JP2006278954A - Substrate treatment method and substrate treatment equipment - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を薬液および純水で処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a substrate with a chemical solution and pure water. Substrates to be processed include, for example, semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma displays, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photomask substrates, and the like. .
半導体装置の製造プロセスでは、半導体基板(ウエハ)を処理するために基板処理装置が用いられる。基板を1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、たとえば、基板を保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に向けて薬液を供給する薬液ノズルと、スピンチャックに保持された基板に向けて純水を供給する純水ノズルとを備えている。 In a semiconductor device manufacturing process, a substrate processing apparatus is used to process a semiconductor substrate (wafer). A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes, for example, a spin chuck that rotates while holding the substrate, a chemical nozzle that supplies a chemical toward the substrate held by the spin chuck, and a spin chuck And a pure water nozzle for supplying pure water toward the substrate held on the substrate.
薬液ノズルおよび純水ノズルからの薬液および純水の供給は、図3に示すタイミングで行われるのが一般的である。すなわち、基板表面に対して所定時間だけ薬液が供給された後に、この薬液の供給が停止される。その後、基板表面に対して所定時間だけ純水が供給され、この純水の供給が停止される。基板表面に供給された薬液および純水は、基板上において遠心力の作用により回転中心から外方へと広がり、基板表面の全域に至る。こうして、薬液によって基板表面を処理した後に、この基板表面の薬液が純水によって置換される。
ところが、このような基板処理では、基板の表面内における薬液処理の不均一が生じるという問題があった。より具体的には、たとえば、ふっ酸のようなエッチング液を薬液として用いる場合に、薬液吐出開始時に勢いよく薬液ノズルから吐出されたエッチング液により、基板表面の着液点付近(一般には回転中心付近)において、急激な濃度変化が生じ、急激にエッチングが進行する。これにより、着液点付近とそれ以外の領域との間でエッチング不均一が生じる。 However, in such substrate processing, there is a problem that non-uniformity of chemical processing occurs in the surface of the substrate. More specifically, for example, when an etching solution such as hydrofluoric acid is used as a chemical solution, the vicinity of the liquid deposition point on the substrate surface (generally the rotation center) In the vicinity), a rapid concentration change occurs, and the etching proceeds rapidly. As a result, non-uniform etching occurs between the vicinity of the landing point and the other region.
薬液吐出終了時には、着液点付近ではエッチング液の供給がただちに停止されるのに対して、その周辺の基板表面では、エッチング液が徐々に基板の外方へと排除されていく。これによっても、エッチングのばらつきが生じる。
薬液吐出開始時と終了時とのエッチングの進行の面内ばらつきが互いに補い合う関係にあることは期待できず、実際、処理後の基板上にはエッチングばらつきが見られる。
At the end of the discharge of the chemical solution, the supply of the etching solution is immediately stopped near the landing point, whereas the etching solution is gradually removed outward from the substrate on the peripheral substrate surface. This also causes variations in etching.
It cannot be expected that the in-plane variation of the etching progress at the start and end of the chemical solution discharge is in a complementary relationship, and in fact, the etching variation is observed on the substrate after processing.
エッチング液に限らず、他の種類の薬液によって基板を処理する場合にも、同様な処理不均一が生じる。この問題は、処理能力の高い高濃度または高温の薬液を用いる場合にとくに顕著に現れる。
そこで、この発明の目的は、処理液による基板処理の面内不均一を抑制することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
Similar processing non-uniformity occurs when the substrate is processed not only with the etching solution but also with other types of chemicals. This problem is particularly noticeable when a high concentration or high temperature chemical solution having a high processing capability is used.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can suppress in-plane non-uniformity of substrate processing by a processing liquid.
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理方法であって、基板保持回転機構(1)で基板を保持して回転させる基板回転工程と、この基板回転工程によって回転されている基板の表面に純水を供給する前純水供給工程と、前記基板回転工程によって回転されている基板の表面に薬液を供給する薬液供給工程とを含み、前記薬液供給工程に先だって前記前純水供給工程を開始するとともに、前記薬液供給工程開始後にも前記前純水供給工程を継続した後に当該前純水供給工程を終了し、その後も前記薬液供給工程を継続した後に当該薬液供給工程を終了することを特徴とする基板処理方法である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
The invention according to
この方法では、基板保持回転機構によって保持されて回転させられている基板に向けて薬液を供給する以前から、この基板の表面に純水が供給されており、この純水の供給が、薬液供給開始後も継続される。そのため、基板上における薬液の濃度は、急激に変化するのではなく、徐々に上昇していくことになる。そして、純水の供給を停止した後は、純水による希釈を受けてない薬液のみによって基板の表面が処理されることになる。 In this method, pure water has been supplied to the surface of the substrate before the chemical solution is supplied to the substrate held and rotated by the substrate holding rotation mechanism, and the supply of this pure water is the chemical solution supply. It will continue after the start. For this reason, the concentration of the chemical solution on the substrate does not change rapidly but gradually increases. After the supply of pure water is stopped, the surface of the substrate is treated only with a chemical solution that has not been diluted with pure water.
こうして、薬液処理開始時における基板上での薬液濃度の急変を抑制することができるから、薬液による基板処理の面内均一性を向上することができる。特に、高温および/または高濃度の薬液のように、強力な処理力を有する高性能薬液を用いる場合でも、薬液処理の面内不均一を抑制することができる。換言すれば、面内不均一を生じさせることなく、高温および/または高濃度の高性能な薬液を用いて基板を処理することができ、これにより、基板処理時間の短縮に寄与することができる。 Thus, since the chemical concentration on the substrate at the start of the chemical treatment can be suppressed, the in-plane uniformity of the substrate treatment using the chemical can be improved. In particular, even in the case of using a high-performance chemical solution having a strong processing power such as a high-temperature and / or high-concentration chemical solution, in-plane non-uniformity of the chemical treatment can be suppressed. In other words, the substrate can be processed using a high-temperature and / or high-concentration high-performance chemical without causing in-plane non-uniformity, which can contribute to shortening the substrate processing time. .
前記薬液供給工程で供給される薬液は、エッチング液であってもよい。この場合、基板表面に対して均一なエッチング処理を施すことができる。そして、高温および/または高濃度の高性能なエッチング液を用いる場合であっても、エッチング処理の面内不均一を低減できるので、高性能なエッチング液を用いることによって、短時間で高品質のエッチング処理を行うことができる。 The chemical solution supplied in the chemical solution supply step may be an etching solution. In this case, a uniform etching process can be performed on the substrate surface. Even in the case of using a high-temperature and / or high-concentration high-performance etching solution, in-plane non-uniformity of the etching process can be reduced. An etching process can be performed.
前記エッチング液の例としては、ふっ酸(酸化膜または窒化膜のエッチング液)、ふっ硝酸(シリコンのエッチング液)、水酸化カリウム等のアルカリ液(シリコンのエッチング液)、および燐酸(窒化シリコンのエッチング液)を例示することができる。
前記前純水供給工程および薬液供給工程は、基板保持回転機構によって保持されている基板に純水を供給する純水ノズルおよび薬液を供給する薬液ノズルをそれぞれ用いて行われてもよい。また、前記基板保持回転機構によって保持されている基板に向けて処理液を供給する処理液ノズルが設けられ、この処理液ノズルに対して薬液および/または純水を共通に供給することによって、前記前純水供給工程および薬液供給工程が行われるようになっていてもよい。
Examples of the etchant include hydrofluoric acid (oxide or nitride etchant), hydrofluoric acid (silicon etchant), alkaline solution such as potassium hydroxide (silicon etchant), and phosphoric acid (silicon nitride etchant). Etching solution) can be exemplified.
The pre-pure water supply step and the chemical solution supply step may be performed using a pure water nozzle that supplies pure water to a substrate held by the substrate holding rotation mechanism and a chemical solution nozzle that supplies chemical solution, respectively. Further, a processing liquid nozzle for supplying a processing liquid toward the substrate held by the substrate holding rotation mechanism is provided, and by supplying the chemical liquid and / or pure water in common to the processing liquid nozzle, A pre-pure water supply step and a chemical solution supply step may be performed.
さらに、基板の両面に処理液を供給するようにしてもよい。具体的には、たとえば、前記基板保持回転機構が基板をほぼ水平に保持して回転させるものである場合に、基板の上面および下面の両方に、純水および/または薬液を供給することとしてもよい。
請求項2記載の発明は、前記前純水供給工程は、この前純水供給工程の末期において(好ましくは、前記薬液供給工程の開始後に)、前記基板への純水の供給流量を漸減させる純水流量漸減工程(B1)を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理方法である。
Further, the processing liquid may be supplied to both sides of the substrate. Specifically, for example, when the substrate holding and rotating mechanism rotates the substrate while holding the substrate substantially horizontal, pure water and / or a chemical solution may be supplied to both the upper and lower surfaces of the substrate. Good.
According to a second aspect of the present invention, in the pre-pure water supply step, the supply flow rate of pure water to the substrate is gradually reduced at the end of the pre-pure water supply step (preferably after the start of the chemical solution supply step). The substrate processing method according to
この発明によれば、前純水供給工程の末期において純水の供給流量が漸減させられるので、薬液の供給を開始した後に、基板上における薬液の濃度を漸増させることができる。これにより、基板上での薬液濃度の変化をさらに緩慢にすることができるから、より均一な薬液処理が可能になる。
請求項3記載の発明は、前記薬液供給工程は、この薬液供給工程の初期において(好ましくは、前記前純水供給工程の終了前に)、前記基板への薬液の供給流量を漸増させる薬液流量漸増工程(A1)を含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理方法である。
According to the present invention, since the supply flow rate of pure water is gradually reduced at the end of the previous pure water supply step, the concentration of the chemical solution on the substrate can be gradually increased after the supply of the chemical solution is started. Thereby, since the change of the chemical concentration on the substrate can be further slowed down, more uniform chemical processing can be performed.
According to a third aspect of the present invention, in the chemical solution supply step, the chemical solution flow rate for gradually increasing the supply flow rate of the chemical solution to the substrate in the initial stage of the chemical solution supply step (preferably before the completion of the pre-deionized water supply step). 3. The substrate processing method according to
この方法では、薬液供給工程の初期において、薬液供給流量が漸増させられるので、基板に供給される薬液と純水との混合比率が徐々に変化していき、薬液の濃度が基板上で漸増することになる。その結果、基板上での薬液の濃度変化をさらに緩慢にできるから、薬液処理の面内均一性をさらに向上することができる。
請求項4記載の発明は、前記前純水供給工程の終了後であって、前記薬液供給工程の終了前に開始され、前記基板回転工程によって回転されている基板の表面に純水を供給する後純水供給工程をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法である。
In this method, since the chemical supply flow rate is gradually increased in the initial stage of the chemical supply process, the mixing ratio of the chemical supplied to the substrate and pure water gradually changes, and the concentration of the chemical increases gradually on the substrate. It will be. As a result, since the concentration change of the chemical solution on the substrate can be further moderated, the in-plane uniformity of the chemical treatment can be further improved.
According to a fourth aspect of the present invention, pure water is supplied to the surface of the substrate which is started after the pre-pure water supply step and before the chemical solution supply step and is rotated by the substrate rotation step. The substrate processing method according to
この方法では、薬液供給の終了前から、基板表面への純水の供給が始められるようになっている。これにより、薬液供給工程の末期において、基板上の薬液の濃度(特に着液点における薬液の濃度)を漸減させることができる。これによって、薬液供給工程の末期における薬液濃度の急変に起因する処理の面内不均一を抑制することができる。そして、薬液供給工程後も純水の供給を継続することにより、基板表面の薬液を純水で置換するリンス処理を行うことができる。 In this method, the supply of pure water to the substrate surface can be started before the end of the supply of the chemical solution. Thereby, the concentration of the chemical solution on the substrate (especially the concentration of the chemical solution at the landing point) can be gradually decreased at the end of the chemical solution supply step. As a result, in-plane non-uniformity in processing due to a sudden change in the chemical concentration at the end of the chemical supply step can be suppressed. Then, by continuing the supply of pure water after the chemical solution supply step, it is possible to perform a rinsing process that replaces the chemical solution on the substrate surface with pure water.
請求項5記載の発明は、前記後純水供給工程は、この後純水供給工程の初期において(好ましくは、前記薬液供給工程の終了前に)、前記基板への純水の供給流量を漸増させる純水流量漸増工程(B2)を含むことを特徴とする請求項4記載の基板処理方法である。
この方法により、薬液供給工程の末期において、基板上における薬液の濃度(特に着液点における薬液の濃度)が漸減することになる。これにより、基板上における薬液濃度の変化をさらに緩慢にすることができ、より均一な薬液処理が可能になる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the post-pure water supply step, the supply flow rate of pure water to the substrate is gradually increased in the initial stage of the post-pure water supply step (preferably, before the end of the chemical solution supply step). 5. The substrate processing method according to
By this method, the concentration of the chemical solution on the substrate (especially the concentration of the chemical solution at the landing point) is gradually reduced at the end of the chemical solution supply step. Thereby, the change of the chemical concentration on the substrate can be further slowed down, and more uniform chemical processing can be performed.
請求項6記載の発明は、前記薬液供給工程は、この薬液供給工程の末期において(好ましくは、前記後純水供給工程の開始後に)、前記基板への薬液の供給流量を漸減させる薬液流量漸減工程(A2)を含むことを特徴とする請求項4または5記載の基板処理方法である。
この方法では、薬液供給量を薬液供給工程の末期に漸減させることにより、薬液と純水との混合比率が徐々に変化していき、その結果、基板上における薬液の濃度が漸減することになる。これにより、基板上における薬液濃度の変化をさらに緩慢にできるから、面内均一性の向上された薬液処理が実現される。
According to a sixth aspect of the present invention, in the chemical solution supply step, the chemical solution flow rate is gradually reduced at the end of the chemical solution supply step (preferably after the start of the post pure water supply step). 6. The substrate processing method according to
In this method, by gradually decreasing the chemical supply amount at the end of the chemical supply process, the mixing ratio of the chemical and pure water gradually changes, and as a result, the concentration of the chemical on the substrate gradually decreases. . Thereby, since the change of the chemical concentration on the substrate can be further moderated, the chemical treatment with improved in-plane uniformity is realized.
請求項7記載の発明は、1枚の基板(W)を保持して回転させる基板保持回転機構(1)と、この基板保持回転機構に保持された基板の表面に純水を供給する純水供給機構(2,17,18;4,15,26,27)と、前記基板保持回転機構に保持された基板の表面に薬液を供給する薬液供給機構(3,5,19,20;4,15,28,29)と、前記純水供給機構および薬液供給機構を制御し、前記薬液供給機構による薬液供給開始前から前記純水供給機構によって基板の表面に純水を供給させるとともに、前記薬液供給機構による薬液の供給を開始させた後も前記純水供給機構による純水の供給を継続させ、その後に、前記純水供給機構による純水の供給を停止させる制御手段(30)とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
The invention described in
この構成により、薬液供給機構による薬液の供給開始時において、基板表面上での薬液の濃度(特に着液点における薬液の濃度)が急変することを抑制できる。その結果、面内均一性の向上された薬液処理を実現することができる。
また、薬液供給開始時における基板上での薬液濃度の急変を抑制できるので、高温および/または高濃度の薬液を使用しても、処理の面内不均一を抑制できる。これにより、高温および/または高濃度の薬液を用いて、基板処理の所要時間を短縮することが可能となる。
With this configuration, it is possible to suppress a sudden change in the concentration of the chemical solution on the substrate surface (particularly, the concentration of the chemical solution at the landing point) at the start of the supply of the chemical solution by the chemical solution supply mechanism. As a result, chemical treatment with improved in-plane uniformity can be realized.
