JPH08264626A - Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods - Google Patents

Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods

Info

Publication number
JPH08264626A
JPH08264626A JP10664095A JP10664095A JPH08264626A JP H08264626 A JPH08264626 A JP H08264626A JP 10664095 A JP10664095 A JP 10664095A JP 10664095 A JP10664095 A JP 10664095A JP H08264626 A JPH08264626 A JP H08264626A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
fluid
sample holding
holder
holding surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10664095A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Sato
孝雄 佐藤
Yoichi Takahara
洋一 高原
Akio Saito
昭男 斉藤
Hitoshi Oka
齊 岡
Haruo Ito
晴夫 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10664095A priority Critical patent/JPH08264626A/en
Publication of JPH08264626A publication Critical patent/JPH08264626A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To realize a fluid treating apparatus which has a small volume and the high cleanability by performing the stable holding in a simple apparatus structure in a Bernoulli's holder. CONSTITUTION: The shape of a sample holding surface is formed substantially the same as a sample or a holder 20 in which an area for generating Bernoulli's effect and an area for surrounding the area are formed by the combination of specific members is used, fluid supply sources 70, 71 are connected to the holder 20 to supply one or more fluids containing the treatment agent of the sample 10. Thus, since the force for suppressing the positional deviation is generated at the end face of the sample 10, the sample can be stably held, and treated. Since the space between the sample and the holder is narrow and the fluids are always externally fed from the treating space, the fluid treating apparatus which has the high treating efficiency, the small possibility of the recontamination of the sample 10 and small volume can be provided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、板状試料の非接触状態
での保持方法、及びその保持方法を用いた試料表面の流
体処理方法、並びにそれらを実現する装置にかかり、特
に、清浄性が要請される薄膜デバイスの製造工程等に好
適な、板状試料の保持方法、及びその保持方法を用いた
試料表面の流体処理方法、並びにそれらを実現する装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for holding a plate-shaped sample in a non-contact state, a method for treating a sample surface using the holding method, and an apparatus for realizing the method, and particularly to cleanliness. The present invention relates to a method for holding a plate-like sample, which is suitable for a manufacturing process of a thin film device, and the like, a method for fluid treatment of a sample surface using the holding method, and an apparatus for realizing them.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体、液晶ディスプレイ等の薄
膜デバイスは構造の微細化が進み、これらの製造技術の
高性能化、及び製造工程の高清浄性に対する要請がます
ます高まっている。半導体の薄膜デバイスの例でいえ
ば、除去異物の大きさは0.3μm以上、吸着イオンの
量は109原子/cm2以下、空気に触れることによって
形成される酸化膜の厚さは1nm以下とすることが要求さ
れている。また、製造時の薄膜デバイス用の基板は大形
化しているが、装置体積の増大防止と装置の低価格化と
に対する要請も高まっている。さらには、処理速度の大
幅な向上が望まれている。
2. Description of the Related Art In recent years, the structure of thin film devices such as semiconductors and liquid crystal displays has been miniaturized, and there is an increasing demand for higher performance of these manufacturing techniques and high cleanliness of the manufacturing process. In the case of a semiconductor thin film device, the size of removed foreign matter is 0.3 μm or more, the amount of adsorbed ions is 10 9 atoms / cm 2 or less, and the thickness of the oxide film formed by contact with air is 1 nm or less. Is required. Further, although the substrate for a thin film device at the time of manufacturing has become large-sized, there is an increasing demand for preventing an increase in the volume of the device and reducing the cost of the device. Furthermore, a significant improvement in processing speed is desired.

【0003】これらの要請に対する一つの具体策とし
て、基板試料(以下、試料と略称する)を1枚ずつ処理
する方法(通称、枚葉処理と呼ばれている)があり、例
えば半導体製造工程の成膜工程等で実用化されつつあ
る。
As one specific measure against these demands, there is a method (commonly called single-wafer processing) of processing substrate samples (hereinafter referred to as "samples") one by one, for example, in a semiconductor manufacturing process. It is being put to practical use in the film forming process and the like.

【0004】しかし、現状の枚葉処理装置では上記要請
のすべてを満足しているとはいえない。この点を試料保
持と処理とに分けて説明する。
However, it cannot be said that the present single-wafer processing apparatus satisfies all of the above requirements. This point will be described separately for sample holding and processing.

【0005】枚葉処理における主な試料保持方法では、
試料を保持具の上に載せる方法、真空チャックにより吸
着保持する方法、及び試料端を機械的に掴む方法があ
る。しかし、いずれも保持具が試料に直接接触する形式
のものである。このため、試料の接触部位が汚染され、
これが製品の不良発生率増加の一因となる。また、前記
の保持及び搬送用治具は、動作のための駆動装置、及び
動力伝達経路のための空間的制約があるため、処理装置
が大形・複雑化する。
The main sample holding methods in single-wafer processing are:
There are a method of placing a sample on a holder, a method of sucking and holding by a vacuum chuck, and a method of mechanically grasping the sample end. However, in both cases, the holder directly contacts the sample. Therefore, the contact area of the sample is contaminated,
This contributes to an increase in the defective rate of products. Further, the jig for holding and carrying has a space limitation for a driving device for operation and a power transmission path, so that the processing device becomes large and complicated.

【0006】枚葉処理方法に関連する具体的な例として
は、例えば特開平4−287922号公報(以下、第1
の従来例と云う)が挙げられる。この第1の従来例は、
試料を基板回転手段(スピンチャック)で固定し、機械
的に回転させながら試料表面に流体を噴射して表面処理
するものである。
A specific example related to the single-wafer processing method is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-287922 (hereinafter, referred to as "first").
(Referred to as a conventional example). This first conventional example is:
The sample is fixed by a substrate rotating means (spin chuck), and a fluid is jetted onto the surface of the sample for mechanical surface rotation to perform surface treatment.

【0007】上述した不都合を回避する方法としては、
特公昭53−29550号公報(以下、第2の従来例と
云う)に記載のごとく、流体のベルヌーイ効果を利用し
た試料の非接触保持方法(以下、ベルヌーイ保持もしく
はベルヌーイチャックと称す)がある。
As a method for avoiding the above-mentioned inconvenience,
As described in JP-B-53-29550 (hereinafter, referred to as a second conventional example), there is a non-contact holding method for a sample (hereinafter referred to as Bernoulli holding or Bernoulli chuck) utilizing the Bernoulli effect of a fluid.

【0008】図1Aは、ベルヌーイ保持の典型的な構成
を示した要部断面図である。この第2の従来例では、平
面を有する試料10と、表面に流体供給孔30を穿孔し
た平面板(保持具)20とを平行に対向させ、流体供給
孔30から流体100を供給した時に発生する試料10
と保持具20との間の負圧p、すなわち、周知のベルヌ
ーイ効果を利用して試料10の非接触保持を行うもので
ある。図中のFは流体噴射により試料10が受ける流体
噴射力を示す。
FIG. 1A is a cross-sectional view of essential parts showing a typical structure for holding Bernoulli. In the second conventional example, this occurs when the sample 10 having a flat surface and the flat plate (holding tool) 20 having the fluid supply hole 30 formed in the surface thereof are opposed to each other in parallel and the fluid 100 is supplied from the fluid supply hole 30. Sample 10
The non-contact holding of the sample 10 is performed by utilizing the negative pressure p between the holder 20 and the holder 20, that is, the well-known Bernoulli effect. F in the figure indicates the fluid ejection force that the sample 10 receives by fluid ejection.

【0009】試料10と保持具20との間が負圧pとな
る原理は、ベルヌ−イの定理により知られたことなので
詳しい説明は省略する。この負圧pを引力とすれば、流
体噴射力Fは斥力となる。これら引力及び斥力と、試料
重量による重力とが釣合う位置で、試料10は保持具2
0に非接触保持される。
Since the principle of the negative pressure p between the sample 10 and the holder 20 is known from Bernoulli's theorem, detailed description thereof will be omitted. If this negative pressure p is used as an attractive force, the fluid ejection force F becomes a repulsive force. The sample 10 is held by the holder 2 at a position where these attractive force and repulsive force balance with the gravity due to the weight of the sample.
It is held in a non-contact state at 0.

【0010】このベルヌーイ保持は、試料10と保持具
20の位置関係を図1Bのように上下逆転させても、図
1Aの場合と同様に成立する。
This Bernoulli holding is established in the same manner as in the case of FIG. 1A even when the positional relationship between the sample 10 and the holder 20 is reversed upside down as shown in FIG. 1B.

【0011】上記ベルヌーイ保持は、非接触保持となる
ことから低汚染の試料保持が可能となる。また、この保
持方法は、大形の駆動装置及び動力の伝達経路を用いる
必要がないため、装置を小形化することができる。
Since the Bernoulli holding is a non-contact holding, it is possible to hold a sample with low contamination. In addition, this holding method does not require the use of a large-sized drive device and power transmission path, so that the device can be downsized.

【0012】ところが、上述したような従来技術の方法
では、試料の横方向の位置ずれを抑制する力が働かない
ために、位置ずれが発生し易い。これを解決する方法と
して、ストッパを機械的に接触させる方法、あるいは位
置ずれを検出し補正する方法等がある。ところが、前者
の方法は、位置ずれ防止手段等が試料に部分的に接触す
るので完全な非接触保持とは云えない。また、後者の位
置ずれ防止手段は、装置が複雑なものとなり、小形化す
るのは難しい。
However, in the method of the prior art as described above, since the force for suppressing the lateral displacement of the sample does not work, the displacement easily occurs. As a method of solving this, there are a method of mechanically contacting a stopper, a method of detecting and correcting a positional deviation, and the like. However, the former method cannot be said to be a complete non-contact holding because the position deviation prevention means and the like partially contact the sample. Further, the latter positional deviation preventing means makes the device complicated and is difficult to miniaturize.

【0013】他の非接触保持方法としては、特開昭60
−74438号公報、特公平4−69420号公報に記
載の例のように、試料としてのウェハを挟んで上下両側
に、あるいは片側に流体噴射基板を設け、ウェハを浮遊
させた状態で回転しながら処理する方法(以下、第3の
従来例と云う)がある。
Another non-contact holding method is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60
-74438 and Japanese Patent Publication No. 4-69420, a fluid ejecting substrate is provided on both upper and lower sides or one side of a wafer as a sample, and the wafer is rotated in a floating state. There is a method of processing (hereinafter referred to as a third conventional example).

【0014】これらの従来技術では、ウェハの上下方
向、およびウェハの横方向の位置ずれを抑制する力が働
かない。さらに、ウェハはオリエンテ−ションフラット
と称される欠けた部分があり、軸非対象である。このた
め、ウェハの浮遊と回転を可能とするには、流体噴出量
を精度良く制御する必要がある。
In these prior arts, the force for suppressing the displacement of the wafer in the vertical direction and in the lateral direction of the wafer does not work. In addition, the wafer has a missing part called the orientation flat, which is not axially symmetric. Therefore, in order to enable the floating and rotation of the wafer, it is necessary to accurately control the fluid ejection amount.

【0015】すなわち、特開平5−211225号公報
に記載のように、ウェハの位置を探知する感知手段と流
体を噴出する場所、方向、量を決める制御手段を必要と
する。これは装置大形、複雑化、高価格を招くことにな
り、上述したような時代の要請に反するものである。
That is, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-211225, a sensing means for detecting the position of the wafer and a control means for determining the location, direction and amount of the fluid to be ejected are required. This leads to a large size, complexity, and high price of the device, which is contrary to the demands of the times as described above.

【0016】なお、気体の流速が音速の約半分(173
m/s)以下の領域では、気体も液体と同様に非圧縮性
流体として取扱えるので、上記した従来技術において流
体が気体であっても、液体であっても同じように論じら
れることは流体力学の分野から周知である。
The gas flow velocity is about half of the speed of sound (173
In the range of m / s) or less, gas can be treated as an incompressible fluid like liquid, so that it is the same in the above-mentioned related art whether the fluid is a gas or a liquid. It is well known from the field of mechanics.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の従来例に示した技術では、保持具が試料に直接接触
する保持方法であるため、試料の接触部位の汚染は避け
らない。また、試料の保持、洗浄、乾燥が各々独立した
別の機構により行われるため、装置体積が大きくなる。
However, in the technique shown in the first conventional example, since the holder is a holding method in which the holder directly contacts the sample, contamination of the contact portion of the sample cannot be avoided. Further, since the sample holding, washing, and drying are performed by separate independent mechanisms, the device volume becomes large.

【0018】また、上記第2の従来例に示した技術は、
流体を介した保持方法であり、装置体積及び清浄性の点
で第1の従来例より優れているが、保持位置を安定化す
るために保持板の外周に設けた突出体が試料に接触して
いる。従って、試料の接触部位の汚染は依然として解決
されない。
The technique shown in the second conventional example is as follows.
This is a method of holding through a fluid, which is superior to the first conventional example in terms of device volume and cleanliness, but the protrusion provided on the outer periphery of the holding plate contacts the sample in order to stabilize the holding position. ing. Therefore, contamination of the sample contact site is still unresolved.

【0019】また、上記第3の従来例に示した技術で
は、洗浄液の噴射によって試料を浮上・回転させるもの
であるが、試料の保持位置安定性を確保する手段を持た
ない。このため、洗浄液を噴射するポンプの振動、脈
動、回転ムラ、圧力変化、気泡の巻き込みなどによって
生じる噴射ムラにより、該試料は位置ずれを起す。著し
い場合には、上部噴射部と下部噴射部とを接続する側
壁、上、下噴射部に衝突する。前記衝突により試料の衝
突部は破壊され、破片による汚染が生じる場合もある。
特に、半導体ウエハは、オリエンテーションフラットと
呼ばれる切欠きがあり、真円ではなく、回転中心と重心
とが異なる。このため、本方法による浮上・回転におい
ては位置ずれが起りやすい。
Further, in the technique shown in the third conventional example, the sample is levitated and rotated by jetting the cleaning liquid, but there is no means for ensuring the stability of the sample holding position. Therefore, the sample is misaligned due to the ejection unevenness caused by vibration, pulsation, uneven rotation, pressure change, bubble entrainment, etc. of the pump that ejects the cleaning liquid. In a remarkable case, it collides with the side wall connecting the upper injection part and the lower injection part, and the upper and lower injection parts. The collision part of the sample may be destroyed by the collision, and contamination by fragments may occur.
In particular, a semiconductor wafer has a notch called an orientation flat, and is not a perfect circle, but the center of rotation and the center of gravity are different. For this reason, positional displacement is likely to occur during levitation and rotation by this method.

【0020】以上述べたように、従来の技術では、上述
したような時代の要請にあった装置、すなわち、非接触
状態で安定な保持が可能であり、処理によって高い清浄
性が得られ、機械的機構が少ないために小形、低価格な
装置となり、空気に触れないために酸化膜の成長が抑え
られ、処理流体の流速が速いために高速処理ができると
いう装置の実現が無かった。
As described above, according to the conventional technique, a device that meets the demands of the times described above, that is, stable holding in a non-contact state, high cleanliness can be obtained by processing, and mechanical There was no realization of a device that is small in size and low in cost because it has few mechanical mechanisms, that growth of an oxide film is suppressed because it does not come into contact with air, and that high-speed processing is possible because the flow velocity of the processing fluid is high.

【0021】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解消することにあり、第1の目的はベルヌーイ保持によ
る安定した試料保持方法を、第2の目的はこの保持方法
により試料を保持しつつその保持面を流体で処理する流
体処理方法を、第3の目的は板状試料の保持装置を、そ
して第4の目的は板状試料の流体処理装置を、それぞれ
提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems of the prior art. The first object is to hold a stable sample by Bernoulli holding, and the second object is to hold a sample by this holding method. A third object is to provide a plate sample holding device and a fourth object to provide a plate sample fluid processing device.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記各目的の達成手段に
ついて以下に説明する。
Means for achieving each of the above objects will be described below.

【0023】上記した第1の目的は、保持すべき試料
と、当該試料に対向する試料保持面との間に流体を流す
ことで生じるベルヌーイ効果を利用して、当該試料を非
接触保持する試料保持方法において、保持されている試
料の外周縁と試料保持面との間に作用する張力の大きさ
が急激に変る、当該試料保持面上に形成される境界に囲
まれる領域の大きさが、前記試料の大きさと、当該試料
保持面に対する試料の位置ずれを抑制しようとする方向
において、ほぼ同一となる構成を有する試料保持面に、
ベルヌーイ効果を利用して、前記試料を非接触保持する
ことを特徴とする試料保持方法により達成される。
The above-mentioned first object is a sample for holding the sample in a non-contact manner by utilizing the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between the sample to be held and the sample holding surface facing the sample. In the holding method, the magnitude of the tension acting between the outer peripheral edge of the held sample and the sample holding surface changes abruptly, the size of the region surrounded by the boundary formed on the sample holding surface, The size of the sample and the sample holding surface having substantially the same configuration in the direction in which the displacement of the sample with respect to the sample holding surface is suppressed,
This is achieved by a sample holding method characterized by holding the sample in a non-contact manner by utilizing the Bernoulli effect.

【0024】より具体的には、例えば図1A、Bで示し
たような、板状の試料10を流体を介し保持具20上に
非接触状態で保持する試料保持方法においては、保持具
20の試料保持面20aのうち試料10が対向する領域
(ベルヌ−イ効果を生じさせる領域で、以下ベルヌ−イ
有効領域と称す)の大きさを、試料の寸法と+4mm,
−8mm以内で同一とする。試料10としては、例え
ば、半導体基板ウェハ等の円板状試料や、長方形や方形
形状の板状試料等を用いることができる。
More specifically, for example, as shown in FIGS. 1A and 1B, in the sample holding method for holding the plate-shaped sample 10 on the holder 20 in a non-contact state via a fluid, the holder 20 The size of the region of the sample holding surface 20a facing the sample 10 (the region where the Bernoulli effect is generated, which is hereinafter referred to as the Bernoulli effective region) is +4 mm, which is equal to the size of the sample.
Same within -8 mm. As the sample 10, for example, a disk-shaped sample such as a semiconductor substrate wafer, a rectangular or rectangular plate-shaped sample, or the like can be used.

【0025】以上のような構成によれば、流体が液体の
場合は試料10と保持具20の端面で発生する表面張力
のために、気体の場合は試料10端面で発生する斜め流
れ、気体の流れによって発生する保持具20と試料10
間の静電気力のために、図中の試料10の左右(横方
向)の位置ずれを抑えることができる。
According to the above structure, when the fluid is a liquid, the surface tension is generated at the end faces of the sample 10 and the holder 20, and when the fluid is a gas, an oblique flow or gas is generated at the end face of the sample 10. Holder 20 and sample 10 generated by flow
Due to the electrostatic force between them, it is possible to suppress the lateral (lateral) displacement of the sample 10 in the figure.

【0026】また、例えば図2Aに示すように、2つの
保持具20を用いて試料10を挾み非接触保持する方法
では、保持具20の試料保持面20aと試料10の表面
間の間隔を2.5mm以下とすることによって、ベルヌ
−イ効果から試料10に斥力(F)、引力(p)を働か
せしめ、図中の試料10の上下の位置ずれを抑えること
ができる。
Further, as shown in FIG. 2A, for example, in the method of holding the sample 10 by sandwiching it with two holders 20, the distance between the sample holding surface 20a of the holder 20 and the surface of the sample 10 is set. When the thickness is 2.5 mm or less, repulsive force (F) and attractive force (p) are exerted on the sample 10 due to the Bernoulli effect, and the vertical displacement of the sample 10 in the figure can be suppressed.

【0027】上記第2の目的は、前記第1の目的を達成
する試料保持方法において、使用する流体を、試料の保
持面に対して特定の処理を施す性質のものを用いること
により達成される。
The above-mentioned second object is achieved by using, in the sample holding method for achieving the above-mentioned first object, a fluid to be used, which has a property of subjecting a sample holding surface to a specific treatment. .

【0028】この場合、流体は試料表面の処理目的によ
って適宜選択される。代表的な適用例を挙げれば、液体
の場合には、化学反応を伴わない処理例として純水によ
るリンス処理が挙げられる。また、化学反応を伴う処理
例としては、エッチング液によるエッチング処理、各種
リソグラフィ工程における現像液による現像処理等が挙
げられる。流体が気体の場合には、化学反応を伴わない
処理例として窒素ガス等の不活性ガスによる乾燥処理が
挙げられ、また、化学反応を伴う処理例としては、エッ
チングガスによるドライエッチング処理等が挙げられ
る。
In this case, the fluid is appropriately selected depending on the purpose of treating the sample surface. As a typical application example, in the case of a liquid, a rinsing process with pure water is an example of a process that does not involve a chemical reaction. Further, examples of the processing involving a chemical reaction include etching processing with an etching solution and development processing with a developing solution in various lithography processes. When the fluid is a gas, a dry treatment with an inert gas such as nitrogen gas can be given as an example of a treatment that does not involve a chemical reaction, and a dry etching treatment with an etching gas can be given as an example of a treatment that involves a chemical reaction. To be

【0029】この種の表面処理においては、処理効果を
高める手段として、試料に物理的な振動を与えることが
有効である。これは、振動発生源として例えば超音波振
動子を保持具表面あるいは内部に設けることにより実現
できる。
In this type of surface treatment, it is effective to give a physical vibration to the sample as a means for enhancing the treatment effect. This can be realized by providing, for example, an ultrasonic oscillator as a vibration source on the surface of or inside the holder.

【0030】処理効果を高めるための別の手段として、
保持具の表面に、その中心から半径方向、つまり回転方
向に直交する方向に延在する溝を配設することが有効で
ある。溝の構造は、保持具の中心から周辺に連続した直
線状に伸びる幅の等しい溝、曲線状に伸びる幅の等し
い、もしくは幅の異なる例えば三日月状の溝とし、回転
中心を軸として対称に(放射状に)複数本配設すること
が好ましい。そして、この溝内には流体排出用の穴を設
けてもよい。以上のような構成により、例えば洗浄液や
リンス液の流れを容易に制御することができる。
As another means for enhancing the processing effect,
It is effective to dispose a groove extending from the center of the holder in the radial direction, that is, in the direction orthogonal to the rotation direction. The structure of the groove is a groove extending continuously from the center of the holder to the periphery and having an equal width, a groove extending in a curved shape and having an equal width or different widths, for example, a crescent-shaped groove, and symmetrically about the rotation center ( It is preferable to dispose a plurality of (radially). A hole for discharging fluid may be provided in this groove. With the above configuration, for example, the flow of the cleaning liquid or the rinse liquid can be easily controlled.

【0031】上記第3の目的は、試料を搬送あるいは処
理する装置の試料保持手段として、前記第1の目的の達
成手段で述べられた、試料の位置ずれを抑制する抑制力
を発現させ得る構造を有する保持具を用いることにより
達成される。
The above-mentioned third object is a structure capable of exhibiting the suppressing force for suppressing the displacement of the sample, which is described in the means for achieving the first object, as the sample holding means of the apparatus for transporting or processing the sample. This is achieved by using a holder having

【0032】前記保持具を、例えばロボットのアームの
先端に接続し、試料を保持した状態でアームを移動させ
て試料を搬送する。前記保持具の取付け方は必要に応
じ、保持面を上に向ける方法と下に向ける方法とから選
択する。
The holder is connected to, for example, the tip of an arm of a robot, and the arm is moved while holding the sample to convey the sample. The attachment method of the holder is selected from a method of turning the holding surface upward and a method of turning the holding surface downward as required.

【0033】流体が液体の場合には、搬送時に流体の供
給を停止し、試料を静止させた状態で搬送することが可
能である。この場合の試料保持は、液体の表面張力を利
用している。なお、流体が気体の場合には常時ガスを噴
射することが望ましい。
When the fluid is a liquid, it is possible to stop the supply of the fluid at the time of transportation and transport the sample in a stationary state. The sample holding in this case utilizes the surface tension of the liquid. In addition, when the fluid is a gas, it is desirable to constantly inject the gas.

【0034】上記第4の目的は、試料の処理装置におい
て用いる試料保持手段として、前記第3の目的の達成手
段で述べられたような、試料位置ずれ抑制力を発現させ
得る構造を有する保持具を用いることにより達成され
る。
A fourth object of the present invention is, as a sample holding means used in a sample processing apparatus, a holder having a structure capable of exhibiting a sample position deviation restraining force as described in the means for achieving the third object. Is achieved by using

【0035】装置の構成としては、例えば、前記保持具
を1個用い試料の保持面のみを処理し反対側の面を別の
手段により処理する方法と、前記保持具を2個用い試料
を挾み両面処理する方法とがある。
As the constitution of the apparatus, for example, one holding tool is used to process only the holding surface of the sample and the opposite surface is processed by another means, and two holding tools are used to sandwich the sample. There is a method of processing both sides only.

【0036】また、複数の流体の供給源を配設し、切り
換え弁で経路を切り換えて所望の流体を保持具に供給す
ることにより、複数の処理を同じ保持具で連続して行う
方法も有効である。これは例えば半導体ウェハをエッチ
ング液で処理した後、流体を純水に切り換えてリンス
し、さらに窒素ガスに切り換えて乾燥する工程に適用で
きる。
Further, it is also effective to arrange a plurality of fluid supply sources and switch a path by a switching valve to supply a desired fluid to a holder so that a plurality of treatments can be continuously performed by the same holder. Is. This can be applied, for example, to the step of treating a semiconductor wafer with an etching solution, then switching the fluid to pure water for rinsing, and then switching to nitrogen gas for drying.

【0037】また、装置をより小形化するための手段と
して、流体の温度制御手段を保持具の内部に設けること
も有効である。
It is also effective to provide a fluid temperature control means inside the holder as means for making the apparatus smaller.

【0038】[0038]

【作用】上記第1の目的を達成することのできる試料保
持方法の発明によれば、従来のベルヌーイ保持及び処理
方法の問題点であった、試料位置の不安定性を克服でき
る。従って、板状試料の安定した非接触保持が、簡便な
構成の保持具により実現できる。さらに、前記保持具を
用いることにより、試料の保持、搬送、処理ができる、
小形で、かつ低価格な装置を実現することが可能とな
る。
According to the invention of the sample holding method capable of achieving the first object, the instability of the sample position, which is a problem of the conventional Bernoulli holding and processing method, can be overcome. Therefore, stable non-contact holding of the plate-shaped sample can be realized by a holder having a simple structure. Furthermore, by using the holder, it is possible to hold, convey and process the sample,
It is possible to realize a compact and low-priced device.

【0039】本発明により保持される試料に働く、試料
の縦方向の位置ずれを抑制する力について、本発明を適
用した2つの保持具20に挾まれた試料10を例にとっ
て、図2Aを用いて説明する。
Regarding the force that acts on the sample held by the present invention to suppress the displacement of the sample in the vertical direction, FIG. 2A is used by taking the sample 10 sandwiched between two holders 20 to which the present invention is applied as an example. Explain.

【0040】試料10は、図中のFu,Pu,Fl,P
lの四つの力に加えて、試料の重量(w)の5つの力が
均衡した場所で安定して浮遊する。それぞれ個別に力の
大きさを実測する手段がないので、周知のエネルギー保
存則に基づいた流体力学的関係式から計算によって、各
力の大きさ、試料の浮遊高さを求めた。
Sample 10 is made of Fu, Pu, Fl, P in the figure.
In addition to the four forces of l, the five forces of sample weight (w) float stably at a balanced location. Since there is no means to measure the magnitude of each force individually, the magnitude of each force and the floating height of the sample were obtained by calculation from the hydrodynamic relational expression based on the well-known law of conservation of energy.

【0041】なお、この計算は試料10として半導体基
板ウエハを用いた場合の例である。ここで、保持具直
径:125mm,流体噴出孔直径:1mm,噴出孔位
置:保持表面中心,流体:水,噴出量:上下とも5リッ
トル/分,試料直径:125mm,試料重量:15.6
g,試料厚さ:0.55mmを用いた場合のものであ
る。その計算結果の一例は図2Bに示すようになる。
Note that this calculation is an example when a semiconductor substrate wafer is used as the sample 10. Here, the diameter of the holder: 125 mm, the diameter of the fluid ejection hole: 1 mm, the position of the ejection hole: the center of the holding surface, the fluid: water, the ejection amount: 5 liters / min both above and below, the sample diameter: 125 mm, and the sample weight: 15.6.
g, sample thickness: 0.55 mm. An example of the calculation result is shown in FIG. 2B.

【0042】この計算結果によると、保持具間の距離
(ウェハの厚さを除いた隙間)が約5mmを越えると、
ベルヌ−イの原理による試料10の保持具への吸引力P
u,Plがほぼ零となる。これは、試料10が流体の噴
出力Fu,Flのみの力の均衡で浮遊することを示して
いる。
According to the calculation result, when the distance between the holders (gap excluding the thickness of the wafer) exceeds about 5 mm,
Suction force P of the sample 10 to the holder according to Bernoulli's principle
u and Pl become almost zero. This indicates that the sample 10 floats due to the balance of the forces of only the fluid ejection outputs Fu and Fl.

【0043】通常、流体の流量Qu、Qlはポンプの脈
流、気泡の発生などにより、常に一定流量を保つのは難
しい。よって、隙間が約5mmを越えると上下の力の均
衡が崩れて、試料10の上下振れが始まり、試料は上、
下の保持具20に接触する場合がある。
Usually, it is difficult to keep the flow rates Qu and Ql of the fluid constant at all times due to the pulsating flow of the pump and the generation of bubbles. Therefore, when the gap exceeds about 5 mm, the vertical force balance is lost, and the sample 10 starts oscillating vertically,
It may come into contact with the lower holder 20.

【0044】加うるに、流体を噴出する噴出孔30の
径、角度、孔内面粗さなど、噴出孔30を通り試料10
へ噴射される流体の運動量に影響する寸法諸元を、上、
下保持具ともに、全く同一に作製することは難しい。こ
のため、通常は、上、下保持具の噴出孔30の寸法緒元
のずれにより、試料10へ噴出された流体の運動量が厳
密には一致しない。このような状態において、例えば軸
非対称の試料の回転がある場合には、試料の上下振れが
一層大きくなり、最悪の場合には、試料10と保持具2
0との接触が生じることもある。
In addition, the diameter, angle, and roughness of the inner surface of the ejection hole 30 through which the fluid is ejected pass through the ejection hole 30 and the sample 10
Dimensional parameters that affect the momentum of the fluid injected into
It is difficult to make the lower holders exactly the same. Therefore, the momentum of the fluid ejected onto the sample 10 does not usually match exactly due to the deviation of the dimensions of the ejection holes 30 of the upper and lower holders. In such a state, for example, when the sample is rotated axisymmetrically, the vertical deflection of the sample is further increased, and in the worst case, the sample 10 and the holder 2 are moved.
Contact with 0 may occur.

【0045】よって、本発明のように、試料10の厚さ
を除いた隙間を5mm(片側2.5mm)以下とすることに
よって生じる強力なベルヌーイの吸引作用によって、ウ
ェハの上下振れを防止できる。
Therefore, as in the present invention, the vertical swing of the wafer can be prevented by the strong suction effect of Bernoulli generated by setting the gap excluding the thickness of the sample 10 to 5 mm (2.5 mm on one side) or less.

【0046】次いで、本発明により実現できる、横方向
への試料10の位置ずれ防止効果について述べる。
Next, the effect of preventing lateral displacement of the sample 10 that can be realized by the present invention will be described.

【0047】最初、流体が液体の場合について説明す
る。図3Aはウェハ10が上保持具及び下保持具の中心
位置に浮遊している状態を示す。液体は各保持具の周辺
の一部から流下するが、保持具周辺の大部分は、保持具
−ウェハ間で、流体の表面張力により、気−液界面(以
下、メニスカスと呼ぶ)Sを形成する。
First, the case where the fluid is a liquid will be described. FIG. 3A shows a state in which the wafer 10 is floating at the center positions of the upper holder and the lower holder. The liquid flows down from a part of the periphery of each holder, but most of the periphery of the holder forms a gas-liquid interface (hereinafter referred to as a meniscus) S between the holder and the wafer due to the surface tension of the fluid. To do.

【0048】右方向への何らかの力によって、ウェハ1
0が位置ずれした状態を図3Bに示す。この状態では、
メニスカスSは、発生した位置ずれ分だけ、その表面積
を増した形状で形成される。すると、メニスカスSの表
面積を最小とすべく働く力である、表面張力が働き、図
3Bに示される状態は、ただちに図3Aに示される安定
状態へ戻ろうとする。
By some force to the right, the wafer 1
A state in which 0 is displaced is shown in FIG. 3B. In this state,
The meniscus S is formed in a shape in which the surface area is increased by the amount of the generated positional deviation. Then, the surface tension, which is a force that works to minimize the surface area of the meniscus S, acts to immediately return the state shown in FIG. 3B to the stable state shown in FIG. 3A.

【0049】このとき、前記表面張力に対応して発生す
る、試料10の横方向のずれを戻す方向に働く抑制力
は、後述する実施例で示されるように、ウェハ10の面
積と、ウエハ10の表面に対向する、保持具20の試料
保持面の面積との相対的な関係により変化する。
At this time, the suppressing force acting in the direction for returning the lateral displacement of the sample 10 generated corresponding to the surface tension is, as will be shown in Examples described later, the area of the wafer 10 and the wafer 10. It changes depending on the relative relationship with the area of the sample holding surface of the holder 20 that faces the surface of the holder.

【0050】特に、試料10の面積と、保持具20の試
料保持面の面積とを、ほぼ同一とすることでより大きな
抑制力が働く。このため、本発明の構成によれば、より
効果的に、試料10における横方向の位置ずれを防止す
ることができる。
In particular, by making the area of the sample 10 and the area of the sample holding surface of the holder 20 substantially the same, a larger suppressing force works. Therefore, according to the configuration of the present invention, the lateral displacement of the sample 10 can be prevented more effectively.

【0051】次に流体が気体の場合について述べる。こ
の場合、試料10の横方向の位置ずれを防止する抑制力
として働く力としては、以下の2つの抑制力が作用して
いるものと考えられる。
Next, the case where the fluid is gas will be described. In this case, it is considered that the following two restraining forces act as the restraining force for preventing the lateral displacement of the sample 10.

【0052】第1の抑制力は、試料10と保持具20と
における帯電によって生じる静電引力である。図4A
は、試料10と保持具20の帯電状態を示したものであ
り、図中の「+」は正電荷、「−」は負電荷を、点線は
電気力線を示すものである。
The first suppressing force is an electrostatic attractive force generated by the charging of the sample 10 and the holder 20. Figure 4A
Shows the charged state of the sample 10 and the holder 20, "+" in the figure is a positive charge, "-" is a negative charge, and the dotted line is a line of electric force.

【0053】金属、有機材料、無機材料にかかわらず、
固体と流体が接する固体表面では帯電現象が生じること
は界面化学の分野では周知である。このような現象の発
生機構は複雑で完全な解明に至っていない。しかし、異
種物質の接触によって生じることが明らかであり、その
形態に応じて、摩擦帯電、接触帯電、スプレー帯電、流
動帯電などと呼ばれている。
Whether metal, organic material or inorganic material,
It is well known in the field of surface chemistry that a charging phenomenon occurs on a solid surface where a solid and a fluid are in contact with each other. The generation mechanism of such a phenomenon is complicated and has not been completely clarified. However, it is clear that it is caused by the contact of different substances, and depending on its form, it is called triboelectric charging, contact charging, spray charging, or flow charging.

【0054】図4Aの帯電状態、電気力線にある試料1
0が、例えば図4Bのように位置ずれすれば、試料10
と保持具20間の電気力線が歪み、静電気の引力(クー
ロン力)によって、ただちに図4Aに示す安定状態へ戻
ろうとする。ここで、後述する実施例にも示すように、
試料10の面積と保持具20の試料保持面の面積とが、
大きく異なる場合には、横方向のずれを戻す方向に働
く、静電引力による抑制力は小さくなる。
Sample 1 in the charged state, line of electric force in FIG. 4A
If 0 is displaced as shown in FIG. 4B, for example,
The lines of electric force between the holder 20 and the holder 20 are distorted, and an attempt is made to immediately return to the stable state shown in FIG. 4A by the attractive force (Coulomb force) of static electricity. Here, as shown in Examples described later,
The area of the sample 10 and the area of the sample holding surface of the holder 20 are
If they are significantly different, the suppressing force due to the electrostatic attractive force that acts in the direction of returning the lateral shift is small.

【0055】また、保持具20を構成する部材が電気的
絶縁材である場合、クーロン力による抑制力が働きやす
い。これは、電気的絶縁材で構成される保持具20の試
料保持面上では、電荷が移動しにくいため、試料10が
横ずれした場合に発生する電気力線の歪みが大きくなる
ためと考えられる。
Further, when the member constituting the holder 20 is an electrically insulating material, the suppressing force due to the Coulomb force is likely to work. It is considered that this is because the electric charges are less likely to move on the sample holding surface of the holder 20 made of an electrically insulating material, so that the distortion of the lines of electric force generated when the sample 10 is laterally displaced becomes large.

【0056】したがって、ベルヌーイの定理によって試
料10と保持具20が微小間隔で平行に配位させ、試料
10と保持具20の形状がほぼ同一とすることにより、
流体として流れる気体の帯電作用に起因して生じる第1
の抑制力により、試料10の横方向の位置ずれを防止す
ることができる。
Therefore, according to Bernoulli's theorem, the sample 10 and the holder 20 are arranged in parallel at a minute interval so that the sample 10 and the holder 20 have substantially the same shape.
First caused by the charging effect of gas flowing as a fluid
Due to the suppression force of 1, the positional displacement of the sample 10 in the lateral direction can be prevented.

【0057】流体が気体の場合に働く、第2の抑制力は
次のようである。
The second restraining force acting when the fluid is gas is as follows.

【0058】この第2の抑制力を利用するには、図5A
に示すように、下保持具20の外周上に軸対称で、試料
10の横位置ずれ制御用の抑制孔30s、30s’・・
・を設ける。なお、図中の100は、試料10の浮遊状
態において、その回りを流れる気流の状態を示してい
る。試料10、下保持具20端では、下保持具20の試
料保持面に沿った横方向気流と、抑制孔30s、30
s’・・・の上方向気流の合流とによって、下保持具2
0の試料保持面に対して斜め方向の気流を生じる。
To utilize this second restraining force, see FIG.
As shown in FIG. 5, the suppression holes 30s, 30s ′ ... For controlling the lateral displacement of the sample 10 are axially symmetric on the outer circumference of the lower holder 20.
・ Provide It should be noted that 100 in the figure indicates the state of the airflow flowing around the sample 10 in the floating state. At the end of the sample 10 and the lower holder 20, the lateral airflow along the sample holding surface of the lower holder 20 and the suppression holes 30s, 30.
s' ... Due to the merging of the upward airflow, the lower holder 2
An air flow in an oblique direction with respect to the sample holding surface of 0 is generated.

【0059】試料10が、なんらかの理由で横方向にず
れた場合には、図5Bに示すような状態となる。この状
態においては、試料10の位置ずれによって、本図に向
かって右端の抑制孔30sは開放されるが、左端の抑制
孔30s’は試料10の表面で閉じられる。このため、
試料10の端に斜め気流が一層集中する。その結果、試
料10には右横方向への力、すなわち、第2の抑制力が
働くことになり、ただちに図5Aに示す状態に戻る。
When the sample 10 is displaced laterally for some reason, the state shown in FIG. 5B is obtained. In this state, due to the displacement of the sample 10, the suppression hole 30s at the right end is opened toward the drawing, but the suppression hole 30s' at the left end is closed on the surface of the sample 10. For this reason,
The oblique airflow is further concentrated at the end of the sample 10. As a result, the force in the right lateral direction, that is, the second suppressing force acts on the sample 10, and the state immediately returns to the state shown in FIG. 5A.

【0060】ここで、後述する実施例で示すように、試
料10と上下保持具20の形状をほぼ同一として、下保
持具20の試料保持面の外周に、制御用の抑制孔30
s、30s’・・・を設けることで、前記第2の抑制力
が効率的に作用するため、試料の横方向の位置ずれを防
止することができる。
Here, as shown in Examples described later, the sample 10 and the upper and lower holders 20 have substantially the same shape, and the suppressing hole 30 for control is provided on the outer periphery of the sample holding surface of the lower holder 20.
By providing s, 30s ′ ..., The second suppressing force effectively acts, so that the lateral displacement of the sample can be prevented.

【0061】以上説明したように、必要とする抑制力及
び試料10の大きさに応じて、保持具20の試料保持面
の寸法を設定し、この設定された寸法の試料保持面を備
えた保持具20を用いて試料を保持することにより、試
料10の安定した、非接触保持を可能とする、試料保持
方法を提供することが出来る。
As described above, the dimension of the sample holding surface of the holder 20 is set in accordance with the required restraining force and the size of the sample 10, and the holding with the sample holding surface having the set dimension is performed. By holding the sample using the tool 20, it is possible to provide a sample holding method that enables stable and non-contact holding of the sample 10.

【0062】特に、試料10の面積と、保持具20の試
料保持面の面積とを、ほぼ同一とすることで、より効果
的に、試料10における横方向の位置ずれを防止するこ
とができる。
In particular, by making the area of the sample 10 and the area of the sample holding surface of the holder 20 substantially the same, it is possible to more effectively prevent the lateral displacement of the sample 10.

【0063】上記第2の目的を達成することのできる流
体処理方法の発明によれば、数種類の流体を用いた、高
清浄な連続処理を実現できる。
According to the invention of the fluid treatment method capable of achieving the above-mentioned second object, highly clean continuous treatment using several kinds of fluids can be realized.

【0064】すなわち、試料と保持具との寸法がほぼ同
じであるため、試料によって上面と下面に完全に区切ら
れる。このため、流体が常に、試料の表面、裏面を独立
して処理できる。試料は、常に上保持具及び下保持具に
よって形成された微少な処理空間内で非接触に保持さ
れ、かつ噴射される流体の処理作用によって、外部から
の汚染物質に触れることはなく、清浄に処理される。
That is, since the sample and the holder have almost the same dimensions, the sample is completely divided into the upper surface and the lower surface. Therefore, the fluid can always treat the front and back surfaces of the sample independently. The sample is always held in a small processing space formed by the upper holder and the lower holder in a non-contact manner, and due to the processing action of the ejected fluid, it does not come into contact with contaminants from the outside and is kept clean. It is processed.

【0065】さらに、本発明では、流体が常に処理空間
の内部から外部に流れるため、除去された汚染物は外部
に運び去られ、上下の移動や逆流がないので再汚染現象
がない。また、この微小な処理空間内を流れる処理液の
流速をさらに高速化することで、流体と試料との化学的
及び物理的反応をより高め、その結果、処理速度を増加
させることができる。
Furthermore, in the present invention, since the fluid always flows from the inside of the processing space to the outside, the removed contaminants are carried away to the outside, and there is no vertical movement or backflow, so there is no recontamination phenomenon. Further, by further increasing the flow rate of the processing liquid flowing in the minute processing space, the chemical and physical reaction between the fluid and the sample can be further enhanced, and as a result, the processing speed can be increased.

【0066】さらに、流体が液体であっても、気体であ
っても、試料は微小処理空間で安定に、且つ非接触で保
持、処理される。このため、処理、リンス、乾燥などの
液体から気体への連続切換え処理を、処理液に無駄を生
じることなく、且つ迅速に実施できる。
Further, regardless of whether the fluid is liquid or gas, the sample can be stably held and processed in the minute processing space without contact. For this reason, continuous switching processing from liquid to gas such as processing, rinsing, and drying can be carried out promptly without wasting the processing liquid.

【0067】上記第3の目的を達成することのできる試
料保持装置の発明によれば、機械的な接触のない安定な
試料保持を可能とする、小形化が可能な装置を提供する
ことができる。
According to the invention of the sample holding device which can achieve the third object, it is possible to provide a device which can hold a stable sample without mechanical contact and which can be miniaturized. .

【0068】上記第4の目的を達成することのできる試
料処理装置の発明によれば、機械的な接触のない高清浄
な試料処理、リンス、乾燥、試料搬送を可能とする、小
形化が可能な装置を提供することができる。
According to the invention of the sample processing apparatus which can achieve the above-mentioned fourth object, highly compact sample processing without mechanical contact, rinsing, drying, and sample transportation are possible, and downsizing is possible. It is possible to provide various devices.

【0069】[0069]

【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、図
面を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0070】〈実施例1〉本実施例では、流体を液体と
した、保持すべき試料とほぼ同じ大きさの試料保持面を
備える保持具について説明する。また、以下の説明で
は、本実施例の保持具で保持される試料に働く、横方向
への位置ずれを抑止する抑制力について述べる。
Example 1 In this example, a holder using a fluid as a liquid and having a sample holding surface of substantially the same size as the sample to be held will be described. Further, in the following description, the suppressing force that acts on the sample held by the holder of the present embodiment and that suppresses the positional displacement in the lateral direction will be described.

【0071】(1)装置構成 本実施例の保持具21は、図6Aに示したように、直径
125mm、厚さ10mmの円板状のフッ素樹脂製の
板、例えばポリテトラフルオロエチレン(テフロン)製
板の中心に、直径1.0mmの試料10を浮上させるた
めの試料浮上孔16(噴出孔)を形成して構成される。
(1) Device Configuration As shown in FIG. 6A, the holder 21 of the present embodiment is a disc-shaped fluororesin plate having a diameter of 125 mm and a thickness of 10 mm, for example, polytetrafluoroethylene (Teflon). A sample floating hole 16 (jetting hole) for floating the sample 10 having a diameter of 1.0 mm is formed in the center of the plate-making.

【0072】本実施例の保持具としては、また、図6B
に示すような構成としても良い。すなわち、本実施例の
保持具22は、直径205mm、厚さ10mmの円板状
のテフロン板Bの中心の表面に、直径125mm、厚さ
1.0mmの純度95%のアルミナ・セラミック板Aを
はめ込むことで、ウェハ10と対向するベルヌ−イ有効
領域を形成する。さらに、ベルヌーイ有効領域の中心
に、直径1.0mmの試料浮上孔16を形成して構成す
る。
The holder of this embodiment is also shown in FIG. 6B.
The configuration may be as shown in. That is, in the holder 22 of the present embodiment, a disc-shaped Teflon plate B having a diameter of 205 mm and a thickness of 10 mm is provided with an alumina ceramic plate A having a diameter of 125 mm and a thickness of 1.0 mm and a purity of 95%. By fitting, a Bernoulli effective area facing the wafer 10 is formed. Further, a sample floating hole 16 having a diameter of 1.0 mm is formed at the center of the Bernoulli effective region.

【0073】本実施例では、試料10として5インチ
(直径:125mm)のシリコンウェハを用い、流体と
して試料浮上孔16から2リットル/分の流量で超純水
を噴出した。このときウェハ10は0.85mm浮上し
た。なお、超純水は、図示されない流体供給機構に含ま
れる流体ポンプにより、当該流体供給機構に含まれる流
体用タンクから供給される。
In this example, a 5-inch (diameter: 125 mm) silicon wafer was used as the sample 10, and ultrapure water was ejected as a fluid from the sample levitation hole 16 at a flow rate of 2 liters / minute. At this time, the wafer 10 floated by 0.85 mm. Ultrapure water is supplied from a fluid tank included in the fluid supply mechanism by a fluid pump included in the fluid supply mechanism (not shown).

【0074】本実施例の保持具により保持される試料1
0に働く抑制力は、例えば、以下のような構成により測
定する。すなわち、本実施例の保持具21に保持される
ウェハ10の端部には、糸11が接着されている。この
糸11は、滑車12を通して電子天秤14の上に置かれ
た重さ10gのおもり13に接続されている。電子天秤
14は、ジャッキ15により支持されている。この状態
で、ジャッキ15の位置を所定量下げると、ウェハ10
は右方向にずれる。ここで、ウェハ10に作用する抑制
力は、おもり13の重力とは反対方向に働く。よって、
抑制力は、当該抑制力が作用しているおもり13による
電子天秤14への負荷の変化を計測することによって得
られる。
Sample 1 held by the holder of this example
The suppression force acting on 0 is measured by the following configuration, for example. That is, the thread 11 is bonded to the end portion of the wafer 10 held by the holder 21 of this embodiment. This thread 11 is connected through a pulley 12 to a weight 13 having a weight of 10 g placed on an electronic balance 14. The electronic balance 14 is supported by the jack 15. In this state, if the position of the jack 15 is lowered by a predetermined amount, the wafer 10
Shifts to the right. Here, the restraining force acting on the wafer 10 acts in the direction opposite to the gravity of the weight 13. Therefore,
The restraint force is obtained by measuring a change in the load on the electronic balance 14 by the weight 13 on which the restraint force acts.

【0075】(2)動作説明 上記作用の欄で詳述したように、試料10の横方向への
位置ずれを抑止する抑制力は、試料10と保持具21あ
るいは22の間に形成されるメニスカスSの表面張力に
起因する。
(2) Description of Operation As described in detail in the above section of action, the suppressing force for suppressing the lateral displacement of the sample 10 is the meniscus formed between the sample 10 and the holder 21 or 22. This is due to the surface tension of S.

【0076】本実施例の保持具21は、保持すべき試料
10とほぼ同一の大きさ、形状の試料保持面を備えるこ
とにより、試料10の横ずれに伴うメニスカスSの変形
においても、試料保持面とメニスカスSとの接触部位が
容易に移動することがない。したがって、試料10が横
ずれした場合には、その横ずれに伴い変形したメニスカ
スSの表面張力により、試料10端には、横方向の位置
ずれを抑制する力が働く。
The holder 21 of this embodiment is provided with a sample holding surface having substantially the same size and shape as the sample 10 to be held, so that the sample holding surface can be deformed even when the meniscus S is deformed due to the lateral displacement of the sample 10. The contact portion between the and meniscus S does not easily move. Therefore, when the sample 10 is laterally displaced, the surface tension of the meniscus S that is deformed due to the lateral displacement exerts a force for suppressing lateral displacement on the edge of the sample 10.

【0077】また、本実施例の保持具22では、試料1
0とほぼ同一の形状で、利用する液体に濡れやすい(拡
張濡れを示す)材料で試料保持面(ベルヌーイ有効領
域)が形成し、さらに、その試料保持面の外側を液体を
濡らさない(付着濡れを示す)材料で囲んで構成され
る。上記構成によれば、保持具21と同様に、安定した
メニスカスSが形成され、試料10端には表面張力によ
る横方向への位置ずれを抑制する力が働く。
Further, in the holder 22 of this embodiment, the sample 1
The sample holding surface (Bernoulli effective area) is formed of a material that has almost the same shape as 0 and is easily wetted by the liquid to be used (indicates extended wetting), and does not wet the liquid outside the sample holding surface (adhesion wetting). , Which is surrounded by a material. According to the above configuration, a stable meniscus S is formed similarly to the holder 21, and a force that suppresses lateral displacement due to surface tension acts on the end of the sample 10.

【0078】また、ベルヌーイ効果を生じさせるために
用いられる液体の表面張力は、一般に30dyn/cm以上、
より広い用途を含むと21dyn/cm以上である。このた
め、本実施例において用いることができる拡張濡れを示
す材料としては、臨界表面張力(これより小さな表面張
力の液体を濡らす)が21dyn/cm以上を有するナイロ
ン、塩化ビニル、無機酸化物、窒化物、炭化物などを用
いることができる。一方、付着濡れを示す材料として
は、臨界表面張力が21dyn/cm以下であるフッ素樹脂
(テフロンなど)、ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂
などを用いることが出来る。
The surface tension of the liquid used to produce the Bernoulli effect is generally 30 dyn / cm or more,
It is 21 dyn / cm or more including wider applications. Therefore, as the material exhibiting the extended wetting that can be used in the present embodiment, nylon, vinyl chloride, inorganic oxide, nitride having a critical surface tension (wetting a liquid having a surface tension smaller than this) of 21 dyn / cm or more is used. Materials, carbides, etc. can be used. On the other hand, as a material exhibiting adhesion and wetting, a fluororesin (Teflon or the like) having a critical surface tension of 21 dyn / cm or less, polyethylene, polypropylene resin or the like can be used.

【0079】保持具22の構成においては、用いる液体
の表面張力より大きな臨界表面張力を有する材料でベル
ヌ−イ有効領域Aを形成し、液体の表面張力より小さな
臨界表面張力を有する材料で、前記ベルヌ−イ有効領域
の外側領域Bを形成する。
In the construction of the holder 22, the Bernoulli effective area A is formed by a material having a critical surface tension larger than the surface tension of the liquid used, and a material having a critical surface tension smaller than the surface tension of the liquid is used. The outer area B of the Bernoulli effective area is formed.

【0080】(3)性能評価 保持具21を用いた場合、ウェハ10のずれ量と、ウェ
ハ10に働く抑制力との関係は、図6Cの曲線(1)の
ように測定された。ずれ量が小さい領域では、ウェハ1
0円周の均衡によって、抑制力も小さい。ところが、ず
れ量が2mmを越えると、抑制力は急速に増大し、6m
m以上でほぼ一定の7mNとなり、8mmを越えるとウ
ェハ10が保持具21とが接触して計測不能となった。
(3) Performance Evaluation When the holder 21 was used, the relationship between the deviation amount of the wafer 10 and the restraining force acting on the wafer 10 was measured as shown by the curve (1) in FIG. 6C. In the region where the deviation amount is small, the wafer 1
Due to the equilibrium of 0 circle, the restraint is also small. However, when the displacement exceeds 2 mm, the restraining force rapidly increases to 6 m.
When it is more than m, it becomes almost constant 7 mN, and when it exceeds 8 mm, the wafer 10 comes into contact with the holder 21 and measurement becomes impossible.

【0081】保持具22を用いた場合、ウェハ10のず
れ量と抑制力の関係は、図6Cの曲線(2)のように測
定された。ずれ量と抑制力は、保持具21の場合と同様
の傾向を示したが、全体的には保持具21より大きな抑
制力を得た。これはウェハ10下に位置する、保持具2
2の試料保持面が拡張濡れを示すために、大きな抑制力
が作用するためと推察される。
When the holder 22 was used, the relationship between the deviation amount of the wafer 10 and the restraining force was measured as shown by the curve (2) in FIG. 6C. The amount of deviation and the restraining force showed the same tendency as that of the holder 21, but as a whole, the restraining force larger than that of the holder 21 was obtained. This is a holder 2 located below the wafer 10.
It is presumed that a large restraining force acts because the sample holding surface of No. 2 exhibits extended wetting.

【0082】保持具21の直径と、5インチウェハを保
持具21の中心から横方向へ2mmずらしたときの抑制
力との関係を、図6Dの曲線(1)に示す。図6Dの縦
軸は、ウェハ10が、保持具21あるいは22の表面中
心から横方向に2mmずれた場合の抑制力を示す。ウェ
ハ直径Dより、保持具21の直径が4mm小さい場合
に、最大抑制力が計測された。また、保持具21の直径
がウェハ10の直径Dに対し、(D+4)mm〜(D−
8)mmの範囲で、実用的に満足できる、大きな抑制力
が計測された。
The relationship between the diameter of the holder 21 and the restraining force when the 5-inch wafer is laterally displaced 2 mm from the center of the holder 21 is shown by the curve (1) in FIG. 6D. The vertical axis of FIG. 6D represents the suppressing force when the wafer 10 is laterally displaced 2 mm from the surface center of the holder 21 or 22. The maximum suppression force was measured when the diameter of the holder 21 was smaller than the wafer diameter D by 4 mm. Further, the diameter of the holder 21 is (D + 4) mm to (D−) with respect to the diameter D of the wafer 10.
In the range of 8) mm, a large suppression force that was practically satisfactory was measured.

【0083】保持具22の直径と、5インチウェハを保
持具22の中心から横方向へ2mmずらしたときの抑制
力との関係を、図6Dの曲線(2)に示す。なお、この
場合のベルヌーイ有効領域Aは、直径125mm、厚さ
1mmの炭化珪素基板で構成される。保持具22の場合
も、曲線(1)と同様の関係を得た。
The relationship between the diameter of the holder 22 and the restraining force when the 5-inch wafer is laterally displaced 2 mm from the center of the holder 22 is shown by the curve (2) in FIG. 6D. The Bernoulli effective area A in this case is composed of a silicon carbide substrate having a diameter of 125 mm and a thickness of 1 mm. Also in the case of the holder 22, the same relationship as the curve (1) was obtained.

【0084】また、保持具21及び22の直径が、ウェ
ハ直径Dより約4mm小さいとき最大抑制力が働く現象
は、試料浮上孔16から噴出される超純水自身の重量に
よるメニスカスSの形状の変形を含むためと推測され
る。
Further, when the diameters of the holders 21 and 22 are smaller than the wafer diameter D by about 4 mm, the phenomenon that the maximum restraining force works is that the shape of the meniscus S due to the weight of the ultrapure water ejected from the sample levitation hole 16 is different. It is presumed that it includes deformation.

【0085】したがって、本実施例によれば、保持しよ
うとする試料の大きさ、及び所望する抑制力に応じて、
ベルヌーイ効果を生じせしめる領域(ベルヌーイ領域)
の大きさを決定し、当該ベルヌーイ領域に対応する試料
保持面を備えるように保持具を構成することにより、試
料を非接触で安定に保持することを可能とする、試料保
持方法及び装置を提供することが出来る。
Therefore, according to this embodiment, depending on the size of the sample to be held and the desired suppression force,
Area that causes Bernoulli effect (Bernoulli area)
A sample holding method and apparatus capable of stably holding a sample in a non-contact manner by determining the size of the sample and configuring the holder so as to have a sample holding surface corresponding to the Bernoulli region. You can do it.

【0086】なお、本実施例では、流体を試料10へ噴
出する試料浮上孔16を、保持具20の試料保持面の中
心に1つ設けた場合について説明したが、流体を噴出す
る孔を複数個設ける構成としても、同様な効果が得られ
る。
In this embodiment, the case where one sample levitation hole 16 for ejecting the fluid to the sample 10 is provided at the center of the sample holding surface of the holder 20 has been described, but a plurality of holes for ejecting the fluid are provided. The same effect can be obtained even with a configuration in which individual pieces are provided.

【0087】また、本実施例では、試料10として半導
体基板用のウェハを用いた場合について説明したが、他
の形状、重さ、構成部材による試料に対しても、本実施
例とほぼ同様な効果が得られる。
In this embodiment, the case where a wafer for semiconductor substrate is used as the sample 10 has been described, but samples having other shapes, weights, and constituent members are almost the same as those in this embodiment. The effect is obtained.

【0088】また、本実施例では、1つの保持具20を
用いて試料10を保持する方法について説明したが、も
ちろん、図3に示すように、試料10を挾むようにし
て、試料10の上下に配置された保持具20を用いる構
成としても、試料10の安定な非接触保持を実現するこ
とができる。
In this embodiment, the method of holding the sample 10 by using the single holder 20 has been described. Of course, as shown in FIG. 3, the sample 10 is arranged above and below the sample 10 so as to sandwich it. Even with the configuration in which the holder 20 provided is used, stable non-contact holding of the sample 10 can be realized.

【0089】〈実施例2〉上記作用の欄で詳述したよう
に、試料に働く抑制力は、試料と保持具の端面で形成さ
れるメニスカスの表面張力によって生じる。よって、よ
り大きな表面張力変化、すなわちメニスカスの表面積変
化を得るように、保持具の外周形状あるいは端面形状を
調整することで、より大きな抑制力が得られる。上記実
施例1の保持具の端面は、その試料保持面と直角をなす
面であったが、本実施例では、より大きな抑制力を得る
ことが出来る、外周あるいは端面形状を有する保持具の
構成例について説明する。
<Embodiment 2> As described in detail in the above section, the restraining force acting on the sample is generated by the surface tension of the meniscus formed between the sample and the end face of the holder. Therefore, by adjusting the outer peripheral shape or the end surface shape of the holder so as to obtain a larger change in surface tension, that is, a change in the surface area of the meniscus, a larger suppressing force can be obtained. Although the end surface of the holder of the first embodiment is a surface that is perpendicular to the sample holding surface, in the present embodiment, the structure of the holder having an outer circumference or an end surface shape capable of obtaining a larger suppressing force. An example will be described.

【0090】(1)装置構成 本実施例の保持具23、24の構成は、図7A、Bに示
すように、端面形状を除いて、上記実施例1の保持具2
1(図6A参照)の構成と同じである。
(1) Device Configuration As shown in FIGS. 7A and 7B, the holders 23 and 24 of the present embodiment have the same structure as the holder 2 of the first embodiment except for the end face shape.
1 (see FIG. 6A).

【0091】本実施例において、テフロン製の保持具2
3は、図7Aに示すように、その外周を深さ3mm、幅
5mmの寸法で段差部23dを設け、メニスカスSの表
面積増大を図ったものである。また、保持具24は、図
7Bに示すように、その外周を、深さ方向2mm、横方
向5mmの寸法で、保持具24の試料保持面と約21.
8度の角度をなすテーパ面を形成するテーパ部24tを
設け、メニスカスSの表面積増大を図ったものである。
In this embodiment, the holder 2 made of Teflon is used.
As shown in FIG. 7A, reference numeral 3 denotes a stepped portion 23d having a depth of 3 mm and a width of 5 mm provided on the outer periphery thereof to increase the surface area of the meniscus S. Further, as shown in FIG. 7B, the holder 24 has an outer circumference of about 21 mm with the sample holding surface of the holder 24 with a dimension of 2 mm in the depth direction and 5 mm in the lateral direction.
The surface area of the meniscus S is increased by providing a tapered portion 24t forming a tapered surface forming an angle of 8 degrees.

【0092】(2)動作説明 本実施例の保持具23、24において、試料としてのウ
ェハ10を、保持具の試料保持面の中心から2mm横方
向にずらしたときの抑制力の大きさを、上記実施例1で
用いられた方法と同じ方法で測定し、比較した結果を図
7Cに示す。
(2) Description of Operation In the holders 23 and 24 of the present embodiment, the magnitude of the suppressing force when the wafer 10 as a sample is laterally displaced 2 mm from the center of the sample holding surface of the holder, FIG. 7C shows the result of comparison by the same method as that used in Example 1 above.

【0093】保持具23及び24の両方とも、図6Aに
示す保持具21に比較して、より大きな抑制力を得るこ
とができた。特に、保持具24のようにテーパ部24t
を保持具外周に形成することにより、保持具21の端面
形状である直角の単純形状で得られる抑制力の約10倍
である、8.8mNの大きな抑制力を得ることができ
た。
Both of the holders 23 and 24 were able to obtain a larger restraining force as compared with the holder 21 shown in FIG. 6A. Particularly, like the holder 24, the taper portion 24t
Was formed on the outer circumference of the holder, a large suppressing force of 8.8 mN, which is about 10 times as large as the suppressing force obtained by the rectangular simple shape of the end face of the holder 21, could be obtained.

【0094】本実施例による抑制力の実験結果によれ
ば、メニスカスSの表面積を増大させると、抑制力の大
きさが増加することが判明した。この結果、及び上記実
施例1での抑制力に関する測定結果を併せて考えると、
試料が横ずれした場合に、当該試料を保持具の試料保持
面の中心位置に戻そうとして働く抑制力は、メニスカス
Sの表面張力に依存しているということが、より明確と
なる。
From the experimental results of the suppressing force according to this example, it was found that increasing the surface area of the meniscus S increases the suppressing force. Considering this result together with the measurement result regarding the suppression force in the above-mentioned Example 1,
It becomes clearer that the restraining force that works to return the sample to the center position of the sample holding surface of the holder when the sample is laterally displaced depends on the surface tension of the meniscus S.

【0095】さらに、本実施例および上記実施例1の実
験結果によれば、試料と保持具の形状をほぼ同一寸法と
することによって、試料10の横ずれを抑止する抑制力
を高めことができるという効果が達成されることが明白
となる。
Further, according to the experimental results of this embodiment and the above-mentioned first embodiment, it is possible to increase the suppressing force for suppressing the lateral displacement of the sample 10 by making the sample and the holder have substantially the same shape. It becomes clear that the effect is achieved.

【0096】(3)性能評価 本実施例によれば、メニスカスSの表面積が増大される
ように、保持具の端面形状を形成することで、保持され
ている試料に対して働く横方向の抑制力を増加させるこ
とが可能となり、試料の横ずれに対してより安定性の高
い、非接触保持を可能とする保持具を提供することがで
きる。
(3) Performance Evaluation According to the present embodiment, the end face shape of the holder is formed so that the surface area of the meniscus S is increased, thereby suppressing the lateral direction acting on the held sample. It is possible to increase the force, and it is possible to provide a holder that is more stable against lateral displacement of the sample and that is capable of non-contact holding.

【0097】本実施例では、流体が液体の場合にメニス
カスの表面積を増大させるために、保持具外周に段差あ
るいはテーパ部を設けたが、流体が気体の場合にも、保
持具外周部を調整することで、試料10の安定性を高め
ることができる。
In this embodiment, in order to increase the surface area of the meniscus when the fluid is a liquid, a step or a tapered portion is provided on the outer circumference of the holder, but the outer circumference of the holder is adjusted even when the fluid is gas. By doing so, the stability of the sample 10 can be enhanced.

【0098】より具体的には、保持具の外周部を逆テー
パ構造、すなわち、保持具の試料保持面の端面位置での
試料10までの距離が、試料保持面の中心でのそれより
も小さくなる構造とする。このような構造によれば、外
周部での気体の流れが変り、試料10の位置ずれを抑止
する方向へ抑制力が働く。
More specifically, the outer peripheral portion of the holder has a reverse taper structure, that is, the distance to the sample 10 at the end surface position of the sample holding surface of the holder is smaller than that at the center of the sample holding surface. The structure will be According to such a structure, the flow of gas in the outer peripheral portion changes, and the suppressing force acts in the direction of suppressing the displacement of the sample 10.

【0099】〈実施例3〉上記実施例1、2では、保持
具の寸法、端面形状と抑制力の大きさとの関係につい
て、保持具の断面形状から述べた。本実施例では、ベル
ヌーイ効果を生じさせた液体の回収を容易にする、保持
具の試料保持面の表面形状の例について説明する。
<Embodiment 3> In the above Embodiments 1 and 2, the relationship between the size and end face shape of the holder and the magnitude of the restraining force was described from the sectional shape of the holder. In this embodiment, an example of the surface shape of the sample holding surface of the holder that facilitates the recovery of the liquid that has produced the Bernoulli effect will be described.

【0100】(1)装置構成 上記実施例1、2で述べた保持具は、例えば図6A、B
で示したように、液体に濡れ難いテフロンやポリプロピ
レンなどの付着濡れを示す材料から成るか、もしくは拡
張濡れを示す材料で構成されたベルヌーイ有効領域を付
着濡れを示す材料で囲んで構成される。
(1) Device Configuration The holder described in Embodiments 1 and 2 has, for example, FIGS. 6A and 6B.
As described above, a Bernoulli effective region made of a material exhibiting adhesion wetting, such as Teflon or polypropylene, which is hard to get wet with liquid, or a material exhibiting extended wetting is surrounded by a material exhibiting adhesion wetting.

【0101】これらの構成の保持具では、試料浮上孔1
6より噴出された液体は、保持具の周辺から一様に流出
せず、放射状に、複数の位置(3〜5箇所)から分かれ
て流出する。したがって、液体が流出しやすい個所を予
め設けておけば、流出する液体を回収することができ
る。
In the holder having these configurations, the sample floating hole 1
The liquid ejected from 6 does not uniformly flow out from the periphery of the holding tool, but radially flows out from a plurality of positions (3 to 5 positions) separately. Therefore, if a place where the liquid easily flows out is provided in advance, the liquid that flows out can be collected.

【0102】本実施例の保持具における、試料保持面の
表面形状の一例を図8Aに示す。本実施例の保持具25
は、以下の点を除いて、上記実施例1の保持具21(図
6A参照)と同じ構成を有している。
An example of the surface shape of the sample holding surface in the holder of this embodiment is shown in FIG. 8A. Holder 25 of the present embodiment
Has the same configuration as the holder 21 (see FIG. 6A) of Example 1 except for the following points.

【0103】保持具25の試料保持面上には、液体が噴
出される試料浮上孔31が4つ穿孔されていると共に、
試料浮上孔31のそれぞれより、外周に向かって深さ
0.3mm、幅2mmの溝32が形成されている。保持
具25の試料保持面上には、さらに、溝32のそれぞれ
の外周先端に位置し、試料浮上孔31から噴出された液
体を回収する回収孔33が備えられている。回収孔33
で回収された液体は、例えば、回収孔33に接続されて
いる、回収液体用のタンク等に貯溜する。
On the sample holding surface of the holder 25, four sample levitation holes 31 through which liquid is ejected are formed, and
A groove 32 having a depth of 0.3 mm and a width of 2 mm is formed toward the outer periphery from each of the sample levitation holes 31. Further, on the sample holding surface of the holder 25, there are provided recovery holes 33 which are located at the tips of the outer peripheries of the grooves 32 and which collect the liquid ejected from the sample floating holes 31. Recovery hole 33
The liquid recovered in step (1) is stored in, for example, a recovery liquid tank connected to the recovery hole 33.

【0104】なお、保持具25の試料保持面上に形成さ
れる溝32は、実際は溝である必要はない。例えば、液
体に濡れ易い拡張濡れを示すナイロンや塩化ビニールな
どをテープ状に貼り付けても良い。要は各試料浮上孔3
1か噴出された液体が、流れやすい条件さえ与えること
ができるものであれば、その具体的な構成は限定される
ものではない。
The groove 32 formed on the sample holding surface of the holder 25 does not actually have to be a groove. For example, nylon, vinyl chloride, or the like that exhibits extended wetting that is easily wet with liquid may be attached in a tape shape. In short, each sample floating hole 3
The specific configuration is not limited as long as one or the jetted liquid can give a condition in which it easily flows.

【0105】本実施例の保持具における、試料保持面の
表面形状の他の例を、図8Bに示す。本実施例の保持具
26は、試料を回転させつつ浮上させる、非接触保持を
可能とする。保持具26の基本的構成は上記の保持具2
5と同じであるが、試料浮上孔31の形状と、溝32の
形状が、保持具25のものと異なる。
Another example of the surface shape of the sample holding surface in the holder of this embodiment is shown in FIG. 8B. The holder 26 of the present embodiment enables non-contact holding by floating the sample while rotating it. The basic structure of the holder 26 is the holder 2 described above.
5, but the shape of the sample floating hole 31 and the shape of the groove 32 are different from those of the holder 25.

【0106】すなわち、試料浮上孔31は、試料の表面
へ所定の角度方向に沿って液体を噴出することができる
ように、試料保持面に対してある角度をもって形成され
ている。このような構成の試料浮上孔31から試料10
表面へ液体が噴射されると、試料10には、試料保持面
の法線方向を軸として回転する方向への回転力が与えら
れる。この結果、試料保持面上に非接触保持された状態
のまま、試料保持面と平行な面で試料10が回転する。
That is, the sample levitation hole 31 is formed at an angle with respect to the sample holding surface so that the liquid can be jetted onto the surface of the sample along a predetermined angle direction. From the sample floating hole 31 having such a configuration to the sample 10
When the liquid is ejected to the surface, the sample 10 is given a rotational force in a direction of rotation about the normal line direction of the sample holding surface as an axis. As a result, the sample 10 rotates on a plane parallel to the sample holding surface while being held in a non-contact state on the sample holding surface.

【0107】また、保持具26の試料保持面上の溝32
は、試料の回転方向にらせん状に形成される。このよう
ならせん状の溝によれば、回転する試料10と試料保持
面との間の液体の流れが停滞することなく、より迅速に
流れるようにするという効果がある。
Further, the groove 32 on the sample holding surface of the holder 26 is provided.
Are formed in a spiral shape in the rotation direction of the sample. Such a spiral groove has the effect of allowing the liquid flow between the rotating sample 10 and the sample holding surface to flow more quickly without stagnation.

【0108】なお、上記の保持具25と同様に、溝32
を設ける代わりに、拡張濡れを示す材料で構成されたテ
ープ状の部材をらせん状に貼付る構成としても良い。こ
れらは、試料浮上孔32から噴出された液体が、保持具
26の試料保持面を流れる流線に沿ったものであれば良
い。
As with the holder 25 described above, the groove 32
Instead of providing, a tape-shaped member made of a material exhibiting extended wetting may be attached in a spiral shape. Any of these may be used as long as the liquid ejected from the sample levitation hole 32 is along the streamline flowing on the sample holding surface of the holder 26.

【0109】(2)動作説明 本実施例の保持具25、26において、試料浮上孔31
から試料へ向かって噴出された液体は、溝32に沿って
回収孔33へ流れ、回収孔33で回収される。
(2) Description of Operation In the holders 25 and 26 of this embodiment, the sample levitation hole 31 is used.
The liquid ejected from the sample to the sample flows to the recovery hole 33 along the groove 32 and is recovered in the recovery hole 33.

【0110】保持具26、26において、回収孔33が
位置する部分以外の、保持具の周辺端面形状を、直角
(図6A参照)とした場合、及びテーパ部(図7B参
照)を付けた場合について、上記実施例2と同様に抑制
力を求めた。
In the holders 26, 26, the peripheral end face shape of the holder other than the portion where the recovery hole 33 is located is a right angle (see FIG. 6A) and a tapered portion (see FIG. 7B). For the above, the suppression force was determined in the same manner as in Example 2 above.

【0111】本実施例の保持具25、26では、回収孔
33を設けたにもかかわらず、抑制力の低減はなかっ
た。両保持具25、26共に、端面形状が直角の場合に
は、約1.0mNの抑制力を、図7Bと同様なテーパ部
を設けた場合には、約9mNの抑制力を得た。
In the holders 25 and 26 of this embodiment, although the recovery hole 33 was provided, the restraining force was not reduced. In both holders 25 and 26, a suppressing force of about 1.0 mN was obtained when the end face shape was a right angle, and a suppressing force of about 9 mN was obtained when the same taper portion as in FIG. 7B was provided.

【0112】(3)性能評価 本実施例によれば、保持具の試料保持面上に溝、あるい
は拡張濡れを示す材料で構成されるテープ状の部材を貼
付ることで、ベルヌーイ効果を生じさせた液体を、より
効率的に回収することができる。
(3) Performance Evaluation According to the present embodiment, the Bernoulli effect is produced by attaching a groove or a tape-shaped member made of a material exhibiting extended wetting on the sample holding surface of the holder. The collected liquid can be collected more efficiently.

【0113】〈実施例4〉本実施例では、流体を気体と
した場合、試料の横方向への位置ずれを抑止する抑制力
を得ることができる、試料の大きさとほぼ同一の大きさ
の試料保持面を備える保持具について説明する。
<Embodiment 4> In the present embodiment, when the fluid is a gas, it is possible to obtain a suppressing force for suppressing the lateral displacement of the sample, and the sample has a size substantially the same as the size of the sample. A holder provided with a holding surface will be described.

【0114】(1)装置構成 図9Aは本実施例の保持具21と、保持具21により非
接触保持されている、浮上中の試料10とを示す側面図
である。また、図9Bは保持具21の試料保持面の様子
を示す上面図、図9Cは保持具21の斜視図である。
(1) Apparatus Configuration FIG. 9A is a side view showing the holder 21 of this embodiment and the floating sample 10 held by the holder 21 in a non-contact manner. 9B is a top view showing the state of the sample holding surface of the holder 21, and FIG. 9C is a perspective view of the holder 21.

【0115】本実施例の保持具21には、試料10を回
転させつつ非接触保持するための気体を噴出する4つの
試料浮上孔1と、試料10の横方向への位置ずれを抑止
する抑制力の一部を発生する6つの抑制孔2とが形成さ
れている。保持具21の構成材料としては電気的絶縁部
材を用い、より具体的には、厚さ10mmの塩化ビニー
ル、ポリテトラフルオロエチレン(テフロン)、あるい
は、アクリル樹脂を用いる。保持具21の試料保持面
は、直径125mmの円形である。
In the holder 21 of this embodiment, four sample levitation holes 1 for ejecting a gas for holding the sample 10 in a non-contact state while rotating the sample 10 and a restraint for suppressing the lateral displacement of the sample 10 are suppressed. Six suppression holes 2 that generate a part of the force are formed. An electrically insulating member is used as a constituent material of the holder 21, and more specifically, vinyl chloride, polytetrafluoroethylene (Teflon), or acrylic resin having a thickness of 10 mm is used. The sample holding surface of the holder 21 is circular with a diameter of 125 mm.

【0116】4つの試料浮上孔1は、互いに軸対称とな
るように、試料保持面に対し60°の角度をなすように
形成された、直径1mmの貫通孔である。また、抑制孔
2は、保持具21の外周に配置される。より具体的に
は、各抑制孔2は、保持される試料10の外周線上に中
心を持ち、保持具21の試料保持面の中心に向かって、
当該試料保持面と80°の角度をなすように形成され
た、直径1mmの貫通孔である。
The four sample levitation holes 1 are through holes each having a diameter of 1 mm and formed so as to be axially symmetrical to each other and to form an angle of 60 ° with respect to the sample holding surface. Further, the suppression hole 2 is arranged on the outer circumference of the holder 21. More specifically, each suppression hole 2 has a center on the outer peripheral line of the sample 10 to be held, toward the center of the sample holding surface of the holder 21.
It is a through hole having a diameter of 1 mm, which is formed so as to form an angle of 80 ° with the sample holding surface.

【0117】試料浮上孔1及び抑制孔2は、それぞれ所
定の配管を介して、噴出すべき気体を供給する、気体用
タンクおよび流量調整装置を含む気体供給機構(図示せ
ず)に接続される。本実施例では、噴出する気体として
は、10気圧の窒素ガスを用いる。窒素ガスは、窒素タ
ンクから、流量調整バルブを通して所望の流量で浮上孔
1及び抑制孔2へ供給される。
The sample levitation hole 1 and the suppression hole 2 are respectively connected to a gas supply mechanism (not shown) including a gas tank and a flow rate adjusting device for supplying the gas to be jetted, through predetermined pipes. . In this embodiment, nitrogen gas of 10 atm is used as the gas to be ejected. Nitrogen gas is supplied from the nitrogen tank to the levitation hole 1 and the suppression hole 2 at a desired flow rate through a flow rate adjusting valve.

【0118】本実施例において用いる試料10は、上記
実施例1と同様に5インチ(直径125mm)シリコン
ウェハである。ウェハは、25℃の水:99%、フッ
酸:1%溶液に、5分間浸漬してエッチングする。さら
に、超純水に3分間浸漬してリンスし、スピン乾燥機を
用いて乾燥して、純粋なSi表面を持つウェハとして用
いる。また、このウェハを、1昼夜空気中に放置してS
iを自然酸化させて、SiO2表面を形成させたウェハ
も試料10として用いた。
The sample 10 used in this embodiment is a 5 inch (125 mm diameter) silicon wafer, as in the first embodiment. The wafer is etched by immersing it in a solution of water: 99% and hydrofluoric acid: 1% at 25 ° C. for 5 minutes. Further, it is immersed in ultrapure water for 3 minutes, rinsed, dried using a spin dryer, and used as a wafer having a pure Si surface. In addition, this wafer is left in the air for one day
A wafer in which i was naturally oxidized to form a SiO 2 surface was also used as the sample 10.

【0119】(2)動作説明 本実施例の保持具21における、保持している試料10
の横方向の位置ずれを抑止するように働く抑制力の一因
となる、保持具21と試料10との間に働く静電引力に
ついて説明する。
(2) Description of Operation The sample 10 held by the holder 21 of this example.
The electrostatic attractive force that acts between the holder 21 and the sample 10, which is one of the causes of the restraint force that restrains the lateral displacement of the sample, will be described.

【0120】図10Aは、試料浮上孔1から噴出される
高速気流によって保持具21とウェハ10の間に発生し
た静電気の帯電状態の1例を示す。なお、本図では、説
明を明確にするために、試料浮上孔1の形状を省略して
表示している。
FIG. 10A shows an example of a charged state of static electricity generated between the holder 21 and the wafer 10 by the high-speed airflow ejected from the sample levitation hole 1. In this figure, the shape of the sample floating hole 1 is omitted for clarity.

【0121】保持具21が例えば負に帯電すると、非接
触保持されているウェハ10は分極する。このため、保
持具21の試料保持面に対向するウェハ表面は正に、そ
の裏側は負に帯電すると考えられる。また、図10Bに
示すように、上、下の保持具の間でウェハが浮遊してい
る場合には、非接触保持されているウェハは、表裏とも
に誘導電荷によって正に帯電する。
When the holder 21 is negatively charged, for example, the wafer 10 held in non-contact is polarized. Therefore, it is considered that the surface of the wafer facing the sample holding surface of the holder 21 is positively charged and the back side thereof is negatively charged. Further, as shown in FIG. 10B, when the wafer floats between the upper and lower holders, the wafer held in a non-contact manner is positively charged by the induced charge on both the front and back sides.

【0122】本実施例の保持具21において、エレクト
ロスタティック・フィールドメータModel FM−
300(英国SIMCO社製)を用いて、帯電している
ウェハ表面の帯電量を計測した結果を図11に示す。図
11は、試料浮上孔1から20リットル/分、抑制孔2
から10リットル/分の流量で窒素を噴出させ、ウェハ
を浮上させたときのウェハ帯電量の時間変化を示すもの
である。なお、帯電量は、ウェハ10の上面、すなわち
保持具21の試料保持面と対向する面の裏面で計測され
た。
In the holder 21 of this embodiment, an electrostatic field meter Model FM-
FIG. 11 shows the result of measuring the amount of charge on the charged wafer surface using 300 (manufactured by SIMCO, UK). FIG. 11 shows the sample levitation hole 1 to 20 liters / min and the suppression hole 2
Shows the time variation of the amount of electrostatic charge on the wafer when nitrogen is jetted at a flow rate of 10 liters / minute to levitate the wafer. The charge amount was measured on the upper surface of the wafer 10, that is, the back surface of the surface of the holder 21 facing the sample holding surface.

【0123】本実施例の保持具21においては、上記測
定結果から判明するように、ウェハの浮上前の帯電量は
ほぼ零であるが、窒素の噴出とともにウェハの帯電量が
増加し、40秒後に±1〜2KVとなった。また、ウェ
ハに帯電している電荷は、保持具21を構成する材料に
よって異なることが分かった。保持具21を構成する材
料がアクリル樹脂の場合には、電荷は正であったが、テ
フロン、塩化ビニル樹脂では負であった。
In the holder 21 of the present embodiment, as can be seen from the above measurement results, the amount of charge on the wafer before floating was almost zero, but the amount of charge on the wafer increased with the jetting of nitrogen for 40 seconds. Later, it became ± 1-2 KV. Further, it was found that the electric charge charged on the wafer was different depending on the material forming the holder 21. The charge was positive when the material forming the holder 21 was acrylic resin, but negative when using Teflon or vinyl chloride resin.

【0124】また、ウェハの表面がSi、SiO2であ
っても、計測される帯電量、その時間変化、電荷に差異
はなかった。
Even when the surface of the wafer was Si or SiO 2 , there was no difference in the measured charge amount, its change over time, and charge.

【0125】なお、保持具21の帯電初期値は、保持具
21の構成材料がアクリル樹脂の場合7.8KVであ
り、テフロンの場合、−0.8KV、塩化ビニル樹脂の
場合、−8.2KVであった。
The initial charging value of the holder 21 is 7.8 KV when the constituent material of the holder 21 is acrylic resin, -0.8 KV for Teflon, and -8.2 KV for vinyl chloride resin. Met.

【0126】次に、本実施例の保持具における、保持し
ている試料の横方向の位置ずれを抑止するための抑制力
の大きさについて説明する。
Next, the magnitude of the restraint force for restraining the lateral displacement of the held sample in the holder of this embodiment will be described.

【0127】本実施例では、図12Aに示すように、保
持具21を角度θ°だけ傾け、その状態でウェハが横ず
れを起こさないようにするために必要な、浮上孔1と抑
制孔2とからの窒素流量の関係を求めた(図12B参
照)。なお、ここでの保持具21は、塩化ビニール製で
ある。
In the present embodiment, as shown in FIG. 12A, the holder 21 is tilted by an angle θ, and the floating hole 1 and the restraining hole 2 necessary for preventing the wafer from being laterally displaced in this state. The relationship of the nitrogen flow rate from was calculated (see FIG. 12B). The holder 21 here is made of vinyl chloride.

【0128】本実施例の保持具21の構成では、ウェハ
10は試料浮上孔1から噴出される気体により、約50
0〜1500回転/分する。このため、抑制力を直接計
測できない。このため、本実施例では、抑制力を、保持
具21を傾けたときにウェハの重量(0.0156k
g)によって生じる横方向の力、すなわち0.0156
×g×sinθとして算出する。ここで、gは重力加速
度で、9.8m/s2である。その結果は図12B中に
示す。
In the structure of the holder 21 of the present embodiment, the wafer 10 is about 50 by the gas ejected from the sample levitation hole 1.
0-1500 rpm. Therefore, the suppression force cannot be directly measured. For this reason, in the present embodiment, the suppression force is the weight of the wafer (0.0156 k) when the holder 21 is tilted.
g) lateral force, ie 0.0156
It is calculated as × g × sin θ. Here, g is the gravitational acceleration, which is 9.8 m / s 2 . The results are shown in Figure 12B.

【0129】抑制孔2の流量が零のとき、ウェハ10は
0.5°傾けても位置ずれすることはなかった。この事
実から、静電気力による抑制力は1.33mNを持つと
推察される。抑制孔2から窒素ガスを噴出させると1.
5°傾けても位置ずれすることはなかった。すなわち、
抑制孔2の窒素噴出による抑制力は2.7mNを有し、
静電気力と合わせて4.03mNもの大きな力で、ウェ
ハ10の横方向への位置ずれが抑制される。
When the flow rate of the suppression hole 2 was zero, the wafer 10 was not displaced even if tilted by 0.5 °. From this fact, it is presumed that the suppression force by electrostatic force has 1.33 mN. When nitrogen gas is ejected from the suppression hole 1.
The position did not shift even when tilted by 5 °. That is,
The suppression force by the nitrogen jet of the suppression hole 2 has 2.7 mN,
A large force of 4.03 mN combined with the electrostatic force suppresses lateral displacement of the wafer 10.

【0130】なお、図9A、図9B、及び図9Cに示し
た試料浮上孔1、抑制孔2の位置、及び試料保持面の寸
法は同じであるが、保持具の外径が200mmあり、ウ
ェハ外径125mmよりも大きい寸法の保持具を用い
て、図12Aと同様の測定も行った。当該保持具では、
窒素の噴出(浮上孔:20リットル/分、抑制孔:10
リットル/分)により試料を非接触保持することができ
たが、位置ずれを抑止するような抑制力は働かず、一
度、試料の位置がずれると、元の位置に戻るようなこと
はなかった。
The positions of the sample levitation hole 1 and the suppression hole 2 and the dimensions of the sample holding surface shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C are the same, but the outer diameter of the holder is 200 mm, and The same measurement as in FIG. 12A was performed using a holder having a size larger than 125 mm in outer diameter. In the holder,
Ejection of nitrogen (floating hole: 20 liters / minute, suppression hole: 10
It was possible to hold the sample in a non-contact manner by (l / min), but the restraining force that restrains the position shift did not work, and once the position of the sample shifted, it did not return to the original position. .

【0131】さらに、図9A等に示されている保持具2
1と同じ形状、寸法で、かつ電気的に導電性が高い材料
(ここではアルミニウム)製の保持具を用いて、図11
のようにウェハ帯電量を測定した。アルミニウム製の保
持具に、非接触保持されたウェハにおいては、帯電量の
時間変化を計測できず、ウェハの帯電量の初期値が維持
された。また、図12Aと同様の測定も行なったが、ウ
ェハの横方向へ位置ずれを抑止するような、抑制力を計
測することはできなかった。
Further, the holder 2 shown in FIG. 9A and the like.
11 using a holder made of a material (here, aluminum) having the same shape and size as that of 1 and having high electrical conductivity.
The wafer charge amount was measured as described above. With respect to the wafer held in non-contact with the holder made of aluminum, the time change of the charge amount could not be measured, and the initial value of the charge amount of the wafer was maintained. Further, the same measurement as in FIG. 12A was performed, but it was not possible to measure the restraint force that restrains the lateral displacement of the wafer.

【0132】上述したような保持具20の構成材料と抑
制力との関係から、保持具の構成材として用いることが
できる部材としては、体積固有抵抗が1014Ωcm以上
の絶縁材料を用いることができる。
From the relationship between the constituent material of the holder 20 and the restraining force as described above, an insulating material having a volume resistivity of 10 14 Ωcm or more is used as a member that can be used as the constituent material of the holder. it can.

【0133】(3)性能評価 本実施例によれば、流体を気体として用いた場合、試料
とほぼ同一の大きさの試料保持面を備えた、気体を流す
ことで帯電するような部材で構成された保持具を用いる
ことで、試料を安定に非接触保持することができる。
(3) Performance Evaluation According to the present embodiment, when a fluid is used as a gas, it is composed of a member having a sample holding surface of substantially the same size as the sample and charged by flowing a gas. The sample can be stably held in a non-contact manner by using the holding tool.

【0134】本実施例では、保持具の構成部材として、
アクリル、テフロン、塩化ビニールを用いた場合につい
て説明してが、保持具の構成部材はこれらのみに限定さ
れるものではない。一般的に、保持具の構成部材は、気
体をその表面に沿って流した場合に、ある程度の量以上
の電荷を帯電させることができるものであれば良く、例
えば電気的な絶縁材を用いることができる。
In this embodiment, as a component of the holder,
The case of using acrylic, Teflon, or vinyl chloride has been described, but the constituent members of the holder are not limited to these. In general, the holding member may be any member as long as it can be charged with a certain amount or more of electric charge when a gas is flowed along its surface. For example, an electrically insulating material is used. You can

【0135】また、本実施例では、ベルヌーイ効果を生
じさせるために流す気体により、保持具の試料保持面を
帯電させ、その電気的影響によって、試料を帯電させて
いたが、保持具の試料保持面上に電極などを配置し、よ
り積極的に、保持具及び試料を帯電させる構成として良
い。このような構成によれば、より安定した非接触保持
を実現することができる。
Further, in the present embodiment, the sample holding surface of the holder was charged by the gas flowing to generate the Bernoulli effect, and the sample was charged by the electric effect thereof. An electrode or the like may be arranged on the surface to more positively charge the holder and the sample. With such a configuration, more stable non-contact holding can be realized.

【0136】なお、試料浮上孔1及び抑制孔2の個数、
配置、穿孔角度、及び孔径は、本実施例に示したものに
限定されるものではない。例えば試料浮上孔1は、試料
10を位置ずれさせること無く回転力を与える条件を満
足していれば良い。具体的には、複数の前記試料浮上孔
から噴射される流体のそれぞれの噴射力が、試料回転中
心に対しほぼ同じ大きさのモーメントを与え、かつ前記
噴射力のベクトル和がほぼ0となるような孔条件が設定
されていれば良い。
The number of sample levitation holes 1 and suppression holes 2
The arrangement, drilling angle, and hole diameter are not limited to those shown in this embodiment. For example, the sample levitation hole 1 only needs to satisfy the condition of applying the rotational force without shifting the position of the sample 10. Specifically, the ejection forces of the fluids ejected from the plurality of sample levitation holes give moments of approximately the same magnitude with respect to the sample rotation center, and the vector sum of the ejection forces becomes approximately zero. It suffices that various hole conditions are set.

【0137】〈実施例5〉本実施例は、流体を液体とし
た場合において、ベルヌーイ効果を生じさせる液体によ
り非接触保持すると共に、当該液体により試料表面の処
理を実行する流体処理装置の1例である。以下、処理装
置の要部構成を示す図13、及び、保持具の構成を示す
図14を用い詳しく説明する。
<Embodiment 5> This embodiment is an example of a fluid processing apparatus which, when a fluid is a liquid, holds the sample surface in a non-contact manner with the liquid that produces the Bernoulli effect and executes the treatment of the sample surface with the liquid. Is. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. 13 showing a main configuration of the processing apparatus and FIG. 14 showing a configuration of the holder.

【0138】(1)装置構成 本実施例の流体処理装置は、半導体基板ウェハの保持、
及びその洗浄処理に好適なものであり、図13に示すよ
うに、上記実施例1〜4で述べられたようなベルヌーイ
効果を利用した保持具20に加えて、ベルヌーイ効果を
生じさせると共に試料10表面の処理を行なう流体を溜
める洗浄液タンク70及び超純水タンク71と、これら
タンク70、71及び保持具20を接続する配管系と
を、基本的構成として含む。
(1) Device Configuration The fluid processing device of this embodiment is for holding a semiconductor substrate wafer,
In addition to the holder 20 utilizing the Bernoulli effect as described in Examples 1 to 4 as described in Examples 1 to 4, the Bernoulli effect is generated and the sample 10 is suitable for the cleaning treatment. A cleaning liquid tank 70 and an ultrapure water tank 71 for storing a fluid for surface treatment, and a piping system for connecting these tanks 70, 71 and the holder 20 are included as a basic configuration.

【0139】本実施例の流体処理装置は、上記基本的構
成に加えて、試料10及び保持具20を包括する処理
槽、試料10を乾燥する乾燥装置、使用済み洗浄液を廃
棄あるいは回収する回収装置、及び試料10の搬送・受
渡しを行う治具等を含む。本実施例の説明では、原理説
明を主体とするために、本図にはこれらの構成について
は図示しない。
The fluid processing apparatus of this embodiment has, in addition to the above basic structure, a processing tank containing the sample 10 and the holder 20, a drying apparatus for drying the sample 10, and a recovery apparatus for discarding or recovering the used cleaning liquid. , And a jig for carrying and delivering the sample 10. In the description of the present embodiment, the principle is mainly described, and thus these configurations are not shown in the drawing.

【0140】保持具20は、上記各実施例で述べた理由
から、試料保持面を試料10とほぼ同一形状にしたもの
を用いる。また、保持具20の試料保持面を構成するベ
ース部を直径約150mmのポリテトラフルオロエチレ
ン製の円板とし、その中央部に4つの、直径2mmの流
体供給孔31を形成する。
As the holder 20, for the reason described in each of the above-mentioned embodiments, a holder having a sample holding surface having substantially the same shape as the sample 10 is used. Further, the base portion forming the sample holding surface of the holder 20 is a disc made of polytetrafluoroethylene having a diameter of about 150 mm, and four fluid supply holes 31 having a diameter of 2 mm are formed in the central portion thereof.

【0141】各々の流体供給孔31は、図14Aに示す
ように正方形の頂角上にあり、かつ図14Bに示すよう
に、噴射された流体が接線方向へ速度成分を持ち、試料
10へ回転力を与えるように、保持具20の試料保持面
に対して45°の傾斜角度で穿孔されている。
Each fluid supply hole 31 is on the apex angle of a square as shown in FIG. 14A, and as shown in FIG. 14B, the jetted fluid has a velocity component in the tangential direction and rotates to the sample 10. In order to apply a force, the holder 20 is perforated at an inclination angle of 45 ° with respect to the sample holding surface.

【0142】洗浄液タンク70及び超純水タンク71
は、容積30lのポリテトラフルオロエチレン製の角槽
で、底部に近い側面部に配管50が接続される。洗浄液
タンク70の内部には、薬液を所定の液温にするため
の、薬液耐性のある物質によりコーティングされたヒー
ター(図示されていない)が設置されている。
Cleaning solution tank 70 and ultrapure water tank 71
Is a square tank made of polytetrafluoroethylene having a volume of 30 l, and the pipe 50 is connected to the side surface portion near the bottom portion. Inside the cleaning liquid tank 70, a heater (not shown) coated with a substance resistant to the chemical liquid is installed to bring the chemical liquid to a predetermined liquid temperature.

【0143】配管系は、4つの流体供給孔31のそれぞ
れに接続される流体供給分岐管51、これらが統合され
た流体供給管50´、開閉バルブ52、2系統の配管切
り換えが可能な切り換えバルブ53、洗浄液タンク用ポ
ンプ60、及び超純水タンク用ポンプ61を有する。
The piping system includes a fluid supply branch pipe 51 connected to each of the four fluid supply holes 31, a fluid supply pipe 50 'in which these are integrated, an opening / closing valve 52, and a switching valve capable of switching two pipes. 53, a cleaning liquid tank pump 60, and an ultrapure water tank pump 61.

【0144】なお、本実施例では、保持具20の試料保
持面を、試料10とほぼ同一形状にしたものに限った
が、上記実施例3(図6B参照)で例示した保持具のよ
うに、試料保持面の材質をベルヌーイ有効領域の内外で
変えたものを用いてもよい。また、端面形状を図7A及
び図7Bで示されるような形状としても良い。また、図
8A及び図8Bに例示されたように、保持具の試料保持
面上に溝及び回収孔等を設け、流体供給孔31から噴出
される液体をより効率的に回収する機構を備えた構成と
しても良い。
In this embodiment, the sample holding surface of the holder 20 is limited to the one having substantially the same shape as that of the sample 10, but like the holder illustrated in the above Example 3 (see FIG. 6B). The material of the sample holding surface may be changed inside or outside the Bernoulli effective area. Further, the end face shape may be a shape as shown in FIGS. 7A and 7B. Further, as illustrated in FIGS. 8A and 8B, a groove, a recovery hole, and the like are provided on the sample holding surface of the holder, and a mechanism for more efficiently recovering the liquid ejected from the fluid supply hole 31 is provided. It may be configured.

【0145】また、流体供給孔31の数、位置、配列及
び穿孔角度は上記の例に限らず、例えば、図15に示す
ように保持具20の試料保持面に多数穿孔しても良い。
また、穿孔角度も45°に限るものではなく、例えば3
0°〜90°としても良い。さらにまた、保持具20と
試料10の位置関係も上下を逆転させても良い。超純水
の供給は、超純水タンク61を用いず超純水供給設備に
直接接続してもよい。
Further, the number, position, arrangement and perforation angle of the fluid supply holes 31 are not limited to the above example, and for example, as shown in FIG. 15, a large number of perforations may be perforated on the sample holding surface of the holder 20.
Also, the drilling angle is not limited to 45 °, and is, for example, 3
It may be 0 ° to 90 °. Furthermore, the positional relationship between the holder 20 and the sample 10 may be reversed upside down. The supply of ultrapure water may be directly connected to the ultrapure water supply facility without using the ultrapure water tank 61.

【0146】(2)動作説明 本実施例の保持具20は、図13に示すように、保持具
20の上方1〜2mm程度離れた位置に、破線で表示し
た試料(6インチSiウェハ、直径150mm)10
を、保持具20の試料保持面と対向する位置に、平行に
非接触保持するものである。
(2) Description of Operation As shown in FIG. 13, the holder 20 of the present embodiment has a sample (6 inch Si wafer, diameter) indicated by a broken line at a position about 1 to 2 mm above the holder 20. 150 mm) 10
Is held in parallel in a non-contact manner at a position facing the sample holding surface of the holder 20.

【0147】本実施例の流体処理方法においては、最
初、切り換えバルブ53を洗浄液タンク70側に開いた
後、バルブ52を開き、洗浄液の供給を開始する。試料
10は、流体供給孔31からの2リットル/分の洗浄液
の噴出力により回転速度が与えられ、矢印方向に約50
回転/分しつつ、非接触保持される。
In the fluid treatment method of this embodiment, first, the switching valve 53 is opened to the cleaning liquid tank 70 side, and then the valve 52 is opened to start supplying the cleaning liquid. The sample 10 is given a rotation speed by the jetting force of 2 liters / minute of the cleaning liquid from the fluid supply hole 31, and the rotation speed is about 50 in the arrow direction.
It is held in non-contact while rotating / mining.

【0148】この時、試料10の端面と保持具20の端
面との間に気−液界面が形成される。この気−液界面に
より、試料10は保持具20に安定に非接触保持される
と共に、当該気−液界面を維持している液体により、保
持具20の試料保持面に対向する試料10の表面(以下
では試料の保持面と呼ぶ)が洗浄される。
At this time, a gas-liquid interface is formed between the end surface of the sample 10 and the end surface of the holder 20. Due to this gas-liquid interface, the sample 10 is stably held in non-contact with the holder 20, and the surface of the sample 10 facing the sample holding surface of the holder 20 by the liquid maintaining the gas-liquid interface. (Hereinafter referred to as the sample holding surface) is cleaned.

【0149】次に、切り換えバルブ53を超純水タンク
71側に開き、超純水の供給(2リットル/分)を開始
すると、流体供給孔31から超純水が噴出され、試料1
0の保持面がリンスされる。この時、試料10は上記洗
浄の場合と同様に安定に回転している状態で非接触保持
される。本実施例では、このリンスされた試料10を、
スピン乾燥装置で乾燥させた後、下記の性能評価を行な
った。
Next, when the switching valve 53 is opened to the ultrapure water tank 71 side and the supply of ultrapure water (2 liters / minute) is started, the ultrapure water is ejected from the fluid supply hole 31 and the sample 1
The holding surface of 0 is rinsed. At this time, the sample 10 is held in a non-contact state while being stably rotated as in the case of the above cleaning. In this embodiment, the rinsed sample 10 is
After drying with a spin dryer, the following performance evaluation was performed.

【0150】(3)性能評価 本実施例の流体処理装置によれば、試料10の安定した
非接触保持を実現することができる。さらに、洗浄処理
における洗浄液からリンス液への切り換えも、試料10
が保持具20に接触したり外れたりすることなく良好に
実施することができた。これは、一旦、試料10と保持
具20の試料保持面との間に液体が充填されると、液体
の供給が停止しても、試料10に外力が与えられない限
り、充填された液体の表面張力により、充填された液体
が全部流出するということがないためである。
(3) Performance Evaluation According to the fluid processing apparatus of this embodiment, stable non-contact holding of the sample 10 can be realized. Further, the switching from the cleaning liquid to the rinse liquid in the cleaning process is also performed in the sample 10
It could be carried out satisfactorily without touching or detaching the holder 20. This means that once the liquid is filled between the sample 10 and the sample holding surface of the holder 20, even if the supply of the liquid is stopped, as long as an external force is not applied to the sample 10, This is because the filled liquid does not completely flow out due to the surface tension.

【0151】また、本実施例による非接触処理の能力
は、微粒子により故意汚染した試料10を洗浄した結
果、及び金属イオンにより故意汚染した試料を洗浄した
結果から、従来の方法より優れていることが確認され
た。以下、前記2種類の処理について詳細に説明する。
Further, the non-contact treatment ability according to this embodiment is superior to the conventional method as a result of cleaning the sample 10 intentionally contaminated with fine particles and a result of cleaning the sample intentionally contaminated with metal ions. Was confirmed. Hereinafter, the two types of processing will be described in detail.

【0152】(3−1)微粒子により故意汚染した試料
を洗浄した場合 試料10として、表面加工していない6インチシリコン
ウェハを、粒径0.2μmのシリコン粉の入った濃度約
0.5%のフッ酸水溶液に浸漬させることにより作製し
た。前記処理により、ウェハ表面には約9000個のシ
リコン粉が付着した。この微粒子の計測は、日立デバイ
スエンジニアリング社製のレーザ表面検査装置を用いて
行なった。
(3-1) When a sample intentionally contaminated with fine particles was washed As sample 10, a 6-inch silicon wafer not surface-treated was used, and the concentration of silicon powder having a particle size of 0.2 μm was about 0.5%. It was prepared by immersing it in the aqueous hydrofluoric acid solution. By the above treatment, about 9000 pieces of silicon powder adhered to the wafer surface. The measurement of the fine particles was performed using a laser surface inspection device manufactured by Hitachi Device Engineering.

【0153】洗浄液は、アンモニア水+過酸化水素水の
水溶液で、濃度はそれぞれ約0.5重量%、約2.5重
量%、液温約80℃である。
The cleaning liquid is an aqueous solution of ammonia water + hydrogen peroxide water, and the concentrations are about 0.5% by weight, about 2.5% by weight, and the liquid temperature is about 80 ° C., respectively.

【0154】図16Aに、本実施例の装置により洗浄処
理された場合の、シリコン粉除去率の洗浄時間依存性を
示す。同図には、比較のため、周知のスピン式洗浄及び
浸漬式洗浄の結果も載せた。
FIG. 16A shows the cleaning time dependency of the silicon powder removal rate when the cleaning process is performed by the apparatus of this embodiment. For comparison, the results of well-known spin cleaning and immersion cleaning are also shown in FIG.

【0155】本実施例による洗浄においては、保持具2
0とウェハ10間の微小隙間を洗浄液が高速に流れる。
これは、流体供給孔31から噴出される洗浄液の流出速
度は、ベルヌーイ効果によって、より高速度となるため
である。このような高速で流れる洗浄液による処理によ
れば、物理的および化学的に洗浄効果が高められ、周知
の他の2つの方法に比べ洗浄速度が速く、より効率的な
洗浄が実現できる。
In the cleaning according to this embodiment, the holder 2
The cleaning liquid flows at a high speed through a minute gap between 0 and the wafer 10.
This is because the outflow rate of the cleaning liquid ejected from the fluid supply hole 31 becomes higher due to the Bernoulli effect. According to the treatment with the cleaning liquid flowing at such a high speed, the cleaning effect is physically and chemically enhanced, the cleaning speed is faster than the other two known methods, and more efficient cleaning can be realized.

【0156】(3−2)金属イオンにより故意汚染した
試料を洗浄した場合 試料10として、鉄、銅、ニッケル、クロムを所定濃度
含有する液を、表面加工していない6インチシリコンウ
ェハ上にスピンコートして作製する。前記処理により、
ウェハ表面には、前記金属イオンが各々約1012atoms/
cm2付着する。この付着している金属イオンの計測は、
テクノス社製の全反射蛍光X線分析装置を用いて行なっ
た。
(3-2) When a sample intentionally contaminated with metal ions was washed As sample 10, a liquid containing iron, copper, nickel, and chromium at predetermined concentrations was spun onto a 6-inch silicon wafer not surface-treated. It is made by coating. By the above processing,
On the wafer surface, each of the metal ions is approximately 10 12 atoms /
cm 2 It adheres. The measurement of this attached metal ion is
The measurement was performed using a total reflection fluorescent X-ray analyzer manufactured by Technos.

【0157】洗浄液は、塩酸+過酸化水素水の水溶液
で、濃度はそれぞれ約4.6重量%、約0.3重量%、
液温約80℃である。
The cleaning solution is an aqueous solution of hydrochloric acid + hydrogen peroxide solution, and the concentrations are about 4.6% by weight and about 0.3% by weight, respectively.
The liquid temperature is about 80 ° C.

【0158】図16Bに、本実施例の装置により3分間
洗浄した後に測定された、ウェハ10に付着している金
属イオン量を示す。同図には、比較のため、周知のスピ
ン式洗浄及び浸漬式洗浄により洗浄したウェハについて
の測定結果も併せて示す。
FIG. 16B shows the amount of metal ions adhering to the wafer 10 measured after cleaning for 3 minutes by the apparatus of this embodiment. For comparison, the figure also shows the measurement results of wafers cleaned by well-known spin cleaning and immersion cleaning.

【0159】本実施例の洗浄処理によれば、洗浄後のウ
ェハには、いずれの金属イオンも5×109atoms/cm2
下しか付着しておらず、スピン式洗浄及び浸漬式洗浄の
結果より高い、99%以上の除去率を実現することがで
きた。
According to the cleaning process of this example, no more than 5 × 10 9 atoms / cm 2 of metal ions were attached to the wafer after cleaning, and the results of spin cleaning and immersion cleaning were as follows. A higher removal rate of 99% or more could be realized.

【0160】本実施例によれば、流体を液体とした場合
において、ベルヌーイ効果を生じさせる液体により非接
触保持すると共に、当該液体により試料表面の処理を実
行する流体処理方法および装置を提供することができ
る。
According to the present embodiment, when a fluid is a liquid, a fluid treatment method and apparatus for holding the sample surface with the liquid in a non-contact manner with the Bernoulli effect is provided. You can

【0161】〈実施例6〉本実施例では、複数の洗浄液
を用いた洗浄処理、及び乾燥処理を連続して行なうこと
ができる流体処理方法及び流体処理装置について説明す
る。以下、本実施例による流体処理装置の要部構成を示
す図17を用い詳しく説明する。
<Embodiment 6> In this embodiment, a fluid treatment method and a fluid treatment apparatus capable of continuously performing a washing treatment using a plurality of washing liquids and a drying treatment will be described. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. 17 showing a configuration of a main part of the fluid treatment apparatus according to the present embodiment.

【0162】(1)装置構成 本実施例の装置の基本的構成は、図17に示すように、
上記実施例5の構成に加えて、洗浄液タンク70及び超
純水タンク71と並列に、第2の洗浄タンク70´、第
2の洗浄タンク用のポンプ60´、窒素ガスのボンベ7
2を増設して構成されるものである。また、本実施例で
は、前記タンク増設に伴い、上記実施例5で用いられて
いた切り換えバルブ53を、4系統配管との切り換えが
可能な切り換えバルブ54と置換している。
(1) Device Configuration The basic configuration of the device of this embodiment is as shown in FIG.
In addition to the configuration of the fifth embodiment, a second cleaning tank 70 ', a second cleaning tank pump 60', and a nitrogen gas cylinder 7 are provided in parallel with the cleaning liquid tank 70 and the ultrapure water tank 71.
It is configured by adding two. Further, in the present embodiment, the switching valve 53 used in the above-mentioned fifth embodiment is replaced with the switching valve 54 capable of switching to the four-system piping due to the addition of the tank.

【0163】本実施例でも、上記実施例5の場合と同様
に、図示していないが、上記基本構成に加えて、試料1
0及び保持具20を包括する処理槽、試料10を乾燥す
る乾燥装置、使用済み液体を廃棄あるいは回収する回収
装置、及び試料の搬送・受渡しを行う治具等が含まれて
いるものとする。
Also in this embodiment, as in the case of the above-mentioned fifth embodiment, although not shown, in addition to the above-mentioned basic structure, the sample 1
0 and a holder 20 are included in the processing tank, a drying device for drying the sample 10, a collecting device for discarding or collecting the used liquid, a jig for carrying and delivering the sample, and the like.

【0164】(2)動作説明 本実施例の保持具20は、図17に示すように、保持具
20の上方1〜2mm程度離れた位置に、試料10を保持
具20の試料保持面と平行に非接触保持するものであ
る。
(2) Description of Operation As shown in FIG. 17, in the holder 20 of this embodiment, the sample 10 is parallel to the sample holding surface of the holder 20 at a position about 1 to 2 mm above the holder 20. It is to be held in non-contact with.

【0165】本実施例の流体処理方法では、最初、切り
換えバルブ54を第1の洗浄液タンク70側に開き、続
いて開閉バルブ52を開き、例えば2リットル/分で第
1の洗浄液の供給を開始する。これにより試料10は上
記実施例5の場合と同様に、ベルヌーイ効果による非接
触安定保持、及び試料10の保持面の第1の洗浄処理が
実行される。
In the fluid treatment method of this embodiment, first, the switching valve 54 is opened to the side of the first cleaning liquid tank 70, then the opening / closing valve 52 is opened, and the supply of the first cleaning liquid is started at, for example, 2 liters / minute. To do. As a result, the sample 10 is subjected to the non-contact stable holding by the Bernoulli effect and the first cleaning process of the holding surface of the sample 10 as in the case of the fifth embodiment.

【0166】次に、切り換えバルブ54を順次切り換え
ることで、上記第1の洗浄液の場合と同様に、供給する
流体を超純水、第2の洗浄液、超純水を次々に供給し
て、試料10の保持面を処理する。各液体の供給量とし
ては、例えば2リットル/分とする。
Next, by sequentially switching the switching valve 54, as in the case of the first cleaning liquid, ultrapure water, a second cleaning liquid, and ultrapure water are supplied one after another as the fluid to be supplied. 10 holding surfaces are processed. The supply amount of each liquid is, for example, 2 liters / minute.

【0167】最後に、切り換えバルブ54を窒素ガスボ
ンベ72側へ切り換え、例えば20リットル/分で窒素
ガスを供給して、最終のリンスが終了した試料10を乾
燥させる。
Finally, the switching valve 54 is switched to the nitrogen gas cylinder 72 side, nitrogen gas is supplied at, for example, 20 l / min, and the sample 10 after the final rinsing is dried.

【0168】以上の処理によれば、試料10の保持面の
リンス、第2の洗浄、リンス、及び乾燥を同一保持具に
より非接触保持した状態で、試料10の表面を外気に触
れさせることなく連続的に実施することができる。
According to the above processing, the surface of the sample 10 is kept in contact with the outside air without contacting the surface of the sample 10 with the rinse, the second cleaning, the rinse, and the drying performed by the same holder. It can be carried out continuously.

【0169】(3)性能評価 本実施例の装置による、洗浄・乾燥性能を、下記条件に
て評価した。
(3) Performance Evaluation The cleaning / drying performance of the apparatus of this example was evaluated under the following conditions.

【0170】試料10として、表面加工していない6イ
ンチシリコンウェハを、粒径0.2μmのシリコン粉の
入った濃度約0.5%のフッ酸水溶液に浸漬させた後、
鉄、銅、ニッケル、クロムを所定濃度含有する液をスピ
ンコートすることにより作製した。前記処理により、該
ウェハ表面には約9000個の該シリコン粉及び前記金
属イオンが各々約1012atoms/cm2が付着した。
As a sample 10, a 6-inch silicon wafer not surface-treated was dipped in a hydrofluoric acid aqueous solution containing silicon powder having a particle diameter of 0.2 μm and a concentration of about 0.5%.
It was produced by spin-coating a liquid containing iron, copper, nickel, and chromium in predetermined concentrations. By the above treatment, about 9000 pieces of the silicon powder and the metal ions of about 10 12 atoms / cm 2 were attached to the surface of the wafer.

【0171】上記のように故意汚染した試料10に対
し、本実施例では、第1の洗浄としてアンモニア水+過
酸化水素水の水溶液(濃度はそれぞれ約0.5重量%、
約2.5重量%、液温は約80℃)での処理を3分行な
い、次に超純水によるリンスを3分間行った。さらに、
第2の洗浄として塩酸+過酸化水素水の水溶液(濃度は
それぞれ約4.6重量%、約0.3重量%、液温は約8
0℃)での処理を3分間行ない、続けて超純水によるリ
ンスを3分間行った。最後に窒素ガスによる乾燥を2分
間行った。
In contrast to the sample 10 intentionally contaminated as described above, in the present embodiment, an aqueous solution of ammonia water + hydrogen peroxide solution (concentration: about 0.5% by weight, respectively) was used as the first cleaning.
The treatment was performed for 3 minutes at about 2.5% by weight and a liquid temperature of about 80 ° C., and then rinsed with ultrapure water for 3 minutes. further,
As the second cleaning, an aqueous solution of hydrochloric acid + hydrogen peroxide solution (concentrations of about 4.6% by weight, about 0.3% by weight, respectively, and a liquid temperature of about 8% by weight)
The treatment was performed at 0 ° C.) for 3 minutes, followed by rinsing with ultrapure water for 3 minutes. Finally, drying with nitrogen gas was performed for 2 minutes.

【0172】本実施例による上記洗浄・乾燥処理によれ
ば、試料10の表面に付着していたシリコン粉及び金属
イオンの99%以上が除去された。さらに乾燥不良の指
標であるウォーターマークの発生も見られなかった。
According to the above-mentioned washing / drying treatment according to this embodiment, 99% or more of the silicon powder and metal ions adhering to the surface of the sample 10 were removed. Furthermore, the occurrence of a watermark, which is an indicator of poor drying, was not seen.

【0173】本実施例によれば、試料を非接触で安定に
保持することができると共に、試料の表面に付着してい
る汚染物質をより効率的に除去し、良好な状態に乾燥さ
せることができた。
According to this embodiment, the sample can be stably held in a non-contact manner, and the contaminants adhering to the surface of the sample can be removed more efficiently and dried in a good state. did it.

【0174】〈実施例7〉本実施例は、上記実施例6に
て説明した保持具20を、周知の搬送ロボットのアーム
先端に取付けて構成した装置であり、保持具20にて保
持している試料10を搬送すると共に、保持している試
料10の洗浄等の処理を可能とするものである。以下、
図18を用いて説明する。
<Embodiment 7> This embodiment is an apparatus in which the holder 20 described in Embodiment 6 is attached to the tip of the arm of a known transfer robot, and is held by the holder 20. The sample 10 that is carried can be transported and the sample 10 that is being held can be processed such as cleaning. Less than,
This will be described with reference to FIG.

【0175】(1)装置構成 本実施例の装置は、図18に示すように、試料坦持台8
0、搬送ロボット90、及び保持具20により構成され
る。真空チャック83は、別の装置の試料担持台であ
る。
(1) Apparatus Configuration As shown in FIG. 18, the apparatus of this example has a sample carrier 8
0, the transfer robot 90, and the holder 20. The vacuum chuck 83 is a sample carrier of another device.

【0176】試料坦持台80は、ベース82に、破線で
示した試料10を受ける、4本の保持ツメ81が植設さ
れており、枚葉式処理に対応する構成となっている。搬
送ロボット90は、回転式架台91、支柱92、及びア
ーム93より構成され、架台91を回転軸とした、例え
ば180°以上の回転運動と、アーム93の上下動とが
可能である構成を有する。
The sample carrier 80 has four holding claws 81 for receiving the sample 10 indicated by the broken line in a base 82, and has a structure corresponding to the single-wafer processing. The transfer robot 90 is composed of a rotary pedestal 91, a column 92, and an arm 93, and has a configuration in which the pedestal 91 can be used as a rotation axis to rotate, for example, 180 ° or more and the arm 93 can be vertically moved. .

【0177】保持具20は、上記実施例6に示した構成
で、保持具20の試料保持面を下に向けた状態で、搬送
ロボット90のアーム93の先端に取り付けられてい
る。
The holder 20 has the structure shown in the sixth embodiment and is attached to the tip of the arm 93 of the transfer robot 90 with the sample holding surface of the holder 20 facing downward.

【0178】なお、図18では、本実施例の装置の要部
だけを示し、試料坦持台80、真空チャック83、搬送
ロボット90の付属部品、及び流体の供給機構等は省略
している。本実施例では、保持具20として、上記実施
例6の保持具を用いたが、その他の本発明を適用した他
の保持具を用いる構成としても良い。
In FIG. 18, only the main parts of the apparatus of this embodiment are shown, and the sample carrier 80, the vacuum chuck 83, the accessory parts of the transfer robot 90, the fluid supply mechanism, etc. are omitted. In this embodiment, the holder of Example 6 is used as the holder 20, but another holder to which the present invention is applied may be used.

【0179】(2)動作説明 本実施例では、最初、搬送ロボット90により、保持具
20を試料坦持台80上にある試料10の上方約20mm
の位置に移動させる。次に、上記実施例5あるいは実施
例6と同様に、保持具20の流体供給孔(この図では表
示していない)から超純水を供給しながら、保持具20
を試料10の上方約3mmの位置まで下降させ、試料10
をベルヌーイ保持する。
(2) Description of Operation In this embodiment, first, the carrier robot 90 causes the holder 20 to move about 20 mm above the sample 10 on the sample carrier 80.
Move to the position. Next, in the same manner as in Embodiment 5 or 6 above, the holder 20 is supplied while supplying ultrapure water from the fluid supply hole (not shown in this figure) of the holder 20.
Is lowered to a position approximately 3 mm above the sample 10 and the sample 10
Hold Bernoulli.

【0180】試料10が保持具20にベルヌーイ保持さ
れたら、試料坦持台80の試料チャックを解除し、搬送
ロボット90の支柱92を上昇させて、試料10を非接
触保持している保持具20を持ち上げる。これにより試
料10も一緒に持ち上げられる。この時、超純水の供給
を停止しても超純水の表面張力によって、試料10の非
接触保持状態は持続する。
When the sample 10 is held by the holder 20 by Bernoulli, the sample chuck of the sample carrier 80 is released, and the column 92 of the transfer robot 90 is raised to hold the sample 10 in a non-contact manner. Lift up. As a result, the sample 10 is also lifted together. At this time, even if the supply of the ultrapure water is stopped, the non-contact holding state of the sample 10 is maintained due to the surface tension of the ultrapure water.

【0181】試料10は、保持具20ごと真空チャック
83まで、搬送ロボット90による上下動作と回転によ
って搬送され、続いて真空チャック83の上に搭載す
る。この動作に対応して、真空チャック83を作動させ
た後、保持具20の超純水供給量を0.3〜1.0リッ
トル/分とし保持具20のチャックを解除する。
The sample 10 is transferred to the vacuum chuck 83 together with the holding tool 20 by the vertical movement and rotation of the transfer robot 90, and then mounted on the vacuum chuck 83. In response to this operation, the vacuum chuck 83 is activated, and then the chuck 20 of the holder 20 is released by setting the ultrapure water supply amount of the holder 20 to 0.3 to 1.0 liter / min.

【0182】次に、真空チャック83に保持されている
試料10に対して、保持具20により処理を行なう。す
なわち、切り換えバルブの操作で、2リットル/分で3
分間洗浄液を供給して洗浄し、次いで2リットル/分で
2分間超純水を供給してリンスする。最後に、30リッ
トル/分で2分間窒素ガスを供給して乾燥し、真空チャ
ック83上から退避する。
Next, the sample 10 held by the vacuum chuck 83 is processed by the holder 20. That is, by operating the switching valve, 3 at 2 liters / minute
A cleaning solution is supplied for cleaning for 1 minute, and then ultrapure water is supplied at 2 liters / minute for 2 minutes for rinsing. Finally, nitrogen gas is supplied for 2 minutes at 30 liters / minute to dry, and the vacuum chuck 83 is evacuated.

【0183】(3)性能評価 本実施例では、ベルヌーイ効果を生じさせる保持具20
が、試料10を搬送するための非接触保持具と、洗浄、
リンス、乾燥のための処理保持具を兼ねることを示し
た。
(3) Performance Evaluation In this embodiment, the holder 20 which produces the Bernoulli effect is produced.
Includes a non-contact holder for transporting the sample 10 and cleaning,
It was shown that it also serves as a processing holder for rinsing and drying.

【0184】なお、非接触保持具としての機能は、アー
ム93の上下運動や回転によって試料10に発生する加
速度に耐えられる安定保持作用を有するがために発揮さ
れるものである。また、非接触保持として超純水の供給
する場合を例として示したが、代わりに、窒素ガスを噴
出する構成であっても良い。
The function as the non-contact holder is exerted because it has a stable holding action capable of withstanding the acceleration generated in the sample 10 by the vertical movement and rotation of the arm 93. Further, although the case where ultrapure water is supplied for non-contact holding is shown as an example, a configuration in which nitrogen gas is ejected may be used instead.

【0185】本実施例によれば、液体によるベルヌーイ
保持具と、前記液体による処理装置とを共用する方式の
採用することにより、装置の体積を大幅に低減すること
できる。また、試料の保持あるいは搬送時に、超純水の
供給を停止する方式を採用すると、連続供給する場合に
比べ、例えば、典型的な半導体の基板ウェハを用いた処
理条件においては、試料1枚の搬送当たり、約2リット
ルの超純水を節約することができる。
According to this embodiment, by adopting a system in which the Bernoulli holder made of a liquid and the liquid treatment apparatus are used in common, the volume of the apparatus can be greatly reduced. Further, if a method of stopping the supply of ultrapure water during holding or transportation of the sample is adopted, compared with the case of continuous supply, for example, under the processing conditions using a typical semiconductor substrate wafer, About 2 liters of ultrapure water can be saved per transportation.

【0186】なお、搬送元と搬送先の試料保持台は上記
の例に限定されるものではない。また、上下保持具の動
作機能は上記の例に限定されるものではなく、上下が入
れ替わっていても良い。すなわち、上側保持具が固定さ
れていて、下側保持具が上下動可能とする構成としても
良い。
The sample holders at the transfer source and the transfer destination are not limited to the above examples. Further, the operation function of the upper and lower holders is not limited to the above example, and the upper and lower holders may be interchanged. That is, the upper holding tool may be fixed, and the lower holding tool may be vertically movable.

【0187】また、搬送シーケンス及びその設定値も上
記の値に限定されるものではない。また、搬送ロボット
も図に示した型式のものに限らず、上述したような搬送
を可能とするものであれば、その駆動形態及び方式は限
定されるものではない。
The transport sequence and its set value are not limited to the above values. Further, the transfer robot is not limited to the type shown in the figure, and its drive mode and system are not limited as long as the above-mentioned transfer is possible.

【0188】〈実施例8〉本実施例は、試料の一方の面
を上記実施例5あるいは6に示した方法により処理し、
他方の面を例えばスプレー方式により処理することで、
試料の両面の同時処理を可能とする装置である。以下、
図19に示した、本実施例の装置の斜視図を用いて説明
する。
<Embodiment 8> In this embodiment, one surface of a sample is treated by the method shown in the above Embodiment 5 or 6,
By treating the other surface with, for example, a spray method,
It is a device that enables simultaneous processing of both sides of a sample. Less than,
This will be described with reference to the perspective view of the apparatus of this embodiment shown in FIG.

【0189】(1)装置構成 本実施例の装置構成は、図19に示すように、スプレ−
ノズル40、及び、これと配管50とを接続する配管5
1´を具備する点以外は、上記実施例6とまったく同じ
である。スプレーノズル40は、液体供給管50から分
岐した配管51’により接続され、保持具20の試料保
持面に対向した位置に設置されるもので、試料10の裏
面側に液体を噴射することができる。
(1) Device Configuration As shown in FIG. 19, the device configuration of the present embodiment is a spray.
Nozzle 40 and pipe 5 for connecting it to pipe 50
It is exactly the same as the sixth embodiment except that 1'is provided. The spray nozzle 40 is connected by a pipe 51 ′ branched from the liquid supply pipe 50 and is installed at a position facing the sample holding surface of the holder 20, and the liquid can be jetted to the back surface side of the sample 10. .

【0190】なお、スプレーノズル40から噴射する流
体は、配管50及び51’に付属した切り換えバルブ5
4、開閉バルブ52´により任意に選択することができ
る。
The fluid ejected from the spray nozzle 40 is the switching valve 5 attached to the pipes 50 and 51 '.
4. It can be arbitrarily selected by the open / close valve 52 '.

【0191】図19では、本実施例の特徴を端的に示す
部分のみ図示している。すなわち、保持具20、スプレ
ーノズル40、複数の流体供給源、これらを接続する配
管系、及び試料10のみを示し、保持具20を包括する
処理槽、使用済み液体を廃棄あるいは回収する装置、及
び試料10の搬送・受渡しを行う治具等は、本図では省
略した。
In FIG. 19, only the portion which briefly shows the features of this embodiment is shown. That is, only the holder 20, the spray nozzle 40, a plurality of fluid supply sources, a pipe system connecting these, and the sample 10 are shown, and a processing tank including the holder 20 is provided, a device for discarding or collecting a used liquid, and Jigs for carrying and delivering the sample 10 are omitted in this figure.

【0192】本実施例では、保持具20及びスプレーノ
ズル40を、同じ流体供給源へ接続した例を示している
が、これに限定されるものではない。例えば、それぞれ
に対し、別々の流体供給源を接続しても良い。ただし、
このような場合には、互いに化学反応を発生させない処
理液同士の組合せとすることが必要である。
In this embodiment, the holder 20 and the spray nozzle 40 are connected to the same fluid supply source, but the present invention is not limited to this. For example, a separate fluid supply source may be connected to each. However,
In such a case, it is necessary to use a combination of treatment liquids that do not cause chemical reaction with each other.

【0193】また、試料10の保持面(保持具20の試
料保持面と対向する面)と反対側の表面(裏面)の処理
方法は、上記の方法に限るものではなく、例えば、超音
波スプレー法、ブラシスクラブ法、あるいは本発明によ
る保持具を用いたベルヌーイ処理等を用いても良い。ベ
ルヌーイ処理を用いる方法については、次の実施例にて
説明する。
The method of treating the surface (rear surface) opposite to the holding surface of the sample 10 (the surface of the holder 20 facing the sample holding surface) is not limited to the above-mentioned method. Method, brush scrubbing method, or Bernoulli treatment using the holder according to the present invention may be used. The method using the Bernoulli process will be described in the next embodiment.

【0194】(2)動作説明 本実施例の流体処理方法では、試料10を上記実施例5
に示した方法により、保持具20に非接触保持させた
後、スプレーノズル40から試料10の保持面の裏面に
対し流体を供給する。これにより、試料10のそれぞれ
の面が処理される。供給される流体及びその切り換え方
法は、上記実施例6に示したものと同じ方法を用いるこ
とができる。
(2) Description of Operation In the fluid treatment method of this example, the sample 10 was replaced with the sample of Example 5 described above.
After being held in non-contact with the holder 20 by the method shown in (1), the fluid is supplied from the spray nozzle 40 to the back surface of the holding surface of the sample 10. Thereby, each surface of the sample 10 is processed. The supplied fluid and its switching method can be the same as those shown in the sixth embodiment.

【0195】スプレーノズル40及び保持具20から供
給する流体は、同じ種類としても良いし、異なる種類と
しても良い。但し、異なる種類とする場合、流体どうし
が化学変化を起こさない組合せとする必要がある。
Fluids supplied from the spray nozzle 40 and the holder 20 may be of the same kind or of different kinds. However, when different types are used, it is necessary to use a combination in which the fluids do not chemically change.

【0196】(3)性能評価 本実施例によれば、試料10の表裏を同時に処理するこ
とができる。さらにスプレーノズル40の構成を適宜選
択することで、超音波、ジェット流、スクラブなど強力
なエネルギーで噴射される液体により、試料10の裏面
を処理することができる。また、超音波振動子を例えば
保持具に取り付け、液体および試料を振動させ、洗浄効
果を更に高めるような構成としても良い。
(3) Performance Evaluation According to this example, the front and back of the sample 10 can be processed simultaneously. Furthermore, by appropriately selecting the configuration of the spray nozzle 40, the back surface of the sample 10 can be treated with a liquid that is jetted with strong energy such as ultrasonic waves, jet streams, and scrubs. Further, the ultrasonic vibrator may be attached to, for example, a holder to vibrate the liquid and the sample to further enhance the cleaning effect.

【0197】〈実施例9〉以上の実施例は、いずれも保
持具を1基だけ用いた場合について説明したが、本実施
例では、保持具を2基用い、試料としてのウェハを挟み
込むことにより、ウェハ両面を同時に処理することがで
きる装置の例を示す。以下、図20A、図20Bを用い
て説明する。
<Embodiment 9> In all of the above embodiments, only one holder was used, but in this embodiment, two holders are used and a wafer as a sample is sandwiched. , An example of an apparatus capable of simultaneously processing both surfaces of a wafer is shown. Hereinafter, description will be given with reference to FIGS. 20A and 20B.

【0198】(1)装置構成 本実施例の用部構成は、保持具を2基用いる点、及び、
流体供給孔31の中心に垂直孔32を形成した点以外
は、上記実施例6とまったく同じである。2基の保持具
20、20’は、図20Aに示すように、互いに向かい
合わせに配置されている。なお、本実施例では、上側の
保持具20´を固定式とし、下側の保持具20を可動式
としている。
(1) Device Configuration The part configuration of this embodiment uses two holders, and
Except that a vertical hole 32 is formed at the center of the fluid supply hole 31, it is exactly the same as the sixth embodiment. The two holders 20 and 20 'are arranged to face each other, as shown in FIG. 20A. In this embodiment, the upper holder 20 'is fixed and the lower holder 20 is movable.

【0199】下側の保持具20を可動式とするため、下
側の保持具20に接続される配管は、例えば図20Aに
示すように、配管56を螺旋構造とし、所望の範囲内で
伸縮できる構成とする。
Since the lower holder 20 is movable, the pipe connected to the lower holder 20 has a spiral structure as shown in FIG. 20A, and the pipe 56 is expanded and contracted within a desired range. Make it possible.

【0200】なお、図20Aでは、本実施例の特徴を端
的に示す部分、すなわち2基の保持具20及び20´、
これらに接続される配管系を途中までを図示している。
また、上記構成に加えて本実施例に含まれる、複数個の
流体供給源、下側の保持具20を上下動させる機構及び
その動力源、2基の保持具を包括する処理槽、使用済み
液体を廃棄あるいは回収する装置、及び試料10の搬送
・受渡しを行う治具等は図示していない。
Note that in FIG. 20A, a portion that briefly shows the characteristics of this embodiment, that is, two holders 20 and 20 ',
The piping system connected to these is illustrated part way.
Further, in addition to the above configuration, a plurality of fluid supply sources, a mechanism for vertically moving the lower holder 20 and a power source thereof, and a processing tank including two holders, which are included in the present embodiment, are used. A device for discarding or recovering the liquid, a jig for carrying and delivering the sample 10 and the like are not shown.

【0201】可動式の保持具は下側保持具20に限るも
のではなく、上側の保持具20´を可動式としても良い
し、上下両方の保持具とも稼働式としても良い。
The movable holder is not limited to the lower holder 20, but the upper holder 20 'may be movable or both the upper and lower holders may be movable.

【0202】ウェハ10を回転させる流体供給孔(傾斜
孔)31が、各保持具の試料保持面となす角度方向は、
図20Bに示すように、上下保持具では互いに反対方向
に構成してある。これは、どちらか一方をウェハの回転
開始のための流体を噴射するものに使用し、他方は回転
制動のための流体を噴射するために使用するものであ
る。
The angle direction formed by the fluid supply hole (tilted hole) 31 for rotating the wafer 10 and the sample holding surface of each holder is
As shown in FIG. 20B, the upper and lower holders are arranged in directions opposite to each other. One of them is used to eject a fluid for starting the rotation of the wafer, and the other is used to eject a fluid for rotational braking.

【0203】各保持具20、20’には、上記傾斜孔3
1に加えて、垂直孔32がそれぞれ形成されている。垂
直孔32は、保持具の試料保持面の中心に配置される。
垂直孔32は、以下の2つの効果を実現する。第1に、
傾斜孔31と同時に流体を噴射することで、4つの傾斜
孔31に囲まれる領域内に停滞しがちな流体を、移動し
やすくさせる。第2に、単独で流体を噴射することで、
他方の保持具の傾斜孔31から流体が噴出されている
間、試料に対して逆方向の回転力を与えずに、自身の保
持具と試料のベルヌーイ保持を維持する。
The holding holes 20 and 20 'are provided with the above-mentioned inclined holes 3
In addition to 1, vertical holes 32 are formed respectively. The vertical hole 32 is arranged at the center of the sample holding surface of the holder.
The vertical hole 32 achieves the following two effects. First,
By injecting the fluid at the same time as the inclined holes 31, the fluid that tends to stay in the area surrounded by the four inclined holes 31 is easily moved. Second, by injecting the fluid alone,
While the fluid is ejected from the inclined hole 31 of the other holder, the Bernoulli holding of its own holder and the sample is maintained without applying a rotational force in the opposite direction to the sample.

【0204】本実施例における上下保持具の傾斜孔31
及び垂直孔32の構成によれば、試料10の回転状態を
任意に制御できるため、実用上の利点が極めて大きい。
The inclined hole 31 of the upper and lower holders in this embodiment
With the configuration of the vertical holes 32, the rotational state of the sample 10 can be arbitrarily controlled, which is extremely advantageous in practical use.

【0205】例えば、図20Aの装置を用いた実験によ
ると、下保持具20より20リットル/分の窒素ガスの
噴射で6インチウェハは約1100回転/分する。この
ような状態においては、下保持具20のバルブ53′を
閉じてもウェハは回転停止せず、その停止に98秒を要
した。しかし、保持具20’のバルブ52′を開け、2
0リットル/分の窒素ガスの噴出を5秒行うことで、回
転停止を21秒に短縮できた。
For example, according to an experiment using the apparatus shown in FIG. 20A, a 6-inch wafer is rotated at about 1100 rotations / minute by the nitrogen injection of 20 liters / minute from the lower holder 20. In such a state, the rotation of the wafer did not stop even if the valve 53 'of the lower holder 20 was closed, and it took 98 seconds to stop the rotation. However, open the valve 52 'of the holder 20',
By spouting 0 liter / min of nitrogen gas for 5 seconds, the rotation stop could be shortened to 21 seconds.

【0206】(2)動作説明 本実施例の流体処理方法では、最初、下側の保持具20
を試料10のロード(設置)に支障のない位置に退避さ
せた状態で、バルブ52を開けて窒素を10リットル/
分噴射し、上側の保持具20´に試料10を非接触保持
させる。この後、下側の保持具20を試料10に対向す
る位置に移動させ、試料10が2基の保持具間に挟まれ
るように設置する。試料10は、図中の矢印で示す方向
に回転する。
(2) Description of Operation In the fluid treatment method of this embodiment, first, the lower holder 20 is placed.
With the sample 10 retracted to a position where loading (installation) of the sample 10 is not hindered, the valve 52 is opened to supply nitrogen of 10 liters /
Minute injection is performed and the sample 10 is held in the upper holder 20 'in a non-contact manner. After that, the lower holder 20 is moved to a position facing the sample 10, and the sample 10 is installed so as to be sandwiched between the two holders. The sample 10 rotates in the direction shown by the arrow in the figure.

【0207】次に、前記の2基の保持具には、各液体源
から複数の流体が供給され、それぞれの保持面が処理さ
れる。供給される液体及びその切り換え方法は、上記実
施例6に示したものと同様なものを適用できる。処理の
最後には、気体源に切り換えられ、バルブ52、53、
53′が開かれて、気体が供給され、試料10が乾燥さ
れる。
Next, a plurality of fluids are supplied from each liquid source to the above two holders, and the respective holding surfaces are processed. The liquid to be supplied and the switching method thereof can be the same as those shown in the sixth embodiment. At the end of the process, the gas source is switched on and the valves 52, 53,
53 'is opened, gas is supplied, and the sample 10 is dried.

【0208】次に、バルブ53′が閉じられ、バルブ5
2′が開かれて、試料10の回転が制動され、停止され
る。次いで、バルブ53も閉じられ、下保持具20を試
料アンロードに支障のない位置に退避させる。最後に、
バルブ52、52′が閉じられ試料10がアンロードさ
れる。
Next, the valve 53 'is closed and the valve 5
2'is opened and the rotation of the sample 10 is braked and stopped. Next, the valve 53 is also closed, and the lower holding tool 20 is retracted to a position that does not interfere with sample unloading. Finally,
The valves 52, 52 'are closed and the sample 10 is unloaded.

【0209】上記処理においては、2基の保持具へ同じ
種類の流体を供給しても良いし、異なる種類としても良
い。但し、異なる種類とする場合、流体どうしが化学変
化を起こさない組合せにする必要がある。
In the above process, the same type of fluid may be supplied to the two holders or different types may be used. However, when different types are used, it is necessary to make a combination in which the fluids do not cause a chemical change.

【0210】(3)性能評価 本実施例によれば、試料を2つの保持具で挾み込むこと
により、試料の回転状態を自由に制御しつつ、試料10
の両面を同時に処理することができる。
(3) Performance Evaluation According to this example, the sample 10 was sandwiched between the two holders to freely control the rotation state of the sample and
Both sides can be processed simultaneously.

【0211】〈実施例10〉以上の実施例では、いずれ
も保持具を1つあるいは1組だけ用い、同一の保持具内
で処理を完結させる場合について説明したが、本実施例
では、2組以上の保持具を用い、保持具間での搬送を可
能とする流体処理装置の例を示す。以下、図21に示し
た装置の斜視図を用いて説明する。
<Embodiment 10> In each of the above embodiments, the case where one holder or only one set is used and the processing is completed in the same holder has been described. In this embodiment, two pairs are used. An example of a fluid treatment device using the above holders and capable of being transported between the holders will be shown. Hereinafter, description will be given using a perspective view of the apparatus shown in FIG.

【0212】(1)装置構成 本実施例の装置は、図21に示すように、ロード/アン
ロード部94、試料持ち換え部95、洗浄/リンス部9
6、乾燥部97、及び搬送アームロボット部98を有す
る。
(1) Apparatus Configuration As shown in FIG. 21, the apparatus of this embodiment has a loading / unloading section 94, a sample holding section 95, and a cleaning / rinsing section 9.
6, a drying unit 97, and a transfer arm robot unit 98.

【0213】ロード/アンロード部94は、4本の試料
保持ツメ81が植設された試料台80を有する。この試
料台80を介して、ロード/アンロード部94は、図示
されていない外部装置との間で試料授受を行う。
The loading / unloading section 94 has a sample table 80 in which four sample holding tabs 81 are planted. The loading / unloading unit 94 exchanges a sample with an external device (not shown) via the sample table 80.

【0214】試料持ち換え部95は、試料10を保持す
るための4本の試料保持ツメ95cと、試料10の持ち
換えの際に試料10へ噴出される流体を回収するため
の、排水口95aが設けられた排水槽95bとから成
る。
The sample holding section 95 includes four sample holding claws 95c for holding the sample 10 and a drain port 95a for collecting the fluid ejected to the sample 10 when holding the sample 10. And a drainage tank 95b provided with.

【0215】洗浄/リンス部96は、洗浄槽96aと、
洗浄槽96a内に設置された、本発明による保持具21
Cとを有する。洗浄/リンス部96は、さらに、図示さ
れていないが、保持具21Cへの液体供給源、及び使用
済み液体を廃棄あるいは回収する装置を有している。
The cleaning / rinsing unit 96 includes a cleaning tank 96a,
The holder 21 according to the present invention installed in the cleaning tank 96a.
With C and. The cleaning / rinsing unit 96 further has a liquid supply source (not shown) for the holder 21C, and a device for discarding or collecting the used liquid.

【0216】保持具21Cは、その上方に試料を保持す
るもので、複数の流体供給孔31が形成された洗浄用の
ベルヌーイ保持具である。流体供給孔31は、例えば上
記実施例5(図13参照)の保持具20と同様に、保持
する試料10を一方向に回転させるように、保持具21
Cの試料保持面と所定の角度を成すように穿孔されてい
る。
The holder 21C holds the sample above it, and is a cleaning Bernoulli holder having a plurality of fluid supply holes 31 formed therein. The fluid supply hole 31 is, for example, similar to the holder 20 of the fifth embodiment (see FIG. 13), the holder 21 so as to rotate the sample 10 to be held in one direction.
It is perforated so as to form a predetermined angle with the sample holding surface of C.

【0217】また、流体供給孔31は、例えば上記実施
例6(図17参照)に例示した液体供給系と同様に、洗
浄液及び超純水の供給源70(洗浄液タンク)、71
(超純水タンク)と接続されており、バルブ52の切り
替えにより、いずれか一方の液体の供給が可能な構成と
なっている。
The fluid supply hole 31 is provided with a cleaning liquid and ultrapure water supply sources 70 (cleaning liquid tank), 71, as in the liquid supply system illustrated in the sixth embodiment (see FIG. 17).
It is connected to the (ultra pure water tank), and either of the liquids can be supplied by switching the valve 52.

【0218】乾燥部97は、気体用のベルヌーイ保持具
である、保持具21Dを有する。保持具21Dは、その
上方に試料を保持するもので、噴出する気体の温度を高
めるための昇温装置を内蔵している。
The drying section 97 has a holder 21D which is a Bernoulli holder for gas. The holder 21D holds the sample above it, and has a built-in temperature raising device for increasing the temperature of the ejected gas.

【0219】搬送アームロボット部98は、2基のアー
ムロボット90a、90bを有する。一方のアームロボ
ット90bには、上述の洗浄及び超純水の流体供給源7
0、71に接続された液体用ベルヌーイ保持具で、その
下方に試料を保持する、保持具21Bが取り付けられて
いる。アームロボット90bは、保持具21Bにより保
持した試料10を、試料持ち換え部95の試料保持ツメ
95c、洗浄/リンス部96の洗浄用の保持具21C、
及び乾燥部97の保持具21Dのいずれかに対向させる
位置へ移動させることができる。
The transfer arm robot section 98 has two arm robots 90a and 90b. One of the arm robots 90b is provided with the above-mentioned cleaning and fluid supply source 7 of ultrapure water.
A liquid Bernoulli holder connected to 0 and 71, and a holder 21B for holding the sample is attached below the holder. The arm robot 90b holds the sample 10 held by the holding tool 21B, the sample holding tab 95c of the sample holding section 95, the holding tool 21C for cleaning of the cleaning / rinsing section 96,
And, it can be moved to a position facing any one of the holders 21D of the drying section 97.

【0220】他方のアームロボット90aは、本図には
図示されていない窒素ガス供給源に接続された、気体用
ベルヌーイ保持具で、その下方に試料を保持する保持具
21Aが取り付けられている。アームロボット90a
は、保持具21Aに保持した試料10を、ロード/アン
ロード部94の試料台80から、試料持ち換え部95の
試料保持ツメ95cまで、及び、乾燥部97の保持具2
1Dからロード/アンロード部94の試料台80まで搬
送することができる構成となっている。保持具21A
は、乾燥部97の保持具21Dと同様の構成を有する気
体用ベルヌーイ保持具である。
The other arm robot 90a is a Bernoulli holder for gas, which is connected to a nitrogen gas supply source not shown in the figure, and a holder 21A for holding a sample is attached below the Bernoulli holder for gas. Arm robot 90a
Holds the sample 10 held by the holder 21A from the sample table 80 of the loading / unloading section 94 to the sample holding claw 95c of the sample holding section 95, and the holder 2 of the drying section 97.
It is configured such that it can be transported from 1D to the sample table 80 of the loading / unloading unit 94. Holder 21A
Is a Bernoulli holder for gas having the same configuration as the holder 21D of the drying section 97.

【0221】なお、液体供給源、使用済み液体を廃棄あ
るいは回収する装置、及び搬送アームロボットの駆動に
用いられる周知の駆動装置等は、本実施例の装置下部に
組み込まれているが、本実施例の装置構成の特徴を明確
にするために、図21には図示されていない。また、ロ
ード/アンロード部94の外部装置との試料授受を行な
う周知の搬送ロボット、及び装置全体を覆うカバー等も
省略した。
The liquid supply source, the device for discarding or recovering the used liquid, the well-known drive device used for driving the transfer arm robot, and the like are incorporated in the lower part of the device of the present embodiment. It is not shown in FIG. 21 to clarify the features of the example device configuration. Further, a well-known transfer robot for transferring a sample to and from an external device of the load / unload unit 94, a cover for covering the entire device, and the like are omitted.

【0222】(2)動作説明 (2−1)洗浄・リンス工程 本実施例の装置の外部の装置から送られて来る試料10
は、ロード/アンロード部94の試料台80に搭載され
る。試料台80に搭載された試料10は、気体用の保持
具21Aにより非接触保持され、アームロボット90a
の搬送動作により、試料持ち換え部95へ搬送されて、
試料保持ツメ95c上に置かれる。
(2) Description of Operation (2-1) Cleaning / Rinse Step Sample 10 sent from an apparatus external to the apparatus of this example.
Are mounted on the sample table 80 of the loading / unloading unit 94. The sample 10 mounted on the sample table 80 is held in a non-contact manner by the gas holder 21A, and is held by the arm robot 90a.
Is carried to the sample holding section 95,
It is placed on the sample holding claw 95c.

【0223】保持具21Aが退避後、アームロボット9
0bに取付けられた液体用の保持具21Bにより、例え
ば上記実施例7(図18参照)での方法で保持される。
その後、洗浄・リンス部96の洗浄槽96aに備えられ
ている洗浄用の下側に位置する保持具21Cの上方約5
mmの位置へ搬送される。
After the holder 21A is retracted, the arm robot 9
It is held by the holder 21B for liquid attached to 0b, for example, by the method in Embodiment 7 (see FIG. 18).
After that, about 5% above the holder 21C located on the lower side for cleaning provided in the cleaning tank 96a of the cleaning / rinsing unit 96.
It is transported to the position of mm.

【0224】なお、以下の説明では、本実施例の装置に
含まれる複数の保持具の位置関係を明確にするために、
下方に試料を保持する保持具21A、21Bを上側保持
具と呼び、上方に試料を保持する保持具21C、21D
を下側保持具と呼ぶ。
In the following description, in order to clarify the positional relationship of the plurality of holders included in the apparatus of this embodiment,
The holders 21A and 21B holding the sample below are called upper holders, and the holders 21C and 21D holding the sample above
Is called the lower holder.

【0225】試料10の接近に連動して、洗浄用の下側
保持具21C、及び、上側に位置する保持具21Bから
洗浄液の供給を開始し、試料10両面のベルヌーイ洗浄
を行なう。この両面洗浄は、例えば図20に例示した上
記実施例9の方法により行なうことができる。
Interlocking with the approach of the sample 10, the supply of the cleaning liquid is started from the lower holder 21C for cleaning and the holder 21B located on the upper side, and Bernoulli cleaning of both surfaces of the sample 10 is performed. This double-sided cleaning can be performed, for example, by the method of the above-mentioned Example 9 illustrated in FIG.

【0226】洗浄終了後、上下両方の保持具21B、2
1Cからの供給液体を、それぞれ超純水へ切り替え、リ
ンス処理を実行する。
After cleaning, both upper and lower holders 21B, 2
The liquid supplied from 1C is switched to ultrapure water, and the rinse process is executed.

【0227】(2−2)乾燥工程 リンス処理終了後、下側保持具21Cからの超純水供給
量をチャック解除の量とすることにより、下側保持具2
1Cのチャックを解除し、上側保持具21Bだけで、試
料10を非接触保持する。その後、上側保持具21Bか
らの超純水供給も停止し、この状態で、アームロボット
90bを動作させて上昇させると、試料10は上側保持
具21Bに保持されたまま一緒に上昇する。
(2-2) Drying Step After the rinsing process is completed, the amount of ultrapure water supplied from the lower holder 21C is set as the amount for releasing the chuck, so that the lower holder 2
The chuck of 1C is released, and the sample 10 is held in a non-contact manner only by the upper holding tool 21B. Thereafter, the supply of ultrapure water from the upper holder 21B is also stopped, and when the arm robot 90b is operated and raised in this state, the sample 10 rises together while being held by the upper holder 21B.

【0228】これは、超純水の供給が停止しても、試料
10と上側保持具21Bとの界面に残留した液体の表面
張力により、試料10が上側保持具21Bに安定に保持
されるためである。さらに、アームロボット90bを動
作させて、試料10を、乾燥部97の乾燥槽内の乾燥用
の下側保持具21Dの上方に搬送する。
This is because even if the supply of ultrapure water is stopped, the sample 10 is stably held by the upper holder 21B due to the surface tension of the liquid remaining at the interface between the sample 10 and the upper holder 21B. Is. Further, the arm robot 90b is operated to convey the sample 10 above the lower holding tool 21D for drying in the drying tank of the drying section 97.

【0229】試料10が、乾燥用の下側保持具21Dの
上方約5mmの位置に来たところで、下側保持具21Dか
ら加熱された窒素ガスを噴出し、同時に上側に位置する
保持具21Bから試料10のチャックを解除する量の超
純水を供給する。これにより試料10は、下側保持具2
1Dに保持される。
When the sample 10 came to a position about 5 mm above the lower holder 21D for drying, heated nitrogen gas was ejected from the lower holder 21D, and at the same time from the upper holder 21B. An amount of ultrapure water for releasing the chuck of the sample 10 is supplied. As a result, the sample 10 becomes the lower holder 2
Held in 1D.

【0230】上側保持具21Bが乾燥部97から退避し
た後、アームロボット90aを動作させ、上側保持具2
1Aを、乾燥部97の下側保持具21Dに保持されてい
る試料10上方に移動させる。次に、上側保持具21A
からも試料10への熱窒素ガス吹き付けを開始し、上下
の保持具21A、21Dで両面を乾燥する。
After the upper holding tool 21B is retracted from the drying section 97, the arm robot 90a is operated to move the upper holding tool 2b.
1A is moved above the sample 10 held by the lower holder 21D of the drying unit 97. Next, the upper holding tool 21A
Also, the hot nitrogen gas spraying to the sample 10 is started, and both surfaces are dried by the upper and lower holders 21A and 21D.

【0231】乾燥終了後、上側保持具21Aにより試料
10を保持し、続けてアームロボット90aを動作させ
て、試料10をロード/アンロード部94の試料台80
へ搬送し、本試料10に対する一連の処理を完了する。
After the completion of drying, the sample 10 is held by the upper holder 21A, and then the arm robot 90a is operated to load the sample 10 onto the sample table 80 of the loading / unloading section 94.
And the series of processes for the sample 10 is completed.

【0232】(3)性能評価 本実施例によれば、洗浄・リンス処理用の上側保持具2
1Bが試料10の搬送治具を兼ねているため、装置全体
の体積を低減するという効果、さらに、試料としてのウ
ェハを空気に触れさせることなく処理を完了させるとい
う効果がある。また、搬送保持と乾燥処理の両機能を備
えた上側保持具21Aについても同様の効果がある。ま
た、複数の保持具を用いることにより、流体として使用
された処理液を効果的に回収、再利用できる。
(3) Performance Evaluation According to this embodiment, the upper holding tool 2 for cleaning / rinsing treatment is used.
Since 1B also serves as a jig for transporting the sample 10, it has an effect of reducing the volume of the entire apparatus and further an effect of completing the processing without exposing the wafer as the sample to the air. Further, the same effect can be obtained with the upper holding tool 21A having both functions of carrying and holding and drying. Further, by using a plurality of holders, the treatment liquid used as a fluid can be effectively collected and reused.

【0233】さらに、本実施例の装置を、例えば枚葉式
の成膜装置あるいは枚葉式の熱処理装置の前段に接続さ
せることで、成膜処理あるいは熱処理に必要とされる前
洗浄、洗浄後の試料の搬送、及び、その後の成膜処理あ
るいは熱処理を、順次連続的に行うことができる。
Furthermore, by connecting the apparatus of this embodiment to the front stage of, for example, a single-wafer type film forming apparatus or a single-wafer type heat treatment apparatus, pre-cleaning and post-cleaning required for film-forming processing or heat treatment are performed. The transport of the sample and the subsequent film forming process or heat treatment can be sequentially and continuously performed.

【0234】同様に、本実施例による装置を、例えば枚
葉式のイオンインプランテーション処理あるいは枚葉式
のエッチング処理の後段に接続することで、イオンプラ
ンテーション処理あるいはエッチング処理と、その後処
理とを、順次連続的に行うこともできる。
Similarly, by connecting the apparatus according to the present embodiment to the subsequent stage of, for example, a single-wafer type ion implantation process or a single-wafer type etching process, the ion plantation process or etching process and the subsequent process are performed. It can also be carried out sequentially and continuously.

【0235】さらに、本実施例による試料保持及び処理
装置を、半導体デバイスの製造工程に採用することで、
より多くの処理工程を枚葉式処理とすることができる。
特に、前洗浄を本実施例による装置で実行することで、
前洗浄から枚葉式の本処理までの待機時間が低減される
と共に、一定となる。したがって、本発明を適用した半
導体製造方法によれば、本処理待機時間における表面経
時変化が低減され、かつ一定となるため、前記経時変化
に起因する不良及び特性バラツキを低減することができ
る。
Furthermore, by adopting the sample holding and processing apparatus according to this embodiment in the semiconductor device manufacturing process,
More processing steps can be single-wafer processing.
In particular, by performing the pre-cleaning with the device according to the present embodiment,
The waiting time from the pre-washing to the single-wafer processing is reduced and becomes constant. Therefore, according to the semiconductor manufacturing method to which the present invention is applied, the change over time in the surface during the main processing standby time is reduced and becomes constant, so that it is possible to reduce defects and characteristic variations due to the change over time.

【0236】なお、本実施例では洗浄・リンス処理にお
いて、試料の両面ともベルヌーイ処理を用いたが、これ
に限らず、その他一方の面を他の洗浄手段、例えば上記
実施例8に例示したようなスプレー洗浄を用いる構成と
しても良い。また、試料の乾燥方法として熱窒素ガスに
よるベルヌーイ処理を用いたが、これに限らず、その他
の乾燥手段、例えばスピン乾燥を用いる構成としても良
い。
In this example, the Bernoulli process was used for both sides of the sample in the cleaning / rinsing process, but the present invention is not limited to this, and the other side may be another cleaning means, for example, as shown in Example 8 above. It is also possible to adopt a configuration that uses simple spray cleaning. Further, although Bernoulli treatment with hot nitrogen gas is used as the method for drying the sample, the present invention is not limited to this, and other drying means such as spin drying may be used.

【0237】上記実施例1〜10では、試料を非接触保
持あるいは流体処理する装置について説明したが、本発
明は、円形あるいは矩形の板状試料を非接触状態のまま
で搬送可能とする試料搬送装置にも適用することができ
る。
In the first to tenth embodiments described above, the apparatus for holding the sample in a non-contact manner or treating the fluid was described. However, the present invention is a sample transport method capable of transporting a circular or rectangular plate sample in a non-contact state. It can also be applied to a device.

【0238】本発明による試料搬送装置は、例えば図2
2A〜図22Cに示すように、方形あるいは長方形の板
状試料10を搬送方向221へ搬送させるものであり、
複数の流体供給孔31が穿孔されている搬送路面224
を有する保持台20を有する。この保持台20へ流体供
給孔31に流体が供給されると、方向223に沿って流
体が噴射され、試料10と搬送路面224との間にベル
ヌーイ効果が生じる。
The sample transport apparatus according to the present invention is shown in FIG.
2A to 22C, the rectangular or rectangular plate-shaped sample 10 is conveyed in the conveying direction 221.
A transport road surface 224 in which a plurality of fluid supply holes 31 are perforated
The holding table 20 having When the fluid is supplied to the fluid supply hole 31 to the holding table 20, the fluid is ejected along the direction 223, and the Bernoulli effect is generated between the sample 10 and the transport path surface 224.

【0239】このような構成によれば、試料10は、搬
送方向に移動可能な状態で、搬送路面224上に非接触
保持される。この状態で、例えば流体供給孔31から供
給される流体と同種あるいは異種の流体を方向222に
沿って、試料10へ噴射することで、試料10を搬送す
ることができる。
With such a structure, the sample 10 is held on the transport path surface 224 in a non-contact manner while being movable in the transport direction. In this state, the sample 10 can be transported by ejecting the same or different fluid as the fluid supplied from the fluid supply hole 31 to the sample 10 along the direction 222.

【0240】ここで、試料10と搬送路面224との間
に形成されるメニスカスにより、搬送方向221と直交
する方向において、上述した各実施例で説明したよう
な、試料10と試料台20との位置ずれを抑止する抑制
力が働く。このため、試料10は搬送路面224上を安
定した状態で搬送される。
Here, due to the meniscus formed between the sample 10 and the transport path surface 224, in the direction orthogonal to the transport direction 221, the sample 10 and the sample stage 20 as described in each of the above-described embodiments are separated. Suppressing force works to prevent displacement. Therefore, the sample 10 is stably transported on the transport path surface 224.

【0241】また、例えば図23A〜図23Bに示すよ
うに、保持台20に穿孔する流体供給孔31を、搬送路
面224に対して所定の角度をなすように穿孔し、この
流体供給孔31から噴射される流体により、試料10
へ、搬送方向221へ移動する力を与え、試料を搬送さ
せる構成としても良い。
Further, as shown in FIGS. 23A and 23B, for example, a fluid supply hole 31 which is bored in the holding table 20 is bored at a predetermined angle with respect to the transport path surface 224, and the fluid supply hole 31 The sample 10 can be
It is also possible to adopt a configuration in which a force for moving in the transport direction 221 is applied to transport the sample.

【0242】[0242]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、上
記第1〜第4の目的を達成することができる。すなわ
ち、ベルヌーイ保持具のベルヌーイ有効領域を試料とほ
ぼ同一の形状とすることにより、試料を安定に非接触保
持することが可能な、試料保持方法及び装置を提供する
ことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the first to fourth objects can be achieved. That is, by making the Bernoulli effective region of the Bernoulli holder have substantially the same shape as the sample, it is possible to provide a sample holding method and apparatus capable of stably holding the sample in a non-contact manner.

【0243】また、本発明の試料保持において用いられ
る流体として、所望の流体を使用することにより、試料
をベルヌーイ保持した状態で、空気に触れさせることな
く、その表面を処理することが可能となる、流体処理方
法及び装置を提供することができる。さらに、本発明に
よれば、高清浄で枚葉式の、流体による物理的及び化学
的処理が可能であり、さらに、小型化が可能な流体処理
装置を実現することができる。
By using a desired fluid as the fluid used for holding the sample of the present invention, it becomes possible to treat the surface of the sample while holding it in Bernoulli without touching the air. A fluid treatment method and device can be provided. Further, according to the present invention, it is possible to realize a highly clean and single-wafer type physical and chemical treatment with a fluid, and further, it is possible to realize a fluid treatment apparatus which can be miniaturized.

【0244】[0244]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1A:ベルヌーイ保持の原理を説明するため
の説明図。 図1B:ベルヌーイ保持の原理を説明するための説明
図。
FIG. 1A is an explanatory diagram for explaining the principle of Bernoulli holding. FIG. 1B: Explanatory diagram for explaining the principle of Bernoulli holding.

【図2】図2A:上下にベルヌーイ保持具を用いた場合
に、試料に作用する力の関係を説明する説明図。 図2B:試料に作用する各力と上下保持具間の間隔との
関係を示すグラフ。
FIG. 2A is an explanatory diagram illustrating a relationship between forces acting on a sample when Bernoulli holders are used above and below. FIG. 2B: A graph showing the relationship between each force acting on the sample and the distance between the upper and lower holders.

【図3】図3A:上下保持具を用いた場合のメニスカス
を示す説明図。 図3B:図3Aにおいて試料に横方向のずれが生じた場
合に生じるメニスカスのズレを示す説明図。
FIG. 3A: Explanatory diagram showing a meniscus when an upper and lower holder is used. FIG. 3B: Explanatory diagram showing a meniscus shift that occurs when the sample is laterally displaced in FIG. 3A.

【図4】図4A:気体を用いた場合の、上下保持具によ
り保持された試料の帯電状態を示す説明図。 図4B:図4Aにおいて試料に横方向のずれが生じた場
合に生じる帯電状態の変化を示す説明図。
FIG. 4A is an explanatory view showing a charged state of the sample held by the upper and lower holders when a gas is used. FIG. 4B: Explanatory diagram showing changes in the charging state that occur when the sample is laterally displaced in FIG. 4A.

【図5】図5A:抑制孔から気体を噴出する場合に試料
へ働く力を説明する説明図。 図5B:図5Aにおいて試料に横方向のずれが生じた場
合に生じる、抑制孔からの気流の変化を示す説明図。
FIG. 5A: Explanatory diagram illustrating a force acting on a sample when gas is ejected from a suppression hole. FIG. 5B: Explanatory diagram showing a change in the air flow from the suppression hole, which occurs when the sample is laterally displaced in FIG. 5A.

【図6】図6A:本発明を適用した、試料とほぼ同一寸
法の保持具の一実施例の構成、及び、保持された試料に
働く抑制力の計測機構を示す説明図。 図6B:本発明を適用した、試料とほぼ同一寸法のベル
ヌーイ有効領域を有する保持具の構成の一例を示す断面
図。 図6C:図6A、Bの保持具で保持された試料に働く抑
制力とズレ量との関係を示すグラフ。 図6D:図6A、Bの保持具で保持された試料の保持具
直径と、試料が中心から2mmズレた場合に働く抑制力と
の関係を示すグラフ。
FIG. 6A is an explanatory view showing a configuration of an embodiment of a holder having substantially the same dimensions as a sample to which the present invention is applied, and a measuring mechanism of a restraining force acting on the held sample. FIG. 6B: A cross-sectional view showing an example of the configuration of a holder having the Bernoulli effective region of substantially the same size as the sample to which the present invention is applied. FIG. 6C: A graph showing the relationship between the amount of deviation and the restraining force acting on the sample held by the holder of FIGS. 6A and 6B. FIG. 6D: A graph showing the relationship between the holder diameter of the sample held by the holders of FIGS. 6A and 6B and the suppressing force that acts when the sample is displaced by 2 mm from the center.

【図7】図7A:本発明を適用した保持具の端面形状の
一例(段差)を示す断面図。 図7B:本発明を適用した保持具の端面形状の他の例
(テーパ)を示す断面図。 図7C:図7A、Bの保持具における抑制力の大きさを
示すグラフ。
FIG. 7A is a cross-sectional view showing an example (step) of an end face shape of a holder to which the present invention is applied. FIG. 7B: A sectional view showing another example (taper) of the end face shape of the holder to which the present invention is applied. FIG. 7C: A graph showing the magnitude of the restraining force in the holder shown in FIGS. 7A and 7B.

【図8】図8A:本発明を適用した保持具の試料保持面
形状の一例を示す断面図。 図8B:本発明を適用した保持具の試料保持面形状の他
の例を示す断面図。
FIG. 8A is a cross-sectional view showing an example of a sample holding surface shape of a holder to which the present invention is applied. FIG. 8B: A sectional view showing another example of the shape of the sample holding surface of the holder to which the present invention is applied.

【図9】図9A:本発明を適用した抑制孔付き保持具と
保持されている試料とを示す側面図。 図9B:図9Aの保持具の上面図。 図9C:図9Aの保持具の斜視図。
FIG. 9A is a side view showing a holder with suppression holes to which the present invention is applied and a sample held therein. 9B: Top view of the retainer of FIG. 9A. FIG. 9C: A perspective view of the holder of FIG. 9A.

【図10】図10A:図9Aの保持具における試料の帯
電状態を示す説明図。 図10B:本発明よる上下保持具における試料両面の帯
電状態を示す説明図。
10A is an explanatory view showing a charged state of a sample in the holder shown in FIG. 9A. FIG. 10B: Explanatory diagram showing a charged state of both surfaces of the sample in the upper and lower holders according to the present invention.

【図11】異なる部材により構成される、本発明による
保持具に保持された試料の帯電状態の時間変化を示すグ
ラフ。
FIG. 11 is a graph showing a change over time in a charged state of a sample held by a holder according to the present invention, which is composed of different members.

【図12】図12A:本発明による、気体を用いた場合
の保持具において、試料に働く抑制力の計測方法を示す
説明図。 図12B:図12Aの保持具により安定して試料を保持
できる場合の、抑制孔と浮上孔とから噴出される流量の
関係を示すグラフ。
FIG. 12A is an explanatory view showing a measuring method of a restraining force acting on a sample in a holder using a gas according to the present invention. FIG. 12B: A graph showing the relationship between the flow rates ejected from the suppression hole and the levitation hole when the sample of FIG. 12A can be held stably.

【図13】本発明による保持、処理装置の一実施例の要
部構成を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a main configuration of an embodiment of a holding and processing device according to the present invention.

【図14】図14A:本発明による保持具に形成される
試料浮上孔(流体供給孔)の形状の一例を示す説明図。 図14B:図14Aの保持具における、試料保持面と試
料浮上孔との成す角度を示すa−a’、b−b’、c−
c’、d−d’断面図。
FIG. 14A is an explanatory diagram showing an example of the shape of a sample floating hole (fluid supply hole) formed in the holder according to the present invention. FIG. 14B: a-a ', bb', c- showing the angle formed by the sample holding surface and the sample levitation hole in the holder shown in FIG. 14A.
c ', dd sectional view.

【図15】本発明による保持具において、試料浮上孔を
多数設けた場合の例を示す上面図。
FIG. 15 is a top view showing an example in which a large number of sample floating holes are provided in the holder according to the present invention.

【図16】図16A:図13Aの保持処理装置によるシ
リコン粉除去率を示すグラフ。 図16B:図13Aの保持処理装置による金属イオン除
去率を示すグラフ。
FIG. 16A is a graph showing a silicon powder removal rate by the holding processing apparatus of FIG. 13A. FIG. 16B: A graph showing the metal ion removal rate by the holding processing apparatus of FIG. 13A.

【図17】本発明による、洗浄処理及び窒素乾燥処理が
可能な保持処理装置の一実施例の要部構成を示す説明
図。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a main configuration of an embodiment of a holding processing apparatus capable of performing a cleaning process and a nitrogen drying process according to the present invention.

【図18】本発明による、搬送・保持・洗浄を可能とす
る装置の一実施例の要部構成を示す説明図。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a main configuration of an embodiment of an apparatus capable of carrying, holding, and cleaning according to the present invention.

【図19】本発明による、ベルヌーイ保持とスプレー洗
浄処理を可能とする装置の一実施例の要部構成を示す説
明図。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a main configuration of an embodiment of an apparatus that enables Bernoulli retention and spray cleaning processing according to the present invention.

【図20】本発明による、上下ベルヌーイ保持及び処理
を可能とする装置の一実施例の要部構成を示す説明図。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a main configuration of an embodiment of an apparatus capable of holding and processing upper and lower Bernoulli according to the present invention.

【図21】本発明による、ベルヌーイ保持及び処理を利
用した、マルチチャンバー装置の一実施例の要部構成を
示す説明図。
FIG. 21 is an explanatory diagram showing a main part configuration of an embodiment of a multi-chamber apparatus using Bernoulli holding and processing according to the present invention.

【図22】図22A:本発明を適用した保持具の試料保
持面形状の一例を示す上面図。 図22B:図22Aの保持具の側面断面図。 図22C:図22Aの保持具の正面断面図。
FIG. 22A is a top view showing an example of a sample holding surface shape of a holder to which the present invention is applied. 22B: Side sectional view of the retainer of FIG. 22A. 22C: A front cross-sectional view of the holder of FIG. 22A.

【図23】図23A:本発明を適用した保持具の試料保
持面形状の一例を示す上面図。 図23B:図23Aの保持具の側面断面図。
FIG. 23A is a top view showing an example of a sample holding surface shape of a holder to which the present invention is applied. FIG. 23B: Side sectional view of the retainer of FIG. 23A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…試料、 20〜2
7…保持具、30〜32…流体供給孔(試料浮上孔)、
40…スプレーノズル、50,50´…流体供給管、
51…流体供給管分岐管、52…開閉バ
ルブ、 53三方バルブ、54…
四方バルブ、 55…減圧弁、5
6…螺旋型流体供給管、 60,60´
…ポンプ、70…(第1の)洗浄液タンク、
70´…第2の洗浄液タンク、71…超純水タンク、
72…窒素ボンベ、80…試料坦持
台、 81…保持ツメ、82…ベ
ース、 83…真空チャッ
ク、90…搬送ロボット、 91…
回転式架台、92…支柱、
93…アーム、94…ロード/アンロード部、
95…試料持ち換え部、95a…排水口、
95b…排水槽、95c…試料保持
ツメ、 96…洗浄・リンス部、97
…乾燥部、 98…搬送アー
ムロボット部。
10 ... Sample, 20-2
7 ... Retainer, 30-32 ... Fluid supply hole (sample floating hole),
40 ... Spray nozzle, 50, 50 '... Fluid supply pipe,
51 ... Fluid supply pipe branch pipe, 52 ... Open / close valve, 53 Three-way valve, 54 ...
Four-way valve, 55 ... Pressure reducing valve, 5
6 ... spiral type fluid supply pipe, 60, 60 '
… Pump, 70… (first) cleaning liquid tank,
70 '... second cleaning liquid tank, 71 ... ultrapure water tank,
72 ... Nitrogen cylinder, 80 ... Sample carrier, 81 ... Holding claw, 82 ... Base, 83 ... Vacuum chuck, 90 ... Transport robot, 91 ...
Rotating mount, 92 ... Support,
93 ... Arm, 94 ... Load / unload section,
95 ... Sample changing section, 95a ... Drainage port,
95b ... Drainage tank, 95c ... Sample holding claw, 96 ... Cleaning / rinsing section, 97
... Drying unit, 98 ... Transport arm robot unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B23Q 3/08 B23Q 3/08 Z (72)発明者 岡 齊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 伊藤 晴夫 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI technical display location // B23Q 3/08 B23Q 3/08 Z (72) Inventor Satoshi Oka Yoshida Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture 292, Machi, Ltd. Production Engineering Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Haruo Ito 5-20-1, Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Within Hitachi, Ltd. Semiconductor Division

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】保持すべき試料と、当該試料に対向する試
料保持面との間に流体を流すことで生じるベルヌーイ効
果を利用して、当該試料を非接触保持する試料保持方法
において、 保持されている試料の外周縁と試料保持面との間に作用
する張力の大きさが急激に変る、当該試料保持面上に形
成される境界で囲まれる領域の大きさが、前記試料の大
きさと、当該試料保持面に対する試料の位置ずれを抑制
すべき方向で、ほぼ同一となる構成を有する前記試料保
持面に、ベルヌーイ効果を利用して、前記試料を非接触
保持することを特徴とする試料保持方法。
1. A sample holding method for holding a sample in a non-contact manner by utilizing the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between a sample to be held and a sample holding surface facing the sample. The magnitude of the tension acting between the outer peripheral edge of the sample and the sample holding surface changes abruptly, the size of the region surrounded by the boundary formed on the sample holding surface is the size of the sample, A sample holder characterized by holding the sample in a non-contact manner by utilizing the Bernoulli effect on the sample holding surface having substantially the same configuration in a direction in which the displacement of the sample with respect to the sample holding surface should be suppressed. Method.
【請求項2】請求項1において、 前記試料が板状で、前記位置ずれを抑制すべき方向での
幅がDmmである場合には、 前記試料保持面を、前記位置ずれを抑制すべき方向での
幅が、(D−8)mm〜(D+4)mmの範囲内となる
形状とすることを特徴とする試料保持方法。
2. The sample holding surface according to claim 1, wherein when the sample is plate-shaped and the width in the direction in which the positional deviation is to be suppressed is Dmm, the sample holding surface is set in the direction in which the positional deviation is to be suppressed. The method for holding a sample is characterized in that the width at 1 is in the range of (D-8) mm to (D + 4) mm.
【請求項3】請求項1において、 前記試料が略円板状で、直径がDmmである場合には、 前記試料保持面を、(D−8)mm〜(D+4)mmの
範囲内の直径を有する略円形とすることを特徴とする試
料保持方法。
3. The sample holding surface according to claim 1, wherein the sample holding surface has a diameter within a range of (D-8) mm to (D + 4) mm when the sample has a substantially disk shape and a diameter of D mm. A sample holding method, characterized in that the sample holding method is a substantially circular shape.
【請求項4】保持すべき試料と、当該試料に対向する試
料保持面との間に流体を流すことで生じるベルヌーイ効
果を利用して、当該試料を非接触保持した状態で、その
表面を処理する流体処理方法において、 保持すべき試料に対して行なうべき処理に応じて、ベル
ヌーイ効果を生じさせるために流す流体を選択し、 保持されている試料の外周縁と試料保持面との間に作用
する張力の大きさが急激に変る、当該試料保持面上に形
成される境界で囲まれる領域の大きさが、前記試料の大
きさと、当該試料保持面に対する試料の位置ずれを抑制
すべき方向で、ほぼ同一となる構成を有する前記試料保
持面に、前記選択された流体を流すことで、前記試料を
非接触保持すると共に、当該試料表面の処理を実行する
ことを特徴とする流体処理方法。
4. The surface of the sample is treated in a non-contact holding state by utilizing the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between the sample to be held and the sample holding surface facing the sample. In the fluid treatment method to The magnitude of the tension to be drastically changed, the size of the region surrounded by the boundary formed on the sample holding surface is in the direction of suppressing the positional deviation of the sample with respect to the size of the sample and the sample holding surface. The fluid treatment method is characterized in that the selected fluid is caused to flow through the sample holding surface having substantially the same structure to hold the sample in a non-contact manner and to perform treatment of the sample surface.
【請求項5】請求項4において、 前記試料が板状で、前記位置ずれを抑制すべき方向での
幅がDmmである場合には、 前記試料保持面を、前記位置ずれを抑制すべき方向での
幅が、(D−8)mm〜(D+4)mmの範囲内となる
形状とすることを特徴とする流体処理方法。
5. The sample holding surface according to claim 4, wherein when the sample is plate-shaped and the width in the direction in which the positional deviation is to be suppressed is D mm, the sample holding surface is arranged in the direction in which the positional deviation is to be suppressed. The method for treating a fluid is characterized in that the width at is within a range of (D-8) mm to (D + 4) mm.
【請求項6】請求項4において、 前記試料が略円板状で、直径がDmmである場合には、 前記試料保持面を(D−8)mm〜(D+4)mmの範
囲内の直径を有する略円形形状とすることを特徴とする
流体処理方法。
6. The sample holding surface according to claim 4, wherein the sample holding surface has a diameter within a range of (D-8) mm to (D + 4) mm when the sample has a substantially disk shape and a diameter of D mm. A method for treating a fluid, which has a substantially circular shape.
【請求項7】保持すべき試料と、当該試料に対向する試
料保持面との間に流体を流すことで生じるベルヌーイ効
果を利用して、当該試料を非接触保持した状態で搬送す
る試料搬送方法であって、 前記試料保持面は、前記試料を搬送する方向に伸びた搬
送面を形成するものであり、 保持されている試料の外周縁と搬送面との間に作用する
張力の大きさが急激に変る、当該搬送面上に形成される
境界で囲まれる領域の大きさが、前記試料の大きさと、
前記搬送方向と直交する方向で、ほぼ同一となる形状を
有する前記搬送面上を、ベルヌーイ効果により前記試料
を非接触保持した状態で搬送することを特徴とする試料
搬送方法。
7. A sample transport method for transporting a sample in a non-contact holding state by utilizing the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between a sample to be held and a sample holding surface facing the sample. The sample holding surface forms a carrying surface extending in the direction of carrying the sample, and the magnitude of the tension acting between the outer peripheral edge of the held sample and the carrying surface is The size of the region surrounded by the boundary formed on the transport surface, which changes abruptly, and the size of the sample,
A sample transport method, comprising: transporting the sample in a non-contact holding state by the Bernoulli effect on the transport surface having a substantially same shape in a direction orthogonal to the transport direction.
【請求項8】保持すべき試料と、当該試料に対向する試
料保持面との間に流体を流すことで生じるベルヌーイ効
果を利用して当該試料を非接触保持する、前記試料保持
面を備える試料保持装置において、 前記試料保持面は、保持されている試料の外周縁と試料
保持面との間に作用する張力の大きさが急激に変る、当
該試料保持面上に形成される境界で囲まれる領域の大き
さが、前記試料の大きさと、当該試料保持面に対する試
料の位置ずれを抑制すべき方向で、ほぼ同一となる構成
を有することを特徴とする試料保持装置。
8. A sample having the sample holding surface, which holds the sample in a non-contact manner by utilizing the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between the sample to be held and the sample holding surface facing the sample. In the holding device, the sample holding surface is surrounded by a boundary formed on the sample holding surface where the magnitude of the tension acting between the outer peripheral edge of the held sample and the sample holding surface changes abruptly. The sample holding device, wherein the size of the region is substantially the same as the size of the sample in the direction in which displacement of the sample with respect to the sample holding surface should be suppressed.
【請求項9】請求項8において、 前記試料が、前記位置ずれを抑制すべき方向での幅がD
mmの板状形状を有する場合には、 前記試料保持面は、当該抑制すべき方向での幅が(D−
8)mm〜(D+4)mmの範囲内となる表面形状を形
成することを特徴とする試料保持装置。
9. The width according to claim 8, wherein the sample has a width D in a direction in which the positional deviation should be suppressed.
In the case of having a plate shape of mm, the sample holding surface has a width (D−
8) A sample holding device which forms a surface shape within a range of 8 mm to (D + 4) mm.
【請求項10】請求項8において、 前記試料が略円板状であり、直径がDmmである場合に
は、 前記試料保持面の形状は、略円形であり、その直径が、
予め実験により求められた前記試料の横ずれを抑制する
抑制力と前記試料保持面の大きさとの依存関係を用い
て、(D−8)mm〜(D+4)mmの範囲内で、当該
試料保持において必要とされる前記試料の横ずれを抑止
する抑制力の大きさに応じて決定されることを特徴とす
る試料保持装置。
10. The method according to claim 8, wherein when the sample has a substantially disc shape and a diameter of Dmm, the sample holding surface has a substantially circular shape, and the diameter thereof is
In the sample holding within the range of (D-8) mm to (D + 4) mm, using the dependency between the lateral displacement of the sample and the size of the sample holding surface obtained in advance by experiment, A sample holding device, wherein the sample holding device is determined according to a magnitude of a required restraining force for restraining lateral displacement of the sample.
【請求項11】請求項8において、前記流体が液体の場
合、 前記試料保持面は、前記液体の表面張力よりも小さい臨
界表面張力を有する材料表面により形成されることを特
徴とする試料保持装置。
11. The sample holding device according to claim 8, wherein when the fluid is a liquid, the sample holding surface is formed of a material surface having a critical surface tension smaller than the surface tension of the liquid. .
【請求項12】請求項8において、前記流体が液体の場
合、 前記試料保持面を囲む表面領域をさらに有し、 前記試料保持面は、前記液体の表面張力より大きい臨界
表面張力を有する材料表面により形成され、 前記試料保持面を囲む表面領域は、前記液体の表面張力
より小さい臨界表面張力を有する材料表面により形成さ
れることを特徴とする試料保持装置。
12. The material surface according to claim 8, further comprising a surface region surrounding the sample holding surface when the fluid is a liquid, the sample holding surface having a critical surface tension larger than a surface tension of the liquid. And a surface region surrounding the sample holding surface is formed of a material surface having a critical surface tension smaller than the surface tension of the liquid.
【請求項13】請求項8において、前記流体が気体の場
合、 前記試料保持面は、体積固有抵抗が1014Ωcm以上の
絶縁材料表面により形成されることを特徴とする試料保
持装置。
13. The sample holding device according to claim 8, wherein when the fluid is a gas, the sample holding surface is formed of an insulating material surface having a volume resistivity of 10 14 Ωcm or more.
【請求項14】請求項13において、 前記試料保持面の表面を帯電させるための帯電手段をさ
らに有することを特徴とする試料保持装置。
14. The sample holding device according to claim 13, further comprising a charging unit for charging the surface of the sample holding surface.
【請求項15】請求項8において、 前記流体を供給する流体供給手段をさらに有し、 前記試料保持面には、保持されている試料の表面の法線
方向を回転軸方向として当該試料が回転するための回転
力を与える方向に沿って、前記流体供給手段から供給さ
れる前記流体を、前記試料の表面へ噴射する流体供給孔
が形成されていることを特徴とする試料保持装置。
15. The fluid supply device according to claim 8, further comprising a fluid supply means for supplying the fluid, wherein the sample is rotated on the sample holding surface with a normal line direction of the surface of the sample being held being a rotation axis direction. The sample holding device is characterized in that a fluid supply hole for ejecting the fluid supplied from the fluid supply means to the surface of the sample is formed along a direction in which a rotational force for applying the fluid is applied.
【請求項16】請求項15において、 前記試料保持面には、前記流体供給孔が複数個設けら
れ、各流体供給孔から噴射される流体のそれぞれの噴射
力が、前記試料の回転中心に対しほぼ同じ大きさのモー
メントを与え、かつ前記噴射力のベクトル和がほぼ0と
なるように、前記複数の流体供給孔が構成されているこ
とを特徴とする試料保持装置。
16. The sample holding surface according to claim 15, wherein a plurality of the fluid supply holes are provided, and the ejection force of the fluid ejected from each fluid supply hole is relative to the center of rotation of the sample. The sample holding device, wherein the plurality of fluid supply holes are configured so that moments of substantially the same magnitude are given and the vector sum of the ejection forces is substantially zero.
【請求項17】請求項15において、 前記試料保持面には、前記流体供給孔に加えて、前記試
料の表面の法線方向と略一致した方向に沿って、前記流
体供給手段から供給される前記流体を、前記試料の表面
へ噴射する流体供給孔がさらに形成されていることを特
徴とする試料保持装置。
17. The fluid supply means according to claim 15, wherein, in addition to the fluid supply holes, the fluid is supplied to the sample holding surface along a direction substantially coincident with a normal line direction of the surface of the sample. The sample holding device further comprising a fluid supply hole for ejecting the fluid onto the surface of the sample.
【請求項18】請求項8において、 前記流体を供給する流体供給手段をさらに有し、 前記試料保持面には、少なくとも中心近傍及び外周部
に、前記流体供給手段から供給される前記流体を、前記
試料の表面へ噴射する、流体供給孔が形成されているこ
とを特徴とする試料保持装置。
18. The fluid supply device according to claim 8, further comprising a fluid supply means for supplying the fluid, wherein the sample holding surface is provided with the fluid supplied from the fluid supply means at least in the vicinity of the center and the outer peripheral portion. A sample holding device, characterized in that a fluid supply hole for ejecting onto the surface of the sample is formed.
【請求項19】請求項18において、 前記外周部に形成される流体供給孔は、複数個形成され
るものであり、 当該複数個の流体供給孔から前記試料へ噴射された前記
流体が、前記試料の位置ずれを抑止する抑制力を生成す
るように、前記流体を前記試料の外周部へ噴射すること
を特徴とする試料保持装置。
19. The fluid supply hole formed in the outer peripheral portion according to claim 18, wherein a plurality of fluid supply holes are formed, and the fluid ejected from the plurality of fluid supply holes to the sample is A sample holding device, characterized in that the fluid is jetted to the outer peripheral portion of the sample so as to generate a restraining force for restraining displacement of the sample.
【請求項20】請求項8において、前記流体が液体の場
合には、 前記試料保持面は、ベルヌーイ効果を生じさせる平坦な
主面部と、前記試料との間に形成される気−液界面が位
置する、当該主面部を囲む外周部とから構成されるもの
であり、 前記外周部の外周端における、前記試料の表面からの距
離は、前記主面部における前記試料の表面からの距離よ
りも大きいことを特徴とする試料保持装置。
20. When the fluid is a liquid according to claim 8, the sample holding surface has a gas-liquid interface formed between the flat main surface portion which produces the Bernoulli effect and the sample. The outer peripheral portion surrounding the main surface portion is located, and the distance from the surface of the sample at the outer peripheral end of the outer peripheral portion is greater than the distance from the surface of the sample in the main surface portion. A sample holding device characterized by the above.
【請求項21】請求項20において、 前記外周部は、その外側方向へ向かって、前記試料表面
との距離が大きくなるような、テ−パ構造を有している
ことを特徴とする試料保持装置。
21. The sample holder according to claim 20, wherein the outer peripheral portion has a taper structure such that a distance from the outer surface of the outer peripheral portion increases with the surface of the sample. apparatus.
【請求項22】請求項20において、前記流体が気体の
場合には、 前記試料保持面は、ベルヌーイ効果を生じさせる平坦な
主面部と、前記試料の外縁に対応する、当該主面部を囲
む外周部とから構成されるものであり、 前記外周部は、その外側方向へ向かって、前記試料表面
との距離が小さくなるような、傾斜構造を有しているこ
とを特徴とする試料保持装置。
22. When the fluid is a gas according to claim 20, the sample holding surface has a flat main surface portion which produces a Bernoulli effect and an outer circumference which surrounds the main surface portion corresponding to the outer edge of the sample. The sample holding device is characterized in that the outer peripheral portion has an inclined structure such that a distance from the sample surface decreases toward the outer side thereof.
【請求項23】請求項8において、前記流体が液体の場
合、 前記試料保持面には、前記液体の流路として、当該試料
保持面の中心近傍から半径方向へ延在するように溝が形
成されることを特徴とする試料保持装置。
23. When the fluid is a liquid according to claim 8, a groove is formed in the sample holding surface as a flow path for the liquid so as to extend in the radial direction from the vicinity of the center of the sample holding surface. A sample holding device characterized in that:
【請求項24】請求項8において、前記流体が液体の場
合、 前記試料保持面には、当該試料保持面の中心近傍から半
径方向に延在するように配置された、前記液体の表面張
力より大きな臨界表面張力を有する帯状の部材により、
前記液体の流路が形成されることを特徴とする試料保持
装置。
24. When the fluid is a liquid according to claim 8, the surface tension of the liquid is arranged on the sample holding surface so as to extend in the radial direction from the vicinity of the center of the sample holding surface. With a belt-shaped member having a large critical surface tension,
A sample holding device, wherein a flow path for the liquid is formed.
【請求項25】請求項23または24において、 前記試料保持面には、前記液体の流路が複数個、放射状
に形成されることを特徴とする試料保持装置。
25. The sample holding device according to claim 23, wherein a plurality of liquid channels are radially formed on the sample holding surface.
【請求項26】請求項8において、 前記試料保持面を1対設け、 当該1対の試料保持面を、所定の間隔をあけ、互いに対
向する位置に配置し、その間に前記試料を非接触保持す
ることを特徴とする試料保持装置。
26. The pair of sample holding surfaces are provided according to claim 8, the pair of sample holding surfaces are arranged at positions facing each other with a predetermined gap therebetween, and the sample is held in a non-contact manner therebetween. A sample holding device characterized by:
【請求項27】請求項26において、 前記1対の試料保持面間の間隔は、前記試料の各面から
当該面に近い方の各試料保持面までの距離がそれぞれ
2.5mm以内の等距離となるように設定することを特
徴とする試料保持装置。
27. The distance between the pair of sample holding surfaces according to claim 26, wherein the distance from each surface of the sample to each sample holding surface closer to the surface is equal to 2.5 mm or less. A sample holding device, characterized in that:
【請求項28】請求項26において、 前記流体を供給する流体供給手段をさらに有し、 前記1対の試料保持面には、前記試料の表面の法線方向
を回転軸として前記試料が回転するための回転力を与え
る方向に沿って、前記流体供給手段から供給される前記
流体を、前記試料の表面へ噴射する流体供給孔がそれぞ
れ形成されているものであり、 前記1対の試料保持面の流体供給孔は、それぞれから噴
出される前記流体により前記試料へ与えられる回転力の
方向が互いに逆方向となるように構成されていることを
特徴とする試料保持装置。
28. The fluid supply means for supplying the fluid according to claim 26, further comprising: a fluid supply means for supplying the fluid, wherein the pair of specimen holding surfaces rotates the specimen about a rotation axis which is a direction normal to the surface of the specimen. Fluid supply holes for ejecting the fluid supplied from the fluid supply means to the surface of the sample are formed along the direction in which the rotational force for 2. The sample holding device according to claim 1, wherein the fluid supply holes are configured so that the directions of the rotational forces applied to the sample by the fluids ejected from the fluid supply holes are opposite to each other.
【請求項29】請求項28において、 前記1対の試料保持面に挾まれ、非接触保持される前記
試料を、前記一方の試料保持面の流体供給孔からの流体
噴射により回転させ、 前記他方の試料保持面の流体供給孔からの流体噴射によ
り、前記試料の回転速度を減速して制動することを特徴
とする試料保持装置。
29. The sample sandwiched between the pair of sample holding surfaces and held in a non-contact manner by rotating the sample by a fluid jet from a fluid supply hole of the one sample holding surface, The sample holding device characterized in that the rotational speed of the sample is decelerated and braked by the fluid injection from the fluid supply hole of the sample holding surface.
【請求項30】保持すべき試料と、当該試料に対向する
試料保持面との間に流体を流すことで生じるベルヌーイ
効果を利用して、当該試料を非接触保持した状態で、そ
の表面を処理する流体処理装置において、 前記試料保持面が形成されている試料保持手段と、 前記試料保持面と前記試料との間に流してベルヌーイ効
果を生じさせると共に前記試料表面の処理を行なう流体
を供給する流体供給手段とを有し、 前記試料保持面は、保持されている試料の外周縁と当該
試料保持面との間に作用する張力の大きさが急激に変
る、当該試料保持面上に形成される境界で囲まれる領域
の大きさが、前記試料の大きさと、当該試料保持面に対
する試料の位置ずれを抑制すべき方向で、ほぼ同一とな
る構成を有することを特徴とする流体処理装置。
30. Using the Bernoulli effect generated by flowing a fluid between a sample to be held and a sample holding surface facing the sample, the surface of the sample is treated in a non-contact holding state. In the fluid processing device, the sample holding means having the sample holding surface is formed, and a fluid for flowing the space between the sample holding surface and the sample to generate the Bernoulli effect and treating the sample surface is supplied. And a fluid supply means, wherein the sample holding surface is formed on the sample holding surface, in which the magnitude of the tension acting between the outer peripheral edge of the held sample and the sample holding surface changes abruptly. The size of the region surrounded by the boundary is substantially the same as the size of the sample in the direction in which the displacement of the sample with respect to the sample holding surface should be suppressed.
【請求項31】請求項30において、 前記試料が略円板状であり、直径がDmmである場合に
は、 前記試料保持面の形状は、略円形であり、その直径が、
予め実験により求められた前記試料の横ずれを抑制する
抑制力と前記試料保持面の大きさとの依存関係を用い
て、(D−8)mm〜(D+4)mmの範囲内で、当該
試料保持において必要とされる前記試料の横ずれを抑止
する抑制力の大きさに応じて決定されることを特徴とす
る流体処理装置。
31. The sample according to claim 30, wherein the sample holding surface has a substantially circular shape, and the sample holding surface has a substantially circular shape when the sample has a substantially disk shape and a diameter of Dmm.
In the sample holding within the range of (D-8) mm to (D + 4) mm, using the dependency between the lateral displacement of the sample and the size of the sample holding surface obtained in advance by experiment, A fluid treatment apparatus, wherein the fluid treatment apparatus is determined according to a magnitude of a restraining force required to restrain lateral displacement of the sample.
【請求項32】請求項30において、 前記試料保持面には、保持されている試料の表面の法線
方向を回転軸方向として前記試料が回転するための回転
力を与える方向に沿って、前記流体供給手段から供給さ
れる前記流体を、前記試料の表面へ噴射する流体供給孔
が形成されていることを特徴とする流体処理装置。
32. The sample holding surface according to claim 30, wherein the sample holding surface is provided with a rotational force for rotating the sample with a normal line direction of the surface of the sample being held being a rotation axis direction. A fluid processing apparatus, wherein a fluid supply hole for ejecting the fluid supplied from the fluid supply means to the surface of the sample is formed.
【請求項33】請求項30において、 前記流体供給手段には、保持すべき試料の液体処理工程
に用いる液体を供給する液体供給手段、および、保持す
べき試料の気体処理工程に用いる気体を供給する気体供
給手段のうち、少なくとも一方が含まれることを特徴と
する流体処理装置。
33. The liquid supply means for supplying a liquid used in a liquid processing step of a sample to be held, and the gas used in a gas processing step of a sample to be held, to the fluid supply means. At least one of the gas supply means is included.
【請求項34】請求項30において、 前記流体供給手段は、互いに異なる流体をそれぞれ供給
する複数の供給手段から構成されるものであり、 前記試料に対して行なうべき処理に応じて、前記複数の
供給手段のうち、1つを選択し、前記選択した1つの供
給手段からの流体を供給する、選択手段をさらに有する
ことを特徴とする流体処理装置。
34. The fluid supply means according to claim 30, comprising a plurality of supply means for respectively supplying different fluids to each other, and the plurality of the plurality of supply means are provided in accordance with a process to be performed on the sample. The fluid processing apparatus further comprising a selecting unit that selects one of the supplying units and supplies the fluid from the selected one supplying unit.
【請求項35】請求項34において、 前記複数の供給手段には、保持すべき試料の液体処理工
程に用いる液体を供給する液体供給手段、および、保持
すべき試料の気体処理工程に用いる気体を供給する気体
供給手段が少なくとも含まれるものであり、 前記液体処理工程には少なくとも洗浄水による洗浄工程
が、前記気体処理工程には少なくとも乾燥用気体による
乾燥工程が含まれていることを特徴とする流体処理装
置。
35. The liquid supply means for supplying a liquid used in a liquid treatment step of a sample to be held, and the gas used in a gas treatment step of a sample to be held, to the plurality of supply means. At least a gas supply means for supplying is included, and the liquid processing step includes at least a cleaning step with cleaning water, and the gas processing step includes at least a drying step with a drying gas. Fluid treatment equipment.
【請求項36】請求項35において、 前記液体供給手段は、純水及び所定の洗浄液の少なくと
も一方を供給するものであり、 前記気体供給手段は、窒素ガスを供給することを特徴と
する流体処理装置。
36. The fluid treatment according to claim 35, wherein the liquid supply unit supplies at least one of pure water and a predetermined cleaning liquid, and the gas supply unit supplies nitrogen gas. apparatus.
【請求項37】請求項30において、 前記試料が前記試料保持面上に保持されている状態で、
前記試料保持手段の位置を移動させる移動手段をさらに
有することを特徴とする流体処理装置。
37. The method according to claim 30, wherein the sample is held on the sample holding surface,
The fluid processing apparatus further comprising moving means for moving the position of the sample holding means.
【請求項38】請求項30において、 前記試料が前記試料保持面上に保持されている状態で、
前記試料の、前記試料保持面に対向する面の裏側の面に
対して、所定の流体を噴射し当該裏側の面を処理する処
理手段をさらに有することを特徴とする流体処理装置。
38. The method according to claim 30, wherein the sample is held on the sample holding surface,
The fluid processing apparatus further comprising a processing unit that sprays a predetermined fluid to a surface of the sample on the back side of the surface facing the sample holding surface to process the back surface.
【請求項39】請求項30において、 前記試料保持手段を1対設けると共に、 前記1対の試料保持手段のそれぞれに形成されている試
料保持面が、所定の間隔をあけ、前記試料を間に挾ん
で、互いに対向する位置に配置されるように、前記1対
の試料保持手段を支持する支持手段をさらに有すること
を特徴とする流体処理装置。
39. The pair of sample holding means is provided according to claim 30, and the sample holding surfaces formed on each of the pair of sample holding means are spaced apart from each other by a predetermined distance. The fluid treatment apparatus further comprising a supporting means for supporting the pair of sample holding means so as to be arranged at positions facing each other.
【請求項40】請求項39において、 前記1対の試料保持手段のそれぞれへ流体を供給する前
記流体供給手段を1対設けると共に、 前記各試料保持手段に形成されている試料保持面にそれ
ぞれ対向する、前記試料の各面に対して行なう処理に応
じて、前記各流体供給手段からそれぞれの試料保持手段
へ供給する流体を選択する選択手段をさらに有すること
を特徴とする流体処理装置。
40. The pair of fluid supply means for supplying a fluid to each of the pair of sample holding means is provided, and the sample holding surface formed on each of the sample holding means is opposed to each other. The fluid processing apparatus further comprises a selection unit that selects a fluid to be supplied from each of the fluid supply units to each of the sample holding units in accordance with a process performed on each surface of the sample.
【請求項41】請求項30において、 前記試料保持手段、及び当該試料保持手段へ流体を供給
する流体供給手段を、前記試料に対して行なうべき複数
の処理工程に対応して、複数組設けると共に、 前記試料保持手段、前記流体供給手段、及び前記試料保
持手段の配置位置を移動させる移動手段を備え、前記複
数の試料保持手段間で試料の搬送を行なう、搬送手段を
さらに有し、 前記各組の流体供給手段は、前記複数の処理工程のそれ
ぞれで用いる流体をそれぞれ供給するものであり、 前記搬送手段は、前記複数の処理工程の順序に従って、
前記試料の処理が行なわれるように、前記複数の試料保
持手段間で前記試料を搬送することを特徴とする流体処
理装置。
41. A plurality of sets of the sample holding means and a fluid supply means for supplying a fluid to the sample holding means are provided corresponding to a plurality of processing steps to be performed on the sample. A sample holding means, a fluid supply means, and a moving means for moving the arrangement positions of the sample holding means, further comprising a carrying means for carrying the sample between the plurality of sample holding means, The set of fluid supply means is for respectively supplying a fluid used in each of the plurality of processing steps, the transport means, according to the order of the plurality of processing steps,
A fluid processing apparatus, wherein the sample is conveyed between the plurality of sample holding means so that the sample is processed.
【請求項42】試料の表面を流体により処理する流体処
理方法において、 前記試料に対して行なうべき処理に応じて選択された流
体を、前記試料と前記試料に対向する位置に配置された
試料保持面との間に流し、ベルヌーイ効果を生じせしめ
ることで、前記試料を非接触保持すると共に、当該試料
表面の処理を実行することを特徴とする流体処理方法。
42. A fluid treatment method for treating a surface of a sample with a fluid, wherein a fluid selected according to a treatment to be performed on the sample is held at a position facing the sample and the sample. A fluid treatment method, wherein the sample is held in a non-contact state by performing a flow between the sample and the surface to cause the Bernoulli effect, and the sample surface is treated.
【請求項43】表面を流体により処理された板状試料に
おいて、 当該板状試料に対して行なうべき処理に応じて選択され
た流体を、当該板状試料とそれに対向する位置に配置さ
れた試料保持面との間に流し、ベルヌーイ効果を生じせ
しめることで表面処理されたものであり、 前記表面処理は、請求項4〜6のいずれかに記載の流体
処理方法により行なわれることを特徴とする板状試料。
43. A plate-shaped sample whose surface is treated with a fluid, in which a fluid selected in accordance with a process to be performed on the plate-shaped sample is arranged at a position facing the plate-shaped sample. The surface treatment is performed by pouring it between the support surface and the Bernoulli effect, and the surface treatment is performed by the fluid treatment method according to any one of claims 4 to 6. Plate sample.
JP10664095A 1994-04-28 1995-04-28 Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods Pending JPH08264626A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10664095A JPH08264626A (en) 1994-04-28 1995-04-28 Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9256894 1994-04-28
JP996295 1995-01-25
JP7-9962 1995-01-25
JP6-92568 1995-01-25
JP10664095A JPH08264626A (en) 1994-04-28 1995-04-28 Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08264626A true JPH08264626A (en) 1996-10-11

Family

ID=27278715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10664095A Pending JPH08264626A (en) 1994-04-28 1995-04-28 Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08264626A (en)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11219998A (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Hitachi Ltd Method of transferring thin plate work to processing holder
JP2001060574A (en) * 1999-08-23 2001-03-06 Nisso Engineering Co Ltd Semiconductor wafer cleaning system
JP2003324090A (en) * 2002-04-26 2003-11-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processor
JP2003536270A (en) * 2000-06-16 2003-12-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Single substrate wet-dry integrated cluster cleaner
JP2004071836A (en) * 2002-08-06 2004-03-04 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Method for manufacturing semiconductor substrate
JP2004119716A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Mechanism and method of holding substrate
JP2004134431A (en) * 2002-10-08 2004-04-30 Sprout Co Ltd Substrate processing apparatus and its manufacturing method
JP2004296509A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Hirata Corp Device and method for cooling substrate
JP2006501693A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Substrate processing system using meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
JP2006501655A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Method and apparatus for drying a semiconductor wafer surface using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surface
JP2008270818A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Applied Materials Inc Contactless wet wafer holder
JP2009142818A (en) * 1999-04-28 2009-07-02 Sez Ag Device and method for wet etching wafer-shaped article
JP2009252877A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Disco Abrasive Syst Ltd Conveying method and conveying device for wafer
JP2010016208A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Seiko Epson Corp Chuck device and suction holding hand
JP2010083591A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Seiko Epson Corp Work moving table and droplet discharge device having the same
JP2013137315A (en) * 2013-01-28 2013-07-11 Hitachi High-Technologies Corp Sample loading device
WO2015083615A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 株式会社ハーモテック Holding device, holding system, control method, and conveyance device
WO2016013565A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 株式会社ハーモテック Control device and control method
JP2017188695A (en) * 2017-03-16 2017-10-12 株式会社荏原製作所 Substrate processing apparatus
KR20170113227A (en) 2016-03-28 2017-10-12 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 The plasma processing apparatus and plasma processing method
US10328465B2 (en) 2012-02-21 2019-06-25 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR20190079473A (en) 2017-12-27 2019-07-05 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Wafer processing method and wafer processing apparatus
WO2021131243A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 株式会社Sumco Method for delivering semiconductor wafer to polishing device, and method for manufacturing semiconductor wafer

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52149071A (en) * 1976-06-02 1977-12-10 Ibm Improved bernoulli pickup head for automatically returning and preventing inclination thereof
JPS6074438A (en) * 1983-09-29 1985-04-26 Fujitsu Ltd Spin drier
JPS61229750A (en) * 1985-04-05 1986-10-14 Seibu Giken:Kk Method for conveying flat plate by fluid while being suspended out of touch with flat section
JPS61254437A (en) * 1985-04-27 1986-11-12 Fujitsu Ltd Wafer chuck
JPS6216945A (en) * 1985-07-15 1987-01-26 Seibu Giken:Kk Method for suspending, floating and conveying plate-like member in contactless condition with use of fluid
JPH04341438A (en) * 1991-05-16 1992-11-27 Toshiba Corp Noncontact handling device
JPH0717628A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Sumitomo Sitix Corp Method and device for conveying thin plate

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52149071A (en) * 1976-06-02 1977-12-10 Ibm Improved bernoulli pickup head for automatically returning and preventing inclination thereof
JPS6074438A (en) * 1983-09-29 1985-04-26 Fujitsu Ltd Spin drier
JPS61229750A (en) * 1985-04-05 1986-10-14 Seibu Giken:Kk Method for conveying flat plate by fluid while being suspended out of touch with flat section
JPS61254437A (en) * 1985-04-27 1986-11-12 Fujitsu Ltd Wafer chuck
JPS6216945A (en) * 1985-07-15 1987-01-26 Seibu Giken:Kk Method for suspending, floating and conveying plate-like member in contactless condition with use of fluid
JPH04341438A (en) * 1991-05-16 1992-11-27 Toshiba Corp Noncontact handling device
JPH0717628A (en) * 1993-06-30 1995-01-20 Sumitomo Sitix Corp Method and device for conveying thin plate

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11219998A (en) * 1998-02-04 1999-08-10 Hitachi Ltd Method of transferring thin plate work to processing holder
JP2009142818A (en) * 1999-04-28 2009-07-02 Sez Ag Device and method for wet etching wafer-shaped article
JP2009142817A (en) * 1999-04-28 2009-07-02 Sez Ag Device and method for liquid-treatment of wafer-shaped article
JP2001060574A (en) * 1999-08-23 2001-03-06 Nisso Engineering Co Ltd Semiconductor wafer cleaning system
JP2003536270A (en) * 2000-06-16 2003-12-02 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Single substrate wet-dry integrated cluster cleaner
JP2003324090A (en) * 2002-04-26 2003-11-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processor
JP2004071836A (en) * 2002-08-06 2004-03-04 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp Method for manufacturing semiconductor substrate
JP2004119716A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Mechanism and method of holding substrate
JP2006501693A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Substrate processing system using meniscus, vacuum, IPA vapor, drying manifold
JP2006501655A (en) * 2002-09-30 2006-01-12 ラム リサーチ コーポレーション Method and apparatus for drying a semiconductor wafer surface using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surface
JP2004134431A (en) * 2002-10-08 2004-04-30 Sprout Co Ltd Substrate processing apparatus and its manufacturing method
JP2004296509A (en) * 2003-03-25 2004-10-21 Hirata Corp Device and method for cooling substrate
JP2008270818A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Applied Materials Inc Contactless wet wafer holder
JP2009252877A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Disco Abrasive Syst Ltd Conveying method and conveying device for wafer
JP2010016208A (en) * 2008-07-04 2010-01-21 Seiko Epson Corp Chuck device and suction holding hand
JP2010083591A (en) * 2008-09-29 2010-04-15 Seiko Epson Corp Work moving table and droplet discharge device having the same
US10328465B2 (en) 2012-02-21 2019-06-25 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US11192147B2 (en) 2012-02-21 2021-12-07 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US10799917B2 (en) 2012-02-21 2020-10-13 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2013137315A (en) * 2013-01-28 2013-07-11 Hitachi High-Technologies Corp Sample loading device
WO2015083615A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-11 株式会社ハーモテック Holding device, holding system, control method, and conveyance device
TWI564232B (en) * 2013-12-03 2017-01-01 Harmotec Co Ltd A holding device, a holding system, a control method and a conveying device
JPWO2015083615A1 (en) * 2013-12-03 2017-03-16 株式会社ハーモテック HOLDING DEVICE, HOLDING SYSTEM, CONTROL METHOD, AND CONVEYING DEVICE
JP5887469B2 (en) * 2013-12-03 2016-03-16 株式会社ハーモテック HOLDING DEVICE, HOLDING SYSTEM, CONTROL METHOD, AND CONVEYING DEVICE
JP5945641B1 (en) * 2014-07-23 2016-07-05 株式会社ハーモテック Control apparatus and control method
WO2016013565A1 (en) * 2014-07-23 2016-01-28 株式会社ハーモテック Control device and control method
KR20170113227A (en) 2016-03-28 2017-10-12 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 The plasma processing apparatus and plasma processing method
TWI666679B (en) * 2016-03-28 2019-07-21 日立全球先端科技股份有限公司 The plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2017188695A (en) * 2017-03-16 2017-10-12 株式会社荏原製作所 Substrate processing apparatus
KR20190079473A (en) 2017-12-27 2019-07-05 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Wafer processing method and wafer processing apparatus
US10825664B2 (en) 2017-12-27 2020-11-03 Hitachi High-Tech Corporation Wafer processing method and wafer processing apparatus
WO2021131243A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 株式会社Sumco Method for delivering semiconductor wafer to polishing device, and method for manufacturing semiconductor wafer
JP2021103740A (en) * 2019-12-25 2021-07-15 株式会社Sumco Delivering method of semiconductor wafer to polishing device and manufacturing method of semiconductor wafer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08264626A (en) Sample-and-hold method, method for treating fluid on sample surface, and devices for those methods
US5979475A (en) Specimen holding method and fluid treatment method of specimen surface and systems therefor
EP1612847B1 (en) Cleaning apparatus
US6954993B1 (en) Concentric proximity processing head
EP1582269B1 (en) Proximity meniscus manifold
US6730176B2 (en) Single wafer megasonic cleaner method, system, and apparatus
CN1722373B (en) Substrate meniscus interface and methods for operation
JP3440655B2 (en) Sample holding method, sample rotating method, sample surface fluid processing method, and their devices
KR100881701B1 (en) Apparatus for washing substrate
US8105441B2 (en) Carrier for reducing entrance and/or exit marks left by a substrate-processing meniscus
EP1472720A2 (en) System for substrate processing with meniscus, vacuum, ipa vapor, drying manifold
US20070221254A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20070084485A1 (en) Method and apparatus for cleaning a semiconductor substrate
US6492284B2 (en) Reactor for processing a workpiece using sonic energy
WO2004030052A2 (en) Method and apparatus for drying semiconductor wafer surfaces using a plurality of inlets and outlets held in close proximity to the wafer surfaces
US8011116B2 (en) Substrate proximity drying using in-situ local heating of substrate
JP2002222788A (en) Substrate cooling tool and substrate cleaner
JPH09107022A (en) Rotary holder and method
JP5302781B2 (en) Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and storage medium storing substrate liquid processing program
JP2001096238A (en) Instrument, device and method for washing substrate
US20100051055A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JPH09306974A (en) Work holder
JPS6347258B2 (en)
JP2023054827A (en) Substrate processing apparatus
JPH1126540A (en) Substrate holder, substrate processor using the same and substrate holding method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050705