。
根據上述之實施形態，在蝕刻SiGe膜103時，分別使用氫氟酸/硝酸混合比不同的氟硝酸，藉此，可使蝕刻在短時間內結束，且可抑制基底膜的損害。亦即，首先藉由使用富含氫氟酸之氟硝酸的方式，以高蝕刻速率進行蝕刻，藉此，可在短時間內去除SiGe膜103的大部分。而且，藉由使用富含硝酸之氟硝酸，以低蝕刻速率對剩餘之薄形的SiGe膜103進行蝕刻，即便底層之SiO2膜102露出，亦可抑制該露出之SiO2膜102的損害。近年來，有時形成有比以往還厚之厚度2~3μm左右的SiGe膜，在像這樣的情況下，不會對底層造成損害，為了在短時間內去除斜角部之SiGe膜，上述的技術，係有益的。
在上述實施形態中，雖然上側的膜為SiGe膜且下側的膜(底層)為SiO2膜(矽氧化膜)，但並未限定於此。例如，上側的膜，係亦可藉由較佳為以氟硝酸來進行蝕刻的其他材料例如非晶矽、多晶矽而形成。亦即，根據上述實施形態，在上側的膜及下側的膜(底層)為兩者皆容易藉由氟硝酸被蝕刻的材料時，可一面抑制下側的膜(底層)之損害，一邊在短時間內去除上側的膜。又，下側的膜亦可為SiN膜等的其他材料。
又，根據上述實施形態，由於是在氟硝酸處理工程(第1氟硝酸處理工程)之間進行有機物去除工程，因此，可均均地進行第1及第2氟硝酸處理工程所致之蝕 刻。由於附著於SiGe膜、非晶矽膜、多晶矽膜等之藉由氟硝酸應蝕刻之膜之表面的有機物，係阻害氟硝酸與膜的反應，因此，將導致蝕刻不均勻。藉由預先去除像這樣之有機物的方式，可均勻地進行氟硝酸蝕刻。
在上述實施形態中，雖係將氟硝酸、有機物洗淨劑(SC-1)、沖洗液供給至相同位置，但亦可將有機物洗淨劑之供給位置設定於比氟硝酸之供給位置更往半徑方向略微內側、將沖洗液之供給位置設定於比有機物洗淨劑之供給位置更往半徑方向略微內側。
在上述實施形態中，成為處理對象的基板雖為半導體晶圓，但並不限定於此，亦可為玻璃基板、陶瓷基板等，在藉由氟硝酸蝕刻形成於像這樣之基板上的膜之際，亦可使用上述的手法。
另外，在例如單片式處理裝置中，於基座上形成有SiGe膜時，如圖4所示，除了在晶圓W的表面整體形成SiGe膜外，另在晶圓W之端緣WE及晶圓W背面的斜角部附著有比較薄的膜。在比晶圓W之背面的斜角部更往中心側的區域，係未形成有SiGe膜。在該情況下，係可依據以下的步驟，進行第1氟硝酸處理工程以後的處理(第1氟硝酸處理工程之前的工程，係亦可以與前述之實施形態相同的方式進行)。
首先，如圖8(a)所示，僅對晶圓表面之前述的位置P1供給富含氫氟酸之氟硝酸，蝕刻位於晶圓表面之周緣部分的SiGe膜，並且，藉由在被供給至晶圓表面 後，以表面張力迴繞至晶圓背面側的氟硝酸，蝕刻位於晶圓端緣WE及晶圓背面之斜角部的SiGe膜。此時，可藉由適當調節氟硝酸之供給流量及晶圓W之旋轉數的方式，調節被氟硝酸覆蓋的範圍。當持續蝕刻時，則位於晶圓端緣WE及晶圓背面的斜角部之比較薄之SiGe膜的上層(例如前述之第2層103b及第3層103c)會先消失。那時，在SiGe膜的下層(例如前述之第1層103a及第2層103b)消失之前，如圖8(b)所示，從沖洗噴嘴42’對晶圓背面之前述的位置P2供給DIW，藉由朝向晶圓表面側迴繞的DIW，封閉欲朝向晶圓之端緣WE及背面迴繞的氟硝酸。藉此，使位於晶圓端緣WE及晶圓背面的斜角部之SiGe膜的蝕刻停止。其後，若位於晶圓表面的周緣部分之SiGe膜的上層消失，則對前述的位置P1供給富含硝酸之氟硝酸，再如圖8(a)所示，以使氟硝酸覆蓋晶圓表面之周緣部分、端緣WE及背面之斜角部WB的方式，進行蝕刻直至SiGe膜的下層完全消失。
以下，說明關於確認使用氟硝酸來蝕刻非晶矽膜之前所進行之有機物去除工程之效果的實驗結果。如圖9所示，準備了一被處理基板(以下，亦稱為「晶圓」)，該被處理基板，係在矽晶圓101上形成有作為下層的SiN膜104及非晶矽膜105。使該晶圓以水平姿勢繞垂直方向軸線周圍旋轉，從如圖2所示的預處理噴嘴43，43’對晶圓周緣部分供給SC-1液，進行有機物去除工程，其後，從沖洗噴嘴42，42’對晶圓周緣部分供給 DIW，進行沖洗工程，其後，從藥液噴嘴41，41’對晶圓周緣部分供給氟硝酸，進行將自晶圓之端緣(Apex)WE起至大致在半徑方向2.5~3mm左右內側的位置為止之非晶矽膜5去除的氟硝酸處理工程，其後，再進行沖洗工程，最後進行甩乾處理工程。將此設成為實施例。作為比較例，進行從上述一連串之工程省略有機物去除工程與第1次沖洗工程的處理。
在圖10中，以圖解表示了藉由掃描型電子顯微鏡對處理後之晶圓的斜角部進行拍攝之圖像的複印件。以使圓弧狀之晶圓端緣(Apex)WE之輪廓成為直線的方式，將沿著晶圓之周緣部分所連續進行拍攝的圖像展開。圖10「E」，係蝕刻範圍，鋸齒狀的線，係非晶矽膜105之外周緣的輪廓。在無有機物去除工程時，係如圖10(a)所示，能認定為非晶矽膜105之外周緣的輪廓有大幅度的凹凸。另一方面，有有機物去除工程時，係如圖10(b)所示，不能認定為非晶矽膜105之外周緣的輪廓有大幅度的凹凸。亦即，在氟硝酸處理工程之前，進行有機物去除工程，藉此，確認到非晶矽膜105藉由氟硝酸被均勻地蝕刻。
41(42，43)‧‧‧藥液噴嘴(沖洗噴嘴，預處理噴嘴)
41’(42’，43’)‧‧‧藥液噴嘴(沖洗噴嘴，預處理噴嘴)
101‧‧‧矽晶圓
102‧‧‧SiO2膜
103‧‧‧SiGe膜
P1‧‧‧位置
P2‧‧‧位置
PL‧‧‧SC-1液
WB‧‧‧斜角部
WE‧‧‧端緣
A‧‧‧區域
W‧‧‧晶圓

Claims (8)

  1. 一種基板處理方法，其係處理基板之周緣部分的基板處理方法，該基板處理方法，其特徵係，具備有：基板旋轉工程，保持基板並使其旋轉，該基板，係形成有基底膜，且在前述基底膜上形成有由矽鍺、非晶矽及多晶矽中任一個物質所構成的去除對象膜；第1處理工程，對旋轉之前述基板的周緣部分，以第1混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第1處理液，蝕刻前述去除對象膜；及第2處理工程，在對前述基板供給前述第1處理液後，對旋轉之前述基板的周緣部分，以與第1處理液相比，氫氟酸之含有比為較低且硝酸之含有比為較高的第2混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第2處理液，蝕刻前述去除對象膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，更具備有：預處理工程，在前述第1處理工程之前，對旋轉之前述基板的周緣部分供給有機物洗淨劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，前述去除對象膜，係包含有：上層；及下層，位於比前述上層更往下方，且比前述上層薄，前述第1處理工程，係僅執行前述上層被蝕刻的時間， 前述第2處理工程，係僅執行前述下層被蝕刻的時間。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理方法，其中，更具有：沖洗工程，在前述第1處理工程結束後且前述第2處理工程開始之前，使用DIW進行前述基板的沖洗。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，前述基板，係在前述去除對象膜下具有由SiO2所構成的基底膜。
  6. 一種記憶媒體，其特徵係，儲存有程式，該程式，係在被構成基板處理裝置之控制裝置的電腦所執行時，前述控制裝置控制前述基板處理裝置，以執行申請專利範圍第1~5項中任一項之基板處理方法。
  7. 一種基板處理裝置，其係用以處理基板的基板處理裝置，該基板，係形成有基底膜，且在前述基底膜上形成有由矽鍺、非晶矽及多晶矽中任一個物質所構成的去除對象膜，該基板處理裝置，其特徵係，具備有：基板保持機構，保持基板並使其旋轉；處理液供給部，對藉由前述基板保持機構所保持之基板的周緣部分，供給含有氫氟酸及硝酸的處理液；及控制部，控制前述基板保持機構及前述處理液供給部，前述處理液供給部，係構成為能以第1混合比供給含 有氫氟酸及硝酸的第1處理液，且能以與第1處理液相比，氫氟酸之含有比為較低且硝酸之含有比為較高的第2混合比供給含有氫氟酸及硝酸的第2處理液，前述控制部，係控制前述基板保持機構，使前述基板旋轉，且控制前述處理液供給部，使前述第1處理液供給至旋轉之前述基板的周緣部分，其後，使前述第2處理液供給至旋轉之前述基板的周緣部分。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，前述處理液供給部，係亦構成為可對藉由前述基板保持機構所保持之基板的周緣部分，供給有機物洗淨劑，前述控制部，係在供給前述第1處理液之前，對前述處理液供給部，使前述有機物洗淨劑供給至旋轉之前述基板的周緣部分。
TW105129818A 2015-09-16 2016-09-13 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 TWI666697B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015183253A JP6460947B2 (ja) 2015-09-16 2015-09-16 基板処理方法、基板処理装置および記憶媒体
JP2015-183253 2015-09-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201724241A true TW201724241A (zh) 2017-07-01
TWI666697B TWI666697B (zh) 2019-07-21

Family

ID=58288671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105129818A TWI666697B (zh) 2015-09-16 2016-09-13 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10403518B2 (zh)
JP (1) JP6460947B2 (zh)
KR (1) KR102493554B1 (zh)
CN (1) CN108028195B (zh)
TW (1) TWI666697B (zh)
WO (1) WO2017047625A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700053902A1 (it) * 2017-05-18 2018-11-18 Lfoundry Srl Metodo di bonding ibrido per wafer a semiconduttore e relativo dispositivo integrato tridimensionale
JP7190875B2 (ja) * 2018-11-16 2022-12-16 東京エレクトロン株式会社 ポリシリコン膜の形成方法及び成膜装置
CN111640661B (zh) * 2019-03-01 2024-01-30 东京毅力科创株式会社 基板处理方法、基板处理装置以及存储介质
JP7309485B2 (ja) * 2019-07-04 2023-07-18 東京エレクトロン株式会社 エッチング装置およびエッチング方法
JP7668626B2 (ja) * 2019-10-04 2025-04-25 東京応化工業株式会社 エッチング液、及び半導体素子の製造方法
TWI855139B (zh) * 2019-10-28 2024-09-11 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理方法及基板處理系統
FR3113182B1 (fr) * 2020-07-31 2022-08-12 Commissariat Energie Atomique Procédé d'assemblage de plaques par collage moléculaire
KR20230170941A (ko) * 2021-04-15 2023-12-19 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 처리 방법, 기판 처리 장치 및 기억 매체
CN114823434B (zh) * 2022-06-28 2022-09-16 合肥新晶集成电路有限公司 晶圆清洗系统及方法
CN118253556A (zh) * 2022-12-27 2024-06-28 上海集成电路研发中心有限公司 一种提高晶片锗污染去除效率的清洗方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54137975A (en) * 1978-04-18 1979-10-26 Matsushita Electronics Corp Etching method of silicon substrate
KR960002612A (ko) * 1994-06-29 1996-01-26 김주용 폴리실리콘막 세정방법
JPH11288903A (ja) * 1998-04-03 1999-10-19 Memc Kk シリコンウエハのエッジ鏡面化方法
US20020127859A1 (en) * 1999-10-27 2002-09-12 Biao Wu Compositions and methods for the selective etching of polysilicon for wafer reclamation
JP3802507B2 (ja) * 2002-05-20 2006-07-26 株式会社ルネサステクノロジ 半導体装置の製造方法
US20040084144A1 (en) * 2002-08-21 2004-05-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR100475462B1 (ko) * 2003-02-27 2005-03-10 삼성전자주식회사 반도체 소자의 실리콘 게르마늄 용 식각 조성물 및 이를이용한 식각방법
JP5041713B2 (ja) * 2006-03-13 2012-10-03 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法およびエッチング装置、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体
JP4708286B2 (ja) 2006-08-11 2011-06-22 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP2009075501A (ja) * 2007-09-25 2009-04-09 Seiko Epson Corp 電気光学装置の製造方法、エッチング方法
JP2009117762A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Kazuo Tanabe ウエーハエッジのエッチング方法及び装置。
JP5025508B2 (ja) * 2008-01-30 2012-09-12 東京エレクトロン株式会社 ポリシリコン膜の除去方法および記憶媒体
JP5184476B2 (ja) * 2009-09-17 2013-04-17 東京エレクトロン株式会社 基板液処理方法、基板液処理装置および記憶媒体
JP2013065614A (ja) * 2011-09-15 2013-04-11 Pre-Tech At:Kk シリコンウェーハのウェットエッチング方法及びウェットエッチング装置
JP6284786B2 (ja) * 2014-02-27 2018-02-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置のクリーニング方法
CN103996635B (zh) * 2014-05-16 2017-08-11 中山大学 一种检测太阳电池扩散均匀性的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180054598A (ko) 2018-05-24
JP6460947B2 (ja) 2019-01-30
WO2017047625A1 (ja) 2017-03-23
US10403518B2 (en) 2019-09-03
US20180269076A1 (en) 2018-09-20
KR102493554B1 (ko) 2023-01-31
CN108028195B (zh) 2021-11-23
JP2017059676A (ja) 2017-03-23
CN108028195A (zh) 2018-05-11
TWI666697B (zh) 2019-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI666697B (zh) 基板處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
KR102068443B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
CN107210216B (zh) 湿蚀刻方法、基板液处理装置以及存储介质
US8420549B2 (en) Etching and cleaning methods and etching and cleaning apparatuses used therefor
KR102675393B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 시스템
JP5958950B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
TWI584370B (zh) A substrate processing method, a substrate processing apparatus, and a memory medium
JP7727760B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
US20040216841A1 (en) Substrate processing apparatus
WO2018047615A1 (ja) 犠牲膜形成方法、基板処理方法および基板処理装置
JP4787038B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
CN109216180B (zh) 基板处理方法和基板处理装置
JP5905666B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2009081370A (ja) 基板洗浄方法および基板洗浄装置
JP7065622B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP3884610B2 (ja) 基板表面処理方法および基板表面処理装置
JP7650955B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
US20230415191A1 (en) Buffer chamber, substrate treating apparatus and substrate treating method
JP7159456B2 (ja) 基板処理方法及び基板処理装置
WO2025041671A1 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
WO2023166970A1 (ja) 基板処理方法
JP2006351805A (ja) 基板処理方法および基板処理装置