JPH11102885A - Substrate treatment device and method - Google Patents
Substrate treatment device and methodInfo
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- JPH11102885A JPH11102885A JP26406997A JP26406997A JPH11102885A JP H11102885 A JPH11102885 A JP H11102885A JP 26406997 A JP26406997 A JP 26406997A JP 26406997 A JP26406997 A JP 26406997A JP H11102885 A JPH11102885 A JP H11102885A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマディス
プレイパネル）用ガラス基板等の各種の被処理基板に対
して処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus and method for processing various substrates to be processed, such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a glass substrate for a plasma display panel (PDP). About.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程では、半導体ウエ
ハ（以下単に「ウエハ」という。）の表面に薄膜のパタ
ーンを形成したり、ウエハの表面を洗浄したりするため
に、種々の基板処理装置が用いられる。このうち、ウエ
ハを１枚ずつ超音波洗浄する枚葉式超音波洗浄装置が公
知である。2. Description of the Related Art In a manufacturing process of a semiconductor device, various substrate processing apparatuses are used to form a thin film pattern on a surface of a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as "wafer") or to clean the surface of the wafer. Is used. Among them, a single-wafer ultrasonic cleaning apparatus for ultrasonically cleaning wafers one by one is known.
【０００３】枚葉式超音波洗浄装置では、ウエハをほぼ
水平に保持して回転させながら、ウエハ表面に超音波ノ
ズルからの処理液（薬液や純水等）をかける。その際、
超音波ノズルをウエハの回転中心付近から周縁部にかけ
てスキャンさせながら処理液をウエハ表面にかける。と
いうのは、一般に超音波ノズルは処理液の吐出口を大き
くすることができず、小さな吐出口から吐出される処理
液でウエハ表面を万遍なく洗浄するためには、ウエハ表
面に対して超音波ノズルを移動させる必要があるからで
ある。In a single-wafer ultrasonic cleaning apparatus, a processing liquid (chemical solution, pure water, or the like) from an ultrasonic nozzle is applied to the surface of a wafer while rotating the wafer while keeping it substantially horizontal. that time,
The processing liquid is applied to the wafer surface while scanning the ultrasonic nozzle from the vicinity of the center of rotation of the wafer to the periphery. This is because, in general, the ultrasonic nozzle cannot enlarge the discharge port of the processing liquid, and in order to clean the wafer surface uniformly with the processing liquid discharged from the small discharge port, it is necessary to use an ultra This is because it is necessary to move the sonic nozzle.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】超音波ノズルをスキャ
ンさせながら、ウエハ表面に処理液をかける場合、超音
波ノズルがウエハの周縁部へ処理液を供給しているとき
には、ウエハの回転中心付近には処理液が供給されず、
また、遠心力によりウエハの回転中心から周縁部へと処
理液が流れるので、ウエハの回転中心付近が乾いてしま
うという問題があった。特に、超音波ノズルから供給さ
れる処理液が、たとえばフッ酸系の薬液の場合、この薬
液の性質上ウエハ面が疏水面となりやすく、回転中心付
近が乾きやすいという問題があった。When the processing liquid is applied to the wafer surface while scanning the ultrasonic nozzle, when the processing liquid is supplied to the peripheral portion of the wafer, the processing liquid is located near the center of rotation of the wafer. Is not supplied with the processing liquid,
Further, since the processing liquid flows from the center of rotation of the wafer to the peripheral portion due to centrifugal force, there is a problem that the vicinity of the center of rotation of the wafer dries. In particular, when the processing liquid supplied from the ultrasonic nozzle is, for example, a hydrofluoric acid-based chemical, there is a problem that the surface of the wafer tends to be a hydrophobic surface due to the nature of the chemical, and the vicinity of the rotation center tends to dry.
【０００５】一方、ウエハの周縁部については、ウエハ
表面に供給された処理液は遠心力により中心部から周縁
部へと流れるので、超音波ノズルがウエハの回転中心付
近から周縁部までのどの位置にあろうとも、常に処理液
が流れてくるので乾くことがない。この結果、ウエハの
回転中心付近は、周縁部に比べて洗浄効果が低下するこ
とがあった。On the other hand, with respect to the peripheral portion of the wafer, the processing liquid supplied to the wafer surface flows from the central portion to the peripheral portion by centrifugal force. However, the processing liquid always flows, so it does not dry. As a result, the cleaning effect may be lower near the center of rotation of the wafer than at the peripheral edge.
【０００６】ウエハ以外の被処理基板を超音波ノズルで
洗浄する場合においても、同様の課題があった。また、
基板を洗浄する場合に限らず、基板のエッチング、現像
または剥膜処理等において、基板に対して超音波ノズル
から薬液を供給して基板表面に所定の処理を施す場合に
おいても、基板の回転中心付近と周縁部とでは処理効果
に差が生じる可能性があるという課題があった。[0006] Similar problems have been encountered in the case of cleaning a substrate other than a wafer with an ultrasonic nozzle. Also,
Not only when the substrate is cleaned, but also when the substrate is supplied with a chemical solution from an ultrasonic nozzle to perform a predetermined process on the substrate surface in the etching, development, or stripping process of the substrate, the rotation center of the substrate is not limited. There has been a problem that there is a possibility that a difference occurs in the processing effect between the vicinity and the peripheral portion.
【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、基板に対して均一な処理を施
すことのできる基板処理装置および基板処理方法を提供
することである。特に本発明は、超音波ノズルを用いて
基板に薬液を供給して基板に所定の処理を施す場合に、
基板に対して均一な処理を施すことのできる基板処理装
置および基板処理方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of uniformly processing a substrate. In particular, the present invention, when supplying a chemical solution to the substrate using an ultrasonic nozzle and performing a predetermined process on the substrate,
An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of performing uniform processing on a substrate.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保
持して回転させるための基板保持手段と、この基板保持
手段に保持された基板の少なくとも回転中心から周縁部
にかけてスキャンしつつ、当該基板に超音波が付与され
た薬液を供給する超音波ノズルと、基板保持手段に保持
された基板の回転中心付近に所定の処理液を供給する中
心ノズルと、を備えたことを特徴とする基板処理装置で
ある。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention According to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate holding means for holding and rotating a substrate, and holding the substrate by the substrate holding means. While scanning from at least the center of rotation of the substrate to the periphery, an ultrasonic nozzle for supplying a chemical solution to which ultrasonic waves have been applied to the substrate, and a predetermined processing liquid near the center of rotation of the substrate held by the substrate holding means. And a center nozzle for supplying.
【０００９】基板に対して超音波ノズルだけで薬液を供
給する場合、超音波ノズルが周縁部に薬液を供給してい
るときには、基板の回転中心付近には薬液が供給され
ず、また、遠心力により基板の回転中心から周縁部へと
薬液が流れるので、回転中心付近が乾いてしまう。一
方、基板の周縁部については、超音波ノズルがウエハの
回転中心付近から周縁部までのどの位置にあろうとも、
遠心力により常に薬液が流れてくるので、乾くことがな
い。When a chemical solution is supplied to a substrate only by an ultrasonic nozzle, when the ultrasonic nozzle is supplying the chemical solution to the peripheral portion, the chemical solution is not supplied near the center of rotation of the substrate, and the centrifugal force is not supplied. As a result, the chemical solution flows from the rotation center of the substrate to the peripheral portion, so that the vicinity of the rotation center dries. On the other hand, regarding the peripheral portion of the substrate, regardless of the position of the ultrasonic nozzle from the vicinity of the center of rotation of the wafer to the peripheral portion,
Since the drug solution always flows due to centrifugal force, it does not dry.
【００１０】そこで、基板の回転中心付近に常に所定の
処理液を供給するための中心ノズルを設けることで、基
板の回転中心付近が乾くことを防止できる。その結果、
たとえば洗浄処理の場合には、基板の回転中心付近の洗
浄効果を向上させることができ、基板全面を良好に洗浄
できる。また、基板の回転中心付近が乾かないので、パ
ーティクルの発生等を防止できる。Therefore, by providing a center nozzle for always supplying a predetermined processing liquid near the rotation center of the substrate, it is possible to prevent the vicinity of the rotation center of the substrate from drying. as a result,
For example, in the case of cleaning processing, the cleaning effect near the center of rotation of the substrate can be improved, and the entire surface of the substrate can be cleaned well. Further, since the vicinity of the rotation center of the substrate does not dry, generation of particles and the like can be prevented.
【００１１】請求項２記載の発明は、上記超音波ノズル
から上記薬液が基板に供給されている期間において、上
記中心ノズルから上記所定の処理液が基板に供給される
ように、超音波ノズルおよび中心ノズルからの薬液およ
び所定の処理液の供給を制御する制御部を備えたことを
特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。この構
成によれば、制御部により、超音波ノズルから薬液が供
給されている期間中は、中心ノズルから常に処理液が供
給されるように制御されるから、基板全面が常に乾くこ
とがない。よって、たとえば洗浄処理を行う場合には、
基板全面の洗浄効果を向上させるとができる。According to a second aspect of the present invention, the ultrasonic nozzle and the ultrasonic nozzle are supplied such that the predetermined processing liquid is supplied to the substrate from the center nozzle during a period in which the chemical liquid is supplied to the substrate from the ultrasonic nozzle. 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls supply of a chemical solution and a predetermined processing solution from a central nozzle. According to this configuration, the control unit controls the processing liquid to be always supplied from the center nozzle during the period when the chemical liquid is being supplied from the ultrasonic nozzle, so that the entire surface of the substrate does not always dry. Therefore, for example, when performing a cleaning process,
The effect of cleaning the entire surface of the substrate can be improved.
【００１２】請求項３記載の発明は、上記中心ノズルか
ら供給される所定の処理液は、上記超音波ノズルから供
給される薬液と同種の薬液であることを特徴とする請求
項１または２記載の基板処理装置である。この構成によ
れば、超音波ノズルおよび中心ノズルから同種の薬液が
供給されるので、基板全面に対する処理の均一性を向上
させるとができる。たとえば洗浄処理の場合には、同種
の薬液により基板全面が洗浄されるので、均一な基板洗
浄を実現できる。According to a third aspect of the present invention, the predetermined processing liquid supplied from the central nozzle is the same kind of chemical liquid as the chemical liquid supplied from the ultrasonic nozzle. Is a substrate processing apparatus. According to this configuration, since the same type of chemical solution is supplied from the ultrasonic nozzle and the center nozzle, the uniformity of the processing over the entire surface of the substrate can be improved. For example, in the case of a cleaning process, the entire surface of the substrate is cleaned with the same type of chemical solution, so that uniform cleaning of the substrate can be realized.
【００１３】請求項４記載の発明は、回転する基板の少
なくとも回転中心から周縁部にかけて、位置を変えなが
ら、当該基板に超音波が付与された薬液を供給しつつ、
当該基板の回転中心付近に所定の処理液を供給すること
を特徴とする基板処理方法である。この基板処理方法を
採用することにより、請求項２の構成と同様に、基板全
面が常に乾かないように薬液および処理液を供給するこ
とができ、基板に対する処理効果を向上させるとができ
る。特に洗浄処理の場合、基板の回転中心部に対する洗
浄効果を向上させることができ、全体として良好な基板
洗浄を達成できる。According to a fourth aspect of the present invention, while the position of the rotating substrate is changed from at least the center of rotation to the peripheral edge, the substrate is supplied with a chemical solution to which ultrasonic waves have been applied.
A substrate processing method characterized in that a predetermined processing liquid is supplied near a rotation center of the substrate. By adopting this substrate processing method, a chemical solution and a processing liquid can be supplied so that the entire surface of the substrate is not always dried, and the processing effect on the substrate can be improved. In particular, in the case of the cleaning process, the cleaning effect on the rotation center portion of the substrate can be improved, and good substrate cleaning as a whole can be achieved.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の
実施形態では、ウエハを洗浄するための洗浄装置を例に
とって説明するが、この発明は、ウエハの洗浄装置に限
らず、ウエハその他の各種被処理基板に対して所定の処
理（たとえばエッチング処理、現像処理、剥膜処理な
ど）を施すための各種の基板処理装置に対して適用可能
である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a cleaning apparatus for cleaning a wafer will be described as an example. However, the present invention is not limited to a cleaning apparatus for a wafer, and may perform a predetermined process (for example, on a wafer or other various substrates to be processed). The present invention is applicable to various types of substrate processing apparatuses for performing an etching process, a developing process, a film removing process, and the like.
【００１５】図１は、この発明の一実施形態にかかる超
音波洗浄装置が組み込まれた枚葉式洗浄処理装置（洗浄
ライン）の全体構成を示す平面図である。このライン
は、いわゆる順次搬送型であり、ローダ１から１枚ずつ
ウエハが取り出され、超音波洗浄装置２、洗浄装置３お
よびリンス・乾燥装置４で順次処理がされ、処理済のウ
エハはアンローダ５へ収容される。また、各装置相互間
におけるウエハの受け渡しのために、各装置間には、そ
れぞれ、搬送アーム６を有する搬送ロボット７が配置さ
れている。FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of a single wafer type cleaning apparatus (cleaning line) incorporating an ultrasonic cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention. This line is a so-called sequential transfer type, in which wafers are taken out one by one from a loader 1 and sequentially processed by an ultrasonic cleaning device 2, a cleaning device 3, and a rinsing / drying device 4. To be housed in In addition, a transfer robot 7 having a transfer arm 6 is provided between each device for transferring wafers between the devices.
【００１６】この発明の一実施形態にかかる超音波洗浄
装置２は、ウエハに対して薬液を供給し、薬液によって
ウエハ表面の洗浄を行うものであり、薬液供給用の超音
波ノズル８および中心ノズル９が備えられている。超音
波ノズル８は支点１０を中心に回動可能なアーム１１の
先端に取り付けられており、後述するようにウエハ表面
に対してスキャン可能にされている。一方、中心ノズル
９は、この実施形態では、固定ノズルとされている。な
お、この装置２には、純水用の固定ノズル１２も備えら
れている。An ultrasonic cleaning apparatus 2 according to one embodiment of the present invention supplies a chemical solution to a wafer and cleans the wafer surface with the chemical solution. The ultrasonic nozzle 8 and the center nozzle for supplying the chemical solution are provided. 9 are provided. The ultrasonic nozzle 8 is attached to the tip of an arm 11 that can rotate about a fulcrum 10, and can scan the wafer surface as described later. On the other hand, the center nozzle 9 is a fixed nozzle in this embodiment. The apparatus 2 is also provided with a fixed nozzle 12 for pure water.
【００１７】洗浄装置３も薬液によりウエハの洗浄を行
うためのもので、薬液用の固定ノズル１３および純水用
の固定ノズル１４が備えられている。また、リンス・乾
燥装置４は、ウエハを純水ですすぎ、遠心力により水分
を振り切って乾燥させるためのもので、純水用の固定ノ
ズル１５が備えられている。次に、この発明の一実施形
態にかかる超音波洗浄装置２の構成について具体的に説
明をする。The cleaning device 3 is also for cleaning the wafer with a chemical, and is provided with a fixed nozzle 13 for the chemical and a fixed nozzle 14 for the pure water. Further, the rinsing / drying device 4 is for rinsing the wafer with pure water and shaking off the water by centrifugal force to dry the wafer, and is provided with a fixed nozzle 15 for pure water. Next, the configuration of the ultrasonic cleaning apparatus 2 according to one embodiment of the present invention will be specifically described.
【００１８】図２は、超音波洗浄装置２の構成を簡略化
して示す断面図である。この装置２は、ウエハＷを水平
に保持した状態で鉛直線回りに回転することができるス
ピンチャック１６と、このスピンチャック１６の側方お
よび下方を包囲する洗浄カップ１７と、洗浄カップ１７
が収容された外チャンバ１８とを有している。スピンチ
ャック１６は、モータ１９により回転されるスピン軸２
０と、スピン軸２０の上端に取り付けられたスピンベー
ス２１と、スピンベース２１に取り付けられて、ウエハ
Ｗを周縁部で保持するためのチャック２２とを備えてい
る。FIG. 2 is a sectional view showing a simplified structure of the ultrasonic cleaning apparatus 2. The apparatus 2 includes a spin chuck 16 that can rotate around a vertical line while holding the wafer W horizontally, a cleaning cup 17 surrounding the side and below the spin chuck 16, and a cleaning cup 17.
And an outer chamber 18 accommodating therein. The spin chuck 16 has a spin shaft 2 rotated by a motor 19.
0, a spin base 21 attached to the upper end of the spin shaft 20, and a chuck 22 attached to the spin base 21 for holding the wafer W at the peripheral edge.
【００１９】上記スピンチャック１６の上方には、スピ
ンチャック１６で保持されたウエハＷの表面に洗浄用の
薬液を供給するための超音波ノズル８および中心ノズル
９が備えられている。なお、図２では、説明の都合上、
図１で述べた純水用ノズル１２は省略されている。超音
波ノズル８および中心ノズル９には、それぞれ、流路２
５および２６を介して薬液タンク２７が連結されてい
る。流路２５，２６には、ポンプ２８，２９、フィルタ
３０，３１およびバルブ３２，３３がそれぞれ介挿され
ている。ポンプ２８，２９およびバルブ３２，３３は、
たとえばマイクロコンピュータ等の電気的な制御回路で
構成された薬液供給制御部３４により制御されるように
なっている。Above the spin chuck 16, an ultrasonic nozzle 8 and a center nozzle 9 for supplying a cleaning chemical to the surface of the wafer W held by the spin chuck 16 are provided. In FIG. 2, for convenience of explanation,
The pure water nozzle 12 described in FIG. 1 is omitted. Each of the ultrasonic nozzle 8 and the center nozzle 9 has a flow path 2
The chemical liquid tank 27 is connected via 5 and 26. Pumps 28 and 29, filters 30 and 31 and valves 32 and 33 are interposed in the channels 25 and 26, respectively. Pumps 28 and 29 and valves 32 and 33
For example, it is controlled by a chemical liquid supply controller 34 constituted by an electric control circuit such as a microcomputer.
【００２０】ここで、薬液タンク２７に貯留される薬液
としては、たとえばフッ酸、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸、
アンモニア、過酸化水素水などを用いることができる。
超音波ノズル８から薬液を供給する場合には、ポンプ２
８により薬液タンク２７の薬液が汲み出され、汲み出さ
れた薬液はフィルタ３０によりろ過され、バルブ３２が
開かれることにより、流路２５を通って超音波ノズル８
へ与えられる。超音波ノズル８内には超音波振動子２３
が組み込まれており、超音波振動子２３には超音波発振
器２４からの発振信号が与えられる。これにより超音波
振動子２３が振動し、超音波ノズル８に与えられた薬液
に超音波が付与される。なお図２では示されていない
が、超音波ノズル８は、図１で説明したように、支点１
０を中心に回動するアーム１１の先端に取り付けられて
おり、ウエハＷの表面に対してスキャンすることがで
き、ウエハＷの中心付近から周縁部へと位置を変えなが
ら薬液を供給できる。Here, the chemical stored in the chemical tank 27 includes, for example, hydrofluoric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid,
Ammonia, aqueous hydrogen peroxide, or the like can be used.
When supplying a chemical solution from the ultrasonic nozzle 8, the pump 2
The chemical solution in the chemical solution tank 27 is pumped out by the pump 8, the pumped-up drug solution is filtered by the filter 30, and the valve 32 is opened, so that the ultrasonic nozzle 8
Given to. An ultrasonic vibrator 23 is provided in the ultrasonic nozzle 8.
The ultrasonic oscillator 23 is supplied with an oscillation signal from an ultrasonic oscillator 24. As a result, the ultrasonic vibrator 23 vibrates, and ultrasonic waves are applied to the chemical solution given to the ultrasonic nozzle 8. Although not shown in FIG. 2, the ultrasonic nozzle 8 is connected to the fulcrum 1 as described with reference to FIG.
It is attached to the tip of the arm 11 that rotates about 0, can scan the surface of the wafer W, and can supply the chemical solution while changing the position from near the center of the wafer W to the peripheral edge.
【００２１】中心ノズル９から薬液が供給される場合
は、ポンプ２９により薬液タンク２７から薬液が汲み出
され、汲み出された薬液はフィルタ３１でろ過され、バ
ルブ３３が開かれることにより流路２６を介して中心ノ
ズル９へ与えられる。そして中心ノズル９からウエハＷ
の回転中心部へ供給される。図３は、超音波ノズル８の
より具体的な構成例を示す断面図である。When the chemical is supplied from the center nozzle 9, the chemical is pumped from the chemical tank 27 by the pump 29, and the pumped chemical is filtered by the filter 31 and the valve 33 is opened to open the flow path 26. To the central nozzle 9 via Then, the wafer W from the central nozzle 9
Is supplied to the center of rotation. FIG. 3 is a sectional view illustrating a more specific configuration example of the ultrasonic nozzle 8.
【００２２】超音波ノズル８は、ケースボディ３５およ
びそのケースボディ３５の先端に連結されたノズル３６
を有している。ケースボディ３５は、たとえばポリプロ
ピレン、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンジフロライド）、Ｐ
ＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂で形成
されており、前述したアーム１１（図１参照）に保持さ
れる。ノズル３６はたとえばＳｉＣ（炭化珪素）で構成
されており、その先端（下端）の吐出口３７から薬液を
吹き出す。ケースボディ３５の一部とノズル３６とによ
り超音波室３８が形成されており、流路２５から送られ
てくる薬液は、超音波室３８内で超音波が付与される。
そのために、ケースボディ３５内には、超音波室３８に
臨むように、超音波振動子２３が配置されている。超音
波振動子２３と超音波室３８との間には、Ｏリング３９
が配置されて防水構造とされている。超音波振動子２３
は、たとえばセラミック薄板で形成されており、超音波
室３８に臨む面にはＳｉＣ（炭化珪素）の薄板が接着剤
で貼り付けられた積層構造になっている。超音波振動子
２３の超音波室３８に臨む接液側およびノズル３６にＳ
ｉＣ（炭化珪素）を使用するのは、薬液耐性に優れてい
るからである。The ultrasonic nozzle 8 includes a case body 35 and a nozzle 36 connected to the tip of the case body 35.
have. The case body 35 is made of, for example, polypropylene, PVDF (polyvinylidene difluoride), P
It is formed of a resin such as TFE (polytetrafluoroethylene) and held by the above-described arm 11 (see FIG. 1). The nozzle 36 is made of, for example, SiC (silicon carbide), and blows out a chemical solution from a discharge port 37 at the tip (lower end) thereof. An ultrasonic chamber 38 is formed by a part of the case body 35 and the nozzle 36, and an ultrasonic wave is applied to the chemical solution sent from the flow channel 25 in the ultrasonic chamber 38.
For this purpose, the ultrasonic transducer 23 is arranged in the case body 35 so as to face the ultrasonic chamber 38. An O-ring 39 is provided between the ultrasonic vibrator 23 and the ultrasonic chamber 38.
Are arranged to have a waterproof structure. Ultrasonic transducer 23
Is formed of, for example, a ceramic thin plate, and has a laminated structure in which a thin plate of SiC (silicon carbide) is attached with an adhesive on a surface facing the ultrasonic chamber 38. The S on the liquid contact side of the ultrasonic transducer 23 facing the ultrasonic chamber 38 and the nozzle 36
iC (silicon carbide) is used because of its excellent chemical resistance.
【００２３】このような構成の超音波ノズル８において
は、超音波振動子２３を大きくすることが技術的に困難
であり、従って超音波室３８の容積を大きくすることが
できず、吐出口３７から吹き出す薬液の量に制限があ
る。また、超音波が付与される薬液は、超音波が伝わる
部分しか超音波付与の効果が生じないので、吐出口３７
とウエハＷの表面との距離はあまり離さない方がよい。
このため、超音波が付与された薬液を広い領域に供給す
る場合、超音波ノズル８を供給領域（ウエハの表面）に
対して相対的に移動させなければならず、超音波ノズル
８がウエハ表面に対してスキャンされる。In the ultrasonic nozzle 8 having such a configuration, it is technically difficult to increase the size of the ultrasonic vibrator 23. Therefore, the volume of the ultrasonic chamber 38 cannot be increased, and There is a limit to the amount of chemical solution that can be blown out of the container. Further, the chemical solution to which the ultrasonic wave is applied has the effect of applying the ultrasonic wave only to the portion where the ultrasonic wave is transmitted, and therefore, the ejection port 37
It is better not to keep the distance between the wafer and the surface of the wafer W very much.
Therefore, when supplying the chemical solution to which the ultrasonic wave is applied to a wide area, the ultrasonic nozzle 8 must be relatively moved with respect to the supply area (the surface of the wafer). Is scanned for
【００２４】図４は、洗浄処理を説明するための拡大平
面図であり、ウエハＷに対する超音波ノズル８のスキャ
ン範囲と、中心ノズル９からの薬液の供給位置との関係
が示されている。超音波ノズル８は、アーム１１の先端
に保持されており、図示しないアーム１１の後端を中心
に矢印Ａ１の角度範囲内で円弧状に往復移動される。矢
印Ａ１の角度範囲は、ウエハＷの少なくとも回転中心Ｏ
から周縁部Ｅまでの範囲とされている。従って、超音波
ノズル８から供給される薬液は、矢印Ａ２で示す範囲を
中心にウエハＷ表面に供給される。FIG. 4 is an enlarged plan view for explaining the cleaning process, and shows the relationship between the scan range of the ultrasonic nozzle 8 for the wafer W and the supply position of the chemical solution from the center nozzle 9. The ultrasonic nozzle 8 is held at the tip of the arm 11 and reciprocates in an arc within the angle range of the arrow A1 around the rear end of the arm 11 (not shown). The angle range of the arrow A1 is at least the rotation center O of the wafer W.
To the peripheral portion E. Therefore, the chemical supplied from the ultrasonic nozzle 8 is supplied to the surface of the wafer W centering on the range indicated by the arrow A2.
【００２５】一方、ウエハＷは、スピンチャック１６
（図２参照）により、矢印Ａ３に示すように、平面視に
おいてたとえば反時計方向に一定速度で回転される。よ
って、超音波ノズル８から供給される超音波が付与され
た薬液により、ウエハＷの表面全体が万遍なく洗浄され
る。ところで、超音波ノズル８によりウエハＷの表面に
薬液が供給される場合、ウエハＷは一定速度で回転され
ているから、供給される薬液は、遠心力により回転中心
Ｏから周縁部Ｅへと流れ、回転中心Ｏ付近が乾きやす
い。On the other hand, the wafer W is
As shown by arrow A3 in FIG. 2, it is rotated at a constant speed, for example, counterclockwise in plan view. Therefore, the entire surface of the wafer W is cleaned evenly by the chemical solution supplied with the ultrasonic wave supplied from the ultrasonic nozzle 8. Meanwhile, when the chemical liquid is supplied to the surface of the wafer W by the ultrasonic nozzle 8, the supplied chemical liquid flows from the rotation center O to the peripheral edge E by centrifugal force because the wafer W is rotated at a constant speed. , And the vicinity of the rotation center O tends to dry.
【００２６】そこで、中心ノズル９により、ウエハＷの
回転中心Ｏ付近に対して薬液を供給する。この結果、ス
キャンする超音波ノズル８がウエハの回転中心から周縁
部までのどの位置にある場合でも、ウエハＷの回転中心
Ｏ付近には中心ノズル９から薬液が供給されているか
ら、ウエハＷの表面に乾く領域は生じない。またこの実
施形態では、超音波ノズル８がウエハＷの回転中心Ｏ付
近に薬液を供給する際、中心ノズル９から供給される薬
液と、超音波ノズル８から供給される薬液とが相互干渉
することのないよう、回転中心Ｏ付近において、両者か
らの薬液供給位置が少しずらされている。Therefore, a chemical solution is supplied to the vicinity of the rotation center O of the wafer W by the center nozzle 9. As a result, the chemical liquid is supplied from the center nozzle 9 to the vicinity of the rotation center O of the wafer W regardless of the position of the ultrasonic nozzle 8 to be scanned at any position from the rotation center of the wafer to the peripheral portion. There is no dry area on the surface. Further, in this embodiment, when the ultrasonic nozzle 8 supplies a chemical solution near the rotation center O of the wafer W, the chemical solution supplied from the center nozzle 9 and the chemical solution supplied from the ultrasonic nozzle 8 may interfere with each other. In the vicinity of the rotation center O, the supply positions of the chemicals from the two are slightly shifted so as not to occur.
【００２７】図４の説明では、超音波ノズル８はアーム
１１により円弧状に所定角度範囲をスキャンする構成を
取り上げたが、超音波ノズル８が、ウエハＷの半径方向
に直線移動して、ウエハＷの表面をスキャンする構成と
してもよい。かかる構成は、たとえばアーム１１の後端
部に、アーム１１の長手方向に直交方向に延びるガイド
を設け、このガイドに沿ってアーム１１がその長手方向
に直交方向に移動可能にすることにより実現できる。ア
ーム１１を移動させる手段としては、スプライン軸とボ
ールねじとの組合わせにより構成できるし、あるいはラ
ックおよびピニオンによっても実現することができる。In the description of FIG. 4, the ultrasonic nozzle 8 scans a predetermined angle range in an arc by the arm 11, but the ultrasonic nozzle 8 moves linearly in the radial direction of the wafer W, The surface of the W may be scanned. Such a configuration can be realized, for example, by providing a guide at the rear end of the arm 11 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the arm 11 and allowing the arm 11 to move along the guide in the direction perpendicular to the longitudinal direction. . The means for moving the arm 11 can be configured by a combination of a spline shaft and a ball screw, or can be realized by a rack and a pinion.
【００２８】また、超音波ノズル８のスキャン範囲は、
少なくともウエハＷの回転中心Ｏから周縁部Ｅにかけて
の領域が含まれていればよく、それよりも広い範囲をス
キャンしてもよい。また、中心ノズル９は、この実施形
態の説明では固定ノズルとしたが、中心ノズル９が固定
ノズルではなく、処理液を供給する場合にたとえばウエ
ハＷの回転中心Ｏ付近まで突出し、処理液を供給しない
場合は所定の位置まで退避するような移動可能なノズル
であってもよい。The scanning range of the ultrasonic nozzle 8 is as follows.
It is sufficient that at least a region from the rotation center O of the wafer W to the peripheral portion E is included, and a wider range may be scanned. Although the center nozzle 9 is a fixed nozzle in the description of the present embodiment, the center nozzle 9 is not a fixed nozzle, but protrudes, for example, near the rotation center O of the wafer W to supply the processing liquid when supplying the processing liquid. If not, it may be a movable nozzle that retracts to a predetermined position.
【００２９】図５は、超音波ノズル８および中心ノズル
９から供給される薬液の供給タイミングを示す図であ
る。かかる供給タイミングは、薬液供給制御部３４（図
２参照）により、バルブ３２，３３の開閉が制御される
ことにより実現される。超音波ノズル８と中心ノズル９
との薬液の供給タイミングは、たとえば図５Ａに示すよ
うに、中心ノズル９からの薬液供給を先に開始し、その
後に超音波ノズル８による薬液供給を開始し、両者の薬
液供給を同時に停止するよう制御することができる。FIG. 5 is a diagram showing the supply timing of the chemical supplied from the ultrasonic nozzle 8 and the center nozzle 9. Such supply timing is realized by controlling opening and closing of the valves 32 and 33 by the chemical liquid supply control unit 34 (see FIG. 2). Ultrasonic nozzle 8 and center nozzle 9
For example, as shown in FIG. 5A, the supply of the chemical solution from the center nozzle 9 is started first, then the supply of the chemical solution by the ultrasonic nozzle 8 is started, and the supply of the chemical solutions is stopped simultaneously. Can be controlled as follows.
【００３０】また他の例として、図５Ｂに示すように、
まず中心ノズル９からの薬液供給を開始し、その後に超
音波ノズル８による薬液供給を開始する。そして停止
は、まず超音波ノズル８による薬液供給を停止し、それ
に遅れて中心ノズル９による薬液供給を停止するように
してもよい。あるいは、図５Ｃに示すように、超音波ノ
ズル８による薬液供給および中心ノズル９による薬液供
給を、同時に開始し、同時に停止するようにしてもよ
い。As another example, as shown in FIG. 5B,
First, the supply of the chemical solution from the center nozzle 9 is started, and thereafter, the supply of the chemical solution by the ultrasonic nozzle 8 is started. The stop may be such that the supply of the chemical solution by the ultrasonic nozzle 8 is stopped first, and the supply of the chemical solution by the center nozzle 9 is stopped later. Alternatively, as shown in FIG. 5C, the supply of the chemical solution by the ultrasonic nozzle 8 and the supply of the chemical solution by the central nozzle 9 may be started simultaneously and stopped simultaneously.
【００３１】以上のＡ，ＢまたはＣのいずれの場合も、
超音波ノズル８により薬液が供給される場合には、必ず
中心ノズル９によりウエハＷの回転中心Ｏ付近に薬液が
供給されるので、ウエハＷの回転中心付近が乾くことが
ない。以上の説明では、超音波ノズル８および中心ノズ
ル９から、同種の薬液を供給する構成を取り上げた。し
かしこれに限らず、超音波ノズル８から薬液を供給し、
同時に中心ノズル９から所定の処理液を供給するように
してもよい。In any of the above cases A, B and C,
When the chemical liquid is supplied by the ultrasonic nozzle 8, the chemical liquid is always supplied to the vicinity of the rotation center O of the wafer W by the center nozzle 9, so that the vicinity of the rotation center of the wafer W does not dry. In the above description, a configuration in which the same type of chemical solution is supplied from the ultrasonic nozzle 8 and the center nozzle 9 has been described. However, the present invention is not limited to this.
At the same time, a predetermined processing liquid may be supplied from the central nozzle 9.
【００３２】たとえば、超音波ノズル８から過酸化水素
水を供給し、中心ノズル９から硫酸を供給する等、同種
の薬液ではなく、異種の薬液を供給する構成でもよい。
ここで、この過酸化水素水と硫酸のように、異種の薬液
の混合による熱反応よって薬液の温度が上昇してしまう
場合には、超音波ノズル８の超音波振動子２３には耐熱
限界（約５０〜８０℃）があるため、超音波ノズル８内
で直接異種の薬液を混合させることはできない。そこ
で、この構成のように、異種の薬液それぞれを別々のノ
ズルからウエハＷに供給するようにすれば、超音波振動
子２３に損傷を与えることなく、超音波振動子２３の寿
命を延ばすという効果がある。For example, a different type of chemical solution may be supplied instead of the same type of chemical solution, such as supplying hydrogen peroxide solution from the ultrasonic nozzle 8 and supplying sulfuric acid from the central nozzle 9.
Here, when the temperature of the chemical solution rises due to a thermal reaction caused by mixing different types of chemical solutions, such as the hydrogen peroxide solution and sulfuric acid, the ultrasonic vibrator 23 of the ultrasonic nozzle 8 has a heat resistance limit ( (Approximately 50 to 80 ° C.), it is not possible to directly mix different kinds of chemicals in the ultrasonic nozzle 8. Thus, if different types of chemicals are supplied from different nozzles to the wafer W as in this configuration, the effect of extending the life of the ultrasonic vibrator 23 without damaging the ultrasonic vibrator 23 can be obtained. There is.
【００３３】あるいは、超音波ノズル８から薬液、たと
えばアンモニア水を供給し、中心ノズル９から純水を供
給するようにしてもよい。中心ノズル９によりウエハＷ
の回転中心Ｏ付近に常時純水を供給することにより、ウ
エハＷの表面の乾きをなくすることができるとともに、
超音波ノズル８から供給される超音波が付与された薬液
により、ウエハＷの表面を良好に洗浄できる。Alternatively, a chemical solution, for example, ammonia water may be supplied from the ultrasonic nozzle 8 and pure water may be supplied from the center nozzle 9. Wafer W by central nozzle 9
By always supplying pure water to the vicinity of the rotation center O, the surface of the wafer W can be prevented from drying,
The surface of the wafer W can be satisfactorily cleaned by the chemical supplied with the ultrasonic waves supplied from the ultrasonic nozzle 8.
【００３４】以上の実施形態の説明では、基板の一例と
してウエハＷを取り上げ、それを保持する機構としてス
ピンチャック１６を取り上げた（図２参照）が、これに
限らず、基板は液晶表示装置用ガラス基板やＰＤＰ用ガ
ラス基板であってもよいし、基板を保持する機構は、回
転ローラピン保持機構であってもよい。回転ローラピン
保持機構とは、図６のＡ，Ｂに示すような構成である。
図６Ａはこの機構の平面図であり、図６Ｂはその断面図
であり、どちらも簡略化して示されている。In the above description of the embodiment, the wafer W is taken up as an example of the substrate, and the spin chuck 16 is taken up as a mechanism for holding the wafer W (see FIG. 2). A glass substrate or a glass substrate for PDP may be used, and a mechanism for holding the substrate may be a rotating roller pin holding mechanism. The rotating roller pin holding mechanism has a configuration as shown in FIGS.
FIG. 6A is a plan view of the mechanism, and FIG. 6B is a cross-sectional view thereof, both of which are shown in a simplified manner.
【００３５】回転ローラピン保持機構１５０には、対向
配置された一対のハンド１５１，１５２が備えられてい
る。これら一対のハンド１５１，１５２には、それぞれ
複数本、たとえば３本ずつ保持ローラ１５３が回転可能
に立設されている。各保持ローラ１５３は、中央付近に
くびれを有する鼓形状に形成されており、そのくびれ部
において基板Ｗの端面に当接する。保持ローラ１５３
は、基板Ｗの端面に当接した状態で回転することができ
るようになっている。保持ハンド１５１，１５２は、互
いに近接／離反することができるようになっており、こ
れにより、保持ローラ１５３によって基板Ｗを保持した
状態と、基板Ｗの保持を解除した状態とをとることがで
きる。The rotating roller pin holding mechanism 150 is provided with a pair of hands 151 and 152 that are arranged to face each other. Each of the pair of hands 151 and 152 has a plurality of, for example, three, holding rollers 153 that are rotatably provided. Each holding roller 153 is formed in a drum shape having a constriction near the center, and comes into contact with the end surface of the substrate W at the constricted portion. Holding roller 153
Can rotate while being in contact with the end surface of the substrate W. The holding hands 151 and 152 can approach / separate from each other, so that a state where the substrate W is held by the holding roller 153 and a state where the holding of the substrate W is released can be taken. .
【００３６】たとえば、一方の保持ハンド１５１側に備
えられた３本の保持ローラ１５３が回転駆動され、他方
の保持ハンド１５２側に備えられた３本の保持ローラ１
５３は基板Ｗの回転に従動して回転するようになってい
る。これにより、基板Ｗを水平に保持しつつ、鉛直軸線
回りに回転させることができる。なお、６本の保持ロー
ラ１５３のうちの少なくとも１本が回転駆動されれば、
基板Ｗの回転させることができるから、回転駆動される
保持ローラは２本以下であってもよいし、４本以上であ
ってもよい。ただし、６本の保持ローラ１５３のすべて
が回転駆動される場合に、基板Ｗの回転は最も安定す
る。For example, three holding rollers 153 provided on one holding hand 151 are driven to rotate, and three holding rollers 1 provided on the other holding hand 152 are used.
