JP3628879B2

JP3628879B2 - Substrate cleaning device

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Publication number: JP3628879B2
Application number: JP19497398A
Authority: JP
Inventors: 祐介村岡
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: JP2000005709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板を純水により洗浄処理する基板洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような基板洗浄装置としては、従来より、ＱＤＲ（クイック・ダンプ・リンス）槽と呼称される急速排液リンス槽が使用されている。
【０００３】
この急速排液リンス槽は、そこに貯留した純水により基板を洗浄処理するための処理槽と、この処理槽に純水を供給するための純水供給路と、処理槽から純水を急速に排出するための比較的大径の排出口と、処理槽内の基板の乾燥を防止するため基板に純水等の乾燥防止液を供給するためのノズルとを備える。
【０００４】
この急速排液リンス槽を使用して例えばシリコン製の基板の洗浄処理を行う場合においては、純水供給路から処理槽に純水を供給し、純水を処理槽の上端部からオーバフローさせた状態で、基板をこの純水中に浸漬する。そして、一定時間経過後、処理槽内の純水を排出口から急速に排出する。このとき、基板の乾燥を防止するため、ノズルより、基板に対して純水等の乾燥防止液を供給する。そして、上述した純水の供給と急速な排出とを数回〜十回程度繰り返すことにより、基板を効率的に洗浄処理する。
【０００５】
このような急速排液リンス槽を使用した場合においては、より少量の純水を使用して、高速に基板を洗浄処理することが可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような急速排液リンス槽を使用した洗浄処理においては、洗浄処理中において基板が大気と接触することから、基板が酸化し、これに起因してパーティクルが発生するという問題が生ずる。
【０００７】
すなわち、一般にＳＣ１と呼称されるアンモニアと過酸化水素を使用した薬液処理や、一般にＳＣ２と呼称される塩酸と過酸化水素を使用した薬液処理を行った後の基板は、親水性の酸化膜で覆われている。しかしながら、この基板が大気中の酸素と接触した場合においては、基板の表面に新たな酸化膜が生じ、この新たな酸化膜がパーティクル発生の原因となる。また、フッ酸を使用した薬液処理後の基板の表面はシリコンが露出していることから、フッ酸による薬液処理後の基板が大気と接触した場合においては、酸化膜が生じ、多量のパーティクルが発生する。
【０００８】
さらには、上述した酸化に起因するパーティクル発生の問題以外にも、大気中に含まれるパーティクルやガス等により、基板が汚染されるという問題も発生する。
【０００９】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、多量の純水を使用することなく、基板を清浄に洗浄処理することができる基板洗浄装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板を純水により洗浄処理する基板洗浄装置であって、そこに貯留した純水により基板を洗浄処理するための処理槽と、前記処理槽の底部に配設され、前記処理槽に純水を供給するための純水供給手段と、前記処理槽から純水を排出するための排出手段と、前記処理槽の上部を覆う遮蔽部材と、前記遮蔽部材に設けられ、前記処理槽内の基板に純水を供給するための純水ノズルと、前記遮蔽部材に設けられ、前記処理槽内に不活性ガスを供給するための不活性ガスノズルと、を備え、前記処理槽の外周に形成されたオーバーフロー部の上端部と前記遮蔽部材の下面に隙間を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板洗浄装置において、前記遮蔽部材は、前記処理槽内に基板を搬入し、あるいは、前記処理槽内から基板を搬出するための開放位置と、前記処理槽の上部を覆う遮蔽位置との間を移動可能な処理槽の蓋部材から構成される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板洗浄装置において、前記純水ノズルより供給される純水と前記不活性ガスノズルより供給される不活性ガスとを混合する混合室と、前記混合室において混合された純水と不活性ガスの混合体を基板に供給するための混合体供給口とをさらに備えている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板洗浄装置において、前記処理槽内に基板を薬液処理するための薬液を供給する薬液供給手段をさらに備える。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板洗浄装置において、前記処理槽の近傍には、そこに貯留した薬液により基板を薬液処理するための薬液槽が配設されており、前記薬液槽において薬液処理された基板に対し、前記処理槽において洗浄処理を行う。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板洗浄装置において、前記薬液槽はエッチング液を貯留するものであり、前記薬液槽においてエッチング処理された基板に対し、前記処理槽において洗浄処理を行う。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の第１実施形態に係る基板洗浄装置１の概要図である。
【００１７】
この基板処理装置１は、その外周にオーバフロー部１８を有し、そこに貯留した純水により基板Ｗを洗浄処理するための処理槽１１と、処理槽１１内に供給ノズル１２を介して純水を供給するための純水供給路１３と、処理槽１１内に貯留された純水を急速に排出するための処理槽１１の底部に形成された比較的大径の排出口１４と、処理槽１１の上方に配設された一対の蓋部材１５を介して基板Ｗに乾燥防止液としての純水を供給するための純水供給路１６と、一対の蓋部材１５を介して処理槽内１１に不活性ガスとしての窒素ガスを供給するための窒素ガス供給路１７とを備える。
【００１８】
純水供給路１３は、図示しない純水供給源と接続されている。この純水供給路１３を通過した純水は、処理槽１１の底部に配設された一対の供給ノズル１２における多数の噴出口から、基板Ｗに向けて噴出される。そして、この純水は、基板Ｗを洗浄した後、処理槽１１の上端部よりオーバフローする。基板Ｗは、この純水の上昇流によって均一に洗浄される。
【００１９】
基板Ｗの洗浄処理に供され、処理槽１１の上端部からオーバフローした純水は、処理槽１１の外周に形成されたオーバフロー部１８に一時的に貯留される。そして、オーバフロー部１８に一時的に貯留された純水は、比抵抗計２０を通過した後、ドレインに排出される。
【００２０】
なお、この比抵抗計２０は、基板Ｗの洗浄に供された純水の比抵抗値を測定することにより、純水の清浄度を測定し、この測定値に基づいて基板Ｗの洗浄度を判断する目的で使用される。
【００２１】
処理槽１１の底部に形成された排出口１４は、電磁弁１９と接続されている。処理槽１１に貯留された純水を急速に排出する際には、この電磁弁１９を開放する。これにより、処理槽１１内に貯留された純水は、比較的大径の排出口１４を通過して、ドレインに急速に排出される。
【００２２】
次に、上述した蓋部材１５の構成について説明する。
【００２３】
この蓋部材１５は、処理槽１１の上部を覆う遮蔽部材として機能するものであり、処理槽１１内に基板Ｗを搬入し、あるいは、処理槽１１内から基板Ｗを搬出するための図１において二点差線で示す開放位置と、処理槽１１の上部を覆う図１において実線で示す遮蔽位置との間を移動可能となっている。また、この蓋部材１５は、蓋部材１５の開閉のために要するクリアランスを縮小するため、例えば実開平７−７１４１号公報に記載されているように、蓋部材１５から下方に離れた位置を回動中心として蓋部材１５の端部を下方に沈めつつ回動させる図示しない回動機構と連結されている。
【００２４】
図２は、蓋部材１５付近の部分断面図である。
【００２５】
この蓋部材１５は、上述した純水供給路１６と連通する連通路２２に接続された純水ノズル２１と、上述した窒素ガス供給路１７と連通する複数の連通路２４に各々接続された複数の窒素ガスノズル２３とを有する。この純水ノズル２１は、後述する処理槽１１からの純水の急速排出時に、処理槽１１内に配置された基板Ｗに対して乾燥防止液としての純水を供給する純水供給口として機能する。また、窒素ガスノズル２３は、後述する処理槽１１からの純水の急速排出時に、処理槽１１内に不活性ガスとしての窒素ガスを供給する窒素ガス供給口として機能する。
【００２６】
このように、蓋部材１５に純水ノズル２１と窒素ガスノズル２３とを配設した構成を採用することにより、処理槽１１と蓋部材１５からなる上下方向のスペースを小さくすることができ、基板洗浄装置１全体が大型化することを防止することが可能となる。また、処理槽１１に貯留される純水の液面と蓋部材１５の下面との距離を小さくすることが可能となるので、処理槽１１内に供給する窒素ガスの量をより少なくすることが可能となる。
【００２７】
次に、この基板洗浄装置１による基板Ｗの洗浄動作について説明する。
【００２８】
先ず、基板Ｗを洗浄処理するに先立って、純水供給路１３から供給ノズル１２を介して処理槽１１内に純水を供給する。そして、純水が処理槽１１の上端部からオーバフロー部１８へオーバフローすれば、処理槽１１への純水の供給量を少量に切り替える。また、窒素ガス供給路１７から蓋部材１５に形成された窒素ガスノズル２３を介して処理槽１１内に窒素ガスを供給し、処理槽１１内における純水の上方の空間を窒素ガスでパージする。
【００２９】
この状態において、洗浄処理すべき基板Ｗが搬送されるまで待機する。なお、待機中においても、供給ノズル１２からの純水の供給を継続するのは、純水が汚染されることを防止するためである。
【００３０】
前段の薬液処理工程から基板Ｗが搬送されれば、蓋部材１５を図１において二点差線で示す開放位置に移動させる。また、供給ノズル１２からの処理槽１１内への純水の供給量を洗浄処理に必要な量まで増加させる。そして、基板Ｗを処理槽１１内に搬送する。
【００３１】
図３は、基板Ｗを処理槽１１内に搬送するための基板搬送機構としてのリフタ５１およびチャック５２を示す説明図である。
【００３２】
チャック５２は、複数枚の基板Ｗを一括して保持した状態で、前段の薬液処理工程から処理槽１１の上方まで搬送するものである。また、リフタ５１は、処理槽１１の上方においてチャック５２から複数枚の基板Ｗを受け取り、これらの複数枚の基板Ｗを一括して支持した状態で下降し、処理槽１１に貯留された純水中に浸漬するものである。
【００３３】
図３に示すリフタ５１およびチャック５２を利用して複数枚の基板Ｗを純水中に浸漬するかわりに、図４に示すチャック５５を利用して基板を純水中に浸漬してもよい。図４に示すチャック５５は、複数枚の基板Ｗを一括して挟持した状態で、前段の薬液処理工程から処理槽１１の上方まで搬送した後、処理槽１１に貯留された純水中に浸漬するものである。なお、図４における符号５４は、処理槽１１内において複数枚の基板Ｗを起立状態で支持するための支持部を示している。但し、基板Ｗをチャック５５で支持したままの状態でチャック５５を下降させて基板Ｗを純水中に浸漬して洗浄処理する場合においては、この支持部５４は不要である。
【００３４】
なお、上述したように、蓋部材１５に純水ノズル２１と窒素ガスノズル２３とを配設した構成を採用することにより、処理槽１１と蓋部材１５からなる上下方向のスペースを小さくすることができる。このため、図３に示すリフタ５１およびチャック５２を使用して基板Ｗを処理槽１１内に搬送する場合においては、リフタ５１の昇降距離を小さくすることができる。従って、リフタ５１の駆動源から伝わる振動によって、基板Ｗの端縁とリフタ５１の表面とが摺動してパーティクルが発生する現象を低減することが可能となる。同様に、図４に示すチャック５５を使用して基板Ｗを処理槽１１内に搬送する場合においては、チャック５５の長さを短くすることができ、基板搬送機構を軽量化することができる。また、チャック５５を短くできることから、基板Ｗの搬送時に発生するチャック５５の振動を低減して、基板Ｗの端縁とチャック５５の表面との摺動によるパーティクルの発生を低減することが可能となる。
【００３５】
再度図１を参照して、基板Ｗが処理槽１１内に搬送されれば、蓋部材１５を図１において実線で示す遮蔽位置に再度移動させる。
【００３６】
この状態で所定の時間が経過し、基板Ｗが純水による上昇流で洗浄されれば、供給ノズル１２よりの純水の供給を停止すると共に、電磁弁１９を開放する。これにより、処理槽１１内に貯留された純水は、比較的大径の排出口１４を通過して、ドレインに急速に排出される。また、これと並行して、純水供給路１６から純水ノズル２１を介して処理槽１１内の基板Ｗに純水を供給することにより、純水排出時の基板Ｗの乾燥を防止する。
【００３７】
この純水の排出時においては、基板Ｗは純水中に浸漬された状態から、純水の液面より上方に露出された状態となる。しかしながら、処理槽１１内は、窒素ガスノズル２３より供給された窒素ガスによりパージされているため、基板Ｗが酸素と接触することはない。従って、基板Ｗの表面に酸化膜が生ずることや、基板Ｗにパーティクルが付着することを有効に防止することが可能となる。
【００３８】
処理槽１１内の純水が全て排出されれば、再度、純水供給路１３から供給ノズル１２を介して処理槽１１内に純水を供給し、基板Ｗを純水の上昇流により洗浄する。このような動作を数回乃至十回程度繰り返す。また、基板Ｗを純水の上昇流で洗浄しているときに、処理槽１１よりオーバフロー部１８にオーバフローした純水の比抵抗値を比抵抗計２０で測定し、この比抵抗値が所定の値以上となれば、基板Ｗが十分に洗浄されたものと判断する。そして、蓋部材１５を開放位置に移動させると共に、図３に示すリフタ５１およびチャック５２、または、図４に示すチャック５５を使用して、基板Ｗを後段の基板乾燥装置に搬送する。
【００３９】
なお、上述した基板Ｗの洗浄処理時における窒素ガスノズル２３からの窒素ガスの供給量は、処理槽１１と蓋部材１５との間に形成される隙間の大きさ等に基づいて決定すればよい。例えば、図１に示す処理槽１１の場合においては、処理槽１１の外周に形成されたオーバフロー部１８の上端部と蓋部材１５の下面との隙間を１ｃｍとし、オーバフロー部１８の外周を１００ｃｍとした場合、窒素ガスノズル２３から処理槽１１内への窒素ガスの供給量は、毎分５０リットル以上とすることが好ましい。言い換えれば、処理槽１１と遮蔽部材としての蓋部材１５との間に形成される隙間の総面積１００平方ｃｍあたり毎分５０リットル以上とすることが好ましい。
【００４０】
また、この窒素ガスの単位時間当たりの供給量は、上述した純水の排出工程においては、排出口１４から排出される純水の単位時間当たりの排出量より大きな値とする必要がある。純水の排出工程において、窒素ガスの単位時間当たりの供給量が排出口１４からの純水の単位時間当たりの排出量より小さな値となった場合には、処理槽１１内に負圧が発生し、処理槽１１の外部に存在する気体が処理槽１１内に侵入してしまうためである。
【００４１】
上述した実施の形態においては、純水の排出工程において、処理槽１１内に純水と窒素ガスとを別々に供給しているが、これらを混合した状態で処理槽内に供給するようにしてもよい。図５はこのような実施形態に係る蓋部材１５付近の部分断面図であり、図６はその要部拡大図である。
【００４２】
この実施の形態においては、純水供給路１６と連通する連通路２２と窒素ガス供給路１７と連通する連通路２４とを、純水と窒素ガスとを混合して純水と窒素ガスの混合体を形成するための混合室２６に接続し、さらにこの混合室２６を混合体供給口としてのノズル２５に接続した構成を有する。
【００４３】
このような構成を採用した場合においては、混合室２６内において純水が窒素ガスにより細かい液滴にアトマイズされる。このため、基板Ｗに対して純水を均一に噴霧することが可能となる。
【００４４】
なお、このような構成を採用した場合において、基板Ｗに対して乾燥防止液としての純水を供給しない状態では、ノズル２５からは窒素ガスのみが噴出される。
【００４５】
このように、蓋部材１５にノズル２５を配設した構成を採用する場合においても、図２に示す実施形態の場合と同様、処理槽１１と蓋部材１５からなる上下方向のスペースを小さくすることができ、基板洗浄装置１全体が大型化することを防止することが可能となる。また、処理槽１１に貯留される純水の液面と蓋部材１５の下面との距離を小さくすることが可能となるので、図２に示す実施形態の場合と同様、処理槽１１内に供給する窒素ガスの量をより少なくすることが可能となる。
【００４６】
また、図２に示す実施形態の場合と同様、図３に示すリフタ５１およびチャック５２を使用して基板Ｗを処理槽１１内に搬送する場合においては、リフタ５１の昇降距離を小さくすることができる。このため、リフタ５１の駆動源から伝わる振動によって、基板Ｗの端縁とリフタ５１の表面とが摺動してパーティクルが発生する現象を低減することが可能となる。同様に、図４に示すチャック５５を使用して基板Ｗを処理槽１１内に搬送する場合においては、チャック５５の長さを短くすることができ、基板搬送機構を軽量化することができる。また、チャック５５短くできることから、基板Ｗの搬送時に発生するチャック５５の振動を低減して、基板Ｗの端縁とチャック５５の表面との摺動によるパーティクルの発生を低減することが可能となる。
【００４７】
図７は、この基板洗浄装置１を、他の薬液処理装置等と共に列設することにより、基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【００４８】
この基板処理ユニットは、基板Ｗに対してＳＣ１と呼称されるアンモニアと過酸化水素を使用した薬液処理を行う薬液処理装置３と、フッ酸を使用した薬液処理を行う薬液処理装置４と、ＳＣ２と呼称される塩酸と過酸化水素を使用した薬液処理を行う薬液処理装置５と、基板乾燥装置７との間に、各々、上述した基板洗浄装置１を配設した構成を有する。
【００４９】
この基板処理ユニットにおいては、前段の処理工程から搬入された基板Ｗは、薬液処理装置３においてアンモニアと過酸化水素により薬液処理され、薬液処理装置３の右側に隣接する基板洗浄装置１において洗浄処理され、薬液処理装置４においてフッ酸により薬液処理され、薬液処理装置４の右側に隣接する基板洗浄装置１において洗浄処理され、薬液処理装置５において塩酸と過酸化水素により薬液処理され、薬液処理装置５の右側に隣接する基板洗浄装置１において洗浄処理され、さらに、基板乾燥装置７において乾燥処理されて搬出される。
【００５０】
このような基板処理ユニットにおいては、各薬液処理装置３、４、５の後に配設される基板洗浄装置１の構成を共通化することにより、基板処理ユニット全体の製造コストを削減することが可能となる。
【００５１】
図８は、上述した基板洗浄装置１を、他の薬液処理装置等と共に列設することにより、基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの他の実施形態を示す平面概要図である。
【００５２】
この基板処理ユニットにおいては、前段の処理工程から搬入された基板Ｗは、基板Ｗに対してＳＣ１と呼称されるアンモニアと過酸化水素を使用した薬液処理を行う薬液処理装置３により薬液処理され、基板洗浄装置１により洗浄処理され、フッ酸を使用した薬液処理を行う薬液処理装置４により薬液処理され、基板洗浄装置１により再度洗浄処理され、さらに、基板乾燥装置７により乾燥処理されて搬出される。
【００５３】
このような基板処理ユニットにおいては、各薬液処理装置３、４による薬液処理後の洗浄処理を単一の基板洗浄装置１により実行することで、基板処理ユニットの占有面積を最小化し、また、基板処理ユニット全体の製造コストを削減することが可能となる。
【００５４】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図９はこの発明の第２実施形態に係る基板洗浄装置２の概要図である。なお、上述した第１実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
この第２実施形態に係る基板洗浄装置２は、基板Ｗの洗浄処理のみならず、基板Ｗの薬液処理をも行うものである。すなわち、この基板洗浄装置２においては、処理槽１１内に純水を供給するための純水供給路１３中に、この純水供給路１３を通過する純水中に薬液を混合するための薬液混合部３１を配設した点が、上述した第１実施形態に係る基板洗浄装置１とは異なる。
【００５６】
この薬液混合部３１は、複数の薬液導入弁３２、３３、３４を介して、各々異なる薬液を貯留する図示しない薬液タンクと接続されている。このため、各薬液導入弁３２、３３、３４を選択的に開放することにより、純水供給路１３を通過する純水中に必要な薬液を混合し、この純水と薬液との混合物を供給ノズル１２を介して処理槽１１中に供給することが可能となる。従って、単一の処理槽１１中において、基板Ｗに対する複数種の薬液を使用した薬液処理を実行することが可能となる。
【００５７】
この基板洗浄装置２を利用して基板Ｗの薬液処理と洗浄処理を行う場合においては、薬液混合部３１により最初の薬液を純水中に混合して処理槽１１に供給し、基板Ｗを処理槽１１に貯留された薬液と純水との混合液中に浸漬することにより、基板Ｗに対する薬液処理を実行する。そして、基板Ｗに対する最初の薬液での薬液処理が終了すれば、純水中への薬液の混合を停止すると共に、上述した第１実施形態の場合と同様の動作により、基板Ｗの洗浄処理を実行する。
【００５８】
基板Ｗの洗浄処理が終了すれば、薬液混合部３１により次の薬液を純水中に混合して処理槽１１に供給し、基板Ｗを処理槽１１に貯留された薬液と純水との混合液中に浸漬することにより、基板Ｗに対する第２の薬液処理を実行する。そして、基板Ｗに対する次の薬液での薬液処理が終了すれば、純水中への薬液の混合を停止すると共に、再度、基板Ｗの洗浄処理を実行する。
【００５９】
このような動作を繰り返すことにより、基板Ｗに対する複数の薬液を利用しての薬液処理と洗浄処理とを、処理槽１１内で実行することができる。このため、基板Ｗに対して複数の薬液を使用した薬液処理と洗浄処理とを単一の処理槽１１内で実行することが可能となることから、これらの処理を実行するための基板処理装置２の占有面積を最小化し、また、その製造コストを削減することが可能となる。
【００６０】
図１０は、３個の基板洗浄装置２を単一の基板乾燥装置７と共に列設することにより、基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【００６１】
この基板処理ユニットにおいては、前段の処理工程から搬入された基板Ｗは、３個の基板洗浄装置２のいずれかにより、複数の薬液を使用した薬液処理と洗浄処理とを施され、基板乾燥装置７により乾燥処理されて搬出される。
【００６２】
図１１は、２個の基板洗浄装置２を、２個の高温薬液処理装置６と共に列設することにより、基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの他の実施形態を示す平面概要図である。
【００６３】
この基板処理ユニットにおいては、前段の処理工程から搬入された基板Ｗは、ＣＨＢ（ケミカル・ホット・バス）と呼称される高温薬液処理装置６において高温薬液処理された後、基板洗浄装置２により複数の薬液を使用した薬液処理と洗浄処理とを施され、基板乾燥装置７により乾燥処理された後、搬出される。
【００６４】
上述の基板洗浄装置は、処理槽１１内の雰囲気を窒素ガスによってパージしているので基板Ｗ上に不要な酸化膜が生じない。このため、シリコン製の基板にＳＣ１やＳＣ２による薬液処理を施した後、当該シリコン製の基板を洗浄処理するためには好適である。
【００６５】
また、シリコン製の基板にフッ酸等によるエッチング処理を施した場合はシリコン単体が露出しており、その表面が活性化している。このため表面に不要な酸化膜が生じ易い状態になっている。よって、このような、エッチング処理後のシリコン製の基板に対して洗浄処理をするためには上述の基板洗浄装置は特に好適である。
【００６６】
上述した第１、第２実施形態においては、いずれも、処理槽１１からの純水の急速排出時に、処理槽１１内に配置された基板Ｗに乾燥防止液として純水を供給しているが、オゾン含有水や電解イオン水、あるいは、界面活性剤と純水との混合液等の他の乾燥防止液を使用するようにしてもよい。
【００６７】
また、上述した第１、第２実施形態においては、いずれも、処理槽１１内に基板Ｗを搬入し、あるいは、処理槽１１内から基板Ｗを搬出するための開放位置と、処理槽１１の上部を覆う遮蔽位置との間を移動可能な蓋部材１５を、処理槽１５の上部を覆う遮蔽部材と兼用し、装置構成の簡易化を図っている。しかしながら、上記遮蔽部材と蓋部材１５とを個別に配設するようにしてもよく、蓋部材１５を省略するようにしてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、処理槽に純水を供給するための純水供給手段と、処理槽から純水を排出するための排出手段と、処理槽内の基板に純水を供給するための純水ノズルと、処理槽内に不活性ガスを供給するための不活性ガスノズルとを備えたことから、純水の排出時において処理槽内に不活性ガスを供給することにより、多量の純水を使用することなく、基板を清浄に洗浄処理することが可能となる。
【００６９】
また、処理槽の上部を覆う遮蔽部材を有することから、不活性ガスの外部への拡散を防止して、処理槽内を不活性ガスで充満させることが可能となり、基板をより清浄に洗浄処理することが可能となる。
【００７０】
さらに、遮蔽部材に配設された純水ノズルを有すると共に、遮蔽部材に配設された不活性ガスノズルを有することから、処理槽と遮蔽部材からなる上下方向のスペースを小さくすることができ、基板洗浄装置全体が大型化することを防止することが可能となる。また、処理槽に貯留される純水の液面と遮蔽部材の下面との距離を小さくすることが可能となるので、処理槽内に供給する不活性ガスの量をより少なくすることが可能となる。
【００７１】
請求項２に記載の発明によれば、遮蔽部材が開放位置と遮蔽位置との間を移動可能な処理槽の蓋部材から構成されることから、蓋部材の他に遮蔽部材を配設する必要がなく、装置構成を簡易化することが可能となる。
【００７２】
請求項３に記載の発明によれば、純水ノズルより供給される純水と不活性ガス供給手段より供給される不活性ガスとを混合する混合室と、混合室において混合された純水と不活性ガスの混合体を基板に供給するための混合体供給口とをそなえることから、混合室内において純水を不活性ガスにより細かい液滴にアトマイズすることができ、基板に対して純水を均一に噴霧することが可能となる。
【００７３】
請求項４に記載の発明によれば、処理槽内に基板を薬液処理するための薬液を供給する薬液供給手段をさらに備えることから、基板に対する薬液処理と洗浄処理とを単一の処理槽内で実行することができ、これらの処理を実行するための装置の占有面積を最小化することが可能となる。
【００７４】
請求項５に記載の発明によれば、処理槽の近傍にそこに貯留した薬液により基板を薬液処理するための薬液槽が配設されており、薬液槽において薬液処理された基板に対し処理槽において洗浄処理を行うことから、薬液処理後の基板を清浄に洗浄処理することが可能となる。
【００７５】
請求項６に記載の発明によれば、薬液槽においてエッチング処理された基板に対し処理槽において洗浄処理を行うことから、エッチング処理によりその表面が活性化された基板を清浄に洗浄処理することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態に係る基板洗浄装置１の概要図である。
【図２】蓋部材１５付近の部分断面図である。
【図３】基板搬送機構としてのリフタ５１およびチャック５２を示す説明図である。
【図４】基板搬送機構としてのチャック５５を示す説明図である。
【図５】他の実施形態に係る蓋部材１５付近の部分断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【図７】基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【図８】基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る基板洗浄装置２の概要図である。
【図１０】基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【図１１】基板Ｗに一連の処理を行う基板処理ユニットの平面概要図である。
【符号の説明】
１、２基板洗浄装置
３、４、５、６薬液処理装置
７基板乾燥装置
１１処理槽
１２供給ノズル
１３純水供給路
１４排出口
１５蓋部材
１６純水供給路
１７窒素ガス供給路
１８オーバフロー部
１９電磁弁
２０比抵抗計
２１純水ノズル
２３窒素ガスノズル
２５ノズル
２６混合室
５１リフタ
５２、５５チャック[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, or a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus with pure water.
[0002]
[Prior art]
As such a substrate cleaning apparatus, conventionally, a quick drain rinse tank called a QDR (Quick Dump Rinse) tank has been used.
[0003]
This rapid drainage rinsing tank is a processing tank for cleaning a substrate with pure water stored therein, a pure water supply path for supplying pure water to the processing tank, and a rapid supply of pure water from the processing tank. A relatively large-diameter discharge port for discharging the substrate and a nozzle for supplying an anti-drying liquid such as pure water to the substrate to prevent drying of the substrate in the processing tank.
[0004]
In the case of cleaning a silicon substrate, for example, using this rapid drainage rinse tank, pure water was supplied from the pure water supply path to the treatment tank, and the pure water was allowed to overflow from the upper end of the treatment tank. In the state, the substrate is immersed in this pure water. And after a fixed time passes, the pure water in a processing tank is rapidly discharged | emitted from a discharge port. At this time, in order to prevent the substrate from drying, a drying prevention liquid such as pure water is supplied from the nozzle to the substrate. Then, the substrate is efficiently cleaned by repeating the above-described supply of pure water and rapid discharge about several to ten times.
[0005]
When such a rapid drainage rinsing tank is used, the substrate can be cleaned at high speed using a smaller amount of pure water.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the cleaning process using such a rapid drainage rinsing tank, the substrate comes into contact with the atmosphere during the cleaning process, so that the substrate is oxidized, resulting in the generation of particles.
[0007]
That is, the substrate after the chemical treatment using ammonia and hydrogen peroxide generally called SC1 and the chemical treatment using hydrochloric acid and hydrogen peroxide generally called SC2 is a hydrophilic oxide film. Covered. However, when this substrate comes into contact with oxygen in the atmosphere, a new oxide film is formed on the surface of the substrate, and this new oxide film causes generation of particles. In addition, since silicon is exposed on the surface of the substrate after the chemical treatment using hydrofluoric acid, when the substrate after the chemical treatment with hydrofluoric acid comes into contact with the atmosphere, an oxide film is formed and a large amount of particles are generated. Occur.
[0008]
Furthermore, in addition to the above-mentioned problem of particle generation due to oxidation, there also arises a problem that the substrate is contaminated by particles, gases, etc. contained in the atmosphere.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus that can cleanly clean a substrate without using a large amount of pure water.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate with pure water, and a processing tank for cleaning the substrate with pure water stored therein,Disposed at the bottom of the treatment tank,Pure water supply means for supplying pure water to the treatment tank; and discharge means for discharging pure water from the treatment tank;A shielding member that covers an upper portion of the treatment tank; and the shielding member,To the substrate in the processing tankPure waterFor supplyingPure water nozzleWhen,Provided in the shielding member,Inert gas for supplying inert gas into the treatment tanknozzleAnd equipped withThe gap between the upper end of the overflow portion formed on the outer periphery of the treatment tank and the lower surface of the shielding memberIt is characterized by that.
[0011]
Claim2The invention described in claim 11In the substrate cleaning apparatus according to claim 1, the shielding member carries in the substrate into the processing tank, or an open position for unloading the substrate from the processing tank, and a shielding position covering the upper part of the processing tank. It is comprised from the cover member of the processing tank which can move between.
[0012]
Claim3The invention described in claim 1OrClaim2In the substrate cleaning apparatus according to claim 1,Pure water nozzleMore suppliedPure waterAnd the inert gasnozzleMixed with an inert gas supplied from the mixing chamber, and mixed in the mixing chamberPure waterAnd a mixture supply port for supplying an inert gas mixture to the substrate.
[0013]
Claim4The invention described in claim 1 to claim 13The substrate cleaning apparatus according to any one of the above, further includes a chemical solution supply unit that supplies a chemical solution for chemical processing of the substrate into the processing tank.
[0014]
Claim5The invention described in claim 1 to claim 13In the substrate cleaning apparatus according to any one of the above, a chemical solution tank is disposed in the vicinity of the treatment tank for chemical treatment of the substrate with the chemical solution stored therein, and the chemical solution treatment substrate is disposed in the chemical solution tank. On the other hand, a cleaning process is performed in the processing tank.
[0015]
Claim6In the substrate cleaning apparatus according to claim 5, in the chemical cleaning tank, the chemical tank stores an etching solution, and the substrate subjected to the etching process in the chemical tank is subjected to a cleaning process in the processing tank. .
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a substrate cleaning apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention.
[0017]
The substrate processing apparatus 1 has an overflow portion 18 on the outer periphery thereof, a processing tank 11 for cleaning the substrate W with pure water stored therein, and pure water via a supply nozzle 12 in the processing tank 11. A pure water supply passage 13 for supplying water, a relatively large-diameter discharge port 14 formed at the bottom of the processing tank 11 for rapidly discharging pure water stored in the processing tank 11, and a processing tank 11, a pure water supply path 16 for supplying pure water as a drying preventing liquid to the substrate W via a pair of lid members 15 disposed above 11, and a treatment tank 11 And a nitrogen gas supply path 17 for supplying nitrogen gas as an inert gas.
[0018]
The pure water supply path 13 is connected to a pure water supply source (not shown). The pure water that has passed through the pure water supply path 13 is ejected toward the substrate W from a large number of outlets in the pair of supply nozzles 12 disposed at the bottom of the processing tank 11. The pure water overflows from the upper end of the processing tank 11 after cleaning the substrate W. The substrate W is uniformly cleaned by the upward flow of pure water.
[0019]
The pure water that has been used for the cleaning process of the substrate W and overflowed from the upper end of the processing tank 11 is temporarily stored in an overflow section 18 formed on the outer periphery of the processing tank 11. The pure water temporarily stored in the overflow unit 18 passes through the resistivity meter 20 and is then discharged to the drain.
[0020]
The specific resistance meter 20 measures the cleanliness of the pure water by measuring the specific resistance value of the pure water used for cleaning the substrate W, and determines the cleanliness of the substrate W based on the measured value. Used for judgment purposes.
[0021]
A discharge port 14 formed at the bottom of the treatment tank 11 is connected to an electromagnetic valve 19. When the pure water stored in the treatment tank 11 is rapidly discharged, the electromagnetic valve 19 is opened. Thereby, the pure water stored in the treatment tank 11 passes through the relatively large diameter outlet 14 and is rapidly discharged to the drain.
[0022]
Next, the configuration of the lid member 15 described above will be described.
[0023]
The lid member 15 functions as a shielding member that covers the upper portion of the processing tank 11, and loads the substrate W into the processing tank 11 or unloads the substrate W from the processing tank 11 in FIG. 1. It is possible to move between an open position indicated by a two-point difference line and a shielding position indicated by a solid line in FIG. Further, the lid member 15 is rotated at a position away from the lid member 15 in order to reduce the clearance required for opening and closing the lid member 15, for example, as described in Japanese Utility Model Publication No. 7-7141. As a moving center, the lid member 15 is connected to a rotation mechanism (not shown) that rotates while sinking the end of the lid member 15 downward.
[0024]
FIG. 2 is a partial cross-sectional view in the vicinity of the lid member 15.
[0025]
The lid member 15 has a plurality of pure water nozzles 21 connected to the communication path 22 communicating with the pure water supply path 16 and a plurality of communication paths 24 respectively connected to the nitrogen gas supply path 17 described above. Nitrogen gas nozzle 23. The pure water nozzle 21 functions as a pure water supply port for supplying pure water as a drying preventing liquid to the substrate W disposed in the processing tank 11 when rapidly discharging pure water from the processing tank 11 described later. To do. Further, the nitrogen gas nozzle 23 functions as a nitrogen gas supply port for supplying nitrogen gas as an inert gas into the processing tank 11 during rapid discharge of pure water from the processing tank 11 described later.
[0026]
Thus, by adopting a configuration in which the pure water nozzle 21 and the nitrogen gas nozzle 23 are disposed on the lid member 15, the vertical space formed by the processing tank 11 and the lid member 15 can be reduced, and the substrate cleaning is performed. It becomes possible to prevent the entire apparatus 1 from becoming large. In addition, since the distance between the level of pure water stored in the processing tank 11 and the lower surface of the lid member 15 can be reduced, the amount of nitrogen gas supplied into the processing tank 11 can be reduced. It becomes possible.
[0027]
Next, the operation of cleaning the substrate W by the substrate cleaning apparatus 1 will be described.
[0028]
First, prior to cleaning the substrate W, pure water is supplied from the pure water supply path 13 into the processing tank 11 through the supply nozzle 12. And if pure water overflows from the upper end part of the processing tank 11 to the overflow part 18, the supply amount of the pure water to the processing tank 11 is switched to a small amount. Further, nitrogen gas is supplied into the processing tank 11 from the nitrogen gas supply path 17 through the nitrogen gas nozzle 23 formed in the lid member 15, and the space above the pure water in the processing tank 11 is purged with nitrogen gas.
[0029]
In this state, it waits until the substrate W to be cleaned is transported. The reason for continuing the supply of pure water from the supply nozzle 12 even during standby is to prevent the pure water from being contaminated.
[0030]
When the substrate W is transported from the preceding chemical solution processing step, the lid member 15 is moved to an open position indicated by a two-dot chain line in FIG. Further, the supply amount of pure water from the supply nozzle 12 into the treatment tank 11 is increased to an amount necessary for the cleaning process. Then, the substrate W is transferred into the processing tank 11.
[0031]
FIG. 3 is an explanatory view showing a lifter 51 and a chuck 52 as a substrate transport mechanism for transporting the substrate W into the processing tank 11.
[0032]
The chuck 52 conveys a plurality of substrates W from the preceding chemical solution processing step to above the processing tank 11 in a state where the plurality of substrates W are collectively held. The lifter 51 receives a plurality of substrates W from the chuck 52 above the processing tank 11, descends while supporting the plurality of substrates W collectively, and stores pure water stored in the processing tank 11. It is immersed in the inside.
[0033]
Instead of immersing a plurality of substrates W in pure water using the lifter 51 and the chuck 52 shown in FIG. 3, the substrate may be immersed in pure water using the chuck 55 shown in FIG. The chuck 55 shown in FIG. 4 is immersed in pure water stored in the processing tank 11 after being conveyed from the preceding chemical solution processing step to above the processing tank 11 with a plurality of substrates W being held together. To do. In addition, the code | symbol 54 in FIG. 4 has shown the support part for supporting the several board | substrate W in the standing state in the processing tank 11. FIG. However, in the case where the chuck W is lowered while the substrate W is supported by the chuck 55 and the substrate W is immersed in pure water for cleaning treatment, the support portion 54 is unnecessary.
[0034]
As described above, by adopting a configuration in which the pure water nozzle 21 and the nitrogen gas nozzle 23 are disposed on the lid member 15, the vertical space formed by the processing tank 11 and the lid member 15 can be reduced. . For this reason, when the substrate W is transported into the processing tank 11 using the lifter 51 and the chuck 52 shown in FIG. 3, the lift distance of the lifter 51 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce a phenomenon in which particles are generated due to sliding of the edge of the substrate W and the surface of the lifter 51 due to vibration transmitted from the drive source of the lifter 51. Similarly, when the substrate W is transported into the processing tank 11 using the chuck 55 shown in FIG. 4, the length of the chuck 55 can be shortened, and the substrate transport mechanism can be reduced in weight. Further, since the chuck 55 can be shortened, the vibration of the chuck 55 generated when the substrate W is transported can be reduced, and the generation of particles due to the sliding between the edge of the substrate W and the surface of the chuck 55 can be reduced. Become.
[0035]
Referring to FIG. 1 again, when the substrate W is transferred into the processing tank 11, the lid member 15 is moved again to the shielding position indicated by the solid line in FIG.
[0036]
In this state, when a predetermined time has passed and the substrate W is cleaned by the upward flow of pure water, the supply of pure water from the supply nozzle 12 is stopped and the electromagnetic valve 19 is opened. Thereby, the pure water stored in the treatment tank 11 passes through the relatively large diameter outlet 14 and is rapidly discharged to the drain. In parallel with this, by supplying pure water from the pure water supply path 16 to the substrate W in the processing tank 11 through the pure water nozzle 21, drying of the substrate W when the pure water is discharged is prevented.
[0037]
At the time of discharging the pure water, the substrate W changes from being immersed in pure water to being exposed above the liquid surface of pure water. However, since the inside of the processing tank 11 is purged by the nitrogen gas supplied from the nitrogen gas nozzle 23, the substrate W does not come into contact with oxygen. Accordingly, it is possible to effectively prevent an oxide film from forming on the surface of the substrate W and particles from adhering to the substrate W.
[0038]
When all the pure water in the processing tank 11 is discharged, pure water is supplied again from the pure water supply path 13 through the supply nozzle 12 into the processing tank 11, and the substrate W is washed by the rising flow of pure water. . Such an operation is repeated several to ten times. Further, when the substrate W is being washed with the rising flow of pure water, the specific resistance value of the pure water that has overflowed from the processing tank 11 to the overflow unit 18 is measured by the specific resistance meter 20, and this specific resistance value is a predetermined value. If it exceeds the value, it is determined that the substrate W has been sufficiently cleaned. Then, the lid member 15 is moved to the open position, and the substrate W is transferred to the subsequent substrate drying apparatus using the lifter 51 and the chuck 52 shown in FIG. 3 or the chuck 55 shown in FIG.
[0039]
Note that the amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen gas nozzle 23 during the cleaning process of the substrate W described above may be determined based on the size of the gap formed between the processing tank 11 and the lid member 15. For example, in the case of the processing tank 11 shown in FIG. 1, the clearance between the upper end of the overflow part 18 formed on the outer periphery of the processing tank 11 and the lower surface of the lid member 15 is 1 cm, and the outer periphery of the overflow part 18 is 100 cm. In this case, the supply amount of nitrogen gas from the nitrogen gas nozzle 23 into the treatment tank 11 is preferably 50 liters per minute or more. In other words, it is preferably 50 liters per minute or more per 100 square centimeters of the total area of the gaps formed between the treatment tank 11 and the lid member 15 as the shielding member.
[0040]
Further, the supply amount of nitrogen gas per unit time needs to be larger than the discharge amount per unit time of pure water discharged from the discharge port 14 in the pure water discharge step described above. In the pure water discharge process, when the supply amount of nitrogen gas per unit time is smaller than the discharge amount of pure water from the discharge port 14 per unit time, a negative pressure is generated in the treatment tank 11. This is because the gas existing outside the processing tank 11 enters the processing tank 11.
[0041]
In the embodiment described above, in the pure water discharging step, pure water and nitrogen gas are separately supplied into the processing tank 11, but these are mixed and supplied into the processing tank. Also good. FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the vicinity of the lid member 15 according to such an embodiment, and FIG. 6 is an enlarged view of a main part thereof.
[0042]
In this embodiment, pure water and nitrogen gas are mixed in the communication path 22 communicating with the pure water supply path 16 and the communication path 24 communicating with the nitrogen gas supply path 17 to mix pure water and nitrogen gas. It is connected to a mixing chamber 26 for forming a body, and this mixing chamber 26 is further connected to a nozzle 25 as a mixture supply port.
[0043]
When such a configuration is adopted, pure water is atomized into fine droplets by nitrogen gas in the mixing chamber 26. For this reason, it is possible to uniformly spray pure water onto the substrate W.
[0044]
In the case where such a configuration is adopted, only nitrogen gas is ejected from the nozzle 25 in a state where pure water as a drying preventing liquid is not supplied to the substrate W.
[0045]
As described above, even when the configuration in which the nozzle 25 is disposed on the lid member 15 is adopted, the vertical space formed by the processing tank 11 and the lid member 15 is reduced as in the case of the embodiment shown in FIG. It is possible to prevent the entire substrate cleaning apparatus 1 from becoming large. Further, since the distance between the liquid level of pure water stored in the processing tank 11 and the lower surface of the lid member 15 can be reduced, it is supplied into the processing tank 11 as in the embodiment shown in FIG. It is possible to reduce the amount of nitrogen gas to be reduced.
[0046]
Similarly to the embodiment shown in FIG. 2, when the substrate W is transported into the processing tank 11 using the lifter 51 and the chuck 52 shown in FIG. 3, the lift distance of the lifter 51 can be reduced. it can. For this reason, it is possible to reduce a phenomenon in which particles are generated by sliding of the edge of the substrate W and the surface of the lifter 51 due to vibration transmitted from the drive source of the lifter 51. Similarly, when the substrate W is transported into the processing tank 11 using the chuck 55 shown in FIG. 4, the length of the chuck 55 can be shortened, and the substrate transport mechanism can be reduced in weight. Further, since the chuck 55 can be shortened, the vibration of the chuck 55 generated when the substrate W is transported can be reduced, and the generation of particles due to the sliding between the edge of the substrate W and the surface of the chuck 55 can be reduced. .
[0047]
FIG. 7 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on the substrate W by arranging the substrate cleaning apparatus 1 together with other chemical processing apparatuses and the like.
[0048]
The substrate processing unit includes a chemical processing apparatus 3 that performs chemical processing using ammonia and hydrogen peroxide called SC1 on the substrate W, a chemical processing apparatus 4 that performs chemical processing using hydrofluoric acid, and SC2. The substrate cleaning apparatus 1 described above is disposed between a chemical processing apparatus 5 that performs chemical processing using hydrochloric acid and hydrogen peroxide, which is referred to as “a”, and a substrate drying apparatus 7.
[0049]
In this substrate processing unit, the substrate W carried in from the previous processing step is subjected to chemical processing with ammonia and hydrogen peroxide in the chemical processing apparatus 3, and cleaning processing is performed in the substrate cleaning apparatus 1 adjacent to the right side of the chemical processing apparatus 3. Then, the chemical solution is treated with hydrofluoric acid in the chemical treatment device 4, washed in the substrate cleaning device 1 adjacent to the right side of the chemical treatment device 4, and treated with hydrochloric acid and hydrogen peroxide in the chemical treatment device 5. 5 is cleaned in the substrate cleaning apparatus 1 adjacent to the right side of 5, and further dried in the substrate drying apparatus 7 and carried out.
[0050]
In such a substrate processing unit, it is possible to reduce the manufacturing cost of the entire substrate processing unit by sharing the configuration of the substrate cleaning apparatus 1 disposed after each chemical processing apparatus 3, 4, 5. It becomes.
[0051]
FIG. 8 is a schematic plan view showing another embodiment of the substrate processing unit for performing a series of processing on the substrate W by arranging the substrate cleaning apparatus 1 described above together with other chemical processing apparatuses and the like.
[0052]
In this substrate processing unit, the substrate W carried in from the previous processing step is subjected to chemical processing by the chemical processing apparatus 3 that performs chemical processing using ammonia and hydrogen peroxide called SC1 on the substrate W, The substrate is cleaned by the substrate cleaning device 1, is processed by the chemical solution processing device 4 that performs the chemical processing using hydrofluoric acid, is cleaned again by the substrate cleaning device 1, is further dried by the substrate drying device 7, and is carried out. The
[0053]
In such a substrate processing unit, the area occupied by the substrate processing unit is minimized by executing the cleaning process after the chemical processing by the chemical processing units 3 and 4 by the single substrate cleaning unit 1. The manufacturing cost of the entire processing unit can be reduced.
[0054]
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a schematic view of the substrate cleaning apparatus 2 according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the member same as 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
[0055]
The substrate cleaning apparatus 2 according to the second embodiment performs not only cleaning processing of the substrate W but also chemical processing of the substrate W. That is, in the substrate cleaning apparatus 2, a chemical solution for mixing a chemical solution into the pure water passing through the pure water supply passage 13 in the pure water supply passage 13 for supplying pure water into the treatment tank 11. The mixing unit 31 is different from the substrate cleaning apparatus 1 according to the first embodiment described above.
[0056]
The chemical liquid mixing unit 31 is connected to a chemical liquid tank (not shown) that stores different chemical liquids via a plurality of chemical liquid introduction valves 32, 33, and 34. Therefore, by selectively opening the chemical solution introduction valves 32, 33, 34, the necessary chemical solution is mixed in the pure water passing through the pure water supply passage 13, and the mixture of the pure water and the chemical solution is supplied. It becomes possible to supply into the processing tank 11 through the nozzle 12. Therefore, it is possible to execute chemical processing using a plurality of types of chemicals for the substrate W in the single processing tank 11.
[0057]
In the case of performing chemical processing and cleaning processing of the substrate W using the substrate cleaning apparatus 2, the first chemical solution is mixed in pure water by the chemical mixing unit 31 and supplied to the processing tank 11 to process the substrate W. The chemical solution treatment for the substrate W is performed by immersing in a mixed solution of the chemical solution and pure water stored in the tank 11. And if the chemical | medical solution process with the first chemical | medical solution with respect to the board | substrate W is complete | finished, while the mixing of the chemical | medical solution to a pure water is stopped, the washing | cleaning process of the board | substrate W is performed by the operation | movement similar to the case of 1st Embodiment mentioned above. Execute.
[0058]
When the cleaning process for the substrate W is completed, the chemical solution mixing unit 31 mixes the next chemical solution into the pure water and supplies it to the treatment tank 11, and the substrate W is mixed with the chemical solution stored in the treatment tank 11 and the pure water. By immersing in the liquid, the second chemical liquid processing for the substrate W is executed. And if the chemical | medical solution process with the next chemical | medical solution with respect to the board | substrate W is complete | finished, while the mixing of the chemical | medical solution to a pure water will be stopped, the cleaning process of the board | substrate W will be performed again.
[0059]
By repeating such an operation, chemical processing and cleaning processing using a plurality of chemicals for the substrate W can be performed in the processing tank 11. For this reason, since it becomes possible to perform the chemical | medical solution process and washing | cleaning process which used the some chemical | medical solution with respect to the board | substrate W in the single processing tank 11, the substrate processing apparatus for performing these processes It is possible to minimize the occupied area of 2 and reduce the manufacturing cost.
[0060]
FIG. 10 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on the substrate W by arranging three substrate cleaning apparatuses 2 together with a single substrate drying apparatus 7.
[0061]
In this substrate processing unit, the substrate W carried in from the previous processing step is subjected to chemical processing and cleaning processing using a plurality of chemical solutions by any one of the three substrate cleaning apparatuses 2, and the substrate drying apparatus 7 is dried and carried out.
[0062]
FIG. 11 is a schematic plan view showing another embodiment of a substrate processing unit for performing a series of processes on a substrate W by arranging two substrate cleaning apparatuses 2 together with two high temperature chemical processing apparatuses 6. is there.
[0063]
In this substrate processing unit, a plurality of substrates W loaded from the previous processing step are subjected to high temperature chemical processing in a high temperature chemical processing apparatus 6 called CHB (Chemical Hot Bath), and then a plurality of substrates W are processed by the substrate cleaning apparatus 2. After the chemical treatment using the chemical solution and the cleaning treatment are performed, the substrate drying apparatus 7 performs the drying treatment, and then it is carried out.
[0064]
In the substrate cleaning apparatus described above, the atmosphere in the processing bath 11 is purged with nitrogen gas, so that no unnecessary oxide film is formed on the substrate W. For this reason, it is suitable for carrying out the chemical | medical solution process by SC1 or SC2 to the silicon substrate, and then cleaning the silicon substrate.
[0065]
Further, when an etching process using hydrofluoric acid or the like is performed on a silicon substrate, the silicon simple substance is exposed and its surface is activated. For this reason, an unnecessary oxide film is likely to be formed on the surface. Therefore, the above-described substrate cleaning apparatus is particularly suitable for cleaning such a silicon substrate after the etching process.
[0066]
In the first and second embodiments described above, pure water is supplied as an anti-drying liquid to the substrate W disposed in the processing tank 11 at the time of rapid discharge of pure water from the processing tank 11. Other anti-drying liquids such as ozone-containing water, electrolytic ion water, or a mixture of a surfactant and pure water may be used.
[0067]
In both the first and second embodiments described above, an open position for carrying the substrate W into the processing bath 11 or carrying the substrate W out of the processing bath 11, and the processing bath 11. The lid member 15 that is movable between the shielding position that covers the upper part is also used as the shielding member that covers the upper part of the processing tank 15 to simplify the apparatus configuration. However, the shielding member and the lid member 15 may be provided separately, or the lid member 15 may be omitted.
[0068]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the pure water supply means for supplying pure water to the treatment tank, the discharge means for discharging pure water from the treatment tank, and the substrate in the treatment tankPure waterFor supplyingPure water nozzleAnd inert gas for supplying inert gas into the treatment tanknozzleTherefore, by supplying an inert gas into the treatment tank when pure water is discharged, the substrate can be cleaned cleanly without using a large amount of pure water.
[0069]
Also,Since it has a shielding member that covers the upper part of the processing tank, it is possible to prevent the inert gas from diffusing to the outside and to fill the processing tank with the inert gas, and to clean the substrate more cleanly. Is possible.
[0070]
Furthermore, since it has the pure water nozzle arrange | positioned at the shielding member and has the inert gas nozzle arrange | positioned at the shielding member, the vertical space which consists of a processing tank and a shielding member can be made small, and a board | substrate It is possible to prevent the entire cleaning apparatus from becoming large. In addition, since the distance between the level of pure water stored in the processing tank and the lower surface of the shielding member can be reduced, the amount of inert gas supplied into the processing tank can be further reduced. Become.
[0071]
Claim2According to the invention described in (2), since the shielding member is composed of the lid member of the treatment tank that can move between the open position and the shielding position, it is not necessary to arrange the shielding member in addition to the lid member, The apparatus configuration can be simplified.
[0072]
Claim3According to the invention described inPure water nozzleMore suppliedPure waterMixed with the inert gas supplied from the inert gas supply means, and mixed in the mixing chamberPure waterAnd a mixture supply port for supplying a mixture of inert gas to the substrate, the pure water can be atomized into fine droplets with the inert gas in the mixing chamber. Can be sprayed uniformly.
[0073]
Claim4According to the invention described in (1), since the chemical solution supply means for supplying the chemical solution for treating the substrate with the chemical solution is further provided in the treatment tank, the chemical solution treatment and the cleaning treatment for the substrate are performed in a single treatment tank. It is possible to minimize the area occupied by the apparatus for performing these processes.
[0074]
Claim5According to the invention described in the above, a chemical bath is disposed in the vicinity of the treatment tank for chemical treatment of the substrate with the chemical solution stored therein, and the substrate subjected to the chemical treatment in the chemical bath is cleaned in the treatment tank. Thus, it becomes possible to cleanly clean the substrate after the chemical treatment.
[0075]
Claim6According to the invention described in the above, since the cleaning process is performed on the substrate etched in the chemical bath in the processing tank, the substrate whose surface is activated by the etching process can be cleaned cleanly. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a substrate cleaning apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view in the vicinity of a lid member 15;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a lifter 51 and a chuck 52 as a substrate transport mechanism.
FIG. 4 is an explanatory view showing a chuck 55 as a substrate transport mechanism.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view in the vicinity of a lid member 15 according to another embodiment.
6 is an enlarged view of a main part of FIG.
7 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on a substrate W. FIG.
8 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on a substrate W. FIG.
FIG. 9 is a schematic view of a substrate cleaning apparatus 2 according to a second embodiment of the present invention.
10 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on a substrate W. FIG.
11 is a schematic plan view of a substrate processing unit that performs a series of processes on a substrate W. FIG.
[Explanation of symbols]
1, 2 Substrate cleaning equipment
3, 4, 5, 6 Chemical treatment equipment
7 Substrate dryer
11 Treatment tank
12 Supply nozzle
13 Pure water supply channel
14 Discharge port
15 Lid member
16 Pure water supply channel
17 Nitrogen gas supply path
18 Overflow section
19 Solenoid valve
20 Resistivity meter
21 Pure water nozzle
23 Nitrogen gas nozzle
25 nozzles
26 Mixing chamber
51 Lifter
52, 55 Chuck

Claims

基板を純水により洗浄処理する基板洗浄装置であって、
そこに貯留した純水により基板を洗浄処理するための処理槽と、
前記処理槽の底部に配設され、前記処理槽に純水を供給するための純水供給手段と、
前記処理槽から純水を排出するための排出手段と、
前記処理槽の上部を覆う遮蔽部材と、
前記遮蔽部材に設けられ、前記処理槽内の基板に純水を供給するための純水ノズルと、
前記遮蔽部材に設けられ、前記処理槽内に不活性ガスを供給するための不活性ガスノズルと、を備え、
前記処理槽の外周に形成されたオーバーフロー部の上端部と前記遮蔽部材の下面に隙間を有することを特徴とする基板洗浄装置。A substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate with pure water,
A treatment tank for cleaning the substrate with pure water stored therein;
Disposed at the bottom of the treatment tank, and pure water supply means for supplying pure water to the treatment tank;
Discharging means for discharging pure water from the treatment tank;
A shielding member covering the upper part of the treatment tank;
A pure water nozzle provided in the shielding member for supplying pure water to the substrate in the processing tank;
Wherein provided on the shield member, and a inert gas nozzle for supplying an inert gas into the processing bath,
A substrate cleaning apparatus , comprising a gap between an upper end portion of an overflow portion formed on an outer periphery of the processing tank and a lower surface of the shielding member .

請求項１に記載の基板洗浄装置において、
前記遮蔽部材は、前記処理槽内に基板を搬入し、あるいは、前記処理槽内から基板を搬出するための開放位置と、前記処理槽の上部を覆う遮蔽位置との間を移動可能な処理槽の蓋部材から構成される基板洗浄装置。The substrate cleaning apparatus according to claim 1 ,
The shielding member is capable of moving between an open position for carrying a substrate into the processing tank or carrying the substrate out of the processing tank and a shielding position covering the upper part of the processing tank. Substrate cleaning device comprising a lid member.

請求項１または請求項２に記載の基板洗浄装置において、
前記純水ノズルより供給される純水と前記不活性ガスノズルより供給される不活性ガスとを混合する混合室と、
前記混合室において混合された純水と不活性ガスの混合体を基板に供給するための混合体供給口と、
をさらに備えた基板洗浄装置。The substrate cleaning apparatus according to claim 1 or 2 ,
A mixing chamber for mixing the inert gas supplied from the pure water and the inert gas nozzle which is supplied from the pure water nozzle,
A mixture supply port for supplying the substrate with a mixture of pure water and inert gas mixed in the mixing chamber;
A substrate cleaning apparatus further comprising:

請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記処理槽内に基板を薬液処理するための薬液を供給する薬液供給手段をさらに備えた基板洗浄装置。The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
A substrate cleaning apparatus, further comprising a chemical solution supplying means for supplying a chemical solution for chemical processing of the substrate into the processing tank.

請求項１乃至請求項３いずれかに記載の基板洗浄装置において、
前記処理槽の近傍には、そこに貯留した薬液により基板を薬液処理するための薬液槽が配設されており、前記薬液槽において薬液処理された基板に対し、前記処理槽において洗浄処理を行う基板洗浄装置。The substrate cleaning apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
In the vicinity of the treatment tank, a chemical solution tank for chemical treatment of the substrate with the chemical solution stored therein is disposed, and the substrate treated with the chemical solution in the chemical solution tank is subjected to a cleaning process in the treatment tank. Substrate cleaning device.

請求項５に記載の基板洗浄装置において、
前記薬液槽はエッチング液を貯留するものであり、前記薬液槽においてエッチング処理された基板に対し、前記処理槽において洗浄処理を行う基板洗浄装置。The substrate cleaning apparatus according to claim 5,
The said chemical | medical solution tank stores etching liquid, The board | substrate cleaning apparatus which performs the washing process in the said processing tank with respect to the board | substrate etched in the said chemical | medical solution tank.