JP2019161161A - Device and method for washing substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の洗浄装置及び基板の洗浄方法に関し、特に、過酸化水素添加水を用いて基板を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関する。 The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method, and more particularly to a cleaning apparatus and a cleaning method for cleaning a substrate using hydrogen peroxide-added water.
半導体デバイスの製造において、製造過程で生じるレジスト等の有機物や金属異物の汚染物質は、半導体基板の表面に付着したり残存したりすると、半導体の電気的特性に劣化等を生じさせ、その品質に多大な影響を与える。したがって、半導体デバイスの製造において、半導体基板の洗浄は極めて重要な課題である。 In semiconductor device manufacturing, organic substances such as resist and foreign contaminants that occur during the manufacturing process adhere to or remain on the surface of the semiconductor substrate, causing deterioration in the electrical characteristics of the semiconductor and improving its quality. It has a great influence. Therefore, cleaning of a semiconductor substrate is a very important issue in the manufacture of semiconductor devices.
このような基板の洗浄方法としては、液体を媒体として用いるウェット洗浄方法と乾式で行うドライ洗浄方法とがあり、ウェット洗浄方法には、基板を液体に浸漬する浸漬式と、基板に液体を噴射する枚葉式とがある。従来、半導体デバイスの製造においては、浸漬式のウェット洗浄方法であるRCA洗浄方式を基本として、基板の洗浄が行われている。 As such a substrate cleaning method, there are a wet cleaning method using a liquid as a medium and a dry cleaning method performed by a dry method. The wet cleaning method includes an immersion method in which the substrate is immersed in the liquid, and a liquid is injected onto the substrate. There is a single-wafer type. Conventionally, in the manufacture of semiconductor devices, the substrate is cleaned based on the RCA cleaning method which is an immersion wet cleaning method.
RCA洗浄方式は、過酸化水素をベースとしたアルカリ洗浄と酸洗浄とを備える洗浄方式である。一般的なRCA洗浄方式では、第一段階として、微粒子除去を目的とするアンモニア水と過酸化水素水と水との混合液を用いた洗浄(以下、SC−1洗浄という。)が、第二段階として、金属除去を目的とする塩酸と過酸化水素水と水との混合液を用いた洗浄(以下、SC−2洗浄という。)が採用されている。なお、RCA洗浄後の基板表面には、SC−1洗浄及びSC−2洗浄により自然酸化膜が形成されるため、これを希フッ酸により除去した後、超純水によりリンスを行っている。 The RCA cleaning method is a cleaning method including alkali cleaning based on hydrogen peroxide and acid cleaning. In a general RCA cleaning method, as a first step, cleaning using a mixed solution of ammonia water, hydrogen peroxide water and water for the purpose of removing fine particles (hereinafter referred to as SC-1 cleaning) is the second step. As a step, cleaning using a mixed solution of hydrochloric acid, hydrogen peroxide solution, and water for metal removal (hereinafter referred to as SC-2 cleaning) is employed. Since a natural oxide film is formed on the substrate surface after RCA cleaning by SC-1 cleaning and SC-2 cleaning, this is removed with dilute hydrofluoric acid and then rinsed with ultrapure water.
SC−1洗浄は、アルカリ洗浄液による化学反応で基板表面をエッチングして微粒子とともに除去することを基本メカニズムとしていることから、洗浄中に基板表面の微小な凹凸であるマイクロラフネスが増大することが指摘されている。また、SC−1洗浄で用いるアルカリ洗浄液等にFe等の金属不純物や有機物が存在する場合には、これら不純物がゲート絶縁膜上に吸着することで、結晶粒の異常成長を引き起こすことが分かっている。このような荒れた表面を有する基板及びゲート絶縁膜は、作製した電解効果トランジスタの駆動能力の低下を招来する。また、このようなトランジスタのゲート電極に実際に電圧を加えた場合、基板表面のマイクロラフネスによって、ゲート絶縁膜中で局所的な電解集中が発生し、絶縁破壊に至るおそれがある。 SC-1 cleaning is based on the basic mechanism of etching and removing the substrate surface together with fine particles by a chemical reaction with an alkaline cleaning solution, and it is pointed out that microroughness, which is minute irregularities on the substrate surface, increases during cleaning. Has been. In addition, when metal impurities such as Fe and organic substances are present in the alkali cleaning solution used for SC-1 cleaning, it is known that these impurities are adsorbed on the gate insulating film, thereby causing abnormal growth of crystal grains. Yes. Such a substrate having a rough surface and a gate insulating film cause a decrease in driving capability of the manufactured field effect transistor. In addition, when a voltage is actually applied to the gate electrode of such a transistor, local electrolysis concentration may occur in the gate insulating film due to the microroughness of the substrate surface, leading to dielectric breakdown.
上記課題への対策として、例えば、特許文献1に示されるような、オゾン水又は過酸化水素水を用いた等方性酸化手段で単結晶シリコン半導体表面を酸化し犠牲酸化膜を形成する第1の工程と、この犠牲酸化膜をフッ酸を含む水溶液又は塩酸とフッ酸の混合溶液を用いて剥離する第2の工程とによって、単結晶シリコン半導体表面を平坦化させることで、単結晶シリコン半導体表面のラフネスを低減させる基板処理方法が提案されている。特許文献1に示される基板処理方法では、シリコンウエハをオゾン水又は過酸化水素水に浸漬又は接触させ、面方位に関係なく等方的に酸化を進行させて犠牲酸化膜を形成した上で、この犠牲酸化膜を剥離することにより、極めて短時間での平坦化処理を可能としている。
As a countermeasure to the above problem, for example, as shown in
ところで、最近の半導体デバイスの高集積化や回路パターンの微細化の進行に伴い、基板表面の品質に対する要求がますます厳しくなっていることから、洗浄性能のさらなる向上が要求されており、これに付随して環境負荷の低減の観点から洗浄工程における基板材料のロスの低減が要求されている。しかしながら、上述の基板処理方法では、基板表面の平坦化は達成できるが、酸化の進行が非常に速く、基板表面へ犠牲酸化膜を形成するのに要する時間が極めて短い(30秒程度)ことから、少しでも酸化が進行し過ぎると基板表面に酸化膜が厚く形成されてしまい、基板材料のロスが増加するという不都合がある。 By the way, with the recent progress of high integration of semiconductor devices and miniaturization of circuit patterns, the demand for the quality of the substrate surface has become stricter, and further improvement in cleaning performance is required. Along with this, from the viewpoint of reducing the environmental load, there is a demand for reducing the loss of substrate material in the cleaning process. However, in the above-described substrate processing method, planarization of the substrate surface can be achieved, but the progress of oxidation is very fast, and the time required to form a sacrificial oxide film on the substrate surface is extremely short (about 30 seconds). If oxidation proceeds too much, a thick oxide film is formed on the substrate surface, which increases the loss of substrate material.
本発明は上述のような事情に基づいてなされたものであり、基板を過酸化水素添加水で洗浄することにより、基板表面に残留したレジスト等の有機物や金属異物を洗浄除去するとともに、洗浄工程における基板材料のロスを低減させることができる基板の洗浄装置及び基板の洗浄方法の提供を目的とする。 The present invention has been made based on the above circumstances, and by washing the substrate with hydrogen peroxide-added water, organic substances such as resist remaining on the substrate surface and metal foreign matters are washed and removed, and a washing step It is an object of the present invention to provide a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method that can reduce the loss of the substrate material.
上記課題を解決するために、第一に本発明は、過酸化水素添加水を用いて基板を洗浄する基板の装置であって、20℃以上の過酸化水素添加水を所定の温度に冷却する冷却手段と、前記冷却手段で冷却した過酸化水素添加水により基板を洗浄する洗浄手段とを備える基板の洗浄装置を提供する(発明1)。 In order to solve the above problems, first, the present invention is a substrate apparatus for cleaning a substrate using hydrogen peroxide-added water, and cools hydrogen peroxide-added water at 20 ° C. or higher to a predetermined temperature. Provided is a substrate cleaning apparatus comprising cooling means and cleaning means for cleaning the substrate with hydrogen peroxide-added water cooled by the cooling means (Invention 1).
かかる発明(発明1)によれば、基板の洗浄に、所定の温度に冷却した低温の過酸化水素添加水を用いることにより、過酸化水素の活性が低下するので、基板表面の酸化膜の形成を抑制することができ、もって、基板材料のロスを低減することが可能となる。 According to this invention (Invention 1), since the activity of hydrogen peroxide is reduced by using low-temperature hydrogen peroxide-added water cooled to a predetermined temperature for cleaning the substrate, formation of an oxide film on the substrate surface Therefore, the loss of the substrate material can be reduced.
上記発明(発明1)においては、前記洗浄手段が、前記冷却手段により冷却した過酸化水素添加水に前記基板を浸漬して洗浄する洗浄槽を有することが好ましい(発明2)。 In the said invention (invention 1), it is preferable that the said washing | cleaning means has a washing tank which immerses and wash | cleans the said board | substrate in the hydrogen peroxide addition water cooled by the said cooling means (invention 2).
かかる発明(発明2)によれば、基板全体を冷却した過酸化水素添加水に浸漬することができるので、静電気発生等の問題が生じず、効率的に洗浄を行うことが可能となる。 According to this invention (Invention 2), since the entire substrate can be immersed in the cooled hydrogen peroxide-added water, problems such as generation of static electricity do not occur and cleaning can be performed efficiently.
上記発明(発明1,2)においては、前記冷却手段が、過酸化水素添加水を0℃以上20℃未満に冷却可能なチラーを有することが好ましい(発明3)。
In the said invention (
かかる発明(発明3)によれば、洗浄手段に供給する過酸化水素添加水の温度を0℃以上20℃未満に制御することができるので、冷却した過酸化水素添加水により安定的に洗浄を行うことが可能となる。 According to this invention (Invention 3), the temperature of the hydrogen peroxide-added water supplied to the cleaning means can be controlled to be 0 ° C. or higher and lower than 20 ° C. Can be done.
上記発明(発明1−3)においては、前記冷却手段に供給する過酸化水素添加水を生成する過酸化水素添加水生成装置をさらに備え、前記過酸化水素添加水生成装置が、供給された超純水と添加された過酸化水素とを混合する混合手段を有することが好ましい(発明4)。 In the above invention (Invention 1-3), the apparatus further comprises a hydrogen peroxide-added water generator for generating hydrogen peroxide-added water to be supplied to the cooling means, wherein the hydrogen peroxide-added water generator is It is preferable to have a mixing means for mixing pure water and added hydrogen peroxide (Invention 4).
かかる発明(発明4)によれば、混合手段により、供給された超純水中に添加された過酸化水素を均一に溶解することができるので、洗浄手段にによる洗浄の際に基板表面をより均一に酸化することのできる過酸化水素添加水を生成することが可能となる。 According to this invention (Invention 4), the hydrogen peroxide added in the supplied ultrapure water can be uniformly dissolved by the mixing means, so that the surface of the substrate can be more easily cleaned by the cleaning means. It becomes possible to produce hydrogen peroxide-added water that can be uniformly oxidized.
第二に本発明は、過酸化水素添加水を用いて基板を洗浄する基板の洗浄方法であって、20℃以上の過酸化水素添加水を所定の温度に冷却する冷却工程と、前記冷却工程で冷却した過酸化水素添加水により基板を洗浄する洗浄工程とを備える基板の洗浄方法を提供する(発明5)。 Secondly, the present invention is a substrate cleaning method for cleaning a substrate using hydrogen peroxide-added water, the cooling step of cooling the hydrogen peroxide-added water at 20 ° C. or higher to a predetermined temperature, and the cooling step And a cleaning step of cleaning the substrate with hydrogen peroxide-added water cooled in step (Invention 5).
上記発明(発明5)においては、前記洗浄工程が、前記冷却工程において冷却した過酸化水素添加水に前記基板を浸漬して洗浄する浸漬工程を有することが好ましい(発明6)。 In the said invention (invention 5), it is preferable that the said washing | cleaning process has an immersion process which immerses and wash | cleans the said board | substrate in the hydrogen peroxide addition water cooled in the said cooling process (invention 6).
上記発明(発明5,6)においては、前記冷却工程が、過酸化水素添加水を0℃以上20℃未満に冷却するものであることが好ましい(発明7)。 In the said invention (invention 5 and 6), it is preferable that the said cooling process cools hydrogen peroxide addition water to 0 degreeC or more and less than 20 degreeC (invention 7).
上記発明(発明5−7)においては、前記冷却工程で冷却する過酸化水素添加水を生成する過酸化水素添加水生成工程をさらに備え、前記過酸化水素添加水生成工程が、供給された超純水と添加された過酸化水素とを混合する混合工程を有することが好ましい(発明8)。 In the said invention (invention 5-7), the hydrogen peroxide addition water production | generation process which produces | generates the hydrogen peroxide addition water cooled at the said cooling process is further provided, and the said hydrogen peroxide addition water production | generation process is the super It is preferable to have a mixing step of mixing pure water and added hydrogen peroxide (Invention 8).
本発明の洗浄装置及び洗浄方法によれば、基板の洗浄に、所定の温度に冷却した低温の過酸化水素添加水を用いることにより、過酸化水素の活性が低下するので、基板表面の酸化膜の形成を抑制することができ、もって、基板材料のロスを低減することが可能となる。 According to the cleaning apparatus and the cleaning method of the present invention, the activity of hydrogen peroxide is reduced by using a low-temperature hydrogen peroxide-added water cooled to a predetermined temperature for cleaning the substrate. Therefore, the loss of the substrate material can be reduced.
以下、本発明の基板の洗浄装置及び基板の洗浄方法の実施の形態について、適宜図面を参照して説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであって、何ら本発明を限定するものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The embodiment described below is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention.
[基板の洗浄装置]
図1は、本発明の一実施形態に係る基板の洗浄装置10を示す説明図である。図1に示す洗浄装置10は、過酸化水素添加水生成装置1、冷却手段2、洗浄手段3を主に備える。過酸化水素添加水生成装置1は、冷却手段2に供給する過酸化水素添加水W1を生成するものであって、混合手段11、薬注手段12、制御機構13を主に有する。冷却手段2は、20℃以上の過酸化水素添加水W1を所定の温度に冷却するものであって、過酸化水素添加水W1を0℃以上20℃未満に冷却可能なチラー21を有する。洗浄手段3は、冷却手段2で冷却した過酸化水素添加水W2により基板wを洗浄するものであって、冷却手段2により冷却した過酸化水素添加水W2に基板wを浸漬して洗浄する洗浄槽31を有する。
[Substrate cleaning equipment]
FIG. 1 is an explanatory view showing a
洗浄装置10には、原水槽(不図示)から原水としての超純水W(18.2MΩ<)を混合手段11に供給するための供給配管L1と、混合手段11と冷却手段2とを連結する供給配管L2と、冷却手段2と洗浄手段3とを連結する供給配管L3とが設けられている。供給配管L1には、薬注配管L4を介して薬注手段12が接続している。また、供給配管L1には、原水槽から混合手段11へ超純水Wを供給する原水ポンプ15と、超純水Wの流量を測定する流量計16が設けられている。薬注配管L4には、薬注手段12から混合手段11へ過酸化水素を添加する薬注ポンプ14が設けられている。
In the
(過酸化水素添加水生成装置)
過酸化水素添加水生成装置1は冷却手段2に供給する過酸化水素添加水W1を生成するものであって、混合手段11、薬注手段12、制御機構13を主に有する。
(Hydrogen peroxide added water generator)
The hydrogen peroxide-added
混合手段11は供給された超純水Wと添加された過酸化水素とを混合するものであって、本実施形態においては混合槽111を有する。混合手段11の構成や形状は、超純水Wと過酸化水素とを混合することで超純水W中に過酸化水素を均一に溶解することができれば特に制限はないが、添加した過酸化水素を十分に混合することができる時間を確保できる容量を有するものであることが好ましく、例えば、混合槽111に撹拌機を備えたものが挙げられる。
The mixing means 11 mixes the supplied ultrapure water W and the added hydrogen peroxide, and has a
薬注手段12は過酸化水素を混合手段11に添加するものであって、本実施形態においては過酸化水素タンク121と薬注ポンプ14とを有する。過酸化水素タンク121内の過酸化水素は、薬注ポンプ14によって混合槽111に添加される。一方、原水槽内の超純水Wは、原水ポンプ15によって混合槽111に供給される。
The chemical injection means 12 adds hydrogen peroxide to the mixing means 11, and has a
制御機構13は薬注手段12が混合手段11に添加する過酸化水素の量を制御するものである。本実施形態において、制御機構13は、流量計16により測定された超純水Wの流量データと、設定された過酸化水素濃度とに基づき、必要な過酸化水素の添加量を算出し、この算出した添加量の過酸化水素を添加するよう、薬注ポンプ14の稼働を制御する。
The
流量計16としては、供給配管L1を流通する超純水Wの流量を測定し、この流量データを制御機構13に送信することができれば特に制限はないが、原水として超純水を使用することを鑑みると、超純水に接液しない超音波流量計等を使用することが好ましい。薬注ポンプ14としては、制御機構13からの命令を受信して、薬注手段12から所定量の過酸化水素を混合手段11に添加することができれば特に制限はなく、一般的な薬注ポンプが使用できる。
The
制御機構13としては、薬注手段12から混合手段11への過酸化水素の添加量を制御することができれば特に制限はなく、PID制御等の一般的な方法を適用したものが使用できる。本実施形態において、制御機構13は、流量計16から送信された超純水Wの流量データと、設定された過酸化水素濃度とに基づき、必要な過酸化水素の添加量を算出した上で、この算出した添加量の過酸化水素を添加するよう、薬注ポンプ14へ命令を送信することで薬注ポンプ14の稼働を制御している。制御機構13がこのように、薬注手段12から混合手段11への過酸化水素の添加量を制御することにより、混合槽111内において、設定した過酸化水素濃度を有する過酸化水素添加水W1を生成することができる。
The
本実施形態において、過酸化水素添加水W1の過酸化水素濃度の好ましい領域は、10ppb−100ppmである。なお、過酸化水素添加水の生成には、過酸化水素を効率的に溶解させるために、加温された超純水(温超純水)を用いるのが一般的であることから、混合手段11で生成される過酸化水素添加水W1は、20℃以上の水温を有しているのが通常である。混合槽111内で生成された過酸化水素添加水W1は、供給配管L2を経て冷却手段2へ供給される。
In the present embodiment, a preferable region of the hydrogen peroxide concentration of the hydrogen peroxide-added water W1 is 10 ppb-100 ppm. In addition, since it is common to use heated ultrapure water (hot ultrapure water) in order to efficiently dissolve hydrogen peroxide, the mixing means 11 is used to generate hydrogen peroxide-added water. The generated hydrogen peroxide-added water W1 usually has a water temperature of 20 ° C. or higher. The hydrogen peroxide-added water W1 generated in the
(冷却手段)
冷却手段2は供給された過酸化水素添加水W1を冷却するものであって、本実施形態においては、過酸化水素添加水W1を0℃以上20℃未満に冷却可能なチラー21を有する。チラー21としては、過酸化水素添加水W1を0℃以上20℃未満に冷却可能であれば特に制限はなく、公知の冷却装置が使用できる。温度を0℃以上20℃未満に制御された過酸化水素添加水W2は過酸化水素の活性が低下するので、下流側に設けられた洗浄手段3において、基板w表面の酸化膜の形成を抑制することができ、もって、基板材料のロスを低減することができる。
(Cooling means)
The cooling means 2 cools the supplied hydrogen peroxide-added water W1, and in this embodiment, has a
なお、冷却手段2は、並列に連結される複数のチラー21を有するチラーユニットを備え、このチラーユニットが、各チラー21の冷却機能の低下の程度に応じて、複数のチラー21の運転状態を切替可能に構成されていてもよい。冷却手段2が、このような構成であることにより、複数のチラー21の運転状態を切り替えることで、使用するチラー21を選択することができるので、例えば微生物等が発生して冷却機能が低下したチラー21がある場合でも、チラーユニット全体の運転を停止せずに継続することができ、冷却した過酸化水素添加水W2の製造効率が向上する。
The cooling means 2 includes a chiller unit having a plurality of
(洗浄手段)
洗浄手段3は、冷却した過酸化水素添加水W2により基板wを洗浄するためのものであり、本実施形態においては、0℃以上20℃未満に冷却した過酸化水素添加水W2に基板wを浸漬して洗浄する洗浄槽31を有する。洗浄槽31としては、被洗浄物である基板w全体を浸漬することができれば特に制限はなく、既存のものが適用できる。洗浄槽31を用いることにより、基板w全体を冷却した過酸化水素添加水W2に浸漬することができるので、静電気発生等の問題が生じず、効率的に洗浄を行うことが可能となる。また、温度を0℃以上20℃未満に制御した過酸化水素添加水W2は過酸化水素の活性が低下するので、基板w表面の酸化膜の形成を抑制することができ、もって、基板材料のロスを低減することができ、安定的に基板の洗浄を行うことが可能となる。
(Washing means)
The cleaning means 3 is for cleaning the substrate w with the cooled hydrogen peroxide-added water W2. In this embodiment, the substrate w is added to the hydrogen peroxide-added water W2 cooled to 0 ° C. or more and less than 20 ° C. It has a
[基板の洗浄方法]
次に、上述したような本実施形態の基板の洗浄装置10を用いた洗浄方法について図1を参照しつつ詳説する。当該基板の洗浄方法は、過酸化水素添加水生成工程、冷却工程、洗浄工程を主に備える。
[Substrate cleaning method]
Next, a cleaning method using the
(過酸化水素添加水生成工程)
過酸化水素添加水生成工程は、過酸化水素添加水を生成するものであって、超純水供給工程、制御工程、過酸化水素添加工程、混合工程を主に備える。
(Hydrogen peroxide added water generation process)
The hydrogen peroxide-added water generation step generates hydrogen peroxide-added water, and mainly includes an ultrapure water supply step, a control step, a hydrogen peroxide addition step, and a mixing step.
過酸化水素添加水生成工程においては、まず、原水槽から混合手段11へ、原水ポンプ15により超純水Wが供給される(超純水供給工程)。このとき、制御機構13は、流量計16から送信された超純水Wの流量データと、設定された過酸化水素濃度とに基づき、必要な過酸化水素の添加量を算出した上で、この算出した添加量の過酸化水素を添加するよう、薬注ポンプ14へ命令を送信することで薬注ポンプ14の稼働を制御する(制御工程)。制御機構13からの命令を受信した薬注ポンプ14により、薬注手段12が有する過酸化水素タンク121から所定の過酸化水素が混合手段11が有する混合槽111に添加される(過酸化水素添加工程)。混合槽111において、供給された超純水Wと添加された過酸化水素とが混合され、超純水W中に過酸化水素が均一に溶解することで、設定された過酸化水素濃度を有する過酸化水素添加水W1が生成される(混合工程)。なお、過酸化水素添加水生成工程において生成された過酸化水素添加水W1は、20℃以上の水温を有している。過酸化水素添加水W1は、供給配管L2を経て冷却手段2に供給される。
In the hydrogen peroxide-added water generation step, first, ultrapure water W is supplied from the raw water tank to the mixing means 11 by the raw water pump 15 (ultrapure water supply step). At this time, the
(冷却工程)
次に、冷却工程において、冷却手段2が有するチラー21により、供給された過酸化水素添加水W1を0℃以上20℃未満に冷却する。0℃以上20℃未満に冷却された過酸化水素添加水W2は、供給配管L3を経て洗浄手段3に供給される。
(Cooling process)
Next, in the cooling step, the supplied hydrogen peroxide-added water W1 is cooled to 0 ° C. or higher and lower than 20 ° C. by the
なお、上記冷却工程は、並列に連結される複数のチラー21を有するチラーユニットを用いて、各チラー21の冷却機能の低下の程度に応じて、複数のチラー21の運転状態を切り替えることにより行ってもよい。複数のチラー21の運転状態を切り替えることにより、使用するチラー21を選択することができるので、例えば微生物等が発生して冷却機能が低下したチラー21がある場合でも、チラーユニット全体の運転は停止させずに継続することができ、冷却した過酸化水素添加水W2の製造効率が向上する。
In addition, the said cooling process is performed by switching the driving | running state of
(洗浄工程)
洗浄工程においては、まず、洗浄手段3が有する洗浄槽31に所定量の冷却した過酸化水素添加水W2が供給されると、搬送手段(不図示)により基板wが洗浄槽31に搬入される。洗浄槽31に搬入された基板wは、冷却した過酸化水素添加水W2中に浸漬されて、洗浄される。所定時間が経過すると、搬送手段により洗浄後の基板wは洗浄槽31外へ搬出される。なお、搬送手段は、複数の基板wを洗浄槽31に搬入及び搬出するものであってもよい。基板wの浸漬洗浄後の過酸化水素添加水は、廃水配管(不図示)を経て洗浄槽31外に排出される。そして、次に洗浄すべき基板wに対して、上記洗浄工程が繰り返し行われる。
(Washing process)
In the cleaning process, first, when a predetermined amount of cooled hydrogen peroxide-added water W2 is supplied to the
以上のように、本発明の洗浄方法によれば、基板の洗浄に、所定の温度、特に0℃以上20℃未満の温度に冷却した低温の過酸化水素添加水を用いることにより、過酸化水素の活性が低下するので、基板表面の酸化膜の形成を抑制することができ、もって、基板材料のロスを低減することが可能となる。 As described above, according to the cleaning method of the present invention, by using a low-temperature hydrogen peroxide-added water cooled to a predetermined temperature, in particular, a temperature of 0 ° C. or higher and lower than 20 ° C., for cleaning the substrate, Therefore, the formation of an oxide film on the substrate surface can be suppressed, and the loss of the substrate material can be reduced.
以上、本発明について図面を参照にして説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更実施が可能である。例えば、上記実施形態においては、過酸化水素添加水生成装置1において、過酸化水素タンク121内に貯留した過酸化水素を混合手段11に添加しているが、過酸化水素タンク121の代わりに、電解過酸化水素発生装置を用いてもよい。また。上記実施形態においては、洗浄手段3において、洗浄槽31を用いて浸漬式により基板wの洗浄を行っているが、0℃以上20℃未満に冷却した過酸化水素添加水で基板wを洗浄することが可能であれば、例えば、基板wに過酸化水素添加水を噴射する枚葉式で洗浄を行ってもよい。
The present invention has been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, in the hydrogen peroxide-added
以下、実施例に基づき本発明をさらに詳説するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is further explained in full detail based on an Example, this invention is not limited to a following example.
図1に示す基板の洗浄装置を用いて、シリコン基板の洗浄処理を行った。まず、シリコン基板を常温の過酸化水素添加水(過酸化水素濃度:15ppm)に5分間浸漬させた後、0.5wt%の希薄フッ酸に5分間浸漬させて、表面を清浄化した。 The silicon substrate was cleaned using the substrate cleaning apparatus shown in FIG. First, the silicon substrate was immersed in hydrogen peroxide-added water at normal temperature (hydrogen peroxide concentration: 15 ppm) for 5 minutes, and then immersed in 0.5 wt% dilute hydrofluoric acid for 5 minutes to clean the surface.
〔実施例1〕
上記清浄化後のシリコン基板を、チラーにより12℃に冷却した過酸化水素添加水(過酸化水素濃度:10ppm)に5分間浸漬させて洗浄した後、酸化膜厚をエリプソメーターで測定した。
[Example 1]
The cleaned silicon substrate was immersed in hydrogen peroxide-added water (hydrogen peroxide concentration: 10 ppm) cooled to 12 ° C. with a chiller for 5 minutes and washed, and the oxide film thickness was measured with an ellipsometer.
〔比較例1〕
シリコン基板を浸漬洗浄する過酸化水素添加水を冷却しなかった以外は実施例1と同様にして、上記清浄化後のシリコン基板の浸漬洗浄をした後、酸化膜厚をエリプソメーターで測定した。
[Comparative Example 1]
The cleaned silicon substrate was immersed and cleaned in the same manner as in Example 1 except that the hydrogen peroxide-added water for immersing and cleaning the silicon substrate was not cooled, and the oxide film thickness was measured with an ellipsometer.
〔実施例2〕
上記清浄化後のシリコン基板を、チラーにより12℃に冷却した過酸化水素添加水(過酸化水素濃度:100ppm)に5分間浸漬させて洗浄した後、酸化膜厚をエリプソメーターで測定した。
[Example 2]
The cleaned silicon substrate was immersed in hydrogen peroxide-added water (hydrogen peroxide concentration: 100 ppm) cooled to 12 ° C. with a chiller for 5 minutes and washed, and the oxide film thickness was measured with an ellipsometer.
〔比較例2〕
シリコン基板を浸漬洗浄する過酸化水素添加水を冷却しなかった以外は実施例2と同様にして、上記清浄化後のシリコン基板の浸漬洗浄をした後、酸化膜厚をエリプソメーターで測定した。
[Comparative Example 2]
The cleaned silicon substrate was immersed and cleaned in the same manner as in Example 2 except that the hydrogen peroxide-added water for immersing and cleaning the silicon substrate was not cooled, and the oxide film thickness was measured with an ellipsometer.
実施例1及び比較例1、実施例2及び比較例2のそれぞれについて、過酸化水素添加水による浸漬洗浄後のシリコン基板に形成された酸化膜厚の数値を表1に示す。本結果から分かるように、シリコン基板を洗浄する過酸化水素添加水の温度を0℃以上20℃未満に冷却することによって、過酸化水素添加水中の過酸化水素の活性が減少するので、同様の浸漬時間でも酸化膜厚を制御することができることが分かった。 Table 1 shows numerical values of oxide film thicknesses formed on the silicon substrate after immersion cleaning with hydrogen peroxide-added water for each of Example 1, Comparative Example 1, Example 2, and Comparative Example 2. As can be seen from this result, the hydrogen peroxide activity in the hydrogen peroxide-added water is reduced by cooling the hydrogen peroxide-added water temperature for cleaning the silicon substrate to 0 ° C. or higher and lower than 20 ° C. It was found that the oxide film thickness can be controlled even by the immersion time.
以上説明したように、本発明の基板の洗浄装置及び基板の洗浄方法によれば、基板表面に残留したレジスト等の有機物や金属異物を洗浄除去するとともに、洗浄工程における基板材料のロスを低減させることができる。 As described above, according to the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method of the present invention, organic substances such as resist and metal foreign matter remaining on the substrate surface are cleaned and removed, and loss of substrate material in the cleaning process is reduced. be able to.
本発明は、半導体デバイスの製造において、製造過程で生じるレジスト等の有機物や金属異物の汚染物質の洗浄装置及び洗浄方法として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a cleaning apparatus and cleaning method for organic substances such as resists and metal contaminants generated in the manufacturing process in manufacturing semiconductor devices.
10 基板の洗浄装置
1 過酸化水素添加水生成装置
11 混合手段
111 混合槽
12 薬注手段
121 過酸化水素タンク
13 制御機構
14 薬注ポンプ
15 原水ポンプ
16 流量計
2 冷却手段
21 チラー
3 洗浄手段
31 洗浄槽
L1,L2,L3 供給配管
L4 薬注配管
W 超純水
W1 過酸化水素添加水
W2 冷却した過酸化水素添加水
w 基板
DESCRIPTION OF
Claims (8)
20℃以上の過酸化水素添加水を所定の温度に冷却する冷却手段と、
前記冷却手段で冷却した過酸化水素添加水により基板を洗浄する洗浄手段と
を備える基板の洗浄装置。 A substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate using hydrogen peroxide-added water,
Cooling means for cooling hydrogen peroxide-added water at 20 ° C. or higher to a predetermined temperature;
And a cleaning means for cleaning the substrate with hydrogen peroxide-added water cooled by the cooling means.
20℃以上の過酸化水素添加水を所定の温度に冷却する冷却工程と、
前記冷却工程で冷却した過酸化水素添加水により基板を洗浄する洗浄工程と
を備える基板の洗浄方法。 A substrate cleaning method for cleaning a substrate using hydrogen peroxide-added water,
A cooling step of cooling the hydrogen peroxide-added water at 20 ° C. or higher to a predetermined temperature;
And a cleaning step of cleaning the substrate with hydrogen peroxide-added water cooled in the cooling step.
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JP2007150172A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Shibaura Mechatronics Corp | Processing apparatus for substrate |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234320A (en) * | 2002-02-06 | 2003-08-22 | Nec Electronics Corp | Method, chemical liquid, and device for cleaning substrate, and semiconductor device |
JP2007150172A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Shibaura Mechatronics Corp | Processing apparatus for substrate |
JP2013251461A (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-12 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Method of cleaning semiconductor wafer |
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