Numeral 53 rotates following the rotation of the substrate W. Thus, the substrate W can be rotated about the vertical axis while being held horizontally. If at least one of the six holding rollers 153 is driven to rotate,
Since the substrate W can be rotated, the number of holding rollers driven to rotate may be two or less, or may be four or more. However, when all of the six holding rollers 153 are driven to rotate, the rotation of the substrate W is most stable.
【００３７】この発明は、以上説明した実施形態の内容
に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載され
た事項の範囲で種々の変更を施すことが可能である。The present invention is not limited to the contents of the embodiments described above, and various changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
【図１】この発明の一実施形態の超音波洗浄装置を含む
洗浄ラインの一例の全体構成を表わす平面図である。FIG. 1 is a plan view illustrating an entire configuration of an example of a cleaning line including an ultrasonic cleaning device according to an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の一実施形態にかかる超音波洗浄装置
の構成を簡略化して示す断面図である。FIG. 2 is a simplified cross-sectional view showing a configuration of an ultrasonic cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図３】超音波ノズルのより具体的な構成例を示す断面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a more specific configuration example of an ultrasonic nozzle.
【図４】洗浄処理を説明するための拡大平面図である。FIG. 4 is an enlarged plan view for explaining a cleaning process.
【図５】超音波ノズルおよび中心ノズルによる薬液供給
タイミングを表わす図である。FIG. 5 is a diagram showing a chemical solution supply timing by an ultrasonic nozzle and a center nozzle.
【図６】Ａは回転ローラピン保持機構の一例を示す簡略
化した平面図、Ｂは当該機構の簡略化した断面図であ
る。6A is a simplified plan view illustrating an example of a rotating roller pin holding mechanism, and FIG. 6B is a simplified cross-sectional view of the mechanism.
２ 超音波洗浄装置 ８ 超音波ノズル ９ 中心ノズル １６ スピンチャック ２０ スピン軸 ２１ スピンベース ２２ チャック ２３ 超音波振動子 ２４ 超音波発振器 ３４ 薬液供給制御部 Ｗ ウエハ Ｏ ウエハＷの回転中心 Ｅ ウエハＷの周縁部 2 Ultrasonic cleaning device 8 Ultrasonic nozzle 9 Central nozzle 16 Spin chuck 20 Spin axis 21 Spin base 22 Chuck 23 Ultrasonic vibrator 24 Ultrasonic oscillator 34 Chemical liquid supply control unit W Wafer O Rotation center of wafer W E Edge of wafer W Department
Claims (4)
手段と、 この基板保持手段に保持された基板の少なくとも回転中
心から周縁部にかけてスキャンしつつ、当該基板に超音
波が付与された薬液を供給する超音波ノズルと、 基板保持手段に保持された基板の回転中心付近に所定の
処理液を供給する中心ノズルと、を備えたことを特徴と
する基板処理装置。1. A substrate holding means for holding and rotating a substrate, and a chemical solution to which ultrasonic waves are applied to the substrate while scanning from at least a center of rotation to a peripheral edge of the substrate held by the substrate holding means. A substrate processing apparatus, comprising: an ultrasonic nozzle that supplies a liquid; and a central nozzle that supplies a predetermined processing liquid near a rotation center of the substrate held by the substrate holding means.
給されている期間において、上記中心ノズルから上記所
定の処理液が基板に供給されるように、超音波ノズルお
よび中心ノズルからの薬液および所定の処理液の供給を
制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１記載
の基板処理装置。2. The method according to claim 1, wherein the chemical solution is supplied from the ultrasonic nozzle and the central nozzle so that the predetermined processing liquid is supplied to the substrate from the central nozzle during a period in which the chemical liquid is supplied from the ultrasonic nozzle to the substrate. 2. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit configured to control supply of a predetermined processing liquid.
液は、上記超音波ノズルから供給される薬液と同種の薬
液であることを特徴とする請求項１または２記載の基板
処理装置。3. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined processing liquid supplied from the center nozzle is the same type of chemical liquid as the chemical liquid supplied from the ultrasonic nozzle.
縁部にかけて、位置を変えながら、当該基板に超音波が
付与された薬液を供給しつつ、当該基板の回転中心付近
に所定の処理液を供給することを特徴とする基板処理方
法。4. A predetermined processing liquid is supplied to the vicinity of the center of rotation of a rotating substrate while supplying a chemical solution to which ultrasonic waves have been applied to the substrate while changing the position from at least the center of rotation to the periphery. A substrate processing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26406997A JPH11102885A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Substrate treatment device and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26406997A JPH11102885A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Substrate treatment device and method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11102885A true JPH11102885A (en) | 1999-04-13 |
Family
ID=17398094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26406997A Pending JPH11102885A (en) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | Substrate treatment device and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11102885A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001319849A (en) * | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Tokyo Electron Ltd | Liquid processing device and liquid processing method |
| US8375963B2 (en) | 2010-10-19 | 2013-02-19 | Micro Engineering Inc. | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2019041116A (en) * | 2014-04-01 | 2019-03-14 | 株式会社荏原製作所 | Washing station and cleaning method |
| CN111589752A (en) * | 2014-04-01 | 2020-08-28 | 株式会社荏原制作所 | Cleaning device |
| CN116234642A (en) * | 2020-09-28 | 2023-06-06 | 株式会社海上 | Ultrasonic spray cleaning device |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP26406997A patent/JPH11102885A/en active Pending
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| US11164758B2 (en) | 2014-04-01 | 2021-11-02 | Ebara Corporation | Washing device and washing method |
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