JP3344075B2 - Cleaning method - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、洗浄方法、特に例えば
固体撮像装置、半導体ウェハ等に対して大型の洗浄装置
を用いることなく短時間で洗浄することができる新規な
洗浄方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning method, and more particularly to a novel cleaning method capable of cleaning a solid-state image pickup device, a semiconductor wafer or the like in a short time without using a large-sized cleaning device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】固体撮像装置、特にセラミック等のパッ
ケージに収納された封止ガラスによる封止前の状態の固
体撮像装置は、僅か数μｍという微細な異物の存在が不
良につながることから図６に示すように非常にていねい
な洗浄が行われていた。用いる洗浄装置は図６に示すよ
うに７個の洗浄槽ａ〜ｇを有している。第１の洗浄槽ａ
は、切り屑と油成分を除去するもので、洗剤を用いて超
音波洗浄を行う。第２の洗浄槽ｂは１００μｍ以上のダ
ストを除去するもので、第１の洗浄槽ａと同様に洗剤を
用いて超音波洗浄を行う。2. Description of the Related Art A solid-state image pickup device, particularly a solid-state image pickup device in a state before sealing with a sealing glass housed in a package of ceramics or the like, has a problem that the presence of minute foreign matters of only a few μm leads to failure. A very careful cleaning was performed as shown in FIG. The cleaning apparatus used has seven cleaning tanks a to g as shown in FIG. First cleaning tank a
Removes chips and oil components, and performs ultrasonic cleaning using a detergent. The second cleaning tank b is for removing dust of 100 μm or more, and performs ultrasonic cleaning using a detergent similarly to the first cleaning tank a.
【０００３】第３の洗浄槽ｃは、第１の洗浄槽ａ及び第
２の洗浄槽ｂにおける洗浄で被洗浄物（例えば封止ガラ
スによる封止前の固体撮像装置）及びそれを入れたキャ
リアに付着した洗剤を洗い流すものであり、洗浄液とし
て水道水が用いられる。第４の洗浄槽ｄは、１０μｍ以
上のダストを除去するためのもので、純水を用いて超音
波洗浄を行う。これにより水道中に含まれる微小なダス
トの多くが除去され、９０％以上のダストが除去された
状態になる。第５の洗浄槽ｅは、１μｍ以上のダスト、
特に油脂類の不純物を除去するものであり、有機溶剤を
用いての高周波超音波洗浄を行う。高周波超音波洗浄を
行うのは、ミクロンレベルのダストを除去するためであ
る。第６の洗浄槽ｆは有機溶剤を用いてオーバーフロー
リンスにより仕上げ洗いを行うものである。第７の洗浄
槽ｇは例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を用い
て蒸気乾燥を行うものであり、これにより相当に清浄な
面になり、洗浄工程が終る。A third cleaning tank c is an object to be cleaned (for example, a solid-state imaging device before sealing with sealing glass) and a carrier containing the same in the first cleaning tank a and the second cleaning tank b. The washing agent is for washing away the detergent adhering to the water, and tap water is used as a washing liquid. The fourth cleaning tank d is for removing dust of 10 μm or more, and performs ultrasonic cleaning using pure water. As a result, much of the fine dust contained in the tap water is removed, and 90% or more of the dust is removed. The fifth cleaning tank e has dust of 1 μm or more,
In particular, it removes impurities of fats and oils, and performs high-frequency ultrasonic cleaning using an organic solvent. The high-frequency ultrasonic cleaning is performed to remove micron-level dust. The sixth cleaning tank f is for performing final cleaning by overflow rinsing using an organic solvent. The seventh cleaning tank g is for performing steam drying using, for example, IPA (isopropyl alcohol), whereby a considerably clean surface is obtained, and the cleaning process is completed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の洗浄方法には洗浄装置を構成する洗浄槽の数が７個
というように多く、そのために用いる洗浄装置が大型
で、しかも洗浄に要する時間が長いという問題があっ
た。そこで、本願発明者が洗浄装置を構成する洗浄槽の
数を増やさざるを得ない要因について追究したところ、
一連の洗浄工程の最初の段階で大きなダストをとるべく
洗剤を用いての洗浄を行うためその後に洗剤を洗い流す
ことが必要となることにその要因があることに気付き、
洗剤を用いての洗浄に代えて別の洗浄を行うことにより
洗浄槽数を減少できるようにすることを模索した。In the above-mentioned conventional cleaning method, the number of cleaning tanks constituting the cleaning device is as large as seven, and the cleaning device used for that purpose is large and the time required for cleaning is large. There was a problem that was long. Therefore, the present inventor pursued a factor that had to increase the number of cleaning tanks constituting the cleaning apparatus,
In the first stage of the series of cleaning processes, we noticed that it was necessary to wash off the detergent afterwards to wash with detergent to remove large dust,
It was sought to reduce the number of washing tanks by performing another washing instead of washing with a detergent.
【０００５】本発明はその模索の結果として産まれたも
のであり、洗浄に用いる洗浄装置の洗浄槽を少なくする
ことができ、洗浄に要する時間の短縮を図ることができ
る新規な洗浄方法を提供することを目的とする。The present invention has been developed as a result of the search, and provides a novel cleaning method capable of reducing the number of cleaning tanks of a cleaning apparatus used for cleaning and shortening the time required for cleaning. The purpose is to:
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明洗浄方法は、クリ
ーンなガスによる乾式洗浄を行い、その後、純水と有機
溶剤による湿式洗浄を行うことを特徴とする。The cleaning method of the present invention is characterized by performing dry cleaning with a clean gas, and then performing wet cleaning with pure water and an organic solvent.
【０００７】[0007]
【作用】本発明洗浄方法によれば、純水と有機溶剤によ
る湿式洗浄の前にクリーンなガスによる乾式洗浄を行う
ので、この乾式洗浄により大きなダストを除去すること
ができる。従って、湿式洗浄として洗剤を用いる洗浄の
必要性がなくなり、延いては洗浄対象物及びそれを入れ
るキャリアについた洗剤を洗い流すことが必要でなくな
る。従って、洗浄に用いる洗浄装置の洗浄槽を少なくす
ることができ、洗浄に要する時間の短縮を図ることもで
きる。According to the cleaning method of the present invention, dry cleaning with a clean gas is performed before wet cleaning with pure water and an organic solvent, so that large dust can be removed by the dry cleaning. Therefore, the necessity of cleaning using a detergent as wet cleaning is eliminated, so that it is not necessary to wash away the detergent on the object to be cleaned and the carrier containing the cleaning object. Therefore, the number of cleaning tanks of the cleaning device used for cleaning can be reduced, and the time required for cleaning can be reduced.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、本発明洗浄方法を図示実施例に従って
詳細に説明する。図１は本発明洗浄方法の一つの実施例
を示すものである。図面において、１は乾式洗浄装置
で、クリーンなエアーあるいはガスによりダストを除去
する。主として１００μｍ以上の有機物を除去する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. FIG. 1 shows one embodiment of the cleaning method of the present invention. In the drawings, reference numeral 1 denotes a dry cleaning device for removing dust with clean air or gas. Organic substances of 100 μm or more are mainly removed.
【０００９】２は第１の洗浄槽で、純水による超音波洗
浄を行い、主として１０μｍ以上のダストを除去する。
３は第２の洗浄槽で、有機溶剤による超音波洗浄を行
う。これにより油脂類の除去ができる。４は第３の洗浄
装置で、有機溶剤による仕上げの洗浄を行う。Reference numeral 2 denotes a first cleaning tank which performs ultrasonic cleaning with pure water to mainly remove dust of 10 μm or more.
Reference numeral 3 denotes a second cleaning tank for performing ultrasonic cleaning with an organic solvent. Thereby, fats and oils can be removed. Reference numeral 4 denotes a third cleaning device for performing finishing cleaning with an organic solvent.
【００１０】５はＩＰＡを用いて蒸気乾燥を行うもので
あり、これにより相当に清浄な面になり、洗浄工程が終
わる。本洗浄方法は、洗浄槽２、３、４による湿式洗浄
の前に乾式洗浄装置１により乾式洗浄を行い、１００ミ
クロン以上のダスト、特に有機物を除去する。[0010] Reference numeral 5 denotes steam drying using IPA, whereby a considerably clean surface is obtained, and the cleaning step is completed. In the present cleaning method, dry cleaning is performed by the dry cleaning apparatus 1 before wet cleaning in the cleaning tanks 2, 3, and 4 to remove dust of 100 microns or more, particularly organic substances.
【００１１】従って、１００ミクロン以上のダスト、と
くに有機物を除去するために洗剤を用いての湿式洗浄が
必要でなくなる。また、かかる湿式洗浄に用いた洗剤の
洗い流しも必要でなくなる。依って、図６に示した洗浄
槽ａ、ｂ、ｃは必要でなくなり、洗浄装置の占有面積を
狭くすることができるし、また，洗浄槽ａ、ｂ、ｃによ
る３回の湿式洗浄を１回の乾式洗浄に代えることができ
る。Therefore, it is not necessary to perform wet cleaning using a detergent in order to remove dust of 100 microns or more, especially organic substances. In addition, it is not necessary to wash away the detergent used for the wet cleaning. Therefore, the cleaning tanks a, b, and c shown in FIG. 6 are not necessary, and the area occupied by the cleaning apparatus can be reduced. Further, three wet cleanings by the cleaning tanks a, b, and c are performed for one time. It can be replaced with a single dry cleaning.
【００１２】また、洗剤による湿式洗浄がなく、従っ
て、被洗浄物及びそのキャリアによる洗剤の洗浄槽２内
への持ち込みがないので洗剤の水洗いが必要でなくなっ
たことに伴って水道水中の微細なダストを除去する必要
性がなくなり、従来行っていた高周波超音波による有機
溶剤での洗浄の必要性が少なくなり、普通の超音波によ
る有機溶剤での洗浄をもってそれに代えることができ得
る。そして、普通の超音波洗浄装置と、高周波超音波洗
浄装置とでは装置の構成の複雑さが異なり、高周波超音
波洗浄装置の方が複雑で、装置価格が相当に高い。従っ
て、本洗浄方法に用いる洗浄装置の価格が高くなくて済
む。Further, since there is no wet cleaning with a detergent, and therefore, there is no need to carry the detergent into the cleaning tank 2 with the object to be cleaned and its carrier, there is no need to wash the detergent with water. The necessity of removing dust is eliminated, and the necessity of cleaning with an organic solvent by high-frequency ultrasonic waves, which has been conventionally performed, is reduced. Then, the complexity of the device configuration is different between the ordinary ultrasonic cleaning device and the high-frequency ultrasonic cleaning device, and the high-frequency ultrasonic cleaning device is more complicated and the device price is considerably higher. Therefore, the cost of the cleaning device used in the present cleaning method does not have to be high.
【００１３】尚、本発明洗浄方法においては洗浄槽３に
よる超音波洗浄を、普通の超音波洗浄ではなく高周波超
音波洗浄に代えてより完璧に微細なダスト、油脂類を除
去するようにしてもよい。図２はそのようにした実施例
を示すものである。尚、本発明はセラミック等のパッケ
ージに収納された封止ガラスによる封止前の状態の固体
撮像装置の洗浄に限らず、半導体ウェハの洗浄にも適用
することができる。In the cleaning method of the present invention, the ultrasonic cleaning in the cleaning tank 3 may be replaced with high-frequency ultrasonic cleaning instead of ordinary ultrasonic cleaning so as to remove fine dust and oils more completely. Good. FIG. 2 shows such an embodiment. The present invention can be applied not only to cleaning of a solid-state imaging device in a state before sealing by a sealing glass housed in a package of ceramic or the like but also to cleaning of a semiconductor wafer.
【００１４】図３は図１、図２に示す洗浄方法に用いる
乾式洗浄装置の一例１ａを示す縦断面図である。１１は
ノズル本体であり、このノズル本体１１はその内部に中
空部１２を有している。また、ノズル本体１１には上記
中空部１２に連通して排気管１３が接続され、さらにノ
ズル本体１１の先端面中央には開口部１４が設けられて
いる。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example 1a of a dry cleaning apparatus used in the cleaning method shown in FIGS. Reference numeral 11 denotes a nozzle body, and the nozzle body 11 has a hollow portion 12 therein. An exhaust pipe 13 is connected to the nozzle body 11 so as to communicate with the hollow portion 12, and an opening 14 is provided at the center of the distal end surface of the nozzle body 11.
【００１５】ここで、本乾式洗浄装置１ａにおいては、
ノズル本体１１の先端面に、その略中央に形成された開
口部１４とノズル外部とを連通する空気流入溝１５が設
けられている。即ち、ノズル本体１１の先端面に形成さ
れた矩形の開口部１４の各辺からは、それぞれ外方に向
けて細長い溝、つまり空気流入溝１５、１５、１５、１
５（図面には２つ１５、１５のみが現われる。）が形成
されており、この空気流入溝１５、１５、１５、１５に
よって開口部１４とノズル外部とが連通する構成になっ
ているのである。Here, in the present dry cleaning apparatus 1a,
An air inflow groove 15 is provided on the tip end surface of the nozzle body 11 to communicate the opening 14 formed substantially at the center thereof with the outside of the nozzle. That is, from each side of the rectangular opening 14 formed in the tip end surface of the nozzle main body 11, a groove elongated toward the outside, that is, the air inflow grooves 15, 15, 15, 1
5 (only two 15, 15 appear in the drawing), and the openings 14 communicate with the outside of the nozzle through the air inflow grooves 15, 15, 15, 15. .
【００１６】尚、本乾式洗浄装置１ａにおいて、ノズル
本体１１の先端面とそこに形成される開口部１４とは、
処理対象となる、固体撮像素子２３を収納し封止前のパ
ッケージ２１のサイズに対応してその外形寸法が設定さ
れるようになっている。即ち、ノズル本体１１の先端面
の外形寸法はパッケージ２１の凹部２２の開口寸法より
も幾分大きめに設定され、その先端面の略中央に、ノズ
ル本体１１の中空部１２とパッケージ２１の凹部２２と
を連通するかたちで開口部１４が形成されるようになっ
ているのである。In the present dry cleaning apparatus 1a, the front end face of the nozzle body 11 and the opening 14 formed therein are defined by:
The external dimensions of the package 21 to be processed are set according to the size of the package 21 before housing and enclosing the solid-state imaging device 23. That is, the outer dimensions of the tip surface of the nozzle body 11 are set to be slightly larger than the opening dimensions of the recesses 22 of the package 21, and the hollow portion 12 of the nozzle body 11 and the recess 22 Thus, the opening 14 is formed in such a manner as to communicate with.
【００１７】次に、乾式洗浄装置１ａの動作について説
明する。先ず、図３に示すようにノズル本体１１の先端
面でパッケージ２１の凹部２２の開口を閉塞し、ノズル
本体１１の中空部１２とパッケージ２１の凹部２２とを
開口部１４を介して連通させる。Next, the operation of the dry cleaning apparatus 1a will be described. First, as shown in FIG. 3, the opening of the concave portion 22 of the package 21 is closed at the tip end surface of the nozzle main body 11, and the hollow portion 12 of the nozzle main body 11 and the concave portion 22 of the package 21 are communicated via the opening 14.
【００１８】そして、図示しない真空装置の駆動により
ノズル本体１１の中空部１２及びパッケージ２２の凹部
２２内の空気を所定の真空圧をもって排気管１３から吸
引する。すると、ノズル本体１１の先端面に空気流入溝
１５が設けられているため、排気管３から空気を吸引し
た際に、図中の一点鎖線で示すように空気流入溝１５を
通してノズル本体１１の先端部分から中空部１２へと外
気が取り込まれるようになる。Then, air in the hollow portion 12 of the nozzle body 11 and the concave portion 22 of the package 22 is sucked from the exhaust pipe 13 with a predetermined vacuum pressure by driving a vacuum device (not shown). Then, since the air inflow groove 15 is provided on the distal end surface of the nozzle main body 11, when air is sucked from the exhaust pipe 3, the front end of the nozzle main body 11 passes through the air inflow groove 15 as shown by a dashed line in the drawing. Outside air is taken into the hollow portion 12 from the portion.
【００１９】このようにして空気流入溝１５から外気が
取り込まれるようになると、被洗浄物２３上での気流速
度が高められ、これにより被洗浄物２３やパッケージ２
１の表面からダスト（黒丸で示す）が遊離し易くなる。
つまり、被洗浄物２３上の気流速度が高められた分だ
け、パッケージ２１内のダストに対しては、より大きな
吸引力が働くようになり、ダストの確実な除去が可能で
ある。When the outside air is taken in from the air inflow groove 15 in this manner, the airflow velocity on the object 23 to be cleaned is increased, and thereby the object 23 and the package 2 are cleaned.
Dust (indicated by black circles) is easily released from the surface of No. 1.
In other words, a greater suction force acts on the dust in the package 21 to the extent that the airflow velocity on the article to be cleaned 23 is increased, and the dust can be reliably removed.
【００２０】このように本乾式洗浄装置においては、パ
ッケージ１１の凹部１２内に浮遊するダスト（白丸で示
す）は勿論のことパッケージ２１や被洗浄物２３の表面
に付着したダストも除去できるのである。As described above, the present dry cleaning apparatus can remove not only dust (shown by white circles) floating in the concave portion 12 of the package 11 but also dust adhering to the surface of the package 21 and the object 23 to be cleaned. .
【００２１】図４は乾式洗浄装置の別の例を示すもので
ある。本乾式洗浄装置１ｂは被洗浄物（例えば半導体ウ
ェハ）２３の表側と裏側にそれぞれエアーノズル２５と
吸引管２６の組み合わせを配置したものであり、エアー
ノズル２５により被洗浄物２３上のダストを吹き飛ば
し、吹き飛んだダストを吸引管２６により吸引すること
により乾式洗浄するものである。FIG. 4 shows another example of the dry cleaning apparatus. The present dry cleaning apparatus 1b has a combination of an air nozzle 25 and a suction pipe 26 arranged on the front side and the back side of a cleaning target (eg, a semiconductor wafer) 23, and blows off dust on the cleaning target 23 by the air nozzle 25. The dry cleaning is performed by sucking the blown-off dust by a suction pipe 26.
【００２２】図５（Ａ）乃至（Ｃ）は乾式洗浄装置の更
に別の例１ｃを示すものであり、（Ａ）は平面図、
（Ｂ）は斜視図、（Ｃ）は要部を示す断面図である。図
面において、３１は半導体ウエハ３７がセットされるキ
ャリア、３２はこのキャリア３１内のウエハ３７を搬送
する搬送部、３３はＮ2 ガスブロー部、３４はこのＮ2
ガスブロー部３３からウエハ３７をキャリア３５へ搬送
する搬送部である。FIGS. 5A to 5C show still another example 1c of the dry cleaning apparatus, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG.
(B) is a perspective view, and (C) is a sectional view showing a main part. In the drawings, 31 is a carrier for a semiconductor wafer 37 is set, 32 is conveying portion for conveying the wafer 37 in the carrier 31, 33 is N 2 gas-blowing portion, 34 the N 2
The transfer unit transfers the wafer 37 from the gas blow unit 33 to the carrier 35.
【００２３】Ｎ2 ガスブロー部３３は、図５（Ｃ）に示
すように、半導体ウエハ３７の上下からクリーンなＮ2
ガスを吹き付けて側方から排気するようにしたものであ
り、上から吹き付けるＮ2 ガスの速度は１．５ｍ／ｓｅ
ｃ、下から吹き付けるＮ2 ガスの速度は１．５／ｓｅｃ
であり、上からの方が下からよりも速くするのは、裏側
のダストが表側へ行って半導体ウエハ３７の表面に付着
するおそれを確実に防止するためである。The N 2 gas blowing part 33, as shown in FIG. 5 (C), a clean N 2 from above and below the semiconductor wafer 37
The gas is blown and exhausted from the side, and the speed of the N 2 gas blown from above is 1.5 m / sec.
c, Speed of N 2 gas blown from below is 1.5 / sec
The reason why the speed is higher from the top than from the bottom is to surely prevent the possibility that dust on the back side goes to the front side and adheres to the surface of the semiconductor wafer 37.
【００２４】尚、３６、３６、３６、３６は半導体ウエ
ハ３７を固定するツメであり、このツメ荷よりウエハ３
７が浮いた状態で位置を固定されて乾式洗浄される。こ
のように乾式洗浄装置には種々のものが有り得る。この
乾式洗浄装置１ｃの作業はキーボードにより入力して指
令すると自動的に行われるようになっている。Reference numerals 36, 36, 36, and 36 denote claws for fixing the semiconductor wafer 37.
The dry cleaning is performed with the position of the floating 7 fixed. Thus, there are various types of dry cleaning apparatuses. The operation of the dry cleaning device 1c is automatically performed when a command is input and input through a keyboard.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明洗浄方法は、クリーンなガスによ
る乾式洗浄を行い、その後、純水と有機溶剤による湿式
洗浄を行うことを特徴とするものである。従って、本発
明洗浄方法によれば、純水と有機溶剤による湿式洗浄の
前にクリーンなガスによる乾式洗浄を行うので、乾式洗
浄により大きなダストを除去することができる。従っ
て、湿式洗浄として洗剤を用いる洗浄の必要性がなくな
り、延いては洗浄対象物及びそれを入れるキャリアにつ
いた洗剤を洗い流すことが必要でなくなる。依って、洗
浄に用いる洗浄装置の洗浄槽を少なくすることができ、
洗浄に要する時間の短縮を図ることができる。The cleaning method of the present invention is characterized by performing dry cleaning with a clean gas, and then performing wet cleaning with pure water and an organic solvent. Therefore, according to the cleaning method of the present invention, since dry cleaning with clean gas is performed before wet cleaning with pure water and an organic solvent, large dust can be removed by dry cleaning. Therefore, the necessity of cleaning using a detergent as wet cleaning is eliminated, so that it is not necessary to wash away the detergent on the object to be cleaned and the carrier containing the cleaning object. Therefore, the number of cleaning tanks of the cleaning device used for cleaning can be reduced,
The time required for cleaning can be reduced.
【図１】本発明洗浄方法の一つの実施例を示す説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory view showing one embodiment of the cleaning method of the present invention.
【図２】本発明洗浄方法の他の実施例を示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the cleaning method of the present invention.
【図３】乾式洗浄装置の一例を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an example of a dry cleaning device.
【図４】乾式洗浄装置の別の例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing another example of the dry cleaning device.
【図５】（Ａ）乃至（Ｃ）は乾式洗浄装置の更に別の例
を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は斜視図、
（Ｃ）は要部を示す断面図である。5 (A) to 5 (C) show still another example of the dry cleaning apparatus, wherein FIG. 5 (A) is a plan view, FIG. 5 (B) is a perspective view,
(C) is a sectional view showing a main part.
【図６】洗浄方法の従来例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional example of a cleaning method.
１ 乾式洗浄装置 ２ 湿式洗浄槽 1 Dry cleaning equipment 2 Wet cleaning tank
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 B08B 3/08
Claims (2)
その後純水と有機溶剤による湿式洗浄を行うことを特徴
とする固体撮像装置の洗浄方法1. dry cleaning with a clean gas,
Thereafter, a wet cleaning process using pure water and an organic solvent is performed.
その後純水と有機溶剤による湿式洗浄を行うことを特徴
とするダストの付着した半導体ウエハの洗浄方法 2. Performing dry cleaning with a clean gas,
After that, wet cleaning with pure water and organic solvent is performed.
For cleaning semiconductor wafers with dust attached
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| JPH07297161A JPH07297161A (en) | 1995-11-10 |
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