JPH0442531A

JPH0442531A - 半導体基板の洗浄方法

Info

Publication number: JPH0442531A
Application number: JP15065890A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kanamori; 金森　幸雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1992-02-13
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JP2901705B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は半導体基板の洗浄方法に関し、特に複数の洗浄
液を用いて行う洗浄方法の改良に関する。

（従来の技術）周知の通り、半導体装置の高集積化は半導体基板の清浄
度に寄るところが非常に高く、その為半導体基板の洗浄
方法に対する要求は最近より高い水準のものになってき
ている。

このような中で、従来より行われている、いわゆるバッ
チ式と言われる方法を、以下に図面を用いて説明する。

第２図は第１の方法を示す断面図であり、この図により
２種類の洗浄液による洗浄方法について説明する。

１は洗浄槽であり、この底部には排出管２が排出弁３を
中間部に設けて取着してあり、また内部の中間部には底
部側の面から上面側に洗浄液が通流する複数の孔４が形
成された棚５が設けである。

なお棚５は、この上に基板搬送器６に載せて置いた被洗
浄物の半導体基板７が洗浄液の液面下にくる位置に設け
である。また洗浄槽１の上方には、洗浄槽１内に洗浄液
Ａを供給する供給弁８を設けた供給管９が配置してあり
′、洗浄槽１の底部には洗浄液Ｂを供給する供給弁１０
を設けた供給管１１が取着しである。

このように構成したものにおいて、洗浄槽１の棚５上に
基板搬送器６に載せたまま半導体基板７を置き、排出弁
３を閉止しておいて供給弁８を開き、供給管９から洗浄
槽１に洗浄液Ａを供給する。洗浄液Ａを半導体基板７の
全面が浸るまで洗浄槽１に満たし、供給弁８を閉止して
所定時間の洗浄を行う。その後、排出弁３を開き、洗浄
槽１内の洗浄液Ａを排出管２を介して排出する。続いて
排出弁３を閉止して供給弁１０を開き、供給管１１から
洗浄槽１に洗浄液Ｂを供給する。洗浄液Ａと同様に洗浄
液Ｂを半導体基板７の全面が浸るまで洗浄槽１に満たし
、供給弁１０を閉止して所定時間の洗浄を行う。そして
排出弁３を開き、洗浄槽１内の洗浄液Ｂを排出管２を介
して排出して、洗浄液Ａと洗浄液Ｂによる半導体基板７
の洗浄を終える。尚、多種類の洗浄液を用いて洗浄する
場合は、各洗浄液毎の供給管等を設けて洗浄槽に洗浄液
を供給し、排出管で排出してから次の洗浄液を供給して
順次洗浄することになる。

第３図は第２の方法を示す断面図であり、この図により
３種類の洗浄液による洗浄方法について説明する。

１５．１Ｂ、　１７は各洗浄液毎に設けた洗浄槽であり
、これらの底部には供給弁１８．１９．２０を設けて洗
浄液Ｃ，ＤＳＥを各洗浄槽に供給する供給管２１．２２
．２３が取着しである。また各洗浄槽内部の中間部には
、その上に基板搬送器６に載せて置いた半導体基板７が
洗浄液の液面下にくる位置に、棚５が設けである。

このように構成したものにおいて、洗浄槽１５．１６．
１７にそれぞれ供給弁１８．１９．２０を開き、供給管
２１．２２．２３から洗浄液Ｃ，Ｄ、Ｅを供給する。各
洗浄液は半導体基板７の全面が浸る以上に各洗浄槽に満
たす。まず洗浄槽１５の棚５上に基板搬送器６に載せた
まま半導体基板７を置き、洗浄液Ｃの中に所定時間浸し
て洗浄を行う。その後洗浄槽１５から半導体基板７を基
板搬送器６に載せたまま引上げ、次の洗浄槽１６の棚５
上に置き、洗浄液りの中に浸して所定時間の洗浄を行う
。さらに洗浄槽１６から半導体基板７を基板搬送器６に
載せたまま引上げ、次の洗浄槽１７の棚５上に置き、洗
浄液Ｅの中に浸して所定時間の洗浄を行う。その後基板
搬送器６に載せたまま半導体基板７を洗浄槽１７から引
上げて、洗浄液Ｃと洗浄液Ｄ１洗浄液Ｅによる半導体基
板７の洗浄を終える。なお洗浄は、必要に応じ洗浄液を
常に供給し、洗浄槽の上縁部から溢流させながら行って
もよい。尚、多種類の洗浄液を用いて洗浄する場合は、
各洗浄液毎に洗浄槽等を設け、順次洗浄槽を替え、各洗
浄液に浸して洗浄することになる。

以上の各従来の洗浄方法では洗浄液を次から次へと移行
させていく際に、半導体基板７の一部又は全部が一度大
気に触れることになる。このような半導体基板７の大気
への暴露は、洗浄された基板表面への大気からの汚染吸
着の増大を招く。即ちダスト、反応生成物が付着する。

また洗浄液を変えていく際に、洗浄液が半導体基板の表
面を移動していく為、基板表面の状況により、基板表面
に洗浄液が残っている部分の液−固の界面と、残ってい
ない部分の気−固の界面の両者が混在し、次の洗浄液に
浸漬した場合を含め、混在部分てエツチングむらが生じ
ヘイズの発生を見ることになる。さらに上記に対する対
応を進めていった場合でも、洗浄液を変更する度に半導
体基板７の表面を洗浄液の液面、即ち気−液界面が移動
することになり、この界面の移動により、界面部に存在
する汚染物質が基板表面に付着し、汚染するという問題
が残る。

（発明が解決しようとする課題）上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、そ
の目的とするところは半導体基板を洗浄するに際し、洗
浄途中で基板を大気に暴露することが無く、また洗浄液
を変更する度に洗浄液の液面が基板表面を通過すること
が無いために、ヘイズの発生がなく、付着する汚染物質
が少ない、高集積化した半導体装置の実現を可能とする
半導体基板の洗浄方法を提供することにある。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）本発明の半導体基板の洗浄方法は、半導体基板を少なく
とも２種以上の洗浄液でそれぞれ洗浄するに際し、前記
半導体基板を洗浄槽内に洗浄液の液面下に来るように収
納し、かつ前記洗浄槽から常に洗浄液を溢流排出するよ
うに連続して流しながら前記各洗浄液を順次切り替えて
洗浄を行うことを特徴とするものである。

（作用）上記のように形成された半導体基板の洗浄方法は、半導
体基板を洗浄槽内に洗浄液の液面下に来るように収納し
、ここに各洗浄液を順次連続して供給し、洗浄の途中で
半導体基板を洗浄液の入った洗浄槽から引き上げること
なしに洗浄を行うことになる。この時連続供給する各洗
浄液は洗浄槽から常に溢流排出している。このため半導
体基板は洗浄途中で大気に触れることがなく、また洗浄
液の液面である気−液界面が半導体基板の表面を通過す
るのは、洗浄を終えて半導体基板を取り出す時だけとな
り、ヘイズの発生がなく、付着する汚染物質が非常に少
なくなる。

（実施例）以下本発明の一実施例を、第１図の要部を切欠いて示す
正面図を参照して説明する。尚、従来と同一部分には同
一符号を付して、説明を省略する。

３０は洗浄槽であり、この上縁部の外面には全周にわた
り洗浄槽３０から溢流排出する洗浄液の排出路を形成す
る機部３１を設けており、底部にはマニホールド部を形
成する供給管３２の一端を取着している。この供給管３
２の片端には、第１の供給弁３３と第１の流量調節器３
４とを介して、例えば純水を供給する第１の供給源３５
を接続しており、第１の供給弁３８側の中間部には第１
の供給支管３Ｂ、第２の供給支管３７、第３の供給支管
３８がそれぞれの一端を取着している。また第１乃至第
３の供給支管８Ｂ〜３８の片端にはそれぞれ第２、第３
、第４の供給弁３９．４０．４１と、第２、第３、第４
の流量調節器４２．４３．４４とを介して、例えば弗化
水素、塩酸、過酸化水素の各薬液の供給源を接続してい
る。４５は弗化水素を供給する第２の供給源であり、４
６は塩酸を供給する第３の供給源であり、４７は過酸化
水素を供給する第４の供給源である。

このように構成したものにおいて半導体基板７を洗浄す
るに際し、まず第２乃至第４の供給弁３９〜４１を閉止
しておき、第１の供給弁３３を開き、第１の流量調節器
３４で流量を調節しながら洗浄槽３ｏに純水を溢流する
ように供給する。このようにしておきながら洗浄槽３０
の棚５上に、基板搬送器６に載せたままの半導体基板７
をその全面が浸漬するように置き、純水による洗浄を行
う。続いて第２の供給弁３９を開き、第１の供給支管３
６を介して第２の供給源４５から弗化水素を、純水が通
流する供給管３２に送給する。弗化水素は供給管３２を
通流する間に純水と混合し、希釈されて洗浄槽３ｏに溢
流するように供給されるが、弗化水素の送給量は洗浄槽
３０で所定の弗化水素の濃度になるように、第２の流量
調節器４２を調節して行う。弗化水素による洗浄を所定
時間行った後、第２の供給弁３９を閉止し、洗浄槽３０
中を純水のみにする。次に第３の供給弁４０を開き、第
２の供給支管３７を介して第３の供給源４６から塩酸を
、純水が通流する供給管３２に送給する。塩酸は供給管
３２を通流する間に純水で希釈され、洗浄槽３０に溢流
するように供給されるが、塩酸の送給量は洗浄槽３０で
所定の塩酸の濃度になるように、第３の流量調節器４３
を調節して行う。塩酸による洗浄を所定時間行った後、
第３の供給弁４０を閉止し、洗浄槽３０中を純水のみに
する。さらに続けて第４の供給弁４１を開き、第３の供
給支管３８を介して第４の供給源４７から過酸化水素を
、純水が通流する供給管３２に送給する。過酸化水素は
供給管３２を通流する間に純水で希釈され、洗浄槽３０
に溢流するように供給されるが、過酸化水素の送給量は
洗浄槽３０で所定の過酸化水素の濃度になるように、第
４の流量調節器４４を調節して行う。過酸化水素による
洗浄を所定時間行った後、第４の供給弁４１を閉止し、
洗浄槽３０中を純水のみにする。その後洗浄槽３０から
基板搬送器６に載せたまま半導体基板７を取り出して全
部の洗浄を終わる。尚、必要に応じて純水を加熱し、温
水として供給管３２に供給してもよく、また純水に加え
る各薬液の量が多く、濃度の高い洗浄液を使用する場合
は、各供給支管の取着部より下流側の供給管３２内部、
もしくは洗浄槽３０の底部に、スクリュー式などの攪拌
機を内装して攪拌し混合を促進してもよい。

以上のように実施することにより、一つの洗浄液から他
の洗浄液に移行して洗浄する場合にも、洗浄液を連続し
て流しながら移行するので、半導体基板７を洗浄槽３０
の外に引き出したり、洗浄槽３０内を空にしたりして大
気に暴露するようなことも無く、また各洗浄液を洗浄槽
から溢流するように連続して流し、洗浄を行うので、洗
浄液の液面が半導体基板７の表面を通過するのは、半導
体基板７を洗浄を終えて最後に洗浄槽３０から取り出す
時の一度だけとなる。

そのため、洗浄された半導体基板表面への大気中からの
汚染（ダスト、反応生成物の付着等）はなくなり、また
エツチングむらによるヘイズも発生しない。さらに洗浄
液の気−液界面部に存在する汚染物質が基板表面に付着
する汚染も少なくなる。

またさらに各薬液の濃度を洗浄途中で調節し変更するこ
とができ、基板表面の状況に応じた対応も可能であり、
各薬液の流す組み合わせが変えられるため、異なる仕様
の洗浄をも行うことができる。

尚、上記の実施例においては供給管３２をマニホールド
部として各供給支管を取着し、ここで各洗浄液の主たる
混合を行っているが、洗浄槽の底部に各供給支管を直接
取着するように設け、この底部内で混合するようにして
もよい。また薬液は上記に限るものではなく、純水の使
用を必須とするものでもない。さらに上記では各洗浄液
を純水と各薬液との混合したものとし、間に純水を流し
てから次の洗浄液を流すようにしたが、洗浄液によって
は間に純水を流さないで連続して次の洗浄液を流しても
よい。さらにまた２種以上の薬液を混合して用いてもよ
い等要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る
ものである。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明は、半導体基板
を洗浄槽内に洗浄液の液面下に来るように収納し、洗浄
槽から常に洗浄液を溢流排出するように連続して流しな
がら複数の洗浄液を順次切り替えて洗浄を行うように形
成したことにより、洗浄途中で半導体基板を大気に暴露
することが無く、また洗浄液を変更する度に洗浄液の液
面が基板表面を通過することが無いために、ヘイズの発
生がなくなり、付着する汚染物質が少なくなり、高集積
化した半導体装置の実現に適した半導体基板を提供でき
る効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる一実施例の正面図、第２図は従
来の第１の方法を説明するために示す断面図、第３図は
従来の第２の方法を説明するために示す断面図である。７・・・半導体基板、　　　３０・・・洗浄槽、３１・
・・機部、　　　　　　３２・・・供給管、３５・・・
第１の供給源、　　４５・・・第２の供給源、４６・・
・第３の供給源、　　４７・・・第４の供給源。代理人　　弁理士　　大　胡　典　夫第図第因

Claims

【特許請求の範囲】

　半導体基板を少なくとも２種以上の洗浄液でそれぞれ
洗浄する方法において、前記半導体基板を洗浄槽内に洗
浄液の液面下に来るように収納し、かつ前記洗浄槽から
常に洗浄液を溢流排出するように連続して流しながら前
記各洗浄液を順次切り替えて洗浄を行うことを特徴とす
る半導体基板の洗浄方法。