JP3295895B2 - ウェハの洗浄方法 - Google Patents
ウェハの洗浄方法Info
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- JP3295895B2 JP3295895B2 JP23638992A JP23638992A JP3295895B2 JP 3295895 B2 JP3295895 B2 JP 3295895B2 JP 23638992 A JP23638992 A JP 23638992A JP 23638992 A JP23638992 A JP 23638992A JP 3295895 B2 JP3295895 B2 JP 3295895B2
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- oxide film
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はウェハの洗浄方法に関
し、特に熱処理の前洗浄として行われる、酸化膜の除去
とその後の乾燥に関するものである。
し、特に熱処理の前洗浄として行われる、酸化膜の除去
とその後の乾燥に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程で行われる洗浄は一般に
高い清浄度が要求されるが、熱処理前のウェハの清浄度
が製品の歩留りに大きな影響を与えることから、熱処理
工程の前洗浄は特に重要である。シリコンウェハ等の熱
処理の前洗浄には、シリコン表面に形成された自然酸化
膜を除去する工程も含まれている。一般的に知られてい
るように、シリコンウェハを大気中に放置すると、シリ
コンが大気中の酸素によって酸化され、ウェハ表面に自
然酸化膜が生成する。この自然酸化膜は、大気中の不純
物を取り込んでいるため、膜質的には劣るものである。
従って熱処理工程の前に、この自然酸化膜を除去し清浄
なシリコン表面を露出させる洗浄工程を設けている。
高い清浄度が要求されるが、熱処理前のウェハの清浄度
が製品の歩留りに大きな影響を与えることから、熱処理
工程の前洗浄は特に重要である。シリコンウェハ等の熱
処理の前洗浄には、シリコン表面に形成された自然酸化
膜を除去する工程も含まれている。一般的に知られてい
るように、シリコンウェハを大気中に放置すると、シリ
コンが大気中の酸素によって酸化され、ウェハ表面に自
然酸化膜が生成する。この自然酸化膜は、大気中の不純
物を取り込んでいるため、膜質的には劣るものである。
従って熱処理工程の前に、この自然酸化膜を除去し清浄
なシリコン表面を露出させる洗浄工程を設けている。
【０００３】上記洗浄工程としては、図３（１）に示す
ように、先ずウェハキャリアＡ1に収納したシリコンウ
ェハＡをフッ酸溶液１１に侵漬し、シリコンウェハＡの
表面の自然酸化膜を除去する。次に（２）に示すよう
に、純水１２によるリンスでシリコンウェハＡに付着し
たフッ酸溶液を洗い流す。そして、回転乾燥装置等を用
いてシリコンウェハＡを乾燥させ、洗浄工程とするもの
である。
ように、先ずウェハキャリアＡ1に収納したシリコンウ
ェハＡをフッ酸溶液１１に侵漬し、シリコンウェハＡの
表面の自然酸化膜を除去する。次に（２）に示すよう
に、純水１２によるリンスでシリコンウェハＡに付着し
たフッ酸溶液を洗い流す。そして、回転乾燥装置等を用
いてシリコンウェハＡを乾燥させ、洗浄工程とするもの
である。
【０００４】上記回転乾燥装置の一例としては、図４に
示すように、箱型または円筒形の乾燥室４１の上部に蓋
４２を有し、内部にはキャリア支持台４３が設置され、
このキャリア支持台４３が、中央部に設けられた回転軸
４４を中心に回転するように構成されたものがある。こ
の回転乾燥装置は、ウェハＡを収納したウェハキャリア
Ａ1を、上記のキャリア支持台４３に固定し、回転軸４
４の回転によって得られる遠心力で、ウェハＡを乾燥さ
せるものである。
示すように、箱型または円筒形の乾燥室４１の上部に蓋
４２を有し、内部にはキャリア支持台４３が設置され、
このキャリア支持台４３が、中央部に設けられた回転軸
４４を中心に回転するように構成されたものがある。こ
の回転乾燥装置は、ウェハＡを収納したウェハキャリア
Ａ1を、上記のキャリア支持台４３に固定し、回転軸４
４の回転によって得られる遠心力で、ウェハＡを乾燥さ
せるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法にお
いては、ウェハに付着したフッ酸溶液を純水によってリ
ンスする工程で、ウェハの露出面に再び自然酸化膜が生
成してしまう。この自然酸化膜は、不純物の取り込みが
少なく膜質的には良好であるものの、基板上に絶縁膜と
して存在することには何ら変わりはない。しかも上記の
状態のウェハを空気中に放置すれば、さらに酸化が進行
し、自然酸化膜は空気中の不純物を取り込みながら、飽
和状態となるまで成長する。従って例えば３０Å以下の
極薄のゲート酸化膜等を、基板上に形成した場合には、
この自然酸化膜が、ゲート酸化膜の破壊電圧や絶縁破壊
特性等の劣化の原因となる。この発明は、以上に述べた
問題点を解決するウェハの洗浄方法を提供することを目
的とする。
いては、ウェハに付着したフッ酸溶液を純水によってリ
ンスする工程で、ウェハの露出面に再び自然酸化膜が生
成してしまう。この自然酸化膜は、不純物の取り込みが
少なく膜質的には良好であるものの、基板上に絶縁膜と
して存在することには何ら変わりはない。しかも上記の
状態のウェハを空気中に放置すれば、さらに酸化が進行
し、自然酸化膜は空気中の不純物を取り込みながら、飽
和状態となるまで成長する。従って例えば３０Å以下の
極薄のゲート酸化膜等を、基板上に形成した場合には、
この自然酸化膜が、ゲート酸化膜の破壊電圧や絶縁破壊
特性等の劣化の原因となる。この発明は、以上に述べた
問題点を解決するウェハの洗浄方法を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明はウェハの洗浄方法であり、ウェハに形成された
酸化膜をフッ酸溶液を用いて除去した後、リンス工程を
行うことなく直ちにこのウェハを不活性ガス雰囲気下に
おいて回転乾燥させる。そして前記不活性ガスを水素ガ
スと置換して所定温度に保ち、該水素ガスの雰囲気下に
前記ウェハを保持して、前記ウェハの露出面を水素と結
合させることを特徴とする。
本発明はウェハの洗浄方法であり、ウェハに形成された
酸化膜をフッ酸溶液を用いて除去した後、リンス工程を
行うことなく直ちにこのウェハを不活性ガス雰囲気下に
おいて回転乾燥させる。そして前記不活性ガスを水素ガ
スと置換して所定温度に保ち、該水素ガスの雰囲気下に
前記ウェハを保持して、前記ウェハの露出面を水素と結
合させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明のウェハ洗浄方法によれば、フッ酸溶液
でウェハ表面の酸化膜を除去した後に、リンス工程を行
うことなく直ちに不活性ガスの雰囲気下においてウェハ
を回転乾燥させるため、リンス工程におけるウェハ表面
での自然酸化膜の成長が防止され、ウェハ表面に自然酸
化膜を生成させることなく乾燥させることができる。そ
の後不活性ガスを水素ガスと置換し、乾燥したウェハ表
面を空気に晒すことなく、所定温度の水素ガス雰囲気に
保持するため、ウェハの露出面は水素と結合して安定し
た状態となる。従って、上記のウェハを空気中に放置し
ても、ウェハの表面は酸化されず、自然酸化膜の生成が
抑えられる。
でウェハ表面の酸化膜を除去した後に、リンス工程を行
うことなく直ちに不活性ガスの雰囲気下においてウェハ
を回転乾燥させるため、リンス工程におけるウェハ表面
での自然酸化膜の成長が防止され、ウェハ表面に自然酸
化膜を生成させることなく乾燥させることができる。そ
の後不活性ガスを水素ガスと置換し、乾燥したウェハ表
面を空気に晒すことなく、所定温度の水素ガス雰囲気に
保持するため、ウェハの露出面は水素と結合して安定し
た状態となる。従って、上記のウェハを空気中に放置し
ても、ウェハの表面は酸化されず、自然酸化膜の生成が
抑えられる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明のウェハ洗浄に用いる回転乾燥
装置及びウェハ洗浄方法の実施例ついて、先ずウェハ洗
浄に用いる回転乾燥装置の一実施例を図１に基づいて説
明し、次にウェハ洗浄方法の一実施例について図２に基
づいて説明する。
装置及びウェハ洗浄方法の実施例ついて、先ずウェハ洗
浄に用いる回転乾燥装置の一実施例を図１に基づいて説
明し、次にウェハ洗浄方法の一実施例について図２に基
づいて説明する。
【０００９】ウェハ洗浄に用いる回転乾燥装置は、図１
に示すように箱型または円筒形の乾燥室１の上部に、蓋
２を有しており、前記乾燥室１の内部は密閉状態を保つ
ことができる。乾燥室１の内部にはキャリア支持台３が
設置され、その中央部に設けられた回転軸４を中心に、
前記キャリア支持台３が回転するように構成されてい
る。そしてウェハＡを収納したウェハキャリアＡ1が、
このキャリア支持台３に固定される。また、乾燥室１の
外周にはヒーター５が設置され、底部にはガス流入管６
ａと排気管７が、側面上部にはガス流入管６ｂがそれぞ
れ接続され、乾燥室１の内部と連通している。上記ウェ
ハキャリアＡ1には、フッ素樹脂等の耐薬品性に優れた
材料を加工して用い、乾燥室１の内壁及び乾燥室１の内
部において露出している表面も、耐フッ酸性のある材料
でコーティングする。
に示すように箱型または円筒形の乾燥室１の上部に、蓋
２を有しており、前記乾燥室１の内部は密閉状態を保つ
ことができる。乾燥室１の内部にはキャリア支持台３が
設置され、その中央部に設けられた回転軸４を中心に、
前記キャリア支持台３が回転するように構成されてい
る。そしてウェハＡを収納したウェハキャリアＡ1が、
このキャリア支持台３に固定される。また、乾燥室１の
外周にはヒーター５が設置され、底部にはガス流入管６
ａと排気管７が、側面上部にはガス流入管６ｂがそれぞ
れ接続され、乾燥室１の内部と連通している。上記ウェ
ハキャリアＡ1には、フッ素樹脂等の耐薬品性に優れた
材料を加工して用い、乾燥室１の内壁及び乾燥室１の内
部において露出している表面も、耐フッ酸性のある材料
でコーティングする。
【００１０】次に、本発明のウェハ洗浄方法の一例とし
て、上記の回転乾燥装置を用い、シリコンウェハの自然
酸化膜を除去する場合について説明する。先ず図２に示
すように、ウェハキャリアＡ1に収納したシリコンウェ
ハＡをフッ酸溶液１１に浸漬する。この工程では、シリ
コンウェハＡの表面の自然酸化膜がフッ酸溶液１１によ
って除去される。またこの工程では、シリコンウェハを
フッ酸の蒸気に晒しても、自然酸化膜を除去することが
できる。
て、上記の回転乾燥装置を用い、シリコンウェハの自然
酸化膜を除去する場合について説明する。先ず図２に示
すように、ウェハキャリアＡ1に収納したシリコンウェ
ハＡをフッ酸溶液１１に浸漬する。この工程では、シリ
コンウェハＡの表面の自然酸化膜がフッ酸溶液１１によ
って除去される。またこの工程では、シリコンウェハを
フッ酸の蒸気に晒しても、自然酸化膜を除去することが
できる。
【００１１】次に、上記のシリコンウェハＡを収納した
ウェハキャリアＡ1を、フッ酸溶液１１中から引き上
げ、その後純水によるリンス工程を行うことなく直ちに
上述した回転乾燥装置内に収納してそのキャリア支持台
３に固定する。この時乾燥室１の内部を、ガス流入管６
ａから導入されたアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ2）等の
不活性ガス１３で満たしておく。また乾燥を早めるため
に、ヒーター５で乾燥室１の内部を所定温度に加熱して
も良い。
ウェハキャリアＡ1を、フッ酸溶液１１中から引き上
げ、その後純水によるリンス工程を行うことなく直ちに
上述した回転乾燥装置内に収納してそのキャリア支持台
３に固定する。この時乾燥室１の内部を、ガス流入管６
ａから導入されたアルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ2）等の
不活性ガス１３で満たしておく。また乾燥を早めるため
に、ヒーター５で乾燥室１の内部を所定温度に加熱して
も良い。
【００１２】 以上の後、 回転乾燥装置の蓋２を閉じて、
さらに内部を不活性ガス１３で満たすと共に、回転軸４
を回転させ、遠心力でシリコンウェハＡに付着したフッ
酸溶液を除去し、シリコンウェハＡを乾燥させる。この
工程では、不活性ガス１３の雰囲気下で乾燥が行われる
ため、シリコンウェハＡの表面における自然酸化膜の成
長は抑えられる。
さらに内部を不活性ガス１３で満たすと共に、回転軸４
を回転させ、遠心力でシリコンウェハＡに付着したフッ
酸溶液を除去し、シリコンウェハＡを乾燥させる。この
工程では、不活性ガス１３の雰囲気下で乾燥が行われる
ため、シリコンウェハＡの表面における自然酸化膜の成
長は抑えられる。
【００１３】 次いで、 上記の不活性ガス１３を排気管７
から排気すると共に、乾燥室１の上部のガス導入管６ｂ
から水素ガス１４を導入して、不活性ガス１３と水素ガ
ス１４を置換し、乾燥室１の内部を水素ガス１４で満た
す。そしてヒーター５による加熱で、乾燥室１の内部温
度を所定温度に保ち、上記シリコンウェハＡを所定時間
保持する。この工程で、シリコンウェハＡの表面のＳｉ
はＨと結合して安定な状態となる。シリコンウェハＡ
を、水素ガス１４の雰囲気に保持する時間としては、上
記所定温度においてＳｉがＨと結合するのに充分な時間
とし、例えば乾燥室１の内部温度が１００℃であれば、
保持時間は５分以上とする。
から排気すると共に、乾燥室１の上部のガス導入管６ｂ
から水素ガス１４を導入して、不活性ガス１３と水素ガ
ス１４を置換し、乾燥室１の内部を水素ガス１４で満た
す。そしてヒーター５による加熱で、乾燥室１の内部温
度を所定温度に保ち、上記シリコンウェハＡを所定時間
保持する。この工程で、シリコンウェハＡの表面のＳｉ
はＨと結合して安定な状態となる。シリコンウェハＡ
を、水素ガス１４の雰囲気に保持する時間としては、上
記所定温度においてＳｉがＨと結合するのに充分な時間
とし、例えば乾燥室１の内部温度が１００℃であれば、
保持時間は５分以上とする。
【００１４】 上記の保持時間が経過した後、ヒーター５
による温度保持を解除し、ガス導入管６ａから不活性ガ
ス１３を導入して、乾燥室１の水素ガス１４を希釈しな
がら、排気管７より排気する。そして乾燥室１の内部
が、不活性ガス１３によって置換されたことを確認して
蓋２を外し、シリコンウェハＡを収納したウェハキャリ
アＡ1を取り出す。
による温度保持を解除し、ガス導入管６ａから不活性ガ
ス１３を導入して、乾燥室１の水素ガス１４を希釈しな
がら、排気管７より排気する。そして乾燥室１の内部
が、不活性ガス１３によって置換されたことを確認して
蓋２を外し、シリコンウェハＡを収納したウェハキャリ
アＡ1を取り出す。
【００１５】
【発明の効果】以上実施例で詳細に説明した様に、本発
明のウェハ洗浄方法によれば、フッ酸溶液を用いた処理
を行った後のウェハを、リンス工程を行うことなく直ち
に不活性ガス中で回転乾燥させ、さらにウェハの露出面
を水素と結合させて安定化したため、自然酸化膜の生成
が抑えられる。従ってウェハ表面上の超薄膜の品質、例
えばゲート酸化膜の破壊電圧や、絶縁破壊特性等の向上
を図ることが可能になる。
明のウェハ洗浄方法によれば、フッ酸溶液を用いた処理
を行った後のウェハを、リンス工程を行うことなく直ち
に不活性ガス中で回転乾燥させ、さらにウェハの露出面
を水素と結合させて安定化したため、自然酸化膜の生成
が抑えられる。従ってウェハ表面上の超薄膜の品質、例
えばゲート酸化膜の破壊電圧や、絶縁破壊特性等の向上
を図ることが可能になる。
【図１】本発明のウェハ洗浄に用いる回転乾燥装置の一
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図２】本発明のウェハ洗浄方法の一例を説明する図で
ある。
ある。
【図３】従来のウェハ洗浄方法を説明する図である。
【図４】従来の回転乾燥装置の構成図である。
１ 乾燥室 ５ ヒーター ６ａ，６ｂ ガス流入管 ７ 排気管 １１ フッ酸溶液 １３ 不活性ガス １４ 水素ガス Ａ ウェハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304
Claims (1)
- 【請求項１】 ウェハの洗浄方法であって、 （１）ウェハに形成された酸化膜をフッ酸溶液を用いて
除去する第一工程と、 （２）前記フッ酸溶液による処理を終了した後、リンス
工程を行うことなく直ちに前記ウェハを不活性ガス雰囲
気下において回転乾燥させる第二工程と、 （３）前記不活性ガスを水素ガスと置換して所定温度に
保ち、該水素ガスの雰囲気下に前記ウェハを保持して、
前記ウェハの露出面を水素と結合させる第三工程とから
なることを特徴とするウェハの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23638992A JP3295895B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウェハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23638992A JP3295895B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウェハの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661212A JPH0661212A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3295895B2 true JP3295895B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=17000054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23638992A Expired - Fee Related JP3295895B2 (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウェハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295895B2 (ja) |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP23638992A patent/JP3295895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0661212A (ja) | 1994-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |