JP5130127B2 - Substrate processing apparatus and processing method - Google Patents

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Description

この発明はたとえば半導体ウエハや液晶ディスプレイのガラス基板の回路パターンが形成されたデバイス面を洗浄処理する基板の処理装置及び処理方法に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a processing method for cleaning a device surface on which a circuit pattern of a glass substrate of a semiconductor wafer or a liquid crystal display is formed.

たとえば、液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハやガラス基板などの基板の回路パターンが形成された、被処理面としてのデバイス面を高い清浄度で洗浄処理することが要求される工程がある。   For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, it is required to clean the device surface as a surface to be processed on which a circuit pattern of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate is formed with high cleanliness. There is a process.

上記基板のデバイス面を洗浄処理する方式としては、処理液中に基板を浸漬するデイップ方式や回転テーブルに保持された基板のデバイス面に向けて処理液をノズルから噴射して洗浄するスピン方式などがあり、それぞれの方式は基板の洗浄条件などに応じて適宜、選択的に採用されている。   As a method for cleaning the device surface of the substrate, a dip method in which the substrate is immersed in the processing solution, a spin method in which the processing solution is sprayed from the nozzle toward the device surface of the substrate held on the rotary table, and the like is cleaned. Each method is selectively employed as appropriate according to the substrate cleaning conditions and the like.

デイップ方式の1つとして特許文献1に記載された処理装置が知られている。この特許文献1に記載された処理装置は処理液を貯留する処理槽を有し、この処理槽の処理液に基板を浸漬する。処理槽内に貯留された処理液には超音波発生部によって超音波振動が付与されるようになっており、その超音波振動が基板に与える衝撃によって基板に付着したパーティクルを除去するようにしている。   As one of the dip systems, a processing apparatus described in Patent Document 1 is known. The processing apparatus described in Patent Document 1 has a processing tank for storing a processing liquid, and immerses the substrate in the processing liquid in the processing tank. Ultrasonic vibration is applied to the processing liquid stored in the processing tank by the ultrasonic generator, and particles attached to the substrate are removed by the impact of the ultrasonic vibration on the substrate. Yes.

さらに、特許文献1では、処理槽に供給される液体にはマイクロバブル発生部によってマイクロバブルを発生させるようにしている。液体に含まれるマイクロバブルは全体として広い表面積を有し、しかも帯電性を有するから、超音波振動の衝撃によって基板から除去されたパーティクルはマイクロバブルによって吸着され、液体の流れによって除去されるというものである。
特開2006−179765号公報
Further, in Patent Document 1, microbubbles are generated in the liquid supplied to the processing tank by a microbubble generator. Since the microbubbles contained in the liquid have a large surface area as a whole and are charged, the particles removed from the substrate by the impact of ultrasonic vibration are adsorbed by the microbubbles and removed by the flow of the liquid It is.
JP 2006-179765 A

ところで、洗浄処理される基板の被洗浄面には、たとえばレジストなどの有機物が強固に付着残留しているということがある。そのような場合、特許文献1に示されているように基板に超音波振動を付与するだけでは、基板に付着した汚れを確実に除去することができないということがある。   By the way, there are cases where organic substances such as resist remain firmly attached to the surface to be cleaned of the substrate to be cleaned. In such a case, as shown in Patent Document 1, it may be impossible to reliably remove the dirt attached to the substrate only by applying ultrasonic vibration to the substrate.

最近では基板のデバイス面に形成される回路パターンの高密度化によって回路パターンが微細化する傾向にある。回路パターンが微細化すると、隣り合う回路パターンの隙間が狭くなるとともに深くなる傾向にある。そのような場合、基板に超音波振動を付与するだけでは、基板に付着した汚れに対して超音波振動が効率よく有効に作用しないから、汚れの除去が良好に行えないということが生じる。   Recently, circuit patterns tend to be miniaturized by increasing the density of circuit patterns formed on the device surface of a substrate. As the circuit pattern becomes finer, the gap between adjacent circuit patterns tends to become narrower and deeper. In such a case, simply applying the ultrasonic vibration to the substrate does not effectively and effectively act on the dirt adhering to the substrate, so that the dirt cannot be removed satisfactorily.

基板の汚れの除去効率を高めるために、基板に付与する超音波振動を強くすることが考えられる。しかしながら、基板に付与する超音波振動を強くすると、基板に加わる物理的エネルギが増大するから、基板に形成された微細な回路パターンが倒れるなどして不良品の発生を招く虞がある。   In order to increase the removal efficiency of the dirt on the substrate, it is conceivable to increase the ultrasonic vibration applied to the substrate. However, if the ultrasonic vibration applied to the substrate is strengthened, the physical energy applied to the substrate increases, so that a fine circuit pattern formed on the substrate may fall down and cause a defective product.

この発明は、基板に加える物理的エネルギを増大させずに、基板の処理を確実に行うことができるようにした基板の処理装置及び処理方法を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a processing method capable of reliably processing a substrate without increasing physical energy applied to the substrate.

この発明は、基板を洗浄処理する処理装置であって、
上記基板が供給される処理槽と、
この処理槽の基板の被処理面に、マイナスの電荷が帯電しそのマイナスの電荷にプラスの電荷が静電結合したナノバブルを含む処理液を供給する処理液供給手段と、
この処理液供給手段から上記基板に供給された処理液に向かって供給され、その処理液に含まれる上記ナノバブルのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷を除去し上記ナノバブルの静電気による平衡状態を消失させて上記ナノバブルを破裂させる作動液を供給する作動液供給手段と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。
The present invention is a processing apparatus for cleaning a substrate,
A treatment tank to which the substrate is supplied;
A treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid containing nanobubbles in which a negative charge is charged on the surface of the substrate of the treatment tank and the positive charge is electrostatically coupled to the negative charge;
Equilibrium state due to static electricity of the nanobubbles, which is supplied from the processing liquid supply means toward the processing liquid supplied to the substrate and removes positive charges electrostatically coupled to the negative charges of the nanobubbles contained in the processing liquid. And a working fluid supply means for supplying a working fluid that causes the nanobubbles to rupture and rupture the nanobubbles.

上記処理槽には上面に上記基板が保持される回転テーブルが設けられ、
上記処理液供給手段は、上記基板の上方で基板を横切る方向に旋回駆動されるアーム体及びこのアーム体の先端に設けられ上記基板に向けて上記処理液を供給する処理液供給ノズルを有し、
上記作動液供給手段は上記アーム体の先端に設けられ上記処理液供給ノズルによって上記基板の処理液が供給された部位に上記作動液を供給する作動液供給ノズルであることが好ましい。
The processing tank is provided with a turntable on which the substrate is held on the upper surface,
The processing liquid supply means has an arm body that is pivotally driven in a direction crossing the substrate above the substrate, and a processing liquid supply nozzle that is provided at the tip of the arm body and supplies the processing liquid toward the substrate. ,
Preferably, the hydraulic fluid supply means is a hydraulic fluid supply nozzle that is provided at a tip of the arm body and supplies the hydraulic fluid to a portion of the substrate to which the processing liquid is supplied by the processing liquid supply nozzle.

上記作動液はマイナスの電荷をもつ液体であることが好ましい。   The hydraulic fluid is preferably a liquid having a negative charge.

上記作動液供給手段に供給される作動液の供給量を制御する制御手段を備えていることが好ましい。   It is preferable that control means for controlling the amount of hydraulic fluid supplied to the hydraulic fluid supply means is provided.

この発明は、基板を洗浄処理する処理方法であって、
上記基板を処理槽に供給する工程と、
この処理槽の基板の被処理面に、表面にマイナスの電荷が帯電しそのマイナスの電荷にプラスの電荷が静電結合したナノバブルを含む処理液を供給する工程と、
基板に供給された処理液に、その処理液に含まれる上記ナノバブルのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷を除去し上記ナノバブルの静電気による平衡状態を消失させて上記ナノバブルを破裂させる作動液を供給する工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法にある。
The present invention is a processing method for cleaning a substrate,
Supplying the substrate to the treatment tank;
Supplying a treatment liquid containing nanobubbles having a negative charge on the surface of the substrate of the treatment tank and a positive charge electrostatically coupled to the negative charge;
A working liquid that removes positive charges electrostatically coupled to the negative charges of the nanobubbles contained in the processing liquid in the processing liquid supplied to the substrate, thereby erasing the equilibrium state due to static electricity of the nanobubbles and rupturing the nanobubbles. And a step of supplying the substrate.

この発明によれば、基板の被処理面にナノバブルを含む処理液を供給し、その処理液にナノバブルの静電気の平衡状態を消失させて破裂する作動液を供給するようにした。そのため、基板にナノバブルを破裂させるための物理的エネルギを加えることなく、ナノバブルを破裂させて基板を処理することが可能となる。しかも、ナノバブルは基板の微細箇所に入り込むから、微細箇所の処理も確実に行なうことができる。   According to this invention, the processing liquid containing nanobubbles is supplied to the surface to be processed of the substrate, and the working liquid is supplied to the processing liquid, which loses the static equilibrium state of the nanobubbles and bursts. Therefore, it is possible to process the substrate by bursting the nanobubbles without adding physical energy for bursting the nanobubbles to the substrate. In addition, since the nanobubbles enter the minute portion of the substrate, the fine portion can be reliably processed.

以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1に示す処理装置は処理槽1を備えている。この処理槽1の内部には回転テーブル2が設けられ、この回転テーブル2は処理槽1の下方に設けられた第1の回転駆動源3によって回転駆動されるようになっている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The processing apparatus shown in FIG. 1 includes a processing tank 1. A rotary table 2 is provided inside the processing tank 1, and the rotary table 2 is rotationally driven by a first rotational drive source 3 provided below the processing tank 1.

上記回転テーブル2の上面には半導体ウエハやガラス基板などの基板Wが図示しない回路パターンが形成された被処理面としてのデバイス面を上に向けて供給載置され、たとえば真空吸着などの手段によって保持される。   A substrate W such as a semiconductor wafer or a glass substrate is supplied and mounted on the upper surface of the turntable 2 with a device surface as a surface to be processed on which a circuit pattern (not shown) is formed. Retained.

上記基板Wには処理液L1が供給される。基板Wに供給されてこの基板Wのデバイス面を後述するように洗浄処理した処理液L1は、上記処理槽1の底部に一端が接続された排液管5を通じて排出されるようになっている。   A processing liquid L1 is supplied to the substrate W. The processing liquid L1 supplied to the substrate W and cleaned on the device surface of the substrate W as will be described later is discharged through a drain pipe 5 having one end connected to the bottom of the processing tank 1. .

上記処理槽1にはナノバブル発生器11で作られて貯液槽7に貯えられた上記処理液L1となるナノバブル水が供給されるようになっている。上記ナノバブル発生器11には気体供給ポンプ12と液体供給ポンプ13がそれぞれ配管12a,13aによって接続されている。各配管12a,13aにはそれぞれ第1、第2の開閉制御弁14a,14bが設けられている。   The treatment tank 1 is supplied with nanobubble water which is made by the nanobubble generator 11 and stored in the liquid storage tank 7 and becomes the treatment liquid L1. A gas supply pump 12 and a liquid supply pump 13 are connected to the nanobubble generator 11 by pipes 12a and 13a, respectively. The pipes 12a and 13a are provided with first and second opening / closing control valves 14a and 14b, respectively.

上記気体供給ポンプ12は上記ナノバブル発生器11に窒素ガスや二酸化炭素ガスなどの気体を所定の圧力で供給し、上記液体供給ポンプ13は上記ナノバブル発生器11にイソプロピルアルコール(IPA)や純水などの液体を供給する。
なお、気体と液体は供給ポンプ12、13を用いずに、予め所定の圧力に加圧されて図示しないタンク貯えられた気体及び液体を上記ナノバブル発生器11に供給するようにしてもよい。
The gas supply pump 12 supplies a gas such as nitrogen gas or carbon dioxide gas to the nanobubble generator 11 at a predetermined pressure, and the liquid supply pump 13 supplies isopropyl alcohol (IPA), pure water, or the like to the nanobubble generator 11. Supply the liquid.
The gas and liquid may be pressurized to a predetermined pressure in advance without using the supply pumps 12 and 13, and the gas and liquid stored in a tank (not shown) may be supplied to the nanobubble generator 11.

上記ナノバブル発生器11に供給された気体は旋回流となり、上記液体は気体よりも旋回速度の速い旋回流となって気体の周囲に沿って流れる。それによって、気体が液体によって剪断され、直径が1μm以下の微細径のバブル、つまりナノバブルが発生し、そのナノバブルが液体に混入して処理液L1としてのナノバブル水となる。   The gas supplied to the nanobubble generator 11 becomes a swirl flow, and the liquid flows as a swirl flow having a swirl speed faster than that of the gas and flows around the gas. As a result, the gas is sheared by the liquid, and a fine bubble having a diameter of 1 μm or less, that is, a nano bubble is generated. The nano bubble is mixed into the liquid and becomes nano bubble water as the treatment liquid L1.

上記液体に含まれるバブルの粒径は上記気体と液体との旋回速度によって設定することができ、この実施の形態では液体に剪断された気体の直径が上述したように1μm以下のナノバブルとなるよう、上記ナノバブル発生器11に供給される気体と液体との旋回速度が設定される。それによって、上記ナノバブル発生器11から上記貯液槽7に供給されて貯えられる処理液L1は上述したようにナノバブルを含む、ナノバブル水となる。   The particle size of the bubbles contained in the liquid can be set by the swirling speed of the gas and the liquid. In this embodiment, the diameter of the gas sheared by the liquid is nanobubbles of 1 μm or less as described above. The swirl speed between the gas and the liquid supplied to the nanobubble generator 11 is set. Thereby, the treatment liquid L1 supplied to the liquid storage tank 7 from the nanobubble generator 11 and stored therein becomes nanobubble water containing nanobubbles as described above.

なお、処理液L1にはナノバブルだけでなく、マイクロバブルも含まれる。その場合、ナノバブル発生器11によって作られた処理液Lを貯液槽7に供給して所定時間放置しておくことで、その処理液L1に含まれるマイクロバブルは浮力によって液面に浮上して除去されることになる。なお、ナノバブルは微細であるために浮力がないから液中を浮遊し、マイクロバブルのように処理液L1の液面から大気中に放散されるということがない。   The treatment liquid L1 includes not only nanobubbles but also microbubbles. In that case, by supplying the treatment liquid L produced by the nanobubble generator 11 to the liquid storage tank 7 and leaving it for a predetermined time, the microbubbles contained in the treatment liquid L1 float to the liquid surface by buoyancy. Will be removed. Since the nanobubbles are fine and do not have buoyancy, they do not float in the liquid and are not diffused into the atmosphere from the liquid surface of the treatment liquid L1 like microbubbles.

このようにして、上記貯液槽7に貯えられたナノバブルを含む処理液L1は、この貯液槽7に一端が接続された給液管15を通じて上記処理槽1の上方に配置された処理液供給ノズル16に供給される。上記給液管15には第1の加圧ポンプ17が設けられている。   In this way, the processing liquid L1 containing nanobubbles stored in the liquid storage tank 7 is disposed above the processing tank 1 through the liquid supply pipe 15 having one end connected to the liquid storage tank 7. It is supplied to the supply nozzle 16. The liquid supply pipe 15 is provided with a first pressurizing pump 17.

図1と図2に示すように、上記処理液供給ノズル16はアーム体としての水平アーム18の先端に設けられた取付け板19の長手方向の中央部に軸線を垂直にして取り付けられている。この水平アーム18の基端は軸線を垂直にして設けられた回転軸20の上部に連結されている。この回転軸20は第2の回転駆動源21によって回転駆動される。それによって、上記処理液供給ノズル16は回転テーブル2によって回転駆動される基板Wの上方で、この基板Wを横切る方向に水平に円弧運動するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the treatment liquid supply nozzle 16 is attached with a vertical axis at the center in the longitudinal direction of a mounting plate 19 provided at the tip of a horizontal arm 18 as an arm body. The base end of the horizontal arm 18 is connected to the upper part of the rotary shaft 20 provided with the axis line vertical. The rotary shaft 20 is rotationally driven by a second rotational drive source 21. As a result, the processing liquid supply nozzle 16 moves in a circular arc horizontally above the substrate W rotated by the turntable 2 in a direction crossing the substrate W.

なお、この実施の形態では、上記処理液供給ノズル16と水平アーム18とで上記ナノバブル発生器11によって作られたナノバブルを含む処理液Lを基板Wに供給する処理液供給手段を構成している。   In this embodiment, the process liquid supply nozzle 16 and the horizontal arm 18 constitute a process liquid supply means for supplying the substrate W with the process liquid L containing nanobubbles produced by the nanobubble generator 11. .

上記水平アーム18の先端の取付け板19に取付けられた処理液供給ノズル16の両側には、図2に示すように作動液供給手段を構成する一対の作動液供給ノズル22a,22bが軸線を上記処理液供給ノズル16の軸線に対して角度θで傾斜させて取付けられている。つまり、作動液供給ノズル22a,22bの先端は処理液供給ノズル16から離れる方向に向いている。   On both sides of the processing liquid supply nozzle 16 attached to the mounting plate 19 at the tip of the horizontal arm 18, a pair of hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b constituting the hydraulic fluid supply means as shown in FIG. The treatment liquid supply nozzle 16 is attached to be inclined at an angle θ with respect to the axis of the treatment liquid supply nozzle 16. In other words, the tips of the hydraulic fluid supply nozzles 22 a and 22 b face away from the processing liquid supply nozzle 16.

図3に示すように、一対の作動液供給ノズル22a,22bにはそれぞれ第1、第2の開閉制御弁23a,23bが設けられた給液分岐管24a,24bが接続されている。給液分岐管24a,24bは給液主管25に接続されている。この給液主管25はアルカリ水やイオン水などの液体からなる作動液L2(図5に示す)の給液源26に、流量制御弁27及び第2の加圧ポンプ28を介して接続されている。   As shown in FIG. 3, the supply fluid branch pipes 24a and 24b provided with the first and second open / close control valves 23a and 23b are connected to the pair of hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b, respectively. The liquid supply branch pipes 24 a and 24 b are connected to the liquid supply main pipe 25. The liquid supply main pipe 25 is connected to a liquid supply source 26 of a working liquid L2 (shown in FIG. 5) made of a liquid such as alkaline water or ionic water through a flow control valve 27 and a second pressurizing pump 28. Yes.

それによって、第1、第2の開閉制御弁23a,23bのどちらか一方が開放されれば、一対の作動液供給ノズル22a,22bの一方から作動液L2を基板Wに向けて噴射供給できるようになっている。なお、作動液L2のもつマイナスの電荷は、ナノバブルのもつマイナスの電荷よりも強くなるよう設定される。   As a result, if one of the first and second opening / closing control valves 23a and 23b is opened, the hydraulic fluid L2 can be injected and supplied from one of the pair of hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b toward the substrate W. It has become. Note that the negative charge of the hydraulic fluid L2 is set to be stronger than the negative charge of the nanobubbles.

図2に示すように、上記作動液供給ノズル22a,22bは取付け板19に角度θで傾斜させて取付けられている。そのため、図5に示すように、処理液供給ノズル16から基板WにS1で示す領域で噴射される処理液L1が基板Wのデバイス面に到達する前に、一対の作動液供給ノズル22a,22bのどちらか一方、たとえば作動液供給ノズル22aから基板WにS2の領域で噴射される作動液L2が混合しないようになっている。   As shown in FIG. 2, the hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b are attached to the attachment plate 19 at an angle θ. Therefore, as shown in FIG. 5, before the processing liquid L1 ejected from the processing liquid supply nozzle 16 to the substrate W in the region indicated by S1 reaches the device surface of the substrate W, the pair of working liquid supply nozzles 22a and 22b. For example, the hydraulic fluid L2 ejected in the region S2 from the hydraulic fluid supply nozzle 22a to the substrate W is not mixed.

図5において、基板Wのデバイス面上において、処理液L1が供給される領域S1と、作動液L2が供給される領域S2とが分かれているが、水平アーム18が同図に矢印Rで示す方向へ回転駆動されることで、領域S1に供給された処理液L1に作動液L2が混合することになる。   In FIG. 5, on the device surface of the substrate W, a region S1 to which the processing liquid L1 is supplied and a region S2 to which the working liquid L2 is supplied are separated, but the horizontal arm 18 is indicated by an arrow R in the same figure. The hydraulic fluid L2 is mixed with the treatment liquid L1 supplied to the region S1 by being rotationally driven in the direction.

なお、作動液供給ノズル22a,22bを傾斜させて取付け板19に取付ける代わりに、処理液供給ノズル16との間隔を大きくして垂直に取付けることで、作動液L2が基板Wに到達する前の処理液L1に混合するのを防止するようにしてもよい。   Instead of attaching the hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b to the attachment plate 19 in an inclined manner, the hydraulic fluid supply nozzle 16 is mounted vertically by increasing the distance from the treatment liquid supply nozzle 16 before the hydraulic fluid L2 reaches the substrate W. You may make it prevent mixing with the process liquid L1.

図4に示すように、処理液L1に含まれるナノバブルBはマイナスの電荷が帯電している。そのため、そのマイナスの電荷、つまりナノバブルBの表面には静電誘導によってプラスの電荷が存在しており、その状態でナノバブルBは静電気による平衡状態が維持されている。つまり、ナノバブルBはマイナスの電荷とプラスの電荷との静電結合によって安定した状態にある。 As shown in FIG. 4, the nanobubbles B contained in the treatment liquid L1 are negatively charged. Therefore, the negative charge, that is, the positive charge exists on the surface of the nanobubble B due to electrostatic induction, and the nanobubble B is maintained in an equilibrium state due to static electricity in this state. That is, the nanobubble B is in a stable state due to electrostatic coupling between a negative charge and a positive charge.

ナノバブルBを含む処理液L1にマイナスの電荷をもつ作動液L2が供給されると、作動液L2のマイナスの電荷はナノバブルBのもつマイナスの電荷よりも強い電荷であるから、作動液L2のマイナスの電荷によってナノバブルBのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷を吸引する。   When the working liquid L2 having a negative charge is supplied to the processing liquid L1 containing the nanobubble B, the negative charge of the working liquid L2 is stronger than the negative charge of the nanobubble B. The positive charge that is electrostatically coupled to the negative charge of the nanobubble B is attracted by the negative charge.

それによって、ナノバブルBからはマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷が除去され、ナノバブルBの静電気の平衡状態が消失されるから、ナノバブルBは破裂することになる。ナノバブルBが破裂すると、破裂時にエネルギが発生するから、そのエネルギが基板Wのデバイス面に付着した汚れに作用し、その汚れを基板Wから除去することになる。   As a result, the positive charge electrostatically coupled to the negative charge is removed from the nanobubble B, and the static state of static electricity of the nanobubble B is lost, so that the nanobubble B is ruptured. When the nanobubbles B burst, energy is generated at the time of bursting, and the energy acts on the dirt adhering to the device surface of the substrate W, and the dirt is removed from the substrate W.

上記構成の処理装置は制御装置29によって作動が制御される。この制御装置29は、上記ナノバブル発生器11に対して気体と液体を供給する配管12a,12bに設けられた第1、第2の開閉制御弁14a,14b及び第1、第2の作動液供給ノズル22a,22bに作動液L2を供給する給液分岐管24a,24bに設けられた第1,第2の開閉制御弁23a,23bを開閉制御する。   The operation of the processing apparatus having the above configuration is controlled by the control device 29. The control device 29 includes first and second opening / closing control valves 14a and 14b and first and second hydraulic fluid supplies provided in pipes 12a and 12b for supplying gas and liquid to the nanobubble generator 11. The first and second open / close control valves 23a and 23b provided in the liquid supply branch pipes 24a and 24b for supplying the hydraulic fluid L2 to the nozzles 22a and 22b are controlled to open and close.

また、制御装置29は、貯液槽7の処理液L1を処理液供給ノズル16に圧送する第1の加圧ポンプ17及び給液主管25に設けられた第2の加圧ポンプ28を発停制御する。さらに、制御装置29は、給液主管25に設けられた流量制御弁27の開度を制御して上記第1,第2の作動液供給ノズル22a,22bへの作動液L2の供給量を制御するとともに、第1の回転駆動源3による回転テーブル2の回転速度及び第2の回転駆動源21による水平アーム18の揺動速度を制御するようになっている。   In addition, the control device 29 starts and stops the first pressurization pump 17 that pumps the processing liquid L1 in the liquid storage tank 7 to the processing liquid supply nozzle 16 and the second pressurization pump 28 that is provided in the liquid supply main pipe 25. Control. Further, the control device 29 controls the opening amount of the flow control valve 27 provided in the liquid supply main pipe 25 to control the supply amount of the hydraulic fluid L2 to the first and second hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b. At the same time, the rotational speed of the rotary table 2 by the first rotary drive source 3 and the swing speed of the horizontal arm 18 by the second rotary drive source 21 are controlled.

つぎに、上記構成の処理装置によって基板Wのデバイス面を洗浄処理するときの動作について説明する。
回転テーブル2に基板Wを供給載置したならば、この回転テーブル2を所定の回転数で回転させるとともに水平アーム18を駆動し、その先端に設けられた処理液供給ノズル16と一対の作動液供給ノズル22a,22bを基板Wの上方で、この基板Wを横切る方向に往復駆動する。
Next, an operation when the device surface of the substrate W is cleaned by the processing apparatus having the above configuration will be described.
When the substrate W is supplied and mounted on the turntable 2, the turntable 2 is rotated at a predetermined number of revolutions and the horizontal arm 18 is driven, and a treatment liquid supply nozzle 16 provided at the tip of the turntable 2 and a pair of working liquids. The supply nozzles 22a and 22b are reciprocally driven above the substrate W in a direction crossing the substrate W.

水平アーム18を駆動したならば、処理液供給ノズル16からナノバブルBを含む処理液L1を基板Wに向けて噴射する。それと同時に、水平アーム18の回転方向の後方に位置する一方の作動液供給ノズル22a或いは22bから作動液L2を基板Wに向けて噴射する。   When the horizontal arm 18 is driven, the processing liquid L1 containing nanobubbles B is sprayed from the processing liquid supply nozzle 16 toward the substrate W. At the same time, the hydraulic fluid L2 is sprayed toward the substrate W from one hydraulic fluid supply nozzle 22a or 22b located at the rear of the horizontal arm 18 in the rotational direction.

水平アーム18が基板Wの上方で往復駆動のうちの、図5にRで示す往動方向に駆動されるときには、一方の作動液供給ノズル22aから作動液L2が供給され、Rと逆方向の復動方向に駆動されるときには他方の作動液供給ノズル22bから作動液L2が供給されることになる。   When the horizontal arm 18 is driven in the forward movement direction indicated by R in FIG. 5 of the reciprocating drive above the substrate W, the hydraulic fluid L2 is supplied from one hydraulic fluid supply nozzle 22a, and is in a direction opposite to R. When driven in the backward movement direction, the hydraulic fluid L2 is supplied from the other hydraulic fluid supply nozzle 22b.

すなわち、基板Wのデバイス面には、処理液供給ノズル16からナノバブルBを含む処理液L1が供給されると、処理液L1が供給された部位に一対の作動液供給ノズル22a,22bによって作動液L2が供給されることになる。   That is, when the processing liquid L1 containing nanobubbles B is supplied from the processing liquid supply nozzle 16 to the device surface of the substrate W, the working liquid is supplied to the portion to which the processing liquid L1 is supplied by the pair of hydraulic liquid supply nozzles 22a and 22b. L2 will be supplied.

つまり、水平アーム18が往復駆動されると、その移動方向後方に位置するどちらか一方の作動液供給ノズル22a或いは22bから基板Wのデバイス面に作動液L2が供給されるよう、制御装置29によって第1、第2の開閉制御弁23a,23bの一方が開放され、他方が閉じられる。それによって、基板Wに供給された処理液L1に作動液L2を混合されることになる。   That is, when the horizontal arm 18 is driven to reciprocate, the control device 29 causes the hydraulic fluid L2 to be supplied to the device surface of the substrate W from one of the hydraulic fluid supply nozzles 22a or 22b located rearward in the moving direction. One of the first and second opening / closing control valves 23a, 23b is opened and the other is closed. As a result, the working liquid L2 is mixed with the processing liquid L1 supplied to the substrate W.

作動液L2はナノバブルBの持つマイナスの電荷よりも強いマイナスの電荷を持つ液体からなるから、その作動液L2のマイナスの電荷によって処理液Lに含まれるナノバブルBのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷が吸引除去される。それによって、ナノバブルBのもつマイナスの電荷と、そのマイナスの電荷に帯電していたプラスの電荷による静電気の平衡状態が消失させられて破裂することになる。ナノバブルBが破裂すると、破裂時にはエネルギを発生するから、そのエネルギによって基板Wのデバイス面に付着した汚れを除去することができる。   Since the hydraulic fluid L2 is made of a liquid having a negative charge stronger than the negative charge of the nanobubble B, the hydraulic fluid L2 is electrostatically coupled to the negative charge of the nanobubble B contained in the processing liquid L by the negative charge of the hydraulic fluid L2. Positive charges are removed by suction. As a result, the static charge balance caused by the negative charge of the nanobubble B and the positive charge charged in the negative charge is lost and the nanobubble B bursts. When the nanobubble B bursts, energy is generated at the time of bursting, so that the dirt attached to the device surface of the substrate W can be removed by the energy.

このようにして基板Wのデバイス面の汚れを除去するようにすれば、処理液L1に含まれるナノバブルBは直径が1μm以下の微細径であるから、上記デバイス面に形成された微細な回路パターン間に確実に入り込んで作動液L2によって破裂させられる。つまり、基板Wのデバイス面に形成された回路パターンが微細であっても、そのデバイス面の微細な回路パターン間の汚れを確実に洗浄除去することが可能となるから、洗浄効果を高めることができる。   If the contamination on the device surface of the substrate W is removed in this way, the nanobubbles B contained in the processing liquid L1 have a fine diameter of 1 μm or less, and thus a fine circuit pattern formed on the device surface. It is surely inserted in between and is ruptured by the hydraulic fluid L2. In other words, even if the circuit pattern formed on the device surface of the substrate W is fine, the dirt between the fine circuit patterns on the device surface can be surely cleaned and removed, so that the cleaning effect can be enhanced. it can.

処理液L1に含まれるナノバブルBは作動液L2によって破裂させられる。そのため、ナノバブルBを、たとえば基板Wに超音波振動などの物理的な力を加えて破壊する場合のように、基板Wに大きなエネルギを加えずに破裂させることができる。   Nanobubbles B contained in the treatment liquid L1 are ruptured by the working liquid L2. Therefore, the nanobubbles B can be ruptured without applying large energy to the substrate W, for example, when the substrate W is destroyed by applying a physical force such as ultrasonic vibration.

したがって、基板WにはナノバブルBを破裂させるための物理的エネルギを加えずすむから、上記基板Wのデバイス面に必要以上のエネルギを加えてデバイス面に形成された回路パターンを損傷させるのを防止することができる。   Therefore, physical energy for rupturing the nanobubbles B need not be applied to the substrate W, so that it is possible to prevent the circuit pattern formed on the device surface from being damaged by applying more energy than necessary to the device surface of the substrate W. can do.

一対の作動液供給ノズル22a,22bへの作動液L2の供給は、給液主管25に設けられた流量制御弁27によって制御することができる。そのため、基板Wへの作動液L2の供給量に応じて、基板Wに供給された処理液L1に含まれるナノバブルBのうち、作動液L2によって破裂させられるナノバブルBの量を制御することができる。
すなわち、洗浄される基板Wの汚れの種類や度合などに応じて基板Wへの作動液L2の供給量を変えれば、基板のデバイス面上で破裂するナノバブルBの数量を制御できるから、基板Wを汚れに応じて確実に洗浄することが可能となる。
The supply of the hydraulic fluid L2 to the pair of hydraulic fluid supply nozzles 22a and 22b can be controlled by a flow rate control valve 27 provided in the liquid supply main pipe 25. Therefore, according to the supply amount of the working liquid L2 to the substrate W, the amount of the nanobubbles B to be ruptured by the working liquid L2 among the nanobubbles B contained in the processing liquid L1 supplied to the substrate W can be controlled. .
That is, if the supply amount of the working fluid L2 to the substrate W is changed according to the type and degree of contamination of the substrate W to be cleaned, the number of nanobubbles B that burst on the device surface of the substrate can be controlled. Can be reliably washed according to dirt.

上記一実施の形態では基板を回転テーブルに載置して洗浄液を供給する、いわゆるスピン方式の処理装置を例に挙げて説明したが、基板を搬送ローラで水平搬送しながら洗浄すする、水平搬送方式の処理装置であっても、この発明を適用することができる。この場合、基板に対する処理液の供給は、処理液供給ノズルに代わり、搬送される基板の搬送方向と交差する幅方向に沿って細長く形成されたスリット状のノズル孔を有する処理液供給ノズル体などが用いられ、このノズル体よりも基板の搬送方向の下流側に処理液供給ノズル体と同じ構成の作動液供給ノズル体を設けるようにすればよい。   In the above embodiment, a so-called spin processing apparatus that supplies a cleaning liquid by placing a substrate on a rotary table has been described as an example, but horizontal transport is performed by cleaning the substrate while being transported horizontally by a transport roller. The present invention can be applied even to a processing apparatus of the type. In this case, the supply of the processing liquid to the substrate is not a processing liquid supply nozzle, but a processing liquid supply nozzle body having slit-like nozzle holes that are elongated along the width direction intersecting the transport direction of the substrate to be transported, etc. The working liquid supply nozzle body having the same configuration as the processing liquid supply nozzle body may be provided downstream of the nozzle body in the substrate transport direction.

この発明の一実施の形態を示す処理装置の概略的構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic block diagram of the processing apparatus which shows one embodiment of this invention. 水平アームの先端に設けられる処理液供給ノズルと、一対の作動液供給ノズルを示す正面図。The front view which shows the process liquid supply nozzle provided in the front-end | tip of a horizontal arm, and a pair of hydraulic fluid supply nozzle. 一対の作動液供給ノズルに対する作動液の供給系統を示す配管図。The piping diagram which shows the supply system of the hydraulic fluid with respect to a pair of hydraulic fluid supply nozzle. ナノバブルのマイナスの電荷にプラスの電荷が静電結合した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which positive charge electrostatically couple | bonded with the negative charge of nanobubble. 基板に対して処理液供給ノズルによる処理液の供給と、作動液供給ノズルによる作動液の供給を説明するための図。The figure for demonstrating supply of the process liquid by a process liquid supply nozzle with respect to a board | substrate, and the supply of the hydraulic fluid by a hydraulic fluid supply nozzle.

符号の説明Explanation of symbols

1…処理槽、2…回転テーブル、11…ナノバブル発生器、16…2処理液供給ノズル(処理液供給手段)、18…水平アーム(処理液供給手段)、22a,22b…作動液供給ノズル(作動液供給手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing tank, 2 ... Rotary table, 11 ... Nano bubble generator, 16 ... 2 Process liquid supply nozzle (process liquid supply means), 18 ... Horizontal arm (process liquid supply means), 22a, 22b ... Hydraulic fluid supply nozzle ( Hydraulic fluid supply means).

Claims (5)

基板を洗浄処理する処理装置であって、
上記基板が供給される処理槽と、
この処理槽の基板の被処理面に、マイナスの電荷が帯電しそのマイナスの電荷にプラスの電荷が静電結合したナノバブルを含む処理液を供給する処理液供給手段と、
この処理液供給手段から上記基板に供給された処理液に向かって供給され、その処理液に含まれる上記ナノバブルのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷を除去し上記ナノバブルの静電気による平衡状態を消失させて上記ナノバブルを破裂させる作動液を供給する作動液供給手段と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。
A processing apparatus for cleaning a substrate,
A treatment tank to which the substrate is supplied;
A treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid containing nanobubbles in which a negative charge is charged on the surface of the substrate of the treatment tank and the positive charge is electrostatically coupled to the negative charge;
Equilibrium state due to static electricity of the nanobubbles, which is supplied from the processing liquid supply means toward the processing liquid supplied to the substrate and removes positive charges electrostatically coupled to the negative charges of the nanobubbles contained in the processing liquid. And a working liquid supply means for supplying a working liquid that causes the nanobubbles to disappear and ruptures the nanobubbles.
上記処理槽には上面に上記基板が保持される回転テーブルが設けられ、
上記処理液供給手段は、上記基板の上方で基板を横切る方向に旋回駆動されるアーム体及びこのアーム体の先端に設けられ上記基板に向けて上記処理液を供給する処理液供給ノズルを有し、
上記作動液供給手段は上記アーム体の先端に設けられ上記処理液供給ノズルによって上記基板の処理液が供給された部位に上記作動液を供給する作動液供給ノズルであることを特徴とする請求項1記載の基板の処理装置。
The processing tank is provided with a turntable on which the substrate is held on the upper surface,
The processing liquid supply means has an arm body that is pivotally driven in a direction crossing the substrate above the substrate, and a processing liquid supply nozzle that is provided at the tip of the arm body and supplies the processing liquid toward the substrate. ,
The hydraulic fluid supply means is a hydraulic fluid supply nozzle that is provided at a tip of the arm body and supplies the hydraulic fluid to a portion of the substrate to which the processing liquid is supplied by the processing liquid supply nozzle. The substrate processing apparatus according to 1.
上記作動液はマイナスの電荷をもつ液体であることを特徴とする請求項1記載の基板の処理装置。   2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the hydraulic fluid is a liquid having a negative charge. 上記作動液供給手段に供給される作動液の供給量を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の基板の処理装置。   2. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls a supply amount of the hydraulic fluid supplied to the hydraulic fluid supply unit. 基板を洗浄処理する処理方法であって、
上記基板を処理槽に供給する工程と、
この処理槽の基板の被処理面に、マイナスの電荷が帯電しそのマイナスの電荷にプラスの電荷が静電結合したナノバブルを含む処理液を供給する工程と、
基板に供給された処理液に、その処理液に含まれる上記ナノバブルのマイナスの電荷に静電結合したプラスの電荷を除去し上記ナノバブルの静電気による平衡状態を消失させて上記ナノバブルを破裂させる作動液を供給する工程と
を具備したことを特徴とする基板の処理方法。
A processing method for cleaning a substrate,
Supplying the substrate to the treatment tank;
Supplying a treatment liquid containing nanobubbles to which the negative charge is charged and the positive charge is electrostatically coupled to the negative charge on the surface to be treated of the substrate of the treatment tank;
A working liquid that removes positive charges electrostatically coupled to the negative charges of the nanobubbles contained in the processing liquid in the processing liquid supplied to the substrate, thereby erasing the equilibrium state due to static electricity of the nanobubbles and rupturing the nanobubbles. And a substrate processing method.
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