JPH0513396A - 半導体装置の洗浄方法 - Google Patents
半導体装置の洗浄方法Info
- Publication number
- JPH0513396A JPH0513396A JP16784491A JP16784491A JPH0513396A JP H0513396 A JPH0513396 A JP H0513396A JP 16784491 A JP16784491 A JP 16784491A JP 16784491 A JP16784491 A JP 16784491A JP H0513396 A JPH0513396 A JP H0513396A
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- JP
- Japan
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- hole
- wafer
- cleaning
- semiconductor wafer
- foreign matter
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウエハの表面や半導体ウエハに形成さ
れた穴、溝内にある異物を超音波のエネルギーの助けに
より剥離し、液体の分子運動により異物を外部に排出
し、異物を完全に除去するものである。 【構成】 半導体ウエハに形成された穴や溝に対し、水
平成分と垂直成分を持つ超音波を照射し、液体分子を振
動させて洗浄するものである。
れた穴、溝内にある異物を超音波のエネルギーの助けに
より剥離し、液体の分子運動により異物を外部に排出
し、異物を完全に除去するものである。 【構成】 半導体ウエハに形成された穴や溝に対し、水
平成分と垂直成分を持つ超音波を照射し、液体分子を振
動させて洗浄するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は半導体装置の洗浄方法
に関し、特に半導体ウエハに形成された穴や溝内に付着
した異物を除去することができる半導体装置の洗浄方法
に関する。
に関し、特に半導体ウエハに形成された穴や溝内に付着
した異物を除去することができる半導体装置の洗浄方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、半導体装置例えば半導体集積回路
の微細化が進み、半導体ウエハの表面に形成される回路
の構造が複雑になり、表面のおおとつが激しくなってき
ている。このため、図５に示すように異物１が半導体ウ
エハ２の表面に形成されたトレンチ穴３の開口部近傍や
中間部以降の壁面に沿って残る。そこで、半導体集積回
路を製造する各工程において、ウエハ表面上の異物１を
除去するのみではなく、おおとつの激しい部分例えばア
スペクト比の大きさが数十程度のトレンチ穴や溝内にお
ける異物も確実に除去する必要があり、例えば純水リン
スを用いて６０分洗浄したのち自乾した場合、図６
（ａ）に示すようにウエハ表面に付着していたパーテイ
クルが剥離しているが、異物１がいぜんとして残ってい
る。また、ＳＣ−１で５分、純水リンスで５分洗浄した
のち自乾した場合、図６（ｂ）に示すように半導体ウエ
ハ２の表面には異物１が無くなるが、トレンチ穴３内に
はいぜんとして残っている。
の微細化が進み、半導体ウエハの表面に形成される回路
の構造が複雑になり、表面のおおとつが激しくなってき
ている。このため、図５に示すように異物１が半導体ウ
エハ２の表面に形成されたトレンチ穴３の開口部近傍や
中間部以降の壁面に沿って残る。そこで、半導体集積回
路を製造する各工程において、ウエハ表面上の異物１を
除去するのみではなく、おおとつの激しい部分例えばア
スペクト比の大きさが数十程度のトレンチ穴や溝内にお
ける異物も確実に除去する必要があり、例えば純水リン
スを用いて６０分洗浄したのち自乾した場合、図６
（ａ）に示すようにウエハ表面に付着していたパーテイ
クルが剥離しているが、異物１がいぜんとして残ってい
る。また、ＳＣ−１で５分、純水リンスで５分洗浄した
のち自乾した場合、図６（ｂ）に示すように半導体ウエ
ハ２の表面には異物１が無くなるが、トレンチ穴３内に
はいぜんとして残っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体装置の洗浄方法はトレンチ穴の中の異物
を完全に除去する有効な手段がなく、いぜんとして異物
が残るという問題点があった。この発明は上記のような
問題点を解消するためになされたもので、超音波による
洗浄液の分子運動により半導体ウエハの表面、穴および
溝の内にある異物を除去することを目的とする。
た従来の半導体装置の洗浄方法はトレンチ穴の中の異物
を完全に除去する有効な手段がなく、いぜんとして異物
が残るという問題点があった。この発明は上記のような
問題点を解消するためになされたもので、超音波による
洗浄液の分子運動により半導体ウエハの表面、穴および
溝の内にある異物を除去することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置の洗浄方法は、半導体ウエハに形成された穴や溝に対
し、水平成分と垂直成分を持つ超音波を照射し、液体分
子を振動させて洗浄するものである。
置の洗浄方法は、半導体ウエハに形成された穴や溝に対
し、水平成分と垂直成分を持つ超音波を照射し、液体分
子を振動させて洗浄するものである。
【０００５】
【作用】この発明は半導体ウエハの表面、穴および溝の
内にある異物を、超音波のエネルギーの助けにより、洗
浄液の分子運動（異物と同程度の大きさ）により、穴、
溝の内から外に出したのち、外部へ完全に除去すること
ができる。
内にある異物を、超音波のエネルギーの助けにより、洗
浄液の分子運動（異物と同程度の大きさ）により、穴、
溝の内から外に出したのち、外部へ完全に除去すること
ができる。
【０００６】
【実施例】図１はこの発明に係る半導体装置の洗浄方法
の一実施例を示す図であり、特に図１（ａ）はその断面
側面図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）にお
ける洗浄動作を説明するための図である。同図におい
て、４は洗浄液５を入れた洗浄槽、６はこの洗浄槽４の
壁面に取り付けられ、超音波７を出力する超音波発振器
であり、一例として、超音波７が半導体ウエハ２の表面
に所定の角度で照射するように超音波発振器６を取り付
けた場合であり、一例として洗浄槽４の取付け壁面を傾
斜させて、超音波発振器６を取り付けた場合である。
の一実施例を示す図であり、特に図１（ａ）はその断面
側面図、図１（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）にお
ける洗浄動作を説明するための図である。同図におい
て、４は洗浄液５を入れた洗浄槽、６はこの洗浄槽４の
壁面に取り付けられ、超音波７を出力する超音波発振器
であり、一例として、超音波７が半導体ウエハ２の表面
に所定の角度で照射するように超音波発振器６を取り付
けた場合であり、一例として洗浄槽４の取付け壁面を傾
斜させて、超音波発振器６を取り付けた場合である。
【０００７】次に上記構成による半導体装置の洗浄方
法、特にトレンチ穴３の内を洗浄し、異物を除去する動
作について図１（ｂ）および図１（ｃ）を参照して説明
する。まず、トレンチ穴３をもつ半導体ウエハ２の表面
から見ると、超音波７は図１（ｂ）に示すようにトレン
チ穴３に対し水平成分７ａと垂直成分７ｂとに分けるこ
とができる。したがって、この超音波７の水平成分７ａ
は図１（ｃ）に示すように、トレンチ穴３内の洗浄液５
を水平方向８ａに振動させて、トレンチ３内の異物１を
剥離させ、トレンチ穴３の外に異物を排出する。一方、
超音波７の垂直成分７ｂは図１（ｃ）に示すようにトレ
ンチ穴３内の洗浄液５を垂直方向８ｂに振動し、半導体
ウエハ２の表面に排出された異物１を半導体ウエハ２の
表面から遠ざけるように作用する。
法、特にトレンチ穴３の内を洗浄し、異物を除去する動
作について図１（ｂ）および図１（ｃ）を参照して説明
する。まず、トレンチ穴３をもつ半導体ウエハ２の表面
から見ると、超音波７は図１（ｂ）に示すようにトレン
チ穴３に対し水平成分７ａと垂直成分７ｂとに分けるこ
とができる。したがって、この超音波７の水平成分７ａ
は図１（ｃ）に示すように、トレンチ穴３内の洗浄液５
を水平方向８ａに振動させて、トレンチ３内の異物１を
剥離させ、トレンチ穴３の外に異物を排出する。一方、
超音波７の垂直成分７ｂは図１（ｃ）に示すようにトレ
ンチ穴３内の洗浄液５を垂直方向８ｂに振動し、半導体
ウエハ２の表面に排出された異物１を半導体ウエハ２の
表面から遠ざけるように作用する。
【０００８】なお、半導体ウエハ２に対する超音波発振
器６の取り付け角度は２０度〜７０度程度にすることに
より、トレンチ穴３内の異物１を効率よく剥離し、排出
することができる。図７では（ＳＣ−１）＋（ＭＳ）で
１０分洗浄し、そして純水リンスで５分洗浄したのち自
乾した場合であり、トレンチ３内および半導体ウエハ表
面共にパーテイクルの残留はなしである
器６の取り付け角度は２０度〜７０度程度にすることに
より、トレンチ穴３内の異物１を効率よく剥離し、排出
することができる。図７では（ＳＣ−１）＋（ＭＳ）で
１０分洗浄し、そして純水リンスで５分洗浄したのち自
乾した場合であり、トレンチ３内および半導体ウエハ表
面共にパーテイクルの残留はなしである
【０００９】図２はこの発明に係る半導体装置の洗浄方
法の他の実施例を示す図であり、特に図２（ａ）はその
断面側面図、図２（ｂ）および図２（ｃ）は図２（ａ）
における洗浄動作を説明するための図である。同図にお
いて。９ａ〜９ｄはトレンチ穴３に対して水平方向の超
音波１０を出力する第１超音波発振器、１１はトレンチ
穴３に対して垂直方向の超音波１２を出力する第２超音
波発振器である。なお、半導体ウエハ２の表面に付着し
た異物およびトレンチ穴３内にある異物１を剥離し、除
去する動作は図１の動作と同様であることはもちろんで
ある。
法の他の実施例を示す図であり、特に図２（ａ）はその
断面側面図、図２（ｂ）および図２（ｃ）は図２（ａ）
における洗浄動作を説明するための図である。同図にお
いて。９ａ〜９ｄはトレンチ穴３に対して水平方向の超
音波１０を出力する第１超音波発振器、１１はトレンチ
穴３に対して垂直方向の超音波１２を出力する第２超音
波発振器である。なお、半導体ウエハ２の表面に付着し
た異物およびトレンチ穴３内にある異物１を剥離し、除
去する動作は図１の動作と同様であることはもちろんで
ある。
【００１０】次に、トレンチ穴３内の異物１を除去する
ための超音波の周波数（ＭＨＺ）とパワー（Ｗ／cm2 ）
の関係を図３および図４を参照して説明する。まず、ト
レンチ穴３の中の異物１を除去するためには、（Ａ）
トレンチ穴３内に洗浄液５の分子流１３にエネルギーを
伝えるため、トレンチ穴３の径より小さい振動幅をもつ
超音波、（Ｂ） 洗浄液５の分子流１３によりトレンチ
穴３内の異物１を振動させて剥離させることおよびトレ
ンチ穴３の洗浄液５の分子流１３により洗浄液５のかく
拌を加速し、トレンチ穴３の外へ異物１を排出するた
め、半導体ウエハ２の表面に垂直（トレンチ穴３に対し
て水平）で、かつ異物１と同程度の振動幅をもつ超音
波、（Ｃ） 半導体ウエハ２の表面に排出された異物１
を洗浄液５の分子流１３により半導体ウエハ２の表面に
おける洗浄液５のかく拌を加速し、半導体ウエハ２の表
面より遠ざけるため、半導体ウエハ２の表面に水平（ト
レンチ穴３に対して垂直）でかつ異物１と同程度の振動
幅をもつ超音波により可能である。そこで、超音波の音
響パワー（Ｉ：Ｗ／cm2） と周波数（ｆ）と洗浄液５の
分子振動幅（Ａ：cm）との関係は下記に示すことができ
る。
ための超音波の周波数（ＭＨＺ）とパワー（Ｗ／cm2 ）
の関係を図３および図４を参照して説明する。まず、ト
レンチ穴３の中の異物１を除去するためには、（Ａ）
トレンチ穴３内に洗浄液５の分子流１３にエネルギーを
伝えるため、トレンチ穴３の径より小さい振動幅をもつ
超音波、（Ｂ） 洗浄液５の分子流１３によりトレンチ
穴３内の異物１を振動させて剥離させることおよびトレ
ンチ穴３の洗浄液５の分子流１３により洗浄液５のかく
拌を加速し、トレンチ穴３の外へ異物１を排出するた
め、半導体ウエハ２の表面に垂直（トレンチ穴３に対し
て水平）で、かつ異物１と同程度の振動幅をもつ超音
波、（Ｃ） 半導体ウエハ２の表面に排出された異物１
を洗浄液５の分子流１３により半導体ウエハ２の表面に
おける洗浄液５のかく拌を加速し、半導体ウエハ２の表
面より遠ざけるため、半導体ウエハ２の表面に水平（ト
レンチ穴３に対して垂直）でかつ異物１と同程度の振動
幅をもつ超音波により可能である。そこで、超音波の音
響パワー（Ｉ：Ｗ／cm2） と周波数（ｆ）と洗浄液５の
分子振動幅（Ａ：cm）との関係は下記に示すことができ
る。
【００１１】Ｉ＝ＰＣ（２πｆＡ）2／２ ただし、Ｐは洗浄液（５）の密度（ｇ／cm3）（水の場
合は１） Ｃは音速（cm／S）（水の場合は１．５×１０5 （cm／
S））
合は１） Ｃは音速（cm／S）（水の場合は１．５×１０5 （cm／
S））
【００１２】１μｍの幅のトレンチ穴３内の０．０６μ
ｍ異物１を効率よく取り除くとして、０．０６μｍの液
分子振動幅を得るためには上記の式から周波数８００Ｋ
Ｈｚ，音響パワー７．５Ｗ／cm2 が必要である。そし
て、振動幅０．０１μｍ，０．０６μｍ，０．５μｍを
得る場合の周波数と音響パワーとの関係を図４に示す。
また、１μｍの幅のトレンチ穴（３）内の異物（０．５
μｍ〜０．０１μｍ）を取り除くには１００ＫＨｚ〜１
０ＭＨｚの周波数と０．０１〜４,０００Ｗ／cm2の音響
エネルギーをトレンチ穴３に対して、垂直成分および水
平成分を持つ超音波をウエハ表面に加える必要がある。
ｍ異物１を効率よく取り除くとして、０．０６μｍの液
分子振動幅を得るためには上記の式から周波数８００Ｋ
Ｈｚ，音響パワー７．５Ｗ／cm2 が必要である。そし
て、振動幅０．０１μｍ，０．０６μｍ，０．５μｍを
得る場合の周波数と音響パワーとの関係を図４に示す。
また、１μｍの幅のトレンチ穴（３）内の異物（０．５
μｍ〜０．０１μｍ）を取り除くには１００ＫＨｚ〜１
０ＭＨｚの周波数と０．０１〜４,０００Ｗ／cm2の音響
エネルギーをトレンチ穴３に対して、垂直成分および水
平成分を持つ超音波をウエハ表面に加える必要がある。
【００１３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
係る半導体装置の洗浄方法によれば、半導体ウエハに形
成された穴、溝内および表面に付着した異物を超音波お
よび液流による液の運動エネルギーで剥離し、外部に完
全に排出することができる効果がある。
係る半導体装置の洗浄方法によれば、半導体ウエハに形
成された穴、溝内および表面に付着した異物を超音波お
よび液流による液の運動エネルギーで剥離し、外部に完
全に排出することができる効果がある。
【図１】この発明に係る半導体装置の洗浄方法の一実施
例を示す図である。
例を示す図である。
【図２】この発明に係る半導体装置の洗浄方法の他の実
施例を示す図である。
施例を示す図である。
【図３】半導体ウエハのトレンチ穴内の異物除去の方法
を示す図である。
を示す図である。
【図４】液の分子振動幅と超音波音響エネルギー，周波
数との関係を示す図である。
数との関係を示す図である。
【図５】トレンチ穴内にある異物の標準汚染サンプルを
示す図である。
示す図である。
【図６】従来の半導体装置の洗浄方法によりトレンチ穴
内およびウエハ表面を洗浄した場合を示す図である。
内およびウエハ表面を洗浄した場合を示す図である。
【図７】この発明に係る半導体装置の洗浄方法によりト
レンチ穴内およびウエハ表面を洗浄した場合を示す図で
ある。
レンチ穴内およびウエハ表面を洗浄した場合を示す図で
ある。
１ 異物 ２ 半導体ウエハ ３ トレンチ穴 ４ 洗浄槽 ５ 洗浄液 ６ 超音波発振器 ７ 超音波 ８ａ，８ｂ 洗浄液の振動方向 １０，１２ 超音波 ９ａ〜９ｂ，１１ 超音波発振器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 半導体ウエハに形成された穴や溝に対
し、水平成分と垂直成分を持つ超音波を照射し、液体分
子を振動させて洗浄することを特徴とする半導体装置の
洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784491A JPH0513396A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 半導体装置の洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16784491A JPH0513396A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 半導体装置の洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513396A true JPH0513396A (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15857136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16784491A Pending JPH0513396A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 半導体装置の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0513396A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5704102A (en) * | 1995-06-26 | 1998-01-06 | Catallo; Frank | Apparatus for finishing a fabric web |
| US6897161B2 (en) | 2002-02-13 | 2005-05-24 | Kawasaki Microelectronics, Inc. | Method of cleaning component in plasma processing chamber and method of producing semiconductor devices |
| US7451774B2 (en) * | 2000-06-26 | 2008-11-18 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
| US7819985B2 (en) | 2000-06-26 | 2010-10-26 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP16784491A patent/JPH0513396A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5704102A (en) * | 1995-06-26 | 1998-01-06 | Catallo; Frank | Apparatus for finishing a fabric web |
| US7451774B2 (en) * | 2000-06-26 | 2008-11-18 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
| US7819985B2 (en) | 2000-06-26 | 2010-10-26 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
| US7836901B2 (en) | 2000-06-26 | 2010-11-23 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for wafer cleaning |
| US6897161B2 (en) | 2002-02-13 | 2005-05-24 | Kawasaki Microelectronics, Inc. | Method of cleaning component in plasma processing chamber and method of producing semiconductor devices |
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