专利名称：基板干燥装置以及基板干燥方法
技术领域：
本发明涉及使用磁铁对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥装置以及基板干燥方法。
背景技术：
在半导体元件的制造エ序中使用基板处理装置，该基板处理装置利用旋转夹具保持半导体晶片(以下，称为“晶片”。)，并供给药液而进行清洗。在使用该装置的清洗エ序中，在对晶片供给药液或者纯水之后，使晶片旋转并利用离心カ甩掉液滴来进行干燥晶片的处理。作为干燥晶片的方法，存在一边使晶片旋转一边向晶片喷出IPA(异丙醇)等蒸气的方法、喷出雾状的IPA等的方法、以及供给IPA液等的方法等。另外，提出有一边从喷嘴对晶片供给纯水、一边从纯水的供给位置在中心侧喷出IPA等蒸气来干燥晶片的方法(马兰哥尼干燥)，其中喷嘴从晶片的中心朝向周缘移动(例如，专利文献1)。当向晶片喷出IPA气体吋，IPA气体在晶片上的水表面局部溶解，并产生浓度差马兰哥尼对流。因此能够产生气液界面中的水的流动，从而防止微小液滴从水滴分离而产生微小液滴。专利文献1 日本特开2007-36180号公报然而，一旦从附着于晶片的水滴产生微小液滴吋，由于基于浓度差马兰哥尼对流的力不对该微小液滴起作用，因此存在不能使微小液滴移动而残留于晶片表面的情況。当残留于晶片的微小液滴干燥时，则在晶片表面产生水印(药液等析出的颗粒)。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明提供ー种基板干燥装置以及基板干燥方法，通过使磁铁沿着晶片等基板朝该基板的边缘侧移动，由此与马兰哥尼干燥相比，能够更有效地防止液滴残留在基板上，从而抑制水印的产生。本发明的基板干燥装置，对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥，该基板干燥装置的特征在干，具备磁铁，该磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动；磁铁输送单元，该磁铁输送单元使上述磁铁沿着基板向该基板的边缘侧移动。本发明的基板干燥装置的特征在干，具备旋转夹具，该旋转夹具保持圆板状的基板并使之旋转，上述磁铁输送単元具备输送机构，该输送机构使上述磁铁沿着基板从该基板的大致中央部向径向外侧移动。本发明的基板干燥装置的特征在干，上述磁铁具有第一磁铁和第二磁铁，该第一磁铁和第二磁铁以彼此的磁极成为对极的方式而对置配置，该第一磁铁和第二磁铁的对置方向相对于被上述旋转夹具保持的基板为非平行。本发明的基板干燥装置的特征在干，具备接近分离单元，该接近分离单元使上述第一磁铁和第二磁铁接近以及分离。
本发明的基板干燥装置的特征在干，上述接近分离单元具备使上述第一磁铁和第 ニ磁铁在上述基板的大致中央部接近的単元。本发明的基板干燥装置的特征在干，具备臂部，该臂部保持各磁铁，以使上述第一磁铁与被上述旋转夹具保持的基板的一面侧对置，并使上述第二磁铁与该基板的另一面侧对置；支柱，该支柱支承上述臂部，上述接近分离单元具备升降机构，该升降机构使上述臂部沿着上述支柱升降。本发明的基板干燥装置的特征在干，具备干燥气体供给喷嘴，该干燥气体供给喷嘴向基板供给干燥气体，上述第一磁铁具有向上述对置方向开ロ的孔部，上述干燥气体供给喷嘴嵌插于该孔部。本发明的基板干燥方法，是对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥方法，其特征在干，使磁铁接近基板，其中上述磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动；使该磁铁沿着上述基板而向该基板的边缘侧移动。本发明的基板干燥方法，是对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥方法，其特征在干，使圆板状的基板旋转；使磁铁接近上述基板的大致中央部，其中上述磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动；使该磁铁沿着上述基板从该基板的大致中央部向径向外侧移动。