JPH07283194A - Cleaning and drying method and cleaner - Google Patents

Cleaning and drying method and cleaner

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JPH07283194A
JPH07283194A JP7104194A JP7104194A JPH07283194A JP H07283194 A JPH07283194 A JP H07283194A JP 7104194 A JP7104194 A JP 7104194A JP 7104194 A JP7104194 A JP 7104194A JP H07283194 A JPH07283194 A JP H07283194A
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Abstract

PURPOSE:To provide a cleaning and drying method and cleaner wherein the state that no water drops deposit on the surface of a work is prepared before or in a drying step to avoid contaminating the surface of the work with water stain, etc., and consumption of a chemical liq. can be minimized. CONSTITUTION:A wafer 12 is immersed in pure water 17 overflowing from a washing tank 16. The water overflowing from this tank is stopped to form a chemical liq. layer 30 different, at least, in surface tension and wetness from the pure water at the interface of the water. The wafer 12 immersed in the tank 16 is moved at specified speed, relative to the layer 30 so as to pass through this layer, and dried after passing through and taken out from the layer 30.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば半導体ウェー
ハなどのコンタミネーションを極度に嫌う部品を洗浄お
よび乾燥するための洗浄・乾燥方法と洗浄装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning / drying method and a cleaning apparatus for cleaning and drying a component such as a semiconductor wafer which is extremely disliked by contamination.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の微細化は急速に進み、メモ
リ容量も64MDRAM、256MDRAM、そしてそ
の次へと増加する一途を辿り、そのための研究開発が活
発に進んでいる。
2. Description of the Related Art The miniaturization of semiconductor devices is rapidly progressing, and the memory capacities are increasing to 64M DRAM, 256M DRAM and the next, and research and development therefor are actively progressing.

【0003】そのような状況の中、ウェーハ洗浄技術
は、今後のデバイスの信頼性、製品歩留まりを確保する
上で非常に重要な技術となっている。特に、最小パター
ン寸法の1/10程度までのパーティクルが、製品歩留
まりに影響すると言われ、デバイスの微細化と共に、洗
浄装置への要求も一段と厳しくなっている。
Under such circumstances, the wafer cleaning technique will be a very important technique for ensuring the reliability of devices and the product yield in the future. In particular, it is said that particles up to about 1/10 of the minimum pattern size affect the product yield, and with the miniaturization of devices, the demands on the cleaning apparatus are becoming more severe.

【0004】洗浄装置による洗浄による不良原因の一つ
に、ウェーハ洗浄後の乾燥工程にて発生する水シミ、い
わゆるウォータマークがある。たとえば図5(A)に示
すように、下地層2が形成してあるウェーハ4の表面に
水シミ(ウォータマーク)6が存在すると、それ自体が
エッチング加工時のマスクとなり、図5(B)に示すよ
うに、下地層2に、エッチング残り部2aなどが形成さ
れ、プロセス不良を引き起こす。
One of the causes of defects caused by cleaning by the cleaning device is water stains, so-called watermarks, which are generated in the drying process after cleaning the wafer. For example, as shown in FIG. 5 (A), if water stains (watermarks) 6 are present on the surface of the wafer 4 on which the underlayer 2 is formed, the water mark 6 itself becomes a mask during etching processing, and FIG. As shown in (1), the etching residual portion 2a and the like are formed in the underlayer 2, causing a process defect.

【0005】このウォータマークである水シミ6が発生
ないし生成する原因としては、下記の二点を挙げること
ができる。第1の原因としては、洗浄後の乾燥時に、ウ
ェーハに付着していた水滴の汚れが水シミ6となること
である。
The following two points can be cited as the causes of generation or generation of the water stains 6 as the watermark. The first reason is that water stains 6 adhering to the wafer become water stains 6 during drying after cleaning.

【0006】第2の原因としては、図6(A)〜(C)
に示すように、ウェーハ4の表面に付着した水滴8中
に、空気中の酸素が溶解し、ウェーハ4と水滴との界面
で酸化反応が生じ、その結果生成されたシリコン酸化物
が、乾燥後に析出して水シミ6になることが考えられ
る。
The second cause is shown in FIGS.
As shown in, oxygen in the air is dissolved in the water droplets 8 attached to the surface of the wafer 4, an oxidation reaction occurs at the interface between the wafer 4 and the water droplets, and the silicon oxide generated as a result is dried. It is conceivable that the water will become water stains 6 by being deposited.

【0007】このように生成されるウォータマークの発
生を抑制する方法として、たとえば乾燥工程の雰囲気を
窒素雰囲気にする方法などが提案されている。
As a method of suppressing the generation of the watermark thus generated, for example, a method of making the atmosphere of the drying step a nitrogen atmosphere has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は、ウォータマークが生じる上記第2の原因を抑止する
ことに対しては有効であるが、上記第1の原因の抑止に
対してはあまり効果を期待できない。それ故に、乾燥工
程を行う前、あるいは乾燥工程においてウェーハ表面に
水滴が付着していない状態を作ることが最良の解決方法
である。
However, this method is effective for suppressing the above-mentioned second cause of the watermark, but is not so effective for suppressing the above-mentioned first cause. Can't expect Therefore, the best solution is to create a state where water droplets are not attached to the wafer surface before or during the drying process.

【0009】そこで、たとえば特開平2−301138
号公報に示す技術のように、ウェーハの純水による洗浄
が終了した段階で、洗浄槽内の純水を短時間で排出して
イソプロピルアルコール(IPA)などの薬液で置換
し、IAPにウェーハを浸した後にウェーハを取り出し
乾燥させる方法が提案されている。
Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-301138.
When the cleaning of the wafer with pure water is completed, the pure water in the cleaning tank is discharged in a short time and replaced with a chemical solution such as isopropyl alcohol (IPA), and the wafer is transferred to the IAP. A method has been proposed in which the wafer is taken out and then dried after the immersion.

【0010】ところが、この方法では、洗浄槽内をIP
Aで満たすので、多量のIPAを必要とし、製造コスト
が高くなると言う課題を有している。また、多量のIP
Aを回収する機構を装着する必要があり、この点でも製
造コストが増大する。なお、最近では、純水で洗浄後の
ウェーハをIPA蒸気中に曝し、ウェーハ表面の水滴を
除去する方法も提案されているが、この技術でも、IP
Aの消費が多く、製造コストの増大を招いている。
However, in this method, the inside of the cleaning tank is filled with IP.
Since it is filled with A, there is a problem that a large amount of IPA is required and the manufacturing cost becomes high. Also, a large amount of IP
It is necessary to mount a mechanism for collecting A, which also increases the manufacturing cost. In addition, recently, a method of exposing a wafer after cleaning with pure water to IPA vapor to remove water droplets on the wafer surface has been proposed.
The consumption of A is large, which causes an increase in manufacturing cost.

【0011】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、乾燥工程前あるいは乾燥工程において、被洗浄物表
面に水滴が付着していない状態を作り、被洗浄物の表面
に水シミなどのコンタミネーションを防止し、しかも薬
液の使用量を最小限にすることができる洗浄・乾燥方法
と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 such circumstances, and before the drying step or in the drying step, the surface of the object to be cleaned is made to have no water droplets, and the surface of the object to be cleaned is contaminated with water stains. It is an object of the present invention to provide a cleaning / drying method and a cleaning apparatus capable of preventing cation and minimizing the amount of chemical solution used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る洗浄・乾燥方法は、純水がオーバーフ
ローしている洗浄槽内に、被洗浄物を浸す工程と、洗浄
槽からの純水のオーバーフローを停止し、純水の界面
に、純水と表面張力および濡れ性が少なくとも異なる薬
液層を形成する工程と、洗浄槽内に浸された被洗浄物
が、上記薬液層を通過するように、上記被洗浄物を上記
薬液層に対して所定の速度で相対移動させる工程と、上
記薬液層を通過して露出または取り出された被洗浄物を
乾燥させる工程とを有する。
In order to achieve the above object, a cleaning / drying method according to the present invention comprises a step of immersing an object to be cleaned in a cleaning tank in which pure water overflows, and The step of stopping the overflow of pure water and forming a chemical liquid layer having a surface tension and wettability different from that of pure water on the interface of pure water, and the article to be cleaned immersed in the cleaning tank is There is a step of moving the object to be cleaned relative to the chemical liquid layer so as to pass therethrough, and a step of drying the object to be cleaned exposed or taken out through the chemical liquid layer.

【0013】上記薬液層は、メタノール、エタノールお
よびイソプロピルアルコールから選ばれる一つを、純水
の界面に滴下することにより形成されることが好まし
い。この薬液層の厚さは、特に限定されないが、好まし
くは1mm〜5cmである。余りに薄いと、本発明の所期
の目的を達成するたことができない。また、余りに厚す
ぎると薬液の消費量が多くなり、好ましくない。
The chemical layer is preferably formed by dropping one selected from methanol, ethanol and isopropyl alcohol on the interface of pure water. The thickness of this chemical liquid layer is not particularly limited, but is preferably 1 mm to 5 cm. If it is too thin, the intended purpose of the present invention cannot be achieved. On the other hand, if it is too thick, the amount of the chemical solution consumed increases, which is not preferable.

【0014】上記被洗浄物としては、半導体ウェーハを
好ましく用いることができる。上記被洗浄物を上記薬液
層に対して相対移動させる速度は、好ましくは0.1〜
15mm/秒、さらに好ましくは0.5〜3mm/秒であ
る。速度が余りに早すぎると、本発明の所期の目的を達
成することができ難くなり、速度が遅すぎると、洗浄工
程に要する時間が長くなることから好ましくない。相対
移動させるための手段としては、被洗浄物を洗浄槽内か
ら静かに引き上げる手段と、洗浄槽内の純水を除々に廃
液し、薬液層を除々に引き下げる手段とを例示すること
ができる。
A semiconductor wafer can be preferably used as the object to be cleaned. The speed at which the object to be cleaned is moved relative to the chemical layer is preferably 0.1 to
It is 15 mm / sec, more preferably 0.5 to 3 mm / sec. If the speed is too fast, it becomes difficult to achieve the intended purpose of the present invention, and if the speed is too slow, the time required for the washing step becomes long, which is not preferable. Examples of means for relative movement include means for gently pulling up the object to be cleaned from the cleaning tank, and means for gradually discharging the pure water in the cleaning tank and gradually lowering the chemical liquid layer.

【0015】被洗浄物を乾燥させるための手段として
は、通常の放置乾燥のほか、スピンドライ乾燥などの物
理的乾燥手段あるいは気流乾燥手段などの、たとえば半
導体ウェーハの乾燥手段として一般的な乾燥手段を採用
することができる。本発明に係る洗浄装置は、純水がオ
ーバーフローするように流れ、その内部に被洗浄物を収
容可能な洗浄槽と、上記洗浄槽内に純水を送り込むと共
に、純水の送り込みを停止させる純水供給制御手段と、
純水の送り込みが停止された状態で、洗浄槽内の純水の
界面に、純水と表面張力および濡れ性が少なくとも異な
る薬液を供給し、薬液層を形成する薬液供給手段とを有
する。
As means for drying the object to be cleaned, in addition to ordinary standing drying, physical drying means such as spin dry drying or air flow drying means, for example, a general drying means as a semiconductor wafer drying means. Can be adopted. The cleaning apparatus according to the present invention is such that pure water flows so as to overflow, a cleaning tank capable of accommodating an object to be cleaned therein, and pure water for feeding pure water into the cleaning tank and stopping the feeding of pure water. Water supply control means,
It has a chemical liquid supply means for forming a chemical liquid layer by supplying a chemical liquid having a surface tension and wettability different from that of the pure water to the interface of the pure water in the cleaning tank in a state where the feeding of the pure water is stopped.

【0016】上記薬液供給手段は、薬液供給ノズルを有
し、その薬液供給ノズルが、洗浄槽の上部に装着され、
薬液供給ノズルから、純水の界面に薬液を滴下するよう
に構成してあることが好ましい。上記洗浄槽の上部外周
には、上記薬液層の薬液を適度に蒸発させる程度に加熱
するためのヒータを装着することもできる。
The chemical liquid supply means has a chemical liquid supply nozzle, and the chemical liquid supply nozzle is mounted on the upper part of the cleaning tank.
It is preferable that the chemical liquid is dropped from the chemical liquid supply nozzle to the interface of pure water. A heater for heating the chemical liquid in the chemical liquid layer to an appropriate degree may be attached to the outer periphery of the upper portion of the cleaning tank.

【0017】[0017]

【作用】本発明に係る洗浄・乾燥方法では、被洗浄物を
純水で洗浄した後に、被洗浄物を薬液層に通す。その際
に、純水と薬液との表面張力の相違および濡れ性の相違
により、被洗浄物の表面の水滴は薬液と置換され、被洗
浄物の表面には水滴が付着しない状態で、被洗浄物は、
洗浄槽内から引き上げられる。または、被洗浄物の表面
には水滴が付着しない状態で、被洗浄物は、洗浄槽内に
取り残される。
In the cleaning / drying method according to the present invention, the object to be cleaned is cleaned with pure water, and then the object to be cleaned is passed through the chemical liquid layer. At that time, due to the difference in surface tension between the pure water and the chemical solution and the difference in wettability, the water droplets on the surface of the object to be cleaned are replaced with the chemical solution, and the water droplets do not adhere to the surface of the object to be cleaned. Thing
It is pulled up from the washing tank. Alternatively, the object to be cleaned is left in the cleaning tank while water droplets are not attached to the surface of the object to be cleaned.

【0018】その後、被洗浄物の乾燥を行えば、被洗浄
物の表面には水シミ(ウォータマーク)などの問題が生
じない。しかも本発明の方法では、水シミなどを防止す
るための薬液の使用は、純水の界面に薄い薬液層を形成
するために必要十分な少量で済み、従来方法に比べて、
薬液の使用量を削減することができる。その結果、薬液
の回収あるいは廃棄に要するコストの削減、および薬液
の使用コストの削減に寄与し、全体として製造コストの
低減に寄与する。
After that, if the object to be cleaned is dried, problems such as water stains (water marks) do not occur on the surface of the object to be cleaned. Moreover, in the method of the present invention, the use of a chemical solution for preventing water spots is sufficient for forming a thin chemical layer at the interface of pure water, which is small enough compared to the conventional method.
The amount of chemical solution used can be reduced. As a result, it contributes to the reduction of the cost required for collecting or discarding the chemical liquid, the reduction of the use cost of the chemical liquid, and the reduction of the manufacturing cost as a whole.

【0019】本発明に係る方法を用いて半導体ウェーハ
を洗浄および乾燥すれば、半導体装置の製造工程におけ
る不良要因(水シミなど)を低減することができ、半導
体装置の製造歩留まりや信頼性を向上させることができ
る。本発明に係る洗浄装置は、上記本発明に係る方法を
実施する際に用いて好適な構成を有し、装置が複雑でな
く安価である。
By cleaning and drying a semiconductor wafer using the method according to the present invention, it is possible to reduce defective factors (water stains, etc.) in the semiconductor device manufacturing process, and improve the semiconductor device manufacturing yield and reliability. Can be made. The cleaning apparatus according to the present invention has a configuration suitable for performing the method according to the present invention, and the apparatus is not complicated and is inexpensive.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明に係る洗浄・乾燥方法と洗浄装
置を、図面に示す実施例に基づき、詳細に説明する。図
1(A)〜(C)は本発明の一実施例に係る半導体ウェ
ーハの洗浄装置およびその使用方法を示す概略断面図で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A cleaning / drying method and a cleaning apparatus according to the present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the drawings. 1A to 1C are schematic cross-sectional views showing a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method of using the same according to an embodiment of the present invention.

【0021】図1(A)〜(C)に示すように、本実施
例に係る洗浄装置10は、半導体ウェーハ12を洗浄す
るために用いられ、ウェーハ12を収容するウェーハキ
ャリア14がそのまま浸漬される純水洗浄用洗浄槽16
を有する。ウェーハキャリア14としては、コンタミネ
ーションが少ないフッ素樹脂などで構成されたものが用
いられ、その内部には、複数のウェーハが収容可能にな
っている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the cleaning apparatus 10 according to this embodiment is used for cleaning a semiconductor wafer 12, and a wafer carrier 14 containing the wafer 12 is immersed as it is. Cleaning tank 16 for pure water cleaning
Have. As the wafer carrier 14, a carrier made of fluororesin or the like with less contamination is used, and a plurality of wafers can be housed inside.

【0022】純水用洗浄槽16は、半導体装置の製造過
程では、それ自体単体で用いられても良いが、アルカリ
洗浄用洗浄槽あるいは酸洗浄用洗浄槽などと組み合わさ
れて用いられても良い。本実施例に係る洗浄槽16の下
部には、純水供給管18が接続してある。純水供給管1
8には、図示省略してある制御バルブなどの純水供給制
御手段が装着してあり、洗浄槽16内への純水17の供
給を制御している。
The pure water cleaning tank 16 may be used alone in the semiconductor device manufacturing process, or may be used in combination with an alkali cleaning cleaning tank or an acid cleaning cleaning tank. . A pure water supply pipe 18 is connected to the lower portion of the cleaning tank 16 according to this embodiment. Pure water supply pipe 1
Deionized water supply control means such as a control valve (not shown) is attached to the unit 8 to control the supply of deionized water 17 into the cleaning tank 16.

【0023】ウェーハの洗浄時には、制御バルブを制御
して、純水供給管18から洗浄槽16内に常時純水が所
定量(洗浄槽16の内容積の約2〜3倍の量/分)供給
され、洗浄槽16の上縁からオーバーフローするように
構成してある。オーバーフローした純水は、洗浄槽16
の周囲に装着された樋部20内に流れ込み、そこから廃
液されるようになっている。
At the time of cleaning the wafer, the control valve is controlled to constantly supply a predetermined amount of pure water from the pure water supply pipe 18 into the cleaning tank 16 (about 2-3 times the inner volume of the cleaning tank 16 / minute). The cleaning tank 16 is supplied and overflows from the upper edge of the cleaning tank 16. The overflowed pure water is washed in the cleaning tank 16
It flows into the gutter part 20 attached around the circumference of the gutter, and is drained from there.

【0024】洗浄槽16の上縁には、たとえば図2に示
すように、三角堰22を設けることが好ましい。三角堰
22を設けることで、オーバーフローする純水の流量を
調節することができると共に、液面を一定にすることが
できる。図1に示すように、本実施例に係る洗浄槽16
の上部には、薬液供給手段としての薬液供給管24が装
着してある。図1に示す例では、薬液供給管24のノズ
ル26が、洗浄槽16の壁部に連結してあるが、図2に
示すように、薬液供給管24のノズル26は、そのノズ
ル26から、純水17の界面(液面)に薬液を滴下する
ことができるいずれかの位置に装着すれば良い。
A triangular weir 22 is preferably provided at the upper edge of the cleaning tank 16 as shown in FIG. 2, for example. By providing the triangular weir 22, the flow rate of the pure water that overflows can be adjusted and the liquid surface can be made constant. As shown in FIG. 1, the cleaning tank 16 according to the present embodiment.
A chemical liquid supply pipe 24 as a chemical liquid supply means is attached to the upper part of the. In the example shown in FIG. 1, the nozzle 26 of the chemical solution supply pipe 24 is connected to the wall portion of the cleaning tank 16, but as shown in FIG. It may be mounted at any position where the chemical liquid can be dropped on the interface (liquid surface) of the pure water 17.

【0025】薬液供給管24から供給される薬液として
は、純水と表面張力および濡れ性が少なくとも異なり、
純水よりも比重が軽い液体が用いられ、好ましくはメタ
ノール、エタノール、イソプロピルアルコール(IP
A)が用いられる。特に好ましくはIPAが用いられ
る。IPAを用いることで、後述する薬液層が、純水と
分離した状態で、比較的長時間その状態を保つことがで
きるからである。
The chemical liquid supplied from the chemical liquid supply pipe 24 is different from pure water in surface tension and wettability at least,
A liquid having a lower specific gravity than pure water is used, and preferably methanol, ethanol, isopropyl alcohol (IP
A) is used. Particularly preferably, IPA is used. This is because by using IPA, the chemical liquid layer described later can be kept in a state separated from pure water for a relatively long time.

【0026】薬液供給管24には、図示しない制御バル
ブなどが装着してあり、純水17のオーバーフローによ
るウェーハ12の洗浄が終了した段階で、純水の界面
(液面)に所定量の薬液を滴下あるいは流し込むように
なっている。次に、本実施例に係る洗浄装置10を用い
て、ウェーハの洗浄および乾燥を行う方法について説明
する。
A control valve (not shown) or the like is attached to the chemical liquid supply pipe 24, and when the cleaning of the wafer 12 due to overflow of pure water 17 is completed, a predetermined amount of chemical liquid is added to the interface (liquid surface) of pure water. It is designed to be dropped or poured. Next, a method of cleaning and drying a wafer using the cleaning apparatus 10 according to this embodiment will be described.

【0027】まず、図1(A)に示すように、純水供給
パイプ18から純水17を供給し、洗浄槽16内を純水
で満たし、槽16の上縁から純水をオーバーフローさせ
る。次に、純水で洗浄すべきウェーハ12が収容された
キャリア14を、ウェーハの全体が純水中に沈むよう
に、洗浄槽16内に浸漬する。
First, as shown in FIG. 1A, pure water 17 is supplied from a pure water supply pipe 18 to fill the inside of the cleaning tank 16 with pure water, and the pure water overflows from the upper edge of the tank 16. Next, the carrier 14 containing the wafer 12 to be cleaned with pure water is immersed in the cleaning tank 16 so that the whole wafer is immersed in pure water.

【0028】その状態を、たとえば5〜15分間維持
し、ウェーハの洗浄を行う。その間、純水17は、洗浄
槽16の上縁から常にオーバーフローする。その流量
は、前述したように、たとえば槽16の内容積の約2〜
3倍/分である。なお、洗浄時間は、ウェーハの条件な
どに応じて適宜変更することができる。
The state is maintained for, for example, 5 to 15 minutes to clean the wafer. During that time, the pure water 17 always overflows from the upper edge of the cleaning tank 16. As described above, the flow rate is, for example, about 2 to about the inner volume of the tank 16.
3 times / minute. The cleaning time can be appropriately changed according to the conditions of the wafer.

【0029】ウェーハの純水洗浄が完了したら、純水供
給管18から槽16内への純水の供給を停止する。次
に、薬液供給管24から薬液を滴下あるいは流し込み、
図1(B)に示すように、純水17との界面に、薬液層
30を形成する。薬液供給管24から滴下あるいは流し
込まれることにより形成される薬液層30の厚さは、特
に限定されないが、好ましくは1mm〜5cmである。こ
のような厚さの薬液層30を形成するためには、洗浄槽
16の大きさにもよるが、たとえば100cc弱程度の
薬液の使用量で済む。
When the cleaning of the wafer with pure water is completed, the supply of pure water from the pure water supply pipe 18 into the tank 16 is stopped. Next, the liquid medicine is dropped or poured from the liquid medicine supply pipe 24,
As shown in FIG. 1B, the chemical liquid layer 30 is formed at the interface with the pure water 17. The thickness of the chemical liquid layer 30 formed by dropping or pouring from the chemical liquid supply pipe 24 is not particularly limited, but is preferably 1 mm to 5 cm. In order to form the chemical liquid layer 30 having such a thickness, depending on the size of the cleaning tank 16, a chemical liquid usage amount of, for example, about 100 cc is sufficient.

【0030】次に、本実施例の方法では、図1(C)に
示すように、ウェーハ12が収容されたキャリア14
を、たとえばロボットハンドなどで引き上げる。その際
に、その引き上げ速度に注意する。引き上げ速度は、好
ましくは0.1〜15mm/秒、さらに好ましくは0.5
〜3mm/秒である。速度が余りに早すぎると、引き上げ
た後のウェーハに水滴が付着するおそれがあり、引き上
げ速度が遅すぎると、洗浄工程に要する時間が長くなる
ことから好ましくない。
Next, in the method of this embodiment, as shown in FIG. 1C, the carrier 14 in which the wafer 12 is accommodated is stored.
With a robot hand or the like. At that time, pay attention to the pulling rate. The pulling rate is preferably 0.1 to 15 mm / sec, more preferably 0.5.
~ 3 mm / sec. If the speed is too fast, water droplets may adhere to the wafer after being lifted, and if the speed is too slow, the time required for the cleaning step becomes long, which is not preferable.

【0031】本実施例の方法では、図1(C)に示すよ
うに、ウェーハ12が薬液層30を静かに通過するよう
に、ウェーハ12を引き上げる。純水と薬液との表面張
力の相違および濡れ性の相違により、ウェーハ12の表
面の水滴は薬液と置換され、ウェーハ12の表面には水
滴が付着しない状態で、ウェーハ12は引き上げられ
る。
In the method of this embodiment, as shown in FIG. 1C, the wafer 12 is pulled up so that the wafer 12 passes through the chemical layer 30 gently. Due to the difference in surface tension and the difference in wettability between the pure water and the chemical liquid, the water droplets on the surface of the wafer 12 are replaced with the chemical liquid, and the wafer 12 is pulled up in a state where the water droplets do not adhere to the surface of the wafer 12.

【0032】その後、ウェーハ12の乾燥を行えば、ウ
ェーハ12の表面には水シミ(ウォータマーク)などの
問題が生じない。ウェーハ12の乾燥方法としては、通
常の自然放置乾燥のほか、スピンドライ乾燥などの物理
的乾燥手段あるいは気流乾燥手段などの、ウェーハの乾
燥手段として一般的に用いられる乾燥手段を採用するこ
とができる。
After that, if the wafer 12 is dried, problems such as water stains (water marks) do not occur on the surface of the wafer 12. As a method for drying the wafer 12, in addition to ordinary natural standing drying, physical drying means such as spin dry drying or air flow drying means, or other drying means generally used as a wafer drying means can be adopted. .

【0033】本実施例の方法では、水シミなどを防止す
るための薬液の使用は、純水の界面に薄い薬液層30を
形成するために必要十分な少量で済み、従来方法に比べ
て、薬液の使用量を削減することができる。その結果、
薬液の回収あるいは廃棄に要するコストの削減、および
薬液の使用コストの削減に寄与し、全体として半導体装
置の製造コストの低減に寄与する。
In the method of the present embodiment, the use of the chemical solution for preventing water spots is small enough to form the thin chemical solution layer 30 at the interface of pure water, which is less than the conventional method. The amount of chemical solution used can be reduced. as a result,
This contributes to the reduction of the cost required for collecting or discarding the chemical liquid, the reduction of the use cost of the chemical liquid, and the overall reduction of the manufacturing cost of the semiconductor device.

【0034】すなわち、本実施例の方法では、半導体装
置の製造工程における不良要因(水シミなど)を低減す
ることができ、半導体装置の製造歩留まりや信頼性を向
上させることができる。なお、本発明は、上述した実施
例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に
改変することができる。
That is, according to the method of this embodiment, it is possible to reduce defective factors (water stains, etc.) in the manufacturing process of the semiconductor device, and improve the manufacturing yield and reliability of the semiconductor device. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the present invention.

【0035】図3は、本発明のその他の実施例に係る洗
浄装置10aを示す。本実施例では、図3に示すよう
に、図1に示す実施例の洗浄装置10と比較して、洗浄
槽16aの周囲側壁を高く設定し、その途中に、オーバ
ーフロー用の堰22aを形成する。そして、槽16aの
側壁上部周囲に、ヒータ32を配置する。このヒータ3
2は、純水17のオーバーフローによるウェーハの洗浄
が終了した時点で、スイッチが入り、純水17の界面に
形成された薬液層30から、薬液蒸発を補助するように
制御される。その他の構成は、図1に示す実施例と同様
であるので、その共通する構成および作用は一部省略す
る。
FIG. 3 shows a cleaning device 10a according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 3, as compared with the cleaning apparatus 10 of the embodiment shown in FIG. 1, the peripheral side wall of the cleaning tank 16a is set higher and a weir 22a for overflow is formed in the middle thereof. . Then, the heater 32 is arranged around the upper portion of the side wall of the tank 16a. This heater 3
2 is controlled so as to assist the evaporation of the chemical liquid from the chemical liquid layer 30 formed on the interface of the pure water 17 when the switch is turned on when the cleaning of the wafer by the overflow of the pure water 17 is completed. Since other configurations are similar to those of the embodiment shown in FIG. 1, some of the common configurations and operations are omitted.

【0036】本実施例のようにヒータ32を槽16aの
上部に装着することで、薬液層30中のIPAなどの薬
液が蒸発し、その蒸気雰囲気中にウェーハ12を取り出
すことで、乾燥効率の向上を図ることができる。図4は
本発明のさらにその他の実施例に係る洗浄装置10bを
示す。
By mounting the heater 32 on the upper portion of the tank 16a as in this embodiment, the chemical liquid such as IPA in the chemical liquid layer 30 is evaporated, and the wafer 12 is taken out into the vapor atmosphere to improve the drying efficiency. It is possible to improve. FIG. 4 shows a cleaning device 10b according to still another embodiment of the present invention.

【0037】図4に示すように、本実施例の洗浄装置1
0bは、図1に示す実施例に係る洗浄装置10aに比較
し、洗浄槽16bの下部に、ドレイン管34が装着して
ある点のみが相違する。その他の構成は、図1に示す実
施例と同様なので、共通する部材については同一符号を
付し、その説明は一部省略する。
As shown in FIG. 4, the cleaning apparatus 1 of this embodiment
0b is different from the cleaning apparatus 10a according to the embodiment shown in FIG. 1 only in that a drain pipe 34 is attached to the lower portion of the cleaning tank 16b. Since other configurations are similar to those of the embodiment shown in FIG. 1, common members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be partially omitted.

【0038】本実施例に係る洗浄装置10bを用いてウ
ェーハの洗浄を行う場合には、図1に示す実施例と同様
にして、純水17との界面に薬液層30を形成した後、
ドレイン管34を開き、そこから純水17を静かに廃液
する。その際に、界面の薬液層30の形が崩れないよう
に注意する。純水17をドレイン管34から静かに廃液
すれば、薬液層30は、前記図1の実施例の引き上げ速
度に対応する速度で、槽16b内で低下する。最終的に
は、その薬液層30を構成する薬液も、ドレイン管34
から廃液される。
When the cleaning apparatus 10b according to the present embodiment is used to clean the wafer, after forming the chemical liquid layer 30 at the interface with the pure water 17 as in the embodiment shown in FIG.
The drain pipe 34 is opened, and the pure water 17 is gently drained from there. At that time, be careful not to lose the shape of the chemical liquid layer 30 at the interface. When the pure water 17 is gently drained from the drain pipe 34, the chemical liquid layer 30 is lowered in the tank 16b at a speed corresponding to the pulling speed in the embodiment of FIG. Eventually, the chemical liquid forming the chemical liquid layer 30 is also drained by the drain pipe 34.
Drained from.

【0039】その結果、ウェーハ12は、相対的に薬液
層12を静かに通過し、最終的には、槽16b内に残存
(露出)する。この実施例の場合でも、純水と薬液との
表面張力の相違および濡れ性の相違により、ウェーハ1
2の表面の水滴は薬液と置換され、ウェーハ12の表面
には水滴が付着しない状態で、ウェーハ12は槽16b
内に残る。したがって、この実施例でも、前記図1に示
す実施例と同様な作用効果を期待することができる。
As a result, the wafer 12 relatively gently passes through the chemical liquid layer 12, and finally remains (is exposed) in the tank 16b. Even in the case of this embodiment, due to the difference in surface tension and the wettability between the pure water and the chemical liquid, the wafer 1
The water droplets on the surface of No. 2 are replaced with the chemical liquid, and the water droplets do not adhere to the surface of the wafer 12, and the wafer 12 is kept in the tank 16b.
Remain inside. Therefore, also in this embodiment, the same effect as that of the embodiment shown in FIG. 1 can be expected.

【0040】特に本実施例では、槽16bの内部で乾燥
工程を引続き行うことも可能である。また、本発明に係
る洗浄装置およびそれを用いた洗浄・乾燥方法は、半導
体ウェーハのみに対して適用されるものではなく、コン
タミネーションを極度に嫌う部品を洗浄して乾燥する場
合全てに対して適用することが可能である。
Particularly in this embodiment, it is possible to continue the drying process inside the tank 16b. Further, the cleaning apparatus and the cleaning / drying method using the cleaning apparatus according to the present invention are not applied only to semiconductor wafers, but for cleaning and drying parts that are extremely disliked by contamination. It is possible to apply.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、被洗浄物を純水で洗浄した後に、被洗浄物を薬液層
に通す。その際に、純水と薬液との表面張力の相違およ
び濡れ性の相違により、被洗浄物の表面の水滴は薬液と
置換され、被洗浄物の表面には水滴が付着しない状態
で、被洗浄物は、洗浄槽内から引き上げられる。また
は、被洗浄物の表面には水滴が付着しない状態で、被洗
浄物は、洗浄槽内に取り残される。
As described above, according to the present invention, after cleaning the object to be cleaned with pure water, the object to be cleaned is passed through the chemical liquid layer. At that time, due to the difference in surface tension between the pure water and the chemical solution and the difference in wettability, the water droplets on the surface of the object to be cleaned are replaced with the chemical solution, and the water droplets do not adhere to the surface of the object to be cleaned. The item is pulled out from the washing tank. Alternatively, the object to be cleaned is left in the cleaning tank while water droplets are not attached to the surface of the object to be cleaned.

【0042】その後、被洗浄物の乾燥を行えば、被洗浄
物の表面には水シミ(ウォータマーク)などの問題が生
じない。しかも本発明の方法では、水シミなどを防止す
るための薬液の使用は、純水の界面に薄い薬液層を形成
するために必要十分な少量で済み、従来方法に比べて、
薬液の使用量を削減することができる。その結果、薬液
の回収あるいは廃棄に要するコストの削減、および薬液
の使用コストの削減に寄与し、全体として製造コストの
低減に寄与する。
After that, if the object to be cleaned is dried, problems such as water stains (water marks) do not occur on the surface of the object to be cleaned. Moreover, in the method of the present invention, the use of a chemical solution for preventing water spots is sufficient for forming a thin chemical layer at the interface of pure water, which is small enough compared to the conventional method.
The amount of chemical solution used can be reduced. As a result, it contributes to the reduction of the cost required for collecting or discarding the chemical liquid, the reduction of the use cost of the chemical liquid, and the reduction of the manufacturing cost as a whole.

【0043】本発明に係る方法を用いて半導体ウェーハ
を洗浄および乾燥すれば、半導体装置の製造工程におけ
る不良要因(水シミなど)を低減することができ、半導
体装置の製造歩留まりや信頼性を向上させることができ
る。本発明に係る洗浄装置は、上記本発明に係る方法を
実施する際に用いて好適な構成を有し、装置が複雑でな
く安価である。
If the semiconductor wafer is washed and dried using the method according to the present invention, it is possible to reduce defective factors (water stains, etc.) in the semiconductor device manufacturing process and improve the semiconductor device manufacturing yield and reliability. Can be made. The cleaning apparatus according to the present invention has a configuration suitable for performing the method according to the present invention, and the apparatus is not complicated and is inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1(A)〜(C)は本発明の一実施例に係る
半導体ウェーハの洗浄装置およびその使用方法を示す概
略断面図である。
1A to 1C are schematic cross-sectional views showing a semiconductor wafer cleaning apparatus and a method of using the same according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は図1に示す洗浄槽の変形例を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a modified example of the cleaning tank shown in FIG.

【図3】図3は本発明のその他の実施例に係る洗浄装置
の要部断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of a cleaning device according to another embodiment of the present invention.

【図4】図4は本発明のさらにその他の実施例に係る洗
浄装置の要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts of a cleaning device according to still another embodiment of the present invention.

【図5】図5(A),(B)は従来の問題点を示すウェ
ーハ表面の要部断面図である。
5 (A) and 5 (B) are cross-sectional views of a main part of a wafer surface showing conventional problems.

【図6】図6(A)〜(C)はウェーハ表面に形成され
る水シミの生成過程の一例を示す概略図である。
6A to 6C are schematic views showing an example of a generation process of water stains formed on the wafer surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10a,10b… 洗浄装置 12… ウェーハ 16,16a,16b… 洗浄槽 17… 純水 18… 純水供給管 24… 薬液供給管 26… ノズル 30… 薬液層 32… ヒータ 34… ドレイン管 10, 10a, 10b ... Cleaning device 12 ... Wafer 16, 16a, 16b ... Cleaning tank 17 ... Pure water 18 ... Pure water supply pipe 24 ... Chemical liquid supply pipe 26 ... Nozzle 30 ... Chemical liquid layer 32 ... Heater 34 ... Drain pipe

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 純水がオーバーフローしている洗浄槽内
に、被洗浄物を浸す工程と、 洗浄槽からの純水のオーバーフローを停止し、純水の界
面に、純水と表面張力および濡れ性が少なくとも異なる
薬液層を形成する工程と、 洗浄槽内に浸された被洗浄物が、上記薬液層を通過する
ように、上記被洗浄物を上記薬液層に対して所定の速度
で相対移動させる工程と、 上記薬液層を通過して露出または取り出された被洗浄物
を乾燥させる工程とを有する洗浄・乾燥方法。
1. A step of immersing an object to be cleaned in a cleaning tank in which pure water overflows, stopping the overflow of pure water from the cleaning tank, and deionizing the surface of pure water with surface tension and wetting. The step of forming a chemical liquid layer having at least different properties and the relative movement of the object to be cleaned at a predetermined speed with respect to the chemical liquid layer so that the object to be cleaned immersed in the cleaning tank passes through the chemical liquid layer. A cleaning / drying method, which comprises a step of: and a step of drying the object to be cleaned exposed or taken out through the chemical liquid layer.
【請求項2】 上記薬液層は、メタノール、エタノール
およびイソプロピルアルコールから選ばれる一つを、純
水の界面に滴下することにより形成される請求項1に記
載の洗浄・乾燥方法。
2. The cleaning / drying method according to claim 1, wherein the chemical liquid layer is formed by dropping one selected from methanol, ethanol and isopropyl alcohol on the interface of pure water.
【請求項3】 上記被洗浄物は、半導体ウェーハである
請求項1または2に記載の洗浄・乾燥方法。
3. The cleaning / drying method according to claim 1, wherein the object to be cleaned is a semiconductor wafer.
【請求項4】 上記被洗浄物を上記薬液層に対して相対
移動させる速度が、0.1〜15mm/秒である請求項1
〜3のいずれかに記載の洗浄・乾燥方法。
4. The speed at which the object to be cleaned is moved relative to the chemical liquid layer is 0.1 to 15 mm / sec.
The cleaning / drying method according to any one of 3 to 3.
【請求項5】 純水がオーバーフローするように流れ、
その内部に被洗浄物を収容可能な洗浄槽と、 上記洗浄槽内に純水を送り込むと共に、純水の送り込み
を停止させる純水供給制御手段と、 純水の送り込みが停止された状態で、洗浄槽内の純水の
界面に、純水と表面張力および濡れ性が少なくとも異な
る薬液を供給し、薬液層を形成する薬液供給手段とを有
する洗浄装置。
5. The pure water flows so as to overflow,
A cleaning tank capable of accommodating an object to be cleaned, a pure water supply control means for supplying pure water into the cleaning tank and stopping the supply of pure water, and a state where the supply of pure water is stopped, A cleaning device having a chemical liquid supply means for supplying a chemical liquid having a surface tension and a wettability different from those of pure water to the interface of pure water in the cleaning tank to form a chemical layer.
【請求項6】 上記薬液供給手段は、薬液供給ノズルを
有し、その薬液供給ノズルが、洗浄槽の上部に装着さ
れ、薬液供給ノズルから、純水の界面に薬液を滴下する
ように構成してある請求項5に記載の洗浄装置。
6. The chemical liquid supply means has a chemical liquid supply nozzle, and the chemical liquid supply nozzle is mounted on an upper part of a cleaning tank, and the chemical liquid is dropped from the chemical liquid supply nozzle to an interface of pure water. The cleaning apparatus according to claim 5, wherein
【請求項7】 上記洗浄槽の上部外周には、上記薬液層
の薬液を適度に蒸発させる程度に加熱するためのヒータ
が装着してある請求項5または6に記載の洗浄装置。
7. The cleaning device according to claim 5, wherein a heater for heating the chemical liquid in the chemical liquid layer to a suitable degree to evaporate the chemical liquid is mounted on the outer periphery of the upper portion of the cleaning tank.
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