JP3502947B2 - 半導体の超微粒子洗浄装置 - Google Patents

半導体の超微粒子洗浄装置

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    • Y10S134/902Semiconductor wafer

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の分野に関する。本発明
は、半導体集積回路の洗浄方法および洗浄装置を含む洗
浄技術に関する一例を示すが、本発明はより広い適用性
を有することを理解すべきである。単なる例示である
が、本発明は、すすぎ、洗浄、乾燥ステップ等の高純度
湿式プロセスを必要とする原ウェーハ、リードフレー
ム、医療装置、ディスクおよびヘッド、平パネルディス
プレイ、マイクロ電子マスクおよびその他の物品の製造
にも適用できる。
【0002】
【従来の技術】
産業界では、半導体ウェーハのすすぎおよび乾燥を行
なう種々の技術が提案されている。ウェーハのすすぎに
使用されている従来技術の一例として、カスケードリン
スがある。カスケードリンスは、隔壁により仕切られた
内側チャンバおよび外側チャンバを備えたカスケードリ
ンサを使用する。すすぎ水は、水源から内側チャンバへ
と流れる。内側チャンバからのすすぎ水は、外側チャン
バ内に滝状に流入する。エッチドウェーハのようなイン
プロセスウェーハは、一般に、エッチドウェーハを内側
チャンバのすすぎ水中に浸漬することにより、カスケー
ドリンサ内ですすがれる。このプロセスは、エッチドウ
ェーハから酸を中和しかつ除去するのにしばしば使用さ
れている。
【0003】 カスケードリンサの問題は、しばしば、「汚水」が第
1チャンバ内に存在することである。一般に、汚水は、
ウェーハにしばしば付着する残留酸および「粒子」を含
んでいる。これらの粒子は、しばしば集積回路に欠陥を
生じさせ、従って一般的ウェーハ上の良好ダイの個数を
減少させる。カスケードリンサに付随する他の問題は、
カスケードリンサからのウェーハは、更に乾燥させなく
てはならないことである。引き続き行なう乾燥作業によ
って、しばしば、より多くの粒子が集積回路に付着す
る。一般に、集積回路上の粒子が多ければ多いほど、ウ
ェーハ上の良好なダイの個数が減少する。従って、カス
ケードリンスでは、ウェーハから粒子を洗浄すなわち除
去できないことがしばしばある。
【0004】 ウェーハのすすぎにしばしば使用されている他の技術
として、「クイックダンプ」法がある。この方法の問題
は、実際にウェーハから粒子を洗浄すなわち除去できな
いことである。実際に、タンクからの水の急速供給によ
り、しばしは多量の粒子がウェーハ上に搬送される。ま
た、急速ダンプタンクからの水を使用すると乾燥作業が
必要になり、ウェーハ上の粒子の個数を更に増大させ
る。前述のように、粒子が多くなればなるほど、半導体
ウェーハの収量が低下する。
【0005】 ウェーハのすすぎおよび乾燥の両方に使用される他の
技術として、スピンリンス/ドライヤによるものがあ
る。スピンリンス/ドライヤは、すすぎのためのすすぎ
水と、半導体ウェーハから水を除去するための遠心力と
の組合せを使用している。この乾燥ステップは、しばし
ば、遠心力と蒸発とにより半導体ウェーハから水を実質
的に除去する。しかしながら、スピンリンス/ドライヤ
は、しばしば、より多量の粒子をウェーハ上に導入す
る。実際に、水中の粒子のように最初から溶解すなわち
懸濁された汚染物質がしばしば半導体ウェーハ上に残さ
れ、これによりウェーハ上の良好なダイの個数が減少す
る。スピンリンス/ドライヤに付随する他の問題は、可
動部品等の複雑な機械的設計にある。複雑な機械的設計
は、しばしば、数ある中で、長い休止時間、ウェーハ破
壊、多数のスペア部品、コスト高等の或る問題をもたら
す。他の問題は、スピンサイクル中に、しばしば、静電
気がウェーハ上に帯電し、半導体表面上により多量の粒
子が吸着される。従って、スピンリンス/ドライング
は、ウェーハから粒子を洗浄すなわち除去することはで
きない。
【0006】 ウェーハの乾燥に使用される他の技術として、イソプ
ロピルアルコール(IPA)蒸気ドライヤ、完全置換IPAド
ライヤ(full displacement IPA dryer)等がある。こ
れらのIPA形ドライヤは、しばしば、イソプロピルアル
コールその他の揮発性有機液体等の多量の溶剤を用いて
半導体ウェーハの乾燥を行なうものである。このような
技術の一例が、McConnel等の名前で出願されかつCFM Te
chnolog−ies,Inc.に譲渡されている米国特許第4,911,7
61号およびこの関連出願に開示されている。McConnel等
は、乾燥流体として、過熱乾燥蒸気または飽和乾燥蒸気
の使用を概略的に開示している。この過熱乾燥蒸気また
は飽和乾燥蒸気は、しばしば、多量の熱い揮発性有機物
質の使用を必要とする。過熱乾燥蒸気または飽和乾燥蒸
気は、すすぎ水の上に載る厚い有機蒸気層(例えばプラ
グ流れ)を形成し、このようなすすぎ水を乾燥蒸気で置
換する。厚い有機蒸気層は水との共沸混合物を形成し、
該混合物はウェーハ面上で凝縮し、次に蒸発してウェー
ハを乾燥させる。
【0007】 この形式のドライヤに付随する問題は、熱くて、可燃
性が高く、かつ健康および環境に極めて有害な多量の溶
剤を使用することである。このようなドライヤに付随す
る他の問題は、極めて高価なそのコストである。実際
に、このドライヤは、多量の熱い揮発性有機物質を取り
扱う蒸発器および凝縮器を必要とする。また、多量の熱
い揮発性有機物質は、一般に、殆どのフォトレジストパ
ターン形成されたウェーハとの相容性がなく、或る装置
構造にとっては有害であることも判明している。
【0008】 更に別の技術は、半導体ウェーハのすすぎおよび乾燥
を促進する熱い脱イオン(DI)プロセスによるものであ
る。熱いDI水を用いることにより、ウェーハ上の液体
は、標準的な室温でのDI水よりも速くかつ効率的に蒸発
する。しかしながら、熱水は、しばしばウェーハ上にス
テイン(汚れ)を形成しかつバクテリアその他の粒子の
形成を促進する。また、熱水は半導体に損傷を与え、従
ってウェーハ上の良好なダイの数量を減少させる。他の
問題は、水がしばしば加熱費用が嵩むこと、および熱い
DI水が侵略的溶剤でもあることである。侵略的溶剤であ
るため、しばしば機器および設備が破壊されかつ作業維
持コストが増大する。
【0009】 ラインサイズが小形化されかつ半導体集積回路の複雑
さが増大しているため、実際に粒子を除去し、付加粒子
を防止しかつウェーハ上にステインを導入しない洗浄技
術(方法および装置を含む)が要望されている。洗浄技
術は、他の悪い結果をもたらすことなくウェーハを乾燥
できるものでなくてはならない。要望される他の特性
は、水が除去されたときに、ウェーハの表面および縁部
の上に残留する水(メニスカス)を減少させる(できる
ならば、無くす)ことである。ウェーハの表面および縁
部上に残留する水は、しばしば、半導体ウェーハ上に多
量の粒子を吸引しかつ導入する。前述の従来技術ではこ
のような所望の特徴が得られず、従って湿式プロセスで
の半導体のダイ収量が少ない。
【0010】 以上から、安全で、容易でかつ信頼性のある半導体集
積回路の洗浄方法および装置が要望されていることが理
解されよう。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、半導体ウェーハのような物品(加工物)を
洗浄するための安全で、効率的かつ経済的な方法および
装置を提供する。より詳しくは、本発明の方法は、半導
体基板からの粒子を実際に除去しまたは粒子量を減少さ
せかつ基板を有効に洗浄する優れた技術を提供する。ま
た、本発明は、実質的に基板の機械的移動を行なわない
インサイチュー(その場での)洗浄装置(in situ clea
ning system)をも提供する。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の半導体ウェーハの洗浄方法は、水を含む液体
の容器内に、前面、後面および縁部を備えたウェーハを
浸漬するステップと、その後、前記容器内からウェーハ
を持ち上げることなく、前記容器内の前記液体が除去さ
れるときに、前記前面および後面に隣接して実質的に粒
子が存在しないガス含有環境を形成するステップと、該
環境形成ステップ中に、前記容器内の粒子が存在しない
ガス含有環境内に洗浄増強物質を導入するとともに、前
記液体の液面が前記ウェーハの前面及び後面を横切って
下がるステップとを有し、該洗浄増強物質は、前記前面
および後面に付着した前記液体をドーピングして、前記
付着液体に前記洗浄増強物質の濃度勾配を生じさせ、前
記ウェーハから離れる前記付着液体の流体流れを加速さ
せることを特徴とする。
【0013】 また、本発明の他の構成によれば、水を含む液体の容
器内に、前面、後面および縁部を備えたウェーハを浸漬
するステップと、その後、前記容器内からウェーハを持
ち上げることなく、前記容器内の前記液体が除去される
ときに、前記前面および後面に隣接して実質的に粒子が
存在しないガス含有環境を形成するステップと、該環境
形成ステップ中に、前記容器内の前記ガス含有環境内に
洗浄増強物質を導入するとともに、前記液体の液面が前
記ウェーハの前面及び後面を横切って下がるステップを
有し、 該洗浄増強物質は、前記容器内の液面が下がる結果と
