JPH0594977A - Method and apparatus for cleaning gallium arsenide wafer - Google Patents
Method and apparatus for cleaning gallium arsenide waferInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガリウムヒ素ウエハの洗
浄方法及び装置に係り、特に高速原子線（Fast Atom Be
am; 以下ＦＡＢという）を用いたガリウムヒ素ウエハの
洗浄方法及び装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer, and more particularly to a fast atom beam (Fast Atom Bea).
am; hereinafter referred to as FAB), and a method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体製造用のガリウムヒ素ウ
エハは、薄膜形成、エッチング等のプロセスを繰り返し
てその表面に電子回路を形成している。近年では、半導
体素子の集積度を高めるために、回路を構成する線幅が
サブミクロンのオーダまで縮少されてきている。このよ
うな微細加工を行うに際して、ガリウムヒ素ウエハの表
面上の汚れは、薄膜形成の妨げとなり、ひいては微細加
工を困難にする。ところが、通常供給されるガリウムヒ
素ウエハの表面には油脂やダストが付着している。その
ため微細加工を行う前には、これらを十分に取り除く必
要がある。2. Description of the Related Art Generally, a gallium arsenide wafer for semiconductor manufacturing has electronic circuits formed on its surface by repeating processes such as thin film formation and etching. In recent years, in order to increase the degree of integration of semiconductor devices, the line width of circuits has been reduced to the order of submicrons. When performing such microfabrication, dirt on the surface of the gallium arsenide wafer hinders thin film formation, which in turn makes microfabrication difficult. However, oil and dust are attached to the surface of the gallium arsenide wafer that is normally supplied. Therefore, it is necessary to sufficiently remove these before performing fine processing.
【０００３】従来、斯かる油脂やダストをウエハの表面
から除去するために、超純水、有機溶剤、酸・アルカリ
等による洗浄あるいは超音波洗浄等が採用されている。Conventionally, in order to remove such oils and dusts from the surface of the wafer, cleaning with ultrapure water, an organic solvent, acid / alkali or the like or ultrasonic cleaning has been employed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記方法はいずれも液
体中で行われる湿式方法であるため、乾燥工程が必要で
あるという問題点がある。また、均一な洗浄が困難であ
り、局部的に付着した汚れが除去できずに残存する可能
性もある。Since all of the above methods are wet methods performed in a liquid, there is a problem that a drying step is necessary. Further, uniform cleaning is difficult, and there is a possibility that locally adhered stains cannot be removed and remain.
【０００５】また、不活性ガスのイオンでウエハ表面を
衝撃して洗浄する方法もあるが、この方法では雰囲気中
に存在する油分子がイオン化し、その生成物によって却
って表面を汚染する可能性がある。さらにウエハの表面
に打込まれた不活性ガスイオンによる欠陥を補修した
り、表面内部にもぐり込んだ不活性ガスを放出させるた
め熱焼鈍が必要となるという問題点がある。There is also a method of cleaning the surface of the wafer by bombarding it with ions of an inert gas. In this method, oil molecules existing in the atmosphere are ionized, and there is a possibility that the product may contaminate the surface. is there. Further, there is a problem that thermal annealing is required to repair defects caused by the inert gas ions implanted on the surface of the wafer and to release the inert gas that has penetrated into the surface.
【０００６】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、中性の高速原子線をガリウム
ヒ素ウエハ表面に照射することによって、ウエハ表面の
汚染層を均一に除去することができるとともに、ウエハ
の成分元素と同種の原子を照射することによって、緻密
なガリウムヒ素単原子層を形成できるガリウムヒ素ウエ
ハの洗浄方法及び装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to uniformly remove a contaminated layer on the surface of a gallium arsenide wafer by irradiating the surface of the gallium arsenide wafer with a neutral fast atom beam. In addition, it is possible to provide a method and an apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer that can form a dense gallium arsenide monoatomic layer by irradiating the same kind of atoms as the constituent elements of the wafer.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のガリウムヒ素ウエハの洗浄方法の１態様
は、ガリウム原子をガリウム陽イオンにイオン化し、高
速度に加速した後に電子を与えて中性の高速ガリウム原
子を生成するとともに、アルシン（AsH3）、三塩化ヒ素
（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）等のヒ素化合物をヒ素
の陽イオンにイオン化し、高速度に加速した後に電子を
与えて高速ヒ素原子を生成し、これら高速原子線をガリ
ウムヒ素ウエハの表面に同時に照射し、該ウエハ表面の
汚れを除去することを特徴とするものである。In order to achieve the above object, one aspect of the method for cleaning a gallium arsenide wafer of the present invention is to ionize gallium atoms into gallium cations, accelerate them at a high speed, and then give electrons. Generates high-speed neutral gallium atoms and ionizes arsenic compounds such as arsine (AsH 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), and arsenic trifluoride (AsF 3 ) into arsenic cations for high-speed acceleration. After that, electrons are given to generate high-speed arsenic atoms, and these high-speed atomic beams are simultaneously irradiated to the surface of the gallium arsenide wafer to remove the dirt on the surface of the wafer.
【０００８】また、本発明のガリウムヒ素ウエハの洗浄
装置の１態様は、真空ポンプに連通されたプロセス室
と、ガリウム原子をガリウム陽イオンにイオン化し、高
速度に加速した後に電子を与えて中性の高速ガリウム原
子を生成するためのガリウム高速原子線源と、アルシン
（AsH3）、三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）
等のヒ素化合物をヒ素の陽イオンにイオン化し、高速度
に加速した後に電子を与えて高速ヒ素原子を生成するた
めのヒ素高速原子線源とを備え、前記高速ガリウム原子
線及び高速ヒ素原子線とを前記プロセス室内に設置され
たガリウムヒ素ウエハの表面に同時に照射し、該ウエハ
表面の汚れを除去するように構成したことを特徴とする
ものである。Further, according to one aspect of the gallium arsenide wafer cleaning apparatus of the present invention, a process chamber communicated with a vacuum pump and gallium atoms are ionized into gallium cations, which are accelerated at a high speed to give electrons. Gallium fast atom beam source for generating high-speed gallium atoms with agility, arsine (AsH 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), arsenic trifluoride (AsF 3 ).
An arsenic fast atom beam source for ionizing an arsenic compound such as arsenic cations and accelerating it at a high speed to give electrons and generate a fast arsenic atom. Is simultaneously irradiated to the surface of the gallium arsenide wafer installed in the process chamber to remove dirt on the surface of the wafer.
【０００９】[0009]
【作用】 本発明のガリウムヒ素ウエハの洗浄方法及び
装置によれば、高速原子線を用いる洗浄方法及び装置で
あるため、乾式であり、かつ、高速原子線をウエハ表面
に走査させることによって汚染層を均一に除去すること
ができる。しかもガリウムヒ素ウエハの成分元素と同種
の原子をウエハ表面に照射するため、表面の不純物のス
パッタリング除去と同時に、緻密なガリウムヒ素単原子
層が形成されるので、イオン衝撃法のように欠陥を補修
したり、熱焼鈍を行うことが不要である。さらに、中性
の高速原子であって荷電粒子でないため、帯電によるダ
スト等のウエハ表面への再付着や入射イオンの阻害等も
起こらず、速やかに洗浄が行える。According to the method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer of the present invention, since it is a cleaning method and apparatus that uses a high-speed atomic beam, it is a dry method and a contamination layer can be formed by scanning the wafer surface with the high-speed atomic beam. Can be uniformly removed. Moreover, since atoms of the same kind as the constituent elements of the gallium arsenide wafer are irradiated to the wafer surface, a dense gallium arsenide monoatomic layer is formed at the same time as the removal of impurities on the surface by sputtering, thus repairing defects like the ion bombardment method. It is not necessary to perform or heat anneal. Furthermore, since they are neutral high-speed atoms and not charged particles, redeposition of dust or the like on the wafer surface or obstruction of incident ions due to charging does not occur, and cleaning can be performed quickly.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明に係るガリウムヒ素ウエハの洗
浄方法及び装置の実施例を図１乃至図３を参照して説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a gallium arsenide wafer cleaning method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１１】図１は本発明の第１実施例の基本構成を示
す図であり、同図において符号１２は第１予備室であ
り、この第１予備室１２は粗引きポンプ２０に連通接続
されている。また、第１予備室１２に隣接してプロセス
室１１が設けられており、第１予備室１２及びプロセス
室１１内に設けられた搬送装置１４によって、ウエハは
第１予備室１２からプロセス室１１に搬送される。FIG. 1 is a diagram showing the basic construction of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 12 is a first spare chamber, which is connected to a roughing pump 20 for communication. ing. A process chamber 11 is provided adjacent to the first preliminary chamber 12, and the wafer is transferred from the first preliminary chamber 12 to the process chamber 11 by the transfer device 14 provided in the first preliminary chamber 12 and the process chamber 11. Be transported to.
【００１２】前記プロセス室１１は高真空ポンプ１９に
連通接続され、この高真空ポンプ１９の排気側は粗引き
ポンプ２１に接続されており、プロセス室１１は高真空
領域迄真空排気されるようになっている。なお、粗引き
ポンプ２１の排気側は排ガス処理装置２２に接続されて
いる。プロセス室１１に隣接してガリウムＦＡＢ源６が
配設され、このガリウムＦＡＢ源６にはガリウム源７よ
りガリウム原子が供給されるようになっている。ガリウ
ムＦＡＢ源６内には、直流電源によって放電空間２が形
成されるとともに、この放電空間２に隣接して引き出し
電極３が配置されており、ガリウム原子は放電空間２で
陽イオンにイオン化され、引き出し電極３により引き出
され同時に加速される。また、ガリウムＦＡＢ源６は走
査電極４と電子源５とを備え、前記加速されたガリウム
陽イオンは走査電極４により所定の幅をもって走査さ
れ、電子源５により電子を与えられて高速のガリウム原
子線（ガリウムＦＡＢ）となる。The process chamber 11 is connected to a high vacuum pump 19, and the exhaust side of the high vacuum pump 19 is connected to a roughing pump 21 so that the process chamber 11 can be evacuated to a high vacuum region. Is becoming The exhaust side of the roughing pump 21 is connected to the exhaust gas treatment device 22. A gallium FAB source 6 is arranged adjacent to the process chamber 11, and gallium atoms are supplied from the gallium source 7 to the gallium FAB source 6. In the gallium FAB source 6, a discharge space 2 is formed by a DC power source, and an extraction electrode 3 is arranged adjacent to the discharge space 2, and gallium atoms are ionized into positive ions in the discharge space 2, It is extracted by the extraction electrode 3 and is accelerated at the same time. The gallium FAB source 6 includes a scanning electrode 4 and an electron source 5. The accelerated gallium cations are scanned by the scanning electrode 4 with a predetermined width, and electrons are given by the electron source 5 to provide high-speed gallium atoms. It becomes a line (gallium FAB).
【００１３】さらに、プロセス室１１に隣接してヒ素Ｆ
ＡＢ源１が配設され、このヒ素ＦＡＢ源１にはアルシン
（AsH3）、三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）
等のヒ素化合物ガスが充填されたボンベ８がマスフロー
コントローラ１８を介して接続されている。前記ヒ素Ｆ
ＡＢ源１は、ガリウムＦＡＢ源６と同様に放電空間２
と、引き出し電極３と、走査電極４と、電子源５とを備
えており、ボンベ８より供給されたヒ素化合物ガスか
ら、ガリウムＦＡＢの場合と同様にしてヒ素ＦＡＢが生
成される。これら生成されたガリウムＦＡＢとヒ素ＦＡ
Ｂとはウエハ１７上に照射される。Further, adjacent to the process chamber 11, arsenic F
An AB source 1 is provided, and the arsenic FAB source 1 has arsine (AsH 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), and arsenic trifluoride (AsF 3 ).
A cylinder 8 filled with an arsenic compound gas such as is connected via a mass flow controller 18. Arsenic F
The AB source 1 has the same discharge space 2 as the gallium FAB source 6.
The arsenic FAB is produced from the arsenic compound gas supplied from the cylinder 8 by including the extraction electrode 3, the scanning electrode 4, and the electron source 5. These generated gallium FAB and arsenic FA
B is irradiated onto the wafer 17.
【００１４】前記ヒ素ＦＡＢ源１及びガリウムＦＡＢ源
６は不活性ガス（Ｎ2）が充填されたボンベ９に連通接
続されており、ＦＡＢ源１，６及びプロセス室１１にボ
ンベ９より不活性ガスが導入され系内のガスパージが行
われるようになっている。The arsenic FAB source 1 and the gallium FAB source 6 are communicatively connected to a cylinder 9 filled with an inert gas (N 2 ), and the FAB sources 1 and 6 and the process chamber 11 are supplied with an inert gas from the cylinder 9. Is introduced to purge gas in the system.
【００１５】一方、プロセス室１１に隣接して搬送装置
１４を備えた第２予備室１３が配設され、洗浄が終了し
たウエハ１７は、プロセス室１１及び第２予備室１３内
の搬送装置１４によってプロセス室１１から第２予備室
１３に搬送されるようになっている。第２予備室１３は
粗引きポンプ２０に連通接続されており、ウエハ１７が
この室へ導入される前に真空排気されるようになってい
る。なお、予備室１２，１３は不活性ガス（Ｎ2）が充
填されたボンベ１０に接続されている。On the other hand, the second preliminary chamber 13 provided with the transfer device 14 is disposed adjacent to the process chamber 11, and the wafer 17 for which cleaning has been completed has the transfer device 14 in the process chamber 11 and the second preliminary chamber 13. Is carried from the process chamber 11 to the second auxiliary chamber 13. The second preliminary chamber 13 is connected in communication with the roughing pump 20 so that the wafer 17 is evacuated before being introduced into this chamber. The preliminary chambers 12 and 13 are connected to a cylinder 10 filled with an inert gas (N 2 ).
【００１６】次に、前述のように構成されたガリウムヒ
素洗浄装置の動作を説明する。Next, the operation of the gallium arsenide cleaning apparatus configured as described above will be described.
【００１７】第１予備室１２にガリウムヒ素ウエハ１７
が運び込まれると、同第１予備室１２は粗引きポンプ２
０によって真空排気され、続いてウエハ１７は搬送装置
１４によってプロセス室１１に搬送される。このとき、
プロセス室１１は予め高真空ポンプ１９と粗引きポンプ
２１によって高真空領域迄真空排気されている。一方、
ガリウム源７よりガリウム原子がガリウムＦＡＢ源６に
供給される。供給されたガリウム原子は、放電空間２で
陽イオンにイオン化され、引き出し電極３により引き出
され、同時に加速される。加速されたガリウム陽イオン
は、走査電極４で所定の幅をもって走査され、その後電
子源５で発生する電子を与えられて高速のガリウム原子
線（ガリウムＦＡＢ）となる。この時、同時にヒ素化合
物ボンベ８よりヒ素ＦＡＢ源１にヒ素化合物ガスが供給
され、ガリウムＦＡＢの場合と同様にしてヒ素ＦＡＢが
生成される。これらガリウムＦＡＢ１６及びヒ素ＦＡＢ
１５は同時にウエハ１７上の同一場所に照射される。照
射されたＦＡＢはウエハ表面上の油脂やダストで覆われ
た表面層を削り取り、清浄なガリウムヒ素のウエハ表面
が得られる。この方法は、イオンのような荷電粒子で表
面を衝撃する方法と異なり、表面上を帯電させることが
ないので、ダスト等の再付着が起こらない。また、イオ
ンの場合には帯電部による入射イオンの阻害が起こるこ
ともあるが、ＦＡＢは中性原子であるため、そのような
ことがなく洗浄が速やかに進行する。また、ビームを走
査することによってウエハを均一に洗浄することができ
る。こうして、超清浄な表面の洗浄が可能となる。洗浄
が終了したウエハ１７は、搬送装置１４によって第２予
備室１３に運ばれる。この時、第２予備室１３は、粗引
きポンプ２０により真空排気されている。ウエハ１７が
送り出された後、ＦＡＢ源１，６及びプロセス室１１に
不活性ガスボンベ９より不活性ガスが導入され、系内の
ガスパージが行われる。上記工程を一工程とし、ウエハ
の枚数に応じて任意の回数行われる。A gallium arsenide wafer 17 is provided in the first preliminary chamber 12.
Is brought in, the first preliminary chamber 12 moves to the roughing pump 2
The wafer 17 is evacuated by 0, and then the wafer 17 is transferred to the process chamber 11 by the transfer device 14. At this time,
The process chamber 11 is previously evacuated to a high vacuum region by a high vacuum pump 19 and a roughing pump 21. on the other hand,
Gallium atoms are supplied from the gallium source 7 to the gallium FAB source 6. The supplied gallium atoms are ionized into positive ions in the discharge space 2, extracted by the extraction electrode 3, and simultaneously accelerated. The accelerated gallium cations are scanned by the scanning electrode 4 with a predetermined width, and then electrons generated by the electron source 5 are given to form a high-speed gallium atomic beam (gallium FAB). At this time, an arsenic compound gas is simultaneously supplied from the arsenic compound cylinder 8 to the arsenic FAB source 1, and arsenic FAB is produced in the same manner as in the case of gallium FAB. These gallium FAB16 and arsenic FAB
15 is simultaneously irradiated to the same place on the wafer 17. The irradiated FAB scrapes off the surface layer covered with oil and dust on the wafer surface to obtain a clean gallium arsenide wafer surface. Unlike the method of bombarding the surface with charged particles such as ions, this method does not charge the surface, so that reattachment of dust and the like does not occur. Further, in the case of ions, although the incident ions may be blocked by the charging section, FAB is a neutral atom, and thus the cleaning proceeds promptly without such a situation. Further, the wafer can be uniformly cleaned by scanning the beam. In this way, an ultra-clean surface can be washed. The cleaned wafer 17 is carried to the second preliminary chamber 13 by the carrier device 14. At this time, the second preliminary chamber 13 is evacuated by the roughing pump 20. After the wafer 17 is delivered, the inert gas is introduced from the inert gas cylinder 9 into the FAB sources 1 and 6 and the process chamber 11 to purge the system. The above process is defined as one process and is performed any number of times depending on the number of wafers.
【００１８】次に、図２を参照して本発明の第２実施例
を説明する。図２は第２実施例の基本構成を示す図であ
り、同図において、図１の構成要素と同一の作用及び機
能を有する構成要素は同一符号を符して説明を省略す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing the basic configuration of the second embodiment. In FIG. 2, components having the same functions and functions as those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals and their description is omitted.
【００１９】本実施例は第１実施例と同様にプロセス室
１１及び第１，第２予備室１２，１３を備え、ウエハの
搬送方法及び真空引きの工程は第１実施例と同一であ
る。Like the first embodiment, this embodiment has a process chamber 11 and first and second preliminary chambers 12 and 13, and the wafer transfer method and the vacuuming process are the same as those of the first embodiment.
【００２０】また、プロセス室１１に隣接して設けられ
たガリウムイオン源２７は、直流電源に接続された放電
空間２８と、引き出し電極２９と走査電極３０とを備え
ており、ガリウム源７から供給されたガリウム原子は放
電空間２８で陽イオンにイオン化され、引き出し電極２
９で引き出され同時に加速され、その後走査電極３０で
所定の幅をもって走査され、ウエハ１７の表面に照射さ
れるようになっている。The gallium ion source 27 provided adjacent to the process chamber 11 is provided with a discharge space 28 connected to a DC power source, an extraction electrode 29 and a scanning electrode 30, and is supplied from the gallium source 7. The generated gallium atoms are ionized into positive ions in the discharge space 28, and the extraction electrode 2
It is extracted at 9 and accelerated at the same time, and thereafter, it is scanned with a predetermined width by the scanning electrode 30 and is irradiated on the surface of the wafer 17.
【００２１】一方、ヒ素イオン源３１は陰極３２と、中
間電極３３と、陽極３４とを備え、ボンベ８より供給さ
れたヒ素化合物ガスからこれら電極３２，３３，３４に
より囲まれた空間内でヒ素の陰イオンが生成される。ま
た、ヒ素イオン源３１は引き出し電極３５及び走査電極
３６を備え、前記陰イオンが引き出し電極により引き出
され、加速された後、走査電極３６で所定の幅で走査さ
れ、ウエハ１７に照射されるように構成されている。On the other hand, the arsenic ion source 31 includes a cathode 32, an intermediate electrode 33, and an anode 34, and the arsenic compound gas supplied from the cylinder 8 is used in the space surrounded by these electrodes 32, 33, 34. Anions are generated. In addition, the arsenic ion source 31 includes an extraction electrode 35 and a scanning electrode 36. The negative ions are extracted by the extraction electrode and accelerated, and then scanned by the scanning electrode 36 with a predetermined width to irradiate the wafer 17. Is configured.
【００２２】次に、前述のように構成された本実施例の
動作を説明する。Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
【００２３】第１予備室１２にガリウムヒ素ウエハ１７
が運び込まれると、同第１予備室１２は粗引きポンプ２
０によって真空排気され、続いてウエハ１７は搬送装置
１４によってプロセス室１１に搬送される。この時、プ
ロセス室１１は予め高真空ポンプ１９と粗引きポンプ２
１によって高真空領域迄真空排気されている。ガリウム
源７よりガリウム原子がガリウムイオン源２７に供給さ
れる。供給されたガリウム原子は放電空間２８で陽イオ
ンにイオン化され、引き出し電極２９で引き出され同時
に加速される。加速されたガリウム陽イオンは、走査電
極３０で所定の幅をもって走査され、ターゲットである
ガリウムヒ素ウエハ１７表面に照射される。この時、同
時に、ヒ素イオン源３１にヒ素化合物ボンベ８よりヒ素
化合物ガスが供給され、陰極３２、中間電極３３および
陽極３４からなる空間でヒ素の陰イオンが生成される。
この生成されたイオンは引き出し電極３５により引き出
され、加速される。その後、走査電極３６で所定の幅で
走査され、ターゲットであるガリウムヒ素ウエハ１７表
面に照射される。これらガリウムイオンビーム３７及び
ヒ素イオンビーム３８は、ガリウムヒ素ウエハに入射す
る直前で衝突し（反応し）、中性の高速ガリウムヒ素原
子線（ガリウムヒ素ＦＡＢ）となり、ウエハ表面に入射
する。ウエハ表面に入射したガリウムヒ素ＦＡＢは、表
面に付着した油脂やダストをスパッタし、この結果ウエ
ハ表面を清浄かつ速やかに洗浄する。A gallium arsenide wafer 17 is placed in the first preliminary chamber 12.
Is brought in, the first preliminary chamber 12 moves to the roughing pump 2
The wafer 17 is evacuated by 0, and then the wafer 17 is transferred to the process chamber 11 by the transfer device 14. At this time, the process chamber 11 is previously provided with the high vacuum pump 19 and the roughing pump 2
1 has evacuated to a high vacuum region. Gallium atoms are supplied from the gallium source 7 to the gallium ion source 27. The supplied gallium atoms are ionized into positive ions in the discharge space 28, extracted by the extraction electrode 29, and simultaneously accelerated. The accelerated gallium cations are scanned by the scanning electrode 30 with a predetermined width, and the surface of the gallium arsenide wafer 17, which is a target, is irradiated. At this time, at the same time, an arsenic compound gas is supplied from the arsenic compound cylinder 8 to the arsenic ion source 31, and arsenic anions are generated in the space formed by the cathode 32, the intermediate electrode 33, and the anode 34.
The generated ions are extracted and accelerated by the extraction electrode 35. After that, the scanning electrode 36 scans a predetermined width and irradiates the surface of the gallium arsenide wafer 17 as a target. The gallium ion beam 37 and the arsenic ion beam 38 collide (react) immediately before entering the gallium arsenide wafer and become a neutral high-speed gallium arsenide atomic beam (gallium arsenide FAB) and enter the wafer surface. The gallium arsenide FAB incident on the wafer surface sputters oils and dusts attached to the surface, and as a result cleans and quickly cleans the wafer surface.
