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JPH10335294A - Device and method for cleaning substrate and semiconductor device manufactured by the cleaning method - Google Patents

Device and method for cleaning substrate and semiconductor device manufactured by the cleaning method

Info

Publication number
JPH10335294A
JPH10335294A JP9148094A JP14809497A JPH10335294A JP H10335294 A JPH10335294 A JP H10335294A JP 9148094 A JP9148094 A JP 9148094A JP 14809497 A JP14809497 A JP 14809497A JP H10335294 A JPH10335294 A JP H10335294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cleaning
substrate
cleaning liquid
pressure
ultrasonic
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.)
Pending
Application number
JP9148094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Nishiki
一広 西木
Kunihiro Miyazaki
邦浩 宮崎
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9148094A priority Critical patent/JPH10335294A/en
Publication of JPH10335294A publication Critical patent/JPH10335294A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve effectiveness for eliminating the particles of a substrate in supersonic cleaning with dissolved oxygen in a washing liquid and other dissolved gases which is reduced, for example, by vacuum dearation in advance to prevent a natural oxide film from formed generated in the substrate. SOLUTION: A cleaning tank 21 for cleaning a substrate, a means 22 for supplying the cleaning liquid to the cleaning tank 21, a ultrasonic vibration generation means 25 for transferring vibrations to the cleaning liquid, a means 32 for reducing the pressure of a region including the surface of the cleaning liquid, and a shield 31 for encircling the region, including the surface of the cleaning liquid and maintaining a reduced pressure are provided. The substrate is subjected to ultrasonic cleaning, while the pressure of the region including the surface of the cleaning liquid is being reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板洗浄装置、洗
浄方法およびその方法を用いて製造した半導体装置に関
し、特に、基板への酸化膜発生の防止のため洗浄液中の
溶存酸素及び他の溶存ガスを低下させた状態での超音波
洗浄においても、基板のパーティクル除去率向上を図る
ための技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate cleaning apparatus, a cleaning method and a semiconductor device manufactured by using the method, and more particularly, to dissolved oxygen and other dissolved substances in a cleaning liquid for preventing generation of an oxide film on a substrate. The present invention also relates to a technique for improving the particle removal rate of a substrate even in ultrasonic cleaning with a reduced gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体ウェーハ等の基板の処理
プロセスにおいては、半導体デバイスの欠陥の原因とな
る有機物、金属不純物、パ−ティクルおよび自然酸化膜
等の除去を目的として、基板の洗浄工程が設けられてい
る。
2. Description of the Related Art In general, in a process of treating a substrate such as a semiconductor wafer, a cleaning step of the substrate is performed for the purpose of removing organic substances, metal impurities, particles, natural oxide films, etc. which cause defects in semiconductor devices. Is provided.

【0003】従来より、かかる洗浄工程では、特に、パ
−ティクル(微細粒子をいう。)除去のため、物理洗浄
としての超音波洗浄を、化学洗浄と併用するのが一般的
手法であった。そして、現在においては、こうした超音
波洗浄のうちでも、従来の汎用超音波洗浄(28kHz
〜100kHz)に替わって、500kHz以上の周波
数による、いわゆるメガヘルツ超音波洗浄(メガソニッ
ク洗浄)が、主流となるに至っている。これは、半導体
チップの集積技術の向上に伴い、デザインルールもます
ます微細化されたことによるところの、クォーターミク
ロンサイズ以下の微細なパ−ティクル除去の必要性の
他、基板の結晶破壊、静電気破壊誘発の抑止、基板表面
の洗浄均一化の要請に対応するものである(「メガソニ
ック発生と洗浄」 クリーンテクノロジー 1996.
6.)。
[0003] Conventionally, in such a cleaning step, in general, ultrasonic cleaning as physical cleaning has been used in combination with chemical cleaning in order to remove particles (fine particles). At present, among these ultrasonic cleanings, conventional general-purpose ultrasonic cleaning (28 kHz) is used.
So-called megahertz ultrasonic cleaning (megasonic cleaning) using a frequency of 500 kHz or more has come to be the mainstream in place of 〜100 kHz). This is due to the necessity of removing particles smaller than quarter-micron size, as well as the necessity of removing fine particles of quarter micron size or less, as well as the destruction of the substrate crystal, It responds to the demand for suppression of destruction induction and uniform cleaning of the substrate surface ("Megasonic generation and cleaning" Clean Technology 1996.
6. ).

【0004】一方、自然酸化膜の成長を抑止するため
に、上記洗浄工程で洗浄液として用いられる超純水の製
造工程においては、自然酸化膜発生の原因となる溶存酸
素の低減を行うべく、真空脱気を行うのが一般的であ
る。そして、かかる真空脱気においても、上述デザイン
ルールの微細化に伴い、脱気性能を向上し、溶存酸素を
従来よりさらに低減することがますます求められる状況
にある。こうして、十分に溶存ガス(溶存酸素、溶存窒
素等)が低減された後の超純水が、メガヘルツ洗浄時
に、洗浄液としてパ−ティクル除去のために供されるの
である。
On the other hand, in order to suppress the growth of a natural oxide film, in the process of producing ultrapure water used as a cleaning solution in the above-mentioned cleaning process, a vacuum is used to reduce dissolved oxygen which causes the formation of a natural oxide film. It is common to perform degassing. Also in such vacuum degassing, with the miniaturization of the above-mentioned design rules, there is a situation where it is increasingly required to improve the degassing performance and further reduce the dissolved oxygen as compared with the conventional one. In this way, the ultrapure water after the dissolved gas (dissolved oxygen, dissolved nitrogen, etc.) has been sufficiently reduced is provided as a cleaning liquid for particle removal during megahertz cleaning.

【0005】従来においては、かかる自然酸化膜成長抑
止のための超純水の真空脱気の性能向上の要請と、パ−
ティクル除去率向上の要請という二つの要請は、何等矛
盾するものではなかった。即ち、十分に溶存ガスの低減
された超純水をメガヘルツ超音波洗浄に用いた場合、溶
存ガスにより引き起こされるところのキャビテーション
はそれだけ発生しなくなる。現在、超音波洗浄でウェー
ハ上のパ−ティクルがいかにして除去されるかのメカニ
ズムの定説はまだ確立されていないが、一般に、超音波
による水分子の振動によりパ−ティクルが脱離するとい
うのが通説となっていた。このため、従来より、キャビ
テーションの存在は、かかる水分子の振動に起因する圧
力波の伝播を妨げるものとされており、従って、キャビ
テーションの発生を抑止することは、そのままパ−ティ
クル除去率の向上に結び付くとされていたからである。
尚、ここでキャビテーションとは、液体中に含有してい
るガスが分離して気泡を発生することにより、流れる液
体中に空洞が発生する現象をいい、その発生量に関して
は、液体中の溶存ガス量の他、液体に加わる圧力、液体
の温度等が変動要素として挙げられるものである。
Conventionally, there has been a demand for improving the performance of vacuum degassing of ultrapure water to suppress the growth of such a native oxide film.
The two requests to improve the rate of removal of the tickle were not contradictory. That is, when ultrapure water with sufficiently reduced dissolved gas is used for megahertz ultrasonic cleaning, cavitation caused by the dissolved gas is not generated as much. At present, it is not established yet how the particles on the wafer are removed by the ultrasonic cleaning, but it is generally said that the particles are detached by the vibration of water molecules by ultrasonic waves. Was a popular belief. For this reason, it has been conventionally considered that the presence of cavitation hinders the propagation of the pressure wave caused by the vibration of the water molecule. Therefore, suppressing the occurrence of cavitation is directly related to the improvement of the particle removal rate. Because it was supposed to be linked to
Here, cavitation refers to a phenomenon in which a gas contained in a liquid is separated to form bubbles, thereby generating cavities in the flowing liquid. In addition to the amount, the pressure applied to the liquid, the temperature of the liquid, and the like can be cited as variables.

【0006】しかしながら、最近になって、新たに、メ
ガヘルツ超音波洗浄において、キャビテーション自体が
パ−ティクル除去に有効に作用すること、即ち、効率的
なパ−ティクル除去にはキャビテーションの発生が必要
となることが判明した。
However, recently, in megahertz ultrasonic cleaning, cavitation itself effectively functions for particle removal, that is, it is necessary to generate cavitation for efficient particle removal. It turned out to be.

【0007】図4に示す実験データは、かかるキャビテ
ーションの必要性を示唆するものである。即ち、図4
は、洗浄液である純水中の窒素の溶存濃度とウェーハ上
のパ−ティクル増加数との相関を示すものである。具体
的には、パ−ティクルが200個前後吸着している8イ
ンチウェーハを、大気圧下にて窒素濃度をコントロール
した純水を用いて超音波洗浄(超音波周波数850メガ
ヘルツ、10分間照射)を行った場合のパ−ティクルの
増減数をグラフとしたものであり、増加数がマイナスに
なるほどパ−ティクル除去の効果が高いことを示してい
る。ここからは、純水中の溶存ガスの一つである窒素の
濃度が高ければ、それだけ基板上のパ−ティクルが減少
することが読み取れ、従って、溶存ガスから励起される
キャビテーションの発生が多ければ、それだけパ−ティ
クル除去がなされるものであるといえる。
The experimental data shown in FIG. 4 suggests the need for such cavitation. That is, FIG.
Shows the correlation between the dissolved nitrogen concentration in pure water as a cleaning solution and the number of particles increased on the wafer. Specifically, an 8-inch wafer on which about 200 particles are adsorbed is subjected to ultrasonic cleaning (ultrasonic frequency: 850 MHz, irradiation for 10 minutes) using pure water in which the nitrogen concentration is controlled under atmospheric pressure. Is a graph showing the increase / decrease number of particles in the case of performing the above, and the more the increase number becomes negative, the higher the effect of particle removal is. From this, it can be seen that the higher the concentration of nitrogen, one of the dissolved gases in pure water, the smaller the particles on the substrate, and therefore the more cavitation excited by the dissolved gas is generated. Thus, it can be said that particle removal is performed accordingly.

【0008】ここにおいて、上述の自然酸化膜成長抑止
のための超純水の真空脱気の性能向上の要請と、パ−テ
ィクル除去率向上の要請という二つの要請は、トレード
オフの関係にあることが見出だされたのである。即ち、
自然酸化膜成長抑止のため、超純水の真空脱気の精度を
向上させれば、それだけ、キャビテーションの発生が抑
止されることとなり、パ−ティクル除去率の向上をある
程度犠牲にすることとなるという、新たな問題が生じる
こととなったのである。
[0008] Here, the above two requirements, that is, the requirement for improving the performance of vacuum degassing of ultrapure water for suppressing the growth of the natural oxide film and the requirement for increasing the particle removal rate, are in a trade-off relationship. It was found out. That is,
If the precision of vacuum degassing of ultrapure water is improved to suppress the growth of the natural oxide film, the occurrence of cavitation is suppressed accordingly, and the improvement in the particle removal rate is sacrificed to some extent. A new problem has arisen.

【0009】従来の一般的な基板洗浄装置の一例とし
て、図2の装置が挙げられる。
FIG. 2 shows an example of a conventional general substrate cleaning apparatus.

【0010】基板を洗浄するための石英製の洗浄槽1の
底部には、洗浄液として用いられる超純水の供給口2が
設けられており、また、該洗浄槽1の周辺には、超音波
を洗浄槽1の内部に伝達するための超音波伝達槽4が設
けられている。また、該超音波伝達槽4の下部には、5
00キロヘルツ以上の超音波を発生するための超音波振
動子5が設置されている。
A supply port 2 of ultrapure water used as a cleaning liquid is provided at the bottom of a quartz cleaning tank 1 for cleaning a substrate. The ultrasonic transmission tank 4 for transmitting the pressure to the inside of the cleaning tank 1 is provided. Also, at the bottom of the ultrasonic transmission tank 4, 5
An ultrasonic vibrator 5 for generating an ultrasonic wave of 00 kHz or more is provided.

【0011】また、洗浄液として用いられる超純水6
は、別工程である超純水製造工程において、十分真空脱
気がなされているものである。
Further, ultrapure water 6 used as a cleaning liquid is used.
In the ultrapure water production process, which is another process, vacuum degassing is sufficiently performed.

【0012】かかる構成に基づくメガヘルツ超音波洗浄
は、以下のようになされる。即ち、メガヘルツ超音波洗
浄時においては、まず、洗浄槽1の内部に被洗浄物であ
る半導体ウェーハ3等の基板を設置する。そして、超純
水の供給口2より、洗浄液である超純水6が、洗浄槽1
内部に下方から上方への向きで供給される。図2の従来
例においては、供給された超純水6は、洗浄槽1の上部
からオーバーフロー流水7として溢れ出すという、いわ
ゆるオーバーフローリンスの形式が採られている。かか
る超純水6のオーバーフロー供給時に、超音波振動子5
が稼働し、半導体ウェーハ3に対し、超音波振動が加え
られることによって、パ−ティクルが除去される。
The megahertz ultrasonic cleaning based on such a configuration is performed as follows. That is, at the time of megahertz ultrasonic cleaning, first, a substrate such as a semiconductor wafer 3 to be cleaned is set in the cleaning tank 1. Then, ultrapure water 6 as a cleaning liquid is supplied from the ultrapure water supply port 2 to the cleaning tank 1.
The inside is supplied in an upward direction from below. In the conventional example of FIG. 2, the supplied ultrapure water 6 overflows as overflowing water 7 from the upper part of the cleaning tank 1, so-called an overflow rinse. When the ultrapure water 6 is supplied by overflow, the ultrasonic vibrator 5
Operates, and ultrasonic vibration is applied to the semiconductor wafer 3 to remove particles.

【0013】しかしながら、超純水6に対しては、上述
の如く、真空脱気がなされ、溶存ガスが低下しているた
めに、洗浄時に超音波振動が加えられても、十分なキャ
ビテーションを発生させることができなかった。
However, as described above, since the ultrapure water 6 is subjected to vacuum degassing and the dissolved gas is reduced, sufficient cavitation is generated even when ultrasonic vibration is applied during cleaning. I couldn't let it.

【0014】以上のように、従来の基板洗浄装置では、
十分に真空脱気を施した超純水を洗浄液として使用すれ
ば、メガヘルツ超音波洗浄において、それだけキャビテ
ーションの発生が抑止されることとなり、パ−ティクル
除去率の向上を十分に図ることができないのである。
As described above, in the conventional substrate cleaning apparatus,
If ultrapure water that has been sufficiently degassed is used as a cleaning liquid, the occurrence of cavitation is suppressed accordingly in megahertz ultrasonic cleaning, and the particle removal rate cannot be sufficiently improved. is there.

【0015】即ち、従来の基板洗浄装置、洗浄方法を用
いたのでは、上述の、自然酸化膜成長抑止のための真空
脱気の性能向上の要請と、パ−ティクル除去率向上の要
請という二つの要請を同時に満たすことができないとい
う問題点が生じたのである。
That is, when the conventional substrate cleaning apparatus and the conventional cleaning method are used, there are two requirements, that is, a request for improving the performance of vacuum degassing for suppressing the growth of a natural oxide film and a request for improving the particle removal rate. The problem was that the two requirements could not be met at the same time.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、本発明
は、従来技術における、自然酸化膜成長抑止のための真
空脱気の性能向上の要請と、パ−ティクル除去率向上の
要請という二つの要請を同時に満たすことができないと
いう問題点を解決するためになされたものであって、そ
の目的とするところは、基板への自然酸化膜発生の防止
のために、あらかじめ洗浄液中の溶存酸素及び他の溶存
ガスを低下させた状態においても、十分にキャビテーシ
ョンを発生させて、基板のパーティクル除去率向上を図
ることのできる超音波振動子を具備する洗浄装置を提供
することにある。
As described above, the present invention relates to the two prior arts, namely, a request for improving the performance of vacuum degassing for suppressing the growth of a native oxide film and a request for improving the particle removal rate. The purpose of the present invention is to solve the problem that the two requirements cannot be satisfied at the same time. The purpose is to prevent dissolved oxygen and It is an object of the present invention to provide a cleaning apparatus including an ultrasonic vibrator capable of sufficiently generating cavitation even in a state in which other dissolved gases are reduced and improving a particle removal rate of a substrate.

【0017】加えて、洗浄時における大気中からの易溶
解ガスの溶解を防止することにより、さらに長時間の洗
浄によっても基板への自然酸化膜発生の防止を図り、同
時にパーティクル除去率の向上を図ることにある。
In addition, by preventing the dissolving of easily soluble gas from the atmosphere at the time of cleaning, the generation of a natural oxide film on the substrate can be prevented even after a long cleaning, and at the same time, the particle removal rate can be improved. It is to plan.

【0018】また、他の目的は、超音波洗浄をメガヘル
ツ超音波洗浄とすることにより、クォーターミクロンサ
イズ以下の微細なパ−ティクル除去の他、基板の結晶破
壊、静電気破壊誘発の抑止、基板表面の洗浄の均一化を
図ることにある。
Another object of the present invention is to remove the fine particles having a size of quarter micron or less, suppress crystal destruction of the substrate, suppress the induction of electrostatic destruction, and reduce the surface of the substrate by changing the ultrasonic cleaning to megahertz ultrasonic cleaning. The purpose of the present invention is to achieve uniform cleaning of the substrate.

【0019】また、他の目的は、洗浄液をオーバーフロ
ーするように供給しながら、前記減圧装置を稼働させる
ことにより、洗浄液中に混在する脱離後のパ−ティクル
による、基板の再汚染の防止を図ることにある。
Another object of the present invention is to prevent the recontamination of the substrate by the desorbed particles mixed in the cleaning liquid by operating the pressure reducing device while supplying the cleaning liquid so as to overflow. It is to plan.

【0020】また、他の目的は、オーバーフロー洗浄液
を用いて減圧状態を維持することにより、簡易な装置や
方法で、前記超音波洗浄時における減圧を実現すること
にある。
It is another object of the present invention to reduce the pressure during the ultrasonic cleaning by using a simple apparatus or method by maintaining the reduced pressure using an overflow cleaning solution.

【0021】また、他の目的は、キャビテーション発生
に関する変動要素を検知して圧力を制御する手段を設け
ることにより、パ−ティクル除去に最適な制御圧力によ
る減圧を実現することにある。
Another object of the present invention is to provide a means for controlling a pressure by detecting a variable factor relating to the occurrence of cavitation, thereby realizing a pressure reduction by a control pressure optimal for removing particles.

【0022】更に、本発明の目的は、基板への自然酸化
膜発生の防止のために、あらかじめ洗浄液中の溶存酸素
を低下させた状態においても、十分にキャビテーション
を発生させて、基板のパ−ティクル除去率向上を図るこ
とのできる、基板の超音波洗浄方法を提供することにあ
る。
Further, an object of the present invention is to prevent the formation of a natural oxide film on the substrate by sufficiently generating cavitation even in a state where the dissolved oxygen in the cleaning liquid has been reduced in advance, thereby allowing the substrate to pass through. An object of the present invention is to provide an ultrasonic cleaning method for a substrate, which can improve a removal rate of a tickle.

【0023】更に、本発明の目的は、同様に、基板への
自然酸化膜発生の防止のために、あらかじめ洗浄液中の
溶存酸素を低下させた状態においても、十分にキャビテ
ーションを発生させて、基板のパ−ティクル除去率向上
を図ることのできる、超音波洗浄方法を用いて製造され
た半導体装置を提供することにある。
Further, the object of the present invention is also to sufficiently generate cavitation even in a state where dissolved oxygen in the cleaning solution is reduced in advance in order to prevent the formation of a natural oxide film on the substrate. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device manufactured by using an ultrasonic cleaning method, which can improve the particle removal rate.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】要するに、本発明装置
(請求項1)は、基板の洗浄を行う洗浄槽と、該洗浄槽
に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記洗浄液に超
音波振動を伝達させる超音波振動発生手段と、前記洗浄
液面上を含む領域を減圧する減圧発生手段と、前記洗浄
液面上を含む領域を包囲して減圧状態を維持するシール
ドとを少なくとも具備することを特徴とするものであ
る。
In short, the apparatus of the present invention (claim 1) comprises a cleaning tank for cleaning a substrate, a cleaning liquid supply means for supplying a cleaning liquid to the cleaning tank, and an ultrasonic vibration applied to the cleaning liquid. Ultrasonic vibration generating means to be transmitted, decompression generating means for decompressing a region including on the cleaning liquid surface, and a shield surrounding the region including on the cleaning liquid surface and maintaining a decompressed state, at least comprising: Is what you do.

【0025】尚、ここで減圧とは、通常は大気圧以下に
減圧することをいうが、少なくとも、クリーンルーム内
の雰囲気以下に減圧することをいう。
The term "reduced pressure" as used herein means that the pressure is reduced to the atmospheric pressure or less, but at least to the atmosphere in the clean room.

【0026】上記構成によれば、超音波洗浄時に、洗浄
液面上を含む領域を減圧することにより、洗浄液中の溶
存ガス量が少なくても、大気圧下における場合よりも、
より多くのキャビテーションを発生させることができ
る。つまり、洗浄液中の酸素等の溶存ガス量を低下し
て、基板への自然酸化膜発生を防止しつつ、同時に所望
のキャビテーションを発生させることにより、基板のパ
ーティクル除去率向上を図ることが可能となる。
According to the above-described structure, by reducing the pressure in the region including the surface of the cleaning liquid during the ultrasonic cleaning, even if the amount of the dissolved gas in the cleaning liquid is small, it is more effective than under the atmospheric pressure.
More cavitation can be generated. In other words, it is possible to reduce the amount of dissolved gas such as oxygen in the cleaning liquid, thereby preventing natural oxide film from being generated on the substrate, and at the same time, generate desired cavitation, thereby improving the particle removal rate of the substrate. Become.

【0027】また、同様に超音波洗浄時に洗浄液面上を
含む領域を減圧することによって、大気中の易溶解ガス
の溶解を防止でき、低い溶存ガス濃度が維持され、洗浄
液の比抵抗劣化が防止される。つまり、長時間の超音波
洗浄においても、基板への自然酸化膜発生を抑止するこ
とが可能となる。
Similarly, by reducing the pressure in the region including the surface of the cleaning liquid during ultrasonic cleaning, the dissolution of easily dissolved gas in the atmosphere can be prevented, the low dissolved gas concentration can be maintained, and the specific resistance of the cleaning liquid can be prevented from deteriorating. Is done. In other words, even when the ultrasonic cleaning is performed for a long time, it is possible to suppress the generation of a natural oxide film on the substrate.

【0028】また、請求項2の発明においては、前記超
音波発生手段は、超音波伝達槽と超音波振動子とを有
し、超音波振動は該超音波伝達槽を介して前記洗浄液に
伝達することにより、上述の請求項1の装置と同様の効
果を得ることが可能となる。
Further, in the invention according to claim 2, the ultrasonic generating means has an ultrasonic transmission tank and an ultrasonic vibrator, and the ultrasonic vibration is transmitted to the cleaning liquid via the ultrasonic transmission tank. By doing so, it is possible to obtain the same effect as the above-described device of claim 1.

【0029】また、請求項3の発明においては、載置さ
れた基板を回転させる基板回転手段と、前記基板上に洗
浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、前記洗浄液に超音
波振動を伝達させる超音波振動発生手段と、前記基板回
転手段、前記洗浄液供給ノズル及び前記超音波振動発生
手段を被包するシールドと、該シールド内部を減圧する
減圧発生手段とを少なくとも具備することにより、上述
の請求項1の装置と同様の効果を得ることが可能とな
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate rotating means for rotating a mounted substrate, a cleaning liquid supply nozzle for discharging a cleaning liquid onto the substrate, and an ultrasonic wave for transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid. The above-mentioned claim 1 comprising at least a vibration generating means, a shield for enclosing the substrate rotating means, the cleaning liquid supply nozzle and the ultrasonic vibration generating means, and a pressure reducing means for reducing the pressure inside the shield. It is possible to obtain the same effect as that of the device.

【0030】また、請求項4の発明においては、前記減
圧発生手段は、減圧状態を維持する前記シールドに接続
されていることにより、やはり、上述の請求項1の装置
と同様の効果を得ることが可能となる。
According to the fourth aspect of the present invention, the same effect as the above-described apparatus of the first aspect can also be obtained by connecting the reduced pressure generating means to the shield which maintains a reduced pressure state. Becomes possible.

【0031】また、請求項5の発明においては、前記超
音波振動発生手段は、500キロヘルツ以上の超音波を
発生することにより、クォーターミクロンサイズ以下の
微細なパ−ティクル除去の他、基板の結晶破壊、静電気
破壊誘発の抑止、基板面の洗浄の均一化を図ることが可
能となる。
Further, in the invention according to claim 5, the ultrasonic vibration generating means generates ultrasonic waves of 500 kHz or more to remove fine particles of quarter micron size or less and to remove crystal of the substrate. It is possible to suppress the destruction and the induction of the electrostatic destruction, and to achieve uniform cleaning of the substrate surface.

【0032】また、請求項6の発明においては、前記洗
浄液供給手段は、洗浄液を前記洗浄槽内にオーバーフロ
ーするように供給し、該洗浄液のオーバーフローは、前
記超音波振動の発生と同時に行われることにより、洗浄
液中に混在する脱離後のパーティクルを洗浄装置上部か
ら排出して、常に新たな洗浄液により基板の洗浄を行う
ことができ、脱離後のパーティクルによる基板の再汚染
の防止を図ることが可能となる。
In the invention according to claim 6, the cleaning liquid supply means supplies the cleaning liquid so as to overflow into the cleaning tank, and the overflow of the cleaning liquid is performed simultaneously with the generation of the ultrasonic vibration. With this, the desorbed particles mixed in the cleaning liquid can be discharged from the upper portion of the cleaning apparatus, and the substrate can be constantly washed with the new cleaning liquid, thereby preventing re-contamination of the substrate due to the desorbed particles. Becomes possible.

【0033】また、請求項7の発明においては、オーバ
ーフローする前記洗浄液は、前記シールドとともに洗浄
液面上を含む領域の減圧状態を維持することにより、超
音波洗浄時における減圧を施すために専用の減圧チェン
バー等を洗浄装置自体の外部に形成する等の装置の大規
模化が不要となり、簡易な装置によって減圧を実現する
ことが可能である。
In the invention according to claim 7, the overflow of the cleaning liquid is maintained in a reduced pressure state in a region including the surface of the cleaning liquid together with the shield, so that a dedicated pressure reduction for applying the reduced pressure during ultrasonic cleaning is performed. It is not necessary to increase the size of the apparatus, such as forming a chamber or the like outside the cleaning apparatus itself, and it is possible to realize decompression with a simple apparatus.

【0034】さらに、請求項8および9の発明において
は、キャビテーション発生に関する変動要素を検出する
検出手段と、該検出結果に基づいて前記シールド内の圧
力を制御する信号を前記減圧発生手段に出力する圧力制
御手段とを少なくとも具備することにより、一律に設定
することのできない減圧の値を状況に応じて伝達し、パ
ーティクル除去に最適な制御圧力による減圧を実現する
ことが可能である。尚、ここで、検出手段とは、具体的
には、圧力センサーおよび溶存ガス濃度センサーをい
う。
Further, in the inventions according to claims 8 and 9, a detecting means for detecting a variable element relating to the occurrence of cavitation and a signal for controlling the pressure in the shield based on the detection result are output to the decompression generating means. By providing at least the pressure control means, it is possible to transmit a pressure reduction value that cannot be set uniformly according to the situation, and to realize a pressure reduction by a control pressure optimal for particle removal. Here, the detection means specifically refers to a pressure sensor and a dissolved gas concentration sensor.

【0035】また、本発明方法(請求項10)は、前記
洗浄液の溶存ガス濃度を検出する溶存ガス検出手段と、
該溶存ガス検出手段の濃度検出結果に基づいて前記シー
ルド内の圧力を制御する信号を前記減圧発生手段に出力
する圧力制御手段とを少なくとも具備することを特徴と
するものである。
Further, the method of the present invention (claim 10) comprises a dissolved gas detecting means for detecting a dissolved gas concentration of the cleaning liquid,
At least pressure control means for outputting a signal for controlling the pressure in the shield based on the concentration detection result of the dissolved gas detection means to the pressure reduction generation means.

【0036】かかる方法によれば、超音波洗浄時に、洗
浄液面上を含む領域を減圧することにより、洗浄液中の
溶存ガス量が少なくても、大気圧下における場合より
も、より多くのキャビテーションを発生させることがで
きる。つまり、洗浄液中の酸素等の溶存ガス量を低下し
て、基板への自然酸化膜発生を防止しつつ、同時に所望
のキャビテーションを発生させることにより、基板のパ
ーティクル除去率向上を図ることが可能となる。また、
同様に超音波洗浄時に洗浄液面上を含む領域を減圧する
ことによって、大気中の易溶解ガスの溶解を防止でき、
低い溶存ガス濃度が維持され、洗浄液の比抵抗劣化が防
止される。つまり、長時間の超音波洗浄においても、基
板への自然酸化膜発生を抑止することが可能となる。
尚、ここで、所定の圧力とは、洗浄装置内の圧力以下の
圧力をいう。
According to such a method, by reducing the pressure in the region including the surface of the cleaning liquid during ultrasonic cleaning, even if the amount of dissolved gas in the cleaning liquid is small, more cavitation can be achieved than in the case of the atmospheric pressure. Can be generated. In other words, it is possible to reduce the amount of dissolved gas such as oxygen in the cleaning liquid, thereby preventing natural oxide film from being generated on the substrate, and at the same time, generate desired cavitation, thereby improving the particle removal rate of the substrate. Become. Also,
Similarly, by reducing the pressure in the area including the cleaning liquid surface during ultrasonic cleaning, it is possible to prevent the dissolution of easily soluble gas in the atmosphere,
A low dissolved gas concentration is maintained, and the specific resistance of the cleaning liquid is prevented from deteriorating. In other words, even when the ultrasonic cleaning is performed for a long time, it is possible to suppress the generation of a natural oxide film on the substrate.
Here, the predetermined pressure refers to a pressure equal to or lower than the pressure in the cleaning device.

【0037】また、請求項11の発明においては、前記
基板は洗浄槽内に設置され、該基板に供給される洗浄液
は前記洗浄槽よりオーバーフローすることにより、洗浄
液中に混在する脱離後のパーティクルを洗浄装置上部か
ら排出して、常に新たな洗浄液により基板の洗浄を行う
ことができ、脱離後のパーティクルによる基板の再汚染
の防止を図ることが可能となる。
In the eleventh aspect of the present invention, the substrate is provided in a cleaning tank, and the cleaning liquid supplied to the substrate overflows from the cleaning tank, so that the desorbed particles mixed in the cleaning liquid. Can be discharged from the upper portion of the cleaning apparatus, and the substrate can be constantly cleaned with a new cleaning liquid, so that re-contamination of the substrate due to the desorbed particles can be prevented.

【0038】また、請求項12の発明においては、前記
洗浄液は、真空脱気された純水であることにより、洗浄
時には溶存ガスが低減されているため、本発明のもたら
す効果を減殺されることなく享受することが可能とな
る。
In the twelfth aspect of the present invention, the cleaning liquid is pure water that has been degassed under vacuum, so that the dissolved gas is reduced during cleaning, so that the effect of the present invention is reduced. It can be enjoyed without.

【0039】また、請求項13の発明においては、前記
洗浄液中には、窒素、アルゴン、ヘリウム及び水素の希
ガスのうち少なくとも1種類が溶存していることによ
り、超純水の比抵抗を劣化させることなく、より多くの
キャビテーションを発生させ、パーティクル除去率をさ
らに向上させることが可能となる。
According to the thirteenth aspect of the invention, at least one of nitrogen, argon, helium and hydrogen rare gas is dissolved in the cleaning liquid, thereby deteriorating the specific resistance of ultrapure water. Without this, it is possible to generate more cavitations and further improve the particle removal rate.

【0040】また、請求項14の発明においては、前記
減圧状態は、前記シールド内の圧力及び前記洗浄液中の
溶存ガスの濃度に基づいて制御されることにより、一律
に設定することのできない減圧の値を状況に応じて伝達
し、パーティクル除去に最適な制御圧力による減圧を実
現することが可能である。
Further, in the invention of claim 14, the reduced pressure state is controlled based on the pressure in the shield and the concentration of dissolved gas in the cleaning liquid, so that the reduced pressure state cannot be set uniformly. The value can be transmitted according to the situation, and pressure reduction by the optimal control pressure for particle removal can be realized.

【0041】さらに、本発明の半導体装置(請求項1
5)は、基板に洗浄液を供給する工程と、該洗浄液面上
を含む領域の圧力を減圧する工程と、減圧状態下で超音
波振動を前記洗浄液に伝達して前記基板を洗浄する工程
とを少なくとも有する基板の洗浄方法を用いて製造され
たことを特徴とするものである。
Further, the semiconductor device of the present invention (claim 1)
5) a step of supplying a cleaning liquid to the substrate, a step of reducing the pressure in a region including the surface of the cleaning liquid, and a step of transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid under reduced pressure to wash the substrate. It is characterized by being manufactured using at least a method of cleaning a substrate.

【0042】かかる半導体装置によれば、超音波洗浄時
に、洗浄液面上を含む領域を減圧することにより、洗浄
液中の溶存ガス量が少なくても、大気圧下における場合
よりも、より多くのキャビテーションを発生させること
ができる。つまり、洗浄液中の酸素等の溶存ガス量を低
下して、基板への自然酸化膜発生を防止しつつ、同時に
所望のキャビテーションを発生させることにより、基板
のパーティクル除去率向上を図ることが可能となる。ま
た、同様に超音波洗浄時に洗浄液面上を含む領域を減圧
することによって、大気中の易溶解ガスの溶解を防止で
き、低い溶存ガス濃度が維持され、洗浄液の比抵抗劣化
が防止される。つまり、長時間の超音波洗浄において
も、基板への自然酸化膜発生を抑止することが可能とな
る。従って、より信頼性および歩留まりの向上した半導
体装置を得ることができる。
According to such a semiconductor device, by reducing the pressure in the region including the surface of the cleaning solution during the ultrasonic cleaning, even if the amount of dissolved gas in the cleaning solution is small, more cavitation than in the case of the atmospheric pressure is obtained. Can be generated. In other words, it is possible to reduce the amount of dissolved gas such as oxygen in the cleaning liquid, thereby preventing natural oxide film from being generated on the substrate, and at the same time, generate desired cavitation, thereby improving the particle removal rate of the substrate. Become. Similarly, by reducing the pressure of the region including the surface of the cleaning liquid during the ultrasonic cleaning, the dissolution of easily dissolved gas in the atmosphere can be prevented, the low dissolved gas concentration is maintained, and the specific resistance of the cleaning liquid is prevented from deteriorating. In other words, even when the ultrasonic cleaning is performed for a long time, it is possible to suppress the generation of a natural oxide film on the substrate. Therefore, a semiconductor device with improved reliability and yield can be obtained.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

第1の実施形態 以下、本発明を図面に示す第1の実施形態に基づいて説
明する。図1において、本発明に係る基板洗浄装置は、
洗浄槽21と、超音波伝達槽24と、減圧シールド31
と、減圧装置32と、引上げ装置34と、圧力制御装置
35とを備えている。
First Embodiment Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings. In FIG. 1, a substrate cleaning apparatus according to the present invention comprises:
Cleaning tank 21, ultrasonic transmission tank 24, decompression shield 31
, A pressure reducing device 32, a pulling device 34, and a pressure control device 35.

【0044】尚、本実施形態においては、基板の一つと
して半導体ウェーハを洗浄する場合につき、説明する。
但し、被洗浄物は、これに限定されるものではなく、集
積回路を形成するための下地基板、露光用マスク基板等
の基板一般を対象とすることができる。
In this embodiment, a case where a semiconductor wafer is cleaned as one of the substrates will be described.
However, the object to be cleaned is not limited to this, and may be general substrates such as a base substrate and an exposure mask substrate for forming an integrated circuit.

【0045】図1において、半導体ウェーハを洗浄する
ための石英製の洗浄槽21の底部には、洗浄液として用
いられる超純水の供給口22が設けられており,該供給
口22より洗浄槽21内に超純水26が下方から上方へ
供給される。
In FIG. 1, a supply port 22 of ultrapure water used as a cleaning liquid is provided at the bottom of a quartz cleaning tank 21 for cleaning semiconductor wafers. Ultrapure water 26 is supplied upward from below.

【0046】尚、本実施形態は、オーバーフローリンス
方式による洗浄を前提とした構成であるが、洗浄方式は
これに限らず、クイックダンプリンス方式であっても可
能である。ただし、オーバーフローリンス方式にすれ
ば、洗浄液中に混在する脱離後のパーティクルを洗浄槽
21上部からオーバーフローさせて排出し、常に新たな
洗浄液により半導体ウェーハの洗浄を行うことができ、
脱離後のパーティクルによる半導体ウェーハの再汚染の
防止を図ることができる。
Although the present embodiment is based on the premise of cleaning by the overflow rinsing method, the cleaning method is not limited to this, and a quick dump rinsing method is also possible. However, if the overflow rinsing method is used, the desorbed particles mixed in the cleaning liquid overflow from the upper part of the cleaning tank 21 and are discharged, so that the semiconductor wafer can always be cleaned with a new cleaning liquid.
It is possible to prevent recontamination of the semiconductor wafer by the particles after desorption.

【0047】前記洗浄槽21の周辺には、超音波を洗浄
槽21内部に伝達するための超音波伝達槽24が設けら
れており、また、超音波伝達槽24の下部には、500
キロヘルツ以上の超音波を発生させ、前記洗浄槽21内
に伝達する超音波振動子25が設置されている。
An ultrasonic transmission tank 24 for transmitting ultrasonic waves to the inside of the cleaning tank 21 is provided around the cleaning tank 21.
An ultrasonic vibrator 25 for generating an ultrasonic wave of kilohertz or more and transmitting the ultrasonic wave into the cleaning tank 21 is provided.

【0048】尚、本実施形態では、洗浄槽21を超音波
伝達槽24の内槽として別個に構成する、いわゆる間接
方式となっているが、両者の構成はこれに限らず、例え
ば、両者を一体化したいわゆる直接方式とすることも可
能である。かかる場合は、より大きな超音波強度を得る
ことができる。
In this embodiment, the cleaning tank 21 is a so-called indirect system in which the cleaning tank 21 is separately formed as an inner tank of the ultrasonic transmission tank 24. However, the configuration of both is not limited to this. An integrated so-called direct system is also possible. In such a case, a higher ultrasonic intensity can be obtained.

【0049】また、洗浄液として用いられる超純水26
は、別工程である超純水製造工程において、十分真空脱
気がなされているものである。
Further, ultrapure water 26 used as a cleaning liquid is used.
In the ultrapure water production process, which is another process, vacuum degassing is sufficiently performed.

【0050】尚、洗浄液として使用できるのは、必ずし
も超純水には限定されないが、超純水の場合には、真空
脱気がなされていることより、本発明のもたらす効果が
減殺されることなく享受できるのである。
It should be noted that the cleaning liquid is not necessarily limited to ultrapure water. In the case of ultrapure water, the effect of the present invention is reduced due to vacuum degassing. It can be enjoyed without.

【0051】また、かかる超純水に、アルゴン(A
r)、ヘリウム(He)、水素等の希ガスを添加すれ
ば、超純水の比抵抗を劣化させることなく、より多くの
キャビテーションを発生させ、パーティクル除去率をさ
らに向上させることが可能となる。
Further, argon (A) is added to the ultrapure water.
If a rare gas such as r), helium (He), or hydrogen is added, more cavitation is generated without deteriorating the specific resistance of ultrapure water, and the particle removal rate can be further improved. .

【0052】洗浄槽21及び超音波伝達槽24の上部に
は、両者を包囲するように減圧シールド31が設けられ
ている。尚、ここで包囲とは、図1に示すように、上方
を覆うように取り囲むことをいい、洗浄槽21及び超音
波伝達槽24と接触していない状態をいう。減圧シール
ド31と、超音波伝達槽24との間隔は、洗浄槽21上
部から超音波伝達槽24上部を経由して流出するオーバ
ーフロー流水27により、該間隔を埋めて減圧状態を維
持可能な程度に設定されるものである。
A decompression shield 31 is provided above the cleaning tank 21 and the ultrasonic transmission tank 24 so as to surround them. In addition, as shown in FIG. 1, the term “surround” refers to a state where the surrounding area is covered so as to cover the upper part, and a state where the surrounding area is not in contact with the cleaning tank 21 and the ultrasonic transmission tank 24. The space between the pressure-reducing shield 31 and the ultrasonic transmission tank 24 is set to such an extent that the space can be filled and the pressure-reduced state can be maintained by overflowing flowing water 27 flowing from the upper part of the cleaning tank 21 through the upper part of the ultrasonic transmission tank 24. It is set.

【0053】尚、本実施形態は、オーバーフロー流水2
7により減圧シールド内をシールすることによって減圧
状態を維持する方式となっているが、減圧維持手段は、
これに限定されず、例えば、洗浄槽21及び超音波伝達
槽24全体を減圧シールド31によって被包するよう
に、すなわち、減圧チェンバーの方式で減圧シールド3
1を構成することもできる。しかしながら、かかるオー
バーフロー流水により減圧シールド内をシールする方式
を採用することによって、より簡易な装置構成で、減圧
チェンバーと同様の減圧状態の維持が可能となるのであ
る。
In this embodiment, the overflow water 2
7, the pressure reduction state is maintained by sealing the inside of the pressure reduction shield.
However, the present invention is not limited to this.
1 can also be configured. However, by adopting a method of sealing the inside of the decompression shield with such overflow water, it is possible to maintain the decompression state similar to that of the decompression chamber with a simpler device configuration.

【0054】減圧シールド31は、ダクト33により、
減圧装置32に接続されており、減圧装置32は、イン
バータ装置39と、インバータ装置39により駆動され
るモーター(図示省略)と、モーターにより回転される
ブロワー40とを有している。インバータ装置39は、
ブロワー40を回転させるためのモーターの回転数を制
御するために用いられる。ブロワー40は、減圧装置3
2の内部に、回転可能な状態で軸止されている。
The pressure reducing shield 31 is formed by a duct 33
The pressure reducing device 32 is connected to the pressure reducing device 32, and has an inverter device 39, a motor (not shown) driven by the inverter device 39, and a blower 40 rotated by the motor. The inverter device 39
It is used to control the number of rotations of a motor for rotating the blower 40. The blower 40 is a decompression device 3
2 is rotatably fixed to the inside thereof.

【0055】引上げ装置34は、減圧シールド31の上
部に固着されており、減圧シールドと共に上下動可能な
構成となっている。
The pulling device 34 is fixed to the upper part of the pressure reducing shield 31 and is configured to be able to move up and down together with the pressure reducing shield.

【0056】圧力制御装置35は、減圧シールド31内
壁に着設された圧力センサー36、および超純水供給管
28内壁に着設された超純水中溶存ガス濃度センサー3
7との間を、それぞれ別個に、信号線38により接続さ
れており、圧力制御装置35の一端と、減圧装置32と
の間もやはり、該減圧装置32に対して、圧力制御情報
を伝達するための信号線38により接続されている。
The pressure controller 35 includes a pressure sensor 36 provided on the inner wall of the pressure reducing shield 31 and a dissolved gas concentration sensor 3 provided on the inner wall of the ultrapure water supply pipe 28.
7 are separately connected by a signal line 38, and between one end of the pressure control device 35 and the pressure reducing device 32, pressure control information is also transmitted to the pressure reducing device 32. Are connected by a signal line 38.

【0057】尚、本実施形態は、半導体ウェーハ洗浄槽
の形態における、多槽バッチ方式、単槽バッチ方式のい
ずれに対しても適用可能である。
The present embodiment can be applied to any of a multi-tank batch system and a single-tank batch system in the form of a semiconductor wafer cleaning tank.

【0058】そして、本発明に係る洗浄方法は、基板に
洗浄液を供給する工程と、洗浄液面上を含む領域の圧力
を減圧する工程と、減圧状態下で超音波振動を洗浄液に
伝達して基板を洗浄する工程とを有することを特徴とす
る基板の洗浄方法である。
In the cleaning method according to the present invention, the step of supplying the cleaning liquid to the substrate, the step of reducing the pressure in the region including the surface of the cleaning liquid, and the step of transmitting ultrasonic vibrations to the cleaning liquid under the reduced pressure state, And a step of cleaning the substrate.

【0059】また、本発明に係る半導体装置は、基板に
洗浄液を供給する工程と、洗浄液面上を含む領域の圧力
を減圧する工程と、減圧状態下で超音波振動を洗浄液に
伝達して基板を洗浄する工程とを有する基板の洗浄方法
を用いて製造されたことを特徴とする半導体装置であ
る。
Further, in the semiconductor device according to the present invention, the step of supplying the cleaning liquid to the substrate, the step of reducing the pressure in a region including the surface of the cleaning liquid, and the step of transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid under the reduced pressure state A semiconductor device manufactured by using a method for cleaning a substrate, the method comprising:

【0060】本実施形態は、上記のように構成されてお
り、以下、その作用について説明する。本実施形態を用
いて半導体ウェーハの洗浄を行う場合には、図1におい
て示す如く、まず、洗浄槽21内に、被洗浄物である半
導体ウェーハ23を設置する。洗浄を開始するに先立っ
て、半導体ウェーハ23の設置、取り出しの際には上方
に移動していた引上げ装置34が下方に移動することに
よって、減圧シールド31が、洗浄槽21および超音波
伝達槽24の上方を包囲する。
The present embodiment is configured as described above, and its operation will be described below. When cleaning a semiconductor wafer using this embodiment, first, as shown in FIG. 1, a semiconductor wafer 23 to be cleaned is placed in a cleaning tank 21. Prior to the start of cleaning, the pulling device 34, which has been moving upward when the semiconductor wafer 23 is installed and removed, is moved downward, so that the decompression shield 31 is moved to the cleaning tank 21 and the ultrasonic transmission tank 24. Surround the upper part of.

【0061】半導体ウェーハの洗浄液である超純水26
が、超純水供給管28を経由して、超純水供給口22よ
り洗浄槽21の内部に下から上へ供給される。供給され
た超純水26は、洗浄槽21の容量を超える量が供給さ
れた段階で、洗浄槽21の上部の辺縁から外側に向かっ
て流れ出す。続けて供給される超純水が、さらに超音波
伝達槽24の容量も超えた段階で、超音波伝達槽24の
上部の辺縁からさらに外側に向かって流れだす、いわゆ
るオーバーフローの状態が生じる。超音波振動子25
は、かかるオーバーフロー状態の場合に超音波を発生し
ており、また、減圧装置32は、該超音波振動子25が
駆動状態にあるときに、稼働するように制御されてい
る。減圧装置32は、その有するインバータ装置39に
よってブロワー40の回転数を制御することにより圧力
を変化させる。尚、ブロワー40にかえて、減圧ポンプ
を用いても何ら差支えない。
Ultrapure water 26 as a cleaning liquid for semiconductor wafers
Is supplied from the ultrapure water supply port 22 to the inside of the cleaning tank 21 from below through the ultrapure water supply pipe 28. The supplied ultrapure water 26 flows outward from the upper edge of the cleaning tank 21 when the amount exceeding the capacity of the cleaning tank 21 is supplied. At a stage where the continuously supplied ultrapure water further exceeds the capacity of the ultrasonic transmission tank 24, a so-called overflow state occurs in which the ultrapure water flows further outward from the upper edge of the ultrasonic transmission tank 24. Ultrasonic transducer 25
Generates an ultrasonic wave in the case of the overflow state, and the pressure reducing device 32 is controlled to operate when the ultrasonic vibrator 25 is in a driving state. The pressure reducing device 32 changes the pressure by controlling the rotation speed of the blower 40 by the inverter device 39 included therein. It should be noted that a vacuum pump may be used instead of the blower 40 at all.

【0062】減圧装置32の有するブロワー40の回転
により、ダクト33を通じて減圧シールド31内部の大
気が減圧される。前記オーバーフロー水が減圧シールド
31と超音波伝達槽24をシールするため、減圧シール
ド31内部は所定の減圧状態に圧力が制御され、維持さ
れる。
The air inside the decompression shield 31 is depressurized through the duct 33 by the rotation of the blower 40 of the decompression device 32. Since the overflow water seals the decompression shield 31 and the ultrasonic transmission tank 24, the pressure inside the decompression shield 31 is controlled and maintained at a predetermined decompression state.

【0063】尚、減圧シールド31内の圧力によって
は、オーバーフロー流水27の水位が上がるが、状況に
応じて減圧シールド31と超音波伝達槽24の間のオー
バーフロー流水27をポンプ41により吸引、排出して
もよい。
Although the level of the overflow water 27 rises depending on the pressure in the pressure reducing shield 31, the overflow water 27 between the pressure reducing shield 31 and the ultrasonic transmission tank 24 is sucked and discharged by the pump 41 depending on the situation. You may.

【0064】かかる減圧状態にある減圧シールド内の圧
力は、圧力センサー36により、信号線38を通じて圧
力制御装置35に通知される。また、洗浄槽21内に供
給されている超純水の溶存ガスの濃度は、溶存ガス濃度
センサー37により、別の信号線38を通じて、やはり
圧力制御装置35に通知される。圧力制御装置35は、
この両者の変動要素の値から、減圧シールド31内の最
適設定圧力を算出し、減圧装置32に対して信号線38
を通じて、かかる最適設定圧力を通知する。この通知さ
れた値によって、減圧シールド内が、パーティクル除去
に最適な圧力に制御されるのである。
The pressure in the reduced pressure shield in the reduced pressure state is notified by the pressure sensor 36 to the pressure control device 35 through the signal line 38. Further, the concentration of the dissolved gas of the ultrapure water supplied into the cleaning tank 21 is also notified to the pressure controller 35 by another dissolved gas concentration sensor 37 through another signal line 38. The pressure control device 35 includes:
The optimum set pressure in the decompression shield 31 is calculated from the values of these two fluctuation factors, and the signal line 38 is supplied to the decompression device 32.
, The optimum set pressure is notified. The pressure in the pressure-reducing shield is controlled to the optimum pressure for particle removal by the notified value.

【0065】パーティクル除去に対する最適な圧力は、
その時点で供給される超純水中の溶存ガスの濃度によっ
ても変化するため、減圧シールド内の制御圧力は一概に
は設定できない。このため、かかる検知手段は常にパー
ティクル除去に最適な圧力を提供できる点において有益
である。
The optimal pressure for particle removal is:
The control pressure in the pressure-reducing shield cannot be set unconditionally because it changes depending on the concentration of the dissolved gas in the ultrapure water supplied at that time. For this reason, such a detecting means is advantageous in that it can always provide an optimal pressure for particle removal.

【0066】本実施形態によれば、以下の定量的効果が
得られた。すなわち、図2に示す従来技術の洗浄装置に
より、洗浄液として溶存窒素濃度が10ppmである超
純水を用い、超音波照射を行って半導体ウェーハの洗浄
をなした場合には、該超音波照射をしても、キャビテー
ションはほとんど生じない状態であり、また、半導体ウ
ェーハ上のパーティクル除去率は、20%以下にしか過
ぎなかった。尚、大気圧下における超純水の溶存窒素の
飽和濃度は約20ppmである。
According to the present embodiment, the following quantitative effects were obtained. That is, when the semiconductor device is cleaned by performing ultrasonic irradiation using ultrapure water having a dissolved nitrogen concentration of 10 ppm as a cleaning liquid by the conventional cleaning apparatus illustrated in FIG. 2, the ultrasonic irradiation is performed. However, cavitation hardly occurred, and the particle removal rate on the semiconductor wafer was only 20% or less. The saturated concentration of dissolved nitrogen in ultrapure water under atmospheric pressure is about 20 ppm.

【0067】これと比較して、同様に、溶存窒素濃度が
10ppmである超純水を用い、図1に示す本発明に係
る洗浄装置により、850kHzの超音波振動数で超音
波照射を行って半導体ウェーハの洗浄をする際に、圧力
制御装置35により減圧シールド内を50kPaに制御
した。かかる減圧を施すことにより、前記超純水中の溶
存窒素は、過飽和に近い状態となって、超音波の照射に
より溶存窒素が容易に発泡し、キャビテーションが生じ
ることとなり、半導体ウェーハ上のパーティクル除去率
は、80%以上と飛躍的に向上したのである。
In comparison with the above, similarly, using the ultrapure water having a dissolved nitrogen concentration of 10 ppm, the cleaning apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 was used to perform ultrasonic irradiation at an ultrasonic frequency of 850 kHz. When cleaning the semiconductor wafer, the inside of the decompression shield was controlled to 50 kPa by the pressure controller 35. By applying such reduced pressure, the dissolved nitrogen in the ultrapure water is brought into a state close to supersaturation, and the dissolved nitrogen is easily foamed by irradiation of ultrasonic waves, cavitation occurs, and particles on the semiconductor wafer are removed. The rate was dramatically improved to 80% or more.

【0068】また、図5は、本実施形態において、超純
水を使用して減圧シールド31内の圧力の変化と0.2
μm以上のパーティクルの除去率をみたものであり、こ
の場合においては、60kPaから除去率が急激に上昇
し、50kPaで83%に達して、40kPaで除去性
能は95%となりほぼ飽和している。しかしながら、か
かる除去性能曲線は、前述したように、供給される超純
水中の溶存ガス濃度によっても変化するために、これを
検知して、前記圧力制御装置35により減圧シールド内
が最適圧力に制御されるのである。
FIG. 5 is a graph showing a change in pressure inside the pressure reducing shield 31 using ultrapure water and a pressure change of 0.2 mm in this embodiment.
The removal rate of particles having a particle size of μm or more is observed. In this case, the removal rate sharply increases from 60 kPa, reaches 83% at 50 kPa, and is almost saturated at 40 kPa, with the removal performance of 95%. However, as described above, since the removal performance curve also changes depending on the dissolved gas concentration in the supplied ultrapure water, this is detected, and the inside of the pressure reduction shield is adjusted to the optimum pressure by the pressure control device 35. It is controlled.

【0069】また、図6は、従来技術における洗浄槽内
の深度と超純水の比抵抗との関係と、本発明に係る洗浄
装置における洗浄槽内の深度と超純水の比抵抗の関係と
の比較を示したもので、ここからは、本発明に係る洗浄
装置においては、超純水の比抵抗に影響を与える大気中
の易溶解ガス、例えばCO2 の溶解が防止されているた
めに、洗浄液面上の領域においても、超純水の比抵抗劣
化がみられないことが読み取れる。従来は、超純水製造
工程において真空脱気がなされても、超純水の使用時で
ある半導体ウェーハの洗浄の段階で、再び大気中よりC
2 やO2 が超純水液中に溶解することによって、自然
酸化膜の発生の原因となっていたのである。液面上部の
比抵抗劣化は、主にCO2 に起因するものではあるが、
同時にO2 が溶解していることは容易に理解されるもの
である。しかしながら、本発明において、洗浄時に液面
上の領域を減圧状態に維持することによって、かかるO
2やCO2 の溶解が防止され、従って、洗浄時における
半導体ウェーハ上への自然酸化膜の発生が従来よりさら
に抑止されるのである。
FIG. 6 shows the relationship between the depth in the cleaning tank and the specific resistance of the ultrapure water in the prior art, and the relation between the depth in the cleaning tank and the specific resistance of the ultrapure water in the cleaning apparatus according to the present invention. From here, the cleaning apparatus according to the present invention prevents the dissolving of easily soluble gas in the atmosphere, such as CO 2 , which affects the specific resistance of ultrapure water. In addition, it can be seen that the specific resistance of the ultrapure water does not deteriorate even in the region on the cleaning liquid level. Conventionally, even if vacuum degassing is performed in the ultrapure water manufacturing process, C is removed from the air again at the stage of cleaning the semiconductor wafer when using ultrapure water.
The dissolution of O 2 and O 2 in the ultrapure water liquid caused the formation of a natural oxide film. Although the specific resistance deterioration at the upper part of the liquid level is mainly caused by CO 2 ,
It is easily understood that O 2 is dissolved at the same time. However, in the present invention, by maintaining the area above the liquid surface in a reduced pressure state during cleaning, such O
2 and CO 2 are prevented from dissolving, so that the generation of a natural oxide film on the semiconductor wafer during cleaning is further suppressed than before.

【0070】第2の実施形態 次に、第2の実施形態を図3に基づいて説明する。Second Embodiment Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.

【0071】図3において、本発明に係る半導体ウェー
ハ洗浄装置は、いわゆるスピン枚葉式により構成されて
おり、ウェーハチャック52と、洗浄液吐出ノズル54
と、廃液一時保管タンク57と、減圧ポンプ59と、減
圧チャンバー60とを備えている。
In FIG. 3, the semiconductor wafer cleaning apparatus according to the present invention is constituted by a so-called single wafer type, and comprises a wafer chuck 52 and a cleaning liquid discharge nozzle 54.
, A waste liquid temporary storage tank 57, a decompression pump 59, and a decompression chamber 60.

【0072】ウェーハチャック52は、ウェーハ回転モ
ーター53に回転軸により軸止されており、半導体ウェ
ーハ51をその上部に載置した場合に、半導体ウェーハ
51を回転軸に対し垂直方向に回転するように構成され
ている。また、洗浄液吐出ノズル54には、超音波振動
子55が固着されている。
The wafer chuck 52 is fixed to a wafer rotating motor 53 by a rotating shaft. When the semiconductor wafer 51 is mounted on the wafer chuck 52, the wafer chuck 52 rotates in a direction perpendicular to the rotating shaft. It is configured. Further, an ultrasonic vibrator 55 is fixed to the cleaning liquid discharge nozzle 54.

【0073】ウェーハチャック52および洗浄液吐出ノ
ズル54の全体は、左右に、開閉可能なロードロック5
6を有する減圧チャンバー60により被包されている。
また、減圧ポンプ59は、廃液一時保管タンク57を介
して減圧チャンバー60に接続されている。廃液一時保
管タンク57には、下部に廃液バルブ58が形成されて
いる。
The entirety of the wafer chuck 52 and the cleaning liquid discharge nozzle 54 is opened and closed by a load lock 5 that can be opened and closed.
6 is encapsulated by a reduced pressure chamber 60.
The decompression pump 59 is connected to a decompression chamber 60 via a waste liquid temporary storage tank 57. A waste liquid valve 58 is formed in the lower part of the waste liquid temporary storage tank 57.

【0074】本実施形態は、上記のように構成されてお
り、以下、その作用について説明する。本実施形態の装
置を用いて半導体ウェーハの洗浄を行う場合は、まず、
左のロードロック56を開いて、半導体ウェーハを搬入
し、ウェーハチャック52にセットする。その後、ロー
ドロック56、廃液バルブ58を閉じて、減圧チャンバ
ー60内を密閉状態とし、減圧ポンプ59を稼働させ
て、減圧チャンバー60の内部を大気圧以下に減圧す
る。続けて、ウェーハ回転モーター53を稼働させるこ
とによって、被洗浄物たる半導体ウェーハ51を回転さ
せる。
This embodiment is configured as described above, and its operation will be described below. When cleaning a semiconductor wafer using the apparatus of the present embodiment, first,
The left load lock 56 is opened, a semiconductor wafer is loaded, and the semiconductor wafer is set on the wafer chuck 52. Thereafter, the load lock 56 and the waste liquid valve 58 are closed, the inside of the decompression chamber 60 is closed, and the decompression pump 59 is operated to reduce the pressure inside the decompression chamber 60 to the atmospheric pressure or less. Subsequently, the semiconductor wafer 51 to be cleaned is rotated by operating the wafer rotation motor 53.

【0075】減圧チャンバー60内が、設定圧力まで減
圧された段階で、洗浄液吐出ノズル54から、洗浄液を
回転中の半導体ウェーハ51に対して吐出するととも
に、超音波振動子55によって、超音波が発生する。
When the pressure in the decompression chamber 60 has been reduced to the set pressure, the cleaning liquid is discharged from the cleaning liquid discharge nozzle 54 onto the rotating semiconductor wafer 51, and ultrasonic waves are generated by the ultrasonic vibrator 55. I do.

【0076】半導体ウェーハの洗浄が終了した段階で、
洗浄液吐出、超音波発振、および半導体ウェーハの回転
を停止し、さらに減圧ポンプ59の稼働を停止して、減
圧チャンバー60内を大気圧に戻す。
At the stage when the cleaning of the semiconductor wafer is completed,
The discharge of the cleaning liquid, the ultrasonic oscillation, and the rotation of the semiconductor wafer are stopped, and the operation of the decompression pump 59 is stopped to return the inside of the decompression chamber 60 to the atmospheric pressure.

【0077】右のロードロック56を開き、洗浄された
半導体ウェーハを搬出し、次工程に受け渡す。廃液バル
ブ55を開き、廃液一時保管タンク57に貯められた洗
浄液を排出する。
The right load lock 56 is opened, and the washed semiconductor wafer is carried out and delivered to the next step. The waste liquid valve 55 is opened, and the cleaning liquid stored in the waste liquid temporary storage tank 57 is discharged.

【0078】尚、本実施形態においても、第1の実施形
態と同様に、圧力センサーや溶存ガス濃度センサーおよ
び圧力制御装置を設けることにより、パーティクル除去
に最適な制御圧力による減圧を実現することができる。
In this embodiment, similarly to the first embodiment, by providing the pressure sensor, the dissolved gas concentration sensor, and the pressure control device, it is possible to realize the decompression by the optimal control pressure for removing particles. it can.

【0079】本実施形態によれば、第1の実施形態がも
たらすのと同様の効果を、洗浄槽を用いないスピン枚葉
式の洗浄装置においても、享受することができるのであ
る。
According to the present embodiment, the same effects as provided by the first embodiment can be enjoyed even in a spin-on-wafer type cleaning apparatus that does not use a cleaning tank.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
以下に記載されるような効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained.

【0081】即ち、超音波振動子を具備する洗浄装置に
洗浄液面上の領域を洗浄装置内圧力以下に減圧するため
の減圧装置を具備するので、大気圧下における場合より
もより多くのキャビテーションを発生させることができ
る。従って、基板への自然酸化膜発生の防止のために、
あらかじめ真空脱気等により洗浄液中の溶存酸素及び他
の溶存ガスを低下させた状態での超音波洗浄において
も、十分にキャビテーションを発生させることが可能と
なる。その結果、基板のパーティクル除去率向上を図る
ことができる効果が得られる。
That is, since the cleaning device provided with the ultrasonic vibrator is provided with a decompression device for reducing the area on the surface of the cleaning liquid to a pressure lower than the internal pressure of the cleaning device, more cavitation is generated than under the atmospheric pressure. Can be generated. Therefore, in order to prevent the formation of a natural oxide film on the substrate,
Cavitation can be sufficiently generated even in ultrasonic cleaning in a state where dissolved oxygen and other dissolved gases in the cleaning liquid are reduced in advance by vacuum degassing or the like. As a result, the effect of improving the particle removal rate of the substrate can be obtained.

【0082】同時に、洗浄時における大気中からの易溶
解ガスの溶解が防止され、低い溶存酸素濃度が維持され
ているので、さらに基板への自然酸化膜発生を防止を図
ることができる効果が得られる。つまり、大気圧下では
トレードオフ関係にあったキャビテーションの発生と自
然酸化膜防止とが同時に達成されることとなる。これに
より、半導体チップの欠陥の原因となるパ−ティクル除
去の効率が上がり、半導体製品の信頼性ならびに歩留ま
りの向上の効果を奏することとなるのである。
At the same time, the dissolution of easily dissolved gas from the atmosphere during cleaning is prevented, and a low dissolved oxygen concentration is maintained, so that the effect of further preventing the formation of a natural oxide film on the substrate is obtained. Can be That is, under the atmospheric pressure, the occurrence of cavitation and the prevention of the natural oxide film, which are in a trade-off relationship, are simultaneously achieved. As a result, the efficiency of removing particles that cause defects in the semiconductor chip is increased, and the effect of improving the reliability and yield of semiconductor products is achieved.

【0083】また、超音波洗浄をメガヘルツ超音波洗浄
で行うので、クォーターミクロンサイズ以下の微細なパ
−ティクル除去の他、基板の結晶破壊、静電気破壊誘発
の抑止、基板表面の洗浄の均一化を図ることができる効
果が得られる。
Further, since the ultrasonic cleaning is performed by megahertz ultrasonic cleaning, in addition to removing fine particles having a size of quarter micron or less, crystal breakage of the substrate, suppression of electrostatic breakdown, and uniform cleaning of the substrate surface can be achieved. An effect that can be achieved is obtained.

【0084】また、洗浄液をオーバーフロー供給しなが
ら、前記減圧を行うので、洗浄液中に混在する脱離後の
パ−ティクルによる、基板の再汚染の防止を図ることが
できる効果が得られる。
Further, since the pressure is reduced while the cleaning liquid is supplied in an overflow manner, the effect of preventing re-contamination of the substrate by particles after desorption mixed in the cleaning liquid can be obtained.

【0085】更に、オーバーフロー洗浄液自身で減圧状
態を維持するので、簡易な装置や方法で、前記超音波洗
浄時における減圧を実現することができる効果が得られ
る。これにより、前述半導体製品の歩留まりの向上とい
う効果に伴う基板の洗浄コストの上昇を抑止し、洗浄に
おけるスループットを向上させることができる効果を奏
することとなり、同時に洗浄装置のフットプリントの増
大を抑止し、クリーンルーム設計における設計自由度の
低下への影響を排除する効果を奏することとなる。
Further, the reduced pressure state is maintained by the overflow cleaning liquid itself, so that the effect that the reduced pressure during the ultrasonic cleaning can be realized with a simple apparatus and method can be obtained. As a result, it is possible to suppress an increase in substrate cleaning cost due to the above-described effect of improving the yield of semiconductor products and to achieve an effect of improving the throughput in cleaning, and at the same time, to suppress an increase in the footprint of the cleaning apparatus. Thus, the effect of eliminating the influence on the reduction in the degree of freedom in designing the clean room can be achieved.

【0086】更に、キャビテーション発生に関する変動
要素を検知して圧力を制御する手段を設けるので、パ−
ティクル除去に最適な制御圧力による減圧を実現する効
果が得られ、さらに、前述半導体製品の歩留まりの向上
に資することとなるのである。
Further, since a means for controlling the pressure by detecting a variable element relating to the occurrence of cavitation is provided,
The effect of reducing the pressure by the optimal control pressure for removing the particles is obtained, which further contributes to the improvement in the yield of the semiconductor products.

【0087】以上のように、本発明によれば、半導体チ
ップの欠陥の原因となるパ−ティクル除去の効率が上が
り、半導体製品の信頼性ならびに歩留まりの向上が可能
となるのであり、産業上その効果の極めて大きい発明で
ある。
As described above, according to the present invention, the efficiency of removing particles that cause defects in a semiconductor chip can be increased, and the reliability and yield of semiconductor products can be improved. This is an extremely effective invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る洗浄装置の第1の実施形態の構成
および作用を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the configuration and operation of a first embodiment of a cleaning device according to the present invention.

【図2】従来の半導体ウェーハの洗浄装置の構成および
作用を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration and operation of a conventional semiconductor wafer cleaning apparatus.

【図3】本発明に係る洗浄装置の第2の実施形態の構成
および作用を示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration and operation of a second embodiment of the cleaning device according to the present invention.

【図4】超純水中の窒素の溶存濃度と半導体ウェーハ上
のパ−ティクル増加数との相関を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a correlation between the dissolved nitrogen concentration in ultrapure water and the number of particles increased on a semiconductor wafer.

【図5】本願発明に係る洗浄装置の第1の実施例におけ
る減圧シールド内の圧力と、0.2μm以上のパーティ
クル除去率との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the pressure inside the pressure reduction shield and the particle removal rate of 0.2 μm or more in the first embodiment of the cleaning apparatus according to the present invention.

【図6】従来技術における洗浄槽内の深度と超純水の比
抵抗との関係と、本発明に係る洗浄装置における洗浄槽
内の深度と超純水の比抵抗の関係との比較を示すグラフ
である。
FIG. 6 shows a comparison between the relationship between the depth in the cleaning tank and the specific resistance of the ultrapure water in the prior art, and the relationship between the depth in the cleaning tank and the specific resistance of the ultrapure water in the cleaning apparatus according to the present invention. It is a graph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 洗浄槽 2,22 超純水の供給口 3,23,51 半導体ウェーハ 4,24 超音波伝達槽 5,25,55 超音波振動子 6,26 超純水 7,27 オーバーフロー流水 28 超純水供給管 31 減圧シールド 32 減圧装置 33 ダクト 34 引上げ装置 35 圧力制御装置 36 圧力センサー 37 溶存ガス濃度センサー 38 信号線 39 インバータ装置 40 ブロワー 41 ポンプ 52 ウェーハチャック 53 ウェーハ回転モーター 54 洗浄液吐出ノズル 56 ロードロック 57 廃液一時保管タンク 58 廃液バルブ 59 減圧ポンプ 60 減圧チャンバー 1,21 Cleaning tank 2,22 Ultrapure water supply port 3,23,51 Semiconductor wafer 4,24 Ultrasonic transmission tank 5,25,55 Ultrasonic vibrator 6,26 Ultrapure water 7,27 Overflow flowing water More than 28 Pure water supply pipe 31 Pressure reducing shield 32 Pressure reducing device 33 Duct 34 Pulling device 35 Pressure control device 36 Pressure sensor 37 Dissolved gas concentration sensor 38 Signal line 39 Inverter device 40 Blower 41 Pump 52 Wafer chuck 53 Wafer rotating motor 54 Cleaning liquid discharge nozzle 56 Load Lock 57 Waste liquid temporary storage tank 58 Waste liquid valve 59 Pressure reducing pump 60 Pressure reducing chamber

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の洗浄を行う洗浄槽と、 該洗浄槽に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、 前記洗浄液に超音波振動を伝達させる超音波振動発生手
段と、 前記洗浄液面上を含む領域を減圧する減圧発生手段と、 前記洗浄液面上を含む領域を包囲して減圧状態を維持す
るシールドとを少なくとも具備することを特徴とする基
板洗浄装置。
A cleaning tank for cleaning a substrate; a cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the cleaning tank; an ultrasonic vibration generating unit for transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid; A substrate cleaning apparatus comprising: a pressure reducing means for reducing the pressure; and a shield surrounding the area including the surface of the cleaning liquid and maintaining the reduced pressure.
【請求項2】 前記超音波発生手段は、超音波伝達槽と
超音波振動子とを有し、超音波振動は該超音波伝達槽を
介して前記洗浄液に伝達することを特徴とする請求項1
記載の基板洗浄装置。
2. The ultrasonic generator according to claim 1, further comprising an ultrasonic transmission tank and an ultrasonic transducer, wherein the ultrasonic vibration is transmitted to the cleaning liquid via the ultrasonic transmission tank. 1
A substrate cleaning apparatus as described in the above.
【請求項3】 載置された基板を回転させる基板回転手
段と、 前記基板上に洗浄液を吐出する洗浄液供給ノズルと、 前記洗浄液に超音波振動を伝達させる超音波振動発生手
段と、 前記基板回転手段、前記洗浄液供給ノズル及び前記超音
波振動発生手段を被包するシールドと、 該シールド内部を減圧する減圧発生手段とを少なくとも
具備することを特徴とする基板洗浄装置。
3. A substrate rotating means for rotating a mounted substrate; a cleaning liquid supply nozzle for discharging a cleaning liquid onto the substrate; an ultrasonic vibration generating means for transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid; A substrate cleaning apparatus comprising: at least a unit, a shield for enclosing the cleaning liquid supply nozzle and the ultrasonic vibration generating unit, and a reduced pressure generating unit for reducing the pressure inside the shield.
【請求項4】 前記減圧発生手段は、減圧状態を維持す
る前記シールドに接続されていることを特徴とする請求
項1乃至3のいずれか記載の基板洗浄装置。
4. The substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein said reduced pressure generating means is connected to said shield for maintaining a reduced pressure state.
【請求項5】 前記超音波振動発生手段は、500キロ
ヘルツ以上の超音波を発生することを特徴とする請求項
1乃至4のいずれか記載の基板洗浄装置。
5. The substrate cleaning apparatus according to claim 1, wherein said ultrasonic vibration generating means generates an ultrasonic wave of 500 kHz or more.
【請求項6】 前記洗浄液供給手段は、洗浄液を前記洗
浄槽内にオーバーフローするように供給し、該洗浄液の
オーバーフローは、前記超音波振動の発生と同時に行わ
れることを特徴とする請求項1、2、4及び5のいずれ
か記載の基板洗浄装置。
6. The cleaning liquid supply unit supplies a cleaning liquid to the cleaning tank so as to overflow, and the overflow of the cleaning liquid is performed simultaneously with the generation of the ultrasonic vibration. 6. The substrate cleaning apparatus according to any one of 2, 4, and 5.
【請求項7】 オーバーフローする前記洗浄液は、前記
シールドとともに洗浄液面上を含む領域の減圧状態を維
持することを特徴とする請求項6記載の基板洗浄装置。
7. The substrate cleaning apparatus according to claim 6, wherein the overflowing cleaning liquid maintains a reduced pressure state in a region including a surface of the cleaning liquid together with the shield.
【請求項8】 前記基板洗浄装置は、 前記洗浄液面上を含む領域の圧力を検出する圧力検出手
段と、 該圧力検出手段の圧力検出結果に基づいて前記シールド
内の圧力を制御する信号を前記減圧発生手段に出力する
圧力制御手段とを少なくとも具備することを特徴とする
請求項1乃至7のいずれか記載の基板洗浄装置。
8. The apparatus for cleaning a substrate, comprising: a pressure detection unit configured to detect a pressure in a region including a surface of the cleaning liquid; and a signal that controls a pressure in the shield based on a pressure detection result of the pressure detection unit. 8. The apparatus for cleaning a substrate according to claim 1, further comprising at least pressure control means for outputting to the reduced pressure generating means.
【請求項9】 前記基板洗浄装置は、 前記洗浄液の溶存ガス濃度を検出する溶存ガス検出手段
と、 該溶存ガス検出手段の濃度検出結果に基づいて前記シー
ルド内の圧力を制御する信号を前記減圧発生手段に出力
する圧力制御手段とを少なくとも具備することを特徴と
する請求項1乃至8のいずれか記載の基板洗浄装置。
9. A substrate cleaning apparatus, comprising: a dissolved gas detecting means for detecting a dissolved gas concentration of the cleaning liquid; and a signal for controlling a pressure in the shield based on a concentration detection result of the dissolved gas detecting means, for reducing the pressure. 9. The apparatus for cleaning a substrate according to claim 1, further comprising at least pressure control means for outputting to the generation means.
【請求項10】 基板に洗浄液を供給する工程と、 該洗浄液面上を含む領域の圧力を減圧する工程と、 減圧状態下で超音波振動を前記洗浄液に伝達して前記基
板を洗浄する工程とを少なくとも有することを特徴とす
る基板洗浄方法。
10. A step of supplying a cleaning liquid to the substrate, a step of reducing the pressure in a region including the surface of the cleaning liquid, and a step of transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid under reduced pressure to wash the substrate. A substrate cleaning method comprising at least:
【請求項11】 前記基板は、洗浄槽内に設置され、該
基板に供給される洗浄液は前記洗浄槽よりオーバーフロ
ーすることを特徴とする請求項10記載の基板洗浄方
法。
11. The substrate cleaning method according to claim 10, wherein the substrate is set in a cleaning tank, and a cleaning liquid supplied to the substrate overflows from the cleaning tank.
【請求項12】 前記洗浄液は、真空脱気された純水で
あることを特徴とする請求項10または11記載の基板
洗浄方法。
12. The substrate cleaning method according to claim 10, wherein the cleaning liquid is pure water degassed under vacuum.
【請求項13】 前記洗浄液中には、窒素、アルゴン、
ヘリウム及び水素の希ガスのうち少なくとも1種類が溶
存していることを特徴とする請求項10乃至12のいず
れか記載の基板洗浄方法。
13. The cleaning solution contains nitrogen, argon,
13. The method for cleaning a substrate according to claim 10, wherein at least one of rare gases of helium and hydrogen is dissolved.
【請求項14】 前記減圧状態は、前記シールド内の圧
力及び前記洗浄液中の溶存ガスの濃度に基づいて制御さ
れることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか記
載の基板洗浄方法。
14. The substrate cleaning method according to claim 10, wherein the reduced pressure state is controlled based on a pressure in the shield and a concentration of a dissolved gas in the cleaning liquid.
【請求項15】 基板に洗浄液を供給する工程と、 該洗浄液面上を含む領域の圧力を減圧する工程と、 減圧状態下で超音波振動を前記洗浄液に伝達して前記基
板を洗浄する工程とを少なくとも有する基板の洗浄方法
を用いて製造されたことを特徴とする半導体装置。
15. A step of supplying a cleaning liquid to the substrate, a step of reducing the pressure in a region including the surface of the cleaning liquid, and a step of transmitting ultrasonic vibration to the cleaning liquid under reduced pressure to clean the substrate. A semiconductor device manufactured by using a method for cleaning a substrate having at least:
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