【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はスピンエッチ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウェハのエッチング方法としては、半導体ウェハを回転させて洗浄処理液を半導体ウェハに滴下する方法が知られている。
【０００３】
この処理方法を行うことにより、洗浄処理液に遠心力が働き、洗浄処理液がウェハ表面の中心部から外周部へと均一に流れることが可能となり、半導体ウェハの表面に付着した異物や不純物を効率良く除去し、不要な薄膜を均一に除去することが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１６２９２７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスピンエッチング方法においては、洗浄処理液の粘性が高くかつ、スピンチャック部の回転力だけでは洗浄処理液を完全に振り切ることができない場合、ウェハの表面を流れる洗浄処理液がウェハ裏面へと回り込み、この回り込みによってウェハの裏面が不均一にエッチングされることがあった。
【０００６】
この回り込みは外観上の問題ばかりではなく、デバイスの不良原因となり、電気的特性が阻害されるなどの品質の低下を招く恐れもあった。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みなされたもので、スピン回転数に依存することなく、エッチング処理される被処理体への洗浄処理液の裏面回り込みを防止して、被処理体の品質の低下を防止するようにしたスピンエッチング方法及びスピンエッチング装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明の洗浄方法は、被処理体をスピンエッチング方法にて洗浄処理するに際して、被処理体を保持するチャック部の構造を一様に平滑な構造としチャック部に被処理体を設置する前にチャック部の上部より純水もしくは洗浄処理液と相互に反応しない薬品とからなる定着液を塗布して被処理体の裏面とチャック部との隙間を液体で均一に密着させることによって、洗浄処理液がスピンエッチング中に被処理体の裏面に回り込むことを防止することを特徴とするものである。
【０００９】
また、洗浄装置は洗浄処理液を収容し被処理体に洗浄処理液を滴下する洗浄液供給手段と被処理体の中心を軸として回転させる回転機構と被処理体を保持するチャック部の表面に平滑な処理を施して純水もしくは洗浄処理液と相互に反応しない薬品とからなる定着液をチャック部に滴下し被処理体をチャック部と密着させる密着保持機能とチャック部に細孔を設けて細孔部より純水もしくは界面活性剤等からなる定着液を吸引する機構と純水等のリンス液を噴出させながらチャック部に密着した被処理体をチャック部から遊離させる剥離機能を具備することを特徴とするものである。
【００１０】
上記洗浄液の供給手段として、被処理体に均一に洗浄処理液を滴下するためのノズルを使用することが望ましい。
【００１１】
また、洗浄効果を高めるためにノズル先端に超音波発振子を使用することが可能である。
【００１２】
また、この発明において、上記被処理体を洗浄する手段はスピンチャック部に被処理体を密着させて保持するものであれば、任意の洗浄方法でよく、例えば静止洗浄や気体と液体とを混合させた混合処理体を被処理体に噴出させる洗浄する方法等のいずれであっても差し支えない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１ではこの発明の実施の形態における洗浄装置の概略断面図が示されている。
【００１５】
洗浄装置は、半導体ウェハ００２（以下ウェハという）を保持するスピンチャック００３と定着液０１９を滴下する定着液滴下ノズル０１５と洗浄処理液０１３を噴射する洗浄処理液噴射ノズル０１０とで主要部が構成されている。
【００１６】
スピンチャック００３の表面には細孔００６が加工されており、この細孔００６は供給管路００６ａを介して切替弁００７と接続されている。切替弁００７には純水からなるリンス液００８を収容するリンス液槽００９とリンス液を供給する配管００７ａと定着液を排出する配管００７ｂが接続されている。
【００１７】
またスピンチャック００３にはウェハの搬入・搬出時にウェハを保持するための突き上げピン００４と突き上げピンを上下に駆動する機構００４ａが備わっている。
【００１８】
さらにスピンチャック００３は回転軸００５に連結されており、回転軸００５は所定の回転数・時間・角速度で回転する機能を有している。
【００１９】
定着液滴下ノズル０１５は滴下時にはスピンチャック００３の上部に移動し、純水もしくは洗浄処理液と相互に反応しない薬品からなる定着液０１９を滴下し、非滴下時には位置切り替えモータ０１６の駆動によって搬送アーム０１８によるウェハ００２の搬入・搬出や洗浄液噴射ノズル０１０の動作に支障をきたすことのないように退避するようになっている。
【００２０】
洗浄処理液噴射ノズル０１０は噴射時にはスピンチャック００３の上部に移動し、純水あるいは薬液からなる洗浄処理液０１３を噴射し、非噴射時には位置切り替えモータ０１１の駆動によって搬送アーム０１８によるウェハ００２の搬入・搬出や定着液滴下ノズル０１５の動作に支障をきたすことのないように退避するようになっている。
【００２１】
また図２（ａ）に示すように上記のように構成される洗浄装置において、ウェハ００２をスピンチャックに保持する時には、定着液滴下ノズル０１５がチャック上部に位置した状態で定着液０１９を滴下する。
【００２２】
また図２（ｂ）に示すように、ウェハ００２の洗浄時には、洗浄処理液噴射ノズル０１０がチャック上部に位置した状態で洗浄処理液０１３を噴射する。
【００２３】
次に、この発明の洗浄方法をウェハ００２の洗浄処理に使用した場合について、図３を参照して説明する。
【００２４】
まず、スピンチャック００３の細孔００６から純水からなるリンス液００８を噴出させてスピンチャック００３をリンス液００８で一様に洗浄する（図３（ａ））。
【００２５】
次に定着液０１９をスピンチャック００３表面に滴下させてスピンチャック００３の表面を定着液０１９で一様に覆う。このとき定着液０１９はスピンチャック００３の表面に表面張力が働くまで、十分に滴下させる。定着液０１９の滴下が終わったのち、ウェハ００２をスピンチャック００３上に載せる（図３（ｂ））。
【００２６】
このときにスピンチャック００３上のウェハ突き上げピン００４は上限の位置の状態となり、ウェハ００２はいったん突き上げピン００４に保持される。その後ウェハ突き上げピン００４が下降し、ウェハ００２が定着液０１９と接触したのち、スピンチャック００３の細孔００６より定着液０１９を一定量吸引する。
【００２７】
これによってウェハ００２の裏面は定着液０１９を媒体としてスピンチャック００３と密着することが可能となる（図３（ｃ））。
【００２８】
次にスピンチャック００３が回転を開始し、スピンエッチングによる所定の洗浄が行われる。
【００２９】
洗浄処理後、スピンチャック部の細孔００６から純水からなるリンス液００８をウェハ００２の裏面に噴出させる。これによってウェハ００２の裏面はスピンチャック００３から分離されると共に洗浄することができる（図３（ｄ））。
【００３０】
なお、この洗浄ではウェハ００２の裏面と共にスピンチャック００３も同時に洗浄することができる。洗浄が完了したのちウェハ００２はスピンチャック００３上に保持した状態で回転し、裏面に付着したリンス液００８を乾燥することができる。
【００３１】
乾燥が終わり、一連の処理が終わったウェハはウェハ搬送アームによってスピンチャック００３から排出される。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば、被処理体の洗浄を洗浄処理液が裏面に回り込むことなく、効率良く行うことができる。また、被処理体の表面洗浄後に裏面洗浄を連続して行うことによって、洗浄時間の短縮等の優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる洗浄装置の一例を示す概略断面図
【図２】この発明における定着液滴下ノズルの使用状態と洗浄処理液噴射ノズルの使用状態を示す概略断面図
【図３】この発明の洗浄方法の工程を説明する概略断面図
【符号の説明】
００１ 洗浄処理液
００２ 半導体ウェハ（被処理体）
００３ スピンチャック
００４ 突き上げピン
００５ 回転軸
００６ 細孔
００７ 切替弁
００８ リンス液
００９ リンス液槽
０１０ 洗浄処理液噴射ノズル
０１１ 位置切り替えモータ
０１２ 切替弁
０１３ 洗浄処理液
０１４ 洗浄処理液槽
０１５ 定着液滴下ノズル
０１６ 位置切り替えモータ
０１７ 切替弁
０１８ 搬送アーム
０１９ 定着液
０２０ 定着液槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spin etch method.
[0002]
[Prior art]
In general, as a method for etching a semiconductor wafer, a method is known in which a semiconductor wafer is rotated and a cleaning treatment liquid is dropped onto the semiconductor wafer.
[0003]
By performing this processing method, a centrifugal force acts on the cleaning processing liquid, and the cleaning processing liquid can flow uniformly from the center of the wafer surface to the outer peripheral portion, thereby removing foreign substances and impurities adhering to the surface of the semiconductor wafer. Efficient removal is possible, and unnecessary thin films can be removed uniformly (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-162927
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional spin etching method, when the viscosity of the cleaning processing liquid is high and the cleaning processing liquid cannot be completely shaken out only by the rotational force of the spin chuck portion, the cleaning processing liquid flowing on the front surface of the wafer is In some cases, the back surface of the wafer was etched unevenly.
[0006]
This wraparound not only causes a problem in appearance but also causes a defect in the device and may cause a deterioration in quality such as an electrical characteristic being hindered.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents the deterioration of the quality of the object to be processed by preventing the back surface of the cleaning liquid from flowing into the object to be etched without depending on the spin speed. An object of the present invention is to provide a spin etching method and a spin etching apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the cleaning method of the present invention, when the object to be processed is cleaned by the spin etching method, the structure of the chuck part holding the object to be processed is uniformly smoothed. Before installing the object to be processed, apply a fixer consisting of pure water or chemicals that do not react with the cleaning liquid from the top of the chuck part to make the gap between the back surface of the object to be processed and the chuck part uniform with liquid. By adhering, the cleaning treatment liquid is prevented from flowing around the back surface of the object to be processed during spin etching.
[0009]
The cleaning device also contains a cleaning liquid supply means for storing the cleaning processing liquid and dropping the cleaning processing liquid onto the object to be processed, a rotating mechanism for rotating about the center of the object to be processed, and a surface of the chuck portion holding the object to be processed. A fixing solution consisting of pure water or a chemical that does not react with the cleaning solution after being subjected to various treatments is dropped on the chuck part, and the chuck part is provided with fine holes by providing a close contact holding function and a chuck part. A mechanism for sucking a fixing solution made of pure water or a surfactant from the hole and a peeling function for releasing the object to be processed, which is in close contact with the chuck portion, while jetting a rinse solution such as pure water from the chuck portion. It is characterized by.
[0010]
As the cleaning liquid supply means, it is desirable to use a nozzle for dropping the cleaning processing liquid uniformly onto the object to be processed.
[0011]
Further, it is possible to use an ultrasonic oscillator at the nozzle tip in order to enhance the cleaning effect.
[0012]
In the present invention, the means for cleaning the object to be processed may be any cleaning method as long as the object to be processed is held in close contact with the spin chuck portion, for example, stationary cleaning or mixing of gas and liquid. Any cleaning method may be employed in which the mixed processed body is jetted onto the target object.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 shows a schematic sectional view of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0015]
The main part of the cleaning apparatus is composed of a spin chuck 003 that holds a semiconductor wafer 002 (hereinafter referred to as a wafer), a fixing droplet lower nozzle 015 that drops a fixing liquid 019, and a cleaning processing liquid spray nozzle 010 that sprays a cleaning processing liquid 013. Has been.
[0016]
A fine hole 006 is machined on the surface of the spin chuck 003, and the fine hole 006 is connected to a switching valve 007 via a supply line 006a. A rinsing liquid tank 009 for storing a rinsing liquid 008 made of pure water, a pipe 007 a for supplying a rinsing liquid, and a pipe 007 b for discharging a fixing liquid are connected to the switching valve 007.
[0017]
Further, the spin chuck 003 is provided with a push-up pin 004 for holding the wafer during loading / unloading of the wafer and a mechanism 004a for driving the push-up pin up and down.
[0018]
Further, the spin chuck 003 is connected to a rotation shaft 005, and the rotation shaft 005 has a function of rotating at a predetermined rotation speed, time, and angular velocity.
[0019]
The fixing droplet lower nozzle 015 moves to the upper part of the spin chuck 003 when dropping, drops a fixing solution 019 made of a chemical that does not react with pure water or a cleaning processing solution, and when not dropping, the position switching motor 016 is driven to drive the transfer arm. The wafers 002 are carried in and out by 018 and retracted so as not to hinder the operation of the cleaning liquid injection nozzle 010.
[0020]
The cleaning process liquid injection nozzle 010 moves to the upper part of the spin chuck 003 at the time of injection, and injects the cleaning process liquid 013 made of pure water or chemical liquid, and at the time of non-injection, the position switching motor 011 is driven to carry in the wafer 002 by the transfer arm 018. -Retraction is performed so as not to hinder the operation of the carry-out and the fixing droplet lower nozzle 015.
[0021]
Further, in the cleaning apparatus configured as described above as shown in FIG. 2A, when the wafer 002 is held on the spin chuck, the fixing liquid 019 is dropped with the fixing droplet lower nozzle 015 positioned above the chuck. .
[0022]
As shown in FIG. 2B, when the wafer 002 is cleaned, the cleaning processing liquid 013 is sprayed in a state where the cleaning processing liquid spray nozzle 010 is positioned above the chuck.
[0023]
Next, the case where the cleaning method of the present invention is used for cleaning the wafer 002 will be described with reference to FIG.
[0024]
First, a rinse liquid 008 made of pure water is ejected from the pores 006 of the spin chuck 003, and the spin chuck 003 is uniformly washed with the rinse liquid 008 (FIG. 3A).
[0025]
Next, the fixing solution 019 is dropped on the surface of the spin chuck 003 to uniformly cover the surface of the spin chuck 003 with the fixing solution 019. At this time, the fixing solution 019 is sufficiently dropped until surface tension acts on the surface of the spin chuck 003. After the fixing solution 019 has been dropped, the wafer 002 is placed on the spin chuck 003 (FIG. 3B).
[0026]
At this time, the wafer push-up pins 004 on the spin chuck 003 are in the upper limit position, and the wafer 002 is once held by the push-up pins 004. Thereafter, the wafer push-up pin 004 descends and the wafer 002 comes into contact with the fixing solution 019, and then a fixed amount of the fixing solution 019 is sucked from the pore 006 of the spin chuck 003.
[0027]
As a result, the back surface of the wafer 002 can be brought into close contact with the spin chuck 003 using the fixer 019 as a medium (FIG. 3C).
[0028]
Next, the spin chuck 003 starts rotating, and predetermined cleaning is performed by spin etching.
[0029]
After the cleaning process, a rinse liquid 008 made of pure water is ejected from the pore 006 of the spin chuck portion to the back surface of the wafer 002. Thus, the back surface of the wafer 002 can be separated from the spin chuck 003 and cleaned (FIG. 3D).
[0030]
In this cleaning, the spin chuck 003 can be cleaned simultaneously with the back surface of the wafer 002. After the cleaning is completed, the wafer 002 is rotated while being held on the spin chuck 003, and the rinse liquid 008 attached to the back surface can be dried.
[0031]
The wafer after drying is finished and a series of processing is finished is discharged from the spin chuck 003 by the wafer transfer arm.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently clean the object to be processed without the cleaning processing solution flowing around the back surface. Further, by continuously performing the back surface cleaning after the surface cleaning of the object to be processed, excellent effects such as shortening the cleaning time can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cleaning apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a usage state of a fixing droplet lower nozzle and a cleaning treatment liquid jet nozzle in the present invention. Schematic sectional view explaining the steps of the cleaning method of the invention [Explanation of symbols]
001 Cleaning treatment liquid 002 Semiconductor wafer (object to be processed)
003 Spin chuck 004 Push-up pin 005 Rotating shaft 006 Fine hole 007 Switching valve 008 Rinsing liquid 009 Rinsing liquid tank 010 Cleaning processing liquid injection nozzle 011 Position switching motor 012 Switching valve 013 Cleaning processing liquid tank 014 Cleaning processing liquid tank 015 Fixing droplet lower nozzle 016 Position switching motor 017 Switching valve 018 Transfer arm 019 Fixing solution 020 Fixing solution tank