JP2005270830A - Apparatus and method for cleaning tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体又は液晶基板、太陽電池の製造過程で使用されるドライエッチング装置、CVD(化学気相成長)装置などで使用されるセラミックス部材などで構成される冶具を洗浄する洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。 The present invention relates to a cleaning apparatus and a cleaning apparatus for cleaning a jig composed of a ceramic member used in a semiconductor or liquid crystal substrate, a dry etching apparatus used in the manufacturing process of a solar cell, a CVD (chemical vapor deposition) apparatus, and the like. It is about the method.
ドライエッチング装置やCVD装置を含む半導体又は液晶基板の製造装置(以下、半導体製造装置という)には、セラミックス部材や石英部材から構成される各種の冶具が用いられる。装置の一例であるが、これらの冶具として、セラミックドーム、フォーカスリング、ステップウインドウ、フィラーリング、カバークランプ、エッジリング、サセプターなどがある。これらの冶具のうちセラミックドーム、フォーカスリング、ステップウインドウ、フィラーリング、カバークランプ、エッジリングはセラミックス部材で構成され、サセプターは石英部材で構成される。セラミックス部材と石英部材が存在するのは、部材加工精度の問題、部材からの汚染物発生の問題に対応して、半導体装置メーカとデバイスメーカーのノウハウによるところが大きい。これらの冶具のうち、セラミックドームの形状を図9(a)に示し、フォーカスリングの形状を図9(b)に示す。特にセラミックドームやフォーカスリングはメタルドライエッチング装置に使用される。図9(a)に示すセラミックドームでは、例えば外径が380mm、内径が360mm、高さ90mmであり、図9(b)に示すフォーカスリングでは、外径が280mm、内径が205mm、高さ60mmである。 Various jigs made of ceramic members or quartz members are used in semiconductor or liquid crystal substrate manufacturing apparatuses (hereinafter referred to as semiconductor manufacturing apparatuses) including dry etching apparatuses and CVD apparatuses. As an example of the apparatus, these jigs include a ceramic dome, a focus ring, a step window, a filler ring, a cover clamp, an edge ring, and a susceptor. Among these jigs, the ceramic dome, focus ring, step window, filler ring, cover clamp, and edge ring are made of a ceramic member, and the susceptor is made of a quartz member. The ceramic member and the quartz member are largely based on the know-how of the semiconductor device manufacturer and the device manufacturer in response to the problem of the member processing accuracy and the problem of the generation of contaminants from the member. Among these jigs, the shape of the ceramic dome is shown in FIG. 9A, and the shape of the focus ring is shown in FIG. 9B. In particular, ceramic domes and focus rings are used in metal dry etching equipment. In the ceramic dome shown in FIG. 9A, for example, the outer diameter is 380 mm, the inner diameter is 360 mm, and the height is 90 mm. In the focus ring shown in FIG. 9B, the outer diameter is 280 mm, the inner diameter is 205 mm, and the height is 60 mm. It is.
従来は、本来の半導体製造工程において汚染した冶具は、外部の専門業者に委託して高濃度の薬液を主体とした洗浄をすることが多かった。この場合、冶具を装置から取り外し、専門業者が自社に持ち帰り、自社の洗浄装置で洗浄を行なっていた。そして洗浄された冶具を樹脂性の袋に密封し、それを再び半導体製造工場に運搬するなどの作業が行われていた。このような方法では、段取り時間もかかり、予備品の在庫が必要となる。このような外注コストも無視できない。 In the past, jigs that were contaminated in the original semiconductor manufacturing process were often outsourced to external specialists for cleaning mainly with high-concentration chemicals. In this case, the jig was removed from the apparatus, and a professional contractor took it home and cleaned it with his own cleaning apparatus. Then, the cleaned jig is sealed in a resinous bag and transported to a semiconductor manufacturing factory again. Such a method also takes time for setup and requires inventory of spare parts. Such outsourcing costs cannot be ignored.
セラミックス部材や石英部材から構成される冶具を繰り返し使用するために、低コストで各部材をエッチングすることなく洗浄することの可能な洗浄装置が求められている。これらの冶具の洗浄装置に係る従来技術として、特許文献1に開示されるような洗浄方法がある。ここでは、セラミックス部材の洗浄には、アルカリ性の薬液を主体とした処理を行い、この後に高温処理を行って表面の反応性生成物などの付着物を除去していた。特に、金属類の除去には、ふっ酸、硫酸などが使用されていた。
特許文献1に開示された洗浄方法では、部材表面の付着異物除去のための薬液をアルカリ性の薬液とし、金属が含まれている異物については、酸性の薬液も併用することが記載されている。しかし、アルカリ性の薬液を用いることは、特にSiウェーハにおけるプロセスでは多大な問題を引き起こす恐れがある。これはアルカリの水酸基OH−に対する金属イオンM+が金属原子Mとして半導体製造装置内に残留すると、Siに対する拡散係数が高いので、例えばNa等の金属Mは不本意な不純物層を形成してしまうからである。また、アルカリ性の薬液と酸性の薬液を併用すると、塩の発生が懸念される。複数の処理槽及び排気が必要となり、装置が大きくなると共に、廃液設備も複雑になり、コストも増える。
In the cleaning method disclosed in
セラミックス部材及び石英部材で構成される冶具は、使い捨てを前提に製作されたものではない。従ってこれらの冶具を洗浄して再生することにより、半導体や液晶基板などの基板製造コストの低減を図ることができる。また近年、半導体及び液晶基板の微細化が進み、半導体製造装置や液晶パネル製造装置において、各種冶具からのメタルコンタミネーションの懸念がクローズアップされ、基板製造における冶具の洗浄度を向上させることが大きな課題となっている。特に、半導体プロセスにおいては、配線工程に銅(Cu)を使用することが増えており、冶具の洗浄時に銅のクロスコンタミネーションが発生する懸念がある。Cuは、アルカリ性の薬液の1つである水酸化ナトリウムの金属元素Naと同様、半導体基板に対する拡散係数が高く、半導体プロセスの雰囲気中におけるこれらの金属原子の存在は、半導体各層における不純物濃度の管理に大きな支障をもたらす。またSiウェーハの回路形成に導入されるCu等の新材料に対して、従来の洗浄方法を用いると、部材の腐食や過剰なエッチング、或いは新材料に起因する汚染物の再付着の問題が生じる。これらの問題は、駆動回路をアクティブ基板に同時形成する液晶パネル(システム液晶)の製造工程でも生じている。 A jig composed of a ceramic member and a quartz member is not manufactured on the premise of being disposable. Therefore, by cleaning and regenerating these jigs, it is possible to reduce the manufacturing cost of a substrate such as a semiconductor or a liquid crystal substrate. In recent years, semiconductors and liquid crystal substrates have been miniaturized, and in semiconductor manufacturing apparatuses and liquid crystal panel manufacturing apparatuses, concerns about metal contamination from various jigs have been raised, greatly improving the cleaning degree of jigs in board manufacturing. It has become a challenge. In particular, in the semiconductor process, copper (Cu) is increasingly used in the wiring process, and there is a concern that copper cross-contamination may occur when the jig is cleaned. Cu, like the metal element Na of sodium hydroxide, which is one of the alkaline chemicals, has a high diffusion coefficient for the semiconductor substrate, and the presence of these metal atoms in the atmosphere of the semiconductor process controls the impurity concentration in each semiconductor layer. Cause serious trouble. In addition, when conventional cleaning methods are used for new materials such as Cu introduced in the circuit formation of Si wafers, problems such as corrosion of members, excessive etching, or reattachment of contaminants due to the new materials occur. . These problems also occur in the manufacturing process of a liquid crystal panel (system liquid crystal) in which a drive circuit is simultaneously formed on an active substrate.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、酸性の薬液のみで、異物の除去及び、金属の除去を行うと共に、洗浄コストの低減も図ることのできる冶具の洗浄装置及び洗浄方法を実現するものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and it is a jig that can remove foreign substances and metals by using only an acidic chemical solution, and can reduce the cleaning cost. A cleaning device and a cleaning method are realized.
この課題を解決するために、本発明の冶具の洗浄方法は、半導体或いは液晶基板の製造プロセスで使用される冶具を洗浄する洗浄方法であって、前記冶具を硝酸及び過酸化水素水によって洗浄する第1の洗浄工程と、前記第1の洗浄工程で得られた冶具を、酸素を添加した雰囲気で加熱する加熱工程と、前記加熱工程で得られた冶具を、塩酸を添加したオゾン水により洗浄する第2の洗浄工程とを具備することを特徴とするものである。 In order to solve this problem, a jig cleaning method of the present invention is a cleaning method for cleaning a jig used in a manufacturing process of a semiconductor or a liquid crystal substrate, and the jig is cleaned with nitric acid and hydrogen peroxide water. A first cleaning step, a heating step of heating the jig obtained in the first cleaning step in an atmosphere to which oxygen is added, and a jig obtained in the heating step are cleaned with ozone water to which hydrochloric acid is added And a second cleaning step.
ここで前記冶具は、セラミックス部材又は石英部材で構成されるようにしてもよい。 Here, the jig may be made of a ceramic member or a quartz member.
ここで前記第2の洗浄工程は、汚染対象の金属が溶解する値のPH及び酸化還元電位を保持する酸性の薬液を用いるようにしてもよい。 Here, in the second cleaning step, an acidic chemical solution that maintains PH and a redox potential at which the metal to be contaminated is dissolved may be used.
この課題を解決するために、本発明の冶具の洗浄装置は、半導体或いは液晶基板、太陽電池の製造プロセスで使用される冶具を洗浄する洗浄装置であって、前記冶具を硝酸及び過酸化水素水によって洗浄する第1の洗浄ユニットと、前記第1の洗浄ユニットで得られた冶具に対して、酸素を添加した加熱処理を行う加熱ユニットと、前記加熱ユニットで得られた冶具に対して、塩酸を添加したオゾン水による洗浄処理を行う第2の洗浄ユニットと、を具備することを特徴とするものである。 In order to solve this problem, a jig cleaning apparatus of the present invention is a cleaning apparatus for cleaning a jig used in a manufacturing process of a semiconductor, a liquid crystal substrate, or a solar cell, and the jig includes nitric acid and hydrogen peroxide solution. A first cleaning unit for cleaning by the above, a heating unit for performing heat treatment with addition of oxygen to the jig obtained by the first cleaning unit, and a hydrochloric acid for the jig obtained by the heating unit. And a second cleaning unit that performs a cleaning process with ozone water to which is added.
ここで前記第1の洗浄ユニットは、硝酸及び過酸化水素水の少なくとも一方を再生循環させると共に、過酸化水素水を洗浄槽に適時添加するようにしてもよい。 Here, the first cleaning unit may regenerate and circulate at least one of nitric acid and hydrogen peroxide solution, and may add the hydrogen peroxide solution to the cleaning tank at an appropriate time.
ここで前記第2の洗浄ユニットは、冶具に付着した金属除去を行い、基板製造プロセスのメタル汚染を防止するようにしてもよい。 Here, the second cleaning unit may remove metal adhering to the jig to prevent metal contamination in the substrate manufacturing process.
ここで前記冶具は、セラミックス部材又は石英部材で構成されるようにしてもよい。 Here, the jig may be made of a ceramic member or a quartz member.
以上詳細に説明したように本発明によれば、冶具に付着し、基板表面から拡散の生じやすい金属による冶具の汚染を有効に洗浄することができる。また洗浄に用いる薬液や加熱ガスは既設の基板製造ラインで容易に調達できるので、冶具洗浄工程を基板製造装置のライン近傍に容易に設営することができる。 As described above in detail, according to the present invention, it is possible to effectively clean the jig contaminated with a metal that adheres to the jig and easily diffuses from the surface of the substrate. Further, since the chemical solution and heating gas used for cleaning can be easily procured on the existing substrate manufacturing line, the jig cleaning process can be easily set up near the line of the substrate manufacturing apparatus.
本発明の実施の形態における冶具の洗浄装置及び洗浄方法について、図面を参照しつつ説明する。ここでは洗浄対象物をセラミックス部材や石英部材からなる冶具としているが、洗浄対象物はガラス基板や半導体基板、太陽電池基板であってもよい。半導体プロセスに用いられる加熱装置、ドライエッチング装置、CVD装置において、冶具がさらされる温度は例えばガラスの軟化点を遥かに超えることが多い。このような部材で構成される冶具に関して、高温下において弾性変形を生じないこと(耐熱性)、各種半導体材料に対して不活性であること、絶縁体であること、酸やアルカリ液に侵食されないこと(耐薬品性)、所定の形状に容易に成形できること、などの条件を満足している。しかしこのような条件を満足するものであれば、他の部材であっても良い。 A jig cleaning apparatus and a cleaning method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the cleaning object is a jig made of a ceramic member or a quartz member, but the cleaning object may be a glass substrate, a semiconductor substrate, or a solar cell substrate. In heating devices, dry etching devices, and CVD devices used in semiconductor processes, the temperature at which the jig is exposed often exceeds, for example, the softening point of glass. With regard to jigs composed of such members, they do not cause elastic deformation at high temperatures (heat resistance), are inert to various semiconductor materials, are insulators, and are not eroded by acids or alkaline liquids. (Chemical resistance) and that it can be easily molded into a predetermined shape. However, other members may be used as long as these conditions are satisfied.
ここで半導体製造装置における洗浄技術について説明する。「発明の解決すべき課題」の欄で述べたように、新材料対応の洗浄技術では、共存する全ての部材の特性と、汚染の付着機構をよく理解した上で、適正なPHと酸化還元電位とを選択する必要がある。微量汚染の洗浄に必要な機能は、図1に示すように3つに集約される。 Here, a cleaning technique in the semiconductor manufacturing apparatus will be described. As described in the section “Problems to be Solved by the Invention”, in the cleaning technology for new materials, the proper pH and redox are obtained after understanding the characteristics of all coexisting members and the adhesion mechanism of contamination. It is necessary to select a potential. The functions necessary for cleaning the trace contamination are summarized into three as shown in FIG.
第1に必要なことは、汚染粒子Pを基板Sから引き離すことである(機能f1)。第2に必要なことは、液中汚染の基板への再付着を防止することである(機能f2)。第3に必要なことは、膜のエッチング機能である(機能f3、図1には表示していない)。機能f1は本発明の課題としており、金属汚染の場合は、主として溶剤によって金属が基板又は冶具から離れる傾向にある。金属溶解のための重要なパラメータは、溶剤のPH、酸化還元電位、温度、錯化剤の有無である。中でも基本となるのがPHと酸化還元電位である。PHと酸化還元電位のマトリックスにおいて、熱力学的平衡状態にあるときの金属の状態、即ちPH−電位図は液中における金属の溶解を考慮することは重要である。 First, it is necessary to separate the contaminating particles P from the substrate S (function f1). Secondly, it is necessary to prevent redeposition of contamination in the liquid onto the substrate (function f2). Third, what is needed is a film etching function (function f3, not shown in FIG. 1). The function f1 is an object of the present invention. In the case of metal contamination, the metal tends to be separated from the substrate or the jig mainly by the solvent. Important parameters for metal dissolution are the solvent pH, redox potential, temperature, and the presence or absence of complexing agents. Of these, PH and redox potential are fundamental. In the matrix of PH and oxidation-reduction potential, it is important that the state of the metal in the thermodynamic equilibrium state, that is, the PH-potential diagram, considers the dissolution of the metal in the liquid.
図2にCu−H2O系のPH−電位図を示す。Cuなどの金属を溶解するためには、図のQ1、Q2で示す溶解領域になるように、溶液のPHと電位とを制御すればよい。例えばRCA洗浄法では、金属汚染を除去するHPMは強酸(HCl)と強酸化剤である過酸化水素水(H2O2)の混合液であるために、きわめて低いPHを持ち、Si以外の殆どの金属を溶解することができる。 FIG. 2 shows a PH-potential diagram of the Cu—H 2 O system. In order to dissolve a metal such as Cu, the pH and potential of the solution may be controlled so that the dissolution regions indicated by Q1 and Q2 in the figure are obtained. For example, in the RCA cleaning method, HPM for removing metal contamination is a mixture of a strong acid (HCl) and a hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ), which is a strong oxidant, and therefore has an extremely low pH, and other than Si. Most metals can be dissolved.
このような溶解条件を鑑み、洗浄方法の各種の試行錯誤をした結果、基板製造の過程で付着しているセラミックス部材及び石英部材の表面における異物、例えば銅は硝酸と過酸化水素水の混合液処理(硝酸20%、過酸化水素水10%)と、その後の電気炉による高温処理(900〜1300℃)にて酸化分解して除去することが可能であることを確認した。またアルカリ性の薬液をあえて使用する必要はなかった。 In view of such dissolution conditions, as a result of various trials and errors in the cleaning method, foreign matters on the surface of the ceramic member and the quartz member adhering to the substrate manufacturing process, for example, copper is a mixed solution of nitric acid and hydrogen peroxide solution. It was confirmed that it could be removed by oxidative decomposition by treatment (20% nitric acid, 10% hydrogen peroxide solution) and subsequent high-temperature treatment (900-1300 ° C) in an electric furnace. Moreover, it was not necessary to dare to use alkaline chemicals.
本実施の形態における洗浄装置の全体構成を図3に示す。この洗浄装置は、被洗浄物に対して硝酸と過酸化水素水を用いて混酸処理を行う第1の洗浄ユニット1、第1の洗浄ユニット1で得られた被洗浄物に対して電気炉を用いて高温加熱を行う加熱ユニット2、加熱ユニット2で得られた被洗浄物に対して、オゾン水を用いて冶具の最終洗浄を行う第2の洗浄ユニット3からなる。
FIG. 3 shows the overall configuration of the cleaning apparatus in the present embodiment. The cleaning apparatus includes a
図4は第1の洗浄ユニット1の詳細を示す構成図である。この洗浄ユニット1は、被洗浄物4を浸漬させる洗浄槽5を有し、この洗浄槽5に硝酸の供給配管6、過酸化水素水の供給配管7、純水の供給配管8が接続されている。また洗浄槽5の下部には薬液循環の再利用タンク10が設けられ、バルブV3を介して洗浄槽5と接続され、バルブV1を介して廃液配管9に接続されている。また洗浄槽5の薬液を直接廃棄するためにバルブV2が設けられ、このバルブを介して廃液配管9に接続される。また洗浄槽5と再利用タンク10との間にバルブV3が設けられる。循環ポンプ(P)11、循環フィルタ(F)13、バルブV5を介して再利用タンク10の薬液が循環可能になっている。また再利用タンク10の薬液はバルブV4、循環ポンプ11、循環フィルタ13、バルブV6を介して薬液が洗浄槽5に流入可能になっている。更に過酸化水素水の補充タンク14が浄化槽5の外部に設けられ、補充ポンプ(P)15の動作により過酸化水素水が洗浄槽5に補充可能になっている。
FIG. 4 is a configuration diagram showing details of the
図5は加熱ユニット2の構成図である。このユニットは高温加熱処理を行う電気炉を用いている。この加熱ユニット2には、複数のヒータ16と、被洗浄物4を載置してユニットからの出し入れ、及び上下動させる熱処理台17と、酸素の供給配管18とが設けられている。このような加熱ユニット2は、半導体製造装置の1つの設備として従来から用いられているものでよい。
FIG. 5 is a configuration diagram of the
図6は第2の洗浄ユニット3の構成図である。この洗浄ユニット3は、塩酸を添加したオゾン水を用い、加熱ユニット2で得られた被洗浄物4の洗浄を行うものである。洗浄ユニット3には被洗浄物4を載置する洗浄台19が設けられている。この洗浄台19は、被洗浄物4の上部及び下部から洗浄液を噴射するために板状部材に多数の孔が空けられたものが用いられる。洗浄台19は耐薬品性の高い塩化ビニ−ル製或いは、テフロン(登録商標)製が望ましい。
FIG. 6 is a configuration diagram of the
洗浄台19の上部空間及び下部空間には、純水配管20に接続されたノズルN1と、窒素配管21に接続されたノズルN2と、塩酸添加のオゾン水配管22に接続されたノズルN3とが取り付けられている。洗浄台19の外部には、オゾン水発生調合ユニット23と塩酸水希釈ユニット25とが設けられている。いずれのユニットにも純水配管20により純水が供給される。また塩酸水希釈ユニット25には塩酸供給配管24が接続され、30wt%の塩酸が供給され、ユニット内で5wt%に希釈される。そして、オゾン水調合ユニット23に通液される。いずれの配管にもバルブが設けられている。塩酸濃度をコントロールし易くする為、塩酸希釈ユニット25を用いる。
In the upper space and the lower space of the cleaning table 19, there are a nozzle N1 connected to the
以上のように構成された冶具の洗浄装置の動作、即ち冶具の洗浄方法について説明する。図7は本実施の形態における洗浄方法を示す工程図である。以下に各洗浄工程について、図4〜図7を用いて説明する。 An operation of the jig cleaning apparatus configured as described above, that is, a jig cleaning method will be described. FIG. 7 is a process diagram showing the cleaning method in the present embodiment. Hereinafter, each cleaning step will be described with reference to FIGS.
図4の洗浄槽5には供給配管6、7、8からの注入により硝酸/過酸化水素水が蓄えられる。再利用タンク7における薬液は規定純度以下になると、バルブV1を介して廃液配管9に流される。また洗浄槽5の薬液を直接廃棄する場合は、バルブV2を開にして廃液配管9に薬液が流される。また洗浄槽5の薬液を再利用する場合は、バルブV3を開にして再利用タンク10に流される。再利用タンク10の薬液は、バルブV1を閉にし、バルブV4を開にして循環ポンプ11を動作させ、循環フィルタ13で不要物をろ過する。再利用する場合にバルブV6を介して洗浄槽5に返す。また洗浄槽5に過酸化水素水を補充する場合は、補充ポンプ15を動作させ、補充タンク14の過酸化水素水を供給する。また薬液処理後の純水洗浄として、洗浄槽5に純水を補充する場合は、純水配管8と純水のシャワーノズル12を用いる。
In the
例えば図9(a)に示すセラミックドームなどの被洗浄物4を処理槽5内に入れた後、前述した方法で硝酸と過酸化水素水の混合液を投入し、浸液処理を行う(図7のステップS1)。この場合の硝酸(HNO3)の濃度は20%、過酸化水素水(H2O2)の濃度は10%、浸液時間は3Hである。被洗浄物4の汚染が大きい場合、酸化分解を促進させるために、補助タンク14を用いて過酸化水素水を補充投入する。浸液処理後、薬液はバルブV3を開にして再利用タンク10に回収する。以上の工程を第1の洗浄工程という。
For example, after an
次に純水を投入して水洗を行う(ステップS2)。ここでの水洗は、供給配管8からの投入とバルブV2の開により排水を繰り返し行うことと、シャワーノズル12を用いてシャワーで行う。純水の温度は25℃とし、各洗浄の時間は20分とする。なお純水の入れ替え回数を3回とした。その後、N2ガンにて手動で乾燥をさせた。この場合の乾燥時間は10分とした(ステップS3)。
Next, pure water is added to perform water washing (step S2). The washing with water here is performed by repeatedly draining by supplying from the
次に被洗浄物4を図5の加熱ユニット2に移す。熱処理台17に被洗浄物4を設置した後、昇温勾配2〜4℃で加熱し、900〜1300℃処理を行う(ステップS4)。この場合、昇温時並びに最高温度時に酸素を3〜5 l/分で供給する。降温勾配は、昇温勾配とほぼ同様の2〜4℃/分で行う。温度勾配と最高温度については、被洗浄物4の材質、形状、肉厚により、最適な条件を適用する。以上の工程を加熱工程という。
Next, the article to be cleaned 4 is transferred to the
こうして加熱処理した被洗浄物4を図6の第2の洗浄ユニット3に移す。窒素配管21の窒素は被洗浄物4を乾燥させるために加熱されている。洗浄台19の外部には、オゾン水発生調合ユニット23と塩酸水希釈ユニット25とが設けられているが、いずれのユニットにも純水配管20により純水が供給される。また塩酸水希釈ユニット25には塩素供給配管24が接続され、30wt%の塩酸が供給される。
The object to be cleaned 4 thus heated is transferred to the
塩酸添加のオゾン水は、オゾン水発生調合ユニット23で作られ、被洗浄物4に約3l/分で供給され、オゾン水配管22の先端にある上下のノズルで洗浄する(ステップS5)。純水洗浄についても、純水配管20の先端にある上下のノズルにて約3l/分の流量で洗浄を行う(ステップS6)。以上の工程を第2の洗浄工程という。ブロー乾燥は窒素配管21の先端ノズルより、30 l/分の流量で加熱した窒素ガスを噴射することにより行う(ステップS7)。
Hydrochloric acid-added ozone water is produced by the ozone water generating and blending
半導体の製造過程で使用される半導体製造装置類、例えばPoly-Siドライエッチング装置、メタルドライエッチング装置、低温化学気相装置(LTO−CVD)のチャンバー内に組み込まれているセラミックス部材又は石英部材に対し、本実施の形態による洗浄装置の評価試験を行った。半導体製造装置からセラミックス部材で構成される冶具を取り外し、図7に示す工程で冶具を洗浄した後、再び半導体製造装置に取り付け、評価を行った。その結果、異物及び金属汚染量に問題がなく再使用が可能であることが判明した。即ち冶具の再生洗浄方法として適していることが分かった。 Semiconductor manufacturing equipment used in the semiconductor manufacturing process, for example, a poly-Si dry etching apparatus, a metal dry etching apparatus, a ceramic member or a quartz member incorporated in a chamber of a low temperature chemical vapor deposition apparatus (LTO-CVD) On the other hand, the evaluation test of the cleaning apparatus according to the present embodiment was performed. A jig made of a ceramic member was removed from the semiconductor manufacturing apparatus, the jig was washed in the process shown in FIG. 7, and then attached to the semiconductor manufacturing apparatus again for evaluation. As a result, it has been found that there is no problem with the amount of foreign matter and metal contamination and that it can be reused. In other words, it was found that it is suitable as a method for regenerating and cleaning jigs.
また上記の評価試験に加えて、Siウェーハに対しても評価試験を行った。銅イオンを所定量添加した試験液をスピンコートによりSiウェーハに付着させた。図3又は図6に示す洗浄装置3を用いて、1%塩酸を添加したオゾン水洗浄を行い、銅の除去評価を行った。この結果を図8に示す。銅の付着量の検出は、ICP−MS(inductively coupled plasma mass spectrometer)を用いた。例えば1040秒の処理では、処理前の銅の付着量が10atoms/cm2であるのに対し、処理後の銅の付着量は1atoms/cm2以下となり、1/10以上の除去効果が得られた。
In addition to the above evaluation test, an evaluation test was also performed on the Si wafer. A test solution to which a predetermined amount of copper ions was added was attached to the Si wafer by spin coating. Using the
本発明の洗浄装置における第1の特徴としては、洗浄に用いる薬液のコストを抑えるために、硝酸と過酸化水素水の混酸処理槽ユニットに、図4に示すような薬液再処理システムを用いたことである。また第2の特徴として図6に示すように、最終洗浄に銅などの金属の除去性能に優れた効果を示すオゾン水を使用したことである。 As a first feature of the cleaning apparatus of the present invention, a chemical reprocessing system as shown in FIG. 4 is used for a mixed acid treatment tank unit of nitric acid and hydrogen peroxide water in order to reduce the cost of the chemical used for cleaning. That is. Further, as a second feature, as shown in FIG. 6, ozone water showing an effect excellent in removal performance of metals such as copper is used for the final cleaning.
また本実施の形態で用いる酸性の薬液や窒素ガス、加熱ユニットは、半導体製造装置を有する製造工場には本来から備わっているものであり、本発明の洗浄装置が必要とする薬液やガスは、容易に現場で供給を受けることができる。このため本発明の洗浄装置を半導体製造工場又は液晶パネル製造工場、太陽電池製造工場にインラインで設営できる。 In addition, the acidic chemical liquid and nitrogen gas used in the present embodiment, the heating unit is originally provided in a manufacturing factory having a semiconductor manufacturing apparatus, and the chemical liquid and gas required by the cleaning apparatus of the present invention are: Can be easily supplied on site. For this reason, the cleaning apparatus of the present invention can be installed in-line in a semiconductor manufacturing factory, a liquid crystal panel manufacturing factory, or a solar cell manufacturing factory.
本発明の洗浄装置及び洗浄方法は、半導体基板の製造工程、液晶パネルの製造工程、太陽電池製造工程に利用することができる。特に、密閉された槽内で基板の製膜を高温下で行うCVD装置、CVI装置、基板の加工を行うドライエッチング装置に用いられる冶具に対して有効である。 The cleaning apparatus and the cleaning method of the present invention can be used in a semiconductor substrate manufacturing process, a liquid crystal panel manufacturing process, and a solar cell manufacturing process. In particular, it is effective for a jig used in a CVD apparatus, a CVI apparatus, and a dry etching apparatus for processing a substrate, in which a substrate is formed at a high temperature in a sealed tank.
1 第1の洗浄ユニット
2 加熱ユニット
3 第2の洗浄ユニット
4 被洗浄物(セラミックス部材、石英部材)
5 洗浄槽
6,7,8 供給配管
9 廃液配管
10 再利用タンク
11 循環ポンプ
12 シャワーノズル
13 循環フィルタ
14 補充タンク
15 補充ポンプ
16 ヒーター
17 熱処理台
18 酸素供給配管
19 洗浄台
20 純水配管
21 窒素配管
22 オゾン水配管
23 オゾン水発生調合ユニット
24 塩酸供給配管
25 塩酸水希釈ユニット
V1〜V6 バルブ
N1〜N3 ノズル
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007167670A (en) * | 2007-02-02 | 2007-07-05 | Sharp Corp | Cleaning device |
| US9797046B2 (en) | 2012-04-27 | 2017-10-24 | Japan Science And Technology Agency | Method for etching metal or metal oxide by ozone water, method for smoothing surface of metal or metal oxide by ozone water, and patterning method using ozone water |
| CN109725375A (en) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | 中国电子科技集团公司第四十四研究所 | A kind of Ⅲ-V group material nanometer grating etching method |
| CN112404022A (en) * | 2020-11-20 | 2021-02-26 | 苏州镓港半导体有限公司 | Method for cleaning graphite disc for MOCVD equipment |
| CN115608693A (en) * | 2021-07-16 | 2023-01-17 | 福建钜能电力有限公司 | Pretreatment method of novel flocking flower basket |
-
2004
- 2004-03-25 JP JP2004088973A patent/JP2005270830A/en active Pending
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