JPH01140728A

JPH01140728A - 物体の洗浄乾燥方法

Info

Publication number: JPH01140728A
Application number: JP29927887A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Takagaki; 哲也高垣; Toshihiko Sakurai; 桜井　俊彦; Kazuaki Mizogami; 員章溝上; Akira Sasaki; 彰佐々木
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体ウェハ等の物体の表面洗浄および乾燥
に適用して有効な技術に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体装置製造の前工程、すなわち半導体ウェハ（以下
、単にウェハという）上に所定の回路を形成する過程で
は、複数回の拡散工程が繰り返され、この各工程毎にウ
ェハの表面は洗浄・乾燥処理が繰り返される。このよう
なウェハの洗浄処理技術について記載されている例とし
ては、特開昭５６−１６８０７２号公報がある。

前記公報においては、ウェハを薬液にて処理した後に該
薬液を水洗し、さらにウェハの表面に付着した水分を除
去するために蒸気乾燥処理を行う技術が説明されている
。

かかる蒸気乾燥処理は、一般にイソプロピルアルコール
（以下、単にＩＰＡという）等の有機溶剤を高濃度かつ
高温で蒸気状態とし、この有機溶剤蒸気によってウェハ
の表面に付着された水分の表面張力を低下させて該水分
を除去し、ウェハの表面を清浄乾燥させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記蒸気乾燥処理技術を用いてもなお、有機
溶剤によってウェハの表面から水分が除去される過程に
おいて、ウェハの表面にウォーターマークと呼ばれる汚
れが生成され、これが高集積状態の回路素子の不良原因
となり、ウェハ処理の歩留りを低下させる一因となって
いた。このようなウォーターマークの生成される要因と
しては、純水による洗浄完了後の水の表面張力による水
滴の形成が考えられる。

本発明は、前記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は物体の洗浄・乾燥における処理信頼性を向上
させることにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、２０％以下の低濃度を機溶剤液によって前記
物体を浸漬又は濯いだ後、該物体に対して蒸気乾燥処理
を施すものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、まず物体を低濃度有機溶剤液中
に浸漬することで、物体の表面において高清浄な有機溶
剤の分子膜が形成されるため、水分中の不純物が物体の
表面に付着しに（い状態となる。さらに、有機溶剤の作
用により水の表面張力が極度に低下し、物体の全面にわ
たって薄い水膜が形成されるため、蒸気乾燥処理に移る
までの間、大気中で付着する微細異物が物体の活性面ま
で達しにくい状態となり蒸気乾燥処理において該異物が
容易に流れ落とされる。また、水膜により水滴の形成が
防止されるため、水滴の乾燥が要因となるウォーターマ
ークも低減できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるウェハの洗浄乾燥処理
に用いられる処理装置の一例を示す説明図、第２図は処
理液の濃度とその表面張力との関係を表す説明図である
。

本実施例は物体としてのウェハ１の表面洗浄および乾燥
を行うものであり、第１図に示されるようなデイツプ槽
２および蒸気処理槽３によって実現される。

デイツプ槽２には５％のＩＰＡと純水とからなる低濃度
有機溶液４が満たされている。ここで、ＩＰＡの水溶特
性について説明すると以下の通りである。すなわち、第
２図に示されるように、ＩＰＡはメタノールあるいはエ
タノールと比較して、水溶性に優れた特性を有しており
、その含有率が２０％以下、例えば１〜５％程度の濃度
でウニ／％１の表面に付着された水の表面張力を十分に
低下させることが可能である。

前記デイツプ槽２の内面底部には排水管５が連結され槽
内部の排水が可能な構造となっており、一方、上方には
槽内に低濃度有機溶液４を補給するための供給管６が垂
設されている。

前記デイツプ槽２の一側部に設けられている蒸気処理槽
３はその上部に開閉可能なシャツタ板７を備えた浴槽状
の容器からなり、その底部には処理液８が貯留されてい
る。この蒸気処理槽３における処理液８のＩＰＡ含有量
は通常の蒸気乾燥装置で用いられるＩＰＡ溶液の濃度（
９０％以上）よりも低濃度でよい。

蒸気処理槽３の槽内上方には冷却管１０が槽内壁に沿っ
て螺旋状に配管されており、この冷却管１０の内部には
冷却水が循環される構造となっている。したがって、槽
内において上昇した処理蒸気１１は、この冷却管１０の
冷却作用によって、槽内底部に滴下される構造とされて
いる。また、蒸気処理槽３の上方側部には排気口１２が
設けられ′ており、槽内部の減圧排気を行い得るように
されている。また槽内側部の底部近傍には処理液８の供
給口１３が開設されており、槽内への処理液８の補充が
可能となっている。

次に、前記処理装置における処理方法について説明する
。

まず、ハンドリング機構により治具１４に収容された状
態のウェハ１がデイツプ槽２内の低濃度有機溶液４中に
浸漬される。前記浸漬が一定時間行われると、ウェハ１
は再度ハンドリング機構によりデイツプ槽２上に引き上
げられる。このようにウェハ１がデイツプ槽２の上方に
引き上げられた状態において、ウェハ１の表面において
は、清浄度の高いＩＰＡの分子膜が形成されている。こ
のＩＰＡの分子膜によって水分中の微小異物がウェハ１
の表面に付着しにくい状態となる。また、このＩＰＡに
よって水の表面張力は極度に低下されるため、ウェハ１
の全面にわたって薄い水膜が形成された状態となってい
る。したがって、デイツプ槽２から次の蒸気処理槽３へ
搬送される過程において、ウェハ表面は水膜により覆わ
れているため、大気中の微小異物が付着したとしても、
ウェハ１の活性界面までには達することなく、水膜中に
浮遊した状態となる。ウェハ１上の微小異物もこのよう
に水膜中に浮遊している限りにおいては後述の蒸気乾燥
処理工程で極めて容易にウェハ１の表面から除去される
ため問題はない。また、このような水膜が形成されるこ
とによって、ウェハ１の表面の自然乾燥にともなう水滴
の形成が抑制され、水滴が原因となるウォーターマーク
の生成も有効に防止される。

蒸気処理槽３においては、加熱手段１５により槽内に貯
留された処理液８が所定の温度に高められており、槽内
上方において処理蒸気１１の雲囲気が形成されている。

ここで、該蒸気処理槽３の上方にウェハ１が位置される
と、該蒸気処理槽３のシャツタ板７が開かれてウェハ１
は槽内に降下し、槽内上方の処理蒸気１１中に位置され
た状態となる。ここで、処理蒸気ｌｌ中の有限溶剤およ
び水は、常温状態のウェハ１に接触すると急速に冷却さ
れてウェハ１の表面に凝縮して液化し、前記で形成され
ていた水膜とともに槽内底部に落下される。このとき、
水膜中に浮遊していた微小異物も該水膜を構成していた
水分とともにウェハ１の表面から落下除去される。この
ような現象が、ウェハ１の温度と処理蒸気１１の温度と
が等しくなるまで繰り返されることによって、ウェハ１
の表面が所定の清浄乾燥状態となる。

以上のような処理によりウェハ１の表面は清浄乾燥され
た状態となると、再度シャツタ板７が開かれてウェハ１
は槽外に移されて、本実施例の処理が完了される。

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。

（１）、蒸気乾燥処理に先立って、ウニ／ＸｌをＩＰＡ
の低濃度有機溶液４中に浸漬することにより、ウェハ１
の表面にＩＰＡの分子膜が形成されるため、大気中の移
送時における微小異物の付着を抑止できる。

（２）、ＩＰＡの低濃度有機溶液４中への浸漬により、
ウェハ１の表面の水分の表面張力を低下させ、ウェハ１
の表面に薄い水膜が形成されるため、大気中のウェハ移
送時において、微小異物がウエノ＼１の表面に付着して
も、該微小異物は前記水膜中を浮遊した状態となり、活
性面に達することを防止される。

（３）、前記（２）により、水膜中に浮遊されている微
小異物は、後続の蒸気乾燥処理においてウエノ＼１の表
面から容易に除去されるため、蒸気乾燥処理におけるウ
ォーターマークの生成を有効に防止できる。

（４）、前記（１）〜（３〕により、ウェハ１の歩留り
を向上させ、信頼性の高い半導体装置を提供することが
できる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、実施例で用いられる低濃度有機溶液４として
は、ＩＰＡの５％溶液を用いた場合について説明したが
、２０％以下であればいかなる割合であってもよい。

また、低濃度有機溶液４にはウエノ飄１に付着している
異物をエツチングする酸もしくはアルカリ成分が含まれ
ていてもよい。

また、蒸気乾燥処理においてもＩＰＡ成分を低濃度とし
た処理蒸気を用いてもよい。すなわち、蒸気乾燥処理に
先立ってウェハは既に低濃度有機溶液中に浸漬されてい
るため、蒸気乾燥処理におけるＩＰＡＩ度は数％程度で
あっても良好な清浄乾燥が実現できることが本発明者に
よって確認されている。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、半導体装置の製造に用いられる
ウェハの洗浄・乾燥処理に適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、たとえば磁気デ
ィスク等の物体の洗浄・乾燥処理等に適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、２０％以下の低濃度有機溶剤液によって前記
物体を浸漬又は濯いだ後、該物体に対して蒸気乾燥処理
を施すことにより、信頼性の高い洗浄・乾燥処理を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるウェハの洗浄乾燥処理
に用いられる処理装置の一例を示す説明図、第２図は実施例における処理液の濃度とその表面張力と
の関係を表す説明図である。１・・・ウェハ、２・・・デイツプ槽、３・・・蒸気処
理槽、４・・・低濃度有機溶液、５・・・排水管、６・
・・供給管、７・・・シャツタ板、８・・・処理液、１
０・・・冷却管、１１・・・処理蒸気、１２・・・排気
口、１３・・・供給口、１４・・・治具、１５・・・加
熱手段。代理人　弁理士　筒　井　大　和

Claims

【特許請求の範囲】１、物体の表面を洗浄液で洗浄した後、有機溶剤の含有
比率が２０％以下の低濃度有機溶剤液によって前記物体
を浸漬させ又は濯ぎ該物体の表面に付着した水分を溶解
して該表面に水膜を形成した後、該物体に対して蒸気乾
燥処理を施すことを特徴とする物体の洗浄乾燥方法。２、前記低濃度有機溶剤液における有機溶剤の含有比率
が５％以下であることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の物体の洗浄乾燥方法。３、前記低濃度有機溶剤液が有機溶剤としてのイソプロ
ピルアルコールと、純水とよりなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の物体の洗浄乾燥方
法。