JP4133540B2 - Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus - Google Patents
Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4133540B2 JP4133540B2 JP2003115389A JP2003115389A JP4133540B2 JP 4133540 B2 JP4133540 B2 JP 4133540B2 JP 2003115389 A JP2003115389 A JP 2003115389A JP 2003115389 A JP2003115389 A JP 2003115389A JP 4133540 B2 JP4133540 B2 JP 4133540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- substrate
- magnetic field
- cleaning liquid
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハやFPD(フラットパネルディスプレー)基板やフォトマスク基板等の基板に水系洗浄液を供給して洗浄する基板洗浄方法および基板洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体ウエハ(以下、「ウエハ」という)の表面にレジスト液を供給してレジスト膜を形成し、レジスト塗布後のウエハに対して所定のパターンに対応して露光処理を行った後に当該ウエハのレジスト膜に形成された露光パターンを現像するという、いわゆるフォトリソグラフィー技術により所定のパターンを形成するためのマスクとしてレジストパターンが形成される。
【0003】
このようなフォトリソグラフィー技術の各工程の中で現像処理においては、ウエハに現像液を供給し、その全面に例えば1mmの厚みになるように現像液パドルを形成し、所定時間自然対流により現像処理を進行させた後、現像液の洗浄を行う。この洗浄は、現像液を振り切った後、洗浄液として純水を供給してウエハ上に残存する現像液を洗い流し、その後、ウエハを高速で回転してウエハ上に残存する現像液および洗浄液を振り切りウエハを乾燥させることにより行われる。
【0004】
この現像後、レジストの種類によってはレジストの残渣が発生する場合がある。そして、上述のような純水を供給する洗浄処理によってもこのようなレジスト残渣を完全に除去することが困難であり、洗浄処理によって除去されないレジスト残渣は、現像後の欠陥の原因となってしまう。
【0005】
このようなことを防止するために、現像液に界面活性剤を添加してレジスト残渣自体を発生させないことが提案されている(例えば特許文献1)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭61−177727号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の技術によっても、レジストの残渣がある程度残存してしまい、現像後の洗浄処理の洗浄性を向上させることで対応することが望まれている。このようにウエハ等の基板の洗浄性を向上させることは、現像後の洗浄処理に限らず求められている。
【0008】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、水系洗浄液により半導体ウエハのような基板を十分に洗浄することができる基板洗浄方法および基板洗浄装置を提供することを目的とする。また、現像後の基板を水系洗浄液により洗浄するにあたり、付着物の除去効率が高く現像後の欠陥を少なくすることができる基板洗浄方法および基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、配管を介してノズルから被処理基板に水系洗浄液を供給して被処理基板を洗浄する基板洗浄方法であって、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルを通流している水系洗浄液に磁界を作用させ、その水系洗浄液を被処理基板に供給することを特徴とする基板洗浄方法を提供する。
【0010】
本発明の第2の観点では、被処理基板に形成されたレジスト膜を所定パターンに露光し、露光パターンを現像した後に、該被処理基板に配管を介してノズルから水系洗浄液を供給して現像後の被処理基板を洗浄する基板洗浄方法であって、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルを通流している水系洗浄液に磁界を作用させ、その水系洗浄液を現像後の被処理基板に供給することを特徴とする基板洗浄方法を提供する。
【0011】
本発明の第3の観点では、被処理基板を支持する支持部材と、被処理基板に水系洗浄液を供給するノズルと、ノズルに接続された非磁性材料からなる配管と、配管に接続された水系洗浄液供給源と、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルの近傍に設けられ、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分内および/または前記ノズル内を通流する水系洗浄液に磁界を作用させる磁界発生手段とを具備することを特徴とする基板洗浄装置を提供する。
【0012】
本発明によれば、配管を介してノズルから被処理基板に水系洗浄液を供給して被処理基板を洗浄するにあたり、配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/またはノズルを通流している水系洗浄液に磁界を作用させ、その磁界により水分子クラスターを細分化するので、水系洗浄液が活性化されて表面張力が小さくなり、被処理基板の微細な凹凸にも水系洗浄液が侵入することができ、洗浄効果および洗浄効率を飛躍的に高めることができる。特に、現像後の被処理基板には微細凹凸にレジスト残渣が残存しやすいが、このように細分化された水分子クラスターが容易に微細凹凸に入り込んで洗浄するので、レジスト残渣を極めて効果的かつ効率的に除去することができ、現像後の欠陥を低減することができる。また、このように洗浄効果および洗浄効率が高いことから洗浄時間の短縮を図ることができ、洗浄液の使用量も少なくすることができる。なお、本発明において、水系洗浄液とは、主成分が純水からなり、必要に応じて他の添加剤が添加されたものをいう。
【0013】
本発明において、前記水系洗浄液の通流部位に0.08T以上の磁界を作用させることにより、水分子クラスターを有効に細分化することができる。
【0014】
前記磁界発生手段は、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルに沿って設けられた磁石素子を有する構成とすることができる。この場合に、磁石素子が複数配列されていてもよいし、前記磁石素子が前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルを挟んで対向するように設けてもよい。
【0015】
前記磁界発生手段は、電磁石からなる磁石素子と、前記磁石素子に給電する電源と、前記磁石素子の磁界強度を制御するための制御機構を具備する構成とすることができる。これにより、配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/またはノズルを流れる水系洗浄液に作用する磁界強度を所望の値に制御することができる。前記電磁石からなる磁石素子は、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルを跨ぐように設けられ、磁極となる一対の端部およびこれら端部を繋ぐ連結部を有するコアと、前記コアの連結部に巻回されたコイルとを有する構成とすることができる。
【0016】
前記制御機構は、前記水系洗浄液の流量に応じて、前記電磁石からなる磁石素子の磁界強度を制御する構成とすることができる。また。前記磁界発生手段が前記電磁石からなる磁石素子を複数有する場合に、前記制御機構は、前記水系洗浄液の流量に応じて、前記複数の磁石素子の一部をオン・オフ制御する構成とすることができる。このように制御することにより、水系洗浄液の流量が多い場合には磁界強度を大きくし、流量少ない場合には磁界強度を低くして、流量に応じて適切な磁界を作用させることができる。
【0017】
前記水系洗浄液に磁界が作用される部位は、コイル状を有する構成とすることができる。これにより、通流する水系洗浄液へ効率良く磁界を作用させることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を実施するための現像処理ユニットを含むレジスト塗布/現像処理システムを示す概略平面図、図2はその正面図、図3はその背面図である。
【0019】
このレジスト塗布/現像処理システム1は、搬送ステーションであるカセットステーション11と、複数の処理ユニットを有する処理ステーション12と、処理ステーション12に隣接して設けられる露光装置14と処理ステーション12との間でウェハWを受け渡すためのインターフェイスステーション13とを有している。
【0020】
カセットステーション11においては、複数枚(例えば、25枚)のウェハWが収容されたウェハカセット(CR)の搬入出が行われ、図1に示すように、カセット載置台20上にX方向に沿って1列に複数(図1では5個)の位置決め突起20aが形成されている。ウェハカセット(CR)はウェハ搬入出口を処理ステーション12側に向けてこの位置決め突起20aの位置に載置できるようになっている。
【0021】
カセットステーション11は、ウェハ搬送用ピック21aを有するウェハ搬送機構を備えている。このウェハ搬送用ピック21aは、いずれかのウェハカセット(CR)に対して選択的にアクセスでき、かつ、後述する処理ステーション12の第3処理ユニット群G3に設けられたトランジションユニット(TRS−G3)にアクセスできるようになっている。
【0022】
処理ステーション12では、システム背面側(図1上方)に、カセットステーション11側から順に、第3処理ユニット群G3、第4処理ユニット群G4および第5処理ユニット群G5が配置されている。また第3処理ユニット群G3と第4処理ユニット群G4との間に第1主搬送部A1が設けられ、第4処理ユニット群G4と第5処理ユニット群G5との間に第2主搬送部A2設けられている。さらにシステム前面側(図1下方)に、カセットステーション11側から順に、第1処理ユニット群G1と第2処理ユニット群G2が設けられている。
【0023】
図3に示すように、第3処理ユニット群G3では、ウェハWを載置台に載せて所定の処理を行うオーブン型の処理ユニット、例えばウェハWに加熱処理を施す高温度熱処理ユニット(BAKE)、高精度でウェハWの温調を行う高精度温調ユニット(CPL−G3)、温調ユニット(TCP)、カセットステーション11と第1主搬送部A1との間でのウェハWの受け渡し部となるトランジションユニット(TRS−G3)が、例えば10段に重ねられている。
【0024】
第4処理ユニット群G4では、例えば、レジスト塗布後のウェハWに加熱処理を施すプリベークユニット(PAB)、現像処理後のウェハWに加熱処理を施すポストベークユニット(POST)、高精度温調ユニット(CPL−G4)が、例えば10段に重ねられている。第5処理ユニット群G5では、例えば、露光後現像前のウェハWに加熱処理を施すポストエクスポージャーベークユニット(PEB)、高精度温調ユニット(CPL−G5)が、例えば10段に重ねられている。
【0025】
図1および図3に示すように、第1主搬送部A1の背面側には、アドヒージョンユニット(AD)と、ウェハWを加熱する加熱ユニット(HP)とを有する第6処理ユニット群G6が設けられている。
【0026】
第2主搬送部A2の背面側には、ウェハ周辺部の余分なレジストを除去するためにウェハWのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置(WEE)と、レジスト膜厚を測定する膜厚測定装置(FTI)とを有する第7処理ユニット群G7が設けられている。
【0027】
図1および図2に示すように、第1処理ユニット群G1では、カップ(CP)内でウェハWをスピンチャックSPに載せて所定の処理を行う液供給ユニットとしての5台のスピンナ型処理ユニット、例えば、3つのレジスト塗布ユニット(COT)と、露光時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティングユニット(BARC)が計5段に重ねられている。また第2処理ユニット群G2では、スピンナ型処理ユニット、例えば、現像ユニット(DEV)が5段に重ねられている。
【0028】
第1主搬送部A1には第1主ウェハ搬送装置16が設けられ、この第1主ウェハ搬送装置16は、第1処理ユニット群G1、第3処理ユニット群G3、第4処理ユニット群G4と第6処理ユニット群G6の各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。また、第2主搬送部A2には第2主ウェハ搬送装置17が設けられ、この第2主ウェハ搬送装置17は、第2処理ユニット群G2、第4処理ユニット群G4、第5処理ユニット群G5、第7処理ユニット群G7の各ユニットに選択的にアクセスできるようになっている。
【0029】
図4は第1主ウェハ搬送装置16の概略構造を示す斜視図である。第1主ウェハ搬送装置16は、ウェハWを保持する3本のアーム7a,7b,7cと、アーム7a〜7cのそれぞれの基端に取り付けられたアーム支持板51と、各アーム支持板51と係合している基台52と、基台52等を支持する支持部53と、支持部53に内蔵された図示しないモータと、基台52とモータとを連結する回転ロッド54と、第1および第2処理ユニット群G1,G2側に設けられ、鉛直方向にスリーブ55aが形成された支柱55と、スリーブ55aに摺動可能に係合し、かつ支持部53と連結されたフランジ部材56と、フランジ部材56を昇降させる図示しない昇降機構とを有している。
【0030】
基台52上には基台52の長手方向と平行にアーム支持板51毎にレール(図示せず)が敷設されており、各アーム支持板51はこのレールに沿ってスライド自在となっている。また、支持部53に内蔵されたモータを回転させると回転ロッド54が回転し、これにより基台52はX−Y面内で回転することができるようになっている。さらに、支持部53はZ方向に移動可能なフランジ部材56に取り付けられているために、基台52もまたZ方向に移動可能である。
【0031】
基台52の先端部両側には垂直部材59aが取り付けられ、これら垂直部材59aには、アーム7aとアーム7bとの間の放射熱を遮る遮蔽板8と架橋部材59bが取り付けられている。この架橋部材59bの中央および基台52の先端には一対の光学的センサ(図示せず)が設けられており、これにより各アーム7a〜7cにおけるウェハWの有無とウェハWのはみ出し等が検出されるようになっている。なお、第2主ウェハ搬送装置17は第1主ウェハ搬送装置16と同様の構造を有している。
【0032】
図4中に示す壁部57は、第1処理ユニット群G1側にある第2主搬送部A2のハウジングの一部であり、第1処理ユニット群G1に設けられた各ユニットとの間でウェハWの受け渡しを行うための窓部57aが設けられている。また、第2主搬送部A2の底部には、4台のファン58が設けられている。
【0033】
第1処理ユニット群G1とカセットステーション11との間および第2処理ユニット群G2とインターフェイスステーション13との間にはそれぞれ、第1および第2処理ユニット群G1,G2に処理液を供給する液温調ポンプ24,25が設けられており、さらにレジスト塗布/現像処理システム1外の空調器からの清浄な空気を各処理ユニット群G1〜G5の内部に供給するためのダクト28,29が設けられている。
【0034】
処理ステーション12の背面側のパネルおよび第1処理ユニット群G1〜第7処理ユニット群G7は、メンテナンスのために取り外しが可能となっている。また、第1および第2処理ユニット群G1,G2のそれぞれの最下段には、これらに薬液を供給するケミカルユニット(CHM)26,27が設けられている。さらに、カセットステーション11の下方部にはこのレジスト塗布/現像処理システム1全体を制御する集中制御部19が設けられている。
【0035】
インターフェイスステーション13は、処理ステーション12側の第1インターフェイスステーション13aと、露光装置14側の第2インターフェイスステーション13bとから構成されており、第1インターフェイスステーション13aには第5処理ユニット群G5の開口部と対面するように第1ウェハ搬送体62が配置され、第2インターフェイスステーション13bにはX方向に移動可能な第2ウェハ搬送体63が配置されている。
【0036】
第1ウェハ搬送体62の背面側には、上から順に、周辺露光装置(WEE)、露光装置14に搬送されるウェハWを一時収容するイン用バッファカセット(INBR)、露光装置14から搬出されたウェハWを一時収容するアウト用バッファカセット(OUTBR)が積み重ねられた第8処理ユニット群G8が配置されている。また、第1ウェハ搬送体62の正面側には、上から順に、トランジションユニット(TRS−G9)と、2段の高精度温調ユニット(CPL−G9)が積み重ねられた第9処理ユニット群G9が配置されている。
【0037】
第1ウェハ搬送体62は、ウェハ受け渡し用のフォーク62aを有している。このフォーク62aは、第5処理ユニット群G5、第8処理ユニット群G8、第9処理ユニット群G9の各ユニットに対してアクセス可能であり、これにより各ユニット間でのウェハWの搬送を行う。
【0038】
第2ウェハ搬送体63は、ウェハ受け渡し用のフォーク63aを有している。このフォーク63aは、第9処理ユニット群G9の各ユニットと、露光装置14のインステージ14aおよびアウトステージ14bに対してアクセス可能であり、これら各部の間でウェハWの搬送を行う。
【0039】
このように構成されるレジスト塗布/現像処理システム1においては、ウェハカセット(CR)から1枚のウェハWをウェハ搬送機構21により取り出し、処理ステーション12のトランジションユニット(TRS−G3)に搬送し、その後、第1および第2の主ウェハ搬送装置16,17により、レシピの順序に従って、各ユニットへウェハWを順次搬送し、ウェハWに一連の処理を施す。
【0040】
例えば、ウェハWを温調後、アドヒージョンユニット(AD)でのアドヒージョン処理、および/またはボトムコーティングユニット(BARC)での反射防止膜の形成、加熱ユニット(HP)における加熱処理、高温度熱処理ユニット(BAKE)におけるベーク処理、ウェハWの温調、レジスト塗布ユニット(COT)でのレジスト液の塗布処理、プリベークユニット(PAB)でのプリベーク処理、周辺露光装置(WEE)での周辺露光処理を順次行い、ウェハWの温調後、第2ウェハ搬送体63により露光装置14内に搬送する。露光装置14での露光後、ウェハWを第2ウェハ搬送体63によってトランジションユニット(TRS−G9)に搬入した後、ポストエクスポージャーベークユニット(PEB)でのポストエクスポージャーベーク処理、現像ユニット(DEV)での現像処理、ポストベークユニット(POST)でのポストベーク処理を順次行い、ウェハWの温調処理を行った後、トランジションユニット(TRS−G3)を介してカセットステーション11のウェハカセット(CR)へ搬送する。このような一連の動作をカセットのウェハの枚数だけ繰り返す。
【0041】
次に、本発明の基板洗浄方法の一実施形態を実施するための現像処理ユニット(DEV)について参照しながら説明する。図5よび図6は、現像処理ユニット(DEV)の全体構成を示す断面図および平面図である。
【0042】
この現像ユニット(DEV)は筐体70を有し、その中央部には環状のカップCPが配置され、カップCPの内側にはスピンチャック72が配置されている。スピンチャック72は真空吸着によってウエハWを固定保持した状態で駆動モータ74によって回転駆動される。駆動モータ74は、筐体70の底板70aの開口に昇降移動可能に配置され、たとえばアルミニウムからなるキャップ状のフランジ部材76を介してたとえばエアシリンダからなる昇降駆動機構78および昇降ガイド80と結合されている。駆動モータ74の側面にはたとえばステンレス鋼(SUS)からなる筒状の冷却ジャケット82が取り付けられ、フランジ部材76は、この冷却ジャケット82の上半部を覆うように取り付けられている。
【0043】
現像液塗布時、フランジ部材76の下端は、底板70aの開口の外周付近で底板70aに密着し、これによりユニット内部が密閉される。スピンチャック72と第2主ウエハ搬送機構17との間でウエハWの受け渡しが行われる時は、昇降駆動機構78が駆動モータ74およびスピンチャック72を上方へ持ち上げることでフランジ部材76の下端が筐体70の底板70aから上昇するようになっている。
【0044】
カップCPの底部には、その中央寄りの部分に排気管84が接続され、またその外側寄りの部分に排液管86が接続されている。そして、排気管84からカップCP内の気体が排気されるとともに、排液管86からは、現像液を振り切るときに飛散した現像液や現像液を洗い流すための洗浄液が排出される。なお、現像処理ユニット(DEV)の筐体70の側壁には、アーム7a〜7cのいずれかが侵入するための開口88が形成されている。
【0045】
カップCPの上方には、ウエハWの表面に現像液を供給するための現像液供給ノズル91と、現像後のウエハWに水系洗浄液例えば純水を供給するための水系洗浄液供給ノズル94とが、ウエハW上の供給位置とウエハWの外方の待機位置との間で移動可能に設けられている。そして、現像液供給ノズル91は現像液供給用の配管92を介して現像液供給源93に接続されており、水系洗浄液供給ノズル94は水系洗浄液供給用の配管95を介して水系洗浄液供給源96に接続されている。なお、現像液供給源93および水系洗浄液供給源96は、現像ユニット(DEV)の外部、例えばケミカルユニット(CHM)27に収容されている。
【0046】
現像液供給ノズル91は第1のノズルスキャンアーム97の先端部に着脱可能に取り付けられており、水系洗浄液供給ノズル94は第2のノズルスキャンアーム98の先端部に着脱可能に取り付けられている。そして、これら第1、第2のノズルスキャンアーム97,98は、それぞれ、筐体70の底板70aの上にY方向に沿って敷設されたガイドレール99上から垂直方向に延び、ガイドレール99上を水平移動可能な第1の垂直支持部材100および第2の垂直支持部材101の上端部に取り付けられており、現像液供給ノズル91および水系洗浄液供給ノズル94は、これら第1、第2の垂直支持部材100,101とともに図示しないY軸駆動機構によってY方向に沿って移動するようになっている。また、第1、第2の垂直支持部材100,101は図示しないZ軸駆動機構によってZ方向に移動可能となっており、現像液供給ノズル91および水系洗浄液供給ノズル94は、対応する垂直支持部材の移動によってウエハWに近接した吐出位置とその上方の非吐出位置との間で移動されるようになっている。なお、現像液供給ノズル91は、ノズル待機部102に待機されるようになっており、このノズル待機部102には現像液供給ノズル91を洗浄するノズル洗浄機構103が設けられている。
【0047】
上記現像液供給ノズル91は、長尺状をなしその長手方向を水平にして配置され、例えば、下面に複数の吐出口を有しており、吐出された現像液が全体として帯状になるようになっている。そして、現像液の塗布の際には、ウエハWの上方に位置する現像液供給ノズル91から現像液を帯状に吐出させながら、ウエハWを1/2回転以上、例えば1回転させることにより、または、ウエハWを回転させずに現像液供給ノズル91をガイドレール94に沿ってスキャンさせて全面に塗布する。なお、吐出口がスリット状をなすスリットノズルを用いてもよく、長尺状ではないストレートノズルを用いてもよい。
【0048】
また、上記水系洗浄液供給ノズル94はストレートノズルで構成されており、現像工程終了後、この水系洗浄液供給ノズル94がウエハW上に移動されてウエハW上の現像パターンが形成されたレジスト膜にノズル94から水系洗浄液を供給して洗浄する。このように水系洗浄液供給ノズル94がウエハWに位置した状態では、現像ユニット(DEV)は洗浄装置として機能する。
【0049】
現像液供給源93および水系洗浄液供給源96からの現像液および水系洗浄液の供給は、液供給制御部104によって制御されるようになっている。
【0050】
次に、現像ユニット(DEV)が洗浄装置として機能する際の構成の一例を図7を参照して説明する。
スピンチャック72に支持されたウエハWの中心の上方に水系洗浄液供給ノズル94が配置される。水系洗浄液供給ノズル94に接続された水系洗浄液供給用の配管95は水系洗浄液供給ノズル94に連続して上方に湾曲した液切り部95aを有している。配管95は、非磁性の材料、例えばフッ素樹脂であるPFA等の樹脂で形成されている。配管95の途中には、フィルター105および電磁バルブ106が介在されている。そして、水系洗浄液は、例えばポンプ等の図示しない圧送機構により水系洗浄液供給源96から配管95および水系洗浄液供給ノズル94を通ってウエハWに向けて供給される。
【0051】
また、配管95のフィルター105の下流側部分の近傍には、磁界発生機構110が設けられている。図7の例では、磁界発生機構110は、永久磁石からなる磁石素子111を有している。磁石素子111は、例えば、図8の(a),(b)に示すように三角状の凹部111aを有しており、この凹部111aに配管95が嵌め込まれた状態となっている。そして、永久磁石からなる磁石素子111により形成された磁界が配管95の内部に作用する。具体的には、永久磁石からなる磁石素子111は、N極からS極に至る磁力線MLが配管95を流れる水系洗浄液の通流方向に対して略直交するように配置されている。
【0052】
次に、このように構成された現像ユニット(DEV)における処理動作について説明する。まず、所定のパターンが露光されポストエクスポージャーベーク処理および冷却処理されたウエハWを、第2主ウエハ搬送装置17によって現像ユニット(DEV)内のカップCPの真上まで搬送し、スピンチャック72を昇降駆動機構78によって上昇させることによりスピンチャック72上に真空吸着させる。次いで、現像液供給ノズル91をウエハWのほぼ中央上方に移動させ、この現像液供給ノズル91から現像液を帯状に吐出させながら、ウエハWを1/2回転以上、例えば1回転させることにより、または、現像液供給ノズル91をガイドレール99に沿ってウエハWの一方の端部から他方の端部へスキャンしながら現像液を吐出することにより、現像液をウエハW全面に塗布し、厚さ例えば1mmの現像液パドルを形成し自然対流により現像を進行させる。
【0053】
このように現像が進行している間、現像液供給ノズル91を待機位置102に移動させ、水系洗浄液供給ノズル94をウエハWのほぼ中央上方に移動させ、図7に示すように、洗浄装置を構成する。
【0054】
所定時間経過後、スピンチャック72を所定の回転速度で回転させることによりウエハWから現像液を振り切り、それとほぼ同時に、ウエハWを所定の回転速度で回転させながら水系洗浄液供給ノズル94からウエハW上の現像パターンが形成されたレジスト膜へ水系洗浄液、例えば純水を供給し、レジスト膜上に存在する現像液を洗い流す。このようにしてウエハWのレジスト膜の洗浄が終了した後、ウエハWを高速で回転させ、ウエハW上に残存する液剤を振り切ってウエハWを乾燥させる。これにより、一連の現像処理が終了する。
【0055】
上記ウエハWの洗浄の際に、レジストの種類によってはレジストの残渣が発生し、単に純水等の水系洗浄液を供給しただけでは、このようなレジスト残渣を完全に除去することが困難であり、洗浄処理によって除去されないレジスト残渣は現像後の欠陥の原因となってしまう。また、洗浄効率も十分とはいえない。すなわち、水分子は通常、分子間に作用する電気的な結合力により複数の水分子がクラスターと称される集団を形成しており、このクラスターが大きいと表面張力が大きく、活性が低いため、洗浄力が不十分になりやすく、レジスト残渣を有効に除去することが困難である。特に、現像パターンが微細な場合にその傾向が大きい。
【0056】
そこで、本実施形態では、水系洗浄液用の配管95の近傍に例えば永久磁石からなる磁石素子111を備えた磁界発生機構110を設け、配管95を通流している水系洗浄液に磁界を作用させる。具体的には、永久磁石からなる磁石素子111をN極からS極に至る磁力線MLが配管95を流れる水系洗浄液の通流方向に対して略直交するように配置する。このような磁界が形成されることにより、配管95を通流する水系洗浄液の水分子クラスターが活性化されて細分化され、表面張力も小さくなるので、ウエハW微細な現像パターンにも水系洗浄液が侵入することができ、洗浄効果および洗浄効率を飛躍的に高めることができる。したがって、レジスト残渣を効果的に除去することができ、現像後の欠陥を低減することができる。特に、レジストパターンの幅が200nm以下の超微細パターンの場合に大きな効果を得ることができる。また、このように洗浄効果および洗浄効率が高いことから洗浄時間の短縮を図ることができ、洗浄液の使用量も少なくすることができる。
【0057】
水分子クラスターを効果的に細分化して上記効果を有効に発揮させるためには、水系洗浄液の通流部位に0.08T以上の磁界を作用させることが望ましい。さらに、通流する水系洗浄液に効率良く磁界を作用させるためには配管95の径は、1〜30mm程度が好ましい。磁石素子111を構成する永久磁石としては、このような効果が得られる限り、通常用いられている永久磁石材料を採用することができるが、例えばネオジウム磁石が好ましい。ネオジウム磁石は磁石材料のうち最も大きな磁界を形成することができる材料の一つである。例えば配管95が樹脂製の外径6.35mm、内径4.35mmのものである場合、永久磁石111として0.5〜2.5Tのネオジウム磁石を用いると、配管95の内部の磁界が0.1〜0.36T程度となる。
【0058】
大きな水分子クラスターが一旦細分化されても、水系洗浄液が吐出されるまでの間の距離が長ければ細分化された水分子クラスターが再結合するおそれがあるため、配管95内の水系洗浄液に磁界を作用させる位置は、ノズル94の先端に近いほうが好ましく、具体的にはノズル94の先端から3mまでの位置が好ましい。
【0059】
また、水系洗浄液をより有効に活性化して水分子クラスターをより細分化するためには、磁界を大きくすることが好ましいが、そのためには磁石素子111を極力配管95に近く配置することが好ましい。1個の磁石素子のみで不十分な場合には、図9のように配管95を挟んで両側に磁石素子111を対向配置することや、図10に示すように複数の(図では5個)の磁石素子111を配管95に沿って配列することが好ましい。この場合に、図示するように、隣接する磁石素子111の向きが配管95を挟んで反対側になるようにすることが好ましい。これにより、磁石素子111が見かけ上配管95の全域をカバーすることになり、より強い磁界を配管95内に及ぼすことができる。
【0060】
図11に示すように、磁石素子111をフィルタ105の上流側に配置することもできる。この場合には、フィルタ105よりも上流側で配管95内を通流する水系洗浄液に磁界を作用させることができ、水分子クラスターが細分化された後にフィルタ105を通過することになるので、気泡や異物の除去効率を高くすることができる。
【0061】
なお、電磁バルブ106は、磁石が近くにあると誤動作をするので、磁石素子111の配置位置は電磁バルブ106の近傍を避けることが望ましい。
【0062】
磁石素子の形状は、上記磁石素子111のように三角状の凹部を有するものに限らず、例えば図12に示すような半円状(円弧状)を2つ組み合わせた磁石素子111′等、他の種々の形態を採用することができる。
【0063】
以上の例では、磁界発生機構110を永久磁石からなる磁石素子111を有するものとしたが、図13に示すように、電磁石からなる磁石素子112を用いてもよい。この電磁素子112は、磁性部材であるコア113にコイル114を巻回して構成され、電源115からコイル114に直流電流を流すことによりコア113を磁化させる。コア113は、配管95を跨ぐように設けられ、磁極となる一対の端部113a,113bおよびこれら端部113a,113bを繋ぐ連結部113cを有しており、連結部113cにコイル114が巻回されている。そして、電源115から給電されることにより、コイル114に電流が流れ、コア113が磁化されて供給される電力に応じた磁界が発生する。この電磁石からなる磁石素子112はコントローラ116によって制御される。コントローラ116は、ノズルアーム98の移動信号を受信してそれと同期してコイル114に通電するように制御してもよいし、バルブの吐出信号を受信してそれと同期してコイルに通電するように制御してもよい。
【0064】
また、コントローラ116によって、電源115の電圧を制御するようにすることができる。これにより、配管95を流れる水系洗浄液に作用する磁界強度を所望の値に制御することができる。例えば、図14に示すように、コントローラ116が配管95に設けられた流量調整バルブ117からの信号を受信し、その信号に基づいて電源115を制御して磁石素子112の磁界強度を制御するようにすることができる。つまり、流量調整バルブ117からの信号は、配管95を流れる水系洗浄液の流量に対応するから、配管95を流れる水系洗浄液の流量に応じて、電磁石からなる磁石素子112の磁界強度を制御することによって、水系洗浄液に作用させる磁界強度を制御することができる。これにより、水系洗浄液の流量が多い場合には磁界強度を大きくし、流量が少ない場合には磁界強度を低くして、流量に応じて適切な磁界を作用させることができる。
【0065】
また、図14に示すように複数の磁石素子112が設けられている場合(図では2つであるが3つ以上の場合も同様)には、コントローラ116は、配管95を流れる水系洗浄液の流量に応じて、複数の磁石素子112の一部をオン・オフ制御して、全体の磁界強度を制御するようにしても同様の効果を得ることができる。また、供給する電流を制御して、N−Sの磁極を周期的に切り換えるようにしてもよい。
【0066】
また、配管を通流する水系洗浄液へ効率良く磁界を作用させる観点からは、図15に示すように、配管95の一部をコイル状に巻回した巻回部95aとし、その巻回部95aを磁界発生機構110の例えば磁石素子112で挟んで磁界を作用させるようにすることが好ましい。これにより、巻回部95aを通流する水系洗浄液が磁界の影響下に長時間滞在することとなり、より磁界の作用を受けやすくなる。このような巻回部95aは、例えばフッ素樹脂であるPFAからなるφ1/8インチ、φ1/2インチチューブを加工して形成することが可能である。
【0067】
水分子クラスターの再結合を防止する観点からは、上述したように、磁界発生機構110は、現像ユニット(DEV)内のノズル94先端から比較的近い位置に設けることが好ましいが、図16に示すように、5段の現像ユニット(DEV)に水系洗浄液を供給する共通の配管120に磁界発生機構110を設けることにより、一括して水分子クラスターの細分化を実現することができる。また、レジスト塗布/現像処理システム1を複数設置する場合には、図17に示すように、各システムに共通な水系洗浄液供給源121を配置し、そこから各レジスト塗布/現像処理システム1に水系洗浄液を導く共通の配管122に磁界発生機構110を設けることもできる。
【0068】
以上は、配管95に沿って磁界発生機構110の磁石素子を配置した例を示したが、ノズル94に沿って磁石素子を配置してもよい。例えば、図18の(a)に示すように、ノズル94に沿って三角状の凹部を有する永久磁石からなる磁石素子111を設けてもよいし、図18の(b)に示すように、半円状(円弧状)を2つ組み合わせた永久磁石からなる磁石素子111′を設けてもよいし、図18の(c)に示すように、電磁石112を設けてもよい。この場合に、ノズル94の先端から被処理基板であるウエハWまでの距離は例えば20mmにセットする。
【0069】
なお、複数の磁石素子を用いる場合には、そのうちの一部をノズル94に沿って設け、残りを配管95に沿って設けるようにしてもよい。
【0070】
次に、本発明の効果を確認した実験について説明する。
ここでは、現像後のウエハを洗浄する際に、図7の位置に磁界発生機構として永久磁石からなる磁石素子を設けた場合と設けなかった場合とで、現像後の欠陥を比較した。洗浄液としては純水を用い、純水の配管はPFA製で外径6.35mm、内径4.35mmのものを用いた。ウエハとしては、ベアウエハを用いた。永久磁石としては、図8の形状で0.5Tのネオジウム磁石を用いた。洗浄時間はいずれも15秒とした。現像後の欠陥は、KLA社製の検査装置により把握し、その個数で求めた。その結果、磁界発生機構としての永久磁石を用いなかった場合には、欠陥数が30000個程度であったのに対し、永久磁石を用いた場合には9000個程度となり、現像後の欠陥数を70%低減できることが確認された。
【0071】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では現像後の洗浄を例にとって説明したが、これに限らず、レジスト塗布前の洗浄等、他の基板洗浄に適用することもできる。また、上記実施の形態では、被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、半導体ウエハに限らず、例えばFPD(フラットパネルディスプレー)基板やマスク用レチクル基板等他の被処理基板であってもよい。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、配管を介してノズルから被処理基板に水系洗浄液を供給して被処理基板を洗浄するにあたり、配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/またはノズルを通流している水系洗浄液に磁界を作用させ、その磁界により水分子クラスターを細分化するので、水系洗浄液が活性化されて表面張力が小さくなり、被処理基板の微細な凹凸にも水系洗浄液が侵入することができ、洗浄効果および洗浄効率を飛躍的に高めることができる。特に、現像後の被処理基板には微細凹凸にレジスト残渣が残存しやすいが、このように細分化された水分子クラスターが容易に微細凹凸に入り込んで洗浄するので、レジスト残渣を極めて効果的かつ効率的に除去することができ、現像後の欠陥を低減することができる。また、このように洗浄効果および洗浄効率が高いことから洗浄時間の短縮を図ることができ、洗浄液の使用量も少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を実施するための現像処理ユニットを含むレジスト塗布/現像処理システムを示す概略平面図。
【図2】図1に示すレジスト塗布現像処理システムの正面図。
【図3】図1に示すレジスト塗布現像処理システムの背面図。
【図4】図1のレジスト塗布現像処理システムに備えられた主ウエハ搬送装置の概略構造を示す斜視図。
【図5】図1に示した塗布現像処理システムに搭載した現像ユニットの全体構成を示す断面図。
【図6】図5に示した現像ユニットの平面図。
【図7】図5の現像ユニットにおいて現像後の洗浄を行う際の構成を示す概略図。
【図8】図7の構成に用いる磁界発生機構の磁石素子の一例を示す概略図。
【図9】磁界発生機構の磁石素子の他の例を示す概略図。
【図10】磁界発生機構の磁石素子のさらに他の例を示す概略図。
【図11】磁界発生機構の配置位置の他の例を示す図。
【図12】磁石発生機構の磁石素子のさらに他の例を示す概略図。
【図13】磁界発生機構の磁石素子として電磁石を用いた例を示す概略図。
【図14】磁石発生機構の磁石素子として電磁石を用い、水系洗浄液の流量に応じて磁界強度を制御する機構の構成を示す概略図。
【図15】水系洗浄液を通流させる配管の他の例を示す図。
【図16】磁界発生機構の配置位置のさらに他の例を示す図。
【図17】磁界発生機構の配置位置のさらに他の例を示す図。
【図18】磁石発生機構の磁石素子をノズルに沿って配置した例を示す斜視図。
【符号の説明】
72……スピンチャック
94……水系洗浄液供給ノズル
95……配管
95a……巻回部
96……水系洗浄液供給源
110……磁界発生機構
111,111′……永久磁石からなる磁石素子
112……電磁石からなる磁石素子
113……コア
114……コイル
115……電源
116……コントローラ(制御機構)
117……流量調整バルブ
DEV……現像処理ユニット
W……半導体ウエハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus for supplying an aqueous cleaning solution to a substrate such as a semiconductor wafer, an FPD (flat panel display) substrate, or a photomask substrate and cleaning the substrate.
