半導体基板処理装置
【課題】 効率の良い半導体基板処理装置及び半導体基板を処理するための方法の提供すること。
【解決手段】 半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体の上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムが含まれる。半導体基板は半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液がその上に分配される。第１半導体処理液を除去するためにウエハを半導体基板支持体によってスピンさせてもよい。半導体基板を第２半導体処理液に浸漬させてもよい液体容器に搬送サブシステムが半導体基板を搬送させてもよい。その後、半導体基板が第２半導体処理液の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気を送るとともに半導体基板が第２半導体処理液から取り出されてもよい。
【解決手段】 半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体の上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムが含まれる。半導体基板は半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液がその上に分配される。第１半導体処理液を除去するためにウエハを半導体基板支持体によってスピンさせてもよい。半導体基板を第２半導体処理液に浸漬させてもよい液体容器に搬送サブシステムが半導体基板を搬送させてもよい。その後、半導体基板が第２半導体処理液の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気を送るとともに半導体基板が第２半導体処理液から取り出されてもよい。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
１）．発明の分野
[0001]本発明は、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理するための方法に関する。
【０００２】
２）．関連技術の議論
[0002]集積回路はウエハのような半導体基板上に形成される。集積回路の形成には、種々の層の堆積、層の一部のエッチング、複数のベーキングのような多数の処理ステップが含まれてもよい。その後、集積回路は個々の超小型電子ダイスに分けられ、それがパッケージされ、回路基板に取り付けられる。
【０００３】
[0003]集積回路の作成に関わる種々の処理ステップの間に、集積回路が形成されているウエハの表面上に各種表面が形成される。これらの表面の一部は親水性であってもよく、表面の一部は疎水性であってもよい。酸化シリコンや窒化シリコンのような親水性表面は水に親和性があり、水をはじきにくい。一方、シリコンや低キャパシタンス誘電体のような疎水性表面は水に対する親和性がなく、非常に水をはじきやすい。
【０００４】
[0004]親水性と疎水性の表面を有するウエハを洗浄し乾燥するために用いられる２つの一般法がある。一つの方法は、簡単にスピン洗浄と呼ばれ、ウエハに洗浄溶液を分配するとともにウエハを回転させて、溶液を除去し、従って、ウエハを乾燥させる。他の方法は、しばしば浸漬洗浄と呼ばれ、洗浄溶液中にウエハを完全に浸漬し、脱イオン水中に浸漬し、その後、水の上面に接触しているウエハにイソプロピルアルコール蒸気を送りつつ水からウエハを取り出すことを含んでいる。この乾燥プロセスはマランゴニ乾燥と呼ばれる。
【０００５】
[0005]典型的には、集積回路製造業者はウエハ処理機を単純にするとともに集積回路の製造の効率を良くするために、それらのウエハ処理において２種類の洗浄のうちの１つだけを用いる。しかしながら、スピン洗浄は疎水性表面を効果的に洗浄せず、浸漬洗浄は一般的に親水性表面を洗浄するのに好ましくないので、そのような処理は全く効率が良くない。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]発明の一態様によれば、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理する方法が提供される。半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムが含まれてもよい。半導体基板は半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液がその上に分配される。ウエハもまた、第１半導体処理液を除去するために半導体基板支持体によって回転されてもよい。搬送サブシステムは半導体基板を液体容器に搬送してもよく、半導体基板は第２半導体処理液に浸漬されてもよい。その後、半導体基板が第２半導体処理液体の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気が送られるとともに半導体基板が第２半導体処理液体から取り出されてもよい。
【０００７】
[0007]本発明は、添付図面によって一例として記載される。
発明の詳細な説明
[0017]図１〜図６Ｅは、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理するための方法を示す図である。半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムとが含まれてもよい。半導体基板は、半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液が上部に分配される。ウエハは、また、半導体基板支持体によって回転されてもよく、第１半導体処理液を除去する。搬送サブシステムは、半導体基板が第２半導体処理液に浸漬されてもよい液体容器に半導体基板を搬送することができる。その後、半導体基板が第２の半導体処理液の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気が送られると共に半導体基板は第２半導体処理液から取り出されてもよい。
【０００８】
[0018]図１は、半導体ウエハ処理装置１０の実施形態を示す図である。ウエハ処理装置１０は、フレーム１２と、ウエハカセット１４と、ウエハ処理チャンバ１６と、搬送サブシステム１８と、コンピュータ制御盤１９とを含んでいる。フレーム１２は、実質的にその第一端に取り付けられたカセット１４で調整することができる。搬送サブシステムはフレーム１２の中央部分に位置し、ウエハ処理チャンバ１６は搬送サブシステム１８の反対側に配置されてもよい。
【０００９】
[0019]ウエハカセット１４はフレーム１２の一端にあり、当該技術において一般に理解されるように、前面ドア付きポッド（ＦＯＵＰ）である。カセット１４は、直径が、例えば、２００ミリメートル又は３００ミリメートルのウエハのような複数の半導体基板を保持する大きさと形をしていてもよい。
【００１０】
[0020]ウエハ処理チャンバ１６には、第１、第２、第３タイプの処理チャンバ、例えば、プラズマ灰化チャンバ２０、スピン洗浄チャンバ２２、垂直浸漬洗浄チャンバ２４が含まれてもよい。垂直浸漬洗浄チャンバ２４には、垂直浸漬洗浄装置２６が含まれてもよい。
【００１１】
[0021]搬送サブシステム１８、又はメカニズムには、ロボットトラック２８とロボット３０が含まれてもよい。ロボットトラック２８はフレーム１２上にあってもよく、フレームの第一端１２からウエハカセット１４の近くでウエハカセット１４の反対側のフレームの第２端１２に伸びる。ロボット３０は、可動的にロボットトラック２８に取り付けられてもよく、ロボットアーム３２とウエハ支持体３４を含んでもよい。
【００１２】
[0022]ウエハ支持体、ウエハチャック、ウエハグリッパという用語が同じ意味で用いることができ、それらの用語の具体的ないずれか１つの使用がいずれにせよ限定されることを意味しないことは留意すべきである。
【００１３】
[0023]ウエハ支持体３４は、直径が、例えば、２００ｍｍ又は３００ｍｍのウエハのような半導体基板を支持することができる。ロボットアーム３２は、ロボットトラック２８上のロボット３０の位置によっては、ウエハカセット１４又はウエハ処理チャンバ１６のいずれか１つにウエハ支持体３４を伸ばすためにロボット３０に相対して移動可能であってもよい。
【００１４】
[0024]コンピュータ制御盤１９は、当該技術において一般に理解されるように、命令を実行するためのメモリへ接続されたプロセッサにおいて一組の命令を記憶するためのメモリを有するコンピュータの形であってもよい。コンピュータ制御盤１９は、フレーム１２、カセット１４、ウエハ処理チャンバ１６、搬送サブシステム１８に電気的に接続されてもよい。
【００１５】
[0025]図２は、プラズマ灰化処理チャンバ２０を示す図である。プラズマ灰化チャンバ２０には、チャンバ壁３６、内部のウエハスリット３８、ウエハチャック４０、プラズマ発生器４２が含まれてもよい。チャンバ壁３６は断面図においてほぼ正方形であってもよく、ウエハスリット３８は搬送サブシステム１８に最も近いチャンバ壁３６の一辺にあってもよい。ウエハチャック４０はチャンバ壁３６の下の部分に取り付けられてもよく、例えば、直径２００ｍｍ又は３００ｍｍの半導体ウエハを支持体するのに適切な大きさであってもよい。プラズマ発生器４２はチャンバ壁３６の上端に取り付けられてもよく、図示されていないが、高電圧電極が含まれてもよく、当該技術において一般に理解されるように、プラズマガス源に接続されてもよい。
【００１６】
[0026]図３はスピン洗浄チャンバ２２の１つを示す図である。スピン洗浄チャンバ２２には、チャンバ壁４４とその中のウエハスリット４６と、ウエハチャック４８と、ディスペンスヘッド５０とが含まれてもよい。チャンバ壁４４は、断面においてほぼ正方形であり、チャンバ壁４４の一辺のウエハスリット４６が搬送サブシステム１８に最も近い。ウエハチャック４８は図２に示されるウエハチャック４０と同様の大きさであってもよく、スピン洗浄チャンバ２２の下の部分にあってもよい。詳細に示されていないが、ウエハチャック４８は半導体ウエハを毎分３０００回転（ｒｐｍ）のように高速で回転、又はスピンさせることができるフレーム１２に取り付けられてもよい。分配ヘッド５０はチャンバ壁４４の上の部分から吊り下げられてもよく、ウエハチャック４８の中央部分の真上にあってもよい。詳細に示されていないが、分配ヘッド５０は、当該技術において一般に理解されるように、半導体処理流体源に接続されてもよい。
【００１７】
[0027]図４Ａは垂直浸漬洗浄装置２６を示す図である。垂直浸漬洗浄装置２６には、本体５２と、ウエハグリッパ５４が含まれてもよい。本体５２は形がほぼ矩形であり、その上端にウエハスリット５６がある。ウエハグリッパ５４は本体５２に可動的に取り付けられてもよく、直径２００〜３００ｍｍの半導体ウエハのような半導体基板を収容する大きさであってもよい。ウエハグリッパ５４が搬送サブシステム１８の部品であると理解されてもよいことは留意すべきである。
【００１８】
[0028]図４Ｂは垂直浸漬洗浄装置２６の１つの本体５２を示す図である。ウエハスリット５６に加えて、本体５２には蒸気ノズル６０と共に蒸気パイプ５８と、内部に第１タンク液体６４が含まれてもよい液体タンク６２と、注入口６６と、ドレイン６８が含まれる。蒸気パイプ５８は、ウエハスリット５６の対向する側の本体５２の壁に取り付けられてもよい。蒸気パイプ５８には内部に開口部が含まれてもよく、それらは蒸気ノズル６０を形成している。図示されていないが、蒸気パイプ５８が半導体処理蒸気源に接続されてもよいことは理解すべきである。液体タンク６２は、蒸気パイプ５８の下に本体５２の残りを占めてもよい。注入口６６とドレイン６８は本体の下の端にあってもよく、液体タンク６２に接続されてもよい。第１タンクの液体６４は注入口６６を通して液体タンク６２にポンプで送られてもよい。
【００１９】
[0029]使用にあたり、図１を再び参照すると、ウエハ７８のような複数の半導体基板がウエハカセット１４に挿入されてもよい。図６Ａは半導体基板７８の１つの例の一部を示す図である。ウエハ７８はシリコンからできていてもよく、その上面に形成されるｐ形トランジスタ８０とｎ形トランジスタ８２を持ってもよく、その間にトレンチがある。トランジスタ８０とトランジスタ８２の各々には、ゲート８４と、ゲート８４の対向側に形成されるスペーサ８６と、ゲートの真下のゲート誘電体８８と、ソースとドレインのトレンチ９０が含まれてもよい。フォトレジスト層９２はウエハ７８上に形成されたが、フォトレジスト層９２はｐ形トランジスタ８０上で行われてもよいイオン注入のようなウエハ製造プロセスからｎ形トランジスタ８２を保護するためにｎ形トランジスタ８２を覆っているだけであってもよい。
【００２０】
[0030]図１を再び参照すると、コンピュータ制御盤１９は以下の処理ステップを行うために、搬送サブシステム１８とウエハ処理チャンバ１６を制御してもよい。ロボット３０はウエハカセット１４の近くの位置へロボットトラック２８に沿って移動させてもよい。ロボットアーム３２はウエハカセット１４の１つへウエハ支持体３４を到達させてもよく、ウエハカセット１４の１つから半導体ウエハ７８の１つを取り出してもよい。その後、ロボット３０はウエハ７８をプラズマ灰化チャンバ２０へ搬送させてもよい。
【００２１】
[0031]図５Ａを参照すると、ロボットは、ウエハ支持体３４をウエハスリット３８を通ってプラズマ灰化チャンバ２０へ到達させてもよく、ウエハ７８をウエハチャック４０上に載置させてもよい。その後、プラズマ発生器４２が酸素のような具体的な処理ガスから高エネルギープラズマを生成させるために活性化される。プラズマ７０はトランジスタ８０と８２がその上に形成されたウエハ７８の上面に送られる。
【００２２】
[0032]ここで図６Ｂを参照すると、プラズマ灰化チャンバ２０内でウエハ７８がプラズマ処理を受けた後に、フォトレジスト層９２は実質的に完全に除去された。しかしながら、酸化物層９４は、特にソースとドレインのトレンチ９０内で基板７８の上面上で成長した。酸化物層９４は、酸化炉内で意図的に成長させてもよい。酸化物層９４は、親水性面を持ってもよい。プラズマ灰化プロセスもまた、除去されたフォトレジスト又は金属パーティクル９６からの灰分のような他の砕片又は残渣が残ることがある。
【００２３】
[0033]再び図１を参照すると、その後、ロボット３０はウエハ７８をプラズマ灰化チャンバ２０から取り出すとともにウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２の１つへ搬送するためにロボットアーム７２が用いられてもよい。
【００２４】
[0034]図５Ｂを参照すると、ロボットアーム３２はフォトレジスト又は金属パーティクルを除去しウエハ７８を洗浄するためにウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２内のウエハチャック４８上に載置させてもよい。スピン洗浄チャンバ２２内で、アンモニアや過酸化水素のような半導体処理液体が分配ヘッド５０を通ってウエハ７８に分配されてもよい。その後、ウエハ７８はウエハ７８の中心軸９７について１０００ｒｐｍでウエハチャック４８によりスピンされてもよい。ウエハ７８のスピンにより生じた遠心力はほぼ全ての半導体処理液体をウエハ７８の表面から取り除き、それによってウエハ７８を乾燥させることができる。
【００２５】
[0035]図６Ｃは、スピン洗浄チャンバ２２内でのスピン洗浄プロセス後の半導体ウエハ７８を示す図である。ほぼ全ての灰分と金属パーティカル９６がスピン洗浄プロセスによりウエハ７８上の酸化物層９４の親水性表面から除去されたことは留意すべきである。
【００２６】
