JPH0458528A - 洗浄処理方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、洗浄処理方法に係り、特に半導体ウェハの純
水又は超純水による洗浄処理方法に関するものである。

〔従来の技術〕

集積回路技術においては、パターンの微細化、超高集積
化が進み、従来問題とされていたパーティクル、有機物
質、及び金属等による汚染ばかりでなく、ウェハの自然
酸化等も汚染源として問題となってきている。

ウェハの自然酸化膜を防止するためには、洗浄用の純水
又は超純水中の溶存酸素を減少させることが重要である
とされている。

溶存酸素濃度数ｐｐｂ程度の、現在の技術で極限まで溶
存酸素を減少させた超純水であれば、シリコンの自然酸
化は防止できることが確認されている。しかし、この場
合でも、空気中にごく僅かな時間でも暴露した場合には
、自然酸化膜が形成されることが認められ、ウェハを窒
素ガスなどの不活性気体中、水蒸気中、あるいは溶剤蒸
気中に保持することによって、空気には暴露しない等の
対策が提案されている。

しかしこれらの場合、シリコン表面は依然として活性で
あり、ご（僅かな酸素の存在で、酸化される恐れがある
。

また、現在の技術で極限まで溶存酸素を減少させた超純
水であっても、ウェハ上に配線されるアルミニム等の金
属はシリコンより活性が大きいため、これら金属の自然
酸化を防止するためには不十分であると言われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来の洗浄処理方法では、半導体ウェハ
の表面は、ごく僅かの酸素の混入で自然酸化を受けやす
い状態、すなわち表面汚染を受けやすい状態にある。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決し、被洗浄物、
特に半導体ウェハ等の表面を制御して自然酸化を防止で
きる洗浄処理方法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〕

上記目的を達成するために、本発明では、被処理物質を
、水素を溶解させた純水又は超純水中に浸漬し、紫外線
照射することを特徴とする洗浄処理方法としたものであ
る。

本発明の洗浄処理方法において、　被処理物質としては
半導体ウェハに適用でき、また、純水又は超純水への水
素の溶解は、気体透過膜を介して行なうのがよい。

そして、紫外線の照射は、低圧水銀ランプを光源として
行ない、該ランプの保護管は、少なくとも一部が水中に
あり、被処理物質に対面する面と反対の面にはランプ位
置を焦点とする楕円反射鏡を設けているものを用いるの
が好適である。

〔作　用〕

水素を溶解させた水に紫外線に照射することによって、
水中の水素は光エネルギーを吸収し、活性化される。活
性化された水素によって、半導体ウェハのシリコンは表
面が水素で終端されて酸化を受けにくい状態となる。ま
た溶存酸素が僅かに残存している場合であっても、活性
化水素の存在によって還元性雰囲気になるため、ウェハ
上のアルミニウムなどの金属の酸化は防止される。

ここで、活性化水素の寿命は、吸収したエネルギーが周
辺の水に移行する等のため、秒単位に満たない、きわめ
て短時間と推定され、活性化水素が活性を失う前に半導
体ウェハ等に接触することが非常に重要である。

本発明では、水素を溶解した水中に半導体ウェハ等を浸
漬した状態で、紫外線を照射することで、この問題を解
決した。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 第１図は、本発明の方法に用いる処理装置の実施態様の
一例を示す概略断面図である。また、第２図は、本処理
方法に用いる装置の紫外線光源の拡大概略断面図である
。

本処理装置は、洗浄処理槽５の上流側、に水素溶解装置
３を有している。この水素溶解装置３は、気体透過膜４
を介して水素２を給水口１からの水に溶解させる装置で
ある。通常の水中に水素ガスを吹き込む方法では、過剰
の水素を供給する必要があるために、余剰水素が発生し
て処理が必要であるが、本装置は膜を介して水素を溶解
させる方法であるため、水に溶解される量のみの供給で
十分であり、余剰水素が発生せず、危険性がない。また
、本発明で水中に溶解させる水素は、飽和濃度に比較し
てかなり少なくて十分であるため、処理中に水中の水素
が揮散することもない。なお、排水中に残存する水素は
、この図には示していないが、必要であれば、触媒の存
在下で空気を吹き込むことで簡単に除去される。

洗浄処理槽５は、水素溶解水給水口６、オーバーフロー
機構７、排水口８、紫外線光源９、及び被処理物保持機
構１０を有し、ウェハの枝葉処理を行う。

紫外線光源９としては、装置の簡易さ、照射波長等から
、低圧水銀ランプ１４を用い、ランプ保護管１２の少な
くとも一部が水中にあり、被処理物質に対面する面と反
対の面には、ランプ位置を焦点とする楕円反射鏡１３を
設けている。低圧水銀ランプ１４から照射される光は、
楕円反射鏡１３によって反射され、被処理物であるウェ
ハ１１の表面近くの水に対して、垂直に集中的に照射さ
れる。すなわち、被処理物表面近くの水中の水素が効率
的に活性化され、活性化水素による処理が効率的に行わ
れる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の方法によれば、半導体ウェ
ハ等の被処理物質の、表面の自然酸化が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる洗浄処理装置の実施態様
の一例を示す概略断面図、第２図は洗浄処理装置に用い
る紫外線光源の一例を示す概略断面図である。 Ｉ：給水口、２：溶解用水素、３：水素溶解装置、４：
気体透過膜、 ６：水素溶解水給水口、 機構、８：排水口、９： 被処理物保持機構、１１ １２：ランプ保護管、１ １４：低圧水銀ランプ ５：洗浄処理槽、 ７：オーバーフロ 紫外線光源、１０： ：被処理物（ウェハ） ３：楕円反射鏡、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．被処理物質を、水素を溶解させた純水又は超純水中
   に浸漬し、紫外線照射することを特徴とする洗浄処理方
   法。
2. ２．被処理物質が、半導体ウェハである請求項１記載の
   洗浄処理方法。
3. ３．純水又は超純水への水素の溶解は、気体透過膜を介
   して行なう請求項１又は２記載の洗浄処理方法。
4. ４．紫外線の照射は、低圧水銀ランプを光源とし、該ラ
   ンプの保護管は少なくとも一部が水中にあり、被処理物
   質に対面する面と反対の面には、ランプ位置を焦点とす
   る楕円反射鏡を設けているものである請求項１、２又は
   ３記載の洗浄処理方法。