JPS61284927A - 半導体ウエ−ハ洗滌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体ウェーハに機能素子ならびに回路を造
り込む製造工程で行う半導体ウェーハの洗滌方法に関す
る。

〔発明の技術的背景〕

半導体製品の製造には、ウェーハへの素子や回路を造り
込む前工程と、ペレット単位に分断された素子を組立る
後工程に分けられるが、この後工程の自動化が先行して
いるのに対して、前工程はプロセスの複雑さや極端にゴ
ミを嫌う作業環境のため自動化が困難とされてきた。

一方、増大する半導体製品の需要に応じるために、生産
性の高い製造ラインをどのように造るかが、大きな問題
となっており、その−環としてウェーハサイズは大口径
化の方向にある。現在１００ｍφ、１２５ｎｍφならび
に１５０ｍｍφが使用されているが、単結晶の引上げは
すでに２００ｎｍφまでもが可能となっている。

超ＬＳＩに代表されるように、最近の半導体素子は高集
積化、高性能化の進歩が著るしく、それに伴って製造プ
ロセスも複雑多岐にわたっており、このため製造ライン
の清浄度が少滴りに与える影響が大きい。

このラインの清浄度に加え、製造プロセス中に半導体ウ
ェーハに被着する異物除去即ち、洗滌工程もその重要性
を増している。前述のように、生産効率の向上を目積し
て、被洗滌半導体ウェーハの１回当りの枚数も増大の傾
向にある。

ところで、この洗滌に当っては複数枚の半導体ウェーハ
即ち１０ツトを収容するキャリアを洗滌槽内に浸漬して
処理するが、この洗滌液に強制対流を起す方法と、一定
時間放置する方法が知られている。この強制対流を発生
する具体的方法としては、この洗滌液を加温することに
よって撹拌効果をもたらす手段と、洗滌容器に撹拌翼を
設置して強制的に撹拌効果を発揮させる手段と、この両
手段を併用する手法が知られている。この洗滌に当って
、半導体ウェーハはキャリアに収容して洗滌液を充填し
た洗滌容器内に浸漬されるが、このキャリアは第５図に
示すように、相対抗して配置した板体（２１）　（２１
）端の中央部分にこれらを一体化して接続する差渡し部
（２２）を設け、この板体にはその厚さ方向を貫通した
複数の溝（２３）・・・を一定ピツチで形成してこＮに
半導体ウェーハを設置するのが一般的な手法である。

〔背景技術の問題点〕

被洗滌部品である半導体ウェーハ寸法は大口径化の傾向
にあることは前述の通りであるが、洗滌液と接触する半
導体ウェーハ表面は平坦な面だけで構成される場合と、
各種のプロセスによりかなりの段差を持つ場合がある。

この洗滌工程では、半導体ウェーハ表面の汚染物を含ん
だ溶液を清浄な洗滌液と可及的早く置換しなければなら
ない。しかし１強制対流が形成されていても、表面にか
なりの凹凸が存在する半導体ウェーハではその全面に均
一な洗滌効果を得ることが仲々困難である。

と言うのは、強制対流による乱流が起きていても、その
循環が洗滌容器の隅々まで行き渡らないために、被洗滌
物の位置により洗滌力に勾配が生じ、具体的には半導体
ウェーハのキャリア接触部附近と中央部の洗滌効果が不
均一となり、各半導体ウェーハ間でも同様な差ができる
。

生産性効率の向上が要求される現在では被洗滌ウェーハ
数の増大に伴うキャリアの溝ピツチ縮少、ならびに半導
体ウェーハの大口径化による被洗滌面積の増大等により
洗滌効率の不均一性は深刻な問題となっている。

〔発明□の概要〕

この目的を達成するために、本発明方法では洗滌容器の
対称的な位置に洗滌液流入口及び取出口を設け、この方
向に沿って半導体ウェーハ面を配置する。更に、この流
入口にはフィルタを、流入口ならびに流出口間にはポン
プを配置して流入口及び流出口間の洗滌液流速をポンプ
圧力により調整する手法を採用した。

即ち、環流した清浄な洗滌液を使用すると共に、被洗部
ウェーハ面をこの洗滌液の流れる方向に配置して、複数
の半導体ウェーハ間の洗滌液コンダクタンスを一定とす
るように配慮することによって、一定の洗滌効率が継続
して得られる。

〔発明の実施例〕

第１図乃至第４図により本発明を詳述するが、第１図は
本発明に係る洗滌装置の断面図、第２図はその上面図、
第３図は半導体ウェーハを保持するキャリア斜視図であ
る。

第３図に示すように、本発明に係る洗滌容器内に収納さ
れるキャリアはテフロン等の合成樹脂で作られるが、流
体即ち洗滌液の流通が自在となるように周囲に壁がない
はり枠体ので形成され、更に設置される半導体ウェーハ
■を固定するのに便利なようにＭｎと本体座に分離可能
とする。

このキャリア旦は図示するように、上面からみるとほぼ
四角形であり、その角部には枠体の・・・が配置され、
それらを接続する支持体０・・・により一体化される。

一方、蓋■にも同様に、枠体■・・・ならびに支持体面
により構成され、対向する支持体■０及び■（ハ）には
同一のピッチで溝■・・・を設け、こ＼に半導体に半導
体ウェーハ■を係止する。

一方、洗滌液を収容する容器（１０）には流入口（１１
）流出口（１２）を設け、この流入口（１１）にはフィ
ルタ（１３）を付設する。このフィルタはテフロン製で
あり、直径０．２μｓ位の細管を束ねて、形成され、こ
のフィルタを付設した流入口（１１）ならびに流出口（
１２）は図示しないパイプによって連結されており、そ
の中間には流速をポンプ圧で抑制可能とする外、洗滌液
な環流させるポンプ（図示せず）を付設する。

更に、洗滌容器（１０）底部にはヒータ（１４）を設け
る外、半導体ウェーハ０面は第２図に示すように流入口
（１１）及び流出口（１２）を結ぶ面に沿って配置する
。このように、本発明方法にあっては、循環機構を備え
ているので、洗滌済の流体はフィルタ（１３）を介して
清浄化されると共に、半導体ウェーハ■面に沿って洗滌
液が流れることになる。

〔発明の効果〕

本発明方法による洗滌効果を塩酸、過酸化水素混合液で
検討した結果を第４図に示す。試料は同一条件で汚染さ
れた半導体ウェーハを使用し、洗滌効果の指標として残
存微粒子（０，３−以上）数を用いた。流速（Ｏａｍ／
５ｅｃ）での残存微粒子数は、従来手段として浸漬方法
を採用した場合に対応する。

尚２曲線（イ）は被洗滌半導体ウェーハ表面がぼり平滑
な場合であり、曲線（ロ）は半導体ウェーハ表面に深さ
０．４μｓ巾２μｓの溝が形成された場合であり、曲線
（ハ）は、深さ１μｓ巾２ｐの溝を形成した半導体ウェ
ーハの測定値である。曲線（イ）では残存微粒子数とそ
のバラツキは流速１０（ａｍ／５ｅｅ）付近から小さく
なり始め、２５（（！ｌ／１１６Ｃ）で下限に達してお
り。

又一枚のウェーハ上でのバラツキも同様に減少している
。

これに対して半導体表面に中程度及び大程度の凹凸が残
在する場合に相当する試料は曲線（ロ）（ハ）であり、
（ロ）では流速０　（ａｍ／５ｅｅ）で３７個程度であ
ったものが、流速１５〜２０（ＣＩｌ／８６ｃ）までは
ほぼ一定値であり、こＮから減少程度が大きくなり３０
（ａｍ／５ｅｅ）ではジ飽和する。これに対して、（ハ
）では流速０（ａ＋＋／５ａｃ）では４９個から流速２
０〜２５　（ｃｍ／５ａｃ）でより減少し始め、３５〜
４Ｑ（ａｍ／５ｅｅ）で飽和する。

図中、流速０（ａｍ／５ａｃ）は何れも、従来手段とし
て浸漬方法を採用した数値を示したものであるが。

これに比較して本発明方法では優れた値を示している。

半導体ウェーハ表面がはゾ平滑な場合即ち曲線（イ）で
は、洗滌液が半導体ウェーハ面に沿って流れ、即ち層流
が形成されていると想定され、各ウェーハ間の洗滌液コ
ンダクタンスは一定と思われる。一方、曲線（ロ）なら
びに（ハ）では残存微粒子数がかなり減少し始める流速
が、曲ｌ１Ａ（イ）より速く、飽和するのもより大きい
流速である。即ち半導体表面に凹凸が存在する場合は、
洗滌し難いことを意味しており、又この凹凸部では乱流
が発生していると判断されるが、洗滌後の残存微粒子数
は、従来の浸漬法に対して６倍程度改善された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法に使用する装置の断面図、第２図は
その装置側面図、第３図はキャリア斜視図、第４図は縦
軸に残存微粒子数横軸に流速を示し両者の関係を示す曲
線図、第５図は従来のキャリア斜視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空洗滌容器に対称的に形成する洗滌液流入口及び流出
   口間に沿って、所定間隔で複数の半導体ウェーハ面を配
   置し、この流入口に取り着けるフィルタからの環流洗滌
   液によりこの半導体ウェーハを洗滌することを特徴とす
   る半導体ウェーハの洗滌方法。