JP4841484B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板(以下、単に基板と称する)に対して処理液により処理を行う基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device (hereinafter simply referred to as a substrate) with a processing liquid.
従来、この種の装置として、例えば、処理液を貯留し、基板を収容する処理槽と、処理槽の上部空間にイソプロピルアルコール(IPA)ガスを供給するノズルとを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。この装置では、処理槽に純水を供給して基板を洗浄した後、処理槽の上部空間にIPAガスを供給してIPA雰囲気を形成する。そして、基板を処理槽の上部のIPA雰囲気に引き上げて移動させることで、基板に付着している純水がIPAで置換されて乾燥が促される。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、純水による洗浄を終えた基板を純水から引き上げ、IPA雰囲気中に移動することにより、基板の乾燥をある程度は促進することができる一方、基板に形成された細かいパターンの間に付着している純水を充分に乾燥することができず、基板の乾燥不良が生じる恐れがある。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
That is, the conventional apparatus can accelerate the drying of the substrate to some extent by lifting the substrate that has been cleaned with pure water from the pure water and moving it into the IPA atmosphere, while the fine pattern formed on the substrate. The pure water adhering to the substrate cannot be sufficiently dried, and the substrate may be poorly dried.
ところで、最近の半導体デバイスのうち、メモリ分野においては、集積度を従来よりも大幅に高める技術として、キャパシタの構造をシリンダ形状としたものが採用され始めている。このようなシリンダ構造のものは、縦横比が極めて大きく、その隙間に入り込んだ純水を充分に乾燥させることが特に難しく、上記の問題が顕著になっている。また、いわゆるマイクロマシン(MEMS(Micro Electro Mechanical Systems))関係のデバイスであっても、同様の問題が生じる恐れがある。 By the way, among recent semiconductor devices, in the memory field, as a technology for significantly increasing the degree of integration compared to the conventional technology, a capacitor having a cylinder shape has begun to be adopted. Such a cylinder structure has an extremely large aspect ratio, and it is particularly difficult to sufficiently dry the pure water that has entered the gap, and the above-described problem is remarkable. In addition, even a device related to a so-called micromachine (MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)) may cause the same problem.
そこで、基板を引き上げる前の最終の処理液として純水を使うのではなく、純水を溶剤で置換した後に、基板を引き上げる手法が考えられる。しかしながら、この場合、純水を溶剤で充分に置換することが重要であるものの、純水に大量の溶剤を供給しても、溶剤中の純水濃度をある一定以下にすることができず、純水を溶剤で充分に置換することができない。したがって、やはり純水に起因する乾燥不良が生じる恐れがあるという問題がある。 Therefore, a method of lifting the substrate after replacing the pure water with a solvent instead of using pure water as the final treatment liquid before lifting the substrate is conceivable. However, in this case, although it is important to sufficiently replace the pure water with a solvent, even if a large amount of solvent is supplied to the pure water, the concentration of the pure water in the solvent cannot be reduced to a certain level, Pure water cannot be sufficiently replaced with a solvent. Therefore, there is a problem that poor drying due to pure water may occur.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、溶剤中の純水濃度を極力低くすることにより、純水に起因する乾燥不良を防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a situation, Comprising: The substrate processing apparatus which can prevent the dry defect resulting from a pure water by making the pure water density | concentration in a solvent low as much as possible is provided. For the purpose.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、処理液を貯留する内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、前記内槽と前記外槽とを連通接続し、処理液を循環させる供給配管と、前記供給配管を分流した第1の分岐配管と、前記第1の分岐配管に配設され、処理液中の純水と溶剤とを分離して、純水を排出する分離手段と、前記分離手段の上流側と下流側を連通接続した第2の分岐配管と、前記第2の分岐配管に配設され、処理液中の純水を吸着除去する純水除去手段と、前記供給配管に配設され、前記分離手段より下流側にて純水を注入する注入管と、前記注入管に溶剤を注入する溶剤注入手段と、前記注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理の後、前記溶剤注入手段から溶剤を注入して純水を溶剤で置換する置換処理を行った後、前記第1の分岐配管に切り換えて、前記分離手段によって処理液から純水を除去する分離除去処理を行い、前記第2の分岐配管に切り換えて、前記純水除去手段によって処理液中の純水を吸着して除去する吸着除去処理を行う制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, the invention described in
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、制御手段は、注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理の後、溶剤注入手段から溶剤を注入して純水を溶剤で置換する置換処理を行う。この置換処理では、純水の大半を溶剤で置換することができるものの、処理液中の純水濃度をある一定以下にまですることはできない。そこで、処理液の流れを第1の分岐配管に切り換え、分離手段によって純水を処理液から除去する分離除去処理の後、処理液の流れを第2の分岐配管に切り換え、純水除去手段により吸着除去処理を行う。したがって、溶剤中に混入している純水だけを純水除去手段によって吸着除去することができ、溶剤中の純水濃度を極力低くすることができる。その結果、溶剤中の純水に起因する乾燥不良を防止することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
なお、上記の吸着除去手段としては、モレキュラーシーブ(Molecular sieve)、活性炭、アルミナ等が例示される。 In addition, as said adsorption removal means, a molecular sieve, activated carbon, an alumina, etc. are illustrated.
また、本発明において、前記分離手段の上流側にあたる前記第1の分岐配管に、純水と溶剤とを混合するミキサと、前記ミキサの上流側と、前記ミキサの下流側であって前記分離手段の上流側を連通接続した第3の分岐配管とをさらに備え、前記制御手段は、溶剤が水溶性である場合には、分離除去処理の際に、処理液の流れを前記第3の分岐配管に切り換え、溶剤が非水溶性である場合には、分離除去処理の際に、処理液を前記ミキサに通すことが好ましい(請求項2)。分離手段は、純水と溶剤が完全に分離した状態よりも、よく混合された状態の方が純水と溶剤とを分離しやすいという特性がある。そこで、制御手段は、溶剤が非水溶性である場合には、分離除去処理の際に、処理液の流れを第3の分岐配管から第2の分岐管に切り換えてミキサにより溶剤と純水を混合させるミキシング処理を行うので、効率よく溶剤中の純水を分離することができる。特に、フッ素系溶剤などの非水溶性の溶剤である場合、純水と溶剤とが混ざりにくいので、ミキサによる混合によって分離手段による分離効率を高めることができる。 In the present invention, the first branch pipe on the upstream side of the separation means, a mixer for mixing pure water and a solvent, the upstream side of the mixer, the downstream side of the mixer, and the separation means And a third branch pipe that communicates with the upstream side of the first and second control pipes, and when the solvent is water-soluble, the control means allows the flow of the processing liquid to flow through the third branch pipe during the separation and removal process. When the solvent is insoluble in water, it is preferable to pass the treatment liquid through the mixer during the separation and removal treatment (claim 2). The separating means has a characteristic that it is easier to separate the pure water and the solvent in a well-mixed state than in a state where the pure water and the solvent are completely separated. Therefore, when the solvent is water-insoluble, the control means switches the processing liquid flow from the third branch pipe to the second branch pipe and separates the solvent and pure water from the mixer during the separation and removal process. Since the mixing process to mix is performed, the pure water in a solvent can be isolate | separated efficiently. In particular, in the case of a water-insoluble solvent such as a fluorinated solvent, pure water and the solvent are difficult to mix, so that the separation efficiency by the separation means can be increased by mixing with a mixer.
また、本発明において、前記ミキサは、純水を注入する注入部を備えていることが好ましい(請求項3)。溶剤中の純水濃度が一定値以下であると、分離手段による純水と溶剤との分離効率が低下するので、純水濃度が低下した溶剤に対して積極的に純水を注入・混合することにより、一定値以下になった純水を、純水で引き出すようにして分離手段によって分離することができる。 In the present invention, it is preferable that the mixer includes an injection portion for injecting pure water. If the concentration of pure water in the solvent is below a certain value, the separation efficiency between the pure water and the solvent by the separating means will decrease, so that pure water will be injected and mixed positively into the solvent whose pure water concentration has decreased. As a result, the deionized water that has become a certain value or less can be separated by the separating means so as to be drawn out with pure water.
また、本発明において、前記分離手段は、油水を分離するフィルタと、前記フィルタを囲うハウジングと、前記ハウジングに設けられ、処理液が流入する流入部と、前記ハウジングに設けられ、前記フィルタを通過した処理液が流出する流出部と、前記ハウジングに設けられ、前記フィルタで分離された純水を排出する排出部と、前記フィルタを冷却する冷却手段と、を備えていることが好ましい(請求項4)。温度が低いほど溶剤への純水の溶解度を低くできるので、冷却手段によって冷却することにより純水と溶剤との分離効率を高くすることができる。 In the present invention, the separation means includes a filter that separates oil and water, a housing that surrounds the filter, an inflow portion that is provided in the housing and into which processing liquid flows, and is provided in the housing and passes through the filter. It is preferable to include an outflow part through which the treated liquid flows out, a discharge part that is provided in the housing and discharges pure water separated by the filter, and a cooling unit that cools the filter. 4). The lower the temperature, the lower the solubility of pure water in the solvent, so that the efficiency of separating pure water and the solvent can be increased by cooling with a cooling means.
また、本発明において、前記内槽に貯留された処理液に対して超音波振動を付与する超音波付与手段と、処理液の純水濃度を測定する濃度計とを備え、前記制御手段は、前記濃度計によって測定された純水濃度が所定値以下になった後に、前記超音波付与手段を作動させることが好ましい(請求項5)。基板に形成された微細構造中に入り込んだ純水は、溶剤で容易に置換され難いので、超音波付与手段によって超音波振動を付与することにより、微細構造中の純水を溶剤で置換させることができる。しかし、溶剤中の純水濃度が高い状態であると、基板の微細構造に対してダメージを与えることがあるので、溶剤中の純水濃度が所定値以下になった後に超音波を付与することにより、そのような不都合を回避することができる。 Further, in the present invention, it comprises an ultrasonic wave application unit that applies ultrasonic vibration to the processing liquid stored in the inner tank, and a concentration meter that measures a pure water concentration of the processing liquid, and the control unit includes: It is preferable that the ultrasonic wave applying means is operated after the concentration of pure water measured by the densitometer becomes a predetermined value or less. Since pure water that has entered the fine structure formed on the substrate is not easily replaced with a solvent, it is possible to replace the pure water in the fine structure with a solvent by applying ultrasonic vibration by means of applying ultrasonic waves. Can do. However, if the pure water concentration in the solvent is in a high state, the fine structure of the substrate may be damaged. Therefore, ultrasonic waves should be applied after the pure water concentration in the solvent falls below the predetermined value. Thus, such inconvenience can be avoided.
また、本発明において、前記所定値は、10,000ppmであることが好ましい(請求項6)。10,000ppm以下の純水濃度であれば、基板の微細構造に加わる損傷を抑制することができる。 In the present invention, it is preferable that the predetermined value is 10,000 ppm. If the pure water concentration is 10,000 ppm or less, damage to the fine structure of the substrate can be suppressed.
また、本発明において、前記溶剤注入手段は、HFE(ハイドロフロオロエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)を注入することが好ましい(請求項7)。非水溶性の溶剤としてはHFEが好ましく、水溶性の溶剤としてはIPAが好ましい。 In the present invention, the solvent injection means preferably injects HFE (hydrofluoroether) or IPA (isopropyl alcohol). As the water-insoluble solvent, HFE is preferable, and as the water-soluble solvent, IPA is preferable.
本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理の後、溶剤注入手段から溶剤を注入して純水を溶剤で置換する置換処理を行う。この置換処理では、純水の大半を溶剤で置換することができるものの、処理液中の純水濃度をある一定以下にまで追い込むことはできない。次に、処理液の流れを第1の分岐配管に切り換え、分離手段によって純水を処理液から除去する分離除去処理の後、処理液の流れを第2の分岐配管に切り換え、純水除去手段により吸着除去処理を行う。したがって、分離除去処理によっても除去しきれない微量の純水だけを純水除去処理によって吸着除去することができ、溶剤中の純水濃度を極力低くすることができる。その結果、溶剤中の純水に起因する乾燥不良を防止できる。 According to the substrate processing apparatus of the present invention, the control means injects the solvent from the solvent injection means after the pure water cleaning process of supplying pure water from the injection pipe and cleaning the substrate in the processing tank with pure water. Then, a replacement process for replacing pure water with a solvent is performed. In this replacement treatment, most of the pure water can be replaced with a solvent, but the concentration of pure water in the treatment liquid cannot be driven below a certain level. Next, the flow of the treatment liquid is switched to the first branch pipe, and after the separation / removal process for removing pure water from the treatment liquid by the separation means, the flow of the treatment liquid is switched to the second branch pipe, and the pure water removal means The adsorption removal process is performed. Therefore, only a small amount of pure water that cannot be removed by the separation and removal process can be adsorbed and removed by the pure water removal process, and the concentration of pure water in the solvent can be made as low as possible. As a result, it is possible to prevent poor drying due to pure water in the solvent.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図1は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment.
処理槽1は、内槽3と外槽5を備えている。内槽3は、処理液を貯留し、保持アーム7によって保持された基板Wを収容可能になっている。保持アーム7は、板状のアームの下部に、基板Wの下縁に当接して基板Wを起立姿勢で支持する支持部材を備えている。この保持アーム7は、内槽3の内部にあたる処理位置と、内槽3の上方にあたる待機位置とにわたって昇降可能になっている。内槽3は、純水や溶剤またはこれらの混合液を処理液として貯留し、内槽3から溢れた処理液が内槽3の上部外周を囲うように設けられた外槽5によって回収される。内槽3の底部両側には、処理液を供給する二本の噴出管9が配設されている。
The
噴出管9には、供給配管11の一端側が連通接続され、その他端側には外槽5の排出口13が連通接続されている。供給配管11は、外槽5側にあたる上流側から順に、三方弁15と、ポンプ17と、三方弁19と、インラインヒータ21とを備えている。三方弁15は処理液の循環と排液とを切り換え、ポンプ17は処理液を流通させ、三方弁19は処理液の循環と純水除去(詳細後述)とを切り換える。インラインヒータ21は、供給配管11を流通する処理液を所定温度に加熱する。
One end side of the
インラインヒータ21の下流側であって、噴出管9よりも上流側にあたる位置には、注入管23の一端側が連通接続されている。注入管23の他端側は、純水供給源25に連通接続されている。注入管23には、下流側から順に、制御弁27と、ミキシングバルブ29と、流量制御弁31とが配設されている。制御弁27は、純水や溶剤、純水に溶剤が混合された処理液の供給・遮断を制御する。ミキシングバルブ29には、二本の薬液配管33,35の一端側が連通接続され、それぞれの他端側がHFE供給源37、IPA供給源39に連通接続されている。二本の薬液配管33,35は、それぞれ流量を調整するための流量制御弁41,43を備えている。ミキシングバルブ29は、非水溶性のフッ素系溶剤であるHFE(ハイドロフルオロエーテル)か、水溶性のIPA(イソプロピルアルコール)のいずれか一方または両方を純水に対して混合させる機能を有する。
One end of the
なお、上記のミキシングバルブ29が本発明における溶剤注入手段に相当する。
The
内槽3の底部には、バット45が配置されている。このバット45の底面には、超音波振動子を備えた振動付与部47が付設されている。バット45には、内槽3の下部がつかる程度の量の純水が満たされており、超音波付与部47の超音波振動が、バット45の純水を介して内槽3の処理液に対して与えられる。
A
なお、上記超音波付与部47が本発明における超音波振動付与手段に相当する。
In addition, the said ultrasonic
供給配管11は、分流された第1の分岐配管49を備えている。この第1の分岐配管49は、処理液中の純水と溶剤とを分離するための油水分離フィルタ51を備えている。さらに供給配管11は、第1の分岐配管49と並列の関係となる第2の分岐配管53を備えている。この第2の分岐配管53は、油水分離フィルタ51の上流側と下流側にあたる部分とを連通接続する。第2の分岐配管53は、処理液中の純水を吸着して除去するための吸着フィルタ55を備えている。
The
上記の吸着フィルタ55は、モレキュラーシーブ(Molecular sieve)、活性炭、アルミナ等で構成され、処理液中の微量の純水をも吸着して除去することができる機能を備えている。
The
上記の第1の分岐配管49は、油水分離フィルタ51の上流側にスタティックミキサ57を備えている。このスタティックミキサ57の上流側と、スタティックミキサ57の下流側であって油水分離フィルタ51の上流側を連通接続しているのが第3の分岐配管58である。第3の分岐配管58は、制御弁59によって流通が制御される。スタティックミキサ57は、その上流部に、第1の分岐配管49を流通する処理液に純水を注入するための注入部60を備え、注入部60への純水の注入流量を制御する流量制御弁61を備えている。スタティックミキサ57は、詳細後述するが、駆動部がなく、流体を分割・転換・反転の作用により順次攪拌混合するものである。
The
三方弁19と第1の分岐配管49の間には、制御弁63が配設され、制御弁63と第2の分岐配管53との間には、制御弁65が配設されている。また、第1の分岐配管49の最上流部には制御弁67が配設され、最下流部には制御弁69が配設されている。また、吸着フィルタ55の下流側にあたる第2の分岐配管53には、制御弁71が配設されている。
A
なお、上述した油水分離フィルタ51が本発明における分離手段に相当し、吸着フィルタ55が本発明における純水除去手段に相当し、スタティックミキサ57が本発明におけるミキサに相当する。
The oil /
次に、図2を参照する。なお、図2は、スタティックミキサの概略構成を示す縦断面図である。 Reference is now made to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the static mixer.
スタティックミキサ57は、本体部73と、本体部73内に配設された複数個のエレメント75とを備えている。各エレメント75は、長方形の板部材を180°ねじった形に形成され、隣接するエレメント75はそれぞれ逆方向にねじって形成されたものである。このスタティックミキサ57は、上述した注入部60を上流部に備え、処理液に対して純水を注入して、それらを分割・転換・反転の作用で攪拌混合する。特に、溶剤がHFE(ハイドロフルオロエーテル)のように、純水に対して完全には溶けない非水溶性である場合には、スタティックミキサ57によって純水と溶剤とを混合してから油水分離フィルタ51で分離を行うことで純水の分離効率を高めることができる。
The
次に、図3を参照する。なお、図3は、油水分離フィルタの概略構成を示す縦断面図である。 Reference is now made to FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the oil / water separation filter.
油水分離フィルタ51は、ハウジング77と、ハウジング77底部の液導入部79と、液導入部79からの処理液を濾過するフィルタ81と、フィルタ81を通過した液体のうち、比重が大きいものを貯留する第1貯留部83と、比重が小さいものを貯留する第2貯留部85と、液導入部79に処理液が流入する流入部87と、第1貯留部83内の液体を排出する第1排出部89と、第2貯留部85内の液体を排出する第2排出部91と、ハウジング77の外壁に沿って配設され、間接的にフィルタ81を冷却するための冷却パイプ93とを備えている。流入部87は第1の分岐管49の上流側にあたり、第1排出部89は第1の分岐管49の下流側にあたる。上述したフィルタ81は、微分散した遊離液を超極細繊維フィルタにより捕捉し、凝集して粗大化する機能を備え、ミクロンオーダに微分散した遊離液をミリメートルオーダに粗大化させて、比重差によって瞬時に完全二層系に分散する。
The oil /
なお、上記の第1排出部89が本発明における流出部に相当し、第2排出部91が本発明における排出部に相当し、冷却パイプ93が本発明における冷却手段に相当する。
The
また、内槽3は、処理液中の純水濃度を測定するための濃度計95を上部付近に備えている。この濃度計95としては、例えば、赤外線吸収方式のものが挙げられる。
Further, the
上述した保持アーム7の昇降や、ポンプ17の作動/停止、インラインヒータ21の温度制御、流量制御弁31,41,43の流量制御、制御弁27の開閉制御、三方弁15,19の切り換え制御、振動付与部47の振動制御、制御弁59,63,65,69,71の開閉制御、流量制御弁61の流量制御などは、本発明における制御手段に相当する制御部97が統括的に制御する。
The raising and lowering of the holding arm 7, the operation / stop of the
また、制御部97は、上述した各部を操作して、保持アーム7を処理位置に移動させ、処理液として純水を供給して「純水洗浄処理」を行った後、処理液に溶剤(HFEまたはIPA)を供給して純水を溶剤で置換する「置換処理」、油水分離フィルタ51によって処理液中の純水を除去する「分離除去処理」を行う。そして、溶剤中の純水濃度が第1の所定値以下となった場合には、吸着フィルタ55によって処理液中の純水を吸着除去する「吸着除去処理」を行う(詳細後述)。そして、処理液(溶剤)中の純水濃度が第2の所定値以下となった場合にのみ、振動付与部47を操作して超音波振動を付与させ、基板Wの微細構造に入り込んだ純水を溶剤で置換する。但し、「分離除去処理」の際、溶剤が純水に対して溶けにくい非水溶性である場合(例えば、HFE)、スタティックミキサ57を通して、純水と溶剤とを分割・転換・反転の作用により攪拌混合してから、油水分離フィルタ51を通すようにして、油水分離フィルタ51による分離効率を向上させる。
In addition, the
上記の第1の所定値とは、処理液中の溶剤の飽和溶解度を確認することが好ましいが、濃度計95で代用可能である。第1の所定値の具体的な値は、例えば、0.1[%]以下である。これは、あまり純水濃度が高いうちから吸着除去処理を行うと、吸着フィルタ55が短時間で吸水力を失い、吸着フィルタ55の交換を頻繁に行う必要が生じるという不都合を回避するためである。
The first predetermined value is preferably confirmed by the saturation solubility of the solvent in the treatment liquid, but the
上記第2の所定値とは、例えば、処理液(純水・溶剤の混合液)中における溶剤濃度が10,000[ppm]である。発明者等は、表面に微細加工が施された基板Wを内槽3の処理液中に浸漬させ、処理液中の溶剤(HFEまたはIPA)の濃度を変えつつ超音波振動を付与し、基板Wの微細構造が受けるダメージを実験により評価した。その結果を図4に示す。なお、図4は、処理液中の純水濃度と基板のダメージの割合を示すグラフである。このときの実験条件は、基板Wに形成された微細構造のL&S(ライン&スペース)が80nm/150nmであり、その構造はポリシリコンで形成されている。また、超音波振動は、40[W]、42kHz、5[min]である。
The second predetermined value is, for example, a solvent concentration of 10,000 [ppm] in the treatment liquid (pure water / solvent mixture). The inventors immerse the substrate W whose surface is finely processed in the treatment liquid of the
上記の実験の結果に基づいて、発明者等は、処理液中における溶剤(HFEまたはIPA)の濃度が10,000[ppm]以下であれば、基板Wの微細構造に生じるダメージが許容できる程度に収まることを見出した。そこで、上述した「純水洗浄処理」を含む一連の処理において、溶剤濃度が上記第2の所定値以下となった場合にのみ超音波振動を付与する工夫をすることにより、基板Wの微細構造に入り込んだ純水をも溶剤で置換することができる上、基板Wの微細構造へのダメージ少なく処理を行うことができる。 Based on the results of the above-described experiment, the inventors are able to tolerate damage caused to the fine structure of the substrate W if the concentration of the solvent (HFE or IPA) in the processing liquid is 10,000 [ppm] or less. I found that it fits. Therefore, in the series of processes including the above-described “pure water cleaning process”, the fine structure of the substrate W is obtained by devising to apply ultrasonic vibration only when the solvent concentration is equal to or lower than the second predetermined value. The pure water that has entered can be replaced with a solvent, and processing can be performed with little damage to the fine structure of the substrate W.
次に、図5を参照して、上述した基板処理装置の動作について説明する。なお、図5は、動作を示すフローチャートである。 Next, the operation of the above-described substrate processing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation.
ステップS1
制御部97は、三方弁15を循環側に切り換えるとともに、三方弁19を供給配管11側に切り換え、制御弁27を開放するとともに流量制御弁31を調整して、純水供給源25から注入管23及び供給配管11を介して純水を所定流量で内槽3へ供給する。内槽3及び外槽5並びに供給配管11を純水で満たした後、ポンプ17及びインラインヒータ21を作動させて所定の温度(例えば、60℃)に純水を加熱する。所定温度になった後、保持アーム7を待機位置から処理位置へ下降させ、これを所定時間だけ維持して、所定温度に加熱した純水で基板Wを洗浄処理する。
Step S1
The
ステップS2
制御部97は、インラインヒータ21及びポンプ17を停止させるとともに、三方弁15を排液側へ切り換えるとともに、流量制御弁31を閉止する。そして、流量制御弁41を所定流量に調節して、供給配管11へHFEを供給する。内槽3及び外槽5がHFEで満たされた後、三方弁15を供給配管11側へ切り換えるとともにポンプ17を作動させる。これにより、処理液のうち純水の大半が排出され、処理液にHFEが混合されて純水が溶剤で置換される。
Step S2
The
ステップS3
制御部97は、制御弁63,67,69を開放するとともに、三方弁19を第1の分岐管49側へ切り換える。これにより、スタティックミキサ57で非水溶性のHFEと純水とが充分に混合された後、処理液が油水分離フィルタ51を通ることになる。
Step S3
The
なお、このときに流量制御弁61を調整して、スタティックミキサ57を流通する処理液に対して純水を注入するようにしてもよい。これは、溶剤中の純水濃度が一定値以下であると、油水分離フィルタ51による純水と溶剤との分離効率が低下するので、純水濃度が低下した処理液に対して積極的に純水を注入・混合することにより、一定値以下になった純水を、純水で引き出すようにして油水分離フィルタ51によって分離するためである。
At this time, the
ステップS4
制御部97は、上記のステップS3を所定時間だけ行った後、制御弁59を開放して流路を第3の分岐管58へ切り換え、処理液の流れがスタティックミキサ57を通らないようにバイパスする。これにより、純水濃度が低くされた処理液が油水分離フィルタ51だけを通るようになる。
Step S4
After performing step S3 for a predetermined time, the
なお、上記のステップS4を省略し、ステップS3だけを行うようにしてもよい。 Note that step S4 described above may be omitted, and only step S3 may be performed.
ステップS5
制御部97は、濃度計95からの純水濃度が第1の所定値以下であるか否かに応じて処理を分岐する。具体的には、純水濃度が第1の所定値を越える場合には、ステップS4を繰り返し、第1の所定値以下である場合には、ステップS5へ処理を移行する。
Step S5
The
ステップS6,S7
制御部97は、制御弁65を開放するとともに、制御弁67,69を閉止する。これにより、純水濃度が第1の所定値以下とされた処理液(大半がHFE)が第2の分岐管53へ流れる。これにより、処理液中に僅かに残った純水が吸着フィルタ55によって吸着除去される。制御部97は、純水濃度が第2の所定値以下になるまで、ステップS6の処理を継続し、第2の所定値以下となった時点でステップS8へ処理を移行する。
Steps S6 and S7
The
ステップS8
制御部97は、振動付与部47を駆動して、内槽3に貯留している処理液に対して超音波振動を所定の出力で所定時間だけ付与する。これにより、基板Wの微細構造に入り込んだ純水を処理液、つまりHFEで置換させることができる。しかも、処理液中の純水濃度が極めて低くされているので、基板Wの微細構造に対してダメージを与えることがない。
Step S8
The
上述したように、本実施例装置によると、制御部97は、基板Wを純水で洗浄する純水洗浄処理の後、HFEを注入して純水をHFEで置換する置換処理を行い、処理液の流れを第1の分岐配管49に切り換え、油水分離フィルタ51によって純水を処理液から除去する分離除去処理の後、処理液の流れを第2の分岐配管53に切り換え、吸着フィルタ55により吸着除去処理を行う。したがって、分離除去処理によっても除去しきれない微量の純水だけを吸着フィルタ55によって吸着除去することができ、HFE中の純水濃度を極力低くすることができる。その結果、HFE中の純水に起因する乾燥不良を防止できる。
As described above, according to the apparatus of the present embodiment, the
また、基板Wに形成された微細構造中に入り込んだ純水は、HFEで容易に置換され難いので、振動付与部47によって超音波振動を付与することにより、微細構造中の純水をHFEで置換させることができる。しかも、HFE中の純水濃度が所定値以下になった後に超音波を付与することにより、HFE中の純水濃度が高い状態であると、基板Wの微細構造に対してダメージを与えるといった不都合を回避することができる。したがって、歩留まりを向上させることができる。
In addition, since the pure water that has entered the fine structure formed on the substrate W is not easily replaced by HFE, by applying ultrasonic vibration by the
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した実施例では、スタティックミキサ57を備え、非水溶性の溶剤を純水と充分に混合した上で油水分離フィルタ51を通すようにしているが、水溶性の溶剤である場合には、スタティックミキサ57を備える必要はない。これにより、装置構成を簡易化することができる。
(1) In the above-described embodiment, the
(2)上述した実施例では、内槽3に振動付与部47を付設しているが、超音波振動を付与しない構成であれば、この構成を省略してもよい。これにより、装置構成を簡略化することができる。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)上述した実施例では、非水溶性の溶剤としてフッ素系のHFEを例示し、水溶性の溶剤としてIPAを例示したが、これらとは異なる他の溶剤であっても本発明を適用することができる。例えば、HFE以外のフッ素系溶剤としてHFC(ハイドロフルオロカーボン)を使用してもよい。 (3) In the above-described embodiments, fluorine-based HFE is exemplified as the water-insoluble solvent, and IPA is exemplified as the water-soluble solvent. However, the present invention is applied to other solvents different from these. be able to. For example, HFC (hydrofluorocarbon) may be used as a fluorine-based solvent other than HFE.
(4)上述した実施例では、純水濃度を測定する濃度計95を内槽3に備えた構成を例示したが、供給配管11を流通する処理液の純水濃度を測定するように構成してもよい。
(4) In the above-described embodiment, the configuration in which the
W … 基板
1 … 処理槽
3 … 内槽
5 … 外槽
7 … 保持アーム
9 … 噴出管
11 … 供給配管
29 … ミキシングバルブ
47 … 振動付与部
49 … 第1の分岐配管
51 … 油水分離フィルタ
53 … 第2の分岐配管
55 … 吸着フィルタ
57 … スタティックミキサ
58 … 第3の分岐配管
97 … 制御部
W ...
Claims (7)
処理液を貯留する内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、
前記内槽と前記外槽とを連通接続し、処理液を循環させる供給配管と、
前記供給配管を分流した第1の分岐配管と、
前記第1の分岐配管に配設され、処理液中の純水と溶剤とを分離して、純水を排出する分離手段と、
前記分離手段の上流側と下流側を連通接続した第2の分岐配管と、
前記第2の分岐配管に配設され、処理液中の純水を吸着除去する純水除去手段と、
前記供給配管に配設され、前記分離手段より下流側にて純水を注入する注入管と、
前記注入管に溶剤を注入する溶剤注入手段と、
前記注入管から純水を供給して処理槽内の基板を純水で洗浄する純水洗浄処理の後、前記溶剤注入手段から溶剤を注入して純水を溶剤で置換する置換処理を行った後、前記第1の分岐配管に切り換えて、前記分離手段によって処理液から純水を除去する分離除去処理を行い、前記第2の分岐配管に切り換えて、前記純水除去手段によって処理液中の純水を吸着して除去する吸着除去処理を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus for processing a substrate with a processing liquid,
A treatment tank comprising an inner tank for storing the treatment liquid, and an outer tank for collecting the treatment liquid overflowing from the inner tank;
A supply pipe for connecting the inner tank and the outer tank in communication and circulating a processing liquid;
A first branch pipe that divides the supply pipe;
A separation means disposed in the first branch pipe, separating pure water and the solvent in the processing liquid, and discharging the pure water;
A second branch pipe connecting the upstream side and the downstream side of the separating means in communication;
A deionized water removing means that is disposed in the second branch pipe and adsorbs and removes deionized water in the treatment liquid;
An injection pipe that is disposed in the supply pipe and injects pure water downstream from the separation means;
A solvent injection means for injecting a solvent into the injection tube;
After the pure water cleaning process of supplying pure water from the injection tube and cleaning the substrate in the processing tank with pure water, a replacement process was performed to inject the solvent from the solvent injection means and replace the pure water with the solvent. Then, the separation is removed by removing the pure water from the processing liquid by the separation means by switching to the first branch pipe, and the second branch pipe is switched to the second branch pipe by the pure water removal means. Control means for performing an adsorption removal process for adsorbing and removing pure water;
A substrate processing apparatus comprising:
前記分離手段の上流側にあたる前記第1の分岐配管に、純水と溶剤とを混合するミキサと、
前記ミキサの上流側と、前記ミキサの下流側であって前記分離手段の上流側を連通接続した第3の分岐配管とをさらに備え、
前記制御手段は、溶剤が水溶性である場合には、分離除去処理の際に、処理液の流れを前記第3の分岐配管に切り換え、溶剤が非水溶性である場合には、分離除去処理の際に、処理液を前記ミキサに通すことを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
A mixer for mixing pure water and a solvent in the first branch pipe on the upstream side of the separation means;
Further comprising an upstream side of the mixer and a third branch pipe that is connected downstream from the mixer and upstream of the separating means,
When the solvent is water-soluble, the control means switches the flow of the processing liquid to the third branch pipe during the separation / removal process, and when the solvent is water-insoluble, the separation / removal process is performed. In this case, the substrate processing apparatus is characterized in that the processing liquid is passed through the mixer.
前記ミキサは、純水を注入する注入部を備えていることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 2,
The substrate processing apparatus, wherein the mixer includes an injection unit for injecting pure water.
前記分離手段は、油水を分離するフィルタと、前記フィルタを囲うハウジングと、前記ハウジングに設けられ、処理液が流入する流入部と、前記ハウジングに設けられ、前記フィルタを通過した処理液が流出する流出部と、前記ハウジングに設けられ、前記フィルタで分離された純水を排出する排出部と、前記フィルタを冷却する冷却手段と、を備えていることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to claim 1,
The separation means includes a filter that separates oil and water, a housing that surrounds the filter, an inflow portion that is provided in the housing and into which processing liquid flows, and a processing liquid that is provided in the housing and passes through the filter flows out. A substrate processing apparatus comprising: an outflow portion; a discharge portion that is provided in the housing and discharges pure water separated by the filter; and a cooling unit that cools the filter.
前記内槽に貯留された処理液に対して超音波振動を付与する超音波付与手段と、処理液の純水濃度を測定する濃度計とを備え、
前記制御手段は、前記濃度計によって測定された純水濃度が所定値以下になった後に、前記超音波付与手段を作動させることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to claim 1,
Ultrasonic wave application means for applying ultrasonic vibration to the processing liquid stored in the inner tank, and a concentration meter for measuring the pure water concentration of the processing liquid,
The substrate processing apparatus, wherein the control means operates the ultrasonic wave applying means after a pure water concentration measured by the densitometer becomes a predetermined value or less.
前記所定値は、10,000ppmであることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 5,
The substrate processing apparatus, wherein the predetermined value is 10,000 ppm.
前記溶剤注入手段は、HFE(ハイドロフロオロエーテル)またはIPA(イソプロピルアルコール)を注入することを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The substrate processing apparatus, wherein the solvent injection means injects HFE (hydrofluoroether) or IPA (isopropyl alcohol).
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