[0036]再び図１を参照すると、その後、ロボット３０は半導体ウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２から垂直浸漬洗浄チャンバ２４へ搬送してもよい。
【００２７】
[0037]図４Ａを参照すると、ロボットアーム３２はウエハ７８を垂直浸漬洗浄装置２６の１つのウエハグリッパ５４に配置させてもよい。
【００２８】
[0038]ここで図５Ｃを参照すると、その後、酸化物層９４を除去し更にウエハ７８を洗浄するためにウエハグリッパ４４によって垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２内の液体タンク６２にウエハ７８を入れてもよい。詳細に示されていないが、ウエハグリッパ４４がロボットアーム３２からウエハ７８を受け取り、更にウエハ７８を垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２へ搬送してもよいことは理解すべきである。図示されるように、ウエハ７８の上面及び下面が第１タンク液６４の表面７５とほぼ垂直であってもよく又はウエハ７８の中心軸９７が第１タンク液６４の表面７５とほぼ平行であってもよいという点でウエハ７８は第１タンク液６４に垂直に浸漬される。
【００２９】
[0039]図５Ｄを参照すると、ウエハ７８は第１タンク液６４内に縦方向に完全に浸漬されてもよく、それにより、液体タンク６２内の浸漬位置にウエハが配置される。第１タンク液６４はフッ化水素酸か又は酸化物層９４を除去するのに適した他の半導体処理液であってもよい。
【００３０】
[0040]図６Ｄは、ウエハ７８が第１タンク液６４の中に浸漬された後のウエハ７８を示す図である。酸化物層９４が除去され、露出したウエハ７８のシリコンが疎水性面を有することがあることは留意すべきである。
【００３１】
[0041]図５Ｅに示されるように、その後、第１タンク液６４は液体タンク６２からドレイン６８を通って排出され、処分されるか又は再循環される。
【００３２】
[0042]図５Ｆに示されるように、その後、脱イオン水、又は他の半導体処理液のような第２タンク液７４は、ウエハ７８をすすぐために注入口６６を通って液体タンク６２へポンプで送られてもよい。
【００３３】
[0043]図５Ｇに示されるように、第２タンク液７４は、ウエハ７８の全体が第２タンク液７４の中に浸漬されウエハ７８が液体タンク６２内で浸漬位置にあるように第１タンク液と同じ深さまでポンプで送られてもよい。
【００３４】
[0044]図５Ｈに示されるように、その後、なお垂直に向けられたままのウエハ７８は第２タンク液と液体タンク６２からウエハグリッパ５４によって除去されてもよい。ウエハ７８が第２タンク液７４から取り出されるので、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気７６、又はその中に溶解された場合に水の表面張力を低下させる他の適切な蒸気は、ウエハ７８が乾燥させるために第２タンク液から引かれるにつれて、蒸気パイプ５８と蒸気ノズルからウエハ７８の対向する側（上面と下面のような）に送られる。図示されるように、ウエハ７８の上面及び下面が第２タンク液７４の表面７５に接触する場合にウエハ７８が第２タンク液７４から引かれるにつれて、第２タンク液７４からメニスカス９８がウエハ７８の両側上に形成する。ウエハ７８の両側のＩＰＡ蒸気７６はメニスカス９８の上端に送られる。ＩＰＡ蒸気がメニスカス９８とウエハ７８に当たるにつれて、第２タンク液７４は第２タンク液７４の残りと液体タンク６２へ戻され、ウエハ７８の疎水性表面から“押し出し”される。結果として、ウエハ７８が垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２から引き出される場合、ウエハ７８はほぼ完全に乾いている。
【００３５】
[0045]詳細に示されていないが、図５Ｃと同様に、ウエハ７８の上面が第２タンク液７４の表面７５にほぼ垂直であってもよく、又はウエハ７８の中心軸９７が第２タンク液７４の表面７５とほぼ平行であってもよく、ウエハ７８は第２タンク液７４から取り出されている。
【００３６】
[0046]再び図１を参照すると、その後、ウエハ７８は垂直浸漬洗浄チャンバ２４から取り出されてもよく、ロボット３０によってウエハカセット１４に戻されて搬送されてもよい。その後、ウエハ７８は他のウエハ処理装置に移されてもよい。
【００３７】
[0047]図６Ｅに示されるように、その後、ソースとドレインの領域１００は半導体ウエハ７８上のソースとドレインのトレンチ９０に堆積されてもよい。図６Ｅに示される処理ステップは図１に示されるものと別個の半導体ウエハ処理装置において行われてもよいことは理解すべきである。
【００３８】
[0048]図６Ａ-図６Ｅに示されるウエハ７８が本明細書に記載される発明の実施形態で処理され得る１つの半導体基板の例としてのみのものであることは理解すべきである。
【００３９】
[0049]一利点は、親水性と疎水性の表面がそれぞれに最も適した技術を用いて洗浄され乾燥され得ることである。それ故、より効果的なウエハ処理装置及び方法は提供される。
【００４０】
[0050]半導体基板処理装置１０によって処理される１つの半導体ウエハ７８だけが記載されているが、複数のウエハが異なる処理チャンバ１６によって供給される種々の処理ステップを同時に受ける装置１０内であってもよいことは理解すべきである。例えば、再び図１を参照すると、ロボット３０が第１ウエハをプラズマ灰化処理チャンバ２０からスピン洗浄チャンバ２２の１つに搬送した後、第２ウエハがカセット１４からプラズマ灰化処理（ash processing）チャンバ２０へ搬送されてもよい。同様に、ロボット３０が第１ウエハをスピン洗浄チャンバ２２から垂直浸漬洗浄チャンバ２４に移した後に、第２ウエハがスピン洗浄チャンバ２２に搬送されてもよく、第３ウエハがプラズマ灰化処理チャンバ２０に搬送されてもよい。このように複数のウエハを同時に処理することが可能であり、これにより、ウエハの生産が増大する。
【００４１】
[0051]発明の他の実施形態は、追加のスピン洗浄チャンバ又は垂直浸漬洗浄チャンバのようなプラズマ灰化チャンバのほかに、追加の又は異なった処理チャンバを有してもよい。プラズマ灰化チャンバは水素のような異なったプラズマガスを用いてもよい。装置はプラズマ灰化チャンバを全く含まなくてもよい。ウエハが種々のチャンバによって処理される順序は同様に異なってもよい。
【００４２】
[0052]或る例示的実施形態が記載され、添付図面に示されてきたが、このような実施形態は単に例示であり、本発明を限定するものでないこと、また、当業者に修正が生じてもよいので図示され説明される個々の構成及び装置に限定されないことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、プラズマ灰化チャンバ、スピン洗浄チャンバ、垂直浸漬洗浄チャンバを含む半導体基板処理装置の平面図である。
【図２】図２は、プラズマ灰化処理チャンバの側断面図である。
【図３】図３は、スピン洗浄処理チャンバの側断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、垂直浸漬洗浄チャンバ内の垂直浸漬洗浄装置の透視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、プラズマ灰化プロセスを示すプラズマ灰化処理チャンバの側断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、スピン洗浄プロセスを示すスピン洗浄チャンバの側断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…半導体ウエハ処理装置、１２…フレーム、１４…カセット、１６…ウエハ処理チャンバ、１８…搬送サブシステム、１９…コンピュータ制御盤、２０…プラズマ灰化処理チャンバ、２２…スピン洗浄チャンバ、２４…垂直浸漬洗浄チャンバ、２６…垂直浸漬洗浄装置、２８…ロボットトラック、３０…ロボット、３２…ロボットアーム、３４…ウエハ支持体、３６…チャンバ壁、３８…ウエハスリット、４０…ウエハチャック、４２…プラズマ発生器、４４…チャンバ壁、４６…ウエハスリット、４８…ウエハチャック、５０…分配ヘッド、５２…本体、５４…ウエハグリッパ、５６…ウエハスリット、５８…蒸気パイプ、６０…蒸気ノズル、６２…液体タンク、６４…タンク液体、６６…注入口、６８…排出口、７４…タンク液体、７５…表面、７８…ウエハ、８０…ｐ形トランジスタ、８２…ｎ形トランジスタ、８４…ゲート、９０…トレンチ、９４…酸化物層、９７…中心軸、９８…メニスカス。
【発明の背景】
【０００１】
１）．発明の分野
[0001]本発明は、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理するための方法に関する。
【０００２】
２）．関連技術の議論
[0002]集積回路はウエハのような半導体基板上に形成される。集積回路の形成には、種々の層の堆積、層の一部のエッチング、複数のベーキングのような多数の処理ステップが含まれてもよい。その後、集積回路は個々の超小型電子ダイスに分けられ、それがパッケージされ、回路基板に取り付けられる。
【０００３】
[0003]集積回路の作成に関わる種々の処理ステップの間に、集積回路が形成されているウエハの表面上に各種表面が形成される。これらの表面の一部は親水性であってもよく、表面の一部は疎水性であってもよい。酸化シリコンや窒化シリコンのような親水性表面は水に親和性があり、水をはじきにくい。一方、シリコンや低キャパシタンス誘電体のような疎水性表面は水に対する親和性がなく、非常に水をはじきやすい。
【０００４】
[0004]親水性と疎水性の表面を有するウエハを洗浄し乾燥するために用いられる２つの一般法がある。一つの方法は、簡単にスピン洗浄と呼ばれ、ウエハに洗浄溶液を分配するとともにウエハを回転させて、溶液を除去し、従って、ウエハを乾燥させる。他の方法は、しばしば浸漬洗浄と呼ばれ、洗浄溶液中にウエハを完全に浸漬し、脱イオン水中に浸漬し、その後、水の上面に接触しているウエハにイソプロピルアルコール蒸気を送りつつ水からウエハを取り出すことを含んでいる。この乾燥プロセスはマランゴニ乾燥と呼ばれる。
【０００５】
[0005]典型的には、集積回路製造業者はウエハ処理機を単純にするとともに集積回路の製造の効率を良くするために、それらのウエハ処理において２種類の洗浄のうちの１つだけを用いる。しかしながら、スピン洗浄は疎水性表面を効果的に洗浄せず、浸漬洗浄は一般的に親水性表面を洗浄するのに好ましくないので、そのような処理は全く効率が良くない。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]発明の一態様によれば、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理する方法が提供される。半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムが含まれてもよい。半導体基板は半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液がその上に分配される。ウエハもまた、第１半導体処理液を除去するために半導体基板支持体によって回転されてもよい。搬送サブシステムは半導体基板を液体容器に搬送してもよく、半導体基板は第２半導体処理液に浸漬されてもよい。その後、半導体基板が第２半導体処理液体の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気が送られるとともに半導体基板が第２半導体処理液体から取り出されてもよい。
【０００７】
[0007]本発明は、添付図面によって一例として記載される。
発明の詳細な説明
[0017]図１〜図６Ｅは、半導体基板処理装置及び半導体基板を処理するための方法を示す図である。半導体基板処理装置には、半導体基板支持体と、半導体基板支持体上に位置する分配ヘッドと、液体容器と、搬送サブシステムとが含まれてもよい。半導体基板は、半導体基板支持体上に載置されてもよく、第１半導体処理液が上部に分配される。ウエハは、また、半導体基板支持体によって回転されてもよく、第１半導体処理液を除去する。搬送サブシステムは、半導体基板が第２半導体処理液に浸漬されてもよい液体容器に半導体基板を搬送することができる。その後、半導体基板が第２の半導体処理液の表面と接触している半導体基板の表面に蒸気が送られると共に半導体基板は第２半導体処理液から取り出されてもよい。
【０００８】
[0018]図１は、半導体ウエハ処理装置１０の実施形態を示す図である。ウエハ処理装置１０は、フレーム１２と、ウエハカセット１４と、ウエハ処理チャンバ１６と、搬送サブシステム１８と、コンピュータ制御盤１９とを含んでいる。フレーム１２は、実質的にその第一端に取り付けられたカセット１４で調整することができる。搬送サブシステムはフレーム１２の中央部分に位置し、ウエハ処理チャンバ１６は搬送サブシステム１８の反対側に配置されてもよい。
【０００９】
[0019]ウエハカセット１４はフレーム１２の一端にあり、当該技術において一般に理解されるように、前面ドア付きポッド（ＦＯＵＰ）である。カセット１４は、直径が、例えば、２００ミリメートル又は３００ミリメートルのウエハのような複数の半導体基板を保持する大きさと形をしていてもよい。
【００１０】
[0020]ウエハ処理チャンバ１６には、第１、第２、第３タイプの処理チャンバ、例えば、プラズマ灰化チャンバ２０、スピン洗浄チャンバ２２、垂直浸漬洗浄チャンバ２４が含まれてもよい。垂直浸漬洗浄チャンバ２４には、垂直浸漬洗浄装置２６が含まれてもよい。
【００１１】
[0021]搬送サブシステム１８、又はメカニズムには、ロボットトラック２８とロボット３０が含まれてもよい。ロボットトラック２８はフレーム１２上にあってもよく、フレームの第一端１２からウエハカセット１４の近くでウエハカセット１４の反対側のフレームの第２端１２に伸びる。ロボット３０は、可動的にロボットトラック２８に取り付けられてもよく、ロボットアーム３２とウエハ支持体３４を含んでもよい。
【００１２】
[0022]ウエハ支持体、ウエハチャック、ウエハグリッパという用語が同じ意味で用いることができ、それらの用語の具体的ないずれか１つの使用がいずれにせよ限定されることを意味しないことは留意すべきである。
【００１３】
[0023]ウエハ支持体３４は、直径が、例えば、２００ｍｍ又は３００ｍｍのウエハのような半導体基板を支持することができる。ロボットアーム３２は、ロボットトラック２８上のロボット３０の位置によっては、ウエハカセット１４又はウエハ処理チャンバ１６のいずれか１つにウエハ支持体３４を伸ばすためにロボット３０に相対して移動可能であってもよい。
【００１４】
[0024]コンピュータ制御盤１９は、当該技術において一般に理解されるように、命令を実行するためのメモリへ接続されたプロセッサにおいて一組の命令を記憶するためのメモリを有するコンピュータの形であってもよい。コンピュータ制御盤１９は、フレーム１２、カセット１４、ウエハ処理チャンバ１６、搬送サブシステム１８に電気的に接続されてもよい。
【００１５】
[0025]図２は、プラズマ灰化処理チャンバ２０を示す図である。プラズマ灰化チャンバ２０には、チャンバ壁３６、内部のウエハスリット３８、ウエハチャック４０、プラズマ発生器４２が含まれてもよい。チャンバ壁３６は断面図においてほぼ正方形であってもよく、ウエハスリット３８は搬送サブシステム１８に最も近いチャンバ壁３６の一辺にあってもよい。ウエハチャック４０はチャンバ壁３６の下の部分に取り付けられてもよく、例えば、直径２００ｍｍ又は３００ｍｍの半導体ウエハを支持体するのに適切な大きさであってもよい。プラズマ発生器４２はチャンバ壁３６の上端に取り付けられてもよく、図示されていないが、高電圧電極が含まれてもよく、当該技術において一般に理解されるように、プラズマガス源に接続されてもよい。
【００１６】
[0026]図３はスピン洗浄チャンバ２２の１つを示す図である。スピン洗浄チャンバ２２には、チャンバ壁４４とその中のウエハスリット４６と、ウエハチャック４８と、ディスペンスヘッド５０とが含まれてもよい。チャンバ壁４４は、断面においてほぼ正方形であり、チャンバ壁４４の一辺のウエハスリット４６が搬送サブシステム１８に最も近い。ウエハチャック４８は図２に示されるウエハチャック４０と同様の大きさであってもよく、スピン洗浄チャンバ２２の下の部分にあってもよい。詳細に示されていないが、ウエハチャック４８は半導体ウエハを毎分３０００回転（ｒｐｍ）のように高速で回転、又はスピンさせることができるフレーム１２に取り付けられてもよい。分配ヘッド５０はチャンバ壁４４の上の部分から吊り下げられてもよく、ウエハチャック４８の中央部分の真上にあってもよい。詳細に示されていないが、分配ヘッド５０は、当該技術において一般に理解されるように、半導体処理流体源に接続されてもよい。
【００１７】
[0027]図４Ａは垂直浸漬洗浄装置２６を示す図である。垂直浸漬洗浄装置２６には、本体５２と、ウエハグリッパ５４が含まれてもよい。本体５２は形がほぼ矩形であり、その上端にウエハスリット５６がある。ウエハグリッパ５４は本体５２に可動的に取り付けられてもよく、直径２００〜３００ｍｍの半導体ウエハのような半導体基板を収容する大きさであってもよい。ウエハグリッパ５４が搬送サブシステム１８の部品であると理解されてもよいことは留意すべきである。
【００１８】
[0028]図４Ｂは垂直浸漬洗浄装置２６の１つの本体５２を示す図である。ウエハスリット５６に加えて、本体５２には蒸気ノズル６０と共に蒸気パイプ５８と、内部に第１タンク液体６４が含まれてもよい液体タンク６２と、注入口６６と、ドレイン６８が含まれる。蒸気パイプ５８は、ウエハスリット５６の対向する側の本体５２の壁に取り付けられてもよい。蒸気パイプ５８には内部に開口部が含まれてもよく、それらは蒸気ノズル６０を形成している。図示されていないが、蒸気パイプ５８が半導体処理蒸気源に接続されてもよいことは理解すべきである。液体タンク６２は、蒸気パイプ５８の下に本体５２の残りを占めてもよい。注入口６６とドレイン６８は本体の下の端にあってもよく、液体タンク６２に接続されてもよい。第１タンクの液体６４は注入口６６を通して液体タンク６２にポンプで送られてもよい。
【００１９】
[0029]使用にあたり、図１を再び参照すると、ウエハ７８のような複数の半導体基板がウエハカセット１４に挿入されてもよい。図６Ａは半導体基板７８の１つの例の一部を示す図である。ウエハ７８はシリコンからできていてもよく、その上面に形成されるｐ形トランジスタ８０とｎ形トランジスタ８２を持ってもよく、その間にトレンチがある。トランジスタ８０とトランジスタ８２の各々には、ゲート８４と、ゲート８４の対向側に形成されるスペーサ８６と、ゲートの真下のゲート誘電体８８と、ソースとドレインのトレンチ９０が含まれてもよい。フォトレジスト層９２はウエハ７８上に形成されたが、フォトレジスト層９２はｐ形トランジスタ８０上で行われてもよいイオン注入のようなウエハ製造プロセスからｎ形トランジスタ８２を保護するためにｎ形トランジスタ８２を覆っているだけであってもよい。
【００２０】
[0030]図１を再び参照すると、コンピュータ制御盤１９は以下の処理ステップを行うために、搬送サブシステム１８とウエハ処理チャンバ１６を制御してもよい。ロボット３０はウエハカセット１４の近くの位置へロボットトラック２８に沿って移動させてもよい。ロボットアーム３２はウエハカセット１４の１つへウエハ支持体３４を到達させてもよく、ウエハカセット１４の１つから半導体ウエハ７８の１つを取り出してもよい。その後、ロボット３０はウエハ７８をプラズマ灰化チャンバ２０へ搬送させてもよい。
【００２１】
[0031]図５Ａを参照すると、ロボットは、ウエハ支持体３４をウエハスリット３８を通ってプラズマ灰化チャンバ２０へ到達させてもよく、ウエハ７８をウエハチャック４０上に載置させてもよい。その後、プラズマ発生器４２が酸素のような具体的な処理ガスから高エネルギープラズマを生成させるために活性化される。プラズマ７０はトランジスタ８０と８２がその上に形成されたウエハ７８の上面に送られる。
【００２２】
[0032]ここで図６Ｂを参照すると、プラズマ灰化チャンバ２０内でウエハ７８がプラズマ処理を受けた後に、フォトレジスト層９２は実質的に完全に除去された。しかしながら、酸化物層９４は、特にソースとドレインのトレンチ９０内で基板７８の上面上で成長した。酸化物層９４は、酸化炉内で意図的に成長させてもよい。酸化物層９４は、親水性面を持ってもよい。プラズマ灰化プロセスもまた、除去されたフォトレジスト又は金属パーティクル９６からの灰分のような他の砕片又は残渣が残ることがある。
【００２３】
[0033]再び図１を参照すると、その後、ロボット３０はウエハ７８をプラズマ灰化チャンバ２０から取り出すとともにウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２の１つへ搬送するためにロボットアーム７２が用いられてもよい。
【００２４】
[0034]図５Ｂを参照すると、ロボットアーム３２はフォトレジスト又は金属パーティクルを除去しウエハ７８を洗浄するためにウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２内のウエハチャック４８上に載置させてもよい。スピン洗浄チャンバ２２内で、アンモニアや過酸化水素のような半導体処理液体が分配ヘッド５０を通ってウエハ７８に分配されてもよい。その後、ウエハ７８はウエハ７８の中心軸９７について１０００ｒｐｍでウエハチャック４８によりスピンされてもよい。ウエハ７８のスピンにより生じた遠心力はほぼ全ての半導体処理液体をウエハ７８の表面から取り除き、それによってウエハ７８を乾燥させることができる。
【００２５】
[0035]図６Ｃは、スピン洗浄チャンバ２２内でのスピン洗浄プロセス後の半導体ウエハ７８を示す図である。ほぼ全ての灰分と金属パーティカル９６がスピン洗浄プロセスによりウエハ７８上の酸化物層９４の親水性表面から除去されたことは留意すべきである。
【００２６】
[0036]再び図１を参照すると、その後、ロボット３０は半導体ウエハ７８をスピン洗浄チャンバ２２から垂直浸漬洗浄チャンバ２４へ搬送してもよい。
【００２７】
[0037]図４Ａを参照すると、ロボットアーム３２はウエハ７８を垂直浸漬洗浄装置２６の１つのウエハグリッパ５４に配置させてもよい。
【００２８】
[0038]ここで図５Ｃを参照すると、その後、酸化物層９４を除去し更にウエハ７８を洗浄するためにウエハグリッパ４４によって垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２内の液体タンク６２にウエハ７８を入れてもよい。詳細に示されていないが、ウエハグリッパ４４がロボットアーム３２からウエハ７８を受け取り、更にウエハ７８を垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２へ搬送してもよいことは理解すべきである。図示されるように、ウエハ７８の上面及び下面が第１タンク液６４の表面７５とほぼ垂直であってもよく又はウエハ７８の中心軸９７が第１タンク液６４の表面７５とほぼ平行であってもよいという点でウエハ７８は第１タンク液６４に垂直に浸漬される。
【００２９】
[0039]図５Ｄを参照すると、ウエハ７８は第１タンク液６４内に縦方向に完全に浸漬されてもよく、それにより、液体タンク６２内の浸漬位置にウエハが配置される。第１タンク液６４はフッ化水素酸か又は酸化物層９４を除去するのに適した他の半導体処理液であってもよい。
【００３０】
[0040]図６Ｄは、ウエハ７８が第１タンク液６４の中に浸漬された後のウエハ７８を示す図である。酸化物層９４が除去され、露出したウエハ７８のシリコンが疎水性面を有することがあることは留意すべきである。
【００３１】
[0041]図５Ｅに示されるように、その後、第１タンク液６４は液体タンク６２からドレイン６８を通って排出され、処分されるか又は再循環される。
【００３２】
[0042]図５Ｆに示されるように、その後、脱イオン水、又は他の半導体処理液のような第２タンク液７４は、ウエハ７８をすすぐために注入口６６を通って液体タンク６２へポンプで送られてもよい。
【００３３】
[0043]図５Ｇに示されるように、第２タンク液７４は、ウエハ７８の全体が第２タンク液７４の中に浸漬されウエハ７８が液体タンク６２内で浸漬位置にあるように第１タンク液と同じ深さまでポンプで送られてもよい。
【００３４】
[0044]図５Ｈに示されるように、その後、なお垂直に向けられたままのウエハ７８は第２タンク液と液体タンク６２からウエハグリッパ５４によって除去されてもよい。ウエハ７８が第２タンク液７４から取り出されるので、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）蒸気７６、又はその中に溶解された場合に水の表面張力を低下させる他の適切な蒸気は、ウエハ７８が乾燥させるために第２タンク液から引かれるにつれて、蒸気パイプ５８と蒸気ノズルからウエハ７８の対向する側（上面と下面のような）に送られる。図示されるように、ウエハ７８の上面及び下面が第２タンク液７４の表面７５に接触する場合にウエハ７８が第２タンク液７４から引かれるにつれて、第２タンク液７４からメニスカス９８がウエハ７８の両側上に形成する。ウエハ７８の両側のＩＰＡ蒸気７６はメニスカス９８の上端に送られる。ＩＰＡ蒸気がメニスカス９８とウエハ７８に当たるにつれて、第２タンク液７４は第２タンク液７４の残りと液体タンク６２へ戻され、ウエハ７８の疎水性表面から“押し出し”される。結果として、ウエハ７８が垂直浸漬洗浄装置２６の本体５２から引き出される場合、ウエハ７８はほぼ完全に乾いている。
【００３５】
[0045]詳細に示されていないが、図５Ｃと同様に、ウエハ７８の上面が第２タンク液７４の表面７５にほぼ垂直であってもよく、又はウエハ７８の中心軸９７が第２タンク液７４の表面７５とほぼ平行であってもよく、ウエハ７８は第２タンク液７４から取り出されている。
【００３６】
[0046]再び図１を参照すると、その後、ウエハ７８は垂直浸漬洗浄チャンバ２４から取り出されてもよく、ロボット３０によってウエハカセット１４に戻されて搬送されてもよい。その後、ウエハ７８は他のウエハ処理装置に移されてもよい。
【００３７】
[0047]図６Ｅに示されるように、その後、ソースとドレインの領域１００は半導体ウエハ７８上のソースとドレインのトレンチ９０に堆積されてもよい。図６Ｅに示される処理ステップは図１に示されるものと別個の半導体ウエハ処理装置において行われてもよいことは理解すべきである。
【００３８】
[0048]図６Ａ-図６Ｅに示されるウエハ７８が本明細書に記載される発明の実施形態で処理され得る１つの半導体基板の例としてのみのものであることは理解すべきである。
【００３９】
[0049]一利点は、親水性と疎水性の表面がそれぞれに最も適した技術を用いて洗浄され乾燥され得ることである。それ故、より効果的なウエハ処理装置及び方法は提供される。
【００４０】
[0050]半導体基板処理装置１０によって処理される１つの半導体ウエハ７８だけが記載されているが、複数のウエハが異なる処理チャンバ１６によって供給される種々の処理ステップを同時に受ける装置１０内であってもよいことは理解すべきである。例えば、再び図１を参照すると、ロボット３０が第１ウエハをプラズマ灰化処理チャンバ２０からスピン洗浄チャンバ２２の１つに搬送した後、第２ウエハがカセット１４からプラズマ灰化処理（ash processing）チャンバ２０へ搬送されてもよい。同様に、ロボット３０が第１ウエハをスピン洗浄チャンバ２２から垂直浸漬洗浄チャンバ２４に移した後に、第２ウエハがスピン洗浄チャンバ２２に搬送されてもよく、第３ウエハがプラズマ灰化処理チャンバ２０に搬送されてもよい。このように複数のウエハを同時に処理することが可能であり、これにより、ウエハの生産が増大する。
【００４１】
[0051]発明の他の実施形態は、追加のスピン洗浄チャンバ又は垂直浸漬洗浄チャンバのようなプラズマ灰化チャンバのほかに、追加の又は異なった処理チャンバを有してもよい。プラズマ灰化チャンバは水素のような異なったプラズマガスを用いてもよい。装置はプラズマ灰化チャンバを全く含まなくてもよい。ウエハが種々のチャンバによって処理される順序は同様に異なってもよい。
【００４２】
[0052]或る例示的実施形態が記載され、添付図面に示されてきたが、このような実施形態は単に例示であり、本発明を限定するものでないこと、また、当業者に修正が生じてもよいので図示され説明される個々の構成及び装置に限定されないことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、プラズマ灰化チャンバ、スピン洗浄チャンバ、垂直浸漬洗浄チャンバを含む半導体基板処理装置の平面図である。
【図２】図２は、プラズマ灰化処理チャンバの側断面図である。
【図３】図３は、スピン洗浄処理チャンバの側断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、垂直浸漬洗浄チャンバ内の垂直浸漬洗浄装置の透視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、プラズマ灰化プロセスを示すプラズマ灰化処理チャンバの側断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、スピン洗浄プロセスを示すスピン洗浄チャンバの側断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｆ】図５Ｆは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｇ】図５Ｇは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図５Ｈ】図５Ｈは、垂直浸漬洗浄プロセスを示す垂直浸漬洗浄装置の側断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、ウエハが図５Ａに示されたプロセスを受ける半導体ウエハの側断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…半導体ウエハ処理装置、１２…フレーム、１４…カセット、１６…ウエハ処理チャンバ、１８…搬送サブシステム、１９…コンピュータ制御盤、２０…プラズマ灰化処理チャンバ、２２…スピン洗浄チャンバ、２４…垂直浸漬洗浄チャンバ、２６…垂直浸漬洗浄装置、２８…ロボットトラック、３０…ロボット、３２…ロボットアーム、３４…ウエハ支持体、３６…チャンバ壁、３８…ウエハスリット、４０…ウエハチャック、４２…プラズマ発生器、４４…チャンバ壁、４６…ウエハスリット、４８…ウエハチャック、５０…分配ヘッド、５２…本体、５４…ウエハグリッパ、５６…ウエハスリット、５８…蒸気パイプ、６０…蒸気ノズル、６２…液体タンク、６４…タンク液体、６６…注入口、６８…排出口、７４…タンク液体、７５…表面、７８…ウエハ、８０…ｐ形トランジスタ、８２…ｎ形トランジスタ、８４…ゲート、９０…トレンチ、９４…酸化物層、９７…中心軸、９８…メニスカス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を支持する基板支持体と、内部の分配ヘッドと、を有する第１半導体基板処理チャンバであって、該基板支持体が該半導体基板を回転させることができ、該分配ヘッドが該半導体基板に半導体処理流体を分配するために該半導体基板の上に位置している、前記チャンバと、
内部に半導体基板液体浸漬装置を有する第２半導体基板処理チャンバと、
該半導体基板を該半導体基板支持体から該半導体基板液体浸漬装置に搬送する半導体基板搬送メカニズムと、
を含む半導体基板処理装置。
【請求項２】
該半導体基板の前記回転が、該半導体基板の上面及び下面を伸びる軸の周りで生じる、請求項１記載の半導体基板処理装置。
【請求項３】
該半導体処理流体が第１液体であり、該半導体基板の前記回転によって、ほぼ全ての該第１液体が該半導体基板の該上面から除去される、請求項２記載の半導体基板処理装置。
【請求項４】
第１液体が該半導体基板の該上面に分配され該半導体基板を回転させる前に、該半導体基板の該上面の少なくとも一部が親水性である、請求項３記載の半導体基板処理装置。
【請求項５】
該半導体基板搬送メカニズムが、該半導体基板液体浸漬装置内の第２液体の中に該半導体基板を更に浸漬させ、前記浸漬後に該半導体基板の該上面の少なくとも一部が疎水性である、請求項４記載の半導体基板処理装置。
【請求項６】
該液体浸漬装置が、該第２液体を含有する液体容器と、複数の蒸気ノズルを含み、該半導体基板が該第２液体の表面に接触している該半導体基板の該表面の一方に各蒸気ノズルが蒸気を送る、請求項５記載の半導体基板処理装置。
【請求項７】
該液体浸漬装置が、該半導体基板をつかみ、該第２液体中の浸漬位置に該半導体基板を入れ、且つ該液体から半導体基板を取り出すウエハグリッパを更に備え、該半導体基板が該第２液体から取り出されるときに前記蒸気が送られる、請求項６記載の半導体基板処理装置。
【請求項８】
該液体浸漬装置が、注入口と排出口を更に備え、該注入口と該排出口が該液体容器に接続されている、請求項７記載の半導体基板処理装置。
【請求項９】
第２液体が、フッ化水素酸と脱イオン水の少なくとも１つである、請求項８記載の半導体基板処理装置。
【請求項１０】
該第２液体が脱イオン水であり、該半導体基板が該第２液体から取り出されるときに該半導体基板の該上面の少なくとも一部が疎水性である、請求項９記載の半導体基板処理装置。
【請求項１１】
フレームと、
半導体基板を支持するために該フレームに接続された半導体基板支持体であって、該半導体基板をスピンさせることができる前記半導体基板支持体と、
該半導体基板支持体の上に位置して、該半導体基板の表面に第１半導体処理液を分配する該フレームに接続された分配ヘッドと、
第２半導体処理流体を含有する該フレームに接続された液体容器と、
該半導体基板支持体から該液体容器に該半導体基板を搬送する半導体基板搬送サブシステムと、
を備えた半導体基板処理装置。
【請求項１２】
該半導体基板が、該液体容器内の第２半導体処理液の中に完全に浸漬される、請求項１１記載の半導体基板処理装置。
【請求項１３】
該半導体基板搬送サブシステムによって、該半導体基板が該第２半導体処理液から更に取り出される、請求項１２記載の半導体基板処理装置。
【請求項１４】
該半導体基板が上面及び下面を有し、該半導体基板が浸漬しているとともに該上面及び下面が該半導体処理液の表面にほぼ垂直であり、該第２半導体処理液から取り出される、請求項１３記載の半導体基板処理装置。
【請求項１５】
該半導体基板が該第２半導体処理液の該表面と接触している該半導体基板の該上面及び下面に蒸気を送る複数の蒸気ノズルを更に備えている、請求項１４記載の半導体基板処理装置。
【請求項１６】
複数の半導体基板を貯蔵する少なくとも１つの半導体基板カセットを更に備えている、請求項１５記載の半導体基板処理装置。
【請求項１７】
該半導体基板支持体と該分配ヘッドが該フレームに接続された第１半導体処理チャンバ内にあり、該液体容器が該フレームに接続された第２半導体処理チャンバ内にある、請求項１６記載の半導体基板処理装置。
【請求項１８】
該フレームに接続された第３半導体処理チャンバと、内部に第２半導体基板支持体を有する該第３半導体処理チャンバと、それに接続されたプラズマ発生器とを更に備え、該半導体基板搬送サブシステムが該少なくとも１つの半導体基板カセットから該第１、第２、第３半導体処理チャンバに該半導体基板更に搬送させる、請求項１７記載の半導体基板処理装置。
【請求項１９】
該第１半導体処理液が該半導体基板に分配され、該半導体をスピンさせる前に、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が親水性である、請求項１８記載の半導体基板処理装置。
【請求項２０】
該半導体基板が該第２半導体処理流体に浸漬した後に該半導体基板の該表面の少なくとも一部が疎水性である、請求項１９記載の半導体基板処理装置。
【請求項２１】
半導体基板の表面に第１半導体処理液を分配させるステップと、
該半導体基板をスピンさせて、該半導体基板の該表面から該第１半導体基板液を除去するステップと、
該半導体基板を第２半導体処理液に浸漬させるステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
該半導体基板を該第２半導体処理液から取り出すステップと、該半導体基板が該第２半導体処理液から取り出されるとともに該半導体基板の該表面が該第２半導体処理流体の表面と接触している該半導体基板の該表面に蒸気が送られるステップと、を更に含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
分配し該基板をスピンさせる前記ステップの間は該基板の該表面が親水性であり、該基板を該第２半導体処理液から取り出す前記ステップの間は該基板の該表面が疎水性である、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
第３半導体基板処理液に該半導体基板を浸漬させるステップを更に含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
該蒸気がイソプロピルアルコール蒸気である、請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
該半導体基板の該表面が該第２半導体処理液の該表面にほぼ垂直であるとともに該半導体基板が該第２半導体処理流体に浸漬され且つその流体から取り出される、請求項２２記載の方法。
【請求項２７】
該半導体基板の該表面がその上に形成された複数のトランジスタを有する、請求項２２記載の方法。
【請求項２８】
該半導体基板の該表面をプラズマに曝して、該トランジスタの少なくとも一部の上に形成されたフォトレジスト層を除去するステップを更に含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
該第１半導体処理流体を該半導体基板の該表面に分配する前記ステップと該半導体基板をスピンさせる前記ステップにより、該半導体基板の該表面から該フォトレジスト残渣のほぼ全部が除去され、分配されスピンされる前記ステップの間、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が親水性である、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
該半導体基板を該第２半導体処理液に浸漬させる前記ステップの間、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が疎水性である、請求項２９記載の方法。
【請求項１】
半導体基板を支持する基板支持体と、内部の分配ヘッドと、を有する第１半導体基板処理チャンバであって、該基板支持体が該半導体基板を回転させることができ、該分配ヘッドが該半導体基板に半導体処理流体を分配するために該半導体基板の上に位置している、前記チャンバと、
内部に半導体基板液体浸漬装置を有する第２半導体基板処理チャンバと、
該半導体基板を該半導体基板支持体から該半導体基板液体浸漬装置に搬送する半導体基板搬送メカニズムと、
を含む半導体基板処理装置。
【請求項２】
該半導体基板の前記回転が、該半導体基板の上面及び下面を伸びる軸の周りで生じる、請求項１記載の半導体基板処理装置。
【請求項３】
該半導体処理流体が第１液体であり、該半導体基板の前記回転によって、ほぼ全ての該第１液体が該半導体基板の該上面から除去される、請求項２記載の半導体基板処理装置。
【請求項４】
第１液体が該半導体基板の該上面に分配され該半導体基板を回転させる前に、該半導体基板の該上面の少なくとも一部が親水性である、請求項３記載の半導体基板処理装置。
【請求項５】
該半導体基板搬送メカニズムが、該半導体基板液体浸漬装置内の第２液体の中に該半導体基板を更に浸漬させ、前記浸漬後に該半導体基板の該上面の少なくとも一部が疎水性である、請求項４記載の半導体基板処理装置。
【請求項６】
該液体浸漬装置が、該第２液体を含有する液体容器と、複数の蒸気ノズルを含み、該半導体基板が該第２液体の表面に接触している該半導体基板の該表面の一方に各蒸気ノズルが蒸気を送る、請求項５記載の半導体基板処理装置。
【請求項７】
該液体浸漬装置が、該半導体基板をつかみ、該第２液体中の浸漬位置に該半導体基板を入れ、且つ該液体から半導体基板を取り出すウエハグリッパを更に備え、該半導体基板が該第２液体から取り出されるときに前記蒸気が送られる、請求項６記載の半導体基板処理装置。
【請求項８】
該液体浸漬装置が、注入口と排出口を更に備え、該注入口と該排出口が該液体容器に接続されている、請求項７記載の半導体基板処理装置。
【請求項９】
第２液体が、フッ化水素酸と脱イオン水の少なくとも１つである、請求項８記載の半導体基板処理装置。
【請求項１０】
該第２液体が脱イオン水であり、該半導体基板が該第２液体から取り出されるときに該半導体基板の該上面の少なくとも一部が疎水性である、請求項９記載の半導体基板処理装置。
【請求項１１】
フレームと、
半導体基板を支持するために該フレームに接続された半導体基板支持体であって、該半導体基板をスピンさせることができる前記半導体基板支持体と、
該半導体基板支持体の上に位置して、該半導体基板の表面に第１半導体処理液を分配する該フレームに接続された分配ヘッドと、
第２半導体処理流体を含有する該フレームに接続された液体容器と、
該半導体基板支持体から該液体容器に該半導体基板を搬送する半導体基板搬送サブシステムと、
を備えた半導体基板処理装置。
【請求項１２】
該半導体基板が、該液体容器内の第２半導体処理液の中に完全に浸漬される、請求項１１記載の半導体基板処理装置。
【請求項１３】
該半導体基板搬送サブシステムによって、該半導体基板が該第２半導体処理液から更に取り出される、請求項１２記載の半導体基板処理装置。
【請求項１４】
該半導体基板が上面及び下面を有し、該半導体基板が浸漬しているとともに該上面及び下面が該半導体処理液の表面にほぼ垂直であり、該第２半導体処理液から取り出される、請求項１３記載の半導体基板処理装置。
【請求項１５】
該半導体基板が該第２半導体処理液の該表面と接触している該半導体基板の該上面及び下面に蒸気を送る複数の蒸気ノズルを更に備えている、請求項１４記載の半導体基板処理装置。
【請求項１６】
複数の半導体基板を貯蔵する少なくとも１つの半導体基板カセットを更に備えている、請求項１５記載の半導体基板処理装置。
【請求項１７】
該半導体基板支持体と該分配ヘッドが該フレームに接続された第１半導体処理チャンバ内にあり、該液体容器が該フレームに接続された第２半導体処理チャンバ内にある、請求項１６記載の半導体基板処理装置。
【請求項１８】
該フレームに接続された第３半導体処理チャンバと、内部に第２半導体基板支持体を有する該第３半導体処理チャンバと、それに接続されたプラズマ発生器とを更に備え、該半導体基板搬送サブシステムが該少なくとも１つの半導体基板カセットから該第１、第２、第３半導体処理チャンバに該半導体基板更に搬送させる、請求項１７記載の半導体基板処理装置。
【請求項１９】
該第１半導体処理液が該半導体基板に分配され、該半導体をスピンさせる前に、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が親水性である、請求項１８記載の半導体基板処理装置。
【請求項２０】
該半導体基板が該第２半導体処理流体に浸漬した後に該半導体基板の該表面の少なくとも一部が疎水性である、請求項１９記載の半導体基板処理装置。
【請求項２１】
半導体基板の表面に第１半導体処理液を分配させるステップと、
該半導体基板をスピンさせて、該半導体基板の該表面から該第１半導体基板液を除去するステップと、
該半導体基板を第２半導体処理液に浸漬させるステップと、
を含む方法。
【請求項２２】
該半導体基板を該第２半導体処理液から取り出すステップと、該半導体基板が該第２半導体処理液から取り出されるとともに該半導体基板の該表面が該第２半導体処理流体の表面と接触している該半導体基板の該表面に蒸気が送られるステップと、を更に含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
分配し該基板をスピンさせる前記ステップの間は該基板の該表面が親水性であり、該基板を該第２半導体処理液から取り出す前記ステップの間は該基板の該表面が疎水性である、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
第３半導体基板処理液に該半導体基板を浸漬させるステップを更に含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
該蒸気がイソプロピルアルコール蒸気である、請求項２２記載の方法。
【請求項２６】
該半導体基板の該表面が該第２半導体処理液の該表面にほぼ垂直であるとともに該半導体基板が該第２半導体処理流体に浸漬され且つその流体から取り出される、請求項２２記載の方法。
【請求項２７】
該半導体基板の該表面がその上に形成された複数のトランジスタを有する、請求項２２記載の方法。
【請求項２８】
該半導体基板の該表面をプラズマに曝して、該トランジスタの少なくとも一部の上に形成されたフォトレジスト層を除去するステップを更に含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
該第１半導体処理流体を該半導体基板の該表面に分配する前記ステップと該半導体基板をスピンさせる前記ステップにより、該半導体基板の該表面から該フォトレジスト残渣のほぼ全部が除去され、分配されスピンされる前記ステップの間、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が親水性である、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
該半導体基板を該第２半導体処理液に浸漬させる前記ステップの間、該半導体基板の該表面の少なくとも一部が疎水性である、請求項２９記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図５Ｇ】
【図５Ｈ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【公表番号】特表２００８−５１０３０２（Ｐ２００８−５１０３０２Ａ）
【公表日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２５６３０（Ｐ２００７−５２５６３０）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２５８２３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２０３３３
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２５８２３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２０３３３
【国際公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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