JPH03200327A - 半導体ウエハの洗浄装置 - 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〕 本発明は半導体ウェハ表面を洗浄する装置に関し、特に
その洗浄装置の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の洗浄を実施する洗浄槽を第３図を用いて
説明する。

第３図は従来の洗浄槽を示す図であり、図中、１は半導
体ウェハ、２は洗浄槽、３は洗浄液である。洗浄槽２の
形状は通常矩形であり、この槽で洗浄液にウェハを浸す
。また、洗浄効果を高めるためには超音波エネルギーを
加え、洗浄するだけで十分であった。

しかし、集積回路が微細化するに従い、第４図に示すダ
イナミックＲＡＭのようにウェハ表面の凹凸が大きくな
り（例えばトレンチ溝に代表されるように）、この凹凸
のすみずみまで洗浄を行うものとすると、第３図に示し
たような洗浄槽に常圧状態で単にウェハを浸すだけでは
穴の細部まで洗浄液を入れることは不可能である。

そこで、第４図のようなトレンチ溝の洗浄では減圧下で
ウェハを洗浄液に浸し、常圧又はさらに加圧することよ
りトレンチ溝の細部まで洗浄液を入れ、洗浄を完全に行
うことが考えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来、このような減圧状態でウェハを浸
す装置は実現されていなかった。

この発明は、上記のような従来のものの問題点を解決す
るためになされたもので、減圧状態でウェハに洗浄液を
供給する装置を実現できるとともに、減圧時のミストの
発生を抑えることができる、半導体ウェハの洗浄装置を
得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる半導体ウェハの洗浄装置は、洗浄槽の
減圧状態を実現するために洗浄槽と洗浄液の貯液槽との
２層構造にし、洗浄液供給系及び排液系をＮ２または純
水で常にリンスして系を清浄に保ち、洗浄槽に対して排
液系と真空排気系を共通にして真空排気系を清浄に保つ
ようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、洗浄液供給系、排液系及び真空排
気系を洗浄槽に対して清浄な状態に保つことができ、洗
浄槽内のウェハに対する汚れ、特に真空−常圧の変化に
対する気流の乱れ、を防ぐことができ、ミストの発生を
防止することができる。また、洗浄槽と貯液槽とにわけ
ることにより、洗浄液を繰り返し使うことができ、洗浄
液の使用量を削減できる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による半導体ウェハの洗浄装
置を示し、本実施例においては、洗浄槽Ａの構成は第１
図に示すように、外槽１１とＮ１３とで密閉構造にでき
るようになっており、外槽１１の内に内槽１２を持つ２
重槽になっている。

また、この内槽１２の内下部には洗浄液又は純水を供給
する供給口１４が設けられている。内槽１２をあふれた
洗浄液は外槽１１を経て、ドレイン３４より槽より排出
される。洗浄されるウェハ１は内槽１２に入れられ、洗
浄されることになる。

次に、洗浄装置の動作及び機能の説明を第２図の洗浄シ
ーケンスを例にとり行う。

■　内槽１２にウェハ１を収納した後、蓋１３で外槽１
１を閉じ、洗浄槽Ａを密閉にする（ステップＳＬ）。

■　３方弁２４．２５．２６により外槽１１内槽１２を
真空ポンプ３８と接続し、外槽１１と内槽１２をともに
減圧（数１００ｔｏｎ〜数ｔ０ｎ以下）にする（ステッ
プＳ２）。

■　３方弁２４．２５を閉じ、３方弁２３を使い、洗浄
液の貯液槽Ｂと洗浄槽Ａとを接続し、槽Ｂより洗浄液を
内槽１２に供給する（ステップＳ３）。

■　洗浄液が内槽１２をオーバフロー又はウェハ１を完
全に浸った状態で、−旦弁２３を閉じ、弁２１を開き、
内槽１２．外槽１１をＮｚなどの不活性ガスで満たし、
常圧にする。この時、ウェハ１表面上の凹凸部（トレン
チ溝も含めて）を完全に洗浄液で覆うことになる。

この後、３方弁２５により外槽１１と貯液槽Ｂとを接続
し、内槽１２より外槽１１へあふれた洗浄液を貯液槽Ｂ
に戻す。さらに弁２３により貯液槽Ｂと洗浄槽Ａの内槽
１２とを接続させ、圧送ポンプ４０を使い、貯液槽Ｂよ
りフィルタリングされた洗浄液を常に内槽１２に供給し
、外槽１１より貯液槽Ｂへのリターンを繰り返し、常に
清浄な洗浄液によりウェハ１表面の洗浄を行う（ステッ
プＳ４）。

■　３方弁２３を閉じ、貯液槽Ｂから内槽１２への液供
給を止め、３方弁２４を開き、さらに弁２１を開き、Ｎ
！を洗浄！！Ａに供給し、内槽１２゜外槽１１の洗浄液
を貯液槽Ｂに戻す。このとき弁２２、弁２３とにより内
槽１２に配管３２よりＮｔを供給することにより、洗浄
液を配管３２より完全に追い出すことが必要である（ス
テップＳ５）。

■　弁２１によりＮ２を止め、弁２５により内槽１２と
貯液槽Ｂとを止め、弁２２．２３によって純水を内槽１
２に供給する。さらに弁２４．２６により外槽１１を排
液１２と接続する。純水は内槽１２→外槽１１→排液口
の順で流れ、内槽１２のウェハ１は純水でリンスされる
（ステップＳ６）。

■　弁２１によりＮ２を外槽１１に供給し、弁２２によ
り内槽１２に対して純水の供給を止め、Ｎ２を供給する
。弁２５と２７とにより内槽１２を排液１２へ接続し、
内槽１２．外槽１１の純水を排液口へ流し出す（ステッ
プ３７）。

■　弁２１．２３により洗浄槽Ａに対するＮ。

供給を止め、弁２６．２７により内槽１２．外槽１１を
真空ポンプ３８に接続する。洗浄槽Ａを減圧状態にし、
槽Ａ及びウェハ１表面に残留する純水を蒸発させ、ウェ
ハ１の乾燥を行う（ステップＳ８）。

■　弁２４．２５を閉じ、弁２１を開き、Ｎ２を洗浄槽
Ａに供給し、槽内を常圧に戻し、蓋１３を開き、洗浄乾
燥されたウェハを取り出す（ステップ３９）。

■　以降の乾燥工程は別の乾燥装置で行うことも可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る洗浄装置によれば、
洗浄槽と洗浄液の貯液槽との２重構造にしたので、ウェ
ハ表面に対し減圧状態で洗浄液を供給でき、洗浄液をウ
ェハ表面全体（トレンチ溝を含めて）を覆うようにでき
、完全な洗浄が可能となる。

また、洗浄液供給系及び排液系をＮ２または純水で常に
リンスして系を清浄に保ち、洗浄槽に対して排液系と真
空排気系を共通にして真空排気系を清浄に保つようにし
たので、洗浄液供給管、排管は常に純水で洗浄するシー
ケンスに組み込むことができ、清浄な状態を維持できる
。

さらに洗浄槽に対し、排液管と真空管を共通にできるた
め、余分な液だめを生じず、洗浄液ミストも発生しない
。

さらに、真空管を純水で洗浄できるため、減圧←常圧時
の圧力変動による洗浄液ミストの発生を防ぐことができ
る。

また、真空ポンプに対して洗浄液の混入を防ぐことがで
きるため、真空ポンプの劣化をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による半導体ウェハの洗浄装
置の構成図、第２図は本発明による洗浄シーケンスの一
例を示す図、第３図は従来の洗浄装置を示す図、第４図
はトレンチ溝を含んだ横型キャパシターセルの断面構造
図である。 図において、１１は外槽、１２内槽、１３は蓋、１４は
供給口、３４はドレインである。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）洗浄槽と、洗浄液の貯液槽とからなる洗浄装置に
   おいて、 上記洗浄槽は減圧手段、不活性ガス供給手段、洗浄液供
   給手段、純水供給手段を備え、 貯液槽より洗浄槽へ洗浄液を供給し、処理済の洗浄液を
   洗浄槽から貯液槽へ戻す構成としたことを特徴とする洗
   浄装置。
2. （２）請求項１記載の洗浄装置において、 上記洗浄槽は、減圧中に洗浄液又は純水を供給する手段
   を持ち、かつ不活性ガスで常圧または加圧を可能とした
   構成を持つことを特徴とする洗浄装置。
3. （３）請求項１記載の洗浄装置において、 上記洗浄槽は、洗浄液供給管に純水またはＮ＿２などの
   不活性ガスを供給する手段を持ち、洗浄液供給管を常に
   純水、Ｎ＿２でパージ可能とした構成を持つことを特徴
   とする洗浄装置。
4. （４）請求項１記載の洗浄装置において、 洗浄液排出管及び真空排気管において純水排出手段を持
   ち、洗浄液排出管及び真空排気管を常に純水でパージ可
   能とした構成を持つことを特徴とする洗浄装置。
5. （５）請求項４記載の洗浄装置において、 洗浄槽よりの洗浄液排水管と真空排気管とを共用した構
   成を持つことを特徴とする洗浄装置。