KR100795622B1 - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100795622B1
KR100795622B1 KR1020060026379A KR20060026379A KR100795622B1 KR 100795622 B1 KR100795622 B1 KR 100795622B1 KR 1020060026379 A KR1020060026379 A KR 1020060026379A KR 20060026379 A KR20060026379 A KR 20060026379A KR 100795622 B1 KR100795622 B1 KR 100795622B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkaline
substrate
scrub brush
liquid
scrub
Prior art date
Application number
KR1020060026379A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060106689A (ko
Inventor
마사키 이와미
소이치 나다하라
Original Assignee
다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
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
Priority claimed from JP2005099367A external-priority patent/JP4749749B2/ja
Priority claimed from JP2005099368A external-priority patent/JP2006278957A/ja
Application filed by 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 filed Critical 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Publication of KR20060106689A publication Critical patent/KR20060106689A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100795622B1 publication Critical patent/KR100795622B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67046—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly scrubbing means, e.g. brushes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
기판처리장치는 기판을 지지하는 기판지지기구와, 이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에, 해당 기판의 표면에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급기구와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하는 알칼리성 유체공급기구를 포함한다.
기판처리, 스크럽, scrub, 브러쉬, brush, 알칼리성, 제타전위, zeta, 이물질, 약액

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS AND SUBSTRATE TREATMENT METHOD}
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 기판처리장치의 기본적인 구성을 설명하기 위한 도해적인 사시도이다.
도 2는 대기포트의 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에서의 대기포트의 구성을 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태에서의 대기포트의 구성을 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시형태에 의한 기판처리장치의 기본적인 구성을 설명하기 위한 도해적인 사시도이다.
도 6은 상기 제4 실시형태에 적용가능한 대기포트의 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 7은 상기 제4 실시형태에 적용가능한 대기포트의 다른 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 8은 반도체 공정에 있어서 존재할 수 있는 각종의 물질에 대하여, pH와 제타전위와의 관계를 조사한 결과를 나타내는 도면이다.
도 9는 알칼리성 액체의 하나의 예로서의 암모니아수의 농도와 그 pH와의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명은 기판의 표면을 스크럽브러쉬(Scrub Brush)로 문지름으로써 해당 기판표면으로부터 이물질을 제거하기 위한 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다. 처리의 대상이 되는 기판에는, 예컨대, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 유리기판, 플라즈마 디스플레이(Plasma Display)용 유리기판, FED(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기디스크용 기판, 광자기디스크용 기판, 포토마스크(Photomask)용 기판 등이 포함된다.
반도체장치의 제조공정에서는, 공정간에서의 기판(반도체 웨이퍼)의 세정처리가 불가결하다. 기판을 한 매씩 세정하는 매엽식(枚葉式)의 기판처리장치는 예컨대, 기판을 거의 수평으로 지지하여 회전시키는 기판지지회전기구와, 이 기판지지회전기구에 의해 지지되어 회전되고 있는 기판의 표면을 문지르는 스폰지(Sponge)형상의 스크럽브러쉬와, 상기 기판지지회전기구에 의해 지지되어 회전되고 있는 기판에 세정약액(洗淨藥液, 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액)을 공급하는 처리액노즐(Nozzle)을 구비하고 있다.
스크럽브러쉬는 예컨대, 기판의 회전영역 이외에 배치된 회전축 주위로 수평요동(水平搖動)하는 요동아암(Arm)의 선단(先端)에 설치되어 있다. 회전 중의 기 판표면에 스크럽브러쉬가 압착된 상태에서 요동아암이 구동되면, 스크럽브러쉬는 기판표면을 스캐닝(Scanning)하면서 문지르게 된다. 이에 의해, 기판표면 전체영역의 이물질을 제거할 수 있다
이러한 스크럽세정처리를 다수 매의 기판에 대하여 행하는 동안에, 스크럽브러쉬에는 기판상의 이물질이 전사(轉寫)하여 축적되어 간다. 이것을 억제하기 위해서, 비교적 장시간에 걸쳐 처리대상의 기판이 공급되지 않는 대기(待機)기간이 생기면, 스크럽브러쉬의 수세(水洗)처리가 행하여진다. 구체적으로는, 기판의 회전영역 이외에 스크럽브러쉬의 대기위치가 설정되어 있어, 이 대기위치에, 세정포트(Cleaning Pot)가 설치되어 있다(예컨대, 미국특허 제5,647,083호 참조). 세정포트는 스크럽브러쉬를 수용할 수 있는 통(筒)모양 용기이며, 내부에, 스크럽브러쉬에 순수(純水)를 공급하는 순수노즐이 배치되어 있고, 바닥면에는 배수관이 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 대기기간 중에, 순수노즐로부터 스크럽브러쉬에 순수를 공급하여, 이 스크럽브러쉬에 부착된 이물질을 씻어낼 수 있다.
그러나, 본원 발명자의 연구에 의하면, 의외로도, 대기기간 중에 수세처리를 거친 스크럽브러쉬에 의해 최초로 처리를 받은 기판(한 매째의 기판)에는 그 후에 처리를 받은 기판(두 매째 이후의 기판)에 비교하여, 분명히 많은 이물질(입자)이 잔류하는 현상이 확인되고 있다.
본원 발명자는 상기 현상을, 스크럽브러쉬에 부착된 이물질 제타전위(Zeta Potential)의 변동에 기인하는 것이라고 예상하였다.
기판(반도체 웨이퍼)의 제타전위는 일반적으로 음(負)이다. 따라서, 기판으 로부터 이물질을 박리하기 쉽게 하기 위해서는, 이물질 제타전위를 음으로 제어하는 것이 효과적이다. 이 목적을 위해, 스크럽세정공정에서는 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액이 세정약액으로서 기판표면에 공급되는 것이다.
그런데, 세정포트에서 순수의 공급을 받은 스크럽브러쉬는 그 표면의 pH가 낮아져버린다. 이러한 상태의 스크럽브러쉬를 기판표면에 압착하면, 이에 접한 이물질 제타전위가 양(正)으로 되어, 이러한 이물질의 기판표면에서의 제거가 곤란한 상황에 처하게 된다고 생각된다. 그 후, 알칼리성의 세정약액을 공급하면서 스크럽세정처리를 반복하는 동안에, 스크럽브러쉬는 알칼리성세정약액을 풍부하게 포함한 상태로 되기 때문에, 전술한 바와 같은 상황이 해소된다.
이러한 메커니즘(Mechaninsm)에서, 대기기간 종료 후의 한 매째의 기판에 분명한 세정불량이 보여진 것이라고 추측된다.
본 발명의 목적은 기판표면의 이물질을 더 확실하게 제거할 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기판처리장치는 기판을 지지하는 기판지지기구와, 이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하는 알칼리성 유체공급기구를 포함한다.
본 발명의 하나의 국면에 의한 기판처리장치는 기판을 지지하는 기판지지기 구와, 이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에, 해당 기판의 표면에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급기구와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하는 알칼리성 유체공급기구를 포함한다. 상기 기판지지기구는 기판을 지지하여 회전시키는 기판지지회전기구이라도 좋다.
이 구성에 의하면, 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에는, 처리액공급기구로부터 기판표면에 공급되는 알칼리성 처리액에 의해, 스크럽브러쉬의 표면은 알칼리성(pH가 7 초과, 바람직하게는 9 이상, 더 바람직하게는 10 이상)으로 유지된다. 한편, 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에는 알칼리성 유체공급기구로부터 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체가 공급됨으로써, 스크럽브러쉬의 표면은 역시, 알칼리성(pH가 7 초과, 바람직하게는 9 이상, 더 바람직하게는 10 이상)으로 유지된다.
이와 같이 하여, 스크럽브러쉬의 표면은 스크럽 처리중 및 대기중의 어느 쪽의 기간에 있어서도, 알칼리성으로 유지되고, 이에 의해, 이 스크럽브러쉬의 표면 및 해당 표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위가 시종, 음으로 유지된다. 그 때문에, 대기기간 종료 후에 스크럽브러쉬가 기판에 접촉하였을 때에, 기판(일반적으로 제타전위는 음)상의 이물질 제타전위가 양으로 되어버리는 것 같은 일이 없어, 기판상의 이물질의 박리가 곤란하게 되거나 하는 일이 없다. 또한, 스크럽브러쉬 표면의 이물질뿐만 아니라, 스크럽브러쉬 자체의 제타전위도 음으로 제어되게 되기 때문에, 스크럽브러쉬에 이물질이 강고하게 부착되어버리는 일도 없고, 기판의 스크럽시에는 스크럽브러쉬의 표면에의 이물질의 축적을 억제할 수 있다.
상기 알칼리성 유체란, 스크럽브러쉬 및 그 표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위를 음으로 제어할 수 있는 유체(流體)이며, 더 구체적으로는 스크럽브러쉬의 표면의 pH를 7보다 큰 값(바람직하게는 9 이상, 더 바람직하게는 10 이상)으로 제어할 수 있는 액체 또는 기체를 의미한다. 이러한 알칼리성 유체의 예는 암모니아다. 따라서, 암모니아수를 스크럽브러쉬에 공급하면 좋다. 또한, 암모니아수는 휘발에 의해 암모니아 기체를 발생하는 휘발성 수용액이기 때문에, 적절한 농도의 암모니아수(예컨대, pH 10 이상의 것)로부터의 휘발에 의해 생성한 암모니아 기체를 알칼리성 기체로 하여 스크럽브러쉬에 공급하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 암모니아수에 한정하지 않고, NH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액이라도 좋다. 한편, 「R」은 알킬기를 나타낸다.
상기 알칼리성 처리액도 마찬가지로, 스크럽브러쉬 및 그 표면에 부착되어 있는 이물질 및 기판표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위를 음으로 제어할 수 있는 액체이며, 더 구체적으로는 스크럽브러쉬의 표면의 pH를 7보다 큰 값(바람직하게는 9 이상, 더 바람직하게는 10 이상)으로 제어할 수 있는 액체를 의미한다. 이러한 알칼리성 처리액의 예로서는, 암모니아수 및 암모니아 과산화수소수 혼합액을 들 수 있다. 이외에도, NH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액을 알칼리성 처리액으로서 적용할 수 있다.
상기 알칼리성 처리액 및 알칼리성 유체는 다른 종류의 알칼리성 물질로 이루어지는 것이라도 좋지만, 상기 처리액공급기구 및 알칼리성 유체공급기구는 동종(同種)의 알칼리성 물질의 액체 및 유체를 각각 공급하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 스크럽 처리시 및 대기시에서의 스크럽브러쉬 표면의 상태 변화를 더욱 억제할 수 있어, 스크럽브러쉬의 표면의 제타전위를 확실하게 음으로 유지할 수 있다.
상기 처리액공급기구 및 알칼리성 유체공급기구가 모두 동종의 알칼리성 액체를 공급하는 것이 더 바람직하고, 실질적으로 같은 농도의 동종 알칼리성 액체를 공급하는 것이라면, 더 바람직하다. 이에 의해, 스크럽 처리시 및 대기시를 막론하고, 스크럽브러쉬의 표면의 상태를 거의 일정하게 유지할 수 있다.
상기 처리액공급기구는 기판을 문지르고 있을 때의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지되는 알칼리성 처리액을 공급하는 것이며, 상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기시에서의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지되는 알칼리성 유체를 공급하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의해, 스크럽 처리시 및 대기시의 어느 쪽에 있어서도, 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 9 이상으로 유지되고, 이에 의해, 스크럽브러쉬의 표면 및 이 표면에 부착된 이물질 제타전위를 확실하게 음으로 유지할 수 있다.
또한, 상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기시에서의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 기판을 문지르고 있을 때의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH보다 낮은 값으로 되는 알칼리성 유체를 공급하는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 대기시에 스크럽브러쉬에 공급되는 알칼리성 유체의 농도는 알칼리성 처리액에 비교하여 낮아도 좋으므로, 약액(藥液) 소비량을 억제하면서, 스크럽브러쉬의 표면을 알칼리성으로 유지할 수 있다.
상기 기판처리장치는 상기 기판표면을 문지르는 처리위치와, 이 처리위치로부터 퇴피한 대기위치와의 사이에서, 상기 스크럽브러쉬를 이동시키는 브러쉬이동기구를 더 포함하는 것이라도 좋다. 이 경우에, 상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 알칼리성 유체를 공급하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 브러쉬이동기구에 의해 스크럽브러쉬를 처리위치와 대기위치와의 사이에서 이동하는 구성이므로, 간단한 구성으로, 대기위치에 있는 스크럽브러쉬에 알칼리성 유체를 공급할 수 있다.
상기 알칼리성 유체공급기구는 휘발하여 알칼리성 기체를 발생하는 휘발성 알칼리성 액체를 공급하는 것이라도 좋다. 이에 의해, 스크럽브러쉬에 대하여, 기체의 형태로 알칼리성 물질을 공급하는 것이 가능하게 된다. 예컨대, 상기 대기위치의 아래쪽에 있어서 휘발성 알칼리성 액체를 저장하는 알칼리성액체저장부를 설치하여 둠으로써, 이 알칼리성액체저장부에 저장된 알칼리성 액체의 휘발에 의해 생기는 알칼리성 기체가 스크럽브러쉬에 공급된다. 이러한 구성에서는, 알칼리성 액체를 스크럽브러쉬에 직접 공급하는 경우에 비교하여, 알칼리성 액체의 소비량이 현저하게 적어지므로, 운전비용(Running Cost)을 낮게 억제할 수 있다. 또한, 스크럽브러쉬에 알칼리성 액체를 직접 공급하는 경우라도, 알칼리성액체저장부에 알 칼리성 액체가 저장되도록 하여 둠으로써, 스크럽브러쉬에 대하여 액체 및 기체의 양쪽의 형태로 알칼리성 물질을 공급할 수 있다.
「휘발성 알칼리성 액체」는 암모니아수처럼 , 실온(예컨대, 23℃)에서 휘발성을 갖는 것이라도 좋고, 실온보다 고온으로 가열함으로써 알칼리성 기체를 휘발하는 액체이라도 좋다. 휘발 때문에 가열을 필요로 하는 경우에는, 알칼리성액체저장부를 가열하는 가열기구를 설치하거나, 알칼리성액체저장부 외부에서 미리 가열한 고온의 알칼리성 액체를 알칼리성액체저장부에 공급하도록 하거나 하면 좋다.
알칼리성 액체의 농도는 휘발에 의해 서서히 저하되어 가기 때문에, 알칼리성액체저장부에 필요에 따라 알칼리성 액체를 공급하는 알칼리성액체공급기구가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 국면에 의한 기판처리방법은, 기판의 표면을 스크럽브러쉬로 문질러서, 상기 기판표면의 이물질을 제거하는 스크럽공정과, 상기 스크럽공정과 병행하여 상기 기판의 표면에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급공정과, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하여, 상기 스크럽브러쉬 및 이 스크럽브러쉬에 부착된 이물질 제타전위를 음으로 유지하는 알칼리성 유체공급공정을 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 의한 기판처리장치는, 기판을 지지하는 기판지지기구와, 이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬와, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 기체를 공급하는 알칼리성 기 체공급기구를 포함한다.
이 구성에 의하면, 대기시에는 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 기체가 공급됨으로써, 이 스크럽브러쉬의 표면 및 해당 표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위가 음으로 제어된다. 그 때문에, 대기기간 종료 후에 스크럽브러쉬가 기판에 접촉하였을 때에, 기판(일반적으로 제타전위는 음)상의 이물질 제타전위가 양으로 되어버리는 것을 회피할 수 있어, 기판상의 이물질의 박리가 곤란하게 되거나 하는 일이 없다. 또한, 스크럽브러쉬 표면의 이물질뿐만 아니라, 스크럽브러쉬 자신의 제타전위도 음으로 제어되게 되기 때문에, 스크럽브러쉬에 이물질이 강고하게 부착되어버리는 일도 없어, 기판의 문지르기 때에는 스크럽브러쉬의 표면에의 이물질의 축적을 억제할 수 있다.
상기 알칼리성 기체란, 스크럽브러쉬 및 그 표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위를 음으로 제어할 수 있는 기체이며, 더 구체적으로는 스크럽브러쉬의 표면의 pH를 9 이상으로 제어할 수 있는 기체를 의미한다. 이러한 알칼리성 기체의 예는 암모니아이다. 암모니아수는 휘발에 의해 암모니아 기체를 발생하는 휘발성 수용액이기 때문에, 적절한 농도의 암모니아수(예컨대 pH 10 이상의 것)로부터의 휘발에 의해 생성한 암모니아 기체를 알칼리성 기체로서 스크럽브러쉬에 공급하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 암모니아수에 한정하지 않고, NH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액이라도 좋다. 한편, 「R」은 알킬기를 나타낸다.
상기 기판지지기구는 기판을 지지하여 회전시키는 기판지지회전기구이라도 좋다. 상기 기판처리장치는 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에, 해당 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액공급기구를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 스크럽브러쉬에 의해 기판표면에서 제거된 이물질을, 처리액에 의해, 기판 바깥으로 씻어낼 수 있다. 또한, 처리액에 의해 습기가 많은 상태로 된 스크럽브러쉬에 대하여, 대기시에 알칼리성 기체를 공급하면, 스크럽브러쉬의 표면 부근은 알칼리성 액체에 의한 습기가 많은 상태로 유지된다. 이에 의해, 대기기간 종료 후의 스크럽세정처리를 효율적으로 행할 수 있다.
상기 처리액으로서는, 알칼리성 액체가 바람직하고, 구체적으로는 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액이 바람직하다. 이러한 처리액을 사용함으로써, 기판상의 이물질 제타전위를 음으로 제어할 수 있으므로, 기판표면으로부터 효율적으로 이물질을 제거할 수 있다. 그 밖에, 처리액으로서는, 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액에 한정하지 않고, NH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액이라도 좋다.
상기 기판처리장치는 상기 기판표면을 문지르는 처리위치와, 이 처리위치부터 퇴피한 대기위치와의 사이에서, 상기 스크럽브러쉬를 이동시키는 브러쉬이동기구를 더 포함하는 것이라도 좋다. 이 경우에, 상기 알칼리성 기체공급기구는 상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 알칼리성 기체를 공급하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 브러쉬이동기구에 의해 스크럽브러쉬를 처리위치와 대기위치와 의 사이에서 이동하는 구성이므로, 간단한 구성으로, 대기위치에 있는 스크럽브러쉬에 알칼리성 기체를 공급할 수 있다.
상기 기판처리장치는 상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액공급기구를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 스크럽브러쉬를 대기위치에서 세정할 수 있으므로, 스크럽브러쉬에 부착된 이물질을 제거할 수 있다. 그것과 아울러, 대기위치에 있어서, 스크럽브러쉬에 알칼리성 기체가 공급되기 때문에, 스크럽부재 및 그 표면에 조금 잔류한 이물질 제타전위를 음으로 제어할 수 있다. 이에 의해, 더욱 효율적으로 기판을 세정할 수 있다.
또한, 세정액에 의해 스크럽브러쉬를 습기가 많은 상태로 유지할 수 있고 , 또한, 그 상태의 스크럽브러쉬에 알칼리성 기체가 공급됨으로써, 스크럽브러쉬는 알칼리성 액체로 습기가 많은 상태로 유지되게 된다. 이에 의해, 대기기간 종료 직후로부터, 기판의 효율적인 스크럽 세정이 가능하게 된다.
한편, 상기 세정액으로서는, 순수(純水)(탈(脫)이온수), 환원수(還元水)(수소수), 전해이온수(특히, 알칼리 이온수) 중 적어도 어느 쪽 하나를 사용할 수 있다. 여기에서, 특히, 환원수(수소수)나 알칼리 이온수를 세정액으로서 사용하는 경우에는, 스크럽브러쉬 및 그 표면에 조금 잔류한 이물질 제타전위를 더욱 확실하게 음으로 제어할 수 있다.
상기 알칼리성 기체공급기구는 휘발하여 알칼리성 기체를 발생하는 휘발성 알칼리성 액체를 상기 대기위치의 아래쪽에 있어서 저장하는 알칼리성액체저장부를 포함하는 것이라도 좋다.
이 구성에 의하면, 알칼리성액체저장부에 알칼리성 액체를 저장하여 두고, 이 알칼리성 액체의 휘발에 의해 생기는 알칼리성 기체가 스크럽브러쉬에 공급된다. 이러한 구성에서는, 알칼리성 액체를 스크럽브러쉬에 직접 공급하는 경우에 비교하여, 알칼리성 액체의 소비량이 현저하게 적어지므로, 운전비용을 낮게 억제할 수 있다
「휘발성 알칼리성 액체」는 암모니아수처럼 , 실온(예컨대, 23℃)에서 휘발성을 갖는 것이라도 좋고, 실온보다 고온으로 가열함으로써 알칼리성 기체를 휘발하는 액체이라도 좋다. 휘발 때문에 가열을 필요로 하는 경우에는, 알칼리성액체저장부를 가열하는 가열기구를 설치하거나, 알칼리성액체저장부 외부에서 미리 가열한 고온의 알칼리성 액체를 알칼리성액체저장부에 공급하도록 하거나 하면 좋다.
알칼리성 액체의 농도는 휘발에 의해 서서히 저하되어 가기 때문에, 알칼리성액체저장부에 필요에 따라 알칼리성 액체를 공급하는 알칼리성액체공급기구가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다.
상기 알칼리성액체저장부의 위쪽에 배치되어, 이 알칼리성액체저장부로의 다른 액체의 혼입을 억제 또는 저지하는 액받침부재가 더 구비되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 알칼리성액체저장부로의 다른 액체(알칼리성 액체 이외의 액체)의 혼입을 막는 액받침부재가 설치되어 있으므로, 알칼리성액체저장부 내의 알칼리성 액체가 부주의로 희석되는 일이 없다. 이에 의해, 스크럽브러쉬에 확실하게 필요량의 알칼리성 기체를 공급할 수 있다.
특히, 스크럽브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액공급기구가 구비되어 있는 경우에, 이 구성을 채용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 세정액에 의한 알칼리성 액체의 희석을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 국면에 의한 기판처리방법은, 기판의 표면을 스크럽브러쉬로 문지르고, 상기 기판표면의 이물질을 제거하는 스크럽공정과, 상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 기체를 공급하여, 상기 스크럽브러쉬 및 이 스크럽브러쉬에 부착된 이물질 제타전위를 음으로 제어하는 알칼리성 기체공급공정을 포함한다.
이 방법은 상기 스크럽공정과 병행하여 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액공급공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 방법은 상기 대기시에, 상기 스크럽브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액공급공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 상술한, 그리고 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부도면을 참조하여 다음에 기술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판처리장치의 기본적인 구성을 설명하기 위한 도해적인 사시도이다. 이 기판처리장치는 기판의 하나의 예인 반도체 웨이퍼(W, 이하 「웨이퍼(W)」라고 함.)를 거의 수평으로 지지하여 회전시키는 기판지지회전기구로서의 스핀척(1)과, 이 스핀척(1)에 지지된웨이퍼(W)의 거의 회전중심을 향하여 처리액를 공급하는 처리액노즐(2)과, 웨이퍼(W)의 표면을 문지르는 스크럽브러쉬(3)와, 이 스크럽브러쉬(3)를 이동시키기 위한 브러쉬이동기구(4)와, 스크럽브러쉬(3)를 대기시켜 두기 위한 대기포트(Standy Pot, 5)를 구비하고 있다.
스핀척(1)은 원반형상의 회전베이스(Rotation Base, 6)와, 이 회전베이스(6)를 거의 수평으로 지지함과 아울러 수직축선 주위로 회전가능한 회전축(7)과, 이 회전축(7)에 회전력을 주는 척(Chuck)회전구동기구(8)를 구비하고 있다. 회전베이스(6)의 상면에는웨이퍼(W)의 단면(端面)에 접촉하여 해당웨이퍼(W)를 파지하는 복수의 척핀(Chuck Pin, 9)이 직립 설치되어 있다. 이 구성에 의해, 웨이퍼(W)를 거의 수평한 상태로 지지하여 회전시킬 수 있다.
처리액노즐(2)에는, 약액공급원으로부터의 약액이 약액밸브(11)를 통하여 공급되고 있음과 아울러, 순수(純水)공급원으로부터의 순수(탈이온수)가 순수밸브(12)를 통하여 공급되고 있다. 즉, 약액밸브(11)를 개방함으로써, 처리액노즐(2)로부터 웨이퍼(W)에 약액을 공급할 수 있고, 순수밸브(12)를 개방함으로써, 처리액노즐(2)로부터 웨이퍼(W)에 순수를 공급할 수 있다. 스핀척(1)을 회전상태로 하여 처리액(약액 또는 순수)을 웨이퍼(W)의 거의 회전중심으로 공급하면, 이 처리액은 원심력을 받아서 웨이퍼(W)의 상면의 거의 전체영역으로 넓혀지고, 웨이퍼(W)의 주변 모서리로부터 바깥쪽으로 아래로 흘러가게 된다.
약액공급원으로부터 공급되는 약액은, 본 실시형태에서는 알칼리성 액체(알칼리성 처리액)이다. 더 구체적으로는, 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액이다. 웨이퍼(W)에 악영향이 없는 한, 그 밖의 알칼리성 액체를 사용하여도 좋지만, 반도체 제조공장에 있어서 일반적으로 이용가능한 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수의 사용이 가장 적절하다.
스크럽브러쉬(3)는 예컨대, PVA(폴리비닐알콜)로 이루어지는 스폰지(Sponge)형상의 스크럽부재이다. 스크럽브러쉬(3)를 이동시키기 위한 브러쉬이동기구(4)는 선단에 스크럽브러쉬(3)를 하향으로 지지하는 요동아암(15)과, 이 요동아암(15)을 거의 수평으로 지지하는 지지축(16)과, 이 지지축(16)을 수직축선 주위로 회동시키는 요동구동기구(17)와, 지지축(16)을 상하이동시키는 승강구동기구(18)를 구비하고 있다. 이 구성에 의해, 스크럽브러쉬(3)는 웨이퍼(W)의 위쪽에서 수평방향으로 이동할 수 있음과 아울러, 상하이동하여 웨이퍼(W)에 접촉·이탈 할 수 있다. 웨이퍼(W)의 회전중에, 스크럽브러쉬(3)를 웨이퍼(W)의 표면에 접촉시킨 상태로 요동아암(15)을 요동시키면, 스크럽브러쉬(3)는 웨이퍼(W)의 회전중심으로부터 주변부까지 이동하고, 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 전체영역을 스캐닝하면서 스크럽하여 간다.
요동아암(15)에는, 스크럽브러쉬(3)를 수직축선 주위로 자전(自轉)시키기 위한 브러쉬 회전구동기구(20)가 내장되어 있다.
대기포트(5)는 스크럽브러쉬(3)를 받아 들일 수 있는 통모양 용기체이며, 스크럽브러쉬(3)의 제타전위를 제어하기 위한 알칼리성 액체(알칼리성 유체)로서의 암모니아수가 알칼리성액체공급관(22)으로부터 공급되도록 되어 있다. 알칼리성액체공급관(22)은 알칼리성액체밸브(24)를 통하여 알칼리성액체공급원(암모니아수공급원)에 접속되어 있다. 또한, 대기포트(5)의 바닥면에는 액체배출관(25)이 접속되어 있다.
전술한 척회전구동기구(8), 요동구동기구(17), 승강구동기구(18) 및 브러쉬 회전구동기구(20)의 동작, 및 약액밸브(11), 순수밸브(12) 및 알칼리성액체밸브(24)의 개폐는 제어장치(30)에 의해 제어되도록 되어 있다.
도 2는 대기포트(5)의 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다. 대기포트(5)는 포트본체(31)를 구비하고 있다. 포트본체(31)는 바닥이 있는 통모양(이 구성예에서는 원통모양) 용기로 이루어지고, 그 표면은 개방되어 있어서, 스크럽브러쉬(3)를 받아 들이는 브러쉬입구(33)가 형성되어 있다. 포트본체(31)의 바닥면부(32)는 거의 수평으로 형성되어 있고, 알칼리성 액체를 저장하는 알칼리성액체저장부로서의 기능을 갖는다. 포트본체(31) 안의 공간은 스크럽브러쉬(3)의 전체를 수용할 수 있는 스크럽브러쉬 수용공간(34)을 형성하고 있다.
포트본체(31)의 측벽(37)에는, 알칼리성액체공급관(22)이 접속되는 알칼리성액체포트(40)가 설치되어 있다. 이 알칼리성액체포트(40)의 액토출구(40a)는 포트본체(31) 안에 수용된 위치(대기위치)에 있는 스크럽브러쉬(3)에 대향하여 있고, 이 스크럽브러쉬(3)에 대하여 알칼리성 액체를 토출하는 알칼리성액체노즐을 형성하고 있다.
스크럽브러쉬(3)에 부딪쳐서 바닥면부(32)로 낙하하는 알칼리성 액체는 이 바닥면부(32) 위에, 표면장력에 의해, 알칼리성 액체의 액막(알칼리성액막(液膜). 암모니아수막)(41)을 형성한다. 이 알칼리성액막(41)은 예컨대, 두께 2㎜ 정도의 액막이고, 바닥면부(32) 위에, 예컨대, 표면장력에 의해 지지되는 3∼4cc 정도의 액량(液量)의 알칼리성액 웅덩이를 형성한다. 이 알칼리성액막(41)으로부터의 휘발에 의해, 액 중의 알칼리성 기체(암모니아 가스)가 방출되어, 이 알칼리성 기체( 증기)는 스크럽브러쉬(3)에 공급되게 된다. 이와 같이 하여, 스크럽브러쉬(3)에는 액체 및 기체의 양쪽 형태로, 알칼리성 물질이 공급되게 된다.
포트본체(31)의 바닥면부(32)에는, 액체배출관(25)에 접속된 액체배출포트(43)가 설치되어 있다. 이 액체배출포트(43)는 바닥면부(32)로 도입된 알칼리성 액체(암모니아수)를 액체배출관(25)으로 안내한다.
다음에, 도 1 및 도 2를 참조하여, 이 기판처리장치의 동작을 설명한다.
미(未)처리된 웨이퍼(W)는 기판반송로봇(도시하지 않음)에 의해 스핀척(1)으로 주고 받아진다. 스핀척(1)에 웨이퍼(W)가 지지되면, 제어장치(30)는 척회전구동기구(8)를 제어하여 스핀척(1)을 회전시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)는 거의 수평자세로 지지된 상태로 수직축선 주위로 회전된 회전상태로 된다.
이 상태에서, 제어장치(30)는 약액밸브(11)을 열어, 처리액노즐(2)로부터 웨이퍼(W)의 회전중심을 향하여 알칼리성 처리액을 공급시킨다. 이 알칼리성 처리액은 웨이퍼(W) 위에서 원심력을 받아, 웨이퍼(W)의 회전중심으로부터 바깥쪽으로 향하는 처리액류(處理液流)를 형성한다.
제어장치(30)는 요동구동기구(17) 및 승강구동기구(18)를 더 제어함으로써, 스크럽브러쉬(3)를 웨이퍼(W)의 회전중심 부근의 위쪽으로 안내한다. 그 후, 제어장치(30)는 승강구동기구(18)를 제어함으로써, 스크럽브러쉬(3)를 하강시켜, 웨이퍼(W)의 표면에 접촉시킨다. 이 상태에서, 제어장치(30)는 요동구동기구(17)을 더 제어하여, 스크럽브러쉬(3)를 웨이퍼(W)의 회전중심으로부터 그 주변부로 이동시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 거의 전체영역이 스캐닝되면서 스크럽 세정되 게 된다.
스크럽브러쉬(3)가 웨이퍼(W)의 주변부에 도달하면, 제어장치(30)는 승강구동기구(18)를 제어하여 스크럽브러쉬(3)를 상승시켜, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 이간(離間)시킨다. 이 상태에서, 제어장치(30)는 요동구동기구(17)을 더 제어하여, 스크럽브러쉬(3)를 웨이퍼(W)의 회전중심 부근으로 안내한다.
이후, 같은 동작이 소정 회수만큼 반복됨으로써, 웨이퍼(W)의 스크럽 세정이 행하여지게 된다. 스크럽브러쉬(3)에 의한 스크럽에 의해 웨이퍼(W)의 표면으로부터 박리한 이물질은 웨이퍼(W) 위의 처리액류에 의해 웨이퍼(W)의 바깥쪽으로 배제되어, 처리액과 함께 아래로 흐른다.
이러한 스크럽세정처리가 행하여지고 있을 때의 스크럽브러쉬(3)의 위치(웨이퍼(W)의 회전중심으로부터 그 주변부의 사이의 위치)가 스크럽브러쉬(3)의 처리위치이다.
스크럽세정처리 중은 스크럽브러쉬(3)는 항상, 처리액노즐(2)로부터 웨이퍼(W)에 공급되는 알칼리성 액체에 접하고 있다. 그 때문에, 스크럽세정처리 중은 스크럽브러쉬(3)의 표면은 알칼리성으로 유지되고, 예컨대, 그 pH는 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지된다.
스크럽세정공정이 종료하면, 제어장치(30)는 요동구동기구(17) 및 승강구동기구(18)를 제어함으로써, 스크럽브러쉬(3)를 대기포트(5) 안에 수용한다. 이 대기포트(5)에 수용되었을 때의 스크럽브러쉬(3)의 위치가 대기위치이다.
그 후, 제어장치(30)는 약액밸브(11)을 닫고, 대신하여, 순수밸브(12)를 개 방한다. 이에 의해, 회전 상태의 웨이퍼(W)의 회전중심을 향하여, 처리액노즐(2)로부터 순수가 공급되게 된다. 이와 같이 하여, 웨이퍼(W)의 순수세정처리가 행하여진다.
소정 시간의 순수세정처리의 후에는, 제어장치(30)는 순수밸브(12)를 닫아서 순수의 공급을 정지함과 아울러, 척회전구동기구(8)을 제어하여 스핀척의 회전속도를 소정의 건조속도까지 상승시킨다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 수분을 원심력에 의해 털어내는 건조공정이 행하여진다.
소정시간의 건조공정의 후에는, 제어장치(30)는 척회전구동기구(8)를 제어하여 스핀척(1)의 회전을 정지함과 아울러, 척핀(9)에 의한 웨이퍼(W)의 파지를 해제한다. 이 상태에서 기판반송로봇에 의해, 처리가 끝난 웨이퍼(W)가 꺼내지게 된다.
같은 처리가 복수 매의 웨이퍼(W)에 대하여 반복 실행된다.
한편, 제어장치(30)는 스크럽브러쉬(3)이 대기포트(5)의 스크럽브러쉬 수용공간(34)에 수용된 대기기간 중에 있어서, 브러쉬 회전구동기구(20)에 의해 스크럽브러쉬(3)를 자전시킴과 아울러, 알칼리성액체밸브(24)를 열어, 알칼리성액체포트(40)의 액토출구(40a)로부터 알칼리성 액체(본 실시형태에서는 암모니아수)를 토출 시킨다. 이 알칼리성 액체는 스크럽브러쉬(3)의 표면에 도달하여, 이 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH를 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지한다.
제어장치(30)는 스크럽브러쉬(3)가 대기포트(5)의 스크럽브러쉬 수용공간(34)에 수용되어 있는 기간 중 시종(始終) 알칼리성액체밸브(24)를 개방한 상태로 유지하여도 좋지만, 일정 시간만큼 알칼리성액체밸브(24)를 개방한 후에는 이것을 닫아, 알칼리성 액체의 스크럽브러쉬(3)으로의 공급을 일정 시간으로 제한하여, 알칼리성 액체의 사용량을 억제하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 스크럽브러쉬(3)에의 일정 시간의 알칼리성 액체의 공급을, 소정의 시간간격을 두고 반복하여 행하도록 하고, 간헐적으로 알칼리성 액체를 공급하는 제어를 행하여도 좋다.
전술한 바와 같이, 스크럽브러쉬(3)에 공급된 알칼리성 액체는 포트본체(31)의 바닥면부(32)에 있어서 액막(41)을 형성하고, 여기에서 휘발한 알칼리성 기체(암모니아 가스)가 스크럽브러쉬(3)에 이르기 때문에, 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH를 9 이상으로 유지하는 것이 가능하다. 따라서, 일정 시간의 알칼리성 액체의 공급 후에, 그 공급을 정지하여도, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 제타전위를 음으로 유지할 수 있다.
이와 같이 하여, 대기위치(대기포트(5) 안)에 배치된 스크럽브러쉬(3)는 그 표면부근의 pH가 스크럽세정처리 중과 마찬가지로, 9 이상으로 유지되어, 해당 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 이 표면에 부착된 이물질 제타전위가 음으로 유지되게 된다.
처리대상의 복수 매의 웨이퍼(W)는 끊임없이 해당 기판처리장치로 반입되는 것으로 한정될 필요없고, 배치(Batch) 사이 등에서는 비교적 긴 대기기간(예컨대, 2∼3시간)이 생기는 경우가 있다. 이러한 대기기간 중에는, 스크럽브러쉬(3)는 대기위치(대기포트(5) 안)에 유지되게 된다.
대기기간 후에, 미처리된 웨이퍼(W)의 처리를 행할 때, 이 웨이퍼(W)의 표 면, 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 거기에 부착된 이물질의 표면전위는 모두 음이다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에는, 알칼리성의 액체인 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액이 약액으로서 공급되므로, 웨이퍼(W) 표면의 이물질 제타전위도 음으로 된다. 이러한 상황에서 스크럽 세정을 행하면, 웨이퍼(W)의 표면의 이물질이 박리되기 쉽고, 박리된 이물질은 웨이퍼(W) 및 스크럽브러쉬(3)의 어느 쪽에도 재부착하기 어려워진다. 또한, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 잔류 이물질이 스크럽브러쉬(3)로부터 박리되어도, 이러한 이물질의 웨이퍼(W) 또는 스크럽브러쉬(3)에의 재부착도 생기기 어렵다. 물론, 스크럽브러쉬(3)에의 이물질의 축적도 억제된다. 그리고, 웨이퍼(W) 및 스크럽브러쉬(3)로부터 박리된 이물질은 처리액(암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액)에 의해 씻겨져 웨이퍼(W) 바깥으로 배출된다. 이와 같이 하여, 대기기간 직후의 웨이퍼(W)에 대한 세정처리를 양호하게 행할 수 있어, 어느 쪽의 웨이퍼(W)에 대하여도 양호한 스크럽세정처리를 실시할 수 있도록 된다.
이와 같이 하여, 본 실시형태의 기판처리장치에서는, 스크럽세정처리 중 및 기기간 중의 어느 쪽에 있어서도, 스크럽브러쉬(3)에는 알칼리성 물질이 공급되어, 그 표면의 pH가 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지되도록 되어 있다. 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 이 표면에 부착된 이물질 제타전위를, 시종, 음으로 유지할 수 있으므로, 복수 매의 웨이퍼(W)에 대하여 균일하게 양호한 스크럽세정처리를 실시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 설명하기 위한 도해적인 단면도이고, 전술 한 도 1의 구성에서의 대기포트(5)의 다른 구성예가 도시되어 있다. 이 도 3에 있어서, 전술한 도 2에 대응하는 각 구성부에는 도 2의 경우와 동일한 참조부호를 붙여서 표시한다.
본 실시형태에서는, 알칼리성액체포트(40)로부터는 적은 유량(流量)으로 알칼리성 액체로서의 암모니아수가 도입(소위, 슬로우 리크(Slow Leak))된다. 이 도입된 암모니아수는 포트본체(31)의 내벽면을 타고 아래로 흘러서 알칼리성액체저장부로서의 바닥면부(32)에 도달하여, 그 상면에, 표면장력에 의해, 알칼리성 액체의 액막(알칼리성 액막. 암모니아수막)(41)을 형성한다.
이 알칼리성액막(41)으로부터의 휘발에 의해, 액 중의 알칼리성 기체(암모니아 가스)가 방출되어, 이 알칼리성 기체(증기)가 스크럽브러쉬(3)에 공급되게 된다. 한편, 이와 같이 알칼리성의 증기만이 스크럽브러쉬(3)에 공급되는 경우에는, 알칼리성 액체가 공급되는 경우에 비교하여, 함유되는 금속 불순물의 양이 적기 때문에, 스크럽브러쉬(3)의 금속오염이 억제되는 효과가 있다. 여기에서, 휘발에 의해 희석된 알칼리성 액체는 알칼리성액체포트(40)로부터 공급되는 새로운 액(液)으로 치환되므로, 알칼리성액막(41)의 농도는 소정의 값으로 유지된다.
이 경우, 제어장치(30)는 해당 기판처리장치의 운전기간 중, 알칼리성액체밸브(24)을 항시 개방하고 있다. 이에 의해, 대기포트(5)에서는, 알칼리성액체저장부로서의 바닥면부(32)에 알칼리성액막(41)이 형성된 상태가 시종 유지되어, 이 알칼리성액막(41)으로부터의 알칼리성 가스(본 실시형태에서는 암모니아 가스)의 휘발에 의해, 포트본체(31) 안은 알칼리성 가스가 충만한 상태로 유지된다. 이에 의 해, 대기위치(대기포트(5) 안)에 배치된 스크럽브러쉬(3)는 그 표면부근의 pH가 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지되어, 해당 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 이 표면에 부착된 이물질 제타전위가 음으로 유지되게 된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 대기위치에서는 기체의 형태로 알칼리성 물질을 스크럽브러쉬(3)에 공급하도록 하고 있으므로, 알칼리성 액체의 소비량을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 실시형태를 설명하기 위한 도해적인 단면도이며, 전술한 도 1의 구성에서의 대기포트(5)의 더 다른 구성예가 도시되어 있다. 이 도 4에 있어서, 전술한 도 2에 대응하는 각 구성부에는, 도 2의 경우와 동일한 참조부호를 붙여서 표시한다.
본 실시형태에서는, 바닥면부(32)의 내부에 액체배출포트(43)를 둘러싸는 통모양(예컨대, 원통모양)의 둑부재(Weir Member, 44)가 직립 설치되어 있다. 이 둑부재(44)의 바깥쪽에는 포트본체(31)의 측벽(37)의 내면과의 사이에, 알칼리성 액체를 저장하는 알칼리성액체저장부(45)가 형성되어 있다.
알칼리성액체포트(40)의 액토출구(40a)로부터 토출된 알칼리성 액체는 스크럽브러쉬(3)의 표면에 공급된 후, 낙하하여, 알칼리성액체저장부(45)에 모아져서, 두꺼운 액막(41)을 형성한다. 이 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 알칼리성 액체로부터 알칼리성 기체가 휘발하여, 그 위쪽의 스크럽브러쉬 수용공간(34)에 이르ㄹ러, 대기위치의 스크럽브러쉬(3)에 공급된다. 이와 같이 하여, 스크럽브러쉬(3)에 대하여, 액체 및 기체의 양쪽 형태로 알칼리성 물질을 공급할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에서는, 알칼리성액체저장부(45)에 비교적 다량의 알칼리성 액체를 저장할 수 있으므로, 스크럽브러쉬(3)에 대하여 알칼리성 기체를 안정하게 공급할 수 있다.
물론, 본 실시형태를 변형하여, 전술한 제2 실시형태의 경우처럼, 알칼리성액체포트(40)로부터 미소(微少) 유량의 알칼리성 액체를 공급 (소위, 슬로우 리크)하도록 하여도 좋다. 이 경우에는, 알칼리성 액체는 스크럽브러쉬(3)에는 직접 맞지 않아, 알칼리성액체저장부(45)에 저장되어 두꺼운 액막(41)을 형성하게 된다. 그리고, 이 액막(41)을 형성하는 알칼리성 액체로부터의 휘발에 의해 생긴 알칼리성 가스가 스크럽브러쉬(3)에 공급되어, 이 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH가 9 이상(더 바람직하게는 10 이상)으로 유지되게 된다.
이 경우, 이 알칼리성액체포트(40)에 접속된 알칼리성액체공급관(22)에 개재된 알칼리성액체밸브(24)는 제어장치(30, 도 1 참조)에 의해, 해당 기판처리장치의 운전기간 중 항시 개방상태로 유지된다. 이에 의해, 알칼리성액체포트(40)로부터 알칼리성액체저장부(45)에 대하여, 적은 유량으로의 알칼리성 액체 공급이 항시 행하여진다(소위, 슬로우 리크). 따라서, 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 알칼리성 액체는 둑부재(44)을 타고 넘어 넘쳐흘려, 액체배출포트(43)로 배출되게 된다. 이와 같이 하여, 알칼리성액체저장부(45) 안의 알칼리성 액체를 새로운 액으로 치환할 수 있으므로, 알칼리성 가스의 휘발에 의한 농도의 희석을 억제하여, 알칼리성 가스를 항시 발생시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 실시형태에 의한 기판처리장치의 기본적인 구성을 설 명하기 위한 도해적인 사시도이다. 이 도 5에 있어서, 전술한 도 1에 도시된 각 구성부와 동일한 부분에는 도 1의 경우와 동일한 참조부호를 붙여서 표시한다.
본 실시형태에서는, 대기포트(5)에는 스크럽브러쉬(3)를 세정하기 위한 세정액으로서의 순수가 세정액공급관(21)으로부터 공급되어, 스크럽브러쉬(3)의 제타전위를 제어하기 위한 알칼리성 액체로서의 암모니아수가 알칼리성액체공급관(22)으로부터 공급되도록 되어 있다. 세정액공급관(21)은 세정액밸브(23)를 통하여 세정액공급원(순수공급원)에 접속되어 있다. 그리고, 세정액밸브(23)의 개폐는 제어장치(30)에 의해 제어되도록 되어 있다.
도 6은 본 실시형태에서의 대기포트(5)의 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다. 대기포트(5)는 포트본체(31)와, 이 포트본체(31) 안에 설치된 알칼리성액체저장부(42)를 구비하고 있다. 포트본체(31)는 바닥이 있는 통모양(이 구성예에서는 원통모양) 용기로 이루어지고, 그 표면은 개방되어 있어, 스크럽브러쉬(3)를 받아들이는 브러쉬입구(33)가 형성되어 있다. 알칼리성액체저장부(42)는 포트본체(31) 안에 거의 수평하게 배치된 판형상체(板狀體)로 구성되어 있고, 포트본체(31)의 높이방향 중간위치에 설치되어 있다. 알칼리성액체저장부(42)보다 위쪽의 포트 본체내 공간은 스크럽브러쉬(3)의 전체를 수용할 수 있는 스크럽브러쉬 수용공간(34)을 형성하고 있고, 알칼리성액체저장부(42)보다 아래쪽의 포트본체내 공간은 액체배출부(35)를 형성하고 있다.
알칼리성액체저장부(42)의 중앙부에는, 스크럽브러쉬(3)의 하면에 대향하는 위치에 개구(36)가 형성되어 있다. 즉, 알칼리성액체저장부(42)는 고리모양의 판 형상체로 구성되어 있다. 그리고, 개구(36)를 통하여, 알칼리성액체저장부(42)의 상하에 위치하는 스크럽브러쉬 수용공간(34) 및 액체배출부(35)가 연통하고 있다.
포트본체(31)의 측벽(37)에 있어서 알칼리성액체저장부(42)보다 위쪽의 위치에는, 세정액공급관(21)이 접속되는 세정액포트(38)가 설치되어 있다. 이 세정액포트(38)의 액토출구(39)는 포트본체(31) 안에 수용된 위치(대기위치)에 있는 스크럽브러쉬(3)에 대향하고 있고, 이 스크럽브러쉬(3)에 대하여 세정액으로서의 순수를 토출하는 세정액 노즐을 형성하고 있다.
포트본체(31)의 측벽(37)에 있어서 알칼리성액체저장부(42)보다 위쪽의 위치에는, 알칼리성액체공급관(22)이 접속되는 알칼리성액체포트(40)가 더 설치되어 있다. 이 알칼리성액체포트(40)로부터는 적은 유량으로 알칼리성 액체로서의 암모니아수가 도입(소위, 슬로우 리크)된다. 이 도입된 암모니아수는 포트본체(31)의 내벽면을 타고 아래로 흘러 알칼리성액체저장부(42)에 도달하고, 그 표면에, 표면장력에 의해, 알칼리성 액체의 액막(알칼리성액막. 암모니아수막)(41)을 형성한다. 이 알칼리성액막(41)은 예컨대, 두께 2㎜ 정도의 액막이며, 알칼리성액체저장부(42) 위에, 예컨대, 표면장력에 의해 지지되는 3∼4cc 정도의 액량의 알칼리성액 웅덩이를 형성한다. 이 알칼리성액막(41)의 휘발에 의해, 액중의 알칼리성 기체(암모니아 가스)가 방출되고, 이 알칼리성 기체(증기)는 스크럽브러쉬(3)에 공급되게 된다. 한편, 이와 같이 알칼리성의 증기만이 스크럽브러쉬(3)에 공급되는 경우에는, 알칼리성 액체가 공급되는 경우에 비교하여, 포함되는 금속불순물의 양이 적기 때문에, 스크럽브러쉬(3)의 금속오염이 억제되는 효과가 있다. 여기에서, 휘발 에 의해 희석된 알칼리성 액체는 알칼리성액체포트(40)로부터 공급되는 새로운 액으로 치환되므로, 알칼리성액막(41)의 농도는 소정의 값으로 유지된다.
세정액포트(38)의 액토출구(39)로부터 스크럽브러쉬(3)로 세정액으로서의 순수가 토출될 때, 비산(飛散)한 세정액에 의해 알칼리성액막(41)이 희석되는 경우가 있다. 그러나 이러한 경우라도, 알칼리성액체포트(40)로부터의 슬로우 리크에 의해 알칼리성액막(41)에 새로운 액이 공급됨으로써, 이 알칼리성액막(41)의 농도는 희석 전의 값으로 회복한다. 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)에 대하여 암모니아 기체를 확실하게 공급할 수 있다.
한편, 여기에서, 개구(36)의 크기는 스크럽브러쉬(3)의 하면의 면적보다 크게 하여 두는 쪽이 바람직하다. 이와 같이 하면, 세정액포트(38)의 액토출구(39)로부터 토출되어 스크럽브러쉬(3)로 비산한 순수가 알칼리성액체저장부(42) 위의 암모니아수막(41)에 혼입하는 것을 더 제압할 수 있어, 암모니아수가 희석되는 것을 억제할 수 있다.
포트본체(31)의 바닥면부(바닥판, 32)에는 액체배출관(25)에 접속된 액체배출포트(43)가 설치되어 있다. 이 액체배출포트(43)는 액체배출부(35)로 도입된 액체를 액체배출관(25)으로 안내한다. 액체배출부(35)에는 세정액포트(38)로부터 토출 된 세정액 및 알칼리성액막(41)을 구성하는 알칼리성 액체(암모니아수)가 개구(36)를 통하여 아래로 흘러간다. 이들의 액체가 액체배출포트(43)로부터 액체배출관(25)으로 배출되어 가게 된다.
이 기판처리장치의 동작은 전술한 제1 실시형태의 경우와 같지만, 대기포트 (5)에 관련하는 동작이 다르므로, 이하, 이 점에 대하여 설명한다.
제어장치(30)는 해당 기판처리장치의 운전기간 중, 알칼리성액체밸브(24)를 항시 개방하고 있다. 이에 의해, 대기포트(5)에서는, 알칼리성액체저장부(42)에 알칼리성액막(41)이 형성된 상태가 시종 유지되고, 이 알칼리성액막(41)로부터의 알칼리성 가스(본 실시형태에서는 암모니아 가스)의 휘발에 의해, 포트본체(31) 안은 알칼리성 가스가 충만한 상태로 유지된다. 이에 의해, 대기위치(대기포트(5) 안)에 배치된 스크럽브러쉬(3)는 그 표면부근의 pH가 9 이상으로 유지되어, 해당 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 이 표면에 부착된 이물질 제타전위가 음으로 유지되게 된다.
전술한 바와 같이, 배치 사이 등에서는 비교적 긴 대기기간(예컨대, 2∼3시간)이 발생하는 경우가 있다. 이러한 대기기간 중에는, 스크럽브러쉬(3)는 대기 위치(대기포트(5) 안)로 유지된다.
소정 시간 이상(예컨대, 30분 이상)에 걸쳐, 미처리된 웨이퍼(W)가 해당 기판처리장치에 반입되지 않을 때, 제어장치(30)는 세정액밸브(23)를 소정 시간만큼 개방한다. 이에 의해, 세정액포트(38)의 액토출구(39)로부터, 포트본체(31)에 수용된 스크럽브러쉬(3)를 향하여 세정액으로서의 순수가 토출되게 된다. 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)에 부착된 이물질이 씻겨져, 개구(36)로부터 액체배출부(35)로 아래로 흐른 후, 액체배출포트(43)를 통하여 액체배출관(25)으로 안내된다. 이와 같이 하여, 대기기간 중에는, 스크럽브러쉬(3)의 수세처리가 행하여진다.
스크럽브러쉬(3)의 수세처리시에는, 제어장치(30)는 브러쉬 회전구동기구 (20)를 제어하여, 스크럽브러쉬(3)를 자전(自轉)시켜도 좋다. 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)에 부착된 이물질을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.
스크럽브러쉬(3)의 수세에 의해, 이 스크럽브러쉬(3)는 순수로 팽융(膨潤)된 상태로 된다. 이 상태의 스크럽브러쉬(3)가 포트본체(31) 안에 지지되면, 알칼리성액막(41)으로부터의 알칼리성 가스(본 실시형태에서는 암모니아 가스)의 공급을 받고, 스크럽브러쉬(3)의 표면 부근은 신속하게 알칼리 수용액(본 실시형태에서는 암모니아수)로 팽윤된 상태에 이른다. 즉, 알칼리성 가스와 스크럽브러쉬(3) 안의 순수가 결합되어, 스크럽브러쉬(3)의 표면부근의 pH가 신속하게 상승한다. 이에 의해, 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 거기에 잔류하고 있는 이물질 제타전위가 모두 음으로 제어되게 된다.
본원 발명자에 의한 리트머스 시험지(Litmus Paper)를 사용한 실험에서는, 수세 직후의 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH는 7 정도이었지만, 같은 표면의 pH는 약10초로 11 정도로까지 상승하였다. 따라서, 전술한 바와 같이, 장시간(예컨대, 30분 이상)에 걸쳐 미처리 웨이퍼(W)가 반입된 경우뿐만 아니라, 연속하여 미처리 웨이퍼(W)가 공급되고 있는 경우라도 스크럽브러쉬(3)가 대기위치에서 적어도 약 10초 대기하면, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH가 충분히 상승하는 효과를 얻을 수 있는 것으로 된다.
대기기간 후에 미처리된 웨이퍼(W)의 처리를 행할 때, 이 웨이퍼(W)의 표면, 스크럽브러쉬(3)의 표면 및 거기에 부착된 이물질의 표면전위는 모두 음이다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에는 알칼리성의 액체인 암모니아수 또는 암모니아 과산화수 소수 혼합액이 약액으로서 공급되므로, 웨이퍼(W) 표면의 이물질 제타전위도 음으로 된다. 이러한 상황에서 스크럽 세정을 행하면, 웨이퍼(W)의 표면의 이물질이 박리하기 쉽고, 박리한 이물질은 웨이퍼(W) 및 스크럽브러쉬(3)의 어느 쪽에도 재부착하기 어려워진다. 또한, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 잔류 이물질이 스크럽브러쉬(3)로부터 박리하여도, 이러한 이물질의 웨이퍼(W) 또는 스크럽브러쉬(3)에의 재부착도 생기기 어렵다.물론, 스크럽브러쉬(3)에의 이물질의 축적도 억제된다. 그리고, 웨이퍼(W) 및 스크럽브러쉬(3)로부터 박리한 이물질은 처리액(암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액)에 의해 씻겨져 웨이퍼(W) 밖으로 배출된다. 이와 같이 하여, 대기기간 직후의 웨이퍼(W)에 대한 세정처리를 양호하게 행할 수 있어, 어느 쪽의 웨이퍼(W)에 대하여도 양호한 스크럽세정처리를 실시할 수 있게 된다.
또한, 알칼리성 액체를 스크럽브러쉬(3)에 공급하는 것이 아니라, 알칼리성 액체로 휘발시킨 알칼리성 기체를 스크럽브러쉬(3)에 공급하는 구성이기 때문에, 알칼리성 액체의 소비량이 적다. 이에 의해, 운전비용을 그다지 증가시키는 일 없이, 스크럽 세정의 품질을 향상할 수 있다.
도 7은 상기 제4 실시형태에 적용가능한 대기포트(5)의 다른 구성예를 나타내는 도해적인 단면도이다. 이 도 7에 있어서, 전술한 도 6에 도시된 각 구성부에 대응하는 부분에는 도 6의 경우와 동일한 참조부호를 붙여서 표시한다.
이 구성예에서는 바닥면부(32)의 내부에 액체배출포트(43)를 둘러싸는 통모양(예컨대, 원통모양)의 둑부재(44)가 직립 설치되어 있다. 이 둑부재(44)의 바깥 쪽에는, 포트본체(31)의 측벽(37)의 내면과의 사이에, 알칼리성 액체를 저장하는 알칼리성액체저장부(45)가 형성되어 있다. 즉, 이 알칼리성액체저장부(45)는 액체배출포트(43)를 둘러싸는 고리모양으로 형성되어 있다. 측벽(37)에는, 알칼리성액체저장부(45)에 알칼리성 액체를 공급하기 위한 알칼리성액체포트(40)가 설치되어 있고, 이 알칼리성액체포트(40)에 알칼리성액체공급관(22)이 결합되어 있다.
알칼리성액체저장부(45)의 위쪽에는, 액받침부재(48)가 배치되어 있다. 액받침부재(48)는 대기위치에 있는 스크럽브러쉬(3)의 하면에 상대하는 중앙부에 개구(49)를 갖는 고리모양의 판형상체이다. 이 액받침부재(48)는 알칼리성액체저장부(45)와 대기위치의 스크럽브러쉬(3)와의 사이에 있어서, 세정액포트(38)보다 아래쪽에 거의 수평하게 배치되어 있다
액받침부재(48)는 평면에서 보아서, 알칼리성액체저장부(45)의 표면의 거의 전체영역을 덮고 있다. 이에 의해, 세정액포트(38)의 액토출구(39)로부터 세정액으로서의 순수가 스크럽브러쉬(3)를 향하여 토출되었을 때에, 이 순수가 알칼리성액체저장부(45)로 들어가는 것을 억제 또는 방지하고 있다. 이에 의해, 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 알칼리성 액체가 희석되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
스크럽브러쉬(3)에 공급된 후에 아래로 흐르는 세정액은 액받침부재(48)에 형성된 개구(49)를 통하여, 그 바로 아래에 배치된 액체배출포트(43)로 안내되어 배출된다.
한편, 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 알칼리성 액체로부터 휘발한 알칼리 성 기체는 개구(49)을 통하여 그 위쪽의 스크럽브러쉬 수용공간(34)에 이르러, 대기위치의 스크럽브러쉬(3)에 공급된다.
알칼리성액체포트(40)는 높이방향에 있어서 액받침부재(48)와 알칼리성액체저장부(45)와의 사이에 설치되어 있다. 이 알칼리성액체포트(40)에 접속된 알칼리성액체공급관(22)에 개재된 알칼리성액체밸브(24)는 제어장치(30, 도 5 참조)에 의해, 해당 기판처리장치의 운전기간 중 항시 개방상태로 유지된다. 이에 의해, 알칼리성액체포트(40)로부터 알칼리성액체저장부(45)에 대하여, 적은 유량으로의 알칼리성 액체 공급이 항시 행하여진다(소위 슬로우 리크). 따라서, 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 알칼리성 액체는 둑부재(44)를 타고 넘어 넘쳐흘러, 액체배출포트(43)로 배출되게 된다. 이와 같이 하여, 알칼리성액체저장부(45) 안의 알칼리성 액체를 새로운 액체로 치환할 수 있으므로, 알칼리성 가스의 휘발에 의한 농도의 희석을 억제하여, 알칼리성 가스를 항시 발생시킬 수 있다.
알칼리성액체공급관(22)에는, 순수공급원으로부터의 순수를 안내하는 순수공급관(46)이 분기 접속되어 있고, 이 순수공급관(46)에는 제어장치(30)에 의해 개폐 제어되는 순수밸브(47)이 개재되어 있다. 이 순수밸브(47)는 유지보수(Maintanence)시 등, 알칼리성액체저장부(45)에 저장된 암모니아수를 순수로 치환하는 목적으로 개방된다.
도 8은 반도체 공정(Process)에 있어서 존재할 수 있는 각종의 물질에 대하여, pH와 제타전위와의 관계를 조사한 결과를 나타내는 도면이다. 이 도면으로부터, 일반적으로, pH 9 이상이면, 제타전위를 확실하게 음으로 할 수 있고, 전형적 인 반도체 웨이퍼인 실리콘 웨이퍼와 그 표면의 이물질을 반발시킬 수 있다고 생각된다.
도 9는 알칼리성 액체의 하나의 예로서의 암모니아수의 농도와 그 pH와의 관계를 나타내는 도면이다. 이 도면으로부터, 암모니아 : 물 = 1 : 1000의 암모니아수이라도 pH는 약 10이며, 스크럽브러쉬 및 그 표면의 이물질 제타전위의 제어에 충분한 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 몇 가지의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 더 다른 형태로 실시할 수도 있다. 예컨대, 전술한 제2 실시형태, 제3 실시형태의 변형예 및 제4 실시형태에서는 알칼리성액체저장부에 대하여는 기판처리장치의 운전기간 중, 항시, 알칼리성 액체의 슬로우 리크를 행하는 것으로 하고 있지만, 소정 시간 이상의 대기기간이 발생한 경우에만 알칼리성 액체저장부에의 알칼리성 액체의 공급을 행하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 알칼리성 액체로부터의 휘발에 의해 알칼리성 기체를 생성시키고 있지만, 스크럽브러쉬(3)에 대한 기체의 형태에서의 알칼리성 물질의 공급은 알칼리성 가스 공급원(가스탱크 등)으로부터의 알칼리성 가스를 대기위치의 스크럽브러쉬(3)에 공급함으로써 행하도록 하여도 좋다.
또한, 암모니아수처럼 충분한 휘발성을 갖는 알칼리성 액체를 사용하는 경우는 문제가 없지만, 휘발성이 불충분한 알칼리성 액체를 사용하는 경우에는, 예컨대, 대기포트(5)에 알칼리성액체저장부의 알칼리성 액체를 가열하는 가열기구(히터 등)를 설치하여, 알칼리성 액체의 기화를 촉진시키도록 하여도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 알칼리성액체포트(40)로부터 도입되는 알칼리성 액체로서, 암모니아수가 사용되고 있지만, 이에 한정하지 않고, NH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액이라도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 처리액노즐(2)로부터 웨이퍼(W)로 공급되는 알칼리성 처리액으로서, 암모니아수 또는 암모니아 과산화수소수 혼합액이 사용되고 있지만, 이에 한정하지 않고, NNH4+, RNH3+, R2NH2+, R3NH+, R4N+의 이온을 적어도 한 개 함유하는 수용액이라도 좋다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 대기포트(5) 안에서의 스크럽브러쉬(3)의 표면에의 알칼리성 유체의 공급은 스크럽브러쉬(3)의 외부로부터 행하고 있지만, 예컨대, 스크럽브러쉬(3)에 알칼리성액체노즐을 삽입하여 두고, 그 토출구를 스크럽브러쉬(3)의 내부에 배치하여, 스크럽브러쉬(3)의 내부로부터 알칼리성 액체를 스며 나오게 하는 구성으로 할 수도 있다. 이 구성은 스크럽세정처리 중에 있어서 웨이퍼(W) 위에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급기구로서도 겸용가능하다. 이 경우, 스크럽세정처리시 및 대기시에 있어서, 스크럽브러쉬(3)에 대한 알칼리성 액체의 공급형태가 같기 때문에, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 상태를 시종 거의 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 웨이퍼(W)를 지지하여 회전시키면서 스크럽브러쉬(3)로 문지르는 기판처리장치를 예로 들었지만, 웨이퍼를 비회전 상태로 지지하면서, 스크럽브러쉬(예컨대, 롤(Rooll)형상의 것)로 문지르는 구성의 기판처리장 치에 대하여도, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 상기한 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼의 처리를 행하는 장치를 예로 들었지만, 본 발명은 액정표시장치용 유리기판 등의 다른 종류의 기판의 처리를 위한 장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또한, 상기한 제4 실시형태에서는, 대기포트(5)에 있어서, 스크럽브러쉬(3)의 수세처리를 행하도록 하고 있지만, 이 수세처리는 반드시 필요하지 않다. 다만, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 이물질을 가능한 한 감소시킴과 아울러, 대기기간 중에서의 스크럽브러쉬(3)의 건조를 방지하기 위해서, 수세처리를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 제4 실시형태에서는, 액토출구(39)로부터 토출되는 세정액으로서 순수가 사용되고 있지만, 이에 한정하지 않고, 환원수(수소수), 전해 이온수(특히, 알칼리 이온수) 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다. 특히, 환원수(수소수)나 알칼리 이온수를 세정액으로서 사용하는 경우에는, 스크럽브러쉬(3)의 표면의 pH를 더 크게 할 수 있어, 스크럽브러쉬(3) 및 그 표면에 조금 잔류한 이물질 제타전위를 보다 확실하게 음으로 제어할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 병백히 하기 위해서 채용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어는 안되며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은 2005년 3월 30일자에 일본국 특허청에 제출된 특원2005-099367호 및 특원2005-099368호에 대응하고 있어, 이들 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 조합되는 것으로 한다.
본 발명에 의하면, 스크럽브러쉬의 표면은 스크럽 처리중 및 대기중의 어느 쪽의 기간에 있어서도, 알칼리성으로 유지되고, 이에 의해, 이 스크럽브러쉬의 표면 및 해당 표면에 부착되어 있는 이물질 제타전위가 시종, 음으로 유지된다. 그 때문에, 대기기간 종료 후에 스크럽브러쉬가 기판에 접촉하였을 때에, 기판(일반적으로 제타전위는 음)상의 이물질 제타전위가 양으로 되어버리는 것 같은 일이 없어, 기판상의 이물질의 박리가 곤란하게 되거나 하는 일이 없다. 또한, 스크럽브러쉬 표면의 이물질뿐만 아니라, 스크럽브러쉬 자체의 제타전위도 음으로 제어되게 되기 때문에, 스크럽브러쉬에 이물질이 강고하게 부착되어버리는 일도 없고, 기판의 스크럽시에는 스크럽브러쉬의 표면에의 이물질의 축적을 억제할 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판을 지지하는 기판지지기구와,
    이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬(Scrub Brush)와,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에, 해당 기판의 표면에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급기구와,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하는 알칼리성유체공급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리액공급기구 및 알칼리성 유체공급기구는 동종의 알칼리성 물질의 액체 및 유체를 각각 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리액공급기구는 기판을 문지르고 있을 때의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 9 이상으로 유지되는 알칼리성 처리액을 공급하는 것이며,
    상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기시에서의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 9 이상으로 유지되는 알칼리성 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기시에서의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH가 기판을 문지르고 있을 때의 상기 스크럽브러쉬의 표면의 pH보다 낮은 값으로 되는 알칼리성 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판표면을 문지르는 처리위치와, 이 처리위치부터 퇴피한 대기위치와의 사이에서, 상기 스크럽브러쉬를 이동시키는 브러쉬이동기구를 더 포함하고,
    상기 알칼리성 유체공급기구는 상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 알칼리성 유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 기판을 지지하는 기판지지기구와,
    이 기판지지기구에 지지된 기판의 표면을 문질러서 기판표면의 이물질을 제거하기 위한 스크럽브러쉬와,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 기체를 공급하는 알칼리성기체공급기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있을 때에, 해당 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액공급기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기판표면을 문지르는 처리위치와, 이 처리위치부터 퇴피한 대기위치와의 사이에, 상기 스크럽브러쉬를 이동시키는 브러쉬이동기구를 더욱 포함하고,
    상기 알칼리성 기체공급기구는 상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 알칼리성 기체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대기위치에 있는 상기 스크럽브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액공급기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 알칼리성 기체공급기구는 휘발하여 알칼리성 기체를 발생하는 휘발성 알칼리성 액체를 상기 대기위치의 아래쪽에서 저장하는 알칼리성액체저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 알칼리성액체저장부의 위쪽에 배치되어, 이 알칼리성액체저장부에의 다른 액체의 혼입을 억제 또는 저지하는 액받침부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 기판의 표면을 스크럽브러쉬로 문질러서, 상기 기판표면의 이물질을 제거하는 스크럽공정과,
    상기 스크럽공정과 병행하여 상기 기판의 표면에 알칼리성 처리액을 공급하는 처리액공급공정과,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 유체를 공급하여, 상기 스크럽브러쉬 및 이 스크럽브러쉬에 부착된 이물질 제타(Zeta)전위를 음으로 유지하는 알칼리성유체공급공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  13. 기판의 표면을 스크럽브러쉬로 문질러서, 상기 기판표면의 이물질을 제거하는 스크럽공정과,
    상기 스크럽브러쉬로 기판을 문지르고 있지 않는 대기시에 있어서, 상기 스크럽브러쉬의 표면에 알칼리성 기체를 공급하여, 상기 스크럽브러쉬 및 이 스크럽브러쉬에 부착된 이물질의 제타전위를 음으로 제어하는 알칼리성기체공급공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스크럽공정과 병행하여 상기 기판의 표면에 처리액을 공급하는 처리액공급공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 대기시에, 상기 스크럽브러쉬에 세정액을 공급하는 세정액공급공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
KR1020060026379A 2005-03-30 2006-03-23 기판처리장치 및 기판처리방법 KR100795622B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005099367A JP4749749B2 (ja) 2005-03-30 2005-03-30 基板処理装置および基板処理方法
JPJP-P-2005-00099368 2005-03-30
JP2005099368A JP2006278957A (ja) 2005-03-30 2005-03-30 基板処理装置および基板処理方法
JPJP-P-2005-00099367 2005-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060106689A KR20060106689A (ko) 2006-10-12
KR100795622B1 true KR100795622B1 (ko) 2008-01-17

Family

ID=37068866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060026379A KR100795622B1 (ko) 2005-03-30 2006-03-23 기판처리장치 및 기판처리방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7913346B2 (ko)
KR (1) KR100795622B1 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5039468B2 (ja) * 2007-07-26 2012-10-03 株式会社Ｓｏｋｕｄｏ 基板洗浄装置およびそれを備えた基板処理装置
CN101796582A (zh) * 2007-09-04 2010-08-04 柯尼卡美能达精密光学株式会社 信息记录介质用玻璃基板的制造方法、信息记录介质用玻璃基板以及磁记录介质
US9190881B1 (en) 2011-08-02 2015-11-17 Tooltek Engineering Corporation Rotary-powered mechanical oscillator
US20130111678A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 Applied Materials, Inc. Brush box module for chemical mechanical polishing cleaner
US9211568B2 (en) * 2013-03-12 2015-12-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Clean function for semiconductor wafer scrubber
CN103252700B (zh) * 2013-05-24 2016-04-13 中国科学院上海光学精密机械研究所 抛光盘自动刷
JP6181438B2 (ja) * 2013-06-24 2017-08-16 株式会社荏原製作所 基板保持装置および基板洗浄装置
JP6894264B2 (ja) 2016-03-25 2021-06-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6718714B2 (ja) 2016-03-25 2020-07-08 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US10388537B2 (en) 2016-04-15 2019-08-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Cleaning apparatus, chemical mechanical polishing system including the same, cleaning method after chemical mechanical polishing, and method of manufacturing semiconductor device including the same
KR20170128801A (ko) 2016-05-16 2017-11-24 삼성전자주식회사 기판 세정 방법 및 이를 수행하기 위한 장치
JP6684191B2 (ja) * 2016-09-05 2020-04-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板洗浄装置およびそれを備える基板処理装置
US20210384881A1 (en) * 2020-05-20 2021-12-09 Ebara Corporation Method for determining cleanliness of cleaning member, method for determining adsorption characteristics of contaminants that contaminate cleaning member, method for determining cleanliness of substrate, program for determining cleanliness of substrate, and program for determining end point of cleaning process

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05138142A (ja) * 1990-08-20 1993-06-01 Hitachi Ltd 液中微粒子付着制御法
JPH0839014A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Hitachi Ltd 洗浄装置
JP2000208466A (ja) * 1999-01-12 2000-07-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2000208462A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Toshiba Corp ウェハ洗浄用ブラシのコンディショニング方法
JP2001058161A (ja) 1999-08-24 2001-03-06 Shibaura Mechatronics Corp ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法
JP2001121096A (ja) 1999-10-28 2001-05-08 Tokyo Electron Ltd ロールブラシ洗浄装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3040307B2 (ja) 1994-04-12 2000-05-15 新日本製鐵株式会社 蒸気洗浄方法
US5647083A (en) 1994-06-30 1997-07-15 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Apparatus for cleaning substrates and methods for attaching/detaching and cleaning brushes of such apparatus
JP3359467B2 (ja) 1995-05-25 2002-12-24 大日本スクリーン製造株式会社 回転式基板洗浄装置
US5693148A (en) 1995-11-08 1997-12-02 Ontrak Systems, Incorporated Process for brush cleaning
JPH10256206A (ja) 1997-03-11 1998-09-25 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 洗浄具及び基板洗浄方法並びに基板洗浄装置
JPH11135469A (ja) 1997-10-31 1999-05-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置
JP3654779B2 (ja) * 1998-01-06 2005-06-02 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄具及び基板洗浄方法
JP4033709B2 (ja) 2002-05-17 2008-01-16 大日本スクリーン製造株式会社 基板洗浄方法及びその装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05138142A (ja) * 1990-08-20 1993-06-01 Hitachi Ltd 液中微粒子付着制御法
JPH0839014A (ja) * 1994-07-29 1996-02-13 Hitachi Ltd 洗浄装置
JP2000208466A (ja) * 1999-01-12 2000-07-28 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法および基板処理装置
JP2000208462A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Toshiba Corp ウェハ洗浄用ブラシのコンディショニング方法
JP2001058161A (ja) 1999-08-24 2001-03-06 Shibaura Mechatronics Corp ブラシ洗浄装置およびブラシ洗浄方法
JP2001121096A (ja) 1999-10-28 2001-05-08 Tokyo Electron Ltd ロールブラシ洗浄装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20060219260A1 (en) 2006-10-05
US7913346B2 (en) 2011-03-29
KR20060106689A (ko) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100795622B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
US8127391B2 (en) Subtrate treatment apparatus
JP4762098B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
TWI458035B (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
CN101359584B (zh) 基板处理方法
CN108701609B (zh) 基板处理方法及基板处理装置
US20120312332A1 (en) Liquid processing apparatus, liquid processing method, and storage medium
US11764055B2 (en) Substrate processing method and substrate processing device
TW200800421A (en) Substrate cleaning apparatus, substrate cleaning method, substrate processing system, and recording medium
JP2018014353A (ja) 基板処理装置および処理カップ洗浄方法
US10651058B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP5192853B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP5016525B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JPH10258249A (ja) 回転式基板処理装置
JP4749749B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2006278957A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US20090107522A1 (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
JP6762824B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP7137420B2 (ja) ブラシ洗浄装置、基板処理装置及びブラシ洗浄方法
KR100793173B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP5016455B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2004179323A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP5016462B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR20100052827A (ko) 매엽식 웨이퍼 처리 장치 및 방법
JPH11145098A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141219

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161219

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171219

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181219

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191219

Year of fee payment: 13