JP6357319B2 - Method and apparatus for cleaning substrate to be cleaned - Google Patents
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Description
本発明は、シリコンウェーハやガラス基板等といった半導体デバイスの製造等に使用する精密基板を洗浄する工程において、被洗浄基板をテーブル上に保持して洗浄液で洗浄するという被洗浄基板を洗浄する洗浄方法、及び、被洗浄基板の洗浄装置に関する。 The present invention relates to a cleaning method for cleaning a substrate to be cleaned, in which a substrate to be cleaned is held on a table and cleaned with a cleaning liquid in a step of cleaning a precision substrate used for manufacturing a semiconductor device such as a silicon wafer or a glass substrate. And a substrate cleaning apparatus.
半導体デバイス、液晶表示装置(LCD)等の製造工程では、シリコンウェーハやガラス基板等に微細なパターン形成を行うため、所望のパターンが形成されたマスク基板を用いてフォトリソグラフィーが行われる。このフォトリソグラフィー工程においてマスク基板にパーティクル等の異物が付着していると、パターン形成不良を引き起こす要因となる。また、半導体基板においてもデバイス製造中に異物が付着していると、不良の原因となり、デバイス製造の歩留まりが悪化する。従って、半導体基板やフォトマスク基板等に付着した異物を如何にして洗浄して取り除くかという大きな課題がある。 In a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display (LCD), etc., photolithography is performed using a mask substrate on which a desired pattern is formed in order to form a fine pattern on a silicon wafer, a glass substrate, or the like. If foreign matter such as particles adheres to the mask substrate in this photolithography process, it causes a pattern formation failure. In addition, if a foreign substance adheres to a semiconductor substrate during device manufacture, it causes a defect and deteriorates the yield of device manufacture. Therefore, there is a big problem of how to remove and remove the foreign matter adhering to the semiconductor substrate, the photomask substrate and the like.
シリコンウェーハ、フォトマスク基板、ガラス基板、III−V族半導体基板を対象とした洗浄装置では、硫酸と過酸化水素水を混合した溶液やアンモニアと過酸化水素を混合した溶液、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液又は有機溶剤を洗浄液として使用して被洗浄基板の表面に存在する有機物を除去する方式が使用されている。微細な異物を対象とした洗浄において有機物を除去する工程は、有機物内部に存在する異物を除去するために重要な工程である。 In a cleaning apparatus for silicon wafers, photomask substrates, glass substrates, and III-V semiconductor substrates, a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide, a potassium hydroxide solution, A method is used in which an organic substance present on the surface of a substrate to be cleaned is removed using a sodium hydroxide solution or an organic solvent as a cleaning liquid. The process of removing organic substances in the cleaning for fine foreign substances is an important process for removing foreign substances present in the organic substances.
先に示した溶液を使用する場合、高い洗浄効果を得るために洗浄液を高温にして使用する必要が有る。そのため、洗浄液の供給を行う洗浄液供給機構等の洗浄装置の各部分において、より耐久性の高い材料の選択が必要となり、運用面で高コストとなるという問題があった。また同時に、洗浄処理が終わった後、このような溶液の廃棄処理にも多くの負荷やコストがかかるという問題もある。 When using the solution shown above, it is necessary to use the cleaning solution at a high temperature in order to obtain a high cleaning effect. Therefore, in each part of the cleaning apparatus such as a cleaning liquid supply mechanism for supplying the cleaning liquid, it is necessary to select a material with higher durability, and there is a problem that the operation cost is high. At the same time, there is also a problem that a large amount of load and cost are required for disposal of such a solution after the cleaning process is completed.
このような問題に対し、洗浄液としてオゾン水を使用する洗浄方法がある(特許文献1参照)。特許文献1には、オゾン水に紫外線を照射することで、一部のオゾンを光分解させてOHラジカルを生成し、このOHラジカルでフォトレジストを分解し除去する洗浄方法が記載されている。
For such a problem, there is a cleaning method using ozone water as a cleaning liquid (see Patent Document 1).
しかし、被洗浄基板上の有機物をより効果的に除去するためには、洗浄液中にOHラジカルをより高効率で生成して被洗浄基板に供給する必要があるという課題がある。 However, in order to remove organic substances on the substrate to be cleaned more effectively, there is a problem that it is necessary to generate OH radicals in the cleaning liquid with higher efficiency and supply the substrate to the substrate to be cleaned.
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、運用面でのコストが低く、OHラジカルを高効率で生成可能で洗浄効果の高い洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a cleaning method and a cleaning apparatus that are low in operational cost, can generate OH radicals with high efficiency, and have a high cleaning effect. .
上記目的を達成するために、本発明によれば、被洗浄基板を保持し、該被洗浄基板上に洗浄液供給機構の吐出口から洗浄液を供給することで前記被洗浄基板を洗浄する洗浄方法であって、前記洗浄液供給機構の内部で、前記洗浄液に配管抵抗を加え、更に紫外線を発する光源を前記洗浄液に接触させて、前記洗浄液を加温しながら前記紫外線を照射することで、前記洗浄液内に活性種のOHラジカルを生成し、該OHラジカルを含んだ前記洗浄液を前記吐出口から供給することで前記被洗浄基板を洗浄することを特徴とする被洗浄基板の洗浄方法を提供する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a cleaning method for cleaning a substrate to be cleaned by holding the substrate to be cleaned and supplying a cleaning liquid from a discharge port of a cleaning liquid supply mechanism onto the substrate to be cleaned. In the cleaning liquid supply mechanism, a pipe resistance is added to the cleaning liquid, and a light source that emits ultraviolet light is brought into contact with the cleaning liquid, and the ultraviolet light is irradiated while heating the cleaning liquid. The present invention provides a method for cleaning a substrate to be cleaned, which generates active OH radicals and supplies the cleaning liquid containing the OH radicals from the discharge port to clean the substrate to be cleaned.
このようにすれば、洗浄液に配管抵抗による物理衝撃、光源による熱、及び光源からの紫外線という分解要因を連続的に加えてOHラジカルの生成を促進することで、従来よりも効率良く洗浄液中に十分なOHラジカルを生成させることが可能となる。従って、従来よりも洗浄効果を高めることができる。また、必ずしも高温の強酸、強塩基等を使用しなくても済むため低負荷、低コストで洗浄を実施できる。 In this way, the generation of OH radicals is promoted in the cleaning liquid more efficiently than in the past by continuously adding decomposition factors such as physical impact due to pipe resistance, heat from the light source, and ultraviolet rays from the light source to the cleaning liquid. Sufficient OH radicals can be generated. Therefore, the cleaning effect can be enhanced as compared with the conventional case. Further, since it is not always necessary to use a high-temperature strong acid, strong base, or the like, washing can be performed with low load and low cost.
このとき、前記洗浄液を、超純水、無機酸、無機アルカリ、有機酸、有機アルカリ、オゾン水、電解水またはこれら2種類以上を混合した洗浄液とすることができる。
本発明の洗浄方法では、特にこれらの溶液を、洗浄液として使用することで、洗浄液中にOHラジカルを確実に生成でき被洗浄基板を効果的に洗浄できる。本発明の洗浄液は、OHラジカルの生成を促進させる溶液であることが好ましい。
At this time, the cleaning liquid may be ultrapure water, inorganic acid, inorganic alkali, organic acid, organic alkali, ozone water, electrolytic water, or a cleaning liquid in which two or more of these are mixed.
In the cleaning method of the present invention, in particular, by using these solutions as cleaning liquids, OH radicals can be reliably generated in the cleaning liquid, and the substrate to be cleaned can be effectively cleaned. The cleaning liquid of the present invention is preferably a solution that promotes the generation of OH radicals.
またこのとき、前記紫外線を、波長が200nm以上400nm以下の紫外線とすることが好ましい。
このようにすれば、より効率よく十分なOHラジカルを生成でき、より確実に洗浄効果を高めることができる。
At this time, the ultraviolet light is preferably ultraviolet light having a wavelength of 200 nm to 400 nm.
In this way, sufficient OH radicals can be generated more efficiently, and the cleaning effect can be improved more reliably.
このとき、前記吐出口と前記被洗浄基板の間の距離を5mm以内とすることが好ましい。
このようにすれば、生成したOHラジカルが自己消滅する前に被洗浄基板に洗浄液を供給することができ、より高い洗浄効果で確実に被洗浄基板を洗浄できる。
At this time, it is preferable that the distance between the discharge port and the substrate to be cleaned is within 5 mm.
In this way, the cleaning liquid can be supplied to the substrate to be cleaned before the generated OH radicals self-extinguish, and the substrate to be cleaned can be reliably cleaned with a higher cleaning effect.
またこのとき、前記被洗浄基板を、フォトマスク基板、ガラス基板、Siウェーハ、Geウェーハ、GaAsウェーハ、SiCウェーハ、フラットパネル、多層セラミックの製造工程に使用される基板のいずれかとすることができる。
本発明の洗浄方法は、これらのような半導体デバイスの製造等に関係する精密基板を洗浄する際に、効果的な洗浄をすることができる。
At this time, the substrate to be cleaned can be any of a photomask substrate, a glass substrate, a Si wafer, a Ge wafer, a GaAs wafer, a SiC wafer, a flat panel, and a substrate used in a manufacturing process of a multilayer ceramic.
The cleaning method of the present invention can perform effective cleaning when cleaning a precision substrate related to the manufacture of such semiconductor devices.
また、上記目的を達成するために、本発明によれば、被洗浄基板を保持するテーブルと、洗浄液を導入口から導入し、導入した前記洗浄液を吐出口から前記被洗浄基板に供給する洗浄液供給機構を具備し、前記洗浄液で前記被洗浄基板を洗浄する洗浄装置であって、前記洗浄液供給機構は内部に、前記導入口から導入された洗浄液に配管抵抗を加えるための整流手段と、前記洗浄液に接触して前記洗浄液を加温し、且つ前記洗浄液に紫外線を照射する光源を有し、前記整流手段と前記光源により前記洗浄液内に活性種のOHラジカルを生成し、該OHラジカルを含んだ前記洗浄液を前記吐出口から供給することで前記被洗浄基板を洗浄するものであることを特徴とする被洗浄基板の洗浄装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a table for holding a substrate to be cleaned, a cleaning liquid supply for introducing the cleaning liquid from the introduction port, and supplying the introduced cleaning liquid to the substrate to be cleaned from the discharge port A cleaning apparatus for cleaning the substrate to be cleaned with the cleaning liquid, wherein the cleaning liquid supply mechanism includes a rectifying means for adding piping resistance to the cleaning liquid introduced from the introduction port, and the cleaning liquid The cleaning solution is heated to irradiate the cleaning solution with ultraviolet light, and the rectifying means and the light source generate active OH radicals in the cleaning solution and contain the OH radicals. There is provided a cleaning apparatus for a substrate to be cleaned, wherein the substrate to be cleaned is cleaned by supplying the cleaning liquid from the discharge port.
このようにすれば、洗浄液供給機構に導入された洗浄液に対して、配管抵抗による物理衝撃、光源による熱、及び光源からの紫外線を加えることでOHラジカルの生成を促進し、従来よりも効率良く洗浄液中に十分なOHラジカルを生成させることが可能となる。従って、従来よりも洗浄効果を高めることができるものとなる。また、高温の強酸、強塩基等を使用しなくとも低負荷、低コストで洗浄を実施できる。 In this way, the generation of OH radicals is promoted by adding physical impact due to pipe resistance, heat from the light source, and ultraviolet rays from the light source to the cleaning liquid introduced into the cleaning liquid supply mechanism, and more efficiently than before. Sufficient OH radicals can be generated in the cleaning liquid. Therefore, the cleaning effect can be enhanced as compared with the conventional case. In addition, washing can be performed with low load and low cost without using high-temperature strong acid, strong base, or the like.
このとき、前記洗浄液は、超純水、無機酸、無機アルカリ、有機酸、有機アルカリ、オゾン水、電解水またはこれら2種類以上を混合した洗浄液であることが好ましい。
このようなものを洗浄液として使用することで、洗浄液中にOHラジカルを確実に生成でき、被洗浄基板を効果的に洗浄できるものとなる。
At this time, the cleaning liquid is preferably ultrapure water, inorganic acid, inorganic alkali, organic acid, organic alkali, ozone water, electrolytic water, or a cleaning liquid in which two or more of these are mixed.
By using such a thing as a washing | cleaning liquid, OH radical can be produced | generated reliably in a washing | cleaning liquid, and a to-be-cleaned substrate can be cleaned effectively.
またこのとき、前記紫外線は、波長が200nm以上400nm以下の紫外線であることが好ましい。
このようなものであれば、より効率よく十分なOHラジカルを生成でき、より確実に洗浄効果を高めることができるものとなる。
At this time, the ultraviolet light is preferably ultraviolet light having a wavelength of 200 nm to 400 nm.
If it is such a thing, sufficient OH radical can be produced | generated more efficiently and the cleaning effect can be improved more reliably.
このとき、前記吐出口と前記被洗浄基板の間の距離が5mm以内となるものであることが好ましい。
このようなものであれば、生成されたOHラジカルが自己消滅する前に被洗浄基板に洗浄液を供給することができ、より高い洗浄効果で確実に被洗浄基板を洗浄できるものとなる。
At this time, it is preferable that the distance between the discharge port and the substrate to be cleaned is within 5 mm.
In this case, the cleaning liquid can be supplied to the substrate to be cleaned before the generated OH radicals self-extinguish, and the substrate to be cleaned can be reliably cleaned with a higher cleaning effect.
本発明の洗浄方法及び洗浄装置であれば、例えばオゾン水等の洗浄液を2段階での分解、すなわち整流手段の外部衝撃による分解、光源の熱及び紫外線による分解をさせることができ、より効率よく洗浄液中にOHラジカルを生成することができるため、従来に比べてより高い洗浄効果を奏する洗浄液で被洗浄基板の洗浄を実施することができる。また、高温の強酸、強塩基等を使用しなくともよいので低負荷、低コストで洗浄を実施できる。 If the cleaning method and the cleaning apparatus of the present invention are used, for example, cleaning liquid such as ozone water can be decomposed in two stages, that is, decomposition by external impact of the rectifying means, decomposition of the light source by heat and ultraviolet rays, and more efficiently. Since OH radicals can be generated in the cleaning liquid, the substrate to be cleaned can be cleaned with a cleaning liquid that has a higher cleaning effect than conventional. In addition, since it is not necessary to use a high-temperature strong acid, strong base, or the like, washing can be performed with low load and low cost.
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記のように、高温の強酸や強塩基等の洗浄液を使用せずに、オゾン水等を洗浄液として使用し、洗浄液中にOHラジカルを生成する洗浄方法では、OHラジカルの生成効率をより良くすることが要求されていた。
Hereinafter, although an embodiment is described about the present invention, the present invention is not limited to this.
As described above, a cleaning method that uses ozone water or the like as a cleaning liquid without using a cleaning liquid such as a high-temperature strong acid or strong base and generates OH radicals in the cleaning liquid improves the generation efficiency of OH radicals. It was requested.
そこで、本発明者はこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、2段階で連続的に洗浄液に分解要因を加えれば、効率よくOHラジカルを生成でき、より高い洗浄効果を得られることに想到し、本発明を完成させた。 Therefore, the present inventor has intensively studied to solve such problems. As a result, it was conceived that OH radicals can be efficiently generated by adding a decomposition factor to the cleaning liquid continuously in two stages, and a higher cleaning effect can be obtained, thereby completing the present invention.
まず、本発明の洗浄装置について説明する。
図1に示すように、本発明の被洗浄基板Wの洗浄装置1は、主に、被洗浄基板Wを支持し保持するテーブル2と、テーブル2で保持した被洗浄基板Wの洗浄する面に洗浄液4を供給する洗浄液供給機構3を備えている。テーブル2は、回転機構を具備することができ、これによって、保持された被洗浄基板Wを回転させながら洗浄することができる。
First, the cleaning apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, a
ここで、使用される洗浄液4は、超純水、無機酸、無機アルカリ、有機酸、有機アルカリ、オゾン水、電解水またはこれら2種類以上を混合した洗浄液であることが好ましい。
このようなものを洗浄液として使用することで、洗浄液中にOHラジカルを確実に生成でき、被洗浄基板を効果的に洗浄できるものとなる。もちろん、洗浄液はこれらに限定されず、OHラジカルを生成して洗浄するものであればいずれのものでもよく、必要に応じて強酸や強塩基等であっても適用可能である。
Here, the cleaning
By using such a thing as a washing | cleaning liquid, OH radical can be produced | generated reliably in a washing | cleaning liquid, and a to-be-cleaned substrate can be cleaned effectively. Of course, the cleaning liquid is not limited to these, and any cleaning liquid may be used as long as it generates and cleans OH radicals. A strong acid, a strong base, or the like can be applied as necessary.
ここで、上記した洗浄水の中からオゾン水を使用する場合を例に、OHラジカルの生成過程を以下に説明する。
オゾン水は、単体としても有機物を除去するための酸化力が高く、更にオゾンの分解過程で発生する酸化力がより高いOHラジカルを生成して有機物の除去を行うことができる。
Here, the process of generating OH radicals will be described below, taking as an example the case of using ozone water from the above-described washing water.
Ozone water has a high oxidizing power for removing organic substances as a single substance, and can generate OH radicals having a higher oxidizing power generated in the decomposition process of ozone to remove organic substances.
オゾン水の分解は、下記式(A)のようなオゾンと水の解離成分である水酸化イオン(OH−)の反応による過酸化水素生成に始まる。
O3+OH− → HO2 −+O2 …(A)
上記(A)式のHO2 −は過酸化水素の解離成分である。過酸化水素は以下に示す一連の反応でオゾンを分解するとともにOHラジカル等を生成する。
O3+HO2 − → O3 −+HO2 …(B)
O3 −+H+ ⇔ HO3 …(C)
HO3 → OH+O2 …(D)
このように上記式(B)〜(D)の過程を経て、最終的にオゾンは酸素分子へ分解され、その過程でOHラジカルが生成される。ただし、これらのラジカルは直ちに反応又は自己消滅するので、溶液中に蓄積される事は無い。
The decomposition of the ozone water starts with the generation of hydrogen peroxide by the reaction of ozone and a hydroxide ion (OH − ) which is a dissociation component of water as shown in the following formula (A).
O 3 + OH - → HO 2 - +
HO 2 − in the above formula (A) is a dissociation component of hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide decomposes ozone and generates OH radicals and the like through a series of reactions shown below.
O 3 + HO 2 − → O 3 − + HO 2 (B)
O 3 − + H + ⇔ HO 3 (C)
HO 3 → OH + O 2 (D)
Thus, through the processes of the above formulas (B) to (D), ozone is finally decomposed into oxygen molecules, and OH radicals are generated in the process. However, since these radicals react or self-extinguish immediately, they do not accumulate in the solution.
また、図1に示すように、洗浄液供給機構3は、洗浄液4を内部に導入する導入口5、洗浄液4に配管抵抗等の外部衝撃力を加えることができる整流手段6、洗浄液4に紫外線を照射可能な光源7、洗浄液をテーブル2に保持された被洗浄基板Wに対して吐出し供給する吐出口8から構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the cleaning
オゾン水等の洗浄水は、外部衝撃力、pH条件、温度条件、吸収波長等の分解要因を与えることで分解される。そこで、本発明では、これらの分解要因を連続的に与えることが可能な洗浄装置1によって被洗浄基板Wを洗浄する。
具体的には、洗浄液を分解しOHラジカルを生成する手段である整流手段6と光源7を1つの洗浄液供給機構3に設置している。
Washing water such as ozone water is decomposed by applying decomposition factors such as external impact force, pH condition, temperature condition, absorption wavelength and the like. Therefore, in the present invention, the substrate W to be cleaned is cleaned by the
Specifically, the rectifying means 6 and the
整流手段6は、洗浄液4が通過する流水経路の直径が、その上流の流水経路よりも小さくなっているものであり、この流水経路の直径の減少により洗浄液4に配管抵抗等の外部衝撃力を加えることで、洗浄液4の物理分解を促進し、OHラジカルの生成をすることができるものである。
The rectifying means 6 has a diameter of the flowing water path through which the cleaning liquid 4 passes smaller than that of the upstream flowing water path. By reducing the diameter of the flowing water path, an external impact force such as pipe resistance is applied to the cleaning
図2は図1におけるA−A’矢視図に相当し、図1の線分A−A’における洗浄装置1の断面を示す断面図である。図2に示すように、例えば整流手段6は、光源7の周囲に等間隔に、その上流よりも直径が小さくなるような流水経路10を複数有しており、この流水経路10を洗浄液4が通過する際に配管抵抗を加えることができる。更に、流水経路10は、図2のように、光源7の周囲に等間隔に配置されているものとすることで、洗浄液4が均等に光源7に向かって流れるように整流することができるものとすることができる。光源7に向かって洗浄液4が均一に流れれば、後述する光源7による洗浄液4の熱分解及び光分解がより促進され、OHラジカルをより効率よく生成することができる。
2 corresponds to a view taken along the line A-A ′ in FIG. 1, and is a cross-sectional view showing a cross section of the
また、整流手段6から光源7への流水経路10の構成は、図3に示すような態様とすることができる。図3も、図1におけるA−A’矢視図に相当し、図1の線分A−A’における洗浄装置1の断面を示している。
Moreover, the structure of the flowing
図3に示すように、例えば2本の流水経路10を光源7に対して対称に配置することで、光源7を中心とした洗浄液4の旋回流を作り出すことができる。そして、図4のように、洗浄液4が、光源7の周囲を旋回しながら下降していくことで、光源7への洗浄液4の接触時間を増やすことができる。
このようなものであれば、後述する光源7による洗浄液4の熱分解及び光分解がより促進され、OHラジカルをより効率よく生成することができる。
As shown in FIG. 3, for example, by arranging two flowing
If it is such, the thermal decomposition and photolysis of the washing | cleaning liquid 4 by the
また、図1、図2、図3、図4に示すように、光源7は、整流手段6によって、物理分解が促進された後の洗浄液4に接触することができるものとなっている。そして、光源7は紫外線を発すると同時に、光源7自体が発熱するため、洗浄液4に紫外線を照射でき、同時に熱を伝導することができるものとなっている。このように、光源7により、洗浄液4の光分解(吸収波長分解)と熱分解を促進でき、OHラジカルの生成をすることができる。尚、この光源7は、例えば表面がガラス管で構成されている低圧水銀ランプとすることができる。これにより、低圧水銀ランプの冷却を洗浄液によってできるというメリットもある。
As shown in FIGS. 1, 2, 3, and 4, the
このとき、光源7から照射される紫外線は、波長が200nm以上400nm以下の紫外線であることが好ましい。特に分解効率を考慮すると、より好ましくは250nm〜300nmの波長の紫外線であることが望ましい。
このようなものであれば、より効率よく十分なOHラジカルを生成でき、より確実に洗浄効果を高めることができるものとなる。
At this time, the ultraviolet rays emitted from the
If it is such a thing, sufficient OH radical can be produced | generated more efficiently and the cleaning effect can be improved more reliably.
また、本発明の洗浄装置1は、吐出口8とテーブル2に保持された被洗浄基板Wの間の距離(図1に示す距離d)が5mm以内であるものが好ましい。
このようなものであれば、生成されたOHラジカルが自己消滅する前に被洗浄基板に洗浄液を供給することができ、より高い洗浄効果で確実に被洗浄基板を洗浄できるものとなる。
In the
In this case, the cleaning liquid can be supplied to the substrate to be cleaned before the generated OH radicals self-extinguish, and the substrate to be cleaned can be reliably cleaned with a higher cleaning effect.
上記のように、本発明の洗浄装置1は、洗浄液の分解を連続的に促進する2通りの手段を洗浄液供給機構3に具備しており、従来よりも効率良く洗浄液中に十分なOHラジカルを生成させることが可能となる。従って、従来よりも洗浄効果を高めることができるものとなる。
As described above, the
また、図1に示すように、駆動アーム9で洗浄液供給機構3を保持することで、例えば洗浄液供給機構3をスイングさせて被洗浄基板Wの洗浄面に対して水平相対的に移動させて、被洗浄基板Wの洗浄面の全面を洗浄することができる。
Further, as shown in FIG. 1, by holding the cleaning
次に、本発明の洗浄方法について説明する。ここでは、図1、2に示すような洗浄装置1を用いた場合について説明する。
まず、被洗浄基板Wをテーブル2上に保持する。
このとき保持する被洗浄基板Wを、フォトマスク基板、石英基板、Siウェーハ、Geウェーハ、GaAsウェーハ、SiCウェーハ、フラットパネル、多層セラミックの製造工程に使用される基板のいずれかとすることができる。
本発明の洗浄方法は、これらの基板に付着した有機物を除去する際に、効果的な洗浄をすることができるため好適である。
Next, the cleaning method of the present invention will be described. Here, the case where the
First, the substrate to be cleaned W is held on the table 2.
The substrate to be cleaned W held at this time can be any of a photomask substrate, a quartz substrate, a Si wafer, a Ge wafer, a GaAs wafer, a SiC wafer, a flat panel, and a substrate used in the manufacturing process of a multilayer ceramic.
The cleaning method of the present invention is preferable because effective cleaning can be performed when removing organic substances adhering to these substrates.
次に、導入口5から洗浄液4を洗浄液供給機構3に導入する。このとき導入する洗浄液4を、超純水、無機酸、無機アルカリ、有機酸、有機アルカリ、オゾン水、電解水またはこれら2種類以上を混合した洗浄液とすることができる。
本発明の洗浄方法では、特にこれらの溶液を、洗浄液として使用することで、洗浄液中にOHラジカルを確実に生成でき被洗浄基板を効果的に洗浄できる。
Next, the cleaning
In the cleaning method of the present invention, in particular, by using these solutions as cleaning liquids, OH radicals can be reliably generated in the cleaning liquid, and the substrate to be cleaned can be effectively cleaned.
次に、導入した洗浄液4に、上記の整流手段6により配管抵抗を加える。更に、上記の光源7を洗浄液4に接触させて、洗浄液を加温しながら紫外線を照射することで、洗浄液内に活性種のOHラジカルを生成させる。このように、本発明では2段階の分解工程で洗浄液の分解を促進する。
このとき、照射する紫外線を、波長が200nm以上400nm以下の紫外線とすることが好ましい。特に分解効率を考慮すると、より好ましくは250nm〜300nmの波長を選択することが望ましい。
このようにすれば、より効率よく十分なOHラジカルを生成でき、より確実に洗浄効果を高めることができる。
Next, piping resistance is added to the introduced
At this time, it is preferable that the ultraviolet rays to be irradiated are ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm to 400 nm. Considering the decomposition efficiency in particular, it is more preferable to select a wavelength of 250 nm to 300 nm.
In this way, sufficient OH radicals can be generated more efficiently, and the cleaning effect can be improved more reliably.
このように、2段階の分解工程で生成されたOHラジカルを含んだ洗浄液4を吐出口8から供給することで被洗浄基板Wを洗浄する。
この際、吐出口8と被洗浄基板Wの間の距離を5mm以内として、洗浄液4を供給すること好ましい。
このようにすれば、生成されたOHラジカルが自己消滅する前に被洗浄基板に洗浄液を供給することができ、より高い洗浄効果で確実に被洗浄基板を洗浄できる。
In this manner, the substrate W to be cleaned is cleaned by supplying the cleaning
At this time, it is preferable to supply the cleaning
In this way, the cleaning liquid can be supplied to the substrate to be cleaned before the generated OH radicals self-extinguish, and the substrate to be cleaned can be reliably cleaned with a higher cleaning effect.
以上説明したように、本発明の洗浄方法は、洗浄液の分解を2段階で連続的に促進するため、従来よりも効率良く洗浄液中に十分なOHラジカルを生成させることが可能となる。従って、従来よりも洗浄効果を高めることができるものとなる。 As described above, the cleaning method of the present invention continuously promotes the decomposition of the cleaning liquid in two steps, so that sufficient OH radicals can be generated in the cleaning liquid more efficiently than in the past. Therefore, the cleaning effect can be enhanced as compared with the conventional case.
特に、本発明の洗浄方法及び洗浄装置は、被洗浄基板Wの有機汚染物、ポジティブレジスト、ネガティブレジスト、イオン注入レジスト、特定の有機機能層、炭素、炭化水素、インプリント材料、テープ用又はペリクル接着用の糊又は糊の残渣、ポリマー異物、研磨溶液残渣等を除去するための洗浄に好適である。 In particular, the cleaning method and the cleaning apparatus of the present invention include organic contaminants on the substrate to be cleaned W, positive resist, negative resist, ion implantation resist, specific organic functional layer, carbon, hydrocarbon, imprint material, tape or pellicle. It is suitable for cleaning to remove adhesive paste or paste residue, polymer foreign matter, polishing solution residue and the like.
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
(実施例、比較例)
実施例では、図1に示すような、本発明の洗浄装置1を使用して、本発明の洗浄方法で150mm角のフォトマスク基板に化学増幅型の有機物成分のレジストを厚み4000nm塗布した基板のレジスト膜の剥離洗浄を実施した。実施例では、図3に示すように、基板の右上領域に洗浄液を供給して洗浄を行った。
このとき、洗浄液としては溶存オゾン水濃度60ppmのオゾン水、光源としては表面がガラス管で構成されている低圧水銀ランプを使用した。この低圧水銀ランプは紫外線領域となる主波長254nmで発光するものを選択して使用した。そして、洗浄後のレジスト剥離量を測定した。
(Examples and comparative examples)
In the embodiment, as shown in FIG. 1, using a
At this time, ozone water having a dissolved ozone water concentration of 60 ppm was used as the cleaning liquid, and a low-pressure mercury lamp whose surface was formed of a glass tube was used as the light source. As this low-pressure mercury lamp, a lamp that emits light with a main wavelength of 254 nm in the ultraviolet region was selected and used. And the resist peeling amount after washing | cleaning was measured.
比較例では、オゾン水を分解する機構を具備していない洗浄装置を用いたこと以外、実施例と同様な条件で上記と同一の基板の洗浄を実施した。比較例では、図3に示すように、基板の左上領域に洗浄液を供給して洗浄を行った。 In the comparative example, the same substrate as described above was cleaned under the same conditions as in the example except that a cleaning apparatus not having a mechanism for decomposing ozone water was used. In the comparative example, as shown in FIG. 3, the cleaning liquid was supplied to the upper left area of the substrate for cleaning.
その結果、図5に示すように実施例では、レジストの剥離量、剥離領域が共に比較例より大きくなった。特に、剥離量が最も多い最薄部での基板の厚さは、実施例では1483(nm)、比較例では2281(nm)となり実施例の剥離量の方が非常に大きいことが確認された。更に、比較例の剥離領域の体積換算と実施例の剥離領域の体積換算を比較すると、実施例は比較例の10倍近くのレジストの剥離量となることが確認された。
このように、本発明の洗浄方法及び洗浄装置は、被洗浄基板上の有機物の分解効率を向上させ、洗浄効果を高めることが確認された。
As a result, as shown in FIG. 5, in the example, both the resist peeling amount and the peeling region were larger than those in the comparative example. In particular, the thickness of the substrate at the thinnest part with the largest amount of peeling was 1483 (nm) in the example and 2281 (nm) in the comparative example, confirming that the amount of peeling in the example was much larger. . Furthermore, when the volume conversion of the peeling region of the comparative example and the volume conversion of the peeling region of the example were compared, it was confirmed that the example had a resist peeling amount nearly 10 times that of the comparative example.
Thus, it was confirmed that the cleaning method and the cleaning apparatus of the present invention improve the decomposition efficiency of the organic matter on the substrate to be cleaned and increase the cleaning effect.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
1…洗浄装置、 2…テーブル、 3…洗浄液供給機構、
4…洗浄液、 5…導入口、 6…整流手段、 7…光源、
8…吐出口、 9…駆動アーム、 10…流水経路、
W…被洗浄基板。
DESCRIPTION OF
4 ... Cleaning solution, 5 ... Inlet, 6 ... Rectification means, 7 ... Light source,
8 ... discharge port, 9 ... drive arm, 10 ... flowing water path,
W: Substrate to be cleaned.
Claims (9)
前記洗浄液供給機構の内部で、前記洗浄液に配管抵抗を加え、更に紫外線を発する光源を前記洗浄液に接触させて、前記洗浄液を加温しながら前記紫外線を照射することで、前記洗浄液内に活性種のOHラジカルを生成し、該OHラジカルを含んだ前記洗浄液を前記吐出口から供給することで前記被洗浄基板を洗浄することを特徴とする被洗浄基板の洗浄方法。 A cleaning method for cleaning a substrate to be cleaned by holding the substrate to be cleaned and supplying a cleaning liquid from a discharge port of a cleaning liquid supply mechanism onto the substrate to be cleaned.
Inside the cleaning liquid supply mechanism, a pipe resistance is added to the cleaning liquid, a light source that emits ultraviolet light is brought into contact with the cleaning liquid, and the ultraviolet light is irradiated while warming the cleaning liquid, whereby active species are contained in the cleaning liquid. A method for cleaning a substrate to be cleaned, wherein the substrate to be cleaned is cleaned by generating OH radicals of the substrate and supplying the cleaning liquid containing the OH radicals from the discharge port.
前記洗浄液供給機構は内部に、前記導入口から導入された洗浄液に配管抵抗を加えるための整流手段と、前記洗浄液に接触して前記洗浄液を加温し、且つ前記洗浄液に紫外線を照射する光源を有し、前記整流手段と前記光源により前記洗浄液内に活性種のOHラジカルを生成し、該OHラジカルを含んだ前記洗浄液を前記吐出口から供給することで前記被洗浄基板を洗浄するものであることを特徴とする被洗浄基板の洗浄装置。 A table for holding the substrate to be cleaned, and a cleaning liquid supply mechanism for introducing the cleaning liquid from the introduction port and supplying the introduced cleaning liquid to the substrate to be cleaned from the discharge port, and cleaning the substrate to be cleaned with the cleaning liquid A device,
The cleaning liquid supply mechanism includes a rectifying means for adding piping resistance to the cleaning liquid introduced from the introduction port, and a light source for heating the cleaning liquid in contact with the cleaning liquid and irradiating the cleaning liquid with ultraviolet rays. The cleaning substrate is cleaned by generating active OH radicals in the cleaning liquid by the rectifying means and the light source, and supplying the cleaning liquid containing the OH radicals from the discharge port. An apparatus for cleaning a substrate to be cleaned.
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