JP2001053052A - Chemical cleaning of semiconductor wafer - Google Patents

Chemical cleaning of semiconductor wafer

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JP2001053052A
JP2001053052A JP11275672A JP27567299A JP2001053052A JP 2001053052 A JP2001053052 A JP 2001053052A JP 11275672 A JP11275672 A JP 11275672A JP 27567299 A JP27567299 A JP 27567299A JP 2001053052 A JP2001053052 A JP 2001053052A
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JP
Japan
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chemical cleaning
wafer
cleaning
wet chemical
solution
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Application number
JP11275672A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunko Ho
俊宏 彭
Isho Cho
偉勝 趙
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MOSER VITELIC Inc
Siemens AG
Promos Technologies Inc
Original Assignee
MOSER VITELIC Inc
Siemens AG
Promos Technologies Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a novel method for chemically cleaning a semiconductor wafer. SOLUTION: The method for chemically cleaning a semiconductor wafer includes a stage S20 of cleaning a wafer by a first wet chemical cleaning step, a stage S30 of drying the wafer to remove a moisture therefrom, a stage S40 of cleaning the wafer by a second wet chemical cleaning step, and stage S50 of drying the wafer to remove a moisture therefrom. And a chemical cleaning apparatus for implementing the method is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄方法に関する
もので、特に、半導体ウェーハの洗浄方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning method, and more particularly to a method for cleaning a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】超々LSI(ULSI)の製造工程にお
いて、シリコンウェーハは、高温炉に入れられ拡散若し
くは熱酸化工程を実施する前、CVD工程を実施する
前、または薄膜のエッチングを実施した後などのいずれ
の場合も、化学洗浄、脱イオン水によるすすぎ、および
乾燥の各工程を経ることにより、その表面の清浄度を必
要なレベルまで高める必要がある。このため、ウェーハ
の洗浄技術は、ウェーハメーカーの歩留り、並びに製品
の品質および信頼度に影響を及ぼす重要要因の1つと言
える。この洗浄は、微粒子、有機物、および無機金属イ
オンなどの、ウェーハ表面の異物を除去することを主な
目的とする。
2. Description of the Related Art In a manufacturing process of an ultra-super LSI (ULSI), a silicon wafer is placed in a high-temperature furnace and subjected to a diffusion or thermal oxidation process, before a CVD process, or after a thin film is etched. In any case, it is necessary to increase the cleanliness of the surface to a required level by going through the steps of chemical cleaning, rinsing with deionized water, and drying. For this reason, wafer cleaning technology can be said to be one of the important factors affecting the yield of a wafer maker and the quality and reliability of a product. The main purpose of this cleaning is to remove foreign substances on the wafer surface, such as fine particles, organic substances, and inorganic metal ions.

【0003】ウェーハを洗浄する技術のうち、従来のR
CA洗浄方法が最も一般に使用されている。図1は、そ
の工程を示したものである。
[0003] Among the techniques for cleaning wafers, the conventional R
The CA cleaning method is most commonly used. FIG. 1 shows the process.

【0004】図1に示された化学洗浄装置10によれ
ば、該装置では、ウェーハのロード/アンロード部(I
/O)30を利用し、洗浄予定のウェーハを洗浄のため
前記化学洗浄装置10にロードした後、メカニカルアー
ム12を利用して前記ウェーハを複数個のモジュール
1、2、および3に送りこみ、すすぎを行う。ここで
は、自然酸化膜の除去を含めた洗浄工程を例にとり、標
準のRCA洗浄技術の順序に従い説明する。先ず、ウェ
ーハを前記モジュール1に送りこむ。該モジュール1
は、SC−1液を有する化学洗浄槽11と、水洗槽(Q
DR)14とを備えてなり、このうち前記SC−1液
は、APM(NHOH/H)配合を採用してお
り、金属不純物に対する除去性は低いが、シリコンウェ
ーハ表面の微粒子に対しては高い除去効果が得られる。
前記化学洗浄槽11で洗浄を行った後、今度は、前記ウ
ェーハを水洗槽(QDR)14に送りこんでクイックダ
ンプリンスを行い、前記SC−1液が残留するのを防
ぎ、続いて前記ウェーハを前記モジュール2に送りこ
む。該モジュール2は、SC−2液を有する化学洗浄槽
13と、水洗槽(QDR)16とを備えてなり、このう
ち、前記SC−2液は、HPM(HCl/H)配
合を採用しており、ウェーハ表面の金属不純物を効果的
に除去することができる。前記化学洗浄槽13で洗浄を
行った後、今度は前記ウェーハを前記水洗槽(QDR)
16に送りこんでクイックダンプリンスを行い、前記S
C−2液が残留するのを防ぐ。
[0004] According to the chemical cleaning apparatus 10 shown in FIG. 1, the apparatus includes a wafer load / unload unit (I).
/ O) 30, the wafer to be cleaned is loaded into the chemical cleaning apparatus 10 for cleaning, and then the wafer is sent to a plurality of modules 1, 2, and 3 using the mechanical arm 12, Perform a rinse. Here, a cleaning process including removal of a natural oxide film will be described as an example, and the description will be given in accordance with the order of a standard RCA cleaning technique. First, a wafer is sent to the module 1. Module 1
Is a chemical washing tank 11 having SC-1 solution and a water washing tank (Q
DR) 14, wherein the SC-1 solution employs an APM (NH 4 OH / H 2 O 2 ) mixture and has low removability to metal impurities, but fine particles on the silicon wafer surface. , A high removal effect can be obtained.
After cleaning in the chemical cleaning tank 11, this time, the wafer is sent to a water cleaning tank (QDR) 14 and subjected to quick dump rinsing to prevent the SC-1 solution from remaining. It is sent to the module 2. The module 2 includes a chemical cleaning tank 13 having an SC-2 liquid and a water washing tank (QDR) 16, wherein the SC-2 liquid has an HPM (HCl / H 2 O 2 ) formulation. As a result, metal impurities on the wafer surface can be effectively removed. After cleaning in the chemical cleaning tank 13, the wafer is then washed in the water washing tank (QDR).
16 to perform quick dump rinsing.
Prevent liquid C-2 from remaining.

