JP2006024890A - 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 純水に窒素を溶解させるとともに、窒素溶解された純水に塩酸を混合させることで純水に比べてpHが低下されてなる混合液がリンス液として生成され、生成されたリンス液がノズル6、25から基板Wに供給される。このようなリンス液では、リンス液の溶存酸素濃度が低下するとともに、ノズル6,25からの吐出後におけるリンス液の溶存酸素濃度が急速に上昇するのが抑制される。また、基板表面からのSiの溶出が抑制される。その結果、基板の酸化を防止するとともに、ウォーターマークの発生を防止することができる。
【選択図】 図2
Description
本願発明者は、リンス液によるリンス処理に伴う基板への酸化膜やウォーターマークの発生メカニズムを突き止めるために、種々の実験や検証などを行った。その一つとして、リンス液のpHならびに溶存酸素濃度が酸化膜やウォーターマークの発生に与える影響を調べた。より具体的には、基板の代表例としてシリコン基板を選択し、溶存酸素濃度の異なる2種類のリンス液を用意してそれぞれについてpHを変更させながらSiの溶出量を評価した。
図2は、本発明の第1実施形態にかかる基板処理システム全体の構成を示す断面図である。また、図3は図2の基板処理システムの制御構成を示すブロック図である。この基板処理システムは、基板処理装置(基板処理ユニット)100と、基板処理装置100とは別個に設けられて該装置100に純水を供給する純水供給部200(純水供給ユニット)とを備えている。この基板処理装置100は、図2に示すように、スピンチャック1により基板Wを保持した状態で、その基板Wに対して膜除去処理、リンス処理、乾燥処理を同一の処理ユニット本体101内で実行する。基板処理装置100にて使用される純水は管201を介して純水供給部200から基板処理装置100に供給される。
図5は、本発明の第2実施形態にかかる基板処理システムの構成を示す図である。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、第1実施形態では、基板処理装置100が設置される工場の用力から供給される純水を直接、窒素溶解ユニット58,78に供給してリンス液を生成しているのに対し、この第2実施形態では、純水を脱気ユニット59,79で脱気処理をした直後に窒素溶解ユニット58,78に供給してリンス液を生成している点である。このように、この実施形態では、本発明の「脱気手段」に相当する脱気ユニット59,79を処理ユニット本体101内に追加的に設けている。すなわち、基板Wの裏面側については、窒素溶解ユニット58に対して、その一方端がノズル6に接続された供給経路(201−57−8−7)の他方端側に脱気ユニット59を追加的に配設するとともに、基板Wの表面側については、窒素溶解ユニット78に対して、その一方端がノズル25に接続された供給経路(201−77−27−26)の他方端側に脱気ユニット79を追加的に配設している。そのため、次のような作用効果をさらに得ることができる。
図6は、本発明にかかる基板処理システムの第3実施形態を示す図である。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、第1実施形態は、窒素溶解ユニット58、(78)により窒素を溶解させた純水に塩酸を混合させてリンス液を生成しているのに対し、この第3実施形態では純水に塩酸を混合させた混合液に窒素溶解ユニット68により窒素を溶解させている点である。このように構成することで以下の利点が得られる。すなわち、第1実施形態では窒素溶解された純水にインラインで塩酸を混合させているため、塩酸の流量制御が難しく、リンス液のpHを微調整することが困難である。というのもリンス液のpHを所望の値に調整するために、少量の塩酸を制御する必要があるからである。一方で、この実施形態では純水に塩酸を混合させて混合液のpHを調整した後に、pH調整された混合液の一部(または全部)を取り出して窒素溶解させているので、リンス液のpHを微調整することが容易である。
図7は、本発明にかかる基板処理システムの第4実施形態を示す図である。この第4実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、第1実施形態は、基板Wを1枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式であるのに対し、この第4実施形態では複数の基板Wを一括して処理する、いわゆるバッチ式となっている点である。このバッチ式の基板処理システムにおいては、例えば、複数の基板Wに対して一連の各種処理(処理液による膜除去処理、リンス処理、乾燥処理)を施すために、エッチング液(フッ酸水溶液等)などの処理液を貯留し、基板Wに膜除去処理を施す膜除去処理槽、リンス液である純水を貯留し、基板Wにリンス処理を施すリンス処理槽、さらにスピンドライなどで基板Wを乾燥させる乾燥処理槽が設けられている。図7は、このうちのリンス処理にかかる基板処理システムを示したものである。
6、25…ノズル
20、39…ガス供給部(不活性ガス供給手段)
21…遮断部材(雰囲気遮断手段)
52、72…pH調整ユニット(pH調整手段)
58、68、78…窒素溶解ユニット(窒素溶解手段)
59、79…脱気ユニット(脱気手段)
100…基板処理装置(基板処理ユニット)
101…処理ユニット本体(ユニット本体)
200…純水供給部(純水供給ユニット)
400…キャビネット部(pH調整手段)
W…基板
Claims (17)
- 基板に処理液を供給して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、
リンス液を生成するリンス液生成工程と、
前記湿式処理工程後に、その一方端がノズルに接続された供給経路に沿って、前記リンス液を前記ノズルに送り込んで前記ノズルから前記基板に前記リンス液を供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すリンス工程とを備え、
前記リンス液生成工程は、前記供給経路の他方端側から送り込まれる純水に対して前記供給経路上の所定の混合位置で前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させるとともに、前記供給経路を流れる流体に窒素を溶解させて前記リンス液を生成する工程であることを特徴とする基板処理方法。 - 前記リンス液生成工程は前記純水に対して前記混合位置で前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させることでpHが2〜6である混合液を生成させるとともに、前記混合位置に対して前記供給経路の一方端側で前記供給経路を流れる前記混合液に窒素を溶解させて前記リンス液を生成する請求項1記載の基板処理方法。
- 前記供給経路のうち前記窒素溶解処理が行われる窒素溶解位置に対し、前記供給経路の他方端側において前記供給経路を流れる流体を脱気する脱気工程をさらに備える請求項1または2記載の基板処理方法。
- 基板に処理液を供給して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、
リンス液を生成するリンス液生成工程と、
前記湿式処理工程後に、その一方端がノズルに接続された供給経路に沿って、前記リンス液を前記ノズルに送り込んで前記ノズルから前記基板に前記リンス液を供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すリンス工程とを備え、
前記リンス液生成工程は、前記供給経路の他方端側から送り込まれる純水に対して前記供給経路上の所定の混合位置で前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させるとともに、前記供給経路を流れる流体を脱気して前記リンス液を生成する工程であることを特徴とする基板処理方法。 - 前記リンス液生成工程は前記純水に対して前記混合位置で前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させることでpHが2〜6である混合液を生成させるとともに、前記混合位置に対して前記供給経路の一方端側で前記供給経路を流れる前記混合液を脱気して前記リンス液を生成する請求項4記載の基板処理方法。
- 前記供給経路のうち前記脱気処理が行われる脱気位置に対し、前記供給経路の一方端側において前記供給経路を流れる流体に窒素を溶解させる窒素溶解工程をさらに備える請求項4または5記載の基板処理方法。
- 前記リンス工程は不活性ガス雰囲気中で行われる請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理方法。
- ノズルと、
その一方端が前記ノズルに接続された供給経路に沿って前記ノズルに向けて流れる純水に対して前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させて前記供給経路を流れる流体のpHを調整するpH調整手段と、
前記供給経路を流れる流体に窒素を溶解させる窒素溶解手段とを備え、
前記pH調整手段によりpH調整されるとともに前記窒素溶解手段により窒素溶解された、流体をリンス液として前記供給経路に沿って前記ノズルに送り込んで前記ノズルから基板に供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すことを特徴とする基板処理装置。 - 前記窒素溶解手段は前記pH調整手段に対して前記供給経路の一方端側に配置されている請求項8記載の基板処理装置。
- 前記窒素溶解手段に対して前記供給経路の他方端側に配置されて前記供給経路を流れる流体を脱気する脱気手段をさらに備える請求項8または9記載の基板処理装置。
- ノズルと、
その一方端が前記ノズルに接続された供給経路に沿って前記ノズルに向けて流れる純水に対して前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させて前記供給経路を流れる流体のpHを調整するpH調整手段と、
前記供給経路を流れる流体を脱気する脱気手段とを備え、
前記pH調整手段によりpH調整されるとともに前記脱気手段により脱気された、流体をリンス液として前記供給経路に沿って前記ノズルに送り込んで前記ノズルから基板に供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すことを特徴とする基板処理装置。 - 前記脱気手段は前記pH調整手段に対して前記供給経路の一方端側に配置されている請求項11記載の基板処理装置。
- 前記脱気手段に対して前記供給経路の一方端側に配置されて前記供給経路を流れる流体に窒素を溶解させる窒素溶解手段をさらに備える請求項11または12記載の基板処理装置。
- 前記リンス液が供給される前記基板に対向させながら前記基板から離間配置された雰囲気遮断手段と、
前記雰囲気遮断手段と前記基板との間に形成される空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段と
をさらに備える請求項8ないし13のいずれかに記載の基板処理装置。 - 純水を供給する純水供給ユニットと、
前記純水供給ユニットから供給される純水を用いて基板に対するリンス処理を施す基板処理ユニットとを備えた基板処理システムにおいて、
前記基板処理ユニットは、
ノズルと、
その一方端が前記ノズルに接続された供給経路に沿って前記純水供給ユニットから供給され前記ノズルに向けて流れる純水に対して前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させて前記供給経路を流れる流体のpHを調整するpH調整手段と、
前記供給経路を流れる流体に窒素を溶解させる窒素溶解手段と
をユニット本体内に備え、
前記pH調整手段によりpH調整されるとともに前記窒素溶解手段により窒素溶解された、流体をリンス液として前記供給経路に沿って前記ノズルに送り込んで前記ノズルから基板に供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すことを特徴とする基板処理システム。 - 純水を供給する純水供給ユニットと、
前記純水供給ユニットから供給される純水を用いて基板に対するリンス処理を施す基板処理ユニットとを備えた基板処理システムにおいて、
前記純水供給ユニットから供給される純水に窒素を溶解させる窒素溶解手段を備え、
前記基板処理ユニットは、
ノズルと、
その一方端が前記ノズルに接続された供給経路に沿って前記ノズルに向けて流れ前記窒素溶解手段により窒素溶解された純水に対して前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させて前記供給経路を流れる流体のpHを調整するpH調整手段と
をユニット本体内に備え、
前記窒素溶解手段により窒素溶解されるとともに前記pH調整手段によりpH調整された、流体をリンス液として前記供給経路に沿って前記ノズルに送り込んで前記ノズルから基板に供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すことを特徴とする基板処理システム。 - 純水を供給する純水供給ユニットと、
前記純水供給ユニットから供給される純水を用いて基板に対するリンス処理を施す基板処理ユニットとを備えた基板処理システムにおいて、
前記基板処理ユニットは、
ノズルと、
その一方端が前記ノズルに接続された供給経路に沿って前記純水供給ユニットから供給され前記ノズルに向けて流れる純水に対して前記純水よりもpHが低い低pH物質を混合させて前記供給経路を流れる流体のpHを調整するpH調整手段と、
前記供給経路を流れる流体を脱気する脱気手段と
をユニット本体内に備え、
前記pH調整手段によりpH調整されるとともに前記脱気手段により脱気された、流体をリンス液として前記供給経路に沿って前記ノズルに送り込んで前記ノズルから基板に供給し、前記リンス液により前記基板にリンス処理を施すことを特徴とする基板処理システム。
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