JPH0394428A - 半導体ウエハの洗浄方法 - Google Patents

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〕 この発明は、半導体ウェハ面内に加工されている高アス
ベクト比の穴及び溝内に付着している微粒子を除云Ｔる
洗浄方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、半導体ウエ八（以下単にウエ八という）の表面に
付着している微粒子、あるいはウェハ表面に残留してい
る微量な薬液等を除去するには、ウェハを洗浄液中に浸
漬させた状態で超音波振動を加えて行なわれていた。

第８図は従来のこの種の洗浄方法を実施するための洗浄
装置を示す断面図で、同図において、ｌはウェハ、２は
このウェハ１を立てた状態で支持するウェハカセット、
３はこのウェハカセット２を後述する洗浄槽内で揺動さ
せるためのウェハ揺動装置で、このウェハ揺動装置３は
、アクチュエータ３ａと、このアクチュエータ３ａに揺
動アーム３ｂを介して連結されたウェ八カセット把持用
チャック３ｏとからなり、アクチュエータ３ａを作動さ
せることによって揺動アーム３ｂが支点３ｄを中心とし
て一動され、この揺動アーム３ｂの回動端側に連結され
たチャック３ｃが揺動丁るよう４ｌｆ或されている。

４は洗浄槽で、この洗浄ｔｇ１＜は指内に洗浄液５が貯
溜されており、外Ｎ６内に配置されている。この外ＷＩ
６の底部には超音波発振装置７が配設されており、また
超音波エネルギーが効率良く洗浄槽４に伝達されるよう
に、外檜６と洗浄槽４との間はバツファ液８で満たされ
ている。

このように構或された従来の洗浄装置を用いてウェハ１
を洗浄下るには、まずウェハカセット２にウェハｌを桜
載させ、このウェハカセント２をウェハ揺動装置３のチ
ャック３Ｃで保持させる。次いでウェハ１をウェハカセ
ット２ごとｌｔｉ４内に移送させて洗浄液５中に浸漬さ
せ、この状態で超音波発振装置７およびウェハ揺動装置
３のアクチュエータ３ａを作動させる。この際、ウエ八
１を揺動させることによって、ウェハｌと洗浄液５との
界面においては常に活性状態が維持されることになる。

そして、ウェハｌの表面に付着された微粒子、残留薬液
等は超音波振動エネルギーおよびウェハ１の揺勤動作に
よってウェハ１の表面から脱落し除去されることになる
。

〔発明が解決しようと丁る課題〕 しかるに、このような従来の洗浄方法では、第４図に示
丁ように、ウェハ１の表面に付着された微粒子・残留薬
ｆ＆ｉｏｂは・超音波振動エネルギーおよびウェハｌの
揺動動作によって洗浄液５の対流状態５ａにより容易に
除去することができるが、微細なトレンチ穴９がウェハ
ｌに形成されている場合には、このトレンチ穴９は開口
径ψ０．５μｍ〜φ１．０μｍ、深さ８μｍ〜２０μｍ
という微細な寸法をもって形成されているために、トレ
ンチ穴９内の洗浄ｆｉ５ｂが全く移動せず、トレンチ穴
９の外部へ洗浄液５ｂが置換しないため、トレンチ穴９
内に付着している微粒子、残留薬液１０ａを除去するこ
とができす、したがってトレンチ穴９内を洗浄丁ること
ができないという問題があった。

こめ発明は以上のような問題点を解決丁るためになされ
たもので、トレンチ大内の異物を効率良く除云し得る洗
浄方法を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

こめ発明に係る洗浄方法は、ウエ八を洗浄液に浸漬させ
た状態で洗浄槽外部から前記洗浄液より沸点の低い気体
又は媒ｆｇ液を加え、洗浄槽内を１〜１　０　ＫＩＤ　
／　ｃｔｄの範囲で加圧し、前記気体又は媒溶液を洗浄
液内に充分溶存させた後、洗浄檜内の圧力を１　〜１０
　Ｋ４／ｃｒｔから１〜２００ＴＯｒｒの範囲に減圧さ
せるようにしたものである。

〔作用〕

この発明では、１〜１０Ｋｇ／ｃｄの高圧下で洗浄液よ
り沸点の低い気体又は媒溶液を洗浄液中に充分溶存させ
た後、１〜２００　Ｔｏｒｒの減圧にすることにより、
トレンチ穴内・外の洗浄液中に溶存していた前記気体又
は媒溶液の分子が圧力差によって膨張し、気泡となって
上方に移動する。そしてこの気泡の鋤きによってトレン
チ穴内の洗浄液も活発にトレンチ穴外へ移動丁ると同時
に、トレンチ穴外へ脱出した気泡の容積分だけトレンチ
穴外の洗浄液がトレンチ大内に入り込み、いわゆる対流
が生じ、この対流によってトレンチ穴に付着している微
粒子、残留薬液をトレンチ穴外へ脱出させることができ
る。

〔実施例〕

以下、この発明の一英施例を第１図、第２図によって説
明丁る。第１図は本発明を実施するために使用されてい
る洗浄装置の模式図であり、第２図はトレンチ穴内の洗
浄液が気泡により対流が生じ、トレンチ穴内の微粒子を
外部へ脱出させる状態を示した、トレンチ穴周辺の拡大
断面図である。

第１図において、ウェハｌおよびウェハガセット２は、
圧力洗浄槽ｎ内に貯溜された洗浄液５中に浸漬されてい
る。１２ａはこの洗浄液５より沸点の低い気体（洗浄液
が純水の場合は一例として００嘗がある）又は媒溶液（
洗浄液が純水の場合は一例としてメチルアルコールがあ
る）が大気圧より少し高い圧力下で貯溜されているタン
ク・１２ｂは圧力調整弁、１２ｏは開閉弁、１２（ｌは
その配管であり、このタンク１２ａ内の気体又は媒溶液
を前記洗浄槽ｕ内に送り込んだ後、開閉弁１２ｃを閉じ
てのち、一方の圧力ポンプ１３ｍにより、圧力洗浄槽ｌ
ｌ内の圧力を１〜１０κｑ　／　ｃｎの範囲に加圧する
０なお１３ｂは圧力調整弁で、圧力洗浄槽１１内の圧力
を町変させる働きをし、１３ｃは開閉弁、１３（ｌはそ
の配管である。この状態下で気体又は媒溶液の分子が洗
浄液５中にどんどん浴存され、その溶存量が飽和に達し
たとき、圧力洗浄ＷＩ１１内の圧力を他方の減圧ポンプ
１４ａにより１〜２００Ｔｏｒｒに下げる。なお１４ｂ
は減圧調整弁、１４ａは開閉弁１４（ｌは配管である。

この開閉弁１４Ｑが開のときは、圧力用の開閉弁１３ｃ
は当然閉になっている。こうして１〜ｌＱ４／ａｔ（か
ら１〜２００　Ｔｏｒｒに圧力差が生じることにより、
洗浄′ｆｆ！５中に溶存していた気体又は媒溶液の分子
が膨張して気泡２１となって上方に移動していき、この
気泡２１Ｉ７）働きによってトレンチ穴９内の洗浄液５
も活発にトレンチ穴９外へ移動すると同時に、気泡笈の
容積分だけトレンチ穴９外の洗浄液５がトレンチ穴９内
に入り込み、いわゆる対流が生じる。そして、この対流
によりトレンチ穴９に付着しτいる微粒子、残留薬液１
０ａをトレンチ穴９外へ脱出させることができ、トレン
チ穴９内の微粒子、残留薬液１０ａを除天丁ることがで
きるものとなる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、洗浄液より沸点の低い
気体又は媒溶液を媒体にし・圧力差で洗浄液中に気泡を
発生させ、この気泡を利用してトレンチ大内の洗浄液を
対流させることにより・　トレンチ穴に付着している微
粒子、残留薬液が確実に除去されることになり、高アス
ベクト比構造を有丁るメモＩＪ　Ｉ　Ｏ等の製品の品質
、歩留を大幅に向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施丁るために使用される洗浄装置
の模式図、第２図はこの発明によりトレンチ大内の洗浄
液が気泡を利用して対流が生じ、トレンチ六内の微粒子
がトレンチ穴外へ脱出する状態を示したトレンチ穴周辺
の拡大断面図、第８図は従来の洗浄方法を実施するため
の洗浄装置を示す断面図・第４図は従来方法において・
　トレンチ穴内の洗浄液が静止した状態を示す、トレン
チ穴周辺の拡大断面図である。 図中、１は半導体ウェハ、２はウエ八カセット、９はト
レンチ穴、１１は圧力洗浄槽、１２ａは気体又は媒浴液
Ｄタンク、１３ａは圧カボンプ、１４ａは減圧ポンプで
ある〇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部に洗浄液が貯溜されている圧力が可変の洗浄槽内に
   、半導体ウェハを浸漬させ、このウェハ面内に加工され
   ている高アスペクト比の穴又は溝内に前記洗浄液が入っ
   た状態で、前記洗浄液より沸点の低い気体又は媒溶液を
   加え、次に槽内の圧力を１〜１０Ｋｇ／ｃｍ＾２の範囲
   に加圧し、前記気体又は媒溶液を前記洗浄液中に溶存さ
   せた後、前記槽内圧力を１〜２００Ｔｏｒｒの範囲に減
   圧させることを特徴とする半導体ウェハの洗浄方法。