JP2005191144A - Method and apparatus for substrate treatment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に種々の処理を行う基板処理方法および基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for performing various processes on a substrate.
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、生産効率を高めるために一連の処理の各々をユニット化し、複数の処理ユニットを統合した基板処理装置が用いられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate processing apparatus has been used to perform various processes on a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a glass substrate for an optical disk. For example, in a semiconductor device manufacturing process, a substrate processing apparatus is used in which a series of processes are unitized and a plurality of processing units are integrated in order to increase production efficiency.
近年、基板処理装置による基板の処理工程において、基板上に高誘電率ゲート絶縁膜(以下、Hi−k膜と略記する。)を形成する場合がある。このHi−k膜は、トランジスタにおけるゲートリーク電流を抑制するために用いられる。 In recent years, a high dielectric constant gate insulating film (hereinafter abbreviated as a Hi-k film) may be formed on a substrate in a substrate processing process by a substrate processing apparatus. This Hi-k film is used to suppress gate leakage current in the transistor.
一般に、基板表面へのHi−k膜の形成は、例えば、化学的気相蒸着法(CVD法)により行われる。そして、このようなHi−k膜の形成時においては、原子層沈積(ALD:Atomic Layer Deposition)技術を用いることにより原子層レベルの薄いHi−k膜を得ることができる。 In general, the Hi-k film is formed on the substrate surface by, for example, chemical vapor deposition (CVD). At the time of forming such a Hi-k film, a thin Hi-k film at the atomic layer level can be obtained by using an atomic layer deposition (ALD) technique.
上記のような薄いHi−k膜の形成時においては、基板表面に予め酸化膜が形成されている必要があるとされている。 When forming such a thin Hi-k film, an oxide film needs to be formed in advance on the substrate surface.
基板表面に酸化膜が形成されていない場合、Hi−k膜の形成を開始しようとしても、所定の時間が経過するまで成膜が進行しないので、Hi−k膜の厚さの制御が困難になる。これに対し、基板表面に予め酸化膜が形成されている場合、即座に成膜が進行するのでHi−k膜の厚さの制御が容易になる。
ところで、Hi−k膜の形成時に予め基板表面に形成される酸化膜はできる限り薄いことが好ましいとされている。これは、高誘電率のHi−k膜の下地として厚い酸化膜が形成されている場合、すなわち等価酸化膜厚(EOT:Equivalent Oxide Thickness)が過剰に大きい場合、Hi−k膜による基板からの電流の漏れの抑制が十分に行えないからである。 By the way, it is preferable that the oxide film formed on the substrate surface in advance when forming the Hi-k film is as thin as possible. This is because, when a thick oxide film is formed as a base of a high dielectric constant Hi-k film, that is, when the equivalent oxide thickness (EOT) is excessively large, the substrate from the Hi-k film is removed. This is because current leakage cannot be sufficiently suppressed.
ここで、一般的に、低コストで均一な極薄酸化膜を得るために、1ppm以下の低濃度オゾン水を用いることが知られている。 Here, it is generally known to use low concentration ozone water of 1 ppm or less in order to obtain a uniform ultrathin oxide film at low cost.
基板表面に酸化膜を形成する場合には、例えば、フッ化水素を含む水溶液を用いた基板表面のエッチング後に、その基板にオゾン水を供給して酸化膜を形成する(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このような酸化膜の生成時においては、基板表面に有機物等の汚染があると、酸化膜の成長速度にばらつきが発生し、再現よく極薄酸化膜を得ることができない。 In the case of forming an oxide film on the substrate surface, for example, after etching the substrate surface using an aqueous solution containing hydrogen fluoride, ozone water is supplied to the substrate to form an oxide film (see, for example, Patent Document 1). ). However, when such an oxide film is formed, if the substrate surface is contaminated with an organic substance or the like, the growth rate of the oxide film varies, and an extremely thin oxide film cannot be obtained with good reproducibility.
したがって、このような有機物等の汚染を完全に除去するためには、上記エッチング工程の他、さらに、基板表面の汚染を除去するための洗浄工程および洗浄工程に用いる洗浄液が必要となる。その結果、基板処理の煩雑化および基板処理装置の構造の複雑化が問題とされてきた。 Therefore, in order to completely remove such contaminants such as organic substances, in addition to the etching step, a cleaning process for removing contamination on the substrate surface and a cleaning liquid used for the cleaning step are required. As a result, complicated substrate processing and complicated structure of the substrate processing apparatus have been problems.
本発明の目的は、簡単な処理が可能で、かつ、清浄な基板表面に薄く均一な酸化膜を形成することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of simple processing and capable of forming a thin and uniform oxide film on a clean substrate surface.
第1の発明に係る基板処理方法は、基板に所定の処理を行う基板処理方法であって、基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップと、前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、基板にフッ化水素水を供給するステップと、フッ化水素水の供給後、基板に前記第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップとを備えたものである。 A substrate processing method according to a first aspect of the present invention is a substrate processing method for performing a predetermined process on a substrate, the step of supplying ozone water having a first ozone concentration to the substrate, and the first ozone concentration. A step of supplying hydrogen fluoride water to the substrate after the supply of ozone water; and a step of supplying ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration to the substrate after the supply of hydrogen fluoride water. It is equipped with.
第1の発明に係る基板処理方法においては、基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水が供給されることにより、基板表面に酸化膜が形成されるとともに、基板表面に存在する有機物等の不純物が酸化される。 In the substrate processing method according to the first invention, by supplying ozone water having the first ozone concentration to the substrate, an oxide film is formed on the substrate surface, and impurities such as organic substances existing on the substrate surface are formed. Is oxidized.
そして、基板にフッ化水素水が供給されることによりエッチングが行われる。これにより、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により酸化された有機物等の不純物が酸化膜とともにリフトオフにより取り除かれる。 Etching is performed by supplying hydrogen fluoride water to the substrate. Thereby, impurities such as organic substances oxidized by ozone water having the first ozone concentration are removed together with the oxide film by lift-off.
このように、基板への第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給およびフッ化水素水の供給により、予め基板表面に存在する有機物等の不純物が洗浄工程等を必要とすることなく取り除かれるので、簡単な処理で清浄な基板表面を得ることができる。 As described above, by supplying ozone water having the first ozone concentration and hydrogen fluoride water to the substrate, impurities such as organic substances existing on the substrate surface in advance are removed without requiring a cleaning process or the like. A clean substrate surface can be obtained by simple processing.
そして、不純物が取り除かれた清浄な基板表面に第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水が供給される。これにより、第1のオゾン濃度よりも低いオゾン濃度を有するオゾン水による薄い酸化膜が基板表面に均一に形成される。 Then, ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration is supplied to the clean substrate surface from which impurities are removed. Thereby, a thin oxide film of ozone water having an ozone concentration lower than the first ozone concentration is uniformly formed on the substrate surface.
