JP2006270115A - Substrate treatment apparatus and substrate treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示パネル等の基板に処理液を供給して基板の表面に洗浄等の所定の処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for supplying a processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for liquid crystal display, and a plasma display panel and performing a predetermined process such as cleaning on the surface of the substrate.
従来の基板処理装置は、基板の一種であるウエハを保持する保持機構、ウエハを回転させるために、ウエハを保持した状態の保持機構を回転させる回転機構、処理液をウエハの表面へ供給するノズル等を備えた枚葉式のスピン洗浄装置であり、このスピン洗浄装置では、以下のようなウエハの表面の処理を行っている。 A conventional substrate processing apparatus includes a holding mechanism that holds a wafer, which is a kind of substrate, a rotating mechanism that rotates a holding mechanism that holds the wafer in order to rotate the wafer, and a nozzle that supplies processing liquid to the surface of the wafer. A single wafer type spin cleaning apparatus equipped with the above, and this spin cleaning apparatus processes the surface of the wafer as follows.
まず、保持機構に保持されたウエハを回転させた状態でウエハの表面へ薬液を供給してウエハの表面の薬液洗浄を行う。ここでいう薬液には、オゾン(O3)水等が考えられる。次に、ウエハを回転させた状態でフッ酸(HF)をウエハの表面へ供給してウエハの表面のエッチング処理を行う。エッチング処理が終了すると、すぐにウエハの回転を継続させた状態で純水をウエハの表面へ供給してウエハの表面の純水洗浄を行う。最後に、いずれの処理液をもウエハの表面へ供給しない状態で、ウエハを高速に回転させてウエハの表面の乾燥を行う。以上により、一連の薬液洗浄処理、エッチング処理、純水洗浄処理、及び乾燥処理が終了する。 First, a chemical solution is supplied to the surface of the wafer while the wafer held by the holding mechanism is rotated to perform chemical cleaning of the wafer surface. The chemical solution herein, ozone (O 3) water or the like. Next, hydrofluoric acid (HF) is supplied to the surface of the wafer while the wafer is rotated to perform an etching process on the surface of the wafer. Immediately after the etching process is completed, pure water is supplied to the surface of the wafer while the rotation of the wafer is continued to clean the surface of the wafer with pure water. Finally, the wafer surface is dried by rotating the wafer at a high speed without supplying any processing liquid to the wafer surface. Thus, a series of chemical solution cleaning processing, etching processing, pure water cleaning processing, and drying processing are completed.
ところが、従来の基板処理装置では、フッ酸(HF)をウエハの表面へ供給してウエハの表面のエッチング処理が終了すると、すぐにウエハを回転させた状態で純水をウエハの表面へ供給してウエハの表面の純水洗浄を行っているので、純水洗浄処理後のウエハの表面には、エッチング処理された後の生成物であるフルオロケイ酸が付着してしまうという問題がある。 However, in a conventional substrate processing apparatus, when hydrofluoric acid (HF) is supplied to the wafer surface and the etching process on the wafer surface is completed, pure water is supplied to the wafer surface while the wafer is rotated. Since the surface of the wafer is cleaned with pure water, there is a problem that fluorosilicic acid, which is a product after the etching process, adheres to the surface of the wafer after the pure water cleaning process.
また、純水洗浄処理後のウエハの表面をXPS(X−ray Photoelectoro Spectroscopy)を使って元素分析を行うと、フッ素(F)濃度が高くなってしまうという問題がある。フッ素濃度が高い状態のまま処理を継続してしまうと、以後のデバイス製造段階でウエハのデバイス特性に悪影響を及ぼしてしまう恐れがある。 Further, when elemental analysis is performed on the surface of the wafer after the pure water cleaning process using XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), there is a problem that the fluorine (F) concentration becomes high. If the processing is continued in a state where the fluorine concentration is high, the device characteristics of the wafer may be adversely affected in the subsequent device manufacturing stage.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、フッ酸を含む処理液を基板の表面へ供給して、基板の表面の処理を行わせた後に、基板の処理に伴う生成物の基板の表面への付着を抑制する基板処理装置及び基板処理方法を提供すること目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and after supplying a treatment liquid containing hydrofluoric acid to the surface of the substrate and processing the surface of the substrate, the substrate of the product accompanying the processing of the substrate It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that suppress adhesion of the substrate to the surface.
上述した目的を達成するために、本発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持手段と、基板を保持している前記基板保持手段を回転させる駆動手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に薬液として硫酸過水あるいはオゾン水あるいはアンモニア水・過酸化水素水・水を混合したSC−1処理液あるいは塩酸・過酸化水素水・水を混合したSC−2処理液を供給する薬液供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面にフッ酸を含む第1処理液を供給する第1処理液供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を供給する第2処理液供給手段と、 基板に対して前記薬液供給手段からの前記薬液による薬液処理を実行した後に、前記基板保持手段に保持された基板を前記駆動手段により回転させた状態で前記第1処理液供給手段により基板の表面へ第1処理液を供給して基板の表面の処理を行わせ処理が終了すると、所定の時間処理液を基板の表面に供給させない状態で基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切り、その後基板を回転させた状態で前記第2処理液供給手段により基板の表面へ第2処理液を供給して基板の表面の処理を行わせる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above-described object, a substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus that performs a predetermined process on a substrate, the substrate holding means for holding the substrate, and the substrate holding for holding the substrate. A driving means for rotating the means, and an SC-1 treatment liquid or hydrochloric acid / permeate mixed with sulfuric acid / hydrogen peroxide, ozone water, ammonia water / hydrogen peroxide water / water as a chemical solution on the surface of the substrate held by the substrate holding means. Chemical solution supply means for supplying an SC-2 treatment liquid mixed with hydrogen oxide water and water, and first treatment liquid supply means for supplying a first treatment liquid containing hydrofluoric acid to the surface of the substrate held by the substrate holding means A second treatment liquid supply means for supplying a second treatment liquid obtained by adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid to pure water to the surface of the substrate held by the substrate holding means; Chemical solution supplier After the chemical liquid processing with the chemical liquid from is performed, the first processing liquid is supplied to the surface of the substrate by the first processing liquid supply means in a state where the substrate held by the substrate holding means is rotated by the driving means. When the surface of the substrate is processed and the processing is completed, the substrate is rotated without supplying the treatment liquid to the surface of the substrate for a predetermined time, and the hydrofluoric acid is shaken off from the outer periphery of the substrate, and then the substrate is rotated. And control means for supplying the second processing liquid to the surface of the substrate by the second processing liquid supply means and processing the surface of the substrate.
また、本発明に係る基板処理装置は、前記制御手段が、前記駆動手段の回転数を制御する駆動手段用制御手段と、前記第1処理液供給手段からの第1処理液の供給及び停止、前記第2処理液供給手段からの第2処理液の供給及び停止をそれぞれ制御する処理液制御手段と、を有することを特徴とするものである。 Further, in the substrate processing apparatus according to the present invention, the control means includes a drive means control means for controlling the rotational speed of the drive means, and supply and stop of the first treatment liquid from the first treatment liquid supply means, And a processing liquid control means for controlling the supply and stop of the second processing liquid from the second processing liquid supply means, respectively.
また、本発明に係る基板処理装置及び基板処理方法は、前記第2処理液が、純水に0.1%以下の前記酸を加えた処理液であることを特徴とするものである。 The substrate processing apparatus and the substrate processing method according to the present invention are characterized in that the second processing liquid is a processing liquid obtained by adding 0.1% or less of the acid to pure water.
また、本発明に係る基板処理装置は、前記第1処理液供給手段と前記第2処理液供給手段とが、1つのノズルで兼用していることを特徴とするものである。 The substrate processing apparatus according to the present invention is characterized in that the first processing liquid supply means and the second processing liquid supply means are shared by a single nozzle.
また、本発明に係る基板処理装置は、前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水を供給する純水供給手段をさらに備え、前記制御手段が、前記薬液処理が終了してから前記第1処理液による処理が開始される前に前記純水供給手段から基板の表面に純水を供給して純水処理を行うことを特徴とするものである。 The substrate processing apparatus according to the present invention further includes pure water supply means for supplying pure water to the surface of the substrate held by the substrate holding means, and the control means is configured to perform the chemical processing after the chemical solution processing is completed. The pure water treatment is performed by supplying pure water from the pure water supply means to the surface of the substrate before the treatment with the first treatment liquid is started.
また、本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、基板に対して硫酸過水洗浄あるいはオゾン水洗浄あるいはRCA洗浄による薬液処理を実行した後に、基板を回転させた状態で基板の表面へフッ酸を含む第1処理液を供給して基板の表面の処理を行う第1工程と、処理液を基板の表面に供給させない状態で、基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切る第2工程と、基板を回転させた状態で純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を基板の表面に供給して基板の表面の処理を行う第3工程と、を備えたことを特徴とするものである。 The substrate processing method according to the present invention is a substrate processing method for performing predetermined processing on a substrate, and after performing chemical treatment by sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning, ozone water cleaning or RCA cleaning on a substrate, A first step of supplying a first treatment liquid containing hydrofluoric acid to the surface of the substrate in a rotated state to treat the surface of the substrate, and rotating the substrate in a state where the treatment liquid is not supplied to the surface of the substrate. A second step in which the acid is shaken off from the outer periphery of the substrate, and a second treatment liquid obtained by adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid to pure water is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotated. And a third step of performing the above process.
また、本発明に係る基板処理方法は、前記第1工程が、前記薬液処理が終了してから前記第1処理液による処理が開始される前に基板の表面に純水を供給して純水処理を行うことを特徴とするものである。 In the substrate processing method according to the present invention, the first step supplies pure water to the surface of the substrate before the processing with the first processing liquid is started after the chemical processing is completed. Processing is performed.
なお、「基板保持手段による基板の保持」には、基板の端部の複数箇所を保持する場合、基板の裏面の複数箇所を支持部材で支持する場合がある。また、「フッ酸を含む第1処理液」には、フッ酸のみからなる処理液も含まれる。さらに、「第1処理液を基板の表面へ供給する基板の表面の処理」には、酸化膜等が形成された基板の表面をエッチングするエッチング処理が考えられる。 In the case of “holding the substrate by the substrate holding means”, when holding a plurality of locations at the end of the substrate, the support member may support a plurality of locations on the back surface of the substrate. In addition, the “first treatment liquid containing hydrofluoric acid” includes a treatment liquid containing only hydrofluoric acid. Furthermore, “a treatment of the surface of the substrate for supplying the first treatment liquid to the surface of the substrate” may be an etching treatment for etching the surface of the substrate on which an oxide film or the like is formed.
本発明に係る基板処理装置によれば、硫酸過水あるいはオゾン水あるいはアンモニア水・過酸化水素水・水を混合したSC−1処理液あるいは塩酸・過酸化水素水・水を混合したSC−2処理液による薬液処理を基板に対して実行した後に、基板保持手段に保持された基板を回転させた状態で第1処理液供給手段により基板の表面へフッ酸を含む第1処理液を供給して基板の表面の処理を行わせ処理が終了すると、所定の時間処理液を基板の表面に供給させない状態で基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切り、その後基板を回転させた状態で第2処理液供給手段により基板の表面へ純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を供給して基板の表面の処理を行わせているので、基板の処理に伴う生成物の基板の表面への付着を抑制できるという効果がある。 According to the substrate processing apparatus of the present invention, the SC-1 treatment liquid in which sulfuric acid / hydrogen peroxide, ozone water, ammonia water / hydrogen peroxide water / water are mixed, or SC-2 in which hydrochloric acid / hydrogen peroxide water / water is mixed. After the chemical liquid processing with the processing liquid is performed on the substrate, the first processing liquid containing hydrofluoric acid is supplied to the surface of the substrate by the first processing liquid supply means in a state where the substrate held by the substrate holding means is rotated. After the substrate surface is processed and the processing is completed, the substrate is rotated without supplying the treatment liquid to the substrate surface for a predetermined time, and the hydrofluoric acid is shaken off from the outer periphery of the substrate. 2 The substrate processing is performed by supplying a second processing solution obtained by adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid to pure water to the surface of the substrate by the processing solution supply means. Accompanying product There is an effect of suppressing the adhesion of the surface of the plate.
また、本発明に係る基板処理方法によれば、基板に対して硫酸過水洗浄あるいはオゾン水洗浄あるいはRCA洗浄による薬液処理を実行した後に、基板を回転させた状態で基板の表面へフッ酸を含む第1処理液を供給して基板の表面の処理を行い、処理液を基板の表面に供給させない状態で基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切り、基板を回転させた状態で純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を基板の表面に供給して基板の表面の処理を行うので、基板の処理に伴う生成物の基板の表面への付着を抑制できるという効果がある。 Further, according to the substrate processing method of the present invention, after performing chemical treatment by sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning, ozone water cleaning or RCA cleaning on the substrate, hydrofluoric acid is applied to the surface of the substrate while the substrate is rotated. The first processing liquid is supplied to process the surface of the substrate, the substrate is rotated without supplying the processing liquid to the surface of the substrate, hydrofluoric acid is spun off from the outer periphery of the substrate, and pure water is rotated while the substrate is rotated. Since the substrate surface is treated by supplying a second treatment solution to which hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid is added to the surface of the substrate, the product attached to the surface of the substrate is not attached to the substrate surface. There is an effect that it can be suppressed.
図1は、本発明に係る基板処理装置の断面図である。この基板処理装置100は、基板の一種であるウエハWの表面に処理液を供給してエッチング処理を行ったり、洗浄液を供給して洗浄処理を行ったり、ウエハWを回転させてウエハWの表面の乾燥処理を行う洗浄装置である。この基板処理装置100の中心部には、駆動モータ110が設けられている。そして、この駆動モータ110には回転軸111を介して回転可能に構成されたスピンベース112が設けられている。スピンベース112の回転スピードは、後述する制御部150の駆動モータ制御部152(図2参照)によって自在に変えることができ、また、スピンベース112の上面には、ウエハWの端部を保持する保持部材113が3つ設けられ、この保持部材113がウエハWを水平に保持するようになっている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a substrate processing apparatus according to the present invention. The
スピンベース112の外側には、スピンベース112を囲うようにして、複数の処理液の飛散を防止するための樹脂または金属からなる環状のカップ120が設けられている。このカップ120は、上部に行くほど狭くなるように内側に傾斜部が設けられている。また、カップ120の開口部121の直径は、水平の状態にしたウエハWをそのままカップ120内に下降させて収納できる程度の大きさに設定されている。
An
カップ120の底面122には、複数の排液配管125が接続されている(図1では2つ)。カップ120の底面122には、ウエハWよりも小さい直径を有する環状壁123が立設されている。この環状壁123の上端には、スピンベース112の裏面に近接する整流板124が配設されている。整流板124の周辺部は、外側に向かって下方に傾斜するように構成されている。
A plurality of
カップ120の上方には、処理液供給ノズル130が配置されている。この処理液供給ノズル130は、以下のような複数の供給源と接続されている。
A treatment
まず、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管132を介して純水供給源232と接続されており、純水(H2O)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管132に設けられた開閉弁132Aにより行われる。
First, the processing
また、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管133を介してフッ酸供給源233と接続されており、フッ酸(HF)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管133に設けられた開閉弁133Aにより行われる。
The treatment
また、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管134を介して炭酸水供給源234と接続されており、炭酸(CO2/H2O)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管134に設けられた開閉弁134Aにより行われる。
Further, the processing
また、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管135を介して硫酸供給源235と接続されており、硫酸(H2SO4)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管135に設けられた開閉弁135Aにより行われる。
Further, the processing
また、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管136を介してオゾン水供給源236と接続されており、オゾン水(O3/H2O)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管136に設けられた開閉弁136Aにより行われる。
Further, the treatment
また、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管137を介して塩酸供給源237と接続されており、塩酸(HCl)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管137に設けられた開閉弁137Aにより行われる。
The treatment
さらに、処理液供給ノズル130は、配管131及び配管138を介して硫酸過水供給源238と接続されており、硫酸過水(H2SO4/H2O/H2O2)の処理液供給ノズル130への供給及び停止の制御は、配管138に設けられた開閉弁138Aにより行われる。
Further, the treatment
以上のように、処理液供給ノズル130という1つのノズルで、各処理液のウエハWの表面への供給を行っているので、構成が簡素ですむという効果がある。
As described above, since one processing
図2は、本発明に係る基板処理装置の制御系を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a control system of the substrate processing apparatus according to the present invention.
制御部150は、基板処理装置100の各部の制御を行うもので、処理液制御手段に相当する開閉弁制御部151と、駆動手段用制御手段に相当する駆動モータ制御部152とを備えている。開閉弁制御部150は、開閉弁132A、開閉弁133A、開閉弁134A、開閉弁135A、開閉弁136A、開閉弁137A、開閉弁138Aの開閉動作を制御するものである。また、駆動モータ制御部152は、駆動モータ110の回転数を制御するものである。なお、制御部150内において、開閉弁制御部151と、駆動モータ制御部152とは繋がっている。
The control unit 150 controls each part of the
次に、本発明に係る基板処理方法及び上述した基板処理装置100の複数種類の処理動作について説明する。
Next, a plurality of types of processing operations of the substrate processing method according to the present invention and the
(第1の処理動作)
最初に、基板処理装置100の第1の処理動作について説明する。図3は、基板処理装置の第1の処理動作を示すフローチャートである。
(First processing operation)
First, the first processing operation of the
まず、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御することにより、保持部材113に保持されたウエハWを回転させた状態で(このときのウエハWの回転数は、250rpm〜350rpm)、ウエハWの表面に薬液を供給してウエハWの薬液処理を行う(ステップS11)。
First, the drive motor control unit 152 controls the
なお、この段階での薬液処理では、硫酸過水洗浄、オゾン水洗浄、RCA(Radio Corporation of America)洗浄が考えられる。硫酸過水洗浄の場合、開閉弁制御部151により開閉弁138Aを「開」にして、硫酸過水供給源238から配管138及び配管131を介して処理液供給ノズル130からウエハWの表面へ硫酸過水を供給して、ウエハWの表面の薬液洗浄を行う。オゾン水洗浄の場合、開閉弁制御部151により開閉弁136Aを「開」にして、オゾン水供給源236から配管136及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へオゾン水を供給して、ウエハWの表面の薬液洗浄を行う。RCA洗浄の場合、図1には示していないが、アンモニア水・過酸化水素水・水を所定の割合にしたSC−1処理液による洗浄や塩酸・過酸化水素水・水を所定の割合にしたSC−2処理液により、ウエハWの表面の洗浄を行う。ステップS11のウエハWの薬液処理が終了すると、開閉弁制御部150は、それぞれの開閉弁を「閉」にする。
In addition, in the chemical treatment at this stage, sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning, ozone water cleaning, and RCA (Radio Corporation of America) cleaning can be considered. In the case of sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning, the on / off valve control unit 151 sets the on / off
次に、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、純水供給源232から配管132及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へ純水を供給して、ウエハWの表面の純水処理を行う(ステップS12)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
Next, in a state in which the rotation of the wafer W is continued, the on-off valve control unit 151 opens the on-off
ステップS12の純水処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「開」にして、フッ酸供給源233から配管133及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へフッ酸を供給して、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理を行う(ステップS13)。
When the pure water treatment in step S12 is completed, the open / close valve control unit 151 sets the open /
ステップS13のHF処理が終了すると、開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「閉」にして、0.03秒〜10.00秒の時間だけウエハWを回転させたままの状態にする。これにより、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られる(ステップS14)。
When the HF process in step S13 is completed, the on-off valve control unit 151 causes the on-off
ステップS14の振り切り処理が終了すると、ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理、すなわち純水・酸処理を行う(ステップS15)。 When the swing-off process in step S14 is completed, the surface of the wafer W is processed with the processing liquid obtained by adding 0.1% or less of acid to pure water, that is, pure water / acid treatment, while the rotation of the wafer W is continued. (Step S15).
例えば、酸が塩酸(HCl)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132A及び開閉弁137Aを「開」にして、純水に0.1%以下の塩酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。また、酸が硫酸(H2SO4)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを及び開閉弁135Aを「開」にして、純水に0.1%以下の硫酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。さらに、酸が炭酸(CO2)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁134Aを「開」にして、純水に0.1%以下の炭酸ガスを溶かした炭酸を配管134及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面に供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。
For example, when the acid is hydrochloric acid (HCl), the on-off valve control unit 151 opens the on-off
ステップS15の純水・酸処理による洗浄処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、ウエハWの表面に純水を供給して純水処理を行う(ステップS16)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
When the cleaning process using pure water / acid treatment in step S15 is completed, the open / close valve control unit 151 sets the open /
なお、ステップS13において、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理を行った後、ステップS14において開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「閉」にして、0.03秒〜10.00秒の時間だけウエハWを回転させたままの状態にし、さらにステップS15においてウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理をしているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られた後に、純水・酸処理による洗浄となり、その結果、エッチング処理された後の生成物であるフルオロケイ酸のウエハWの表面への付着が抑制される。また。フッ素(F)濃度が低くなるという効果もあるので、以後のデバイス製造段階でウエハWのデバイス特性に悪影響を及ぼすこともなくなる。
In step S13, after performing the etching process by performing the HF process on the surface of the wafer W, in step S14, the on-off valve control unit 151 sets the on-off
また、ステップS15において、ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸、すなわち、塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかを加えて純水・酸処理を行っているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られた後のウエハWを効果的に洗浄できる。 In step S15, the pure water / acid treatment is performed by adding 0.1% or less of acid, that is, hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid, to the pure water while the rotation of the wafer W is continued. The wafer W after the hydrofluoric acid adhering to the surface of the wafer W is shaken off from the outer periphery of the wafer W can be effectively cleaned.
さらに、ステップS16において、ウエハWの表面に純水を供給して純水処理を行っているので、ステップS15で供給された酸をウエハWの表面から完全に除去することができる。 Further, in step S16, pure water is supplied to the surface of the wafer W to perform pure water treatment, so that the acid supplied in step S15 can be completely removed from the surface of the wafer W.
ステップS16の純水処理が終了すると、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御し、保持部材113に保持されたウエハWの回転数を1000rpm〜2000rpmにして、ウエハWの表面の乾燥処理を行う(ステップS17)。所定の時間の乾燥処理が行われると、駆動モータ制御部152の駆動モータ110を制御して、ウエハWの回転を停止させる。以上により、一連の第1の処理動作は終了する。
When the pure water process in step S16 is completed, the drive motor control unit 152 controls the
(第2の処理動作)
次に、基板処理装置100の第2の処理動作について説明する。図4は、基板処理装置の第2の処理動作を示すフローチャートである。
(Second processing operation)
Next, the second processing operation of the
まず、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御することにより、保持部材113に保持されたウエハWを回転させた状態で(このときのウエハWの回転数は、250rpm〜350rpm)、ウエハWの表面に薬液を供給してウエハWの薬液処理を行う(ステップS21)。なお、この段階での薬液処理では、上述した図3のステップS11と同様の薬液洗浄を行う。
First, the drive motor control unit 152 controls the
ステップS21の薬液処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、純水供給源232から配管132及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へ純水を供給して、ウエハWの表面の純水処理を行う(ステップS22)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
When the chemical processing in step S21 is completed, the on / off valve control unit 151 sets the on / off
ステップS22の純水処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「開」にして、フッ酸供給源233から配管133及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へフッ酸を供給して、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理を行う(ステップS23)。
When the pure water treatment in step S22 is completed, the on / off valve control unit 151 opens the on / off
ステップS23のHF処理が終了すると、開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「閉」にして、0.03秒〜10.00秒の時間だけウエハWを回転させたままの状態にする。これにより、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られる(ステップS24)。
When the HF process in step S23 is completed, the on-off valve control unit 151 sets the on-off
ステップS24の振り切り処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、再度開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「開」にして、フッ酸供給源233から配管133及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へフッ酸を供給して、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理を行う(ステップS25)。
When the swing-off process in step S24 is completed, the open / close valve control unit 151 again opens the open /
ステップS25のHF処理が終了すると、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理、すなわち純水・酸処理を行う(ステップS26)。 When the HF process in step S25 is completed, the surface of the wafer W, that is, the pure water / acid process is performed with a processing solution obtained by adding 0.1% or less of acid to pure water (step S26).
例えば、酸が塩酸(HCl)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを及び開閉弁137Aを「開」にして、純水に0.1%以下の塩酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。また、酸が硫酸(H2SO4)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを及び開閉弁135Aを「開」にして、純水に0.1%以下の硫酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。さらに、酸が炭酸(CO2)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁134Aを「開」にして、純水に0.1%以下に炭酸ガスを溶かした炭酸を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面に供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。
For example, when the acid is hydrochloric acid (HCl), the on-off valve control unit 151 opens the on-off
ステップS26の純水・酸処理による洗浄処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、純水処理を行う(ステップS27)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
When the cleaning process using pure water / acid process in step S26 is completed, the open / close valve control unit 151 opens the open /
なお、ステップS23において、ウエハWの表面のHF処理を行うことによるエッチング処理を行った後、ステップS24において開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「閉」にして、0.03秒〜10.00秒の時間だけウエハWを回転させたままの状態にし、さらにステップS25において、ウエハWの表面のHF処理を行うことによるエッチング処理を行った後、ステップS26においてウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理をしているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られた後に、再度エッチング処理及び純水・酸処理による洗浄となり、その結果、エッチング処理された後の生成物であるフルオロケイ酸のウエハWの表面への付着が抑制される。また。フッ素(F)濃度が低くなるという効果もあるので、以後のデバイス製造段階でウエハWのデバイス特性に悪影響を及ぼすこともなくなる。
In step S23, after performing the etching process by performing the HF process on the surface of the wafer W, in step S24, the on-off valve control unit 151 sets the on-off
また、ステップS26において、ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸、すなわち、塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかを加えて純水・酸処理を行っているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切った後のウエハWを効果的に洗浄できる。 In step S26, the pure water / acid treatment is performed by adding 0.1% or less of acid, ie, hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid, to the pure water while the rotation of the wafer W is continued. The wafer W after the hydrofluoric acid adhering to the surface of the wafer W is shaken off from the outer periphery of the wafer W can be effectively cleaned.
さらに、ステップS27において、ウエハWの表面に純水を供給して純水処理を行っているので、ステップS26で供給された酸をウエハWの表面から完全に除去することができる。 Furthermore, in step S27, pure water is supplied to the surface of the wafer W to perform pure water treatment, so that the acid supplied in step S26 can be completely removed from the surface of the wafer W.
ステップS27の純水処理が終了すると、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御し、保持部材113に保持されたウエハWの回転数を1000rpm〜2000rpmにして、ウエハWの表面の乾燥処理を行う(ステップS28)。所定の時間の乾燥処理が行われると、駆動モータ制御部152の駆動モータ110を制御して、ウエハWの回転を停止させる。以上により、一連の第2の処理動作は終了する。
When the pure water treatment in step S27 is completed, the drive motor control unit 152 controls the
(第3の処理動作)
最後に、基板処理装置100の第3の処理動作について説明する。図5は、基板処理装置の第3の処理動作を示すフローチャートである。
(Third processing operation)
Finally, the third processing operation of the
まず、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御することにより、保持部材113に保持されたウエハWを回転させた状態で(このときのウエハWの回転数は、250rpm〜350rpm)、ウエハWの表面に薬液を供給してウエハWの薬液処理を行う(ステップS31)。なお、この段階での薬液処理では、上述した図3のステップS11及び図5のステップS21と同様の薬液洗浄を行う。
First, the drive motor control unit 152 controls the
ステップS31の薬液処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、純水供給源232から配管132及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へ純水を供給して、ウエハWの表面の純水処理を行う(ステップS32)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
When the chemical processing in step S31 is completed, the on-off valve control unit 151 opens the on-off
ステップS32の純水処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「開」にして、フッ酸供給源233から配管133及び配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面へフッ酸を供給して、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理が行われる(ステップS33)。
When the pure water treatment in step S32 is completed, the open / close valve control unit 151 sets the open /
ステップS33のHF処理が終了すると、ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理、すなわち純水・酸処理を行う(ステップS34)。 When the HF process in step S33 is completed, the surface of the wafer W, that is, the pure water / acid process is performed with a processing solution obtained by adding 0.1% or less of acid to pure water while the rotation of the wafer W is continued. (Step S34).
例えば、酸が塩酸(HCl)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを及び開閉弁137Aを「開」にして、純水に0.1%以下の塩酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。また、酸が硫酸(H2SO4)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを及び開閉弁135Aを「開」にして、純水に0.1%以下の硫酸を加えた処理液を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面にかかる処理液を供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。さらに、酸が炭酸(CO2)の場合、開閉弁制御部151により開閉弁134Aを「開」にして、純水に0.1%以下の炭酸ガスを溶かした炭酸を配管131を介して、処理液供給ノズル130からウエハWの表面に供給して、ウエハWの表面の洗浄処理を行う。
For example, when the acid is hydrochloric acid (HCl), the on-off valve control unit 151 opens the on-off
ステップS34の純水・酸処理が終了すると、開閉弁制御部151によりすべての開閉弁を「閉」にして、0.03秒〜10.00秒時間だけウエハWを回転させたままの状態にする。これにより、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切られる(ステップS35)。 When the pure water / acid treatment in step S34 is completed, the on-off valve control unit 151 sets all the on-off valves to “closed” and keeps the wafer W rotated for 0.03 seconds to 10.00 seconds. To do. Thereby, the hydrofluoric acid adhering to the surface of the wafer W is shaken off from the outer periphery of the wafer W (step S35).
ステップS35の振り切り処理が終了すると、ウエハWの回転を継続した状態で、再度純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理を行う(ステップS36)。具体的には、上述したステップS34と同様のウエハWの表面の洗浄処理を行う。 When the swing-off process in step S35 is completed, the surface of the wafer W is processed again with a processing solution in which an acid of 0.1% or less is added to pure water while the rotation of the wafer W is continued (step S36). Specifically, the cleaning process for the surface of the wafer W is performed in the same manner as in step S34 described above.
ステップS36の純水・酸処理による洗浄処理が終了すると、ウエハWの回転を継続させた状態で、開閉弁制御部151により開閉弁132Aを「開」にして、純水処理を行う(ステップS37)。これにより、ウエハWの表面の純水洗浄が行われる。
When the cleaning process by the pure water / acid process in step S36 is completed, the open /
なお、ステップS33において、ウエハWの表面のHF処理を行うことによりエッチング処理を行った後、ステップS34においてウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理をし、さらに、ステップS35において開閉弁制御部151により開閉弁133Aを「閉」にして、0.03秒以下の時間だけウエハWを回転させたままの状態にした後、ステップS36において再度ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸を加えた処理液でウエハWの表面の処理をしているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切った後に、純水・酸処理による洗浄となり、その結果、エッチング処理された後の生成物であるフルオロケイ酸のウエハWの表面への付着が抑制される。また。フッ素(F)濃度が低くなるという効果もあるので、以後のデバイス製造段階でウエハWのデバイス特性に悪影響を及ぼすこともなくなる。
In step S33, after performing an etching process by performing an HF process on the surface of the wafer W, in step S34, an acid of 0.1% or less was added to pure water while the rotation of the wafer W was continued. The surface of the wafer W is processed with the processing liquid, and the open /
また、ステップS34及びステップS36において、ウエハWの回転を継続した状態で、純水に0.1%以下の酸、すなわち、塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかを加えて純水・酸処理を行っているので、ウエハWの表面に付着しているフッ酸がウエハWの外周から振り切った後のウエハWを効果的に洗浄できる。 Further, in step S34 and step S36, in a state where the rotation of the wafer W is continued, 0.1% or less acid, that is, either hydrochloric acid, sulfuric acid or carbonic acid is added to pure water to perform pure water / acid treatment. Therefore, the wafer W after the hydrofluoric acid adhering to the surface of the wafer W is shaken off from the outer periphery of the wafer W can be effectively cleaned.
さらに、ステップS37において、ウエハWの表面に純水を供給して純水処理を行っているので、ステップS36で供給された酸をウエハWの表面から完全に除去することができる。 Further, in step S37, pure water is supplied to the surface of the wafer W to perform pure water treatment, so that the acid supplied in step S36 can be completely removed from the surface of the wafer W.
ステップS37の純水処理が終了すると、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御し、保持部材113に保持されたウエハWを1000rpm〜2000rpmにして、ウエハWの表面の乾燥処理を行う(ステップS38)。所定の時間の乾燥処理が行われると、駆動モータ制御部152が駆動モータ110を制御して、ウエハWの回転を停止させる。以上により、一連の第3の処理動作は終了する。
When the pure water process in step S37 is completed, the drive motor control unit 152 controls the
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示パネル等の基板に処理液を供給して基板の表面に洗浄等の所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に適用することができる。 The present invention can be applied to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for supplying a processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for liquid crystal display, or a plasma display panel and performing a predetermined process such as cleaning on the surface of the substrate. it can.
100…基板処理装置
110…駆動モータ
112…スピンベース
113…保持部材
130…処理液供給ノズル
131…配管
132…配管
132A…開閉弁
133…配管
133A…開閉弁
134…配管
134A…開閉弁
135…配管
135A…開閉弁
136…配管
136A…開閉弁
137…配管
137A…開閉弁
150…制御部
151…開閉弁制御部
152…駆動モータ制御部
232…純水供給源
233…フッ酸供給源
234…炭酸供給源
235…硫酸供給源
236…オゾン水供給源
237…塩酸供給源
238…硫酸過水供給源
DESCRIPTION OF
Claims (8)
基板を保持する基板保持手段と、
基板を保持している前記基板保持手段を回転させる駆動手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に薬液として硫酸過水あるいはオゾン水あるいはアンモニア水・過酸化水素水・水を混合したSC−1処理液あるいは塩酸・過酸化水素水・水を混合したSC−2処理液を供給する薬液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面にフッ酸を含む第1処理液を供給する第1処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を供給する第2処理液供給手段と、
基板に対して前記薬液供給手段からの前記薬液による薬液処理を実行した後に、前記基板保持手段に保持された基板を前記駆動手段により回転させた状態で前記第1処理液供給手段により基板の表面へ第1処理液を供給して基板の表面の処理を行わせ処理が終了すると、所定の時間処理液を基板の表面に供給させない状態で基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切り、その後基板を回転させた状態で前記第2処理液供給手段により基板の表面へ第2処理液を供給して基板の表面の処理を行わせる制御手段と、
を備えたことを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate,
Substrate holding means for holding the substrate;
Driving means for rotating the substrate holding means holding the substrate;
The surface of the substrate held by the substrate holding means was mixed with SC-1 treatment solution or hydrochloric acid / hydrogen peroxide solution / water mixed with sulfuric acid / hydrogen peroxide, ozone water, ammonia water / hydrogen peroxide solution / water as a chemical solution. Chemical supply means for supplying SC-2 treatment liquid;
First treatment liquid supply means for supplying a first treatment liquid containing hydrofluoric acid to the surface of the substrate held by the substrate holding means;
Second treatment liquid supply means for supplying a second treatment liquid obtained by adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid to pure water on the surface of the substrate held by the substrate holding means;
After the chemical liquid processing with the chemical liquid from the chemical liquid supply means is performed on the substrate, the surface of the substrate is rotated by the first processing liquid supply means in a state where the substrate held by the substrate holding means is rotated by the driving means. When the processing is completed by supplying the first processing liquid to the substrate, the substrate is rotated without supplying the processing liquid to the surface of the substrate for a predetermined time, and the hydrofluoric acid is spun off from the outer periphery of the substrate. Control means for supplying a second processing liquid to the surface of the substrate by the second processing liquid supply means in a state where the substrate is rotated, and processing the surface of the substrate;
A substrate processing apparatus comprising:
前記制御手段は、前記駆動手段の回転数を制御する駆動手段用制御手段と、前記第1処理液供給手段からの第1処理液の供給及び停止、前記第2処理液供給手段からの第2処理液の供給及び停止をそれぞれ制御する処理液制御手段と、を有することを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The control means includes a drive means control means for controlling the number of rotations of the drive means, supply and stop of the first treatment liquid from the first treatment liquid supply means, and second supply from the second treatment liquid supply means. And a processing liquid control means for controlling supply and stop of the processing liquid, respectively.
前記第2処理液は、純水に0.1%以下の前記酸を加えた処理液であることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the second processing liquid is a processing liquid obtained by adding 0.1% or less of the acid to pure water.
前記第1処理液供給手段と前記第2処理液供給手段とは、1つのノズルで兼用していることを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate processing apparatus, wherein the first processing liquid supply means and the second processing liquid supply means are shared by a single nozzle.
前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水を供給する純水供給手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記薬液処理が終了してから前記第1処理液による処理が開始される前に前記純水供給手段から基板の表面に純水を供給して純水処理を行うことを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
Further comprising pure water supply means for supplying pure water to the surface of the substrate held by the substrate holding means;
The control means performs pure water treatment by supplying pure water from the pure water supply means to the surface of the substrate before the treatment with the first treatment liquid is started after the chemical liquid treatment is completed. A substrate processing apparatus.
基板に対して硫酸過水洗浄あるいはオゾン水洗浄あるいはRCA洗浄による薬液処理を実行した後に、基板を回転させた状態で基板の表面へフッ酸を含む第1処理液を供給して基板の表面の処理を行う第1工程と、
処理液を基板の表面に供給させない状態で、基板を回転させフッ酸を基板の外周から振り切る第2工程と、
基板を回転させた状態で純水に塩酸あるいは硫酸あるいは炭酸のいずれかの酸を加えた第2処理液を基板の表面に供給して基板の表面の処理を行う第3工程と、
を備えた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,
After performing chemical treatment by sulfuric acid / hydrogen peroxide cleaning, ozone water cleaning or RCA cleaning on the substrate, a first processing liquid containing hydrofluoric acid is supplied to the surface of the substrate while the substrate is rotated to A first step of processing;
A second step of rotating the substrate and shaking off the hydrofluoric acid from the outer periphery of the substrate without supplying the treatment liquid to the surface of the substrate;
A third step of treating the surface of the substrate by supplying a second treatment liquid obtained by adding hydrochloric acid, sulfuric acid, or carbonic acid to pure water to the surface of the substrate while the substrate is rotated;
A substrate processing method comprising:
前記第2処理液は、純水に0.1%以下の前記酸を加えた処理液であることを特徴とする基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 6, comprising:
The substrate processing method, wherein the second processing liquid is a processing liquid obtained by adding 0.1% or less of the acid to pure water.
前記第1工程では、前記薬液処理が終了してから前記第1処理液による処理が開始される前に基板の表面に純水を供給して純水処理を行うことを特徴とする基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 6 or 7, wherein
In the first step, the pure water treatment is performed by supplying pure water to the surface of the substrate before the treatment with the first treatment liquid is started after the chemical treatment is completed. .
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