WO2007023580A1 - 基板の洗浄装置 - Google Patents

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cleaning
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pure water
support means
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Inventor
Yosuke Naito
Masayuki Kato
Yasuyuki Harada
Original Assignee
Pre-Tech Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a cleaning apparatus used when cleaning a substrate that requires a high degree of cleanness, such as a semiconductor substrate (semiconductor wafer), a wafer-shaped substrate, and a glass substrate.
  • a step of manufacturing a semiconductor substrate such as a silicon substrate
  • a step of manufacturing a semiconductor device from the semiconductor substrate or a step of manufacturing a glass plate such as a photomask or a liquid crystal display plate
  • a step of cleaning the substrate There is.
  • These semiconductor substrates are required to have extremely high cleanliness, and dedicated cleaning equipment has been proposed.
  • the substrate 9 is supported horizontally by three to four columns 22 and the substrate 9 is kept stationary or rotated by the rotary drive motor 23 while the cleaning liquid 6 is applied to the upper surface of the substrate 9.
  • cleaning liquid, pure water, and inert gas are sprayed from separate nozzles onto the upper surface of a horizontally held semiconductor substrate.
  • Cleaning power There has been proposed a cleaning device that performs drying in a short time (see Japanese Patent No. 3322853).
  • an apparatus for cleaning a substrate by spraying a cleaning liquid to which ultrasonic waves are applied and a cleaning liquid that does not apply ultrasonic waves see Japanese Patent No. 3565690.
  • the cleaning liquid selectively supplied to the upper surface of the substrate spreads in a radiating manner so that the entire upper surface can be cleaned. Therefore, such a cleaning apparatus can be suitably used when only one surface is selectively cleaned, such as a semiconductor wafer after pattern formation.
  • the upper surface of the substrate can be cleaned in a state where the cleaning liquid is held between the peripheral portion of the lower surface of the substrate and the ring-shaped member, and the cleaning liquid and its particles on the lower surface side can be cleaned without cleaning. It is said that it can prevent contact.
  • the present invention prevents a cleaning liquid from flowing into a surface opposite to a surface to be cleaned and a local particle or the like when cleaning a substrate such as a semiconductor substrate that requires high cleanliness. It is an object of the present invention to provide a cleaning device that can prevent contamination from being accumulated in the water.
  • pure water or a chemical solution is supplied to at least one of the upper surface, the lower surface, and the end surface of the substrate while the substrate is rotated or stationary.
  • An apparatus for cleaning wherein at least an annular substrate support means for supporting the substrate and a cleaning liquid made of pure water or a chemical solution are supplied to the substrate supported by the substrate support means
  • a positioning pin for positioning the substrate by supporting the end surface of the substrate at three or more points, and a periphery of the lower surface of the substrate positioned by the positioning pin.
  • the substrate is supported by the positioning pins when the substrate is cleaned by supplying pure water or chemical solution with the cleaning liquid supply means force as described above.
  • Under Gap formed is the cleaning device for the substrate, characterized in that pure water or board in a sealed state in the drug solution is intended to be cleaned is provided between the protrusions and.
  • the cleaning apparatus is provided with a substrate support means having protrusions in which long and short protrusions are continuously arranged along the periphery of the lower surface of the substrate thus positioned, the lower surface of the substrate
  • the gap formed between the substrate and the protrusion is sealed with pure water or a chemical solution, and the cleaning liquid held between the substrate and the protrusion (hereinafter sometimes referred to as a sealing liquid) is stirred and retained. It becomes easy to change without having to do it. Therefore, if the substrate is cleaned using this cleaning device, the sealing liquid can prevent the cleaning liquid from flowing from the upper surface to the lower surface of the substrate or from the lower surface to the upper surface, and the particles in the sealing liquid can be discharged. As a result, it is possible to prevent contaminants such as particles from accumulating in the sealing liquid, and to increase the degree of tarnishing throughout the substrate.
  • a hole is formed at the tip of the protrusion, and fluid ejection means for ejecting gas or liquid from the hole is provided.
  • the projection force of the substrate support means is also a cleaning device that can inject gas or liquid
  • the cleaning liquid (seal liquid) collected between the lower surface of the substrate and the protrusion is forced by the jet gas etc. Can be stirred. Accordingly, the discharge of the sealing liquid is further promoted, and the substrate can be finished with a higher degree of cleanness without staying.
  • the fluid ejecting means may eject nitrogen gas, argon gas, pure water, or the chemical liquid.
  • the substrate is not contaminated, and it is inactive even when mixed with the cleaning liquid and does not react.
  • the longest protrusion among the long and short protrusions is arranged corresponding to the positioning pin.
  • the substrate can be stably supported by the positioning pins and the long protrusions.
  • a difference in height of the long and short protrusions is within 0.05 to 3 mm.
  • the cleaning liquid can be reliably held between the substrate and the protrusion.
  • the cleaning apparatus of the present invention may have a substrate holding mechanism for holding the lower surface of the substrate.
  • the substrate holding mechanism By holding the lower surface of the substrate by the substrate holding mechanism before and after cleaning the substrate, the substrate can be easily positioned and the substrate can be detached. Also, during cleaning, the substrate holding mechanism The substrate can be stably cleaned by holding the lower surface of the substrate.
  • it may have a rotation mechanism for rotating the substrate support means.
  • the substrate supported by the substrate support means can also be rotated to clean the entire top surface of the substrate more uniformly. Can also be dried.
  • the substrate supporting means is provided with long and short protrusions along the periphery of the lower surface of the substrate.
  • the gap formed between the lower surface and the protrusion is sealed with pure water or a chemical solution, and the cleaning liquid held between the substrate and the protrusion is agitated. It becomes easy to change without staying. Therefore, if the cleaning device is used to clean the substrate, the cleaning liquid (seal liquid) can prevent the upper surface force of the substrate from flowing into the lower surface, and contaminants such as particles can enter the seal liquid.
  • the substrate can be cleaned without accumulating, and can be cleaned on a very clean substrate.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing an example of a cleaning apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial sectional view showing an outline of an example of a cleaning apparatus according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of positioning pins and long and short protrusions of the substrate support means.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a state where a substrate is held by a substrate holding mechanism.
  • FIG. 5 is an enlarged partial sectional view of positioning pins and protrusions.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a state where gas or liquid is ejected from a hole of a protrusion.
  • FIG. 7 is a schematic view showing the flow of cleaning liquid and the ejection of fluid in the protrusion hole.
  • FIG. 8 is a schematic view showing an example of a conventional cleaning apparatus.
  • the cleaning apparatus 1 includes an annular substrate support unit 3 for supporting the substrate 9 and a cleaning unit for supplying a cleaning solution 6 such as pure water or a chemical solution to the substrate 9 supported by the substrate support unit 3.
  • Liquid supply means 2 Furthermore, a substrate holding mechanism 11 that can move up and down while holding the lower surface of the substrate 9 and a rotation mechanism (rotation drive motor) 12 that rotates the substrate support means 3 are also provided.
  • FIG. 3 shows an outline of the substrate support means 3.
  • the substrate support means 3 has an annular shape that matches the size and shape of the substrate 9 to be cleaned, and is positioned on the upper surface of the support means 3 with four pins 4 for positioning the substrate 9.
  • a protrusion 5 having protrusions 5a and 5b is provided along the periphery of the lower surface of the substrate 9.
  • the end surface of the substrate 9 is supported at four points by the pins 4, and the substrate 9 can be positioned reliably. Since the substrate 9 can be positioned by supporting the end surface at three or more points, the number of pins 4 may be three or five or more. However, if more pins 4 are provided than necessary, there is a risk that positioning may be hindered, so about 3 to 5 pins may be provided.
  • the protrusion 5 is provided with two types of protrusions 5a and 5b. Since these long and short protrusions 5a and 5b are continuously arranged along the periphery of the lower surface of the substrate 9, a gap formed between the lower surface of the substrate 9 and the protruding portion 5 during cleaning. 7 is sealed with the cleaning solution 6, and the cleaning solution (seal solution) 6 held between the substrate 9 and the protruding portion 5 is not easy, and the gap 7 does not have a uniform fixed interval. Become.
  • the shape, interval, size, height, and the like of the long and short protrusions 5a and 5b may be appropriately determined according to the material, shape, size, cleaning liquid to be used, and the like. For example, as shown in FIGS. 3 and 6, etc., if the frustoconical protrusions 5a and 5b are arranged adjacent to each other, a seal (liquid seal) with the cleaning liquid 6 is easily secured over the entire circumference of the lower surface of the substrate 9. In addition, the stirring action can be sufficiently exerted.
  • the long protrusion 5a is arranged corresponding to the positioning pin 4, the end face of the substrate 9 is supported by the positioning pin 4, and the lower surface of the substrate 9 is stably supported by the long protrusion 5a. can do.
  • the height difference d is 0. It is preferably within 5 to 3 mm. If the height difference d between the protrusions 5a and 5b is too large, the cleaning liquid (seal liquid) 6 may not be sufficiently maintained between the lower surface of the substrate 9 and the short protrusion 5b. On the other hand, if the height difference d is too small, the sealing liquid may not be able to fully exhibit the stirring action. Therefore, if the height of the long and short protrusions 5a and 5b is within the above range, the sealing liquid can be held and stirred more reliably.
  • protrusions 5a and 5b are provided with through holes 8 as shown in FIG.
  • the sealing liquid 6 can be forcibly stirred by ejecting gas or liquid from the hole 8 at the tip of the protrusion, and particle contamination due to retention of the sealing liquid can be reliably prevented.
  • the material of the substrate support means 3 may be appropriately determined according to the substrate to be cleaned and the cleaning liquid to be used.
  • the metal is a synthetic resin such as fluorine resin. Those coated with are preferred.
  • the transfer robot places the substrate 9 on the holding table 11, and the holding table 11 lowers the bottom surface of the substrate 9. Is retained.
  • the method for holding the substrate 9 is not particularly limited, and for example, a gas cushion method, an electrostatic adsorption method, a vacuum adsorption method, or the like can be employed.
  • the holding base 11 is lowered while holding the substrate 9, and the end surface (chamfered surface) of the substrate 9 is positioned by being supported by the four positioning pins 4, and the lower surface of the substrate 9 has four lengths.
  • the protrusion 5a Mounted on the protrusion 5a.
  • the long and short protrusions 5a and 5b are continuously arranged along the periphery of the lower surface of the substrate 9, and a gap 7 is formed between the lower surface of the substrate 9 and the protruding portion 5. .
  • the holding table 11 is detached from the substrate 9. However, the holding table 11 can be cleaned while holding the lower surface of the substrate 9.
  • the substrate 9 is cleaned by supplying the cleaning liquid (pure water or chemical solution) 6 from the cleaning liquid supply means (nozzle) 2 to the substrate 9 supported by the substrate support means 3.
  • the substrate 9 may be washed in a stationary state, or the substrate support means 3 may be rotated by the rotation mechanism 12 in order to evenly clean the entire upper surface of the substrate 9.
  • the cleaning liquid 6 When the cleaning liquid 6 is supplied to the center of the upper surface of the substrate 9, the cleaning liquid 6 spreads radially and is applied to the end surface. Reach. Further, a part of the cleaning liquid 6 enters the gap 7 formed between the lower surface of the substrate 9 and the protrusions 5 (long and short protrusions 5a and 5b) and is held by the surface tension. In other words, cleaning proceeds with the gap 7 formed between the lower surface of the substrate 9 and the protrusion 5 sealed (liquid sealed) with the cleaning liquid 6, and the lower surface of the substrate 9 is more than the protrusion 5 on the lower surface. It is possible to prevent cleaning liquid, mist, particles, etc. from entering inside.
  • the upper surface of the support means 3 is flat, the surface tension strongly acts, and the cleaning liquid held between the substrate 9 adheres to the surface of the substrate 9 where it is difficult to replace, and contamination such as particles is caused.
  • the substance tends to be in a state where it is accumulated in the sealing liquid.
  • the support means is provided with the long and short protrusions 5a and 5b, an action of stirring the sealing liquid occurs, and the replacement with fresh sealing liquid is facilitated. Therefore, the lower surface of the substrate 9 that has accumulated particles and the like in the sealing liquid can also be kept clean.
  • a gas or liquid that does not contaminate the substrate 9 and does not react with the cleaning liquid such as nitrogen gas, argon gas, or cleaning liquid (pure water or chemical liquid)
  • the cleaning liquid such as nitrogen gas, argon gas, or cleaning liquid (pure water or chemical liquid)
  • a cylinder or tank as shown in FIG. It is ejected from the hole 8 at the tip of each protrusion through the inner space part 13 and the opening part 14 of the fixing part of the substrate holding means, the inner space part 15 of the substrate support means 3 and the like.
  • the gap 7 formed between the lower surface of the substrate 9 and the protruding portion 5 becomes a cleaning solution (pure water or chemical solution). ) Since the substrate 9 is cleaned while being sealed at 6, it is possible to prevent the cleaning liquid from flowing to the lower surface side and to effectively discharge particles and the like by the stirring action of the sealing liquid by the protrusions. it can. In particular, by replacing the sealing liquid by ejecting gas or the like from the hole 8 at the tip of the protrusion and improving the stirring action, contamination of the lower surface side of the substrate can be prevented more reliably.
  • the cleaning apparatus according to the present invention can also be applied to the case where the end surface or the lower surface of the substrate is cleaned. That is, even when the cleaning liquid is supplied to the lower surface or the end surface of the substrate according to the cleaning location, the sealing liquid is held and stirred at the protrusion. Therefore, for example, even when cleaning the lower surface of the substrate, the cleaning liquid is prevented from reaching the upper surface and the sealing liquid is replaced, so that particles do not accumulate in the sealing liquid and contaminate the substrate. .
  • the cleaning apparatus according to the present invention is not limited to cleaning of a semiconductor substrate, but can be applied to cleaning of other materials and shapes such as a glass substrate.
  • cleaning a square glass substrate
  • the substrate support means may be prepared by continuously arranging the protrusions of the protrusions along the circumference of the lower surface of the glass substrate.

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Description

明 細 書
基板の洗浄装置
技術分野
[0001] 本発明は、半導体基板 (半導体ゥエーハ）、ゥエーハ状の基板、ガラス基板等、高 いクリーン度が要求される基板を洗浄する際に使用する洗浄装置に関する。 背景技術
[0002] シリコン基板等の半導体基板を製造する工程、あるいは半導体基板から半導体デ バイスを作製する工程、フォトマスクや液晶表示板等のガラス板を作製する工程にお いては、基板を洗浄する工程がある。これらの半導体基板等は極めて高い清浄度が 要求され、専用の洗浄装置が提案されている。例えば、図 8に示すように、 3〜4本の 支柱 22で基板 9を水平に支持し、基板 9を静止したまま、あるいは回転駆動モータ 2 3により回転させながら、基板 9の上面に洗浄液 6を供給して洗浄を行う枚葉式の洗 浄装置 21がある。
[0003] また、上記のような枚葉式の洗浄装置を改良したものとして、水平に保持した半導 体基板の上面に、洗浄液、純水、不活性ガスをそれぞれ別々のノズルから噴射させ て洗浄力 乾燥までを短時間で行う洗浄装置が提案されて ヽる（特許第 3322853 号公報参照)。また、基板に対し、超音波を印加した洗浄液と、超音波を印力 Πしない 洗浄液とを噴射して洗浄を行う装置も提案されて 、る (特許第 3565690号公報参照
) o
[0004] これらの枚葉式の洗浄装置では、基板の上面に選択的に供給された洗浄液が放 射状に広がって上面全体を洗浄することができる。従って、このような洗浄装置は、例 えばパターン形成後の半導体ゥエーハのように、片面のみを選択的に洗浄する場合 に好適に使用することができる。
し力しながら、基板の端面に達した洗浄液は、端面力 滴り落ちるだけでなぐ一部 は基板の下面側に回り込むため、基板の表面に付着していたパーティクル等を含ん だ洗浄液によって基板の下面が汚染されてしまう場合がある。 [0005] 基板の下面への洗浄液等の接触を防ぐため、基板の下面の周囲に沿うようなリング 状部材を設け、基板とリング状部材との間に液体が保たれるように基板を支持する装 置が提案されている（特開 2002— 246364号公報参照)。この装置では、例えば、 基板の下面の周辺部とリング状部材との間に洗浄液が保持された状態で基板の上 面を洗浄することができ、洗浄しな 、下面側への洗浄液やその粒子の接触を防止で きるとされている。
ところが、このような装置では、基板の下面とリング状部材との間に保持された薬液 にパーティクル等の汚染物質が溜まり易ぐ基板の下面側が局所的に汚染され易い という問題がある。 発明の開示
[0006] そこで、本発明は、半導体基板等の高いクリーン度が要求される基板の洗浄を行う 際、洗浄する面とは反対側の面に洗浄液が回り込むことを防ぐとともに、パーティクル 等が局所的に溜まって汚染することも防ぐことができる洗浄装置を提供することを目 的とする。
[0007] 上記目的を達成するため、本発明によれば、基板を回転させ又は静止したまま該 基板の上面、下面、及び端面の少なくともいずれかの面に純水又は薬液を供給して 基板を洗浄するための装置であって、少なくとも、前記基板を支持するための環状の 基板支持手段と、該基板支持手段により支持された基板に対して前記純水又は薬 液からなる洗浄液を供給するための洗浄液供給手段とを具備し、前記基板支持手段 が前記基板の端面を 3点以上で支持して位置決めする位置決め用のピンと、該位置 決め用のピンで位置決めされた基板の下面の周囲に沿うように長短の突起が連続的 に配置された突起部とを有するものであり、前記洗浄液供給手段力 純水又は薬液 を供給して基板を洗浄する際に前記位置決め用のピンで支持された基板の下面と 前記突起部との間に形成された隙間が前記純水又は薬液でシールされた状態で基 板が洗浄されるものであることを特徴とする基板の洗浄装置が提供される。
[0008] このように位置決めされた基板の下面の周囲に沿うように長短の突起が連続的に 配置された突起部を有する基板支持手段を備えた洗浄装置であれば、基板の下面 と突起部との間に形成された隙間が純水又は薬液でシールされる上、基板と突起部 との間に保持された洗浄液 (以下、シール液という場合がある。）が攪拌され、滞留す ることなく入れ替わり易くなる。従って、この洗浄装置を用いて基板の洗浄を行えば、 シール液によって、基板の上面から下面へ、あるいは下面から上面への洗浄液等の 回り込みを防ぐことができるとともに、シール液中のパーティクルが排出され易くなり、 シール液にパーティクル等の汚染物質が溜まることも防ぎ、基板全体にわたってタリ 一ン度を高めることができる。
[0009] この場合、前記突起の先端に孔が形成されており、該孔からガス又は液体を噴出 するための流体噴出手段が設けられて 、ることが好ま 、。
基板支持手段の突起力もガスあるいは液体を噴射することができる洗浄装置であ れば、基板の下面と突起部との間に溜まった洗浄液 (シール液)を噴出ガス等によつ て強制的に攪拌することができる。従って、シール液の排出が一層促進され、滞留す ることなぐよりクリーン度の高い基板に仕上げることができる。
[0010] この場合、前記流体噴出手段が、窒素ガス、アルゴンガス、純水、又は前記薬液を 噴出するちのとすることができる。
これらのガス又は液体を突起の孔から噴出させれば、基板を汚染することはなぐま た、洗浄液と混合しても不活性であり、反応することも無いため、好適である。
[0011] 前記長短の突起のうち最も長い突起が、前記位置決め用のピンに対応して配置さ れていることが好ましい。
長い突起が位置決め用のピンに合わせて設けられていれば、位置決め用のピンと 長突起によって基板を安定して支持することができる。
[0012] また、前記長短の突起の高低差が、 0. 05〜3mm以内であることが好ましい。
長短突起の高低差が上記範囲内であれば、基板と突起部との間に洗浄液を確実 に保持することができる。
[0013] 本発明の洗浄装置は、前記基板の下面を保持する基板保持機構を有するものとし てもよい。
基板の洗浄の前後において基板保持機構により基板の下面を保持することで、基 板の位置決めや基板の離脱を容易に行うことができる。また、洗浄中、基板保持機構 で基板の下面を保持することで基板を安定させて洗浄を行うこともできる。
[0014] また、基板支持手段を回転させる回転機構を有するものとしてもよい。
このような回転機構を有する洗浄装置とすれば、基板支持手段で支持された基板 も回転させて、基板上面全体をより均一に洗浄することができ、また、回転機構を用 V、て洗浄後の乾燥も行うことができる。
[0015] 本発明に係る基板の洗浄装置は、基板支持手段に基板の下面の周囲に沿うように 長短の突起が設けられている。このような支持手段により支持された基板は、下面と 突起部との間に形成された隙間が純水又は薬液でシールされる上、基板と突起部と の間に保持された洗浄液が攪拌され、滞留することなく入れ替わり易くなる。従って、 この洗浄装置を用いて基板の洗浄を行えば、洗浄液 (シール液）により、基板の上面 力も下面への洗浄液等の回り込みを防ぐことができるとともに、シール液にパーテイク ル等の汚染物質が溜まらずに基板を洗浄することができ、極めてクリーン度の高い基 板に洗浄することができる。 図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明に係る洗浄装置の一例の概略を示す平面図である。
[図 2]本発明に係る洗浄装置の一例の概略を示す部分断面図である。
[図 3]基板支持手段の位置決め用ピン及び長短突起の一例を示す概略斜視図であ る。
[図 4]基板保持機構により基板を保持した状態を示す概略図である。
[図 5]位置決め用ピン及び突起部を拡大した部分断面図である。
[図 6]突起の孔からガス又は液体を噴出した状態を示す概略図である。
[図 7]洗浄液の流れと突起の孔カもの流体の噴出を示す概略図である。
[図 8]従来の洗浄装置の一例を示す概略図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、添付の図面を参照しつつ、好適な態様として半導体基板を洗浄する際に使 用する洗浄装置について説明する。
図 1及び図 2は、本発明に係る半導体基板用の洗浄装置の一例を示している。この 洗浄装置 1は、基板 9を支持するための環状の基板支持手段 3と、基板支持手段 3に より支持された基板 9に対して純水又は薬液カゝらなる洗浄液 6を供給するための洗浄 液供給手段 2とを具備している。さらに、基板 9の下面を保持して上下動可能な基板 保持機構 11、及び、基板支持手段 3を回転させる回転機構（回転駆動モータ） 12も 備わっている。
[0018] 図 3は、基板支持手段 3の概略を示している。基板支持手段 3は、洗浄する基板 9 の大きさ及び形状に合致した円環状のものであり、支持手段 3の上面には基板 9を位 置決めするための 4つのピン 4と、位置決めされた基板 9の下面の周囲に沿うように突 起 5a, 5bが形成された突起部 5が設けられて ヽる。
このような基板支持手段 3であれば、ピン 4によって基板 9の端面が 4点で支持され 、基板 9を確実に位置決めすることができる。なお、基板 9は端面を 3点以上で支持 すれば位置決めすることができるので、ピン 4の数は 3つあるいは 5つ以上でも良い。 ただし、必要以上に多数のピン 4を設けると、力えって位置決めの妨げとなるおそれ もあるので、 3〜5つ程度設ければ良い。
[0019] 図 6に拡大して示したように、突起部 5には長短 2種類の突起 5a, 5bが設けられて いる。このような長短の突起 5a, 5bが基板 9の下面の周囲に沿うように連続的に配置 されていることで、洗浄の際、基板 9の下面と突起部 5との間に形成された隙間 7が洗 浄液 6でシールされる上、隙間 7が均一な一定間隔を有するものではなぐ基板 9と突 起部 5との間に保持された洗浄液 (シール液) 6が攪拌されて入れ替わり易くなる。
[0020] 長短の突起 5a, 5bの形状、間隔、大きさ、高さ等は洗浄する基板の材質、形状、大 きさ、使用する洗浄液等に応じて適宜決めれば良い。例えば図 3、 6等に示したよう に円錐台形の突起 5a, 5bが隣接して配置されていれば、基板 9の下面の全周にわ たって洗浄液 6によるシール (液シール)が確保され易い上、攪拌作用を十分発揮さ せることができる。
また、長い突起 5aが位置決め用のピン 4に対応して配置されていれば、位置決め 用のピン 4によって基板 9の端面が支持されるとともに、長い突起 5aによって基板 9の 下面を安定して支持することができる。
[0021] また、長短の突起 5a, 5bには、図 5のような高低差 dが生じるが、この高低差 dは 0. 05〜3mm以内とすることが好ましい。突起 5a, 5bの高低差 dが大き過ぎると、基板 9 の下面と短い突起 5bとの間に洗浄液 (シール液) 6を十分保てなくなるおそれがある 。一方、高低差 dが小さ過ぎると、シール液の攪拌作用を十分発揮することができなく なるおそれがある。そこで、長短の突起 5a, 5bの高さを上記範囲内とすれば、シール 液の保持と攪拌をより確実に行うことができる。
[0022] また、各突起 5a, 5bには、図 6に示したような貫通孔 8を設けておくことが好ましい。
洗浄中、突起の先端の孔 8からガス又は液体を噴出させることでシール液 6の攪拌を 強制的に行うことができ、シール液の滞留に基づくパーティクル汚染を確実に防止で きる。
[0023] なお、基板支持手段 3の材質についても、洗浄する基板や使用する洗浄液に応じ て適宜決めれば良いが、成形性、耐薬品性などの点から、金属をフッ素榭脂などの 合成樹脂でコートしたものが好適である。
[0024] このような洗浄装置 1を用いてシリコン基板を洗浄する手順について説明する。
図 4に示されるように基板保持機構 (保持台） 11が上昇した後、搬送ロボット (不図 示）が基板 9を保持台 11の上に載置するとともに、保持台 11により基板 9の下面が保 持される。なお、基板 9を保持する方式は特に限定されず、例えば、ガスクッション方 式、静電吸着方式、真空吸着方式などを採用することができる。
[0025] 次いで、保持台 11が基板 9を保持した状態で下降し、基板 9の端面 (面取り面)を 4 つの位置決め用のピン 4で支持されて位置決めされ、基板 9の下面が 4つの長突起 5 a上に載置される。これにより、基板 9の下面の周囲に沿うように長短の突起 5a, 5bが 連続的に配置された状態となるともに、基板 9の下面と突起部 5との間に隙間 7が形 成される。なお、ピン 4と長突起 5aで基板 9を支持した後、保持台 11は基板 9から離 脱するが、保持台 11が基板 9の下面を保持したまま洗浄を行うこともできる。
[0026] 次いで、基板支持手段 3で支持された基板 9に対して洗浄液供給手段 (ノズル） 2か ら洗浄液 (純水又は薬液) 6を供給して基板 9の洗浄を行う。このとき基板 9を静止した 状態で洗浄しても良いし、基板 9の上面全体を均等に洗浄するために回転機構 12に よって基板支持手段 3を回転させても良い。
[0027] 基板 9の上面の中央に洗浄液 6を供給すると、洗浄液 6は放射状に広がって端面に 達する。さらに洗浄液 6の一部は基板 9の下面と突起部 5 (長短の突起 5a, 5b)との 間に形成されている隙間 7に入り込み、表面張力により保持されることになる。すなわ ち、基板 9の下面と突起部 5との間に形成された隙間 7が洗浄液 6でシール (液シ一 ル)された状態で洗浄が進み、基板 9の下面において突起部 5よりも内側に洗浄液、 ミスト、パーティクル等が回り込むことを防ぐことができる。
[0028] ここで支持手段 3の上面が平坦であると、強く表面張力が働き、基板 9との間で保持 された洗浄液は入れ替わり難ぐ基板 9の表面に付着して 、たパーティクル等の汚染 物質がシール液に溜まった状態となり易い。しかし、本発明では支持手段に長短の 突起 5a, 5bが設けられているので、シール液を攪拌する作用が生じ、新鮮なシール 液との入れ替えが行われ易くなる。従って、シール液中にパーティクル等が溜まるこ ともなぐ基板 9の下面も高いクリーン度に保つことができる。
[0029] また、シール液の攪拌を促進させるため、図 7に示すように、ガス又は液体を各突 起 5a, 5bの先端の孔 8から噴出させることが好ましい。例えば窒素ガス、アルゴンガ ス、洗浄液 (純水又は薬液)等、基板 9を汚染せず、洗浄液と反応しないガス又は液 体をボンべやタンク等力 供給し、図 2に示されているように基板保持手段の固定部 の内側空間部 13及び開口部 14、基板支持手段 3の内側空間部 15等を通じて各突 起の先端の孔 8から噴出させる。このように各突起の孔 8から所定のガス又は液体を 噴出させることで、シール液の攪拌を増大させることができ、シール液の交換を一層 促進させることができる。
[0030] なお、突起 5a, 5bの孔 8からガス等を噴出させると、基板 9が位置決め用ピン 4と長 突起 5aから離れて浮いた状態となり、基板 9の下面と突起部 5との間にシール液が適 切に保持されなくなるおそれがある。そこで、突起 5a, 5bの孔 8からガス等を噴出さ せる場合は、基板 9の下面と突起部 5との間の隙間 7が洗浄液 6でシールされた状態 となるように必要に応じて保持機構 11によって基板 9の下面を保持したまま洗浄を行 えば、隙間 7の間隔を一定に保つことができ、シール液の飛散を防止することができ る。また、各突起の孔 8からガスを比較的強く噴出させてエアーカーテンをつくっても 良い。
[0031] 上記のように洗浄を行った後、必要に応じて他のノズル (不図示)から純水を供給し てリンスを行うようにしてもよい。そして、回転機構 12により高速回転させることで、基 板の上面に付着している液体のほか、基板 9と突起部 5との間に保持されている液体 を遠心力で吹き飛ばすことができる。あるいは、さらに他のノズル等力も不活性ガス等 を噴射して液体を吹き飛ばして乾燥させても良い。また、基板 9と突起部 5との隙間 7 に保持されている液体は、突起の先端の孔 8からガスを強く噴出させて吹き飛ばすこ ともできるし、上記回転機構 12による高速回転や乾燥用のノズルからのガス噴射と組 み合わせてより早く乾燥させることもできる。さらに、このようなスピン乾燥は、保持機 構 11を用いて行ってもよい。
[0032] 以上のように本発明に係る洗浄装置 1を用いて基板 9の洗浄を行えば、基板 9の下 面と突起部 5との間に形成された隙間 7が洗浄液 (純水又は薬液) 6でシールされた 状態で基板 9が洗浄されるため、下面側への洗浄液の回り込みを防ぐことができると ともに、突起によるシール液の攪拌作用によりパーティクル等を効果的に排出するこ とができる。特に、突起の先端の孔 8からガス等を噴出させて、攪拌作用を向上させ ることでシール液の入れ替えが促進され、基板の下面側の汚染をより確実に防ぐこと ができる。
[0033] 以上本発明について詳述した力 本発明は、上記実施形態に限定されるものでは ない。前述の実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術 的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるも のであっても本発明の技術的範囲に包含される。
[0034] 例えば、上記実施形態では、上面に洗浄液を供給する場合について説明したが、 本発明に係る洗浄装置は、基板の端面あるいは下面を洗浄する場合にも適用するこ とができる。すなわち、洗浄箇所に応じて基板の下面又は端面に洗浄液を供給する 場合でも、突起部においてシール液が保持されるとともに攪拌される。従って、例え ば基板の下面を洗浄する場合でも、洗浄液が上面に回り込むことを防ぐとともに、シ ール液の入れ替えが行われるので、パーティクル等がシール液に溜まって基板を汚 染することも無い。
[0035] また、本発明に係る洗浄装置は、半導体基板の洗浄に限らず、ガラス基板等の他 の材質、形状の洗浄にも適用することができる。例えば、正方形のガラス基板の洗浄 に使用する場合には、基板支持手段は、突起部の各突起をガラス基板の下面の周 囲に沿うように連続的に配置したものを用意すれば良い。

Claims

請求の範囲
[1] 基板を回転させ又は静止したまま該基板の上面、下面、及び端面の少なくともいず れかの面に純水又は薬液を供給して基板を洗浄するための装置であって、少なくと も、前記基板を支持するための環状の基板支持手段と、該基板支持手段により支持 された基板に対して前記純水又は薬液カゝらなる洗浄液を供給するための洗浄液供 給手段とを具備し、前記基板支持手段が前記基板の端面を 3点以上で支持して位 置決めする位置決め用のピンと、該位置決め用のピンで位置決めされた基板の下面 の周囲に沿うように長短の突起が連続的に配置された突起部とを有するものであり、 前記洗浄液供給手段から純水又は薬液を供給して基板を洗浄する際に前記位置決 め用のピンで支持された基板の下面と前記突起部との間に形成された隙間が前記 純水又は薬液でシールされた状態で基板が洗浄されるものであることを特徴とする 基板の洗浄装置。
[2] 前記突起の先端に孔が形成されており、該孔力 ガス又は液体を噴出するための 流体噴出手段が設けられて 、ることを特徴とする請求項 1に記載の基板の洗浄装置
[3] 前記流体噴出手段が、窒素ガス、アルゴンガス、純水、又は前記薬液を噴出するも のであることを特徴とする請求項 2に記載の基板の洗浄装置。
[4] 前記長短の突起のうち最も長い突起が、前記位置決め用のピンに対応して配置さ れて 、ることを特徴とする請求項 1な 、し請求項 3の 、ずれか一項に記載の基板の 洗浄装置。
[5] 前記長短の突起の高低差が、 0. 05〜3mm以内であることを特徴とする請求項 1 な 、し請求項 4の 、ずれか一項に記載の基板の洗浄装置。
[6] 前記基板の下面を保持する基板保持機構を有することを特徴とする請求項 1な!ヽ し請求項 5のいずれか一項に記載の基板の洗浄装置。 前記基板支持手段を回転させる回転機構を有することを特徴とする請求項 1ないし 請求項 6の 、ずれか一項に記載の基板の洗浄装置。
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