JP2009016800A - Manufacturing method of semiconductor device, and substrate cleaning apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a semiconductor device and an apparatus for cleaning a substrate, which can prevent breakage of patterns on a substrate surface and prevent occurrence of water marks. <P>SOLUTION: In the manufacturing method of the semiconductor device having a cleaning step of cleaning a substrate surface while rotating the substrate, the cleaning step comprises a step (Step S16) of cleaning the substrate surface by supplying a cleaning liquid to the substrate, a step (Step S18) of rinsing the substrate surface after the cleaning by supplying a rinsing water containing pure water to the substrate, and a step (Step S22) of drying the substrate after the rinsing, wherein in the rinsing step of the substrate surface, HF is added to the rinsing water. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device manufacturing method and a substrate cleaning apparatus.

基板洗浄装置の一つとして、スピン式枚葉基板洗浄装置が知られている。この種の基板洗浄装置においては、回転する基板表面に例えば希フッ酸(DHF)を供給して基板の表面を洗浄し、次に回転する基板表面に純水であるリンス水を供給して基板表面に残留するDHFを洗い流し、その後、リンス水の供給を停止させた状態で基板を高速回転させて基板表面のリンス水を振り切り、基板を乾燥させる(例えば特許文献1)。   As one of the substrate cleaning apparatuses, a spin type single substrate cleaning apparatus is known. In this type of substrate cleaning apparatus, for example, dilute hydrofluoric acid (DHF) is supplied to the rotating substrate surface to clean the substrate surface, and then rinse water, which is pure water, is supplied to the rotating substrate surface. The DHF remaining on the surface is washed away, and then the substrate is rotated at a high speed in a state where the supply of the rinse water is stopped, the rinse water on the substrate surface is shaken off, and the substrate is dried (for example, Patent Document 1).

特開2002−164316号公報JP 2002-164316 A

上記のように、基板を高速回転させて基板表面のリンス水を振り切り、基板を乾燥させる方法がスピン乾燥といわれる。スピン乾燥は、具体的には、回転による遠心力で水分をふるい落とし、残った少量の水分を窒素雰囲気中で乾燥させる。また、他の乾燥方法として、リンス水の供給部より中心側にIPA(イソプロピルアルコール)の蒸気を供給し、リンス水をIPA置換するロタゴニ乾燥という方法も知られている。   As described above, a method of rotating the substrate at a high speed, shaking off the rinse water on the substrate surface, and drying the substrate is called spin drying. Specifically, in spin drying, moisture is removed by centrifugal force caused by rotation, and a small amount of remaining moisture is dried in a nitrogen atmosphere. As another drying method, there is also known a method called rotagoni drying in which IPA (isopropyl alcohol) vapor is supplied to the center side from the rinsing water supply unit and the rinsing water is IPA-substituted.

本発明者らは、上記したスピン乾燥においては、基板表面のパターンが破壊される場合があることを発見した。これは、水の表面張力が大きいために起こると考えられる。また、基板表面にウォータマークが発生する場合があることを発見した。一方、ロタゴニ乾燥は、基板の回転、IPA蒸気の供給等の条件設定が難しく、量産手段としては使われていない。   The present inventors have found that the pattern on the substrate surface may be destroyed in the above-described spin drying. This is considered to occur due to the large surface tension of water. It was also discovered that a watermark may occur on the substrate surface. On the other hand, in Rotagoni drying, it is difficult to set conditions such as rotation of the substrate and supply of IPA vapor, and it is not used as a mass production means.

本発明は、基板表面のパターンが破壊されるのを防止することができ、また、ウォータマークの発生を防止することができる半導体装置の製造方法及び基板洗浄装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device and a substrate cleaning apparatus that can prevent the pattern on the substrate surface from being destroyed and can prevent the generation of a watermark.

本発明の一態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にHFを添加する半導体装置の製造方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device having a cleaning process of cleaning the substrate surface while rotating the substrate, the cleaning process supplies the cleaning liquid to the substrate to clean the substrate surface. And a step of supplying rinse water containing pure water to the substrate to rinse the substrate surface after the cleaning, and a step of drying the substrate after the rinse. In the step of rinsing the surface, a method for manufacturing a semiconductor device is provided in which HF is added to the rinse water.

本発明の他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、HFを供給する供給系と、前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にHFを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, a support that supports the substrate, a rotating mechanism that rotates the support, a supply system that supplies cleaning liquid, rinse water containing pure water, and HF to the substrate, While rotating the support by supporting the substrate, the cleaning liquid is supplied to the substrate to clean the surface of the substrate, and the rinse water is supplied to the substrate to rotate the substrate. A controller that controls the rotation mechanism and the supply system so that the substrate surface after cleaning is rinsed, and then the substrate is dried and HF is added to the rinse water during the rinsing. A substrate cleaning apparatus is provided.

本発明によれば、基板表面のパターンが破壊されるのを防止することができ、また、ウォータマークの発生を防止することができ、半導体装置の歩留まりを向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the pattern on the substrate surface from being destroyed, to prevent the generation of a watermark, and to improve the yield of the semiconductor device.

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2において、本発明の第1の実施形態に係る基板洗浄装置10が示されている。基板洗浄装置10は、洗浄装置本体12を有し、この基板洗浄装置本体12に囲まれて洗浄室14が構成されている。この洗浄室14には、半導体ウエハ等の基板16を水平に支持する支持具18が配置されている。この支持具18は、モータ等からなる回転機構20に回転軸21を介して接続され、この回転機構20により、水平に支持された状態の基板16を回転させるようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a substrate cleaning apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. The substrate cleaning apparatus 10 has a cleaning apparatus main body 12, and a cleaning chamber 14 is configured by being surrounded by the substrate cleaning apparatus main body 12. In the cleaning chamber 14, a support 18 that horizontally supports a substrate 16 such as a semiconductor wafer is disposed. The support 18 is connected to a rotation mechanism 20 made of a motor or the like via a rotation shaft 21, and the substrate 16 that is horizontally supported is rotated by the rotation mechanism 20.

支持具18の周囲はカバー22により囲まれている。このカバー22は、後述するように、支持具18により基板16が回転する際に基板16から飛ぶ薬液を受け止めるようになっている。   The periphery of the support 18 is surrounded by a cover 22. As will be described later, the cover 22 is configured to receive a chemical liquid flying from the substrate 16 when the substrate 16 is rotated by the support 18.

