[发明专利]半导体晶片的清洗方法以及清洗装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于除去半导体晶片的表面的抗蚀剂等有机物、污染物质、残留药液等的清洗方法以及清洗装置。

背景技术

半导体的制造工序由电路设计工序、掩模制造工序、晶片制造工序、晶片处理工序、组装工序、检测工序以及排出物处理工序等组成，其中特别是在晶片处理工序中清洗作为重要的技术而定位。晶片处理工序包括晶片的研磨工序、基板工序以及布线工序等，通过清洗、蚀刻、抗蚀剂除去等来实施。在半导体的制造中，每个工序反复进行清洗，因此可以说认为在半导体制造的全部工序数中清洗工序数的比率约占30％。

其中，开发了RCA清洗法，对晶片清洗贡献很大。RCA清洗法是一种以过氧化氢(H₂O₂)为基础的清洗法，由利用硫酸过氧化氢水(SPM)进行的有机物除去、利用氨过氧化氢水(APM)进行的颗粒除去、利用盐酸过氧化氢水(HPM)进行的金属杂质除去、利用稀氢氟酸(DHF)进行的自然氧化膜以及热氧化膜除去、以及利用超纯水进行的最后清洗构成。

使用硫酸过氧化氢水的处理是组合硫酸和过氧化氢水而进行的处理，主要是为了除去有机物而得到利用，但也有金属杂质除去效果，在130～150℃左右的温度下实施。使用氨水过氧化氢水的处理是组合氨和过氧化氢水而进行的处理，为了除去颗粒、有机物而在30～70℃左右的温度下实施。使用盐酸过氧化氢水的处理是组合盐酸和过氧化氢水而进行的处理，在30℃左右的温度下，为除去金属杂质而实施。使用稀氢氟酸的处理，为了除去氧化膜、金属杂质而得到利用，通常在室温25℃左右下实施。另外，有时通过与这些组合而并用1MHz左右的超声波(兆频超声波)等，利用物理作用和化学作用的协同效果。

现在，作为围绕半导体制造的状况，大的趋势是向超精细结构的推移和对环境的考虑。由此，在要求更高程度的清洗技术的同时，也需要从现在的药液中心的清洗方法脱离。在这样的趋势中，在水中使臭氧鼓泡而制造的、作为功能水的臭氧水的利用受到关注。臭氧水对除去有机物具有效果，另外，通过采用单片式可以避免在除去对象物的除去过程中晶片受到自污染，可期待使清洗效果提高。但是，由于不能说基本上利用臭氧水的清洗效果优异，例如必须采用升高臭氧水的温度等的方法(专利文献1)。然而，在这样的方法中，存在伴随加热的能量、时间损失问题。另外，在晶片与臭氧水之间存在温度差的情况下，存在由于晶片的热变形基板发生破坏这样的问题。

专利文献1：特开2004-31972号公报

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种即使在室温左右进行也有效果、对环境友好、使用臭氧的半导体晶片的清洗方法以及清洗装置。

本发明人鉴于上述方面而进行了深入研究，结果发现，根据两相流旋转方式、加压溶解方式生成的、包含含有具有规定的气泡特性的臭氧的微米级的微小气泡的水(臭氧微泡水)，对半导体晶片的清洗有效果。

基于以上的知识见解而做出的本发明的半导体晶片的清洗方法，其特征在于，如权利要求1所述，使包含含有臭氧的微小气泡的水与半导体晶片的表面接触来进行，所述含有臭氧的微小气泡如下：在电导率为1μS/cm以下的纯水中或通过向上述纯水添加酸而使pH最大降低到1的水溶液中生成的、粒径为50μm以下、在激光遮断式的液体中在利用粒子计数器进行测定中在10～15μm具有粒径峰、在该峰的区域中的个数为1000个/mL以上。

另外，权利要求2所述的清洗方法的特征在于，在权利要求1所述的清洗方法中，通过将半导体晶片浸渍在包含含有臭氧的微小气泡的水中、或是将包含含有臭氧微小气泡的浇洒在半导体晶片上来进行。

另外，本发明的半导体晶片的清洗装置的特征在于，如权利要求3所述，至少具有用于制造包含含有臭氧的微小气泡的水的装置和用于使制造的包含含有臭氧的微小气泡的水与半导体晶片的表面接触的装置，所述含有臭氧的微小气泡如下：在电导率为1μS/cm以下的纯水中或通过向上述纯水添加酸而使pH最大降低到1的水溶液中生成的、粒径为50μm以下、在激光遮断式的液体中在利用粒子计数器进行的测定中在10～15μm具有粒径峰、在该峰的区域中的个数为1000个/mL以上。

发明的效果

根据本发明，可以提供即使在室温左右下进行也有效果、而且对环境温和、使用臭氧的半导体晶片的清洗方法以及清洗装置。

附图说明

图1为本发明的半导体晶片的清洗装置的一个实例的基本构成图。

图2相同，为其它实例的基本构成图。

图3为实施例1中的用电子自旋共振法测定的示出羟基自由基的发生的光谱。