JPH05291222A - リンス方法および装置 - Google Patents

リンス方法および装置

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JPH05291222A
JPH05291222A JP9070892A JP9070892A JPH05291222A JP H05291222 A JPH05291222 A JP H05291222A JP 9070892 A JP9070892 A JP 9070892A JP 9070892 A JP9070892 A JP 9070892A JP H05291222 A JPH05291222 A JP H05291222A
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JP
Japan
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wafer
rinsing
rinse
present
cleaning
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JP9070892A
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English (en)
Inventor
Tadashi Sakon
正 佐近
Shiyuuji Munehira
宗平修司
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Nippon Steel Corp
Siltronic Japan Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
NSC Electron Corp
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Publication date
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Publication of JPH05291222A publication Critical patent/JPH05291222A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 付着微粒子の残留が少ないリンス方法および
その目的に好適なリンス装置を提供する。 【構成】 リンス液中にウエハを浸漬することなし
に、ウエハ受台に50Hz以上100kHzの振動を与
えて前記ウエハを微小に揺動しながらリンスする。ウ
エハ受台に50Hz以上100kHzの振動を与える振
動装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハ、金属製
磁気ディスク、フォトマスク基板用ガラスウエハ等の精
密湿式洗浄または薬液処理プロセスにおいて有用なリン
ス方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ウエハ等の製造プロセスで
利用される洗浄装置およびリンス装置がいくつか知られ
ている。例えば、特開昭62−286231号公報に
は、洗浄液が収容された洗浄槽と、この洗浄槽の底部ま
たは側壁に前記洗浄液と直接接触するように配置された
高融点金属からなる厚さ0.1〜0.5mmの振動板
と、この振動板の外面に取着され、600〜1000k
Hzの高周波にて振動される振動子とを具備したことを
特徴とする洗浄装置が開示されている。この例の様に、
従来の洗浄またはリンス方法では、槽中の洗浄液または
リンス液に超音波振動を与え、その超音波振動した液中
に被洗浄物または被リンス物を浸漬して洗浄またはリン
スする方法が主流である。リンス方法に限れば超音波揺
動せずに被リンス物を単に浸漬してリンス液をオーバー
フローする場合も多い。これらの方法には、リンス槽内
に存在する液中浮遊微粒子が被リンス物に付着し易いと
いう欠点がある。特開昭52−34859号公報には、
帯状に洗浄液を落下供給する供給機構と、前記帯状の落
下洗浄液中を横切るように被洗浄物を載置する受台とを
有し、前記落下洗浄液に対して被洗浄物を相対的に移動
させる機構を備えることを特徴とする洗浄装置が開示さ
れている。この様な方法の場合、洗浄液またはリンス液
がウエハ表面の付着粒子を洗い流してそのまま落下する
ため、リンス後に表面に残留する付着粒子数は被リンス
物を浸漬する方法に比較すれば若干少なくなるが、効率
的に除去されるのは比較的大きな付着粒子のみで、0.
2μmφ程度の付着微粒子数については浸漬する方法と
大差ない。また、前記方法には、超音波揺動しながらリ
ンス液に浸漬してオーバーフローリンスする方法に比較
して、被リンス物とその保持具との間に生ずる微細な隙
間箇所(例えばウエハ保持具の溝部)のリンス効率が悪
いという欠点がある。特開昭59−150584号公報
には、移動する被洗浄物に対して複数の方向から超音波
振動させた洗浄液を供給して作用させ、被洗浄物を超音
波洗浄することを特徴とする超音波洗浄方法が開示され
ている。この様な方法の場合、被洗浄物を超音波揺動し
ながら、洗浄液またはリンス液が被洗浄物表面の付着粒
子を洗い流してそのまま排出されるためリンス効率が良
いと一般には考えられる。しかし、前記方法では被洗浄
物の搬送機構が必須であり本発明者らの経験では、前記
方法の実施例にあげられているベルト搬送方式ではウエ
ハ(被洗浄物)にベルト跡がつき、逆に汚れてしまう。
また、ウエハ(被洗浄物)の移動を前提としている前記
方法は枚葉処理の洗浄方法であり、保持具に何枚ものウ
エハを置いて一度に処理するバッチ処理ではないためス
ループットが低いという欠点がある。また、前記方法で
は、超音波振動を投射液流を介して伝える、枚葉搬送機
構が必須である等のために装置全体が複雑で、小型化す
ることが難しく、製造コストが高い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来の問題点を解決するためになされたもので、比較
的大きな付着粒子のみならず0.1〜0.3μmφ程度
の付着微粒子が除去でき、被リンス物とその保持具との
間に生ずる微細な隙間箇所(例えばウエハ保持具の場合
には溝部)も充分にリンスでき、スループットの高いバ
ッチ処理が可能で、簡単な構造で小型化が容易で、製造
コストが低いリンス装置を提供しようとするものであ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のリンス方法は、
リンス液中にウエハを浸漬することなしに、ウエハ受け
台に50Hz以上100kHz以下の振動を与えて前記
ウエハを微小に揺動しながらリンス液を投射する。ま
た、本発明のリンス装置はウエハ受台に50Hz以上1
00kHz以下の振動を与える振動装置を設ける。
【0005】
【作用】以下、図表を参照しながら、本発明の具体的構
成と作用を説明する。図1および図2は本発明のリンス
装置の一例で、その外観図と断面図である。ウエハ4を
ウエハ保持具3に収容して、すのこ5の上に置く。すの
こ5はその足が箱の上蓋6に溶接されており、前記上蓋
6はリンス排液10が速やかに排出されるように斜めに
なっている。前記すのこ5もノズル2から投射されたリ
ンス液1を速やかに排出するために設けられたもので、
これが板であるとリンス排液10が溜まってウエハ4の
下部がリンス液中に浸漬されたのと同じ状況になり、そ
の部分が汚れたり、パーティクルが付着し易くなるので
好ましくない。上蓋6の裏面には超音波振動子7が接着
されており、これと配線8およびパワーユニット9によ
り超音波振動ユニットを構成している。これにより作り
出された超音波振動(周波数:20〜40kHz、パワ
ー:50〜600W)が上蓋6、すのこ5、およびウエ
ハ保持具3を介してウエハ4を微小揺動し、この状態で
ウエハ4に投射されたリンス液1が前記ウエハ表面の付
着微粒子を洗い流してそのまま排出されるため効率的な
リンスができる。このように、本発明のリンス装置を使
用して、前記の如く本発明のリンス方法を行えば、実施
例に示した様に、従来のリンス方法に比較して、比較的
大きな付着粒子のみならず0.1〜0.3μmφ程度の
付着微粒子数が少なく、0.1μmφ以上の付着粒子数
で20ケ/ウエハ以下となる効果的なリンスができる。
リンス液1は図3に模式的に示すように多数のノズルか
らリンス液のミストが吹き付けられる様にしても良い。
また、前記装置の超音波振動ユニット(超音波発信子
7、配線8、およびパワーユニット9)を図4に示すよ
うな電磁式振動ユニット(周波数:50Hz〜数百H
z)で置き換えても良い。
【0006】本発明のリンス方法および装置において揺
動および振動装置の振動数を50Hz以上100kHz
とした理由は以下の通りである。振動数が50Hz未満
では実施例1、表1の水準R4に見られるように、0.
10〜0.30μmφ程度の付着微粒子数が振動数50
Hz以上の場合に比較して多く、付着微粒子除去力が不
十分であり、ウエハ外周部の付着微粒子も多い。振動数
が100kHzを越えると装置が複雑・高価になり、そ
のわりには顕著な効果増大が認められず経済的に不利に
なる。本発明では、前記超音波揺動のパワーを特に規定
しない。被リンス物の数量やリンス液の種類により最適
なパワーが異なるからである。ただし、本発明は洗浄で
はなくリンスを目的としており、この目的から一般的に
言えば、過度に大きなパワーはリンス設備を複雑で高価
なものとするので好ましくない。実施例、表1の水準H
1〜H7の結果に見られるように、本発明のリンス方法
によれば、従来のリンス方法に比較して、比較的大きな
付着粒子のみならず0.1〜0.3μmφ程度の付着微
粒子数も少なく、0.1μmφ以上の付着粒子数で20
ケ/ウエハ以下となる。これに対し、表1の水準R1〜
R4の結果に見られるように従来のリンス方法では50
ケ/ウエハ以上である。本発明のリンス方法では、ウエ
ハ保持具3の溝部近傍に置かれたウエハ4の外周部の付
着微粒子も効果的に除去できる。本発明の装置は、特開
昭59−150584号公報に開示の方法で利用されて
いる被洗浄ウエハの枚葉搬送機構が不要なため汚れや傷
が発生しない。また、構造が簡単で安価であり、バッチ
処理のため高スループットであるという特徴を有する。
【0007】本発明の方法はリンス液中にウエハを浸漬
することなしにウエハ受け台に50Hz以上100kH
z以下の振動を与えて前記ウエハを微小に揺動しながら
リンスすることを特徴とする。被洗浄物に与える揺動が
前記微小揺動ではなく、例えば図1および2の装置にお
いて上蓋6および振動子収納箱本体12を鉛直線を回転
軸として旋回させることにより被洗浄物を回転させた
り、前記上蓋6および振動子収納箱本体12を前後に大
きく往復運動(例えば、振動数:1Hz程度ないしそれ
以下、振幅:1cm程度)させる方式(以下、これらの
方式をマクロ揺動方式と称する。この方式は、特開昭5
2−34859号に開示されている方法、すなわち、帯
状に洗浄液を落下供給する供給機構と、前記帯状の落下
洗浄液中を横切るように被洗浄物を載置する受台とを有
し、前記落下洗浄液に対して被洗浄物を相対的に移動さ
せる方法と本質的に同じである。)であると、前記微小
振動の場合に比較してリンス効率が低く、リンス後に残
留する付着微粒子数は振動を与えない場合と同程度の結
果になる。また、前記マクロ振動方式には、すのこ5に
置かれたウエハ保持具3を何らかの方法で固定しておか
ないと揺動によりウエハ保持具3がすのこ5から落下し
てウエハ4を破損したり汚したりするという欠点があ
る。これに対し、本発明のリンス方法およびリンス装置
にはこのような欠点がない。
【0008】図5〜7に本発明のリンス装置の別の例を
示す。図5は立面図、図6は断面図そして図7は側面図
を示す。この装置では、ウエハを保持するためにリンス
用キャリアではなくリンス装置に付設された溝付き棒
(ウエハ保持具3’)を利用することが特徴である。ウ
エハ4は超音波振動子7によりウエハ保持具3’を介し
て超音波揺動されつつ、ノズル2から投射されたリンス
液1によりリンスされる。この時、ウエハプッシャー1
3は下がっており、リンス排液10が速やかに排出され
るようになっている。この例のようにウエハ保持具がリ
ンス装置と一体化している場合にはウエハを移載する機
構が必要であり、図5〜7には図示されいないが、本装
置の場合には、ウエハプッシャー13を上方に静かに押
し上げてウエハ4が側面板26の上端より上に位置する
状態で前記ウエハ4の側方端面をクランプして所定箇所
に移動・移載できる機構が備え付けられている。この様
なタイプのリンス装置でも図1および2の装置と同様の
リンス効果が得られる。また、ノズル2の形状を変えて
多数のノズルからリンス液のミストが吹き付けられる様
にしても同程度のリンス効果が得られる。
【0009】以上詳しく申し述べたように、本発明のリ
ンス装置を使用して本発明のリンス方法によりリンスす
れば、従来のリンス方法に比較して、比較的大きな付着
粒子のみならず0.1〜0.3μmφ程度の付着微粒子
も除去でき、被リンス物とその保持具との間に生ずる微
細な隙間箇所(例えばウエハ保持具の場合には溝部)も
充分にリンスでき、スループットの高いバッチ処理が可
能である。また、本発明のリンス装置は構造が簡単なた
め小型化が容易で、製造コストが低い。
【0010】
【実施例】
実施例−1 29%アンモニア水と31%過酸化水素水と超純水を容
積比で1:1:5に混合した洗浄液を80〜85℃に加
熱し、鏡面を持つ直径6インチのエピタキシャルシリコ
ンウエハ(以下、エピウエハと称する)を洗浄用ウエハ
保持具に入れて5分間/回で、2回洗浄した。超純水を
満たしたオーバーフロー型の流水リンス槽に数秒間浸漬
して手早く引き上げ、さらに、図1および2に示した本
発明の実施例のリンス装置(周波数20kHz、パワー
200W)により10分間リンスを行った。以上の操作
は試験用ウエハの前処理にあたり、エピウエハ上の付着
微粒子を充分に除去するために行ったもので、表1に示
された全ての場合について共通に行った。その後、36
%塩酸と31%過酸化水素水と超純水を容積比で0.
1:1:5に混合した洗浄液(以下、HPM洗浄液と称
する)により前記リンス後のエピウエハを65〜70℃
で5分間洗浄した。次に、本発明の各種リンス装置を使
用して15分間のリンスを行ない、遠心乾燥器でウエハ
を乾燥した後、ウエハ表面異物計により散乱直径0.1
0μmφ以上のウエハ付着粒子数(鏡面側)を計測し、
前記各種リンス装置のリンス性を評価した。ウエハの外
周部については前記方法では計測できないため、暗室内
でウエハに強い光を照射して目視観察することにより評
価した。比較例としてHPM洗浄後のリンスを、ウエハ
を微小振動せずに行った場合、マクロ揺動した場合、お
よび通常のオーバーフローリンス槽を使ってリンスした
場合の結果もあわせて、表1にまとめた。本発明の装置
により微小揺動しながらリンスを行ったH1〜H7の場
合には、ウエハ外周部に汚れがあったり付着微粒子が多
いというような不具合が認められず、0.1〜0.30
μmφの付着微粒子が15ケ/ウエハ前後、0.30μ
mφ以上の付着粒子も0.3ケ/ウエハ以下と少ない。
これに対し、R1〜4の比較例の場合には、ウエハ外周
部に付着微粒子が多く、0.1〜0.30μmφの付着
微粒子が50ケ/ウエハ以上、0.30μmφ以上の付
着粒子も2.3ケ/ウエハ以上で、本発明の実施例に比
較して明らかにリンス性が悪い。
【0011】
【表1】
【0012】実施例−2 29%アンモニア水と31%過酸化水素水と超純水を容
積比で1:1:5に混合した洗浄液を80〜85℃に加
熱し、表面が滑らかな4インチ角の石英ガラスウエハ
(ガラスウエハと称する)を洗浄用ウエハ保持具に入れ
て5分間/回で、2回洗浄した。超純水を満たしたオー
バーフロー型の流水リンス槽に数秒間浸漬して手早く引
き上げ、さらに、図1および2に示した本発明の実施例
リンス装置(周波数20kHz、パワー200W)によ
り10分間リンスを行った。以上の操作はガラスウエハ
の前処理にあたり、ウエハ上の付着微粒子を充分に除去
するために行ったもので、表2に示された全ての場合に
ついて共通に行った。その後、36%塩酸と31%過酸
化水素水と超純水を容積比で1:1:5に混合した洗浄
液(以下、HPM洗浄液と称する)により前記リンス後
のガラスウエハを80℃で5分間洗浄した。次に、本発
明の各種リンス装置を使用して15分間のリンスを行な
い、遠心乾燥器でウエハを乾燥した後、暗室内でガラス
ウエハに強い光を照射して目視観察することにより付着
粒子数を評価した。比較例としてHPM洗浄後のリンス
を通常のオーバーフローリンス槽により行った。評価結
果を表2にまとめた。本発明の装置により微小揺動しな
がらリンスを行ったH8〜H9の実施例の場合には、付
着微粒子が0〜1ケ/ウエハと少ない。これに対し、R
5の比較例の場合には、付着微粒子が20ケ/ウエハ以
上と多く、本発明の実施例に比較して明らかにリンス性
が悪い。
【0013】
【表2】
【0014】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のリンス装
置を使用して本発明のリンス方法によりリンスすれば、
従来のリンス方法に比較して、比較的大きな付着粒子の
みならず0.1〜0.3μmφ程度の付着微粒子も除去
でき、被リンス物とその保持具との間に生ずる微細な隙
間箇所(例えば、ウエハ保持具の場合には溝部)も充分
にリンスでき、スループットの高いバッチ処理が可能で
ある。また、本発明のリンス装置は構造が簡単なため小
型化が容易で、製造コストが低い。
【0015】本発明のリンス方法および装置は、半導体
ウエハ、金属製磁気ディスク、フォトマスク基板用ガラ
スウエハ等の精密湿式洗浄または薬液処理プロセスにお
いて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリンス装置の一例で、外観図。
【図2】本発明のリンス装置(図1)の断面図。
【図3】本発明のリンス装置の1例で、断面図。
【図4】本発明のリンス装置で使われる被リンス物保持
具に振動を与える機構(電磁振動子)の1例で、模式
図。
【図5】本発明のリンス装置の一例で、立面図。
【図6】本発明のリンス装置(図5)の断面図。
【図7】本発明のリンス装置(図5)の側面図。
【符号の説明】
1…リンス液 2…ノズル 3…ウエハ保持具 3’…ウエハ保持具
(溝付き棒) 4…ウエハ 5…すのこ 6…上蓋 7…超音波振動子 8…配線 9…パワーユニット 10…リンス排液 11…振動子収納箱
本体と上蓋の接続部 12…振動子収納箱本体 13…ウエハプッシ
ャー 14…プッシャー昇降機 15…排出口 16…シール部 17…プランジャー 18…鉄芯 19…巻線 20…配線 21…蛇腹 22…振動板 23…ばね 24…収納箱 25…セラミック台 26…側面板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハのリンス方法において、リンス液
    中にウエハを浸漬することなしに、ウエハ受け台に50
    Hz100kHz以下の振動を与えて前記ウエハを微小
    に揺動しながら前記ウエハの表面にリンス液を投射する
    ことを特徴とするウエハのリンス方法。
  2. 【請求項2】 ウエハのリンス装置において、ウエハ受
    台に50Hz以上100kHz以下の振動を与える振動
    装置を設けたことを特徴とするウエハのリンス装置。
JP9070892A 1992-04-10 1992-04-10 リンス方法および装置 Withdrawn JPH05291222A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09206715A (ja) * 1996-01-31 1997-08-12 Puretetsuku:Kk 高周波洗浄方法
JP2007036231A (ja) * 2005-07-21 2007-02-08 Siltronic Ag 半導体ウェーハ及び半導体ウェーハを作製する方法
KR101009584B1 (ko) * 2010-11-10 2011-01-20 주식회사 에이에스이 웨이퍼 세정장치

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Effective date: 19990706