JPH0714811A - 洗浄乾燥方法及び洗浄乾燥装置 - Google Patents
洗浄乾燥方法及び洗浄乾燥装置Info
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- JPH0714811A JPH0714811A JP15328093A JP15328093A JPH0714811A JP H0714811 A JPH0714811 A JP H0714811A JP 15328093 A JP15328093 A JP 15328093A JP 15328093 A JP15328093 A JP 15328093A JP H0714811 A JPH0714811 A JP H0714811A
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- Japan
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- semiconductor substrate
- cleaning
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 枚葉処理において均一性が良く、ウォーター
マークの防止に効果的な洗浄手段を提供する。 【構成】 半導体ウェハ１を傾きをつけて薬液へ入れ、
液中で向きを変え、入れたときと反対側から取り出す。
取り出す際にはＮ2ガスを吹き付け薬液の除去効果を上
げる。また半導体ウェハ１の薬液への出し入れ時にＮ2
ガスを吹き付け、薬液の蒸気からの影響を低減する。 【効果】 本発明を用いることにより枚葉一貫処理半導
体ウェハの洗浄において、ウェハ面内の浸漬時間を等し
くでき、かつ効果的な薬液除去を行える。
マークの防止に効果的な洗浄手段を提供する。 【構成】 半導体ウェハ１を傾きをつけて薬液へ入れ、
液中で向きを変え、入れたときと反対側から取り出す。
取り出す際にはＮ2ガスを吹き付け薬液の除去効果を上
げる。また半導体ウェハ１の薬液への出し入れ時にＮ2
ガスを吹き付け、薬液の蒸気からの影響を低減する。 【効果】 本発明を用いることにより枚葉一貫処理半導
体ウェハの洗浄において、ウェハ面内の浸漬時間を等し
くでき、かつ効果的な薬液除去を行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板を十分な清
浄環境で、洗浄、乾燥処理を行なうことを可能にする洗
浄乾燥方法及びその装置に関する。
浄環境で、洗浄、乾燥処理を行なうことを可能にする洗
浄乾燥方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、洗浄方法としてはＷ．Kernらによ
って考案されたアール・シー・エー（ＲＣＡ）洗浄が主
流である。この方法は基本的にＳＣ−１（ＮＨ4ＯＨと
Ｈ2Ｏ2とＨ2Ｏの混合液）、ＨＦ溶液、ＳＣ−２（ＨＣ
１とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏの混合液）の三種の溶液処理からな
り、アール・シー・エー・レビュー（ＲＣＡ Review）
Ｖｏ１．３１、Ｎｏ．１８７（１９７０）で詳しく説明
されている。何種類もの薬液を用いるので、それらを入
れた複数の槽に順次ウェハを移動していく多槽多段方式
が一般である。これに対しペースや搬送中の汚染を考慮
し、ワンチャンバーで処理を行う一槽多段方式がある。
この方式にはスプレー洗浄を応用したものや洗浄槽内に
薬液の流れを作るものなどがある。詳細についてはセミ
コンダクター・インターナショナル（Semiconductor In
ternational），１９８７年８月号）に紹介されてい
る。前者はウェハにＮ2でミスト状にした薬液を吹き付
けて洗浄を行ない、そのミストを完全にパージした後、
遠心乾燥させるものである。後者はウェハカセットをい
れた容器の底から薬液を送りこみ容器上部に流すもので
ある。流す薬液を切り替えて洗浄を行い最後に温純水で
リンスする。その後底から排水し、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）蒸気乾燥を行う。以上２つの例はいずれ
もバッチ処理である。バッチ処理は現在の主流である
が、近年コスト低減のためのウェハ大口径化が進むに伴
い、洗浄装置の形態も見直されてきている。広い面積を
むらなく洗浄するには枚葉処理が有利だが、まだ十分な
検討が行なわれていない。
って考案されたアール・シー・エー（ＲＣＡ）洗浄が主
流である。この方法は基本的にＳＣ−１（ＮＨ4ＯＨと
Ｈ2Ｏ2とＨ2Ｏの混合液）、ＨＦ溶液、ＳＣ−２（ＨＣ
１とＨ2Ｏ2とＨ2Ｏの混合液）の三種の溶液処理からな
り、アール・シー・エー・レビュー（ＲＣＡ Review）
Ｖｏ１．３１、Ｎｏ．１８７（１９７０）で詳しく説明
されている。何種類もの薬液を用いるので、それらを入
れた複数の槽に順次ウェハを移動していく多槽多段方式
が一般である。これに対しペースや搬送中の汚染を考慮
し、ワンチャンバーで処理を行う一槽多段方式がある。
この方式にはスプレー洗浄を応用したものや洗浄槽内に
薬液の流れを作るものなどがある。詳細についてはセミ
コンダクター・インターナショナル（Semiconductor In
ternational），１９８７年８月号）に紹介されてい
る。前者はウェハにＮ2でミスト状にした薬液を吹き付
けて洗浄を行ない、そのミストを完全にパージした後、
遠心乾燥させるものである。後者はウェハカセットをい
れた容器の底から薬液を送りこみ容器上部に流すもので
ある。流す薬液を切り替えて洗浄を行い最後に温純水で
リンスする。その後底から排水し、ＩＰＡ（イソプロピ
ルアルコール）蒸気乾燥を行う。以上２つの例はいずれ
もバッチ処理である。バッチ処理は現在の主流である
が、近年コスト低減のためのウェハ大口径化が進むに伴
い、洗浄装置の形態も見直されてきている。広い面積を
むらなく洗浄するには枚葉処理が有利だが、まだ十分な
検討が行なわれていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術におい
てスプレー洗浄を応用したものの場合、短時間で洗浄が
できる薬液も少量ですむが、ウェハに均一にミストがか
からないと、面内の薬液分布にむらが生じて洗浄効果が
不均一になってしまうという問題がある。また薬液をミ
スト状にするため薬液がウェハに滞在する時間が短く、
反応に時間がかかるものには不向きである。
てスプレー洗浄を応用したものの場合、短時間で洗浄が
できる薬液も少量ですむが、ウェハに均一にミストがか
からないと、面内の薬液分布にむらが生じて洗浄効果が
不均一になってしまうという問題がある。また薬液をミ
スト状にするため薬液がウェハに滞在する時間が短く、
反応に時間がかかるものには不向きである。
【０００４】洗浄槽内に薬液の流れを作る方法の場合、
液面がウェハを横切る頻度が低減されるため粒子汚染の
確率低減には効果があるが、薬液の消費量が多いことや
ＩＰＡ中の水分によるウォーターマークの発生が問題と
なる。またＩＰＡ蒸気乾燥を行う場合、引火や爆発など
の危険があるためその対策が必要となる。さらに枚葉処
理で扱うような大口径のウェハの場合、消費する薬液量
を少なくし、かつウェハ全体から均一に薬液や純水の除
去を行なう手段は実現が難しく、現在検討されている。
液面がウェハを横切る頻度が低減されるため粒子汚染の
確率低減には効果があるが、薬液の消費量が多いことや
ＩＰＡ中の水分によるウォーターマークの発生が問題と
なる。またＩＰＡ蒸気乾燥を行う場合、引火や爆発など
の危険があるためその対策が必要となる。さらに枚葉処
理で扱うような大口径のウェハの場合、消費する薬液量
を少なくし、かつウェハ全体から均一に薬液や純水の除
去を行なう手段は実現が難しく、現在検討されている。
【０００５】本発明の目的は上述した薬液や純水の残存
によるウォーターマークやエッチングの不均一性などの
問題を解決し、さらに枚葉化処理の実現可能な洗浄、乾
燥方法及び装置を提供することにある。
によるウォーターマークやエッチングの不均一性などの
問題を解決し、さらに枚葉化処理の実現可能な洗浄、乾
燥方法及び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】上記目的を達成するため
に、本発明の処理装置のチャンバーは、処理内容に応
じ、上下移動、チルト、回転動作を行うことができるウ
ェハを支持するステージと、薬液、純水、Ｎ2などを供
給するノズル、ドレインで構成される。
に、本発明の処理装置のチャンバーは、処理内容に応
じ、上下移動、チルト、回転動作を行うことができるウ
ェハを支持するステージと、薬液、純水、Ｎ2などを供
給するノズル、ドレインで構成される。
【０００７】本発明では半導体基板を固定するステージ
の上下機構、チルト機構を用いて半導体基板が液面に対
し傾斜を持つように半導体基板を洗浄液に挿入する。こ
の時薬液に浸漬していない側からＮ2ガスまたは不活性
ガスの吹き付けを行う。そして半導体基板を薬液で処理
する間に、基板の傾きを挿入時に対して液面法線方向に
対称となるよう変更し、その状態を変えずにステージを
上昇させ、半導体基板を洗浄液から取り出す。このとき
該半導体基板に対し、液を落すようにＮ2ガスまたは不
活性ガスの吹き付けを行う。さらに半導体基板を洗浄液
から取り出した後、液面から十分離れた位置でＮ2ガス
または不活性ガスを吹き付けながらステージを回転し乾
燥させる。その後同様の方法で純水リンス、乾燥を行な
う。
の上下機構、チルト機構を用いて半導体基板が液面に対
し傾斜を持つように半導体基板を洗浄液に挿入する。こ
の時薬液に浸漬していない側からＮ2ガスまたは不活性
ガスの吹き付けを行う。そして半導体基板を薬液で処理
する間に、基板の傾きを挿入時に対して液面法線方向に
対称となるよう変更し、その状態を変えずにステージを
上昇させ、半導体基板を洗浄液から取り出す。このとき
該半導体基板に対し、液を落すようにＮ2ガスまたは不
活性ガスの吹き付けを行う。さらに半導体基板を洗浄液
から取り出した後、液面から十分離れた位置でＮ2ガス
または不活性ガスを吹き付けながらステージを回転し乾
燥させる。その後同様の方法で純水リンス、乾燥を行な
う。
【０００８】
【作用】枚葉処理における半導体基板の洗浄、乾燥にお
いて 半導体基板を支持するステージを上下させ、薬液供
給時に半導体基板を液面から十分離すことで飛散の影響
を低減し、エッチングが不均一になることが避けられ
る。
いて 半導体基板を支持するステージを上下させ、薬液供
給時に半導体基板を液面から十分離すことで飛散の影響
を低減し、エッチングが不均一になることが避けられ
る。
【０００９】 半導体基板を傾斜を付けて液へ挿入
し、液中で挿入時に対して液面法線方向に対称になるよ
うに変更し、そのまま液から取り出すことにより半導体
基板内で処理時間を等しくでき、均一なエッチングがで
きる。
し、液中で挿入時に対して液面法線方向に対称になるよ
うに変更し、そのまま液から取り出すことにより半導体
基板内で処理時間を等しくでき、均一なエッチングがで
きる。
【００１０】 半導体基板を液から取り出す際ステー
ジに傾斜を付け、かつ上方から液を落すようにＮ2ガス
または不活性ガスを吹き付けることにより短時間で薬液
を除去できる。
ジに傾斜を付け、かつ上方から液を落すようにＮ2ガス
または不活性ガスを吹き付けることにより短時間で薬液
を除去できる。
【００１１】 半導体基板を液中に挿入する時及び液
から取り出す時に上方からＮ2ガスまたは不活性ガスを
吹き付けることにより液からの蒸気の影響を低減し、均
一なエッチングができる。
から取り出す時に上方からＮ2ガスまたは不活性ガスを
吹き付けることにより液からの蒸気の影響を低減し、均
一なエッチングができる。
【００１２】 Ｎ2ガスまたは不活性ガスを吹き付け
ながら回転させ、乾燥を行うことにより、傾いたウェハ
へのガス吹き付けのみでは除去しきれない分を短時間で
完全に除去することができる。
ながら回転させ、乾燥を行うことにより、傾いたウェハ
へのガス吹き付けのみでは除去しきれない分を短時間で
完全に除去することができる。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例である装置の概要を図１に
示す。半導体ウェハ１は図１のようにテフロン製の支持
爪２でステージ３に固定される。このステージ３には薬
液へのウェハ浸漬時や液からの取り出し時に高さを変え
る上下移動、ウェハの挿入時、浸漬中、取り出し時の角
度を任意に変えるチルト動作、スピン乾燥させるときの
回転動作などの機能を持たせた。薬液Ａ１５及び薬液Ｂ
１６はバルブ１１、１２を介してノズル８から洗浄槽４
に供給される。さらに薬液Ａ１５及び薬液Ｂ１６を洗浄
槽４に供給するためのラインを洗浄、乾燥するためにバ
ルブ１２から純水１７、Ｎ2ガス１８を供給できる。ま
た純水１４はバルブ１０を通してノズル７から、Ｎ2ガ
ス１３はバルブ９を通してノズル６から供給される。
示す。半導体ウェハ１は図１のようにテフロン製の支持
爪２でステージ３に固定される。このステージ３には薬
液へのウェハ浸漬時や液からの取り出し時に高さを変え
る上下移動、ウェハの挿入時、浸漬中、取り出し時の角
度を任意に変えるチルト動作、スピン乾燥させるときの
回転動作などの機能を持たせた。薬液Ａ１５及び薬液Ｂ
１６はバルブ１１、１２を介してノズル８から洗浄槽４
に供給される。さらに薬液Ａ１５及び薬液Ｂ１６を洗浄
槽４に供給するためのラインを洗浄、乾燥するためにバ
ルブ１２から純水１７、Ｎ2ガス１８を供給できる。ま
た純水１４はバルブ１０を通してノズル７から、Ｎ2ガ
ス１３はバルブ９を通してノズル６から供給される。
【００１４】次に図２〜図６を用いて本発明による洗浄
方法について説明する。まず洗浄槽４をＮ2ガス１３で
パージした後、ウェハ１を入れる。そして図２のように
ステージ３を水平に上昇させた状態で、バルブ１１また
は１２を開けて薬液Ａ１５またはＢ１６を入れる。洗浄
槽内の薬液１７が十分な量になったら、図３のようにス
テージ３を傾けノズル６からＮ2ガス１３を吹き付けな
がら下降させ、ウェハ１を浸漬する。そして図４のよう
に薬液中でウェハ１の向きを変える。処理終了後、この
状態のままステージ３を上昇させる。このときステージ
３の上昇速度は浸漬の際の下降速度と同一になるように
する。これら一連の操作によりウェハ面内の処理時間を
一定にできる。次に図５のようにステージ３を上昇させ
る際バルブ９を開け、ノズル６からＮ2ガス１３を吹き
付け、基板表面を液切れさせる。このＮ2ガス１３は薬
液を巻き上げないように流量を調整する。次に図６のよ
うに十分な高さにステージ３を上昇させた後、ドレイン
５から薬液の排水を行う。そしてバルブ１０を開け、ノ
ズル７から純水１４を洗浄槽４に入れる。以下同様の手
順でリンスを行い最後にＮ2ガスまたは不活性ガスを吹
き付けながらスピン乾燥させる。
方法について説明する。まず洗浄槽４をＮ2ガス１３で
パージした後、ウェハ１を入れる。そして図２のように
ステージ３を水平に上昇させた状態で、バルブ１１また
は１２を開けて薬液Ａ１５またはＢ１６を入れる。洗浄
槽内の薬液１７が十分な量になったら、図３のようにス
テージ３を傾けノズル６からＮ2ガス１３を吹き付けな
がら下降させ、ウェハ１を浸漬する。そして図４のよう
に薬液中でウェハ１の向きを変える。処理終了後、この
状態のままステージ３を上昇させる。このときステージ
３の上昇速度は浸漬の際の下降速度と同一になるように
する。これら一連の操作によりウェハ面内の処理時間を
一定にできる。次に図５のようにステージ３を上昇させ
る際バルブ９を開け、ノズル６からＮ2ガス１３を吹き
付け、基板表面を液切れさせる。このＮ2ガス１３は薬
液を巻き上げないように流量を調整する。次に図６のよ
うに十分な高さにステージ３を上昇させた後、ドレイン
５から薬液の排水を行う。そしてバルブ１０を開け、ノ
ズル７から純水１４を洗浄槽４に入れる。以下同様の手
順でリンスを行い最後にＮ2ガスまたは不活性ガスを吹
き付けながらスピン乾燥させる。
【００１５】なお本発明においてステージ３の操作は、
実施例ではチャンバー底部からステージ３を支持する部
分によって行われるが、上部にステージ支持部を設けて
も良い。また２種類の薬液を用いる場合は、最初の薬液
を供給したあと次の薬液に移る前に、まずバルブ１２か
ら純水１７を供給し、薬液供給ラインを洗浄する。その
後Ｎ2ガス１８を導入し、乾燥を行ってから次の薬液を
供給する。
実施例ではチャンバー底部からステージ３を支持する部
分によって行われるが、上部にステージ支持部を設けて
も良い。また２種類の薬液を用いる場合は、最初の薬液
を供給したあと次の薬液に移る前に、まずバルブ１２か
ら純水１７を供給し、薬液供給ラインを洗浄する。その
後Ｎ2ガス１８を導入し、乾燥を行ってから次の薬液を
供給する。
【００１６】
【発明の効果】本発明により枚葉一貫処理半導体ウェハ
の洗浄の、ウェハ面内均一性の改善すると共に乾燥に伴
うウォーターマークを低減できる。
の洗浄の、ウェハ面内均一性の改善すると共に乾燥に伴
うウォーターマークを低減できる。
【図１】本発明による洗浄装置の概略図。
【図２】薬液の供給時のステージ３の状態を示す図。
【図３】薬液へのウェハ挿入時のステージ３の状態を示
す図。
す図。
【図４】薬液中のステージ３の状態を示す図。
【図５】薬液からのウェハ取出し、乾燥方法を示す図。
【図６】純水供給時のステージ３の状態を示す図。
１…半導体ウェハ，２…半導体固定爪、３…回転ステー
ジ、４…洗浄槽、５…ドレイン、６，７，８…ノズル、
９，１０，１１，１２…バルブ、１３，１８…Ｎ2ガ
ス、１４，１７…純水、１５…薬液Ａ、１６…薬液Ｂ、
１９…洗浄槽内の薬液Ｂ、２０…洗浄槽内の純水。
ジ、４…洗浄槽、５…ドレイン、６，７，８…ノズル、
９，１０，１１，１２…バルブ、１３，１８…Ｎ2ガ
ス、１４，１７…純水、１５…薬液Ａ、１６…薬液Ｂ、
１９…洗浄槽内の薬液Ｂ、２０…洗浄槽内の純水。
フロントページの続き (72)発明者 糸賀 敏彦 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】容器と、該容器内に設けられた半導体基板
固定ステージと、該ステージの動作手段と、該容器内に
薬液およびガスを供給するための薬液およびガス供給ノ
ズルを有する洗浄乾燥装置において、上記ステージの動
作手段は上記ステージを上下に移動する手段、チルトさ
せる手段および回転動作させる手段とを含むことを特徴
とする洗浄乾燥装置。 - 【請求項２】半導体基板をステージに固定するステップ
と、該半導体基板の表面が液面に対し傾斜を持つように
該半導体基板を洗浄液に挿入するステツプと、該半導体
基板を薬液中で挿入時に対して液面法線方向に対称とな
るように傾けるステップと、該半導体基板の傾きが挿入
時に対して液面法線方向に対称となるような状態で該半
導体基板を洗浄液から取り出すステップとを有すること
を特徴とする洗浄乾燥方法。 - 【請求項３】上記半導体基板を洗浄液から取り出すステ
ップにおいて、上記半導体基板にＮ2ガスまたは不活性
ガスの吹き付けを行うことを特徴とする請求項２に記載
の洗浄乾燥方法。 - 【請求項４】上記半導体基板を洗浄液から取り出した
後、Ｎ2ガスまたは不活性ガスを吹き付けながら上記ス
テージを回転することを特徴とする請求項３記載の洗浄
乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15328093A JPH0714811A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 洗浄乾燥方法及び洗浄乾燥装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15328093A JPH0714811A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 洗浄乾燥方法及び洗浄乾燥装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714811A true JPH0714811A (ja) | 1995-01-17 |
Family
ID=15559022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15328093A Pending JPH0714811A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 洗浄乾燥方法及び洗浄乾燥装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714811A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2002029137A3 (en) * | 2000-10-03 | 2004-08-05 | Applied Materials Inc | Method and associated apparatus for tilting a substrate upon entry for metal deposition |
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| US7497932B2 (en) | 1998-11-30 | 2009-03-03 | Applied Materials, Inc. | Electro-chemical deposition system |
| JP2012246069A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Shinko Electric Ind Co Ltd | ワークの搬送装置および搬送方法 |
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| WO2016041151A1 (en) * | 2014-09-16 | 2016-03-24 | Acm Research (Shanghai) Inc. | Coater with automatic cleaning function and coater automatic cleaning method |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15328093A patent/JPH0714811A/ja active Pending
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