JP2006278387A - Method and device for cleaning substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を洗浄する技術に関する。 The present invention relates to a technique for cleaning a substrate.
従来より、半導体基板やガラス基板(以下、「基板」という。)を洗浄する際に、洗浄液を用いたウェット洗浄が行われている。一方で、超音波振動が付与されたエアを基板の主面に向けて噴出しつつ基板の主面上から気体を吸引する除塵装置を利用して基板を洗浄する技術(いわゆる、超音波ドライ洗浄)も知られており、特許文献1および2では、除塵装置において洗浄効果を向上する各種手法が提案されている。
Conventionally, when a semiconductor substrate or a glass substrate (hereinafter referred to as “substrate”) is cleaned, wet cleaning using a cleaning liquid is performed. On the other hand, a technique (so-called ultrasonic dry cleaning) that cleans a substrate by using a dust removing device that sucks gas from the main surface of the substrate while jetting air to which the ultrasonic vibration is applied toward the main surface of the substrate. In
なお、特許文献3では、長期間放置された半導体基板の表面にライトエッチングを施した後に、半導体基板を洗浄液中に浸漬してメガソニックを付与することにより、半導体基板の表面に付着したパーティクルを除去する手法が提案されている。
ところで、近年、半導体製品の製造工程の複雑化により洗浄液等の処理液の使用量も増加しており、処理液のコストや管理等の観点からウェット洗浄における洗浄液の使用量の削減が要求されている。そこで、洗浄液を用いない超音波ドライ洗浄を半導体基板の洗浄に採用することも考えられるが、例えば、半導体基板の表面において周囲が自然酸化膜に囲まれたパーティクル等、半導体基板への付着力が強いパーティクルが存在する場合には、除塵装置における通常の条件ではパーティクルを除去することが困難となる。また、半導体基板上に単に付着しているだけのパーティクルであれば、除塵装置からのエアの噴出量を増大したり超音波出力を増大する等してパーティクルの除去能力を向上することも可能であるが、半導体基板上に形成された微細パターンを損傷してしまうおそれがある(すなわち、洗浄効果とパターンへの影響とが、いわゆるトレードオフの関係となっている。)。 By the way, in recent years, the amount of processing liquid used, such as cleaning liquid, has increased due to the complexity of the manufacturing process of semiconductor products. From the viewpoint of processing liquid cost and management, reduction in the amount of cleaning liquid used in wet cleaning is required. Yes. Therefore, it is conceivable to employ ultrasonic dry cleaning that does not use a cleaning solution for cleaning the semiconductor substrate. For example, particles that are surrounded by a natural oxide film on the surface of the semiconductor substrate have adhesion to the semiconductor substrate. When strong particles are present, it becomes difficult to remove the particles under normal conditions in the dust removing device. In addition, if the particles are simply adhered to the semiconductor substrate, it is possible to improve the particle removal capability by increasing the amount of air ejected from the dust removal device or increasing the ultrasonic output. However, there is a possibility that the fine pattern formed on the semiconductor substrate may be damaged (that is, the cleaning effect and the influence on the pattern are in a so-called trade-off relationship).
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、超音波振動が付与された気体を利用して基板に付着したパーティクルを適切かつ効率よく除去することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to appropriately and efficiently remove particles adhering to a substrate using a gas to which ultrasonic vibration is applied.
請求項1に記載の発明は、基板を洗浄する基板洗浄装置であって、基板を保持する保持部と、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減する前処理を行う前処理手段と、前記前処理後の前記主面に向けて、超音波振動が付与された気体を噴出する超音波付与部とを備える。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板洗浄装置であって、前記前処理手段が、前記主面に希釈された薬液を付与して前記主面に対してライトエッチングを施す薬液付与部を有する。 A second aspect of the present invention is the substrate cleaning apparatus according to the first aspect, wherein the pretreatment means applies a diluted chemical to the main surface to perform light etching on the main surface. It has a chemical application part.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の基板洗浄装置であって、前記ライトエッチングが施された直後の前記主面にリンス液を付与して、前記主面上に残存する薬液を前記リンス液に置換するリンス液付与部をさらに備える。 A third aspect of the present invention is the substrate cleaning apparatus according to the second aspect of the present invention, wherein a rinsing liquid is applied to the main surface immediately after the light etching is performed, and a chemical solution remaining on the main surface is provided. A rinsing liquid application unit that replaces the rinsing liquid with the rinsing liquid is further provided.
請求項4に記載の発明は、請求項2または3に記載の基板洗浄装置であって、前記超音波付与部からの気体の噴出後に、前記主面に残存する液体を除去する手段をさらに備える。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載の基板洗浄装置であって、前記前処理手段が、前記薬液付与部により前記主面に前記希釈された薬液が付与される前に前記主面に紫外線を照射する紫外線照射部をさらに有する。 A fifth aspect of the present invention is the substrate cleaning apparatus according to any one of the second to fourth aspects, wherein the pretreatment means applies the diluted chemical solution to the main surface by the chemical solution application unit. And an ultraviolet irradiation unit for irradiating the main surface with ultraviolet rays.
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の基板洗浄装置であって、前記超音波付与部に近接して設けられるとともに、前記主面上から気体を吸引する吸引部をさらに備え、前記前処理手段が、前記主面に紫外線を照射する紫外線照射部を有する。
The invention according to claim 6 is the substrate cleaning apparatus according to
請求項7に記載の発明は、基板を洗浄する基板洗浄方法であって、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減する前処理を行う前処理工程と、前記前処理後の前記主面に向けて、超音波振動が付与された気体を噴出する超音波付与工程とを備える。 The invention according to claim 7 is a substrate cleaning method for cleaning a substrate, wherein a pretreatment step for performing a pretreatment for reducing adhesion of particles adhering to a main surface of the substrate, and the main treatment after the pretreatment are performed. An ultrasonic wave application step of ejecting a gas to which ultrasonic vibration is applied toward the surface.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の基板洗浄方法であって、前記前処理工程が、前記主面に希釈された薬液を付与して前記主面に対してライトエッチングを施す薬液付与工程を有する。 The invention according to claim 8 is the substrate cleaning method according to claim 7, wherein the pretreatment step applies light etching to the main surface by applying a diluted chemical to the main surface. It has a chemical solution application step.
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の基板洗浄方法であって、前記ライトエッチングが施された直後の前記主面にリンス液を付与して、前記主面上に残存する薬液を前記リンス液に置換するリンス液付与工程をさらに備える。
The invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項8または9に記載の基板洗浄方法であって、前記超音波付与工程の後に、前記主面に残存する液体を除去する工程をさらに備える。 A tenth aspect of the present invention is the substrate cleaning method according to the eighth or ninth aspect, further comprising a step of removing the liquid remaining on the main surface after the ultrasonic wave applying step.
請求項11に記載の発明は、請求項8ないし10のいずれかに記載の基板洗浄方法であって、前記前処理工程が、前記薬液付与工程の前に前記主面に紫外線を照射する紫外線照射工程をさらに有する。 Invention of Claim 11 is a substrate cleaning method in any one of Claim 8 thru | or 10, Comprising: The said pretreatment process irradiates the said main surface with an ultraviolet-ray irradiation before the said chemical | medical solution provision process It further has a process.
請求項12に記載の発明は、請求項7に記載の基板洗浄方法であって、前記超音波付与工程に並行して、前記主面上から気体を吸引する吸引工程をさらに備え、前記前処理工程が、前記主面に紫外線を照射する紫外線照射工程を有する。 The invention according to claim 12 is the substrate cleaning method according to claim 7, further comprising a suction step of sucking a gas from the main surface in parallel with the ultrasonic wave application step, and the pretreatment The step includes an ultraviolet irradiation step of irradiating the main surface with ultraviolet rays.
本発明によれば、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減することにより、超音波振動が付与された気体を利用してパーティクルを適切かつ効率よく除去することができる。 According to the present invention, by reducing the adhesion force of particles adhering to the main surface of the substrate, particles can be removed appropriately and efficiently using a gas to which ultrasonic vibration is applied.
また、請求項2および8の発明では、基板の主面に対してライトエッチングを施すことにより、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を容易に低減することができ、請求項4および10の発明では、基板上のパターンの損傷を防止しつつ基板の主面を確実に乾燥することができる。
Further, in the inventions of
また、請求項5、6、11および12の発明では、基板の主面に存在する有機物を除去または分解することにより、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を容易に低減することができる。 In the inventions of claims 5, 6, 11 and 12, by removing or decomposing organic substances present on the main surface of the substrate, the adhesion force of particles adhering to the main surface of the substrate can be easily reduced. .
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板洗浄装置1の構成を示す平面図である。基板洗浄装置1は、半導体の基板9が収容されたカセット91が載置されるインデクサ2、基板9に向けて紫外線を照射する紫外線照射部3、基板9に対して薬液を利用した洗浄および後述の超音波ドライ洗浄を施す洗浄部4、並びに、インデクサ2、紫外線照射部3および洗浄部4の間において基板9の搬送を行う搬送ロボット5を備える。洗浄部4はチャンバ本体41を有し、チャンバ本体41の搬送ロボット5に対向する位置には、洗浄部4に対する基板9の搬入および搬出に利用される搬出入口が設けられる。なお、以下に洗浄部4の詳細について説明するが、紫外線照射部3は後述する他の処理例にて利用されるため、紫外線照射部3の構成については他の処理例において述べる。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a
図2は洗浄部4の構成を示す平面図であり、チャンバ本体41の内部を示している。また、図3は、図2中の矢印A−Aにて示す位置での洗浄部4の断面図である。図3に示すように、洗浄部4は基板9の下側の主面に当接して基板9を保持する保持部42、および、保持部42が内部に配置されるとともに底面に排液口および排気口(図示省略)が形成されたカップ43を備える。保持部42はシャフト421を介してモータ422に接続され、モータ422が駆動することによりシャフト421を中心に保持部42が回転する。基板9がチャンバ本体41に対して搬出入される際には、シャフト421および保持部42が上昇して搬送ロボット5と保持部42との間で基板9の受け渡しが行われる。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the
図2に示すように洗浄部4は、基板9の上側の主面である上面に希釈された薬液(以下、「希釈薬液」という。)を付与する薬液付与部44、基板9の上面にリンス液(例えば、純水)を付与するリンス液付与部45、基板9の主面に沿う図2中のY方向に伸びる長尺のドライノズル部46、ドライノズル部46の両端を支持しつつドライノズル部46を基板9の主面に沿う図2中のX方向に移動する(スキャンさせる)ノズル部移動機構47をさらに備える。
As shown in FIG. 2, the
薬液付与部44は、保持部42の上方に設けられる薬液ノズル441、および、薬液ノズル441に希釈薬液を供給する薬液供給部442を有する。ここで、希釈された薬液とは、例えば半導体用の所定濃度のフッ酸(HF)を1:100の割合で水(H2O)で希釈した混合液やバッファードフッ酸(BHF)を同様に希釈した混合液等である。リンス液付与部45は、保持部42の上方に設けられるリンス液ノズル451、および、リンス液ノズル451にリンス液を供給するリンス液供給部452を有する。また、ドライノズル部46には、エア供給部461およびポンプ462が接続される。なお、リンス液付与部45は本処理例の後に説明する他の処理例にて利用される。
The chemical
図4はドライノズル部46の下部を示す断面図である。ドライノズル部46にはポンプ462(図2参照)に接続される吸引部463が設けられる。吸引部463は基板9に対向するとともに図4中のY方向に伸びる細長い吸引口464を有し、吸引口464を介して基板9の上面上から気体が吸引される。また、ドライノズル部46の基板9側の端部には、X方向に関して吸引口464を挟んで2つの超音波付与部465が設けられ、各超音波付与部465にはエア供給部461(図2参照)が接続される。各超音波付与部465は、基板9に対向するとともにY方向に伸びる細長い噴出口466、および、X方向に関して各噴出口466を挟んで設けられる1対の超音波発生器467を有し、超音波発生器467により超音波振動が付与されたエアが噴出口466を介して基板9の上面に向けて噴出される。ドライノズル部46は基板9に近接して設けられ、ドライノズル部46の下端面と基板9の上面との間の距離は、例えば10ミリメートル(mm)未満、好ましくは5mm以下とされ、下限値は基板9の平坦度に基づいてドライノズル部46が基板9に接触しない範囲にて適宜決定される。なお、ドライノズル部46の移動方向に垂直なY方向に関して、エアの噴出口466および気体の吸引口464は基板9の直径よりも長い。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a lower portion of the
図5は、基板洗浄装置1が基板9を洗浄する処理の流れを示す図である。図1の基板洗浄装置1では、まず、インデクサ2に載置されたロード用のカセット91から処理対象の基板9が搬送ロボット5により取り出される。そして、基板9はチャンバ本体41の搬出入口を介して洗浄部4内へと搬送され、図3の保持部42上に載置されて真空吸着により保持される。続いて、モータ422が駆動されることにより基板9が一定の速度にて回転を開始し、薬液ノズル441から希釈薬液が基板9の上面上に一定時間(例えば、10秒間)だけ吐出され(ステップS11)、基板9の上面の自然酸化膜が所定の量(例えば、数オングストローム)だけ除去される。すなわち、基板9の上面に対してライトエッチングが施される。このとき、ドライノズル部46は基板9の(−X)側にて待機する。
FIG. 5 is a diagram showing a flow of processing in which the
続いて、基板9の回転が停止され、図4のドライノズル部46において超音波発生器467の駆動およびエアの噴出が開始されるとともに、ノズル部移動機構47によりドライノズル部46が(+X)方向へと一定の速度にて移動を開始する。また、吸引部463による気体の吸引も開始される(ステップS12)。
Subsequently, the rotation of the
このとき、超音波振動が付与されたエアは基板9の上面に向けてエアナイフのように噴出されるため、基板9上に残存する希釈薬液は、ドライノズル部46の移動に伴って(+X)方向へと移動し、基板9の(+X)側の端部にて基板9の外側へと除去される。さらに、基板9上に付着したパーティクル(例えば、シリコンや窒化シリコン等のシリコン化合物の微粒子、あるいは、他の無機物の微粒子等の不要物)がエアを介して与えられる超音波振動により基板9の上面から容易に引き離され、引き離されたパーティクルは上述の基板9上にてエアに押されて移動する希釈薬液と共に除去されたり、吸引部463により吸引口464の周囲の気体(超音波付与部465からのエアを含む。)と共に吸引されて除去される。
At this time, since the air to which the ultrasonic vibration is applied is ejected like an air knife toward the upper surface of the
ドライノズル部46が基板9の(+X)側へと移動すると、ドライノズル部46の移動方向が反転される。ドライノズル部46が(−X)方向に移動する間にも同様に、超音波付与部465からのエアにより基板9の上面から剥離されて引き離されるパーティクルが、吸引部463により吸引され、または、基板9上を移動する希釈薬液と共に除去される。基板洗浄装置1では、ドライノズル部46が所定の回数だけ基板9上を往復し、これにより、基板9の上面上に残存する希釈薬液が除去される。
When the
ドライノズル部46による超音波ドライ洗浄が終了すると、搬送ロボット5により基板9がチャンバ本体41から取り出され、インデクサ2のアンロード用のカセット91へと戻される。基板洗浄装置1では、ロード用のカセット91内の他の基板9に対しても上記処理が繰り返され、全ての基板9の洗浄が終了すると、基板洗浄装置1における処理が終了する。
When the ultrasonic dry cleaning by the
以上のように、図1の基板洗浄装置1では、薬液付与部44によりライトエッチングが施された後の基板9の上面に向けて、超音波振動が付与されたエアが超音波付与部465から噴出される。ここで、基板9の上面において周囲が自然酸化膜に囲まれた、または、自然酸化膜に取り込まれたパーティクルが存在する場合に、超音波振動が付与されたエアのみによりパーティクルを除去しようとすると、超音波出力を増大させたりエアの噴出量を増大する必要がある。しかしながら、超音波出力を増大させると基板9の上面に形成されたパターンが損傷する恐れがあり、また、噴出量の増大のみではパーティクルが除去されるとは限らない。これに対し、基板洗浄装置1では、基板9に対してライトエッチングを施すことにより基板9の上面の自然酸化膜を除去してパーティクルを孤立させ、または、自然酸化膜を減少させてパーティクルを露出させ、基板9に付着するパーティクルの付着力を容易に低減することができる。その結果、過大な超音波振動を与えたり、エアの噴出量を必要以上に増大することなく、超音波振動が付与されたエアを利用してパーティクルを適切かつ効率よく除去することができる。
As described above, in the
また、超音波付与部465を基板9の上面に沿って基板9に対して相対的に移動しつつ、超音波付与部465からのエアを利用して基板9の上面に付着するパーティクルの除去と基板9の上面上の希釈薬液の除去とが並行して行われることにより、基板9の洗浄に係る処理を効率よく行うことができる。さらに、基板洗浄装置1では薬液の使用量が少量であるため、洗浄液を利用したウェット洗浄のみにより同等の清浄度の洗浄を実現する場合に比べて処理液(原液である薬液や洗浄液等)の使用量を低減することができ、基板洗浄処理に要するコストの削減を図ることができる。
Further, while moving the
次に、基板洗浄装置1においてリンス液付与部45を利用した基板洗浄処理の他の例について説明を行う。図6は基板洗浄装置1が基板9を洗浄する処理の流れの他の例を示す図である。他の例に係る基板洗浄処理では、図2の洗浄部4において基板9の上面に対してライトエッチングが施されると(ステップS11)、基板9の回転が継続された状態でリンス液ノズル451から基板9の上面に向けてリンス液が一定の時間だけ吐出される(ステップS11a)。これにより、基板9の上面上の希釈薬液がリンス液に置換される。
Next, another example of the substrate cleaning process using the rinse
そして、ドライノズル部46が基板9の上方をX方向に往復移動することにより、基板9の上面から引き離されたパーティクルが、超音波付与部465からのエアにより移動するリンス液に混入し、または、吸引部463により吸引されて除去される(ステップS12)。このように、他の例に係る基板洗浄処理では、ライトエッチングが施された直後の基板9の上面にリンス液を付与して基板9上に残存する希釈薬液がリンス液に置換されることにより、薬液付与部44からの希釈薬液によるライトエッチングの量を精度よくコントロールしつつ、基板9の上面に付着するパーティクルの付着力を低減して、超音波振動が付与されたエアによる適切かつ効率のよいパーティクルの除去が実現される。
Then, when the
次に、基板洗浄装置1における基板洗浄処理のさらに他の例について説明を行う。図7は基板洗浄装置1が基板9を洗浄する処理の流れのさらに他の例を示す図である。本処理例では、図6の場合と同様に、希釈薬液の付与およびリンス液の付与が行われた後(ステップS11,S11a)、図5および図6の場合よりも少ない回数だけドライノズル部46が基板9上を往復移動しつつ(ドライノズル部46が基板9上を一度通過するのみであってもよい。)、超音波付与部465からのエアの噴出および吸引部463による気体の吸引が行われる(ステップS12)。なお、ドライノズル部46の往復移動後、基板9の上面にはまだら状にリンス液が残存している。
Next, still another example of the substrate cleaning process in the
続いて、モータ422が再度駆動されて基板9が希釈薬液およびリンス液の付与時よりも高速に回転する(ステップS13)。これにより、基板9上に形成された微細パターンが非常に脆弱な場合であっても、超音波付与部465からのエアを基板9の上面に必要以上の長時間に亘って噴出して基板9の上面に形成されたパターンが損傷することを防止しつつ、基板9の上面に残存するリンス液を基板9の回転により除去して基板9を確実に乾燥することができる。なお、図7のステップS11aが省略され、ステップS13において基板9の上面に残存する希釈薬液が基板9の回転により確実に除去されてもよい。
Subsequently, the
次に、図1に示す紫外線照射部3を利用する処理例について説明を行う。図1に示す紫外線照射部3は、搬入される基板9が載置されるステージ31、および、ステージ31にて保持される基板9の上方に設けられる複数のランプ32を有し、各ランプ32から、例えば波長185ナノメートル(nm)および254nmの紫外線が基板9の上面に向けて照射される。複数のランプ32はカバー33にて覆われ、ランプ32からの紫外線がカバー33外へと漏れることが防止される。
Next, a processing example using the ultraviolet irradiation unit 3 shown in FIG. 1 will be described. The ultraviolet irradiation unit 3 shown in FIG. 1 has a
図8は基板洗浄装置1が基板9を洗浄する処理の流れのさらに他の例を示す図である。基板洗浄装置1が紫外線照射部3を利用して基板9を洗浄する際には、搬送ロボット5により処理対象の基板9がロード用のカセット91から取り出されて、紫外線照射部3のステージ31上に載置される。そして、複数のランプ32からの紫外線の出射が開始され、基板9の上面に紫外線が所定時間だけ照射されて基板9の上面に存在する有機物が分解(または、除去)される(ステップS10)。
FIG. 8 is a diagram showing still another example of the flow of processing in which the
紫外線の照射が終了すると、搬送ロボット5により基板9が紫外線照射部3から取り出されて洗浄部4の保持部42上へと移載される。そして、ドライノズル部46が基板9の上方を往復移動しつつ、超音波付与部465からのエアにより基板9の上面からパーティクルが剥離されて基板9の上面から引き離され、吸引部463により吸引されて基板9上から除去される(すなわち、超音波ドライ洗浄が行われる。)(ステップS12)。このとき、基板9の上面上の有機物の分解により、パーティクルの基板9への再付着が抑制される。ドライノズル部46の所定回数の往復移動が終了すると、基板9が洗浄部4から取り出されてアンロード用のカセット91内へと搬送され、基板洗浄処理が終了する。
When the ultraviolet irradiation is completed, the
以上のように、基板洗浄装置1における図8の処理例では、紫外線照射部3により基板9の上面に紫外線が照射される。これにより、基板9の上面に存在する有機物によりパーティクルが強固に付着する場合であっても、有機物を除去または分解してパーティクルの付着力を容易に低減することができる。そして、基板9の上面に対する超音波付与部465からのエアの噴出に並行して、超音波付与部465に近接して設けられる吸引部463により超音波付与部465からのエアを含む気体が基板9の上面上から吸引されることにより、基板9の上面に形成されたパターンに影響を与えることなく、超音波振動が付与されたエアを利用してパーティクルを適切かつ効率よく除去することができる。また、本処理例では、洗浄対象の基板9がウェット処理を施すことが好ましくないものであっても、希釈薬液等の液体を利用することなく、基板9上のパーティクルを除去することができる。
As described above, in the processing example of FIG. 8 in the
次に、図5ないし図8の処理が組み合わせられたより好ましい処理例について図9に示す処理の流れを参照しつつ説明を行う。本処理例では、紫外線照射部3により基板9の上面に紫外線が所定時間だけ照射された後(ステップS10)、洗浄部4にて基板9の上面に希釈薬液が付与されてライトエッチングが施され(ステップS11)、その後、基板9の上面上の希釈薬液がリンス液に置換される(ステップS11a)。続いて、ドライノズル部46が基板9の上方を移動することにより、超音波付与部465からのエアにより基板9の上面から引き離されたパーティクルが、ドライノズル部46と共に移動するリンス液に混入して、または、吸引部463により吸引されて除去される(ステップS12)。そして、モータ422が再度駆動して基板9が希釈薬液およびリンス液の付与時よりも高速に回転し(ステップS13)、基板9の上面上に残存するリンス液が除去される。
Next, a more preferable processing example in which the processing in FIGS. 5 to 8 is combined will be described with reference to the processing flow shown in FIG. In this processing example, after the ultraviolet irradiation unit 3 irradiates the upper surface of the
以上のように、基板洗浄装置1における図9の処理例では、紫外線照射部3による処理と薬液付与部44による処理とを組み合わせて、基板9の上面に存在する有機物を除去または分解した後に基板9上の自然酸化膜を除去することにより、基板9の上面に付着するパーティクルの付着力のさらなる低減を容易に実現することができる。その結果、超音波振動が付与されたエアを利用してパーティクルを適切かつ効率よく除去し、基板9の上面がより高清浄度となるように洗浄することができる。
As described above, in the processing example of FIG. 9 in the
図10は、本発明の第2の実施の形態に係る基板洗浄装置1aの構成を示す平面図であり、図11は図10の基板洗浄装置1aを図10中の(−Y)側から(+Y)方向を向いて見た場合の様子を示す正面図である。図10の基板洗浄装置1aでは、洗浄対象の基板9aが平面表示装置用の矩形のガラス基板とされる。基板洗浄装置1aは基板9aを移動する基板移動機構61を有し、基板移動機構61は、それぞれが図10中のY方向に伸びる複数のローラ611を図10中のX方向に配列して有する。複数のローラ611のうち図示省略のモータが接続されたローラ611が回転することにより、基板9aが下面から支持されるようにして保持されつつ(+X)方向へと移動する。基板移動機構61の上方には、基板9の進行方向((+X)方向)に向かって順に紫外線照射部62、ウェット洗浄部63、ドライ洗浄部64、ヒータ65が設けられる。
FIG. 10 is a plan view showing the configuration of the substrate cleaning apparatus 1a according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 shows the substrate cleaning apparatus 1a of FIG. 10 from the (−Y) side in FIG. It is a front view which shows the mode at the time of seeing facing the + Y) direction. In the substrate cleaning apparatus 1a of FIG. 10, the
次に、基板洗浄装置1aの各構成の説明を行いつつ、基板洗浄装置1aが基板9aを洗浄する処理の流れについて図9に準じて説明を行う。まず、基板移動機構61の(−X)側に基板9aが搬送されると、基板9aが(+X)方向へと移動を開始し、紫外線照射部62へと搬入される。紫外線照射部62はそれぞれが紫外線を出射するとともにY方向に伸びる長尺の複数のランプ621を有し、下方を通過する基板9aの上面に紫外線が照射される(ステップS10)。その後、基板9aはウェット洗浄部63に対向する位置へと連続的に移動する。
Next, the flow of processing for cleaning the
ウェット洗浄部63の(−X)側の部位には、基板9aに希釈薬液を付与する薬液付与部631が設けられ、薬液付与部631が有する薬液ノズル632から基板9aの上面に希釈薬液が連続的に吐出される。薬液付与部631はその吐出口がY方向に長くされ、基板9aの移動に伴って基板9aの上面の各部位に希釈薬液が順次付与される。これにより、基板9aの上面に対してライトエッチングが施される(例えば、ガラス基板の本体、あるいは、基板9a上に形成された所定の膜が数オングストロームだけエッチングされる。)(ステップS11)。
A chemical
基板9aの希釈薬液が付与された部位はウェット洗浄部63の(+X)側の部位に設けられるリンス液付与部633の下方へと移動し、リンス液付与部633が有するリンス液ノズル634から基板9aの上面にリンス液が連続的に吐出される。リンス液ノズル634も、その吐出口がY方向に長くされ、基板9aの移動に伴って基板9aの上面の各部位にリンス液が順次付与され、基板9a上に残存する希釈薬液がリンス液に置換される(ステップS11a)。なお、基板移動機構61を介してウェット洗浄部63に対向する位置には、使用済の液体を回収する液体回収部635が設けられる。
The portion of the
ウェット洗浄部63の下方を通過した基板9aは、ドライ洗浄部64が有するドライノズル部641の近傍へと移動する。ドライノズル部641は、図4のドライノズル部46と同様の構成とされ、ドライノズル部641の各超音波付与部により基板9aの上面に向けて超音波振動が付与されたエアが噴出されるとともに、吸引部により基板9aの上面上から気体が吸引される(ステップS12)。このとき、超音波付与部からのエアにより基板9aに付着したパーティクルが基板9aの上面から引き離されて基板9a上のリンス液に混入し、または、吸引口の周囲の気体と共に吸引される。また、超音波付与部からのエアにより基板9a上のリンス液は基板9aの移動に伴って基板9aに対して(−X)方向へと相対的に移動し、(−X)側の端部にて基板9aの外側へと除去される。なお、基板移動機構61を介してドライ洗浄部64に対向する位置には、基板9a上から除去された液体を回収する液体回収部642が設けられる。
The
続いて、基板9aはヒータ65の下方へと移動し、ヒータ65から付与される熱により基板9aの上面上に残存するリンス液が除去される(ステップS13)。これにより、基板9の上面が確実に乾燥し、基板9aを洗浄する処理が終了する。実際には、上記処理は、複数の基板9aに対して並行して行われ、基板の洗浄に係る処理の効率化が図られる。
Subsequently, the
以上のように、図10の基板洗浄装置1aでは、ガラスの基板9aに対して紫外線照射部62による紫外線の照射により基板9aの上面上の有機物が除去または分解された後、薬液付与部631により希釈薬液が付与される。ここで、ガラスの基板9aではパーティクルが電気的に上面に吸着していることがあり、このような場合でも、希釈薬液が付与されることにより電気的な吸着力が弱められる(すなわち、パーティクルの付着力が低減される。)。そして、紫外線照射部62および薬液付与部631による処理後の基板9aの上面に向けて超音波振動が付与されたエアが噴出されることにより、パーティクルを適切かつ効率よく除去することが実現される。
As described above, in the substrate cleaning apparatus 1 a of FIG. 10, the organic substance on the upper surface of the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
基板洗浄装置における基板洗浄処理において薬液付与部が利用される場合には、ドライノズル部において吸引部が省略されてもよい。この場合であっても、超音波付与部により剥離されたパーティクルは基板上に残存する液体と共に基板上から除去される。 When the chemical solution application unit is used in the substrate cleaning process in the substrate cleaning apparatus, the suction unit may be omitted from the dry nozzle unit. Even in this case, the particles separated by the ultrasonic wave application unit are removed from the substrate together with the liquid remaining on the substrate.
また、超音波付与部からのエアが付与される前に、基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減する前処理は、ライトエッチングや紫外線の照射以外の処理であってもよい。 Further, the pretreatment for reducing the adhesion force of the particles adhering to the main surface of the substrate before the air from the ultrasonic wave imparting portion is imparted may be a treatment other than light etching or ultraviolet irradiation.
上記実施の形態におけるドライノズル部では2つの超音波付与部が設けられるが、1つの超音波付与部のみにより前処理後の基板に対するエアの付与が行われてもよい。また、超音波付与部にエア以外の特定の気体が供給され、超音波振動が付与されつつ基板に向けて噴出されてもよい。 In the dry nozzle portion in the above-described embodiment, two ultrasonic wave application units are provided, but air may be applied to the substrate after pretreatment by only one ultrasonic wave application unit. Further, a specific gas other than air may be supplied to the ultrasonic wave application unit and may be ejected toward the substrate while applying ultrasonic vibration.
第1の実施の形態における基板洗浄装置1では、図3のモータ422が基板9を回転することにより超音波付与部465からのエアの噴出後に基板9の上面に残存する液体が除去されるが、図10の基板洗浄装置1aと同様にヒータが設けられて基板9の上面に残存する液体が除去されてもよい。また、基板洗浄装置1aにおいてヒータ65に代えて、例えば基板9a上に形成されたパターンに影響が生じない程度の噴出量にてエアを噴出するエアナイフ部が設けられ、基板9aの上面に残存する液体が除去されてもよい。
In the
基板洗浄装置における洗浄対象の基板は、半導体基板やガラス基板以外に、例えばプリント配線基板等であってもよい。 In addition to the semiconductor substrate and the glass substrate, the substrate to be cleaned in the substrate cleaning apparatus may be a printed wiring board, for example.
1,1a 基板洗浄装置
3,62 紫外線照射部
9,9a 基板
42 保持部
44,631 薬液付与部
45,633 リンス液付与部
61 基板移動機構
65 ヒータ
422 モータ
463 吸引部
465 超音波付与部
S10〜S13,S11a ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (12)
基板を保持する保持部と、
基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減する前処理を行う前処理手段と、
前記前処理後の前記主面に向けて、超音波振動が付与された気体を噴出する超音波付与部と、
を備えることを特徴とする基板洗浄装置。 A substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate,
A holding unit for holding the substrate;
Pre-processing means for performing pre-processing to reduce the adhesion of particles adhering to the main surface of the substrate;
To the main surface after the pretreatment, an ultrasonic wave application unit that ejects a gas to which ultrasonic vibration is applied, and
A substrate cleaning apparatus comprising:
前記前処理手段が、前記主面に希釈された薬液を付与して前記主面に対してライトエッチングを施す薬液付与部を有することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 1,
The substrate cleaning apparatus, wherein the pretreatment means includes a chemical solution application unit that applies a diluted chemical solution to the main surface and performs light etching on the main surface.
前記ライトエッチングが施された直後の前記主面にリンス液を付与して、前記主面上に残存する薬液を前記リンス液に置換するリンス液付与部をさらに備えることを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 2,
A substrate cleaning apparatus, further comprising: a rinsing liquid applying unit that applies a rinsing liquid to the main surface immediately after the light etching is performed, and replaces the chemical liquid remaining on the main surface with the rinsing liquid. .
前記超音波付与部からの気体の噴出後に、前記主面に残存する液体を除去する手段をさらに備えることを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 2 or 3,
A substrate cleaning apparatus, further comprising means for removing liquid remaining on the main surface after the ejection of gas from the ultrasonic wave application unit.
前記前処理手段が、前記薬液付与部により前記主面に前記希釈された薬液が付与される前に前記主面に紫外線を照射する紫外線照射部をさらに有することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The substrate cleaning apparatus, wherein the pretreatment unit further includes an ultraviolet irradiation unit that irradiates the main surface with ultraviolet rays before the diluted chemical solution is applied to the main surface by the chemical solution application unit.
前記超音波付与部に近接して設けられるとともに、前記主面上から気体を吸引する吸引部をさらに備え、
前記前処理手段が、前記主面に紫外線を照射する紫外線照射部を有することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 1,
Provided in the vicinity of the ultrasonic wave application unit, further comprising a suction unit for sucking gas from the main surface,
The substrate cleaning apparatus, wherein the pretreatment means includes an ultraviolet irradiation unit that irradiates the main surface with ultraviolet rays.
基板の主面に付着するパーティクルの付着力を低減する前処理を行う前処理工程と、
前記前処理後の前記主面に向けて、超音波振動が付与された気体を噴出する超音波付与工程と、
を備えることを特徴とする基板洗浄方法。 A substrate cleaning method for cleaning a substrate,
A pretreatment process for performing a pretreatment for reducing the adhesion of particles adhering to the main surface of the substrate;
To the main surface after the pretreatment, an ultrasonic wave application step of ejecting a gas to which ultrasonic vibration is applied, and
A substrate cleaning method comprising:
前記前処理工程が、前記主面に希釈された薬液を付与して前記主面に対してライトエッチングを施す薬液付与工程を有することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 7, comprising:
The substrate cleaning method, wherein the pretreatment step includes a chemical solution applying step of applying a diluted chemical solution to the main surface and performing light etching on the main surface.
前記ライトエッチングが施された直後の前記主面にリンス液を付与して、前記主面上に残存する薬液を前記リンス液に置換するリンス液付与工程をさらに備えることを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 8, comprising:
A substrate cleaning method, further comprising a rinsing liquid application step of applying a rinsing liquid to the main surface immediately after the light etching and replacing the chemical remaining on the main surface with the rinsing liquid. .
前記超音波付与工程の後に、前記主面に残存する液体を除去する工程をさらに備えることを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 8 or 9, wherein
A substrate cleaning method, further comprising a step of removing liquid remaining on the main surface after the ultrasonic wave application step.
前記前処理工程が、前記薬液付与工程の前に前記主面に紫外線を照射する紫外線照射工程をさらに有することを特徴とする基板洗浄方法。 A substrate cleaning method according to any one of claims 8 to 10,
The substrate cleaning method, wherein the pretreatment step further includes an ultraviolet irradiation step of irradiating the main surface with ultraviolet rays before the chemical solution applying step.
前記超音波付与工程に並行して、前記主面上から気体を吸引する吸引工程をさらに備え、
前記前処理工程が、前記主面に紫外線を照射する紫外線照射工程を有することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 7, comprising:
In parallel with the ultrasonic wave application step, further comprising a suction step of sucking gas from the main surface,
The substrate cleaning method, wherein the pretreatment step includes an ultraviolet irradiation step of irradiating the main surface with ultraviolet rays.
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