して、前記前面および後面に付着した前記液体をドーピ
ングして、前記付着液体に前記洗浄増強物質の濃度勾配
を生じさせ、前記ウェーハから離れる前記付着液体の流
体流れを加速させるようにし、 さらに、前記ウェーハの縁部に付着した前記液体を除
去するための乾燥源を、前記ウェーハに隣接して導入す
るステップを有することを特徴とする。
【0014】 上記構成から明らかなように、本発明の方法は、水を
含む液体中にウェーハを浸漬するステップを有してい
る。ウェーハは、前面、後面および縁部を有している。
また、本発明の方法は、液体が除去されるとき、前面お
よび後面に隣接して、実質的に粒子の存在しない環境
(例えば、超高純度ガス、超高純度の非反応性ガス等)
を形成するステップを有している。この環境形成ステッ
プ中に洗浄促進物質(例えば、微量の極性有機化合物、
ヘリウム、界面活性剤、二酸化炭素等)を含むキャリヤ
ガスを導入するステップも、本発明の方法に含まれる。
洗浄促進物質は、前面および後面に付着した液体をドー
ピングして、付着した液体中の洗浄促進物質に濃度勾配
を生じさせ、ウェーハから離れる付着液体の流体流れを
加速する。
【0015】 従って、本発明のウェーハを移動させないで液体を容
器外に排出する工程は、液面から露出するウェハ表面全
体にわたって洗浄増強物質を基板上の付着液体に徐々に
浸透することができ、かつ、液面が下がることによっ
て、液体、ガス、ウェーハ表面との間の境界面を液体環
境からガス含有環境へと変化させる動的状態を呈してお
り、この動的状態の変化によって洗浄作用がより向上す
る。 即ち、本発明は、液面が下がるにつれて、洗浄増強物
質を含むガス含有環境が、液面上に露出するウェーハ表
面全体にかつ所定時間にわたって広がり、順次露出し始
めるウェハ表面と既に露出したウェーハ表面全体に対し
て洗浄増強物質が充満する状態となることによって、露
出したウェーハ表面に付着する液体に洗浄増強物質が徐
々に浸透して洗浄増強物質の濃度勾配が生じ、付着液体
がウェハから離れる流体流れを加速させることから、ウ
ェハの洗浄効果をより向上させることができる。
【0016】 また、この洗浄増強物質の濃度勾配は、ウェハに付着
する液体の表面張力を低下させることに寄与するもので
あり、ウェハ表面上の液体メニスカスの現象により、液
体界面に生じる力によって界面の親和性を低下させ、ウ
ェハ表面からの液体の分離を促進させる。
【0017】 さらに、二次的効果として、本発明では、基板が移動
しないため洗浄装置には可動部品がなくなり、従来の装
置に比較してその費用及びメンテナンスを容易にし、洗
浄増強物質の使用量も少なくて有効な洗浄効果を達成で
きる。
【0018】 本願明細書および添付図面の以下に述べる説明を参照
することにより、本発明の本質および長所を一層良く理
解できるであろう。
【0019】
【発明の実施の形態】
(特定実施例の説明) 第1図は、本発明による洗浄装置10の一実施例を示す
ブロック図である。洗浄装置10は、湿式処理装置12、コ
ントローラ14、フィルタバンク16、パージャ(purger)
18、インジェクタ20、ヒータ22、溶剤インジェクタ(so
lvent bubbler)24、補助インジェクタ26、および溶剤
供給源28等の要素を有している。また、装置は、複数の
流量制御弁30を有している。各流量制御弁は、破線31で
示すように、コントローラ14および少なくとも1つの上
記要素に接続されている。実線は、装置の各要素間に流
体を搬送するのに使用されるラインを示す。すすぎ水供
給源32およびドレン34も示されている。
【0020】 すすぎ水は、すすぎ水供給源32から装置に流入する。
すすぎ水供給源32の制御弁30は、該制御弁30に接続され
たコントローラ14を介してすすぎ水の流量を制御する。
すすぎ水は、数ある中で、脱イオン(DI)水のような濾
過液である。一般に、DI水はDI水パッド(しばしば、ウ
ェーハ製造プラントの外部に設置される)から供給され
る。
【0021】 フィルタバンク16は、一般に使用場所で使用されるフ
ィルタの任意の適当な組合せで構成できる。フィルタバ
ンク16は、ライン36を介してすすぎ水供給源32に連結さ
れ、かつライン38を介して湿式処理装置12に連結されて
いる。フィルタバンク16は、数ある中で、イオン交換モ
ジュール40、および荷電フィルタと中性フィルタとの組
合せを有している。このフィルタバンク16は、超高純度
水の使用箇所を形成する。超高純度水には、約0.5ミク
ロンの粒子、好ましくは約0.2ミクロンより大きい粒
子、一層好ましくは約0.1ミクロンより大きい粒子が実
質的に存在しない。
【0022】 荷電フィルタの例は、本願出願人に譲渡された「半導
体製造時に超微粒子を排出する方法および装置(METHOD
AND APPARATUS FOR DELIVERING ULTRA−LOW PAR−TICL
E COUNTS IN SEMICONDUCTOR MANUFACTURING)」(以
下、超微粒子」と呼ぶ)という名称に係る1994年8月3
日付米国特許出願第08/285,316号(該米国特許出願は、
あらゆる目的で本願に援用する)に開示されている。フ
ィルタバンクは、直径0.5ミクロン以下、好ましくは0.2
ミクロン以下、一層好ましくは0.1ミクロン以下の粒子
を含む超高純度DI水を提供する。 また、フィルタバンクにより、この前後に名目圧力降下
が生じる。この圧力降下は約15lb/in2(1.06kg/cm2)以
下、好ましくは約5lb/in2(0.35kg/cm2)以下である。
補助ポンプまたは流量/圧力増強装置を使用することな
く、フィルタバンクを通る高流量が達成される。もちろ
ん、用途によっては、使用箇所に超高純度水を供給でき
る他のフィルタを使用することもできる。
【0023】 インジェクタ20は、ラインおよび装置要素から金属汚
染物質を低減できる、好ましくは除去できる任意の適当
なインジェクタで構成できる。好ましくは、インジェク
タ20は塩酸インジェクタである。上記米国特許出願「超
微粒子」には、インジェクタの一例が記載されている。
インジェクタ20は、湿式処理装置12に連結されている。
制御弁42は湿式処理装置12への酸を定量し、かつ制御弁
43はフィルタバンク16への酸を定量する。コントローラ
14は、装置のメインテナンス中および他の所望の時期
に、数ある中で特に、湿式処理装置12およびフィルタバ
ンク16等の装置要素への酸を定量する。また、インジェ
クタ20は、ライン44を介してパージャ18に連結されてい
る。パージャ18は、きれいな加圧ガスをインジェクタ20
に供給して、他の補助装置を用いることなく前記装置要
素にきれいな酸が供給されるようにする。もちろん、特
定用途に基づいて、他の形式のインジェクタを使用でき
る。
【0024】 溶剤、過酸化水素、界面活性剤、洗浄溶液等の他の薬
剤は、補助インジェクタ26を介して任意に導入できる。
補助インジェクタ26は、ライン46を介して湿式処理装置
12に連結されかつコントローラ14に接続された制御弁48
により制御される。加圧ガスを供給するパージャ18もラ
イン50を介して補助インジェクタ26に連結されている。
補助インジェクタおよびその作動の一例も、上記米国特
許出願「超微粒子」に開示されている。もちろん、使用
する補助インジェクタの形式は特定用途に従って定め
る。
【0025】 湿式処理装置等の或る装置要素にガスおよび/または
圧力ヘッドを供給するのに、パージャ18以外の他の装置
要素がしばしば使用される。パージャ18は、供給源ガス
を所望の圧力および流量で或る装置要素に供給できる任
意の適当な形式の圧力低下手段および/または制御手段
で構成できる。パージャ18は、ガス供給源49(該ガス
は、しばしば、洗浄装置10に使用されるキャリヤガスで
ある)に連結される。
【0026】 また、パージャ18は、ガス供給源49より前でフィルタ
47に連結される。このフィルタ47は、例えば、1,500標
準リットル/分以上の高流量が可能である。また、フィ
ルタ47は、0.003ミクロンの捕集等級を有している。フ
ィルタ47により、約99.9999999%以上の粒子を除去でき
ることか好ましい。フィルタ47は半導体製造設備と洗浄
装置10との間に連結される。フィルタ47は、洗浄装置10
の前または直前に配置される。一実施例では、フィルタ
47は洗浄装置10に取り付けられるが、他の位置に取り付
けることはできない。このフィルタは、実質的に粒子が
存在しない環境を提供する。すなわち、ガスには、約0.
2ミクロンより大きい、または約0.1ミクロンより大き
い、または約0.05ミクロンより大きい、または約0.025
ミクロンより大きい粒子は存在せず、一層好ましくは約
0.01ミクロンより大きい粒子は存在しない。このような
フィルタの一例として、Wafergard T−Line Cartridge
Filters社により製造される製品がある。もちろん、用
途に応じて他のフィルタを使用することもできる。
【0027】 キャリヤガスは、超高純度窒素ガスまたは電子等級窒
素ガス、または、洗浄増強物質(例えば、微量の極性有
機化合物等)を、所望の温度、圧力および流量で湿式処
理装置に搬送できる任意の適当なキャリヤガスが好まし
い。また、キャリヤガスは、装置要素の汚染を防止する
高純度レベルのものが好ましい。パージャの一例が上記
米国特許出願「超微粒子」に開示されている。キャリヤ
ガス(単一または複数)は超高純度ガス、すなわち約0.
1ミクロンより大きい粒子、好ましくは約0.05ミクロン
より大きい粒子が実質的に存在しないガスである。前述
のように、パージャ18はまた、加圧キャリヤガスを、ラ
イン44、50を介して、それぞれインジェクタ20および補
助インジェクタ26に供給する。更に、パージャ18は、或
る別のルートを介して、ガスを湿式処理装置12に供給す
る。
【0028】 パージャ18は、一般的なルートのライン52、57を介し
て、ヒータ22を通って湿式処理装置12に連結されいる。
このルートでは、ガスは、ライン57を通って湿式処理装
置12に流入する前に、ヒータ22により加熱される。ヒー
タ22は、市販されている任意の適当なもの、または窒素
のようなガスを湿式処理装置12での温度(70゜F以上で
あるが、150〜200゜Fが好ましい)に加熱できる特別注
文のヒータで構成できる。コントローラ14は、ガス温度
を調節しかつガスの供給を所望時点で断続させるように
ヒータ22に接続されている。しかしながら、ガスは室温
であり、加熱しないのが好ましい。また、コントローラ
14は、ガスが所望の流量および所望の時点で湿式処理装
置12に供給されるように定量する。
【0029】 別の構成として、加熱されたガス(キャリヤガス)
は、湿式処理装置12に流入する前に、ライン53を通って
溶剤インジェクタ24に導かれる。加熱されたキャリヤガ
スは、湿式処理装置12に入る前に、溶剤インジェクタ24
からの溶剤と混合して溶剤を稀釈する。コントローラ14
は、湿式処理装置12への加熱されたキャリヤガスを定量
するための制御弁55に連結されている。
【0030】 パージャ18は、ライン54を通る別のルートを介して湿
式処理装置12に直接連結されている。コントローラ14
は、所望時点でガスを断続させる制御弁56に連結されて
いる。コントローラ14および制御弁56は、また、所望の
流量および時点で湿式処理装置12へのガスを定量する。
【0031】 更に別のルートでは、パージャ18は、湿式処理装置12
に入る前に、ライン58を介して溶剤インジェクタ24に連
結されている。このルートでは、キャリヤガスは、湿式
処理装置12に入る前に、溶剤インジェクタ24からの溶剤
(洗浄増強物質)と混合する。コントローラ14は、ライ
ン58を介して湿式処理装置12に導かれるキャリヤガスを
定量する制御弁60に連結されている。一実施例では、キ
ャリヤガスは微量の極性有機溶剤を含有している。この
キャリヤガスは、流量を増大させかつ洗浄すべき物体を
洗浄する洗浄増強物質を含有している。もちろん、特定
用途に基づいて、これらの構造のうちの任意の構造また
はこれらの構造の組合せを使用することができる。
【0032】 コントローラ14は、プロセス制御を行なうための任意
の適当なマイクロプロセッサを使用したプログラム可能
な論理コントローラ、パーソナルコンピュータコントロ
ーラ等で構成できる。適当なコントローラは、プログラ
ム可能性、信頼性、フレキシビリティ、および腐食性要
素からの耐久性等の特徴をもつものである。適当なコン
トローラは、数ある他の特徴の中で、弁を開閉させかつ
流体を調節および定量する連結部を構成するのに使用さ
れる種々の入力/出力ポートを有するものである。コン
トローラはまた、所望の用途のプロセス配合表(proces
s recipes)を記憶するのに充分なメモリを有してい
る。上記米国特許出願「超微粒子」には、適当なコント
ローラの一例が開示されている。もちろん、使用される
ントローラの形式は、特定用途に基づいて定める。
【0033】 溶剤インジェクタ24は、微量の極性有機化合物(洗浄
増強物質)を含むキャリヤガスを、ライン62を介して湿
式処理装置12に供給する。洗浄増強物質は微量の溶剤で
あるのが好ましい。パージャ18は、ライン66を介して、
キャリヤガスを溶剤インジェクタ24に供給する。湿式処
理装置12への溶剤の流量を調整すなわち定量するため、
コントローラは、ライン62を介して溶剤インジェクタ24
に連結された制御弁64に連結されている。装置10はまた
は、所望の薬剤が収容されたボトルまたはキャニスタ等
の溶剤供給源28を有している。
【0034】 溶剤インジェクタ24は、湿式処理装置、キャリヤガス
および溶剤に使用できる任意の適当な溶剤インジェクタ
で構成できる。溶剤インジェクタ装置の一例が第2図に
簡単化して示されている。溶剤インジェクタ装置100
は、溶剤インジェクタ容器102および溶剤供給源104を有
している。溶剤インジェクタ容器102は、入口106で、キ
ャリヤガス供給源に連結される。多孔分散管110が、溶
剤インジェクタ容器102の下部で、キャリヤガス114を、
気泡として溶剤112中に多孔分散させる。キャリヤガス
の気泡は溶剤を通って浮上するので、キャリヤガス気泡
には溶剤が蓄積する。溶剤を蓄積したキャリヤガスは、
一般に、理想的なガス法則等に従って挙動する。溶剤イ
ンジェクタ容器102には、溶剤充填入口118も連結され
る。溶剤供給源104および溶剤120も示されている。別の
構成として、溶剤は、例えば超音波、メガソニック(me
gasonic)、ミスタ(mister)等の機械的手段でキャリ
ヤガス中に導入できる。
【0035】 第3図は、本発明による洗浄チャンバ200の一実施例
を示す簡単化した側断面図である。洗浄チャンバ200
は、主チャンバ210、蓋220、下方ドレン領域231および
他の要素を有している。主チャンバ210は、プロセス領
域240(すなわち下方チャンバ領域)および上方チャン
バ領域215を有している。カスケードドレン領域250も示
されている。もちろん、特定用途に応じて、他のチャン
バ要素を設けることもできる。
【0036】 蓋220は密封蓋が好ましい。密封蓋は、数ある特徴の
中で、ハンドル222、Oリング形シール224、圧縮リング
226、ヒンジ228、ガス入口230を有している。圧縮リン
グ226は、主チャンバ210の水平部分に外方の力を加え
て、主チャンバの内容物をシールする。Oリング形シー
ル224は、蓋の垂直面と主チャンバハウジングの垂直面
のとの間に水平シールを形成する。ガス入口230は、少
なくとも1つのキャリヤガス入口および溶剤ガス入口を
有している。もちろん、ガス入口の正確な形状は、特定
用途に応じて定める。
【0037】 プロセス領域240は、基板キャリヤ242と、基板キャリ
ヤ支持体246、248と、基板支持体249とを有している。
後で詳述するように、基板キャリヤおよび基板支持体
は、乾燥プロセスで液体が排出(ドレン)されるときに
液体の蓄積を最小にするように構成および配置されてい
る。
【0038】 特定実施例では、基板キャリヤはウェーハボートであ
り、或いはハーフウェーハボートまたは高さの低い他の
形式の基板キャリヤで構成することもできる。ハーフウ
ェーハボートまたは低高ボートは、そのフルボートカウ
ンタパート(full boat counterpart)より蓄積液体が
少量であり、従って液体は、より速くかつ容易に排出さ
れる。キャリヤは、キャリヤの支持体内に配置された基
板(例えばウェーハ)244を有している。キャリヤは、
側方の基板キャリヤ支持体246と、底の基板キャリヤ支
持体248とにより支持される。側方の基板キャリヤ支持
体は、基板キャリヤを所定位置に保持しかつ該基板キャ
リヤが過度に移動することを防止する。図示のように、
底の基板キャリヤ支持体は、基板キャリヤを、水平位置
に対して僅かな角度で基板キャリヤを傾斜させる。この
角度により、或るすすぎ作業および乾燥作業中に基板が
互いにくっ付くのが防止される。水平位置からの角度
は、約2〜15゜の範囲内にあり、特定キャリヤの特性に
合わせて決定するのが好ましい。各基板を分離状態に維
持することにより、液体が基板間に蓄積することがな
く、このため、基板上に蓄積する液体、従って粒子の量
が減少する。
【0039】 各基板キャリヤ支持体は、水のような液体を基板キャ
リヤの表面から排出させるための基板キャリヤ上の接触
点を有している。接触点は、一般にはナイフエッジ、鋸
歯状縁、または基板キャリヤ表面上の液体の表面張力を
破壊する他の任意の形状である。基板キャリヤ上の液体
の表面張力を破壊することにより、粒子を含む液体が一
層容易に基板から排出される(すなわち、「はじき飛ば
される」)。粒子を含む液体が基板キャリヤから除去さ
れるため、各基板の乾燥およびすすぎを粒子が存在しな
い態様で促進できる。
【0040】 基板支持体249は、基板キャリヤ内の各基板244に対す
るリフトおよび接触点を付与する。本発明の基板支持体
の特徴を一層容易に理解できるようにするため、従来の
基板キャリヤ内の各基板が少なくとも3つの大きな領域
内で基板キャリヤと接触することに注目すべきである。
また、各基板は基板キャリヤの内部で比較的近接してい
る。従って、液体が蓄積し易く、しばしば各基板の縁部
に捕捉される。
【0041】 この効果を低減させるため、基板支持体は、キャリヤ
内の各基板をナイフエッジで持ち上けることにより、基
板キャリヤ内の基板を持ち上げる。基板キャリヤ内の各
基板を持ち上げることにより、基板縁部がキャリヤから
更に離され、これにより、液体は、基板縁部とキャリヤ
内面との間の領域から自由に流れることができようにな
る。各基板からの液体の除去を更に促進させるため、ナ
イフエッジは、各基板の底における液体の表面張力を容
易に破壊できる尖った形状、鋸歯状または他の任意の形
状にすることができる。基板底縁部での液体の表面張力
を破壊することにより、液体が基板底縁部から自由に流
れ、これにより各縁部でのメニスカスが低減される。ナ
イフエッジは、各基板を、キャリヤの底部内面から少な
くとも2mm、好ましくは約5mm持ち上げるけれども、約20
mm以上に持ち上げることはない。基板キャリヤ支持体
は、水のような液体を基板から除去し、これにより水の
量、より詳しくは水中の粒子の量が減少される。
【0042】 液体を主チャンバ210(より詳しくはプロセス領域24
0)内に添加および排出させるため、下方ドレン領域231
には、充填入口232およびドレン弁236が設けられてい
る。充填入口232は、DI水等の液体をプロセス領域240内
に供給する。ドレン弁236は、液体を、プロセス領域か
らドレン出口236を通して除去する。プロセス領域240内
の主チャンバ210の底部には、プロセス領域を通る液体
を均一に分散させるための複数のドレン孔238が設けら
れている。下方ドレン領域231の主チャンバの底部に
は、液体の搬送を容易にする傾斜ドレン床237が設けら
れ、かつプロセス領域240には、基板キャリヤ支持体を
支持するための平らな支持面239が設けられている。
【0043】 カスケード領域250は、液体がカスケードドレン領域2
54内に滝状に流れ得るようにする。基板キャリヤおよび
基板から或る薬剤をすすぎ除去するため、超高純度のDI
水が充填入口237を通って流入し、ドレン孔238を通って
上昇し、プロセス領域240を通って流れ、隔壁252上から
カスケードドレン領域253内に滝状に流れ落ちる。この
連続ステップにより、基板キャリヤおよび基板から酸等
の過剰の薬剤が除去され、かつ該薬剤は主チャンバ210
(より詳しくはロセス領域240)内に蓄積しないように
維持される。
【0044】 第4図は、本発明による洗浄チャンバを示す簡単化し
た正面図である。容易に理解できるようにするため、第
4図には、第3図で使用された参照番号と同じ幾つかの
参照番号が使用されている。数ある中で、第4図には、
主チャンバ210、蓋220、下方ドレン領域231、プロセス
領域240が示されている。主チャンバ210は、プロセス領
域240および上方チャンバ領域215を有している。
【0045】 図示のように、基板支持体249は、各基板キャリヤか
ら持ち上げ、基板縁部と基板キャリヤの内面との間にギ
ャップ260を形成する。このギャップ260は、基板縁部と
基板キャリヤの内面との間に液体が蓄積することを防止
する。ギャップ260は約2mmより大きいけれども、20mm以
上にはならない。基板縁部の底部のメニスカムを破壊し
かつここから水を除去するのに、他の形状を使用するこ
ともできる。メニスカスは、液体か基板から除去される
ときに、しばしば、基板底部および基板縁部に形成され
る。前述のように、メニスカスは、しばしば粒子を含有
し、従って集積回路の製造にとって有害である。
【0046】 また、第4図には基板キャリヤ支持体248が示されて
いる。図示のように、各基板キャリヤ支持体は異なる高
さに(すなわち、一般に、プロセス領域の一方の側から
プロセス領域の他方の側に向かって徐々に高くなるよう
に)配置されている。基板キャリヤ支持体の異なる高さ
により、水平に対する基板キャリヤの位置が傾斜され
る。基板キャリヤの傾斜すなわち角度によって基板が傾
けられ、このため、或るすすぎ作業および乾燥作業中に
基板が互いにくっ付くことが防止される。
【0047】 第4図には更に、或るガス入口302、304、306が示さ
れている。各ガス入口は、プロセス領域の上方でガスを
均一に分散させるための複数の孔を備えた分散プレナム
である。この実施例は、2つの外側ガス入口302、304
と、中央のキャリヤガス入口とを有している。2つの外
側ガス入口302、304は、一般に、超高純度の非反応性
(例えば、非酸化性、非反応性、不活性等)ガスを、洗
浄チャンバ内に導入する。或る実施例では、2つの外側
ガス入口は超高純度の窒素を供給して主チャンバ210を
環境から浄化(パージ)し、これにより、超清浄主プロ
セス領域、例えば実質的に粒子の存在しない領域を創出
する。これらの実施例では、基板、例えば半導体ウェー
ハ等での酸化物の形成を防止するのに、窒素ガス(すな
わち、酸素ガスが存在しないこと)が必要、すなわち非
常に重要である。中央のガス入口は、洗浄増強物質を含
むキャリヤガスを導入する。非反応性ガス(すなわち窒
素)は、洗浄チャンバ内の洗浄増強物質を含むキャリヤ
ガスと混合する。超高純度の非反応性ガスおよびキャリ
ヤガスにより、チャンバには、約0.2ミクロンより大き
い粒子、好ましくは約0.1ミクロンより大きい粒子が実
質的に存在せず、このため超高純度かつ超清浄の環境が
形成される。もちろん、入口の個数および使用方法は、
特定用途に応じて定める。
【0048】 第5図は、本発明による洗浄方法の一実施例を示す簡
単化したフローチャート400である。このすすぎ方法
は、ウェットエッチングされたばかりの基板の洗浄方法
として示されている。例示のためのウェットエッチド基
板は、フッ化水素酸(HF)または緩衝フッ化水素酸(BH
F)の溶液中でエッチングされる。フッ化水素酸は、し
ばしば、半導体ウェーハの表面から酸化物を除去するの
に使用される。この実施例は単なる一例であり、本発明
の範囲を制限するするものとして理解すべきではない。
【0049】 フロートチャート400は、エッチングされたばかりの
エッチド基板(エッチドウェーハ)410をBHFエッチから
受け入れることにより開始する。BHFエッチからのエッ
チド基板上には酸化物の層は存在しない。次に、エッチ
ド基板を超高純度DI水の浴中に浸漬するステップ420が
続く。エッチド基板は、酸性浴からのDI水中に、約5.0
秒間以下、好ましくは約2.5秒間以下の時間だけ浸漬さ
れる。
【0050】 エッチド基板をDI水中に直接浸漬させるステップは、
空気中の酸素からの二酸化ケイ素の形成を実質的に防止
し、かつ超高純度DI水からの、薄いけれどもきれいで高
品位の二酸化ケイ素の形成を促進する。DI水には実質的
に粒子が存在せず、従って実質的に粒子の存在しない二
酸化ケイ素の層が形成される。DI水は、室温(例えば、
20℃)または高温(例えば、25℃、30℃、40℃、45℃
等)にすることができる。
【0051】 基板の表面からHFのような酸を除去するため、主チャ
ンバ(すなわち容器)内の超高純度DI水が、基板を横切
って流れかつドレン内に滝状に流入する。DI水のカスケ
ード(滝状流れ)は過剰の酸をドレン内に運び出しかつ
容器内の酸濃度を低下させる。
【0052】 任意ではあるが、容器内のDI水は、該DI水を底ドレン
ダンプ内にダンピングすることにより除去される(ステ
ップ440)。ダンピングステップは部分ダンプが好まし
く、完全ダンプすなわちDI水の完全除去ではない。DI水
の除去中、超高純度(非反応性)ガスがDI水と置換され
る。一般的なガスは、濾過窒素等を含有している。濾過
ガスはまた、超清浄であり、例えば実質的に粒子が存在
しない。
【0053】 DI水がきれいなガスと置換された後、DI水源からのき
れいなDI水が主チャンバ内に流入し、基板の表面領域を
覆う。これらの上記ステップは、基板上に残留酸が実質
的に存在しなくなるまで(試験442)、単独でまたは任
意の組合せで反復される(ブランチ445)。
【0054】 残留酸が基板から実質的に除去されると、洗浄増強物
質(例えば、微量の極性有機化合物、ヘリウム、二酸化
炭素等)を含むキャリヤガスが導入され(ステップ45
0)、超高純度の非反応性ガスと混合し、かつDI水と置
換する。一実施例では、ガス中の微量の極性有機化合物
は、約1,000ppm以下から約500ppm以下の範囲内の濃度を
有する。極性有機化合物はこれ以外の濃度でもよいが、
飽和状態または過熱状態であってはならない。キャリヤ
ガスは、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコー
ル、1−メトキシ−2−プロパノール等の微量の極性有
機化合物を含む超高純度窒素が好ましい。また、キャリ
ヤガスは、約0.20〜0.15ミクロンの粒子が実質的に存在
せず、好ましくは約0.10ミクロン以下の粒子が存在しな
い。慣用的な基板ボート中の基板の一般的なバッチで
は、使用される極性有機化合物の量は1ml以下であるこ
とが好ましい。
【0055】 微量の極性有機化合物は、極性有機化合物の溶液中に
キャリヤガスを噴射させることにより作られる。より詳
しくは、極性有機化合物は、冷たい(または熱い)窒素
を、約3ft3/分(5.1m3/h)以下の流量で極性有機化合物
の溶液に通して流すことにより作られる。極性有機化合
物を含むキャリヤガスは、次に、約5ft3/分(8.5m3/h)
以下の流量で冷たい窒素と、または約10ft3/分(17m3/
h)以下の流量で熱い窒素と混合する。このような熱い
窒素のキャリヤガスの温度は70゜F以上であるが、250゜
F以上であり、好ましくは約185゜F以下である。窒素ガ
スと、極性有機化合物を含むキャリヤガスとを混合する
ことにより、極性有機化合物は、主チャンバ内で実質的
に稀釈状態(すなわち非飽和蒸気)になる。
【0056】 極性有機化合物および非反応性ガスを含む混合キャリ
ヤガスは、定速度で排出されるウェーハ付着DI水と接触
する。これにより、このような基板から粒子が除去され
る。イソプロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロ
パノール、ジアセトンアルコールまたは非反応性ガスと
混合した他の極性有機溶剤物を含むキャリヤガスは、基
板表面で測定して約4mm/秒以下の速度、好ましくは約1m
m/秒の速度でDI水と置換する。
【0057】 微量の極性有機化合物は、濃度勾配または物質移動効
果(例えばMarongoni流れ)により、基板表面上の大部
分の液体を除去する。この効果は、溶剤または任意の洗
浄増強物質の使用により基板表面からの液体の流れを増
大させるけれども、基板表面から全ての液体を除去する
ことはできない。ガス中の微量の極性有機化合物が基板
表面上の液体メニスカスの角度を変化させて基板表面に
付着した液体の表面張力を低下させ、これにより基板表
面張力からの流量を増大させると考えられる。また、微
量の極性有機化合物が、基板表面に付着した液体をドー
ピングし、付着液体中の極性有機化合物の濃度勾配を生
じさせ、基板表面から流出する付着液体の流量を加速す
ると考えられる。より詳しくは、極性有機化合物が、基
板表面に付着した液体の境界層に沿う濃度勾配を形成
し、これが、基板表面からの流体の流れを容易にする。
この流体の流れが、基板表面からのあらゆる粒子を引き
出す。これらの粒子は、直径が約0.5ミクロン以下、好
ましい0.2ミクロン以下、一層好ましくは0.1ミクロン以
下である。キャリヤガスは、加熱されず、室温(例えば
18〜22.5℃)であることが好ましい。
【0058】 或る実施例では、液体がチャンバから除去された後で
も、液体の薄い境界層が基板表面上に依然として残留す
る。この境界層は、しばしば、約1,000Å以下、好まし
くは約500〜50Å、一層好ましくは約100Å以下である。
極性有機化合物としてイソプロピルアルコールを使用す
る一実施例では、境界層は約500Å以下である。1−メ
トキシ−2−プロパノールを使用する一実施例では、境
界層は約100Å以下である。このような境界層を蒸発さ
せるため、更に乾燥ステップを使用することができる。
【0059】 別の実施例では、ガス(すなわち、超高純度ガス)
に、いかなる極性有機化合物、有機化合物等も実質的に
存在しない。前述の実施例のように、ガスは、排出され
かつ基板表面から水を除去するDI水と置換し、かつDI水
を介してこのような基板から粒子を除去する。ガスは、
基板表面で測定して約2.50mm/秒以下、好ましくは約1.2
5mm/秒以下、一層好ましくは約0.60mm/秒以下の速度でD
I水と置換する。このような実施例では、本発明は実質
的に無害な溶剤等を使用し、従って非常に安全で、効率
的かつ経済的でもある。
【0060】 必要ならば、更に乾燥させるため、基板およびキャリ
ヤに乾燥ステップ(ステップ460)を施こす。乾燥ステ
ップにより、基板縁部のような表面に付着したあらゆる
液体小滴、キャリヤガス等が実質的に除去される。一実
施例では、乾燥はパルスフロー乾燥により行なわれる。
パルスフロー乾燥ステップは、第6図、第6A図および第
6B図に示す高速流れ装置600により行なわれる。高速流
れ装置600は、数ある装置の中で、本発明のすすぎチャ
ンバ200に適用できる。高速流れ装置は、基板キャリヤ2
42上を向いた複数のノズル601を有している。基板キャ
リヤ242は複数の基板244(各基板の縁部には液体が残留
している)を有している。各基板は、約1.0〜0.2ml、好
ましくは約0.5mlの液体を有している。第1ノズル組60
3、第2ノズル組605、およびその他のノズル組により複
数のノズル601が形成される。
【0061】 第1ノズル組603は、基板244の前面607に向けられて
いる。第1ノズル組は、乾燥流体を、基板キャリヤ面に
隣接する基板縁部609に指向させる。乾燥流体は、基板
縁部および基板表面から液体を除去できる任意の適当な
流体で構成できる。乾燥流体は、超高純度窒素等が好ま
しいけれども、種々の他のガスまたはガス状混合物で構
成することもできる。第1ノズル組は少なくとも2つの
ノズルからなり、各ノズルが、乾燥流体を、基板キャリ
ヤ面に隣接する基板縁部609に指向させる位置に配置さ
れるのが好ましい。第1ノズル組では、第1ノズルA1
611が、基板キャリヤの一方の側の基板縁部609に指向さ
れ、第2ノズルA2 615が、基板キャリヤの他方の側の
基板縁部609に指向される。
【0062】 第2ノズル組605は、基板244の後面619に指向され
る。第2ノズル組は、基板キャリヤ面246に隣接する基
板縁部609に乾燥流体を指向させる。第2ノズル組は少
なくとも2つのノズルからなり、各ノズルが、乾燥流体
を、基板キャリヤ面に隣接する基板縁部に指向させる位
置に配置されるのが好ましい。第2ノズル組では、第1
ノズルB1 621が、基板キャリヤの一方の側の基板縁部
に指向され、第2ノズルB2 625が、基板キャリヤの他
方の側の基板縁部に指向される。
【0063】 ノズルは、乾燥流体を基板縁部上に流しかつ該基板縁
部から第7図および第8図の流体流れ分散パターンで示
すように流体を除去できる任意の適当なノズルで構成で
きる。第7図は、本発明による第6図の装置の簡単化し
た側面図である。図示のように、ノズルA1、A2、B2、B3
は、好ましくは基板キャリヤ242の内面領域をカバーす
るように、乾燥流体を基板縁部(図示せず)に指向させ
る。任意ではあるが、装置には付加ノズルC1、C2を設け
ることもできる。ノズルC1、C2は、基板キャリヤの前面
および後面に指向される。
【0064】 第8図は、本発明による第6図の装置についてのノズル
A1、A2の簡単化した正面図である。ノズルA1、A2は、基
板の前部に沿って基板縁部に乾燥流体を指向させる。ノ
ズルは、所望数の基板をカバーする高速の流体流れを発
生させるため、幅狭で長いのが好ましい。各ノズルは、
例えば、約250〜350標準ft3/h(7.08〜9.91m3/h)、好
ましくは300標準ft3/h(8.50m3/h)の窒素ガスの流体流
れを発生する。ノズル開口での窒素ガスの圧力は、約80
〜90psia(55〜62×104Pa)、好ましくは約85psia(58.
6×104Pa)である。また、第6A図および第6B図に示すよ
うに、ノズルA1は開口669を有し、該開口669は、約0.02
5インチの幅および約0.375インチの高さ673を有する。
第6A図はノズルの簡単化した側断面図であり、第6B図は
ノズルの簡単化した正面図である。ノズル開口671は、
約20〜80゜、好ましくは約75゜以下の角度θを有してい
る。この角度θは、第1角度θ1および第2角度θ2か
らなる。第1角度と第2角度とは異ならせてもよいし、
同じにすることもできる。もちろん、特定用途に応じ
て、他の流量、圧力およびノズル寸法にすることもでき
る。
【0065】 各ノズルは、乾燥流体を、基板緑部および基板の表面
部分に指向させるように配置される。ノズルは、基板縁
部とキャリヤ面との間の液体の除去を促進させるべく、
基板キャリヤの内縁部に指向される。ノズルは、基板キ
ャリヤの外縁部から約0.5〜2インチ(12.7〜50.8mm)
の間に形成される。ノズルは、基板表面に対して垂直な
線から約5〜85゜の角度、好ましくは約45゜の角度に配
置される。もちろん、使用する正確な角度は、特定用途
に応じて定められる。
【0066】 乾燥は、基板縁部および基板表面部に対して第1ノズ
ル組および第2ノズル組から交互に乾燥流体を指向させ
ることにより行なわれる。例えば、第1ノズル組が基板
縁部および基板の前面部に対して乾燥流体のパルスを送
出し、次に、第2ノズル組が基板縁部および基板の後面
部に対して乾燥流体のパルスを逆方向から送出する。乾
燥流体は、基板縁部上に液体が残留しなくなるまで、第
1ノズル組および第2ノズル組からパルシングされる。
【0067】 基板縁部から水を除去する場合、第2ノズル組のパル
シング時間の方が、第1ノズル組のパルシング時間より
も長い。水は、慣用的な半導体ウェーハの基板縁部およ
び基板の後面に、基板の前面よりは強い付着力で付着す
る。従って、しばしば、第2ノズル組のパルシング時間
を、第1ノズル組のパルシング時間よりも少なくとも2
倍にするのが好ましい。第2ノズル組のパルシング時間
は、第1ノズル組のパルシング時間の3倍以上に長くす
ることもできる。第1ノズル組のパルシング時間は約1
〜3秒以上であり、第2ノズル組のパルシング時間は約
2〜6秒以上である。パルシング回数は、各基板表面に
対して5回以上、全パルシング時間は全部で約30秒であ
るのが好ましい。もちろん、特定用途に応じて、第1ノ
ズル組および第2ノズル組の他の選択パルシング条件で
パルシングすることができる。
【0068】 任意であるが、パルス流乾燥は、基板キャリヤ上に熱
い窒素ガスを流すことにより行なわれる(ステップ47
0)。熱い窒素ガスは、約70゜F(好ましくは150゜F以上
であるが、200゜F以下)の温度をもつ超高純度窒素ガス
である。熱い窒素ガスとパルス流乾燥との組合せによ
り、単に窒素等を用いた乾燥に比べ、実際の乾燥時間を
約1/2に短縮できる。或いは、窒素のような乾燥ガスの
みを用いて水を乾燥させることもできる。もちろん、特
定用途に応じて、他のキャリヤガスおよびキャリヤガス
の組合せを使用することもできる。
【0069】 第9図は、本発明による高速流れ装置900の別の実施
例を示す簡単化した図面である。この高速流れ装置は、
基板キャリヤ242上を向いた複数のノズル901を有してい
る。基板キャリヤ242は複数の基板244(第9図には示さ
れていない)を有し、各基板の縁部には或る量の液体が
残留している。各基板は、約1.0〜0.2ml、好ましくは約
0.375ml以下の液体を有している。複数のノズル901は、
第1ノズル組903と、第2ノズル組905と、第3ノズル組
907と、第4ノズル組909と、他のノズル組とで構成され
る。
【0070】 ノズルは、基板キャリヤ、より詳しくは基板キャリヤ
に配置された基板を包囲する選択された位置に配置され
る。第1ノズル組A1、A2は、基板表面に対面する基板キ
ャリヤの端部908に配置され、第2ノズル組B1、B2は、
基板後面に対面する基板にキャリヤの他端部910に配置
される。第3ノズル組は、互いに対面しかつ基板キャリ
ヤの縁部の第1部分911に隣接して配置されたノズルA
3、A4からなる。第4ノズル組は、互いに対面しかつ基
板キャリヤの縁部の第2部分913に隣接して配置された
ノズルB3、B4からなる。各ノズルの設計は前の実施例と
同様であるが、各ノズルは前の実施例よりもカバーする
面積が小さい。
【0071】 基板から残留水を除去する場合、各組のノズルが選択
されたパターンでパルシングされる。例えば、パルスパ
ターンは、ノズルA1、A2で乾燥流体をパルシングするこ
とにより開始し、次に、ノズルA3、A4、次いでノズルB
1、B2、更にノズルB3、B4が続けられる。この順序は、
基板から実質的に全ての水を除去するのに必要な限り反
復される。別の構成として、ノズルB3、B4でパルスパタ
ーンを開始し、次に、ノズルB1、B2、次いでノズルA3、
A4、更にノズルA1、A2と続けることができ、この順序
は、基板から実質的に全ての水を除去するのに必要な限
り反復される。
【0072】 任意であるが、基板キャリヤ上に熱い窒素ガスを流す
ことにより、パルス乾燥を続けることができる。熱い窒
素ガスは、約70゜F、好ましくは150゜F以上200゜F以下
の温度をもつ超高純度窒素ガスである。熱い窒素ガス
は、少なくとも30秒、好ましくは50秒以上の時間、基板
上を流れる。熱い窒素ガスとパルス乾燥との組合せによ
り、熱い窒素ガス等のみによる乾燥に比べて、実際の乾
燥時間が約1/2に短縮される。パルス乾燥ステップは、
境界層から液体を除去または蒸発させる。或いは、熱い
窒素ガスのみを使用してウェーハを乾燥させることがで
きる。もちろん、特定用途に応じて、他のキャリヤガス
およびこれらの組合せを使用することもできる。
【0073】 HFエッチド基板のすすぎおよび乾燥を行なう他の方法
として、上記ステップを選択的に連続させた方法があ
る。HFの溶液は、半導体基板から二酸化ケイ素をエッチ
ングする。エッチングを停止させるため、基板は、容器
内の超高純度DI水中に迅速に浸漬される。エッチド基板
をDI水中に浸漬した後、濾過窒素ガスにより容器が浄化
される。窒素ガスは、約1ft3/分から10ft3/分(1.7〜17
m3/h)、好ましくは約2ft3/分(3.4m3/h)の流量で流れ
る。
【0074】 基板から更に酸をすすぎかつ除去するため、DI水が基
板に流されかつ容器の頂部からドレン内に滝状に流れ、
基板をカスケードリンスする。カスケードリンスの次
に、急速ダンプを行なう。急速ダンプは、基板表面で測
定して、約20mm/秒より速く液体レベル(液面)が低下
する速度で生じる。急速ダンプ中、きれいな窒素ガスが
DI水と置換され、これにより基板が空気によって酸化さ
れることが防止される。きれいなDI水が容器を充満し、
かつDI水中に基板を再浸漬すべく窒素と置換する。
【0075】 超高純度の非反応性ガスと混合されかつ洗浄増強物質
を含むキャリヤガスの組合せが、次に、DI水とゆるやか
に置換し、基板から実質的に全ての酸を除去する。この
ゆるやかな置換ステップは、基板縁部(メニスカス)か
ら実質的に全ての水を除去する。急速DI水が更に連続し
て充満されかつ部分的にダンプされた後、キャリヤガス
および洗浄増強物質を含む他のガス状混合物がDI水と置
換される。この時点で、実質的に全ての水が基板から除
去される。洗浄増強物質は、基板上の液体の表面張力を
低下させ、基板からの流体流れを増大させる。液体の除
去中、液体は基板表面から粒子を引き出し、基板を洗浄
する。基板およびキャリヤを更に乾燥させるため、暖か
いまたは熱い窒素ガスが容器内にパルシング導入され
る。窒素は約70〜250℃の範囲の温度を有する。
【0076】 前述のように、別の実施例は、DI水と置換するのに、
極性有機化合物等を全く含まないガスを使用する。この
ような実施例では、ガスは、基板で測定して、約2.50mm
/秒以下、好ましくは約1.25mm/秒以下、一層好ましくは
0.80mm/秒以下の速度でDI水と置換する。極性有機化合
物等を全く含まないガスは、約70〜250゜Fの範囲の温度
をもつ窒素で構成できる。基板およびキャリヤを更に乾
燥させるため、暖かいまたは熱い窒素ガスが容器内にパ
ルシング導入される。窒素は約70〜250℃の範囲の温度
を有する。
【0077】 上記方法は、また、基板およびキャリヤからの液体の
吸上げを増大させまたは液体の吸引を高めるため、或る
基板支持体および基板キャリヤを使用するステップを有
している。例えば、基板支持体は、基板縁部、より詳し
くは基板の底縁部での水の蓄積を防止すべく基板を持ち
上げるナイフエッジを有している。基板キャリヤ支持体
は、基板キャリヤの表面から水を吸引し、かつこのよう
なキャリヤ上で水平から僅かに傾斜させる。
【0078】 基板キャリヤの僅かな傾斜により基板も傾斜され、こ
れにより、基板が互いにくっ付くことが防止される。前
述のように、基板がくっ付くと、しばしば、基板間に水
が蓄積される。また、水の蓄積は、水中に存在する粒子
を蓄積させることにもなる。基板から水および粒子を除
去することにより、本発明の方法は、一般的な半導体基
板に高デバイス歩留りをもたらす。
【0079】 第10A図および第10B図は、本発明による基板キャリヤ
1000を示す簡単化した断面図である。この基板キャリヤ
はディスク1001用のものである。基板キャリヤは、下方
の支持ビーム1005、上方の支持ビーム1003、および複数
の中央支持ビーム1011、1013、1015を有している。支持
ビームは、ディスク1001を所定位置に支持すなわち保持
する。ディスク1001は、しばしば、その中央領域に開口
を備えた平らな円形である。ディスク1001は、金属、プ
ラスチックその他の殆ど全ての種類の材料で作ることが
できる。このディスクは、内周部1009、外周部1007、面
1008および他の要素を有している。この実施例では、内
周部1009および外周部1007は円形である。しかしなが
ら、この形状は、正方形、長方形等の形状にすることが
できる。面1008は実質的に平坦であり、面上には小さな
隆起部を設けることもできる。或る実施例では、面1008
を多孔質に構成できる。
【0080】 また、支持ビームはナイフエッジ1017を有し、該ナイ
フエッジ1017は、ディスクに付着した流体または液体の
表面張力を破壊することにより、ディスクから流体また
は液体を引き出す。一般に、流体または液体は、内周部
1009および外周部1007の縁部に沿って蓄積する。支持ビ
ームはディスクの周囲を包囲するように配置され、ディ
スクから流体を均一に引き出す。支持ビームは、互いに
比較的等距離を隔てて配置するのが好ましい。
【0081】 第10B図には、中央支持ビームが示されている。中央
支持ビームは、上方の中央支持ビーム1013、1015および
下方の中央支持ビーム1011からなる。各支持ビームはナ
イフエッジ1017または隆起部を備えていることが好まし
い。隆起部は、外方のベベル状部分1021、1023、低い中
央部分1025、および高い中央部分1027を有している。低
い中央部分1025は、ベベル状部分1021、1023が出合う低
い領域に形成するのが好ましい。高い中央部分1027は、
ベベル状部分1021、1023が出合う高い領域に形成され
る。両ベベル状部分1021、1023の間の低い中央部分1025
を形成する角度θ1は、約85〜150゜、好ましくは約90
〜120゜である。両ベベル状部分1021、1023の間の高い
中央部分1027を形成する角度θ2は、約85〜150゜、好
ましくは約90〜120゜である。これらの両角度θ1、θ
2は、ディスクから液体または流体を引き出し、これに
より流体流れすなわち乾燥を高めるように選択される。
【0082】 中央支持ビームのうちの1つはy方向に調節できる。
この実施例では、上方の中央支持ビーム1015が、y軸線
に沿うその位置を調節できる。この調節により、上方の
中央支持ビームが、ディスク1001の内周部1009と確実に
係合しかつこれを保持することを可能にする。ディスク
1001の内周部1009への中央支持ビームの係合により、内
周部1009の縁部上の残留流体を各中央支持ビームに沿っ
て引き出す。上方の中央支持ビームは、x方向にも調節
できることが好ましい。各中央支持ビームが、同一平面
内でx方向およびy方向の両方向に調節できることかよ
り好ましい。この調節により、中央支持ビームがディス
クの内周部と係合することを可能にする。
【0083】 中央支持ビームは任意の適当な材料で作ることができ
るが、ディスクから離れる方向(矢示の方向)に水を引
き出すために、ビーム表面は親水性であることが好まし
い。表面はステンレス鋼、鋼合金等の金属で作ることが
できる。表面はまた、プラスチック、ガラス、水晶等で
作ることができる。この材料は、耐久性、化学抵抗性お
よび構造的一体性に対する充分な強度をもつ必要があ
る。もちろん、使用される材料の種類および材料の表面
は、用途に応じて定められる。
【0084】 第11A図〜第11F図は、本発明による基板キャリヤの更
に別の実施例1100を示す簡単化した図面である。第11A
図は、基板キャリヤ1100の側面図である。基板キャリヤ
は複数の壁1101およびこれらの壁の間に配置された複数
の基板1102を有している。基板は、半導体ウェーハ等の
殆どの種類の基板でもよい。もちろん、使用される基板
の種類は、特定用途に応じて定めることができる。一般
に、流体は、基板表面から液体を洗浄すなわち除去した
後に、基板縁部上に蓄積する。
【0085】 複数の下方の基板支持体1106、1108および上方の基板
支持体1104も図示されている。各基板支持体は、基板縁
部に沿って係合するナイフエッジ1107(該ナイフエッジ
は基板縁部から流体または液体を引き出すのに使用され
る)を有している。前述のように、ナイフエッジは基板
縁部上の流体の表面張力を破壊しかつしばしば粒子を含
んでいる流体を基板縁部から引き出す。これにより、残
留流体すなわち好ましくない流体が、基板、より詳しく
は基板縁部から除去される。
【0086】 第11B図は、基板キャリヤ1100の正面図である。図面
には、面1112および基板縁部1111(すなわち外周部)を
備えた基板1102が示されている。3つの基板支持体110
6、1108は基板1102の底部近くに配置される。下方の基
板支持体1106は、基板の中央底部で、x方向に対して垂
直に配置される。下方の基板支持体1108は、基板の上方
底部で、x方向に対して垂直に配置されている。これら
の基板支持体は基板の底面に沿って配置され、該基板を
支持しかつ基板縁部から全ての残留液体を引き出す。上
方の基板支持体1104はx方向に対して垂直に配置されか
つ基板の上方中央部と係合する。上方中央部は、下方の
基板支持体1106とy方向に一直線上にあるのが好ましい
けれども、他の位置に配置することもできる。上方の基
板支持体1104は基板の上方中央部と確実に係合するのが
好ましい。この上方の基板支持体1104は基板縁部上の流
体の表面張力を破壊し、かつ該流体を引き出して基板の
乾燥を高める。
【0087】 第11C図および第11D図は、それぞれ、基板キャリヤの
平面図および底面図である。図示のように、上方の基板
支持体1104は、z方向に沿って基板の中央部上に載るよ
うに配置される。下方の基板支持体1106、1108は、z方
向に互いに平行に配置されている。これらの基板支持体
も、互いに均等間隔を隔てて配置されている。別の構成
として、上方の基板支持体および下方の基板支持体を他
の位置に配置することもできる。
【0088】 第11E図および第11F図は、本発明による基板支持体の
一例を示す。この基板支持体は、上記基板支持体1104、
1106、1108のいずれで構成できる。基板支持体1117は、
基板キャリヤの側面と係合する切欠き部を有している。
基板支持体のこの切欠き部は、本発明に使用する任意の
慣用的な基板キャリヤに適用できる。しかしながら、溶
接、接着その他の係合手段等の他の技術を用いて、基板
支持体1117と側面1115とを係合させることができる。
【0089】 基板支持体は任意の適当な材料で作ることができるけ
れども、基板から離れる方向(矢示の方向)に水を引き
出すためには、その表面は親水性を有することが好まし
い。表面はステンレス鋼、鋼合金等の金属で作ることが
できる。表面はまた、プラスチック、ガラス、水晶等で
作ることができる。この材料は、耐久性、化学抵抗性お
よび構造的一体性に対する充分な強度をもつ必要があ
る。もちろん、使用される材料の種類および材料の表面
は、用途に応じて定められる。
【0090】 各支持ビームには、ナイフエッジ1107または隆起部が
設けられている。隆起部は、外方のベベル状部分1121、
1123、低い中央部分1125、および高い中央部分1127を有
している。低い中央部分1125は、ベベル状部分1121、11
23が出合う低い領域に形成するのが好ましい。高い中央
部分1127は、ベベル状部分1121、1123が出合う高い領域
に形成される。両ベベル状部分1121、1123の間の低い中
央部分1125を形成する角度θ1は、約85〜150゜、好ま
しくは約90〜120゜である。両ベベル状部分1121、1123
の間の高い中央部分1127を形成する角度θ2は、約85〜
150゜、好ましくは約90〜120゜である。これらの両角度
θ1、θ2は、ディスクから液体または流体を引き出
し、これにより流体流れすなわち乾燥を高めるように選
択される。
【0091】 また、上記洗浄方法は、基板を移動させることなく行
なうことができる。実際に、基板キャリヤは、浸漬後、
およびカスケードリンス中および他のステップ中に実質
的に静止状態に維持される。基板が移動しないため、装
置には殆ど可動部品が存在せず、従って、従来技術の装
置よりも使用およびメインテナンスが容易である。
【0092】 また、基板の各バッチに使用される極性有機化合物の
量は、一般に数分の一ミリリットルより小さい。有機化
合物の使用量が少ないことは、例えばIPAにより基板を
乾燥させる可燃性の高い従来技術の方法より優れてい
る。或る実施例では、極性有機化合物等は全く使用され
ない。従って、本発明は、健康上および環境上の双方に
とって、或る従来技術よりも危険性が少ない。
【0093】 上記実施例は、他の選択された半導体製造プロセスス
テップにも使用できる。 一実施例では、洗浄技術はプリゲート酸化物洗浄(pre
−gate oxide cleans)に使用される。プリゲート酸化
物洗浄は、一般に、ゲート酸化物層の形成を感じるた
め、広くは行なわれていない。すなわち、半導体基板上
への粒子の導入により、従来のプリゲート酸化物洗浄は
行なわれていない。しかしながら、本発明の技術は、ゲ
ート酸化物層の形成前に基板表面上に残留することがあ
るあらゆる粒子を実際に除去し、これによりゲート酸化
物層の全体的品位を向上させる。本発明の技術は、約0.
5ミクロン(好ましくは0.2ミクロン、一層好ましくは0.
1ミクロン)より大きい実質的に全ての粒子を除去す
る。
【0094】 別の特定実施例では、本発明の洗浄技術は他の半導体
製造用途に適用できる。これらの用途は、Stanley Wolf
およびRichard N.Tauber著「VLSI時代の半導体製造:第
1巻(Semiconductor Processing For The VLSI Era,Vo
l.1)」(Pro−cess Technology(1986)(本願では“W
OLF"と呼ぶ)において詳細に説明されている。例えば、
本発明の技術は、プリエピタキシャル技術、プリ拡散技
術、プリ金属技術、プリポリ(pre−poly)技術、プリ
注入技術、プリフォトレジスト技術およびプリ堆積酸化
物清浄(pre−stack oxide cleaning)技術として適用
される。一般に、本発明の洗浄技術は、微量の極性有機
化合物を用いて室温で適用される。室温での微量の極性
有機化合物は、一般に、半導体またはフォトレジストに
悪影響を与えない。本発明の背景の項で述べたように、
フォトレジストは、しばしば、高温プロセス中に溶剤を
用いて溶解される。これも前述したように、本発明の技
術は、粒子を導入することなく、実際に粒子を除去す
る。
【0095】 別の実施例では、本発明の洗浄技術は、選択された半
導体製造プロセスの遂行後に適用できる。この製造プロ
セスの一例として、窒化物蒸着、ポリッシュクリーンズ
(pollsh cleans:例えばCMP)、緩衝酸化物エッチング
および金属蒸着がある。これらのプロセスステップは、
WOLF著のテキストにおいても詳細に説明されている。本
発明の洗浄技術は、フッ化水素酸の最終配合表(hydrof
luoricacid last recipes)および限界金属酸化物シリ
コンエッチング(critical metal oxide silicon etche
s)に適用できる。前述のように、本発明の技術は、粒
子を導入する他のプロセスとは異なり、半導体から粒子
を実際に除去する。
【0096】 実験 本発明の方法および装置の原理を証明しかつ作動を説
明するため、次の実験を行なった。
【0097】 これらの実験では、基板として6インチシリコンウェ
ーハを使用した。6インチシリコンウェーハとして、最
近の酸化物積層HFエッチドウェーハに代表される高品位
二酸化ケイ素積層ウェーハがある。6インチシリコンウ
ェーハはウェーハキャリヤ内に配置され、該ウェーハキ
ャリヤは、容器内のすすぎ水浴中に浸漬された。容器内
で、6インチシリコンウェーハは実質的に垂直位置、す
なわちウェーハの面が水面に対してほぼ垂直になる位置
に配置された。水は標準すすぎ水であり、17メガオーム
の抵抗および約70゜Fの温度を有する。浸漬位置で、ウ
ェーハは実質的に濡れた状態に置かれた。
【0098】 ウェーハを乾燥させるため、容器の底から水を排出さ
せた。水面は、ウェーハ面に対してほぼ垂直であった。
水は、容器の底から実質的に一定速度で排出された。排
出ステップ中、ウェーハは実質的に不動状態に維持され
た。
【0099】 乾燥が最も効率的に行なわれる特定のドレン速度を決
定するため、ドレンの出口弁を調節することにより、多
数回の運転で種々のドレン速度を使用した。ドレン速度
は、水面の低下(mm/秒で測定)に対する容器からのド
レンに要する時間として測定した。
【0100】 第12図は、ドレン速度(mm/秒)の関数としての「乾
燥有効性」を示すグラフである。乾燥有効性は、残留水
が存在しないウェーハの表面積割合を百分率(%)で表
したものである。ウェーハの表面積として、ウェーハの
面および縁部が含まれる。上記のように、ウェーハ縁部
にしばしばメニスカスを形成する全ての水をウェーハか
ら除去することは非常に重要である。図示のように、こ
の実験での乾燥有効性は、ドレン速度に対して非線形関
数である。例えば、試料ウェーハの乾燥有効性は、約2.
5mm/秒のドレン速度で約99.9%である。1.25mm/秒のド
レン速度は、約99.8%の乾燥有効性を有する。約0.83mm
/秒以下のドレン速度で、約100%の乾燥有効性(すなわ
ち、ウェーハ縁部を除く完全乾燥ウェーハ)が得られ
た。熱い乾燥窒素を約2分間以下の時間導入することに
より、ウェーハ縁部上のあらゆる残留水が除去された。
【0101】 この実験は、本発明の一実施例により、実質的にきれ
いで乾燥したウェーハが製造されたことを実証した。本
発明のプロセスは、潜在的に有害ないかなる溶剤等をも
頼るものではない。また、本発明のプロセスは、ウェー
ハを機械的に移動させることなく、従って、機械的故障
によるウェーハへの機械的損傷の付与機会の可能性を低
下させて、実質的にきれいで乾燥したウェーハを製造で
きる。更に、ヒータすなわち加熱要素を用いることな
く、従って火災等の危険性をなくして、ウェーハを製造
できる。従って、この実験は、安全で、効率的で、容易
な本発明によるウェーハの乾燥および洗浄方法を証明す
るものである。
【0102】 以上、本発明の特定実施例について完全に説明した
が、種々の変更、別の構造および均等物を使用できる。
例えば、上記説明は半導体基板用の方法および装置に関
して行なったが、本発明は、すすぎ、乾燥および洗浄等
の高純度湿式処理を必要とする原ウェーハ、ディスクお
よびヘッド、平坦なパネルディスプレイ、およびマイク
ロ電子マスクの製造および他の用途にも適用できる。ま
た、第1図〜第5図の装置は半導体洗浄装置に関するも
のである。当業者ならば、このような装置を、他の産業
例えば、電気化学、医薬、印刷回路基板、光学装置およ
び製造物品のすすぎおよび乾燥を行なう優れた技術を必
要とする他のあらゆる産業に適用できる。第6図〜第11
F図の装置は、本発明の洗浄装置に関するものである
が、任意の他の洗浄装置、乾燥装置、すすぎ装置等に使
用することもできる。
【0103】 従って、上記説明および例示は本発明の範囲を制限す
るものではなく、本発明の範囲は請求の範囲の記載によ
り定められるものである。 [図面の簡単な説明]
【図1】 第1図は、本発明による洗浄装置の一実施例を示す簡
単化したブロック図である。
【図2】 第2図は、本発明による溶剤インジェクタを示す簡単
化した断面図である。
【図3】 第3図は、洗浄チャンバの一実施例を示す簡単化した
側断面図である。
【図4】 第4図は、洗浄チャンバの一実施例を示す簡単化した
正断面図である。
【図5】 第5図は、本発明による洗浄方法の一実施例を示す簡
単化したフローチャートである。
【図6】 第6図は、本発明による高速流れ装置を示す簡単化し
た図面であり、第6A図及び第6B図は、本発明によるノズ
ルを示す簡単化した図面である。
【図7】 第7図は、第6図の高速流れ装置の簡単化した流体流
れ図である。
【図8】 第8図は、第6図の高速流れ装置の簡単化した正面図
である
【図9】 第9図は、本発明による高速流れ装置の別の実施例を
示す簡単化した図面である。
【図10】 第10図、第10A図および第10B図は、本発明による基板
キャリヤの別の実施例を示す簡単化した断面図である。
【図11】 第11A図〜第11F図は、本発明による基板キャリヤの別
の実施例を示す簡単化した断面図である。
【図12】 第12図は、本発明に従って遂行された実験について、
ドレン速度の関数としての乾燥有効性をを示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 08/555,634 (32)優先日 平成7年11月8日(1995.11.8) (33)優先権主張国 米国(US) 前置審査 (72)発明者 ブシャン ラジヴ アメリカ合衆国 カリフォルニア 94043 マウンテン ビュー ワイアン ドット ストリート ナンバー2 2260 (72)発明者 ピューリ スラジュ アメリカ合衆国 カリフォルニア 94043 ロス アルトス ウッドヴュー テラス 1265 (72)発明者 アンダーソン ジョン エイチ シニア アメリカ合衆国 カリフォルニア 94508 ミルピタス ヨセミテ ドライ ヴ 2109 (72)発明者 ノウェル ジェフリー アメリカ合衆国 カリフォルニア 94114 サン フランシスコ マーケッ ト ストリート ナンバー700 2215ア ール (56)参考文献 特開 平5−275412(JP,A) 特開 平2−291128(JP,A) 特開 平4−6831(JP,A) 特開 平4−6830(JP,A) 特開 平5−13400(JP,A) 特開 平5−200689(JP,A) 特開 平4−144132(JP,A) 特開 平6−326073(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304 B08B 3/10

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水を含む液体の容器内に、前面、後面およ
    び縁部を備えたウェーハを浸漬するステップと、 その後、前記容器内からウェーハを持ち上げることな
    く、前記容器内の前記液体が除去されるときに、前記前
    面および後面に隣接して実質的に粒子が存在しないガス
    含有環境を形成するステップと、 該環境形成ステップ中に、前記容器内の前記ガス含有環
    境内に洗浄増強物質を導入するとともに、前記液体の液
    面が前記ウェーハの前面及び後面を横切って下がるステ
    ップとを有し、 該洗浄増強物質は、前記前面および後面に付着した前記
    液体をドーピングして、前記付着液体に前記洗浄増強物
    質の濃度勾配を生じさせ、前記ウェーハから離れる前記
    付着液体の流体流れを加速させることを特徴とする半導
    体ウェーハの洗浄方法。
  2. 【請求項2】水を含む液体の容器内に、前面、後面およ
    び縁部を備えたウェーハを浸漬するステップと、 その後、前記容器内からウェーハを持ち上げることな
    く、前記容器内の前記液体が除去されるときに、前記前
    面および後面に隣接して実質的に粒子が存在しないガス
    含有環境を形成するステップと、 該環境形成ステップ中に、前記容器内の前記ガス含有環
    境内に洗浄増強物質を導入するとともに、前記液体の液
    面が前記ウェーハの前面及び後面を横切って下がるステ
    ップとを有し、 該洗浄増強物質は、前記容器内の液面が下がる結果とし
    て、前記前面および後面に付着した前記液体をドーピン
    グして、前記付着液体に前記洗浄増強物質の濃度勾配を
    生じさせ、前記ウェーハから離れる前記付着液体の流体
    流れを加速させるようにし、 さらに、前記ウェーハの縁部に付着した前記液体を除去
    するための乾燥源を、前記ウェーハに隣接して導入する
    ステップを有することを特徴とする半導体ウェーハの洗
    浄方法。
  3. 【請求項3】前記環境形成ステップが、前記前面および
    後面に付着した前記液体の薄い境界層を形成することを
    特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
  4. 【請求項4】前記境界層が約1,000Å以下であることを
    特徴とする請求の範囲第3項に記載の方法。
  5. 【請求項5】前記境界層が約100Å以下であることを特
    徴とする請求の範囲第3項に記載の方法。
  6. 【請求項6】前記洗浄増強物質が、界面活性剤、イソプ
    ロピルアルコール、ジアセトンアルコール、ヘリウム、
    二酸化炭素、アンモニアおよび1−メトキシ−2−プロ
    パノールからなる群から選択されることを特徴とする請
    求の範囲第1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】前記液体は、前記洗浄増強物質導入ステッ
    プ中に、前記前面および後面から粒子を除去することを
    特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】前記各粒子は、実質的に約0.2ミクロン以
    下の直径を有することを特徴とする請求の範囲第7項に
    記載の方法。
  9. 【請求項9】前記液体は、直径約0.2ミクロン以下より
    大きい粒子が実質的に存在しないことを特徴とする請求
    の範囲第1項に記載の方法。
  10. 【請求項10】前記洗浄増強物質がキャリヤガスと混合
    され、該キャリヤガスが、空気、窒素、不活性ガスおよ
    びアルゴンから選択されることを特徴とする請求の範囲
    第1項に記載の方法。
  11. 【請求項11】前記洗浄増強物質がキャリヤガスと混合
    され、前記洗浄増強物質を含む前記キャリヤガスが、前
    記実質的に粒子が存在しない環境と混合されることを特
    徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
  12. 【請求項12】前記ウェーハは垂直位置から或る角度で
    傾斜していることを特徴とする請求の範囲第1項に記載
    の方法。
  13. 【請求項13】前記角度は約15゜より小さいことを特徴
    とする請求の範囲第12項に記載の方法。
  14. 【請求項14】前記ウェーハは前記浸漬ステップの前に
    は実質的に酸化されていないことを特徴とする請求の範
    囲第1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】前記ウェーハはエッチングされたばかり
    のウェーハであることを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載の方法。
  16. 【請求項16】前記ウェーハは前記環境形成ステップお
    よび洗浄増強物質導入ステップ中に実質的に静止してお
    り、前記実質的に静止しているウェーハは実質的に機械
    的に移動されないことを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載の方法。
  17. 【請求項17】前記洗浄増強物質は約1.000ppm以下の濃
    度の微量の極性有機化合物であることを特徴とする請求
    の範囲第1項に記載の方法。
  18. 【請求項18】前記洗浄増強物質は約500ppm以下の濃度
    の微量の極性有機化合物であることを特徴とする請求の
    範囲第1項に記載の方法。
  19. 【請求項19】前記液体は前記前面から測定して約5.0m
    m/秒以下の速度で除去されることを特徴とする請求の範
    囲第1項に記載の方法。
  20. 【請求項20】前記液体は前記前面から測定して約0.25
    〜5.0mm/秒の速度で除去されることを特徴とする請求の
    範囲第1項に記載の方法。
  21. 【請求項21】前記液体は前記前面から測定して約0.5
    〜2.5mm/秒の速度で除去されることを特徴とする請求の
    範囲第1項に記載の方法。
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