專利名稱：半導體基片的處理系統(tǒng)及處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種對半導體基片進行洗滌或腐蝕處理的半導體基片處理系統(tǒng)。更詳細地說，涉及在半導體基片的洗滌或腐蝕處理生產(chǎn)線上的半導體基片的洗滌/腐蝕裝置以及洗滌/腐蝕方法。
在半導體制造工藝中，半導體基片或半導體晶片的濕法洗滌和腐蝕工序是非常重要的工藝。
由于電路元件微細化、要求更高性能的洗滌或腐蝕，在半導體制造工藝的濕法洗滌和腐蝕工序中，配合不同的目的而使用各種各樣的藥液。在半導體工藝的濕法洗滌和濕法腐蝕工序中，使用氨水、鹽酸、雙氧水、氫氟酸、硫酸、磷酸、硝酸等許多種類藥液。
例如，為了除去顆粒，多采用APM洗滌(用氨+雙氧水+水的混合液洗滌)，為了除去金屬雜質，一般采用SPM洗滌(用硫酸+雙氧水的混合液洗滌)、HPM洗滌(用鹽酸+雙氧水+水的混合液洗滌)。
另外，在硅氧化膜的濕法腐蝕中，多以氫氟酸與水的混合液或經(jīng)緩沖的氟酸(氟化銨+氫氟酸+水的混合液)進行，在硅氮化膜的濕法腐蝕中，一般使用高溫磷酸。
這樣，在洗滌和濕法腐蝕工序中，多種類的藥液成為不可缺少的材料。
其次，近年來，為了除去有機雜質，開發(fā)了用臭氧水洗滌的技術。圖9示出過去用臭氧水洗滌系統(tǒng)的簡要構成。在洗滌裝置1中，設定所希望的臭氧濃度，并將該信號通過信號通道4傳遞到臭氧氣發(fā)生裝置2。接收到濃度設定信號的臭氧氣發(fā)生裝置2調(diào)整放電電壓，以便使臭氧氣按設定量產(chǎn)生。產(chǎn)生的臭氧氣在臭氧溶解裝置3中透過溶解膜溶解到純水中，形成臭氧水，供給到洗滌裝置1。
該場合下，洗滌裝置1中設定的臭氧濃度由臭氧氣發(fā)生裝置2的放電電壓來調(diào)整，而放電電壓達到穩(wěn)定需要一定時間，以及由于臭氧溶解裝置3與臭氧氣發(fā)生裝置之間遠離，因此要使設定量的臭氧氣導入臭氧溶解裝置3中也需要一定時間，從而使得要將具有所需臭氧濃度的臭氧水供給到洗滌裝置1就要花幾分鐘的穩(wěn)定時間。
另外，作為基片處理用藥液或純水中含有臭氧的先例，有特開昭60-239028號公報、美國專利No.5,567,244號公報等，都存在著難以自由而且迅速地控制臭氧濃度的問題。
本發(fā)明提供一種在半導體基片的濕法洗滌和腐蝕處理時防止基片表面變粗糙并能提高產(chǎn)品合格率的半導體基片處理系統(tǒng)和處理方法。而且，提供一種采用臭氧或含臭氧的活性氧，自由地改變臭氧或含臭氧的活性氧的濃度的裝置，并且可以提高生產(chǎn)能力的處理系統(tǒng)和處理方法。
本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，它包括以下裝置發(fā)生臭氧的臭氧發(fā)生裝置、使該臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的臭氧溶解裝置、對溶解了上述臭氧的藥液或純水照射紫外線并借此控制上述藥液或純水中的臭氧濃度的濃度控制裝置、以及用于接受上述臭氧濃度受到控制的藥液或純水并對其內(nèi)部收容的半導體基片進行處理的基片處理槽。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用噴射器(ejector)作為上述臭氧溶解裝置。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用聚烯烴作為上述噴射器的溶解膜。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，上述臭氧的濃度控制裝置通過控制紫外線的照射量來控制臭氧濃度。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，它包括以下裝置發(fā)生氧的氧發(fā)生裝置、使氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的氧溶解裝置、對溶解了上述氧的藥液或純水照射紫外線，使其產(chǎn)生活性氧，并且控制其濃度的濃度控制裝置、以及用于接受被供給上述活性氧濃度受到控制的藥液或純水并對其內(nèi)部收容的半導體基片進行處理的基片處理槽。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用噴射器作為上述氧溶解裝置。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用聚烯烴作為上述噴射器的溶解膜。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，上述活性氧的濃度控制裝置通過控制紫外線照射量來控制活性氧濃度。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中具有分批處理型的處理槽作為上述基片處理槽。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中具有旋轉式單片處理型的處理槽作為上述基片處理槽。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中具有供給作為上述任一種藥液的磷酸的磷酸供給裝置。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中具有供給作為上述任一種藥液的氫氟酸的氫氟酸供給裝置。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，上述氫氟酸供給裝置可以控制所供給的氫氟酸的濃度變化。
其次，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，它包括以下步驟發(fā)生臭氧的步驟、使上述臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的步驟、對溶解了上述臭氧的藥液或純水照射紫外線并借此控制上述藥液或純水中的臭氧濃度的步驟、以及使用上述臭氧濃度受到控制的藥液或純水來處理半導體基片的步驟。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，通過控制紫外線照射量來控制上述臭氧濃度。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，它包括以下步驟發(fā)生氧的步驟、使上述氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的步驟、對溶解了上述氧的藥液或純水照射紫外線，以使其產(chǎn)生活性氧、并借此控制其濃度的步驟、以及使用上述活性氧濃度受到控制的藥液或純水來處理半導體基片的步驟。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，通過控制紫外線照射量來控制上述活性氧的濃度。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，其中使用磷酸作為上述任一種藥液。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，其中使用氫氟酸作為上述任一種藥液。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，控制上述氫氟酸的濃度變化來進行。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，按相反的方向來控制上述氫氟酸濃度的增減和上述臭氧濃度或活性氧濃度的增減。
另外，本發(fā)明的半導體基片處理方法，其特征在于，按相反的方向并且重復地控制上述氫氟酸濃度的增減和上述臭氧濃度或活性氧濃度的增減。
以下參照


本發(fā)明的實施方案。應予說明，圖中，同一符號分別表示相同或相當?shù)牟糠?。實施方?圖1示出本發(fā)明實施方案1的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖1中，5為用于洗滌或腐蝕處理半導體基片的處理槽，6為半導體基片的水洗槽，7為半導體基片的干燥槽，8為包括處理槽5、水洗槽6和干燥槽7的半導體基片處理裝置(或稱為洗滌裝置)。
另外，8a為臭氧濃度設定的信號通道，9為用于對臭氧水照射紫外線的紫外線照射裝置，也是控制臭氧濃度的臭氧濃度控制裝置。9a為臭氧水的供給管線，9b為磷酸等藥液的供給管線，10為用于使臭氧溶解于純水中的噴射器，11為臭氧氣發(fā)生裝置。另外，22為處理槽5中收容的硅等半導體基片。23分別表示用于控制純水或磷酸等供給量的控制閥。
