JP3259793B2 - Wafer cleaning method - Google Patents
Wafer cleaning methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハの洗浄処理方法
に係り、特に、ウエハ上に付着した微粒子、金属不純
物、有機膜、酸化膜等を除去する際に行うウエハの洗浄
処理方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a wafer, and more particularly to a method for cleaning a wafer when removing fine particles, metal impurities, organic films, oxide films and the like attached to the wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、ウエハ上に付着した微粒子、
金属不純物、有機膜、酸化膜等を除去する目的で、種々
の洗浄処理方法が行われている。例えば、ウエハ上に付
着した微粒子を除去する方法としては、一般的に、ウエ
ハをＮＨ4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏからなる洗浄液（混
合溶液）中で洗浄処理する方法が挙げられ、ウエハ上に
付着した金属不純物を除去する方法としては、ウエハを
ＨＣｌ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏからなる洗浄液中で洗浄処理
する方法が挙げられる。また、ウエハに付着した酸化膜
を除去する方法としては、一般的に、ウエハをＨＦ／Ｈ
2 Ｏからなる洗浄液中、あるいはＨＦ／ＮＨ4 Ｆからな
る洗浄液中で洗浄処理する方法が挙げられ、ウエハに付
着した有機膜を除去する方法としては、ウエハをＨ2 Ｓ
Ｏ4 ／Ｈ2 Ｏ2 からなる洗浄液中で洗浄処理する方法が
挙げられる。2. Description of the Related Art Conventionally, fine particles adhering to a wafer,
Various cleaning methods have been performed for the purpose of removing metal impurities, organic films, oxide films, and the like. For example, as a method of removing fine particles adhered on a wafer, a method of cleaning a wafer in a cleaning liquid (mixed solution) composed of NH 4 OH / H 2 O 2 / H 2 O is generally used. As a method of removing metal impurities attached to the wafer, a method of cleaning the wafer in a cleaning solution composed of HCl / H 2 O 2 / H 2 O can be mentioned. As a method of removing an oxide film adhered to a wafer, generally, a wafer is HF / H
There is a method of performing a cleaning treatment in a cleaning liquid composed of 2 O or a cleaning liquid composed of HF / NH 4 F. As a method of removing the organic film adhered to the wafer, a method of removing the wafer from H 2 S
A method of performing a cleaning treatment in a cleaning solution composed of O 4 / H 2 O 2 may be used.
【０００３】また、この他にも、例えば、特開昭６２−
２７２５４０号公報や特開昭６２−２７２５４１号公
報、及び特開平１−２１１９２５号公報に開示されてい
るように、ウエハを洗浄する際に、ＵＶ光とハロゲンガ
スを利用するガスクリーニング処理方法が紹介されてい
る。そしてまた、特開平１−２５９５３６号公報に開示
されているように、超音波振動の伝搬された洗浄液を噴
射して個々のウエハの洗浄処理を行う枚葉式洗浄処理方
法が紹介されている。[0003] In addition to this, for example,
As disclosed in Japanese Patent No. 272540, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-272541, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-211925, a gas cleaning method using a UV light and a halogen gas when cleaning a wafer is introduced. Have been. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-259536, a single-wafer cleaning method for cleaning individual wafers by injecting a cleaning liquid to which ultrasonic vibrations are propagated is introduced.
【０００４】さらに、特開平４−２６１２０号公報で
は、ウエハをＨＦ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏからなる洗浄液中
で洗浄処理することで、当該ウエハに付着していた金属
不純物を除去すると共に、微粒子の再付着を防止するこ
とができる洗浄処理方法が紹介されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-26120 discloses that a wafer is cleaned in a cleaning liquid composed of HF / H 2 O 2 / H 2 O to remove metal impurities adhering to the wafer, A washing treatment method capable of preventing the re-adhesion of fine particles is introduced.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記Ｎ
Ｈ4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏからなる洗浄液のように、
アルカリ性の洗浄液は、微粒子を除去したり、Ｃｕ等の
ようにアンモニアと錯体を作り易い金属を除去すること
ができる反面、ＡｌやＦｅ等のように酸化し易い金属
は、前記洗浄処理の際に、酸化膜となってウエハ上に形
成され（ウエハ上に形成される酸化膜中に取り込まれ
る）、当該ウエハから除去することが困難であるという
問題があった。However, the above N
Like a cleaning solution composed of H 4 OH / H 2 O 2 / H 2 O,
The alkaline cleaning liquid can remove fine particles or a metal such as Cu that easily forms a complex with ammonia, while a metal that is easily oxidized such as Al or Fe can be removed during the cleaning treatment. However, there is a problem that it is formed on the wafer as an oxide film (taken into the oxide film formed on the wafer) and is difficult to remove from the wafer.
【０００６】また、前記ＨＣｌ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏから
なる洗浄液やＨ2 ＳＯ4 ／Ｈ2 Ｏ2からなる洗浄液のよ
うに、酸性の洗浄液は、ＡｌやＦｅ等のように酸化し易
い金属は除去できるが、微粒子や拡散速度の速い金属を
除去することが困難であるという問題があった。そし
て、ＨＦ／Ｈ2 Ｏからなる洗浄液は、Ｃｕ等のように、
Ｓｉよりもイオン化傾向の小さい金属や微粒子が付着し
やすいという問題があった。An acidic cleaning liquid such as the cleaning liquid composed of HCl / H 2 O 2 / H 2 O or the cleaning liquid composed of H 2 SO 4 / H 2 O 2 is oxidized like Al or Fe. Although easy metals can be removed, there is a problem that it is difficult to remove fine particles and metals having a high diffusion rate. Then, the cleaning liquid composed of HF / H 2 O, such as Cu,
There has been a problem that metals and fine particles having a smaller ionization tendency than Si are easily attached.
【０００７】このため、現在では、前記種々の洗浄処理
方法を組み合わせて行うことで、ウエハに付着している
微粒子、金属不純物、有機膜、酸化膜等を除去してい
る。従って、洗浄処理に時間と手間がかかり、生産性を
低下させると共に、製造コストが増加するという問題が
あった。本発明は、このような問題を解決することを課
題とするものであり、ウエハに付着した金属不純物と微
粒子を同時に除去することが可能なウエハの洗浄処理方
法を提供することを目的とする。For this reason, at present, fine particles, metal impurities, organic films, oxide films and the like adhering to the wafer are removed by performing the above-mentioned various cleaning treatment methods in combination. Therefore, there is a problem that it takes time and labor to perform the cleaning process, which reduces the productivity and increases the manufacturing cost. An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a wafer cleaning method capable of simultaneously removing metal impurities and fine particles attached to a wafer.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、酸化力を有する溶液と、酸化膜をエッチ
ングする溶液と、ｐＨ調整溶液と、からなる混合溶液中
で、ウエハを洗浄する工程を備えたことを特徴とするウ
エハの洗浄処理方法を提供するものである。そして、前
記ｐＨ調整溶液として、ＮＨ4 Ｆを使用することを特徴
とするウエハの洗浄処理方法を提供するものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a wafer in a mixed solution comprising a solution having an oxidizing power, a solution for etching an oxide film, and a pH adjusting solution. A cleaning method for a wafer, comprising a step of cleaning. Further, the present invention provides a method for cleaning a wafer, wherein NH 4 F is used as the pH adjusting solution.
【０００９】[0009]
【作用】本発明によれば、酸化力を有する溶液と、酸化
膜をエッチングする溶液と、ｐＨ調整溶液と、からなる
混合溶液中で、ウエハを洗浄するため、ウエハに付着し
た金属不純物と微粒子を同時に除去することができる。
即ち、前記混合溶液中でウエハを洗浄すると、先ず、前
記酸化力を有する溶液の作用により、ウエハに付着して
いる金属不純物や微粒子が酸化され、当該ウエハ上に酸
化膜が形成される。次に、前記酸化膜をエッチングする
溶液の作用により、前記ウエハ上に形成された酸化膜が
エッチング除去される。従って、前記混合溶液中でウエ
ハを洗浄することにより、当該ウエハに付着していた金
属不純物と微粒子を同時に除去することができる。According to the present invention, metal impurities and fine particles adhering to a wafer are washed in a mixed solution consisting of a solution having an oxidizing power, a solution for etching an oxide film, and a pH adjusting solution. Can be removed simultaneously.
That is, when the wafer is washed in the mixed solution, first, metal impurities and fine particles attached to the wafer are oxidized by the action of the oxidizing solution, and an oxide film is formed on the wafer. Next, the oxide film formed on the wafer is etched away by the action of the solution for etching the oxide film. Therefore, by cleaning the wafer in the mixed solution, metal impurities and fine particles adhering to the wafer can be simultaneously removed.
【００１０】ここで、前記混合溶液のｐＨが、所定値よ
りアルカリ性側に傾くと、ウエハから除去された金属不
純物が再びウエハに付着し易くなる。一方、前記混合溶
液のｐＨが所定値より酸性側に傾くと、ウエハから除去
された微粒子が再びウエハに付着し易くなる。従って、
本発明では、前記酸化力を有する溶液と、酸化膜をエッ
チングする溶液に、ｐＨ調整溶液を混合し、前記金属不
純物及び微粒子が、前記ウエハに再付着しないｐＨ値を
得た。Here, when the pH of the mixed solution is inclined to an alkaline side from a predetermined value, the metal impurities removed from the wafer easily adhere to the wafer again. On the other hand, when the pH of the mixed solution is inclined to the acidic side from a predetermined value, the fine particles removed from the wafer tend to adhere to the wafer again. Therefore,
In the present invention, a pH adjusting solution is mixed with the solution having an oxidizing power and the solution for etching an oxide film to obtain a pH value at which the metal impurities and fine particles do not adhere to the wafer.
【００１１】また、前記ｐＨ調整溶液として、ＮＨ4 Ｆ
を使用することで、前記混合溶液内に塩が発生すること
がなく、ウエハへの金属不純物や微粒子の再付着をさら
に効果的に防止することができる。Further, NH 4 F may be used as the pH adjusting solution.
By using, no salt is generated in the mixed solution, and the re-adhesion of metal impurities and fine particles to the wafer can be more effectively prevented.
【００１２】[0012]
【実施例】次に、本発明に係る一実施例について説明す
る。先ず、Ｈ2 Ｏと、酸化力を有する溶液としてＨ2 Ｏ
2 （３０重量％）と、酸化膜をエッチングする溶液とし
てＨＦ（５０重量％）を、 Ｈ2 Ｏ：Ｈ2 Ｏ2 ：ＨＦ＝５４０：４８：１ の比率で調合し、第１の混合溶液を作製した。ここで、
濃度が０．１重量％であるＨＦは、酸化膜に対するエッ
チングレートが５Å／min 程度となる。Next, an embodiment according to the present invention will be described. First, a H 2 O, H 2 O as a solution having oxidizing power
2 (30% by weight) and HF (50% by weight) as a solution for etching an oxide film at a ratio of H 2 O: H 2 O 2 : HF = 540: 48: 1, and a first mixed solution is prepared. Was prepared. here,
HF having a concentration of 0.1% by weight has an etching rate for an oxide film of about 5 ° / min.
【００１３】次に、前記第１の混合溶液（２４℃）中
に、洗浄すべきウエハを浸漬し、１０分間程度洗浄処理
を行った。この時、前記第１の混合溶液は、Ｈ2 Ｏ2 の
作用により、ウエハに付着していた金属不純物や微粒子
を酸化し、当該ウエハ上に酸化膜を形成する。次いで、
前記第１の混合溶液中のＨＦの作用により、前記ウエハ
上に形成された酸化膜を５０Å程度エッチング除去す
る。この除去された酸化膜は、前記第１の混合用液中に
混入（浮遊）した状態で存在する。Next, the wafer to be cleaned was immersed in the first mixed solution (24 ° C.), and a cleaning process was performed for about 10 minutes. At this time, the first mixed solution oxidizes metal impurities and fine particles attached to the wafer by the action of H 2 O 2 to form an oxide film on the wafer. Then
By the action of HF in the first mixed solution, the oxide film formed on the wafer is etched away by about 50 °. The removed oxide film exists in a state of being mixed (floating) in the first mixing solution.
【００１４】次いで、前記１０分間の洗浄処理が終了し
た第１の混合溶液に、ｐＨ調整溶液としてＮＨ4 Ｆを、
図１に示す割合（重量％）で混合（添加）し、第２の混
合溶液を作製する。なお、図１は、ＮＨ4 Ｆの添加量
と、得られた第２の混合溶液のｐＨ値との関係を示す図
である。ここで、前記第２の混合溶液は、図１に示すよ
うに、ＮＨ4 Ｆの混合量に応じてそのｐＨ値が変化して
いくことが判る。Next, NH 4 F as a pH adjusting solution is added to the first mixed solution after the completion of the 10-minute washing treatment.
Mixing (addition) at the ratio (% by weight) shown in FIG. 1 produces a second mixed solution. FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of NH 4 F added and the pH value of the obtained second mixed solution. Here, as shown in FIG. 1, it can be seen that the pH value of the second mixed solution changes depending on the amount of NH 4 F mixed.
【００１５】また、図２は、第２の混合溶液のｐＨ値
と、当該第２の混合溶液中からウエハに再付着した微粒
子（particle）の数（個数）との関係を示す図である。
図２から、第２の混合溶液のｐＨ値が低くなる（酸性側
になる）ほど、微粒子の再付着量が減少することが確認
された。なお、図２では、ｐＨ値を調整した第２の混合
溶液にポリスチレンラテックス粒子（粒径＝０．３μｍ
程度）を１×１０4 個／ｍｌ程度混入し、前記ウエハに
再付着したポリスチレンラテックス粒子の数を以て、微
粒子の再付着量とした。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the pH value of the second mixed solution and the number of particles re-adhered to the wafer from the second mixed solution.
From FIG. 2, it was confirmed that the lower the pH value of the second mixed solution (the closer to the acidic side), the smaller the amount of re-attachment of the fine particles. In FIG. 2, polystyrene latex particles (particle size = 0.3 μm) were added to the second mixed solution whose pH value was adjusted.
Was mixed with about 1 × 10 4 particles / ml, and the number of polystyrene latex particles re-adhered to the wafer was determined as the re-adhesion amount of the fine particles.
【００１６】また、図３は、前記第２の混合溶液のｐＨ
値と、当該第２の混合溶液中からウエハに再付着した金
属不純物（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ）の数（個数）との関係を
示す図である。図３から、第２の混合溶液のｐＨ値が２
〜４程度であれば、金属不純物の物の再付着量が一定で
あることが確認された。これらの結果から、前記第１の
混合溶液に、ＮＨ4 Ｆ（ｐＨ調整溶液）を混合し、得ら
れた第２の混合溶液のｐＨを最適な値に調整すること
で、ウエハに付着していた金属不純物及び微粒子を同時
に除去することができると共に、当該ウエハに金属不純
物及び微粒子が再付着することを防止した良好な洗浄処
理を行うことができることが立証された。FIG. 3 shows the pH of the second mixed solution.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between the value and the number (number) of metal impurities (Fe, Ni, Cu) reattached to the wafer from the second mixed solution. From FIG. 3, the pH value of the second mixed solution is 2
It was confirmed that the amount of reattachment of the metal impurity was constant when the value was about 4 or less. From these results, NH 4 F (pH adjusting solution) was mixed with the first mixed solution, and the pH of the obtained second mixed solution was adjusted to an optimum value, thereby adhering to the wafer. It has been proved that the metal impurities and the fine particles can be removed at the same time, and a good cleaning treatment can be performed while preventing the metal impurities and the fine particles from re-adhering to the wafer.
【００１７】なお、本実施例では、酸化力を有する溶液
としてＨ2 Ｏ2 （１重量％）を使用したが、これに限ら
ず、酸化力を有する溶液であれば、他の種類の溶液を使
用してもよい。また、本実施例では、酸化膜をエッチン
グする溶液としてＨＦ（０．１重量％）を使用したが、
これに限らず、酸化膜をエッチングする溶液であれば、
他の種類の溶液を使用してもよい。In this embodiment, H 2 O 2 (1% by weight) was used as the oxidizing solution. However, the present invention is not limited to this. May be used. In this embodiment, HF (0.1% by weight) is used as a solution for etching the oxide film.
However, the present invention is not limited to this.
Other types of solutions may be used.
【００１８】そしてまた、前記酸化力を有する溶液と酸
化膜をエッチングする溶液との混合比は、各溶液の濃度
や洗浄するウエハに付着している物質の種類等、所望に
より決定してよい。さらに、本実施例では、ｐＨ調整溶
液としてＮＨ4 Ｆを使用したが、これに限らず、混合溶
液内に塩が発生することなく、当該混合溶液のｐＨ調整
を行うことができる溶液であれば、他の種類の溶液を用
いてもよい。The mixing ratio between the solution having oxidizing power and the solution for etching the oxide film may be determined as desired, such as the concentration of each solution and the type of substance attached to the wafer to be cleaned. Furthermore, in the present embodiment, NH 4 F was used as the pH adjusting solution, but the present invention is not limited to this. Any solution that can adjust the pH of the mixed solution without generating salt in the mixed solution is used. Alternatively, other types of solutions may be used.
【００１９】また、本実施例では、第２の混合溶液のｐ
Ｈを２〜４程度に調整したが、当該混合溶液のｐＨは、
状況に応じて調整すればよい。In this embodiment, the p of the second mixed solution is
H was adjusted to about 2 to 4, but the pH of the mixed solution was
It may be adjusted according to the situation.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るウエ
ハの洗浄処理方法は、酸化力を有する溶液と、酸化膜を
エッチングする溶液と、ｐＨ調整溶液と、からなる混合
溶液中でウエハを洗浄するため、当該ウエハに付着して
いた金属不純物や微粒子を、前記酸化力を有する溶液で
酸化して該ウエハ上に酸化膜を形成し、この酸化膜を前
記酸化膜をエッチングする溶液によりエッチング除去す
ることができる。このため、前記金属不純物と微粒子を
同時に除去することができる。また、前記ｐＨ調整溶液
を混合することで、前記金属不純物及び微粒子が、前記
ウエハに再付着することを防止することができる。この
結果、一度の洗浄工程のみで良好な洗浄処理を行うこと
ができ、洗浄処理工程を簡略化することができる。As described above, the method for cleaning a wafer according to the present invention is directed to a method for cleaning a wafer in a mixed solution comprising a solution having an oxidizing power, a solution for etching an oxide film, and a pH adjusting solution. For cleaning, metal impurities and fine particles adhering to the wafer are oxidized with the oxidizing solution to form an oxide film on the wafer, and the oxide film is etched with a solution for etching the oxide film. Can be removed. Therefore, the metal impurities and the fine particles can be removed at the same time. Further, by mixing the pH adjusting solution, it is possible to prevent the metal impurities and fine particles from re-adhering to the wafer. As a result, a good cleaning process can be performed only by one cleaning process, and the cleaning process can be simplified.
【００２１】さらにまた、前記ｐＨ調整溶液として、Ｎ
Ｈ4 Ｆを使用することで、前記混合溶液内に塩が発生す
ることがなく、ウエハへの金属不純物や微粒子の再付着
をさらに効果的に防止することができる。Further, as the pH adjusting solution, N
By using H 4 F, no salt is generated in the mixed solution, and the re-adhesion of metal impurities and fine particles to the wafer can be more effectively prevented.
【図１】本発明に係る実施例におけるＮＨ4 Ｆの添加量
と、得られた第２の混合溶液のｐＨ値との関係を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of NH 4 F added and the pH value of an obtained second mixed solution in an example according to the present invention.
【図２】本発明に係る実施例における第２の混合溶液の
ｐＨ値と、当該第２の混合溶液中からウエハに再付着し
た微粒子（particle）の数との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the pH value of a second mixed solution and the number of particles re-adhered to a wafer from the second mixed solution in an example according to the present invention.
【図３】本発明に係る実施例における第２の混合溶液の
ｐＨ値と、当該第２の混合溶液中からウエハに再付着し
た金属不純物の数との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the pH value of a second mixed solution and the number of metal impurities re-adhered to a wafer from the second mixed solution in an example according to the present invention.
Claims (2)
ングする溶液と、ｐＨ調整溶液と、からなる混合溶液中
で、ウエハを洗浄する工程を備えたことを特徴とするウ
エハの洗浄処理方法。1. A method of cleaning a wafer, comprising a step of cleaning the wafer in a mixed solution comprising a solution having an oxidizing power, a solution for etching an oxide film, and a pH adjusting solution. .
用することを特徴とする請求項１記載のウエハの洗浄処
理方法。2. The method according to claim 1, wherein NH 4 F is used as the pH adjusting solution.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14385993A JP3259793B2 (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Wafer cleaning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14385993A JP3259793B2 (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Wafer cleaning method |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH076990A JPH076990A (en) | 1995-01-10 |
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| JP14385993A Expired - Fee Related JP3259793B2 (en) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | Wafer cleaning method |
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|---|---|---|---|---|
| JP2643814B2 (en) * | 1993-12-24 | 1997-08-20 | 日本電気株式会社 | Semiconductor substrate cleaning method |
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1993
- 1993-06-15 JP JP14385993A patent/JP3259793B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH076990A (en) | 1995-01-10 |
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