JP2013165291A - Method and device for cleaning substrate - Google Patents
Method and device for cleaning substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013165291A JP2013165291A JP2013092248A JP2013092248A JP2013165291A JP 2013165291 A JP2013165291 A JP 2013165291A JP 2013092248 A JP2013092248 A JP 2013092248A JP 2013092248 A JP2013092248 A JP 2013092248A JP 2013165291 A JP2013165291 A JP 2013165291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cleaning
- substrate
- droplet
- droplets
- liquid
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 459
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 277
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 208
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 50
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 15
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 claims description 13
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 9
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Special Spraying Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、セラミックプレート等（以下、単に「基板」と称する）に洗浄液の液滴を吐出して洗浄する基板洗浄方法および基板洗浄装置に関する。 The present invention provides a substrate cleaning method for cleaning by discharging droplets of a cleaning liquid onto a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, a ceramic plate, etc. (hereinafter simply referred to as “substrate”). The present invention relates to a method and a substrate cleaning apparatus.
従来より、半導体基板等の製造プロセスにおいては基板に付着したパーティクルを除去する洗浄工程が必須のものとなっている。洗浄工程を実行する枚葉式の洗浄装置においては、純水等の洗浄液の微小な液滴を基板に向けて噴射することにより基板を洗浄する技術が利用されている。 Conventionally, in a manufacturing process of a semiconductor substrate or the like, a cleaning process for removing particles adhering to the substrate has been essential. In a single wafer cleaning apparatus that executes a cleaning process, a technique for cleaning a substrate by ejecting minute droplets of a cleaning liquid such as pure water toward the substrate is used.
このような洗浄装置では、例えば特許文献１に開示されるように、洗浄液と加圧した気体とを混合して液滴を生成し、その液滴と気体との混合流体を基板に噴射する二流体ノズルが広く用いられている。基板に付着しているパーティクル等の異物は、洗浄液の液滴の運動エネルギーによって物理的に除去される。また、特許文献２には、圧電素子に超音波帯域の周波数で膨張収縮を繰り返し行わせることによって、吐出口から一方向に加速された洗浄液のミストを基板に向けて高速に噴出させる洗浄装置が開示されている。
In such a cleaning apparatus, for example, as disclosed in
一方、液滴を吐出する技術として、特許文献３には、逆テーパの吐出口を形成した薄膜を振動させて液滴を生成する液滴スプレー装置が開示されている。また、特許文献４には、切欠部を形成した円環形状のパイプ内にインクを充填し、パイプの切欠部以外の外周壁面に振動子を被着してインクを振動させることによってインクの液滴を噴出させるインクジェットプリンタのノズルヘッドが開示されている。 On the other hand, as a technique for ejecting droplets, Patent Document 3 discloses a droplet spray device that generates droplets by vibrating a thin film having a reverse-tapered ejection port. In Patent Document 4, ink is filled by filling ink in an annular pipe having a notch and attaching a vibrator to an outer peripheral wall surface other than the notch of the pipe to vibrate the ink. An inkjet printer nozzle head for ejecting droplets is disclosed.
しかしながら、特許文献１に開示されているような二流体ノズルを使用した場合、生成された液滴の速度と大きさ（液滴の径）が広い範囲にわたって分布している。半導体基板の洗浄プロセスにおいては、基板上のデバイスを破壊することなくパーティクルを確実に除去することが必要であるが、液滴の速度と大きさが広い範囲に分布していると、パーティクル除去に寄与しない無駄な液滴が存在する一方、デバイスにダメージを与えるような有害な液滴も存在する。その結果、洗浄効率の向上が抑制されるとともに、デバイス破壊の可能性が生じるという問題があった。このような問題は他の基板での洗浄においても同じであり、不均一な洗浄結果の原因となっていた。
However, when a two-fluid nozzle as disclosed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の洗浄効率を向上させることができる基板洗浄方法および基板洗浄装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus capable of improving the substrate cleaning efficiency.
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に洗浄液の液滴を吐出して洗浄する基板洗浄装置において、内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断する液滴生成手段と、を備え、前記液滴生成手段により、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上２００μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴径の１０％以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板洗浄装置において、前記液滴生成手段により、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴速度の１０％以下に収まっている液滴のみを基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the first aspect of the invention, an average droplet velocity is 20 meters / second or more and 100 meters / second or less by the droplet generator, and the droplet velocity distribution is Only droplets falling within 10% of the average droplet velocity at 3σ (σ is a standard deviation) are ejected toward the substrate.
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板洗浄装置において、前記複数の吐出孔から前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the first or second aspect of the present invention, the droplets are directed from the plurality of ejection holes toward the substrate at a droplet flow rate of 10 ml / min or more. It is characterized by discharging.
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、基板を回転する回転手段と、前記洗浄ノズルを前記基板の上方にて揺動する揺動手段と、を備え、前記回転手段によって回転する基板の上方にて前記洗浄ノズルを揺動させつつ、前記洗浄液の液滴を前記洗浄ノズルから回転する基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, a rotating means for rotating the substrate and a swing for swinging the cleaning nozzle above the substrate. And a moving means for discharging the cleaning liquid droplets from the cleaning nozzle toward the rotating substrate while swinging the cleaning nozzle above the substrate rotated by the rotating means. .
また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る基板洗浄装置において、前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、前記回転手段が基板の回転数を上昇させて当該基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the fourth aspect of the invention, after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the rotating means increases the number of rotations of the substrate to dry the substrate. It is characterized by performing processing.
また、請求項６の発明は、半導体基板に洗浄液の液滴を吐出して洗浄する基板洗浄装置において、内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルと、前記洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断する液滴生成手段と、を備え、前記液滴生成手段により、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上３０μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で２μｍ以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate by discharging droplets of a cleaning liquid, wherein a plurality of discharge holes are formed in a wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside. The cleaning nozzle and the cleaning liquid from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid inside the cylindrical body when performing the cleaning process while continuously supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle. And a droplet generation means for separating the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes by vibration generated by an alternating voltage having a fixed predetermined frequency. During the treatment, the cleaning liquid having an average droplet diameter of 15 μm or more and 30 μm or less in each of the plurality of ejection holes and a distribution of the droplet diameter of 3σ (σ is a standard deviation) is 2 μm or less. Only droplets are generated and discharged toward a semiconductor substrate at a predetermined droplet flow rate.
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る基板洗浄装置において、前記液滴生成手段により、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で５メートル毎秒以下に収まっている液滴のみを半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the sixth aspect of the present invention, an average droplet velocity is not less than 20 meters / second and not more than 60 meters / second by the droplet generation means, and the droplet velocity distribution is It is characterized in that only liquid droplets that are 3 σ (σ is a standard deviation) within 5 meters per second are discharged toward the semiconductor substrate.
また、請求項８の発明は、請求項６または請求項７の発明に係る基板洗浄装置において、前記複数の吐出孔から前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the sixth or seventh aspect of the present invention, the droplets are directed from the plurality of ejection holes toward the semiconductor substrate at a droplet flow rate of 10 milliliters per minute or more. It is characterized by discharging.
また、請求項９の発明は、請求項６から請求項８のいずれかの発明に係る基板洗浄装置において、半導体基板を回転する回転手段と、前記洗浄ノズルを前記半導体基板の上方にて揺動する揺動手段と、を備え、前記回転手段によって回転する半導体基板の上方にて前記洗浄ノズルを揺動させつつ、前記洗浄液の液滴を前記洗浄ノズルから回転する半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects, the rotating means for rotating the semiconductor substrate and the cleaning nozzle are swung above the semiconductor substrate. And oscillating the cleaning nozzle above the semiconductor substrate rotated by the rotating means, and discharging the cleaning liquid droplets from the cleaning nozzle toward the rotating semiconductor substrate. It is characterized by.
また、請求項１０の発明は、請求項９の発明に係る基板洗浄装置において、前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、前記回転手段が半導体基板の回転数を上昇させて当該半導体基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the substrate cleaning apparatus according to the ninth aspect of the present invention, after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the rotating means increases the number of rotations of the semiconductor substrate to thereby reduce the semiconductor substrate. The drying process is performed.
また、請求項１１の発明は、基板に洗浄液の液滴を吐出して洗浄する基板洗浄方法において、内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断することにより、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上２００μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴径の１０％以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the substrate cleaning method for cleaning by discharging droplets of the cleaning liquid onto the substrate, a plurality of discharge holes are formed in the wall surface of the quartz cylindrical body having a hollow space formed inside. When performing the cleaning process while continuously supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle, the cleaning liquid is caused to flow out from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid inside the cylindrical body and fixed. By dividing the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes by vibration generated by an alternating voltage having a predetermined frequency, an average droplet diameter is obtained at each of the plurality of discharge holes during the cleaning process. Only droplets of the cleaning liquid that are 15 μm or more and 200 μm or less and whose droplet diameter distribution is 3σ (σ is a standard deviation) and are within 10% of the average droplet diameter are generated at a predetermined droplet flow rate. Base Characterized in that for ejecting the.
また、請求項１２の発明は、請求項１１の発明に係る基板洗浄方法において、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴速度の１０％以下に収まっている液滴のみを基板に向けて吐出することを特徴とする。
The invention of
また、請求項１３の発明は、請求項１１または請求項１２の発明に係る基板洗浄方法において、前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする。
The invention of
また、請求項１４の発明は、請求項１１から請求項１３のいずれかの発明に係る基板洗浄方法において、基板を回転しつつ前記洗浄ノズルを当該基板の上方にて揺動し、前記洗浄液の液滴を回転する基板に向けて吐出することを特徴とする。
The invention of
また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明に係る基板洗浄方法において、前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、基板の回転数を上昇させて当該基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。
Further, the invention of
また、請求項１６の発明は、半導体基板に洗浄液の液滴を吐出して洗浄する基板洗浄方法において、内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断することにより、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上３０μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で２μｍ以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided a substrate cleaning method for cleaning a semiconductor substrate by discharging droplets of a cleaning liquid, wherein a plurality of discharge holes are formed in a wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside. When the cleaning process is performed while continuously supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle, the cleaning liquid is discharged from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid inside the cylindrical body and fixed. By dividing the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes by vibration generated by the AC voltage having a predetermined frequency, an average droplet diameter is obtained at each of the plurality of discharge holes during the cleaning process. Is only 15 μm to 30 μm and the droplet diameter distribution is 3σ (σ is the standard deviation), and only 2 μm or less of the cleaning liquid is generated and directed to the semiconductor substrate at a predetermined droplet flow rate. It is characterized by discharging.
また、請求項１７の発明は、請求項１６の発明に係る基板洗浄方法において、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で５メートル毎秒以下に収まっている液滴のみを半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。
The invention of claim 17 is the substrate cleaning method according to the invention of
また、請求項１８の発明は、請求項１６または請求項１７の発明に係る基板洗浄方法において、前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the substrate cleaning method according to the sixteenth or seventeenth aspect of the invention, the droplets are ejected toward the semiconductor substrate at a droplet flow rate of 10 milliliters per minute or more. And
また、請求項１９の発明は、請求項１６から請求項１８のいずれかの発明に係る基板洗浄方法において、半導体基板を回転しつつ前記洗浄ノズルを当該半導体基板の上方にて揺動し、前記洗浄液の液滴を回転する半導体基板に向けて吐出することを特徴とする。
The invention of claim 19 is the substrate cleaning method according to any one of
また、請求項２０の発明は、請求項１９の発明に係る基板洗浄方法において、前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、半導体基板の回転数を上昇させて当該半導体基板の乾燥処理を行うことを特徴とする。 According to a twentieth aspect of the present invention, in the substrate cleaning method according to the nineteenth aspect of the present invention, after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the semiconductor substrate is dried by increasing the rotation speed of the semiconductor substrate. It is characterized by performing.
請求項１〜５，１１〜１５の発明によれば、平均液滴径が１５μｍ以上２００μｍ以下であり、液滴径の分布が３σで平均液滴径の１０％以下に収まっている洗浄液の液滴を基板に向けて吐出するため、洗浄に寄与しない無駄な液滴が少なく、基板の洗浄効率を向上させることができる。
According to the inventions of
特に、請求項２，１２の発明によれば、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σで平均液滴速度の１０％以下に収まっている液滴を基板に向けて吐出するため、十分な洗浄効率を得ることができる。 In particular, according to the second and twelfth aspects of the invention, the average droplet velocity is 20 meters / second or more and 100 meters / second or less, and the droplet velocity distribution is 3σ and is within 10% of the average droplet velocity. Since the droplets are discharged toward the substrate, sufficient cleaning efficiency can be obtained.
特に、請求項３，１３の発明によれば、１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて液滴を基板に向けて吐出するため、短時間で十分な洗浄を行うことができる。
In particular, according to the inventions of
また、請求項６〜１０，１６〜２０の発明によれば、平均液滴径が１５μｍ以上３０μｍ以下であり、液滴径の分布が３σで２μｍ以下に収まっている洗浄液の液滴を半導体基板に向けて吐出するため、洗浄に寄与しない無駄な液滴や半導体基板にダメージを与える液滴が少なく、基板の洗浄効率を向上させることができる。 According to the inventions of claims 6 to 10 and 16 to 20, the droplets of the cleaning liquid having an average droplet diameter of 15 μm or more and 30 μm or less and a distribution of the droplet diameter within 3 μm and 2 μm or less are disposed on the semiconductor substrate. Therefore, there are few wasted liquid droplets that do not contribute to cleaning and liquid droplets that damage the semiconductor substrate, and the cleaning efficiency of the substrate can be improved.
特に、請求項７，１７の発明によれば、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σで５メートル毎秒以下に収まっている液滴を半導体基板に向けて吐出するため、十分な洗浄効率を得ることができる。 In particular, according to the seventh and seventeenth aspects of the present invention, droplets having an average droplet velocity of 20 meters / second or more and 60 meters / second or less and a droplet velocity distribution of 3σ within 5 meters / second are disposed on the semiconductor substrate. Since the ink is discharged toward the surface, sufficient cleaning efficiency can be obtained.
特に、請求項８，１８の発明によれば、１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて液滴を半導体基板に向けて吐出するため、短時間で十分な洗浄を行うことができる。
In particular, according to the inventions of
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、半導体基板を洗浄するのに好適な基板洗浄装置の一例を示す図である。この基板洗浄装置１は、半導体の基板Ｗを１枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄装置であり、円形のシリコンの基板Ｗに付着したパーティクル等の汚染物質を除去して洗浄する。基板洗浄装置１は、主要な構成として、回転保持部１０と、処理カップ２０と、スプラッシュガード３０と、ノズル駆動部５０と、洗浄ノズル６０と、制御部９０と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a substrate cleaning apparatus suitable for cleaning a semiconductor substrate. The
回転保持部１０は、スピンベース１１、回転軸１３およびモータ１４を備える。スピンベース１１は、基板Ｗよりも若干大きな径を有する円板状部材である。スピンベース１１の上面周縁部には、同一円周上に沿って複数個（本実施形態では６個）の支持ピン１２が立設されている。各支持ピン１２は、基板Ｗの下面周縁部を下から支持する円筒状の支持部と、その支持部の上面に突設されて基板Ｗの端縁部に当接して押圧するピン部とによって構成されている。６個の支持ピン１２のうち３個についてはスピンベース１１に固定設置された固定支持ピンとされている。固定支持ピンは、円筒状支持部の軸心上にピン部を突設している。一方、６個の支持ピン１２のうち残りの３個についてはスピンベース１１に対して回転（自転）自在に設置された可動支持ピンとされている。可動支持ピンでは、円筒状支持部の軸心から若干偏心してピン部が突設されている。３個の可動支持ピンは図示省略のリンク機構および駆動機構によって連動して回動駆動される。可動支持ピンが回動することにより、６個のピン部で基板Ｗの端縁部を把持することと、基板Ｗの把持を解除することとが可能である。６個の支持ピン１２によって基板Ｗの端縁部を把持することにより、スピンベース１１は基板Ｗの下面中央部に接触することなく基板Ｗを水平姿勢にて保持することができる。
The
回転軸１３は、スピンベース１１の下面側中心部に垂設されている。回転軸１３は、駆動ベルト１５を介してモータ１４の駆動プーリ１６と連動連結されている。モータ１４が駆動プーリ１６を回転駆動させると、駆動ベルト１５が回走して回転軸１３が回転する。これにより、スピンベース１１に保持された基板Ｗは、スピンベース１１および回転軸１３とともに、水平面内にて鉛直方向に沿った中心軸ＲＸの周りで回転する。
The
また、回転軸１３の内側は中空となっており、その中空部分には鉛直方向に沿って処理液ノズル１８が挿設されている。処理液ノズル１８は図示を省略する処理液供給源と連通接続されている。処理液ノズル１８の先端はスピンベース１１に保持された基板Ｗの下面中心部に向けて開口している。このため、処理液ノズル１８の先端から基板Ｗの下面中心部に処理液を供給することができる。
Moreover, the inside of the
また、回転軸１３の内壁面と処理液ノズル１８の外壁面との間の隙間は気体供給流路とされており、図示を省略する気体供給源と連通接続されている。この隙間の上端からスピンベース１１に保持された基板Ｗの下面に向けて気体を供給することができる。
Further, a gap between the inner wall surface of the
回転保持部１０を取り囲んで処理カップ２０が設けられている。処理カップ２０の内側には、円筒状の仕切壁２１が設けられている。また、回転保持部１０の周囲を取り囲むように、基板Ｗの洗浄処理に用いられた洗浄液を排液するための排液空間２２が仕切壁２１の内側に形成されている。さらに、排液空間２２を取り囲むように、処理カップ２０の外壁と仕切壁２１との間に基板Ｗの洗浄処理に用いられた洗浄液を回収するための回収空間２３が形成されている。
A
排液空間２２には、排液処理装置（図示省略）へ洗浄液を導くための排液管２７が接続され、回収空間２３には、回収処理装置（図示省略）へ洗浄液を導くための回収管２８が接続されている。
The
処理カップ２０の上方には、基板Ｗからの洗浄液が外方へ飛散することを防止するためのスプラッシュガード３０が設けられている。このスプラッシュガード３０は、中心軸ＲＸに対して回転対称な形状とされている。スプラッシュガード３０の上端部の内面には、断面Ｖの字形状の排液案内溝３１が環状に形成されている。また、スプラッシュガード３０の下端部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液案内部３２が形成されている。回収液案内部３２の上端付近には、処理カップ２０の仕切壁２１を受け入れるための仕切壁収納溝３３が形成されている。
A
このスプラッシュガード３０は、ボールねじ機構等で構成されたガード昇降駆動機構３５によって鉛直方向に沿って昇降駆動される。ガード昇降駆動機構３５は、スプラッシュガード３０を、回収液案内部３２がスピンベース１１に保持された基板Ｗの端縁部を取り囲む回収位置と、排液案内溝３１がスピンベース１１に保持された基板Ｗの端縁部を取り囲む排液位置との間で昇降させる。スプラッシュガード３０が回収位置（図１に示す位置）にある場合には、基板Ｗの端縁部から飛散した洗浄液が回収液案内部３２により回収空間２３に導かれ、回収管２８を介して回収される。一方、スプラッシュガード３０が排液位置にある場合には、基板Ｗの端縁部から飛散した洗浄液が排液案内溝３１により排液空間２２に導かれ、排液管２７を介して排液される。このようにして、洗浄液の排液および回収を切り換えて実行可能とされている。また、スピンベース１１に対して基板Ｗの受け渡しを行う場合には、ガード昇降駆動機構３５は、スピンベース１１がスプラッシュガード３０の上端よりも突き出る高さ位置にまでスプラッシュガード３０を下降させる。
The
ノズル駆動部５０は、昇降モータ５１、スイングモータ５３およびノズルアーム５８を備える。ノズルアーム５８の先端には洗浄ノズル６０が取り付けられている。ノズルアーム５８の基端側はスイングモータ５３のモータ軸５３ａに連結されている。スイングモータ５３は、モータ軸５３ａを中心に洗浄ノズル６０を水平面内にて回動させる。
The
スイングモータ５３は昇降ベース５４に取り付けられている。昇降ベース５４は、固定設置された昇降モータ５１のモータ軸に直結されたボールネジ５２に螺合されるとともに、ガイド部材５５に摺動自在に取り付けられている。昇降モータ５１がボールネジ５２を回転させると、昇降ベース５４とともに洗浄ノズル６０が昇降する。
The
ノズル駆動部５０の昇降モータ５１およびスイングモータ５３によって、洗浄ノズル６０はスプラッシュガード３０よりも外方の待避位置とスピンベース１１の上方の洗浄位置との間で移動する。また、洗浄ノズル６０は、スピンベース１１の上方において、スイングモータ５３によって基板Ｗの中心部上方と端縁部上方との間で揺動される。
The cleaning
また、制御部９０は、基板洗浄装置１に設けられた種々の動作機構を制御する。制御部９０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備えている。
Further, the
図２は、洗浄ノズル６０の概略構成を示す図である。また、図３は、洗浄ノズル６０の斜視図である。洗浄ヘッドとしての洗浄ノズル６０は、円筒の筒状体６１に圧電素子（ピエゾ素子）６２を貼設して構成される。洗浄ノズル６０は、樹脂製のホルダー６３を介してノズルアーム５８の先端に取り付けられる。なお、図３ではホルダー６３を省略している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the cleaning
円筒形状の筒状体６１の内側には中空空間が形成されており、その両端は開口されている。本実施形態においては、筒状体６１は石英によって形成されており、その長手方向長さは５０ｍｍである。なお、筒状体６１はジルコニア（ＺｒＯ２）等のセラミックスによって形成するようにしても良い。
A hollow space is formed inside the cylindrical
筒状体６１の壁面には複数（本実施形態では２０個）の吐出孔６４が穿設されている。２０個の吐出孔６４は筒状体６１の長手方向に沿って一列に配列されている。各吐出孔６４は、筒状体６１の側壁を貫通する略円筒形状である。２０個の吐出孔６４の直径は均一であり、７μｍ以上１２μｍ以下の範囲とされている。２０個の吐出孔６４の配列ピッチ（隣接する吐出孔６４間の距離）は１ｍｍである。
A plurality of (20 in this embodiment) discharge holes 64 are formed in the wall surface of the
また、筒状体６１の壁面のうち複数の吐出孔６４と対向する部位の外壁面には圧電素子６２が貼設されている。圧電素子６２は高周波発生器を有する電源６５と電気的に接続されている。電源６５は、所定周波数の交流電圧を圧電素子６２に印加する。
In addition, a
筒状体６１の内側空間の一端側開口は供給配管７０を介して洗浄液供給源７１と連通接続されている。供給配管７０の経路途中には圧送ポンプ７２およびフィルタ７３が介挿されている。圧送ポンプ７２は洗浄液供給源７１から洗浄ノズル６０に向けて洗浄液（本実施形態では純水）を圧送する。フィルタ７３は、洗浄液供給源７１から送給された洗浄液中に含まれる異物を取り除く。
One end side opening of the inner space of the
一方、筒状体６１の内側空間の他端側開口には排出配管７５が連通接続されている。排出配管７５の経路途中にはバルブ７６が介挿されている。筒状体６１の内側空間に供給配管７０から洗浄液を供給しつつバルブ７６を開放すると、排出配管７５から装置外部へと洗浄液が排出される。
On the other hand, a
次に、上述の構成を有する基板洗浄装置１の処理動作について説明する。以下に説明する処理動作は、制御部９０が所定の洗浄処理用ソフトウェアを実行して基板洗浄装置１の各機構を制御することによって行われるものである。
Next, the processing operation of the
まず、スプラッシュガード３０が下降してスピンベース１１がスプラッシュガード３０よりも上方に出た状態にて、スピンベース１１に基板Ｗが渡される。続いて、スプラッシュガード３０が上述の排液位置まで上昇するとともに、ノズル駆動部５０が洗浄ノズル６０をスピンベース１１に保持された基板Ｗの上方の洗浄位置まで移動させる。洗浄位置においては、洗浄ノズル６０の複数の吐出孔６４と基板Ｗとの間隔が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下とされる。
First, the substrate W is transferred to the
洗浄ノズル６０には、洗浄処理を行っていないときにも常時連続して圧送ポンプ７２から洗浄液が送給されている。洗浄処理を行っていないときには、バルブ７６が開放されており、筒状体６１の内部に送給された洗浄液はそのまま排出配管７５から装置外部に排出され続けている。すなわち、洗浄ノズル６０がスプラッシュガード３０よりも外方の待避位置にて待機しているとき、および、待避位置から基板Ｗ上方の洗浄位置に移動しているときも洗浄ノズル６０には洗浄液が供給され続けており、その洗浄液は装置外部に排出され続けている。
The cleaning liquid is supplied from the
次に、回転保持部１０によって基板Ｗの回転が開始されるとともに、洗浄ノズル６０から洗浄液の液滴が基板Ｗの上面に向けて吐出される。このときに、処理液ノズル１８から基板Ｗの下面に向けて洗浄液を吐出しても良い。また、ノズル駆動部５０によって洗浄ノズル６０が基板Ｗの中心部上方と端縁部上方との間で揺動されて洗浄処理が進行する。洗浄処理を行うときには、洗浄ノズル６０への洗浄液の送給を行いつつバルブ７６を閉止する。このため、筒状体６１内部における洗浄液の液圧が上昇し、それによって２０個の吐出孔６４から洗浄液が吐出される。本実施形態では、筒状体６１内部の洗浄液の液圧を１０ＭＰａ以下としている。
Next, rotation of the substrate W is started by the
また、洗浄処理を行うときには、電源６５が所定周波数の交流電圧を圧電素子６２に印加する。これによって、圧電素子６２が膨張収縮を繰り返し、筒状体６１内部の洗浄液に所定周波数の振動が付与される。筒状体６１の内部における洗浄液の液圧を高めるとともに、その洗浄液に振動を与えると、２０個の吐出孔６４から液圧により流出する洗浄液が振動により分散・分断されて洗浄液の液滴が生成されて吐出される。ここで、吐出孔６４から流れ出る液流が分断されて液滴が生成されるのは以下の過程による。筒状体６１内には、洗浄液が一定圧もしくは狭い範囲を有する圧力（D.C.pressure：直流圧）に維持されて供給される。吐出孔６４からは、その圧力によって２０個の吐出孔６４において実質的に同じ排出率で洗浄液が流れ出る。この状態で圧電素子６２に固定された所定周波数の交流電圧を印加すると、発生する振動によって液流が分散・分断されて液滴が形成される。ここでの圧送ポンプ７２による洗浄液の供給圧力と圧電素子６２に印加する交流の周波数は、従来技術に記載したようなコンティニュアスインクジェット装置の通常の操作範囲外になる値である。基板Ｗに付着しているパーティクル等の汚染物質は、洗浄ノズル６０から吐出された液滴の運動エネルギーによって物理的に除去される。
Further, when performing the cleaning process, the
ここで、制御部９０が圧送ポンプ７２を制御して筒状体６１内部の洗浄液の液圧を調整するとともに、電源６５を制御して洗浄液に与える振動を調整することによって、２０個の吐出孔６４から吐出される液滴の吐出条件（パラメータ）を規定することができる。これら以外にも、吐出孔６４の直径や個数も液滴の吐出条件に影響する。
Here, the
本実施形態においては、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の平均液滴径を１５μｍ以上３０μｍ以下としている。ここで重要なことは、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴径は１５μｍから３０μｍの範囲にわたって広く分布しているのではなく、バラツキが極めて小さい点である。具体的には、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で２μｍ以下に収まる。
In the present embodiment, the average droplet diameter of the cleaning liquid droplets discharged from the 20 discharge holes 64 toward the substrate W is set to 15 μm or more and 30 μm or less. What is important here is that the droplet diameters of the droplets discharged from the cleaning
図４は、洗浄液の液滴径の分布を示す図である。同図において、本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出された液滴の液滴径分布を実線で示し、従来の二流体ノズルから吐出される液滴の液滴径分布を点線にて示している。従来の二流体ノズルから吐出される液滴の液滴径は広い分布を有しており、液滴径１５μｍから３０μｍの液滴も含んでいるが、その範囲から外れる液滴径の液滴も多量に含んでいる。これと比較して、本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴径の分布は極めて狭く、ほとんどバラツキが無い。
FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the droplet diameter of the cleaning liquid. In the figure, the droplet diameter distribution of the droplets discharged from the cleaning
また、本実施形態においては、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の平均液滴速度を２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下としている。液滴径と同様に、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴速度は２０メートル毎秒から６０メートル毎秒の範囲にわたって広く分布しているのではなく、バラツキが極めて小さい。具体的には、液滴速度の分布は３σで５メートル毎秒以下である。
In this embodiment, the average droplet speed of the cleaning liquid droplets discharged from the 20 discharge holes 64 toward the substrate W is set to 20 meters / second or more and 60 meters / second or less. Similar to the droplet diameter, the droplet velocity of the droplets ejected from the cleaning
図５は、洗浄液の液滴速度の分布を示す図である。同図においても、本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出された液滴の液滴速度分布を実線で示し、従来の二流体ノズルから吐出される液滴の液滴速度分布を点線にて示している。従来の二流体ノズルから吐出される液滴の液滴速度が非常に広い分布を有しているのに比較して、本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴速度の分布は極めて狭い。
FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the droplet speed of the cleaning liquid. Also in this figure, the droplet velocity distribution of the droplets ejected from the cleaning
このように、本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴径および液滴速度のバラツキを小さな範囲に収めることができるのは、筒状体６１内部に高圧充填された洗浄液に圧電素子６２から振動を与えて複数の吐出孔６４から吐出することによるものである。すなわち、従来の二流体ノズルにおいては、加圧された気体を液体に衝突させて液滴を生成しているため、液滴が気体との混相流として吐出されることとなって制御が困難となり、液滴の液滴径および液滴速度も分布の広いバラツキが大きなものとなるのである。これに対して、本実施形態の洗浄ノズル６０においては、加圧された液体に振動を与えつつ複数の吐出孔６４から吐出しているため、液滴のみが吐出されることとなり、液滴の液滴径および液滴速度を分布の狭いバラツキの小さなものとすることができるのである。
As described above, the dispersion of the droplet diameter and the droplet velocity of the droplets discharged from the cleaning
図６は、吐出される液滴の液滴径と基板Ｗに与えるダメージとの相関を示す図である。同図に示すように、液滴径が３０μｍを超えると基板Ｗにダメージが発生し、液滴径が大きくなるほど与えるダメージも大きくなる。洗浄ノズル６０から吐出される洗浄液の液滴の平均液滴径は１５μｍ以上３０μｍ以下であるため、洗浄処理中に基板Ｗにダメージを与えることが防止される。また、液滴径のバラツキが極めて小さく、３σで２μｍ以下であるため、洗浄に寄与しない無駄な液滴および基板Ｗにダメージを与えるような有害な液滴は皆無である。このため、基板Ｗにダメージを与えることなく洗浄効率を向上させることができる。
FIG. 6 is a diagram showing the correlation between the droplet diameter of the discharged droplet and the damage to the substrate W. In FIG. As shown in the figure, when the droplet diameter exceeds 30 μm, the substrate W is damaged, and the damage is increased as the droplet diameter is increased. Since the average droplet diameter of the cleaning liquid droplets discharged from the cleaning
また、図７は、吐出される液滴の液滴速度と汚染物質の除去率との相関を示す図である。同図に示すように、吐出される液滴の液滴速度が大きくなるほど汚染物質の除去率も高くなる。本実施形態の洗浄ノズル６０から吐出される洗浄液の液滴の平均液滴速度は２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であるため、必要な除去性能を得ることができる。しかも、液滴速度のバラツキも極めて小さく、３σで５メートル毎秒以下であるため、洗浄に寄与しない無駄な液滴はほとんど存在しない。
FIG. 7 is a diagram showing the correlation between the droplet velocity of the discharged droplet and the contaminant removal rate. As shown in the figure, the contaminant removal rate increases as the droplet velocity of the discharged droplet increases. Since the average droplet speed of the droplets of the cleaning liquid discharged from the cleaning
また、洗浄ノズル６０には２０個の吐出孔６４を設けている。本実施形態においては、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の総流量を１０ミリリットル毎分以上としている。図８は、吐出される液滴の液滴流量による汚染物質の除去率の相違を示す図である。同図において、点線は１ミリリットル毎分の液滴流量にて洗浄液の液滴を吐出したときの汚染物質の除去率を示し、実線は１０ミリリットル毎分の液滴流量にて洗浄液の液滴を吐出したときの汚染物質の除去率を示している。液滴流量が多い方が洗浄効率が高くなり、１ミリリットル毎分の液滴流量にて洗浄液の液滴を吐出した場合、十分な除去率を得るのに３００秒必要であるが、１０ミリリットル毎分の液滴流量にて液滴を吐出すれば、同じ除去率を３０秒で達成することができる。枚葉式の基板洗浄装置１において、１枚の基板Ｗの洗浄処理に要する時間が３０秒というのは概ね妥当なものである。
The cleaning
以上のように、洗浄処理を行うときには、洗浄ノズル６０から洗浄液の液滴が基板Ｗに向けて吐出される。洗浄ノズル６０から吐出される液滴の平均液滴径は１５μｍ以上３０μｍ以下であり、その分布は３σで２μｍ以下である。また、吐出される液滴の平均液滴速度は２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、その分布は３σで５メートル毎秒以下である。さらに、吐出される液滴の液滴流量は１０ミリリットル毎分以上である。これらの吐出条件を満たしつつ洗浄ノズル６０から洗浄液の液滴を基板Ｗに向けて吐出すれば、基板Ｗにダメージを与えることなく洗浄効率を向上させることができ、十分な汚染物質の除去率を短時間で達成することが可能となる。
As described above, when the cleaning process is performed, droplets of the cleaning liquid are ejected from the cleaning
また、洗浄処理中は洗浄ノズル６０が基板Ｗの中心部上方と端縁部上方との間で繰り返し揺動されており、基板Ｗの全面について均一に洗浄処理がなされる。なお、回転する基板Ｗから遠心力によって飛散した液体は、排液案内溝３１により排液空間２２に導かれ、排液管２７から排液される。
Further, during the cleaning process, the cleaning
所定の洗浄処理時間が経過した後、バルブ７６が開放されて洗浄ノズル６０からの液滴吐出が停止され、ノズル駆動部５０によって洗浄ノズル６０が待避位置まで移動される。続いて、基板Ｗの回転数を上昇させて基板Ｗの乾燥処理が実行される。乾燥処理が終了した後、基板Ｗの回転が停止するとともに、スプラッシュガード３０が下降し、処理後の基板Ｗがスピンベース１１から搬出される。これにより、基板洗浄装置１における一連の処理動作が終了する。なお、洗浄および乾燥処理中におけるスプラッシュガード３０の位置は、洗浄液の回収または排液の必要性に応じて適宜変更することが好ましい。
After a predetermined cleaning process time elapses, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の基板洗浄装置１では、筒状体６１内部の洗浄液の液圧を１０ＭＰａ以下としたが、液圧はこれに限られるものではない。例えば、吐出孔６４の直径を上記実施形態より小さくすると液圧はより高圧を必要とする。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the spirit of the present invention. For example, in the
また、上記実施形態の基板洗浄装置１では、洗浄ノズル６０に洗浄処理を行っていないときにも洗浄液を供給しており、その洗浄液は装置外部に排出しているが、これを循環システムとして構成しても良い。すなわち、バルブ７６の下流側の配管をフィルタを介して洗浄液供給源７１に接続し、洗浄ノズル６０からの洗浄液を洗浄液供給源７１に還流するようにしても良い。
In the
また、上記実施形態の基板洗浄装置１は、基板Ｗとして半導体基板を洗浄するのに好適なものであったが、本発明に係る洗浄技術は他の種類の基板Ｗの洗浄にも適用することができる。他の種類の基板Ｗとしては、液晶表示装置用ガラス基板や皿などのセラミックプレートが挙げられる。
The
図９は、他の種類を含む基板Ｗの洗浄処理を行う基板洗浄装置を示す図である。基板Ｗは支持台１１１によって保持されている。洗浄ヘッドとしての洗浄ノズル６０は、支持台１１１に保持された基板Ｗに対して相対移動される。図示省略のスライド移動機構によって洗浄ノズル６０を基板Ｗの上方で移動させても良いし、洗浄ノズル６０を固定したまま支持台１１１を駆動させても良い。また、洗浄ノズル６０を手動にて移動させても良い。
FIG. 9 is a diagram illustrating a substrate cleaning apparatus that performs a cleaning process on a substrate W including other types. The substrate W is held by the
洗浄ノズル６０の構成は上記実施形態において説明した図２，３に示すのと同様である。すなわち、洗浄ノズル６０への洗浄液の送給を行いつつバルブ７６を閉止して筒状体６１の内部における洗浄液の液圧を高めるとともに、圧電素子６２によって筒状体６１内部の洗浄液に振動を与えると、２０個の吐出孔６４から洗浄液の液滴が生成されて吐出される。基板Ｗに付着している汚染物質は、洗浄ノズル６０から吐出された液滴によって物理的に除去される。
The configuration of the cleaning
他の種類を含む基板Ｗを洗浄する場合にも、制御部９０が圧送ポンプ７２を制御して筒状体６１内部の洗浄液の液圧を調整するとともに、電源６５を制御して洗浄液に与える振動を調整することによって、２０個の吐出孔６４から吐出される液滴の吐出条件を規定している。液滴径については、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の平均液滴径を１５μｍ以上２００μｍ以下としている。上記実施形態と同様に、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴径は１５μｍから２００μｍの範囲にわたって広く分布しているのではなく、バラツキが極めて小さい。具体的には、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で平均液滴径の１０％以下に収まる。
When cleaning the substrate W including other types, the
図１０は、洗浄液の液滴径の分布を示す図である。分布ＤＡの液滴は平均液滴径が比較的小さく半導体基板の洗浄に好適である。一方、分布ＤＢの液滴は平均液滴径が比較的大きくセラミックプレートの洗浄に好適である。平均液滴径によらず、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴径の分布は３σで平均液滴径の１０％以下と極めて狭く、ほとんどバラツキが無い。よって、洗浄に寄与しない無駄な液滴および基板Ｗにダメージを与えるような有害な液滴は皆無である。このため、基板Ｗにダメージを与えることなく洗浄効率を向上させることができる。もっとも、平均液滴径が大きくなるにしたがって、バラツキが徐々に大きくなり、２００μｍを超えると液滴径の分布を３σで平均液滴径の１０％以下に収めることが困難となる。また、洗浄ノズル６０の製作においても、平均液滴径が２００μｍを超えるとバラツキが抑制できず、実用的でない。
FIG. 10 is a diagram showing the distribution of the droplet diameter of the cleaning liquid. The droplets of distribution DA have a relatively small average droplet diameter and are suitable for cleaning a semiconductor substrate. On the other hand, the droplets of distribution DB have a relatively large average droplet diameter and are suitable for cleaning the ceramic plate. Regardless of the average droplet diameter, the distribution of the droplet diameters of the droplets discharged from the cleaning
また、液滴速度については、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の平均液滴速度を２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下としている。液滴径と同様に、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴速度は２０メートル毎秒から１００メートル毎秒の範囲にわたって広く分布しているのではなく、バラツキが極めて小さい。具体的には、液滴速度の分布は３σ（σは標準偏差）で平均液滴速度の１０％以下に収まる。なお、洗浄ノズル６０へ供給される洗浄液の液圧は１０ＭＰａ以下に限定されるものではなく、吐出孔６４の直径等の条件によってはより高圧での供給が必要とされる。
Regarding the droplet velocity, the average droplet velocity of the cleaning liquid droplets ejected from the twenty ejection holes 64 toward the substrate W is set to 20 meters / second or more and 100 meters / second or less. Similar to the droplet diameter, the droplet velocity of the droplets ejected from the cleaning
図１１は、洗浄液の液滴速度の分布を示す図である。洗浄対象となる基板Ｗの種類によって分布ＤＣのように平均液滴速度が比較的小さな液滴を用いても良いし、分布ＤＤのように平均液滴速度が比較的大きな液滴を用いるようにしても良い。平均液滴速度によらず、洗浄ノズル６０から吐出される液滴の液滴速度の分布は３σで平均液滴速度の１０％以下と極めて狭く、ほとんどバラツキが無い。よって、洗浄に寄与しない無駄な液滴はほとんど存在しない。もっとも、平均液滴速度が大きくなるにしたがって、バラツキが徐々に大きくなり、１００メートル毎秒を超えると液滴速度の分布を３σで平均液滴速度の１０％以下に収めることが困難となる。
FIG. 11 is a diagram showing the distribution of the droplet velocity of the cleaning liquid. Depending on the type of substrate W to be cleaned, droplets having a relatively low average droplet velocity, such as distribution DC, may be used, or droplets having a relatively large average droplet velocity, such as distribution DD, may be used. May be. Regardless of the average droplet velocity, the droplet velocity distribution of the droplets ejected from the cleaning
また、液滴流量については、２０個の吐出孔６４から基板Ｗに向けて吐出される洗浄液の液滴の総流量を１０ミリリットル毎分以上としている。基板Ｗの種類に応じてこれらの吐出条件を満たしつつ洗浄ノズル６０から洗浄液の液滴を基板Ｗに向けて吐出すれば、洗浄に寄与しない無駄な液滴や基板Ｗにダメージを与えるような有害な液滴は皆無となり、基板Ｗにダメージを与えることなく洗浄効率を向上させることができ、十分な汚染物質の除去率を短時間で達成することが可能となる。
As for the droplet flow rate, the total flow rate of the droplets of the cleaning liquid discharged from the 20 discharge holes 64 toward the substrate W is set to 10 ml / min or more. If the droplets of the cleaning liquid are discharged from the cleaning
また、上記実施形態においては、円筒形状の洗浄ノズル６０から上記の吐出条件にて洗浄液の液滴を吐出するようにしていたが、洗浄ノズル６０の形態はこれに限定されるものではない。図１２は、洗浄ノズルの他の例を示す図である。
In the above embodiment, the liquid droplets of the cleaning liquid are discharged from the
図１２の洗浄ノズル１６０は、四角柱形状の筒状体１６１に圧電素子１６２を貼設して構成される。筒状体１６１は四角柱形状の外形を有しており、その内側には四角柱形状の中空空間が形成されている。筒状体１６１の中空空間の両端は開口されており、上記実施形態と同様に、その一端は供給配管７０に接続されるとともに、他端は排出配管７５に接続される（図２参照）。筒状体１６１は、石英またはジルコニア等のセラミックスによって形成すれば良い。
The cleaning
筒状体１６１の一方の側壁面には複数（例えば２０個）の吐出孔１６４が穿設されている。２０個の吐出孔１６４は筒状体１６１の長手方向に沿って一列に配列されている。複数の吐出孔１６４の大きさおよび配列ピッチは上記実施形態の複数の吐出孔６４と同じである。複数の吐出孔１６４が設けられた側壁面の幅は１０ｍｍである。また、筒状体１６１の他方の側壁（複数の吐出孔１６４が設けられた側壁と対向する側壁）の外壁面には圧電素子１６２が貼設されている。圧電素子１６２は電源６５と電気的に接続されている。電源６５は、所定周波数の交流電圧を圧電素子１６２に印加する。
A plurality of (for example, 20) discharge holes 164 are formed in one side wall surface of the
洗浄ノズル１６０を備えた基板洗浄装置の全体構成および洗浄ノズル１６０周辺の構成は上記実施形態と同じである。洗浄ノズル１６０には洗浄液が継続して供給され続けており、洗浄処理を行うときにはバルブ７６を閉止することによって複数の吐出孔１６４から洗浄液が吐出される。また、洗浄処理を行うときには、圧電素子１６２によって筒状体１６１の内部の洗浄液に振動を付与する。これにより、上記実施形態と同様に、複数の吐出孔１６４から洗浄液の液滴が生成されて吐出される。
The overall configuration of the substrate cleaning apparatus including the
また、洗浄ノズルは図１３のようなものであっても良い。図１３の洗浄ノズル２６０は多角柱形状の筒状体２６１を備える。筒状体２６１は多角柱形状の外形を有しており、その内側には多角柱形状の中空空間が形成されている。筒状体２６１の中空空間の両端は開口されており、上記実施形態と同様に、その一端は供給配管７０に接続されるとともに、他端は排出配管７５に接続される（図２参照）。筒状体２６１は、石英またはジルコニア等のセラミックスによって形成すれば良い。
Further, the cleaning nozzle may be as shown in FIG. The cleaning
筒状体２６１の一の側壁面には複数（例えば２０個）の吐出孔２６４が一列に穿設されている。複数の吐出孔２６４の大きさおよび配列ピッチは上記実施形態の複数の吐出孔６４と同じである。また、複数の吐出孔２６４が設けられた側壁と対向する側壁の外壁面には圧電素子２６２が貼設されている。圧電素子２６２は電源６５と電気的に接続されている。
A plurality of (for example, 20) discharge holes 264 are formed in a row on one side wall surface of the
洗浄ノズル２６０を備えた基板洗浄装置の全体構成および洗浄ノズル２６０周辺の構成は上記実施形態と同じである。洗浄ノズル２６０には洗浄液が継続して供給され続けており、洗浄処理を行うときにはバルブ７６を閉止することによって複数の吐出孔２６４から洗浄液が吐出される。また、洗浄処理を行うときには、圧電素子２６２によって筒状体２６１の内部の洗浄液に振動を付与する。これにより、上記実施形態と同様に、複数の吐出孔２６４から洗浄液の液滴が生成されて吐出される。
The overall configuration of the substrate cleaning apparatus including the
また、洗浄ノズルは図１４のようなものであっても良い。図１４（ａ）は洗浄ノズル３６０の縦断面図であり、図１４（ｂ）は洗浄ノズル３６０の横断面図である。図１４の洗浄ノズル３６０は直方体形状の筒状体３６１を備える。筒状体３６１の内側空間は複数の仕切板３６５によって複数の区画に区分けされている。なお、仕切板３６５は複数の区画を完全に仕切るものではなく、複数の区画は相互に連通している。
The cleaning nozzle may be as shown in FIG. 14A is a longitudinal sectional view of the
筒状体３６１には、導入口３６６および排出口３６７が形成されている。導入口３６６および排出口３６７は筒状体３６１の内部空間に連通している。導入口３６６は供給配管７０に接続されるとともに、排出口３６７は排出配管７５に接続される。筒状体３６１も石英またはジルコニア等のセラミックスによって形成すれば良い。
The
複数の仕切板３６５によって区分けされた複数の区画のそれぞれには吐出孔３６４が穿設されている。洗浄ノズル３６０においても、複数の吐出孔３６４は一列に穿設されており、各吐出孔３６４の大きさおよび配列ピッチは上記実施形態の複数の吐出孔６４と同じである。また、筒状体３６１の両側壁の外面には圧電素子３６２が貼設されている。圧電素子３６２は電源６５と電気的に接続されている。
A
洗浄ノズル３６０を備えた基板洗浄装置の全体構成および洗浄ノズル３６０周辺の構成は上記実施形態と同じである。洗浄ノズル３６０には洗浄液が継続して供給され続けており、洗浄処理を行うときにはバルブ７６を閉止することによって複数の吐出孔３６４から洗浄液が吐出される。また、洗浄処理を行うときには、圧電素子３６２によって筒状体３６１の内部の洗浄液に振動を付与する。これにより、上記実施形態と同様に、複数の吐出孔３６４から洗浄液の液滴が生成されて吐出される。
The overall configuration of the substrate cleaning apparatus including the
図１２に示す洗浄ノズル１６０、図１３に示す洗浄ノズル２６０または図１４に示す洗浄ノズル３６０を使用して洗浄液の液滴を基板Ｗに向けて吐出する場合であっても、液滴の吐出条件は上記と同様である。上記の吐出条件を満たしつつ洗浄液の液滴を基板Ｗに向けて吐出すれば、上記実施形態と同様に、洗浄に寄与しない無駄な液滴や基板Ｗにダメージを与えるような有害な液滴は皆無となり、基板Ｗにダメージを与えることなく洗浄効率を向上させることができ、十分な汚染物質の除去率を短時間で達成することが可能となる。
Even when the cleaning liquid droplets are discharged toward the substrate W using the
また、上記の吐出条件にて洗浄液の液滴を吐出できる洗浄ノズルであれば、図２，図３，図１２〜図１４に示した以外の形態の洗浄ノズルを用いて洗浄液の液滴を基板Ｗに向けて吐出するようにしても良い。 In addition, if the cleaning nozzle can discharge cleaning liquid droplets under the above-described discharge conditions, the cleaning liquid droplets may be placed on the substrate using cleaning nozzles other than those shown in FIGS. 2, 3, and 12 to 14. You may make it discharge toward W.
また、洗浄液は純水に限定されるものではなく、洗浄用の薬液の水溶液であっても良い。 Further, the cleaning liquid is not limited to pure water, and may be an aqueous solution of a cleaning chemical.
また、基板洗浄装置１の全体構成は、図１の形態に限定されるものではなく、例えば、洗浄処理後の基板Ｗに窒素ガスを噴出して乾燥させるガスノズルを設けるようにしても良い。
Further, the overall configuration of the
１ 基板洗浄装置
１０ 回転保持部
１１ スピンベース
２０ 処理カップ
３０ スプラッシュガード
５０ ノズル駆動部
６０，１６０，２６０，３６０ 洗浄ノズル
６１，１６１，２６１，３６１ 筒状体
６２，１６２，２６２，３６２ 圧電素子
６４，１６４，２６４，３６４ 吐出孔
６５ 電源
７０ 供給配管
７５ 排出配管
７６ バルブ
９０ 制御部
１１１ 支持台
Ｗ 基板
DESCRIPTION OF
Claims (20)
内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断する液滴生成手段と、
を備え、
前記液滴生成手段により、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上２００μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴径の１０％以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 A substrate cleaning apparatus for cleaning by discharging droplets of a cleaning liquid onto a substrate,
A cleaning nozzle having a plurality of discharge holes formed in a wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside;
When performing the cleaning process while constantly supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle, the cleaning liquid is caused to flow out from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid inside the cylindrical body and fixed. Droplet generating means for dividing the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes by vibration generated by the alternating voltage having a predetermined frequency,
With
During the cleaning process by the droplet generating means, the average droplet diameter is 15 μm or more and 200 μm or less in each of the plurality of ejection holes, and the distribution of the droplet diameter is 3σ (σ is a standard deviation). A substrate cleaning apparatus, wherein only a cleaning liquid droplet that falls within 10% of a droplet diameter is generated and discharged toward a substrate at a predetermined droplet flow rate.
前記液滴生成手段により、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴速度の１０％以下に収まっている液滴のみを基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 1,
By the droplet generation means, the average droplet velocity is 20 meters / second or more and 100 meters / second or less, and the droplet velocity distribution is 3σ (σ is a standard deviation) and is within 10% of the average droplet velocity. A substrate cleaning apparatus that discharges only droplets toward a substrate.
前記複数の吐出孔から前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 1 or 2,
A substrate cleaning apparatus, wherein the droplets are discharged from the plurality of discharge holes toward the substrate at a droplet flow rate of 10 milliliters per minute or more.
基板を回転する回転手段と、
前記洗浄ノズルを前記基板の上方にて揺動する揺動手段と、
を備え、
前記回転手段によって回転する基板の上方にて前記洗浄ノズルを揺動させつつ、前記洗浄液の液滴を前記洗浄ノズルから回転する基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A rotating means for rotating the substrate;
Oscillating means for oscillating the cleaning nozzle above the substrate;
With
A substrate cleaning apparatus, wherein the cleaning liquid droplets are ejected from the cleaning nozzle toward the rotating substrate while the cleaning nozzle is swung above the rotating substrate by the rotating means.
前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、前記回転手段が基板の回転数を上昇させて当該基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 4, wherein
The substrate cleaning apparatus, wherein after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the rotating unit increases the number of rotations of the substrate and performs a drying process on the substrate.
内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断する液滴生成手段と、
を備え、
前記液滴生成手段により、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上３０μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で２μｍ以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 A substrate cleaning apparatus for cleaning a semiconductor substrate by discharging droplets of a cleaning liquid,
A cleaning nozzle having a plurality of discharge holes formed in a wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside;
When performing the cleaning process while constantly supplying the cleaning liquid to the cleaning nozzle, the cleaning liquid is caused to flow out from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid inside the cylindrical body and fixed. Droplet generating means for dividing the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes by vibration generated by the alternating voltage having a predetermined frequency,
With
During the cleaning process by the droplet generating means, the average droplet diameter is 15 μm or more and 30 μm or less in each of the plurality of ejection holes, and the distribution of the droplet diameter is 3σ (σ is a standard deviation) and 2 μm or less. A substrate cleaning apparatus, wherein only the droplets of the cleaning liquid contained in the substrate are generated and discharged toward the semiconductor substrate at a predetermined droplet flow rate.
前記液滴生成手段により、平均液滴速度が２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で５メートル毎秒以下に収まっている液滴のみを半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 6, wherein
By the droplet generation means, only droplets having an average droplet velocity of 20 meters / second or more and 60 meters / second or less and a droplet velocity distribution of 3σ (σ is a standard deviation) within 5 meters / second or less are semiconductors. A substrate cleaning apparatus for discharging toward a substrate.
前記複数の吐出孔から前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 6 or 7,
A substrate cleaning apparatus, wherein the droplets are ejected from the plurality of ejection holes toward a semiconductor substrate at a droplet flow rate of 10 ml / min or more.
半導体基板を回転する回転手段と、
前記洗浄ノズルを前記半導体基板の上方にて揺動する揺動手段と、
を備え、
前記回転手段によって回転する半導体基板の上方にて前記洗浄ノズルを揺動させつつ、前記洗浄液の液滴を前記洗浄ノズルから回転する半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 6 to 8,
A rotating means for rotating the semiconductor substrate;
Rocking means for rocking the cleaning nozzle above the semiconductor substrate;
With
2. A substrate cleaning apparatus, wherein the cleaning liquid droplets are discharged from the cleaning nozzle toward the rotating semiconductor substrate while the cleaning nozzle is swung above the semiconductor substrate rotated by the rotating means.
前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、前記回転手段が半導体基板の回転数を上昇させて当該半導体基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板洗浄装置。 The substrate cleaning apparatus according to claim 9, wherein
The substrate cleaning apparatus, wherein after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the rotating means performs a drying process of the semiconductor substrate by increasing the number of rotations of the semiconductor substrate.
内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断することにより、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上２００μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴径の１０％以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 A substrate cleaning method for cleaning by discharging droplets of cleaning liquid onto a substrate,
When a cleaning process is performed while continuously supplying cleaning liquid to a cleaning nozzle having a plurality of discharge holes formed in the wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside, the inside of the cylindrical body is The cleaning liquid is caused to flow out from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid, and the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes is divided by vibration generated by an AC voltage having a fixed predetermined frequency. Thus, during the cleaning process, the average droplet diameter is 15 μm or more and 200 μm or less in each of the plurality of ejection holes, the droplet diameter distribution is 3σ (σ is a standard deviation), and the average droplet diameter is A method for cleaning a substrate, wherein only the droplets of the cleaning liquid within 10% or less are generated and discharged toward the substrate at a predetermined droplet flow rate.
平均液滴速度が２０メートル毎秒以上１００メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で前記平均液滴速度の１０％以下に収まっている液滴のみを基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 11,
Only droplets having an average droplet velocity of 20 meters / second or more and 100 meters / second or less, a droplet velocity distribution of 3σ (σ is a standard deviation) and falling within 10% of the average droplet velocity are directed toward the substrate. A substrate cleaning method.
前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 11 or 12,
A substrate cleaning method, wherein the droplets are ejected toward the substrate at a droplet flow rate of 10 milliliters per minute or more.
基板を回転しつつ前記洗浄ノズルを当該基板の上方にて揺動し、前記洗浄液の液滴を回転する基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 11, wherein:
A substrate cleaning method, wherein the cleaning nozzle is swung above the substrate while rotating the substrate, and droplets of the cleaning liquid are discharged toward the rotating substrate.
前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、基板の回転数を上昇させて当該基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 14, wherein
A substrate cleaning method, wherein after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the substrate is dried by increasing the number of rotations of the substrate.
内側に中空空間が形成された石英の筒状体の壁面に複数の吐出孔を穿設した洗浄ノズルに常時連続して洗浄液を送給しつつ、洗浄処理を行うときには前記筒状体の内部における洗浄液の液圧を上昇させることによって前記複数の吐出孔のそれぞれから洗浄液を流出させ、固定された所定周波数の交流電圧により発生した振動によって前記複数の吐出孔のそれぞれから流れ出る洗浄液の液流を分断することにより、洗浄処理中には、前記複数の吐出孔のそれぞれにて平均液滴径が１５μｍ以上３０μｍ以下であり、液滴径の分布が３σ（σは標準偏差）で２μｍ以下に収まっている洗浄液の液滴のみを生成して所定の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 A substrate cleaning method for cleaning by discharging droplets of a cleaning liquid onto a semiconductor substrate,
When a cleaning process is performed while continuously supplying cleaning liquid to a cleaning nozzle having a plurality of discharge holes formed in the wall surface of a quartz cylindrical body having a hollow space formed inside, the inside of the cylindrical body is The cleaning liquid is caused to flow out from each of the plurality of discharge holes by increasing the liquid pressure of the cleaning liquid, and the liquid flow of the cleaning liquid flowing out from each of the plurality of discharge holes is divided by vibration generated by an AC voltage having a fixed predetermined frequency. Thus, during the cleaning process, the average droplet diameter is 15 μm or more and 30 μm or less at each of the plurality of ejection holes, and the distribution of the droplet diameter is 3σ (σ is a standard deviation) and is 2 μm or less. A substrate cleaning method comprising: generating only liquid droplets of a cleaning liquid that is discharged toward a semiconductor substrate at a predetermined liquid droplet flow rate.
平均液滴速度が２０メートル毎秒以上６０メートル毎秒以下であり、液滴速度の分布が３σ（σは標準偏差）で５メートル毎秒以下に収まっている液滴のみを半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 16, wherein
Only droplets having an average droplet velocity of 20 meters / second or more and 60 meters / second or less and a droplet velocity distribution of 3σ (σ is a standard deviation) within 5 meters / second are discharged toward the semiconductor substrate. A substrate cleaning method characterized by the above.
前記液滴を１０ミリリットル毎分以上の液滴流量にて半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 16 or 17,
A substrate cleaning method, wherein the droplets are discharged toward a semiconductor substrate at a droplet flow rate of 10 ml / min or more.
半導体基板を回転しつつ前記洗浄ノズルを当該半導体基板の上方にて揺動し、前記洗浄液の液滴を回転する半導体基板に向けて吐出することを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to any one of claims 16 to 18,
A substrate cleaning method, wherein the cleaning nozzle is swung above the semiconductor substrate while rotating the semiconductor substrate, and droplets of the cleaning liquid are discharged toward the rotating semiconductor substrate.
前記洗浄ノズルからの液滴吐出を停止した後、半導体基板の回転数を上昇させて当該半導体基板の乾燥処理を行うことを特徴とする基板洗浄方法。 The substrate cleaning method according to claim 19, wherein
A substrate cleaning method, wherein after the droplet discharge from the cleaning nozzle is stopped, the semiconductor substrate is dried by increasing the number of rotations of the semiconductor substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013092248A JP5680699B2 (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013092248A JP5680699B2 (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008221157A Division JP5261077B2 (en) | 2008-08-29 | 2008-08-29 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013165291A true JP2013165291A (en) | 2013-08-22 |
| JP5680699B2 JP5680699B2 (en) | 2015-03-04 |
Family
ID=49176432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013092248A Active JP5680699B2 (en) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5680699B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150120052A (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-27 | 주식회사 케이씨텍 | Substrate cleaning apparatus |
| JP2020027849A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社荏原製作所 | Substrate rotation device, substrate cleaning device, substrate processing device, and control method of the substrate rotation device |
| KR20210025936A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-10 | 한국기계연구원 | Si WAFER NOZZLE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND MEGASONIC CLEANING MODULE |
| CN112735983A (en) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 上海至纯洁净***科技股份有限公司 | Single wafer carrier washs high integrated device |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05217985A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-27 | Kokusai Denki Erutetsuku:Kk | Jet type ultrasonic washing device |
| JP2000000533A (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate cleaning method, substrate cleaning nozzle and substrate cleaning device |
| JP2000133626A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | Substrate washing device |
| JP2002011419A (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-15 | Hitachi Ltd | Cleaning method and cleaning device used for the same |
| JP2002110624A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Kaijo Corp | Method and device for treating surface of semiconductor substrate |
| JP2003517917A (en) * | 1999-10-12 | 2003-06-03 | ゲイリー ダブリュー ファレル | Improved object drying and cleaning process using controlled spray and gas quality |
| JP2004179323A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Device and method for treating substrate |
| JP2005044866A (en) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | System and process for processing substrate |
| JP2005266534A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sekisui Chem Co Ltd | Resist removing apparatus for mask substrate |
| JP2006128332A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Equipment and method for treating substrate |
| JP2007027270A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Sony Corp | Cleaning apparatus and cleaning method |
| JP2007237157A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Kazumasa Onishi | Ultrasonic washing apparatus |
| WO2007111976A2 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for cleaning a substrate |
| JP2007324359A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Choonpa Jozosho Kk | Cleaning method and cleaning device |
-
2013
- 2013-04-25 JP JP2013092248A patent/JP5680699B2/en active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05217985A (en) * | 1992-01-31 | 1993-08-27 | Kokusai Denki Erutetsuku:Kk | Jet type ultrasonic washing device |
| JP2000000533A (en) * | 1998-06-15 | 2000-01-07 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate cleaning method, substrate cleaning nozzle and substrate cleaning device |
| JP2000133626A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Hitachi Ltd | Substrate washing device |
| JP2003517917A (en) * | 1999-10-12 | 2003-06-03 | ゲイリー ダブリュー ファレル | Improved object drying and cleaning process using controlled spray and gas quality |
| JP2002011419A (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-15 | Hitachi Ltd | Cleaning method and cleaning device used for the same |
| JP2002110624A (en) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Kaijo Corp | Method and device for treating surface of semiconductor substrate |
| JP2004179323A (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-24 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Device and method for treating substrate |
| JP2005044866A (en) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | System and process for processing substrate |
| JP2005266534A (en) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sekisui Chem Co Ltd | Resist removing apparatus for mask substrate |
| JP2006128332A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Equipment and method for treating substrate |
| JP2007027270A (en) * | 2005-07-13 | 2007-02-01 | Sony Corp | Cleaning apparatus and cleaning method |
| JP2007237157A (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Kazumasa Onishi | Ultrasonic washing apparatus |
| WO2007111976A2 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for cleaning a substrate |
| JP2009530865A (en) * | 2006-03-24 | 2009-08-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Substrate cleaning method and apparatus |
| JP2007324359A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Choonpa Jozosho Kk | Cleaning method and cleaning device |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150120052A (en) * | 2014-04-17 | 2015-10-27 | 주식회사 케이씨텍 | Substrate cleaning apparatus |
| KR102181099B1 (en) * | 2014-04-17 | 2020-11-20 | 주식회사 케이씨텍 | Substrate cleaning apparatus |
| JP2020027849A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | 株式会社荏原製作所 | Substrate rotation device, substrate cleaning device, substrate processing device, and control method of the substrate rotation device |
| JP7055720B2 (en) | 2018-08-10 | 2022-04-18 | 株式会社荏原製作所 | Control method for board rotating device, board cleaning device, board processing device, and board rotating device |
| KR20210025936A (en) * | 2019-08-28 | 2021-03-10 | 한국기계연구원 | Si WAFER NOZZLE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND MEGASONIC CLEANING MODULE |
| KR102304312B1 (en) * | 2019-08-28 | 2021-09-23 | 한국기계연구원 | Si WAFER NOZZLE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND MEGASONIC CLEANING MODULE |
| CN112735983A (en) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 上海至纯洁净***科技股份有限公司 | Single wafer carrier washs high integrated device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5680699B2 (en) | 2015-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5261077B2 (en) | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus | |
| JP5420336B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
| KR102285832B1 (en) | Apparatus and methods for treating substrates | |
| JP4349606B2 (en) | Substrate cleaning method | |
| JP5536009B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| JP5680699B2 (en) | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus | |
| JP4652959B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| JP4442911B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| KR102676133B1 (en) | Apparatus and method for cleaning semiconductor wafers | |
| KR101205828B1 (en) | Substrate cleaning method | |
| JP2012019156A (en) | Substrate cleaning device and substrate cleaning method | |
| JP5308291B2 (en) | Substrate cleaning device | |
| KR100862231B1 (en) | Apparatus for injecting cleaning liquid and apparatus for cleaning a substrate having the same | |
| JP4955586B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
| JP2011045814A (en) | Substrate treatment apparatus | |
| KR20090035857A (en) | Apparatus for injecting cleaning liquid | |
| KR20110023005A (en) | Injection nozzle of substrate processing apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140213 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140304 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140502 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141216 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5680699 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |