JPH065579A - 半導体ウエハの洗浄方法 - Google Patents
半導体ウエハの洗浄方法Info
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- JPH065579A JPH065579A JP16328592A JP16328592A JPH065579A JP H065579 A JPH065579 A JP H065579A JP 16328592 A JP16328592 A JP 16328592A JP 16328592 A JP16328592 A JP 16328592A JP H065579 A JPH065579 A JP H065579A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パーティクルの残留数を減少させ、良好な乾
燥を可能にするウエハの洗浄を達成する。 【構成】 スピン乾燥の前工程で塩酸過水でウエハ裏面
を処理し、ウエハ裏面を親水面にする。これにより、純
水リンス後のウエハ裏面には、水の膜２Ａが付着し、ス
ピン乾燥にて、中央の水は周辺の水に引っ張られて充分
に除去され乾燥が良好に行なえる。これにより、ウエハ
のパーティクルが減少する。
燥を可能にするウエハの洗浄を達成する。 【構成】 スピン乾燥の前工程で塩酸過水でウエハ裏面
を処理し、ウエハ裏面を親水面にする。これにより、純
水リンス後のウエハ裏面には、水の膜２Ａが付着し、ス
ピン乾燥にて、中央の水は周辺の水に引っ張られて充分
に除去され乾燥が良好に行なえる。これにより、ウエハ
のパーティクルが減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハの洗浄
方法に関し、更に詳しくは、特に、半導体ウエハに付着
したパーティクルの数を低減させる洗浄技術に係わる。
方法に関し、更に詳しくは、特に、半導体ウエハに付着
したパーティクルの数を低減させる洗浄技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＭＯＳメモリの微細化が進み、１
６ＭＤＲＡＭから１６ＭＤＲＡＭ、さらにその次へと、
研究開発は進んでいる。そのような状況において、半導
体ウエハの洗浄技術は、今後デバイスの信頼性、歩留ま
りを確保する上で、非常に重要になると考えられてい
る。従来、この種の洗浄方法としては、（１）ＮＨ4Ｏ
Ｈ−Ｈ2Ｏ2−Ｈ2Ｏ洗浄、（２）純水リンス、（３）Ｈ
Ｆ浸漬、（４）純水リンス、（５）ＨＣｌ−Ｈ2Ｏ2−Ｈ
2Ｏ洗浄、（６）純水リンス、（７）スピンドライ等の
工程を行なう所謂ＲＣＡ洗浄が一般的であり、それを行
う装置は、バッチタイプが主流であった。しかしなが
ら、このようなバッチ処理は、ウエハの大口径化による
装置の大型化（フットプリントの増大）、隣接するウエ
ハの裏面からのウエハ表面への汚染などの問題が有るた
め、近年枚葉式の洗浄が見直されている。この枚葉式に
よる洗浄方法は、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の夫々に
示すように、上記したようなアルカリ系，酸系及びスピ
ン乾燥系の処理を行なうチャンバを独立に有する枚葉式
自動洗浄機を用いて行なうことができる。夫々のチャン
バでは、洗浄に必要な薬液，純水等を吐出できるように
ノズルが設置されている。先ず、図２（Ａ）に示すよう
に、第１のチャンバにおいて、ウエハＷをウエハ保持枠
１で周面を押さえて、〜１０００ｒｐｍ程度で回転させ
ながら、水酸化アンモニウム（ＮＨ4ＯＨ）及び過酸化
水素（Ｈ2Ｏ2）をウエハ上下方向に配置したノズル３，
３から吐出させ、続いてノズル４，４から純水を吐出さ
せて、有機系汚染物や、パーティクルの除去を行なう。
なお、１Ａは、夫々のチャンバに設けられている回転駆
動軸を示している。
６ＭＤＲＡＭから１６ＭＤＲＡＭ、さらにその次へと、
研究開発は進んでいる。そのような状況において、半導
体ウエハの洗浄技術は、今後デバイスの信頼性、歩留ま
りを確保する上で、非常に重要になると考えられてい
る。従来、この種の洗浄方法としては、（１）ＮＨ4Ｏ
Ｈ−Ｈ2Ｏ2−Ｈ2Ｏ洗浄、（２）純水リンス、（３）Ｈ
Ｆ浸漬、（４）純水リンス、（５）ＨＣｌ−Ｈ2Ｏ2−Ｈ
2Ｏ洗浄、（６）純水リンス、（７）スピンドライ等の
工程を行なう所謂ＲＣＡ洗浄が一般的であり、それを行
う装置は、バッチタイプが主流であった。しかしなが
ら、このようなバッチ処理は、ウエハの大口径化による
装置の大型化（フットプリントの増大）、隣接するウエ
ハの裏面からのウエハ表面への汚染などの問題が有るた
め、近年枚葉式の洗浄が見直されている。この枚葉式に
よる洗浄方法は、図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の夫々に
示すように、上記したようなアルカリ系，酸系及びスピ
ン乾燥系の処理を行なうチャンバを独立に有する枚葉式
自動洗浄機を用いて行なうことができる。夫々のチャン
バでは、洗浄に必要な薬液，純水等を吐出できるように
ノズルが設置されている。先ず、図２（Ａ）に示すよう
に、第１のチャンバにおいて、ウエハＷをウエハ保持枠
１で周面を押さえて、〜１０００ｒｐｍ程度で回転させ
ながら、水酸化アンモニウム（ＮＨ4ＯＨ）及び過酸化
水素（Ｈ2Ｏ2）をウエハ上下方向に配置したノズル３，
３から吐出させ、続いてノズル４，４から純水を吐出さ
せて、有機系汚染物や、パーティクルの除去を行なう。
なお、１Ａは、夫々のチャンバに設けられている回転駆
動軸を示している。
【０００３】次に、ウエハＷをウエハ保持枠１と伴に第
２のチャンバの回転駆動軸１Ａにセッティングし（図２
（Ｂ））、上記と同様の回転数にて回転数にて回転させ
ながら、ノズル５，５から塩酸過水を吐出し、次にノズ
ル７，７から純水を吐出して洗浄し、さらに、ノズル
６，６に切替えてフッ酸（ＨＦ）処理を行ない金属除去
等を行なう。続いてノズル７，７により、純水による粗
リンスを行なう。
２のチャンバの回転駆動軸１Ａにセッティングし（図２
（Ｂ））、上記と同様の回転数にて回転数にて回転させ
ながら、ノズル５，５から塩酸過水を吐出し、次にノズ
ル７，７から純水を吐出して洗浄し、さらに、ノズル
６，６に切替えてフッ酸（ＨＦ）処理を行ない金属除去
等を行なう。続いてノズル７，７により、純水による粗
リンスを行なう。
【０００４】そして、最後にウエハＷを第３のチャンバ
に移し、図２（Ｃ）に示すように、ノズル８，８を用い
て、純水による充分なリンスを行ない、次に、回転によ
って水を振り切るスピン乾燥を行なっている。
に移し、図２（Ｃ）に示すように、ノズル８，８を用い
て、純水による充分なリンスを行ない、次に、回転によ
って水を振り切るスピン乾燥を行なっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来方法において、スピン乾燥については、回転時
に発生する遠心力で水分を飛ばしてウエハを乾燥させる
ため、ウエハ表面が親水面か疎水面かで乾燥状態が大き
く変化してしまう問題がある。
うな従来方法において、スピン乾燥については、回転時
に発生する遠心力で水分を飛ばしてウエハを乾燥させる
ため、ウエハ表面が親水面か疎水面かで乾燥状態が大き
く変化してしまう問題がある。
【０００６】即ち、ウエハの中心部に付着した水分に関
しては、遠心力がかからないために、その周辺にある水
分に引きずってもらう必要があるが、ウエハ面が疎水面
であると水分がはじかれてウエハ中心部に独立して水滴
が残り易く、周辺の水分に引きずられることが起らない
ため乾燥不良となる。
しては、遠心力がかからないために、その周辺にある水
分に引きずってもらう必要があるが、ウエハ面が疎水面
であると水分がはじかれてウエハ中心部に独立して水滴
が残り易く、周辺の水分に引きずられることが起らない
ため乾燥不良となる。
【０００７】そこで、ウエハの表面に関しては、スピン
乾燥を行なう前に、極く低回転（〜７０ｒｐｍ）で回転
させることで、ウエハ中心部の水滴をウエハ周辺部へ移
動させるようにして、乾燥不良をなくしている。
乾燥を行なう前に、極く低回転（〜７０ｒｐｍ）で回転
させることで、ウエハ中心部の水滴をウエハ周辺部へ移
動させるようにして、乾燥不良をなくしている。
【０００８】しかしながら、ウエハの裏面に関しては、
水滴が自重で落下するため、独立してウエハ裏面中心部
に残った水滴（図３（Ａ）参照）は、図３（Ｂ）に示す
ように、上記の方法でも除去できず、乾燥不良及びパー
ティクル数の増加を招いている。この乾燥不良に関して
は、近接したウエハ表面へ水分ミストの状態で付着し、
微小なパーティクルとして残る。そのため、次工程で、
例えばＣＶＤ膜などを堆積したときには、増長されて表
面平坦性に問題を発生させる可能性もある。
水滴が自重で落下するため、独立してウエハ裏面中心部
に残った水滴（図３（Ａ）参照）は、図３（Ｂ）に示す
ように、上記の方法でも除去できず、乾燥不良及びパー
ティクル数の増加を招いている。この乾燥不良に関して
は、近接したウエハ表面へ水分ミストの状態で付着し、
微小なパーティクルとして残る。そのため、次工程で、
例えばＣＶＤ膜などを堆積したときには、増長されて表
面平坦性に問題を発生させる可能性もある。
【０００９】本発明は、このような従来の洗浄方法の問
題点に着目して創案されたものであって、パーティクル
等を充分に除去出来、乾燥能力の充分な半導体ウエハの
洗浄方法を得んとするものである。
題点に着目して創案されたものであって、パーティクル
等を充分に除去出来、乾燥能力の充分な半導体ウエハの
洗浄方法を得んとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、半導
体ウエハの洗浄方法において、該ウエハの表裏面の少な
くとも一方を親水性の溶液で処理する工程と、該ウエハ
の表裏面の少なくとも一方の面を疎水性の溶液で処理す
る工程、及び該ウエハの裏面を親水性溶液により処理す
る工程、を含むことを、その解決手段としている。そし
て、上記半導体ウエハ裏面の親水性溶液により処理する
工程として、ウエハ表面を純水で洗浄しつつ、ウエハ裏
面を親水性溶液にて処理することを特徴としている。ま
た、親水処理に塩酸過水を用いることを、特徴としてい
る。
体ウエハの洗浄方法において、該ウエハの表裏面の少な
くとも一方を親水性の溶液で処理する工程と、該ウエハ
の表裏面の少なくとも一方の面を疎水性の溶液で処理す
る工程、及び該ウエハの裏面を親水性溶液により処理す
る工程、を含むことを、その解決手段としている。そし
て、上記半導体ウエハ裏面の親水性溶液により処理する
工程として、ウエハ表面を純水で洗浄しつつ、ウエハ裏
面を親水性溶液にて処理することを特徴としている。ま
た、親水処理に塩酸過水を用いることを、特徴としてい
る。
【００１１】
【作用】ウエハ裏面を親水性溶液により処理することに
より、スピン乾燥工程において、該裏面に独立した水滴
が付着することなく、水の膜が付着するため、ウエハ裏
面中央の水分は、回転に伴ない周辺の水分に引っ張られ
て除去され易くなる。このため、ウエハ裏面に残留する
パーティクルの数が減少する。また、上記のように周辺
の水分に引っ張られるため、裏面中央の乾燥も充分に行
える。
より、スピン乾燥工程において、該裏面に独立した水滴
が付着することなく、水の膜が付着するため、ウエハ裏
面中央の水分は、回転に伴ない周辺の水分に引っ張られ
て除去され易くなる。このため、ウエハ裏面に残留する
パーティクルの数が減少する。また、上記のように周辺
の水分に引っ張られるため、裏面中央の乾燥も充分に行
える。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係る半導体ウエハの洗浄方法
の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１３】本実施例は、従来と同様に薬液チャンバ
（図２（Ａ），（Ｂ））と純水リンス＋スピン乾燥チャ
ンバ（図２（Ｃ））を備えた枚葉式自動洗浄材を用いて
行なう。
（図２（Ａ），（Ｂ））と純水リンス＋スピン乾燥チャ
ンバ（図２（Ｃ））を備えた枚葉式自動洗浄材を用いて
行なう。
【００１４】先ず、本実施例では、ローダから搬出され
たウエハＷをウエハ保持枠１に保持させた状態で図２
（Ａ）に示すチャンバで１０００ｒｐｍ程度の回転を行
ないながらウエハＷの表裏面をアンモニア過水洗浄を行
なった後、純水で粗リンスを行なう。
たウエハＷをウエハ保持枠１に保持させた状態で図２
（Ａ）に示すチャンバで１０００ｒｐｍ程度の回転を行
ないながらウエハＷの表裏面をアンモニア過水洗浄を行
なった後、純水で粗リンスを行なう。
【００１５】次に、ウエハＷを図２（Ｂ）に示すチャン
バに移し、同様に１０００ｒｐｍ程度の回転を行いなが
ら、ウエハＷの表裏面を塩酸過水洗浄及び純水による粗
リンスを行う。続いて、フッ酸（ＨＦ）洗浄を行う。そ
の後、同一チャンバ内において、純水の粗リンスを行な
う。
バに移し、同様に１０００ｒｐｍ程度の回転を行いなが
ら、ウエハＷの表裏面を塩酸過水洗浄及び純水による粗
リンスを行う。続いて、フッ酸（ＨＦ）洗浄を行う。そ
の後、同一チャンバ内において、純水の粗リンスを行な
う。
【００１６】次に、ウエハＷの裏面のみを塩酸過水で洗
浄処理する。このとき、ウエハＷの表面側への塩酸過水
の回り込みを防止するため、ウエハＷの表面に純水を吐
出しておく。
浄処理する。このとき、ウエハＷの表面側への塩酸過水
の回り込みを防止するため、ウエハＷの表面に純水を吐
出しておく。
【００１７】上記したウエハＷ裏面の塩酸過水処理が終
了した後、図２（Ｃ）に示すチャンバにウエハＷを移
し、純水リンスを施し、その後、スピン乾燥を行なう。
了した後、図２（Ｃ）に示すチャンバにウエハＷを移
し、純水リンスを施し、その後、スピン乾燥を行なう。
【００１８】本実施例においては、ウエハＷの中心部の
乾燥不良（水滴残り）は、目視では解消され、また、パ
ーティクルについても、従来方法に比べて約六分の一ま
で減らすことが分かった。図４は、本実施例で塩酸過水
にて親水処理が施されたウエハＷの裏面のパーティクル