また、第2のオゾン濃度を有するオゾン水は、第1のオゾン濃度を有するオゾン水より酸化性が低く酸化膜の形成速度が遅いので、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により形成される酸化膜に対して、制御性よく薄い酸化膜を基板に形成することが可能となっている。 In addition, since the ozone water having the second ozone concentration is less oxidizable than the ozone water having the first ozone concentration and the rate of formation of the oxide film is slower, the oxidation formed by the ozone water having the first ozone concentration. It is possible to form a thin oxide film on the substrate with good controllability over the film.
基板への第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給および基板へのフッ化水素水の供給を繰り返し行ってもよい。この場合、基板への第1のオゾン濃度を有するオゾン水およびフッ化水素水の供給が繰り返し行われるので、第1のオゾン濃度を有するオゾン水による酸化膜の形成および基板表面に存在する有機物等の不純物の酸化と、フッ化水素水による酸化膜および酸化された有機物等の不純物のエッチングが繰り返され、基板の清浄度がより向上する。 The supply of ozone water having the first ozone concentration to the substrate and the supply of hydrogen fluoride water to the substrate may be repeated. In this case, since ozone water and hydrogen fluoride water having the first ozone concentration are repeatedly supplied to the substrate, the formation of an oxide film by the ozone water having the first ozone concentration, organic substances present on the substrate surface, etc. Oxidation of these impurities and etching of impurities such as an oxide film and oxidized organic matter with hydrogen fluoride water are repeated, and the cleanliness of the substrate is further improved.
第2のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、基板を還元ガスまたは不活性ガスの雰囲気中に保管してもよい。この場合、基板への第2のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後に、基板が還元ガスまたは不活性ガスの雰囲気中に保管されるので、基板に形成された薄い酸化膜が大気に触れることにより厚くなることが防止される。 After supplying ozone water having the second ozone concentration, the substrate may be stored in an atmosphere of a reducing gas or an inert gas. In this case, since the substrate is stored in an atmosphere of a reducing gas or an inert gas after supplying ozone water having the second ozone concentration to the substrate, the thin oxide film formed on the substrate is exposed to the atmosphere. Thickening is prevented.
第1のオゾン濃度は、5ppm以上であり、第2のオゾン濃度は、1ppm以下であってもよい。この場合、第1のオゾン濃度が5ppm以上であることにより、基板表面に容易に酸化膜を形成することができる。また、第2のオゾン濃度が1ppm以下であることにより、基板表面に制御性よく薄い酸化膜を形成することができる。 The first ozone concentration may be 5 ppm or more, and the second ozone concentration may be 1 ppm or less. In this case, when the first ozone concentration is 5 ppm or more, an oxide film can be easily formed on the substrate surface. Further, when the second ozone concentration is 1 ppm or less, a thin oxide film can be formed on the substrate surface with good controllability.
第2の発明に係る基板処理装置は、オゾンと水とを混合することによりオゾン水を生成する混合手段と、混合手段により生成されるオゾン水の濃度を第1のオゾン濃度および第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度に調整する調整手段と、調整手段により調整された第1のオゾン濃度のオゾン水を基板に供給するオゾン水供給系と、オゾン水供給系による第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、フッ化水素水を基板に供給するフッ化水素水供給系とを備え、オゾン水供給系は、フッ化水素水供給系によるフッ化水素水の供給後、調整手段により調整された第2のオゾン濃度のオゾン水を基板に供給するものである。 The substrate processing apparatus which concerns on 2nd invention is the mixing means which produces | generates ozone water by mixing ozone and water, and the density | concentration of the ozone water produced | generated by a mixing means is 1st ozone concentration and 1st ozone. Adjusting means for adjusting to a second ozone concentration lower than the concentration, ozone water supply system for supplying ozone water of the first ozone concentration adjusted by the adjusting means to the substrate, and first ozone by the ozone water supply system A hydrogen fluoride water supply system for supplying hydrogen fluoride water to the substrate after supplying ozone water having a concentration, and the ozone water supply system is adjusted after the hydrogen fluoride water supply by the hydrogen fluoride water supply system The ozone water having the second ozone concentration adjusted by the means is supplied to the substrate.
第2の発明に係る基板処理装置においては、混合手段によりオゾンと水とが混合されてオゾン水が生成され、調整手段によりオゾン水の濃度が第1のオゾン濃度および第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度に調整される。これにより、簡単な構成で第1のオゾン濃度および第2のオゾン濃度のオゾン水を得ることができる。 In the substrate processing apparatus according to the second invention, ozone and water are mixed by the mixing means to generate ozone water, and the concentration of the ozone water by the adjusting means is higher than the first ozone concentration and the first ozone concentration. It is adjusted to a low second ozone concentration. Thereby, ozone water with the first ozone concentration and the second ozone concentration can be obtained with a simple configuration.
また、オゾン水供給系により基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水が供給され、基板表面に酸化膜が形成されるとともに、基板表面に存在する有機物等の不純物が酸化される。 In addition, ozone water having a first ozone concentration is supplied to the substrate by the ozone water supply system, an oxide film is formed on the substrate surface, and impurities such as organic substances existing on the substrate surface are oxidized.
そして、フッ化水素水供給系により基板にフッ化水素水が供給され、エッチングが行われる。これにより、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により酸化された有機物等の不純物が酸化膜とともにリフトオフにより取り除かれる。 Then, hydrogen fluoride water is supplied to the substrate by the hydrogen fluoride water supply system, and etching is performed. Thereby, impurities such as organic substances oxidized by ozone water having the first ozone concentration are removed together with the oxide film by lift-off.
このように、基板への第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給およびフッ化水素水の供給により、予め基板表面に存在する有機物等の不純物が洗浄工程等を必要とすることなく取り除かれるので、簡単な処理で清浄な基板表面を得ることができる。 As described above, by supplying ozone water having the first ozone concentration and hydrogen fluoride water to the substrate, impurities such as organic substances existing on the substrate surface in advance are removed without requiring a cleaning process or the like. A clean substrate surface can be obtained by simple processing.
そして、オゾン水供給系により不純物が取り除かれた清浄な基板表面に第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水が供給される。これにより、第1のオゾン濃度よりも低いオゾン濃度を有するオゾン水による薄い酸化膜が基板表面に均一に形成される。 Then, ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration is supplied to the clean substrate surface from which impurities have been removed by the ozone water supply system. Thereby, a thin oxide film of ozone water having an ozone concentration lower than the first ozone concentration is uniformly formed on the substrate surface.
また、第2のオゾン濃度を有するオゾン水は、第1のオゾン濃度を有するオゾン水より酸化性が低く酸化膜の形成速度が遅いので、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により形成される酸化膜に対して、制御性よく薄い酸化膜を基板に形成することが可能となっている。 In addition, since the ozone water having the second ozone concentration is less oxidizable than the ozone water having the first ozone concentration and the rate of formation of the oxide film is slower, the oxidation formed by the ozone water having the first ozone concentration. It is possible to form a thin oxide film on the substrate with good controllability over the film.
調整手段は、混合手段に供給されるオゾンと水との混合割合を調整することによりオゾン水の濃度を調整する混合割合調整手段を含んでもよい。 The adjusting means may include a mixing ratio adjusting means for adjusting the concentration of ozone water by adjusting the mixing ratio of ozone and water supplied to the mixing means.
この場合、混合割合調整手段により混合手段に供給されるオゾンと水との混合割合が調整されることによりオゾン水の濃度が調整される。これにより、第1のオゾン濃度を有するオゾン水および第2のオゾン濃度を有するオゾン水が容易に作製される。 In this case, the concentration of ozone water is adjusted by adjusting the mixing ratio of ozone and water supplied to the mixing means by the mixing ratio adjusting means. Thereby, ozone water having the first ozone concentration and ozone water having the second ozone concentration are easily produced.
調整手段は、混合手段により生成されるオゾン水を希釈することによりオゾン水の濃度を調整する希釈手段を含んでもよい。この場合、希釈手段により混合手段により生成されるオゾン水の濃度が調整される。これにより、簡単な構成が実現される。 The adjusting unit may include a diluting unit that adjusts the concentration of ozone water by diluting the ozone water generated by the mixing unit. In this case, the concentration of ozone water generated by the mixing means is adjusted by the diluting means. Thereby, a simple configuration is realized.
調整手段により調整された前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水を貯留する第1の貯留手段と、前記調整手段により調整された前記第2のオゾン水を貯留する第2の貯留手段とをさらに備え、前記オゾン水供給系は前記第1の貯留手段により貯留された前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水を基板に供給し、前記第2の貯留手段により貯留された前記第2のオゾン濃度を有するオゾン水を基板に供給してもよい。 A first storage means for storing ozone water having the first ozone concentration adjusted by the adjustment means; and a second storage means for storing the second ozone water adjusted by the adjustment means. The ozone water supply system supplies ozone water having the first ozone concentration stored by the first storage means to the substrate, and the second ozone concentration stored by the second storage means Ozone water having the above may be supplied to the substrate.
この場合、調整手段により調整された第1のオゾン濃度を有するオゾン水が第1の貯留手段により貯留され、調整手段により調整された第2のオゾン水が第2の貯留手段により貯留される。 In this case, ozone water having the first ozone concentration adjusted by the adjusting means is stored by the first storing means, and the second ozone water adjusted by the adjusting means is stored by the second storing means.
そして、第1の貯留手段により貯留された第1のオゾン濃度を有するオゾン水をオゾン水供給系により基板に供給することができる。さらに、第2の貯留手段により貯留された第2のオゾン濃度を有するオゾン水をオゾン水供給系により基板に供給することができる。 And the ozone water which has the 1st ozone concentration stored by the 1st storage means can be supplied to a board | substrate by an ozone water supply system. Furthermore, the ozone water having the second ozone concentration stored by the second storage means can be supplied to the substrate by the ozone water supply system.
第1のオゾン濃度は、5ppm以上であり、第2のオゾン濃度は、1ppm以下であってもよい。この場合、第1のオゾン濃度が5ppm以上であることにより、容易に基板表面に酸化膜を形成することができる。また、第2のオゾン濃度が1ppm以下であることにより、基板表面に制御性よく薄い酸化膜を形成することができる。 The first ozone concentration may be 5 ppm or more, and the second ozone concentration may be 1 ppm or less. In this case, when the first ozone concentration is 5 ppm or more, an oxide film can be easily formed on the substrate surface. Further, when the second ozone concentration is 1 ppm or less, a thin oxide film can be formed on the substrate surface with good controllability.
本発明に係る基板処理方法においては、基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水が供給されることにより、基板表面に酸化膜が形成されるとともに、基板表面に存在する有機物等の不純物が酸化される。 In the substrate processing method according to the present invention, by supplying ozone water having the first ozone concentration to the substrate, an oxide film is formed on the substrate surface, and impurities such as organic substances existing on the substrate surface are oxidized. Is done.
そして、基板にフッ化水素水が供給されることによりエッチングが行われる。これにより、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により酸化された有機物等の不純物が酸化膜とともにリフトオフにより取り除かれる。 Etching is performed by supplying hydrogen fluoride water to the substrate. Thereby, impurities such as organic substances oxidized by ozone water having the first ozone concentration are removed together with the oxide film by lift-off.
このように、基板への第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給およびフッ化水素水の供給により、予め基板表面に存在する有機物等の不純物が洗浄工程等を必要とすることなく取り除かれるので、簡単な処理で清浄な基板表面を得ることができる。 As described above, by supplying ozone water having the first ozone concentration and hydrogen fluoride water to the substrate, impurities such as organic substances existing on the substrate surface in advance are removed without requiring a cleaning process or the like. A clean substrate surface can be obtained by simple processing.
そして、不純物が取り除かれた清浄な基板表面に第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水が供給される。これにより、第1のオゾン濃度よりも低いオゾン濃度を有するオゾン水による薄い酸化膜が基板表面に均一に形成される。 Then, ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration is supplied to the clean substrate surface from which impurities are removed. Thereby, a thin oxide film of ozone water having an ozone concentration lower than the first ozone concentration is uniformly formed on the substrate surface.
また、第2のオゾン濃度を有するオゾン水は、第1のオゾン濃度を有するオゾン水より酸化性が低く酸化膜の形成速度が遅いので、第1のオゾン濃度を有するオゾン水により形成される酸化膜に対して、制御性よく薄い酸化膜を基板に形成することが可能となっている。 In addition, since the ozone water having the second ozone concentration is less oxidizable than the ozone water having the first ozone concentration and the rate of formation of the oxide film is slower, the oxidation formed by the ozone water having the first ozone concentration. It is possible to form a thin oxide film on the substrate with good controllability over the film.
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図1〜図5に基づき説明する。 Hereinafter, a substrate processing method and a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマディスプレイパネル)用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。 In the following description, a substrate refers to a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a PDP (plasma display panel), a glass substrate for a photomask, a substrate for an optical disk, and the like.
図1は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。図1に示すように、基板処理装置100は、処理領域A,Bを有し、処理領域A,B間に搬送領域Cを有する。
FIG. 1 is a plan view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
処理領域Aには、制御部4、流体ボックス部2a,2b、洗浄処理部5a,5bが配置されている。
In the processing area A, a control unit 4,
図1の流体ボックス部2a,2bは、それぞれ洗浄処理部5a,5bへの薬液の供給および洗浄処理部5a,5bからの排液等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。流体ボックス部2a,2bおよび洗浄処理部5a,5bの具体的な構成例については後述する。
1 are pipes, joints, valves, flow meters, regulators, pumps, temperatures for supplying chemical solutions to the
洗浄処理部5a,5bでは、薬液による洗浄処理(以下、薬液処理と呼ぶ)が行われる。本実施の形態において、洗浄処理部5a,5bで用いられる薬液は、オゾン水およびフッ化水素水である。
In the
処理領域Bには、流体ボックス部2c,2dおよび洗浄処理部5c,5dが配置されている。流体ボックス部2c,2dおよび洗浄処理部5c,5dの各々は、上記流体ボックス部2a,2bおよび洗浄処理部5a,5bと同様の構成を有し、洗浄処理部5c,5dは洗浄処理部5a,5bと同様の処理を行う。
In the processing region B,
以下、洗浄処理部5a,5b,5c,5dを処理ユニットと総称する。搬送領域Cには、基板搬送ロボットCRが設けられている。
Hereinafter, the
処理領域A,Bの一端部側には、基板Wの搬入および搬出を行うインデクサIDが配置されており、インデクサロボットIRはインデクサIDの内部に設けられている。インデクサIDには、基板Wを収納するキャリア1が載置される。本実施の形態においては、キャリア1として、基板Wを密閉した状態で収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)を用いているが、これに限定されるものではなく、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、OC(Open Cassette)等を用いてもよい。キャリア1の詳細は後述する。
An indexer ID for carrying in and out the substrate W is arranged on one end side of the processing areas A and B, and the indexer robot IR is provided inside the indexer ID. The
インデクサIDのインデクサロボットIRは、矢印Uの方向に移動し、キャリア1から基板Wを取り出して基板搬送ロボットCRに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Wを基板搬送ロボットCRから受け取ってキャリア1に戻す。
The indexer robot IR with the indexer ID moves in the direction of the arrow U, takes out the substrate W from the
基板搬送ロボットCRは、インデクサロボットIRから渡された基板Wを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Wを他の処理ユニットまたはインデクサロボットIRに搬送する。 The substrate transfer robot CR transfers the substrate W delivered from the indexer robot IR to the designated processing unit, or transfers the substrate W received from the processing unit to another processing unit or the indexer robot IR.
本実施の形態においては、洗浄処理部5a〜5dのいずれかにおいて基板Wに薬液処理が行われた後に、基板搬送ロボットCRにより基板Wが洗浄処理部5a〜5dから搬出され、インデクサロボットIRを介してキャリア1に搬入される。
In the present embodiment, after the chemical liquid processing is performed on the substrate W in any of the
制御部4は、CPU(中央演算処理装置)を含むコンピュータ等からなり、処理領域A,Bの各処理ユニットの動作、搬送領域Cの基板搬送ロボットCRの動作およびインデクサIDのインデクサロボットIRの動作を制御する。制御部4の詳細については後述する。 The control unit 4 includes a computer including a CPU (Central Processing Unit) and the like. The operation of each processing unit in the processing areas A and B, the operation of the substrate transfer robot CR in the transfer area C, and the operation of the indexer robot IR of the indexer ID. To control. Details of the control unit 4 will be described later.
図2は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置100の洗浄処理部5a〜5dの構成を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the
図2の洗浄処理部5a〜5dは、流体ボックス部2a〜2dより供給される薬液を用いて基板Wの表面に付着した有機物等の不純物を除去(以下、汚染除去処理と呼ぶ。)し、清浄な基板Wの表面に薄い酸化膜を形成する(以下、極薄酸化膜形成処理と呼ぶ。)。
2 removes impurities such as organic substances adhering to the surface of the substrate W using the chemical solution supplied from the
ここで、汚染除去処理時においては、高いオゾン濃度を有するオゾン水(以下、高濃度オゾン水と呼ぶ。)およびフッ化水素水が用いられる。また、極薄酸化膜形成処理時においては、高濃度オゾン水より低いオゾン濃度を有するオゾン水(以下、低濃度オゾン水と呼ぶ。)が用いられる。高濃度オゾン水および低濃度オゾン水のオゾン濃度の詳細については後述する。 Here, in the decontamination treatment, ozone water having a high ozone concentration (hereinafter referred to as high concentration ozone water) and hydrogen fluoride water are used. In addition, during the ultra-thin oxide film formation process, ozone water having a lower ozone concentration than the high-concentration ozone water (hereinafter referred to as low-concentration ozone water) is used. Details of the ozone concentration of high-concentration ozone water and low-concentration ozone water will be described later.
図2に示すように、洗浄処理部5a〜5dは、基板Wを水平に保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Wを回転させるためのスピンチャック21を備える。スピンチャック21は、チャック回転駆動機構36によって回転される回転軸25の上端に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
基板Wは、汚染除去処理および極薄酸化膜形成処理を行う場合に、スピンチャック21により水平に保持された状態で回転される。
The substrate W is rotated while being held horizontally by the
スピンチャック21の外方には、第1の回動モータ60が設けられている。第1の回動モータ60には、第1の回動軸61が接続されている。また、第1の回動軸61には、第1のアーム62が水平方向に延びるように連結され、第1のアーム62の先端に酸化処理用ノズル50が設けられている。
A
第1の回動モータ60により第1の回動軸61が回転するとともに第1のアーム62が回動し、酸化処理用ノズル50がスピンチャック21により保持された基板Wの上方に移動する。
The
第1の回動モータ60、第1の回動軸61および第1のアーム62の内部を通るように酸化処理用供給管63が設けられている。酸化処理用供給管63は流体ボックス部2a〜2dに接続されている。
An oxidation
洗浄処理部5a〜5dの酸化処理用ノズル50には、高濃度オゾン水または低濃度オゾン水が、酸化処理用供給管63を通して流体ボックス部2a〜2dから供給される。それにより、基板Wの表面へ高濃度オゾン水または低濃度オゾン水を供給することができる。
High-concentration ozone water or low-concentration ozone water is supplied from the
また、スピンチャック21の外方に、第2の回動モータ71が設けられている。第2の回動モータ71には、第2の回動軸72が接続されている。また、第2の回動軸72には、第2のアーム73が水平方向に延びるように連結され、第2のアーム73の先端にエッチング用ノズル70が設けられている。
A
第2の回動モータ71により第2の回動軸72が回転するとともに第2のアーム73が回動し、エッチング用ノズル70がスピンチャック21により保持された基板Wの上方に移動する。
The
第2の回動モータ71、第2の回動軸72および第2のアーム73の内部を通るようにエッチング用供給管74が設けられている。エッチング用供給管74は流体ボックス部2a〜2dに接続されている。
An
洗浄処理部5a〜5dのエッチング用ノズル70には、フッ化水素水が、エッチング用供給管74を通して流体ボックス部2a〜2dから供給される。それにより、基板Wの表面へフッ化水素水を供給することができる。
Hydrogen fluoride water is supplied from the
基板Wの表面へ高濃度オゾン水または低濃度オゾン水を供給する際には、酸化処理用ノズル50は基板Wの上方に位置し、基板Wの表面へフッ化水素水を供給する際には、酸化処理用ノズル50は所定の位置に退避される。
When supplying high-concentration ozone water or low-concentration ozone water to the surface of the substrate W, the
また、基板Wの表面へ高濃度オゾン水または低濃度オゾン水を供給する際には、エッチング用ノズル70は所定の位置に退避され、基板Wの表面へフッ化水素水を供給する際には、エッチング用ノズル70は基板Wの上方に位置する。
When supplying high-concentration ozone water or low-concentration ozone water to the surface of the substrate W, the
スピンチャック21は、処理カップ23内に収容されている。処理カップ23の内側には、筒状の仕切壁33が設けられている。また、スピンチャック21の周囲を取り囲むように、基板Wの処理に用いられた処理液(高濃度オゾン水、低濃度オゾン水またはフッ化水素水)を排液するための排液空間31が形成されている。さらに、排液空間31を取り囲むように、処理カップ23と仕切壁33の間に基板Wの処理に用いられた処理液を回収するための回収液空間32が形成されている。
The
排液空間31には、排液処理装置(図示せず)へ処理液を導くための排液管34が接続され、回収液空間32には、回収処理装置(図示せず)へ処理液を導くための回収管35が接続されている。
A
処理カップ23の上方には、基板Wからの処理液が外方へ飛散することを防止するためのガード24が設けられている。このガード24は、回転軸25に対して回転対称な形状からなっている。ガード24の上端部の内面には、断面く字状の排液案内溝41が環状に形成されている。
A
また、ガード24の下端部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液案内部42が形成されている。回収液案内部42の上端付近には、処理カップ23の仕切壁33を受け入れるための仕切壁収納溝43が形成されている。
Further, a recovery liquid guide portion 42 having an inclined surface that is inclined outward and downward is formed on the inner surface of the lower end portion of the
このガード24には、ボールねじ機構等で構成されたガード昇降駆動機構(図示せず)が設けられている。ガード昇降駆動機構は、ガード24を、回収液案内部42がスピンチャック21に保持された基板Wの外周端面に対向する回収位置と、排液案内溝41がスピンチャック21に保持された基板Wの外周端面に対向する排液位置との間で上下動させる。ガード24が回収位置(図2に示すガードの位置)にある場合には、基板Wから外方へ飛散した処理液が回収液案内部42により回収液空間32に導かれ、回収管35を通して回収される。一方、ガード24が排液位置にある場合には、基板Wから外方へ飛散した処理液が排液案内溝41により排液空間31に導かれ、排液管34を通して排液される。以上の構成により、処理液の排液および回収が行われる。
The
図3は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置100の流体ボックス部2a〜2dの構成を説明するための図である。
FIG. 3 is a view for explaining the configuration of the
流体ボックス部2a〜2dにおいては、高濃度オゾン水貯留槽R1、低濃度オゾン水貯留槽R2およびフッ化水素水貯留槽R3が設けられるとともに、オゾン濃度調整機構200a、純水供給管210、オゾンガス供給管211、オゾン水供給管220、フッ化水素水供給管400および複数のバルブVa,Vbが設けられている。
In the
純水供給管210およびオゾンガス供給管211はオゾン濃度調整機構200aに接続されている。純水供給管210には図示しない工場の純水供給設備を通じて純水が供給される。また、オゾンガス供給管211には図示しない工場のオゾンガス供給設備を通じてオゾンガスが供給される。
The pure
それにより、オゾン濃度調整機構200aにおいては純水およびオゾンガスの混合が行われる。純水およびオゾンガスの混合時において、オゾン濃度調整機構200aは純水とオゾンガスとの混合割合を調整することにより、高濃度オゾン水または低濃度オゾン水を容易に作製することができる。
Thereby, in the ozone
ここで、オゾン濃度調整機構200aは、例えばミキシングバルブまたはインラインミキサ等により構成される。また、オゾン濃度調整機構200aにより作製される高濃度オゾン水のオゾン濃度は5ppm以上に調整され、オゾン濃度調整機構200aにより作製される低濃度オゾン水のオゾン濃度は1ppm以下に調整される。
Here, the ozone
オゾン濃度調整機構200aにはオゾン水供給管220が接続されている。オゾン水供給管220は分岐配管221を有し、オゾン水供給管220の先端部近傍および分岐配管221の先端部近傍にはバルブVbが設けられている。
An ozone
オゾン濃度調整機構200aにより作製された高濃度オゾン水は、オゾン水供給管220を通して高濃度オゾン水貯留槽R1に供給される。それにより、高濃度オゾン水貯留槽R1に所定量の高濃度オゾン水が貯留される。高濃度オゾン水貯留槽R1の下端には、バルブVaが設けられている。
The high concentration ozone water produced by the ozone
また、オゾン濃度調整機構200aにより作製された低濃度オゾン水は、オゾン水供給管220および分岐配管221を通して低濃度オゾン水貯留槽R2に供給される。それにより、低濃度オゾン水貯留槽R2に所定量の低濃度オゾン水が貯留される。低濃度オゾン水貯留槽R2の下端には、バルブVaが設けられている。
The low-concentration ozone water produced by the ozone
このような、オゾン濃度調整機構200aによる高濃度オゾン水または低濃度オゾン水の作製、高濃度オゾン水の高濃度オゾン水貯留槽R1への供給および低濃度オゾン水の低濃度オゾン水貯留槽R2への供給は、制御部4がオゾン濃度調整機構200aおよび複数のバルブVbの動作を制御することにより行われる。
Production of high-concentration ozone water or low-concentration ozone water by the ozone
フッ化水素水供給管400は図示しない工場のフッ化水素水供給設備を通じて、フッ化水素水貯留槽R3にフッ化水素水を供給する。それにより、フッ化水素水貯留槽R3に所定量のフッ化水素水が貯留される。フッ化水素水貯留槽R3の下端にはバルブVaが設けられている。また、フッ化水素水供給管400の先端部近傍にはバルブVbが設けられている。フッ化水素水のフッ化水素水貯留槽R3への供給は、制御部4がフッ化水素水供給管400に設けられたバルブVbの動作を制御することにより行われる。
The hydrogen fluoride
上記複数のバルブVaの各々の開閉は、制御部4により制御される。これにより、高濃度オゾン水貯留槽R1に貯留された高濃度オゾン水または低濃度オゾン水貯留槽R2に貯留された低濃度オゾン水が酸化処理用供給管63を通じて洗浄処理部5a〜5dの酸化処理用ノズル50に供給され、フッ化水素水貯留槽R3に貯留されたフッ化水素水が酸化処理用供給管63を通じて洗浄処理部5a〜5dのエッチング用ノズル70に供給される。
Opening and closing of each of the plurality of valves Va is controlled by the control unit 4. As a result, the high-concentration ozone water stored in the high-concentration ozone water storage tank R1 or the low-concentration ozone water stored in the low-concentration ozone water storage tank R2 is oxidized by the cleaning
図3のオゾン濃度調整機構200aにおいては、供給されるオゾンガスと純水との混合割合が調整されることによりオゾン濃度が調整される。これにより、高濃度オゾン水および低濃度オゾン水が容易に作製される。
In the ozone
なお、本実施の形態では、高濃度オゾン水貯留槽R1および低濃度オゾン水貯留槽R2が共通の酸化処理用供給管63に接続され、各々に貯留された高濃度オゾン水および低濃度オゾン水が共通の酸化処理用ノズル50から基板Wへ供給されるが、高濃度オゾン水貯留槽R1および低濃度オゾン水貯留槽R2の各々に対応する供給系が設けられてもよい。
In the present embodiment, the high-concentration ozone water storage tank R1 and the low-concentration ozone water storage tank R2 are connected to a
この場合、例えば、高濃度オゾン水貯留槽R1および低濃度オゾン水貯留槽R2の各々に洗浄処理部5a〜5dへ高濃度オゾン水および低濃度オゾン水を供給するための供給管が設けられ、洗浄処理部5a〜5dにおいては、2つの供給管に対応して2組の回転モータ、回動軸、アームおよびノズルが設けられる。
In this case, for example, a supply pipe for supplying the high-concentration ozone water and the low-concentration ozone water to the
本実施の形態において、基板処理装置100の流体ボックス部2a〜2dは図3の構成の他、以下の構成を有してもよい。
In the present embodiment, the
図4は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置100の流体ボックス部2a〜2dの他の構成を説明するための図である。
FIG. 4 is a view for explaining another configuration of the
図4の流体ボックス部2a〜2dは以下の点で図3の流体ボックス部2a〜2dと構成が異なる。図4の流体ボックス部2a〜2dにおいては、高濃度オゾン水貯留槽R1、低濃度オゾン水貯留槽R2およびフッ化水素水貯留槽R3が設けられるとともに、オゾン混合機構200b、純水供給管210,310、オゾンガス供給管211、オゾン水供給管230,320、希釈機構300、フッ化水素水供給管400および複数のバルブVa,Vbが設けられている。
The
図4のオゾン混合機構200bは純水供給管210およびオゾンガス供給管211より供給される純水およびオゾンガスを混合することにより所定のオゾン濃度を有する高濃度オゾン水を作製する。
The ozone mixing mechanism 200b in FIG. 4 produces high-concentration ozone water having a predetermined ozone concentration by mixing pure water and ozone gas supplied from the pure
オゾン混合機構200bは、例えばミキシングバルブまたはインラインミキサ等により構成される。また、オゾン混合機構200bにより作製される高濃度オゾン水のオゾン濃度は5ppm以上に設定される。 The ozone mixing mechanism 200b is configured by, for example, a mixing valve or an inline mixer. Further, the ozone concentration of the high-concentration ozone water produced by the ozone mixing mechanism 200b is set to 5 ppm or more.
オゾン混合機構200bにはオゾン水供給管230が接続されている。オゾン水供給管230は分岐配管231を有し、オゾン水供給管230の先端部近傍にはバルブVbが設けられている。分岐配管231は希釈機構300に接続されている。
An ozone
オゾン水供給管230のバルブVbが開いている場合、オゾン混合機構200bにより作製された高濃度オゾン水は、オゾン水供給管230を通して高濃度オゾン水貯留槽R1に供給される。それにより、高濃度オゾン水貯留槽R1に所定量の高濃度オゾン水が貯留される。
When the valve Vb of the ozone
また、オゾン水供給管230のバルブVbが閉じられている場合、オゾン混合機構200bにより作製された高濃度オゾン水は、オゾン水供給管230および分岐配管231を通して希釈機構300に供給される。
Further, when the valve Vb of the ozone
希釈機構300には純水供給管310が接続されている。この純水供給管310には図示しない工場の純水供給設備を通じて純水が供給される。それにより、希釈機構300に純水が供給される。
A pure
希釈機構300は、分岐配管231から供給される高濃度オゾン水を純水供給管310から供給される純水により希釈する。それにより、低濃度オゾン水が作製される。希釈機構300により作製される低濃度オゾン水のオゾン濃度は1ppm以下に設定される。
The
希釈機構300にはオゾン水供給管320が設けられている。オゾン水供給管320の下端近傍にはバルブVbが設けられている。バルブVbが開かれている場合、希釈機構300により作製された低濃度オゾン水は、オゾン水供給管320を通して低濃度オゾン水貯留槽R2に供給される。それにより、低濃度オゾン水貯留槽R2に所定量の低濃度オゾン水が貯留される。
The
上記希釈機構300は、例えばミキシングバルブまたはインラインミキサ等により構成される。
The
図4の希釈機構300によれば、オゾン混合機構200bにより作製される高濃度オゾン水の濃度が調整され、低濃度オゾン水が作製される。これにより、簡単な構成が実現される。
According to the
図5は図1のキャリア1の構成を説明するための図である。図1の基板処理装置100において、汚染除去処理および極薄酸化膜形成処理が施された基板Wはキャリア1に戻される。図1のキャリア1の内部には、還元ガスまたは不活性ガスが充填されている。本例では、不活性ガスとしてN2 (窒素)ガスを用いる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the
図5に示すように、複数の基板Wを収納可能なキャリア1は、基板処理装置100のインデクサIDに設けられたキャリア載置台CD上に載置される。また、キャリア載置台CDに隣接して、基板処理装置100の内部にはインデクサロボットIRが配置されている。
As shown in FIG. 5, the
ここで、キャリア載置台CDの内部にはキャリア1内にN2 ガスを供給するためのN2 ガス供給管81が設けられている。N2 ガス供給管81は、工場のN2 ガス供給設備等のN2 ガス供給源80に接続されている。N2 ガス供給管81の先端はキャリア載置台CDの上面側(キャリア1の載置面)から突出している。
Here, an N 2
一方、キャリア1の下面側の一部には、ガス供給機構1aが設けられている。ガス供給機構1aは、例えば、ヒンジ91および蓋92で構成されてもよい。この場合、ヒンジ91を中心軸として蓋92の一端が回動することにより、キャリア1の下面にN2 ガスの供給口が開成または閉塞する。
On the other hand, a gas supply mechanism 1 a is provided on a part of the lower surface side of the
ここで、キャリア載置台CDから突出したN2 ガス供給管81の先端は、キャリア1の載置時に、ガス供給機構1aと接触するように設けられている。これにより、キャリア1がキャリア載置台CDに載置されると、キャリア1の蓋92がN2 ガス供給管81の先端に接触するとともにヒンジ91を中心として回動し、N2 ガスの供給口が開成する。
Here, the tip of the N 2
その結果、N2 ガス供給管81から複数の基板Wが収納されたキャリア1の内部にN2 ガスが充填される。これにより、汚染除去処理および極薄酸化膜形成処理が施された基板WはN2 ガス雰囲気中に保管される。
As a result, the inside of the
なお、図1の基板処理装置100においては、このようなキャリア1の構成により各処理後の基板Wを保管する他、図1の一点鎖線で示すようにバッファBFを設け、N2 ガスが充填されたバッファBF内に各処理後の基板Wを保管してもよい。
Incidentally, in the
ここで、汚染除去処理および極薄酸化膜形成処理の詳細について説明する。汚染除去処理の処理手順は以下の通りである。 Here, details of the contamination removal process and the ultrathin oxide film formation process will be described. The processing procedure of the decontamination process is as follows.
初めに、図2の洗浄処理部5a〜5dにおいて、スピンチャック21に保持された状態で回転する基板W表面に酸化処理用ノズル50から高濃度オゾン水が供給される。これにより、基板W表面に酸化膜が形成されるとともに、基板W表面に存在する有機物等の不純物(基板W表面の汚染物)が酸化される。
First, in the
続いて、オゾン水が供給された基板W表面にエッチング用ノズル70からフッ化水素水が供給される。これにより、基板W表面のエッチングが行われる。その結果、高濃度オゾン水により酸化された有機物等の不純物が酸化膜とともにリフトオフにより取り除かれる。それにより、清浄な基板W表面を得ることができる。
Subsequently, hydrogen fluoride water is supplied from the
このように、予め基板W表面に存在する有機物等の不純物が洗浄工程等を必要とすることなく取り除かれるので、簡単な処理で清浄な基板W表面を得ることができる。 As described above, impurities such as organic substances existing on the surface of the substrate W in advance are removed without the need for a cleaning step or the like, so that a clean substrate W surface can be obtained by a simple process.
このような汚染除去処理は2回または3回等、複数回に渡って繰り返されることが好ましい。汚染除去処理が繰り返し行われることにより、高濃度オゾン水による基板W表面への酸化膜の形成および基板W表面に存在する有機物等の不純物の酸化と、フッ化水素水による酸化膜および酸化された有機物等の不純物のエッチングが繰り返され、基板Wの清浄度がより向上する。 Such a decontamination process is preferably repeated a plurality of times, such as twice or three times. By repeatedly performing the decontamination treatment, the oxide film was formed on the surface of the substrate W with high-concentration ozone water, the oxidation of impurities such as organic substances existing on the surface of the substrate W, and the oxide film and the oxide with hydrogen fluoride water were oxidized. Etching of impurities such as organic substances is repeated, and the cleanliness of the substrate W is further improved.
一方、極薄酸化膜形成処理は、汚染除去処理の施された清浄な基板W表面に酸化処理用ノズル50から低濃度オゾン水が供給されることにより行われる。これにより、低濃度オゾン水による薄い酸化膜が基板W表面に均一に形成される。
On the other hand, the ultrathin oxide film forming process is performed by supplying low-concentration ozone water from the
ここで、低濃度オゾン水は高濃度オゾン水より酸化性が低く、酸化膜の形成速度が遅いので、高濃度オゾン水により形成される酸化膜に対して、制御性よく薄い酸化膜を基板Wに形成することが可能となっている。 Here, since low-concentration ozone water is less oxidizable than high-concentration ozone water and the rate of formation of the oxide film is slower, a thin oxide film with a better controllability than the oxide film formed by high-concentration ozone water is used as the substrate W. Can be formed.
図1の基板処理装置100では、上記の汚染除去処理および極薄酸化膜形成処理が施された基板Wは、図5のキャリア1または図1のバッファBFに保管される。その結果、薄い酸化膜の形成された基板WがN2 ガス雰囲気中に保管されるので、基板Wに形成された薄い酸化膜が大気に触れることにより厚くなることが防止される。
In the
上述のように、高濃度オゾン水のオゾン濃度は5ppm以上であり、低濃度オゾン水のオゾン濃度は、1ppm以下である。したがって、高濃度オゾン水のオゾン濃度が5ppm以上であることにより、基板W表面に容易に酸化膜を形成することができる。また、低濃度オゾン水のオゾン濃度が1ppm以下であることにより、基板W表面に制御性よく薄い酸化膜を形成することができる。 As described above, the ozone concentration of the high-concentration ozone water is 5 ppm or more, and the ozone concentration of the low-concentration ozone water is 1 ppm or less. Therefore, when the ozone concentration of the high-concentration ozone water is 5 ppm or more, an oxide film can be easily formed on the surface of the substrate W. Moreover, when the ozone concentration of the low-concentration ozone water is 1 ppm or less, a thin oxide film can be formed on the surface of the substrate W with good controllability.
上記の実施の形態において、制御部4は、図1のインデクサロボットIRおよび基板搬送ロボットCRの動作を制御するとともに、洗浄処理部5a〜5dおよび流体ボックス部2a〜2dの各構成部を制御する。
In the above embodiment, the control unit 4 controls the operations of the indexer robot IR and the substrate transfer robot CR in FIG. 1 and controls the components of the
特に、洗浄処理部5a〜5dにおいて、制御部4はチャック回転駆動機構36、第1の回動モータ60、第2の回動モータ71およびガード昇降駆動機構等の動作を制御する。
In particular, in the
また、図3の流体ボックス部2a〜2dにおいて、制御部4は、オゾン濃度調整機構200aの動作、酸素水貯留槽R1、オゾン水貯留槽R2およびフッ化水素水貯留槽R3の各々の下端に設けられたバルブVaの開閉ならびにオゾン水供給管220、分岐配管221およびフッ化水素水供給管400の各々に設けられたバルブVbの開閉を制御する。
In addition, in the
さらに、図4の流体ボックス部2a〜2dにおいて、制御部4は、オゾン混合機構200bおよび希釈機構300の動作、酸素水貯留槽R1、オゾン水貯留槽R2およびフッ化水素水貯留槽R3の各々の下端に設けられたバルブVaの開閉ならびにオゾン水供給管230,320およびフッ化水素水供給管400の各々に設けられたバルブVbの開閉を制御する。
Further, in the
上記のように、本実施の形態に係る基板処理装置100おいては、簡単な構成で高濃度オゾン水および低濃度オゾン水を得ることができる。
As described above, in
また、高濃度オゾン水貯留槽R1により貯留された高濃度オゾン水が酸化処理用供給管63および酸化処理用ノズル50を通して基板W表面に供給されることにより、基板W表面に酸化膜が形成されるとともに、基板W表面に存在する有機物等の不純物が酸化される。
Further, the high-concentration ozone water stored in the high-concentration ozone water storage tank R1 is supplied to the surface of the substrate W through the oxidation
そして、フッ化水素水貯留槽R3により貯留されたフッ化水素水がエッチング用供給管74およびエッチング用ノズル70を通して基板W表面に供給されることにより、エッチングが行われる。これにより、高濃度オゾン水により酸化された有機物等の不純物が酸化膜とともにリフトオフにより取り除かれる。
Etching is performed by supplying the hydrogen fluoride water stored in the hydrogen fluoride water storage tank R <b> 3 to the surface of the substrate W through the
このように汚染除去処理が行われることにより、予め基板W表面に存在する有機物等の不純物が洗浄工程等を必要とすることなく取り除かれるので、簡単な処理で清浄な基板W表面を得ることができる。さらに、汚染除去処理が複数回繰り返し行われることにより、さらに清浄な基板W表面を得ることができる。 By performing the decontamination process in this way, impurities such as organic substances existing on the surface of the substrate W in advance are removed without requiring a cleaning process or the like, so that a clean substrate W surface can be obtained by a simple process. it can. Furthermore, a more clean substrate W surface can be obtained by repeatedly performing the decontamination process a plurality of times.
そして、低濃度オゾン水貯留槽R2により貯留された低濃度オゾン水が汚染除去処理の施された清浄な基板W表面に供給されることにより、高濃度オゾン水のオゾン濃度よりも低いオゾン濃度を有する低濃度オゾン水による薄い酸化膜が基板W表面に均一に形成される。 Then, the low concentration ozone water stored in the low concentration ozone water storage tank R2 is supplied to the clean substrate W surface subjected to the decontamination treatment, so that the ozone concentration is lower than the ozone concentration of the high concentration ozone water. A thin oxide film made of low-concentration ozone water is uniformly formed on the surface of the substrate W.
低濃度オゾン水は高濃度オゾン水より酸化性が低く、酸化膜の形成速度が遅いので、高濃度オゾン水により形成される酸化膜に対して、制御性よく薄い酸化膜を基板Wに形成することが可能となっている。 Low-concentration ozone water is less oxidizable than high-concentration ozone water, and the rate of formation of the oxide film is slower, so a thin oxide film is formed on the substrate W with good control over the oxide film formed by high-concentration ozone water. It is possible.
以上、本発明の一実施の形態において、汚染除去処理は基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップおよび第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、基板にフッ化水素水を供給するステップに相当し、極薄酸化膜形成処理はフッ化水素水の供給後、基板に第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップに相当する。また、高濃度オゾン水は第1のオゾン濃度を有するオゾン水に相当し、低濃度オゾン水は第2のオゾン濃度を有するオゾン水に相当する。 As described above, in one embodiment of the present invention, the decontamination process includes supplying ozone water having a first ozone concentration to the substrate, and supplying hydrogen fluoride water to the substrate after supplying ozone water having the first ozone concentration. The ultrathin oxide film forming process corresponds to a step of supplying ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration to the substrate after supplying hydrogen fluoride water. The high-concentration ozone water corresponds to ozone water having a first ozone concentration, and the low-concentration ozone water corresponds to ozone water having a second ozone concentration.
また、バルブVa、酸化処理用ノズル50および酸化処理用供給管63はオゾン水供給系に相当し、バルブVa、エッチング用ノズル70およびエッチング用供給管74はフッ化水素水供給系に相当する。加えて、オゾン濃度調整機構200aおよび希釈機構300は調整手段に相当し、オゾン混合機構200bは混合手段に相当し、希釈機構300は希釈手段に相当する。
The valve Va, the
さらに、高濃度オゾン水貯留槽R1は第1の貯留手段に相当し、低濃度オゾン水貯留槽R2は第2の貯留手段に相当する。 Furthermore, the high-concentration ozone water storage tank R1 corresponds to the first storage means, and the low-concentration ozone water storage tank R2 corresponds to the second storage means.
本発明に係る基板処理方法および基板処理装置は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板への酸化膜の形成等のために利用可能である。 The substrate processing method and the substrate processing apparatus according to the present invention can be used for forming an oxide film on a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a glass substrate for an optical disk. .
100 基板処理装置
50 酸化処理用ノズル
63 酸化処理用供給管
70 エッチング用ノズル
74 エッチング用供給管
200a オゾン濃度調整機構
200b オゾン混合機構
300 希釈機構
R1 高濃度オゾン水貯留槽
R2 低濃度オゾン水貯留槽
Va バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
基板に第1のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップと、
前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、基板にフッ化水素水を供給するステップと、
フッ化水素水の供給後、基板に前記第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度を有するオゾン水を供給するステップ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 predetermined processing on a substrate,
Supplying ozone water having a first ozone concentration to the substrate;
Supplying hydrogen fluoride water to the substrate after supplying ozone water having the first ozone concentration;
And a step of supplying ozone water having a second ozone concentration lower than the first ozone concentration to the substrate after the supply of hydrogen fluoride water.
前記第2のオゾン濃度は、1ppm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理方法。 The first ozone concentration is 5 ppm or more;
The substrate processing method according to claim 1, wherein the second ozone concentration is 1 ppm or less.
前記混合手段により生成されるオゾン水の濃度を第1のオゾン濃度および前記第1のオゾン濃度よりも低い第2のオゾン濃度に調整する調整手段と、
前記調整手段により調整された前記第1のオゾン濃度のオゾン水を基板に供給するオゾン水供給系と、
前記オゾン水供給系による前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水の供給後、フッ化水素水を基板に供給するフッ化水素水供給系とを備え、
前記オゾン水供給系は、前記フッ化水素水供給系によるフッ化水素水の供給後、前記調整手段により調整された前記第2のオゾン濃度のオゾン水を基板に供給することを特徴とする基板処理装置。 Mixing means for generating ozone water by mixing ozone and water;
Adjusting means for adjusting the concentration of ozone water generated by the mixing means to a first ozone concentration and a second ozone concentration lower than the first ozone concentration;
An ozone water supply system that supplies the substrate with ozone water having the first ozone concentration adjusted by the adjusting means;
A hydrogen fluoride water supply system for supplying hydrogen fluoride water to the substrate after the ozone water having the first ozone concentration is supplied by the ozone water supply system;
The ozone water supply system supplies ozone water having the second ozone concentration adjusted by the adjusting means to the substrate after supplying hydrogen fluoride water by the hydrogen fluoride water supply system. Processing equipment.
前記混合手段に供給されるオゾンと水との混合割合を調整することによりオゾン水の濃度を調整する混合割合調整手段を含むことを特徴とする請求項5記載の基板処理装置。 The adjusting means includes
6. The substrate processing apparatus according to claim 5, further comprising a mixing ratio adjusting means for adjusting a concentration of ozone water by adjusting a mixing ratio of ozone and water supplied to the mixing means.
前記混合手段により生成されるオゾン水を希釈することによりオゾン水の濃度を調整する希釈手段を含むことを特徴とする請求項5記載の基板処理装置。 The adjusting means includes
6. The substrate processing apparatus according to claim 5, further comprising dilution means for adjusting the concentration of ozone water by diluting the ozone water generated by the mixing means.
前記調整手段により調整された前記第2のオゾン水を貯留する第2の貯留手段とをさらに備え、
前記オゾン水供給系は前記第1の貯留手段により貯留された前記第1のオゾン濃度を有するオゾン水を基板に供給し、前記第2の貯留手段により貯留された前記第2のオゾン濃度を有するオゾン水を基板に供給することを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の基板処理装置。 First storage means for storing ozone water having the first ozone concentration adjusted by the adjustment means;
A second storage means for storing the second ozone water adjusted by the adjustment means;
The ozone water supply system supplies the substrate with ozone water having the first ozone concentration stored by the first storage means, and has the second ozone concentration stored by the second storage means. The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein ozone water is supplied to the substrate.
前記第2のオゾン濃度は、1ppm以下であることを特徴とする請求項5〜8のいずれかに記載の基板処理装置。 The first ozone concentration is 5 ppm or more;
The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the second ozone concentration is 1 ppm or less.
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