JPH02257632A - 半導体装置の洗浄方法及びその洗浄装置 - Google Patents
半導体装置の洗浄方法及びその洗浄装置Info
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- JPH02257632A JPH02257632A JP1079139A JP7913989A JPH02257632A JP H02257632 A JPH02257632 A JP H02257632A JP 1079139 A JP1079139 A JP 1079139A JP 7913989 A JP7913989 A JP 7913989A JP H02257632 A JPH02257632 A JP H02257632A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
- H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
- H10P72/0402—Apparatus for fluid treatment
- H10P72/0406—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H10P72/0411—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H10P72/0414—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
８００ＫＨｚの超音波振動を純水に印加する超音波純水
洗浄（以後メガソニック純水洗浄と記載する）に本発明
は係わり、特に、アルカリまたは酸系の薬液を添加した
純水を利用する。
洗浄（以後メガソニック純水洗浄と記載する）に本発明
は係わり、特に、アルカリまたは酸系の薬液を添加した
純水を利用する。
（従来の技術）
最近の半導体素子は、Ｄ −１ｔ Ａ Ｍに代表される
ように集積度が向上しているために、配線間の間隔も段
々に狭められて例えば０．５μｍルール（Ｒｕｌｅ）な
どの言葉が聞かれるようになり、半導体素子の製造歩留
りにゴミが影響する度合いが大きくなってきて、製造段
階における異物即ちゴミの発生を極力部えるように努め
ている。このため、製造工程における洗浄工程にも種々
の改良が行われている。
ように集積度が向上しているために、配線間の間隔も段
々に狭められて例えば０．５μｍルール（Ｒｕｌｅ）な
どの言葉が聞かれるようになり、半導体素子の製造歩留
りにゴミが影響する度合いが大きくなってきて、製造段
階における異物即ちゴミの発生を極力部えるように努め
ている。このため、製造工程における洗浄工程にも種々
の改良が行われている。
ところで、半導体基板の洗浄には、温純水による方式に
加えてメガ・ソニック純水洗浄法も利用されており、そ
の洗浄装置には、第４図に示すような回転自在な支持台
５１に固定した半導体基板５２の枚葉を洗浄するいオ）
ゆるスピナータイプ（Ｓｐｉｎｎｅｒ Ｔｙｐｅ）も使
用されており、温純水を放出するノズル５３は、当然半
導体基板５２に対向して設置する。温純水が放出される
半導体基板５２の−而付近には、能動または受動素子が
形成されており、この洗浄時にも、この表面の反対側即
ち裏面もジェット（、Ｉｅｔ）状純水により洗浄するい
わゆるバックリンス（［３ａｃｋ Ｒ１ｎ５ｅ）工程も
併用する。
加えてメガ・ソニック純水洗浄法も利用されており、そ
の洗浄装置には、第４図に示すような回転自在な支持台
５１に固定した半導体基板５２の枚葉を洗浄するいオ）
ゆるスピナータイプ（Ｓｐｉｎｎｅｒ Ｔｙｐｅ）も使
用されており、温純水を放出するノズル５３は、当然半
導体基板５２に対向して設置する。温純水が放出される
半導体基板５２の−而付近には、能動または受動素子が
形成されており、この洗浄時にも、この表面の反対側即
ち裏面もジェット（、Ｉｅｔ）状純水により洗浄するい
わゆるバックリンス（［３ａｃｋ Ｒ１ｎ５ｅ）工程も
併用する。
ノズル５３に形成する純水を溜める振動室５５には、タ
ンタル製振動子５４を配置すると共に連通した流出路５
６を設置し、ここからメガ・ソニック純水を回転する支
持台５１に固定した半導体基板５２に注ぐ。
ンタル製振動子５４を配置すると共に連通した流出路５
６を設置し、ここからメガ・ソニック純水を回転する支
持台５１に固定した半導体基板５２に注ぐ。
このような洗浄装置の稼働に先立って半導体ＪＪ板５２
は、アンローダ５７に収納し、搬送路５８を経て支持台
５１にセット（Ｓｅｔ）後、所定の洗浄工程を終えてか
ら再び搬送路５９によりアンローダ６０に送られる。
は、アンローダ５７に収納し、搬送路５８を経て支持台
５１にセット（Ｓｅｔ）後、所定の洗浄工程を終えてか
ら再び搬送路５９によりアンローダ６０に送られる。
ところで、半導体基板５２を固定する支持台５１は、１
〜３０００ｒｐｍの範囲の回転数で回転させ、更に。
〜３０００ｒｐｍの範囲の回転数で回転させ、更に。
振動室５５に流入した純水に対してタンタル製振動子５
４の稼働により８００ＫＩＩｚ〜２Ｍ１１ｚの範囲から
選定した所定の超音波振動を与える。得られたメガ・ソ
ニック純水は、０゜５〜２Ｑ／分の流速で５〜６０秒間
流出路５６から放出して洗浄を行う。
４の稼働により８００ＫＩＩｚ〜２Ｍ１１ｚの範囲から
選定した所定の超音波振動を与える。得られたメガ・ソ
ニック純水は、０゜５〜２Ｑ／分の流速で５〜６０秒間
流出路５６から放出して洗浄を行う。
メガ・ソニック純水の放出を終えてから、支持台５１を
３０００〜５０００ｒｐｍで回転してスピン乾燥を行っ
て洗浄工程が終了する。
３０００〜５０００ｒｐｍで回転してスピン乾燥を行っ
て洗浄工程が終了する。
このような洗浄工程と別に、薬液によるいわゆるデイツ
プ（Ｄｊ＋））方式による表面処理を半導体基板に実施
してゴミなどの異物を除去する手法も知られており、薬
液としては、過酸化水素、親水性表面活性剤、弗酸、硫
酸などの酸系処理液更に強塩基性処理液であるコリンな
と更にまたこれらの混合処理液が利用されている。
プ（Ｄｊ＋））方式による表面処理を半導体基板に実施
してゴミなどの異物を除去する手法も知られており、薬
液としては、過酸化水素、親水性表面活性剤、弗酸、硫
酸などの酸系処理液更に強塩基性処理液であるコリンな
と更にまたこれらの混合処理液が利用されている。
（発明が解決しようとする課題）
スピナー型のメガ・ソニック純水洗浄装置では、上記の
ように８００にＩＩ７．〜２ＭＩＩｚの範囲の極めて振
動波長の短い領域が利用されているので、 （１）微細な粒子（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）まで効率的に除
去可能である。例えば、電力１００Ｗ−回転数５０＋ｐ
ｍ−流速１Ｑ、／分−時間３０秒のメガ・ソニック純水
洗浄条件によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｊｃａｌ Ｖａｐｏｕ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）粒子の平均除去率９０％は
、流速４Ｑ／分、時間１５分における一般流水水洗の平
均除去率６５％の約１．４倍の効率上昇が得られる。
ように８００にＩＩ７．〜２ＭＩＩｚの範囲の極めて振
動波長の短い領域が利用されているので、 （１）微細な粒子（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）まで効率的に除
去可能である。例えば、電力１００Ｗ−回転数５０＋ｐ
ｍ−流速１Ｑ、／分−時間３０秒のメガ・ソニック純水
洗浄条件によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｊｃａｌ Ｖａｐｏｕ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）粒子の平均除去率９０％は
、流速４Ｑ／分、時間１５分における一般流水水洗の平
均除去率６５％の約１．４倍の効率上昇が得られる。
（２）キャビテーションの発生がないので、半導体基板
に対するダメージ（Ｄａｍａｇｅ）がないなど基本的な
長所を備えている。
に対するダメージ（Ｄａｍａｇｅ）がないなど基本的な
長所を備えている。
更に、バッチ（Ｂａｔｃｈ）方式に比べて、特別な搬送
手段が必要でなく、カセッｌ−，ツウカセット（Ｃａｔ
ｈｅｔ ｔｏ Ｃａｔｈｅｔ）方式がインライン（Ｉｎ
Ｌｉｎｅ）化できるし、短時間の処理が可能になり純
水／半導体基板枚葉当りの量が少ないなどの利点がある
。
手段が必要でなく、カセッｌ−，ツウカセット（Ｃａｔ
ｈｅｔ ｔｏ Ｃａｔｈｅｔ）方式がインライン（Ｉｎ
Ｌｉｎｅ）化できるし、短時間の処理が可能になり純
水／半導体基板枚葉当りの量が少ないなどの利点がある
。
しかし、Ａ１．またはＡＬ合金製配線、酸化珪素やＰ（
Ｐｌａｚｍａ）−３ｉＮなどの絶縁膜を［／シストを利
用してＲＩＥ （Ｒｃａｃｔｊｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ
ｉｎｇ）処理、ＣＤＥ［Ｃｈｅｍｉｅａｌ Ｄｒｙ Ｅ
ｔｃｈｉｇマグネテロン管を利用するプラズマ発生位；
ｎから離れた場所に移したラジカル（Ｒａｄｉｃａｌ）
によりエツチングする方法〕処理後、酸素プラズマ法に
よりレジストを剥離した時発生するレジスト残渣及び重
金属残渣は、メガ・ソニック純水洗浄で除去できない。
Ｐｌａｚｍａ）−３ｉＮなどの絶縁膜を［／シストを利
用してＲＩＥ （Ｒｃａｃｔｊｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈ
ｉｎｇ）処理、ＣＤＥ［Ｃｈｅｍｉｅａｌ Ｄｒｙ Ｅ
ｔｃｈｉｇマグネテロン管を利用するプラズマ発生位；
ｎから離れた場所に移したラジカル（Ｒａｄｉｃａｌ）
によりエツチングする方法〕処理後、酸素プラズマ法に
よりレジストを剥離した時発生するレジスト残渣及び重
金属残渣は、メガ・ソニック純水洗浄で除去できない。
このため、これらの残渣の除去には、コリンなどのアル
カリ性処理液または弗酸、硫酸などの酸系処理液による
後処理がメガ・ソニック純水洗浄に必要とされている。
カリ性処理液または弗酸、硫酸などの酸系処理液による
後処理がメガ・ソニック純水洗浄に必要とされている。
しかし、この後処理はデイツプ（Ｄｉｐ）方式であるた
めに、デイツプ溶液表面に表面張力により浮遊する粒子
が被洗浄半導体基板に再付着する難点がある。
めに、デイツプ溶液表面に表面張力により浮遊する粒子
が被洗浄半導体基板に再付着する難点がある。
本発明はこのような事情により成されたもので、特に、
メガ・ソニック洗浄で除去できなかった重金属残渣や酸
素プラズマによるレジスト剥離後のレジスト残渣除去を
一緒に施すことができる洗浄方法及びその洗浄装置を提
供することを目的とする。
メガ・ソニック洗浄で除去できなかった重金属残渣や酸
素プラズマによるレジスト剥離後のレジスト残渣除去を
一緒に施すことができる洗浄方法及びその洗浄装置を提
供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
（１）支持台に配置する半導体基板に、薬液を混合した
純水により超音波洗浄を施すことを特徴とする半導体基
板の洗浄方法 （２）支持台と、この支持台に固定する半導体基板と、
この半導体基板に向合った流出路を設置するノズルと、
この流出路に連通して形成する超音波振動室と、ここに
配置する振動子と、超音波振動室に接続する純水用導管
と、超音波振動室から導出する純水に添加する薬液混合
純水用機構を備える洗浄装置に本発明の特徴がある。
純水により超音波洗浄を施すことを特徴とする半導体基
板の洗浄方法 （２）支持台と、この支持台に固定する半導体基板と、
この半導体基板に向合った流出路を設置するノズルと、
この流出路に連通して形成する超音波振動室と、ここに
配置する振動子と、超音波振動室に接続する純水用導管
と、超音波振動室から導出する純水に添加する薬液混合
純水用機構を備える洗浄装置に本発明の特徴がある。
（作 用）
ＡＬ、ＡＬ−５ｉ 、ＡＬ−５ｊ、−Ｃｕなどの配線層
やＰ−３ｉＮなどをＲＩＥ法により処理して発生する重
合属残渣、または、ＣＤＥ法によりシリコン半導体基板
をレジストを利用して食刻してから酸素プラズマでこの
レジストを剥離してできる残渣が、薬液を混合したメガ
・ソニック純水洗浄により除去できるとの事実を基に本
発明は完成されたものであり、浮遊した状態とした重金
属やレジスト残渣を流出させる方式を採っている。
やＰ−３ｉＮなどをＲＩＥ法により処理して発生する重
合属残渣、または、ＣＤＥ法によりシリコン半導体基板
をレジストを利用して食刻してから酸素プラズマでこの
レジストを剥離してできる残渣が、薬液を混合したメガ
・ソニック純水洗浄により除去できるとの事実を基に本
発明は完成されたものであり、浮遊した状態とした重金
属やレジスト残渣を流出させる方式を採っている。
これにより第３図に示すように半導体基板表面は極めて
清浄になり、粒子の除去率が純水で平均９０％が９５〜
９８％に向上し、更にＡＬまたはＡＬ合金配線後におけ
るレジスト残渣も粒子除去と同時に除去されることを走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ ５ｃａｎｎｉｎ３Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ） ＠察により確認した。
清浄になり、粒子の除去率が純水で平均９０％が９５〜
９８％に向上し、更にＡＬまたはＡＬ合金配線後におけ
るレジスト残渣も粒子除去と同時に除去されることを走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ ５ｃａｎｎｉｎ３Ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ） ＠察により確認した。
このように、残渣除去工程が不要となり設備維持経費が
大幅に削減できる。
大幅に削減できる。
この方式を達成する洗浄装置としては１回転自在な支持
台に被洗浄半導体基板を配置し、これに対向して設置す
るノズルには、純水を溜める超音波振動室と、超音波振
動板を設置する。更に、超音波振動室には流出路を形成
し、ここから放出するメガ・ソニック純水に対して薬液
を混合した純水溶液を一体に混ぜ合せる薬液混合純水用
機構を付設する。
台に被洗浄半導体基板を配置し、これに対向して設置す
るノズルには、純水を溜める超音波振動室と、超音波振
動板を設置する。更に、超音波振動室には流出路を形成
し、ここから放出するメガ・ソニック純水に対して薬液
を混合した純水溶液を一体に混ぜ合せる薬液混合純水用
機構を付設する。
ノズルには、対薬品性に富んだ材料が選定され。
例えばコリンを使用する際には、フッ素樹脂系材料によ
り達成する。
り達成する。
適用する薬品としては、弗酸、硫酸などの酸系処理液と
塩基性処理液としてコリンが適用でき。
塩基性処理液としてコリンが適用でき。
しかも、上記残渣を溶解するのでなく半導体塙板から遊
離させれば良い。従って、コリン濃度は、容積濃度（以
後Ｖｏｉ％と記載する）でＩＶｏｌヅ・以下であれば十
分であり、場合によっては０．ＬＶｏ１％でも差支えな
い。
離させれば良い。従って、コリン濃度は、容積濃度（以
後Ｖｏｉ％と記載する）でＩＶｏｌヅ・以下であれば十
分であり、場合によっては０．ＬＶｏ１％でも差支えな
い。
（実施例）
第１図及び第２図を参照して本発明に係わる実施例を説
明する。即ち、アンローダ１に収納された被洗浄半導体
基板２は、例えばフロッグレッグ（Ｆｒｏｇ Ｌｅｇ）
と呼ばれる搬送系３により回転可能な支持台４に運ばれ
て固定し、後述するメガ・ソニック純水洗浄工程を終え
てから再びフロッグレッグからなる搬送系５により搬送
してアンローダ６に収納する。
明する。即ち、アンローダ１に収納された被洗浄半導体
基板２は、例えばフロッグレッグ（Ｆｒｏｇ Ｌｅｇ）
と呼ばれる搬送系３により回転可能な支持台４に運ばれ
て固定し、後述するメガ・ソニック純水洗浄工程を終え
てから再びフロッグレッグからなる搬送系５により搬送
してアンローダ６に収納する。
図面では、アンローダ１，６内の半導体基板２と支持台
４上のそれの寸法は便宜上達って書いたもので、実際に
は、当然同一のものであることを付記する。
４上のそれの寸法は便宜上達って書いたもので、実際に
は、当然同一のものであることを付記する。
ところで、支持台４に被洗浄半導体基板２を取付けるに
は、図示していないが機械的な特殊構造によっている。
は、図示していないが機械的な特殊構造によっている。
即ち、支持台４の６箇所には、半分に割れしかも上から
見てほぼ円形の爪が配置されており、支持台４の回転と
共にこの中の３箇所の爪半分が回転して被洗浄半導体基
板２を強固に固定する仕組みである。
見てほぼ円形の爪が配置されており、支持台４の回転と
共にこの中の３箇所の爪半分が回転して被洗浄半導体基
板２を強固に固定する仕組みである。
第１図と第２図における支持台４の周りには、囲い７を
配置して洗浄工程により流出する純水の飛散を防止しか
つ、それを外部に流す役割を果たしており１図示してい
ないが、ジェノ１〜状純水によって被洗浄半導体基板２
の裏面にバックリンス処理を実施する。
配置して洗浄工程により流出する純水の飛散を防止しか
つ、それを外部に流す役割を果たしており１図示してい
ないが、ジェノ１〜状純水によって被洗浄半導体基板２
の裏面にバックリンス処理を実施する。
ノズル８は、耐アルカリ性、耐酸性のフッ素樹脂系材料
で構成し、メガ・ソニック純水を溜めかつ超音波振動を
起こす超音波振動室つと、ここに連通ずる流出路１０を
設置する。
で構成し、メガ・ソニック純水を溜めかつ超音波振動を
起こす超音波振動室つと、ここに連通ずる流出路１０を
設置する。
この超音波振動室９には、電源１１に電気的に接続した
タンタル製振動子１２を配置し、更に、メガ・ソニック
用純水は、純水用流量制御系１３、バルブ（Ｂｕｌｂ）
１４及び導管１５を経て超音波振動室９に供給される。
タンタル製振動子１２を配置し、更に、メガ・ソニック
用純水は、純水用流量制御系１３、バルブ（Ｂｕｌｂ）
１４及び導管１５を経て超音波振動室９に供給される。
超音波振動室９では、タンタル製振動子１２の稼働によ
り８００にｌヒル２１ヒの領域の振動を発生させてメガ
・ソニック用純水が得られる。
り８００にｌヒル２１ヒの領域の振動を発生させてメガ
・ソニック用純水が得られる。
この外にメガ・ソニック純水と同様に薬液流量制御系１
７、バルブ１８を介して薬液供給用導管１６を設置する
が、これは、捩子１９などの機械的手段（第２図参照）
によりノズル８に固定し、ぞの先端を流水路１０外で両
液を混合する。しかし、第１図のようにノズル８内に直
接薬液供給用導管１６を形成する場合がある。
７、バルブ１８を介して薬液供給用導管１６を設置する
が、これは、捩子１９などの機械的手段（第２図参照）
によりノズル８に固定し、ぞの先端を流水路１０外で両
液を混合する。しかし、第１図のようにノズル８内に直
接薬液供給用導管１６を形成する場合がある。
このいずれの薬液の混入も、純水に上記領域の超音波振
動を付与後に実施することにより、タンタル製振動子１
２がアルカリ性、弗酸系、過酸化水素系など処理液によ
り侵食されるのを堕ぐ。即ち。
動を付与後に実施することにより、タンタル製振動子１
２がアルカリ性、弗酸系、過酸化水素系など処理液によ
り侵食されるのを堕ぐ。即ち。
強アルカリや弗酸系処理液によりタンタル製振動子１２
のタンタル及び含有不純物が数七〜数百ＰＰＭ溶出して
、メガ・ソニック用純水への混入及び半導体基板２への
汚染を防止するためである。
のタンタル及び含有不純物が数七〜数百ＰＰＭ溶出して
、メガ・ソニック用純水への混入及び半導体基板２への
汚染を防止するためである。
このように薬液をメガ・ソニック用純水に混入する具体
的手段は、第１図に示す装置が固定式流出路ＩＯによっ
ており、第２図の装置では、薬液供給用導管１６を流出
路１０の外側に設置した可動式方式を採っている点に特
徴があり、この薬液の混合比率については、各々に設置
した流量制御系１３．１７により調整し、コリンを利用
する場合には、上記のように１Ｖｏ１％以下とする。な
お、弗酸や硫酸などの酸性処理液を利用する場合もコリ
ンと同様な濃度とする。
的手段は、第１図に示す装置が固定式流出路ＩＯによっ
ており、第２図の装置では、薬液供給用導管１６を流出
路１０の外側に設置した可動式方式を採っている点に特
徴があり、この薬液の混合比率については、各々に設置
した流量制御系１３．１７により調整し、コリンを利用
する場合には、上記のように１Ｖｏ１％以下とする。な
お、弗酸や硫酸などの酸性処理液を利用する場合もコリ
ンと同様な濃度とする。
また、純水を満たした超音波振動室９におけるタンタル
製振動子１２の状況にもよるが、洗浄用メガ・ソニック
純水の流速は、約２Ｑ／分が適当であり、洗浄時間とし
ては、被洗浄対象物例えば重金属か、レジストなどにも
よるが最大で１分、最少で１０秒程度である。
製振動子１２の状況にもよるが、洗浄用メガ・ソニック
純水の流速は、約２Ｑ／分が適当であり、洗浄時間とし
ては、被洗浄対象物例えば重金属か、レジストなどにも
よるが最大で１分、最少で１０秒程度である。
ところで、被洗浄用半導体基板２表面付近には、能動ま
たは受動素子が形成されており、この各素子に電気的に
接続したＡＬ、 ＡＬ−５ｉまたはＡＬ−５ｉ−Ｃｕな
どからなる配ｍｒａをデポ（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）後
ポジ形フォトレジストを利用するＲＩＥ法によりパター
ニング（Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）する方法によって形成
している。
たは受動素子が形成されており、この各素子に電気的に
接続したＡＬ、 ＡＬ−５ｉまたはＡＬ−５ｉ−Ｃｕな
どからなる配ｍｒａをデポ（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）後
ポジ形フォトレジストを利用するＲＩＥ法によりパター
ニング（Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）する方法によって形成
している。
次に、超音波振動室９などを設置したノズル８の運動機
構については、第１図及び第２図に記載されていないが
、二つの方式が採用できる。即ち、薬液を混入した純水
で超音波洗浄を施す回転支持台４に固定した半導体基板
２は、その片側の半径方向だけに移動可能な機構（例え
ばオピニオンギヤーを図示していないノズル８の固定部
に設ける）をノズル８に設置している。このため、支持
台４を回転させることにより半導体基板２の被洗浄全面
に超音波洗浄が実施できるように配慮して、特定方向の
運動しか行わないノズル８の動作をカバー （Ｃｏｖｅ
ｒ） シている。
構については、第１図及び第２図に記載されていないが
、二つの方式が採用できる。即ち、薬液を混入した純水
で超音波洗浄を施す回転支持台４に固定した半導体基板
２は、その片側の半径方向だけに移動可能な機構（例え
ばオピニオンギヤーを図示していないノズル８の固定部
に設ける）をノズル８に設置している。このため、支持
台４を回転させることにより半導体基板２の被洗浄全面
に超音波洗浄が実施できるように配慮して、特定方向の
運動しか行わないノズル８の動作をカバー （Ｃｏｖｅ
ｒ） シている。
これに対して、Ｘ−Ｙ方向に暉動可能な機構にノズル８
を設置させて洗浄する方法もある。これでは、一方の方
向例えばＸ方向に半導体基板２をずらしながら、他方の
方向例えばＹ方向に移動させることによって薬液を混入
した純水で超音波洗浄を行う方式が採用できる。この場
合は、当然支持台４に回転機構を設置しなくても良い。
を設置させて洗浄する方法もある。これでは、一方の方
向例えばＸ方向に半導体基板２をずらしながら、他方の
方向例えばＹ方向に移動させることによって薬液を混入
した純水で超音波洗浄を行う方式が採用できる。この場
合は、当然支持台４に回転機構を設置しなくても良い。
ところで、なるべく製造プロセスに合せるように、シリ
コン半導体基板に形成したＡＬまたはＡＬ合金製配線層
パターンをポジ形フォトレジストを利用するＲＩＩＥ法
により形成後、Ｓｉ残渣を処理して酸素プラズマ法でポ
ジ形フ第１・レジスト残渣を利殖してＡＬまたはＡＬ合
金製配線層に生じるこのフォトレジスト残渣の洗浄効果
を調査した。
コン半導体基板に形成したＡＬまたはＡＬ合金製配線層
パターンをポジ形フォトレジストを利用するＲＩＩＥ法
により形成後、Ｓｉ残渣を処理して酸素プラズマ法でポ
ジ形フ第１・レジスト残渣を利殖してＡＬまたはＡＬ合
金製配線層に生じるこのフォトレジスト残渣の洗浄効果
を調査した。
また、１．０Ｍｌ１ｚ−１００Ｗ−Ｉ Ｑ ／分の条件
で超音波振動を純水に与えて得られるメガ・ソニック用
純水に、０．５Ｖｏ１％の濃度のコリンを混合して処理
液を調整した、更に、シリコン半導体基板２を固定する
支持台４は、 ５０ｒｐｍで回転し、上記コリン含有処
理液を２Ｑ／分の流速で約３０秒間洗浄した。その後、
５０ｒｐｍで回転した状態で、別のノズルから放出し
た超音波振動を与えない純水による洗浄を１分間実施し
、更に、５０００ｒｐｍの回転によるスピン乾燥を施し
た。
で超音波振動を純水に与えて得られるメガ・ソニック用
純水に、０．５Ｖｏ１％の濃度のコリンを混合して処理
液を調整した、更に、シリコン半導体基板２を固定する
支持台４は、 ５０ｒｐｍで回転し、上記コリン含有処
理液を２Ｑ／分の流速で約３０秒間洗浄した。その後、
５０ｒｐｍで回転した状態で、別のノズルから放出し
た超音波振動を与えない純水による洗浄を１分間実施し
、更に、５０００ｒｐｍの回転によるスピン乾燥を施し
た。
その結果、第３図に明らかなように３処理手段中流水処
理だけの場合が最も粒−そが多く、次に従来方法による
メガ・ソニック純水洗浄、最も粒子が少ないのが本発明
で、その有用性は明らかである。なお、図中粒子が最も
多いのは、洗浄面の半導体ウェーハを示している。具体
的には、粒子の除去率として純水だけの場合が平均で９
０％なのに対して０゜５Ｖｏ１％の薬液添加による本発
明方法と装置による場合に９５〜９８％に向−ヒした。
理だけの場合が最も粒−そが多く、次に従来方法による
メガ・ソニック純水洗浄、最も粒子が少ないのが本発明
で、その有用性は明らかである。なお、図中粒子が最も
多いのは、洗浄面の半導体ウェーハを示している。具体
的には、粒子の除去率として純水だけの場合が平均で９
０％なのに対して０゜５Ｖｏ１％の薬液添加による本発
明方法と装置による場合に９５〜９８％に向−ヒした。
更に、レジスト残渣の除去状況をＳＥＭにより観察した
ところ重金属粒子と一緒に除去されていることを確認し
た。なお、ノズル形状は、実施例に示したものの外に、
純水に超音波振動を付ダ後酸性処理液またはアルカリ性
処理液を混合できる構造なら良いことは言うまでもない
。除去する残渣には、 ＡＩ、配線形成後のレジスト残
渣と重金属残渣を示したが、多結晶半導体ＷＪ（例えば
ポリシリコン）パターン形成後のレジスト残渣、酸化珪
素などの絶縁膜加工後のレジスト残渣、更にレジスト以
外のポリマー系あるいは重金凪など純水超音波洗浄だけ
では除去できない残渣も洗浄対象となり得る。
ところ重金属粒子と一緒に除去されていることを確認し
た。なお、ノズル形状は、実施例に示したものの外に、
純水に超音波振動を付ダ後酸性処理液またはアルカリ性
処理液を混合できる構造なら良いことは言うまでもない
。除去する残渣には、 ＡＩ、配線形成後のレジスト残
渣と重金属残渣を示したが、多結晶半導体ＷＪ（例えば
ポリシリコン）パターン形成後のレジスト残渣、酸化珪
素などの絶縁膜加工後のレジスト残渣、更にレジスト以
外のポリマー系あるいは重金凪など純水超音波洗浄だけ
では除去できない残渣も洗浄対象となり得る。
また、処理液としては、アルカリ系としてコリン以外の
苛性ソーダ、Ｐ−５ｉＯエツチバツク処理後の残渣に有
効な弗酸系、ポリシリコンパターニング後のポジレジス
ト残渣に有効な硫酸系などのように、洗浄除去の対象と
なる残渣に対して有効なものであれば良く、濃度や洗浄
条件もほぼ完全に除去できるなら上記実施例の条件にと
られれるものでない。
苛性ソーダ、Ｐ−５ｉＯエツチバツク処理後の残渣に有
効な弗酸系、ポリシリコンパターニング後のポジレジス
ト残渣に有効な硫酸系などのように、洗浄除去の対象と
なる残渣に対して有効なものであれば良く、濃度や洗浄
条件もほぼ完全に除去できるなら上記実施例の条件にと
られれるものでない。
このように、本発明に係わる洗浄方法およびその洗浄装
置によると、Ａ１．配線層などに被着する重金属及びレ
ジスト残渣が除去できるので、従来必要であったレジス
ト残渣除去工程が省略できるので、工程短縮によるコス
ト削減および設備の不要に伴う設備維持コストが削減可
能になった。
置によると、Ａ１．配線層などに被着する重金属及びレ
ジスト残渣が除去できるので、従来必要であったレジス
ト残渣除去工程が省略できるので、工程短縮によるコス
ト削減および設備の不要に伴う設備維持コストが削減可
能になった。
第１図及び第２図は、本発明方法を実施するのに利用す
る洗浄装置の要部を示す断面図、第３図は、その効果を
表した図、第４図は、従来の洗浄装置の要部断面図であ
る。 ■、６：アンローダ ２：半導体基板 ３．５：搬送系
４：支持台 ７：囲い ８：ノズル９：
超音波振動室 １０：流出路 １１：電源１２：振
動子 １３．１７：流量制御系１４．１８：バル
ブ １５．１６：導管 １９：捩子代理人 弁理士
大 胡 典 夫 第 ４ 図
る洗浄装置の要部を示す断面図、第３図は、その効果を
表した図、第４図は、従来の洗浄装置の要部断面図であ
る。 ■、６：アンローダ ２：半導体基板 ３．５：搬送系
４：支持台 ７：囲い ８：ノズル９：
超音波振動室 １０：流出路 １１：電源１２：振
動子 １３．１７：流量制御系１４．１８：バル
ブ １５．１６：導管 １９：捩子代理人 弁理士
大 胡 典 夫 第 ４ 図
Claims (2)
- （１）支持台に配置する半導体基板に、薬液を混合した
純水により超音波洗浄を施すことを特徴とする半導体基
板の洗浄方法 - （２）支持台と、この支持台に固定する半導体基板と、
この半導体基板に向合った流出路を設置するノズルと、
この流出路に連通して形成する超音波振動室と、ここに
配置する振動子と、超音波振動室に接続する純水用導管
と、超音波振動室から導出する純水に添加する薬液混合
純水用機構を具備することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の洗浄方法用洗浄装置
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|---|---|---|---|
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| US07/499,643 US5100476A (en) | 1989-03-30 | 1990-03-27 | Method and apparatus for cleaning semiconductor devices |
| EP90106002A EP0390134B1 (en) | 1989-03-30 | 1990-03-29 | Method and apparatus for cleaning semiconductor devices |
| DE69028130T DE69028130T2 (de) | 1989-03-30 | 1990-03-29 | Verfahren und Gerät zur Reinigung von Halbleiterbauelementen |
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