JPH06232103A - 洗浄方法 - Google Patents

洗浄方法

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JPH06232103A
JPH06232103A JP1445793A JP1445793A JPH06232103A JP H06232103 A JPH06232103 A JP H06232103A JP 1445793 A JP1445793 A JP 1445793A JP 1445793 A JP1445793 A JP 1445793A JP H06232103 A JPH06232103 A JP H06232103A
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JP
Japan
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cleaning
cleaned
scrubber
solute
particles
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Withdrawn
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JP1445793A
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English (en)
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Sadahiro Kishii
貞浩 岸井
Hiroshi Horie
博 堀江
Yasuhisa Sato
泰久 佐藤
Noriyuki Miyata
典幸 宮田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄方法に関し、Alからなる配線など、半
導体装置の諸部分を損傷することなく、しかも、充分な
パーティクルの除去を行うことを可能にする。 【構成】 溶質7内に於いて被洗浄物である半導体ウエ
ハ8を相対向する電極3と電極4との間に配置し且つ電
極3と電極4との間に電源6から交流電圧を印加するこ
とで半導体ウエハ8に交流電界を加えてパーティクルの
静電気を除去すると共に振動容器2内の発振回路及び振
動子を動作させて超音波洗浄するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体装置を製
造する工程中に行われる洗浄に適用して有効な洗浄方法
に関する。
【0002】一般に、半導体装置を製造する場合、ウエ
ハ表面のカーボンや二酸化シリコンなどの粉、所謂、パ
ーティクルを除去することは、良品を得る上で重要なこ
とであるが、半導体装置を構成する材料が多岐に亙る
為、その洗浄は簡単ではなく、未だ充分な洗浄を行うこ
とができない状態である。
【0003】
【従来の技術】通常、半導体装置は製造途中で洗浄する
ことが必要であり、その場合、パーティクルを除去する
旨の目的を達成できる観点だけから洗浄剤を選択するわ
けにはゆかない。
【0004】図4は従来の技術を解説するのに必要な製
造工程要所に於ける半導体装置を表す要部切断側面図で
ある。図に於いて、21はSi基板、22はSi能動
層、23は層間絶縁膜、24はAlからなる配線をそれ
ぞれ示している。
【0005】このようなウエハには、勿論、パーティク
ルが被着しているので、洗浄・除去しなければならない
が、Alからなる配線24が形成された状態のウエハで
は、強酸や強アルカリの洗浄液を用いることはできな
い。
【0006】そこで、従来の技術では、例えばウエハを
純水に浸漬して超音波洗浄を行ったり、スクラバ装置を
用いてウエハの表面に純水を供給しながら払拭すること
でパーティクルを除去している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、ウエ
ハを純水に浸漬して超音波洗浄を行ったり、或いは、ス
クラバ装置を用いてウエハの表面に純水を供給しながら
払拭するなどの従来の技術では、パーティクルの除去を
充分に行うことはできない。
【0008】本発明は、Alからなる配線など、半導体
装置の諸部分を損傷することなく、しかも、充分なパー
ティクルの除去を行うことを可能にする。
【0009】
【課題を解決するための手段】一般に、半導体装置に於
けるパーティクルは、静電気に依って吸着されているこ
とが多いので、本発明では、その静電気を除去すると共
に洗浄を行うことが基本になっている。
【0010】このようなことから、本発明に依る洗浄方
法に於いては、 (1)溶質(例えば溶質7)内に於いて被洗浄物(例え
ば半導体ウエハ8)を相対向する電極(例えば電極3及
び電極4)間に配置し且つ前記各電極の間に交流電圧
(例えば電源6からの交流電圧)を印加することで被洗
浄物に交流電界を加えて静電気を除去すると共に超音波
洗浄(例えば振動容器2内の発振回路に電源5から電力
を加えて振動子を振動させて超音波を発生させる)する
ことを特徴とするか、或いは、
【0011】(2)被洗浄物(例えば半導体ウエハ1
7)を相対向する電極(例えば電極13)及びスクラバ
(例えばスクラバ14)間に配置し且つ前記電極とスク
ラバとの間に交流電圧(例えば電源16からの交流電
圧)を印加することで被洗浄物に交流電界を加えて静電
気を除去すると共にブラシ(例えばブラシ14A)を回
転させながら移動するスクラバから被洗浄物表面に溶質
を供給しつつ前記ブラシで払拭して洗浄することを特徴
とするか、或いは、
【0012】(3)前記(2)に於いて、溶質に超音波
を伝えて超音波洗浄(例えば振動容器12内の発振回路
に電源15から電力を加えて振動子を振動させて超音波
を発生させる)を併用することを特徴とするか、或い
は、
【0013】(4)前記(1)或いは(3)に於いて、
超音波洗浄の振動周波数fV と静電気を除去する為の交
流電圧に於ける周波数fe との関係をfV >fe とする
ことを特徴とするか、或いは、
【0014】(5)前記(1)或いは(2)或いは
(3)或いは(4)に於いて、溶質が電解質であること
を特徴とする。
【0015】
【作用】前記手段を採ることに依り、被洗浄物上のパー
ティクルは静電気に依る帯電がなくなるので、簡単且つ
容易に除去することができ、しかも、被洗浄物が製造途
中の半導体装置などである場合にも、Al配線などの諸
部分が損傷されることは皆無である。
【0016】
【実施例】図1は本発明の第一実施例を解説する為の超
音波洗浄装置を表す要部切断説明図である。図に於い
て、1は洗浄容器、2は発振回路並びに振動子を内蔵し
た振動容器、3及び4は電極、5及び6は電源、7は溶
質、8は半導体ウエハをそれぞれ示している。
【0017】振動容器2内には、フェライト振動子や圧
電セラミック振動子などの振動子及び振動子を駆動する
トランジスタ発振回路やサイリスタ発振回路などの発振
回路が設置されている。
【0018】電極3及び4間には、電源6から交流電力
が供給され、その交流電界は半導体ウエハ8に加わり、
その静電気を除去する働きをする。電源5は振動容器2
に内蔵された発振回路に電力を供給して発振させるよう
動作する。
【0019】溶質7は電解質にすると電流を流すことが
できるので、パーティクルの除去効果を向上させること
が可能であり、そして、電解質としては、HCl,NH
4 OH,H2 SO4 などを用いれば良いが、被洗浄物で
ある例えば半導体装置が損傷されないようにする必要が
あり、若し、その虞がある場合は純水を用いた方が良
い。
【0020】この超音波洗浄装置に於いては、電極3と
電極4との間に加える交流電圧の実効電圧は3〔V〕、
交流電圧の周波数は25〔kHz〕であり、振動子の振
動数は100〔kHz〕、パワーは350〔W〕であ
る。尚、交流電圧の周波数feと振動子の振動周波数f
V との間に、fV >fe 、の条件を維持するとパーティ
クルの静電気を効率良く除去することができる。
【0021】パワー密度が同じであれば、振動子の振動
周波数は小さい方が洗浄効果が大きいので、50〔kH
z〕程度にすることは良いが、超音波洗浄では広い周波
数範囲に亙って白色雑音が発生することが知られ、ま
た、基本周波数の半分の周波数に強いピークが現れるこ
とがあるので、周波数を40〔kHz〕以下にすると、
可聴音が発生して作業者に不快感を与えることになる。
【0022】さて、直径約10〔cm〕(4〔イン
チ〕)の半導体ウエハ8をウエット酸化することで厚さ
1〔μm〕の二酸化シリコン膜を形成し、次いで、プラ
ズマ・エッチング装置を用い、CF4 /CHF2 の雰囲
気内で1〔秒〕間のプラズマ処理を行って試料を作成
し、この試料を図1について説明した超音波洗浄装置に
依って洗浄を行ったところ、後に従来の技術と比較した
データを示すが、極めて良好な結果が得られた。
【0023】図2は本発明の第二実施例を解説する為の
スクラバ装置を表す要部切断説明図であり、図1に於い
て用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味
を持つものとする。図に於いて、11は洗浄容器、11
Aは排水口、12は発振回路並びに振動子を内蔵した振
動容器、13は電極、14はスクラバ、15及び16は
電源、17は半導体ウエハをそれぞれ示している。
【0024】振動容器12内には、フェライト振動子や
圧電セラミック振動子などの振動子及び振動子を駆動す
るトランジスタ発振回路やサイリスタ発振回路などの発
振回路が設置されている。
【0025】電源15は、振動容器12に内蔵された発
振回路に電力を供給して発振させ、振動子に超音波を発
生させるのであるが、本実施例では、スクラバ14から
供給される溶質の量如何に依って、超音波を発生させて
も、それ程の効果は得られない場合もあるから、前記振
動子や振動回路は動作を停止しておくか、或いは、それ
等を設けなくても良い。
【0026】スクラバ14は柔軟な導電体からなるブラ
シ14Aを有し、半導体ウエハ17の表面上をブラシ1
4Aを回転させて払拭しながら移動すると共に溶質を供
給してパーティクルの除去を行うのであるが、本実施例
では、これに加えブラシ14Aに第一実施例で説明した
電極4の役目もさせることで静電気の除去を行ってい
る。
【0027】即ち、電極13及びスクラバ14間には、
電源16から交流電圧が印加され、それに依る交流電界
が半導体ウエハ17に加わり、その静電気を除去するよ
うにしている。
【0028】本実施例に於いて、スクラバ14から供給
する溶質は純水でも良いが、電解質にするとパーティク
ルの除去効果は向上する。
【0029】このスクラバ装置に於いては、電極13及
びスクラバ14間に加える実効電圧は3〔V〕、交流周
波数は25〔kHz〕であり、振動子の振動数は100
〔kHz〕、パワーは350〔W〕である。
【0030】ここで、第一実施例と全く同じ試料を作成
し、この試料を図2について説明したスクラバ装置に依
って洗浄を行ったところ、後に従来の技術と比較したデ
ータを示すが、極めて良好な結果が得られた。
【0031】図3は第一実施例、第二実施例、従来の技
術に依って洗浄を行った結果を表すデータである。ここ
で、従来の技術は、超音波洗浄のみを実施したものであ
る。
【0032】S,M,Lはパーティクルの粒径であり、
S=0.2〔μm〕以上0.5〔μm〕以下、M=0.
5〔μm〕を越え1.0〔μm〕未満、L=1.0〔μ
m〕以上を意味する。
【0033】粒径以外の各数値は、酸化膜が形成された
約10〔cm〕(4〔インチ〕)径のウエハに於ける表面
のパーティクル数をウエハ10枚について測定し、その
平均値を表したものであり、パーティクルの測定はパー
ティクル・カウンタ(WM3:キャノン製)を用いて行
った。
【0034】図3からすると、全体的に見て、第二実施
例に依った場合が最良で、以下、第一実施例、従来の技
術の順になっていることが看取される。特に、パーティ
クルの粒径が小さいものについては、静電気を除去する
手段を採った場合、即ち、本発明に依った場合、際立っ
て良い結果が得られている。
【0035】
【発明の効果】本発明に依る洗浄方法に於いては、被洗
浄物を相対向する電極間に配置し且つ各電極の間に交流
電圧を印加することで被洗浄物に交流電界を加えて静電
気を除去すると共に超音波洗浄したり、或いは、被洗浄
物を相対向する電極及びスクラバ間に配置し且つ電極と
スクラバとの間に交流電圧を印加することで被洗浄物に
交流電界を加えて静電気を除去すると共にブラシを回転
させながら移動するスクラバから被洗浄物表面に溶質を
供給しつつブラシで払拭して洗浄する。
【0036】前記構成を採ることに依り、被洗浄物上の
パーティクルは静電気に依る帯電がなくなるので、簡単
且つ容易に除去することができ、しかも、被洗浄物が製
造途中の半導体装置などである場合にも、Al配線など
の諸部分が損傷されることは皆無である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を解説する為の超音波洗浄
装置を表す要部切断説明図である。
【図2】本発明の第二実施例を解説する為のスクラバ装
置を表す要部切断説明図である。
【図3】第一実施例、第二実施例、従来の技術に依って
洗浄を行った結果を表すデータである。
【図4】従来の技術を解説するのに必要な製造工程要所
に於ける半導体装置を表す要部切断側面図である。
【符号の説明】
1 洗浄容器 2 発振回路並びに振動子を内蔵した振動容器 3 電極 4 電極 5 電源 6 電源 7 溶質 8 半導体ウエハ 11 洗浄容器 11A 排水口 12 発振回路並びに振動子を内蔵した振動容器 13 電極 14 スクラバ 15 電源 16 電源 17 半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮田 典幸 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶質内に於いて被洗浄物を相対向する電極
    間に配置し且つ前記各電極の間に交流電圧を印加するこ
    とで被洗浄物に交流電界を加えて静電気を除去すると共
    に超音波洗浄することを特徴とする洗浄方法。
  2. 【請求項2】被洗浄物を相対向する電極及びスクラバ間
    に配置し且つ前記電極とスクラバとの間に交流電圧を印
    加することで被洗浄物に交流電界を加えて静電気を除去
    すると共にブラシを回転させながら移動するスクラバか
    ら被洗浄物表面に溶質を供給しつつ前記ブラシで払拭し
    て洗浄することを特徴とする洗浄方法。
  3. 【請求項3】溶質に超音波を伝えて超音波洗浄を併用す
    ることを特徴とする請求項2記載の洗浄方法。
  4. 【請求項4】超音波洗浄の振動周波数fV と静電気を除
    去する為の交流電圧に於ける周波数fe との関係をfV
    >fe とすることを特徴とする請求項1或いは請求項3
    記載の洗浄方法。
  5. 【請求項5】溶質が電解質であることを特徴とする請求
    項1或いは請求項2或いは請求項3或いは請求項4記載
    の洗浄方法。
JP1445793A 1993-02-01 1993-02-01 洗浄方法 Withdrawn JPH06232103A (ja)

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