JP2001044165A - Substrate processing method and apparatus - Google Patents

Substrate processing method and apparatus

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JP2001044165A
JP2001044165A JP2000135314A JP2000135314A JP2001044165A JP 2001044165 A JP2001044165 A JP 2001044165A JP 2000135314 A JP2000135314 A JP 2000135314A JP 2000135314 A JP2000135314 A JP 2000135314A JP 2001044165 A JP2001044165 A JP 2001044165A
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JP
Japan
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processing
substrate
liquid
processing liquid
processed
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JP2000135314A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Kamikawa
裕二 上川
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To satisfactorily remove a processing solution from a substrate to be processed, without the use of organic solvents. SOLUTION: In this substrate processing method, a substrate W to be processed is immersed in a processing solution 30 in a processing bath 10 for solution processing, and then the substrate W is exposed from the processing solution 30 to remove the solution 30 on the substrate. At this time, an electric field is applied to the processing solution 20 to form a current on the surface of the solution, a magnetic field B is applied to the processing solution 30 to impart an electromagnetic force F to a current I, thereby removing the processing solution 30 from the surface of the exposed substrate W.

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】この発明は、例えば半導体ウ
エハやLCD用ガラス基板等の被処理基板を薬液やリン
ス液等の洗浄液に浸漬して洗浄した後、乾燥する基板処
理方法及び基板処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for processing a substrate, such as a semiconductor wafer or a glass substrate for an LCD, by immersing the substrate in a cleaning solution such as a chemical solution or a rinsing solution, cleaning the substrate, and then drying the substrate. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体製造装置の製造工程にお
いては、半導体ウエハやLCD用ガラス等の被処理基板
(以下にウエハ等という)を薬液やリンス液(洗浄液)
等の処理液が貯留された処理槽に順次浸漬して洗浄を行
う洗浄処理方法が広く採用されている。
2. Description of the Related Art Generally, in a manufacturing process of a semiconductor manufacturing apparatus, a substrate to be processed (hereinafter, referred to as a wafer or the like) such as a semiconductor wafer or LCD glass is subjected to a chemical solution or a rinsing solution (cleaning solution).
A cleaning method of sequentially immersing in a processing tank in which a processing liquid such as the above is stored for cleaning is widely adopted.

【0003】また、このような洗浄処理装置において
は、洗浄後のウエハ等の表面に例えばIPA(イソプロ
ピルアルコール)等の揮発性を有する有機溶剤の蒸気か
らなる乾燥ガスを接触させて、乾燥ガスの蒸気を凝縮あ
るいは吸着させて、ウエハ等の水分の除去及び乾燥を行
う乾燥処理装置が装備されている。
Further, in such a cleaning apparatus, a dry gas consisting of a volatile organic solvent such as IPA (isopropyl alcohol) is brought into contact with the surface of a wafer or the like after cleaning, so that the dry gas is removed. A drying apparatus for condensing or adsorbing vapor to remove and dry water from a wafer or the like is provided.

【0004】従来のこの種の洗浄・乾燥処理装置とし
て、例えばフッ化水素酸等の薬液や純水等のリンス液
(洗浄液)を貯留(収容)し、貯留した薬液、洗浄液に
被処理基板例えば半導体ウエハW(以下にウエハとい
う)を浸漬する洗浄槽(洗浄室)と、洗浄槽の上部に位
置する乾燥部と、複数枚例えば50枚のウエハWを保持
してこれらウエハWを洗浄槽内及び乾燥部に移動する移
動手段例えばウエハボートとを具備する洗浄・乾燥処理
装置が知られている。
A conventional cleaning / drying apparatus of this type stores (contains) a chemical solution such as hydrofluoric acid or a rinsing liquid (cleaning liquid) such as pure water, and attaches the stored chemical solution or cleaning liquid to a substrate to be processed. A cleaning tank (cleaning chamber) in which semiconductor wafers W (hereinafter, referred to as wafers) are immersed, a drying unit positioned above the cleaning tank, and a plurality of, for example, 50, wafers W held and held in the cleaning tank. A cleaning / drying processing apparatus including a moving unit that moves to a drying unit, for example, a wafer boat, is known.

【0005】また、従来の乾燥処理方法として、特開平
2−291128号公報又は特公平6−103686号
公報に記載の技術が知られている。このうち、特開平2
−291128号公報に記載の乾燥技術は、図4に示す
ような工程で乾燥処理が行われる。すなわち、まず、洗
浄液例えば純水1をオーバーフローする処理槽2内にウ
エハWを浸漬して洗浄する。その際、処理室3内に不活
性ガス例えばN2ガスを供給して処理室3内をN2ガスで
置換する(図4(a))。
As a conventional drying treatment method, there is known a technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-291128 or Japanese Patent Publication No. 6-103686. Of these,
In the drying technique described in Japanese Patent No. -291128, a drying process is performed in a process as shown in FIG. That is, first, the wafer W is immersed in the processing bath 2 in which the cleaning liquid, for example, the pure water 1 overflows, to be cleaned. At this time, an inert gas such as N2 gas is supplied into the processing chamber 3 to replace the inside of the processing chamber 3 with N2 gas (FIG. 4A).

【0006】次に、例えばIPA(イソピルアルコー
ル)等の揮発性を有する溶剤の蒸気からなる乾燥ガス4
を処理室3内に供給して純水表面に薄いIPAの液膜を
形成する(図4(b))。そして、ウエハWを保持する
保持手段例えばウエハボート5によってウエハWを処理
槽2の上方の処理室3内に引き上げて、IPAを洗浄さ
れたウエハWに接触させると共に、乾燥ガス4の蒸気を
凝縮あるいは吸着させて、マランゴニー効果(表面張力
の違い)によってウエハWの水分の除去及び乾燥を行う
(図4(c))。その後、処理室3内にN2ガスを供給
して処理室3内のIPAガスを排除し(図4(d))、
更に、処理室3内を減圧してウエハボート5の溝部に付
着する残留水分やIPAの気化を促して乾燥処理を完了
する(図4(e))。
Next, a dry gas 4 composed of a vapor of a volatile solvent such as IPA (isopropyl alcohol) is used.
Is supplied into the processing chamber 3 to form a thin liquid film of IPA on the surface of pure water (FIG. 4B). Then, the wafer W is pulled up into the processing chamber 3 above the processing tank 2 by a holding means for holding the wafer W, for example, the wafer boat 5, and the IPA is brought into contact with the cleaned wafer W, and the vapor of the dry gas 4 is condensed. Alternatively, the wafer W is removed by suction and absorbed by the Marangoni effect (difference in surface tension) (FIG. 4C). Thereafter, N2 gas is supplied into the processing chamber 3 to eliminate the IPA gas in the processing chamber 3 (FIG. 4D).
Further, the inside of the processing chamber 3 is depressurized to promote evaporation of residual moisture and IPA adhering to the groove of the wafer boat 5 to complete the drying process (FIG. 4E).

【0007】上記のように、従来のこの種の乾燥処理方
法は、ウエハを純水に浸漬して洗浄した後、ウエハと純
水とを相対的に移動させて純水表面に形成されたIPA
の液膜及び乾燥ガス(IPAガス)をウエハ表面に接触
させると共に、乾燥ガスの蒸気を凝縮あるいは吸着させ
て、ウエハの水分を除去及び乾燥を行うものである。
As described above, in this type of conventional drying treatment method, after a wafer is immersed in pure water and washed, the wafer and pure water are relatively moved to form an IPA formed on the surface of pure water.
The liquid film and the dry gas (IPA gas) are brought into contact with the wafer surface, and the vapor of the dry gas is condensed or adsorbed to remove and dry the moisture of the wafer.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、IPA
(イソプロピルアルコール)等の揮発性を有する有機溶
剤の蒸気からなる乾燥ガスを接触させ、乾燥ガスの蒸気
を凝縮あるいは吸着させてウエハ等の水分の除去及び乾
燥を行う方法の場合、乾燥の性能面では良好といえる
が、乾燥に有機溶剤を使用しているため、その排気、廃
液などの処理に労力を必要とするばかりでなく、環境に
対しても良くない状況であった。また安全性確保のため
に、CO2消化器等を備えることが必要であった。
SUMMARY OF THE INVENTION However, IPA
In the case of a method in which a drying gas made of a volatile organic solvent such as (isopropyl alcohol) is brought into contact with the drying gas and the vapor of the drying gas is condensed or adsorbed to remove and dry the moisture of the wafer and the like, the drying performance is reduced. However, the use of an organic solvent for drying requires not only labor for exhaustion and waste liquid treatment, but also is not good for the environment. In order to ensure safety, it was necessary to provide a CO2 digester and the like.

【0009】またマランゴニー効果(表面張力の違い)
によってウエハ等の水分の除去及び乾燥を行う方法の場
合、乾燥効率があまり良好でなかった。
The Marangoni effect (difference in surface tension)
In the method of removing and drying water from a wafer or the like, the drying efficiency was not so good.

【0010】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、有機溶剤を使用しないで被処理基板から良好に処理
液を除去することができる基板処理方法及び基板処理装
置を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus which can remove a processing liquid from a substrate to be processed without using an organic solvent. Things.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、この種の基
板処理装置においては、被処理基板を処理液から引き上
げる際、被処理基板と処理液との間に、表面張力により
処理液が基板に付着していようとする力が働くが、この
表面張力よりも大きな力を働かせて被処理基板表面から
処理液を除去できるようにしたものである。その手段は
電磁力である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a substrate processing apparatus of this type, when a substrate to be processed is pulled up from the processing liquid, the processing liquid is applied between the substrate and the processing liquid by surface tension. Although the force for adhering to the substrate acts, the treatment liquid can be removed from the surface of the substrate to be treated by applying a force larger than the surface tension. The means is electromagnetic force.

【0012】(1)請求項1記載の基板処理方法は、被
処理基板を処理室内の処理液に浸して液処理した後、被
処理基板を処理液から露出させて被処理基板表面の処理
液を除去するに際し、処理液に電界をかけ液面に電流を
形成すると共に、処理液に磁界をかけ、電流に電磁力を
与え、上記露出される被処理基板の表面から処理液を除
去することを特徴とする。
(1) In the substrate processing method according to the first aspect, after the substrate to be processed is immersed in a processing liquid in a processing chamber and subjected to liquid processing, the substrate to be processed is exposed from the processing liquid and the processing liquid on the surface of the substrate is processed. When removing the processing liquid, an electric field is applied to the processing liquid to form a current on the liquid surface, a magnetic field is applied to the processing liquid, an electromagnetic force is applied to the current, and the processing liquid is removed from the exposed surface of the substrate to be processed. It is characterized by.

【0013】つまり、水面近傍に磁界を形成し、水面近
傍に電流を流し、電流の流れる物体に働く電磁力(ロー
レンツ力)を利用した基板処理方法であり、従来とは異
なる第3の基板処理方法、例えば洗浄・乾燥処理方法を
提供するものである。有機溶剤を使用しない界面乾燥方
式であるため、パーティクルの付着が少ないという利点
を有するものである。電磁力の方向は、露出される被処
理基板の表面から結果的に処理液を除去する方向であれ
ばよく、処理液の水面に対し垂直又は斜め下向き等のい
ずれであってもよい。
That is, this is a substrate processing method which forms a magnetic field near the water surface, allows a current to flow near the water surface, and utilizes an electromagnetic force (Lorentz force) acting on an object through which the current flows. A method, for example, a washing / drying method is provided. Since the interfacial drying method does not use an organic solvent, the method has an advantage that adhesion of particles is small. The direction of the electromagnetic force may be any direction as long as the processing liquid is consequently removed from the exposed surface of the substrate to be processed, and may be vertical or obliquely downward with respect to the surface of the processing liquid.

【0014】(2)請求項2記載の基板処理方法は、上
記電磁力が下向きの成分を持つように、処理液に電界及
び磁界をかけることを特徴とする。
(2) A substrate processing method according to a second aspect is characterized in that an electric field and a magnetic field are applied to the processing liquid so that the electromagnetic force has a downward component.

【0015】例えば、処理基板たる半導体ウエハWを処
理室たる洗浄室からその上部の乾燥室へ引き上げる場
合、図3に示すように、処理液たる洗浄液は表面張力に
よってその液面より若干高い位置まで被処理基板(ウエ
ハW)に付着した状態になると考えられる。従って、例
えば磁界B及び電流Iを図3の方向に取り、洗浄液の水
面に対し直角又は斜めに下向きの電磁力Fを与えると、
この被処理基板に表面張力で付着している洗浄液を効率
良く除去することができる。
For example, when a semiconductor wafer W as a processing substrate is lifted from a cleaning chamber as a processing chamber to a drying chamber above the cleaning chamber, as shown in FIG. 3, the cleaning liquid as a processing liquid is raised to a position slightly higher than the liquid surface due to surface tension. It is considered that the state is attached to the substrate to be processed (wafer W). Therefore, for example, when the magnetic field B and the current I are taken in the direction of FIG. 3 and the downward electromagnetic force F is applied at right angles or obliquely to the water surface of the cleaning liquid,
The cleaning liquid attached to the substrate to be processed by surface tension can be efficiently removed.

【0016】(3)請求項3記載の基板処理方法は、上
記処理液に、処理液をイオン化させ上記液流を形成し易
くするガスを接触させることを特徴とする。このガス
は、CO2ガス又はCO2とN2との混合気体のいずれで
あってもよい(請求項4)。
(3) A substrate processing method according to a third aspect of the present invention is characterized in that the processing liquid is brought into contact with a gas that ionizes the processing liquid and facilitates the formation of the liquid flow. This gas may be either CO2 gas or a mixed gas of CO2 and N2 (claim 4).

【0017】(4)請求項5記載の基板処理方法は、上
記電界の大きさ又は磁界の大きさの少なくとも一方を変
動させることを特徴とする。
(4) A substrate processing method according to claim 5, wherein at least one of the magnitude of the electric field or the magnitude of the magnetic field is varied.

【0018】この特徴によれば、処理液に与える下向き
の電磁力の大きさを変動させて、処理液を振動させるこ
とができ、効率良く処理液を被処理基板から除去するこ
とができる。この場合、電界及び磁界を大きくすること
により、更に効率良く処理液を除去することができる。
According to this feature, the processing liquid can be vibrated by changing the magnitude of the downward electromagnetic force applied to the processing liquid, and the processing liquid can be efficiently removed from the substrate to be processed. In this case, the processing liquid can be more efficiently removed by increasing the electric and magnetic fields.

【0019】(5)請求項6記載の基板処理方法は、上
記電界及び磁界を同期させ、上記電磁力を一定の向きに
発生させることを特徴とする。
(5) The substrate processing method according to claim 6, wherein the electric field and the magnetic field are synchronized to generate the electromagnetic force in a fixed direction.

【0020】この特徴によれば、電界源及び磁界源に脈
動直流又は交流を使用することができる。
According to this feature, pulsating DC or AC can be used for the electric field source and the magnetic field source.

【0021】(6)請求項7記載の基板処理方法は、上
記処理液に温水を使用することを特徴とする。
(6) The substrate processing method according to the seventh aspect is characterized in that hot water is used as the processing liquid.

【0022】このように処理液に温水を使用することに
より効率良く乾燥させることができる。
By using warm water as the treatment liquid, drying can be performed efficiently.

【0023】(7)請求項8記載の基板処理方法は、上
記液処理のうち、保護膜として保護酸化膜を形成した
後、被処理基板を処理液から露出させ、被処理基板の表
面から処理液を除去することを特徴とする。
(7) In the substrate processing method according to the eighth aspect of the present invention, in the liquid processing, after forming a protective oxide film as a protective film, the substrate to be processed is exposed from the processing liquid, and the processing is performed from the surface of the substrate to be processed. The liquid is removed.

【0024】このように乾燥処理の前に被処理基板に積
極的に保護酸化膜を形成することで、その後の乾燥処理
等に対して基板を保護することができる。
As described above, by actively forming the protective oxide film on the substrate to be processed before the drying process, the substrate can be protected against the subsequent drying process and the like.

【0025】(8)請求項9記載の基板処理方法は、上
記保護酸化膜の形成の前にフッ化水素酸による処理を行
い自然酸化膜を除去することを特徴とする。
(8) The substrate processing method according to the ninth aspect is characterized in that a treatment with hydrofluoric acid is performed before the formation of the protective oxide film to remove the natural oxide film.

【0026】自然酸化膜を除去した後のウエハ表面は活
性化された状態であり、再び自然酸化膜が形成され易い
状態にあるといえる。よって、自然酸化膜を除去した後
に、被処理基板表面に積極的に清浄な保護酸化膜を形成
することで、自然酸化膜の形成を抑えることができる。
The surface of the wafer after the removal of the natural oxide film is in an activated state, which means that the natural oxide film is easily formed again. Therefore, the formation of the natural oxide film can be suppressed by actively forming the clean protective oxide film on the surface of the substrate to be processed after removing the natural oxide film.

【0027】(9)請求項10記載の発明は、被処理基
板を処理する処理液を収容する処理室と、上記被処理基
板を上記処理室内の処理液から露出させる露出手段とを
具備する基板処理装置において、上記処理室の少なくと
も開口近傍に、処理液に電流を流す電極を設けると共
に、電流と異なる方向に磁界を発生させる磁極とを設け
たことを特徴とする。この場合、上記磁極を、電磁コイ
ルと鉄心とで形成すると共に、電磁コイルの電源を交流
電源とし、上記電極の電源を交流電源としてもよい(請
求項11)。
(9) A substrate according to a tenth aspect, comprising: a processing chamber for storing a processing liquid for processing a substrate to be processed; and an exposing means for exposing the substrate to be processed from the processing liquid in the processing chamber. The processing apparatus is characterized in that, at least in the vicinity of the opening of the processing chamber, an electrode for supplying a current to the processing liquid is provided, and a magnetic pole for generating a magnetic field in a direction different from the current is provided. In this case, the magnetic pole may be formed by an electromagnetic coil and an iron core, the power supply of the electromagnetic coil may be an AC power supply, and the power supply of the electrode may be an AC power supply.

【0028】このように装置を構成することにより、被
処理基板を処理室から引き上げる際、被処理基板表面と
処理液との間に、表面張力により処理液が被処理基板に
付着していようとする力が働く。この力は、上記電極板
と電磁コイルとで作製される下向きの電磁力(ローレン
ツ力)により抑えられ、みかけ上弱められ、良好な除去
・乾燥ができる。従来と異なり、有機溶剤を使用しない
界面乾燥方式であるため、パーティクルの付着が少ない
という利点を有するものである。
By configuring the apparatus in this way, when the substrate to be processed is lifted from the processing chamber, the processing liquid may adhere to the substrate due to surface tension between the surface of the substrate and the processing liquid. The power to work works. This force is suppressed by a downward electromagnetic force (Lorentz force) produced by the electrode plate and the electromagnetic coil, is apparently weakened, and good removal and drying can be performed. Unlike the conventional method, since the interfacial drying method does not use an organic solvent, the method has an advantage that adhesion of particles is small.

【0029】上記露出手段は、上記被処理基板を保持
し、処理室から上方へ移動させる移動機構、例えば被処
理基板を洗浄室からその上部の乾燥室へ引き上げる昇降
機構を具備することが好ましい(請求項12)。また、
上記露出手段は、上記処理室の底部に設けられる排液口
と、上記排液口に接続される排液管と、上記排液管に介
設される開閉弁とを具備する構成とするのがよい(請求
項13)。
The exposing means preferably includes a moving mechanism for holding the substrate to be processed and moving it upward from the processing chamber, for example, an elevating mechanism for lifting the substrate to be processed from the cleaning chamber to the drying chamber above it ( Claim 12). Also,
The exposure unit may include a drain port provided at the bottom of the processing chamber, a drain pipe connected to the drain port, and an on-off valve interposed in the drain pipe. (Claim 13).

【0030】(10)請求項14記載の基板処理装置
は、上記電流と磁界により処理液に発生する電磁力が下
向きの成分を持つように、上記電極及び磁極を配置する
ことを特徴とする。
(10) The substrate processing apparatus according to claim 14, wherein the electrodes and the magnetic poles are arranged such that the electromagnetic force generated in the processing liquid by the current and the magnetic field has a downward component.

【0031】被処理基板を例えば洗浄室からその上部の
乾燥室へ引き上げる場合、表面張力によって洗浄液はそ
の液面より若干高い位置まで基板に付着した状態になる
と考えられる。従って、洗浄液の水面に対し垂直又は斜
め方向の下向きの電磁力を与えると、この被処理基板に
表面張力により付着している洗浄液を効率良く除去する
ことができる。
When a substrate to be processed is lifted from, for example, a cleaning chamber to a drying chamber above the cleaning chamber, it is considered that the cleaning liquid adheres to the substrate to a position slightly higher than the liquid level due to surface tension. Therefore, when a downward or vertical electromagnetic force is applied to the water surface of the cleaning liquid, the cleaning liquid attached to the substrate to be processed due to surface tension can be efficiently removed.

【0032】(11)請求項15記載の基板処理装置
は、上記処理室へ処理液を供給する配管の途中に、オゾ
ン水発生手段又は温水生成用加熱手段の少なくとも一方
を設けたことを特徴とする。
(11) In the substrate processing apparatus according to the fifteenth aspect, at least one of an ozone water generating means and a hot water generating heating means is provided in a pipe for supplying the processing liquid to the processing chamber. I do.

【0033】この構成によれば、被処理基板を引き上げ
る前に、容易に被処理基板に積極的に清浄な酸化膜を形
成することができる。
According to this structure, a clean oxide film can be easily and positively formed on the substrate before lifting the substrate.

【0034】(12)請求項16記載の基板処理装置
は、上記処理室の上方を密閉可能に包囲できる乾燥室を
設け、上記乾燥室内にガス供給手段を設け、上記ガス供
給手段をガス供給源に接続する構成としたことを特徴と
する。
(12) In the substrate processing apparatus according to the present invention, a drying chamber capable of sealingly surrounding the upper part of the processing chamber is provided, a gas supply means is provided in the drying chamber, and the gas supply means is connected to a gas supply source. Is connected.

【0035】この構成によれば、上記処理液に、例えば
CO2ガス又はCO2とN2との混合気体のいずれかを供
給し、処理液をイオン化して上記電流又は液流を形成し
易くすることができる。
According to this configuration, for example, either the CO 2 gas or the mixed gas of CO 2 and N 2 is supplied to the processing liquid, and the processing liquid is ionized to easily form the current or the liquid flow. it can.

【0036】(13)請求項17記載の基板処理装置
は、上記磁極の配置を変位可能にする磁極移動手段を具
備することを特徴とする。
(13) A substrate processing apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention is characterized in that the apparatus further comprises magnetic pole moving means for displacing the arrangement of the magnetic poles.

【0037】この構成によれば、磁極移動手段によって
磁極の配置を変えることができるので、被処理基板の傾
きや被処理基板表面の凹凸部に対応して効率良く処理液
を被処理基板から除去することができる。
According to this structure, the arrangement of the magnetic poles can be changed by the magnetic pole moving means, so that the processing liquid can be efficiently removed from the substrate according to the inclination of the substrate to be processed and the irregularities on the surface of the substrate. can do.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの洗浄・乾燥処理装置に適用した場合について
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a semiconductor wafer cleaning / drying processing apparatus will be described.

【0039】図1はこの発明に係る洗浄・乾燥処理装置
の第1実施形態を示す概略図、図2はその洗浄・乾燥処
理装置のシステム構成を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a cleaning / drying processing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a system configuration of the cleaning / drying processing apparatus.

【0040】図2において、上記洗浄・乾燥処理装置
は、例えばフッ化水素酸等の薬液や純水等のリンス液
(洗浄液)を貯留(収容)し、貯留した薬液、洗浄液に
被処理基板である半導体ウエハW(以下にウエハWとい
う)を浸漬する処理槽10(処理室)と、処理槽10の
上部に位置する乾燥室20と、複数例えば50枚のウエ
ハを保持してこのウエハWを処理槽10内及び乾燥室2
0内に移動する移動機構(露出手段)、ここでは例えば
ウエハボート40から成る昇降機構とで主に構成されて
いる。
In FIG. 2, the cleaning / drying apparatus stores (contains) a chemical such as hydrofluoric acid or a rinsing liquid (cleaning liquid) such as pure water, and applies the stored chemical or cleaning liquid to the substrate to be processed. A processing chamber 10 (processing chamber) in which a certain semiconductor wafer W (hereinafter, referred to as a wafer W) is immersed, a drying chamber 20 positioned above the processing chamber 10, a plurality of, for example, 50 wafers are held and Inside of processing tank 10 and drying room 2
The moving mechanism (exposure means) that moves into the inside of the main body 0, here, for example, is mainly constituted by an elevating mechanism composed of a wafer boat 40, for example.

【0041】上記処理槽10は、耐食性及び耐薬品性に
富む材質例えば石英製部材やポリプロピレンにて形成さ
れており、内槽10aと、この内槽10aの上端部外側
に配設されて内槽10aからオーバーフローした洗浄液
を受け止める外槽10bとで構成されている。この処理
槽10内には、その下部両側に、処理槽10内に位置す
るウエハWに対して薬液又は洗浄液を供給する薬液・洗
浄液供給ノズル11(以下に液供給ノズルという)が配
設されており、この液供給ノズル11に配管12を介し
て接続する薬液供給源14及び純水供給源13から、切
換弁15によって、薬液又は純水が供給されて、処理槽
10内に薬液又は純水が貯留されるようになっている。
また、配管12の途中には、温水生成用のハロゲンラン
プ式加熱手段16及び積極的に清浄な酸化膜を形成する
ための紫外線照射式のオゾン水発生手段17が介設され
ている。なお、18は流量計である。
The processing tank 10 is formed of a material having high corrosion resistance and chemical resistance, for example, a quartz member or polypropylene, and is provided with an inner tank 10a and an inner tank disposed outside the upper end of the inner tank 10a. And an outer tank 10b for receiving the overflowing cleaning liquid from 10a. In the processing tank 10, a chemical liquid / cleaning liquid supply nozzle 11 (hereinafter, referred to as a liquid supply nozzle) for supplying a chemical liquid or a cleaning liquid to the wafer W located in the processing tank 10 is provided on both lower sides thereof. A chemical liquid or pure water is supplied by a switching valve 15 from a chemical liquid supply source 14 and a pure water supply source 13 connected to the liquid supply nozzle 11 via a pipe 12, and the chemical liquid or pure water is supplied into the treatment tank 10. Is to be stored.
Further, in the middle of the pipe 12, a halogen lamp type heating means 16 for generating hot water and an ultraviolet irradiation type ozone water generating means 17 for positively forming a clean oxide film are provided. Reference numeral 18 denotes a flow meter.

【0042】また、処理槽10の底部中央には、排液口
が設けられており、この排液口に開閉弁たるドレン弁1
9を介してドレン管(排液管)19aが接続されてい
る。この排液口、排液管及び開閉弁は被処理基板たるウ
エハWを処理室内の処理液から露出させる露出手段を構
成する。
A drain port is provided in the center of the bottom of the processing tank 10, and a drain valve 1 serving as an open / close valve is provided at the drain port.
The drain pipe (drainage pipe) 19a is connected via 9. The drain port, the drain pipe, and the on-off valve constitute an exposure unit that exposes the wafer W as a substrate to be processed from the processing liquid in the processing chamber.

【0043】上記乾燥室20も上記処理槽10と同様に
耐食性及び耐薬品性に富む材質例えば石英にて形成され
ている。この乾燥室20内の上部には、風圧で水面を乱
すのを防止するガス拡散ノズル21が設けられ、該ガス
拡散ノズル21は、配管22を介してN2ガス源23と
CO2源24とに接続されている。なお、25はマニュ
アル弁、26は高圧ゲージ、27、28は流量計であ
る。
The drying chamber 20 is made of a material having high corrosion resistance and chemical resistance, for example, quartz, similarly to the processing tank 10. A gas diffusion nozzle 21 for preventing the water surface from being disturbed by wind pressure is provided at an upper part in the drying chamber 20, and the gas diffusion nozzle 21 is connected to an N 2 gas source 23 and a CO 2 source 24 via a pipe 22. Have been. In addition, 25 is a manual valve, 26 is a high pressure gauge, and 27 and 28 are flow meters.

【0044】この発明におけるローレンツ力を生成する
ため、処理槽10の開口近傍には、洗浄液30に横方向
に直流電流を流す一対の電極板31が相対向して設けら
れ、両電極板31は図1に示すように第1の直流電源3
2に接続される。これにより、正電極から負電極へ向
け、電流が流れる。また、処理槽10の開口近傍には、
図1に示すように、上記直流電流に直交する方向の磁界
を発生して洗浄液30の水面に下向きの電磁力を与える
一対の磁極が用いられ、互いに相対向して配置されてい
る。この場合、磁極としては例えば電磁コイル33が鉄
心34と共に用いられている。そして、この一対の電磁
コイル33は、一方の電磁コイルがN極のとき、他方が
S極となるように電気的に直列に接続されて第2の直流
電源35に接続されている。なお、第1の直流電源32
と第2の直流電源35は制御手段36によってON−O
FF制御されるようになっている。
In order to generate the Lorentz force in the present invention, a pair of electrode plates 31 for supplying a DC current to the cleaning liquid 30 in the lateral direction are provided in the vicinity of the opening of the processing tank 10 so as to face each other. As shown in FIG. 1, the first DC power supply 3
2 is connected. As a result, current flows from the positive electrode to the negative electrode. In the vicinity of the opening of the processing tank 10,
As shown in FIG. 1, a pair of magnetic poles that generate a magnetic field in a direction orthogonal to the DC current and apply a downward electromagnetic force to the water surface of the cleaning liquid 30 are used, and are arranged opposite to each other. In this case, for example, an electromagnetic coil 33 is used together with the iron core 34 as the magnetic pole. The pair of electromagnetic coils 33 are electrically connected in series so as to be connected to the second DC power supply 35 such that when one of the electromagnetic coils has the N pole, the other has the S pole. The first DC power supply 32
And the second DC power supply 35 are turned ON-O by the control means 36.
FF control is performed.

【0045】電極板31が生成する電界Eと電磁コイル
33が生成する磁界Bの方向は洗浄液30の面内で互い
に直交しており、フレミングの左手の法則により、洗浄
液30の面に対して下向きの方向の電磁力(ローレンツ
力)を形成する。従って、ウエハWの引き上げ時に、ウ
エハWと洗浄液30間に作用する付着力を減ずる方向に
作用する。
The directions of the electric field E generated by the electrode plate 31 and the magnetic field B generated by the electromagnetic coil 33 are orthogonal to each other in the plane of the cleaning liquid 30, and are directed downward with respect to the plane of the cleaning liquid 30 according to Fleming's left-hand rule. An electromagnetic force (Lorentz force) in the direction of. Therefore, when the wafer W is lifted, the adhesive acts between the wafer W and the cleaning liquid 30 in a direction to reduce the adhesive force.

【0046】次に、上記洗浄・乾燥処理装置の動作態様
の一例について説明する。
Next, an example of the operation of the cleaning / drying apparatus will be described.

【0047】まず、ウエハWを処理槽10内に移動した
状態で、切換弁15を薬液供給源14側に切換え、薬液
を処理槽10内に貯留しオーバーフローして、処理槽1
0内におかれたウエハWにHF水溶液を供給し、薬液処
理を行う。
First, with the wafer W being moved into the processing tank 10, the switching valve 15 is switched to the side of the chemical supply source 14, and the chemical is stored in the processing tank 10 and overflows.
An HF aqueous solution is supplied to the wafer W placed in the chamber 0 to perform a chemical solution process.

【0048】次に、上記薬液処理後の薬液をドレンした
後、切換弁15を純水供給源13側に切換えて、処理槽
10内に洗浄液例えば純水を貯留し少量オーバーフロー
して洗浄処理を施す。
Next, after draining the chemical solution after the chemical solution treatment, the switching valve 15 is switched to the pure water supply source 13 side to store a cleaning solution, for example, pure water in the processing tank 10 and overflow a small amount to perform the cleaning process. Apply.

【0049】次に、オゾン水発生手段17を作動させ、
オゾン水を与えてウエハWに積極的に清浄な保護酸化膜
を形成する。その後、加熱手段16を作動させて純水を
加温し、温水とする。
Next, the ozone water generating means 17 is operated,
By applying ozone water, a clean protective oxide film is positively formed on the wafer W. Thereafter, the heating means 16 is operated to heat the pure water to make it hot water.

【0050】次に、下記の条件下で純水中からウエハW
をゆっくりと引き上げ、液面においてウエハW表面を流
れる純水に下向き方向の成分をもった電磁力を発生さ
せ、ウエハWと共に引き上げられようとする純水を下に
押し下げ除去する。
Next, the wafer W was removed from pure water under the following conditions.
Is slowly raised to generate an electromagnetic force having a downward component in the pure water flowing on the surface of the wafer W at the liquid level, and the pure water to be pulled up together with the wafer W is pushed down and removed.

【0051】まず、上記純水を少量オーバーフローさせ
た状態で、乾燥室20の上面に設けた供給口29からガ
ス拡散ノズル21を経て、純水にCO2ガス又はCO2と
N2の混合気体を供給し、純水をイオン化して、水面近
傍の純水の比抵抗を下げ、電流を流し易くする。
First, with a small amount of the pure water overflowing, a CO 2 gas or a mixed gas of CO 2 and N 2 is supplied to the pure water from a supply port 29 provided on the upper surface of the drying chamber 20 through a gas diffusion nozzle 21. In addition, the pure water is ionized to lower the specific resistance of the pure water near the water surface, thereby facilitating the flow of current.

【0052】この状態で、制御手段36からの信号によ
り上記一対の電極板31を第1の直流電源32に接続
(ON)する。電極板31により電界を与えることによ
り、純水の上記比抵抗の低下した表層部に、微弱な電流
Iが、水面に沿った一方向に流れる。
In this state, the pair of electrode plates 31 is connected (ON) to the first DC power supply 32 by a signal from the control means 36. When an electric field is applied by the electrode plate 31, a weak current I flows in one direction along the water surface in the surface layer of the pure water having the reduced specific resistance.

【0053】また、制御手段36からの信号により上記
一対の電磁コイル33を第2の直流電源35に接続(O
N)する。電磁コイル33により、純水の表層部には、
同じ水面内でこの電流Iと直交する方向に磁束Bが発生
する。上記電流Iと磁束Bの両者の作用の総合として、
フレミングの左手の法則により、純水の表層部には下向
きの電磁力が働く。
The pair of electromagnetic coils 33 are connected to the second DC power supply 35 by a signal from the control means 36 (O
N). Due to the electromagnetic coil 33, the surface layer of pure water
A magnetic flux B is generated in a direction orthogonal to the current I in the same water surface. As the total action of both the current I and the magnetic flux B,
According to Fleming's left-hand rule, a downward electromagnetic force acts on the surface of pure water.

【0054】ただし、電極板31や電磁コイル33に印
加する電源は、直流電源だけでなく、大きさが変動する
電源例えば交流電源を用いてもよい。この場合、電極板
31又は電磁コイル33のどちらかが交流電源、あるい
は両方とも交流電源を印加してもよい。注意する点は、
発生する電流と磁界の方向から決まる電磁力の向きが、
所望の一定の向き、例えば本実施形態であれば、下向き
方向の成分を持つように、電極板31及び電磁コイル3
3の配置と交流電源の同期をとることである。このよう
に構成することにより、液流にかかる電磁力の大きさが
変動し、電磁力に加速度が発生する、換言すると衝撃力
が発生したような状態になり、純水に勢いをつけて除去
することができる。
However, the power source applied to the electrode plate 31 and the electromagnetic coil 33 may be not only a DC power source but also a power source whose size varies, for example, an AC power source. In this case, either the electrode plate 31 or the electromagnetic coil 33 may apply AC power, or both may apply AC power. Please note that
The direction of the electromagnetic force determined by the direction of the generated current and magnetic field is
The electrode plate 31 and the electromagnetic coil 3 have a desired constant direction, for example, in the present embodiment, a component in a downward direction.
3 and synchronizing the AC power supply. With this configuration, the magnitude of the electromagnetic force applied to the liquid flow fluctuates, causing acceleration to occur in the electromagnetic force, in other words, a state in which an impact force is generated, and removing the pure water with momentum. can do.

【0055】上記状態下において、純水に一旦浸漬した
ウエハWを低速で乾燥室20側に引き上げる。通常なら
ば、このウエハWが純水界面から露出する際、表面張力
によりウエハW表面に純水が付着し、上記純水界面より
高い位置まで純水がウエハW表面に付着した状態になる
ものと考えられる。しかし、上記のように純水の表層部
には、磁界の中を通過する電流(電子)によりフレミン
グの左手の法則の電磁力が働くため、ウエハWの近傍の
水分子は、下方に引っ張られる。このとき、マランゴニ
ー的な効果が発生され、純水界面より上側のウエハ面は
純水の除去された面となる。
In the above state, the wafer W once immersed in pure water is pulled up to the drying chamber 20 at a low speed. Normally, when the wafer W is exposed from the pure water interface, pure water adheres to the surface of the wafer W due to surface tension, and the pure water adheres to the surface of the wafer W to a position higher than the pure water interface. it is conceivable that. However, as described above, since the electromagnetic force of Fleming's left-hand rule acts on the surface layer of the pure water due to the current (electrons) passing through the magnetic field, the water molecules near the wafer W are pulled downward. . At this time, a Marangoni effect is generated, and the wafer surface above the pure water interface is a surface from which pure water has been removed.

【0056】かくして、ウエハW表面に純水が残ること
がない。なお、完全を期するため、引き上げが終了した
時点で、供給口29からの供給をN2ガスのみにし、ホ
ットN2ブローにて水分を更に完全に除去し、乾燥す
る。
Thus, no pure water remains on the surface of the wafer W. For completeness, when the lifting is completed, the supply from the supply port 29 is made only N2 gas, and the water is further completely removed by hot N2 blow and dried.

【0057】このように本洗浄・乾燥装置は、洗浄処理
の終了したウエハWを、純水リンス層に一旦浸漬し、純
水中から、ウエハWを低速で引き上げることで、ウエハ
W表面に水滴を残さない状態を達成することができる。
なお、ウエハW表面に水滴を残さず、かつ、引き上げが
終了した時点で、ホットN2ブローにて、更に完全に除
去する。
As described above, the present cleaning / drying apparatus immerses the wafer W having been subjected to the cleaning process once in a pure water rinse layer, and pulls up the wafer W from pure water at a low speed, whereby water droplets are formed on the surface of the wafer W. Can be achieved.
It should be noted that no water droplets are left on the surface of the wafer W, and when the lifting is completed, the wafer W is further completely removed by hot N2 blow.

【0058】要するに、この実施形態の洗浄・乾燥処理
方法は、被処理基板たるウエハWを処理室たる処理槽1
0内の洗浄液30に浸して洗浄した後、ウエハWを処理
槽10からその上部の乾燥室20へ引き上げて乾燥処理
するに際し、洗浄液30に横方向に直流電流を流すと共
に縦方向に磁界を与えることにより、洗浄液30の水面
に下向きの電磁力を与え、ウエハWの引き上げ時にウエ
ハWと洗浄液30間に作用する付着力を減ずるものであ
る。また、この実施形態の装置は、ウエハWを洗浄する
洗浄液30を収容する処理槽10と、処理槽10の上方
に配置された乾燥室20と、ウエハWを処理槽10から
乾燥室20へ引き上げる昇降機構例えばウエハボート4
0とを具備する洗浄・乾燥処理装置において、処理槽1
0の開口近傍に、洗浄液30に横方向に直流電流を流す
電極板31を設けると共に、上記直流電流に直交する方
向の磁界を発生して洗浄液30の水面に下向きの電磁力
を与える電磁コイル33とを設け、ウエハWの引き上げ
時にウエハWと洗浄液30間に作用する付着力を上記電
磁力により減ずる構成のものである。
In short, according to the cleaning / drying method of this embodiment, a wafer W as a substrate to be processed is placed in a processing tank 1 as a processing chamber.
After the wafer W is immersed in the cleaning liquid 30 and cleaned, the wafer W is pulled up from the processing tank 10 to the drying chamber 20 above the processing chamber 10 to perform a drying process. Thus, a downward electromagnetic force is applied to the water surface of the cleaning liquid 30 to reduce the adhesive force acting between the wafer W and the cleaning liquid 30 when the wafer W is lifted. Further, the apparatus of this embodiment includes a processing tank 10 for storing a cleaning liquid 30 for cleaning the wafer W, a drying chamber 20 disposed above the processing tank 10, and pulling the wafer W from the processing tank 10 to the drying chamber 20. Elevating mechanism such as wafer boat 4
0 in the cleaning / drying processing apparatus provided with
In the vicinity of the opening 0, there is provided an electrode plate 31 for flowing a direct current in the cleaning liquid 30 in a lateral direction, and an electromagnetic coil 33 for generating a magnetic field in a direction perpendicular to the direct current to apply a downward electromagnetic force to the water surface of the cleaning liquid 30. And the adhesive force acting between the wafer W and the cleaning liquid 30 when the wafer W is lifted is reduced by the electromagnetic force.

【0059】上記実施形態による洗浄・乾燥方法は、い
わば界面乾燥方法であり、従来のように乾燥室20内を
IPAガス雰囲気とする必要がないので、取扱いが容易
であり、環境対策としても優れている。
The cleaning / drying method according to the above-described embodiment is a so-called interfacial drying method, and there is no need to set the inside of the drying chamber 20 to an IPA gas atmosphere as in the prior art, so that it is easy to handle and is excellent as an environmental measure. ing.

【0060】上記実施形態では、洗浄液の水面に垂直な
方向にローレンツ力を作用させたが、磁界の発生する方
向を若干変更して、洗浄液の水面に対し斜め下向きに向
かうように電磁力をさようさせることもできる。
In the above embodiment, the Lorentz force is applied in a direction perpendicular to the water surface of the cleaning liquid. However, the direction in which the magnetic field is generated is slightly changed, and the electromagnetic force is applied obliquely downward to the water surface of the cleaning liquid. It can also be done.

【0061】以下、これらの場合の実施の形態について
説明する。
Hereinafter, embodiments in these cases will be described.

【0062】図4は、この発明に係る洗浄・乾燥処理装
置の第2実施形態を示す概略図である。この洗浄・乾燥
処理装置においては、処理槽10を挟んで対向する一対
の磁極51{具体的には、電磁コイルと鉄心とで構成さ
れる}は、二又状の保持アーム52で支持されている。
この保持アーム52は、磁極移動手段である回動装置5
3によって回動可能に支持されており、一対の電極31
の対向方向に直交する面内で磁極51を回動できるよう
になっている。そして、磁極51によって形成される磁
界Bの方向を変えることによって、電磁力(ローレンツ
力)の方向を所望の方向に設定することができる。な
お、第2実施形態において、その他の部分は上記第1実
施形態と同じであるので、説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic view showing a second embodiment of the cleaning / drying processing apparatus according to the present invention. In this cleaning / drying processing apparatus, a pair of magnetic poles 51 (specifically, composed of an electromagnetic coil and an iron core) opposed to each other with the processing tank 10 interposed therebetween is supported by a bifurcated holding arm 52. I have.
The holding arm 52 includes a rotating device 5 serving as a magnetic pole moving unit.
3 and rotatably supported by a pair of electrodes 31.
The magnetic pole 51 can be rotated in a plane perpendicular to the facing direction. By changing the direction of the magnetic field B formed by the magnetic poles 51, the direction of the electromagnetic force (Lorentz force) can be set to a desired direction. In the second embodiment, other parts are the same as those in the first embodiment, and the description is omitted.

【0063】次に、このような洗浄・乾燥装置を使用し
た具体的な処理方法について説明する。
Next, a specific processing method using such a washing / drying apparatus will be described.

【0064】図5は、磁界Bの方向を斜め上方に設定し
た場合である。このようにすることによって、電磁力F
をウエハWの裏面Rからパターン面Pに向かうに従い下
方へ向かう方向に、斜め下方に向かって発生させること
ができる。従って、そのウエハWに対する垂直方向分力
としてFが発生し、この分力Fによってパターン面
Pから処理液を強力に引き離すことができ、乾燥を促進
させることができる。
FIG. 5 shows a case where the direction of the magnetic field B is set obliquely upward. By doing so, the electromagnetic force F
Can be generated obliquely downward from the back surface R of the wafer W toward the pattern surface P. Therefore, F V is generated as the vertical direction component force against the the wafer W, the process liquid from the pattern surface P by the component force F V can strongly pulled apart, drying can be accelerated.

【0065】図6は、磁界Bの方向を上方に設定すると
共に、ウエハWを斜めに配置した場合である。この場
合、電磁力Fは水平方向に働くことになり、そのウエハ
Wに対する垂直方向分力Fは、ウエハWのパターン面
Pから離間する方向に加わる。従ってこの場合において
も、パターン面Pから処理液を強力に引き離すことがで
き、乾燥を促進させることができる。
FIG. 6 shows a case where the direction of the magnetic field B is set upward and the wafer W is arranged obliquely. In this case, the electromagnetic force F will be exerted in the horizontal direction, the vertical direction component force F V for the wafer W is applied in a direction away from the pattern plane P of the wafer W. Therefore, also in this case, the processing liquid can be strongly separated from the pattern surface P, and drying can be promoted.

【0066】図7は、ウエハW表面にホールが形成され
ている場合である。この場合においては、磁界Bの方向
を垂直上方にすると共に、ウエハWを垂直に配置してい
る。このようにすると、電磁力Fは、パターン面Pに形
成されたホールHの方向と同じ水平方向に作用すること
になる。従って、ホールHの底に残留した処理液を外部
へ引きだし、充分乾燥させることができる。
FIG. 7 shows a case where holes are formed on the surface of the wafer W. In this case, the direction of the magnetic field B is set vertically upward, and the wafer W is arranged vertically. In this case, the electromagnetic force F acts in the same horizontal direction as the direction of the holes H formed on the pattern surface P. Therefore, the processing liquid remaining at the bottom of the hole H can be drawn out and dried sufficiently.

【0067】図8は、ウエハWの表面Pに比較的大きな
凸部Mがある場合で、ウエハWは垂直に配置されてい
る。この場合は、液面がSからS,Sへと下降し
て行くに従って磁界Bの方向を変化させ、電磁力の方向
をFからF,Fへと変化させる。すなわち、液面
が凸部Mの上端より僅かに上に位置しているとき
は、電磁力Fを水平方向へ、液面Sが凸部Mの側面
に位置しているときは、電磁力Fを鉛直下方へ、液面
が凸部Mの下端面に接しているときは、電磁力F
を斜め下方へ向くようにする。このようにすることによ
って、凸部Mに付着する処理液を効率的に引き離すこと
ができる。
FIG. 8 shows a case where a relatively large projection M is formed on the surface P of the wafer W, and the wafer W is arranged vertically. In this case, to change the direction of the magnetic field B in accordance with the liquid level is gradually lowered to S 2, S 3 from S 1, and changing the direction of the electromagnetic force from F 1 to F 2, F 3. That is, when the liquid surface S 1 is located slightly above the upper end of the convex portion M, the electromagnetic force F 1 is applied in the horizontal direction, and when the liquid surface S 2 is located on the side surface of the convex portion M, , vertically downward electromagnetic force F 2, when the liquid surface S 3 is in contact with the lower end surface of the convex portion M, the electromagnetic force F 3
To face diagonally downward. By doing so, the processing liquid adhering to the projection M can be efficiently separated.

【0068】図9は、二対の磁極(図示せず)を用い
て、垂直に配置されたウエハWの両側でそれぞれ上下反
対方向の磁界B,Bを形成した場合である。このよ
うにすることによって、ウエハWの両面において、ウエ
ハ面から垂直に引き離す方向の電磁力F,Fを発生
させ、ウエハ両面の処理液を効率的にウエハ面から引き
離すようにしている。
FIG. 9 shows a case where two pairs of magnetic poles (not shown) are used to form magnetic fields B 1 and B 2 in opposite directions, respectively, on both sides of a vertically arranged wafer W. By doing so, on both surfaces of the wafer W, electromagnetic forces F 1 and F 2 are generated in a direction perpendicular to and separate from the wafer surface, and the processing liquid on both surfaces of the wafer W is efficiently separated from the wafer surface.

【0069】なお、上記実施の形態においては、バッチ
式の洗浄乾燥処理について説明しているが、これに限る
必要はなく、枚葉処理の場合にも適用できることは勿論
である。
In the above-described embodiment, a description is given of a batch-type washing and drying process. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a single-wafer process.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、以下のような優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

【0071】(1)請求項1記載の基板処理方法によれ
ば、被処理基板を処理室内の処理液に浸して液処理した
後、被処理基板を処理液から露出させて被処理基板表面
の処理液を除去するに際し、処理液に電界をかけ液面に
電流を形成すると共に、処理液に磁界をかけ、電流に電
磁力を与え、上記露出される被処理基板の表面から処理
液を除去するようにしたので、有機溶剤を使用しない新
規の洗浄・乾燥処理方法としての界面乾燥方式が提供さ
れる。有機溶剤を使用しないので、取扱いが容易であ
り、またパーティクルの付着が少ないという利点を有す
る。
(1) According to the substrate processing method of the first aspect, after the substrate to be processed is immersed in the processing liquid in the processing chamber and subjected to the liquid treatment, the substrate to be processed is exposed from the processing liquid to remove the surface of the substrate to be processed. In removing the processing liquid, an electric field is applied to the processing liquid to form a current on the liquid surface, and a magnetic field is applied to the processing liquid to apply an electromagnetic force to the current, thereby removing the processing liquid from the exposed surface of the substrate to be processed. Therefore, an interfacial drying method is provided as a novel washing / drying method that does not use an organic solvent. Since an organic solvent is not used, there is an advantage that handling is easy, and adhesion of particles is small.

【0072】(2)請求項2記載の洗浄・乾燥処理方法
によれば、上記電磁力が上記処理液の水面に対し下向き
に向かうように上記磁界を与えるので、被処理基板に表
面張力により付着している処理液を効率良く除去するこ
とができる。
(2) According to the cleaning / drying method of the second aspect, since the magnetic field is applied so that the electromagnetic force is directed downward with respect to the water surface of the processing liquid, the magnetic force is applied to the substrate to be processed by surface tension. The used processing solution can be efficiently removed.

【0073】(3)請求項3〜4記載の基板処理方法に
よれば、上記下向きの電磁力を与えるに先立ち、処理液
に、該処理液をイオン化して電流を流し易くするガスを
接触させるようにしたので、処理液が純水でも良好な導
電性を付与することができる。
(3) According to the substrate processing method of the third and fourth aspects, prior to the application of the downward electromagnetic force, the processing liquid is brought into contact with a gas which ionizes the processing liquid and makes it easier to flow an electric current. Thus, good conductivity can be imparted even when the processing liquid is pure water.

【0074】(4)請求項5記載の基板処理方法によれ
ば、上記電界の大きさ又は磁界の大きさの少なくとも一
方を変動させて、処理液に与える電磁力の大きさを変動
させるようにしたので、効率良く処理液を被処理基板か
ら除去することができる。
(4) According to the substrate processing method of the fifth aspect, at least one of the magnitude of the electric field and the magnitude of the magnetic field is varied to vary the magnitude of the electromagnetic force applied to the processing liquid. Therefore, the processing liquid can be efficiently removed from the substrate to be processed.

【0075】(5)請求項6記載の基板処理方法によれ
ば、上記電界及び磁界を同期させ、上記電磁力を一定の
向きに発生させるようにしたので、電界源及び磁界源に
脈動直流又は交流を使用することができる。
(5) According to the substrate processing method of the sixth aspect, the electric field and the magnetic field are synchronized to generate the electromagnetic force in a fixed direction. AC can be used.

【0076】(6)請求項7記載の基板処理方法によれ
ば、上記処理液に温水を使用するので、効率良く乾燥さ
せることができる。
(6) According to the substrate processing method of the present invention, since hot water is used as the processing liquid, drying can be performed efficiently.

【0077】(7)請求項8記載の基板処理方法によれ
ば、上記液処理のうち、保護膜として保護酸化膜を形成
した後、被処理基板を処理液から露出させ、被処理基板
の表面から処理液を除去するので、その後の乾燥処理等
に対して被処理基板を安定して保護することができる。
(7) According to the substrate processing method of the eighth aspect, in the above liquid processing, after forming a protective oxide film as a protective film, the substrate to be processed is exposed from the processing liquid, and the surface of the substrate to be processed is formed. Since the processing solution is removed from the substrate, the substrate to be processed can be stably protected against a subsequent drying process or the like.

【0078】(8)請求項9記載の基板処理方法によれ
ば、上記保護酸化膜の形成の前にフッ化水素酸による処
理を行い自然酸化膜を除去するようにしたので、被処理
基板表面に積極的に清浄な保護酸化膜を良好に形成する
ことができる。
(8) According to the substrate processing method of the ninth aspect, before the formation of the protective oxide film, a treatment with hydrofluoric acid is performed to remove the natural oxide film, so that the surface of the substrate to be processed is removed. In this way, a clean protective oxide film can be positively formed.

【0079】(9)請求項10、11、12又は13に
記載の基板処理装置によれば、被処理基板を処理する処
理液を収容する処理室と、上記被処理基板を上記処理室
内の処理液から露出させる露出手段とを具備する基板処
理装置において、上記処理室の少なくとも開口近傍に、
処理液に電流を流す電極を設けると共に、電流と異なる
方向に磁界を発生させる磁極とを設けた構成としたの
で、有機溶剤を使用しない、従ってパーティクルの付着
が少ない界面乾燥方式の洗浄・乾燥処理装置を得ること
ができる。
(9) According to the substrate processing apparatus of the present invention, a processing chamber for storing a processing liquid for processing a substrate to be processed, and a processing chamber for storing the processing substrate in the processing chamber. An exposure means for exposing from the liquid, at least near the opening of the processing chamber,
An electrode that allows current to flow through the processing solution and a magnetic pole that generates a magnetic field in a direction different from the current are provided, so that no organic solvent is used, and therefore, there is no interfacial drying and cleaning / drying of the interface drying method. A device can be obtained.

【0080】(10)請求項14記載の基板処理装置に
よれば、上記電流と磁界により処理液に発生する電磁力
が下向きの成分を持つように上記電極及び磁極を配置し
ているので、処理液を効率良く除去することができる。
(10) According to the substrate processing apparatus of the present invention, the electrodes and the magnetic poles are arranged so that the electromagnetic force generated in the processing liquid by the current and the magnetic field has a downward component. The liquid can be efficiently removed.

【0081】(11)請求項15記載の基板処理装置に
よれば、上記処理室へ処理液を供給する配管の途中に、
オゾン水発生手段又は温水生成用加熱手段の少なくとも
一方を設けたので、引き上げる前の被処理基板に、容易
に積極的に清浄な保護酸化膜を形成することができる。
(11) According to the substrate processing apparatus of the fifteenth aspect, in the middle of the pipe for supplying the processing liquid to the processing chamber,
Since at least one of the ozone water generating means and the heating means for generating hot water is provided, a clean protective oxide film can be easily and positively formed on the substrate before being pulled up.

【0082】(12)請求項16記載の基板処理装置に
よれば、上記処理室の上方を密閉可能に包囲できる乾燥
室を設け、上記乾燥室内にガス供給手段を設け、上記ガ
ス供給手段をガス供給源に接続する構成としたので、上
記処理液に、例えばCO2ガス又はCO2とN2との混合
気体のいずれかを供給し、処理液をイオン化して上記電
流又は液流を形成し易くすることができる。
(12) According to the substrate processing apparatus of the present invention, a drying chamber capable of sealingly enclosing the upper part of the processing chamber is provided, a gas supply means is provided in the drying chamber, and the gas supply means is provided with a gas supply means. Since it is configured to be connected to the supply source, the processing liquid is supplied with, for example, either a CO2 gas or a mixed gas of CO2 and N2, and the processing liquid is ionized to easily form the current or the liquid flow. Can be.

【0083】(13)請求項17記載の基板処理装置に
よれば、上記磁極の配置を変位可能にする磁極移動手段
を具備するので、磁極移動手段によって磁極の配置を変
えることができ、被処理基板の傾きや被処理基板表面の
凹凸部に対応して効率良く処理液を被処理基板から除去
することができる。
(13) According to the substrate processing apparatus of the seventeenth aspect, since the magnetic pole moving means for displacing the arrangement of the magnetic poles is provided, the arrangement of the magnetic poles can be changed by the magnetic pole moving means. The processing liquid can be efficiently removed from the substrate in accordance with the inclination of the substrate and the irregularities on the surface of the substrate.

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

【図1】この発明に係る基板処理装置の第1実施形態の
電磁力生成部の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic force generation unit of a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention.

【図2】この発明に係る基板処理装置のシステム構成を
示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a system configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.

【図3】この発明に係る基板処理方法の説明に供する概
略図である。
FIG. 3 is a schematic view for explaining a substrate processing method according to the present invention.

【図4】この発明に係る基板処理装置の第2実施形態の
電磁力生成部の概略図である。
FIG. 4 is a schematic view of an electromagnetic force generation unit of a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention.

【図5】この発明に係る基板処理方法の説明に供する別
の概略図である。
FIG. 5 is another schematic diagram for explaining the substrate processing method according to the present invention.

【図6】この発明に係る基板処理方法の説明に供する更
に別の概略図である。
FIG. 6 is still another schematic diagram for explaining the substrate processing method according to the present invention.

【図7】この発明に係る基板処理方法の説明に供する更
に別の概略図である。
FIG. 7 is still another schematic diagram for explaining the substrate processing method according to the present invention.

【図8】この発明に係る基板処理方法の説明に供する更
に別の概略図である。
FIG. 8 is still another schematic diagram for explaining the substrate processing method according to the present invention.

【図9】この発明に係る基板処理方法の説明に供する更
に別の概略図である。
FIG. 9 is still another schematic diagram for explaining the substrate processing method according to the present invention;

【図10】従来の基板処理装置の乾燥工程を示す概略断
面図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating a drying process of a conventional substrate processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W 半導体ウエハ(被処理基板) 10 処理槽(処理室) 12 配管 16 加熱手段 17 オゾン水発生手段 20 乾燥室 21 ガス拡散ノズル 24 CO2源 30 洗浄液 31 電極板 32 第1の直流電源 33 電磁コイル(磁極) 34 鉄心 35 第2の直流電源 36 制御手段 40 ウエハボート(昇降機構) 51 磁極 53 回動装置(磁極移動手段) W Semiconductor wafer (substrate to be processed) 10 Processing tank (processing chamber) 12 Piping 16 Heating means 17 Ozone water generating means 20 Drying chamber 21 Gas diffusion nozzle 24 CO2 source 30 Cleaning liquid 31 Electrode plate 32 First DC power supply 33 Electromagnetic coil ( Magnetic pole) 34 Iron core 35 Second DC power supply 36 Control means 40 Wafer boat (elevating mechanism) 51 Magnetic pole 53 Rotating device (magnetic pole moving means)

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理基板を処理室内の処理液に浸して
液処理した後、被処理基板を処理液から露出させて被処
理基板表面の処理液を除去するに際し、 処理液に電界をかけ液面に電流を形成すると共に、処理
液に磁界をかけ、電流に電磁力を与え、 上記露出される被処理基板の表面から処理液を除去する
ことを特徴とする基板処理方法。
An electric field is applied to the processing liquid when the substrate to be processed is immersed in a processing liquid in a processing chamber and subjected to liquid processing, and then the substrate is exposed from the processing liquid to remove the processing liquid from the surface of the processing substrate. A substrate processing method, comprising forming a current on a liquid surface, applying a magnetic field to the processing liquid, applying an electromagnetic force to the current, and removing the processing liquid from the exposed surface of the substrate to be processed.
【請求項2】 上記電磁力が下向きの成分を持つよう
に、処理液に電界及び磁界をかけることを特徴とする請
求項1記載の基板処理方法。
2. The substrate processing method according to claim 1, wherein an electric field and a magnetic field are applied to the processing liquid so that the electromagnetic force has a downward component.
【請求項3】 上記処理液に、処理液をイオン化させ上
記液流を形成し易くするガスを接触させることを特徴と
する請求項1又は2記載の基板処理方法。
3. The substrate processing method according to claim 1, wherein the processing liquid is brought into contact with a gas which ionizes the processing liquid to facilitate formation of the liquid flow.
【請求項4】 上記ガスがCO2ガス又はCO2とN2と
の混合気体から成ることを特徴とする請求項3記載の基
板処理方法。
4. The substrate processing method according to claim 3, wherein said gas comprises a CO2 gas or a mixed gas of CO2 and N2.
【請求項5】 上記電界の大きさ又は磁界の大きさの少
なくとも一方を変動させることを特徴とする請求項1な
いし4のいずれかに記載の基板処理方法。
5. The substrate processing method according to claim 1, wherein at least one of the magnitude of the electric field and the magnitude of the magnetic field is varied.
【請求項6】 上記電界及び磁界を同期させ、上記電磁
力を一定の向きに発生させることを特徴とする請求項5
記載の基板処理方法。
6. The electric field and the magnetic field are synchronized to generate the electromagnetic force in a fixed direction.
The substrate processing method according to the above.
【請求項7】 上記処理液に温水を使用することを特徴
とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理方
法。
7. The substrate processing method according to claim 1, wherein hot water is used as the processing liquid.
【請求項8】 上記液処理のうち、保護膜として保護酸
化膜を形成した後、被処理基板を処理液から露出させ、
被処理基板の表面から処理液を除去することを特徴とす
る請求項1ないし7のいずれかに記載の基板処理方法。
8. In the liquid processing, after forming a protective oxide film as a protective film, the substrate to be processed is exposed from the processing liquid,
8. The substrate processing method according to claim 1, wherein the processing liquid is removed from a surface of the substrate to be processed.
【請求項9】 上記保護酸化膜の形成の前にフッ化水素
酸による処理を行い自然酸化膜を除去することを特徴と
する請求項8に記載の基板処理方法。
9. The substrate processing method according to claim 8, wherein a treatment with hydrofluoric acid is performed before forming the protective oxide film to remove the natural oxide film.
【請求項10】 被処理基板を処理する処理液を収容す
る処理室と、上記被処理基板を上記処理室内の処理液か
ら露出させる露出手段とを具備する基板処理装置におい
て、 上記処理室の少なくとも開口近傍に、処理液に電流を流
す電極を設けると共に、電流と異なる方向に磁界を発生
させる磁極とを設けたことを特徴とする基板処理装置。
10. A substrate processing apparatus comprising: a processing chamber for storing a processing liquid for processing a substrate to be processed; and an exposing means for exposing the processing substrate from the processing liquid in the processing chamber. An apparatus for processing a substrate, comprising: an electrode near the opening that allows a current to flow through a processing liquid;
【請求項11】 上記磁極を、電磁コイルと鉄心とで形
成すると共に、電磁コイルの電源を交流電源とし、上記
電極の電源を交流電源とすることを特徴とする請求項1
0記載の基板処理装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein the magnetic pole is formed by an electromagnetic coil and an iron core, a power supply of the electromagnetic coil is an AC power supply, and a power supply of the electrode is an AC power supply.
0 substrate processing apparatus.
【請求項12】 上記露出手段が、上記被処理基板を保
持し、処理室から上方へ移動させる移動機構を具備する
ことを特徴とする請求項10又は11記載の基板処理装
置。
12. The substrate processing apparatus according to claim 10, wherein said exposing means includes a moving mechanism for holding said substrate to be processed and moving it upward from a processing chamber.
【請求項13】 上記露出手段が、上記処理室の底部に
設けられる排液口と、上記排液口に接続される排液管
と、上記排液管に介設される開閉弁とを具備することを
特徴とする請求項10ないし12のいずれかに記載の基
板処理装置。
13. The exposure means includes a drain port provided at the bottom of the processing chamber, a drain pipe connected to the drain port, and an on-off valve interposed in the drain pipe. The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein:
【請求項14】 上記電流と磁界により処理液に発生す
る電磁力が下向きの成分を持つように、上記電極及び磁
極を配置することを特徴とする請求項10記載の基板処
理装置。
14. The substrate processing apparatus according to claim 10, wherein the electrodes and the magnetic poles are arranged such that the electromagnetic force generated in the processing liquid by the current and the magnetic field has a downward component.
【請求項15】 上記処理室へ処理液を供給する配管の
途中に、オゾン水発生手段又は温水生成用加熱手段の少
なくとも一方を設けたことを特徴とする請求項10記載
の基板処理装置。
15. The substrate processing apparatus according to claim 10, wherein at least one of an ozone water generating unit and a heating unit for generating hot water is provided in the middle of a pipe for supplying a processing liquid to the processing chamber.
【請求項16】 上記処理室の上方を密閉可能に包囲で
きる乾燥室を設け、上記乾燥室内にガス供給手段を設
け、上記ガス供給手段をガス供給源に接続することを特
徴とする請求項10ないし15のいずれかに記載の基板
処理装置。
16. A drying chamber capable of sealingly surrounding the upper part of the processing chamber, providing a gas supply means in the drying chamber, and connecting the gas supply means to a gas supply source. 16. The substrate processing apparatus according to any one of items 15 to 15.
【請求項17】 上記磁極の配置を変位可能にする磁極
移動手段を具備することを特徴とする請求項10,11
又は14記載の基板処理装置。
17. The apparatus according to claim 10, further comprising magnetic pole moving means for displacing the arrangement of said magnetic poles.
Or the substrate processing apparatus according to 14.
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CN102576670A (en) * 2009-12-25 2012-07-11 东京毅力科创株式会社 Apparatus for drying substrate and method for drying substrate

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