JP6541492B2 - 液処理方法および液処理装置 - Google Patents
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Description
前記保持部に保持された被処理体に液体が供給される過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するとともに、前記保持部に保持された前記被処理体の裏面に純水を供給することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御することにより、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることを抑制することを特徴とする液処理方法を提供する。
前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段をさらに有し、前記帯電制御手段により、前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置を提供する。
前記液供給機構から前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するメタル含有不純物除去手段と、前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段とをさらに有し、前記メタル含有不純物除去手段で前記液体中の前記メタル含有不純物が除去されるとともに、前記帯電制御手段により、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置を提供する。
まず、第1の実施形態について説明する。
第1の実施形態では、被処理体であるウエハの帯電を制御することにより、液処理に用いる液体中に存在する電荷を帯びた微小なメタル含有不純物が被処理体であるウエハへ静電気力で付着することを抑制する。このような微小なメタル含有不純物としては、典型的にはパーティクル状で10nm以下のものを挙げることができるが、それに限定されない。電荷を帯びたメタル含有不純物としてはイオン状のものが含まれるが、イオン状には限定されない。
図1は、第1の実施形態における第1の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
まず、液処理すべきウエハWを図示しない搬送装置によりチャンバ2内に搬入し、スピンチャック3に装着する。この状態で、ノズル18を退避位置からウエハWの中心直上の液吐出位置に移動させ、モータ4によりスピンチャック3とともにウエハWを回転させながら、液体タンク15内の液体を液供給配管16およびノズル18を介してウエハW中心に供給し、液体をウエハWの全面に広げて液処理を行う。
図3は、第1の実施形態における第2の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
図5は、第1の実施形態における第3の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
次に、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態では、液処理に用いる液体の供給系において、液体中に存在する電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を除去することにより、このようなメタル含有不純物が被処理体であるウエハへ付着することを抑制する。第1の実施形態と同様、微小なメタル含有不純物としては、典型的にはパーティクル状で10nm以下のものを挙げることができるが、それに限定されない。電荷を帯びたメタル含有不純物としてはイオン状のものが含まれるが、イオン状には限定されない。
図7は、第2の実施形態における第1の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
図9は、第2の実施形態における第2の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
図11は、第2の実施形態における第3の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
図12は、第2の実施形態における第4の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
図13は、第2の実施形態における第5の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
液体がIPAである場合、IPA中に主成分としてFeを含む不純物(Fe不純物)が存在し、IPAをPFA(パーフルオロアルコキシアルカン)製の容器に入れるとIPA中のFe不純物が高い効率で容器の内壁に吸着されることが判明した。また、シリコンウエハにIPAを塗布することによりFe不純物が高い効率でウエハに吸着されることが見出され、このことから容器材料としてSiを用いた場合にも、同様にIPA中のFe不純物が高い効率で容器内壁に吸着されることが期待される。
図17は、第2の実施形態のおける第6の例の液処理方法を実施するための液処理装置を示す概略構成図である。
第2の実施形態では、第1の例〜第6の例を適宜組み合わせてもよい。例えば、図7に示す第1の例の液処理装置または図9に示す第2の例の液処理装置に、第3の例のイオン除去フィルタ50または第4の例の蒸留生成部60を設けてもよく、またこれらの両方を設けてもよい。これにより、液体中のメタル含有不純物の除去率をより高めることができ、液処理の際にメタル含有不純物がウエハWに付着することをより効果的に抑制することができる。
次に、第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態では、液処理に用いる液体の供給系において、液体中の電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を除去するとともに、被処理体であるウエハの帯電を制御し、液体中に残存するそのようなメタル含有不純物が被処理体であるウエハへ静電気力で付着することを抑制する。すなわち、第3の実施形態は、上記第1の実施形態と第2の実施形態と併用するものである。なお、第1の実施形態および第2の実施形態と同様、微小なメタル含有不純物としては、典型的にはパーティクル状で10nm以下のものを挙げることができるが、それに限定されない。電荷を帯びたメタル含有不純物としてはイオン状のものが含まれるが、イオン状には限定されない。
以上のように、本実施形態では、IPAのような液処理に用いる液体中に、従来含まれていると認識されてなかった電荷を帯びた微小なメタル含有不純物、典型的にはパーティクル状で10nm以下のメタル含有不純物が含まれていることを新たに見出し、それに基づいて、ウエハの帯電を制御すること、または、液体中からメタル含有不純物を除去すること、または、それらの両方を行うことにより、このようなメタル含有不純物がウエハへ付着することを防止する。これにより、ウエハのメタル汚染を有効に抑制することができ、半導体デバイスの微細化に対応することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、被処理体であるウエハをスピンチャックに保持させて、ウエハを回転しながら、ウエハに液体を供給してウエハの全面に液体を広げるようにして液処理を行う場合について示したが、被処理体に液体を供給して処理するものであればその形態は限定されない。
2;チャンバ
3;スピンチャック
4;モータ
5;液供給機構
6;制御部
11;カップ
12;排気・排液管
13;回転軸
14;接地線
15;液体タンク
16,16′;液供給配管
17;ポンプ
18;ノズル
21;給電線
22;直流電源
23;メタル含有不純物
31a,31b;電極
32;直流電源
35;マイクロバブル発生器
40;マイクロバブル
45,62;不純物除去フィルタ
50;イオン除去フィルタ
60;蒸留精製部
61;第1液供給配管
63;第2液供給配管
64;循環ライン
65,66,67;開閉バルブ
70;清浄化ユニット
71;吸着槽
72;吸着部材
W;半導体ウエハ(被処理体)
Claims (28)
- 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有する液処理装置を用いて、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理方法であって、
前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御することにより、前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることを抑制することを特徴とする液処理方法。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有する液処理装置を用いて、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理方法であって、
前記保持部に保持された被処理体に液体が供給される過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するとともに、前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御することにより、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることを抑制することを特徴とする液処理方法。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有する液処理装置を用いて、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理方法であって、
前記保持部に保持された前記被処理体の裏面に純水を供給することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御することにより、前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることを抑制することを特徴とする液処理方法。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有する液処理装置を用いて、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理方法であって、
前記保持部に保持された被処理体に液体が供給される過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するとともに、前記保持部に保持された前記被処理体の裏面に純水を供給することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御することにより、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることを抑制することを特徴とする液処理方法。 - 前記液体を貯留部に貯留し、前記貯留部内の前記液体に一対の電極を浸漬し、これら電極間に電圧を印加して電界を形成することにより、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を前記電極に静電気力でトラップし、前記液体中に含まれる前記メタル含有不純物を除去することを特徴とする請求項2または請求項4に記載の液処理方法。
- 前記貯留部に貯留された前記液体中に、前記電極の下方からマイクロバブルを供給し、前記マイクロバブルが前記液体中を浮上する過程で前記マイクロバブルに前記メタル含有不純物を吸着させ、前記メタル含有不純物の前記電極へのトラップを促進することを特徴とする請求項5に記載の液処理方法。
- 前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給配管に、電荷を帯びたメタル含有不純物を除去可能なフィルタを設けて前記メタル含有不純物を除去することを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5、および請求項6のいずれか1項に記載の液処理方法。
- 前記フィルタは、陽イオン除去フィルタおよび陰イオン除去フィルタを有することを特徴とする請求項7に記載の液処理方法。
- 前記液体を蒸留精製することにより前記液体から前記メタル含有不純物を除去することを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、および請求項8のいずれか1項に記載の液処理方法。
- 前記液体を前記被処理体に供給する液体の供給経路の少なくとも一部に液体中の前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料を用いることを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、および請求項9のいずれか1項に記載の液処理方法。
- 前記液体を前記被処理体に供給する液体の供給経路に、液体中の前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料からなる吸着部材を有するメタル含有不純物除去ユニットを設けることを特徴とする請求項2、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7、請求項8、および請求項9のいずれか1項に記載の液処理方法。
- 前記吸着部材に前記メタル含有不純物を吸着させた後、前記吸着部材から前記メタル含有不純物を除去することを特徴とする請求項11に記載の液処理方法。
- 前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料は、前記液体中における表面電位が、前記液体中のメタル含有不純物が持つ電荷または表面電位と異符号であることを特徴とする請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の液処理方法。
- 前記表面電位の指標は、前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料を構成する粒子のゼータ電位またはゼータ電位計測から求められる等電点であることを特徴とする請求項13に記載の液処理方法。
- 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有し、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理装置であって、
前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段をさらに有し、前記帯電制御手段により、前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有し、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理装置であって、
前記液供給機構から前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するメタル含有不純物除去手段と、
前記保持部を接地することにより、前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段と
をさらに有し、
前記メタル含有不純物除去手段で前記液体中の前記メタル含有不純物が除去されるとともに、前記帯電制御手段により、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有し、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理装置であって、
前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段をさらに有し、前記帯電制御手段は、前記保持部に保持された前記被処理体の裏面に純水を供給する純水供給手段を有し、前記純水供給手段から前記被処理体の裏面に純水を供給することにより前記被処理体の表面の帯電を制御し、前記帯電制御手段により、前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置。 - 被処理体を保持する保持部と、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給機構とを有し、電荷を帯びた微小なメタル含有不純物を含む液体により被処理体を液処理する液処理装置であって、
前記液供給機構から前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する過程で、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物を除去するメタル含有不純物除去手段と、
前記保持部に保持された被処理体の帯電を制御する帯電制御手段と
をさらに有し、前記帯電制御手段は、前記保持部に保持された前記被処理体の裏面に純水を供給する純水供給手段を有し、前記純水供給手段から前記被処理体の裏面に純水を供給することにより前記被処理体の表面の帯電を制御し、
前記メタル含有不純物除去手段で前記液体中の前記メタル含有不純物が除去されるとともに、前記帯電制御手段により、前記液体中に残存する前記メタル含有不純物が前記被処理体へ静電気力で付着されることが抑制されることを特徴とする液処理装置。 - 前記液体を貯留する貯留部と、前記貯留部内の前記液体に浸漬される一対の電極と、前記一対の電極間に直流電圧を印加して電界を形成する直流電源とをさらに有し、前記電界が形成されることにより、前記液体に含まれる前記メタル含有不純物が前記電極に静電気力でトラップされ、前記液体中に含まれる前記メタル含有不純物が除去されることを特徴とする請求項16または請求項18に記載の液処理装置。
- 前記貯留部に貯留された液体中に、前記電極の下方からマイクロバブルを供給するマイクロバブル発生器をさらに有し、前記マイクロバブルが前記液体中を浮上する過程で前記マイクロバブルに前記メタル含有不純物が吸着され、前記メタル含有不純物の前記電極へのトラップが促進されることを特徴とする請求項19に記載の液処理装置。
- 前記液供給機構は、前記保持部に保持された被処理体に液体を供給する液供給配管を有し、前記液処理装置は、前記液供給配管に設けられた、電荷を帯びたメタル含有不純物を除去可能なフィルタをさらに有し、前記フィルタにより前記メタル含有不純物が除去されることを特徴とする請求項16、請求項18、請求項19、および請求項20のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記フィルタは、陽イオン除去フィルタおよび陰イオン除去フィルタを有することを特徴とする請求項21に記載の液処理装置。
- 前記液体を蒸留精製する蒸留精製部をさらに有し、前記蒸留精製部により前記液体が蒸留精製されることにより前記液体から前記メタル含有不純物が除去されることを特徴とする請求項16、請求項18、請求項19、請求項20、請求項21、および請求項22のいずれか1項に記載の液処理装置
- 前記液体を前記被処理体に供給する液体の供給経路の少なくとも一部に液体中の前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料が用いられることを特徴とする請求項16、請求項18、請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、および請求項23のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記液体を前記被処理体に供給する液体の供給経路に、液体中の前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料からなる吸着部材を有するメタル含有不純物除去ユニットが設けられていることを特徴とする請求項16、請求項18、請求項19、請求項20、請求項21、請求項22、および請求項23のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記吸着部材に前記メタル含有不純物を吸着させた後、前記吸着部材から前記メタル含有不純物を除去する液体を供給する再生液供給ラインを有することを特徴とする請求項25に記載の液処理装置。
- 前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料は、前記液体中における表面電位が、前記液体中のメタル含有不純物が持つ電荷または表面電位と異符号であることを特徴とする請求項24から請求項26のいずれか1項に記載の液処理装置。
- 前記表面電位の指標は、前記メタル含有不純物に対して吸着性を有する材料を構成する粒子のゼータ電位またはゼータ電位計測から求められる等電点であることを特徴とする請求項27に記載の液処理装置。
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