JP2007317792A - Substrate-treating apparatus and substrate treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理液を基板に供給して基板を処理する技術に関する。 The present invention relates to a technique for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate.
従来より、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の製造工程において、基板に対して処理液を供給して様々な処理が行われている。例えば、基板の洗浄処理では、基板に対して純水等の洗浄液を噴射することにより、基板の表面に付着したパーティクル等が除去される。 Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”), various processes are performed by supplying a processing liquid to the substrate. For example, in the substrate cleaning process, particles attached to the surface of the substrate are removed by spraying a cleaning liquid such as pure water onto the substrate.
ところで、このような洗浄処理では、表面に絶縁膜が形成された基板と比抵抗が高い純水との接触により、基板の表面全体が帯電することが知られている。例えば、基板表面に酸化膜が形成されている場合には基板はマイナスに帯電し、基板表面にレジスト膜が形成されている場合にはプラスに帯電する。ここで、基板の帯電量が大きくなると、洗浄中や洗浄後におけるパーティクルの再付着や放電による配線の損傷等が発生する恐れがある。そこで、基板処理装置では、基板の帯電を抑制する様々な技術が提案されている。 By the way, in such a cleaning process, it is known that the entire surface of the substrate is charged by contact between the substrate having an insulating film formed on the surface and pure water having a high specific resistance. For example, the substrate is negatively charged when an oxide film is formed on the substrate surface, and positively charged when a resist film is formed on the substrate surface. Here, if the charge amount of the substrate becomes large, there is a risk of damage of the wiring due to reattachment of particles or discharge during or after cleaning. Thus, various techniques for suppressing the charging of the substrate have been proposed for the substrate processing apparatus.
例えば、特許文献1では、回転する基板上に洗浄液を供給して洗浄する洗浄装置において、イオン化した窒素ガスを基板上の処理空間にパージした状態で洗浄を行うことにより、基板表面の帯電を抑制する技術が開示されている。また、特許文献2では、洗浄液が貯溜された処理槽に基板を浸漬して洗浄する洗浄装置において、洗浄液の交換時に基板に噴射する液体を、純水に炭酸ガスを溶解させることにより純水よりも比抵抗を下げた炭酸ガス溶解水とすることにより、基板表面の帯電を抑制する技術が開示されている。
For example, in
特許文献3では、純水をノズルから高速にて噴出してノズルとの流動摩擦により帯電した純水の微小液滴を生成し、当該液滴を帯電した物質と接触させることにより、帯電物質の静電気を除去する除電装置が開示されており、当該除電装置の適用対象として、洗浄後の帯電した半導体基板が挙げられている。
In
一方、非特許文献1では、ノズルから噴出された純水のジェットがシリコンウエハに衝突したときに発生する帯電霧の発生機構に関する実験について記載されている。当該実験に利用される装置では、純水の噴出経路に誘導電極を配置してジェットの帯電量を制御することにより、帯電霧の帯電量が変更される。
ところで、特許文献1のようにイオン化したガス雰囲気における洗浄処理では、比抵抗が高い純水を用いて洗浄が行われるため、基板の帯電が大きくなってしまう。また、基板表面に対してイオン化ガスを継続して効率良く供給することが難しく、洗浄処理中の基板の帯電抑制に限界がある。一方、特許文献2および特許文献3の装置では、洗浄処理中における基板の帯電を抑制することはできない。
By the way, in the cleaning process in the ionized gas atmosphere as in
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、処理液を基板に供給して処理する基板処理装置において、処理による基板の帯電を抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress charging of a substrate due to processing in a substrate processing apparatus that supplies a processing liquid to a substrate for processing.
請求項1に記載の発明は、処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、純水に炭酸ガスを溶解させた処理液を基板の主面に向けて吐出する吐出部と、前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極とを備える。
The invention described in
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板処理装置であって、前記処理液の比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下である。
Invention of Claim 2 is the substrate processing apparatus of
請求項3に記載の発明は、処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下の処理液を基板の主面に向けて吐出する吐出部と、前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極とを備える。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の基板処理装置であって、前記処理液の比抵抗が5×102Ωm以上4×103Ωm以下である。 A fourth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the third aspect, wherein the specific resistance of the processing liquid is 5 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less.
