JPS5939030A - 純水洗浄装置 - Google Patents

純水洗浄装置

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JPS5939030A
JPS5939030A JP14882382A JP14882382A JPS5939030A JP S5939030 A JPS5939030 A JP S5939030A JP 14882382 A JP14882382 A JP 14882382A JP 14882382 A JP14882382 A JP 14882382A JP S5939030 A JPS5939030 A JP S5939030A
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JP
Japan
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pure water
cleaning
temperature
water
processing tank
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Pending
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JP14882382A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Miura
武雄 三浦
Hideki Mitarai
御手洗 秀樹
Keiji Morita
森田 啓治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5939030A publication Critical patent/JPS5939030A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置の製造工程に:おいて用いられる純
水洗浄装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕半導体MIiR
の製造におい′Cは半導体ウェハー表面に極めて高い清
浄度が要求され、このため酸化、拡散、CVD蒸着ある
いはフォトレジスト塗布工程の前には必ず洗浄工程が行
なわれる。
通常の洗浄工程は、脱脂、重金属除去、エツチング、純
水洗浄、乾燥の順に行なわれるが、半導体装置はその特
性上不純物の混入を極間に嫌うから、特罠純水洗浄が数
多く使用される。例えば、酸化工程の前処理として行な
われる洗浄工程の一例では、■トリクロルエブーレン洗
浄、■メブールアルコール洗浄、■純水洗浄、■スクラ
ブ、■純水洗浄、■H,OiI +N (I、O)iま
たはH,0!+HC’ /洗浄、■純水洗浄、■HF+
11.0エツヂ、■純水洗浄、■スピン乾燥の11で行
なわれている。
ところで、上記純水洗浄は石其製の処理槽内に半導体ウ
ェハーを配設し、この処理槽の底部から純水を供給して
オーバ−フローを続1することにより、例えばH,Cl
+1hotまたはN H,0)(−4−H,O,洗浄で
クエへ−表面に(=J、ff [、た薬液を洗い流す方
法が用いられている。この場合、純水洗浄の達成度は処
理槽内における純水純度の回復度に比例するから、この
純水純度の回復度を指標として純水のオーバーフローを
行なえば過不足のない均一な純水洗浄を行なうことがで
きる。ところが、従来は一般に所定の洗浄度を得るため
のオーバーフロ一時間を経験的に求め、この時間だけ純
水のオーバーフローを続ける方法が採用されて来た。こ
の念め、苅液付着俵の多少によって洗浄度に過不足を生
じ、均一な洗浄度が得られなかったり、1fc、純水使
用層の効率が悪い等の問題があった。
他方、純水の純度は一般にその比抵抗によって測定する
ことができ、IMΩ・cnL〜100MΩ・閑の範囲で
純水の比抵抗値を測定できる温度補正機能を備えた高精
度の純水モニタリング装置も市販されている(例えば、
パルスポー社製の91511シリーズ、920シリーズ
)。ところが、このような純水モニタリング装置は高精
度の純水モニタリングを一義的な目的として構成されて
いるため、半導体ウエノへ−の純水洗浄装置にこ21.
を組み込んで前述のような過不足のない洗浄を行なおう
とすると次のような問題が生じる。
第111C,モニタリングシステム本体が大きいために
広い組込スペースが必要となる。
第2K、検出部が大き遇ぎて純水洗浄装置ηの処理槽に
適合しない。
第:lC,コストが高すぎる(前述の純水洗浄用として
は広い測定範囲および高精度の測定可能性よりも、IO
M−am程度の測定が可能な簡易性および低コスト性が
要求される)。
このようなことから、純水洗浄度のモニターで1 が可能な範囲での精度を有し、簡易洛低コストの純水比
抵抗測定器を内蔵した純水洗浄装置が要望さオtてい几
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に鑑みてなされ念もので、処理槽内に
おける純水の比抵抗値を測定する簡易な比抵抗測定器を
^備することKより、処理槽内の純水純度を指標として
、過不足のない均一な洗浄を行なうことのできる純水洗
浄装置を提供するものである。
〔発明の概要〕
本発明による剃(水洗浄装置は従来の純水洗浄装置と同
様の処理槽の中に、定電流電源に接続さJして処理槽内
の洗浄水中に浸漬される対向電極からなる比抵抗センチ
と、処理槽内の洗浄水温度を検知する次めの温度センチ
が設けられ、この比抵抗センナおよび温度−センチはマ
イクロコンピュータにP#続さオtている。マイクロコ
ンピュータは前記比抵抗センツーの対同電極間電圧をイ
ンピーダンス変換してこのインピーダンス値から処理槽
内における洗浄水の比抵抗値を算出し、更にこれを前記
温度センダ〜で検知さIi、た洗浄水の温度で補正する
ようになっている。この温度補正は、標準純水の比抵抗
値について得られている温度係数を予めマイクロコンピ
ュータに記憶させておき、前記温度センチの検知温度に
おける温度係数を前記算出値に剰じて行なう。こうして
温度補正さ2tた洗浄水の比抵抗値が予め記憶された洗
浄完了時における洗浄水の比抵抗値(一般にはIOMΩ
・c1n程度)K達すると、マイクロコンピュータが洗
浄完了信号を出力するよう罠なっている。この洗浄完了
信号によって純水洗浄装置の動作を停止させるようにす
れば、常に過不足のない均一な洗浄を行なうことができ
る。
ところで、一般に純水の比抵抗値を高精度で測定しよう
とすると、水の分解によって発生するH+、OH−イオ
ンの存在が重要になり、この分解反応は温度に依存する
から温度補正が必要となる。しかも、上記分解反応の温
度依存性はNll  、CI’%の他の混在イオンの影
響とは異なった温度依存性を示す次め、異なった二種類
の温度補正をしなければならない。これが純水の比抵抗
を高精度での測定を困fMKしている原因である。そし
て、上記の温度補正を行なうため特殊な捕jE電極およ
び補正回路を必要とし、必然的に複雑化、高コスト化せ
ざるを得ないのである。
これに対して、本発明の純水洗浄装置に組み込iれてい
る比抵抗測定器では標準純水で測定された温度係数をそ
のiま用い、単なる数値演算だけで濃度補正を行なって
いるから精度は低くならざるを得ないが、本発明の目的
においては充分な精度を得ることができる。そして、極
めて部品な構成および低コスト化を可能とすることがで
きる。
〔発明の実施例〕
以下、第1図および第2図(R1(1,)を参照して本
発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例になる純水洗浄装置の説明図
である。同図において、1は洗浄する半導体ウエノ1−
が収容される石英製の処理槽である。該処理槽1の底面
には純水供給管2が連結さ3.iた石英パイプ3の内部
に配設され恋ヒータ4が設けられているつ石臭、4イグ
3の上にはすの千5が載litされている。純水洗浄に
際しては処理槽1内に半導体ウェハーを収容し、純水供
給管2から洗浄用の純水全供給する。供給され念純水は
、洗浄水とし゛〔処理槽1の底部からすの千5の間隙を
通って処理槽1内を満し、収容された半導体ウニ八−の
表面を洗い流して処理4Wien開Iコ部からオーツぐ
−フロー゛rる。処理槽1の開lJ部にはオー/ぐ〜フ
ローして来た洗浄水を受1する之めの樋6が付設されて
おり、洗浄水はこのMj16を通って排出される。この
間、ヒータJKよって処理槽1内の洗浄水は良好な洗浄
効果が得られる所定温度に加熱さ2する。ま几、図示し
ない超音波発振器から超音波が処理槽l内に照射され、
洗浄効果を高めCいる。
さて、処理横1内には比抵抗センf7および温度センf
8が設けられている。第2図(,1)は比抵抗センf7
の正面図であり、第2図(h)はその右側面図である。
これらの図に示すように、比抵抗センfrは一対の対向
′jる白金Wt極77゜72がIノプツ化エブーレン#
j脂製の基体13に支持されてなり、各内金電極77.
12に接続されたり−ド74が取り出されている。そし
て、この比抵抗測定器は白金電極71,72を処理槽1
内の洗浄水中に浸漬して配設される。また、温度センf
8としてil、pn接合を有する感温素子が用いられ、
処理槽I内の洗浄水中に浸漬して配設される。
上記の比抵抗センf7およσ温度センッ・8は何れもマ
イクロコンピュータ9に接続されており、また比抵抗七
ンf7Kd定電流電源が接続されている。このマイクロ
コンピュータ9は次のような機能を有るものとして構成
されている。
即ち、之ず比抵抗センf7の白金電極71゜72間罠は
定電流1が流れて電圧■が発生するが、こσ月藺子間電
圧Vを次式釦従って電極7 Z−172間の洗浄水抵抗
RK鐸換する。
■ R=− ■ 次に、白金電極71,72間の距N1tノ、対向而1i
Sを用い、次式に従って洗浄水の比抵抗!(温度補正な
し)を算出する。
一方、マイクロコンピュータ9には標準純水忙ついて既
に測定されている温度関数/s (T)−/)K予め記
憶されている。この/5(T)は補正電極等を備えた従
来の高精度純水比抵抗測定システムを用いて得られたも
ので、標準純水の各温度における温度補正された比抵抗
〔y8〕と次の関係にある。
マイクロコンピュータタは温度センf8で測定さ牡几渦
度tと記憶されているfs(’+5から、次式に従って
前記算出されたfの温度補正を行ない、温度補正された
比抵抗値Cf〕を得る。
また、マイクロコンピュータ9には洗浄完了時の洗浄水
の比抵抗値(通常はIOMΩ・α程度)が記憶されてお
り、前記温度補正された比抵抗値Cr〕がこの値に達し
た時に洗浄完了信号を出力するようになっている。そし
て、この洗浄完了信号は純水洗浄装置の駆動部lOに送
ら11.、純水供給部の電磁弁、ヒーター4の電源、超
音波発信器等の動作を停止させるようになっている。
」1記マイクロコンぎユータ9は純水洗浄装置の制御部
に組み込まれており、該制御部に設けらオtた制御/々
ネルIIKより洗浄装置の動作を側御するようになって
いる。
上記構成からなる純水洗浄装置によオLば、洗浄水の純
水純度をモニターすることにより洗浄を完了することが
できるから常に過不足のない一定の洗浄度を得ることが
できる。即ち、純水供給により洗浄水のオーバーフロー
を開始すると、洗浄水純度は一度低下した後徐々に上昇
し、供給純水と略等しい純度に回復する。上記実施例の
純水洗浄装置では洗浄水の純水純度が回復した時点で洗
浄を終らせることができるため、オーバーフローの時間
で洗浄完了を判断する場合のような過不足を生じること
がない。従ってな 純水棒効率的に使用することができる。
また、上記実施例の純水洗浄装置に組み込まれた比抵抗
測定器は、特殊な温度補正電極や補正回路を用いでいな
いため低コストであり、形状もコンパクトで従来の純水
洗浄装置に大幅な雇更を加えることなく組み込むことが
でさる。
また、測定精度についてもアナロジ−法による不完全さ
はあるとしても、温度補正を行なっているから本発明の
目的範囲においては充分な精度を得ることができる。
〔発明の効果〕
以上詳述し几ように、本発明によ3は常に過不足のない
均一な洗浄を行なうことにより純水の使用効率をt4め
ることができるコン/ダクトでコストの低い純水洗浄5
N ’ ifを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例になる純水洗浄装置の説明図
、第21凶(8)は第11・凶における比抵抗センサの
正面図であり、第21°?旧1))はぞの右側面図であ
る。 1・・・処理槽、2・・・純水供給管、3・・・石興簀
、4・・・ヒーター、5・・・すの子、6・・・樋、7
・・・比抵抗センダ・、11.72・・・白金電極、7
3・・・基体、74・・・リード、8・・・温度センサ
、9・・・マイクロコンピュータ、10−・・駆動部、
11°・・制御ノ?イ・ル。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦  。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 純水洗浄さるべき半導体ウェハーが収容される処理槽と
    、核処理槽内に洗浄水として純水を給供するために処理
    槽底部に連結された純水供給管と、オーバーフローした
    洗浄水を受けるために前記処JI11槽の上端開口部外
    周に設けられた樋と、処理槽内の洗浄水を所定温度に加
    熱するためのヒータと、定電流電源に接続さ2t、処理
    槽内の洗浄水中に浸漬して配設される対向電極を具備し
    た比抵抗センサと、処理槽内の洗浄水中に浸漬して配設
    される温度センサと、上記比抵抗センダ・および温度セ
    ンダ・K接続され、比抵抗センチの前記対向電極間電圧
    から処理槽内の洗浄水の比抵抗を演算すると共に、予め
    記憶されている標準純水における比抵抗の温度係数およ
    び前記温度センブーの検知温度により前記算出された比
    抵抗の温度補正を行ない、この補正されに比抵抗値が予
    め記憶されている洗浄完了時の値に達した時に洗浄動作
    を終了させる信号を出力する制御装置とを具備し次こと
    を特徴とする純水洗浄装置。
JP14882382A 1982-08-27 1982-08-27 純水洗浄装置 Pending JPS5939030A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179121A (ja) * 1986-01-31 1987-08-06 Hoya Corp 洗浄方法
JPS62281431A (ja) * 1986-05-30 1987-12-07 Hitachi Electronics Eng Co Ltd 超音波洗浄方法および装置
JPS63261176A (ja) * 1987-04-20 1988-10-27 Toshiba Corp 比抵抗率/導電率測定装置及びこれを用いた比抵抗率/導電率測定システム
JP2012126643A (ja) * 2007-09-04 2012-07-05 Mitsubishi Materials Corp 多結晶シリコンの洗浄装置

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