JPH07221066A

JPH07221066A - ウェット処理装置

Info

Publication number: JPH07221066A
Application number: JP2725394A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Shiromizu; 好美白水
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1994-01-31
Filing date: 1994-01-31
Publication date: 1995-08-18
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JP3158840B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ウェット処理時に大気中の不純物が処理液に
混入するのを防止するとともに、半導体基板用の処理液
を再利用可能なウェット処理装置を提供する。【構成】処理液８１が蓄えられたウェット処理槽８の
開口部（上部）に、Ｎ₂ガスのカーテン２を形成するＮ₂
ガス供給部１ａおよびＮ₂ガス排出部１ｂを配設する。
これにより、処理雰囲気の不純物が処理液８１に混入す
るのを防止することが可能となる。処理槽８のリサイク
ル用の排水部１１には処理液８１中の金属を除去するカ
チオン交換樹脂１２を配設する。カチオン交換樹脂１２
は、半導体基板７用の強酸性または強アルカリ性の処理
液８１の耐え得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウェット処理装置に関
し、特に半導体基板の化学処理や洗浄を行うウェット処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】処理液を用いて半導体基板の洗浄等の化
学処理を行う場合、半導体基板表面に付着している不純
物を除去するとともに不純物の再付着を防止することが
重要である。従来のウェット処理装置においては、ウェ
ット処理後にウェーハキャリアを他の処理槽に移す際
に、処理液がクリーンルーム雰囲気中に飛散し、種類の
異なる処理液中に混入することがあった。そこで、かか
る問題を回避すべく、特開平２−１０７２８号公報に係
るウェット処理装置が案出された。このウェット処理装
置によれば、Ｎ₂ガスを用いて気流を起こし、この気流
を雰囲気ダクトへ強制的に排出することによりクリーン
ルーム雰囲気中に処理液を拡散させないようにしてい
る。

【０００３】また、近代工業の発達に伴い急速な勢いで
産業廃棄物が増加しており、地球環境保護の立場から資
源を有効利用するため処理液を再利用する必要性が高ま
っている。従来より、半導体基板の化学処理および洗浄
に用いる処理液としては高濃度かつ多量の酸またはアル
カリが使用されている。例えば、半導体基板の洗浄方法
においては、アンモニア水（２９％）／過酸化水素水
（３０％）／水（１：１：１０）を用い、主にパーティ
クルの除去を行い、仕上げに塩酸／過酸化水素／水
（１：１：５）を用いた洗浄を行っていた。そして、あ
る一定枚数の半導体基板の洗浄を行う毎に洗浄液を廃棄
し、新しい洗浄液に交換していた。

【０００４】洗浄液のリサイクルを行うウェット処理装
置として、特開昭５５−６２７９４号公報に開示された
ものがある。このウェット処理装置にあっては、１重量
％以下の希薄な酸またはアルカリ溶液を用いるプリント
基板の洗浄液中の金属不純物を、キレート型イオン交換
樹脂を用いて除去している。そして、この金属不純物と
入れ替わりに溶出してくるナトリウムイオンをイオン交
換樹脂で除去している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のウェット処理装置にあっては、以下に述べる問
題が生じていた。

【０００６】上述した特開平２−１０７２８号公報に係
るウェット処理装置にあっては、処理液の飛散を防止す
るためにＮ₂気流を用いている。ところが、このウェッ
ト処理装置はあくまでも搬送中のウェーハキャリアから
の処理液の飛散を防止できるのみであり、洗浄時におけ
るクリーンルーム雰囲気から処理液への不純物の混入を
防止することはできない。したがって、ウェット処理時
において、クリーンルーム雰囲気から処理液へ不純物が
混入し、半導体基板上に不純物が付着する等の問題が生
じていた。

