JPH04151831A - シリコンウエハ洗浄方法および装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、シリコンウェハ洗浄力法および装置、特にシ
リコンウェハから水洗浄を行わずに金属汚染物質を除去
するための洗浄力法および装置に関する。

（従来の技術） シリコンウェハの製造工程において、シリコンウェハの
表面は清浄に保つ必要がある。たとえば、７オトエツチ
ングの際にシリコンウェハの表面ｌこ塵が付着している
等の汚染があると配線ショートや断線の原因となり、ま
た金属を含む塵がイ」着したままシリコンウェハを加熱
するとその部分が合金化して１ｕｌｌ接合をショートさ
せてしまう等、製品の性能と４１Ｍ性を向」ニさせるた
めにはシリコンウェハの表面の汚染物質を僕力低減させ
る必要がある。そのため、シリコンウェハ製造工程中に
おいても酸化膜生成前の前洗浄、７オトエツチング後の
後洗浄等の洗浄工程がある。

シリコンウェハの洗浄は、ＰＪ２図に示すように、ウェ
ハキャリア５にシリコンウェハ３を何枚かまとめて平行
にセットし、洗浄室８内において薬液の入った薬液洗浄
′ＭＩ６にウェハキャリア５ごと浸漬し、薬液洗浄後は
純水洗浄槽７に浸漬することにより行っている。

シリコンウェハにイリ着している汚れには有機物、イオ
ン状のものや金属等種々のものがあるが、これらのうち
微粒子等の形態で細菌している金属汚染物質を除去する
ためには、薬液としてＨＣＩ　十０　、０２十０２０等
を用いて金属汚染物質を溶解させて除去している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このように薬液を用いて洗浄する場合は薬液
洗浄後薬液を純水洗浄槽７で洗い落とすので、洗浄工程
を終えたシリコンウェハ３には水が付着しており、乾燥
させる必要がある。そこで、乾燥工程においてたとえば
イソプロピルアルコールを用いて９０℃の蒸気乾燥を行
うのであるが、この過程でシリコンウェハ表面に自然酸
化膜が生成する。

この自然酸化膜は非常に薄いものであるが、不安定であ
り、この−Ｌにそのまま次工程で熱酸化膜を成長させる
と、熱酸化膜は１ｍ密であるが、その基礎の部分に不安
定な自然酸化膜が存在するので好ましくない。特に、重
金属膜を成長させる場合にこの問題が重要である６ そ・こで、本発明は水洗浄を用いず１こ、しかも金属汚
染物質を除去することができるシリコンウェハの洗浄力
法および装置を提供する。

（ｖＡ題を解決するための手段） 本発明は、減圧または常圧においてシリコンウェハにＩ
−Ｉ　ＣＩおよび／または０３を含有するガスを供給し
て常温でまたは加熱しながらシリコンウェハに付着して
いる金属汚染物質を酸化させ、その後不活性ガスを供給
して酸化された金属汚染物質とともに排気することによ
りシリコンウェハから金属汚染物質を除去することを特
徴とするシリコンウェハ洗浄）ｊ法、ならびに、加熱装
置を備えた減圧室に流量制御器を有するＨ　Ｃｌ、０３
、不活性ガス供給源を接続したことを特徴とするシリコ
ンウェハ洗浄装置である。

（作用） 本発明は、ＩＩ　Ｃ＋および／、１：たは０．を含有す
るガスを用いてシリコンウェハに４１着している金属汚
染物質を酸化させる。この場合、常圧でもかま＝３− わないが、ガスを均一化してシリコンウェハ全面におけ
る反応を均一化するためには、減圧下でこれらのガスと
シリコンウェハを接触させるのが好ましい。温度は常温
でもかまわないが、加熱したほうが酸化が速やかに進行
するので好ましい場合もある。これらのガスで金属汚染
物質を酸化させた後、不活性ガスを供給して酸化された
金属汚染物質とともに排気することによりシリコンウェ
ハ〜から金属汚染物質を除去する。これにより、シリコ
ンウェハを水で濡らすことなく金属汚染物質を除去でき
るので、自然酸化膜が生成する問題が解消できる。また
、本発明の洗浄装置は、本発明の洗浄Ｊｊ法を好適に実
施できるよう加熱装置を備えた減圧室に流量制御器を有
するＨＣｌ、Ｏ３、不活性ガス供給源を接続した。

（実施例） ｔＩＳ１図１こ本発明の洗浄装置の実施例を示す。

減圧室１は高真空が要求されるのではなく、酸化ガスを
均一にシリコンウェハ１に接触させることが目的である
から、それに十分な程度だけ減圧すること、たとえば１
　ａｔｍ−（Ｉ　Ｘ　１０−’）ｔｏｒｒとすることが
できればよい。また、減圧室１は加熱装置２を備えてお
り、金属汚染物質を酸化させるのｌこ最適な温度、たと
えば室温〜３００℃にシリコンウェハ３を保つことがで
きる。

各ガスの供給源はそれぞれ流量制御器４を有しており、
シリコンウェハ３の条件に応じて最適の組成となるよう
に各ガスの流量を制御することができる。不活性ガスと
してこの例ではＮ２を用いている。

まず、金属汚染物質を酸化させるために、酸化がスとし
てＨＣｌおよびＯｌのいずれか一方または両方を用いる
。これはシリコンウェハ３に付着している金属汚染物質
の種類やシリコンウェハ３自体の条件に応じて適宜選択
する。たとえば、シリコンウェハ３の表面にアルミニウ
ムの配線の頭が露出しているときは０．のみを用いるの
が好ましい。そして、これら酸化ガスの適量をＮ２〃ス
で減圧室１まで搬送する。たとえば、）（ＣＩｏ、５〜
１０１／ｍｉｎおよび／またはＯｊｏ、５−１０１／ｍ
ｉｎをＮ　２０．５〜２０　Ｉ／＋ｎｉｎにより搬送す
る。、：れにより、シリコンウェハ３の表面に４１１着
している金属汚染物質、たとえばＦｅはＦｅ、０１、Ｆ
　ｅ３０　イＦ　ｅＣ１２、ＦｅＣに酸化される。

金属汚染物質を酸化させる工程が終了したら酸化ガスの
供給を止め、Ｎ２ガスのみを供給して酸化した金属汚染
物質を減圧室外に搬送する。この場合には減圧しないほ
うがよい。

（発明の効果） 本発明により、水洗浄を行わずに、すなわちシリコンウ
ェハを水で濡らすことなく細菌した金属汚染物質を除去
することができる。したがって、シリコンウェハ表面に
不安定な自然酸化膜が生成し、その後の熱酸化膜や重金
属膜の成長の土台として不安定であるという問題を解消
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の洗浄装置の実施例を示す図、第２図は
シリコンウェハの洗浄工程を模式的に示す図である。 ト・・減圧室、２・・・加熱装置、３・・・シリコンウ
ェハ、４・・・流量制御器、５・・・ウェハキャリア、
６・・・薬液洗浄槽、７・・・純水洗浄槽、８・・・洗
浄室。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）減圧または常圧においてシリコンウェハにＨＣｌ
   および／またはＯ＿３を含有するガスを供給して常温で
   または加熱しながらシリコンウェハに付着している金属
   汚染物質を酸化させ、その後不活性ガスを供給して酸化
   された金属汚染物質とともに排気することによりシリコ
   ンウェハから金属汚染物質を除去することを特徴とする
   シリコンウェハ洗浄方法。
2. （２）加熱装置を備えた減圧室に流量制御器を有するＨ
   Ｃｌ、Ｏ＿３不活性ガス供給源を接続したことを特徴と
   するシリコンウェハ洗浄装置。