JP2007266210A - Apparatus and method for manufacturing semiconductor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method capable of reducing foreign matters that adhere to a semiconductor substrate. <P>SOLUTION: A wafer cleaning apparatus 10 as a constituent of the semiconductor manufacturing apparatus 1 is provided with a cleaning bath 12 for treating wafers W with a predetermined chemical; a centrifuge 18 for separating a gel-like substance contained in the chemical from the chemical to be supplied to the cleaning bath 12; and a filter device 20 for removing particles, contained in the chemical to be supplied from the centrifuge 18 to the cleaning bath 12, after the gel-like substance has been removed by the centrifuge 18. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、所定の処理液による半導体基板の液処理、特に薬液を用いた半導体基板の洗浄処理に用いられる半導体製造装置および半導体製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method used for liquid processing of a semiconductor substrate with a predetermined processing liquid, in particular, cleaning processing of a semiconductor substrate using a chemical solution.

半導体デバイスの製造工程において、半導体基板(以下「ウエハ」という)にパーティクルや金属等の異物が付着すると、生産歩留まりが低下し、この歩留まり低下はデザインルールの微細化が進むほど顕著となる。そのため、一般的に半導体デバイスの製造工程では、ウエハに付着した異物、例えば金属,パーティクル汚染,有機物等を除去するために、薬液を用いてこれらを除去する洗浄工程が設けられている。   In a semiconductor device manufacturing process, if foreign matter such as particles or metal adheres to a semiconductor substrate (hereinafter referred to as “wafer”), the production yield decreases, and this yield decrease becomes more prominent as the design rule becomes finer. Therefore, in general, in the manufacturing process of a semiconductor device, in order to remove foreign matters attached to the wafer, for example, metal, particle contamination, organic matter, etc., a cleaning process for removing these using a chemical solution is provided.

ウエハ洗浄方法の1つとして、処理槽に貯留された薬液に複数枚のウエハを同時に浸漬して一定時間保持し、その間に処理槽中の薬液の一部を一定流量で排出させ、その排出薬液からパーティクル等の異物をフィルタによって除去した後に処理槽に戻すように薬液を循環利用する、所謂、バッチ・循環式洗浄方法が知られている。   As one of the wafer cleaning methods, a plurality of wafers are simultaneously immersed in a chemical solution stored in a processing tank and held for a certain period of time, while a part of the chemical liquid in the processing tank is discharged at a constant flow rate. A so-called batch / circulation type cleaning method is known in which a chemical solution is circulated and used so that foreign matters such as particles are removed from a filter by a filter and then returned to a treatment tank.

しかしながら、フィルタによって薬液中の異物を完全に除去することは困難であるため、薬液中の異物量をモニタしながら、この異物量が予め定められた一定値になった場合にウエハの処理を終了し、全ての薬液を新しい薬液と入れ替えるようにしている(例えば、特許文献1参照)。   However, since it is difficult to completely remove the foreign matter in the chemical solution using the filter, the processing of the wafer is completed when the amount of the foreign matter reaches a predetermined constant value while monitoring the amount of the foreign matter in the chemical solution. All chemical solutions are replaced with new chemical solutions (see, for example, Patent Document 1).

このようなフィルタによる異物除去では、細孔径の小さいフィルタを用いることによって、ウエハへの異物付着数を明らかに少なくすることができる。しかし、モニタされる異物量が所定値に達していないにもかかわらず、フィルタの細孔径よりも大きな異物がウエハに付着し、これが生産歩留まりに影響しているという問題が生じている。このような問題は、特に、レジストマスクを用いてドライエッチング加工を行った後等、有機物が残存しているようなウエハを洗浄する場合に発生しやすい。   In removing foreign matters using such a filter, the number of foreign matters attached to the wafer can be clearly reduced by using a filter having a small pore diameter. However, despite the fact that the amount of foreign matter to be monitored has not reached the predetermined value, there is a problem that foreign matter larger than the pore diameter of the filter adheres to the wafer, which affects the production yield. Such a problem is particularly likely to occur when cleaning a wafer in which organic matter remains, such as after dry etching using a resist mask.

この1つの原因として、洗浄工程におけるゲル状物質の生成が挙げられる。すなわち、ウエハを薬液に浸漬することによってウエハに付着していた異物がウエハから離脱しても、この異物が薬液によって完全に溶解されずにゲル状の異物となることがある。このようなゲル状の異物は形状変形自在であるため、フィルタを通り抜けて薬液中に浮遊する。複数バッチのウエハの処理が逐次行われていくと、このような薬液中のゲル状物質の量が処理ごとに増加するため、フィルタを通過してから再び処理槽に戻るまでの間または処理槽において、複数のゲル状物質が互いに結合することによって大きなゲル状物質となり、ウエハに再付着する。こうしてウエハに付着したゲル状物質が、薬液処理後の純水(DIW)によるリンス処理、さらにその後の乾燥処理を経た後に、異物(汚染)として現れる。
特開2004−356356号公報(図1、段落[0018]〜[0021]等)
One cause of this is the generation of a gel-like substance in the cleaning process. That is, even if the foreign matter adhering to the wafer is detached from the wafer by immersing the wafer in the chemical solution, the foreign matter may not be completely dissolved by the chemical solution and become a gel-like foreign matter. Since such a gel-like foreign material is freely deformable, it passes through the filter and floats in the chemical solution. When multiple batches of wafers are sequentially processed, the amount of gel-like substances in such chemicals increases with each process. In FIG. 3, a plurality of gel substances are bonded to each other to form a large gel substance and reattach to the wafer. Thus, the gel-like substance adhering to the wafer appears as foreign matter (contamination) after rinsing with pure water (DIW) after chemical treatment and further drying.
JP 2004-356356 A (FIG. 1, paragraphs [0018] to [0021] etc.)

本発明は、半導体基板に付着する異物を低減することができる半導体製造装置および半導体製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method which can reduce the foreign material adhering to a semiconductor substrate.

本発明の第1の観点によれば、半導体基板を所定の処理液で液処理する液処理部と、前記液処理部へ供給する処理液から該処理液に含まれるゲル状物質を分離するための遠心分離器と、前記遠心分離器によってゲル状物質が除去された後に前記遠心分離器から前記液処理部へ供給される処理液から該処理液に含まれるパーティクルを除去するためのフィルタとを具備することを特徴とする半導体製造装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a liquid processing unit that performs liquid processing on a semiconductor substrate with a predetermined processing liquid, and a gel-like substance contained in the processing liquid is separated from the processing liquid that is supplied to the liquid processing unit. And a filter for removing particles contained in the processing liquid from the processing liquid supplied from the centrifugal separator to the liquid processing unit after the gel-like substance is removed by the centrifugal separator. A semiconductor manufacturing apparatus is provided.

本発明の第2の観点によれば、半導体基板を液処理するための処理液に含まれるゲル状物質を遠心分離法により該処理液から分離し、前記遠心分離法によってゲル状物質が分離された後の処理液に含まれるパーティクルをフィルタにより該処理液から除去し、前記フィルタによりパーティクルが除去された後の処理液を半導体基板の液処理に用いることを特徴とする半導体製造方法が提供される。   According to the second aspect of the present invention, a gel-like substance contained in a treatment liquid for liquid-treating a semiconductor substrate is separated from the treatment liquid by a centrifugal separation method, and the gel-like substance is separated by the centrifugal separation method. There is provided a semiconductor manufacturing method characterized in that particles contained in a treated liquid after the removal are removed from the treated liquid by a filter, and the treated liquid after the particles are removed by the filter is used for a liquid treatment of a semiconductor substrate. The

本発明によれば、フィルタの細孔を通り抜けるゲル状物質を遠心分離器にて除去することができるので、これにより半導体基板に付着する異物数を減らすことができる。こうして生産歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, the gel-like substance that passes through the pores of the filter can be removed by the centrifuge, so that the number of foreign matters adhering to the semiconductor substrate can be reduced. Thus, production yield can be improved.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1に、半導体装置の製造に用いられる、バッチ・循環式のウエハ洗浄装置の概略構成を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a batch / circulation type wafer cleaning apparatus used for manufacturing a semiconductor device.

このウエハ洗浄装置10は、ウエハWを洗浄するための洗浄槽12と、洗浄層12から排出された薬液を回収する回収タンク14と、回収タンクから供給される薬液の遠心分離処理を行う遠心分離器18と、遠心分離器18による遠心分離処理が行われた薬液を濾過するフィルタ装置20と、回収タンク14から遠心分離器18およびフィルタ装置20を介して洗浄槽12へ薬液を送る送液ポンプ16とを有しており、これらが薬液循環システムを構成している。また、ウエハ洗浄装置10は、この薬液循環システムに新液を供給するための新液供給部22を有している。   The wafer cleaning apparatus 10 includes a cleaning tank 12 for cleaning the wafer W, a recovery tank 14 for recovering the chemical liquid discharged from the cleaning layer 12, and a centrifugal separation process for performing a centrifugal separation process of the chemical liquid supplied from the recovery tank. 18, a filter device 20 that filters the chemical solution that has been subjected to the centrifugal separation process by the centrifuge 18, and a liquid feed pump that sends the chemical solution from the recovery tank 14 to the cleaning tank 12 through the centrifugal separator 18 and the filter device 20. 16 and these constitute a chemical solution circulation system. The wafer cleaning apparatus 10 also has a new liquid supply unit 22 for supplying a new liquid to the chemical liquid circulation system.

なお、ウエハ洗浄装置10はさらに、図示しないが、所定枚数のウエハWが収容された容器を搬入出するための容器搬入出部と、この容器搬入出部に載置された容器に対してウエハWの搬入出を行い、必要に応じてウエハWを水平/鉛直姿勢変換し、洗浄槽12等へ搬送するための内部搬送機構と、洗浄槽12による洗浄処理が終了したウエハWを純水(DIW)でリンスするためのリンス処理部と、リンス処理が終了したウエハWを乾燥するための乾燥処理部を備えている。   Although not shown, the wafer cleaning apparatus 10 further has a container loading / unloading section for loading / unloading a container containing a predetermined number of wafers W, and a wafer placed on the container loading / unloading section. The wafer W is loaded / unloaded, the horizontal / vertical posture of the wafer W is changed as necessary, and transferred to the cleaning tank 12 or the like, and the wafer W that has been cleaned by the cleaning tank 12 is treated with pure water ( A rinsing unit for rinsing with DIW) and a drying unit for drying the rinsed wafer W.

洗浄槽12は、一定量の洗浄用薬液を貯留し、この薬液に複数枚のウエハWを同時に一定時間浸漬することによりウエハWを洗浄する。ウエハ洗浄装置10は、異なる薬液による洗浄処理を連続して行うために、複数の洗浄槽12を有する構造であってもよい。その場合、洗浄槽ごとに薬液循環システムが構成される。   The cleaning tank 12 stores a predetermined amount of cleaning chemical solution and cleans the wafer W by simultaneously immersing a plurality of wafers W in the chemical solution for a predetermined time. The wafer cleaning apparatus 10 may have a structure having a plurality of cleaning tanks 12 in order to continuously perform cleaning processes using different chemical solutions. In that case, a chemical solution circulation system is configured for each cleaning tank.

洗浄槽12へはフィルタ装置20から一定流量の薬液が供給されるとともに、洗浄槽12内の薬液はオーバーフロー等により洗浄槽12から一定流量で流出し、回収タンク14に回収される。こうして洗浄槽12から流出する薬液には、ウエハWから離脱したパーティクル等の固形物や、薬液により完全には溶解していないゲル状物質が、異物として混入している。   A chemical liquid at a constant flow rate is supplied from the filter device 20 to the cleaning tank 12, and the chemical liquid in the cleaning tank 12 flows out of the cleaning tank 12 at a constant flow rate due to overflow or the like and is collected in the recovery tank 14. In the chemical solution flowing out from the cleaning tank 12 in this manner, solid substances such as particles detached from the wafer W and gel-like substances not completely dissolved by the chemical solution are mixed as foreign substances.

薬液には、ウエハWの洗浄目的により、適宜好適なものが選択され、例えば、金属汚染物除去を目的とする塩酸と過酸化水素水の混合水溶液、パーティクル除去を目的とするアンモニアと過酸化水素水の混合水溶液、有機物汚染除去を目的とする硫酸と過酸化水素水の混合液、自然酸化膜除去を目的とするフッ化水素酸水溶液等が用いられる。   As the chemical solution, a suitable one is appropriately selected depending on the purpose of cleaning the wafer W. For example, a mixed aqueous solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide for the purpose of removing metal contaminants, ammonia and hydrogen peroxide for the purpose of removing particles. A mixed aqueous solution of water, a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution for the purpose of removing organic contamination, a hydrofluoric acid aqueous solution for the purpose of removing a natural oxide film, or the like is used.

ウエハ洗浄装置10では、新液供給部22は、上述した各種薬液の新液を回収タンク14に供給するように設けられている。新液供給部22は、組成調整された薬液を回収タンク14に供給して、ウエハWの洗浄処理に必要な量の薬液を確保するのみでなく、薬液が複数種の水溶液の混合液である場合に、ウエハ洗浄装置10内を循環する薬液の組成を調整するために、各種水溶液や純水(DIW)を単独で供給することができるようになっている。   In the wafer cleaning apparatus 10, the new liquid supply unit 22 is provided so as to supply the above-described new liquids of various chemical liquids to the recovery tank 14. The new liquid supply unit 22 not only supplies the chemical liquid whose composition has been adjusted to the recovery tank 14 to ensure the amount of chemical liquid necessary for the wafer W cleaning process, but the chemical liquid is a mixed liquid of a plurality of types of aqueous solutions. In this case, various aqueous solutions and pure water (DIW) can be supplied independently in order to adjust the composition of the chemical solution circulating in the wafer cleaning apparatus 10.

なお、新液を回収タンク14に供給することにより、回収タンク14内において循環水と新液とを混合させることができる。   In addition, by supplying the new liquid to the recovery tank 14, the circulating water and the new liquid can be mixed in the recovery tank 14.

回収タンク14内の薬液は送液ポンプ16によって連続的に遠心分離器18へ送液される。これにより、遠心分離器18の内部は薬液で充填され、そこからさらにフィルタ装置20を経て洗浄槽12へ薬液が送液される。こうして前述したように、洗浄槽12へ薬液が供給されることにより、洗浄槽12から薬液がオーバーフロー等し、回収タンク14に回収される。このような薬液の流れは、送液ポンプ16が動作している間、続くことになる。   The chemical solution in the collection tank 14 is continuously sent to the centrifuge 18 by the liquid feed pump 16. Thereby, the inside of the centrifugal separator 18 is filled with the chemical solution, and the chemical solution is further fed from there to the cleaning tank 12 through the filter device 20. Thus, as described above, when the chemical solution is supplied to the cleaning tank 12, the chemical solution overflows from the cleaning tank 12 and is collected in the collection tank 14. Such a flow of the chemical liquid continues while the liquid feed pump 16 is operating.

図2に遠心分離器18の概略構造を示す。この遠心分離器18はウエハ洗浄装置10に特に好適に適用される新規な構造を有するものであり、内側ドラム32および内側ドラム32を囲む外側ドラム34からなる二重ドラム30と、二重ドラム30を収容するケーシング(ハウジング)36と、二重ドラム30を回転させるためのモータ38を備えている。なお、内側ドラム32の軸心と外側ドラム34の軸心は枢軸30aで一致しており、好ましくはこの枢軸30aが鉛直となるように遠心分離器18は設置される。内側ドラム32と外側ドラム34はこの枢軸30a回りに一体的に回転する。   FIG. 2 shows a schematic structure of the centrifuge 18. The centrifuge 18 has a novel structure that is particularly preferably applied to the wafer cleaning apparatus 10, and includes a double drum 30 including an inner drum 32 and an outer drum 34 surrounding the inner drum 32, and a double drum 30. A housing (housing) 36 and a motor 38 for rotating the double drum 30. The axis of the inner drum 32 and the axis of the outer drum 34 coincide with each other at the pivot 30a, and the centrifuge 18 is preferably installed so that the pivot 30a is vertical. The inner drum 32 and the outer drum 34 rotate integrally around the pivot 30a.

内側ドラム32と外側ドラム34はそれぞれ細孔32b,34bを有しており、これらの細孔32b,34bを通して薬液が移動できるようになっている。回収タンク14から送液される薬液を二重ドラム30の下端から内側ドラム32と外側ドラム34との間に供給するために、外側ドラム34の下端に薬液給液口34aが設けられている。また、内側ドラム32内の薬液をその上端から排出するために、内側ドラム32の上端に薬液取水口32aが設けられており、この薬液取水口32aから流出した薬液はフィルタ装置20へ送液される。ケーシング36には、外側ドラム34とケーシング36との間の薬液を排出するための廃液排出口36aが設けられている。   The inner drum 32 and the outer drum 34 have pores 32b and 34b, respectively, and the chemical solution can move through these pores 32b and 34b. In order to supply the chemical solution fed from the recovery tank 14 from the lower end of the double drum 30 between the inner drum 32 and the outer drum 34, a chemical solution supply port 34 a is provided at the lower end of the outer drum 34. Further, in order to discharge the chemical solution in the inner drum 32 from the upper end thereof, a chemical solution intake port 32a is provided at the upper end of the inner drum 32, and the chemical solution flowing out from the chemical solution intake port 32a is sent to the filter device 20. The The casing 36 is provided with a waste liquid discharge port 36 a for discharging the chemical liquid between the outer drum 34 and the casing 36.

送液ポンプ16の稼働によって薬液を循環させると、内側ドラム32と外側ドラム34が有する細孔34bを通じて、遠心分離器18内は薬液で満たされた状態に維持される。   When the chemical solution is circulated by the operation of the liquid feeding pump 16, the inside of the centrifugal separator 18 is maintained in a state filled with the chemical solution through the pores 34b of the inner drum 32 and the outer drum 34.

この状態でモータ38を駆動して二重ドラム30を回転させると、送液ポンプ16によって内側ドラム32と外側ドラム34の間に供給された薬液に遠心力が作用し、薬液に比重の大きい異物が含まれていると、この異物が外側ドラム34の細孔34bを抜けて、外側ドラム34の外側へ移動する。ここで、外側ドラム34の外側へ移動する異物は、前述の通り、パーティクル等の固形物やゲル状物質である。   When the double drum 30 is rotated by driving the motor 38 in this state, a centrifugal force acts on the chemical solution supplied between the inner drum 32 and the outer drum 34 by the liquid feeding pump 16, and the foreign matter having a large specific gravity. Is contained, the foreign matter passes through the hole 34b of the outer drum 34 and moves to the outside of the outer drum 34. Here, the foreign substances moving to the outside of the outer drum 34 are solids such as particles or gel-like substances as described above.

一方、内側ドラム32と外側ドラム34との間へは送液ポンプ16によって連続的に薬液が送り込まれるため、内側ドラム32と外側ドラム34との間の圧力が高くなるので、内側ドラム32の細孔32bを通じて内側ドラム32内に、比重の大きな異物が存在しない薬液が通り抜け、これが薬液取水口32aを通してフィルタ装置20へ送液される。   On the other hand, since the chemical liquid is continuously fed into the space between the inner drum 32 and the outer drum 34 by the liquid feeding pump 16, the pressure between the inner drum 32 and the outer drum 34 is increased. A chemical solution free of foreign matter having a large specific gravity passes through the hole 32b into the inner drum 32 and is fed to the filter device 20 through the chemical solution intake port 32a.

こうして、外側ドラム34とケーシング36の間に存在する薬液においては、異物濃度が次第に高くなるので、これを廃液排出口36aから例えば一定流量で外部(例えば、廃液回収タンク)へ排出する。   In this way, in the chemical solution existing between the outer drum 34 and the casing 36, the foreign matter concentration gradually increases, and is discharged from the waste liquid discharge port 36a to the outside (for example, a waste liquid recovery tank) at a constant flow rate, for example.

このような薬液中の異物分離のために、内側ドラム32に形成される細孔32bの直径は1〜10μmとすることができ、一方、外側ドラム34に形成される細孔34bの直径は10〜100μmとすることが好ましい。これにより薬液に含まれるゲル状物質や大きな固形物は、内側ドラム32に形成された細孔32bを通過し難く、外側ドラム34に形成された細孔34bを通過しやすくなる。   In order to separate such foreign substances in the chemical solution, the diameter of the pores 32b formed in the inner drum 32 can be 1 to 10 μm, while the diameter of the pores 34b formed in the outer drum 34 is 10 μm. It is preferable to be set to ˜100 μm. As a result, the gel-like substance or large solid contained in the chemical solution is difficult to pass through the pores 32b formed in the inner drum 32 and easily passes through the pores 34b formed in the outer drum 34.

このように、遠心分離器18ではフィルタ装置20では除去することのできないゲル状物質を除去することができるので、ゲル状物質のウエハWの再付着を抑制することによって、ウエハWに付着する異物数を減少させることができる。   Thus, since the centrifuge 18 can remove the gel-like substance that cannot be removed by the filter device 20, the foreign substance adhering to the wafer W can be suppressed by suppressing the re-attachment of the gel-like substance to the wafer W. The number can be reduced.

なお、ウエハ洗浄装置10は、新液を回収タンク14へ供給することで、新液にゲル状物質が含まれていても、遠心分離器18により除去される構造となっているものである。   The wafer cleaning apparatus 10 has a structure in which the new liquid is supplied to the recovery tank 14 so that the centrifuge 18 can remove the gel-like substance even if the new liquid contains a gel substance.

また、遠心分離器18では、薬液中に存在する比較的大きなパーティクルもフィルタ装置20へ送液する薬液から分離することができるので、フィルタ装置20が具備するフィルタの目詰まりが抑制され、フィルタの寿命を伸ばすことができるようになる。   In addition, since the centrifuge 18 can separate relatively large particles present in the chemical liquid from the chemical liquid fed to the filter device 20, clogging of the filter provided in the filter device 20 is suppressed, and the filter You will be able to extend your life.

遠心分離器18においてゲル状物質が除去された薬液は、フィルタ装置20へ送液される。フィルタ装置20は、図示しないパーティクル捕獲フィルタを備えており、そのフィルタとしては細孔径(pore size)が0.1μm以下のものが好適に用いられる。フィルタ装置20では、このフィルタ細孔径よりも大きな固形物が捕獲される。こうしてフィルタ装置20から、ゲル状物質およびパーティクルの含有量が極めて少ない薬液が洗浄槽12に供給される。このような薬液循環を行うことにより薬液の寿命を伸ばすことができる。   The chemical solution from which the gel substance has been removed in the centrifuge 18 is sent to the filter device 20. The filter device 20 includes a particle capturing filter (not shown), and a filter having a pore size of 0.1 μm or less is preferably used. In the filter device 20, solids larger than the filter pore diameter are captured. In this way, the chemical solution containing very little gel substance and particles is supplied from the filter device 20 to the cleaning tank 12. By performing such chemical solution circulation, the life of the chemical solution can be extended.

なお、ウエハ洗浄装置10において薬液の温度調整を行う場合には、洗浄槽12や回収タンク14,遠心分離器18とフィルタ装置20との間,フィルタ装置20と洗浄槽12との間等にヒータを設けることができる。   When the temperature of the chemical solution is adjusted in the wafer cleaning apparatus 10, a heater is provided between the cleaning tank 12 and the recovery tank 14, between the centrifuge 18 and the filter apparatus 20, between the filter apparatus 20 and the cleaning tank 12, and the like. Can be provided.

上述の通りにして洗浄槽12にて所定時間処理されたウエハWは、続いてリンス処理部へ搬送されてそこでリンス処理され、必要に応じて別の薬液による処理とその後のリンス処理が適宜行われ、リンス処理部から乾燥処理部に搬送されてそこで乾燥処理された後に容器へ戻される。そして、この容器は次の半導体製造工程を行うための装置へと搬出される。   The wafer W processed in the cleaning tank 12 for a predetermined time as described above is subsequently transferred to the rinsing processing unit, where it is rinsed, and if necessary, processing with another chemical solution and subsequent rinsing processing are appropriately performed. Then, it is transported from the rinse processing unit to the drying processing unit where it is dried and then returned to the container. And this container is carried out to the apparatus for performing the next semiconductor manufacturing process.

上述したウエハ洗浄装置10に用いられる遠心分離器は図2に示した構造のものに限定されるものではなく、公知の遠心分離器を用いることもできる。図3にウエハ洗浄装置10に用いることができる別の遠心分離器の概略構造を示す。この遠心分離器18Aは、アメリカ合衆国CICN社製の遠心液体分離器(V−5型,V−10型等)と実質的に同じ構造を有している。   The centrifuge used in the wafer cleaning apparatus 10 described above is not limited to the one shown in FIG. 2, and a known centrifuge can also be used. FIG. 3 shows a schematic structure of another centrifuge that can be used in the wafer cleaning apparatus 10. The centrifugal separator 18A has substantially the same structure as a centrifugal liquid separator (V-5 type, V-10 type, etc.) manufactured by CICN, USA.

遠心分離器18Aは、その軸芯を鉛直にして配置される非通液性のドラム42と、ドラム42を軸芯回りに回転させるモータ44と、ドラム42を回転自在に収容するケーシング46を具備している。   The centrifuge 18A includes a non-liquid-permeable drum 42 that is arranged with its axis vertically, a motor 44 that rotates the drum 42 around the axis, and a casing 46 that rotatably accommodates the drum 42. is doing.

ドラム42の底壁には、回収タンク14から供給される薬液を取り入れるための薬液給液口42aが設けられている。そのため、回収タンク14から供給される薬液をケーシング46内に導入するための薬液供給口46aは、ケーシング46の側面または底面に設けられる。   The bottom wall of the drum 42 is provided with a chemical solution supply port 42 a for taking in the chemical solution supplied from the recovery tank 14. Therefore, the chemical solution supply port 46 a for introducing the chemical solution supplied from the recovery tank 14 into the casing 46 is provided on the side surface or the bottom surface of the casing 46.

ドラム42を回転させながら薬液給液口42aからドラム42内に薬液を供給すると、薬液は遠心力によってドラム42の内面に沿って上昇しながら、薬液に含まれるパーティクルやゲル状物質は遠心力によってドラム42の内面近傍へ移動し、濃縮される。そこで、ドラム42の上端外縁部に廃液排出口42bを設け、ここからゲル状物質等が濃縮された薬液を廃液として排出させる。   When the chemical liquid is supplied into the drum 42 from the chemical liquid supply port 42a while rotating the drum 42, the chemical liquid rises along the inner surface of the drum 42 by centrifugal force, while particles and gel-like substances contained in the chemical liquid are centrifugal force. It moves to the vicinity of the inner surface of the drum 42 and is concentrated. Therefore, a waste liquid discharge port 42b is provided at the outer edge of the upper end of the drum 42, from which a chemical liquid in which a gel substance or the like is concentrated is discharged as a waste liquid.

一方、ドラム42を回転させた際の遠心力によってドラム42の内面に沿って上昇する薬液のうちゲル状物質等が除去された薬液は、ドラム42の上端中央部に薬液取水口42cを設けることによってここから取り出し、フィルタ装置20へ送ることができる。   On the other hand, the chemical liquid from which the gel-like substance is removed from the chemical liquid that rises along the inner surface of the drum 42 by the centrifugal force when the drum 42 is rotated is provided with a chemical liquid inlet 42 c at the center of the upper end of the drum 42. Can be taken out from here and sent to the filter device 20.

この遠心分離器18Aを用いる場合には、ウエハ洗浄装置10を、(A)遠心分離器18Aから排出された異物量の少ない薬液をフィルタ装置20へ送液するために、遠心分離器18Aとフィルタ装置20との間に送液ポンプをさらに設けた構成、または(B)遠心分離器18Aを洗浄槽12と回収タンク14の間に配置することにより、洗浄槽12から流出させた薬液を遠心分離器18Aにて処理し、こうしてゲル状物質が除去された薬液を回収タンク14へ回収し、そこから送液ポンプ16によってフィルタ装置20へ送液する構成のいずれかの構成とする。   When this centrifuge 18A is used, the wafer cleaning device 10 uses (A) the centrifuge 18A and the filter to send the chemical solution with a small amount of foreign matter discharged from the centrifuge 18A to the filter device 20. A configuration in which a liquid feed pump is further provided between the apparatus 20 and (B) a centrifuge 18A is disposed between the washing tank 12 and the recovery tank 14 to centrifuge the chemical solution discharged from the washing tank 12. The chemical liquid that has been processed in the vessel 18A and thus removed from the gel substance is collected in the collection tank 14, and is fed from there to the filter device 20 by the liquid feed pump 16.

但し、(A)の構成では、遠心分離器18Aから排出される薬液量と送液ポンプの吸入流量のバランスが取れないと流量が安定しないという問題があるので、この点に留意する必要がある。また(B)の構成では、回収タンク14において薬液が一時保管されることになるために、回収タンク14において新たにゲル状物質が発生するおそれがある。図2に示した遠心分離器18を用いた場合にはこのような問題は生じないことから、遠心分離器18を用いたウエハ洗浄装置の構成が最良の構成と言える。   However, in the configuration of (A), there is a problem that the flow rate is not stable unless the amount of the chemical liquid discharged from the centrifuge 18A and the suction flow rate of the liquid feeding pump are balanced, so this point needs to be noted. . In the configuration (B), since the chemical solution is temporarily stored in the recovery tank 14, there is a possibility that a new gel-like substance is generated in the recovery tank 14. Since such a problem does not occur when the centrifuge 18 shown in FIG. 2 is used, the configuration of the wafer cleaning apparatus using the centrifuge 18 can be said to be the best configuration.

次に、枚葉・ワンパス式のウエハ処理装置について説明する。図4にこのウエハ処理装置の概略構成を示す。ウエハ処理装置50は、薬液供給部52と、ウエハ処理部54と、薬液回収タンク56を備えている。   Next, a single wafer / one-pass type wafer processing apparatus will be described. FIG. 4 shows a schematic configuration of this wafer processing apparatus. The wafer processing apparatus 50 includes a chemical solution supply unit 52, a wafer processing unit 54, and a chemical solution recovery tank 56.

薬液供給部52は、薬液が貯留された薬液タンク62と、薬液タンク62内の薬液をウエハ処理部54へ送るための送液ポンプ64と、遠心分離器18と、フィルタ装置20を備えている。遠心分離器18と、フィルタ装置20は、ウエハ洗浄装置10に用いられているものと同じである。   The chemical solution supply unit 52 includes a chemical solution tank 62 in which the chemical solution is stored, a liquid feed pump 64 for sending the chemical solution in the chemical solution tank 62 to the wafer processing unit 54, the centrifuge 18, and the filter device 20. . The centrifuge 18 and the filter device 20 are the same as those used in the wafer cleaning device 10.

ウエハ処理部54ではウエハWは1枚ずつ処理される。そのためウエハ処理部54は、ウエハWを保持する回転自在なスピンチャック66と、スピンチャック66に保持されたウエハWを囲繞するように設けられたカップ68と、ウエハWに薬液を吐出するための吐出ノズル70を備えており、カップ68の下部に使用済み薬液を廃液回収タンク56へ排出するための排液口68aが設けられている。吐出ノズル70から吐出する薬液の温調が必要な場合には、例えば、フィルタ装置20から吐出ノズル70へ薬液を送液する間にヒータにより薬液を温調すればよい。   In the wafer processing unit 54, the wafers W are processed one by one. Therefore, the wafer processing unit 54 includes a rotatable spin chuck 66 that holds the wafer W, a cup 68 that is provided so as to surround the wafer W held by the spin chuck 66, and a chemical solution that is used to discharge a chemical to the wafer W. A discharge nozzle 70 is provided, and a drainage port 68 a for discharging the used chemical liquid to the waste liquid recovery tank 56 is provided below the cup 68. When temperature control of the chemical solution discharged from the discharge nozzle 70 is necessary, for example, the temperature of the chemical solution may be adjusted by a heater while the chemical solution is sent from the filter device 20 to the discharge nozzle 70.

ワンパス式では、ウエハWの処理に用いた薬液を循環利用することなく廃棄するが、薬液によっては薬液タンク62内での一時保管時に、溶媒が蒸発することにより薬液が濃縮されたり、薬液が大気に触れることよってその成分が酸化したり、成分どうしの重合反応等の化学反応が進行する等して、薬液にゲル状物質が発生し、増加する場合がある。このような薬液の経時変化は、特に有機溶剤を含んだ有機系薬液において生じやすい。このような有機系薬液には、レジスト液等の各種の塗布膜形成用の薬液が含まれる。   In the one-pass method, the chemical solution used for the processing of the wafer W is discarded without being recycled. However, depending on the chemical solution, the chemical solution is concentrated by evaporation of the solvent or temporarily stored in the atmosphere during temporary storage in the chemical solution tank 62. Touching may cause the component to oxidize or a chemical reaction such as a polymerization reaction between the components may occur, and a gel-like substance may be generated and increased in the chemical solution. Such a change with time of the chemical solution is likely to occur particularly in an organic chemical solution containing an organic solvent. Such organic chemical solutions include various chemical solutions for forming a coating film such as a resist solution.

そこで、薬液タンク62と吐出ノズル70との間に遠心分離器18を設けて、薬液に生じたゲル状物質を除去し、さらにフィルタ装置20によってパーティクルを除去することによって、ウエハWへのゲル状物質等の付着を抑制することができる。   Therefore, the centrifuge 18 is provided between the chemical liquid tank 62 and the discharge nozzle 70 to remove the gel-like substance generated in the chemical liquid, and further, the particles are removed by the filter device 20 to thereby form a gel on the wafer W. Adhesion of substances and the like can be suppressed.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can deform | transform and implement variously.

例えば、バッチ・循環式のウエハ洗浄装置10は、複数枚のウエハWをロータに保持させて、これをチャンバに収容し、ロータを回転させながらウエハWに薬液を供給してウエハWを薬液処理する構成のものであってもよい。すなわち、ウエハWの処理形態に制限はない。   For example, the batch / circulation type wafer cleaning apparatus 10 holds a plurality of wafers W in a rotor, accommodates them in a chamber, supplies chemicals to the wafers W while rotating the rotor, and processes the wafers W with chemicals. The thing of the structure to perform may be sufficient. That is, there is no limitation on the processing mode of the wafer W.

また、バッチ・循環式のウエハ洗浄装置10における洗浄槽12の部分と、枚葉・ワンパス式のウエハ処理装置50におけるウエハ処理部54の部分とを入れ替えることで、これらを枚葉・循環式のウエハ処理装置と、バッチ・ワンパス式のウエハ処理装置へとそれぞれ変形することができる。枚葉・循環式のウエハ処理装置は、例えば、スクラブ洗浄処理や、露光後のレジスト膜の現像処理に好適に用いることができる。   Further, by replacing the part of the cleaning tank 12 in the batch / circulation type wafer cleaning apparatus 10 and the part of the wafer processing unit 54 in the single wafer / one-pass type wafer processing apparatus 50, these can be replaced with a single wafer / circulation type. The wafer processing apparatus and the batch one-pass wafer processing apparatus can be modified. The single wafer / circulation type wafer processing apparatus can be suitably used for, for example, a scrub cleaning process or a development process of a resist film after exposure.

さらに、ウエハ洗浄装置10では、新液を回収タンク14への供給する構成としたが、新液を洗浄槽12へ供給する構造にしてもよく、その場合に、新液にゲル状物質が生成するおそれのある場合には、この新液の供給ラインにも遠心分離器とフィルタ装置を設けることが好ましい。   Further, in the wafer cleaning apparatus 10, the new liquid is supplied to the recovery tank 14. However, the new liquid may be supplied to the cleaning tank 12, and in that case, a gel substance is generated in the new liquid. In such a case, it is preferable to provide a centrifuge and a filter device in the new liquid supply line.

本発明の一実施形態であるバッチ・循環式のウエハ洗浄装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a batch / circulation type wafer cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 図1のウエハ洗浄装置に好適に用いられる遠心分離器の概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the centrifuge suitably used for the wafer cleaning apparatus of FIG. 図1のウエハ洗浄装置に用いることができる別の遠心分離器の概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of another centrifuge which can be used for the wafer cleaning apparatus of FIG. 本発明の別の実施形態である枚葉・ワンパス式のウエハ処理装置の概略構成図。The schematic block diagram of the wafer processing apparatus of the single wafer and one pass type which is another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…ウエハ洗浄装置、12…洗浄槽、14…回収タンク、16…送液ポンプ、18・18A…遠心分離器、20…フィルタ装置、22…新液供給部、30…二重ドラム、30a…枢軸、32…内側ドラム、32a…薬液取水口、32b…細孔、34…外側ドラム、34a…薬液供給口、34b…細孔、36…ケーシング、36a…廃液排出口、38…モータ、42…ドラム、42a…薬液給液口、42b…廃液排出口、42c…薬液取水口、44…モータ、46…ケーシング、46a…薬液供給口、50…ウエハ処理装置、52…薬液供給部、54…ウエハ処理部、56…薬液回収タンク、62…薬液タンク、64…送液ポンプ、66…スピンチャック、68…カップ、68a…排液口、70…吐出ノズル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wafer cleaning apparatus, 12 ... Cleaning tank, 14 ... Collection tank, 16 ... Liquid feed pump, 18 * 18A ... Centrifugal separator, 20 ... Filter apparatus, 22 ... New liquid supply part, 30 ... Double drum, 30a ... Pivot axis, 32 ... inner drum, 32a ... chemical intake port, 32b ... fine hole, 34 ... outer drum, 34a ... chemical solution supply port, 34b ... fine hole, 36 ... casing, 36a ... waste liquid discharge port, 38 ... motor, 42 ... Drum, 42a ... chemical solution supply port, 42b ... waste solution discharge port, 42c ... chemical solution intake port, 44 ... motor, 46 ... casing, 46a ... chemical solution supply port, 50 ... wafer processing apparatus, 52 ... chemical solution supply unit, 54 ... wafer Processing part 56 ... Chemical solution recovery tank 62 ... Chemical solution tank 64 ... Liquid feed pump 66 ... Spin chuck 68 ... Cup 68a ... Drain port 70 ... Discharge nozzle

Claims (5)

半導体基板を所定の処理液で液処理する液処理部と、
前記液処理部へ供給される処理液から該処理液に含まれるゲル状物質を分離するための遠心分離器と、
前記遠心分離器によってゲル状物質が除去された後に前記遠心分離器から前記液処理部へ供給される処理液から該処理液に含まれるパーティクルを除去するためのフィルタとを具備することを特徴とする半導体製造装置。
A liquid processing unit for liquid processing a semiconductor substrate with a predetermined processing liquid;
A centrifuge for separating a gel substance contained in the treatment liquid from the treatment liquid supplied to the liquid treatment unit;
And a filter for removing particles contained in the treatment liquid from the treatment liquid supplied from the centrifugal separator to the liquid treatment unit after the gel substance is removed by the centrifugal separator. Semiconductor manufacturing equipment.
前記液処理部から処理液の一部を排出させて前記遠心分離器へ送液するための処理液循環手段をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。   The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a processing liquid circulating means for discharging a part of the processing liquid from the liquid processing section and feeding the processed liquid to the centrifuge. 前記遠心分離器は、
前記処理液を通過させるための細孔をそれぞれ有する内側ドラムおよび該内側ドラムを囲繞する外側ドラムからなる二重ドラムと、
前記二重ドラムを収容するケーシングと、
前記二重ドラムを回転させるためのモータと、
前記内側ドラムと前記外側ドラムとの間に前記処理液を供給するために該外側ドラムに設けられた処理液供給口と、
前記内側ドラム内の処理液を排出するために該内側ドラムに設けられた処理液取水口と、
前記外側ドラムと前記ケーシングとの間の処理液を排出するために該ケーシングに設けられた廃液排出口とを有し、
前記処理液取水口から排出される処理液が前記フィルタへ送液されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置。
The centrifuge is
A double drum comprising an inner drum having pores for allowing the treatment liquid to pass therethrough and an outer drum surrounding the inner drum;
A casing for housing the double drum;
A motor for rotating the double drum;
A treatment liquid supply port provided in the outer drum for supplying the treatment liquid between the inner drum and the outer drum;
A treatment liquid intake port provided in the inner drum for discharging the treatment liquid in the inner drum;
A waste liquid discharge port provided in the casing for discharging the processing liquid between the outer drum and the casing;
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the processing liquid discharged from the processing liquid intake port is sent to the filter.
半導体基板を液処理するための処理液に含まれるゲル状物質を遠心分離法により該処理液から分離し、
前記遠心分離法によってゲル状物質が分離された後の処理液に含まれるパーティクルをフィルタにより該処理液から除去し、
前記フィルタによりパーティクルが除去された後の処理液を半導体基板の液処理に用いることを特徴とする半導体製造方法。
Separating the gel-like substance contained in the treatment liquid for liquid treatment of the semiconductor substrate from the treatment liquid by centrifugation,
Removing particles contained in the treatment liquid after the gel-like substance has been separated by the centrifugal separation method from the treatment liquid,
A semiconductor manufacturing method, wherein a processing liquid after particles are removed by the filter is used for liquid processing of a semiconductor substrate.
半導体基板を処理液で液処理しながら、そこで用いられている処理液の一部を排出し、その処理液に含まれるゲル状物質を前記遠心分離法により該処理液から分離することを特徴とする請求項4に記載の半導体製造方法。   While processing a semiconductor substrate with a processing solution, a part of the processing solution used therein is discharged, and the gel-like substance contained in the processing solution is separated from the processing solution by the centrifugal separation method. The semiconductor manufacturing method according to claim 4.
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