JP4992981B2 - シリコンウェーハ洗浄方法 - Google Patents
シリコンウェーハ洗浄方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4992981B2 JP4992981B2 JP2009544631A JP2009544631A JP4992981B2 JP 4992981 B2 JP4992981 B2 JP 4992981B2 JP 2009544631 A JP2009544631 A JP 2009544631A JP 2009544631 A JP2009544631 A JP 2009544631A JP 4992981 B2 JP4992981 B2 JP 4992981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- silicon wafer
- gas
- chamber
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 96
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 96
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 95
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 143
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 77
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid group Chemical group C(C(=O)O)(=O)O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 61
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 45
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 31
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 23
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 21
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 6
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 claims description 4
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N icosanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O VKOBVWXKNCXXDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N pimelic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCC(O)=O WLJVNTCWHIRURA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 2
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 claims description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 2-cyanobenzohydrazide Chemical compound NNC(=O)C1=CC=CC=C1C#N TWJNQYPJQDRXPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000021360 Myristic acid Nutrition 0.000 claims 1
- TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N Myristic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCC(O)=O TUNFSRHWOTWDNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 134
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 117
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 6
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- -1 metal complex salt Chemical class 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920006051 Capron® Polymers 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008155 medical solution Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000003376 silicon Chemical class 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H01L21/02052—Wet cleaning only
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/906—Cleaning of wafer as interim step
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/928—Front and rear surface processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
水としては、純水、超純水などを採用することができる。
水の供給面は、シリコンウェーハの表面でも、シリコンウェーハの表裏両面でもよい。
水膜の形成方法としては、例えばウェーハ面への配管ノズルからの水のかけ流し、水のスプレー塗布などを採用することができる。
シリコン酸化膜の厚さは、1〜10nmである。1nm未満ではウェーハ表面の水膜保持力が低下し、水膜の均一性が確保できない。10nm以上の酸化膜を形成するには酸化ガス発生装置の能力確保のため、大過剰な設備が必要となる。シリコン酸化膜の好ましい厚さは3〜6nmである。この範囲であれば水膜の均一性維持と洗浄能力の確保が可能になるというさらに好適な効果が得られる。
金属不純物としては、例えばNa, K, Al, Ca, Cr, Fe, Ni, Cu, Znなどを採用することができる。また、微粒子(パーティクル)としては、素材に拘わらず、粒径が数十nm〜1μm以下の物質を採用することができる。
有機酸ミストとは、有機酸を水に溶かして作製されたものである。ミストの作製方法は任意である。例えば、霧吹き等の手法により有機酸溶液をミスト化し、N2等のキャリアガスと混合して作成する手法などを採用することができる。
ミストを形成する水滴の大きさ(粒径)は1〜1000μmである。1μm未満では、ミストの大きさ自体を制御することが困難である。また、1000μmを超えれば、キャリアガスによりミストが適切に供給できない。水滴の好ましい粒径は10〜100μmである。この範囲であれば、キャリアガスにて適切に有機酸ミストを供給可能になるというさらに好適な効果が得られる。
汚れた水膜を、シリコンウェーハの水膜形成側の面から排出する方法としては、例えば水膜の表面張力を超えるほどの有機酸ミストの過剰供給(継続的供給)方法が主である。その他、この方法に、シリコンウェーハを回転板に載置してのスピン除去方法、N2等の不活性ガスをウェーハ表面に噴射する方法などを併用してもよい。
水膜に供給される酸化ガスと、有機酸ミストに代えてチャンバに導入される酸化ガスとは、同じ素材のガスでも、異なる素材のガスでもよい。
シリコン酸化保護膜の厚さは、1〜10nmである。1nm未満ではウェーハ表面の水膜保持力が低下し、水膜の均一性が確保できない。10nm以上の酸化膜を形成するには酸化ガス発生装置の能力確保のため、過剰な設備が必要となる。シリコン酸化膜の好ましい厚さは3〜6nmである。この範囲であれば水膜の均一性維持と洗浄能力の確保が可能になるというさらに好適な効果が得られる。
なお、この発明によれば、複数種類の薬液をシリコンウェーハの面上に形成された水膜に溶解し、任意の処理を行うこともできる。このように、ウェーハ面上で薬液調合を行うことにより、従来問題となっていた供給配管内でのガス成分の減衰を防止することができる。
水膜中のオゾン濃度は0.5ppm以上が好ましい。0.5ppm未満であればシリコンウェーハの面に親水性の酸化膜を形成することが困難になるとともに、シリコンウェーハの面に付着していた有機酸の分解除去作用が低下する。純水へのオゾンの溶解限界は約25ppmであるため、超純水膜(溶存オゾン水膜)のオゾン濃度は2〜25ppmがより好ましい。
各有機酸のうち、ゼータ電位の制御が最も容易であるという理由により、シュウ酸が最も好ましい。
次に、例えば酸化ガスの導入を停止し、チャンバ内に、ミスト発生手段により発生した有機酸ミストと、HFガスとを、ミスト導入手段およびHFガス導入手段により、同時または別々に導入する。これにより、ミスト状の有機酸とガス状のHFが水膜に接触し、各成分が水膜中に溶解する。その結果、シリコンウェーハの水膜形成側の面と、この面に付着した金属不純物および微粒子とがそれぞれマイナスに荷電され、ゼータ電位により金属不純物および微粒子がウェーハ面から離反する。しかも、HFのエッチング作用によりシリコン酸化膜が溶解され、ウェーハ面から除去される。
これにより、ガス中およびミスト中の洗浄成分による十分な洗浄効果が得られるとともに、ウェーハ面内での水膜中の洗浄成分の濃度を均一にすることができる。しかも、洗浄ムラが発生し難く、また洗浄成分としては、洗浄ガス中のものだけでなく、洗浄ミスト中のものも採用することができる。
酸化ガス導入手段としては、例えば酸化ガスボンベから排出された酸化ガスを、ガス管を通して圧送するものを採用してもよい。
ミスト発生手段としては、エジェクタ方式により有機酸溶液をミスト化する方式等が挙げられる。その他、密閉槽内で有機酸溶液をヒータにより加熱することで、有機酸ミストを発生させるものでもよい。この場合、有機酸溶液が蒸発して有機酸ミストとなるので、簡単かつ低コストで有機酸ミストを得ることができる。ヒータによる有機酸の加熱温度は、有機酸が蒸発する温度である。
ミスト導入手段としては、ミスト発生手段により発生した有機酸ミストを、N2等のキャリアガスにて供給し、チャンバ内に配置されたノズルから噴出させるものでもよい。
HFガス導入手段としては、HFガスをN2等のキャリアガスにて供給し、チャンバ内に配置されたノズルから噴出させるものでもよい。
水膜排出手段としては、例えば水膜の表面張力を超えるほどの有機酸ミストの過剰供給(継続的供給)装置、シリコンウェーハを回転板に載置してのスピン除去装置などを採用することができる。
11 チャンバ、
12 水供給手段、
13 酸化ガス導入手段、
14 ミスト発生手段、
15 ミスト導入手段、
16 HFガス導入手段、
50 水膜、
W シリコンウェーハ。
チャンバ11内の上部空間の他側部には、シュウ酸ミストとHFガスとを混合した気相混合物の噴射ノズル26が配置されている。噴射ノズル26の元部には、二股の元部を有する気相管27の先端部が連通されている。気相管27の元部の一方は、ミスト発生手段14の本体となる密閉槽28の上部空間に連通されている。また、気相管27の元部の他方は、密閉式のHFガス発生槽29の上部空間に連通されている。ミスト発生手段14は、エジェクタ容器51に、シュウ酸溶液が供給される薬液供給管52と、キャリアガスである窒素ガスの供給管53と、小径なミスト排出管54とがそれぞれ連通されたものである(図3)。気相管27の元部の一方には、上流から順にコンプレッサC2と開閉弁V4とがそれぞれ離間して配設されている。また、気相管27の元部の他方には、上流から順にコンプレッサC3と開閉弁V5とがそれぞれ離間して配設されている。
まず、全ての開閉弁V1〜V5を閉めてチャンバ11の出入口を開け、シリコンウェーハWをターンテーブル18に真空吸着させる。その後、チャンバ11の出入口を閉じてこれを密閉し、回転モータ19によりシリコンウェーハWとターンテーブル18とを100rpmで一体的に回転させる。
次に、開閉弁V2を開いてポンプP2を作動し、超純水製造装置23によって製造された水を、給水ノズル22から回転中のシリコンウェーハWの表面に流出させる。これにより、シリコンウェーハWの表面に厚さ30μmの水膜50が形成される。その後、回転モータ19によるターンテーブル18の回転を停止するとともに、開閉弁V2を閉じてポンプP2を停止する。
次いで、ポンプP1を止めて開閉弁V1を閉じるとともに、コンプレッサC1を作動して開閉弁V3を開き、チャンバ11内の余剰のオゾンガスをパージする。その後、コンプレッサC1を止めて開閉弁V3を閉じるとともに、両コンプレッサC2,C3を作動して両開閉弁V4,V5を開く。これにより、ミスト発生手段14により発生したシュウ酸ミストと、HFガス発生槽29から得られたHFガス(HF;1%)との気相混合物を、気相管27を通して噴射ノズル26から15リットル/minでチャンバ11内に噴射(同時導入)する。ミスト発生手段14では、エジェクタ容器51にキャリアガスである窒素ガスを高圧で圧入し、小径なミスト排出管54から窒素ガスを高速で排出させる。このとき、エジェクタ容器51内は負圧状態となり、薬液供給管52からシュウ酸がエジェクタ容器51内にミスト状態で吸引される。これにより、シュウ酸溶液が蒸発してシュウ酸ミストとなる。このような方式のものを採用したので、簡単かつ低コストでシュウ酸ミストを得ることができる。
それから、再びポンプP1を作動して開閉弁V1を開き、オゾンガス生成装置20により発生したオゾンガス(125g/m3)を、30リットル/minで1分間、チャンバ11に供給する。これにより、オゾンが水膜50(有機酸水膜)に溶解し、シリコンウェーハWの表面にシリコン酸化保護膜が形成される。その後、ポンプP1を停止して開閉弁V1を閉じるとともに、再びコンプレッサC1を作動して開閉弁V3を開き、チャンバ11内の余剰オゾンガスをパージする。
次に、回転モータ19によりターンテーブル18を1500rpmで1分間回転させ、シリコンウェーハWの表面をスピン乾燥する。その後、チャンバ11の出入口を開き、シリコンウェーハWを取り出す。
また、酸化ガスとしてオゾンガスを採用したので、酸化ガスを簡単かつ低コストで得ることができ、しかも使用済みの水に対する還元剤による中和処理を行う必要がない。
比較例1では、研磨後のシリコンウェーハを、10ppmのオゾン水に4分間浸漬し、その後、0.05%のHFと0.01%のシュウ酸との混合溶液に4分間浸漬し、次に0.01%のシュウ酸溶液に4分間浸漬した後、10ppmのオゾン水に4分間浸漬してからスピン乾燥を行った。
Claims (3)
- チャンバに装填されたシリコンウェーハの表裏面の一方もしくは両面に水を供給して水膜を形成する水膜形成工程と、
前記チャンバに酸化ガスを導入し、前記水膜を酸性化して前記シリコンウェーハの表裏面の一方もしくは両面に酸化作用を施しシリコン酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、
該酸化膜形成工程後、前記チャンバに有機酸ミストを供給し、前記シリコン酸化膜中に存在する金属不純物または微粒子をマイナスに帯電させる帯電工程と、
前記酸化膜形成工程後、前記チャンバにHFガスを供給し、前記シリコン酸化膜を前記水膜に溶解させるガス導入工程と、
該ガス導入工程後、前記有機酸ミストを前記チャンバに導入し、前記シリコン酸化膜の融液を含有する水膜を前記シリコンウェーハの水膜形成側の面から排出する排出工程と、
該排出工程後、前記チャンバに水を供給して前記シリコンウェーハの表裏面の一方もしくは両面に再び水膜を形成させると共に、前記チャンバに酸化ガスを供給してこの水膜にこの酸化ガスの成分を溶解させ、前記シリコンウェーハの表裏面の一方もしくは両面にシリコン酸化膜を形成する保護膜形成工程とを備えたことを特徴とするシリコンウェーハ洗浄方法。 - 前記酸化ガスはオゾンガスである請求項1に記載のシリコンウェーハ洗浄方法。
- 前記有機酸ミストに含まれる有機酸は、シュウ酸、クエン酸、コハク酸、エチレンジアミン四酢酸、酒石酸、サリチル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、安息香酸、アクリル酸、アジピン酸、マロン酸、リンゴ酸、グリコール酸、フタル酸、テレフタル酸、ピメリン酸及びフマル酸からなる群より選出された少なくとも1種である請求項1または請求項2に記載のシリコンウェーハ洗浄方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009544631A JP4992981B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-11-21 | シリコンウェーハ洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007317621 | 2007-12-07 | ||
JP2007317621 | 2007-12-07 | ||
JP2009544631A JP4992981B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-11-21 | シリコンウェーハ洗浄方法 |
PCT/JP2008/071198 WO2009072406A1 (ja) | 2007-12-07 | 2008-11-21 | シリコンウェーハ洗浄方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009072406A1 JPWO2009072406A1 (ja) | 2011-04-21 |
JP4992981B2 true JP4992981B2 (ja) | 2012-08-08 |
Family
ID=40717588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009544631A Active JP4992981B2 (ja) | 2007-12-07 | 2008-11-21 | シリコンウェーハ洗浄方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7955440B2 (ja) |
EP (1) | EP2224470B1 (ja) |
JP (1) | JP4992981B2 (ja) |
KR (1) | KR101106582B1 (ja) |
WO (1) | WO2009072406A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010004469A1 (en) | 2008-07-10 | 2010-01-14 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Remote cooling by combining heat pipe and resonator for synthetic jet cooling |
US8664092B2 (en) | 2009-06-26 | 2014-03-04 | Sumco Corporation | Method for cleaning silicon wafer, and method for producing epitaxial wafer using the cleaning method |
US20120160272A1 (en) * | 2010-12-23 | 2012-06-28 | United Microelectronics Corp. | Cleaning method of semiconductor process |
TWI556319B (zh) * | 2011-11-30 | 2016-11-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置的製造方法 |
JP6251870B2 (ja) * | 2012-09-03 | 2018-01-17 | 学校法人早稲田大学 | スラッジ回収方法及び粉粒体の製造方法 |
JP6718714B2 (ja) * | 2016-03-25 | 2020-07-08 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法および基板処理装置 |
CN109273560A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-25 | 苏州昊建自动化系统有限公司 | 一种用于硅电池的二氧化硅膜离线生成系统 |
CN109648451B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-12-01 | 徐州鑫晶半导体科技有限公司 | 硅晶圆的最终抛光方法和最终抛光装置 |
TW202147481A (zh) * | 2020-01-23 | 2021-12-16 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 基板處理裝置、基板處理方法及藥液 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0380538A (ja) * | 1989-05-06 | 1991-04-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板の表面処理方法 |
JPH09293701A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-11-11 | Texas Instr Inc <Ti> | 半導体を製造する方法 |
JP2000117208A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Kurita Water Ind Ltd | 電子材料の洗浄方法 |
JP2007049176A (ja) * | 1999-07-23 | 2007-02-22 | Semitool Inc | 半導体ウエハ等のワークピースを処理するための方法及び装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5181985A (en) * | 1988-06-01 | 1993-01-26 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft Fur Elektronik-Grundstoffe Mbh | Process for the wet-chemical surface treatment of semiconductor wafers |
KR930007098A (ko) * | 1991-09-25 | 1993-04-22 | 정용문 | 매우 작은 주파수 간격을 갖는 주파수 합성기 |
US5922624A (en) * | 1993-05-13 | 1999-07-13 | Imec Vzw | Method for semiconductor processing using mixtures of HF and carboxylic acid |
JPH0969509A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Matsushita Electron Corp | 半導体ウェーハの洗浄・エッチング・乾燥装置及びその使用方法 |
JP3324455B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2002-09-17 | 信越半導体株式会社 | 珪素系半導体基板の清浄化方法 |
US5837662A (en) * | 1997-12-12 | 1998-11-17 | Memc Electronic Materials, Inc. | Post-lapping cleaning process for silicon wafers |
JP3454302B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2003-10-06 | 三菱住友シリコン株式会社 | 半導体基板の洗浄方法 |
JP3239998B2 (ja) * | 1998-08-28 | 2001-12-17 | 三菱マテリアルシリコン株式会社 | 半導体基板の洗浄方法 |
TW466558B (en) * | 1999-09-30 | 2001-12-01 | Purex Co Ltd | Method of removing contamination adhered to surfaces and apparatus used therefor |
US6743301B2 (en) * | 1999-12-24 | 2004-06-01 | mFSI Ltd. | Substrate treatment process and apparatus |
JP2002299300A (ja) | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Kaijo Corp | 基板処理方法 |
KR101316769B1 (ko) * | 2005-04-01 | 2013-10-15 | 티이엘 에프에스아이, 인코포레이티드 | 하나 이상의 처리 유체를 이용하여 마이크로일렉트로닉 워크피이스를 처리하는데 이용되는 장치용 배리어 구조 및 노즐 장치 |
-
2008
- 2008-11-21 WO PCT/JP2008/071198 patent/WO2009072406A1/ja active Application Filing
- 2008-11-21 KR KR1020107011489A patent/KR101106582B1/ko active IP Right Grant
- 2008-11-21 JP JP2009544631A patent/JP4992981B2/ja active Active
- 2008-11-21 EP EP08857296.1A patent/EP2224470B1/en active Active
- 2008-11-21 US US12/746,201 patent/US7955440B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0380538A (ja) * | 1989-05-06 | 1991-04-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板の表面処理方法 |
JPH09293701A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-11-11 | Texas Instr Inc <Ti> | 半導体を製造する方法 |
JP2000117208A (ja) * | 1998-10-13 | 2000-04-25 | Kurita Water Ind Ltd | 電子材料の洗浄方法 |
JP2007049176A (ja) * | 1999-07-23 | 2007-02-22 | Semitool Inc | 半導体ウエハ等のワークピースを処理するための方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20100086004A (ko) | 2010-07-29 |
EP2224470B1 (en) | 2016-03-23 |
EP2224470A1 (en) | 2010-09-01 |
WO2009072406A1 (ja) | 2009-06-11 |
KR101106582B1 (ko) | 2012-01-19 |
JPWO2009072406A1 (ja) | 2011-04-21 |
EP2224470A4 (en) | 2012-04-18 |
US7955440B2 (en) | 2011-06-07 |
US20100252070A1 (en) | 2010-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4992981B2 (ja) | シリコンウェーハ洗浄方法 | |
US6830628B2 (en) | Methods for cleaning semiconductor surfaces | |
JP2002543976A (ja) | 超希薄洗浄液を使用して、ミクロ電子基材を洗浄する方法 | |
JP3742451B2 (ja) | 洗浄方法 | |
US7364625B2 (en) | Rinsing processes and equipment | |
JP3261683B2 (ja) | 半導体の洗浄方法及び洗浄装置 | |
JP4812563B2 (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
US9230794B2 (en) | Process for cleaning, drying and hydrophilizing a semiconductor wafer | |
JP6914143B2 (ja) | 基板処理方法、基板処理装置、基板処理システム、基板処理システムの制御装置および半導体基板の製造方法 | |
WO2011086876A1 (ja) | シリコンウェーハの表面浄化方法 | |
JP4844912B2 (ja) | フォトレジストの除去方法及び除去装置 | |
JP2008226900A (ja) | 基板洗浄方法、半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置。 | |
JP2003103228A (ja) | 電子工業用基板表面附着物の除去装置及び除去方法 | |
WO2000007220A2 (en) | Wet processing methods for the manufacture of electronic components using ozonated process fluids | |
JP4554377B2 (ja) | 洗浄液および洗浄方法 | |
JP4399843B2 (ja) | 電子工業用基板表面からのフォトレジストの除去方法及び除去装置 | |
JP7142461B2 (ja) | 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム | |
JP6020626B2 (ja) | デバイス用Ge基板の洗浄方法、洗浄水供給装置及び洗浄装置 | |
JP2004281463A (ja) | 基板処理方法および基板処理装置 | |
TW201600183A (zh) | 元件用Ge基板之洗淨方法,洗淨水供給裝置及洗淨裝置 | |
JP3669728B2 (ja) | 酸化膜及びその形成方法、並びに半導体装置 | |
JP3595681B2 (ja) | エピタキシャルウェーハの製造方法 | |
WO1991008583A1 (en) | Washing system | |
WO2015189933A1 (ja) | デバイス用Ge基板の洗浄方法、洗浄水供給装置及び洗浄装置 | |
JP2004104090A (ja) | 表面付着汚染物質の除去方法及び除去装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120221 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120321 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120410 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120423 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150518 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4992981 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |