JP2803850B2 - 半導体基板表面の清浄化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体基板表面の清浄化方法に関するも
のである。さらに詳しくは、この発明は表面に付着した
粒子や粉状物を基板表面の損傷をともなうことなく簡便
に除去することのできる半導体基板表面の清浄化方法に
関するものである。

（従来の技術とその課題） 従来より、半導体工業においては、基板となるシリン
コンウエーハ等についてはその製造加工メーカーから素
子搭載および回路形成の工程へと、複数のものを積載し
た状態で移動、搬送させることが多い。

この場合、通常はウエーハ等の基板を、セラミックパ
ウダー等の微粒子、あるいは粉末を介して積載し、一枚
ずつ基板を分けることを容易としている。これらの微粒
子および粉末は、剥離材としての性格を持つものでもあ
る。

この従来の基板の取扱いにおいては、素子、回路等の
形成前に表面に付着しているセラミック等の微粒子また
は粉末、さらにはほこりなどを除去することが必要とさ
れており、これまでは、そのための簡便な手段として表
面バフ研摩などが行われていた。

しかしながら、このバフ研摩等の表面清浄化の方法に
おいては、半導体基板に形成した段差部等がある場合に
は、この段差部に存在する粒子、粉末等を除去すること
が難しく、段差角部の破損が避けられないという問題が
あった。

このような問題を解決するために、段差部にジェット
エアーを吹き付けて粒子または粉末を除去することが、
検討されてきているが、通常のジェットエアーの吹付け
によっては吹き付け圧力が小さい場合には除去が難し
く、また圧力が大きい場合には第２図（ａ）（ｂ）に示
したように、基板（ア）の段差部（イ）に残存する粒子
や粉末（ウ）あるいはダストなどをエアー（エ）により
除去しようとすると、段差部（イ）に欠損、破損部
（オ）を生じることが避けられなかった。

この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、表面の破損をともなうことなく、簡便に基板表
面に付着している微粒子や粉末を除去することのできる
新しい方法を提供することを特徴としている。

（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、加圧
流体の導入によって生成させたコアンダスパイラルフロ
ーによって該流体を半導体基板表面に吹きつけて微粒子
または粉状物を除去することを特徴とする半導体基板表
面の清浄化方法を提供する。

この発明で利用するコアンダスパイラルフローは、従
来の流体の運動概念として知られている層流または乱流
とは全く異なり、乱流領域に属する流体の運動条件下に
ありながらも乱流とは相違する運動状態としてこの発明
の発明者により見出だされたものである。その形成方法
に関してもこの発明者により既に提案されている。

すなわち、このコアンダスパイラルフローは、旋回し
つつ管路方向に高速進行するという流体の流れであっ
て、管路方向に導入した流体の流ベクトルの管の半径方
向のベクトルを加えることにより形成することができ
る。この場合、コアンダスパイラルフローの進行方向の
反対側には強い吸引力の負圧が形成され、また管内壁近
傍にはこの旋回流に基づく境界層が形成される。

この発明は、このようなコアンダスパイラルフローの
特徴を利用して、半導体基板表面の清浄化を行うもので
あり、この方法を利用するにあたっての重要な点は、コ
アンダスパイラルフローの進行方向に対しての旋回運動
が基板表面に存在する微粒子や粉体を効果的に飛散させ
ることであり、このような作用は、従来の乱流による気
流吹付けにはみられないものである。この特徴のある作
用によって、表面清浄化の処理効率は向上し、しかも段
差部等の基板表面の損傷、破壊は抑制されたものとな
る。

以下、添付した図面に沿ってこの発明の方法について
説明する。

第１図は、この発明の一例を、このコアンダスパイラ
ルフロー生成装置とともに示したものである。

この第１図に示した例においては、たとえば、ノズル
出口（１）に向う主筒（２）には、空気、不活性ガス等
の流体を加圧導入するための環状のスリット（３）が形
成してあり、このスリット（３）には、空気または不活
性ガス等の流体を供給する供給管（７）を設けている。

主管（２）はノズル出口（１）からスリット（３）に
向って、相似的に次第に径が大きくなっており、滑らか
に湾曲した壁面（５）を形成している。さらにノズル出
口（１）と反対の端部には補助筒（４）が設けてあり、
空気または不滑性ガス等の導入口（６）が形成してあ
る。この場合、スリット（３）の壁面（５）の反対の側
では、補助筒（４）の壁面（８）が直角または鋭角状に
折り曲げられている。

なお、スリット（３）は、その間隔が調整できるよう
にしている。また、加圧流体を給する供給管（７）の構
造に特に制限はない。均一供給を可能とするために分配
室（９）を設けることもできる。

主筒の傾斜角（θ）については、tan θが1/3〜1/10
程度となるようにするのが好ましい。

たとえば以上のように例示することのできるコアンダ
スパイラルフロー生成ノズルにおいては、加圧流体とし
ての空気をスリット（３）から主筒（２）内へ導入す
る。この時の圧力は、〜4kg/cm²程度まで適宜なものと
することができる。もちろんこの値は限定的なものでは
ない。これにより空気の運動ベクトルと導入口（６）か
ら空気等の流体の運動ベクトルとが合成され、スパイラ
ルモーション（10）が生成される。このスパイラルモー
ション（10）は、旋回流とともに流体速度の進行軸方向
への集中をもたらす。ノズル出口（１）には、必要があ
れば、噴出用パイプ（11）を接続してもよい。

加圧流体としては、空気あるいは不活性ガス、さらに
必要な場合には反応性ガスを用いることもできる。

次に実施例を示してさらに詳しくこの発明について説
明する。

実施例 第１図に示したノズルを用いた。この時のノズル出口
径は23m/mとした。また、θはtan θ＝1/6とした。ノズ
ル出口と試料との距離は30m/mとし、SiO₂粉を介して積
載していたSiウエーハ表面の清浄化を行った。この場
合、1.5kgf/cm²の加圧空気を基板表面に吹きつけた。表
面の損傷は全く認められず、表面の清浄度は極めて良好
であった。同様の条件で従来のエアージェット方式によ
る清浄化処理を行ったところ、その表面は荒れ、段差部
での損傷が認められた。

（発明の効果） 以上詳しく説明したように、この発明のコアンダスパ
イラルフローによる流体吹きつけによって、基板表面の
損傷をともなうことなく、表面に付着している微粒子や
粉状物の除去が可能なる。しかもこの方法は極めて簡便
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のノズルの一例を示した断面図であ
る。 第２図は、従来のエアージェットによる清浄化の欠点を
示した断面図である。 １……ノズル出口 ２……主筒 ３……スリット ４……補助筒 ５……壁面 ６……導入口 ７……供給管 ８……壁面 ９……分配室 10……スパイラルモーション 11……噴出用パイプ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧流体の導入によって生成されたコアン
   ダスパイラルフローによって該流体を半導体基板表面に
   吹きつけて微粒子または粉状物を除去することを特徴と
   する半導体基板表面の清浄化方法。
2. 【請求項２】加圧流体が空気または不活性ガスである請
   求項（１）記載の半導体基板表面の清浄化方法。
3. 【請求項３】セラミック粉末を介して積載した基板の各
   々の表面を清浄化する請求項（１）記載の半導体基板表
   面の清浄化方法。