JP2652320B2 - シリコンウェーハの洗浄方法 - Google Patents
シリコンウェーハの洗浄方法Info
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Description
るシリコンウェーハの洗浄方法に係り、APM洗浄で表
面に付着している有機物等のパーティクルを除去し、H
PM洗浄でウェーハ表面の重金属除去を行うRCA洗浄
において、HPM洗浄に代わる酸洗浄として有機酸を用
いて、ウェーハの最終仕上げ洗浄を行い、表面清浄度の
高い品質の安定したウェーハを得ることができるシリコ
ンウェーハの洗浄方法に関する。
970年よりRCA洗浄と呼ばれる浸漬式洗浄装置が使
用されて一般化されている。RCA洗浄は複数の洗浄槽
を並べて順番にウェーハを浸漬して一連の洗浄を行うも
ので、まず、APM(アンモニア/過酸化水素水)槽で
微粒子や有機物を除去し、水洗槽(QDR槽)で洗浄液
を除去し、APM処理で発生した自然酸化膜及び酸化膜
に取り込まれた金属を、希フッ酸(HF/H2O:DH
F)やバッファードフッ酸(HF/NH4F/H2O:B
HF)のHF槽で除去し、水洗槽で洗浄液を除去した
後、HPM(塩酸/過酸化水素水)槽で表面の重金属の
除去を行い、再度水洗槽、最終水洗槽(FR槽)を経
て、遠心乾燥(SD)で乾燥を行う。
PMで表面パーティクルを除去した後に、ウェーハ表面
の重金属を除去するためにHPMと呼ばれる酸洗浄が行
われる。この洗浄は高純度の塩酸、過酸化水素水、超純
粋を一定の割合に混合した溶液を用いて行われる。一般
に重金属は、酸性溶液に対して高い溶解度を示すため
に、ウェーハ上の重金属を除去することができる。この
作用を用いてHPM洗浄が行われている。
を使用するために、塩酸水溶液や塩酸ガスにより、洗浄
設備の洗浄室内外の金属が腐食され、洗浄時に腐食され
た金属による汚染を生じる可能性がある。また、耐腐食
性構造にするために設備が大型化してしまう問題もあ
る。塩酸は人体に対してもかなり危険性の高い薬品であ
り、操作性、作業性にも問題がある。さらにウェーハ品
質面では、表面重金属除去性においてウェーハ間でのバ
ラツキが大きく、安定した品質が得られない問題があ
る。
でき、人体に対して危険性が少なく、腐食性の小さなH
PM処理に代わるシリコンウェーハの洗浄方法の提供を
目的としている。
A洗浄において、HPM洗浄が塩酸を用いるために、そ
のガスなどにより洗浄設備その他の金属部分を腐食し、
ウェーハ洗浄時に汚染される危険性があり、人体に対す
る危険性も高く、取扱いに特に注意を要するだけでな
く、ウェーハの品質面では表面重金属除去性にもバラツ
キが大きくMCL、ライフタイムも安定しているとは言
えないことから、HPM洗浄に代わる酸洗浄について種
々検討した結果、有機酸を用いた洗浄を行うことによ
り、安全性、メンテナンス性で特に優れており、またウ
ェーハ品質面においてもMCL、ライフタイムのバラツ
キが少なく、安定した品質が得られることを知見し、こ
の発明を完成した。
表面の有機物等のパーティクルを除去する洗浄と重金属
除去を行う洗浄を、順次洗浄液槽内にウェーハを浸漬し
て洗浄する浸漬式洗浄方法あるいは熱処理前に金属除去
洗浄液槽内にウェーハを浸漬して洗浄する浸漬式洗浄方
法において、金属洗浄液としてpHが3以下である有機
酸を用いて、ウェーハの金属除去洗浄を行うシリコンウ
ェーハの洗浄方法である。また、この発明は上記の洗浄
方法において、循環濾過式洗浄液槽を使用することを特
徴とするシリコンウェーハの洗浄方法である。
RCA洗浄におけるAPM洗浄後のウェーハの最終仕上
げ洗浄である表面重金属除去洗浄に用いることを特徴と
し、必要に応じてHPM洗浄後に行うこともでき、ま
た、他の公知のドライ洗浄やウエット洗浄方法と組み合
わせて、ウェーハの金属除去洗浄を行うこともできる。
さらに、RCA洗浄におけるウェーハの最終仕上げ洗浄
のみならず、熱処理前の金属除去の目的で酸洗浄として
適用することも可能である。また、有機酸を収納する洗
浄液槽は公知のいずれの構成も採用できるが、有機酸が
人体に対して危険性が少なく、腐食性の小さいことか
ら、実施例に示す如き、循環濾過式洗浄漕を用いること
が可能で、液中のパーティクルを除去する構成とするこ
とができる。
ン酸、ヒドロキシ酢酸、酢酸シュウ酸、乳酸、グルコン
酸などを要求される清浄度に応じて適宜選定し、単独ま
たは混合して使用するとよいが、できるだけ重金属濃度
の低い物を使用する必要がある。好ましい有機酸として
は、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸、グルコール酸、ギ酸
等がある。また、pH調整やバクテリア発生防止のため
に混合有機酸とすることもできる。液濃度や液温も有機
酸種類に応じて適宜選定される。また、洗浄効率上、5
0℃程度に昇温させたほうが好ましく、洗浄時間も5分
程度で十分である。また、有機酸の中にはクエン酸など
のようにバクテリアが発生しやすいものもあり、これら
には防腐剤としてIPAまたはH2O2を数%添加して使
用し、パーティクルの発生を防止するとよい。さらに、
この発明において、有機酸のpHはウェーハ表面重金属
MCLの低減に関与するため、pH3以下とすることに
よりMCLを下げることができ、所要のpHとなるよう
に有機酸の濃度を調整するとよい。
体に対して危険性が少なく、腐食性の小さい有機酸を用
いて洗浄を行うもので、有機酸溶液をph3以下にして
洗浄を行うことにより、有機酸のような比較的弱い酸で
も充分な効果が得られ、ウェーハ表面重金属MCLを低
減でき、腐食性が小さいので装置などの腐食による汚染
の心配もなく。また有機酸にはキレート効果を持つもの
も多く、重金属の再付着を防止することができる。
液、温度25℃、洗浄時間3分以上の条件で、洗浄液p
Hを2〜3に変化させて、APM洗浄後のウェーハの洗
浄を行い、その後水リンス、乾燥させて洗浄を完了し、
ウェーハ表面重金属MCLを測定し、洗浄液pHとウェ
ーハ表面重金属MCLの関係として図1に示す。pH3
以下の有機酸洗浄液を用いて洗浄するとMCLを下げる
ことができることが分かる。
槽1の外周にオーバーフローした有機酸洗浄液2を回収
する回収槽3を周設してあり、回収槽3からの有機酸洗
浄液2はフッ素樹脂製配管4でベローズポンプ5でフッ
素樹脂製フイルター6へ送り液中パーティクル除去を行
った後、洗浄槽1の排水バルブ7前の排水管8に送り洗
浄槽1へと循環させる構成からなる。有機酸洗浄液は腐
食性が小さいので、循環式洗浄槽とすることができ、ま
た洗浄ドラフト、メンテナンス室洗浄室など耐食性構造
とする必要がない。有機酸洗浄においては設備及び室内
の腐食は全く発生しない。また、人体に対する危険性も
ほとんどなく、操作、作業を安全に行うことができる。
これに対して、従来のHPM処理では1年程度の使用で
室内の鉄製、部品はほとんど錆びが発生し、使用不能に
なる。
PM(HCl/H2O2)処理と、この発明のクエン酸処
理による洗浄効果を、表面不純物(Fe,Al,Zn,
Cu)濃度で評価した。その結果を図3に示す。図にお
いてAPM処理はSC−1、HPM処理はSC−2と表
示する。この発明のクエン酸処理条件は、pH2、濃度
3wt%、温度25℃、浸漬時間3分であり、また、A
PM処理条件は、濃度 NH4OH:H2O2:H2O=
1:1:5、温度80℃、浸漬時間10分、HPM処理
は濃度 HCl:H2O2:H2O=1:1:5、温度8
0℃、浸漬時間10分であった。図3から明らかなよう
に、HPM洗浄と比較してMCL除去効果は同等である
ことが分かる。
エン酸処理による洗浄効果をウェーハのライフタイムで
評価した。その結果を図4に示す。この発明のクエン酸
処理条件は、pH2、濃度3wt%、温度25℃、浸漬
時間3分であった。図4から明らかなように、HPM洗
浄と比較してMCLライフタイムにおいて安定した品質
が得られることが分かる。
において、HPM洗浄に代わる酸洗浄として有機酸を用
いて、ウェーハの最終仕上げ洗浄である表面重金属除去
洗浄を行うもので、低腐食性の有機酸を使用するため
に、耐腐食性構造を必要としないので設備が小型化で
き、スペースの少ない所でも容易に設備化できる。ま
た、人体に対する危険性も少なく操作性、メンテナンス
性に優れている。さらに、ウェーハ品質面では、HPM
洗浄と比較してMCL除去効果は同等であるが、腐食性
が小さいので装置などの腐食による汚染の心配もない。
また有機酸にはキレート効果を持つため、重金属の再付
着を防止することができ、MCLライフタイムにおいて
安定した品質が得られる。
係を示すグラフである。
を示す説明図である。
示すグラフである。
グラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 シリコンウェーハ表面の有機物等のパー
ティクルを除去する洗浄と重金属除去を行う洗浄を、順
次洗浄液槽内にウェーハを浸漬して洗浄する浸漬式洗浄
方法において、重金属洗浄液としてpHが3以下である
有機酸を用いて、ウェーハの重金属除去洗浄を行うシリ
コンウェーハの洗浄方法。 - 【請求項2】 熱処理前に金属除去洗浄液槽内にウェー
ハを浸漬して洗浄する浸漬式洗浄方法において、洗浄液
としてpHが3以下である有機酸を用いて、ウェーハの
金属除去洗浄を行うシリコンウェーハの洗浄方法。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、金属除
去洗浄液槽として循環濾過式洗浄液槽を使用するシリコ
ンウェーハの洗浄方法。
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JP5098950A JP2652320B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
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---|---|---|---|
JP5098950A Expired - Lifetime JP2652320B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | シリコンウェーハの洗浄方法 |
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-
1993
- 1993-03-31 JP JP5098950A patent/JP2652320B2/ja not_active Expired - Lifetime
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