JP2016092340A - 基板の洗浄方法及び装置 - Google Patents

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中島 秀之
Hideyuki Nakajima
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Abstract

【課題】マイクロナノバブルによる洗浄効果が格段に高くなり、パーティクル、金属、有機物などの種々の異物を基板上から効率的に除去することが可能な基板の洗浄方法及び装置を提供する。【解決手段】洗浄装置は、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源6と、マイクロナノバブル水供給源6から供給されるマイクロナノバブル水を基板9に吐出するマイクロナノバブル水ノズル7と、水又はガスの少なくとも1つを基板9に吐出する流体ノズル8とを備える。この洗浄装置を用い、マイクロナノバブル水を洗浄液として用いる基板9の洗浄方法において、マイクロナノバブル水に、水又はガスの少なくとも1つを添加する。【選択図】図10

Description

本発明は、高い洗浄度が求められるシリコン基板、ガラス基板等の洗浄方法及び装置に関するものである。
半導体用のシリコン基板や液晶用のガラス基板等の電子材料は、高い洗浄度が求められ、洗浄液としては、除去すべき汚染物質(異物)の性質によって、アンモニアと過酸化水素水の混合物、塩酸と過酸化水素水の混合物、硫酸と過酸化水素水の混合物、フッ酸等が用いられる。しかし、これらの薬品は、人体にとって危険であり、使用後の処理にかかる手間やコストが問題となる。
この問題に対し、一部の工程ではオゾンが用いられる。オゾンは、時間の経過と共に自己分解し、最後には酸素になるので、人体にとって安全であり、使用後の処理にかかる手間やコストが抑えられる。しかし、オゾンは、上記した薬品に比べると酸化力が小さく、濃度を高めるにも限界がある。
このような課題に対し、近年、マイクロナノバブル水の研究が進んでいる。この作用は、マイクロナノバブル水を被洗浄物の表面に接触させることにより、マイクロナノバブルが異物に付着して異物が取り除かれるというものであり、この原理を活用した洗浄装置が提案されている(特許文献1参照)。
しかし、マイクロナノバブル水は、被洗浄物である基板に付着しやすく離れにくい性質があること、また、マイクロナノバブル水に含まれる気泡が小さくなるほど水が凝縮し基板に対して弾きやすくなる性質をもつことから、洗浄効果は高くなかった。また、マイクロバブル水と超音波振動子とを組み合せた装置の提案も過去にあった(特許文献2参照)。
しかしながら、超音波は被洗浄物に衝撃を与えるので、基板上の回路パターンが微細化された場合には、その回路パターンに超音波の衝撃が加わり、基板の損傷を招くという問題点があった。
特開2013−248582号公報 特開2005−093873号公報
上記の問題点に鑑み、本発明者は、鋭意研究の結果、マイクロナノバブル水を洗浄液として用いる基板の洗浄工程において、マイクロナノバブル水に水又はガスを添加する基板の洗浄方法及び装置の発明をするに至った。
本発明は、マイクロナノバブル水を洗浄液として用いる基板の洗浄方法において、マイクロナノバブル水に水又はガスの少なくとも1つを添加することを第一の特徴とする。
また、本発明は、前記水又は前記ガスを添加する場所が、前記基板の表面であることを第二の特徴とする。
更に、本発明は、前記ガスが空気、酸素、窒素、水素、不活性ガスの少なくともいずれか1つであることを第三の特徴とし、添加する前記ガスによって生成されるバブル水の気泡の径が、前記マイクロナノバブル水の気泡の径よりも大きいことを第四の特徴とする。
また、本発明は、前記マイクロナノバブル水がオゾンを含むことを第五の特徴とする。
本発明は、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源から供給される前記マイクロナノバブル水を基板に吐出するマイクロナノバブル水ノズルと、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを第六の特徴とし、前記流体ノズルが、前記マイクロナノバブル水ノズルに配管を接続することによって構成され、前記配管を通して水又はガスの少なくとも1つを供給することにより、前記マイクロナノバブル水と前記水又はガスの少なくとも1つを混合して前記基板に吐出することを第七の特徴とする。
また、本発明は、基板が浸漬される槽と、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源からの前記マイクロナノバブル水を前記槽内に上から供給するマイクロナノバブル水ノズルと、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを第八の特徴とし、基板が浸漬される槽と、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源と前記槽との間に介在され、前記マイクロナノバブル水供給源からの前記マイクロナノバブル水を前記槽内に供給するマイクロナノバブル水供給用配管と、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを第九の特徴とする。
本発明に係る基板の洗浄方法及び装置によれば、マイクロナノバブルによる洗浄効果が格段に高くなり、パーティクル、金属、有機物などの種々の異物を被洗浄物である基板上から効率的に除去することが可能となる。
マイクロナノバブル水の基板に対する特性(撥水性)を模式的に示した図である。 本発明の第一の実施形態におけるマイクロナノバブル水に水を投入したことによる作用を模式的に示した図である。 マイクロナノバブル水の基板に対する特性(微細バブルの吸着性)を模式的に示した図である。 本発明の第二の実施形態におけるマイクロナノバブル水にガスを投入したことによる作用を模式的に示した図である。 本発明の実施例1におけるガラス基板の縁に付着した粘着剤が除去されたことを示した図(写真)である。 比較例1におけるガラス基板の縁に付着した粘着剤が除去されなかったことを示した図(写真)である。 本発明の実施例2と実施例3及び比較例2と比較例3におけるレジスト除去速度を示した図である。 本発明の実施例2と実施例3及び比較例2と比較例3における60分洗浄後のレジスト除去量を示した図である。 試験に用いるマイクロナノバブル水装置を示した図である。 本発明の第一及び第二の実施形態における洗浄装置の構成を示した図である。 本発明の第一及び第二の実施形態における洗浄装置の他の構成を示した図である。 本発明の第一及び第二の実施形態における洗浄装置の更なる他の構成を示した図である。
まず、本発明の第一の実施形態について図1、図2及び図9を基に説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことはいうまでもない。
[第一の実施形態]
図1に示すように、マイクロナノバブル水1は、水の凝集力が大きくなり濡れ性が乏しく、被洗浄物である基板2に対する接触面が小さいため、基板2上の汚れ(異物)を除去することはできない。
これに対し、図2に示すように、マイクロナノバブル水1に水5を添加することにより、マイクロナノバブル水1の表面張力が小さくなり、濡れ性を向上させることができる。その結果、基板2に対するマイクロナノバブル水1の接触面が増大し、マイクロナノバブルを効率的に被洗浄物である基板2に作用させることができるので、基板2上の汚れ(異物)を効率的に除去することができる。
本発明でいうマイクロナノバブル水とは、マイクロバブルとナノバブルを含む水である。マイクロバブル水とは、直径が0.1μm〜50μmの気泡を含む水であり、ナノバブル水とは、直径が100nm未満の気泡を含む水である。
また、マイクロナノバブル水に添加する水としては、純水、超純水、アルカリ電解水などがある。
水の添加の仕方は図9に示すようなマイクロナノバブル水装置によって生成されたマイクロナノバブル水に図10に示す洗浄装置を用いて並用して添加してもよいし、バッチ処理の場合には図11に示すように被洗浄物である基板9が浸漬された槽内に直接水を送り込んでもよい。さらに、図12に示すように、マイクロナノバブル水に添加し混合して、被洗浄物である基板9に吐出してもよい。なお、図10〜図12中、6はマイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源、7はマイクロナノバブル水供給源6から供給されるマイクロナノバブル水を基板9に吐出するマイクロナノバブル水ノズル、8は水又はガスの少なくとも1つを基板9に吐出する流体ノズル、10は(水又はガスの)配管、11は基板9が浸漬される槽、12はマイクロナノバブル水供給源6からのマイクロナノバブル水を槽11内に上から供給するマイクロナノバブル水ノズル、13はマイクロナノバブル水供給源6と槽11との間に介在され、マイクロナノバブル水供給源6からのマイクロナノバブル水を槽11内に供給するマイクロナノバブル水供給用配管をそれぞれ示している。
また、水の量は送り込む場所によって任意に変えることができるが、水を送り込む場所を、被洗浄物である基板9の近傍にすれば、少ない量で足りる。更に、生成されるマイクロナノバブル水がオゾンを含むようにすれば、酸化速度が増大し速やかな有機物の除去が可能となる。
また、超音波と組み合せてもよい。
次に、本発明の第二の実施形態について図3、図4及び図9を基に説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことはいうまでもない。
[第二の実施形態]
図3に示すように、マイクロナノバブル水1は、微細バブルの特性上、基板2に付着したまま離れにくい性質があり、マイクロナノバブル3が付着したままだと汚れ(異物)を除去することができない。
これに対し、図4に示すように、マイクロナノバブル水1にガス4を添加することにより、浮力の大きな気泡が生じ、 当該気泡の浮力で基板2に付着しやすいマイクロナノバブル3を除去することができる。その結果、新鮮なマイクロナノバブル3を次から次へと被洗浄物である基板2に作用させることができるので、基板2上の汚れ(異物)を効率的に除去することができる。
ガスの添加の仕方は図9に示すようなマイクロナノバブル水装置によって生成されたマイクロナノバブル水に図10に示す洗浄装置を用いて並用して添加してもよいし、バッチ処理の場合には図11に示すように被洗浄物である基板9が浸漬された槽内に直接ガスを送り込んでもよい。さらに、図12に示すように、マイクロナノバブル水に添加し混合して、被洗浄物である基板9に吐出してもよい。
また、ガスの種類やガスの量は送り込む場所によって任意に変えることができるが、ガスを送り込む場所を、被洗浄物である基板9の近傍にすれば、少ない量で足りる。更に、生成されるマイクロナノバブル水がオゾンを含むようにすれば、酸化速度が増大し速やかな有機物の除去が可能となる。
また、超音波と組み合せてもよい。
[実施例1]
図9に示すマイクロナノバブル水装置(シグマテクノロジー社製、型式PM-5)と図10又は図12に示す洗浄装置を用いて、ガラス基板の縁に付着した粘着剤の除去を行った。方法としては、マイクロナノバブル水装置に酸素(純度99.5%以上)を投入して酸素マイクロナノバブル水を生成し、これを600ml/minの流速でガラス基板に掛け流すと同時に、超純水(比抵抗18.2MΩ・cm,TOC3ppb,28.5℃)を100ml/minの流速で同じガラス基板に掛け流す方法を採用した。
その結果、図5(写真)に示すように、洗浄開始10分で粘着剤が柔らかくなり、綿棒で軽く擦ると粘着剤は取れた。
[実施例2]
図9に示すマイクロナノバブル水装置(シグマテクノロジー社製、型式PM-5)と図11に示す洗浄装置を用いて、シリコン基板に塗布されたレジストの除去を行った。この場合、マイクロナノバブル水装置にオゾンガス(濃度180g/m)を投入してオゾンマイクロナノバブル水を生成し(オゾン水濃度30mg/L)、シリコン基板を浸漬した500mlビーカーの中に600ml/minの流速でオゾンマイクロナノバブル水を投入すると共に、超純水(比抵抗18.2MΩ・cm,TOC3ppb,26.5℃)を150ml/minの流速でシリコン基板を浸漬したビーカーに投入して、60分間洗浄処理を行った。
その結果、図7に示すようにレジスト除去速度は128nm/minとなり、図8に示すようにレジスト除去量は7680nmとなった。
[実施例3]
図9に示すマイクロナノバブル水装置(シグマテクノロジー社製、型式PM-5)と図11に示す洗浄装置を用いて、シリコン基板に塗布されたレジストの除去を行った。この場合、マイクロナノバブル水装置にオゾンガス(濃度180g/m)を投入してオゾンマイクロナノバブル水を生成し(オゾン水濃度30mg/L)、シリコン基板を浸漬した500mlビーカーの中に600ml/minの流速でオゾンマイクロナノバブル水を投入すると共に、シリコン基板を浸漬したビーカーの中に酸素ガスを供給(2L/min)して、60分間洗浄処理を行った。
その結果、図7に示すようにレジスト除去速度は99nm/minとなり、図8に示すようにレジスト除去量は5940nmとなった。
[比較例1]
図9に示すマイクロナノバブル水装置(シグマテクノロジー社製、型式PM-5)を用いて、ガラス基板の縁に付着した粘着剤の除去を行った。方法としては、マイクロナノバブル水装置に酸素(純度99.5%以上)を投入して酸素マイクロナノバブル水を生成し、これを600ml/minの流速で30分間、ガラス基板に掛け流す方法を採用した。
その結果、図6(写真)に示すように、粘着剤は取れなかった。
[比較例2]
オゾン水を用いて、シリコン基板に塗布されたレジストの除去を行った。この場合、オゾン水(30mg/L)を生成し、シリコン基板を浸漬した500mlビーカーの中に600ml/minの流速でオゾン水を投入して、60分間洗浄処理を行った。
その結果、図7に示すようにレジスト除去速度は18nm/minであり、図8に示すようにレジスト除去量は実施例2の場合よりも少量の1080nmであった。
[比較例3]
図9に示すマイクロナノバブル水装置を用いて、シリコン基板に塗布されたレジストの除去を行った。この場合、マイクロナノバブル水装置にオゾンガス(濃度180g/m)を投入してオゾンマイクロナノバブル水を生成し(オゾン水濃度30mg/L)、シリコン基板を浸漬した500mlビーカーの中に600ml/minの流速でオゾンマイクロナノバブル水を投入して、60分間洗浄処理を行った。
その結果、図7に示すようにレジスト除去速度は65nm/minであり、図8に示すようにレジスト除去量は実施例3の場合よりも少量の3900nmであった。
1…マイクロナノバブル水
2…基板
3…マイクロナノバブル
4…ガス
5…水
6…マイクロナノバブル水供給源
7…マイクロナノバブル水ノズル
8…流体ノズル
9…基板
10…(水又はガスの)配管
11…槽
12…マイクロナノバブル水ノズル
13…マイクロナノバブル水供給用配管

Claims (9)

  1. マイクロナノバブル水を洗浄液として用いる基板の洗浄方法において、マイクロナノバブル水に水又はガスの少なくとも1つを添加することを特徴とする基板の洗浄方法。
  2. 前記水又は前記ガスを添加する場所が、前記基板の表面であることを特徴とする請求項1に記載の基板の洗浄方法。
  3. 前記ガスが空気、酸素、窒素、水素、不活性ガスの少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項1又は2に記載の基板の洗浄方法。
  4. 添加する前記ガスによって生成されるバブル水の気泡の径が、前記マイクロナノバブル水の気泡の径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板の洗浄方法。
  5. 前記マイクロナノバブル水がオゾンを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の基板の洗浄方法。
  6. マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源から供給される前記マイクロナノバブル水を基板に吐出するマイクロナノバブル水ノズルと、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを特徴とする基板の洗浄装置。
  7. 前記流体ノズルが、前記マイクロナノバブル水ノズルに配管を接続することによって構成され、前記配管を通して水又はガスの少なくとも1つを供給することにより、前記マイクロナノバブル水と前記水又はガスの少なくとも1つを混合して前記基板に吐出することを特徴とする請求項6に記載の基板の洗浄装置。
  8. 基板が浸漬される槽と、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源からの前記マイクロナノバブル水を前記槽内に上から供給するマイクロナノバブル水ノズルと、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを特徴とする基板の洗浄装置。
  9. 基板が浸漬される槽と、マイクロナノバブル水を供給するマイクロナノバブル水供給源と、前記マイクロナノバブル水供給源と前記槽との間に介在され、前記マイクロナノバブル水供給源からの前記マイクロナノバブル水を前記槽内に供給するマイクロナノバブル水供給用配管と、水又はガスの少なくとも1つを前記基板に吐出する流体ノズルとを備えたことを特徴とする基板の洗浄装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106098592A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 北京七星华创电子股份有限公司 微纳米气泡清洗晶圆的***及方法
CN107166461A (zh) * 2017-06-15 2017-09-15 杭州老板电器股份有限公司 一种微纳米气泡清洗技术的免拆洗油烟机
JP2019094392A (ja) * 2017-11-20 2019-06-20 大同メタル工業株式会社 洗浄液
CN110473773A (zh) * 2019-08-22 2019-11-19 北京北方华创微电子装备有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗设备
WO2020075844A1 (ja) * 2018-10-12 2020-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 微細気泡洗浄装置及び微細気泡洗浄方法
JP2021021603A (ja) * 2019-07-26 2021-02-18 橋本 博之 放射能処理方法
US11505717B2 (en) * 2017-06-01 2022-11-22 Jgc Catalysts And Chemicals Ltd. Nanobubble-containing inorganic oxide fine particle and abrasive containing same

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106098592A (zh) * 2016-06-20 2016-11-09 北京七星华创电子股份有限公司 微纳米气泡清洗晶圆的***及方法
US11505717B2 (en) * 2017-06-01 2022-11-22 Jgc Catalysts And Chemicals Ltd. Nanobubble-containing inorganic oxide fine particle and abrasive containing same
CN107166461A (zh) * 2017-06-15 2017-09-15 杭州老板电器股份有限公司 一种微纳米气泡清洗技术的免拆洗油烟机
JP2019094392A (ja) * 2017-11-20 2019-06-20 大同メタル工業株式会社 洗浄液
WO2020075844A1 (ja) * 2018-10-12 2020-04-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 微細気泡洗浄装置及び微細気泡洗浄方法
JP2021021603A (ja) * 2019-07-26 2021-02-18 橋本 博之 放射能処理方法
CN110473773A (zh) * 2019-08-22 2019-11-19 北京北方华创微电子装备有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗设备
CN110473773B (zh) * 2019-08-22 2022-03-22 北京北方华创微电子装备有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗设备

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