【００２４】次に、図３を参照して本発明の第３実施例
を説明する。図３は本発明の第３実施例の基本構成を示
す図であり、同図において図１及び図２の構成要素と同
一の作用及び機能を有する構成要素は同一符号を符して
説明を省略する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a basic configuration of a third embodiment of the present invention. In the figure, components having the same actions and functions as those of the components of FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and their description is omitted. To do.
【００２５】本実施例は第１，第２実施例と同様にプロ
セス室１１及び第１，第２予備室１２，１３を備え、ウ
エハの搬送方法及び真空引きの工程は第１，第２実施例
と同一である。This embodiment is provided with a process chamber 11 and first and second preliminary chambers 12 and 13 as in the first and second embodiments, and the wafer transfer method and the vacuuming process are performed in the first and second embodiments. Same as the example.
【００２６】また、プロセス室１１に隣接して設けられ
たガリウムヒ素ＦＡＢ源４１には、ガリウムヒ素源４８
からガリウムヒ素原子が供給される。前記ガリウムヒ素
ＦＡＢ４１は、直流電源に接続された放電空間４２と、
引き出し電極４３と、走査電極４４と、電子源４５とを
備えている。その他の構成は第１，第２実施例と同様で
ある。次に、本実施例の動作を説明する。The gallium arsenide FAB source 41 provided adjacent to the process chamber 11 has a gallium arsenide source 48.
Gallium arsenide atoms are supplied from. The gallium arsenide FAB 41 includes a discharge space 42 connected to a DC power source,
The extraction electrode 43, the scanning electrode 44, and the electron source 45 are provided. Other configurations are similar to those of the first and second embodiments. Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２７】ガリウムヒ素源４８から、ガリウムヒ素Ｆ
ＡＢ源４１にガリウムヒ素原子が供給される。供給され
たガリウムヒ素原子は放電空間４１でガリウムヒ素の陽
イオンにイオン化され、引き出し電極４３によって引き
出され、同時に加速される。その後、走査電極４４によ
って走査され、電子源４５で発生する電子を与えられて
中性の高速ガリウムヒ素原子線（ガリウムヒ素ＦＡＢ）
４７となりガリウムヒ素ウエハ１７に照射される。照射
されたガリウムヒ素ＦＡＢはウエハ表面に付着している
油脂やダスト等をスパッタ除去し、この結果ウエハ表面
を清浄かつ速やかに洗浄する。From the gallium arsenide source 48, gallium arsenide F
Gallium arsenide atoms are supplied to the AB source 41. The supplied gallium arsenide atoms are ionized into gallium arsenide cations in the discharge space 41, extracted by the extraction electrode 43, and simultaneously accelerated. After that, it is scanned by the scanning electrode 44 and given an electron generated by the electron source 45 to give a neutral fast gallium arsenide atomic beam (gallium arsenide FAB).
47, and the gallium arsenide wafer 17 is irradiated. The irradiated gallium arsenide FAB removes oil and fat and dust adhering to the wafer surface by sputtering, and as a result, cleans and promptly cleans the wafer surface.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高速の中性原子を用いてガリウムヒ素ウエハの表面を洗
浄することができ、超純水や酸・アルカリといった薬品
等を使用した湿式方法に頼ることがなく、乾燥工程が必
要ないため、洗浄工程が簡易になり、コスト低減を図る
ことができるとともに設備が安価でコンパクトになる。
また、従来のこすり洗い（ブラシ等による機械的除去）
方法に比較して、表面層を均一に除去することが可能で
ある。As described above, according to the present invention,
Since the surface of gallium arsenide wafer can be cleaned using high-speed neutral atoms, there is no need to rely on a wet method that uses chemicals such as ultrapure water or acids and alkalis, and a drying process is not required. This simplifies the process, reduces the cost, and makes the equipment inexpensive and compact.
In addition, conventional scrubbing (mechanical removal with a brush, etc.)
Compared to the method, it is possible to remove the surface layer uniformly.
【００２９】さらに、本発明によれば、不活性ガスイオ
ンによる衝撃方法と比較すると、中性の高速原子であっ
て荷電粒子でないため、帯電によるダスト等のウエハ表
面への再付着や入射イオンの阻害等も起こらず、速やか
に洗浄が行えるうえ、イオンによる表面の欠陥を補修し
たり、表面内部に侵入した不活性ガスを放出させる熱焼
鈍も必要ない。したがって、本発明の方法及び装置によ
れば安価で信頼性の高いガリウムヒ素ウエハの洗浄が実
現可能となる。Further, according to the present invention, as compared with the bombardment method using an inert gas ion, since it is a neutral fast atom and is not a charged particle, redeposition of dust or the like on the wafer surface due to electrification and incident ion No obstruction or the like occurs, cleaning can be performed quickly, and there is no need for repairing surface defects due to ions or thermal annealing for releasing the inert gas that has penetrated into the surface. Therefore, according to the method and apparatus of the present invention, inexpensive and highly reliable cleaning of gallium arsenide wafer can be realized.
