JPH01184925A - 洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents
洗浄装置および洗浄方法Info
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- JPH01184925A JPH01184925A JP63009848A JP984888A JPH01184925A JP H01184925 A JPH01184925 A JP H01184925A JP 63009848 A JP63009848 A JP 63009848A JP 984888 A JP984888 A JP 984888A JP H01184925 A JPH01184925 A JP H01184925A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は洗浄に関し、特に半導体等の製造工程における
基板の洗浄に関するものである。
基板の洗浄に関するものである。
従来の技術
半導体基板の大型化に伴い、半導体基板を純水や薬液で
浸漬する洗浄装置(洗浄槽)の大型化が進んでいる。ま
た、装置の自動化に伴い、種々の機能を付加することも
洗浄槽の大型化の原因となっている。パッチ式の洗浄方
式ではこの洗浄槽の大型化に伴って、純水や薬液の停滞
する領域が増加する傾向にある。第6図は従来の半導体
Si基板を洗浄するための純水洗浄槽を示す断面図で矢
印は純水の流れの方向と流速を示しておシ、1は洗浄装
置側壁を、6はSi基板を、4はSi基板のキャリアを
、6はキャリアの窓を示す。給水管3から導入された純
水1oは、多孔板2に設けられた穴によって分散され、
矢印のように洗浄槽上部に向かって流れ槽の上部から流
れ出す。洗浄は、Si基板6.キャリア4.洗浄槽すべ
てが完全に洗浄されるまで続けられる。基板6の部分に
おける矢印は流れの大きさと向きを示す。
浸漬する洗浄装置(洗浄槽)の大型化が進んでいる。ま
た、装置の自動化に伴い、種々の機能を付加することも
洗浄槽の大型化の原因となっている。パッチ式の洗浄方
式ではこの洗浄槽の大型化に伴って、純水や薬液の停滞
する領域が増加する傾向にある。第6図は従来の半導体
Si基板を洗浄するための純水洗浄槽を示す断面図で矢
印は純水の流れの方向と流速を示しておシ、1は洗浄装
置側壁を、6はSi基板を、4はSi基板のキャリアを
、6はキャリアの窓を示す。給水管3から導入された純
水1oは、多孔板2に設けられた穴によって分散され、
矢印のように洗浄槽上部に向かって流れ槽の上部から流
れ出す。洗浄は、Si基板6.キャリア4.洗浄槽すべ
てが完全に洗浄されるまで続けられる。基板6の部分に
おける矢印は流れの大きさと向きを示す。
発明が解決しようとする課題
第5図でSi基板5の中心軸付近の流速v八′に比べて
、キャリア4内側上部付近の流速VB’は100分の1
以下となり、はとんど水の流れない停滞領域となる。S
i基板5の洗浄を行なう場合、Si基板6全体とキャリ
ア4および洗浄槽内幅等、すべての表面に付着した異物
やイオンを除去する必要がある。なぜなら一部分でも洗
浄が不十分な場合、洗浄槽からSi基板を引き出す時や
乾燥する時や次の工程で、その汚れが他の部分にも拡散
してしまうからである。したがって一部分でもvB′の
ような遅い流速のところが存在すれば、洗浄効率が悪く
なることを意味し、高価な純水の使用量増加に伴うコス
ト上昇や、洗浄に要する時間が長くなる等の問題点を有
している。
、キャリア4内側上部付近の流速VB’は100分の1
以下となり、はとんど水の流れない停滞領域となる。S
i基板5の洗浄を行なう場合、Si基板6全体とキャリ
ア4および洗浄槽内幅等、すべての表面に付着した異物
やイオンを除去する必要がある。なぜなら一部分でも洗
浄が不十分な場合、洗浄槽からSi基板を引き出す時や
乾燥する時や次の工程で、その汚れが他の部分にも拡散
してしまうからである。したがって一部分でもvB′の
ような遅い流速のところが存在すれば、洗浄効率が悪く
なることを意味し、高価な純水の使用量増加に伴うコス
ト上昇や、洗浄に要する時間が長くなる等の問題点を有
している。
課題が解決するだめの手段
本発明は、以上の課題を解決するために、半導体等の基
板を収納し側面に液抜きの窓を有するキャリアを洗浄槽
に設置した洗浄に際し、キャリアを洗浄槽に設置した状
態において、キャリアの窓の上方に、洗浄槽側壁とキャ
リアとの間隙が他の洗浄槽側壁とキャリアの間隙より狭
くなる領域を設ける洗浄装置を用いる。
板を収納し側面に液抜きの窓を有するキャリアを洗浄槽
に設置した洗浄に際し、キャリアを洗浄槽に設置した状
態において、キャリアの窓の上方に、洗浄槽側壁とキャ
リアとの間隙が他の洗浄槽側壁とキャリアの間隙より狭
くなる領域を設ける洗浄装置を用いる。
すなわち、本発明は、被洗浄基板を収納し側面に液抜き
の窓を有するキャリアを、洗浄槽内にこの洗浄槽の側壁
と所定の間隔を有して設置し、前記側壁とキャリア間に
洗浄液の通路を形成し、前記窓の上の前記キャリアと側
壁間の前記通路の一部を、前記窓の下の前記キャリアと
側壁間の前記通路よりも狭く形成し、前記基板の下方の
給水部より前記洗浄液を供給して前記基板表面に流すと
ともに、前記通路から前記窓を通じて前記洗浄液を前記
基板表面に流すことにより洗浄を行うものである。
の窓を有するキャリアを、洗浄槽内にこの洗浄槽の側壁
と所定の間隔を有して設置し、前記側壁とキャリア間に
洗浄液の通路を形成し、前記窓の上の前記キャリアと側
壁間の前記通路の一部を、前記窓の下の前記キャリアと
側壁間の前記通路よりも狭く形成し、前記基板の下方の
給水部より前記洗浄液を供給して前記基板表面に流すと
ともに、前記通路から前記窓を通じて前記洗浄液を前記
基板表面に流すことにより洗浄を行うものである。
作 用
このような洗浄を採用すると、従来流速のもっとも遅か
った、キャリアの内側付近の流速が上昇する。なぜなら
、キャリアと洗浄槽の間に流れ込んだ液流は、キャリア
窓の上部付近で通路が狭くなるために、キャリアの内側
に流れ込むようになるからである。すなわち、キャリア
の外側からの液流からの分流により、従来流速の遅かっ
たキャリアの内側付近の流速を上昇させ、これにより、
基板全体の異物やイオンの除去効率が向上し、純水使用
量の低減、洗浄時間の短縮が可能となり、半導体等の製
造工程におけるコスト低減、製造時間に寄与する。特に
エツチング溝の形成された半導体基板の完全な洗浄を効
率良〈実施することが可能となる。
った、キャリアの内側付近の流速が上昇する。なぜなら
、キャリアと洗浄槽の間に流れ込んだ液流は、キャリア
窓の上部付近で通路が狭くなるために、キャリアの内側
に流れ込むようになるからである。すなわち、キャリア
の外側からの液流からの分流により、従来流速の遅かっ
たキャリアの内側付近の流速を上昇させ、これにより、
基板全体の異物やイオンの除去効率が向上し、純水使用
量の低減、洗浄時間の短縮が可能となり、半導体等の製
造工程におけるコスト低減、製造時間に寄与する。特に
エツチング溝の形成された半導体基板の完全な洗浄を効
率良〈実施することが可能となる。
実施例
本発明の一実施例として、直径11−6onの半導体S
i (シリコン)基板水洗槽への応用例について、第
1図を参照して説明する。第1図は本発明の実施例の水
洗槽の概要を示す断面図で、矢印は水洗中の流速を示す
。なお、第5図と同一部分には同一番号を付す。キャリ
ア4の窓6の下部より上の洗浄槽の側壁領域7の部分で
キャリア4との間隙が狭くなっている。広い部分りで3
0mm、狭い部分L′で6flである。このように、キ
ャリア4の窓6の上部付近で洗浄水である純水の通路が
狭くなるために、純水が窓6を通ってキャリア4の内側
に流れ込むようになる。このためキャリア内側上部付近
の基板10表面での流速vBは窓6がない場合にくらべ
て、大きくなシ、Si基板5の中心軸付近の流速vAの
1o分の1を確保できる。
i (シリコン)基板水洗槽への応用例について、第
1図を参照して説明する。第1図は本発明の実施例の水
洗槽の概要を示す断面図で、矢印は水洗中の流速を示す
。なお、第5図と同一部分には同一番号を付す。キャリ
ア4の窓6の下部より上の洗浄槽の側壁領域7の部分で
キャリア4との間隙が狭くなっている。広い部分りで3
0mm、狭い部分L′で6flである。このように、キ
ャリア4の窓6の上部付近で洗浄水である純水の通路が
狭くなるために、純水が窓6を通ってキャリア4の内側
に流れ込むようになる。このためキャリア内側上部付近
の基板10表面での流速vBは窓6がない場合にくらべ
て、大きくなシ、Si基板5の中心軸付近の流速vAの
1o分の1を確保できる。
従来の構造(窓6のない場合)では100分の1以下で
ほとんで停滞していたのと比べれば大きな改良である。
ほとんで停滞していたのと比べれば大きな改良である。
第1図に示すように、槽の下方から供給された純水1o
は多孔板2の孔を介して基板5の中央部では比絞的速い
上向きの流れが生じ、基板6の端部付近には槽の側壁1
とキャリア4間の通路の純水が窓6を通じて供給され、
図に示されるように従来よりも速い流れが生じる。
は多孔板2の孔を介して基板5の中央部では比絞的速い
上向きの流れが生じ、基板6の端部付近には槽の側壁1
とキャリア4間の通路の純水が窓6を通じて供給され、
図に示されるように従来よりも速い流れが生じる。
第2図は、本発明による純水の流速分布の詳細を示す。
窓6から、かなり流速の大きい流れが生じていることが
わかる。
わかる。
第3図に、本発明を用いた場合と、従来法の場合での水
洗時間の効果を示す。希硫酸を付着したウェハ(Si半
導体基板)の入ったキャリアを水洗槽で純水による水洗
をした場合と、排液される純水の比抵抗を測定したもの
である。水洗初期では、結氷管から入ってくる純水の比
抵抗は17MΩで高い比抵抗値を示すが、ウェハとキャ
リアに付着している硫酸のために排液される純水の比抵
抗は下がる。水洗時間を長くするにつれて、ウェハとキ
ャリアが洗われて、純水の比抵抗も回復する。
洗時間の効果を示す。希硫酸を付着したウェハ(Si半
導体基板)の入ったキャリアを水洗槽で純水による水洗
をした場合と、排液される純水の比抵抗を測定したもの
である。水洗初期では、結氷管から入ってくる純水の比
抵抗は17MΩで高い比抵抗値を示すが、ウェハとキャ
リアに付着している硫酸のために排液される純水の比抵
抗は下がる。水洗時間を長くするにつれて、ウェハとキ
ャリアが洗われて、純水の比抵抗も回復する。
純水比抵抗が回復した時点で水洗完了である。第3図に
示すように、従来法では水洗完了まで約15分必要とす
るのに対して、本発明では約10分に。
示すように、従来法では水洗完了まで約15分必要とす
るのに対して、本発明では約10分に。
短縮されている。
以上のような洗浄を行うと、流速の遅かったキャリアの
内側付近の流速が上昇し、これにより、Si基板全体の
異物やイオンの除去効率が向上し、高価な純水使用量の
低減、洗浄時間の短縮が可能となり、半導体装置の製造
にすぐれた効果を発揮できる。
内側付近の流速が上昇し、これにより、Si基板全体の
異物やイオンの除去効率が向上し、高価な純水使用量の
低減、洗浄時間の短縮が可能となり、半導体装置の製造
にすぐれた効果を発揮できる。
さらに、従来の洗浄槽では、たとえばシリコン基板に、
通常よく行われる弗化水素酸等による除去材にて薬液処
理を施して基板表面の酸化膜を除去する工程を行った後
、薬液を基板表面から除去する場合、基板中央付近では
純水の流速が大きいので、薬液成分は2〜3分程度で除
去できるのに対し、キャリアと接触している部分では極
端に流速が遅いので15分程度した。この場合、弗化水
素酸により基板表面の酸化膜を除去しても基板の中央部
は弗素イオンが除去されてから10分以上純水で洗われ
るので、純水により表面に第4図Aに示すように酸化膜
2oが形成される。厚さは純水湿度に依存し、23℃前
後ではエリプソメーターで測定すると10八程度となる
。一方、基板のキャリアに近い部分では、弗素イオンが
除去された後1〜2分程度しか純水に爆されないので酸
化はほとんどされない。超高密度MO8LSIのゲート
酸化膜のように、基板表面に30〜40人の熱酸化膜を
均一性良く形成する必要のある場合、このように初期酸
化膜の不均一があると、例えばMOS)ランジスタを形
成した場合をしきい値電圧の大きなバラツキを引き起こ
す。
通常よく行われる弗化水素酸等による除去材にて薬液処
理を施して基板表面の酸化膜を除去する工程を行った後
、薬液を基板表面から除去する場合、基板中央付近では
純水の流速が大きいので、薬液成分は2〜3分程度で除
去できるのに対し、キャリアと接触している部分では極
端に流速が遅いので15分程度した。この場合、弗化水
素酸により基板表面の酸化膜を除去しても基板の中央部
は弗素イオンが除去されてから10分以上純水で洗われ
るので、純水により表面に第4図Aに示すように酸化膜
2oが形成される。厚さは純水湿度に依存し、23℃前
後ではエリプソメーターで測定すると10八程度となる
。一方、基板のキャリアに近い部分では、弗素イオンが
除去された後1〜2分程度しか純水に爆されないので酸
化はほとんどされない。超高密度MO8LSIのゲート
酸化膜のように、基板表面に30〜40人の熱酸化膜を
均一性良く形成する必要のある場合、このように初期酸
化膜の不均一があると、例えばMOS)ランジスタを形
成した場合をしきい値電圧の大きなバラツキを引き起こ
す。
本発明を用いると、洗浄時間の短縮が可能であり、この
ような酸化膜等の不要な被膜20が形成されにくく、均
一なトランジスタ等の形成が可能となる。
ような酸化膜等の不要な被膜20が形成されにくく、均
一なトランジスタ等の形成が可能となる。
さらに、例えば基板5の表面に深い溝30.31や穴を
選択エツチングにて多数形成した場合、溝や穴内部のエ
ツチング材である薬液成分の洗浄において、薬液成分は
主に拡散機構により除去される。第4図(B)に示すよ
うに、基板5の中央部のように、表面の純水流速が大き
い場合、穴や溝から拡散して出て来た薬品成分40は速
やかに流れ去ってしまうので、穴や溝3Qの入口付近と
、底部との間の薬液成分の濃度差は大となシ拡散が促進
される。しかし、基板5のキャリア付近の端部では、従
来の洗浄のように表面流速が小さければ、端部では穴や
溝31の入口付近に拡散して出て来た薬液成分は停滞し
、穴上溝底部からの拡散速度は非常に小さくなる。従っ
てこのような場合、水洗時間の基板中央部と、キャリア
に近い部分との差はさらに大となってしまう。
選択エツチングにて多数形成した場合、溝や穴内部のエ
ツチング材である薬液成分の洗浄において、薬液成分は
主に拡散機構により除去される。第4図(B)に示すよ
うに、基板5の中央部のように、表面の純水流速が大き
い場合、穴や溝から拡散して出て来た薬品成分40は速
やかに流れ去ってしまうので、穴や溝3Qの入口付近と
、底部との間の薬液成分の濃度差は大となシ拡散が促進
される。しかし、基板5のキャリア付近の端部では、従
来の洗浄のように表面流速が小さければ、端部では穴や
溝31の入口付近に拡散して出て来た薬液成分は停滞し
、穴上溝底部からの拡散速度は非常に小さくなる。従っ
てこのような場合、水洗時間の基板中央部と、キャリア
に近い部分との差はさらに大となってしまう。
本発明を用いればこのような深い溝や穴を有する基板の
洗浄にも、中央から周辺まで完全に薬品成分を除去する
時間差が少ないので、このような現象は生じにくく均一
に薬液成分が除去され、またこうしたことにもとづく不
要な酸化膜が基板6の表面あるいは溝に生じることも少
なくなる。したがって、このようなエツチング加工の施
された基板の洗浄にとっても、本発明は好都合である。
洗浄にも、中央から周辺まで完全に薬品成分を除去する
時間差が少ないので、このような現象は生じにくく均一
に薬液成分が除去され、またこうしたことにもとづく不
要な酸化膜が基板6の表面あるいは溝に生じることも少
なくなる。したがって、このようなエツチング加工の施
された基板の洗浄にとっても、本発明は好都合である。
なお、本発明は半導体基板に限らず、金属、絶縁物等の
他の基板の洗浄に適用できることはいうまでもない。
他の基板の洗浄に適用できることはいうまでもない。
発明の効果
以上のように、本発明を用いることにより、洗浄速度の
向上ならびに純水等の使用量を減らすことが可能となり
、洗浄作業の能率向上、洗浄効果の向上にすぐれた工業
的効果を発揮するものである。特に、本発明は、エツチ
ング処理の施された半導体基板表面の均一な洗浄が可能
となり、高密度な半導体集積回路装置の均一な製造に大
きく寄与するものである。
向上ならびに純水等の使用量を減らすことが可能となり
、洗浄作業の能率向上、洗浄効果の向上にすぐれた工業
的効果を発揮するものである。特に、本発明は、エツチ
ング処理の施された半導体基板表面の均一な洗浄が可能
となり、高密度な半導体集積回路装置の均一な製造に大
きく寄与するものである。
第1図は本発明の一実施例の洗浄装置の概略構成断面と
流速ベクトルを示す図、第2図は本発明における洗浄状
況を示す図、第3図は洗浄効果の比較図、第4図■、(
B)は基板の洗浄時の状況を示す表面部の断面図、第5
図は従来の洗浄槽の概略断面図である。 1・・・・・・洗浄槽側壁、2・・・・・・多孔板、3
・・・・・・給水管、4・・・・・・キャリア、6・・
・・・・SL基板、6・・・・・・窓7・・・・・・側
壁領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
改浄P!倒壁 2− 少を柾 3− 給水管 4− キVシア 5−Sj基荻 6−克 7− 側壁領域 第1図 第2図 第3図 y’1. 3先 時 間 c分ノ第4
図 1 −−− ヲ先 浄 糟 」11 璧3− 給水管 4− キザゾア 5−−− s i墓技 第5図
流速ベクトルを示す図、第2図は本発明における洗浄状
況を示す図、第3図は洗浄効果の比較図、第4図■、(
B)は基板の洗浄時の状況を示す表面部の断面図、第5
図は従来の洗浄槽の概略断面図である。 1・・・・・・洗浄槽側壁、2・・・・・・多孔板、3
・・・・・・給水管、4・・・・・・キャリア、6・・
・・・・SL基板、6・・・・・・窓7・・・・・・側
壁領域。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名1−
改浄P!倒壁 2− 少を柾 3− 給水管 4− キVシア 5−Sj基荻 6−克 7− 側壁領域 第1図 第2図 第3図 y’1. 3先 時 間 c分ノ第4
図 1 −−− ヲ先 浄 糟 」11 璧3− 給水管 4− キザゾア 5−−− s i墓技 第5図
Claims (4)
- (1)基板を収納し側面に液抜きの窓を有するキャリア
を、洗浄槽内にこの洗浄槽の側壁と所定の間隔を有して
設置し、前記側壁とキャリア間に洗浄液の通路を形成し
、前記窓の上の前記キャリアと側壁間の前記通路の一部
を、前記窓の下の前記キャリアと側壁間の前記通路より
も狭く形成し、前記基板の給水部より前記洗浄液を供給
して前記基板表面に流すとともに、前記通路から前記窓
を通じて前記洗浄液を前記基板表面に流すことを特徴と
する洗浄装置。 - (2)被洗浄基板が、表面の被膜が除去された半導体基
板又はエッチングにより溝もしくは穴の形成された半導
体基板よりなり、洗浄液にて、前記被膜の除去材又は前
記溝もしくは穴に残存したエッチング材を洗浄除去する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の洗浄装置
。 - (3)被洗浄基板を収納し側面に液抜きの窓を有するキ
ャリアを、洗浄槽内にこの洗浄槽の側壁と所定の間隔を
有して設置し、前記側壁とキャリア間に洗浄液の通路を
形成し、前記窓の上の前記キャリアと側壁間の前記通路
の一部を、前記窓の下の前記キャリアと側壁間の前記通
路よりも狭く形成し、前記基板の下方より前記洗浄液を
供給して前記基板表面の中央部に下から上向きの流れを
形成するとともに、前記通路から前記窓を通じて前記洗
浄液を前記基板の端部付近の表面に流すことを特徴とす
る洗浄方法。 - (4)被洗浄基板が、表面の被膜が除去された半導体基
板又はエッチングにより溝もしくは穴の形成された半導
体基板よりなり、洗浄液にて、前記被膜の除去材又は前
記溝もしくは穴に残存したエッチング材を洗浄除去する
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の洗浄方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009848A JPH01184925A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 洗浄装置および洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63009848A JPH01184925A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 洗浄装置および洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184925A true JPH01184925A (ja) | 1989-07-24 |
| JPH0435900B2 JPH0435900B2 (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=11731552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63009848A Granted JPH01184925A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 洗浄装置および洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184925A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295091A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 基板の洗浄方法 |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63009848A patent/JPH01184925A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006295091A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Tsukishima Kankyo Engineering Ltd | 基板の洗浄方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0435900B2 (ja) | 1992-06-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |