JPH01170026A

JPH01170026A - 半導体基板の洗浄方法

Info

Publication number: JPH01170026A
Application number: JP32731387A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tomiya; 富家　和男; Tsuneo Tokumori; 徳森　恒夫; Koichi Tsuyama; 津山　宏一
Original assignee: Chlorine Engineers Corp Ltd
Current assignee: ThyssenKrupp Nucera Japan Ltd
Priority date: 1987-12-25
Filing date: 1987-12-25
Publication date: 1989-07-05

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、半導体装置の製造に用い墨シリコンウェハー
等や水晶振動子の様な各種の電子材料の基板から油脂等
の有機物質を除去する方法に関するものである。

（従来技術）半導体装置の製造は、写真処理技術あるいは、Ｘ線照射
、電子線照射等でレジスト膜に回路パターンを形成した
シリコン等の基板に各種の処理を施しているが、半導体
装置の集積度がメモリーの大容量化で代表されるように
２５６キロビツトから１メガビツト更には４メガビツト
へと飛躍的に増大しているが、集積度の増大に伴って、
半導体基板に形成される回路の線幅はますます小さくな
っており、基板上に付着した各種の汚染物質の除去に対
する要求が極めて高くなっている。

半導体ウェハ・等に付着する有機物質は減圧下での処理
過程で付着する真空ポンプ油やウェハの研磨の際に使用
する油脂類あるいは大気中や各種の機器類から付着する
有機物質等であるが、これらが付着した半導体基板には
、洗浄剤による湿式処理方法、オゾンや紫外線による乾
式処理方法あるいは両者を組み合わせた洗浄方法が適用
されている。

（発明が解決しようとする問題点）有機溶剤を洗浄剤とする湿式処理方法は、有機物を除去
するために非常に有効な方法であるので、広く用いられ
ているが、有機溶剤の毒性による作業条件の悪化や廃棄
によって生じる環境の汚染の問題が大きな問題となって
いる。更に毒性が低く効果が大きな溶剤として需要が増
大している弗素系の有機溶剤についても、地球のオゾン
層を破壊する物質であるとされ、その生産および使用に
対して国際的な規制が行われようとしている。

このような問題点から、従来の有機溶剤を使用する方法
に代わる半導体基板からの有機物の効果的な除去方法の
確立が重要な課題となっている。

（問題点を解決するための手段）本発明は有機物が付着した半導体基板から有機物を除去
するために、該基板を圧力容器内において液体または超
臨界状態の二酸化炭素と接触して有機物を溶解させるこ
とを特徴とする半導体基板の洗浄方法である。

本発明における超臨界状体の二酸化炭素とは、二酸化炭
素の臨界点である温度３１．１℃、圧カフ２．９気圧以
上の温度及び圧力にある流体を言う。

本発明の方法では、常温において気体の二酸化炭素を使
用しているので、単に減圧するのみで二酸化炭素を気体
として分離することが可能であるから、液体の洗浄剤を
用いた場合には不可欠である洗浄剤の除去を行う乾燥工
程が必要でない。

更に、半導体基板から液体または超臨界の二酸化炭素に
溶解した有機物やあるいは混入した固体物質は、単に二
酸化炭素を気化させるのみで二酸化炭素と分離すること
が可能であるので、二酸化炭素は再度加圧して洗浄に使
用することができる。

また、打機物質などを分離した二酸化炭素気体中に随伴
した物質は、活性炭やゼオライトによる吸着装置や、分
離膜によって除去することによって二酸化炭素を精製す
ることにより再度加圧して循環使用することが可能であ
る。

さらに、超臨界状態の二酸化炭素には、水、エタノール
、アセトン、イソプロピルアルコール等をエントレーナ
として少量添加することにより、二酸化炭素単独では溶
解能力が十分でないを種物に対する溶解能力を高めるこ
とが可能である。

常温で液体の物質であるエントレーナを添加した場合に
は、洗浄が終了した基板にエントレーナとして使用した
物質が残存することがあるので、所定の洗浄操作が終了
した後にエントレーナを含まない液体または超臨界状態
の二酸化炭素を処理槽内に短時間供給し、残存するエン
トレーナを二酸化炭素に溶解して除去することができる
。

また、処理槽には、かき混ぜ器や超音波発生装置などの
装置を付加したり、二酸化炭素を半導体基板上に直接に
噴射する等の手段によって洗浄の効果を高めることがで
きる。

（作用）本発明の洗浄方法は、安全な二酸化炭素を用いるもので
あり、処理槽を単に減圧するのみで二酸化炭素を気化さ
せて分離することができるので、特別な乾燥手段も必要
でない。

（実施例）以下添付の図面に基づいて本発明の実施例について説明
する。

第１図は、本発明の有機物の洗浄方法を実施する洗浄装
置のフローシートである。

二酸化炭素貯槽（１）から二酸化炭素を圧縮機（２）に
供給し、所定の圧力に加圧した後に、圧力調整弁（３）
、熱交換器（４）を介して、有機物を洗浄する物品を配
置した処理槽（５）に供給する。処理槽内への二酸化炭
素の供給量は、処理槽の出口に設けた減圧弁（６）で調
整する。

また、超臨界状体の二酸化炭素は、臨界点以上の温度及
び圧力において生成するが、本発明では温度は４０℃か
ら８０℃、圧力は１００気圧ないし７００気圧のものが
好ましい。

有機物を溶解した二酸化炭素は有機物と共に廃棄しても
良いが、分離装置（７）おいて減圧して二酸化炭素を気
化させて有機物や固体成分を分離して再使用することが
できる。また二酸化炭素気体に随伴する物質は活性炭や
ゼオライト等の吸着等からなる気体精製装置（８）で分
離し、不純物を含まない二酸化炭素は二酸化炭素貯槽（
１）に供給し循環使用することができる。

また、分離した有機物は所定の処理装置に送られる。　
　（９）。

また、第２図は、第１図に記載の洗浄装置に二酸化炭素
の溶解能力を増大させるために、エントレーナの供給装
置を付加した装置のフローシートである。エントレーナ
の添加装置以外は前記の第１図の装置と同様である。

エントレーナは、エントレーナ貯槽（１２）からポンプ
（１１）で加圧して、注入弁（１０）を介して二酸化炭
素中に所定量を添加するが、処理槽（５）において所定
の洗浄操作が終了すると、エントレーナの添加を停止し
て、引き続き二酸化炭素のみを供給する。この様にする
ことにより処理槽内や基板に残存するエントレーナを二
酸化炭素で溶解して処理槽内から除去することができる
。

実施例１内容積７５ｃｃの処理槽内に、真空ポンプ油を塗布した
シリコンウェハを入れて、処理槽の出口の減圧弁を調整
し５０気圧、８℃の液体の二酸化炭素をＢＹＥ／分で１
時間供給した。

処理の終了したシリコンウェハには水をたらして、有機
塩素系溶剤で洗浄したシリコンウェハの場合と接触角を
比較したが接触角には大差がなかった。

実施例２供給する二酸化炭素の温度および圧力を６０℃１００気
圧とした以外は、実施例１と同様の条件で処理を行った
。

処理の終了したシリコンウェハを実施例１と同様の方法
で評価したところ、実施例１のものよりも更に接触角は
小さかった。

実施例３パラフィンを０．１％含む塩化メチレンを塗布したシリ
コンウェハを、実施例１と同様の条件で３０分間処理し
たところパラフィンを除去することができた。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、洗浄すべき半導体基板を液
体または超臨界状態の二酸化炭素と接触することにより
半導体基板から効果的に有機物を洗浄し除去することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の洗浄方法に使用する洗浄装置のフロ
ーシートであり、第２図は、エントレーナの添加装置を
備えた洗浄装置のフローシートである。１・・・二酸化炭素貯槽２・・・圧縮機３・・・圧力調整弁４・・Φ熱交換器５・・・処理槽６・・・減圧弁７・−・分離装置８・・・気体精製装置１０・Φ注入弁１１・拳ポンプ１２・・エントレーナ貯槽第１８！Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

１、半導体基板を圧力容器内において液体または超臨界
状態の二酸化炭素により洗浄することを特徴とする半導
体基板の洗浄方法。