【0005】しかしながら、上述した化学洗浄工程で
は、化学溶液に過酸化水素水(H )などの強酸化
剤が混合されているため、分解して酸素原子を生じやす
く、このためウェーハ表面に自然酸化膜が形成されてし
まう。したがって、コンタクト法を例にとると、コンタ
クト窓を形成した後、金属またはポリシリコンのプラグ
を形成する前に、先ず自然酸化膜をきれいに除去し、高
いコンタクト抵抗が生じることを防ぐ必要がある。この
ため、洗浄工程の最終段階として一般に、フッ化水素酸
による最終浸漬工程(DHF/BHF−LAST)と呼
ばれるモジュール3へウェーハを送りこむ段階が設けら
れている。ここで、前記モジュール3は、フッ化水素酸
水溶液または緩衝フッ化水素酸溶液(DHF/BHF)
を有した化学洗浄槽15と、および水洗槽(QDR)1
8とを備えてなる。100:1に希釈したフッ酸水溶液
(DHF液)、またはフッ化アンモニウムを加えて形成
された緩衝フッ化水素酸溶液(BHF液)に、ウェーハ
を短時間浸漬させることにより、前の工程で生じた自然
酸化膜を除去した後、前記ウェーハを前記水洗槽(QD
R)18に送りこんでクイックダンプリンスを行い、前
記化学溶液(DHF/BHF)が残留するのを防ぐ。
However, in the above-mentioned chemical cleaning process,
Means that hydrogen peroxide solution (H2O 2) Such as strong oxidation
Decomposes easily to form oxygen atoms due to mixing of chemicals
As a result, a natural oxide film is formed on the wafer surface.
I will. Therefore, taking the contact method as an example,
After the window is formed, a metal or polysilicon plug
Before forming the oxide, first remove the natural oxide film
It is necessary to prevent the occurrence of a poor contact resistance. this
Therefore, hydrofluoric acid is generally used as the final stage of the cleaning process.
Immersion process (DHF / BHF-LAST)
Step to send wafer to module 3
Have been. Here, the module 3 is made of hydrofluoric acid.
Aqueous solution or buffered hydrofluoric acid solution (DHF / BHF)
Cleaning tank 15 having a water washing tank (QDR) 1
8 is provided. Hydrofluoric acid aqueous solution diluted 100: 1
(DHF solution) or by adding ammonium fluoride
Buffered hydrofluoric acid solution (BHF solution)
By immersing for a short period of time,
After removing the oxide film, the wafer is washed in the washing tank (QD
R) Send it to 18 for quick dump rinsing.
Prevent the chemical solution (DHF / BHF) from remaining.

【0006】続いて、最終のすすぎ(未図示)を行った
後、前記メカニカルアーム12で前記ウェーハをドライ
ヤー(DRYER)20に送りこみ、乾燥させる。ウェ
ーハが乾燥処理を経ないでアンロードされるのを防ぐた
め、この化学洗浄装置では、ドライヤー(DRYER)
20による乾燥処理を最終段階として設定している。こ
のため、いったん乾燥されたウェーハは必ずアンロード
され、決して同装置内のモジュールにそのまま戻される
ことはない。
Subsequently, after a final rinsing (not shown), the wafer is sent to a dryer (DRYER) 20 by the mechanical arm 12 and dried. In order to prevent the wafer from being unloaded without going through the drying process, this chemical cleaning device uses a dryer (DRYER).
20 is set as the final stage. Therefore, once dried, the wafer is always unloaded and never returned to a module in the apparatus.

【0007】しかしながら、上述した化学洗浄方法で
は、例えば前記モジュール1、2および3のように、モ
ジュールごとにSC−1、SC−2またはBHF/DH
Fなどの異なる化学洗浄溶液で不純物を除去する場合
に、もし事前に乾燥処理を行わないと、その前の前記モ
ジュール1または2の水洗槽14または16における水
洗処理でウェーハ上に残留した水分により、前記モジュ
ール3で使用する化学洗浄溶液BHF/DHFの濃度に
変化が生じ、ひいてはウェーハにも影響が及んでしま
う。コンタクト窓表面に生成した自然酸化膜の除去を例
にとると、もし前記コンタクト窓の底部に水分が残留し
ていると、フッ化水素酸溶液の濃度が希釈され、前記コ
ンタクト窓頂部のエッチング速度が底部のそれよりも大
きくなるため、隣接するコンタクト窓の頂部が過度のエ
ッチングのために短絡しやすくなる。
However, in the above-mentioned chemical cleaning method, for example, as in the modules 1, 2 and 3, the SC-1, SC-2 or BHF / DH
In the case where impurities are removed by a different chemical cleaning solution such as F, if the drying treatment is not performed in advance, the moisture remaining on the wafer in the previous washing treatment in the washing tank 14 or 16 of the module 1 or 2 may be caused. In addition, the concentration of the chemical cleaning solution BHF / DHF used in the module 3 changes, and the wafer is also affected. Taking the removal of the natural oxide film formed on the contact window surface as an example, if moisture remains at the bottom of the contact window, the concentration of the hydrofluoric acid solution is diluted, and the etching rate of the top of the contact window is reduced. Is larger than that at the bottom, making it easier for the top of the adjacent contact window to short circuit due to over-etching.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した問題点を解決
するため、本発明は、半導体ウェーハの新規な化学洗浄
方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a novel chemical cleaning method for a semiconductor wafer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体ウェーハの新規な化学洗浄方法
は、(a)第1の湿式化学洗浄工程によりウェーハを洗
浄する段階と、(b)前記ウェーハを乾燥させて水分を
除去する段階と、(c)第2の湿式化学洗浄工程により
前記ウェーハを洗浄する段階と、および(d)前記ウェ
ーハを乾燥させて水分を除去する段階と、を含有する。
In order to achieve the above object, a novel chemical cleaning method for a semiconductor wafer according to the present invention comprises the steps of (a) cleaning a wafer by a first wet chemical cleaning step; b) drying the wafer to remove water; (c) cleaning the wafer by a second wet chemical cleaning process; and (d) drying the wafer to remove water. , Is contained.

【0010】前記段階(a)において、前記第1の湿式
化学洗浄工程では、APM(NHOH/H)配
合を含有する溶液を使用することが好ましい。
In the step (a), the first wet chemical cleaning step preferably uses a solution containing APM (NH 4 OH / H 2 O 2 ).

【0011】前記段階(a)において、前記第1の湿式
化学洗浄工程では、HPM(HCl/H)配合を
含有する溶液を使用しても良い。
In the step (a), a solution containing an HPM (HCl / H 2 O 2 ) blend may be used in the first wet chemical cleaning step.

【0012】前記段階(a)において、前記第1の湿式
化学洗浄工程では、脱イオン水(DI)配合を使用して
すすぎを行っていることが好ましい。
In the step (a), the first wet chemical cleaning step preferably includes rinsing using a deionized water (DI) compound.

【0013】前記段階(c)において、前記第2の湿式
化学洗浄工程では、フッ酸水溶液(DHF)配合を含有
する溶液を使用することが好ましい。
In the step (c), it is preferable to use a solution containing a hydrofluoric acid aqueous solution (DHF) in the second wet chemical cleaning step.

【0014】前記段階(c)において、前記第2の湿式
化学洗浄工程では、緩衝フッ化水素酸(BHF)配合を
含有する溶液を使用しても良い。
In the step (c), a solution containing a buffered hydrofluoric acid (BHF) formulation may be used in the second wet chemical cleaning step.

【0015】前記段階(c)において、前記第2の湿式
化学洗浄工程では、脱イオン水(DI)配合を使用して
すすぎを行うことが好ましい。
In the step (c), the second wet chemical cleaning step preferably includes rinsing using a deionized water (DI) compound.

【0016】また、本発明の別の観点に係る半導体ウェ
ーハの洗浄方法は、(1)各ウェーハに対し、少なくと
も2種類の湿式化学洗浄工程による洗浄を行い、これら
湿式化学洗浄工程が、化学洗浄溶液で前記ウェーハを洗
浄する工程と、脱イオン水で前記ウェーハをすすぐ工程
とを含有する段階と、並びに(2)前記各湿式化学洗浄
工程の後、前記ウェーハを乾燥させ水分を除去する段階
と、を有する。
Further, a method of cleaning a semiconductor wafer according to another aspect of the present invention includes: (1) cleaning each wafer by at least two types of wet chemical cleaning steps; Cleaning the wafer with a solution, rinsing the wafer with deionized water, and (2) drying the wafer to remove moisture after each wet chemical cleaning step. And

【0017】前記湿式化学洗浄工程の1つは、APM
(NHOH/H)配合を含有する溶液を使用し
ていることが好ましい。
One of the wet chemical cleaning steps is an APM
It is preferable to use a solution containing a (NH 4 OH / H 2 O 2 ) composition.

【0018】前記湿式化学洗浄工程の1つは、HPM
(HCl/H)配合を含有する溶液を使用しても
よい。
One of the wet chemical cleaning steps is an HPM
A solution containing a (HCl / H 2 O 2 ) formulation may be used.

【0019】前記湿式化学洗浄工程の1つは、フッ酸水
溶液(DHF)配合を含有する溶液を使用しても良い。
In one of the wet chemical cleaning steps, a solution containing an aqueous solution of hydrofluoric acid (DHF) may be used.

【0020】前記湿式化学洗浄工程の1つは、緩衝フッ
化水素酸(BHF)配合を含有する溶液を使用しても良
い。
In one of the wet chemical cleaning steps, a solution containing a buffered hydrofluoric acid (BHF) formulation may be used.

【0021】本発明の化学洗浄方法では、各湿式化学洗
浄工程間で乾燥処理を行うため、前記第2の湿式化学洗
浄工程において、前記第1の湿式化学洗浄工程で残留し
た水分のために溶液の濃度が変化することを防ぐことが
でき、ひいてはウェーハに悪影響が及ぶことを防ぐこと
ができる。
In the chemical cleaning method of the present invention, since the drying treatment is performed between each wet chemical cleaning step, the second wet chemical cleaning step uses a solution to remove water remaining in the first wet chemical cleaning step. Can be prevented from changing, and the wafer can be prevented from being adversely affected.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】上述した本発明の内容およびその
他の目的、特徴、および長所をいっそう明瞭にするた
め、以下に、好ましい実施の形態を挙げ、図を参照にし
つつさらに詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to further clarify the contents and other objects, features, and advantages of the present invention, preferred embodiments will be described below with reference to the drawings.

【0023】本実施の形態は、半導体ウェーハの化学洗
浄方法を主に提供するものであり、この方法は、(1)
各ウェーハに対し、少なくとも2種類の湿式化学洗浄工
程による洗浄を行い、これら湿式化学洗浄工程が、化学
洗浄溶液でウェーハを洗浄する工程と、脱イオン水でウ
ェーハをすすぐ工程と、を含有するような段階と、並び
に(2)前記各湿式化学洗浄工程の後、前記ウェーハを
乾燥させ水分を除去する段階と、を含有する。
The present embodiment mainly provides a method for chemically cleaning a semiconductor wafer. This method comprises the steps of (1)
Each wafer is cleaned by at least two types of wet chemical cleaning steps, and these wet chemical cleaning steps include a step of cleaning the wafer with a chemical cleaning solution and a step of rinsing the wafer with deionized water. And (2) after the respective wet chemical cleaning steps, drying the wafer to remove moisture.

【0024】次に、前記2種類の湿式化学洗浄溶液を例
にとり、詳しい説明を行う。図3は、本発明の本実施の
形態による、半導体ウェーハの化学洗浄方法のフローチ
ャートであり、従来のRCA洗浄工程に改良を加えたも
のである。この新規な化学洗浄方法は、次の各段階を含
有する。
Next, the two types of wet chemical cleaning solutions will be described in detail by way of example. FIG. 3 is a flowchart of a method for chemically cleaning a semiconductor wafer according to the embodiment of the present invention, which is an improvement on a conventional RCA cleaning step. This new chemical cleaning method includes the following steps.

【0025】先ず、図中S10で示されるように、化学
洗浄装置を提供し、ウェーハをロードする。次に、図中
S20で示されるように、第1の湿式化学洗浄工程を実
施する。即ち、例えばSC−1またはSC−2液で代表
される第1の湿式化学洗浄溶液を使用し、前記ウェーハ
上の微粒子や金属不純物を除去して洗浄した後、さらに
脱イオン水ですすぐ。
First, as shown by S10 in the figure, a chemical cleaning apparatus is provided, and a wafer is loaded. Next, as shown by S20 in the figure, a first wet chemical cleaning step is performed. That is, the wafer is cleaned by removing the fine particles and metal impurities on the wafer using a first wet chemical cleaning solution represented by, for example, SC-1 or SC-2 solution, and then rinsed with deionized water.

【0026】次に、図中S30で示されるように、前記
ウェーハを乾燥させて水分を除去する。続いて、図中S
40で示されるように、第2の湿式化学洗浄工程を実施
する。即ち、例えばBHF/DHF液で代表される第2
の湿式化学洗浄溶液を使用し、前記ウェーハ上の自然酸
化膜を除去して洗浄した後、さらに脱イオン水ですす
ぐ。
Next, as shown by S30 in the figure, the wafer is dried to remove moisture. Then, S in the figure
As shown at 40, a second wet chemical cleaning step is performed. That is, for example, the second liquid represented by BHF / DHF liquid
After removing and cleaning the native oxide film on the wafer using a wet chemical cleaning solution, rinse with deionized water.

