JP2004063982A - Cleaning apparatus and cleaning method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は洗浄装置および洗浄方法に関し、特に、薬液処理後のリンス工程に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体装置の薬液処理後のリンス工程では、純水使用量を節約するため、ウェハをリンス槽に投入してから一定時間だけリンス水を廃液し、その後、リンス水を回収する方法があった。
図3は、従来の洗浄装置の概略構成を示す断面図である。
【0003】
図3において、洗浄装置には、ウェハWの薬液処理を行う薬液槽51、ウェハWのリンス処理を行うリンス槽61およびウェハWの乾燥処理を行う乾燥槽71が設けられている。
ここで、薬液槽51は、薬液52で満たされるとともに、薬液槽51には、オーバーフローした薬液52を受ける外槽53、薬液52を循環させるポンプ54、薬液52の温度制御を行うヒータ55および薬液52からパーティクル等を除去するフィルタ56が設けられている。
【0004】
また、リンス槽61は、ウェハWから薬液52が洗い落されたリンス水62で満たされるとともに、リンス槽61には、純水が導入され、さらに、リンス槽61からオーバーフローするリンス水62を受ける排水槽63およびリンス水の廃液および回収を切り替える切替バルブ64が設けられている。
また、乾燥槽71は、内部がIPA蒸気75で満たされており、乾燥槽71には、蒸気発生用のIPA73が溜められるとともに、IPA73を沸騰させるヒータ74およびIPA蒸気75を凝縮させる水冷管72が設けられている。
【0005】
そして、ウェハWが薬液槽51に搬送されると、薬液槽51にてウェハWの薬液処理が行われ、薬液処理に使われた薬液52は外槽53にオーバーフローされる。そして、外槽53にオーバーフローした薬液52は、ポンプ54により循環され、ヒータ55およびフィルタ56を介して薬液槽51に戻される。
次に、ウェハWの薬液処理が終わると、ウェハWはリンス槽61に搬送され、リンス槽61にてウェハWのリンス処理が行われる。
【0006】
ここで、ウェハWがリンス槽61に投入されると、切替バルブ64が廃液側に切り替えられ、リンス槽61から排水されたリンス水62が廃液される。そして、ウェハWがリンス槽61に投入されてから一定時間だけ経過すると、切替バルブ64が回収側に切り替えられ、リンス槽61から排水されたリンス水62が回収される。
【0007】
次に、ウェハWのリンス処理が終わると、ウェハWは乾燥槽71に搬送され、乾燥槽71にてウェハWの乾燥処理が行われる。
図4は、従来のリンス水の回収タイミングを説明する図である。
図4において、ウェハWがリンス槽61に投入される前は、リンス槽61は純水がスローリークしており、リンス水62の比抵抗はある値で推移している。そして、薬液処理後のウェハWがリンス槽61に投入されると、ウェハWに付着していた薬液52が純水に溶け込み、純水中の不純物が増加するため、リンス水62の比抵抗が0.1MΩ程度にまで下降し、リンス槽61から排水されたリンス水62は廃液される。
【0008】
そして、純水の導入によりウェハWのリンス処理が進むに従って、ウェハWに付着していた薬液52が除去され、純水中の不純物が減少するため、リンス水62の比抵抗が上昇していく。そして、ウェハWがリンス槽61に投入されてから5分間だけ経過すると、リンス槽61から排水されたリンス水62は回収側に切り替えられる。
【0009】
ここで、ウェハWがリンス槽61に投入されてから回収されるまでの時間は、リンス水62を再生させることが可能な比抵抗により決定される。
例えば、リンス水62の比抵抗が1MΩ以上であれば、純水再生装置にてリンス水62が再生可能であるとすると、マージンを見込んで、例えば、リンス水62の比抵抗が10MΩ以上になるまでの時間に設定される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリンス水62の回収方法では、リンス槽61で除去される薬液52の量は、ウェハWの枚数やウェハW上の凹凸などで変動し、ウェハWがリンス槽61に投入されてから回収側に切り替えるまでの時間にマージンを見込む必要があった。
【0011】
このため、リンス水62の比抵抗が既に十分高くなっているにもかかわらず、リンス水62が廃液されることがあり、純水使用量が増大するという問題があった。
そこで、本発明の目的は、リンス水を効率よく回収することが可能な洗浄装置および洗浄方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項1記載の洗浄装置によれば、純水または超純水を導入するリンス槽と、前記リンス槽から排出されるリンス水の純度を計測する純度計と、前記純度計により計測されたリンス水の純度に基づいて、前記リンス水の回収制御を行う回収制御手段とを備えることを特徴とする。
【0013】
これにより、リンス水の純度が所定値になった時にリンス水を回収することができ、再生可能な程度にまでリンス水の純度が十分に高くなっているにもかかわらず、リンス水が廃液されることを防止することが可能となる。
このため、純水再生装置に大きな負担をかけることなく、リンス水を効率よく回収することができ、純水使用量を低減することができる。
【0014】
また、請求項2記載の洗浄装置によれば、薬液処理を行う薬液槽と、純水または超純水を導入するリンス槽と、前記薬液槽にて薬液処理された処理対象を前記リンス槽に搬送する搬送手段と、前記リンス槽から排出されるリンス水の純度を計測する純度計と、前記純度計により計測されたリンス水の純度に基づいて、前記リンス水の回収制御を行う回収制御手段とを備えることを特徴とする。
【0015】
これにより、処理対象に付着する薬液量が変動する場合においても、再生可能なリンス水を効率よく回収することができ、純水再生装置に大きな負荷をかけることなく、純水使用量を低減することができる。
また、請求項3記載の洗浄装置によれば、前記回収制御手段による回収制御に基づいて、前記リンス水の回収または廃液を切り替える切替バルブをさらに備えることを特徴とする。
【0016】
これにより、再生可能なリンス水を効率よく回収することが可能となるとともに、再生不能なリンス水が回収されることを防止することができ、純水再生装置に大きな負荷をかけることなく、純水使用量を低減することができる。
また、請求項4記載の洗浄装置によれば、前記純度計は、導電率計または比抵抗計であることを特徴とする。
【0017】
これにより、簡易な装置を用いることにより、リンス水の純度を精度よく容易に検出することが可能となる。
また、請求項5記載の洗浄装置によれば、前記回収制御手段は、前記リンス水の純度が所定値以上の場合、前記リンス水を回収させ、前記リンス水の純度が前記所定値を下回った場合、前記リンス水を廃液させることを特徴とする。
【0018】
これにより、リンス水の純度をモニタすることで、再生可能なリンス水を効率よく回収することが可能となるとともに、再生不能なリンス水が回収されることを防止することができる。
また、請求項6記載の洗浄方法によれば、ウェハの薬液処理を行う工程と、前記薬液処理されたウェハをリンス処理する工程と、前記リンス処理後のリンス水の純度を計測する工程と、前記リンス水の純度が所定値以上の場合、前記リンス水を回収する工程と、前記リンス水の純度が前記所定値を下回った場合、前記リンス水を廃液する工程とを備えることを特徴とする。
【0019】
これにより、ウェハに付着する薬液量が変動する場合においても、再生可能なリンス水を効率よく回収することができ、純水再生装置に大きな負荷をかけることなく、純水使用量を低減することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る洗浄装置について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。図1において、洗浄装置には、ウェハWの薬液処理を行う薬液槽11、ウェハWのリンス処理を行うリンス槽21およびウェハWの乾燥処理を行う乾燥槽31が設けられている。
【0021】
ここで、薬液槽11は、薬液12で満たされるとともに、薬液槽11には、オーバーフローした薬液12を受ける外槽13、薬液12を循環させるポンプ14、薬液12の温度制御を行うヒータ15および薬液12からパーティクル等を除去するフィルタ16が設けられている。
ここで、薬液12としては、例えば、アルコール、硫酸、塩酸、硝酸、フッ酸、アンモニア過水、あるいはフォトレジストの剥離液などを用いることができる。
【0022】
また、リンス槽21は、ウェハWから薬液12が洗い落されたリンス水22で満たされるとともに、リンス槽21には、純水が導入され、さらに、リンス槽21からオーバーフローするリンス水22を受ける排水槽23、リンス水22の純度を計測する純度計24、リンス水22の純度に基づいて切替バルブ26を切り替える制御ユニット25およびリンス水22の廃液および回収を切り替える切替バルブ26が設けられている。
【0023】
なお、純度計24は、リンス槽21内に取り付けてもよいし、排水槽23内に取り付けてもよいし、切替バルブ26の前段に取り付けてもよい。また、純度計24としては、例えば、導電率計または比抵抗計などを用いることができる。
また、乾燥槽31は、内部がIPA蒸気35で満たされており、乾燥槽31には、蒸気発生用のIPA33が溜められるとともに、IPA33を沸騰させるヒータ34およびIPA蒸気35を凝縮させる水冷管32が設けられている。
【0024】
そして、ウェハWが薬液槽11に搬送されると、薬液槽11にてウェハWの薬液処理が行われ、薬液処理に使われた薬液12は外槽13にオーバーフローされる。そして、外槽13にオーバーフローした薬液12は、ポンプ14により循環され、ヒータ15およびフィルタ16を介して薬液槽11に戻される。
次に、ウェハWの薬液処理が終わると、ウェハWはリンス槽21に搬送され、リンス槽21にてウェハWのリンス処理が行われる。
【0025】
ここで、純度計24は、リンス槽21から排水されたリンス水22の純度をモニタし、そのモニタ結果が制御ユニット25に送られる。そして、制御ユニット25は、リンス水22の純度が所定値以下の場合、切替バルブ26を廃液側に切り替え、リンス槽21から排水されたリンス水を廃液させる。
一方、制御ユニット25は、リンス水22の純度が所定値を超えた場合、切替バルブ26を回収側に切り替え、リンス槽21から排水されたリンス水を回収させる。
【0026】
そして、ウェハWのリンス処理が終わると、ウェハWは乾燥槽31に搬送され、乾燥槽31にてウェハWの乾燥処理が行われる。
図2は、本発明の一実施形態に係るリンス水の回収タイミングを説明する図である。
図2において、ウェハWがリンス槽21に投入される前は、リンス槽21は純水がスローリークしており、リンス水22の比抵抗はある値で推移している。そして、薬液処理後のウェハWがリンス槽21に投入されると、ウェハWに付着していた薬液が純水に溶け込み、純水中の不純物が増加するため、リンス水22の比抵抗が0.1MΩ程度にまで下降する。
【0027】
ここで、リンス槽21から排水されたリンス水22の純度は、純度計24によりモニタされ、そのモニタ結果が制御ユニット25に送られる。そして、制御ユニット25は、例えば、リンス水22の比抵抗が1MΩ以下の場合、切替バルブ26を廃液側に切り替え、リンス槽21から排水されたリンス水22を廃液させる。
【0028】
そして、純水の導入によりウェハWのリンス処理が進むに従って、ウェハWに付着していた薬液12が除去され、純水中の不純物が減少するため、リンス水22の比抵抗が上昇していく。そして、制御ユニット25は、例えば、リンス水22の比抵抗が1MΩを超えると、切替バルブ26を回収側に切り替え、リンス槽21から排水されたリンス水22を回収させる。
【0029】
これにより、薬液槽11で付着する薬液12の量がウェハWの枚数やウェハW上の凹凸などで変動する場合においても、リンス水22が再生可能な純度に達した時にリンス水22を回収することができ、純度が十分に高くなっているリンス水22が無駄に廃液されることを防止することが可能となる。
このため、純水再生装置に大きな負担をかけることなく、リンス水22を効率よく回収することができ、純水使用量を低減することができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リンス水の純度に基づいてリンス水の回収制御を行うことにより、再生可能なリンス水が廃液されることを防止することができ、リンス水を効率よく回収することを可能として、純水使用量を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る洗浄装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るリンス水の回収タイミングを説明する図である。
【図3】従来の洗浄装置の概略構成を示す断面図である。
【図4】従来のリンス水の回収タイミングを説明する図である。
【符号の説明】
11、51 薬液槽、12、52 薬液、13、53 外槽、23、63 排水槽、14、54 ポンプ、15、34、55、74 ヒータ、16、56 フィルタ、W ウェハ、21、61 リンス槽、22、62 リンス水、24 純度計、25 制御ユニット、26、64 切替バルブ、31、71 乾燥槽、32、72 水冷管、33、73 IPA、35、75 IPA蒸気[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning method, and is particularly suitable for being applied to a rinsing step after chemical solution treatment.
[0002]
[Prior art]
In a conventional rinsing process after chemical treatment of a semiconductor device, there is a method in which a rinse water is drained for a certain period of time after a wafer is put into a rinsing bath and then the rinse water is recovered in order to save pure water consumption. Was.
FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a conventional cleaning apparatus.
[0003]
In FIG. 3, the cleaning apparatus is provided with a
Here, the
[0004]
Further, the
Further, the inside of the drying tank 71 is filled with IPA
[0005]
Then, when the wafer W is transferred to the
Next, when the chemical processing of the wafer W is completed, the wafer W is transferred to the
[0006]
Here, when the wafer W is put into the
[0007]
Next, when the rinsing processing of the wafer W is completed, the wafer W is transferred to the drying tank 71, and the drying processing of the wafer W is performed in the drying tank 71.
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional timing for collecting rinse water.
In FIG. 4, before the wafer W is loaded into the
[0008]
Then, as the rinsing process of the wafer W proceeds with the introduction of the pure water, the
[0009]
Here, the time from when the wafer W is put into the
For example, if the specific resistance of the rinsing
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method of recovering the rinsing
[0011]
For this reason, although the specific resistance of the rinsing
Therefore, an object of the present invention is to provide a cleaning apparatus and a cleaning method capable of efficiently recovering rinse water.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to the cleaning device of
[0013]
As a result, the rinse water can be recovered when the purity of the rinse water reaches a predetermined value, and the rinse water is drained even though the purity of the rinse water is high enough to be reproducible. Can be prevented.
Therefore, the rinsing water can be efficiently collected without imposing a large burden on the pure water regenerating apparatus, and the amount of pure water used can be reduced.
[0014]
Further, according to the cleaning device of claim 2, a chemical solution tank for performing a chemical solution treatment, a rinsing tank for introducing pure water or ultrapure water, and a treatment target that has been subjected to the chemical solution treatment in the chemical solution tank are provided in the rinse tank. Conveying means for conveying, a purity meter for measuring the purity of the rinse water discharged from the rinse tank, and a recovery control means for controlling the recovery of the rinse water based on the purity of the rinse water measured by the purity meter. And characterized in that:
[0015]
Thereby, even when the amount of the chemical solution attached to the object to be treated fluctuates, renewable rinse water can be efficiently collected, and the amount of pure water used can be reduced without imposing a large load on the pure water regenerating apparatus. be able to.
According to a third aspect of the present invention, the cleaning apparatus further includes a switching valve for switching between the recovery of the rinse water and the waste liquid based on the recovery control by the recovery control unit.
[0016]
This makes it possible to efficiently recover the renewable rinse water and prevent the non-renewable rinse water from being recovered. Water usage can be reduced.
According to a fourth aspect of the present invention, the purity meter is a conductivity meter or a resistivity meter.
[0017]
This makes it possible to easily and accurately detect the purity of the rinsing water by using a simple device.
Further, according to the cleaning device of
[0018]
Thus, by monitoring the purity of the rinse water, it is possible to efficiently recover the renewable rinse water and prevent the recovery of the non-renewable rinse water.
According to the cleaning method of claim 6, a step of performing a chemical treatment on the wafer, a step of rinsing the wafer subjected to the chemical treatment, and a step of measuring the purity of the rinse water after the rinsing processing, When the purity of the rinsing water is equal to or higher than a predetermined value, the method includes a step of collecting the rinsing water and a step of draining the rinsing water when the purity of the rinsing water is lower than the predetermined value. .
[0019]
Thereby, even when the amount of the chemical solution attached to the wafer fluctuates, renewable rinse water can be efficiently collected, and the amount of pure water used can be reduced without imposing a large load on the pure water regenerating apparatus. Can be.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a cleaning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the cleaning apparatus is provided with a
[0021]
Here, the
Here, as the
[0022]
The rinsing
[0023]
Note that the
The inside of the drying
[0024]
When the wafer W is transported to the
Next, when the chemical processing of the wafer W is completed, the wafer W is transferred to the
[0025]
Here, the
On the other hand, when the purity of the rinsing
[0026]
Then, when the rinsing processing of the wafer W is completed, the wafer W is transferred to the drying
FIG. 2 is a diagram illustrating the timing of collecting rinse water according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, before the wafer W is loaded into the rinsing
[0027]
Here, the purity of the rinsing
[0028]
Then, as the rinsing processing of the wafer W proceeds with the introduction of the pure water, the
[0029]
Thereby, even when the amount of the
For this reason, the rinse
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by controlling the recovery of the rinse water based on the purity of the rinse water, the renewable rinse water can be prevented from being drained, and the rinse water can be efficiently used. It is possible to collect well and reduce the amount of pure water used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a timing of collecting rinse water according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a conventional cleaning apparatus.
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional timing for collecting rinse water.
[Explanation of symbols]
11, 51 Chemical tank, 12, 52 Chemical tank, 13, 53 Outer tank, 23, 63 Drain tank, 14, 54 Pump, 15, 34, 55, 74 Heater, 16, 56 Filter, W wafer, 21, 61 Rinse tank , 22, 62 rinse water, 24 purity meter, 25 control unit, 26, 64 switching valve, 31, 71 drying tank, 32, 72 water cooling tube, 33, 73 IPA, 35, 75 IPA steam
Claims (6)
前記リンス槽から排出されるリンス水の純度を計測する純度計と、
前記純度計により計測されたリンス水の純度に基づいて、前記リンス水の回収制御を行う回収制御手段とを備えることを特徴とする洗浄装置。A rinse tank for introducing pure or ultrapure water,
A purity meter for measuring the purity of the rinse water discharged from the rinse tank,
A cleaning apparatus comprising: a recovery control unit that controls recovery of the rinse water based on the purity of the rinse water measured by the purity meter.
純水または超純水を導入するリンス槽と、
前記薬液槽にて薬液処理された処理対象を前記リンス槽に搬送する搬送手段と、
前記リンス槽から排出されるリンス水の純度を計測する純度計と、
前記純度計により計測されたリンス水の純度に基づいて、前記リンス水の回収制御を行う回収制御手段とを備えることを特徴とする洗浄装置。A chemical tank for performing chemical processing,
A rinse tank for introducing pure or ultrapure water,
Conveying means for conveying the treatment target subjected to the chemical treatment in the chemical tank to the rinse tank,
A purity meter for measuring the purity of the rinse water discharged from the rinse tank,
A cleaning apparatus comprising: a recovery control unit that controls recovery of the rinse water based on the purity of the rinse water measured by the purity meter.
前記薬液処理されたウェハをリンス処理する工程と、
前記リンス処理後のリンス水の純度を計測する工程と、
前記リンス水の純度が所定値以上の場合、前記リンス水を回収する工程と、
前記リンス水の純度が前記所定値を下回った場合、前記リンス水を廃液する工程とを備えることを特徴とする洗浄方法。Performing a chemical treatment of the wafer;
Rinsing the wafer subjected to the chemical treatment,
A step of measuring the purity of the rinse water after the rinse treatment,
When the purity of the rinse water is equal to or higher than a predetermined value, a step of collecting the rinse water,
A step of draining the rinse water when the purity of the rinse water is lower than the predetermined value.
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