JPH06318584A - Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法 - Google Patents
Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法Info
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- JPH06318584A JPH06318584A JP10822393A JP10822393A JPH06318584A JP H06318584 A JPH06318584 A JP H06318584A JP 10822393 A JP10822393 A JP 10822393A JP 10822393 A JP10822393 A JP 10822393A JP H06318584 A JPH06318584 A JP H06318584A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】Ｃｕ配線の酸化を防止できる、Ｃｕ配線が形成
されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法を提供す
る。 【構成】ウエハカセット１２にセットされたウエハ１４
を密閉された予備室２０に装入し、この予備室２０を窒
素で置換する。その後、洗浄室３０へウエハカセット１
２を移動し、洗浄室３０内に窒素を循環させながら、ウ
エハ１４を浸漬した純水を循環させてウエハ１４を洗浄
する。ウエハ１４を洗浄した後、窒素置換された乾燥室
４０へウエハカセットを移動し、加熱された窒素を矢印
Ａで示される方向に循環させながらスピンドライ法によ
ってウエハ１４を乾燥させる。
されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法を提供す
る。 【構成】ウエハカセット１２にセットされたウエハ１４
を密閉された予備室２０に装入し、この予備室２０を窒
素で置換する。その後、洗浄室３０へウエハカセット１
２を移動し、洗浄室３０内に窒素を循環させながら、ウ
エハ１４を浸漬した純水を循環させてウエハ１４を洗浄
する。ウエハ１４を洗浄した後、窒素置換された乾燥室
４０へウエハカセットを移動し、加熱された窒素を矢印
Ａで示される方向に循環させながらスピンドライ法によ
ってウエハ１４を乾燥させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｃｕ配線が形成された
ウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法に関する。
ウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体集積回路の配線の材料とし
てはＡｌ、またはＡｌにＳｉやＣｕなどを添加したＡｌ
合金が使用されている。このような配線は、Ａｌが主な
材料として使用されているため、配線の許容電流密度は
（２〜３）×１０5 Ａ／ｃｍ2以下に制限されている。
この理由は、この配線に上記許容電流密度を越える電流
を流すと、エレクトロマイグレーションによりこの配線
が断線してしまうためである。高い電流密度で電流を流
すために、配線材料としてＡｌ中に０．１〜５％のＣｕ
を添加したＡｌ−Ｃｕ合金が使用されることがあるが、
エレクトロマイグレーションに対する耐性は満足できる
ものではない。しかも、許容しうる電流密度は改善され
るものの配線の比抵抗は増加し、発熱に伴う信頼性低下
の問題が生じる。
てはＡｌ、またはＡｌにＳｉやＣｕなどを添加したＡｌ
合金が使用されている。このような配線は、Ａｌが主な
材料として使用されているため、配線の許容電流密度は
（２〜３）×１０5 Ａ／ｃｍ2以下に制限されている。
この理由は、この配線に上記許容電流密度を越える電流
を流すと、エレクトロマイグレーションによりこの配線
が断線してしまうためである。高い電流密度で電流を流
すために、配線材料としてＡｌ中に０．１〜５％のＣｕ
を添加したＡｌ−Ｃｕ合金が使用されることがあるが、
エレクトロマイグレーションに対する耐性は満足できる
ものではない。しかも、許容しうる電流密度は改善され
るものの配線の比抵抗は増加し、発熱に伴う信頼性低下
の問題が生じる。
【０００３】一方、配線の耐エレクトロマイグレーショ
ン性を向上させるために、Ａｌ配線やＡｌ合金配線に代
えて、耐エレクトロマイグレーション性が高く、抵抗が
低い実質的にＣｕからなるＣｕ配線を用いることが提案
されている。
ン性を向上させるために、Ａｌ配線やＡｌ合金配線に代
えて、耐エレクトロマイグレーション性が高く、抵抗が
低い実質的にＣｕからなるＣｕ配線を用いることが提案
されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＣｕはＡｌに
比べて酸化され易く、このため従来のＡｌ配線で用いら
れているエッチング後などの洗浄方法や洗浄後の乾燥方
法をそのままＣｕ配線の洗浄、乾燥に使用すると、Ｃｕ
配線が酸化してＣｕ配線の比抵抗が上昇したり、信頼性
が低下するという問題がある。
比べて酸化され易く、このため従来のＡｌ配線で用いら
れているエッチング後などの洗浄方法や洗浄後の乾燥方
法をそのままＣｕ配線の洗浄、乾燥に使用すると、Ｃｕ
配線が酸化してＣｕ配線の比抵抗が上昇したり、信頼性
が低下するという問題がある。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、Ｃｕ配線の酸
化を防止できる、Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方
法及び洗浄後の乾燥方法を提供することを目的とする。
化を防止できる、Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方
法及び洗浄後の乾燥方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法は、
非酸化性雰囲気中で、溶存酸素濃度が１ｐｐｍ以下の洗
浄溶液にＣｕ配線が形成されたウエハを浸漬し、該ウエ
ハを洗浄することを特徴とするものである。また、本発
明のＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾燥方法は、
非酸化性雰囲気中で、Ｃｕ配線が形成されたウエハを洗
浄し、洗浄された該ウエハを、非酸化性雰囲気中で乾燥
することを特徴とするものである。
の本発明のＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法は、
非酸化性雰囲気中で、溶存酸素濃度が１ｐｐｍ以下の洗
浄溶液にＣｕ配線が形成されたウエハを浸漬し、該ウエ
ハを洗浄することを特徴とするものである。また、本発
明のＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾燥方法は、
非酸化性雰囲気中で、Ｃｕ配線が形成されたウエハを洗
浄し、洗浄された該ウエハを、非酸化性雰囲気中で乾燥
することを特徴とするものである。
【０００７】ここで、ウエハを溶液に浸漬して洗浄する
際に、ヘリウムガスで洗浄溶液をバブリングさせること
によって溶存酸素を連続的に追い出すことが好ましい。
際に、ヘリウムガスで洗浄溶液をバブリングさせること
によって溶存酸素を連続的に追い出すことが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明のＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄方
法によれば、非酸化性雰囲気中で、しかも溶存酸素濃度
が１ｐｐｍ以下の洗浄溶液にウエハを浸漬し洗浄するた
め、Ｃｕ配線の腐食による断線が防止されて半導体集積
回路の信頼性を向上させることができる。
法によれば、非酸化性雰囲気中で、しかも溶存酸素濃度
が１ｐｐｍ以下の洗浄溶液にウエハを浸漬し洗浄するた
め、Ｃｕ配線の腐食による断線が防止されて半導体集積
回路の信頼性を向上させることができる。
【０００９】また、本発明のＣｕ配線が形成されたウエ
ハの洗浄・乾燥方法によれば、非酸化性雰囲気中でウエ
ハの洗浄と乾燥を行うため、Ｃｕ配線の腐食による断線
が防止されて半導体集積回路の信頼性を向上させること
ができる。ここで、ヘリウムガス等で洗浄溶液をバブリ
ングさせながら、ウエハを溶液に浸漬して洗浄する場合
は、Ｃｕ配線の腐食による断線が一層効果的に防止され
て半導体集積回路の信頼性を向上させることができる。
ハの洗浄・乾燥方法によれば、非酸化性雰囲気中でウエ
ハの洗浄と乾燥を行うため、Ｃｕ配線の腐食による断線
が防止されて半導体集積回路の信頼性を向上させること
ができる。ここで、ヘリウムガス等で洗浄溶液をバブリ
ングさせながら、ウエハを溶液に浸漬して洗浄する場合
は、Ｃｕ配線の腐食による断線が一層効果的に防止され
て半導体集積回路の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾
燥方法の一実施例を示す説明図である。先ず、Ｃｕ配線
が形成されたウエハを洗浄・乾燥するために、ウエハカ
セット１２にセットされたウエハ１４を密閉された予備
室２０に装入し、この予備室２０にガス導入口２２から
窒素を導入し、排出口２４から予備室２０内のガスを排
出して予備室２０を窒素で置換する。その後、同様に密
閉された洗浄室３０へウエハカセット１２を移動させ、
ガス導入口３２から窒素を導入し排出口３４から洗浄室
３０内のガスを排出してこの洗浄室３０内に窒素を循環
させる。洗浄室３０内に窒素を循環させながら、洗浄液
導入口３６から酸素含有量が５０ｐｐｂ以下の純水を導
入し排出口３８からこの純水を排出して、洗浄室３０内
にウエハ１４を浸漬したまま純水を循環させてウエハ１
４を洗浄する。ウエハ１４を洗浄した後、ウエハ１４を
外気に触れさせずに、窒素置換された乾燥室４０へウエ
ハカセットを移動させる。この乾燥室４０のガス導入口
４２から加熱された窒素をスリット４４を経由し導入し
排出口３４から窒素を排出することにより、加熱された
窒素を矢印Ａで示される方向に循環させながらスピンド
ライ法によってウエハ１４を乾燥させる。これにより、
Ｃｕ配線を酸化させることなくウエハを洗浄・乾燥する
ことができ、Ｃｕ配線の腐食による断線が防止されて半
導体集積回路の信頼性を向上させることができる。
する。図１は、Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾
燥方法の一実施例を示す説明図である。先ず、Ｃｕ配線
が形成されたウエハを洗浄・乾燥するために、ウエハカ
セット１２にセットされたウエハ１４を密閉された予備
室２０に装入し、この予備室２０にガス導入口２２から
窒素を導入し、排出口２４から予備室２０内のガスを排
出して予備室２０を窒素で置換する。その後、同様に密
閉された洗浄室３０へウエハカセット１２を移動させ、
ガス導入口３２から窒素を導入し排出口３４から洗浄室
３０内のガスを排出してこの洗浄室３０内に窒素を循環
させる。洗浄室３０内に窒素を循環させながら、洗浄液
導入口３６から酸素含有量が５０ｐｐｂ以下の純水を導
入し排出口３８からこの純水を排出して、洗浄室３０内
にウエハ１４を浸漬したまま純水を循環させてウエハ１
４を洗浄する。ウエハ１４を洗浄した後、ウエハ１４を
外気に触れさせずに、窒素置換された乾燥室４０へウエ
ハカセットを移動させる。この乾燥室４０のガス導入口
４２から加熱された窒素をスリット４４を経由し導入し
排出口３４から窒素を排出することにより、加熱された
窒素を矢印Ａで示される方向に循環させながらスピンド
ライ法によってウエハ１４を乾燥させる。これにより、
Ｃｕ配線を酸化させることなくウエハを洗浄・乾燥する
ことができ、Ｃｕ配線の腐食による断線が防止されて半
導体集積回路の信頼性を向上させることができる。
【００１１】ここで、上記した洗浄工程において、例え
ば図２に示されるように、洗浄液にウエハを浸漬した後
にヘリウムガスをガス導入口５２，５４から導入しガス
排出口５６から排出させてバブリング洗浄を行う方法も
ある。洗浄液を循環させる方法については上記の方法以
外にも多くあり、上記した方法に限定されない。また、
非酸化性雰囲気あるいは置換ガスについてはＡｒ等の不
活性ガスを用いても同様の効果が得られる。
ば図２に示されるように、洗浄液にウエハを浸漬した後
にヘリウムガスをガス導入口５２，５４から導入しガス
排出口５６から排出させてバブリング洗浄を行う方法も
ある。洗浄液を循環させる方法については上記の方法以
外にも多くあり、上記した方法に限定されない。また、
非酸化性雰囲気あるいは置換ガスについてはＡｒ等の不
活性ガスを用いても同様の効果が得られる。
【００１２】次に、本発明の実施例によるウエハの洗浄
・乾燥方法の効果を、比較例の効果と共に、表１に示
す。
・乾燥方法の効果を、比較例の効果と共に、表１に示
す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１に示す酸素量は、ＳｉＯ2 絶縁膜上に
膜厚２０００Å、配線幅０．２５μｍのＣｕ配線を形成
し、種々の条件で洗浄・乾燥した場合のＣｕ配線内部の
平均の酸素含有量を、ＳＩＭＳを用いて求めたものであ
る。本発明の洗浄・乾燥方法を実施することにより、Ｃ
ｕ配線中に含まれる酸素量が低減し酸化による比抵抗上
昇が抑制されることが判明した。
膜厚２０００Å、配線幅０．２５μｍのＣｕ配線を形成
し、種々の条件で洗浄・乾燥した場合のＣｕ配線内部の
平均の酸素含有量を、ＳＩＭＳを用いて求めたものであ
る。本発明の洗浄・乾燥方法を実施することにより、Ｃ
ｕ配線中に含まれる酸素量が低減し酸化による比抵抗上
昇が抑制されることが判明した。
【００１５】また、表１に示すＥＭ寿命は、配線幅１μ
ｍ、膜厚１μｍ、配線長５ｍｍの配線を１５０℃に保持
し、電流密度１ｘ１０7 Ａ／ｃｍ2 の電流を流した場
合、配線抵抗が２５％以上に上昇した配線を故障したと
考え、１００本の配線の中で半数（５０本）が故障した
時間をＥＭ寿命時間として表したものである。Ａｌ配線
では配線の酸化はＡｌ表面に留まり、一方、Ｃｕ配線で
は酸化が生じるとＣｕ配線の内部にまで生じるが、本発
明の洗浄・乾燥方法を実施することにより、ＥＭ寿命の
飛躍的な向上も認められ、従来、Ｃｕ配線で考えられて
いた最高のＥＭ寿命以上の改善ができた。
ｍ、膜厚１μｍ、配線長５ｍｍの配線を１５０℃に保持
し、電流密度１ｘ１０7 Ａ／ｃｍ2 の電流を流した場
合、配線抵抗が２５％以上に上昇した配線を故障したと
考え、１００本の配線の中で半数（５０本）が故障した
時間をＥＭ寿命時間として表したものである。Ａｌ配線
では配線の酸化はＡｌ表面に留まり、一方、Ｃｕ配線で
は酸化が生じるとＣｕ配線の内部にまで生じるが、本発
明の洗浄・乾燥方法を実施することにより、ＥＭ寿命の
飛躍的な向上も認められ、従来、Ｃｕ配線で考えられて
いた最高のＥＭ寿命以上の改善ができた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のウエハの
洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法によれば、Ｃｕ配線の酸
化を防止することができ、低抵抗でＥＭ耐性の優れたＣ
ｕ配線を得ることが可能となる。
洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法によれば、Ｃｕ配線の酸
化を防止することができ、低抵抗でＥＭ耐性の優れたＣ
ｕ配線を得ることが可能となる。
【図１】Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾燥方法
の一実施例を示す説明図である。
の一実施例を示す説明図である。
【図２】バブリング洗浄を行う方法を示す説明図であ
る。
る。
１２ ウエハカセット １４ ウエハ ２０ 予備室 ３０ 洗浄室 ４０ 乾燥室
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法
において、 非酸化性雰囲気中で、溶存酸素濃度が１ｐｐｍ以下の洗
浄溶液にＣｕ配線が形成されたウエハを浸漬し、該ウエ
ハを洗浄することを特徴とするＣｕ配線が形成されたウ
エハの洗浄方法。 - 【請求項２】 非酸化性雰囲気中で、Ｃｕ配線が形成さ
れたウエハを洗浄し、 洗浄された該ウエハを、非酸化性雰囲気中で乾燥するこ
とを特徴とするＣｕ配線が形成されたウエハの洗浄・乾
燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10822393A JPH06318584A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10822393A JPH06318584A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06318584A true JPH06318584A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14479173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10822393A Withdrawn JPH06318584A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | Ｃｕ配線が形成されたウエハの洗浄方法及び洗浄後の乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06318584A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1198620A1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-04-24 | Cfmt, Inc. | Methods for wet processing electronic components having copper containing surfaces |
| US6586161B2 (en) | 1999-08-31 | 2003-07-01 | Hitachi, Ltd. | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US6943115B2 (en) | 2000-06-23 | 2005-09-13 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of manufacture thereof |
| JP2007050401A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-03-01 | Ai System Product:Kk | 金属製素材の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP10822393A patent/JPH06318584A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1198620A1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-04-24 | Cfmt, Inc. | Methods for wet processing electronic components having copper containing surfaces |
| EP1198620A4 (en) * | 1999-05-21 | 2004-12-22 | Mattson Technology Ip Inc | PROCESS FOR THE WET PROCESSING OF ELECTRONIC COMPONENTS WHOSE SURFACES CONTAIN COPPER |
| US6586161B2 (en) | 1999-08-31 | 2003-07-01 | Hitachi, Ltd. | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US6737221B2 (en) | 1999-08-31 | 2004-05-18 | Renesas Technology Corp. | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US7964509B2 (en) | 1999-08-31 | 2011-06-21 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US8034717B2 (en) | 1999-08-31 | 2011-10-11 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US8293648B2 (en) | 1999-08-31 | 2012-10-23 | Renesas Electronics Corporation | Mass production method of semiconductor integrated circuit device and manufacturing method of electronic device |
| US6943115B2 (en) | 2000-06-23 | 2005-09-13 | Fujitsu Limited | Semiconductor device and method of manufacture thereof |
| JP2007050401A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-03-01 | Ai System Product:Kk | 金属製素材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |