JPH1167714A - ウェハの洗浄及び乾燥方法 - Google Patents
ウェハの洗浄及び乾燥方法Info
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- JPH1167714A JPH1167714A JP9227396A JP22739697A JPH1167714A JP H1167714 A JPH1167714 A JP H1167714A JP 9227396 A JP9227396 A JP 9227396A JP 22739697 A JP22739697 A JP 22739697A JP H1167714 A JPH1167714 A JP H1167714A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】各種薬液によるウエット処理後のウエハ洗浄に
おいて、ウエハに付着するパーティクルおよびウォータ
ーマークを低減させる洗浄・乾燥方法の提供する。 【解決手段】各種薬液によるウエット処理後のウエハ洗
浄に、処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張力を
低下させる作用を有する有機溶剤の蒸発を供給した状態
で純水による上昇水流によってリンス洗浄を行う。リン
ス洗浄終了後純水の上昇水流を停止し同時に処理槽の上
部より水溶性でかつ純水の表面張力を低下させる作用を
有する有機溶剤の蒸気を一定時間供給し、ウエハを上昇
させて処理槽内から引き上げる。その後処理槽内の純水
を排出し、密閉チャンバ内を排気し、減圧にしてウエハ
を乾燥させる。
おいて、ウエハに付着するパーティクルおよびウォータ
ーマークを低減させる洗浄・乾燥方法の提供する。 【解決手段】各種薬液によるウエット処理後のウエハ洗
浄に、処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張力を
低下させる作用を有する有機溶剤の蒸発を供給した状態
で純水による上昇水流によってリンス洗浄を行う。リン
ス洗浄終了後純水の上昇水流を停止し同時に処理槽の上
部より水溶性でかつ純水の表面張力を低下させる作用を
有する有機溶剤の蒸気を一定時間供給し、ウエハを上昇
させて処理槽内から引き上げる。その後処理槽内の純水
を排出し、密閉チャンバ内を排気し、減圧にしてウエハ
を乾燥させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に各種薬液によるウエット処理後のウェ
ハの洗浄・乾燥方法に関する。
方法に関し、特に各種薬液によるウエット処理後のウェ
ハの洗浄・乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の量産はサブミクロンの時代
に入り、開発の中心は、ハーフミクロン以降に移行して
きている。これに伴い、プロセス中でウェハに付着する
極微小な異物やわずかな汚れも不良につながるようにな
り、洗浄技術の重要性が再認識され、その性能向上が望
まれている。
に入り、開発の中心は、ハーフミクロン以降に移行して
きている。これに伴い、プロセス中でウェハに付着する
極微小な異物やわずかな汚れも不良につながるようにな
り、洗浄技術の重要性が再認識され、その性能向上が望
まれている。
【０００３】従来より、ウェハエッチング洗浄方法は、
多槽式というものが知られている。例えば、ＡＰＭ（ア
ンモニア過水）、ＨＰＭ（塩酸過水）、ＤＨＦ（希釈フ
ッ酸）を中心に、その他ＳＰＭ（硫酸過水）、ＢＨＦ
（バッファードフッ酸）、ＦＰＭなどを組み合わせた一
連の処理である。その処理の例を図７に示す。
多槽式というものが知られている。例えば、ＡＰＭ（ア
ンモニア過水）、ＨＰＭ（塩酸過水）、ＤＨＦ（希釈フ
ッ酸）を中心に、その他ＳＰＭ（硫酸過水）、ＢＨＦ
（バッファードフッ酸）、ＦＰＭなどを組み合わせた一
連の処理である。その処理の例を図７に示す。
【０００４】簡単にフローの説明を行うと、まずウェハ
がローダー（Ｌｏａｄｅｒ）ａに設置される。次にＡＰ
Ｍ槽、ＤＨＦ槽、ＨＰＭ槽等の処理を行う（図７のｂ、
ｄ、ｆ）。ただしこの場合、薬液槽と薬液槽の間には純
水による水洗のためのＱＤＲ（ｑｕｉｃｋ ｄｕｍｐ
ｒｉｎｓｅ）槽ｃ、ｅ、ｇを設置し、薬液が次の薬液槽
に侵入するのを防いでいる。
がローダー（Ｌｏａｄｅｒ）ａに設置される。次にＡＰ
Ｍ槽、ＤＨＦ槽、ＨＰＭ槽等の処理を行う（図７のｂ、
ｄ、ｆ）。ただしこの場合、薬液槽と薬液槽の間には純
水による水洗のためのＱＤＲ（ｑｕｉｃｋ ｄｕｍｐ
ｒｉｎｓｅ）槽ｃ、ｅ、ｇを設置し、薬液が次の薬液槽
に侵入するのを防いでいる。
【０００５】その後、リンス槽ｈを経てスピンドライヤ
またはＩＰＡ蒸気乾燥によりウェハの乾燥を行い（図７
のｉ）、アンローダー（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）部ｊに搬出
される。
またはＩＰＡ蒸気乾燥によりウェハの乾燥を行い（図７
のｉ）、アンローダー（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）部ｊに搬出
される。
【０００６】この方法では、薬液循環濾過機構などの利
用によって、十分に使用できる汚染レベルの範囲内での
処理や薬液の消費量を極力低減させることが出来ること
が利点である。また、槽が多いために、利用プロセスに
よってはスループットが良いという長所を有している。
しかし、ウェハを大気中で搬送しなくてはならないた
め、その際に発塵が起こる可能性が多い、ウォーターマ
ークが発生するという短所も有している。
用によって、十分に使用できる汚染レベルの範囲内での
処理や薬液の消費量を極力低減させることが出来ること
が利点である。また、槽が多いために、利用プロセスに
よってはスループットが良いという長所を有している。
しかし、ウェハを大気中で搬送しなくてはならないた
め、その際に発塵が起こる可能性が多い、ウォーターマ
ークが発生するという短所も有している。
【０００７】また多層式に対して、単槽式といわれる方
法があるが、これは各種薬液によるウエットエッチング
または洗浄、純水による洗浄、乾燥を全てひとつの槽内
で行うというものである。この方法は、毎回液を交換す
るため使用薬液の量が多くなってしまう、スループット
が悪くなるといった短所も有しているが、薬液も毎回交
換するため薬液中に残留しているパーティクルやコンタ
ミネーションによる再汚染が少ないという洗浄技術とし
て最も大切な長所を有している。ただし、コスト面に関
しては希釈プロセスを採用することで、薬液使用量の増
大を防いでいる。上記洗浄技術について、文献（月刊Ｓ
ｅｍｉｃｏｎｄｏｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ、「洗浄−その
シンプル化と信頼性」、１９９５年、３月、プレスジャ
ーナル刊）の記載が参照される。
法があるが、これは各種薬液によるウエットエッチング
または洗浄、純水による洗浄、乾燥を全てひとつの槽内
で行うというものである。この方法は、毎回液を交換す
るため使用薬液の量が多くなってしまう、スループット
が悪くなるといった短所も有しているが、薬液も毎回交
換するため薬液中に残留しているパーティクルやコンタ
ミネーションによる再汚染が少ないという洗浄技術とし
て最も大切な長所を有している。ただし、コスト面に関
しては希釈プロセスを採用することで、薬液使用量の増
大を防いでいる。上記洗浄技術について、文献（月刊Ｓ
ｅｍｉｃｏｎｄｏｃｔｏｒ Ｗｏｒｌｄ、「洗浄−その
シンプル化と信頼性」、１９９５年、３月、プレスジャ
ーナル刊）の記載が参照される。
【０００８】ここで、従来の多層式に比べてパーティク
ルの低減およびウォーターマークの低減にも効果がある
といわれているＩＰＡ乾燥機能を有する単槽式ウエット
処理装置を例にあげて、そのフローを図８乃び図９を参
照して説明する。なお、この方法については特開平６−
３２０６０７３号公報の記載が参照される。
ルの低減およびウォーターマークの低減にも効果がある
といわれているＩＰＡ乾燥機能を有する単槽式ウエット
処理装置を例にあげて、そのフローを図８乃び図９を参
照して説明する。なお、この方法については特開平６−
３２０６０７３号公報の記載が参照される。
【０００９】まず始めに、カセットよりウェハ４０１を
処理槽４０７内に搬入し、ウェハ４０１を純水４０９中
に浸漬させた後、密閉蓋４０３を閉じ、密閉チャンバ４
０２内に窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管４０４を通じ
て窒素４０８を供給する。
処理槽４０７内に搬入し、ウェハ４０１を純水４０９中
に浸漬させた後、密閉蓋４０３を閉じ、密閉チャンバ４
０２内に窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管４０４を通じ
て窒素４０８を供給する。
【００１０】その後、純水供給管４０５より供給される
純水４０９中の上昇水流中に所定時間置くことによりウ
ェハ４０１を洗浄する。これにより、ウェハ４０１の表
面からパーティクルが除去され、処理槽４０７上部から
溢れ出る純水４０９とともに処理槽４０７から排出され
る（図８（ａ）参照）。
純水４０９中の上昇水流中に所定時間置くことによりウ
ェハ４０１を洗浄する。これにより、ウェハ４０１の表
面からパーティクルが除去され、処理槽４０７上部から
溢れ出る純水４０９とともに処理槽４０７から排出され
る（図８（ａ）参照）。
【００１１】次に、ウェハ４０１を大気にさらすことな
く、純水４０９から薬液、例えばＤＨＦ液４１０への置
換をおこない、所定時間エッチングを行う（図８（ｂ）
参照）。
く、純水４０９から薬液、例えばＤＨＦ液４１０への置
換をおこない、所定時間エッチングを行う（図８（ｂ）
参照）。
【００１２】次に、ウェハ４０１を大気にさらすことな
く、ＤＨＦ液４１０から純水４０９への置換を行い、所
定時間ウェハ４０１の洗浄を行う。このとき、ウェハ４
０１表面から除去されて純水４０９中へ拡散していった
パーティクルは、処理槽４０７上部から溢れ出る純水４
０９とともに処理槽４０７から排出される（図８（ｃ）
参照）。
く、ＤＨＦ液４１０から純水４０９への置換を行い、所
定時間ウェハ４０１の洗浄を行う。このとき、ウェハ４
０１表面から除去されて純水４０９中へ拡散していった
パーティクルは、処理槽４０７上部から溢れ出る純水４
０９とともに処理槽４０７から排出される（図８（ｃ）
参照）。
【００１３】ウェハ４０１の洗浄が終了すると、処理槽
４０７上部より窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管４０４
を通じて窒素ガス４０８をキャリアとして用いて水溶性
でかつ純水の表面張力を低下させる作用を有する有機溶
剤たとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気４
１１を送り込み（図８（ｄ））、その後ウェハ４０１を
引き上げる（図９（ｅ）参照）。
４０７上部より窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管４０４
を通じて窒素ガス４０８をキャリアとして用いて水溶性
でかつ純水の表面張力を低下させる作用を有する有機溶
剤たとえばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気４
１１を送り込み（図８（ｄ））、その後ウェハ４０１を
引き上げる（図９（ｅ）参照）。
【００１４】すると、純水４０９の表面上に極薄いＩＰ
Ａの層４１２が形成されるため、ウェハ４０１表面の純
水がＩＰＡに置換されて速やかに乾燥が行われる。ここ
で、水溶性でかつ純水の表面張力を低下させる作用を有
する有機溶剤として、アルコール類、ケトン類またはエ
ーテル類があげられるが、金属等の不純物の含有量が少
ないものが市場に提供されている点などからすると、Ｉ
ＰＡを使用するのが最も好ましい。
Ａの層４１２が形成されるため、ウェハ４０１表面の純
水がＩＰＡに置換されて速やかに乾燥が行われる。ここ
で、水溶性でかつ純水の表面張力を低下させる作用を有
する有機溶剤として、アルコール類、ケトン類またはエ
ーテル類があげられるが、金属等の不純物の含有量が少
ないものが市場に提供されている点などからすると、Ｉ
ＰＡを使用するのが最も好ましい。
【００１５】純水４０９中からウェハ４０１の引き上げ
が終了するとＩＰＡの蒸気４１１の供給を停止するとと
もに、窒素４０８の供給を開始し、処理槽４０７への純
水４０９の供給を停止させ、同時に処理槽４０７内の純
水４０９を排水口４０６より排出する（図９（ｆ）参
照）。
が終了するとＩＰＡの蒸気４１１の供給を停止するとと
もに、窒素４０８の供給を開始し、処理槽４０７への純
水４０９の供給を停止させ、同時に処理槽４０７内の純
水４０９を排水口４０６より排出する（図９（ｆ）参
照）。
【００１６】純水４０９排出後窒素の供給の停止と同時
に水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ４０２内
を真空排気し、密閉チャンバ４０２内を減圧状態にする
ことにより、ウェハ４０１の表面に凝縮した純水と置換
したＩＰＡを蒸発させてウェハ４１１を乾燥させる（図
９（ｇ）参照）。
に水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ４０２内
を真空排気し、密閉チャンバ４０２内を減圧状態にする
ことにより、ウェハ４０１の表面に凝縮した純水と置換
したＩＰＡを蒸発させてウェハ４１１を乾燥させる（図
９（ｇ）参照）。
【００１７】ウェハ４０１の乾燥が終了すると、窒素４
０８の供給を開始し、たとえば３０秒程度経過後真空ポ
ンプを停止させて、密閉チャンバ４０２内を減圧下から
大気圧下へ戻すようにする（図９（ｈ）参照）。
０８の供給を開始し、たとえば３０秒程度経過後真空ポ
ンプを停止させて、密閉チャンバ４０２内を減圧下から
大気圧下へ戻すようにする（図９（ｈ）参照）。
【００１８】大気圧復帰後、密閉蓋４０３をあけて、ウ
ェハ４０１を搬出する。
ェハ４０１を搬出する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法では、ウェハ引き上げ前の有機溶剤の蒸気を純水の上
昇水流時に行っている。ところが、これでは、純水が層
外に流れ出ること、そして流れに起因して液面が揺れる
こと、により、純水表面に均一で厚いＩＰＡ層が形成さ
れないという問題点がある。
法では、ウェハ引き上げ前の有機溶剤の蒸気を純水の上
昇水流時に行っている。ところが、これでは、純水が層
外に流れ出ること、そして流れに起因して液面が揺れる
こと、により、純水表面に均一で厚いＩＰＡ層が形成さ
れないという問題点がある。
【００２０】加えて、ウエット処理後のウェハ洗浄を窒
素雰囲気で行うと、いくら上昇水流中にウェハを設置し
ても純水の表面張力が高いために処理槽近傍では極微少
な、たとえば０．２μｍ以下のパーティクルを排出する
ことは困難である。
素雰囲気で行うと、いくら上昇水流中にウェハを設置し
ても純水の表面張力が高いために処理槽近傍では極微少
な、たとえば０．２μｍ以下のパーティクルを排出する
ことは困難である。
【００２１】さらに、槽内に残ったパーティクルがその
後の処理の際に付着する、という問題点がある。
後の処理の際に付着する、という問題点がある。
【００２２】そして、排出できなかったパーティクル
は、純水表面への均一な有機溶剤の層の形成を妨げる。
すると、ウェハ表面に凹凸のある場合、特に、疎水性表
面と親水性表面の混在する場合には、その界面で純水が
残りやすくなり、パーティクルが付着する。パーティク
ルが付着すると、パーティクル自身がもつ水分によりウ
ォーターマークが発生するという問題が生じる。特に、
６４ＭビットＤＲＡＭ以降の高集積ＤＲＡＭの電極とし
て期待されているシリコン膜のマイグレーションを利用
した半球状シリコン（Ｈｅｒｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ｇ
ｒａｉｎｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ、以下、「ＨＳＧ−Ｓ
ｉ」という）プロセスにおいては、極微少な水残りがシ
リコン膜のマイグレーションを妨げ、ＤＲＡＭキャパシ
タの容量値が小さくなり、歩留まりや信頼性が悪化す
る、という大きな問題を引き起こす。
は、純水表面への均一な有機溶剤の層の形成を妨げる。
すると、ウェハ表面に凹凸のある場合、特に、疎水性表
面と親水性表面の混在する場合には、その界面で純水が
残りやすくなり、パーティクルが付着する。パーティク
ルが付着すると、パーティクル自身がもつ水分によりウ
ォーターマークが発生するという問題が生じる。特に、
６４ＭビットＤＲＡＭ以降の高集積ＤＲＡＭの電極とし
て期待されているシリコン膜のマイグレーションを利用
した半球状シリコン（Ｈｅｒｉｓｐｈｅｒｉｃａｌ Ｇ
ｒａｉｎｅｄ Ｓｉｌｉｃｏｎ、以下、「ＨＳＧ−Ｓ
ｉ」という）プロセスにおいては、極微少な水残りがシ
リコン膜のマイグレーションを妨げ、ＤＲＡＭキャパシ
タの容量値が小さくなり、歩留まりや信頼性が悪化す
る、という大きな問題を引き起こす。
【００２３】これらの問題点を解決するためには、まず
ウエット処理後のウェハ洗浄時にパーティクルを十分に
排出すること、有機溶剤の層を均一にそして厚い層を形
成することが必要となる。
ウエット処理後のウェハ洗浄時にパーティクルを十分に
排出すること、有機溶剤の層を均一にそして厚い層を形
成することが必要となる。
【００２４】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、上記必要条件を達
成することにより、凹凸のある場合特に疎水性表面と親
水性表面の混在する場合においても、十分な純水から有
機溶剤への置換を行うことによりウェハに付着するパー
ティクル及びウォーターマークを再現性良く低減するウ
ェハの洗浄・乾燥方法を提供することにある。
なされたものであって、その目的は、上記必要条件を達
成することにより、凹凸のある場合特に疎水性表面と親
水性表面の混在する場合においても、十分な純水から有
機溶剤への置換を行うことによりウェハに付着するパー
ティクル及びウォーターマークを再現性良く低減するウ
ェハの洗浄・乾燥方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、各種薬液によるウエット処理後のウェハ
洗浄時に、処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張
力を低下させる作用を有する有機溶剤の蒸気を供給した
状態で純水による上昇水流によってリンス洗浄を行う工
程と、リンス洗浄終了後純水の上昇水流を停止し同時に
処理槽の上部より水溶性かつ純水の表面張力を低下させ
る作用を有する有機溶剤の蒸気を一定時間供給する工程
と、ウェハを上昇させて処理槽内から引き上げる工程
と、を含む。
め、本発明は、各種薬液によるウエット処理後のウェハ
洗浄時に、処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張
力を低下させる作用を有する有機溶剤の蒸気を供給した
状態で純水による上昇水流によってリンス洗浄を行う工
程と、リンス洗浄終了後純水の上昇水流を停止し同時に
処理槽の上部より水溶性かつ純水の表面張力を低下させ
る作用を有する有機溶剤の蒸気を一定時間供給する工程
と、ウェハを上昇させて処理槽内から引き上げる工程
と、を含む。
【００２６】本発明においては、前記水溶性でかつ純水
の表面張力を低下させる作用を有する有機溶剤が、アル
コール類、ケトン類またはエーテル類であることを特徴
としている。
の表面張力を低下させる作用を有する有機溶剤が、アル
コール類、ケトン類またはエーテル類であることを特徴
としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明の実施の形態においては、各種薬液
によるウエット処理後のウェハ洗浄に、処理槽の上部よ
り水溶性で、かつ純水の表面張力を低下させる作用を有
する有機溶剤の蒸発を供給した状態で純水による上昇水
流によってリンス洗浄を行う。リンス洗浄終了後純水の
上昇水流を停止し、同時に、処理槽の上部より水溶性
で、かつ純水の表面張力を低下させる作用を有する有機
溶剤の蒸気を一定時間供給し、ウェハを上昇させて処理
槽内から引き上げる。その後処理槽内の純水を排出し、
密閉チャンバ内を排気し、減圧にしてウェハを乾燥させ
るようにしたものである。
に説明する。本発明の実施の形態においては、各種薬液
によるウエット処理後のウェハ洗浄に、処理槽の上部よ
り水溶性で、かつ純水の表面張力を低下させる作用を有
する有機溶剤の蒸発を供給した状態で純水による上昇水
流によってリンス洗浄を行う。リンス洗浄終了後純水の
上昇水流を停止し、同時に、処理槽の上部より水溶性
で、かつ純水の表面張力を低下させる作用を有する有機
溶剤の蒸気を一定時間供給し、ウェハを上昇させて処理
槽内から引き上げる。その後処理槽内の純水を排出し、
密閉チャンバ内を排気し、減圧にしてウェハを乾燥させ
るようにしたものである。
【００２８】
【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に詳
細に説明すべく本発明の実施例について図面を参照して
以下に説明する。
細に説明すべく本発明の実施例について図面を参照して
以下に説明する。
【００２９】［実施例１］本発明の第一の実施例とし
て、ＩＰＡ蒸気乾燥機能を有する単槽式ウエット処理装
置を例にあげて、その処理フローを図１、及び図２を参
照して説明する。
て、ＩＰＡ蒸気乾燥機能を有する単槽式ウエット処理装
置を例にあげて、その処理フローを図１、及び図２を参
照して説明する。
【００３０】まず始めに、カセットよりウェハ１０１を
処理槽１０７内に搬入し、ウェハ１０１を純水１０９中
に浸漬させた後、密閉蓋１０３を閉じ、窒素・ＩＰＡ
Ｖａｐｏｒ供給管１０４を通じて密閉チャンバ１０２内
に窒素１０８を供給する。
処理槽１０７内に搬入し、ウェハ１０１を純水１０９中
に浸漬させた後、密閉蓋１０３を閉じ、窒素・ＩＰＡ
Ｖａｐｏｒ供給管１０４を通じて密閉チャンバ１０２内
に窒素１０８を供給する。
【００３１】次に、ウェハ１０１を純水１０９中に浸漬
させ、純水供給管１０５より供給される純水１０９中の
上昇水流中に所定時間置くことにより、ウェハ１０１を
洗浄する。これにより、ウェハ１０１の表面からパーテ
ィクルが除去され、処理槽１０７上部から溢れ出る純水
１０９とともに処理槽１０７から排出される。このとき
の純水１０９の流量は、６〜８インチウェハについて
は、およそ２０〜２４ｌ／ｍｉｎが適当である（図１
（ａ）参照）。
させ、純水供給管１０５より供給される純水１０９中の
上昇水流中に所定時間置くことにより、ウェハ１０１を
洗浄する。これにより、ウェハ１０１の表面からパーテ
ィクルが除去され、処理槽１０７上部から溢れ出る純水
１０９とともに処理槽１０７から排出される。このとき
の純水１０９の流量は、６〜８インチウェハについて
は、およそ２０〜２４ｌ／ｍｉｎが適当である（図１
（ａ）参照）。
【００３２】その後、ウェハ１０１を大気にさらすこと
なく、純水１０９から薬液、例えばＤＨＦ液１１０への
置換をおこない、所定時間エッチングを行う（図１
（ｂ）参照）。
なく、純水１０９から薬液、例えばＤＨＦ液１１０への
置換をおこない、所定時間エッチングを行う（図１
（ｂ）参照）。
【００３３】次に、ウェハ１０１を大気にさらすことな
く、ＤＨＦ液１１０から純水１０９への置換を行い、所
定時間ウェハ１０１の洗浄を行う。このとき処理槽１０
７の上部より窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管１０４を
通じて窒素１０８をキャリアガスとして用い、ＩＰＡ蒸
気１１１を送り込む。ここで送り込む物質としては、従
来例と同様に、アルコール類、ケトン類またはエーテル
類などの有機溶剤を用いることが可能である。
く、ＤＨＦ液１１０から純水１０９への置換を行い、所
定時間ウェハ１０１の洗浄を行う。このとき処理槽１０
７の上部より窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供給管１０４を
通じて窒素１０８をキャリアガスとして用い、ＩＰＡ蒸
気１１１を送り込む。ここで送り込む物質としては、従
来例と同様に、アルコール類、ケトン類またはエーテル
類などの有機溶剤を用いることが可能である。
【００３４】このＩＰＡ蒸気１１１は、純水１０９表面
上で冷やされて液化し、水面上に薄い膜を形成する。す
ると、純水１０９の表面張力が弱められるために処理槽
から均一に純水１０９を流れでやすくなり、ウェハ１０
１表面より除去されて純水１０９中へ拡散していったパ
ーティクルは、処理槽１０７上部から溢れ出る純水１０
９とともに偏りなく排出される（図１（ｃ）参照）。こ
のとき、ＩＰＡ蒸気１１１は洗浄中流し続ける方が効果
は高いが、コスト的に高価となってしまうため途中中断
してもかまわない。ただし、洗浄終了直前にはＩＰＡ蒸
気１１１を数分間程度供給していることが望ましい。
上で冷やされて液化し、水面上に薄い膜を形成する。す
ると、純水１０９の表面張力が弱められるために処理槽
から均一に純水１０９を流れでやすくなり、ウェハ１０
１表面より除去されて純水１０９中へ拡散していったパ
ーティクルは、処理槽１０７上部から溢れ出る純水１０
９とともに偏りなく排出される（図１（ｃ）参照）。こ
のとき、ＩＰＡ蒸気１１１は洗浄中流し続ける方が効果
は高いが、コスト的に高価となってしまうため途中中断
してもかまわない。ただし、洗浄終了直前にはＩＰＡ蒸
気１１１を数分間程度供給していることが望ましい。
【００３５】ウェハ１０１の洗浄が終了すると、純水１
０９の供給を停止し、一定時間たとえば６０秒間程度経
過（図１（ｄ）参照）後、たとえば５ｍｍ／ｓｅｃの速
度でウェハを引き上げ（図２（ｅ）参照）、ウェハ１０
１表面の純水がＩＰＡに置換されるため、速やかに乾燥
が行われる。
０９の供給を停止し、一定時間たとえば６０秒間程度経
過（図１（ｄ）参照）後、たとえば５ｍｍ／ｓｅｃの速
度でウェハを引き上げ（図２（ｅ）参照）、ウェハ１０
１表面の純水がＩＰＡに置換されるため、速やかに乾燥
が行われる。
【００３６】純水の流れを停止し、一定時間ＩＰＡ蒸気
を吹きかけることに加えて純水表面に浮遊するパーティ
クルを低減したことにより、純水表面に均一で厚いＩＰ
Ａ層を形成することが可能となる。またこのとき、ウェ
ハ層内より引き上げる速度は、液面の振動およびウェハ
表面での純水からＩＰＡへの置換率を考えると遅い方が
良く、６ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。
を吹きかけることに加えて純水表面に浮遊するパーティ
クルを低減したことにより、純水表面に均一で厚いＩＰ
Ａ層を形成することが可能となる。またこのとき、ウェ
ハ層内より引き上げる速度は、液面の振動およびウェハ
表面での純水からＩＰＡへの置換率を考えると遅い方が
良く、６ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【００３７】純水１０９中からのウェハの引き上げが終
了すると、ＩＰＡ蒸気１１１の供給を停止するととも
に、窒素１０８の供給を開始し、処理槽１０７への純水
１０９の供給を停止させ、同時に処理槽１０７内の純水
１０９を排出口１０６より排出する（図２（ｆ）参
照）。
了すると、ＩＰＡ蒸気１１１の供給を停止するととも
に、窒素１０８の供給を開始し、処理槽１０７への純水
１０９の供給を停止させ、同時に処理槽１０７内の純水
１０９を排出口１０６より排出する（図２（ｆ）参
照）。
【００３８】純水１０９排出後窒素の供給を停止したの
ちに、水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ１０
２内を真空排気し、密閉チャンバ１０２内を減圧状態に
することにより、ウェハ１０１の表面に凝縮した純水と
置換したＩＰＡを蒸発させてウェハ１０１を乾燥させる
（図２（ｇ）参照）。
ちに、水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ１０
２内を真空排気し、密閉チャンバ１０２内を減圧状態に
することにより、ウェハ１０１の表面に凝縮した純水と
置換したＩＰＡを蒸発させてウェハ１０１を乾燥させる
（図２（ｇ）参照）。
【００３９】ウェハ１０１の乾燥が終了すると、窒素１
０８の供給を開始し、たとえば３０秒程度経過後真空ポ
ンプを停止させて、密閉チャンバ１０２内を減圧下から
大気圧下へ戻すようにする（図２（ｈ）参照）。
０８の供給を開始し、たとえば３０秒程度経過後真空ポ
ンプを停止させて、密閉チャンバ１０２内を減圧下から
大気圧下へ戻すようにする（図２（ｈ）参照）。
【００４０】大気圧復帰後、密閉蓋１０３をあけて、ウ
ェハ１０１を搬出する。
ェハ１０１を搬出する。
【００４１】［実施例２］上記第一の実施例では、ＩＰ
Ａ乾燥機能を有する単槽式ウエット処理装置を例にあげ
たが、多層式ウエット装置においても適用が可能であ
る。この場合、薬液の循環が可能となるため希釈プロセ
スに限らずあらゆるウエット処理に用いることが可能と
なる。ただし、大気中で搬送を行うため、単槽式に比べ
るとパーティクル、ウォーターマークともに効果は低下
する。特にＨＳＧ−Ｓｉプロセスについては極微少な水
残りが影響するため効果は薄いが、他のプロセスにおい
ては従来プロセス以上に効果は得られる。
Ａ乾燥機能を有する単槽式ウエット処理装置を例にあげ
たが、多層式ウエット装置においても適用が可能であ
る。この場合、薬液の循環が可能となるため希釈プロセ
スに限らずあらゆるウエット処理に用いることが可能と
なる。ただし、大気中で搬送を行うため、単槽式に比べ
るとパーティクル、ウォーターマークともに効果は低下
する。特にＨＳＧ−Ｓｉプロセスについては極微少な水
残りが影響するため効果は薄いが、他のプロセスにおい
ては従来プロセス以上に効果は得られる。
【００４２】本発明の第二の実施例では多槽式ウエット
処理装置のフローについて、図３乃至図５を参照して説
明する。
処理装置のフローについて、図３乃至図５を参照して説
明する。
【００４３】まず始めにウエットをローダー（Ｌｏａｄ
ｅｒ）部（図３のａ）に設置する。その後、たとえばＡ
ＰＭ槽、ＤＨＦ槽、ＨＰＭ槽等のウエット処理（図３の
ｂ、ｄ、ｆ）を経て、最終リンス洗浄槽（図３のｇ）へ
と搬送される。ただし、各種薬液間にはすべてＱＤＲ槽
（図３のｃ、ｅ）を通過するが、最終薬液処理後はＱＤ
Ｒ槽を経ない。
ｅｒ）部（図３のａ）に設置する。その後、たとえばＡ
ＰＭ槽、ＤＨＦ槽、ＨＰＭ槽等のウエット処理（図３の
ｂ、ｄ、ｆ）を経て、最終リンス洗浄槽（図３のｇ）へ
と搬送される。ただし、各種薬液間にはすべてＱＤＲ槽
（図３のｃ、ｅ）を通過するが、最終薬液処理後はＱＤ
Ｒ槽を経ない。
【００４４】リンス洗浄槽（図３のｇ）のみ密閉された
構造をしており、ウェハ浸漬後密閉蓋２０３を閉じ、密
閉チャンバ２０２内に窒素・ＩＰＡヴェーパ（Ｖａｐｏ
ｒ）蒸気供給管２０４を通じて窒素２０８を供給する。
その後処理槽２０７上部より水溶性でかつ純水の表面張
力を低下させる作用を有するＩＰＡの蒸気２１０を供給
することによって、ウェハ２０１表面から離散したパー
ティクルを純水供給管２０５より供給される純水２０９
ともに処理槽２０７から排出する（図４の（ｇ−
１））。
構造をしており、ウェハ浸漬後密閉蓋２０３を閉じ、密
閉チャンバ２０２内に窒素・ＩＰＡヴェーパ（Ｖａｐｏ
ｒ）蒸気供給管２０４を通じて窒素２０８を供給する。
その後処理槽２０７上部より水溶性でかつ純水の表面張
力を低下させる作用を有するＩＰＡの蒸気２１０を供給
することによって、ウェハ２０１表面から離散したパー
ティクルを純水供給管２０５より供給される純水２０９
ともに処理槽２０７から排出する（図４の（ｇ−
１））。
【００４５】その後、純水２０９の供給を停止し、一定
時間たとえば６０秒程経過（図４の（ｇ−２）参照）
後、たとえば５ｍｍ／ｓｅｃの速度でウェハ２０１を引
き上げる（図５の（ｇ−３）参照）。
時間たとえば６０秒程経過（図４の（ｇ−２）参照）
後、たとえば５ｍｍ／ｓｅｃの速度でウェハ２０１を引
き上げる（図５の（ｇ−３）参照）。
【００４６】すると、ウェハ２０１表面の純水がＩＰＡ
に置換されるため速やかに乾燥が行われる。ここで、ウ
ェハの引き上げ速度は、実施例１と同様に６ｍｍ／ｓｅ
ｃ以下が好ましい。
に置換されるため速やかに乾燥が行われる。ここで、ウ
ェハの引き上げ速度は、実施例１と同様に６ｍｍ／ｓｅ
ｃ以下が好ましい。
【００４７】純水２０９中からのウェハ２０１の引き上
げが終了すると、ＩＰＡ蒸気２１１の供給を停止すると
ともに、窒素２０８の供給を開始し、処理槽２０７への
純水２０９の供給を停止させ、同時に処理槽２０７内の
純水２０９を排水口２０６より排出する（図５の（ｇ−
４）参照）。
げが終了すると、ＩＰＡ蒸気２１１の供給を停止すると
ともに、窒素２０８の供給を開始し、処理槽２０７への
純水２０９の供給を停止させ、同時に処理槽２０７内の
純水２０９を排水口２０６より排出する（図５の（ｇ−
４）参照）。
【００４８】純水２０９排出後窒素２０８の供給を停止
したのちに水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ
２０２内を真空排気し、密閉チャンバ２０２内を減圧状
態にすることにより、ウェハ２０１の表面に凝縮した純
水２０９と置換したＩＰＡを蒸発させてウェハ２０１を
乾燥させる（図５の（ｇ−５）参照）。
したのちに水封式真空ポンプを作動させ、密閉チャンバ
２０２内を真空排気し、密閉チャンバ２０２内を減圧状
態にすることにより、ウェハ２０１の表面に凝縮した純
水２０９と置換したＩＰＡを蒸発させてウェハ２０１を
乾燥させる（図５の（ｇ−５）参照）。
【００４９】ウェハ２０１の乾燥が終了すると、窒素２
０８の供給を開始し、３０秒程度経過後真空ポンプを停
止させて、密閉チャンバ２０２内を減圧下から大気圧下
へ戻すようにする（図５の（ｇ−６）参照）。
０８の供給を開始し、３０秒程度経過後真空ポンプを停
止させて、密閉チャンバ２０２内を減圧下から大気圧下
へ戻すようにする（図５の（ｇ−６）参照）。
【００５０】大気圧復帰後、密閉蓋２０３をあけて、ウ
ェハ２０１をアンローダー（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）部（図
３のｈ）に搬出する。
ェハ２０１をアンローダー（Ｕｎｌｏａｄｅｒ）部（図
３のｈ）に搬出する。
【００５１】従来はウエット処理後のウェハ洗浄を窒素
雰囲気中で行っているため、十分にパーティクルを槽外
に排出することが困難であった。加えて、ウェハ引き上
げ前の有機溶剤の蒸気を純水の上昇水流時に行っている
が、この方法では有機溶剤の槽が非常に薄く、加えて均
一に形成することができない。そのため、パーティクル
の付着およびウォーターマークの多発という問題点があ
る。
雰囲気中で行っているため、十分にパーティクルを槽外
に排出することが困難であった。加えて、ウェハ引き上
げ前の有機溶剤の蒸気を純水の上昇水流時に行っている
が、この方法では有機溶剤の槽が非常に薄く、加えて均
一に形成することができない。そのため、パーティクル
の付着およびウォーターマークの多発という問題点があ
る。
【００５２】本発明の実施例では、ウエット処理後のウ
ェハ洗浄時に有機溶剤の蒸気を供給することによって、
純水表面上に残留する極微少なパーティクルまでも除去
することが可能となった。
ェハ洗浄時に有機溶剤の蒸気を供給することによって、
純水表面上に残留する極微少なパーティクルまでも除去
することが可能となった。
【００５３】さらに洗浄終了後、純水の供給を停止して
一定時間経過後にウェハを引き上げることによって、図
６に示すように、パーティクルとウォーターマークの大
幅な低減が達成でき、なおかつ、その状態を安定して維
持することが可能になった。その結果、歩留まりを向上
を達成する。図６は、パーティクルとウォータマークに
ついてＲＵＮ回数との関係（測定結果）を、比較例とし
て従来技術及び本発明の個数の実施例について示したも
のである。
一定時間経過後にウェハを引き上げることによって、図
６に示すように、パーティクルとウォーターマークの大
幅な低減が達成でき、なおかつ、その状態を安定して維
持することが可能になった。その結果、歩留まりを向上
を達成する。図６は、パーティクルとウォータマークに
ついてＲＵＮ回数との関係（測定結果）を、比較例とし
て従来技術及び本発明の個数の実施例について示したも
のである。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
純水表面上に残留する極微少なパーティクルまでも除去
することを可能とし、さらにパーティクルとウォーター
マークの大幅な低減を達成することができ、歩留まりを
特段に向上する、という効果を奏する。
純水表面上に残留する極微少なパーティクルまでも除去
することを可能とし、さらにパーティクルとウォーター
マークの大幅な低減を達成することができ、歩留まりを
特段に向上する、という効果を奏する。
【００５５】その理由は、本発明においては、ウエット
処理後のウェハ洗浄時に有機溶剤の蒸気を供給すること
によって、純水表面上に残留する極微少なパーティクル
までも除去することが可能とし、さらに洗浄終了後、純
水の供給を停止して一定時間経過後にウェハを引き上げ
ることによって、パーティクルとウォーターマークの大
幅な低減が達成でき、なおかつ、その状態を安定して維
持することを可能としているためである。
処理後のウェハ洗浄時に有機溶剤の蒸気を供給すること
によって、純水表面上に残留する極微少なパーティクル
までも除去することが可能とし、さらに洗浄終了後、純
水の供給を停止して一定時間経過後にウェハを引き上げ
ることによって、パーティクルとウォーターマークの大
幅な低減が達成でき、なおかつ、その状態を安定して維
持することを可能としているためである。
【図１】本発明の第１の実施例のフローの断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第１の実施例のフローの断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施例のフローを示す図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２の実施例のフローの断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施例のフローの断面図であ
る。
る。
【図６】従来技術及び本発明のプロセス安定性を示す図
である。
である。
【図７】従来の多槽式ウエット処理装置のフローを示す
図である。
図である。
【図８】従来の単槽式ウエット処理装置のフローの断面
図である。
図である。
【図９】従来の単槽式ウエット処理装置のフローの断面
図である。
図である。
１０１、２０１、４０１ ウェハ １０２、２０２、４０２ 密閉チャンバ １０３、２０３、４０３ 密閉蓋 １０４、２０４、４０４ 窒素・ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ供
給管 １０５、２０５、４０５ 純水供給管 １０６、２０６、４０６ 排水口 １０７、２０７、４０７ 処理槽 １０８、２０８、４０８ 窒素ガス １０９、２０９、４０９ 純水 １１０、４１０ ＤＨＦ液 １１１、２１０、４１１ ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ １１２、２１１、４１２ ＩＰＡ層
給管 １０５、２０５、４０５ 純水供給管 １０６、２０６、４０６ 排水口 １０７、２０７、４０７ 処理槽 １０８、２０８、４０８ 窒素ガス １０９、２０９、４０９ 純水 １１０、４１０ ＤＨＦ液 １１１、２１０、４１１ ＩＰＡ Ｖａｐｏｒ １１２、２１１、４１２ ＩＰＡ層
Claims (3)
- 【請求項１】各種薬液によるウエット処理後のウェハ洗
浄時に、処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張力
を低下させる作用を有する有機溶剤の蒸気を供給した状
態で純水による上昇水流によってリンス洗浄を行う工程
と、 リンス洗浄終了後、純水の上昇水流を停止し、同時に、
前記処理槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張力を低
下させる作用を有する有機溶剤の蒸気を一定時間供給す
る工程と、 ウェハを上昇させて前記処理槽内から引き上げる工程
と、 を含むことを特徴とするウェハの洗浄・乾燥方法。 - 【請求項２】前記水溶性でかつ純水の表面張力を低下さ
せる作用を有する有機溶剤が、アルコール類、ケトン
類、及びエーテル類のうちの少なくとも一種である、こ
とを特徴とする請求項１に記載のウェハの洗浄・乾燥方
法。 - 【請求項３】前記純水の上昇水流を停止し、同時に処理
槽の上部より水溶性でかつ純水の表面張力を低下させる
作用を有する有機溶剤の蒸気を供給する時間が、ほぼ３
０秒もしくはそれ以上である、ことを特徴とする請求項
１に記載のウェハの洗浄・乾燥方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9227396A JP3036478B2 (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ウェハの洗浄及び乾燥方法 |
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