JP2000003899A - Method and device for processing substrate - Google Patents

Method and device for processing substrate

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JP2000003899A
JP2000003899A JP16860998A JP16860998A JP2000003899A JP 2000003899 A JP2000003899 A JP 2000003899A JP 16860998 A JP16860998 A JP 16860998A JP 16860998 A JP16860998 A JP 16860998A JP 2000003899 A JP2000003899 A JP 2000003899A
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washing tank
substrate
water
drying
water surface
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JP16860998A
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Akira Okamoto
彰 岡本
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain cleanliness also with drying performance being kept at a high level in a processing method for drying a substrate by using solvent, by controlling the flow on the water surface in a water washing tank adequately in one direction. SOLUTION: A plurality of semiconductor substrates 2 are held on a long substrate holding tool 11 in the straight standing state at the specified pitch and lifted to a drying chamber 4 from a water washing tank 3 by the lifting operation of the substrate holding tool 11. Then, a pure-water supply means 14, which flows the water surface in one direction so as to be located lower than the water surface (f) in the vicinity of the water surface (f) at the upper part of the water washing tank 3, is provided. This pure-water supply means 14 is the flow control means, which forcibly forms the flow of the water surface in parallel with the plate surface of the substrate 2 in the vicinity where a Marangoni effect is generated in drying. Furthermore, an exhaust port 9 for overflow is provided around the water washing tank 3 so as to exhaust the pure water 6 overflowing from the water washing tank 3 by the supply of the pure water 6.

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、基板の洗浄、乾燥
を一体的に行う基板処理方法及び基板処理装置に関し、
特に、ウェット洗浄した例えば半導体基板等の基板を乾
燥させるのに用いて好適な基板処理方法及び基板処理装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing method and apparatus for integrally cleaning and drying a substrate.
In particular, the present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus suitable for drying a substrate such as a semiconductor substrate that has been wet-cleaned.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体装置の製造工程において
は、半導体デバイスの微細化と高集積化に伴い、製造プ
ロセスで付着するパーティクル(微小粒子)や金属汚
染、有機物汚染などが、デバイスの歩留りや特性に与え
る影響を増大している。例えば、パーティクルは酸化膜
耐圧不良や、配線ショート・接続を引き起こし、金属汚
染や有機物汚染は酸化膜耐圧不良や接合リーク不良を引
き起こしている。
2. Description of the Related Art Generally, in the manufacturing process of semiconductor devices, particles (fine particles), metal contamination, organic contamination, and the like attached in the manufacturing process accompanying the miniaturization and high integration of semiconductor devices cause the device yield and the like to decrease. The effect on properties is increasing. For example, particles cause oxide film breakdown voltage failure and short-circuit / connection of wiring, and metal contamination and organic contamination cause oxide film breakdown voltage failure and junction leak failure.

【0003】ところが、LSI(大規模半導体集積回
路)の製造プロセスは、そのほとんどがパーティクルや
金属不純物、有機物汚染の発生源であるため、デバイス
の歩留りやその特性を向上させるためには、全製造プロ
セスにわたって半導体基板(即ち半導体ウェーハ)の表
面を清潔に保つ必要がある。そこで、各々の製造プロセ
スでは、適宜、半導体基板の清浄処理が行われており、
特に、最近の基板洗浄方法としては、デバイスの微細化
や半導体基板の大口径化、コスト削減の観点から、ウェ
ット洗浄方式が主流となっている。
However, most of the manufacturing processes of LSIs (large-scale semiconductor integrated circuits) are sources of particles, metal impurities, and organic contaminations. It is necessary to keep the surface of the semiconductor substrate (ie, semiconductor wafer) clean throughout the process. Therefore, in each manufacturing process, a cleaning process of the semiconductor substrate is appropriately performed,
In particular, as a recent substrate cleaning method, a wet cleaning method has become mainstream from the viewpoints of miniaturization of devices, increase in diameter of semiconductor substrates, and cost reduction.

【0004】ところで、半導体基板をウェット洗浄する
にあたっては、洗浄後において基板表面の水分を除去し
て乾燥させる必要がある。そのための乾燥方式の一つと
して、高速回転による遠心力を利用して基板表面の水分
を振り切り乾燥させるいわゆる「スピン乾燥法」が知ら
れている。しかしながら、スピン乾燥法の場合は、パー
ティクルの付着やウォーターマーク(水しみ)の制御が
難しく、先端技術によるデバイスを製造する上では、十
分に満足のいく乾燥性能が得られていない。
When a semiconductor substrate is subjected to wet cleaning, it is necessary to remove moisture from the surface of the substrate after the cleaning and to dry the semiconductor substrate. As one of the drying methods for this purpose, a so-called “spin drying method” is known, in which the water on the substrate surface is shaken off and dried using the centrifugal force of high-speed rotation. However, in the case of the spin drying method, it is difficult to control the adhesion of particles and the watermark (water stain), and thus, a sufficiently satisfactory drying performance has not been obtained in manufacturing a device using the advanced technology.

【0005】そこで、乾燥性能を向上させる方式とし
て、基板表面に付着した水分を溶媒で置換して乾燥させ
る蒸気乾燥法が知られており、特に、溶媒としてイソプ
ロピルアルコール(以下IPAと省略する)を用いたも
のを「IPA蒸気乾燥法」と称している。
Therefore, as a method for improving the drying performance, there is known a steam drying method in which the water adhering to the substrate surface is replaced with a solvent for drying. In particular, isopropyl alcohol (hereinafter abbreviated as IPA) is used as a solvent. The used one is called "IPA vapor drying method".

【0006】しかし、ウェット洗浄を終えた半導体基板
を、IPA蒸気を充満させた乾燥チャンバーへと移送し
て乾燥させる従前のIPA蒸気乾燥法の場合は、IPA
の純度が乾燥性能に影響を及ぼし、またウェット状態の
半導体基板を大気中で移送する関係で、ウォーターマー
クが発生することがある。また、IPA蒸気乾燥法は、
常時IPAを加熱気化させているため、IPAの消費量
が多く、製造コストの増大の原因の一つとなっている。
[0006] However, in the case of the conventional IPA vapor drying method in which the semiconductor substrate after the wet cleaning is transferred to a drying chamber filled with IPA vapor and dried, the IPA vapor is dried.
The influence of the purity of the semiconductor substrate on the drying performance and the transfer of the semiconductor substrate in a wet state in the air may cause a watermark. Also, the IPA steam drying method
Since IPA is constantly heated and vaporized, the consumption of IPA is large, which is one of the causes of an increase in manufacturing cost.

【0007】そこで、近年においては、IPAの消費量
が少なく、乾燥性能がIPAの純度にあまり依存せず、
しかも半導体基板を水洗槽から直ちにIPA雰囲気(I
PA蒸気)中に引き上げることで、大気中での基板移送
時間を実質的に零としたいわゆる「IPA引き上げ乾燥
法」が提唱されている。
Therefore, in recent years, the consumption of IPA is small, and the drying performance does not depend much on the purity of IPA.
In addition, the semiconductor substrate is immediately removed from the washing tank by an IPA atmosphere (I
A so-called "IPA pull-drying method" has been proposed in which the substrate transfer time in the atmosphere is substantially reduced to zero by pulling the substrate into PA vapor.

【0008】図4A,Bは、IPA引き上げ乾燥法にて
半導体基板表面を乾燥させる従来の基板処理装置を示
す。図4Aはその正面図、図4Bはその側面図である。
この基板処理装置21は、被洗浄物となる半導体基板2
2を洗浄する水洗槽23と、水洗槽23の上方に設置さ
れIPA雰囲気(IPA蒸気)24が充満させた乾燥チ
ャンバー25とを一体に有して構成される。水洗槽23
には、その下部中央に純水(いわゆる超純水)27を水
洗槽23内に供給するための下部純水供給口28が設け
られると共に、上部に水洗槽23内よりオーバーフロー
された純水を排出するための排出口29が設けられる。
オーバーフローされた純水は、排出口29より水洗槽2
3と外槽26間を通して図示させざるも外部に排出され
るようになされている。
FIGS. 4A and 4B show a conventional substrate processing apparatus for drying the surface of a semiconductor substrate by an IPA pull-up drying method. FIG. 4A is a front view, and FIG. 4B is a side view.
The substrate processing apparatus 21 includes a semiconductor substrate 2 to be cleaned.
2 and a drying chamber 25 that is installed above the washing tank 23 and is filled with an IPA atmosphere (IPA vapor) 24. Wash tank 23
A lower pure water supply port 28 for supplying pure water (so-called ultrapure water) 27 into the washing tank 23 is provided at the lower center thereof, and pure water overflowed from the washing tank 23 is provided at the upper part. An outlet 29 for discharging is provided.
The overflowed pure water is supplied to the washing tank 2 through the discharge port 29.
Although not shown in the drawing, it is discharged to the outside through the space between the outer tank 3 and the outer tank 26.

【0009】一方、半導体基板22は、基板保持具30
の上に所定のピッチで複数枚保持され、この状態で水洗
槽23内の純水27中に浸漬される。
On the other hand, the semiconductor substrate 22 is
A plurality of sheets are held at a predetermined pitch on the substrate, and immersed in pure water 27 in the washing tank 23 in this state.

【0010】この基板処理装置21では、基板保持具3
0に保持された複数枚の半導体基板22が、水洗槽23
内の純水27中に浸積され、連続して下部供給口28か
ら供給され上部からオーバーフローされている状態の純
水27によって、洗浄処理される。そして、半導体基板
22に対する洗浄処理が終わると、基板保持具30と共
に半導体基板22が水洗槽23から引き上げられる。こ
のとき、乾燥チャンバー25の内部が、IPA蒸気24
で満たされているため、洗浄後の半導体基板22は、I
PA蒸気24中に直接引き上げられる。
In the substrate processing apparatus 21, the substrate holder 3
The plurality of semiconductor substrates 22 held at 0
The cleaning process is performed by the pure water 27 immersed in the pure water 27 therein and continuously supplied from the lower supply port 28 and overflowing from the upper part. When the cleaning process for the semiconductor substrate 22 is completed, the semiconductor substrate 22 is pulled up from the washing tank 23 together with the substrate holder 30. At this time, the inside of the drying chamber 25 is
, The semiconductor substrate 22 after cleaning is
It is pulled directly into the PA vapor 24.

【0011】半導体基板22がIPA蒸気24中に引き
上げられると、IPAが溶解した液層(IPA液層)で
の表面張力により、半導体基板22に付着した水分(純
水)が直接IPAと置換され、基板表面から除去され
る。これにより半導体基板22は、大気に触れることな
く乾燥されることになるため、ウォーターマークを根絶
することが可能となる。このとき、水面fへのIPAの
供給量、基板22の引き上げ速度、水面fの流速を最適
なものに制御することが重要となっている。
When the semiconductor substrate 22 is pulled up into the IPA vapor 24, the water (pure water) attached to the semiconductor substrate 22 is directly replaced by IPA due to the surface tension of the liquid layer in which IPA is dissolved (IPA liquid layer). Is removed from the substrate surface. Accordingly, the semiconductor substrate 22 is dried without being exposed to the air, and thus the watermark can be eradicated. At this time, it is important to control the supply amount of IPA to the water surface f, the pulling speed of the substrate 22, and the flow velocity of the water surface f to optimal ones.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
基板処理装置21では、IPAの供給量と半導体基板
(ウェーハ)22の引き上げ速度のパメラータは、直接
制御され、水面fの流速vについては下部純水供給口2
8からの純水28の供給量を制御するという間接的な方
法で制御されている。このため、半導体基板22や基板
保持具30などの影響により、水洗槽23内部の流れが
妨げられ、水面fの流れvが適性に制御され難くなって
おり、このことが水面fに溶解するIPA濃度が制御し
難いため乾燥性能を低下させたり、また基板22間の水
面f近傍の×印に浮遊するパーティクルを水洗槽23外
に排出し難いため乾燥中にパーティクルを半導体基板2
2の表面に付着させる大きな原因となっていた。
However, in the conventional substrate processing apparatus 21, the supply amount of IPA and the parmella of the pulling speed of the semiconductor substrate (wafer) 22 are directly controlled, and the flow velocity v of the water surface f is lower. Water supply port 2
8 is controlled by an indirect method of controlling the supply amount of pure water 28. For this reason, the flow inside the washing tank 23 is hindered by the influence of the semiconductor substrate 22 and the substrate holder 30, and the flow v of the water surface f is difficult to be properly controlled. Since the concentration is difficult to control, the drying performance is reduced. Further, particles floating on the crosses in the vicinity of the water surface f between the substrates 22 are hard to be discharged out of the washing tank 23.
This was a major cause of adhesion to the surface of No. 2.

【0013】乾燥性能の低下について、図5及び図6を
用いて更に説明する。IPAを用いた乾燥では、いわゆ
るマランゴニ効果が利用されている。即ち、図5に示す
ように、半導体基板22を水洗槽の純水27からIPA
蒸気24が充満している乾燥チャンバーへ引き上げてい
る状態時の、IPAが溶解した液層のIPA濃度をみる
と、表面張力で半導体基板22に引きつけられている液
層領域(I)でのIPA溶解濃度の方が、水面の領域
(II)でのIPA溶解濃度より大きい。この領域(I)
と領域(II)のIPA溶解濃度差が駆動力となって水を
流すというマランゴニ効果が生じ、半導体基板22に付
着された水分がIPAに置換されて乾燥される。
The deterioration of the drying performance will be further described with reference to FIGS. In drying using IPA, the so-called Marangoni effect is used. That is, as shown in FIG. 5, the semiconductor substrate 22 is subjected to IPA from pure water 27 in a washing tank.
Looking at the IPA concentration of the liquid layer in which IPA is dissolved when the liquid layer is pulled up to the drying chamber filled with the vapor 24, the IPA in the liquid layer region (I) attracted to the semiconductor substrate 22 by the surface tension. The dissolution concentration is higher than the IPA dissolution concentration in the water surface area (II). This area (I)
The difference between the IPA dissolution concentrations in the region (II) and the region (II) serves as a driving force to cause the Marangoni effect to flow water, and the moisture attached to the semiconductor substrate 22 is replaced with IPA and dried.

【0014】ところで、図6に示すように、複数枚の半
導体基板22が近接して配列保持された状態では、半導
体基板22間の水面の流れがよどむことから、領域
(I)と領域(II)間でIPA溶解濃度が均一化され、
濃度差が無くなり、マランゴニ効果が発生しにくくな
り、その結果、半導体基板22に付着した水分がIPA
と置換しにくくなり、満足のいく乾燥が得られなくな
る。
By the way, as shown in FIG. 6, when a plurality of semiconductor substrates 22 are arranged and held close to each other, the flow of the water surface between the semiconductor substrates 22 stagnates, so that the regions (I) and (II) ), The IPA dissolution concentration is made uniform,
The difference in concentration is eliminated, and the Marangoni effect is less likely to occur.
, And satisfactory drying cannot be obtained.

【0015】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、基板の乾燥性能
を高レベルに維持しつつ、基板表面の洗浄度も維持する
ことができる基板処理方法および基板処理装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a substrate capable of maintaining a high level of drying performance of a substrate and a degree of cleaning of a substrate surface. A processing method and a substrate processing apparatus are provided.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理方
法は、水洗槽から引き上げられた基板を溶媒を用いて乾
燥させる処理方法であって、水洗槽の水面の流れを一方
向に適正に制御する。
A substrate processing method according to the present invention is a processing method for drying a substrate pulled up from a washing tank using a solvent, wherein the flow of the water surface of the washing tank is appropriately adjusted in one direction. Control.

【0017】この基板処理方法では、、水面に一様な一
方向の流れを形成することにより、効率よく水面近傍の
パーティクルが水洗槽外に排出されるようになる。これ
に伴い、乾燥処理時に水面近傍に浮遊するパーティクル
が減少し、基板表面にパーティクルが付着することが抑
制され、基板表面の洗浄度を維持することが可能とな
る。また、水面に溶解する溶媒濃度が適切に制御され、
即ち、溶媒濃度差が維持され、マランゴニ効果が持続さ
れて高い乾燥性能を維持することが可能となる。
In this substrate processing method, by forming a uniform one-way flow on the water surface, particles near the water surface can be efficiently discharged out of the washing tank. Along with this, the number of particles floating near the water surface during the drying process is reduced, the particles are suppressed from adhering to the substrate surface, and the degree of cleaning of the substrate surface can be maintained. In addition, the concentration of the solvent that dissolves on the water surface is appropriately controlled,
That is, the solvent concentration difference is maintained, the Marangoni effect is maintained, and high drying performance can be maintained.

【0018】本発明に係る基板処理装置は、水洗槽から
引き上げられた基板を、溶媒を用いて乾燥させる基板処
理装置であって、水洗槽の水面が一方向に流れるように
成す。
A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for drying a substrate pulled up from a washing tank by using a solvent, wherein the water surface of the washing tank flows in one direction.

【0019】この基板処理装置においては、水洗槽の水
面が一方向に流れることによって、上記基板処理方法を
実施することができ、効率よく水面近傍のパーティクル
を排出することができる。従って、乾燥時に水面近傍に
浮遊するパーティクルが減少し、基板表面にパーティク
ルが付着することが抑制され、基板表面の洗浄度が維持
される。また水面に溶解する溶媒濃度が適切に制御さ
れ、即ち溶媒濃度差が維持されてマランゴニ効果が持続
し、高い乾燥性能が維持される。
In this substrate processing apparatus, the substrate processing method can be carried out by flowing the water surface of the washing tank in one direction, and particles near the water surface can be efficiently discharged. Accordingly, the number of particles floating near the water surface during drying is reduced, the particles are prevented from adhering to the substrate surface, and the cleanliness of the substrate surface is maintained. In addition, the concentration of the solvent dissolved in the water surface is appropriately controlled, that is, the difference in the solvent concentration is maintained, the Marangoni effect is maintained, and the high drying performance is maintained.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明に係る基板処理方法は、水
洗槽から引き上げられた基板を、溶媒を用いて乾燥させ
る基板処理方法であって、水洗槽の水面に一様な一方向
の流れを形成し、その流れの速さを適当な速さとなるよ
うに、制御する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A substrate processing method according to the present invention is a substrate processing method for drying a substrate pulled up from a washing tank using a solvent, wherein a uniform one-way flow is applied to the water surface of the washing tank. Is formed, and the speed of the flow is controlled so as to be an appropriate speed.

【0021】即ち、マランゴニ効果が生じている近傍に
基板と平行するような水面の流れを強制的に作るように
する。本発明に係る基板処理装置は、水洗槽から引き上
げられた基板を溶媒を用いて乾燥させる基板処理装置で
あって、水洗槽の水面近傍の水面下に一方向の流れを制
御する流れ制御手段を備えた構成とする。
That is, a flow on the water surface is forcibly made near the substrate where the Marangoni effect is generated so as to be parallel to the substrate. A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that dries a substrate pulled up from a washing tank using a solvent, and includes a flow control unit that controls a flow in one direction below the water surface near the water surface of the washing tank. A configuration is provided.

【0022】本発明に係る基板処理装置は、水洗槽から
引き上げられた基板を溶媒を用いて乾燥させる基板処理
装置であって、水面が一方向に流れるように最適化され
た水洗槽を備える。例えば水洗槽の上部に一方向のみに
オーバーフローさせて排水するための排水口を備えた構
成とする。
A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for drying a substrate pulled up from a washing tank using a solvent, and includes a washing tank optimized so that a water surface flows in one direction. For example, a configuration is provided in which a drain port for overflowing and draining water in only one direction is provided at an upper portion of the washing tank.

【0023】本発明に係る基板処理装置は、水洗槽から
引き上げられた基板を溶媒を用いて乾燥させる基板処理
装置であって、水洗槽の水面近傍の水面下に一方向の流
れを制御する流れ制御手段を備えると共に、水洗槽の上
部に一方向のみにオーバーフローさせて排水するための
排水口を備えた構成とする。
A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for drying a substrate pulled up from a rinsing tank using a solvent, wherein a flow for controlling a unidirectional flow below the water surface near the water surface of the rinsing tank. In addition to the control means, a drain port for overflowing and draining water only in one direction above the washing tank is provided.

【0024】溶媒としては、例えばイソプロピルアルコ
ール(IPA)、その他、5フッ化アルコールやパーフ
ロロヘプタンとトリフロロエタノールとの混合液等の水
溶性アルコールを用いることができる。
As the solvent, for example, isopropyl alcohol (IPA) and other water-soluble alcohols such as pentafluoride alcohol and a mixture of perfluoroheptane and trifluoroethanol can be used.

【0025】以下、本発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0026】図1は、本発明に係る基板処理装置(いわ
ゆる基板洗浄乾燥装置)の第1実施形態を示し、図1A
はその正面から見た断面図、図1Bはその側面から見た
断面図である。本実施形態の基板処理装置1は、被洗浄
物となる基板、例えば半導体基板(いわゆる半導体ウェ
ーハ)2を洗浄するための水洗槽3と、洗浄後の半導体
基板2を乾燥するための乾燥チャンバー4とを一体に有
して構成される。
FIG. 1 shows a first embodiment of a substrate processing apparatus (so-called substrate cleaning / drying apparatus) according to the present invention.
Is a cross-sectional view as viewed from the front, and FIG. 1B is a cross-sectional view as viewed from the side. The substrate processing apparatus 1 of the present embodiment includes a washing tank 3 for cleaning a substrate to be cleaned, for example, a semiconductor substrate (a so-called semiconductor wafer) 2, and a drying chamber 4 for drying the semiconductor substrate 2 after the cleaning. And are integrally formed.

【0027】乾燥チャンバー4は、箱型の中空構造をな
しており、その下端部が大きく開口され、水洗槽3の水
面fの近傍に対向状態で配置される。乾燥チャンバー4
内には溶媒雰囲気、例えばIPA雰囲気(即ちIPA蒸
気)5が充満されている。
The drying chamber 4 has a box-shaped hollow structure, and has a large opening at the lower end thereof, and is arranged in the vicinity of the water surface f of the washing tank 3 so as to be opposed to each other. Drying chamber 4
The inside is filled with a solvent atmosphere, for example, an IPA atmosphere (ie, IPA vapor) 5.

【0028】一方、半導体基板2を収容する水洗槽3
は、純水(超純水)6で満たされている。この水洗槽3
の上部、即ち、直上位置に上記の乾燥チャンバー4が設
置される。水洗槽3の下部には、下部純水供給口8が設
けられ、この下部純水供給口8から水洗槽3内に純水6
が供給される。また、純水6の供給により水洗槽3から
溢れ出た純水6を排水すべく、水洗槽3の周りにはオー
バーフロー用の排水口9が設けられる。オーバーフロー
した純水は排水口9より排水路10を通り、外部に排水
される。
On the other hand, a washing tank 3 containing the semiconductor substrate 2
Is filled with pure water (ultra pure water) 6. This washing tank 3
The above-mentioned drying chamber 4 is installed in the upper part, that is, immediately above. A lower pure water supply port 8 is provided at a lower portion of the washing tank 3, and the pure water 6 is supplied from the lower pure water supply port 8 into the washing tank 3.
Is supplied. An overflow drain 9 is provided around the washing tank 3 to drain the pure water 6 overflowing from the washing tank 3 by the supply of the pure water 6. The overflowed pure water is discharged from the drain port 9 to the outside through the drain channel 10.

【0029】半導体基板2は、長尺状の基板保持具11
上に直立状態で所定のピッチで複数枚保持され、基板保
持具11の上昇動作によって水洗槽3から乾燥チャンバ
ー4へと引き上げられるようになされる。
The semiconductor substrate 2 is an elongated substrate holder 11.
A plurality of sheets are held upright at a predetermined pitch and are lifted from the washing tank 3 to the drying chamber 4 by the raising operation of the substrate holder 11.

【0030】そして、第1実施形態の基板処理装置1
は、特に、水洗槽3の上部の水面fの近傍で水面fより
も下に位置するように、水面を一方に流すための純水供
給手段14が設けられる。この純水供給手段14は、乾
燥時のマランゴニ効果が生じている近傍に基板2の板面
と平行な水面の流れを強制的に作る流れ制御手段とな
る。純水供給手段14は、半導体基板2の配列方向に延
長する長尺の純水供給管13の一方の側面に基板2の配
列方向に沿って純水供給口となる複数の開口13aを形
成し、この開口13aから一定量の純水を供給するよう
に構成される。
Then, the substrate processing apparatus 1 of the first embodiment
In particular, a pure water supply means 14 for flowing the water surface to one side is provided so as to be located near the water surface f above the water washing tank 3 and below the water surface f. The pure water supply means 14 is a flow control means for forcibly generating a flow on a water surface parallel to the plate surface of the substrate 2 in the vicinity where the Marangoni effect occurs during drying. The pure water supply means 14 forms a plurality of openings 13 a serving as pure water supply ports in one side surface of the long pure water supply pipe 13 extending in the arrangement direction of the semiconductor substrates 2 along the arrangement direction of the substrates 2. It is configured to supply a fixed amount of pure water from the opening 13a.

【0031】純水供給管13は、水洗槽3内の片側にお
いて半導体基板2の配列方向に沿って配設され、開口1
3aからの純水供給により、水面fには一様な一方向の
流れ、即ち半導体基板2の板面に沿う一方向の流れvが
形成される。ここで、開口13aからの流量を制御する
ことにより、水面fの流れv、即ち流速を最適に制御す
ることができる。
The pure water supply pipe 13 is disposed on one side of the washing tank 3 along the direction in which the semiconductor substrates 2 are arranged.
By supplying pure water from 3a, a uniform one-way flow, that is, a one-way flow v along the surface of the semiconductor substrate 2 is formed on the water surface f. Here, by controlling the flow rate from the opening 13a, the flow v of the water surface f, that is, the flow velocity can be optimally controlled.

【0032】この基板処理装置1では、水洗槽3内に下
部純水供給口8から純水6を供給し、上部から純水6を
溢れ出している状態で、基板保持具11に保持された半
導体基板2が水洗槽3内の純水6中に浸漬され半導体基
板2に対する洗浄処理が行われる。そして、洗浄処理を
終えると、基板保持具11の上昇と共に半導体基板2が
水洗槽3から乾燥チャンバー4へと引き上げられる。
In the substrate processing apparatus 1, pure water 6 is supplied from the lower pure water supply port 8 into the washing tank 3, and the pure water 6 overflows from the upper part and is held by the substrate holder 11. The semiconductor substrate 2 is immersed in pure water 6 in a washing tank 3 to perform a cleaning process on the semiconductor substrate 2. When the cleaning process is completed, the semiconductor substrate 2 is lifted from the washing tank 3 to the drying chamber 4 with the rise of the substrate holder 11.

【0033】半導体基板2が乾燥チャンバー4のIPA
蒸気5中に引き上げられることにより、前述したよう
に、IPAが溶解したIPA液層での表面張力により、
半導体基板2に付着した水分(純水)が直接IPAと置
換され基板表面から除去され、半導体基板2が乾燥され
る。
The semiconductor substrate 2 is placed in the IPA of the drying chamber 4.
By being pulled up into the vapor 5, as described above, due to the surface tension of the IPA liquid layer in which IPA is dissolved,
The moisture (pure water) attached to the semiconductor substrate 2 is directly replaced with IPA and removed from the substrate surface, and the semiconductor substrate 2 is dried.

【0034】そして、上記の水洗槽3から半導体基板2
を引き上げる際に、純水供給管13の開口13aからの
純水供給で水面fに基板2の板面に沿う一方向の流れv
が生じていることによって、水面fの近傍のパーティク
ルが一方向にオーバーフローの純水と共に排水路10を
通り水洗槽外に排出される。これにより、水面f近傍に
浮遊するパーティクルが減少し、半導体基板2の表面に
パーティクルが付着することが抑制され、半導体基板2
の表面の洗浄度を維持することができる。
Then, the semiconductor substrate 2 is removed from the washing tank 3.
When the water is pulled up, the one-way flow v along the plate surface of the substrate 2 on the water surface f by the pure water supply from the opening 13a of the pure water supply pipe 13
Is generated, particles near the water surface f are discharged to the outside of the washing tank through the drain passage 10 together with the overflowing pure water in one direction. Accordingly, particles floating near the water surface f are reduced, and particles are prevented from adhering to the surface of the semiconductor substrate 2.
The degree of cleaning of the surface can be maintained.

【0035】また、各隣り合う半導体基板2間の水面f
が、よどむことなく一方向に強制的に流れることによ
り、水面fに溶解する溶媒濃度、即ち、この例ではIP
A濃度が適切に制御され、前述の図6で説明した領域
(I)と領域(II)間でのIPA濃度差が維持されてマ
ランゴニ効果が持続し、高い乾燥性能を維持することが
できる。
The water surface f between each adjacent semiconductor substrate 2
Is forced to flow in one direction without stagnation, so that the concentration of the solvent dissolved in the water surface f, ie, in this example, IP
The A concentration is appropriately controlled, the IPA concentration difference between the region (I) and the region (II) described with reference to FIG. 6 is maintained, the Marangoni effect is maintained, and high drying performance can be maintained.

【0036】図2は、本発明に係る基板処理装置の第2
実施形態を示す。なお、この第2実施形態においては、
上述の第1実施形態と同様の構成部分に同一の符号を付
し重複説明は省略する。
FIG. 2 shows a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
1 shows an embodiment. In the second embodiment,
The same components as those in the above-described first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0037】この第2実施形態の基板処理装置15は、
図1と同様に、被洗浄物となる例えば半導体基板2を洗
浄する水洗槽3と、乾燥チャンバー4を一体に有して構
成される。乾燥チャンバー4は、箱型の中空構造をなし
ており、その下端部が大きく開口し、水洗槽3の水面f
の近傍に対向状態で配置される。乾燥チャンバー4内に
は溶媒雰囲気として例えばIPA蒸気5が充満されてい
る。
The substrate processing apparatus 15 according to the second embodiment comprises:
As in FIG. 1, a washing tank 3 for washing, for example, a semiconductor substrate 2 to be washed, and a drying chamber 4 are integrally provided. The drying chamber 4 has a box-shaped hollow structure, a lower end portion of which is largely open, and a water surface f of the washing tank 3.
Are arranged in a facing state in the vicinity of. The drying chamber 4 is filled with, for example, IPA vapor 5 as a solvent atmosphere.

【0038】一方、半導体基板2を収容する水洗槽3
は、純水(超純水)6で満たされており、その上部(直
上位置)に上記乾燥チャンバー4が設置される。水洗槽
3では、下部純水供給口8から純水6が供給されると共
に、上部より純水6が溢れ出るように形成される。半導
体基板2は、長尺状の基板保持具11上に直立状態で所
定のピッチで複数枚保持され、基板保持具11の上昇動
作によって水洗槽3から乾燥チャンバー4へと引き上げ
られるようになされる。
On the other hand, a washing tank 3 containing the semiconductor substrate 2
Is filled with pure water (ultra pure water) 6, and the drying chamber 4 is installed above (directly above). The washing tank 3 is formed so that the pure water 6 is supplied from the lower pure water supply port 8 and the pure water 6 overflows from the upper part. A plurality of semiconductor substrates 2 are held upright on a long substrate holder 11 at a predetermined pitch at a predetermined pitch, and are lifted from the washing tank 3 to the drying chamber 4 by the raising operation of the substrate holder 11. .

【0039】そして、第2実施形態の基板処理装置15
においては、特に、最適化された水洗槽として、水洗槽
3の上部一側辺部のみにオーバーフロー用の排水口9を
設け、下部純水供給口8から供給され水洗槽3から溢れ
出た純水6を一側辺の排出口9より排水路10を通して
水洗槽3外に排水するように構成される。
Then, the substrate processing apparatus 15 of the second embodiment
In particular, as an optimized washing tank, a drain port 9 for overflow is provided only on one side of the upper part of the washing tank 3, and the pure water supplied from the lower pure water supply port 8 and overflowing from the washing tank 3 is provided. The water 6 is configured to be drained to the outside of the washing tub 3 through a drainage channel 10 from an outlet 9 on one side.

【0040】排水口9は、水洗槽3内に収容される半導
体基板2の配列方向に沿う一側辺に設けられる。この排
出口9により、水面fには、一様な一方向の流れ、即
ち、半導体基板2の板面に沿う一方向の流れvが形成さ
れる。この水面fの流速は、下部純水供給口8からの流
量で最適に制御することができる。
The drain port 9 is provided on one side along the arrangement direction of the semiconductor substrates 2 housed in the washing tank 3. The outlet 9 forms a uniform one-way flow on the water surface f, that is, a one-way flow v along the plate surface of the semiconductor substrate 2. The flow velocity of the water surface f can be optimally controlled by the flow rate from the lower pure water supply port 8.

【0041】この基板処理装置15では、水洗槽3内に
下部純水供給口6から純水6を供給し、上部から純水6
を溢れ出している状態で基板保持具11に保持された半
導体基板2を水洗槽3内の純水6中に浸漬して洗浄処理
を施す。
In the substrate processing apparatus 15, pure water 6 is supplied into the washing tank 3 from the lower pure water supply port 6, and pure water 6 is supplied from the upper part.
The semiconductor substrate 2 held by the substrate holder 11 is immersed in pure water 6 in the washing tank 3 in a state of overflowing to perform a cleaning process.

【0042】洗浄処理を終えると、基板保持具11の上
昇と共に半導体基板2を水洗槽3から乾燥チャンバー4
のIPA蒸気中へと引き上げる。これによって、半導体
基板2に付着した水分がIPAと置換され基板表面から
除去されて半導体基板2は乾燥される。
When the cleaning process is completed, the semiconductor substrate 2 is moved from the washing tank 3 to the drying chamber 4 as the substrate holder 11 is raised.
Into the IPA vapor. Thereby, the moisture adhering to the semiconductor substrate 2 is replaced with IPA and removed from the substrate surface, and the semiconductor substrate 2 is dried.

【0043】そして、半導体基板2を引き上げる際に、
純水6が下部純水口8から供給され水洗槽3上部から溢
れ出て水洗槽3の一側辺のみに設けられた排水口9に向
って排出されるので、水面fには半導体基板2の板面に
沿う一方向の流れが生じる。この水面fの流れは下部純
水供給口8からの流量にて最適に制御することができ
る。
When the semiconductor substrate 2 is lifted,
The pure water 6 is supplied from the lower pure water port 8, overflows from the upper part of the washing tank 3, and is discharged toward the drain port 9 provided only on one side of the washing tank 3. One-way flow along the plate surface occurs. The flow of the water surface f can be optimally controlled by the flow rate from the lower pure water supply port 8.

【0044】したがって、前述の第1実施形態と同様
に、半導体基板2に対して洗浄度の維持と乾燥性能の向
上を同時に図ることができる。
Therefore, as in the first embodiment, it is possible to simultaneously maintain the cleaning degree of the semiconductor substrate 2 and improve the drying performance.

【0045】図3は、本発明に係る基板処理装置の第3
実施形態を示す。なお、上述の第1実施形態及び第2実
施形態と同様の構成部分に同一の符号を付して重複説明
は省略する。
FIG. 3 shows a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.
1 shows an embodiment. The same components as those in the above-described first embodiment and the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0046】この第3実施形態に係る基板処理装置17
は、特に、前述の第1実施形態と同様に、水洗槽3の上
部の水面fの近傍で水面fよりも下に位置するように、
水面を一方向に流すための純水供給手段14を設けると
共に、前述の第2実施形態で示すように、水洗槽3の上
部の一側辺部、即ち純水供給手段14が配される側とは
反対側のみにオーバーフロー用の排水口9を設けて構成
される。他の構成は図1、図2と同様である。
The substrate processing apparatus 17 according to the third embodiment
In particular, similarly to the above-described first embodiment, so that it is located below the water surface f near the water surface f in the upper part of the washing tank 3,
A pure water supply means 14 for flowing the water surface in one direction is provided, and one side of the upper part of the washing tank 3, that is, a side where the pure water supply means 14 is provided, as shown in the second embodiment. Only the opposite side is provided with an overflow drain 9. Other configurations are the same as those in FIGS.

【0047】この基板処理装置17によれば、純水供給
手段14からの純水供給と、一側辺の排出口9との相互
作用で水面fに最適な一方向の流れを形成することがで
き、第1実施形態及び第2実施形態と同様に洗浄度の維
持と乾燥性能の向上を同時に図ることができる。
According to the substrate processing apparatus 17, it is possible to form an optimal one-way flow on the water surface f by the interaction between the pure water supply from the pure water supply means 14 and the outlet 9 on one side. As a result, it is possible to simultaneously maintain the degree of cleaning and improve the drying performance as in the first and second embodiments.

【0048】なお、上記第1、第2、第3の実施形態に
おいては、いずれも半導体基板2を洗浄乾燥させる基板
処理装置への適用例について説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば液晶用ガラス基板や、光ディスク、磁
気ディスクなどを洗浄乾燥させる基板処理装置にも同様
に適用することができる。
In the first, second, and third embodiments, examples of application to the substrate processing apparatus for cleaning and drying the semiconductor substrate 2 have been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to a substrate processing apparatus for cleaning and drying a liquid crystal glass substrate, an optical disk, a magnetic disk, and the like.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明の基板乾燥方法によれば、水洗槽
の水面に一方向の流れを形成すると共に、その流れの速
さを制御することにより、効率よく水面近傍のパーティ
クルを水洗槽外に排出し、これに伴い乾燥処理時に水面
近傍に浮遊するパーティクルを減少することができる。
従って基板表面へのパーティクルの付着を抑制すること
ができ、基板表面の洗浄度を維持することができる。ま
た、水面に溶解する溶媒濃度が適切に制御されるので、
高い乾燥性能を維持することができる。
According to the substrate drying method of the present invention, by forming a one-way flow on the water surface of the washing tank and controlling the speed of the flow, particles near the water surface can be efficiently removed from the washing tank. And the particles floating near the water surface during the drying process can be reduced.
Therefore, adhesion of particles to the substrate surface can be suppressed, and the degree of cleaning of the substrate surface can be maintained. In addition, since the concentration of the solvent that dissolves on the water surface is appropriately controlled,
High drying performance can be maintained.

【0050】本発明の基板処理装置によれば、水洗槽内
の水面近傍の水面下に流れ制御手段を備えることによ
り、水面に一様な一方向の流れを作ることができ、上記
本発明の基板処理法を実施することができる。
According to the substrate processing apparatus of the present invention, by providing the flow control means below the water surface near the water surface in the washing tank, a uniform one-way flow can be created on the water surface. A substrate processing method can be performed.

【0051】また、本発明の基板処理装置によれば、水
洗槽の上部に一方向のみにオーバーフローさせる排水口
を備えた構成とすることにより、水面に一様な一方向の
流れを作ることができ、上記本発明の基板処理法を実施
することができる。
Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, a uniform one-way flow can be created on the water surface by providing a drain port for overflowing in one direction only in the upper part of the washing tank. Then, the substrate processing method of the present invention can be performed.

【0052】さらに、本発明の基板処理装置によれば、
水洗槽内の水面近傍の水面下に流れ制御手段を配置する
と共に、水洗槽の上部に一方向のみにオーバーフローさ
せる排水口を備えた構成とすることにより、水面に一様
な一方向の流れを作ることができ、上記本発明の基板処
理法を実施することができる。
Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention,
By arranging the flow control means below the water surface in the vicinity of the water surface in the washing tank, and having a drain port that overflows only in one direction at the top of the washing tank, a uniform one-way flow on the water surface is provided. And the substrate processing method of the present invention described above can be performed.

【0053】従って、上述の本発明の基板処理装置によ
れば、効率よく水面近傍のパーティクルを水洗槽外に排
出することができ、乾燥処理時に水面近傍に浮遊するパ
ーティクルを減少せしめ、基板表面にパーティクルが付
着するを抑制して基板表面の洗浄度を維持することが可
能となる。また水面に溶解する溶媒濃度を適切に制御で
き、高い乾燥性能を維持することが可能となる。
Therefore, according to the above-described substrate processing apparatus of the present invention, particles near the water surface can be efficiently discharged to the outside of the washing tank, and particles floating near the water surface during the drying treatment can be reduced, and the surface of the substrate can be reduced. It is possible to maintain the degree of cleaning of the substrate surface by suppressing the attachment of particles. In addition, the concentration of the solvent dissolved in the water surface can be appropriately controlled, and high drying performance can be maintained.

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

【図1】A 本発明に係る基板処理装置の第1実施形態
を示す正面からみた断面図である。 B 本発明に示す側面からみた断面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view of a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention, as viewed from the front. B It is sectional drawing seen from the side shown by this invention.

【図2】本発明に係る基板処理装置の第2実施形態を示
す正面からみた断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention, as viewed from the front.

【図3】本発明に係る基板処理装置の第3実施形態を示
す正面からみた断面図である。
FIG. 3 is a front sectional view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.

【図4】A 従来の基板処理装置を示す正面から見た断
面図である。B 側面から見た断面図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view of a conventional substrate processing apparatus as viewed from the front. It is sectional drawing seen from B side.

【図5】溶媒を用いて乾燥する際の問題点の説明に供す
る説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a problem when drying using a solvent.

【図6】溶媒を用いて乾燥する際の問題点の説明に供す
る説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a problem when drying using a solvent.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,15,17‥‥基板処理装置、2‥‥半導体基板、
3‥‥水洗槽、4‥‥乾燥チャンバー、5‥‥IPA蒸
気、6‥‥純水、8‥‥下部純水供給口、9‥‥排水
口、11‥‥基板保持具、13‥‥純水供給管、13a
‥‥開口、14‥‥純水供給手段(流れ制御手段)
1,15,17 substrate processing device, 2 semiconductor substrate,
3 washing tank, 4 drying chamber, 5 IPA steam, 6 pure water, 8 lower pure water supply port, 9 drain port, 11 substrate holder, 13 pure Water supply pipe, 13a
{Opening, 14} Pure water supply means (flow control means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水洗槽から引き上げられた基板を、溶媒
を用いて乾燥させる基板処理方法であって、 前記水洗槽の水面に一方向の流れを形成し、該流れの速
さを制御することを特徴とする基板処理方法。
1. A substrate processing method for drying a substrate pulled up from a washing tank by using a solvent, wherein a one-way flow is formed on a water surface of the washing tank, and a speed of the flow is controlled. A substrate processing method characterized by the above-mentioned.
【請求項2】 水洗槽から引き上げられた基板を、溶媒
を用いて乾燥させる基板処理装置であって、 前記水洗槽の水面近傍の水面下に、一方向の流れを制御
する流れ制御手段を備えて成ることを特徴とする基板処
理装置。
2. A substrate processing apparatus for drying a substrate lifted from a washing tank using a solvent, comprising a flow control means for controlling a flow in one direction below a water surface near a water surface of the washing tank. A substrate processing apparatus comprising:
【請求項3】 水洗槽から引き上げられた基板を、溶媒
を用いて乾燥させる基板処理装置であって、 前記水洗槽の上部に一方向のみにオーバーフローさせて
排水するための排水口を備えて成ることを特徴とする基
板処理装置。
3. A substrate processing apparatus for drying a substrate lifted from a washing tank by using a solvent, comprising a drain port for overflowing in one direction only in an upper part of the washing tank to drain the substrate. A substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 前記水洗槽の上部に一方向のみにオーバ
ーフローさせて排水するための排水口を備えて成ること
を特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
4. The substrate processing apparatus according to claim 2, further comprising a drain port for overflowing and draining in only one direction at an upper portion of the washing tank.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111438085A (en) * 2019-01-17 2020-07-24 株式会社迪思科 Cleaning mechanism

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