JP2002261063A - 半導体ウェハ上の粒子を除去する方法及び装置 - Google Patents
半導体ウェハ上の粒子を除去する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 いわゆるバッチ式洗浄において使用する水素
水の溶在濃度を最適化することにより、そのパーティク
ルの除去能力を高める。 【解決手段】 半導体ウェハ表面に付着した粒子を除去
するための方法は、水素水からなる第１の洗浄液で満た
された洗浄槽を用意する工程であって、該第１の洗浄液
内の溶在水素濃度がその飽和濃度の２０％〜５０％
（０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ）の範囲である上記工程
と、上記洗浄槽内の上記第１の洗浄液に超音波を発生さ
せる工程と、上記洗浄槽内で１又は複数の上記半導体ウ
ェハを所定時間洗浄する第１の洗浄工程と実施して達成
される。ここで上記第１の洗浄液内の溶在水素濃度は、
０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの範囲にあたる。
水の溶在濃度を最適化することにより、そのパーティク
ルの除去能力を高める。 【解決手段】 半導体ウェハ表面に付着した粒子を除去
するための方法は、水素水からなる第１の洗浄液で満た
された洗浄槽を用意する工程であって、該第１の洗浄液
内の溶在水素濃度がその飽和濃度の２０％〜５０％
（０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ）の範囲である上記工程
と、上記洗浄槽内の上記第１の洗浄液に超音波を発生さ
せる工程と、上記洗浄槽内で１又は複数の上記半導体ウ
ェハを所定時間洗浄する第１の洗浄工程と実施して達成
される。ここで上記第１の洗浄液内の溶在水素濃度は、
０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの範囲にあたる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハの洗
浄方法及び装置に関し、特に半導体ウェハ表面に付着し
た粒子を除去するための方法及び装置に関するものであ
る。
浄方法及び装置に関し、特に半導体ウェハ表面に付着し
た粒子を除去するための方法及び装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの高集積化・高密度化の
要求に伴って、半導体ウェハ表面の微細な異物に対する
清浄度の要求が、一層厳しいものとなって来ている。従
って、半導体チップの製造歩留まりを向上させるために
は、半導体ウェハの洗浄によって、異物を効果的に除去
する必要がある。
要求に伴って、半導体ウェハ表面の微細な異物に対する
清浄度の要求が、一層厳しいものとなって来ている。従
って、半導体チップの製造歩留まりを向上させるために
は、半導体ウェハの洗浄によって、異物を効果的に除去
する必要がある。
【０００３】半導体ウェハの洗浄は、多種類の不純物、
例えば、金属不純物、有機不純物、またはシリコンなど
からなる微細粒子を、半導体ウェハ表面から除去するた
めの複数のプロセスを含む。洗浄プロセスでは、各種の
洗浄液が環流する複数の洗浄槽で、順次半導体ウェハを
洗浄する。複数枚の半導体ウェハが、任意のトレイに保
持されて搬送され、予め決められた洗浄時間だけ洗浄槽
内に置かれる。以下に、現在実施されている代表的な洗
浄プロセスの工程を示す。
例えば、金属不純物、有機不純物、またはシリコンなど
からなる微細粒子を、半導体ウェハ表面から除去するた
めの複数のプロセスを含む。洗浄プロセスでは、各種の
洗浄液が環流する複数の洗浄槽で、順次半導体ウェハを
洗浄する。複数枚の半導体ウェハが、任意のトレイに保
持されて搬送され、予め決められた洗浄時間だけ洗浄槽
内に置かれる。以下に、現在実施されている代表的な洗
浄プロセスの工程を示す。
【０００４】（１）主として半導体ウェハ表面の微細粒
子を除去する目的で、ＳＣ−１（アンモニア・過酸化水
素水溶液:NH4OH/H2O2/H2O）の洗浄槽に半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間洗浄を行なう。 （２）次いで、ＳＣ−１を半導体ウェハ表面上から洗い
流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。 （３）次いで、主として半導体ウェハ表面の金属不純物
や有機不純物を除去する目的で、ＳＣ−２（HCl/H2O2/H
2O）の洗浄槽に半導体ウェハを搬入し、およそ１０分間
洗浄を行なう。 （４）次いで、ＳＣ−２を半導体ウェハ表面上から洗い
流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。 （５）次いで、主として半導体ウェハ表面のシリコン酸
化膜（自然酸化膜）を除去する目的で、フッ化水素混合
液（希HF、FPM（HF/H2O2/H2O）洗浄溶液など）の洗浄槽
に上記半導体ウェハを搬入し、１〜５分間洗浄を行な
う。 （６）最終工程として、ＨＦ（フッ化水素）混合液を洗
い流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハ
を搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。
子を除去する目的で、ＳＣ−１（アンモニア・過酸化水
素水溶液:NH4OH/H2O2/H2O）の洗浄槽に半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間洗浄を行なう。 （２）次いで、ＳＣ−１を半導体ウェハ表面上から洗い
流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。 （３）次いで、主として半導体ウェハ表面の金属不純物
や有機不純物を除去する目的で、ＳＣ−２（HCl/H2O2/H
2O）の洗浄槽に半導体ウェハを搬入し、およそ１０分間
洗浄を行なう。 （４）次いで、ＳＣ−２を半導体ウェハ表面上から洗い
流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハを
搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。 （５）次いで、主として半導体ウェハ表面のシリコン酸
化膜（自然酸化膜）を除去する目的で、フッ化水素混合
液（希HF、FPM（HF/H2O2/H2O）洗浄溶液など）の洗浄槽
に上記半導体ウェハを搬入し、１〜５分間洗浄を行な
う。 （６）最終工程として、ＨＦ（フッ化水素）混合液を洗
い流すために、超純水による洗浄槽に上記半導体ウェハ
を搬入し、およそ１０分間リンスを行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一方で、上記従来の代
表的な洗浄プロセスにおいては、大量の薬液を使用する
ので、その消費コスト、廃液処理コストが膨大であるこ
とが指摘されており、その削減が強く望まれている。
表的な洗浄プロセスにおいては、大量の薬液を使用する
ので、その消費コスト、廃液処理コストが膨大であるこ
とが指摘されており、その削減が強く望まれている。
【０００６】このような背景において、これらの薬液の
代替となる洗浄液を用いた新たな洗浄方法の研究が広く
進められており、その一つの成果に、主に半導体ウェハ
表面の微細粒子の除去を目的とした現行ＳＣ−１の代替
として、水素水を洗浄液とし、これに超音波振動を与え
て洗浄する方法が新たに提案されている。そして従来の
研究の成果によれば、この洗浄に用いる水素水の溶在濃
度は、下記グラフに示すように、ウェハ表面上のパーテ
ィクルの除去率を高めるためには、１．０ｐｐｍ以上と
することが良いとされていた。
代替となる洗浄液を用いた新たな洗浄方法の研究が広く
進められており、その一つの成果に、主に半導体ウェハ
表面の微細粒子の除去を目的とした現行ＳＣ−１の代替
として、水素水を洗浄液とし、これに超音波振動を与え
て洗浄する方法が新たに提案されている。そして従来の
研究の成果によれば、この洗浄に用いる水素水の溶在濃
度は、下記グラフに示すように、ウェハ表面上のパーテ
ィクルの除去率を高めるためには、１．０ｐｐｍ以上と
することが良いとされていた。
【０００７】
【表１】
【０００８】しかしながら、上記グラフの結果は、回転
するシリコンウェハ上にノズルから水素水を噴射してそ
の洗浄を行なう、いわゆる枚葉式洗浄において取得され
たものであり、これを複数枚のシリコンウェハを洗浄槽
内に浸漬させてその洗浄を行なう、上述したバッチ式洗
浄において実施した場合には、十分なパーティクル除去
能力が得られないという問題が発明者らの実験により明
らかにされた。従って、上記溶在濃度範囲の水素水を用
いる限り、ＳＣ−１を用いた洗浄に代えて水素水を用い
た洗浄を実施することは困難である。
するシリコンウェハ上にノズルから水素水を噴射してそ
の洗浄を行なう、いわゆる枚葉式洗浄において取得され
たものであり、これを複数枚のシリコンウェハを洗浄槽
内に浸漬させてその洗浄を行なう、上述したバッチ式洗
浄において実施した場合には、十分なパーティクル除去
能力が得られないという問題が発明者らの実験により明
らかにされた。従って、上記溶在濃度範囲の水素水を用
いる限り、ＳＣ−１を用いた洗浄に代えて水素水を用い
た洗浄を実施することは困難である。
【０００９】従って本発明の目的は、いわゆるバッチ式
洗浄において使用する水素水の溶在濃度を最適化するこ
とにより、そのパーティクルの除去能力を高め、これに
よりＳＣ−１による洗浄に代わる水素水洗浄を、バッチ
式洗浄において可能とすることにある。
洗浄において使用する水素水の溶在濃度を最適化するこ
とにより、そのパーティクルの除去能力を高め、これに
よりＳＣ−１による洗浄に代わる水素水洗浄を、バッチ
式洗浄において可能とすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体ウェハ上
の粒子を除去する方法は、第１の洗浄槽内に満たされた
所定のガスを飽和濃度の２０％〜５０％の範囲で含有す
る超純水からなる第１の洗浄液内に半導体ウェハを浸漬
して所定時間洗浄する第１の洗浄工程を有し、上記第１
の洗浄工程において上記第１の洗浄液に超音波が供給さ
れている。ここで、上記第１の洗浄液内の所定のガスは
水素が好ましく、その水素の溶在濃度は０．３ｐｐｍ〜
０．８ｐｐｍの範囲にある。
の粒子を除去する方法は、第１の洗浄槽内に満たされた
所定のガスを飽和濃度の２０％〜５０％の範囲で含有す
る超純水からなる第１の洗浄液内に半導体ウェハを浸漬
して所定時間洗浄する第１の洗浄工程を有し、上記第１
の洗浄工程において上記第１の洗浄液に超音波が供給さ
れている。ここで、上記第１の洗浄液内の所定のガスは
水素が好ましく、その水素の溶在濃度は０．３ｐｐｍ〜
０．８ｐｐｍの範囲にある。
【００１１】従来、パーティクル除去のための洗浄に水
素水（水素を所定量含有する超純水）を用いる場合、そ
の溶在水素濃度はできるだけ高いものがよい（１．０ｐ
ｐｍ以上）とされていたが、発明者らの実験によれば、
本発明が対象とする所謂バッチ処理洗浄においては、上
記の範囲の水素濃度において極めて良好な結果が得られ
ている。本来、水素水内に供給された超音波は、そのキ
ャビテーション効果による物理的衝撃力によって、シリ
コンウェハ表面上のパーティクルを除去するよう機能す
ると考えられるが、溶在水素濃度をその飽和濃度付近ま
で高めた場合には、洗浄槽内で気泡が生じやすくなり、
これがかえってパーティクルの除去能力を低下させるも
のと考えられる。すなわち、気泡の増加により、その一
部は表面張力によりシリコンウェハ表面に付着してそこ
に滞在し、これが逆に水素水中のパーティクルを吸着し
てしまうと共に、多数の気泡が超音波のエネルギー伝播
を遮断し、シリコンウェハ表面へのキャビテーション効
果による（物理的）衝撃力を低下させてしまうものと考
えられる。したがって、上記実験により、気泡のコント
ロールが可能であり、且つ超音波によるキャビテーショ
ン効果をパーティクル除去に効果的に結びつける水素の
濃度範囲として、飽和溶在水素濃度の２０％〜５０％で
ある０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの水素水を用いること
がパーティクル除去に極めて有効である。
素水（水素を所定量含有する超純水）を用いる場合、そ
の溶在水素濃度はできるだけ高いものがよい（１．０ｐ
ｐｍ以上）とされていたが、発明者らの実験によれば、
本発明が対象とする所謂バッチ処理洗浄においては、上
記の範囲の水素濃度において極めて良好な結果が得られ
ている。本来、水素水内に供給された超音波は、そのキ
ャビテーション効果による物理的衝撃力によって、シリ
コンウェハ表面上のパーティクルを除去するよう機能す
ると考えられるが、溶在水素濃度をその飽和濃度付近ま
で高めた場合には、洗浄槽内で気泡が生じやすくなり、
これがかえってパーティクルの除去能力を低下させるも
のと考えられる。すなわち、気泡の増加により、その一
部は表面張力によりシリコンウェハ表面に付着してそこ
に滞在し、これが逆に水素水中のパーティクルを吸着し
てしまうと共に、多数の気泡が超音波のエネルギー伝播
を遮断し、シリコンウェハ表面へのキャビテーション効
果による（物理的）衝撃力を低下させてしまうものと考
えられる。したがって、上記実験により、気泡のコント
ロールが可能であり、且つ超音波によるキャビテーショ
ン効果をパーティクル除去に効果的に結びつける水素の
濃度範囲として、飽和溶在水素濃度の２０％〜５０％で
ある０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの水素水を用いること
がパーティクル除去に極めて有効である。
【００１２】また、上記第１の洗浄液が１ｐｐｍ〜１０
ｐｐｍの範囲の溶在濃度のアンモニアを含有することが
好ましい。
ｐｐｍの範囲の溶在濃度のアンモニアを含有することが
好ましい。
【００１３】更には、第２の洗浄槽内に満たされたオゾ
ンを所定量含有する超純水からなる第２の洗浄液内に半
導体ウェハを浸漬して所定時間洗浄する第２の洗浄工程
を上記第１の洗浄工程の前に有することが好ましい。
ンを所定量含有する超純水からなる第２の洗浄液内に半
導体ウェハを浸漬して所定時間洗浄する第２の洗浄工程
を上記第１の洗浄工程の前に有することが好ましい。
【００１４】水素水による洗浄に先立ってオゾン水（オ
ゾンを所定量含有する超純水）による洗浄を行なった場
合、該オゾン水による洗浄の段階で半導体ウェハ表面に
酸化膜が形成され、その結果、ウェハ表面のパーティク
ルは酸化膜上に付着した状態となる。従来から知られて
いるように、酸化膜とパーティクルの電位符号は等しく
その相互の結合力は、酸化膜が形成される前の半導体ウ
ェハ表面に対するパーティクルの結合力に比して弱いも
のとなる。その結果、シリコン酸化膜ウェハのみなら
ず、シリコンベアウェハの洗浄においても、その表面上
のパーティクル除去が極めて効果的に行なえるようにな
る。
ゾンを所定量含有する超純水）による洗浄を行なった場
合、該オゾン水による洗浄の段階で半導体ウェハ表面に
酸化膜が形成され、その結果、ウェハ表面のパーティク
ルは酸化膜上に付着した状態となる。従来から知られて
いるように、酸化膜とパーティクルの電位符号は等しく
その相互の結合力は、酸化膜が形成される前の半導体ウ
ェハ表面に対するパーティクルの結合力に比して弱いも
のとなる。その結果、シリコン酸化膜ウェハのみなら
ず、シリコンベアウェハの洗浄においても、その表面上
のパーティクル除去が極めて効果的に行なえるようにな
る。
【００１５】また、第３の洗浄槽内に満たされたＨＦ混
合液からなる第３の洗浄液内に上記半導体ウェハを浸漬
して所定時間洗浄する第３の洗浄工程を上記第２の洗浄
工程の後に有することが好ましい。
合液からなる第３の洗浄液内に上記半導体ウェハを浸漬
して所定時間洗浄する第３の洗浄工程を上記第２の洗浄
工程の後に有することが好ましい。
【００１６】また、本発明の半導体ウェハ上の粒子を除
去する装置は、水素を飽和濃度の２０％〜５０％の範囲
で含有する超純水が満たされた第１の洗浄槽と、上記第
１の洗浄槽内の上記第１の洗浄液に超音波を供給するた
めの超音波供給手段と、半導体ウェハを上記第１の洗浄
槽内に搬送する搬送手段と、半導体ウェハを上記第１の
洗浄槽内の上記第１の洗浄液内に浸漬させ、所定時間経
過後に上記半導体ウェハを上記第１の洗浄液内から取り
出すように上記搬送手段を制御する制御手段とを有す
る。
去する装置は、水素を飽和濃度の２０％〜５０％の範囲
で含有する超純水が満たされた第１の洗浄槽と、上記第
１の洗浄槽内の上記第１の洗浄液に超音波を供給するた
めの超音波供給手段と、半導体ウェハを上記第１の洗浄
槽内に搬送する搬送手段と、半導体ウェハを上記第１の
洗浄槽内の上記第１の洗浄液内に浸漬させ、所定時間経
過後に上記半導体ウェハを上記第１の洗浄液内から取り
出すように上記搬送手段を制御する制御手段とを有す
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図示した一実施形態に基い
て本発明を詳細に説明する。本発明に係る半導体ウェハ
上の粒子を除去する方法は、シリコンウェハに対する前
述した代表的な洗浄プロセスにおけるＳＣ−１によるパ
ーティクルを除去するための洗浄工程に代えて、好適に
用いられる。図１は、本発明に係るパーティクルを除去
する洗浄工程のプロセスを概念的に示している。なお、
本実施形態においては、本発明に係る溶在水素濃度によ
る水素水を用いた洗浄に先立って、オゾン水を用いた洗
浄を実施する例を説明する。
て本発明を詳細に説明する。本発明に係る半導体ウェハ
上の粒子を除去する方法は、シリコンウェハに対する前
述した代表的な洗浄プロセスにおけるＳＣ−１によるパ
ーティクルを除去するための洗浄工程に代えて、好適に
用いられる。図１は、本発明に係るパーティクルを除去
する洗浄工程のプロセスを概念的に示している。なお、
本実施形態においては、本発明に係る溶在水素濃度によ
る水素水を用いた洗浄に先立って、オゾン水を用いた洗
浄を実施する例を説明する。
【００１８】複数枚のシリコンウェハ１００は、任意の
トレイ１０２に起立して保持され、ここでは図示しない
搬送クレーンによって、各洗浄プロセスを実施する洗浄
槽間を搬送される。本発明に係るパーティクルの除去プ
ロセスの実施に際し、オゾン水で満たされた洗浄槽１０
４及び水素水で満たされた洗浄槽１０６が用意される。
上記トレイ１０２上のシリコンウェハ１００は、最初に
オゾン水で満たされた洗浄槽１０４に導入され、ここで
３〜２０分、好ましくは１０分間の洗浄を受けた後、次
いで、水素水で満たされた洗浄槽１０６に導入され、同
様にここで３〜２０分、好ましくは１０分間の洗浄を受
ける。
トレイ１０２に起立して保持され、ここでは図示しない
搬送クレーンによって、各洗浄プロセスを実施する洗浄
槽間を搬送される。本発明に係るパーティクルの除去プ
ロセスの実施に際し、オゾン水で満たされた洗浄槽１０
４及び水素水で満たされた洗浄槽１０６が用意される。
上記トレイ１０２上のシリコンウェハ１００は、最初に
オゾン水で満たされた洗浄槽１０４に導入され、ここで
３〜２０分、好ましくは１０分間の洗浄を受けた後、次
いで、水素水で満たされた洗浄槽１０６に導入され、同
様にここで３〜２０分、好ましくは１０分間の洗浄を受
ける。
【００１９】洗浄槽１０４には、オゾン水、すなわち超
純水（ＵＰＷ）に所定量のオゾンガスが添加されたもの
が入れられる。好適な実施形態において、オゾンガスの
溶在濃度は２ｐｐｍ〜２０ｐｐｍである。オゾン水は、
少なくともシリコンウェハ１００が洗浄槽中にあるとき
は、図示しない供給手段により洗浄槽１０４内に継続的
に供給されている。シリコンウェハ１００は、図示しな
い搬送クレーンにより該洗浄槽１０４内に導入され、一
定期間ここに置かれる。本発明に係るパーティクル除去
のためのこの工程において、各シリコンウェハ１００の
表面はオゾン水に晒され、これによってその表面にシリ
コン酸化膜（SiO2）が形成される。オゾン水による洗浄
を１０分間行なった場合の酸化膜厚は、８〜１２オング
ストロームになる。また、金属不純物の除去効率を促進
させるために、上記オゾン水に１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ
程度の塩酸を添加させてもよい。
純水（ＵＰＷ）に所定量のオゾンガスが添加されたもの
が入れられる。好適な実施形態において、オゾンガスの
溶在濃度は２ｐｐｍ〜２０ｐｐｍである。オゾン水は、
少なくともシリコンウェハ１００が洗浄槽中にあるとき
は、図示しない供給手段により洗浄槽１０４内に継続的
に供給されている。シリコンウェハ１００は、図示しな
い搬送クレーンにより該洗浄槽１０４内に導入され、一
定期間ここに置かれる。本発明に係るパーティクル除去
のためのこの工程において、各シリコンウェハ１００の
表面はオゾン水に晒され、これによってその表面にシリ
コン酸化膜（SiO2）が形成される。オゾン水による洗浄
を１０分間行なった場合の酸化膜厚は、８〜１２オング
ストロームになる。また、金属不純物の除去効率を促進
させるために、上記オゾン水に１ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ
程度の塩酸を添加させてもよい。
【００２０】一方、洗浄槽１０６には、水素水、すなわ
ち超純水（ＵＰＷ）に所定量の水素ガスが添加されたも
のが入れられる。好適な実施形態において、水素ガスの
溶在濃度は０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍである。これ
は、水素ガスの飽和濃度の２０％〜５０％に相応する。
水素水は、少なくともシリコンウェハ１００が洗浄槽中
にあるときは、図示しない供給手段により洗浄槽１０６
内に継続的に供給されている。洗浄槽１０６には、超音
波振動子１０８が備えられ、これにより洗浄槽１０６内
の水素水に、所定周波数の超音波が供給、すなわち照射
される。超音波の照射は、洗浄槽１０６内にシリコンウ
ェハを搬入する前から開始しても、またシリコンウェハ
を搬入した後から開始してもよい。シリコンウェハ１０
０は、上記オゾン水による洗浄の工程を経た後に、この
水素水による洗浄槽１０６内に導入され、一定時間置か
れる。本洗浄工程において、シリコンウェハ１００の表
面に付着したパーティクルは効果的に除去される。
ち超純水（ＵＰＷ）に所定量の水素ガスが添加されたも
のが入れられる。好適な実施形態において、水素ガスの
溶在濃度は０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍである。これ
は、水素ガスの飽和濃度の２０％〜５０％に相応する。
水素水は、少なくともシリコンウェハ１００が洗浄槽中
にあるときは、図示しない供給手段により洗浄槽１０６
内に継続的に供給されている。洗浄槽１０６には、超音
波振動子１０８が備えられ、これにより洗浄槽１０６内
の水素水に、所定周波数の超音波が供給、すなわち照射
される。超音波の照射は、洗浄槽１０６内にシリコンウ
ェハを搬入する前から開始しても、またシリコンウェハ
を搬入した後から開始してもよい。シリコンウェハ１０
０は、上記オゾン水による洗浄の工程を経た後に、この
水素水による洗浄槽１０６内に導入され、一定時間置か
れる。本洗浄工程において、シリコンウェハ１００の表
面に付着したパーティクルは効果的に除去される。
【００２１】なお、オゾン水による洗浄と水素水による
洗浄の間に、超純水によりシリコンウェハ１００の洗浄
を行い、オゾン水洗浄でシリコンウェハに付着した洗浄
液を洗い流すようにしてもよい。特に、オゾン水に塩酸
を添加させた場合にはこれを実施することが好ましい。
洗浄の間に、超純水によりシリコンウェハ１００の洗浄
を行い、オゾン水洗浄でシリコンウェハに付着した洗浄
液を洗い流すようにしてもよい。特に、オゾン水に塩酸
を添加させた場合にはこれを実施することが好ましい。
【００２２】図２は、水素水を生成し、これを洗浄槽１
０６に供給する水素水の供給装置の概略構成を示した図
である。図において水素水供給装置２００は、超純水を
洗浄槽１０６内に供給する水路２０２上に、脱気筒２０
４及びガス溶解モジュール２０６を配置して構成され
る。脱気筒２０４は、超純水に含まれる窒素や酸素など
の溶在気体を除去するために用いられる。ガス溶解モジ
ュール２０６は、中空糸膜モジュール等を用いて構成さ
れており、所定量の水素ガスをここを通過する超純水に
溶け込ませるためのもので、流量制御された水素ガスを
導入し、そのガス雰囲気中に超純水を通過させることに
よって、所定濃度の水素水を生成する。本発明の実施形
態において、洗浄槽１０６に供給される水素水の好適な
溶在水素濃度は、０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ、すなわ
ちその飽和濃度の２０％〜５０％がよい。なお、洗浄槽
１０４へオゾン水を供給する装置は、上記と同じ構成か
らなるオゾン水供給装置（すなわち、ガス溶解モジュー
ルに水素ガスに代えてオゾンガスを供給する）で構成す
ることができる。また、脱気筒２０４を除去した構成と
することもできる。
０６に供給する水素水の供給装置の概略構成を示した図
である。図において水素水供給装置２００は、超純水を
洗浄槽１０６内に供給する水路２０２上に、脱気筒２０
４及びガス溶解モジュール２０６を配置して構成され
る。脱気筒２０４は、超純水に含まれる窒素や酸素など
の溶在気体を除去するために用いられる。ガス溶解モジ
ュール２０６は、中空糸膜モジュール等を用いて構成さ
れており、所定量の水素ガスをここを通過する超純水に
溶け込ませるためのもので、流量制御された水素ガスを
導入し、そのガス雰囲気中に超純水を通過させることに
よって、所定濃度の水素水を生成する。本発明の実施形
態において、洗浄槽１０６に供給される水素水の好適な
溶在水素濃度は、０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ、すなわ
ちその飽和濃度の２０％〜５０％がよい。なお、洗浄槽
１０４へオゾン水を供給する装置は、上記と同じ構成か
らなるオゾン水供給装置（すなわち、ガス溶解モジュー
ルに水素ガスに代えてオゾンガスを供給する）で構成す
ることができる。また、脱気筒２０４を除去した構成と
することもできる。
【００２３】図３は、本発明に係る洗浄工程を実施する
ための制御ブロック図を示している。制御３００におい
て、超音波振動子３１０及びシリコンウェハの搬送クレ
ーン３１４は、シーケンサ３０４からの制御信号に基づ
いて駆動制御される。シーケンサ３０４は、タイマー３
０６を備えており、これはウェハ検出センサ３０２から
の検出信号を受けて起動（セット）又は停止（リセッ
ト）される。ウェハ検出センサ３０２は、図１における
各洗浄槽１０４，１０６の上部又は内部にそれぞれ設置
され、シリコンウェハ１００が洗浄槽内に存在するか否
かを検出する。シーケンサ３０４は、タイマー３０６で
計測される時間を監視しており、それが予め設定された
時間に達したとき、それぞれ所定の制御信号を出力する
よう構成される。シーケンサ３０４からの所定の制御信
号は、発信回路３０８に与えられ、これにより超音波振
動子３１０が励起され、洗浄槽内には超音波が供給され
る。また、シーケンサ３０４は、搬送駆動部３１２に所
定の制御信号を送出し、これによって搬送クレーン３１
４が起動され、シリコンウェハ１００が洗浄槽１０４又
は１０６から搬出される。
ための制御ブロック図を示している。制御３００におい
て、超音波振動子３１０及びシリコンウェハの搬送クレ
ーン３１４は、シーケンサ３０４からの制御信号に基づ
いて駆動制御される。シーケンサ３０４は、タイマー３
０６を備えており、これはウェハ検出センサ３０２から
の検出信号を受けて起動（セット）又は停止（リセッ
ト）される。ウェハ検出センサ３０２は、図１における
各洗浄槽１０４，１０６の上部又は内部にそれぞれ設置
され、シリコンウェハ１００が洗浄槽内に存在するか否
かを検出する。シーケンサ３０４は、タイマー３０６で
計測される時間を監視しており、それが予め設定された
時間に達したとき、それぞれ所定の制御信号を出力する
よう構成される。シーケンサ３０４からの所定の制御信
号は、発信回路３０８に与えられ、これにより超音波振
動子３１０が励起され、洗浄槽内には超音波が供給され
る。また、シーケンサ３０４は、搬送駆動部３１２に所
定の制御信号を送出し、これによって搬送クレーン３１
４が起動され、シリコンウェハ１００が洗浄槽１０４又
は１０６から搬出される。
【００２４】上記制御ブロックによる制御は、ウェハ検
出センサ３０２が、洗浄槽１０４へのシリコンウェハ１
００の搬入を検出したことにより開始される。すなわ
ち、搬送クレーン３１４によりシリコンウェハ１００
が、洗浄槽１０４に搬入されると、ウェハ検出センサ３
０２はこれを検知し、シーケンサ３０４に検出信号を送
出する。シーケンサ３０４が、この検出信号を入力する
と、タイマー３０６がセットされ、時間の計測が開始さ
れる。シーケンサ３０４は、タイマー３０６で計測され
る時間を監視しており、予め設定された洗浄時間（例え
ば１０分）が経過するまで、制御信号を送出することな
く、待機状態を維持する。この過程で、各シリコンウェ
ハ１００表面が酸化され、シリコン酸化膜がその表面に
形成される。シリコンウェハ表面に対するシリコン酸化
膜の形成によって、該表面上に付着していたパーティク
ルは、シリコン酸化膜上に付着した状態となる。
出センサ３０２が、洗浄槽１０４へのシリコンウェハ１
００の搬入を検出したことにより開始される。すなわ
ち、搬送クレーン３１４によりシリコンウェハ１００
が、洗浄槽１０４に搬入されると、ウェハ検出センサ３
０２はこれを検知し、シーケンサ３０４に検出信号を送
出する。シーケンサ３０４が、この検出信号を入力する
と、タイマー３０６がセットされ、時間の計測が開始さ
れる。シーケンサ３０４は、タイマー３０６で計測され
る時間を監視しており、予め設定された洗浄時間（例え
ば１０分）が経過するまで、制御信号を送出することな
く、待機状態を維持する。この過程で、各シリコンウェ
ハ１００表面が酸化され、シリコン酸化膜がその表面に
形成される。シリコンウェハ表面に対するシリコン酸化
膜の形成によって、該表面上に付着していたパーティク
ルは、シリコン酸化膜上に付着した状態となる。
【００２５】タイマー３０６が設定された洗浄時間を計
測し、シーケンサ３０４がこれを感知すると、シーケン
サ３０４は、シリコンウェハ１００を洗浄槽１０４から
次の洗浄槽１０６に移動させる制御信号を出力する。搬
送駆動部３１２は、これを受けて搬送クレーン３１４を
起動し、オゾン水による洗浄槽１０４からシリコンウェ
ハ１００を搬出し、次いで、水素水による洗浄槽１０６
に搬入する。搬送クレーン３１４の起動によりシリコン
ウェハ１００が洗浄槽１０４から正常に搬出されると、
そのウェハ検出センサ３０２はこれを検出し、シーケン
サ３０４に通知して、タイマー３０６をリセットする。
次いで、シリコンウェハ１００が水素水による洗浄槽１
０６に搬入されると、そのウェハ検出センサ３０２は、
これを検知し、シーケンサ３０４に検出信号を送出す
る。シーケンサ３０４が、この検出信号を入力すると、
再度タイマー３０６がセットされ、予め設定された洗浄
時間（例えば１０分）が経過するまで、制御信号を送出
することなく、待機状態を維持する。また、上記タイマ
ーのセットと並行して、シーケンサ３０４は、発信回路
３０８に対し、超音波の供給を開始させる信号を出力す
る。発信回路３０８は、これを受けて洗浄槽１０６に設
置した超音波振動子３１０を励起させる。これによっ
て、洗浄槽１０６内には超音波が供給され、そのキャビ
テーション効果に基づく物理的衝撃力により、シリコン
ウェハ１００表面のパーティクルの除去が促進される。
測し、シーケンサ３０４がこれを感知すると、シーケン
サ３０４は、シリコンウェハ１００を洗浄槽１０４から
次の洗浄槽１０６に移動させる制御信号を出力する。搬
送駆動部３１２は、これを受けて搬送クレーン３１４を
起動し、オゾン水による洗浄槽１０４からシリコンウェ
ハ１００を搬出し、次いで、水素水による洗浄槽１０６
に搬入する。搬送クレーン３１４の起動によりシリコン
ウェハ１００が洗浄槽１０４から正常に搬出されると、
そのウェハ検出センサ３０２はこれを検出し、シーケン
サ３０４に通知して、タイマー３０６をリセットする。
次いで、シリコンウェハ１００が水素水による洗浄槽１
０６に搬入されると、そのウェハ検出センサ３０２は、
これを検知し、シーケンサ３０４に検出信号を送出す
る。シーケンサ３０４が、この検出信号を入力すると、
再度タイマー３０６がセットされ、予め設定された洗浄
時間（例えば１０分）が経過するまで、制御信号を送出
することなく、待機状態を維持する。また、上記タイマ
ーのセットと並行して、シーケンサ３０４は、発信回路
３０８に対し、超音波の供給を開始させる信号を出力す
る。発信回路３０８は、これを受けて洗浄槽１０６に設
置した超音波振動子３１０を励起させる。これによっ
て、洗浄槽１０６内には超音波が供給され、そのキャビ
テーション効果に基づく物理的衝撃力により、シリコン
ウェハ１００表面のパーティクルの除去が促進される。
【００２６】予め設定した洗浄時間が経過したことをシ
ーケンサ３０４が感知すると、発信回路３０８に対し、
超音波の供給を終了させる信号を出力する。発信回路３
０８は、これを受けて超音波振動子３１０による励起を
終了させる。これと並行してシーケンサ３０４は、搬送
駆動部３１２に対し、シリコンウェハ１００を洗浄槽１
０６から搬出させる制御信号を出力し、これによって搬
送クレーン３１４が起動され、洗浄槽１０６からシリコ
ンウェハ１００が搬出される。搬送クレーン３１４の起
動によりシリコンウェハ１００が洗浄槽１０６から正常
に搬出されると、ウェハ検出センサ３０２はこれを検出
し、タイマー３０６をリセットし、次のシリコンウェハ
のための待機状態となる。以上により、一連の洗浄工程
で実行される制御が終了する。
ーケンサ３０４が感知すると、発信回路３０８に対し、
超音波の供給を終了させる信号を出力する。発信回路３
０８は、これを受けて超音波振動子３１０による励起を
終了させる。これと並行してシーケンサ３０４は、搬送
駆動部３１２に対し、シリコンウェハ１００を洗浄槽１
０６から搬出させる制御信号を出力し、これによって搬
送クレーン３１４が起動され、洗浄槽１０６からシリコ
ンウェハ１００が搬出される。搬送クレーン３１４の起
動によりシリコンウェハ１００が洗浄槽１０６から正常
に搬出されると、ウェハ検出センサ３０２はこれを検出
し、タイマー３０６をリセットし、次のシリコンウェハ
のための待機状態となる。以上により、一連の洗浄工程
で実行される制御が終了する。
【００２７】本発明の好ましい実施形態においては、Ｈ
Ｆ混合液（希HF、FPM（HF/H2O2/H2O）洗浄溶液など）に
よる第３の洗浄工程が実施される。ＨＦ混合液による第
３の洗浄工程は、自然酸化膜の除去を目的として、上記
水素水による洗浄工程に続いて実施される。ソース・ド
レイン形成、コンタクトホール形成、ＥＰＩ膜形成など
の高いデバイスの電気的特性が要求される場合に、本工
程の必要性は高い。ＨＦ混合液による洗浄を行なう場
合、次いで超純水又は水素水による洗浄液の洗い流しを
行なう（この場合に超音波を供給してもよい）。また、
本第３の洗浄工程に先立って、超純水による全工程の洗
浄液の洗い流しを行なうことが好ましい。
Ｆ混合液（希HF、FPM（HF/H2O2/H2O）洗浄溶液など）に
よる第３の洗浄工程が実施される。ＨＦ混合液による第
３の洗浄工程は、自然酸化膜の除去を目的として、上記
水素水による洗浄工程に続いて実施される。ソース・ド
レイン形成、コンタクトホール形成、ＥＰＩ膜形成など
の高いデバイスの電気的特性が要求される場合に、本工
程の必要性は高い。ＨＦ混合液による洗浄を行なう場
合、次いで超純水又は水素水による洗浄液の洗い流しを
行なう（この場合に超音波を供給してもよい）。また、
本第３の洗浄工程に先立って、超純水による全工程の洗
浄液の洗い流しを行なうことが好ましい。
【００２８】
【実施例１】発明者らは、水素水による洗浄工程で用い
られる溶在水素濃度の好適な範囲を見出すために実験を
行なった。従来の知見によれば洗浄に用いる水素水の溶
在水素濃度は、１．０ｐｐｍ〜１．６ｐｐｍの範囲とさ
れていた。しかしながら、発明者らの実験によれば、図
２に示すような洗浄槽を用いたバッチ式の洗浄において
は、０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの溶在水素濃度におい
て、極めて効果的にウェハ表面上のパーティクルが除去
されることが明らかにされた。
られる溶在水素濃度の好適な範囲を見出すために実験を
行なった。従来の知見によれば洗浄に用いる水素水の溶
在水素濃度は、１．０ｐｐｍ〜１．６ｐｐｍの範囲とさ
れていた。しかしながら、発明者らの実験によれば、図
２に示すような洗浄槽を用いたバッチ式の洗浄において
は、０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの溶在水素濃度におい
て、極めて効果的にウェハ表面上のパーティクルが除去
されることが明らかにされた。
【００２９】実験は、シリコンベアウェハ及びシリコン
酸化膜ウェハ上に意図的に、３００〜４００個／６イン
チ程度のパーティクルを付着させたものをサンプルと
し、溶在水素水濃度を異ならせた水素水を用いてこれら
を洗浄し、洗浄後の残留パーティクル数を測定した。水
素水の溶在水素濃度は０〜１．５ｐｐｍの間で変化させ
た。なお、各洗浄工程においては、水素水を１５．０ｌ
／ｍｉｎの供給量で、１８．２４リットルの洗浄槽内に
供給し、ここに１０分間シリコンウェハを浸漬させた。
超音波の出力は、１．０ＭＨｚ、４．１Ｗ／ｃｍ2とし
た。残留粒子の測定は、０．２μｍ以上のものを対象
に、レーザー散乱式パーティクルカウンタで行なった。
なお、実験は、水素水にアンモニアを１ｐｐｍ（ｐＨ＝
９．４）混入したもの（表３）及び混入しないもの（表
４）についてそれぞれ行なった。これらの結果を下記グ
ラフに示す。
酸化膜ウェハ上に意図的に、３００〜４００個／６イン
チ程度のパーティクルを付着させたものをサンプルと
し、溶在水素水濃度を異ならせた水素水を用いてこれら
を洗浄し、洗浄後の残留パーティクル数を測定した。水
素水の溶在水素濃度は０〜１．５ｐｐｍの間で変化させ
た。なお、各洗浄工程においては、水素水を１５．０ｌ
／ｍｉｎの供給量で、１８．２４リットルの洗浄槽内に
供給し、ここに１０分間シリコンウェハを浸漬させた。
超音波の出力は、１．０ＭＨｚ、４．１Ｗ／ｃｍ2とし
た。残留粒子の測定は、０．２μｍ以上のものを対象
に、レーザー散乱式パーティクルカウンタで行なった。
なお、実験は、水素水にアンモニアを１ｐｐｍ（ｐＨ＝
９．４）混入したもの（表３）及び混入しないもの（表
４）についてそれぞれ行なった。これらの結果を下記グ
ラフに示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】以上の結果から明らかなように、従来好ま
しい範囲とされていた１．０ｐｐｍ〜１．６ｐｐｍの溶
在水素濃度を有する水素水を用いて洗浄を行なった場
合、極めて低いパーティクルの除去率が得られ、一方、
水素濃度を０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ、すなわちその
飽和濃度の２０％〜５０％の範囲とした場合には、極め
て良好なパーティクル除去率が示された。本来、水素水
内で発生させた超音波は、そのキャビテーション効果に
よる物理的衝撃力によって、シリコンウェハ表面上のパ
ーティクルを除去するよう機能すると考えられるが、溶
在水素濃度をその飽和濃度付近まで高めた場合には、洗
浄槽内で気泡が生じやすくなり、これがかえってパーテ
ィクルの除去能力を低下させるものと考えられる。すな
わち、気泡の増加により、その一部は表面張力によりシ
リコンウェハ表面に付着してここに滞在し、これが逆に
水素水中のパーティクルを吸着してしまうと共に、多数
の気泡が超音波のエネルギー伝播を遮断し、シリコンウ
ェハ表面へのキャビテーション効果による（物理的）衝
撃力を低下させてしまうものと考えられる。したがっ
て、上記実験により、気泡のコントロールが可能であ
り、且つ超音波によるキャビテーション効果をパーティ
クル除去に効果的に結びつける濃度範囲として、飽和溶
在水素濃度の２０％〜５０％である０．３ｐｐｍ〜０．
８ｐｐｍの水素水を用いることがパーティクル除去に極
めて有効である。
しい範囲とされていた１．０ｐｐｍ〜１．６ｐｐｍの溶
在水素濃度を有する水素水を用いて洗浄を行なった場
合、極めて低いパーティクルの除去率が得られ、一方、
水素濃度を０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍ、すなわちその
飽和濃度の２０％〜５０％の範囲とした場合には、極め
て良好なパーティクル除去率が示された。本来、水素水
内で発生させた超音波は、そのキャビテーション効果に
よる物理的衝撃力によって、シリコンウェハ表面上のパ
ーティクルを除去するよう機能すると考えられるが、溶
在水素濃度をその飽和濃度付近まで高めた場合には、洗
浄槽内で気泡が生じやすくなり、これがかえってパーテ
ィクルの除去能力を低下させるものと考えられる。すな
わち、気泡の増加により、その一部は表面張力によりシ
リコンウェハ表面に付着してここに滞在し、これが逆に
水素水中のパーティクルを吸着してしまうと共に、多数
の気泡が超音波のエネルギー伝播を遮断し、シリコンウ
ェハ表面へのキャビテーション効果による（物理的）衝
撃力を低下させてしまうものと考えられる。したがっ
て、上記実験により、気泡のコントロールが可能であ
り、且つ超音波によるキャビテーション効果をパーティ
クル除去に効果的に結びつける濃度範囲として、飽和溶
在水素濃度の２０％〜５０％である０．３ｐｐｍ〜０．
８ｐｐｍの水素水を用いることがパーティクル除去に極
めて有効である。
【００３３】
【実施例２】また、発明者らは、上記水素水による洗浄
に先立ってオゾン水による洗浄を行なった場合の効果、
すなわちシリコンベアウェハの洗浄においても、シリコ
ン酸化膜ウェハと同等のパーティクル除去率を達成でき
ることを検証するために実験を行った。実験は、シリコ
ンベアウェハ及びシリコン酸化膜ウェハ上に意図的に、
３００〜４００個／６インチ程度のパーティクルを付着
させ、従来の方法及び本発明に係る方法でパーティクル
の除去を実施し、それぞれ残留した微細粒子数を測定し
た。比較した洗浄方法は、以下のとおりである。
に先立ってオゾン水による洗浄を行なった場合の効果、
すなわちシリコンベアウェハの洗浄においても、シリコ
ン酸化膜ウェハと同等のパーティクル除去率を達成でき
ることを検証するために実験を行った。実験は、シリコ
ンベアウェハ及びシリコン酸化膜ウェハ上に意図的に、
３００〜４００個／６インチ程度のパーティクルを付着
させ、従来の方法及び本発明に係る方法でパーティクル
の除去を実施し、それぞれ残留した微細粒子数を測定し
た。比較した洗浄方法は、以下のとおりである。
【００３４】従来例１：水素水（溶在濃度：０．６ｐｐ
ｍ）に超音波を供給して洗浄を行なった場合 従来例２：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄を行ない、超純水によりリンスした場合 従来例３：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）に超音波
を供給して洗浄を行ない、超純水によりリンスした場合 従来例４：４０℃のＳＣ−１に超音波を供給して洗浄を
行い、超純水によりリンスした場合 従来例５：８０℃のＳＣ−１により洗浄を行い、超純水
によりリンスした場合 実施例１：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄を行ない、超純水によりリンスした後、更に水素水
（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を供給して洗浄を
行なった場合 実施例２：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）に超音波
を供給して洗浄を行ない、超純水によりリンスした後、
更に水素水（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を供給
して洗浄を行なった場合 実施例３：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄、更に水素水（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を
供給して洗浄を行なった後、ＨＦ混合液（0.5wt%HF/0.5
wt%H2O2）で洗浄を行い、最後に水素水に超音波を供給
してリンスを行なった場合。
ｍ）に超音波を供給して洗浄を行なった場合 従来例２：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄を行ない、超純水によりリンスした場合 従来例３：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）に超音波
を供給して洗浄を行ない、超純水によりリンスした場合 従来例４：４０℃のＳＣ−１に超音波を供給して洗浄を
行い、超純水によりリンスした場合 従来例５：８０℃のＳＣ−１により洗浄を行い、超純水
によりリンスした場合 実施例１：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄を行ない、超純水によりリンスした後、更に水素水
（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を供給して洗浄を
行なった場合 実施例２：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）に超音波
を供給して洗浄を行ない、超純水によりリンスした後、
更に水素水（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を供給
して洗浄を行なった場合 実施例３：オゾン水（溶在濃度：１０ｐｐｍ）による洗
浄、更に水素水（溶在濃度：０．６ｐｐｍ）に超音波を
供給して洗浄を行なった後、ＨＦ混合液（0.5wt%HF/0.5
wt%H2O2）で洗浄を行い、最後に水素水に超音波を供給
してリンスを行なった場合。
【００３５】なお、各洗浄工程においては、洗浄液を１
５．０ｌ／ｍｉｎの供給量で、１８．２４リットルの洗
浄槽内に供給し、ここに各１０分間シリコンウェハを浸
漬させた。超音波を用いる場合、その出力は、１．０Ｍ
Ｈｚ、４．１Ｗ／ｃｍ2とした。残留粒子の測定は、
０．２μｍ以上のものを対象に、レーザー散乱式パーテ
ィクルカウンタで行なった。これらの結果を下記グラフ
に示す。
５．０ｌ／ｍｉｎの供給量で、１８．２４リットルの洗
浄槽内に供給し、ここに各１０分間シリコンウェハを浸
漬させた。超音波を用いる場合、その出力は、１．０Ｍ
Ｈｚ、４．１Ｗ／ｃｍ2とした。残留粒子の測定は、
０．２μｍ以上のものを対象に、レーザー散乱式パーテ
ィクルカウンタで行なった。これらの結果を下記グラフ
に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】以上の結果より、オゾン水による洗浄を行
なった後に、水素水による洗浄を行なった場合（実施例
１〜３）、シリコンウェハ表面に付着したパーティクル
の除去率（（初期のパーティクル数−洗浄後のパーティ
クル数）／初期のパーティクル数×１００）は、オゾン
水又は水素水を単独で用いた場合（従来例１〜３）に対
し、シリコンベアウェハ及びシリコン酸化膜ウェハの何
れの洗浄においても高いパーティクル除去率を示した。
また、本発明の実施例による場合、ＳＣ−１による薬液
を用いた洗浄（従来例４，５）に対しても、シリコンベ
アウェハの洗浄においては同等の、またシリコン酸化膜
ウェハの洗浄においてはそれ以上のパーティクル除去率
を示した。
なった後に、水素水による洗浄を行なった場合（実施例
１〜３）、シリコンウェハ表面に付着したパーティクル
の除去率（（初期のパーティクル数−洗浄後のパーティ
クル数）／初期のパーティクル数×１００）は、オゾン
水又は水素水を単独で用いた場合（従来例１〜３）に対
し、シリコンベアウェハ及びシリコン酸化膜ウェハの何
れの洗浄においても高いパーティクル除去率を示した。
また、本発明の実施例による場合、ＳＣ−１による薬液
を用いた洗浄（従来例４，５）に対しても、シリコンベ
アウェハの洗浄においては同等の、またシリコン酸化膜
ウェハの洗浄においてはそれ以上のパーティクル除去率
を示した。
【００３８】以上、本発明の一実施形態を図面に沿って
説明した。しかしながら本発明は上記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその
変更、改良等が可能であることは明らかである。上記実
験結果で示されるように、本発明のパーティクル除去方
法は、シリコンベアウェハに対する洗浄だけでなく、シ
リコン酸化膜ウェハの洗浄においても有益に用いること
ができる。上記実施例において、超純水の溶在ガスとし
て水素を例示したが、その溶在ガスは水素に限定される
ものではなく、その溶在ガス濃度が飽和濃度の２０％〜
５０％であれば、窒素、アルゴンなどのガスでも、水素
水と同様のパーティクル除去効果を得ることができる。
説明した。しかしながら本発明は上記実施形態に示した
事項に限定されず、特許請求の範囲の記載に基いてその
変更、改良等が可能であることは明らかである。上記実
験結果で示されるように、本発明のパーティクル除去方
法は、シリコンベアウェハに対する洗浄だけでなく、シ
リコン酸化膜ウェハの洗浄においても有益に用いること
ができる。上記実施例において、超純水の溶在ガスとし
て水素を例示したが、その溶在ガスは水素に限定される
ものではなく、その溶在ガス濃度が飽和濃度の２０％〜
５０％であれば、窒素、アルゴンなどのガスでも、水素
水と同様のパーティクル除去効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、半導体ウェ
ハの水素水による洗浄において、その溶在水素濃度を飽
和溶在水素濃度の２０％〜５０％である０．３ｐｐｍ〜
０．８ｐｐｍとすることにより、効果的にパーティクル
除去が行なえる。特に、本発明に従い、水素水洗浄に先
立ってオゾン水洗浄を行なうことにより、シリコン酸化
膜ウェハとシリコンベアウェハの何れの場合にも高いパ
ーティクルの除去率が得られる。
ハの水素水による洗浄において、その溶在水素濃度を飽
和溶在水素濃度の２０％〜５０％である０．３ｐｐｍ〜
０．８ｐｐｍとすることにより、効果的にパーティクル
除去が行なえる。特に、本発明に従い、水素水洗浄に先
立ってオゾン水洗浄を行なうことにより、シリコン酸化
膜ウェハとシリコンベアウェハの何れの場合にも高いパ
ーティクルの除去率が得られる。
【図１】本発明に係るパーティクルを除去する洗浄工程
のプロセスを概念的に示した図である。
のプロセスを概念的に示した図である。
【図２】水素水の供給装置の概略構成を示した図であ
る。
る。
【図３】本発明に係る洗浄工程を実施するための制御ブ
ロック図である。
ロック図である。
１００ シリコンウェハ １０２ トレイ １０４ オゾン水による洗浄槽 １０６ 水素水による洗浄槽 １０８ 超音波振動子 ２００ 水素水供給装置 ２０２ 水路 ２０４ 脱気筒 ２０６ ガス溶解モジュール ３０２ ウェハ検出センサ ３０４ シーケンサ ３０６ タイマー ３０８ 発信回路 ３１０ 超音波振動子 ３１２ 搬送駆動部 ３１４ 搬送クレーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 一孝 大分県速見郡日出町大字川崎字高尾4260 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 内
Claims (7)
- 【請求項１】 第１の洗浄槽内に満たされた所定のガス
を飽和濃度の２０％〜５０％の範囲で含有する超純水か
らなる第１の洗浄液内に半導体ウェハを浸漬して所定時
間洗浄する第１の洗浄工程を有し、上記第１の洗浄工程
において上記第１の洗浄液に超音波が供給されている半
導体ウェハ上の粒子を除去する方法。 - 【請求項２】 上記所定のガスが水素である請求項１に
記載の半導体ウェハ上の粒子を除去する方法。 - 【請求項３】 上記第１の洗浄液における水素の溶在濃
度が０．３ｐｐｍ〜０．８ｐｐｍの範囲にある請求項２
に記載の半導体ウェハ上の粒子を除去する方法。 - 【請求項４】 上記第１の洗浄液が１ｐｐｍ〜１０ｐｐ
ｍの範囲の溶在濃度のアンモニアを含有する請求項２又
は３に記載の半導体ウェハ上の粒子を除去する方法。 - 【請求項５】 第２の洗浄槽内に満たされたオゾンを所
定量含有する超純水からなる第２の洗浄液内に半導体ウ
ェハを浸漬して所定時間洗浄する第２の洗浄工程を上記
第１の洗浄工程の前に有する請求項２、３、又は４に記
載の半導体ウェハ上の粒子を除去する方法。 - 【請求項６】 第３の洗浄槽内に満たされたＨＦ混合液
からなる第３の洗浄液内に上記半導体ウェハを浸漬して
所定時間洗浄する第３の洗浄工程を上記第２の洗浄工程
の後に有する請求項５に記載の半導体ウェハ上の粒子を
除去する方法。 - 【請求項７】 水素を飽和濃度の２０％〜５０％の範囲
で含有する超純水が満たされた第１の洗浄槽と、 上記第１の洗浄槽内の上記第１の洗浄液に超音波を供給
するための超音波供給手段と、 半導体ウェハを上記第１の洗浄槽内に搬送する搬送手段
と、 半導体ウェハを上記第１の洗浄槽内の上記第１の洗浄液
内に浸漬させ、所定時間経過後に上記半導体ウェハを上
記第１の洗浄液内から取り出すように上記搬送手段を制
御する制御手段と、 を有する半導体ウェハ上の粒子を除去する装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059777A JP2002261063A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 半導体ウェハ上の粒子を除去する方法及び装置 |
| US10/085,725 US20030041876A1 (en) | 2001-03-05 | 2002-02-28 | Method and device for removing particles on semiconductor wafers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059777A JP2002261063A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 半導体ウェハ上の粒子を除去する方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002261063A true JP2002261063A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18919289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001059777A Withdrawn JP2002261063A (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 半導体ウェハ上の粒子を除去する方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030041876A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002261063A (ja) |
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| SG148960A1 (en) * | 2007-06-15 | 2009-01-29 | Tokyo Electron Ltd | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| JP5329352B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2013-10-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 超音波洗浄装置、超音波洗浄方法、およびこの超音波洗浄方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体 |
| JP5470186B2 (ja) * | 2010-07-30 | 2014-04-16 | 日本発條株式会社 | 被検査物の清浄度検査装置と、清浄度検査方法 |
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| CN1299333C (zh) * | 1996-08-20 | 2007-02-07 | 奥加诺株式会社 | 清洗电子元件或其制造设备的元件的方法和装置 |
| JP3050165B2 (ja) * | 1997-05-29 | 2000-06-12 | 日本電気株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| US6394106B1 (en) * | 1999-09-24 | 2002-05-28 | Michael Jolley | Cleaning solutions and methods for semiconductor wafers |
| US6743301B2 (en) * | 1999-12-24 | 2004-06-01 | mFSI Ltd. | Substrate treatment process and apparatus |
-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001059777A patent/JP2002261063A/ja not_active Withdrawn
-
2002
- 2002-02-28 US US10/085,725 patent/US20030041876A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Publication date |
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| US20030041876A1 (en) | 2003-03-06 |
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