In addition, since a rapid change in the concentration of the chemical solution on the substrate at the start of the supply of the chemical solution can be suppressed, in-plane non-uniformity of processing can be suppressed even when a high temperature and / or high concentration chemical solution is used. This makes it possible to shorten the time required for substrate processing using a high-temperature and / or high-concentration chemical solution.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す概念図である。この基板処理装置は、基板を1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であり、基板Wをほぼ水平に保持して鉛直軸線まわりに回転させるスピンチャック1と、このスピンチャック1に保持されて回転されている基板Wの回転中心に向けて純水を供給する純水ノズル2と、スピンチャック1に保持されて回転されている基板Wの回転中心に向けて一定濃度の薬液(たとえばエッチング液)を供給する薬液ノズル3とを備えている。さらに、この基板処理装置は、スピンチャック1に保持されて回転されている基板Wの下面の中心に向けて処理液を供給する下面処理液ノズル4を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one. The
スピンチャック1は、円板状のスピンベース11と、このスピンベース11に立設され、基板Wを挟持するための複数のチャックピン12と、スピンベース11をほぼ水平に支持する回転軸13と、この回転軸13に回転力を与える回転駆動機構(たとえばモータを含むもの)14とを備えている。回転軸13は、鉛直方向に沿って配置された中空軸からなり、その内部には、処理液供給管15が挿通されている。この処理液供給管15の先端部は、スピンベース11を貫通してスピンチャック1に保持された基板Wの下面中央に対向する前記下面処理液ノズル4を形成している。
The
純水ノズル2には、純水供給源に接続された純水供給路17を介して純水(脱イオン水)が供給されるようになっている。純水供給路17には、純水の供給/停止を切り換える純水バルブ18が介装されている。薬液ノズル3には、薬液供給源5からの薬液が薬液供給路19を介して供給されるようになっている。この薬液供給路19には、薬液の供給/停止を切り換える薬液バルブ20が介装されている。薬液供給源5は、実質的に一定濃度の薬液を貯留する薬液タンク6と、この薬液タンク6から薬液を汲みだして薬液供給路19へと送出するポンプ7と、送出される薬液中の異物を取り除くフィルタ8と、送出される薬液の温度を調節する温度調節ユニット9とを備えている。
Pure water (deionized water) is supplied to the pure water nozzle 2 via a pure
一方、処理液供給管15には、処理液混合部25が結合されている。この処理液混合部25には、純水供給源からの純水が、純水供給路26を介して供給されるようになっている。この純水供給路26には、純水の供給/停止を切り換える純水バルブ27が介装されている。さらに、処理液混合部25には、薬液供給源5からの薬液が、薬液供給路28を介して供給されるようになっていて、この薬液供給路28には薬液の供給/停止を切り換える薬液バルブ29が介装されている。
On the other hand, a treatment
そして、上記回転駆動機構14およびポンプ7の動作、ならびに純水バルブ18,27および薬液バルブ20,29の開閉が、制御装置30によって制御されるようになっている。
図2は、前記基板処理装置による基板処理工程を説明するための図であり、図2(a)は薬液ノズル3から基板Wの上面に供給される薬液の供給流量の時間変化を示し、図2(b)は、純水ノズル2から基板Wの上面に供給される純水の供給流量の時間変化を示し、図2(c)は、スピンチャック1の回転速度(すなわち基板Wの回転速度)の時間変化を示している。
The operation of the
FIG. 2 is a diagram for explaining a substrate processing process by the substrate processing apparatus. FIG. 2A shows a change over time in the supply flow rate of the chemical solution supplied from the chemical solution nozzle 3 to the upper surface of the substrate W. FIG. 2 (b) shows the change over time of the supply flow rate of pure water supplied from the pure water nozzle 2 to the upper surface of the substrate W, and FIG. 2 (c) shows the rotation speed of the spin chuck 1 (that is, the rotation speed of the substrate W). ).
図2に示すように、基板処理工程は、基板Wに薬液を供給する薬液供給工程と、この薬液供給工程に先立って基板Wに純水の供給を開始する前純水供給工程と、薬液供給工程の末期から基板Wに純水の供給を開始して薬液供給工程後も純水の供給を継続する後純水供給工程とを含む。これらの工程が行われる期間中、図2(c)に示すように、スピンチャック1の回転によって基板Wは回転状態とされていて、この回転状態の基板Wに対して、純水および薬液が供給されることになる。
As shown in FIG. 2, the substrate processing step includes a chemical solution supplying step for supplying a chemical solution to the substrate W, a pre-pure water supply step for starting supply of pure water to the substrate W prior to the chemical solution supplying step, and a chemical solution supplying step. And a post-pure water supply step of starting the supply of pure water to the substrate W from the end of the process and continuing the supply of pure water after the chemical solution supply step. During the period in which these steps are performed, as shown in FIG. 2 (c), the substrate W is rotated by the rotation of the
より詳細に説明すると、基板搬送ロボット(図示せず)によって、スピンチャック1に未処理の基板Wが受け渡されると、制御装置30は、回転駆動機構14を制御し、スピンチャック1の回転を開始させ、基板Wの回転速度を液処理回転速度まで加速する。その後に、制御装置30は、純水バルブ18を開いて、前純水供給工程を開始する。これにより、スピンチャック1に保持されて回転されている基板Wの上面において、遠心力を受けた純水は、回転中心から外方へ向けて広がり、基板Wの上面の全域に行き渡る。このような前純水供給工程の開始の後に、制御装置30は、薬液バルブ20を開いて、薬液供給工程を開始する。このとき、純水バルブ18は開いたままであり、基板W上には、純水および薬液の両方が供給されることになる。そのため、薬液バルブ20を開いて薬液ノズル3からの薬液供給を開始した直後においても、基板Wの表面(特に回転中心近傍の着液点付近)における薬液の濃度は、急激に上昇することなく、緩慢な変化を示す。
More specifically, when an unprocessed substrate W is delivered to the
その後、一定時間が経過すると、制御装置30は純水バルブ18を閉じて前純水供給工程を終了する。その後も、制御装置30は、薬液バルブ20を開状態に保持して薬液供給工程を継続する。こうして、一定時間にわたり、基板Wの表面が薬液によって処理されることになる。
制御装置30は、薬液供給工程の末期において、薬液バルブ20を閉じるよりも一定時間だけ前に、純水バルブ18を開いて後純水供給工程を開始する。これにより、基板W上における薬液の濃度(特に回転中心付近の着液点近傍の薬液の濃度)の急変が抑制され、薬液濃度は緩慢な変化を示しながら減少していく。制御装置30は、薬液バルブ20を閉じて薬液供給工程を終了した後にも、純水バルブ18を引き続き一定時間だけ開状態に保持する。これにより、基板W上の薬液が純水によって置換され、いわゆるリンス処理が行われることになる。
Thereafter, when a certain time has elapsed, the
At the end of the chemical solution supply process, the
その後、制御装置30は、純水バルブ18を閉じて後純水供給工程を完了し、その後に、回転駆動機構14を制御して、スピンチャック1の回転速度を加速して、基板Wの回転速度を乾燥回転速度とする。これにより、基板W上の水分が遠心力によって振り切られ、基板W表面が乾燥されることになる。
制御装置30は、基板Wの下面に処理液を供給する下面処理液ノズル4に関しても同様の制御を行う。すなわち、薬液バルブ29および純水バルブ27に対して、薬液バルブ20および純水バルブ18に対する制御と同様の制御が行われることになる。ただし、基板Wの下面側においては、基板表面(下面)において薬液の混合が生じるのではなく、処理液混合部25において薬液および純水の混合が行われ、その混合された処理液が処理液供給管15を介して、下面処理液ノズル4から基板Wの下面の回転中心に向けて吐出されることになる。むろん、薬液および純水の混合が生じるのは、薬液供給工程の初期および末期の各一定時間であって、その他の期間は、純水のみまたは薬液のみが下面処理液ノズル4から基板Wの下面中央に向けて吐出される。基板Wの下面中央に吐出された処理液は、遠心力を受けて外方側へと広がり、基板Wの下面全域に供給される。
Thereafter, the
The
以上のように、この実施形態によれば、薬液供給工程の初期に前純水供給工程が時間的にオーバラップしており、薬液供給工程の末期に後純水供給工程が時間的にオーバラップしている。これにより、薬液供給開始時および薬液供給停止時における基板W上での薬液濃度の急変を抑制することができる。その結果、特に基板W表面における着液点での薬液濃度の急変を抑制できるから、薬液処理の面内均一性を著しく改善することができる。 As described above, according to this embodiment, the pre-pure water supply process overlaps in time at the beginning of the chemical solution supply process, and the post-pure water supply process overlaps in time at the end of the chemical solution supply process. is doing. Thereby, it is possible to suppress a sudden change in the concentration of the chemical solution on the substrate W when the supply of the chemical solution is started and when the supply of the chemical solution is stopped. As a result, since the rapid change of the chemical concentration at the liquid landing point on the surface of the substrate W can be suppressed, the in-plane uniformity of the chemical processing can be remarkably improved.
また、高温および/または高濃度の高性能な薬液を用いる場合でも、基板W上での薬液濃度の急変を抑制できるので、このような高性能薬液を用いることで、基板処理時間を短縮し、かつ、基板処理の面内不均一を抑制することができる。これにより、基板処理の品質を悪化させることなく、基板処理に要する時間を短縮することができる。
特に、薬液としてエッチング液を用いる場合に、高温および/または高濃度の高性能エッチング液を用いても、均一性の高いエッチング処理が可能になる。
In addition, even when a high-performance and / or high-concentration chemical solution is used, sudden changes in the concentration of the chemical solution on the substrate W can be suppressed. By using such a high-performance chemical solution, the substrate processing time can be shortened, In addition, in-plane non-uniformity of substrate processing can be suppressed. Thereby, the time required for the substrate processing can be shortened without deteriorating the quality of the substrate processing.
In particular, when an etching solution is used as the chemical solution, a highly uniform etching process can be performed even when a high-performance and / or high-concentration high-performance etching solution is used.
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、図2(a)において二点鎖線で示すように、薬液の供給開始時(とくに前純水供給工程の終了以前の期間)に薬液供給流量を漸増させる薬液流量漸増工程A1を行ったり、薬液の供給停止時(とくに後純水供給工程の開始以後の期間)に、薬液供給流量を漸減させる薬液流量漸減工程A2を行ったりしてもよい。より具体的には、薬液バルブ20として流量調整機能付きのバルブを用い、制御装置30により、薬液供給開始時および/または薬液供給停止時における薬液バルブ20の開度を漸増/漸減させるようにすればよい。このようにすれば、基板W上における薬液濃度の変動をより緩慢にすることができるので、さらに均一性の高い基板処理が可能になる。基板Wの下面側の処理についても同様であり、薬液バルブ29として流量調整機能付きバルブを用い、制御装置30により、薬液供給開始時および/または薬液供給停止時において、薬液バルブ29の開度を漸増/漸減させればよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2 (a), a chemical liquid flow rate increasing step A1 for gradually increasing the chemical liquid supply flow rate at the start of supply of the chemical liquid (particularly during the period before the end of the previous pure water supply process) When the supply of the chemical solution is stopped (particularly during the period after the start of the post-pure water supply step), the chemical solution flow rate gradually decreasing step A2 for gradually decreasing the chemical solution supply flow rate may be performed. More specifically, a valve with a flow rate adjusting function is used as the chemical
さらに、図2(b)において二点鎖線で示すように、前純水供給工程の末期(とくに薬液供給工程の開始以後の期間)において、純水供給流量を漸減させる純水流量漸減工程B1を行ったり、後純水供給工程の初期(とくに薬液供給工程の終了以前の期間)において、純水供給流量を漸増させる純水流量漸増工程B2を行ったりしてもよい。より具体的には、純水バルブ18として、流量調整機能付きのバルブを用い、制御装置30により、前純水供給工程の末期において、純水バルブ18の開度を漸減させるようにしたり、後純水供給工程の初期の期間において、制御装置30により純水バルブ18の開度を漸増させたりすればよい。このようにすれば、基板W上における薬液濃度の変化をより緩慢にすることができるので、基板処理の面内均一性をさらに向上することができる。
Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 2 (b), a pure water flow gradual reduction process B1 for gradually decreasing the pure water supply flow rate at the end of the previous pure water supply process (especially the period after the start of the chemical solution supply process) is performed. Alternatively, a pure water flow gradual increase step B2 for gradually increasing the pure water supply flow rate may be performed at an initial stage of the post-pure water supply step (particularly, a period before the end of the chemical solution supply step). More specifically, a valve with a flow rate adjusting function is used as the
むろん、薬液供給流量の漸次的な変化と、純水供給流量の漸次的な変化とを併用すれば、さらに基板W上での薬液濃度をさらに緩慢に変動させることができるので、基板処理の面内均一性を一層向上できる。
また、薬液供給工程の初期および末期において、薬液の供給を間欠的に行うようにして前述のような薬液流量漸増工程や薬液流量漸減工程を行うようにしてもよい。より具体的には、薬液バルブ20を間欠的に開いたり、薬液タンク6から薬液を送り出すポンプ7(たとえばダイヤフラムポンプからなる。)の脈動を利用したりして、薬液の間欠供給を行うようにしてもよい。これによって、薬液供給工程の初期および末期における薬液供給流量が抑制されるので、基板W上における薬液濃度の変動を緩慢にすることができ、基板処理の面内均一化に寄与することができる。
Of course, if the gradual change in the chemical supply flow rate and the gradual change in the pure water supply flow rate are used together, the chemical concentration on the substrate W can be changed more slowly. The internal uniformity can be further improved.
Further, in the initial and final stages of the chemical liquid supply process, the chemical liquid supply may be intermittently performed to perform the chemical liquid flow rate gradually increasing process and the chemical liquid flow rate gradually decreasing process as described above. More specifically, the
また、後純水供給工程は、必ずしも薬液供給工程の末期と時間的にオーバラップしている必要はない。この場合でも、薬液供給工程の初期に前純水供給工程が時間的にオーバラップしていることにより、薬液供給開始時の特に着液点における薬液濃度の急変を抑制できるから、基板処理の面内均一性を向上できる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Further, the post-pure water supply process does not necessarily have to overlap in time with the end of the chemical supply process. Even in this case, since the pre-pure water supply process overlaps with time in the early stage of the chemical solution supply process, it is possible to suppress a sudden change in the concentration of the chemical solution at the start of the supply of the chemical solution. Inner uniformity can be improved.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 スピンチャック
2 純水ノズル
3 薬液ノズル
4 下面処理液ノズル
5 薬液供給源
6 薬液タンク
7 ポンプ
8 フィルタ
9 温度調節ユニット
11 スピンベース
12 チャックピン
13 回転軸
14 回転駆動機構
15 処理液供給管
17 純水供給路
18 純水バルブ
19 薬液供給路
20 薬液バルブ
25 処理液混合部
26 純水供給路
27 純水バルブ
28 薬液供給路
29 薬液バルブ
30 制御装置
A1 薬液流量漸増工程
A2 薬液流量漸減工程
B1 純水流量漸減工程
B2 純水流量漸増工程
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (7)
基板保持回転機構で基板を保持して回転させる基板回転工程と、
この基板回転工程によって回転されている基板の表面に純水を供給する前純水供給工程と、
前記基板回転工程によって回転されている基板の表面に薬液を供給する薬液供給工程とを含み、
前記薬液供給工程に先だって前記前純水供給工程を開始するとともに、前記薬液供給工程開始後にも前記前純水供給工程を継続した後に当該前純水供給工程を終了し、その後も前記薬液供給工程を継続した後に当該薬液供給工程を終了することを特徴とする基板処理方法。 A single wafer processing method for processing substrates one by one,
A substrate rotating step of holding and rotating the substrate by the substrate holding and rotating mechanism;
A pure water supplying step for supplying pure water to the surface of the substrate rotated by the substrate rotating step;
A chemical solution supplying step of supplying a chemical solution to the surface of the substrate rotated by the substrate rotating step,
Prior to the chemical solution supply step, the pre-pure water supply step is started, and the pre-pure water supply step is terminated after the pre-pure water supply step is continued even after the chemical solution supply step is started. The substrate processing method is characterized in that the chemical solution supplying step is terminated after the process is continued.
この基板保持回転機構に保持された基板の表面に純水を供給する純水供給機構と、
前記基板保持回転機構に保持された基板の表面に薬液を供給する薬液供給機構と、
前記純水供給機構および薬液供給機構を制御し、前記薬液供給機構による薬液供給開始前から前記純水供給機構によって基板の表面に純水を供給させるとともに、前記薬液供給機構による薬液の供給を開始させた後も前記純水供給機構による純水の供給を継続させ、その後に、前記純水供給機構による純水の供給を停止させる制御手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。 A substrate holding and rotating mechanism for holding and rotating one substrate;
A pure water supply mechanism for supplying pure water to the surface of the substrate held by the substrate holding rotation mechanism;
A chemical supply mechanism for supplying a chemical to the surface of the substrate held by the substrate holding rotation mechanism;
The pure water supply mechanism and the chemical solution supply mechanism are controlled so that pure water is supplied to the surface of the substrate by the pure water supply mechanism before the chemical solution supply starts by the chemical solution supply mechanism, and the supply of the chemical solution by the chemical solution supply mechanism is started. A substrate processing apparatus comprising: control means for continuing the supply of pure water by the pure water supply mechanism after stopping the supply, and thereafter stopping the supply of pure water by the pure water supply mechanism.
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