JPH07201795A - 洗浄方法 - Google Patents

洗浄方法

Info

Publication number
JPH07201795A
JPH07201795A JP33648293A JP33648293A JPH07201795A JP H07201795 A JPH07201795 A JP H07201795A JP 33648293 A JP33648293 A JP 33648293A JP 33648293 A JP33648293 A JP 33648293A JP H07201795 A JPH07201795 A JP H07201795A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
ice
liquid
cleaning
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP33648293A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3380021B2 (ja
Inventor
Mikio Takagi
幹夫 高木
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.)
F T L KK
Original Assignee
F T L KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by F T L KK filed Critical F T L KK
Priority to JP33648293A priority Critical patent/JP3380021B2/ja
Publication of JPH07201795A publication Critical patent/JPH07201795A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3380021B2 publication Critical patent/JP3380021B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cleaning In General (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄手段からのコンタミネーションを招か
ず、また、基板と氷の粒子は流体を媒介しているために
基板の損傷も招かない洗浄方法を提供する。 【構成】 基板3を、水の凝固点より低い凝固点を有し
かつ氷の微粒子26を混合させた液状有機化合物などの
液体中に浸漬し、水の凝固点以下の温度で氷の微粒子2
6を基板3に衝突させることにより基板3を洗浄する。
ことを特徴とする洗浄方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板の洗浄方法に関す
るものであり、さらに詳しく述べるならば、電子デバイ
スの基板、半導体ウェハー、液晶基板、フォトマスク、
ガラス基板などに付着した粒子状、膜状などのゴミ、パ
ーティクル、異物など(以下「ゴミ」と称する)を洗浄
する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記したような基板に付着した直径が
0.2〜10μm程度のゴミは27〜40kHz程度の
周波数の超音波水洗とか、強い攪拌だけでは完全には取
り除けないので、綿もしくは布で擦る方法でゴミを除去
することが一般に行われていた。現状では直径が100
〜300μmのモヘア、ナイロンなどをブラシにしたブ
ラシスクラバーにより基板表面を擦って付着したゴミを
除去する方法が主流となっている。具体的には、図7に
示すように、回転台1に、Oリング2を介して保持しか
つ真空吸着した基板3を回転させながらブラシ4を基板
3の直径方向で移動させて基板表面を擦りかつ同時にブ
ラシ4と一体に移動するノズル5から純水6を噴出さ
せ、また別途設けられたノズル7からも純水6を噴出さ
せてゴミを洗い流すのである。なお、8はブラシ4の回
転軸を内蔵した保持棒、9はバルブである。
【0003】ところで、純水(de−ionized water =D
IW)中に浸漬された基板に加えられた超音波振動は強
度が5キャビン程度でも液中に発生したキャビティによ
り基板上のデバイスが破壊されてしまうおそれがあるの
で1M以上の半導体デバイス用基板の洗浄には、かかる
洗浄法は実用はされていない。
【0004】近年、純水を凍結して製造した微粒子状氷
を使用して半導体デバイスの洗浄を行ういわゆるアイス
スクラバー洗浄が検討されている。この方法では微粒子
状氷を基板表面に噴射することによりゴミを除去する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年の半導体デバイス
などの集積度向上により、ブラシが基板を汚染源となる
ことが問題になって来ている。すなわち、最近のIC基
板の表面には、微細パターンの場合は0.3〜1.0μ
mのline and spaceで電子素子パターン、配線パターン
などが形成されており、これらの微細な電子素子パター
ンはブラシの摩擦によるコンタミネーションをきらうた
めに、ブラシの代わりになる高純度物質を用いる洗浄方
法の開発が望まれている。
【0006】一方、アイススクラバー方式は、洗浄物質
が純水から作られている氷であるためにコンタミネーシ
ョンをもたらさないが、洗浄効果を高めるためには微粒
氷の基板との衝突エネルギを高める必要があり、空気を
媒体として氷の粒子を高速で噴射している。この結果デ
バイスの損傷などが懸念される。
【0007】したがって、本発明は、洗浄手段からのコ
ンタミネーションを招かず、また、基板と氷の粒子は流
体を媒介しているために基板の損傷も招かない洗浄方法
を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、基板を、水の凝固点より低い凝固点を有
しかつ氷の微粒子を混入させた液体中に浸漬し、水の凝
固点以下の温度で前記氷の微粒子を前記基板に衝突させ
ることにより前記基板を洗浄することを特徴とする基板
の洗浄方法を提供する。
【0009】以下、本発明の構成を詳しく説明する。本
発明においてゴミを基板から除去するのは氷の微粒子で
あり、またこの氷の微粒子状をエア噴射スクラバー方式
によらず液体を用いたスクラバー方式とするために、液
体に氷の微粒子を混合している。ここで、液体として、
例えばイソプロピルアルコール(IPA)(mp=−8
9.5℃;bp=82.4℃)を使用すると、これをー
5〜−15℃の範囲に冷却し、この中に氷の微粒子を適
量混合させると、氷の微粒子の溶解もイソプロピルアル
コールの凝固も起こらない状態が実現される。
【0010】イソプロピルアルコール以外にも、メチル
アルコール(mp=−97.78℃;bp=64.65
℃),エチルアルコール(mp=−114.1℃;bp
=78.3℃),水5容量%残部エチルアルコール混合
溶液(bp=78.2℃)、アセトン(−94.82
℃;bp=56.5℃)、水50容量%残部アセトン混
合溶液なども使用することができる。
【0011】また、本発明で使用する氷微粒子の粒子径
は、基板に形成されるパターンのline and space寸法の
応じたものを選ぶ必要がある。この粒子径が小さすぎる
と大きいゴミを除去し難く、逆に大きすぎると、微細パ
ターンの細部に衝突してゴミを除去する能力が低下す
る。氷の微粒子の中心粒径は好ましくは1〜150μm
のものであり、より好ましくはline and space の幅に
相当する粒径からその10倍程度であろう。また氷は純
水を凍結したものであることが好ましい。純水を使用し
て純度の良い氷の微粒子を製造する方法は、例えば応用
物理、第59巻第11号(1990)、1509〜15
10頁に記載された方法によることができる。
【0012】氷と液体の割合は洗浄効率が高くなるよう
に適宜定めるが、前者が10〜30重量%、後者が残部
であることが好ましい。
【0013】続いて、氷微粒子を混合した液体によるス
クラビング洗浄のためには、かかる混合液体の中に浸漬
された基板に氷微粒子を衝突させる必要があり、このた
めには、基板を振動させるかもしくは攪拌する:液体の
容器を振動させるか揺する:液体を流動させながら攪拌
する:キャビテーションをほとんど起こさない周波数を
選んだ超音波振動すなわちメガソニックを使用した振動
を液体に付与する:氷微粒子を混入した液をポンプによ
り容器内を循環させる:この循環の際に液体の流速を脈
動的に変化させ、もしくは逆転させあるいは基板をセッ
トしたキャリヤーを上下または左右に揺動する;ウェハ
ー表面に氷を含んだアルコールを吹きつけて攪拌するな
どの運動エネルギ発生・付与手段により行うことができ
る。
【0014】本発明においては、液体が水でなく実質的
に液状有機化合物からなると基板の酸化を防止すること
ができ、自然酸化膜の発生を極力おさえる利点がある。
【0015】
【作用】本発明における液体スクラバー洗浄方式は次の
ような特長がある。 (イ)液体中の氷微粒子で基板を擦るために、空気媒体
のアイススクラバーに比較して粘性が高い流体が衝突の
ショックアブソーバーとなり、基板表面の素子に与える
ダメージが少なくなる。 (ロ)基板を液体に浸漬するから基板の素子形成面だけ
でなく裏面も洗浄される。この結果裏面のゴミによるコ
ンタミネーションも防止できる。さらに、基板を1枚ご
とに洗浄することも、数枚をバッチ処理しスループット
を高めることもできる。 (ハ)洗浄温度が0℃以下であるために、基板に付着し
ていたレジスト膜などの有機物は固化・収縮して除去さ
れ易くなる。また、低温のため液体の蒸気圧が低いの
で、火災の危険性が少ない。 (ニ)液体としてアルコールなどの水以外の有機化合物
を使用すると、基板は水に触れないので基板に自然酸化
膜が形成されない。水と有機化合物を混合する場合でも
自然酸化膜の膜厚増加が抑えられる。以下、図面に示さ
れた本発明の実施例を説明する。
【0015】
【実施例】本発明による洗浄方法を実施する装置の具体
例を示す。図1は、メガソニック振動子20をエネルギ
発生・付与手段により洗浄を行う装置を示している。図
中、1,2,3は図7に示したものである。矢印方向
に、−20℃に冷却したイソプロピルアルコールに氷の
微粒子を混合したものを、メガソニック振動子20に供
給し、ここで超音波振動によりこれらを十分均一に混合
してから、ノズル25を通して基板3に噴射させる。氷
の微粒子26と水滴27は基板3に向かって左右から噴
射される。なお上記部材1、2、3、20、25などか
ら構成される装置全体は恒温室内に配置しておくことが
好ましい。
【0016】図2は一般の液体洗浄装置を本発明法の実
施に適用した実施例を示す。10はウェハー3を容れ処
理する容器、11は容器10から溢れた液体と氷微粒子
を一旦集める受槽、12はウェハーの保持治具、13は
保持治具12を取り外し可能に保持し、容器10に固着
された支持腕、14は受槽11と管19を介して接続さ
れたポンプ、15はストレージタンク、17は容器10
に氷微粒子と液体を循環させるための供給管部である。
25は氷微粒子と液体を洗浄が終了した時にドレインに
排出するよう切り替えられる弁である。
【0017】図3は、ウェハー3の保持治具の斜視図で
あり、ウェハー3は保持具側壁の2箇所のU溝12a
と、底部の支え棒18(図示されないU溝が形成されて
いる)の3箇所で支持されていることを示す。これらの
支持箇所以外ではウェハー3の間には間隙が形成されて
おり、その間隙を通して氷の微粒子がウェハー3の面を
擦り、ウェハー面と衝突しながら、通り抜ける。その後
窒素ガスを吹き付けるなどの方法により液体を蒸発させ
る。又は今広く使用され始めたIPAの蒸気洗浄機を用
いて、ウエハー基板表面を乾燥させることも容易であ
る。
【0018】図2に示された装置の操作方法を以下説明
する。矢印方向に、−20℃に冷却したイソプロピルア
ルコールと氷の微粒子26の混合物を、バルブ28を開
放して容器10内に供給する。この時バルブ22、2
4、25は閉じ、バルブ23、29は開放しておく。容
器10内に前記の氷−液体混合物が充満されたならば、
バルブ28を閉じ、ポンプ14を駆動して流路内で混合
物を循環させ、流れが安定したときにウェハー3を容器
10内に入れて洗浄を行う。洗浄中には氷−液体混合物
の温度調節はストレージタンク15で行い、氷−液体混
合物を容器10から受槽11内に溢れさせることによ
り、洗浄系内を循環させる。所望の時間経過後ウェハー
3をそのままにして、バルブ23、29を閉じ、バルブ
22、24を開放して、純水による洗浄を行う。水洗完
了後ウェハー3を取り出す。
【0019】図4〜6はメガソニック振動子20を石英
槽に直接取付けることにより洗浄エネルギを発生しかつ
付与する装置を示しており、図1〜2と共通する装置要
素は同じ参照符号を付して示している。メガソニック振
動子20としては現在ICの生産設備で使用されてお
り、一般に800kc〜1.4MHzの周波数で動作さ
れているものを使用することができ、液体を振動させる
ことにより液体とともに氷微粒子を振動させ、もって氷
微粒子を基板面に衝突させる。この装置においては、ウ
ェハーの支持腕13の先端にウェハー3を疵つけないよ
うな軟質のゴムなとの材料により保持部21を作ってい
る。また、受槽の一部11aから溢れた液と氷微粒子を
図示されないタンクに回収している。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したものであ
るから、基板表面の副次的コンタミネーションや素子の
破壊を招くことなく、基板表面を洗浄することができる
から、電子工業に貢献するところが大である。さらに、
請求項2のように、有機化合物を使用し、水は全く含ま
ないかあるいは少量だけ含む液体を使用すると、シリコ
ン表面に自然酸化膜が形成され難い。したがって、電極
コンタクト窓のエッチング後に行う洗浄のように、微細
な凹部のゴミ除去にも効果があると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法を実施する洗浄装置の一実施例を示す
図面である。
【図2】本発明法を実施する洗浄装置の一実施例を示す
図面である。
【図3】図2で使用されているウェハー保持部の図面で
ある。
【図4】メガソニックを使用した本発明法を実施する洗
浄装置の一実施例を示す図面である。
【図5】図4のA−A線断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】従来の洗浄方法を説明する図面である。
【符号の説明】
1 回転台 3 基板 4 ブラシ 5 ノズル 6 純水 10 容器 11 受槽 12 ウェハーの保持治 14 ポンプ 15 ストレージタンク 26 氷の微粒子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を、水の凝固点より低い凝固点を有
    しかつ氷の微粒子を混合させた液体中に浸漬し、水の凝
    固点以下の温度で前記氷の微粒子を前記基板に衝突させ
    ることにより前記基板を洗浄することを特徴とする洗浄
    方法。
  2. 【請求項2】 前記液体が実質的に液状有機化合物から
    なることを特徴とする請求項1記載の洗浄方法。
JP33648293A 1993-12-28 1993-12-28 洗浄方法 Expired - Fee Related JP3380021B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33648293A JP3380021B2 (ja) 1993-12-28 1993-12-28 洗浄方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33648293A JP3380021B2 (ja) 1993-12-28 1993-12-28 洗浄方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07201795A true JPH07201795A (ja) 1995-08-04
JP3380021B2 JP3380021B2 (ja) 2003-02-24

Family

ID=18299594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33648293A Expired - Fee Related JP3380021B2 (ja) 1993-12-28 1993-12-28 洗浄方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3380021B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220935B1 (en) 1997-08-11 2001-04-24 Sprout Co., Ltd. Apparatus and method for cleaning substrate
JP2003033733A (ja) * 2001-07-23 2003-02-04 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd 基板洗浄システム
US6531401B2 (en) 1999-09-02 2003-03-11 Micron Technology, Inc. Method of cleaning a substrate surface using a frozen material
KR20030048986A (ko) * 2001-12-13 2003-06-25 타이요오토오요오산소 카부시키가이샤 세정재, 세정재 제조장치, 세정방법 및 세정시스템
US6676766B2 (en) 2000-05-02 2004-01-13 Sprout Co., Ltd. Method for cleaning a substrate using a sherbet-like composition
JP2004181334A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd 洗浄材製造方法及びその製造装置並びにこれを使用する洗浄システム
KR100835776B1 (ko) * 2006-04-11 2008-06-05 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치
KR100900127B1 (ko) * 2006-11-24 2009-06-01 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 기판처리방법
JP2009522780A (ja) * 2005-12-30 2009-06-11 ラム リサーチ コーポレーション 二相の基板洗浄化合物を使用するための方法およびシステム
JP2021104494A (ja) * 2019-12-27 2021-07-26 ジャパン・フィールド株式会社 洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005104202A1 (ja) * 2004-04-21 2005-11-03 F.T.L.. Co., Ltd. 基板の洗浄方法
JP2006231319A (ja) * 2005-01-28 2006-09-07 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP5736615B2 (ja) * 2011-04-26 2015-06-17 国立大学法人大阪大学 基板の洗浄方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220935B1 (en) 1997-08-11 2001-04-24 Sprout Co., Ltd. Apparatus and method for cleaning substrate
US7001845B2 (en) 1999-09-02 2006-02-21 Micron Technology, Inc. Methods of treating surfaces of substrates
US6537915B2 (en) 1999-09-02 2003-03-25 Micron Technology, Inc. Methods of treating surfaces of substrates
US6559054B2 (en) 1999-09-02 2003-05-06 Micron Technology, Inc. Methods of treating surfaces of substrates
US6734121B2 (en) * 1999-09-02 2004-05-11 Micron Technology, Inc. Methods of treating surfaces of substrates
US6531401B2 (en) 1999-09-02 2003-03-11 Micron Technology, Inc. Method of cleaning a substrate surface using a frozen material
US6676766B2 (en) 2000-05-02 2004-01-13 Sprout Co., Ltd. Method for cleaning a substrate using a sherbet-like composition
JP2003033733A (ja) * 2001-07-23 2003-02-04 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd 基板洗浄システム
KR20030048986A (ko) * 2001-12-13 2003-06-25 타이요오토오요오산소 카부시키가이샤 세정재, 세정재 제조장치, 세정방법 및 세정시스템
JP2004181334A (ja) * 2002-12-02 2004-07-02 Taiyo Toyo Sanso Co Ltd 洗浄材製造方法及びその製造装置並びにこれを使用する洗浄システム
JP2009522780A (ja) * 2005-12-30 2009-06-11 ラム リサーチ コーポレーション 二相の基板洗浄化合物を使用するための方法およびシステム
KR100835776B1 (ko) * 2006-04-11 2008-06-05 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리방법 및 기판처리장치
KR100900127B1 (ko) * 2006-11-24 2009-06-01 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 기판처리방법
US7942976B2 (en) 2006-11-24 2011-05-17 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2021104494A (ja) * 2019-12-27 2021-07-26 ジャパン・フィールド株式会社 洗浄槽内の洗浄溶剤の大気への拡散防止方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3380021B2 (ja) 2003-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI447799B (zh) 基板洗淨方法及基板洗淨裝置
CN102387872B (zh) 使用粘弹性清洁材料去除衬底上的颗粒的设备和方法
JP3185753B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US6681781B2 (en) Methods for cleaning microelectronic substrates using ultradilute cleaning liquids
JP3380021B2 (ja) 洗浄方法
US6730176B2 (en) Single wafer megasonic cleaner method, system, and apparatus
JP2001246331A (ja) 洗浄装置
JPH03503975A (ja) 表面および液体の洗浄方法
JP4358486B2 (ja) 高圧処理装置および高圧処理方法
JP2008177495A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JPH1022246A (ja) 洗浄方法
JPH11260779A (ja) スピン洗浄装置及びスピン洗浄方法
JP2004096055A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR20020048911A (ko) 화학 필름의 세정 및 건조 방법과 그 장치
JP3035450B2 (ja) 基板の洗浄処理方法
JP3415539B2 (ja) ウェハ処理装置及び方法
US20050087210A1 (en) Substrate cleaning device
JP2883844B2 (ja) 高周波洗浄方法
JPH01303724A (ja) 湿式洗浄方法及び洗浄装置
JPH07130694A (ja) 基板洗浄装置
WO2001026144A1 (en) Methods for cleaning microelectronic substrates using ultradilute cleaning liquids
JP2005093745A (ja) 基板処理装置
JPH05291222A (ja) リンス方法および装置
JP2987132B2 (ja) 基板洗浄装置
JPH02305440A (ja) 洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081213

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees