JP2003022993A - 基板洗浄方法 - Google Patents
基板洗浄方法Info
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- JP2003022993A JP2003022993A JP2001204541A JP2001204541A JP2003022993A JP 2003022993 A JP2003022993 A JP 2003022993A JP 2001204541 A JP2001204541 A JP 2001204541A JP 2001204541 A JP2001204541 A JP 2001204541A JP 2003022993 A JP2003022993 A JP 2003022993A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 化学機械研磨処理後の基板を洗浄する基板洗
浄方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 加圧された気体と洗浄液とを混合してミ
ストＭを形成する２流体ノズル７を用いて、ＣＭＰ（化
学機械研磨処理）後の基板Ｗの洗浄処理を施すことで、
ＣＭＰ後において発生したパーティクルを基板Ｗの処理
面から除去することができる。好適な洗浄条件の１つと
して、ミストＭを吐出する吐出口から基板Ｗまでの距離
Ｌは１０ｍｍであって、気体の使用量は１００Ｌ／ｍｉ
ｎであって、洗浄液の使用量は１５０ｍＬ／ｍｉｎであ
って、粒径が５μｍから２０μｍの範囲の液滴を形成す
る。洗浄液として二酸化炭素（ＣＯ2）が添加された超
純水を使用するとともに、気体として不活性ガスである
窒素（Ｎ2）を使用している。
浄方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 加圧された気体と洗浄液とを混合してミ
ストＭを形成する２流体ノズル７を用いて、ＣＭＰ（化
学機械研磨処理）後の基板Ｗの洗浄処理を施すことで、
ＣＭＰ後において発生したパーティクルを基板Ｗの処理
面から除去することができる。好適な洗浄条件の１つと
して、ミストＭを吐出する吐出口から基板Ｗまでの距離
Ｌは１０ｍｍであって、気体の使用量は１００Ｌ／ｍｉ
ｎであって、洗浄液の使用量は１５０ｍＬ／ｍｉｎであ
って、粒径が５μｍから２０μｍの範囲の液滴を形成す
る。洗浄液として二酸化炭素（ＣＯ2）が添加された超
純水を使用するとともに、気体として不活性ガスである
窒素（Ｎ2）を使用している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光
ディスク用の基板（以下、単に基板と称する）に洗浄液
を供給して洗浄処理を施す基板洗浄方法に係り、特に、
化学機械研磨処理後の基板を洗浄する技術に関する。
表示器のガラス基板、フォトマスク用のガラス基板、光
ディスク用の基板（以下、単に基板と称する）に洗浄液
を供給して洗浄処理を施す基板洗浄方法に係り、特に、
化学機械研磨処理後の基板を洗浄する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えばデバイスの多層構造化など
に伴う、基板の凹凸面を平坦化する技術の１つとして、
化学研磨剤などを用いて機械的に基板の平坦化処理を行
う化学機械研磨（ＣＭＰ〔Chemical Mechanical Polish
ing〕）（以下、『ＣＭＰ』と略記する）がある。
に伴う、基板の凹凸面を平坦化する技術の１つとして、
化学研磨剤などを用いて機械的に基板の平坦化処理を行
う化学機械研磨（ＣＭＰ〔Chemical Mechanical Polish
ing〕）（以下、『ＣＭＰ』と略記する）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＣＭＰ
後の基板の場合には、次のような問題点がある。すなわ
ち、図３に示すように、ＣＭＰにおいて研磨屑などの粒
子Ｑ（パーティクル）が発生する点である。
後の基板の場合には、次のような問題点がある。すなわ
ち、図３に示すように、ＣＭＰにおいて研磨屑などの粒
子Ｑ（パーティクル）が発生する点である。
【０００４】上述のパーティクルは、例えば基板Ｗの処
理面に形成されるマスク合わせを行うアライメントマー
クなどの微細孔Ｗ１に残留物として残ってしまう。上述
のような残留物が微細孔Ｗ１に残ったまま、例えばフォ
トリソグラフィー工程などを行うと、マスクの位置合わ
せができなくなってしまうか、あるいはマスク合わせを
正しく行うことができなくなる。または、次工程へのパ
ーティクルの持ち出しとなってしまう。このようなパー
ティクルを除去する洗浄方法として、薬液などで洗浄す
る化学洗浄や、高速回転している基板にブラシを直接的
に接触させてスクラブ洗浄する、または超音波を付与し
た超純水を基板に供給して超音波振動を基板に付与して
ソニック洗浄する物理的洗浄などがあるが、いずれにお
いても有効的でない。
理面に形成されるマスク合わせを行うアライメントマー
クなどの微細孔Ｗ１に残留物として残ってしまう。上述
のような残留物が微細孔Ｗ１に残ったまま、例えばフォ
トリソグラフィー工程などを行うと、マスクの位置合わ
せができなくなってしまうか、あるいはマスク合わせを
正しく行うことができなくなる。または、次工程へのパ
ーティクルの持ち出しとなってしまう。このようなパー
ティクルを除去する洗浄方法として、薬液などで洗浄す
る化学洗浄や、高速回転している基板にブラシを直接的
に接触させてスクラブ洗浄する、または超音波を付与し
た超純水を基板に供給して超音波振動を基板に付与して
ソニック洗浄する物理的洗浄などがあるが、いずれにお
いても有効的でない。
【０００５】すなわち、化学洗浄の場合、基板Ｗの処理
面に形成されている配線の種類によっては使えない場合
がある。物理的洗浄の場合、まず、メガソニック洗浄で
は１μｍ以下のパーティクルを十分に除去できない。一
方、スクラブ洗浄では、基板Ｗにブラシが直接的に接触
することで、洗浄力が制御される。そのためブラシの押
圧による洗浄力を基板Ｗの表面位置に設定すると、凹状
の微細孔Ｗ１の底部になるにしたがい、洗浄力が好適化
されない。そのため、微細孔Ｗ１のパーティクルを十分
に除去できなかった。
面に形成されている配線の種類によっては使えない場合
がある。物理的洗浄の場合、まず、メガソニック洗浄で
は１μｍ以下のパーティクルを十分に除去できない。一
方、スクラブ洗浄では、基板Ｗにブラシが直接的に接触
することで、洗浄力が制御される。そのためブラシの押
圧による洗浄力を基板Ｗの表面位置に設定すると、凹状
の微細孔Ｗ１の底部になるにしたがい、洗浄力が好適化
されない。そのため、微細孔Ｗ１のパーティクルを十分
に除去できなかった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、化学機械研磨処理後の基板を洗浄する
基板洗浄方法を提供することを目的とする。
たものであって、化学機械研磨処理後の基板を洗浄する
基板洗浄方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明者等は、洗浄方法や使用する洗浄液や
洗浄液の使用量などの条件をそれぞれ変えて、ＣＭＰ後
の基板、すなわち化学機械研磨処理後の基板を洗浄して
みた。
るために、本発明者等は、洗浄方法や使用する洗浄液や
洗浄液の使用量などの条件をそれぞれ変えて、ＣＭＰ後
の基板、すなわち化学機械研磨処理後の基板を洗浄して
みた。
【０００８】様々な上述の条件の中で、ある条件のとき
に、例えばアライメントマークなどの微細孔に残ったパ
ーティクルを除去することができた。そこで、本発明者
等は、その条件に基づいて上記目的を達成することがで
きることに想到した。
に、例えばアライメントマークなどの微細孔に残ったパ
ーティクルを除去することができた。そこで、本発明者
等は、その条件に基づいて上記目的を達成することがで
きることに想到した。
【０００９】以上のような知見に基づいて創作された本
発明は、次のような構成をとる。すなわち、請求項１に
記載の発明は、ノズル内部で洗浄液と加圧された気体と
を混合してミストを形成し、形成された前記ミストをノ
ズル先端の吐出口より吐出する２流体ノズルを用いて、
処理面に凹部を有する基板の洗浄処理を施す基板洗浄方
法であって、前記２流体ノズルにおいて、ノズル内部に
気体を５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲
で供給することでミストを形成し、前記ミスト化した洗
浄液を、化学研磨剤を用いて機械的に平坦化処理を行う
化学機械研磨処理後の前記基板の処理面に対して吐出し
て、基板の処理面の凹部に洗浄処理を施すことを特徴と
するものである。
発明は、次のような構成をとる。すなわち、請求項１に
記載の発明は、ノズル内部で洗浄液と加圧された気体と
を混合してミストを形成し、形成された前記ミストをノ
ズル先端の吐出口より吐出する２流体ノズルを用いて、
処理面に凹部を有する基板の洗浄処理を施す基板洗浄方
法であって、前記２流体ノズルにおいて、ノズル内部に
気体を５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲
で供給することでミストを形成し、前記ミスト化した洗
浄液を、化学研磨剤を用いて機械的に平坦化処理を行う
化学機械研磨処理後の前記基板の処理面に対して吐出し
て、基板の処理面の凹部に洗浄処理を施すことを特徴と
するものである。
【００１０】〔作用・効果〕請求項１に記載の発明によ
れば、様々な洗浄条件の中で、洗浄液と加圧された気体
とを混合してミストを形成し、形成されたミストを吐出
する２流体ノズルを用いて、化学機械研磨処理後の基板
の洗浄処理を施すことで、化学機械研磨処理において発
生したパーティクルを基板の処理面、特に処理面に形成
される凹部から除去することができる。
れば、様々な洗浄条件の中で、洗浄液と加圧された気体
とを混合してミストを形成し、形成されたミストを吐出
する２流体ノズルを用いて、化学機械研磨処理後の基板
の洗浄処理を施すことで、化学機械研磨処理において発
生したパーティクルを基板の処理面、特に処理面に形成
される凹部から除去することができる。
【００１１】さらに詳しく説明するに、上記２流体ノズ
ルによれば供給される気体により洗浄液が分断され液滴
が形成される。それとともに気体が、液滴の吐出の際の
キャリアとしても働くので、気体の供給量が液滴の吐出
速度、すなわち、基板の処理面における洗浄効果を制御
するパラメータとして機能する。よって、気体の供給量
を制御することでよりよい基板の洗浄処理を施すことに
なる。また、凹部に集積されるパーティクルを除去する
には、洗浄力の大きい範囲での使用が望まれるが、凹部
の底部と上端とである基板表面で洗浄力の変化の幅が小
さいことが重要である。
ルによれば供給される気体により洗浄液が分断され液滴
が形成される。それとともに気体が、液滴の吐出の際の
キャリアとしても働くので、気体の供給量が液滴の吐出
速度、すなわち、基板の処理面における洗浄効果を制御
するパラメータとして機能する。よって、気体の供給量
を制御することでよりよい基板の洗浄処理を施すことに
なる。また、凹部に集積されるパーティクルを除去する
には、洗浄力の大きい範囲での使用が望まれるが、凹部
の底部と上端とである基板表面で洗浄力の変化の幅が小
さいことが重要である。
【００１２】ここで、本発明の洗浄方法によれば、ミス
トという個々に制御された粒径の液滴を供給するので、
アライメントマークなどの微細孔の範中であれば洗浄力
がさほどかわらないという特性がパーティクルの除去に
好適に作用する結果となる。
トという個々に制御された粒径の液滴を供給するので、
アライメントマークなどの微細孔の範中であれば洗浄力
がさほどかわらないという特性がパーティクルの除去に
好適に作用する結果となる。
【００１３】上述の２流体ノズルにおいて好ましい気体
や洗浄液の使用量は、以下の通りである。気体の場合に
は、５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲、
さらに６０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲
である（請求項２に記載の発明）。また、洗浄液の場合
には、１００ｍＬ／ｍｉｎから１５０ｍＬ／ｍｉｎまで
の範囲である（請求項３に記載の発明）。上述の範囲の
下でパーティクルを基板の処理面から好適に除去するこ
とができる。
や洗浄液の使用量は、以下の通りである。気体の場合に
は、５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲、
さらに６０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲
である（請求項２に記載の発明）。また、洗浄液の場合
には、１００ｍＬ／ｍｉｎから１５０ｍＬ／ｍｉｎまで
の範囲である（請求項３に記載の発明）。上述の範囲の
下でパーティクルを基板の処理面から好適に除去するこ
とができる。
【００１４】さらに、洗浄液は、純水に二酸化炭素（Ｃ
Ｏ2）を添加したものが好ましい（請求項４に記載の発
明）。二酸化炭素を添加することで比抵抗値が下がり、
基板の処理面と洗浄液との摩擦により発生する静電気が
抑制されて、基板の絶縁破壊を防止することができる。
さらに、気体は、不活性ガスであることが好ましい（請
求項５に記載の発明）。不活性ガスとして、例えば窒素
（Ｎ2）、空気、アルゴン（Ａｒ）などがある。不活性
ガスを用いることで洗浄液や基板に対して化学反応を起
こさないので、洗浄液や基板に悪影響を与えることはな
い。
Ｏ2）を添加したものが好ましい（請求項４に記載の発
明）。二酸化炭素を添加することで比抵抗値が下がり、
基板の処理面と洗浄液との摩擦により発生する静電気が
抑制されて、基板の絶縁破壊を防止することができる。
さらに、気体は、不活性ガスであることが好ましい（請
求項５に記載の発明）。不活性ガスとして、例えば窒素
（Ｎ2）、空気、アルゴン（Ａｒ）などがある。不活性
ガスを用いることで洗浄液や基板に対して化学反応を起
こさないので、洗浄液や基板に悪影響を与えることはな
い。
【００１５】さらに、２流体ノズルにおいてミストを吐
出する吐出口から、基板の処理面までの好ましい距離
は、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲である（請求項６に
記載の発明）。上述の範囲の下でパーティクルを基板の
処理面や凹部から洗浄力を保ったまま好適に除去するこ
とができる。
出する吐出口から、基板の処理面までの好ましい距離
は、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲である（請求項６に
記載の発明）。上述の範囲の下でパーティクルを基板の
処理面や凹部から洗浄力を保ったまま好適に除去するこ
とができる。
【００１６】さらに、ミストの液滴粒径が５μｍから２
０μｍまでの範囲である（請求項７に記載の発明）。上
述の範囲の下で基板の処理面の凹部においてもパーティ
クルを好適に除去することができる。
０μｍまでの範囲である（請求項７に記載の発明）。上
述の範囲の下で基板の処理面の凹部においてもパーティ
クルを好適に除去することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施例を説明する。図１は実施例に係る基板洗浄方法に
用いられる基板洗浄装置の概略構成を示すブロック図で
あり、図２は実施例に係る洗浄ノズル（２流体ノズル）
の構成を示す縦断面図である。なお、本実施例では、Ｃ
ＭＰ（化学機械研磨処理）装置内（図示省略）で研磨、
洗浄、および乾燥処理が行われた基板を、本実施例に係
る基板洗浄装置に搬送して、さらに２流体ノズルを用い
て洗浄する場合を例に採って説明する。
実施例を説明する。図１は実施例に係る基板洗浄方法に
用いられる基板洗浄装置の概略構成を示すブロック図で
あり、図２は実施例に係る洗浄ノズル（２流体ノズル）
の構成を示す縦断面図である。なお、本実施例では、Ｃ
ＭＰ（化学機械研磨処理）装置内（図示省略）で研磨、
洗浄、および乾燥処理が行われた基板を、本実施例に係
る基板洗浄装置に搬送して、さらに２流体ノズルを用い
て洗浄する場合を例に採って説明する。
【００１８】円柱状に形成されてなる６個の支持ピン１
ａが立設された円板状のスピンチャック１は、図１に示
すように、底面に連結された回転軸３を介して電動モー
タ５に回転駆動されるようになっている。なお、図１で
は、図面が煩雑になるのを避けるために支持ピン１ａは
２個のみを図示している。この回転駆動により、支持ピ
ン１ａで周縁部を当接支持された基板Ｗが回転中心Ｐ周
りに水平面内で回転される。スピンチャック１の周囲に
は、加圧された気体Ｇと、洗浄液Ｓとを混合してミスト
Ｍを形成する２流体式の洗浄ノズル７（以下、『２流体
ノズル７』と略記する）から吐出されたミストＭが飛散
することを防止するための飛散防止カップ９が配備され
ている。この飛散防止カップ９は、未洗浄の基板Ｗをス
ピンチャック１から受け取る際に図中の矢印で示すよう
にスピンチャック１に対して昇降するように構成されて
いる。
ａが立設された円板状のスピンチャック１は、図１に示
すように、底面に連結された回転軸３を介して電動モー
タ５に回転駆動されるようになっている。なお、図１で
は、図面が煩雑になるのを避けるために支持ピン１ａは
２個のみを図示している。この回転駆動により、支持ピ
ン１ａで周縁部を当接支持された基板Ｗが回転中心Ｐ周
りに水平面内で回転される。スピンチャック１の周囲に
は、加圧された気体Ｇと、洗浄液Ｓとを混合してミスト
Ｍを形成する２流体式の洗浄ノズル７（以下、『２流体
ノズル７』と略記する）から吐出されたミストＭが飛散
することを防止するための飛散防止カップ９が配備され
ている。この飛散防止カップ９は、未洗浄の基板Ｗをス
ピンチャック１から受け取る際に図中の矢印で示すよう
にスピンチャック１に対して昇降するように構成されて
いる。
【００１９】なお、未洗浄の場合、上述したように本実
施例での基板Ｗは、別体のＣＭＰ装置（図示省略）で研
磨、洗浄、および乾燥処理が行われた基板を用いてい
る。なお、ＣＭＰ装置で行われる洗浄処理は、２流体ノ
ズルを用いる必要はなく、洗浄液のみで洗浄する化学洗
浄や、ブラシを直接的に接触させて洗浄するスクラブ洗
浄、または超音波振動を付与して洗浄するソニック洗浄
などの物理的洗浄であってもよい。
施例での基板Ｗは、別体のＣＭＰ装置（図示省略）で研
磨、洗浄、および乾燥処理が行われた基板を用いてい
る。なお、ＣＭＰ装置で行われる洗浄処理は、２流体ノ
ズルを用いる必要はなく、洗浄液のみで洗浄する化学洗
浄や、ブラシを直接的に接触させて洗浄するスクラブ洗
浄、または超音波振動を付与して洗浄するソニック洗浄
などの物理的洗浄であってもよい。
【００２０】２流体ノズル７は、図１に示すように、支
持アーム１１によって吐出口を基板Ｗの処理面に対して
垂直に向けた傾斜方向で支持されており、図中の矢印で
示すように駆動機構１３によって支持アーム１１ごと昇
降／揺動されるようになっている。なお、支持アーム１
１を水平面に対して平行に揺動可能に構成するととも
に、２流体ノズル７を基板Ｗの処理面を横切るように構
成してもよい。なお、洗浄時においては、２流体ノズル
７の吐出口が基板Ｗの処理面から距離Ｌだけ離間された
位置にくるように２流体ノズル７が配備されている。こ
の距離Ｌは、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲であるのが
好ましい。上述の範囲の下でパーティクルを基板Ｗの処
理面から好適に除去することができる。ちなみに、５ｍ
ｍ未満では、２流体ノズル７と基板Ｗとが接触し易い状
況であるので２流体ノズル７を調整し難く、さらに基板
Ｗの洗浄によって除去されたパーティクルが飛散して２
流体ノズル７に付着する恐れがある。逆に、１０ｍｍを
超えると、基板Ｗの洗浄効果が低くなる恐れがある。
持アーム１１によって吐出口を基板Ｗの処理面に対して
垂直に向けた傾斜方向で支持されており、図中の矢印で
示すように駆動機構１３によって支持アーム１１ごと昇
降／揺動されるようになっている。なお、支持アーム１
１を水平面に対して平行に揺動可能に構成するととも
に、２流体ノズル７を基板Ｗの処理面を横切るように構
成してもよい。なお、洗浄時においては、２流体ノズル
７の吐出口が基板Ｗの処理面から距離Ｌだけ離間された
位置にくるように２流体ノズル７が配備されている。こ
の距離Ｌは、５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲であるのが
好ましい。上述の範囲の下でパーティクルを基板Ｗの処
理面から好適に除去することができる。ちなみに、５ｍ
ｍ未満では、２流体ノズル７と基板Ｗとが接触し易い状
況であるので２流体ノズル７を調整し難く、さらに基板
Ｗの洗浄によって除去されたパーティクルが飛散して２
流体ノズル７に付着する恐れがある。逆に、１０ｍｍを
超えると、基板Ｗの洗浄効果が低くなる恐れがある。
【００２１】２流体ノズル７の胴部には、洗浄液Ｓを供
給する供給管１５ａと、加圧圧搾された気体Ｇを導入す
るガス導入管１５ｂとが連結されている。供給管１５ａ
には、コントローラ１７によって開閉制御される制御弁
１９を介して接続された超純水装置２１から、二酸化炭
素（ＣＯ2）が添加された超純水が洗浄液Ｓとして供給
されるように構成されている。またガス導入管１５ｂに
は、コントローラ１７によって開閉制御される制御弁２
３と、同じくコントローラ１７によって気体Ｇの加圧や
減圧などの圧力調整を行う圧力調整器２５とを介して接
続された気体供給装置２７から、気体Ｇが供給されるよ
うに構成されている。
給する供給管１５ａと、加圧圧搾された気体Ｇを導入す
るガス導入管１５ｂとが連結されている。供給管１５ａ
には、コントローラ１７によって開閉制御される制御弁
１９を介して接続された超純水装置２１から、二酸化炭
素（ＣＯ2）が添加された超純水が洗浄液Ｓとして供給
されるように構成されている。またガス導入管１５ｂに
は、コントローラ１７によって開閉制御される制御弁２
３と、同じくコントローラ１７によって気体Ｇの加圧や
減圧などの圧力調整を行う圧力調整器２５とを介して接
続された気体供給装置２７から、気体Ｇが供給されるよ
うに構成されている。
【００２２】なお、本実施例では、洗浄液Ｓとして二酸
化炭素が添加された超純水を使用しているが、酸、アル
カリ、純水のみ、およびオゾンを純水に溶解したオゾン
水などに例示されるように、通常の基板洗浄に用いられ
る洗浄液ならば、特に限定されない。また、本実施例で
は、二酸化炭素が添加された超純水を洗浄液Ｓとして使
用することで、比抵抗値が下がり、基板Ｗの処理面と洗
浄液Ｓとの摩擦により発生する静電気が抑制されて、基
板Ｗの絶縁破壊を防止することができる。
化炭素が添加された超純水を使用しているが、酸、アル
カリ、純水のみ、およびオゾンを純水に溶解したオゾン
水などに例示されるように、通常の基板洗浄に用いられ
る洗浄液ならば、特に限定されない。また、本実施例で
は、二酸化炭素が添加された超純水を洗浄液Ｓとして使
用することで、比抵抗値が下がり、基板Ｗの処理面と洗
浄液Ｓとの摩擦により発生する静電気が抑制されて、基
板Ｗの絶縁破壊を防止することができる。
【００２３】また気体Ｇに用いられるガスとして、本実
施例では不活性ガスである窒素（Ｎ 2）を用いている。
不活性ガスとして、例えば空気、アルゴン（Ａｒ）など
がある。本実施例では、不活性ガスを用いることで洗浄
液Ｓや基板Ｗに対して化学反応を起こさないので、洗浄
液Ｓや基板Ｗに悪影響を与えることはない。
施例では不活性ガスである窒素（Ｎ 2）を用いている。
不活性ガスとして、例えば空気、アルゴン（Ａｒ）など
がある。本実施例では、不活性ガスを用いることで洗浄
液Ｓや基板Ｗに対して化学反応を起こさないので、洗浄
液Ｓや基板Ｗに悪影響を与えることはない。
【００２４】なお、上述した電動モータ５と、駆動機構
１３と、制御弁１９，２３と、超純水供給装置２７と
は、コントローラ１７によって統括的に制御されるよう
になっている。
１３と、制御弁１９，２３と、超純水供給装置２７と
は、コントローラ１７によって統括的に制御されるよう
になっている。
【００２５】次に、２流体ノズル７について、図２を参
照して説明する。２流体ノズル７内の混合部２９は、支
持部３１を介して、ガス導入管１５ｂの外側を、供給管
１５ａが取り囲む構造、つまり供給管１５ａの中をガス
導入管１５ｂが挿入されている２重管の構造で構成され
ている。また２流体ノズル７の先端部３３は、オリフィ
ス状の管と、ミストＭを加速させる直状円筒管である加
速管とで連接されて構成されている。本実施例では、先
端部３３における吐出口の内径φは、３．３ｍｍであ
る。
照して説明する。２流体ノズル７内の混合部２９は、支
持部３１を介して、ガス導入管１５ｂの外側を、供給管
１５ａが取り囲む構造、つまり供給管１５ａの中をガス
導入管１５ｂが挿入されている２重管の構造で構成され
ている。また２流体ノズル７の先端部３３は、オリフィ
ス状の管と、ミストＭを加速させる直状円筒管である加
速管とで連接されて構成されている。本実施例では、先
端部３３における吐出口の内径φは、３．３ｍｍであ
る。
【００２６】２流体ノズル７は、上述のようにガス導入
管１５ｂの外側を、供給管１５ａが取り囲む構造以外
に、供給管１５ａの外側を、ガス導入管１５ｂが取り囲
む構造であってもよい。また、吐出口の内径φは、３．
３ｍｍに限定されない。
管１５ｂの外側を、供給管１５ａが取り囲む構造以外
に、供給管１５ａの外側を、ガス導入管１５ｂが取り囲
む構造であってもよい。また、吐出口の内径φは、３．
３ｍｍに限定されない。
【００２７】２流体ノズル７における気体Ｇの使用量
は、５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲、
さらに好ましくは、６０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉ
ｎまでの範囲であるのが好ましい。２流体ノズル７にお
ける洗浄液Ｓの使用量は、１００ｍＬ／ｍｉｎから１５
０ｍＬ／ｍｉｎまでの範囲であるのが好ましい。上述の
範囲の下でパーティクルを基板Ｗの処理面から好適に除
去することができる。
は、５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲、
さらに好ましくは、６０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉ
ｎまでの範囲であるのが好ましい。２流体ノズル７にお
ける洗浄液Ｓの使用量は、１００ｍＬ／ｍｉｎから１５
０ｍＬ／ｍｉｎまでの範囲であるのが好ましい。上述の
範囲の下でパーティクルを基板Ｗの処理面から好適に除
去することができる。
【００２８】次に、上述のように構成されている基板洗
浄装置の作用について説明する。洗浄条件として、ミス
ト化した洗浄液Ｓを吐出する吐出口から基板Ｗの処理面
までの距離Ｌは１０ｍｍであって、気体Ｇの使用量は１
００Ｌ／ｍｉｎであって、洗浄液Ｓの使用量は１５０ｍ
Ｌ／ｍｉｎである。そして、このとき、形成されるミス
ト化した洗浄液Ｓの液滴粒径は５μｍから２０μｍまで
の範囲に制御されている。先ず、飛散防止カップ９をス
ピンチャック１に対して下降させ、ＣＭＰ処理後の基板
Ｗをスピンチャック１に載置する。そして、飛散防止カ
ップ９を上昇させるとともに、２流体ノズル７を洗浄位
置に移動させる。次に、基板Ｗを一定速度で低速回転さ
せつつ、２流体ノズル７からミストＭを基板Ｗに対して
供給し、ミストＭを基板Ｗにたたきつける。上述のよう
な状態で一定時間、洗浄処理を施した後、ミストＭの吐
出を停止して２流体ノズル７を待機位置に移動させる。
同時に基板Ｗを高速回転させてたたきつけられた洗浄液
Ｓを周囲に発散させ、基板Ｗの振り切り乾燥処理を行っ
て一連の洗浄処理が終了するようになっている。なお、
低速回転時における基板Ｗの回転数は、例えば５００ｒ
ｐｍである。
浄装置の作用について説明する。洗浄条件として、ミス
ト化した洗浄液Ｓを吐出する吐出口から基板Ｗの処理面
までの距離Ｌは１０ｍｍであって、気体Ｇの使用量は１
００Ｌ／ｍｉｎであって、洗浄液Ｓの使用量は１５０ｍ
Ｌ／ｍｉｎである。そして、このとき、形成されるミス
ト化した洗浄液Ｓの液滴粒径は５μｍから２０μｍまで
の範囲に制御されている。先ず、飛散防止カップ９をス
ピンチャック１に対して下降させ、ＣＭＰ処理後の基板
Ｗをスピンチャック１に載置する。そして、飛散防止カ
ップ９を上昇させるとともに、２流体ノズル７を洗浄位
置に移動させる。次に、基板Ｗを一定速度で低速回転さ
せつつ、２流体ノズル７からミストＭを基板Ｗに対して
供給し、ミストＭを基板Ｗにたたきつける。上述のよう
な状態で一定時間、洗浄処理を施した後、ミストＭの吐
出を停止して２流体ノズル７を待機位置に移動させる。
同時に基板Ｗを高速回転させてたたきつけられた洗浄液
Ｓを周囲に発散させ、基板Ｗの振り切り乾燥処理を行っ
て一連の洗浄処理が終了するようになっている。なお、
低速回転時における基板Ｗの回転数は、例えば５００ｒ
ｐｍである。
【００２９】２流体ノズル７を基板Ｗの処理面を揺動さ
せる場合には、基板Ｗの周縁（エッジ）〜回転中心Ｐ〜
周縁（エッジ）のように基板Ｗをスキャンする回数を、
例えば２回に設定するとともに、２流体ノズル７がスキ
ャンする速度を５ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
せる場合には、基板Ｗの周縁（エッジ）〜回転中心Ｐ〜
周縁（エッジ）のように基板Ｗをスキャンする回数を、
例えば２回に設定するとともに、２流体ノズル７がスキ
ャンする速度を５ｍｍ／ｓｅｃに設定する。
【００３０】上述の２流体ノズル７を用いて、ＣＭＰ後
の基板Ｗの洗浄処理を施すことで、ＣＭＰ後において発
生したパーティクルを基板Ｗの処理面から除去すること
ができる。例えば基板Ｗの処理面にアライメントマーク
などの微細孔である凹部に形成されていたとしても、ア
ライメントマークなどの微細孔に残ったパーティクルを
除去することができる。これは、凹部に集積するパーテ
ィクルに対して、所定範囲の粒径液滴が衝突するととも
に、気体Ｇの拡散により吹き飛ばされるためと考えられ
る。その結果、例えばＣＭＰ処理の後にフォトリソグラ
フィー工程などを行っても、アライメントマークにパー
ティクルとしての残留物が残っていないので、マスク合
わせを正しく行うことができる。
の基板Ｗの洗浄処理を施すことで、ＣＭＰ後において発
生したパーティクルを基板Ｗの処理面から除去すること
ができる。例えば基板Ｗの処理面にアライメントマーク
などの微細孔である凹部に形成されていたとしても、ア
ライメントマークなどの微細孔に残ったパーティクルを
除去することができる。これは、凹部に集積するパーテ
ィクルに対して、所定範囲の粒径液滴が衝突するととも
に、気体Ｇの拡散により吹き飛ばされるためと考えられ
る。その結果、例えばＣＭＰ処理の後にフォトリソグラ
フィー工程などを行っても、アライメントマークにパー
ティクルとしての残留物が残っていないので、マスク合
わせを正しく行うことができる。
【００３１】さらには、洗浄条件として、ミスト化した
洗浄液Ｓを吐出する吐出口から基板Ｗの処理面までの距
離Ｌは１０ｍｍであって、気体Ｇの使用量は１００Ｌ／
ｍｉｎであって、洗浄液Ｓの使用量は１５０ｍＬ／ｍｉ
ｎである。距離Ｌは５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内に
あって、気体Ｇの使用量は５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ
／ｍｉｎまでの範囲内、好ましくは６０Ｌ／ｍｉｎから
１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲内にあって、洗浄液Ｓの使
用量は１００ｍＬ／ｍｉｎから１５０ｍＬ／ｍｉｎまで
の範囲内である。従って、洗浄条件は、これらの範囲内
にあるので、パーティクルを基板Ｗの処理面から好適に
除去することができる。
洗浄液Ｓを吐出する吐出口から基板Ｗの処理面までの距
離Ｌは１０ｍｍであって、気体Ｇの使用量は１００Ｌ／
ｍｉｎであって、洗浄液Ｓの使用量は１５０ｍＬ／ｍｉ
ｎである。距離Ｌは５ｍｍから１０ｍｍまでの範囲内に
あって、気体Ｇの使用量は５０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ
／ｍｉｎまでの範囲内、好ましくは６０Ｌ／ｍｉｎから
１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲内にあって、洗浄液Ｓの使
用量は１００ｍＬ／ｍｉｎから１５０ｍＬ／ｍｉｎまで
の範囲内である。従って、洗浄条件は、これらの範囲内
にあるので、パーティクルを基板Ｗの処理面から好適に
除去することができる。
【００３２】すなわち、気体Ｇまたは洗浄液Ｓの使用量
がこれらの範囲より小さくなると洗浄力が小さくなり、
パーティクルが十分に除去されない。また、使用量がこ
れらの範囲より大きくなると所定範囲の液滴粒径が形成
されず、同様にパーティクルが十分に除去されないこと
が確認された。
がこれらの範囲より小さくなると洗浄力が小さくなり、
パーティクルが十分に除去されない。また、使用量がこ
れらの範囲より大きくなると所定範囲の液滴粒径が形成
されず、同様にパーティクルが十分に除去されないこと
が確認された。
【００３３】さらに、洗浄液Ｓとして二酸化炭素が添加
された超純水を使用しているので、基板Ｗの絶縁破壊を
防止することができる。また、気体Ｇとして不活性ガス
である窒素（Ｎ2）を用いているので、洗浄液Ｓや基板
Ｗに悪影響を与えることはない。
された超純水を使用しているので、基板Ｗの絶縁破壊を
防止することができる。また、気体Ｇとして不活性ガス
である窒素（Ｎ2）を用いているので、洗浄液Ｓや基板
Ｗに悪影響を与えることはない。
【００３４】本発明は、上記実施形態に限られることは
なく、下記のように変形実施することができる。
なく、下記のように変形実施することができる。
【００３５】（１）上述した本実施例では、ＣＭＰ装置
内（図示省略）で研磨、洗浄、および乾燥処理が行われ
た基板Ｗを、本実施例に係る基板洗浄装置に搬送して、
さらに２流体ノズルを用いて洗浄するというように、洗
浄を２回行ったが、２流体ノズルによる洗浄のみであっ
てもよい。例えばＣＭＰ装置内に２流体ノズルを備え、
ＣＭＰ後の基板ＷをＣＭＰ装置内で２流体ノズルによっ
て洗浄して、その後に乾燥処理を行ってもよい。このよ
うに１回のみの洗浄であっても、２流体ノズルによる洗
浄であれば、本実施例と同等の効果を得ることができ
る。また、ＣＭＰ装置内に２流体ノズルを備える場合に
は、装置自体が簡易になるという効果をも奏する。
内（図示省略）で研磨、洗浄、および乾燥処理が行われ
た基板Ｗを、本実施例に係る基板洗浄装置に搬送して、
さらに２流体ノズルを用いて洗浄するというように、洗
浄を２回行ったが、２流体ノズルによる洗浄のみであっ
てもよい。例えばＣＭＰ装置内に２流体ノズルを備え、
ＣＭＰ後の基板ＷをＣＭＰ装置内で２流体ノズルによっ
て洗浄して、その後に乾燥処理を行ってもよい。このよ
うに１回のみの洗浄であっても、２流体ノズルによる洗
浄であれば、本実施例と同等の効果を得ることができ
る。また、ＣＭＰ装置内に２流体ノズルを備える場合に
は、装置自体が簡易になるという効果をも奏する。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、２流体ノズルを用いて、化学機械研磨処理後
の処理面に凹部のある基板の洗浄処理を施すことで、化
学機械研磨処理において発生したパーティクル、例えば
微細孔に残留したパーティクルを基板の処理面から除去
することができる。
によれば、２流体ノズルを用いて、化学機械研磨処理後
の処理面に凹部のある基板の洗浄処理を施すことで、化
学機械研磨処理において発生したパーティクル、例えば
微細孔に残留したパーティクルを基板の処理面から除去
することができる。
【図１】本実施例に係る基板洗浄方法に用いられる基板
洗浄装置の概略構成を示すブロック図である。
洗浄装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例に係る２流体ノズルの構成を示す縦断
面図である。
面図である。
【図３】従来の凹部のある基板を示す説明図である。
Ｗ … 基板
Ｓ … 洗浄液
Ｇ … 気体
Ｍ … ミスト
１ … スピンチャック
７ … ２流体ノズル
２１ … 超純水装置
２７ … 気体供給装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００
Ｇ１１Ｂ 7/26 Ｇ１１Ｂ 7/26
(72)発明者 佐藤 雅伸
京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神
北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株
式会社内
(72)発明者 岩元 勇人
東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー
株式会社内
(72)発明者 宇賀神 肇
東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー
株式会社内
Ｆターム(参考） 2H088 FA21 FA30 HA01 MA20
2H090 JB02 JB04 JC19
3B201 AA01 AB02 AB33 BA06 BB21
BB38 BB93 BB99
5D121 BB31 GG11 GG18
Claims (7)
- 【請求項１】 ノズル内部で洗浄液と加圧された気体と
を混合してミストを形成し、形成された前記ミストをノ
ズル先端の吐出口より吐出する２流体ノズルを用いて、
処理面に凹部を有する基板の洗浄処理を施す基板洗浄方
法であって、 前記２流体ノズルにおいて、ノズル内部に気体を５０Ｌ
／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲で供給するこ
とでミストを形成し、前記ミスト化した洗浄液を、化学
研磨剤を用いて機械的に平坦化処理を行う化学機械研磨
処理後の前記基板の処理面に対して吐出して、基板の処
理面の凹部に洗浄処理を施すことを特徴とする基板洗浄
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の基板洗浄方法におい
て、 前記２流体ノズルにおいて前記気体を使用する気体の量
が、６０Ｌ／ｍｉｎから１００Ｌ／ｍｉｎまでの範囲で
あることを特徴とする基板洗浄方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の基板洗
浄方法において、 前記２流体ノズルにおいて前記洗浄液を使用する液体の
量が、１００ｍＬ／ｍｉｎから１５０ｍＬ／ｍｉｎまで
の範囲であることを特徴とする基板洗浄方法。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の基板洗浄方法において、 前記洗浄液が、純水に二酸化炭素（ＣＯ2）を添加した
ものであることを特徴とする。 - 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
の基板洗浄方法において、 前記気体が、不活性ガスであることを特徴とする基板洗
浄方法。 - 【請求項６】 請求項１から請求項５のいずれかに記載
の基板洗浄方法において、 前記２流体ノズルにおいて前記ミストを吐出する吐出口
から、前記基板の処理面までの距離が、５ｍｍから１０
ｍｍまでの範囲であることを特徴とする基板洗浄方法。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
の基板洗浄方法において、 前記ミストの液滴粒径が、５μｍから２０μｍまでの範
囲であることを特徴とする基板洗浄方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204541A JP2003022993A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 基板洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204541A JP2003022993A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 基板洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003022993A true JP2003022993A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19040992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001204541A Abandoned JP2003022993A (ja) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | 基板洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003022993A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006035865A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ |
| JP2007180420A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法及び磁気ヘッドの製造方法 |
| US7385670B2 (en) | 2004-10-05 | 2008-06-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, cleaning system and cleaning method for in situ removing contamination from a component in a lithographic apparatus |
| US7522263B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-04-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
| US7600522B2 (en) | 2003-05-22 | 2009-10-13 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate treatment method and substrate treatment apparatus |
| US7639345B2 (en) | 2005-10-18 | 2009-12-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US8226771B2 (en) | 2006-03-22 | 2012-07-24 | Ebara Corporation | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2013085984A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Ricoh Co Ltd | 乾式クリーニング装置及び乾式クリーニング方法 |
| CN105414084A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-23 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 具有超声或兆声振荡的二相流雾化清洗装置及清洗方法 |
| CN111842343A (zh) * | 2013-06-18 | 2020-10-30 | 克林罗洁有限责任公司 | 形成及调节co2复合喷雾的方法和装置 |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204541A patent/JP2003022993A/ja not_active Abandoned
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600522B2 (en) | 2003-05-22 | 2009-10-13 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Substrate treatment method and substrate treatment apparatus |
| WO2006035865A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ |
| JPWO2006035865A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2008-05-15 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの製造方法及び半導体ウェーハ |
| JP4683233B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2011-05-18 | 信越半導体株式会社 | 半導体ウェーハの製造方法 |
| US8902399B2 (en) | 2004-10-05 | 2014-12-02 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, cleaning system and cleaning method for in situ removing contamination from a component in a lithographic apparatus |
| US7385670B2 (en) | 2004-10-05 | 2008-06-10 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, cleaning system and cleaning method for in situ removing contamination from a component in a lithographic apparatus |
| US7639345B2 (en) | 2005-10-18 | 2009-12-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus |
| US7522263B2 (en) | 2005-12-27 | 2009-04-21 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and method |
| US8064038B2 (en) | 2005-12-27 | 2011-11-22 | Asml Netherlands B.V. | Inspection apparatus, lithographic system provided with the inspection apparatus and a method for inspecting a sample |
| JP2007180420A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法及び磁気ヘッドの製造方法 |
| US8226771B2 (en) | 2006-03-22 | 2012-07-24 | Ebara Corporation | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2013085984A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Ricoh Co Ltd | 乾式クリーニング装置及び乾式クリーニング方法 |
| CN111842343A (zh) * | 2013-06-18 | 2020-10-30 | 克林罗洁有限责任公司 | 形成及调节co2复合喷雾的方法和装置 |
| CN105414084A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-03-23 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 具有超声或兆声振荡的二相流雾化清洗装置及清洗方法 |
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