JP3615124B2

JP3615124B2 - Substrate processing equipment

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Publication number: JP3615124B2
Application number: JP2000190682A
Authority: JP
Inventors: 雅洋基村
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2000-06-26
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2020-06-26
Also published as: JP2002009034A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等に対して洗浄等の所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、基板の一種であるウエハに対して、薬液によるエッチング処理、純水による洗浄処理、薬液による洗浄処理、純水による洗浄処理、及び乾燥処理という各処理が順次行われて、一連の基板処理が実行されている。
【０００３】
かかる一連の基板処理の実行をするために、従来の基板処理装置は、ウエハに対して薬液によるエッチング処理を行うエッチング処理槽、ウエハに対して純水による洗浄処理を行うための第１純水処理槽、ウエハに対して薬液による薬液処理を行う薬液処理槽、ウエハに対して純水よる洗浄処理を行うための第２純水処理槽及びウエハに対して乾燥処理を行う乾燥処理部をそれぞれ備えている。最初に、エッチング処理槽では、フッ酸（ＨＦ）等の薬液にウエハを浸漬させてウエハのエッチング処理を行う。次に、第１純水処理槽では、純水にウエハを浸漬させてウエハの洗浄処理（純水洗浄）を行う。次に、薬液処理槽では、薬液にウエハを浸漬させてウエハの薬液処理（薬液洗浄）を行う。次に、第２純水処理槽では、再度純水にウエハを浸漬させてウエハの洗浄処理（純水洗浄）を行う。最後に、乾燥処理部では薬液処理及び純水処理の終了したウエハの乾燥処理を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来から、エッチング処理槽によるエッチング処理と第１純水処理槽による純水処理とが終了した時点で、ウエハに付着するパーティクルが増加するという問題がある。特に、ベアウエハと酸化膜ウエハとが鏡面対向に配置して処理を行う場合、ウエハに付着するパーティクルの増加が顕著であった。
【０００５】
そのため、従来技術の基板処理装置のように、エッチング処理槽及び第１純水処理槽の後に、薬液にウエハを浸漬させてウエハの薬液処理を行う薬液処理槽を別途設けなければならず、洗浄処理にコストがかかるという問題があった。また、エッチング処理槽から第１純水処理槽へのウエハの搬送スピードを遅くすれば、ある程度ウエハに付着するパーティクルを減少させることはできるが、これはかえって、エッチングの均一性が悪くなるという別の問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、純水が貯溜された処理槽での洗浄処理後の基板へのパーティクルの付着を抑制し、基板処理装置の洗浄処理に要するコストを抑制する基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１に記載の基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、純水を貯溜し、基板を洗浄するための処理槽と、純水の貯溜された前記処理槽に、純水に不溶でかつシリコーンを含有する流体を供給する供給手段と、前記処理槽内へ基板を搬入する搬入手段と、前記処理槽内の純水に浸漬された基板を前記処理槽から搬出する搬出手段と、を備え、前記供給手段は基板の搬入に先立って前記流体を供給することにより前記処理槽内の純水の水面に第１のシリコーン液層を形成し、前記搬入手段は前記第１のシリコーン液層を通過させて前記基板を前記処理槽内に搬入し、前記供給手段は基板の搬出に先立って前記流体を供給することにより前記処理槽内の純水の水面に第２のシリコーン液層を形成し、前記搬出手段は前記第２のシリコーン液層を通過させて、前記処理槽内の純水に浸漬された前記基板を搬出する、ことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の基板処理装置は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記供給手段が、前記第１のシリコーン液層の形成後も前記搬入手段による基板の搬入が完了するまで前記流体の供給を継続することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の基板処理装置は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記供給手段が前記第２のシリコーン液層の形成後も前記搬出手段による基板の搬出が完了するまで前記流体の供給を継続することを特徴とする基板処理装置。
【００１３】
請求項４に記載の基板処理装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記搬入手段により前記処理槽へ基板を搬入する際、および前記搬出手段により前記処理槽から基板を搬出する際に、前記処理槽内の純水及びシリコーン層に超音波振動を付与する超音波振動付与手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項５に記載の基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、薬液を貯溜し、基板を処理するための第１処理槽と、純水を貯溜し、基板を洗浄するための第２処理槽と、純水の貯溜された前記第２処理槽に、純水に不溶でかつシリコーンを含有する流体を供給する供給手段と、前記第１処理槽において薬液により処理された基板を前記第２処理槽内へ基板を搬入する搬入手段と、前記第２処理槽内の純水に浸漬された基板を前記第２処理槽から搬出する搬出手段と、を備え、前記供給手段は基板の搬入に先立って前記流体を供給することにより前記第２処理槽内の純水の水面に第１のシリコーン液層を形成し、前記搬入手段は前記第１のシリコーン液層を通過させて前記基板を前記第２処理槽内に搬入し、前記供給手段は基板の搬出に先立って前記流体を供給することにより前記第２処理槽内の純水の水面に第２のシリコーン液層を形成し、前記搬出手段は前記第２のシリコーン液層を通過させて、前記第２処理槽内の純水に浸漬された前記基板を搬出する、ことを特徴とするものである。
【００１６】
なお、請求項５に記載における第１処理槽での基板の処理としては、フッ酸等の薬液によるエッチング処理が考えられる。
【００１７】
請求項６に記載の基板処理装置は、請求項５に記載の基板処理装置において、前記供給手段が前記第２のシリコーン液層の形成後も前記搬入手段による基板の搬入が完了するまで前記流体の供給を継続することを特徴とするものである。
【００１８】
請求項７に記載の基板処理装置は、請求項５または請求項６に記載の基板処理装置において、前記供給手段が前記第２のシリコーン液層の形成後も前記搬出手段による基板の搬出が完了するまで前記流体の供給を継続することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項８に記載の基板処理装置は、請求項５ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置において、前記搬入手段により前記第２処理槽へ基板を搬入する際、および前記搬出手段により前記第２処理槽から基板を搬出する際に、前記第２処理槽内の純水及びシリコーン層に超音波振動を付与する超音波振動付与手段をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
請求項９に記載の基板処理装置は、請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の基板処理装置において、純水を貯溜し、基板を洗浄するための第３処理槽をさらに備え、前記搬出手段により前記第２処理槽から搬出された基板を前記第３処理槽へ搬入させて基板の洗浄を行うことを特徴とするものである。
【００２３】
請求項１０に記載の基板処理装置は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記搬入手段と前記搬出手段が、基板の搬入と基板の搬出とを行う兼用の搬出入手段であることを特徴とするものである。
【００２４】
請求項１１に記載の基板処理装置は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、前記流体が、シリコーンのみによって構成されていることを特徴とするものである。
【００２５】
請求項１２に記載の基板処理装置は、請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、前記流体が、シリコーン及び１０体積％以下の水溶性溶剤を含むことを特徴とするものである。
【００２６】
請求項１３に記載の基板処理装置は、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の基板処理装置において、前記シリコーンが、低分子シリコーンであることを特徴とするものである。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る基板処理装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。この基板処理装置は、大別して基板の一種であるウエハＷにフッ酸（ＨＦ）等の薬液によりエッチング処理を行うエッチング処理部１０と、ウエハＷに純水とシリコーンを含む流体（本実施の形態では液体）により洗浄を行う第１純水処理部２０と、ウエハＷに純水により洗浄を行う第２純水処理部３０と、エッチング処理部１０の上方の位置Ｐ１から第１純水処理部２０の上方の位置Ｐ２へ（図１の矢印Ａ）、また第１純水処理部２０の上方の位置Ｐ２から第２純水処理部３０の上方の位置Ｐ３（図１の矢印Ｂ）へとウエハＷの搬送を行う搬送部４０と、を備えている。エッチング処理部１０と、第１純水処理部２０と、第２純水処理部３０とは横方向に一列に隣接させて並べて配置されており、各処理部１０、２０、３０の上方に搬送部４０が配置されている。
【００２９】
エッチング処理部１０には、ウエハＷをフッ酸（エッチング液）に浸漬させて、ウエハＷにエッチング処理を行うためのエッチング処理槽１１と、エッチング処理槽１１内へフッ酸を供給する２つのフッ酸供給ノズル１２とが設けられている。それぞれのフッ酸供給ノズル１２は、その長手方向が略水平に、かつ相互に平行になるように設けられているとともに、第１純水処理部１０の外部に設けられたフッ酸供給源１３と配管１４を介して接続されている。なお、エッチング処理槽は、本発明の第１処理槽に相当する。
【００３０】
フッ酸供給ノズル１２から供給されたフッ酸はエッチング処理槽１１内部に貯溜され、やがてエッチング処理槽１１から溢れ出る。エッチング処理槽１１から溢れ出たフッ酸は、エッチング処理槽１１の外周部に形成された回収部１５へ流れ込む。回収部１５は図外の排出機構に接続されており、回収部１５に流れ込んだフッ酸が排出機構を経て基板処理装置外部へ排出される。
【００３１】
また、エッチング処理部１０の上方の位置Ｐ１（搬送部４０内）とエッチング処理槽１１との間でウエハＷを搬送するリフターＬＨ１が設けられている。このリフターＬＨ１は、リフターアーム１６を鉛直方向（矢印Ｃ）に昇降させる機能を有している。リフタアーム１６には、３本の保持棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃがその長手方向が略水平（２本のフッ酸供給ノズル１２と略平行）となるように固設されており、３本の保持棒１６ａ、１６ｂ、１６ｃのそれぞれには、ウエハＷの外縁部が嵌まり込んで、ウエハＷを起立姿勢にて保持する複数の保持溝（図示省略）が所定間隔に配列して設けられている。
【００３２】
第２純水処理部３０には、ウエハＷを純水へ浸漬させてウエハＷに純水洗浄処理を行うための第２純水処理槽３１と、第２純水処理槽３１内へ純水を供給する２つの第２純水供給ノズル３２と、２つの第２窒素ガス供給ノズル３６とが設けられている。それぞれの第２窒素ガス供給ノズル３６は、中空の円筒形状でありその長手方向が略水平に、かつ相互に平行になるように設けられている。この第２窒素ガス供給ノズル３６は窒素ガス供給源３８に配管３７を介して接続されている。第２窒素ガス供給ノズル３６から、第２純水処理部３０内に窒素ガス（Ｎ_２ガスが供給される。なお、第２純水処理槽３１は、本発明の第３処理槽に相当する。
【００３３】
また、それぞれの第２純水供給ノズル３２は、その長手方向が略水平に、かつ相互に平行になるように設けられているとともに、第２純水処理部３０の外部に設けられた純水供給源３３と配管３４を介して接続されている。
【００３４】
第２純水供給ノズル３２から供給された純水は、第２純水処理槽３１内部に貯溜され、やがて第２純水処理槽３１から溢れ出る。第２純水処理槽３１から溢れ出た純水は、第２純水処理槽３１の外周部に形成された回収部３５へ流れ込む。回収部３５は図外の排出機構に接続されており、回収部３５に流れ込んだ純水が排出機構を経て基板処理装置外部へ排出される。
【００３５】
また、第２純水処理部３０の上方の位置Ｐ３（搬送部４０内）と第２純水処理槽３１との間でウエハＷを搬送するリフターＬＨ３が設けられている。このリフターＬＨ３は、リフターアーム３９を鉛直方向（図１の矢印Ｅ）に昇降させる機能を有している。リフタアーム３９には、３本の保持棒３９ａ、３９ｂ、３９ｃがその長手方向が略水平（２本の第２純水供給ノズル３２と略平行）となるように固設されており、３本の保持棒３９ａ、３９ｂ、３９ｃのそれぞれには、ウエハＷの外縁部が嵌まり込んで、ウエハＷを起立姿勢にて保持する複数の保持溝（図示省略）が所定間隔に配列して設けられている。
【００３６】
搬送部４０には、搬送ロボット４１が設けられており、この搬送ロボット４１には、ウエハＷを保持するための２つの保持部４１１、４１２を備えている。搬送ロボット４１は、保持部４１１、４１２にウエハＷを保持した状態で、矢印Ａに示すように、エッチング処理部１０の上方の位置Ｐ２から第１純水処理部２０の上方の位置Ｐ２（搬送部４０内）へ移動するとともに、矢印Ｂに示すように、第１純水処理部２０の上方の位置Ｐ２から第２純水処理部３０の上方の位置Ｐ３（搬送部４０内）へ移動する。
【００３７】
次に、第１純水処理部２０について説明する。図２は第１純水処理部の全体構成を示す図であり、図３は第１純水処理部の平面図であり、図４は第１純水処理部の平面図である。
【００３８】
この第１純水処理部２０は、大別して、ウエハＷに洗浄処理を行う、本発明の処理槽に相当する、あるいは第２処理槽に相当する第１純水処理槽２１と、この第１純水処理槽２１に種々の流体を供給する機構とを備えている。この第１純水処理槽２１は、蓋（図示省略）を閉じることによって内部を密閉空間とすることができる筐体である。第１純水処理槽２１へのウエハＷの搬出入は、その蓋を開放した状態において行われる。
【００３９】
第１純水処理槽２１は、第１純水処理部２０の内部に固定配置されている。第１純水処理槽２１は、純水を貯溜し、その純水にウエハＷを浸漬することによってウエハＷを洗浄するための洗浄槽である。第１純水処理槽２１の内側底部には、２つの純水供給ノズル２２が配置されている。それぞれの純水供給ノズル２２は、その長手方向が略水平に、かつ相互に平行となるように設けられているとともに、第１純水処理部２０の外部に設けられた純水供給源２３が配管２４を介して接続されている。
【００４０】
また、それぞれの純水供給ノズル２２には、複数の吐出孔２２ａが設けられている（図４参照）。純水供給源２３から供給された新鮮な純水は配管２４を流れて純水供給ノズル２２に到達し、純水供給ノズル２２の吐出孔２２ａから第２純水処理槽２１へ供給される。なお、吐出孔２２ａは、斜め上方に向けて形成されており、純水供給ノズル２２から供給される純水は斜め上方に向けて（第２純水処理槽２１の中心部近傍へ向けて）供給される。
【００４１】
純水供給ノズル２２の吐出孔２２ａから供給された純水は、第１純水処理槽２１の内部に貯溜され、やがて第１純水処理槽２１の上端部から溢れ出る。第１純水処理槽２１の上端部から溢れ出た純水は、回収部２５へ流れ込む（図２参照。なお、図３及び図４では図示の便宜上回収部２５の記載を省略する）。回収部２５は、図外の排水機構に接続されており、回収部２５に流れ込んだ純水は排水機構を経て第１純水処理部２０外へ排出される。
【００４２】
また、第１純水処理部２０の内部であって、第１純水処理槽２１の外側には、外槽２６が設けられている。外槽２６は、例えばステンレス製の容器であり、その外側底部には超音波振動子を有する超音波振動源２７が付設されている。そして、外槽２６と第１純水処理槽２１との間は伝播水ＤＴで満たされている。これによって、超音波振動源２７からメガヘルツ帯の超音波振動が、伝播水ＤＴを介して第１純水処理槽２１に伝達され、さらに第１純水処理槽２１をその内部に浸漬されているウエハＷにも付与される。
【００４３】
ここで、超音波振動源２７を直接第１純水処理槽２１に直接付設しないのは、第１純水処理槽２１が石英製であるため、直接超音波振動源２７を接触させることができないためである。また、超音波振動源２７からの超音波振動がメガヘルツ帯に限定されるものではないのはもちろんである。なお、超音波振動源２７は、本発明の超音波振動付与手段に相当する。
【００４４】
また、第１洗浄処理部２０の内部には、リフターＬＨ２が設けられている。リフターＬＨ２は、リフターアーム２８を鉛直方向（図１及び図２の矢印Ｄ）に昇降させる機能を有している。リフターアーム２８には、３本の保持棒２８ａ、２８ｂ、２８ｃがその長手方向が略水平（２本の純水供給ノズル２２と平行）となるように固設されており、３本の保持棒２８ａ、２８ｂ、２８ｃのそれぞれにはウエハＷの外縁部が嵌まり込んでウエハＷを起立姿勢にて保持する複数の保持溝（図示省略）が所定の間隔に配列して設けられている。
【００４５】
このような構成により、リフターＬＨ２は、３本の保持棒２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって相互に平行に積層配列させて保持された複数のウエハＷを第１純水処理槽２１に貯溜された純水に浸漬する位置とその純水から引き上げた位置との間で昇降させることができる。なお、リフターＬＨ２には、リフターアーム２８を昇降させる機構として、ボールネジを用いた送りネジ機構やプーリとベルトを用いたベルト機構等種々の機構を採用することができる。
【００４６】
また、第１純水処理部２０の内部には、２本の流体供給ノズル５０及び２本の第１窒素ガス供給ノズル６０が設けられている。２本の流体供給ノズル５０及び２本の第１窒素ガス供給ノズル６０は、いずれも長手方向を略水平方向に、かつ相互に平行にして（リフターＬＨ２の３本の保持棒２８ａ、２８ｂ、２８ｃと平行）配置された中空の円筒形状の部材である。流体供給ノズル５０には複数の吐出孔５０ａが形成され、第１窒素ガス供給ノズル６０には、複数の吐出孔６０ａが形成されている（図４参照）。
【００４７】
ここで、流体供給ノズル５０に設けられた複数の吐出孔５０ａは、その吐出方向が略水平方向になるように形成されている。一方、第１窒素ガス供給ノズル６０に設けられた吐出孔６０ａは、その吐出方向が斜め下方を向くように形成されている。そして、吐出孔５０ａは、リフターＬＨ２の３本の保持棒２８ａ、２８ｂ、２８ｃによって相互に平行に配列保持された複数のウエハＷにそれぞれの間に位置するように形成されている（図４参照）。
【００４８】
流体供給ノズル５０には、第１純水処理部２０外部に設けられた流体供給機構から流体（液体シリコーン）が送給される。かかる流体供給機構は、流体タンク５１と、送給ポンプ５２と、配管５３とによって構成されている。この流体タンク５１には液体シリコーンが貯溜されている。
【００４９】
シリコーンは、主鎖（Ｓｉ−Ｏ）_Ｘとなる鎖状オルガノポリシロキサンの総称であるが、重合度によって、液状、グリース状、ゴム状、樹脂状のものがある。本発明に係る基板処理装置において使用されるシリコーンは、重合度の低い液状（粘液の低い）の低分子シリコーンである。低分子シリコーンの構造式を以下に示す。
【００５０】
【化１】

【００５１】
本発明における低分子シリコーンとは、２量体から５量体まで（ｎが２から５）のものであり、本発明の実施の形態のシリコーンでは、２量体を用いている。本発明における低分子シリコーンの重合度を２量体から５量体までのものに限定するのは、この範囲であれば粘性の低い液状態となるため、送給ポンプ５２がシリコーンを流体として供給しやすいためである、なお、「低分子シリコーン」というときには、特に明記しない限り２量体から５量体までのものを示している。
【００５２】
流体タンク５１に貯溜されている液体シリコーンは、送給ポンプ５２によって配管５３を介して流体供給ノズル５０へ送給される。流体供給ノズル５０へ送給された液体シリコーンは、流体供給ノズル５０の吐出孔５０ａからミスト状態にて第１純水処理槽２１へ供給される。なお、本発明の実施の形態においては、流体タンク５１に液体シリコーンのみが貯溜されており、流体はシリコーンのみによって構成されている。
【００５３】
なお、第１純水処理槽２１に供給されたシリコーンの挙動については後述するが、シリコーンは非水溶性であって水よりも比重が小さいため、第１純水処理槽２１中に貯溜されている純水の表面に薄いシリコーンの液層を形成する。
【００５４】
一方、第１窒素ガス供給ノズル６０には、第１純水処理部２０の外部に設けられた窒素ガス供給源６２から窒素ガスが供給される。窒素ガス供給源６２は、配管６３を介して第１窒素ガス供給ノズル６０と接続されている。また、配管６３が配設されている経路の途中には、ヒータ６４が設けられている。窒素ガス供給源６２から送り出された窒素ガスは、配管６３を通過し、その途中においてヒータ６４によって加熱された後、第１窒素ガス供給ノズル６０に到達し、第１窒素ガス供給ノズル６０の吐出孔６０ａから斜め下方へ向けて吐出される。
【００５５】
次に、図５及び図６に基づいて、本発明に係る基板処理装置の処理動作について説明する。
【００５６】
まず、ウエハＷに対するエッチング処理を行う（ステップＳ１）。なお、このステップＳ１のエッチング処理では、まず、搬送部４０にあるリフターＬＨ１が、ウエハＷを保持した状態で搬送部４０からエッチング処理部１０内へ移動して、ウエハＷのエッチング処理部１０への搬入を開始する（図１の矢印Ｂ）。Ｐ１の位置からリフターＬＨ１が下降していくと、ウエハＷがエッチング処理槽１１のフッ酸（エッチング液）に浸漬され、ウエハＷのエッチング槽１１への搬入が完了する。
【００５７】
エッチング槽１１へのウエハＷの搬入が完了すると、ウエハＷに対するエッチング処理が行われる。このエッチング処理は、相互に間隔を隔てて積層配列された複数のウエハＷがリフタ−ＬＨ１により保持されてエッチング槽１１のフッ酸に浸漬させることによって進行する。そして、所定の時間経過すると、リフタ−ＬＨ１は、ウエハＷを保持した状態でエッチング槽１１のフッ酸から引き上げられ、エッチング処理部１０からウエハＷは搬出される（図１の矢印Ｃ）。以上により、ステップＳ１における、エッチング処理部１０でのウエハＷに対するエッチング処理は終了する。
【００５８】
次に、Ｐ１の位置において、ウエハＷがリフターＬＨ１から搬送ロボット４１へ渡され、搬送ロボット４１の保持部４１１、４１２がウエハＷを保持した状態で、搬送ロボット４１は、図１の矢印Ａに示すように、Ｐ１の位置からＰ２の位置へ移動する（ステップＳ２）。Ｐ２の位置において、ウエハＷが搬送ロボット４１から、第１洗浄処理部２０のリフターＬＨ２（図２）へ渡される。
【００５９】
次に、ウエハＷに対する第１純水処理を行う（ステップＳ３）。第１純水処理の処理動作について図６に基づいて説明する。
【００６０】
まず、流体供給ノズル５０からシリコーンの供給を開始する（ステップＳ３０）。シリコーンの供給が開始されると、シリコーンがミスト状に第１純水処理槽２１へ供給される。シリコーンは、非水溶性であって水より比重が小さいため、供給されたシリコーンは純水と完全に分離し、第１純水処理槽２１に貯溜されている純水の水面に薄い液体シリコーン層が形成される。
【００６１】
次に、シリコーンの供給を継続するか否かを判断する（ステップＳ３１）。ここでシリコーンの供給を継続すると判断した場合、まず、超音波振動源２７を「ＯＮ」にする（ステップＳ３１−１）。これにより、超音波振動源２７からメガヘルツ帯の超音波振動が、伝播水ＤＴを介して第１純水処理槽２１内の純水に伝達されると同時に、純水の水面に形成された液体シリコーン層にも伝達される。
【００６２】
そして、ウエハＷを保持した状態で、リフターＬＨ２が搬送部４０のＰ２の位置から第１純水処理部２０内へ移動して、第１純水処理部２０へのウエハＷの搬入を開始する（ステップＳ３１−２）。リフターＬＨ２が下降していくと、ウエハＷに対して液体供給ノズル５０からシリコーンが供給され、さらにウエハＷがエッチング処理槽１１の液体シリコーン層を通過して第１純水処理槽２１の純水内へ浸漬され、ウエハＷの第１純水処理槽２１内への搬入が完了する（ステップＳ３１−３）。このとき、ウエハＷにパーティクルが付着していても液体シリコーン層の形成された気液界面に通過時に、パーティクルがウエハＷから離れてしまう。ステップＳ３１−３のウエハＷの搬入が完了すると、流体供給ノズル５０からのシリコーンの供給を停止する（ステップＳ３１−４）。
【００６３】
一方、ステップＳ３１において、シリコーンの供給を継続しないと判断した場合、流体供給ノズル５０からのシリコーンの供給を停止する（ステップＳ３１−５）。そして、超音波振動源２７を「ＯＮ」にする（ステップＳ３１−６）。これにより、超音波振動源２７からメガヘルツ帯の超音波振動が、伝播水ＤＴを介して第１純水処理槽２１内の純水に伝達されると同時に、純水の水面に形成された液体シリコーン層にも伝達される。
【００６４】
そして、ウエハＷを保持した状態で、リフターＬＨ２が搬送部４０のＰ２の位置から第１純水処理部２０内へ移動して、第１純水処理部２０へのウエハＷの搬入を開始する（ステップＳ３１−７）。リフターＬＨ２が下降していくと、ウエハＷが第１純水処理槽２１の液体シリコーン層を通過して第１純水処理槽２１の純水内へ浸漬され、ウエハＷの第１純水処理槽２１への搬入が完了する（ステップＳ３１−８）。このとき、ウエハＷにパーティクルが付着していても液体シリコーン層の形成された気液界面に通過時には、パーティクルがウエハＷから離れてしまう。
【００６５】
ステップＳ３１−４、またはステップＳ３１−８が終了すると、超音波振動源２７を「ＯＦＦ」にする（ステップＳ３２）。
【００６６】
次に、ウエハＷに対する純水による洗浄処理（水洗処理）が行われる（ステップＳ３３）。水洗処理は、相互に間隔を隔てて積層配列された複数のウエハＷがリフターＬＨ２により保持されて第１純水処理槽２１中の純水に浸漬することによって進行する。このとき、純水供給ノズル２２から純水が供給され、第１純水処理槽２１の上端部から常に純水が溢れ出る状態になっている（いわゆる、アップフロー処理）。このようにしてパーティクル等の汚染物質がウエハＷから剥離して第１純水処理槽２１の外部に排出されることにより、ウエハＷの洗浄が行われる。なお、第１純水処理槽２１から溢れ出た使用済みの純水は、回収部２５に流れ込んで回収され、第１洗浄処理部２０の外部へ排出される。
【００６７】
ステップＳ３３において、所定時間の水洗処理が終了すると、流体供給ノズル５０からシリコーンの供給を開始する（ステップＳ３４）。シリコーンの供給が開始されると、シリコーンがミスト状に第１純水処理槽２１へ供給される。シリコーンは、非水溶性であって水より比重が小さいため、供給されたシリコーンは純水と完全に分離し、第１純水処理槽２１に貯溜されている純水の水面に薄い液体シリコーン層が形成される。
【００６８】
次に、シリコーンの供給を継続するか否かを判断する（ステップＳ３５）。ここで、シリコーンの供給を継続すると判断した場合、超音波振動源２７を「ＯＮ」にする（ステップＳ３５−１）。これにより、超音波振動源２７からメガヘルツ帯の超音波振動が、伝播水ＤＴを介して第１純水処理槽２１内の純水に伝達されると同時に、純水の水面に形成された液体シリコーン層にも伝達される。
【００６９】
そして、ウエハＷを保持した状態で、リフターＬＨ２が第１純水処理槽２１から上昇して、ウエハＷの搬出を開始する（ステップＳ３５−２）。リフターＬＨ２によるウエハＷの引き上げ時に、シリコーンの液層は純水とともに第１純水処理槽２１の上端部から流れ出るものの、シリコーンが流体供給ノズル５０から絶えず供給され続けているため、第１純水処理槽２１に貯溜されている純水の水面には、常にシリコーン層が形成されている。したがって、リフターＬＨ２によって引き上げられる複数のウエハＷは、純水の水面に形成されたシリコーン層を通過するとともに、シリコーンがウエハＷへ供給されることになる。そして、第１純水処理層２１中の純水、その純水水面に形成されたシリコーン層、及び引き上げられつつあるウエハＷのいずれに対しても、超音波振動源２７によって伝播水ＤＴを介して超音波振動が付与されることになる。
【００７０】
リフターＬＨ２の上昇により引き上げられつつあるウエハＷは上端から順にシリコーン層を通過することになる。ウエハＷが純水中にあるときは、ウエハＷの表面は当然水に接している。そして、ウエハＷがシリコーン層を通過するときに、シリコーン層を構成するシリコーンの液体がウエハＷの表面に接触していた水分に置換して付着する。
【００７１】
また、ウエハＷが第１純水処理槽２１から引き上げられる時には、超音波振動源２７からの超音波振動が付与されている。この超音波振動は、シリコーン層と純水とウエハＷとの境界部分にも伝播され、ウエハＷの表面に接触している水の層を剥離することに寄与する。すなわち、超音波振動源２７からの超音波振動は、シリコーンの液体がウエハＷの表面に接触していた水分に置換することを促進するのである。
【００７２】
リフターＬＨ２の上昇により第１純水処理槽２１からウエハＷが完全に離脱されると、流体供給ノズル５０からのシリコーンの供給を停止する（ステップＳ３５−３）。
【００７３】
一方、ステップＳ３５において、シリコーンの供給を継続しないと判断した場合、まず、流体供給ノズル５０からのシリコーンの供給を停止する（ステップＳ３５−４）。次に、超音波振動源２７を「ＯＮ」にする（ステップＳ３５−５）。これにより、超音波振動源２７からメガヘルツ帯の超音波振動が、伝播水ＤＴを介して第１純水処理槽２１内の純水に伝達されると同時に、純水の水面に形成された液体シリコーン層にも伝達される。
【００７４】
そして、ウエハＷを保持した状態で、リフターＬＨ２が第１純水処理槽２１から上昇して、ウエハＷの搬出を開始する（ステップＳ３５−６）。ウエハＷの引き上げ時に、シリコーンの液層は純水とともに第１純水処理槽２１の上端部から流れ出るものの、第１純水処理槽２１に貯溜されている純水の水面には、シリコーン層が形成されている。したがって、リフターＬＨ２によって引き上げられる複数のウエハＷは、純水水面に形成されたシリコーン層を通過する。そして、第１純水処理槽２１内の純水、その純水の水面に形成されたシリコーン層、及び引き上げられつつあるウエハＷのいずれに対しても、超音波振動源２７によって伝播水ＤＴを介して超音波振動が付与されることになる。
【００７５】
リフターＬＨ２の上昇により引き上げられつつあるウエハＷは上端から順にシリコーン層を通過することになる。ウエハＷが純水中にあるときは、ウエハＷの表面は当然水に接している。そして、ウエハＷがシリコーン層を通過するときに、シリコーン層を構成するシリコーンの液体がウエハＷの表面に接触していた水分に置換して付着する。
【００７６】
また、ウエハＷが引き上げられる時には、超音波振動源２７からの超音波振動が付与されている。この超音波振動は、シリコーン層と純水とウエハＷとの境界部分にも伝播され、ウエハＷの表面に接触している水の層を剥離することに寄与する。すなわち、超音波振動源２７からの超音波振動は、シリコーンの液体がウエハＷの表面に接触していた水分に置換することを促進するのである。
【００７７】
ステップＳ３５−３、またはステップＳ３５−６が終了すると、超音波振動源２７を「ＯＦＦ」にする（ステップＳ３６）。
【００７８】
次に、第１窒素ガス供給ノズル６０から、窒素ガスを供給するか否か判断する（ステップＳ３７）。ステップＳ３７において、窒素ガスの供給が「要」と判断された場合、第１窒素ガス供給ノズル６０から窒素ガスまたはヒータ６４によって加熱された窒素ガスをリフターＬＨ２により引き上げられつつあるウエハＷへ供給する（ステップＳ３７−１）。第１窒素ガス供給ノズル６０から窒素ガスを供給することによって第１純水処理部２０内部が不活性ガスである窒素ガスに置換されるとともに、ウエハＷに付着したシリコーンが気化する。その後、ウエハＷに付着したシリコーンが完全に気化した後、窒素ガス供給ノズル６０からの窒素ガスの供給を停止する（ステップＳ３７−２）。
【００７９】
最後に、第１洗浄処理部２０の蓋（図示省略）を開放して、リフターＬＨ２に保持されたウエハＷを第１洗浄処理部２０から搬出してウエハＷの搬出が完了する（ステップＳ３８）。
【００８０】
なお、ステップＳ３７において、窒素ガスの供給が「不要」と判断された場合、窒素ガス供給ノズル６０からの窒素ガスの供給は行われず、第１洗浄処理部２０の蓋（図示省略）を開放して、リフターＬＨ２に保持されたウエハＷを第１洗浄処理部２０から搬出してウエハＷの搬出が完了する（ステップＳ３８）。以上により、ウエハＷの第１洗浄処理部２０での処理は終了する。
【００８１】
次に、ウエハＷに対して、以後の処理を行うか否か判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、以後の処理を行わないと判断した場合、ウエハＷに対する一連の処理は終了する。
【００８２】
ステップＳ４において、以後の処理を行うと判断した場合、Ｐ２の位置において、ウエハＷがリフターＬＨ２から搬送ロボット４１へ渡され、搬送ロボット４１の保持部４１１、４１２がウエハＷを保持した状態で、搬送ロボット４１は、矢印Ｂに示すように、Ｐ２の位置からＰ３の位置へ移動する（ステップＳ５）。Ｐ３の位置において、ウエハＷが搬送ロボット４１から、第２洗浄処理部３０のリフターＬＨ３（図１参照）へ渡される。
【００８３】
次に、ウエハＷに対する第２純水処理（ファイナルリンス処理）を行う（ステップＳ６）。なお、このステップＳ６の第２純水処理では、まず、搬送部４０にあるリフターＬＨ３が、ウエハＷを保持した状態で、搬送部４０のＰ３の位置から第２純水処理部３０へ移動して、ウエハＷの第２純水処理部３０への搬入を開始する（図１の矢印Ｅ）。Ｐ３の位置からリフターＬＨ３が下降していくと、ウエハＷが第２純水処理槽３１の純水に浸漬され、ウエハＷの第２純水処理槽３１への搬入が完了する。
【００８４】
第２純水処理槽３１へのウエハＷの搬入が完了すると、ウエハＷに対する純水による洗浄処理が行われる。この洗浄処理は、相互に間隔を隔てて積層配列された複数のウエハＷがリフタ−ＬＨ３により保持されて第２純水処理槽３１内の純水に浸漬させることによって進行する。
【００８５】
そして、所定の時間経過すると、リフターＬＨ３はウエハＷを保持した状態で第２純水処理槽３１から引き上げられる。その際、リフターＬＨ３により引き上げられている最中に、第２窒素ガス供給ノズル３６から窒素ガスが第２純水処理部３０内へ供給される。第２窒素ガス供給ノズル３６から窒素ガスを供給することによって第２純水処理部３０内部が不活性ガスである窒素ガスに置換される。このとき、それと同時にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ、以下ＩＰＡとする）やシリコーンをウエハＷに供給すれば、ウエハＷの乾燥処理も行われることになる。
【００８６】
最後に、第２洗浄処理部３０の蓋（図示省略）を開放して、リフターＬＨ３に保持されたウエハＷを第２洗浄処理部３０から搬出してウエハＷの搬出が完了する。以上により、ウエハＷの第２洗浄処理は終了し、一連のウエハＷに対する処理も終了する。
【００８７】
以上のように、本発明に係る基板処理装置においては、第１純水処理槽２１の純水の水面にシリコーン層を形成し、そのシリコーン層に洗浄前のウエハＷを通過させているので、ウエハＷにパーティクルが付着していてもシリコーン層の形成された気液界面に通過時に、ウエハＷからパーティクルを離脱させることができる。
【００８８】
さらに、本発明に係る基板処理装置においては、第１純水処理槽２１の純水の水面にシリコーン層を形成し、そのシリコーン層を洗浄後のウエハＷを通過させることによってウエハＷの表面に接触していた水分を剥離して低分子シリコーンに置換している。そして、置換後にウエハＷの表面に付着した低分子シリコーンを気化させることによって、ウエハＷを乾燥させている。シリコーンは、化粧品等にも使用されており、オゾン破壊や温暖化等の問題も生じない。環境に対する負荷が軽い素材であるため、廃棄に対して特段の処理も必要としない。
【００８９】
また、低分子シリコーンは表面張力が小さく、水のそれが７１．８ｄｙｎ／ｃｍ、ＩＰＡが２０．８ｄｙｎ／ｃｍであるのに対して、低分子シリコーンの表面張力は、１６．５ｄｙｎ／ｃｍ以下である。このように、低分子シリコーンの表面張力が小さいことは、その浸透性がＩＰＡよりも低いことを意味している。低分子シリコーンは、その浸透性が高いために、近年の微細化・複雑化されたデバイス構造であっても容易に水分と置換させることができ、特にホールのようにアスペクト比（径に対する長さの比）の大きな箇所においても低分子シリコーンは水分と置換させることができる。したがって、低分子シリコーンを用いた洗浄方式あるいは乾燥方式では、近年の微細化・複雑化されたデバイス構造においても洗浄性能あるいは乾燥性能が良好であり、付着水分に起因したウォーターマークの問題は生じにくく、ウエハＷへのパーティクルの付着を抑制することができる。
【００９０】
また、低分子シリコーンは蒸発潜熱も小さく、水のそれが２２５６Ｊ／ｇ、ＩＰＡが６７４Ｊ／ｇであるのに対して、低分シリコーンの蒸発潜熱は、３００Ｊ／ｇ以下である。低分子シリコーンの蒸発潜熱が小さいことは、その乾燥方式では、ＩＰＡを用いた場合よりも速いことを意味している。したがって、低分子シリコーンを用いた乾燥方式では、ＩＰＡを用いた場合よりも乾燥に要する時間を短くすることができ、スループットが向上するとともに、付着水分に起因したウォーターマークがより発生しにくく、ウエハＷへのパーティクル付着をより効果的に抑制することができる。
【００９１】
また、上述した発明の実施の形態においては、第１純水処理槽２１内の純水の水面に形成されたシリコーン層中にウエハＷを通過させて、その表面に接触していた水分をシリコーンに置換させているため、ウエハＷの主面に接触していた水分が外気に曝されることなくシリコーンに置換されることとなり、ウォーターマークの発生をより効果的に抑制することができる。
【００９２】
また、発明の実施の形態においては、超音波振動源２７からの超音波振動によって、シリコーン層及び純水の両方へ超音波振動が伝わり、液体シリコーン層の形成された気液界面に通過時にウエハＷに付着しているパーティクルがさらにウエハＷから離脱されやすくなり、また、ウエハＷの表面に接触していた水の層を剥離しやすくしているため、シリコーンによる置換効率がより高いものとなる。
【００９３】
また、発明の実施の形態においては、少なくともウエハＷがシリコーン層を通過している間に、上述した図６のステップＳ３１−１〜ステップＳ３１−４、またはステップＳ３５−１〜ステップＳ３５−３の段階で、流体供給ノズル５０からシリコーンを供給し続けているので、置換によって水分が剥離され、水滴としてシリコーン層中を漂う水分が順次第１純水処理槽２１から排出され、第１純水処理槽２１の純水の水面には新たなシリコーン層が形成されることとなり、シリコーンによる高い置換効率を維持することができる。
【００９４】
さらに、シリコーンは非水溶性であって、水と完全に分離するため、シリコーン層と水分との界面にはマランゴニ対流が発生しない。このため、マランゴニ対流に起因したパーティクルの転写等の問題も生じることもない。
【００９５】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した発明の実施の形態では、流体タンク５１に液体の低分子シリコーンにみを貯溜し、流体をシリコーンのみによって構成していたが、これを流体タンク５１に液体低分子シリコーン及び水溶性溶剤の混合液を貯溜し、流体をシリコーン及び水溶性溶剤の混合液の混合液としてもよい。水溶性溶剤としては、例えば、ＩＰＡのように、アルコール、アセトン、ケトン、カルボン酸等を用いることができる。
【００９６】
また、混合液中の水溶性溶剤は１０体積％以下とする必要がある。これは、混合液中の水溶性溶剤は１０体積％より多くなると、混合液中におけるシリコーンの比率が低下し、上述したようなシリコーンを用いたことによる効果が得られにくくなるとともに、ＩＰＡ等を用いることによる固有の問題（廃棄の問題等）が生じるからである。混合液中の水溶性溶剤が１０体積％以下であれば、かかる問題はほとんど生じない。
【００９７】
また、上述した発明の実施の形態では、複数のウエハＷを一括して処理するバッチ式の装置であったが、これをウエハＷを一枚ずつ処理する。いわゆる枚葉式の装置としても本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法を適用することができる。
【００９８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係る基板処理装置によれば、供給手段によりシリコーンを含有した流体を供給しつつ、搬入手段によって処理槽内へ基板を搬入させて、基板の洗浄を行っているので、シリコーンにより気液界面に通過時に基板からパーティクルが離脱され、基板へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【００９９】
また、本発明に係る基板処理装置によれば、従来のように、純水による洗浄の後、薬液に基板を浸漬させて基板の薬液処理を行う薬液処理槽を別途設ける必要がないので、基板処理装置の洗浄処理に要するコストの上昇を抑制できる。
【０１００】
また、本発明に係る基板処理装置によれば、供給手段によりシリコーンを含有した流体を供給して、純水の水面にシリコーン層を形成した状態で、搬入手段によって処理槽内へ基板を搬入させて、基板の洗浄を行っているので、純水の水面に形成されたシリコーン層により気液界面の通過時に基板からパーティクルが離脱され、基板へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【０１０１】
また、第１処理槽において薬液により基板の処理を行った後、供給手段によりシリコーンを含有した流体を供給しつつ、搬入手段によって第２処理槽内へ基板を搬入させて、基板の洗浄を行っているので、シリコーンにより気液界面の通過時に基板からパーティクルが離脱され、基板へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【０１０２】
また、本発明に係る基板処理装置によれば、従来のように、薬液による基板の処理及び純水による基板の洗浄処理の後、再度薬液に基板を浸漬させて基板の薬液処理を行う薬液処理槽を別途設ける必要がないので、基板処理装置の洗浄処理に要するコストの上昇を抑制できる。
【０１０３】
さらに、第１処理槽において薬液により基板の処理を行った後、供給手段によりシリコーンを含有した流体を供給して、純水の水面にシリコーン層を形成した状態で、搬入手段によって第２処理槽内へ基板を搬入させて、基板の洗浄を行っているので、純水の水面に形成されたシリコーン層により気液界面の通過時に基板からパーティクルが離脱され、基板へのパーティクルの付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１純水処理部の全体構成を示す図である。
【図３】第１純水処理部の平面図である。
【図４】第１純水処理部の側面図である。
【図５】本発明に係る基板処理装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】第１純水処理部のウエハの処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０エッチング処理部
１１エッチング処理槽
１６リフタアーム
１６ａ保持棒
１６ｂ保持棒
１６ｃ保持棒
２０第１純水処理部
２１第１純水処理槽
２２第１純水供給ノズル
２３第１純水供給源
２４配管
２５オーバーフロー槽
２７超音波振動源
２８リフタアーム
２８ａ保持棒
２８ｂ保持棒
２８ｃ保持棒
３０第２純水処理部
３１第２純水処理槽
３２第２純水供給ノズル
３９リフタアーム
３９ａ保持棒
３９ｂ保持棒
３９ｃ保持棒
４０搬送部
４１搬送ロボット
５０流体供給ノズル
５１流体タンク
５２送給ポンプ
５３配管
６０第１窒素ガス供給ノズル
６２窒素ガス供給源
６３配管
６４ヒータ
ＬＨ１リフター
ＬＨ２リフター
ＬＨ３リフター
Ｐ１エッチング処理部の上方の位置
Ｐ２第１純水処理部の上方の位置
Ｐ３第２純水処理部の上方の位置
Ｗウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus for performing predetermined processing such as cleaning on a semiconductor wafer, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for photomask, a substrate for optical disk, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a series of substrates has been sequentially performed on a wafer, which is a kind of substrate, by an etching process using a chemical solution, a cleaning process using pure water, a cleaning process using a chemical solution, a cleaning process using pure water, and a drying process. Processing is being executed.
[0003]
In order to execute such a series of substrate processing, a conventional substrate processing apparatus includes an etching processing tank for performing an etching process with a chemical solution on a wafer, and a first pure water for performing a cleaning process with pure water on the wafer. A processing tank, a chemical processing tank for performing chemical processing on the wafer with a chemical liquid, a second pure water processing tank for performing cleaning processing with pure water on the wafer, and a drying processing section for performing drying processing on the wafer, respectively I have. First, in the etching treatment tank, the wafer is immersed in a chemical solution such as hydrofluoric acid (HF) and the wafer is etched. Next, in the first pure water treatment tank, the wafer is immersed in pure water to perform a wafer cleaning process (pure water cleaning). Next, in the chemical solution treatment tank, the wafer is immersed in the chemical solution to perform chemical treatment (chemical solution cleaning) of the wafer. Next, in the second pure water treatment tank, the wafer is again immersed in pure water to perform wafer cleaning processing (pure water cleaning). Finally, the drying processing unit performs a drying process on the wafer after the chemical solution process and the pure water process.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, there is a problem in that particles adhering to the wafer increase when the etching process in the etching tank and the pure water process in the first pure water tank are completed. In particular, when the processing is performed with the bare wafer and the oxide film wafer arranged to face each other on a mirror surface, the increase in particles adhering to the wafer is remarkable.
[0005]
Therefore, as in the substrate processing apparatus of the prior art, after the etching treatment tank and the first pure water treatment tank, a chemical treatment tank that performs chemical treatment of the wafer by immersing the wafer in the chemical solution must be provided, and the cleaning is performed. There was a problem that processing was expensive. In addition, if the transfer speed of the wafer from the etching treatment tank to the first pure water treatment tank is slowed, particles adhering to the wafer can be reduced to some extent. There was a problem.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses adhesion of particles to the substrate after the cleaning process in the processing tank in which pure water is stored, thereby reducing the cost required for the cleaning process of the substrate processing apparatus. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that suppresses the substrate.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems,Claim1In the substrate processing apparatus for performing a predetermined process on a substrate, the substrate processing apparatus according to claim 1 stores the pure water in a processing tank for cleaning the substrate and the processing tank in which the pure water is stored.Insoluble in pure water andSupply means for supplying a fluid containing silicone;,PreviousCarrying-in means for carrying the substrate into the processing tank;Unloading means for unloading the substrate immersed in pure water in the processing tank from the processing tank, and the supplying means supplies the fluid prior to loading of the substrate to supply the pure water in the processing tank. A first silicone liquid layer is formed on the water surface, the carrying-in means passes the first silicone liquid layer to carry the substrate into the processing tank, and the supplying means is carried out before carrying out the substrate. By supplying a fluid, a second silicone liquid layer is formed on the surface of the pure water in the treatment tank, and the unloading means passes the second silicone liquid layer to the pure water in the treatment tank. Unloading the immersed substrate;It is characterized by this.
[0009]
Claim2The substrate processing apparatus according to claim1In the substrate processing apparatus according to claim 1,The supplying means continues supplying the fluid after the first silicone liquid layer is formed until the loading of the substrate by the loading means is completed.It is characterized by this.
[0010]
Claim3The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2,Even after the supply means forms the second silicone liquid layer, the supply of the fluid is continued until the unloading means completes the unloading of the substrate.A substrate processing apparatus.
[0013]
Claim4The substrate processing apparatus according to claimAny one of claims 1 to 3In the substrate processing apparatus according to claim 1,When loading the substrate into the processing tank by the loading means; andWhen unloading the substrate from the processing tank by the unloading meansInThe apparatus further comprises ultrasonic vibration applying means for applying ultrasonic vibration to the pure water and the silicone layer in the treatment tank.
[0015]
Claim5The substrate processing apparatus described in 1 is a substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate, a first processing tank for storing a chemical solution and processing the substrate, a first processing tank for storing pure water, and cleaning the substrate. 2 treatment tanks and the second treatment tank in which pure water is storedInsoluble in pure water andSupply means for supplying a fluid containing silicone;processingBy chemicals in the tankPlaceReasonBoardCarrying-in means for carrying the substrate into the second processing tank;Unloading means for unloading the substrate immersed in pure water in the second treatment tank from the second treatment tank, and the supply means supplies the fluid prior to loading of the substrate to thereby supply the second fluid. A first silicone liquid layer is formed on the surface of pure water in the treatment tank, and the carry-in means passes the first silicone liquid layer to carry the substrate into the second treatment tank, and the supply means. Supplying the fluid prior to unloading the substrate to form a second silicone liquid layer on the surface of pure water in the second treatment tank, and the unloading means allows the second silicone liquid layer to pass through. And unloading the substrate immersed in pure water in the second treatment tank,It is characterized by this.
[0016]
Claims5As the treatment of the substrate in the first treatment tank described in 1), an etching treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid can be considered.
[0017]
Claim6The substrate processing apparatus according to claim5In the substrate processing apparatus according to claim 1,The supply means continues supplying the fluid after the second silicone liquid layer is formed until the loading of the substrate by the loading means is completed.It is characterized by this.
[0018]
Claim7The substrate processing apparatus according to claim5Or claims6In the substrate processing apparatus according to claim 1,Even after the supply means forms the second silicone liquid layer, the supply of the fluid is continued until the unloading means completes the unloading of the substrate.It is characterized by this.
[0021]
Claim8The substrate processing apparatus according to claimAny one of claims 5 to 7In the substrate processing apparatus according to claim 1,When loading the substrate into the second processing tank by the loading means; andWhen unloading the substrate from the second processing tank by the unloading meansInThe apparatus further comprises ultrasonic vibration applying means for applying ultrasonic vibration to the pure water and the silicone layer in the second treatment tank.
[0022]
Claim9The substrate processing apparatus described inClaim 5 toClaimAny of 8The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a third processing tank for storing pure water and cleaning the substrate, wherein the substrate unloaded from the second processing tank by the unloading means is loaded into the third processing tank. Then, the substrate is cleaned.
[0023]
Claim10The substrate processing apparatus according to claim1 toClaimAny of 9In the substrate processing apparatus according to the item 1, the carrying-in means and the carrying-out means are combined carrying-in / out means for carrying in and out the substrate.
[0024]
Claim11The substrate processing apparatus according to claim 1, whereinOne of 10In the substrate processing apparatus described in (1), the fluid is composed only of silicone.
[0025]
Claim12The substrate processing apparatus according to claim 1, whereinOne of 10In the substrate processing apparatus according to item 1, the fluid contains silicone and 10% by volume or less of a water-soluble solvent.
[0026]
Claim13The substrate processing apparatus according to claim 1, whereinOne of 12In the substrate processing apparatus described in (1), the silicone is a low molecular weight silicone.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus is roughly divided into an etching processing unit 10 that performs etching processing on a wafer W, which is a kind of substrate, using a chemical such as hydrofluoric acid (HF), and a fluid containing pure water and silicone on the wafer W (this embodiment). The first pure water treatment unit 20 for cleaning with liquid), the second pure water treatment unit 30 for cleaning the wafer W with pure water, and the first pure water treatment unit from the position P1 above the etching processing unit 10. From the position P2 above the first pure water treatment unit 20 to the position P3 above the second pure water treatment unit 30 (arrow B in FIG. 1). A transfer unit 40 that transfers the wafer W. The etching processing unit 10, the first pure water processing unit 20, and the second pure water processing unit 30 are arranged side by side in a row in the horizontal direction, and are conveyed above the

processing units

10, 20, 30. Part 40 is arranged.
[0029]
In the etching processing unit 10, the wafer W is immersed in hydrofluoric acid (etching solution), and an etching treatment tank 11 for performing an etching process on the wafer W, and two hydrofluoric acids for supplying the hydrofluoric acid into the etching treatment tank 11. An acid supply nozzle 12 is provided. Each hydrofluoric acid supply nozzle 12 is provided so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal and parallel to each other, and a hydrofluoric acid supply source 13 provided outside the first pure water treatment unit 10. It is connected via a pipe 14. The etching treatment tank corresponds to the first treatment tank of the present invention.
[0030]
The hydrofluoric acid supplied from the hydrofluoric acid supply nozzle 12 is stored in the etching processing tank 11 and eventually overflows from the etching processing tank 11. The hydrofluoric acid overflowing from the etching treatment tank 11 flows into the recovery part 15 formed on the outer periphery of the etching treatment tank 11. The recovery unit 15 is connected to a discharge mechanism (not shown), and the hydrofluoric acid that has flowed into the recovery unit 15 is discharged outside the substrate processing apparatus through the discharge mechanism.
[0031]
In addition, a lifter LH <b> 1 that transports the wafer W between a position P <b> 1 (inside the transport unit 40) above the etching processing unit 10 and the etching processing tank 11 is provided. The lifter LH1 has a function of raising and lowering the lifter arm 16 in the vertical direction (arrow C). Three

lift bars

16a, 16b, 16c are fixed to the lifter arm 16 so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal (substantially parallel to the two hydrofluoric acid supply nozzles 12). Each of 16a, 16b, and 16c is provided with a plurality of holding grooves (not shown) arranged at predetermined intervals so that the outer edge portion of the wafer W is fitted and the wafer W is held in a standing posture.
[0032]
The second pure water treatment unit 30 includes a second pure water treatment tank 31 for immersing the wafer W in pure water and performing a pure water cleaning process on the wafer W, and pure water into the second pure water treatment tank 31. Are provided with two second pure water supply nozzles 32 and two second nitrogen gas supply nozzles 36. Each of the second nitrogen gas supply nozzles 36 has a hollow cylindrical shape and is provided so that its longitudinal direction is substantially horizontal and parallel to each other. The second nitrogen gas supply nozzle 36 is connected to a nitrogen gas supply source 38 via a pipe 37. From the second nitrogen gas supply nozzle 36, nitrogen gas (N₂Gas is supplied. The second pure water treatment tank 31 corresponds to the third treatment tank of the present invention.
[0033]
Each of the second pure water supply nozzles 32 is provided so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal and parallel to each other, and the pure water provided outside the second pure water treatment unit 30. The supply source 33 and the pipe 34 are connected.
[0034]
The pure water supplied from the second pure water supply nozzle 32 is stored in the second pure water treatment tank 31 and eventually overflows from the second pure water treatment tank 31. The pure water overflowing from the second pure water treatment tank 31 flows into the recovery unit 35 formed on the outer periphery of the second pure water treatment tank 31. The collection unit 35 is connected to a discharge mechanism (not shown), and the pure water that has flowed into the collection unit 35 is discharged outside the substrate processing apparatus through the discharge mechanism.
[0035]
In addition, a lifter LH <b> 3 that transports the wafer W between a position P <b> 3 (in the transport unit 40) above the second pure water treatment unit 30 and the second pure water treatment tank 31 is provided. The lifter LH3 has a function of raising and lowering the lifter arm 39 in the vertical direction (arrow E in FIG. 1). Three

lift bars

39a, 39b, 39c are fixed to the lifter arm 39 so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal (substantially parallel to the two second pure water supply nozzles 32). Each of the holding

bars

39a, 39b, and 39c is provided with a plurality of holding grooves (not shown) arranged at predetermined intervals so that the outer edge portion of the wafer W is fitted into the holding

bars

39a, 39b, and 39c. Yes.
[0036]
The transfer unit 40 is provided with a transfer robot 41, and the transfer robot 41 includes two holding

units

411 and 412 for holding the wafer W. The transfer robot 41 holds the wafer W in the holding

units

411 and 412 and, as indicated by an arrow A, the position P2 above the first pure water treatment unit 20 (transfer from the position P2 above the etching processing unit 10). And moves to a position P3 above the second pure water treatment unit 30 (inside the transport unit 40) from the position P2 above the first pure water treatment unit 20, as indicated by the arrow B. .
[0037]
Next, the first pure water treatment unit 20 will be described. FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the first pure water treatment unit, FIG. 3 is a plan view of the first pure water treatment unit, and FIG. 4 is a plan view of the first pure water treatment unit.
[0038]
The first pure water treatment unit 20 is roughly divided into a first pure water treatment tank 21 that performs a cleaning process on the wafer W, corresponds to a treatment tank of the present invention, or corresponds to a second treatment tank, and the first pure water treatment tank 21. And a mechanism for supplying various fluids to the pure water treatment tank 21. The first pure water treatment tank 21 is a housing whose inside can be made a sealed space by closing a lid (not shown). The wafer W is carried into and out of the first pure water treatment tank 21 in a state where the lid is opened.
[0039]
The first pure water treatment tank 21 is fixedly arranged inside the first pure water treatment unit 20. The first pure water treatment tank 21 is a cleaning tank for storing pure water and cleaning the wafer W by immersing the wafer W in the pure water. Two pure water supply nozzles 22 are arranged at the inner bottom of the first pure water treatment tank 21. Each of the pure water supply nozzles 22 is provided so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal and parallel to each other, and a pure water supply source 23 provided outside the first pure water treatment unit 20 is provided. It is connected via a pipe 24.
[0040]
Each pure water supply nozzle 22 is provided with a plurality of discharge holes 22a (see FIG. 4). Fresh pure water supplied from the pure water supply source 23 flows through the pipe 24 to reach the pure water supply nozzle 22, and is supplied from the discharge hole 22 a of the pure water supply nozzle 22 to the second pure water treatment tank 21. The discharge hole 22a is formed obliquely upward, and the pure water supplied from the pure water supply nozzle 22 is directed obliquely upward (toward the vicinity of the center of the second pure water treatment tank 21). Supplied.
[0041]
The pure water supplied from the discharge hole 22 a of the pure water supply nozzle 22 is stored in the first pure water treatment tank 21 and eventually overflows from the upper end of the first pure water treatment tank 21. The pure water overflowing from the upper end of the first pure water treatment tank 21 flows into the recovery unit 25 (see FIG. 2. Note that the description of the recovery unit 25 is omitted for convenience of illustration in FIGS. 3 and 4). The recovery unit 25 is connected to a drainage mechanism (not shown), and the pure water flowing into the recovery unit 25 is discharged out of the first pure water treatment unit 20 through the drainage mechanism.
[0042]
An outer tank 26 is provided inside the first pure water treatment unit 20 and outside the first pure water treatment tank 21. The outer tub 26 is, for example, a stainless steel container, and an ultrasonic vibration source 27 having an ultrasonic vibrator is attached to the outer bottom portion thereof. The space between the outer tank 26 and the first pure water treatment tank 21 is filled with the propagation water DT. As a result, megahertz ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic vibration source 27 to the first pure water treatment tank 21 through the propagation water DT, and the first pure water treatment tank 21 is further immersed therein. It is also applied to the wafer W.
[0043]
Here, the reason why the ultrasonic vibration source 27 is not directly attached to the first pure water treatment tank 21 is that the first pure water treatment tank 21 is made of quartz, so that the ultrasonic vibration source 27 cannot be brought into direct contact. Because. Of course, the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 is not limited to the megahertz band. The ultrasonic vibration source 27 corresponds to the ultrasonic vibration applying means of the present invention.
[0044]
Further, a lifter LH2 is provided inside the first cleaning processing unit 20. The lifter LH2 has a function of moving the lifter arm 28 up and down in the vertical direction (arrow D in FIGS. 1 and 2). Three

lift bars

28a, 28b, 28c are fixed to the lifter arm 28 so that the longitudinal direction thereof is substantially horizontal (parallel to the two pure water supply nozzles 22). Each of 28a, 28b, and 28c is provided with a plurality of holding grooves (not shown) arranged at predetermined intervals so that the outer edge portion of the wafer W fits in and holds the wafer W in an upright posture.
[0045]
With such a configuration, the lifter LH2 has a pure water stored in the first pure water treatment tank 21 in which a plurality of wafers W held by the three holding

rods

28a, 28b, and 28c are arranged in parallel with each other. Can be moved up and down between a position immersed in the water and a position pulled up from the pure water. The lifter LH2 may employ various mechanisms such as a feed screw mechanism using a ball screw and a belt mechanism using a pulley and a belt as a mechanism for moving the lifter arm 28 up and down.
[0046]
In addition, two fluid supply nozzles 50 and two first nitrogen gas supply nozzles 60 are provided inside the first pure water treatment unit 20. Each of the two fluid supply nozzles 50 and the two first nitrogen gas supply nozzles 60 has the longitudinal direction substantially horizontal and parallel to each other (three holding

rods

28a, 28b, 28c of the lifter LH2). It is a hollow cylindrical member arranged in parallel with the substrate. A plurality of discharge holes 50a are formed in the fluid supply nozzle 50, and a plurality of discharge holes 60a are formed in the first nitrogen gas supply nozzle 60 (see FIG. 4).
[0047]
Here, the plurality of ejection holes 50a provided in the fluid supply nozzle 50 are formed such that the ejection direction is substantially horizontal. On the other hand, the discharge hole 60a provided in the first nitrogen gas supply nozzle 60 is formed so that the discharge direction is obliquely downward. The discharge holes 50a are formed so as to be positioned between the plurality of wafers W arranged and held in parallel by the three holding

rods

28a, 28b, 28c of the lifter LH2 (see FIG. 4). ).
[0048]
A fluid (liquid silicone) is fed to the fluid supply nozzle 50 from a fluid supply mechanism provided outside the first pure water treatment unit 20. Such a fluid supply mechanism includes a fluid tank 51, a feed pump 52, and a pipe 53. The fluid tank 51 stores liquid silicone.
[0049]
Silicone is the main chain (Si-O)_XThe chain organopolysiloxane is a generic name, and there are liquid, grease-like, rubber-like and resin-like ones depending on the degree of polymerization. The silicone used in the substrate processing apparatus according to the present invention is a liquid (low mucus) low molecular silicone having a low polymerization degree. The structural formula of low molecular silicone is shown below.
[0050]
[Chemical 1]

[0051]
The low molecular silicone in the present invention is a dimer to pentamer (n is 2 to 5), and the dimer is used in the silicone of the embodiment of the present invention. The reason for limiting the polymerization degree of the low molecular silicone in the present invention to that of dimer to pentamer is in this range, so that the liquid state is low in viscosity, so the feed pump 52 supplies silicone as a fluid. The term “low molecular silicone” refers to dimer to pentamer unless otherwise specified.
[0052]
The liquid silicone stored in the fluid tank 51 is fed to the fluid supply nozzle 50 via the pipe 53 by the feed pump 52. The liquid silicone fed to the fluid supply nozzle 50 is supplied to the first pure water treatment tank 21 from the discharge hole 50a of the fluid supply nozzle 50 in a mist state. In the embodiment of the present invention, only liquid silicone is stored in the fluid tank 51, and the fluid is composed only of silicone.
[0053]
Although the behavior of silicone supplied to the first pure water treatment tank 21 will be described later, since silicone is water-insoluble and has a lower specific gravity than water, it is stored in the first pure water treatment tank 21. A thin silicone liquid layer is formed on the surface of pure water.
[0054]
On the other hand, nitrogen gas is supplied to the first nitrogen gas supply nozzle 60 from a nitrogen gas supply source 62 provided outside the first pure water treatment unit 20. The nitrogen gas supply source 62 is connected to the first nitrogen gas supply nozzle 60 via a pipe 63. A heater 64 is provided in the middle of the path where the pipe 63 is provided. The nitrogen gas delivered from the nitrogen gas supply source 62 passes through the pipe 63 and is heated by the heater 64 in the middle thereof, then reaches the first nitrogen gas supply nozzle 60 and is discharged from the first nitrogen gas supply nozzle 60. The ink is discharged obliquely downward from the hole 60a.
[0055]
Next, the processing operation of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0056]
First, an etching process is performed on the wafer W (step S1). In the etching process in step S1, first, the lifter LH1 in the transfer unit 40 moves from the transfer unit 40 into the etching process unit 10 while holding the wafer W, and then moves to the etching process unit 10 for the wafer W. Is started (arrow B in FIG. 1). When the lifter LH1 descends from the position P1, the wafer W is immersed in the hydrofluoric acid (etching solution) in the etching processing tank 11, and the loading of the wafer W into the etching tank 11 is completed.
[0057]
When the loading of the wafer W into the etching tank 11 is completed, the etching process for the wafer W is performed. This etching process proceeds when a plurality of wafers W stacked and spaced apart from each other are held by the lifter-LH 1 and immersed in hydrofluoric acid in the etching tank 11. When a predetermined time elapses, the lifter LH1 is pulled up from the hydrofluoric acid in the etching tank 11 while holding the wafer W, and the wafer W is unloaded from the etching processing unit 10 (arrow C in FIG. 1). Thus, the etching process on the wafer W in the etching processing unit 10 in step S1 is completed.
[0058]
Next, at the position P1, the wafer W is transferred from the lifter LH1 to the transfer robot 41, and the holding

robot

411, 412 holds the wafer W, and the transfer robot 41 moves to the arrow A in FIG. As shown, it moves from the position of P1 to the position of P2 (step S2). At the position P2, the wafer W is transferred from the transfer robot 41 to the lifter LH2 (FIG. 2) of the first cleaning processing unit 20.
[0059]
Next, the 1st pure water process with respect to the wafer W is performed (step S3). The processing operation of the first pure water treatment will be described with reference to FIG.
[0060]
First, supply of silicone is started from the fluid supply nozzle 50 (step S30). When the supply of silicone is started, the silicone is supplied to the first pure water treatment tank 21 in a mist form. Since silicone is water-insoluble and has a specific gravity smaller than that of water, the supplied silicone is completely separated from pure water, and a thin liquid silicone layer is formed on the surface of pure water stored in the first pure water treatment tank 21. Is formed.
[0061]
Next, it is determined whether or not to continue the supply of silicone (step S31). If it is determined that the silicone supply is to be continued, the ultrasonic vibration source 27 is first turned “ON” (step S31-1). Thereby, megahertz ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic vibration source 27 to the pure water in the first pure water treatment tank 21 via the propagation water DT, and at the same time, the liquid formed on the surface of the pure water. It is also transmitted to the silicone layer.
[0062]
Then, with the wafer W held, the lifter LH2 moves from the position P2 of the transfer unit 40 into the first pure water treatment unit 20 and starts to carry the wafer W into the first pure water treatment unit 20. (Step S31-2). As the lifter LH2 descends, silicone is supplied from the liquid supply nozzle 50 to the wafer W, and the wafer W passes through the liquid silicone layer in the etching treatment tank 11 and passes through the pure water in the first pure water treatment tank 21. The wafer W is immersed in and the loading of the wafer W into the first pure water treatment tank 21 is completed (step S31-3). At this time, even if particles adhere to the wafer W, the particles are separated from the wafer W when passing through the gas-liquid interface where the liquid silicone layer is formed. When the loading of the wafer W in step S31-3 is completed, the supply of silicone from the fluid supply nozzle 50 is stopped (step S31-4).
[0063]
On the other hand, when it is determined in step S31 that the supply of silicone is not continued, the supply of silicone from the fluid supply nozzle 50 is stopped (step S31-5). Then, the ultrasonic vibration source 27 is turned “ON” (step S31-6). Thereby, megahertz ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic vibration source 27 to the pure water in the first pure water treatment tank 21 via the propagation water DT, and at the same time, the liquid formed on the surface of the pure water. It is also transmitted to the silicone layer.
[0064]
Then, with the wafer W held, the lifter LH2 moves from the position P2 of the transfer unit 40 into the first pure water treatment unit 20 and starts to carry the wafer W into the first pure water treatment unit 20. (Step S31-7). As the lifter LH2 descends, the wafer W passes through the liquid silicone layer in the first pure water treatment tank 21 and is immersed in the pure water in the first pure water treatment tank 21, so that the first pure water treatment of the wafer W is performed. The carrying-in to the tank 21 is completed (step S31-8). At this time, even if particles adhere to the wafer W, the particles are separated from the wafer W when passing through the gas-liquid interface where the liquid silicone layer is formed.
[0065]
When step S31-4 or step S31-8 ends, the ultrasonic vibration source 27 is turned “OFF” (step S32).
[0066]
Next, a cleaning process (water cleaning process) with pure water is performed on the wafer W (step S33). The water washing process proceeds by immersing the plurality of wafers W, which are stacked and spaced apart from each other, in the pure water in the first pure water treatment tank 21 while being held by the lifter LH2. At this time, pure water is supplied from the pure water supply nozzle 22, and the pure water always overflows from the upper end of the first pure water treatment tank 21 (so-called upflow treatment). In this way, contaminants such as particles are separated from the wafer W and discharged to the outside of the first pure water treatment tank 21, whereby the wafer W is cleaned. The used pure water overflowing from the first pure water treatment tank 21 flows into the collection unit 25 and is collected and discharged to the outside of the first cleaning treatment unit 20.
[0067]
In step S33, when the water washing process for a predetermined time is completed, the supply of silicone from the fluid supply nozzle 50 is started (step S34). When the supply of silicone is started, the silicone is supplied to the first pure water treatment tank 21 in a mist form. Since silicone is water-insoluble and has a specific gravity smaller than that of water, the supplied silicone is completely separated from pure water, and a thin liquid silicone layer is formed on the surface of pure water stored in the first pure water treatment tank 21. Is formed.
[0068]
Next, it is determined whether or not to continue the supply of silicone (step S35). If it is determined that the supply of silicone is to be continued, the ultrasonic vibration source 27 is turned “ON” (step S35-1). Thereby, megahertz ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic vibration source 27 to the pure water in the first pure water treatment tank 21 via the propagation water DT, and at the same time, the liquid formed on the surface of the pure water. It is also transmitted to the silicone layer.
[0069]
Then, with the wafer W held, the lifter LH2 rises from the first pure water treatment tank 21 and starts to carry out the wafer W (step S35-2). When the wafer W is pulled up by the lifter LH2, the silicone liquid layer flows out from the upper end portion of the first pure water treatment tank 21 together with the pure water, but the silicone is continuously supplied from the fluid supply nozzle 50. A silicone layer is always formed on the surface of pure water stored in the treatment tank 21. Therefore, the plurality of wafers W pulled up by the lifter LH2 passes through the silicone layer formed on the pure water surface, and the silicone is supplied to the wafers W. The ultrasonic vibration source 27 passes the propagation water DT to the pure water in the first pure water treatment layer 21, the silicone layer formed on the pure water surface, and the wafer W being pulled up. Thus, ultrasonic vibration is applied.
[0070]
The wafer W being pulled up by the lift of the lifter LH2 passes through the silicone layer in order from the upper end. When the wafer W is in pure water, the surface of the wafer W is naturally in contact with water. Then, when the wafer W passes through the silicone layer, the silicone liquid constituting the silicone layer substitutes for the moisture that has been in contact with the surface of the wafer W and adheres thereto.
[0071]
Further, when the wafer W is pulled up from the first pure water treatment tank 21, ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 is applied. This ultrasonic vibration is also propagated to the boundary portion between the silicone layer, pure water and the wafer W, and contributes to peeling off the water layer in contact with the surface of the wafer W. That is, the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 facilitates the replacement of the silicone liquid with the moisture that has been in contact with the surface of the wafer W.
[0072]
When the wafer W is completely removed from the first pure water treatment tank 21 due to the lift of the lifter LH2, the supply of silicone from the fluid supply nozzle 50 is stopped (step S35-3).
[0073]
On the other hand, when it is determined in step S35 that the supply of silicone is not continued, first, the supply of silicone from the fluid supply nozzle 50 is stopped (step S35-4). Next, the ultrasonic vibration source 27 is turned “ON” (step S35-5). Thereby, megahertz ultrasonic vibration is transmitted from the ultrasonic vibration source 27 to the pure water in the first pure water treatment tank 21 via the propagation water DT, and at the same time, the liquid formed on the surface of the pure water. It is also transmitted to the silicone layer.
[0074]
Then, with the wafer W held, the lifter LH2 rises from the first pure water treatment tank 21 and starts to carry out the wafer W (step S35-6). When the wafer W is pulled up, the silicone liquid layer flows out from the upper end portion of the first pure water treatment tank 21 together with the pure water, but the silicone layer is formed on the surface of the pure water stored in the first pure water treatment tank 21. Is formed. Accordingly, the plurality of wafers W pulled up by the lifter LH2 pass through the silicone layer formed on the pure water surface. The ultrasonic vibration source 27 supplies the propagation water DT to the pure water in the first pure water treatment tank 21, the silicone layer formed on the surface of the pure water, and the wafer W being pulled up. Through this, ultrasonic vibration is applied.
[0075]
The wafer W being pulled up by the lift of the lifter LH2 passes through the silicone layer in order from the upper end. When the wafer W is in pure water, the surface of the wafer W is naturally in contact with water. Then, when the wafer W passes through the silicone layer, the silicone liquid constituting the silicone layer substitutes for the moisture that has been in contact with the surface of the wafer W and adheres thereto.
[0076]
Further, when the wafer W is pulled up, ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 is applied. This ultrasonic vibration is also propagated to the boundary portion between the silicone layer, pure water and the wafer W, and contributes to peeling off the water layer in contact with the surface of the wafer W. That is, the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 facilitates the replacement of the silicone liquid with the moisture that has been in contact with the surface of the wafer W.
[0077]
When step S35-3 or step S35-6 ends, the ultrasonic vibration source 27 is turned “OFF” (step S36).
[0078]
Next, it is determined whether or not nitrogen gas is supplied from the first nitrogen gas supply nozzle 60 (step S37). If it is determined in step S37 that the supply of nitrogen gas is “necessary”, nitrogen gas or nitrogen gas heated by the heater 64 is supplied from the first nitrogen gas supply nozzle 60 to the wafer W being lifted by the lifter LH2. (Step S37-1). By supplying nitrogen gas from the first nitrogen gas supply nozzle 60, the inside of the first pure water treatment unit 20 is replaced with nitrogen gas which is an inert gas, and the silicon adhering to the wafer W is vaporized. Thereafter, after the silicon adhering to the wafer W is completely vaporized, the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas supply nozzle 60 is stopped (step S37-2).
[0079]
Finally, the lid (not shown) of the first cleaning processing unit 20 is opened, and the wafer W held by the lifter LH2 is unloaded from the first cleaning processing unit 20 to complete the unloading of the wafer W (step S38). .
[0080]
When it is determined in step S37 that the supply of nitrogen gas is “unnecessary”, the supply of nitrogen gas from the nitrogen gas supply nozzle 60 is not performed, and the lid (not shown) of the first cleaning processing unit 20 is opened. Then, the wafer W held by the lifter LH2 is unloaded from the first cleaning processing unit 20, and the unloading of the wafer W is completed (step S38). Thus, the processing of the first cleaning processing unit 20 for the wafer W is completed.
[0081]
Next, it is determined whether or not the subsequent processing is performed on the wafer W (step S4). In step S4, when it is determined that the subsequent processing is not performed, the series of processing for the wafer W ends.
[0082]
If it is determined in step S4 that the subsequent processing is to be performed, the wafer W is transferred from the lifter LH2 to the transfer robot 41 at the position P2, and the holding

units

411 and 412 of the transfer robot 41 hold the wafer W. As shown by arrow B, the transfer robot 41 moves from the position P2 to the position P3 (step S5). At the position P3, the wafer W is transferred from the transfer robot 41 to the lifter LH3 (see FIG. 1) of the second cleaning processing unit 30.
[0083]
Next, a second pure water process (final rinse process) is performed on the wafer W (step S6). In the second pure water treatment in step S6, first, the lifter LH3 in the transfer unit 40 moves from the position P3 of the transfer unit 40 to the second pure water treatment unit 30 while holding the wafer W. Then, loading of the wafer W into the second pure water treatment unit 30 is started (arrow E in FIG. 1). When the lifter LH3 descends from the position P3, the wafer W is immersed in the pure water of the second pure water treatment tank 31, and the loading of the wafer W into the second pure water treatment tank 31 is completed.
[0084]
When the loading of the wafer W into the second pure water treatment tank 31 is completed, the wafer W is cleaned with pure water. This cleaning process proceeds when a plurality of wafers W stacked and spaced apart from each other are held by the lifter-LH3 and immersed in pure water in the second pure water treatment tank 31.
[0085]
When a predetermined time elapses, the lifter LH3 is pulled up from the second pure water treatment tank 31 while holding the wafer W. At that time, nitrogen gas is supplied from the second nitrogen gas supply nozzle 36 into the second pure water treatment unit 30 while being lifted by the lifter LH3. By supplying nitrogen gas from the second nitrogen gas supply nozzle 36, the inside of the second pure water treatment unit 30 is replaced with nitrogen gas which is an inert gas. At this time, if isopropyl alcohol (IPA, hereinafter referred to as IPA) or silicone is supplied to the wafer W at the same time, the wafer W is also dried.
[0086]
Finally, the lid (not shown) of the second cleaning processing unit 30 is opened, the wafer W held by the lifter LH3 is unloaded from the second cleaning processing unit 30, and the unloading of the wafer W is completed. Thus, the second cleaning process for the wafer W is completed, and the process for the series of wafers W is also completed.
[0087]
As described above, in the substrate processing apparatus according to the present invention, the silicone layer is formed on the pure water surface of the first pure water treatment tank 21, and the uncleaned wafer W is passed through the silicone layer. Even if particles adhere to the wafer W, the particles can be detached from the wafer W when passing through the gas-liquid interface where the silicone layer is formed.
[0088]
Furthermore, in the substrate processing apparatus according to the present invention, a silicone layer is formed on the surface of pure water in the first pure water treatment tank 21, and the cleaned wafer W is passed through the surface of the wafer W by passing the silicone layer. The moisture that has been in contact is removed and replaced with low molecular weight silicone. And the wafer W is dried by vaporizing the low molecular silicone adhering to the surface of the wafer W after substitution. Silicone is also used in cosmetics and the like, and does not cause problems such as ozone destruction and warming. Since it is a material with a light environmental impact, no special treatment is required for disposal.
[0089]
In addition, the surface tension of low molecular weight silicone is small, and that of water is 71.8 dyn / cm and IPA is 20.8 dyn / cm, whereas the surface tension of low molecular weight silicone is 16.5 dyn / cm or less. is there. Thus, the low surface tension of the low molecular weight silicone means that its permeability is lower than that of IPA. Because of its high permeability, low molecular weight silicones can be easily replaced with moisture even in recent miniaturized and complicated device structures, especially in the aspect ratio (length to diameter) like holes. The low molecular weight silicone can be replaced with moisture even at a portion having a large ratio. Therefore, the cleaning method or drying method using low-molecular-weight silicone has good cleaning performance or drying performance even in recent miniaturized and complicated device structures, and the problem of watermarks due to adhering moisture hardly occurs. Further, the adhesion of particles to the wafer W can be suppressed.
[0090]
The low molecular silicone has a small latent heat of vaporization, which is 2256 J / g for water and 674 J / g for IPA, whereas the latent heat of vaporization for low molecular weight silicone is 300 J / g or less. The low latent heat of evaporation of low molecular weight silicone means that the drying method is faster than when IPA is used. Therefore, the drying method using low molecular weight silicone can shorten the time required for drying compared with the case of using IPA, the throughput is improved, and the watermark caused by the attached moisture is less likely to be generated. Particle adhesion to W can be more effectively suppressed.
[0091]
Further, in the above-described embodiment of the present invention, the wafer W is passed through the silicone layer formed on the surface of the pure water in the first pure water treatment tank 21, and the moisture that has been in contact with the surface of the silicone layer is removed from the silicone. Therefore, the moisture that has been in contact with the main surface of the wafer W is replaced with silicone without being exposed to the outside air, and the generation of watermarks can be more effectively suppressed.
[0092]
In the embodiment of the invention, the ultrasonic vibration from the ultrasonic vibration source 27 transmits the ultrasonic vibration to both the silicone layer and the pure water, and the wafer passes through the gas-liquid interface where the liquid silicone layer is formed. The particles adhering to W are more easily detached from the wafer W, and the water layer that has been in contact with the surface of the wafer W is easily peeled off, so that the replacement efficiency with silicone is higher. .
[0093]
Further, in the embodiment of the invention, at least while the wafer W passes through the silicone layer, the above-described steps S31-1 to S31-4 in FIG. 6 or steps S35-1 to S35-3 are performed. At this stage, since the silicone is continuously supplied from the fluid supply nozzle 50, the moisture is peeled off by the replacement, and the moisture drifting in the silicone layer as water droplets is sequentially discharged from the first pure water treatment tank 21 to obtain the first pure water treatment. A new silicone layer is formed on the surface of the pure water in the tank 21, and high replacement efficiency with silicone can be maintained.
[0094]
Furthermore, since silicone is water-insoluble and completely separates from water, Marangoni convection does not occur at the interface between the silicone layer and moisture. For this reason, problems such as transfer of particles due to Marangoni convection do not occur.
[0095]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above-described embodiment of the present invention, only the liquid low molecular silicone is stored in the fluid tank 51 and the fluid is composed only of silicone. A solvent mixture may be stored, and the fluid may be a mixture of silicone and a water-soluble solvent. As the water-soluble solvent, for example, alcohol, acetone, ketone, carboxylic acid and the like can be used like IPA.
[0096]
Moreover, the water-soluble solvent in a liquid mixture needs to be 10 volume% or less. This is because when the amount of the water-soluble solvent in the mixed solution exceeds 10% by volume, the ratio of silicone in the mixed solution decreases, and it becomes difficult to obtain the effect of using silicone as described above. This is because a unique problem (such as a disposal problem) occurs due to use. If the water-soluble solvent in the mixed solution is 10% by volume or less, such a problem hardly occurs.
[0097]
In the above-described embodiment of the invention, the batch type apparatus that batch-processes a plurality of wafers W is processed, but the wafers W are processed one by one. The substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention can also be applied to a so-called single wafer type apparatus.
[0098]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the substrate processing apparatus of the present invention, while supplying the fluid containing silicone by the supply means, the substrate is carried into the processing tank by the carry-in means, and the substrate is cleaned. Therefore, the particles are detached from the substrate when passing through the gas-liquid interface by silicone, and adhesion of the particles to the substrate can be suppressed.
[0099]
Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, it is not necessary to separately provide a chemical processing tank for performing chemical processing of the substrate by immersing the substrate in the chemical after cleaning with pure water as in the prior art. An increase in the cost required for the cleaning process of the processing apparatus can be suppressed.
[0100]
Further, according to the substrate processing apparatus of the present invention, the substrate containing the silicon is carried into the treatment tank by the carrying-in means in a state where the silicone-containing fluid is supplied by the supplying means and the silicone layer is formed on the pure water surface. Since the substrate is cleaned, particles are separated from the substrate when passing through the gas-liquid interface by the silicone layer formed on the surface of pure water, and adhesion of particles to the substrate can be suppressed.
[0101]
In addition, after the substrate is treated with the chemical solution in the first treatment tank, the substrate is carried into the second treatment tank by the carry-in means while supplying the fluid containing silicone by the supply means, and the substrate is cleaned. Therefore, the particles are detached from the substrate when passing through the gas-liquid interface by silicone, and adhesion of the particles to the substrate can be suppressed.
[0102]
Further, according to the substrate processing apparatus according to the present invention, as in the prior art, after the substrate treatment with the chemical solution and the substrate cleaning treatment with the pure water, the chemical solution treatment is performed by immersing the substrate in the chemical solution again and performing the chemical treatment of the substrate Since it is not necessary to provide a separate tank, an increase in cost required for the cleaning process of the substrate processing apparatus can be suppressed.
[0103]
Further, after the substrate is treated with the chemical solution in the first treatment tank, a fluid containing silicone is supplied by the supply means, and the second treatment tank is formed by the carry-in means in a state where the silicone layer is formed on the pure water surface. Since the substrate is carried in by cleaning the substrate, particles are detached from the substrate when passing through the gas-liquid interface by the silicone layer formed on the surface of pure water, thereby suppressing adhesion of the particles to the substrate. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a first pure water treatment unit.
FIG. 3 is a plan view of a first pure water treatment unit.
FIG. 4 is a side view of a first pure water treatment unit.
FIG. 5 is a flowchart showing a processing operation of the substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the wafer processing operation of the first pure water processing unit.
[Explanation of symbols]
10 Etching processing part
11 Etching tank
16 Lifter arm
16a Holding rod
16b Holding rod
16c Holding rod
20 1st pure water treatment part
21 First pure water treatment tank
22 1st pure water supply nozzle
23 1st source of pure water
24 Piping
25 Overflow tank
27 Ultrasonic vibration source
28 Lifter arm
28a Holding rod
28b Holding rod
28c Holding rod
30 Second pure water treatment section
31 Second pure water treatment tank
32 2nd pure water supply nozzle
39 Lifter arm
39a Holding rod
39b Holding rod
39c Holding rod
40 Transport section
41 Transfer robot
50 Fluid supply nozzle
51 Fluid tank
52 Feeding pump
53 Piping
60 First nitrogen gas supply nozzle
62 Nitrogen gas supply source
63 Piping
64 heaters
LH1 lifter
LH2 lifter
LH3 lifter
Position above the P1 etching section
P2 Position above the first pure water treatment unit
P3 Position above the second pure water treatment unit
W wafer

Claims

In a substrate processing apparatus that performs predetermined processing on a substrate,
A treatment tank for storing pure water and cleaning the substrate;
Supply means for supplying a fluid that is insoluble in pure water and contains silicone to the treatment tank in which pure water is stored ;
A carrying means for carrying a substrate to pre-Symbol treatment tank,
Unloading means for unloading the substrate immersed in pure water in the processing tank from the processing tank;
With
The supply means forms a first silicone liquid layer on the surface of pure water in the treatment tank by supplying the fluid prior to loading of the substrate,
The carrying-in means passes the first silicone liquid layer and carries the substrate into the processing tank,
The supply means forms a second silicone liquid layer on the surface of pure water in the processing tank by supplying the fluid prior to carrying out the substrate,
The unloading means passes the second silicone liquid layer and unloads the substrate immersed in pure water in the treatment tank;
A substrate processing apparatus.

The substrate processing apparatus according to claim 1 ,
The substrate processing apparatus , wherein the supplying means continues supplying the fluid after the first silicone liquid layer is formed until the loading of the substrate by the loading means is completed .

In the substrate processing apparatus of Claim 1 or Claim 2,
The substrate processing apparatus, wherein the supply means continues supplying the fluid after the formation of the second silicone liquid layer until the unloading of the substrate by the unloading means is completed .

The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein:
An ultrasonic wave that applies ultrasonic vibrations to the pure water and the silicone liquid layer in the treatment tank when the substrate is carried into the treatment tank by the carry-in means and when the substrate is carried out from the treatment tank by the carry-out means. Vibration applying means,
A substrate processing apparatus further comprising:

In a substrate processing apparatus that performs predetermined processing on a substrate,
A first processing tank for storing a chemical solution and processing a substrate;
A second treatment tank for storing pure water and cleaning the substrate;
Supply means for supplying a fluid insoluble in pure water and containing silicone to the second treatment tank in which pure water is stored;
Carry-in means for carrying the substrate treated with the chemical in the first treatment tank into the second treatment tank;
Unloading means for unloading the substrate immersed in pure water in the second processing tank from the second processing tank;
With
The supply means forms a first silicone liquid layer on the surface of pure water in the second treatment tank by supplying the fluid prior to loading of the substrate,
The carrying-in means passes the first silicone liquid layer and carries the substrate into the second processing tank,
The supply means forms a second silicone liquid layer on the surface of pure water in the second treatment tank by supplying the fluid prior to carrying out the substrate,
The unloading means passes the second silicone liquid layer and unloads the substrate immersed in pure water in the second treatment tank;
A substrate processing apparatus.

The substrate processing apparatus according to claim 5 ,
The substrate processing apparatus , wherein the supplying means continues supplying the fluid after the first silicone liquid layer is formed until the loading of the substrate by the loading means is completed .

In the substrate processing apparatus according to claim 5 or 6,
The substrate processing apparatus, wherein the supply means continues supplying the fluid after the formation of the second silicone liquid layer until the unloading of the substrate by the unloading means is completed .

The substrate processing apparatus according to any one of claims 5 to 7 ,
When the substrate is carried into the second treatment tank by the carry-in means and when the substrate is carried out from the second treatment tank by the carry-out means, ultrasonic waves are applied to the pure water and the silicone liquid layer in the second treatment tank. Ultrasonic vibration applying means for applying vibration,
A substrate processing apparatus further comprising:

The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein:
A third treatment tank for storing pure water and cleaning the substrate;
A substrate processing apparatus for cleaning a substrate by loading the substrate unloaded from the second processing tank by the unloading means into the third processing tank .

Claims 1 The apparatus according to claim 9,
The substrate processing apparatus, wherein the carrying-in means and the carrying-out means are combined carrying-in / out means for carrying in and out a substrate.

In the substrate processing apparatus in any one of Claims 1 thru | or 10 ,
The substrate processing apparatus , wherein the fluid is composed only of silicone .

In the substrate processing apparatus in any one of Claims 1 thru | or 10 ,
The substrate processing apparatus , wherein the fluid contains silicone and 10% by volume or less of a water-soluble solvent .

The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 12 ,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the silicone is a low molecular silicone .