JP5528927B2 - Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method - Google Patents
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Description
本発明は、基板の洗浄を行う基板洗浄装置および基板洗浄方法に関し、とりわけ、基板のデバイスパターンの破壊を抑制しつつ基板に対する洗浄性能を向上させることができる基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。 The present invention relates to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method for cleaning a substrate, and more particularly to a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method capable of improving the cleaning performance for a substrate while suppressing destruction of a device pattern of the substrate.
半導体デバイスの製造工程において、半導体ウエハ(以下、単にウエハともいう。)にパーティクルが付着したまま様々な処理を行うと、正常な処理を行うことができず、歩留まりが悪くなる。このため、ウエハの洗浄処理を行う必要がある。 In a semiconductor device manufacturing process, if various processes are performed with particles adhering to a semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as a wafer), normal processes cannot be performed and the yield deteriorates. Therefore, it is necessary to perform a wafer cleaning process.
ウエハの洗浄処理方法として、例えばウエハをスピンチャック上で回転させながらその表面に純水や薬液からなる洗浄液を供給することによりウエハの表面に洗浄液の液膜を形成し、液膜が表面に形成されたウエハに対して更に二流体ノズルにより洗浄液の液滴を噴射することによりウエハの表面に付着したパーティクルを除去し、最後にウエハを高速回転させることにより乾燥させるような方法が知られている(例えば、特許文献1等参照)。
As a wafer cleaning method, for example, a cleaning liquid film is formed on the surface of the wafer by supplying a cleaning liquid composed of pure water or chemicals to the surface of the wafer while rotating the wafer on a spin chuck. A method is known in which particles adhered to the surface of the wafer are removed by spraying cleaning liquid droplets onto the wafer that has been further sprayed by a two-fluid nozzle, and finally the wafer is dried by rotating the wafer at a high speed. (For example, refer
ところで、上述のようなウエハの洗浄処理方法において、図6に示すように、ウエハWの表面に形成される洗浄液の液膜Cに境界層Bが形成される。ここで、境界層Bとは、ウエハW上の洗浄液の液膜CにおけるウエハWの表面と接する部分に発生する、液の流れができない部分のことをいう。このように、境界層Bにおいて液の流れができない状態では、ウエハWに付着したパーティクルPをウエハWの表面から動かして除去するためには、二流体ノズルによりウエハWに対して噴射される洗浄液の液滴Dの大きさを大きくしたり、液滴Dの速度を大きくしたりして、洗浄液の液滴DがウエハWの表面におよぼす物理力を大きくしなければならない。しかしながら、二流体ノズルによりウエハWに対して噴射される洗浄液の液滴DがこのウエハWの表面におよぼす物理力が大きくなると、ウエハWのデバイスパターンW1が微細化された場合には、このパターンW1を破壊してしまうおそれがある。 In the wafer cleaning method as described above, the boundary layer B is formed on the liquid film C of the cleaning liquid formed on the surface of the wafer W as shown in FIG. Here, the boundary layer B refers to a portion of the liquid film C of the cleaning liquid on the wafer W that is generated at a portion in contact with the surface of the wafer W and where the liquid cannot flow. Thus, in a state where the liquid cannot flow in the boundary layer B, in order to move and remove the particles P adhering to the wafer W from the surface of the wafer W, the cleaning liquid sprayed to the wafer W by the two-fluid nozzle The physical force exerted by the cleaning liquid droplet D on the surface of the wafer W must be increased by increasing the size of the droplet D or increasing the speed of the droplet D. However, if the physical force exerted on the surface of the wafer W by the droplet D of the cleaning liquid ejected onto the wafer W by the two-fluid nozzle increases, this pattern is generated when the device pattern W1 of the wafer W is miniaturized. There is a risk of destroying W1.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板の表面に形成された洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流を生じさせることにより境界層が解消され、基板の表面に付着したパーティクル等が基板の表面から離れやすくすることにより、基板に供給される液体の物理力が小さい場合であっても基板の表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、基板のデバイスパターンの破壊を抑制しつつ基板に対する洗浄性能を向上させることができる基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and by generating convection between the boundary layer in the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate and the region above the boundary layer. By eliminating the boundary layer and making particles attached to the surface of the substrate easily separate from the surface of the substrate, particles attached to the surface of the substrate can be removed even when the physical force of the liquid supplied to the substrate is small. An object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method that can be sufficiently removed and can improve the cleaning performance of the substrate while suppressing the destruction of the device pattern of the substrate.
本発明の基板洗浄装置は、基板を保持する保持部と、前記保持部により保持された基板の表面に洗浄液を供給し、この基板の表面に洗浄液の液膜を形成するための洗浄液供給部と、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成された洗浄液の液膜内において、温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる対流発生機構と、前記洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する液体供給部と、を備えたことを特徴とする。 The substrate cleaning apparatus of the present invention includes a holding unit for holding a substrate, a cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate held by the holding unit, and forming a liquid film of the cleaning liquid on the surface of the substrate; A convection generating mechanism for generating convection in the liquid film of the cleaning liquid by generating portions having different temperatures in the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit; and a liquid film of the cleaning liquid And a liquid supply unit that supplies a liquid that gives a physical force to the liquid crystal.
本発明の基板洗浄装置においては、前記対流発生機構は、前記保持部により保持された基板上の洗浄液の液膜の表面に対して、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成される洗浄液の液膜とは異なる温度の液体または気体を供給する温度調整ノズルであってもよい。 In the substrate cleaning apparatus of the present invention, the convection generating mechanism is configured such that the cleaning liquid liquid formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit is formed on the surface of the liquid film of the cleaning liquid on the substrate held by the holding unit. It may be a temperature adjusting nozzle that supplies a liquid or gas having a temperature different from that of the film.