の付着状態を示しており、ウエハＷの全面で６７０個の
レベルまで低減されている。図５は疎水面を示してお
り、ウエハ全面で４０００個のパーティクルが付着して
いることが分った。
乾燥不良（水滴残り）は、目視では解消され、また、パ
ーティクルについても、従来方法に比べて約六分の一ま
で減らすことが分かった。図４は、本実施例で塩酸過水
にて親水処理が施されたウエハＷの裏面のパーティクル
の付着状態を示しており、ウエハＷの全面で６７０個の
レベルまで低減されている。図５は疎水面を示してお
り、ウエハ全面で４０００個のパーティクルが付着して
いることが分った。
【００１９】このように、裏面を親水処理（塩酸過水処
理）したときに、乾燥不良が発生しない理由は、以下に
説明する通りである。
理）したときに、乾燥不良が発生しない理由は、以下に
説明する通りである。
【００２０】上記のように、フッ酸処理を行うと、ウエ
ハ面は疎水面になるため、図１（Ａ）に示すように、ウ
エハＷの裏面には水滴２が出来た状態となる。特に、ウ
エハＷの裏面では、水は自重で落下するため、水の層の
ような連続性がなくなり、図示の如く独立した水滴２と
なる。このような状態になると、ウエハＷの中心部分の
水滴はスピン乾燥では、遠心力がかからないために、振
り切されることがない。そこで、本実施例のように、ス
ピン乾燥の前に親水処理を施せば、図１（Ｂ）に示すよ
うに、最終の純水リンス後にウエハＷの裏面全体に水の
膜２Ａが付着し、独立した水滴は無くなる。その後、ス
ピン回転を加えて乾燥を行なうと、図１（Ｃ）に示す状
態を経て、最終的には、中心部分の水分は遠心力のかか
る部分の水分に引っ張られて、振り切られるように、図
１（Ｄ）に示すように、水の除去が良好に行なわれて乾
燥が可能になる。
ハ面は疎水面になるため、図１（Ａ）に示すように、ウ
エハＷの裏面には水滴２が出来た状態となる。特に、ウ
エハＷの裏面では、水は自重で落下するため、水の層の
ような連続性がなくなり、図示の如く独立した水滴２と
なる。このような状態になると、ウエハＷの中心部分の
水滴はスピン乾燥では、遠心力がかからないために、振
り切されることがない。そこで、本実施例のように、ス
ピン乾燥の前に親水処理を施せば、図１（Ｂ）に示すよ
うに、最終の純水リンス後にウエハＷの裏面全体に水の
膜２Ａが付着し、独立した水滴は無くなる。その後、ス
ピン回転を加えて乾燥を行なうと、図１（Ｃ）に示す状
態を経て、最終的には、中心部分の水分は遠心力のかか
る部分の水分に引っ張られて、振り切られるように、図
１（Ｄ）に示すように、水の除去が良好に行なわれて乾
燥が可能になる。
【００２１】なお、本実施例では、図１（Ｃ）に示すよ
うなスピン乾燥において低回転処理（〜７０ｒｐｍ）を
行なうことにより、ウエハ表面側の水分除去にも好影響
が得られた。
うなスピン乾燥において低回転処理（〜７０ｒｐｍ）を
行なうことにより、ウエハ表面側の水分除去にも好影響
が得られた。
【００２２】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明は、これに限定されるものではなく、構成の
要旨に付随する各種の設計変更が可能である。
が、本発明は、これに限定されるものではなく、構成の
要旨に付随する各種の設計変更が可能である。
【００２３】例えば、上記実施例においては、親水性溶
液として塩酸過水を用いたが、これに限定されるもので
はない。
液として塩酸過水を用いたが、これに限定されるもので
はない。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ウエハが疎水面となる薬液処理を行なう洗浄
において、裏面の乾燥不良が無くなり、パーティクルを
低減できる効果がある。
によれば、ウエハが疎水面となる薬液処理を行なう洗浄
において、裏面の乾燥不良が無くなり、パーティクルを
低減できる効果がある。
【００２５】また、キャリアに連続してウエハをセット
したときのウエハ裏面から表面への水分ミストの付着が
無くなり、ウエハの再汚染が防止できる効果がある。
したときのウエハ裏面から表面への水分ミストの付着が
無くなり、ウエハの再汚染が防止できる効果がある。
【００２６】さらに、クリーン乾燥が達成できるため、
デバイス歩留まりが向上する効果がある。
デバイス歩留まりが向上する効果がある。
【図１】（Ａ）は裏面親水処理をしない場合の説明図、
（Ｂ）〜（Ｄ）は本発明の実施例のスピン乾燥工程の説
明図。
（Ｂ）〜（Ｄ）は本発明の実施例のスピン乾燥工程の説
明図。
【図２】従来方法の工程の説明図。
【図３】従来方法のスピン乾燥工程の説明図。
【図４】実施例の親水処理後の乾燥ウエハのパーティク
ル分布を示す平面図。
ル分布を示す平面図。
【図５】従来のパーティクル分布を示す平面図。
Ｗ…ウエハ ２…水滴 ２Ａ…膜（水分）
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体ウエハの洗浄方法において、該ウ
エハの表裏面の少なくとも一方を親水性の溶液で処理す
る工程と、該ウエハの表裏面の少なくとも一方の面を疎
水性の溶液で処理する工程、及び該ウエハの裏面を親水
性溶液により処理する工程、を含むことを特徴とする半
導体ウエハの洗浄方法。 - 【請求項２】 前記半導体ウエハの裏面を親水性溶液に
より処理する工程は、該ウエハの表面を純水により洗浄
しながら、該ウエハの裏面を親水性溶液により処理を行
う請求項１記載に係る半導体ウエハの洗浄方法。 - 【請求項３】 前記半導体ウエハの裏面を親水性溶液に
より処理する工程は、前記親水性溶液が塩酸過水である
請求項１記載に係る半導体ウエハの洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16328592A JPH065579A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16328592A JPH065579A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065579A true JPH065579A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15770917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16328592A Pending JPH065579A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 半導体ウエハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065579A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2769248A1 (fr) * | 1997-10-06 | 1999-04-09 | St Microelectronics Sa | Procede de nettoyage post-polissage mecano-chimique d'une couche d'oxyde ou de nitrure deposee sur un substrat |
| CN100423189C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-10-01 | 尔必达存储器股份有限公司 | 在干燥工艺中用于防止图案倾斜的半导体器件的制造方法 |
| KR20170042251A (ko) * | 2015-10-08 | 2017-04-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16328592A patent/JPH065579A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2769248A1 (fr) * | 1997-10-06 | 1999-04-09 | St Microelectronics Sa | Procede de nettoyage post-polissage mecano-chimique d'une couche d'oxyde ou de nitrure deposee sur un substrat |
| WO1999018605A1 (fr) * | 1997-10-06 | 1999-04-15 | Stmicroelectronics S.A. | Procede de nettoyage post-polissage mecano-chimique d'une couche d'oxyde ou de nitrure deposee sur un substrat |
| CN100423189C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-10-01 | 尔必达存储器股份有限公司 | 在干燥工艺中用于防止图案倾斜的半导体器件的制造方法 |
| KR20170042251A (ko) * | 2015-10-08 | 2017-04-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
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