JP2008108997A - Cleaning device - Google Patents

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Ryoji Koseki
良治 小関
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Shibuya Corp
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Shibuya Kogyo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning device capable of efficiently cleaning an object to be cleaned. <P>SOLUTION: Hydrogen peroxide aqueous solution is supplied to the interior of a nozzle 4 by hydrogen peroxide water supply means 5. A laser light L having an ultraviolet-light wavelength is guided to the interior of the nozzle from ultraviolet-light irradiation means 6, and this laser light L is condensed near an injection tip 4a by means of a condenser lens 6c. The hydrogen peroxide aqueous solution is injected in the form of liquid column J from the injection tip 4a; moreover, the laser light L condensed by the condenser lens 6c is guided to a semiconductor wafer 2, while being reflected at the oil level of the liquid column J; OH radicals are generated in the liquid column J due to the fact the laser light L is irradiated in the hydrogen peroxide aqueous solution, forming the liquid column J; and the residue of a resist on the front surface of the semiconductor wafer 2 can be oxidized and dissolved due to this OH radical reaching the front surface of the semiconductor wafer 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は洗浄装置に関し、詳しくは被洗浄物に向けて過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液を噴射するノズルと、上記ノズルに過酸化水素水溶液を供給する過酸化水素水供給手段と、上記過酸化水素水溶液に紫外光を照射する紫外光照射手段とを備えた洗浄装置に関する。   The present invention relates to a cleaning apparatus, and more specifically, a nozzle for injecting a hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide toward an object to be cleaned, a hydrogen peroxide solution supply means for supplying a hydrogen peroxide solution to the nozzle, The present invention relates to a cleaning apparatus including an ultraviolet light irradiation means for irradiating an aqueous solution of hydrogen peroxide with ultraviolet light.

従来、被洗浄物に向けて過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液を噴射するノズルと、上記ノズルに過酸化水素水溶液を供給する過酸化水素水供給手段と、上記過酸化水素水溶液に紫外光を照射する紫外光照射手段とを備えた洗浄装置が知られている。
上記洗浄装置では、過酸化水素水溶液に紫外光を照射して酸化力の強いＯＨラジカル（・ＯＨ）を生成させ、このＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を半導体ウエハ等の被洗浄物に噴射することで、半導体ウエハ等の表面に付着したレジストの残さ等を酸化・分解し、これらを除去するようになっている。
そしてこのような洗浄装置として、照射手段において過酸化水素水溶液に紫外光を照射して上記ＯＨラジカルを生成させ、このＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を照射手段の下流に設けられた噴射用ノズルより噴射して、基板を洗浄するものが知られている。（特許文献１）
特許第３１２５７５３号公報 Conventionally, a nozzle for injecting a hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide toward an object to be cleaned, a hydrogen peroxide solution supply means for supplying a hydrogen peroxide solution to the nozzle, and an ultraviolet light for the hydrogen peroxide solution. There has been known a cleaning apparatus including an ultraviolet light irradiation means for irradiating.
In the above cleaning apparatus, the aqueous hydrogen peroxide solution is irradiated with ultraviolet light to generate highly oxidizing OH radicals (.OH), and the aqueous hydrogen peroxide solution containing the OH radicals is sprayed onto an object to be cleaned such as a semiconductor wafer. By doing so, the resist residue attached to the surface of the semiconductor wafer or the like is oxidized and decomposed, and these are removed.
As such a cleaning device, the irradiation means irradiates the aqueous hydrogen peroxide solution with ultraviolet light to generate the OH radicals, and the aqueous hydrogen peroxide solution containing the OH radicals is provided for injection provided downstream of the irradiation means. A device that cleans a substrate by spraying from a nozzle is known. (Patent Document 1)
Japanese Patent No. 3125753

しかしながら、上記ＯＨラジカルは極めて短時間（約１×１０−６ｓｅｃ）で消滅してしまうため、上記特許文献１のように照射手段でＯＨラジカルを生成させても、被洗浄物に到達する前にＯＨラジカルが消滅してしまい、レジストを十分に除去することができないという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明はＯＨラジカルが消滅する前にＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を被洗浄物に到達させ、効率的に被洗浄物の洗浄を行うことの可能な洗浄装置を提供するものである。 However, since the OH radical disappears in a very short time (about 1 × 10 −6 sec), even if the OH radical is generated by the irradiation means as in the above-mentioned Patent Document 1, before reaching the object to be cleaned. In other words, the OH radical disappears and the resist cannot be removed sufficiently.
In view of such a problem, the present invention is a cleaning apparatus capable of efficiently cleaning an object to be cleaned by causing an aqueous solution of hydrogen peroxide containing OH radicals to reach the object to be cleaned before the OH radicals disappear. Is to provide.

