JP2005243940A - Equipment and method for substrate treatment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板の下面に処理液を供給して該下面に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するものである。 The present invention supplies a processing liquid to the lower surface of various substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, and an optical disk substrate, and performs cleaning treatment on the lower surface. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing processing.
従来、この種の基板処理装置として、基板の一種であるウエハの周縁部に当接しつつウエハの下面を離間した状態でウエハを支持するスピンベースと、このスピンベースの中央部からウエハの下面へ向けて、薬液、純水等の処理液を所定の流量で供給するノズルとを備えた基板処理装置がある(特許文献1参照)。この特許文献1に記載の基板処理装置においては、ウエハを支持した状態でスピンベースをモータ等で回転させつつノズルから一定の大流量で処理液をウエハの下面中心部に供給させる。これにより、ウエハの下面中心部に供給された処理液が遠心力でウエハの外周側へ広げられ、ウエハの下面全体を覆い、ウエハの下面に付着したパーティクル等の汚れを除去する。こうしてウエハの下面の洗浄処理が行われる。そして、この洗浄処理に続いてノズル内部に残っている処理液を吸引、除去(または回収)した後に、ウエハに窒素ガス等の乾燥ガスを供給しながらウエハを回転させてウエハのスピン乾燥処理を行っている。このように、従来装置では、スピン乾燥処理前にノズル内部に残っている処理液を吸引除去することで、乾燥処理時における残留処理液のミスト化を防止して、これによってウエハのウォータマークの発生を抑制している。
Conventionally, as this type of substrate processing apparatus, a spin base that supports a wafer in a state in which the lower surface of the wafer is in contact with a peripheral portion of the wafer, which is a kind of substrate, and from the central portion of the spin base to the lower surface of the wafer. On the other hand, there is a substrate processing apparatus including a nozzle that supplies a processing liquid such as a chemical liquid or pure water at a predetermined flow rate (see Patent Document 1). In the substrate processing apparatus described in
ところで、上記のように処理液の吸引によってウォーターマークの発生防止効果を高めるためには、吸引動作によってノズル内部のみならず、ノズル先端部に付着する処理液についても吸引除去することが望ましい。というのも、ノズル先端部に処理液の液滴が残留付着したまま、スピン乾燥を行うと、スピン乾燥時にその液滴がウエハの下面に飛散し、その結果、ウエハにウォータマークが発生したり、パーティクルが付着することがあるためである。したがって、ノズル先端部からも処理液を確実に吸引除去することができる技術が要望されている。 By the way, in order to enhance the effect of preventing the generation of watermarks by sucking the treatment liquid as described above, it is desirable to suck and remove not only the inside of the nozzle but also the treatment liquid adhering to the nozzle tip by the suction operation. This is because if the spin drying is performed with the treatment liquid droplets remaining on the tip of the nozzle, the droplets will scatter to the lower surface of the wafer during spin drying, resulting in a watermark on the wafer. This is because particles may adhere. Therefore, there is a demand for a technique that can reliably suck and remove the processing liquid from the nozzle tip.
また、残留液滴によるウォータマーク発生をさらに効果的に防止するためには、ノズル側のみならず、ウエハ側についても次のような考慮を加えることが望ましい。すなわち、スピン乾燥処理を実行する直前においては、ノズル内部のみならずウエハの下面全体に処理液の液滴が残留している。そして、スピン乾燥処理においては、ウエハの高速回転により発生する遠心力を用いて液滴を除去するのだが、ウエハの下面中央部と下面周縁部とでは基板回転に伴う遠心力の作用が相違している。すなわち、ウエハの下面周縁部に付着する液滴は比較的小さいサイズを有し、しかも、これらの液滴に対しては比較的大きな遠心力が作用するため、特段の問題を発生させることなく、それらの液滴をウエハから確実に除去させることができる。これに対し、ウエハの下面中央部に付着する液滴は比較的大きいサイズを有し、しかも、これらの液滴に対しては比較的小さな遠心力しか作用しないため、ウエハの下面中央部に残留し、その残留液滴がウエハへのウォータマークやパーティクル付着の原因となることがあった。したがって、洗浄処理後においてウエハの下面中央部に付着する残留液滴を低減させることがウォータマークなどの発生を抑制してデバイス不良の防止や歩留まり向上を図る上でさらに重要となっている。 In order to more effectively prevent the occurrence of watermarks due to residual droplets, it is desirable to consider the following considerations not only on the nozzle side but also on the wafer side. That is, immediately before the spin drying process is performed, droplets of the processing liquid remain not only inside the nozzle but also on the entire lower surface of the wafer. In the spin drying process, droplets are removed using centrifugal force generated by high-speed rotation of the wafer, but the action of centrifugal force due to substrate rotation is different between the center of the lower surface of the wafer and the peripheral edge of the lower surface. ing. That is, the droplets adhering to the lower peripheral edge of the wafer have a relatively small size, and since a relatively large centrifugal force acts on these droplets, without causing any particular problem, These droplets can be reliably removed from the wafer. In contrast, the droplets adhering to the center of the lower surface of the wafer have a relatively large size, and only a relatively small centrifugal force acts on these droplets, so that they remain in the center of the lower surface of the wafer. However, the residual droplets may cause water marks and particle adhesion to the wafer. Therefore, reducing residual droplets adhering to the central portion of the lower surface of the wafer after the cleaning process is more important for preventing the occurrence of watermarks and the like and preventing device defects and improving yield.
このように洗浄液などの処理液によりウエハの下面に対して所定の処理を施した後に、(1)ノズル先端部に処理液の液滴が残留付着するのを効果的に防止すること、(2)ノズル先端部やウエハの下面中央部に残留付着する液滴を効果的に除去することなどが、デバイス不良の防止や歩留まり向上にとって重要となる。 After performing predetermined processing on the lower surface of the wafer with the processing liquid such as the cleaning liquid in this way, (1) effectively preventing the liquid droplets of the processing liquid from remaining on the nozzle tip, (2 ) Effective removal of droplets remaining and adhering to the nozzle tip and the center of the lower surface of the wafer is important for preventing device defects and improving yield.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、回転する基板の下面に処理液を供給して該下面に対して洗浄処理などの所定の処理を施す基板処理装置において、該処理後の残留液滴による悪影響を効果的に防止することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a substrate processing apparatus that supplies a processing liquid to the lower surface of a rotating substrate and performs a predetermined process such as a cleaning process on the lower surface, the residual liquid after the processing It aims at preventing the bad influence by a drop effectively.
この発明にかかる基板処理装置は、基板を回転させながら基板の下面中央部に向けて第1処理液を吐出することで、基板の下面全体に第1処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、その先端部に基板の下面に向けて開口された開口部が設けられるとともに、先端部を基板と離間させながら配置されたノズルと、第2処理液をノズルに供給することで処理を受けた基板の下面に向けてノズル開口部より第2処理液を吐出させて基板の下面中央部と、ノズル先端部との間に液溜りを形成する供給手段と、液溜りをノズル開口部より吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去する吸引手段とを備え、ノズル開口部の開口寸法がノズルの先端に向かうにしたがって大きくなるようにノズル開口部がノズル先端部に設けられている。 The substrate processing apparatus according to the present invention performs a predetermined process by supplying the first processing liquid to the entire lower surface of the substrate by discharging the first processing liquid toward the center of the lower surface of the substrate while rotating the substrate. In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus is provided with an opening that is opened toward the lower surface of the substrate at the tip, and a nozzle that is disposed while the tip is separated from the substrate, and a second By supplying the processing liquid to the nozzle, the second processing liquid is discharged from the nozzle opening toward the lower surface of the substrate that has been processed to form a liquid pool between the central portion of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle. Supply means and suction means for sucking the liquid reservoir from the nozzle opening to remove the liquid reservoir from between the central portion of the lower surface of the substrate and the nozzle tip, and the opening size of the nozzle opening is directed toward the nozzle tip. To grow bigger Nozzle openings are provided in the nozzle tip.
このように構成された発明では、供給手段がノズルに第2処理液を供給することでノズル開口部より第2処理液が吐出され、すでに所定の処理を受けた基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りが形成される。こうして液溜りを形成する前、つまり所定の処理を受けた直後の基板では、その下面中央部に比較的大きな液滴が残留しているが、液溜り形成によって残留液滴が該液溜りに取り込まれる。また、吸引手段がノズル開口部より該液溜りを吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去する。この結果、基板の下面中央部およびノズル先端部での残留液滴が除去される。 In the invention thus configured, the supply means supplies the second processing liquid to the nozzle, whereby the second processing liquid is discharged from the nozzle opening, and the center of the lower surface of the substrate that has already undergone predetermined processing and the tip of the nozzle A liquid pool is formed between the two parts. In this way, relatively large droplets remain in the center of the lower surface of the substrate before forming the liquid reservoir, that is, immediately after being subjected to the predetermined treatment, but the residual droplet is taken into the liquid reservoir by forming the liquid reservoir. It is. Further, the suction means sucks the liquid pool from the nozzle opening, and removes the liquid pool from between the central portion of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle. As a result, residual droplets at the center of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle are removed.
さらに、ノズル開口部の開口寸法がノズル先端に向かうにしたがって大きくなるようにノズル開口部がノズル先端部に設けられているため、安定して液溜りの形成および吸引除去を行うことができる。具体的には、例えば、ノズル開口部の開口寸法がノズル先端においても一定である場合には、基板の下面中央部とノズル先端部との間に形成された液溜りを一定の速度で吸引する際に吸引初期(ノズル開口部のみならず、ノズル開口部の周縁にも液溜りが存在している状態)と吸引終盤(ノズル開口部にのみ液溜りが存在している状態)では液溜りの容量が大きく異なるため、液溜りの外縁に位置する処理液(第2処理液)の移動速度は吸引初期と吸引終盤とでは大きく異なる。その結果、吸引途中に処理液が途切れたり、気液界面(処理液と該処理液周囲の雰囲気との境界)が同一箇所に留まることによって局所的に酸化が進行したりパーティクルが付着する原因となる。一方で、本発明のように、ノズル開口部の開口寸法がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっている場合には、該開口寸法がノズル先端においても一定である場合と比べて、基板の下面中央部とノズル開口部との間に溜められる液溜りの容量は大きくなる。そのため、吸引速度が一定の場合においても、吸引初期と吸引終盤における液溜りの外縁に位置する処理液の移動速度の差を小さくすることができる。その結果、吸引途中に処理液が途切れたり、気液界面が同一箇所に留まることによる局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着を抑制することができる。また、同様にして基板の下面中央部とノズル先端部との間に液溜りを形成する際にも上記した効果が発揮される。 Furthermore, since the nozzle opening is provided at the nozzle tip so that the opening size of the nozzle opening increases toward the nozzle tip, the liquid reservoir can be stably formed and removed by suction. Specifically, for example, when the opening size of the nozzle opening is constant at the nozzle tip, the liquid pool formed between the lower surface center portion of the substrate and the nozzle tip is sucked at a constant speed. In the initial stage of suction (a state where a liquid pool exists not only at the nozzle opening but also at the periphery of the nozzle opening) and at the end of the suction (a state where a liquid pool exists only at the nozzle opening) Since the capacities are greatly different, the moving speed of the processing liquid (second processing liquid) located at the outer edge of the liquid pool is greatly different between the initial suction stage and the final suction stage. As a result, the treatment liquid is interrupted during suction, or the gas-liquid interface (boundary between the treatment liquid and the atmosphere around the treatment liquid) stays in the same place, causing the oxidation to progress locally or the particles to adhere. Become. On the other hand, when the opening size of the nozzle opening is increased toward the nozzle tip as in the present invention, the center of the lower surface of the substrate is compared with the case where the opening size is constant at the nozzle tip. The volume of the liquid pool stored between the nozzle and the nozzle opening is increased. Therefore, even when the suction speed is constant, it is possible to reduce the difference in the moving speed of the processing liquid positioned at the outer edge of the liquid pool in the initial stage of suction and the end stage of suction. As a result, it is possible to suppress local oxidation progress and particle adhesion due to the treatment liquid being interrupted during suction or the gas-liquid interface remaining at the same location. Similarly, the above-described effects are also exhibited when a liquid pool is formed between the bottom center portion of the substrate and the nozzle tip.
さらに、ノズル開口部の開口寸法がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっているため、ノズル先端部に付着する処理液は重力の影響を受けてノズルの下方(吸引手段側)に向けて移動し易くなる。そのため、ノズル開口部より処理液を吸引する際にノズル先端部に付着する処理液についても容易に吸引することができる。この結果、スピン乾燥時の残留処理液による基板下面のウォータマークやパーティクルの発生を抑制することができる。 Furthermore, since the opening size of the nozzle opening increases toward the nozzle tip, the treatment liquid adhering to the nozzle tip is easily moved downward (suction means side) under the nozzle due to the influence of gravity. Become. Therefore, the processing liquid adhering to the nozzle tip can be easily sucked when the processing liquid is sucked from the nozzle opening. As a result, it is possible to suppress the generation of watermarks and particles on the lower surface of the substrate due to the residual processing liquid during spin drying.
ここで、ノズルから第2処理液を吐出するためには、例えばノズル先端部においてノズル開口部に連通し、しかも基板の下面中央部を臨むように吐出口を設けるようにしてもよい。また、その吐出口を利用して液溜りを吸引するようにしてもよい。これにより簡素な装置構成で液溜りの形成・除去を行うことができる。また、吐出口とは別個に吸引口をノズル先端部においてノズル開口部に連通して設け、液溜りの除去については該吸引口を用いるようにしてもよい。このように第2処理液の供給経路と液溜りの吸引経路とを区別すると、処理液の混合を確実に防止することができる。 Here, in order to discharge the second processing liquid from the nozzle, for example, a discharge port may be provided so as to communicate with the nozzle opening at the nozzle tip and to face the center of the lower surface of the substrate. Further, the liquid reservoir may be sucked using the discharge port. This makes it possible to form and remove the liquid pool with a simple apparatus configuration. Further, a suction port may be provided separately from the discharge port so as to communicate with the nozzle opening at the nozzle tip, and the suction port may be used for removing the liquid pool. As described above, when the supply path of the second processing liquid and the suction path of the liquid reservoir are distinguished, the mixing of the processing liquid can be surely prevented.
また、ノズル先端部の構成としては、例えばノズル開口部を取り囲むように、基板の下面と対向する対向面を設けるようにしてもよい。ここでは、ノズル開口部に連通するように設けられた吐出口からの第2処理液の吐出によって液溜りがノズル開口部およびノズルの対向面の全面と、基板の下面中央部との間に形成される。したがって、液溜りを安定して形成することができ、基板の下面中央部ならびにノズル先端部から液滴を確実に除去することができる。なお、吐出口以外に吸引口を別個設ける場合には、その吸引口についてもノズル開口部に連通して設ければよい。この場合、吸引口はノズル開口部の内底面に設けることもできる。 Moreover, as a structure of a nozzle front-end | tip part, you may make it provide the opposing surface which opposes the lower surface of a board | substrate so that a nozzle opening part may be surrounded, for example. Here, a liquid pool is formed between the entire surface of the nozzle opening and the opposed surface of the nozzle and the center of the lower surface of the substrate by discharging the second processing liquid from the discharge port provided to communicate with the nozzle opening. Is done. Therefore, the liquid pool can be formed stably, and the liquid droplets can be reliably removed from the central portion of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle. In addition, when providing a suction port other than the discharge port, the suction port may be provided in communication with the nozzle opening. In this case, the suction port can be provided on the inner bottom surface of the nozzle opening.
ここでは、供給手段がノズルに供給する第2処理液の種類については任意であるが、第1処理液と同一成分の液体を第2処理液として用いたり、ノズルを洗浄するノズル洗浄液を用いてもよい。特に前者の場合には、同一成分の液体により液溜りが形成されることとなるため、液溜りを良好に形成することができる。また、液溜り形成から液溜り除去に移行する際にノズル先端部から吐出する液体の種類を切り換える必要がないため、上記移行をスムーズに行うことができ、スループットを向上させることができるとともに、制御も容易なものとなる。また、後者の場合には、液溜り形成と液溜り除去とを実行することで残留液滴の除去作用以外に、ノズル洗浄作用も同時に得られる。したがって、このノズル洗浄作用によりノズルを清浄な状態に保つことができる。 Here, the type of the second processing liquid supplied to the nozzle by the supply unit is arbitrary, but a liquid having the same component as the first processing liquid is used as the second processing liquid, or a nozzle cleaning liquid for cleaning the nozzle is used. Also good. In particular, in the former case, since the liquid pool is formed by the liquid of the same component, the liquid pool can be formed satisfactorily. In addition, since there is no need to switch the type of liquid discharged from the nozzle tip when shifting from liquid pool formation to liquid pool removal, the above transition can be performed smoothly, throughput can be improved, and control can be performed. It will be easy. In the latter case, by performing the liquid pool formation and liquid pool removal, in addition to the residual liquid droplet removing action, a nozzle cleaning action can be obtained at the same time. Therefore, the nozzle can be kept clean by this nozzle cleaning action.
この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板を回転させながら請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置のノズル先端部に設けられたノズル開口部より基板の下面に向けて第1処理液を吐出することで、基板の下面全体に第1処理液を供給する第1工程と、ノズル開口部より基板の下面に向けて第2処理液を吐出して基板の下面中央部と、ノズル先端部との間に液溜りを形成する第2工程と、液溜りをノズル開口部より吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から液溜りを除去する第3工程と
を備えている。
In order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention rotates the substrate while lowering the lower surface of the substrate from the nozzle opening provided at the nozzle tip of the substrate processing apparatus according to any one of
このように構成された発明では、第1処理液による処理(第1工程)が実行されると、基板の下面中央部に比較的大きな液滴が残留することとなる。しかしながら、第1工程に続いてノズル先端部より基板の下面に向けて第2処理液が吐出されて基板の下面中央部と、ノズル先端部との間に液溜りが形成される。このとき、第1工程後に基板の下面中央部およびノズル先端部に残留する液滴は該液溜りに取り込まれる。そして、こうして残留液滴を含有する液溜りが吸引されて基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去される。この結果、基板の下面中央部およびノズル先端部での残留液滴が除去される。 In the invention configured as described above, when the processing using the first processing liquid (first step) is executed, relatively large droplets remain in the central portion of the lower surface of the substrate. However, following the first step, the second processing liquid is discharged from the nozzle tip toward the lower surface of the substrate, and a liquid pool is formed between the center of the lower surface of the substrate and the nozzle tip. At this time, the liquid droplets remaining at the center of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle after the first step are taken into the liquid reservoir. Thus, the liquid reservoir containing residual droplets is sucked and removed from between the center of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle. As a result, residual droplets at the center of the lower surface of the substrate and the tip of the nozzle are removed.
さらに、請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置のノズル先端部に設けられたノズル開口部より液溜りを形成するとともに吸引除去しているので、液溜りの形成および吸引途中に処理液(第2処理液)が途切れたり、気液界面(処理液と処理液周囲の雰囲気との境界)が同一箇所に留まることによる局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着を抑制することができる。
Furthermore, since the liquid pool is formed and removed by suction from the nozzle opening provided at the nozzle tip of the substrate processing apparatus according to any one of
また、第1処理液による処理は基板を回転させながら実行されるが、そのまま基板を回転させた状態で液溜りの形成・除去を行ってもよいし、基板回転を停止させた後で液溜りの形成・除去を行うようにしてもよい。特に、前者の場合には、基板の下面中央部では上記のようにして残留液滴が除去されるとともに、その下面周縁部では基板回転により発生する遠心力によって残留する液滴が振り切られ、基板の下面全体について残留液滴を効果的に除去することができる。 The processing with the first processing liquid is performed while rotating the substrate. However, the liquid pool may be formed and removed while the substrate is rotated as it is, or the liquid pool may be stored after the substrate rotation is stopped. May be formed and removed. In particular, in the former case, the remaining liquid droplets are removed as described above at the central portion of the lower surface of the substrate, and the remaining liquid droplets are shaken off by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate at the lower surface peripheral portion. Residual droplets can be effectively removed from the entire lower surface of the substrate.
また、液溜りの吸引速度については、第3工程中において一定に維持するようにしてもよいが、多段階に加速させるようにしてもよい。すなわち、液溜りを確実に連続的に吸引除去するためには、吸引開始時点で静止状態の液溜りをゆっくりと吸引して液溜りが分離するのを防止するのが望ましい。もちろん、この時点での吸引速度のまま第3工程中、吸引動作を継続させてもよいが、吸引開始後においては液溜りの分離が問題とならない範囲で吸引速度を高めてもよく、これによって液溜りの除去に要する時間が短縮され、スループットが向上される。 Further, the suction speed of the liquid pool may be maintained constant during the third step, but may be accelerated in multiple stages. That is, in order to reliably and continuously remove and remove the liquid pool, it is desirable to slowly suck the liquid pool in a stationary state at the start of suction to prevent the liquid pool from being separated. Of course, the suction operation may be continued during the third step with the suction speed at this time point, but after the start of suction, the suction speed may be increased within a range where separation of the liquid pool does not become a problem. The time required to remove the liquid pool is shortened and the throughput is improved.
この発明にかかる基板処理装置は、基板を回転させながら基板の下面中央部に向けて処理液を吐出することで、基板の下面全体に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、その先端部に基板の下面中央部を臨むように開口が設けられるとともに、先端部を基板と離間させながら配置されたノズルと、処理液をノズルに供給することでノズル開口より処理液を吐出させて基板の下面全体に処理液を供給する供給手段と、ノズルに残留する処理液をノズル開口より吸引する吸引手段とを備え、ノズル開口の開口寸法がノズルの先端に向かうにしたがって大きくなるようにノズル開口がノズル先端部に設けられている。 The substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that performs a predetermined process by supplying a processing liquid to the entire lower surface of the substrate by discharging the processing liquid toward the center of the lower surface of the substrate while rotating the substrate. In order to achieve the above object, an opening is provided at the tip of the substrate so as to face the center of the lower surface of the substrate, and a nozzle disposed with the tip being separated from the substrate, and a processing liquid is supplied to the nozzle. A supply means for discharging the treatment liquid from the nozzle opening and supplying the treatment liquid to the entire lower surface of the substrate, and a suction means for sucking the treatment liquid remaining in the nozzle from the nozzle opening. A nozzle opening is provided at the nozzle tip so as to increase toward the tip of the nozzle.
このように構成された発明では、供給手段がノズルに処理液を供給することでノズル開口より処理液が吐出され、基板の下面全体に処理液が供給されて所定の処理が施される。そして、吸引手段がノズルに残留する処理液をノズル開口より吸引することで残留処理液がノズルから除去される。特に、ノズル開口の開口寸法がノズルの先端に向かうにしたがって大きくなっているので、ノズル先端部に付着する処理液は重力の影響を受けてノズルの下方(吸引手段側)に向けて移動し易くなる。そのため、ノズル先端部に付着する処理液を容易に、しかも確実に吸引することができる。この結果、スピン乾燥時の残留処理液による基板下面のウォータマークやパーティクルの発生を抑制することができる。 In the invention configured as described above, the supply liquid is discharged from the nozzle opening by supplying the processing liquid to the nozzle, and the processing liquid is supplied to the entire lower surface of the substrate to perform a predetermined process. Then, the residual processing liquid is removed from the nozzle by the suction means sucking the processing liquid remaining in the nozzle from the nozzle opening. Particularly, since the opening size of the nozzle opening increases toward the tip of the nozzle, the treatment liquid adhering to the nozzle tip is easily moved downward (on the suction means side) under the influence of gravity. Become. Therefore, the processing liquid adhering to the nozzle tip can be sucked easily and reliably. As a result, it is possible to suppress the generation of watermarks and particles on the lower surface of the substrate due to the residual processing liquid during spin drying.
この発明によれば、ノズル先端部の開口寸法がノズルの先端に向かうにしたがって大きくなっている、つまりノズル先端部の開口形状はラッパ状やすり鉢状となっている。このため、基板下面に対して処理液を用いて所定の処理を施した後にノズル先端部に残留付着する処理液の液滴はノズル先端部の開口斜面に沿ってノズル内部に容易に引き込まれて吸引除去される。したがって、ノズル先端部への液滴の残留を効果的に防止することができる。 According to the present invention, the opening size of the nozzle tip portion becomes larger toward the tip of the nozzle, that is, the opening shape of the nozzle tip portion is a trumpet shape. For this reason, the droplets of the treatment liquid remaining on the nozzle tip after the predetermined treatment using the treatment liquid on the lower surface of the substrate is easily drawn into the nozzle along the opening slope of the nozzle tip. Removed by suction. Accordingly, it is possible to effectively prevent droplets from remaining at the nozzle tip.
また、ノズル先端部に設けられたノズル開口部より基板の下面に向けて第2処理液を吐出して基板の下面中央部と、ノズル先端部との間に液溜りを形成しているので、基板の下面中央部やノズル先端部に付着している残留液滴を液溜りに確実に取り込むことができる。そして、その液溜りを吸引して基板の下面中央部とノズル先端部との間から除去しているので、基板の下面中央部およびノズル先端部に液滴が残留するのを効果的に防止することができる。さらに、ノズル先端部の開口寸法を上記のように設定することは、液溜りを形成する場合に大きな利点を有している。すなわち、ノズル開口部の開口寸法がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっているので、基板の下面中央部とノズル開口部との間に溜められる液溜りの容量を大きくすることができる。そのため、液溜りの形成(または吸引)初期と終盤における液溜りの外縁に位置する処理液の移動速度の差を小さくすることができる。これにより、吸引途中の処理液の途切れ、局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着が抑制され、安定して液溜りの形成および吸引除去を行うことができる。 In addition, since the second processing liquid is discharged from the nozzle opening provided at the nozzle tip toward the lower surface of the substrate to form a liquid pool between the lower surface central portion of the substrate and the nozzle tip, Residual liquid droplets adhering to the center of the lower surface of the substrate or the tip of the nozzle can be reliably taken into the liquid reservoir. Since the liquid pool is sucked and removed from between the lower surface center portion of the substrate and the nozzle tip portion, it is possible to effectively prevent droplets from remaining on the lower surface center portion of the substrate and the nozzle tip portion. be able to. Furthermore, setting the opening size of the nozzle tip as described above has a great advantage when forming a liquid pool. That is, since the opening size of the nozzle opening portion increases toward the nozzle tip, the capacity of the liquid reservoir stored between the lower surface center portion of the substrate and the nozzle opening portion can be increased. Therefore, the difference in the moving speed of the processing liquid located at the outer edge of the liquid pool in the initial stage and the final stage of the liquid pool (or suction) can be reduced. As a result, discontinuation of the processing liquid during suction, local progress of oxidation, and adhesion of particles are suppressed, and formation of a liquid pool and suction removal can be performed stably.
<第1実施形態>
図1は本発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。この基板処理装置は、本発明の「基板」の一種である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という)Wの上面および下面に対してウエハ洗浄液を供給してウエハ洗浄処理を行い、またウエハ洗浄処理後に純水やDIWなどのリンス液によるリンス処理を施した後にスピン乾燥する装置である。この基板処理装置では、中空の回転軸1が、モータ3の回転軸に連結されており、このモータ3の駆動により鉛直軸周りに回転可能となっている。この回転軸1の上端部には、円板状のスピンベース5が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。また、スピンベース5の周縁部付近には、ウエハWの外周端部に当接しつつウエハWを支持する支持ピン7が複数本設けられている。そして、複数本の支持ピン7によってウエハWの下面と対向するスピンベース5から所定の間隔離した状態でウエハWが水平に支持されている。このように、この実施形態ではスピンベース5と複数本の支持ピン7とでウエハ(基板)Wを支持する基板支持手段が構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. This substrate processing apparatus supplies wafer cleaning liquid to the upper and lower surfaces of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W, which is a kind of “substrate” of the present invention, and performs wafer cleaning processing. This is an apparatus for spin drying after rinsing with a rinsing liquid such as pure water or DIW after the treatment. In this substrate processing apparatus, a hollow
スピンベース5の上方には、中心部に開口を有する雰囲気遮断部材9が配置されている。この雰囲気遮断部材9はウエハWの径より若干大きく、中空を有する筒状の支持軸11の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この支持軸11には、図示を省略する遮断駆動機構が連結されており、遮断駆動機構のモータを駆動することにより支持軸11とともに雰囲気遮断部材9が鉛直軸J周りに回転されるように構成されている。また、遮断駆動機構の昇降駆動用アクチュエータ(例えばエアシリンダーなど)を作動させることで雰囲気遮断部材9をスピンベース5に近接させたり、逆に離間させることが可能となっている。
Above the
また、支持軸11の中空部には、上部洗浄ノズル12が同軸に設けられ、その下端部のノズル口12aから支持ピン7によって支持されたウエハWの上面の回転中心付近に純水、薬液等の処理液(ウエハ洗浄液やリンス液)を供給できるように構成されている。すなわち、この上部洗浄ノズル12は、開閉弁13を介して処理液供給源15に連通接続されており、装置全体を制御する制御部17による開閉弁13の開閉制御によって上部洗浄ノズル12からウエハWの上面にウエハ洗浄液やリンス液(純水やDIWなど)が供給される。
An upper cleaning nozzle 12 is coaxially provided in the hollow portion of the support shaft 11, and pure water, a chemical solution, or the like is provided in the vicinity of the rotation center on the upper surface of the wafer W supported by the support pins 7 from the nozzle port 12 a at the lower end thereof. This processing liquid (wafer cleaning liquid or rinsing liquid) can be supplied. That is, the upper cleaning nozzle 12 is connected to the processing liquid supply source 15 through the on-off valve 13 and is controlled from the upper cleaning nozzle 12 to the wafer W by the on-off control of the on-off valve 13 by the
また、支持軸11の中空部の内壁面と、上部洗浄ノズル12の外壁面との間の隙間は、気体供給路18となっている。この気体供給路18は、開閉弁19を介して気体供給源21に連続接続されている。そして、上部洗浄ノズル12によるウエハ洗浄およびリンス処理を行った後、制御部17による開閉弁19の開閉制御によって気体供給路18を介してウエハWの上面に気体を供給することによって、ウエハWの乾燥処理を行うことが可能となっている。
Further, a gap between the inner wall surface of the hollow portion of the support shaft 11 and the outer wall surface of the upper cleaning nozzle 12 serves as a gas supply path 18. The gas supply path 18 is continuously connected to a gas supply source 21 via an on-off
また、スピンベース5の側方には、雰囲気遮断部材9とウエハWの上面との間やスピンベース5の上面とウエハWの下面との間にDIWを供給する側部洗浄ノズル23が備えられている。この側部洗浄ノズル23は、開閉弁25を介してDIW供給源27に連通接続されている。また、側部洗浄ノズル23には、上下昇降機構(図示省略)が連結されており、制御部17からの制御指令に応じて該ノズル23を鉛直方向に位置決め可能となっている。そして、制御部17により側部洗浄ノズル23の高さ位置を制御しつつ開閉弁25の開閉タイミングを調整することで、側部洗浄ノズル23からDIWが、雰囲気遮断部材9とウエハWの上面との間の空間を通過して雰囲気遮断部材9の下面へ供給されたり、スピンベース5の対向面とウエハWの下面との間の空間を通過してスピンベース5の対向面へ供給される。
Further, a
回転軸1の中空部には、本発明の「ノズル」に相当する下部洗浄ノズル29が同軸に設けられている。この下部洗浄ノズル29には、配管31を介して供給・吸引機構33が連通接続されている。また、回転軸1の内壁面と下部洗浄ノズル29の外壁面との間の隙間には、円筒状の気体供給路59が形成されており、この気体供給路59の先端部は気体噴出口61として機能し、気体噴出口61からウエハWの下面とスピンベース5の対向面との間の空間に窒素ガス等の気体が供給される。なお、気体噴出口61は、制御部17により開閉制御される開閉弁63と流量調節弁65とを介して気体供給源67に連通接続されている。
A
図2は下部洗浄ノズルの上端部を示す図であり、同図(a)は平面図であり、同図(b)は断面図である。下部洗浄ノズル29の先端部には、ノズル本体29aの先端に遮断部材30が取り付けられており、その上面30aを支持ピン7によって支持されたウエハWの下面に平行して対向させながらウエハWと離間して配置されている。このように遮断部材30の上面30aが本発明の「ノズルの対向面」に相当している。また、この遮断部材30では、その略中央部にウエハWの下面に向けて開口されたノズル開口部30bが上面30aに取り囲まれるようにして設けられている。このノズル開口部30bの内底面にはノズル本体29aの先端に連通するように吐出口30cが設けられて該吐出口30cを介してウエハWの下面に向けて洗浄液やリンス液などの処理液を吐出可能となっている。ノズル開口部30bの開口寸法D1は吐出口30cからノズル先端(遮断部材30の上面30a)に向かうにしたがって徐々に大きくなっている。このように、ノズル開口部30bはちょうど、吐出口30cを上面、ノズル先端の開口面(上面30aと同一平面であって上面30aに取り囲まれた面)を下面とした円錐台状、ラッパ状、あるいはすり鉢状の空間を形成している。
2A and 2B are views showing the upper end of the lower cleaning nozzle. FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a cross-sectional view. A blocking
一方、ノズル開口部30bを取り囲む円環部位が気体噴出口61の上方を覆っている。このため、気体噴出口61から噴出された気体は遮断部材30の下面とスピンベース5の対向面との隙間から、ウエハWの下面とスピンベース5の対向面との間の空間に供給される。なお、遮断部材30の平面サイズD2については任意であるが、上記したように気体噴出口61を塞ぐ程度に設定したり、また該平面サイズD2をさらに広げて回転軸1とスピンベース5とを連結するために両者の連結部に締結された締結部品を覆うように構成してもよい。このように締結部品を覆うためには、平面サイズD2を例えば50mm以上設定すればよく、これによって締結部品の部位、例えばネジ溝などに洗浄液やリンス液が入り込むのを効果的に防止することができる。また、この平面サイズD2が大きくなるにしたがって液溜りが大型化し、後述するようにしてウエハWの下面中央部および下部洗浄ノズル29からの液滴を除去するのに要する時間が長くなる。また、ウエハWの搬送の際に、ウエハ搬送機構と干渉するという問題が生じる。したがって、これらの点を考慮すると、平面サイズD2を例えば120mm以下に設定するのが望ましい。
On the other hand, an annular portion surrounding the
次に、供給・吸引機構33について図3を参照して説明する。図3は供給・吸引機構の概略構成を示すブロック図である。この供給・吸引機構33は大きく2つの機能、つまり(1)下部洗浄ノズル29に対して洗浄液やリンス液を供給する機能と、(2)下部洗浄ノズル29を介して後述するようにしてウエハWの下面中央部と遮断部材30との間に形成される液溜りを吸引除去する機能とを兼ね備えている。すなわち、供給・吸引機構33は本発明の「供給手段」および「吸引手段」として機能している。もちろん、後の第3実施形態と同様に供給機構と吸引機構とを分離独立して設けるように構成してもよいことはいうまでもない。
Next, the supply /
まず、供給機能について説明する。この供給・吸引機構33では、配管31の一端側にはDIW(=deionized water)を供給するための第1のDIW供給源35が連通接続されており、一方、他端側には下部洗浄ノズル29が連通接続されている。この配管31には、第1のDIW供給源35からのDIWの流量を調整するために圧力調節器37が設けられている。また、この圧力調節器37の下流側の配管31には、第1のDIW供給源35からのDIWの流量を計測する流量計39が設けられている。この流量計39で計測された流量と予め設定されている流量(第1の流量FV1)との差分を制御部17が求め、この差分に基づく指令電圧に基づいて電空変換器41が圧力調節器37への空気圧を調整する。
First, the supply function will be described. In this supply /
流量計39の下流の配管31には薬液注入部43が設けられている。この薬液注入部43は、配管31への各流体の注入量を各々独立に調整することができるようにするために、開閉弁と流量調節弁との機能を備えた3つの流量調節弁45,47,49と、流量計39の下流側の配管31に設けられた開閉弁51とを備えている。
A chemical
第1の流量調節弁45は、第1の薬液供給源53に連通されており、配管31に対する第1の薬液の注入量を調整し、第2の流量調節弁47は、第2の薬液供給源55に連通されており、配管31に対する第2の薬液の注入量を調整する。また、第3の流量調節弁49は、第2のDIW供給源57に連通されており、配管31に対するDIWの注入量を調整する。なお、開閉弁51と流量調節弁45,47,49の開閉制御は、すべて制御部17によって統括的に制御される。
The first flow rate adjustment valve 45 communicates with the first chemical solution supply source 53 to adjust the injection amount of the first chemical solution into the
ウエハWの下面をウエハ洗浄処理する際には、制御部17は開閉弁51を開放し、電空変換器41を介して圧力調節器37により第1の流量FV1になるように調整されて第1のDIW供給源35からのDIWを配管31へ供給するとともに、第3の流量調節弁49により第1の流量FV1よりも少ない第2の流量FV2になるように調整されて第2のDIW供給源57からのDIWを配管31へ注入する。また、流量調節弁45,47を調整して所要量の第1または/および第2の薬液を配管31へ注入する。したがって、第1の流量FV1と第2の流量FV2とを合わせた大流量のDIWに所要の薬液が所要量だけ混合されたウエハ洗浄液がウエハWの下面へ供給される。
When performing the wafer cleaning process on the lower surface of the wafer W, the
また、ウエハWの下面にリンス液を供給してウエハWの下面に対してリンス処理を施す際には、制御部17は流量調節弁45,47を閉止して薬液の配管31への注入を停止する。これにより、ウエハWにはDIWだけがリンス液として大流量で下部洗浄ノズル29からウエハWの下面に供給されるので、ウエハ洗浄液に触れていたウエハWの下面へのリンス液によるリンス処理が行われる。このように、本実施形態では、リンス液が本発明の「第1処理液」として機能して所定の処理としてリンス処理を実行する。
When supplying the rinsing liquid to the lower surface of the wafer W and rinsing the lower surface of the wafer W, the
さらに、下部洗浄ノズル29の先端部、つまりノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aを洗浄する際には、開閉弁51、流量調節弁45,47を閉止し、流量調節弁49により第1の流量FV1よりも小流量の第2の流量FV2になるように調整されて、第2のDIW供給源57からDIWのみを本発明の「第2処理液」および「ノズル洗浄液」として配管31へ注入する。そして、ウエハWの下面中央部とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面との間でノズル洗浄液(リンス液)の液溜りを形成する。また、このとき液溜り形成により下部洗浄ノズル29の洗浄処理も同時に行われる。
Further, when cleaning the tip of the
次に、吸引機能について説明する。この供給・吸引機構33では、第2のDIW供給源57から配管31へのDIW供給位置よりも上流側において、アスピレータや真空ポンプなどの吸引部81が開閉弁83を介して配管31に接続されている。このため、吸引部81を作動させるとともに、薬液およびDIWの供給を停止した状態で開閉弁83を開くことによって配管31内の液体成分のみならず、後述するように形成される液溜りについても吸引して除去することが可能となっている。
Next, the suction function will be described. In the supply /
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図4および図5を参照しつつ詳述する。図4は図1の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。図5は図1の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。この基板処理装置では、図示を省略する基板搬送ロボットにより未処理のウエハWが基板処理装置に搬送され、支持ピン7上に載置されると、制御部17が装置各部を以下のように制御してウエハ洗浄処理、リンス処理、液溜り形成処理、液溜り除去処理および乾燥処理を実行する。なお、基板搬送ロボットによるウエハWの搬送を行う際には、雰囲気遮断部材9、支持軸11および上部洗浄ノズル12は一体的にスピンベース5の上方に離間退避している。
Next, the operation of the substrate processing apparatus configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. In this substrate processing apparatus, when an unprocessed wafer W is transferred to the substrate processing apparatus by a substrate transfer robot (not shown) and placed on the support pins 7, the
上記のようにしてウエハWが支持ピン7にセットされると、雰囲気遮断部材9、支持軸11および上部洗浄ノズル12が一体的に降下して雰囲気遮断部材9がウエハWに近接配置される。それに続いて、モータ3が回転してウエハWを第1の回転数で回転させる。このとき、図示を省略する遮断駆動機構のモータを駆動することにより支持軸11とともに雰囲気遮断部材9を鉛直軸J周りに回転する。そして、ウエハWの第1の回転数での回転開始とともに、制御部17は、開閉弁51を開放し、電空変換器41を介して圧力調節器37により第1の流量FV1となるように調整されたDIWを第1のDIW供給源35から配管31へ供給するとともに、流量調節弁49により第2の流量FV2となるように調整されたDIWを第2のDIW供給源57から配管31へ注入する。さらに、流量調節弁45,47を介して所定量の薬液を第1の薬液供給源53および第2の薬液供給源55から配管31へ注入し、第1の流量FV1と第2の流量FV2とを合わせた大流量のDIWに薬液が混合されたウエハ洗浄液が下部洗浄ノズル29の吐出口30cからウエハWの下面へ供給され、ウエハWの下面がウエハ洗浄液により洗浄される(ステップS1)。
When the wafer W is set on the support pins 7 as described above, the
このとき、大流量で供給されたウエハ洗浄液は、ウエハ洗浄液が勢いよく下部洗浄ノズル29の吐出口30cからウエハWの下面に供給させるとともに、第1の回転数でのウエハWの回転に伴い、ウエハ洗浄液がウエハWの下面中心部から周縁部に向かって移動して周囲に飛散する。なお、このとき薬液を含むウエハ洗浄液の飛沫や、ウエハWの下面に付着していたパーティクルを含む液滴が下部洗浄ノズル29の遮断部材30やスピンベース5の対向面に付着する。また、ウエハ洗浄液の飛沫などは雰囲気遮断部材9にも一部付着する。
At this time, the wafer cleaning liquid supplied at a large flow rate is vigorously supplied to the lower surface of the wafer W from the
そこで、制御部17は以下のようにしてDIWをリンス液として用いてリンス処理を実行する。すなわち、制御部17は流量調節弁45,47を閉止して薬液の配管31への注入を停止する。これにより、ウエハWにはDIWだけが大流量で下部洗浄ノズル29からウエハWの下面に供給されるので、ウエハ洗浄液に触れていたウエハWの下面へのDIWによる洗浄、つまり前リンス処理が行われる。なお、この時点では、下部洗浄ノズル29の遮断部材30やスピンベース5の対向面には、ウエハ洗浄液の液滴が一部付着した状態のままである。
Therefore, the
また、DIWによるウエハ下面の前リンス処理と並行して、雰囲気遮断部材9を洗浄するために、制御部17は開閉弁13を開放し、処理液供給源15から上部洗浄ノズル12を介して、ウエハWの上面にDIWの供給を開始してウエハWの上面にDIW保護膜を形成する。さらに、この保護膜を形成したまま、制御部17は開閉弁25を開放してDIW供給源27から側部洗浄ノズル23を介して雰囲気遮断部材9とウエハWの上面との間の空間にDIWの供給を開始する。これにより、ウエハWの上面を保護しながら雰囲気遮断部材9を洗浄することができる。
Further, in parallel with the pre-rinsing process of the wafer lower surface by DIW, the
これに続いて、制御部17は、側部洗浄ノズル23をウエハWとスピンベース5との間まで降下させる。これにより、雰囲気遮断部材9へのDIW供給が停止されて雰囲気遮断部材9の乾燥が実行される一方、側部洗浄ノズル23からのDIW供給先がウエハWの下面とスピンベース5の対向面との間の空間となり、同空間に位置する支持ピン7およびスピンベース5の対向面が洗浄される。
Subsequently, the
また、制御部17は、ウエハWを再び第1の回転数で回転させるとともに、流量調節弁49、51を開放し、高速回転されているウエハWの下面には下部洗浄ノズル29からDIWがリンス液として大流量で供給される。そのため、上述した前リンス処理と同様に、再びウエハWの下面がDIWで洗浄される。また、制御部17は開閉弁13を開放し、処理液供給源15から上部洗浄ノズル12を介して、ウエハWの上面にDIWを供給する。こうして、ウエハW全体にDIWを供給してラストリンス処理を実行する。
Further, the
この実施形態ではウエハWを回転させながらリンス処理を行っているため、リンス液の多くはウエハWから振り切られるのだが、リンス液の一部がウエハWの下面や下部洗浄ノズル29の先端部に液滴状に残留してしまう。しかも、残留液滴のうちウエハWの下面中央部やノズル先端部に比較的大きな液滴Lが残留し、これらの残留液滴Lがウォータマークやパーティクルの発生要因のひとつとなってしまう(図5(a)参照)。
In this embodiment, since the rinsing process is performed while rotating the wafer W, most of the rinsing liquid is shaken off from the wafer W, but a part of the rinsing liquid is applied to the lower surface of the wafer W or the tip of the
そこで、この実施形態では、液溜り形成処理(ステップS3;第2工程)および液溜り除去処理(ステップS4;第3工程)を実行することで上記液滴Lを除去している。より具体的には、ステップS3で制御部17は本発明の「第2処理液」および「ノズル洗浄液」としてのDIWの流量およびウエハ回転数を液溜りの形成に適した条件に設定する。ここで、DIWの流量と回転数とを例えば以下のように設定することができる、
DIWの流量:1000cm3/min以下
ウエハ回転数:200rpm以下
また、
DIWの流量:400cm3/min以下
ウエハ回転数:0〜50rpm
に設定するのがより好ましい。
Therefore, in this embodiment, the liquid droplets L are removed by executing a liquid pool formation process (step S3; second process) and a liquid pool removal process (step S4; third process). More specifically, in step S3, the
DIW flow rate: 1000 cm 3 / min or less Wafer rotation speed: 200 rpm or less
DIW flow rate: 400 cm 3 / min or less Wafer rotation speed: 0 to 50 rpm
It is more preferable to set to.
このような条件下で、流量調節弁49により流量調整されたDIWが第2のDIW供給源57から配管31へ注入され、下部洗浄ノズル29の吐出口30cからウエハWの下面に向けて吐出される。また、モータ3を回転制御してウエハWを液溜り形成に適したウエハ回転数に設定することで、ウエハWの下面とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面との間でノズル洗浄液(DIW)の液溜りPを形成する。
Under such conditions, DIW whose flow rate is adjusted by the flow
このようなノズル洗浄液の流量およびウエハ回転数を設定することで液溜りP(図5(b))が形成されてリンス処理(第1工程)直後にウエハWの下面中央部およびノズル29の先端部に残留する液滴Lが該液溜りPに取り込まれる。また、ノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面にノズル洗浄液としてDIWが供給されてノズル洗浄が確実に行われる。なお、液溜りPが形成された後も所定時間だけ上記設定条件を維持してノズル洗浄を確実に行うようにしてもよいし、液溜りPが形成された直後に次の液溜り除去を行うようにしてもよい。
By setting the flow rate of the nozzle cleaning liquid and the number of rotations of the wafer, a liquid pool P (FIG. 5B) is formed, and immediately after the rinsing process (first step), the center of the lower surface of the wafer W and the tip of the
次のステップS4では、制御部17は開閉弁51および流量調節弁49を閉止してノズル29への薬液およびDIWの供給を停止するとともに、その停止状態で開閉弁83を開く。これによって配管31内の液体成分および液溜りPが吐出口30cを介して吸引部81に吸引され、ウエハWの下面中央部とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面との間に存在していた液溜りPが除去される。したがって、この液溜りPの吸引除去により、ウエハWの下面中央部とノズル先端部とから液滴Lが確実に除去される。
In the next step S4, the
さらに、ノズル開口部30bはノズル先端に向かうにしたがって開口寸法D1が大きくなっているので、安定して液溜りPの形成および吸引除去を行うことができる。すなわち、上記のようにノズル開口部30bを構成することによって、例えば、ノズル先端が平坦な場合(遮断部材30の上面に吐出口30cがそのまま連通して設けられている場合)における以下に示すような問題を抑制することができる。
Furthermore, since the opening dimension D1 of the
ノズル先端が平坦な場合には、ウエハWの下面中央部とノズル先端部との間に形成された液溜りを一定の速度で吸引する際に吸引初期(ノズル開口部30bのみならず、上面30aにも液溜りPが存在している状態)と吸引終盤(ノズル開口部30bにのみ液溜りPが存在している状態)では液溜りPの容量が大きく異なるため、液溜りPの外縁に位置するノズル洗浄液(残留液滴Lを取り込んだノズル洗浄液)の移動速度は吸引初期と吸引終盤とでは大きく異なる。その結果、吸引途中にノズル洗浄液が途切れたり、気液界面(ノズル洗浄液と該ノズル洗浄液液周囲の雰囲気との境界)が同一箇所に留まることによって局所的に酸化が進行したりパーティクルが付着する原因となる。
When the nozzle tip is flat, when the liquid pool formed between the central portion of the lower surface of the wafer W and the nozzle tip is sucked at a constant speed, not only the
一方、この実施形態においてはノズル開口部30bの開口寸法D1がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっているので、ノズル先端が平坦な場合と比べて、ウエハWの下面中央部とノズル先端部(ノズル開口部30b)との間に溜められる液溜りPの容量を大きくすることができる。そのため、吸引速度が一定の場合においても、吸引初期(図5(c))と吸引終盤(図5(d))における液溜りPの外縁に位置するノズル洗浄液の移動速度の差を小さくすることができる。その結果、吸引途中にノズル洗浄液が途切れたり、気液界面が同一箇所に留まることによる局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着を抑制することができる。なお、上記した効果はウエハWの下面中央部とノズル先端部との間に液溜りPを吸引除去(第3工程)する場合に限らず、液溜りPを形成(第2工程)する場合にも奏される。
On the other hand, in this embodiment, since the opening dimension D1 of the
また、液溜りPを吸引除去する際に吸引速度が高速に設定されると、吸引処理中に液溜りPの一部が分離し、部分的に残存する可能性があるため、液溜りPの液体成分を考慮して吸引速度を設定するのが望ましい。なお、この実施形態では、リンス液(第1処理液)およびノズル洗浄液(第2処理液)がともにDIWであることを考慮して吸引速度を1000cm3/min以下に設定しているが、150〜250cm3/minに設定するのが望ましい。 Further, if the suction speed is set at a high speed when the liquid reservoir P is removed by suction, a part of the liquid reservoir P may be separated during the suction processing and may remain partially. It is desirable to set the suction speed in consideration of the liquid component. In this embodiment, the suction speed is set to 1000 cm 3 / min or less considering that the rinse liquid (first processing liquid) and the nozzle cleaning liquid (second processing liquid) are both DIW, but 150 It is desirable to set it to ˜250 cm 3 / min.
次に、制御部17は、開閉弁83を閉止して吐出口30cからの吸引を停止させた後、図1に示す開閉弁19により適宜の流量に調整した不活性ガスを気体供給源21から気体供給路18を通ってウエハWの上面へ向けて供給するとともに、開閉弁63を開放し、さらに流量調節弁65により適宜の流量に調整した不活性ガスを気体供給源67から気体供給路59を通って、気体噴出口61からウエハWの下面へ向けて供給する。そして、モータ3の回転を第1の回転数からさらに高速の回転数に設定される。これにより、ウエハWは高速で回転されながら、不活性ガスがウエハWの上下面へ供給され、ウエハWを第1の回転数よりも高速に回転させてウエハWの乾燥処理(図5(e))が行われる(ステップS5)。
Next, the
このステップS5の乾燥処理が終了した後、制御部17はモータ3の駆動停止をモータ3に出力してウエハWの回転も停止する。これにより、一連の洗浄処理、リンス処理、液溜り形成処理、液溜り除去処理及び乾燥処理の動作は停止する。
After the drying process in step S5 is completed, the
以上のように、この実施形態によれば、リンス処理直後に、ウエハWの下面中央部とノズル29の先端部(ノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面)との間に液溜りPを形成することで、ウエハWの下面中央部およびノズル29の先端部に残留付着している液滴Lを液溜りPに取り込んでいる。さらに、該液溜りPを吸引除去することによって液溜りPとともにウエハWの下面中央部およびノズル先端部から残留液滴Lを効果的に除去している。しかも、ノズル開口部30bの開口寸法D1がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっているので、ウエハWの下面中央部とノズル開口部30bとの間に溜められる液溜りPの容量を大きくすることができる。そのため、吸引初期と吸引終盤における液溜りPの外縁に位置するノズル洗浄液の移動速度の差を小さくすることができる。これにより、吸引途中にノズル洗浄液が途切れたりすることがなく、安定して液溜りPの形成および吸引除去を行うことができ、ウエハWとノズル先端部とから液滴Lが確実に除去される。さらに、気液界面が同一箇所に留まることによる局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着を抑制することができる。その結果、スピン乾燥(ステップS5)時にウォータマークの発生やパーティクルの付着などを効果的に抑制することができる。
As described above, according to this embodiment, immediately after the rinsing process, a liquid pool is formed between the center of the lower surface of the wafer W and the tip of the nozzle 29 (the entire surface of the
また、液溜りを形成するために用いる第2処理液の種類については任意であるが、残留液滴Lを液溜りPに確実に取り込むためには、リンス処理によりウエハWの下面やノズル先端部に付着しているリンス液(第1処理液)と相溶性を有する液体を用いるのが望ましく、この実施形態では同一のリンス液を第2処理液として用いている。したがって、残留液滴Lを取り込んで液溜りPを良好に形成することができる。また、リンス液はノズル先端部を洗浄するノズル洗浄液としての機能を兼ね備えているため、この実施形態では残留液滴Lの除去と同時にノズル洗浄が実行されている。したがって、スループットの低減を防止することなく、洗浄処理から乾燥処理までの一連の基板処理を良好に行うことができる。 The type of the second processing liquid used for forming the liquid reservoir is arbitrary, but in order to reliably take in the residual liquid droplet L into the liquid reservoir P, the bottom surface of the wafer W or the tip of the nozzle by rinsing. It is desirable to use a liquid that is compatible with the rinsing liquid (first processing liquid) adhering to the substrate. In this embodiment, the same rinsing liquid is used as the second processing liquid. Therefore, it is possible to satisfactorily form the liquid reservoir P by taking in the residual droplet L. Further, since the rinse liquid also has a function as a nozzle cleaning liquid for cleaning the nozzle tip, in this embodiment, the nozzle cleaning is performed simultaneously with the removal of the residual droplet L. Therefore, a series of substrate processing from cleaning processing to drying processing can be performed satisfactorily without preventing a reduction in throughput.
ここで、スループットについて着目すると、本実施形態では次のような作用効果が期待できる。すなわち、残留液滴の除去が困難となっていた従来装置では、洗浄処理において使用する薬液濃度に応じてリンス時間を変更設定していた。というのも、洗浄処理に用いるウエハ洗浄液の薬液濃度が高くなるにしたがって、ウエハの下面中央部やノズルへの残留液滴に含まれる薬液濃度も高くなり、飛散パーティクルによるウエハ汚染の確率が高くなる。そこで、従来装置では、薬液濃度に応じてリンス処理時間を長く設定せざるを得ず、その結果、スループットの低減が避けなれない場合があった。これに対し、本実施形態では、飛散パーティクルの主要因のひとつである残留液滴そのものを除去することができるため、ウエハ洗浄液の薬液濃度にかかわらずリンス処理に要する時間を比較的短時間に設定することができる。その結果、高濃度の薬液を用いる装置においてスループットを向上させる上で本実施形態は非常に有効なものとなっている。また、リンス処理に要するリンス液の量を節約することができ、ランニングコストの低減にも大きく寄与する。 Here, when attention is paid to the throughput, the following effects can be expected in this embodiment. That is, in the conventional apparatus in which it is difficult to remove residual droplets, the rinse time is changed and set according to the chemical concentration used in the cleaning process. This is because, as the chemical concentration of the wafer cleaning liquid used for the cleaning process increases, the concentration of the chemical contained in the liquid droplets remaining on the center of the lower surface of the wafer and the nozzle also increases, and the probability of wafer contamination due to scattered particles increases. . Therefore, in the conventional apparatus, the rinsing process time has to be set longer depending on the chemical concentration, and as a result, reduction of the throughput is unavoidable. On the other hand, in this embodiment, since the residual droplet itself, which is one of the main factors of scattered particles, can be removed, the time required for the rinsing process is set to a relatively short time regardless of the chemical concentration of the wafer cleaning liquid. can do. As a result, this embodiment is very effective in improving the throughput in an apparatus using a high concentration chemical solution. In addition, the amount of rinsing liquid required for the rinsing process can be saved, which greatly contributes to reduction in running cost.
また、上記実施形態では、リンス処理をウエハWを回転させながら実行するとともに、そのままウエハWを回転させた状態で液溜りPの形成・除去を行っているので、ウエハWの下面中央部では上記のようにして残留液滴Lが抑制されるとともに、その下面周縁部ではウエハ回転により発生する遠心力によって残留する液滴が振り切られ、ウエハWの下面に残留する液滴を効果的に抑制することができる。もちろん、液溜りPの形成・除去を行う上でウエハWを回転させることは必須要件ではなく、任意であることはいうまでもない。 In the above embodiment, the rinsing process is performed while rotating the wafer W, and the liquid pool P is formed and removed while the wafer W is rotated as it is. In this way, the remaining droplets L are suppressed, and the remaining droplets are shaken off by the centrifugal force generated by the rotation of the wafer at the periphery of the lower surface, thereby effectively suppressing the droplets remaining on the lower surface of the wafer W. be able to. Of course, it is not essential that the wafer W be rotated in forming and removing the liquid reservoir P, and it goes without saying that it is optional.
さらに、上記実施形態では、ノズル29からノズル洗浄液(第2処理液)を吐出するために、ウエハWの下面中央部を臨むように吐出口30cを設けているが、この吐出口30cを利用して液溜りPを吸引するように構成しているので、簡素な構成で、しかも確実に液溜りPの形成・除去を行うことができる。また、回転軸1とスピンベース5とを連結する締結部品(図示省略)の配設位置などに応じて遮断部材30の上面30aの平面サイズD2を設定することで締結部品の部位、例えばネジ溝などに洗浄液やリンス液が入り込むのを効果的に防止し、ウォータマークやパーティクルの発生を抑制することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
<第2実施形態>
図6は本発明にかかる基板処理装置の第2実施形態の動作を示す図である。この実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、液溜りPを吸引する速度、つまり吸引速度を2段階に切り換えている点であり、その他の構成および動作は第1実施形態のそれらと同一である。したがって、以下においては相違点を中心に説明する。
Second Embodiment
FIG. 6 is a diagram showing the operation of the second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. This embodiment is greatly different from the first embodiment in that the speed at which the liquid pool P is sucked, that is, the suction speed is switched to two stages, and other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. Are the same. Therefore, the following description will focus on the differences.
第1実施形態と同様にして液溜りPを形成して残留液滴Lを該液溜りPに取り込むと、まず吸引速度を低速度V1、例えば150〜250cm3/minに設定し、この吸引速度V1で液溜りPの吸引除去を開始する(図6(a))。このように吸引除去の初期段階においては、低速度V1で液溜りPを吸引することにより液溜りPの一部が分離してウエハWの下面やノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aに残存するのを確実に防止することができる。また、ウエハWの下面とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aとから液溜りPが吸引されると、吸引速度を高速度V2に切り換える(同図(b))。そして、それ以降、高速度V2で吸引処理が実行される。
When the liquid reservoir P is formed in the same manner as in the first embodiment and the residual liquid droplet L is taken into the liquid reservoir P, the suction speed is first set to a low speed V1, for example, 150 to 250 cm 3 / min. The suction removal of the liquid reservoir P is started at V1 (FIG. 6A). As described above, in the initial stage of the suction removal, by sucking the liquid pool P at the low speed V1, a part of the liquid pool P is separated to the lower surface of the wafer W, the
以上のように、この第2実施形態では、吸引初期段階において低速度V1で液溜りPの吸引を実行しているので、液溜りPの吸引を確実に行うことができる一方、処理の途中より吸引速度を高めることで吸引処理にかかる時間を短縮してスループットの向上を図っている。このように吸引速度を吸引の進行状況に応じて多段階に加速させることで液溜りPを確実に吸引除去しつつスループットの向上を図ることができる。特に、同図(c)に示すようにノズル配管内を吸引する際には、液溜りPの分離を考慮する必要がないため、1000cm3/minを超える吸引速度を吸引するようにしてもよい。 As described above, in the second embodiment, since the suction of the liquid pool P is executed at the low speed V1 in the initial stage of suction, the liquid pool P can be reliably sucked. By increasing the suction speed, the time required for the suction process is shortened to improve the throughput. Thus, by increasing the suction speed in multiple stages according to the progress of suction, it is possible to improve the throughput while reliably sucking and removing the liquid reservoir P. In particular, as shown in FIG. 5C, when the inside of the nozzle pipe is sucked, it is not necessary to consider the separation of the liquid pool P. Therefore, a suction speed exceeding 1000 cm 3 / min may be sucked. .
<第3実施形態>
ところで、上記実施形態では、ノズル29の吐出口30cを利用して液溜りPを吸引除去するように構成しているが、図7および図8に示すように吐出口30cとは別個に吸引口をノズル先端部に設けるとともに、供給部と吸引部とを個別に分離して設けるようにしてもよい。
<Third Embodiment>
By the way, in the said embodiment, although it has comprised so that the liquid pool P may be suction-removed using the
図7は本発明にかかる基板処理装置の第3実施形態を示す図である。また、図8は図7の装置に装備される供給機構および吸引機構を示す図である。この第3実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、大きく次の2点である。まず、ノズル29の先端部において2つの吐出口30cを設けるとともに、吸引口30dが付加的に設けられている。そして、吐出口30cに薬液およびDIWの供給を目的とした供給機構33Aが接続されているのに対し、吸引口30dに吸引機構33Bが接続されている。つまり、第1実施形態の供給・吸引機構33から開閉弁83および吸引部81を取り出したものが供給機構33Aであり、その取り出した開閉弁83および吸引部81により吸引機構33Bが構成されている。
FIG. 7 is a view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 8 is a view showing a supply mechanism and a suction mechanism provided in the apparatus of FIG. The third embodiment is greatly different from the first embodiment in the following two points. First, two
そして、第3実施形態では、次のようにして液溜り形成処理(ステップS3;第2工程)および液溜り除去処理(ステップS4;第3工程)を実行することで上記液滴Lを除去している。より具体的には、ステップS3で制御部17は供給機構33Aによるノズル洗浄液の流量およびウエハ回転数を設定し、下部洗浄ノズル29の吐出口30cからウエハWの下面に向けてノズル洗浄液(DIW)を吐出させる。これによりウエハWの下面とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面との間でノズル洗浄液(DIW)の液溜りPを形成する(同図(b))。
In the third embodiment, the liquid droplet forming process (step S3; second process) and the liquid pool removal process (step S4; third process) are performed as follows to remove the droplet L. ing. More specifically, in step S3, the
また、液溜りPを形成した後、供給機構33Aによるノズル洗浄液の供給を停止し、さらに吸引機構33Bを作動させて液溜りPをノズル29の吸引口30dから吸引する(同図(c)、(d))。これによって、ウエハWの下面中央部とノズル開口部30bおよび遮断部材30の上面30aの全面との間に存在していた液溜りPが除去される。しかも、第1実施形態と同様にノズル開口部30bの開口寸法D1がノズル先端に向かうにしたがって大きくなっているので、ウエハWの下面中央部とノズル開口部30bとの間に溜められる液溜りPの容量を大きくすることができる。そのため、吸引初期(同図(c))と吸引終盤(同図(d))における液溜りPの外縁に位置するノズル洗浄液の移動速度の差を小さくすることができる。これにより、吸引途中にノズル洗浄液が途切れたりすることがなく、ウエハWの下面中央部とノズル先端部とから液滴Lが確実に除去される(同図(e))。さらに、気液界面が同一箇所に留まることによる局所的な酸化の進行およびパーティクルの付着を抑制することができる。
Further, after forming the liquid pool P, the supply of the nozzle cleaning liquid by the
以上のように、この第3実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果が得られるだけでなく、次のような作用効果が得られる。すなわち、吐出口30cと吸引口30dとを設け、ノズル洗浄液(第2処理液)の供給経路と液溜りPの吸引経路とを区別するように構成しているので、処理液の混合を確実に防止することができる。
As described above, according to the third embodiment, not only the same effects as the first embodiment but also the following effects can be obtained. That is, the
<第4実施形態>
上記実施形態では、ノズル先端部においてウエハWの下面と対向する対向面(遮断部材30の上面30a)を有するノズル、いわゆる傘型ノズルからウエハWの下面中央部にウエハ洗浄液、リンス液やノズル洗浄液などを吐出する基板処理装置に対して本発明を適用している。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、任意のノズル形態、例えば、対向面を有しないノズルを備えた基板処理装置に対して本発明を適用できる。
<Fourth embodiment>
In the above-described embodiment, a wafer cleaning liquid, a rinsing liquid, or a nozzle cleaning liquid is provided from a nozzle having an opposing surface (the
図9は本発明にかかる基板処理装置の第4実施形態を示す図である。また、図10は図9の装置に装備される供給機構および吸引機構を示す図である。この実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、大きく次の2点である。すなわち、ノズル先端部にウエハWの下面と対向する対向面(遮断部材30の上面30a)が設けられていない点と、DIW供給源が1つである点である。
FIG. 9 is a diagram showing a fourth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 10 is a view showing a supply mechanism and a suction mechanism equipped in the apparatus of FIG. This embodiment is largely different from the first embodiment in the following two points. That is, the nozzle tip is not provided with an opposing surface (the
下部洗浄ノズル29の先端部には、ウエハWの下面中央部を臨むようにノズル開口29bが設けられており、その開口寸法はノズルの先端に向かうにしたがって徐々に大きくなっている。換言すれば、ノズル先端部の内壁面はノズル先端から下方に向かってすり鉢状に傾斜している。そして、このノズル開口29bよりウエハWの下面に向けて洗浄液やリンス液などの処理液が吐出可能となっている。一方、下部洗浄ノズル29の他端側には、供給・吸引機構33Cがノズル開口29bに連通して接続されている。供給・吸引機構33Cの構成は、DIWを供給するためのDIW供給源(35A)が1つだけ設けられていることを除けば、基本的には第1実施形態と同様である。
A
この実施形態では、ウエハ洗浄処理、リンス処理、吸引処理および乾燥処理が順に実行される。つまり、第1実施形態と異なりリンス処理後に液溜りPを形成することなく、吸引処理が行われる。なお、各処理の詳細は基本的には第1実施形態と同様にして行われる。すなわち、ウエハ洗浄処理においては、DIW供給源35Aより大流量のDIWが供給されるとともに、第1および第2の薬液供給源53、55より薬液が供給されることでウエハWの下面が洗浄される。そして、薬液の供給が停止された後にDIWがリンス液となってウエハW全体にリンス処理が施される。続いて、この実施形態では乾燥処理が実行される前に、次のようにして吸引処理が実行される。
In this embodiment, a wafer cleaning process, a rinse process, a suction process, and a drying process are sequentially performed. That is, unlike the first embodiment, the suction process is performed without forming the liquid pool P after the rinse process. The details of each process are basically performed in the same manner as in the first embodiment. That is, in the wafer cleaning process, a large flow amount of DIW is supplied from the DIW supply source 35A, and a chemical solution is supplied from the first and second chemical
図11は、図9の基板処理装置の吸引動作を説明する図である。リンス処理後において、リンス液の一部が残留液滴Lとして下部洗浄ノズル29の先端部に残っていると、スピン乾燥時にその残留液滴LがウエハWの下面に飛散し、ウォータマークや筋状パーティクルの発生原因のひとつとなる(図11(a)参照)。
FIG. 11 is a view for explaining the suction operation of the substrate processing apparatus of FIG. After the rinsing process, if a part of the rinsing liquid remains as a residual droplet L at the tip of the
そこで、この実施形態では、乾燥処理を実行する前に吸引部81を作動させることにより、ノズル先端部に付着する残留液滴Lを配管31内の液体成分とともに吸引除去している(図11(b)参照)。ここで、ノズル先端部はノズル先端から下方(吸引源81側)に向けてすり鉢状に傾斜しているので、ノズル先端部に付着する残留液滴Lは重力の影響を受けてノズル下方に向けて移動し易くなる。そのため、吸引部81を作動させることで、配管31内の液体成分のみならず、ノズル先端部に付着する残留液滴Lについても容易に、しかも確実に吸引することができる。
Therefore, in this embodiment, by operating the suction unit 81 before the drying process is performed, the residual liquid droplet L adhering to the nozzle tip is sucked and removed together with the liquid component in the pipe 31 (FIG. 11 ( b)). Here, since the nozzle tip is inclined in a mortar shape downward (from the suction source 81 side) from the nozzle tip, the residual liquid droplet L adhering to the nozzle tip is affected by gravity and directed downward of the nozzle. Easier to move. Therefore, by operating the suction part 81, not only the liquid component in the
以上のように、この実施形態では、ノズル開口29bの開口寸法がノズル先端に向かうにしたがって大きくなるようにノズル開口29bがノズル先端部に設けられているので、ノズル先端部に付着する残留液滴Lを容易に、しかも確実に除去することができる。その結果、スピン乾燥時の残留液滴Lによるパーティクル等の発生を抑制することができる。
As described above, in this embodiment, since the
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記第1〜第3実施形態においては、ノズル開口部30bを取り囲むように、ウエハWの下面に平行して対向する対向面(遮断部材30の上面30a)が設けられているが、図12に示すように、ノズル開口部30bを、その内底面に設けられた吐出口30cから遮断部材30の外縁にまで開口が広がるように設けるようにしてもよい。このように構成しても、上記第1〜第3実施形態と同様な作用効果が得られる。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first to third embodiments, the opposing surface (the
また、上記第1および第2実施形態では遮断部材30に吐出口30cを設け、第3実施形態では遮断部材30に2つの吐出口30cと吸引口30dを設けているが、吐出口および吸引口の個数や形状などについては上記実施形態に限定されるものではなく、任意である。
Further, in the first and second embodiments, the blocking
また、上記第4実施形態では、リンス処理後に吸引処理を行っているが、第1〜第3実施形態と同様にしてリンス処理後に液溜り形成処理および液溜り除去処理を行って、ノズル先端部のみならず、ウエハWの下面中央部に付着する残留液滴Lを除去するようにしてもよい。 In the fourth embodiment, the suction process is performed after the rinsing process. However, as in the first to third embodiments, the liquid pool forming process and the liquid pool removing process are performed after the rinsing process, and the nozzle tip portion Not only that, the residual liquid droplet L adhering to the center of the lower surface of the wafer W may be removed.
以上のように、この実施形態では、基板の一種であるウエハWの上下面を洗浄する基板処理装置に対して本発明を適用している。しかしながら、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、ノズルが基板の下面から離間配置され、回転している基板の下面中央部に向けて処理液を吐出することで、基板の下面全体に処理液を供給して所定の処理(例えば、洗浄処理、エッチング処理、現像処理、リンス処理など)を行う基板処理装置全般に適用可能である。 As described above, in this embodiment, the present invention is applied to the substrate processing apparatus that cleans the upper and lower surfaces of the wafer W, which is a kind of substrate. However, the application target of the present invention is not limited to this, and the nozzle is disposed away from the lower surface of the substrate, and the processing liquid is discharged toward the center of the lower surface of the rotating substrate, whereby the lower surface of the substrate. The present invention can be applied to all substrate processing apparatuses that perform predetermined processing (for example, cleaning processing, etching processing, development processing, rinsing processing, etc.) by supplying a processing liquid to the whole.
29…下部洗浄ノズル
29b…ノズル開口
30…遮断部材
30a…上面(対向面)
30b…ノズル開口部
30c…吐出口
30d…吸引口
33、33C…供給・吸引機構(供給手段、吸引手段)
33A…供給機構(供給手段)
33B…吸引機構(吸引手段)
L…(残留)液滴
P…液溜り
V1、V2…吸引速度
W…ウエハ(基板)
29 ...
30b ...
33A ... Supply mechanism (supply means)
33B ... Suction mechanism (suction means)
L: (Residual) droplet P: Liquid reservoir V1, V2: Suction speed W: Wafer (substrate)
Claims (14)
その先端部に前記基板の下面に向けて開口された開口部が設けられるとともに、前記先端部を前記基板と離間させながら配置されたノズルと、
第2処理液を前記ノズルに供給することで前記処理を受けた基板の下面に向けて前記ノズル開口部より前記第2処理液を吐出させて前記基板の下面中央部と、前記ノズル先端部との間に液溜りを形成する供給手段と、
前記液溜りを前記ノズル開口部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から前記液溜りを除去する吸引手段と
を備え、
前記ノズル開口部の開口寸法が前記ノズルの先端に向かうにしたがって大きくなるように前記ノズル開口部が前記ノズル先端部に設けられていることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus for supplying the first processing liquid to the entire lower surface of the substrate and performing a predetermined process by discharging the first processing liquid toward the lower surface central portion of the substrate while rotating the substrate.
An opening that is open toward the lower surface of the substrate is provided at the tip, and a nozzle that is disposed while separating the tip from the substrate;
By supplying the second processing liquid to the nozzle, the second processing liquid is discharged from the nozzle opening toward the lower surface of the substrate that has undergone the processing, and the lower surface center portion of the substrate, the nozzle tip portion, A supply means for forming a liquid reservoir between,
A suction means for sucking the liquid pool from the nozzle opening and removing the liquid pool from between the lower surface center portion of the substrate and the nozzle tip;
The substrate processing apparatus, wherein the nozzle opening is provided at the nozzle tip so that an opening size of the nozzle opening increases toward the tip of the nozzle.
前記供給手段は前記ノズルに前記第2処理液を供給して前記吐出口から前記基板の下面中央部に向けて前記第2処理液を吐出させる請求項1記載の基板処理装置。 The nozzle tip is provided with a discharge port so as to communicate with the nozzle opening and to face the center of the lower surface of the substrate.
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the supply unit supplies the second processing liquid to the nozzle and discharges the second processing liquid from the discharge port toward the center of the lower surface of the substrate.
前記吐出口からの第2処理液の吐出によって前記液溜りが前記ノズル開口部および前記ノズルの対向面の全面と、前記基板の下面中央部との間に形成される請求項2または3記載の基板処理装置。 The nozzle is provided so as to surround the nozzle opening at the nozzle tip, and has a facing surface facing the lower surface of the substrate,
4. The liquid reservoir is formed between the entire surface of the nozzle opening and the opposed surface of the nozzle and a central portion of the lower surface of the substrate by discharging the second processing liquid from the discharge port. 5. Substrate processing equipment.
前記吸引手段は前記吸引口より前記液溜りを吸引除去する請求項2記載の基板処理装置。 The nozzle tip is provided with a suction port so as to communicate with the nozzle opening,
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the suction means sucks and removes the liquid pool from the suction port.
前記吐出口からの第2処理液の吐出によって前記液溜りが前記ノズル開口部および前記ノズルの対向面の全面と、前記基板の下面中央部との間に形成される請求項5記載の基板処理装置。 The nozzle is provided so as to surround the nozzle opening at the nozzle tip, and has a facing surface facing the lower surface of the substrate,
The substrate processing according to claim 5, wherein the liquid pool is formed between the entire surface of the nozzle opening and the opposed surface of the nozzle and the center of the lower surface of the substrate by discharging the second processing liquid from the discharge port. apparatus.
前記ノズル開口部より前記基板の下面に向けて第2処理液を吐出して前記基板の下面中央部と、前記ノズル先端部との間に液溜りを形成する第2工程と、
前記液溜りを前記ノズル開口部より吸引して前記基板の下面中央部と前記ノズル先端部との間から前記液溜りを除去する第3工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。 By discharging the first processing liquid toward the lower surface of the substrate from the nozzle opening provided at the nozzle tip of the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 9, while rotating the substrate, A first step of supplying the first treatment liquid to the entire lower surface of the substrate;
A second step of discharging a second treatment liquid from the nozzle opening toward the lower surface of the substrate to form a liquid pool between the lower surface central portion of the substrate and the nozzle tip;
A substrate processing method comprising: a third step of sucking the liquid reservoir from the nozzle opening and removing the liquid reservoir from between a lower surface center portion of the substrate and the nozzle tip.
その先端部に前記基板の下面中央部を臨むように開口が設けられるとともに、前記先端部を前記基板と離間させながら配置されたノズルと、
前記処理液を前記ノズルに供給することで前記ノズル開口より前記処理液を吐出させて前記基板の下面全体に前記処理液を供給する供給手段と、
前記ノズルに残留する前記処理液を前記ノズル開口より吸引する吸引手段と
を備え、
前記ノズル開口の開口寸法が前記ノズルの先端に向かうにしたがって大きくなるように前記ノズル開口が前記ノズル先端部に設けられていることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus for supplying the processing liquid to the entire lower surface of the substrate and performing a predetermined process by discharging the processing liquid toward the center of the lower surface of the substrate while rotating the substrate,
An opening is provided at the tip so as to face the center of the lower surface of the substrate, and the nozzle is disposed while separating the tip from the substrate;
Supply means for supplying the processing liquid to the entire lower surface of the substrate by discharging the processing liquid from the nozzle opening by supplying the processing liquid to the nozzle;
A suction means for sucking the processing liquid remaining in the nozzle from the nozzle opening;
The substrate processing apparatus, wherein the nozzle opening is provided in the nozzle tip so that an opening size of the nozzle opening increases toward the tip of the nozzle.
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