專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法及濕法處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝中使用的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法及濕法處理裝置。
在半導(dǎo)體制造工藝的濕法處理工序中，在半導(dǎo)體晶片上不產(chǎn)生水漬的干燥方法是必不可少的，以往的干燥技術(shù)中，有使晶片轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行甩干的“旋轉(zhuǎn)干燥”和使晶片在IPA蒸汽環(huán)境中移動(dòng)來(lái)進(jìn)行干燥的“IPA”蒸汽干燥的方法。這些方法中存在著從最終水洗到干燥的傳送過(guò)程中產(chǎn)生水漬的問(wèn)題。因而，代替這些方法，通過(guò)把晶片從水中移動(dòng)到IPA蒸汽環(huán)境中進(jìn)行干燥的“馬欒哥尼干燥”和在水的表面上形成IPA層并用IPA直接置換水的“IPA直接置換干燥”方法正在引起人們的關(guān)注。
還有，在晶片處理中，處理裝置的大型化也成為問(wèn)題。在具備多個(gè)藥液槽和水洗槽的裝置中不得不加大裝置的專(zhuān)有面積。作為其對(duì)策，在一個(gè)處理槽內(nèi)能夠注入純水和多種藥液的單槽型的裝置是有效的。
同時(shí)解決這兩個(gè)問(wèn)題的裝置是單槽型的進(jìn)行馬欒哥尼干燥或IPA直接置換干燥的裝置。
圖14中示出代表性的裝置概況。圖14中，在浸于處理槽(處理室)1中的晶片2上流過(guò)來(lái)自處理槽1下部的藥液供給口3的藥液進(jìn)行刻蝕處理。然后，從供給口3流出純水進(jìn)行清洗。藥液及純水從處理槽1溢出并從排放口4排出。晶片2干燥時(shí)從供給口5把IPA蒸汽導(dǎo)入處理槽1的上部空間1a，把晶片2向上提起。該裝置是干燥時(shí)使晶片2上升的類(lèi)型的。
圖15是示出以往其它的晶片處理裝置的概況的圖。該裝置中，使藥液從處理槽1的側(cè)面上方的供給口3流出進(jìn)行刻蝕處理。然后從供給口3流出純水進(jìn)行清洗。藥液和純水從處理槽1下方的排放口4排出。晶片2干燥時(shí)，在降低處理槽1內(nèi)的純水水面的同時(shí)從供給口5把IPA蒸汽導(dǎo)入處理槽1的上部空間，把晶片2移動(dòng)到IPA氣氛中。該裝置是干燥時(shí)水面下降的類(lèi)型的。
在這些裝置中對(duì)硅氧化膜(SiO2)進(jìn)行氫氟酸(HF)處理實(shí)行刻蝕時(shí)，可知在硅襯底的表面上附著眾多的硅顆粒。
例如，在PVC槽中同時(shí)浸漬Si晶片和硅氧化膜，用HF刻蝕了200氧化膜后進(jìn)行水洗，并進(jìn)行馬欒哥尼干燥時(shí)，在Si晶片上附著有幾千個(gè)顆粒。
該顆粒的生成機(jī)理考慮如下。
用氫氟酸刻蝕硅氧化膜時(shí)①①的反應(yīng)進(jìn)入到右邊。存在HF時(shí)反應(yīng)進(jìn)入到右邊，但若移到水洗程序則①反應(yīng)進(jìn)入到左邊。由該逆反應(yīng)產(chǎn)生SiO2。該SiO2以Si(OH)4的膠態(tài)存在于處理槽內(nèi)和處理槽壁面、晶片表面上。
由此可知，在“馬欒哥尼干燥”和“IPA直接置換干燥”中，在干燥程序內(nèi)，IPA在處理槽的表面附近溶解，與殘留在處理槽內(nèi)的膠狀Si(OH)4發(fā)生反應(yīng)而成為顆粒。由于該顆粒的緣故，單槽型的馬欒哥尼干燥裝置或IPA直接置換干燥裝置的用途受到限制。
如以上所述，在以往的單槽型半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置中，干燥后的半導(dǎo)體晶片上附著半導(dǎo)體顆粒，在隨后進(jìn)行的半導(dǎo)體處理工藝中將產(chǎn)生問(wèn)題。如果能夠不存在該附著的顆粒則該方法就能夠適用于半導(dǎo)體晶片工藝的所有清洗工序中，可以得到很大的價(jià)值。
本發(fā)明解決以往這樣的問(wèn)題，提供在1個(gè)處理槽內(nèi)進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的濕法處理中特別是在其清洗工藝中能夠在干燥后的半導(dǎo)體晶片上不附著半導(dǎo)體顆?；虼蠓葴p少附著的濕法處理方法及溫法處理裝置。
本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法是在1個(gè)處理槽內(nèi)進(jìn)行了半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗，然后把上述半導(dǎo)體晶片直接移到包含乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的方法，其特征在于在上述藥液處理和干燥工藝之間用含有去除半導(dǎo)體顆粒的溶液處理上述半導(dǎo)體晶片。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒去除劑，使用調(diào)整顆粒的ζ電位以謀求防止顆粒附著的半導(dǎo)體顆粒附著防止劑。
另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用乙醇、電離子水或表面活性劑的任一種。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用異丙醇。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用OH-離子水。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用陰離子系列或陽(yáng)離子系列的表面活性劑。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用謀求半導(dǎo)體膠體凝集的半導(dǎo)體膠體凝集劑。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于作為上述半導(dǎo)體膠體凝集劑使用硫酸鋁或聚氯化鋁。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在至少一部分上述水洗工藝中把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到水洗用的純水中。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中流過(guò)水洗用的純水后把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到滯留在上述半導(dǎo)體晶片處理槽中的純水中。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在使水洗用的純水流過(guò)半導(dǎo)體晶片的處理槽中的水洗工藝的至少一部分中，把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到上述流過(guò)的純水中。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在使水洗用的純水流過(guò)半導(dǎo)體晶片的處理槽后，把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到隨后流過(guò)的純水中。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中流過(guò)添加了上述半導(dǎo)體顆粒去除劑的水洗用純水后，進(jìn)而再只使純水流過(guò)。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中流過(guò)水洗用的純水的整個(gè)水洗工藝中，把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到上述流過(guò)的純水中。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法是在一個(gè)處理槽中進(jìn)行了半導(dǎo)體晶片的藥劑處理之后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗，然后直接把上述半導(dǎo)體晶片移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的方法，其特征在于在上述藥液處理和干燥的工藝之間用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在半導(dǎo)體晶片的上述藥液處理后接著用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法的特征在于在半導(dǎo)體晶片的上述水洗后接著用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的特征在于具備進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的濕法處理的濕法處理槽；在該濕法處理槽中在上述半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗的裝置；在上述半導(dǎo)體晶片水洗后把上述半導(dǎo)體晶片直接移到包含乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的裝置；在上述藥液處理和干燥工序中間用含有半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液處理上述半導(dǎo)體晶片的裝置。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的特征還在于具有從上述濕法處理槽的上方供給含有上述半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液的裝置。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的特征在于具有進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的濕法處理的濕法處理槽，在該濕法處理槽中在上述半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗的裝置；在上述半導(dǎo)體晶片水洗后把上述半導(dǎo)體晶片直接移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的裝置；在上述藥液處理和干燥工序中間把上述半導(dǎo)體晶片浸漬在半導(dǎo)體顆粒去除劑中的裝置。
還有，本發(fā)明的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的特征在于還具有把從上述濕法處理槽排出的上述半導(dǎo)體顆粒去除劑進(jìn)行回收并加以再利用的裝置。
圖1示出本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。
圖2示出本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的另一例的大致構(gòu)成。
圖3示出本發(fā)明實(shí)施例1的硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖4示出關(guān)于硅(Si)、硅氧化膜(SiO2)、聚苯乙烯乳膠的各顆粒，溶液中的IPA濃度和ζ電位之間的關(guān)系。
圖5示出關(guān)于硅(Si)、硅氧化膜(SiO2)、聚苯乙烯乳膠的各顆粒，溶液的pH值和ζ電位之間的關(guān)系。
圖6示出本發(fā)明實(shí)施例5中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖7示出本發(fā)明實(shí)施例6中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖8示出本發(fā)明實(shí)施例7中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖9示出本發(fā)明實(shí)施例8中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖10示出本發(fā)明實(shí)施例9中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
圖11示出本發(fā)明實(shí)施例10中半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。
圖12示出本發(fā)明實(shí)施例10中半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的另一例的大致構(gòu)成。
圖13示出本發(fā)明實(shí)施例11中半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。
圖14示出現(xiàn)有的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。
圖15示出現(xiàn)有的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的另一例的大致構(gòu)成。
實(shí)施例1圖1示出本發(fā)明實(shí)施例1的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。圖1中，1是處理槽(處理室)、1a是處理槽1的上方空間，2是被處理的晶片，3是向處理槽1供給藥液和純水的管道，4是從處理槽1排出處理后的藥液和純水的排水管，5是設(shè)在處理槽1的上方空間1a中用于供給晶片2干燥所必需的IPA蒸汽的管道。6是從處理槽1的底部導(dǎo)入顆粒去除劑或含有顆粒去除劑的溶液的導(dǎo)入口。
該濕法處理裝置是從處理槽1的底部的供給口3供給藥液及純水，從處理槽1的上方流出處理后的藥液等的類(lèi)型的。另外，是把晶片2在處理后從處理槽1中的純水等中提升的類(lèi)型的。
圖2示出本發(fā)明實(shí)施例1的晶片處理裝置的另一例的大致構(gòu)成。該處理裝置是從處理槽1的上部的供給口3供給藥液和純水，從處理槽1的底部的排出口4流出處理后的藥液等類(lèi)型的。顆粒去除劑或含有顆粒去除劑的溶液從處理槽1的上方的導(dǎo)入口6導(dǎo)入。另外，晶片2處理后降低純水等的水面取出晶片。
在該實(shí)施例1中，通常用于硅氧化膜的刻蝕的氫氟酸藥液取為其雜質(zhì)金屬濃度小于1ppm，所含的0.2μm以上的微粒子為100個(gè)/cc以下。另外，關(guān)于進(jìn)行水洗的純水，供給大于18MΩ的、所含0.05μm以上的微粒子少于5個(gè)/cc的水。
圖3示出本實(shí)施例下的硅氧化膜的刻蝕處理工藝。作為具體的濕法處理，如圖3所示的順序那樣，首先用0.25wt％的氫氟酸(HF)進(jìn)行300秒刻蝕處理，然后以22l/min進(jìn)行150分鐘的水洗。停止供給純水后，在殘余純水約20升的處理槽1內(nèi)，添加300cc異丙醇(IPA，以下適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)寫(xiě)為IPA)作為顆粒去除劑，放置5分鐘。隨后，以5mm/sec在IPA氣氛中提起晶片時(shí)，附著在晶片上的大于0.17μm的顆粒少于50個(gè)。
圖4示出關(guān)于硅(Si)、硅氧化膜(SiO2)、聚苯乙烯乳膠的各種顆粒，溶液中的IPA濃度和ζ電位之間的關(guān)系。如在圖4中所看到的，若提高IPA濃度則各顆粒的ζ電位的絕對(duì)值減少。所謂ζ電位是液體中的固體表面的電位，該ζ電位以絕對(duì)值減少這一點(diǎn)來(lái)表示了附著力的減小。
在上述處理中，在處理槽1內(nèi)部產(chǎn)生顆粒，而通過(guò)強(qiáng)制地添加了的IPA，則由于如圖4所示那樣ζ電位的絕對(duì)值減少，故難于附著顆粒。由此，能夠大幅度地減少附著在晶片上的顆粒數(shù)。
這樣，一般在1個(gè)處理槽中進(jìn)行了藥液處理和后續(xù)的水洗后把浸漬在超純水中的半導(dǎo)體晶片表面上存在的水用含有乙醇的蒸汽直接置換進(jìn)行干燥的工藝或裝置中，通過(guò)在藥液處理和干燥工序中間增加把乙醇或含有乙醇的溶液添加到處理槽中的程序，能夠顯著地減少干燥后的晶片上顆粒的附著。作為添加的乙醇類(lèi)，例如是IPA時(shí)特別有效。
另外，添加乙醇的工藝，在本實(shí)施例中示出的是在水洗后殘留的水中加入的例子，而也可以是后面說(shuō)明的其它添加方法。
實(shí)施例2本發(fā)明的實(shí)施例2中作為濕法處理裝置使用圖1或圖2中示出的裝置。還有，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液及進(jìn)行水洗的純水具有與實(shí)施例1所說(shuō)明的相同的特性。
硅氧化膜的刻蝕處理工藝與實(shí)施例1中參照?qǐng)D3說(shuō)明的工藝相同。但在本實(shí)施例2中作為半導(dǎo)體顆粒去除劑的添加劑，添加電解離子水。作為具體的處理例，在添加以電解生成的OH-離子水作為電解離子水并且在IPA氣氛中提起晶片的情況下，附著在晶片上的大于0.17μm的顆粒少于50個(gè)。
圖5示出關(guān)于硅(Si)、硅氧化膜(SiO2)、聚苯乙烯膠乳的各種半導(dǎo)體顆粒，溶液的pH(pH值)和ζ電位的關(guān)系。若存在某種程度的pH值，則這些粒子和Si襯底的ζ電位的極性成為相同，而且其值也接近。
在上述的處理中，在處理槽1內(nèi)產(chǎn)生顆粒而強(qiáng)制地添加的電解離子水是堿性，另外，由于如圖5所示使用電解離子水ζ電位的極性相同，故難于附著顆粒。由此能夠大幅度地減少附著在晶片上的顆粒。
這樣，一般在1個(gè)處理槽中進(jìn)行藥液處理及后續(xù)的水洗后把浸漬了超純水中的半導(dǎo)體晶片表面上存在的水用含有乙醇的蒸汽直接置換進(jìn)行干燥的工藝或裝置中，通過(guò)在藥液處理和干燥工序中間增加在處理槽1中添加電解離子水的程序，能夠顯著地減少干燥后的晶片上顆粒的附著。作為添加的電解離子水，例如OH-離子水特別有效。
還有，添加電解離子水的工藝，在本實(shí)施例中示出了在水洗后殘留的純水中加入的例子，但也可以是后面說(shuō)明的其它添加方法。
實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例3中，作為晶片處理裝置使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕處理所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同特性。
硅氧化膜的刻蝕處理工藝和實(shí)施例1中參照?qǐng)D3說(shuō)明的工藝相同。但是，在本實(shí)施例3中，作為半導(dǎo)體顆粒去除劑，添加表面活性劑。
作為具體的處理例，在停止供給水洗用的純水后，添加陰離子系列的表面活性劑使其成為1ppm，放置5分鐘，之后在IPA氣氛中提起晶片時(shí)，附著在晶片上的0.17μm以上的顆粒小于50個(gè)。
在上述處理中，雖然在處理槽1內(nèi)產(chǎn)生顆粒，但通過(guò)強(qiáng)制地加入的表面活性劑，顆粒的ζ電位極性逆轉(zhuǎn)，使之與Si襯底的電位極性相同，變得難于附著顆粒。
這樣，一般在1個(gè)處理槽中進(jìn)行了藥液處理以及后續(xù)的水洗后把浸漬在超純水中的半導(dǎo)體晶片表面上存在的水用含有乙醇的蒸汽直接置換進(jìn)行干燥的工藝或裝置中，通過(guò)在藥液處理和干燥的工序中間增加在處理槽中添加表面活性劑或含有表面活性劑的溶液的程序，能夠顯著地減少干燥后的晶體上顆粒的附著。作為添加的表面活性劑，例如陰離子系列或陽(yáng)離子系列的表面活性劑特別有效。
還有，添加表面活性劑的工藝，在本實(shí)施例中示出在水洗后殘留的水中加入的例子，但也可以是后面說(shuō)明的其它方法。
實(shí)施例4本發(fā)明的實(shí)施例4中，作為濕法處理裝置，使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同的特性。
硅氧化膜的刻蝕處理工藝和實(shí)施例1中參照?qǐng)D3說(shuō)明的工藝相同。但是，本實(shí)施例4中作為顆粒去除用的添加劑，添加使膠體態(tài)的Si(OH)4凝集的凝集劑。硫酸鋁或電解鋁、聚氯化鋁等凝集劑具有使膠體態(tài)的Si(OH)4凝集的效果，能夠去除顆粒的發(fā)生源。
在上述的處理中，雖然在處理槽1內(nèi)產(chǎn)生顆粒，然而強(qiáng)制地添加的硫酸鋁或電解鋁、聚氯鋁等的凝集劑具有使膠體態(tài)的Si(OH)4凝集的效果，能夠去除顆粒的發(fā)生源。
這樣，一般在1個(gè)處理槽中進(jìn)行藥液處理以及后續(xù)的水洗后把浸漬在超純水中的半導(dǎo)體晶體表面上存在的水用含有乙醇的蒸汽直接置換進(jìn)行干燥的工藝或裝置中，通過(guò)在藥液處理和干燥的工序中間增加在處理槽中添加凝集劑或含有凝集劑的溶液的程序，能夠顯著地減少干燥后的晶片上顆粒的附著。作為添加的凝集劑，例如硫酸鋁或電解鋁、聚氯化鋁特別有效。
還有，添加凝集劑的工藝，本實(shí)施例中示出了在水洗后殘留的純水中加入的例子，但也可以是后面說(shuō)明的其它添加方法。
實(shí)施例5本發(fā)明的實(shí)施例5中，作為濕法處理裝置，使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水使用實(shí)施例1中說(shuō)明的相同藥液和純水。另外，作為顆粒去除劑，也使用上述實(shí)施例1～4中說(shuō)明的任一種。
圖6示出本實(shí)施例中硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。
敘述具體的處理例，如圖6所示順序那樣，首先以0.25wt％的HF進(jìn)行300秒的刻蝕處理，然后，以22l/min進(jìn)行15分鐘水洗。水洗后，進(jìn)而供給添加了半導(dǎo)體顆粒去除劑的純水進(jìn)行清洗。
添加的半導(dǎo)體顆粒去除劑，也使用實(shí)施例1～4中說(shuō)明過(guò)的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。
作為顆粒去除劑，若使用乙醇類(lèi)、電解離子水、表面活性劑，則使半導(dǎo)體膠體的ζ電位發(fā)生變化，促進(jìn)吸附膠體的脫離，去除了顆粒的發(fā)生源。通過(guò)供給添加了顆粒去除劑的純水進(jìn)行清洗，能夠在水洗時(shí)完全排出作為顆粒源的膠體狀的Si(OH)4。
另外，作為添加劑，若使用硫酸鋁或電解鋁、聚氯化鋁等凝集劑，則這些凝集劑具有使膠體狀的Si(OH)4凝集的效果，能夠去除顆粒的發(fā)生源。通過(guò)供給添加了顆粒凝集劑的純水進(jìn)行清洗，能夠使作為顆粒源的膠體狀的Si(OH)4凝集并在水洗時(shí)完全排出。
如以上所述，本實(shí)施例中，在進(jìn)行了晶片的藥液處理后進(jìn)行水洗，然后進(jìn)而用添加了顆粒去除劑的純水進(jìn)行清洗。由此，能夠把顆粒源和清洗水同時(shí)排出，防止晶片上顆粒的附著。
實(shí)施例6本發(fā)明的實(shí)施例6中。作為濕法處理裝置，使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水使用與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同藥液和純水。
圖7示出本實(shí)施例6中的硅氧化膜的刻蝕處理工藝。
敘述具體的處理例，如圖7所示的順序，在以0.25wt％的HF進(jìn)行了300秒的刻蝕處理后，在添加半導(dǎo)體顆粒去除劑的同時(shí)供給純水，以22l/min進(jìn)行15分鐘清洗。然后，在IPA氣氛中提起晶片。
添加的半導(dǎo)體顆粒去除劑可以使用實(shí)施例1～4中說(shuō)明過(guò)的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。
作為顆粒去除劑，若使用乙醇類(lèi)、電解離子水、表面活性劑，則使膠體的Z電位發(fā)生變化，促進(jìn)吸附膠體的脫離，去除顆粒的發(fā)生源。在水洗時(shí)完全排出作為顆粒源的膠體狀的Si(OH)4。
添加乙醇時(shí)，乙醇的濃度從ppm級(jí)到100wt％的任一種濃度均可，能夠在水洗時(shí)經(jīng)常連續(xù)地添加。
使用電解離子水的情況下，也有只用電解離子水進(jìn)行水洗的方法。
還有，即使表面活性劑，也能夠經(jīng)常邊加入表面活性劑邊水洗。
這些水洗方法在得到抑制顆粒附著效果的同時(shí)還能夠得到促進(jìn)吸附膠體脫離和隨后用流水促進(jìn)膠體排出該系統(tǒng)之外的效果。
還有，作為添加劑，硫酸鋁或電解鋁、聚氯化鋁等凝集劑具有使膠體狀的Si(OH)4凝集的效果，能夠去除顆粒的發(fā)生源。
如以上所述，本實(shí)施例中，晶片藥液處理后從開(kāi)始就用添加了顆粒去除劑的純水進(jìn)行清洗。由此，能夠和清洗水一起排出顆粒源，防止晶片上顆粒的附著。
實(shí)施例7本發(fā)明的實(shí)施例7中，作為晶片處理裝置使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同的特性。
圖8示出本實(shí)施例7的硅氧化膜的刻蝕處理工藝。
敘述具體的處理例，如圖8所示的順序，在用0.25wt％的HF進(jìn)行300秒的刻蝕處理后，邊添加去除顆粒用的添加劑邊供給純水，以22l/min進(jìn)行15分鐘的清洗。然后，僅用純水進(jìn)行水洗。
添加的添加劑也可以使用實(shí)施例1-4中說(shuō)明的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。其作用、效果因?yàn)楹蛯?shí)施例6相同，所以不再重復(fù)說(shuō)明。
在本實(shí)施例中，特別是在添加凝集劑和表面活性劑時(shí)，即使在擔(dān)憂顆粒去除劑殘留在晶體表面的情況下，通過(guò)在用含有顆粒去除劑的純水進(jìn)行水洗后再進(jìn)行只用純水實(shí)施水洗的程序，也能夠防止去除劑在晶片上的殘留。
實(shí)施例8本發(fā)明的實(shí)施例8中，作為濕法處理裝置，使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同特性。
圖9示出本實(shí)施例8中的硅氧化膜的刻蝕處理工藝。
敘述具體的處理例，如圖9所示的順序，在用0.25wt％的HF進(jìn)行300秒的刻蝕處理后，用顆粒去除劑置換HF水溶液。隨后，在用純水水洗后，在IPA氣氛中提起晶片。另外，這種情況下由顆粒去除劑進(jìn)行的置換，包括使顆粒去除劑流過(guò)進(jìn)行處理的情況和在積存的顆粒去除劑中浸漬半導(dǎo)體晶片的情況。
用于置換的顆粒去除劑也能夠使用實(shí)施例1-4中說(shuō)明過(guò)的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。
作為顆粒去除劑，若使用乙醇類(lèi)、電解離子水、表面活性劑，則使膠體的Z電位發(fā)生變化，促進(jìn)吸附膠體的脫離，去除顆粒的發(fā)生源。在水洗時(shí)完全排出作為顆粒源的膠體狀的Si(OH)4。
這些水洗方法在能夠得到抑制顆粒附著效果的同時(shí)還能夠得到促進(jìn)吸附膠體的脫離和隨后用流水促進(jìn)膠體排出該系統(tǒng)之外的效果。
另外，作為顆粒去除劑，若使用硫酸鋁或電解鋁、聚氯化鋁等凝集劑，則具有使膠體狀的Si(OH)4凝集的效果，能夠去除顆粒的發(fā)生源。在隨后的水洗時(shí)能夠完全排出作為顆粒源的膠體狀的Si(OH)4。
如以上所述，本實(shí)施例中，在晶片的藥液處理后用鋁或電解離子水等顆粒去除劑置換藥液。隨后，用純水水洗，進(jìn)而在乙醇蒸汽氣氛中取出晶片。由此，能夠防止晶片上顆粒的附著。
實(shí)施例9本發(fā)明的實(shí)施例9中，作為濕法處理裝置，使用圖1或圖2所示的裝置。另外，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同的特性。
圖10示出本實(shí)施例的硅氧化膜的刻蝕處理的工藝。敘述具體的處理例，如圖10所示的順序，在用0.25wt％的HF進(jìn)行了300秒的刻蝕處理后進(jìn)行水洗。然后用顆粒去除劑置換純水。隨后，在IPA氣氛中提起晶片。
用于置換的顆粒去除劑也能夠使用實(shí)施例1～4中說(shuō)明過(guò)的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。其作用、效果因?yàn)楹蛯?shí)施例8中說(shuō)明的相同，所以不再重復(fù)。
如以上所述，本實(shí)施例中，用乙醇或電解離子水等顆粒去除劑置換處理槽內(nèi)的純水，然后進(jìn)行干燥。另外，這種情況下，由顆粒去除劑實(shí)施的置換包括使顆粒去除劑流過(guò)進(jìn)行處理的情況和在積存的顆粒去除劑中浸漬半導(dǎo)體晶片的情況。
通過(guò)以上的處理能夠防止晶片上顆粒的附著。
實(shí)施例10圖11示出本發(fā)明的實(shí)施例10的晶片處理裝置的大致構(gòu)成。圖11中，6a是設(shè)在處理槽1頂部的霧化器，從上方以液相噴霧顆粒去除劑。在該處理裝置中，去掉了圖1裝置中的藥液等的供給口，用霧化器6a來(lái)代替。其余的結(jié)構(gòu)和圖1相同，因此省略說(shuō)明。
圖12是示出本發(fā)明實(shí)施例10的晶片處理裝置的另一例的的大致構(gòu)成。在處理槽1的頂部安裝了藥液等的霧化器6a來(lái)代替圖2的裝置的藥液等的供給口6。其余的結(jié)構(gòu)和圖2相同，因此省略其說(shuō)明。
在本實(shí)施例10中，硅氧化膜的刻蝕所用的氫氟酸藥液以及進(jìn)行水洗的純水具有和實(shí)施例1中說(shuō)明的相同的特性。
另外，本實(shí)施例中使用的半導(dǎo)體顆粒的去除劑，也能夠使用實(shí)施例1～4中說(shuō)明過(guò)的乙醇、電解離子水、表面活性劑、凝集劑的任一種。
作為半導(dǎo)體顆粒去除劑的添加方法，從處理槽1的上方以液相將其噴霧到水洗用的純水中。從IPA氣氛溶解于處理槽1內(nèi)的水的IPA與處理槽1內(nèi)的膠體狀Si(OH)4發(fā)生反應(yīng)，使水的表面附近產(chǎn)生多個(gè)半導(dǎo)體顆粒。從而，如果重點(diǎn)在水表面附近添加顆粒去除劑，就能夠高效地去除顆粒，還減少了去除劑的用量。
硅氧化膜的刻蝕處理工藝，在實(shí)施例1～7中是從去除劑導(dǎo)入口6把顆粒去除劑添加到純水中，或者和純水相置換，與此相反，本實(shí)施例中如上述那樣，是從處理槽1的上方以液相噴霧。除去該點(diǎn)以外，晶片的處理工藝和實(shí)施例1-7的相同，所以不再重復(fù)說(shuō)明。
如上述，本實(shí)施例中，由于在水和IPA蒸汽的分界面集中供給顆粒去除劑，因此能夠高效地去除顆粒。
實(shí)施例11圖13示出本發(fā)明實(shí)施例11的濕法處理裝置的大致構(gòu)成。圖13中，7是回收、精制乙醇等顆粒去除劑的裝置，8是暫時(shí)保管乙醇等的已回收、精制的顆粒去除劑的容器，9是新的顆粒去除劑的投入口。
處理槽1內(nèi)的晶片處理和從實(shí)施例1到10中說(shuō)明過(guò)的晶片處理相同。本實(shí)施例中，用回收、精制裝置7從由處理槽1的排出口4排出的排出液中的顆粒去除劑進(jìn)行回收、精制，然后存放在容器8中。存放的顆粒去除劑與從投入口9投入的新的顆粒去除劑一起再次從去除劑的導(dǎo)入口6導(dǎo)入到處理槽1中，再次使用。因此，能夠有效地使用乙醇等顆粒去除劑。
晶片的處理工藝、顆粒去除劑的種類(lèi)、其作用、效果因?yàn)楹蛯?shí)施例1～10相同，因此省略其說(shuō)明。
如以上所說(shuō)明的，若依據(jù)本發(fā)明，則在對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行藥液處理、用純水進(jìn)行水洗、然后直接移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法中，由于在藥液處理和干燥的工序之間用含有半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液處理半導(dǎo)體晶片，所以能夠減少及防止半導(dǎo)體晶片上顆粒的附著。
還有，若依據(jù)本發(fā)明，由于在半導(dǎo)體晶片的藥液處理和干燥的工序之間把半導(dǎo)體晶片浸漬在半導(dǎo)體顆粒去除劑中進(jìn)行處理，所以能夠防止及減少半導(dǎo)體晶片上顆粒的附著。
還有，若依據(jù)本發(fā)明，可以得到用上述那樣的晶片處理方法處理半導(dǎo)體晶片的晶片處理裝置，能夠防止及減少半導(dǎo)體晶片上顆粒的附著。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，該方法中在1個(gè)處理槽中進(jìn)行了半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗，然后直接把上述半導(dǎo)體晶片移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥，其特征在于在上述藥液處理和干燥的工序之間，用含有半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液處理上述半導(dǎo)體晶片。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒去除劑，使用調(diào)整顆粒的ζ電位以謀求防止顆粒附著的半導(dǎo)體顆粒附著防止劑。
3.權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于作為上述半導(dǎo)體顆粒附著防止劑，使用乙醇、電解離子水或表面活性劑的任一種。
4.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于在上述水洗工藝的至少一部分中，把上述半導(dǎo)體顆粒去除劑添加到水洗用的純水中。
5.權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體晶片的溫法處理方法，其特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中使水洗用的純水流過(guò)后，在滯留在上述半導(dǎo)體晶片的處理槽內(nèi)的純水中添加上述半導(dǎo)體顆粒去除劑。
6.權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中使水洗用的純水流過(guò)的水洗工藝的至少一部分中，在上述流過(guò)的純水中添加上述半導(dǎo)體顆粒去除劑。
7.權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于在半導(dǎo)體晶片的處理槽中使水洗用的純水流過(guò)的水洗工藝的全部過(guò)程中，在上述流過(guò)的純水中添加上述半導(dǎo)體顆粒去除劑。
8.一種半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，該方法中在1個(gè)處理槽內(nèi)進(jìn)行了半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗、然后直接把上述半導(dǎo)體晶片移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥，其特征在于在上述藥液處理和干燥的工序之間，用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
9.權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于在半導(dǎo)體晶片的上述藥液處理之后接著用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
10.權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法，其特征在于在半導(dǎo)體晶片的上述水洗之后接著用半導(dǎo)體顆粒去除劑處理上述半導(dǎo)體晶片。
11.一種半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置，其特征在于，具有進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的濕法處理的濕法處理槽；在該濕法處理槽內(nèi)在上述半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗的裝置；在上述半導(dǎo)體晶片的水洗后把上述半導(dǎo)體晶片直接移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的裝置；在上述藥液處理和干燥工序之間用含有半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液處理上述半導(dǎo)體晶片的裝置。
12.權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置，其特征在于具有從上述晶片處理槽的上方供給含有上述半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液的裝置。
13.一種半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置，其特征在于，具有進(jìn)行半導(dǎo)體晶片的濕法處理的濕法處理槽；在該濕法處理槽內(nèi)在上述半導(dǎo)體晶片的藥液處理后進(jìn)行上述半導(dǎo)體晶片的水洗的裝置；在上述半導(dǎo)體晶片的水洗后把上述半導(dǎo)體晶片直接移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的裝置；在上述藥液處理和干燥的工序之間使上述半導(dǎo)體晶片浸漬在半導(dǎo)體顆粒去除劑中的裝置。
14.權(quán)利要求11至13的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體晶片的濕法處理裝置，其特征在于具有回收從上述濕法處理槽中排出的上述半導(dǎo)體顆粒去除劑并進(jìn)行再利用的裝置。
全文摘要
防止在濕法處理過(guò)的半導(dǎo)體晶片上的顆粒。在對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行藥液處理、用純水進(jìn)行水洗、然后直接移到含有乙醇的蒸汽氣氛中進(jìn)行干燥的半導(dǎo)體晶片的濕法處理方法中,在藥液處理和干燥之間用含有半導(dǎo)體顆粒去除劑的溶液處理半導(dǎo)體晶片。作為半導(dǎo)體顆粒去除劑,使用調(diào)整顆粒的ζ電位以謀求防止顆粒附著的半導(dǎo)體顆粒附著防止劑。另外,使用謀求半導(dǎo)體膠體的凝集以阻止形成顆粒的半導(dǎo)體膠體凝集劑。
文檔編號(hào)F26B3/04GK1198001SQ9712554
公開(kāi)日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1997年12月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月28日
發(fā)明者中谷典一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社