JP2021068791A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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泰地 和田
Taichi Wada
泰地 和田
元輝 野口
Genki Noguchi
元輝 野口
大平 聡
Satoshi Ohira
聡 大平
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Abstract

To provide a method for manufacturing a semiconductor device, by which reduction in a function of removing a resist can be suppressed.SOLUTION: A plurality of semiconductor substrates is processed by repeating steps of preparing a semiconductor substrate having one surface, disposing a resist on the one surface, performing a predetermined process by use of a resist, and putting the semiconductor substrate into a mixture liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide water for cleaning so as to remove the resist. After the mixture liquid is first prepared, a step of replenishing the mixture liquid with hydrogen peroxide is performed a plurality of times. When an interval from when the mixture liquid is first prepared until the semiconductor substrate is first put into the mixture liquid is referred as a standby time Tf, and an interval in replenishing hydrogen peroxide is referred as a replenishing interval Ta, Tb, the standby time is controlled to be equal to or shorter than the longest replenishing time interval.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、半導体基板を洗浄することを含む半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, which includes cleaning a semiconductor substrate.

従来より、半導体基板を洗浄することを含む半導体装置の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。例えば、半導体基板上にレジストを配置し、当該レジストを用いて半導体装置を製造する場合には、半導体基板を洗浄することでレジストを除去することを含む工程を行う。 Conventionally, a method for manufacturing a semiconductor device including cleaning a semiconductor substrate has been proposed (see, for example, Patent Document 1). For example, when a resist is placed on a semiconductor substrate and a semiconductor device is manufactured using the resist, a step including removing the resist by cleaning the semiconductor substrate is performed.

この場合、レジストは、硫酸と過酸化水素水とを混合した混合液(SPM:Sulfuric acid and hydrogen Peroxide Mixtureの略)を用いて除去される。なお、この混合液には、硫酸と、硫酸と過酸化水素水との反応によって生成される過硫酸とが含まれている。そして、混合液を用いてレジストを除去する場合、混合液を所定温度まで加熱して当該温度に維持しつつ、混合液内にレジストが配置された半導体基板を投入する。これにより、混合液中の硫酸にて主にレジストが溶解されると共に、混合液中の過硫酸にて主にレジストが分解され、レジストが剥離される。 In this case, the resist is removed using a mixed solution (SPM: Sulfuric acid and hydrogen Peroxide Mixture) in which sulfuric acid and hydrogen peroxide solution are mixed. The mixed solution contains sulfuric acid and persulfuric acid produced by the reaction of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution. Then, when the resist is removed using the mixed liquid, the semiconductor substrate on which the resist is arranged is charged into the mixed liquid while heating the mixed liquid to a predetermined temperature and maintaining the temperature. As a result, the resist is mainly dissolved by the sulfuric acid in the mixed solution, and the resist is mainly decomposed by the persulfuric acid in the mixed solution, and the resist is peeled off.

特開2004−193407号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-193407

しかしながら、混合液を所定温度まで加熱して当該温度に維持すると、過硫酸が自己分解し始める。このため、レジストが配置された半導体基板を洗浄する前に混合液を早く生成して所定温度に維持された状態にすると、レジストが配置された半導体基板を混合液内に投入する前に、過硫酸が自己分解してレジストを剥離する機能が低下してしまう。 However, when the mixed solution is heated to a predetermined temperature and maintained at that temperature, the persulfate begins to autolyze. Therefore, if the mixed solution is quickly generated before cleaning the semiconductor substrate on which the resist is arranged and maintained at a predetermined temperature, the semiconductor substrate on which the resist is arranged is excessively generated before being charged into the mixed solution. The sulfuric acid self-decomposes and the ability to peel off the resist is reduced.

本発明は上記点に鑑み、レジストを剥離する機能が低下することを抑制できる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a semiconductor device capable of suppressing a decrease in the function of peeling a resist.