在本发明中，在使磁铁沿着附着了具有反磁性的液体的基板而向该基板的边缘侧移动的情况下，附着于基板的液体向基板的边缘侧移动。因此能够从基板去除液体，即能够使基板干燥。由于对附着于基板的液体进行作用的反磁性的磁力对液体整体进行作用，因此即便是微小液滴也因该磁力而向基板的边缘侧移动。另外，当附着于基板的大液滴向基板的边缘侧移动时，虽然有时微小液滴被剩下，但在向基板的边缘侧移动的磁铁接近被剩下的微小液滴的情况下，与向基板的边缘侧移动的大液滴相比，能够对被剩下的该微小液滴作用较大的磁力。因此使微小液滴以向大液滴推回的方式移动，从而能够进入该液滴。因此与现有的马兰哥尼干燥相比，能够减少残留于基板的微小液滴。在本发明中，通过使被旋转夹具保持的圆板状的基板旋转，由此使附着于基板的液体因离心カ而向基板的径向外侧移动。另外，通过使磁铁从基板的大致中央部向径向外侧移动，由此使附着于基板的液体向径向外侧移动。因此更有效地从基板去除液体。在本发明中，被对置配置的第一磁铁和第二磁铁的对置方向相对于基板为非平行。因此能够避开旋转夹具的旋转轴，而使第一磁铁和第二磁铁在圆板状的基板的大致中央部对置，能够使磁铁的磁力影响到该中央部。在本发明中，通过使第一磁铁和第二磁铁隔着基板而接近，由此能够利用反磁性的磁力使附着于由第一磁铁和第二磁铁夹着的基板部分的液体，向该基板部分的外侧移动。在本发明中，通过使第一磁铁和第二磁铁在基板的大致中央部接近，由此能够利用反磁性的磁力使附着于由第一磁铁和第二磁铁夹着的基板的大致中央部的液体向该中央部的外侧移动。在本发明中，通过使被支柱支承的臂部升降，由此第一磁铁和第二磁铁进行接近以及分离。
在本发明中，通过从设置于第一磁铁的干燥气体供给喷嘴向基板供给干燥气体， 由此能够更有效地从基板去除液体。根据本发明，与马兰哥尼干燥相比，能够更有效地防止液滴残留在基板上，从而抑制水印的产生。
图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的基板处理装置的结构的侧剖视图。图2是图1的II-II线剖视图。图3是示意性地示出磁铁的结构的立体图。图4是示意性地示出磁铁的结构的侧剖视图。图5是示意性地示出处于使磁铁向晶片的外侧移动的状态的基板干燥装置的结构的侧剖视图。图6是示意性地示出处于使磁铁分离的状态的基板干燥装置的结构的侧剖视图。图7A是简要示出基板干燥方法的说明图。图7B是简要示出基板干燥方法的说明图。图7C是简要示出基板干燥方法的说明图。图7D是简要示出基板干燥方法的说明图。图7E是简要示出基板干燥方法的说明图。图8是示出控制部的处理顺序的流程图。图9是简要示出基板干燥方法的原理的说明图。图IOA是简要示出基板干燥方法的原理的说明图。图IOB是简要示出基板干燥方法的原理的说明图。图11是示意性地示出变形例的磁铁的结构的立体图。
具体实施例方式以下，基于示出本发明的实施方式的附图对本发明进行详细的说明。本发明的实施方式的基板处理装置(基板干燥装置)是清洗及干燥晶片(基板)的装置，特別是能够使用磁铁有效地防止水印的产生。图1是示意性地示出本发明的实施方式所涉及的基板处理装置的结构的侧剖视图，图2是图1的II-II线剖视图。本实施方式的基板处理装置具有中空大致长方体的处理室1。如图2所示，在处理室1内设置有搬入搬出ロ 11，该搬入搬出ロ 11用于向处理室 1内的处理空间搬入晶片W以及从处理室1内的处理空间搬出晶片W。通过利用门体12关闭该搬入搬出ロ 11，从而能够将处理空间形成为封闭状态。在处理室1的内部设置有旋转夹具2，该旋转夹具2大致水平地保持大致圆板状的晶片W并使晶片W旋转。旋转夹具2具备供晶片W载置的台部21。如图2所示，台部21构成为，在上部设置三个保持部件22，使保持部件22分別与晶片W的周缘三个位置抵接而将晶片W保持为大致水平。台部21具备从其大致中央部朝下方突出的旋转轴23，旋转轴23 的下端部与使台部21以大致垂直方向的旋转中心轴为中心旋转的电机M连接。当利用电机M的驱动而使台部21旋转吋，晶片W与台部21 —体地以晶片W的大致中心为旋转中心在大致水平面内旋转。此外，在图示的例中，在俯视观察下，晶片W朝逆时针方向旋转。电机M的驱动被控制部7控制。另外，在处理室1的上部设置有供给清洗用的液体的液体供给单元3。液体供给单元3具备向晶片W供给清洗用的药液以及漂洗液(具有反磁性的液体)的喷嘴31。药液例如为稀氢氟酸(DHF)，漂洗液例如为纯水(DIW)。喷嘴31由喷嘴臂33支承。在被旋转夹具2支承的晶片W的上方具备喷嘴臂33。喷嘴臂33的基端部沿着被配置为大致水平的导轨32而移动自如地被支承。另外，具备使喷嘴臂33沿着导轨32移动的驱动机构34。利用驱动机构34的驱动，喷嘴臂33能够在被旋转夹具2保持的晶片W的上方与比晶片W的周缘靠外侧(在图1中为左侧)之间移动。另外，伴随着喷嘴臂33的移动，喷嘴31构成为从晶片W的大致中心部上方向周缘部上方而与晶片W相对移动。驱动机构34的动作被控制部7控制。喷嘴31被安装于向喷嘴升降机构35的下方突出的升降轴36的下端，其中喷嘴升降机构35固定在喷嘴臂33的前端下面。升降轴36利用喷嘴升降机构35而升降自如，由此喷嘴31形成为能够升降到任意的高度。喷嘴升降机构35的驱动被控制部7控制。在喷嘴31连接有与药液供给源37a连接的药液供给路37b、以及与漂洗液供给源38a连接的漂洗液供给路38b。在药液供给路37b以及漂洗液供给路38b分别设置有开闭阀37c、38c。各开闭阀37c、38c的开闭动作被控制部7控制。另外，基板处理装置具备磁铁4，该磁铁4用于借助磁力而使附着于晶片W的液体移动；以及磁铁输送部5，该磁铁输送部5使磁铁4沿着晶片W向该晶片W的边缘侧移动。图3是示意性地示出磁铁4的结构的立体图，图4是示意性地示出磁铁4的结构的侧剖视图。磁铁4具有ー对第一磁铁41和第二磁铁42。第一磁铁41和第二磁铁42是具有前端部切缺的四棱锥形状的磁极且构成为彼此的磁极成为对极的电磁铁。另外，第一磁铁41上用于设置后述的干燥气体供给喷嘴6的孔部41a，向第一磁铁41和第二磁铁42 的对置方向开ロ。磁铁输送部5具备保持磁铁4的第一臂部51和第二臂部52 ；支柱53，该支柱53 设置为相对于处理室1的底面大致垂直，且支承第一和第二臂部51、52 ；使臂部沿着支柱53 升降的升降机构M ；以及支柱输送机构阳。第一臂部51为棱柱状，将长边方向形成为大致水平，在台部21的上方且安装干支柱53。另外，第一臂部51将该第一磁铁41保持于前端部的下表面，以使第一磁铁41的磁极朝向斜下方。第二臂部52是与第一臂部51相同的棱柱状，将长边方向形成为大致水平，在台部 21的下方且安装于支柱53。第二臂部52将该第二磁铁42保持于前端部的上表面，以使第 ニ磁铁42的前端部朝向斜上方，且第一磁铁41和第二磁铁42的对置方向相对于被台部21 保持的晶片W为非平行。升降机构M是使第一臂部51以及第ニ臂部52连动而升降的机构，以使第一磁铁 41和第二磁铁42接近以及分离，例如由线性电动机构成。线性电动机具备例如沿着支柱 53设置的转轴；以及筒形状的滑块，该滑块分別设置于第一臂部51和第二臂部52，且被安装成沿着该转轴移动自如。转轴为N极与S极沿着输送方向交替排列的结构。滑块具有由非磁性材料构成的壳体，在该壳体的内部内置有配置为围绕转轴的电磁铁。通过向构成电磁铁的线圈供给电流，从而能够使第一臂部51和第二臂部52升降。升降机构M的动作被控制部7控制。支柱输送机构55是使支柱53沿着其径向直线地往复移动的机构，以使第一磁铁 41和第二磁铁42在保持于旋转夹具2的晶片W的大致中央部和径向外侧之间往复移动，例如由线性电动机构成。支柱输送机构55的动作被控制部7控制。另外，基板处理装置具备向晶片W供给干燥气体的干燥气体供给喷嘴6。第一磁铁41具有在上述对置方向开ロ的孔部41a，干燥气体供给喷嘴6嵌插于该孔部41a。在干燥气体供给喷嘴6连接有与干燥气体供给源63连接的干燥气体供给路61。在干燥气体供给路61设置有开闭阀62。开闭阀62的开闭动作被控制部7控制。图5是示意性地示出处于使磁铁4向晶片W的外侧移动的状态的基板干燥装置的结构的侧剖视图，图6是示意性地示出处于使磁铁4分离的状态的基板干燥装置的结构的侧剖视图。图7A 图7E是简要示出基板干燥方法的说明图，图8是示出控制部7的处理顺序的流程图。如图7A所示，控制部7使磁铁4向晶片W的径向外侧移动(步骤S11)，使第 ー磁铁41和第二磁铁42分离(步骤S12)。接着，如图7B所示，控制部7使第一磁铁41以及第ニ磁铁42向晶片W的大致中央部移动(步骤Si； )。并且，控制部7使旋转夹具2的旋转速度増加(步骤S14)。接着，如图7C所示，控制部7使第一磁铁41和第二磁铁42接近(步骤SB)。在使第一磁铁41和第二磁铁42接近时，控制部将开闭阀62设为打开状态，并向晶片W供给干燥气体。通过使第一磁铁41以及第ニ磁铁42在晶片W的大致中央部接近，能够有效地防止漂洗液的微小液滴残留在晶片W的大致中央部。并且，如图7D所示，控制部7使第一磁铁41和第二磁铁42向晶片W的径向外侧移动(步骤S16)。通过使第一磁铁41和第二磁铁42从晶片W的大致中央部向径向外侧移动，从而能够有效地防止漂洗液的微小液滴残留在晶片W上。如图7E所示，在第一磁铁 41和第二磁铁42移动到晶片W的径向外侧的情况下，控制部7使旋转夹具2停止(步骤 S17)，并结束处理。图9和图10是简要示出基板干燥方法的原理的说明图。图中的空心箭头表示磁铁4的移动方向，细线箭头表示作用于漂洗液的反磁性的磁力。如图9所示，在使磁铁4沿着晶片W向该晶片W的边缘侧移动、磁铁4接近了漂洗液的情况下，例如在靠近磁铁4的N 极的情况下，具有反磁性的漂洗液带有将磁铁4的N极侧成为S极的磁性。因此，附着于晶片W的漂洗液因反磁性的磁力而向晶片W的边缘侧移动。由此，能够从晶片W去除漂洗液。另外，如图IOA所示，当因旋转夹具2的旋转而产生的离心カ而使附着于晶片W的漂洗液的液滴向晶片W的边缘侧移动时，有时漂洗液的微小液滴被剩下。然而，在使磁铁4 沿着晶片W向边缘侧移动、使磁铁4接近微小液滴的情况下，如图IOB所示，能够使微小液滴以朝大漂洗液滴的方向被推回的方式移动而进入该漂洗液滴。由于对附着于晶片W的漂洗液作用的反磁性的磁力作用于漂洗液整体，因此即便是微小液滴也能够向晶片W的边缘侧移动。另外，当磁铁4接近被剩下的微小液滴吋，较大的磁力作用于该微小液滴，能够将微小液滴朝大漂洗液滴的方向推回。因此与现有的马兰哥尼干燥相比，能够减少残留于晶片W的漂洗液的微小液滴。在本实施方式中，与马兰哥尼干燥相比，能够更有效地防止液滴残留在晶片W上， 从而抑制水印的产生。另外，通过使被旋转夹具2保持的晶片W旋转、并且使磁铁4从晶片W的大致中央部向径向外侧移动，由此能够不残留漂洗液的微小液滴而高效地从晶片W去除漂洗液来干燥晶片W。另外，由于第一磁铁41和第二磁铁42的对置方向相对于被旋转夹具2保持的晶片W为非平行，因此能够避开旋转夹具2的旋转轴23，使第一磁铁41和第二磁铁42在晶片 W的大致中央部对置以及接近，从而磁铁4的磁力能够影响到该中央部，并去除漂洗液。另外，通过从设置于第一磁铁41的干燥气体供给喷嘴6向晶片W供给干燥气体， 能够更有效地从晶片W去除漂洗液。(变形例)图11是示意性地示出变形例的磁铁4的结构的立体图。在上述实施方式中，虽对极片型的磁铁4进行了说明，但如图11所示，也可以使用霍尔巴赫(Hall-Bach)型的第一磁铁141和第二磁铁142来构成磁铁104。第一磁铁141和第二磁铁142分別由六棱柱板的半体构成。由于霍尔巴赫型的磁铁104例如在日本特开2000-243621号公报中公开，因此省略其详细的说明。此外，磁铁的形状并不局限于这些，只要是反磁性的磁力能够影响到附着在晶片上的漂洗液的结构即可，也可以是其他的形状。另外，作为干燥对象的基板虽对晶片进行了说明，但也可以将本发明应用于需要清洗的其他基板，例如玻璃基板。另外，虽在本实施方式以及变形例中对将使用了旋转干燥以及干燥气体的干燥方法、和使用了本实施方式的磁铁的干燥方法組合的例子进行了说明，但并非必须将它们进行組合，也可以组合其他的干燥方法。本次公开的实施方式以全部的点例示，但应该认为不是对本发明的限制。本发明的范围不是上述的意思，而通过权利要求书示出，并意图包括在与权利要求书均等的意思以及范围内的全部的变更。附图标记说明1 处理室；2 旋转夹具；3 液体供给单元；4 磁铁；5 磁铁输送部(磁铁输送単元)；6 干燥气体供给喷嘴；7 控制部；41 第一磁铁；41a 孔部；42 第 ニ磁铁；51 支柱；52 第一臂部；53 第二臂部；54 升降机构；55 支柱输送机构(输送机构)；W:晶片。
权利要求
1.ー种基板干燥装置，对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥，该基板干燥装置的特征在干，具备磁铁，该磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动；和磁铁输送単元，该磁铁输送单元使上述磁铁沿着基板而向该基板的边缘侧移动。
2.根据权利要求1所述的基板干燥装置，其特征在干， 具备旋转夹具，该旋转夹具保持圆板状的基板并使基板旋转，上述磁铁输送単元具备输送机构，该输送机构使上述磁铁沿着基板而从该基板的大致中央部向径向外侧移动。
3.根据权利要求2所述的基板干燥装置，其特征在干，上述磁铁具有第一磁铁和第二磁铁，该第一磁铁和第二磁铁以彼此的磁极成为对极的方式而对置配置，该第一磁铁和第二磁铁的对置方向相对于被上述旋转夹具保持的基板为非平行。
4.根据权利要求3所述的基板干燥装置，其特征在干，具备接近分离单元，该接近分离单元使上述第一磁铁和上述第二磁铁接近以及分离。
5.根据权利要求4所述的基板干燥装置，其特征在干，上述接近分离单元具备使上述第一磁铁和上述第二磁铁在上述基板的大致中央部接近的単元。
6.根据权利要求4或5所述的基板干燥装置，其特征在干，具备臂部，该臂部以使上述第一磁铁与被上述旋转夹具保持的基板的一面侧对置，使上述第二磁铁与该基板的另一面侧对置的方式保持各磁铁；和支柱，该支柱支承上述臂部，上述接近分离单元具备升降机构，该升降机构使上述臂部沿着上述支柱升降。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的基板干燥装置，其特征在干， 具备干燥气体供给喷嘴，该干燥气体供给喷嘴向基板供给干燥气体，上述第一磁铁具有在上述对置方向开ロ的孔部，上述干燥气体供给喷嘴嵌插于该孔部。
8.ー种基板干燥方法，是对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥方法，其特征在干，使磁铁接近基板，其中该磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动， 使上述磁铁沿着上述基板而向该基板的边缘侧移动。
9.ー种基板干燥方法，是对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥方法，其特征在干，使圆板状的基板旋转，使磁铁接近上述基板的大致中央部，其中该磁铁用于借助磁力而使附着于基板的液体移动，使上述磁铁沿着上述基板而从该基板的大致中央部向径向外侧移动。
全文摘要
本发明提供一种基板干燥装置以及基板干燥方法，与马兰哥尼干燥相比，能够更有效地防止液滴残留在基板上，从而抑制水印的产生。对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥的基板干燥装置，具备用于借助磁力而使附着于基板的液体移动的磁铁(4)、以及使磁铁(4)沿着基板向该基板的边缘侧移动的磁铁输送单元(5)。另外，在对用具有反磁性的液体清洗过的基板进行干燥时，使用于借助磁力而使附着于基板的液体移动的磁铁(4)接近基板，并使磁铁(4)沿着上述基板向该基板的边缘侧移动。
文档编号F26B5/00GK102576670SQ201080047228
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月7日 优先权日2009年12月25日
发明者田村明威 申请人:东京毅力科创株式会社