JP2004228205A - Spin treatment method of substrate and treating apparatus - Google Patents

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JP2004228205A
JP2004228205A JP2003012167A JP2003012167A JP2004228205A JP 2004228205 A JP2004228205 A JP 2004228205A JP 2003012167 A JP2003012167 A JP 2003012167A JP 2003012167 A JP2003012167 A JP 2003012167A JP 2004228205 A JP2004228205 A JP 2004228205A
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Japan
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substrate
processing
processing liquid
semiconductor wafer
rotation speed
Prior art date
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JP2003012167A
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Inventor
Tsutomu Kikuchi
勉 菊池
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Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spin treatment method capable of preventing particles from adhering to equipment when treating a semiconductor wafer by a treatment liquid before drying and treatment. <P>SOLUTION: The spin treatment method for treating the semiconductor wafer by the treatment liquid before drying and treatment includes a process for supplying the treatment liquid for treatment while the semiconductor is being rotated; a process for stopping the supply of the treatment liquid and rotating the semiconductor wafer for specific time without increasing the speed of the semiconductor wafer after the semiconductor wafer is completely treated by the treatment liquid; and a process for stopping the supply of the treatment liquid for rotating the semiconductor wafer for the specific time, before the rotational speed of the semiconductor wafer is set faster than that in the treatment by the treatment liquid for drying and treating. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を回転させながら処理液によって処理してから乾燥処理するスピン処理方法及びスピン処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、矩形状のガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パタ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスでは、スピン処理装置を用いて基板を処理液としての薬液で処理した後、同じく処理液としての洗浄液で洗浄処理し、ついで洗浄液を除去する乾燥処理が繰り返して行われる。
【0003】
上記スピン処理装置は、周知のように処理槽を有し、この処理槽内にはカップ体が設けられている。このカップ体内には駆動源によって回転駆動される回転テーブルが設けられている。この回転テーブルには上記基板が着脱可能に保持できるようになっている。
【0004】
上記基板は板面に処理液を供給しながら毎分数十〜数百回転の低速度で回転させて処理される。処理液による処理を所定時間行ったならば、基板は毎分数千回転の高速度で回転させられる。それによって、基板に付着残留した処理液が遠心力及び高速回転によって生じる気流で除去されるから、基板が乾燥処理されることになる。
【0005】
従来、上記基板は、低速回転での処理液による処理が終了すると、直ちに高速回転させて乾燥処理するようにしていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
処理液による処理が終了した時点では、基板の板面にはたくさんの処理液が残留している。その状態で基板を乾燥処理するために高速度で回転させると、基板上からたくさんの処理液が基板の回転速度に応じた高速度で周囲に勢いよく飛散してカップ体の内周面に衝突する。そのため、カップ体内には多量のミストが発生するため、そのミストが乾燥処理時に基板に付着して汚れの原因になるということがある。
【0007】
上面にたくさんの処理液が残留した基板は、その処理液の量に比例して重量が増大するため、イナーシャも大きくなる。そのため、基板を乾燥処理するために回転速度を低速回転から高速回転に変換する際、基板と、基板を回転テーブルに保持した保持機構との間にスリップが発生し易くなる。スリップが発生すると、基板の損傷やパーティクルの発生を招くということがある。
【0008】
乾燥処理時に回転テーブルと基板との間でスリップが発生するのを防止するためには、上記保持機構による保持力(チャック力)を大きくする必要がある。保持機構により基板に与える保持力は、基板の外周面から径方向内方へ向かう力である。
【0009】
そのため、保持力を大きくすると基板に歪みが生じ易くなる。歪みが生じた状態では基板に対して処理液による処理を均一に行なうことができなかったり、その後の乾燥処理も均一に行なえないということがある。したがって、スリップの発生を防止するために基板の保持力を大きくすることは好ましくない。
【0010】
この発明は、基板を乾燥処理する際に処理液の飛散によるミストの発生や高速回転に伴うスリップの発生を抑制することができるようにしたスピン処理方法及びスピン処理装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明は、基板を処理液で処理してから乾燥処理するスピン処理方法において、
基板を回転させながら処理液を供給して処理する工程と、
上記基板の処理液による処理が終了したならば、処理液の供給を停止するとともに基板の回転数を上昇させずにその基板を所定時間回転する工程と、
処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転した後、その基板の回転速度を処理液による処理時よりも速くして乾燥処理する工程と
を具備したことを特徴とする基板のスピン処理方法にある。
【0012】
処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転させる際の回転速度は、上記基板を処理液によって処理するときと同じに設定することが好ましい。
【0013】
処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転させる際の回転速度は、上記基板を処理液によって処理するときよりも減速することが好ましい。
【0014】
この発明は、基板を処理液で処理してから乾燥処理するスピン処理装置において、
上記基板を保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルを回転駆動する駆動源と、
上記回転テーブルとともに回転する基板に処理液を供給する供給手段と、
上記回転テーブルの回転速度を、上記基板を処理液によって処理する第1の回転速度、処理液による処理が終了してから処理液の供給を停止した状態で上記回転テーブルの回転速度を上昇させずに所定時間回転させる第2の回転速度及び第2の回転速度の後に上記回転テーブルの回転速度を上記第1の回転速度よりも上昇させる第3の回転速度で制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする基板のスピン処理装置にある。
【0015】
この発明によれば、処理液によって処理された基板を高速度で回転させて乾燥処理する前に、処理液の供給を停止した状態で回転速度を上昇させずに基板を回転させる。そのため、基板は上面に残留する処理液が緩やかな速度で流出されてから高速回転するから、ミストの発生が防止されるばかりか、処理液の重量が原因となるスリップが発生するのが防止される。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
図1はスピン処理装置を示し、このスピン処理装置は処理槽1を備えている。この処理槽1内にはカップ体2が配置されている。このカップ体2は、上記処理槽1の底板上に設けられた下カップ3と、この下カップ3に対して図示しない上下駆動機構により上下動可能に設けられた上カップ4とからなる。
【0017】
上記下カップ3の底壁には周方向に所定間隔で複数の排出管5が接続されている。これら排出管5は排気ポンプ6に連通している。この排気ポンプ6は制御装置7によって発停及び回転数が制御されるようになっている。
【0018】
上記カップ体7の下面側にはベース板8が配置されている。このベース板8には、上記下カップ3と対応する位置に取付け孔9が形成されている。この取付け孔9には駆動源を構成する制御モータ11の固定子12の上端部が嵌入固定されている。
【0019】
上記固定子12は筒状をなしていて、その内部には同じく筒状の回転子13が回転自在に嵌挿されている。そして、上記制御モータ11は上記制御装置7によって発停及び回転数が後述するように制御される。
【0020】
上記回転子13の上端面には筒状の連結体14が下端面を接触させて一体的に固定されている。この連結体14の下端には上記固定子12の内径寸法よりも大径な鍔部15が形成されている。この鍔部15は上記固定子12の上端面に摺動可能に接触しており、それによって回転子13の回転を阻止することなくこの回転子13が固定子12から抜け落ちるのを防止している。
【0021】
上記下カップ3には上記回転子13と対応する部分に通孔3aが形成され、上記連結体14は上記通孔3aからカップ体2内に突出している。この連結体14の上端には回転テーブル16が取付けられている。この回転テーブル16の周辺部には周方向に所定間隔、この実施の形態では60度間隔で6本(2本のみ図示)の円柱状の保持部材17が図示しない駆動機構によって回転駆動可能に設けられている。
【0022】
上記保持部材17の上端面には、この保持部材17の回転中心から偏心した位置にテーパ面を有する支持ピン18が設けられている。回転テーブル16には、基板としての半導体ウエハWが周縁部の下面を上記支持ピン18のテーパ面に当接するよう供給される。その状態で上記保持部材17を回転させれば、支持ピン18が偏心回転するから、回転テーブル16に供給された半導体ウエハWは、上記支持ピン18によるチャック力で保持される。
なお、上記半導体ウエハWに対する支持ピン18のチャック力は、上記駆動機構による上記保持部材17の偏心回転角度によって設定できるようになっている。また、駆動機構が保持部材17をばね力によって偏心回転させる構成である場合には、そのばねの強さによってチャック力を調整することができる。
【0023】
上記回転テーブル16は乱流防止カバー21によって覆われている。この乱流防止カバー21は上記回転テーブル16の外周面を覆う外周壁22と、上面を覆う上面壁23とを有し、上記外周壁は上側が小径部22a、下側が大径部22bに形成されている。回転テーブル16を回転させたときに、この乱流防止カバー21によって回転テーブル16の上面で乱流が発生するのが防止される。上記上カップ4の上面は開口していて、その内周面にはリング状部材25が設けられている。
【0024】
上記回転テーブル16に未処理の半導体ウエハWを供給したり、乾燥処理された半導体ウエハWを取り出すときには、上記上カップ4が後述するごとく下降させられる。
【0025】
上記処理槽1の上部壁には開口部31が形成されている。この開口部31にはULPAやHEPAなどのファン・フィルタユニット32が設けられている。このファン・フィルタユニット32はクリーンルーム内の空気をさらに清浄化して処理槽1内に導入するもので、その清浄空気の導入量は上記ファン・フィルタユニット32の駆動部33を上記制御装置7によって制御して行うようになっている。つまり、上記駆動部33により、ファン・フィルタユニット32のファン(図示せず)の回転数を制御することで、処理槽1内への清浄空気の供給量を制御できるようになっている。
【0026】
上記処理槽1の一側には出し入れ口34が開口形成されている。この出し入れ口34は、処理槽1の一側に上下方向にスライド可能に設けられたシャッタ35によって開閉される。このシャッタ35は圧縮空気で作動するシリンダ36によって駆動される。つまり、上記シリンダ36には圧縮空気の流れを制御する制御弁37が設けられ、この制御弁37を上記制御装置7によって切換え制御することで、上記シャッタ35を上下動させることができるようになっている。
【0027】
上記制御モータ11の回転子13内には筒状の固定軸41が挿通されている。この固定軸41の上端には、上記回転テーブル16に形成された通孔42から上記回転テーブル16の上面側に突出したノズルヘッド43が設けられている。このノズルヘッド43には上記回転テーブル16に保持された半導体ウエハWの下面に向けて処理液としての薬液及び純水を噴射する一対のノズル44が設けられている。
【0028】
上記乱流防止カバー21の上面壁23には上記ノズルヘッド43と対向して開口部45が形成され、この開口部45によって上記ノズル44から噴射された処理液が半導体ウエハWの下面に到達可能となっている。
【0029】
回転テーブル16に保持された半導体ウエハWの上方には、洗浄処理時に半導体ウエハWの上面に薬液や洗浄液などの処理液を供給する供給手段としての上部ノズル体46が設けられている。
【0030】
つぎに、上記構成のスピン処理装置によって半導体ウエハWを処理液によって処理してから乾燥処理する手順を図2と図3を参照して説明する。
【0031】
図2は半導体ウエハWを処理液によって処理してから乾燥処理する手順を示すフローチャートで、図3は半導体ウエハWの回転速度と処理との関係を示すタイムチャートである。図2に示すように、S1では未処理の半導体ウエハWが回転テーブル16に供給される。S2では回転テーブル16が制御装置7からの駆動信号によって毎分数十〜数百の低回転速度V1で回転駆動される。ついでS3では半導体ウエハWに上部ノズル体46から処理液が供給される。
【0032】
回転する半導体ウエハWに処理液が供給されることで、半導体ウエハWの上面は処理液の種類に応じた処理がなされる。S4では処理液による処理時間が上記制御装置7に予め設定された所定時間に到達したか否かが判定される。処理液による処理時間が設定時間に到達すると、S5では処理液の供給が停止されて処理液による処理が終了する。処理液による処理時間は図3にT1で示す。
【0033】
つぎに、S6では半導体ウエハWへの処理液の供給を停止した状態で、回転テーブル16、つまり半導体ウエハWを処理液によって処理されているときと同じ低速回転速度V1で所定時間回転させる。この回転時間は図3にT2で示す。それによって、半導体ウエハWの上面に残留する処理液は半導体ウエハWの回転速度に応じて低速度で上面から流出する。
【0034】
S7では、半導体ウエハWを低速回転速度V1で回転する時間T2が経過したか否かが判定される。時間T2が経過したならば、S8では回転テーブル16が制御装置7からの制御信号によって千〜数千回転の高速回転速度V2で回転させられる。それによって、半導体ウエハWは、上面にわずかに付着残留する処理液が遠心力及び高速回転によって生じる気流で除去されて乾燥処理されることになる。
【0035】
S9では半導体ウエハWを高速回転速度V2で回転させながら乾燥処理する時間T3が経過したか否かが判定され、乾燥処理時間T3が経過したならば、制御装置7からの制御信号によって回転テーブル16の回転が停止させられて処理が終了する。
【0036】
このように、半導体ウエハWを低速回転速度V1で回転させて処理液を所定時間T1供給して処理した後、半導体ウエハWへの処理液の供給を停止した後、半導体ウエハWを処理液によって処理するときと同じ低速回転速度V1で図3にT2で示す時間だけ回転させた後、乾燥処理するための高速回転速度V2に変換するようにした。
【0037】
つまり、半導体ウエハWを処理液による処理後に、低速回転速度V1で時間T2だけ回転させることで、その上面に残留した処理液を除去することができる。したがって、上記時間T2は半導体ウエハWの上面に残留する処理液を除去する液切り時間となる。
【0038】
液切り時間T2を設けたことで、半導体ウエハWは、上面に残留した処理液が半導体ウエハWの低速回転速度V1に応じて緩やかに流出除去されてから高速回転速度V2で回転させられるから、半導体ウエハWの上面の処理液をカップ体2の内周面に高速度で衝突させずに、除去することができる。つまり、処理液がカップ体2の内周面に高速度で衝突してカップ体2内にミストが多量に発生するのを防止できる。
【0039】
したがって、半導体ウエハWを処理液によって処理してから高速回転速度V2で回転させて乾燥処理する際、カップ体2内に多くのミストが浮遊することがないから、ミストが半導体ウエハWに付着して汚染の原因となるのを防止できる。
【0040】
上述したように、半導体ウエハWを処理液によって処理した後、液切り時間T2の間に半導体ウエハWの上面に残留する処理液を除去し、その後で半導体ウエハWを高速回転速度V2で回転して乾燥処理を行なうようにした。
【0041】
そのため、乾燥処理時に半導体ウエハWに処理液の重量が加わることがほとんどないから、半導体ウエハWの回転速度を低速回転速度V1から高速回転速度V2に変換する際、半導体ウエハWに生じるイナーシャが大幅に低減される。それによって、半導体ウエハWが回転テーブル16の支持ピン18に対してスリップが発生するのが防止される。
【0042】
その結果、半導体ウエハWの外周縁が損傷したり、パーティクルが発生するのを防止することができる。しかも、スリップの発生を防止するために半導体ウエハWに対するチャック力を強くせずにすむ。そのため、回転テーブル16に保持された半導体ウエハWに歪みが発生しないから、処理液による処理や乾燥処理を全面にわたって均一に行なうことができる。
【0043】
図4は、半導体ウエハWを処理液で処理した後、処理液を供給しない状態で低速回転速度V1で回転させる時間T2と、半導体ウエハWに付着するパーティクルとの関係を測定したグラフである。
【0044】
上記時間T2、つまり液切り時間T2が0である、従来の場合に乾燥処理された半導体ウエハWに付着するパーティクルの量を1とすると、液切り時間T2が約1秒の場合には従来に対するパーティクルの付着量比が0.5に減少し、時間T2が約4秒では約0.7まで増加し、それ以後は約0.75となるまで漸増した。
【0045】
したがって、液切り時間T2を設けることで、液切り時間T2が0の従来の場合に比べて半導体ウエハWに付着するパーティクルの量が減少することが確認された。なお、液切り時間T2は制御上、1秒以上とすることが好ましいが、タクトタイムの増加を抑制するためには1〜5秒の範囲内に設定することが好ましい。
【0046】
図5はこの発明の他の実施の形態を示す半導体ウエハWの回転速度と処理との関係を示すタイムチャートである。この実施の形態では、半導体ウエハWを低速回転速度V1で回転させながら処理液で処理する時間T1が経過し、処理液の供給を停止した後、半導体ウエハWの回転速度を上記低速回転速度V1よりもさらに低速な回転速度V3に減速し、その低速回転速度V3を同図にT2aで示す所定時間維持する。その後、半導体ウエハWの回転速度を高速回転速度V2に加速し、乾燥処理を同図にT3で示す時間だけ行なうようにする。
【0047】
このように、処理液による処理が終了した後、処理液を供給しないで半導体ウエハWを回転させる、液切り時間T2aの回転速度を、処理液によって処理するときの低速回転速度V1よりもさらに低速な速度V3にした。
【0048】
そのため、液切り時に半導体ウエハWの上面から処理液が流出する速度を上記一実施の形態に比べてさらに遅くすることができるから、半導体ウエハWの上面から流出する処理液がカップ体2の内周面に衝突して発生するミストの量もさらに減少させることが可能となる。その結果、半導体ウエハWの乾燥処理をより一層、清浄に行なうことが可能となる。
【0049】
この実施の形態において、半導体ウエハWを低速回転速度V3で回転させる液切り時間T2aは、上記一実施の形態に示した時間T2と同様、半導体ウエハWに付着するミストの量が最小となるよう設定される。
【0050】
上記各実施の形態では、処理の対象となる基板として半導体ウエハを挙げたが、基板は半導体ウエハに限られず、液晶表示パネルに用いられる矩形状のガラス基板であっても、この発明を適用することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、処理液によって処理された基板を高速度で回転させて乾燥処理する前に、処理液の供給を停止した状態で回転速度を上昇させずに基板を回転させるようにした。
【0052】
そのため、基板は上面に残留する処理液が緩やかな速度で除去されてから乾燥処理されるから、ミストの発生を防止できるばかりか、処理液の重量が原因となってスリップが発生するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態に係るスピン処理装置の概略的構成の断面図。
【図2】半導体ウエハの処理工程を示したフローチャート。
【図3】半導体ウエハの回転速度と処理との関係を示すタイムチャート。
【図4】半導体ウエハの上面に残留する処理液を除去する液切り時間と半導体ウエハの上面に付着するパーティクルとの関係を示すグラフ。
【図5】この発明の他の実施の形態の半導体ウエハの回転速度と処理との関係を示すタイムチャート。
【符号の説明】
7…制御装置(制御手段)、11…制御モータ(駆動源)、16…回転テーブル、46…上部ノズル体(供給手段)。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spin processing method and a spin processing apparatus in which a substrate is processed with a processing liquid while rotating, and then dried.
[0002]
[Prior art]
For example, in a manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, there are a film forming process and a photo process for forming a circuit pattern on a substrate such as a rectangular glass substrate or a semiconductor wafer. In these processes, after a substrate is treated with a chemical solution as a treatment liquid using a spin treatment apparatus, a cleaning treatment with a cleaning liquid as a treatment liquid is performed, and a drying treatment for removing the cleaning liquid is repeatedly performed.
[0003]
As is well known, the spin processing apparatus has a processing tank, and a cup body is provided in the processing tank. A rotary table that is driven to rotate by a drive source is provided in the cup body. The turntable is adapted to hold the substrate detachably.
[0004]
The substrate is processed by rotating the substrate at a low speed of several tens to several hundred rotations per minute while supplying a processing liquid to the plate surface. After the processing with the processing liquid has been performed for a predetermined time, the substrate is rotated at a high speed of several thousand rotations per minute. As a result, the processing liquid adhering to the substrate is removed by the centrifugal force and the airflow generated by the high-speed rotation, so that the substrate is dried.
[0005]
Conventionally, the substrate has been rotated at a high speed immediately after the processing with the processing liquid at a low speed has been completed to perform a drying process.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the processing with the processing liquid is completed, a large amount of the processing liquid remains on the plate surface of the substrate. When the substrate is rotated at a high speed to dry it in this state, a large amount of the processing liquid scatters vigorously around the substrate at a high speed according to the rotation speed of the substrate and collides with the inner peripheral surface of the cup body I do. For this reason, a large amount of mist is generated in the cup body, and the mist may adhere to the substrate during the drying process and cause contamination.
[0007]
A substrate having a large amount of the processing liquid remaining on the upper surface increases in weight in proportion to the amount of the processing liquid, and thus has a large inertia. Therefore, when the rotation speed is changed from the low-speed rotation to the high-speed rotation for drying the substrate, a slip is likely to occur between the substrate and the holding mechanism that holds the substrate on the rotary table. When the slip occurs, the substrate may be damaged or particles may be generated.
[0008]
In order to prevent a slip from occurring between the rotary table and the substrate during the drying process, it is necessary to increase the holding force (chuck force) of the holding mechanism. The holding force applied to the substrate by the holding mechanism is a force directed radially inward from the outer peripheral surface of the substrate.
[0009]
Therefore, when the holding force is increased, the substrate is likely to be distorted. In the state where the distortion is generated, the processing with the processing liquid may not be performed uniformly on the substrate, or the subsequent drying processing may not be performed uniformly. Therefore, it is not preferable to increase the holding force of the substrate in order to prevent the occurrence of slip.
[0010]
An object of the present invention is to provide a spin processing method and a spin processing apparatus that can suppress generation of mist due to scattering of a processing liquid and generation of slip due to high-speed rotation when a substrate is dried.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a spin processing method in which a substrate is treated with a treatment liquid and then dried,
A step of supplying a processing liquid while rotating the substrate to perform processing;
When the processing of the substrate with the processing liquid is completed, stopping the supply of the processing liquid and rotating the substrate for a predetermined time without increasing the rotation speed of the substrate,
After the supply of the processing liquid is stopped, rotating the substrate for a predetermined time, and then performing a drying process at a higher rotation speed of the substrate than during the processing with the processing liquid. Processing method.
[0012]
It is preferable that the rotation speed when the substrate is rotated for a predetermined time after the supply of the processing liquid is stopped is set to be the same as when the substrate is processed with the processing liquid.
[0013]
It is preferable that the rotation speed when the substrate is rotated for a predetermined time after the supply of the processing liquid is stopped is lower than when the substrate is processed with the processing liquid.
[0014]
The present invention provides a spin processing apparatus for processing a substrate with a processing liquid and then drying the substrate.
A rotary table that holds and rotates the substrate,
A drive source for rotating the rotary table,
Supply means for supplying a processing liquid to the substrate rotating with the rotary table,
The rotation speed of the rotary table is set to a first rotation speed at which the substrate is processed by the processing liquid, and the rotation speed of the rotary table is not increased while the supply of the processing liquid is stopped after the processing by the processing liquid is completed. And a control means for controlling the rotation speed of the turntable after the second rotation speed for a predetermined time and a third rotation speed for increasing the rotation speed of the turntable higher than the first rotation speed after the second rotation speed. The spin processing apparatus for a substrate is characterized in that:
[0015]
According to the present invention, before the substrate processed by the processing liquid is rotated at a high speed to perform the drying process, the substrate is rotated without increasing the rotation speed while the supply of the processing liquid is stopped. Therefore, the substrate is rotated at a high speed after the processing liquid remaining on the upper surface is discharged at a gentle speed, so that not only the generation of mist but also the occurrence of slip due to the weight of the processing liquid is prevented. You.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a spin processing device, and the spin processing device includes a processing tank 1. A cup 2 is arranged in the processing tank 1. The cup body 2 includes a lower cup 3 provided on a bottom plate of the processing tank 1 and an upper cup 4 provided to be vertically movable with respect to the lower cup 3 by a vertical drive mechanism (not shown).
[0017]
A plurality of discharge pipes 5 are connected to the bottom wall of the lower cup 3 at predetermined intervals in the circumferential direction. These discharge pipes 5 communicate with an exhaust pump 6. The start and stop and rotation speed of the exhaust pump 6 are controlled by a control device 7.
[0018]
A base plate 8 is arranged on the lower surface side of the cup body 7. The base plate 8 has a mounting hole 9 at a position corresponding to the lower cup 3. The upper end of the stator 12 of the control motor 11 constituting the drive source is fitted and fixed in the mounting hole 9.
[0019]
The stator 12 has a cylindrical shape, and a cylindrical rotor 13 is rotatably fitted therein. The control motor 11 is controlled by the control device 7 so that the start and stop and the rotation speed are described later.
[0020]
A cylindrical connecting body 14 is integrally fixed to the upper end face of the rotor 13 with the lower end face in contact therewith. A flange 15 having a diameter larger than the inner diameter of the stator 12 is formed at the lower end of the connecting body 14. The flange 15 is slidably in contact with the upper end surface of the stator 12, thereby preventing the rotor 13 from falling off the stator 12 without preventing rotation of the rotor 13. .
[0021]
The lower cup 3 has a through hole 3a formed at a portion corresponding to the rotor 13, and the connecting body 14 protrudes into the cup body 2 from the through hole 3a. A turntable 16 is attached to the upper end of the connector 14. At the peripheral portion of the turntable 16, six (only two are shown) columnar holding members 17 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction, at 60 ° intervals in this embodiment, so as to be rotatable by a drive mechanism (not shown). Have been.
[0022]
A support pin 18 having a tapered surface is provided on the upper end surface of the holding member 17 at a position eccentric from the rotation center of the holding member 17. A semiconductor wafer W as a substrate is supplied to the turntable 16 such that the lower surface of the peripheral portion abuts on the tapered surface of the support pin 18. If the holding member 17 is rotated in this state, the support pins 18 are eccentrically rotated. Therefore, the semiconductor wafer W supplied to the turntable 16 is held by the chucking force of the support pins 18.
The chucking force of the support pins 18 on the semiconductor wafer W can be set by the eccentric rotation angle of the holding member 17 by the driving mechanism. When the driving mechanism is configured to rotate the holding member 17 eccentrically by the spring force, the chucking force can be adjusted by the strength of the spring.
[0023]
The turntable 16 is covered with a turbulence prevention cover 21. The turbulence prevention cover 21 has an outer peripheral wall 22 that covers the outer peripheral surface of the rotary table 16 and an upper surface wall 23 that covers the upper surface. The outer peripheral wall is formed with a small-diameter portion 22a on the upper side and a large-diameter portion 22b on the lower side. Have been. When the turntable 16 is rotated, the turbulence prevention cover 21 prevents turbulence from occurring on the upper surface of the turntable 16. The upper surface of the upper cup 4 is open, and a ring-shaped member 25 is provided on the inner peripheral surface thereof.
[0024]
When supplying an unprocessed semiconductor wafer W to the rotary table 16 or removing a dried semiconductor wafer W, the upper cup 4 is lowered as described later.
[0025]
An opening 31 is formed in the upper wall of the processing tank 1. The opening 31 is provided with a fan / filter unit 32 such as ULPA or HEPA. The fan / filter unit 32 further purifies the air in the clean room and introduces it into the processing tank 1. The amount of the clean air introduced is controlled by the control unit 7 by the drive unit 33 of the fan / filter unit 32. And then do it. That is, by controlling the number of revolutions of the fan (not shown) of the fan / filter unit 32 by the drive unit 33, the supply amount of clean air into the processing tank 1 can be controlled.
[0026]
An opening 34 is formed on one side of the processing tank 1. The access port 34 is opened and closed by a shutter 35 provided on one side of the processing tank 1 so as to be slidable in the vertical direction. The shutter 35 is driven by a cylinder 36 operated by compressed air. That is, the cylinder 36 is provided with a control valve 37 for controlling the flow of the compressed air, and the switching of the control valve 37 by the control device 7 allows the shutter 35 to be moved up and down. ing.
[0027]
A cylindrical fixed shaft 41 is inserted into the rotor 13 of the control motor 11. At the upper end of the fixed shaft 41, a nozzle head 43 is provided which protrudes from a through hole 42 formed in the rotary table 16 to the upper surface side of the rotary table 16. The nozzle head 43 is provided with a pair of nozzles 44 for injecting a treatment liquid as a processing liquid and pure water toward the lower surface of the semiconductor wafer W held on the rotary table 16.
[0028]
An opening 45 is formed in the upper surface wall 23 of the turbulence prevention cover 21 so as to face the nozzle head 43, and the processing liquid ejected from the nozzle 44 can reach the lower surface of the semiconductor wafer W through the opening 45. It has become.
[0029]
Above the semiconductor wafer W held by the rotary table 16, an upper nozzle body 46 is provided as a supply unit that supplies a processing liquid such as a chemical solution or a cleaning liquid to the upper surface of the semiconductor wafer W during the cleaning processing.
[0030]
Next, a procedure of processing the semiconductor wafer W with the processing liquid by the spin processing apparatus having the above configuration and then performing the drying processing will be described with reference to FIGS.
[0031]
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for drying the semiconductor wafer W after processing it with the processing liquid, and FIG. 3 is a time chart showing the relationship between the rotation speed of the semiconductor wafer W and the processing. As shown in FIG. 2, an unprocessed semiconductor wafer W is supplied to the turntable 16 in S1. In S2, the rotary table 16 is rotationally driven at a low rotational speed V1 of several tens to several hundreds per minute by a drive signal from the control device 7. Next, in S3, the processing liquid is supplied to the semiconductor wafer W from the upper nozzle body 46.
[0032]
By supplying the processing liquid to the rotating semiconductor wafer W, the upper surface of the semiconductor wafer W is processed according to the type of the processing liquid. In S4, it is determined whether or not the processing time with the processing liquid has reached a predetermined time set in the control device 7 in advance. When the processing time with the processing liquid reaches the set time, in S5, the supply of the processing liquid is stopped, and the processing with the processing liquid ends. The processing time by the processing liquid is indicated by T1 in FIG.
[0033]
Next, in S6, while the supply of the processing liquid to the semiconductor wafer W is stopped, the rotating table 16, that is, the semiconductor wafer W is rotated for a predetermined time at the same low-speed rotation speed V1 as when the processing liquid is being processed. This rotation time is indicated by T2 in FIG. Thereby, the processing liquid remaining on the upper surface of the semiconductor wafer W flows out of the upper surface at a low speed according to the rotation speed of the semiconductor wafer W.
[0034]
In S7, it is determined whether or not the time T2 for rotating the semiconductor wafer W at the low rotation speed V1 has elapsed. After the time T2 has elapsed, in S8, the turntable 16 is rotated at a high speed V2 of one thousand to several thousand rotations by a control signal from the control device 7. Thus, the processing liquid slightly adhering and remaining on the upper surface of the semiconductor wafer W is removed by the centrifugal force and the airflow generated by the high-speed rotation, and the semiconductor wafer W is dried.
[0035]
In S9, it is determined whether or not a drying time T3 has elapsed while rotating the semiconductor wafer W at the high rotation speed V2. If the drying time T3 has elapsed, the rotation table 16 is controlled by a control signal from the control device 7. Is stopped, and the process ends.
[0036]
As described above, after the semiconductor wafer W is rotated at the low rotation speed V1 and the processing liquid is supplied for the predetermined time T1 to perform the processing, the supply of the processing liquid to the semiconductor wafer W is stopped. After rotating at the same low-speed rotation speed V1 as in the processing and for the time indicated by T2 in FIG. 3, the rotation speed is converted to the high-speed rotation speed V2 for the drying process.
[0037]
That is, after processing the semiconductor wafer W with the processing liquid, the processing liquid remaining on the upper surface of the semiconductor wafer W can be removed by rotating the semiconductor wafer W at the low rotation speed V1 for the time T2. Therefore, the time T2 is a liquid draining time for removing the processing liquid remaining on the upper surface of the semiconductor wafer W.
[0038]
By providing the liquid draining time T2, the semiconductor wafer W is rotated at the high rotational speed V2 after the processing liquid remaining on the upper surface is slowly flowed out and removed according to the low rotational speed V1 of the semiconductor wafer W. The processing liquid on the upper surface of the semiconductor wafer W can be removed without colliding with the inner peripheral surface of the cup body 2 at a high speed. That is, it is possible to prevent a large amount of mist from being generated in the cup body 2 due to the processing liquid colliding with the inner peripheral surface of the cup body 2 at a high speed.
[0039]
Therefore, when the semiconductor wafer W is processed with the processing liquid and then rotated at the high rotation speed V2 to perform the drying process, a large amount of mist does not float in the cup body 2, so that the mist adheres to the semiconductor wafer W. To prevent contamination.
[0040]
As described above, after processing the semiconductor wafer W with the processing liquid, the processing liquid remaining on the upper surface of the semiconductor wafer W during the draining time T2 is removed, and then the semiconductor wafer W is rotated at the high rotation speed V2. Drying process.
[0041]
Therefore, the weight of the processing liquid is hardly added to the semiconductor wafer W during the drying process, so that when the rotation speed of the semiconductor wafer W is converted from the low rotation speed V1 to the high rotation speed V2, the inertia generated in the semiconductor wafer W is greatly reduced. To be reduced. This prevents the semiconductor wafer W from slipping with respect to the support pins 18 of the turntable 16.
[0042]
As a result, damage to the outer peripheral edge of the semiconductor wafer W and generation of particles can be prevented. Moreover, it is not necessary to increase the chucking force on the semiconductor wafer W in order to prevent the occurrence of slip. Therefore, since no distortion occurs in the semiconductor wafer W held on the turntable 16, the processing with the processing liquid and the drying processing can be performed uniformly over the entire surface.
[0043]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the time T2 during which the semiconductor wafer W is rotated at a low rotation speed V1 without supplying the processing liquid after the processing liquid is supplied, and the particles adhering to the semiconductor wafer W.
[0044]
Assuming that the time T2, that is, the liquid drainage time T2 is 0, and the amount of particles attached to the dried semiconductor wafer W in the conventional case is 1, the liquid drainage time T2 is about 1 second, The particle adhesion ratio decreased to 0.5, increased to about 0.7 when the time T2 was about 4 seconds, and gradually increased to about 0.75 thereafter.
[0045]
Therefore, it has been confirmed that the provision of the liquid draining time T2 reduces the amount of particles adhering to the semiconductor wafer W as compared with the conventional case where the liquid draining time T2 is zero. The drainage time T2 is preferably set to 1 second or more for control, but is preferably set within a range of 1 to 5 seconds in order to suppress an increase in tact time.
[0046]
FIG. 5 is a time chart showing the relationship between the rotation speed of a semiconductor wafer W and processing according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, after the time T1 during which the processing is performed with the processing liquid while the semiconductor wafer W is being rotated at the low rotation speed V1 and the supply of the processing liquid is stopped, the rotation speed of the semiconductor wafer W is reduced to the low rotation speed V1. The rotation speed is further reduced to a lower rotation speed V3, and the low rotation speed V3 is maintained for a predetermined time indicated by T2a in FIG. Thereafter, the rotation speed of the semiconductor wafer W is accelerated to the high rotation speed V2, and the drying process is performed only for the time indicated by T3 in FIG.
[0047]
As described above, after the processing with the processing liquid is completed, the semiconductor wafer W is rotated without supplying the processing liquid, and the rotation speed during the liquid removal time T2a is lower than the low-speed rotation speed V1 when processing with the processing liquid. Speed V3.
[0048]
Therefore, the speed at which the processing liquid flows out from the upper surface of the semiconductor wafer W at the time of draining can be further reduced as compared with the embodiment described above. The amount of mist generated by colliding with the peripheral surface can be further reduced. As a result, the drying process of the semiconductor wafer W can be performed even more cleanly.
[0049]
In this embodiment, the liquid removal time T2a for rotating the semiconductor wafer W at the low rotation speed V3 is such that the amount of mist adhering to the semiconductor wafer W is minimized, similarly to the time T2 shown in the above-described embodiment. Is set.
[0050]
In each of the above embodiments, a semiconductor wafer is given as a substrate to be processed. However, the substrate is not limited to a semiconductor wafer, and the present invention is applied to a rectangular glass substrate used for a liquid crystal display panel. be able to.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, before the substrate processed by the processing liquid is rotated at a high speed and dried, the substrate is rotated without increasing the rotation speed in a state where the supply of the processing liquid is stopped. I did it.
[0052]
As a result, the substrate is dried after the processing liquid remaining on the upper surface is removed at a gentle speed, so that not only mist generation can be prevented, but also slip due to the weight of the processing liquid can be prevented. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a schematic configuration of a spin processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing processing steps of a semiconductor wafer.
FIG. 3 is a time chart showing the relationship between the rotation speed of a semiconductor wafer and processing.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a liquid removal time for removing a processing liquid remaining on an upper surface of a semiconductor wafer and particles adhering to the upper surface of the semiconductor wafer.
FIG. 5 is a time chart showing a relationship between a rotation speed of a semiconductor wafer and processing according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
7: control device (control means), 11: control motor (drive source), 16: rotary table, 46: upper nozzle body (supply means).

Claims (4)

基板を処理液で処理してから乾燥処理するスピン処理方法において、
基板を回転させながら処理液を供給して処理する工程と、
上記基板の処理液による処理が終了したならば、処理液の供給を停止するとともに基板の回転数を上昇させずにその基板を所定時間回転する工程と、
処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転した後、その基板の回転速度を処理液による処理時よりも速くして乾燥処理する工程と
を具備したことを特徴とする基板のスピン処理方法。
In a spin processing method of drying a substrate after processing the substrate with a processing liquid,
A step of supplying a processing liquid while rotating the substrate to perform processing;
When the processing of the substrate with the processing liquid is completed, stopping the supply of the processing liquid and rotating the substrate for a predetermined time without increasing the rotation speed of the substrate,
After the supply of the processing liquid is stopped, rotating the substrate for a predetermined time, and then performing a drying process at a higher rotation speed of the substrate than during the processing with the processing liquid. Processing method.
処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転させる際の回転速度は、上記基板を処理液によって処理するときと同じに設定することを特徴とする請求項1記載の基板のスピン処理方法。2. The substrate spin processing according to claim 1, wherein a rotation speed when the substrate is rotated for a predetermined time after the supply of the processing liquid is stopped is set to be the same as when the substrate is processed by the processing liquid. Method. 処理液の供給を停止してから上記基板を所定時間回転させる際の回転速度は、上記基板を処理液によって処理するときよりも減速することを特徴とする請求項1記載の基板のスピン処理方法。2. The substrate spin processing method according to claim 1, wherein a rotation speed when the substrate is rotated for a predetermined time after the supply of the processing liquid is stopped is lower than when the substrate is processed with the processing liquid. . 基板を処理液で処理してから乾燥処理するスピン処理装置において、
上記基板を保持して回転する回転テーブルと、
この回転テーブルを回転駆動する駆動源と、
上記回転テーブルとともに回転する基板に処理液を供給する供給手段と、
上記回転テーブルの回転速度を、上記基板を処理液によって処理する第1の回転速度、処理液による処理が終了してから処理液の供給を停止した状態で上記回転テーブルの回転速度を上昇させずに所定時間回転させる第2の回転速度及び第2の回転速度の後に上記回転テーブルの回転速度を上記第1の回転速度よりも上昇させる第3の回転速度で制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする基板のスピン処理装置。
In a spin processing apparatus for processing a substrate with a processing liquid and then performing a drying process,
A rotary table that holds and rotates the substrate,
A drive source for rotating the rotary table,
Supply means for supplying a processing liquid to the substrate rotating with the rotary table,
The rotation speed of the rotary table is set to a first rotation speed at which the substrate is processed by the processing liquid, and the rotation speed of the rotary table is not increased while the supply of the processing liquid is stopped after the processing by the processing liquid is completed. And a control means for controlling the rotation speed of the turntable after the second rotation speed for a predetermined time and a third rotation speed for increasing the rotation speed of the turntable higher than the first rotation speed after the second rotation speed. A spin processing apparatus for a substrate, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008034779A (en) * 2006-06-27 2008-02-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Method and equipment for processing substrate

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