該基片處理系統(tǒng)中，在基片處理裝置8的處理槽5中，作為優(yōu)選實例，使來自磷酸供給管線9b的高溫磷酸藥液與來自臭氧水供給管線的臭氧溶解水按一定量混合，對半導體基片22進行處理，在水洗槽6中進行藥液處理后的水洗，在干燥槽7中對水洗后的半導體基片進行干燥。如上所述，該基片處理系統(tǒng)是浸漬式分批處理型的系統(tǒng)。
另外，該基片處理系統(tǒng)具有這樣的功能使臭氧氣發(fā)生裝置11發(fā)生臭氧氣，將其導入具有聚烯烴材質溶解膜的臭氧溶解用噴射器10中，在噴射器10中使臭氧氣溶解于純水中，然后用紫外線照射裝置9進行紫外線照射，使臭氧水中的臭氧分解，將所需濃度的臭氧水供給到處理槽5。
這樣，用高溫磷酸處理硅基片，在過去會使基片表面變得粗糙，而在本實施方案中，通過將臭氧水供給到高溫磷酸中，使硅基片表面形成硅氧化膜，防止硅基片表面直接暴露于高溫磷酸中，從而可以防止硅基片表面變粗糙。
以下說明該臭氧水的供給方法。
如上所述，過去的方法是，在圖9所示的洗滌裝置1中，在設定所需臭氧濃度的場合下，濃度設定信號傳遞到臭氧氣發(fā)生裝置2，使臭氧氣發(fā)生裝置2的放電電壓發(fā)生變化，由此控制氣體發(fā)生量，從而控制供給的臭氧水濃度。
與此不同，本實施方案1是在基片處理裝置4中，將所需的臭氧濃度設定信號通過信號通道8a傳遞到紫外線照射裝置9，根據(jù)紫外線照射量來控制臭氧濃度。就是說，將來自臭氧氣發(fā)生裝置11，通常為一定量(最大量)的臭氧氣導入噴射器10，使其溶解于純水中，然后將其作為臭氧水導入紫外線照射裝置9中進行紫外線照射，由此使臭氧水中的臭氧分解，從而使臭氧濃度降低到設定濃度，并將其供給到基片處理裝置8。因此，不需要用放電電壓來控制臭氧氣發(fā)生量，不需要為了使電壓達到穩(wěn)定所需的時間，臭氧氣發(fā)生裝置11和用于使臭氧溶解的噴射器10之間的距離也不再成為問題。
如以上說明，如果采用本實施方案1，可以防止用熱磷酸等藥液的腐蝕處理造成的硅基片表面粗糙并能提高產(chǎn)品合格率。另外，采用紫外線照射可以在短時間內(nèi)控制臭氧濃度，由此可以提高生產(chǎn)能力。實施方案2圖2示出本發(fā)明實施方案2的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖2中，12為單浴型基片處理裝置的半導體基片處理槽，13為氧氣發(fā)生裝置，14為用于使氧氣溶解于純水中的噴射器。另外，9為紫外線照射裝置(含臭氧的活性氧濃度控制裝置)，9a為含臭氧的活性氧溶解水的供給管線，9c為藥液供給管線，23為用于控制藥液或純水供給量的控制閥。
該基片處理系統(tǒng)是單浴型的分批式處理系統(tǒng)，基片處理裝置由一個處理槽12構成，可以在該同一個處理槽中進行藥液洗滌、腐蝕處理(氨、氫氟酸、鹽酸、雙氧水的單獨藥液或混合藥液處理)、以及進行水洗和干燥處理。
另外，該基片處理系統(tǒng)具有這樣的功能使氧氣發(fā)生裝置13發(fā)生的氧在噴射器14中溶解于純水中，生成氧氣溶解水，將其導入紫外線照射裝置9中并進行紫外線照射，由此生成臭氧等的活性氧，將該活性氧供給到被處理槽12接收的純水或藥液中。
一般地，用過去的單浴型基片處理裝置(基片洗滌裝置)進行洗滌和腐蝕處理的場合下，由于在同一槽體中溢流地置換藥液和純水，其置換時間比多槽式裝置所花的時間長。而且，在必須提高處理溫度的場合下，為了以溢流等排出方法來置換藥液和熱純水，必須供給熱水來預先調(diào)節(jié)溫度。因此，被洗滌物硅基片的表面長時間暴露在熱水中，使基片表面變粗糙。不言而喻，由于藥液和純水的置換時間是必要的，與多槽式裝置相比，基片表面長時間暴露于藥液中，當然會引起基片表面變粗糙。
該基片處理系統(tǒng)中，將氧發(fā)生裝置13中發(fā)生的氧導入噴射器14，使氧溶解于純水中，將溶解有氧的純水導入紫外線照射裝置9中并照射紫外線，由此生成含臭氧的活性氧，將其導入處理槽12的純水/藥液供給口的前側，因此，該活性氧使硅基片表面形成硅氧化膜，使得基片表面不直接暴露于熱水或藥液中，從而可以防止表面變粗糙。
另外，由于臭氧等活性氧濃度通過控制紫外線照射裝置9的紫外線照射量來控制，因此可以在短時間內(nèi)獲得受到控制的所需濃度，從而提高生產(chǎn)能力。
如以上說明，如果采用本實施方案2，在單浴型處理裝置中，即使硅等半導體基片表面長時間暴露于熱水或藥液中，基片表面也不會變粗糙，從而可以提高產(chǎn)品合格率。實施方案3圖3示出本發(fā)明實施方案3的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖3中，15為每次處理一片半導體基片的旋轉型基片處理裝置(也稱作基片洗滌裝置)，20為噴射藥液或純水的噴射管，21為托住半導體基片22的平臺。另外，9為紫外線照射裝置(臭氧濃度控制裝置)，10為臭氧溶解用噴射器，11為臭氧氣發(fā)生裝置，它們與圖1所示符號相同。
該基片處理系統(tǒng)，作為優(yōu)選實例，具有使用氫氟酸和臭氧水來洗滌-腐蝕硅基片的單片/旋轉型基片處理裝置15。
該基片處理裝置15具有這樣一種功能通過平臺21旋轉，使被洗滌的半導體基片22旋轉，從噴射管20噴灑洗滌藥液或純水來洗滌。
另外，該基片處理系統(tǒng)，將臭氧發(fā)生裝置11中發(fā)生的臭氧氣導入噴射器10中，使臭氧溶解于純水中，然后將其作為臭氧水供給到處理裝置15中。從藥液供給管線9b供給氫氟酸?？梢愿鶕?jù)需要使溶解有臭氧的水與氫氟酸混合。另外，用設置在噴射器10后面的紫外線照射裝置9產(chǎn)生的紫外線照射，使溶解的臭氧分解來進行臭氧濃度的調(diào)整。
以下說明使用本實施方案的基片處理系統(tǒng)的基片處理方法或基片洗滌方法的一個實例。
圖4示出該基片處理系統(tǒng)中，使氫氟酸和臭氧水的濃度隨時間變化進行處理時的濃度變化曲線圖。在該基片處理系統(tǒng)中，由于采用臭氧發(fā)生裝置11的紫外線照射來控制所供給的臭氧濃度，因此與過去不同，可以使臭氧濃度自由地變化。
如圖4所示，進行洗滌時，首先，最初供給高濃度的臭氧水，供給時使臭氧濃度緩慢降低。另一方面，最初以低濃度供給氫氟酸，供給時使?jié)舛染徛仙＿@樣，由于可以先用臭氧水除去有機物，生成硅氧化膜，再用濃度緩慢上升的氫氟酸除去該硅氧化膜，因此，可以在同一洗滌步驟中除去有機雜質和無機雜質。另外，通過添加臭氧來改變基片表面的電位，使金屬雜質(例如銅等)難以附著。
如以上說明，如果采用本實施方案3，不僅可以在同一洗滌步驟中除去有機雜質和無機雜質，而且由于可以通過添加臭氧來防止過去成為問題的氫氟酸洗滌后金屬雜質的附著，因此可以在短時間內(nèi)進行高性能的洗滌。由此，可以提高生產(chǎn)能力和產(chǎn)品合格率。實施方案4圖5示出本發(fā)明實施方案4的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖5中，16為硅半導體基片等的氫氟酸處理槽，17為半導體基片的水洗槽，18為半導體基片干燥槽，19為包括處理槽16、水洗槽17和干燥槽18的半導體基片的處理裝置(或者稱為洗滌裝置)。另外，9為紫外線照射裝置(臭氧濃度控制裝置)，9a為臭氧水的供給管線，9b為氫氟酸等藥液的供給管線，10為臭氧溶解用噴射器，11為臭氧氣發(fā)生裝置，它們與圖3所示符號相同。
該基片處理系統(tǒng)中，使來自臭氧水供給管線9a溶解有臭氧的水按需要量混合到來自藥液供給管線9b的氫氟酸中，在處理槽16中進行藥液處理，在水洗槽17中進行藥液處理后的水洗，在干燥槽18中進行洗滌后的干燥。這種基片處理系統(tǒng)的基片處理裝置是分批浸漬式處理裝置。
另外，該基片處理系統(tǒng)具有這樣一種功能將臭氧氣發(fā)生裝置11中發(fā)生的臭氧氣導入噴射器10，使臭氧溶解于純水中，然后將其作為臭氧水供給到藥液(氫氟酸)處理槽16中。而且，在使臭氧氣溶解的噴射器10和藥液處理槽16之間裝有紫外線照射裝置9，以此進行臭氧濃度控制。
以下說明使用本實施方案的基片處理系統(tǒng)的基片處理方法或基片洗滌方法的一個實例。
圖6示出該基片處理系統(tǒng)中，使氫氟酸和臭氧水的濃度隨時間變化進行處理時的濃度變化曲線圖。在該基片處理系統(tǒng)中，由于采用臭氧發(fā)生裝置11的紫外線照射來控制所供給的臭氧濃度，因此可以使臭氧濃度自由地變化。
如圖6所示，在相反的方向上重復增減地控制臭氧濃度和氫氟酸濃度的變化，由此可以將最終的基片表面狀態(tài)控制在完全疏水性到完全親水性的寬范圍內(nèi)。例如，在以時刻T1時表示的時間點處，從藥液中撈出基片，可以獲得完全疏水性的基片表面，在以時刻T2表示的時間點處從藥液中撈出基片，可以獲得覆蓋有因臭氧生成的硅氧化膜的親水性表面。
如以上說明，如果采用本實施方案4，可以控制洗滌后基片表面的最終狀態(tài)，工藝適應的范圍很寬。另外，交互地重復進行臭氧水造成的表面氧化和氫氟酸造成的氧化膜腐蝕，由此可以獲得無污染或損傷的清凈的基片表面。實施方案5圖7示出本發(fā)明實施方案5的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖7中，9為紫外線照射裝置(臭氧濃度控制裝置)，10為臭氧溶解用噴射器，11為臭氧氣發(fā)生裝置，它們與圖1中說明的符號相同。另外，12為單浴型半導體基片處理裝置(洗滌裝置)的處理槽，它與圖2中說明的符號相同。
該基片處理系統(tǒng)中，與圖2相同，處理槽12是一種可以在同一個槽中進行藥液洗滌-腐蝕處理、以及進行水洗-干燥處理的單浴型處理槽。作為腐蝕處理藥液，如圖所示，可以通過閥23的控制將氨水、氫氟酸、鹽酸、雙氧水等作為單獨藥液或作為混合藥液供給。另外，可以根據(jù)需要使這些藥液與純水混合。
另外，該基片處理系統(tǒng)具有這樣一種功能使臭氧氣在臭氧氣發(fā)生裝置11中發(fā)生，將發(fā)生的臭氧導入設置在藥液供給系管線內(nèi)的噴射器10，使臭氧溶解于藥液中，用紫外線照射裝置9進行紫外線照射，使藥液中的臭氧分解，將溶解有所需臭氧濃度的藥液供給到洗滌裝置中。
另外，圖中未示出，但可以在純水供給系管線內(nèi)另外設置其他的噴射器，使發(fā)生的臭氧溶解于純水中，用紫外線照射裝置9進行紫外線照射，使純水中的臭氧分解，將溶解有所需臭氧濃度的純水供給到洗滌裝置中。
圖8示出可以在本發(fā)明實施方案1～5中使用的噴射器10的一個實例。
如圖8所示，噴射器10使臭氧氣(或者氧)在外管10a中流動，使純水或藥液在其中配置的多條小直徑內(nèi)管10b中流動。小直徑內(nèi)管10b優(yōu)選用聚烯烴溶解膜制成，臭氧氣(或者氧)透過溶解膜管10b溶解到純水或藥液中。
另外，作為本發(fā)明實施方案1～5中使用的紫外線照射裝置9，可以將例如特開平1-228590號公報中所公開的紫外線照射裝置改進后使用。在這種紫外線照射裝置中，附加有紫外線發(fā)生量或者照射量的控制裝置。
以下說明該臭氧溶解藥液或者臭氧溶解水的供給方法。
本實施方案5中，基片處理裝置12(基片洗滌裝置)的所需臭氧濃度設定信號通過信號通道8a傳遞到紫外線照射裝置9(臭氧濃度控制裝置)，根據(jù)紫外線照射量來控制臭氧濃度。就是說，將來自臭氧氣發(fā)生裝置11，通常為一定量(最大量)的臭氧氣導入噴射器10，使臭氧溶解于藥液中，將其作為臭氧溶解藥液導入紫外線照射裝置9中進行紫外線照射，由此使臭氧溶解藥液中的臭氧分解，使臭氧濃度降低至設定濃度，將其供給基片處理裝置12。因此，不必用放電電壓來控制臭氧氣發(fā)生量，不需要為了使電壓達到穩(wěn)定所需的時間，臭氧氣發(fā)生裝置與用于臭氧溶解的噴射器之間的距離也不再成為問題。
一般地，在過去的單浴型洗滌裝置中進行洗滌-腐蝕處理的場合下，由于在同一個槽中溢流地置換藥液和純水，其置換時間遠比多槽式裝置所需時間長。另外，在必須提高處理溫度的場合下，由于以溢流等排出方式來置換藥液和熱純水，因此必須供給熱水以預先進行溫度調(diào)節(jié)。因此，作為被洗滌物的硅基片表面長時間地暴露于熱水中，從而使基片表面變得粗糙。不言而喻，由于藥液和純水的置換需要時間，與多槽式裝置相比，基片表面長時間暴露于藥液中，當然會引起基片表面變粗糙。
與此不同，本基片處理系統(tǒng)中，將臭氧發(fā)生裝置11中發(fā)生的臭氧導入噴射器10，使臭氧直接溶解于處理時使用的藥液中，或者溶解于水洗用的純水中，將生成的臭氧溶解藥液或純水導入紫外線照射裝置9中，照射紫外線，由此調(diào)整溶解的臭氧濃度，將其導入處理槽12中，該臭氧的效果是在硅基片表面上形成硅氧化膜，這樣可以防止基片表面變粗糙。
另外，由于臭氧濃度用紫外線照射量來控制，這樣可以在短時間內(nèi)獲得受控制的所需濃度，從而提高生產(chǎn)能力。
如以上說明，如果根據(jù)本實施方案5，在單浴型洗滌裝置中，即使硅等半導體基片表面長時間暴露于藥液或熱水中，基片表面也不會變粗糙，從而可以提高產(chǎn)品合格率。
如以上的詳細說明，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，由于使臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中，對溶解了臭氧的藥液或純水照射紫外線，借此控制藥液或純水中的臭氧濃度，用臭氧濃度受到控制的藥液或純水進行硅等半導體基片的處理-洗滌，因此，通過臭氧的作用，可以防止因基片表面暴露于藥液或熱水中所造成的基片表面變粗糙。
另外，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，由于使氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中，對溶解了氧的藥液或純水照射紫外線，使其產(chǎn)生活性氧，并且控制該活性氧的濃度，用活性氧濃度受到控制的藥液或純水進行硅等半導體基片的處理-洗滌，因此，通過臭氧的作用，可以防止因基片表面暴露于藥液或熱水中所造成的基片表面變粗糙。
另外，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，由于作為藥液或純水中的臭氧或活性氧的濃度控制方法，是通過控制紫外線照射量來控制臭氧或活性氧的濃度，這樣可以自由快速地控制臭氧或活性氧的濃度，因此可以提高生產(chǎn)能力。
另外，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，特別是在將磷酸用于藥液的場合下，通過使磷酸特別是高溫熱磷酸與半導體基片接觸，可以防止基片表面變粗糙和受損。
另外，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，特別是在將氫氟酸用于藥液，由于能靈活地控制氫氟酸的濃度變化和臭氧的濃度變化，因此可以用同一洗滌步驟除去有機雜質和無機雜質。
另外，根據(jù)本發(fā)明的半導體基片處理系統(tǒng)或處理方法，按相反的方向并且重復增減地控制臭氧或活性氧的濃度和氫氟酸濃度，因此可以防止基片表面的損傷。而且，可以自由地控制洗滌后的基片表面狀態(tài)。
圖1示出本發(fā)明實施方案1的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖2示出本發(fā)明實施方案2的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖3示出本發(fā)明實施方案3的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖4示出在本發(fā)明實施方案3的基片處理系統(tǒng)中，使氫氟酸和臭氧水的濃度隨時間變化來進行處理時的濃度變化圖。
圖5示出本發(fā)明實施方案4的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖6示出在本發(fā)明實施方案4的基片處理系統(tǒng)中，使氫氟酸和臭氧水的濃度隨時間變化來進行處理時的濃度變化圖。
圖7示出本發(fā)明實施方案5的半導體基片處理系統(tǒng)的構成。
圖8示出可以在本發(fā)明實施方案1～5中使用的噴射器結構。
圖9示出過去的具有臭氧添加功能的洗滌系統(tǒng)的概略構成。
圖中符號說明如下5處理槽、6水洗槽、7干燥槽、8信號通道、9紫外線照射裝置(臭氧濃度控制裝置)、10臭氧溶解用噴射器、10a，10a外管、10b內(nèi)管、11臭氧氣發(fā)生裝置、12單浴型處理槽、13氧發(fā)生裝置、14氧溶解用噴射器、15單片/旋轉型處理槽、16氫氟酸處理槽、17水洗槽、18干燥槽、19處理裝置(洗滌裝置)、20噴射管、21平臺、22半導體基片、23閥門。
權利要求
1．一種半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，它包括以下裝置發(fā)生臭氧的臭氧發(fā)生裝置、使該臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的臭氧溶解裝置、對溶解了上述臭氧的藥液或純水照射紫外線并借此控制上述藥液或純水中的臭氧濃度的濃度控制裝置、以及用于接受上述臭氧濃度受到控制的藥液或純水，并對其內(nèi)部收容的半導體基片進行處理的基片處理槽。
2．權利要求1中所述的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用噴射器作為上述臭氧溶解裝置。
3．權利要求1～2任一項中所述的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，上述臭氧的濃度控制裝置通過控制紫外線照射量來控制臭氧濃度。
4．一種半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，它包括以下裝置發(fā)生氧的氧發(fā)生裝置、使氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的氧溶解裝置、對溶解了上述氧的藥液或純水照射紫外線，使其產(chǎn)生活性氧，并且控制其濃度的濃度控制裝置、以及用于接受上述活性氧濃度受到控制的藥液或純水，并對其內(nèi)部收容的半導體基片進行處理的基片處理槽。
5．權利要求4中所述的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，其中使用噴射器作為上述氧溶解裝置。
6．權利要求4～5任一項中所述的半導體基片處理系統(tǒng)，其特征在于，上述活性氧的濃度控制裝置通過控制紫外線照射量來控制活性氧濃度。
7．一種半導體基片處理方法，其特征在于，它包括以下步驟發(fā)生臭氧的步驟、使上述臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的步驟、對溶解了上述臭氧的藥液或純水照射紫外線并借此控制上述藥液或純水中的臭氧濃度的步驟、以及使用上述臭氧濃度受到控制的藥液或純水來處理半導體基片的步驟。
8．權利要求7中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，通過控制紫外線照射量來控制上述臭氧濃度。
9．一種半導體基片處理方法，其特征在于，它包括以下步驟發(fā)生氧的步驟、使上述氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的步驟、對溶解了上述氧的藥液或純水照射紫外線，以使其產(chǎn)生活性氧、并借此控制其濃度的步驟、以及使用上述活性氧濃度受到控制的藥液或純水來處理半導體基片的步驟。
10．權利要求9中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，通過控制紫外線照射量來控制上述活性氧的濃度。
11．權利要求7～10任一項中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，使用磷酸作為上述任一種藥液。
12．權利要求7～10任一項中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，使用氫氟酸作為上述任一種藥液。
13．權利要求12中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，控制上述氫氟酸的濃度變化來進行。
14．權利要求13中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，按相反的方向控制上述氫氟酸濃度的增減和上述臭氧濃度或活性氧濃度的增減。
15．權利要求13中所述的半導體基片處理方法，其特征在于，按相反的方向并且重復地控制上述氫氟酸濃度的增減和上述臭氧濃度或活性氧濃度的增減。
全文摘要
提供一種在半導體基片的濕法洗滌和腐蝕工藝中,可以防止基片表面變粗糙并能提高產(chǎn)品合格率的處理系統(tǒng)。該半導體基片處理系統(tǒng)包括以下裝置:臭氧發(fā)生裝置11、使該臭氧溶解于半導體基片處理用藥液或純水中的噴射器10、對溶解了臭氧的藥液或純水照射紫外線以控制藥液或純水中的臭氧濃度的紫外線照射裝置9、以及用臭氧濃度受到控制的藥液或純水對半導體基進行處理的處理槽5。
文檔編號C02F1/32GK1214535SQ9811479
公開日1999年4月21日 申請日期1998年6月17日 優(yōu)先權日1997年10月9日
發(fā)明者小西瞳子, 伴功二, 淺岡保宏 申請人:三菱電機株式會社