JP2000323449A - Wafer dry cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、エキシマランプ
より照射される紫外光によってウエハをドライ洗浄する
ウエハドライ洗浄装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer dry cleaning apparatus for dry cleaning a wafer with ultraviolet light emitted from an excimer lamp.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ウエハの洗浄方法として、近年エ
キシマランプによるドライ洗浄が用いられている。キセ
ノン等の希ガスを励起状態にすると、励起状態の希ガス
原子又は希ガス分子は、基底状態の希ガス原子又は希ガ
ス分子と結合し、エキシマと呼ばれる２量体となる。こ
のエキシマは、基底状態に戻る際に紫外光を発生する性
質を有する。エキシマランプはこの性質を利用したラン
プであり、電極間に高電圧をかけ放電プラズマを発生さ
せることによって、封入した希ガスを励起させて紫外光
を照射する。この紫外光は、有機物の分子結合を分解す
る作用を有し、ウエハに照射することにより、ウエハに
付着した汚染有機物を分解し、結果的に洗浄液を使わず
にウエハを洗浄できる。キセノンガスを用いたエキシマ
ランプより照射される紫外光は、従来の水銀ランプによ
る紫外光よりも光子エネルギーが強く、有機物の分解能
力が高い。エキシマランプより照射される紫外光は、酸
素分子の結合を分解し、励起酸素原子を生成する作用も
有している。ウエハ洗浄時に酸素を供給することによっ
て、分解された有機物は励起酸素原子により酸化し、揮
発性のある気体（以下、揮発気体という）が発生し、除
去しやすくなる。2. Description of the Related Art In recent years, dry cleaning using an excimer lamp has been used as a method for cleaning a semiconductor wafer. When a rare gas such as xenon is brought into an excited state, the rare gas atoms or rare gas molecules in the excited state combine with the rare gas atoms or rare gas molecules in the ground state to form a dimer called excimer. This excimer has the property of generating ultraviolet light when returning to the ground state. An excimer lamp is a lamp utilizing this property, in which a high voltage is applied between electrodes to generate discharge plasma, thereby exciting a sealed rare gas and irradiating ultraviolet light. The ultraviolet light has a function of decomposing molecular bonds of organic substances. By irradiating the wafer with the ultraviolet rays, the contaminated organic substances adhered to the wafer are decomposed, and as a result, the wafer can be cleaned without using a cleaning liquid. Ultraviolet light irradiated from an excimer lamp using xenon gas has stronger photon energy and higher decomposition ability of organic substances than ultraviolet light from a conventional mercury lamp. Ultraviolet light emitted from an excimer lamp also has a function of decomposing bonds of oxygen molecules and generating excited oxygen atoms. By supplying oxygen at the time of wafer cleaning, the decomposed organic matter is oxidized by excited oxygen atoms to generate a volatile gas (hereinafter, referred to as a volatile gas), which is easily removed.
【０００３】図１はエキシマランプを用いたドライ洗浄
において発生する化学反応を示した図である。以下、図
１を用いてキセノンガスが封入されたエキシマランプを
用いたドライ洗浄の原理について説明する。FIG. 1 is a diagram showing a chemical reaction occurring in dry cleaning using an excimer lamp. Hereinafter, the principle of dry cleaning using an excimer lamp in which xenon gas is sealed will be described with reference to FIG.
【０００４】キセノンガスのエキシマは波長１７２ｎｍ
の紫外光を発し、この紫外光を有機物と反応させるため
に供給された酸素に照射すると、励起酸素原子が生成さ
れる。反応式は、図１の（１）に示される通りである。The excimer of xenon gas has a wavelength of 172 nm.
When ultraviolet light is emitted to irradiate oxygen supplied for reacting the ultraviolet light with an organic substance, excited oxygen atoms are generated. The reaction formula is as shown in (1) of FIG.
【０００５】また、この紫外光は酸素Ｏ2に吸収されオ
ゾンＯ3を生成し、さらにオゾンＯ3より励起酸素原子が
生成され、酸化力が強まる。反応式は、図１の（２）に
示される通りである。[0005] The ultraviolet light is absorbed by oxygen O 2 to generate ozone O 3 , and further, excited oxygen atoms are generated from the ozone O 3, thereby increasing the oxidizing power. The reaction formula is as shown in (2) of FIG.
【０００６】また、紫外光をウエハ上に付着した有機物
に照射すると、有機物の分子結合が分解される。分解さ
れた有機物は、前記（１）（２）にて生成された励起酸
素原子と結合して酸化し、ＣＯ、ＣＯ2、Ｈ2Ｏ等の揮発
気体となる。反応式は、図１の（３）に示される通りで
ある。When ultraviolet light is applied to an organic substance attached to a wafer, molecular bonds of the organic substance are decomposed. The decomposed organic matter combines with the excited oxygen atom generated in the above (1) and (2) and oxidizes to become a volatile gas such as CO, CO 2 and H 2 O. The reaction formula is as shown in (3) of FIG.
【０００７】つまり、ウエハに紫外光を照射し、付着し
た有機物を分解する際に、反応ガスとして例えば酸素を
供給することにより励起酸素原子が生成され、分解され
た有機物と結合して揮発性のある気体が発生し、除去が
容易となる。反応ガスとしては、酸素と窒素の混合ガス
を用いても、同様の効果を得ることが知られている。That is, when irradiating the wafer with ultraviolet light to decompose the attached organic matter, an excited oxygen atom is generated by supplying, for example, oxygen as a reaction gas, and combined with the decomposed organic matter to form volatile oxygen. A certain gas is evolved, making removal easier. It is known that a similar effect can be obtained even when a mixed gas of oxygen and nitrogen is used as a reaction gas.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】エキシマランプを用い
たウエハのドライ洗浄装置では、洗浄しようとするウエ
ハを処理チャンバーの内部に挿入し、処理チャンバーの
内部に反応ガスを注入する。この状態でウエハにエキシ
マランプからの紫外光を照射すると、ウエハに付着した
有機物が分解される。分解された有機物は励起酸素原子
により酸化され揮発気体が発生するので、この揮発気体
を処理チャンバーから除去することで、ウエハのドライ
洗浄を実現している。In a dry cleaning apparatus for a wafer using an excimer lamp, a wafer to be cleaned is inserted into a processing chamber, and a reaction gas is injected into the processing chamber. When the wafer is irradiated with ultraviolet light from an excimer lamp in this state, organic substances attached to the wafer are decomposed. Since the decomposed organic matter is oxidized by the excited oxygen atoms to generate a volatile gas, dry cleaning of the wafer is realized by removing the volatile gas from the processing chamber.
【０００９】しかし、処理チャンバーやウエハの形状、
反応ガスの密度等の要因で、ウエハには部分的に洗浄の
むらが発生する。このため、ウエハ全体に十分に洗浄を
行うためには、長時間の紫外光の照射が必要であり、洗
浄工程の時間短縮の妨げとなっていた。However, the shape of the processing chamber and the wafer,
Due to factors such as the density of the reaction gas, cleaning unevenness occurs partially on the wafer. For this reason, in order to sufficiently clean the entire wafer, it is necessary to irradiate ultraviolet light for a long time, which hinders a reduction in the time of the cleaning process.
【００１０】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、全体的にむらなく短時間でウエ
ハをドライ洗浄できるウエハドライ洗浄装置を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a wafer dry cleaning apparatus which can dry-clean a wafer uniformly and in a short time.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明に係るウエハド
ライ洗浄装置は、ドライ洗浄の対象となるウエハを内部
に挿入する処理チャンバーと、紫外光を前記処理チャン
バーの内部に照射することのできるエキシマランプと、
ドライ洗浄において分解した有機物と反応させる反応ガ
スを前記処理チャンバーの内部に注入するガス供給装置
と、を有するウエハドライ洗浄装置において、前記処理
チャンバーの内部にウエハを乗せ回転できるステージを
設けたことを特徴とするものである。A wafer dry cleaning apparatus according to the present invention comprises a processing chamber for inserting a wafer to be dry-cleaned therein, and an excimer capable of irradiating the inside of the processing chamber with ultraviolet light. Lamp and
A gas supply device for injecting a reaction gas for reacting with organic substances decomposed in the dry cleaning into the inside of the processing chamber; anda wafer dry cleaning device having a stage capable of rotating a wafer placed on the inside of the processing chamber. It is a feature.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施の形態に係
るウエハドライ洗浄装置の処理チャンバーの構成図の一
例である。処理チャンバー１は、洗浄の対象となるウエ
ハを内部に搬入するためのウエハ搬入口２と、反応ガス
を内部に注入するための反応ガス供給用配管４及びドラ
イ洗浄において発生した揮発気体を排出するための排気
用配管５を有する。また、処理チャンバー１の内部に
は、ウエハ６を乗せるステージ３が設けられている。ス
テージ３は処理チャンバー１の外部に設けられているモ
ーター９の駆動により、伝動ベルト１０を介して回転す
ることを特徴としている。処理チャンバー１の上にはラ
ンプハウス７が設置されており、ランプハウス７には複
数のエキシマランプが含まれている。エキシマランプか
ら発せられる紫外光は、石英ガラス８を透過して、処理
チャンバー１の内部にあるウエハ６に照射される。FIG. 2 is an example of a configuration diagram of a processing chamber of a wafer dry cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. The processing chamber 1 has a wafer carrying-in port 2 for carrying a wafer to be cleaned into the inside, a reaction gas supply pipe 4 for injecting a reaction gas into the inside, and a volatile gas generated in the dry cleaning. Exhaust pipe 5 is provided. A stage 3 on which a wafer 6 is placed is provided inside the processing chamber 1. The stage 3 is characterized in that it is rotated via a transmission belt 10 by driving a motor 9 provided outside the processing chamber 1. A lamp house 7 is provided on the processing chamber 1, and the lamp house 7 includes a plurality of excimer lamps. Ultraviolet light emitted from the excimer lamp passes through the quartz glass 8 and irradiates the wafer 6 inside the processing chamber 1.
【００１３】ここで処理チャンバー１は、洗浄を効率的
に行うため、内部の気密性を保持できることが好適であ
る。また、ランプハウス７は、エキシマランプからの紫
外光を全て処理チャンバー内に照射できるような構造に
することが望ましい。Here, in order to efficiently clean the processing chamber 1, it is preferable that the inside of the processing chamber 1 can be kept airtight. Further, it is desirable that the lamp house 7 has such a structure that all the ultraviolet light from the excimer lamp can be irradiated into the processing chamber.
【００１４】図３は、実施の形態のウエハドライ洗浄装
置のドライ洗浄のフローチャートである。以下、図３を
用いて、このウエハドライ洗浄装置の動作について説明
する。FIG. 3 is a flowchart of dry cleaning of the wafer dry cleaning apparatus according to the embodiment. Hereinafter, the operation of the wafer dry cleaning apparatus will be described with reference to FIG.
【００１５】ステップＳ１においてドライ洗浄を開始す
ると、ウエハドライ洗浄装置はステップＳ２において、
ドライ洗浄の対象となるウエハ６を１枚、ウエハ搬入口
２より処理チャンバー１内に搬入し、ステージ３上に乗
せる。When the dry cleaning is started in step S1, the wafer dry cleaning apparatus starts in step S2.
One wafer 6 to be subjected to dry cleaning is loaded into the processing chamber 1 from the wafer loading port 2 and placed on the stage 3.
【００１６】ステップＳ３において、ウエハドライ洗浄
装置は、反応ガス供給用配管４より反応ガスを処理チャ
ンバー１の内部に注入する。ウエハドライ洗浄装置は、
注入する反応ガスの濃度や量を調整できるようにするこ
とが好適である。In step S3, the wafer dry cleaning apparatus injects a reaction gas into the processing chamber 1 from the reaction gas supply pipe 4. Wafer dry cleaning equipment
It is preferable that the concentration and amount of the reaction gas to be injected can be adjusted.
【００１７】ステップＳ４において、ウエハドライ洗浄
装置は、ランプハウス７のエキシマランプより紫外光を
ウエハ６に一定時間照射する。ウエハドライ洗浄装置は
紫外光の照射の間、モーター９を駆動させ伝動ベルト１
０を介して、ウエハ６を乗せているステージ３を回転さ
せる。ステージ３を回転させることにより、ウエハ６全
体に均等に紫外光が照射される。ウエハドライ洗浄装置
は、紫外光の照射時間又はステージ３の回転速度を調整
できるようにしてもよい。また、反応ガス供給用配管４
からの反応ガスの注入は、ステップＳ３からステップＳ
４まで引き続き行ってもよい。In step S4, the wafer dry cleaning apparatus irradiates the wafer 6 with ultraviolet light from the excimer lamp of the lamp house 7 for a certain period of time. The wafer dry cleaning apparatus drives the motor 9 during the irradiation of the ultraviolet light to drive the transmission belt 1.
The stage 3 on which the wafer 6 is placed is rotated through the position 0. By rotating the stage 3, the entire wafer 6 is evenly irradiated with ultraviolet light. The wafer dry cleaning apparatus may be capable of adjusting the irradiation time of the ultraviolet light or the rotation speed of the stage 3. Also, the reaction gas supply pipe 4
From step S3 to step S3.
4 may be continued.
【００１８】ステップＳ５において、ウエハドライ洗浄
装置は、反応ガスと、紫外光の照射によって有機物と反
応ガスとが結合して発生した揮発気体を、排気用配管５
より処理チャンバー１から排気する。In step S5, the wafer dry cleaning apparatus removes the reactant gas and the volatile gas generated by the combination of the organic matter and the reactant gas by the irradiation of the ultraviolet light into the exhaust pipe 5.
The air is further exhausted from the processing chamber 1.
【００１９】ステップＳ６において、ウエハドライ洗浄
装置は、反応ガス及び揮発気体が排気されたことを確認
し、ウエハ搬入口２よりウエハ６を処理チャンバー１か
ら搬出する。以上でウエハ１枚に対するドライ洗浄が終
了する。In step S 6, the wafer dry cleaning apparatus confirms that the reaction gas and the volatile gas have been exhausted, and unloads the wafer 6 from the processing chamber 1 through the wafer loading port 2. Thus, the dry cleaning for one wafer is completed.
【００２０】ステップＳ７において、ウエハドライ洗浄
装置は、別に洗浄前のウエハが存在するか否かを確認す
る。存在すれば、ステップ２に戻り新たにウエハの洗浄
を開始し、なければステップＳ８に移り、ドライ洗浄を
終了する。以上がウエハドライ洗浄装置の動作である。In step S7, the wafer dry cleaning apparatus checks whether there is another wafer before cleaning. If there is, the process returns to step 2 to start a new cleaning of the wafer. The above is the operation of the wafer dry cleaning apparatus.
【００２１】この実施の形態において、紫外光の照射時
に処理チャンバー１の内部に設けられたステージ３を回
転させることにより、ウエハ全体に均等に紫外光が照射
され、むらなくウエハを洗浄することができる。また、
処理チャンバー１に注入された反応ガスが攪拌され、反
応ガスが処理チャンバー１内にまんべんなく分布するこ
とになり、揮発気体の生成を早める効果も期待できる。In this embodiment, the entire wafer is uniformly irradiated with the ultraviolet light by rotating the stage 3 provided inside the processing chamber 1 when the ultraviolet light is irradiated, so that the wafer can be washed evenly. it can. Also,
The reaction gas injected into the processing chamber 1 is agitated, and the reaction gas is evenly distributed in the processing chamber 1, so that an effect of hastening the generation of volatile gas can be expected.
【００２２】また、処理チャンバー１内には、反応ガス
を攪拌させるための手段、例えばファン等を設け、ステ
ップＳ４の紫外光の照射時には、この手段を稼動させる
ようにしてもよい。Further, a means for stirring the reaction gas, for example, a fan, may be provided in the processing chamber 1, and this means may be operated at the time of irradiating the ultraviolet light in step S4.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部にウエハを挿入して反応ガスを注入した処理チャン
バーにエキシマランプの紫外光を照射し、ウエハをドラ
イ洗浄するウエハドライ洗浄装置において、紫外光の照
射時にウエハを乗せるステージを回転させることによっ
て、ウエハ全体に均等に紫外光が照射され、全体的にむ
らなく洗浄を行うことができ、且つドライ洗浄の所要時
間を短縮することができる。As described above, according to the present invention,
In a wafer dry cleaning apparatus for irradiating an ultraviolet light of an excimer lamp to a processing chamber into which a reaction gas is injected by inserting a wafer into the wafer and dry-cleaning the wafer, by rotating a stage on which the wafer is mounted when irradiating the ultraviolet light, The entire wafer is evenly irradiated with ultraviolet light, so that the entire wafer can be cleaned uniformly and the time required for dry cleaning can be reduced.
【図１】 キセノンガスを用いたエキシマランプによる
ドライ洗浄時の化学反応式を示した図である。FIG. 1 is a view showing a chemical reaction formula at the time of dry cleaning by an excimer lamp using xenon gas.
【図２】 本発明の実施の形態に係るウエハドライ洗浄
装置の処理チャンバー及びランプハウスの構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram of a processing chamber and a lamp house of the wafer dry cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態に係るウエハドライ洗浄
装置のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the wafer dry cleaning apparatus according to the embodiment of the present invention.
１ 処理チャンバー、２ ウエハ搬入口、３ ステー
ジ、４ 反応ガス供給用配管、５ 排気用配管、６ ウ
エハ、７ ランプハウス、８ 石英ガラス、９モータ
ー、１０ 伝動ベルト。1 Processing chamber, 2 Wafer loading / unloading, 3 Stage, 4 Reactive gas supply piping, 5 Exhaust piping, 6 Wafer, 7 Lamp house, 8 Quartz glass, 9 Motor, 10 Transmission belt.
Claims (1)
挿入する処理チャンバーと、 紫外光を前記処理チャンバーの内部に照射することので
きるエキシマランプと、 ドライ洗浄において分解した有機物と反応させる反応ガ
スを前記処理チャンバーの内部に注入するガス供給装置
と、 を有するウエハドライ洗浄装置において、 前記処理チャンバーの内部にウエハを乗せ回転できるス
テージを設けたことを特徴とするウエハドライ洗浄装
置。A processing chamber for inserting a wafer to be subjected to dry cleaning into the processing chamber; an excimer lamp capable of irradiating the inside of the processing chamber with ultraviolet light; and a reaction gas reacting with organic substances decomposed in the dry cleaning. A gas supply device for injecting a gas into the processing chamber; and a wafer dry cleaning device, further comprising: a stage capable of mounting and rotating a wafer inside the processing chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134305A JP2000323449A (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Wafer dry cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11134305A JP2000323449A (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Wafer dry cleaner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323449A true JP2000323449A (en) | 2000-11-24 |
Family
ID=15125194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11134305A Pending JP2000323449A (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Wafer dry cleaner |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323449A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010100011A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Seiko Epson Corp | Inkjet printer |
| CN102974573A (en) * | 2012-12-18 | 2013-03-20 | 中国科学院微电子研究所 | Device and method for carrying out ultraviolet cleaning on nano-pattern |
-
1999
- 1999-05-14 JP JP11134305A patent/JP2000323449A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010100011A (en) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Seiko Epson Corp | Inkjet printer |
| CN102974573A (en) * | 2012-12-18 | 2013-03-20 | 中国科学院微电子研究所 | Device and method for carrying out ultraviolet cleaning on nano-pattern |
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