JPH1074724A - 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置 - Google Patents
半導体集積回路装置の製造方法および製造装置Info
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- JPH1074724A JPH1074724A JP23045896A JP23045896A JPH1074724A JP H1074724 A JPH1074724 A JP H1074724A JP 23045896 A JP23045896 A JP 23045896A JP 23045896 A JP23045896 A JP 23045896A JP H1074724 A JPH1074724 A JP H1074724A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波を利用して半導体ウエハをスクラブ洗
浄する際に、超音波エネルギーがLSIパターンにダメ
ージを与えないようにする。 【解決手段】 スプレイノズル24のヘッド25の下端
から噴出する洗浄水27の照射角度が75゜〜90゜の
範囲内となるようにアーム23の角度を調整し、半導体
基板1の回転中心軸の半径方向に沿ってヘッド25を走
査移動させながら半導体基板1の上面(裏面)に超音波
が伝播された洗浄水27を照射して異物の除去を行うよ
うにした。
浄する際に、超音波エネルギーがLSIパターンにダメ
ージを与えないようにする。 【解決手段】 スプレイノズル24のヘッド25の下端
から噴出する洗浄水27の照射角度が75゜〜90゜の
範囲内となるようにアーム23の角度を調整し、半導体
基板1の回転中心軸の半径方向に沿ってヘッド25を走
査移動させながら半導体基板1の上面(裏面)に超音波
が伝播された洗浄水27を照射して異物の除去を行うよ
うにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の製造技術に関し、特に、超音波を利用した半導体ウ
エハのスクラブ洗浄に適用して有効な技術に関するもの
である。
置の製造技術に関し、特に、超音波を利用した半導体ウ
エハのスクラブ洗浄に適用して有効な技術に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体ウエハの大口径化に伴って
LSI製造プロセスの枚葉処理化が進み、搬送アームや
ステージなどの機構部とウエハの裏面とが接触する機会
が増えていることから、機構部に付着した異物がウエハ
の裏面に転写される機会も多くなっている。
LSI製造プロセスの枚葉処理化が進み、搬送アームや
ステージなどの機構部とウエハの裏面とが接触する機会
が増えていることから、機構部に付着した異物がウエハ
の裏面に転写される機会も多くなっている。
【0003】ウエハの裏面に異物が付着すると、バッチ
方式の洗浄プロセスや熱処理プロセスでこの異物が他の
ウエハの表面に転写され、LSIの歩留まり低下を引き
起こす。また、裏面に異物が付着したウエハを露光装置
の真空チャックにセットした場合、ウエハの水平が保た
れなくなり、焦点外れを引き起こすことがある。
方式の洗浄プロセスや熱処理プロセスでこの異物が他の
ウエハの表面に転写され、LSIの歩留まり低下を引き
起こす。また、裏面に異物が付着したウエハを露光装置
の真空チャックにセットした場合、ウエハの水平が保た
れなくなり、焦点外れを引き起こすことがある。
【0004】ウエハの裏面に付着した異物を除去する方
法の一つに、超音波を利用したスクラブ洗浄がある。こ
れは、1MHz以上の高周波発振により加速された水分子
をウエハの裏面に衝突させて異物を除去する方式であ
り、最近では超音波振動子を取り付けたスプレイノズル
から回転するウエハに純水を噴射して洗浄を行うスクラ
ブ洗浄装置が使用されている。
法の一つに、超音波を利用したスクラブ洗浄がある。こ
れは、1MHz以上の高周波発振により加速された水分子
をウエハの裏面に衝突させて異物を除去する方式であ
り、最近では超音波振動子を取り付けたスプレイノズル
から回転するウエハに純水を噴射して洗浄を行うスクラ
ブ洗浄装置が使用されている。
【0005】この種の超音波スクラブ洗浄装置について
は、例えば特開平1−259536号公報および特開平
1−297186号公報に記載がある。
は、例えば特開平1−259536号公報および特開平
1−297186号公報に記載がある。
【0006】特開平1−259536号公報に記載され
たスクラブ洗浄装置は、被洗浄基板の回転方向と逆らう
向きに、かつ基板の回転面に対して鋭角の傾斜を持たせ
た超音波洗浄スプレイノズルを基板の両面に1個ずつ対
向して設け、これらのスプレイノズルを基板の回転中心
軸の半径方向に走査移動させながら基板両面に同時に純
水を噴射することによって、洗浄効率の向上を図ってい
る。基板に対するスプレイノズルの傾斜角は約30゜が
最も優れており、これを境にして±15゜の範囲が実用
的であるとされている。
たスクラブ洗浄装置は、被洗浄基板の回転方向と逆らう
向きに、かつ基板の回転面に対して鋭角の傾斜を持たせ
た超音波洗浄スプレイノズルを基板の両面に1個ずつ対
向して設け、これらのスプレイノズルを基板の回転中心
軸の半径方向に走査移動させながら基板両面に同時に純
水を噴射することによって、洗浄効率の向上を図ってい
る。基板に対するスプレイノズルの傾斜角は約30゜が
最も優れており、これを境にして±15゜の範囲が実用
的であるとされている。
【0007】また、特開平1−297186号公報に記
載されたスクラブ洗浄装置は、超音波洗浄スプレイノズ
ルの洗浄液噴射口を被洗浄基板から15mm以下の距離に
配置し、基板の洗浄面に対して30゜〜60゜の角度で
洗浄液を噴射することによって、洗浄時間の短縮と異物
除去効率の向上を図っている。
載されたスクラブ洗浄装置は、超音波洗浄スプレイノズ
ルの洗浄液噴射口を被洗浄基板から15mm以下の距離に
配置し、基板の洗浄面に対して30゜〜60゜の角度で
洗浄液を噴射することによって、洗浄時間の短縮と異物
除去効率の向上を図っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、本発明者が
検討したところによると、超音波を利用したスクラブ洗
浄では、ウエハの洗浄面(裏面)に照射された超音波エ
ネルギーがウエハを透過して反対側の面に形成されたL
SIパターンにダメージを与え、例えば導電膜や絶縁膜
にクラックが生じたり、膜ハガレが生じたりすることが
ある。
検討したところによると、超音波を利用したスクラブ洗
浄では、ウエハの洗浄面(裏面)に照射された超音波エ
ネルギーがウエハを透過して反対側の面に形成されたL
SIパターンにダメージを与え、例えば導電膜や絶縁膜
にクラックが生じたり、膜ハガレが生じたりすることが
ある。
【0009】これは、ウエハ裏面のスクラブ洗浄工程で
は、異物を含んだ洗浄液がLSIパターン形成面に回り
込むのを防ぐために、LSIパターン形成面に純水を噴
霧して水膜を作るバックリンス処理を行うので、超音波
がウエハを透過するとそのエネルギーでこの水膜が振動
し、LSIパターンに衝撃を与えるからであると考えら
れる。
は、異物を含んだ洗浄液がLSIパターン形成面に回り
込むのを防ぐために、LSIパターン形成面に純水を噴
霧して水膜を作るバックリンス処理を行うので、超音波
がウエハを透過するとそのエネルギーでこの水膜が振動
し、LSIパターンに衝撃を与えるからであると考えら
れる。
【0010】従って、超音波を利用してウエハの裏面を
スクラブ洗浄する際には、ウエハを透過した超音波エネ
ルギーによるLSIパターンのダメージを防止する対策
が不可欠となる。
スクラブ洗浄する際には、ウエハを透過した超音波エネ
ルギーによるLSIパターンのダメージを防止する対策
が不可欠となる。
【0011】本発明の目的は、超音波を利用した半導体
ウエハのスクラブ洗浄工程において、ウエハを透過した
超音波エネルギーによるLSIパターンのダメージを防
止する技術を提供することにある。
ウエハのスクラブ洗浄工程において、ウエハを透過した
超音波エネルギーによるLSIパターンのダメージを防
止する技術を提供することにある。
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0013】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
【0014】(1)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記洗浄液を超音波エ
ネルギーの基板透過率が最小となるような角度で照射す
るものである。
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記洗浄液を超音波エ
ネルギーの基板透過率が最小となるような角度で照射す
るものである。
【0015】(2)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記洗浄液を前記基板
の洗浄面に対して75゜〜90゜の入射角度で照射する
ものである。
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記洗浄液を前記基板
の洗浄面に対して75゜〜90゜の入射角度で照射する
ものである。
【0016】(3)本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記基板の非洗浄面に
前記洗浄液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けるも
のである。
方法は、超音波振動が伝播された洗浄液を基板に照射し
て前記基板の表面洗浄を行う際、前記基板の非洗浄面に
前記洗浄液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けるも
のである。
【0017】(4)本発明の半導体集積回路装置の製造
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前記洗浄
液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧するリンス液
供給手段と、前記基板の洗浄面に対する前記洗浄液の照
射角度を可変にする手段とを備えている。
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前記洗浄
液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧するリンス液
供給手段と、前記基板の洗浄面に対する前記洗浄液の照
射角度を可変にする手段とを備えている。
【0018】(5)本発明の半導体集積回路装置の製造
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前記洗浄
液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けるガス供給手
段とを備えている。
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前記洗浄
液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けるガス供給手
段とを備えている。
【0019】(6)本発明の半導体集積回路装置の製造
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の洗浄面と反対側の面
に前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧す
るリンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが
前記基板を挟んだ同じ位置に同時には照射、噴霧されな
いように、前記スプレイノズルと前記リンス液供給手段
とを同期して走査移動させる手段とを備えている。
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の洗浄面と反対側の面
に前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧す
るリンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが
前記基板を挟んだ同じ位置に同時には照射、噴霧されな
いように、前記スプレイノズルと前記リンス液供給手段
とを同期して走査移動させる手段とを備えている。
【0020】(7)本発明の半導体集積回路装置の製造
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の洗浄面と反対側の面
に前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧す
るリンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが
前記基板を挟んだ同じ位置に同時に照射、噴霧される時
にのみ前記洗浄液または前記リンス液のいずれか一方の
供給を停止する手段とを備えている。
装置は、基板を回転可能に支持する基板ステージと、前
記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液を照射
するスプレイノズルと、前記基板の洗浄面と反対側の面
に前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧す
るリンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが
前記基板を挟んだ同じ位置に同時に照射、噴霧される時
にのみ前記洗浄液または前記リンス液のいずれか一方の
供給を停止する手段とを備えている。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【0022】(実施の形態1)図1に示すように、水を
満たした水槽(ステンレス製)にSiウエハを挟んで超
音波振動子を備えたスプレイノズルと音圧センサとを設
置し、超音波透過実験を行った。ウエハは、直径(φ)
が6インチと12インチで厚さ(b)がそれぞれ512
μm、758μm、1000μmのもの(いずれも結晶
面方位(100))を使用した。超音波透過率は、ウエハ
に入射した超音波音圧(Vin pp )とウエハを透過した
超音波音圧(Vd pp)との比(=透過音圧比)で定義
し、表1の論理式に基づいて計算した。
満たした水槽(ステンレス製)にSiウエハを挟んで超
音波振動子を備えたスプレイノズルと音圧センサとを設
置し、超音波透過実験を行った。ウエハは、直径(φ)
が6インチと12インチで厚さ(b)がそれぞれ512
μm、758μm、1000μmのもの(いずれも結晶
面方位(100))を使用した。超音波透過率は、ウエハ
に入射した超音波音圧(Vin pp )とウエハを透過した
超音波音圧(Vd pp)との比(=透過音圧比)で定義
し、表1の論理式に基づいて計算した。
【0023】
【表1】
【0024】図2(a)の立体グラフは、超音波の照射
(=入射)角度(θ[゜])およびウエハの厚さ(b
[μm])をそれぞれ変化させたときの超音波透過率を
示している。また、図2(b)の平面領域図は、上記立
体グラフの透過率の変化から、超音波エネルギーがSi
ウエハを透過する現象を超音波の照射角度(θ)とウエ
ハの厚さ(b)とで示される6つの領域(A〜F)に区
分したもである。以下、各領域における透過率について
説明する。
(=入射)角度(θ[゜])およびウエハの厚さ(b
[μm])をそれぞれ変化させたときの超音波透過率を
示している。また、図2(b)の平面領域図は、上記立
体グラフの透過率の変化から、超音波エネルギーがSi
ウエハを透過する現象を超音波の照射角度(θ)とウエ
ハの厚さ(b)とで示される6つの領域(A〜F)に区
分したもである。以下、各領域における透過率について
説明する。
【0025】(A)垂直照射 ウエハの洗浄面に対して垂直(θ=0゜)に超音波を照
射した場合は、図3に示すように、ウエハの厚さと超音
波の波長とによって決まる透過率の極大(=1)と極小
(=0)とが周期的に現れた。このとき、ウエハの厚さ
をb、超音波の波長をλ1 とすると、透過率が極大にな
る条件と極小になる条件はそれぞれ次の式で示される。
射した場合は、図3に示すように、ウエハの厚さと超音
波の波長とによって決まる透過率の極大(=1)と極小
(=0)とが周期的に現れた。このとき、ウエハの厚さ
をb、超音波の波長をλ1 とすると、透過率が極大にな
る条件と極小になる条件はそれぞれ次の式で示される。
【0026】
【数1】
【0027】(B)AとCに挟まれた領域 この領域は、ウエハ中を伝播する横波の臨界角近傍が境
界となっている。そのため、A(垂直照射)の領域を含
むこの領域までは、超音波が直接透過するものと推定さ
れる。
界となっている。そのため、A(垂直照射)の領域を含
むこの領域までは、超音波が直接透過するものと推定さ
れる。
【0028】(C)臨界角以上の照射角度で現れる透過
率極大の領域 超音波照射角度(θ)が次の式で示される条件を満たす
ときには、照射角度が臨界角以上であっても透過率の極
大点が存在する。この現象は、ウエハ表面を伝播する横
波と超音波の縦波とが強め合う条件で起こる。
率極大の領域 超音波照射角度(θ)が次の式で示される条件を満たす
ときには、照射角度が臨界角以上であっても透過率の極
大点が存在する。この現象は、ウエハ表面を伝播する横
波と超音波の縦波とが強め合う条件で起こる。
【0029】
【数2】
【0030】(D)Cの透過率極大からの減衰領域 Cの透過率極大条件から少し外れ、透過率が減衰してい
く領域である。
く領域である。
【0031】(E)裾野の領域 超音波の照射角度(θ)が横波の臨界角より大きいにも
かかわらず、超音波の透過が確認された。これは、入射
した超音波のエネルギーがウエハ内に浸透することによ
り起こる現象である(このとき、入射した超音波のエネ
ルギーはウエハ内で分散される)。
かかわらず、超音波の透過が確認された。これは、入射
した超音波のエネルギーがウエハ内に浸透することによ
り起こる現象である(このとき、入射した超音波のエネ
ルギーはウエハ内で分散される)。
【0032】(F)全反射の領域 照射された超音波はほとんど透過せずに反射した。この
ときの透過率は5%以下である。
ときの透過率は5%以下である。
【0033】図4は、直径が6インチで厚さが512μ
mのウエハを用いた場合における超音波の照射角度
(θ)と透過率の関係を詳細に示したグラフである。
mのウエハを用いた場合における超音波の照射角度
(θ)と透過率の関係を詳細に示したグラフである。
【0034】以上の実験結果から、超音波の照射角度
(θ)を60゜〜90゜の範囲とすることにより超音波
の透過率が5%以下になり、特に75゜〜90゜の範囲
で最小となることが明らかとなった。従って、超音波の
照射角度(θ)を75゜〜90゜の範囲に設定してウエ
ハの裏面洗浄を行うことにより、バックリンス処理を同
時に行ってもLSIパターンにダメージを与えることな
く洗浄を行うことが可能となる。
(θ)を60゜〜90゜の範囲とすることにより超音波
の透過率が5%以下になり、特に75゜〜90゜の範囲
で最小となることが明らかとなった。従って、超音波の
照射角度(θ)を75゜〜90゜の範囲に設定してウエ
ハの裏面洗浄を行うことにより、バックリンス処理を同
時に行ってもLSIパターンにダメージを与えることな
く洗浄を行うことが可能となる。
【0035】次に、本実施の形態のLSIの製造方法を
図5〜図11を用いて説明する。
図5〜図11を用いて説明する。
【0036】まず図5に示すように、p- 型の単結晶シ
リコンからなる半導体基板(ウエハ)1の表面に選択酸
化(LOCOS)法でフィールド酸化膜2を形成した
後、半導体基板1にp型不純物(例えばホウ素)をイオ
ン注入してp型ウエル3を形成し、次いでこのp型ウエ
ル3にnチャネル型のMISFETQを形成する。
リコンからなる半導体基板(ウエハ)1の表面に選択酸
化(LOCOS)法でフィールド酸化膜2を形成した
後、半導体基板1にp型不純物(例えばホウ素)をイオ
ン注入してp型ウエル3を形成し、次いでこのp型ウエ
ル3にnチャネル型のMISFETQを形成する。
【0037】このMISFETQを形成するには、フィ
ールド酸化膜2で囲まれたp型ウエル3の活性領域の表
面に熱酸化法でゲート酸化膜5を形成した後、半導体基
板1上にCVD法で多結晶シリコン膜とタングステンシ
リサイド膜とを堆積し、次いでその上部にCVD法で窒
化シリコン膜7を堆積した後、フォトレジストをマスク
にしたエッチングでこれらの膜をパターニングしてゲー
ト電極6を形成する。次に、p型ウエル3にn型不純物
(例えばリン)をイオン注入してゲート電極6の両側の
p型ウエル3にn型半導体領域8、8(ソース領域、ド
レイン領域)を形成する。その後、ゲート電極6の上部
にCVD法で堆積した窒化シリコン膜を異方性エッチン
グで加工してゲート電極6の側壁にサイドウォールスペ
ーサ9を形成する。
ールド酸化膜2で囲まれたp型ウエル3の活性領域の表
面に熱酸化法でゲート酸化膜5を形成した後、半導体基
板1上にCVD法で多結晶シリコン膜とタングステンシ
リサイド膜とを堆積し、次いでその上部にCVD法で窒
化シリコン膜7を堆積した後、フォトレジストをマスク
にしたエッチングでこれらの膜をパターニングしてゲー
ト電極6を形成する。次に、p型ウエル3にn型不純物
(例えばリン)をイオン注入してゲート電極6の両側の
p型ウエル3にn型半導体領域8、8(ソース領域、ド
レイン領域)を形成する。その後、ゲート電極6の上部
にCVD法で堆積した窒化シリコン膜を異方性エッチン
グで加工してゲート電極6の側壁にサイドウォールスペ
ーサ9を形成する。
【0038】次に、図6に示すように、半導体基板1上
にCVD法で酸化シリコン膜10を堆積した後、図7に
示すように、n型半導体領域8、8の上部の酸化シリコ
ン膜10とゲート酸化膜5とをエッチングして接続孔1
1を形成する。
にCVD法で酸化シリコン膜10を堆積した後、図7に
示すように、n型半導体領域8、8の上部の酸化シリコ
ン膜10とゲート酸化膜5とをエッチングして接続孔1
1を形成する。
【0039】次に、図8に示すように、半導体基板1上
にCVD法でタングステン膜を堆積した後、酸化シリコ
ン膜10上のタングステン膜をエッチバック(または化
学的機械研磨法)で除去することにより、接続孔11の
内部にタングステン・プラグ12を形成する。
にCVD法でタングステン膜を堆積した後、酸化シリコ
ン膜10上のタングステン膜をエッチバック(または化
学的機械研磨法)で除去することにより、接続孔11の
内部にタングステン・プラグ12を形成する。
【0040】次に、図9に示すように、半導体基板1上
にスパッタリング法でAl膜13を堆積した後、図10
に示すように、フォトレジスト14をマスクにしてAl
膜13をエッチングすることにより、Al配線13A〜
13Cを形成する。
にスパッタリング法でAl膜13を堆積した後、図10
に示すように、フォトレジスト14をマスクにしてAl
膜13をエッチングすることにより、Al配線13A〜
13Cを形成する。
【0041】次に、Al配線13A〜13C上に残った
フォトレジスト14をアッシングで除去した後、図11
に示すように、この半導体基板(ウエハ)1をその洗浄
面(裏面)を上に向けた状態でスクラブ洗浄装置20A
の回転ステージ21上に置き、周縁部をピン22で固定
する。
フォトレジスト14をアッシングで除去した後、図11
に示すように、この半導体基板(ウエハ)1をその洗浄
面(裏面)を上に向けた状態でスクラブ洗浄装置20A
の回転ステージ21上に置き、周縁部をピン22で固定
する。
【0042】回転ステージ21の上方には、アーム23
によって支持されたスプレイノズル24が設置されてい
る。このスプレイノズル24のヘッド25の上端には、
例えば周波数1.5MHz程度の超音波を発振する超音波振
動子26が取り付けられている。また、このスプレイノ
ズル24は、アーム23を往復動させたり回転させたり
することによって、ヘッド25を半導体基板1の回転中
心軸の半径方向に沿って走査移動させたり、ヘッド25
の下端から噴出する洗浄水27の照射角度を0゜〜90
゜の範囲で自由に変えたり、半導体基板1の回転方向に
順じる方向から逆らう方向まで360゜自由に変えたり
することができるようになっている。回転ステージ21
の中央下部には、半導体基板1の下面すなわちLSIパ
ターン形成面にバックリンス処理用の純水28を噴霧す
るための配管29Aが設けられている。
によって支持されたスプレイノズル24が設置されてい
る。このスプレイノズル24のヘッド25の上端には、
例えば周波数1.5MHz程度の超音波を発振する超音波振
動子26が取り付けられている。また、このスプレイノ
ズル24は、アーム23を往復動させたり回転させたり
することによって、ヘッド25を半導体基板1の回転中
心軸の半径方向に沿って走査移動させたり、ヘッド25
の下端から噴出する洗浄水27の照射角度を0゜〜90
゜の範囲で自由に変えたり、半導体基板1の回転方向に
順じる方向から逆らう方向まで360゜自由に変えたり
することができるようになっている。回転ステージ21
の中央下部には、半導体基板1の下面すなわちLSIパ
ターン形成面にバックリンス処理用の純水28を噴霧す
るための配管29Aが設けられている。
【0043】そこで本実施の形態では、スプレイノズル
24のヘッド25の下端から噴出する洗浄水27の照射
角度が前述した75゜〜90゜の範囲内となるようにア
ーム23の角度を調整した後、半導体基板1の回転中心
軸の半径方向に沿ってヘッド25を走査移動させなが
ら、超音波が伝播された洗浄水27を半導体基板1の上
面(裏面)に照射して異物の除去を行う。またこのと
き、半導体基板1の下面に純水28を噴霧して水膜を形
成し、洗浄水27に取り込まれた異物がLSIパターン
形成面に付着するのを防止する。
24のヘッド25の下端から噴出する洗浄水27の照射
角度が前述した75゜〜90゜の範囲内となるようにア
ーム23の角度を調整した後、半導体基板1の回転中心
軸の半径方向に沿ってヘッド25を走査移動させなが
ら、超音波が伝播された洗浄水27を半導体基板1の上
面(裏面)に照射して異物の除去を行う。またこのと
き、半導体基板1の下面に純水28を噴霧して水膜を形
成し、洗浄水27に取り込まれた異物がLSIパターン
形成面に付着するのを防止する。
【0044】これにより、半導体基板1の上面(裏面)
に照射された超音波の透過率が5%以下に低減されるの
で、半導体基板1の下面に形成された前記Al配線13
A〜13Cなどにクラックや剥離が生じる不良を確実に
防止することができる。
に照射された超音波の透過率が5%以下に低減されるの
で、半導体基板1の下面に形成された前記Al配線13
A〜13Cなどにクラックや剥離が生じる不良を確実に
防止することができる。
【0045】(実施の形態2)図12は、本実施の形態
のスクラブ洗浄装置20Bの要部を示す概略図である。
のスクラブ洗浄装置20Bの要部を示す概略図である。
【0046】このスクラブ洗浄装置20Bの回転ステー
ジ21の中央下部には、半導体基板(ウエハ)1の下面
(LSIパターン形成面)にガス30を供給する配管2
9Bが設けられており、超音波が伝播された洗浄水27
を半導体基板1の上面(裏面)に照射して異物の除去を
行う際、半導体基板1の下面にガス30を吹き付けるこ
とによって、異物を含んだ洗浄水27が下面に回り込む
のを防ぐようになっている。ガス30は、異物を含まな
いクリーンなものであれば、窒素ガス、空気、アルゴン
ガスなど任意のものを使用することができる。
ジ21の中央下部には、半導体基板(ウエハ)1の下面
(LSIパターン形成面)にガス30を供給する配管2
9Bが設けられており、超音波が伝播された洗浄水27
を半導体基板1の上面(裏面)に照射して異物の除去を
行う際、半導体基板1の下面にガス30を吹き付けるこ
とによって、異物を含んだ洗浄水27が下面に回り込む
のを防ぐようになっている。ガス30は、異物を含まな
いクリーンなものであれば、窒素ガス、空気、アルゴン
ガスなど任意のものを使用することができる。
【0047】本実施の形態によれば、超音波が伝播され
た洗浄水27を半導体基板1の上面に照射する際、LS
Iパターン形成面に純水を噴霧して水膜を形成するバッ
クリンス処理が不要となる。これにより、超音波が半導
体基板1を透過しても下面に水膜が存在しないため、L
SIパターンが衝撃を受けることはない。従って、本実
施の形態では、スプレイノズル24のヘッド25の下端
から噴出する洗浄水27の照射角度を0゜から90゜ま
で自由に設定することができる。
た洗浄水27を半導体基板1の上面に照射する際、LS
Iパターン形成面に純水を噴霧して水膜を形成するバッ
クリンス処理が不要となる。これにより、超音波が半導
体基板1を透過しても下面に水膜が存在しないため、L
SIパターンが衝撃を受けることはない。従って、本実
施の形態では、スプレイノズル24のヘッド25の下端
から噴出する洗浄水27の照射角度を0゜から90゜ま
で自由に設定することができる。
【0048】なお、上記ガス30は、半導体基板1の下
面全体に吹き付けなくともよく、例えば図13に示すよ
うに、配管29Bの先端を半導体基板1の周縁部方向に
傾けたり、図14に示すように、配管29Bの先端を半
導体基板1の周縁部近傍に配置したりすることによっ
て、半導体基板1の周縁部のみにガス30を吹き付ける
ようにしてもよい。
面全体に吹き付けなくともよく、例えば図13に示すよ
うに、配管29Bの先端を半導体基板1の周縁部方向に
傾けたり、図14に示すように、配管29Bの先端を半
導体基板1の周縁部近傍に配置したりすることによっ
て、半導体基板1の周縁部のみにガス30を吹き付ける
ようにしてもよい。
【0049】また、異物を含んだ洗浄水27が半導体基
板1の下面に回り込むのを確実に防ぐため、図15に示
すように、異物を含んだ洗浄水27を誘導して回収する
ガード31を回転ステージ21の外周に沿って設けた
り、半導体基板1の周縁部と回転ステージ21との隙間
を狭くしたりするなどの構造を付加してもよい。
板1の下面に回り込むのを確実に防ぐため、図15に示
すように、異物を含んだ洗浄水27を誘導して回収する
ガード31を回転ステージ21の外周に沿って設けた
り、半導体基板1の周縁部と回転ステージ21との隙間
を狭くしたりするなどの構造を付加してもよい。
【0050】(実施の形態3)図16は、本実施の形態
のスクラブ洗浄装置20Cの要部を示す概略図である。
のスクラブ洗浄装置20Cの要部を示す概略図である。
【0051】このスクラブ洗浄装置20Cは、前記実施
の形態1のスクラブ洗浄装置20Aと同様、バックリン
ス方式を採用しているが、半導体基板1の上面に洗浄水
27を照射するスプレイノズル24のヘッド25と半導
体基板1の下面に純水28を噴霧する配管29Cの先端
とが同時には同じ位置に来ないよう、スプレイノズル2
4と配管29Cとを互いに同期して走査移動させるよう
になっている。
の形態1のスクラブ洗浄装置20Aと同様、バックリン
ス方式を採用しているが、半導体基板1の上面に洗浄水
27を照射するスプレイノズル24のヘッド25と半導
体基板1の下面に純水28を噴霧する配管29Cの先端
とが同時には同じ位置に来ないよう、スプレイノズル2
4と配管29Cとを互いに同期して走査移動させるよう
になっている。
【0052】本実施の形態によれば、半導体基板1の上
面に照射された超音波が下面に透過しても、その位置に
は純水28が僅かしか存在しないため、LSIパターン
の受ける衝撃も僅かで済む。この場合、スプレイノズル
24のヘッド25の下端から噴出する洗浄水27の照射
角度は、0゜から90゜まで自由に設定することができ
る。
面に照射された超音波が下面に透過しても、その位置に
は純水28が僅かしか存在しないため、LSIパターン
の受ける衝撃も僅かで済む。この場合、スプレイノズル
24のヘッド25の下端から噴出する洗浄水27の照射
角度は、0゜から90゜まで自由に設定することができ
る。
【0053】なお、上記の構成に代えて、スプレイノズ
ル24のヘッド25の位置と配管29Cの先端の位置と
が重なった瞬間のみ洗浄水27または純水28のいずれ
か一方の供給を停止するような構造にしてもよい。
ル24のヘッド25の位置と配管29Cの先端の位置と
が重なった瞬間のみ洗浄水27または純水28のいずれ
か一方の供給を停止するような構造にしてもよい。
【0054】また、純水28を半導体基板1の下面全体
に噴霧する構成に代えて、純水28をスプレイノズル2
4の走査の範囲外の領域に噴霧するようにしてもよい。
例えば前記実施の形態2と同様、配管29Cの先端を半
導体基板1の周縁部方向に傾けたり、配管29Cの先端
を半導体基板1の周縁部近傍に配置したりすることによ
って、半導体基板1の周縁部のみに純水28を噴霧する
ようにしてもよい。
に噴霧する構成に代えて、純水28をスプレイノズル2
4の走査の範囲外の領域に噴霧するようにしてもよい。
例えば前記実施の形態2と同様、配管29Cの先端を半
導体基板1の周縁部方向に傾けたり、配管29Cの先端
を半導体基板1の周縁部近傍に配置したりすることによ
って、半導体基板1の周縁部のみに純水28を噴霧する
ようにしてもよい。
【0055】さらに、異物を含んだ洗浄水27が半導体
基板1の下面に回り込むのを確実に防ぐため、前記実施
の形態2と同様、回転ステージ21の外周に沿って洗浄
水回収用のガードを設けたり、半導体基板1の周縁部と
回転ステージ21との隙間を狭くしたりするなどの構造
を付加してもよい。
基板1の下面に回り込むのを確実に防ぐため、前記実施
の形態2と同様、回転ステージ21の外周に沿って洗浄
水回収用のガードを設けたり、半導体基板1の周縁部と
回転ステージ21との隙間を狭くしたりするなどの構造
を付加してもよい。
【0056】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記
実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。
【0057】前記実施の形態1〜3では、半導体ウエハ
の裏面洗浄に適用した場合について説明したが、例えば
磁気ディスク、光ディスクなどの記録媒体用ディスク基
板や液晶パネル基板などの超音波洗浄にも適用すること
ができる。また、純水以外の洗浄液やバックリンス液を
使用した超音波洗浄にも適用することができる。
の裏面洗浄に適用した場合について説明したが、例えば
磁気ディスク、光ディスクなどの記録媒体用ディスク基
板や液晶パネル基板などの超音波洗浄にも適用すること
ができる。また、純水以外の洗浄液やバックリンス液を
使用した超音波洗浄にも適用することができる。
【0058】
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0059】本発明によれば、超音波を利用して半導体
ウエハをスクラブ洗浄する際、超音波エネルギーによる
LSIパターンのダメージを確実に防止することができ
るので、LSIの製造歩留まりを向上させることができ
る。
ウエハをスクラブ洗浄する際、超音波エネルギーによる
LSIパターンのダメージを確実に防止することができ
るので、LSIの製造歩留まりを向上させることができ
る。
【図1】本発明による超音波透過実験の説明図である。
【図2】(a)は、超音波の照射角度およびウエハの厚
さをそれぞれ変化させたときの超音波透過率変化を示す
立体グラフ、(b)は(a)の透過率変化から超音波エ
ネルギーがウエハを透過する現象を説明する平面領域図
である。
さをそれぞれ変化させたときの超音波透過率変化を示す
立体グラフ、(b)は(a)の透過率変化から超音波エ
ネルギーがウエハを透過する現象を説明する平面領域図
である。
【図3】ウエハの厚さおよび超音波の波長と透過率との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図4】超音波の照射角度と透過率との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図5】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方法
を示す半導体基板の断面図である。
を示す半導体基板の断面図である。
【図6】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方法
を示す半導体基板の断面図である。
を示す半導体基板の断面図である。
【図7】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方法
を示す半導体基板の断面図である。
を示す半導体基板の断面図である。
【図8】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方法
を示す半導体基板の断面図である。
を示す半導体基板の断面図である。
【図9】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方法
を示す半導体基板の断面図である。
を示す半導体基板の断面図である。
【図10】本発明の実施の形態1であるLSIの製造方
法を示す半導体基板の断面図である。
法を示す半導体基板の断面図である。
【図11】本発明の実施の形態1であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
【図12】本発明の実施の形態2であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
【図13】本発明の実施の形態2であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
【図14】本発明の実施の形態2であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
【図15】本発明の実施の形態2であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
【図16】本発明の実施の形態3であるスクラブ洗浄装
置の要部を示す概略図である。
置の要部を示す概略図である。
1 半導体基板(ウエハ) 2 フィールド酸化膜 3 p型ウエル 5 ゲート酸化膜 6 ゲート電極 7 窒化シリコン膜 8 n型半導体領域(ソース領域、ドレイン領域) 9 サイドウォールスペーサ 10 酸化シリコン膜 11 接続孔 12 タングステン・プラグ 13 Al膜 13A〜13C Al配線 14 フォトレジスト 20A〜20C スクラブ洗浄装置 21 回転ステージ 22 ピン 23 アーム 24 スプレイノズル 25 ヘッド 26 超音波振動子 27 洗浄水 28 純水 29A〜29C 配管 30 ガス 31 ガード Q MISFET
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 紹弘 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者 友澤 明弘 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内
Claims (11)
- 【請求項1】 超音波振動が伝播された洗浄液を基板に
照射して前記基板の表面洗浄を行う工程を含む半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記洗浄液を超音波エ
ネルギーの基板透過率が最小となるような入射角度で照
射することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記基板の洗浄面に前記洗浄液を照射
する際、前記基板の非洗浄面に前記洗浄液の回り込みを
防ぐためのリンス液を噴霧することを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。 - 【請求項3】 超音波振動が伝播された洗浄液を基板に
照射して前記基板の表面洗浄を行う工程を含む半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記洗浄液を前記基板
の洗浄面に対して75゜〜90゜の入射角度で照射する
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記基板の洗浄面に前記洗浄液を照射
する際、前記基板の非洗浄面に前記洗浄液の回り込みを
防ぐためのリンス液を噴霧することを特徴とする半導体
集積回路装置の製造方法。 - 【請求項5】 超音波振動が伝播された洗浄液を基板に
照射して前記基板の表面洗浄を行う工程を含む半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記基板の洗浄面に前
記洗浄液を照射する際、前記基板の非洗浄面に前記洗浄
液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法であって、前記ガスを前記基板の周縁部のみに吹
き付けることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。 - 【請求項7】 超音波振動が伝播された洗浄液を基板に
照射して前記基板の表面洗浄を行う工程を含む半導体集
積回路装置の製造方法であって、前記基板の洗浄面に前
記洗浄液を照射する際、前記基板の非洗浄面の周縁部の
みに前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 - 【請求項8】 基板を回転可能に支持する基板ステージ
と、前記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液
を照射するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前
記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧するリ
ンス液供給手段と、前記基板の洗浄面に照射する前記洗
浄液の入射角度を可変にする手段とを備えたことを特徴
とする半導体集積回路装置の製造装置。 - 【請求項9】 基板を回転可能に支持する基板ステージ
と、前記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄液
を照射するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に前
記洗浄液の回り込みを防ぐためのガスを吹き付けるガス
供給手段とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装
置の製造装置。 - 【請求項10】 基板を回転可能に支持する基板ステー
ジと、前記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄
液を照射するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に
前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧する
リンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが前
記基板を挟んだ同じ位置に同時には照射、噴霧されない
ように、前記スプレイノズルと前記リンス液供給手段と
を同期して走査移動させる手段とを備えたことを特徴と
する半導体集積回路装置の製造装置。 - 【請求項11】 基板を回転可能に支持する基板ステー
ジと、前記基板の洗浄面に超音波振動が伝播された洗浄
液を照射するスプレイノズルと、前記基板の非洗浄面に
前記洗浄液の回り込みを防ぐためのリンス液を噴霧する
リンス液供給手段と、前記洗浄液と前記リンス液とが前
記基板を挟んだ同じ位置に同時に照射、噴霧される時に
のみ前記洗浄液または前記リンス液のいずれか一方の供
給を停止する手段とを備えたことを特徴とする半導体集
積回路装置の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23045896A JPH1074724A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23045896A JPH1074724A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1074724A true JPH1074724A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16908180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23045896A Withdrawn JPH1074724A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 半導体集積回路装置の製造方法および製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1074724A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040003714A (ko) * | 2002-07-03 | 2004-01-13 | (주)케이.씨.텍 | 웨이퍼 세정 장치 |
KR100657061B1 (ko) * | 2000-02-29 | 2006-12-12 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 액처리장치 및 액처리방법 |
JP2010507226A (ja) * | 2006-10-16 | 2010-03-04 | マテリアルズ・アンド・テクノロジーズ・コーポレーション | 流体メニスカスを使う湿式処理装置および方法 |
JP2017003824A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US10332795B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-06-25 | Renesas Electronics Corporation | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP23045896A patent/JPH1074724A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8852383B2 (en) | 1999-09-29 | 2014-10-07 | Materials And Technologies Corporation | Wet processing using a fluid meniscus apparatus |
KR100657061B1 (ko) * | 2000-02-29 | 2006-12-12 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 액처리장치 및 액처리방법 |
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JP2017003824A (ja) * | 2015-06-11 | 2017-01-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US10332795B2 (en) | 2015-06-11 | 2019-06-25 | Renesas Electronics Corporation | Manufacturing method of semiconductor device |
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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: 20031104 |