JPH10116807A - 半導体装置の処理方法 - Google Patents
半導体装置の処理方法Info
- Publication number
- JPH10116807A JPH10116807A JP26710996A JP26710996A JPH10116807A JP H10116807 A JPH10116807 A JP H10116807A JP 26710996 A JP26710996 A JP 26710996A JP 26710996 A JP26710996 A JP 26710996A JP H10116807 A JPH10116807 A JP H10116807A
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- JP
- Japan
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- liquid
- wafer
- cleaning
- semiconductor device
- processing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクラバーや超音波洗浄技術では均一で十分
な洗浄能力が得られない半導体装置に対して、低コスト
でパーティクルを大幅に低減できるようにする。 【解決手段】 洗浄液１４中で処理対象１０を高周波で
振動させることにより、処理対象表面の液体内にキャビ
テーションによる蒸気の気泡１６を発生させ、該気泡が
消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、ウェハ１０
を洗浄したり研磨する。
な洗浄能力が得られない半導体装置に対して、低コスト
でパーティクルを大幅に低減できるようにする。 【解決手段】 洗浄液１４中で処理対象１０を高周波で
振動させることにより、処理対象表面の液体内にキャビ
テーションによる蒸気の気泡１６を発生させ、該気泡が
消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、ウェハ１０
を洗浄したり研磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ、絶
縁薄膜、金属薄膜等の半導体装置を洗浄又は研磨するた
めの半導体装置の処理方法に係り、特に、ＣＭＰ（Ｃhe
mical Ｍechanical Ｐolishing）処理中に発生した多量
のパーティクルや金属汚染を除去する際に用いるのに好
適な、半導体装置の処理方法に関する。
縁薄膜、金属薄膜等の半導体装置を洗浄又は研磨するた
めの半導体装置の処理方法に係り、特に、ＣＭＰ（Ｃhe
mical Ｍechanical Ｐolishing）処理中に発生した多量
のパーティクルや金属汚染を除去する際に用いるのに好
適な、半導体装置の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体製造プロセスにおける歩留
り向上は大きな課題であり、歩留り低下の大きな要因の
１つであるパーティクル（レジストの屑やポリマーの屑
からなる小さな粒子状のゴミ）の除去が最重要課題とな
っている。このパーティクルの除去のために用いられて
いる従来の洗浄方法は、ブラシを用いたスクラバーや薬
液洗浄による方法が主流であるが、ブラシスクラバーで
は不十分な場合があり、又、水以外の薬液を使用すると
コストが多くかかるという問題があった。
り向上は大きな課題であり、歩留り低下の大きな要因の
１つであるパーティクル（レジストの屑やポリマーの屑
からなる小さな粒子状のゴミ）の除去が最重要課題とな
っている。このパーティクルの除去のために用いられて
いる従来の洗浄方法は、ブラシを用いたスクラバーや薬
液洗浄による方法が主流であるが、ブラシスクラバーで
は不十分な場合があり、又、水以外の薬液を使用すると
コストが多くかかるという問題があった。
【０００３】又、近年では、半導体基板の研磨やデバイ
スの全体的な平坦化に、前記ＣＭＰ処理が使用されるよ
うになってきている。ところが、このＣＭＰ処理に際し
ては、シリカ、アルミナ、重金属、水酸化カリウム等を
含んだスラリーを使用するため、ＣＭＰ処理中に多量の
パーティクルが発生したり、金属汚染を生じる等の問題
があった。従って従来は、ＣＭＰ処理後に、純水での研
磨、ブラシスクラバー、薬液洗浄を駆使してパーティク
ルを落とし、金属汚染を取り除いていた。
スの全体的な平坦化に、前記ＣＭＰ処理が使用されるよ
うになってきている。ところが、このＣＭＰ処理に際し
ては、シリカ、アルミナ、重金属、水酸化カリウム等を
含んだスラリーを使用するため、ＣＭＰ処理中に多量の
パーティクルが発生したり、金属汚染を生じる等の問題
があった。従って従来は、ＣＭＰ処理後に、純水での研
磨、ブラシスクラバー、薬液洗浄を駆使してパーティク
ルを落とし、金属汚染を取り除いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブラシ
スクラバー洗浄等では、かえってパーティクルを再付着
させてしまう等の問題があった。そのため、製品の歩留
りはかなり低いものであり、ＣＭＰ処理後のパーティク
ル低減は大きな課題となっていた。
スクラバー洗浄等では、かえってパーティクルを再付着
させてしまう等の問題があった。そのため、製品の歩留
りはかなり低いものであり、ＣＭＰ処理後のパーティク
ル低減は大きな課題となっていた。
【０００５】又、従来から眼鏡の洗浄等にも用いられて
いる超音波洗浄技術では、超音波を外部から導入してキ
ャビテーション（液体中での局所的な圧力低下のために
液体内に蒸気の気泡が形成される現象）を発生させるた
め、キャビテーションの位置制御が大きな問題であっ
た。即ち、キャビテーション気泡が消滅する際に高い衝
撃力を発生し、この衝撃力を用いて金属やセラミック材
料を洗浄、研磨、加工することが可能であるが、洗浄を
目的とした装置では周波数が高いため、図１に例示した
如く、指向性が強いキャビテーションが発生し、定在波
の節では充分な洗浄ができず、洗浄むらが発生する。一
方、周波数を低くすると、指向性は弱くなるが、キャビ
テーション強度が大きくなり、洗浄対象を損傷してしま
うという問題があった。
いる超音波洗浄技術では、超音波を外部から導入してキ
ャビテーション（液体中での局所的な圧力低下のために
液体内に蒸気の気泡が形成される現象）を発生させるた
め、キャビテーションの位置制御が大きな問題であっ
た。即ち、キャビテーション気泡が消滅する際に高い衝
撃力を発生し、この衝撃力を用いて金属やセラミック材
料を洗浄、研磨、加工することが可能であるが、洗浄を
目的とした装置では周波数が高いため、図１に例示した
如く、指向性が強いキャビテーションが発生し、定在波
の節では充分な洗浄ができず、洗浄むらが発生する。一
方、周波数を低くすると、指向性は弱くなるが、キャビ
テーション強度が大きくなり、洗浄対象を損傷してしま
うという問題があった。
【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、従来のスクラバーや超音波洗浄技術
では均一で十分な洗浄能力が得られない半導体装置に対
して、低コストでパーティクルを大幅に低減可能な洗浄
方法を提供することを第１の課題とする。
くなされたもので、従来のスクラバーや超音波洗浄技術
では均一で十分な洗浄能力が得られない半導体装置に対
して、低コストでパーティクルを大幅に低減可能な洗浄
方法を提供することを第１の課題とする。
【０００７】又、本発明は、低コストでパーティクルを
大幅に低減できる研磨方法を提供して、半導体製品の性
能や歩留りを大幅に向上することを第２の課題とする。
大幅に低減できる研磨方法を提供して、半導体製品の性
能や歩留りを大幅に向上することを第２の課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、液体中で処理
対象を高周波で振動させることにより、処理対象表面の
液体内にキャビテーションによる蒸気の気泡を発生さ
せ、該気泡が消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用し
て、半導体ウェハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を洗浄するこ
とにより、前記第１の課題を解決したものである。
対象を高周波で振動させることにより、処理対象表面の
液体内にキャビテーションによる蒸気の気泡を発生さ
せ、該気泡が消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用し
て、半導体ウェハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を洗浄するこ
とにより、前記第１の課題を解決したものである。
【０００９】又、前記処理対象を５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ
の高周波で振動させることにより、処理対象に損傷を与
えることなく洗浄可能としたものである。
の高周波で振動させることにより、処理対象に損傷を与
えることなく洗浄可能としたものである。
【００１０】本発明は、又、液体中で処理対象を高周波
で振動させることにより、処理対象表面の液体内にキャ
ビテーションによる蒸気の気泡を発生させ、該気泡が消
滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、半導体ウェ
ハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を研磨するようにして、前記
第２の課題を解決したものである。
で振動させることにより、処理対象表面の液体内にキャ
ビテーションによる蒸気の気泡を発生させ、該気泡が消
滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、半導体ウェ
ハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を研磨するようにして、前記
第２の課題を解決したものである。
【００１１】又、前記処理対象を２０〜５０ｋＨｚの高
周波で振動させることにより、高い研磨能力が得られる
ようにしたものである。
周波で振動させることにより、高い研磨能力が得られる
ようにしたものである。
【００１２】又、前記液体として、薬液、水、又は、水
に薬液を添加したものを用いるようにしたものである。
に薬液を添加したものを用いるようにしたものである。
【００１３】又、前記液体に研磨材を混入して、洗浄能
力や研磨能力を高めたものである。
力や研磨能力を高めたものである。
【００１４】本発明においては、図２に例示する如く、
処理対象（例えばウェハ１０）自体を、例えば振動子１
２に固定し、洗浄液１４中で振動させることにより、ウ
ェハ１０の表面に均一にキャビテーションによる気泡１
６を発生させ、該キャビテーション気泡１６が消滅する
際に生ずる高い衝撃力による壊食能力を利用して、ウェ
ハ１０の表面を洗浄したり、研磨する。このようにし
て、キャビテーション気泡の壊食能力により、従来プロ
セスでは除去不可能であった、表面に強固に固着してい
るパーティクルを、薬液を用いなくても、均一に大幅に
低減できる。
処理対象（例えばウェハ１０）自体を、例えば振動子１
２に固定し、洗浄液１４中で振動させることにより、ウ
ェハ１０の表面に均一にキャビテーションによる気泡１
６を発生させ、該キャビテーション気泡１６が消滅する
際に生ずる高い衝撃力による壊食能力を利用して、ウェ
ハ１０の表面を洗浄したり、研磨する。このようにし
て、キャビテーション気泡の壊食能力により、従来プロ
セスでは除去不可能であった、表面に強固に固着してい
るパーティクルを、薬液を用いなくても、均一に大幅に
低減できる。
【００１５】更に、周波数を変えることにより用途を変
えることができ、洗浄を目的とした場合には、図１に示
したように、周波数を例えば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度
と高くして損傷を防ぎ、研磨を目的とする場合には、周
波数を例えば２０〜５０ｋＨｚと低くして研摩能力を高
くすることができる。
えることができ、洗浄を目的とした場合には、図１に示
したように、周波数を例えば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度
と高くして損傷を防ぎ、研磨を目的とする場合には、周
波数を例えば２０〜５０ｋＨｚと低くして研摩能力を高
くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。
施形態を詳細に説明する。
【００１７】本実施形態は、図３に示す如く、処理対象
であるウェハ１０を振動するための振動子１２と、該振
動子１２に振動のための信号を与える発振器２０と、前
記ウェハ１０の表面と洗浄液１２の表面間の距離ｘを変
化させて最適化するための位置調整装置２２と、洗浄液
１４の温度を洗浄に適した所定温度、例えば７４℃に維
持するための、洗浄槽３０の周囲に設けられた温度調整
ジャケット３２と、該温度調整ジャケット３２に内蔵さ
れたヒータ３４による加熱状態を制御することで、洗浄
液１４の温度を一定値に維持するための温度制御器３６
と、洗浄液１４を入れ替えるためのドレインバルブ３８
とを備えている。
であるウェハ１０を振動するための振動子１２と、該振
動子１２に振動のための信号を与える発振器２０と、前
記ウェハ１０の表面と洗浄液１２の表面間の距離ｘを変
化させて最適化するための位置調整装置２２と、洗浄液
１４の温度を洗浄に適した所定温度、例えば７４℃に維
持するための、洗浄槽３０の周囲に設けられた温度調整
ジャケット３２と、該温度調整ジャケット３２に内蔵さ
れたヒータ３４による加熱状態を制御することで、洗浄
液１４の温度を一定値に維持するための温度制御器３６
と、洗浄液１４を入れ替えるためのドレインバルブ３８
とを備えている。
【００１８】処理に際しては、ウェハ１０を振動子１２
に裏面から固定し、洗浄液１４に浸す。ウェハ１０の表
面と洗浄液１４の表面の距離ｘは、位置調整装置２２に
よって任意に変化させ、最適化することが可能である。
又、洗浄液１４は、温度制御器３６によって、温度制御
可能とされ、例えば７４℃とすることによって、キャビ
テーションの強度を最適化できるようにされている。
に裏面から固定し、洗浄液１４に浸す。ウェハ１０の表
面と洗浄液１４の表面の距離ｘは、位置調整装置２２に
よって任意に変化させ、最適化することが可能である。
又、洗浄液１４は、温度制御器３６によって、温度制御
可能とされ、例えば７４℃とすることによって、キャビ
テーションの強度を最適化できるようにされている。
【００１９】発振器２０から１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周
波数の出力が送られ、振動子１２が振動することで、ウ
ェハ１０全体が洗浄液１４中で振動する。これによりウ
ェハ１０の表面が洗浄液１４中で高周波で振動するた
め、局所的な圧力低下が起こり、図２に示したように、
ウェハ１０の表面にキャビテーション気泡１６が形成さ
れ、ウェハ１０の洗浄や研磨が可能となる。本発明にお
いては、ウェハ１０自体を振動させているので、ウェハ
表面に均一にキャビテーション気泡が発生する。そのた
め、洗浄や研磨のウェハ面内の均一性は非常に高いもの
となる。
波数の出力が送られ、振動子１２が振動することで、ウ
ェハ１０全体が洗浄液１４中で振動する。これによりウ
ェハ１０の表面が洗浄液１４中で高周波で振動するた
め、局所的な圧力低下が起こり、図２に示したように、
ウェハ１０の表面にキャビテーション気泡１６が形成さ
れ、ウェハ１０の洗浄や研磨が可能となる。本発明にお
いては、ウェハ１０自体を振動させているので、ウェハ
表面に均一にキャビテーション気泡が発生する。そのた
め、洗浄や研磨のウェハ面内の均一性は非常に高いもの
となる。
【００２０】更に、周波数を変えることにより用途を変
えることができ、洗浄を目的とした場合は、周波数を例
えば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度と高くして損傷を防ぎ、
研磨を目的とした場合は、周波数を例えば２０〜５０ｋ
Ｈｚと低くして研摩能力を高くすることができる。
えることができ、洗浄を目的とした場合は、周波数を例
えば５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度と高くして損傷を防ぎ、
研磨を目的とした場合は、周波数を例えば２０〜５０ｋ
Ｈｚと低くして研摩能力を高くすることができる。
【００２１】なお、前記実施形態においては、液体とし
て純水を用いていたが、用いる液体の種類は、これに限
定されず、従来と同様の薬液に変えたり、あるいは水に
薬液を添加したりして、洗浄／研磨能力を向上すること
も可能である。又、前記液体に、鉄、アルミニウム等の
金属や、アルミナ、ガーネット、サファイヤ、シリカの
ような非金属の研磨材を混入して、洗浄／研磨能力を一
層高めることもできる。
て純水を用いていたが、用いる液体の種類は、これに限
定されず、従来と同様の薬液に変えたり、あるいは水に
薬液を添加したりして、洗浄／研磨能力を向上すること
も可能である。又、前記液体に、鉄、アルミニウム等の
金属や、アルミナ、ガーネット、サファイヤ、シリカの
ような非金属の研磨材を混入して、洗浄／研磨能力を一
層高めることもできる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、薬液を用いなくても、
均一性が良く、高いパーティクル除去性能や研磨特性を
達成することができ、製品の性能や歩留りを大幅に向上
することができる。
均一性が良く、高いパーティクル除去性能や研磨特性を
達成することができ、製品の性能や歩留りを大幅に向上
することができる。
【図１】周波数とキャビテーション強度、指向性、必要
なパワー及び用途の関係を示す線図
なパワー及び用途の関係を示す線図
【図２】本発明の原理を説明するための、ウェハ表面に
形成されるキャビテーション気泡を示す断面図
形成されるキャビテーション気泡を示す断面図
【図３】本発明を実施するための処理装置の実施形態の
全体構成を示す断面図
全体構成を示す断面図
１０…ウェハ（処理対象） １２…振動子 １４…洗浄液 １６…キャビテーション気泡 ２０…発振器 ２２…位置調整装置 ３０…洗浄槽 ３２…温度調整ジャケット ３４…ヒータ ３６…温度制御器
Claims (6)
- 【請求項１】液体中で処理対象を高周波で振動させるこ
とにより、処理対象表面の液体内にキャビテーションに
よる蒸気の気泡を発生させ、 該気泡が消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、半
導体ウェハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を洗浄することを特
徴とする半導体装置の処理方法。 - 【請求項２】請求項１において、前記処理対象を５０ｋ
Ｈｚ〜１ＭＨｚの高周波で振動させることにより、処理
対象に損傷を与えることなく洗浄可能としたことを特徴
とする半導体装置の処理方法。 - 【請求項３】液体中で処理対象を高周波で振動させるこ
とにより、処理対象表面の液体内にキャビテーションに
よる蒸気の気泡を発生させ、 該気泡が消滅する際に生ずる高い衝撃力を利用して、半
導体ウェハ、絶縁薄膜、金属薄膜等を研磨することを特
徴とする半導体装置の処理方法。 - 【請求項４】請求項３において、前記処理対象を２０〜
５０ｋＨｚの高周波で振動させることを特徴とする半導
体装置の処理方法。 - 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記液体として、薬液、水、又は、水に薬液を添加した
ものを用いることを特徴とする半導体装置の処理方法。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記液体に研磨材を混入したことを特徴とする半導体装
置の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26710996A JPH10116807A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 半導体装置の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26710996A JPH10116807A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 半導体装置の処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10116807A true JPH10116807A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=17440193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26710996A Pending JPH10116807A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 半導体装置の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10116807A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006088154A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | 過渡的なキャビテーションを制御する方法及び装置 |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP26710996A patent/JPH10116807A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006088154A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | 過渡的なキャビテーションを制御する方法及び装置 |
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