JP3756321B2

JP3756321B2 - Substrate processing apparatus and method

Info

Publication number: JP3756321B2
Application number: JP14736098A
Authority: JP
Inventors: 精二佐野; 眞人田中; 喜代志赤尾
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Fujitsu Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Fujitsu Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: JPH11333390A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板、液晶ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディスク用基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称する）に対してフッ酸によるエッチング処理を行った後、純水による洗浄処理を行う方法および当該方法を実現するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記のような基板処理装置は、薬液を貯留する薬液槽と純水を貯留する水洗槽とを備えている。そして、予め定められた手順に従って、各処理槽に単数ないし一組の複数の基板（以下、「ロット」と称する）を循環搬送し、搬送先のそれぞれの処理槽において所定の処理時間ロットを浸漬する複数工程により、基板表面の汚染物質を除去したり、基板表面の酸化膜をエッチングしたりする一連の基板処理を達成している。
【０００３】
一般に、これらの諸処理のうち、基板表面の酸化膜のエッチングはフッ酸を貯留したフッ酸槽において行われる。そして、フッ酸槽におけるエッチング処理が終了した基板は、純水を貯留した水洗槽に搬入され、純水による表面洗浄処理が行われる。この水洗槽は、基板を貯留するときも、貯留しないときも、常に、槽の下部より純水が緩やかに供給され、槽の上部よりオーバーフローしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した純水による表面洗浄処理は、基板の処理工程上重要な工程の一つであり、例えば、この洗浄処理が不十分であれば、基板表面にパーティクルや薬液成分などが残留し、当該基板表面が汚染されることとなる。周知のように、基板の品質はその表面に付着したパーティクルや汚染に敏感であり、洗浄処理の不具合による汚染は、基板の品質に重大な影響を及ぼすことになる。
【０００５】
従って、純水による洗浄処理は、十分かつ確実に行う必要があるが、従来においては、フッ酸処理後の純水洗浄処理を十分に行ったとしても、基板表面になお汚染が付着している現象が認められ、その量はロット毎に増加した。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フッ酸処理後の純水洗浄処理において基板表面の確実な洗浄が行える基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題解決の基礎となる発見】
上記目的を達成するべく、本願発明者等は、フッ酸処理後の純水洗浄処理において基板表面が汚染される原因について鋭意調査を行い、その結果以下のような知見を得た。
【０００８】
通常、フッ酸処理後の基板が搬入される水洗槽にはオーバーフロー機能のみを持たせている。すなわち、フッ酸処理後の基板は水洗槽において貯留されている純水中に浸漬されるとともに、当該水洗槽には新たな純水が緩やかに供給されて基板の洗浄処理が行われる。そして、新たに供給された純水の分量と等量の洗浄済み純水を水洗槽から溢れ出させることによって水洗槽中の純水の清浄度を維持するようにしている。
【０００９】
このようにしているのは、フッ酸処理後の基板の表面性状に起因するものである。すなわち、フッ酸処理によって酸化膜がエッチングされた基板の表面にはシリコンがむき出しの疎水面が現出している。この疎水面は純水と大気との気液界面に置かれるとパーティクルを付着したり生成しやすいため、フッ酸処理後の基板を気液界面に曝すのはなるべく回避しなければならない。このため、上述のように、フッ酸処理後の基板が搬入される水洗槽にはオーバーフロー機能のみを持たせるようにし、当該基板をなるべく穏やかな水流によって洗浄するようにしている。
【００１０】
ところが、本願発明者等の調査によれば、上記水洗槽にパーティクルなどの汚染物質が蓄積していることが見出された。そして、当該汚染物質には、パーティクルの他にもシリコン酸化物なども含まれていることも分かった。すなわち、エッチング処理後の基板がフッ酸槽から水洗槽に搬送される際にその基板に付着したパーティクルや当該基板を水洗槽の純水中に浸漬する際に生成したシリコン酸化物などが水洗槽の純水中に放出され、それら汚染物質は上記オーバーフロー機能のみでは槽外に除去されることなく水洗槽に蓄積され、やがて被洗浄基板に再付着することが本願発明者等によって解明された。
【００１１】
本発明は、本願発明者等の調査によって得た上記知見に基づいて完成されたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板をフッ酸に浸漬して表面処理を行うフッ酸槽と、前記表面処理後の基板を純水に浸漬して洗浄処理を行う水洗槽とを備えた基板処理装置であって、前記水洗槽は、(a)前記水洗槽内に貯留された純水を、前記水洗槽の底部近傍の槽壁に設けた開口から排水する排水手段と、(b)前記水洗槽の上方に設けられ、前記排水後の前記水洗槽内に純水を供給するシャワーと、(c) 前記水洗槽内の底部近傍に配置され、前記水洗槽内に純水を供給するノズルと、を備え、前記排水手段による排水並びに前記シャワーおよび前記ノズルによる純水供給を前記水洗槽内に前記基板が存在しない状態で行わせている。
【００１３】
また、請求項２の発明は、基板に対してフッ酸による表面処理と純水による洗浄処理とを行う基板処理方法であって、(a)基板をフッ酸に浸漬して表面処理を行う表面処理工程と、(b)前記表面処理後の基板を純水に浸漬して洗浄処理を行う洗浄処理工程と、(c)前記洗浄処理後の基板を前記洗浄処理が行われている槽の外部に払い出す払出工程と、(d)前記基板の払い出し後に、前記槽の底部近傍の槽壁に設けた開口から前記純水を排水する排水工程と、(e)前記排水後の前記槽に、前記槽の上方に設けたシャワーおよび前記槽の底部近傍に配置したノズルから新たな純水を供給する供給工程と、を備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
【００１５】
＜Ａ．基板処理装置の構成＞
まず、本発明に係る基板処理装置の構成について説明する。図１は、本発明に係る基板処理装置を示す要部概略構成図である。この基板処理装置は複数の薬液槽および水洗槽を備えた、いわゆる多槽式基板処理装置であるが、図１には図示の便宜上、３つの処理槽のみを示している。
【００１６】
図示のように、本発明に係る基板処理装置は、フッ酸槽ＣＢ１と、水洗槽ＷＢ１と、薬液槽ＣＢ２とを備えている。フッ酸槽ＣＢ１はフッ酸による基板のエッチング処理を、水洗槽ＷＢ１はエッチング処理後の基板に純水洗浄処理を、薬液槽ＣＢ２は純水洗浄処理後の基板にＳＣ−１（アンモニアおよび過酸化水素水の混合水溶液）による薬液処理をそれぞれ行う。
【００１７】
また、基板処理装置は、基板搬送ロボットＴＲを備えており、当該基板搬送ロボットＴＲがフッ酸槽ＣＢ１から水洗槽ＷＢ１へのロット搬送および水洗槽ＷＢ１から薬液槽ＣＢ２へのロット搬送を担当する。
【００１８】
フッ酸槽ＣＢ１は、内槽６０、外槽６１およびそれらに付随する薬液循環機構により構成されている。また、フッ酸槽ＣＢ１は、ロットを基板搬送ロボットＴＲから受け取ってフッ酸溶液に浸漬するリフタ６３を備えている。
【００１９】
定常的な処理が行われているとき、内槽６０内にフッ酸溶液が満たされており、この内槽６０にロットを構成する基板Ｗが浸漬されて当該基板Ｗに対するエッチング処理が行われる。内槽６０から溢れ出たフッ酸溶液は外槽６１によって回収され、その回収されたフッ酸溶液は循環ポンプＰによって循環され、フィルタＦによって浄化された後、再び内槽６０に送られ、循環利用される。
【００２０】
リフタ６３は、図示を省略する駆動機構によって、上下方向に移動自在であるとともに、３本のウェハガイド６３ａを備えている。３本のウェハガイド６３ａは、それぞれその内側に基板Ｗを保持するための複数の溝が一定のピッチで平行に設けられており（図示省略）、当該複数の溝によってロットが保持されることとなる。基板搬送ロボットＴＲがロットをフッ酸槽ＣＢ１に搬入するときは、まず、ロットを把持した基板搬送ロボットＴＲがフッ酸槽ＣＢ１の上方まで移動するとともに、リフタ６３が上昇し、ロットが３本のウェハガイド６３ａに当接した時点で、ハンド１１が開いてロットの受け渡しが行われる。そして、その後、リフタ６３が降下することによって、内槽６０のフッ酸溶液中にロットが浸漬され、エッチング処理が行われる。エッチング処理が終了したロットは、リフタ６３の上昇とともに、フッ酸溶液中から引き揚げられ、基板搬送ロボットＴＲのハンド１１によって再び把持され、次工程である水洗槽ＷＢ１に搬送される。
【００２１】
水洗槽ＷＢ１は、内槽７０、バット７１およびそれらに付随する注排水機構により構成されている。また、水洗槽ＷＢ１は、ロットを基板搬送ロボットＴＲから受け取って純水中に浸漬するリフタ７３を備えている。
【００２２】
定常的な処理が行われているとき、内槽７０には純水が満たされ、その純水中にロットを構成する基板Ｗが浸漬されることによって、基板Ｗに対する純水洗浄処理が行われる。また、純水洗浄処理中は、純水供給手段５１から内槽７０の底部近傍に配置されたノズル５２を介して新しい純水が供給され続け（アップフロー）、洗浄の効果を高めている。
【００２３】
純水供給手段５１からノズル５２を介して新しい純水が供給された分と等量の純水が内槽７０から溢れ出ることとなるが、この溢れ出た純水はバット７１によって回収された後、純水排水手段５６によって排水されたり、あるいは回収、再利用されたりする。
【００２４】
また、水洗槽ＷＢ１の注排水機構としては、上記以外にも排水弁５７による急速排水機構とシャワー５３による注水機構とが設けられている。
【００２５】
排水弁５７は、内槽７０の底部近傍の槽壁に嵌合されたピストン５８を駆動させることによって内槽７０からの「急速排水」を行うことができる。すなわち、ピストン５８が図１の位置にあるときは、当該ピストン５８の先端が内槽７０の底部近傍の槽壁に嵌合された状態となって純水を槽内に貯留でき、一方ピストン５８が後退（図中で右向きに移動）すると、槽壁における上記嵌合部分が開口となり、そこから純水が急速排水されることとなる。
【００２６】
シャワー５３は内槽７０の上方に設けられている。シャワー５３も、ノズル５２と同様に、純水供給手段５１と配管によって接続されており、内槽７０内に純水を注水することができる。
【００２７】
また、図１の点線で示すように、排水弁５７および純水供給手段５１はマイクロコンピュータなどで構成された制御ユニットＣＯＮＴと電気的に接続されている。排水弁５７による急速排水並びにノズル５２およびシャワー５３による純水供給は、制御ユニットＣＯＮＴによってそれぞれ独立に制御されており、例えば、ノズル５２からの純水供給を停止してシャワー５３からによる注水のみを行わせることも可能である。なお、排水弁５７による急速排水およびシャワー５３による注水は、基板Ｗを内槽７０の純水中に浸漬しているときには行わず、基板Ｗを内槽７０から薬液槽ＣＢ２に払い出した後に行うが、これについてはさらに後述する。
【００２８】
リフタ７３は、上述したリフタ６３と同様の構成となっており、複数の溝が一定のピッチで平行に設けられた３本のウェハガイド７３ａを備えている。また、このリフタ７３と基板搬送ロボットＴＲとのロットの受け渡し方法も上述したリフタ６３との受け渡し方法と同様である。
【００２９】
薬液槽ＣＢ２は、内槽８０とリフタ８３とを備えている。定常的な処理が行われているとき、内槽８０にはＳＣ−１が満たされ、そのＳＣ−１に基板Ｗを浸漬することによって基板Ｗに対する薬液洗浄処理が行われる。このリフタ８３も上記リフタ６３およびリフタ７３と同じ構成となっており、複数の溝が一定のピッチで平行に設けられた３本のウェハガイド８３ａを備えている。そして、リフタ８３と基板搬送ロボットＴＲとのロットの受け渡し方法も上述と同様である。
【００３０】
＜Ｂ．基板処理装置における処理手順＞
次に、上記構成を有する基板処理装置における処理手順について説明する。図２は、図１の基板処理装置における処理手順を示すフローチャートであり、以下の各ステップは、上記制御ユニットＣＯＮＴの制御によって自動実行される。所定の処理を経た基板Ｗは、フッ酸槽ＣＢ１に搬入されてフッ酸によるエッチング処理が行われる（ステップＳ１）。フッ酸によるエッチング処理が終了した基板Ｗは、水洗槽ＷＢ１に搬入され、純水中に浸漬されて洗浄処理に供される（ステップＳ２）。このときには、既述したように、ノズル５２からのアップフローが行われて、基板Ｗの洗浄効果を高めている。また、基板Ｗを純水洗浄処理中は、排水弁５７のピストン５８が内槽７０の槽壁に嵌合された状態であり、シャワー５３からの注水も停止されている。
【００３１】
次に、純水洗浄処理が終了すると、基板Ｗを水洗槽ＷＢ１から払い出して薬液槽ＣＢ２に搬入する（ステップＳ３）。この払い出しの際にも、ノズル５２からのアップフローが行われるとともに、排水弁５７による急速排水およびシャワー５３からの注水は停止されている。
【００３２】
水洗槽ＷＢ１から基板Ｗが払い出された後、排水弁５７が作動してピストン５８が後退し、内槽７０に貯留されている純水が内槽７０の槽壁の開口部分（ピストン５８が嵌合していた部分）から急速排水される（ステップＳ４）。そして、ノズル５２からのアップフローを停止するとともに、シャワー５３からの注水を行い、内槽７０内面の洗浄を行う（ステップＳ５）。内槽７０の洗浄後の純水も内槽７０の槽壁の開口部分から排出される。なお、このときには、ノズル５２からのアップフローを行って、ノズル５２とシャワー５３の協働によって内槽７０内面を洗浄するようにしてもよい。
【００３３】
内槽７０内面の洗浄が終了すると、排水弁５７が作動してピストン５８が再び内槽７０の槽壁に嵌合し、ノズル５２からのアップフローによって内槽７０内に新たな純水が貯留される（ステップＳ６）。そして、その後新たなエッチング処理済み基板Ｗが水洗槽ＷＢ１に搬入される。
【００３４】
以上の手順において、ステップＳ４〜ステップＳ６までで行う内槽７０の洗浄処理は１ロット処理ごとに行ってもよいし、また処理ロット数をパラメータにして数ロットごとに行うようにしてもよい。
【００３５】
このようにすれば、内槽７０に貯留された純水中に放出・蓄積されたパーティクルやシリコン酸化物などの汚染物質は、内槽７０の槽壁の開口部分から排出され、なお残留している汚染物質もシャワー５３からの注水によって完全に除去される。そして、その後に貯留された新たな純水中には汚染物質が混入していないため、被洗浄基板に汚染物質が付着することがなくなり、基板表面の確実な洗浄を行うことができる。
【００３６】
また、内槽７０内のうち特に３本のウェハガイド７３ａは直接基板Ｗに接するため汚染物質が付着しやすく、また被洗浄基板Ｗに汚染物質を転写しやすいが、上記実施形態のようにすれば、シャワー５３からの注水によって３本のウェハガイド７３ａも洗浄されることとなり、当該ウェハガイド７３ａに付着していた汚染物質も除去される。
【００３７】
一方、内槽７０内の上記洗浄処理は、水洗槽ＷＢ１から基板Ｗが払い出された後、すなわち内槽７０内に基板Ｗが存在しない状態で行われるため、エッチング処理後の基板Ｗが気液界面に曝される懸念もない。
【００３８】
さらに、処理ロット数をパラメータにして数ロットごと内槽７０の上記洗浄処理を行うようにすれば、作業者が特に注意を払わなくても、内槽７０内に蓄積された汚染物質を定期的に洗浄・除去できる。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、薬液槽ＣＢ２で使用する薬液はＳＣ−１に限定されるものではなく、硫酸・過酸化水素水混合溶液であってもよいし他でもよく、また、薬液槽ＣＢ２を純水による洗浄槽としてもよい。すなわち、本発明に係る基板処理装置では、基板のエッチング処理を行うフッ酸槽と、エッチング処理後の基板を純水に浸漬して洗浄処理を行う水洗槽とを備えた形態の基板処理装置であればよい。
【００４０】
また、本発明に係る基板処理装置は、多槽式基板処理装置に限定されるものではなく、１つの処理槽でフッ酸などの薬液による処理と純水による洗浄処理の双方を行う、いわゆるワンバスタイプの基板処理装置であってもよい。
【００４１】
さらに、上記実施形態においては、フッ酸槽ＣＢ１でフッ酸溶液を使用していたが、バッファードフッ酸（HF+NH₄OH）を使用する場合であっても、本発明は適用可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、水洗槽にその底部近傍の槽壁に設けた開口から純水を排水する排水手段を備えるとともに、排水後の水洗槽内に純水を供給するシャワーを水洗槽の上方に備え、さらに水洗槽内に純水を供給するノズルを水洗槽内の底部近傍に配置し、当該排水手段による排水並びにシャワーおよびノズルによる純水供給は、水洗槽内に基板が存在しない状態で行うため、基板を気液界面に曝すことなく、水洗槽内に蓄積された汚染物質を確実に洗浄・除去できる。その結果、被洗浄基板に汚染物質が付着することがなくなり、基板表面の確実な洗浄を行うことができる。
【００４３】
また、請求項２の発明によれば、洗浄処理が行われていた槽の外部に基板を払い出した後に、槽の底部近傍の槽壁に設けた開口から純水を排水し、その後槽の上方に設けたシャワーおよび槽の底部近傍に配置したノズルから新たな純水を当該槽に供給しているため、基板を気液界面に曝すことなく、槽内に蓄積された汚染物質を確実に洗浄・除去できる。その結果、被洗浄基板に汚染物質が付着することがなくなり、基板表面の確実な洗浄を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置を示す要部概略構成図である。
【図２】図１の基板処理装置における処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５３シャワー
５７排水弁
５８ピストン
７０内槽
７３ａウェハガイド
Ｗ基板
ＣＢ１フッ酸槽
ＷＢ１水洗槽[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the present invention, a thin substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) such as a semiconductor substrate, a liquid crystal glass substrate, a photomask glass substrate and an optical disk substrate is subjected to an etching treatment with hydrofluoric acid, and then pure water is used. The present invention relates to a method for performing a cleaning process by the method and an apparatus for realizing the method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the substrate processing apparatus as described above includes a chemical solution tank for storing a chemical solution and a washing tank for storing pure water. Then, according to a predetermined procedure, a single or a plurality of substrates (hereinafter referred to as “lots”) are circulated and transferred to each processing tank, and a predetermined processing time lot is immersed in each processing tank at the transfer destination. Through a plurality of processes, a series of substrate processing is achieved in which contaminants on the substrate surface are removed and an oxide film on the substrate surface is etched.
[0003]
In general, among these various processes, etching of the oxide film on the substrate surface is performed in a hydrofluoric acid tank storing hydrofluoric acid. And the board | substrate which the etching process in the hydrofluoric acid tank was complete | finished is carried in the washing tank which stored the pure water, and the surface washing process by a pure water is performed. In this washing tank, whether or not the substrate is stored, pure water is always gently supplied from the lower part of the tank and overflows from the upper part of the tank.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The surface cleaning process with pure water described above is one of the important processes in the substrate processing process. For example, if this cleaning process is insufficient, particles or chemical components remain on the substrate surface, and the substrate The surface will be contaminated. As is well known, the quality of a substrate is sensitive to particles and contamination adhering to the surface, and contamination due to defects in the cleaning process has a significant influence on the quality of the substrate.
[0005]
Therefore, it is necessary to perform the cleaning process with pure water sufficiently and surely. However, in the past, even if the pure water cleaning process after the hydrofluoric acid process is sufficiently performed, the substrate surface is still contaminated. A phenomenon was observed and the amount increased from lot to lot.
[0006]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of reliably cleaning the substrate surface in a pure water cleaning process after a hydrofluoric acid process.
[0007]
[Discovery that is the basis for solving problems]
In order to achieve the above object, the inventors of the present application conducted an extensive investigation on the cause of contamination of the substrate surface in the pure water cleaning treatment after the hydrofluoric acid treatment, and as a result, obtained the following knowledge.
[0008]
Usually, the rinsing tank into which the substrate after the hydrofluoric acid treatment is carried has only an overflow function. That is, the substrate after the hydrofluoric acid treatment is immersed in pure water stored in the washing tank, and new pure water is gently supplied to the washing tank so that the substrate is washed. And the purity of the pure water in a washing tank is maintained by making the quantity of the pure water supplied newly equal to the quantity of pure water already washed out from the washing tank.
[0009]
This is due to the surface properties of the substrate after hydrofluoric acid treatment. That is, a hydrophobic surface exposed by silicon appears on the surface of the substrate on which the oxide film has been etched by hydrofluoric acid treatment. When this hydrophobic surface is placed at the gas-liquid interface between pure water and the atmosphere, particles are likely to adhere to and be generated. Therefore, it is necessary to avoid exposing the substrate after hydrofluoric acid treatment to the gas-liquid interface as much as possible. For this reason, as described above, the washing tank into which the substrate after the hydrofluoric acid treatment is carried has only an overflow function, and the substrate is washed with as gentle a water flow as possible.
[0010]
However, according to the investigation by the inventors of the present application, it has been found that contaminants such as particles are accumulated in the washing tank. It was also found that the pollutant contains silicon oxide in addition to particles. That is, when the substrate after the etching process is transported from the hydrofluoric acid tank to the washing tank, particles adhering to the substrate, silicon oxide generated when the substrate is immersed in the pure water of the washing tank, etc. It has been clarified by the inventors of the present invention that these contaminants are discharged into the pure water and accumulated in the washing tank without being removed outside the tank only by the overflow function, and then reattached to the substrate to be cleaned.
[0011]
The present invention has been completed on the basis of the above-mentioned knowledge obtained by the investigation of the inventors of the present application.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 includes a hydrofluoric acid tank that performs surface treatment by immersing a substrate in hydrofluoric acid, and a water rinsing tank that performs cleaning treatment by immersing the substrate after the surface treatment in pure water. The washing tank includes: (a) drainage means for draining the pure water stored in the washing tank from an opening provided in a tank wall near the bottom of the washing tank; (B) a shower provided above the flush tank and supplying pure water into the flush tank after draining; (c) disposed near the bottom of the flush tank; comprising a nozzle for supplying water, wherein the substrate is allowed to proceed in the absence drained and the deionized water supply by the shower and the nozzle to the washing tank by the drainage means.
[0013]
The invention of claim 2 is a substrate processing method for performing a surface treatment with hydrofluoric acid and a cleaning treatment with pure water on the substrate, wherein (a) the surface is subjected to surface treatment by immersing the substrate in hydrofluoric acid. A treatment step, (b) a washing treatment step in which the substrate after the surface treatment is immersed in pure water to perform a washing treatment, and (c) an outside of the tank in which the washing treatment is performed on the substrate after the washing treatment And (d) a draining step of draining the pure water from an opening provided in a tank wall near the bottom of the tank after the substrate is discharged, and (e) the tank after draining, A supply step of supplying new pure water from a shower provided above the tank and a nozzle disposed in the vicinity of the bottom of the tank .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
<A. Configuration of substrate processing apparatus>
First, the structure of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus is a so-called multi-tank type substrate processing apparatus provided with a plurality of chemical tanks and water washing tanks, but FIG. 1 shows only three processing tanks for convenience of illustration.
[0016]
As shown in the figure, the substrate processing apparatus according to the present invention includes a hydrofluoric acid tank CB1, a water washing tank WB1, and a chemical liquid tank CB2. The hydrofluoric acid tank CB1 performs the etching process of the substrate with hydrofluoric acid, the water washing tank WB1 performs the pure water cleaning process on the etched substrate, and the chemical tank CB2 applies the SC-1 (ammonia and peroxide) to the substrate after the pure water cleaning process. A chemical solution treatment with a mixed aqueous solution of hydrogen water is performed.
[0017]
The substrate processing apparatus includes a substrate transfer robot TR, and the substrate transfer robot TR is in charge of lot transfer from the hydrofluoric acid tank CB1 to the washing tank WB1 and lot transfer from the washing tank WB1 to the chemical solution tank CB2.
[0018]
The hydrofluoric acid tank CB1 includes an inner tank 60, an outer tank 61, and a chemical solution circulation mechanism associated therewith. The hydrofluoric acid tank CB1 includes a lifter 63 that receives a lot from the substrate transfer robot TR and immerses the lot in a hydrofluoric acid solution.
[0019]
When a steady process is performed, the inner tank 60 is filled with a hydrofluoric acid solution, and the substrate W constituting the lot is immersed in the inner tank 60 to perform an etching process on the substrate W. The hydrofluoric acid solution overflowing from the inner tank 60 is recovered by the outer tank 61, and the recovered hydrofluoric acid solution is circulated by the circulation pump P, purified by the filter F, sent to the inner tank 60 again, and circulated. Used.
[0020]
The lifter 63 is movable up and down by a drive mechanism (not shown) and includes three wafer guides 63a. Each of the three wafer guides 63a is provided with a plurality of grooves for holding the substrate W in parallel at a constant pitch (not shown), and a lot is held by the plurality of grooves. Become. When the substrate transfer robot TR carries the lot into the hydrofluoric acid tank CB1, first, the substrate transfer robot TR that holds the lot moves to above the hydrofluoric acid tank CB1, the lifter 63 moves up, and three lots are formed. At the point of contact with the wafer guide 63a, the hand 11 is opened and lots are delivered. Then, when the lifter 63 descends, the lot is immersed in the hydrofluoric acid solution in the inner tank 60 and an etching process is performed. The lot for which the etching process has been completed is lifted from the hydrofluoric acid solution as the lifter 63 rises, and is again gripped by the hand 11 of the substrate transport robot TR, and is transported to the water washing tank WB1 as the next process.
[0021]
The water washing tank WB1 is constituted by an inner tank 70, a bat 71, and a pouring / draining mechanism associated therewith. The washing tank WB1 includes a lifter 73 that receives a lot from the substrate transport robot TR and immerses it in pure water.
[0022]
When the steady process is performed, the inner tank 70 is filled with pure water, and the substrate W constituting the lot is immersed in the pure water, whereby the pure water cleaning process is performed on the substrate W. . Further, during the pure water cleaning process, new pure water is continuously supplied from the pure water supply means 51 via the nozzle 52 disposed in the vicinity of the bottom of the inner tank 70 (upflow), thereby enhancing the cleaning effect.
[0023]
An amount of pure water equivalent to the amount of new pure water supplied from the pure water supply means 51 via the nozzle 52 overflows from the inner tank 70, but this overflowing pure water was recovered by the bat 71. Thereafter, the water is drained by the pure water draining means 56, or is collected and reused.
[0024]
In addition to the above, a quick drainage mechanism using the drain valve 57 and a water injection mechanism using the shower 53 are provided as the water injection / drainage mechanism of the washing tank WB1.
[0025]
The drain valve 57 can perform “rapid drainage” from the inner tank 70 by driving the piston 58 fitted to the tank wall near the bottom of the inner tank 70. That is, when the piston 58 is in the position of FIG. 1, the tip of the piston 58 is fitted to the tank wall near the bottom of the inner tank 70, and pure water can be stored in the tank. When retreating (moving to the right in the figure), the fitting portion in the tank wall becomes an opening, and the pure water is quickly drained therefrom.
[0026]
The shower 53 is provided above the inner tank 70. Similarly to the nozzle 52, the shower 53 is connected to the pure water supply means 51 by piping, and pure water can be poured into the inner tank 70.
[0027]
Further, as shown by the dotted line in FIG. 1, the drain valve 57 and the pure water supply means 51 are electrically connected to a control unit CONT constituted by a microcomputer or the like. The rapid drainage by the drain valve 57 and the pure water supply by the nozzle 52 and the shower 53 are independently controlled by the control unit CONT. For example, the pure water supply from the nozzle 52 is stopped and only the water injection from the shower 53 is performed. It is also possible to do this. The rapid drainage by the drain valve 57 and the water injection by the shower 53 are not performed when the substrate W is immersed in the pure water of the inner tank 70, but after the substrate W is discharged from the inner tank 70 to the chemical tank CB2. This will be further described later.
[0028]
The lifter 73 has the same configuration as the above-described lifter 63, and includes three wafer guides 73a in which a plurality of grooves are provided in parallel at a constant pitch. The lot delivery method between the lifter 73 and the substrate transport robot TR is the same as the delivery method with the lifter 63 described above.
[0029]
The chemical tank CB2 includes an inner tank 80 and a lifter 83. When a steady process is performed, the inner tank 80 is filled with SC-1, and the substrate W is immersed in the SC-1 to perform a chemical cleaning process on the substrate W. The lifter 83 also has the same configuration as the lifter 63 and the lifter 73, and includes three wafer guides 83a in which a plurality of grooves are provided in parallel at a constant pitch. The lot delivery method between the lifter 83 and the substrate transport robot TR is the same as described above.
[0030]
<B. Processing procedure in substrate processing apparatus>
Next, a processing procedure in the substrate processing apparatus having the above configuration will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the substrate processing apparatus of FIG. 1, and the following steps are automatically executed under the control of the control unit CONT. The substrate W that has undergone the predetermined processing is carried into the hydrofluoric acid tank CB1 and subjected to an etching process using hydrofluoric acid (step S1). The substrate W that has been subjected to the etching process using hydrofluoric acid is carried into the washing tank WB1, immersed in pure water, and subjected to a cleaning process (step S2). At this time, as described above, an upflow from the nozzle 52 is performed to enhance the cleaning effect of the substrate W. Further, during the pure water cleaning process for the substrate W, the piston 58 of the drain valve 57 is fitted to the tank wall of the inner tank 70, and the water injection from the shower 53 is also stopped.
[0031]
Next, when the pure water cleaning process is completed, the substrate W is discharged from the water washing tank WB1 and carried into the chemical liquid tank CB2 (step S3). Also during the payout, the upflow from the nozzle 52 is performed, and the rapid drainage by the drain valve 57 and the water injection from the shower 53 are stopped.
[0032]
After the substrate W has been dispensed from the washing tank WB1, the drain valve 57 is actuated to retract the piston 58, and the pure water stored in the inner tank 70 is the opening portion of the tank wall of the inner tank 70 (the piston 58 is The water is quickly drained from the fitted part) (step S4). And while stopping the upflow from the nozzle 52, the water injection from the shower 53 is performed, and the inner surface of the inner tank 70 is wash | cleaned (step S5). The pure water after the cleaning of the inner tank 70 is also discharged from the opening portion of the tank wall of the inner tank 70. At this time, the inner surface of the inner tub 70 may be cleaned by the upflow from the nozzle 52 and by the cooperation of the nozzle 52 and the shower 53.
[0033]
When the cleaning of the inner surface of the inner tub 70 is completed, the drain valve 57 is actuated and the piston 58 is again fitted to the tub wall of the inner tub 70, and new pure water is stored in the inner tub 70 by the upflow from the nozzle 52. (Step S6). Then, a new etched substrate W is then carried into the washing tank WB1.
[0034]
In the above procedure, the cleaning process of the inner tank 70 performed in steps S4 to S6 may be performed for each lot processing, or may be performed for every several lots using the number of processing lots as a parameter.
[0035]
In this way, contaminants such as particles and silicon oxide released and accumulated in the pure water stored in the inner tank 70 are discharged from the opening of the inner wall of the inner tank 70 and still remain. Contaminants present are completely removed by water injection from the shower 53. And since the contaminant does not mix in the new pure water stored after that, a contaminant does not adhere to a to-be-cleaned board | substrate, and the board | substrate surface can be cleaned reliably.
[0036]
Further, in particular, the three wafer guides 73a in the inner tank 70 are in direct contact with the substrate W, so that contaminants are likely to adhere to them, and the contaminants are easily transferred to the substrate W to be cleaned. For example, the three wafer guides 73a are also cleaned by water injection from the shower 53, and the contaminants attached to the wafer guides 73a are also removed.
[0037]
On the other hand, the cleaning process in the inner tank 70 is performed after the substrate W is discharged from the water washing tank WB1, that is, in a state where the substrate W does not exist in the inner tank 70. There is no concern of exposure to the liquid interface.
[0038]
Furthermore, if the above-described cleaning process of the inner tank 70 is performed every several lots using the number of processing lots as a parameter, the contaminants accumulated in the inner tank 70 can be periodically removed without special attention from the operator. Can be cleaned and removed.
[0039]
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples. For example, the chemical solution used in the chemical solution tank CB2 is not limited to SC-1, but may be a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution, or may be other, and the chemical solution tank CB2 is washed with pure water. It is good. That is, in the substrate processing apparatus according to the present invention, the substrate processing apparatus includes a hydrofluoric acid tank that performs an etching process on the substrate and a water washing tank that performs a cleaning process by immersing the etched substrate in pure water. I just need it.
[0040]
Further, the substrate processing apparatus according to the present invention is not limited to the multi-tank type substrate processing apparatus, and is a so-called one that performs both processing with a chemical solution such as hydrofluoric acid and cleaning processing with pure water in one processing tank. It may be a bus type substrate processing apparatus.
[0041]
Further, in the above embodiment, the hydrofluoric acid solution is used in the hydrofluoric acid tank CB1, but the present invention can be applied even when buffered hydrofluoric acid (HF + NH ₄ OH) is used. .
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the flush tank is provided with drainage means for draining pure water from the opening provided in the tank wall near the bottom of the flush tank, and the pure water is poured into the flush tank after drainage. shower supplied above the washing tank, further a nozzle for supplying pure water into the washing tank disposed near the bottom of the washing tank, pure water supply by wastewater and showers and nozzles by the drainage means, rinsing tank Since the substrate is not present in the interior, the contaminant accumulated in the water washing tank can be reliably cleaned and removed without exposing the substrate to the gas-liquid interface. As a result, contaminants do not adhere to the substrate to be cleaned, and the substrate surface can be reliably cleaned.
[0043]
Further, according to the invention of claim 2, after discharging the substrate to the outside of the tank where the cleaning process has been performed, pure water is drained from the opening provided in the tank wall near the bottom of the tank, and then the upper part of the tank Since fresh pure water is supplied to the tank from the shower and the nozzle located near the bottom of the tank, the contaminants accumulated in the tank are reliably washed without exposing the substrate to the gas-liquid interface.・ Can be removed. As a result, contaminants do not adhere to the substrate to be cleaned, and the substrate surface can be reliably cleaned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a substrate processing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure in the substrate processing apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
53 Shower 57 Drain valve 58 Piston 70 Inner tank 73a Wafer guide W Substrate CB1 Hydrofluoric acid tank WB1 Flush tank

Claims

基板をフッ酸に浸漬して表面処理を行うフッ酸槽と、前記表面処理後の基板を純水に浸漬して洗浄処理を行う水洗槽とを備えた基板処理装置であって、
前記水洗槽は、
(a) 前記水洗槽内に貯留された純水を、前記水洗槽の底部近傍の槽壁に設けた開口から排水する排水手段と、
(b) 前記水洗槽の上方に設けられ、前記排水後の前記水洗槽内に純水を供給するシャワーと、
(c) 前記水洗槽内の底部近傍に配置され、前記水洗槽内に純水を供給するノズルと、
を備え、
前記排水手段による排水並びに前記シャワーおよび前記ノズルによる純水供給は、前記水洗槽内に前記基板が存在しない状態で行うことを特徴とする基板処理装置。A substrate processing apparatus comprising a hydrofluoric acid tank that performs surface treatment by immersing the substrate in hydrofluoric acid, and a water rinsing tank that performs cleaning treatment by immersing the substrate after the surface treatment in pure water,
The washing tank is
(a) drainage means for draining the pure water stored in the washing tank from an opening provided in a tank wall near the bottom of the washing tank;
(b) a shower that is provided above the flush tank and supplies pure water into the flush tank after the drainage;
(c) a nozzle that is disposed near the bottom of the washing tank and supplies pure water into the washing tank;
With
The pure water supply drainage and by the shower and the nozzle by drainage means, the substrate processing apparatus, which comprises carrying out in a state where no said substrate is present in the washing tank.

基板に対してフッ酸による表面処理と純水による洗浄処理とを行う基板処理方法であって、
(a) 基板をフッ酸に浸漬して表面処理を行う表面処理工程と、
(b) 前記表面処理後の基板を純水に浸漬して洗浄処理を行う洗浄処理工程と、
(c) 前記洗浄処理後の基板を前記洗浄処理が行われている槽の外部に払い出す払出工程と、
(d) 前記基板の払い出し後に、前記槽の底部近傍の槽壁に設けた開口から前記純水を排水する排水工程と、
(e) 前記排水後の前記槽に、前記槽の上方に設けたシャワーおよび前記槽の底部近傍に配置したノズルから新たな純水を供給する供給工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。A substrate processing method for performing a surface treatment with hydrofluoric acid and a cleaning treatment with pure water on a substrate,
(a) a surface treatment step of performing surface treatment by immersing the substrate in hydrofluoric acid;
(b) a cleaning process step of performing a cleaning process by immersing the substrate after the surface treatment in pure water;
(c) a payout step of paying out the substrate after the cleaning process to the outside of the tank in which the cleaning process is performed;
(d) a draining step of draining the pure water from an opening provided in a tank wall near the bottom of the tank after the substrate is dispensed;
(e) a supply step of supplying new pure water to the tank after the drainage from a shower provided above the tank and a nozzle disposed in the vicinity of the bottom of the tank ;
A substrate processing method comprising: