KR20110137745A - 세정 방법 및 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 처리액을 뿌려 피세정물을 세정하는 세정 방법으로서, 마이크로 나노 버블이나 나노 버블 등의 비교적 작은 사이즈의 버블을 함유하는 제1 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제1 단계(S3)와, 그 제1 단계 후에, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 마이크로 버블 등의 버블을 함유하는 제2 처리액을 상기 제1 처리액이 부착된 상태의 상기 피세정물에 뿌리는 제2 단계(S4)를 포함하고, 제1 처리액에 의한 세정 후에, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액에 의한 세정이 이루어지기 때문에, 비교적 작은 버블의 바람직한 성질을 이용한 제1 처리액에 의한 세정 후에, 비교적 큰 버블의 바람직한 성질을 이용한 제2 처리액으로 세정할 수 있게 되는 것을 목적으로 한다.

Description

세정 방법 및 세정 장치{CLEANING METHOD AND CLEANING APPARATUS}
본 발명은 반도체 기판 등의 피세정물에 처리액을 뿌려 그 피세정물을 세정하는 세정 방법 및 세정 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 등의 판형 기판의 표면에 미세 버블을 함유하는 처리액을 뿌려 그 기판을 세정하는 기판 처리 장치(기판 처리 방법)가 제안되어 있다(특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조). 특허문헌 1에 개시되는 기판 처리 장치에서는, 마이크로 버블을 함유하는 마이크로 버블수(처리액)를 기판 표면에 분무하여 그 기판 표면을 세정한다. 이러한 기판 처리 장치에서는, 마이크로 버블수에 함유되는 마이크로 버블(미세 버블)의 물리적 충격, 발산 에너지, 전기적 흡착성 등의 성질을 이용하여 기판 표면을 보다 양호하게 세정할 수 있게 된다.
또한, 특허문헌 2에 개시되는 기판 처리 장치에서는, 또한 기판에서 제거해야 하는 파티클의 크기에 따라 마이크로 버블수에 함유되는 마이크로 버블(미세 버블)의 크기를 조정할 수 있게 되어 있다. 이러한 기판 처리 장치에 따르면, 사이즈가 큰 파티클이 많은 공정에서는 마이크로 버블의 사이즈를 조금 크게 설정하고, 한편 사이즈가 작은 파티클이 많은 공정에서는 마이크로 버블의 사이즈를 작게 설정할 수 있다.
일본 특허 공개 제2008-93577호 공보 일본 특허 공개 제2008-80230호 공보
그런데, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 기재되는 마이크로 버블수(처리액)에 함유되는 마이크로 버블(미세 버블)의 물리적 충격, 발산 에너지, 전기적 흡착성 등의 세정에 유효한 복수의 성질은 미세 버블이면 한결같이 동일하게 발휘될 수 있는 것이 아니다. 어느 사이즈의 미세 버블은 예컨대 물리적 충격에 대해서는 특히 양호하지만, 다른 성질, 예컨대 전기 흡착성에 대해서는 특별히 양호하지 않거나, 다른 사이즈의 미세 버블은 반대로, 예컨대 전기 흡착성에 대해서는 특히 양호하지만, 다른 성질, 예컨대 물리적 충격에 대해서는 특별히 양호하지 않다.
그러나, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되는 기판 처리 장치에서는, 마이크로 버블수(처리액)에 함유되는 마이크로 버블의 사이즈를 조정하는 기능을 갖는 것이기는 하지만, 어느 사이즈의 파티클 제거를 목적으로 한 세정에서는, 마이크로 버블의 사이즈가 정해져 버리기 때문에, 그 정해진 사이즈의 마이크로 버블이 어느 성질에 대해서는 특히 양호하지만, 그 사이즈의 마이크로 버블 외의 성질에 대해서는 특별히 양호한 것은 아니다.
이와 같이, 종래의 기판 처리 장치(세정 장치)에서는, 미세 버블의 세정에 바람직한 많은 성질을 유효하게 이용하는 것이 반드시 가능하지는 않다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 미세 버블의 세정에 유효한 보다 많은 성질을 이용하면서 효과적인 세정을 가능하게 하는 세정 방법 및 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 세정 방법은 처리액을 뿌려 피세정물을 세정하는 세정 방법으로서, 버블을 함유하는 제1 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제1 단계와, 그 제1 단계 후에, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액을 상기 제1 처리액이 부착된 상태의 상기 피세정물에 뿌리는 제2 단계를 포함하는 구성이 된다.
이러한 구성에 의해, 피세정물에 대하여, 버블을 함유하는 제1 처리액으로의 세정 후에, 그 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액으로의 세정이 이루어지기 때문에, 비교적 작은 버블의 특히 세정에 유효한 성질을 이용한 제1 처리액에 의한 세정 후에, 비교적 큰 버블의 특히 양호한 성질을 이용한 제2 처리액으로 세정할 수 있다.
예컨대, 제1 처리액에 함유되는 버블을 마이크로 나노 버블이나 나노 버블과 같은 극소 사이즈의 버블로 하면, 그 극소 버블이 압괴(소멸)될 때에 생기는 라디칼 반응에 의해 피세정물 표면으로부터 유기 잔사를 유효하게 제거할 수 있고(극소 버블의 세정에 유효한 성질), 극소 버블이 음전위로 대전되기 때문에, 파티클 표면에 부착되는 그 극소 버블의 전위 반발에 의해 그 파티클을 피세정물로부터 분리시킬 수 있다(극소 버블의 세정에 유효한 성질). 그리고, 제2 처리액에 함유되는 버블을 마이크로 버블 등의 상기 마이크로 나노 버블이나 나노 버블보다 큰 사이즈의 버블로 하면, 전술한 바와 같이, 피세정물 표면으로부터 분리된 파티클에 부착되는 그 비교적 큰 버블에 의해, 그 파티클을 처리액 표면까지 비교적 빠르게 부상시킬 수 있게 된다(비교적 큰 버블의 세정에 유효한 성질).
본 발명에 따른 세정 방법에 있어서, 상기 피세정물은 반송로 위에서 반송되고, 상기 제2 단계는 상기 제1 단계보다 반송 방향의 하류측에서 이루지는 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 피세정물이 반송로 위에서 반송되는 과정에서, 그 피세정물에 대하여, 버블을 함유하는 제1 처리액으로의 세정 후에, 그 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액으로의 세정을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 세정 방법에 있어서, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블의 기체와 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 기체를 상이한 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 제1 처리액에 함유되는 버블의 기체와 제2 처리액에 함유되는 버블의 기체로부터 상이한 세정에 따른 효과를 기대할 수 있다.
특히, 상기 제1 처리액에 함유되는 기체는 산소 및 오존 중 어느 하나로 할 수 있다. 이 경우, 제1 처리액에 함유되는 비교적 작은 버블이 압괴될 때에 생길 수 있는 산소 또는 오존의 라디칼로부터 산화 작용을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 세정 방법에 있어서, 상기 제2 단계 후로서, 상기 피세정물을 건조시키기 직전에 버블을 함유하는 제3 처리액을 그 피세정물에 뿌리는 제3 단계를 포함하는 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제1 처리액 및 제2 처리액으로의 세정이 종료된 후에, 피세정물을 건조시키기 직전에 버블을 함유하는 제3 처리액이 피세정물에 뿌려지기 때문에, 그 피세정물을 제3 처리액으로 균일하게 덮을 수 있게 된다. 피세정물이 균일하게 제3 처리액으로 덮이면, 직후의 건조에 의해 피세정물을 얼룩 없이 건조시킬 수 있다. 또한, 제3 처리액에 버블이 함유되어 있기 때문에, 제3 처리액에 함유되는 액분이 비교적 적어지므로, 보다 효율적인 건조가 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 세정 방법에 있어서, 상기 제3 처리액에 함유되는 버블의 사이즈는 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 사이즈보다 큰 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제3 처리액중 버블의 사이즈가 보다 크기 때문에, 피세정물을 덮은 제3 처리액에 함유되는 액분이 보다 적어지므로, 더 효율적인 건조가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 세정 방법에 있어서, 상기 피세정물은 반송로 위에서 반송되고, 상기 제3 단계는 상기 제2 단계보다 반송 방향의 하류측에서 이루어지는 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 피세정물이 반송로 위에서 반송되는 과정에서, 그 피세정물에 대하여, 버블을 함유하는 제1 처리액으로의 세정 후에, 그 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액으로의 세정이 이루어지고, 또한 그 후, 버블을 함유하는 제3 처리액이 뿌려져 그 제3 처리액으로 덮인 피세정물의 건조가 이루어진다.
본 발명에 따른 세정 장치는 피세정물에 처리액을 뿌려 세정하는 세정 장치로서, 버블을 함유하는 제1 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제1 세정 기구와, 상기 제1 세정 기구에 의해 뿌려진 제1 처리액이 부착된 상태의 상기 피세정물에 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제2 세정 기구를 갖는 구성이 된다.
이러한 구성에 의해, 피세정물에 대하여, 제1 세정 기구에 의한 버블을 함유하는 제1 처리액으로의 세정한 후에, 제2 세정 기구에 의해 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액으로의 세정이 이루어지기 때문에, 비교적 작은 버블의 바람직한 성질을 이용한 제1 처리액에 의한 세정 후에, 비교적 큰 버블의 바람직한 성질을 이용한 제2 처리액으로 세정할 수 있다.
본 발명에 따른 세정 장치에서, 상기 피세정물이 반송되는 반송 경로를 가지며, 상기 제2 세정 기구는 상기 제1 세정 기구보다 반송 방향의 하류측에 배치된 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 피세정물이 반송 경로에서 반송되는 과정에서, 그 피세정물에 대하여, 제1 세정 기구 및 제2 세정 기구에 의해 순차 제1 처리액으로의 세정 및 제2 처리액에 의한 세정이 이루어지게 된다.
또한, 본 발명에 따른 세정 장치에서, 상기 제2 세정 기구로부터 상기 제2 처리액이 뿌려진 상기 피세정물을 건조시키기 직전에 버블을 함유하는 제3 처리액을 그 피세정물에 뿌리는 건조 전처리 기구를 갖는 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 제1 처리액 및 제2 처리액으로의 세정이 종료된 후에, 피세정물을 건조시키기 직전에 건조 전처리 기구에 의해 버블을 함유하는 제3 처리액이 피세정물에 뿌려지기 때문에, 그 피세정물을 제3 처리액으로 균일하게 덮을 수 있게 된다. 피세정물이 균일하게 제3 처리액으로 덮이면, 직후 건조시 피세정물을 얼룩 없이 건조시킬 수 있다. 또한, 제3 처리액에 버블이 함유되어 있기 때문에, 제3 처리액에 함유되는 액분이 비교적 작아지고, 보다 효율적인 건조가 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 세정 장치에 있어서, 상기 제3 처리액에 함유되는 버블의 사이즈는 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 사이즈보다 큰 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 건조 전처리 기구로부터 피세정물에 뿌려지는 제3 처리액중 버블의 사이즈가 보다 크기 때문에, 그 피세정물을 덮은 제3 처리액에 함유되는 액분이 보다 적어지고, 더 효율적인 건조가 가능해질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 세정 장치에 있어서, 상기 피세정물이 반송되는 반송 경로를 가지며, 상기 건조 전처리 기구는 상기 제2 세정 기구보다 반송 방향의 하류측에 배치된 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 피세정물이 반송로 위에서 반송되는 과정에서, 그 피세정물에 대하여, 제1 세정 기구에 의한 버블을 함유하는 제1 처리액으로의 세정 후에, 제2 세정 기구에 의해 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액으로의 세정이 이루어지고, 또한 그 후, 건조 전처리 기구에 의해 버블을 함유하는 제3 처리액이 뿌려져 그 제3 처리액으로 덮인 피세정물의 건조가 이루어진다.
본 발명에 따른 세정 방법 및 세정 장치에 의하면, 피세정물에 대하여, 비교적 작은 버블의 바람직한 성질을 이용한 제1 처리액에 의한 세정 후에, 비교적 큰 버블의 바람직한 성질을 이용한 제2 처리액으로 세정할 수 있기 때문에, 비교적 작은 버블의 세정에 바람직한 성질, 이어서 비교적 큰 버블의 세정에 바람직한 성질을 순차 이용하면서 그 피세정물을 세정할 수 있다. 따라서, 미세 버블의 바람직한 보다 많은 성질을 유효하게 이용하면서 피세정물의 효과적인 세정이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 세정 장치를 모식적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시하는 세정 장치에서 이루어지는 반도체 웨이퍼 기판(피세정물)의 세정 절차를 도시하는 흐름도.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.
본 발명의 실시형태에 따른 세정 장치는 도 1에 도시하는 바와 같이 구성된다. 이 세정 장치는 반도체 기판(피세정물)에 처리액을 뿌려 그 반도체 기판을 세정하는 것이다.
도 1에서, 이 세정 장치(100)는 반송 기구(10)를 갖는다. 반송 기구(10)는 그 반송 방향(화살표 참조)에 순차 정해진 간격으로 배열된 롤러(반송 경로)를 갖고 있고, 피세정물이 되는 반도체 기판(이하, 단순히 기판이라고 함)(W)이 회전하는 롤러 위에서 순차 이동하면서 반송되게 된다. 반송 기구(10)의 순차 배열되는 롤러에 대향하여, 그 반송 방향의 상류측으로부터 순차, 세정 노즐(20), 이류체 노즐(30), 아쿠아 나이프(40), 세정 노즐(50), 건조전 노즐(60) 및 에어 나이프(70)가 배치되어 있다.
세정 장치(100)는 린스액 공급 기구(21, 51), O2 용존액 생성 기구(32), 에어 용존액 생성 기구(42, 62), 산소 가스 봄베(31), 에어 봄베(41, 61), 및 순수가 저장된 탱크(80)를 갖고 있다. 린스액 공급 기구(21)는 탱크(80)로부터의 순수를 린스액으로서 송액관(22)을 통해 세정 노즐(20)에 공급한다. 또한, 린스액 공급 기구(51)도, 마찬가지로, 탱크(80)로부터의 순수를 린스액으로서 송액관(52)을 통해 세정 노즐(50)에 공급한다. 이들 세정 노즐(20, 50)은 공급되는 린스액(순수)을 분출시킨다.
O2 용존액 생성 기구(32)는 탱크(80)로부터 공급되는 순수와 산소 봄베(31)로부터 공급되는 산소 가스를 혼합하고, 고압력하에서 그 산소 가스를 순수중에 용해시켜, 과포화 상태 또는 그것에 가까운 상태가 되는 산소 용존액을 생성한다. O2 용존액 생성 기구(32)는 생성된 산소 용존액을 그 고압 상태를 유지하면서 송액관(34)을 통해 세정 노즐(20)보다 기판(W) 반송 방향의 하류측에 위치하는 이류체 노즐(30)에 공급한다. 에어 봄베(35)로부터 고압 에어가 공급되는 이류체 노즐(30)은 공급되는 산소 용존액을 고압 에어와 함께 분출한다. 이류체 노즐(30)로부터 산소 용존액이 분출할 때에 압력 해방이 이루어져, 과포화 상태 또는 그것에 가까운 상태의 산소 용존액중의 용존 산소가 기화되어 미세 버블이 발생한다. 이것에 의해, 이류체 노즐(30)로부터 산소의 미세 버블을 함유하는 액체가 제1 처리액으로서 안개상이 되어 분출된다(제1 세정 기구). 이류체 노즐(30)에서는, 공급되는 고압 에어의 유량에 따라 분출하는 액중에 함유되는 미세 버블의 사이즈를 조정하는 것이 가능하고, 이 이류체 노즐(30)로부터 제1 처리액으로서 분출된 액중에 함유되는 산소 버블은 마이크로 나노 버블 또는 나노 버블 등의 극소 사이즈(예컨대 10 ㎛ 이하 정도)로 설정되어 있다.
에어 용존액 생성 기구(42, 62)는 각각 탱크(80)로부터 공급되는 순수와 에어 봄베(41, 61)로부터 공급되는 공기를 혼합하고, 고압력하에서 공기를 순수중에 용해시켜 에어 용존액을 생성한다. 에어 용존액 생성 기구(42, 62)는 생성된 에어 용존액을 그 고압 상태를 유지하면서 송액관(43a, 63a)을 통해 버블 발생 유닛(44, 64)에 공급한다. 버블 발생 유닛(44, 64)은 복수의 오리피스를 갖는 구조로 되어 있고, 공급되는 고압 상태의 에어 용존액이 그 복수의 오리피스를 통과할 때에 압력 해방되며, 에어 용존액중의 용존 공기가 기화되어 공기의 미세 버블이 발생한다.
버블 발생 유닛(44)은 에어 용존액으로부터 얻어지는 공기의 미세 버블을 함유하는 액체를 이류체 노즐(30)보다 기판(W) 반송 방향의 하류에 배치되는 아쿠아 나이프(40)에 송액관(43b)을 통해 공급한다. 아쿠아 나이프(40)는 공급되는 미세 버블을 함유하는 액체를 제2 처리액으로서 기판(W)의 반송 방향의 상류측을 향해 분출한다(제2 세정 기구). 에어 용존액 생성 기구(42) 및 버블 발생 유닛(44)을 포함하는 기구에서는, 순수에 혼합시키는 공기의 유량이나 압력 해방의 특성 등을 제어함으로써, 아쿠아 나이프(40)에 공급되는 액중에 함유되는 미세 버블의 사이즈를 조정할 수 있다. 아쿠아 나이프(40)로부터 제2 처리액으로서 분출된 액중에 함유되는 공기 버블은 마이크로 버블 등의 전술한 이류체 노즐(30)로부터 분출된 제1 처리액중에 함유되는 미세 버블보다 큰 사이즈(예컨대 50㎛ 정도)로 설정되어 있다.
버블 발생 유닛(64)은 에어 용존액으로부터 얻어지는 미세 버블을 함유하는 액체를 전술한 아쿠아 나이프(40) 및 세정 노즐(50)보다 기판(W) 반송 방향의 하류측에 배치되는 건조전 노즐(60)에 송액관(63b)을 통해 공급한다. 건조전 노즐(60)은 공급되는 미세 버블을 함유하는 액체를 제3 처리액으로서 분출한다(제3 세정 기구). 에어 용존액 생성 기구(62) 및 버블 발생 유닛(64)을 포함하는 기구에서도, 순수에 혼합시키는 공기의 유량이나 압력 해방의 특성 등을 제어함으로써, 건조전 노즐(60)에 공급되는 액중에 함유되는 미세 버블의 사이즈를 조정할 수 있고, 건조전 노즐(60)로부터 제3 처리액으로서 분출된 액중에 함유되는 공기 버블은 마이크로 버블 또는 밀리 버블 등의, 전술한 아쿠아 나이프(40)로부터 분출하는 제2 처리액중에 함유되는 미세 버블보다 큰 사이즈(예컨대 100 ㎛ 이상 정도)로 설정된다.
전술한 건조전 노즐(60)보다 기판(W) 반송 방향의 하류측에 배치되는 에어 나이프(70)에는, 에어 봄베(71)로부터의 고압 공기가 공급되고, 에어 나이프(70)로부터 에어가 기판(W) 반송 방향의 상류측을 향해 분출되게 된다.
전술한 바와 같은 구조의 세정 장치(100)에서, 반송 기구(10)의 롤러 위에서 순차 반송되는 기판(W)(피세정물)에 대하여, 도 2에 도시하는 절차에 따라 처리(세정 처리)가 이루어진다.
기판(W)이 이전 공정(예컨대, 게이트 배선 패터닝 공정)으로부터 반송로[반송 기구(10)의 롤러 위]에 반입되면(S1), 그 기판(W)의 반송이 시작된다. 반송되는 기판(W)은 우선 세정 노즐(20)로부터 분출되는 린스액이 분무된다(S2). 이것에 의해 기판(W)의 프리 린스 처리가 이루어진다. 세정 노즐(20)의 위치를 통과하여 프리 린스 처리가 이루어진 기판(W)은 더 반송되어, 이류체 노즐(30)로부터 분출하는 제1 처리액이 분무된다(S3: 제1 단계). 제1 처리액에는 산소(O2)의 마이크로 나노 버블이나 나노 버블 등의 극소 버블이 함유되어 있고, 이러한 제1 처리액이 기판(W)의 표면에 분무되면, 그 극소 산소 버블이 압괴(소멸)될 때에 생길 수 있는 라디칼 반응, 또 이것에 의해 전리되는 산소의 작용 등에 의해 기판(W) 표면으로부터 유기 잔사가 박리될 수 있고, 극소 버블이 음전위로 대전되기 때문에, 그와 같이 박리된 유기 잔사나 파티클 표면에 부착되는 미세 버블의 전위 반발에 의해 상기 유기 잔사나 다른 파티클이 기판(W) 표면으로부터 분리될 수 있다. 이와 같이 하여 기판(W) 표면에 부착된 제1 처리액중에는, 기판(W) 표면으로부터 박리·분리된 유기 잔사나 파티클이 부유해 있다.
이류체 노즐(30)의 위치를 통과하여 제1 처리액에 의한 세정이 이루어진 기판(W)은 더 반송되어, 아쿠아 나이프(40)로부터 분출되는 제2 처리액이 분무된다(S4: 제2 단계). 아쿠아 나이프(40)로부터는 반송 방향의 상류측을 향해 제2 처리액이 분출되기 때문에, 그 분출력과 기판(W)의 하류측에의 이동이 더불어, 아쿠아 나이프(40)로부터 분무되는 제2 처리액에 의해 기판(W) 표면에 부착된 제1 처리액이 비산되어 간다. 또한, 제2 처리액에는 마이크로 버블 등의 상기 제1 처리액에 함유되는 미세 버블보다 큰 사이즈의 버블이 함유되어 있기 때문에, 그 비교적 큰 버블이 전술한 바와 같이 기판(W) 표면으로부터 박리·분리된 유기 잔사나 파티클에 부착되면, 그 비교적 큰 버블에 의해, 그 유기 잔사나 파티클을 처리액 표면까지 비교적 빠르게 부상시킬 수 있다. 이것에 의해, 유기 잔사나 파티클이 부유하는 제1 처리액이 아쿠아 나이프(40)로부터의 제2 처리액의 분무에 의해 비산될 때에, 그 유기 잔사나 파티클이 재차 기판(W) 표면에 부착되어 버리는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
아쿠아 나이프(40)의 위치를 통과하여 제2 처리액에 의한 세정이 이루어진 기판(W)은 더 반송되어, 세정 노즐(50)로부터 분출되는 린스액(순수)이 분무된다(S5). 이 린스액에 의해, 기판(W) 표면에 남은 제2 처리액이 흘러 떨어진다.
세정 노즐(50)의 위치를 통과하여 린스 처리가 이루어진 기판(W)은 더 반송되어, 건조전 노즐(60)로부터 분출되는 제3 처리액이 분무된다(S6: 제3 단계). 이 건조전 노즐(60)로부터 분무되는 제3 처리액에 의해 기판 표면(W)에 불균일하게 남은 린스액이 흘러 떨어지고, 그 기판(W) 표면이 제3 처리액으로 균일하게 덮인 상태가 된다. 그리고, 제3 처리액에는, 아쿠아 나이프(40)로부터 분출된 제2 처리액에 함유되는 버블 및 이류체 노즐(30)로부터 분출된 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블이 함유되어 있고, 그 버블에 의해 그 제3 처리액중에 함유되는 액분이 비교적 적은 상태가 된다. 따라서, 기판(W) 표면이 액분의 비교적 적은 제3 처리액에 의해 균일하게 덮인 상태가 된다.
그 후, 기판(W)은 건조전 노즐(60)의 위치를 통과하여 에어 나이프(70)의 위치를 통과할 때에, 에어 나이프(70)로부터 분출되는 고압 에어가 분사된다(S7). 이 분사되는 고압 에어에 의해 기판(W) 표면에 균일하게 남아 있는 제3 처리액(수분자)이 그 기판(W) 표면으로부터 물리적으로 배제되어, 기판(W)의 건조 처리가 이루어진다. 전술한 바와 같이, 기판(W) 표면을 균일하게 덮는 제3 처리액은 함유하는 버블에 의해 액분이 비교적 적은 상태이기 때문에, 그 기판(W)을 효율적이며, 균일하게 건조시킬 수 있다.
이와 같이 하여 건조 처리가 종료된 기판(W)은 반송로[반송 기구(10)의 롤러 위]로부터 반출되고(S8), 다음 공정(예컨대 성막 처리 공정)으로 이동한다.
전술한 바와 같은 세정 장치(100)(세정 방법: 도 2 참조)에 의하면, 기판(W)에 대하여, 버블 압괴(소멸)시의 라디칼 반응의 발생이나 전위 반발 등의 비교적 작은 버블의 바람직한 성질을 이용한 제1 처리액에 의한 세정 후에, 파티클의 부상 분리 등의 비교적 큰 버블의 바람직한 성질을 이용한 제2 처리액으로 세정할 수 있기 때문에, 그 버블 압괴(소멸)시의 라디칼 반응의 발생이나 전위 반발 등의 성질, 이에 이어서, 파티클의 부상 분리 등의 성질을 순차 이용하면서 기판(W)을 세정할 수 있다. 따라서, 이들 세정에 바람직한 버블의 많은 성질을 유효하게 이용하면서 기판(W)의 효과적인 세정이 가능하게 된다.
전술한 세정 장치(100)는 반송 기구(10)에서 반송되는 기판(W)에 대하여 각 세정 처리를 수행하는 구조였지만, 지지 테이블 위에 세팅된 기판(W)에 대하여, 각 노즐이 순차 교환 세팅되면서 각 세정 처리를 수행하는 구조의 것이어도 좋다.
또한, 이류체 노즐(30)로부터 분출되는 제1 처리액은 산소 버블을 함유하는 것이었지만, 예컨대 더 활성화되기 쉬운 오존 버블을 함유하는 것이어도 좋다. 또한, 제2 처리액과 마찬가지로 공기 버블을 함유하는 것이어도 좋다.
이류체 노즐(30)로부터 분출되는 제1 처리액은 순수에 산소 등의 기체 버블을 함유하는 것이었지만, 특히 세정 효과가 높은 약액(예컨대, 암모니아수, 중성 세제, 알칼리 용액 등)에 버블을 함유하는 것이어도 좋다.
또한, 전술한 세정 장치(100)에서는, 제1 처리액을 분출하는 기구로서 이류체 노즐(30)이 이용되고 있지만, 제2 처리액이나 제3 처리액에 함유되는 버블보다 사이즈가 작은 버블을 함유하는 처리액(제1 처리액)을 분출할 수 있는 것이면, 다른 구조의 것이어도 좋다.
전술한 세정 장치(100)는 반도체 기판(W)을 피세정물로 하는 것이었지만, 유리 기판 등의 판형의 것이나, 다른 형상의 것을 피세정물로 할 수도 있다.
10: 반송 기구 20: 세정 노즐
21, 51: 린스액 공급 기구 22, 52: 송액관
30: 이류체 노즐 31: 산소 봄베
32: O2 용존액 생성 기구 34: 송액관
35: 에어 봄베 40: 아쿠아 나이프
41, 61: 에어 봄베 42, 62: 에어 용존액 생성 기구
44, 64: 버블 발생 유닛 43a, 43b, 63a, 63b: 송액관
60: 건조전 노즐 70: 에어 나이프
71: 에어 봄베 100: 세정 장치

Claims (12)

  1. 처리액을 뿌려 피세정물을 세정하는 세정 방법에 있어서,
    버블을 함유하는 제1 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제1 단계와,
    그 제1 단계 후에, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액을 상기 제1 처리액이 부착된 상태의 상기 피세정물에 뿌리는 제2 단계
    를 포함하는 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피세정물은 반송로 위에서 반송되고,
    상기 제2 단계는 상기 제1 단계보다 반송 방향의 하류측에서 이루어지는 것인 세정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블의 기체와 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 기체가 상이한 것인 세정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 처리액에 함유되는 버블의 기체는 산소 및 오존 중 어느 하나인 것인 세정 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 단계 후로서, 상기 피세정물을 건조시키기 직전에 버블을 함유하는 제3 처리액을 그 피세정물에 뿌리는 제3 단계를 포함하는 세정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제3 처리액에 함유되는 버블의 사이즈는 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 사이즈보다 큰 것인 세정 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 피세정물은 반송로 위에서 반송되고,
    상기 제3 단계는 상기 제2 단계보다 반송 방향의 하류측에서 이루어지는 것인 세정 방법.
  8. 피세정물에 처리액을 뿌려 세정하는 세정 장치에 있어서,
    버블을 함유하는 제1 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제1 세정 기구와,
    상기 제1 세정 기구에 의해 뿌려진 제1 처리액이 부착된 상태의 상기 피세정물에 상기 제1 처리액에 함유되는 버블보다 큰 사이즈의 버블을 함유하는 제2 처리액을 상기 피세정물에 뿌리는 제2 세정 기구
    를 포함하는 세정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피세정물이 반송되는 반송 경로를 포함하고,
    상기 제2 세정 기구는 상기 제1 세정 기구보다 반송 방향의 하류측에 배치된 것인 세정 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제2 세정 기구로부터 상기 제2 처리액이 뿌려진 상기 피세정물을 건조시키기 직전에 버블을 함유하는 제3 처리액을 그 피세정물에 뿌리는 건조 전처리 기구를 포함하는 세정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제3 처리액에 함유되는 버블의 사이즈는 상기 제2 처리액에 함유되는 버블의 사이즈보다 큰 것인 세정 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 피세정물이 반송되는 반송 경로를 포함하고,
    상기 건조 전처리 기구는 상기 제2 세정 기구보다 반송 방향의 하류측에 배치된 것인 세정 장치.
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