(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極水及び陰極水を生成する電解槽を有する電解イオン水生成装置により生成された電解イオン水を用いる半導体ウェハ及び石英ウェハの洗浄であって、陰極水を用いた洗浄の後に、ＨＦ溶液を用いた処理を行い、この後、陽極水を用いた洗浄を行うことを特徴とするウェット処理方法。
【請求項２】
陽極水及び陰極水を生成する電解槽を有する電解イオン水生成装置により生成された電解イオン水を用いる半導体ウェハ及び石英ウェハの洗浄であって、陰極水を用いた洗浄の後に陽極水を用いた洗浄を行い、前記陰極水と陽極水を用いる各洗浄工程を始める前または後にＨＦ溶液を用いた処理を行うことを特徴とするウェット処理方法。
【請求項３】
陰極水と陽極水を用いる各洗浄工程の後にＨ2 Ｏによるリンス処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のウェット処理法。
【請求項４】
前記電解槽出口での陽極水の酸化還元電位が５００ｍＶ以上、陰極水の酸化還元電位が−１００ｍＶ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のウェット処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は特に電解イオン水を用いるシリコンウェハ、石英ウェハの洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウェハの洗浄では、ＲＣＡ洗浄で代表されるように、高濃度、高温の薬液を使用する。このため、廃液や蒸気雰囲気等、環境に悪い。環境整備にもコストがかかる。また、高濃度の薬液を洗い流すため多量の純水を必要としていた。多量の純水（超純水）の使用はコスト的な問題にもなる。
【０００３】
近年、半導体ウェハの洗浄処理において、環境、コストダウンの面から電解イオン水洗浄が注目されている。しかし、実際にウェハに付着する粒子（パーティクル）、有機汚染物、原子レベルの金属汚染物等を効率的に除去する洗浄方法というと現状では未発達である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、コスト、環境面を良好にするため、半導体ウェハをイオン水にて洗浄するウェット処理方法が注目されているが、ウェハに付着するパーティクル、有機汚染物、原子レベルの金属汚染物等が効率的に除去されるような技術には至っていない。
【０００５】
この発明は上記のような事情を考慮し、その課題は、薬液や純水の使用を大幅に削減しつつ、ウェハに付着するパーティクル、有機汚染物、原子レベルの金属汚染物等が効率的に除去されるウェハのウェット処理方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明のウェット処理方法は、陽極水及び陰極水を生成する電解槽を有する電解イオン水生成装置により生成された電解イオン水を用いる半導体ウェハ及び石英ウェハの洗浄であって、陰極水を用いた洗浄の後に、ＨＦ溶液を用いた処理を行い、この後、陽極水を用いた洗浄を行うことを特徴とする。
また、この発明のウェット処理方法は、陽極水及び陰極水を生成する電解槽を有する電解イオン水生成装置により生成された電解イオン水を用いる半導体ウェハ及び石英ウェハの洗浄であって、陰極水を用いた洗浄の後に陽極水を用いた洗浄を行い、前記陰極水と陽極水を用いる各洗浄工程を始める前または後にＨＦ溶液を用いた処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
この発明では、ウェハに付着する汚染物であるパーティクル、有機汚染物を陰極水で除去した後に、原子レベルの金属汚染を陽極水で除去する。このような洗浄の順序によって、ウェハの処理面を効率的に洗浄する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施形態に係るウェット処理方法の工程順序を示す流れ図である。また、図２は、半導体ウェハ（ここではシリコンウェハ）のウェット洗浄に用いられるワンバス式洗浄装置を示す概念図であり、これらにより、シリコンウェハの洗浄に関するウェット処理方法を説明する。
【０００９】
図２において、電解イオン水生成装置１は、イオン交換膜１２１で隔てられた電解槽１２に、陰極、陽極となる各電極棒１３ａ，１３ｂを挿入し、電流を流すことにより水を電気分解し、イオン水を生成する。電解槽１２の陰極側には、例えばＮＨ4 ＯＨ（水酸化アンモニウム）が純水Ｈ2 Ｏに対して０．０２％程度、陽極側には、例えばＨＣｌ（塩酸）が純水に対して０．１％程度、電解質としてそれぞれ添加される。
【００１０】
洗浄装置２は、複数のシリコンウェハ５が挿入される１個の洗浄槽２１が示され、純水、陰極水、陽極水の供給が制御される。搬送機構３は、ウェハ５を洗浄槽から出し入れしたり、洗浄したウェハ５を乾燥装置４に搬送したりする。
【００１１】
この発明では、電解イオン水生成装置で生成されたイオン水を、陰極水、陽極水の順に用いたウェハの洗浄を行う。なお、この例では、イオン水、純水の供給速度を２０リットル／ｍｉｎ、洗浄槽２１の容積を２５リットルとした。
【００１２】
図１及び図２において、まず、洗浄槽２１の中を純水でオーバフローする。次に、洗浄槽２１の中へ被処理体であるシリコンウェハ５をセットする。
次に、洗浄槽２１にイオン水生成装置１で生成された陰極水を供給し、槽２１の中の液を陰極水により置換する。置換が終了するとそのまま１０分間ウェハ５を陰極水に浸す。
【００１３】
この時の陰極水は常温であり、Ｐｈが６〜１１、酸化還元電位（ＯＲＰ：Oxdation Reduction Potential) が１００〜−８００ｍＶであることが望ましい。この実施形態では、陰極水のＰｈは１０、酸化還元電位は−３００ｍＶとしている。陰極水は電解槽の出口で−１００ｍＶ以下の酸化還元電位を有することが重要である。これは電解槽１２の出口に設けられた電位検出器６によって検出する方法がある。
【００１４】
この陰極水による洗浄により、ウェハ５に付着する汚染物であるパーティクル、有機汚染物が除去される。この洗浄時、洗浄槽２１内を高周波振動させると、上記パーティクル、有機汚染物の除去の効率は向上する。
【００１５】
次に、約５分間、純水を洗浄槽２１に供給し、槽５内及びウェハ５に付着した陰極水を洗い流す（Ｈ2 Ｏによるリンス処理）。純水の供給を約５分間とするのは、洗浄槽２１の中が中性に導かれるまでの十分な時間である。イオン水における薬液使用料はＲＣＡ洗浄に比べて少量である。従って、従来のＲＣＡ洗浄に比べて洗浄槽２１中を中性にするまでの純水の供給時間は短くなり、純水の使用量を節約することができる。
【００１６】
次に、洗浄槽２１にイオン水生成装置１で生成された陽極水を供給し、槽２１の中の液を陽極水により置換する。置換が終了するとそのまま１０分間ウェハ５を陰極水に浸す。置換が終了するとそのまま１０分間ウェハを陽極水に浸す。
【００１７】
この時の陽極水は常温であり、Ｐｈが６〜０．５、酸化還元電位が３００〜１３００ｍＶであることが望ましい。この実施形態では、陽極水のＰｈは２、酸化還元電位は１０００ｍＶとしている。陽極水は電解槽１２の出口で５００ｍＶ以上の酸化還元電位を有することが重要である。これは電解槽１２の出口に設けられた電位検出器７によって検出する方法がある。
【００１８】
この陽極水による洗浄により、原子レベルの金属汚染が除去される。陰極水でパーティクル及び有機汚染物を除去した後に、原子レベルの金属の除去がなされるので、ウェハの処理面が効率的に洗浄できる。
【００１９】
次に、約５分間、純水を洗浄槽２１に供給し、槽２１内及びウェハに付着した陽極水を洗い流す（Ｈ2 Ｏによるリンス処理）。純水の供給を約５分間とするのは、洗浄槽２１の中が中性に導かれるまでの十分な時間である。イオン水における薬液使用料はＲＣＡ洗浄に比べて少量である。従って、従来のＲＣＡ洗浄に比べて洗浄槽２１中を中性にするまでの純水の供給時間は短くなり、純水の使用を節約できる。
【００２０】
次に、搬送機構３でウェハ５を洗浄槽２１から取り出し、乾燥装置４に運び、ウェハ５を乾燥させる（スピン乾燥）。以上でウェハの洗浄が終了する。
この実施形態の方法によれば、シリコンウェハ上のパーティクルを陰極水で除去し、金属汚染を陽極水により除去するため、従来のＲＣＡ洗浄の方法と同等以上の洗浄効果を得ることができる。また、従来の洗浄より使用薬液を大幅に削減でき、薬液コスト及び純水使用量が節約できる。
【００２１】
従来のＲＣＡ洗浄ではアルカリ性薬液としてＮＨ3 ＯＨの含有量は、過酸化水素水及び純水に対して１４．３％程度、酸性薬液としてＨＣｌの含有量は、過酸化水素水及び純水に対して１２．５％程度である。この薬液の濃度に伴い、バスの純水オーバーフロー洗浄に１５分もかかり、純水は１回の洗浄で６００リットルも必要であった。
【００２２】
これに比べてこの発明の方法を採用すれば、上述したように、ＮＨ4 ＯＨが純水に対して０．０２％程度の含有量（２００ｐｐｍ）であり、ＨＣｌが純水に対して０．１％程度の含有量（１０００ｐｐｍ）であるから、バスの純水オーバーフロー洗浄には５分で、純水は１回の洗浄で２００リットルあればよい。純水使用コストが低減され、また、環境にも良いウェット処理方法を実現することができる。
【００２３】
また、この発明の方法はワンバス式洗浄装置に限るものではない。タクト式洗浄装置でも、枚葉式の洗浄装置でもよい。すなわち、陰極水を用いた洗浄の後に陽極水を用いた洗浄を行う順序でウェット処理が行われれば良い。例えば、枚葉式は純水によるリンス処理が省略される場合がある。
【００２４】
さらに、このようなウェット処理における、陰極水と陽極水を用いる各洗浄工程の間にウェハ表面に自然酸化膜が形成されてしまう場合、ＨＦ溶液を用いた処理でこの自然酸化膜を除去する工程が必要になる。また、陰極水と陽極水を用いる各洗浄工程を始める前または後にＨＦ溶液を用いた処理を行うことも考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、ウェハに付着する汚染物であるパーティクル、有機汚染物を、まず、陰極水で除去した後に、原子レベルの金属汚染を、陽極水で除去する。このような洗浄の順序によって、ウェハの処理面を効率的に洗浄するウェット処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るウェット処理方法の工程順序を示す流れ図。
【図２】この発明の方法に関するシリコンウェハのウェット洗浄に用いられるワンバス式洗浄装置を示す概念図。
【符号の説明】
１…電解イオン水生成装置
１２１…イオン交換膜
１２…電解槽
１３ａ，１３ｂ…電極棒
２…洗浄装置
２１…洗浄槽
３…搬送機構
４…乾燥装置
５…ウェハ
６，７…電位検出器
【図１】
0003663048.tif 000002
【図２】
0003663048.tif 000003