JPS6373628A - 洗浄乾燥処理方法 - Google Patents
洗浄乾燥処理方法Info
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- JPS6373628A JPS6373628A JP21996986A JP21996986A JPS6373628A JP S6373628 A JPS6373628 A JP S6373628A JP 21996986 A JP21996986 A JP 21996986A JP 21996986 A JP21996986 A JP 21996986A JP S6373628 A JPS6373628 A JP S6373628A
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Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体ウェハやガラス基板等の覆板状被処
理基板（以下「ウェハ」と称す）の表面を洗浄した後、
水切りし、乾燥させる方法に関する。
理基板（以下「ウェハ」と称す）の表面を洗浄した後、
水切りし、乾燥させる方法に関する。
従来、例えば特開昭５９−１００５４０号公報（発明の
名称「シリコンウェハーの処理に用いる遠心乾燥機にお
ける処理方法」）においては、篭に収納されたウェハに
水シヤワーを吹き付けながら所要時間（０〜ｔ工）低速
回転させ。
名称「シリコンウェハーの処理に用いる遠心乾燥機にお
ける処理方法」）においては、篭に収納されたウェハに
水シヤワーを吹き付けながら所要時間（０〜ｔ工）低速
回転させ。
次に水シヤワーを止めてから所要時間（ｔｘ 〜ｔ２）
高速回転させ、続いて高速回転の状態でウェハ表面に窒
素ガスを所要時間（ｔｚ〜シ、）吹き付けて乾燥処理を
終るようにした遠心乾燥機における処理方法が知られて
いる（第５図参照）。
高速回転させ、続いて高速回転の状態でウェハ表面に窒
素ガスを所要時間（ｔｚ〜シ、）吹き付けて乾燥処理を
終るようにした遠心乾燥機における処理方法が知られて
いる（第５図参照）。
特開昭５９−１００５４０号公報においては、高速回転
開始より所要時間（ｔ２−ｔ、）後にウェハ表面の水滴
が高速回転により振り切られたものとして、不活性ガス
を供給し、乾燥させているが、ウェハの表面状態、ウェ
ハの材質、ウェハの寸法等により、所要時間（１，１１
）を、いちいち実験的に求め、再設定する必要があった
。
開始より所要時間（ｔ２−ｔ、）後にウェハ表面の水滴
が高速回転により振り切られたものとして、不活性ガス
を供給し、乾燥させているが、ウェハの表面状態、ウェ
ハの材質、ウェハの寸法等により、所要時間（１，１１
）を、いちいち実験的に求め、再設定する必要があった
。
一方、不活性ガスを供給する代わりにウェハ表面に光を
照射してウェハを乾燥させる場合には、ウェハ表面に水
滴が残っていると、その部分がシミとなって残るという
問題があるため、パターンとして形成された微細な凹部
以外のウェハ表面を完全に脱水処理した後、光照射によ
り乾燥する必要があり、そのためには脱水処理の完了時
を正確に検出することが課題となっていた。
照射してウェハを乾燥させる場合には、ウェハ表面に水
滴が残っていると、その部分がシミとなって残るという
問題があるため、パターンとして形成された微細な凹部
以外のウェハ表面を完全に脱水処理した後、光照射によ
り乾燥する必要があり、そのためには脱水処理の完了時
を正確に検出することが課題となっていた。
この発明はウェハを回転させながらその表面に洗浄液を
供給して洗浄し、しかる後、ウェハを洗浄時より高速に
