JP2002270562A - 半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置 - Google Patents
半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置Info
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- JP2002270562A JP2002270562A JP2001062697A JP2001062697A JP2002270562A JP 2002270562 A JP2002270562 A JP 2002270562A JP 2001062697 A JP2001062697 A JP 2001062697A JP 2001062697 A JP2001062697 A JP 2001062697A JP 2002270562 A JP2002270562 A JP 2002270562A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 洗浄液中のアンモニア濃度を所望のレベルに
維持して均一なエッチング量又はパーティクル除去量で
半導体ウエハを洗浄する。 【解決手段】 アンモニア成分を含む洗浄液(2)を洗浄
槽(1)に供給し、洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)を浸漬
する。洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃度が低下した
ときに、低下した濃度に対応する量のアンモニアガスを
洗浄液(2)に供給して洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃
度を増加する。低下した濃度に対応する量のアンモニア
ガスを洗浄液(2)に供給するので、洗浄液(2)のアンモニ
ア含有量を常に略一定に保持する。
維持して均一なエッチング量又はパーティクル除去量で
半導体ウエハを洗浄する。 【解決手段】 アンモニア成分を含む洗浄液(2)を洗浄
槽(1)に供給し、洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)を浸漬
する。洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃度が低下した
ときに、低下した濃度に対応する量のアンモニアガスを
洗浄液(2)に供給して洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃
度を増加する。低下した濃度に対応する量のアンモニア
ガスを洗浄液(2)に供給するので、洗浄液(2)のアンモニ
ア含有量を常に略一定に保持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、半導体ウエハの
洗浄技術、特にパーティクル除去能力が低下しない半導
体ウエハ洗浄法及び洗浄装置に関する。
洗浄技術、特にパーティクル除去能力が低下しない半導
体ウエハ洗浄法及び洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイス製造工程では、半導体素
子の生産歩留りを向上するため、プロセス投入前の半導
体ウエハの表面から異物を除去して十分に清浄化するこ
とが極めて重要である。例えば、導電形を決定する不純
物を選択的に半導体ウエハに導入するときに、不純物を
導入しない半導体ウエハの表面にはマスクとなる酸化膜
を形成するが、半導体ウエハの表面を十分に洗浄した後
に酸化膜を形成しなければ、酸化膜は不純物の進入を完
全に阻止するマスクとして役立たない。
子の生産歩留りを向上するため、プロセス投入前の半導
体ウエハの表面から異物を除去して十分に清浄化するこ
とが極めて重要である。例えば、導電形を決定する不純
物を選択的に半導体ウエハに導入するときに、不純物を
導入しない半導体ウエハの表面にはマスクとなる酸化膜
を形成するが、半導体ウエハの表面を十分に洗浄した後
に酸化膜を形成しなければ、酸化膜は不純物の進入を完
全に阻止するマスクとして役立たない。
【０００３】例えば、特開平９−６９５０９号公報は、
ディップ式洗浄装置と同程度の洗浄効率を維持しなが
ら、薬液及び超純水の消費量を低減すると共に、薬液か
ら再汚染及びしみの発生を防止する半導体ウエハの洗浄
・エッチング・乾燥装置を示す。この装置は、密閉空間
内の温度をヒータにより過熱調整可能に構成されたプロ
セスチャンバーと、プロセスチャンバー内の中央部に設
置され、単数又は複数の被洗浄ウエーハを支持する支持
部材と、プロセスチャンバー内の上部にライン状に配置
