JPH0794462A - パーティクル除去方法 - Google Patents

パーティクル除去方法

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JPH0794462A
JPH0794462A JP23395293A JP23395293A JPH0794462A JP H0794462 A JPH0794462 A JP H0794462A JP 23395293 A JP23395293 A JP 23395293A JP 23395293 A JP23395293 A JP 23395293A JP H0794462 A JPH0794462 A JP H0794462A
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JP
Japan
Prior art keywords
wafer
aqueous solution
particles
oxyethyltrimethylammonium
semiconductor wafer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP23395293A
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English (en)
Inventor
Makoto Nakamura
誠 中村
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】 ウエハ表面に大きな機械的な力を加えること
なく表面に付着したパーティクルを効果的に除去するパ
ーティクル除去方法を提供することである。 【構成】 半導体ウエハ表面に形成した皮膜をエッチン
グする工程、半導体ウエハ表面に塗布したレジスト膜を
剥離する工程、または半導体ウエハ表面に皮膜を形成す
る工程のいずれかの工程の後に、前記半導体ウエハを回
転させながら濃度0.5〜50重量%の水酸化2−オキ
シエチルトリメチルアンモニウム水溶液を塗布する工程
と、前記半導体ウエハを回転させながら、該半導体ウエ
ハ表面に純水またはアルコールを供給し前記水酸化2−
オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液を洗い流す
工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パーティクル除去方法
に関し、特に半導体装置の製造プロセスにおけるウエハ
表面のパーティクル除去方法に関する。
【0002】近年、半導体装置の高集積化、高密度化が
ますます進み、ウエハ表面に形成されるパターンがより
微細化してきた。これに伴い、より微細なパーティクル
までもが障害の原因となることになり、高い歩留りを得
るには、製造プロセスにおけるパーティクルの低減及び
除去が重要な課題となってきている。
【0003】
【従来の技術】従来のパーティクル除去方法において
は、30〜50kg/cm2 の高圧力の純水を、回転す
るウエハに噴射し、機械的な力によりパーティクルを除
去する方法が一般的であった。この技術を用いたものと
して、ハイプレッシャスクラバ(HPS)、またはハイ
プレッシャクリーナ(HPC)と呼ばれるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のように
機械的な力でパーティクルを除去する方法では、外部か
ら加えられる力よりも大きな力でウエハ表面に付着して
いるパーティクルを除去することはできない。パーティ
クルが小さくなれば、外部から大きな力を加えることは
困難になるため、パーティクルの除去が困難になる。パ
ーティクルを除去するために、より大きな力を加えよう
とすれば、ウエハ表面に形成されたパターンが破壊され
ることもある。
【0005】また、絶縁物表面では、静電気によるパー
ティクルの再付着、及び素子の破壊といった問題もあ
る。本発明の目的は、ウエハ表面に大きな機械的な力を
加えることなく表面に付着したパーティクルを効果的に
除去するパーティクル除去方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のパーティクル除
去方法は、半導体ウエハ表面に形成した皮膜をエッチン
グする工程、半導体ウエハ表面に塗布したレジスト膜を
剥離する工程、または半導体ウエハ表面に皮膜を形成す
る工程のいずれかの工程の後に、前記半導体ウエハを回
転させながら濃度0.5〜50重量%の水酸化2−オキ
シエチルトリメチルアンモニウム水溶液を塗布する工程
と、前記半導体ウエハを回転させながら、該半導体ウエ
ハ表面に純水またはアルコールを供給し前記水酸化2−
オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液を洗い流す
工程とを含む。
【0007】また、本発明の他のパーティクル除去方法
は、半導体ウエハ表面に形成した皮膜をエッチングする
工程、半導体ウエハ表面に塗布したレジスト膜を剥離す
る工程、または半導体ウエハ表面に皮膜を形成する工程
のいずれかの工程の後に、前記半導体ウエハを、濃度
0.5〜50重量%の水酸化2−オキシエチルトリメチ
ルアンモニウム水溶液に浸漬する工程と、前記半導体ウ
エハを純水またはアルコールに浸漬し、前記水酸化2−
オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液を洗い流す
工程とを含む。
【0008】なお、上述の「いずれかの工程の後」と
は、必ずしも処理の直後に限らない。例えば、半導体ウ
エハをウエハホルダに保持したまま所定期間保管した後
に、次の工程に進む場合等を含む。
【0009】
【作用】ウエハ表面の皮膜除去等の製造プロセス後に、
水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液
(β−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド水溶液)で、ウエハ表面を洗浄することに
より、HPCでは除去困難であるパーティクルも効果的
に除去することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の実施例によるパーティクル
除去方法の各工程の概念図を示す。半導体ウエハ1をそ
の中心軸の回りに回転させながら、ノズル2からウエハ
1表面に約5.1重量%の水酸化2−オキシエチルトリ
メチルアンモニウム水溶液3(〔(CH3 3 N(CH
2 2 OH〕+ OH- )(日本ゼオン株式会社製品名Z
COL100)を供給し、塗布する(図1(A))。
【0011】引き続き、ウエハ1を回転させたまま、ノ
ズル4から純水5を供給し、水酸化2−オキシエチルト
リメチルアンモニウム水溶液3を洗い流す(図1
(B))。最後に、ウエハ1の回転数を上昇し、水酸化
2−オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液3と純
水5を飛散させる(図1(C))。
【0012】図2は、本発明の実施例で使用したパーテ
ィクル除去装置の概略を示す。ウエハ1は、真空チャッ
ク等によりウエハ固定治具6に固定され、回転すること
ができる。ウエハ表面上部には、水酸化2−オキシエチ
ルトリメチルアンモニウム水溶液を供給するためのノズ
ル2a、2b、及び純水を供給するためのノズル4aが
配置されている。
【0013】図2では、水酸化2−オキシエチルトリメ
チルアンモニウム水溶液を供給するためのノズルを2本
配置した場合を示しているが、ウエハ表面の全面に塗布
することができれば、1本または3本以上でもよい。
【0014】以下に、パーティクル除去方法について、
各工程毎に説明する。パーティクル除去の効果を確認す
るため、4インチのベアシリコンウエハ及び表面に酸化
膜を形成したシリコンウエハを、エッチング装置に搬
入、搬出しパーティクルを付着させる。実施例では、後
にパーティクル数を計数するために実際にはエッチング
を行わなかったが、エッチング装置及びその搬送系によ
るパーティクルの付着状況は実際の製造プロセスとほぼ
同等と考えられる。
【0015】シリコンウエハ1を、ウエハ固定治具6に
固定し、950rpmで回転させながら、濃度約5.1
重量%の水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモニウ
ム水溶液をノズル2a、2bから供給し、ウエハ表面に
塗布する。この際、回転数は、水酸化2−オキシエチル
トリメチルアンモニウム水溶液を全面にほぼ均一に塗布
できればよく、950rpmに限らない。
【0016】水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモ
ニウム水溶液をノズル2a、2bから約10秒間供給し
た後、ウエハの回転及び水酸化2−オキシエチルトリメ
チルアンモニウム水溶液の供給を停止し、約10秒間放
置する。
【0017】次に、再度ウエハを950rpmで回転さ
せながらノズル4aから純水を約25秒間供給する。こ
のとき、ウエハ表面の水酸化2−オキシエチルトリメチ
ルアンモニウム水溶液は、純水によって洗い流される。
【0018】引き続きウエハの回転数を4800rpm
に上昇し、約10秒間回転する。これにより、ウエハ表
面に残っていた水酸化2−オキシエチルトリメチルアン
モニウム水溶液及び純水は、遠心力により飛散する。
【0019】最後に、100〜120℃で約50秒間乾
燥する。図3は、上記実施例によって、パーティクルを
除去した場合の効果を示す。図3(A)は、ベアシリコ
ンウエハ、図3(B)は、表面に酸化膜を形成したシリ
コンウエハの例を示す。
【0020】両者とも、横軸は各サンプルを表す。グラ
フの左側の2サンプルについては、SiO2 膜をエッチ
ングするためのリアクティブイオンビームエッチング
(RIE)装置、右側の2サンプルについては、アルミ
ニウムをエッチングするためのRIE装置に搬入、搬出
してパーティクルが付着した場合を示す。両者で特に有
為な差は見られない。
【0021】縦軸は、1ウエハ当たりの0.2μm以上
の大きさのパーティクルの数を表す。記号○はRIE装
置に搬入する前のウエハ、記号●は、RIE装置から搬
出した後のウエハ、記号▲は、本実施例によってパーテ
ィクルを除去した後のウエハを表す。
【0022】ベアシリコンウエハの場合は、RIE装置
から搬出後は、パーティクルの数は約一桁またはそれ以
上増加している。その後、本実施例の方法でパーティク
ルを除去すると、RIE装置に搬入前と同等またはそれ
以下に、パーティクル数が減少していることがわかる。
【0023】また、SiO2 膜を形成したシリコンウエ
ハの場合は、ベアシリコンウエハのように顕著な効果は
見られないが、本実施例の方法でパーティクルを除去す
ることにより、RIE装置に搬入前と同等またはそれ以
下に、パーティクル数が減少していることがわかる。
【0024】これは、パーティクル自体が水酸化2−オ
キシエチルトリメチルアンモニウム水溶液中に溶解、ま
たはウエハとの結合を切られて水溶液中に浮遊したため
と考えられる。
【0025】比較のために、図4にHPCによるパーテ
ィクル除去を行った場合を示す。図4(A)、(B)は
それぞれベアシリコンウエハ、SiO2 膜付きシリコン
ウエハの場合を示す。縦軸、横軸及び図中の記号は、図
3の場合と同様である。
【0026】ベアシリコンウエハ、及びSiO2 膜付き
シリコンウエハの場合、共にHPCによるパーティクル
除去を行うと却ってパーティクル数が増加している。こ
れは、HPCにより何らかのパーティクルが付着したた
めと考えられる。一例として、HPCによってパーティ
クル除去を行った後のウエハ表面の化学分析を行うと、
表面の鉄(Fe)の濃度の増加が観測される。
【0027】図3、図4を比較すると、本実施例による
パーティクル除去方法は、従来のHPCに比べてパーテ
ィクル除去効果が著しく高いことがわかる。さらに、H
PCによる方法では、純水の圧力を高くしすぎると、表
面に形成された配線が機械的力によりダメージを受け不
良の原因になる。本実施例の方法では、パーティクル除
去に機械的な力を必要としないため、配線にダメージを
与えることなくパーティクルを除去することができる。
【0028】上記実施例では、水酸化2−オキシエチル
トリメチルアンモニウム水溶液を使用した場合について
説明したが、ウエハを侵さず、パーティクルを溶解等さ
せる性質を有するものであれば、他の溶媒でもよい。例
えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド
(〔(CH3 4 N〕+ OH- )等の他のアンモニウム
塩を含むアルカリ溶液を使用してもよい。
【0029】また、水酸化2−オキシエチルトリメチル
アンモニウム水溶液を塗布後、洗い流すために純水を使
用した例について説明したが、水酸化2−オキシエチル
トリメチルアンモニウム水溶液を洗い流すことができれ
ば、他の液体でもよい。例えばアルコール等を使用して
もよい。
【0030】本実施例で使用した水酸化2−オキシエチ
ルトリメチルアンモニウム水溶液の濃度は、約5.1重
量%のものであるが、パーティクルを除去する効果があ
ればその他の濃度にしてもよい。例えば、濃度が0.5
〜50重量%の範囲でも効果があるであろう。
【0031】また、上記実施例は、ベアシリコン表面及
びSiO2 膜表面に付着したパーティクルの除去につい
て説明したが、パーティクル除去の効果は水酸化2−オ
キシエチルトリメチルアンモニウム水溶液とパーティク
ルとの化学的作用のためと考えられるため、アルミニウ
ム配線等がされているウエハ表面上でも同等の効果が得
られるであろう。さらに、シリコンウエハ以外の半導体
ウエハでも同等の効果が得られるであろう。
【0032】また、上記実施例では、ウエハを回転させ
ながら水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモニウム
水溶液を塗布し、続いて純水によって洗い流す場合につ
いて説明したが、パーティクル除去は化学的作用による
ものと考えられるため、ウエハを回転せず、水酸化2−
オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液に浸漬して
もよい。この方法では、ウエハのバッチ処理が可能にな
るため、生産性向上が期待できる。
【0033】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウエハ表面に付着したパーティクルを効果的に除去する
ことができる。これにより、ウエハ表面に形成した半導
体装置の歩留りを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の各工程を示す概念図である。
【図2】本発明の実施例で使用したパーティクル除去装
置の概略図である。
【図3】本発明の実施例による方法でパーティクルを除
去した場合の、パーティクル数の除去効果を示すための
グラフである。
【図4】従来のHPCによる方法でパーティクルを除去
した場合の、パーティクル数の除去効果を示すためのグ
ラフである。
【符号の説明】
1 ウエハ 2、2a、2b、4、4a ノズル 3 水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモニウム
水溶液 5 純水 6 ウエハ固定治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/304 341 L 21/308 E

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウエハ表面に形成した皮膜をエッ
    チングする工程、半導体ウエハ表面に塗布したレジスト
    膜を剥離する工程、または半導体ウエハ表面に皮膜を形
    成する工程のいずれかの工程の後に、前記半導体ウエハ
    を回転させながら濃度0.5〜50重量%の水酸化2−
    オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶液を塗布する
    工程と、 前記半導体ウエハを回転させながら、該半導体ウエハ表
    面に純水またはアルコールを供給し前記水酸化2−オキ
    シエチルトリメチルアンモニウム水溶液を洗い流す工程
    とを含むパーティクル除去方法。
  2. 【請求項2】 半導体ウエハ表面に形成した皮膜をエッ
    チングする工程、半導体ウエハ表面に塗布したレジスト
    膜を剥離する工程、または半導体ウエハ表面に皮膜を形
    成する工程のいずれかの工程の後に、前記半導体ウエハ
    を、濃度0.5〜50重量%の水酸化2−オキシエチル
    トリメチルアンモニウム水溶液に浸漬する工程と、 前記半導体ウエハを純水またはアルコールに浸漬し、前
    記水酸化2−オキシエチルトリメチルアンモニウム水溶
    液を洗い流す工程とを含むパーティクル除去方法。
JP23395293A 1993-09-20 1993-09-20 パーティクル除去方法 Withdrawn JPH0794462A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007007731A1 (ja) 2005-07-12 2007-01-18 Creative Technology Corporation 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法

Cited By (2)

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WO2007007731A1 (ja) 2005-07-12 2007-01-18 Creative Technology Corporation 基板の異物除去装置及び基板の異物除去方法
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