回転させてウェハ表面に付着した洗浄液を振り切って脱
液し、脱液したウェハ表面に光照射して加熱し、乾燥す
る方法において、脱液処理時、ウェハ表面に光を照射し
、その表面から反射光または透過光を検知し、その検知
信号の信号レベルがほぼ一定になった時を脱液処理終了
と判定して、その後乾燥処理を行なうようにしたことを
特徴とする洗浄乾燥処理方法である。
供給して洗浄し、しかる後、ウェハを洗浄時より高速に
回転させてウェハ表面に付着した洗浄液を振り切って脱
液し、脱液したウェハ表面に光照射して加熱し、乾燥す
る方法において、脱液処理時、ウェハ表面に光を照射し
、その表面から反射光または透過光を検知し、その検知
信号の信号レベルがほぼ一定になった時を脱液処理終了
と判定して、その後乾燥処理を行なうようにしたことを
特徴とする洗浄乾燥処理方法である。
脱液処理工程において、ウェハ表面に光を照射し、その
表面からの反射光または透過光を検知すると、その前段
においてはその検知信号はウェハ表面上の水滴表面での
光の乱反射または吸収等により大きく変動するが、脱液
処理後段になってくるとウェハ表面に残存する薄い水膜
により反射光または透過光に干渉が生じ、検知信号は一
定の振幅を有する信号に変化し、ウェハ表面に形成され
た微細な凹部以外の水分が遠心力により振り切られた状
態で脱液処理が完了すれば、検知信号はほぼ一定となる
。脱液処理完了検知後、ウェハ表面に光照射し、乾燥さ
せることにより、ウェハの均一で完全な乾燥処理を行な
うことができる。
表面からの反射光または透過光を検知すると、その前段
においてはその検知信号はウェハ表面上の水滴表面での
光の乱反射または吸収等により大きく変動するが、脱液
処理後段になってくるとウェハ表面に残存する薄い水膜
により反射光または透過光に干渉が生じ、検知信号は一
定の振幅を有する信号に変化し、ウェハ表面に形成され
た微細な凹部以外の水分が遠心力により振り切られた状
態で脱液処理が完了すれば、検知信号はほぼ一定となる
。脱液処理完了検知後、ウェハ表面に光照射し、乾燥さ
せることにより、ウェハの均一で完全な乾燥処理を行な
うことができる。
この発明に係る方法のフローチャートを第１図、そのフ
ローチャートを実施するための装置の１実施例を示す概
要図を第２図、第１図のフローチャートにおける各処理
工程のウェハ回転数等の時間的変化を表わす説明図を第
３図に示す。
ローチャートを実施するための装置の１実施例を示す概
要図を第２図、第１図のフローチャートにおける各処理
工程のウェハ回転数等の時間的変化を表わす説明図を第
３図に示す。
第２図の概要図において、１はウェハＷを保持し、水平
回転させるチャック、２はチャック１の上方に吊設した
洗浄液供給用ノズル、３および４はウェハＷにそれらの
一端が近接すべく。
回転させるチャック、２はチャック１の上方に吊設した
洗浄液供給用ノズル、３および４はウェハＷにそれらの
一端が近接すべく。
表面処理室５の内側面に吊設された投光用ファイバーお
よび受光用ファイバーである。また、表面処理室５の底
面には、処理液排出用ドレン管９が設けられており、処
理室側壁には、真空源（図示せず）と連結された減圧用
配管１２が配設されている。さらに、処理室５の上部蓋
体５′は透明板で開閉可能に構成され、その上方には。
よび受光用ファイバーである。また、表面処理室５の底
面には、処理液排出用ドレン管９が設けられており、処
理室側壁には、真空源（図示せず）と連結された減圧用
配管１２が配設されている。さらに、処理室５の上部蓋
体５′は透明板で開閉可能に構成され、その上方には。
ウェハ乾燥用の赤外線照射ランプ１０．および必要によ
り点灯される紫外線照射ランプ１１が配設されている。
