JPH06267918A - シリコン・ウエハの洗浄方法 - Google Patents
シリコン・ウエハの洗浄方法Info
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Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Siウエハの洗浄方法に関し、効率よく微細な
パーティクルを除去することを目的とする。 【構成】 コロイダルシリカの微粒子を懸濁した水溶液
を洗浄液とし、回転するウエハの表面に洗浄液を供給し
ながら、回転するブラシを当接してウエハを洗浄する工
程と、濡れた状態のウエハの表面に加熱したNH3 ＋H2O2
＋H2O 液を供給して洗浄する工程と、濡れた状態のウエ
ハの表面に加熱したHCl ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗浄
する工程と、濡れたウエハの表面に沸騰した純水を供給
して洗浄する工程と、ウエハを乾燥させる工程とからな
ることを特徴としてSiウエハの洗浄方法を構成する。
パーティクルを除去することを目的とする。 【構成】 コロイダルシリカの微粒子を懸濁した水溶液
を洗浄液とし、回転するウエハの表面に洗浄液を供給し
ながら、回転するブラシを当接してウエハを洗浄する工
程と、濡れた状態のウエハの表面に加熱したNH3 ＋H2O2
＋H2O 液を供給して洗浄する工程と、濡れた状態のウエ
ハの表面に加熱したHCl ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗浄
する工程と、濡れたウエハの表面に沸騰した純水を供給
して洗浄する工程と、ウエハを乾燥させる工程とからな
ることを特徴としてSiウエハの洗浄方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコン・ウエハの洗浄
方法に関する。大量の情報を迅速に処理する必要から情
報処理装置の進歩は著しく、この装置の主体を構成する
半導体装置は大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩな
どの集積回路が使用されているが、更に大容量化する傾
向にある。
方法に関する。大量の情報を迅速に処理する必要から情
報処理装置の進歩は著しく、この装置の主体を構成する
半導体装置は大容量化が行なわれてＬＳＩやＶＬＳＩな
どの集積回路が使用されているが、更に大容量化する傾
向にある。
【０００２】こゝで、集積回路の大容量化は主として単
位素子の小形化により行なわれていることから、単位素
子を構成する配線や電極は益々微細化してきており、例
えば容量が64ＭビットのＤＲＡＭの最小線幅は0.3 μm
にまで微小化している。
位素子の小形化により行なわれていることから、単位素
子を構成する配線や電極は益々微細化してきており、例
えば容量が64ＭビットのＤＲＡＭの最小線幅は0.3 μm
にまで微小化している。
【０００３】そのため、このように微細な線幅をもつ配
線パターンを歩留りよく形成するには防塵と不純物汚染
を防ぐことが重要な課題となっている。そこで、半導体
製造工場においては徹底した防塵とウエハの洗浄が行な
われている。
線パターンを歩留りよく形成するには防塵と不純物汚染
を防ぐことが重要な課題となっている。そこで、半導体
製造工場においては徹底した防塵とウエハの洗浄が行な
われている。
【０００４】
【従来の技術】ＶＬＳＩの製造プロセスにおいては酸化
膜や金属膜をシリコン・ウエハ（以下Siウエハ) よりな
る基板上に堆積した後、この酸化膜や金属膜を部分的に
除去する工程が多数存在するが、この際に微粒子（パー
ティクル）が残存していると、以後の工程においてピン
ホールの発生など色々な障害が発生する。
膜や金属膜をシリコン・ウエハ（以下Siウエハ) よりな
る基板上に堆積した後、この酸化膜や金属膜を部分的に
除去する工程が多数存在するが、この際に微粒子（パー
ティクル）が残存していると、以後の工程においてピン
ホールの発生など色々な障害が発生する。
【０００５】そのためにSiウエハに対しては充分な洗浄
が行なわれている。こゝで、洗浄には化学的洗浄とスク
ラバー（Scrubber）装置を用いた機械的洗浄とがある。
が行なわれている。こゝで、洗浄には化学的洗浄とスク
ラバー（Scrubber）装置を用いた機械的洗浄とがある。
【０００６】すなわち、化学的洗浄は酸化力を備えた加
熱したアルカリ水溶液で脱脂した後、酸化力を備えた加
熱した酸水溶液で洗浄する方法であり、例えば、アンモ
ニア(NH3) ＋過酸化水素(H2O2)＋純水(H2O) 溶液と塩酸
(HCl) ＋H2O2＋H2O 溶液とを組合せて使用する方法であ
る。
熱したアルカリ水溶液で脱脂した後、酸化力を備えた加
熱した酸水溶液で洗浄する方法であり、例えば、アンモ
ニア(NH3) ＋過酸化水素(H2O2)＋純水(H2O) 溶液と塩酸
(HCl) ＋H2O2＋H2O 溶液とを組合せて使用する方法であ
る。
【０００７】また、機械的洗浄は回転するブラシを用い
てウエハの表面を擦り、これにより付着している汚染物
を除去する方法である。このような洗浄法はウエハの製
造段階を含め、汚染を嫌う多くの半導体製造工程で行な
われている。
てウエハの表面を擦り、これにより付着している汚染物
を除去する方法である。このような洗浄法はウエハの製
造段階を含め、汚染を嫌う多くの半導体製造工程で行な
われている。
【０００８】然し、ＬＳＩの集積化の向上に伴い、製造
過程で生ずる塵埃などの微粒子（パーティクル）による
製造歩留りの低下が問題となり、そのため強力な洗浄方
法の実用化が必要となった。
過程で生ずる塵埃などの微粒子（パーティクル）による
製造歩留りの低下が問題となり、そのため強力な洗浄方
法の実用化が必要となった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】半導体装置は集積化が
進んでＶＬＳＩが実用化され、また、ＵＬＳＩの実用化
が進められているが、このような集積回路に使用される
最小パターン幅は製造工程で生ずる塵埃などのパーティ
クルの大きさに近いことから、パーティクルの影響は製
造歩留りに現れている。
進んでＶＬＳＩが実用化され、また、ＵＬＳＩの実用化
が進められているが、このような集積回路に使用される
最小パターン幅は製造工程で生ずる塵埃などのパーティ
クルの大きさに近いことから、パーティクルの影響は製
造歩留りに現れている。
【００１０】そこで、製造歩留りの向上にはパーティク
ル除去のための強力な洗浄方法を実用化することが必要
である。
ル除去のための強力な洗浄方法を実用化することが必要
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題はコロイダル
シリカの微粒子を懸濁した水溶液を洗浄液とし、回転す
るウエハの表面に洗浄液を供給しながら、回転するブラ
シを当接してウエハを洗浄する工程と、濡れた状態のウ
エハの表面に加熱したNH3 ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗
浄する工程と、濡れた状態のウエハの表面に加熱したHC
l ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗浄する工程と、濡れた状
態のウエハの表面に沸騰した純水を供給して洗浄する工
程と、高速スピンによりウエハを乾燥させる工程と、か
らなることを特徴としてSiウエハの洗浄方法を構成する
ことにより解決することができる。
シリカの微粒子を懸濁した水溶液を洗浄液とし、回転す
るウエハの表面に洗浄液を供給しながら、回転するブラ
シを当接してウエハを洗浄する工程と、濡れた状態のウ
エハの表面に加熱したNH3 ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗
浄する工程と、濡れた状態のウエハの表面に加熱したHC
l ＋H2O2＋H2O 液を供給して洗浄する工程と、濡れた状
態のウエハの表面に沸騰した純水を供給して洗浄する工
程と、高速スピンによりウエハを乾燥させる工程と、か
らなることを特徴としてSiウエハの洗浄方法を構成する
ことにより解決することができる。
【００１２】
【作用】本発明はコロイダル・シリカを洗浄の補助剤と
して使用すると共にスクラバー装置を使用して化学的な
洗浄を行なうものである。
して使用すると共にスクラバー装置を使用して化学的な
洗浄を行なうものである。
【００１３】発明者等はウエハの製造工程や洗浄工程な
どを再検討した結果、従来の洗浄工程では微細なパーテ
ィクルは充分に除去されていないことを見出した。すな
わち、Siインゴットのスライス工程やラップ工程ではSi
や研磨材のパーティクルが残留し、また、配線や電極の
パターン形成を写真蝕刻技術( フォトリソグラフィ) を
用いて行なう際にドライエッチング法を使用すると、残
渣状の反応生成物がパーティクルとして残ることがあ
る。
どを再検討した結果、従来の洗浄工程では微細なパーテ
ィクルは充分に除去されていないことを見出した。すな
わち、Siインゴットのスライス工程やラップ工程ではSi
や研磨材のパーティクルが残留し、また、配線や電極の
パターン形成を写真蝕刻技術( フォトリソグラフィ) を
用いて行なう際にドライエッチング法を使用すると、残
渣状の反応生成物がパーティクルとして残ることがあ
る。
【００１４】このように、集積回路の製造工程において
は各種のパーティクルが発生するが、化学的洗浄では除
去できないパーティクルがあり、また、ブラシを用いる
スクラバー洗浄ではブラシが微細パターンの間隙に入り
込むことができないために凹部内のパーティクルは除去
できないことを見出した。
は各種のパーティクルが発生するが、化学的洗浄では除
去できないパーティクルがあり、また、ブラシを用いる
スクラバー洗浄ではブラシが微細パターンの間隙に入り
込むことができないために凹部内のパーティクルは除去
できないことを見出した。
【００１５】そこで、本発明は粒径が0.1 μm 前後のコ
ロイダル・シリカ（SiO2) を補助剤として機械的な洗浄
を行なうことにより微細な凹部の中にまで侵入して中に
存在しているパーティクルを掻き出させるものである。
ロイダル・シリカ（SiO2) を補助剤として機械的な洗浄
を行なうことにより微細な凹部の中にまで侵入して中に
存在しているパーティクルを掻き出させるものである。
【００１６】このコロイダル・シリカは一部ウエハ上に
残留するが、これは引き続いて行なうアルカリ洗浄と酸
洗浄によって、ウエハ上に存在していた油脂分などと共
に完全に除去することができる。
残留するが、これは引き続いて行なうアルカリ洗浄と酸
洗浄によって、ウエハ上に存在していた油脂分などと共
に完全に除去することができる。
【００１７】図１は本発明の原理図であって、スクラバ
ー装置の部分的な断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
すなわち、スクラバー装置はテフロンなどよりなる保持
具１でウエハ２を保持して回転し、また、洗浄水をチュ
ーブ３よりウエハ２に供給しながら、回転するブラシ４
によりブラシ洗浄するもので、ブラシ４自体が左右に移
動することによりウエハ２の全域を洗浄できるように構
成されている。
ー装置の部分的な断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
すなわち、スクラバー装置はテフロンなどよりなる保持
具１でウエハ２を保持して回転し、また、洗浄水をチュ
ーブ３よりウエハ２に供給しながら、回転するブラシ４
によりブラシ洗浄するもので、ブラシ４自体が左右に移
動することによりウエハ２の全域を洗浄できるように構
成されている。
【００１８】本発明は従来、純水をチューブ３より供給
してブラシ洗浄しているのを改め、チューブ３よりコロ
イダル・シリカを含む純水を用いてブラシ洗浄を行い、
続いてアルカリ洗浄と酸洗浄を行うもので、後は従来と
同様に沸騰した純水洗浄を行ってからスピン乾燥を行な
うものである。
してブラシ洗浄しているのを改め、チューブ３よりコロ
イダル・シリカを含む純水を用いてブラシ洗浄を行い、
続いてアルカリ洗浄と酸洗浄を行うもので、後は従来と
同様に沸騰した純水洗浄を行ってからスピン乾燥を行な
うものである。
【００１９】なお、この洗浄工程において必要なことは
コロイダル・シリカやパーティクルの除去を容易にする
ために、ウエハを乾燥させることなく各処理を連続して
行なうことである。
コロイダル・シリカやパーティクルの除去を容易にする
ために、ウエハを乾燥させることなく各処理を連続して
行なうことである。
【００２０】
【実施例】ＬＳＩ製造プロセスにおいて、径６インチで
厚さ600 μm のSiウエハを通常の両面スクラバー装置に
セットし、1000rpm の速度で回転させ、チューブより平
均粒径0.1 μm のコロイダル・シリカを懸濁してある純
水洗浄液を供給しながらブラシで10分間に亙って両面を
摩擦させた。
厚さ600 μm のSiウエハを通常の両面スクラバー装置に
セットし、1000rpm の速度で回転させ、チューブより平
均粒径0.1 μm のコロイダル・シリカを懸濁してある純
水洗浄液を供給しながらブラシで10分間に亙って両面を
摩擦させた。
【００２１】こゝで、ブラシの刷毛部は軟らかいスポン
ジ片より形成されている。次に、別のチューブに切り換
え、80℃に加熱したNH3 ＋H2O2＋H2O 液を５分間に亙っ
て供給してブラシ洗浄を行なった。
ジ片より形成されている。次に、別のチューブに切り換
え、80℃に加熱したNH3 ＋H2O2＋H2O 液を５分間に亙っ
て供給してブラシ洗浄を行なった。
【００２２】なお、NH3 とH2O2とH2O よりなる洗浄液の
構成比は１：１：４である。次に、別のチューブに切り
換え、80℃に加熱したHCl ＋H2O2＋H2O 液を５分間に亙
って供給してブラシ洗浄を行なった。
構成比は１：１：４である。次に、別のチューブに切り
換え、80℃に加熱したHCl ＋H2O2＋H2O 液を５分間に亙
って供給してブラシ洗浄を行なった。
【００２３】なお、HCl とH2O2とH2O よりなる洗浄液の
構成比は１：１：４である。次に、ウエハをスクラバー
装置より取外し、従来と同様に沸騰純水洗浄とスピン洗
浄を行なって洗浄処理が終わった。
構成比は１：１：４である。次に、ウエハをスクラバー
装置より取外し、従来と同様に沸騰純水洗浄とスピン洗
浄を行なって洗浄処理が終わった。
【００２４】
【発明の効果】本発明の実施により微細な凹部に存在す
るパーティクルをコロイダル・シリカを衝突させて掻き
出すことにより完全除去が可能であり、また、ウエハを
乾燥させることなく化学的洗浄を行なうことによりコロ
イダル・シリカを除去することができ、これによりパー
ティクルの付着のないSiウエハを得ることができる。
るパーティクルをコロイダル・シリカを衝突させて掻き
出すことにより完全除去が可能であり、また、ウエハを
乾燥させることなく化学的洗浄を行なうことによりコロ
イダル・シリカを除去することができ、これによりパー
ティクルの付着のないSiウエハを得ることができる。
【図１】 本発明の原理図である。
１ 保持具 ２ ウエハ ３ チューブ ４ ブラシ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清川 義弘 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 (72)発明者 岸井 貞浩 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 (1)
- 【請求項１】 コロイダルシリカの微粒子を懸濁した水
溶液を洗浄液とし、回転するウエハの表面に該洗浄液を
供給しながら、回転するブラシを当接して該ウエハを洗
浄する工程と、濡れた状態のウエハの表面に加熱したア
ンモニア＋過酸化水素＋純水液を供給して洗浄する工程
と、濡れた状態のウエハの表面に加熱した塩酸＋過酸化
水素＋純水液を供給して洗浄する工程と、濡れた状態の
ウエハの表面に沸騰した純水を供給して洗浄する工程
と、ウエハを乾燥させる工程と、からなることを特徴と
するシリコン・ウエハの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05112793A JP3324181B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | ウエハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05112793A JP3324181B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | ウエハの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267918A true JPH06267918A (ja) | 1994-09-22 |
| JP3324181B2 JP3324181B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=12878147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05112793A Expired - Fee Related JP3324181B2 (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | ウエハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324181B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR19990035508A (ko) * | 1997-10-31 | 1999-05-15 | 윤종용 | 반도체 장치 제조공정의 포토레지스트 및 폴리머 제거방법 |
| KR100396421B1 (ko) * | 1997-05-15 | 2003-10-17 | 가부시끼가이샤 도시바 | 반도체웨이퍼의양면세정장치및반도체웨이퍼의폴리싱방법 |
| JP2008535276A (ja) * | 2005-04-05 | 2008-08-28 | エスイーゼツト・アクチエンゲゼルシヤフト | 半導体表面から粒子を除去する方法 |
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| JP2022051689A (ja) * | 2020-09-22 | 2022-04-01 | セニック・インコーポレイテッド | ウエハの洗浄方法及び不純物が低減されたウエハ |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP05112793A patent/JP3324181B2/ja not_active Expired - Fee Related
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