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の基板処理装置であって、前記処理液が、純水にガスを溶解させた液体である。
The invention according to claim 5 is the substrate processing apparatus according to
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記吐出部が、前記処理液の液滴を前記基板に向けて噴出する。 A sixth aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the discharge section ejects droplets of the processing liquid toward the substrate.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の基板処理装置であって、前記吐出部が、前記処理液とキャリアガスとを前記吐出部の内部または前記吐出口近傍にて混合することにより前記処理液の前記液滴を生成する。 The invention according to claim 7 is the substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the discharge unit mixes the processing liquid and the carrier gas in the discharge unit or in the vicinity of the discharge port. To produce the droplets of the treatment liquid.
請求項8に記載の発明は、処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理方法であって、a)純水に炭酸ガスを溶解させた処理液を処理液供給部に接続された吐出部から基板の主面に向けて吐出する工程と、b)前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置された誘導電極と、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差を付与することにより、前記a)工程と並行して前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する工程とを備える。 The invention according to claim 8 is a substrate processing method for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate, wherein a) a processing liquid in which carbon dioxide gas is dissolved in pure water is connected to the processing liquid supply unit. A step of discharging from the discharged portion toward the main surface of the substrate; b) an induction electrode disposed in the vicinity of the discharge port of the discharge portion or at the position of the discharge port while being electrically insulated from the discharge portion; A step of inducing a charge in the treatment liquid in the vicinity of the discharge port in parallel with the step a) by applying a potential difference between the discharge part or the conductive liquid contact part of the treatment liquid supply part. Prepare.
請求項9に記載の発明は、処理液を基板に供給して前記基板を処理する基板処理方法であって、a)比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下の処理液を処理液供給部に接続された吐出部から基板の主面に向けてを吐出する工程と、b)前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置された誘導電極と、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差を付与することにより、前記a)工程と並行して前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する工程とを備える。 The invention according to claim 9 is a substrate processing method for processing a substrate by supplying a processing solution to the substrate, and a) a processing solution having a specific resistance of 1 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less. A step of discharging toward the main surface of the substrate from the discharge unit connected to the treatment liquid supply unit; b) in the vicinity of the discharge port of the discharge unit or at the position of the discharge port while being electrically insulated from the discharge unit. By applying a potential difference between the arranged induction electrode and the conductive liquid contact part of the discharge part or the treatment liquid supply part, the treatment liquid is disposed in the vicinity of the discharge port in parallel with the step a). And a step of inducing charges.
本発明では、処理液を基板に向けて吐出することによる基板の帯電を抑制することができる。 In the present invention, it is possible to suppress charging of the substrate by discharging the processing liquid toward the substrate.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置1の構成を示す図である。基板処理装置1は、表面に絶縁膜が形成された半導体基板9(以下、単に「基板9」という。)に洗浄液を供給して洗浄処理を行うことにより、基板9の表面に付着したパーティクル等の異物を除去する基板洗浄装置である。本実施の形態では、洗浄液として純水に炭酸ガス(CO2)を溶解させた炭酸ガス溶解水が用いられる。また、本実施の形態では、表面に酸化膜が形成された基板9に対する洗浄が行われる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
図1に示すように、基板処理装置1は、基板9を下側から保持する基板保持部2、基板9の上方に配置されて基板9の上側の主面(以下、「上面」という。)に向けて洗浄液を吐出する吐出部3、吐出部3に洗浄液を導く円管状の洗浄液供給部(すなわち、処理液供給部)41、洗浄液供給部41とは個別に吐出部3にキャリアガスを導くガス供給部42、洗浄液(すなわち、炭酸ガス溶解水)を生成する気液混合器43、非導電性の支持部材35を介して吐出部3に対して固定されて吐出部3と基板9との間において吐出部3の吐出口31近傍に配置される誘導電極6、および、吐出部3を誘導電極6と共に基板9の上面に平行に基板9に対して相対的に移動する吐出部移動機構5を備える。図1では、図示の都合上、基板保持部2の一部を断面にて描いている。
As shown in FIG. 1, the
基板保持部2は、略円板状の基板9を下側および外周側から保持するチャック21、基板9をチャック21と共に回転する回転機構22、および、チャック21の外周を覆う処理カップ23を備える。回転機構22はチャック21の下側に接続されるシャフト221、および、シャフト221を回転するモータ222を備え、モータ222が駆動されることにより、シャフト221およびチャック21と共に基板9が回転する。処理カップ23は、チャック21の外周に配置されて基板9上に供給された洗浄液の周囲への飛散を防止する側壁231、および、処理カップ23の下部に設けられて基板9上に供給された洗浄液を排出する排出口232を備える。
The substrate holding unit 2 includes a
吐出部移動機構5は、先端に吐出部3が固定されたアーム51、および、アーム51を揺動するモータ52を備える。基板処理装置1では、モータ52が駆動されることにより、吐出部3がアーム51と共に基板9の上面に平行に直線に近い円弧状に往復移動する。
The discharge unit moving mechanism 5 includes an
気液混合器43は、洗浄液供給部41に接続されており、気液混合器43には、図示省略の純水供給源および炭酸ガス供給源にそれぞれ接続される純水供給管44および炭酸ガス供給管45が接続されている。気液混合器43の内部には、中空糸分離膜等により形成された気体透過性および液体不透過性のガス溶解膜が設けられる。気液混合器43内部では、ガス溶解膜により隔てられた2つの供給室に純水および炭酸ガスがそれぞれ個別に供給されており、炭酸ガスの圧力が純水の圧力よりも高くされることにより、炭酸ガスがガス溶解膜を透過して純水中に溶解して炭酸ガス溶解水が生成される。そして、炭酸ガス溶解水は、洗浄液供給部41を介して洗浄液として吐出部3に供給される。なお、純水中に溶解している不要なガスは、図示省略の真空ポンプにより脱気される。
The gas-
気液混合器43では、炭酸ガス溶解水の比抵抗が所定の値となるように炭酸ガスや純水の供給圧等が制御される。炭酸ガス溶解水の比抵抗は、好ましくは、1×102Ωm以上4×103Ωm以下(気液混合器43の簡素化等の観点からは、より好ましくは、5×102Ωm以上4×103Ωm以下)とされ、本実施の形態では、約1×103Ωmとされる。
In the gas-
図2は、吐出部3近傍を示す縦断面図である。図2では、図示の都合上、支持部材35の図示を省略している。図2に示すように、吐出部3は内部混合型の二流体ノズルであり、吐出部3の中心軸30(吐出口31の中心軸でもある。)を中心とする円管状の洗浄液管32を内部に備える。洗浄液管32は吐出部3の上部において洗浄液供給部41に接続されており、洗浄液管32の内部の空間は、洗浄液供給部41から供給された洗浄液が流れる洗浄液流路321となる。吐出部3の外壁部34と洗浄液管32との間の空間は、ガス供給部42から供給されたキャリアガス(例えば、窒素(N2)ガスや空気であり、本実施の形態では、窒素ガス)が流れるガス流路33となっており、ガス流路33は洗浄液流路321の周囲を囲む。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of the
吐出部3では、洗浄液管32の先端が吐出口31よりも内側(すなわち、図2中の上側)に位置しており、洗浄液管32から噴出される洗浄液が吐出部3の内部においてキャリアガスと混合されることにより、洗浄液の微小な液滴が生成されてキャリアガスと共に吐出口31から基板9(図1参照)に向けて噴出される。吐出口31の内径は約2〜3mmである。
In the
吐出部3の洗浄液管32(すなわち、吐出部3内の洗浄液流路321を形成する部位)、および、洗浄液管32に接続される洗浄液供給部41は、共に導電性カーボン(好ましくは、アモルファスカーボンやグラッシカーボン等のガラス状カーボン)または導電性樹脂(例えば、導電性PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)や導電性PTFE(ポリテトラフルオロエチレン))により形成される。本実施の形態では、洗浄液管32および洗浄液供給部41は、ガラス状の導電性カーボンにより形成される。ガラス状カーボンは、均質かつ緻密な構造を有する硬質な炭素材料であり、導電性や耐薬品性、耐熱性等に優れる。
The cleaning liquid pipe 32 (that is, the part forming the cleaning
基板処理装置1では、洗浄液管32と洗浄液供給部41とが、基板9に洗浄液を供給する1つの洗浄液供給管とされ、当該洗浄液供給管全体が洗浄液に接触する導電性の接液部となる。基板処理装置1では、洗浄液管32の先端近傍の部位に導電線82が接続されており、図1に示すように、導電線82を介して洗浄液管32(図2参照)および洗浄液供給部41が接地される。
In the
図2に示すように、誘導電極6は、吐出口31の中心軸30を囲む円環状の板状部材であり、その外径は約15mm、内径は約8mmとされる。中心軸30方向に関する誘導電極6と吐出口31との間の距離は約3〜4mmとされ、導電性カーボン(好ましくは、アモルファスカーボンやグラッシカーボン等のガラス状カーボン)または導電性樹脂(例えば、導電性PEEKや導電性PTFE)により形成された誘導電極6と吐出部3とは電気的に絶縁されている。
As shown in FIG. 2, the induction electrode 6 is an annular plate-like member surrounding the
図1に示す基板処理装置1では、誘導電極6が基板処理装置1外の電源81に電気的に接続されることにより、導電性の接液部である洗浄液管32(図2参照)と誘導電極6との間に電位差が付与される。これにより、吐出部3の吐出口31近傍において洗浄液に電荷が誘導され、電荷が有する洗浄液の液滴が吐出部3から噴出される。
In the
次に、基板処理装置1による基板9の洗浄について説明する。図3は、基板9の洗浄の流れを示す図である。図1に示す基板処理装置1では、まず、基板9が基板保持部2のチャック21により保持された後、回転機構22のモータ222が駆動されて基板9の回転が開始される(ステップS11,S12)。
Next, cleaning of the substrate 9 by the
続いて、誘導電極6と吐出部3の洗浄液管32との間に電位差が付与されることにより、吐出部3の吐出口31近傍の部位(すなわち、洗浄液管32の先端部)に電荷が誘導される(ステップS13)。本実施の形態では、誘導電極6に対しておよそ−1000Vの電位が与えられることにより、吐出部3の吐出口31近傍にプラスの電荷が誘導される。
Subsequently, a potential difference is applied between the induction electrode 6 and the cleaning
次に、吐出部移動機構5が駆動されて吐出部3および誘導電極6の移動(すなわち、揺動)が開始される(ステップS14)。基板処理装置1では、吐出口31近傍に電荷が誘導された状態において、吐出部3に対して洗浄液および窒素ガスが供給されることにより、吐出口31近傍において洗浄液にプラスの電荷が誘導されるとともに洗浄液の微小な液滴が生成され、プラスの電荷が誘導された洗浄液の液滴が基板9の上面に向けて噴出(すなわち、吐出)されて基板9の洗浄が行われる(ステップS15)。
Next, the discharge unit moving mechanism 5 is driven to start the movement (ie, swing) of the
そして、吐出部3および誘導電極6が、回転する基板9の上方において、基板9の上面に向けて洗浄液を吐出しつつ、基板9の上面に平行に基板9の中心と周縁部との間において直線に近い円弧状に一定速度にて往復移動を繰り返すことにより、基板9の上面全体に対して洗浄液の液滴が噴射され、上面に付着しているパーティクル等の異物が除去される。基板処理装置1では、基板9に対する洗浄液の液滴の噴出が行われている間、誘導電極6による吐出口31近傍における洗浄液への電荷の誘導が並行して継続的に行われる。
The
基板9に対する洗浄液の液滴の噴射が継続された状態で、吐出部3の移動が所定の回数だけ行われて上面全体が洗浄されると、吐出部3からの洗浄液の吐出、および、吐出部3の基板9に対する相対移動が停止され、誘導電極6と洗浄液管32との間への電位差の付与(すなわち、吐出口31近傍への電荷の誘導)も停止される(ステップS16)。その後、基板9の回転を継続して基板9を乾燥させた後に基板9の回転が停止され(ステップS17)、基板9が基板処理装置1から搬出されて基板9に対する洗浄処理が終了する(ステップS18)。
When the
基板処理装置1では、基板9の上面に洗浄液の微小な液滴を高速にて衝突させることにより、上面に形成された微細なパターンを損傷することなく、上面に付着している有機物等の微小なパーティクルを効率良く除去することができる。
In the
図4.Aは、基板処理装置1による洗浄処理後の基板9の上面における電位分布を示す図である。図4.Bは、洗浄液として純水を用い、さらに、洗浄液に対する電荷誘導を行わずに洗浄処理を行った場合の、基板の上面における電位分布を示す図である。図4.Cは、洗浄液として炭酸ガス溶解水を用い、洗浄液に対する電荷誘導を行わずに洗浄処理を行った場合の、基板の上面における電位分布を示す図である。
FIG. A is a diagram showing a potential distribution on the upper surface of the substrate 9 after the cleaning process by the
図4.Bにおいて、帯電量(すなわち、電位の絶対値)が最も大きい基板9の中央部近傍における電位は約−13Vである。また、図4.Aおよび図4.Cにおいても、図中の上側がマイナスの電位を表す。なお、基板は洗浄前の状態ではほとんど帯電しておらず、上記電位は基板処理装置による洗浄処理により生じたものと考えられる。図4.Bおよび図4.Cに示すように、純水に比べて比抵抗が低い炭酸ガス溶解水を洗浄液として用いた場合、洗浄処理により生じる基板表面の帯電が低減される。 FIG. In B, the potential in the vicinity of the central portion of the substrate 9 having the largest charge amount (that is, the absolute value of the potential) is about −13V. In addition, FIG. A and FIG. Also in C, the upper side in the figure represents a negative potential. Note that the substrate is hardly charged in a state before cleaning, and the potential is considered to have been generated by the cleaning process by the substrate processing apparatus. FIG. B and FIG. As shown in C, when carbon dioxide-dissolved water having a specific resistance lower than that of pure water is used as the cleaning liquid, charging of the substrate surface caused by the cleaning process is reduced.
本実施の形態に係る基板処理装置1では、純水に比べて比抵抗が低い炭酸ガス溶解水を洗浄液として、さらに、電位差を付与せずに洗浄した場合の洗浄後の基板電位とは逆極性の電荷(すなわち、プラスの電荷)が誘導された洗浄液の液滴により基板9を洗浄することにより、図4.Aないし図4.Cに示すように、純水または炭酸ガス溶解水を洗浄液として用いた電荷誘導無しの洗浄に比べて、洗浄中および洗浄後における基板9の帯電(すなわち、洗浄処理による基板9の帯電)を抑制することができる。
In the
基板処理装置1では、吐出部3の吐出口31近傍に誘導電極6を設けることにより、洗浄液の液滴に対する電荷の誘導を、基板処理装置1の構造を簡素化しつつ容易に実現することができる。
In the
基板処理装置1では、また、基板9に対する洗浄が行われている間、吐出部3に対する電荷の誘導が継続的に行われることにより、基板9の帯電をより一層抑制することができる。さらに、誘導電極6が吐出口31の中心軸30を囲む円環状とされることにより、吐出口31からの洗浄液の吐出を妨げることなく、吐出口31近傍におよそ均等に電荷を誘導することができる。その結果、洗浄液の多数の液滴に対しておよそ均等に電荷を誘導することができ、基板9の表面全体において帯電をほぼ均等に抑制することができる。
In the
基板処理装置1では、洗浄液に溶解している炭酸ガスは、洗浄後の乾燥工程において基板9上から除去されるため、基板9のリンス処理が不要となり、基板9の洗浄処理を簡素化することができる。また、吐出部3として二流体ノズルを利用することにより、洗浄液の液滴を容易に生成することができるとともに、液滴の生成および噴出に係る機構を小型化することもできる。
In the
基板処理装置1では、炭酸ガス溶解水に代えて、キセノン(Xe)等の希ガスやメタンガス等のガスを純水に溶解させた液体が洗浄液として用いられてもよい。この場合も、洗浄液の比抵抗は純水に比べて低くなり、電荷が誘導された当該洗浄液の液滴により基板9を洗浄することにより、洗浄処理による基板9の帯電を抑制することができる。また、洗浄液に溶解しているガスは、洗浄後の乾燥工程において基板9上から除去されるため、基板9のリンス処理が不要となり、基板9の洗浄処理を簡素化することができる。
In the
次に、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。図5は、基板処理装置1aの構成を示す図である。図5に示すように、基板処理装置1aは、図1に示す気液混合器43および炭酸ガス供給管45に代えてミキシングバルブ43aおよび薬液供給管45aを備える。その他の構成は図1および図2と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
Next, a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the
本実施の形態では、薬液供給管45aから希塩酸がミキシングバルブ43aへと供給され、ミキシングバルブ43aにおいて純水に対して微量の希塩酸が混合されることにより、純水に比べて比抵抗が低い洗浄液が生成されて洗浄液供給部41を介して吐出部3に供給される。本実施の形態では、洗浄液の比抵抗は1×102Ωm以上4×103Ωm以下(より好ましくは、5×102Ωm以上4×103Ωm以下)とされる。
In the present embodiment, dilute hydrochloric acid is supplied from the chemical
基板処理装置1aによる基板9の洗浄の流れは、第1の実施の形態(図3参照)と同様であり、誘導電極6と吐出部3の洗浄液管32(図2参照)との間に電位を付与することにより、純水に比べて比抵抗が低い洗浄液に電荷を誘導し、当該洗浄液の液滴により基板9を洗浄することにより、純水等を洗浄液として用いた電荷誘導無しの洗浄に比べて、洗浄処理による基板9の帯電を抑制することができる。
The flow of cleaning the substrate 9 by the
基板処理装置1aでは、洗浄液の比抵抗が1×102Ωm以上(好ましくは、5×102Ωm以上)とされることにより、洗浄液の酸性が過剰に強くなることを防止し、洗浄液との接触による基板9の配線の損傷等の影響を防止することができる。また、洗浄液の比抵抗が4×103Ωm以下とされることにより、比抵抗が高い純水等による洗浄に比べて、基板9の帯電をより一層抑制することができる。
In the
基板処理装置1aでは、希塩酸に代えて、アンモニア溶液や過酸化水素水等の薬液を純水に僅かに混合した水溶液が洗浄液として利用されてもよい。
In 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、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
上記実施の形態に係る基板処理装置では、中心軸30方向に関する誘導電極6と吐出部3の吐出口31との間の距離は、現実的な電源を用いて吐出口31近傍に電荷誘導が可能な距離であれば、上記実施の形態にて示した距離と異なってよい。また、誘導電極6は、中心軸30方向において吐出部3の吐出口31の位置(すなわち、吐出口31の周囲)に配置されてもよい。
In the substrate processing apparatus according to the above-described embodiment, the distance between the induction electrode 6 in the direction of the
基板処理装置では、誘導電極の形状は必ずしも円環板状には限定されない。図6は、他の形状の誘導電極6aを備える基板処理装置の吐出部3近傍を示す縦断面図である。誘導電極6aは、吐出部3の吐出口31の中心軸30を中心とする環状であり、吐出口31の周囲を囲むとともに吐出口31の中心軸30に対して傾斜する傾斜面61を内側(すなわち、中心軸30側)に有する。傾斜面61は、吐出口31よりも基板9(図1参照)側において吐出口31の中心軸30上に頂点を有する円錐面の一部であり、当該円錐面の母線と中心軸30とのなす角度は45°とされる。また、傾斜面61の外側のエッジ611の中心軸30方向における位置は、吐出口31の中心軸30方向における位置に一致する。
In the substrate processing apparatus, the shape of the induction electrode is not necessarily limited to an annular plate shape. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the vicinity of the
誘導電極6aを上記の形状とすることにより、中心軸30を含む面による誘導電極6aの傾斜面61の任意の断面において、中心軸30に垂直な方向に関する中心軸30と傾斜面61との間の距離が、吐出部3と基板9の上面との間にて、吐出口31に近づくほど長くなる。これにより、吐出口31に近接した位置における誘導電極6の面積を大きくすることができるため、洗浄液に効率良く電荷を誘導することができる。また、傾斜面61が円錐面の一部とされることにより、傾斜面61を切削等により容易に形成することができる。
By forming the
誘導電極との間に電位差が付与される吐出部3の接液部は、必ずしも洗浄液管32に設けられる必要はなく、例えば、洗浄液供給部41が導電線82を介して接地されてもよい。また、誘導電極と吐出部3側の接液部との間への電位差の付与は、例えば、誘導電極を接地して接液部を電源81に接続することにより行われてもよく、電源81の両極をそれぞれ、誘導電極および接液部に接続することにより行われてもよい。ただし、基板処理装置の構造の簡素化の観点からは、上記実施の形態のように、接液部が接地され、誘導電極が電源81に接続されることが好ましい。
The liquid contact portion of the
第1の実施の形態に係る基板処理装置1では、炭酸ガス溶解水を生成する気液混合器43は必ずしも設けられる必要はなく、他の装置にて生成された炭酸ガス溶解水が洗浄液として吐出部3に供給されてもよい。第2の実施の形態に係る基板処理装置1aでも同様に、ミキシングバルブ43aは必ずしも設けられる必要はなく、他の装置にて生成された洗浄液が吐出部3に供給されてもよい。
In the
吐出部3は、必ずしも内部混合型の二流体ノズルには限定されず、例えば、洗浄液とキャリアガスとを吐出部の外部に個別に噴出し、吐出口31近傍にて混合することにより洗浄液の液滴を生成する外部混合型の二流体ノズルであってもよい。また、基板処理装置では、他の装置にて生成された洗浄液の液滴が吐出部3に供給され、当該液滴が吐出部3からキャリアガスと共に噴出されてもよく、吐出部3に洗浄液のみが供給されて液滴として噴出されてもよい。
The
基板処理装置では、吐出部3から必ずしも洗浄液の液滴が吐出される必要はなく、例えば、柱状の流れにて洗浄液が吐出されて基板9の洗浄が行われてもよく、また、超音波が付与された洗浄液が吐出されて基板9の洗浄が行われてもよい。なお、上述のように、基板処理装置は、基板9の洗浄による帯電を抑制することができるため、液柱による洗浄よりも基板9の帯電量が大きくなる液滴による洗浄に特に適している。
In the substrate processing apparatus, the droplets of the cleaning liquid do not necessarily have to be discharged from the
上記実施の形態に係る基板処理装置では、洗浄により生じる基板の電位の極性および帯電量は、基板の種類(例えば、半導体基板の上面における絶縁膜の種類や配線金属の種類、およびそれらの組み合わせ)によって異なるため、基板処理装置において誘導電極と吐出部3との間に付与される電位差は、基板の種類に合わせて様々に変更される。例えば、基板上にレジスト膜が形成されている場合、洗浄により基板の上面がプラスに帯電するため、誘導電極にはプラスの電圧がかけられ、洗浄液にマイナスの電荷が誘導される。
In the substrate processing apparatus according to the above embodiment, the polarity of the potential of the substrate and the amount of charge generated by the cleaning are determined depending on the type of the substrate (for example, the type of insulating film and the type of wiring metal on the upper surface of the semiconductor substrate, and combinations thereof). Therefore, the potential difference applied between the induction electrode and the
上記実施の形態に係る基板処理装置は、基板の洗浄以外の様々な処理に利用されてもよく、例えば、薬液洗浄された後の基板のリンス処理に利用されてもよい。この場合、純水等のリンス液が基板に供給される処理液として用いられる。また、基板処理装置は、プリント配線基板やフラットパネル表示装置に使用されるガラス基板等、半導体基板以外の様々な基板の処理に利用されてよい。 The substrate processing apparatus according to the above embodiment may be used for various processes other than the cleaning of the substrate. For example, the substrate processing apparatus may be used for a rinsing process of the substrate after the chemical solution cleaning. In this case, a rinsing liquid such as pure water is used as a processing liquid supplied to the substrate. Further, the substrate processing apparatus may be used for processing various substrates other than the semiconductor substrate such as a glass substrate used for a printed wiring board or a flat panel display device.
1,1a 基板処理装置
3 吐出部
6,6a 誘導電極
9 基板
31 吐出口
32 洗浄液管
41 洗浄液供給部
S11〜S18 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
純水に炭酸ガスを溶解させた処理液を基板の主面に向けて吐出する吐出部と、
前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、
前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate,
A discharge unit that discharges a treatment liquid in which carbon dioxide gas is dissolved in pure water toward the main surface of the substrate;
A processing liquid supply section for guiding the processing liquid to the discharge section;
Disposed in the vicinity of or at the position of the discharge port of the discharge unit while being electrically insulated from the discharge unit, a potential difference is applied between the discharge unit or the conductive liquid contact part of the processing liquid supply unit. An induction electrode that induces an electric charge in the treatment liquid in the vicinity of the discharge port,
A substrate processing apparatus comprising:
前記処理液の比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下であることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus is characterized in that the specific resistance of the treatment liquid is 1 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less.
比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下の処理液を基板の主面に向けて吐出する吐出部と、
前記吐出部に前記処理液を導く処理液供給部と、
前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置され、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差が付与されることにより前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する誘導電極と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate,
A discharge unit that discharges a treatment liquid having a specific resistance of 1 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less toward the main surface of the substrate;
A processing liquid supply section for guiding the processing liquid to the discharge section;
Disposed in the vicinity of or at the position of the discharge port of the discharge unit while being electrically insulated from the discharge unit, a potential difference is applied between the discharge unit or the conductive liquid contact part of the processing liquid supply unit. An induction electrode that induces an electric charge in the treatment liquid in the vicinity of the discharge port,
A substrate processing apparatus comprising:
前記処理液の比抵抗が5×102Ωm以上4×103Ωm以下であることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein
The substrate processing apparatus is characterized in that the specific resistance of the treatment liquid is 5 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less.
前記処理液が、純水にガスを溶解させた液体であることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3 or 4, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the processing liquid is a liquid obtained by dissolving a gas in pure water.
前記吐出部が、前記処理液の液滴を前記基板に向けて噴出することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The substrate processing apparatus, wherein the discharge unit ejects droplets of the processing liquid toward the substrate.
前記吐出部が、前記処理液とキャリアガスとを前記吐出部の内部または前記吐出口近傍にて混合することにより前記処理液の前記液滴を生成することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 6,
The substrate processing apparatus, wherein the discharge unit generates the droplets of the processing liquid by mixing the processing liquid and a carrier gas in the discharge unit or in the vicinity of the discharge port.
a)純水に炭酸ガスを溶解させた処理液を処理液供給部に接続された吐出部から基板の主面に向けて吐出する工程と、
b)前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置された誘導電極と、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差を付与することにより、前記a)工程と並行して前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate,
a) discharging a treatment liquid obtained by dissolving carbon dioxide gas in pure water from a discharge unit connected to the treatment liquid supply unit toward the main surface of the substrate;
b) Inductive electrodes arranged in the vicinity of or at the position of the discharge port of the discharge unit while being electrically insulated from the discharge unit, and a conductive liquid contact portion of the discharge unit or the processing liquid supply unit Inducing a charge in the treatment liquid in the vicinity of the discharge port in parallel with the step a) by applying a potential difference between
A substrate processing method comprising:
a)比抵抗が1×102Ωm以上4×103Ωm以下の処理液を処理液供給部に接続された吐出部から基板の主面に向けてを吐出する工程と、
b)前記吐出部と電気的に絶縁されつつ前記吐出部の吐出口近傍または前記吐出口の位置に配置された誘導電極と、前記吐出部または前記処理液供給部の導電性の接液部との間に電位差を付与することにより、前記a)工程と並行して前記吐出口近傍において前記処理液に電荷を誘導する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate by supplying a processing liquid to the substrate,
a) discharging a treatment liquid having a specific resistance of 1 × 10 2 Ωm or more and 4 × 10 3 Ωm or less from a discharge part connected to the treatment liquid supply part toward the main surface of the substrate;
b) Inductive electrodes arranged in the vicinity of or at the position of the discharge port of the discharge unit while being electrically insulated from the discharge unit, and a conductive liquid contact portion of the discharge unit or the processing liquid supply unit Inducing a charge in the treatment liquid in the vicinity of the discharge port in parallel with the step a) by applying a potential difference between
A substrate processing method comprising:
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JP2014192499A (en) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Toppan Printing Co Ltd | Washing apparatus and washing method |
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- 2006-05-24 JP JP2006144433A patent/JP2007317792A/en active Pending
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