り点灯される紫外線照射ランプ１１が配設されている。
また、投光用ファイバー３の他端には１発光ダイオード
または半導体レーザー等の発光手段７、受光用ファイバ
ー４の他端には、光電変換手段６がそれぞれ配設されて
いる。光電変換手段６からの出力信号は、制御手段８に
入力され、該光電変換手段６からの信号の変化により、
ウェハＷの表面処理状態を検出することができる。
または半導体レーザー等の発光手段７、受光用ファイバ
ー４の他端には、光電変換手段６がそれぞれ配設されて
いる。光電変換手段６からの出力信号は、制御手段８に
入力され、該光電変換手段６からの信号の変化により、
ウェハＷの表面処理状態を検出することができる。
第６図は、この制御手段８の１実施例を示すブロック図
であり、光電変換手段６からの出力信号は、まず増幅器
８１を介してＡ／Ｄ変換器８２でデジタル信号に変換さ
れ、中央演算装置（ＣＰＵ）８３に入力される。ＣＰＵ
８３では所定の演算処理１例えば微分処理が行なわれ、
微分された光電変換手段６からの出力信号が一定期間所
定レベル値以下になった時点で脱液処理を終了させるた
め、回転制御回路８４を介して回転チャック１の駆動モ
ータを停止させる。
であり、光電変換手段６からの出力信号は、まず増幅器
８１を介してＡ／Ｄ変換器８２でデジタル信号に変換さ
れ、中央演算装置（ＣＰＵ）８３に入力される。ＣＰＵ
８３では所定の演算処理１例えば微分処理が行なわれ、
微分された光電変換手段６からの出力信号が一定期間所
定レベル値以下になった時点で脱液処理を終了させるた
め、回転制御回路８４を介して回転チャック１の駆動モ
ータを停止させる。
以後、第１図のフローチャートに従って説明する。まず
、処理が開始（ステップＳ０）されると、チャック１に
保持されたウェハＷが水平回転し始める。この時の回転
数Ｎは第３図Ａに示す如く、０からＮ１となり、ノズル
２（第２図）からはウェハＷに洗浄液が供給される（ス
テップＳ工）。
、処理が開始（ステップＳ０）されると、チャック１に
保持されたウェハＷが水平回転し始める。この時の回転
数Ｎは第３図Ａに示す如く、０からＮ１となり、ノズル
２（第２図）からはウェハＷに洗浄液が供給される（ス
テップＳ工）。
ウェハＷの回転数がＮ１にてウェハＷ表面を所要時間（
０〜ｔｘ）洗浄処理した後、ウェハＷの回転ＮはＮ□か
らＮｚ （Ｎｚ ≧２００Ｏｒｐｍ）に切り換えられ
、遠心力にて振り切る脱液処理工程（ステップＳ２）に
移行する。この脱液処理工程への移行と同時に１発光手
段７からファイバー３を介してウェハＷの表面に光を照
射し、その反射光をファイバー４を介して光な変換手段
６に入射させることにより、ウェハＷの表面における反
射光の変化を電気信号Ｖとして制御手段８に入力する。
０〜ｔｘ）洗浄処理した後、ウェハＷの回転ＮはＮ□か
らＮｚ （Ｎｚ ≧２００Ｏｒｐｍ）に切り換えられ
、遠心力にて振り切る脱液処理工程（ステップＳ２）に
移行する。この脱液処理工程への移行と同時に１発光手
段７からファイバー３を介してウェハＷの表面に光を照
射し、その反射光をファイバー４を介して光な変換手段
６に入射させることにより、ウェハＷの表面における反
射光の変化を電気信号Ｖとして制御手段８に入力する。
第３図Ｂは、光電変換手段６からの出力信号Ｖの１例を
示すもので、ウェハＷ表面に洗浄液の水滴が残留してい
る間は、ウェハ表面への照射光が乱反射するため、受光
ファイバー４に入る光量の変化は大きいが、パターンが
形成されたｖａｎな凹部以外のウェハＷの表面から洗浄
液の水滴が完全に振り切られ、その表面に薄い水膜が残
溜する脱液処理後段になると出力信号の振幅が一定とな
り、最終的に前記凹部以外の水分がなくなった時は。
示すもので、ウェハＷ表面に洗浄液の水滴が残留してい
る間は、ウェハ表面への照射光が乱反射するため、受光
ファイバー４に入る光量の変化は大きいが、パターンが
形成されたｖａｎな凹部以外のウェハＷの表面から洗浄
液の水滴が完全に振り切られ、その表面に薄い水膜が残
溜する脱液処理後段になると出力信号の振幅が一定とな
り、最終的に前記凹部以外の水分がなくなった時は。
受光量に相当する光電変換手段６からの出力信号Ｖはほ
ぼ一定となる。この出力信号Ｖが一定となる時間ｔ２を
脱液処理終了時と判定する。
ぼ一定となる。この出力信号Ｖが一定となる時間ｔ２を
脱液処理終了時と判定する。
例えば第３図Ａの回転数Ｎ２ をそれぞれＮ、 ＝５０
０．１０００．２０００、および４０００ｒｐｍとした
場合、第３図Ｂの脱水処理に要する時間Ｄｉ −ｔｘ
）はそれぞれ６０．４０．２５および１５秒となる。ま
た、かかる脱液処理終了時の判定は１例えば、第３図Ｂ
の時間ｔ２より所定時間後を脱液処理終了時として判定
することもできる。
０．１０００．２０００、および４０００ｒｐｍとした
場合、第３図Ｂの脱水処理に要する時間Ｄｉ −ｔｘ
）はそれぞれ６０．４０．２５および１５秒となる。ま
た、かかる脱液処理終了時の判定は１例えば、第３図Ｂ
の時間ｔ２より所定時間後を脱液処理終了時として判定
することもできる。
かかる脱液処理の終了後、赤外線照射ランプ１０により
ウェハＷ表面に赤外線を照射し、ウェハ表面を乾燥する
（ステップＳ、）、なお、ウェハＷの材質がシリコンの
場合には、シリコン基板が最も吸収しやすい波長１．２
μｍの赤外領域の光線を主に含むハロゲンランプを赤外
線照射ランプ１０として用いることが好ましい。
ウェハＷ表面に赤外線を照射し、ウェハ表面を乾燥する
（ステップＳ、）、なお、ウェハＷの材質がシリコンの
場合には、シリコン基板が最も吸収しやすい波長１．２
μｍの赤外領域の光線を主に含むハロゲンランプを赤外
線照射ランプ１０として用いることが好ましい。
第４図は、この発明に係る洗浄乾燥処理方法の他の実施
例を説明するためのウェハＷの回転数のグラフを示す、
ここでは、前記制御手段８（第２図）に、エツチング処
理等の表面処理の終了時点（エンドポイント）を検知す
る機能をも付加した場合を開示したもので、所定の回転
数Ｎ１で回転するウェハＷの表面に第２図に図示してい
ないノズルからエツチング液を供給して、ウェハＷ表面
の金属薄膜を選択的にエツチングし、そのエツチング状
態を、光ファイバー３および４を介してウェハＷ表面か
らの反射光の変化に基づいてエツチング処理のエンドポ
イントを検知する。
例を説明するためのウェハＷの回転数のグラフを示す、
ここでは、前記制御手段８（第２図）に、エツチング処
理等の表面処理の終了時点（エンドポイント）を検知す
る機能をも付加した場合を開示したもので、所定の回転
数Ｎ１で回転するウェハＷの表面に第２図に図示してい
ないノズルからエツチング液を供給して、ウェハＷ表面
の金属薄膜を選択的にエツチングし、そのエツチング状
態を、光ファイバー３および４を介してウェハＷ表面か
らの反射光の変化に基づいてエツチング処理のエンドポ
イントを検知する。
エツチング処理の終了時ｔ１ をエンドポイント（Ｅ、
Ｐ、）とし、エツチング液の供給を停止するとともに、
ウェハＷの回転数をＮ１からＮ２ に変え、ウェハＷ表
面に洗浄液を供給し、ウェハＷ表面を洗浄する。所定時
間経過後、洗浄液の供給を停止し１回転数をＮ、からＮ
４ に切り換え、ウェハＷ表面に残留する洗浄液を振切
り、同時に前記したと同様にして脱液処理の終了点を検
知し始める。しかる後、ウェハＷの反射光がファイバー
４に入射する量が一定となった時ｔ、を脱液処理終了時
とし１次にウェハＷの表面にランプ１１より所定時間ｔ
４まで紫外線を照射し、ウェハＷ表面に付着している有
機および無機の不純物を分解する。
Ｐ、）とし、エツチング液の供給を停止するとともに、
ウェハＷの回転数をＮ１からＮ２ に変え、ウェハＷ表
面に洗浄液を供給し、ウェハＷ表面を洗浄する。所定時
間経過後、洗浄液の供給を停止し１回転数をＮ、からＮ
４ に切り換え、ウェハＷ表面に残留する洗浄液を振切
り、同時に前記したと同様にして脱液処理の終了点を検
知し始める。しかる後、ウェハＷの反射光がファイバー
４に入射する量が一定となった時ｔ、を脱液処理終了時
とし１次にウェハＷの表面にランプ１１より所定時間ｔ
４まで紫外線を照射し、ウェハＷ表面に付着している有
機および無機の不純物を分解する。
次にウェハＷの回転速度をＮ４からＮ、に切り換え、純
水をウェハＷ表面に供給し、ウェハＷ表面上の分解した
不純物をウェハＷ表面から除去する。なお、この純水洗
浄と紫外線照射とは、一定時間重複させる方が不純物の
分解除去にとっては、好ましい。
水をウェハＷ表面に供給し、ウェハＷ表面上の分解した
不純物をウェハＷ表面から除去する。なお、この純水洗
浄と紫外線照射とは、一定時間重複させる方が不純物の
分解除去にとっては、好ましい。
所要時間（シ、〜ｔｓ）純水にて洗浄後、ウェハ表面に
、１．Ｐ、Ａ、（イソ・プロピル・アルコール）等の溶
剤を供給し、ウェハ表面に残留する水分と置換させる。
、１．Ｐ、Ａ、（イソ・プロピル・アルコール）等の溶
剤を供給し、ウェハ表面に残留する水分と置換させる。
また、この１．Ｐ、Ａ、等の溶剤をウェハＷ表面に供給
する際には、その供給と同時に紫外線を照射すると、１
．Ｐ、Ａ、等の溶剤が分解するため、紫外線照射と溶剤
供給とは重複しないように制御される。
する際には、その供給と同時に紫外線を照射すると、１
．Ｐ、Ａ、等の溶剤が分解するため、紫外線照射と溶剤
供給とは重複しないように制御される。
次にウェハＷの回転数をＮ□からＮ４に切り換え、再び
脱液処理工程に入り（ｔｓ〜１１）、脱液処理の終了点
が検知されて、脱液処理を終了する。この脱液処理終了
後、ウェハＷの回転数はＮ、のまま乾燥処理工程に入り
、ランプ１０によりウェハＷ表面に赤外線を所定時間Ｄ
ｔ〜ｔｓ）照射する。
脱液処理工程に入り（ｔｓ〜１１）、脱液処理の終了点
が検知されて、脱液処理を終了する。この脱液処理終了
後、ウェハＷの回転数はＮ、のまま乾燥処理工程に入り
、ランプ１０によりウェハＷ表面に赤外線を所定時間Ｄ
ｔ〜ｔｓ）照射する。
なお、上記した脱液処理工程および光照射による乾燥工
程は、減圧室内において行なうことができることは言う
までもない。
程は、減圧室内において行なうことができることは言う
までもない。
なお、第７図はこの発明に係る方法の他の実施例（透過
光の場合）を示す概要図であり、ここでは発光手段７か
らシリコンウェハＷに１例えば１．２μｍを主波長とす
る光を照射し、その透過光を光電変換手段６により受光
して制御手段８に入力することにより、反射光の場合と
同様脱液処理の終了を検知することができる。
光の場合）を示す概要図であり、ここでは発光手段７か
らシリコンウェハＷに１例えば１．２μｍを主波長とす
る光を照射し、その透過光を光電変換手段６により受光
して制御手段８に入力することにより、反射光の場合と
同様脱液処理の終了を検知することができる。
ウェハを洗浄後、高速回転させ、遠心力による脱液処理
後、光照射によりウェハを乾燥させる際、ウェハを必要
以上に高速回転させることもなく、また逆に、ウェハ表
面に洗浄液が残留した状態でウェハ表面に光を照射して
、ウェハ表面にシミを発生させるという問題は、脱液処
理の終了点を的確に検出することにより解消し、ウェハ
の回転数に応じた必要最少限度の脱液処理時間で処理す
ることができる。
後、光照射によりウェハを乾燥させる際、ウェハを必要
以上に高速回転させることもなく、また逆に、ウェハ表
面に洗浄液が残留した状態でウェハ表面に光を照射して
、ウェハ表面にシミを発生させるという問題は、脱液処
理の終了点を的確に検出することにより解消し、ウェハ
の回転数に応じた必要最少限度の脱液処理時間で処理す
ることができる。
第１図はこの発明に係る方法を実施するための１例を示
すフローチャート、第２図はこの発明に係る方法を実施
するための１例を示す装置の概要図、第３図はこの発明
に係る方法を実施するための１例を示す説明図、第４図
はこの発明に係る方法を実施するための他の例を示す説
明図、第５図は従来の説明図、第６図は制御手段の１例
を示すブロック図、第７図はこの発明に係る方法を実施
するための他の例を示す装置概要図である。 Ｗ・・・ウェハ、 １・・・回転チャック、２
・・・ノズル、 ３・・・投光用ファイバー、
４・・・受光用ファイバー、 ５・・・表面処理室、 ６・・・光電変換素子、７・
・・発光手段、 ８・・・制御手段。 ９・・・排液管、１０・・・赤外線ランプ、１１・・・
紫外線ランプ、１２・・・減圧配管。 第１ 図 〉↓ （Ｊ１１Ｌ２Ｌ４ 第５ 図
すフローチャート、第２図はこの発明に係る方法を実施
するための１例を示す装置の概要図、第３図はこの発明
に係る方法を実施するための１例を示す説明図、第４図
はこの発明に係る方法を実施するための他の例を示す説
明図、第５図は従来の説明図、第６図は制御手段の１例
を示すブロック図、第７図はこの発明に係る方法を実施
するための他の例を示す装置概要図である。 Ｗ・・・ウェハ、 １・・・回転チャック、２
・・・ノズル、 ３・・・投光用ファイバー、
４・・・受光用ファイバー、 ５・・・表面処理室、 ６・・・光電変換素子、７・
・・発光手段、 ８・・・制御手段。 ９・・・排液管、１０・・・赤外線ランプ、１１・・・
紫外線ランプ、１２・・・減圧配管。 第１ 図 〉↓ （Ｊ１１Ｌ２Ｌ４ 第５ 図
Claims (1)
- 被処理基板を回転させながらその表面に洗浄液を供給し
て洗浄し、しかる後、被処理基板を洗浄時より高速に回
転させて被処理基板表面に付着した洗浄液を振り切って
脱液し、脱液した被処理基板に光照射して加熱し、乾燥
する方法において、脱液処理時、被処理基板表面に光を
照射し、その表面からの反射光または透過光を検知し、
その検知信号の信号レベルがほぼ一定になった時を脱液
処理終了と判定して、その後乾燥処理を行なうようにし
たことを特徴とする洗浄乾燥処理方法。
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| JP61219969A JPH0695511B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 洗浄乾燥処理方法 |
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ID=16743863
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| JP61219969A Expired - Lifetime JPH0695511B2 (ja) | 1986-09-17 | 1986-09-17 | 洗浄乾燥処理方法 |
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