JPH0945650A - 洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属汚染を防止できるシリコンウエハ洗浄装
置の提供。 【構成】 アルカリ性洗浄液４の循環路１３にシリコン
から成る吸着剤２２を収納した汚染金属除去装置２０が
介設されている。シリコンウエハ１を洗浄したアルカリ
性洗浄液４が汚染金属除去装置２０の吸着剤２２を構成
するシリコンに接触すると、シリコンは酸化されて酸化
膜を形成する。この際、アルカリ性洗浄液に対する汚染
金属５であって酸化膜エントロピーの大きいアルミニウ
ムや鉄はシリコン酸化膜に取り込まれて吸着される。吸
着された汚染金属５は洗浄液４に放出しないため、洗浄
液４から汚染金属５は除去されたことになる。 【効果】 アルカリ性洗浄液中に汚染金属が蓄積される
のを防止できるため、洗浄時のシリコンウエハの金属汚
染を防止できる。吸着剤は酸化膜をエッチングすること
により、再生できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、洗浄技術、特に、洗浄
液としてアルカリ性水溶液（塩基性水溶液。以下、アル
カリ性洗浄液という。）を用いて被洗浄物を洗浄する洗
浄技術に関し、例えば、半導体装置の製造工程におい
て、シリコン基板（以下、シリコンウエハという。）を
洗浄するのに利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程において、シリコ
ンウエハを洗浄する洗浄装置として、シリコンウエハを
アンモニア過酸化水素溶液等のアルカリ性洗浄液に晒す
ように構成されているシリコンウエハ洗浄装置がある。
すなわち、このシリコンウエハ洗浄装置において、例え
ば、シリコンウエハに付着した酸性の汚染物質がアルカ
リ性洗浄液に接触すると、中和されて剥離するため、シ
リコンウエハを効果的に洗浄することができる。

【０００３】なお、アルカリ性洗浄液を使用したシリコ
ンウエハの洗浄技術を述べてある例として、半導体基板
技術研究会１９９１年７月２５日発行「ウルトラクリー
ンテクノロジー」第３巻第３号、がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記文献の
第１９頁〜第２０頁には、０．１〜１００ｐｐｂの金属
汚染があるアンモニア過酸化水素溶液のアルカリ性洗浄
液中においては、アルミニウムが１０¹²〜１０¹³原子／
ｃｍ² レベル、鉄が１０¹¹〜１０¹²原子／ｃｍ²レベル
も、シリコンウエハに吸着することが記載されている。
アルミニウムおよび鉄によってシリコンウエハが汚染さ
れると、半導体装置の特性が劣化されるため、アンモニ
ア過酸化水素溶液のアルカリ性洗浄液中ではアルミニウ
ムおよび鉄による金属汚染を０．１ｐｐｂ以下に抑制す
る必要があると考えられる。

【０００５】しかしながら、アルカリ性洗浄液を使用し
た従来のシリコンウエハ洗浄装置においては、このよう
な金属汚染についての配慮がなされていないため、シリ
コンウエハがアルカリ性洗浄液によって洗浄される際
に、金属汚染が発生する危険性があるという問題点があ
ることが本発明者によって明らかにされた。

【０００６】本発明の目的は、金属汚染を防止すること
ができる洗浄技術を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、アルカリ性の洗浄液に酸化され
易く酸化物形成エンタルピーの大きな金属をその酸化膜
中に取り込む物質から構成された吸着剤に、アルカリ性
洗浄液を晒すことにより、アルカリ性洗浄液中から酸化
物形成エンタルピーの大きな金属から成る汚染物質を除
去することを特徴とする。

【００１０】特に、酸化物形成エンタルピーの大きな金
属がアルミニウムおよび鉄である場合において、吸着剤
としてシリコンを使用することを特徴とする。

【００１１】また、前記吸着剤をエッチング液に晒すこ
とにより、その表面に形成された酸化膜を除去して再生
することを特徴とする。

【００１２】

【作用】前記した手段において、吸着剤（例えば、シリ
コン）はアルカリ性洗浄液に接触すると、酸化されてシ
リコン酸化膜を形成するとともに、酸化物形成エンタル
ピーの大きな金属から成る汚染物質（例えば、アルミニ
ウムおよび鉄）を形成された酸化膜中に取り込む。この
酸化膜中への取り込みによって、アルカリ性洗浄液中の
汚染物質は吸着剤により捕捉された状態になってアルカ
リ性洗浄液中から除去されたことになる。

【００１３】吸着剤の表面が全て酸化膜で覆われると、
吸着剤による汚染物質の酸化膜中への取り込み作用が劣
化する。そこで、吸着剤をエッチング液に晒して吸着剤
の表面に形成された酸化膜をエッチングによって除去す
ることにより、吸着剤の酸化されていない新鮮な表面を
露出させて吸着剤を再生させる。すなわち、酸化されて
いない新鮮な表面が露出されると、吸着剤は酸化されて
酸化膜を形成する際に酸化物形成エンタルピーの大きな
金属から成る汚染物質を酸化膜中に再び取り込める状態
に戻ることになる。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の一実施例であるシリコンウエ
ハ洗浄装置を示す模式図である。図２以降はその作用を
説明するための各線図である。

【００１５】本実施例において、本発明に係る洗浄装置
は、被洗浄物としてのシリコンウエハ１の表面に付着し
た異物２をアンモニア過酸化水素溶液等のアルカリ性洗
浄液４によって洗浄するシリコンウエハ洗浄装置１０と
して構成されており、処理槽１１を備えている。処理槽
１１はステンレス鋼等を用いられて上面が開口した浴槽
形状に形成されており、少なくともその内面にはアルカ
リ性洗浄液４による腐蝕を防止するための弗素樹脂膜
（図示せず）がコーティングされている。処理槽１１は
被処理物としてのシリコンウエハ１を複数枚保持した処
理治具３を完全に収容し得る大きさに形成されており、
その槽内にはアルカリ性洗浄液４が貯留されている。処
理槽１１の外部にはオーバーフロー槽１２が処理槽１１
を受けるように設備されており、このオーバーフロー槽
１２は処理槽１１から溢流して来るアルカリ性洗浄液４
を一時的に溜めるように構成されている。

【００１６】処理槽１１にはアルカリ性洗浄液４を循環
させるための循環路１３が、オーバーフロー槽１２を介
して流体的に接続されている。すなわち、処理槽１１に
は給液管１４がアルカリ性洗浄液４の中に深く挿入さ
れ、オーバーフロー槽１２には排液管１５が底部に接続
されている。排液管１５の途中にはポンプ１６がオーバ
ーフロー槽１２のアルカリ性洗浄液４を揚水するように
介設されており、ポンプ１６の吐出側には濾過装置１７
が介設されている。この濾過装置１７はフイルタ等（図
示せず）を備えており、アルカリ性洗浄液４の中に浮遊
する塵埃等のような比較的大きな異物（図示せず）を微
細な網目等により捕捉するように構成されている。

【００１７】循環路１３には、アルカリ性洗浄液４に対
しての汚染金属であって酸化物形成エンタルピーの大き
な金属としてのアルミニウムおよび鉄の汚染金属（以
下、汚染金属という。）５を除去するための汚染金属除
去装置２０が介設されている。この汚染金属除去装置２
０は容器２１を備えており、容器２１の入口側は排液管
１５側へ流体的に接続され、その出口側は給液管１４側
へ流体的に接続されている。容器２１内には、アルカリ
性洗浄液４に酸化され易く酸化物形成エンタルピーの大
きな金属をその酸化膜中に取り込む物質としてのシリコ
ンから構成された吸着剤２２が収容されている。吸着剤
２２を構成するシリコンは単結晶シリコンまたは多結晶
シリコンのいずれでもよく、また、単結晶シリコンおよ
び多結晶シリコンを併用してもよい。

【００１８】吸着剤２２はアルカリ性洗浄液４との接触
面積が大きい方が汚染金属の除去効率が大きいため、表
面積が大きくなるように粒状や粉末状に形成されてい
る。粒状や粉末状に形成された吸着剤２２はカートリッ
ジ２３内に外部へ逃散しないように封入されており、カ
ートリッジ２３は容器２１に交換可能に収納されてい
る。吸着剤２２はアルカリ性洗浄液４の中に混流しない
範囲内で、その表面積が可及的に大きくなるように、そ
の粒径が設定されている。カートリッジ２３は所定粒径
に形成された吸着剤２２よりも小さな目を有するフイル
タ膜等を用いられて構成されており、また、カートリッ
ジ２３はアルカリ性洗浄液４に浸食されず、かつ、アル
カリ性洗浄液４を透過させ得るように構成されている。
さらに、カートリッジ２３は複数個用意されており、吸
着剤２２の吸着作用が使用によって劣化した際に、新規
のものと容易に交換し得るようになっている。

【００１９】次に、前記構成に係るシリコンウエハ洗浄
装置の作用を説明する。異物２が付着した被洗浄物とし
てのシリコンウエハ１は複数枚が処理治具３に整列され
て保持された状態で、シリコンウエハ洗浄装置１０の処
理槽１１に貯留されたアルカリ性洗浄液４の中に浸漬さ
れる。所定時間浸漬後、シリコンウエハ１群はアルカリ
性洗浄液４から引き上げられる。アルカリ性洗浄液４の
中に浸漬されている間に、シリコンウエハ１に付着した
異物２はアルカリ性洗浄液４のアルカリ反応によってシ
リコンウエハ１の表面から剥離されて、アルカリ性洗浄
液４によって洗い流される。

【００２０】他方、アルカリ性洗浄液４は処理槽１１か
らオーバーフロー槽１２へ溢流し、このオーバーフロー
槽１２の底からポンプ１６により循環路１３の排液管１
５に揚水される。循環路１３に揚水されたアルカリ性洗
浄液４は濾過装置１７および汚染金属除去装置２０を経
由して、循環路１３の給液管１４から処理槽１１へ還流
される。この循環中に、アルカリ性洗浄液４に浮遊する
塵埃等の異物（図示せず）は濾過装置１７によって機械
的ないしは物理的に捕捉されて、アルカリ性洗浄液４の
中から除去される。また、アルミニウムおよび鉄の汚染
金属５は循環路１３の途中に介設されている汚染金属除
去装置２０の吸着剤２２によって吸着されることによ
り、アルカリ性洗浄液４の中から除去される。

【００２１】ところで、汚染金属除去装置２０が介設さ
れていない従来のシリコンウエハ洗浄装置の場合におい
て、アルミニウムおよび鉄の汚染金属５は塵埃等の異物
（図示せず）に比べて遙かに微細（分子的な大きさ）で
あるため、機械的ないしは物理的な捕捉を原理とする濾
過装置１７によっては濾過することができない。その結
果、アルミニウムおよび鉄の汚染金属５は減少すること
なく、アルカリ性洗浄液４と共に処理槽１１に対して循
環し、次第に蓄積されて行くことになる。アルミニウム
および鉄の汚染金属５がアルカリ性洗浄液４の中に蓄積
されて行き、アルカリ性洗浄液４の中の汚染金属５の濃
度が増加すると、シリコンウエハ１への吸着量が高くな
るため、シリコンウエハ１が汚染金属５によって汚染さ
れてしまう。

【００２２】そこで、アルカリ性洗浄液の交換作業が実
施されることになるが、この作業が頻繁に実施される
と、シリコンウエハ洗浄装置の稼働効率や、作業の安全
性が低下するとともに、シリコンウエハ装置のランニン
グコストが増加する。したがって、アルカリ性洗浄液の
交換作業頻度を可及的に抑制することが望まれる。本実
施例に係るシリコンウエハ洗浄装置１０はこの要望に応
ずるものである。すなわち、本実施例に係るシリコンウ
エハ洗浄装置１０においては、アルミニウムおよび鉄の
汚染金属５は循環路１３の途中に介設された汚染金属除
去装置２０の吸着剤２２によって吸着されることによ
り、アルカリ性洗浄液４の液中から除去されるため、ア
ルカリ性洗浄液４の交換作業の頻度を抑制することがで
きる。

【００２３】ここで、吸着剤２２を構成するシリコンが
アルカリ性洗浄液４に対する汚染金属５であるアルミニ
ウムおよび鉄をきわめて効果的に吸着する理由は、次の
ような作用によるものと考察される。すなわち、吸着剤
２２を構成するシリコンはアルカリ性洗浄液４に酸化さ
れ易いため、アルカリ性洗浄液４に接触してシリコン酸
化膜を形成する。このシリコンの酸化膜形成に際して、
アルミニウムおよび鉄は酸化物形成エンタルピーが大き
いため、シリコン酸化膜中に容易に取り込まれる。そし
て、シリコン酸化膜中に取り込まれたアルミニウムおよ
び鉄はアルカリ性洗浄液４に逃散することなく確実に保
持されるため、再び、アルカリ性洗浄液４の中に二度と
放出することはない。

【００２４】図２〜図４は吸着剤２２としてのシリコン
がアルカリ性洗浄液４に対する汚染金属５であるアルミ
ニウムおよび鉄を吸着することを証明する線図である。

【００２５】図２は各種洗浄液中における鉄のシリコン
ウエハへの吸着量の洗浄液中鉄濃度の依存性を示す線図
である。図２において、縦軸に鉄のシリコンウエハへの
吸着量（原子／ｃｍ² ）が取られ、横軸に洗浄液中の鉄
の濃度（ｐｐｂ）が取られている。曲線Ａは洗浄液とし
て弗酸の水溶液（以下、第１試料という。）が使用され
た場合を示しており、第１試料の組成比は、弗酸：水＝
１：１００、である。曲線Ｂは洗浄液として塩酸／過酸
化水素の水溶液（以下、第２試料という。）が使用され
た場合を示しており、第２試料の組成比は、塩酸：過酸
化水素：水＝１：１：５、である。曲線Ｃは洗浄液とし
てアンモニア／過酸化水素の水溶液（以下、第３試料と
いう。）が使用された場合を示しており、第３試料の組
成比は、アンモニア：過酸化水素：水＝１：２５：２７
５、である。また、各試料中の鉄の濃度は０．１〜１０
０ｐｐｂとした。図２から、鉄はアルカリ性水溶液にお
いてシリコンに吸着され易いこと、特に、第３試料にお
いてシリコンに吸着され易いことが理解される。

【００２６】図３は各種洗浄液中におけるアルミニウム
のシリコンウエハへの吸着量の洗浄液中アルミニウム濃
度の依存性を示す線図である。図３において、縦軸にア
ルミニウムのシリコンウエハへの吸着量（原子／ｃ
ｍ² ）が取られ、横軸に洗浄液中のアルミニウムの濃度
が取られている。曲線Ａは洗浄液として第１試料が使用
された場合を、曲線Ｂは洗浄液として第２試料が使用さ
れた場合を、曲線Ｃは洗浄液として第３試料が使用され
た場合をそれぞれ示している。また、洗浄液中のアルミ
ニウムの濃度は０．１〜１００ｐｐｂとした。図３か
ら、アルミニウムはアルカリ性水溶液においてシリコン
に吸着され易いこと、特に、第３試料においてシリコン
に吸着され易いことが理解される。

【００２７】図４は各種汚染金属のシリコンウエハへの
吸着量のｐＨ依存性を示す線図である。図４において、
縦軸に各種金属のシリコンウエハへの吸着量（原子／ｃ
ｍ²）が取られ、横軸に洗浄液の水素イオン指数（ｐ
Ｈ）が取られている。各曲線に付された符号は、各種の
汚染金属をそれぞれ示している。また、洗浄液中の各種
金属の濃度は、５０ｐｐｂ、とした。図４から、シリコ
ンウエハ用洗浄液に対する各種汚染金属であるアルミニ
ウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、銅（Ｃ
ｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）は、ｐＨ＞
７、すなわち、アルカリ性水溶液（塩基性水溶液）にお
いてシリコンに吸着され易いことが理解される。

【００２８】さらに、図２〜図４によれば、シリコンウ
エハ上の金属汚染が半導体デバイス（半導体装置）の特
性の観点から支障がないレベルに抑制するためには、ア
ルカリ性洗浄液におけるアルミニウムおよび鉄等の汚染
金属の濃度を、０．１ｐｐｂ以下に制御することが望ま
しいことが理解される。

【００２９】ところで、汚染金属除去装置２０における
吸着剤２２はアルカリ性洗浄液４に酸化されてアルミニ
ウムおよび鉄の汚染金属５を酸化膜に取り込んで吸着す
ることによって汚染金属５を除去するため、吸着剤２２
の表面が酸化膜によって覆われてしまうと、その吸着作
用を発揮しなくなってしまう。したがって、汚染金属除
去装置２０の吸着剤２２の再生が必要になる。

【００３０】そこで、本実施例においては、このシリコ
ンウエハ洗浄装置１０の保守点検時等の休止時に、汚染
金属除去装置２０の容器２１に収納された吸着剤２２が
新規なものと交換される。この交換作業に際して、吸着
剤２２はカートリッジ２３に収められているため、きわ
めて短時間に完了することができる。すなわち、使用に
よって劣化した旧い吸着剤２２が収められたカートリッ
ジ２３が容器２１から取り出された後に、使用されてい
ない吸着剤２２が収められたカートリッジ２３が容器２
１に収納される。

【００３１】また、容器２１から取り出された旧い吸着
剤２２は、酸化膜をエッチングするエッチング液に浸漬
されることによって再生される。すなわち、弗酸水溶
液、または、弗酸／過酸化水素水溶液のエッチング液に
吸着剤２２が浸漬されると、吸着剤２２を構成するシリ
コンの表面に形成されたシリコン酸化膜はエッチング液
によってエッチングされるため、吸着剤２２内部の酸化
されていない新鮮なシリコン層が露出される状態にな
る。また、シリコン酸化膜がエッチングされると、シリ
コン酸化膜に取り込まれていたアルミニウムおよび鉄の
汚染金属５もエッチング液に放出されるため、吸着剤２
２から汚染金属５も除去されることになる。このように
して、吸着剤２２は新鮮なシリコン層を露出するととも
に、汚染金属５を除去されるため、再生された状態にな
る。

【００３２】なお、アルミニウムや鉄および亜鉛等が汚
染金属である場合には、エッチング液として弗酸水溶
液、または、弗酸／過酸化水素水溶液のいずれを使用し
てもよいが、銅のようにシリコンよりもイオン化傾向が
小さくシリコン表面に吸着され易い金属の場合には、シ
リコンを酸化しながら吸着剤をエッチングする弗酸／過
酸化水素水溶液を使用することが望ましい。けだし、エ
ッチングによって吸着剤の表面に露出された新鮮なシリ
コンを直ちに酸化してシリコン酸化膜で覆うことによ
り、吸着剤のシリコン酸化膜と共に剥離された銅が露出
されたシリコンに吸着するのを防止し、汚染金属として
の銅が吸着剤に残留してしまうのを防止するためであ
る。

【００３３】また、吸着剤２２の再生作業は、吸着剤２
２をカートリッジ２３に収容したままの状態で実施して
もよいし、カートリッジ２３から取り出して実施しても
よい。ちなみに、エッチング液による吸着剤２２の酸化
膜のエッチング量は極微量であるため、吸着剤２２の表
面積の減少量は殆ど支障が無い程度である。また、吸着
剤２２としてシリコンが使用される場合には、シリコン
ウエハの残滓等を使用することができるため、吸着剤２
２の再生作業を省略しても洗浄工程全体としてのコスト
増加に対する影響は回避することができる。

【００３４】前記実施例によれば次の効果が得られる。 （１） アルカリ性洗浄液の循環路にシリコンから成る
吸着剤を介設することにより、アルミニウムおよび鉄の
汚染金属を吸着剤としてのシリコンによって捕集するこ
とができるため、アルカリ性洗浄液中にアルミニウムお
よび鉄の汚染金属が蓄積されて行くのを防止することが
できる。その結果、アルカリ性洗浄液による洗浄に際し
てのシリコンウエハの金属による汚染を防止することが
できる。

【００３５】（２） 汚染金属がアルカリ性洗浄液中に
蓄積されて行くのを防止することにより、アルカリ性洗
浄液の交換作業を省略ないしは大幅に減少化することが
できるため、アルカリ性洗浄液の消費量や、シリコンウ
エハ洗浄装置の運転休止時間を大幅に低減化することが
でき、生産性を向上することができる。

【００３６】（３） 吸着剤を循環路に交換可能に介設
することにより、吸着作用の劣化した吸着剤を新規の吸
着剤に容易に置き換えることができるため、吸着剤の吸
着作用を常に一定レベルに維持することができ、アルカ
リ性洗浄液が汚染金属によって汚染されるのを常に防止
することができる。

【００３７】（４） 循環路から取り出された吸着剤を
エッチング液に浸漬することにより、吸着剤の表面に形
成された酸化膜および当該酸化膜に取り込まれた汚染金
属を吸着剤から除去することができるため、吸着剤を再
生させることができる。

【００３８】（５） 前記（４）により、吸着剤の消費
量を抑制することができるため、洗浄工程全体としての
コストの増加を抑制することができる。

【００３９】図５は本発明の他の実施例であるシリコン
ウエハ洗浄装置を示す模式図である。

【００４０】本実施例２が前記実施例１と異なる点は、
アルカリ性洗浄液循環路１３の途中に吸着剤再生装置３
０が介設されている点にある。すなわち、この吸着剤再
生装置３０は循環路１３における濾過装置１７の二次側
に介設されており、エッチング液貯留槽３１を備えてい
る。この貯留槽３１には弗酸水溶液または弗酸／過酸化
水素水溶液等のシリコン酸化膜をエッチングするエッチ
ング液３２が貯留されている。エッチング液貯留槽３１
には第１エッチング液循環路３３および第２エッチング
液循環路３４がそれぞれ接続されており、これらの循環
路３３および３４には第１汚染金属除去装置２０Ａおよ
び第２汚染金属除去装置２０Ｂがそれぞれ介設されてい
る。第１エッチング液循環路３３と第２エッチング液循
環路３４との入口側分岐位置および出口側分岐位置には
入口側切換弁３５および出口側切換弁３６がそれぞれ介
設されており、入口側切換弁３５の下流側にはポンプ３
７が介設されている。

【００４１】また、循環路１３には第１アルカリ洗浄液
分岐路（以下、第１分岐路という。）３８および第２ア
ルカリ洗浄液分岐路（以下、第２分岐路という。）３９
がそれぞれ分岐されており、第１分岐路３８は第１汚染
金属除去装置２０Ａに接続され、第２分岐路３９は第２
汚染金属除去装置２０Ｂに接続されている。第１分岐路
３８と第２分岐路３９との入口側分岐位置および出口側
分岐位置には入口側切換弁（以下、入口側メイン切換弁
という。）４０および出口側切換弁（以下、出口側メイ
ン切換弁という。）４１がそれぞれ介設されている。

