JP2005228938A - Method and device for drying substrate having amorphous silicon film treated with hydrofluoric acid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜トランジスタの製造工程において、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜付き基板を乾燥する際に、基板全面に水シミを発生させない乾燥方法および乾燥装置に関する。 The present invention relates to a drying method and a drying apparatus that do not generate water spots on the entire surface of a substrate with an amorphous silicon film that has been treated with hydrofluoric acid in a thin film transistor manufacturing process.
薄膜トランジスタの製造工程において、低温ポリシリコンプロセスでレーザー照射する前にアモルファスシリコンの酸化膜を除去する工程がある。通常、酸化膜除去のためにフッ酸などで処理をするが、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜は、強い撥水性を呈する。このような撥水性基板は、リンス後、リンス液が基板表面に部分的に残り、この状態でエアナイフ乾燥を行なうと、水切りが不均一になり、ウォーターマーク(水シミ)が発生するという問題があった。 In a thin film transistor manufacturing process, there is a process of removing an amorphous silicon oxide film before laser irradiation in a low temperature polysilicon process. Usually, treatment with hydrofluoric acid or the like is performed to remove the oxide film, but the amorphous silicon film treated with hydrofluoric acid exhibits strong water repellency. In such a water-repellent substrate, after rinsing, the rinse liquid partially remains on the surface of the substrate. When air knife drying is performed in this state, draining becomes uneven and a watermark (water stain) is generated. there were.
前述の問題を解決する手法として、従来、スリット状リンス液シャワーと呼ばれるシャワーを設けてリンス液を塗布することで、エアナイフ乾燥の直前まで基板表面をリンス液で覆う方法がある(たとえば、特許文献1および2参照)。 As a technique for solving the above-mentioned problem, there is a method of covering a substrate surface with a rinsing liquid until just before air knife drying by providing a shower called a slit-shaped rinsing liquid shower and applying a rinsing liquid (for example, Patent Document 1 and 2).
しかしながら、前記乾燥方法では、リンス液として純水を使用するので、アモルファスシリコン膜をフッ酸処理した基板のように、非常に強い撥水性膜が存在する状態では、シャワーした直後から純水が基板上で水玉となり、この状態でエアナイフ乾燥を用いてもウォーターマークの発生を抑えることはできない。 However, in the drying method, pure water is used as the rinsing liquid. Therefore, in a state where a very strong water-repellent film is present, such as a substrate obtained by hydrofluoric acid processing of an amorphous silicon film, the pure water is supplied immediately after showering. Even if air knife drying is used in this state, the generation of watermarks cannot be suppressed.
また、リンスシャワーとエアナイフ間の距離を近づけた場合には、基板上を流れたリンス液がエアナイフ部まで流れ、基板表面を一様に液切りするのは難しいという問題があった。 Further, when the distance between the rinse shower and the air knife is reduced, there is a problem that the rinse liquid that has flowed on the substrate flows to the air knife portion and it is difficult to uniformly drain the substrate surface.
本発明は、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜付き基板にウォーターマークを発生させない乾燥方法および乾燥装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a drying method and a drying apparatus that do not generate a watermark on a substrate with an amorphous silicon film treated with hydrofluoric acid.
本発明は、アモルファスシリコン膜付き基板の表面をフッ酸処理し、酸化膜を除去した基板を、アルコール、アルコールの水溶液およびオゾン水からなる群から選ばれた処理液で処理し、表面を親水化する工程、ならびに、親水化処理した基板をエアナイフ乾燥する工程からなる乾燥方法に関する。 The present invention hydrophilizes the surface of a substrate with an amorphous silicon film and treats the substrate from which the oxide film has been removed with a treatment liquid selected from the group consisting of alcohol, an aqueous solution of alcohol and ozone water to make the surface hydrophilic. And a drying method comprising a step of air knife drying a hydrophilically treated substrate.
また、本発明は、アモルファスシリコン膜付き基板の表面をフッ酸処理し、酸化膜を除去した基板を、アルコール、アルコールの水溶液およびオゾン水からなる群から選ばれた処理液で処理し、表面を親水化する手段、ならびに、親水化処理した基板をエアナイフ乾燥する手段からなる乾燥装置に関する。 Further, the present invention provides a substrate having an amorphous silicon film treated with hydrofluoric acid, and the substrate from which the oxide film has been removed is treated with a treatment liquid selected from the group consisting of alcohol, an aqueous solution of alcohol and ozone water, and the surface is treated. The present invention relates to a drying apparatus comprising a means for hydrophilizing and a means for air-knife drying a hydrophilically treated substrate.
本発明によれば、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜付き基板の乾燥方法として、アルコール、その水溶液またはオゾン水シャワーにより、アモルファスシリコン膜付き基板の表面を親水性に変え、これらの処理液で基板表面が一様に覆われた状態でエアナイフ乾燥をすることにより、基板全面にウォーターマークを発生させないで乾燥することができ、製品の歩留りの向上をはかることができる。 According to the present invention, as a method for drying a hydrofluoric acid-treated substrate with an amorphous silicon film, the surface of the substrate with an amorphous silicon film is changed to hydrophilic by alcohol, an aqueous solution thereof or an ozone water shower, and the substrate is treated with these treatment liquids. By performing air knife drying in a state where the surface is uniformly covered, it is possible to dry without generating a watermark on the entire surface of the substrate, and the yield of the product can be improved.
以下に、本発明について図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施の形態における乾燥装置の概略側面図である。図1において、1は、アモルファスシリコン膜付き基板、2はエアナイフ、3は処理液シャワー、4は乾燥室、5は搬送ローラー、6は水洗室、7は水洗シャワー、8は基板進行方向、10はフッ酸処理槽、11はアンローダーである。 The present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic side view of a drying apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a substrate with an amorphous silicon film, 2 is an air knife, 3 is a treatment liquid shower, 4 is a drying chamber, 5 is a transport roller, 6 is a washing chamber, 7 is a washing shower, 8 is a substrate traveling direction, 10 Is a hydrofluoric acid treatment tank, and 11 is an unloader.
フッ酸処理槽10では、搬送ローラー5によってローダーから搬送されたアモルファスシリコン膜付き基板1の表面をフッ酸処理し、酸化膜を除去する。フッ酸の代わりにBHF(バッファードフッ酸)で処理してもよい。
In the hydrofluoric
つぎに、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜付き基板1は、搬送ローラー5によって水洗室6に搬送され、水洗室6に設けられた水洗シャワー7によって、純水で基板をシャワーし、フッ酸のエッチング液を洗い流す。
Next, the hydrofluoric acid-treated substrate 1 with the amorphous silicon film is transported to the
つぎに、アモルファスシリコン膜付き基板1は、搬送ローラー5によって乾燥室4へ搬送される。乾燥室4には、処理液シャワー3およびエアナイフ2が設けられており、基板搬送中に処理液シャワー3より処理液が基板全面に塗布されるようにシャワーしたのち、エアナイフ2で液切りする。処理液の流量は、エアナイフ2からのエアが吹きかかる部分まで、基板表面を一様に覆うように調整する。
Next, the substrate 1 with the amorphous silicon film is transported to the drying chamber 4 by the
処理液シャワー3の構造の一例を図2および図3に示す。図2において、9は処理液、12はスリット、13はノズルである。図2の処理液シャワーでは、スリット12から滝状に処理液9を塗布し、基板全面に処理液がシャワーされるようにする。また、図3の処理液シャワーでは、ノズル13から処理液9を塗布する。
An example of the structure of the treatment
処理液としては、アルコールまたはオゾン水が用いられる。 Alcohol or ozone water is used as the treatment liquid.
アルコールとしてはとくに限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどの低級アルコールが好ましく用いられる。なかでも、エアナイフ乾燥時のウォーターマーク発生を防止する効果が大きく、また水と容易に混合できる点で、イソプロピルアルコールが好ましい。 Although it does not specifically limit as alcohol, Lower alcohols, such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol, are used preferably. Of these, isopropyl alcohol is preferred because it has a great effect of preventing the generation of watermarks during drying of the air knife and can be easily mixed with water.
また、前記アルコールの水溶液(アルコールと純水の混合液)を用いることもできる。アルコールの水溶液は、エアナイフ乾燥時に、エアナイフ処理時のエアの帯電による装置上からの発火がないという利点がある。 Moreover, the aqueous solution of alcohol (a mixed solution of alcohol and pure water) can also be used. The aqueous solution of alcohol has an advantage that, when the air knife is dried, there is no ignition from the apparatus due to air charging during the air knife treatment.
エアナイフ処理時のエア帯電によるアルコールの発火を防止するため、処理液として、アルコールと純水の混合液を用いてもよい。アルコールと純水の混合液は、体積比でアルコール1に対して純水を0.3以上混合することが好ましく、とくにアルコールと純水を体積比1:1の割合で混合することが好ましい。 In order to prevent ignition of alcohol due to air charging during air knife processing, a mixed solution of alcohol and pure water may be used as the processing solution. In the mixed solution of alcohol and pure water, it is preferable to mix 0.3 or more of pure water with respect to alcohol 1 by volume ratio, and it is particularly preferable to mix alcohol and pure water at a volume ratio of 1: 1.
処理液としてオゾン水を用いる場合には、オゾン濃度を10〜20mg/Lとすることが好ましい。 When ozone water is used as the treatment liquid, the ozone concentration is preferably 10 to 20 mg / L.
エアナイフ乾燥は、スピン乾燥などと比べて装置が小さく、また、基板搬送ライン中に直接設置することができ、出し入れのためのロボットなどを別に用意する必要がない。このように、場所を取らず、効率がよいことから、近年、水平搬送式の基板処理装置における水洗後の乾燥手段として、利用されている。 Air knife drying requires a smaller apparatus than spin drying, and can be installed directly in the substrate transfer line, so there is no need to prepare a separate robot for loading and unloading. In this way, since it does not take up space and is efficient, it has recently been used as a drying means after washing in a horizontal transfer type substrate processing apparatus.
本実施の形態では、アモルファスシリコン膜付き基板1の搬送ラインの上下に一対のエアナイフ2を設けている。上方のエアナイフ2は、アモルファスシリコン膜付き基板1の上面に全幅にいきわたるようにエアを薄膜状に吹き付けることにより、アモルファスシリコン膜付き基板1の上面の処理液を除去するためのものである。下方のエアナイフ2は、アモルファスシリコン膜付き基板1の下面に全幅にいきわたるようにエアを薄膜状に吹き付けることにより、アモルファスシリコン膜付き基板1の下面の処理液を除去するためのものである。 In the present embodiment, a pair of air knives 2 are provided above and below the conveyance line of the substrate 1 with an amorphous silicon film. The upper air knife 2 is for removing the processing liquid on the upper surface of the substrate 1 with an amorphous silicon film by blowing air in a thin film shape so as to reach the entire upper surface of the substrate 1 with an amorphous silicon film. The lower air knife 2 is for removing the processing liquid on the lower surface of the substrate 1 with an amorphous silicon film by blowing air in a thin film shape so as to reach the entire lower surface of the substrate 1 with an amorphous silicon film.
また、エアナイフは、側面からみるとエアの吹き付け方向が搬送方向上流側へ傾斜するように設置する。また、上面からみた場合、アモルファスシリコン膜付き基板1に垂直ではなく、アモルファスシリコン膜付き基板1の内側から外側に向かってエアを吹き付けるように設置する。このような構造とすることにより、処理液の除去を効率よく行なうことができる。 Further, the air knife is installed so that the air blowing direction is inclined to the upstream side in the transport direction when viewed from the side. In addition, when viewed from above, the air is blown from the inside to the outside of the substrate 1 with the amorphous silicon film, not perpendicular to the substrate 1 with the amorphous silicon film. By adopting such a structure, the treatment liquid can be efficiently removed.
エアナイフ乾燥に用いられるエアとしては、高圧空気や高圧不活性ガスが用いられる。 As air used for air knife drying, high-pressure air or high-pressure inert gas is used.
処理液シャワー3とエアナイフ2との距離は、処理液シャワー3より流出する処理液の流量にもよるが、基板1枚分または基板1枚分以上の長さの距離を空けることが好ましい。そうすることにより、処理液が飛び散ってエアナイフ部に影響を与えることがなくなる。
The distance between the treatment
乾燥室4で乾燥されたアモルファスシリコン膜付き基板1は、アンローダー11へと搬送される。
The substrate 1 with the amorphous silicon film dried in the drying chamber 4 is transferred to the
水洗室6では、フッ酸処理されたアモルファスシリコン膜は撥水性であるため、基板表面は水をはじいた状態になるが、乾燥室4において、その上から、処理液をシャワーすることで、アモルファスシリコン膜の表面は親水性となり、基板表面に一様な処理液の膜を形成することができる。この状態で、エアナイフ乾燥をすることで、基板全面を覆う処理液を容易に液切りすることができ、基板全面にウォーターマークを発生させることなく乾燥することができる。
In the
なお、前記処理液を用いて基板表面を親水化しても、乾燥方法としてスピン乾燥を用いると、基板の周辺部には、スピンカップからのミストの跳ね返りにより、ウォーターマークが発生し、基板全面でウォーターマークを発生させないことは、困難である。 Even if the substrate surface is hydrophilized using the treatment liquid, if spin drying is used as a drying method, a watermark is generated around the substrate due to bounce of mist from the spin cup. It is difficult not to generate a watermark.
1 アモルファスシリコン膜付き基板
2 エアナイフ
3 処理液シャワー
4 乾燥室
5 搬送ローラー
6 水洗室
7 水洗シャワー
8 基板進行方向
9 処理液
10 フッ酸処理槽
11 アンローダー
12 スリット
13 ノズル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate with an amorphous silicon film 2
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---|---|---|---|---|
CN102297578A (en) * | 2010-06-23 | 2011-12-28 | 软控股份有限公司 | Tyre semi-finished product film drying system and method |
US8685203B2 (en) | 2006-07-31 | 2014-04-01 | Semens Co., Ltd. | Dry etcher including etching device and cleaning device |
US8791026B2 (en) | 2010-10-01 | 2014-07-29 | Mmtech Co., Ltd. | Method and apparatus for treating silicon substrate |
KR20140144799A (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-22 | 세메스 주식회사 | Apparatus for treating substrate |
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- 2004-02-13 JP JP2004036653A patent/JP2005228938A/en active Pending
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