JP2006013185A - Method of reproducing cleaning member for semiconductor device - Google Patents

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整 石坂
Hirofumi Fujii
弘文 藤井
Akira Namikawa
亮 並河
Yoshio Terada
好夫 寺田
Nobuaki Maruoka
伸明 丸岡
Daisuke Uenda
大介 宇圓田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for reproducing a cleaning member for a semiconductor device with which particles stuck on the top layer of the used cleaning member are removed, and the surface state of the cleaning member similar to a new article is reproduced. <P>SOLUTION: In a method of reproducing a cleaning member for a semiconductor device, a cleaning layer 2 comprised of a heat resistant resin resulting from heat-curing polyamic acid is provided on at least one side of a wafer 1, and particles stuck on the top layer of the cleaning layer are removed using a dry etching system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体装置内に搬送して装置内に付着するパーティクルをクリーニング除去したクリーニング部材の再生方法、つまりクリーニング層に付着したパーティクルを除去して半導体装置内に再び搬送させるための再生方法に関する。
The present invention relates to a method for regenerating a cleaning member that has been transferred into a semiconductor device and cleaned to remove particles adhering to the device, that is, a method for removing particles adhering to a cleaning layer and transporting them again into a semiconductor device. .

基板処理装置では、各搬送系と基板とを吸着機構や静電吸引などの手段により物理的に接触させながら搬送する。その際、基板や搬送系にパーティクル(異物)が付着していると、後続の基板をつぎつぎに汚染するため、定期的に装置を停止して洗浄処理する必要があり、稼動率の低下や多大な労力が必要という問題があった。
In the substrate processing apparatus, each transport system and the substrate are transported while being physically contacted by means such as an adsorption mechanism or electrostatic suction. At that time, if particles (foreign matter) adhere to the substrate or transport system, subsequent substrates will be contaminated one after another. Therefore, it is necessary to periodically stop and clean the device, resulting in a decrease in operating rate and a large amount. There was a problem that a lot of labor was required.

この問題に対し、粘着性物質を固着した基板を搬送して、装置内に付着するパーティクルをクリーニング除去する方法(特許文献1参照)、板状部材を搬送して、基板裏面に付着するパーティクルを除去する方法(特許文献2参照)が提案されている。
特開平10−154686号公報 持開平11−87458号公報
In order to solve this problem, a method of transporting a substrate to which an adhesive substance is fixed and cleaning and removing particles adhering to the inside of the apparatus (see Patent Document 1), a plate-like member is transported, and particles adhering to the back surface of the substrate are removed. A removal method (see Patent Document 2) has been proposed.
JP-A-10-154686 Japanese Patent Publication No. 11-87458

上記の提案方法は、装置を停止して洗浄処理する必要がなく、稼働率の低下や多大な労力を回避する有効な方法である。しかし、粘着性物質を固着した基板を搬送する方法は、粘着性物質が装置内の接触部と強く接着し、装置内をうまく搬送させにくい難点があり、また板状部材を搬送する方法は、パーティクルの除去性に劣りやすい。
The above proposed method is an effective method for avoiding a reduction in operating rate and a great amount of labor without having to stop the apparatus and perform a cleaning process. However, the method of transporting the substrate to which the adhesive substance is fixed has a difficulty in that the adhesive substance adheres strongly to the contact portion in the apparatus, and it is difficult to transport the inside of the apparatus well. Easier to remove particles.

このようなことから、本出願人らは、半導体の製造装置や検査装置などの半導体装置においては、ウエハ搬送装置やウエハ固定用チャックテーブルなどのクリーニングのため、ウエハ(ベアウエハ)の少なくとも片面にクリーニング層としてポリイミド樹脂からなる耐熱性樹脂を設けて、半導体装置用クリーニング部材を作製し、これを半導体装置内に搬送させることにより、装置接触部と強く接着するなどの支障をきたすことなく、装置内に付着するパーティクルを効果的に除去できることを見出している。
For this reason, the present applicants cleaned at least one surface of a wafer (bare wafer) in a semiconductor device such as a semiconductor manufacturing device or an inspection device in order to clean a wafer transfer device or a wafer fixing chuck table. By providing a heat-resistant resin made of polyimide resin as a layer to produce a cleaning member for a semiconductor device and transporting it into the semiconductor device, there is no trouble such as strong adhesion to the device contact portion. It has been found that particles adhering to can be effectively removed.

ところで、このような耐熱性樹脂を設けたクリーニング部材においても、前記した従来の粘着性物質を固着した基板などと同じように、半導体装置内に数回搬送して、装置内に付着するパーティクルを除去し、クリーニング層の表層にパーティクルがかなりの量付着したのちは、そのクリーニング効果がほとんど失われてしまう。このため、クリーニング後の上記クリーニング部材は、これを廃棄していた。
By the way, even in a cleaning member provided with such a heat-resistant resin, particles adhered to the device are transported several times in the semiconductor device in the same manner as the conventional substrate to which the adhesive material is fixed. After removing and attaching a considerable amount of particles to the surface of the cleaning layer, the cleaning effect is almost lost. For this reason, the cleaning member after cleaning has been discarded.

しかしながら、上記廃棄は、環境面で問題があり、付着したパーティクルを除去して、クリーニング部材として再生利用するのが望ましい。そこで、純水を用いたブラシ洗浄や超音波洗浄などを施すことにより、上記パーティクルを除去する試みがなされたが、このようなウエット洗浄によると、付着したパーティクルの除去が十分でなかったり、新たな汚染を引き起こし、再生利用が非常に難しかった。
However, the above disposal has an environmental problem, and it is desirable to remove attached particles and recycle them as cleaning members. Therefore, attempts have been made to remove the above-mentioned particles by performing brush cleaning or ultrasonic cleaning using pure water. However, such wet cleaning does not sufficiently remove adhered particles, It was very difficult to recycle.

本発明は、このような事情に鑑み、使用したクリーニング部材の表層に付着したパーティクルを除去して、新品同様のクリーニング部材の表面状態に再生する半導体装置用クリーニング部材の再生方法を提供することを課題としている。
In view of such circumstances, the present invention provides a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device that removes particles adhering to the surface layer of a used cleaning member and regenerates the surface state of a cleaning member similar to a new one. It is an issue.

本発明者らは、上記の課題に対して、鋭意検討した結果、ポリイミド樹脂などからなる耐熱性樹脂をクリーニング層としたクリーニング部材において、半導体装置内に搬送して装置内に付着するパーティクルをクリーニング除去したのちに、上記のクリーニング層の表層に付着したパーティクルをプラズマやレーザなどを用いたドライエッチング方式で除去すると、上記パーティクルを効果的に除去できるとともに、前記ウエット方式のような新たな汚染を引き起こすこともなく、新品のクリーニング部材の表面に簡便かつ確実に復活させることができ、半導体装置内に再び搬送するクリーニング部材として十分に再生利用できることを知り、本発明を完成するに至った。
As a result of diligent investigations on the above problems, the present inventors have cleaned particles adhering to the inside of the semiconductor device by transporting it into the semiconductor device in a cleaning member using a heat-resistant resin made of polyimide resin or the like as a cleaning layer. After removing the particles adhering to the surface layer of the cleaning layer by a dry etching method using plasma or laser, the particles can be effectively removed and new contamination such as the wet method can be removed. Knowing that it can be easily and reliably restored to the surface of a new cleaning member without causing it and can be sufficiently recycled as a cleaning member to be transported again into the semiconductor device, the present invention has been completed.

本発明は、ウエハの少なくとも片面にポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなる半導体装置用クリーニング部材の再生方法であって、上記クリーニング層の表層に付着したパーティクルをドライエッチング方式を用いて除去することを特徴とする半導体装置用クリーニング部材の再生方法に係るものである。

また、本発明は、ウエハの少なくとも片面にポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなるクリーニング部材を半導体装置内に搬送して、この装置内に付着するパーティクルをクリーニング除去したのちに、このクリーニング部材のクリーニング層の表層に付着したパーティクルをドライエッチング方式を用いて除去することを特徴とする半導体装置用クリーニング部材の再生方法に係るものである。

さらに、本発明は、上記ドライエッチング方式として、プラズマエッチング装置を使用する、中でも、プラズマの発振周波数が50kHz以下の中周波数領域を用いる上記構成の半導体装置用クリーニング部材の再生方法と、上記ドライエッチング方式として、波長600nm以下の紫外領域に光の波長を持つレーザビームを用いる上記構成の半導体装置用クリーニング部材の再生方法を、提供できるものである。
The present invention is a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device in which a cleaning layer made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid is provided on at least one surface of a wafer, wherein particles adhering to the surface layer of the cleaning layer are removed. The present invention relates to a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device, which is removed using a dry etching method.

Further, the present invention transports a cleaning member having a cleaning layer made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid on at least one surface of a wafer into a semiconductor device, and cleans particles adhering to the device. The present invention relates to a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device, wherein after the removal, particles adhering to the surface layer of the cleaning layer of the cleaning member are removed using a dry etching method.

Furthermore, the present invention uses a plasma etching apparatus as the dry etching method, and in particular, a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device having the above structure using a medium frequency region in which the oscillation frequency of plasma is 50 kHz or less, and the dry etching. As a method, it is possible to provide a method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device having the above-described configuration using a laser beam having a wavelength of light in an ultraviolet region having a wavelength of 600 nm or less.

このように、本発明は、パーティクルの除去性能が飽和した、つまり除去性能が失われたクリーニング部材でも、ドライエッチング方式を用いることで、新品のクリーニング層と同等の表面状態に復活させることができ、パーティクルの除去性能そのものを再生することができる。この方法を用いれば、高価なシリコンウエハを無駄に使用することなく、簡便なクリーニング層表層の再生処理を行うだけで、新品のクリーニング部材に再生できるので、工程の簡略化、製造コストの低減が可能となる。
As described above, the present invention can restore the surface state equivalent to that of a new cleaning layer by using the dry etching method even in a cleaning member in which the particle removal performance is saturated, that is, the removal performance is lost. The particle removal performance itself can be reproduced. If this method is used, it is possible to regenerate a new cleaning member by simply performing a surface layer regeneration process without wasteful use of an expensive silicon wafer, thereby simplifying the process and reducing manufacturing costs. It becomes possible.

以下に、本発明の実施の形態について、説明する。
図1は、本発明において使用する半導体装置用クリーニング部材の一例を示したものであり、(A)は模式的断面図、(B)は上面図である。

図1において、1はウエハ(ベアウエハ)であり、2はこのウエハ1の片面に設けられたポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層であり、外周端部にはウエハ1が露出する部分12が設けられている。この露出部分12のウエハ1表面にあらかじめレーザ刻印などされたマーク(図示せず)を読み取ることにより、クリーニング部材のロット管理を行えるようになっている。

なお、上記の例では、ウエハ1の片面にのみクリーニング層2を設けているが、ウエハ1の両面にクリーニング層2を設けることもできる。この場合、前記の露出部分12は、両面側のクリーニング層2に設けてもよいし、片面側のクリーニング層2にのみ設けてもよい。また、このようにウエハ1の片面または両面のクリーニング層2を設ける場合に、露出部分12を設けないようにすることも可能である。
Embodiments of the present invention will be described below.
1A and 1B show an example of a cleaning member for a semiconductor device used in the present invention. FIG. 1A is a schematic sectional view and FIG. 1B is a top view.

In FIG. 1, 1 is a wafer (bare wafer), 2 is a cleaning layer made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid provided on one side of the wafer 1, and the wafer 1 is exposed at the outer peripheral edge. A portion 12 is provided. The lot management of the cleaning member can be performed by reading a mark (not shown) preliminarily laser-marked on the surface of the wafer 1 of the exposed portion 12.

In the above example, the cleaning layer 2 is provided only on one side of the wafer 1, but the cleaning layer 2 may be provided on both sides of the wafer 1. In this case, the exposed portion 12 may be provided on the cleaning layer 2 on both sides or only on the cleaning layer 2 on one side. Further, when the cleaning layer 2 on one side or both sides of the wafer 1 is provided as described above, the exposed portion 12 may not be provided.

このような半導体装置用クリーニング部材は、たとえば、ウエハ1上に、ポリアミック酸溶液からなる塗布液を塗布し乾燥したのち、イミド化のために高温で熱硬化(キュア)して、耐熱性樹脂からなるクリーニング層2を形成することにより、製造できる。

上記のポリアミック酸溶液からなる塗布液は、公知の方法に準じて、調製できる。具体的には、テトラカルボン酸二無水物やトリメリット酸無水物あるいはこれらの誘導体と、ジアミン化合物とを、N−メチル−2−ピロリドンなどの適宜の有機溶媒中で、縮合反応させることにより、イミド前駆体の溶液として、調製できる。
For example, such a cleaning member for a semiconductor device is formed by applying a coating solution made of a polyamic acid solution on the wafer 1 and drying it, followed by thermosetting (curing) at a high temperature for imidization. It can manufacture by forming the cleaning layer 2 which becomes.

A coating solution comprising the above polyamic acid solution can be prepared according to a known method. Specifically, a tetracarboxylic dianhydride, trimellitic anhydride or a derivative thereof and a diamine compound are subjected to a condensation reaction in an appropriate organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone. It can be prepared as a solution of an imide precursor.

上記のテトラカルボン酸二無水物としては、たとえば、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4′−オキシジフタル酸二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン二無水物(6FDA)、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールビストリメリット酸二無水物などが挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3 , 3 ', 4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 2,2- Bis (2,3-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane dianhydride (6FDA), bis (2,3-dicarboxyphenyl) ) Methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, bis (3,4-dicarboxy) Eniru) sulfone dianhydride, pyromellitic dianhydride, include ethylene glycol bis trimellitic dianhydride, They may be used alone or in combination of two or more.

また、上記のジアミン化合物としては、たとえば、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,4′−ジアミノジフェニルエーテル、3,3′−ジアミノジフェニルエーテル、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4′−ジアミノジフェニルプロパン、3,3′−ジアミノジフェニルプロパン、4,4′−ジアミノジフェニルメタン、3,3′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3′−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4′−ジアミノジフェニルスルホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)−2,2−ジメチルプロパン、ヘキサメチレンジアミン、1,8−ジアミノオクタン、1,12−ジアミノドデカン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。
Examples of the diamine compound include 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'- Diaminodiphenylpropane, 3,3'-diaminodiphenylpropane, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4 '-Diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-amino Phenoxy) benzene, 1,3-bis (4 Aminophenoxy) -2,2-dimethylpropane, hexamethylenediamine, 1,8-diaminooctane, 1,12-diaminododecane, 4,4'-diaminobenzophenone, 1,3-bis (3-aminopropyl) -1 1,3,3-tetramethyldisiloxane and the like.

このような塗布液を、ウエハ1上に塗布する方法としては、膜厚を均一にできる方法であればよく、とくに制限はない。具体的には、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、真空蒸着法を用いた蒸着重合、ノズルから塗布液を吐出させながら走査させるノズルコーティングなどが挙げられる。これらの中でも、スピンコートがとくに好ましい。以下に、このスピンコートについて、詳しく説明する。
The method for applying such a coating solution on the wafer 1 is not particularly limited as long as it can make the film thickness uniform. Specific examples include spin coating, spray coating, die coating, vapor deposition polymerization using a vacuum deposition method, and nozzle coating in which scanning is performed while discharging a coating liquid from a nozzle. Among these, spin coating is particularly preferable. Hereinafter, this spin coating will be described in detail.

スピンコートは、塗布液をディスペンサーによりウエハ1の中央部に滴下し、その後、高速にウエハを回転する。回転速度は、500〜2,000rpmの範囲、好ましくは、900〜1,500rpmの範囲を選ぶのがよい。

また、設定回転速度に到達するまでの時間も膜厚の均一性に大きな影響を与えるため、5,000rpm/sec以上、とくに好ましくは10,000rpm/sec以上の加速度で、設定回転速度に到達させるのがよい。
In spin coating, a coating solution is dropped onto the center of the wafer 1 by a dispenser, and then the wafer is rotated at high speed. The rotation speed is selected in the range of 500 to 2,000 rpm, preferably in the range of 900 to 1,500 rpm.

In addition, since the time until the set rotational speed is reached also greatly affects the uniformity of the film thickness, the set rotational speed is reached at an acceleration of 5,000 rpm / sec or more, particularly preferably 10,000 rpm / sec or more. It is good.

塗布液の粘度としては、10〜10,000mPa・secの範囲を選ぶことができるが、パーティクルの除塵性を確保できる膜厚という点で、好ましくは500〜3,000mPa・secの範囲に設定するのがよい。

また、塗布厚さは、1〜300μmに調整することができるが、膜厚均一性の点では、より薄い方がよく、除塵性の点からは、膜厚が厚い方が凹凸追従性がよい。これらのバランスを考えて、10〜100μmの範囲で制御するのが好ましい。
As the viscosity of the coating solution, a range of 10 to 10,000 mPa · sec can be selected, but it is preferably set to a range of 500 to 3,000 mPa · sec from the viewpoint of a film thickness that can ensure particle dust removal. It is good.

Also, the coating thickness can be adjusted to 1 to 300 μm, but it is better to be thinner in terms of film thickness uniformity, and from the point of dust removal, the thicker the film thickness, the better the unevenness followability. . In consideration of these balances, it is preferable to control in the range of 10 to 100 μm.

このスピンコートでは、ウエハ1の外周端部に盛り上がり部分が発生する。この部分をエッジリンス法により、塗布液に用いたのと同様の有機溶媒をリンス液として滴下して、溶解させることにより、平坦化する。また、この平坦化後、さらに上記と同様の塗布液を滴下することで、溶解が進み、最終的には、ウエハ1の表面が露出するところまで到達し外周端部に未塗布部分が形成され、露出部分12となる。
In this spin coating, a raised portion is generated at the outer peripheral end of the wafer 1. The portion is flattened by dropping and dissolving the same organic solvent as that used for the coating solution by an edge rinse method as a rinse solution. Further, after this planarization, a coating solution similar to that described above is further dropped, so that the dissolution progresses, and finally reaches the position where the surface of the wafer 1 is exposed, and an uncoated portion is formed at the outer peripheral end. The exposed portion 12 becomes.

リンス液を滴下する位置は、ボールねじを用いたアクチュエータにより制御することができる。その精度としては、±100μmで制御することで未塗布領域を決定できるが、好ましくは±10μmの精度で制御することで、より未塗布幅を正確にコントロールできる。また、滴下する位置は、一定の速度でウエハの内側から外側にスキャンさせることが重要であり、スキャンにより広い領域の露出部分も形成できる。

外側にスキャンする場合には、最外周までスキャンすることは不適切であり、ウエハに存在するノッチ形状のあるエッジから3mmの部分で止めるのが望ましい。理由としては、リンス液がノッチ部分で跳ね上がり、中央部にまで飛散してしてまうからである。この飛散したリンス液により、平坦に保持しておきたい中央部分に溶解した小さなくばみができてしまい、除塵性能を損なうおそれがある。
The position where the rinse liquid is dropped can be controlled by an actuator using a ball screw. As the accuracy, the uncoated area can be determined by controlling at ± 100 μm, but preferably the uncoated width can be more accurately controlled by controlling at an accuracy of ± 10 μm. Further, it is important that the dropping position is scanned from the inside to the outside of the wafer at a constant speed, and an exposed portion of a wide area can be formed by scanning.

When scanning to the outside, it is inappropriate to scan to the outermost periphery, and it is desirable to stop at a portion of 3 mm from the notched edge existing on the wafer. The reason is that the rinsing liquid jumps up at the notch and scatters to the center. The scattered rinsing liquid may cause a small sag dissolved in the central portion to be kept flat, which may impair the dust removal performance.

このように塗布したのち、乾燥する。乾燥は、流体である塗布液を固めて、後工程でのハンドリングによる液の流動を抑えるための工程である。この乾燥工程では、ほとんどの溶剤成分を乾燥させるような条件がよく、70〜150℃を設定できるが、膜劣化の点では温度は低い方がよく、溶剤の乾燥効率からは温度が高い方がよい。これらのバランスを考慮して、90〜100℃に設定するのが望ましい。
After coating in this way, it is dried. Drying is a process for solidifying the coating liquid, which is a fluid, and suppressing the flow of the liquid due to handling in a subsequent process. In this drying step, conditions for drying most of the solvent components are good and 70 to 150 ° C. can be set. However, in terms of film deterioration, the temperature should be low, and the temperature should be high in terms of solvent drying efficiency. Good. In consideration of these balances, it is desirable to set the temperature to 90 to 100 ° C.

上記の乾燥後、イミド化するために高温でキュアを行う。ポリイミドの種類によって、キュア温度、昇温プロファイルも異なってくるが、通常、昇温は常温から3℃/min程度で行うのがよい。キュア最高温度は200℃以上が望ましく、ホールド時間は材料の特性に合わせて設定する。このとき、膜特性が劣化することを防止するために窒素雰囲気でキュアを行うのが望ましい。酸素濃度は、100ppm以下に設定するのがよく、好ましくは20ppmまで低下させると特性のよい膜が得られる。
After the above drying, curing is performed at a high temperature to imidize. Although the curing temperature and temperature rise profile vary depending on the type of polyimide, it is usually preferable to raise the temperature from room temperature to about 3 ° C./min. The maximum cure temperature is preferably 200 ° C. or higher, and the hold time is set according to the characteristics of the material. At this time, it is desirable to perform the curing in a nitrogen atmosphere in order to prevent the film characteristics from deteriorating. The oxygen concentration is preferably set to 100 ppm or less, and a film having good characteristics can be obtained when the oxygen concentration is preferably lowered to 20 ppm.

このようなキュア工程後、常法にしたがい、さらに所要の工程を経ることにより、ウエハ1上にポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層2を有する、本発明の半導体装置用クリーニング部材が製造される。

このクリーニング部材は、上記所要の工程を経ることで裏面にパーティクルが付着し、汚染を生じることがある。パーティクルは、クリーニング部材の本来の目的上、除去しておく必要がある。上記汚染には、各工程でのチャックテーブルからの付着が考えられ、とくに吸着テーブルにより付着したパーティクルは、吸着力という外力が加わるため、より強固にウエハ裏面に付着し、SiO2 に深く食い込んで容易に除去できない。
After such a curing process, the semiconductor device cleaning of the present invention has a cleaning layer 2 made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid on the wafer 1 by further passing through a required process according to a conventional method. A member is manufactured.

In this cleaning member, particles may adhere to the back surface through the above-described required steps, resulting in contamination. The particles must be removed for the original purpose of the cleaning member. The above contamination may be caused by adhesion from the chuck table in each process. In particular, particles adhering to the adsorption table are applied with an external force called adsorption force, so that they adhere more firmly to the back surface of the wafer and deeply penetrate into the SiO 2. It cannot be removed easily.

このように裏面に強固に付着したパーティクルを除去する洗浄方法には、たとえば、ウエハを回転させながら洗浄剤をかけるスピン洗浄や、薬液にウエハを複数枚同時に浸漬するディップ洗浄が挙げられる。スピン洗浄では、ブラシ、二流体、メガソニックと呼ばれる超音波などの物理洗浄を効果的に付加させることができる。

物理洗浄と併用する薬液洗浄では、オゾン水と希フッ酸の交互処理を採用するのが有効であり、SiO2 を溶解する能力のある希フッ酸により、食い込んだパーティクルのまわりのSiO2 を除去し、かつオゾン水により酸化されたパーティクルの表面を溶解させることにより、ウエハ表面から離脱させることができる。
Examples of the cleaning method for removing particles firmly adhered to the back surface include spin cleaning in which a cleaning agent is applied while rotating the wafer, and dip cleaning in which a plurality of wafers are immersed in a chemical solution simultaneously. In spin cleaning, physical cleaning such as brush, two-fluid, and ultrasonic waves called megasonic can be effectively added.

In chemical cleaning that is used in combination with physical cleaning, it is effective to use alternate treatment of ozone water and dilute hydrofluoric acid, and SiO 2 around the entrained particles is removed by dilute hydrofluoric acid that has the ability to dissolve SiO 2 . In addition, the surface of the particles oxidized by ozone water can be dissolved to be detached from the wafer surface.

このような処理を交互に繰り返すことにより、パーティクルを除去すると同時に、SiO2 表面に付着している軽微な金属汚染物も除去することができる。一般的に、半導体プロセスにおいて、良好な半導体素子を作製するためには、金属原子は1.0×10-10 atoms/cm2 未満にする必要があるといわれており、本発明のクリーニング部材もこの基準をクリアするために、希フッ酸洗浄を入れるのが望ましい。
By repeating such treatment alternately, it is possible to remove particles as well as light metal contaminants adhering to the SiO 2 surface. In general, it is said that metal atoms must be less than 1.0 × 10 −10 atoms / cm 2 in order to produce a good semiconductor element in a semiconductor process. In order to satisfy this standard, it is desirable to add dilute hydrofluoric acid cleaning.

また、前記のブラシ洗浄では、洗浄を繰り返していくことで、ブラシそのものも汚れてくるため、定期的にブラシのクリーニングを行う必要がある。ブラシからの再汚染を防ぐには、超純水に水素ガスを溶解させた水素水をメガソニツクと併用すると、再汚染防止に効果的である。このとき、水素水はpHを9.0以上にするのがよく、パーティクルが再付着するのを静電気的な反発力(ゼータ電位)で防止することができる。
Further, in the brush cleaning described above, since the brush itself becomes soiled by repeated cleaning, it is necessary to periodically clean the brush. In order to prevent recontamination from the brush, hydrogen water in which hydrogen gas is dissolved in ultrapure water is used together with Megasonic to effectively prevent recontamination. At this time, the pH of the hydrogen water is preferably set to 9.0 or more, and the reattachment of particles can be prevented by an electrostatic repulsive force (zeta potential).

本発明においては、このように製造されるクリーニング部材を用いて、半導体装置内に付着するパーティクルを除去する。この除去操作は、常法にしたがい、半導体装置内にクリーニング部材を搬送するだけでよい。

その際に、クリーニング部材のクリーニング層は、たとえば、パーティクルを除去して清浄化したいウエハ固定用のテーブル面に接するように、その向きをセッティングする。このように搬送すると、ロボットハンドによりウエハ固定用のテーブルに設置されて、静電チャックテーブルの場合には、静電吸着力が作用し、バキュームチャックテーブルの場合は、バキューム吸着力により、テーブルに固定される。
In the present invention, particles adhering to the semiconductor device are removed using the cleaning member manufactured in this way. This removal operation may be carried out in accordance with a conventional method by simply transporting the cleaning member into the semiconductor device.

At that time, the direction of the cleaning layer of the cleaning member is set so as to be in contact with the table surface for fixing the wafer to be cleaned by removing particles, for example. When transported in this way, it is placed on a wafer fixing table by a robot hand. In the case of an electrostatic chuck table, an electrostatic chucking force is applied. In the case of a vacuum chuck table, the vacuum chucking force is applied to the table. Fixed.

このときの吸着力により、クリーニング部材のクリーニング層がテーブル表面に押し当てられ、テーブル表面に存在しているパーティクルが物理吸着力や化学吸着力によって、クリーニング層の表面に転写されることになる。

通常、このような搬送操作を複数回繰り返すことにより、ウエハ固定用のテーブルに付着するパーティクルをほとんど捕集することができる。
The cleaning layer of the cleaning member is pressed against the table surface by the adsorption force at this time, and particles existing on the table surface are transferred to the surface of the cleaning layer by the physical adsorption force or the chemical adsorption force.

Usually, by repeating such a transfer operation a plurality of times, almost all particles adhering to the wafer fixing table can be collected.

本発明では、このようにパーティクルを捕集して、そのクリーニング能力が飽和した、つまり、クリーニング能力が失われたクリーニング部材を、ドライエッチング方式により再生する。すなわち、クリーニング層の表層に付着したパーティクルをドライエッチング方式により除去して、新品同様のクリーニング部材の表面状態に再生する。

上記のドライエッチング方式は、クリーニング層を構成する耐熱性樹脂の表面をエッチングできるものであればよく、とくに制限はない。たとえば、プラズマエッチング装置、エキシマレーザ装置、YAGレーザ装置、炭酸ガスレーザ装置、半導体レーザ装置、電子ビーム照射装置、シンクロトロン放射光照射装置などが用いられる。
In the present invention, the particles are thus collected and the cleaning member whose cleaning ability is saturated, that is, the cleaning ability is lost, is regenerated by the dry etching method. That is, particles adhering to the surface layer of the cleaning layer are removed by a dry etching method, and the surface state of the cleaning member is restored to that of a new member.

The dry etching method is not particularly limited as long as it can etch the surface of the heat resistant resin constituting the cleaning layer. For example, a plasma etching apparatus, an excimer laser apparatus, a YAG laser apparatus, a carbon dioxide gas laser apparatus, a semiconductor laser apparatus, an electron beam irradiation apparatus, a synchrotron radiation irradiation apparatus, or the like is used.

クリーニング層にドライエッチングを行ったあとの表面形状を、新品の塗布後の状態のような平滑に保つためには、エッチング能力があまり高くない方が望ましく、またフォトンコストの点で、産業上汎用的に使われている技術が望ましい。この観点より、とくに、プラズマエッチング装置を用いるのが望ましく、また、波長600nm以下の紫外領域に光の波長を持つレーザビームを用いる装置として、エキシマレーザ装置、NdドープされたYAG個体結晶を持つYAGレーザ装置を用いるのが適している。
In order to keep the surface shape after dry etching on the cleaning layer as smooth as the state after new coating, it is desirable that the etching ability is not so high, and it is industrially versatile in terms of photon cost. The technology that is being used is desirable. From this point of view, it is particularly desirable to use a plasma etching apparatus, and an excimer laser apparatus or a YAG having an Nd-doped YAG solid crystal as an apparatus that uses a laser beam having a wavelength of light in the ultraviolet region of 600 nm or less. It is suitable to use a laser device.

プラズマエッチング装置には、発振周波数帯としてMHzクラスとkHzクラスの両方とも使用できるが、プラズマの発振周波数が50kHz以下、より好ましくは40kHz以下の中周波数領域を用いるのが適している。プラズマ中でのイオンの加速の面で、周波数が低い方が、被照射体であるクリーニング層の表層に対して高速にイオンを衝突させることができ、クリーニング層をエッチングする能力が高い。

媒体であるバッファガスには、CF4などのエッチング能力の高いガスを用いることもできるが、エッチング能力としては20nm/min程度あれば十分であり、ArガスやO2 ガスを用いてもパーティクルを除去することができる。
In the plasma etching apparatus, both the MHz class and the kHz class can be used as the oscillation frequency band, but it is suitable to use a medium frequency region in which the plasma oscillation frequency is 50 kHz or less, more preferably 40 kHz or less. In terms of acceleration of ions in the plasma, the lower the frequency, the higher the ability of the ions to collide with the surface of the cleaning layer, which is the object to be irradiated, and the ability to etch the cleaning layer.

As the buffer gas, which is a medium, a gas having high etching ability such as CF4 can be used. However, an etching ability of about 20 nm / min is sufficient, and particles can be removed using Ar gas or O 2 gas. can do.

エキシマレーザ装置では、XeClを使った308nmの発振波長や、KrFを用いた248nmの発振波長を持つレーザを用いるのがよい。エキシマレーザは、ビームの大きさが他のレーザよりも比較的大きいため、大面積への照射に適している。

ビーム形状を広げるビームエキスパンダーと呼ばれる光学素子を用いてビームサイズを大きくし、ビームのエネルギー分布を均一化するためのビームホモジナイザーと呼ばれる光学素子を用いてエネルギー密度が均一なライン形状のビームに整形することで一軸方向にスキャンするだけで、ウエハ全面に照射できる照射システムを構築できる。
In the excimer laser device, it is preferable to use a laser having an oscillation wavelength of 308 nm using XeCl and an oscillation wavelength of 248 nm using KrF. The excimer laser is suitable for irradiating a large area because the beam size is relatively larger than that of other lasers.

The beam size is increased using an optical element called a beam expander that expands the beam shape, and the beam is shaped into a line-shaped beam with a uniform energy density using an optical element called a beam homogenizer to make the energy distribution of the beam uniform. Thus, it is possible to construct an irradiation system that can irradiate the entire surface of the wafer only by scanning in one axial direction.

YAGレーザ装置では、基本波1,064nmでは熱的影響が大きく、表層にダメージを与えるため、第二高調波や第三高調波を用いるのが望ましい。YAGレーザ装置では、ビームサイズは小さいが高繰り返し周波数で発振させることができるため、高速でスキャンすることでウエハ全体をくまなく照射できる。このとき、高速スキャンには、ビームをXY平面上の任意の位置に移動させるための2枚のミラーを組み合わせたガルバノミラーを用いることで大面積を高速にスキャンすることができる。
In the YAG laser device, it is desirable to use the second harmonic or the third harmonic because the thermal effect is large at the fundamental wave of 1064 nm and the surface layer is damaged. The YAG laser device can oscillate at a high repetition frequency even though the beam size is small, so that the entire wafer can be irradiated by scanning at a high speed. At this time, a large area can be scanned at high speed by using a galvanometer mirror that combines two mirrors for moving the beam to an arbitrary position on the XY plane.

本発明においては、このようなドライエッチング方式により、クリーニング層の表層に付着したパーティクルを除去することにより、新品同様のクリーニング部材の表面状態に再生することができるので、これを半導体装置内に再び搬送して、装置内に付着するパーティクルを除去するクリーニング部材として再利用することができる。

以下に、本発明の実施例を記載して、より具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。
In the present invention, by removing particles adhering to the surface layer of the cleaning layer by such a dry etching method, it can be regenerated to the surface state of the cleaning member like a new one. It can be reused as a cleaning member that is transported and removes particles adhering to the apparatus.

Examples of the present invention will be described below in more detail. However, the present invention is not limited only to the following examples.

下記の化学構造式で表わされるエチレン−1,2−ビストリメリテート,テトラカルボン酸二無水物(以下、TMEGという)30.0gを、窒素気流下、110gのN−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという)中で、ジアミン(宇部興産社製の商品名「1300×16ATBN」、アミン当量が900、アクリロニトリル含有量が18重量%)65.8g、および下記の化学構造式で表わされる2,2′−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン(以下、BAPPという)15.0gと、120℃で混合して、反応させた。
30.0 g of ethylene-1,2-bistrimelliteate, tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as TMEG) represented by the following chemical structural formula was added to 110 g of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as TMEG). NMP), 65.8 g of diamine (trade name “1300 × 16ATBN” manufactured by Ube Industries, Ltd., amine equivalent 900, acrylonitrile content 18% by weight), and 2 represented by the following chemical structural formula The mixture was reacted with 15.0 g of 2'-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane (hereinafter referred to as BAPP) at 120 ° C.

Figure 2006013185
Figure 2006013185

上記反応後、冷却して得られたポリアミック酸溶液からなる塗布液を、スピンコータで12インチシリコンウエハの片面に塗布した。その際、1,000rpmの回転数に、加速度10,000rpm/secで約0.1秒で到達させ、その後、回転開始後0.5秒になるまで回転数を保持したのち、減速度100rpm/secにて500rpmの回転数まで減速し、そのままの回転数にて40秒間保持した。

つぎに、ノズル位置を自動制御し、外周に発生する盛り上がり部分にNMPを滴下してエッジリンスを行い、平坦化した。その後、90℃で20分乾燥した。
After the reaction, a coating solution composed of a polyamic acid solution obtained by cooling was applied to one side of a 12 inch silicon wafer with a spin coater. At that time, the rotation speed of 1,000 rpm is reached at an acceleration of 10,000 rpm / sec in about 0.1 seconds, and then the rotation speed is maintained until 0.5 seconds after the rotation starts, and then the deceleration is 100 rpm / The speed was reduced to 500 rpm in sec, and held at that speed for 40 seconds.

Next, the nozzle position was automatically controlled, and NMP was dropped on the raised portion generated on the outer periphery to perform edge rinsing and flattened. Then, it dried at 90 degreeC for 20 minutes.

ついで、再度スピンコータに投入し、エッジリンスと同様にノズル位置を自動制御し、所望幅だけノズルを中心側から外周部方向に走査して、塗布した樹脂の一部(外周端部)を溶解してウエハ表面を露出させた。その後、窒素雰囲気下、300℃で2時間熱処理して、厚さが10μmのポリイミド樹脂膜を形成した。

このようにして、12インチシリコンウエハの片面に上記のポリイミド樹脂膜からなるクリーニング層を有し、ウエハ外周部分が露出する部分を有する、図1に示す構造の半導体装置用クリーニング部材を作製した。
Next, it is put in the spin coater again, and the nozzle position is automatically controlled in the same way as the edge rinse, and the nozzle is scanned from the center side toward the outer peripheral part by the desired width to dissolve a part of the applied resin (outer peripheral part). The wafer surface was exposed. Thereafter, heat treatment was performed at 300 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to form a polyimide resin film having a thickness of 10 μm.

In this manner, a cleaning member for a semiconductor device having the structure shown in FIG. 1 having a cleaning layer made of the above polyimide resin film on one side of a 12-inch silicon wafer and a portion where the outer peripheral portion of the wafer is exposed was produced.

この半導体装置用クリーニング部材を用いて、以下のように、除塵性の評価を行った。まず、新品のベアウエハを半導体装置内を搬送して、ウエハ固定用のテーブルに接触させて、パーティクルカウンタを用いて、ベアウエハに転写したパーティクル数を計数する。この転写したパーティクルを初期のパーティクル数とする。

つぎに、クリーニング部材を上記と同様に搬送し、ウエハ固定用のテーブルに接触させてパーティクルを捕集する。ついで、新品のベアウエハを搬送させて、初期パーティクル数を計数したときと同様にパーティクルを計数する。このパーティクル数をクリーニング後のパーティクル数とする。

こうして計測したベアウエハ上に付着したパーティクル数のデータから、クリーニング部材によるパーティクル残存率として算出する。この計算方法は、初期パーティクル数を分母に、クリーニング後のパーティクル数を分子に、除算を行い、100倍した数値を、クリーニング部材によるパーティクル残存率という指標として評価した。
Using this cleaning member for a semiconductor device, dust removal was evaluated as follows. First, a new bare wafer is transported through the semiconductor device, brought into contact with a wafer fixing table, and the number of particles transferred to the bare wafer is counted using a particle counter. The transferred particles are set as the initial number of particles.

Next, the cleaning member is transported in the same manner as described above, and is brought into contact with a wafer fixing table to collect particles. Next, a new bare wafer is conveyed, and the particles are counted in the same manner as when the initial number of particles is counted. This number of particles is taken as the number of particles after cleaning.

From the data of the number of particles adhering to the bare wafer thus measured, the residual particle ratio by the cleaning member is calculated. In this calculation method, the initial particle number was used as a denominator, the number of particles after cleaning was divided into numerators, and a value obtained by multiplying by 100 was evaluated as an index of a particle remaining rate by a cleaning member.

通常の半導体製造工程を進めて、定期的に上述したようなモニタ工程を行った。このとき、クリーニング部材は複数回使用し、パーティクル残存率が60%を上回った段階か、あるいはパーティクル残存率が前回よりも増加した場合に、クリーニング部材のクリーニング能力が飽和したとみなし、クリーニング部材を交換することにした。

前記方法で作製した半導体装置用クリーニング部材によると、新品の状態でのパーティクル残存率は、0.2μm以上のパーティクルで20%だった。4回目のパーティクル残存率は、65%となり、クリーニング能力が飽和したと判断した。
The normal semiconductor manufacturing process was advanced, and the monitoring process as described above was performed periodically. At this time, the cleaning member is used a plurality of times, and when the particle residual ratio exceeds 60% or when the particle residual ratio increases from the previous time, the cleaning member is regarded as being saturated, and the cleaning member is I decided to replace it.

According to the cleaning member for a semiconductor device manufactured by the above method, the residual rate of particles in a new state was 20% for particles of 0.2 μm or more. The particle residual ratio for the fourth time was 65%, and it was determined that the cleaning ability was saturated.

つぎに、このようにクリーニング能力が飽和したクリーニング部材を、プラズマエッチング装置に投入して、クリーニング層の表層に対して、ドライエッチング処理を施した。この際、プラズマガスは、Arを用い、周波数は40kHzの発振器を用いた。照射時のパワーは150W、照射時間は5分とした。

このドライエッチング処理したクリーニング部材につき、新品の場合と同様にパーティクル除去性能を調べた。最初の1回目は、パーティクル残存率が23%で、ほぼ同等のパーティクル除去性能を発揮した。複数回テストでは、4回目にパーティクル残存率が65%となり、新品と同等の回数まで、パーティクル除去性能があることを確認した。
Next, the cleaning member saturated with the cleaning ability was put into a plasma etching apparatus, and the surface layer of the cleaning layer was dry-etched. At this time, Ar was used as the plasma gas, and an oscillator having a frequency of 40 kHz was used. The power during irradiation was 150 W and the irradiation time was 5 minutes.

With respect to the dry-etched cleaning member, the particle removal performance was examined in the same manner as in the case of a new product. In the first round, the residual particle ratio was 23%, and the particle removal performance was almost equivalent. In the multiple test, it was confirmed that the particle remaining rate was 65% at the fourth time, and that the particle removal performance was obtained up to the same number as the new product.

実施例1と同様に作製したクリーニング部材を用い、実施例1と同様にしてパーティクル除去性能が飽和するまで、半導体製造装置のクリーニング操作を行った。

このクリーニング部材の表面に付着したパーティクルを除去するためのドライエッチング方式として、KrFのエキシマレーザを用いた。エキシマレーザは、パルスあたりのエネルギーを400mJ/パルス、繰り返し周波数を200Hz、ビームサイズは300mm×1mmの矩形に整形した。ウエハ上をスキャンする速度は30mm/secであり、ウエハ上のクリーニング層をすべて照射するのに約10秒を要した。

このように再生処理したのち、実施例1と同様のパーティクル除去性能評価を行った。再生後の最初のパーティクル残存率は22%となり、新品とほぼ同等の性能が回復できたことを確認した。複数回テストでは、4回目のパーティクル残存率が62%となり、新品と同等の回数まで、パーティクル除去性能を維持したことを確認した。
Using the cleaning member produced in the same manner as in Example 1, the semiconductor manufacturing apparatus was cleaned until the particle removal performance was saturated in the same manner as in Example 1.

A KrF excimer laser was used as a dry etching method for removing particles adhering to the surface of the cleaning member. The excimer laser was shaped into a rectangle with an energy per pulse of 400 mJ / pulse, a repetition frequency of 200 Hz, and a beam size of 300 mm × 1 mm. The scanning speed on the wafer was 30 mm / sec, and it took about 10 seconds to irradiate the entire cleaning layer on the wafer.

After the regeneration process as described above, the same particle removal performance evaluation as in Example 1 was performed. The first particle remaining rate after regeneration was 22%, and it was confirmed that almost the same performance as that of a new product was recovered. In the multiple test, it was confirmed that the particle residual rate for the fourth time was 62%, and that the particle removal performance was maintained up to the same number as the new product.

比較例1
実施例1と同様に作製したクリーニング部材を用い、実施例1と同様にしてパーティクル除去性能が飽和するまで、半導体製造装置のクリーニング操作を行った。

このクリーニング部材の表面に付着したパーティクルを除去するため、ウエハ枚葉洗浄機を用いて、純水でブラシを回転させながら、洗浄を行った。その際、ブラシの回転速度は150rpmとした。また、ブラシ洗浄時間は10秒とした。

このブラシ洗浄後、クリーニング部材のクリーニング層表面には、細かな傷が認められ、全体的に透明性が低下していることが確認された。

このブラシ洗浄後のクリーニング部材について、実施例1と同様のパーティクル除去性能評価を行った。初期のパーティクル残存率が120%となり、クリーニング部材からウエハ固定用テーブルに逆にパーティクルが転写したと思われるパーティクル数増加現象が起こった。これは、ブラシ洗浄により、クリーニング部材表面のクリーニング層に対して機械的ダメージを与え、その衝撃でクリーニング層の材料がパーティクルとなり、逆に付着したものと考えられる。すなわち、純水ブラシ洗浄では、逆汚染を引き起こし、クリーニング機能が全くなくなっていることが明確となった。
Comparative Example 1
Using the cleaning member produced in the same manner as in Example 1, the semiconductor manufacturing apparatus was cleaned until the particle removal performance was saturated in the same manner as in Example 1.

In order to remove particles adhering to the surface of the cleaning member, cleaning was performed using a wafer single wafer cleaning machine while rotating the brush with pure water. At that time, the rotation speed of the brush was 150 rpm. The brush cleaning time was 10 seconds.

After this brush cleaning, fine scratches were observed on the surface of the cleaning layer of the cleaning member, and it was confirmed that the transparency was lowered overall.

For the cleaning member after the brush cleaning, the same particle removal performance evaluation as in Example 1 was performed. The initial particle remaining rate was 120%, and the phenomenon of an increase in the number of particles, which seems to have been transferred from the cleaning member to the wafer fixing table, occurred. This is considered to be caused by mechanical damage to the cleaning layer on the surface of the cleaning member by brush cleaning, and the material of the cleaning layer becomes particles due to the impact, and conversely adheres. In other words, it was clarified that pure water brush cleaning caused reverse contamination and the cleaning function was completely lost.

比較例2
実施例1と同様に作製したクリーニング部材を、実施例1と同様にしてパーティクル除去性能が飽和するまで、半導体製造装置のクリーニング操作を行った。

このクリーニング部材の表面に付着したパーティクルを除去するため、ウエハ枚葉洗浄機を用いて、純水に約1MHzの超音波(メガソニツク)を伝導させたものを、クリーニング部材の表面に噴射させた。その際、超音波の出力は100Wとした。また、純水超音波洗浄時間は30秒とした。さらに、洗浄液が全体にいきわたるようにクリーニング部材は100rpmの速度で回転させた。

この純水超音波洗浄後、クリーニング部材のクリーニング層表面には、比較例1でみられたような細かな傷はなく、表層のダメージはないことを確認した。

この純水超音波洗浄後のクリーニング部材について、実施例1と同様のパーティクル除去性能評価を行った。初期のパーティクル残存率が80%となり、パーティクル除去性能は、回復せず逆に悪化していることがわかった。すなわち、純水超音波洗浄では、クリーニング部材のパーティクル除去性能を復活再生させることができなかった。
Comparative Example 2
The cleaning member manufactured in the same manner as in Example 1 was subjected to the cleaning operation of the semiconductor manufacturing apparatus until the particle removal performance was saturated in the same manner as in Example 1.

In order to remove particles adhering to the surface of the cleaning member, a wafer single wafer washer was used to inject pure water with about 1 MHz ultrasonic waves (megasonic) onto the surface of the cleaning member. At that time, the output of the ultrasonic wave was 100 W. The pure water ultrasonic cleaning time was 30 seconds. Further, the cleaning member was rotated at a speed of 100 rpm so that the cleaning liquid spread throughout.

After this pure water ultrasonic cleaning, it was confirmed that the surface of the cleaning layer of the cleaning member had no fine scratches as seen in Comparative Example 1 and no surface layer damage.

The particle removal performance evaluation similar to Example 1 was performed about the cleaning member after this pure water ultrasonic cleaning. The initial particle residual rate was 80%, and it was found that the particle removal performance was not recovered but was deteriorated. That is, pure water ultrasonic cleaning cannot restore and regenerate the particle removal performance of the cleaning member.

以上の結果より、実施例1,2のようにドライエッチング方式を用いると、パーティクル除去性能が飽和したクリーニング部材でもその再生が可能であり、新品のクリーニング部材と同等のパーティクル除去性能を復活できることがわった。

これに対し、比較例1,2のように純水を使ったウェット洗浄では、パーティクル除去性能は復活することはおろか、逆に悪化することがわかった。とくにブラシ洗浄を施した比較例1では、クリーニング層の表面へのダメージが大きく、逆にパーティクル数が転写して増大する結果となり、再生処理には不適切であることがわかった。
From the above results, when the dry etching method is used as in Examples 1 and 2, it is possible to regenerate the cleaning member with the particle removal performance saturated, and the particle removal performance equivalent to that of a new cleaning member can be restored. Wow.

On the other hand, it was found that in the wet cleaning using pure water as in Comparative Examples 1 and 2, the particle removal performance is not revived, but worsened. In particular, in Comparative Example 1 subjected to brush cleaning, the damage to the surface of the cleaning layer was large, and on the contrary, the number of particles was transferred and increased, which proved inappropriate for the regeneration process.

本発明の半導体装置用クリーニング部材の一例を示し、(A)は模式的断面図、(B)は上面図である。An example of the cleaning member for semiconductor devices of this invention is shown, (A) is typical sectional drawing, (B) is a top view.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリコンウエハ
2 クリーニング層
12 ウエハ表面の露出部分
1 Silicon wafer 2 Cleaning layer 12 Exposed portion of wafer surface

Claims (6)

ウエハの少なくとも片面にポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなる半導体装置用クリーニング部材の再生方法であって、上記クリーニング層の表層に付着したパーティクルをドライエッチング方式を用いて除去することを特徴とする半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
A method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device, wherein a cleaning layer made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid is provided on at least one surface of a wafer, wherein the particles adhering to the surface layer of the cleaning layer are dry-etched. A method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device, comprising: removing the cleaning member using the semiconductor device.
ドライエッチング方式として、プラズマエッチング装置を用いる請求項1に記載の半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
The method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device according to claim 1, wherein a plasma etching apparatus is used as the dry etching method.
ドライエッチング方式として、波長600nm以下の紫外領域に光の波長を持つレーザビームを用いる請求項1に記載の半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
The method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device according to claim 1, wherein a laser beam having a wavelength of light in an ultraviolet region having a wavelength of 600 nm or less is used as the dry etching method.
ウエハの少なくとも片面にポリアミック酸を熱硬化させた耐熱性樹脂からなるクリーニング層が設けられてなるクリーニング部材を半導体装置内に搬送して、この装置内に付着するパーティクルをクリーニング除去したのちに、このクリーニング部材のクリーニング層の表層に付着したパーティクルをドライエッチング方式を用いて除去することを特徴とする半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
After a cleaning member having a cleaning layer made of a heat-resistant resin obtained by thermosetting polyamic acid on at least one surface of the wafer is transported into the semiconductor device, particles adhering to the device are removed by cleaning. A method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device, wherein particles adhering to a surface layer of a cleaning layer of the cleaning member are removed using a dry etching method.
ドライエッチング方式として、プラズマエッチング装置を用いる請求項4に記載の半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
The method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device according to claim 4, wherein a plasma etching apparatus is used as the dry etching method.
ドライエッチング方式として、波長600nm以下の紫外領域に光の波長を持つレーザビームを用いる請求項4に記載の半導体装置用クリーニング部材の再生方法。
The method for regenerating a cleaning member for a semiconductor device according to claim 4, wherein a laser beam having a wavelength of light in an ultraviolet region having a wavelength of 600 nm or less is used as the dry etching method.
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