(57)【要約】【課題】基板表面の銅汚染を抑制しつつ短時間で様々な基板を洗浄する。【解決手段】基板１０に第１洗浄水を付着させるシャワーノズル１２、および、基板１０の表面を擦って基板１０を洗浄するブラシ１５を有する第１洗浄槽２と、第１洗浄槽２で洗浄された基板１０に、第２洗浄水を付着させてシャワーノズル１３を有する第２洗浄槽３とを備える。シャワーノズル１２は、純水を供給する純水供給源５およびアルカリイオン水を供給するイオン水供給源４と択一的に切り替え可能に接続される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に第１洗浄水を付着させる第１水供給部、および、基板表面を擦って基板を洗浄する洗浄部を有する第１洗浄槽と、
前記第１洗浄槽で洗浄された基板に、第２洗浄水を付着させる第２水供給部を有する第２洗浄槽と
を備え、
前記第１水供給部は、純水を供給する第１水供給源およびアルカリイオン水を供給する第２水供給源と択一的に切り替え可能に接続される、基板洗浄装置。
【請求項２】
基板を前記洗浄部で擦って洗浄する際には、前記第１水供給部は前記第２水供給源と接続されてアルカリイオン水を基板に付着させ、
基板を前記洗浄部で擦らないで洗浄する際には、前記第１水供給部は前記第１水供給源と接続されて純水を基板に付着させる、請求項１に記載の基板洗浄装置。
【請求項３】
前記第２水供給部は、純水を供給する第１水供給源および空気を供給する空気供給源と接続され、純水と空気とを混合して基板に噴き付ける、請求項１または２に記載の基板洗浄装置。
【請求項４】
前記洗浄部がブラシである、請求項１から３のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項５】
基板に第１洗浄水を付着させて洗浄する第１洗浄工程と、
前記第１洗浄工程後に、基板に第２洗浄水を付着させて洗浄する第２洗浄工程と
を備え、
基板表面に銅が含まれている場合には、前記第１洗浄工程において、前記第１洗浄水として純水を基板に付着させて基板を洗浄し、
基板表面に銅が含まれていない場合には、前記第１洗浄工程において、前記第１洗浄水としてアルカリイオン水を基板に付着させつつ基板表面を擦って基板を洗浄する、基板洗浄方法。
【請求項６】
前記第２洗浄工程において、前記第２洗浄水として空気と純水とを混合して基板に噴き付ける、請求項５に記載の基板洗浄方法。
【請求項７】
前記第１洗浄工程においてブラシで基板表面を擦る、請求項５または６に記載の基板洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の洗浄において基板表面が局所的に銅により汚染されないように抑制する半導体基板の洗浄方法を開示した先行文献として、特開２００１−２４４２２８号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された半導体基板の洗浄方法においては、基板表面に酸化膜を均一に形成することにより、銅のクラスタ形成を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の表面には、様々なデバイスが製造される。そのため、製造されるデバイスの種類によって、表面に銅を含む基板および表面に銅を含まない基板の両方が存在する。これらの様々な基板を洗浄する洗浄装置には、基板表面の銅汚染を抑制しつつ短時間で基板を洗浄することが求められる。
【０００５】
特許文献１に記載された半導体基板の洗浄方法においては、基板を洗浄液に浸漬して洗浄しているため、洗浄時間が長くなる。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、基板表面の銅汚染を抑制しつつ短時間で様々な基板を洗浄できる、基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に基づく基板洗浄装置は、基板に第１洗浄水を付着させる第１水供給部、および、基板表面を擦って基板を洗浄する洗浄部を有する第１洗浄槽と、第１洗浄槽で洗浄された基板に、第２洗浄水を付着させる第２水供給部を有する第２洗浄槽とを備える。第１水供給部は、純水を供給する第１水供給源およびアルカリイオン水を供給する第２水供給源と択一的に切り替え可能に接続される。
【０００８】
本発明の一形態においては、基板を洗浄部で擦って洗浄する際には、第１水供給部は第１水供給源と接続されてアルカリイオン水を基板に付着させる。基板を洗浄部で擦らないで洗浄する際には、第１水供給部は第１水供給源と接続されて純水を基板に付着させる。
【０００９】
本発明の一形態においては、第２水供給部は、純水を供給する第１水供給源および空気を供給する空気供給源と接続され、純水と空気とを混合して基板に噴き付ける。
【００１０】
本発明の一形態においては、洗浄部がブラシである。
本発明に基づく基板洗浄方法は、基板に第１洗浄水を付着させて洗浄する第１洗浄工程と、第１洗浄工程後に、基板に第２洗浄水を付着させて洗浄する第２洗浄工程とを備える。基板表面に銅が含まれている場合には、第１洗浄工程において、第１洗浄水として純水を基板に付着させて基板を洗浄する。基板表面に銅が含まれていない場合には、第１洗浄工程において、第１洗浄水としてアルカリイオン水を基板に付着させつつ基板表面を擦って基板を洗浄する。
【００１１】
本発明の一形態においては、第２洗浄工程において、第２洗浄水として空気と純水とを混合して基板に噴き付ける。
【００１２】
本発明の一形態においては、第１洗浄工程においてブラシで基板表面を擦る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板表面の銅汚染を抑制しつつ短時間で様々な基板を洗浄できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の構成を示す側面図である。
【図２】ＴＦＴアレイ基板の作製方法を示すフローチャートである。
【図３】基板上にパターンを形成する際の工程を示すフローチャートである。
【図４】フォト工程において行なわれる工程を示すフローチャートである。
【図５】銅を含む場合と銅を含まない場合とにおけるそれぞれの洗浄工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置および基板洗浄方法について説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の構成を示す側面図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置１は、第１洗浄槽２と第２洗浄槽３とを備えている。第１洗浄槽２および第２洗浄槽３には、基板１０を搬送する搬送ローラ１１が設けられている。基板１０の搬送方向において、第１洗浄槽２が上流側に、第２洗浄槽３が下流側に配置されている。
【００１７】
第１洗浄槽２には、基板１０の表面を洗浄するための洗浄部であるブラシ１５が配置されている。ブラシ１５は、搬送ローラ１１により搬送されている基板１０の表面を擦って基板１０を洗浄する。なお、洗浄部は、ブラシ１５に限られず、たとえば、フェルトまたはスポンジなどでもよい。
【００１８】
なお、ブラシ１５には図示しない上下移動駆動部が接続されている。搬送ローラ１１より上方に設けられているブラシ１５は、上下移動駆動部により図１に示す状態から上方に移動させられることにより、基板１０の表面から離隔される。一方、搬送ローラ１１より下方に設けられているブラシ１５は、上下移動駆動部により図１に示す状態から下方に移動させられることにより、基板１０の表面から離隔される。
【００１９】
ブラシ１５が基板１０の表面から離隔された状態で基板１０が搬送される場合には、ブラシ１５による洗浄は行なわれない。このように、上下移動駆動部によってブラシ１５を上下移動させることにより、ブラシ１５による基板１０の洗浄の有無を択一的に切り替えることができる。
【００２０】
また、第１洗浄槽２には、上方から基板１０に第１洗浄水を付着させる第１水供給部であるシャワーノズル１２が配置されている。シャワーノズル１２は、純水を供給する第１水供給源である純水供給源５およびアルカリイオン水を供給する第２水供給源であるイオン水供給源４と択一的に切り替え可能に接続されている。本実施形態においては、アルカリイオン水としてアンモニア水を用いている。シャワーノズル１２は、第１洗浄水を噴き付けまたは流下させて基板１０に付着させる。
【００２１】
第２洗浄槽３には、上方から基板１０に第２洗浄水を付着させる第２水供給部であるシャワーノズル１３が配置されている。シャワーノズル１３は、純水を供給する純水供給源５および圧縮空気を供給する空気供給源６と接続されている。シャワーノズル１３は、純水と空気とを混合して基板１０に噴き付ける２流体シャワーである。なお、シャワーノズル１３は、２流体シャワーに限られず、純水を流下させて基板１０に付着させるものでもよい。
【００２２】
また、第２洗浄槽３には、基板１０の表面に空気を噴き付けて乾燥させるエアーナイフ１４が配置されている。
【００２３】
以下、表示装置に用いられる基板１０にＴＦＴ(Thin Film Transistor)を作製する場合を例示して説明する。図２は、ＴＦＴアレイ基板の作製方法を示すフローチャートである。図２に示すように、基板１０にＴＦＴを作製する際には、まず、ゲートパターンを形成する(Ｓ１００)。次に、半導体層を形成する(Ｓ１１０)。その後、ソースパターンを形成する(Ｓ１２０)。最後に、ＴＦＴと接続される絵素電極を形成する(Ｓ１３０)。
【００２４】
図３は、基板上にパターンを形成する際の工程を示すフローチャートである。図２に示す各工程においては、図３に示すように、成膜工程(Ｓ１０)、フォト工程(Ｓ２０)、エッチング工程(Ｓ３０)、剥離工程(Ｓ４０)がこの順に行なわれる。その結果、基板１０上にパターンが形成される。
【００２５】
図４は、フォト工程において行なわれる工程を示すフローチャートである。図４に示すように、フォト工程(Ｓ２０)においては、第１洗浄工程(Ｓ２１)、第２洗浄工程(Ｓ２２)、レジスト塗布工程(Ｓ２３)、露光工程(Ｓ２４)、現像工程(Ｓ２５)がこの順に行なわれる。
【００２６】
第１洗浄工程(Ｓ２１)は、図１に示す第１洗浄槽２で行なわれる。第２洗浄工程(Ｓ２２)は、第２洗浄槽３で行なわれる。
【００２７】
基板１０上に形成されるパターンは様々であり、たとえば、ＣｕとＴｉとが積層されたパターン、または、ＡｌとＴｉとが積層されたパターンなどが形成される。これらの様々なパターンが形成された基板１０が、基板洗浄装置１において洗浄される。
【００２８】
基板洗浄装置１においては、上述のとおり、第１洗浄槽２に配置されたブラシ１５により基板１０の表面を擦って基板１０を洗浄することができる。ブラシ１５を用いて洗浄することにより洗浄力を高めることができるが、基板１０の表面に静電気が発生することがある。
【００２９】
そのため、ブラシ１５を用いて洗浄する際には、静電気の発生を抑制するために基板１０にアルカリイオン水を付着させる。アルカリイオン水に含まれるイオンの電荷が静電気に作用することにより、静電気の発生を抑制することができる。
【００３０】
ただし、基板１０の表面に銅が含まれている場合に、基板１０にアンモニアを含むアルカリイオン水を付着させると下記の化学反応が発生して、銅がエッチングされることがある。
Ｃｕ＋Ｈ2Ｏ＋Ｏ2→Ｃｕ(ＯＨ)2＋Ｏ2-
Ｃｕ(ＯＨ)2＋４ＮＨ3→Ｃｕ(ＮＨ3)42+＋２ＯＨ-
上記の化学式で示すように、Ｃｕとアミンとの錯体が形成されて銅がエッチングされると、基板１０の表面が銅で汚染される。そのため、本発明の基板洗浄方法においては、基板１０の表面に銅が含まれている場合と、基板１０の表面に含まれていない場合とにおいて、第１洗浄工程における洗浄方法を切り替えている。
【００３１】
図５は、銅を含む場合と銅を含まない場合とにおけるそれぞれの洗浄工程を示すフローチャートである。
【００３２】
図５に示すように、基板１０の表面に銅が含まれていない場合には、第１洗浄工程(Ｓ２１ａ)において、第１洗浄水としてアルカリイオン水を基板１０に付着させつつ基板１０の表面をブラシ１５で擦って基板１０を洗浄する。このとき、シャワーノズル１２はイオン水供給源４と接続されてアルカリイオン水を基板１０に付着させる。
【００３３】
その後、第２洗浄工程(Ｓ２２ａ)において、第２洗浄水として空気と純水とを混合して基板１０に噴き付ける。このとき、シャワーノズル１３は純水供給源５および空気供給源６と接続されて純水のミストを基板１０上に噴き付ける。
【００３４】
基板１０の表面に銅が含まれている場合には、第１洗浄工程(Ｓ２１ｂ)において、第１洗浄水として純水を基板１０に付着させて基板１０を洗浄する。このとき、シャワーノズル１２は純水供給源５と接続されて純水を基板１０に付着させる。
【００３５】
その後、第２洗浄工程(Ｓ２２ｂ)において、第２洗浄水として空気と純水とを混合して基板１０に噴き付ける。このとき、シャワーノズル１３は純水供給源５および空気供給源６と接続されて純水のミストを基板１０上に噴き付ける。
【００３６】
上記のように、基板１０の表面に銅が含まれている場合には、ブラシ１５による洗浄を行なわずに、基板１０上に純水を付着させて第１洗浄工程を行なう。このようにした場合にも、第２洗浄工程において２流体シャワーによる洗浄を行なうことにより、基板１０上のパーティクルなどを十分に除去することができる。
【００３７】
基板１０の表面に銅が含まれていない場合には、ブラシ１５を用いて第１洗浄工程を行なうため、高い洗浄効果を得ることができる。
【００３８】
このように、基板１０上の銅の有無によって異なる洗浄水を付着させて洗浄することにより、基板１０の表面の銅汚染を抑制しつつ短時間で様々な基板１０を洗浄できる。
【００３９】
なお、銅以外の金属において同様の汚染が発生する場合には、基板１０上におけるその金属の有無によって洗浄水を切り替えることも当然に本発明において想定されている。
【００４０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４１】
１  基板洗浄装置、２  第１洗浄槽、３  第２洗浄槽、４  イオン水供給源、５  純水供給源、６  空気供給源、１０  基板、１１  搬送ローラ、１２，１３  シャワーノズル、１４  エアーナイフ、１５  ブラシ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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