された複数本のスプレーノズルと、プロセスチャンバー
内の下部に配置された回転式の吐出ノズルとを備えてい
る。ヒータによりプロセスチャンバー内の温度を制御す
ることができ、プロセスチャンバー内の支持部材上に配
置した被洗浄ウエーハに対して、プロセスチャンバー内
上部のスプレーノズルから薬液及び超純水を順次噴出さ
せる。
ディップ式洗浄装置と同程度の洗浄効率を維持しなが
ら、薬液及び超純水の消費量を低減すると共に、薬液か
ら再汚染及びしみの発生を防止する半導体ウエハの洗浄
・エッチング・乾燥装置を示す。この装置は、密閉空間
内の温度をヒータにより過熱調整可能に構成されたプロ
セスチャンバーと、プロセスチャンバー内の中央部に設
置され、単数又は複数の被洗浄ウエーハを支持する支持
部材と、プロセスチャンバー内の上部にライン状に配置
された複数本のスプレーノズルと、プロセスチャンバー
内の下部に配置された回転式の吐出ノズルとを備えてい
る。ヒータによりプロセスチャンバー内の温度を制御す
ることができ、プロセスチャンバー内の支持部材上に配
置した被洗浄ウエーハに対して、プロセスチャンバー内
上部のスプレーノズルから薬液及び超純水を順次噴出さ
せる。
【０００４】半導体ウエハの洗浄方法は、１９６０年代
にアメリカのＲＣＡ社が開発した過酸化水素水をベース
とするＲＣＡ洗浄（RCA cleaning）が有効である。ＲＣ
Ａ洗浄は、Standard Cleaning, Solution（ＳＣ−１）
と呼ばれるＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）＋Ｈ2Ｏ2
（過酸化水素水）＋Ｈ2Ｏ（水）の混合液と、StandardC
leaning, Solution 2 （ＳＣ−２）と呼ばれるＨＣｌ
（塩酸）＋Ｈ2Ｏ2（過酸化水素水）＋Ｈ2Ｏ（水）の混
合液とが使用され、ＳＣ−１とＳＣ−２とを組み合わせ
た具体的な洗浄液が使用される。特に、ＳＣ−１洗浄液
は、半導体ウエハの表面を酸化し且つエッチングする能
力もあるため、他の洗浄方法に比較してパーティクル
（異物微粒子）の除去等に極めて有効である。
にアメリカのＲＣＡ社が開発した過酸化水素水をベース
とするＲＣＡ洗浄（RCA cleaning）が有効である。ＲＣ
Ａ洗浄は、Standard Cleaning, Solution（ＳＣ−１）
と呼ばれるＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）＋Ｈ2Ｏ2
（過酸化水素水）＋Ｈ2Ｏ（水）の混合液と、StandardC
leaning, Solution 2 （ＳＣ−２）と呼ばれるＨＣｌ
（塩酸）＋Ｈ2Ｏ2（過酸化水素水）＋Ｈ2Ｏ（水）の混
合液とが使用され、ＳＣ−１とＳＣ−２とを組み合わせ
た具体的な洗浄液が使用される。特に、ＳＣ−１洗浄液
は、半導体ウエハの表面を酸化し且つエッチングする能
力もあるため、他の洗浄方法に比較してパーティクル
（異物微粒子）の除去等に極めて有効である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＳＣ−１洗浄液では、
パーティクルの除去に極めて重要となる洗浄液中のアン
モニアを所望の濃度に維持する必要があるが、洗浄液温
度７５〜８５度と高いため、アンモニアの揮発速度が速
く、洗浄液作成後の比較的短時間（２時間程度）でパー
ティクルの除去能力が２０%程度低下するのが実状であ
る。揮発するアンモニア成分を補充するため、洗浄液中
にＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）を添加して、洗浄
液の濃度調整する方法もあるが、洗浄液の補充時に洗浄
液槽内に濃度差が生じやすく、半導体ウエハのエッチン
グ量及びパーティクルの除去量が洗浄槽内で不均一とな
る問題が発生した。また、高精度で洗浄液濃度を制御し
ながらＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）を添加するこ
とも困難であった。
パーティクルの除去に極めて重要となる洗浄液中のアン
モニアを所望の濃度に維持する必要があるが、洗浄液温
度７５〜８５度と高いため、アンモニアの揮発速度が速
く、洗浄液作成後の比較的短時間（２時間程度）でパー
ティクルの除去能力が２０%程度低下するのが実状であ
る。揮発するアンモニア成分を補充するため、洗浄液中
にＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）を添加して、洗浄
液の濃度調整する方法もあるが、洗浄液の補充時に洗浄
液槽内に濃度差が生じやすく、半導体ウエハのエッチン
グ量及びパーティクルの除去量が洗浄槽内で不均一とな
る問題が発生した。また、高精度で洗浄液濃度を制御し
ながらＮＨ4ＯＨ（水酸化アンモニウム）を添加するこ
とも困難であった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、洗浄液中のアン
モニア濃度を所望のレベルに維持して均一なエッチング
量又はパーティクル除去量で半導体ウエハを洗浄できる
半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、洗浄液中のアンモニア濃度
をリアルタイムで検出して減少したアンモニア濃度に対
応する量のアンモニアを補充できる半導体ウエハ洗浄法
及び洗浄装置を提供することにある。
モニア濃度を所望のレベルに維持して均一なエッチング
量又はパーティクル除去量で半導体ウエハを洗浄できる
半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、洗浄液中のアンモニア濃度
をリアルタイムで検出して減少したアンモニア濃度に対
応する量のアンモニアを補充できる半導体ウエハ洗浄法
及び洗浄装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体ウエ
ハ洗浄法は、アンモニア成分を含む洗浄液(2)を洗浄槽
(1)に供給する過程と、洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)
を浸漬する過程と、洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃
度が低下したときに、低下した濃度に対応する量のアン
モニアガスを洗浄液(2)に供給して洗浄液(2)中のアンモ
ニア成分の濃度を増加する過程とを含む。低下した濃度
に対応する量のアンモニアガスを洗浄液(2)に供給する
ので、洗浄液(2)のアンモニア含有量を常に略一定に保
持することができ、洗浄液(2)の再生も可能である。本
発明の実施の形態では、窒素ガスと混合してアンモニア
ガスを洗浄液(2)中に補給する工程又は窒素ガスと共に
アンモニアガスを洗浄液(2)に供給してバブリングを行
う過程を含んでもよい。また、本発明の実施の形態で
は、洗浄槽(1)内の洗浄液(2)に含まれるアンモニア成分
の含有量を検出する過程と、減少したアンモニア成分の
含有量に対応する量のアンモニアガスを洗浄液(2)に供
給する過程とを含んでもよい。
ハ洗浄法は、アンモニア成分を含む洗浄液(2)を洗浄槽
(1)に供給する過程と、洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)
を浸漬する過程と、洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃
度が低下したときに、低下した濃度に対応する量のアン
モニアガスを洗浄液(2)に供給して洗浄液(2)中のアンモ
ニア成分の濃度を増加する過程とを含む。低下した濃度
に対応する量のアンモニアガスを洗浄液(2)に供給する
ので、洗浄液(2)のアンモニア含有量を常に略一定に保
持することができ、洗浄液(2)の再生も可能である。本
発明の実施の形態では、窒素ガスと混合してアンモニア
ガスを洗浄液(2)中に補給する工程又は窒素ガスと共に
アンモニアガスを洗浄液(2)に供給してバブリングを行
う過程を含んでもよい。また、本発明の実施の形態で
は、洗浄槽(1)内の洗浄液(2)に含まれるアンモニア成分
の含有量を検出する過程と、減少したアンモニア成分の
含有量に対応する量のアンモニアガスを洗浄液(2)に供
給する過程とを含んでもよい。
【０００８】本発明による半導体ウエハ洗浄装置は、ア
ンモニア成分を含む洗浄液(2)を収容する洗浄槽(1)と、
洗浄槽(1)内の洗浄液(2)のアンモニア濃度を検出する濃
度センサ(3)と、アンモニアガスを収容するアンモニア
ガス容器(13)と、アンモニアガス容器(13)内のアンモニ
アガスを洗浄液(2)に供給するガス供給管(6)と、ガス供
給管(6)に設けられたアンモニアガス流量制御装置(21)
と、濃度センサ(3)の出力を受信してアンモニアガス流
量制御装置(21)を制御する成分制御装置(7)とを備えて
いる。洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)を浸漬して洗浄
し、濃度センサ(3)により洗浄液(2)のアンモニア濃度を
検出し、成分制御装置(7)によりアンモニアガス流量制
御装置(21)を駆動してアンモニア濃度の減少量に対応し
て洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃度を増加する。本
発明の実施の形態では、窒素ガスを収容する窒素ガス容
器(14)と、窒素ガス容器(14)内の窒素ガスを洗浄槽(1)
に供給する窒素ガス供給管(24)と、窒素ガス供給管(24)
に設けられた窒素ガス流量制御装置(23)とを備えてい
る。成分制御装置(7)は、アンモニアガス流量制御装置
(21)を作動すると同時に、窒素ガス流量制御装置(23)を
作動して、洗浄槽(1)に供給されるアンモニアガスの供
給量に対応する量の窒素ガスを洗浄液(2)に供給する。
ンモニア成分を含む洗浄液(2)を収容する洗浄槽(1)と、
洗浄槽(1)内の洗浄液(2)のアンモニア濃度を検出する濃
度センサ(3)と、アンモニアガスを収容するアンモニア
ガス容器(13)と、アンモニアガス容器(13)内のアンモニ
アガスを洗浄液(2)に供給するガス供給管(6)と、ガス供
給管(6)に設けられたアンモニアガス流量制御装置(21)
と、濃度センサ(3)の出力を受信してアンモニアガス流
量制御装置(21)を制御する成分制御装置(7)とを備えて
いる。洗浄液(2)中に半導体ウエハ(8)を浸漬して洗浄
し、濃度センサ(3)により洗浄液(2)のアンモニア濃度を
検出し、成分制御装置(7)によりアンモニアガス流量制
御装置(21)を駆動してアンモニア濃度の減少量に対応し
て洗浄液(2)中のアンモニア成分の濃度を増加する。本
発明の実施の形態では、窒素ガスを収容する窒素ガス容
器(14)と、窒素ガス容器(14)内の窒素ガスを洗浄槽(1)
に供給する窒素ガス供給管(24)と、窒素ガス供給管(24)
に設けられた窒素ガス流量制御装置(23)とを備えてい
る。成分制御装置(7)は、アンモニアガス流量制御装置
(21)を作動すると同時に、窒素ガス流量制御装置(23)を
作動して、洗浄槽(1)に供給されるアンモニアガスの供
給量に対応する量の窒素ガスを洗浄液(2)に供給する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に係る半導体ウエハ洗浄法
及び洗浄装置の一実施の形態を図１について説明する。
図１に示すように、ＳＣ−１洗浄法を適用して半導体ウ
エハを洗浄する本発明による半導体ウエハ洗浄装置を示
す。この半導体ウエハ洗浄装置は、洗浄液(2)を収容す
る洗浄槽(1)と、洗浄槽(1)内の洗浄液(2)の成分濃度を
検出する濃度センサ(3)と、濃度センサ(3)の出力を受信
する成分制御装置(7)と、成分貯蔵槽(4)と、成分貯蔵槽
(4)内の成分を洗浄液(2)中に供給する液体供給管(5)及
びガス供給管(6)とを備えている。成分貯蔵槽(4)は、純
水（Ｈ２Ｏ）を貯蔵する純水貯槽(10)と、過酸化水素水
（Ｈ２Ｏ２）を貯蔵する過酸化水素水貯槽(11)と、水酸
化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）を貯蔵する水酸化アンモ
ニウム貯槽(12)と、加圧されたアンモニアガス（Ｎ
Ｈ３）を貯蔵するアンモニアガス容器(13)と、加圧され
た窒素ガス（Ｎ２）を収容する窒素ガス容器(14)とを備
えている。純水貯槽(10)は、ポンプ(15)が設けられた供
給管(16)を介して液体供給管(5)に接続される。過酸化
水素水貯槽(11)は、ポンプ(17)が設けられた供給管(18)
を介して液体供給管(5)に接続される。水酸化アンモニ
ウム貯槽(12)は、ポンプ(19)が設けられた供給管(20)を
介して液体供給管(5)に接続される。アンモニアガス容
器(13)は、流量制御弁により構成されるアンモニアガス
流量制御装置(21)が設けられた供給管(22)を介してガス
供給管(6)に接続される。窒素ガス容器(14)は、流量制
御弁により構成される窒素ガス流量制御装置(23)が設け
られた供給管(24)を介してガス供給管(6)に接続され
る。液体供給管(5)及びガス供給管(6)は、洗浄液(2)中
を延伸し、ガス供給管(6)の先端部はバブリングを行う
ため液体供給管(5)の先端部より下方に延伸する。
及び洗浄装置の一実施の形態を図１について説明する。
図１に示すように、ＳＣ−１洗浄法を適用して半導体ウ
エハを洗浄する本発明による半導体ウエハ洗浄装置を示
す。この半導体ウエハ洗浄装置は、洗浄液(2)を収容す
る洗浄槽(1)と、洗浄槽(1)内の洗浄液(2)の成分濃度を
検出する濃度センサ(3)と、濃度センサ(3)の出力を受信
する成分制御装置(7)と、成分貯蔵槽(4)と、成分貯蔵槽
(4)内の成分を洗浄液(2)中に供給する液体供給管(5)及
びガス供給管(6)とを備えている。成分貯蔵槽(4)は、純
水（Ｈ２Ｏ）を貯蔵する純水貯槽(10)と、過酸化水素水
（Ｈ２Ｏ２）を貯蔵する過酸化水素水貯槽(11)と、水酸
化アンモニウム（ＮＨ４ＯＨ）を貯蔵する水酸化アンモ
ニウム貯槽(12)と、加圧されたアンモニアガス（Ｎ
Ｈ３）を貯蔵するアンモニアガス容器(13)と、加圧され
た窒素ガス（Ｎ２）を収容する窒素ガス容器(14)とを備
えている。純水貯槽(10)は、ポンプ(15)が設けられた供
給管(16)を介して液体供給管(5)に接続される。過酸化
水素水貯槽(11)は、ポンプ(17)が設けられた供給管(18)
を介して液体供給管(5)に接続される。水酸化アンモニ
ウム貯槽(12)は、ポンプ(19)が設けられた供給管(20)を
介して液体供給管(5)に接続される。アンモニアガス容
器(13)は、流量制御弁により構成されるアンモニアガス
流量制御装置(21)が設けられた供給管(22)を介してガス
供給管(6)に接続される。窒素ガス容器(14)は、流量制
御弁により構成される窒素ガス流量制御装置(23)が設け
られた供給管(24)を介してガス供給管(6)に接続され
る。液体供給管(5)及びガス供給管(6)は、洗浄液(2)中
を延伸し、ガス供給管(6)の先端部はバブリングを行う
ため液体供給管(5)の先端部より下方に延伸する。
【００１０】洗浄液(2)中には複数枚の半導体ウエハ(8)
を収容するカセット(30)が浸漬される。カセット(30)は
開口部が形成された底壁(31)と、底壁(31)に接続された
側壁(32)とを備え、洗浄液(2)は底壁(31)の開口部を通
りカセット(30)内の半導体ウエハ(8)の表面を洗浄す
る。必要に応じて洗浄槽(1)内に攪拌翼を設けて、攪拌
翼の回転により洗浄液(2)を洗浄槽(1)内で循環させ、洗
浄槽(1)内各部での成分濃度を均一に保持することがで
きる。濃度センサ(3)は、図示しない洗浄液(2)内に含有
される過酸化水素の量を検出する過酸化水素センサと、
水酸化アンモニウムの量を検出するアンモニアセンサ
と、窒素の量を検出する窒素センサとを備えている。過
酸化水素センサ、アンモニアセンサ及び窒素センサの出
力は、濃度センサ(3)から成分制御装置(7)に送出され、
成分制御装置(7)は濃度センサ(3)の出力に基づいてポン
プ(15, 17, 19)の回転数並びにアンモニアガス流量制御
装置(21)及び窒素ガス流量制御装置(23)での流量を制御
する。即ち、洗浄液(2)中の過酸化水素、水酸化アンモ
ニウム、アンモニア及び窒素の各量を濃度センサ(3)に
よりリアルタイムで検出し、濃度センサ(3)は検出した
信号を成分制御装置(7)に送出する。成分制御装置(7)は
各成分の基準範囲と濃度センサの検出信号とを比較し
て、洗浄液(2)中の過酸化水素、アンモニア及び窒素の
各量と基準範囲との差が生じたとき、ポンプ(17, 19)、
アンモニアガス流量制御装置(21)又は窒素ガス流量制御
装置(23)に駆動信号を付与して駆動し、選択された量の
過酸化水素、アンモニア及び窒素を洗浄液(2)に供給す
る。成分制御装置(7)は必要に応じてポンプ(15)に駆動
信号を付与して駆動し、減少した量に対応する純水を洗
浄液(2)に供給すると同時に、ポンプ(17,19)、アンモニ
アガス流量制御装置(21)又は窒素ガス流量制御装置(23)
を駆動して、過酸化水素、水酸化アンモニウム、アンモ
ニア又は窒素を個別に洗浄液(2)に供給することができ
る。
を収容するカセット(30)が浸漬される。カセット(30)は
開口部が形成された底壁(31)と、底壁(31)に接続された
側壁(32)とを備え、洗浄液(2)は底壁(31)の開口部を通
りカセット(30)内の半導体ウエハ(8)の表面を洗浄す
る。必要に応じて洗浄槽(1)内に攪拌翼を設けて、攪拌
翼の回転により洗浄液(2)を洗浄槽(1)内で循環させ、洗
浄槽(1)内各部での成分濃度を均一に保持することがで
きる。濃度センサ(3)は、図示しない洗浄液(2)内に含有
される過酸化水素の量を検出する過酸化水素センサと、
水酸化アンモニウムの量を検出するアンモニアセンサ
と、窒素の量を検出する窒素センサとを備えている。過
酸化水素センサ、アンモニアセンサ及び窒素センサの出
力は、濃度センサ(3)から成分制御装置(7)に送出され、
成分制御装置(7)は濃度センサ(3)の出力に基づいてポン
プ(15, 17, 19)の回転数並びにアンモニアガス流量制御
装置(21)及び窒素ガス流量制御装置(23)での流量を制御
する。即ち、洗浄液(2)中の過酸化水素、水酸化アンモ
ニウム、アンモニア及び窒素の各量を濃度センサ(3)に
よりリアルタイムで検出し、濃度センサ(3)は検出した
信号を成分制御装置(7)に送出する。成分制御装置(7)は
各成分の基準範囲と濃度センサの検出信号とを比較し
て、洗浄液(2)中の過酸化水素、アンモニア及び窒素の
各量と基準範囲との差が生じたとき、ポンプ(17, 19)、
アンモニアガス流量制御装置(21)又は窒素ガス流量制御
装置(23)に駆動信号を付与して駆動し、選択された量の
過酸化水素、アンモニア及び窒素を洗浄液(2)に供給す
る。成分制御装置(7)は必要に応じてポンプ(15)に駆動
信号を付与して駆動し、減少した量に対応する純水を洗
浄液(2)に供給すると同時に、ポンプ(17,19)、アンモニ
アガス流量制御装置(21)又は窒素ガス流量制御装置(23)
を駆動して、過酸化水素、水酸化アンモニウム、アンモ
ニア又は窒素を個別に洗浄液(2)に供給することができ
る。
【００１１】半導体ウエハ(8)を洗浄液(2)により洗浄す
る際に、成分制御装置(7)を駆動して、純水貯槽(10)、
過酸化水素貯槽(11)及び水酸化アンモニウム貯槽(12)か
ら各所望量の純水、過酸化水素水、水酸化アンモニウム
の混合液から成る洗浄液(2)を液体供給管(5)を通じて洗
浄槽(1)に供給する。洗浄槽(1)内では水酸化アンモニウ
ム２９重量%＋過酸化水素水３０重量%＋残部水の混合液
を洗浄液(2)として作成し、ＲＣＡ洗浄法（ＳＣ−１洗
浄）を行う。洗浄液(2)の水酸化アンモニウム、過酸化
水素及び純水の混合比は、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝
１：１：５であり、洗浄液(2)の温度は例えば約８０℃
に設定されるが、所望のエッチング能力とパーティクル
除去能力に応じて、洗浄液(2)の混合比及び洗浄温度を
適宜変更することができる。
る際に、成分制御装置(7)を駆動して、純水貯槽(10)、
過酸化水素貯槽(11)及び水酸化アンモニウム貯槽(12)か
ら各所望量の純水、過酸化水素水、水酸化アンモニウム
の混合液から成る洗浄液(2)を液体供給管(5)を通じて洗
浄槽(1)に供給する。洗浄槽(1)内では水酸化アンモニウ
ム２９重量%＋過酸化水素水３０重量%＋残部水の混合液
を洗浄液(2)として作成し、ＲＣＡ洗浄法（ＳＣ−１洗
浄）を行う。洗浄液(2)の水酸化アンモニウム、過酸化
水素及び純水の混合比は、ＮＨ4ＯＨ：Ｈ2Ｏ2：Ｈ2Ｏ＝
１：１：５であり、洗浄液(2)の温度は例えば約８０℃
に設定されるが、所望のエッチング能力とパーティクル
除去能力に応じて、洗浄液(2)の混合比及び洗浄温度を
適宜変更することができる。
【００１２】図示しない搬送装置を用いて洗浄すべき多
数の半導体ウエハ(8)を収容するカセット(30)を洗浄液
(2)中に浸漬する。所定の時間間隔で洗浄液(2)の過酸化
水素、水酸化アンモニウム濃度及び窒素の各濃度を濃度
センサ(3)により常時検出し、過酸化水素、水酸化アン
モニウム濃度及び窒素の各濃度が低下したときに、カセ
ット(30)の浸漬を停止する。成分制御装置(7)の出力に
よりポンプ(17, 19)、アンモニアガス流量制御装置(21)
又は窒素ガス流量制御装置(23)を駆動し、過酸化水素、
水酸化アンモニウム濃度及び窒素の濃度の減少量に対応
して、洗浄液(2)中の過酸化水素、水酸化アンモニウム
及び窒素の濃度を増加することができる。また、純水貯
槽(10)及び過酸化水素貯槽(11)から液体供給管(5)を通
じて、純水及び過酸化水素を補給すると共に、ガス供給
管(6)を通じてアンモニアガス容器(13)からアンモニア
を補給することができる。濃度センサ(3)の検出により
洗浄液濃度が所望値に達したとき、再びカセット(30)の
浸漬を開始し、半導体ウエハ(8)の洗浄を続けることが
できる。
数の半導体ウエハ(8)を収容するカセット(30)を洗浄液
(2)中に浸漬する。所定の時間間隔で洗浄液(2)の過酸化
水素、水酸化アンモニウム濃度及び窒素の各濃度を濃度
センサ(3)により常時検出し、過酸化水素、水酸化アン
モニウム濃度及び窒素の各濃度が低下したときに、カセ
ット(30)の浸漬を停止する。成分制御装置(7)の出力に
よりポンプ(17, 19)、アンモニアガス流量制御装置(21)
又は窒素ガス流量制御装置(23)を駆動し、過酸化水素、
水酸化アンモニウム濃度及び窒素の濃度の減少量に対応
して、洗浄液(2)中の過酸化水素、水酸化アンモニウム
及び窒素の濃度を増加することができる。また、純水貯
槽(10)及び過酸化水素貯槽(11)から液体供給管(5)を通
じて、純水及び過酸化水素を補給すると共に、ガス供給
管(6)を通じてアンモニアガス容器(13)からアンモニア
を補給することができる。濃度センサ(3)の検出により
洗浄液濃度が所望値に達したとき、再びカセット(30)の
浸漬を開始し、半導体ウエハ(8)の洗浄を続けることが
できる。
【００１３】アンモニア及び窒素を供給するとき、アン
モニア若しくは窒素又はこれらの混合ガスをガス供給管
(6)の下端から排出して洗浄液(2)内でバブリングを行い
洗浄液(2)中の水と水酸化アンモニウムを生成すること
ができる。低下した濃度に対応する量の過酸化水素、水
酸化アンモニウム濃度及び窒素を洗浄液(2)に供給する
ので、洗浄液(2)の各成分濃度を常に略一定に保持する
ことができ、純水を補充することにより洗浄液(2)の再
生も可能である。従って、本実施の形態では、洗浄液
(2)の供給及び各成分濃度の維持を全て自動化して管理
することができる。
モニア若しくは窒素又はこれらの混合ガスをガス供給管
(6)の下端から排出して洗浄液(2)内でバブリングを行い
洗浄液(2)中の水と水酸化アンモニウムを生成すること
ができる。低下した濃度に対応する量の過酸化水素、水
酸化アンモニウム濃度及び窒素を洗浄液(2)に供給する
ので、洗浄液(2)の各成分濃度を常に略一定に保持する
ことができ、純水を補充することにより洗浄液(2)の再
生も可能である。従って、本実施の形態では、洗浄液
(2)の供給及び各成分濃度の維持を全て自動化して管理
することができる。
【００１４】洗浄槽(1)に収容された洗浄液(2)の濃度を
濃度センサ(3)によって計測した結果、アンモニアの濃
度が基準濃度範囲より低いことを検出したとき、従来の
ように水酸化アンモニウム貯槽(12)から水酸化アンモニ
ウムを洗浄液(2)に補給せず、成分制御装置(7)の出力信
号をアンモニアガス流量制御装置(21)及び窒素ガス流量
制御装置(23)に付与して、アンモニアガス容器(13)及び
窒素ガス容器(14)からアンモニアガス及び窒素ガスを洗
浄液(2)に補給し、ガス供給管(6)を通じて洗浄槽(1)に
アンモニアガスと窒素ガスとの混合ガスを供給できる。
アンモニアの水への溶解度は高い為、バブリングにより
混合ガスを洗浄液(2)に供給することにより揮発したア
ンモニア成分を洗浄液(2)中に容易に補給することがで
きる。アンモニアが洗浄液(2)内に溶解する際に発生す
る溶解熱による洗浄液(2)の温度上昇を抑制するため適
当な冷却装置を洗浄槽(1)に取り付けてもよい。また、
アンモニアを洗浄液(2)に供給するときに、アンモニア
は大部分ＮＨ３又はＮＨ３・Ｈ２Ｏ若しくは２ＮＨ３・
Ｈ２Ｏとして存在すると考えられ、アンモニアを洗浄液
(2)内に供給することにより水酸化アンモニウムより洗
浄性能を短時間で迅速に向上することができる。アンモ
ニアガスを洗浄液(2)に供給して、半導体ウエハ(8)を洗
浄すると、半導体ウエハ(8)の表面に多量の水素が付着
して半導体ウエハ(8)の膜質が劣化する危険があるた
め、アンモニアガスと同時に窒素ガスを同時に供給する
ことにより半導体ウエハ(8)に窒素を含有する膜を形成
することにより表面の特性劣化を防止することができ
る。また、アンモニアガスを窒素ガスと混合して供給す
ることにより、ガス供給管(6)内での洗浄液の逆流を防
止することができる。
濃度センサ(3)によって計測した結果、アンモニアの濃
度が基準濃度範囲より低いことを検出したとき、従来の
ように水酸化アンモニウム貯槽(12)から水酸化アンモニ
ウムを洗浄液(2)に補給せず、成分制御装置(7)の出力信
号をアンモニアガス流量制御装置(21)及び窒素ガス流量
制御装置(23)に付与して、アンモニアガス容器(13)及び
窒素ガス容器(14)からアンモニアガス及び窒素ガスを洗
浄液(2)に補給し、ガス供給管(6)を通じて洗浄槽(1)に
アンモニアガスと窒素ガスとの混合ガスを供給できる。
アンモニアの水への溶解度は高い為、バブリングにより
混合ガスを洗浄液(2)に供給することにより揮発したア
ンモニア成分を洗浄液(2)中に容易に補給することがで
きる。アンモニアが洗浄液(2)内に溶解する際に発生す
る溶解熱による洗浄液(2)の温度上昇を抑制するため適
当な冷却装置を洗浄槽(1)に取り付けてもよい。また、
アンモニアを洗浄液(2)に供給するときに、アンモニア
は大部分ＮＨ３又はＮＨ３・Ｈ２Ｏ若しくは２ＮＨ３・
Ｈ２Ｏとして存在すると考えられ、アンモニアを洗浄液
(2)内に供給することにより水酸化アンモニウムより洗
浄性能を短時間で迅速に向上することができる。アンモ
ニアガスを洗浄液(2)に供給して、半導体ウエハ(8)を洗
浄すると、半導体ウエハ(8)の表面に多量の水素が付着
して半導体ウエハ(8)の膜質が劣化する危険があるた
め、アンモニアガスと同時に窒素ガスを同時に供給する
ことにより半導体ウエハ(8)に窒素を含有する膜を形成
することにより表面の特性劣化を防止することができ
る。また、アンモニアガスを窒素ガスと混合して供給す
ることにより、ガス供給管(6)内での洗浄液の逆流を防
止することができる。
【００１５】
【発明の効果】前記のように、本発明では、アンモニア
が揮発した洗浄液にアンモニアガスを供給するので、補
給時に洗浄槽内の洗浄液に濃度差が生じ難い。このた
め、半導体ウエハのエッチング量やパーティクル除去量
にばらつきが少なく、長期間にわたり半導体ウエハを良
好に洗浄して、信頼性の高い半導体ウエハを提供するこ
とができる。
が揮発した洗浄液にアンモニアガスを供給するので、補
給時に洗浄槽内の洗浄液に濃度差が生じ難い。このた
め、半導体ウエハのエッチング量やパーティクル除去量
にばらつきが少なく、長期間にわたり半導体ウエハを良
好に洗浄して、信頼性の高い半導体ウエハを提供するこ
とができる。
【図１】 本発明による半導体ウエハ洗浄装置のブロッ
ク図
ク図
【符号の説明】 (1)・・洗浄槽、 (2)・・洗浄液、 (3)・・濃度セン
サ、 (7)・・成分制御装置、 (8)・・半導体ウエハ、
(13)・・アンモニアガス容器、 (14)・・窒素ガス容
器、 (21)・・アンモニアガス流量制御装置、 (23)・
・窒素ガス流量制御装置、
サ、 (7)・・成分制御装置、 (8)・・半導体ウエハ、
(13)・・アンモニアガス容器、 (14)・・窒素ガス容
器、 (21)・・アンモニアガス流量制御装置、 (23)・
・窒素ガス流量制御装置、
Claims (6)
- 【請求項１】 アンモニア成分を含む洗浄液を洗浄槽に
供給する過程と、 前記洗浄液中に半導体ウエハを浸漬する過程と、 前記洗浄液中のアンモニア成分の濃度が低下したとき
に、低下した濃度に対応する量のアンモニアガスを前記
洗浄液に供給して前記洗浄液中のアンモニア成分の濃度
を増加する過程とを含むことを特徴とする半導体ウエハ
洗浄法。 - 【請求項２】 窒素ガスと混合して前記アンモニアガス
を前記洗浄液中に補給する工程を含む請求項１に記載の
半導体ウエハ洗浄法。 - 【請求項３】 前記窒素ガスと共に前記アンモニアガス
を前記洗浄液に供給してバブリングを行う過程を含む請
求項１又は２に記載の半導体ウエハ洗浄法。 - 【請求項４】 前記洗浄槽内の前記洗浄液に含まれるア
ンモニア成分の含有量を検出する過程と、 減少したアンモニア成分の含有量に対応する量の前記ア
ンモニアガスを前記洗浄液に供給する過程とを含む請求
項１〜３の何れか１項に記載の半導体ウエハ洗浄法。 - 【請求項５】 アンモニア成分を含む洗浄液を収容する
洗浄槽と、 前記洗浄槽内の前記洗浄液のアンモニア濃度を検出する
濃度センサと、 アンモニアガスを収容するアンモニアガス容器と、 該アンモニアガス容器内のアンモニアガスを前記洗浄液
に供給する供給管と、 該供給管に設けられたアンモニアガス流量制御装置と、 前記濃度センサの出力を受信して前記アンモニアガス流
量制御装置を制御する成分制御装置とを備え、 前記洗浄液中に半導体ウエハを浸漬して洗浄し、前記濃
度センサにより前記洗浄液中の前記アンモニア濃度の減
少量を検出し、前記成分制御装置により前記アンモニア
ガス流量制御装置を駆動して前記アンモニア濃度の減少
量に対応して前記洗浄液中のアンモニア成分の濃度を増
加することを特徴とする半導体ウエハ洗浄装置。 - 【請求項６】 窒素ガスを収容する窒素ガス容器と、 該窒素ガス容器内の窒素ガスを前記洗浄槽に供給する窒
素ガス供給管と、 該窒素ガス供給管に設けられた窒素ガス流量制御装置と
を備え、 前記成分制御装置は、前記アンモニアガス流量制御装置
を作動すると同時に、前記窒素ガス流量制御装置を作動
して、前記洗浄槽に供給される前記アンモニアガスの供
給量に対応する量の前記窒素ガスを前記洗浄液に供給す
る請求項５に記載の半導体ウエハ洗浄装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062697A JP2002270562A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001062697A JP2002270562A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270562A true JP2002270562A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18921797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001062697A Pending JP2002270562A (ja) | 2001-03-06 | 2001-03-06 | 半導体ウエハ洗浄法及び洗浄装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002270562A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100926159B1 (ko) | 2008-05-09 | 2009-11-10 | 세메스 주식회사 | 약액 공급 장치 |
-
2001
- 2001-03-06 JP JP2001062697A patent/JP2002270562A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100926159B1 (ko) | 2008-05-09 | 2009-11-10 | 세메스 주식회사 | 약액 공급 장치 |
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