JP5209357B2 - Processing liquid manufacturing apparatus, manufacturing method, substrate processing apparatus, 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処理するための処理液の製造装置、製造方法及び基板の処理装置、処理方法に関する。 The present invention relates to a processing liquid manufacturing apparatus, a manufacturing method, a substrate processing apparatus, and a processing method for processing 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に対して種々の処理を行なうことが要求される。 For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, it is required to perform various processes on a device surface as a processing surface on which a circuit pattern of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate is formed. .
基板に対して処理を行なう場合、基板に単に処理液を供給するだけでは十分な処理効果が得られないことがある。そこで、特許文献1では処理液にマイクロバブルを発生させ、このマイクロバブルを圧壊させることで、処理効果を向上させるということが行なわれている。 When processing a substrate, a sufficient processing effect may not be obtained simply by supplying a processing solution to the substrate. Therefore, in Patent Document 1, a treatment effect is improved by generating microbubbles in the treatment liquid and crushing the microbubbles.
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に、たとえばライトエッチング、酸化膜の生成或いはメタル汚染の除去など、酸化作用を利用した処理が要求されることがある。
特許文献1に示されているように、処理液にマイクロバブルを発生させ、マイクロバブルを含む処理液によって基板を処理するようにすれば、基板の処理効果を向上させることが可能となる。しかしながら、特許文献1のように純水と窒素ガスとを混合ポンプで混合してマイクロバブルを作るだけであると、そのマイクロバブルはマイナスの電荷が帯電することが知られている。マイナスの電荷が帯電したマイクロバブルは通常、アルカリ性の性質を備えている。 As shown in Patent Document 1, if microbubbles are generated in the processing liquid and the substrate is processed with the processing liquid containing microbubbles, the processing effect of the substrate can be improved. However, only making the microbubbles are mixed in a mixing pump of pure water and nitrogen gas as described in Patent Document 1, the microstrip Kurobaburu is known that negative charges are charged. Microstrip Kurobaburu the negative charge is charged is usually a property of alkalinity.
そのため、液晶表示装置や半導体装置の製造工程において、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に、たとえばライトエッチング、酸化膜の生成或いはメタル汚染の除去などの酸化作用を利用した処理を行いたい場合、従来の方法ではプラスの電荷を帯電したナノバブル、つまり酸性のナノバブルを作ることができないということがあった。 Therefore, in the manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, for example, light etching, generation of an oxide film, or metal contamination may occur on a device surface as a processing surface on which a circuit pattern of a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate is formed. In the case where it is desired to perform a treatment utilizing an oxidizing action such as removal, there is a case where nanobubbles charged with a positive charge, that is, acidic nanobubbles cannot be produced by the conventional method.
この発明は、プラスの電荷を帯電して酸性の性質を持ったナノバブルを含む処理液を製造することができるようにした処理液の製造装置、製造方法及び基板の処理装置、処理方法を提供することにある。 The present invention provides a processing liquid manufacturing apparatus, a manufacturing method, a substrate processing apparatus, and a processing method capable of manufacturing a processing liquid containing nanobubbles having an acidic property by charging a positive charge. There is.
この発明は、基板を処理する処理液を製造する処理液の製造装置であって、
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造するナノバブル発生器と、
このナノバブル発生器で発生するナノバブルにプラスの電荷を帯電させるプラス電荷付与手段とを具備し、
上記プラス電荷付与手段は、上記ナノバブル発生器に供給される上記気体にプラスの電荷を付与するイオナイザであることを特徴とする処理液の製造装置にある。
The present invention is a processing liquid manufacturing apparatus for manufacturing a processing liquid for processing a substrate,
A nanobubble generator for producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing liquid and gas;
A positive charge imparting means for charging a positive charge to the nanobubbles generated by the nanobubble generator;
The positive charge imparting means is an ionizer that imparts a positive charge to the gas supplied to the nanobubble generator .
この発明は、基板を処理する処理液を製造する処理液の製造装置であって、
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造するナノバブル発生器と、
このナノバブル発生器で発生するナノバブルにプラスの電荷を帯電させるプラス電荷付与手段とを具備し、
上記プラス電荷付与手段は、上記ナノバブル発生器に酸性の液体を供給することを特徴とする処理液の製造装置にある。
The present invention is a processing liquid manufacturing apparatus for manufacturing a processing liquid for processing a substrate,
A nanobubble generator for producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing liquid and gas;
A positive charge imparting means for charging a positive charge to the nanobubbles generated by the nanobubble generator;
The positive charge imparting means is in a processing liquid manufacturing apparatus, wherein an acidic liquid is supplied to the nanobubble generator .
この発明は、基板を処理する処理液を製造する処理液の製造方法であって、
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造する工程と、
イオナイザを用いて上記処理液に含まれるナノバブルにプラスの電荷を帯電させる工程と
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法にある。
さらに、この発明は、基板を処理する処理液を製造する処理液の製造方法であって、
酸性の液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造する工程と、
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法にある。
The present invention is a process liquid manufacturing method for manufacturing a process liquid for processing a substrate,
A step of producing a treatment liquid containing nanobubbles by mixing a liquid and a gas;
And a step of charging the nanobubbles contained in the treatment liquid with a positive charge using an ionizer .
Furthermore, the present invention is a process liquid manufacturing method for manufacturing a process liquid for processing a substrate,
A step of producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing an acidic liquid and a gas;
In the manufacturing method of the process liquid characterized by comprising.
この発明は、基板を処理液によって処理する基板の処理装置であって、
処理槽と、
この処理槽内に上記基板を保持する保持手段と、
この保持手段に保持された基板の被処理面にナノバブルを含む処理液を供給する処理液の製造装置を具備し、
上記製造装置は請求項1または2に記載された構成であることを特徴とする基板の処理装置にある。
The present invention is a substrate processing apparatus for processing a substrate with a processing liquid,
A treatment tank;
Holding means for holding the substrate in the processing tank;
A processing liquid manufacturing apparatus for supplying a processing liquid containing nanobubbles to the surface to be processed of the substrate held by the holding means,
The manufacturing apparatus is a substrate processing apparatus having the structure described in
この発明は、基板を処理液によって処理する基板の処理方法であって、
処理槽内に基板を保持する工程と、
保持された基板の被処理面にナノバブルを含む処理液を供給する工程を具備し、
上記処理液は請求項3または4に記載された方法によって製造されることを特徴とする基板の処理方法にある。
The present invention is a substrate processing method of processing a substrate with a processing liquid,
A step of holding the substrate in the treatment tank;
Comprising the step of supplying a processing liquid containing nanobubbles to the surface to be processed of the held substrate;
The processing liquid is manufactured by the method according to
この発明によれば、液体と気体を混合して作られる処理液に含まれるナノバブルにプラスの電荷を帯電させることで、そのナノバブルに酸性の性質を持たせることができるから、その酸性の性質を利用して基板を処理することが可能となる。 According to the present invention, since the nanobubbles contained in the treatment liquid produced by mixing the liquid and the gas are charged with a positive charge, the nanobubbles can have an acidic property. It is possible to process the substrate by using it.
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に示すこの発明の処理装置は処理槽1を備えている。この処理槽1内には載置テーブル2が設けられ、この載置テーブル2は処理槽1の下方に設けられた回転駆動源3によって回転駆動されるようになっている。回転駆動源3の駆動軸4は処理槽1の底部に設けられたシール性を有するラジアル軸受5によって回転可能支持されている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The processing apparatus of the present invention shown in FIG. A mounting table 2 is provided in the processing tank 1, and the mounting table 2 is rotationally driven by a
上記載置テーブル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して供給されて保持される。 On the upper surface of the mounting table 2, a substrate W such as a semiconductor wafer or a glass substrate is supplied and held with a device surface as a processing surface on which a circuit pattern (not shown) is formed facing upward.
上記処理槽1の上部には上記載置テーブル2に保持された基板Wのデバイス面に向けて処理液Lを供給する供給ノズル7が設けられている。この供給ノズル7はアーム8の先端に設けられている。このアーム8は回転軸9に水平な状態で取付けられている。この回転軸9は軸線を垂直にした状態で回転駆動源11の駆動軸12に連結されている。
A supply nozzle 7 for supplying the processing liquid L toward the device surface of the substrate W held on the mounting table 2 is provided at the upper part of the processing tank 1. The supply nozzle 7 is provided at the tip of the
それによって、上記回転駆動源11が作動して上記回転軸9が回転駆動されれば、上記アーム8の先端に設けられた供給ノズル7は上記基板の上方で基板Wを横切る方向に往復動するようになっている。
Accordingly, when the
上記供給ノズル7には上記処理液Lが供給される。すなわち、供給ノズル7には可撓性の給液管13の一端が接続されている。この給液管13の他端は処理液Lが貯えられた貯液槽14に接続されている。給液管13の中途部には供給ポンプ15とフィルタ16が設けられている。それによって、上記供給ポンプ15が作動すれば、上記貯液槽14に貯えられた処理液Lは上記供給ノズル7に供給され、この供給ノズル7から基板Wに向けて噴射されようになっている。
The treatment liquid L is supplied to the supply nozzle 7. That is, one end of a flexible
上記貯液槽14にはナノバブル発生器18からナノバブルを含む上記処理液Lが供給されるようになっている。上記ナノバブル発生器18には気体供給ポンプ19と液体供給ポンプ21がそれぞれ配管接続されている。
The
上記気体供給ポンプ19は上記ナノバブル発生器18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21は上記ナノバブル発生器18に液体を供給する。
The
上記気体供給ポンプ19の吐出側にはイオナイザ22が設けられ、この気体供給ポンプ19から吐出された気体には上記イオナイザ22によってプラスの電荷が付与される。上記液体供給ポンプ21の吸引側は酸性流体供給手段としての給液タンク23に接続されている。給液タンク23には液体として塩酸や硫酸などのペーハー(pH)値が4以下の酸性液体が収容されている。
An
上記ナノバブル発生器18に供給された気体は旋回流となり、上記酸性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、気体が酸性液体によって剪断されることで微細径のバブル、つまりナノバブルが発生し、そのナノバブルが酸性液体に混入して処理液Lとなり、上記貯液槽14に貯えられる。つまり、処理液Lに含まれるナノバブルはイオナイザ22によってプラスの電荷が帯電させられ、しかも処理液Lが酸性液体であることによって酸性となるから、これらのことにより酸性の性質を備えることになる。
The gas supplied to the
すなわち、図2は処理液Lに含まれるナノバブルのpH値と、ナノバブルのゼータ電位との関係を測定した図であって、この図から分かるようにナノバブルのpHが4以下であると、ナノバブルのゼータ電位がプラスになることが確認されている。つまり、処理液LにpH値が4以下の酸性液体を用いれば、ナノバブル発生器18によって作られた処理液Lに含まれるナノバブルにプラスの電荷を帯電してそのナノバブルに酸性の性質を持たせることができる。
That is, FIG. 2 is a diagram in which the relationship between the pH value of the nanobubbles contained in the treatment liquid L and the zeta potential of the nanobubbles is measured. As can be seen from this figure, when the pH of the nanobubbles is 4 or less, It has been confirmed that the zeta potential is positive. That is, if an acidic liquid having a pH value of 4 or less is used for the treatment liquid L, the nanobubbles contained in the treatment liquid L produced by the
そこで、この実施の形態では、ナノバブルにイオナイザ22によってプラスの電位を付与したり、処理液LにpH値が4以下の酸性液体を用いることで、ナノバブル発生器18によって作られた処理液Lに含まれるナノバブルにプラスの電荷を帯電させることで、酸性の性質を持たせるようにしている。
Therefore, in this embodiment, by applying a positive potential to the nanobubbles by the
このようにしてナノバブルが酸性の性質となった処理液を供給ノズル7から載置テーブル2に載置された基板Wに噴射供給すれば、ナノバブルの持つ酸性の性質によって上記基板Wのデバイス面に対してライトエッチング、酸化膜の生成或いはメタル汚染の除去など、ナノバブルの酸性の性質を利用した種々の処理を行なうことができる。 In this way, if the treatment liquid in which the nanobubbles have an acidic property is jetted and supplied from the supply nozzle 7 to the substrate W placed on the placement table 2, the nanobubbles have an acidic property on the device surface of the substrate W. On the other hand, various treatments utilizing the acidic properties of nanobubbles, such as light etching, oxide film generation or metal contamination removal, can be performed.
基板Wのデバイス面に処理液Lを供給したならば、その処理液Lに含まれるナノバブルを超音波振動を利用して破壊するようにすれば、破壊された時に生じるエネルギによってナノバブルによる処理効率を向上させることができる。 If the processing liquid L is supplied to the device surface of the substrate W, if nanobubbles contained in the processing liquid L are destroyed using ultrasonic vibration, the processing efficiency by the nanobubbles can be increased by energy generated when the nanobubbles are destroyed. Can be improved.
上記一実施の形態ではナノバブルにプラスの電荷を帯電させるために、イオナイザを用いたり、酸性液体を用いるようにしたが、少なくともどちらか一方だけによってナノバブルにプラスの電荷を帯電させるようにしてもよい。 In the above embodiment, an ionizer or an acidic liquid is used to charge the nanobubbles with a positive charge. However, the nanobubbles may be charged with a positive charge only by at least one of them. .
1…処理槽、3…載置テーブル、7…供給ノズル、18…ナノバブル発生器、19…気体供給ポンプ、21…液体供給ポンプ、22…イオナイザ、23…給液タンク(酸性流体供給手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing tank, 3 ... Mounting table, 7 ... Supply nozzle, 18 ... Nano bubble generator, 19 ... Gas supply pump, 21 ... Liquid supply pump, 22 ... Ionizer, 23 ... Supply tank (acid fluid supply means).
Claims (6)
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造するナノバブル発生器と、
このナノバブル発生器で発生するナノバブルにプラスの電荷を帯電させるプラス電荷付与手段とを具備し、
上記プラス電荷付与手段は、上記ナノバブル発生器に供給される上記気体にプラスの電荷を付与するイオナイザであることを特徴とする処理液の製造装置。 A processing liquid manufacturing apparatus for manufacturing a processing liquid for processing a substrate,
A nanobubble generator for producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing liquid and gas;
A positive charge imparting means for charging a positive charge to the nanobubbles generated by the nanobubble generator ;
The apparatus for producing a treatment liquid, wherein the plus charge imparting means is an ionizer that imparts a plus charge to the gas supplied to the nanobubble generator.
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造するナノバブル発生器と、
このナノバブル発生器で発生するナノバブルにプラスの電荷を帯電させるプラス電荷付与手段とを具備し、
上記プラス電荷付与手段は、上記ナノバブル発生器に酸性の液体を供給することを特徴とする処理液の製造装置。 A processing liquid manufacturing apparatus for manufacturing a processing liquid for processing a substrate,
A nanobubble generator for producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing liquid and gas;
A positive charge imparting means for charging a positive charge to the nanobubbles generated by the nanobubble generator ;
The apparatus for producing a treatment liquid, wherein the positive charge applying means supplies an acidic liquid to the nanobubble generator.
液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造する工程と、
イオナイザを用いて上記処理液に含まれるナノバブルにプラスの電荷を帯電させる工程と
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法。 A process liquid manufacturing method for manufacturing a process liquid for processing a substrate,
A step of producing a treatment liquid containing nanobubbles by mixing a liquid and a gas;
And a step of charging the nanobubbles contained in the treatment liquid with a positive charge using an ionizer .
酸性の液体と気体を混合してナノバブルを含む上記処理液を製造する工程と、
を具備したことを特徴とする処理液の製造方法。 A process liquid manufacturing method for manufacturing a process liquid for processing a substrate,
A step of producing the treatment liquid containing nanobubbles by mixing an acidic liquid and a gas;
A process liquid production method characterized by comprising:
処理槽と、
この処理槽内に上記基板を保持する保持手段と、
この保持手段に保持された基板の被処理面にナノバブルを含む処理液を供給する処理液の製造装置を具備し、
上記製造装置は請求項1または2に記載された構成であることを特徴とする基板の処理装置。 A substrate processing apparatus for processing a substrate with a processing liquid,
A treatment tank;
Holding means for holding the substrate in the processing tank;
A processing liquid manufacturing apparatus for supplying a processing liquid containing nanobubbles to the surface to be processed of the substrate held by the holding means,
A substrate processing apparatus having the structure described in claim 1 or 2 .
処理槽内に基板を保持する工程と、
保持された基板の被処理面にナノバブルを含む処理液を供給する工程を具備し、
上記処理液は請求項3または4に記載された方法によって製造されることを特徴とする基板の処理方法。 A substrate processing method for processing a substrate with a processing liquid,
A step of holding the substrate in the treatment tank;
Comprising the step of supplying a processing liquid containing nanobubbles to the surface to be processed of the held substrate;
A method for treating a substrate, wherein the treatment liquid is produced by the method according to claim 3 or 4 .
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