[发明专利]半导体晶片的湿法处理方法及湿法处理装置

说明书

发明领域

本发明涉及半导体制造工艺中使用的半导体晶片的湿法处理方法及湿法处理装置。

背景技术

在半导体制造工艺的湿法处理工序中，在半导体晶片上不产生水渍的干燥方法是必不可少的，以往的干燥技术中，有使晶片转动进行甩干的“旋转干燥”和使晶片在IPA蒸汽环境中移动来进行干燥的“IPA”蒸汽干燥的方法。这些方法中存在着从最终水洗到干燥的传送过程中产生水渍的问题。因而，代替这些方法，通过把晶片从水中移动到IPA蒸汽环境中进行干燥的“马栾哥尼干燥”和在水的表面上形成IPA层并用IPA直接置换水的“IPA直接置换干燥”方法正在引起人们的关注。

还有，在晶片处理中，处理装置的大型化也成为问题。在具备多个药液槽和水洗槽的装置中不得不加大装置的专有面积。作为其对策，在一个处理槽内能够注入纯水和多种药液的单槽型的装置是有效的。

同时解决这两个问题的装置是单槽型的进行马栾哥尼干燥或IPA直接置换干燥的装置。图14中示出代表性的装置概况。图14中，在浸于处理槽(处理室)1中的晶片2上流过来自处理槽1下部的药液供给口3的药液进行刻蚀处理。然后，从供给口3流出纯水进行清洗。药液及纯水从处理槽1溢出并从排放口4排出。晶片2干燥时从供给口5把IPA蒸汽导入处理槽1的上部空间1a，把晶片2向上提起。该装置是干燥时使晶片2上升的类型的。

图15是示出以往其它的晶片处理装置的概况的图。该装置中，使药液从处理槽1的侧面上方的供给口3流出进行刻蚀处理。然后从供给口3流出纯水进行清洗。药液和纯水从处理槽1下方的排放口4排出。晶片2干燥时，在降低处理槽1内的纯水水面的同时从供给口5把IPA蒸汽导入处理槽1的上部空间，把晶片2移动到IPA气氛中。该装置是干燥时水面下降的类型的。

在这些装置中对硅氧化膜(SiO₂)进行氢氟酸(HF)处理实行刻蚀时，可知在硅衬底的表面上附着众多的硅颗粒。

例如，在PVC槽中同时浸渍Si晶片和硅氧化膜，用HF刻蚀了200氧化膜后进行水洗，并进行马栾哥尼干燥时，在Si晶片上附着有几千个颗粒。

该颗粒的生成机理考虑如下。

用氢氟酸刻蚀硅氧化膜时

         ①

①的反应进入到右边。存在HF时反应进入到右边，但若移到水洗程序则①反应进入到左边。由该逆反应产生SiO₂。该SiO₂以Si(OH)₄的胶态存在于处理槽内和处理槽壁面、晶片表面上。

由此可知，在“马栾哥尼干燥”和“IPA直接置换干燥”中，在干燥程序内，IPA在处理槽的表面附近溶解，与残留在处理槽内的胶状Si(OH)₄发生反应而成为颗粒。由于该颗粒的缘故，单槽型的马栾哥尼干燥装置或IPA直接置换干燥装置的用途受到限制。

如以上所述，在以往的单槽型半导体晶片的湿法处理装置中，干燥后的半导体晶片上附着半导体颗粒，在随后进行的半导体处理工艺中将产生问题。如果能够不存在该附着的颗粒则该方法就能够适用于半导体晶片工艺的所有清洗工序中，可以得到很大的价值。

发明内容

本发明解决以往这样的问题，提供在1个处理槽内进行半导体晶片的湿法处理中特别是在其清洗工艺中能够在干燥后的半导体晶片上不附着半导体颗粒或大幅度减少附着的湿法处理方法及湿法处理装置。

本发明的半导体晶片的湿法处理方法是在1个处理槽内进行了半导体晶片的药液处理后进行上述半导体晶片的水洗，然后把上述半导体晶片直接移到包含乙醇的蒸汽气氛中进行干燥的方法，其特征在于在上述药液处理和干燥工艺之间用含有去除半导体颗粒的溶液处理上述半导体晶片，作为上述半导体颗粒去除剂，使用调整颗粒的ζ电位以谋求防止颗粒附着的半导体颗粒附着防止剂，所述ζ电位是液体中的固体表面的电位，该ζ电位以绝对值减少这一点来表示了附着力的减小。

另外，本发明的半导体晶片的湿法处理方法的特征在于：作为上述半导体颗粒附着防止剂，使用乙醇、电离子水或表面活性剂的任一种。

还有，本发明的半导体晶片的湿法处理方法的特征在于：作为上述半导体颗粒附着防止剂，使用异丙醇。

还有，本发明的半导体晶片的湿法处理方法的特征在于：作为上述半导体颗粒附着防止剂，使用OH^-离子水。