JPS60173840A - 基板の洗浄方法 - Google Patents

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】 （技術分野） この発明は、半導体あるいはマスク製造工程において、
半導体基板あるいはマスク基板上に既に不要となって残
存するレジストや、有機物で構成される汚れやダストを
除去・洗浄する基板の洗浄方法に関するものである。

（従来技術） 半導体あるいはマスク製造工程においては、基板上に既
に不要となって残存するレジストもしくは汚れやダスト
などを除去して、基板次面を清浄に仕上げる工程が必要
である。

従来、前述した目的のための一つの方法として、特開昭
５０−２１６８１号公報のように、被洗浄基板を硫酸と
過酸化水素水との混合液に浸漬する方法が知られている
。

しかるに、この硫酸と過酸化水素水との混合液に基板を
浸漬する方法では、その洗浄能力が、混合液調製直後で
は太きいが、短時間で低下し、数時間ないし半日で、混
合液を基板の洗浄の目的には使用できなくなるという欠
点があった。

すなわち、上記混合液における洗浄作用は、硫酸による
不要有機物の脱水反応および硫酸により過１硬化水素が
分解して水と酸素になるときに発生した酸素による不要
有機物の酸化反応によるものと考えられておシ、また、
硫酸と過酸化水素水の混合による発熱反応によシ上記脱
水反応・酸化反応が促進されるものと考えられている。

したがって、混合液調製直後では、過酸化水素からの酸
素の発生反応および発熱反応が充分に行われるため洗浄
効果が犬であるが、逆に過酸化水素が不安定な物質であ
って、混合液調製直後期の間に、混合された過酸化水素
の大部分が分解して酸素を発生し尽してしまい、捷た混
合液の温度も低下するため、洗浄能力が持続せず寿命が
短かいものとなる。

このように、硫酸と過酸化水素水との混合液を洗浄の目
的に使用する方法では、数時間ないし半日ごとに新しい
硫酸と過酸化水素水を補充したシ、新しい混合液を作ら
ガければならないという欠点があった。

上述した欠点を回避するため、特公昭５２−１２０６３
号公報のように、４０〜１５０℃に刀日熱した硫酸溶液
中にオゾンを供給する方法や、特公昭５３−１０８８１
号公報のように個し酸と酸素またはその化合物の混合液
に過硫酸化合物や三酸化帆黄を添加する方法が考えられ
ている。また、特公昭５７−２４５３８号公報のように
、１６０〜２００℃に加熱したリン酸と硝酸の混合液に
浸漬する方法も考えられている。

一方、硫酸と過酸化水素水とを用いた方法の改良として
、本願発明者は、特願昭５４−１２０８５１号のように
、被洗浄基板を、別々に用意された硫酸と過酸化水素水
とに交互に浸漬するという方法を提案し、洗砂効果を保
持しつつ上記両薬液の寿命を長くするという点では成果
をあげている。

ところで、半導体基板あるいはマスク基板の大型化およ
び前記基板を処理する精度の向上や省力化の要求から、
前記基板の各種処理装置の自動化が進んでいる。ホトリ
ングラフイエ程のうち、例えば現像・ボストベーク・エ
ツチングなどの工程では、複数の被処理基板をローダ側
カセットに収納し、搬送ベルトもしくは他の搬送手段に
よシ前記基板を１枚づつ前記カセットよジ処理部へ搬出
し、所定の処理後、搬送手段によりアンローダ側カセッ
トに収納するという、いわゆる４ａ、　”Ａ５式の自動
処理装置が一般的になっている。

しかしながら、レソストもしくは汚れやダストの除去・
洗浄工程を、前述した従来の基板の洗浄方法によシ実現
しようとする場合、従来の基板の洗浄方法がいずれも仇
洗浄基板を薬液に浸漬する方法であるため、その洗浄処
理を自動化するためには、被処理基板を洗浄処理装置の
治具へ、または治具から移し替える複雑な機構が必要と
なったシ、あるいは一枚毎浸漬するためスルーブツトが
低下するなどの欠点があり、特に他の毎葉式自動処理装
置と接続して使用する場合には重大な障害となる。

上述した従来の基板の洗浄方法で考えられている薬液を
、公知の毎葉式処理装置で考えられている薬液の供給方
法によって被洗浄基板面へ供給すれば、洗浄処理工程も
毎葉式の処理が可能となるが、その供給すべき薬液が加
熱された硫酸などの１昌食性の系品であるため危険が伴
った硯、危険防止のための装置が犬がかシになるという
欠点があったり、あるいは振散をあらかじめ混合してお
くという点では何ら従来方法の欠点を改善するものでは
ないため、実現は不可能であった。

（発明の目的） この発明は上記の点にルみなされたもので、その目的は
、従来の欠点を克服し、特に毎葉式自動処理装置を有す
る洗浄装置で実現するに谷易な基板の洗浄方法を提供す
ることにある。

（発明の概安） この発明の要点は、硫酸と混合することによシ発熱反応
を呈する物質（以下混合物質という）と硫酸とをそれぞ
れ独立した供給配管系より被洗浄基板面に吐出するよう
にしたことにあシ、それによシ、従来の毎葉式自動処理
装置に容易に冴人でき、安価にして効率的な基板の洗浄
を可能とするものである。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

図はこの発明の第１の実施例であって、混合物質１は、
該混合物質の供給装置２により、該混合物質の供給配管
３を経由してノズル４から被洗浄基板５の被洗浄面６に
供給される。一方、硫酸７は、該（Ｉ＃Ｃ酸の供給装置
８により、該１苑酸の供給配管９を経由してノズル１０
から前記被洗浄基板５の被洗浄面６に供給される。

このようにすると、混合物質１と硫酸７とが基板５の被
洗浄面６で混合され、発熱反応が起る。

この時、混合物質１が過酸化水素水であれば、過酸化水
素水の分解により発生期の酸素も発生する。

そして、この酸素による酸化反応、硫酸７による脱水反
応および前記発熱によるこれら反応の促進により、被洗
浄面６の洗浄が行われるが、この方法によれば、混合物
質１と硫酸７とが洗浄を心太とする被洗浄面６で混合さ
れるので、洗浄作用が非常に効率的であり、また化学反
応による発熱を利用しているから、外部から加熱する必
要がない場合が多い。また、混合物質１と硫Ｂり７とが
それぞれ独立した供給配管系にて供給されるため、藤混
合物質ｌと該硫酸７には何ら化学的変化を及ぼすことな
く使用することができる。さらに、この供給方法は、公
知の供給装置を使用することができるため、毎葉式自動
処理装置にて実施することができる。

なお、図では、ノズル４とノズル１０ばそれぞれ単一と
して説明したが、被洗浄面６で上記混合物質１と上記硫
酸７との混合を均一に行わせしめるために、それぞれ値
数のノズルとしたシ、被洗浄面直前で混合して、実質的
に被洗浄面で混合されたと等価であるような吐出をする
ノズルを用いてもよいっ 第１の実施例では、洗浄作用に必要な熱源として１混合
物質と硫酸の化学反応熱のみを利用したが、被洗浄基板
の種類もしくは除去・洗浄の対象であるレジストあるい
は汚れなどの種類によっては、洗浄効果をよシ高めるた
め、あらかじめ被洗浄基板を加熱しておいてもよく、こ
れを第２の実施例とすることができる。その際の基板の
加熱方法トシては、ホットグレートによる方法、赤外線
ランプによる方法、加熱した気体を吹きつける方法など
公知の従来技術を用いることができ、毎葉式自動処理装
置でも実施可能である。

さらに、混合物質が、加熱しても被洗浄面への供給系に
おいて危険を伴わない物質である時、例えば水のような
場合には、被洗浄面へ吐出する以前にこの混合物質をあ
らかじめ加熱しておけば、混合物質と硫酸との混合によ
る化学反応熱を補助することになり、洗浄効果を高める
ことができる。これが第３の実施例であり、この場合に
も混合物質の加熱方法には従来技術を剛固ることができ
る。

ところで、混合物質および硫酸の吐出方法としては、両
者を連続的に被洗浄面へ供給してもよいが、被洗浄基板
の種類もしくは除去・洗浄の対隊であるレジストあるい
は汚れなどの８ｉ　ａＱによっては、間欠的に吐出して
もよい。この場合には、混合物質と硫酸とを一定時間、
被洗浄面に吐出して被洗浄面を覆った後、吐出を一定時
間停止し、その間に、被洗浄面を覆っている量の混合物
質と硫酸との混合液で洗浄作用を行わせしめ、しかる後
、混合物質と硫酸とを一定時間再び被洗浄面へ吐出する
という動作をくり返すことになる。このように丁れば、
混合物質と硫酸の量をｆｊｉＴ約することが可能となる
。

なお、以上の方法において混合物質の種類や一度、硫酸
の濃度、混合物質と硫酸の混合比、被洗浄面への吐出量
、混合物質や被洗浄基板をあらかじめ加熱する場合には
その温度などは、被洗浄基板の種類あるいは除去・洗浄
の対象であるレジストや汚れなどの種類によって適宜決
定されなければならないことはいうまでもない。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明の方法によれば、混合物質
の供給配管系と硫酸の供給配管系とをそ・れぞれ独立さ
せているので、混合物質と硫酸の不必要々反応を防止で
き、また洗浄作用の必要な被洗浄面で混合されるため効
率的であフ、さらに洗浄作用に必要な熱源として基本的
に混合による化学反応熱を利用するため多くの場合、外
部から加熱することが不快になる。さらに、上記供給方
法は、混合物質および硫酸の供給が、危険防止の手段を
横じることなく公知の技術によって容易に実施できるの
で、毎葉式自動処理装置に容易に適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の基板の洗浄方法の第１の実施例を示す
構成図である。 １・・・混合物質、２・・・供給装置、３・・・供給配
管、５・・・被洗浄基板、６・・・被洗浄面、７・・・
硫酸、８・・・供給装置、９・・・供給配管。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）硫酸と混合することによシ発熱反応を呈する物質
   と硫酸とをそれぞれ独立した供給配管系よシ被洗浄基板
   面に吐出することを特徴とする基板の洗浄方法。
2. （２）吐出は連続的に行われることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の基板の洗浄方法。
3. （３）吐出は間欠的に行われることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の基板の洗浄方法。
4. （４）基板はあらかじめ加熱されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれか記載の基
   板の洗浄方法。
5. （５）硫酸と混合することにより発熱反応を呈する物質
   は、あらかじめ加熱されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項ないし第３項いずれか記載の基板の洗浄
   方法。
6. （６）硫酸と混合することによシ発熱反応を呈する物質
   として過酸化水素水を用いたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし第４項いずれか記載の基板の洗浄方
   法。
7. （７）硫酸と混合することによｐ発熱反応を呈する物質
   として水を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項な込し第５項いずれか記載の基板の洗浄方法。