JPH0648681B2 - 超純水への炭酸水溶液添加装置 - Google Patents

超純水への炭酸水溶液添加装置

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JPH0648681B2
JPH0648681B2 JP58071480A JP7148083A JPH0648681B2 JP H0648681 B2 JPH0648681 B2 JP H0648681B2 JP 58071480 A JP58071480 A JP 58071480A JP 7148083 A JP7148083 A JP 7148083A JP H0648681 B2 JPH0648681 B2 JP H0648681B2
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幸弘 北村
佑二 林
弘孝 窪田
寛 矢目
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    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は半導体ウエハーまたはチップ(以下半導体ウエ
ハーという)の洗浄に使用する超純水の電気比抵抗値を
所定の値に低下させる目的で用いられる超純水中に添加
するための炭酸水溶液添加装置に関するものである。
<従来の技術> 従来の半導体ウエハーの製造、切断工程に使用される洗
浄水は溶存イオン、微粒子、有機物等の不純物を極限ま
で除去した超純水が使用されており、この超純水は配
管、噴射ノズル等の内壁との摩擦により、洗浄水中に静
電気が帯電し、洗浄水が被洗浄体である半導体ウエハー
に接触する際に電流が流れ、半導体素子が破壊されて半
導体ウエハーの製品の歩留まりを低下させるという欠点
があった。
上記静電気は洗浄用超純水の電気比抵抗値と密接な関係
があり、ほぼ電気比抵抗値の大きさに比例して発生す
る。したがって、静電気の発生を防止するためには、洗
浄用超純水の電気比抵抗値を低下させればよく、そのた
めには、超純水中に電気比抵抗値を低下させ得る物質を
添加すればよい。そして、添加する物質としては炭酸ガ
スが最適であり、それは以下のような理由による。
すなわち、電気比抵抗値を低下させるために超純水中に
物質を添加するとしても、洗浄後の半導体ウエハー上に
不純物として残留するような物質は半導体素子の破壊に
つながるので採用できない。その点、超純水中に溶解し
た炭酸ガスの場合は、水素イオンと炭酸水素イオンとに
解離して超純水の電気比抵抗値を低下させることがで
き、しかも溶解した炭酸ガスは半導体ウエハー洗浄工程
終了時に半導体ウエハーの表面の水分が除去されると同
時にガスとなって半導体ウエハー表面から除去され、不
純物は全く残留しないからである。
<発明が解決しようとする問題点> しかし、本発明者らの研究によれば、半導体ウエハーの
洗浄用超純水管は、上記静電気の影響がなければ電気比
抵抗値が高い程その洗浄効果は良好であり、したがって
洗浄用超純水中に炭酸ガスを添加して、電気比抵抗値を
低下させるといっても必要以上に低下させることは好ま
しくなく、たとえば電気比抵抗として0.1〜5.0MΩ・cm
程度の超純水を用いるとよいこと、それ故炭酸ガスの添
加に際しては、添加後の超純水の電気比抵抗値が必要以
上に低下しないように、しかも静電気の発生を確実に防
止できるようにその添加量を厳密に制御することが必要
であることが明らかとなった。
しかしながら、洗浄用超純水に直接炭酸ガスを添加する
方法では、洗浄用超純水の電気比抵抗値を所定値に制御
することが極めて困難である。
したがって本発明はこのような問題点を解決することを
技術課題とし、炭酸水溶液を他の容器で調整するととも
に、調整した炭酸水液の添加量を洗浄用超純水ラインに
設置した電気比抵抗計によって自動的に調節できる構成
とすることにより、洗浄用超純水の電気比抵抗値を所定
値に厳密に制御することができるようにした超純水への
炭酸水溶液添加装置を提供することを目的とするもので
ある。
<問題点を解決するための手段> 上記目的を達成するためになされた本発明の炭酸水溶液
添加装置は、 炭酸ガスボンベ1と、 当該炭酸ガスボンベ1と減圧弁10を介して接続管3で
連通され、エア抜き管8を有する水溶液貯槽2と、 当該水溶液貯槽2に気液混合器4を介して連通された炭
酸水調整用超純水管5と、 前記気液混合器4と前記減圧弁10の下流側の接続管3
とを連通する分岐管9と、 半導体ウエハーまたはチップの洗浄用超純水管18と、 当該洗浄用超純水管18と前記水溶液貯槽2とを連通す
る水溶液管7と、 当該水溶液管7と前記洗浄用超純水管18との接続点よ
り下流側の洗浄用超純水管18に付設された電気比抵抗
計19と、 前記水溶液貯槽2内で調整された炭酸水溶液を洗浄用超
純水管18内に添加するために前記水溶液管7に付設さ
れ、前記電気比抵抗計19によりその流量が自動的に調
節される炭酸水溶液の添加ポンプと から構成されることを特徴とする。
以下に本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
図面は本発明装置の実施態様の一例を示すフローシート
であり、図面において矢印は流体の流れる方向を示して
いる。
図中1は炭酸ガスボンベであり、当該炭酸ガスボンベ1
は液面計21を有する水溶液貯槽2と接続管3によって
連通されている。水溶液貯槽2の下部にはエゼクタ等の
気液混合器4を介して炭酸水調整用超純水管5が連通さ
れているとともに、炭酸水溶液の添加ポンプ6を付設し
た水溶液管7の一端が連通され、更に水溶液貯槽2の上
部にはエア抜き管8が連通されている。
前記接続管3の途中には減圧バルブ10が付設され、ま
た当該減圧バルブ10より下流側の接続管3と気液混合
器4とは分岐管9で連通され、更に前記各管にはバルブ
11〜17が付設されている。
一方、前記水溶液管7の他端は洗浄用超純水管18に連
通されているとともに、当該水溶液管7の接続点Aより
下流側の洗浄用超純水管18に電気比抵抗計19を付設
する。更に、当該電気比抵抗計19と前記水溶液管7に
付設した添加ポンプ6とは電気的回路20で連結し、電
気比抵抗計19で測定される洗浄用超純水の電気比抵抗
値が、当該電気比抵抗計19に予め設定してある所定値
となるように添加ポンプ6における炭酸水溶液の洗浄用
超純水への添加流量を実動的に調節できるように構成す
る。
<作用> 以下に本発明の作用を、本発明装置の操作とともに説明
する。
まず、炭酸水溶液を調整してこれを水溶液貯槽2に貯留
するには、減圧バルブ10を任意の圧力に調整した後に
エア抜き管8のバルブ17を全開とし、順次バルブ1
2、13、14を開として、炭酸ガスをボンベ1より接
続管3、分岐管9を経て気液混合器4に流入し、同時に
炭酸水調整用の超純水を炭酸水調整用超純水管5を経て
気液混合器4に流入する。炭酸水調整用の超純水と炭酸
ガスとは気液混合器4で接触混合して炭酸水溶液とな
り、水溶液貯槽2に流入して貯留される。なお、炭酸水
調整用の超純水としては、図示しない超純水貯槽から直
接導いた超純水、あるいは炭酸水溶液を添加する前の洗
浄用超純水18から分岐して導いた超純水などを用い
る。炭酸水溶液が水溶液貯槽2の液面計21で任意の水
面まで上昇したことを確認したら、バルブ14、12お
よび13を順次閉とした後、エア抜き管8のバルブ17
を閉とするとともにバルブ11を開とする。すなわち、
この時減圧バルブ10の調整圧力で炭酸ガスの圧力が水
溶液貯槽2内にかかり、気液混合器4で調整された炭酸
水溶液が飽和に不十分な炭酸水溶液であっても当該炭酸
ガスの圧力によってその圧力における飽和炭酸水溶液濃
度に近づき、したがって洗浄用超純水18内に常にほぼ
一定濃度の炭酸水溶液を添加することができ、洗浄用超
純水管18に付設した電気比抵抗計19の設定値に対し
て制御の誤差が少なくなる。
次いで、上述のような水溶液貯槽2内での炭酸水溶液の
調整をした後に水溶液管7に付設したバルブ15、16
を開にし、炭酸水溶液の添加ポンプ6を起動させる。当
該添加ポンプ6を起動させることにより、水溶液貯槽2
内の炭酸水溶液を、洗浄用超純水管18内を流れる超純
水中に添加することがきるが、当該添加ポンプ6は前述
のごとく洗浄用超純水管18に付設した電気比抵抗計1
9と電気的回路20で連結され、電気比抵抗計19で測
定される洗浄用超純水管18の超純水の電気比抵抗値
が、当該電気比抵抗計19に予め設定した値となるよう
にその流量が自動的に調節されるようになっているの
で、たとえ炭酸水溶液添加前の洗浄用超純水の電気比抵
抗値や流量が変化しても、それに応じて添加ポンプ6の
流量も自動的に変化し、よって常に所定の電気比抵抗値
の洗浄用超純水を得ることができる。
なお、得られた洗浄用超純水は半導体ウエハー22の洗
浄に使用するが、当該超純水はその電気比抵抗値が所定
の値まで低下しているので、洗浄時における静電気の発
生を確実に防止することができる。
<実施例> 以下、本発明の実施例について説明する。
電気比抵抗値17.5MΩ・cmで瞬間流量2m2/hの洗浄用
の超純水に炭酸水溶液を添加して添加後の洗浄用超純水
の電気比抵抗値を1MΩ・cmに低下させるために、まず
炭酸ガスボンベ1の出口の減圧弁10を圧力1kg/cm2
Gに調整して、炭酸ガスボンベ1より流出させた炭酸ガ
スと電気比抵抗値17.5MΩ・cmの炭酸水調整用の超純水
を気液混合器4で混合し、炭酸水溶液貯槽2に貯蔵し
た。更に、炭酸水溶液貯槽2内に炭酸ガス圧力1kg/cm
2Gを常時かけておき、洗浄用超純水の設定電気比抵抗
計19の設定値を1MΩ・cmに合わせて炭酸水溶液の添
加ポンプ6を起動させた。この時の炭酸水溶液および洗
浄用超純水の水温は23〜25℃であった。
その結果は次の通りであった。
炭酸水溶液添加前の洗浄用の超純水の電気比抵抗値17.5
MΩ・cm、炭酸水溶液添加後の洗浄用の超純水の電気比
抵抗値0.9MΩ・cmとなり、この場合炭酸水溶液の添加
量は14.5ml/minであった。この炭酸水溶液を添加した
電気比抵抗値0.9MΩ・cmの超純水で半導体ウエハーを
洗浄したが、半導体素子は破壊されることはなく、不純
物で汚染されることもなかった。
<効果> 以上詳細に説明したごとく、本発明装置は洗浄用超純水
に直接炭酸ガスを添加するものではなく、水溶液貯槽内
で炭酸ガス濃度がほぼぼ一定の炭酸水溶液を予め調整
し、当該炭酸水溶液を添加ポンプによって洗浄用超純水
管内に添加する構成とするとともに、当該添加ポンプと
炭酸水溶液の注入点より下流側の洗浄用超純水管に付設
した電気比抵抗計とを電気的回路で連結し、当該電気比
抵抗計で測定される洗浄用超純水の電気比抵抗値が、当
該電気比抵抗計に予め設定した値となるように添加ポン
プの流量を自動的に調節できる構成としたので、たとえ
炭酸水溶液添加前の洗浄用超純水の電気比抵抗値や流量
が変化しても常に一定の電気比抵抗値に低下させた洗浄
用超純水を製造することができ、よって半導体ウエハー
洗浄時における静電気の発生、および電気比抵抗値の極
端な低下による洗浄不良といった不具合を確実し防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施態様の一例を示すフローシートであ
る。 1……炭酸ガスボンベ、2……水溶液貯槽 3……接続管、4……気液混合器 5……炭酸水調整用超純水管 6……添加ポンプ、7……水溶液管 8……エア抜き管、9……分岐管 10……減圧バルブ、11〜17……バルブ 18……洗浄用超純水管、19……電気比抵抗計 21……電気的回路、21……液面計 22……半導体ウエハー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 窪田 弘孝 東京都文京区本郷5丁目5番16号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 矢目 寛 東京都文京区本郷5丁目5番16号 オルガ ノ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−7831(JP,A) 特開 昭57−156550(JP,A) 実開 昭53−11957(JP,U) 特開 昭59−166285(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭酸ガスボンベ1と、 当該炭酸ガスボンベ1と減圧弁10を介して接続管3で
    連通され、エア抜き管8を有する水溶液貯槽2と、 当該水溶液貯槽2に気液混合器4を介して連通された炭
    酸水調整用超純水管5と、 前記気液混合器4と前記減圧弁10の下流側の接続管3
    とを連通する分岐管9と、 半導体ウエハーまたはチップの洗浄用超純水管18と、 当該洗浄用超純水管18と前記水溶液貯槽2とを連通す
    る水溶液管7と、 当該水溶液管7と前記洗浄用超純水管18との接続点よ
    り下流側の洗浄用超純水管18に付設された電気比抵抗
    計19と、 前記水溶液貯槽2内で調整された炭酸水溶液を洗浄用超
    純水管18内に添加するために前記水溶液管7に付設さ
    れ、前記電気比抵抗計19によりその流量が自動的に調
    節される炭酸水溶液の添加ポンプ6と から構成されることを特徴とする炭酸水溶液添加装置。
JP58071480A 1983-04-25 1983-04-25 超純水への炭酸水溶液添加装置 Expired - Lifetime JPH0648681B2 (ja)

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JP2609395B2 (ja) * 1992-03-12 1997-05-14 九州電子金属株式会社 半導体ウェーハの洗浄方法及びその装置
JP6835126B2 (ja) * 2019-03-28 2021-02-24 栗田工業株式会社 希薄薬液製造装置

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