上記目的を達成するための請求項1では、レジスト(20)を剥離することを行う半導体装置の製造方法であって、一面(10a)を有する半導体基板(10)を用意することと、一面上にレジストを配置することと、レジストを用いて所定の処理を行うことと、硫酸と過酸化水素水とを混合した混合液に、半導体基板を投入して洗浄することでレジストを剥離することと、を繰り返し行うことによって複数の半導体基板を処理し、初めに混合液を生成した後、混合液に過酸化水素水を補充することを複数回行い、初めに混合液を生成してから初めに半導体基板を混合液に投入するまでの間隔を待機間隔(Tf)とし、過酸化水素水を補充することの間隔を補充間隔(Ta、Tb)とすると、待機間隔は、補充間隔のうちの最も長い期間以下とされている。 A first aspect of claim 1 for achieving the above object is a method for manufacturing a semiconductor device that peels off a resist (20), wherein a semiconductor substrate (10) having one surface (10a) is prepared, and one surface is on the surface. To remove the resist by arranging the resist in the semiconductor, performing a predetermined treatment using the resist, and putting a semiconductor substrate into a mixed solution of sulfuric acid and a hydrogen peroxide solution for cleaning. , Are processed multiple times to process a plurality of semiconductor substrates, first to generate a mixed solution, and then to replenish the mixed solution with hydrogen peroxide solution multiple times to first generate the mixed solution and then first. Assuming that the interval until the semiconductor substrate is put into the mixed solution is the standby interval (Tf) and the interval for replenishing the hydrogen peroxide solution is the replenishment interval (Ta, Tb), the standby interval is the most of the replenishment intervals. It is said to be less than a long period of time.

これによれば、待機間隔は、各補充間隔のうちの最も長い期間以下とされている。このため、最初の半導体基板を洗浄する前に過硫酸の濃度が著しく低減した状態となることを抑制できる。したがって、レジストを剥離する機能が低下することを抑制できる。そして、このように待機間隔を設定することにより、混合液を新しく生成した後に最初に半導体基板を洗浄するまでの期間において、過酸化水素水を補充する必要がなくなり、過酸化水素水の使用量が増加することを抑制できる。 According to this, the waiting interval is set to be equal to or less than the longest period of each replenishment interval. Therefore, it is possible to prevent the concentration of persulfuric acid from being remarkably reduced before cleaning the first semiconductor substrate. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the function of peeling the resist. By setting the standby interval in this way, it is not necessary to replenish the hydrogen peroxide solution in the period from the newly generated mixed solution to the first cleaning of the semiconductor substrate, and the amount of the hydrogen peroxide solution used is eliminated. Can be suppressed from increasing.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference reference numerals in parentheses attached to each component or the like indicate an example of the correspondence between the component or the like and the specific component or the like described in the embodiment described later.

第1実施形態における半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device in 1st Embodiment. 図1Aに続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which follows FIG. 1A. 図1Bに続く半導体装置の製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the semiconductor device which follows FIG. 1B. 処理槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the processing tank. レジストを剥離する際の反応を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the reaction at the time of peeling off a resist. 半導体基板を洗浄するタイミングと、過酸化水素水を補充するタイミングとを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of cleaning a semiconductor substrate and the timing of replenishing hydrogen peroxide solution. 過酸化水素水を補充するタイミングと、硫酸および過硫酸の濃度を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of replenishing the hydrogen peroxide solution, and the concentration of sulfuric acid and persulfuric acid.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, parts that are the same or equal to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
第1実施形態の半導体装置の製造方法について、図1A〜図1Cを参照しつつ説明する。なお、本実施形態の半導体装置の製造方法は、複数の半導体装置を順に製造する方法である。言い換えると、本実施形態の半導体装置の製造方法は、複数の半導体装置を継続的に製造する方法である。また、以下では、半導体基板を洗浄することを含む半導体装置の製造方法として、ダイオードが形成された半導体装置の製造方法を説明する。
(First Embodiment)
The method for manufacturing the semiconductor device of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 1C. The method for manufacturing the semiconductor device of the present embodiment is a method for manufacturing a plurality of semiconductor devices in order. In other words, the method for manufacturing a semiconductor device of the present embodiment is a method for continuously manufacturing a plurality of semiconductor devices. Further, in the following, as a method of manufacturing a semiconductor device including cleaning a semiconductor substrate, a method of manufacturing a semiconductor device in which a diode is formed will be described.

まず、図1Aに示されるように、シリコン等で構成され、一面10aを有する半導体基板10を用意する。本実施形態では、半導体基板10は、P型とされている。そして、半導体基板10の一面10a上にレジスト20を配置する。続いて、露光、現像を行ってレジスト20をパターニングし、半導体基板10の一面10aにおける所定領域を開口させる開口部21を形成する。 First, as shown in FIG. 1A, a semiconductor substrate 10 made of silicon or the like and having one side 10a is prepared. In this embodiment, the semiconductor substrate 10 is P-shaped. Then, the resist 20 is arranged on one surface 10a of the semiconductor substrate 10. Subsequently, exposure and development are performed to pattern the resist 20, and an opening 21 for opening a predetermined region on one surface 10a of the semiconductor substrate 10 is formed.

次に、図1Bに示されるように、レジスト20をマスクとしてN型の不純物をイオン注入する。そして、加熱処理を行って当該不純物を活性化させることにより、N型領域11を形成する。 Next, as shown in FIG. 1B, N-type impurities are ion-implanted using the resist 20 as a mask. Then, heat treatment is performed to activate the impurities to form the N-type region 11.

その後、図1Cに示されるように、レジスト20を剥離する。これにより、ダイオードが形成された半導体装置が製造される。そして、本実施形態では、上記各工程を順に行うことにより、複数の半導体装置を順に製造する。つまり、複数の半導体装置を継続的に製造する。 Then, as shown in FIG. 1C, the resist 20 is peeled off. As a result, a semiconductor device in which a diode is formed is manufactured. Then, in the present embodiment, a plurality of semiconductor devices are manufactured in order by performing each of the above steps in order. That is, a plurality of semiconductor devices are continuously manufactured.

次に、レジスト20を剥離する際の工程について、具体的に説明する。 Next, the process for peeling the resist 20 will be specifically described.

まず、レジスト20を剥離する際には、図2に示されるように、硫酸と過酸化水素水とを混合した混合液を用意する。本実施形態では、図2に示されるように、処理槽30内で硫酸と過酸化水素水とを混合して混合液を生成する。なお、処理槽30には、ヒータ41およびフィルタ42を含み、混合液を循環させることが可能な循環経路40が備えられている。 First, when peeling off the resist 20, as shown in FIG. 2, a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution is prepared. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, sulfuric acid and hydrogen peroxide solution are mixed in the treatment tank 30 to generate a mixed solution. The treatment tank 30 includes a heater 41 and a filter 42, and is provided with a circulation path 40 capable of circulating the mixed liquid.

そして、本実施形態では、混合液が循環経路40を循環するようにすることにより、当該混合液を130〜150℃の処理温度まで加熱して維持する。そして、この混合液にレジスト20が配置された半導体基板10を投入して洗浄することにより、レジスト20を剥離する。 Then, in the present embodiment, the mixed liquid is heated and maintained at a treatment temperature of 130 to 150 ° C. by allowing the mixed liquid to circulate in the circulation path 40. Then, the semiconductor substrate 10 on which the resist 20 is arranged is put into this mixed liquid and washed to peel off the resist 20.

この場合、まず、下記化学式1で示されるように、混合液中では、硫酸と過酸化水素水から過硫酸が生成された状態となっている。 In this case, first, as shown by the following chemical formula 1, persulfuric acid is produced from sulfuric acid and hydrogen peroxide solution in the mixed solution.

(化1)HSO+H→HSO+H
そして、レジスト20を剥離する際には、図3に示されるように、レジスト20を溶解する溶解反応(すなわち、開裂反応)と、レジスト20を分解する分解反応(すなわち、酸化反応)が発生する。この場合、溶解反応では、下記化学式2の反応が主に発生する。分解反応では、下記化学式3の反応が主に発生する。
(Chemical formula 1) H 2 SO 4 + H 2 O 2 → H 2 SO 5 + H 2 O
Then, when the resist 20 is peeled off, as shown in FIG. 3, a dissolution reaction for dissolving the resist 20 (that is, a cleavage reaction) and a decomposition reaction for decomposing the resist 20 (that is, an oxidation reaction) occur. .. In this case, in the dissolution reaction, the reaction of the following chemical formula 2 mainly occurs. In the decomposition reaction, the reaction of the following chemical formula 3 mainly occurs.

Figure 2021068791
(化3)C、2H+HSO→HO+CO+2HSO
なお、上記化学式2において、左辺の第1項は、レジスト20を示しており、右辺の第1項および第2項は、レジスト20が溶解したことを示している。上記化学式2および化学式3で示されるように、レジスト20を剥離する際には、硫酸および過硫酸の2種類の反応種が必要になる。しかしながら、過硫酸は、約80℃程度から自己分解を始める材料であり、混合液が処理温度で維持されると、下記化学式4で示されるように自己分解する。
Figure 2021068791
(Chemical 3) C, 2H + H 2 SO 4 → H 2 O + CO 2 + 2H 2 SO 4
In the above chemical formula 2, the first term on the left side indicates the resist 20, and the first and second terms on the right side indicate that the resist 20 has been dissolved. As shown by Chemical Formula 2 and Chemical Formula 3, two types of reactive species, sulfuric acid and persulfuric acid, are required when peeling the resist 20. However, persulfuric acid is a material that starts autolysis from about 80 ° C., and when the mixed solution is maintained at the treatment temperature, it autolyzes as shown by the following chemical formula 4.

(化4)2HSO→2HSO+O
このため、上記図1A〜図1Cの工程を順に行って半導体装置を順に複数製造する場合、混合液が処理温度で維持されることによって過硫酸の濃度が低下する。これにより、図1Cのレジスト20を剥離する工程では、経時的にレジスト20を剥離する機能が徐々に低下する。
(Chemical 4) 2H 2 SO 5 → 2H 2 SO 4 + O 2
Therefore, when a plurality of semiconductor devices are manufactured in order by performing the steps of FIGS. 1A to 1C in order, the concentration of persulfate decreases by maintaining the mixed solution at the processing temperature. As a result, in the step of peeling the resist 20 of FIG. 1C, the function of peeling the resist 20 gradually deteriorates over time.

したがって、本実施形態では、図4および図5に示されるように、定期的に、混合液に過酸化水素水を補充する。これにより、上記化学式1で示されるように、定期的に過硫酸が生成され、過硫酸の濃度が低下した状態でレジスト20を剥離する工程が実行されることを抑制できる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the mixed solution is periodically replenished with hydrogen peroxide solution. As a result, as shown by the above chemical formula 1, persulfuric acid is periodically generated, and it is possible to prevent the step of peeling the resist 20 from being executed in a state where the concentration of persulfuric acid is lowered.

ここで、本実施形態では、各半導体基板10を処理する所定期間前に過酸化水素水を補充する。つまり、図4に示されるように、例えば、時点T4、時点T6、時点T8にて、レジスト20が配置された半導体基板10を混合液内に投入してレジスト20を剥離する処理を行うとする。この場合、時点T4より前の時点T3にて過酸化水素水を補充し、時点T6より前の時点T5にて過酸化水素水を補充し、時点T8より前の時点T7にて過酸化水素水を補充する。これにより、時点T4、時点T6、時点T8にて半導体基板10を洗浄してレジスト20を剥離する際、過硫酸の濃度が低くなっていることが抑制される。 Here, in the present embodiment, the hydrogen peroxide solution is replenished before a predetermined period for processing each semiconductor substrate 10. That is, as shown in FIG. 4, for example, at the time point T4, the time point T6, and the time point T8, the semiconductor substrate 10 on which the resist 20 is arranged is put into the mixed liquid and the resist 20 is peeled off. .. In this case, the hydrogen peroxide solution is replenished at the time point T3 before the time point T4, the hydrogen peroxide solution is replenished at the time point T5 before the time point T6, and the hydrogen peroxide solution is replenished at the time point T7 before the time point T8. To replenish. As a result, when the semiconductor substrate 10 is washed and the resist 20 is peeled off at the time point T4, the time point T6, and the time point T8, it is suppressed that the concentration of persulfuric acid is low.

なお、図5に示されるように、同じ量の過酸化水素水を補充したとしても、上記化学式2で示されるように、半導体基板10を洗浄することによって硫酸の濃度も低下するため、生成される過硫酸の濃度も低下する。このため、硫酸の濃度が所定の閾値未満となった場合には、混合液を廃棄し、新たな混合液を生成する。 As shown in FIG. 5, even if the same amount of hydrogen peroxide solution is replenished, as shown in the above chemical formula 2, the concentration of sulfuric acid is also reduced by cleaning the semiconductor substrate 10, so that it is generated. The concentration of hydrogen peroxide also decreases. Therefore, when the concentration of sulfuric acid becomes less than a predetermined threshold value, the mixed solution is discarded and a new mixed solution is generated.

そして、図4に示されるように、過酸化水素水を補充する時点T3と時点T5との間隔を補充間隔Ta、時点T5と時点T7との間隔を補充間隔Tbとすると、補充間隔Taおよび補充間隔Tbは、維持される混合液の温度等に基づいて設定される。本実施形態では、補充間隔Taおよび補充間隔Tbは、同じ期間とされ、約20分間とされる。 Then, as shown in FIG. 4, assuming that the interval between the time point T3 and the time point T5 for replenishing the hydrogen peroxide solution is the replenishment interval Ta and the interval between the time point T5 and the time point T7 is the replenishment interval Tb, the replenishment interval Ta and the replenishment The interval Tb is set based on the temperature of the mixed solution to be maintained and the like. In this embodiment, the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb are the same period, which is about 20 minutes.

また、レジスト20が配置された半導体基板10を最初に洗浄する前の時点T1にて、混合液を生成する。この場合、混合液を早く生成し過ぎると、最初の半導体基板10を洗浄する際に過硫酸の濃度が低下し過ぎてしまう。このため、本実施形態では、混合液を最初に生成する時点T1と最初の半導体基板10を処理する時点T2との待機間隔Tfは、補充間隔Taおよび補充間隔Tbのうちの最も長い期間以下とされている。 Further, a mixed liquid is generated at a time point T1 before the semiconductor substrate 10 on which the resist 20 is arranged is first washed. In this case, if the mixed solution is generated too quickly, the concentration of persulfuric acid will drop too much when cleaning the first semiconductor substrate 10. Therefore, in the present embodiment, the waiting interval Tf between the time point T1 at which the mixed liquid is first produced and the time point T2 at which the first semiconductor substrate 10 is processed is equal to or less than the longest of the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb. Has been done.

本実施形態では、補充間隔Taおよび補充間隔Tbが同じ期間とされているため、待機間隔Tfは、補充間隔Taおよび補充間隔Tbの期間以下とされている。より詳しくは、本実施形態の待機間隔Tfは、補充間隔Taおよび補充間隔Tbと同じ期間とされている。なお、特に限定されるものではないが、最初に混合液を生成する場合には、過硫酸の濃度が5〜6g/L(すなわち、混合液中の硫酸と過硫酸との体積比が2.25程度)となるように、混合液が生成される。 In the present embodiment, since the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb are the same period, the waiting interval Tf is set to be equal to or less than the period of the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb. More specifically, the waiting interval Tf of the present embodiment is set to the same period as the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb. Although not particularly limited, when the mixed solution is first produced, the concentration of persulfuric acid is 5 to 6 g / L (that is, the volume ratio of sulfuric acid to persulfuric acid in the mixed solution is 2. A mixed solution is produced so as to be about 25).

以上説明したように、本実施形態では、待機間隔Tfは、各補充間隔Ta、Tbのうちの最も長い期間以下とされている。このため、最初の半導体基板10を洗浄する前に過硫酸の濃度が著しく低減した状態となることを抑制できる。したがって、レジスト20を剥離する機能が低下することを抑制できる。そして、このように待機間隔Tfを設定することにより、混合液を新しく生成した後に最初に半導体基板10を洗浄するまでの期間において、過酸化水素水を補充する必要がなくなり、過酸化水素水の使用量が増加することを抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the waiting interval Tf is set to be equal to or less than the longest period of the replenishment intervals Ta and Tb. Therefore, it is possible to prevent the concentration of persulfuric acid from being remarkably reduced before cleaning the first semiconductor substrate 10. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the function of peeling the resist 20. By setting the standby interval Tf in this way, it is not necessary to replenish the hydrogen peroxide solution in the period from the newly generated mixed solution to the first cleaning of the semiconductor substrate 10, and the hydrogen peroxide solution is eliminated. It is possible to suppress an increase in the amount used.

また、本実施形態では、それぞれの半導体基板10を洗浄する前に1回ずつ過酸化水素水を補充するため、各半導体基板10を処理する際にレジスト20を剥離する機能が低下することも抑制できる。また、半導体基板10を洗浄する前に過酸化水素水を複数回補充しないため、過酸化水素水の使用量が増加することを抑制できる。 Further, in the present embodiment, since the hydrogen peroxide solution is replenished once before cleaning each of the semiconductor substrates 10, it is possible to suppress the deterioration of the function of peeling the resist 20 when processing each of the semiconductor substrates 10. it can. Further, since the hydrogen peroxide solution is not replenished a plurality of times before cleaning the semiconductor substrate 10, it is possible to suppress an increase in the amount of the hydrogen peroxide solution used.

さらに、本実施形態では、待機間隔Tfおよび各補充間隔Ta、Tbは、同じ期間とされている。このため、過酸化水素水を補充するタイミングと、半導体基板10を洗浄するタイミングとの調整が容易になり、製造工程の簡略化を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the waiting interval Tf and the replenishment intervals Ta and Tb are set to the same period. Therefore, the timing of replenishing the hydrogen peroxide solution and the timing of cleaning the semiconductor substrate 10 can be easily adjusted, and the manufacturing process can be simplified.

(第2実施形態)
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、過酸化水素水を補充した時点から半導体基板10を洗浄する時点までの期間を規定したものである。その他に関しては、上記第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described. This embodiment defines the period from the time when the hydrogen peroxide solution is replenished to the time when the semiconductor substrate 10 is washed with respect to the first embodiment. Others are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.

本実施形態では、時点T3以降で半導体基板10を洗浄する際には、過酸化水素水を補充した時点から次に半導体基板10を洗浄する時点までの期間が待機間隔Tf未満となるようにする。つまり、時点T3と時点T4との期間、時点T5と時点T6との期間、時点T7と時点T8との期間が待機間隔Tf未満となるようにする。 In the present embodiment, when cleaning the semiconductor substrate 10 after the time point T3, the period from the time when the hydrogen peroxide solution is replenished to the time when the semiconductor substrate 10 is washed next is set to be less than the standby interval Tf. .. That is, the period between the time point T3 and the time point T4, the period between the time point T5 and the time point T6, and the period between the time point T7 and the time point T8 are set to be less than the waiting interval Tf.

これによれば、時点T4、時点T6、時点T8で半導体基板10を洗浄する際、過硫酸が希薄な状態となっていることを抑制でき、レジスト20が剥離されないことを抑制できる。 According to this, when the semiconductor substrate 10 is washed at the time point T4, the time point T6, and the time point T8, it is possible to suppress that the persulfate is in a dilute state, and it is possible to prevent the resist 20 from being peeled off.

(第3実施形態)
第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、2回目以降に過酸化水素水を補充する際の量を変更する場合があるようにしたものである。その他に関しては、上記第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third Embodiment)
The third embodiment will be described. In this embodiment, the amount of hydrogen peroxide solution to be replenished may be changed from the second time onward with respect to the first embodiment. Others are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.

本実施形態では、2回目以降に過酸化水素水を補充する際には、過酸化水素水を補充した後に半導体基板10を洗浄するまでの間隔が待機間隔Tf以上となる場合、1回目に補充した過酸化水素水の量よりも多い量の過酸化水素水を補充する。すなわち、時点T5以降で過酸化水素水を補充する際には、当該過酸化水素水を補充した時点と次に半導体基板10を洗浄するまでの時点との間隔が待機間隔Tf以上となる場合、時点T3で補充した過酸化水素水の量よりも多い量の過酸化水素水を補充する。 In the present embodiment, when replenishing the hydrogen peroxide solution after the second time, if the interval from replenishing the hydrogen peroxide solution to cleaning the semiconductor substrate 10 is equal to or longer than the standby interval Tf, the first replenishment is performed. Replenish the hydrogen peroxide solution in an amount larger than the amount of the hydrogen peroxide solution. That is, when replenishing the hydrogen peroxide solution after the time point T5, if the interval between the time point at which the hydrogen peroxide solution is replenished and the time point until the next cleaning of the semiconductor substrate 10 is equal to or greater than the standby interval Tf. Replenish the hydrogen peroxide solution in an amount larger than the amount of the hydrogen peroxide solution replenished at the time point T3.

この場合、2回目以降に過酸化水素水を補充した時点から次に半導体基板10を洗浄する時点までの期間をTfa(但し、Tfa>Tf)とし、時点T3で補充する過酸化水素水の量をViniとし、時点T5以降で補充する過酸化水素水の量をVとすると、V=Vini(Tfa/Tf)とするようにできる。つまり、2回目以降に過酸化水素水を補充した時点から次に半導体基板10を洗浄する時点までの間隔が待機間隔Tf以上となる場合には、経過時間に比例して過酸化水素水を補充する量を増加する。 In this case, the period from the time when the hydrogen peroxide solution is replenished from the second time onward to the time when the semiconductor substrate 10 is washed next is set to Tfa (however, Tfa> Tf), and the amount of the hydrogen peroxide solution to be replenished at the time point T3. Is Vini, and the amount of hydrogen peroxide solution to be replenished after the time point T5 is V, so that V = Vini (Tfa / Tf). That is, when the interval from the time when the hydrogen peroxide solution is replenished from the second time onward to the time when the semiconductor substrate 10 is washed next is equal to or longer than the standby interval Tf, the hydrogen peroxide solution is replenished in proportion to the elapsed time. Increase the amount to do.

これによれば、過酸化水素水を補充した時点から次に半導体基板10を洗浄する時点までの間隔が待機間隔Tf以上となる場合には、過酸化水素水を補充する量が増加するため、過硫酸が希薄な状態で半導体基板10を洗浄することが抑制される。したがって、レジスト20が剥離されないことを抑制できる。 According to this, when the interval from the time when the hydrogen peroxide solution is replenished to the time when the semiconductor substrate 10 is washed next becomes the standby interval Tf or more, the amount of the hydrogen peroxide solution replenished increases. Cleaning the semiconductor substrate 10 in a dilute state of hydrogen peroxide is suppressed. Therefore, it is possible to prevent the resist 20 from being peeled off.

(第4実施形態)
第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、過酸化水素水の反応温度に基づいて過酸化水素水の補充量を決定するものである。その他に関しては、上記第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment will be described. In this embodiment, the amount of hydrogen peroxide solution replenished is determined based on the reaction temperature of the hydrogen peroxide solution with respect to the first embodiment. Others are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.

まず、混合液に過酸化水素水を補充することにより、上記化学式1で示されるように、過硫酸が生成される。この場合、過硫酸が生成される過程において反応熱が発生するが、反応熱は、生成される過硫酸の濃度に比例する。そして、レジスト20を剥離するのに必要な過硫酸の濃度に基づいて設定される混合液の温度を閾値温度とする。なお、閾値温度は、例えば、過酸化水素水を補充する時点と半導体基板10を洗浄する時点との期間も考慮され、半導体基板10を洗浄する際に過硫酸の濃度が十分に残存する温度とされることが好ましい。 First, by replenishing the mixed solution with hydrogen peroxide solution, persulfuric acid is produced as shown by the above chemical formula 1. In this case, heat of reaction is generated in the process of producing persulfuric acid, and the heat of reaction is proportional to the concentration of persulfuric acid produced. Then, the temperature of the mixed solution set based on the concentration of persulfuric acid required for peeling the resist 20 is set as the threshold temperature. The threshold temperature is, for example, a temperature at which a sufficient concentration of persulfate remains when the semiconductor substrate 10 is washed, considering the period between the time when the hydrogen peroxide solution is replenished and the time when the semiconductor substrate 10 is washed. It is preferable to be done.

そして、本実施形態では、過酸化水素水を補充する際には、混合液の温度を測定し、測定温度が閾値温度以上となるようにする。具体的には、過酸化水素水を補充する際には、混合液の温度が閾値温度以上となれば補充を停止する。 Then, in the present embodiment, when replenishing the hydrogen peroxide solution, the temperature of the mixed solution is measured so that the measured temperature becomes equal to or higher than the threshold temperature. Specifically, when replenishing the hydrogen peroxide solution, the replenishment is stopped when the temperature of the mixed solution becomes equal to or higher than the threshold temperature.

また、過酸化水素水を補充する際には、所定の閾値補充量未満の過酸化水素水を補充するようにする。つまり、過酸化水素水を補充する際、閾値補充量と同じ過酸化水素水を補充しても混合液の温度が閾値温度以上とならない場合には、既に硫酸の濃度が薄くなっているため、混合液を廃棄する。 Further, when replenishing the hydrogen peroxide solution, the hydrogen peroxide solution less than a predetermined threshold replenishment amount is replenished. That is, when replenishing the hydrogen peroxide solution, if the temperature of the mixture does not exceed the threshold temperature even if the same hydrogen peroxide solution as the threshold replenishment amount is replenished, the concentration of sulfuric acid has already decreased. Discard the mixture.

これによれば、過酸化水素水を補充する際には、混合液の温度が閾値温度以上となればよいため、特に、半導体基板10を洗浄し始める時点T3等では、過酸化水素水の使用量が増加することを抑制できる。 According to this, when replenishing the hydrogen peroxide solution, the temperature of the mixed solution may be equal to or higher than the threshold temperature. Therefore, the hydrogen peroxide solution is used especially at the time point T3 or the like when the semiconductor substrate 10 is started to be washed. It is possible to suppress the increase in the amount.

(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified within the scope of the claims.

例えば、上記第1実施形態では、半導体基板10を順に処理することにより、複数の半導体装置を順に製造する方法について説明した。しかしながら、上記第1実施形態では、複数枚の半導体基板10をロット単位で管理し、各ロットを順にすることにより、複数の半導体装置を順に製造するようにしてもよい。また、過酸化水素水を補充する時点同士の間に、複数の半導体基板10を洗浄するようにてもよい。例えば、図4中の時点T3と時点T5との間では、時点T4で半導体基板10を洗浄すると共に、時点T3と時点T4との間、または時点T4と時点T5との間でも半導体基板10を洗浄するようにしてもよい。 For example, in the first embodiment, a method of sequentially manufacturing a plurality of semiconductor devices by sequentially processing the semiconductor substrates 10 has been described. However, in the first embodiment, a plurality of semiconductor devices 10 may be managed in lot units, and each lot may be ordered in order to manufacture a plurality of semiconductor devices in order. Further, the plurality of semiconductor substrates 10 may be washed between the time points when the hydrogen peroxide solution is replenished. For example, between the time point T3 and the time point T5 in FIG. 4, the semiconductor substrate 10 is washed at the time point T4, and the semiconductor substrate 10 is also between the time point T3 and the time point T4 or between the time point T4 and the time point T5. It may be washed.

また、上記第1実施形態では、補充間隔Taおよび補充間隔Tbは、異なる期間とされていてもよい。そして、待機間隔Tfは、各補充間隔Ta、Tbのうちの最も短い期間以下とされていてもよい。これによれば、さらに、最初に半導体基板10を洗浄する際に過硫酸の濃度が低下していることが抑制される。また、待機間隔Tfと各補充間隔Ta、Tbは、同じ期間とされていなくてもよい。 Further, in the first embodiment, the replenishment interval Ta and the replenishment interval Tb may be set to different periods. Then, the waiting interval Tf may be set to be equal to or less than the shortest period of the replenishment intervals Ta and Tb. According to this, it is further suppressed that the concentration of persulfuric acid is lowered when the semiconductor substrate 10 is first washed. Further, the waiting interval Tf and the replenishment intervals Ta and Tb do not have to be the same period.

10 半導体基板
10a 一面
20 レジスト
10 Semiconductor substrate 10a One side 20 Resist

Claims (8)

レジスト(20)を剥離することを行う半導体装置の製造方法であって、
一面(10a)を有する半導体基板(10)を用意することと、
前記一面上に前記レジストを配置することと、
前記レジストを用いて所定の処理を行うことと、
硫酸と過酸化水素水とを混合した混合液に、前記半導体基板を投入して洗浄することで前記レジストを剥離することと、を繰り返し行うことによって複数の前記半導体基板を処理し、
初めに前記混合液を生成した後、前記混合液に前記過酸化水素水を補充することを複数回行い、
初めに前記混合液を生成してから初めに前記半導体基板を前記混合液に投入するまでの間隔を待機間隔(Tf)とし、前記過酸化水素水を補充することの間隔を補充間隔(Ta、Tb)とすると、前記待機間隔は、前記補充間隔のうちの最も長い期間以下とされている半導体装置の製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device that peels off the resist (20).
Preparing a semiconductor substrate (10) having one side (10a) and
Placing the resist on one surface and
Performing a predetermined treatment using the resist and
A plurality of the semiconductor substrates are treated by repeatedly performing the process of putting the semiconductor substrate into a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution and cleaning the resist to peel off the resist.
First, the mixed solution was produced, and then the mixed solution was replenished with the hydrogen peroxide solution a plurality of times.
The interval from the first generation of the mixed solution to the first injection of the semiconductor substrate into the mixed solution is defined as the standby interval (Tf), and the interval of replenishing the hydrogen peroxide solution is the replenishment interval (Ta, Assuming Tb), the method for manufacturing a semiconductor device, wherein the standby interval is equal to or less than the longest period of the replenishment intervals.
前記待機間隔は、前記補充間隔のうちの最も短い期間以下とされている請求項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 standby interval is equal to or less than the shortest period of the replenishment intervals. 前記待機間隔および前記補充間隔は、全て等しい期間とされている請求項1または2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 or 2, wherein the waiting interval and the replenishment interval are all equal periods. 前記過酸化水素水を補充することは、それぞれの前記半導体基板から前記レジストを剥離することの前に1回ずつ行う請求項1ないし3のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein replenishing the hydrogen peroxide solution is performed once before peeling the resist from each of the semiconductor substrates. 前記混合液に前記過酸化水素水を補充した後に前記半導体基板を前記混合液に投入するまでの間隔は、前記待機間隔未満の期間とされている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 The interval from replenishing the mixed solution with the hydrogen peroxide solution to charging the semiconductor substrate into the mixed solution is defined in any one of claims 1 to 4, which is a period shorter than the waiting interval. Manufacturing method of semiconductor devices. 2回目以降に前記過酸化水素水を補充することでは、前記混合液に前記過酸化水素水を補充した後に前記半導体基板を前記混合液に投入するまでの間隔が前記待機間隔以上となる場合、1回目に前記過酸化水素水を補充した際の量よりも多い量の前記過酸化水素水を補充する請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 When the hydrogen peroxide solution is replenished from the second time onward, the interval between replenishing the mixed solution with the hydrogen peroxide solution and adding the semiconductor substrate to the mixed solution is equal to or longer than the standby interval. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 4, wherein the hydrogen peroxide solution is replenished in an amount larger than the amount when the hydrogen peroxide solution is replenished for the first time. 前記混合液に前記過酸化水素水を補充することでは、前記混合液の温度を測定し、前記混合液の温度が所定の閾値温度以上となった場合に前記過酸化水素水の補充を停止する請求項1ないし6のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 By replenishing the mixed solution with the hydrogen peroxide solution, the temperature of the mixed solution is measured, and when the temperature of the mixed solution becomes equal to or higher than a predetermined threshold temperature, the replenishment of the hydrogen peroxide solution is stopped. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 6. 前記混合液に前記過酸化水素水を補充することでは、前記混合液の温度を測定し、所定の閾値補充量の前記過酸化水素水を補充しても前記混合液の温度が所定の閾値温度未満である場合には、前記混合液を廃棄する請求項1ないし7のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法。 By replenishing the mixed solution with the hydrogen peroxide solution, the temperature of the mixed solution is measured, and even if the hydrogen peroxide solution is replenished with a predetermined threshold replenishment amount, the temperature of the mixed solution is the predetermined threshold temperature. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, wherein when the temperature is less than the above, the mixed liquid is discarded.
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