JP3505998B2 - ウエーハ洗浄方法 - Google Patents
ウエーハ洗浄方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超純水を用いたウエ
ーハ洗浄方法に係り、特に超純水を用いたウエーハリン
スの工夫に特徴を有するウエーハ洗浄方法に関する。
ーハ洗浄方法に係り、特に超純水を用いたウエーハリン
スの工夫に特徴を有するウエーハ洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ製造ではウエーハ表面汚染物がデ
バイス特性を劣化させ、不良の大きな原因となる。従っ
てＬＳＩを高歩留り、且つ信頼性高く製造するために
は、ウエーハ製造プロセスにおいてクリーン化してウエ
ーハを汚染させないことが重要である。しかしながら、
ＬＳＩは数百の単位工程を経て製造されるものである為
に、ウエーハ表面はクリーンルーム雰囲気、人、製造装
置などからの種々の汚染を受ける。このため汚染された
ウエーハ表面を清浄化するための洗浄工程としてウエッ
ト洗浄工程とドライ洗浄工程が存在するが、現在のＬＳ
Ｉ製造業界では依然としてウエット洗浄が主流であり、
具体的にはアンモニア（ＮＨ4ＯＨ ）、過酸化水素（Ｈ
2Ｏ2）、塩化水素（ＨＣｌ）及びこれに純水リンス工程
を組合せた、いわゆるＲＣＡ洗浄と呼ばれる洗浄プロセ
スを用いているものが多い。
バイス特性を劣化させ、不良の大きな原因となる。従っ
てＬＳＩを高歩留り、且つ信頼性高く製造するために
は、ウエーハ製造プロセスにおいてクリーン化してウエ
ーハを汚染させないことが重要である。しかしながら、
ＬＳＩは数百の単位工程を経て製造されるものである為
に、ウエーハ表面はクリーンルーム雰囲気、人、製造装
置などからの種々の汚染を受ける。このため汚染された
ウエーハ表面を清浄化するための洗浄工程としてウエッ
ト洗浄工程とドライ洗浄工程が存在するが、現在のＬＳ
Ｉ製造業界では依然としてウエット洗浄が主流であり、
具体的にはアンモニア（ＮＨ4ＯＨ ）、過酸化水素（Ｈ
2Ｏ2）、塩化水素（ＨＣｌ）及びこれに純水リンス工程
を組合せた、いわゆるＲＣＡ洗浄と呼ばれる洗浄プロセ
スを用いているものが多い。
【０００３】すなわちウエーハ洗浄技術は、従来のブラ
ッシングやスクラバ等の機械的洗浄方法に代り、これら
と薬品による表面の異物除去、純水によるリンスの組合
せからなるＲＣＡ等の洗浄プロセスが多く用いられてい
る。
ッシングやスクラバ等の機械的洗浄方法に代り、これら
と薬品による表面の異物除去、純水によるリンスの組合
せからなるＲＣＡ等の洗浄プロセスが多く用いられてい
る。
【０００４】かかるＲＣＡ洗浄プロセスの代表的な工程
手順を下記に示す。 １）ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ（１：１：５） ２）純水リンス ３）ＨＦ浸漬 ４）純水リンス ５）ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ（１：１：６） ６）純水リンス ７）スピンドライ そして前記純水リンス工程は複数回繰り返す場合もあ
る。
手順を下記に示す。 １）ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ（１：１：５） ２）純水リンス ３）ＨＦ浸漬 ４）純水リンス ５）ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ（１：１：６） ６）純水リンス ７）スピンドライ そして前記純水リンス工程は複数回繰り返す場合もあ
る。
【０００５】かかるＲＣＡ洗浄工程において使用される
純水には超純水が用いられ、超純水は、例えばＵＶ（紫
外線殺菌工程）→ＲＯ（逆浸透膜透過工程）→ＵＶ（紫
外線殺菌工程）→ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）→
ＵＦ（ウルトラフィルタ透過工程）を経て製造され、こ
の様に製造された超純水を純水リンス等に導入して超純
水洗浄が行なわれる。
純水には超純水が用いられ、超純水は、例えばＵＶ（紫
外線殺菌工程）→ＲＯ（逆浸透膜透過工程）→ＵＶ（紫
外線殺菌工程）→ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）→
ＵＦ（ウルトラフィルタ透過工程）を経て製造され、こ
の様に製造された超純水を純水リンス等に導入して超純
水洗浄が行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】さて、デバイス特性を
劣化させるウエーハ表面上汚染物として、微粒子、重金
属などの金属不純物、有機物、自然酸化膜などがあり、
前記洗浄プロセスはこれらを除去するのが目的である
が、デバイスの高集積化に伴って微細加工が進むにつ
れ、これらの汚染物の影響も大きくなっており、洗浄能
力を上げてウエーハ表面を高清浄化する必要がある。
劣化させるウエーハ表面上汚染物として、微粒子、重金
属などの金属不純物、有機物、自然酸化膜などがあり、
前記洗浄プロセスはこれらを除去するのが目的である
が、デバイスの高集積化に伴って微細加工が進むにつ
れ、これらの汚染物の影響も大きくなっており、洗浄能
力を上げてウエーハ表面を高清浄化する必要がある。
【０００７】ウエーハ表面をどの程度清浄化すればよい
かは、必ずしも明確化されていないが、１６ＭＤＲＡＭ
のデバイス製造時に重金属は１０10原子／ｃｍ2 で少数
のキャリアライフを低下させる為に重金属汚染物は更に
低く、例えば１０9 原子／ｃｍ2（atoms／cm2 ）以下に
する必要がある。又、更により微細加工の６４ＭＤＲＡ
Ｍのデバイスでは更に５×１０8 原子／ｃｍ2（atoms／
cm2 ）以下にする必要がある。
かは、必ずしも明確化されていないが、１６ＭＤＲＡＭ
のデバイス製造時に重金属は１０10原子／ｃｍ2 で少数
のキャリアライフを低下させる為に重金属汚染物は更に
低く、例えば１０9 原子／ｃｍ2（atoms／cm2 ）以下に
する必要がある。又、更により微細加工の６４ＭＤＲＡ
Ｍのデバイスでは更に５×１０8 原子／ｃｍ2（atoms／
cm2 ）以下にする必要がある。
【０００８】この為、前記純水リンスの洗浄液として超
純水を用いているが、超純水といってもｐｐｔレベルの
濃度で不純物(重金属)が含まれている。このような超純
水を用いてウエーハを洗浄した場合、超純水中にウエー
ハを長時間浸漬すればするほど不純物の吸着が増加して
しまう。
純水を用いているが、超純水といってもｐｐｔレベルの
濃度で不純物(重金属)が含まれている。このような超純
水を用いてウエーハを洗浄した場合、超純水中にウエー
ハを長時間浸漬すればするほど不純物の吸着が増加して
しまう。
【０００９】一方、工業調査会発行の電子材料１９９３
年別冊号試験装置編「超純水製造装置」の項の１４０〜
１４１頁において「高集積度化によるサブミクロントレ
ンチ洗浄の必要性と洗浄工程を少量純水で早く洗う、い
わばコストダウンの必要性から従来の常温超純水洗浄
（２５℃）からスチーム若しくは電熱ヒータ等で加温さ
れた高温超純水洗浄を行なっている。しかしながら、こ
のような高温水超純水洗浄や常温超純水洗浄の何れにお
いても、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデ
バイスに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm
2 ）以下のウエーハ吸着量まで低減させることが出来な
かった。
年別冊号試験装置編「超純水製造装置」の項の１４０〜
１４１頁において「高集積度化によるサブミクロントレ
ンチ洗浄の必要性と洗浄工程を少量純水で早く洗う、い
わばコストダウンの必要性から従来の常温超純水洗浄
（２５℃）からスチーム若しくは電熱ヒータ等で加温さ
れた高温超純水洗浄を行なっている。しかしながら、こ
のような高温水超純水洗浄や常温超純水洗浄の何れにお
いても、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデ
バイスに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm
2 ）以下のウエーハ吸着量まで低減させることが出来な
かった。
【００１０】本発明はかかる技術的課題に鑑み、重金属
汚染物が、微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応
する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエー
ハ吸着量まで低減させることが出来るウエーハ洗浄方法
を提供することを目的とする。
汚染物が、微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応
する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエー
ハ吸着量まで低減させることが出来るウエーハ洗浄方法
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、重金属のウ
エーハへの吸着スピードは高温である程増加する傾向が
あることを知見した。金属不純物には、Ｎａ，Ａｌ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃａ等があるが、特に酸
化還元電位の関係によりＦｅ，Ａｌ，Ｚｎは吸着しやす
くなる（他の金属は長時間リンス洗浄してもそれほど増
加（吸着）する傾向が見られない）。よって低温にする
ことでこれらの金属の吸着が抑制できる。
エーハへの吸着スピードは高温である程増加する傾向が
あることを知見した。金属不純物には、Ｎａ，Ａｌ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｃａ等があるが、特に酸
化還元電位の関係によりＦｅ，Ａｌ，Ｚｎは吸着しやす
くなる（他の金属は長時間リンス洗浄してもそれほど増
加（吸着）する傾向が見られない）。よって低温にする
ことでこれらの金属の吸着が抑制できる。
【００１２】 請求項１記載の本発明は、複数の薬液洗
浄工程と超純水リンス工程を組合せてウエーハ表面上の
汚染物を除去する際に、イオン交換樹脂膜透過工程を経
て製造された超純水を前記リンス工程に導入するウエー
ハ洗浄方法において、ＳＣ−１洗浄槽（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ
２Ｏ２）又はＨＦ洗浄槽とＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ
２Ｏ２）とにより繰り返し薬液洗浄した後、後段のＳＣ
−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２）で洗浄後に設置された
複数段の超純水リンス槽の内、第１段のリンス工程に使
用する超純水が、紫外線殺菌工程を経た純水を前記イオ
ン交換樹脂膜透過工程の前に配置した熱交換工程で、５
℃〜１５℃に冷却されている冷却超純水であり、一方他
のリンス工程に使用する超純水を２５℃常温に維持して
リンスを行なうことを特徴とし、又請求項２は、前記ウ
エーハ洗浄方法において、金属汚染物除去を行なうＨＣ
ｌ／Ｈ２Ｏ２洗浄工程後の複数の超純水リンス工程の
内、第１段の一つのリンス工程に使用する超純水が紫外
線殺菌工程を経た純水を前記イオン交換樹脂膜透過工程
の前に配置した熱交換工程で５℃〜１５℃に冷却されて
いる冷却超純水であり、他のリンス工程に使用する超純
水を２５℃の常温に維持してリンスを行なうことを特徴
とするものである。かかる洗浄工程によれば、重金属汚
染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応する
５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエーハ吸
着量まで低減させることが出来る。
浄工程と超純水リンス工程を組合せてウエーハ表面上の
汚染物を除去する際に、イオン交換樹脂膜透過工程を経
て製造された超純水を前記リンス工程に導入するウエー
ハ洗浄方法において、ＳＣ−１洗浄槽（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ
２Ｏ２）又はＨＦ洗浄槽とＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ
２Ｏ２）とにより繰り返し薬液洗浄した後、後段のＳＣ
−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２）で洗浄後に設置された
複数段の超純水リンス槽の内、第１段のリンス工程に使
用する超純水が、紫外線殺菌工程を経た純水を前記イオ
ン交換樹脂膜透過工程の前に配置した熱交換工程で、５
℃〜１５℃に冷却されている冷却超純水であり、一方他
のリンス工程に使用する超純水を２５℃常温に維持して
リンスを行なうことを特徴とし、又請求項２は、前記ウ
エーハ洗浄方法において、金属汚染物除去を行なうＨＣ
ｌ／Ｈ２Ｏ２洗浄工程後の複数の超純水リンス工程の
内、第１段の一つのリンス工程に使用する超純水が紫外
線殺菌工程を経た純水を前記イオン交換樹脂膜透過工程
の前に配置した熱交換工程で５℃〜１５℃に冷却されて
いる冷却超純水であり、他のリンス工程に使用する超純
水を２５℃の常温に維持してリンスを行なうことを特徴
とするものである。かかる洗浄工程によれば、重金属汚
染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応する
５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエーハ吸
着量まで低減させることが出来る。
【００１３】この場合、超純水を０℃〜２０℃、好まし
くは５℃〜１５℃に維持してリンスを行なうリンス工程
は、金属汚染物除去を行なうＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2洗浄工程後
の一つ又は複数の超純水リンス工程の内、少なくとも一
つのリンス工程に使用するのが好ましい。ＨＣｌ／Ｈ2
Ｏ2洗浄はウエーハ表面の金属を除去するものであり、
この洗浄後にリンスを行なうとリンス槽にもウエーハ上
に残っていた金属濃度が増える可能性が大きい。このリ
ンス槽(工程)ではウエーハに再度、重金属が吸着しやす
くなり問題である。超純水の温度を０℃〜２０℃、好ま
しくは５℃〜１５℃と、常温より低くすることで吸着し
づらくなる。
くは５℃〜１５℃に維持してリンスを行なうリンス工程
は、金属汚染物除去を行なうＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2洗浄工程後
の一つ又は複数の超純水リンス工程の内、少なくとも一
つのリンス工程に使用するのが好ましい。ＨＣｌ／Ｈ2
Ｏ2洗浄はウエーハ表面の金属を除去するものであり、
この洗浄後にリンスを行なうとリンス槽にもウエーハ上
に残っていた金属濃度が増える可能性が大きい。このリ
ンス槽(工程)ではウエーハに再度、重金属が吸着しやす
くなり問題である。超純水の温度を０℃〜２０℃、好ま
しくは５℃〜１５℃と、常温より低くすることで吸着し
づらくなる。
【００１４】尚、下限を０℃又は５℃に設定した理由
は、超純水が凍らない温度と熱交換器(冷却器)の能力等
を考慮したためである。上限を２０℃に設定した理由
は、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイ
スに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下
のウエーハ吸着量まで有効に低減できる温度の上限であ
る。ただし、１５℃以下にすることで２×１０8原子／
ｃｍ2以下となり、さらに安定した洗浄が行なえる。
は、超純水が凍らない温度と熱交換器(冷却器)の能力等
を考慮したためである。上限を２０℃に設定した理由
は、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイ
スに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下
のウエーハ吸着量まで有効に低減できる温度の上限であ
る。ただし、１５℃以下にすることで２×１０8原子／
ｃｍ2以下となり、さらに安定した洗浄が行なえる。
【００１５】尚、前記超純水を冷却する場所は、リンス
する前で冷却してもよく、又リンス槽中で冷却してもよ
い。またチラー水（氷混合水）や冷媒と熱交換する等の
いずれの冷却方法を用いてもよいが、熱交換時に汚染す
るのを阻止し得る部位がよい。 そこで本発明は、請求
項３記載のように、超純水製造時において、前記超純水
を製造するイオン交換樹脂膜透過工程の前に超純水の熱
交換工程を配置し、イオン交換前の超純水を前記熱交換
工程で、０℃〜２０℃、好ましくは５℃〜１５℃に冷却
することを特徴としている。
する前で冷却してもよく、又リンス槽中で冷却してもよ
い。またチラー水（氷混合水）や冷媒と熱交換する等の
いずれの冷却方法を用いてもよいが、熱交換時に汚染す
るのを阻止し得る部位がよい。 そこで本発明は、請求
項３記載のように、超純水製造時において、前記超純水
を製造するイオン交換樹脂膜透過工程の前に超純水の熱
交換工程を配置し、イオン交換前の超純水を前記熱交換
工程で、０℃〜２０℃、好ましくは５℃〜１５℃に冷却
することを特徴としている。
【００１６】超純水は熱交換時のトラブル等により汚染
される可能性がある。そこで汚染されてもイオン交換樹
脂で重金属を除去できるように、熱交換器の後にイオン
交換樹脂透過工程を備えている。即ちリンス工程で５℃
〜１５℃の超純水で洗浄しても、超純水中に重金属があ
まりにも多く含まれていては効果が少ない。従って熱交
換時に超純水の汚染があった場合の対策として、イオン
交換樹脂透過工程等の前に熱交換工程を配置している。
される可能性がある。そこで汚染されてもイオン交換樹
脂で重金属を除去できるように、熱交換器の後にイオン
交換樹脂透過工程を備えている。即ちリンス工程で５℃
〜１５℃の超純水で洗浄しても、超純水中に重金属があ
まりにも多く含まれていては効果が少ない。従って熱交
換時に超純水の汚染があった場合の対策として、イオン
交換樹脂透過工程等の前に熱交換工程を配置している。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１は本発
明の実施形態に係る多槽式のウエーハ洗浄装置と超純水
製造装置の組合せシステム構成図を示す。
を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載され
る構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定
する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１は本発
明の実施形態に係る多槽式のウエーハ洗浄装置と超純水
製造装置の組合せシステム構成図を示す。
【００１８】多槽式のウエーハ洗浄装置Ａは、ウエーハ
カセットのトランスファシステム１の最上流側のローダ
２と最下流側のアンローダ７の間に、例えばＳＣ−１洗
浄槽（ＮＨ4ＯＨ ／Ｈ2Ｏ2）３→超純水リンス槽１１→
ＨＦ洗浄槽４→超純水リンス槽１２→超純水リンス槽１
３→ＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５→超純水リン
ス槽１４→超純水リンス槽１５→超純水リンス槽１６→
乾燥６という工程を配置し、該トランスファシステム１
のロボットアームにより順次下流側の槽にウエーハカセ
ットを搬送しながらウエーハ洗浄が行なわれる。（単な
る例示）
カセットのトランスファシステム１の最上流側のローダ
２と最下流側のアンローダ７の間に、例えばＳＣ−１洗
浄槽（ＮＨ4ＯＨ ／Ｈ2Ｏ2）３→超純水リンス槽１１→
ＨＦ洗浄槽４→超純水リンス槽１２→超純水リンス槽１
３→ＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５→超純水リン
ス槽１４→超純水リンス槽１５→超純水リンス槽１６→
乾燥６という工程を配置し、該トランスファシステム１
のロボットアームにより順次下流側の槽にウエーハカセ
ットを搬送しながらウエーハ洗浄が行なわれる。（単な
る例示）
【００１９】特に金属不純物の洗浄はＳＣ−１洗浄槽
（ＮＨ4ＯＨ ／Ｈ2Ｏ2）３又はＨＦ洗浄槽４とＳＣ−２
洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５とにより繰り返し除去され
るが、ここでは水洗が重要な意味を持っているために、
超純水リンス槽を夫々の洗浄槽の間に必要に応じて２段
若しくは３段設け、繰り返し水洗が行なわれる。超純水
製造装置Ｂは、ＵＶ２１（紫外線殺菌工程）→ＲＯ２２
（逆浸透膜透過工程）→ＵＶ２３（紫外線殺菌工程）を
経た純水を、ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）２４Ｂ
→ＵＦ（ウルトラフィルタ透過工程）２５Ｂを経て製造
される常温（２５℃）超純水製造工程Ｂ１と、ＵＶ２３
（紫外線殺菌工程）を経た純水を、チラー３０より導入
されたチラー水（氷混合水）と熱交換器３１で熱交換し
た後、ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）２４Ａ→ＵＦ
（ウルトラフィルタ透過工程）２５Ａを経て製造される
低温（１５℃）超純水製造工程Ｂ２からなる。
（ＮＨ4ＯＨ ／Ｈ2Ｏ2）３又はＨＦ洗浄槽４とＳＣ−２
洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５とにより繰り返し除去され
るが、ここでは水洗が重要な意味を持っているために、
超純水リンス槽を夫々の洗浄槽の間に必要に応じて２段
若しくは３段設け、繰り返し水洗が行なわれる。超純水
製造装置Ｂは、ＵＶ２１（紫外線殺菌工程）→ＲＯ２２
（逆浸透膜透過工程）→ＵＶ２３（紫外線殺菌工程）を
経た純水を、ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）２４Ｂ
→ＵＦ（ウルトラフィルタ透過工程）２５Ｂを経て製造
される常温（２５℃）超純水製造工程Ｂ１と、ＵＶ２３
（紫外線殺菌工程）を経た純水を、チラー３０より導入
されたチラー水（氷混合水）と熱交換器３１で熱交換し
た後、ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）２４Ａ→ＵＦ
（ウルトラフィルタ透過工程）２５Ａを経て製造される
低温（１５℃）超純水製造工程Ｂ２からなる。
【００２０】前記熱交換器３１は、超純水を流している
管の周りを覆うようにチラー水の管を配置して熱交換す
るように構成し、熱交換を良くする為、超純水の配管を
細くしたり、該配管を薄くしたりする。この時、トラブ
ル等により汚染される可能性がある。そこで汚染されて
もイオン交換樹脂で重金属を除去できるように熱交換器
３１の後にイオン交換樹脂膜透過工程２４Ａを備えてい
る。
管の周りを覆うようにチラー水の管を配置して熱交換す
るように構成し、熱交換を良くする為、超純水の配管を
細くしたり、該配管を薄くしたりする。この時、トラブ
ル等により汚染される可能性がある。そこで汚染されて
もイオン交換樹脂で重金属を除去できるように熱交換器
３１の後にイオン交換樹脂膜透過工程２４Ａを備えてい
る。
【００２１】そして、本実施例において、１５℃の冷却
超純水はＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５で洗浄後
に設置された３段の超純水リンス槽の内の第１段の超純
水リンス槽１４のみに導入され、他の超純水リンス槽に
は２５℃の常温超純水を使用した。尚、これらのリンス
槽でウエーハを超純水中に浸漬した時間は効果を確認し
やすくするため、いずれも４５分と長時間で行なった。
この洗浄時間も単なる例示であり、時間を短くしても同
様な傾向が見られ、洗浄時間は工程に応じて適宜決めれ
ば良い。
超純水はＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）５で洗浄後
に設置された３段の超純水リンス槽の内の第１段の超純
水リンス槽１４のみに導入され、他の超純水リンス槽に
は２５℃の常温超純水を使用した。尚、これらのリンス
槽でウエーハを超純水中に浸漬した時間は効果を確認し
やすくするため、いずれも４５分と長時間で行なった。
この洗浄時間も単なる例示であり、時間を短くしても同
様な傾向が見られ、洗浄時間は工程に応じて適宜決めれ
ば良い。
【００２２】かかる実施形態で、８インチのポリッシン
グウエーハを１０枚該洗浄フローで洗浄し、乾燥後、ウ
エーハ上の重金属、本実施例ではＦｅの評価を原子吸光
法により検出した所、Ｆｅの濃度は検出下限以下であっ
た。なお、本評価方法のＦｅの検出下限は２×１０8原
子／ｃｍ2（atoms／cm2）である。
グウエーハを１０枚該洗浄フローで洗浄し、乾燥後、ウ
エーハ上の重金属、本実施例ではＦｅの評価を原子吸光
法により検出した所、Ｆｅの濃度は検出下限以下であっ
た。なお、本評価方法のＦｅの検出下限は２×１０8原
子／ｃｍ2（atoms／cm2）である。
【００２３】従って本実施形態によれば、重金属汚染物
が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応する５×
１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエーハ吸着量
まで低減させることが出来ることが確認された。又リン
ス後の乾燥ＤとしてＩＰＡ Vapor（イソプロピルアルコ
ールベーパー）乾燥を８０℃前後の温度で行なったが、
１５℃と低温で洗浄したものを高温の乾燥器に入れる
と、温度差の効果により従来（２５℃）の洗浄より乾燥
時間が短くなることも確認された。ただし、これは１５
℃の冷却超純水を超純水リンス槽１４、１５、１６に導
入した、別の実施例により確認したものである。
が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応する５×
１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以下のウエーハ吸着量
まで低減させることが出来ることが確認された。又リン
ス後の乾燥ＤとしてＩＰＡ Vapor（イソプロピルアルコ
ールベーパー）乾燥を８０℃前後の温度で行なったが、
１５℃と低温で洗浄したものを高温の乾燥器に入れる
と、温度差の効果により従来（２５℃）の洗浄より乾燥
時間が短くなることも確認された。ただし、これは１５
℃の冷却超純水を超純水リンス槽１４、１５、１６に導
入した、別の実施例により確認したものである。
【００２４】次に、熱交換器３１で５℃に冷却した冷却
超純水を、前記実施形態と同様にＳＣ−２洗浄槽（ＨＣ
ｌ／Ｈ2Ｏ2）５で洗浄直後の第１段の超純水リンス槽１
４のみに導入した他の実施形態において、８インチのポ
リッシングウエーハを１０枚を洗浄乾燥後、Ｆｅの評価
を原子吸光法により検出した所、Ｆｅの濃度は実施例１
と同様に、検出下限以下であった。
超純水を、前記実施形態と同様にＳＣ−２洗浄槽（ＨＣ
ｌ／Ｈ2Ｏ2）５で洗浄直後の第１段の超純水リンス槽１
４のみに導入した他の実施形態において、８インチのポ
リッシングウエーハを１０枚を洗浄乾燥後、Ｆｅの評価
を原子吸光法により検出した所、Ｆｅの濃度は実施例１
と同様に、検出下限以下であった。
【００２５】（比較例１）
［常温］実施例と同じ工程で熱交換を行なわず、Ｂ１の
工程で製造された超純水（２５℃）を全ての超純水リン
ス槽に用いて、同じ洗浄フローによりウエーハを洗浄し
た所、Ｆｅの不純物濃度は８×１０8原子／ｃｍ2（atom
s／cm2）と金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデ
バイスに対応する５×１０8 原子／ｃｍ2（atoms／cm
2 ）を超えていることが確認された。
工程で製造された超純水（２５℃）を全ての超純水リン
ス槽に用いて、同じ洗浄フローによりウエーハを洗浄し
た所、Ｆｅの不純物濃度は８×１０8原子／ｃｍ2（atom
s／cm2）と金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデ
バイスに対応する５×１０8 原子／ｃｍ2（atoms／cm
2 ）を超えていることが確認された。
【００２６】（比較例２）
［温水：４５℃］実施例と同じ工程で熱交換を行なわ
ず、且つＵＦ（ウルトラフィルタ）２５後に加熱手段を
設け、作成した加熱超純水（４５℃）を用いて、同じ洗
浄フローによりウエーハを洗浄したところ、Ｆｅの不純
物濃度は１５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）と金属
汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応す
る５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）を超えているこ
とが確認された。このように少なくとも２５℃〜４５℃
の範囲では、温度が高くなるにつれ吸着量も増えること
がわかる。
ず、且つＵＦ（ウルトラフィルタ）２５後に加熱手段を
設け、作成した加熱超純水（４５℃）を用いて、同じ洗
浄フローによりウエーハを洗浄したところ、Ｆｅの不純
物濃度は１５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）と金属
汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバイスに対応す
る５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）を超えているこ
とが確認された。このように少なくとも２５℃〜４５℃
の範囲では、温度が高くなるにつれ吸着量も増えること
がわかる。
【００２７】これらの実施例および比較例の結果より、
超純水の温度と不純物濃度の関係をプロットしてみると
図２のようになる。この結果から２０℃以下の超純水を
用いることで、６４ＭＤＲＡＭ等で要望される５×１０
8 atoms／cm2レベル以下の洗浄を行なうことができる。
また、１５℃以下では更に好ましく、不純物は検出下限
以下のレベルとなり、更に安定した洗浄が行なえ、今後
要求される更に低い不純物レベルの洗浄にまで対応が可
能である。
超純水の温度と不純物濃度の関係をプロットしてみると
図２のようになる。この結果から２０℃以下の超純水を
用いることで、６４ＭＤＲＡＭ等で要望される５×１０
8 atoms／cm2レベル以下の洗浄を行なうことができる。
また、１５℃以下では更に好ましく、不純物は検出下限
以下のレベルとなり、更に安定した洗浄が行なえ、今後
要求される更に低い不純物レベルの洗浄にまで対応が可
能である。
【００２８】
【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、ウエ
ーハに吸着する重金属の量が低減可能になるとともに、
特に、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバ
イスに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以
下のウエーハ吸着量まで低減させることが出来るウエー
ハ洗浄方法を得ることが出来る。更に本発明によればリ
ンス後のＩＰＡ Vapor乾燥が、温度差の効果により従来
（２５℃）の洗浄より乾燥時間が短くなる。等の種々の
著効を有す。
ーハに吸着する重金属の量が低減可能になるとともに、
特に、重金属汚染物が微細加工の６４ＭＤＲＡＭのデバ
イスに対応する５×１０8原子／ｃｍ2（atoms／cm2）以
下のウエーハ吸着量まで低減させることが出来るウエー
ハ洗浄方法を得ることが出来る。更に本発明によればリ
ンス後のＩＰＡ Vapor乾燥が、温度差の効果により従来
（２５℃）の洗浄より乾燥時間が短くなる。等の種々の
著効を有す。
【図１】 本発明の実施形態に係る多槽式のウエーハ洗
浄装置と超純水製造装置の組合せシステム構成図を示
す。
浄装置と超純水製造装置の組合せシステム構成図を示
す。
【図２】 超純水の温度とウエーハに吸着する重金属不
純物（Ｆｅ）の関係を示す。
純物（Ｆｅ）の関係を示す。
Ａ 多槽式のウエーハ洗浄装置
Ｂ 超純水製造装置
１１〜１６ 超純水リンス槽
３ ＳＣ−１洗浄槽（ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2）
４ ＨＦ洗浄槽
５ ＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ2Ｏ2）
２４ ＣＰ（イオン交換樹脂膜透過工程）
３１ 熱交換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/304
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の薬液洗浄工程と超純水リンス工程
を組合せてウエーハ表面上の汚染物を除去する際に、イ
オン交換樹脂膜透過工程を経て製造された超純水を前記
リンス工程に導入するウエーハ洗浄方法において、 ＳＣ−１洗浄槽（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２）又はＨＦ洗浄
槽とＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２）とにより繰り
返し薬液洗浄した後、後段のＳＣ−２洗浄槽（ＨＣｌ／
Ｈ２Ｏ２）で洗浄後に設置された複数段の超純水リンス
槽の内、第１段のリンス工程に使用する超純水が、紫外
線殺菌工程を経た純水を前記イオン交換樹脂膜透過工程
の前に配置した熱交換工程で、５℃〜１５℃に冷却され
ている冷却超純水であり、一方他のリンス工程に使用す
る超純水を２５℃常温に維持してリンスを行なうことを
特徴とするウエーハ洗浄方法。 - 【請求項２】 複数の薬液洗浄工程と超純水リンス工程
を組合せてウエーハ表面上の汚染物を除去する際に、イ
オン交換樹脂膜透過工程を経て製造された超純水を前記
リンス工程に導入するウエーハ洗浄方法において、 金属汚染物除去を行なうＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２洗浄工程後の
複数の超純水リンス工程の内、第１段の一つのリンス工
程に使用する超純水が、紫外線殺菌工程を経た純水を前
記イオン交換樹脂膜透過工程の前に配置した熱交換工程
で、５℃〜１５℃に冷却されている冷却超純水であり、
他のリンス工程に使用する超純水を２５℃の常温に維持
してリンスを行なうことを特徴とするウエーハ洗浄方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09408698A JP3505998B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ウエーハ洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09408698A JP3505998B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ウエーハ洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11274123A JPH11274123A (ja) | 1999-10-08 |
| JP3505998B2 true JP3505998B2 (ja) | 2004-03-15 |
Family
ID=14100671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09408698A Expired - Fee Related JP3505998B2 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | ウエーハ洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3505998B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8075701B2 (en) * | 2008-06-30 | 2011-12-13 | Lam Research Corporation | Processes for reconditioning multi-component electrodes |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP09408698A patent/JP3505998B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11274123A (ja) | 1999-10-08 |
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