JPH04342131A - ウェハー洗浄装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシリコンウェハー洗浄装
置に関し、特に処理槽の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のシリコンウェハー洗浄装置は、図
３に示すように処理液３自体に含まれるパーティクル及
びシリコンウェハーを処理する際にシリコンウェハーと
処理液３との反応によって発生するパーティクルを処理
液３中から取り除くため、処理槽１に循環ホース７を取
り付けてある。そしてポンプ１０の吸引力により処理液
３がフィルタ８を通り、処理液３中のパーティクルを除
去する。更に処理液３の中のパーティクルを減少させる
方法として、処理槽をオーバーフローさせ、そのオーバ
フローした処理液をフィルターを通して循環させるよう
な構造のシリコンウェハー洗浄装置もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来のシリコンウ
ェハー洗浄装置では、処理液中に含まれるパーティクル
の除去に関しては効果的であるが、シリコンウェハーを
処理している最中に、シリコンウェハーと処理液との反
応によって発生したパーティクルは図４に示すように処
理中のシリコンウェハーの電位が−１０ｍＶ以上になる
と、シリコンウェハー表面に吸着するという問題点があ
った（参考文献：第２１回固体素子、材料学会概要集Ｓ
−Ｂ−８「シリコンウェハー表面のパーティクル付着の
メカニズム」（株）日立製作所　　斉藤，太田，渡辺，
岡　　１９８９）。

【０００４】また、シリコンウェハーを処理中に処理液
を循環させる場合は、処理液とともにパーティクルが流
動し、ウェハー表面に衝突する確率が上がり、循環させ
ない場合よりシリコンウェハー表面に吸着するパーティ
クル数が増加するという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は、前記課題を解決したウェ
ハー洗浄装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
、本発明に係るウェハー洗浄装置においては、電極と、
電位供給部とを有し、処理槽の処理液中にウェハーを浸
漬させて処理を行うウェハー洗浄装置であって、電極は
、処理槽の処理液中に設置され、所定の電圧が印加され
て処理液中のパーティクルを吸着するものであり、電位
供給部は、電極にパーティクルの吸着に必要な電圧を印
加するものである。

【０００７】

【作用】本発明のウェハー洗浄装置は処理槽に電極を取
り付け、シリコンウェハー処理中にシリコンウェハー表
面の電位以上の電位を電極に与えることによって、処理
液を流動させることなくパーティクルを電極に吸着させ
シリコンウェハー表面上に吸着するパーティクルの数を
少なくしたものである。

【０００８】

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明する
。

【０００９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１を
示す構成図である。

【００１０】図において、本実施例では、処理槽１の処
理液３中に電極２が取り付けられており、その電極２は
電位供給装置９、アース６にそれぞれ接続されている。 また処理液２をフィルタリングするために循環ホース７
，フィルタ８及びポンプ１０が取り付けられている。

【００１１】次に処理槽１でシリコンウェハーを処理す
る際、パーティクルがシリコンウェハー表面上に付着す
るのを防ぐメカニズムを、酸化膜が形成されたシリコン
ウェハーを希弗酸中に浸漬する場合について説明する。 酸化膜が形成されたシリコンウェハーを処理液３（希弗
酸）に浸漬すると、酸化膜は弗酸と反応し、ＳｉＦ４を
生成する。この作用によって酸化膜はエッチングされ、
基板が露出する。ウェハー表面にシリコンが露出すると
、ウェハー表面上は−１０ｍＶ以上の電位に帯電する。 表面電位が−１０ｍＶ以上になると、元来液中に含まれ
るパーティクル及びエッチング作用によって発生したシ
リカ等のパーティクルとウェハー表面とで引力が働き、
パーティクルがウェハー表面に吸着してしまう。

【００１２】そこで、処理槽１に電極２を取り付け、そ
の電極２にシリコンウェハーが帯びている電位より高い
電位、例えば１０ｍＶの電位を与える。電極材料として
は、ドーパント濃度を濃くし伝導率を高くしたシリコン
などが考えられる。パーティクルの吸着数は表面電位と
比例関係にあるため、シリコンウェハー表面の電位より
強い電位を帯びた電極２に大半のパーティクルは吸着し
てしまい、シリコンウェハー表面に吸着するパーティク
ル数を大幅に減少させることができる。更にシリコンウ
ェハーの処理が終了し、処理槽１から引き上げた後には
電極２の電位を処理中とは逆に−１０ｍＶ以下にし、電
極２に吸着しているパーティクルを液中に分散させる。 そして処理液３（希弗酸）を循環しフィルタ８を通すこ
とによって液中に分散したパーティクルを除去する。こ
の一連の作業によって次のシリコンウェハーを処理する
際、電極２のパーティクル吸着能力を低下させず、シリ
コンウェハーへのパーティクル吸着防止効果を維持する
ことができる。

【００１３】このようにして、デバイスの歩留りに直接
影響を及ぼすパーティクルを大幅に除去することによっ
て、歩留りを向上させることができる。

【００１４】また今回の実施例では酸化膜を希弗酸でエ
ッチングする際のメカニズムを利用して本発明を説明し
たが、他の膜種，処理液の場合でも同様の効果が得られ
る。

【００１５】（実施例２）図２は、本発明の実施例２を
示す構成図である。本実施例の構成は実施例１と同様で
あるが、電極２が処理槽１に固定されておらず、上下に
移動可能な構造となっている。

【００１６】実施例１の構造では、シリコンウェハーと
処理液とが反応した際に発生したパーティクルとシリコ
ンウェハーとの距離は、パーティクルと電極２との距離
に比べてかなり短いので、電極２の電位を強めても、完
全にはパーティクルを吸着しきれず、発生パーティクル
数の１０％程度はシリコンウェハー表面に吸着してしま
う。そこで、実施例２では、電極２がウェハー間に位置
するような構造となっている。

【００１７】次に処理動作について説明する。シリコン
ウェハー５を収納したキャリア４を処理液３に浸漬する
直前の位置で停止させる。次に処理槽１の上方に待機さ
せていた電極２を降ろし、シリコンウェハー５の間に来
たときにキャリア４と電極２を同時に処理液３へ浸漬さ
せる。この際、電極２には０ｍＶ以上の電位をかけてお
く。そして、シリコンウェハー５の処理が終了し、キャ
リア４を処理液３から引き上げる際、電極２も同時に引
き上げる。

【００１８】実施例２ではシリコンウェハー５と処理液
３とが反応した際に発生するパーティクルと電極２との
距離が実施例１に比べ、近くなっているため、シリコン
ウェハー５の表面に吸着するパーティクルを発生パーテ
ィクルの２％以下に抑えることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、図
５のデータに示すように、従来の洗浄装置でシリコンウ
ェハー表面上に５００個程度パーティクルが吸着する条
件で本発明のシリコンウェハー洗浄装置を使用した場合
、実施例１では１５０個程度に、実施例２では１０個程
度に抑えることができ、半導体装置の歩留りが大幅に向
上するという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す構成図である。

【図２】本発明の実施例２を示す構成図である。

【図３】従来例を示す構成図である。

【図４】シリコンウェハー表面電位と吸着するパーティ
クル数の関係を示す図である。

【図５】本発明によるシリコンウェハー表面へのパーテ
ィクル吸着防止効果を示す図である。

【符号の説明】 １　　処理槽 ２　　電極 ３　　処理液 ４　　キャリア ５　　シリコンウェハー ６　　アース ７　　循環ホース ８　　フィルタ ９　　電位供給装置 １０　　ポンプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電極と、電位供給部とを有し、処理槽
   の処理液中にウェハーを浸漬させて処理を行うウェハー
   洗浄装置であって、電極は、処理槽の処理液中に設置さ
   れ、所定の電圧が印加されて処理液中のパーティクルを
   吸着するものであり、電位供給部は、電極にパーティク
   ルの吸着に必要な電圧を印加するものであることを特徴
   とするウェハー洗浄装置。