JPH0724265B2 - 半導体基板の洗浄装置 - Google Patents
半導体基板の洗浄装置Info
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- JPH0724265B2 JPH0724265B2 JP9207588A JP9207588A JPH0724265B2 JP H0724265 B2 JPH0724265 B2 JP H0724265B2 JP 9207588 A JP9207588 A JP 9207588A JP 9207588 A JP9207588 A JP 9207588A JP H0724265 B2 JPH0724265 B2 JP H0724265B2
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- semiconductor substrate
- cleaning
- vapor
- ammonia
- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体基板の洗浄装置に関する。
従来、この種の洗浄装置としては、半導体基板を洗浄液
の中に浸漬し処理を行なうディップ式と呼ばれる洗浄装
置が主流となっていた。また、回転させた半導体基板に
霧状にした洗浄液を噴き付けるスプレー式や、洗浄液を
スピン塗布させるスピン式の洗浄装置も用いられてい
た。
の中に浸漬し処理を行なうディップ式と呼ばれる洗浄装
置が主流となっていた。また、回転させた半導体基板に
霧状にした洗浄液を噴き付けるスプレー式や、洗浄液を
スピン塗布させるスピン式の洗浄装置も用いられてい
た。
しかしながら、上述した従来のディップ式洗浄装置で
は、半導体基板を直接洗浄液に浸漬し処理するため、洗
浄液中に不純物の微粒子が存在すると、この微粒子が半
導体基板表面に付着するという問題がある。そのため、
処理槽内の洗浄中の微粒子を除去するための循環過装
置が不可欠であるが、この循環過装置によっても微粒
子の付着を完全には防ぐことができず、連続処理を行な
うと洗浄中に微粒子が蓄積する。また、洗浄液が何らか
の原因によって汚染された場合、その汚染された洗浄液
で処理された半導体基板が全て汚染される。
は、半導体基板を直接洗浄液に浸漬し処理するため、洗
浄液中に不純物の微粒子が存在すると、この微粒子が半
導体基板表面に付着するという問題がある。そのため、
処理槽内の洗浄中の微粒子を除去するための循環過装
置が不可欠であるが、この循環過装置によっても微粒
子の付着を完全には防ぐことができず、連続処理を行な
うと洗浄中に微粒子が蓄積する。また、洗浄液が何らか
の原因によって汚染された場合、その汚染された洗浄液
で処理された半導体基板が全て汚染される。
一方、スプレー式やスピン式洗浄装置では、洗浄液を１
バッチ毎に使い捨てにして使用しているため、微粒子の
蓄積による半導体表面への再付着は少ないという利点は
あるものの、やはり洗浄液が直接半導体基板に触れてい
るために、洗浄液が汚染された場合には処理された半導
体基板が汚染されることは、ディップ式の場合と同じで
ある。
バッチ毎に使い捨てにして使用しているため、微粒子の
蓄積による半導体表面への再付着は少ないという利点は
あるものの、やはり洗浄液が直接半導体基板に触れてい
るために、洗浄液が汚染された場合には処理された半導
体基板が汚染されることは、ディップ式の場合と同じで
ある。
洗浄工程で半導体基板表面に付着した微粒子や汚染物質
は、それに続く半導体製造工程、即ち拡散・酸化，リソ
グラフィ等の各工程において悪影響を及ぼす。例えば、
拡散・酸化工程においては異常拡散の原因となったり、
酸化膜厚が不均一になったり、結晶欠陥を誘起する原因
となったりする。また、リソグラフィ工程ではパターン
欠陥の原因となったりする。このため、半導体素子の特
性を劣化させ、歩留りの低下，品質の低下を招くという
問題がある。
は、それに続く半導体製造工程、即ち拡散・酸化，リソ
グラフィ等の各工程において悪影響を及ぼす。例えば、
拡散・酸化工程においては異常拡散の原因となったり、
酸化膜厚が不均一になったり、結晶欠陥を誘起する原因
となったりする。また、リソグラフィ工程ではパターン
欠陥の原因となったりする。このため、半導体素子の特
性を劣化させ、歩留りの低下，品質の低下を招くという
問題がある。
従来のスプレー式あるいはスピン式洗浄装置では洗浄液
を使い捨てにしているため、ディップ式の場合と比較し
て薬品の使用量が増えるという問題もある。
を使い捨てにしているため、ディップ式の場合と比較し
て薬品の使用量が増えるという問題もある。
さらに、従来のディップ式，スプレー式およびスピン式
洗浄装置では、酸化剤として過酸化水素を用いている
が、洗浄液中の過酸化水素の分解によって洗浄液が劣化
し、洗浄能力も長時間持続しないという問題がある。ま
た、過酸化水素の分解によって生ずる気泡のため、洗浄
液が細部にまで行き渡らないという問題がある。特に、
近年半導体素子の集積度が増すにつれて、アスペクト比
が増加する傾向にあり、高アスペクト比でも確実に洗浄
できることが要求されてきている。
洗浄装置では、酸化剤として過酸化水素を用いている
が、洗浄液中の過酸化水素の分解によって洗浄液が劣化
し、洗浄能力も長時間持続しないという問題がある。ま
た、過酸化水素の分解によって生ずる気泡のため、洗浄
液が細部にまで行き渡らないという問題がある。特に、
近年半導体素子の集積度が増すにつれて、アスペクト比
が増加する傾向にあり、高アスペクト比でも確実に洗浄
できることが要求されてきている。
洗浄液の劣化を防ぐために、過酸化水素の代わりにオゾ
ン（O3）ガスを用いる方法もあるが、従来の洗浄装置で
は洗浄液中にO3をバブリングによって供給しているた
め、洗浄効果が不均一になりやすいという問題もあっ
た。
ン（O3）ガスを用いる方法もあるが、従来の洗浄装置で
は洗浄液中にO3をバブリングによって供給しているた
め、洗浄効果が不均一になりやすいという問題もあっ
た。
本発明の半導体基板の洗浄装置は、アンモニアまたは塩
酸または硝酸の蒸気を発生する蒸気発生部と、この発生
した蒸気中にオゾンガスを導入するガス導入部とを具備
するものである。
酸または硝酸の蒸気を発生する蒸気発生部と、この発生
した蒸気中にオゾンガスを導入するガス導入部とを具備
するものである。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す洗浄装置の模式断
面図である。
面図である。
第１図において、処理槽１の底部に、例えばアンモニア
（又は、塩酸あるいは硝酸）溶液２が供給されている。
このアンモニア溶液２をヒーター３で加熱することによ
ってアンモニア蒸気を発生させる。この場合、蒸気発生
部４はヒーター３によって構成されている。発生された
アンモニア蒸気中にオゾン・ガスがオゾン・ガス導入管
５によって導入される。オゾンはオゾン発生器６に供給
された酸素（O2）ガスの一部がオゾン発生器６でオゾン
化され、オゾン／酸素（O3／O2）の混合ガスとして、フ
ィルター７を通して導入される。この場合、ガス導入部
８は、オゾン発生器6,フィルター７およびオゾン・ガス
導入管５から構成される。
（又は、塩酸あるいは硝酸）溶液２が供給されている。
このアンモニア溶液２をヒーター３で加熱することによ
ってアンモニア蒸気を発生させる。この場合、蒸気発生
部４はヒーター３によって構成されている。発生された
アンモニア蒸気中にオゾン・ガスがオゾン・ガス導入管
５によって導入される。オゾンはオゾン発生器６に供給
された酸素（O2）ガスの一部がオゾン発生器６でオゾン
化され、オゾン／酸素（O3／O2）の混合ガスとして、フ
ィルター７を通して導入される。この場合、ガス導入部
８は、オゾン発生器6,フィルター７およびオゾン・ガス
導入管５から構成される。
このようにしてオゾン・ガスが導入されたアンモニア蒸
気中に半導体基板９が晒され処理される。半導体基板９
はキャリア10によって保持されている。アンモニア蒸気
は冷却器11によって液化された後処理槽に戻され再利用
される。
気中に半導体基板９が晒され処理される。半導体基板９
はキャリア10によって保持されている。アンモニア蒸気
は冷却器11によって液化された後処理槽に戻され再利用
される。
このように本実施例においては、アンモニアを蒸気とし
て利用することにより、元の薬品中に微粒子や汚染物質
が存在していたとしても、半導体基板表面への付着を防
止することができ、また細部まで均一に洗浄することが
できる。
て利用することにより、元の薬品中に微粒子や汚染物質
が存在していたとしても、半導体基板表面への付着を防
止することができ、また細部まで均一に洗浄することが
できる。
本第１の実施例では加熱に投げ込み式のヒーターを使用
しているが、処理槽外部から加熱する方式を用いてもよ
く、また赤外線加熱，ランプ加熱等による加熱方式を用
いることも可能である。また、本第１の実施例ではアン
モニアを用いた場合について説明したが、塩酸や硝酸を
用いても全く同様に半導体基板を洗浄することができ
る。
しているが、処理槽外部から加熱する方式を用いてもよ
く、また赤外線加熱，ランプ加熱等による加熱方式を用
いることも可能である。また、本第１の実施例ではアン
モニアを用いた場合について説明したが、塩酸や硝酸を
用いても全く同様に半導体基板を洗浄することができ
る。
第２図は本発明の第２の実施例を示す洗浄装置の模式断
面図である。
面図である。
本第２の実施例においては、アンモニア蒸気は水蒸気に
アンモニア・ガスを接触させることによって得ている。
硝酸，塩酸蒸気は、二酸化窒素，塩化水素ガスを用い
る。水蒸気発生器21で作られた水蒸気は蒸気発生器22に
送られる。蒸気発生器22において、アンモニア・ガス
（NH3）供給置23よりフィルター7Aを通して供給されて
きたアンモニア・ガスは水蒸気に吸収され、アンモニア
蒸気が生成する。生成されたアンモニア蒸気は処理槽１
に導入される。
アンモニア・ガスを接触させることによって得ている。
硝酸，塩酸蒸気は、二酸化窒素，塩化水素ガスを用い
る。水蒸気発生器21で作られた水蒸気は蒸気発生器22に
送られる。蒸気発生器22において、アンモニア・ガス
（NH3）供給置23よりフィルター7Aを通して供給されて
きたアンモニア・ガスは水蒸気に吸収され、アンモニア
蒸気が生成する。生成されたアンモニア蒸気は処理槽１
に導入される。
処理槽１内には、酸素ガス供給装置24からフィルター7B
を通して酸素ガスが同時に導入される。この時、処理槽
１の側面に設置された紫外線光源25より紫外線が照射さ
れる。この紫外線の働きによって酸素ガスがオゾン化さ
れる。こうして、アンモニア蒸気とオゾンとの混合雰囲
気中で半導体基板９が処理される。本第２実施例の場合
においても半導体基板９はキャリア10に保持されている
が、枚葉処理ももちろん可能である。
を通して酸素ガスが同時に導入される。この時、処理槽
１の側面に設置された紫外線光源25より紫外線が照射さ
れる。この紫外線の働きによって酸素ガスがオゾン化さ
れる。こうして、アンモニア蒸気とオゾンとの混合雰囲
気中で半導体基板９が処理される。本第２実施例の場合
においても半導体基板９はキャリア10に保持されている
が、枚葉処理ももちろん可能である。
第３図は、本実施例および従来のディップ式洗浄装置を
用いた場合の、半導体基板表面に付着する微粒子の測定
結果である。
用いた場合の、半導体基板表面に付着する微粒子の測定
結果である。
半導体基板を従来の装置と本実施例により10分間処理し
た後、純水により10分間リンスを行ない、乾燥後に半導
体基板表面に付着していた微粒子を計測した。従来の装
置で処理した場合、HCl/H2O2/H2O,HNO3/H2O2では微粒子
数は１枚当たり100個程度であり、HN4OH/H2O2/H2Oでは2
0個程度であった。これに対して本実施例の洗浄装置で
処理した場合、いずれの場合においても微粒子数は１枚
当たり数個以下であった。
た後、純水により10分間リンスを行ない、乾燥後に半導
体基板表面に付着していた微粒子を計測した。従来の装
置で処理した場合、HCl/H2O2/H2O,HNO3/H2O2では微粒子
数は１枚当たり100個程度であり、HN4OH/H2O2/H2Oでは2
0個程度であった。これに対して本実施例の洗浄装置で
処理した場合、いずれの場合においても微粒子数は１枚
当たり数個以下であった。
第４図は、本実施例および従来のディップ式洗浄装置を
用いた場合の、少数キャリアの再結合ライフタイムの測
定結果を示す。
用いた場合の、少数キャリアの再結合ライフタイムの測
定結果を示す。
洗浄面を露出させた半導体基板を10分間処理した後、純
水により10分間リンスを行なった。洗浄後の半導体基板
を950℃の酸化性雰囲気中で熱処理した後、少数キャリ
アの再結合ライフタイムを測定した。本実施例の洗浄装
置によって処理を行なった場合と比較して、従来の洗浄
装置によって処理を行なった場合は、少数キャリアの再
結合ライフタイムはいずれも低下している。
水により10分間リンスを行なった。洗浄後の半導体基板
を950℃の酸化性雰囲気中で熱処理した後、少数キャリ
アの再結合ライフタイムを測定した。本実施例の洗浄装
置によって処理を行なった場合と比較して、従来の洗浄
装置によって処理を行なった場合は、少数キャリアの再
結合ライフタイムはいずれも低下している。
少数キャリアの再結合ライフタイムは半導体基板表面の
汚染と密接な関係があり、汚染量が多いと再結合ライフ
タイムは低下する。このことから、本実施例の洗浄装置
によって処理された半導体基板表面は、従来の洗浄装置
によって処理された場合よりも、清浄であるといえる。
汚染と密接な関係があり、汚染量が多いと再結合ライフ
タイムは低下する。このことから、本実施例の洗浄装置
によって処理された半導体基板表面は、従来の洗浄装置
によって処理された場合よりも、清浄であるといえる。
以上説明したように本発明は半導体基板の洗浄装置に、
アンモニアまたは塩酸または硝酸の蒸気を発生する蒸気
発生部と、発生した蒸気中にオゾン・ガスを導入するガ
ス導入部とを具備することによって、半導体基板表面へ
の微粒子の付着を防ぐことができる上に、半導体基板表
面への不純物の汚染も防止することができる。さらに、
蒸気を利用することにより、細部に至るまで均一に処理
することができる。従って、より高品質，高歩留の半導
体装置を製造することができる効果がある。
アンモニアまたは塩酸または硝酸の蒸気を発生する蒸気
発生部と、発生した蒸気中にオゾン・ガスを導入するガ
ス導入部とを具備することによって、半導体基板表面へ
の微粒子の付着を防ぐことができる上に、半導体基板表
面への不純物の汚染も防止することができる。さらに、
蒸気を利用することにより、細部に至るまで均一に処理
することができる。従って、より高品質，高歩留の半導
体装置を製造することができる効果がある。
第１図および第２図は本発明の第１および第２の実施例
の模式断面図、第３図は本実施例および従来の洗浄装置
を用いた場合の、半導体基板表面に付着する微粒子の測
定結果を示す図、第４図は本実施例および従来の洗浄装
置を用いた場合の、少数キャリアの再結合ライフタイム
の測定結果を示す図である。 １…処理槽、２…アンモニア溶液、３…ヒーター、４…
蒸気発生部、５…オゾン・ガス導入管、６…オゾン発生
器、7,7A,7B…フィルター、８…ガス導入部、９…半導
体基板、10…キャリア、11…冷却器、21…水蒸気発生
器、22…蒸気発生器、23…ガス供給装置、24…酸素ガス
供給装置、25…紫外線光源。
の模式断面図、第３図は本実施例および従来の洗浄装置
を用いた場合の、半導体基板表面に付着する微粒子の測
定結果を示す図、第４図は本実施例および従来の洗浄装
置を用いた場合の、少数キャリアの再結合ライフタイム
の測定結果を示す図である。 １…処理槽、２…アンモニア溶液、３…ヒーター、４…
蒸気発生部、５…オゾン・ガス導入管、６…オゾン発生
器、7,7A,7B…フィルター、８…ガス導入部、９…半導
体基板、10…キャリア、11…冷却器、21…水蒸気発生
器、22…蒸気発生器、23…ガス供給装置、24…酸素ガス
供給装置、25…紫外線光源。
Claims (1)
- 【請求項１】アンモニア（NH4OH）または塩酸（HCl）ま
たは硝酸（HNO3）の蒸気を発生する蒸気発生部と、前記
蒸気発生部より発生した蒸気中にオゾン（O3）ガスを導
入するガス導入部とを具備することを特徴とする半導体
基板の洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207588A JPH0724265B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 半導体基板の洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9207588A JPH0724265B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 半導体基板の洗浄装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01262627A JPH01262627A (ja) | 1989-10-19 |
| JPH0724265B2 true JPH0724265B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=14044334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9207588A Expired - Lifetime JPH0724265B2 (ja) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | 半導体基板の洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724265B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04222677A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-12 | Tec:Kk | 洗浄機 |
| US5393347A (en) * | 1991-07-23 | 1995-02-28 | Pct Systems, Inc. | Method and apparatus for removable weir overflow bath system with gutter |
| JPH06168922A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-06-14 | Texas Instr Inc <Ti> | シリコンの気相エッチング法 |
| US7404863B2 (en) | 1997-05-09 | 2008-07-29 | Semitool, Inc. | Methods of thinning a silicon wafer using HF and ozone |
| US7264680B2 (en) | 1997-05-09 | 2007-09-04 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece using ozone |
| US7378355B2 (en) | 1997-05-09 | 2008-05-27 | Semitool, Inc. | System and methods for polishing a wafer |
| US6869487B1 (en) | 1997-05-09 | 2005-03-22 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer |
| US6240933B1 (en) | 1997-05-09 | 2001-06-05 | Semitool, Inc. | Methods for cleaning semiconductor surfaces |
| US6701941B1 (en) * | 1997-05-09 | 2004-03-09 | Semitool, Inc. | Method for treating the surface of a workpiece |
| KR100539455B1 (ko) * | 1998-09-23 | 2006-03-20 | 삼성전자주식회사 | 오존수를 사용하는 반도체장치 제조용 식각장치 |
| JP2000147793A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | フォトレジスト膜除去方法およびそのための装置 |
| JP3869566B2 (ja) * | 1998-11-13 | 2007-01-17 | 三菱電機株式会社 | フォトレジスト膜除去方法および装置 |
| WO2002027775A1 (fr) * | 2000-09-28 | 2002-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Procede et appareil de traitement de plaquettes |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP9207588A patent/JPH0724265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01262627A (ja) | 1989-10-19 |
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