【図１】本発明に係るガリウムヒ素ウエハの洗浄方法及
び装置の１実施例の基本構成を示す説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic configuration of one embodiment of a method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer according to the present invention.
【図２】本発明に係るガリウムヒ素ウエハの洗浄方法及
び装置の他の実施例の基本構成を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the basic configuration of another embodiment of the method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer according to the present invention.
【図３】本発明に係るガリウムヒ素ウエハの洗浄方法及
び装置の更に他の実施例の基本構成を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing the basic configuration of still another embodiment of the method and apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer according to the present invention.
【符号の説明】 １ ヒ素ＦＡＢ源 ２，２８，４２ 放電空間 ３，２９，３５，４３ 引き出し電極 ４，３０，３６，４４ 走査電極 ５，４５ 電子源 ６ ガリウムＦＡＢ源 ７ ガリウム源 ８ ヒ素化合物ボンベ ９ 不活性ガスボンベ（Ｎ2） １０ 不活性ガスボンベ（Ｎ2） １１ プロセス室 １２ 第１予備室 １３ 第２予備室 １４ 搬送装置 １５ ヒ素ＦＡＢ １６ ガリウムＦＡＢ １７ ガリウムヒ素ウエハ １８ マスフローコントローラ １９ 高真空ポンプ ２０ 粗引きポンプ ２１ 粗引きポンプ ２２ 排ガス処理設備 ２７ ガリウムイオン源 ３１ ヒ素イオン源 ３２ 陰極 ３３ 中間電極 ３４ 陽極 ４１ ガリウムヒ素ＦＡＢ源 ４８ ガリウムヒ素源[Explanation of symbols] 1 arsenic FAB source 2, 28, 42 discharge space 3, 29, 35, 43 extraction electrode 4, 30, 36, 44 scanning electrode 5, 45 electron source 6 gallium FAB source 7 gallium source 8 arsenic compound cylinder 9 Inert Gas Cylinder (N 2 ) 10 Inert Gas Cylinder (N 2 ) 11 Process Chamber 12 1st Preparatory Chamber 13 2nd Preparatory Chamber 14 Transfer Device 15 Arsenic FAB 16 Gallium FAB 17 Gallium Arsenide Wafer 18 Mass Flow Controller 19 High Vacuum Pump 20 Roughing pump 21 Roughing pump 22 Exhaust gas treatment equipment 27 Gallium ion source 31 Arsenic ion source 32 Cathode 33 Intermediate electrode 34 Anode 41 Gallium arsenide FAB source 48 Gallium arsenide source
Claims (6)
ン化し、高速度に加速した後に電子を与えて中性の高速
ガリウム原子を生成するとともに、アルシン（AsH3）、
三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）等のヒ素化
合物をヒ素の陽イオンにイオン化し、高速度に加速した
後に電子を与えて高速ヒ素原子を生成し、これら高速原
子線をガリウムヒ素ウエハの表面に同時に照射し、該ウ
エハ表面の汚れを除去することを特徴とするガリウムヒ
素ウエハの洗浄方法。1. A method for ionizing gallium atoms into gallium cations, accelerating them at high speed, and then giving electrons to generate neutral high-speed gallium atoms, as well as arsine (AsH 3 ),
Arsenic compounds such as arsenic trichloride (AsCl 3 ) and arsenic trifluoride (AsF 3 ) are ionized into arsenic cations, accelerated at high speed, and then donated electrons to generate high-speed arsenic atoms. A method for cleaning a gallium arsenide wafer, which comprises simultaneously irradiating the surface of a gallium arsenide wafer with water to remove stains on the surface of the wafer.
ガリウム原子をガリウム陽イオンにイオン化し、高速度
に加速した後に電子を与えて中性の高速ガリウム原子を
生成するためのガリウム高速原子線源と、アルシン（As
H3）、三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）等の
ヒ素化合物をヒ素の陽イオンにイオン化し、高速度に加
速した後に電子を与えて高速ヒ素原子を生成するための
ヒ素高速原子線源とを備え、前記高速ガリウム原子線及
び高速ヒ素原子線とを前記プロセス室内に設置されたガ
リウムヒ素ウエハの表面に同時に照射し、該ウエハ表面
の汚れを除去するように構成したことを特徴とするガリ
ウムヒ素ウエハの洗浄装置。2. A process chamber connected to a vacuum pump,
A gallium fast atom beam source for ionizing gallium atoms into gallium cations, accelerating them at high speed and then giving electrons to generate neutral fast gallium atoms, and arsine (As
H 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), arsenic trifluoride (AsF 3 ) and other arsenic compounds are ionized into arsenic cations, accelerated to high speed, and then donated electrons to generate high-speed arsenic atoms. Arsenic fast atom beam source, and is configured to simultaneously irradiate the surface of the gallium arsenide wafer installed in the process chamber with the fast gallium atom beam and the fast arsenic atom beam to remove dirt on the wafer surface. A cleaning device for gallium arsenide wafers characterized by the above.
ン化し、高速度に加速するとともに、アルシン（As
H3）、三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）、等
のヒ素化合物からヒ素の陰イオンを生成し、高速度に加
速し、前記ガリウム陽イオン及びヒ素陰イオンをガリウ
ムヒ素ウエハに同時に導き、該ウエハ表面に入射する直
前で両イオンを衝突させて高速のガリウムヒ素原子を生
成して前記ウエハ表面に照射し、該ウエハ表面の汚れを
除去することを特徴とするガリウムヒ素ウエハの洗浄方
法。3. Gallium atoms are ionized into gallium cations to accelerate them at high speed, and arsine (As
H 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), arsenic trifluoride (AsF 3 ), and other arsenic anions are generated and accelerated at a high speed, and the gallium cations and arsenic anions are converted into gallium cations. Gallium characterized by simultaneously guiding to an arsenic wafer, colliding both ions immediately before entering the wafer surface to generate high-speed gallium arsenide atoms and irradiating the wafer surface, and removing dirt on the wafer surface. Arsenic wafer cleaning method.
ガリウム原子をガリウム陽イオンにイオン化し、高速度
に加速するためのガリウムイオン源と、アルシン（As
H3）、三塩化ヒ素（AsCl3)、三フッ化ヒ素（AsF3）等の
ヒ素化合物からヒ素の陰イオンを生成し、高速度に加速
するためのヒ素イオン源とを備え、前記ガリウム陽イオ
ン及びヒ素陰イオンを前記プロセス室内に設置されたガ
リウムヒ素ウエハに同時に導き、該ウエハ表面に入射す
る直前で両イオンを衝突させて高速のガリウムヒ素原子
を生成して前記ウエハ表面に照射し、該ウエハ表面の汚
れを除去するように構成したことを特徴とするガリウム
ヒ素ウエハの洗浄装置。4. A process chamber connected to a vacuum pump,
A gallium ion source for ionizing gallium atoms into gallium cations and accelerating them at high speed, and arsine (As
H 3 ), arsenic trichloride (AsCl 3 ), arsenic trifluoride (AsF 3 ) and other arsenic anions are generated from the arsenic compound, and an arsenic ion source for accelerating at high speed is provided. Ions and arsenic anions are simultaneously guided to a gallium arsenide wafer installed in the process chamber, and both ions are collided immediately before entering the wafer surface to generate high-speed gallium arsenide atoms and irradiate the wafer surface, A cleaning device for a gallium arsenide wafer, characterized in that it is configured to remove dirt on the surface of the wafer.
オンにイオン化し、高速度に加速した後に電子を与えて
高速ガリウムヒ素原子を生成し、該高速のガリウムヒ素
原子をガリウムヒ素ウエハ表面に照射し、該ウエハ表面
の汚れを除去することを特徴とするガリウムヒ素ウエハ
の洗浄方法。5. A gallium arsenide atom is ionized into gallium arsenide cations, accelerated at a high speed, and then electrons are applied to generate a high-speed gallium arsenide atom, which is then irradiated onto the gallium arsenide wafer surface. A method for cleaning a gallium arsenide wafer, comprising removing dirt on the surface of the wafer.
ガリウムヒ素原子をガリウムヒ素の陽イオンにイオン化
し、高速度に加速した後に電子を与えて高速ガリウムヒ
素原子を生成するためのガリウムヒ素高速原子線源を備
え、該高速のガリウムヒ素原子をガリウムヒ素ウエハ表
面に照射し、該ウエハ表面の汚れを除去するように構成
したことを特徴とするガリウムヒ素ウエハの洗浄装置。6. A process chamber connected to a vacuum pump,
A gallium arsenide fast atom beam source for ionizing gallium arsenide atoms into cations of gallium arsenide and accelerating at high speed to give electrons to generate high-speed gallium arsenide atoms is provided. An apparatus for cleaning a gallium arsenide wafer, which is configured to irradiate a surface of a wafer to remove dirt on the surface of the wafer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10311891A JPH0594977A (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Method and apparatus for cleaning gallium arsenide wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10311891A JPH0594977A (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Method and apparatus for cleaning gallium arsenide wafer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594977A true JPH0594977A (en) | 1993-04-16 |
Family
ID=14345674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10311891A Pending JPH0594977A (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Method and apparatus for cleaning gallium arsenide wafer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594977A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496506A (en) * | 1992-09-21 | 1996-03-05 | Sony Corporation | Process for removing fine particles |
| KR20190073877A (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 엘지이노텍 주식회사 | Motor |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP10311891A patent/JPH0594977A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5496506A (en) * | 1992-09-21 | 1996-03-05 | Sony Corporation | Process for removing fine particles |
| US5628954A (en) * | 1992-09-21 | 1997-05-13 | Sony Corporation | Process for detecting fine particles |
| KR20190073877A (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 엘지이노텍 주식회사 | Motor |
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