図2に示すように、洗浄装置本体12の側面には、基板搬入搬出口24が形成されている。この基板搬入搬出口24にはゲートバルブ26が設けられており、このゲートバルブ26により基板搬入搬出口24が開閉される。また、この基板搬入搬出口24を介して基板16を支持具18に移載するための基板移載機27が設けられている。   As shown in FIG. 2, a substrate loading / unloading port 24 is formed on the side surface of the cleaning apparatus main body 12. A gate valve 26 is provided at the substrate loading / unloading port 24, and the substrate loading / unloading port 24 is opened and closed by the gate valve 26. Further, a substrate transfer machine 27 for transferring the substrate 16 to the support 18 through the substrate carry-in / out port 24 is provided.

前述した洗浄室14には、第1のノズル28と第2のノズル30とが挿入されている。第1のノズル28と第2のノズル30とは、それぞれの先端が支持具18に支持された基板16の中心付近手前まで延びるように水平に配置されている。第1のノズル28は、例えばDHFからなる洗浄液を供給する洗浄液供給部32に、洗浄液の供給を制御する制御バルブ32aを介して接続されており、この第1のノズル28からは洗浄液が基板16の中心に供給される。第2のノズル30は、純水からなるリンス水を供給するリンス水供給部34及び置換液体を供給する置換液体供給部36に、リンス水及び置換液体の供給を制御する制御バルブ38を介して接続されており、この第2のノズル30からはリンス水又は置換液体が基板16の中心に供給される。したがって、主に、第1のノズル28、洗浄液供給部32及び制御バルブ32aにより洗浄液供給系が構成され、主に、第2のノズル30,リンス水供給部34及び制御バルブ38によりリンス水供給系が構成され、主に、第2のノズル30,置換液体供給部36及び制御バルブ38により置換液体供給系が構成され、洗浄液供給系、リンス水供給系及び置換液体供給系により供給系が構成される。   A first nozzle 28 and a second nozzle 30 are inserted into the cleaning chamber 14 described above. The first nozzle 28 and the second nozzle 30 are horizontally arranged such that their respective tips extend to near the center of the substrate 16 supported by the support 18. The first nozzle 28 is connected to a cleaning liquid supply unit 32 that supplies a cleaning liquid made of DHF, for example, via a control valve 32 a that controls the supply of the cleaning liquid, and the cleaning liquid is supplied from the first nozzle 28 to the substrate 16. Supplied to the center of the. The second nozzle 30 is connected to a rinsing water supply unit 34 that supplies rinsing water made of pure water and a replacement liquid supply unit 36 that supplies replacement liquid via a control valve 38 that controls the supply of rinsing water and replacement liquid. The second nozzle 30 is connected, and rinse water or replacement liquid is supplied to the center of the substrate 16. Accordingly, a cleaning liquid supply system is mainly configured by the first nozzle 28, the cleaning liquid supply unit 32, and the control valve 32a, and a rinse water supply system is mainly configured by the second nozzle 30, the rinse water supply unit 34, and the control valve 38. The replacement liquid supply system is mainly configured by the second nozzle 30, the replacement liquid supply unit 36, and the control valve 38, and the supply system is configured by the cleaning liquid supply system, the rinse water supply system, and the replacement liquid supply system. The

置換液体は、リンス水、すなわち純水よりも表面張力の小さい液体であり、リンス水と混合可能であり、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IPA)、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したもの、若しくは、これらを純水で希釈したものである。なお、置換液体は、リンス水としても機能することから、純水からなるリンス水を第1リンス水、置換液体を第2リンス水、両者を総称して単にリンス水と呼ぶ場合もある。   The replacement liquid is rinse water, that is, a liquid having a surface tension smaller than that of pure water, and can be mixed with rinse water. For example, methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IPA), n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl Any of 2-propanol, a mixture thereof, or a mixture of these diluted with pure water. Since the replacement liquid also functions as rinse water, the rinse water composed of pure water may be referred to as first rinse water, the replacement liquid may be referred to as second rinse water, and both may be simply referred to as rinse water.

給水部40は、前述したカバー22の内側上部の周囲に開口し、他端が純水からなる水を供給する純水供給部42に接続されており、カバー22の内面に水を供給できるようになっている。なお、給水部40には、純水の供給を制御する制御バルブ42aが設けられている。純水供給部42は、リンス水供給部34と共用するようにしてもよい。   The water supply unit 40 opens around the inner upper portion of the cover 22 described above, and the other end is connected to a pure water supply unit 42 that supplies water made of pure water so that water can be supplied to the inner surface of the cover 22. It has become. The water supply unit 40 is provided with a control valve 42a that controls the supply of pure water. The pure water supply unit 42 may be shared with the rinse water supply unit 34.

カバー22の下面には、カバー22に供給された水を排出するための排水管44が接続されており、この排水管44は、基板洗浄装置本体12の外部へ延び、この排水管44を介してカバー22内の水が排出される。   A drain pipe 44 for discharging water supplied to the cover 22 is connected to the lower surface of the cover 22, and the drain pipe 44 extends to the outside of the substrate cleaning apparatus main body 12, and passes through the drain pipe 44. Then, the water in the cover 22 is discharged.

また、基板洗浄装置本体12の上部には、乾燥用ガス供給管46が接続されている。この乾燥用ガス供給管46の他端には、乾燥用ガス供給部48が接続されている。なお、乾燥用ガス供給管46には、乾燥用ガスの供給を制御する制御バルブ48aが設けられている。乾燥用ガスとしては、例えば窒素(N)が用いられる。さらに、基板洗浄装置本体12の下部には乾燥用ガスを排出するための排気管50が接続されている。 A drying gas supply pipe 46 is connected to the upper portion of the substrate cleaning apparatus main body 12. A drying gas supply unit 48 is connected to the other end of the drying gas supply pipe 46. The drying gas supply pipe 46 is provided with a control valve 48a for controlling the supply of the drying gas. For example, nitrogen (N 2 ) is used as the drying gas. Further, an exhaust pipe 50 for discharging the drying gas is connected to the lower part of the substrate cleaning apparatus main body 12.

コントローラ52はコンピュータから構成され、回転機構20による支持具18の回転、ゲートバルブ26による基板搬入搬出口24の開閉、基板移載機27による基板16の搬入及び搬出、制御バルブ32aによって制御される第1のノズル28によるDHFの供給、制御バルブ38によって制御される第2のノズル30によるリンス水又は置換液体の供給、制御バルブ42aによって制御される給水部40からの純水の供給、制御バルブ48aによって制御される乾燥用ガス供給管46からの窒素(N)の供給等を制御する。 The controller 52 includes a computer, and is controlled by the rotation of the support 18 by the rotation mechanism 20, opening / closing of the substrate loading / unloading port 24 by the gate valve 26, loading / unloading of the substrate 16 by the substrate transfer machine 27, and the control valve 32a. Supply of DHF by the first nozzle 28, supply of rinse water or replacement liquid by the second nozzle 30 controlled by the control valve 38, supply of pure water from the water supply unit 40 controlled by the control valve 42a, control valve The supply of nitrogen (N 2 ) from the drying gas supply pipe 46 controlled by 48a is controlled.

次に、上記構成に係る基板洗浄装置10を用いて半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、基板を洗浄する方法について説明する。   Next, a method for cleaning a substrate will be described as one step of a semiconductor device (device) manufacturing process using the substrate cleaning apparatus 10 having the above-described configuration.

図3は、コントローラ52による制御フローを示すフローチャートである。
まず、ステップS10において、ゲートバルブ26により基板搬入搬出口24を開き、パターンが形成された基板16を基板移載機27により洗浄室14内に搬入する。
FIG. 3 is a flowchart showing a control flow by the controller 52.
First, in step S10, the substrate loading / unloading opening 24 is opened by the gate valve 26, and the substrate 16 on which the pattern is formed is loaded into the cleaning chamber 14 by the substrate transfer device 27.

次のステップS12においては、さらに基板移載機27を制御して基板16を支持具18に支持(セット)し、ゲートバルブ26により基板搬入搬出口24を閉じる。   In the next step S 12, the substrate transfer machine 27 is further controlled to support (set) the substrate 16 on the support 18, and the substrate loading / unloading port 24 is closed by the gate valve 26.

次のステップS14においては、回転機構20により回転軸21を介して支持具18を回転させることにより基板16の回転を開始する。   In the next step S <b> 14, the rotation of the substrate 16 is started by rotating the support 18 through the rotation shaft 21 by the rotation mechanism 20.

次のステップS16においては、図4に示すように、基板16の回転を維持しつつ、第1のノズル28からDHFを基板16の中心に向けて供給し、基板16の表面を洗浄する。   In the next step S <b> 16, as shown in FIG. 4, while maintaining the rotation of the substrate 16, DHF is supplied from the first nozzle 28 toward the center of the substrate 16 to clean the surface of the substrate 16.

次のステップS18においては、図5に示すように、基板16の回転を維持しつつ、第1のノズル28からのDHFの供給を停止し、制御バルブ38のリンス水供給側を開き、置換液体側を閉じ、第2のノズル30からリンス水としての純水(第1リンス水)を基板16の中心に向けて供給し、基板表面に残留するDHFを洗い流す。   In the next step S18, as shown in FIG. 5, while the rotation of the substrate 16 is maintained, the supply of DHF from the first nozzle 28 is stopped, the rinse water supply side of the control valve 38 is opened, and the replacement liquid The side is closed, and pure water (first rinse water) as rinse water is supplied from the second nozzle 30 toward the center of the substrate 16 to wash away DHF remaining on the substrate surface.

次のステップS20においては、基板16の回転を維持しつつ、制御バルブ38のリンス水供給側を徐々に閉じ、置換液体側を徐々に開き、図6に示すように、第2のノズル30から置換液体としてのエタノール等(第2リンス水)を基板16の中心に向けて供給し、基板上の純水をエタノール等に置換する。この場合、置換液体が水と混合可能なときは、必ずしも100%置換する必要は無く、リンス水の一部が置換液体に置換されるようにすることもできる。
また、このステップS20においては、給水部40からカバー22の内面に水を供給する。これによりカバー22の内面に飛ばされたエタノール等による燃焼が生じる危険性を低減することができる。カバー22の内面に供給された水は、排水管44を介して外部に排出される。
In the next step S20, while maintaining the rotation of the substrate 16, the rinsing water supply side of the control valve 38 is gradually closed, and the replacement liquid side is gradually opened. As shown in FIG. Ethanol or the like (second rinse water) as a replacement liquid is supplied toward the center of the substrate 16 to replace the pure water on the substrate with ethanol or the like. In this case, when the replacement liquid can be mixed with water, it is not always necessary to replace 100%, and part of the rinse water can be replaced with the replacement liquid.
In step S <b> 20, water is supplied from the water supply unit 40 to the inner surface of the cover 22. As a result, the risk of combustion caused by ethanol or the like blown to the inner surface of the cover 22 can be reduced. The water supplied to the inner surface of the cover 22 is discharged to the outside through the drain pipe 44.

次のステップS22においては、図7に示すように、基板16の回転を維持しつつ、第2のノズル30からのリンス水及び置換液体の供給を停止し、基板上のエタノール等を回転による遠心力でふるい落とす。このステップS22においては、洗浄室14には、乾燥用ガス供給部48から乾燥用ガス供給管46を介して乾燥用ガスとしてのNを供給して洗浄室14をN雰囲気とし、このN雰囲気中で基板16を乾燥させる。
なお、給水部40からカバー22の内面への水の供給は、ステップS20の置換工程のみに行ってもよいが、さらに安全性を高めるため、このステップS22の乾燥工程においても継続して行うようにしてもよい。即ち、少なくも基板16からエタノール等がカバー22へ飛ぶ間はカバー22の内面に水を供給するようにしてもよい。
In the next step S22, as shown in FIG. 7, while the rotation of the substrate 16 is maintained, the supply of the rinse water and the replacement liquid from the second nozzle 30 is stopped, and the ethanol on the substrate is centrifuged by the rotation. Sift out with force. In this step S22, the cleaning chamber 14, the cleaning chamber 14 by supplying N 2 as a drying gas through the drying gas feed pipe 46 and a N 2 atmosphere the drying gas supply unit 48, the N The substrate 16 is dried in two atmospheres.
The water supply from the water supply unit 40 to the inner surface of the cover 22 may be performed only in the replacement process in step S20. However, in order to further improve safety, the water supply is continuously performed in the drying process in step S22. It may be. That is, water may be supplied to the inner surface of the cover 22 at least while ethanol or the like flies from the substrate 16 to the cover 22.

次のステップS24においては、回転機構20による支持具18の回転を停止することにより基板16の回転を停止する。また、洗浄室14内のNを排気する。 In the next step S24, the rotation of the substrate 16 is stopped by stopping the rotation of the support 18 by the rotation mechanism 20. Further, N 2 in the cleaning chamber 14 is exhausted.

次のステップS26によれば、ゲートバルブ26により基板搬入搬出口24を開き、基板移載機27により基板16を洗浄室14内から搬出する。その後、他の装置、例えばエピタキシャル成長装置等へ搬送し、成膜等の処理を行う。   According to the next step S 26, the substrate loading / unloading port 24 is opened by the gate valve 26, and the substrate 16 is unloaded from the cleaning chamber 14 by the substrate transfer machine 27. Thereafter, the film is transferred to another apparatus, for example, an epitaxial growth apparatus, and processing such as film formation is performed.

本発明によれば、基板を乾燥させるのに、リンス水をアルコール等のリンス水よりも表面張力の小さい液体で置換した後に乾燥を行うようにしている。水の表面張力72.75mN/m(20℃)に比べ、例えばエタノールの表面張力は22.55mN/m(20℃)と小さいため、例えば100%置換した場合には、基板表面のパターンにかかる力は約1/3と小さくなり、表面張力によるパターンの破壊を防ぐことができる。また、本発明によれば、リンス水をアルコール等で置換する際、アルコール等の作用により基板表面の有機物を除去することもできる。さらに、本発明によれば、アルコール等の可燃性の薬液で基板表面の水を置換する際に、回転する基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーに水を供給するので、燃焼が生じる危険性を低減することができる。   According to the present invention, in order to dry the substrate, the rinse water is replaced with a liquid having a surface tension smaller than that of the rinse water such as alcohol, and then drying is performed. Compared to the surface tension of water, 72.75 mN / m (20 ° C.), for example, the surface tension of ethanol is as small as 22.55 mN / m (20 ° C.). The force becomes as small as about 1/3, and pattern destruction due to surface tension can be prevented. Further, according to the present invention, when the rinse water is replaced with alcohol or the like, organic substances on the substrate surface can be removed by the action of alcohol or the like. Furthermore, according to the present invention, when water on the substrate surface is replaced with a combustible chemical solution such as alcohol, water is supplied to the cover that receives the chemical solution flying from the rotating substrate, thereby reducing the risk of combustion. be able to.

図8において、本発明の第2の実施形態に係る基板洗浄装置10が示されている。この第2の実施形態は、第1の実施形態と比較すると、第2のノズル30に制御バルブ38を介してフッ化水素(HF)供給部54が接続されている点、すなわち、供給系として、さらにフッ化水素供給系が設けられている点が異なる。そして、前述したステップS20において、純水をエタノール等に置換する最終リンス液にこのHFを添加するように制御する。添加するHFは、極希薄であり、好ましくは、最終リンス液中のHF濃度が1〜1000ppmとなるようにする。   FIG. 8 shows a substrate cleaning apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention. This second embodiment is different from the first embodiment in that a hydrogen fluoride (HF) supply unit 54 is connected to the second nozzle 30 via a control valve 38, that is, as a supply system. Further, a difference is that a hydrogen fluoride supply system is provided. Then, in step S20 described above, control is performed so that this HF is added to the final rinse liquid that replaces pure water with ethanol or the like. The HF to be added is extremely dilute, and preferably the HF concentration in the final rinsing solution is 1 to 1000 ppm.

このように、極希薄のHFを最終リンス液に添加する理由は、基板を乾燥させる際に基板のパターンを破壊することなしに、ウォータマークの発生を防止するためである。ウォータマークは、水が蒸発するとき、その水滴中に含まれる溶存シリカ等の不純物が表面に残留してできる模様である。HFを最終リンス液に添加すると、このウォータマークの原因となる溶存シリカ等の不純物を蒸気圧の高い物質に変化させることができ、この蒸気圧が高くなったものを気化することにより、ウォータマークを発生させることなしに基板を乾燥させることができる。   Thus, the reason for adding extremely dilute HF to the final rinse is to prevent the generation of watermarks without destroying the substrate pattern when the substrate is dried. The watermark is a pattern in which impurities such as dissolved silica contained in the water droplets remain on the surface when the water evaporates. When HF is added to the final rinse solution, impurities such as dissolved silica that cause this watermark can be changed to a substance with a high vapor pressure. By vaporizing the high vapor pressure, The substrate can be dried without generating.

ところで、純水中の溶存シリカの濃度は、0.1〜10ppt程度以下であることが確認されており、現在の技術では、純水中にどうしてもこの程度のシリカが残存してしまう。IPA等のアルコールは純水で希釈して用いることが多く、この場合、純水で希釈したIPA、すなわちIPA溶液中にもこの程度のシリカが溶存していることとなる。すなわち、純水で希釈したIPA等のアルコールを置換溶液として用いる場合、最終リンス液にはシリカが溶存することとなる。
この溶存シリカの濃度を考慮すると、溶存シリカを安定化(蒸気圧の高い物質に変化)させて除去するには、IPA溶液に添加するHFの濃度を少なくとも1〜1000ppmとする必要がある。なお、HF濃度を1ppmより小さくすると、HFとシリカとの接触確率が下がり、溶存シリカを十分に除去することができなくなる。また、HF濃度を1000ppmより大きくすると、膜のエッチングレートが生じ基板表面上に形成されている膜がエッチングされてしまう。すなわち、HF濃度をこの範囲内の値とすれば、基板表面上に形成されている膜をエッチングすることなく、溶存シリカを十分に除去することができる。
また、排水処理を考慮すると、HF濃度は1〜10ppmとするのが好ましい。HF濃度をこの範囲内の値とすれば、基板表面上に形成されている膜をエッチングすることなく、溶存シリカを十分に除去することができ、更に、排水処理が不要となる。
By the way, it has been confirmed that the concentration of dissolved silica in pure water is about 0.1 to 10 ppt or less. With the current technology, this level of silica inevitably remains in pure water. Alcohol such as IPA is often used after being diluted with pure water. In this case, this level of silica is also dissolved in IPA diluted with pure water, that is, IPA solution. That is, when an alcohol such as IPA diluted with pure water is used as a replacement solution, silica is dissolved in the final rinse solution.
Considering the concentration of this dissolved silica, in order to stabilize and remove the dissolved silica (change to a substance having a high vapor pressure), the concentration of HF added to the IPA solution needs to be at least 1 to 1000 ppm. When the HF concentration is less than 1 ppm, the contact probability between HF and silica is lowered, and dissolved silica cannot be sufficiently removed. On the other hand, if the HF concentration is higher than 1000 ppm, the etching rate of the film is generated and the film formed on the substrate surface is etched. That is, when the HF concentration is set to a value within this range, the dissolved silica can be sufficiently removed without etching the film formed on the substrate surface.
In consideration of wastewater treatment, the HF concentration is preferably 1 to 10 ppm. If the HF concentration is set to a value within this range, the dissolved silica can be sufficiently removed without etching the film formed on the substrate surface, and further, no waste water treatment is required.

なお、本実施形態においては、供給系のうちリンス水供給系(第1リンス水供給系)、置換液体供給系(第2リンス水供給系)、HF供給系は図9のように構成してもよい。すなわち、図9では、第2のノズル30は、リンス水供給部34に制御バルブ38を介して接続されている。第2のノズル30は、その上流側で分岐しており、分岐したラインは調合装置60に接続されている。調合装置60と置換液体供給部36とは配管62を介して接続されており、配管62には流量調整器64と、バルブ66が設けられている。また、調合装置60とHF供給部54とは配管61を介して接続されており、配管61には流量調整器63と、バルブ65が設けられている。調合装置60においては、流量調整器64、流量調整器63でそれぞれ流量制御された置換液体、HFを調合することにより、置換液体中のHF濃度が調整される。供給系をこのように構成すれば、置換液体中のHF濃度の制御性を容易に確保でき、極希薄のHF濃度の調整を容易に行うことができる。   In the present embodiment, the rinsing water supply system (first rinsing water supply system), the replacement liquid supply system (second rinsing water supply system), and the HF supply system are configured as shown in FIG. Also good. That is, in FIG. 9, the second nozzle 30 is connected to the rinse water supply unit 34 via the control valve 38. The second nozzle 30 is branched on the upstream side, and the branched line is connected to the blending device 60. The blending device 60 and the replacement liquid supply unit 36 are connected via a pipe 62, and a flow rate regulator 64 and a valve 66 are provided in the pipe 62. The blending device 60 and the HF supply unit 54 are connected via a pipe 61, and the pipe 61 is provided with a flow rate regulator 63 and a valve 65. In the blending device 60, the HF concentration in the replacement liquid is adjusted by blending the replacement liquid and the HF whose flow rates are controlled by the flow rate regulator 64 and the flow rate regulator 63, respectively. If the supply system is configured in this way, the controllability of the HF concentration in the replacement liquid can be easily ensured, and the extremely dilute HF concentration can be easily adjusted.

なお、上記第2の実施形態においては、HFを添加するようにしているが、これに限定されるものではなく、ウォータマークの原因となる不純物を蒸気圧の高い物質に変化させることができるものであればよく、HFの代わりに例えば塩化水素(HCl)、アンモニア水(NHOH)等を用いることができる。 In the second embodiment, HF is added. However, the present invention is not limited to this, and the impurity that causes the watermark can be changed to a substance having a high vapor pressure. For example, hydrogen chloride (HCl), aqueous ammonia (NH 4 OH), or the like can be used instead of HF.

また、上記第1実施形態および第2実施形態では、ステップS16におけるDHFによる洗浄の後に、ステップS18において、第1リンス水としての純水を基板16に対して供給し、ステップS20において、第2リンス水としてのエタノール等を基板16に対して供給する例について説明したが、純水によりリンスを行うステップS18を省略することもできる。すなわち、DHFによる洗浄後、純水によるリンスを行うことなくエタノール等の薬液でリンスすることもできる。これを、図10を用いて説明する。ここでは、薬液として純水で希釈したIPA(以下、希釈IPA)を用いる場合について説明する。   In the first embodiment and the second embodiment, after washing with DHF in step S16, pure water as the first rinse water is supplied to the substrate 16 in step S18, and in step S20, the second water is supplied. Although the example which supplies ethanol etc. as rinse water with respect to the board | substrate 16 was demonstrated, step S18 which rinses with a pure water can also be abbreviate | omitted. That is, after washing with DHF, rinsing with a chemical solution such as ethanol can be performed without rinsing with pure water. This will be described with reference to FIG. Here, a case where IPA diluted with pure water (hereinafter, diluted IPA) is used as a chemical solution will be described.

図10(a)は、上記第1実施形態の洗浄フローに対応する洗浄フローを示しており、図10(b)は図10(a)の洗浄フローにおける純水リンスを行うステップS18を省略した洗浄フローを示している。また、図10(c)は、上記第2実施形態の洗浄フローに対応する洗浄フローを示しており、図10(d)は図10(c)の洗浄フローにおける純水リンスを行うステップS18を省略した洗浄フローを示している。すなわち、図10(a)は、DHFによる洗浄→純水によるリンス→希釈IPAによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図10(b)は、DHFによる洗浄→希釈IPAによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図10(c)は、DHFによる洗浄→純水によるリンス→HFを添加した希釈IPAによるリンス→乾燥を行う例を示しており、図10(d)は、DHFによる洗浄→HFを添加した希釈IPAによるリンス→乾燥を行う例を示している。図10(b)、図10(d)のように、純水によるリンスを省いた場合であっても、上記第1実施形態における洗浄、上記第2実施形態における洗浄と同様な作用効果が得られる。   FIG. 10A shows a cleaning flow corresponding to the cleaning flow of the first embodiment, and FIG. 10B omits step S18 for performing pure water rinsing in the cleaning flow of FIG. 10A. The washing flow is shown. FIG. 10C shows a cleaning flow corresponding to the cleaning flow of the second embodiment, and FIG. 10D shows step S18 for performing pure water rinsing in the cleaning flow of FIG. The omitted cleaning flow is shown. 10A shows an example of performing washing with DHF → rinsing with pure water → rinsing with diluted IPA → drying, and FIG. 10B shows washing with DHF → rinsing with diluted IPA → drying. FIG. 10 (c) shows an example in which washing with DHF → rinsing with pure water → rinsing with diluted IPA added with HF → drying is performed, and FIG. 10 (d) shows a case with DHF. In this example, washing, rinsing with diluted IPA added with HF, and drying are performed. As shown in FIG. 10B and FIG. 10D, even when rinsing with pure water is omitted, the same effects as the cleaning in the first embodiment and the cleaning in the second embodiment are obtained. It is done.

[実施例]
図10(a)、図10(b)、図10(c)、図10(d)のそれぞれの洗浄フローにより、パターンが形成された基板に対し洗浄を行った。図10(a)、図10(b)の洗浄フローは第1実施形態の基板洗浄装置を用いて行い、図10(c)、図10(d)の洗浄フローは第2実施形態の基板洗浄装置を用いて行った。また、図10(a)、図10(b)での希釈IPAリンスは、IPA濃度20%として行い、図10(c)、図10(d)でのHF添加希釈IPAリンスは、IPA濃度20%、HF濃度500ppmとして行った。
結果、図11に示すように、図10(a)、図10(b)の洗浄フローにより洗浄した場合、基板上に形成されたパターンに破壊は生じなかった。また、図10(c)、図10(d)の洗浄フローにより洗浄した場合、基板上に形成されたパターンに破壊は生じず、また、ウォータマークも発生しなかった。
[Example]
The substrate on which the pattern was formed was cleaned by the respective cleaning flows of FIGS. 10A, 10B, 10C, and 10D. The cleaning flows in FIGS. 10A and 10B are performed using the substrate cleaning apparatus of the first embodiment, and the cleaning flows in FIGS. 10C and 10D are the substrate cleaning of the second embodiment. Performed using the apparatus. The diluted IPA rinses in FIGS. 10 (a) and 10 (b) are performed with an IPA concentration of 20%, and the HF-added diluted IPA rinses in FIGS. 10 (c) and 10 (d) have an IPA concentration of 20%. %, HF concentration was 500 ppm.
As a result, as shown in FIG. 11, the pattern formed on the substrate was not broken when it was cleaned by the cleaning flow of FIGS. 10 (a) and 10 (b). In addition, when the cleaning was performed by the cleaning flow shown in FIGS. 10C and 10D, the pattern formed on the substrate was not broken and no watermark was generated.

本発明の一態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にHFを添加する半導体装置の製造方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device having a cleaning process of cleaning the substrate surface while rotating the substrate, the cleaning process supplies the cleaning liquid to the substrate to clean the substrate surface. And a step of supplying rinse water containing pure water to the substrate to rinse the substrate surface after the cleaning, and a step of drying the substrate after the rinse. In the step of rinsing the surface, a method for manufacturing a semiconductor device is provided in which HF is added to the rinse water.

好ましくは、前記リンス水中のHFの濃度が1〜1000ppmである。   Preferably, the concentration of HF in the rinse water is 1-1000 ppm.

好ましくは、前記リンス水中のHFの濃度が1〜10ppmである。   Preferably, the concentration of HF in the rinse water is 1 to 10 ppm.

好ましくは、前記洗浄液はHFを含み、前記リンス水中のHFの濃度が前記洗浄液中のHFの濃度よりも低い。   Preferably, the cleaning liquid contains HF, and the concentration of HF in the rinse water is lower than the concentration of HF in the cleaning liquid.

好ましくは、前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む。   Preferably, the rinse water includes any of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof.

好ましくは、前記基板周囲には、前記基板が回転する際に前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーが設けられており、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給する。   Preferably, a cover is provided around the substrate to receive the cleaning liquid or the rinsing water flying from the substrate when the substrate rotates, and at least during the rinsing water flying from the substrate, the cover Supply pure water to the part where the rinse water flies.

好ましくは、前記基板表面をリンスする工程は、前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給する工程と、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換する工程と、を有し、HFは前記第2リンス水に添加する。   Preferably, the step of rinsing the substrate surface includes supplying a first rinse water containing pure water to the substrate, and containing pure water to the substrate, and methanol, ethanol, isopropyl alcohol. , N-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture of these is supplied, and the first rinse water on the substrate surface is supplied to the second rinse water. And HF is added to the second rinse water.

好ましくは、前記基板表面をリンスする工程は、前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給する工程と、前記基板に対して純水を含み前記第1リンス水よりも表面張力の小さい第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換する工程と、を有し、HFは前記第2リンス水に添加する。   Preferably, the step of rinsing the substrate surface includes a step of supplying a first rinse water containing pure water to the substrate, and a step tension containing pure water to the substrate than that of the first rinse water. Supplying a small second rinsing water to replace the first rinsing water on the substrate surface with the second rinsing water, and HF is added to the second rinsing water.

本発明の他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、HFを供給する供給系と、 前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にHFを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, a support that supports the substrate, a rotating mechanism that rotates the support, a supply system that supplies cleaning liquid, rinse water containing pure water, and HF to the substrate, While rotating the support by supporting the substrate, the cleaning liquid is supplied to the substrate to clean the surface of the substrate, and the rinse water is supplied to the substrate to rotate the substrate. A controller that controls the rotation mechanism and the supply system so that the substrate surface after cleaning is rinsed, and then the substrate is dried and HF is added to the rinse water during the rinsing. A substrate cleaning apparatus is provided.

好ましくは、前記コントローラは、前記リンス水中のHFの濃度が1〜1000ppmとなるように前記供給系を制御する。   Preferably, the controller controls the supply system so that the concentration of HF in the rinse water is 1 to 1000 ppm.

好ましくは、前記コントローラは、前記リンスの際に、前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給し、その後、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換すると共に、前記第2リンス水にHFを添加するように前記供給系を制御する。   Preferably, the controller supplies a first rinsing water containing pure water to the substrate during the rinsing, and then contains pure water to the substrate and includes methanol, ethanol, isopropyl. Supplying a second rinse water containing alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof; and supplying the first rinse water on the substrate surface to the first rinse water. The supply system is controlled such that HF is added to the second rinse water while substituting with two rinse water.

好ましくは、前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含み、さらに、前記基板を回転させる際に、前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーと、前記カバーに純水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給するように前記給水部を制御する。   Preferably, the rinse water includes any one of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof, and further, when the substrate is rotated. A cover for receiving the cleaning liquid or the rinsing water flying from the substrate, and a water supply unit for supplying pure water to the cover, and the controller covers the cover at least while the rinsing water flies from the substrate. The water supply unit is controlled so as to supply pure water to a portion where the rinse water flies.

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程と、前記リンス水を前記液体に置換した後に前記基板を乾燥させる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。   According to still another aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device having a cleaning process of cleaning the substrate surface while rotating the substrate, the cleaning process supplies the cleaning liquid to the substrate to clean the substrate surface. Rinsing water on the substrate surface by supplying rinsing water to the substrate to wash away the cleaning liquid on the substrate surface, supplying a liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing water to the substrate, There is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: replacing at least a part of the substrate with the liquid; and drying the substrate after replacing the rinse water with the liquid.

好ましくは、前記液体が、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこられを混合したものである。   Preferably, the liquid is one of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol or a mixture thereof.

本発明の更に他の態様によれば、基板を支持する支持具と、前記支持具を回転させる回転機構と、前記基板に対して洗浄液、リンス水及び前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給する供給手段と、前記基板を支持した前記支持具を回転させつつ、前記基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流し、前記基板に対して前記液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくとも一部を前記液体に置換し、その後、前記基板を乾燥させるように、前記回転機構及び前記供給手段を制御するコントローラと、を有する基板洗浄装置が提供される。   According to still another aspect of the present invention, a support that supports the substrate, a rotation mechanism that rotates the support, a cleaning liquid, rinse water, and a liquid having a surface tension smaller than that of the rinse water with respect to the substrate. While rotating the supply means for supplying and the support that supports the substrate, the substrate surface is cleaned by supplying a cleaning liquid to the substrate, and rinse water is supplied to the substrate by supplying rinsing water to the substrate. The rotating mechanism and the supply so that the cleaning liquid is washed away, the liquid is supplied to the substrate, and at least a part of rinse water on the substrate surface is replaced with the liquid, and then the substrate is dried. And a controller for controlling the means.

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水を前記液体に置換する際に、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。   Preferably, the controller further includes a cover that receives the chemical liquid flying from the substrate when the substrate is rotated by the support, and a water supply unit that supplies water to at least a portion of the cover where the chemical liquid flies. The water supply unit is controlled so as to supply water to the cover when at least the rinse water is replaced with the liquid.

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記リンス水を前記液体に置換する際及び基板を乾燥させる際に、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。   Preferably, the controller further includes a cover that receives the chemical liquid flying from the substrate when the substrate is rotated by the support, and a water supply unit that supplies water to at least a portion of the cover where the chemical liquid flies. The water supply unit is controlled to supply water to the cover at least when the rinse water is replaced with the liquid and when the substrate is dried.

好ましくは、さらに、前記支持具により基板が回転する際に前記基板から飛ぶ薬液を受け止めるカバーと、少なくとも前記カバーの薬液が飛ぶ部分に水を供給する給水部と、を有し、前記コントローラは、少なくとも前記液体が基板から飛ぶ間は、前記カバーに水を供給するように前記給水部を制御する。   Preferably, the controller further includes a cover that receives the chemical liquid flying from the substrate when the substrate is rotated by the support, and a water supply unit that supplies water to at least a portion of the cover where the chemical liquid flies. The water supply unit is controlled so as to supply water to the cover at least while the liquid flies off the substrate.

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する基板洗浄方法にあって、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程と、前記リンス水を前記液体に置換した後に前記基板を乾燥させる工程と、を有する基板洗浄方法が提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a substrate cleaning method including a cleaning step of cleaning a substrate surface while rotating the substrate, wherein the cleaning step supplies a cleaning liquid to the substrate to clean the substrate surface. Rinsing water on the substrate surface by supplying rinsing water to the substrate to wash away the cleaning liquid on the substrate surface, and supplying a liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing water to the substrate. There is provided a substrate cleaning method comprising a step of replacing at least a part of the substrate with the liquid, and a step of drying the substrate after replacing the rinse water with the liquid.

好ましくは、基板に対して前記リンス水よりも表面張力の小さい液体を供給して、基板表面上のリンス水の少なくも一部を前記液体に置換する工程では、さらに極希薄なHFを添加して最終リンス液とする。   Preferably, in the step of supplying a liquid having a surface tension smaller than that of the rinsing water to the substrate and replacing at least a part of the rinsing water on the surface of the substrate with the liquid, an extremely dilute HF is added. Use the final rinse solution.

好ましくは、前記最終リンス液中のHF濃度が1000ppm以下である。   Preferably, the HF concentration in the final rinse liquid is 1000 ppm or less.

好ましくは、前記最終リンス液中のHF濃度が100ppm以下である。   Preferably, the HF concentration in the final rinse solution is 100 ppm or less.

好ましくは、前記最終リンス液中のHF濃度が10ppm以下である。   Preferably, the HF concentration in the final rinse solution is 10 ppm or less.

好ましくは、前記最終リンス液中のHF濃度が1ppm以下である。   Preferably, the HF concentration in the final rinse solution is 1 ppm or less.

好ましくは、HFの代わりにHClを添加する。   Preferably, HCl is added instead of HF.

好ましくは、HFの代わりにNHOHを添加する。 Preferably, NH 4 OH is added instead of HF.

本発明の更に他の態様によれば、基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法にあって、前記洗浄工程は、基板に対して洗浄液を供給して基板表面を洗浄する工程と、基板に対してHF、HCl又はNHOHを添加したリンス水を供給して基板表面上の前記洗浄液を洗い流す工程と、前記基板を乾燥させる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a cleaning step of cleaning a substrate surface while rotating the substrate, wherein the cleaning step supplies a cleaning liquid to the substrate to supply the substrate surface. A step of supplying a rinsing water added with HF, HCl or NH 4 OH to the substrate to wash away the cleaning liquid on the surface of the substrate, and a step of drying the substrate. A manufacturing method is provided.

本発明の第1の実施形態に係る基板洗浄装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a substrate cleaning apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る基板洗浄装置及び基板移載機を示す側面図である。It is a side view showing a substrate cleaning device and a substrate transfer machine concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態におけるコントローラによる制御フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control flow by the controller in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるDHF洗浄工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the state of the board | substrate cleaning apparatus of the DHF cleaning process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態におけるリンス工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the state of the board | substrate cleaning apparatus of the rinse process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における置換工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the state of the board | substrate cleaning apparatus of the substitution process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態における乾燥工程の基板洗浄装置の状態を示す平面図及び側面図である。It is the top view and side view which show the state of the board | substrate cleaning apparatus of the drying process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る基板洗浄装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the board | substrate cleaning apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る基板洗浄装置の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of substrate cleaning apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態と第2の実施形態における洗浄フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the washing | cleaning flow in the 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態と第2の実施形態の洗浄フローにおける実験結果である。It is an experimental result in the washing | cleaning flow of the 1st Embodiment and 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板洗浄装置
12 基板洗浄装置本体
14 洗浄室
16 基板
18 支持具
20 回転機構
22 カバー
27 基板移載機
28 第1のノズル
30 第2のノズル
40 給水部
52 コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate cleaning apparatus 12 Substrate cleaning apparatus main body 14 Cleaning chamber 16 Substrate 18 Supporting tool 20 Rotating mechanism 22 Cover 27 Substrate transfer machine 28 First nozzle 30 Second nozzle 40 Water supply unit 52 Controller

Claims (12)

基板を回転させながら基板表面を洗浄する洗浄工程を有する半導体装置の製造方法において、
前記洗浄工程は、
前記基板に対して洗浄液を供給して前記基板表面を洗浄する工程と、
前記基板に対して純水を含むリンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスする工程と、
前記リンス後の前記基板を乾燥させる工程と、を有し、
前記基板表面をリンスする工程では、前記リンス水にHFを添加することを特徴とする半導体装置の製造方法。
In a manufacturing method of a semiconductor device having a cleaning step of cleaning a substrate surface while rotating the substrate,
The washing step includes
Supplying a cleaning liquid to the substrate to clean the substrate surface;
Supplying rinse water containing pure water to the substrate to rinse the substrate surface after the cleaning;
Drying the substrate after the rinsing,
In the step of rinsing the substrate surface, HF is added to the rinse water.
前記リンス水中のHFの濃度が1〜1000ppmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a concentration of HF in the rinse water is 1 to 1000 ppm. 前記リンス水中のHFの濃度が1〜10ppmであることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the HF concentration in the rinse water is 1 to 10 ppm. 前記洗浄液はHFを含み、前記リンス水中のHFの濃度が前記洗浄液中のHFの濃度よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the cleaning liquid contains HF, and the concentration of HF in the rinse water is lower than the concentration of HF in the cleaning liquid. 前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   2. The semiconductor according to claim 1, wherein the rinse water includes one of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof. Device manufacturing method. 前記基板周囲には、前記基板が回転する際に前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーが設けられており、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給することを特徴とする請求項5に記載の半導体装置の製造方法。   Around the substrate, a cover is provided for receiving the cleaning liquid or the rinse water that flies from the substrate when the substrate rotates. At least while the rinse water flies from the substrate, the rinse water of the cover is 6. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein pure water is supplied to the flying portion. 前記基板表面をリンスする工程は、
前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給する工程と、
前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換する工程と、を有し、
HFは前記第2リンス水に添加することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
The step of rinsing the substrate surface includes:
Supplying a first rinse water containing pure water to the substrate;
Second rinse water containing pure water and containing any one of methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof. And replacing the first rinse water on the substrate surface with the second rinse water,
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein HF is added to the second rinse water.
前記基板表面をリンスする工程は、
前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給する工程と、
前記基板に対して純水を含み前記第1リンス水よりも表面張力の小さい第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換する工程と、を有し、
HFは前記第2リンス水に添加することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
The step of rinsing the substrate surface includes:
Supplying a first rinse water containing pure water to the substrate;
Supplying the second rinse water containing pure water and having a surface tension smaller than that of the first rinse water to the substrate, and replacing the first rinse water on the substrate surface with the second rinse water; Have
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein HF is added to the second rinse water.
基板を支持する支持具と、
前記支持具を回転させる回転機構と、
前記基板に対して洗浄液、純水を含むリンス水、HFを供給する供給系と、
前記基板を支持した前記支持具を回転させることで前記基板を回転させつつ、前記基板に対して前記洗浄液を供給して基板表面を洗浄し、前記基板に対して前記リンス水を供給して前記洗浄後の前記基板表面をリンスし、その後、前記基板を乾燥させると共に、前記リンスの際に前記リンス水にHFを添加するように、前記回転機構及び前記供給系を制御するコントローラと、
を有することを特徴とする基板洗浄装置。
A support for supporting the substrate;
A rotation mechanism for rotating the support;
A supply system for supplying cleaning liquid, rinse water containing pure water, and HF to the substrate;
While rotating the support by supporting the substrate, the cleaning liquid is supplied to the substrate to clean the surface of the substrate, and the rinse water is supplied to the substrate to rotate the substrate. A controller that controls the rotating mechanism and the supply system so as to rinse the substrate surface after cleaning, and then dry the substrate and add HF to the rinse water during the rinsing;
A substrate cleaning apparatus comprising:
前記コントローラは、前記リンス水中のHFの濃度が1〜1000ppmとなるように前記供給系を制御することを特徴とする請求項9に記載の基板洗浄装置。   The substrate cleaning apparatus according to claim 9, wherein the controller controls the supply system so that a concentration of HF in the rinse water is 1 to 1000 ppm. 前記コントローラは、前記リンスの際に、前記基板に対して純水を含む第1リンス水を供給し、その後、前記基板に対して、純水を含み、かつ、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含む第2リンス水を供給して、前記基板表面上の前記第1リンス水を前記第2リンス水に置換すると共に、前記第2リンス水にHFを添加するように前記供給系を制御することを特徴とする請求項9に記載の基板洗浄装置。   The controller supplies first rinsing water containing pure water to the substrate during the rinsing, and then contains pure water to the substrate and includes methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n Supplying a second rinsing water containing one of propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof, and the first rinsing water on the substrate surface to the second rinsing water; The substrate cleaning apparatus according to claim 9, wherein the supply system is controlled so as to add HF to the second rinse water. 前記リンス水は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、エチレングリコール、2−メチル−2−プロパノールのいずれか又はこれらを混合したものを含み、さらに、
前記基板を回転させる際に、前記基板から飛ぶ前記洗浄液または前記リンス水を受け止めるカバーと、
前記カバーに純水を供給する給水部と、を有し、
前記コントローラは、少なくとも前記リンス水が基板から飛ぶ間は、前記カバーの前記リンス水が飛ぶ部分に純水を供給するように前記給水部を制御することを特徴とする請求項9に記載の基板洗浄装置。
The rinse water includes methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, ethylene glycol, 2-methyl-2-propanol, or a mixture thereof,
A cover for receiving the cleaning liquid or the rinse water flying from the substrate when rotating the substrate;
A water supply unit for supplying pure water to the cover,
10. The substrate according to claim 9, wherein the controller controls the water supply unit to supply pure water to a portion of the cover where the rinse water flies at least while the rinse water flies from the substrate. Cleaning device.
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