【0027】さらに、図中S50で示されるように、洗
浄後の前記ウェーハを乾燥させて水分を除去する。そし
て最後に、図中S60で示されるように、前記ウェーハ
を前記化学洗浄装置からアンロードする。
Further, as shown by S50 in the figure, the washed wafer is dried to remove moisture. Finally, as shown by S60 in the figure, the wafer is unloaded from the chemical cleaning device.

【0028】図2は、本実施の形態による、半導体ウェ
ーハの化学洗浄装置の内部構造図である。
FIG. 2 is an internal structural view of the semiconductor wafer chemical cleaning apparatus according to the present embodiment.

【0029】この化学洗浄装置100では、ウェーハの
ロード/アンロード部I/O−300を利用し、洗浄予
定のウェーハを洗浄のため前記化学洗浄装置100にロ
ードする。そして、従来の化学洗浄装置の設定を変更
し、ドライヤー(DRYER)200をモジュール3と
みなすことにより、前記ウェーハが前記ドライヤーに繰
り返し入れるようにする。
In the chemical cleaning apparatus 100, a wafer to be cleaned is loaded into the chemical cleaning apparatus 100 for cleaning using a wafer load / unload unit I / O-300. Then, the setting of the conventional chemical cleaning apparatus is changed, and the dryer (DRYER) 200 is regarded as the module 3 so that the wafer is repeatedly inserted into the dryer.

【0030】続いて、メカニカルアーム120を利用
し、前記ウェーハを複数個のモジュール1、2、3、お
よび4に送りこみ、すすぎを行う。ここでは、自然酸化
膜の除去を含めた洗浄工程を例にとり、本実施の形態に
よる洗浄方法の順序に従い説明する。先ず、ウェーハを
前記モジュール1および2に送りこみ、第1の化学洗浄
工程を行う。前記モジュール1は、SC−1液を有した
化学洗浄槽110と、水洗槽(QDR)140とを備え
てなり、このうち前記SC−1液は、APM(NH
H/H)配合を採用しており、金属不純物に対す
る除去性は低いが、シリコンウェーハ表面の微粒子に対
しては高い除去効果が得られる。前記化学洗浄槽110
で洗浄を行った後、今度は前記ウェーハを水洗槽(QD
R)140に送りこんでクイックダンプリンスを行い、
前記SC−1液が残留するのを防ぎ、続いて前記ウェー
ハを前記モジュール2に送りこむ。該モジュール2は、
SC−2液を有した化学洗浄槽130と、および水洗槽
(QDR)160とを備えてなり、このうち、前記SC
−2液は、HPM(HCl/H)配合を採用して
おり、ウェーハ表面の金属不純物を効果的に除去するこ
とができる。前記化学洗浄槽130で洗浄を行った後、
今度は前記ウェーハを前記水洗槽(QDR)160に送
りこんでクイックダンプリンスを行い、前記SC−2液
が残留するのを防ぐ。
Subsequently, the wafer is sent to a plurality of modules 1, 2, 3, and 4 using the mechanical arm 120, and the wafer is rinsed. Here, the cleaning process including the removal of the natural oxide film will be described as an example, and the description will be given in the order of the cleaning method according to the present embodiment. First, a wafer is sent to the modules 1 and 2, and a first chemical cleaning step is performed. The module 1 includes a chemical washing tank 110 having an SC-1 solution and a water washing tank (QDR) 140, wherein the SC-1 solution is composed of APM (NH 4 O).
H / H 2 O 2 ) is employed, and although the removability for metal impurities is low, a high removal effect is obtained for fine particles on the silicon wafer surface. The chemical cleaning tank 110
After cleaning, the wafer is washed with a washing tank (QD
R) Send it to 140 for quick dump rinse,
The SC-1 solution is prevented from remaining, and then the wafer is sent to the module 2. The module 2
A chemical cleaning tank 130 having an SC-2 solution, and a water cleaning tank (QDR) 160 are provided.
-2 solution, HPM (HCl / H 2 O 2) adopts a formulation, it is possible to effectively remove metal impurities on the wafer surface. After cleaning in the chemical cleaning tank 130,
This time, the wafer is sent to the washing tank (QDR) 160 and subjected to quick dump rinsing to prevent the SC-2 solution from remaining.

【0031】この他、上述した化学洗浄工程では、化学
溶液に過酸化水素水(H)などの強酸化剤が混合
されているため、分解して酸素原子を生じやすく、ウェ
ーハ表面に自然酸化膜が形成される。したがって、コン
タクト法を例にとると、コンタクト窓を形成した後、金
属またはポリシリコンのプラグを形成する前に、先ずこ
の自然酸化膜をきれいに除去し、高いコンタクト抵抗が
生じることを防ぐ必要がある。このため、洗浄工程の最
終段階として一般に、フッ化水素酸による最終浸漬工程
(DHF/BHF−LAST)と呼ばれるモジュール4
へウェーハを送りこむ段階が設けられている。
In addition, in the above-described chemical cleaning step, since a strong oxidizing agent such as hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ) is mixed in the chemical solution, it is likely to be decomposed to generate oxygen atoms, so that A natural oxide film is formed. Therefore, taking the contact method as an example, after forming the contact window and before forming the metal or polysilicon plug, it is necessary to first remove this natural oxide film cleanly to prevent the occurrence of high contact resistance. . For this reason, as a final step of the cleaning step, a module 4 generally called a final immersion step with hydrofluoric acid (DHF / BHF-LAST)
A step of sending the wafer to the wafer is provided.

【0032】しかしながら、前記モジュール1または2
の水洗槽140または160における水洗処理の後、前
記ウェーハ上に残留する水分が原因となり、前記ウェー
ハが次の工程である前記モジュール4の化学洗浄槽15
0に入った時に、化学洗浄溶液BHF/DHFの濃度が
変化し、ひいては前記ウェーハに悪影響を及ぼしてしま
う。したがって、BHF/DHFのように、濃度変化が
ウェーハに影響を及ぼすに足るような化学洗浄溶液に対
しては、水分が残留するウェーハを先ず、ドライヤー
(DRYER)200より構成される前記モジュール3
に、メカニカルアーム120を使用して送りこみ、水分
を除去して乾燥させる必要がある。
However, the module 1 or 2
After the rinsing process in the rinsing tanks 140 or 160, the residual water on the wafers causes the wafers to be cleaned in the chemical cleaning tank 15 of the module 4 in the next step.
At 0, the concentration of the chemical cleaning solution BHF / DHF changes, which in turn has an adverse effect on the wafer. Therefore, for a chemical cleaning solution such as BHF / DHF in which a change in concentration is sufficient to affect the wafer, the wafer having moisture remaining is first removed from the module 3 comprising a dryer 200.
Then, it is necessary to remove the water by using the mechanical arm 120 and to dry it.

【0033】続いて、前記ウェーハを前記モジュール4
に送りこみ、第2の化学洗浄工程を行う。ここで、前記
モジュール4は、フッ化水素酸水溶液または緩衝フッ化
水素酸溶液(DHF/BHF)を有した化学洗浄槽15
0と、および水洗槽(QDR)180とを備えてなり、
100:1に希釈したフッ酸水溶液(DHF液)、また
はフッ化アンモニウムを加えて形成された緩衝フッ化水
素酸溶液(BHF液)に、前記ウェーハを短時間浸漬さ
せることにより、前の工程で生じた自然酸化膜を除去し
た後、前記ウェーハを前記水洗槽(QDR)180に送
りこんでクイックダンプリンスを行い、前記化学溶液D
HF/BHFが残留するのを防ぐ。
Subsequently, the wafer is transferred to the module 4
And a second chemical cleaning step is performed. Here, the module 4 includes a chemical cleaning tank 15 having a hydrofluoric acid aqueous solution or a buffered hydrofluoric acid solution (DHF / BHF).
0, and a washing tank (QDR) 180,
By immersing the wafer in a hydrofluoric acid aqueous solution (DHF solution) diluted 100: 1 or a buffered hydrofluoric acid solution (BHF solution) formed by adding ammonium fluoride for a short time, After removing the generated natural oxide film, the wafer is transferred to the washing tank (QDR) 180 and subjected to quick dump rinsing, and the chemical solution D is removed.
Prevents HF / BHF from remaining.

【0034】続いて、前記ウェーハが乾燥処理を経ない
でアンロードされるのを防ぐため、最終のすすぎ(未図
示)を行った後に、前記メカニカルアーム120で前記
ウェーハをドライヤー(DRYER)200に送りこ
み、乾燥させる。
Subsequently, after performing a final rinsing (not shown), the mechanical arm 120 transfers the wafer to a drier (DRYER) 200 in order to prevent the wafer from being unloaded without going through a drying process. Send in and dry.

