JP3324181B2 - ウエハの洗浄方法 - Google Patents
ウエハの洗浄方法Info
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Description
方法に関する。大量の情報を迅速に処理する必要から情
報処理装置の進歩は著しく、この装置の主体を構成する
半導体装置は大容量化が行なわれてLSIやVLSIな
どの集積回路が使用されているが、更に大容量化する傾
向にある。
位素子の小形化により行なわれていることから、単位素
子を構成する配線や電極は益々微細化してきており、例
えば容量が64MビットのDRAMの最小線幅は0.3 μm
にまで微小化している。
線パターンを歩留りよく形成するには防塵と不純物汚染
を防ぐことが重要な課題となっている。そこで、半導体
製造工場においては徹底した防塵とウエハの洗浄が行な
われている。
膜や金属膜をシリコン・ウエハ(以下Siウエハ) よりな
る基板上に堆積した後、この酸化膜や金属膜を部分的に
除去する工程が多数存在するが、この際に微粒子(パー
ティクル)が残存していると、以後の工程においてピン
ホールの発生など色々な障害が発生する。
が行なわれている。こゝで、洗浄には化学的洗浄とスク
ラバー(Scrubber)装置を用いた機械的洗浄とがある。
熱したアルカリ水溶液で脱脂した後、酸化力を備えた加
熱した酸水溶液で洗浄する方法であり、例えば、アンモ
ニア(NH3) +過酸化水素(H2O2)+純水(H2O) 溶液と塩酸
(HCl) +H2O2+H2O 溶液とを組合せて使用する方法であ
る。
てウエハの表面を擦り、これにより付着している汚染物
を除去する方法である。このような洗浄法はウエハの製
造段階を含め、汚染を嫌う多くの半導体製造工程で行な
われている。
過程で生ずる塵埃などの微粒子(パーティクル)による
製造歩留りの低下が問題となり、そのため強力な洗浄方
法の実用化が必要となった。
進んでVLSIが実用化され、また、ULSIの実用化
が進められているが、このような集積回路に使用される
最小パターン幅は製造工程で生ずる塵埃などのパーティ
クルの大きさに近いことから、パーティクルの影響は製
造歩留りに現れている。
ル除去のための強力な洗浄方法を実用化することが必要
である。
ルシリカの微粒子を含む水溶液を洗浄液とし、回転する
ウエハの表面に該洗浄液を供給しながら、回転するブラ
シを当接して該ウエハを洗浄する工程と、引き続き、濡
れた状態の該ウエハの表面にアルカリ洗浄液を供給して
該ウエハをアルカリ洗浄する工程と、引き続き、濡れた
状態の該ウエハの表面に酸洗浄液を供給して該ウエハを
酸洗浄する工程とを含むことを特徴とするウエハの洗浄
方法により解決することができる。
して使用すると共にスクラバー装置を使用して化学的な
洗浄を行なうものである。
どを再検討した結果、従来の洗浄工程では微細なパーテ
ィクルは充分に除去されていないことを見出した。すな
わち、Siインゴットのスライス工程やラップ工程ではSi
や研磨材のパーティクルが残留し、また、配線や電極の
パターン形成を写真蝕刻技術( フォトリソグラフィ) を
用いて行なう際にドライエッチング法を使用すると、残
渣状の反応生成物がパーティクルとして残ることがあ
る。
は各種のパーティクルが発生するが、化学的洗浄では除
去できないパーティクルがあり、また、ブラシを用いる
スクラバー洗浄ではブラシが微細パターンの間隙に入り
込むことができないために凹部内のパーティクルは除去
できないことを見出した。
ロイダル・シリカ(SiO2) を補助剤として機械的な洗浄
を行なうことにより微細な凹部の中にまで侵入して中に
存在しているパーティクルを掻き出させるものである。
残留するが、これは引き続いて行なうアルカリ洗浄と酸
洗浄によって、ウエハ上に存在していた油脂分などと共
に完全に除去することができる。
ー装置の部分的な断面図(A)と平面図(B)である。
すなわち、スクラバー装置はテフロンなどよりなる保持
具1でウエハ2を保持して回転し、また、洗浄水をチュ
ーブ3よりウエハ2に供給しながら、回転するブラシ4
によりブラシ洗浄するもので、ブラシ4自体が左右に移
動することによりウエハ2の全域を洗浄できるように構
成されている。
してブラシ洗浄しているのを改め、チューブ3よりコロ
イダル・シリカを含む純水を用いてブラシ洗浄を行い、
続いてアルカリ洗浄と酸洗浄を行うもので、後は従来と
同様に沸騰した純水洗浄を行ってからスピン乾燥を行な
うものである。
コロイダル・シリカやパーティクルの除去を容易にする
ために、ウエハを乾燥させることなく各処理を連続して
行なうことである。
厚さ600 μm のSiウエハを通常の両面スクラバー装置に
セットし、1000rpm の速度で回転させ、チューブより平
均粒径0.1 μm のコロイダル・シリカを懸濁してある純
水洗浄液を供給しながらブラシで10分間に亙って両面を
摩擦させた。
ジ片より形成されている。次に、別のチューブに切り換
え、80℃に加熱したNH3 +H2O2+H2O 液を5分間に亙っ
て供給してブラシ洗浄を行なった。
構成比は1:1:4である。次に、別のチューブに切り
換え、80℃に加熱したHCl +H2O2+H2O 液を5分間に亙
って供給してブラシ洗浄を行なった。
構成比は1:1:4である。次に、ウエハをスクラバー
装置より取外し、従来と同様に沸騰純水洗浄とスピン洗
浄を行なって洗浄処理が終わった。
るパーティクルをコロイダル・シリカを衝突させて掻き
出すことにより完全除去が可能であり、また、ウエハを
乾燥させることなく化学的洗浄を行なうことによりコロ
イダル・シリカを除去することができ、これによりパー
ティクルの付着のないSiウエハを得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項1】 コロイダルシリカの微粒子を含む水溶液
を洗浄液とし、回転するウエハの表面に該洗浄液を供給
しながら、回転するブラシを当接して該ウエハを洗浄す
る工程と、引き続き、濡れた状態の該ウエハの表面にアルカリ洗浄
液を供給して 該ウエハをアルカリ洗浄する工程と、引き続き、濡れた状態の該ウエハの表面に酸洗浄液を供
給して 該ウエハを酸洗浄する工程とを含むことを特徴と
するウエハの洗浄方法。 - 【請求項2】 前記アルカリ洗浄液はアンモニア+過酸
化水素+純水であり、前記酸洗浄液は塩酸+過酸化水素
+純水であることを特徴とする請求項1記載のウエハの
洗浄方法。
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