JP2009016800A - 半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板表面のパターンが破壊されるのを防止することができ、また、ウォータマークの発生を防止することができる半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置を提供する。
【解決手段】基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程（ステップＳ１６）と、前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程（ステップＳ１８）と、前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程（ステップＳ２２）と、を有し、前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にＨＦを添加する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置に関する。

基板洗浄装置の一つとして、スピン式枚葉基板洗浄装置が知られている。この種の基板洗浄装置においては、回転する基板表面に例えば希フッ酸（ＤＨＦ）を供給して基板の表面を洗浄し、次に回転する基板表面に純水であるリンス水を供給して基板表面に残留するＤＨＦを洗い流し、その後、リンス水の供給を停止させた状態で基板を高速回転させて基板表面のリンス水を振り切り、基板を乾燥させる（例えば特許文献１）。

特開２００２−１６４３１６号公報

上記のように、基板を高速回転させて基板表面のリンス水を振り切り、基板を乾燥させる方法がスピン乾燥といわれる。スピン乾燥は、具体的には、回転による遠心力で水分をふるい落とし、残った少量の水分を窒素雰囲気中で乾燥させる。また、他の乾燥方法として、リンス水の供給部より中心側にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気を供給し、リンス水をＩＰＡ置換するロタゴニ乾燥という方法も知られている。

本発明者らは、上記したスピン乾燥においては、基板表面のパターンが破壊される場合があることを発見した。これは、水の表面張力が大きいために起こると考えられる。また、基板表面にウォータマークが発生する場合があることを発見した。一方、ロタゴニ乾燥は、基板の回転、ＩＰＡ蒸気の供給等の条件設定が難しく、量産手段としては使われていない。

本発明は、基板表面のパターンが破壊されるのを防止することができ、また、ウォータマークの発生を防止することができる半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にＨＦを添加する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明の他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、ＨＦを供給する供給系と、前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にＨＦを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。

本発明によれば、基板表面のパターンが破壊されるのを防止することができ、また、ウォータマークの発生を防止することができ、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の第１の実施形態に係る基板洗浄装置１０が示されている。基板洗浄装置１０は、洗浄装置本体１２を有し、この基板洗浄装置本体１２に囲まれて洗浄室１４が構成されている。この洗浄室１４には、半導体ウエハ等の基板１６を水平に支持する支持具１８が配置されている。この支持具１８は、モータ等からなる回転機構２０に回転軸２１を介して接続され、この回転機構２０により、水平に支持された状態の基板１６を回転させるようになっている。

支持具１８の周囲はカバー２２により囲まれている。このカバー２２は、後述するように、支持具１８により基板１６が回転する際に基板１６から飛ぶ薬液を受け止めるようになっている。

図２に示すように、洗浄装置本体１２の側面には、基板搬入搬出口２４が形成されている。この基板搬入搬出口２４にはゲートバルブ２６が設けられており、このゲートバルブ２６により基板搬入搬出口２４が開閉される。また、この基板搬入搬出口２４を介して基板１６を支持具１８に移載するための基板移載機２７が設けられている。

前述した洗浄室１４には、第１のノズル２８と第２のノズル３０とが挿入されている。第１のノズル２８と第２のノズル３０とは、それぞれの先端が支持具１８に支持された基板１６の中心付近手前まで延びるように水平に配置されている。第１のノズル２８は、例えばＤＨＦからなる洗浄液を供給する洗浄液供給部３２に、洗浄液の供給を制御する制御バルブ３２ａを介して接続されており、この第１のノズル２８からは洗浄液が基板１６の中心に供給される。第２のノズル３０は、純水からなるリンス水を供給するリンス水供給部３４及び置換液体を供給する置換液体供給部３６に、リンス水及び置換液体の供給を制御する制御バルブ３８を介して接続されており、この第２のノズル３０からはリンス水又は置換液体が基板１６の中心に供給される。したがって、主に、第１のノズル２８、洗浄液供給部３２及び制御バルブ３２ａにより洗浄液供給系が構成され、主に、第２のノズル３０，リンス水供給部３４及び制御バルブ３８によりリンス水供給系が構成され、主に、第２のノズル３０，置換液体供給部３６及び制御バルブ３８により置換液体供給系が構成され、洗浄液供給系、リンス水供給系及び置換液体供給系により供給系が構成される。

置換液体は、リンス水、すなわち純水よりも表面張力の小さい液体であり、リンス水と混合可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したもの、若しくは、これらを純水で希釈したものである。なお、置換液体は、リンス水としても機能することから、純水からなるリンス水を第１リンス水、置換液体を第２リンス水、両者を総称して単にリンス水と呼ぶ場合もある。

給水部４０は、前述したカバー２２の内側上部の周囲に開口し、他端が純水からなる水を供給する純水供給部４２に接続されており、カバー２２の内面に水を供給できるようになっている。なお、給水部４０には、純水の供給を制御する制御バルブ４２ａが設けられている。純水供給部４２は、リンス水供給部３４と共用するようにしてもよい。

カバー２２の下面には、カバー２２に供給された水を排出するための排水管４４が接続されており、この排水管４４は、基板洗浄装置本体１２の外部へ延び、この排水管４４を介してカバー２２内の水が排出される。

また、基板洗浄装置本体１２の上部には、乾燥用ガス供給管４６が接続されている。この乾燥用ガス供給管４６の他端には、乾燥用ガス供給部４８が接続されている。なお、乾燥用ガス供給管４６には、乾燥用ガスの供給を制御する制御バルブ４８ａが設けられている。乾燥用ガスとしては、例えば窒素（Ｎ_２）が用いられる。さらに、基板洗浄装置本体１２の下部には乾燥用ガスを排出するための排気管５０が接続されている。

コントローラ５２はコンピュータから構成され、回転機構２０による支持具１８の回転、ゲートバルブ２６による基板搬入搬出口２４の開閉、基板移載機２７による基板１６の搬入及び搬出、制御バルブ３２ａによって制御される第１のノズル２８によるＤＨＦの供給、制御バルブ３８によって制御される第２のノズル３０によるリンス水又は置換液体の供給、制御バルブ４２ａによって制御される給水部４０からの純水の供給、制御バルブ４８ａによって制御される乾燥用ガス供給管４６からの窒素（Ｎ_２）の供給等を制御する。

次に、上記構成に係る基板洗浄装置１０を用いて半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板を洗浄する方法について説明する。

図３は、コントローラ５２による制御フローを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０において、ゲートバルブ２６により基板搬入搬出口２４を開き、パターンが形成された基板１６を基板移載機２７により洗浄室１４内に搬入する。

次のステップＳ１２においては、さらに基板移載機２７を制御して基板１６を支持具１８に支持（セット）し、ゲートバルブ２６により基板搬入搬出口２４を閉じる。

次のステップＳ１４においては、回転機構２０により回転軸２１を介して支持具１８を回転させることにより基板１６の回転を開始する。

次のステップＳ１６においては、図４に示すように、基板１６の回転を維持しつつ、第１のノズル２８からＤＨＦを基板１６の中心に向けて供給し、基板１６の表面を洗浄する。

次のステップＳ１８においては、図５に示すように、基板１６の回転を維持しつつ、第１のノズル２８からのＤＨＦの供給を停止し、制御バルブ３８のリンス水供給側を開き、置換液体側を閉じ、第２のノズル３０からリンス水としての純水（第１リンス水）を基板１６の中心に向けて供給し、基板表面に残留するＤＨＦを洗い流す。

次のステップＳ２０においては、基板１６の回転を維持しつつ、制御バルブ３８のリンス水供給側を徐々に閉じ、置換液体側を徐々に開き、図６に示すように、第２のノズル３０から置換液体としてのエタノール等（第２リンス水）を基板１６の中心に向けて供給し、基板上の純水をエタノール等に置換する。この場合、置換液体が水と混合可能なときは、必ずしも１００％置換する必要は無く、リンス水の一部が置換液体に置換されるようにすることもできる。
また、このステップＳ２０においては、給水部４０からカバー２２の内面に水を供給する。これによりカバー２２の内面に飛ばされたエタノール等による燃焼が生じる危険性を低減することができる。カバー２２の内面に供給された水は、排水管４４を介して外部に排出される。

次のステップＳ２２においては、図７に示すように、基板１６の回転を維持しつつ、第２のノズル３０からのリンス水及び置換液体の供給を停止し、基板上のエタノール等を回転による遠心力でふるい落とす。このステップＳ２２においては、洗浄室１４には、乾燥用ガス供給部４８から乾燥用ガス供給管４６を介して乾燥用ガスとしてのＮ_２を供給して洗浄室１４をＮ_２雰囲気とし、このＮ_２雰囲気中で基板１６を乾燥させる。
なお、給水部４０からカバー２２の内面への水の供給は、ステップＳ２０の置換工程のみに行ってもよいが、さらに安全性を高めるため、このステップＳ２２の乾燥工程においても継続して行うようにしてもよい。即ち、少なくも基板１６からエタノール等がカバー２２へ飛ぶ間はカバー２２の内面に水を供給するようにしてもよい。

次のステップＳ２４においては、回転機構２０による支持具１８の回転を停止することにより基板１６の回転を停止する。また、洗浄室１４内のＮ_２を排気する。

次のステップＳ２６によれば、ゲートバルブ２６により基板搬入搬出口２４を開き、基板移載機２７により基板１６を洗浄室１４内から搬出する。その後、他の装置、例えばエピタキシャル成長装置等へ搬送し、成膜等の処理を行う。

本発明によれば、基板を乾燥させるのに、リンス水をアルコール等のリンス水よりも表面張力の小さい液体で置換した後に乾燥を行うようにしている。水の表面張力７２．７５ｍＮ／ｍ（２０℃）に比べ、例えばエタノールの表面張力は２２．５５ｍＮ／ｍ（２０℃）と小さいため、例えば１００％置換した場合には、基板表面のパターンにかかる力は約１／３と小さくなり、表面張力によるパターンの破壊を防ぐことができる。また、本発明によれば、リンス水をアルコール等で置換する際、アルコール等の作用により基板表面の有機物を除去することもできる。さらに、本発明によれば、アルコール等の可燃性の薬液で基板表面の水を置換する際に、回転する基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーに水を供給するので、燃焼が生じる危険性を低減することができる。

図８において、本発明の第２の実施形態に係る基板洗浄装置１０が示されている。この第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、第２のノズル３０に制御バルブ３８を介してフッ化水素（ＨＦ）供給部５４が接続されている点、すなわち、供給系として、さらにフッ化水素供給系が設けられている点が異なる。そして、前述したステップＳ２０において、純水をエタノール等に置換する最終リンス液にこのＨＦを添加するように制御する。添加するＨＦは、極希薄であり、好ましくは、最終リンス液中のＨＦ濃度が１〜１０００ｐｐｍとなるようにする。

このように、極希薄のＨＦを最終リンス液に添加する理由は、基板を乾燥させる際に基板のパターンを破壊することなしに、ウォータマークの発生を防止するためである。ウォータマークは、水が蒸発するとき、その水滴中に含まれる溶存シリカ等の不純物が表面に残留してできる模様である。ＨＦを最終リンス液に添加すると、このウォータマークの原因となる溶存シリカ等の不純物を蒸気圧の高い物質に変化させることができ、この蒸気圧が高くなったものを気化することにより、ウォータマークを発生させることなしに基板を乾燥させることができる。

ところで、純水中の溶存シリカの濃度は、０．１〜１０ｐｐｔ程度以下であることが確認されており、現在の技術では、純水中にどうしてもこの程度のシリカが残存してしまう。ＩＰＡ等のアルコールは純水で希釈して用いることが多く、この場合、純水で希釈したＩＰＡ、すなわちＩＰＡ溶液中にもこの程度のシリカが溶存していることとなる。すなわち、純水で希釈したＩＰＡ等のアルコールを置換溶液として用いる場合、最終リンス液にはシリカが溶存することとなる。
この溶存シリカの濃度を考慮すると、溶存シリカを安定化（蒸気圧の高い物質に変化）させて除去するには、ＩＰＡ溶液に添加するＨＦの濃度を少なくとも１〜１０００ｐｐｍとする必要がある。なお、ＨＦ濃度を１ｐｐｍより小さくすると、ＨＦとシリカとの接触確率が下がり、溶存シリカを十分に除去することができなくなる。また、ＨＦ濃度を１０００ｐｐｍより大きくすると、膜のエッチングレートが生じ基板表面上に形成されている膜がエッチングされてしまう。すなわち、ＨＦ濃度をこの範囲内の値とすれば、基板表面上に形成されている膜をエッチングすることなく、溶存シリカを十分に除去することができる。
また、排水処理を考慮すると、ＨＦ濃度は１〜１０ｐｐｍとするのが好ましい。ＨＦ濃度をこの範囲内の値とすれば、基板表面上に形成されている膜をエッチングすることなく、溶存シリカを十分に除去することができ、更に、排水処理が不要となる。

なお、本実施形態においては、供給系のうちリンス水供給系（第１リンス水供給系）、置換液体供給系（第２リンス水供給系）、ＨＦ供給系は図９のように構成してもよい。すなわち、図９では、第２のノズル３０は、リンス水供給部３４に制御バルブ３８を介して接続されている。第２のノズル３０は、その上流側で分岐しており、分岐したラインは調合装置６０に接続されている。調合装置６０と置換液体供給部３６とは配管６２を介して接続されており、配管６２には流量調整器６４と、バルブ６６が設けられている。また、調合装置６０とＨＦ供給部５４とは配管６１を介して接続されており、配管６１には流量調整器６３と、バルブ６５が設けられている。調合装置６０においては、流量調整器６４、流量調整器６３でそれぞれ流量制御された置換液体、ＨＦを調合することにより、置換液体中のＨＦ濃度が調整される。供給系をこのように構成すれば、置換液体中のＨＦ濃度の制御性を容易に確保でき、極希薄のＨＦ濃度の調整を容易に行うことができる。

なお、上記第２の実施形態においては、ＨＦを添加するようにしているが、これに限定されるものではなく、ウォータマークの原因となる不純物を蒸気圧の高い物質に変化させることができるものであればよく、ＨＦの代わりに例えば塩化水素（ＨＣｌ）、アンモニア水（ＮＨ_４ＯＨ）等を用いることができる。

また、上記第１実施形態および第２実施形態では、ステップＳ１６におけるＤＨＦによる洗浄の後に、ステップＳ１８において、第１リンス水としての純水を基板１６に対して供給し、ステップＳ２０において、第２リンス水としてのエタノール等を基板１６に対して供給する例について説明したが、純水によりリンスを行うステップＳ１８を省略することもできる。すなわち、ＤＨＦによる洗浄後、純水によるリンスを行うことなくエタノール等の薬液でリンスすることもできる。これを、図１０を用いて説明する。ここでは、薬液として純水で希釈したＩＰＡ（以下、希釈ＩＰＡ）を用いる場合について説明する。

図１０（ａ）は、上記第１実施形態の洗浄フローに対応する洗浄フローを示しており、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の洗浄フローにおける純水リンスを行うステップＳ１８を省略した洗浄フローを示している。また、図１０（ｃ）は、上記第２実施形態の洗浄フローに対応する洗浄フローを示しており、図１０（ｄ）は図１０（ｃ）の洗浄フローにおける純水リンスを行うステップＳ１８を省略した洗浄フローを示している。すなわち、図１０（ａ）は、ＤＨＦによる洗浄→純水によるリンス→希釈ＩＰＡによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図１０（ｂ）は、ＤＨＦによる洗浄→希釈ＩＰＡによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図１０（ｃ）は、ＤＨＦによる洗浄→純水によるリンス→ＨＦを添加した希釈ＩＰＡによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図１０（ｄ）は、ＤＨＦによる洗浄→ＨＦを添加した希釈ＩＰＡによるリンス→乾燥を行う例を示している。図１０（ｂ）、図１０（ｄ）のように、純水によるリンスを省いた場合であっても、上記第１実施形態における洗浄、上記第２実施形態における洗浄と同様な作用効果が得られる。

[実施例]
図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）のそれぞれの洗浄フローにより、パターンが形成された基板に対し洗浄を行った。図１０（ａ）、図１０（ｂ）の洗浄フローは第１実施形態の基板洗浄装置を用いて行い、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）の洗浄フローは第２実施形態の基板洗浄装置を用いて行った。また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）での希釈ＩＰＡリンスは、ＩＰＡ濃度２０％として行い、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）でのＨＦ添加希釈ＩＰＡリンスは、ＩＰＡ濃度２０％、ＨＦ濃度５００ｐｐｍとして行った。
結果、図１１に示すように、図１０（ａ）、図１０（ｂ）の洗浄フローにより洗浄した場合、基板上に形成されたパターンに破壊は生じなかった。また、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）の洗浄フローにより洗浄した場合、基板上に形成されたパターンに破壊は生じず、また、ウォータマークも発生しなかった。

本発明の一態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にＨＦを添加する半導体装置の製造方法が提供される。

好ましくは、前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０００ｐｐｍである。

好ましくは、前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０ｐｐｍである。

好ましくは、前記洗浄液はＨＦを含み、前記リンス水中のＨＦの濃度が前記洗浄液中のＨＦの濃度よりも低い。

好ましくは、前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む。

好ましくは、前記基板周囲には、前記基板が回転する際に前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーが設けられており、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給する。

好ましくは、前記基板表面をリンスする工程は、前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給する工程と、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換する工程と、を有し、ＨＦは前記第２リンス水に添加する。

好ましくは、前記基板表面をリンスする工程は、前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給する工程と、前記基板に対して純水を含み前記第１リンス水よりも表面張力の小さい第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換する工程と、を有し、ＨＦは前記第２リンス水に添加する。

本発明の他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、ＨＦを供給する供給系と、 前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にＨＦを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。

好ましくは、前記コントローラは、前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０００ｐｐｍとなるように前記供給系を制御する。

好ましくは、前記コントローラは、前記リンスの際に、前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給し、その後、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換すると共に、前記第２リンス水にＨＦを添加するように前記供給系を制御する。

好ましくは、前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含み、さらに、前記基板を回転させる際に、前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーと、前記カバーに純水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給するように前記給水部を制御する。

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程と、前記リンス水を前記液体に置換した後に前記基板を乾燥させる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

好ましくは、前記液体が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこられを混合したものである。

本発明の更に他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、リンス水及び前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給する供給手段と、前記基板を支持した前記支持具を回転させつつ、前記基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流し、前記基板に対して前記液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくとも一部を前記液体に置換し、その後、前記基板を乾燥させるように、前記回転機構及び前記供給手段を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水を前記液体に置換する際に、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水を前記液体に置換する際及び基板を乾燥させる際に、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記液体が基板から飛ぶ間は、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する基板洗浄方法にあって、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程と、前記リンス水を前記液体に置換した後に前記基板を乾燥させる工程と、を有する基板洗浄方法が提供される。

好ましくは、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程では、さらに極希薄なＨＦを添加して最終リンス液とする。

好ましくは、前記最終リンス液中のＨＦ濃度が１０００ｐｐｍ以下である。

好ましくは、前記最終リンス液中のＨＦ濃度が１００ｐｐｍ以下である。

好ましくは、前記最終リンス液中のＨＦ濃度が１０ｐｐｍ以下である。

好ましくは、前記最終リンス液中のＨＦ濃度が１ｐｐｍ以下である。

好ましくは、ＨＦの代わりにＨＣｌを添加する。

好ましくは、ＨＦの代わりにＮＨ_４ＯＨを添加する。

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法にあって、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してＨＦ、ＨＣｌ又はＮＨ_４ＯＨを添加したリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、前記基板を乾燥させる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

本発明の第１の実施形態に係る基板洗浄装置を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る基板洗浄装置及び基板移載機を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態におけるコントローラによる制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態におけるＤＨＦ洗浄工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。 本発明の第１の実施形態におけるリンス工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。 本発明の第１の実施形態における置換工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。 本発明の第１の実施形態における乾燥工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る基板洗浄装置を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る基板洗浄装置の一部を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態と第２の実施形態における洗浄フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態と第２の実施形態の洗浄フローにおける実験結果である。

符号の説明

１０ 基板洗浄装置
１２ 基板洗浄装置本体
１４ 洗浄室
１６ 基板
１８ 支持具
２０ 回転機構
２２ カバー
２７ 基板移載機
２８ 第１のノズル
３０ 第２のノズル
４０ 給水部
５２ コントローラ

Claims (12)

1. 基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、
   前記洗浄工程は、
   前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、
   前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、
   前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、
   前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にＨＦを添加することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０００ｐｐｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０ｐｐｍであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記洗浄液はＨＦを含み、前記リンス水中のＨＦの濃度が前記洗浄液中のＨＦの濃度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記基板周囲には、前記基板が回転する際に前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーが設けられており、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給することを特徴とする請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記基板表面をリンスする工程は、
   前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給する工程と、
   前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換する工程と、を有し、
   ＨＦは前記第２リンス水に添加することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記基板表面をリンスする工程は、
   前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給する工程と、
   前記基板に対して純水を含み前記第１リンス水よりも表面張力の小さい第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換する工程と、を有し、
   ＨＦは前記第２リンス水に添加することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
9. 基板を支持する支持具と、
   前記支持具を回転させる回転機構と、
   前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、ＨＦを供給する供給系と、
   前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にＨＦを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、
   を有することを特徴とする基板洗浄装置。
10. 前記コントローラは、前記リンス水中のＨＦの濃度が１〜１０００ｐｐｍとなるように前記供給系を制御することを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄装置。
11. 前記コントローラは、前記リンスの際に、前記基板に対して純水を含む第１リンス水を供給し、その後、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第２リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第１リンス水を前記第２リンス水に置換すると共に、前記第２リンス水にＨＦを添加するように前記供給系を制御することを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄装置。
12. 前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、エチレングリコール、２−メチル−２−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含み、さらに、
    前記基板を回転させる際に、前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーと、
    前記カバーに純水を供給する給水部と、を有し、
    前記コントローラは、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給するように前記給水部を制御することを特徴とする請求項９に記載の基板洗浄装置。

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