この場合、前記温度調整ノズルにより基板上の洗浄液の液膜の表面に供給される液体または気体の温度は、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成される洗浄液の液膜の温度よりも高くなっていてもよい。 In this case, the temperature of the liquid or gas supplied to the surface of the cleaning liquid film on the substrate by the temperature adjusting nozzle is higher than the temperature of the cleaning liquid film formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit. It may be.
あるいは、前記温度調整ノズルにより基板上の洗浄液の液膜の表面に供給される液体または気体の温度は、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成される洗浄液の液膜の温度よりも低くなっていてもよい。 Alternatively, the temperature of the liquid or gas supplied to the surface of the cleaning liquid film on the substrate by the temperature adjusting nozzle is lower than the temperature of the cleaning liquid film formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit. May be.
本発明の基板洗浄装置においては、前記対流発生機構は、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成された洗浄液の液膜を加熱して当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる加熱機構であってもよい。 In the substrate cleaning apparatus of the present invention, the convection generating mechanism is a heating mechanism that generates a convection in the cleaning liquid film by heating the cleaning liquid film formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit. May be.
あるいは、前記対流発生機構は、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成された洗浄液の液膜を冷却して当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる冷却機構であってもよい。 Alternatively, the convection generating mechanism may be a cooling mechanism that cools the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit and causes convection in the liquid film of the cleaning liquid.
本発明の基板洗浄装置においては、前記液体供給部は、洗浄液とガスとを混合して洗浄液の液滴を生成し、前記洗浄液の液膜に対して洗浄液の液滴を噴射する二流体ノズルであってもよい。 In the substrate cleaning apparatus of the present invention, the liquid supply unit is a two-fluid nozzle that generates cleaning liquid droplets by mixing a cleaning liquid and a gas, and ejects the cleaning liquid droplets onto the cleaning liquid film. There may be.
この場合、前記対流発生機構は、前記二流体ノズルから噴射される洗浄液の液滴が、基板の表面に形成された洗浄液の液膜と異なる温度になるように、前記二流体ノズルに供給される洗浄液の温度を調整する洗浄液温調部であってもよい。 In this case, the convection generating mechanism is supplied to the two-fluid nozzle so that the droplet of the cleaning liquid ejected from the two-fluid nozzle has a temperature different from that of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate. A cleaning liquid temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the cleaning liquid may be used.
あるいは、前記対流発生機構は、前記二流体ノズルから噴射される洗浄液の液滴が、基板の表面に形成された洗浄液の液膜と異なる温度になるように、前記二流体ノズルに供給されるガスの温度を調整するガス温調部であってもよい。 Alternatively, the convection generating mechanism may be configured such that the gas supplied to the two-fluid nozzle is such that a droplet of the cleaning liquid ejected from the two-fluid nozzle has a temperature different from that of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate. It may be a gas temperature adjusting unit that adjusts the temperature.
本発明の基板洗浄方法は、保持部により基板を保持する工程と、前記保持部により保持された基板の表面に洗浄液の液膜を形成する工程と、基板の表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる工程と、前記洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する工程と、を備えたことを特徴とする。 The substrate cleaning method of the present invention includes a step of holding a substrate by a holding unit, a step of forming a liquid film of cleaning liquid on the surface of the substrate held by the holding unit, and a liquid film of cleaning liquid formed on the surface of the substrate. A step of generating convection in the liquid film of the cleaning liquid by generating portions having different temperatures in the inside, and a step of supplying a liquid that gives physical force to the liquid film of the cleaning liquid And
本発明の基板洗浄方法においては、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、基板の表面に形成された洗浄液の液膜の表面に対して、基板の表面に形成された洗浄液の液膜とは異なる温度の液体または気体を供給してもよい。 In the substrate cleaning method of the present invention, when the convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate with respect to the surface of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate You may supply the liquid or gas of the temperature different from.
この場合、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、基板の表面に形成された洗浄液の液膜の表面に供給される液体または気体の温度は、基板の表面に形成された洗浄液の液膜の温度よりも高くなっていてもよい。 In this case, when convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the temperature of the liquid or gas supplied to the surface of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate is the liquid temperature of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate. It may be higher than the temperature of the film.
あるいは、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、基板の表面に形成された洗浄液の液膜の表面に供給される液体または気体の温度は、基板の表面に形成された洗浄液の液膜の温度よりも低くなっていてもよい。 Alternatively, when convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the temperature of the liquid or gas supplied to the surface of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate is the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate. The temperature may be lower.
本発明の基板洗浄方法においては、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、基板の表面に形成された洗浄液の液膜を加熱機構により加熱してもよい。 In the substrate cleaning method of the present invention, when the convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate may be heated by a heating mechanism.
あるいは、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、基板の表面に形成された洗浄液の液膜を冷却機構により冷却してもよい。 Alternatively, when the convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate may be cooled by a cooling mechanism.
本発明の基板洗浄方法においては、洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する際に、二流体ノズルにおいて洗浄液とガスとを混合して洗浄液の液滴を生成し、前記洗浄液の液膜に対して前記二流体ノズルから洗浄液の液滴を噴射するようになっていてもよい。 In the substrate cleaning method of the present invention, when supplying a liquid that gives physical force to the liquid film of the cleaning liquid, the cleaning liquid and the gas are mixed in the two-fluid nozzle to generate cleaning liquid droplets, A droplet of the cleaning liquid may be ejected from the two-fluid nozzle to the liquid film.
この場合、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、前記二流体ノズルから噴射される洗浄液の液滴が、基板の表面に形成された洗浄液の液膜と異なる温度になるように、前記二流体ノズルに供給される洗浄液の温度を調整してもよい。 In this case, when the convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid, the liquid droplets of the cleaning liquid ejected from the two-fluid nozzle have a temperature different from that of the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate. The temperature of the cleaning liquid supplied to the two-fluid nozzle may be adjusted.
あるいは、洗浄液の液膜内に対流を生じさせる際に、前記二流体ノズルから噴射される洗浄液の液滴が、基板の表面に形成された洗浄液の液膜と異なる温度になるように、前記二流体ノズルに供給されるガスの温度を調整してもよい。 Alternatively, when the convection is generated in the cleaning liquid film, the cleaning liquid droplets ejected from the two-fluid nozzle have a temperature different from that of the cleaning liquid film formed on the surface of the substrate. The temperature of the gas supplied to the fluid nozzle may be adjusted.
本発明の基板洗浄装置および基板洗浄方法によれば、基板に供給される液体の物理力が小さい場合であっても基板の表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、基板のデバイスパターンの破壊を抑制しつつ基板に対する洗浄性能を向上させることができる。 According to the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method of the present invention, particles attached to the surface of the substrate can be sufficiently removed even when the physical force of the liquid supplied to the substrate is small. The cleaning performance for the substrate can be improved while suppressing the destruction of the pattern.
以下、図面を参照して本発明の一の実施の形態について説明する。図1乃至図3は、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法の一の実施の形態を示す図である。このうち、図1は、本実施の形態における基板洗浄装置の構成を示す概略構成図であり、図2は、図1に示す基板洗浄装置における二流体ノズルの構成の詳細を示す縦断面図である。また、図3は、洗浄液の液滴がウエハに噴射されるときの状態を拡大して示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing an embodiment of a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method according to the present invention. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the substrate cleaning apparatus in the present embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing details of the configuration of the two-fluid nozzle in the substrate cleaning apparatus shown in FIG. is there. FIG. 3 is an enlarged view showing a state when droplets of the cleaning liquid are ejected onto the wafer.
まず、基板洗浄装置1の全体的な構成について図1を用いて説明する。この基板洗浄装置1は、被処理基板としての半導体ウエハ(以下、単にウエハともいう)Wを洗浄するためのものである。
First, the overall configuration of the
基板洗浄装置1は、チャンバー10と、このチャンバー10内に設置された、ウエハWを保持するためのスピンチャック12と、を備えている。また、チャンバー10内には、スピンチャック12により保持されるウエハWを覆うよう外筒16が設けられている。以下、このような基板洗浄装置1の各構成要素の詳細について説明する。
The
スピンチャック12は、ウエハWをほぼ水平に保持しながら回転させるものであり、具体的には、鉛直方向に延びるよう配置された回転軸部と、この回転軸部の上端に取り付けられた円板状のスピンベースとを有している。スピンチャック12によりウエハWを保持する際に、当該ウエハWはスピンベースの上面に載置されるようになっている。回転軸部にはモータ等のスピンチャック駆動機構(図示せず)が取り付けられており、このスピンチャック駆動機構は回転軸部をその中心軸のまわりに回転させることができるようになっている。このことにより、スピンチャック12に保持されたウエハWを水平面上で回転させることができるようになっている。また、スピンチャック12はスピンチャック昇降機構(図示せず)により鉛直方向にも往復移動することができるようになっている。このことにより、ウエハWをチャンバー10内に搬入してスピンチャック12に保持させるときや、スピンチャック12上にあるウエハWをチャンバー10の外部に搬出するときには、スピンチャック12の上端を外筒16の上端よりも高くすることができる。一方、スピンチャック12に保持されたウエハWに対してリンスノズル20(後述)や二流体ノズル30(後述)から洗浄液を供給するときには、スピンチャック12に保持されたウエハWの側方に外筒16の側壁が位置するようにすることができる。このようなスピンチャック12により、ウエハWを保持して回転させる保持部が構成されている。
The
チャンバー10内において、スピンチャック12の側方を取り囲むように略円筒状の外筒16が設けられている。外筒16の中心軸はスピンチャック12の回転軸部の中心軸と略一致しており、この外筒16は、下端に底板が設けられているとともに上端は開口している。
In the
外筒16の底板には洗浄液排出管50の一端が接続されている。ここで、ウエハWに対する洗浄等に用いられ外筒16の底板に送られた洗浄液は洗浄液排出管50を介して排出される。
One end of a cleaning
チャンバー10内においてスピンチャック12により保持されたときのウエハWの上方の位置に、リンスノズル20、二流体ノズル30および温度調整ノズル40がそれぞれ下向きに設けられている。リンスノズル20は、スピンチャック12により保持されたウエハWの表面に洗浄液を供給し、このウエハWの表面に洗浄液の液膜を形成するようになっている。また、二流体ノズル30は、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜の表面に洗浄液の液滴を噴射し、ウエハWの表面に付着したパーティクル等を除去するようになっている。また、温度調整ノズル40は、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜の表面に対して、この洗浄液の液膜よりも高い温度の洗浄液を供給するようになっている。以下、各ノズル20、30、40の構成の詳細について説明する。
A rinse
図1および図2に示すように、リンスノズル20は、ウエハWの洗浄処理を行う際に、スピンチャック12により保持されたウエハWの中心部から上方に離間した位置に配置されるようになっている。より詳細には、図1に示すように、リンスノズル20は、アーム26を介して回転軸部28に連結されている。回転軸部28には、当該回転軸部28を正逆両方向に回転させるアーム駆動機構(図示せず)が設けられている。このアーム駆動機構が、回転軸部28を中心としてアーム26を水平方向に回転させることにより、リンスノズル20を、ウエハWの中心部の上方の位置からウエハWの周縁部の外方の位置までの範囲内で水平面に沿って往復移動させるようになっている。このことにより、ウエハWに対して洗浄処理を行う際には、リンスノズル20をウエハWの中心部の上方の位置に配置させ、一方、チャンバー10の外部からスピンチャック12にウエハWを載置したり、スピンチャック12からウエハWを取り外してチャンバー10の外部に搬送したりする際には、リンスノズル20をウエハWの周縁部の外方の位置まで移動させることとなる。また、アーム駆動機構は、回転軸部28を鉛直方向に往復移動させることができるようになっている。このことにより、リンスノズル20の先端と、スピンチャック12に保持されるウエハWとの間隔を調整することができるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rinse
図1に示すように、リンスノズル20には洗浄液供給管24が接続されており、この洗浄液供給管24によりリンスノズル20に対して洗浄液が供給されるようになっている。洗浄液供給管24の上流側端部には洗浄液タンク22が設けられており、この洗浄液タンク22には純水や薬液からなる洗浄液が貯留されている。そして、ポンプ等の図示しない圧送手段により、洗浄液タンク22から洗浄液が洗浄液供給管24に送られるようになっている。洗浄液供給管24には、開度調整が可能なバルブ24aが介設されている。
As shown in FIG. 1, a cleaning
上述のように、リンスノズル20は、スピンチャック12により保持されたウエハWの表面に洗浄液を供給し、このウエハWの表面に洗浄液の液膜を形成するための洗浄液供給部を構成するようになっている。
As described above, the rinse
図1に示すように、二流体ノズル30および温度調整ノズル40はそれぞれアーム48に取り付けられている。二流体ノズル30および温度調整ノズル40が取り付けられたアーム48は回転軸部46に連結されている。回転軸部46には、当該回転軸部46を正逆両方向に回転させるアーム駆動機構(図示せず)が設けられている。このアーム駆動機構が、回転軸部46を中心としてアーム48を水平方向に回転させることにより、二流体ノズル30および温度調整ノズル40を、ウエハWの中心部近傍の上方の位置からウエハWの周縁部の外方の位置までの範囲内で水平面に沿って往復移動させるようになっている。また、アーム駆動機構は、回転軸部46を鉛直方向に往復移動させることもできるようになっている。
As shown in FIG. 1, the two-
なお、図1に示す基板洗浄装置1の態様では、二流体ノズル30および温度調整ノズル40が共通のアーム48に取り付けられた例について説明したが、二流体ノズル30および温度調整ノズル40がそれぞれ別のアームに取り付けられるようになっていてもよい。この場合には、二流体ノズル30および温度調整ノズル40を互いに独立して移動させることができるようになる。
In the embodiment of the
図1に示すように、二流体ノズル30には洗浄液供給管34が接続されており、この洗浄液供給管34により二流体ノズル30に対して洗浄液が供給されるようになっている。洗浄液供給管34の上流側端部には洗浄液タンク32が設けられており、この洗浄液タンク32には純水や薬液からなる洗浄液が貯留されている。そして、ポンプ等の図示しない圧送手段により、洗浄液タンク32から洗浄液が洗浄液供給管34に送られるようになっている。洗浄液供給管34には、開度調整が可能なバルブ34aが介設されている。また、洗浄液供給管34には、この洗浄液供給管34を通る洗浄液の温度を調整する洗浄液温調部34bが設けられている。このような洗浄液温調部34bにより、二流体ノズル30に送られる洗浄液の温度を調整することができ、このことにより二流体ノズル30から噴射される洗浄液の液滴の温度を調整することができる。
As shown in FIG. 1, a cleaning
また、二流体ノズル30には窒素ガス供給管36が接続されており、この窒素ガス供給管36により二流体ノズル30に対して液滴生成用ガスとしての窒素ガスが供給されるようになっている。なお、液滴生成用ガスとして、窒素ガスの代わりにクリーンエアを用いてもよい。窒素ガス供給管36の上流側端部には窒素ガス供給機構38が設けられており、この窒素ガス供給機構38は高圧の窒素ガスを窒素ガス供給管36に供給することができるようになっている。また、窒素ガス供給管36にはバルブ36aが介設されている。このバルブ36aの開度を変え、二流体ノズル30に送られる窒素ガスの圧力(流量)を変えることにより、二流体ノズル30において生成される洗浄液の液滴の粒子径を変化させることができるようになっている。また、窒素ガス供給管36には、この窒素ガス供給管36を通る窒素ガスの温度を調整するガス温調部36bが設けられている。このようなガス温調部36bにより、二流体ノズル30に送られる窒素ガスの温度を調整することができ、このことにより二流体ノズル30から噴射される洗浄液の液滴の温度を調整することができる。
Further, a nitrogen
二流体ノズル30の構成について、図2を参照して具体的に説明する。図2は、二流体ノズル30の縦断面図である。二流体ノズルとは、一般的にガスと液体とを混合させることにより微小な液滴を生成し、この微小な液滴を噴射する方式のノズルのことをいう。図2において、二点鎖線31で示される領域は、二流体ノズル30から噴射される洗浄液の液滴の噴射範囲を示している。前述のように、二流体ノズル30には、洗浄液供給管34を介して純水や薬液からなる洗浄液が供給されるとともに、窒素ガス供給管36から窒素ガスが供給されるようになっている。
The configuration of the two-
二流体ノズル30の構成についてより詳細に説明すると、この二流体ノズル30は例えばフッ素樹脂から形成された略円柱状のノズル本体30aを有しており、このノズル本体30aの内部には、洗浄液供給管34に連通するような洗浄液流路30bと、窒素ガス供給管36に連通するような窒素ガス流路30cとがそれぞれ設けられている。そして、ノズル本体30aの下端部において、洗浄液流路30bおよび窒素ガス流路30cが合流するようになっており、この合流箇所30dにおいて、洗浄液流路30bから送られた洗浄液と、窒素ガス流路30cから送られた窒素ガスとが衝突して混合し、このことにより当該合流箇所30dにおいて洗浄液の液滴が形成され、ウエハWに対してノズル本体30aの下端部からこの洗浄液の液滴が下方に噴射されるようになっている。
The configuration of the two-
また、図1に示すように、温度調整ノズル40には洗浄液供給管44が接続されており、この洗浄液供給管44により温度調整ノズル40に対して洗浄液が供給されるようになっている。洗浄液供給管44の上流側端部には洗浄液タンク42が設けられており、この洗浄液タンク42には高温の洗浄液が貯留されている。より詳細には、洗浄液タンク42に貯留される洗浄液の温度は、洗浄液タンク22に貯留される洗浄液の温度よりも高くなっている。そして、ポンプ等の図示しない圧送手段により、洗浄液タンク42から高温の洗浄液が洗浄液供給管44に送られ、この洗浄液供給管44から温度調整ノズル40に高温の洗浄液が送られるようになっている。また、洗浄液供給管44には、開度調整が可能なバルブ44aが介設されている。このようにして、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、リンスノズル20によりウエハWの表面に形成される洗浄液の液膜よりも高温の洗浄液を供給するようになる。
As shown in FIG. 1, a cleaning
なお、洗浄液タンク42に高温の洗浄液が貯留される代わりに、洗浄液タンク42には、洗浄液タンク22に貯留される洗浄液と略同一の温度の洗浄液が貯留され、洗浄液供給管44にヒータ等の加熱機構(図示せず)が設けられるようになっていてもよい。この場合でも、洗浄液供給管44を洗浄液が通過する際に、この洗浄液供給管44に設けられた加熱機構により洗浄液が加熱させられるので、温度調整ノズル40に高温の洗浄液が送られるようになる。このことにより、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、リンスノズル20によりウエハWの表面に形成される洗浄液の液膜よりも高温の洗浄液を供給するようになる。
Instead of storing the high temperature cleaning liquid in the cleaning
次に、このような構成からなる基板洗浄装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、スピンチャック昇降機構によりスピンチャック12を上方に移動させた状態においてウエハWをチャンバー10内に搬入し、このスピンチャック12にウエハWを保持させる。そして、スピンチャック12を降下させ、このスピンチャック12の側方に外筒16の側壁が位置するようにする。
First, the wafer W is loaded into the
次に、チャンバー10内においてスピンチャック12に保持されて回転するウエハWの表面にリンスノズル20により洗浄液を供給し、このウエハWの表面に洗浄液の液膜を形成する。
Next, a cleaning liquid is supplied from the rinse
スピンチャック12に保持されて回転するウエハWの表面に洗浄液の液膜が形成された後、このウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴を噴射するとともに、温度調整ノズル40により高温の洗浄液を供給する。ここで、ウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、この洗浄液の液膜よりも温度が高い洗浄液が温度調整ノズル40により供給されるので、洗浄液の液膜において温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)が発生し、洗浄液の液膜内に対流が生じることとなる。このことについて図3を用いて詳述する。図3は、二流体ノズル30により洗浄液の液滴DがウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に噴射されるときの状態を拡大して示す図である。
After a cleaning liquid film is formed on the surface of the rotating wafer W held by the
図3に示すように、ウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に対して、この洗浄液の液膜Cよりも温度が高い洗浄液が温度調整ノズル40により供給されることにより、洗浄液の液膜Cにおいて温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)が発生し、図3における洗浄液の液膜C内の矢印に示すように対流が生じることとなる。そして、洗浄液の液膜C内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流が生じると、この境界層内にも液の流れが引き起こされ、図6に示すような境界層Bが解消される。このようにして、本実施の形態においては、温度調整ノズル40は、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜C内において温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜C内に対流を生じさせる対流発生機構を構成するようになる。
As shown in FIG. 3, a cleaning liquid having a higher temperature than the liquid film C of the cleaning liquid is supplied to the surface of the liquid film C of the cleaning liquid on the wafer W by the
そして、図6に示すような境界層Bが解消された状態で、ウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴Dが噴射されることにより、このウエハWに付着したパーティクルPが除去される。ここで、二流体ノズル30からウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に対して噴射される洗浄液の液滴Dの物理力は、ウエハWのデバイスパターンW1(以下、パターンW1ともいう)を破壊しないような大きさに設定されている。なお、実際には、ウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴Dが噴射されるタイミングは、ウエハW上の洗浄液の液膜Cの表面に対して温度調整ノズル40により高温の洗浄液が供給されてこの洗浄液の液膜C内で対流が発生するタイミングと同時であってもよい。
Then, in a state in which the boundary layer B as shown in FIG. 6 is eliminated, the cleaning fluid droplet D is ejected by the two-
その後、リンスノズル20、二流体ノズル30および温度調整ノズル40をウエハWの周縁部よりも外方に移動させ、スピンチャック駆動機構がスピンチャック12を高速回転させる。このことにより、スピンチャック12に保持されたウエハWも高速回転させられ、ウエハWの乾燥が行われる。このようにして、基板洗浄装置1による一連のウエハWの洗浄処理の動作が終了する。
Thereafter, the rinse
以上のように本実施の形態の基板洗浄装置1によれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる温度調整ノズル40が設けられている。具体的には、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、ウエハWの表面に形成される洗浄液の液膜とは異なる温度の洗浄液(具体的には、洗浄液の液膜よりも温度が高い洗浄液)を供給するようになっている。このように、温度調整ノズル40により、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことで、境界層を解消することができる。このとき、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。このため、ウエハWのパターンが破壊されることを抑制するために二流体ノズル30によりウエハWに噴射される洗浄液の液滴の速度を小さくしたり、洗浄液の液滴の大きさを小さくしたりして、洗浄液の液滴がウエハWの表面におよぼす物理力を弱くしても、ウエハW上に存在するパーティクルをウエハWの表面から引き離すことができる。このように、本実施の形態の基板洗浄装置1によれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことにより、ウエハWの表面上にも液の流れが発生し、ウエハWの表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、ウエハWのパターンの破壊を抑制するとともにウエハWに対する洗浄性能を向上させることができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態の基板洗浄方法によれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、対流が生じた洗浄液の液膜に対して二流体ノズル30から洗浄液の液滴を噴射するようになっている。このような基板洗浄方法によれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことで、境界層を解消することができる。このとき、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。このため、ウエハWのパターンが破壊されることを抑制するためにウエハWに噴射される洗浄液の液滴の速度を小さくしたり、洗浄液の液滴の大きさを小さくしたりして、洗浄液の液滴がウエハWの表面におよぼす物理力を弱くしても、ウエハW上に存在するパーティクルをウエハWの表面から引き離すことができる。このように、本実施の形態の基板洗浄方法によれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことにより、ウエハWの表面上にも液の流れが発生し、ウエハWの表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、ウエハWのパターンの破壊を抑制するとともにウエハWに対する洗浄性能を向上させることができる。
Further, according to the substrate cleaning method of the present embodiment, the cleaning liquid is generated by generating portions having different temperatures (specifically, portions having higher temperatures) in the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the wafer W. Convection is generated in the liquid film, and a droplet of the cleaning liquid is ejected from the two-
本実施の形態の基板洗浄装置1や基板洗浄方法においては、ウエハW上の洗浄液の液膜内に異なる温度の層を形成するようになっているが、ウエハW上の洗浄液の液膜の下側(ウエハWの表面との接触部)の温度が高い方がより好ましい。すなわち、洗浄液の液膜内に発生する対流は、温度の高い方から低い方へ動くため、ウエハW上の洗浄液の液膜の下側の温度が高い場合には、下から上へ移動する対流が発生し、ウエハW上のパーティクルを動かす力として、このような対流はより効果的になる。
In the
なお、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。 The substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made.
例えば、ウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、温度調整ノズル40により、この洗浄液の液膜とは異なる温度の洗浄液を供給する代わりに、二流体ノズル30によりこの洗浄液の液膜内に対流を生じさせるようになっていてもよい。より具体的には、リンスノズル20によりウエハWの表面に形成される洗浄液の液膜とは異なる温度の洗浄液の液滴が二流体ノズル30によりウエハW上の洗浄液の液膜に噴射されることによって、この洗浄液の液膜内で対流が生じるようになる。この場合、洗浄液供給管34に設けられた洗浄液温調部34bにより、二流体ノズル30に供給される洗浄液の温度を調整することにより、あるいは、窒素ガス供給管36に設けられたガス温調部36bにより、二流体ノズル30に供給される窒素ガスの温度を調整することにより、二流体ノズル30から噴射される洗浄液の液滴の温度を、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜の温度と異なるようにする。この変形例においては、洗浄液供給管34に設けられる洗浄液温調部34bや、窒素ガス供給管36に設けられたガス温調部36bにより、ウエハW上の洗浄液の液膜内に対流を生じさせる対流発生機構が構成されるようになる。
For example, instead of supplying a cleaning liquid having a temperature different from that of the liquid film of the cleaning liquid from the
ウエハW上の洗浄液の液膜とは異なる温度の洗浄液の液滴を二流体ノズル30によりウエハW上の洗浄液の液膜に噴射することによって、この洗浄液の液膜内で対流を生じさせる場合には、ウエハW上の洗浄液の液膜における二流体ノズル30から洗浄液の液滴が噴射された箇所で対流が発生するとともに、この噴射された洗浄液の液滴によって異なる温度になった液がウエハWの回転にともなってウエハWの周縁部へ流れることにより、ウエハW上の洗浄液の液膜全体に異なる温度の部分が広がり、この洗浄液の液膜内の境界層との対流が発生するようになる。そして、対流が生じて境界層が解消された洗浄液の液膜に、この二流体ノズル30により物理力を与える液体(洗浄液の液滴)が供給されることにより、ウエハWからパーティクル等が除去されるようになる。
When droplets of a cleaning liquid having a temperature different from that of the cleaning liquid film on the wafer W are jetted onto the cleaning liquid film on the wafer W by the two-
また、他の変形例としては、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、洗浄液以外の液体を供給するようになっていてもよい。また、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、高温の液体を供給する代わりに、高温の気体(具体的には、例えば高温の窒素ガス等)を供給するようになっていてもよい。この場合でも、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内に対流を生じさせることができるので、境界層内にも液の流れを引き起こすことで、境界層を解消することができる。このとき、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。
As another modification, the
また、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法においては、温度調整ノズル40は、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、このウエハW上の洗浄液の液膜よりも低い温度の液体または気体を供給するようになっていてもよい。この場合には、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して、このウエハW上の洗浄液の液膜よりも温度が低い液体や気体が供給されることにより、この洗浄液の液膜内において温度が低い部分が発生する。そして、この場合でも、洗浄液の液膜内において温度が高い部分が発生した場合と同様に、洗浄液の液膜内に対流が生じることとなる。このことにより、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。
Further, in the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention, the
また、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法においては、洗浄液の液膜に対流を生じさせる対流発生機構として、温度調整ノズル40を用いる代わりに、ウエハW上の洗浄液の液膜を直接的に加熱する加熱機構やこの洗浄液の液膜を直接的に冷却する冷却機構を用いてもよい。以下、対流発生機構として、上述のような加熱機構や冷却機構が適用された場合の例について図4および図5を用いて説明する。
In the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention, instead of using the
図4に示すような、本発明による他の構成の基板洗浄装置1aにおいては、図1に示す基板洗浄装置1と比較して、温度調整ノズル40、洗浄液タンク42、洗浄液供給管44等が設けられておらず、代わりに、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を加熱する加熱機構60が設けられている。なお、図4に示す基板洗浄装置1aにおいては、図1に示す基板洗浄装置1と同じ構成要素については同じ参照符号を付してその説明を省略する。以下、このような基板洗浄装置1aの構成について詳述する。
As shown in FIG. 4, the substrate cleaning apparatus 1a having another configuration according to the present invention is provided with a
図4に示すような基板洗浄装置1aにおいては、スピンチャック12より保持されるウエハWの上方に、加熱機構60がわずかに離間して設けられている。この加熱機構60は、リンスノズル20によりウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を加熱して当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせるようになっている。すなわち、スピンチャック12に保持されて回転するウエハWの表面に洗浄液の液膜が形成された後、このウエハW上の洗浄液の液膜に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴を噴射するとともに、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を加熱機構60により加熱する。ここで、洗浄液の液膜が加熱されることにより、この洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)が発生し、洗浄液の液膜内に対流が生じることとなる。そして、洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流が生じると、この境界層内にも液の流れが引き起こされ、図6に示すような境界層Bが解消される。このように、図4に示すような基板洗浄装置1aにおいては、加熱機構60は、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が高い部分)を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる対流発生機構を構成するようになる。
In the substrate cleaning apparatus 1 a as shown in FIG. 4, the
そして、図6に示すような境界層Bが解消された状態で、ウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴が噴射されることにより、このウエハWに付着したパーティクルが除去される。
Then, in the state where the boundary layer B as shown in FIG. 6 is eliminated, the droplets of the cleaning liquid are ejected by the two-
以上のように、図4に示すような基板洗浄装置1aによれば、対流発生機構として加熱機構60が設けられているので、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことで、境界層を解消することができる。このとき、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。このため、ウエハWのパターンが破壊されることを抑制するために二流体ノズル30によりウエハWに噴射される洗浄液の液滴の速度を小さくしたり、洗浄液の液滴の大きさを小さくしたりして、洗浄液の液滴がウエハWの表面におよぼす物理力を弱くしても、ウエハW上に存在するパーティクルをウエハWの表面から引き離すことができる。このように、図4に示すような基板洗浄装置1aによれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことにより、ウエハWの表面上にも液の流れが発生し、ウエハWの表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、ウエハWのパターンの破壊を抑制するとともにウエハWに対する洗浄性能を向上させることができる。
As described above, according to the substrate cleaning apparatus 1a as shown in FIG. 4, since the
なお、図4に示す基板洗浄装置1aの構成では、加熱機構60がスピンチャック12とは別に設けられた例について説明したが、加熱機構60がスピンチャック12に内蔵されるようになっていてもよい。この場合でも、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜を加熱機構60が加熱し、この洗浄液の液膜内に対流を生じさせることができるようになる。
In the configuration of the substrate cleaning apparatus 1 a shown in FIG. 4, the example in which the
また、図5に示すような、本発明による更に他の構成の基板洗浄装置1bにおいては、図1に示す基板洗浄装置1と比較して、温度調整ノズル40、洗浄液タンク42、洗浄液供給管44等が設けられておらず、代わりに、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を冷却する冷却機構70が設けられている。なお、図5に示す基板洗浄装置1bにおいては、図1に示す基板洗浄装置1と同じ構成要素については同じ参照符号を付してその説明を省略する。以下、このような基板洗浄装置1bの構成について詳述する。
Further, in the
図5に示すような基板洗浄装置1bにおいては、スピンチャック12より保持されるウエハWの上方に、冷却機構70がわずかに離間して設けられている。この冷却機構70は、リンスノズル20によりウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を冷却して当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせるようになっている。すなわち、スピンチャック12に保持されて回転するウエハWの表面に洗浄液の液膜が形成された後、このウエハW上の洗浄液の液膜に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴を噴射するとともに、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜を冷却機構70により冷却する。ここで、洗浄液の液膜が冷却されることにより、この洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が低い部分)が発生し、洗浄液の液膜内に対流が生じることとなる。そして、洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流が生じると、この境界層内にも液の流れが引き起こされ、図6に示すような境界層Bが解消される。このように、図5に示すような基板洗浄装置1bにおいては、冷却機構70は、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分(具体的には、温度が低い部分)を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる対流発生機構を構成するようになる。
In the
そして、図6に示すような境界層Bが解消された状態で、ウエハW上の洗浄液の液膜の表面に対して二流体ノズル30により洗浄液の液滴が噴射されることにより、このウエハWに付着したパーティクルが除去される。
Then, in the state where the boundary layer B as shown in FIG. 6 is eliminated, the droplets of the cleaning liquid are ejected by the two-
以上のように、図5に示すような基板洗浄装置1bによれば、対流発生機構として冷却機構70が設けられているので、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内の境界層と境界層より上方の領域との間に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことで、境界層を解消することができる。このとき、パーティクルが存在するウエハWの表面上にも液の流れが発生するので、ウエハW上からパーティクルを引き離す力が生じる。このため、ウエハWのパターンが破壊されることを抑制するために二流体ノズル30によりウエハWに噴射される洗浄液の液滴の速度を小さくしたり、洗浄液の液滴の大きさを小さくしたりして、洗浄液の液滴がウエハWの表面におよぼす物理力を弱くしても、ウエハW上に存在するパーティクルをウエハWの表面から引き離すことができる。このように、図5に示すような基板洗浄装置1bによれば、ウエハWの表面に形成された洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、境界層内にも液の流れを引き起こすことにより、ウエハWの表面上にも液の流れが発生し、ウエハWの表面に付着したパーティクル等を十分に除去することができ、ウエハWのパターンの破壊を抑制するとともにウエハWに対する洗浄性能を向上させることができる。
As described above, according to the
なお、図5に示す基板洗浄装置1bの構成では、冷却機構70がスピンチャック12とは別に設けられた例について説明したが、冷却機構70がスピンチャック12に内蔵されるようになっていてもよい。この場合でも、スピンチャック12により保持されたウエハW上の洗浄液の液膜を冷却機構70が冷却し、この洗浄液の液膜内に対流を生じさせることができるようになる。
In the configuration of the
また、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法においては、ウエハW上の洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する液体供給部として、二流体ノズル以外のものを用いることができる。具体的には、ウエハW上の洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する液体供給部として、一流体スプレーや超音波ノズルを用いてもよい。このように、本発明による基板洗浄装置および基板洗浄方法においては、対流発生機構により対流が生じた洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する液体供給部としては、スピンチャック12により保持されたウエハWと非接触のタイプのものであれば、二流体ノズルに限定されることはなく様々な種類のものを用いることができる。
In the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention, a liquid supply unit that supplies a liquid that gives a physical force to the liquid film of the cleaning liquid on the wafer W can be used other than the two-fluid nozzle. . Specifically, a single fluid spray or an ultrasonic nozzle may be used as a liquid supply unit that supplies a liquid that gives a physical force to the liquid film of the cleaning liquid on the wafer W. Thus, in the substrate cleaning apparatus and the substrate cleaning method according to the present invention, the
1、1a、1b 基板洗浄装置
10 チャンバー
12 スピンチャック
16 外筒
20 リンスノズル
22 洗浄液タンク
24 洗浄液供給管
24a バルブ
26 アーム
28 回転軸部
30 二流体ノズル
30a ノズル本体
30b 洗浄液流路
30c 窒素ガス流路
30d 合流箇所
31 洗浄液の液滴の噴射範囲
32 洗浄液タンク
34 洗浄液供給管
34a バルブ
34b 洗浄液温調部
36 窒素ガス供給管
36a バルブ
36b ガス温調部
38 窒素ガス供給機構
40 温度調整ノズル
42 洗浄液タンク
44 洗浄液供給管
46 回転軸部
48 アーム
50 洗浄液排出管
60 加熱機構
70 冷却機構
W ウエハ
W1 デバイスパターン
C 洗浄液の液膜
D 洗浄液の液滴
P パーティクル
B 境界層
1, 1a, 1b
Claims (10)
前記保持部により保持された基板の表面に洗浄液を供給し、この基板の表面に洗浄液の液膜を形成するための洗浄液供給部と、
前記洗浄液供給部により基板の表面に形成された洗浄液の液膜内において、温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる対流発生機構と、
前記洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する液体供給部と、
を備え、
前記対流発生機構は、温度調節ノズルを備え、
前記温度調整ノズルは、前記保持部により保持された基板上の洗浄液の液膜の表面に対して、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成される洗浄液の液膜と温度が異なる同じ洗浄液を供給することで、前記基板上の洗浄液の液膜内において、温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、
前記温度調整ノズル及び前記液体供給部は、前記基板の中心部近傍の上方の位置から前記基板の周縁部の外方の位置までの範囲で移動可能であることを特徴とする基板洗浄装置。 A holding unit for holding the substrate;
A cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the surface of the substrate held by the holding unit, and forming a liquid film of the cleaning liquid on the surface of the substrate;
In the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit, a convection generating mechanism that generates convection in the liquid film of the cleaning liquid by generating portions having different temperatures,
A liquid supply unit that supplies a liquid that gives physical force to the liquid film of the cleaning liquid;
Equipped with a,
The convection generating mechanism includes a temperature adjusting nozzle,
The temperature adjustment nozzle supplies the same cleaning liquid having a temperature different from that of the cleaning liquid film formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit, to the surface of the cleaning liquid film on the substrate held by the holding unit. In the liquid film of the cleaning liquid on the substrate, convection is generated in the liquid film of the cleaning liquid by generating portions having different temperatures.
The substrate cleaning apparatus, wherein the temperature adjustment nozzle and the liquid supply unit are movable in a range from an upper position near the center of the substrate to an outer position of the peripheral edge of the substrate.
前記保持部により保持された基板の表面に洗浄液の液膜を形成する工程と、
温度調整ノズルにより基板の表面に形成された洗浄液の液膜内において温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせる工程と、
液体供給部により前記洗浄液の液膜に対して物理力を与える液体を供給する工程と、
を備え、
前記対流を生じさせる工程では、前記温度調整ノズルにより、前記保持部により保持された基板上の洗浄液の液膜の表面に対して、前記洗浄液供給部により基板の表面に形成される洗浄液の液膜と温度が異なる同じ洗浄液を供給することで、前記基板上の洗浄液の液膜内において、温度の異なる部分を発生させることにより当該洗浄液の液膜内に対流を生じさせ、前記温度調整ノズルを前記基板の中心部近傍の上方の位置から前記基板の周縁部の外方の位置までの範囲で移動させ、前記物理力を与える液体を供給する工程では、前記液体供給部を前記基板の中心部近傍の上方の位置から前記基板の周縁部の外方の位置までの範囲で移動させることを特徴とする基板洗浄方法。 A step of holding the substrate by the holding unit;
Forming a liquid film of a cleaning solution on the surface of the substrate held by the holding unit;
Generating convection in the liquid film of the cleaning liquid by generating portions having different temperatures in the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate by the temperature adjustment nozzle ;
Supplying a liquid that gives physical force to the liquid film of the cleaning liquid by a liquid supply unit ;
Equipped with a,
In the step of generating the convection, the liquid film of the cleaning liquid formed on the surface of the substrate by the cleaning liquid supply unit with respect to the surface of the liquid film of the cleaning liquid on the substrate held by the holding unit by the temperature adjustment nozzle By supplying the same cleaning liquid having a different temperature from that in the liquid film of the cleaning liquid on the substrate, a portion having a different temperature is generated to cause convection in the liquid film of the cleaning liquid, and the temperature adjusting nozzle is In the step of supplying the liquid that gives the physical force by moving in a range from an upper position in the vicinity of the center of the substrate to an outer position of the peripheral edge of the substrate, the liquid supply unit is positioned in the vicinity of the center of the substrate. The substrate cleaning method is characterized in that the substrate is moved in a range from a position above the substrate to a position outside the peripheral edge of the substrate.
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