JPH1140531A - Washing system, and washing method and apparatus - Google Patents
Washing system, and washing method and apparatusInfo
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- JPH1140531A JPH1140531A JP20706597A JP20706597A JPH1140531A JP H1140531 A JPH1140531 A JP H1140531A JP 20706597 A JP20706597 A JP 20706597A JP 20706597 A JP20706597 A JP 20706597A JP H1140531 A JPH1140531 A JP H1140531A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は,被処理体を洗浄液
に接触させて洗浄する,洗浄システム,洗浄装置及び洗
浄方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning system, a cleaning apparatus, and a cleaning method for cleaning an object to be processed by contacting the object with a cleaning liquid.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば,LSI等の半導体デバイスの製
造工程における洗浄処理を例にとって説明すると,半導
体ウェハ(以下,「ウェハ」という。)表面のパーティ
クル,有機汚染物,金属不純物等のコンタミネーション
を除去するために洗浄システムが使用されている。その
中でもとりわけ,ウェハを洗浄槽内の洗浄液に浸漬させ
て洗浄処理を行う洗浄装置を備えたウェット型の洗浄シ
ステムは,ウェハに付着したパーティクルを効果的に除
去できるため広く普及している。2. Description of the Related Art For example, a cleaning process in a manufacturing process of a semiconductor device such as an LSI will be described as an example. A cleaning system is used to remove. Among them, among others, a wet type cleaning system including a cleaning device for performing a cleaning process by immersing a wafer in a cleaning liquid in a cleaning tank is widely used because particles attached to the wafer can be effectively removed.
【0003】この洗浄システムは,連続バッチ処理を可
能とするため,例えば25枚のウェハをキャリアから取
り出す搬入・取出部と,この搬入・取出部によって取り
出されたキャリア2個分の50枚のウェハを一括して搬
送する搬送装置と,この搬送装置によって搬送される5
0枚のウェハに対して,各種の洗浄処理が行われている
洗浄乾燥処理部と,洗浄処理の終了したウェハを再びキ
ャリア内に収納させる装填・搬出部を備えている。[0003] In order to enable continuous batch processing, this cleaning system has, for example, a loading / unloading section for taking out 25 wafers from a carrier, and 50 wafers for 2 carriers taken out by the loading / unloading section. For transporting a batch of paper, and 5
A cleaning / drying processing unit for performing various cleaning processes on zero wafers, and a loading / unloading unit for storing the cleaned wafers in the carrier again are provided.
【0004】洗浄乾燥処理部においては,リンス処理,
アンモニア処理,フッ酸処理,硫酸処理,塩酸処理等の
各種の洗浄処理を行うための洗浄装置が順次配列されて
いる。その中でも,アンモニア処理はSC−1洗浄と呼
ばれ,アンモニア水溶液と過酸化水素水が混合された薬
液を純水によって希釈したAPM洗浄液によって行われ
る。なお,APM洗浄液は,通常,約40℃〜90℃程
度に加熱されたものが使用されている。In the washing and drying section, a rinsing process,
Cleaning devices for performing various cleaning processes such as an ammonia process, a hydrofluoric acid process, a sulfuric acid process, and a hydrochloric acid process are sequentially arranged. Among them, the ammonia treatment is called SC-1 cleaning, and is performed by an APM cleaning solution obtained by diluting a chemical solution in which an aqueous ammonia solution and a hydrogen peroxide solution are mixed with pure water. The APM cleaning liquid used is usually heated to about 40 ° C. to 90 ° C.
【0005】また,洗浄液に例えば超音波振動を与える
メガソニック洗浄がある。この場合には,洗浄液中の水
分子に振動力が付与されるので,洗浄槽内に供給された
洗浄液は,この振動力によってウェハの表面からパーテ
ィクルをゆり落すことができ,効果的な洗浄処理を行う
ことができる。[0005] There is also a megasonic cleaning for applying, for example, ultrasonic vibration to a cleaning liquid. In this case, a vibration force is applied to the water molecules in the cleaning liquid, so that the cleaning liquid supplied into the cleaning tank can shake off particles from the surface of the wafer by the vibration force, thus providing an effective cleaning process. It can be performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで,APM洗浄
液は,アルカリ性の水溶液であり,それ以外のフッ酸処
理,硫酸処理,塩酸処理で用いられる洗浄液は,酸性の
水溶液である。このため,従来の洗浄システムでは,A
PM洗浄液とそれ以外の酸性の洗浄液とが,反応して塩
などのコンタミネーションを発生しないように,アルカ
リ系の排液機構と酸系の排液機構の二つが設けられてい
る。このように,二つの排液機構が洗浄システムに設け
られることにより,洗浄システム自身が大型化すると共
に複雑化し,それにかかる排液管理も煩雑になる。The APM cleaning solution is an alkaline aqueous solution, and the other cleaning solutions used for hydrofluoric acid treatment, sulfuric acid treatment and hydrochloric acid treatment are acidic aqueous solutions. For this reason, in the conventional cleaning system, A
An alkaline drainage mechanism and an acid drainage mechanism are provided so that the PM cleaning liquid and other acidic cleaning liquids do not react with each other to generate contamination such as salts. As described above, the provision of the two drainage mechanisms in the cleaning system increases the size and complexity of the cleaning system itself and complicates drainage management.
【0007】また,APM洗浄液に超音波振動を与えた
場合には,APM洗浄液中においては,アンモニア分子
が解離して,シリコンやシリコン酸化膜をエッチングす
るイオン等が発生することがある。そして,このAPM
洗浄液によって,ウェハの表面を洗浄処理した場合は,
シリコン表面がエッチングされ,ウェハの表面にいわゆ
る面荒れ(粗面になってしまうこと。)を生じてさせて
しまう。近年において,生産性の向上のために更なる半
導体デバイスの集積化が望まれており,サブクォータミ
クロン単位での微細化技術の必要性が高まっている。こ
のようなウェハの表面の面荒れは,微細化が要求されて
いるウェハの製造に悪影響を及ぼす。When ultrasonic vibration is applied to the APM cleaning liquid, ammonia molecules may be dissociated in the APM cleaning liquid to generate ions or the like for etching silicon or a silicon oxide film. And this APM
If the surface of the wafer is cleaned with a cleaning solution,
The silicon surface is etched, and the so-called surface roughening (roughening) occurs on the surface of the wafer. In recent years, further integration of semiconductor devices has been desired in order to improve productivity, and the necessity of miniaturization technology in sub-quarter micron units has been increasing. Such surface roughness of the wafer has an adverse effect on the manufacture of a wafer that requires miniaturization.
【0008】また,純粋なアンモニアは,沸点が−20
〜−30℃と低く,純水で希釈することにより,40℃
から90℃の範囲内においても液体として存在すること
ができる。しかしながら,洗浄効率を向上するために,
上記のようなアンモニア成分を含んだ加熱されたAPM
洗浄液に,超音波振動を与えた場合には,振動により,
アンモニア成分が気化し,APM洗浄液内に気泡が発生
する。そして,気泡が付着したウェハの表面の箇所にお
いては,洗浄処理が効果的にできなくなってしまう。更
なる微細化技術の必要性が高まっている今日において
は,このようなことは好ましくない。Also, pure ammonia has a boiling point of -20.
It is as low as -30 ℃, and diluted with pure water to 40 ℃.
It can also be present as a liquid in the range from to 90 ° C. However, to improve cleaning efficiency,
Heated APM containing ammonia component as described above
When ultrasonic vibration is applied to the cleaning solution,
The ammonia component is vaporized and bubbles are generated in the APM cleaning liquid. In addition, the cleaning process cannot be effectively performed on the surface of the wafer to which the bubbles are attached. This is not desirable in today's world where the need for further miniaturization techniques is increasing.
【0009】従って,本発明は以上のような問題点を鑑
みてなされたものであり,その目的は,排液機構を簡素
化できる洗浄システムを提供することにある。Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cleaning system that can simplify a drainage mechanism.
【0010】また,本発明の別の目的は,表面の面荒れ
を極力抑えながら被処理体の表面に付着したパーティク
ルを効果的に除去できる,洗浄装置及び洗浄方法を提供
することにある。Another object of the present invention is to provide a cleaning apparatus and a cleaning method capable of effectively removing particles adhering to the surface of an object to be processed while minimizing surface roughness.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に,請求項1の発明は,洗浄液中に被処理体を接触させ
て洗浄する洗浄装置を1又は2以上備えた洗浄システム
において,前記洗浄装置で用いられる洗浄液をいずれも
中性若しくは酸性としたことを特徴する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cleaning system comprising one or more cleaning apparatuses for cleaning an object to be processed by bringing the object into contact with a cleaning liquid. The cleaning liquid used in the cleaning apparatus is neutral or acidic.
【0012】この請求項1の洗浄システムによれば,ア
ルカリ系の洗浄液を使用していなので,洗浄システムに
アルカリ系の排液機構を設ける必要性がなくなり,排液
機構を簡素化できる。こうして,システムの小型化,排
液管理の容易化を実現することが可能となる。According to the cleaning system of the first aspect, since the alkaline cleaning liquid is used, there is no need to provide an alkaline drainage mechanism in the cleaning system, and the drainage mechanism can be simplified. In this way, it is possible to reduce the size of the system and facilitate the management of drainage.
【0013】請求項2の発明は,被処理体を洗浄液を接
触させて洗浄する洗浄装置において,前記洗浄槽が過酸
化水素水であることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus for cleaning an object to be processed by bringing the object into contact with a cleaning liquid, wherein the cleaning tank is made of a hydrogen peroxide solution.
【0014】この請求項2の洗浄装置によれば,洗浄液
に過酸化水素水を使用しているため,過酸化水素水中の
酸素分子が被処理体のシリコン表面を酸化し,被処理体
の表面にシリコン酸化膜を形成させる。そして,洗浄液
中に発生したイオン等によるエッチングから,被処理体
の表面を保護することができる。これにより,面荒れを
極力抑えながら被処理体の表面に付着したパーティクル
を効果的に除去することができる。こうして,洗浄後に
おいても,被処理体の表面が面荒れせずに,後の製造に
対する悪影響を防止することが可能となる。According to the second aspect of the present invention, since the hydrogen peroxide solution is used as the cleaning solution, oxygen molecules in the hydrogen peroxide solution oxidize the silicon surface of the object to be processed, and the surface of the object to be processed is removed. To form a silicon oxide film. Further, the surface of the object to be processed can be protected from etching by ions or the like generated in the cleaning liquid. Accordingly, particles attached to the surface of the object to be processed can be effectively removed while suppressing surface roughness as much as possible. In this way, even after the cleaning, the surface of the object to be processed is not roughened, so that it is possible to prevent an adverse effect on later production.
【0015】さらに,十分な被処理体の表面の保護を実
現するために,請求項3に記載したように,前記過酸化
水素水の濃度が0.15wt%以上であることが好まし
い。この場合に,請求項4に記載したように,前記洗浄
液の温度を調整をするための温度調整手段を設け,さら
に,請求項5に記載したように,前記洗浄液の温度が3
5℃以上であることが好ましい。また,請求項6に記載
したように,前記洗浄液に振動を加えるための振動発振
機構を設けるのが好ましい。このように,被処理体の表
面を十分に保護できる状態で,洗浄液の温度を最適に調
整し,かつ,振動発振機構によって洗浄液に振動を加え
ることにより,面荒れすることなく,被処理体の表面か
ら微細なパーティクルを効果的に除去することができ
る。Further, in order to realize sufficient protection of the surface of the object, it is preferable that the concentration of the hydrogen peroxide solution is 0.15 wt% or more. In this case, as described in claim 4, a temperature adjusting means for adjusting the temperature of the cleaning liquid is provided, and as described in claim 5, the temperature of the cleaning liquid is set at 3 degrees.
The temperature is preferably 5 ° C. or higher. It is preferable that a vibration oscillating mechanism for applying vibration to the cleaning liquid be provided. In this way, while the surface of the object to be processed can be sufficiently protected, the temperature of the cleaning solution is optimally adjusted, and vibration is applied to the cleaning solution by a vibration oscillating mechanism so that the surface of the object is not roughened. Fine particles can be effectively removed from the surface.
【0016】また,請求項7の発明は,被処理体を洗浄
液を接触させて洗浄する洗浄方法において,前記洗浄液
が過酸化水素水であることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a cleaning method for cleaning an object to be processed by contacting the object with a cleaning liquid, wherein the cleaning liquid is a hydrogen peroxide solution.
【0017】さらに,請求項7に記載の洗浄方法におい
て,請求項8に記載したように,前記過酸化水素水の濃
度が0.15wt%以上であることが好ましい。また,
請求項9に記載したように,前記洗浄液の温度を調整
し,さらに,請求項10に記載したように前記洗浄液の
温度が35℃以上であることが好ましい。また,請求項
11に記載したように,前記洗浄槽に充填される洗浄液
に振動を加えることが好ましい。Further, in the cleaning method according to the present invention, it is preferable that the concentration of the hydrogen peroxide solution is 0.15 wt% or more. Also,
It is preferable that the temperature of the cleaning liquid is adjusted as described in claim 9, and the temperature of the cleaning liquid is 35 ° C. or higher as described in claim 10. It is preferable that vibration is applied to the cleaning liquid filled in the cleaning tank.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下,本発明の好ましい実施の形
態を,被処理体の一例としてのウェハWを洗浄槽内にて
洗浄液中に浸漬させて洗浄するウェット型の洗浄システ
ム1に基づいて説明する。図1は,本発明の好ましい実
施の形態を説明するための洗浄システム1の斜視図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described based on a wet-type cleaning system 1 in which a wafer W as an example of an object to be processed is immersed in a cleaning liquid in a cleaning tank for cleaning. explain. FIG. 1 is a perspective view of a cleaning system 1 for explaining a preferred embodiment of the present invention.
【0019】この洗浄システム1は,キャリアC単位で
搬入された洗浄前のウェハWをキャリアCから整列した
状態で取り出す動作を行う搬入・取出部2と,この搬入
・取出部2でキャリアCから取り出された複数枚数の
(例えば,キャリアC2個分の50枚の)ウェハWを一
括してバッチ式に洗浄,乾燥する洗浄乾燥処理部3と,
この洗浄乾燥処理部3で洗浄,乾燥されたウェハWをキ
ャリアCに装填してキャリアC単位で搬出する装填・搬
出部4の三つの箇所に大別することができる。The cleaning system 1 includes a loading / unloading unit 2 for unloading wafers W before cleaning, which have been loaded in units of carriers C, in an aligned state from the carriers C. A cleaning / drying processing unit 3 for cleaning and drying a plurality of taken out wafers W (for example, 50 wafers for two carriers C) in a batch manner;
The wafers W cleaned and dried by the cleaning / drying processing unit 3 can be roughly classified into three portions of a loading / unloading unit 4 for loading the carriers C into the carrier C and unloading the wafers in units of the carrier C.
【0020】搬入・取出部2には,洗浄前のウェハWを
例えば25枚収納したキャリアCを搬入して載置させる
搬入部5と,この搬入部5の所定位置に送られたキャリ
アCを,隣接するローダ6へ一度に適宜数(例えば2
個)ずつ移送するための移送装置7が設けられている。The loading / unloading section 2 includes a loading section 5 for loading and mounting a carrier C containing, for example, 25 wafers W before cleaning, and a carrier C sent to a predetermined position of the loading section 5. , An appropriate number (e.g., 2
A transfer device 7 is provided for transferring each piece.
【0021】この実施の形態においては,洗浄乾燥処理
部3には,搬入・取出部2側から装填・搬出部4側の順
に,後述する搬送装置30のウェハチャック36を洗浄
および乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置1
1,各洗浄液を用いてウェハWを洗浄する洗浄装置12
〜17,搬送装置32のウェハチャック38を洗浄およ
び乾燥するためのウェハチャック洗浄・乾燥装置18,
および,各洗浄装置12〜17で洗浄されたウェハWを
例えばIPA(イソプロピルアルコール)等で蒸気乾燥
させるための乾燥装置19が配列されている。In this embodiment, the cleaning / drying processing unit 3 includes a cleaning / drying unit for cleaning and drying a wafer chuck 36 of a transfer unit 30 to be described later in order from the loading / unloading unit 2 to the loading / unloading unit 4. Wafer chuck cleaning / drying equipment 1
1, a cleaning apparatus 12 for cleaning a wafer W using each cleaning liquid
To 17, a wafer chuck cleaning / drying device 18 for cleaning and drying the wafer chuck 38 of the transfer device 32,
Further, a drying device 19 for vapor-drying the wafer W cleaned by each of the cleaning devices 12 to 17 with, for example, IPA (isopropyl alcohol) or the like is arranged.
【0022】ここで,洗浄装置12〜17において使用
される洗浄液は,純水若しくは酸性の洗浄液に限られる
ので,図2に示すように,洗浄システム1には,酸系の
排液機構25と純水の排液機構26のみしか設けられて
いない。Here, the cleaning liquid used in the cleaning devices 12 to 17 is limited to pure water or an acidic cleaning liquid. Therefore, as shown in FIG. Only the pure water draining mechanism 26 is provided.
【0023】なお,ウェハチャック36とウェハチャッ
ク38の洗浄と乾燥を行うウェハチャック洗浄・乾燥装
置11,18およびウェハWの乾燥を行う乾燥装置19
を除く各洗浄装置12〜17の配列,組合わせはウェハ
Wに対する洗浄の種類によって任意に組み合わせること
ができ,例えばある洗浄装置を省略したり,逆に他の洗
浄装置を付加することも可能である。但し,洗浄装置を
付加する場合は,その洗浄装置で使用する洗浄液は,純
水若しくは酸性の洗浄液である。The wafer chuck cleaning / drying devices 11 and 18 for cleaning and drying the wafer chuck 36 and the wafer chuck 38 and the drying device 19 for drying the wafer W are provided.
The arrangement and combination of the cleaning devices 12 to 17 except for the above can be arbitrarily combined depending on the type of cleaning for the wafer W. For example, it is possible to omit a certain cleaning device or add another cleaning device. is there. However, when a cleaning device is added, the cleaning liquid used in the cleaning device is pure water or an acidic cleaning liquid.
【0024】装填・搬出部4には,先に説明した搬入・
取出部2のローダ6と同様の構成を有するアンローダ2
0,搬入部5と同様の構成を有する搬出部21,およ
び,移送装置7と同様の構成を有する移送装置(図示せ
ず)がそれぞれ設けられている。The loading / unloading section 4 has the loading / unloading section described above.
Unloader 2 having the same configuration as loader 6 of unloading section 2
0, an unloading unit 21 having the same configuration as the loading unit 5, and a transfer device (not shown) having the same configuration as the transfer device 7 are provided.
【0025】そして,洗浄乾燥処理部3の前面側(図1
における手前側)には,搬入・取出部2側から装填・搬
出部4側の順に,三つの搬送装置30,31,32が配
列されており,これら各搬送装置30,31,32は,
何れもガイド33に沿って洗浄システム1の長手方向に
スライド移動自在に構成されている。各搬送装置30,
31,32は,それぞれ対応するウェハチャック36,
37,38を備えていて,各搬送装置30,31,32
はそのウェハチャック36,37,38によって所定枚
数のウェハW(例えばキャリアC二個分の50枚のウェ
ハW)を一括して把持することが可能である。Then, the front side of the cleaning / drying processing section 3 (FIG. 1)
, Three transporting devices 30, 31, 32 are arranged in order from the loading / unloading unit 2 side to the loading / unloading unit 4 side, and these transporting devices 30, 31, 32 are
Each of them is configured to be slidable along the guide 33 in the longitudinal direction of the cleaning system 1. Each transport device 30,
31 and 32 are the corresponding wafer chucks 36 and
37, 38, each transport device 30, 31, 32
It is possible to collectively hold a predetermined number of wafers W (for example, 50 wafers W for two carriers C) by the wafer chucks 36, 37 and 38.
【0026】上記搬送装置30,31,32は何れも同
様の構成を備えているので,例えばチャック洗浄・乾燥
装置11,洗浄装置12及び洗浄装置13の相互間でウ
ェハWを搬送させる搬送装置30を例にして説明する
と,搬送装置30のウェハチャック36は,図3に示す
ように,キャリアC二つ分の複数枚のウェハW,即ち,
この実施の形態においては50枚のウェハWを一括して
把持する左右一対の把持部40a,40bを備えてい
る。Since all of the transfer devices 30, 31, and 32 have the same configuration, for example, the transfer device 30 for transferring the wafer W between the chuck cleaning / drying device 11, the cleaning device 12, and the cleaning device 13 is provided. As shown in FIG. 3, the wafer chuck 36 of the transfer device 30 includes a plurality of wafers W for two carriers C, that is, as shown in FIG.
In this embodiment, a pair of left and right grips 40a and 40b for gripping 50 wafers W at a time is provided.
【0027】把持部40a,40bは左右対称形であ
り,左右対称に回動して開脚,閉脚するように構成され
ている。把持部40a,40bは搬送装置30の支持部
41に支持されており,支持部41内の駆動機構によ
り,回動自在(θ方向)に,また前後方向(Y方向)に
移動自在に構成されている。この支持部41は,駆動機
構42によって上下方向(Z方向)に移動し,また,駆
動機構42自体は,長手方向(X方向)に移動自在な搬
送ベース43の上部に取り付けられている。The grips 40a, 40b are symmetrical in the left-right direction, and are configured to pivot symmetrically to open and close the legs. The gripping portions 40a and 40b are supported by a support portion 41 of the transfer device 30, and are configured to be freely rotatable (θ direction) and movable in the front-rear direction (Y direction) by a driving mechanism in the support portion 41. ing. The support section 41 is moved in the vertical direction (Z direction) by a drive mechanism 42, and the drive mechanism 42 itself is mounted on an upper portion of a transport base 43 that is movable in the longitudinal direction (X direction).
【0028】一方,チャック洗浄・乾燥装置11,18
及び乾燥装置19を除く他の各洗浄装置12〜17の底
部には,各装置内でウェハWを同士を所定の等間隔に保
ちつつ立てた状態で整列させて保持するためのボート部
50がそれぞれ設置されている。このボート50部はウ
ェハWの下部を支持するための,三本の平行な保持棒5
1,52,53が図3で示すように備えられている。こ
れら保持棒の表面には,ウェハWの周縁部が挿入される
保持溝がそれぞれ50個ずつ形成されている。On the other hand, chuck cleaning / drying devices 11 and 18
At the bottom of each of the other cleaning devices 12 to 17 except for the drying device 19, a boat unit 50 for aligning and holding the wafers W in an upright state while maintaining the wafers at predetermined equal intervals in each device is provided. Each is installed. The boat 50 has three parallel holding rods 5 for supporting the lower part of the wafer W.
1, 52 and 53 are provided as shown in FIG. On the surfaces of these holding rods, 50 holding grooves into which the peripheral portion of the wafer W is inserted are formed respectively.
【0029】そして,前述の把持部40a,40bによ
って一括して把持された50枚のウェハWは,ウェハチ
ャック36の下降に伴いボート50部の保持棒51,5
2,53の保持溝にそれぞれ嵌入される。そして,支持
部41の回動により把持部40a,40bを開脚し,ウ
ェハWの把持状態を開放し,洗浄装置12内にウェハW
を収納する。その後,ウェハチャック36は上昇し洗浄
装置12から上方に退避し,ボート部50上に受け渡さ
れたウェハWに対する所定の洗浄処理が行われる。Then, the 50 wafers W, which are collectively gripped by the gripping portions 40a, 40b, are held by the holding rods 51, 5 of the boat 50 as the wafer chuck 36 is lowered.
2 and 53 are respectively fitted into the holding grooves. Then, the gripping portions 40a and 40b are opened by the rotation of the support portion 41, the gripping state of the wafer W is released, and the wafer W is placed in the cleaning device 12.
To store. Thereafter, the wafer chuck 36 moves up and retreats upward from the cleaning device 12, and a predetermined cleaning process is performed on the wafer W transferred on the boat unit 50.
【0030】また,後述するように洗浄装置12におけ
る所定の処理が終了すると,ウェハチャック36の下降
に伴って把持部40a,40bが洗浄装置12内に挿入
される。そして,支持部41の回動により把持部40
a,40bが閉脚する。そして,ボート部50の保持棒
51,52,53上に保持された50枚のウェハWを一
括して把持する。その後,ウェハチャック36が上昇し
上方に退避する。それに伴い50枚のウェハWは一括し
て洗浄装置12から取り出され,次の装置に搬入されて
いく。When a predetermined process in the cleaning device 12 is completed as described later, the holding portions 40a and 40b are inserted into the cleaning device 12 as the wafer chuck 36 is lowered. Then, by the rotation of the support portion 41, the grip portion 40 is rotated.
a, 40b are closed. Then, the 50 wafers W held on the holding rods 51, 52, 53 of the boat unit 50 are collectively gripped. Thereafter, the wafer chuck 36 rises and retracts upward. Accordingly, 50 wafers W are collectively taken out of the cleaning device 12 and carried into the next device.
【0031】なお,搬送装置30について代表して説明
したが,その他の搬送装置31,32およびそれらのウ
ェハチャック37,38も,搬送装置30およびウェハ
チャック36と同一の構成を有しており,同様に例えば
50枚のウェハWを一括して把持し,搬送するように構
成されている。Although the transfer device 30 has been described as a representative, the other transfer devices 31, 32 and their wafer chucks 37, 38 have the same configuration as the transfer device 30 and the wafer chuck 36, respectively. Similarly, for example, 50 wafers W are collectively held and transported.
【0032】次に,各洗浄装置12〜17はいずれも同
様の構成を有しているので,図4,5を参照にして,洗
浄装置12を各装置の代表として説明する。Next, since each of the cleaning devices 12 to 17 has the same configuration, the cleaning device 12 will be described with reference to FIGS.
【0033】図4に示すように,洗浄装置12は,ウェ
ハWを収納するのに充分な大きさを有する箱形の内槽6
0と外槽61から構成されている洗浄槽62を備えてい
る。内槽60の上面は開口しており,この上面の開口部
を介してウェハWが内槽60の内部に挿入される。外槽
61は,内槽60の上端からオーバーフローした洗浄液
を受けとめるように,内槽60の開口部を取り囲んで装
着されている。As shown in FIG. 4, the cleaning device 12 comprises a box-shaped inner tank 6 having a size sufficient to accommodate the wafer W.
The cleaning tank 62 includes an outer tank 61 and a cleaning tank 62. The upper surface of the inner tank 60 is open, and the wafer W is inserted into the inner tank 60 through the opening on the upper surface. The outer tub 61 is mounted around the opening of the inner tub 60 so as to receive the overflowing cleaning liquid from the upper end of the inner tub 60.
【0034】また,図5に示すように,内槽60の底面
には,洗浄槽62に向けて洗浄液を供給するための,洗
浄液供給回路63の出口が開口している。さらに,洗浄
液供給回路63の入口は洗浄液供給ユニット64に接続
されており,洗浄液供給ユニット64内にはヒータ65
が備えられている。また,ポンプ66を備えた過酸化水
素水供給回路67と,ポンプ68を備えた純水供給回路
69はそれぞれ洗浄液供給ユニット64に接続されてい
る。また,ヒータ65,ポンプ66,68には何れも,
制御部70からの操作信号が入力されるように構成され
ている。そして,ウェハWの洗浄処理を行う前に,制御
部70からの操作信号が出力され,過酸化水素水の供給
量及び純水の供給量はそれぞれ制御されて洗浄液供給ユ
ニット64内に供給される。そして,洗浄液供給ユニッ
ト64内で,洗浄槽62に充填される洗浄液中の濃度は
0.15wt%以上になるように調整されるようになっ
ている。また,制御部70からの操作信号はヒータ65
にも出力され,洗浄液供給ユニット64内において,洗
浄液の温度は35℃以上に調整するようになっている。
こうして,ウェハWの洗浄処理を行う際には,所定の濃
度と温度に調整された洗浄液(過酸化水素水)は,洗浄
液供給ユニット64内から洗浄液供給回路63を経て洗
浄槽62に供給されるように構成されている。なお,こ
の実施の形態においては,過酸化水素水の濃度は0.1
5wt%以上の範囲内であるのが好ましく,同様に洗浄
液の温度は35℃以上の範囲内であるのが好ましい。As shown in FIG. 5, an outlet of a cleaning liquid supply circuit 63 for supplying a cleaning liquid to the cleaning tank 62 is opened at the bottom of the inner tank 60. Further, an inlet of the cleaning liquid supply circuit 63 is connected to a cleaning liquid supply unit 64, and a heater 65 is provided in the cleaning liquid supply unit 64.
Is provided. A hydrogen peroxide supply circuit 67 having a pump 66 and a pure water supply circuit 69 having a pump 68 are connected to a cleaning liquid supply unit 64, respectively. The heater 65 and the pumps 66 and 68 are
An operation signal from the control unit 70 is input. Before performing the cleaning process on the wafer W, an operation signal is output from the control unit 70, and the supply amount of the hydrogen peroxide solution and the supply amount of the pure water are controlled and supplied into the cleaning solution supply unit 64. . In the cleaning liquid supply unit 64, the concentration of the cleaning liquid filled in the cleaning tank 62 is adjusted so as to be 0.15% by weight or more. An operation signal from the control unit 70 is transmitted to the heater 65.
The temperature of the cleaning liquid is adjusted to 35 ° C. or higher in the cleaning liquid supply unit 64.
When the cleaning process of the wafer W is performed, the cleaning liquid (hydrogen peroxide solution) adjusted to a predetermined concentration and temperature is supplied from the cleaning liquid supply unit 64 to the cleaning tank 62 via the cleaning liquid supply circuit 63. It is configured as follows. In this embodiment, the concentration of the hydrogen peroxide solution is 0.1%.
The temperature is preferably in the range of 5 wt% or more, and similarly, the temperature of the cleaning liquid is preferably in the range of 35 ° C or more.
【0035】また,内槽60と外槽61との間には,ウ
ェハWの洗浄処理中に洗浄液を循環流通させる循環回路
75が接続されている。この循環回路75の入口は弁7
6を介して外槽61の底面に接続されており,循環回路
75の途中には,弁77,ポンプ78,ヒータ79,フ
ィルタ80が順に配列され,循環回路75の出口はジェ
ットノズル81に接続されている。また,ヒータ79に
は,洗浄処理中においても洗浄液の温度を所定の温度に
調整できるように,制御部70からの操作信号が入力さ
れるように構成されている。そして,弁76を開くこと
によって,内槽60から外槽61にオーバーフローした
洗浄液を,循環回路75に流入させるようになってい
る。そして,循環回路75に流入した洗浄液を,ポンプ
78の稼働によって,ヒータ79,フィルタ80の順に
流して,所定の温度に温調し清浄化させた後,ジェット
ノズル81を経て再び内槽60内に供給するようになっ
ている。ジェットノズル81は,洗浄槽62の下方に対
をなして配置されており,ウェハWの表面に向かって洗
浄液を噴射するように構成されている。A circulating circuit 75 for circulating a cleaning liquid during the cleaning process of the wafer W is connected between the inner tank 60 and the outer tank 61. The inlet of the circulation circuit 75 is connected to the valve 7
6, a valve 77, a pump 78, a heater 79, and a filter 80 are arranged in this order in the circulation circuit 75, and the outlet of the circulation circuit 75 is connected to the jet nozzle 81. Have been. The heater 79 is configured to receive an operation signal from the control unit 70 so that the temperature of the cleaning liquid can be adjusted to a predetermined temperature even during the cleaning process. Then, by opening the valve 76, the cleaning liquid overflowing from the inner tank 60 to the outer tank 61 flows into the circulation circuit 75. Then, the cleaning liquid flowing into the circulation circuit 75 is caused to flow in the order of the heater 79 and the filter 80 by operating the pump 78 to control the temperature to a predetermined temperature and to clean the cleaning liquid. To be supplied. The jet nozzles 81 are arranged below the cleaning tank 62 in a pair, and are configured to spray the cleaning liquid toward the surface of the wafer W.
【0036】また,弁77には,排液回路82が接続さ
れており,弁77の切換操作によって,外槽61内の洗
浄液は排液され,排液回路82を経て上記した酸系の排
液機構25に流入するように構成されてる。内槽60の
底面には,弁83を介して排液回路84が接続されてお
り,弁83の開閉操作によって,内槽60内の洗浄液は
排液され,排液回路84を経て同様に上記した酸系の排
液機構25に流入するように構成されている。A drainage circuit 82 is connected to the valve 77. By switching the valve 77, the cleaning liquid in the outer tank 61 is drained, and the acid-based drainage described above is discharged through the drainage circuit 82. It is configured to flow into the liquid mechanism 25. A drainage circuit 84 is connected to the bottom surface of the inner tank 60 via a valve 83. By opening and closing the valve 83, the cleaning liquid in the inner tank 60 is drained. It is configured to flow into the acid-based drainage mechanism 25.
【0037】また,図4に示すように,洗浄槽62の下
方には,超音波振動子を内蔵しているメガソニック装置
90が装着されている。このメガソニック装置90から
発振された超音波は,洗浄槽62に充填された洗浄液を
振動させ,ウェハWの表面に付着したパーティクルを除
去する作用がある。また,洗浄槽62とメガソニック装
置90の間には水槽91が設けられており,水槽91内
の水を介してメガソニック装置90からの超音波は洗浄
槽62内の洗浄液に伝搬するように構成されている。As shown in FIG. 4, a megasonic device 90 having a built-in ultrasonic vibrator is mounted below the cleaning tank 62. The ultrasonic wave oscillated from the megasonic device 90 has a function of vibrating the cleaning liquid filled in the cleaning tank 62 and removing particles attached to the surface of the wafer W. Further, a water tank 91 is provided between the cleaning tank 62 and the megasonic device 90, and the ultrasonic wave from the megasonic device 90 is transmitted to the cleaning liquid in the cleaning tank 62 via the water in the water tank 91. It is configured.
【0038】なお,その他の洗浄装置13〜17は,洗
浄装置12と同様な構成を有しており,各洗浄装置13
〜17内において種々の洗浄液でウェハWを洗浄処理す
るように構成されている。The other cleaning devices 13 to 17 have the same configuration as the cleaning device 12, and each of the cleaning devices 13 to 17 has the same configuration.
The cleaning processing is performed on the wafer W with various cleaning liquids within the range of ~ 17.
【0039】さて,以上のように構成された図1の洗浄
システム1におけるウェハWの処理工程を説明する。ま
ず,図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていないウ
ェハWを例えば25枚ずつ収納したキャリアCを搬入・
取出部2の搬入部5に載置する。そして,この搬入部5
に載置されたキャリアCを移送装置7によって隣接する
ローダ6へ移送する。ローダ6では,例えばキャリアC
二個分の50枚のウェハWをキャリアCから取り出し,
更にオリフラ合わせした状態で50枚のウェハWを整列
待機させる。Now, the processing steps of the wafer W in the cleaning system 1 of FIG. 1 configured as described above will be described. First, a transfer robot (not shown) loads a carrier C containing, for example, 25 wafers W that have not been cleaned yet.
It is placed on the carry-in section 5 of the take-out section 2. And this loading section 5
Is transferred to the adjacent loader 6 by the transfer device 7. In the loader 6, for example, the carrier C
50 wafers W for two wafers are taken out of the carrier C,
Further, with the orientation flat aligned, 50 wafers W are aligned and waited.
【0040】続いて,既にウェハチャック洗浄・乾燥装
置11において洗浄および乾燥処理された搬送装置30
のウェハチャック36が,ローダ6に整列している待機
状態のウェハWの上方に移動し,その整列されたウェハ
Wをウェハチャック36により50枚単位で一括して把
持する。そして,それらウェハWを搬送装置31,32
のウェハチャック37,38で引きつきながら,洗浄装
置12〜17に順次搬送する。こうして,ウェハW表面
に付着しているパーティクル,有機汚染物等の不純物質
を除去するための洗浄を行う。Subsequently, the transfer device 30 already cleaned and dried in the wafer chuck cleaning / drying device 11.
The wafer chuck 36 moves above the wafers W in a standby state aligned with the loader 6, and the aligned wafers W are collectively gripped by the wafer chuck 36 in units of 50 wafers. Then, the wafers W are transferred to the transfer devices 31, 32.
While being attracted by the wafer chucks 37 and 38 of FIG. Thus, cleaning is performed to remove impurities such as particles and organic contaminants attached to the surface of the wafer W.
【0041】ここで,代表して洗浄装置12での洗浄処
理を説明すると,先ず,搬送装置30のウェハチャック
36によってウェハWが洗浄装置12の洗浄槽62内へ
搬入される前に,予め,内槽60内への洗浄液の充填が
行われる。即ち,先に図5で説明したように,ウェハW
の洗浄処理を行う前に,制御部70から操作信号がポン
プ66,68に出力される。そして,洗浄槽62に充填
される洗浄液の濃度が0.15wt%以上になるよう
に,過酸化水素水供給回路67から所定の供給量だけ,
過酸化水素水は洗浄液供給ユニット64に供給され,同
様に純水供給回路68から所定の供給量だけ,純水は洗
浄液供給ユニット64に供給される。また,制御部70
からの操作信号がヒータ65に出力され,洗浄液が所定
の温度になるように,ヒータ65が作動する。こうし
て,洗浄液供給ユニット64内で所定の濃度と温度に調
整された洗浄液(過酸化水素水)が,洗浄槽62内に供
給される。Here, the cleaning process in the cleaning device 12 will be described. First, before the wafer W is loaded into the cleaning tank 62 of the cleaning device 12 by the wafer chuck 36 of the transfer device 30, The inner tank 60 is filled with the cleaning liquid. That is, as described above with reference to FIG.
Before performing the cleaning process, the control unit 70 outputs an operation signal to the pumps 66 and 68. Then, a predetermined supply amount from the hydrogen peroxide water supply circuit 67 is supplied so that the concentration of the cleaning liquid filled in the cleaning tank 62 becomes 0.15 wt% or more.
The hydrogen peroxide solution is supplied to the cleaning liquid supply unit 64, and similarly, pure water is supplied to the cleaning liquid supply unit 64 from the pure water supply circuit 68 by a predetermined supply amount. The control unit 70
Is output to the heater 65, and the heater 65 is operated so that the cleaning liquid has a predetermined temperature. Thus, the cleaning liquid (hydrogen peroxide solution) adjusted to a predetermined concentration and temperature in the cleaning liquid supply unit 64 is supplied into the cleaning tank 62.
【0042】洗浄液が洗浄槽62の内槽60内に充填さ
れた後,図3で説明した搬送装置30のウェハチャック
36で把持された50枚のウェハWが一括して下降し,
洗浄槽62の内槽60内にウェハWは搬入される。50
枚のウェハWを内槽60内のボート部50上に整列した
状態で受け渡した後,ウェハチャック36はウェハWの
把持状態を開放し,更に,ウェハチャック36は洗浄槽
62の上方に退避する。After the cleaning liquid is filled in the inner tank 60 of the cleaning tank 62, the 50 wafers W held by the wafer chuck 36 of the transfer device 30 described with reference to FIG.
The wafer W is carried into the inner tank 60 of the cleaning tank 62. 50
After the wafers W are delivered in a state of being aligned on the boat unit 50 in the inner tank 60, the wafer chuck 36 releases the gripping state of the wafer W, and the wafer chuck 36 is retracted above the cleaning tank 62. .
【0043】この時,ウェハWに付着したパーティクル
の除去効果を高めるために,洗浄槽62の下方に装着さ
れたメガソニック装置90が作動する。具体的には浸漬
しているウェハWにメガソニック装置90からの超音波
による振動を伝達して,ウェハWの周りの水分子に振動
力を付与し,ウェハWの表面からパーティクルをゆり落
す。洗浄槽62に与えられる振動は400kHzから2
MHzの周波数帯域の超音波なので液中のキャビテーシ
ョンの発生がなく,ウェハWにダメージを与えずサブク
ォーターミクロンのパーティクルが除去できる。At this time, the megasonic device 90 mounted below the cleaning tank 62 operates to enhance the effect of removing particles attached to the wafer W. Specifically, ultrasonic vibration from the megasonic device 90 is transmitted to the immersed wafer W to apply a vibration force to water molecules around the wafer W, and particles are shaken off from the surface of the wafer W. The vibration applied to the cleaning tank 62 is from 400 kHz to 2
Since the ultrasonic waves are in the frequency band of MHz, no cavitation occurs in the liquid, and sub-quarter micron particles can be removed without damaging the wafer W.
【0044】一方,ウェハWの洗浄中においては,循環
回路75による洗浄液の循環が開始される。内槽60の
上方から溢れ出た洗浄液を外槽61に受けとめ,弁76
を開くと共に弁77を切換操作し,洗浄液をポンプ7
8,ヒータ79,フィルタ80の順に流して,所定の温
度に調温し清浄化させた後,ジェットノズル81を経て
再び洗浄槽62の内槽60内に洗浄液を循環供給する。
そして,先に図5で説明したようにジェットノズル81
から噴射した洗浄液により,内槽60内に洗浄液の上昇
流を形成させ,ボート部50上に保持されたウェハWの
表面にまんべんなく洗浄液を供給することにより,均一
な洗浄を行う。On the other hand, during the cleaning of the wafer W, the circulation of the cleaning liquid by the circulation circuit 75 is started. The washing liquid overflowing from above the inner tank 60 is received in the outer tank 61 and the valve 76 is
Is opened and the valve 77 is operated to switch the cleaning liquid to the pump 7.
The cleaning liquid is circulated and supplied again to the inner tank 60 of the cleaning tank 62 through the jet nozzle 81 after the temperature is adjusted to a predetermined temperature and the cleaning is performed by flowing the heater 8, the heater 79, and the filter 80 in this order.
Then, as described earlier with reference to FIG.
A uniform cleaning is performed by forming a rising flow of the cleaning liquid in the inner tank 60 with the cleaning liquid sprayed from the above, and supplying the cleaning liquid evenly to the surface of the wafer W held on the boat unit 50.
【0045】洗浄中においては,過酸化水素水中の酸素
分子(O2)がウェハWのシリコン表面と反応し,ウェ
ハWの表面にシリコン酸化膜(SiO2)を形成させ
る。一方,振動によって洗浄液中に解離が起こり,シリ
コン(Si)やシリコン酸化膜をエッチングするイオン
等が発生する。しかしながら,過酸化水素水の濃度が十
分に調整されており,酸素分子がウェハWのシリコン表
面と反応する速度が,イオン等によるエッチング速度よ
り速いので,ウェハWの表面には常にシリコン酸化膜が
形成され,イオン等によるエッチングから保護される。
また,振動を洗浄液に与えても,アンモニア(NH4O
H)成分が混合されたAPM洗浄液に比べ,気泡の発生
が少なく,ウェハWに対する気泡の付着が抑えられ,ウ
ェハWの全体が均一に洗浄される。During the cleaning, oxygen molecules (O 2 ) in the hydrogen peroxide solution react with the silicon surface of the wafer W to form a silicon oxide film (SiO 2 ) on the surface of the wafer W. On the other hand, dissociation occurs in the cleaning liquid due to vibration, and ions and the like for etching silicon (Si) and silicon oxide films are generated. However, since the concentration of the hydrogen peroxide solution is sufficiently adjusted and the rate at which oxygen molecules react with the silicon surface of the wafer W is faster than the etching rate by ions or the like, a silicon oxide film is always formed on the surface of the wafer W. It is formed and is protected from etching by ions or the like.
Also, even if vibration is given to the cleaning liquid, ammonia (NH 4 O
H) Compared with the APM cleaning liquid in which the components are mixed, the generation of bubbles is smaller, the adhesion of bubbles to the wafer W is suppressed, and the entire wafer W is uniformly cleaned.
【0046】所定の時間が経過した後,この洗浄液によ
る洗浄を終了する。弁83を開き,内槽60内の洗浄液
を排液回路84から酸系の排液機構25に排液させる。
同様に,弁76が開いた状態で,弁77を切換操作し,
外槽61内の洗浄液を排液回路82から酸系の排液機構
25に排液させる。After a lapse of a predetermined time, the cleaning with the cleaning liquid is completed. The valve 83 is opened, and the cleaning liquid in the inner tank 60 is drained from the drainage circuit 84 to the acid-based drainage mechanism 25.
Similarly, with the valve 76 opened, the valve 77 is switched,
The cleaning liquid in the outer tank 61 is drained from the drainage circuit 82 to the acid-based drainage mechanism 25.
【0047】こうして,洗浄装置12における洗浄処理
が終了すると,搬送装置30のウェハチャック36が洗
浄槽62の内槽60内に下降し,ボート部50上に保持
された50枚のウェハWを一括して把持して上昇する。
こうして50枚のウェハWを一括して洗浄槽62の内槽
60内から取り出し,次の洗浄装置13へ搬送する。そ
して,以後各洗浄装置13〜17においても同様の洗浄
処理が順次行われていく。そして,最後にウェハWは乾
燥装置19において乾燥され,装填・搬出部4を介して
キャリアC単位で装置外に搬出される。When the cleaning process in the cleaning device 12 is completed, the wafer chuck 36 of the transfer device 30 is lowered into the inner bath 60 of the cleaning bath 62, and the 50 wafers W held on the boat unit 50 are collectively transferred. Hold and rise.
In this way, 50 wafers W are collectively taken out of the inner tank 60 of the cleaning tank 62 and transported to the next cleaning device 13. Thereafter, the same cleaning process is sequentially performed in each of the cleaning devices 13 to 17. Finally, the wafer W is dried in the drying device 19 and is carried out of the device via the loading / unloading unit 4 in units of the carrier C.
【0048】なお,以後の洗浄装置13〜17において
も使用される洗浄液は,純水もしくは酸性の洗浄液であ
る。このため,先に図2で説明したように,洗浄システ
ム1に設ける排液機構は,酸系の排液機構25と純水の
排液機構26だけで良い。The cleaning liquid used in the subsequent cleaning devices 13 to 17 is pure water or an acidic cleaning liquid. Therefore, as described above with reference to FIG. 2, the drainage mechanism provided in the cleaning system 1 only needs to be the acid-based drainage mechanism 25 and the pure water drainage mechanism 26.
【0049】かくして,この実施の形態の洗浄システム
1によれば,アルカリ系の排液機構を設ける必要がなく
なり,排液機構を簡素化することができる。従って,シ
ステムの小型化,排液管理の容易化を実現することが可
能となる。また,この実施の形態の洗浄装置12によれ
ば,洗浄槽62に充填される洗浄液として濃度が0.1
5wt%以上の過酸化水素水を使用することにより,洗
浄液中に発生したイオン等によるエッチングから,ウェ
ハWの表面を保護させ,これにより,表面が面荒れする
のを極力抑えながらウェハWの表面に付着したパーティ
クルを効果的に除去することができる。従って,洗浄後
においても,ウェハWの表面が面荒れせずに,後の製造
に対する悪影響を防止することが可能となる。その結
果,半導体デバイスの製造を円滑に行うことができ,生
産性を向上することができる。Thus, according to the cleaning system 1 of this embodiment, there is no need to provide an alkaline drainage mechanism, and the drainage mechanism can be simplified. Therefore, it is possible to reduce the size of the system and to facilitate the management of drainage. Further, according to the cleaning apparatus 12 of this embodiment, the concentration of the cleaning liquid filled in the cleaning tank 62 is 0.1.
By using a hydrogen peroxide solution of 5 wt% or more, the surface of the wafer W is protected from etching caused by ions or the like generated in the cleaning liquid, and thereby, the surface of the wafer W is prevented from being roughened. Particles attached to the surface can be effectively removed. Therefore, even after the cleaning, the surface of the wafer W is not roughened, so that it is possible to prevent an adverse effect on later manufacturing. As a result, semiconductor devices can be manufactured smoothly, and productivity can be improved.
【0050】なお,一例としてウェハWを処理する洗浄
システム1及び洗浄装置12について主たる説明を行っ
たが,本発明は,LCD基板の如き他の被処理体を扱う
洗浄システム及び洗浄装置などに適応させることも可能
である。また,ウェハを一枚ずつ洗浄するようないわゆ
る枚葉式の洗浄装置に本発明を適応しても良い。Although the cleaning system 1 and the cleaning apparatus 12 for processing a wafer W have been mainly described as an example, the present invention is applicable to a cleaning system and a cleaning apparatus for handling another object to be processed such as an LCD substrate. It is also possible to make it. Further, the present invention may be applied to a so-called single wafer type cleaning apparatus for cleaning wafers one by one.
【0051】[0051]
【実施例】次に,本発明の実施例を行った。図4,5で
説明した洗浄装置を実際に製作し,洗浄液の濃度と温度
の変化による,パーティクルの除去効果,ウェハの面荒
れの影響を調べた。洗浄液の種類は,純水と,純水によ
って希釈された過酸化水素水と,アンモニア水溶液と過
酸化水素水及び純水の混合液(APM洗浄液)の3種類
とした。洗浄液の温度は,50℃と80℃と二つの場合
で変化させた。なお,何れの実施例においても洗浄液に
メガソニック装置からの超音波振動を与えており,共通
の条件として,洗浄時間を1min,3min,10m
inに変化させると共に,ウェハの枚数を1枚,25
枚,50枚と3段階に分けて洗浄処理を行った。洗浄処
理前にウェハの表面にパーティクルを人為的に付着させ
てから洗浄処理を行った。パーティクルの除去率は以下
のようにして求めた。EXAMPLE Next, an example of the present invention was performed. The cleaning apparatus described with reference to FIGS. 4 and 5 was actually manufactured, and the effect of removing particles and the influence of wafer surface roughness due to changes in the concentration and temperature of the cleaning liquid were examined. Three types of cleaning liquid were used: pure water, hydrogen peroxide diluted with pure water, and a mixed solution of aqueous ammonia, hydrogen peroxide and pure water (APM cleaning liquid). The temperature of the washing liquid was changed in two cases, 50 ° C. and 80 ° C. In each of the embodiments, the cleaning liquid was subjected to ultrasonic vibration from a megasonic device, and the cleaning time was 1 min, 3 min, and 10 m as a common condition.
in and the number of wafers to one, 25
The cleaning process was performed in three stages of 50 sheets. Before the cleaning process, particles were artificially attached to the surface of the wafer, and then the cleaning process was performed. The particle removal rate was determined as follows.
【0052】パーティクルの除去率= (B−C)/
(B−A)×100% A : 人為的にパーティクルを付着する前のウェハの
パーティクル初期値 B : 人為的にパーティクルを付着した後のウェハの
パーティクル値 C : 洗浄処理後のウェハのパーティクル値Particle removal rate = (B−C) /
(B−A) × 100% A: Particle initial value of wafer before artificially attaching particles B: Particle value of wafer after artificially attaching particles C: Particle value of wafer after cleaning process
【0053】なお,ウェハのパーティクルの除去率が1
00%越えたものは,洗浄処理後のウェハのパーティク
ル値(C)が,ウェハのパーティクル初期値(A)より
も更に少なくなったことを示している。The removal rate of the particles on the wafer was 1
A value exceeding 00% indicates that the particle value (C) of the wafer after the cleaning process is further smaller than the particle initial value (A) of the wafer.
【0054】以下,結果を表1〜8に示す。Hereinafter, the results are shown in Tables 1 to 8.
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【表2】 [Table 2]
【表3】 [Table 3]
【表4】 [Table 4]
【表5】 [Table 5]
【表6】 [Table 6]
【表7】 [Table 7]
【表8】 [Table 8]
【0056】表1〜表4は,何れも洗浄液の温度を50
℃とした。50℃の純水によって洗浄処理を行った場合
は,表1から理解できるとおり,パーティクルの除去率
は良好であるが,僅かながらの面荒れが観察された。ま
た,50℃,0.33wt%の過酸化水素水によって洗
浄処理を行った場合には,表2から理解できるとおり,
パーティクルの除去率は表1の時に比べて若干落ちてい
るが,面荒れは観察されなかった。ここでは,過酸化水
素水中の酸素分子がウェハのシリコン表面を酸化しシリ
コン酸化膜を形成させるのにかかる反応速度と,洗浄液
中に発生したイオン等によるエッチング速度とがほぼ均
衡していると推定される。また,50℃,3.00wt
%の過酸化水素水によって洗浄処理を行った場合には,
表3から理解できるとおり,パーティクルの除去率は表
2の時に比べて向上しており,面荒れも観察されなかっ
た。ここでは,過酸化水素水の濃度が高いため,酸素分
子による酸化の反応速度が,洗浄液中に発生したイオン
等によるエッチング速度よりも速くなり,ウェハの表面
には常にシリコン酸化膜が形成され,イオン等からのエ
ッチングから保護されると推定される。また,50℃,
0.46wt%のアンモニア水溶液,2.95wt%の
過酸化水素水及び純水を混合したAPM洗浄液によって
洗浄処理を行った場合には,表4から理解できるとお
り,パーティクルの除去率は,表3の時に比べて殆ど変
化しない。Tables 1 to 4 all show that the temperature of the cleaning solution was 50
° C. When the cleaning treatment was performed with pure water at 50 ° C., as can be understood from Table 1, although the particle removal rate was good, slight surface roughness was observed. In addition, when the cleaning treatment was performed with 50 ° C. and 0.33 wt% hydrogen peroxide solution, as can be understood from Table 2,
Although the particle removal rate was slightly lower than in Table 1, no surface roughness was observed. Here, it is estimated that the reaction rate required for oxygen molecules in the hydrogen peroxide solution to oxidize the silicon surface of the wafer to form a silicon oxide film and the etching rate due to ions generated in the cleaning solution are almost balanced. Is done. In addition, 3.00 wt.
When the cleaning process is performed with a hydrogen peroxide solution of
As can be understood from Table 3, the particle removal rate was higher than that in Table 2, and no surface roughness was observed. Here, since the concentration of the hydrogen peroxide solution is high, the reaction rate of oxidation by oxygen molecules becomes faster than the etching rate by ions and the like generated in the cleaning solution, and a silicon oxide film is always formed on the surface of the wafer. It is estimated that it is protected from etching by ions and the like. Also, at 50 ° C,
As can be understood from Table 4, when the cleaning process was performed using an APM cleaning solution in which a 0.46 wt% aqueous ammonia solution, 2.95 wt% hydrogen peroxide solution and pure water were mixed, the particle removal rate was as shown in Table 3. There is almost no change compared to the time.
【0057】表5〜表8は,何れも洗浄液の温度を80
℃とした。80℃の純水によって洗浄処理を行った場合
は,表5から理解できるとおり,測定不能となる程の面
荒れが観察された。また,80℃,0.33wt%の過
酸化水素水によって洗浄処理を行った場合には,表6か
ら理解できるとおり,面荒れは観察されなかった。ここ
では,表2の時と同様に,過酸化水素水中の酸素分子が
ウェハのシリコン表面を酸化しシリコン酸化膜を形成さ
せるのにかかる反応速度と,洗浄液中に発生したイオン
等によるエッチング速度とがほぼ均衡していると推定さ
れる。また,80℃,3.00wt%の過酸化水素水に
よって洗浄処理を行った場合には,表7から理解できる
とおり,パーティクルの除去率は表3及び表6の時に比
べて向上しており,面荒れは観察されなかった。ここで
は,表3に比べて温度が80℃と高いため,パーティク
ルの除去率が向上したと推定される。表3の時と同様に
過酸化水素水の濃度が高いため,酸素分子による酸化の
反応速度が,洗浄液中に発生したイオン等によるエッチ
ング速度よりも速くなり,ウェハの表面には常にシリコ
ン酸化膜に形成され,イオン等からのエッチングから保
護されると推定される。このように,表7の洗浄液は,
過酸化水素水の濃度が3.00wt%と濃いと共に,温
度が80℃と高くなっており,表7の実施例は,表1〜
表8までの実施例の中でパーティクル除去が最も効果的
に行われた。また,80℃,0.46wt%のアンモニ
ア水溶液,2.95wt%の過酸化水素水及び純水を混
合したAPM洗浄液によって洗浄処理を行った場合に
は,表8から理解できるとおり,パーティクルの除去率
は,表4及び表7の時に比べて低下しており,面荒れも
観察された。ここでは,アンモニア水溶液が混合され,
さらに温度も80℃と高いため,酸素分子による酸化の
反応速度よりも,洗浄液中に発生したイオン等によるエ
ッチング速度が速くなると推定される。その結果,シリ
コン酸化膜による保護が劣り,イオン等によるエッチン
グがウェハのシリコン表面になされ,ウェハに面荒れが
生じると推定される。Tables 5 to 8 show that the temperature of the cleaning solution was 80
° C. When the cleaning treatment was performed with pure water at 80 ° C., as can be understood from Table 5, the surface was roughened to a point where measurement was impossible. Further, when the cleaning treatment was performed at 80 ° C. with a 0.33 wt% aqueous hydrogen peroxide, as can be understood from Table 6, no surface roughness was observed. Here, as in the case of Table 2, the reaction rate required for oxygen molecules in the hydrogen peroxide solution to oxidize the silicon surface of the wafer to form a silicon oxide film, the etching rate due to ions generated in the cleaning solution, and the like. Are estimated to be almost balanced. Further, when the cleaning treatment was carried out with 80 ° C. and 3.00 wt% of hydrogen peroxide solution, as can be understood from Table 7, the particle removal rate was improved as compared with those in Tables 3 and 6. No surface roughness was observed. Here, since the temperature is as high as 80 ° C. as compared with Table 3, it is estimated that the particle removal rate has been improved. As in the case of Table 3, since the concentration of the hydrogen peroxide solution is high, the oxidation reaction rate by oxygen molecules becomes faster than the etching rate by ions and the like generated in the cleaning solution, and the silicon oxide film is always formed on the wafer surface. It is presumed that it is formed and protected from etching by ions and the like. Thus, the cleaning solution in Table 7
The concentration of the hydrogen peroxide solution was as high as 3.00 wt% and the temperature was as high as 80 ° C.
Particle removal was most effectively performed among the examples up to Table 8. In addition, when the cleaning process was performed using an APM cleaning solution obtained by mixing an aqueous ammonia solution of 0.46 wt%, a hydrogen peroxide solution of 2.95 wt%, and pure water at 80 ° C., as can be understood from Table 8, the particles were removed. The ratio was lower than in Tables 4 and 7, and surface roughness was also observed. Here, the aqueous ammonia solution is mixed,
Further, since the temperature is as high as 80 ° C., it is estimated that the etching rate by ions and the like generated in the cleaning solution becomes faster than the reaction rate of oxidation by oxygen molecules. As a result, it is presumed that the protection by the silicon oxide film is inferior, the etching by ions or the like is performed on the silicon surface of the wafer, and the wafer is roughened.
【0058】以上の結果より,純水のみの洗浄液や従来
のAPM洗浄液において,温度が上昇すると,パーティ
クルの除去率は低下し,さらにウェハに面荒れを生じさ
せる傾向にある。一方,洗浄液が濃度3.00wt%の
過酸化水素水である場合には,ウェハのシリコン表面を
十分に保護すると共に,超音波振動を加えた際には,パ
ーティクルの除去率も向上する。さらに,洗浄液の温度
が高い方が,パーティクルの除去率が向上する傾向にあ
る。従って,表7のように,過酸化水素水の濃度が濃く
温度が高い洗浄液が最も効果的なパーティクル除去をす
ると考えられる。From the above results, in a cleaning solution containing pure water alone or a conventional APM cleaning solution, as the temperature rises, the particle removal rate decreases and the wafer tends to be roughened. On the other hand, when the cleaning solution is a hydrogen peroxide solution having a concentration of 3.00 wt%, the silicon surface of the wafer is sufficiently protected, and the particle removal rate is improved when ultrasonic vibration is applied. Furthermore, the higher the temperature of the cleaning liquid, the more the particle removal rate tends to be improved. Therefore, as shown in Table 7, it is considered that the cleaning liquid having a high concentration of the hydrogen peroxide solution and the high temperature removes the particles most effectively.
【0059】[0059]
【発明の効果】本発明によれば,アルカリ系の排液機構
を設ける必要がなくなるので,排液機構を簡素化でき
る。従って,システムの小型化,排液管理の容易化を実
現することが可能となる。According to the present invention, there is no need to provide an alkaline drainage mechanism, so that the drainage mechanism can be simplified. Therefore, it is possible to reduce the size of the system and to facilitate the management of drainage.
【0060】また,本発明によれば,洗浄槽に充填され
る洗浄液に過酸化水素水を使用することにより,超音波
振動によって洗浄液中に発生したイオン等によるエッチ
ングから,被処理体の表面を保護させ,これにより,面
荒れを極力抑えながら被処理体の表面に付着したパーテ
ィクルを効果的に除去することができる。従って,洗浄
後においても,被処理体の表面が面荒れせずに,後の製
造に対する悪影響を防止することが可能となる。その結
果,例えば,半導体デバイスの製造における微細化技術
の更なる技術革新を促進させ,生産性を向上することが
できる。Further, according to the present invention, by using a hydrogen peroxide solution as the cleaning liquid filled in the cleaning tank, the surface of the object to be processed is prevented from being etched by ions or the like generated in the cleaning liquid by ultrasonic vibration. Thus, particles adhered to the surface of the object to be processed can be effectively removed while suppressing surface roughness as much as possible. Therefore, even after the cleaning, the surface of the object to be processed is not roughened, so that it is possible to prevent adverse effects on the later manufacturing. As a result, for example, further technical innovation of miniaturization technology in the manufacture of semiconductor devices can be promoted, and productivity can be improved.
【図1】本発明の実施の形態にかかる洗浄装置を備えた
洗浄システムの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a cleaning system including a cleaning device according to an embodiment of the present invention.
【図2】洗浄システムの排液機構の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a drainage mechanism of the cleaning system.
【図3】搬送装置を拡大して示す斜視図である。FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a transport device.
【図4】本発明の実施の形態にかかる洗浄装置の回路系
統の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a circuit system of the cleaning device according to the embodiment of the present invention.
【図5】洗浄装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a cleaning device.
C キャリア W ウェハ 1 洗浄システム 2 搬入部・取出部 3 洗浄乾燥処理部 4 装填・搬出部 12 洗浄装置 25 酸系の排液機構 26 純水の排液機構 62 洗浄槽 64 洗浄液供給ユニット 65,79 ヒータ 90 メガソニック装置 C Carrier W Wafer 1 Cleaning system 2 Loading / Unloading unit 3 Cleaning / drying processing unit 4 Loading / Unloading unit 12 Cleaning device 25 Acid-based drainage mechanism 26 Pure water drainage mechanism 62 Cleaning tank 64 Cleaning liquid supply unit 65, 79 Heater 90 Megasonic device
Claims (11)
る洗浄装置を1又は2以上備えた洗浄システムにおい
て,前記洗浄装置で用いられる洗浄液をいずれも中性若
しくは酸性としたことを特徴する洗浄システム。1. A cleaning system comprising one or more cleaning devices for cleaning an object to be processed by contacting the object with the cleaning liquid, wherein the cleaning liquid used in the cleaning device is neutral or acidic. Cleaning system.
洗浄装置において,前記洗浄液が過酸化水素水であるこ
とを特徴とする洗浄装置。2. A cleaning apparatus for cleaning by bringing a cleaning liquid into contact with an object to be processed, wherein the cleaning liquid is a hydrogen peroxide solution.
%以上であることを特徴とする請求項2に記載の洗浄装
置。3. The concentration of the hydrogen peroxide solution is 0.15 wt.
%.
度調整手段を設けたことを特徴とする請求項2又は3に
記載の洗浄装置。4. The cleaning apparatus according to claim 2, further comprising a temperature adjusting unit for adjusting a temperature of the cleaning liquid.
とを特徴とする請求項4に記載の洗浄装置。5. The cleaning apparatus according to claim 4, wherein the temperature of the cleaning liquid is 35 ° C. or higher.
振機構を設けたことを特徴とする請求項2,3,4又は
5の何れかに記載の洗浄装置。6. The cleaning apparatus according to claim 2, further comprising a vibration oscillating mechanism for applying vibration to the cleaning liquid.
洗浄方法において,前記洗浄液が過酸化水素水であるこ
とを特徴とする洗浄方法。7. A cleaning method for cleaning by bringing a cleaning liquid into contact with an object to be processed, wherein the cleaning liquid is an aqueous solution of hydrogen peroxide.
%以上であることを特徴とする請求項7に記載の洗浄方
法。8. The concentration of the hydrogen peroxide solution is 0.15 wt.
The cleaning method according to claim 7, wherein the cleaning rate is not less than%.
徴とする請求項7又は8の何れかに記載の洗浄方法。9. The cleaning method according to claim 7, wherein the temperature of the cleaning liquid is adjusted.
ことを特徴とする請求項9に記載の洗浄方法。10. The cleaning method according to claim 9, wherein the temperature of the cleaning liquid is 35 ° C. or higher.
とする請求項7,8,9又は10の何れかにに記載の洗
浄方法。11. The cleaning method according to claim 7, wherein vibration is applied to the cleaning liquid.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20706597A JPH1140531A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Washing system, and washing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20706597A JPH1140531A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Washing system, and washing method and apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1140531A true JPH1140531A (en) | 1999-02-12 |
Family
ID=16533629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20706597A Withdrawn JPH1140531A (en) | 1997-07-15 | 1997-07-15 | Washing system, and washing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1140531A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012502491A (en) * | 2008-09-15 | 2012-01-26 | ゲブリューダー シュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Method for processing substrate, substrate and processing apparatus for performing the method |
CN102412173A (en) * | 2011-11-01 | 2012-04-11 | 浙江光益硅业科技有限公司 | Surface cleaning equipment for cutting and grinding silicon wafer |
WO2024142527A1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing device |
-
1997
- 1997-07-15 JP JP20706597A patent/JPH1140531A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012502491A (en) * | 2008-09-15 | 2012-01-26 | ゲブリューダー シュミット ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Method for processing substrate, substrate and processing apparatus for performing the method |
CN102412173A (en) * | 2011-11-01 | 2012-04-11 | 浙江光益硅业科技有限公司 | Surface cleaning equipment for cutting and grinding silicon wafer |
WO2024142527A1 (en) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing device |
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