【０００７】アンモニア系の洗浄液は、微粒子除去能力
に優れているが、強アルカリ性のため、洗浄液中に金属
が微量（洗浄液１ｇ中に１０^-12ｇ程度）含まれている
だけでも半導体基板表面に１×１０¹²〜１×１０¹³原子
／ｃｍ²の割合で金属が付着することになる。また、ク
リーンルーム雰囲気内においても粒子状の不純物は低減
されているが、フィルターを通過してしまう微細な分子
や原子の不純物は浮遊している。そしてその量は外気と
差異はほとんどない。特に、地球上での存在確率が高い
Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ等の金属不純物の浮遊量は多い。最近
では、処理液の原料である個々の薬液の純度は向上して
おり、金属の混入はクリーンルーム雰囲気もしくは被洗
浄物からの溶出が主な原因となっている。したがって、
この原因の一つである、クリーンルーム雰囲気から処理
液への不純物の混入を防止することは極めて重要であっ
た。

【０００８】また、上述した特開昭５５−６２７９４号
公報でのキレート型イオン交換樹脂を利用するウェット
処理装置にあっては、ｐＨに依存しやすい親水性の樹脂
を使用している。ところで、半導体基板用の処理液に
は、Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ等の金属不純物による汚染が必ず
見られるため、現在では仕上げとして金属除去効果の高
い酸による洗浄で金属不純物を除去している。このよう
な状況から、上述したキレート型イオン交換樹脂等のよ
うにｐＨに依存しやすい樹脂を半導体基板用の処理液に
適用することはできない。また、従来のウェット処理装
置は、主成分の濃度や不純物の濃度を監視する機能を有
していないため、イオン交換樹脂の交換、洗浄時期を正
確に把握することはできない。さらに、リサイクル後の
処理液の濃度は薬液調整後よりも若干希薄になるため、
リサイクルするごとに洗浄能力は劣化してしまう。すな
わち、従来のウェット処理装置にあっては、洗浄能力を
一定に保ちながら半導体基板用の処理液を再利用するこ
とは困難であった。

【０００９】そこで、本発明の第１の目的は、ウェット
処理時に大気中の不純物が処理液に混入するのを防止可
能なウェット処理装置を提供することにある。また、本
発明の第２の目的は、半導体基板用の強酸性または強ア
ルカリ性の処理液を再利用可能なウェット処理装置を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
半導体基板処理用の処理液が蓄えられた処理槽と、処理
液面を不活性ガスで覆うガス供給機構とを備えたことを
特徴とするウェット処理装置である。

【００１１】請求項２記載の発明は、半導体基板処理用
の強酸性または強アルカリ性の処理液が蓄えられた処理
槽と、耐酸性または耐アルカリ性のスチレン系の重合体
を含み、上記処理液を透過させることにより処理液中の
不純物を除去するイオン交換樹脂とを備えたことを特徴
とするウェット処理装置である。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記イオン交換樹
脂を加圧する加圧機構を備えたことを特徴とする請求項
２記載のウェット処理装置である。

【００１３】請求項４記載の発明は、イオン交換樹脂を
通過した処理液の成分の濃度を検出する成分監視機構を
備えたことを特徴とする請求項２または請求項３記載の
ウェット処理装置である。

【００１４】請求項５記載の発明は、上記成分監視機構
は、処理液の電気伝導度を測定することにより、処理液
の成分の濃度を検出することを特徴とする請求項４記載
のウェット処理装置である。

【００１５】請求項６記載の発明は、イオン交換樹脂を
通過する前後の処理液中の不純物の濃度を検出する不純
物監視機構を備えたことを特徴とする請求項２〜請求項
５のいずれかに記載のウェット処理装置である。

【００１６】請求項７記載の発明は、上記不純物監視機
構は、処理液の光吸収スペクトルを測定することにより
処理液中の不純物の濃度を検出することを特徴とする請
求項６記載のウェット処理装置である。

【００１７】請求項８記載の発明は、処理液面を不活性
ガスで覆うガス供給機構を備えたことを特徴とする請求
項２〜請求項７のいずれかに記載のウェット処理装置で
ある。

【００１８】請求項９記載の発明は、上記不活性ガス
は、ＡｒガスまたはＮ₂ガスであることを特徴とする請
求項１または請求項８記載のウェット処理装置である。

【００１９】

【作用】請求項１記載の発明において、ガス供給機構
は、処理槽内の処理液面を不活性ガスで覆う。処理液面
は大気に触れることはないため、大気中の不純物等が処
理液に混入するのを防止できる。したがって、本発明に
よれば、半導体基板に不純物が付着するのを回避でき
る。

【００２０】請求項２記載の発明において、イオン交換
樹脂に処理液を通過させることにより処理液中の不純物
を除去することができ、処理液の再利用が可能となる。
本発明に係るイオン交換樹脂は耐酸性または耐アルカリ
性のスチレン系の樹脂をスルホン酸で修飾されたもので
ある。このため、半導体基板処理用の強酸性または強ア
ルカリ性の処理液の再利用を行うことが可能となる。

【００２１】請求項３記載の発明において、加圧機構は
イオン交換器を加圧する。これにより、処理液を効率良
く循環させることができる。

【００２２】請求項４記載の発明において、成分監視機
構は、イオン交換樹脂を通過した処理液の成分の濃度を
検出する。これにより、イオン交換樹脂を通過した処理
液の濃度を把握でき、検出結果に基づき処理液の成分の
濃度を一定に保つことが可能となる。したがって、本発
明によれば、処理液の洗浄能力を一定に保持しながら処
理液の再利用を行うことができる。

【００２３】請求項５記載の発明において、上記成分監
視機構は、処理液の電気伝導度を測定することにより、
処理液の成分の濃度を検出する。したがって、検出結果
に基づき処理液の濃度を一定に保ちながら処理液を再利
用することが可能となる。

【００２４】請求項６記載の発明において、不純物監視
機構は、イオン交換樹脂を通過する前後の処理液中の不
純物の濃度を検出する。これにより、イオン交換樹脂の
劣化を早急に察知し、交換、洗浄時期を正確に把握する
ことができる。例えば、処理液中の不純物の濃度が高い
場合には、イオン交換樹脂に多量の不純物が付着してい
ることが考えれる。したがって、このような場合には、
イオン交換樹脂を交換または洗浄することにより、イオ
ン交換樹脂における浄化能力を維持することができる。

【００２５】請求項７記載の発明において、不純物監視
機構は、処理液の光吸収スペクトルを測定することによ
り処理液中の不純物の濃度を検出する。したがって、本
発明によれば、イオン交換樹脂の劣化を把握することが
できる。

【００２６】請求項８記載の発明において、ガス供給機
構は、請求項２〜請求項７のいずれかに記載の処理液面
を不活性ガスで覆う。これにより、大気中の不純物が処
理液に混入するのを防止できるとともに、処理液の再利
用をも行うことができる。

【００２７】請求項９記載の発明において、不活性ガス
として、ＡｒガスまたはＮ₂ガスを使用することによ
り、処理液の汚染を防止することができる。

【００２８】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。

【００２９】図１に本発明の第１実施例に係るウェット
処理装置の概略図を示す。ウェット処理槽８には、純水
を供給する純水供給部３と、高純度のアンモニア水を供
給するアンモニア水供給部５と、過酸化水素水供給部１
０と、ウェット処理槽８内の処理液８１を排水する排水
部４とが配設されている。ウェット処理槽８内には複数
枚の半導体基板７を保持可能なウェーハキャリア６が載
置されている。また、ウェット処理槽８の下部には処理
液８１を加熱する加熱機構９が設けられている。

【００３０】ウェット処理槽８の開口部（上部）には、
Ｎ₂ガス供給部１ａおよびＮ₂ガス排出部１ｂが配設され
ている。Ｎ₂ガス供給部１ａから供給された高純度Ｎ₂ガ
スは、Ｎ₂ガス排出部１ｂへと流れる。これにより、ウ
ェット処理槽８開口部にＮ₂ガスのカーテン２を形成す
ることができ、処理雰囲気の不純物が処理液８１に混入
するのを防止することが可能となる。Ｎ₂ガス供給部１
ａは流量計を備えており、一定量のＮ₂ガスを断続的に
供給可能である。なお、Ｎ₂ガスに代えてＡｒガスを使
用してもよい。

【００３１】このように構成されたウェット処理装置に
おいて、高純度アンモニア水（２９％）をアンモニア水
供給部５から供給した後、純水供給部３から純水を供給
する。最後に過酸化水素水（３０％）を過酸化水素水供
給部１０より供給し、三種類の薬液からなる処理液８１
の液面からウェット処理槽８の開口部までの距離が１ｃ
ｍ以下となるようにする。そして、高純度Ｎ₂ガスをＮ₂
ガス供給部１ａからＮ₂ガス排出部１ｂに向けて断続的
に流し、処理液８１の液面の全域にわたってＮ₂ガスの
カーテン２を形成する。この場合のＮ₂ガスの気流は５
ｌ／ｍｉｎとすることが望ましい。そして、加熱機構９
の電源を入れて、先に調合した処理液８１の温度を６５
℃±５℃まで高める。なお、洗浄処理ならびに純水リン
ス処理の期間中、Ｎ₂ガスのカーテン２を形成しておく
ことが望ましい。

【００３２】このようにして、準備した処理液８１中に
被洗浄物である半導体基板７をウェーハキャリア６とと
もに処理槽８内に浸漬させ、１０分間洗浄した。このと
き、処理液８１の温度を６５℃±５℃に維持する。洗浄
後、処理液８１は排水部（ドレイン）４より排水する。
そして、純水供給部３より純水を処理槽内に供給し、純
水リンス洗浄を１０分間行った。このときの純水リンス
の液温は常温である。

【００３３】第１実施例に係るウェット処理装置を用い
た洗浄処理においては、Ｎ₂ガスのカーテン２を形成す
ることにより、薬液調合後の高純度の処理液が大気に露
出することを防止できる。したがって、大気中からのＦ
ｅ，Ａｌ，Ｃａ等の金属不純物が処理液８１中に混入す
ることを回避でき、半導体基板７上に残存する金属不純
物の量を大幅に低減することが可能となる。

【００３４】第１比較例として、図１に示されたウェッ
ト処理装置を使用し、Ｎ₂ガスのカーテン２を形成せず
に洗浄処理を行った。なお、処理液８１および処理時間
等の条件ついては、上述した第１実施例に係る洗浄処理
と同様である。この洗浄処理は、処理液面がクリーンル
ーム雰囲気中に暴露された状態で行われるので、クリー
ンルーム雰囲気から処理液８１内へのＦｅ，Ａｌ，Ｃａ
等の金属不純物の混入を避けることはできない。また、
このような金属不純物が処理液８１内に混入した場合に
は、処理液８１が強アルカリ性（ｐＨ＝１３．５）のた
めに、Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ等の金属不純物は、処理液８１
内では安定な状態で存在し難い。このため、微量の金属
不純物が半導体基板７上などに付着してしまう。

【００３５】図２に第１実施例と第１比較例のそれぞれ
についての表面金属不純物濃度を示す。この図は、アン
モニア過水洗浄処理後に半導体基板７表面に残存してい
る各種金属元素をフッ酸蒸気で溶解させた後、原子吸光
分光法によって定量した結果を示している。このグラフ
から明らかなように、第１実施例に係る洗浄処理後の半
導体基板７上には、金属不純物はアンモニア過水洗浄処
理前の参照水準と同様にほとんど残存していない。これ
に対して、第１比較例における洗浄処理後の半導体基板
上には、アンモニア過水洗浄処理前の参照水準よりもは
るかに多くの金属が残存していることがわかる。そし
て、この残存する金属不純物は明らかに洗浄処理時に付
着したものと考えられる。これにより、本発明におけ
る、Ｎ₂ガスのカーテン２を設けたウェット処理装置の
有効性が実証された。

【００３６】図３に本発明の第２実施例に係るウェット
処理装置を示す。

【００３７】処理槽８のリサイクル用の排水部１１には
処理液８１中の金属を除去するカチオン交換樹脂１２が
配設されている。流量計を有するＨｅ（ヘリウム）ガス
供給部１３は、高純度のＨｅガスをカチオン交換樹脂１
２に供給、加圧するためのものである。カチオン交換樹
脂１２により金属を除去された処理液８１は、アンモニ
ア水供給部５から再度処理槽８内に供給される構成とな
っている。なお、電気伝導度検出器１４およびモニタ１
５はカチオン交換樹脂１２を通過した処理液８１の電気
伝導度を測定するためのものである。他の構成について
は、上述した第１実施例に係るウェット処理装置と同様
である。

【００３８】アンモニア−過酸化水素水の洗浄は極微量
の金属不純物が含有しただけでも、処理液が強アルカリ
性のために、被洗浄物である半導体基板表面を汚染す
る。本実施例に係るウェット処理装置は、かかる問題を
回避せんとするものである。薬液調整後に洗浄処理に使
用した処理液８１を排出部１１より排出し、高純度Ｈｅ
ガス１３により加圧（５００psi）されたカチオン交換
樹脂１２内を通過させる。カチオン交換樹脂１２の素材
は高濃度の酸またはアルカリに耐性のあるスチレンジビ
ニルベンゼンを架橋度が約２０％の割合で重合したもの
をスルホン酸で修飾したものである。図４に本実施例に
係るカチオン交換樹脂１２の構造式と金属吸着反応式を
示す。

【００３９】過酸化水素水は洗浄処理時に分解して水に
なっているため、イオン交換を行うカチオン樹脂１２を
通過した処理液８１は調合後の割合と異なったものとな
る。そこで、処理液８１の主成分の濃度を把握するため
に、イオン交換処理した処理液８１の一部を電気伝導度
検出器内１４に注入し、純水と比較した電気伝導度に基
づき処理液８１の濃度を算出する。そして、この算出結
果はモニタ１５に表示される。アンモニア供給部５から
再度処理槽８にイオン交換処理した処理液を供給する際
に、濃度調節と体積調節のために少量のアンモニア水と
純水とをそれぞれアンモニア水供給口５、純水供給口３
より新たに供給する。また、薬液供給時ならびに洗浄時
に、Ｎ₂ガスのカーテン２により処理液８を大気から遮
断する。その後、処理槽８内に適量の過酸化水素水を過
酸化水素水供給部１０より供給し、６５℃±５℃の温度
まで昇温した。

【００４０】このようにして準備された処理液８１を用
いて、半導体基板７を洗浄処理した。まず、ウェーハキ
ャリア６に搭載された半導体基板７を処理槽８内で１０
分間浸積した。このとき、処理液８１の温度は６５℃±
５℃に保持した。洗浄後、処理液８１は排出部１１から
排出し、新たに純水供給部３より純水を処理槽８内に供
給した後、純水洗浄を１０分間行った。このときの液温
は常温である。

【００４１】第２実施例に係るウェット処理装置によれ
は、カチオン交換樹脂１２に金属不純物等で汚染された
処理液８１を通過させることにより、処理液８１を清浄
化でき、処理液８１の再利用が可能となる。また、処理
液８１中の主成分の濃度をモニタ１５等により監視でき
るので、処理液８１の濃度がどれだけ希釈されたかを把
握することが可能となる。これにより、どの程度の量の
薬液を補充すればよいかを正確にとらえることができ、
リサイクルされた処理液８１の濃度を常に一定に保つこ
とができる。薬液の使用量は全部廃棄した場合に比べて
アンモニア水で約１０分の１に低減される。純水の場合
は、リサイクル時にはほとんど使用せず、純水リンス洗
浄のみとなるので約２分の１に低減される。

【００４２】ここで、第２比較例として、図３に示され
たウェット処理装置を使用し、洗浄処理に使用した処理
液８１を用いて半導体基板７を洗浄した。洗浄時におけ
る処理液８を６５℃±５℃の温度に保持した。洗浄中は
第２実施例と同様にＮ₂ガスのカーテン２で処理液８を
大気と遮断し、薬液洗浄１０分、純水リンス洗浄１０分
施した。

【００４３】この場合の洗浄処理では、数回、半導体基
板を洗浄した処理液を使用しているため、処理液は金属
不純物等で汚染されている。また、過酸化水素水は過酸
化水素水供給口１０より供給されているので、処理液温
度は単純に計算しただけでも、アンモニア水／過酸化水
素水／水（１：１：１１）となり、１０％弱程度の薬液
が希釈される。このため、パーティクルの洗浄能力は低
下してしまう。また、一度使用した処理液８１を清浄す
ることなく使用するため、前の洗浄で半導体基板より溶
出したパーティクルを含む不純物が半導体基板７に再付
着する。当初より過酸化水素水に含有している微量の金
属不純物量がはじめの段階では無視できるものであった
としても、処理を重ねるごとに添加される過酸化水素水
が多くなり、これに伴い金属不純物量も処理液８１に蓄
積されていく。したがって、この第２比較例にあって
は、半導体基板７表面に吸着する不純物量が増加するこ
とは避けられない。

【００４４】図５に第２実施例と第２比較例のそれぞれ
についての金属不純物濃度を示す。この図は、アンモニ
ア過酸化水素水処理後に半導体基板上に残存している各
種金属元素をフッ酸蒸気で溶解させた後、原子吸光分光
法によって定量した結果を示している。このグラフから
明らかなように、第２実施例のウェット処理装置を用い
た洗浄処理後の半導体基板７上に残存する金属不純物
は、アンモニア過水洗浄処理前の参照水準と同様に皆無
に等しい。これに対して、第２比較例における洗浄処理
後の半導体基板７上にはアンモニア過水洗浄前の参照水
準よりもはるかに多く金属不純物が残存していることが
わかる。

【００４５】また、パーティクルカウンタを用いて、第
２実施例、第２比較例ならびにアンモニア過酸化水素水
洗浄前の参照水準のそれぞれの半導体基板７上に残留す
る微粒子を測定した結果を図６に示す。このグラフから
明らかなように、第２実施例では残留する微粒子の数は
きわめて少なく、処理前と比較して大幅に減少してい
る。しかしながら、第２比較例では処理前に比べて減少
しているが、その減少量は第２実施例のそれに比べては
るかに多い。以上により、本発明のカチオン交換樹脂１
２ならびに濃度を測定するモニタ１５等を備えたウェッ
ト処理装置の有効性が実証された。

【００４６】図７に本発明の第３実施例に係るウェット
処理装置を示す。本実施例に係るウェット処理装置は、
カチオン交換樹脂１２の前後に金属不純物のオンライン
モニタ１６、１７、１８を有している。他の構成につい
ては、上述した第２実施例に係るウェット処理装置と同
様である。

【００４７】アンモニア過酸化水素水のリサイクルとし
て、カチオン交換樹脂１２を使用しているが、どのよう
な樹脂を使用してもイオン交換容量は無限ではない。リ
サイクルをさらに徹底する意味でイオン交換樹脂の劣化
を察知する必要がある。そこで、本実施例に係るウェッ
ト処理装置にあっては、カチオン交換樹脂１２の前後に
不純物のモニタリングシステムを設置した。このモニタ
リングシステムは、発色供給部１６と、可視検出部１７
と、モニタ１８とを有して構成されている。

【００４８】排水部１１から排水された処理液８１の一
部をポンプで吸引し、これに発色供給部１６から遷移金
属に有効なピリジン系の発色剤を加え発色させる。そし
て、その発色量を可視検出器１６で検知する。この可視
検出部１６は、１×１０^-9ｇ／ｇ以上の不純物を検出可
能なものである。カチオン交換樹脂１２によるイオン交
換後の処理液８１についても同様に、上述のモニタリン
グシステムにより不純物の検出を行う。

【００４９】イオン交換前のモニタリングにおいて、不
純物の検出がされない場合、その処理液８１はイオン交
換処理をせずに再度使用する。イオン交換前のモニタリ
ングにおいて不純物が検出された場合には、カチオン交
換樹脂１２に処理液８１を通過させる。そして、イオン
交換された処理液８１中の不純物が検出がされない場合
には、この処理液８１を再利用する。しかし、ここで不
純物が検出がされた場合には、カチオン交換樹脂１２を
取り外し、カチオン交換樹脂１２の洗浄を施す。洗浄液
は酸化力の強い塩素酸／塩酸／アセトニトリル混合溶液
を用いるのが好ましい。洗浄後のカチオン交換樹脂１２
はウェット洗浄装置内に取り付けられ、再利用される。
このようにカチオン交換樹脂の洗浄をしたにもかかわら
ず金属の溶出が認められた場合には、新規のカチオン交
換樹脂１２に交換する。

【００５０】このようにして、カチオン交換樹脂１２の
前後での不純物をモニタリングすることにより、洗浄処
理後の処理液をカチオン交換樹脂１２へ通過させる必要
の有無、カチオン交換樹脂１２の洗浄時期ならびに取り
替え時期を決定することができた。また、処理液８１の
清浄を行う必要のない場合にはカチオン交換樹脂１２へ
処理液８１を通過させないことにより、また、一時的に
劣化したカチオン交換膜を再生利用することによりカチ
オン交換樹脂１２の寿命を延ばすことができた。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るウェッ
ト処理装置によれば、Ｎ₂ガスのカーテンを処理液面に
形成することにより、クリーンルームから不純物が処理
液に混入するのを回避できる。したがって、半導体基板
表面上に金属不純物が付着するのを防止でき、半導体基
板上のパーティクル等を有効に除去することが可能とな
る。また、処理液面を外界から遮断することができるた
め、クリーンルームのみならず通常の実験室レベルでの
雰囲気下においても半導体基板の洗浄処理を行うことが
可能となる。

【００５２】さらに、本発明によれば、耐酸性または耐
アルカリ性のカチオン交換樹脂を用いて処理液中の不純
物の除去を行うことにより、強酸性または強アルカリ性
の処理液を再利用することが可能となる。また、洗浄さ
れた処理液の濃度等を監視することにより、再利用され
た処理液の洗浄力を一定に保つことができる。さらに
は、カチオン交換樹脂の交換時期を的確に把握すること
ができ、半導体製造コストの大幅な低減および資源の有
効利用を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るウェット処理装置を
表す図である。

【図２】本発明の第１実施例と第１比較例のそれぞれに
おけるウェット処理後の半導体基板上に残留した金属不
純物を表すグラフである。

【図３】本発明の第２実施例に係るウェット処理装置を
表す図である。

【図４】本発明の第２実施例および第３実施例に係るカ
チオン交換樹脂の構造式と金属吸着反応式を表す図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例と第２比較例のそれぞれに
おけるウェット処理後の半導体基板上に残留する金属不
純物を表すグラフである。

【図６】本発明の第２実施例と第２比較例のそれぞれに
おけるウェット処理後の半導体基板上に残留する微粒子
数を表すグラフである。

【図７】本発明の第３実施例に係るウェット処理装置を
表す図である。

【符号の説明】

１ａＮ₂ガス供給部（ガス供給機構）１ｂＮ₂ガス排出部（ガス供給機構）２Ｎ₂ガスのカーテン（不活性ガス）７半導体基板８処理槽１２カチオン交換趣旨（イオン交換樹脂）１３Ｈｅガス供給部（加圧機構）１４電気伝導度検出器（成分監視機構）１５モニタ（成分監視機構）１６発色供給部（不純物監視機構）１７可視検出部（不純物監視機構）１８モニタ（不純物監視機構）８１処理液

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板処理用の処理液が蓄えられた
処理槽と、処理液面を不活性ガスで覆うガス供給機構とを備えたこ
とを特徴とするウェット処理装置。
【請求項２】半導体基板処理用の強酸性または強アル
カリ性の処理液が蓄えられた処理槽と、耐酸性または耐アルカリ性のスチレン系の重合体を含
み、上記処理液を透過させることにより処理液中の不純
物を除去するイオン交換樹脂とを備えたことを特徴とす
るウェット処理装置。
【請求項３】上記イオン交換樹脂を加圧する加圧機構
を備えたことを特徴とする請求項２記載のウェット処理
装置。
【請求項４】イオン交換樹脂を通過した処理液の成分
の濃度を検出する成分監視機構を備えたことを特徴とす
る請求項２または請求項３記載のウェット処理装置。
【請求項５】上記成分監視機構は、処理液の電気伝導
度を測定することにより、処理液の成分の濃度を検出す
ることを特徴とする請求項４記載のウェット処理装置。
【請求項６】イオン交換樹脂を通過する前後の処理液
中の不純物の濃度を検出する不純物監視機構を備えたこ
とを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれかに記載の
ウェット処理装置。
【請求項７】上記不純物監視機構は、処理液の光吸収
スペクトルを測定することにより処理液中の不純物の濃
度を検出することを特徴とする請求項６記載のウェット
処理装置。
【請求項８】処理液面を不活性ガスで覆うガス供給機
構を備えたことを特徴とする請求項２〜請求項７のいず
れかに記載のウェット処理装置。
【請求項９】上記不活性ガスは、ＡｒガスまたはＮ₂
ガスであることを特徴とする請求項１または請求項８記
載のウェット処理装置。