JPH05160095A - 半導体ウェハーの洗浄乾燥方法 - Google Patents
半導体ウェハーの洗浄乾燥方法Info
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- JPH05160095A JPH05160095A JP32491991A JP32491991A JPH05160095A JP H05160095 A JPH05160095 A JP H05160095A JP 32491991 A JP32491991 A JP 32491991A JP 32491991 A JP32491991 A JP 32491991A JP H05160095 A JPH05160095 A JP H05160095A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 シリコンウェハ１を、窒素ガスをパージされ
たチャンバー８内に収納する。次いで、窒素ガスパージ
下、チャンバー内に約６０℃に加温されたＨＦを添加し
た脱酸素超純水４を導入し、水洗を行う。水洗終了後、
加温超純水を排出し、チャンバー内を密閉状態とし、減
圧を行う。チャンバー内の温度は４０℃とする。かかる
減圧乾燥を行うことにより、シリコンウェハ表面に残留
する温純水は気化点に達して蒸発する。 【効果】 水洗から乾燥に至るまで、自然酸化膜の成長
を防止しつつ、シリコンウェハの洗浄処理を行うことが
可能となる。
たチャンバー８内に収納する。次いで、窒素ガスパージ
下、チャンバー内に約６０℃に加温されたＨＦを添加し
た脱酸素超純水４を導入し、水洗を行う。水洗終了後、
加温超純水を排出し、チャンバー内を密閉状態とし、減
圧を行う。チャンバー内の温度は４０℃とする。かかる
減圧乾燥を行うことにより、シリコンウェハ表面に残留
する温純水は気化点に達して蒸発する。 【効果】 水洗から乾燥に至るまで、自然酸化膜の成長
を防止しつつ、シリコンウェハの洗浄処理を行うことが
可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハーの洗浄
方法に関する。さらに詳しくは、水洗から乾燥までの工
程における自然酸化膜成長を防止しつつ半導体ウェハー
を洗浄できるウエット洗浄方法に関する。本発明の洗浄
方法は、ことに洗浄後に薄い絶縁膜形成を意図する半導
体ウェハーについて自然酸化膜の成長を防止して水洗か
ら乾燥までを効率的に行う方法として有用である。
方法に関する。さらに詳しくは、水洗から乾燥までの工
程における自然酸化膜成長を防止しつつ半導体ウェハー
を洗浄できるウエット洗浄方法に関する。本発明の洗浄
方法は、ことに洗浄後に薄い絶縁膜形成を意図する半導
体ウェハーについて自然酸化膜の成長を防止して水洗か
ら乾燥までを効率的に行う方法として有用である。
【０００２】
【従来の技術】最近の半導体集積回路ではトランジスタ
を高集積化、高品質化するために素子の微細化が必然的
に行われ、ことにコンタミネーションの無いクリーンな
水洗、乾燥などにより後工程での高品質な絶縁膜の成長
を可能とする技術の開発が盛んになされている。特にメ
モリー絶縁膜やトランジスタのゲート絶縁膜について
は、これらの品質を改善すると共に薄膜化を行うことが
重要な技術となっている。そしてこれらのメモリー絶縁
膜やトランジスタのゲート絶縁膜の品質を向上しかつ薄
膜化を実現するためには、これらのメモリーやトランジ
スタ素子を構成する母材たる半導体ウェハーの表面を絶
縁膜形成前に清浄に露出させておくことが必要である。
を高集積化、高品質化するために素子の微細化が必然的
に行われ、ことにコンタミネーションの無いクリーンな
水洗、乾燥などにより後工程での高品質な絶縁膜の成長
を可能とする技術の開発が盛んになされている。特にメ
モリー絶縁膜やトランジスタのゲート絶縁膜について
は、これらの品質を改善すると共に薄膜化を行うことが
重要な技術となっている。そしてこれらのメモリー絶縁
膜やトランジスタのゲート絶縁膜の品質を向上しかつ薄
膜化を実現するためには、これらのメモリーやトランジ
スタ素子を構成する母材たる半導体ウェハーの表面を絶
縁膜形成前に清浄に露出させておくことが必要である。
【０００３】この点に関し、上記絶縁膜形成前に半導体
ウェハーの表面を湿式エッチングし、次いでウエット清
浄する処理も行われている。この工程を図２に示した。
すなわち、一般によく知られているＲＣＡ洗浄またはピ
ラニア洗浄などにより有機物や重金属などの汚染を除去
する工程に引き続き、シリコンウェハ１をフッ酸水溶液
槽２に浸漬することにより湿式エッチングを行って表面
の自然酸化膜を除去することによりＳｉ活性面を露出さ
せ、次いで常温の純水槽５及び加温した純水槽６に順次
浸漬して残留フッ酸を除去した後、スピンドヤイヤー又
は気相ＩＰＡ乾燥機７により乾燥が行われる。
ウェハーの表面を湿式エッチングし、次いでウエット清
浄する処理も行われている。この工程を図２に示した。
すなわち、一般によく知られているＲＣＡ洗浄またはピ
ラニア洗浄などにより有機物や重金属などの汚染を除去
する工程に引き続き、シリコンウェハ１をフッ酸水溶液
槽２に浸漬することにより湿式エッチングを行って表面
の自然酸化膜を除去することによりＳｉ活性面を露出さ
せ、次いで常温の純水槽５及び加温した純水槽６に順次
浸漬して残留フッ酸を除去した後、スピンドヤイヤー又
は気相ＩＰＡ乾燥機７により乾燥が行われる。
【０００４】そして、このように洗浄処理を行った後、
メモリやトランジスター素子の作製、ことに薄膜絶縁膜
の形成等が行われることになる。
メモリやトランジスター素子の作製、ことに薄膜絶縁膜
の形成等が行われることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記洗浄処理は、半導
体ウェハーの表面の自然酸化膜を除去する目的でなされ
るため、該洗浄処理中、すなわち水洗から乾燥工程にお
いて新たな自然酸化膜の成長は避けなければならない。
体ウェハーの表面の自然酸化膜を除去する目的でなされ
るため、該洗浄処理中、すなわち水洗から乾燥工程にお
いて新たな自然酸化膜の成長は避けなければならない。
【０００６】しかしながら、前記従来の方法において
は、水洗用の純水中に必然的に含まれる溶存酸素によっ
て乾燥工程に至るまでに新たな自然酸化膜が形成される
ことが多かった。このため、脱気処理等により溶存酸素
量を低減させた純水を用いて洗浄処理をおこなうことも
行われている。しかし、かかる脱気純水を用いた場合に
おいても、純水槽５、６が外気に解放されているため、
純水中に空気からその主成分である酸素などが溶け込み
水分と酸素の混在によりシリコンウェハ表面に自然酸化
膜が成長し易い状態となって、通常１０数オングストロ
ームの自然酸化膜が成長するのを避けることは困難であ
った。
は、水洗用の純水中に必然的に含まれる溶存酸素によっ
て乾燥工程に至るまでに新たな自然酸化膜が形成される
ことが多かった。このため、脱気処理等により溶存酸素
量を低減させた純水を用いて洗浄処理をおこなうことも
行われている。しかし、かかる脱気純水を用いた場合に
おいても、純水槽５、６が外気に解放されているため、
純水中に空気からその主成分である酸素などが溶け込み
水分と酸素の混在によりシリコンウェハ表面に自然酸化
膜が成長し易い状態となって、通常１０数オングストロ
ームの自然酸化膜が成長するのを避けることは困難であ
った。
【０００７】より詳しくは、例えば溶存酸素を１００ｐ
ｐｂ以下に制御した超純水を用いて洗浄する場合、従来
の開口式純水槽では超純水と空気が接触しているため洗
浄乾燥時に空気と接触している超純水に酸素が溶け込み
常温時で８ｐｐｍ程度まで溶存酸素濃度が上昇し実質的
に溶存酸素が高くなり、純水中の洗浄のみで自然酸化す
る問題があった。一方、従来純水洗浄と乾燥とは装置が
ことなっており、洗浄から乾燥までの間で水分と空気が
混在することが一般的で上記の理由から従来方法では自
然酸化の防止は困難であった。
ｐｂ以下に制御した超純水を用いて洗浄する場合、従来
の開口式純水槽では超純水と空気が接触しているため洗
浄乾燥時に空気と接触している超純水に酸素が溶け込み
常温時で８ｐｐｍ程度まで溶存酸素濃度が上昇し実質的
に溶存酸素が高くなり、純水中の洗浄のみで自然酸化す
る問題があった。一方、従来純水洗浄と乾燥とは装置が
ことなっており、洗浄から乾燥までの間で水分と空気が
混在することが一般的で上記の理由から従来方法では自
然酸化の防止は困難であった。
【０００８】本発明はかかる状況下なされたものであ
り、ことに、自然酸化膜の実質的に防止しつつ、湿式エ
ッチング後の半導体ウェハーの洗浄処理を行う方法を提
供しようとするものである。
り、ことに、自然酸化膜の実質的に防止しつつ、湿式エ
ッチング後の半導体ウェハーの洗浄処理を行う方法を提
供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、不活性ガス雰囲気下、１０ｐｐｍ程度にＨＦを添加
した６０℃以上の脱酸素純水を用いて半導体ウェハーの
水洗処理を行い、次いで減圧乾燥により半導体ウェハー
の乾燥を行うことからなる半導体ウェハーの洗浄乾燥方
法が提供される。
ば、不活性ガス雰囲気下、１０ｐｐｍ程度にＨＦを添加
した６０℃以上の脱酸素純水を用いて半導体ウェハーの
水洗処理を行い、次いで減圧乾燥により半導体ウェハー
の乾燥を行うことからなる半導体ウェハーの洗浄乾燥方
法が提供される。
【００１０】本発明は、前記目的を達成すべく、水洗用
純粋として１０ｐｐｍ程度にＨＦを添加し、加温された
脱酸素純水を用いると共に、水洗工程から乾燥工程まで
を不活性ガス雰囲気下で行い、さらに乾燥工程を減圧乾
燥で行うという手段を講じたものである。
純粋として１０ｐｐｍ程度にＨＦを添加し、加温された
脱酸素純水を用いると共に、水洗工程から乾燥工程まで
を不活性ガス雰囲気下で行い、さらに乾燥工程を減圧乾
燥で行うという手段を講じたものである。
【００１１】上記不活性ガスとしては、化学的に半導体
ことにシリコン反応しないガスを意味し、例えば窒素ガ
ス、ヘリウムガス、アルゴンガス等が挙げられる。この
ような不活性ガス雰囲気下での洗浄処理はかかるガスを
流通しかつ密閉可能なチャンバー内で行うことにより達
成できる。
ことにシリコン反応しないガスを意味し、例えば窒素ガ
ス、ヘリウムガス、アルゴンガス等が挙げられる。この
ような不活性ガス雰囲気下での洗浄処理はかかるガスを
流通しかつ密閉可能なチャンバー内で行うことにより達
成できる。
【００１２】上記ＨＦを添加した脱酸素純水とは実質的
に溶存酸素を含有しない（通常、溶存酸素１００ｐｐｂ
以下）純水を意味し、純水の脱気処理等により得ること
ができる。この純水としては、いわゆる超純水グレード
のものが好ましい。
に溶存酸素を含有しない（通常、溶存酸素１００ｐｐｂ
以下）純水を意味し、純水の脱気処理等により得ること
ができる。この純水としては、いわゆる超純水グレード
のものが好ましい。
【００１３】かかる脱酸素純水にＨＦを１〜１０ＰＰＭ
添加し、加温されて半導体ウェハーの水洗に用いられ
る。この際の温度は６０℃以上とされ、６０〜８０℃と
するのが適している。具体的な水洗工程は、上記ＨＦ添
加加温脱酸素純水を流水純水槽内に湿式エッチング後の
半導体ウェハーを浸漬（一回〜複数回）することにより
行うのが適しており、通常水洗時間は３０秒〜５分程度
とするのが適している。但し、かかる加温純水による水
洗工程に先立って、未加温（常温）の脱酸素純水を用い
て水洗を行ってもよく、通常、このような未加温純水と
続く加温水洗を行うのが洗浄効果の点で本発明の好まし
い態様である。かかる未加温純水による水洗も不活性ガ
ス雰囲気下で行われ、その洗浄時間は３０秒〜５分程度
が適している。
添加し、加温されて半導体ウェハーの水洗に用いられ
る。この際の温度は６０℃以上とされ、６０〜８０℃と
するのが適している。具体的な水洗工程は、上記ＨＦ添
加加温脱酸素純水を流水純水槽内に湿式エッチング後の
半導体ウェハーを浸漬（一回〜複数回）することにより
行うのが適しており、通常水洗時間は３０秒〜５分程度
とするのが適している。但し、かかる加温純水による水
洗工程に先立って、未加温（常温）の脱酸素純水を用い
て水洗を行ってもよく、通常、このような未加温純水と
続く加温水洗を行うのが洗浄効果の点で本発明の好まし
い態様である。かかる未加温純水による水洗も不活性ガ
ス雰囲気下で行われ、その洗浄時間は３０秒〜５分程度
が適している。
【００１４】上記水洗後に乾燥が行われ、この乾燥は不
活性ガス雰囲気を減圧することにより行われる。この際
の系の温度は自然放熱により自然に温度は低くなるが、
減圧時には４０℃以上の温度が必要である。減圧は特に
専用の真空乾燥機を用いなくてもよく、アスピレータ等
を用いて行うことができる。この減圧処理時間は、１〜
１５分程度で充分である。
活性ガス雰囲気を減圧することにより行われる。この際
の系の温度は自然放熱により自然に温度は低くなるが、
減圧時には４０℃以上の温度が必要である。減圧は特に
専用の真空乾燥機を用いなくてもよく、アスピレータ等
を用いて行うことができる。この減圧処理時間は、１〜
１５分程度で充分である。
【００１５】
【作用】不活性ガス雰囲気において、ＨＦ添加脱酸素純
水により水洗が行われるため、水洗工程における自然酸
化膜の成長が実質的に防止できる。さらに、この不活性
ガス雰囲気の減圧により半導体ウェハーの乾燥が行われ
るため、乾燥工程における外部からの酸素の混入が防止
され、自然酸化膜の形成が極力防止されることとなる。
水により水洗が行われるため、水洗工程における自然酸
化膜の成長が実質的に防止できる。さらに、この不活性
ガス雰囲気の減圧により半導体ウェハーの乾燥が行われ
るため、乾燥工程における外部からの酸素の混入が防止
され、自然酸化膜の形成が極力防止されることとなる。
【００１６】
【実施例】以下、添付図面の図１に示した一実施例によ
り本発明の洗浄方法を説明する。まず、フッ酸水溶液槽
２に浸漬することにより湿式エッチング処理されたシリ
コンウェハ１（直径４インチ、厚み５２５μｍ）を、窒
素ガスをパージされた密閉可能なチャンバー８内に収納
する。このチャンバー８は図示しない、窒素ガス導入・
排出路、純水供給・排出路及び減圧用アスピレータを備
えている。
り本発明の洗浄方法を説明する。まず、フッ酸水溶液槽
２に浸漬することにより湿式エッチング処理されたシリ
コンウェハ１（直径４インチ、厚み５２５μｍ）を、窒
素ガスをパージされた密閉可能なチャンバー８内に収納
する。このチャンバー８は図示しない、窒素ガス導入・
排出路、純水供給・排出路及び減圧用アスピレータを備
えている。
【００１７】次いで、窒素ガスパージ下、このチャンバ
ー内に未加温の脱酸素超純水（Ｏ２濃度１００ｐｐｂ以
下）３を導入し、シリコンウェハの浸漬による水洗を行
う（約１２０秒浸漬）。次いで排水後、チャンバー内に
約６０℃に加温されたＨＦを添加した脱酸素超純水（Ｏ
２濃度１００ｐｐｂ以下）４を導入し、約１２０秒間の
浸漬によりシリコンウェハの水洗を行う。
ー内に未加温の脱酸素超純水（Ｏ２濃度１００ｐｐｂ以
下）３を導入し、シリコンウェハの浸漬による水洗を行
う（約１２０秒浸漬）。次いで排水後、チャンバー内に
約６０℃に加温されたＨＦを添加した脱酸素超純水（Ｏ
２濃度１００ｐｐｂ以下）４を導入し、約１２０秒間の
浸漬によりシリコンウェハの水洗を行う。
【００１８】かかる２段階の水洗終了後、加温超純水を
排出し、チャンバー内を密閉状態とし、アスピレータに
より系内の減圧を行う。この際のチャンバー内温度は４
０℃であった。かかる減圧乾燥を約５分行うことによ
り、シリコンウェハ表面に残留する温純水は気化点に達
して蒸発した。
排出し、チャンバー内を密閉状態とし、アスピレータに
より系内の減圧を行う。この際のチャンバー内温度は４
０℃であった。かかる減圧乾燥を約５分行うことによ
り、シリコンウェハ表面に残留する温純水は気化点に達
して蒸発した。
【００１９】このようにして洗浄処理を行って得られた
シリコンウェハの表面をエリプソメトリー及びＥＳＣＡ
によって分析したところ、酸素（Ｏ，Ｏ2）のケミカル
シフトは実質的に認められず、自然酸化膜の形成が防止
されていることが判明した。
シリコンウェハの表面をエリプソメトリー及びＥＳＣＡ
によって分析したところ、酸素（Ｏ，Ｏ2）のケミカル
シフトは実質的に認められず、自然酸化膜の形成が防止
されていることが判明した。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、水洗から乾燥に至るま
で、自然酸化膜の成長を防止しつつ、半導体ウェハーの
洗浄処理を行うことが可能となる。すなわち、トランジ
スター等を高集積化するために必要な薄い絶縁膜の形成
時に有害となる自然酸化膜の成長を防止できるため、洗
浄後において、高信頼、高精度な絶縁膜の形成を実現で
きる。従って今後の超ＬＳＩ素子製造環境と超ＬＳＩ素
子特性の改善への寄与は極めて大きい。
で、自然酸化膜の成長を防止しつつ、半導体ウェハーの
洗浄処理を行うことが可能となる。すなわち、トランジ
スター等を高集積化するために必要な薄い絶縁膜の形成
時に有害となる自然酸化膜の成長を防止できるため、洗
浄後において、高信頼、高精度な絶縁膜の形成を実現で
きる。従って今後の超ＬＳＩ素子製造環境と超ＬＳＩ素
子特性の改善への寄与は極めて大きい。
【図１】本発明の一実施例の洗浄乾燥方法を示す工程説
明図である。
明図である。
【図２】従来の洗浄乾燥方法を示す工程説明図である。
１ シリコンウェハ ２ フッ酸水溶液槽 ３ 未加温脱酸素超純水 ４ ＨＦ添加脱酸素純水 ５，６ 純水槽 ７ 乾燥機 ８ チャンバー
Claims (1)
- 【請求項１】 不活性ガス雰囲気下、６０℃以上の脱酸
素純水にフッ化水素を添加した純水を用いて半導体ウェ
ハーの水洗処理を行い、次いで減圧乾燥を行うことから
なる半導体ウェハーの洗浄乾燥方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32491991A JPH05160095A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 半導体ウェハーの洗浄乾燥方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32491991A JPH05160095A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 半導体ウェハーの洗浄乾燥方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160095A true JPH05160095A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18171080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32491991A Pending JPH05160095A (ja) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | 半導体ウェハーの洗浄乾燥方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160095A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283298A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-27 | Ebara Corp | 処理物の製造方法 |
| US8109432B2 (en) * | 2005-07-11 | 2012-02-07 | Showa Denko K.K. | Method for attachment of solder powder to electronic circuit board and solder-attached electronic circuit board |
| US8123111B2 (en) | 2005-03-29 | 2012-02-28 | Showa Denko K.K. | Production method of solder circuit board |
| CN103762160A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-04-30 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 深硅刻蚀方法及其装置 |
| EP3002779A2 (en) | 2014-09-30 | 2016-04-06 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
| CN113658858A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-16 | 顺芯科技有限公司 | 一种增加蒸镀制程良率的方法 |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP32491991A patent/JPH05160095A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07283298A (ja) * | 1994-04-01 | 1995-10-27 | Ebara Corp | 処理物の製造方法 |
| US8123111B2 (en) | 2005-03-29 | 2012-02-28 | Showa Denko K.K. | Production method of solder circuit board |
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| CN103762160B (zh) * | 2014-01-28 | 2017-05-10 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 深硅刻蚀方法 |
| EP3002779A2 (en) | 2014-09-30 | 2016-04-06 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
| US9508554B2 (en) | 2014-09-30 | 2016-11-29 | Renesas Electronics Corporation | Method of manufacturing semiconductor device |
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