【0035】以上の説明からわかるように、上述した化
学洗浄方法および装置を使用すると、例えば前記モジュ
ール1、2および4のように、モジュールごとにSC−
1、SC−2またはBHF/DHFなどの異なる化学洗
浄溶液で不純物を除去する場合であっても、事前に前記
モジュール3における乾燥処理を経ているため、その前
の前記モジュール1または2の水洗槽140または16
0における水洗処理で残留した水分はすでに乾燥してい
る。このため、次の前記モジュール4の化学洗浄槽15
0に入った時も、そこで使用する化学洗浄溶液BHF/
DHFの濃度に変化が生じることはない。コンタクト窓
表面に生成した自然酸化膜の除去を例にとると、前記コ
ンタクト窓の底部に水分が残留しないため、フッ化水素
酸溶液の濃度が変化することはなく、前記コンタクト窓
頂部のエッチング速度は、底部のそれと同じであり、し
たがって隣接するコンタクト窓の頂部が、過度のエッチ
ングのため短絡するような問題は生じない。
As can be understood from the above description, when the above-described chemical cleaning method and apparatus are used, for example, as in the modules 1, 2 and 4, the SC-
1. Even when impurities are removed by a different chemical cleaning solution such as SC-2 or BHF / DHF, since the drying treatment in the module 3 has been performed in advance, the water washing tank of the module 1 or 2 before that. 140 or 16
The water remaining in the water washing treatment at 0 has already been dried. Therefore, the next chemical cleaning tank 15 of the module 4 is used.
0, the chemical cleaning solution BHF /
No change occurs in the concentration of DHF. Taking the removal of the natural oxide film formed on the surface of the contact window as an example, since the moisture does not remain at the bottom of the contact window, the concentration of the hydrofluoric acid solution does not change, and the etching rate of the top of the contact window does not change. Is the same as that at the bottom, so there is no problem that the top of the adjacent contact window is shorted due to excessive etching.

【0036】以上に好ましい実施の形態を開示したが、
これらは決して本発明の範囲を限定するものではなく、
当該技術に熟知した者ならば誰でも、本発明の精神と領
域を脱しない範囲内で各種の変動や改変を加えられるべ
きである。
While the preferred embodiment has been disclosed above,
These in no way limit the scope of the invention,
Anyone familiar with the art should make various changes and modifications without departing from the spirit and scope of the invention.

【0037】[0037]

【発明の効果】このように、本発明による化学洗浄方法
および装置を使用すると、各湿式化学洗浄工程ごとに異
なる化学洗浄溶液で不純物を除去する場合であっても、
工程と工程の間に新たに乾燥処理の工程を挟んであるた
め、前の湿式化学洗浄工程で残留した水分が原因で、次
の湿式化学洗浄工程で使用する化学洗浄溶液の濃度に変
化を生じさせることはなく、ウェーハに悪影響が及ぶこ
ともない。
As described above, the use of the chemical cleaning method and apparatus according to the present invention makes it possible to remove impurities with a different chemical cleaning solution for each wet chemical cleaning step.
Since a new drying process is interposed between processes, the moisture remaining in the previous wet chemical cleaning process causes a change in the concentration of the chemical cleaning solution used in the next wet chemical cleaning process. And the wafer is not adversely affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 従来の半導体ウェーハの化学洗浄装置の内部
構造図である。
FIG. 1 is an internal structural view of a conventional semiconductor wafer chemical cleaning apparatus.

【図2】 本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの
化学洗浄装置の内部構造図である。
FIG. 2 is an internal structural view of a semiconductor wafer chemical cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態に係る半導体ウェーハの
化学洗浄方法のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of a method for chemically cleaning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、100… 化学洗浄装置 12、120… メカニカルアーム 11、13、15、110、130、150… 化学
洗浄槽 14、140、16、160、18、180… 水洗
槽 20、200… ドライヤー 30、300… ウェーハのロード/アンロード部
10, 100 chemical cleaning device 12, 120 mechanical arm 11, 13, 15, 110, 130, 150 chemical cleaning tank 14, 140, 16, 160, 18, 180 water washing tank 20, 200 dryer 30, 300 … Wafer loading / unloading section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599002397 モーゼル バイテリック インコーポレイ テッド 台湾、シンチュウ、サイエンス−ベースド インダストリアルパーク、リシンロード ナンバー 19 (71)出願人 599002401 ジーメンス・アー・ゲー ドイツ連邦共和国、D−80333、ミュンヘ ン、ヴィッテルスバッハープラッツ 2 (72)発明者 彭 俊宏 台湾新竹市振興里11鄰南大路550巷12弄9 号4樓 (72)発明者 趙 偉勝 台湾高雄市苓雅区中東街75号 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 599002397 Mosel Vitalic Inc., Taiwan, Sinchu, Science-Based Industrial Park, Ricin Road No. 19 (71) Applicant 599002401 Siemens-Ahr Germany, D- 80333, München, Wittelsbacher Platz 2 (72) Inventor, Toshihiro Peng, Hsinchu-ri, Taiwan 11 Xingxingli, 550, Rinse Nan-ro, 550 Street 12, No.9, 4 (72) Inventor, Zhao Weicheng 75, Middle East Street, Lingya District, Kaohsiung, Taiwan issue

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a)第1の湿式化学洗浄工程によりウェ
ーハを洗浄する段階と、(b)前記ウェーハを乾燥させ
て水分を除去する段階と、(c)第2の湿式化学洗浄工
程により前記ウェーハを洗浄する段階と、および(d)
前記ウェーハを乾燥させて水分を除去する段階と、 を有する半導体ウェーハの化学洗浄方法。
1. A step of cleaning a wafer by a first wet chemical cleaning step; (b) a step of drying the wafer to remove moisture; and (c) a second wet chemical cleaning step. Cleaning the wafer; and (d)
Drying the wafer to remove moisture.
【請求項2】 前記段階(a)において、前記第1の湿
式化学洗浄工程では、APM(NHOH/H
配合を含有する溶液を使用することを特徴とする請求項
1に記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
2. In the step (a), in the first wet chemical cleaning process, APM (NH 4 OH / H 2 O 2 ) is used.
2. The method according to claim 1, wherein a solution containing the compound is used.
【請求項3】 前記段階(a)において、前記第1の湿
式化学洗浄工程では、HPM(HCl/H)配合
を含有する溶液を使用することを特徴とする請求項1に
記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
3. The method according to claim 1, wherein in the step (a), the first wet chemical cleaning process uses a solution containing an HPM (HCl / H 2 O 2 ) formulation. Chemical cleaning method for semiconductor wafers.
【請求項4】 前記段階(a)において、前記第1の湿
式化学洗浄工程では、脱イオン水(DI)配合を使用し
てすすぎを行っていることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
4. The method according to claim 1, wherein in the step (a), the first wet chemical cleaning step includes rinsing using a deionized water (DI) formulation. Or a method for chemically cleaning a semiconductor wafer.
【請求項5】 前記段階(c)において、前記第2の湿
式化学洗浄工程では、フッ酸水溶液(DHF)配合を含
有する溶液を使用することを特徴とする請求項1〜4の
いずれかに記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
5. The method according to claim 1, wherein in the step (c), the second wet chemical cleaning step uses a solution containing a hydrofluoric acid aqueous solution (DHF) formulation. The chemical cleaning method of a semiconductor wafer as described in the above.
【請求項6】 前記段階(c)において、前記第2の湿
式化学洗浄工程では、緩衝フッ化水素酸(BHF)配合
を含有する溶液を使用することを特徴とする請求項1〜
4のいずれかに記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
6. The method of claim 1, wherein in step (c), the second wet chemical cleaning step uses a solution containing a buffered hydrofluoric acid (BHF) formulation.
5. The method for chemically cleaning a semiconductor wafer according to any one of the above items 4.
【請求項7】 前記段階(c)において、前記第2の湿
式化学洗浄工程では、脱イオン水(DI)配合を使用し
てすすぎを行っていることを特徴とする請求項1〜6の
いずれかに記載の半導体ウェーハの化学洗浄方法。
7. The method of claim 1, wherein in the step (c), the second wet chemical cleaning step includes rinsing using a deionized water (DI) formulation. Or a method for chemically cleaning a semiconductor wafer.
【請求項8】(1)各ウェーハに対し、少なくとも2種
類の湿式化学洗浄工程による洗浄を行い、これら湿式化
学洗浄工程が、化学洗浄溶液で前記ウェーハを洗浄する
工程と、脱イオン水で前記ウェーハをすすぐ工程とを含
有する段階と、並びに(2)前記各湿式化学洗浄工程の
後、前記ウェーハを乾燥させ水分を除去する段階と、 を有する半導体ウェーハの化学洗浄方法。
8. Each wafer is cleaned by at least two types of wet chemical cleaning steps, wherein the wet chemical cleaning step includes a step of cleaning the wafer with a chemical cleaning solution, and a step of cleaning the wafer with deionized water. A chemical cleaning method for a semiconductor wafer, comprising: a step of rinsing the wafer; and (2) after the wet chemical cleaning steps, drying the wafer to remove moisture.
【請求項9】 前記湿式化学洗浄工程の1つは、APM
(NHOH/H)配合を含有する溶液を使用し
ていることを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェー
ハの化学洗浄方法。
9. The method of claim 1, wherein one of the wet chemical cleaning steps comprises an APM
(NH 4 OH / H 2 O 2) chemical cleaning method of semiconductor wafer according to claim 8, characterized in that using a solution containing a blend.
【請求項10】 前記湿式化学洗浄工程の1つは、HP
M(HCl/H )配合を含有する溶液を使用して
いることを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェーハ
の化学洗浄方法。
10. One of the wet chemical cleaning steps is an HP
M (HCl / H2O 2Using a solution containing the formulation
9. The semiconductor wafer according to claim 8, wherein
Chemical cleaning method.
【請求項11】 前記湿式化学洗浄工程の1つは、フッ
酸水溶液(DHF)配合を含有する溶液を使用している
ことを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェーハの化
学洗浄方法。
11. The method of claim 8, wherein one of the wet chemical cleaning steps uses a solution containing a hydrofluoric acid aqueous solution (DHF) formulation.
【請求項12】 前記湿式化学洗浄工程の1つは、緩衝
フッ化水素酸(BHF)配合を含有する溶液を使用して
いることを特徴とする請求項8に記載の半導体ウェーハ
の化学洗浄方法。
12. The method according to claim 8, wherein one of the wet chemical cleaning steps uses a solution containing a buffered hydrofluoric acid (BHF) formulation. .
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