JP2001035826A - ウエハドライ洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エキシマランプを用いたウエハドライ洗浄装
置において、ウエハの素材の種類によらずウエハを変質
させることなく洗浄できるウエハドライ洗浄装置を提供
する。 【解決手段】 処理チャンバー１にウエハ６を搬入し、
処理チャンバー１の内部を真空にするか、窒素又は不活
性ガスを充満させ、ランプハウス７のエキシマランプか
らの紫外光を照射することで、ウエハの素材を変質させ
ることなくドライ洗浄を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エキシマランプ
より照射される紫外光によってウエハをドライ洗浄する
ウエハドライ洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの洗浄方法として、近年エ
キシマランプによるドライ洗浄が用いられている。キセ
ノン等の希ガスを励起状態にすると、励起状態の希ガス
原子又は希ガス分子は、基底状態の希ガス原子又は希ガ
ス分子と結合し、エキシマと呼ばれる２量体となる。こ
のエキシマは、基底状態に戻る際に紫外光を発生する性
質を有する。エキシマランプはこの性質を利用したラン
プであり、電極間に高電圧をかけ放電プラズマを発生さ
せることによって、封入した希ガスを励起させて紫外光
を照射する。この紫外光は、有機物の分子結合を分解す
る作用を有し、ウエハに照射することにより、ウエハに
付着した汚染有機物を分解し、結果的に洗浄液を使わず
にウエハを洗浄できる。キセノンガスを用いたエキシマ
ランプより照射される紫外光は、従来の水銀ランプによ
る紫外光よりも光子エネルギーが強く、有機物の分解能
力が高い。

【０００３】分解された有機物を除去するために、上述
のエキシマランプによるドライ洗浄の際には、反応ガス
を供給することが有効である。反応ガスを供給すること
によって反応ガスの励起状態原子を生成させ、この励起
状態原子が有機物と結合することにより揮発性のある気
体が発生するため、除去が容易となる。反応ガスとして
は従来、酸素又は酸素と窒素の混合気体が用いられてき
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】エキシマランプを用い
たウエハのドライ洗浄装置では、洗浄しようとするウエ
ハを処理チャンバーの内部に挿入し、処理チャンバーの
内部に反応ガスとして例えば酸素を注入する。この状態
でウエハにエキシマランプからの紫外光を照射すると、
ウエハに付着した有機物が分解される。分解された有機
物は励起酸素原子により酸化され揮発気体が発生するの
で、この揮発気体を処理チャンバーから除去すること
で、ウエハのドライ洗浄を実現している。

【０００５】一方、ウエハのパターンの素材としては従
来はアルミニウムが用いられていたが、近年、配線の抵
抗値を下げ、処理速度を上げる効果があることから、銅
をパターンの素材としたウエハが導入されている。アル
ミニウムと比較して酸化しやすい銅を素材とするパター
ンを持つウエハをドライ洗浄する際には、反応ガスに酸
素を含む気体を用いると、紫外光を照射することによっ
て生成される励起酸素原子が、有機物だけではなくパタ
ーンの深層部分までも酸化させる恐れがある。パターン
が酸化することにより電導性等の性質に変化が生じ、デ
バイスの機能が低下する問題点がある。

【０００６】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、反応ガスに酸素を用いずにウエ
ハをドライ洗浄できるウエハドライ洗浄装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るウエハド
ライ洗浄装置は、ドライ洗浄の対象となるウエハを内部
に挿入する処理チャンバーと、紫外光を前記処理チャン
バーの内部に照射することのできるエキシマランプと、
前記処理チャンバー内のガスを排気するガス排気装置
と、を有し、前記ガス排気装置は、前記処理チャンバー
の内部を真空にすることを特徴とするものである。

【０００８】また、ドライ洗浄の対象となるウエハを内
部に挿入する処理チャンバーと、紫外光を前記処理チャ
ンバーの内部に照射することのできるエキシマランプ
と、ドライ洗浄においてガスを前記処理チャンバーの内
部に注入するガス供給装置と、を有し、前記ガス供給装
置は、前記処理チャンバーを窒素で充満させることを特
徴とするものである。

【０００９】また、ドライ洗浄の対象となるウエハを内
部に挿入する処理チャンバーと、紫外光を前記処理チャ
ンバーの内部に照射することのできるエキシマランプ
と、ドライ洗浄においてガスを前記処理チャンバーの内
部に注入するガス供給装置と、を有し、前記ガス供給装
置は、前記処理チャンバーを不活性ガスで充満させるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態.図１は、本発明の実
施の形態１に係るウエハドライ洗浄装置の処理チャンバ
ーの構成図の一例である。処理チャンバー１は、洗浄の
対象となるウエハを内部に搬入するためのウエハ搬入口
２と、ガスを内部に注入するためのガス供給用配管４及
びドライ洗浄において発生した揮発気体を排出するため
の排気用配管５を有する。ガス供給用配管４は、処理チ
ャンバー１の内部に気体を注入し、処理チャンバー１の
内部を注入した気体で充満させることを特徴とする。排
気用配管５は、処理チャンバー１の内部の気体を排気
し、真空にすることを特徴とする。また、処理チャンバ
ー１の内部には、ウエハ６を乗せるステージ３が設けら
れている。処理チャンバー１の上にはランプハウス７が
設置されており、ランプハウス７には複数のエキシマラ
ンプが含まれている。エキシマランプから発せられる紫
外光は、石英ガラス８を透過して、処理チャンバー１の
内部にあるウエハ６に照射される。

【００１１】ここで処理チャンバー１は、内部の真空性
を保つため、内部の気密性を保持できる構造となってい
る。また、ランプハウス７は、エキシマランプからの紫
外光を全て処理チャンバー内に照射できるような構造に
することが望ましい。

【００１２】図２は、実施の形態のウエハドライ洗浄装
置において、処理チャンバー１の内部を真空にした際の
ドライ洗浄のフローチャートである。以下、図２を用い
て、この場合のウエハドライ洗浄装置の動作について説
明する。

【００１３】ステップＳ２１においてドライ洗浄を開始
すると、ウエハドライ洗浄装置はステップＳ２２におい
て、ドライ洗浄の対象となるウエハ６を１枚、ウエハ搬
入口２より処理チャンバー内に搬入し、ステージ３上に
乗せる。

【００１４】ステップＳ２３において、ウエハドライ洗
浄装置は、排気用配管５より処理チャンバー１の内部に
ある気体を排気し、真空にする。ここで、ランプハウス
７内との圧力差による石英ガラス８の破壊を防ぐため、
石英ガラス８は十分な厚みを持たせたほうがよい。

【００１５】ステップＳ２４において、ウエハドライ洗
浄装置は、ランプハウス７のエキシマランプより紫外光
をウエハ６に一定時間照射する。

【００１６】ステップＳ２５において、ウエハドライ洗
浄装置は、紫外光の照射によって分解された有機物を、
排気用配管５より処理チャンバー１から排気する。

【００１７】ステップＳ２６において、ウエハドライ洗
浄装置は、分解された有機物が排気されたことを確認
し、ウエハ搬入口２よりウエハ６を処理チャンバー１か
ら搬出する。以上でウエハ１枚に対するドライ洗浄が終
了する。

【００１８】ステップＳ２７において、ウエハドライ洗
浄装置は、別に洗浄前のウエハが存在するか否かを確認
する。存在すれば、ステップＳ２２に戻り新たにウエハ
の洗浄を開始し、なければステップＳ２８に移り、ドラ
イ洗浄を終了する。以上が処理チャンバー１の内部が真
空の際のウエハドライ洗浄装置の動作である。

【００１９】図３は、実施の形態のウエハドライ洗浄装
置において、反応ガスとして窒素を注入した際のドライ
洗浄のフローチャートである。以下、図３を用いて、こ
の場合のウエハドライ洗浄装置の動作について説明す
る。

【００２０】ステップＳ３１においてドライ洗浄を開始
すると、ウエハドライ洗浄装置はステップＳ３２におい
て、ドライ洗浄の対象となるウエハ６を１枚、ウエハ搬
入口２より処理チャンバー内に搬入し、ステージ３上に
乗せる。

【００２１】ステップＳ３３において、ウエハドライ洗
浄装置は、ガス供給用配管４より窒素を処理チャンバー
１の内部に注入し、充満させる。ウエハドライ洗浄装置
は、注入する反応ガスの濃度や量を調整できるようにす
ることが好適である。

【００２２】ステップＳ３４において、ウエハドライ洗
浄装置は、ランプハウス７のエキシマランプより紫外光
をウエハ６に一定時間照射する。

【００２３】ステップＳ３５において、ウエハドライ洗
浄装置は、窒素及び紫外光の照射によって分解された有
機物を、排気用配管５より処理チャンバー１から排気す
る。

【００２４】ステップＳ３６において、ウエハドライ洗
浄装置は、窒素及び分解された有機物が排気されたこと
を確認し、ウエハ搬入口２よりウエハ６を処理チャンバ
ー１から搬出する。以上でウエハ１枚に対するドライ洗
浄が終了する。

【００２５】ステップＳ３７において、ウエハドライ洗
浄装置は、別に洗浄前のウエハが存在するか否かを確認
する。存在すれば、ステップＳ３２に戻り新たにウエハ
の洗浄を開始し、なければステップＳ３８に移り、ドラ
イ洗浄を終了する。以上が処理チャンバー１の内部に窒
素が注入された際のウエハドライ洗浄装置の動作であ
る。

【００２６】実施の形態の処理チャンバー１では、反応
ガスとしてアルゴン、ネオン等の不活性ガスをガス供給
用配管４を用いて注入しても、ウエハのパターンの素材
を変質させることなく、ウエハに付着した汚染有機物を
洗浄できる。ドライ洗浄の動作については、図３のワー
クフローのステップＳ３３において不活性ガスを注入す
ること、ステップＳ３５において不活性ガスと分解され
た有機物を処理チャンバー１から排気することを除け
ば、図３のワークフローに示された動作と同様に行われ
る。

【００２７】この実施の形態において、処理チャンバー
１の内部を真空にするか、窒素又は不活性ガスを充満し
た上でウエハのドライ洗浄を行うことにより、ウエハの
パターンの素材を変質させることなく、ウエハに付着し
た汚染有機物を洗浄することができる。このウエハドラ
イ洗浄装置は、反応ガスに酸素を用いるドライ洗浄では
酸化する恐れがある素材のウエハに対し非常に有効であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理チャンバーの内部にウエハを挿入し、処理チャンバ
ーの内部を真空にするか、窒素又は不活性ガスを充満
し、エキシマランプの紫外光を処理チャンバーの内部に
照射することにより、ウエハのパターンに用いられてい
る素材を変質せずにウエハをドライ洗浄することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るウエハドライ洗浄
装置の処理チャンバー及びランプハウスの構成図であ
る。

【図２】 本発明の実施の形態に係るウエハドライ洗浄
装置における、処理チャンバー１が真空のときのフロー
チャートである。

【図３】 本発明の実施の形態に係るウエハドライ洗浄
装置における、処理チャンバー１に窒素が注入されたと
きのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 処理チャンバー、２ ウエハ搬入口、３ ステー
ジ、４ ガス供給用配管、５ 排気用配管、６ ウエ
ハ、７ ランプハウス、８ 石英ガラス。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドライ洗浄の対象となるウエハを内部に
   挿入する処理チャンバーと、 紫外光を前記処理チャンバーの内部に照射することので
   きるエキシマランプと、 前記処理チャンバー内のガスを排気するガス排気装置
   と、 を有し、 前記ガス排気装置は、前記処理チャンバーの内部を真空
   にすることを特徴とするウエハドライ洗浄装置。
2. 【請求項２】 ドライ洗浄の対象となるウエハを内部に
   挿入する処理チャンバーと、 紫外光を前記処理チャンバーの内部に照射することので
   きるエキシマランプと、 ドライ洗浄においてガスを前記処理チャンバーの内部に
   注入するガス供給装置と、 を有し、 前記ガス供給装置は、前記処理チャンバーを窒素で充満
   させることを特徴とするウエハドライ洗浄装置。
3. 【請求項３】 ドライ洗浄の対象となるウエハを内部に
   挿入する処理チャンバーと、 紫外光を前記処理チャンバーの内部に照射することので
   きるエキシマランプと、 ドライ洗浄においてガスを前記処理チャンバーの内部に
   注入するガス供給装置と、 を有し、 前記ガス供給装置は、前記処理チャンバーを不活性ガス
   で充満させることを特徴とするウエハドライ洗浄装置。