JPH09246224A - ウエハの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウエハの表面を損傷させることなく、金属や
有機物の従来はブラシによってしか取り除くことなく出
来なかった付着物をウエハを傷つけることなく取り除く
ことのできる洗浄方法を提供すること。 【解決手段】 シャワーノズル装置２３をウエハ２１に
対しｆの方向に往復動させながらそのシャワーノズル部
２６の小孔２６ａから洗浄液をウエハ２１の表面に噴出
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は洗浄方法、特に半導
体ウエハの鏡面を洗浄するウエハの洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体製造工程においてＣＶＤ
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ）法、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｎｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ
ｉｎｇ）法、ＰＲ法などがあり、これらには種々の加工
装置、搬送装置、あるいは固定装置などが用いられる
が、例えばこれらの内、ベルトによる搬送時や静電チャ
ックや真空チャックによる固定時においては金属物、有
機物などの汚染物がウエハ裏面に付着する場合がある。
これによりウエハの裏面が汚染源となり、これをいわゆ
るウエット洗浄で製品処理する場合、同じ洗浄液で処理
するために、その長い処理履歴の後の処理液によっては
その薬液自体が媒体として働き、裏面転写により表面へ
の汚染の原因となっている。

【０００３】すなわち、図５及び図６はこのようなウエ
ット洗浄の一例を示すものであるが、図において洗浄槽
１内には洗浄液２が満たされており、これにキャリア４
により複数枚の洗浄すべきウエハ３を載置させてこの洗
浄液２内に漬ける（いわゆるｄｉｐする）。これにより
各ウエハ３の裏面に付着した上記の金属物、有機物等の
汚染物ｄが除去されるのであるが、矢印で示すように、
相近接しているウエハの表面に付着してしまう（いわゆ
る裏面転写である）が、これでは充分な洗浄を行えない
ことになる。

【０００４】ウエハ表面異物除去に対しては上述のよう
なウエット洗浄が主流であるが、例えばＣＶＤ成膜時に
起こる突起物や製品処理中におけるダスト発塵に対して
はウエット洗浄のような化学的除去方法では困難であ
る。これに対し、図７で示すように、いわゆるブラッシ
ュ（ｂｒｕｓｈ）による洗浄方法がある。すなわちカッ
プ５の上端部に洗浄すべきウエハ６を載置し、図示しな
い固定部材により固着し、回転軸１１によりこれを回転
させながら、上方に配設したブラシ駆動装置７に取り付
けられているブラシ９により洗浄するのであるが、その
側方に配設したノズルから純水を噴出させながら、この
ブラシ駆動装置７を矢印ａの方向に駆動させながらブラ
シ９を軸心８の周りに回動させつつ、また矢印ｂで示す
方向に圧力を調整してウエハ６の表面を洗浄する方法が
ある。然るにこのような洗浄方法ではウエハの種類によ
ってブラシ９のウエハ６に対する圧力やブラシ９の軸心
８の周りの回転数、あるいは回転軸１１によるウエハ６
の回転数を最適に選ばなければ、ウエハ６の表面が損傷
される場合がある。

【０００５】図８は、更に他従来例のウエハの洗浄装置
（特開平５−３１８４号公報に開示されている）を示す
が、上記従来例に対応する部分については同一の符号を
付すものとする。すなわち、本従来例ではウエハ６の表
面及び裏面を全体として円筒形状のブラシ１８、１９に
より、側方からノズル１６、１７により洗浄液を噴出さ
せながら矢印方向に回転させてウエハの表面及び裏面を
洗浄している。このような洗浄装置においても上記従来
例と同様な問題を有するものである。なお、この従来例
では上下方向でウエハ６を相近接する方向に押圧してい
るが、これによりウエハ６が曲がらないようにしてい
る。すなわち、上記従来例においても問題となるのであ
るが、ブラシにより押圧して洗浄する場合においてはこ
のようなウエハ６の曲がりもに注意しなければならな
い。なお、ノズル１６、１７による洗浄だけでは一つの
孔から洗浄液を噴出しているだけであり、これのみでブ
ラッシュの洗浄作用を行なうことは到底出来ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みてなされ、いかなるウエハに対しても表面及び裏面
の汚染物を他のウエハに汚染転写するようなことなく、
又、この表面及び裏面を損傷させることなくブラシでし
か除去できなかった汚染物を確実に除去することのでき
るウエハの洗浄方法を提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の課題は、ウエハの
表面及び／又は裏面をシャワーノズルにより洗浄するこ
とを特徴とするウエハの洗浄方法、によって達成され
る。シャワーノズルが従来のブラシによる洗浄でしか除
去できなかった汚染物をウエハを損傷することなく除去
することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
ウエハの洗浄方法について説明する。

【０００９】図１乃至図４は本発明が適用されるウエハ
の洗浄装置を示すものであるが、図において概念的に示
すが、円筒形状のカップ２０は公知のように構成され、
一点鎖線及び実線で示すように、その載置部が縮径及び
拡径し、これにより洗浄すべきウエハ２１を取り付ける
ようにしている。ウエハ２１の上面が表面すなわち鏡面
であり、下方を裏面としている。カップ２０の底壁部に
は回転軸２２が固定されており、カップ２０全体を一方
向に回転駆動する。また、このカップ２０内には一対の
ノズル２８及び２９が配設され、これから純水又は薬液
をウエハ２１の裏面に対して噴出させるようにしてい
る。

【００１０】ウエハ２１の上方には本発明に関わるシャ
ワーノズル装置２３が配設されており、その本体２４は
矢印ｆの方向に移動可能としており、また内部に超音波
振動発生器２５を備えている。この本体２４の下端部に
は、図３に明示されるような背の低い球面形状のシャワ
ーノズル部２６を取り付けており、これは図３に示すよ
うに、平面的に円形として示されているが、若干下向き
の凸球形状としてもよく、多数の洗浄液を噴出させるた
めの小孔２６ａを形成させている。

【００１１】本発明が適用される半導体ウエハの洗浄装
置は以上のように構成されるが、次にこの作用について
説明する。

【００１２】洗浄すべきウエハ２１は公知のようにロボ
ットによりカップ２０の載置部２０ａに載置され、実線
で示すように取り付けられるが、これは公知の構造例え
ば真空チャックや静電チャックで固定させるようにして
もよい。回転軸２０を回転させ、カップ２０を回動させ
ながらノズル２８、２９により洗浄液をウエハ２１の裏
面に対し噴出させる。なお、詳細な機構は示されていな
いが、ノズル２８、２９はカップ２０と共に回転しても
よく、あるいは空間に固定された構成であってもよい。
ウエハ２１の裏面はよって一様に洗浄される。

【００１３】他方、上方のシャワーノズル装置２３は矢
印ｆに往復動させられるのであるが、圧力を加えた薬液
が超音波振動発生器２５により超音波振動エネルギーを
付与され、シャワーノズル部２６の多数の小孔２６ａよ
り、図２に示すように洗浄液Ｗが噴出され、ウエハ２１
の回転とシャワーノズル本体２４の往復動によりウエハ
２１の表面は一様に洗浄され、汚染物が除去される。な
お、矢印ｆに対し垂直方向、すなわちシャワーノズル本
体２４は上下方向にも移動調節可能としている。

【００１４】図４はウエハ２０の表面の詳細を示すもの
であるが、これには多数のコンタクトホール３２が形成
されているのであるが、これに金属物や有機物の汚染物
ｐなどが付着している場合、シャワーノズル部２６から
の圧力をかけたシャワーＷによりコンタクトホール３２
のすみずみまで超音波振動を与えられた液滴が吹き付け
らることにより、ウエハ２１の外方に排除され、更にシ
ャワーＷにより洗い流される。なお、洗浄液としては汚
染物によりその種数を変えられ、一般に粒子（ｐａｒｔ
ｉｃｌｅ）に対してはアンモニア過水（ＳＣ−１液、Ｎ
Ｈ4 ＯＨ＋Ｈ2O2 ＋Ｈ2 Ｏ）が用いられるが、これはそ
の他重金属、アルカリ金属、有機物などの汚染物の除去
にも用いられている。また洗浄液として塩酸過水（ＳＣ
−２液、ＨＣＬ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ）では重金属、アル
カリ金属、有機物などの汚染物の除去に用いられ、希フ
ッ酸（ＤＨＦ液、ＨＦ＋Ｈ2 Ｏ）では重金属、アルカリ
金属、有機物及び自然酸化膜の汚染物がなどが除去さ
れ、緩衝フッ酸（ＢＨＦ液、ＨＦ＋ＮＨ4 Ｆ）では自然
酸化膜の除去に効果があり、更に硫酸化水（ＳＨ液、Ｈ
2 ＳＯ4 ＋Ｈ2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ）では有機物、又はＲｅｓ
ｉｓｔ Ａｌ Ｓｔｒｉｐｐｅｒ（ＲＡ液、ＨＮＯ3 ＋
ＮＯ2 ）では有機物、そして有機剥離液（ＥＫＣ ｅｔ
ｃ．）では一般に有機物の汚染物除去に効果がある。

【００１５】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００１６】例えば、以上の本発明の実施の形態によれ
ば、ウエハ２１の上面、すなわち鏡面側をシャワーノズ
ル装置２３により洗浄するようにしたが、このウエハ２
１をひっくり返して裏面を同様に配設されたシャワーノ
ズル装置２３により洗浄するようにしてもよい。更に、
上方及び下方に同様なシャワーノズル装置２３を対で設
けて、同時に表面及び裏面をシャワーＷで洗浄するよう
にしてもよい。

【００１７】また、以上の本発明の実施の形態によれ
ば、上面及び下面を天地に対し上下に配設したが、天地
に対して垂直方向に、すなわち水平方向に表面及び裏面
が向くように配設し、適宜これを例えば第１従来例の如
く保持し、右方又は左方より同様な構成のシャワーノズ
ル装置２３により洗浄するようにしてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のウエハの洗
浄方法によれば、従来ブラシのスクラブ法により行われ
ていた鏡面の細部に亘る洗浄を可能とし、また第１従来
例で示したようなウエット洗浄に比べて少ない薬液量、
純水使用量で洗浄を行なうことができ、またブラシのよ
うに物理的な圧力をかけて損傷させるようなことはな
い。これによりウエハ製造工程中の信頼度を向上させ、
ウエハ製品の歩溜り向上及び信頼性の向上に大きく付与
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるウエハ洗浄装置の概
略断面図である。

【図２】同作用を示す概略断面図である。

【図３】図１における要部の背面図である。

【図４】同作用を説明するためのウエハの表面の部分拡
大断面図である。

【図５】従来例のウエハ洗浄装置の概略断面図である。

【図６】同概略側面図である。

【図７】他ウエハ洗浄装置の概略断面図である。

【図８】更に他従来例のウエハの洗浄装置の概略断面図
である。

【符号の説明】

２３……シャワーノズル装置、２６……シャワーノズル
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエハの表面及び／又は裏面をシャワー
   ノズルにより洗浄することを特徴とするウエハの洗浄方
   法。