JPH10144650A - 半導体材料の洗浄装置 - Google Patents
半導体材料の洗浄装置Info
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- JPH10144650A JPH10144650A JP8299097A JP29909796A JPH10144650A JP H10144650 A JPH10144650 A JP H10144650A JP 8299097 A JP8299097 A JP 8299097A JP 29909796 A JP29909796 A JP 29909796A JP H10144650 A JPH10144650 A JP H10144650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体材料の洗浄装置の処理効率を向上させ
るとともに、ウオーターマークの発生などの問題を生じ
ることのない半導体材料の洗浄装置を提供する。 【解決手段】 処理用薬液および純水のスプレーにより
半導体材料を洗浄する手段と、チャンバー内に他の処理
用薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて処理する
手段と、チャンバーの中で半導体材料が浸漬された処理
用薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触さ
せて界面層で遮断しながら処理用薬液または純水を排出
する手段とを備える。
るとともに、ウオーターマークの発生などの問題を生じ
ることのない半導体材料の洗浄装置を提供する。 【解決手段】 処理用薬液および純水のスプレーにより
半導体材料を洗浄する手段と、チャンバー内に他の処理
用薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて処理する
手段と、チャンバーの中で半導体材料が浸漬された処理
用薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触さ
せて界面層で遮断しながら処理用薬液または純水を排出
する手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体材料の洗
浄装置に係り、特に半導体ウェハを処理するラインにお
いて半導体材料を洗浄するのに有効なものである。
浄装置に係り、特に半導体ウェハを処理するラインにお
いて半導体材料を洗浄するのに有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの微細化に伴い、半導体
製造プロセスにおける半導体材料の洗浄工程は、非常に
重要な位置づけとなっている。また、洗浄装置の設置面
積（フットプリント）を縮小するために、複数の薬液洗
浄をひとつのチャンバー（槽）で行うことのできる、一
槽式の洗浄装置が近年台頭してきている。
製造プロセスにおける半導体材料の洗浄工程は、非常に
重要な位置づけとなっている。また、洗浄装置の設置面
積（フットプリント）を縮小するために、複数の薬液洗
浄をひとつのチャンバー（槽）で行うことのできる、一
槽式の洗浄装置が近年台頭してきている。
【０００３】半導体材料をウエット洗浄する装置は、被
洗浄物を薬液に浸潰して行うデイップ式装置と、ノズル
等から薬液を噴射して洗浄を行うスプレー式装置に大別
できる。先ず、従来のー糟式のディップ式洗浄装置を図
７に示す模式図に従って説明する。この従来の洗浄装置
は、チャンバー１内に被洗浄材料２をガイド３を用いて
固定し、チャンバー１の下部より洗浄液及び純水を注入
しチャンバー１の上部より排水することにより洗浄処理
する機能を持つ。冷純水と温純水を配管４ａのラインで
混合することによって、温度、流量をコントロールして
注入し、また、薬液は、薬液供給ユニット４ｂより純水
と同時に注入する。
洗浄物を薬液に浸潰して行うデイップ式装置と、ノズル
等から薬液を噴射して洗浄を行うスプレー式装置に大別
できる。先ず、従来のー糟式のディップ式洗浄装置を図
７に示す模式図に従って説明する。この従来の洗浄装置
は、チャンバー１内に被洗浄材料２をガイド３を用いて
固定し、チャンバー１の下部より洗浄液及び純水を注入
しチャンバー１の上部より排水することにより洗浄処理
する機能を持つ。冷純水と温純水を配管４ａのラインで
混合することによって、温度、流量をコントロールして
注入し、また、薬液は、薬液供給ユニット４ｂより純水
と同時に注入する。
【０００４】このような洗浄装置では、被洗浄材料２を
薬液に浸漬するためには、チャンバー１内の純水を薬液
と置換する必要があり、また薬液浸漬後の水洗時にはチ
ャンバー１内の薬液を純水と置換する必要があるが、完
全に置換するのに時間がかかる。特に、薬液浸漬後の水
洗では、洗浄水の比抵抗が完全に回復するまでに、かな
りの時間を要し、処理効率（スループット）を劣化させ
ている。
薬液に浸漬するためには、チャンバー１内の純水を薬液
と置換する必要があり、また薬液浸漬後の水洗時にはチ
ャンバー１内の薬液を純水と置換する必要があるが、完
全に置換するのに時間がかかる。特に、薬液浸漬後の水
洗では、洗浄水の比抵抗が完全に回復するまでに、かな
りの時間を要し、処理効率（スループット）を劣化させ
ている。
【０００５】次に、従来のー糟式のスプレー式洗浄装置
を図８に示す模式図に従って説明する。この従来の洗浄
装置は、チャンバー１内で被洗浄材料２をガイド３を用
いて固定、回転させ、ノズル４より洗浄液５を噴射して
洗浄処理を行う機能を持っている。この装置で洗浄処理
する場合、薬液処理時と、水洗時との置換が容易であ
り、上述のディップ式洗浄装置と比較すると処理効率
（スループット）が良いことが特徴である。しかし、最
終洗浄後、被洗浄材料を乾燥する際、被洗浄材料を回転
させ液体を振り切るスピン乾燥を行っており、そのため
材料表面にウオーターマークといわれるシミが発生して
しまう。材料表面にウオーターマークが発生すると、デ
バイス特性に悪影響を及ぼし、歩留まりを著しく低下さ
せることが分かっており、スプレー方式洗浄装置の課題
となっている。したがって、同一チャンバーで複数の薬
液を用いた洗浄を行う場合、スループットが良く、かつ
ウオーターマークの発生しない装置は無かった。
を図８に示す模式図に従って説明する。この従来の洗浄
装置は、チャンバー１内で被洗浄材料２をガイド３を用
いて固定、回転させ、ノズル４より洗浄液５を噴射して
洗浄処理を行う機能を持っている。この装置で洗浄処理
する場合、薬液処理時と、水洗時との置換が容易であ
り、上述のディップ式洗浄装置と比較すると処理効率
（スループット）が良いことが特徴である。しかし、最
終洗浄後、被洗浄材料を乾燥する際、被洗浄材料を回転
させ液体を振り切るスピン乾燥を行っており、そのため
材料表面にウオーターマークといわれるシミが発生して
しまう。材料表面にウオーターマークが発生すると、デ
バイス特性に悪影響を及ぼし、歩留まりを著しく低下さ
せることが分かっており、スプレー方式洗浄装置の課題
となっている。したがって、同一チャンバーで複数の薬
液を用いた洗浄を行う場合、スループットが良く、かつ
ウオーターマークの発生しない装置は無かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の半導体材料の洗浄装置では、処理に時間がかかって処
理効率が悪いとか、洗浄後の乾燥時にウオーターマーク
が発生するなどの問題があった。この発明は、このよう
な従来の問題を解決するためになされたもので、洗浄の
処理効率を向上させるとともに、ウオーターマークの発
生などの問題を生じることのない半導体材料の洗浄装置
を提供しようとするものである。
の半導体材料の洗浄装置では、処理に時間がかかって処
理効率が悪いとか、洗浄後の乾燥時にウオーターマーク
が発生するなどの問題があった。この発明は、このよう
な従来の問題を解決するためになされたもので、洗浄の
処理効率を向上させるとともに、ウオーターマークの発
生などの問題を生じることのない半導体材料の洗浄装置
を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体材料の
洗浄装置は、半導体材料をチャンバーの中で保持し処理
用薬液および／または純水によるスプレーおよび／また
は浸漬により前記半導体材料を洗浄する手段と、前記チ
ャンバーの中で前記半導体材料が浸漬された前記処理用
薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触させ
て遮断しながら前記処理用薬液または純水を排出する手
段とを備えたものである。ここにおいては、半導体材料
を任意のステップで、また乾燥前の最終ステップで純水
に浸漬した後、乾燥用の薬液もしくは薬液蒸気に置換す
る場合を含む。またこの場合、半導体材料の保持は、カ
セット式とカセットレス式の両方を含む。
洗浄装置は、半導体材料をチャンバーの中で保持し処理
用薬液および／または純水によるスプレーおよび／また
は浸漬により前記半導体材料を洗浄する手段と、前記チ
ャンバーの中で前記半導体材料が浸漬された前記処理用
薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触させ
て遮断しながら前記処理用薬液または純水を排出する手
段とを備えたものである。ここにおいては、半導体材料
を任意のステップで、また乾燥前の最終ステップで純水
に浸漬した後、乾燥用の薬液もしくは薬液蒸気に置換す
る場合を含む。またこの場合、半導体材料の保持は、カ
セット式とカセットレス式の両方を含む。
【０００８】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、処理用薬液および／または純水のスプレーにより半
導体材料を洗浄した後、前記チャンバー内に他の処理用
薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて処理するよ
うにしたものである。ここにおいては、処理用の薬液と
純水との洗浄を１回以上数回繰り返した後に、他の薬液
をチャンバー内に充填し、半導体材料をディップ方式
（浸漬方式）で処理する場合を含む。
は、処理用薬液および／または純水のスプレーにより半
導体材料を洗浄した後、前記チャンバー内に他の処理用
薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて処理するよ
うにしたものである。ここにおいては、処理用の薬液と
純水との洗浄を１回以上数回繰り返した後に、他の薬液
をチャンバー内に充填し、半導体材料をディップ方式
（浸漬方式）で処理する場合を含む。
【０００９】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、半導体材料を浸漬させる前記処理用の薬液または純
水を前記チャンバーの下部より注入・排出するようにし
たものである。
は、半導体材料を浸漬させる前記処理用の薬液または純
水を前記チャンバーの下部より注入・排出するようにし
たものである。
【００１０】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記処理用薬液の注入により半導体材料の下半部が
浸漬されたとき、前記半導体材料を上下反転させて、さ
らに前記薬液の注入を継続するようにしたものである。
ここにおいては、好ましくはチャンバー下部から薬液を
所定の流量で注入し充満させて半導体材料を浸潰した
後、注入した際と同じ速度でチャンバー下部から薬液を
ドレインする場合を含む。
は、前記処理用薬液の注入により半導体材料の下半部が
浸漬されたとき、前記半導体材料を上下反転させて、さ
らに前記薬液の注入を継続するようにしたものである。
ここにおいては、好ましくはチャンバー下部から薬液を
所定の流量で注入し充満させて半導体材料を浸潰した
後、注入した際と同じ速度でチャンバー下部から薬液を
ドレインする場合を含む。
【００１１】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの上部から供給
して、前記半導体材料が浸漬された前記処理用薬液また
は純水に接触または溶解させることにより上層の気相と
の間を遮断する界面層を形成するようにしたものであ
る。ここにおいては、界面層により、水分が薬液もしく
は純水の側から、乾燥された側の半導体材料に接しな
い、もしくは水分を乾燥された側に供給させない機能を
そなえる。また、好ましくは半導体材料を垂直もしくは
垂直に近い角度で保持し、チャンバーの中で洗浄、水洗
もしくは置換後に乾燥をする。ここにおいては、最終洗
浄後、処理用薬液もしくは純水に半導体材料が浸漬され
ている状態で、チャンバー内の薬液よりも比重の小さい
乾燥用薬液をチャンバー上部よりチャンバー内に注入す
ることによって、チャンバー内液体と直接置換する場合
を含む。
は、前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの上部から供給
して、前記半導体材料が浸漬された前記処理用薬液また
は純水に接触または溶解させることにより上層の気相と
の間を遮断する界面層を形成するようにしたものであ
る。ここにおいては、界面層により、水分が薬液もしく
は純水の側から、乾燥された側の半導体材料に接しな
い、もしくは水分を乾燥された側に供給させない機能を
そなえる。また、好ましくは半導体材料を垂直もしくは
垂直に近い角度で保持し、チャンバーの中で洗浄、水洗
もしくは置換後に乾燥をする。ここにおいては、最終洗
浄後、処理用薬液もしくは純水に半導体材料が浸漬され
ている状態で、チャンバー内の薬液よりも比重の小さい
乾燥用薬液をチャンバー上部よりチャンバー内に注入す
ることによって、チャンバー内液体と直接置換する場合
を含む。
【００１２】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記乾燥用の薬液蒸気を前記チャンバーの上部から
供給して、前記処理用薬液または純水の表層に溶解また
は凝縮させることにより前記処理用薬液または純水に遮
断用の界面層を形成するようにしたものである。
は、前記乾燥用の薬液蒸気を前記チャンバーの上部から
供給して、前記処理用薬液または純水の表層に溶解また
は凝縮させることにより前記処理用薬液または純水に遮
断用の界面層を形成するようにしたものである。
【００１３】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記遮断用の界面層を、前記処理用の薬液または純
水の表層に生じる波高よりも厚く形成したものである。
この場合、気体（外気、雰囲気、大気）側と水もしくは
洗浄液側とを遮断する分離・遮断用の界面層を、液面の
揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、分離・遮断
がとぎれることを防ぐ機能を含む。
は、前記遮断用の界面層を、前記処理用の薬液または純
水の表層に生じる波高よりも厚く形成したものである。
この場合、気体（外気、雰囲気、大気）側と水もしくは
洗浄液側とを遮断する分離・遮断用の界面層を、液面の
揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、分離・遮断
がとぎれることを防ぐ機能を含む。
【００１４】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記遮断用の界面層の厚みを２ｍｍよりも厚く形成
したものである。この場合、気体（外気、雰囲気、大
気）側と水もしくは洗浄液側とを遮断する分離・遮断層
を、液面の揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、
分離・遮断がとぎれることを防ぐ機能を含む。
は、前記遮断用の界面層の厚みを２ｍｍよりも厚く形成
したものである。この場合、気体（外気、雰囲気、大
気）側と水もしくは洗浄液側とを遮断する分離・遮断層
を、液面の揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、
分離・遮断がとぎれることを防ぐ機能を含む。
【００１５】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの下部から注入
して半導体材料が浸漬された前記処理用の薬液または純
水と置換するようにしたものである。この場合、最終洗
浄後、洗浄液もしくは純水に半導体材料が浸漬されてい
る状態で、チャンバー内薬液よりも比重の大きい乾燥用
薬液をチャンバー下部より注入してチャンバー内液体と
直接置換する場合を含む。
は、前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの下部から注入
して半導体材料が浸漬された前記処理用の薬液または純
水と置換するようにしたものである。この場合、最終洗
浄後、洗浄液もしくは純水に半導体材料が浸漬されてい
る状態で、チャンバー内薬液よりも比重の大きい乾燥用
薬液をチャンバー下部より注入してチャンバー内液体と
直接置換する場合を含む。
【００１６】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記処理用の薬液として、アンモニアと過酸化水素
水と水との混合液、塩酸と過酸化水素水と水との混合
液、硫酸と過酸化水素水と水との混合液、フッ化水素酸
と水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との
混合液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水との混
合液（バッファードフッ酸）、オゾンと水との混合液、
または電解イオン水のいずれかを用いるものである。
は、前記処理用の薬液として、アンモニアと過酸化水素
水と水との混合液、塩酸と過酸化水素水と水との混合
液、硫酸と過酸化水素水と水との混合液、フッ化水素酸
と水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との
混合液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水との混
合液（バッファードフッ酸）、オゾンと水との混合液、
または電解イオン水のいずれかを用いるものである。
【００１７】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記処理用薬液として、フッ化水素酸と水との混合
液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混合液、また
はフッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水とお混合液
（バッファードフッ酸）のいずれかを用いて酸化膜除去
を行うようにしたものである。
は、前記処理用薬液として、フッ化水素酸と水との混合
液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混合液、また
はフッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水とお混合液
（バッファードフッ酸）のいずれかを用いて酸化膜除去
を行うようにしたものである。
【００１８】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記乾燥用の薬液としてイソプロピルアルコールま
たはフロリナート（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ7Ｏ）を用
いたものである。ここにおいて、イソプロピルアルコー
ルまたはフロリナートを液体、もしくは気体の状態で用
いる場合を含み、イソプロピルアルコールまたはフロリ
ナートを洗浄液もしくは純水と直接置換させる場合を含
む。
は、前記乾燥用の薬液としてイソプロピルアルコールま
たはフロリナート（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ7Ｏ）を用
いたものである。ここにおいて、イソプロピルアルコー
ルまたはフロリナートを液体、もしくは気体の状態で用
いる場合を含み、イソプロピルアルコールまたはフロリ
ナートを洗浄液もしくは純水と直接置換させる場合を含
む。
【００１９】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記チェンバーに前記薬液または純水をスプレーす
る１本または複数本のノズルを１個所または複数個所に
備えたものである。
は、前記チェンバーに前記薬液または純水をスプレーす
る１本または複数本のノズルを１個所または複数個所に
備えたものである。
【００２０】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記チャンバー内において前記ノズルからの噴射方
向を変動させながら前記薬液または純水をスプレーする
ようにしたものである。ここにおいては、半導体材料を
固定し、ノズルの先端部を往復動、回転動などをさせな
がらスプレーの方向を往復あるいは回転させながら洗浄
を行う場合を含むものである。
は、前記チャンバー内において前記ノズルからの噴射方
向を変動させながら前記薬液または純水をスプレーする
ようにしたものである。ここにおいては、半導体材料を
固定し、ノズルの先端部を往復動、回転動などをさせな
がらスプレーの方向を往復あるいは回転させながら洗浄
を行う場合を含むものである。
【００２１】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記チャンバー内に保持された半導体材料を回転さ
せながら前記ノズルから前記薬液または純水をスプレー
するようにしたものである。
は、前記チャンバー内に保持された半導体材料を回転さ
せながら前記ノズルから前記薬液または純水をスプレー
するようにしたものである。
【００２２】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、チャンバー内においてノズルからから異なった処理
用薬液または純水を順次半導体材料にスプレーするよう
にしたものである。
は、チャンバー内においてノズルからから異なった処理
用薬液または純水を順次半導体材料にスプレーするよう
にしたものである。
【００２３】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記チャンバーに供給する前記処理用薬液または純
水を所望の温度または濃度に予め調製する手段を備えた
ものである。ここにおいて、使用する薬液を所望の温
度、濃度に予め調製できる予備タンクを具備する場合を
含むものである。また、チャンバーに純水及び薬液を注
入する直前のラインに温調器を持ち、チャンバー内での
純水／薬液の温度をより精度よく制御できる機能を具有
する場合を含むものである。
は、前記チャンバーに供給する前記処理用薬液または純
水を所望の温度または濃度に予め調製する手段を備えた
ものである。ここにおいて、使用する薬液を所望の温
度、濃度に予め調製できる予備タンクを具備する場合を
含むものである。また、チャンバーに純水及び薬液を注
入する直前のラインに温調器を持ち、チャンバー内での
純水／薬液の温度をより精度よく制御できる機能を具有
する場合を含むものである。
【００２４】この発明の半導体材料の洗浄装置は、前記
チャンバーに前記チャンバー内の温度を調節する手段を
備えたものである。ここにおいて、温調手段として、ヒ
ーター、冷却水、雷子冷熱などの手段を含むものであ
る。
チャンバーに前記チャンバー内の温度を調節する手段を
備えたものである。ここにおいて、温調手段として、ヒ
ーター、冷却水、雷子冷熱などの手段を含むものであ
る。
【００２５】この発明の半導体材料の洗浄装置は、前記
チャンバーから排出された前記薬液を回収して前記チャ
ンバーに還流させる手段を備えたものである。ここにお
いて、回収する薬液は、処理用薬液と乾燥用薬液の両方
を含むものである。また、回収した薬液を濾過、精製で
きる機能を具備する場合を含むものである。さらにま
た、回収したＩＰＡなどの乾燥用薬液から弗素Ｆを除去
する手段を備えるばあいを含む。また、この弗素を除去
する手段として弗素を選択的に吸着するイオン交換樹脂
を備える場合を含むものである。
チャンバーから排出された前記薬液を回収して前記チャ
ンバーに還流させる手段を備えたものである。ここにお
いて、回収する薬液は、処理用薬液と乾燥用薬液の両方
を含むものである。また、回収した薬液を濾過、精製で
きる機能を具備する場合を含むものである。さらにま
た、回収したＩＰＡなどの乾燥用薬液から弗素Ｆを除去
する手段を備えるばあいを含む。また、この弗素を除去
する手段として弗素を選択的に吸着するイオン交換樹脂
を備える場合を含むものである。
【００２６】また、この発明の半導体材料の洗浄装置
は、前記チェンバーにメガソニック発振手段を備えたも
のである。また、この発明の半導体材料の洗浄装置は、
前記メガソニック発振手段を前記チャンバーのー部分に
備え、半導体材料を回転させることによって、前記半導
体材料全体にメガソニックの効果を与えるようにしたも
のである。
は、前記チェンバーにメガソニック発振手段を備えたも
のである。また、この発明の半導体材料の洗浄装置は、
前記メガソニック発振手段を前記チャンバーのー部分に
備え、半導体材料を回転させることによって、前記半導
体材料全体にメガソニックの効果を与えるようにしたも
のである。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
に従って説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の一実施の形態による半
導体材料の洗浄装置を説明するための模式図である。こ
の装置は、図１（ａ）のように、チャンバー１内で、被
洗浄材料である半導体材料としての半導体ウェハ２をガ
イド３を用いて垂直に固定し回転させながら、ノズル４
より洗浄液または純水５を噴射することによって洗浄を
行う、カセットレス方式の洗浄装置である。まず、ガイ
ド３を回転させることによってウェハ２を回転させなが
ら、処理用薬液（洗浄液）としての硫酸／過酸化水素水
／水を混合した洗浄液をノズル４より噴射し有機物等の
除去を行い、続いて純水を噴射して、水洗を行う。次
に、アンモニア／過酸化水素水／水を混合した洗浄液を
噴射し、パーティクル除去を行った後、純水を噴射して
水洗する。さらに、塩酸／過酸化水素水／水の混合洗浄
液を噴射し、金属汚染除去を行った後、純水を噴射して
水洗を行う。
に従って説明する。 実施の形態１．図１は、本発明の一実施の形態による半
導体材料の洗浄装置を説明するための模式図である。こ
の装置は、図１（ａ）のように、チャンバー１内で、被
洗浄材料である半導体材料としての半導体ウェハ２をガ
イド３を用いて垂直に固定し回転させながら、ノズル４
より洗浄液または純水５を噴射することによって洗浄を
行う、カセットレス方式の洗浄装置である。まず、ガイ
ド３を回転させることによってウェハ２を回転させなが
ら、処理用薬液（洗浄液）としての硫酸／過酸化水素水
／水を混合した洗浄液をノズル４より噴射し有機物等の
除去を行い、続いて純水を噴射して、水洗を行う。次
に、アンモニア／過酸化水素水／水を混合した洗浄液を
噴射し、パーティクル除去を行った後、純水を噴射して
水洗する。さらに、塩酸／過酸化水素水／水の混合洗浄
液を噴射し、金属汚染除去を行った後、純水を噴射して
水洗を行う。
【００２８】その後、図１（ｂ）のように、最終洗浄と
して、他の処理用薬液としてのフッ化水素酸水溶液６を
チャンバー１下部より注入し、チャンバー１内に充填さ
せて、自然酸化膜を除去する。水洗は、純水をチャンバ
ー１下部より注入して置換することによって行い、純水
置換完了後、チャンバー１内に純水が充填されている状
態で乾燥工程に入る。
して、他の処理用薬液としてのフッ化水素酸水溶液６を
チャンバー１下部より注入し、チャンバー１内に充填さ
せて、自然酸化膜を除去する。水洗は、純水をチャンバ
ー１下部より注入して置換することによって行い、純水
置換完了後、チャンバー１内に純水が充填されている状
態で乾燥工程に入る。
【００２９】乾燥は、図１（ｃ）のように、純水９が充
填されているチャンバー１内にチャンバー１上部から乾
燥用薬液蒸気としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）
の蒸気を供給することによって行う。ＩＰＡ蒸気７がチ
ャンバー１の上部から供給され、純水９と接触すること
で、純水中に溶解もしくは凝縮しＩＰＡ蒸気から液体に
なり、ＩＰＡ／純水層の界面層８が形成される。この界
面層が純水９とその上層の気相、この場合はＩＰＡ蒸気
とを遮断する。結果として、純水９を気体（外気、雰囲
気、大気）から遮断する役割をする。
填されているチャンバー１内にチャンバー１上部から乾
燥用薬液蒸気としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）
の蒸気を供給することによって行う。ＩＰＡ蒸気７がチ
ャンバー１の上部から供給され、純水９と接触すること
で、純水中に溶解もしくは凝縮しＩＰＡ蒸気から液体に
なり、ＩＰＡ／純水層の界面層８が形成される。この界
面層が純水９とその上層の気相、この場合はＩＰＡ蒸気
とを遮断する。結果として、純水９を気体（外気、雰囲
気、大気）から遮断する役割をする。
【００３０】次に、順次ＩＰＡ蒸気をチャンバー１上部
より供給しながらこの界面層８を保つことのできる速度
で下方から純水９をドレインする。液体９がすべてチャ
ンバー１内から排水された後、チャンバー１上部より窒
素Ｎ２を供給してチャンバー１内をパージすることによ
ってＩＰＡ雰囲気を排出する。これにより、気体（外
気、雰囲気、大気）と液体（純水）とを完全に分離し乾
燥することができ、ウオーターマークの発生しない清浄
なウェハ表面が得られる。
より供給しながらこの界面層８を保つことのできる速度
で下方から純水９をドレインする。液体９がすべてチャ
ンバー１内から排水された後、チャンバー１上部より窒
素Ｎ２を供給してチャンバー１内をパージすることによ
ってＩＰＡ雰囲気を排出する。これにより、気体（外
気、雰囲気、大気）と液体（純水）とを完全に分離し乾
燥することができ、ウオーターマークの発生しない清浄
なウェハ表面が得られる。
【００３１】ここで、被洗材料としての半導体材料は、
半導体ウェハ、マスク、その他を含む。また、半導体材
料の保持は、図１の模式図で示したようなカセットレス
式でも、図８の模式図で示したようなカセット式でもよ
い。また、この実施の形態では、乾燥用薬液としてのＩ
ＰＡは、蒸気で供給しているが、後に他の実施の形態で
も示すように、液体のＩＰＡを供給してもよい。
半導体ウェハ、マスク、その他を含む。また、半導体材
料の保持は、図１の模式図で示したようなカセットレス
式でも、図８の模式図で示したようなカセット式でもよ
い。また、この実施の形態では、乾燥用薬液としてのＩ
ＰＡは、蒸気で供給しているが、後に他の実施の形態で
も示すように、液体のＩＰＡを供給してもよい。
【００３２】また、処理用（洗浄用）の薬液としては、
プロセスに応じて、アンモニアと過酸化水素水と水との
混合液、塩酸と過酸化水素水と水との混合液、硫酸と過
酸化水素水と水との混合液、フッ化水素酸と水との混合
液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混合液、フッ
化水素酸とフッ化アンモニウムと水との混合液（バッフ
ァードフッ酸）、オゾンと水との混合液、または電解イ
オン水などのいずれか一つまたは複数が用いられる。
プロセスに応じて、アンモニアと過酸化水素水と水との
混合液、塩酸と過酸化水素水と水との混合液、硫酸と過
酸化水素水と水との混合液、フッ化水素酸と水との混合
液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混合液、フッ
化水素酸とフッ化アンモニウムと水との混合液（バッフ
ァードフッ酸）、オゾンと水との混合液、または電解イ
オン水などのいずれか一つまたは複数が用いられる。
【００３３】また、洗浄後の酸化膜除去などのための処
理用薬液としては、プロセスに応じて、フッ化水素酸と
水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混
合液、またはフッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水と
お混合液（バッファードフッ酸）などのいずれかが用い
られる。さらに乾燥用の薬液としては、イソプロピルア
ルコール、フロリナート（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ
7Ｏ）などを液体、もしくは気体の状態で用いる。
理用薬液としては、プロセスに応じて、フッ化水素酸と
水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との混
合液、またはフッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水と
お混合液（バッファードフッ酸）などのいずれかが用い
られる。さらに乾燥用の薬液としては、イソプロピルア
ルコール、フロリナート（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ
7Ｏ）などを液体、もしくは気体の状態で用いる。
【００３４】また、薬液または純水をスプレーするノズ
ルは、１本または複数本のノズルを１個所または複数個
所に備える。また、洗浄効果を上げるためには、半導体
材料を固定し、ノズルの先端部を往復動、回転動などを
させながらスプレーの方向を往復あるいは回転させなが
ら洗浄を行うとよい。また、洗浄効果を上げるため、半
導体材料を垂直、もしくは垂直に近い角度で保持し、半
導体材料を回転させながらスプレー方式で洗浄してもよ
い。また、種類の異なる付着物を落とすため、一般にノ
ズルからから異なった処理用薬液または純水を順次交互
に半導体材料にスプレーする。以上述べたように、この
洗浄装置または洗浄方法により、半導体材料をプロセス
中において効率よく、またウォーターマークを付着させ
ずに洗浄することができる。
ルは、１本または複数本のノズルを１個所または複数個
所に備える。また、洗浄効果を上げるためには、半導体
材料を固定し、ノズルの先端部を往復動、回転動などを
させながらスプレーの方向を往復あるいは回転させなが
ら洗浄を行うとよい。また、洗浄効果を上げるため、半
導体材料を垂直、もしくは垂直に近い角度で保持し、半
導体材料を回転させながらスプレー方式で洗浄してもよ
い。また、種類の異なる付着物を落とすため、一般にノ
ズルからから異なった処理用薬液または純水を順次交互
に半導体材料にスプレーする。以上述べたように、この
洗浄装置または洗浄方法により、半導体材料をプロセス
中において効率よく、またウォーターマークを付着させ
ずに洗浄することができる。
【００３５】実施の形態２．図２は、本発明の他の実施
の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するための模
式図である。この洗浄装置は、図２（ａ）のように、チ
ャンバー１内で、被洗浄材料としての半導体ウェハ２を
ガイド３を用いて垂直に固定し回転させながら、チャン
バー１内の複数箇所に設置されたノズル４より処理用薬
液（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄
を行う洗浄装置である。ガイド３を回転させることによ
ってウェハ２を回転させながら、先ず処理用薬液（洗浄
液）としての硫酸／過酸化水素水／水を混合した洗浄液
をノズル４より噴射し有機物等の除去を行い、続いて純
水を噴射して、水洗を行う。次に、アンモニア／過酸化
水素水／水を混合した洗浄液を噴射し、パーティクル除
去を行った後、純水を噴射して水洗する。さらに、塩酸
／過酸化水素水／水の混合洗浄液を噴射し、金属汚染除
去を行った後、純水を噴射して水洗を行う。ノズル４が
複数箇所に設置されていることにより、洗浄時間が短縮
され、処理効率（スループット）を高くすることが可能
になる。
の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するための模
式図である。この洗浄装置は、図２（ａ）のように、チ
ャンバー１内で、被洗浄材料としての半導体ウェハ２を
ガイド３を用いて垂直に固定し回転させながら、チャン
バー１内の複数箇所に設置されたノズル４より処理用薬
液（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄
を行う洗浄装置である。ガイド３を回転させることによ
ってウェハ２を回転させながら、先ず処理用薬液（洗浄
液）としての硫酸／過酸化水素水／水を混合した洗浄液
をノズル４より噴射し有機物等の除去を行い、続いて純
水を噴射して、水洗を行う。次に、アンモニア／過酸化
水素水／水を混合した洗浄液を噴射し、パーティクル除
去を行った後、純水を噴射して水洗する。さらに、塩酸
／過酸化水素水／水の混合洗浄液を噴射し、金属汚染除
去を行った後、純水を噴射して水洗を行う。ノズル４が
複数箇所に設置されていることにより、洗浄時間が短縮
され、処理効率（スループット）を高くすることが可能
になる。
【００３６】以上のようなスプレー洗浄が終了した後、
図２（ｂ）のように、最終洗浄として、処理用薬液とし
てのフッ化水素酸水溶液６をチャンバー１下部より所定
の流速ｘＬ／ｍｉｎ．で注入する。チャンバー１の半量
まで注入されたら、図２（ｃ）のように被洗浄半導体ウ
ェハ２をガイド３を回転させることによって１８０゜回
転（上下を反転）させ、引き続き同じ流速ｘＬ／ｍｉ
ｎ．でチャンバー１下部よりフッ化水素酸水溶液６を注
入し充填する。
図２（ｂ）のように、最終洗浄として、処理用薬液とし
てのフッ化水素酸水溶液６をチャンバー１下部より所定
の流速ｘＬ／ｍｉｎ．で注入する。チャンバー１の半量
まで注入されたら、図２（ｃ）のように被洗浄半導体ウ
ェハ２をガイド３を回転させることによって１８０゜回
転（上下を反転）させ、引き続き同じ流速ｘＬ／ｍｉ
ｎ．でチャンバー１下部よりフッ化水素酸水溶液６を注
入し充填する。
【００３７】浸漬時間終了後、図２（ｄ）のようにチャ
ンバー１の下部より注入時と同じ速度ｘＬ／ｍｉｎ．で
チャンバー内のフッ化水素酸水溶液６を排液しながら、
乾燥用薬液としての液体状態のイソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）１０をチャンバー１上部より供給する。フッ
化水素酸水溶液６の液面と接触した液体ＩＰＡ１０がー
部フッ化水素酸水溶液６の側に溶解し、フッ化水素酸水
溶液／ＩＰＡの界面層１１が形成される。この界面層１
１の厚さが２ｍｍ以上形成された時点で液体ＩＰＡ１０
の供給を停止し、所定の流速ｘＬ／ｍｉｎ．でチャンバ
ー内のフッ化水素酸水溶液６をチャンバー１下部より排
液する。
ンバー１の下部より注入時と同じ速度ｘＬ／ｍｉｎ．で
チャンバー内のフッ化水素酸水溶液６を排液しながら、
乾燥用薬液としての液体状態のイソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）１０をチャンバー１上部より供給する。フッ
化水素酸水溶液６の液面と接触した液体ＩＰＡ１０がー
部フッ化水素酸水溶液６の側に溶解し、フッ化水素酸水
溶液／ＩＰＡの界面層１１が形成される。この界面層１
１の厚さが２ｍｍ以上形成された時点で液体ＩＰＡ１０
の供給を停止し、所定の流速ｘＬ／ｍｉｎ．でチャンバ
ー内のフッ化水素酸水溶液６をチャンバー１下部より排
液する。
【００３８】この排液をしながら、続いてチャンバー１
上部より、フッ化水素酸水溶液／ＩＰＡの界面層１１の
厚みを変化させない流量で窒素Ｎ２を供給する。チャン
バー１内の液体が全量排液された後、窒素Ｎ２で充分に
チャンバー１内をパージする。これにより、処理用の薬
液（フッ化水素酸水溶液）６を乾燥用の薬液ＩＰＡとの
界面層１１で遮断し、処理用の薬液をその上層の気相、
この場合は窒素と分離できる。結果として、処理用の薬
液６を気体（外気、雰囲気、大気）と完全に分離し乾燥
することができ、ウオーターマークの発生しない清浄な
ウェハ表面が得られる。
上部より、フッ化水素酸水溶液／ＩＰＡの界面層１１の
厚みを変化させない流量で窒素Ｎ２を供給する。チャン
バー１内の液体が全量排液された後、窒素Ｎ２で充分に
チャンバー１内をパージする。これにより、処理用の薬
液（フッ化水素酸水溶液）６を乾燥用の薬液ＩＰＡとの
界面層１１で遮断し、処理用の薬液をその上層の気相、
この場合は窒素と分離できる。結果として、処理用の薬
液６を気体（外気、雰囲気、大気）と完全に分離し乾燥
することができ、ウオーターマークの発生しない清浄な
ウェハ表面が得られる。
【００３９】この実施の形態において、処理用薬液と乾
燥用薬液との間の遮断用の界面層を２ｍｍよりも厚く形
成した。この厚さは、気体（外気、雰囲気、大気）側と
水もしくは洗浄液側とを遮断する分離・遮断層を、液面
の揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、分離・遮
断がとぎれることを防ぐようにする。
燥用薬液との間の遮断用の界面層を２ｍｍよりも厚く形
成した。この厚さは、気体（外気、雰囲気、大気）側と
水もしくは洗浄液側とを遮断する分離・遮断層を、液面
の揺らぎ等により発生する波高よりも厚くし、分離・遮
断がとぎれることを防ぐようにする。
【００４０】また、この実施の形態では、半導体材料を
回転させることにより、半導体ウェハ２の表面の薬液へ
の浸漬時間を均一化でき、従って表面の自然酸化膜を均
一にエッチング処理することが可能になる。
回転させることにより、半導体ウェハ２の表面の薬液へ
の浸漬時間を均一化でき、従って表面の自然酸化膜を均
一にエッチング処理することが可能になる。
【００４１】なお、最終洗浄後、処理用薬液もしくは純
水に半導体材料が浸漬されている状態で、乾燥用の薬液
をチャンバーに注入するに際し、乾燥用薬液がチャンバ
ー内の薬液よりも比重の小さいときはチャンバー上部よ
りチャンバー内に注入することによって、チャンバー内
の洗浄液もしくは純水と直接置換する。一方、乾燥用薬
液がチャンバー内の薬液よりも比重の大きいときは、チ
ャンバー下部よりチャンバー内に注入することによっ
て、チャンバー内液体と直接置換する。また、乾燥用薬
液としては、イソプロピルアルコール、フロリナート
（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ7Ｏ）などを用いる。
水に半導体材料が浸漬されている状態で、乾燥用の薬液
をチャンバーに注入するに際し、乾燥用薬液がチャンバ
ー内の薬液よりも比重の小さいときはチャンバー上部よ
りチャンバー内に注入することによって、チャンバー内
の洗浄液もしくは純水と直接置換する。一方、乾燥用薬
液がチャンバー内の薬液よりも比重の大きいときは、チ
ャンバー下部よりチャンバー内に注入することによっ
て、チャンバー内液体と直接置換する。また、乾燥用薬
液としては、イソプロピルアルコール、フロリナート
（Ｃ8Ｆ18、Ｃ4Ｆ9、Ｃ4Ｆ7Ｏ）などを用いる。
【００４２】実施の形態３．図３に、本発明のさらに他
の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するた
めの模式図を示す。この洗浄装置は、実施の形態１、２
で述べたような機能を持つ洗浄系において、洗浄後の薬
液が排液されるのを回収、精製して、再利用する機能を
持つものである。
の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するた
めの模式図を示す。この洗浄装置は、実施の形態１、２
で述べたような機能を持つ洗浄系において、洗浄後の薬
液が排液されるのを回収、精製して、再利用する機能を
持つものである。
【００４３】まず、洗浄系１２において処理用薬液のス
プレー開始後、被洗浄材料によって汚染された薬液が排
液ライン１３より排液回収タンク１４を備えた排液回収
ユニット１５に排出される。排液回収ユニットには、使
用している薬液個々に排液回収タンク１４を具備してい
るので、排液される洗浄薬液の種類毎に排液回収タンク
１４に回収する。回収された各々の排液は精製装置１６
にて精製され、精製残留物は精製装置１６外に排液され
る。精製された薬液は、薬液供給タンク１７を備えた薬
液供給ユニット１８に送液され、各々薬液種別に薬液供
給タンク１７に回収される。また、薬液供給タンク１７
には、新液を供給できるようになっており、薬液の回
収、精製量が少なく、薬液供給タンク１７がー定量に満
たない場合に補充することができるようになっている。
プレー開始後、被洗浄材料によって汚染された薬液が排
液ライン１３より排液回収タンク１４を備えた排液回収
ユニット１５に排出される。排液回収ユニットには、使
用している薬液個々に排液回収タンク１４を具備してい
るので、排液される洗浄薬液の種類毎に排液回収タンク
１４に回収する。回収された各々の排液は精製装置１６
にて精製され、精製残留物は精製装置１６外に排液され
る。精製された薬液は、薬液供給タンク１７を備えた薬
液供給ユニット１８に送液され、各々薬液種別に薬液供
給タンク１７に回収される。また、薬液供給タンク１７
には、新液を供給できるようになっており、薬液の回
収、精製量が少なく、薬液供給タンク１７がー定量に満
たない場合に補充することができるようになっている。
【００４４】以上述べたように、この実施の形態の洗浄
装置は、実施の形態１、２で述べたような機能を持つ洗
浄系１２において、洗浄後の薬液が排液ライン１３より
洗浄系１２外に排液され、その際、排液を回収、精製し
て、再び薬液供給タンク１７を備えた薬液供給ユニット
１８に戻して再利用する機能を持つ洗浄装置システムで
ある。このように構成した洗浄装置により、洗浄時に使
用した処理用薬液を再利用することができ、コストダウ
ンが実現する。また、排液量が減ることによって、環境
保護の観点からもメリットがある。
装置は、実施の形態１、２で述べたような機能を持つ洗
浄系１２において、洗浄後の薬液が排液ライン１３より
洗浄系１２外に排液され、その際、排液を回収、精製し
て、再び薬液供給タンク１７を備えた薬液供給ユニット
１８に戻して再利用する機能を持つ洗浄装置システムで
ある。このように構成した洗浄装置により、洗浄時に使
用した処理用薬液を再利用することができ、コストダウ
ンが実現する。また、排液量が減ることによって、環境
保護の観点からもメリットがある。
【００４５】実施の形態４．図４は、この発明のさらに
他の実施の形態に係る半導体材料の洗浄装置を説明する
ための模式図である。この洗浄装置は、実施の形態１、
２で述べたような機能を持つ洗浄系１２において、排液
される乾燥用の薬液を回収して再利用するものである。
他の実施の形態に係る半導体材料の洗浄装置を説明する
ための模式図である。この洗浄装置は、実施の形態１、
２で述べたような機能を持つ洗浄系１２において、排液
される乾燥用の薬液を回収して再利用するものである。
【００４６】図４（ａ）のように、チャンバー１内で、
被洗浄材料としての半導体ウェハ２をガイド３を用いて
垂直に固定し回転させながら、ノズル４より処理用薬液
（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄を
行う。その後、図４（ｂ）のように、最終洗浄として、
処理用の薬液としてのフッ化水素酸水溶液６をチャンバ
ー１下部より所定の流速ｘＬ／ｍｉｎ．で注入し、充填
する。浸漬時間終了後、乾燥用の薬液蒸気としてのＩＰ
Ａ蒸気７をチャンバー１上部より供給する。
被洗浄材料としての半導体ウェハ２をガイド３を用いて
垂直に固定し回転させながら、ノズル４より処理用薬液
（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄を
行う。その後、図４（ｂ）のように、最終洗浄として、
処理用の薬液としてのフッ化水素酸水溶液６をチャンバ
ー１下部より所定の流速ｘＬ／ｍｉｎ．で注入し、充填
する。浸漬時間終了後、乾燥用の薬液蒸気としてのＩＰ
Ａ蒸気７をチャンバー１上部より供給する。
【００４７】図４（ｃ）のように、フッ化水素酸水溶液
６の液面と接触したＩＰＡ蒸気７がフッ化水素酸水溶液
側に溶解もしくは凝縮し、フッ化水素酸水溶液／ＩＰＡ
の界面層１１が形成される。この界面層１１の厚さが２
ｍｍ以上形成された時点で、チャンバー１下部より注入
時と同じ速度ｘＬ／ｍｉｎ．でチャンバー内のフッ化水
素酸水溶液６を排液しながら、フッ化水素酸水溶液／Ｉ
ＰＡ界面層１１の厚みを変化させない流量でＩＰＡ蒸気
７を供給する。
６の液面と接触したＩＰＡ蒸気７がフッ化水素酸水溶液
側に溶解もしくは凝縮し、フッ化水素酸水溶液／ＩＰＡ
の界面層１１が形成される。この界面層１１の厚さが２
ｍｍ以上形成された時点で、チャンバー１下部より注入
時と同じ速度ｘＬ／ｍｉｎ．でチャンバー内のフッ化水
素酸水溶液６を排液しながら、フッ化水素酸水溶液／Ｉ
ＰＡ界面層１１の厚みを変化させない流量でＩＰＡ蒸気
７を供給する。
【００４８】以上のようなＩＰＡ蒸気による処理薬液の
直接置換乾燥が行われている間、洗浄系１２外にフッ化
水素酸水溶液／ＩＰＡ混合物が排出される。この排液
を、まずフッ化水素酸水溶液／ＩＰＡ混合液の回収ユニ
ット１９に回収し、弗素（Ｆ）除去システム２０に送液
する。弗素Ｆ除去システム２０は、例えば弗素Ｆを選択
的に吸着するイオン交換樹脂で構成されており、弗素Ｆ
を含む液体をこのシステムを通過させることによって液
中から弗素Ｆを除去することができる。弗素Ｆを除去し
た排液は、蒸留精製システム２１に送液され、ＩＰＡの
みに蒸留精製され、ＩＰＡ供給ユニット２２に回収され
る。ＩＰＡ供給ユニット２２には、新液を供給すること
ができるようにしてあり、薬液の回収、精製量が少な
く、ＩＰＡ供給ユニット２２がー定量に満たない場合に
は補充することができるようになっている。
直接置換乾燥が行われている間、洗浄系１２外にフッ化
水素酸水溶液／ＩＰＡ混合物が排出される。この排液
を、まずフッ化水素酸水溶液／ＩＰＡ混合液の回収ユニ
ット１９に回収し、弗素（Ｆ）除去システム２０に送液
する。弗素Ｆ除去システム２０は、例えば弗素Ｆを選択
的に吸着するイオン交換樹脂で構成されており、弗素Ｆ
を含む液体をこのシステムを通過させることによって液
中から弗素Ｆを除去することができる。弗素Ｆを除去し
た排液は、蒸留精製システム２１に送液され、ＩＰＡの
みに蒸留精製され、ＩＰＡ供給ユニット２２に回収され
る。ＩＰＡ供給ユニット２２には、新液を供給すること
ができるようにしてあり、薬液の回収、精製量が少な
く、ＩＰＡ供給ユニット２２がー定量に満たない場合に
は補充することができるようになっている。
【００４９】以上述べたように、この実施の形態の洗浄
装置は、実施の形態１、２で述べたような機能を持つ洗
浄系１２において、直接置換乾燥を行う際に洗浄系１２
外に排液される乾燥用の薬液（ＩＰＡなど）から、弗素
Ｆを選択的に除去し、直接置換乾燥に用いた薬液を再利
用する機能を持つ。これにより、処理用の薬液の直接置
換乾燥に用いた乾燥用の薬液ＩＰＡを再利用することが
可能になり、コストダウンが実現する。また、排液量が
減ることによって、環境保護の観点からもメリットがあ
る。
装置は、実施の形態１、２で述べたような機能を持つ洗
浄系１２において、直接置換乾燥を行う際に洗浄系１２
外に排液される乾燥用の薬液（ＩＰＡなど）から、弗素
Ｆを選択的に除去し、直接置換乾燥に用いた薬液を再利
用する機能を持つ。これにより、処理用の薬液の直接置
換乾燥に用いた乾燥用の薬液ＩＰＡを再利用することが
可能になり、コストダウンが実現する。また、排液量が
減ることによって、環境保護の観点からもメリットがあ
る。
【００５０】実施の形態５．図５は、本発明のさらに他
の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するた
めの模式図である。この洗浄装置は、チャンバーへ供給
する薬液を所望の温度、濃度に調節する手段を備えたも
のである。また、この洗浄装置は、チャンバーにその内
部の温度調節をすることができる手段を備えたものであ
る。
の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明するた
めの模式図である。この洗浄装置は、チャンバーへ供給
する薬液を所望の温度、濃度に調節する手段を備えたも
のである。また、この洗浄装置は、チャンバーにその内
部の温度調節をすることができる手段を備えたものであ
る。
【００５１】図５に示すように、この洗浄装置において
は、処理用の各薬液（洗浄用薬液）が入っている薬液供
給タンク２２を備えた薬液供給ユニット２３から、各洗
浄用薬液を濃度、温度コントロールできるタンク２４を
備えた薬液調製ユニット２５に洗浄用薬液が送液され、
各々の洗浄用薬液は、この調製ユニット２５で所望の温
度、濃度に調製される。調製された洗浄用薬液は、チャ
ンバー１に供給され、洗浄に用いられる。さらに、洗浄
時の温度をより精密に制御するためにチャンバー１自身
にヒーター、冷却水、電子冷熱装置等の温度調節器２６
を備え、温調機能を持たせる。これにより、洗浄薬液の
温度を非常に精密に制御することができ、洗浄効率を高
め、エッチングレートを精密にコントロールすることが
可能になる。このようにこの洗浄装置は、チャンバー１
への薬液供給ラインに、予め、使用する薬液を所望の温
度、濃度に調節する手段を備えている。また、この洗浄
装置は、チャンバー１にその内部の温度調節をすること
ができる手段を備え、洗浄効果やエッチング均一性を向
上することができる。
は、処理用の各薬液（洗浄用薬液）が入っている薬液供
給タンク２２を備えた薬液供給ユニット２３から、各洗
浄用薬液を濃度、温度コントロールできるタンク２４を
備えた薬液調製ユニット２５に洗浄用薬液が送液され、
各々の洗浄用薬液は、この調製ユニット２５で所望の温
度、濃度に調製される。調製された洗浄用薬液は、チャ
ンバー１に供給され、洗浄に用いられる。さらに、洗浄
時の温度をより精密に制御するためにチャンバー１自身
にヒーター、冷却水、電子冷熱装置等の温度調節器２６
を備え、温調機能を持たせる。これにより、洗浄薬液の
温度を非常に精密に制御することができ、洗浄効率を高
め、エッチングレートを精密にコントロールすることが
可能になる。このようにこの洗浄装置は、チャンバー１
への薬液供給ラインに、予め、使用する薬液を所望の温
度、濃度に調節する手段を備えている。また、この洗浄
装置は、チャンバー１にその内部の温度調節をすること
ができる手段を備え、洗浄効果やエッチング均一性を向
上することができる。
【００５２】実施の形態６．図６は、この発明のさらに
他の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明する
ための模式図である。この洗浄装置は、薬液が供給され
るライン、及び純水が供給されるラインにおいて、チャ
ンバーに入る直前に温度コントローラーを具備したもの
である。またこの洗浄装置は、チャンバーにメガソニッ
ク発振器を具備したものである。
他の実施の形態による半導体材料の洗浄装置を説明する
ための模式図である。この洗浄装置は、薬液が供給され
るライン、及び純水が供給されるラインにおいて、チャ
ンバーに入る直前に温度コントローラーを具備したもの
である。またこの洗浄装置は、チャンバーにメガソニッ
ク発振器を具備したものである。
【００５３】図６（ａ）のように、チャンバー１内で、
被洗浄材料として半導体ウェハ２をガイド３を用いて垂
直に固定し回転させながら、ノズル４より処理用薬液
（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄を
行う。図６（ｂ）に示すように、この洗浄液は、薬液供
給系２７で濃度、温度を調製してから、薬液供給ライン
２８より供給される。また、純水は、温純水と冷純水を
混合することによって温調してから、純水供給ライン２
９よりチャンバー１に供給される。この薬液と純水の温
度は、チャンバー１までの距離や、雰囲気の温度によっ
て、チャンバー１に入る時には変化している。そのた
め、薬液供給ライン２８および純水供給ライン２９のチ
ャンバーに入る直前にそれぞれ温度調節器３０を具備
し、より精密な薬液および純水の温度制御を行う。これ
により、より高い洗浄効果を得る。
被洗浄材料として半導体ウェハ２をガイド３を用いて垂
直に固定し回転させながら、ノズル４より処理用薬液
（洗浄液）または純水５を噴射することによって洗浄を
行う。図６（ｂ）に示すように、この洗浄液は、薬液供
給系２７で濃度、温度を調製してから、薬液供給ライン
２８より供給される。また、純水は、温純水と冷純水を
混合することによって温調してから、純水供給ライン２
９よりチャンバー１に供給される。この薬液と純水の温
度は、チャンバー１までの距離や、雰囲気の温度によっ
て、チャンバー１に入る時には変化している。そのた
め、薬液供給ライン２８および純水供給ライン２９のチ
ャンバーに入る直前にそれぞれ温度調節器３０を具備
し、より精密な薬液および純水の温度制御を行う。これ
により、より高い洗浄効果を得る。
【００５４】上記スプレー洗浄が完了した後、チャンバ
ー内に純水３１を充填する。チャンバー１には、メガソ
ニック発振板３２が装備してあり、パーティクル除去の
ために、メガソニック発振板３２よりメガソニック発振
を行う。メガソニック発振板３２は、チャンバー１の壁
面積の半分の発振面積のものを用いる。メガソニック洗
浄中、ガイド３を回転させることによって被洗浄半導体
ウェハ２を回転させる。これにより、発振面積を従来の
半分にして、チャンバー１壁面積の半分からのみメガソ
ニック発振をさせても、メガソニック効果を被洗浄半導
体ウェハ２上に均一に与えることが可能になる。以上述
べたように、この実施の形態の洗浄装置は、薬液供給系
２７から所望の薬液が供給されるライン及び純水が供給
されるラインにおいて、チャンバー１に入る直前に温度
コントローラーを具備することによって、洗浄処理時に
薬液や、純水の温度を精密にコントロールし、洗浄効果
を上げることができる。またこの洗浄装置は、チャンバ
ー１にメガソニック発振器３２を具備して、メガソニッ
ク洗浄を行うことにより、高い洗浄効果が得られる。
ー内に純水３１を充填する。チャンバー１には、メガソ
ニック発振板３２が装備してあり、パーティクル除去の
ために、メガソニック発振板３２よりメガソニック発振
を行う。メガソニック発振板３２は、チャンバー１の壁
面積の半分の発振面積のものを用いる。メガソニック洗
浄中、ガイド３を回転させることによって被洗浄半導体
ウェハ２を回転させる。これにより、発振面積を従来の
半分にして、チャンバー１壁面積の半分からのみメガソ
ニック発振をさせても、メガソニック効果を被洗浄半導
体ウェハ２上に均一に与えることが可能になる。以上述
べたように、この実施の形態の洗浄装置は、薬液供給系
２７から所望の薬液が供給されるライン及び純水が供給
されるラインにおいて、チャンバー１に入る直前に温度
コントローラーを具備することによって、洗浄処理時に
薬液や、純水の温度を精密にコントロールし、洗浄効果
を上げることができる。またこの洗浄装置は、チャンバ
ー１にメガソニック発振器３２を具備して、メガソニッ
ク洗浄を行うことにより、高い洗浄効果が得られる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、半導体材料のスプレーによる洗浄と浸漬による処理
とを組み合わせたので、処理速度がはやく効率のよい洗
浄を実現することができる。
ば、半導体材料のスプレーによる洗浄と浸漬による処理
とを組み合わせたので、処理速度がはやく効率のよい洗
浄を実現することができる。
【００５６】また、乾燥前の処理薬液または純水の排出
に際し乾燥用薬液またはその蒸気により処理薬液または
純水を周囲の雰囲気などの他の気体から遮断するように
したので、半導体材料にウォーターマークを付着させず
に洗浄することができる効果がある。
に際し乾燥用薬液またはその蒸気により処理薬液または
純水を周囲の雰囲気などの他の気体から遮断するように
したので、半導体材料にウォーターマークを付着させず
に洗浄することができる効果がある。
【００５７】また、この発明では、半導体材料の処理用
薬液をチャンバー下部から注入するに際し、半導体材料
の下半部が浸漬されたとき、半導体材料を上下反転させ
て、さらに前記薬液の注入を継続するようにしたので、
被洗浄材料に対しエッチングなどの処理を均一におこな
うことができる。
薬液をチャンバー下部から注入するに際し、半導体材料
の下半部が浸漬されたとき、半導体材料を上下反転させ
て、さらに前記薬液の注入を継続するようにしたので、
被洗浄材料に対しエッチングなどの処理を均一におこな
うことができる。
【００５８】また、この発明によれば、チャンバーに供
給する処理用薬液または純水を所望の温度または濃度に
調製するようにしたので、洗浄効率を高めることができ
る。
給する処理用薬液または純水を所望の温度または濃度に
調製するようにしたので、洗浄効率を高めることができ
る。
【００５９】この発明の半導体材料の洗浄装置は、前記
チャンバーから排出された前記薬液を回収して前記チャ
ンバーに還流させるようにしたので、薬液を再使用する
ことができ、コストダウンが実現する。また、環境への
排液量が減るメリットがある。
チャンバーから排出された前記薬液を回収して前記チャ
ンバーに還流させるようにしたので、薬液を再使用する
ことができ、コストダウンが実現する。また、環境への
排液量が減るメリットがある。
【００６０】また、この発明によれば、洗浄じに効率の
よいメガソニック発振を与えるようにしたので、コスト
を抑えて効果的に洗浄効果を高めることができる。
よいメガソニック発振を与えるようにしたので、コスト
を抑えて効果的に洗浄効果を高めることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１による半導体材料の
洗浄装置を説明するための模式図である。
洗浄装置を説明するための模式図である。
【図２】 この発明の実施の形態２による半導体材料の
洗浄装置を説明するための模式図である。
洗浄装置を説明するための模式図である。
【図３】 この発明の実施の形態３よる半導体材料の洗
浄装置を説明するための模式図である。
浄装置を説明するための模式図である。
【図４】 この発明の実施の形態４に係る半導体材料の
洗浄装置を説明するための模式図である。
洗浄装置を説明するための模式図である。
【図５】 この発明の実施の形態５による半導体材料の
洗浄装置を説明するための模式図である。
洗浄装置を説明するための模式図である。
【図６】 この発明の実施の形態６による半導体材料の
洗浄装置を説明するための模式図である。
洗浄装置を説明するための模式図である。
【図７】 従来の一槽式バッチ方式の半導体材料の洗浄
装置の模式図である。
装置の模式図である。
【図８】 従来の一槽式スプレー方式の半導体材料の洗
浄装置の模式図である。
浄装置の模式図である。
１ チャンバー、 ２ 半導体材料、 ４ ノズル、
５、９ 洗浄液または純水、 ６ 処理用薬液、 ７
乾燥用薬液蒸気、 １０ 乾燥用薬液、 １１界面層、
１４ 排液回収タンク、 １５ 排液回収ユニット、
１７ 薬液供給タンク、 １８ 薬液供給ユニット、
１９ 回収ユニット、 ２０ 弗素除去手段、 ２４
温度コントロールタンク、 ２６、３０ 温度調節
器、 ３２ メガソニック発振器。
５、９ 洗浄液または純水、 ６ 処理用薬液、 ７
乾燥用薬液蒸気、 １０ 乾燥用薬液、 １１界面層、
１４ 排液回収タンク、 １５ 排液回収ユニット、
１７ 薬液供給タンク、 １８ 薬液供給ユニット、
１９ 回収ユニット、 ２０ 弗素除去手段、 ２４
温度コントロールタンク、 ２６、３０ 温度調節
器、 ３２ メガソニック発振器。
Claims (21)
- 【請求項１】 半導体材料をチャンバーの中で保持し処
理用薬液および／または純水によるスプレーおよび／ま
たは浸漬により前記半導体材料を洗浄する手段と、前記
チャンバーの中で前記半導体材料が浸漬された前記処理
用薬液または純水に乾燥用の薬液もしくは蒸気を接触さ
せて遮断しながら前記処理用薬液または純水を排出する
手段とを備えたことを特徴とする半導体材料の洗浄装
置。 - 【請求項２】 処理用薬液および／または純水のスプレ
ーにより半導体材料を洗浄した後、前記チャンバー内に
他の処理用薬液を充填して前記半導体材料を浸漬させて
処理するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の
半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項３】 半導体材料を浸漬させる前記処理用の薬
液または純水を前記チャンバーの下部より注入・排出す
るようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載
の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項４】 前記処理用薬液の注入により半導体材料
の下半部が浸漬されたとき、前記半導体材料を上下反転
させて、さらに前記薬液の注入を継続するようにしたこ
とを特徴とする請求項３に記載の半導体材料の洗浄装
置。 - 【請求項５】 前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの上
部から供給して、前記半導体材料が浸漬された前記処理
用薬液または純水に接触または溶解させることにより上
層の気相との間を遮断する界面層を形成するようにした
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記
載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項６】 前記乾燥用の薬液蒸気を前記チャンバー
の上部から供給して、前記処理用薬液または純水の表層
に溶解または凝縮させることにより前記処理用薬液また
は純水に遮断用の界面層を形成するようにしたことを特
徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導
体材料の洗浄装置。 - 【請求項７】 前記遮断用の界面層を、前記処理用の薬
液または純水の表層に生じる波高よりも厚く形成したこ
とを特徴とする請求項５または６に記載の半導体材料の
洗浄装置。 - 【請求項８】 前記遮断用の界面層の厚みを２ｍｍより
も厚く形成したことを特徴とする請求項５または６に記
載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項９】 前記乾燥用の薬液を前記チャンバーの下
部から注入して半導体材料が浸漬された前記処理用の薬
液または純水と置換するようにしたことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれか１項に記載の半導体材料の洗
浄装置。 - 【請求項１０】 前記処理用の薬液として、アンモニア
と過酸化水素水と水との混合液、塩酸と過酸化水素水と
水との混合液、硫酸と過酸化水素水と水との混合液、フ
ッ化水素酸と水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素
水と水との混合液、フッ化水素酸とフッ化アンモニウム
と水との混合液（バッファードフッ酸）、オゾンと水と
の混合液、または電解イオン水のいずれかを用いること
を特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の
半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１１】 前記処理用薬液として、フッ化水素酸
と水との混合液、フッ化水素酸と過酸化水素水と水との
混合液、またはフッ化水素酸とフッ化アンモニウムと水
とお混合液（バッファードフッ酸）のいずれかを用いて
酸化膜除去を行うようにしたことを特徴とする請求項１
ないし９のいずれか１項に記載の半導体材料の洗浄装
置。 - 【請求項１２】 前記乾燥用の薬液としてイソプロピル
アルコールまたはフロリナートを用いたことを特徴とす
る請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の半導体材
料の洗浄装置。 - 【請求項１３】 前記チェンバーに前記薬液または純水
をスプレーする１本または複数本のノズルを１個所また
は複数個所に備えたことを特徴とする請求項１ないし１
２のいずれか１項に記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１４】 前記チャンバー内において前記ノズル
からの噴射方向を変動させながら前記薬液または純水を
スプレーするようにしたことを特徴とする請求項１３に
記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１５】 前記チャンバー内に保持された半導体
材料を回転させながら前記ノズルから前記薬液または純
水をスプレーするようにしたことを特徴とする請求項１
３に記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１６】 前記チャンバー内において前記ノズル
からから異なった処理用薬液または純水を順次半導体材
料にスプレーするようにしたことを特徴とする請求項１
３に記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１７】 前記チャンバーに供給する前記処理用
薬液または純水を所望の温度または濃度に予め調製する
手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし１６のい
ずれか１項に記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項１８】 前記チャンバーに前記チャンバー内の
温度を調節する手段を備えたことを特徴とする請求項１
ないし１７のいずれか１項に記載の半導体材料の洗浄装
置。 - 【請求項１９】 前記チャンバーから排出された前記薬
液を回収して前記チャンバーに還流させる手段を備えた
ことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に
記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項２０】 前記チェンバーにメガソニック発振手
段を備えたことを特徴とする請求項１ないし１９のいず
れか１項に記載の半導体材料の洗浄装置。 - 【請求項２１】 前記メガソニック発振手段を前記チャ
ンバーのー部分に備え、半導体材料を回転させることに
よって、前記半導体材料全体にメガソニックの効果を与
えるようにしたことを特徴とする請求項２０に記載の半
導体材料の洗浄装置。
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