すなわち本発明における洗浄装置は、被洗浄物に向けて過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液を噴射するノズルと、上記ノズルに過酸化水素水溶液を供給する過酸化水素水供給手段と、上記過酸化水素水溶液に紫外光を照射する紫外光照射手段とを備えた洗浄装置において、
上記紫外光照射手段は、紫外光を上記ノズル内部の過酸化水素水溶液に照射することを特徴とするものである。 That is, the cleaning apparatus according to the present invention includes a nozzle that injects a hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide toward an object to be cleaned, a hydrogen peroxide solution supply means that supplies the hydrogen peroxide solution to the nozzle, and the excess device. In a cleaning apparatus equipped with an ultraviolet light irradiation means for irradiating an aqueous solution of hydrogen oxide with ultraviolet light,
The ultraviolet light irradiation means irradiates ultraviolet light to the hydrogen peroxide solution inside the nozzle.

本発明によれば、紫外光をノズル内部の過酸化水素水溶液に照射することで、被洗浄物により近い位置でＯＨラジカルを生成することができ、ＯＨラジカルが消滅する前にＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を被洗浄物に到達させることが可能となるので、被洗浄物の洗浄をより効率的に行うことができる。   According to the present invention, by irradiating the aqueous hydrogen peroxide solution inside the nozzle with ultraviolet light, OH radicals can be generated at a position closer to the object to be cleaned, and the OH radicals were contained before the OH radicals disappeared. Since the aqueous hydrogen peroxide solution can reach the object to be cleaned, the object to be cleaned can be more efficiently cleaned.

以下図示実施例について説明すると、図１は本実施例にかかる洗浄装置１を示したものであり、被洗浄物としての半導体ウエハ２からレジストの残さを除去する洗浄装置１となっている。
上記洗浄装置１は、上記半導体ウエハ２の載置されたテーブル３と、半導体ウエハ２に過酸化水素水溶液を噴射するノズル４と、ノズル４に過酸化水素水溶液を供給する過酸化水素水供給手段５と、上記ノズル４より噴射される過酸化水素水溶液に紫外光を照射する紫外光照射手段６とを備えている。
上記半導体ウエハ２について説明すると、本実施例の洗浄装置１で洗浄される半導体ウエハ２は略円盤状の薄板であり、当該半導体ウエハ２を製造するには、レジスト塗布、ＵＶ露光、レジスト除去、成膜、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：化学機械研磨）による平坦化といった工程が必要となっている。
また上記工程を繰り返すことで回路を三次元的に積層することができるが、上記レジストの除去工程においてレジストの残さを十分に除去できないと、不良品の発生する原因となってしまう。
上記レジストの残さの主成分は高分子材料となっており、このレジストの残さを除去する方法として、酸化力の高いＯＨラジカル（・ＯＨ）によりレジストの残さを酸化して分解する方法が知られている。
より具体的には、過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液に紫外光を照射して過酸化水素水溶液内にＯＨラジカルを生成させ（Ｈ２Ｏ２→・ＯＨ＋ＯＨ−）、このＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を半導体ウエハ２に噴射する方法が知られている。
そして本実施例の洗浄装置１は、このような上記ＯＨラジカルを含んだ過酸化水素水溶液を半導体ウエハ２に噴射することにより、該半導体ウエハ２上のレジストの残さを除去する装置となっている。 The illustrated embodiment will be described below. FIG. 1 shows a cleaning apparatus 1 according to the present embodiment, which is a cleaning apparatus 1 for removing resist residues from a semiconductor wafer 2 as an object to be cleaned.
The cleaning apparatus 1 includes a table 3 on which the semiconductor wafer 2 is mounted, a nozzle 4 for injecting a hydrogen peroxide solution onto the semiconductor wafer 2, and a hydrogen peroxide solution supply means for supplying the hydrogen peroxide solution to the nozzle 4. 5 and ultraviolet light irradiation means 6 for irradiating the aqueous hydrogen peroxide solution sprayed from the nozzle 4 with ultraviolet light.
The semiconductor wafer 2 will be described. The semiconductor wafer 2 cleaned by the cleaning apparatus 1 of the present embodiment is a substantially disk-shaped thin plate. To manufacture the semiconductor wafer 2, resist coating, UV exposure, resist removal, Processes such as film formation and planarization by CMP (Chemical Mechanical Polishing) are necessary.
Further, the circuit can be three-dimensionally stacked by repeating the above steps. However, if the resist residue cannot be sufficiently removed in the resist removing step, defective products may be generated.
The main component of the resist residue is a polymer material. As a method for removing the resist residue, a method is known in which the resist residue is oxidized and decomposed by OH radicals (.OH) having high oxidizing power. ing.
More specifically, an aqueous hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide is irradiated with ultraviolet light to generate OH radicals in the aqueous hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 → .OH + OH − ). A method of injecting an aqueous hydrogen peroxide solution onto the semiconductor wafer 2 is known.
The cleaning apparatus 1 of the present embodiment is an apparatus that removes the residue of the resist on the semiconductor wafer 2 by spraying the hydrogen peroxide aqueous solution containing the OH radicals onto the semiconductor wafer 2. .

上記テーブル３は図示しない吸着手段によりその表面で上記半導体ウエハ２を吸着保持するとともに、また図示しない回転機構により半導体ウエハ２の中心を回転中心として約２００〜１５００ｒｐｍの範囲で水平方向に回転するようになっている。
また上記過酸化水素水供給手段５は、過酸化水素水溶液の原料を混合させる図示しない混合手段や、過酸化水素水溶液をノズル４に送液するための図示しない送液ポンプ等を備えている。
また作成された過酸化水素水溶液は配管５ａによってノズル４まで送液され、該配管５ａは上記ノズル４の側面に接続されてノズル４内部に過酸化水素水溶液を供給するようになっている。
なお、これらテーブル３および過酸化水素水供給手段５には従来公知の装置を使用することができるため、詳細な説明については省略する。 The table 3 sucks and holds the semiconductor wafer 2 on its surface by suction means (not shown), and rotates in the horizontal direction within a range of about 200 to 1500 rpm with the center of the semiconductor wafer 2 as a rotation center by a rotation mechanism (not shown). It has become.
The hydrogen peroxide solution supply means 5 includes a mixing means (not shown) for mixing raw materials of the hydrogen peroxide solution, a liquid feed pump (not shown) for feeding the hydrogen peroxide solution to the nozzle 4, and the like.
The prepared aqueous hydrogen peroxide solution is sent to the nozzle 4 through a pipe 5 a, and the pipe 5 a is connected to the side surface of the nozzle 4 to supply the aqueous hydrogen peroxide solution into the nozzle 4.
In addition, since a conventionally well-known apparatus can be used for these table 3 and hydrogen peroxide solution supply means 5, detailed description is abbreviate | omitted.

上記紫外光照射手段６は、紫外線領域の波長を有する紫外光としてのレーザ光Ｌを発振する紫外光発振器６ａと、発振されたレーザ光Ｌをノズル４まで導光する導光路としての光ファイバ６ｂと、上記ノズル４内に設けられた集光レンズ６ｃとから構成されている。
上記紫外光発振器６ａとして、例えば紫外光として波長３５５ｎｍのレーザ光を発振するＵＶレーザを使用することができる他、波長４０５ｎｍのレーザ光を発振するハイパワーＵＶＬＤ、波長３６５ｎｍの紫外光を発振するハイパワーＵＶＬＥＤを使用することができ、また上記紫外光発振器６ａは紫外レーザ光や紫外光をパルス発振するようになっている。
上記光ファイバ６ｂは可撓性を有しており、上記ノズル４の移動に伴って変形するようになっている。また光ファイバ６ｂの先端部はノズル４の上部を貫通して内部に露出しており、該先端部における光ファイバ６ｂの中心軸は、ノズル４の噴射口４ａの中心軸上に位置するように設けられている。
上記集光レンズ６ｃは上記ノズル４内に設けられており、後述するようにノズル４内部の空間を上下に区画するようになっている。また集光レンズ６ｃは上記光ファイバ６ｂによって導光されたレーザ光Ｌを集光し、該集光レンズ６ｃよりも下方に位置する過酸化水素水溶液にレーザ光Ｌを照射するようになっている。 The ultraviolet light irradiation means 6 includes an ultraviolet light oscillator 6 a that oscillates laser light L as ultraviolet light having a wavelength in the ultraviolet region, and an optical fiber 6 b that serves as a light guide for guiding the oscillated laser light L to the nozzle 4. And a condensing lens 6 c provided in the nozzle 4.
As the ultraviolet light oscillator 6a, for example, a UV laser that oscillates a laser beam having a wavelength of 355 nm can be used as the ultraviolet light. A power UVLED can be used, and the ultraviolet light oscillator 6a is adapted to oscillate ultraviolet laser light or ultraviolet light.
The optical fiber 6b has flexibility and is deformed as the nozzle 4 moves. The tip of the optical fiber 6b penetrates the upper part of the nozzle 4 and is exposed to the inside, and the central axis of the optical fiber 6b at the tip is located on the central axis of the injection port 4a of the nozzle 4. Is provided.
The condensing lens 6c is provided in the nozzle 4 and divides the space inside the nozzle 4 vertically as will be described later. The condensing lens 6c condenses the laser light L guided by the optical fiber 6b and irradiates the aqueous hydrogen peroxide solution located below the condensing lens 6c with the laser light L. .

上記ノズル４はテーブル３の上方に位置し、テーブル３の上方に設けられた移動手段７により半導体ウエハ２の半径方向に往復動するようになっている。
ノズル４の内部空間は上記集光レンズ６ｃによって上下に液密を保った状態で区画されており、このうち集光レンズ６ｃの下方の部屋には上記過酸化水素水供給手段５の配管５ａが接続され、過酸化水素水供給手段５からの過酸化水素水溶液が当該部屋に流入するようになっている。
一方、集光レンズ６ｃの上方の部屋には上記紫外光照射手段６の光ファイバ６ｂの端部が突出しており、レーザ光Ｌは空気中を通過して集光レンズ６ｃに照射される。なお集光レンズ６ｃによって過酸化水素水溶液は当該光ファイバ６ｂ側の部屋には流入しないようになっているので、光ファイバ６ｂが過酸化水素水溶液によって損傷することはない。
集光レンズ６ｃの下方の部屋の下端には垂直下方に向けて所定の径で所定の長さの噴射口４ａが形成され、この噴射口４ａからはノズル４の内部の過酸化水素水溶液が液柱Ｊとなって半導体ウエハ２に向けて噴射されるようになっている。また上記噴射口４ａの径は１００〜２００μｍに設定されている。
この噴射口４ａの上部には上方に向けて拡径する第１テーパ部４ｂが形成されると共に、噴射口４ａの下部には下方に向けて拡径する第２テーパ部４ｃが形成されている。
このうち、上記第２テーパ部４ｃを形成することにより、上記噴射口４ａより噴射される液柱Ｊの周囲に液柱Ｊに沿って流れる気流が発生し、噴射された液柱Ｊの形状を半導体ウエハ２に到達するまで保つことができる。
上記移動手段７は、テーブル３の上方に設けられたガイドレール７ａと、ノズル４をガイドレール７ａに沿って進退動させる図示しない移動機構とを備え、この移動手段７により、ノズル４は噴射口４ａの中心が半導体ウエハ２の中心に一致する位置から、噴射口４ａの中心が半導体ウエハ２の外周部に位置するまでの範囲で往復動するようになっている。
そして上記テーブル３が半導体ウエハ２を回転させ、移動手段７が上記ノズル４を移動させることで、半導体ウエハ２の表面全体に過酸化水素水溶液を噴射できるようになっている。 The nozzle 4 is located above the table 3 and reciprocates in the radial direction of the semiconductor wafer 2 by a moving means 7 provided above the table 3.
The internal space of the nozzle 4 is partitioned by the condenser lens 6c so as to be liquid-tight in the vertical direction, and among these, a pipe 5a of the hydrogen peroxide supply means 5 is provided in a room below the condenser lens 6c. The hydrogen peroxide aqueous solution from the hydrogen peroxide supply means 5 is connected to flow into the room.
On the other hand, the end of the optical fiber 6b of the ultraviolet light irradiation means 6 protrudes from the room above the condensing lens 6c, and the laser light L passes through the air and is irradiated onto the condensing lens 6c. The condenser lens 6c prevents the aqueous hydrogen peroxide solution from flowing into the room on the optical fiber 6b side, so that the optical fiber 6b is not damaged by the aqueous hydrogen peroxide solution.
An injection port 4a having a predetermined diameter and a predetermined length is formed at the lower end of the room below the condenser lens 6c vertically downward, and the aqueous hydrogen peroxide solution inside the nozzle 4 is liquid from the injection port 4a. The pillar J is jetted toward the semiconductor wafer 2. The diameter of the injection port 4a is set to 100 to 200 μm.
A first taper portion 4b that expands upward is formed at the upper portion of the injection port 4a, and a second taper portion 4c that expands downward is formed at the lower portion of the injection port 4a. .
Among these, by forming the second tapered portion 4c, an airflow flowing along the liquid column J is generated around the liquid column J ejected from the ejection port 4a, and the shape of the ejected liquid column J is changed. This can be maintained until the semiconductor wafer 2 is reached.
The moving means 7 includes a guide rail 7a provided above the table 3 and a moving mechanism (not shown) for moving the nozzle 4 forward and backward along the guide rail 7a. The reciprocation is performed in a range from the position where the center of 4a coincides with the center of the semiconductor wafer 2 to the position where the center of the injection port 4a is located on the outer peripheral portion of the semiconductor wafer 2.
The table 3 rotates the semiconductor wafer 2 and the moving means 7 moves the nozzle 4 so that an aqueous hydrogen peroxide solution can be sprayed onto the entire surface of the semiconductor wafer 2.

以下、上記構成を有する洗浄装置１の動作について説明する。
最初に、洗浄を行う半導体ウエハ２をテーブル３に吸着保持させ、移動手段７は上記ノズル４の噴射口４ａの中心軸と吸着保持された半導体ウエハ２の中心とが一致するようにノズル４を位置させている。
この状態から洗浄装置１に対して洗浄開始の指示を行うと、過酸化水素水供給手段５が過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液をノズル４に供給し、過酸化水素水溶液は配管５ａを介してノズル４内部に流入する。このとき供給される過酸化水素水溶液の水圧は０.５〜２０ｋｇ／ｃｍ２の範囲で設定されるようになっている。
そして、ノズル４内部に流入した過酸化水素水溶液は液柱Ｊとなって噴射口４ａより噴射される。
液柱Ｊが噴射されると、噴射口４ａの下部に形成された第２テーパ部４ｃによって液柱Ｊの周囲に液柱Ｊに沿って流れる気流が発生し、この気流により液柱Ｊはその形状を保ったまま半導体ウエハ２に到達する。 Hereinafter, the operation of the cleaning apparatus 1 having the above configuration will be described.
First, the semiconductor wafer 2 to be cleaned is sucked and held on the table 3, and the moving means 7 moves the nozzle 4 so that the central axis of the nozzle 4a of the nozzle 4 and the center of the sucked and held semiconductor wafer 2 coincide. It is located.
When the cleaning apparatus 1 is instructed to start cleaning from this state, the hydrogen peroxide solution supply means 5 supplies the hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide to the nozzle 4, and the hydrogen peroxide solution passes through the pipe 5a. Through the nozzle 4. The water pressure of the aqueous hydrogen peroxide solution supplied at this time is set in the range of 0.5 to 20 kg / cm 2 .
Then, the aqueous hydrogen peroxide solution flowing into the nozzle 4 becomes a liquid column J and is ejected from the ejection port 4a.
When the liquid column J is ejected, an airflow flowing along the liquid column J is generated around the liquid column J by the second taper portion 4c formed at the lower portion of the ejection port 4a. The semiconductor wafer 2 is reached while maintaining its shape.

過酸化水素水溶液がノズル４より噴射されると、紫外光照射手段６の紫外光発振器６ａから紫外線領域の波長を有するレーザ光Ｌがパルス発振され、レーザ光Ｌは光ファイバ６ｂによってノズル４の内部に導光される。
レーザ光Ｌは上記集光レンズ６ｃによって集光されて過酸化水素水溶液内に照射され、また集光レンズ６ｃはレーザ光Ｌを噴射口４ａ近傍に集光することにより、レーザ光Ｌは上記液柱Ｊの内部に導光される。
その結果、レーザ光Ｌは液柱Ｊの液面で反射を繰り返しながら液柱Ｊに沿って半導体ウエハ２まで導光される。なお、レーザ光Ｌを上記第１テーパ部４ｂや噴射口４ａの壁面に反射させてから液柱Ｊに導光されるようにしても良い。
このように、集光レンズ６ｃの下方から噴射口４ａより噴射される液柱Ｊの内部にかけて、過酸化水素水溶液中をレーザ光Ｌが通過した部分には、過酸化水素と紫外光とが反応してＯＨラジカルが生成されることとなる。
また上記紫外光発振器６ａがレーザ光Ｌをパルス発振することで、パルス発振のたびにＯＨラジカルが生成されるようになり、特に新たに流れてきた過酸化水素水溶液が半導体ウエハ２に接近した位置で、レーザ光Ｌをパルス発振すると、当該半導体ウエハ２に接近した位置でＯＨラジカルが生成されることとなる。
その結果、ＯＨラジカルは消滅する前に半導体ウエハ２上のレジストの残さに到達し、レジストの残さはこのＯＨラジカルの有する強い酸化力によって酸化・分解され、さらに分解されたレジストの残さはノズル４から噴射される過酸化水素水溶液の水流によって洗い流される。
さらに、テーブル３は半導体ウエハ２を水平方向に回転させており、上記ノズル４は移動手段７によって半導体ウエハ２の半径方向に移動するので、上記液柱Ｊを半導体ウエハ２の略全域に渡って噴射することができ、半導体ウエハ２の表面からレジストの残さを除去することができる。
また上記ＯＨラジカルは短時間で消滅し、また過酸化水素水溶液は最終的には水と酸素とに分解されるため、洗浄装置１より排出される液体は無害なものとなるので、排液を容易に処理することができる。 When the aqueous hydrogen peroxide solution is ejected from the nozzle 4, the laser light L having a wavelength in the ultraviolet region is pulse-oscillated from the ultraviolet light oscillator 6a of the ultraviolet light irradiation means 6, and the laser light L is generated inside the nozzle 4 by the optical fiber 6b. Is guided to.
The laser light L is condensed by the condenser lens 6c and irradiated into the aqueous hydrogen peroxide solution. The condenser lens 6c condenses the laser light L in the vicinity of the ejection port 4a, so that the laser light L is The light is guided into the pillar J.
As a result, the laser beam L is guided along the liquid column J to the semiconductor wafer 2 while being repeatedly reflected by the liquid level of the liquid column J. The laser beam L may be guided to the liquid column J after being reflected on the wall surfaces of the first tapered portion 4b and the ejection port 4a.
In this manner, hydrogen peroxide and ultraviolet light react with the portion where the laser light L has passed through the aqueous hydrogen peroxide solution from below the condenser lens 6c to the inside of the liquid column J ejected from the ejection port 4a. As a result, OH radicals are generated.
The ultraviolet light oscillator 6a oscillates the laser light L so that OH radicals are generated every time the pulse is oscillated. In particular, a position where the newly flowing hydrogen peroxide aqueous solution approaches the semiconductor wafer 2. Thus, when the laser beam L is pulse-oscillated, OH radicals are generated at a position close to the semiconductor wafer 2.
As a result, the OH radicals reach the resist residue on the semiconductor wafer 2 before disappearing, and the resist residue is oxidized and decomposed by the strong oxidizing power of the OH radicals. It is washed away by the water stream of the hydrogen peroxide solution injected from the water.
Further, the table 3 rotates the semiconductor wafer 2 in the horizontal direction, and the nozzle 4 is moved in the radial direction of the semiconductor wafer 2 by the moving means 7, so that the liquid column J extends over substantially the entire area of the semiconductor wafer 2. The resist residue can be removed from the surface of the semiconductor wafer 2.
Further, the OH radical disappears in a short time, and the aqueous hydrogen peroxide solution is finally decomposed into water and oxygen, so that the liquid discharged from the cleaning device 1 becomes harmless. It can be handled easily.

上記実施例によれば、レーザ光Ｌをノズル４の噴射口４ａの近傍に集光し、さらにこのレーザ光Ｌをノズル４から噴射される過酸化水素水溶液からなる液柱Ｊ内に導光することで、上記液柱Ｊ内の過酸化水素水溶液全体にレーザ光Ｌを照射することができ、効率良く高濃度にＯＨラジカルを生成することができる。
また、ノズル４から噴射された上記液柱Ｊと、該液柱Ｊ内を導光されるレーザ光Ｌとは、ともに半導体ウエハ２に到達するため、過酸化水素水溶液が半導体ウエハ２に到達する瞬間までＯＨラジカルを生成することができる。
つまりＯＨラジカルが消滅する前に当該ＯＨラジカルを半導体ウエハ２上のレジストの残さに到達させることができるので、酸化力のつよいＯＨラジカルによってレジストの残さを効率的に分解することができるようになる。
また、レーザ光Ｌをパルス発振することにより、半導体ウエハ２の直前に達した過酸化水素水溶液内でＯＨラジカルを生成することができ、確実にＯＨラジカルを半導体ウエハ２に到達させることができる。
さらに、噴射された過酸化水素水溶液の水流により、ＯＨラジカルによって分解されたレジストの残さは半導体ウエハ２より洗い流されるので、レジストの残さを半導体ウエハ２の表面から除去することができる。 According to the above embodiment, the laser beam L is condensed near the injection port 4 a of the nozzle 4, and the laser beam L is guided into the liquid column J made of the hydrogen peroxide solution injected from the nozzle 4. Thus, the entire aqueous hydrogen peroxide solution in the liquid column J can be irradiated with the laser light L, and OH radicals can be efficiently generated at a high concentration.
Further, since the liquid column J ejected from the nozzle 4 and the laser beam L guided through the liquid column J reach the semiconductor wafer 2, the aqueous hydrogen peroxide solution reaches the semiconductor wafer 2. OH radicals can be generated up to the moment.
That is, since the OH radical can reach the resist residue on the semiconductor wafer 2 before the OH radical disappears, the resist residue can be efficiently decomposed by the OH radical having good oxidizing power. .
Further, by oscillating the laser beam L, OH radicals can be generated in the aqueous hydrogen peroxide solution that has just reached the semiconductor wafer 2, and the OH radicals can reliably reach the semiconductor wafer 2.
Furthermore, the resist residue decomposed by the OH radicals is washed away from the semiconductor wafer 2 by the water stream of the jetted aqueous hydrogen peroxide solution, so that the resist residue can be removed from the surface of the semiconductor wafer 2.

なお、上記実施例ではノズル４より過酸化水素水溶液を液柱Ｊにして噴射しているが、下記第２実施例のように上記ノズル４の先端を半導体ウエハ２の表面に接近させてもよい。
この場合上記液柱Ｊは形成されないが、過酸化水素水溶液は半導体ウエハ２とノズル４の先端との間から半導体ウエハ２の表面に広がるようになり、また上記集光レンズ６ｃはレーザ光Ｌを噴射口４ａの近傍、特に半導体ウエハ２の表面近傍に集光することで、半導体ウエハ２の表面近傍でＯＨラジカルを生成させることができ、上記実施例同様、効率的にレジストの残さを分解することができる。 In the above embodiment, the aqueous hydrogen peroxide solution is ejected from the nozzle 4 in the form of the liquid column J. However, the tip of the nozzle 4 may be brought close to the surface of the semiconductor wafer 2 as in the second embodiment below. .
In this case, the liquid column J is not formed, but the aqueous hydrogen peroxide solution spreads between the semiconductor wafer 2 and the tip of the nozzle 4 on the surface of the semiconductor wafer 2, and the condenser lens 6c emits the laser light L. By condensing in the vicinity of the injection port 4a, particularly in the vicinity of the surface of the semiconductor wafer 2, OH radicals can be generated in the vicinity of the surface of the semiconductor wafer 2, and the residue of the resist is efficiently decomposed as in the above embodiment. be able to.

図２は本発明にかかる第２の実施例を示した図であり、以下の説明において、上記第１の実施例と同じ部材についてはその符号に１００を加算して説明するものとする。
本実施例の洗浄装置１０１においても、上記第１実施例と同様のテーブル１０３、過酸化水素水供給手段１０５が用いられ、下記ノズル１０４は上記実施例同様、移動手段１０７により半導体ウエハ１０２の半径方向に往復動するようになっている。
紫外光照射手段１０６は、ノズル１０４内部に設けられた紫外光照射ランプ１０６ａと、該紫外光照射ランプ１０６ａに電力を供給する電源１０６ｂと、紫外光照射ランプ１０６ａと電源１０６ｂとを接続するケーブル１０６ｃとから構成され、このうち上記紫外光照射ランプ１０６ａおよびケーブル１０６ｃの一部には、ノズル１０４内部で過酸化水素水溶液に接触する部分に所要の酸化防止手段が施されている。
上記ノズル１０４の内部には、上記紫外光照射ランプ１０６ａの真下に設けられた噴射口１０４ａと、上記紫外光照射ランプ１０６ａの周囲に形成された断面略半円状の反射面１０４ｂとが形成され、紫外光照射ランプ１０６ａが照射した紫外光のうち、一部の紫外光は上記反射面１０４ｂで反射して噴射口１０４ａに集光されるようになっている。
また、ノズル１０４の先端と半導体ウエハ１０２とが相互に接近した位置に設けられており、噴射口１０４ａより噴射される過酸化水素水溶液がこれらノズル１０４と半導体ウエハ１０２との間から外側に流出するようになっている。 FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment according to the present invention. In the following description, the same members as those in the first embodiment are described by adding 100 to the reference numerals.
Also in the cleaning apparatus 101 of this embodiment, the same table 103 and hydrogen peroxide solution supplying means 105 as in the first embodiment are used, and the nozzle 104 below is the radius of the semiconductor wafer 102 by the moving means 107 as in the above embodiment. It is designed to reciprocate in the direction.
The ultraviolet light irradiation means 106 includes an ultraviolet light irradiation lamp 106a provided in the nozzle 104, a power source 106b that supplies power to the ultraviolet light irradiation lamp 106a, and a cable 106c that connects the ultraviolet light irradiation lamp 106a and the power source 106b. Among these, a part of the ultraviolet light irradiation lamp 106a and the cable 106c is provided with necessary antioxidant means at the part in contact with the hydrogen peroxide solution inside the nozzle 104.
Inside the nozzle 104, there are formed an injection port 104a provided immediately below the ultraviolet light irradiation lamp 106a, and a reflective surface 104b having a substantially semicircular cross section formed around the ultraviolet light irradiation lamp 106a. Among the ultraviolet light irradiated by the ultraviolet light irradiation lamp 106a, a part of the ultraviolet light is reflected by the reflecting surface 104b and condensed on the ejection port 104a.
Further, the tip of the nozzle 104 and the semiconductor wafer 102 are provided at positions close to each other, and the hydrogen peroxide solution injected from the injection port 104a flows out from between the nozzle 104 and the semiconductor wafer 102 to the outside. It is like that.

このような構成とすることで、ノズル１０４から過酸化水素水溶液を半導体ウエハ１０２に噴射している状態で、紫外光照射ランプ１０６ａから紫外光をパルス発振することにより、紫外光は直接または上記反射面１０４ｂで反射した後、噴射口１０４ａに集光されるようになる。
その結果、ノズル１０４の内部でＯＨラジカルが生成され、特に噴射口１０４ａ近傍でＯＨラジカルが多く生成されるようになり、ＯＨラジカルが消滅する前に該ＯＨラジカルによって半導体ウエハ１０２上のレジストの残さを酸化・分解することができる。
また本実施例の場合もノズル１０４から過酸化水素水溶液が噴射されているので、ＯＨラジカルによって分解されたレジストの残さを過酸化水素水溶液によって洗い流すことができる。 With such a configuration, ultraviolet light is directly or directly reflected by oscillating ultraviolet light from the ultraviolet light irradiation lamp 106a in a state where the aqueous hydrogen peroxide solution is jetted from the nozzle 104 to the semiconductor wafer 102. After being reflected by the surface 104b, the light is condensed on the injection port 104a.
As a result, OH radicals are generated inside the nozzle 104, and a large amount of OH radicals are generated particularly in the vicinity of the injection port 104a. Before the OH radicals disappear, the resist residue on the semiconductor wafer 102 is left behind by the OH radicals. Can be oxidized and decomposed.
Also in this embodiment, since the aqueous hydrogen peroxide solution is ejected from the nozzle 104, the residue of the resist decomposed by the OH radicals can be washed away with the aqueous hydrogen peroxide solution.

なお、本実施例の洗浄装置１、１０１は半導体ウエハ２、１０２におけるレジストの残さの除去を行っているが、他にも電子基板の精密洗浄や、ビアホール内の樹脂の残さの除去等にも使用することができる。
また本発明の他の用途として、上記ノズル４、１０４を把持可能なハンドピースとするとともに、過酸化水素水溶液の濃度を適宜設定することで、歯科分野において歯の表面の漂白を行うことにも応用が可能である。 Although the cleaning apparatuses 1 and 101 of this embodiment remove the resist residue on the semiconductor wafers 2 and 102, they are also used for precision cleaning of electronic substrates and removal of resin residues in via holes. Can be used.
In addition, as another application of the present invention, the above-mentioned nozzles 4 and 104 can be used as gripping handpieces, and the concentration of the aqueous hydrogen peroxide solution can be set as appropriate to bleach the tooth surface in the dental field. Application is possible.

本発明の第１実施例を示す洗浄装置の該略図。1 is a schematic view of a cleaning apparatus showing a first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施例を示す洗浄装置の該略図。The schematic diagram of the cleaning apparatus showing a second embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１、１０１ 洗浄装置 ２、１０２ 半導体ウエハ
４、１０４ ノズル ４ａ、１０４ａ 噴射口
５、１０５ 過酸化水素水供給手段 ６、１０６ 紫外光照射手段
６ｃ 集光レンズ Ｌ レーザ光
Ｊ 液柱 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 Cleaning apparatus 2,102 Semiconductor wafer 4,104 Nozzle 4a, 104a Injection port 5,105 Hydrogen peroxide water supply means 6,106 Ultraviolet light irradiation means 6c Condensing lens L Laser beam J Liquid column

Claims (7)

被洗浄物に向けて過酸化水素を含んだ過酸化水素水溶液を噴射するノズルと、上記ノズルに過酸化水素水溶液を供給する過酸化水素水供給手段と、上記過酸化水素水溶液に紫外光を照射する紫外光照射手段とを備えた洗浄装置において、
上記紫外光照射手段は紫外光を上記ノズル内部の過酸化水素水溶液に照射することを特徴とする洗浄装置。 A nozzle for injecting a hydrogen peroxide solution containing hydrogen peroxide toward the object to be cleaned, a hydrogen peroxide solution supply means for supplying the hydrogen peroxide solution to the nozzle, and irradiating the hydrogen peroxide solution with ultraviolet light In the cleaning apparatus provided with ultraviolet light irradiation means to
The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet light irradiation means irradiates the aqueous hydrogen peroxide solution in the nozzle with ultraviolet light. 上記紫外光照射手段は、ノズルの外部に位置して紫外光を発振する紫外光発振器と、発振された紫外光をノズルの内部に導光する導光路と、ノズルの内部に設けられた集光レンズとを備え、
上記ノズルの内部で導光路から出射した紫外光は上記集光レンズにより集光されて、上記ノズルの噴射口より噴射される過酸化水素水溶液に照射されることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。 The ultraviolet light irradiation means includes an ultraviolet light oscillator that oscillates ultraviolet light that is located outside the nozzle, a light guide that guides the oscillated ultraviolet light to the inside of the nozzle, and a light collection provided inside the nozzle. With a lens,
The ultraviolet light emitted from the light guide path inside the nozzle is condensed by the condenser lens and irradiated to the hydrogen peroxide aqueous solution ejected from the ejection port of the nozzle. Cleaning equipment. 上記集光レンズにより集光される紫外光の焦点を上記ノズルの噴射口近傍としたことを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。   The cleaning apparatus according to claim 2, wherein the focal point of the ultraviolet light collected by the condenser lens is in the vicinity of the nozzle outlet. 上記ノズルは過酸化水素水溶液を上記噴射口から液柱状に噴出するとともに、
上記紫外光は、噴射された液柱内を導光されて被洗浄物に案内されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の洗浄装置。 The nozzle ejects an aqueous hydrogen peroxide solution in a liquid column shape from the ejection port,
4. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet light is guided through the jetted liquid column and guided to the object to be cleaned. 上記紫外光照射手段は、上記ノズル内部に設けられた紫外光照射ランプであることを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。   The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the ultraviolet light irradiation means is an ultraviolet light irradiation lamp provided inside the nozzle. 上記ノズル内部に、上記紫外光照射ランプから照射された紫外光をノズルの噴射口近傍へと反射させる反射面を形成したことを特徴とする請求項５に記載の洗浄装置。   The cleaning apparatus according to claim 5, wherein a reflection surface that reflects ultraviolet light emitted from the ultraviolet light irradiation lamp to the vicinity of an ejection opening of the nozzle is formed inside the nozzle. 上記紫外光照射手段は紫外光をパルス照射することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の洗浄装置。
The cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the ultraviolet light irradiation means performs pulse irradiation of ultraviolet light.
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