【００４２】次に、以上の構成に係る吸着剤再生装置３
０を備えたシリコンウエハ洗浄装置の作用を説明する。

【００４３】アルカリ性洗浄液循環路１３における入口
側メイン切換弁４０および出口側メイン切換弁４１が第
１汚染金属除去装置２０Ａ側に接続されている場合に
は、アルカリ性洗浄液循環路１３のアルカリ性洗浄液４
は第１汚染金属除去装置２０Ａを循環することにより、
汚染金属５を除去される。このとき、アルカリ性洗浄液
循環路１３に介設された吸着剤再生装置３０における入
口側切換弁３５および出口側切換弁３６は第２汚染金属
除去装置２０Ｂ側に接続された状態になっているため、
エッチング液貯留槽３１のエッチング液３２は第２汚染
金属除去装置２０Ｂを循環する状態になっている。した
がって、第２汚染金属除去装置２０Ｂの吸着剤２２は循
環するエッチング液３２によってエッチングされること
により、その表面に形成された酸化膜および当該酸化膜
に取り込まれた汚染金属５を除去されることになる。

【００４４】予め設定された使用期間が経過した場合
や、予め設定された所定値以上の汚染金属がアルカリ性
洗浄液中から検出された場合等において、アルカリ性洗
浄液循環路１３における入口側メイン切換弁４０および
出口側メイン切換弁４１が第２汚染金属除去装置２０Ｂ
側に切り換えられるとともに、吸着剤再生装置３０にお
ける入口側切換弁３５および出口側切換弁３６は第１汚
染金属除去装置２０Ａ側に切り換えられる。これらの切
り換えにより、アルカリ性洗浄液循環路１３のアルカリ
性洗浄液４は第２汚染金属除去装置２０Ｂを循環するこ
とにより、汚染金属５を除去され、また、第１汚染金属
除去装置２０Ａの吸着剤２２は循環するエッチング液３
２によってエッチングされることにより、その表面に形
成された酸化膜および当該酸化膜に取り込まれた汚染金
属５を除去される状態になる。

【００４５】以上のようにして第１汚染金属除去装置２
０Ａと第２汚染金属除去装置２０Ｂとが交互に使用され
ることにより、アルカリ性洗浄液４は汚染金属５を常に
除去されて一定の正常な状態を維持されることになる。
また、第１汚染金属除去装置２０Ａと第２汚染金属除去
装置２０Ｂとが吸着剤再生装置３０に接続されることに
より、当該吸着剤２２が吸着作用を効果的に発揮する状
態を常に維持されるため、第１汚染金属除去装置２０Ａ
と第２汚染金属除去装置２０Ｂとはアルカリ性洗浄液中
の汚染金属５の所定の除去効果を常に維持することがで
きる。

【００４６】本実施例２によれば、前記実施例１の効果
に加えて次の効果を得ることができる。すなわち、第１
汚染金属除去装置２０Ａおよび第２汚染金属除去装置２
０Ｂが交互に再生されて交互に使用されるため、シリコ
ンウエハ洗浄装置１０を無停止ないしは停止期間をきわ
めて短縮した状態で稼動することができるとともに、吸
着剤の吸着作用低下によりアルカリ性洗浄液の汚染の危
険性を未然に回避し、その管理等を省略することができ
る。

【００４７】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００４８】例えば、吸着剤は粒状や粉末状に形成する
に限らず、多孔質のフイルタブロックや、中空系のフイ
ルタ等に形成してもよい。要するに、吸着剤は洗浄液と
の接触面積が大きく、しかも、アルカリ性洗浄液中に異
物を混入させないように構成すればよい。

【００４９】吸着剤はシリコンを使用して構成するに限
らず、アルカリ性洗浄液に酸化され易く酸化物形成エン
タルピーの大きな金属をその酸化膜中に取り込む性質を
備えた物質を使用して構成することができる。

【００５０】また、エッチング液は弗酸水溶液や、弗酸
／過酸化水素水溶液を使用して構成するに限らず、吸着
剤の表面に形成された酸化膜および当該酸化膜に取り込
まれた汚染金属をエッチングすることができる薬品を使
用して構成してもよい。

【００５１】汚染金属除去装置や吸着剤再生装置、処理
槽および循環路等の具体的構造は、使用条件に対応して
適宜選定することが望ましい。

【００５２】また、アルカリ性洗浄液はアンモニア過酸
化水素溶液を使用するに限らず、被洗浄物に対応して適
宜選定することが望ましい。

【００５３】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるシリコ
ンウエハの洗浄技術に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく、シリコンウエハ以
外の被洗浄物に対するアルカリ性洗浄液による洗浄技術
全般に適用することができる。

【００５４】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５５】アルカリ性洗浄液に酸化され易く酸化物形
成エンタルピーの大きな金属をその酸化膜中に取り込む
物質から構成された吸着剤にアルカリ性洗浄液を晒すこ
とにより、アルカリ性洗浄液中から酸化物形成エンタル
ピーの大きな金属から成る汚染物質を除去することがで
きるため、アルカリ性洗浄液による洗浄に際して、被洗
浄物が金属によって汚染されるのを防止することができ
る。

【００５６】また、使用によって劣化した吸着剤をエッ
チング液に晒すことにより、その表面に形成された酸化
膜を除去して再生することができるため、吸着剤を延命
することができ、洗浄工程全体としてのランニングコス
トの増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるシリコンウエハ洗浄装
置を示す模式図である。

【図２】各種洗浄液中における鉄のシリコンウエハへの
吸着量の洗浄液中鉄濃度の依存性を示す線図である。

【図３】各種洗浄液中におけるアルミニウムのシリコン
ウエハへの吸着量の洗浄液中アルミニウム濃度の依存性
を示す線図である。

【図４】各種汚染金属のシリコンウエハへの吸着量のｐ
Ｈ依存性を示す線図である。

【図５】本発明の他の実施例であるシリコンウエハ洗浄
装置を示す模式図である。

【符合の説明】

１…シリコンウエハ（被洗浄物）、２…異物、３…処理
治具、４…アルカリ性洗浄液、５…汚染金属、１０…シ
リコンウエハ洗浄装置（洗浄装置）、１１…処理槽、１
２…オーバーフロー槽、１３…アルカリ性洗浄液循環
路、１４…給液管、１５…排液管、１６…ポンプ、１７
…濾過装置、２０、２０Ａ、２０Ｂ…汚染金属除去装
置、２１…容器、２２…吸着剤、２３…カートリッジ、
３０…吸着剤再生装置、３１…エッチング液貯留槽、３
２…エッチング液、３３…第１エッチング液循環路、３
４…第２エッチング液循環路、３５…入口側切換弁、３
６…出口側切換弁、３７…ポンプ、３８…第１アルカリ
洗浄液分岐路、３９…第２アルカリ洗浄液分岐路、４０
…入口側メイン切換弁、４１…出口側メイン切換弁。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被洗浄物がアルカリ性洗浄液に晒されて
   洗浄される洗浄装置において、 前記アルカリ性洗浄液に酸化され易く酸化物形成エンタ
   ルピーの大きな金属をその酸化膜中に取り込む物質から
   構成された吸着剤に前記アルカリ性洗浄液が晒されるこ
   とにより、前記アルカリ性洗浄液中から酸化物形成エン
   タルピーの大きな金属から成る汚染物質が除去されるこ
   とを特徴とする洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記吸着剤を構成する物質がシリコンで
   あることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記吸着剤がエッチング液に晒されるこ
   とにより、その酸化膜を除去されて再生されることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄装置。