JPS62281430A - 拡散前ウエハ洗浄方法および洗浄装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は拡散前ウェハ洗浄方法および該洗浄装置に関す
る。史に詳細には、本発明は超ｎ／ｌＩ振動と揺動をか
けながらウェハを／ｉ；？’Ｊｌし、史に、ウェハ洗浄
中も洗浄液を強制的に循環ろ過させることからなる拡散
１Ｔｉ１ウェハ洗浄方法および該力法を実施するための
装置に関する。

Ｅ？ｉ＊の技術］ ＬＳＩ製造プロセスの中で何回も繰り返し使われる−１
．稈として酸化ｉ；稈がある。酸化膜を７易とするのは
、ＭＯＳ　　ＦＥＴのゲート絶縁膜を筆頭に、素ｒ間分
離用や配線相関絶縁膜、不純物拡散の際のマスクなど複
離多枝にわたる。

酸化法として、電気炉の中でシリコン表面をしだいにン
リコン酸化物に変えていく方法がある。

電気炉は拡散炉とも呼ばれ、ｐ型やｎ型の導電形を形成
する不純物をドーピングする装置として多種類のものが
使われてきた。

目的とする不純物以外のものがンリコンウエハ表面に付
着しているとウェハの製品品質が低下するので、／リコ
ンウエハ中へ不純物を拡散させる処理を行うのに先ｑっ
て、／リコンウエハ表面を清浄化しなければならない。

［発明が解決しようとする問題点］ このような／リコンウエハは従来、ウニ、ノド洗浄と呼
ばれる化学的方法のみにより洗浄されてきた。

この洗浄方法はウェハ表面が＼Ｖ・坦かまたは比較的段
差の小さいパターン形成面の洗浄に使用することができ
る。しかし、プロセスが例えば、ｌＲ形キャパシタセル
になると、溝の中の空気と洗浄液の濡れ性の問題により
Ｎ　Ｉｆ■の中まで完全に７１．浄液がまわらないので
洗浄できなくなる。

洗浄が不完全だと以後の拡散またはデボジン・１ン１−
程に不都合が生じ、ウェハの製品品質を低ドさせる恐れ
がある。

［発明の［：１的コ 従って、本発明の目的は溝形キャパシタセルが自゛する
ような、複雄で深い溝の中まで完全に洗浄液を侵入させ
てウェハを洗浄できる方法および該方法の実施に使用さ
れる装置を提供することである。

〔問題点を解決するためのＬ段コ １１；１記の問題点を解決し、発明の目的を達成するた
めの手段として、この発明は、揺動１１Ｊ能なアームに
ウェハを保持させ、このウェハを／′に、沖ｔ　）充填
されたｂＬ郡槽に浸漬し、該洗浄液を超ｔ°１波振動さ
せると共に前記アームを揺動させながら前記ウェハを洗
浄し、ウェハのｒｂ　ｒｐ中、該洗浄液を前記６　浄Ｍ
　からオーバーフローさせ、オーバーフローした洗浄液
をフィルターでろ過し、前記洗浄槽に循環させることを
特徴とする拡散前ウェハ洗ゆ方法および、該方法を実施
するために使用される、洗／′１１液の充填される洗浄
部、１亥洗浄部中の洗浄液を超高波振動させるための超
１″ｒ波振動発生部、前記洗血液中に浸漬されるウェハ
を保持するキャリア部、１亥キャリア部を支持するキャ
リアホールドアーム部、該キャリアホールドアーム部を
揺動させる揺動部、および該洗／′７１部中の洗浄液を
オーバーフローさせ、ろ過し、洗浄部に戻すための洗浄
液循環ろ過部からなることを特徴とする拡散前ウェハ洗
浄装置を提供する。

［作用コ １ｌｉｆ記のように、本発明のウェハ洗浄方法および装
置は従来の化学的ウニ・・Ｉト／Ａ：浄に加えて、洗浄
液を超音波振動させなからウェハを揺動させる物理的り
段を併用する。

その結果、７．■の奥深くに潜んでいる空電は溝の中に
留まることかできす、ｌ゛２き１・、がってくる。そし
て、バリアとなっていた空気が排除されることにより、
その部分に洗浄液か侵入１−ＩＩ能となる。また、ウェ
ハ表面と’１５１：　／′ｊ液との成れ性も、超高波振
動によりウェハと洗浄液とが絶え間なく衝突を繰り返す
ことにより極めて良好となり、１′５ｔｏ液は溝の全壁
面に力遍なく接触し、商いｆＡ、ｎ度を達成できる。

何れにしろ、従来の化学的ウェット洗浄に加えて、超？
″１波振動と揺動を併用することにより溝形キャパシタ
セルのようなウェハの洗浄効果を高め、ウェハ製造歩留
りの向［二を図る試みは本発明者により初めて成功を見
た。

［実施例コ 以ド、図面を参照しながら本発明の一実施例について史
に詳細に説明する。

第１図は本発明のウェハ洗浄方法を実施するのに使用さ
れる装置の概要図である。

第１図に示されるように、本発明の洗浄装置１は、大き
く分けて、／Ａθ部１０．超、″′ｉ′波振動発生都２
０．ウェハ揺動部３０および／Ａ、θ液循環ろ過部４０
からなる。。

洗浄品１０は円形または角形の洗浄槽１２からなる。ｂ
し４槽１２内には洗浄液１４が充填されている。ウェハ
の洗浄目的に使用できる／′Ｘ、浄液は当業者に周知で
ある。洗浄槽１２のｌ一部外用には洗浄槽からオーバー
フローされた洗浄液を受けるための溢流槽１６が配設さ
れている。溢流槽１６の外周壁は洗浄槽１２の外周壁よ
りも高い。

超ｎ波振動発生部２０は超音波発振器２２と振動子２４
からなる。２６は発振器２２と振動Ｔ２４とを結ぶケー
ブルである。

超音波発振器２２としては出力可変型９周波数可変型、
多周波数型）の当業者゛に周知のタイプのものを使用で
きる。振動Ｊ’２４としては投込型。

外付型、埋込型等の何れのタイプのものも使用できる。

図示されたものは、外付型振動ｒであり、超音波振動を
／１：浄槽の洗ゆ液に伝えるために、内部に水２８が充
填された超ｊ′１彼受槽２９を使用している。投込型ま
たは埋込型振動ｒを使用する場合、図示されたような超
＆彼受槽は不安である。

ウェハ揺動部３０はパイブレーク３２を使用スる。バイ
ブレータ３２は例えば、振動ソレノイドまたはモータ回
転式機械的カム機構などを利用できる。数枚から数Ｉ一
枚のウェハ３４をウェハキャリア３６に載侑し、このウ
ェハキャリア３６をキャリアホールドアー１１３８の−
・端にハングする。

そして、アーム３８の他端をバイブレータ３２に接続す
る。

第１図に図示されたものは振動ソレノイドタイプのバイ
ブレータであり、１から５００Ｈｚの周波数で振動され
る。バイブレータ３２が駆動すれると、その振動はキャ
リアホールドアーム３８に伝えられ、その＝一端にハン
グされたウェハキャリア３６を洗浄槽１２内で１゛、ド
、および／または、左右方向に揺動させる。かくして、
超音波洗浄中に被洗浄体であるウェハが揺動されるので
、超？’Ｉ、：彼ａ１効果が飛躍的に向１−する。

／′Ａ、浄を続けていると洗浄液がｌりれてくるので、
超？°７波振動および揺動連動により洗浄槽１２から／
′Ａ、浄液１４を溢流させ、これを洗浄液循環ろ過部４
０で清θ化処理して［１利用する。

溢流槽１６の底面に排出１１を設け、これにパイプ４２
ａを接続する。パイプ４２ａの他端はポンプ４４に接続
されている。ポンプ４４で加圧された６！流ｌ先庁液は
パイプ４２ｂによりフィルタ４６に送られ、ここで液内
の汚染粒状物またはｌ゛？？遊物をろ過し清浄化する。

ろＩａ清浄化された洗浄液はパイプ４２ｃにより洗浄槽
１２に循環される。

清浄化循環液は／１．１槽の底Ｍ≦付近から洗浄槽内に
戻すことが好ましい。

フィルタ４６でろ過し、循環させていても、洗浄液内に
溶は込んでしまった汚染物はフィルタ４６では除去でき
ないので、洗浄液は時間の経過につれて徐々にｐ７れて
くる。洗ゆ液が？りれたままの状態で洗浄を続けている
と、ウェハ洗浄効果が低ドするので、／′Ａ、θ液を所
定時間使用したら、その一部または全部を交換すること
がｉ！ｒましい。この［１的のために、パイプ４２ｂの
途中に廃液弁４８ａと、１０檀１２の底部に廃液弁４８
ｂを配設する。

かくして、溢流槽１６と洗浄槽１２内の１１．°濁洗浄
液の＝一部または全部を廃棄することができる。

／１．０槽１２内へは洗浄液補給部５０から新紅な洗浄
液を補給する。

廃液弁４８ａおよび４８ｂは別の種類の１５Ｖ、浄液に
交換する際にも役＼ｆつ。実際、ウェハによっては洗浄
液の組成を変化させたほうが洗浄効果の高まることもあ
る。洗浄液にはウェハに悪影響を！町。

えない範囲内で、当業者に周知の界面活性剤および／ま
たはその他の洗０効宋を高めることのできる薬剤等を配
合することができる。

以−１〕、本発明のウェハ洗浄方法および装置を拡散処
理＋］ｉ（の洗浄相として説明してきたが、本発明の洗
浄方法および洗浄装置は拡散処理前に限らす、ウェハを
洗０する必τのある場合には何れの［−程または段階に
おいても適用できる。

［発明の効果コ 以１．説明したように、本発明のウェハ洗浄ＪＪ法およ
び装置は従来の化学的ウェット／’Ａ、、ｒＰに加えて
、ｆＡ、浄液を超ｊ”７波振動させなからウェハを揺動
させる物理的１段を４Ｊｌ用する。

その結束、溝の奥深くに潜んでいる空気は溝の中に留ま
ることができず、１′２き１−がって（る。そして、バ
リアとなっていた空気が排除されることにより、その部
分に洗浄液が侵入ｌ■能となる。また、ウェハ表面と洗
浄液との濡れ性も、超音波振動によりウェハと洗浄液と
が絶え間なく衝突を繰り返すことにより極めて良好とな
り、／′Ｘ、血液は溝の全壁面に万一なく接触し、高い
洗浄度を達成できる。

ウェハに超音波振動を加えるだけでなく、超音波洗浄中
に破洗θ体であるウェハが揺動されるので、揺動させず
静１トさせている場合に比べて、超音波洗浄効果が飛躍
的に向１・する。

また、洗浄液も循環ろ過して１４使用するので、洗浄コ
ストも安価に抑えることができる。

何れにしろ、従来の化学的ウェットｎｎに加えて、超？
五彼振動と揺動を併用することにより溝形キャパ／タセ
ルのようなウェハの洗ｎ効果を、１゛６め、ウェハ製造
歩留りの向Ｉを図る試みは本発明者により初めて成功を
見た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のウェハ洗浄）」法を実施するのに使用
される装置の僚隻図である。 １・・・ウェハ洗抑装置、１０・・・１５シθ部、１２
・・・洗０槽、１４・・・１５＝浄液、１６・・・溢流
槽、２０・・・超ｎ／ｇｌ振動発生都、２２・・・超高
波発振器、２４・・・振動ｒ１２９・・・超吉波受槽、
３０・・・ウェハ揺動部、３２・・・パイ、プレーグ、
３４・・・ウェハ、３６・・・ウェハキャリア、３８・
・・キャリアホールドアーム、４０・・・洗浄液循環ろ
渦部、４２ａ、４２ｂおよび４２ｃ・・・パイプ、４４
・・・ポンプ、４６・・・フィルタ、４８ａおよび４８
ｂ・・・廃液弁、５０・・・洗浄液補給部 特許１ｊ願人 Ｉ　Ｉ　Ｘ７．　電’Ｊ’エンジニアリング株式会社代
理人　弁理ｌ・　梶　山　拮　足 弁理Ｉ°　山　木　富−１１月

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）揺動可能なアームにウェハを保持させ、このウェ
   ハを洗浄液の充填された洗浄槽に浸漬し、該洗浄液を超
   音波振動させると共に前記アームを揺動させながら前記
   ウェハを洗浄し、ウェハの洗浄中、該洗浄液を前記洗浄
   槽からオーバーフローさせ、オーバーフローした洗浄液
   をフィルターでろ過し、前記洗浄槽に循環させることを
   特徴とする拡散前ウェハ洗浄方法。
2. （２）前記洗浄液は強制的に、洗浄槽からオーバーフロ
   ーさせ、ろ過し、洗浄槽に循環させる特許請求の範囲第
   １項に記載の拡散前ウェハ洗浄方法。
3. （３）洗浄液の充填される洗浄部、該洗浄部中の洗浄液
   を超音波振動させるための超音波振動発生部前記洗浄液
   中に浸漬されるウェハを保持するキャリア部、該キャリ
   ア部を支持するキャリアホールドアーム部、該キャリア
   ホールドアーム部を揺動させる揺動部、および該洗浄部
   中の洗浄液をオーバーフローさせ、ろ過し、洗浄部に戻
   すための洗浄液循環ろ過部からなることを特徴とする拡
   散前ウェハ洗浄装置。
4. （４）前記超音波振動発生部は超音波発振器および振動
   子からなり、前記揺動部はバイブレータからなり、前記
   洗浄液循環ろ過部はポンプによる強制循環方式からなる
   特許請求の範囲第３項に記載の拡散前ウェハ洗浄装置。