[0002]
[Prior art]
For example, in a semiconductor device manufacturing process, a resist liquid is formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) to form a resist film, and the wafer after resist coating is exposed in accordance with a predetermined pattern. After the processing, a resist pattern is formed as a mask for forming a predetermined pattern by a so-called photolithography technique in which an exposure pattern formed on the resist film of the wafer is developed.
[0003]
In the development process in each process of such a photolithography technique, a developer is supplied to the wafer, a developer paddle is formed on the entire surface so as to have a thickness of, for example, 1 mm, and the developer is processed by natural convection for a predetermined time. Then, the developer is washed. In this cleaning, after the developer is shaken off, pure water is supplied as a cleaning solution to wash away the developer remaining on the wafer, and then the wafer is rotated at a high speed to shake off the developer and cleaning solution remaining on the wafer. Is performed by drying.
[0004]
After this development, a resist residue may be generated depending on the type of resist. Further, it is difficult to completely remove such resist residues even by the above-described cleaning process of supplying pure water, and the resist residues that are not removed by the cleaning process cause defects after development. .
[0005]
In order to prevent this, it has been proposed that a surfactant is added to the developer so as not to generate a resist residue itself (for example, Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A 61-177727
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even with the technique of the above-mentioned
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus capable of sufficiently cleaning a substrate such as a semiconductor wafer with an aqueous cleaning liquid. It is another object of the present invention to provide a substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus that are highly effective in removing deposits and can reduce defects after development in cleaning a substrate after development with an aqueous cleaning solution.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate cleaning method for cleaning a substrate to be processed by supplying an aqueous cleaning liquid from a nozzle to the substrate to be processed through the piping.Of the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orAlternatively, the present invention provides a substrate cleaning method, wherein a magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid flowing through the nozzle, and the aqueous cleaning liquid is supplied to a substrate to be processed.
[0010]
In the second aspect of the present invention, the resist film formed on the substrate to be processed is exposed to a predetermined pattern, and after developing the exposure pattern, an aqueous cleaning solution is supplied to the substrate to be processed from a nozzle via a pipe and developed. A substrate cleaning method for cleaning a substrate to be processed later, wherein the pipingOf the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orAlternatively, a substrate cleaning method is provided, wherein a magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid flowing through the nozzle, and the aqueous cleaning liquid is supplied to the substrate to be processed after development.
[0011]
In the third aspect of the present invention, a support member for supporting the substrate to be processed, a nozzle for supplying an aqueous cleaning liquid to the substrate to be processed, a pipe made of a nonmagnetic material connected to the nozzle, and an aqueous system connected to the pipe Cleaning liquid supply source and the pipingOf the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orOr provided near the nozzle, the pipeOf the nozzle, and flow in the portion up to 3 m from the tip of the nozzle and / or in the nozzleThere is provided a substrate cleaning apparatus comprising magnetic field generating means for applying a magnetic field to an aqueous cleaning liquid.
[0012]
According to the present invention, in cleaning the substrate to be processed by supplying the aqueous cleaning liquid from the nozzle to the substrate to be processed through the pipe,Of the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orAlternatively, a magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid flowing through the nozzle, and the water molecule clusters are subdivided by the magnetic field, so that the aqueous cleaning liquid is activated and the surface tension is reduced, and the fine unevenness of the substrate to be processed is also reduced by the aqueous system. The cleaning liquid can enter, and the cleaning effect and cleaning efficiency can be dramatically increased. In particular, although the resist residue is likely to remain on the fine irregularities on the substrate to be processed after development, since the water molecule clusters thus subdivided easily enter the fine irregularities and are washed, the resist residues are extremely effective and It can be removed efficiently, and defects after development can be reduced. Further, since the cleaning effect and the cleaning efficiency are high as described above, the cleaning time can be shortened and the amount of the cleaning liquid used can be reduced. In the present invention, the water-based cleaning liquid refers to a liquid mainly composed of pure water and having other additives added as necessary.
[0013]
In the present invention,WaterSystem cleaning solutionFlowing part ofBy applying a magnetic field of 0.08 T or more to water, the water molecule cluster can be effectively subdivided.
[0014]
The magnetic field generating means is the pipeAmong these, the part from the tip of the nozzle to 3 m and / or the nozzleIt can be set as the structure which has a magnet element provided along. In this case, there are multiple magnet elements.DistributionMay be arranged, and the magnet element is the pipe.Among these, the part from the tip of the nozzle to 3 m and / or the nozzleMay be provided so as to face each other.
[0015]
The magnetic field generating means may be configured to include a magnet element made of an electromagnet, a power source for supplying power to the magnet element, and a control mechanism for controlling the magnetic field strength of the magnet element. This allows pipingOf the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orAlternatively, the magnetic field intensity acting on the aqueous cleaning liquid flowing through the nozzle can be controlled to a desired value. The magnet element comprising the electromagnet is the pipe.Of the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orOr it can be set as the structure which is provided so that it may straddle the said nozzle, and has a core which has a pair of edge part used as a magnetic pole, and the connection part which connects these edge parts, and the coil wound around the connection part of the said core. .
[0016]
The control mechanism isAboveThe magnetic field strength of the magnet element made of the electromagnet can be controlled according to the flow rate of the aqueous cleaning liquid. Also. When the magnetic field generation means has a plurality of magnet elements made of the electromagnet, the control mechanism isAboveDepending on the flow rate of the aqueous cleaning liquid, a part of the plurality of magnet elements can be controlled to be turned on / off. By controlling in this way, the magnetic field strength can be increased when the flow rate of the aqueous cleaning liquid is large, and the magnetic field strength can be decreased when the flow rate is small, and an appropriate magnetic field can be applied according to the flow rate.
[0017]
AboveThe part where the magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid can be configured to have a coil shape. This, ThroughA magnetic field can be efficiently applied to the flowing aqueous cleaning liquid.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a resist coating / development processing system including a development processing unit for carrying out an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view thereof, and FIG. 3 is a rear view thereof.
[0019]
This resist coating /
[0020]
In the
[0021]
The
[0022]
In the
[0023]
As shown in FIG. 3, the third processing unit group GThreeThen, an oven-type processing unit that performs predetermined processing by placing the wafer W on the mounting table, for example, a high-temperature heat treatment unit (BAKE) that heat-treats the wafer W, and a high-accuracy temperature that controls the temperature of the wafer W with high accuracy. Adjustment unit (CPL-GThree), Temperature control unit (TCP),
[0024]
Fourth processing unit group GFourThen, for example, a pre-bake unit (PAB) that heat-treats the wafer W after resist coating, a post-bake unit (POST) that heat-treats the wafer W after development, and a high-precision temperature control unit (CPL-G)Four) Are stacked, for example, in 10 steps. Fifth processing unit group GFiveThen, for example, a post-exposure bake unit (PEB) that heat-treats the wafer W after exposure and before development, a high-precision temperature control unit (CPL-G)Five) Are stacked, for example, in 10 steps.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 3, the first main transport section A1The sixth processing unit group G having an adhesion unit (AD) and a heating unit (HP) for heating the wafer W is provided on the back side of the substrate.6Is provided.
[0026]
Second main transport section A2On the back side of the wafer, a peripheral exposure device (WEE) that selectively exposes only the edge portion of the wafer W in order to remove excess resist at the peripheral portion of the wafer, and a film thickness measurement device (FTI) that measures the resist film thickness. ) Having a seventh processing unit group G7Is provided.
[0027]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first processing unit group G1Then, five spinner type processing units, for example, three resist coating units (COT) as liquid supply units for performing predetermined processing by placing the wafer W on the spin chuck SP in the cup (CP), and at the time of exposure A bottom coating unit (BARC) for forming an antireflection film for preventing light reflection is stacked in a total of five stages. The second processing unit group G2Then, spinner type processing units, for example, development units (DEV) are stacked in five stages.
[0028]
First main transport section A1Is provided with a first main
[0029]
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic structure of the first main
[0030]
On the
[0031]
[0032]
The
[0033]
First processing unit group G1And the
[0034]
Panel on the back side of the
[0035]
The
[0036]
On the back side of the first
[0037]
The first
[0038]
The second
[0039]
In the resist coating /
[0040]
For example, after the temperature of the wafer W is adjusted, the adhesion process in the adhesion unit (AD) and / or the formation of the antireflection film in the bottom coating unit (BARC), the heat treatment in the heating unit (HP), the high temperature heat treatment Bake processing in the unit (BAKE), temperature control of the wafer W, resist liquid coating processing in the resist coating unit (COT), pre-baking processing in the pre-baking unit (PAB), and peripheral exposure processing in the peripheral exposure device (WEE) After sequentially adjusting the temperature of the wafer W, the wafer W is transferred into the
[0041]
Next, a development processing unit (DEV) for carrying out one embodiment of the substrate cleaning method of the present invention will be described with reference to FIG. 5 and 6 are a cross-sectional view and a plan view showing the overall configuration of the development processing unit (DEV).
[0042]
The developing unit (DEV) has a
[0043]
When applying the developing solution, the lower end of the
[0044]
To the bottom of the cup CP, an
[0045]
Above the cup CP, there are a
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The aqueous cleaning
[0049]
The supply of the developer and the aqueous cleaning liquid from the
[0050]
Next, an example of a configuration when the developing unit (DEV) functions as a cleaning device will be described with reference to FIG.
An aqueous cleaning
[0051]
A magnetic
[0052]
Next, a processing operation in the developing unit (DEV) configured as described above will be described. First, the wafer W, on which a predetermined pattern is exposed and post-exposure bake processing and cooling processing, is transferred by the second main
[0053]
While the development proceeds in this way, the
[0054]
After a predetermined time has elapsed, the
[0055]
When cleaning the wafer W, a resist residue is generated depending on the type of resist, and it is difficult to completely remove such a resist residue simply by supplying an aqueous cleaning solution such as pure water. Resist residues that are not removed by the cleaning process cause defects after development. Also, the cleaning efficiency is not sufficient. In other words, water molecules usually form a group called a cluster due to the electrical binding force acting between the molecules, and if this cluster is large, the surface tension is large and the activity is low. The cleaning power tends to be insufficient, and it is difficult to effectively remove the resist residue. This tendency is particularly great when the development pattern is fine.
[0056]
Therefore, in the present embodiment, a magnetic
[0057]
In order to effectively subdivide the water molecule cluster and effectively exhibit the above effect, it is desirable to apply a magnetic field of 0.08 T or more to the flow site of the aqueous cleaning liquid. Furthermore, the diameter of the
[0058]
Even if a large water molecule cluster is subdivided, if the distance until the aqueous cleaning liquid is discharged is long, the subdivided water molecule cluster may be recombined. Therefore, a magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid in the
[0059]
Further, in order to activate the aqueous cleaning solution more effectively and further subdivide the water molecule cluster, it is preferable to increase the magnetic field. For this purpose, it is preferable to dispose the
[0060]
As shown in FIG. 11, the
[0061]
Note that the
[0062]
The shape of the magnet element is not limited to the triangular element as in the above-described
[0063]
In the above example, the magnetic
[0064]
Further, the
[0065]
In addition, when a plurality of
[0066]
Also, from the viewpoint of efficiently applying a magnetic field to the aqueous cleaning liquid flowing through the pipe, as shown in FIG. 15, a part of the
[0067]
From the viewpoint of preventing recombination of water molecule clusters, as described above, the magnetic
[0068]
Although the example in which the magnet elements of the magnetic
[0069]
When a plurality of magnet elements are used, a part of them may be provided along the
[0070]
Next, an experiment for confirming the effect of the present invention will be described.
Here, when cleaning the wafer after development, defects after development were compared between the case where a magnetic element made of a permanent magnet was provided as a magnetic field generating mechanism at the position shown in FIG. Pure water was used as the cleaning liquid, and the pure water piping made of PFA having an outer diameter of 6.35 mm and an inner diameter of 4.35 mm was used. A bare wafer was used as the wafer. As the permanent magnet, a neodymium magnet having a shape of FIG. The cleaning time was 15 seconds for all. Defects after development were grasped by an inspection apparatus manufactured by KLA and determined by the number. As a result, when the permanent magnet as the magnetic field generating mechanism was not used, the number of defects was about 30000, whereas when the permanent magnet was used, it was about 9000, and the number of defects after development was reduced. It was confirmed that it can be reduced by 70%.
[0071]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above-described embodiment, cleaning after development has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other substrate cleaning such as cleaning before resist coating. In the above embodiment, the case where a semiconductor wafer is used as the substrate to be processed has been described. However, the present invention is not limited to the semiconductor wafer, but may be another substrate to be processed such as an FPD (flat panel display) substrate or a mask reticle substrate. May be.
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in cleaning the substrate to be processed by supplying the aqueous cleaning liquid from the nozzle to the substrate to be processed through the pipe,Of the nozzle from the tip of the nozzle up to 3 m and / orAlternatively, a magnetic field is applied to the aqueous cleaning liquid flowing through the nozzle, and the water molecule clusters are subdivided by the magnetic field, so that the aqueous cleaning liquid is activated and the surface tension is reduced, and the fine unevenness of the substrate to be processed is also reduced by the aqueous system. The cleaning liquid can enter, and the cleaning effect and cleaning efficiency can be dramatically increased. In particular, although the resist residue is likely to remain on the fine irregularities on the substrate to be processed after development, since the water molecule clusters thus subdivided easily enter the fine irregularities and are washed, the resist residues are extremely effective and It can be removed efficiently, and defects after development can be reduced. Further, since the cleaning effect and the cleaning efficiency are high as described above, the cleaning time can be shortened and the amount of the cleaning liquid used can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing a resist coating / development processing system including a development processing unit for carrying out an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the resist coating and developing system shown in FIG.
3 is a rear view of the resist coating and developing treatment system shown in FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view showing a schematic structure of a main wafer transfer device provided in the resist coating and developing treatment system of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an overall configuration of a developing unit installed in the coating and developing treatment system shown in FIG. 1;
6 is a plan view of the developing unit shown in FIG.
7 is a schematic diagram showing a configuration when performing cleaning after development in the development unit of FIG. 5;
8 is a schematic view showing an example of a magnetic element of a magnetic field generation mechanism used in the configuration of FIG.
FIG. 9 is a schematic view showing another example of a magnetic element of a magnetic field generation mechanism.
FIG. 10 is a schematic view showing still another example of a magnet element of a magnetic field generation mechanism.
FIG. 11 is a diagram showing another example of the arrangement position of the magnetic field generation mechanism.
FIG. 12 is a schematic view showing still another example of the magnet element of the magnet generating mechanism.
FIG. 13 is a schematic view showing an example in which an electromagnet is used as a magnetic element of a magnetic field generation mechanism.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration of a mechanism that uses an electromagnet as a magnet element of the magnet generation mechanism and controls the magnetic field intensity according to the flow rate of the aqueous cleaning liquid.
FIG. 15 is a view showing another example of piping through which an aqueous cleaning liquid flows.
FIG. 16 is a diagram showing still another example of the arrangement position of the magnetic field generation mechanism.
FIG. 17 is a diagram showing still another example of the arrangement position of the magnetic field generation mechanism.
FIG. 18 is a perspective view showing an example in which the magnet elements of the magnet generating mechanism are arranged along the nozzle.
[Explanation of symbols]
72 …… Spin chuck
94 …… Water-based cleaning liquid supply nozzle
95 …… Piping
95a ...... winding part
96 …… Water-based cleaning liquid supply source
110 …… Magnetic field generation mechanism
111, 111 ′ …… Magnet element composed of permanent magnets
112 …… Magnet element made of electromagnet
113 …… Core
114 …… Coil
115 …… Power supply
116 …… Controller (control mechanism)
117 …… Flow adjustment valve
DEV …… Development processing unit
W …… Semiconductor wafer
Claims (14)
被処理基板に水系洗浄液を供給するノズルと、
ノズルに接続された非磁性材料からなる配管と、
配管に接続された水系洗浄液供給源と、
前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分および/または前記ノズルの近傍に設けられ、前記配管のうち、前記ノズルの先端から3mまでの部分内および/または前記ノズル内を通流する水系洗浄液に磁界を作用させる磁界発生手段と
を具備することを特徴とする基板洗浄装置。A support member for supporting the substrate to be processed;
A nozzle for supplying an aqueous cleaning liquid to the substrate to be processed;
A pipe made of a non-magnetic material connected to the nozzle;
An aqueous cleaning liquid supply source connected to the pipe;
The pipe is provided in a portion up to 3 m from the tip of the nozzle and / or in the vicinity of the nozzle, and flows in the portion of the pipe from the tip of the nozzle to 3 m and / or in the nozzle. A substrate cleaning apparatus, comprising: a magnetic field generating means for applying a magnetic field to the aqueous cleaning liquid.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003115389A JP4133540B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003115389A JP4133540B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004319935A JP2004319935A (en) | 2004-11-11 |
| JP4133540B2 true JP4133540B2 (en) | 2008-08-13 |
Family
ID=33474605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003115389A Expired - Fee Related JP4133540B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4133540B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4837316B2 (en) * | 2005-06-30 | 2011-12-14 | オプトレックス株式会社 | Terminal cleaning device for display panel |
| CN119500719B (en) * | 2024-11-22 | 2025-09-09 | 安徽富乐德长江半导体材料股份有限公司 | Wafer quick-discharging groove with magnetic self-adjusting function |
-
2003
- 2003-04-21 JP JP2003115389A patent/JP4133540B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004319935A (en) | 2004-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3381776B2 (en) | Processing device and processing method | |
| JP5448536B2 (en) | Resist coating and developing apparatus, resist coating and developing method, resist film processing apparatus and resist film processing method | |
| KR100467916B1 (en) | Heat process apparatus and heat process method | |
| KR101927699B1 (en) | Apparatus and method for treating substrate | |
| JP2010016098A (en) | Substrate cleaning apparatus | |
| KR101736441B1 (en) | Apparatus for treating substrate And method for cleaning guide plate | |
| KR101654621B1 (en) | Apparatus and Method for treating substrate | |
| JP4900949B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| TW201811453A (en) | Substrate cleaning device and substrate processing device therewith | |
| KR20140053104A (en) | Treatment liquid supply device, treatment liquid supply method and computer storage medium | |
| KR102315667B1 (en) | Method and Apparatus for treating substrate | |
| KR102000010B1 (en) | Apparatus and method for treating substrate | |
| JP4133540B2 (en) | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus | |
| KR20150076818A (en) | Apparatus for treating substrate | |
| KR20210003975A (en) | Nozzle Apparatus, Apparatus and method for treating substrate | |
| JP2013030709A (en) | Processing liquid supply device, processing liquid supply method, program, and computer storage medium | |
| JP2010141162A (en) | Method of processing substrate, program, computer storage medium and substrate processing system | |
| KR102837406B1 (en) | Apparatus for treating substrate | |
| JP2003109897A (en) | Development processing method and development processing apparatus | |
| KR101895410B1 (en) | Apparatus for treating substrate | |
| JP3848930B2 (en) | Development processing method and development processing apparatus | |
| KR20210135391A (en) | Nozzle Moving Unit and Apparatus for treating substrate | |
| KR101985756B1 (en) | Apparatus and Method for treating substrate | |
| KR101958637B1 (en) | Substrate treating apparatus and substrate treating method | |
| KR102467056B1 (en) | Apparatus and Method for treating substrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050506 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070912 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071016 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080527 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080602 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140606 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |