JP2003142449A - Washing apparatus and method therefor - Google Patents

Washing apparatus and method therefor

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JP2003142449A
JP2003142449A JP2001336589A JP2001336589A JP2003142449A JP 2003142449 A JP2003142449 A JP 2003142449A JP 2001336589 A JP2001336589 A JP 2001336589A JP 2001336589 A JP2001336589 A JP 2001336589A JP 2003142449 A JP2003142449 A JP 2003142449A
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JP
Japan
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ozone
cleaning
water
ozone water
substrate
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Application number
JP2001336589A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazutoshi Yamazaki
和俊 山崎
Yoshihiko Furuno
喜彦 古野
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a washing apparatus that can reutilize ozone water that has been once used for washing, can perform efficient washing work without stopping the apparatus even during the setting of a new substrate or the like, and is used for washing the substrate and peeling a resist. SOLUTION: In the washing apparatus, the washing of a substrate or the peeling of a resist is carried out by ozone water circulation in the apparatus. The washing apparatus has a storage tank of ozone water in an ozone water circulation line. By the washing method, the washing of the substrate or the peeling of the resist is carried out by the washing apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一旦洗浄に用いた
オゾン水を再利用することができ、また、新たな基板等
のセットの間も装置を停止する必要がなく、効率的な洗
浄作業を行うことができる、基板の洗浄やレジストの剥
離に用いる洗浄装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention makes it possible to reuse ozone water once used for cleaning, and it is not necessary to stop the apparatus during the setting of a new substrate, etc. The present invention relates to a cleaning device that can be used for cleaning a substrate or stripping a resist.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体や液晶等の基板の洗浄工程は、そ
の製造過程において基板表面に付着した有機物や金属等
の異物を除去するために必須の工程である。従来、半導
体等の基板洗浄には、硫酸、アンモニアや塩酸等を用い
たRCA洗浄法が用いられていた。一般的に行われてい
るRCA洗浄法では、有機物を洗浄する場合と金属を洗
浄する場合とでは異なった薬液が用いられており、有機
物を洗浄するためには、硫酸と過酸化水素との混合薬液
が用いられ、金属を洗浄するためには、塩酸と過酸化水
素との混合薬液が用いられていた。このような洗浄は十
数バッチごとに新たな薬液を用いて行われるために、大
量の薬液を必要としていた。このため、RCA洗浄法を
用いた場合は薬液コストがかさむとともに、大量の廃液
が生じ、廃液処理の際にもコスト面及び環境面の両面で
大きな不利益があった。
2. Description of the Related Art The step of cleaning a substrate such as a semiconductor or a liquid crystal is an essential step for removing foreign substances such as organic substances and metals adhering to the surface of the substrate during the manufacturing process. Conventionally, an RCA cleaning method using sulfuric acid, ammonia, hydrochloric acid or the like has been used for cleaning a substrate such as a semiconductor. In the commonly used RCA cleaning method, different chemicals are used for cleaning the organic substance and for cleaning the metal. For cleaning the organic substance, a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide is used. A chemical solution is used, and a mixed chemical solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide has been used for cleaning the metal. Since such cleaning is performed using a new chemical solution for every ten and several batches, a large amount of chemical solution is required. For this reason, when the RCA cleaning method is used, the cost of the chemical solution is high, and a large amount of waste liquid is generated, and there is a great disadvantage in terms of both cost and environment when treating the waste liquid.

【0003】また、半導体基板上に回路を形成する場合
や、液晶基板上に色相の異なる複数の着色画素をパター
ン状に形成する場合には、フォトリソグラフィー工程が
必須の工程である。例えば、半導体基板上に回路を形成
する場合は、ウエハ上にレジストを塗布し、通常のフォ
トプロセスにてレジストパターンからなる画像を形成
し、これをマスクとしてエッチングした後、不要となっ
たレジストを除去して回路を形成し、次の回路を形成す
るために、再度レジストを塗布して、画像形成−エッチ
ング−レジストの除去というサイクルを繰り返し行う。
Further, when forming a circuit on a semiconductor substrate or forming a plurality of colored pixels having different hues in a pattern on a liquid crystal substrate, a photolithography process is an essential process. For example, in the case of forming a circuit on a semiconductor substrate, a resist is applied on the wafer, an image consisting of a resist pattern is formed by a normal photo process, the resist is used as a mask, and the unnecessary resist is removed. In order to remove and form a circuit, and to form a next circuit, a resist is applied again, and a cycle of image formation-etching-resist removal is repeated.

【0004】不要となったレジストを除去するレジスト
剥離工程では、従来、半導体基板のレジスト剥離には、
アッシャー(灰化手段)や、硫酸や過酸化水素等を用い
たRCA洗浄法が用いられており、液晶基板のレジスト
剥離には、有機溶媒とアミンとの混合溶液等が用いられ
ていた。しかし、レジストの除去にアッシャーを用いる
と、高温のため半導体にダメージを与える恐れがあり、
また、無機系の不純物を除去することはできなかった。
また、溶剤や薬品を用いてレジスト剥離を行う場合も、
十数バッチごとに新たな薬液を用いて剥離が行われるの
で、大量の薬液が必要とされ薬液コストがかさむととも
に、大量の廃液が生じ、廃液処理の際にもコスト面及び
環境面の両面で大きな不利益があった。
In the resist stripping process for removing the resist that is no longer needed, conventionally, in the resist stripping of the semiconductor substrate,
The RCA cleaning method using an asher (ashing means) or sulfuric acid, hydrogen peroxide or the like is used, and a mixed solution of an organic solvent and an amine or the like has been used for stripping the resist from the liquid crystal substrate. However, using an asher to remove the resist may damage the semiconductor due to the high temperature,
In addition, it was not possible to remove inorganic impurities.
Also, when removing the resist using a solvent or chemical,
As stripping is performed using a new chemical solution for each dozen or more batches, a large amount of chemical solution is required and the chemical solution cost is increased, and a large amount of waste solution is generated, which is both cost and environmental aspects when treating the waste solution. There was a big disadvantage.

【0005】一方、オゾンガスを水に溶解して得られる
オゾン水は、オゾンの持つ強い酸化力により殺菌・脱臭
・漂白等に優れた効果を発揮し、しかもオゾンガスは時
間とともに無害な酸素(気体)に自己分解して残留性が
ないことから、環境にやさしい殺菌・洗浄・漂白剤等と
して注目されており、基板の洗浄やレジストの剥離にお
いてもオゾン水を用いることが検討されている
On the other hand, ozone water obtained by dissolving ozone gas in water exerts excellent effects on sterilization, deodorization, bleaching, etc. due to the strong oxidizing power of ozone, and ozone gas is harmless oxygen (gas) over time. Since it self-decomposes and has no persistence, it is attracting attention as an environmentally friendly sterilizer, cleaning agent, bleaching agent, etc., and ozone water is being considered for cleaning substrates and stripping resist.

【0006】オゾン水を生成する方法としては、ガス溶
解膜を用いてオゾンを水に溶解させる方法があり、特開
平7−213880号公報には、多孔質中空管状のオゾ
ンガス透過膜を用いた装置が開示されている。しかしな
がら、多孔質のオゾンガス透過膜は目詰まりを起こしや
すいので、一旦基板の洗浄やレジストの剥離に用いたオ
ゾン水を装置内を循環させて再利用することはできなか
った。また、多孔質のオゾンガス透過膜では、孔内にし
みこんだ水を経由してオゾンガスが水中に拡散するの
で、水を孔内にしみこませるためにオゾンガス圧を水圧
よりやや弱くなるように厳密に調整することが必要であ
り、オゾンガス圧を水圧より高くすることはできないの
で、高濃度のオゾン水を調製することはできず、低濃度
のオゾン水ではオゾン溶解量が少ないので効率的な洗浄
は困難であった。
As a method of producing ozone water, there is a method of dissolving ozone in water using a gas dissolving membrane, and Japanese Patent Laid-Open No. 7-23880 discloses an apparatus using a porous hollow tubular ozone gas permeable membrane. Is disclosed. However, since the porous ozone gas permeable film is apt to be clogged, it was not possible to circulate the ozone water once used for cleaning the substrate or stripping the resist for reuse. Also, in a porous ozone gas permeable membrane, the ozone gas diffuses into the water through the water that has penetrated into the pores, so the ozone gas pressure is adjusted to be slightly weaker than the water pressure in order to penetrate the water into the pores. The ozone gas pressure cannot be made higher than the water pressure, so it is not possible to prepare high-concentration ozone water, and low-concentration ozone water has a small ozone dissolution amount, making efficient cleaning difficult. Met.

【0007】更に、多孔質のガス溶解膜が目詰まりする
とオゾン溶解量が減少し、モジュールの寿命も短くな
り、洗浄速度及びオゾン利用効率が低下するという問題
もあった。また、多孔質のオゾンガス透過膜を用いた洗
浄装置では、装置の稼働開始時と稼働終了時に、オゾン
水中に気泡が混入しやすく、この気泡が基板に付着する
と洗浄効率が低下するという問題があった。
Further, if the porous gas dissolving film is clogged, the amount of dissolved ozone is reduced, the life of the module is shortened, and the cleaning rate and the ozone utilization efficiency are reduced. Further, in a cleaning device using a porous ozone gas permeable film, there is a problem that bubbles are likely to be mixed in ozone water at the start and end of the operation of the device, and if the bubbles adhere to the substrate, cleaning efficiency is reduced. It was

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、一旦洗浄に用いたオゾン水を再利用することがで
き、また、新たな基板等のセットの間も装置を停止する
必要がなく、効率的な洗浄作業を行うことができる、基
板の洗浄やレジストの剥離に用いる洗浄装置を提供する
ことを目的とする。
In view of the above situation, the present invention makes it possible to reuse ozone water once used for cleaning, and it is also necessary to stop the apparatus while setting a new substrate or the like. It is an object of the present invention to provide a cleaning device used for cleaning a substrate or stripping a resist, which enables efficient cleaning work.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、装置内を循環
するオゾン水により基板の洗浄又はレジスト剥離を行う
洗浄装置であって、オゾン水循環ライン中にオゾン水の
貯蔵槽を有する洗浄装置である。以下に本発明を詳述す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a cleaning apparatus for cleaning a substrate or removing a resist with ozone water circulating in the apparatus, the cleaning apparatus having an ozone water storage tank in an ozone water circulation line. is there. The present invention is described in detail below.

【0010】本発明の洗浄装置を、その1実施態様を示
した図面を用いて説明する。図1に示す態様の洗浄装置
は、オゾン発生器1、オゾンガス検出器2、オゾン溶解
モジュール3、オゾン水検出器4、反応槽5、貯蔵槽
6、及び、ポンプ7から構成される。
The cleaning apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings showing one embodiment thereof. The cleaning apparatus shown in FIG. 1 includes an ozone generator 1, an ozone gas detector 2, an ozone dissolution module 3, an ozone water detector 4, a reaction tank 5, a storage tank 6, and a pump 7.

【0011】オゾン発生器1では、水に溶解するための
オゾンガスが生成される。オゾン発生器1としては特に
限定されず、公知のオゾン発生器を用いることができ
る。オゾン発生器1で生成されたオゾンガスの濃度はオ
ゾンガス検出器2により測定・監視される。オゾンガス
検出器2により測定されたオゾンガス濃度の値はオゾン
発生器1にフィードバックされ、オゾン発生器1で生成
されるオゾンガスの濃度が随時調整される。
In the ozone generator 1, ozone gas for dissolving in water is generated. The ozone generator 1 is not particularly limited, and a known ozone generator can be used. The ozone gas concentration generated by the ozone generator 1 is measured and monitored by the ozone gas detector 2. The value of the ozone gas concentration measured by the ozone gas detector 2 is fed back to the ozone generator 1, and the concentration of the ozone gas generated by the ozone generator 1 is adjusted at any time.

【0012】オゾン発生器1で生成したオゾンガスは、
オゾン溶解モジュール3において水に溶解される。オゾ
ン溶解モジュール3としては、例えば、図2に示すよう
な、オゾン溶解モジュール3の内部にガス溶解膜8が収
容されている構造を有するものを用いることができる。
図2に示す態様では、ガス溶解膜8は非多孔性の中空糸
からなる。ガス溶解膜8が非多孔性である場合、オゾン
分子9はガス溶解膜8を構成する樹脂の分子鎖間を透過
し、次いで、水中に拡散する。
The ozone gas generated by the ozone generator 1 is
It is dissolved in water in the ozone dissolution module 3. As the ozone dissolving module 3, for example, one having a structure in which the gas dissolving film 8 is housed inside the ozone dissolving module 3 as shown in FIG. 2 can be used.
In the embodiment shown in FIG. 2, the gas dissolving film 8 is made of a non-porous hollow fiber. When the gas dissolving film 8 is non-porous, the ozone molecules 9 permeate between the molecular chains of the resin forming the gas dissolving film 8 and then diffuse into water.

【0013】上記ガス溶解膜としては、非多孔性のもの
が好ましい。多孔性のガス溶解膜では、まず、ガス溶解
膜の孔内にしみこんだ水にオゾンガスが溶解し、次い
で、濃度勾配に従いオゾンが水中に拡散するので、一旦
洗浄に用い異物が混入したオゾン水を流通させると孔が
異物で詰まりオゾンガスを水に溶解させることができな
くなる。これに対して、ガス溶解膜として孔のない非多
孔性のものを用いると、ガス溶解膜が目詰まりすること
がないので、一旦洗浄に用いたオゾン水を再度装置内を
循環させて再利用することができる。また、多孔性のガ
ス溶解膜では、孔内にしみこんだ水を介してオゾンガス
が水に溶解するので、孔内に水をしみこませるためにオ
ゾンガス圧を水圧より低くなるように厳密に調整するこ
とが必要であるので、オゾン水のオゾン濃度を高くする
ことができない。これに対して、ガス溶解膜として非多
孔性のものを用いると、オゾンガス圧を水圧より低くす
る必要はなく、オゾンガス圧を高圧にして高濃度のオゾ
ン水を得ることができる。更に、多孔性のガス溶解膜で
は、孔を通してオゾン水中に洗浄効率を低下させる泡が
混入する危険性があるが、孔のない非多孔性のガス溶解
膜を用いると、泡が混入する恐れがない。
The gas dissolving film is preferably non-porous. In a porous gas-dissolved film, ozone gas is first dissolved in water that has penetrated into the pores of the gas-dissolved film, and then ozone diffuses into the water according to a concentration gradient. When it is circulated, the pores are clogged with foreign matter and ozone gas cannot be dissolved in water. On the other hand, if a non-porous gas-dissolving film is used, the gas-dissolving film will not be clogged, so the ozone water once used for cleaning can be reused by circulating it again in the equipment. can do. Also, in a porous gas-dissolving film, ozone gas dissolves in water through the water that has penetrated into the pores.Therefore, the ozone gas pressure must be strictly adjusted to be lower than the water pressure in order to permeate the water into the pores. Therefore, the ozone concentration of ozone water cannot be increased. On the other hand, when a non-porous film is used as the gas dissolving film, the ozone gas pressure does not need to be lower than the water pressure, and the ozone gas pressure can be increased to obtain high-concentration ozone water. Further, in the porous gas-dissolving film, there is a risk that bubbles that reduce the cleaning efficiency are mixed into ozone water through the pores, but when a non-porous gas-dissolving film having no pores is used, bubbles may be mixed. Absent.

【0014】上記非多孔ガス溶解膜としては、シリコー
ン系樹脂又はフッ素系樹脂を成形してなるものが好まし
い。シリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂からなる非多孔
性ガス溶解膜は、耐食性及び耐劣化性に優れ且つオゾン
ガスを効率的に透過する性質を有する。
The non-porous gas dissolving film is preferably formed by molding a silicone resin or a fluorine resin. A non-porous gas-soluble film made of a silicone-based resin or a fluorine-based resin has excellent corrosion resistance and deterioration resistance, and has a property of efficiently transmitting ozone gas.

【0015】上記フッ素系樹脂としては、例えば、ポリ
テトラフルオロエチレン共重合体(PTFE)、パーフ
ルオロアルコキシ樹脂(PFA)、フッ化エチレンプロ
ピレン樹脂(FEP)等の四弗化エチレン系樹脂重合
体;フッ素系ゴム等が挙げられ、上記シリコーン系樹脂
としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、メチルシ
リコーンゴム等が挙げられる。パーフルオロ化樹脂であ
れば、いずれの樹脂でも非多孔性膜の原料として使用で
きる。
Examples of the fluorine-based resin include tetrafluoroethylene-based resin polymers such as polytetrafluoroethylene copolymer (PTFE), perfluoroalkoxy resin (PFA), fluorinated ethylene-propylene resin (FEP); Fluorine-based rubber and the like can be mentioned, and examples of the above-mentioned silicone-based resin include polydimethyl siloxane and methyl silicone rubber. Any resin can be used as a raw material for the non-porous film as long as it is a perfluorinated resin.

【0016】これらのシリコーン系樹脂又はフッ素系樹
脂は、所要の内径及び長さに成形した中空糸(チューブ
状)にすることが好ましい。中空糸とすることにより、
平膜として用いるよりも効率的にオゾンを溶解すること
ができる。得られた中空糸は複数本束ねた後両端をそれ
ぞれ熱融着するか接着してオゾン溶解モジュール3の外
套内に収容する。
It is preferable that the silicone-based resin or the fluorine-based resin is formed into a hollow fiber (tube shape) having a required inner diameter and length. By using a hollow fiber,
Ozone can be dissolved more efficiently than when it is used as a flat film. After bundling a plurality of the obtained hollow fibers, both ends are heat-sealed or adhered to each other and housed in the outer shell of the ozone dissolving module 3.

【0017】上記オゾン溶解モジュール3の外套として
は、耐オゾン性に優れ、且つ、気密性を備えたものであ
れば特に限定されず、例えば、PFA、PTFE、フッ
化ビニリデン樹脂、ステンレス材等からなるものが挙げ
られる。
The outer cover of the ozone dissolving module 3 is not particularly limited as long as it has excellent ozone resistance and airtightness, and is made of, for example, PFA, PTFE, vinylidene fluoride resin, stainless steel material or the like. There is something like.

【0018】上記非多孔性ガス溶解膜が中空糸からなる
場合、オゾンガスを溶解させるための水は中空糸の内側
(チューブ内)及び外側のいずれを流れてもよいが、中
空糸の外側を水が流れ、内側をオゾンガスが通ることが
好ましい。中空糸の内側を水が流れると、中空糸内が異
物で詰まるおそれがある。
When the non-porous gas-soluble membrane is made of hollow fibers, the water for dissolving ozone gas may flow either inside (inside the tube) or outside the hollow fibers. And ozone gas passes through the inside. When water flows inside the hollow fiber, the hollow fiber may be clogged with foreign matter.

【0019】オゾン溶解モジュール3において生成した
オゾン水の溶存オゾンガス濃度は、オゾン水検出器4に
より監視・管理される。常圧・室温下でのオゾンの水に
対する飽和溶解濃度は50〜60ppmであるが、基板
の洗浄に用いられるオゾン水の溶存オゾンガス濃度は、
洗浄効果の点からより高い方が好ましい。このため、本
発明の洗浄装置は、オゾンガスを加圧する手段及び反応
槽内を加圧する手段を有することが好ましい。オゾンガ
スや反応槽内を加圧することにより、オゾン水の溶存オ
ゾンガス濃度を200ppm程度にまで上げることがで
きる。オゾンガスや反応槽内を加圧する手段としては、
オゾン発生器1で発生したオゾンガスや反応槽内を、常
圧よりも高く加圧できるものであれば特に限定されない
が、耐オゾンガス材料を用いた加圧ポンプが好適に用い
られる。
The dissolved ozone gas concentration of ozone water generated in the ozone dissolution module 3 is monitored and controlled by the ozone water detector 4. The saturated dissolution concentration of ozone in water at normal pressure and room temperature is 50 to 60 ppm, but the dissolved ozone gas concentration of ozone water used for cleaning the substrate is
It is preferably higher from the viewpoint of cleaning effect. Therefore, the cleaning apparatus of the present invention preferably has a means for pressurizing ozone gas and a means for pressurizing the inside of the reaction tank. By pressurizing the ozone gas or the inside of the reaction tank, the concentration of dissolved ozone gas in ozone water can be increased to about 200 ppm. As a means for pressurizing the ozone gas and the reaction tank,
The ozone gas generated by the ozone generator 1 and the inside of the reaction tank are not particularly limited as long as they can be pressurized to a pressure higher than normal pressure, but a pressure pump using an ozone resistant gas material is preferably used.

【0020】得られたオゾン水は反応槽5において、基
板の洗浄やレジストを剥離するために用いられる。上記
基板としては特に限定されず、例えば、シリコンウエハ
等の半導体基板や、ガラス板等の液晶基板が挙げられ
る。上記レジストとしては特に限定されず、ネガ型、ポ
ジ型のいずれであってもよい。反応槽5における洗浄方
法としては特に限定されず、例えば、バッチ処理(ディ
ップ)、枚葉処理(吹き付け)等が挙げられる。なかで
も、バッチ処理が好ましい。従来、基板の洗浄のために
用いられていたオゾン水の溶存オゾンガス濃度は20p
pm程度であるので、枚葉処理により洗浄が行われてい
たが、本発明では、オゾンガスや反応槽内を加圧するこ
とにより、オゾン水のオゾンガス濃度を200ppm程
度にまで上げることができるので、バッチ処理により大
量の基板を一度に処理することができる。
The obtained ozone water is used in the reaction tank 5 for cleaning the substrate and stripping the resist. The substrate is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor substrate such as a silicon wafer and a liquid crystal substrate such as a glass plate. The resist is not particularly limited and may be either a negative type or a positive type. The cleaning method in the reaction tank 5 is not particularly limited, and examples thereof include batch processing (dip) and single-wafer processing (spraying). Of these, batch processing is preferable. The dissolved ozone gas concentration of ozone water used to clean substrates is 20p.
Since it is about pm, cleaning was performed by single-wafer processing. However, in the present invention, the ozone gas concentration of ozone water can be increased to about 200 ppm by pressurizing ozone gas or the inside of the reaction tank. A large number of substrates can be processed at once by the processing.

【0021】反応槽5は、紫外線を照射する手段を有し
ていてもよい。紫外線を照射することにより、オゾンの
分解速度が促進され、それに伴い洗浄効果を上げること
ができる。従って、高濃度オゾン水と紫外線照射とを併
用することによって、より高い洗浄効果を得ることがで
きる。上記紫外線を照射する手段としては特に限定され
ず、例えば、UVランプ等が挙げられる。照射される紫
外線の波長は、オゾンが吸収する254nm近辺である
ことが好ましい。
The reaction tank 5 may have means for irradiating it with ultraviolet rays. By irradiating with ultraviolet rays, the decomposition rate of ozone is accelerated, and the cleaning effect can be enhanced accordingly. Therefore, a higher cleaning effect can be obtained by using the high-concentration ozone water in combination with the ultraviolet irradiation. The means for irradiating the ultraviolet rays is not particularly limited, and examples thereof include a UV lamp and the like. The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably around 254 nm, which is absorbed by ozone.

【0022】本発明においては、オゾン水に洗浄効果を
高めるための添加剤を配合してもよい。上記添加剤とし
ては特に限定されず、例えば、硫酸、塩酸、硝酸、フッ
酸等の酸性化合物;酢酸、アセトン、アセトニトリル等
の有機溶剤;アルキルスルホン酸塩、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンア
ルキレート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等の界面活性
剤が挙げられ、基板を洗浄する場合は、酸性化合物や有
機溶剤を添加することが好ましく、レジストを剥離する
場合には、界面活性剤や有機溶剤を添加することが好ま
しい。更に、有機溶剤を添加した場合は、オゾンガスの
水への溶解度が高くなることも明らかとなった。
In the present invention, the ozone water may be blended with an additive for enhancing the cleaning effect. The additive is not particularly limited, and examples thereof include acidic compounds such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid and hydrofluoric acid; organic solvents such as acetic acid, acetone and acetonitrile; alkyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene sorbitan. Examples include surfactants such as alkylate, polyoxyethylene alkylphenyl ether, and perfluoroalkyl sulfonate. When cleaning the substrate, it is preferable to add an acidic compound or an organic solvent. It is preferable to add a surfactant or an organic solvent. Furthermore, it was also clarified that the solubility of ozone gas in water increases when an organic solvent is added.

【0023】本発明の洗浄装置は、オゾン水を一時的に
貯蔵するための貯蔵槽を有するものである。反応槽5に
新たな基板等をセットする間、洗浄装置を停止し、基板
のセットが完了した後、洗浄装置を再稼働させるように
すると、洗浄装置の立ち上げに時間がかかるので洗浄作
業を効率的に行えなくなる。これに対して、反応槽5の
手前の循環ライン途中にバイパスを設け、バイパスに流
れたオゾン水が一旦貯蔵槽6に留め置かれるようにする
と、新たな基板等をセットする間は、バイパスにオゾン
水が流れるようにオゾン水の流路を切り換えることによ
り、基板等のセットの間も洗浄装置を停止する必要がな
くなり、洗浄作業を効率的に行うことができる。
The cleaning apparatus of the present invention has a storage tank for temporarily storing ozone water. If the cleaning device is stopped while a new substrate or the like is set in the reaction tank 5 and the cleaning device is restarted after the setting of the substrate is completed, it takes time to start the cleaning device. It cannot be done efficiently. On the other hand, if a bypass is provided in the middle of the circulation line in front of the reaction tank 5 and the ozone water that has flowed through the bypass is temporarily retained in the storage tank 6, the bypass will be used while setting a new substrate or the like. By switching the flow path of the ozone water so that the ozone water flows, it is not necessary to stop the cleaning device even during the setting of the substrate or the like, and the cleaning work can be efficiently performed.

【0024】また、貯蔵槽6は、オゾン水の一部をオー
バーフローにて排水する機能を有することが好ましい。
繰り返し洗浄に用いたオゾン水には有機物、金属、レジ
スト等の異物が混入しており、これが洗浄効率の低下を
もたらすことがある。また、加圧下で水にオゾンを溶解
させた場合、得られたオゾン水が常圧下に置かれると、
オゾン水中に気泡が発生することがある。この際、図1
に示すように、貯蔵槽6が、オゾン水の一部をオーバー
フローにて排水する機能を有していると、一旦洗浄に用
いられたオゾン水を貯蔵槽6に流すことによりオゾン水
に混入した異物を取り除くことができ、また、オゾン水
中に気泡が発生してもこれを除去することができる。図
1に示す態様では、単一の貯蔵槽6が反応槽5の後方に
設けられているが、貯蔵槽6は複数設けられてもよく、
また、反応槽5の前方に設けられてもよい。
Further, the storage tank 6 preferably has a function of draining a part of ozone water by overflow.
Foreign substances such as organic substances, metals, and resists are mixed in the ozone water used for the repeated cleaning, which may cause a decrease in cleaning efficiency. Also, when ozone is dissolved in water under pressure, when the obtained ozone water is placed under normal pressure,
Bubbles may be generated in ozone water. At this time,
When the storage tank 6 has a function of draining a part of the ozone water by overflow, as shown in FIG. 5, the ozone water once used for cleaning was mixed with the ozone water by flowing into the storage tank 6. Foreign matter can be removed, and even if bubbles are generated in ozone water, they can be removed. In the embodiment shown in FIG. 1, a single storage tank 6 is provided behind the reaction tank 5, but a plurality of storage tanks 6 may be provided,
Further, it may be provided in front of the reaction tank 5.

【0025】本発明の洗浄装置は、装置内をオゾン水が
循環する構造を有する。反応槽5において基板の洗浄に
用いられたオゾン水は、水ポンプ7によりオゾン溶解モ
ジュール3に戻され、消費した分のオゾンガスが供給さ
れる。オゾンガスが補充されたオゾン水は、再度反応槽
5において基板の洗浄に用いることができる。本発明者
らの検討の結果、オゾン水が装置内を循環することによ
り洗浄効率が向上することも明らかとなった。この現象
の機構は不明であるが、オゾンが自己分解すると強い酸
化作用を発揮し、これにより洗浄作用が生じるが、オゾ
ン水の循環にともない被分解物質から発生したラジカル
も循環することになり、これが反応に寄与するものと考
えられる。
The cleaning device of the present invention has a structure in which ozone water circulates in the device. The ozone water used for cleaning the substrate in the reaction tank 5 is returned to the ozone dissolving module 3 by the water pump 7, and the consumed ozone gas is supplied. The ozone water supplemented with ozone gas can be used again for cleaning the substrate in the reaction tank 5. As a result of the study by the present inventors, it was also clarified that the cleaning efficiency is improved by circulating the ozone water in the apparatus. The mechanism of this phenomenon is unknown, but when ozone self-decomposes, it exerts a strong oxidizing action, which causes a cleaning action, but with the circulation of ozone water, the radicals generated from the substance to be decomposed also circulate, This is considered to contribute to the reaction.

【0026】本発明の洗浄装置は、更に、繰り返し循環
することにより減少したオゾン水を補うための水供給ラ
インを有していてもよい。本発明の洗浄装置に供給する
水としては特に限定されないが、基板の洗浄やレジスト
の剥離に用いられることから、超純水が好適に用いられ
る。
The cleaning apparatus of the present invention may further have a water supply line for supplementing the ozone water reduced by repeated circulation. Water supplied to the cleaning apparatus of the present invention is not particularly limited, but ultrapure water is preferably used because it is used for cleaning the substrate and stripping the resist.

【0027】このような構成を有する本発明の洗浄装置
は、貯蔵槽を有することにより、一旦洗浄に用いたオゾ
ン水を再利用することができるうえに、更に、新たな基
板等のセットの間も装置を停止する必要がなく、効率的
な洗浄作業を行うことができる。本発明の洗浄装置を用
いて基板の洗浄又はレジストの剥離を行う洗浄方法もま
た、本発明の1つである。
Since the cleaning apparatus of the present invention having such a structure has the storage tank, the ozone water once used for cleaning can be reused, and further, it can be used for setting a new substrate or the like. Also, it is not necessary to stop the device, and efficient cleaning work can be performed. A cleaning method of cleaning the substrate or removing the resist using the cleaning apparatus of the present invention is also one aspect of the present invention.

【0028】[0028]

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0029】(実施例)図3に示す装置を作製した。当
該装置においては、ポリテトラフルオロエチレン樹脂か
らなる内径0.5mm×厚さ0.04mm×長さ100
cmの中空糸1000本が収容されたオゾン溶解モジュ
ール3に、オゾンガス検出器2(理工科学社製:OZR
−3000)を介してオゾンガス発生器1(三菱電機社
製:オゾンジェネレーションユニットOP−35N−
S)を接続し、オゾンガス発生器1に、酸素流量2L/
分、窒素流量40mL/分で原料ガスを送り込み、発生
電流1.55Aでオゾンガスを発生させ、発生したオゾ
ンガスをオゾンガス圧0.25MPaに加圧してオゾン
溶解モジュール3に供給し、オゾン水を生成した。生成
したオゾン水の溶存オゾンガス濃度はオゾン水検出器4
(理工科学社製:OZR−3000)で測定した。生成
したオゾン水は、Bルートに流通させて装置内を循環さ
せずに直接廃棄槽10に流すか、又は、Aルートに流通
させてポンプ7(タクミナ社製:CS−52−FTC−
HW)により装置内を循環させ貯蔵槽6からあふれたオ
ゾン水のみを廃棄槽10に流すかのいずれかとした。装
置内の水圧は0.2MPaとし、ガス圧は0.2MPa
とした。水温は21℃であった。Bルートを流通させた
場合と、Aルートを流通させた場合との、廃棄槽10に
おけるオゾン水の溶存オゾンガス濃度を比較し、結果を
表1に示した。
(Example) An apparatus shown in FIG. 3 was produced. In the device, an inner diameter of 0.5 mm, a thickness of 0.04 mm, and a length of 100, which are made of polytetrafluoroethylene resin
An ozone gas detector 2 (manufactured by Riko Kagaku Co., Ltd .: OZR) is placed in an ozone dissolution module 3 that accommodates 1000 cm hollow fibers.
-3000) and an ozone gas generator 1 (manufactured by Mitsubishi Electric Corporation: ozone generation unit OP-35N-
S) is connected to the ozone gas generator 1 and the oxygen flow rate is 2 L /
Min., A raw material gas was sent at a nitrogen flow rate of 40 mL / min, ozone gas was generated at a generated current of 1.55 A, and the generated ozone gas was pressurized to an ozone gas pressure of 0.25 MPa and supplied to the ozone dissolution module 3 to generate ozone water. . Dissolved ozone gas concentration of generated ozone water is ozone water detector 4
It was measured with (Riko Kagaku Co., Ltd .: OZR-3000). The generated ozone water is circulated in the route B and directly circulated in the waste tank 10 without being circulated in the apparatus, or is circulated in the route A and pumped 7 (Takumina Co .: CS-52-FTC-).
HW) is used to circulate the inside of the apparatus and to flow only the ozone water overflowing from the storage tank 6 into the waste tank 10. The water pressure inside the device is 0.2 MPa, and the gas pressure is 0.2 MPa.
And The water temperature was 21 ° C. The dissolved ozone gas concentrations in the ozone water in the waste tank 10 were compared between when the B route was circulated and when the A route was circulated, and the results are shown in Table 1.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1に示した結果より、 オゾン溶解モジ
ュールで生成したオゾン水をAルートを介して装置内に
循環させたほうが、オゾン水のオゾン濃度が高くなるこ
とが分かった。また、装置内にオゾン水を循環させた場
合、オゾン水の流量が増えても溶存オゾンガス濃度は低
下しなかった。このため、オゾン水を循環させて基板の
洗浄等を行ったほうが洗浄効果が高くなることが分か
る。
From the results shown in Table 1, it was found that the ozone concentration of ozone water was higher when the ozone water produced by the ozone dissolution module was circulated in the apparatus through route A. Further, when ozone water was circulated in the apparatus, the dissolved ozone gas concentration did not decrease even if the flow rate of ozone water increased. Therefore, it can be seen that the cleaning effect is higher when the substrate is cleaned by circulating ozone water.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、上述の構成よりなるので、一
旦洗浄に用いたオゾン水を再利用することができ、ま
た、新たな基板等のセットの間も装置を停止する必要が
なく、効率的な洗浄作業を行うことができる基板の洗浄
やレジストの剥離に用いる洗浄装置を提供することがで
きる。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention is constructed as described above, ozone water once used for cleaning can be reused, and there is no need to stop the apparatus during the setting of new substrates. It is possible to provide a cleaning device that can be used for cleaning a substrate or stripping a resist, which can perform an efficient cleaning operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の洗浄装置の1実施態様を示す模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a cleaning apparatus of the present invention.

【図2】オゾン溶解モジュールを示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an ozone dissolution module.

【図3】実施例で使用された装置を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an apparatus used in Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オゾン発生器 2 オゾンガス検出器 3 オゾン溶解モジュール 4 オゾン水検出器 5 反応槽 6 貯蔵槽 7 ポンプ 8 ガス溶解膜 9 オゾン分子 10 廃棄槽 1 Ozone generator 2 Ozone gas detector 3 Ozone dissolution module 4 Ozone water detector 5 reaction tanks 6 storage tanks 7 pumps 8 Gas dissolution membrane 9 Ozone molecule 10 waste tank

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 装置内を循環するオゾン水により基板の
洗浄又はレジストの剥離を行う洗浄装置であって、オゾ
ン水循環ライン中にオゾン水の貯蔵槽を有することを特
徴とする洗浄装置。
1. A cleaning device for cleaning a substrate or stripping a resist with ozone water circulating in the device, wherein the ozone water circulation line has a storage tank for ozone water.
【請求項2】 貯蔵槽は、オゾン水の一部をオーバーフ
ローにて排水する機能を有することを特徴とする請求項
1記載の洗浄装置。
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the storage tank has a function of draining a part of ozone water by overflow.
【請求項3】 オゾン水は、非多孔性ガス溶解膜を介し
て水にオゾンを溶解することにより生成されることを特
徴とする請求項1又は2記載の洗浄装置。
3. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein ozone water is generated by dissolving ozone in water through a non-porous gas dissolving film.
【請求項4】 非多孔性ガス溶解膜は、シリコーン系樹
脂又はフッ素系樹脂を成形してなる中空糸からなること
を特徴とする請求項3記載の基板洗浄装置。
4. The substrate cleaning apparatus according to claim 3, wherein the non-porous gas dissolving film is made of a hollow fiber formed by molding a silicone resin or a fluorine resin.
【請求項5】 請求項1、2、3又は4記載の洗浄装置
を用いて基板の洗浄又はレジストの剥離を行うことを特
徴とする洗浄方法。
5. A cleaning method comprising cleaning the substrate or removing the resist by using the cleaning device according to claim 1.
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