JP2007149892A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】スループットを低下させることなく、薬液が部材に付着することに起因する基板の処理不良を十分に防止できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】スピンチャック21により保持される基板Wに薬液ノズル50により薬液が供給され、基板Wの処理が行われる。このとき、基板Wに供給された薬液は周囲に飛散し、基板Wの周辺に位置する部材(処理カップ23およびスプラッシュガード24)に付着する。基板Wの処理時に、薬液と同じ成分の第1の洗浄液を、基板Wを介することなくガード洗浄用ノズル81からスプラッシュガード24の外壁面24Wへと供給する。これにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iが清浄な第1の洗浄液により洗浄される。基板Wに供給された薬液およびスプラッシュガード24の外壁面24Wに供給された第1の洗浄液は再利用される。
【選択図】図2

Description

本発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
従来より、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
基板処理装置では、例えばBHF(バッファードフッ酸)、DHF(希フッ酸)、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア等の薬液、またはそれらの混合溶液を基板に供給することにより、その基板の表面処理を行う(以下、薬液処理と呼ぶ)。
薬液処理を行う基板処理装置として、特許文献1に枚葉型の基板処理装置が開示されている。以下、特許文献1の基板処理装置の構成および動作について説明する。
図18〜図21は、従来の基板処理装置の構成および動作を説明するための図である。図18では、特許文献1の基板処理装置に設けられる洗浄処理部の構成が示されている。
図18に示すように、洗浄処理部900は、基板Wを水平に保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Wを回転させるためのスピンチャック921を備える。スピンチャック921は、チャック回転駆動機構(図示せず)によって回転される回転軸925の上端に固定されている。
スピンチャック921の上方で移動可能に酸化処理用ノズル950およびエッチング用ノズル970が設けられている。
酸化処理用ノズル950には、オゾン水が供給される。それにより、基板Wの表面へオゾン水を供給することができる。また、エッチング用ノズル970には、フッ化水素水が供給される。それにより、基板Wの表面へフッ化水素水を供給することができる。
基板Wの表面へオゾン水を供給する際には、酸化処理用ノズル950は基板Wの上方に位置し、基板Wの表面へフッ化水素水を供給する際には、酸化処理用ノズル950は所定の位置に退避される。
また、基板Wの表面へオゾン水を供給する際には、エッチング用ノズル970は所定の位置に退避され、基板Wの表面へフッ化水素水を供給する際には、エッチング用ノズル970は基板Wの上方に位置する。
スピンチャック921は、処理カップ923内に収容されている。処理カップ923の内側には、筒状の仕切壁933が設けられている。また、スピンチャック921の周囲を取り囲むように、基板Wの処理に用いられたオゾン水を排液するための排液空間931が形成されている。さらに、排液空間931を取り囲むように、処理カップ923と仕切壁933の間に基板Wの処理に用いられたフッ化水素水を回収するための回収液空間932が形成されている。
排液空間931には、排液処理装置(図示せず)へオゾン水を導くための排液管934が接続され、回収液空間932には、回収処理装置(図示せず)へフッ化水素水を導くための回収管935が接続されている。
処理カップ923の上方には、基板Wからのオゾン水またはフッ化水素水が外方へ飛散することを防止するためのガード924が設けられている。ガード924は、回転軸925に対して回転対称な形状からなっている。ガード924の上端部の内面には、断面く字状の排液案内溝941が環状に形成されている。
また、ガード924の下端部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液案内部942が形成されている。回収液案内部942の上端付近には、処理カップ923の仕切壁933を受け入れるための仕切壁収納溝943が形成されている。
ガード924は、ボールねじ機構等で構成されたガード昇降駆動機構(図示せず)により上下動作可能に支持されている。
ガード昇降駆動機構は、ガード924を、回収液案内部942がスピンチャック921に保持された基板Wの外周端面に対向する循環位置P2と、排液案内溝941がスピンチャック921に保持された基板Wの外周端面に対向する廃棄位置P3との間で上下動させる。
図19に示すように、ガード924の上端が循環位置P2にある場合には、基板Wから外方へ飛散したフッ化水素水が回収液案内部942により回収液空間932に導かれ、回収管935を通して回収される。一方、図20に示すように、ガード924の上端が廃棄位置P3にある場合には、基板Wから外方へ飛散したオゾン水が排液案内溝941により排液空間931に導かれ、排液管934を通して排液される。以上の構成により、オゾン水の排液およびフッ化水素水の回収が行われる。
特開2005−191144号公報
上記の基板処理装置においては、洗浄処理部900への基板Wの搬入搬出時に、図21に示すように、ガード昇降駆動機構はガード924の上端がスピンチャック921の基板Wの保持高さよりも低い位置(搬入搬出位置P1)となるようにガード924を移動させる。この状態で、スピンチャック921上に基板Wが搬入され、またはスピンチャック921上から基板Wが搬出される。
ところで、上記の構成を有する洗浄処理部900においては、次の課題が指摘されている。この課題について図22を参照しつつ説明する。
図22は、従来の洗浄処理部900における課題を説明するための図である。
上述のように、薬液処理時には、その処理に用いた薬液を回収するために、ガード924の上端を循環位置P2に移動させる。この場合、基板Wから飛散する薬液は、ガード924の回収液案内部942に受け止められ、その形状に沿って下方に流れる。
そして、ガード924の下端まで流れた薬液は、さらに処理カップ923の内壁面を通じて下方に流れ、回収管935へと導かれる。
薬液処理には、上記のフッ化水素水の他、例えばフッ化アンモニウムとフッ化水素との混合溶液であるBHF、ならびにフッ化アンモニウムおよびリン酸を含む混合溶液のように塩を含む薬液を用いる場合がある。
塩を含む薬液が、ガード924および処理カップ923の内壁面に残留したり、塩を含む薬液の雰囲気が回収液空間932に滞留すると、時間が経つにつれて薬液が徐々に乾燥して、薬液に含まれる塩が析出し、その析出物(付着物J)がスピンチャック921の周辺に位置する部材(周辺部材)に付着する。
このように、スピンチャック921の周辺に位置する部材(周辺部材)の付着物Jが、洗浄処理部900の動作時に剥離する場合がある。
さらに、実際には直接的に薬液が接触しないガード924の外壁面にも薬液の付着物Jが付着する。ガード924の外壁面に付着物Jが存在する状態で、ガード924が上下動すると、その外壁面から付着物Jが剥離する場合がある。
上記のように、スピンチャック921の周辺部材の付着物Jが剥離すると、剥離した付着物Jがパーティクルとなって飛散し、処理中または搬送中の基板Wに付着するおそれがある。それにより、基板Wの処理不良が発生する。
したがって、基板Wの処理不良を十分に防止するためにスピンチャック921の周辺部材を洗浄する必要がある。そこで、従来は、基板処理装置を停止させた状態で、スピンチャック921の周辺部材を洗浄していた。
しかしながら、スピンチャック921の周辺部材を洗浄するために基板処理装置を停止させると、基板処理のスループットが低下する。
本発明の目的は、スループットを低下させることなく、薬液が部材に付着することに起因する基板の処理不良を十分に防止できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
(1)第1の発明に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段により保持された基板に薬液を供給する薬液供給手段と、基板保持手段により保持される基板から飛散した薬液が付着する位置に設けられた部材と、薬液と同じ成分の洗浄液を基板保持手段により保持される基板を介することなく部材に供給することにより部材を洗浄する部材洗浄手段と、薬液供給手段により基板に供給された薬液および部材洗浄手段により部材に供給された洗浄液を回収する回収手段とを備えたものである。
この発明に係る基板処理装置においては、基板保持手段により保持される基板に薬液供給手段により薬液が供給され、基板の処理が行われる。このとき、基板に供給された薬液は周囲に飛散し、部材に付着する。
薬液と同じ成分の洗浄液が、部材洗浄手段により基板を介することなく薬液の付着した部材に供給される。これにより、部材が清浄な洗浄液により洗浄される。
また、薬液と同じ成分の洗浄液により部材が洗浄されるので、基板の処理時、すなわち基板保持手段により保持された基板への薬液の供給中に、部材を洗浄することができる。したがって、基板処理のスループットを低下させることなく、効率よく部材を洗浄することができる。
部材に薬液が滞留する場合でも、滞留した薬液に同じ成分の洗浄液を供給することにより、薬液の乾燥が防止される。それにより、薬液の析出物の発生を抑制することができ、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
さらに、薬液の析出物が部材に付着した場合には、薬液と同じ成分の洗浄液によりその析出物を容易に溶解させて洗い流すことができる。それにより、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
このように、薬液の析出物からののパーティクルの発生が防止されることにより、基板の処理不良が十分に防止される。
また、基板に供給された薬液および部材に供給された洗浄液が回収手段により回収される。これにより、回収された薬液および洗浄液を再利用することができる。それにより、基板の製造コストが低減される。
(2)部材洗浄手段により部材に供給される洗浄液の濃度は、薬液供給手段により基板に供給される薬液の濃度とほぼ等しくてもよい。
この場合、回収手段により回収された薬液および洗浄液の濃度を再調整することなく基板の処理に容易に再利用することができる。それにより、回収手段の構成を簡単にできるとともに、基板の製造コストが十分に低減される。
(3)部材洗浄手段は、気体が混合された洗浄液を部材へ供給してもよい。この場合、部材洗浄手段内の圧力で収縮している気泡が部材洗浄手段から部材に供給されることにより膨張する。これにより、洗浄液が部材洗浄手段から大きな広がり角で噴出される。それにより、部材の広い範囲を洗浄することができる。
(4)基板処理装置は、部材への洗浄液の供給を制御する制御手段をさらに備え、制御手段は、薬液供給手段により基板に薬液が供給される間、部材へ洗浄液を供給するように部材洗浄手段を制御してもよい。
この場合、基板に薬液が供給される間、制御手段により部材洗浄手段が部材へ洗浄液を供給するように制御される。これにより、部材に付着する薬液が滞留して乾燥することが防止される。また、部材に付着する薬液から析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
また、基板の処理中に部材が洗浄されるので、基板処理のスループットの低下が確実に防止される。
(5)基板処理装置は、部材への洗浄液の供給を制御する制御手段をさらに備え、制御手段は、部材へ間欠的に洗浄液を供給するように部材洗浄手段を制御してもよい。
この場合、薬液が付着した部材へ薬液と同じ成分の洗浄液が間欠的に供給されるので、部材に付着する薬液が滞留して乾燥することが防止される。また、部材に付着する薬液から析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
(6)基板処理装置は、部材への洗浄液の供給を制御する制御手段と、基板保持手段により保持される基板から飛散した薬液が付着する部材の部分の表面状態の変化を検知信号として制御部へ与える検知手段とをさらに備え、制御手段は、検知手段により与えられる検知信号に基づいて部材へ洗浄液を供給するように部材洗浄手段を制御してもよい。
この場合、薬液が付着する部材の部分の表面状態の変化が、検知手段により検知信号として制御手段に与えられる。その検知信号に基づいて、制御手段により部材洗浄手段が部材へ洗浄液を供給するように制御される。これにより、部材に薬液の析出物が付着したときに部材を洗浄することができるので、洗浄液の無駄な消費が防止される。
(7)基板処理装置は、部材および部材洗浄手段のうち、部材洗浄手段から供給される洗浄液が付着する部分に、部材洗浄手段により部材に供給される洗浄液とは成分が異なり、かつ洗浄液を溶解することができる溶解液を供給する溶解液供給手段をさらに備えてもよい。
この場合、部材および部材洗浄手段のうち、部材洗浄手段から供給される洗浄液が付着する部分に、成分の異なる溶解液が供給される。それにより、部材および部材洗浄手段に洗浄液が残留した場合に、その洗浄液を溶解液で溶解することができる。その結果、部材に残留する洗浄液が乾燥すること、および部材に残留する洗浄液から析出物が発生することが防止される。その結果、洗浄液の析出物からのパーティクルの発生が防止され、基板の処理不良が防止される。
(8)部材洗浄手段は、洗浄液を吐出する吐出口を有し、溶解液供給手段は、部材洗浄手段の吐出口に溶解液を供給してもよい。
この場合、部材洗浄手段の吐出口から洗浄液が吐出される。また、溶解液供給手段により、部材洗浄手段の吐出口に溶解液が供給される。これにより、部材洗浄手段の吐出口の周辺に付着する洗浄液が、溶解液により洗い流される。それにより、洗浄液の析出物からのパーティクルの発生が防止され、基板の処理不良が防止される。
(9)基板処理装置は、基板保持手段により保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段をさらに備え、溶解液供給手段は、リンス液の供給時に部材および部材洗浄手段へ溶解液を供給してもよい。
この場合、リンス液供給手段により基板にリンス液が供給される。基板へのリンス液の供給時には、溶解液供給手段により部材および部材洗浄手段に溶解液が供給される。
これにより、リンス液による基板の処理時に部材および部材洗浄手段に残留する洗浄液を洗い流すことができるので、基板処理のスループットの低下が確実に防止される。
(10)基板処理装置は、基板を乾燥させるために基板保持手段を回転させる回転駆動手段をさらに備え、溶解液供給手段は、基板の乾燥時に部材および部材洗浄手段へ溶解液を供給してもよい。
この場合、回転駆動手段により基板保持手段が回転される。それにより、基板保持手段により保持される基板を乾燥させることができる。基板の乾燥時には、溶解液供給手段により、部材および部材洗浄手段に溶解液が供給される。
これにより、基板の乾燥時に部材および部材洗浄手段に残留する洗浄液を洗い流すことができるので、基板処理のスループットの低下が確実に防止される。
(11)基板処理装置は、回収手段により回収された薬液を薬液供給手段へと戻す循環系をさらに備え、部材は、薬液供給手段により基板に供給された薬液および部材洗浄手段により部材に供給された洗浄液を回収手段へ導く案内部材を含んでもよい。
この場合、薬液供給手段により基板に供給された薬液および部材洗浄手段により部材に供給された洗浄液は、案内部材により回収手段へ導かれる。回収部材により回収された薬液が循環系により薬液供給手段へ戻される。それにより、回収部材により回収された薬液を再度薬液供給手段から基板に供給することができる。
このように、薬液供給手段により基板に供給された薬液および部材洗浄手段により部材に供給された洗浄液を基板の処理に再利用することにより基板の製造コストを十分に低減することができる。
また、洗浄液が案内部材により回収部材へ導かれる際には、その洗浄液により案内部材も洗浄される。したがって、基板の処理時に、基板処理のスループットを低下させることなく案内部材を洗浄することが可能となる。
(12)案内部材は、基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板保持手段により保持される基板から飛散する薬液を受け止める飛散防止部材を含んでもよい。
この場合、基板保持手段により保持される基板から飛散する薬液が、基板保持手段を取り囲むように設けられた飛散防止部材により受け止められ、回収手段へ導かれる。それにより、基板から飛散する薬液がさらに外方へ飛散することが防止される。したがって、基板から飛散する薬液を確実に回収手段へと導くことができる。
また、洗浄液が案内部材の飛散防止部材により回収部材へ導かれる際には、その洗浄液により飛散防止部材も洗浄される。したがって、基板の処理時に、基板処理のスループットを低下させることなく飛散防止部材を洗浄することが可能となる。
(13)案内部材は、飛散防止部材の下方に設けられ、飛散防止部材から流下する薬液を受け止めて回収手段へと導く受け止め部材をさらに含んでもよい。
この場合、飛散防止部材から流下する薬液が受け止め部材により受け止められ、回収手段へ導かれる。これにより、飛散防止部材により受け止められた薬液を確実に回収手段へ導くことができる。
また、洗浄液が案内部材の受け止め部材により回収部材へ導かれる際には、その洗浄液により受け止め部材も洗浄される。したがって、基板の処理時に、基板処理のスループットを低下させることなく受け止め部材を洗浄することが可能となる。
(14)基板処理装置は、案内部材の内壁面に沿って設けられ、案内部材の内壁面に対向する複数の洗浄液供給口を有する管状部材をさらに備えてもよい。
この場合、複数の洗浄液供給口から案内部材の内壁面に洗浄液が供給される。それにより、簡単な構造を有する管状部材により案内部材の内壁面を広い範囲にわたって洗浄することができる。
(15)薬液は、基板の表面の汚染物質を除去する除去液であってもよい。この場合、薬液が基板に供給されることにより、基板の表面の汚染物質が除去される。それにより、基板の表面を洗浄することができる。
また、薬液と同じ成分の洗浄液で部材を洗浄することにより、部材に付着した薬液とともに汚染物質を除去することができる。
(16)薬液は、塩を含む溶液であってもよい。このような薬液が乾燥することにより塩の析出物が生成されやすい。したがって、部材を薬液と同じ成分の洗浄液で洗浄することにより、部材に付着した薬液の析出物を溶解させて除去することができる。
(17)第2の発明に係る基板処理方法は、基板保持手段により保持された基板に薬液を供給することにより基板を処理するステップと、基板から飛散した薬液が付着する位置に設けられた部材に基板保持手段により保持される基板を介することなく薬液と同じ成分の洗浄液を供給することにより部材を洗浄するステップと、基板に供給された薬液および部材に供給された洗浄液を回収するステップとを備えるものである。
この発明に係る基板処理方法においては、基板保持手段により保持される基板に薬液が供給され、基板の処理が行われる。このとき、基板に供給された薬液は周囲に飛散し、部材に付着する。
薬液と同じ成分の洗浄液が、基板を介することなく薬液の付着した部材に供給される。これにより、部材が清浄な洗浄液により洗浄される。
また、薬液と同じ成分の洗浄液により部材が洗浄されるので、基板の処理時、すなわち基板保持手段により保持された基板への薬液の供給中に、部材を洗浄することができる。したがって、基板処理のスループットを低下させることなく、効率よく部材を洗浄することができる。
部材に薬液が滞留する場合でも、滞留した薬液に同じ成分の洗浄液を供給することにより、薬液の乾燥が防止される。それにより、薬液の乾燥物からのパーティクルの発生が防止される。
さらに、薬液の析出物が部材に付着した場合には、薬液と同じ成分の洗浄液によりその析出物を容易に溶解させて洗い流すことができる。それにより、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
このように、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止されることにより、基板の処理不良が十分に防止される。
また、基板に供給された薬液および部材に供給された洗浄液が回収される。これにより、回収された薬液および洗浄液を再利用することができる。それにより、基板の製造コストが低減される。
(18)部材を洗浄するステップは、基板に薬液が供給される間、部材へ洗浄液を供給するステップを含んでもよい。
この場合、基板に薬液が供給される間、部材へ洗浄液が供給される。これにより、部材に付着する薬液が滞留して乾燥することが防止される。また、部材に付着する薬液から析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
また、基板の処理中に部材が洗浄されるので、基板処理のスループットの低下が確実に防止される。
(19)部材を洗浄するステップは、部材へ間欠的に洗浄液を供給するステップを含んでもよい。この場合、薬液が付着した部材へ薬液と同じ成分の洗浄液が間欠的に供給されるので、部材に付着する薬液が滞留して乾燥することが防止される。また、部材に付着する薬液の析出が防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
(20)部材を洗浄するステップは、基板から飛散した薬液の付着する部材の部分の表面状態の変化を検知するステップと、表面状態の変化の検知に基づいて部材への洗浄液の供給を制御するステップとを含んでもよい。
この場合、薬液が付着する部材の部分の表面状態の変化が検知され、その検知に基づいて部材への洗浄液の供給が制御される。これにより、部材に薬液の析出物が付着したときに部材を洗浄することができるので、洗浄液の無駄な消費が防止される。
本発明に係る基板処理装置および基板処理方法によれば、薬液と同じ成分の洗浄液が、部材洗浄手段により基板を介することなく薬液の付着した部材に供給される。これにより、部材が清浄な洗浄液により洗浄される。
また、薬液と同じ成分の洗浄液により部材が洗浄されるので、基板の処理時、すなわち基板保持手段により保持された基板への薬液の供給中に、部材を洗浄することができる。したがって、基板処理のスループットを低下させることなく、効率よく部材を洗浄することができる。
部材に薬液が滞留する場合でも、滞留した薬液に同じ成分の洗浄液を供給することにより、薬液の乾燥が防止される。それにより、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
さらに、薬液の析出物が部材に付着した場合には、薬液と同じ成分の洗浄液によりその析出物を容易に溶解させて洗い流すことができる。それにより、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
このように、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止されることにより、基板の処理不良が十分に防止される。
また、基板に供給された薬液および部材に供給された洗浄液が回収手段により回収される。これにより、回収された薬液および洗浄液を再利用することができる。それにより、基板の製造コストが低減される。
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を参照しつつ説明する。
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP(プラズマディスプレイパネル)用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
また、薬液とは、例えばBHF(バッファードフッ酸)、DHF(希フッ酸)、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア等の水溶液、またはそれらの混合溶液をいう。
リンス液とは、例えば純水、炭酸水、オゾン水、磁気水、還元水(水素水)もしくはイオン水、またはIPA(イソプロピルアルコール)等の有機溶剤をいう。
1. 第1の実施の形態
(1) 基板処理装置の構成
図1は第1の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。図1に示すように、基板処理装置100は、処理領域A,Bを有し、処理領域A,B間に搬送領域Cを有する。
処理領域Aには、制御部4、流体ボックス部2a,2b、洗浄処理部5a,5bが配置されている。
図1の流体ボックス部2a,2bは、それぞれ洗浄処理部5a,5bへの薬液およびリンス液の供給および洗浄処理部5a,5bからの廃棄(排液)等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。
洗浄処理部5a,5bでは、薬液による洗浄処理(以下、薬液処理と呼ぶ)およびリンス液による洗浄処理(以下、リンス処理と呼ぶ)が行われる。本実施の形態において、例えば洗浄処理部5a,5bで用いられる薬液はフッ化アンモニウムとフッ化水素との混合溶液であるBHFであり、リンス液は純水である。
処理領域Bには、流体ボックス部2c,2dおよび洗浄処理部5c,5dが配置されている。流体ボックス部2c,2dおよび洗浄処理部5c,5dの各々は、上記流体ボックス部2a,2bおよび洗浄処理部5a,5bと同様の構成を有し、洗浄処理部5c,5dは洗浄処理部5a,5bと同様の処理を行う。
以下、洗浄処理部5a,5b,5c,5dを処理ユニットと総称する。搬送領域Cには、基板搬送ロボットCRが設けられている。
処理領域A,Bの一端部側には、基板Wの搬入および搬出を行うインデクサIDが配置されており、インデクサロボットIRはインデクサIDの内部に設けられている。インデクサIDには、基板Wを収納するキャリア1が載置される。
インデクサIDのインデクサロボットIRは、矢印Uの方向に移動し、キャリア1から基板Wを取り出して基板搬送ロボットCRに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Wを基板搬送ロボットCRから受け取ってキャリア1に戻す。
基板搬送ロボットCRは、インデクサロボットIRから渡された基板Wを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Wを他の処理ユニットまたはインデクサロボットIRに搬送する。
本実施の形態においては、洗浄処理部5a〜5dのいずれかにおいて基板Wに薬液処理およびリンス処理が行われた後に、基板搬送ロボットCRにより基板Wが洗浄処理部5a〜5dから搬出され、インデクサロボットIRを介してキャリア1に搬入される。
制御部4は、CPU(中央演算処理装置)を含むコンピュータ等からなり、処理領域A,Bの各処理ユニットの動作、搬送領域Cの基板搬送ロボットCRの動作およびインデクサIDのインデクサロボットIRの動作を制御する。
(2) 洗浄処理部の構成
図2は、第1の実施の形態に係る基板処理装置100の洗浄処理部5a〜5dの構成を説明するための図である。
図2の洗浄処理部5a〜5dは、薬液処理により基板Wの表面に付着した有機物等の不純物を除去した後、リンス処理を行う。
図2に示すように、洗浄処理部5a〜5dは、基板Wを水平に保持するとともに基板Wの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Wを回転させるためのスピンチャック21を備える。スピンチャック21は、チャック回転駆動機構36によって回転される回転軸25の上端に固定されている。
基板Wは、薬液処理およびリンス処理を行う場合に、スピンチャック21により水平に保持された状態で回転される。なお、図2に示すように、本実施の形態では、吸着式のスピンチャック21を用いているが、基板Wの周縁部を把持するスピンチャックを用いてもよい。
スピンチャック21の外方に、モータ60が設けられている。モータ60には、回動軸61が接続されている。また、回動軸61には、アーム62が水平方向に延びるように連結され、アーム62の先端に薬液ノズル50が設けられている。
モータ60により回動軸61が回転するとともにアーム62が回動し、薬液ノズル50がスピンチャック21により保持された基板Wの上方に移動する。
モータ60、回動軸61およびアーム62の内部を通るように薬液処理用供給管63が設けられている。薬液処理用供給管63は流体ボックス部2a〜2dに接続されている。
洗浄処理部5a〜5dの薬液ノズル50には、薬液処理用供給管63を通して流体ボックス部2a〜2dから薬液(BHF)が供給される。それにより、基板Wの表面へ薬液を供給することができる。
基板Wの表面へ薬液を供給するときには、薬液ノズル50は基板Wの上方に位置し、基板Wの表面へ薬液を供給しないときには、薬液ノズル50は所定の位置に退避される。
また、スピンチャック21の外方には、モータ71が設けられている。モータ71には、回動軸72が接続されている。また、回動軸72には、アーム73が水平方向に延びるように連結され、アーム73の先端にリンスノズル50が設けられている。
モータ71により回動軸72が回転するとともにアーム73が回動し、リンスノズル50がスピンチャック21により保持された基板Wの上方に移動する。
モータ71、回動軸72およびアーム73の内部を通るようにリンス処理用供給管74が設けられている。リンス処理用供給管74は流体ボックス部2a〜2dに接続されている。
洗浄処理部5a〜5dのリンスノズル50には、リンス処理用供給管74を通して流体ボックス部2a〜2dからリンス液(純水)が供給される。それにより、基板Wの表面へリンス液を供給することができる。
基板Wの表面へリンス液を供給するときには、リンスノズル50は基板Wの上方に位置し、基板Wの表面へリンス液を供給しないときには、リンスノズル50は所定の位置に退避される。
スピンチャック21は、処理カップ23内に収容されている。処理カップ23の内側には、筒状の仕切壁33が設けられている。また、スピンチャック21の周囲を取り囲むように、基板Wのリンス処理に用いられたリンス液を回収して廃棄するための廃棄空間31が形成されている。廃棄空間31は、スピンチャック21の外周に沿うように環状かつ溝状に形成されている。
さらに、廃棄空間31を取り囲むように、処理カップ23と仕切壁33との間に基板Wの薬液処理に用いられた薬液を回収して基板処理装置100内で循環させるための循環液空間32が形成されている。循環液空間32は、廃棄空間31の外周に沿うように環状かつ溝状に形成されている。
廃棄空間31には、後述する図8の廃棄系配管130へリンス液を導くための廃棄管34が接続され、循環液空間32には、後述する図8の循環系配管120Aへ薬液を導くための回収管35が接続されている。
処理カップ23の上方には、基板Wからの薬液またはリンス液が外方へ飛散することを防止するためのスプラッシュガード24が設けられている。このスプラッシュガード24は、回転軸25に対して回転対称な形状からなっている。スプラッシュガード24の上端部の内面には、断面く字状の廃棄案内溝41が環状に形成されている。
また、スプラッシュガード24の下端部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液案内部42が形成されている。回収液案内部42の上端付近には、処理カップ23の仕切壁33を受け入れるための仕切壁収納溝43が形成されている。
スプラッシュガード24は、ボールねじ機構等で構成されたガード昇降駆動機構37により支持されている。ガード昇降駆動機構37は、スプラッシュガード24を、その上端部がスピンチャック21の上端部とほぼ同じまたはスピンチャック21の上端部よりも低い搬入搬出位置P1と、回収液案内部42がスピンチャック21に保持された基板Wの外周端面に対向する循環位置P2と、廃棄案内溝41がスピンチャック21に保持された基板Wの外周端面に対向する廃棄位置P3との間で上下動させる。
スピンチャック21上に基板Wが搬入される際、およびスピンチャック21上から基板Wが搬出される際には、スプラッシュガード24は搬入搬出位置P1に下降する。
スプラッシュガード24が循環位置P2にある場合には、基板Wから外方へ飛散した薬液が回収液案内部42により循環液空間32に導かれ、回収管35を通して循環系配管120Aに送られる。
一方、スプラッシュガード24が廃棄位置P3にある場合には、基板Wから外方へ飛散したリンス液が廃棄案内溝41により廃棄空間31に導かれ、廃棄管34を通して廃棄される。
処理カップ23の上端部には、処理カップ23の外周に沿うように円環状に形成されたガード洗浄用ノズル81が設けられている。ガード洗浄用ノズル81には、ガード洗浄用供給管82を通して流体ボックス部2a〜2dから第1の洗浄液が供給される。ガード洗浄用ノズル81は、供給された第1の洗浄液をスプラッシュガード24の外壁面24Wへと噴出(吐出)する。それにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wが洗浄される。
また、スプラッシュガード24の外壁面24Wに噴射された第1の洗浄液は、その外壁面24Wに沿って下方に流下し、処理カップ23の内壁面23Iに沿って、または直接的に循環液空間32に導かれる。これにより、第1の洗浄液の流れる経路に位置する部材(処理カップ23の内壁面等)も洗浄される。詳細は後述する。
本実施の形態では、スプラッシュガード24に噴出する第1の洗浄液として、例えば薬液処理に用いる薬液(BHF)を用いる。
さらに、第1の洗浄液には空気または不活性ガス等の気体を混合してもよい。本実施の形態では、スプラッシュガード24に噴出する第1の洗浄液として薬液処理に用いる薬液を用いるとともに、第1の洗浄液に不活性ガスとしてNガスを混合する。詳細は後述する。
(3) ガード洗浄用ノズルの構造および処理カップへの取り付け
ガード洗浄用ノズル81の構造の詳細およびガード洗浄用ノズル81によるスプラッシュガード24の洗浄動作の詳細を説明する。
図3は図2のガード洗浄用ノズル81の構造を説明するための図であり、図4は図2のガード洗浄用ノズル81の処理カップ23への取り付けを説明するための図である。
図3(a)に、ガード洗浄用ノズル81の上面図が示されている。本実施の形態に用いるガード洗浄用ノズル81は、例えばPTFE(四フッ化エチレン樹脂)またはPFA(四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体)等のフッ素樹脂からなるチューブにより形成されている。
また、ガード洗浄用ノズル81は、半円環状に延びるガード対向部81aと、ガード対向部81aの略中央部から外方に延びて図2のガード洗浄用供給管82に接続される供給管接続部81bとを備える。
図4に示すように、処理カップ23の上端部には、2つのガード洗浄用ノズル81が互いに対向するように取り付けられる。
具体的には、処理カップ23の上端部に複数のノズル保持ホルダ81Hをネジ等により取り付ける。その後、それらのノズル保持ホルダ81Hに2つのガード洗浄用ノズル81を取り付ける。
なお、ノズル保持ホルダ81Hは断面コ字状に形成されており、ノズル保持ホルダ81Hへのガード洗浄用ノズル81の取り付けは、ノズル保持ホルダ81Hの内部にガード洗浄用ノズル81のガード対向部81aを嵌め込むことにより行う。
図3(b)に、図3(a)のガード対向部81aの内周側の拡大図が示されている。このように、ガード対向部81aの内周側には複数の洗浄液噴出孔811が所定の間隔で並んでいる。
ガード対向部81aが形成する半円環の外径LLは処理カップ23の大きさに応じて設定される。本実施の形態において、ガード対向部81aの外径LLは例えば約460mmに設定される。
また、ガード対向部81aのチューブ外径DCは、例えば8mmである。この場合、ガード対向部81aに形成される複数の洗浄液噴出孔811の孔径LHは、0.5mm〜1.5mmの範囲に設定されることが好ましく、1.0mmであることがより好ましい。
また、隣接する洗浄液噴出孔811の間隔CLは、2.5mm〜10.0mmの範囲に設定されることが好ましく、5.0mmであることがより好ましい。
図5は、処理カップ23の上端部にガード洗浄用ノズル81が取り付けられた状態を示す拡大断面図である。
図5に示すように、断面コ字状のノズル保持ホルダ81HがネジNにより処理カップ23の上端部に取り付けられ、ノズル保持ホルダ81Hの内部にガード洗浄用ノズル81が嵌め込まれている。
ノズル保持ホルダ81Hは、その一部が処理カップ23の内壁面23Iからスプラッシュガード24の外壁面24Wに向かって突出するように設けられている。ノズル保持ホルダ81Hとスプラッシュガード24の外壁面24Wとの間に隙間CDが形成されている。この隙間CDは、例えば約2mmに設定される。
この状態で、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811がスプラッシュガード24の外壁面24Wと対向する。上述のガード洗浄用供給管82(図2)に第1の洗浄液を供給することにより、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811から第1の洗浄液が噴出される。
洗浄液噴出孔811から噴出された第1の洗浄液は、スプラッシュガード24の外壁面24Wに衝突し、スプラッシュガード24の外壁面24Wに付着する薬液の析出物(以下、付着物と呼ぶ)を除去する。
外壁面24Wに衝突した第1の洗浄液は処理カップ23の内壁面23Iおよびスプラッシュガード24の外壁面24Wの両方または一方に沿って流れ落ち、図2の循環液空間32に導かれる。
外壁面24Wに衝突した第1の洗浄液が処理カップ23の内壁面23Iを流れる際には、その内壁面23Iの付着物が第1の洗浄液により下方へと洗い流される。
外壁面24Wに衝突した第1の洗浄液がスプラッシュガード24の外壁面24Wを流れる際には、その外壁面24Wの付着物が第1の洗浄液により下方へと洗い流される。
本実施の形態では、上記のように、第1の洗浄液として薬液処理に用いられる薬液と同じ成分の液体が用いられる。これにより、循環液空間32に導かれた第1の洗浄液は、薬液が回収される場合と同様に回収管35を通して循環系配管120Aに送ることができる。
ガード洗浄用ノズル81によるスプラッシュガード24の外壁面24Wの洗浄タイミングを説明する。
(4) スプラッシュガードの洗浄タイミング
ガード洗浄用ノズル81によるスプラッシュガード24の洗浄は例えば以下のタイミングで行われる。図6はスプラッシュガード24の洗浄タイミングの複数の例を示す図である。
図6では、複数の洗浄タイミングa〜dが薬液処理のタイミングとともに時系列で示されている。図6において、符号T0は基板処理装置100の稼動開始時刻を示し、符号T1は薬液処理の開始(オン)時刻を示し、符号T2は薬液処理の終了(オフ)時刻を示す。
洗浄タイミングa〜dは、例えば図1の制御部4に設定される。これにより、制御部4は、設定された洗浄タイミングに基づいて各洗浄処理部5a〜5dの構成部を制御することによりスプラッシュガード24の洗浄処理を行う。
図6の洗浄タイミングaによれば、基板処理装置100の稼動中、常時スプラッシュガード24の洗浄が行われる旨を示す。この場合、基板処理装置100の稼動開始とともに、スプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)される。スプラッシュガード24の洗浄(オン状態)は、薬液処理の開始(オン)および終了(オフ)に影響されることなく維持される。
このように、洗浄タイミングaが設定されることにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが十分に防止される。その結果、薬液の付着物からのパーティクルの発生が防止される。
なお、この洗浄タイミングaによれば、ガード洗浄用ノズル81からの第1の洗浄液の供給は、薬液処理の開始/終了に影響されることなく維持されるので、第1の洗浄液の消費量の問題が懸念される。しかしながら、薬液と第1の洗浄液が同じ成分であるので、薬液および第1の洗浄液を回収して再利用する機構(後述の図10の回収管35、循環系配管120A,120B、回収タンクRTA、ポンプ120P、薬液貯留タンクTA等からなる経路(以下、回収経路と呼ぶ))を設けておけば、第1の洗浄液を回収して再利用することができるため、第1の洗浄液の無駄な消費を防止可能である。
図6の洗浄タイミングbによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて少なくとも薬液処理が行われている期間(オンする期間)中、スプラッシュガード24の洗浄が行われる。この場合、例えば薬液処理の開始(オン)する時刻T1から所定時間DT1前にスプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)される。スプラッシュガード24の洗浄(オン状態)は、薬液処理の終了(オフ)する時刻T2からさらに所定時間DT2経過するまでの間維持される。時刻T2から所定時間DT2経過することにより、スプラッシュガード24の洗浄が終了(オフ)する。
このように、洗浄タイミングbが設定されることにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが十分に防止される。その結果、薬液の付着物からのパーティクルの発生が防止される。なお、所定時間DT1は例えば1secに設定されることが好ましく、所定時間DT2は例えば5secに設定されることが好ましい。
なお、この洗浄タイミングbによれば、ガード洗浄用ノズル81からの第1の洗浄液の供給は、少なくとも薬液処理が行われている期間は維持されるが、上述の洗浄タイミングaと同様に、上述の回収経路を設けておけば、第1の洗浄液を回収して再利用することができるため、第1の洗浄液の無駄な消費を防止可能である。
図6の洗浄タイミングcによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて薬液処理の終了(オフ)から所定の期間中、スプラッシュガード24の洗浄が行われる。この場合、例えば薬液処理の終了(オフ)する時刻T2にスプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)される。スプラッシュガード24の洗浄(オン状態)は、薬液処理の終了(オフ)する時刻T2から所定時間DT3経過するまでの間維持される。
このように、洗浄タイミングcが設定されることにより、第1の洗浄液の無駄な消費が防止される。また、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが防止される。なお、所定時間DT3は例えば1〜5secの範囲内で設定されることが好ましい。
なお、この洗浄タイミングcにおいて、上述の洗浄タイミングa,bと同様に、上述の回収経路を設けておけば、第1の洗浄液の無駄な消費をさらに防止可能である。この回収経路を設けた場合、洗浄タイミングa,bと比較して第1の洗浄液の量が少ないため、洗浄タイミングa,bの場合よりも第1の洗浄液が大気で酸化されて劣化することを抑制できる。
図6の洗浄タイミングdによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて薬液処理のタイミングに関わらず、間欠的にスプラッシュガード24の洗浄が行われる。図6の例では、時間DT4ごとにスプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)され、所定時間DT5経過することによりスプラッシュガード24の洗浄が終了(オフ)される。
このように、洗浄タイミングdが設定されることにより、第1の洗浄液の無駄な消費が防止される。スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の付着物からのパーティクルの発生が防止される。なお、所定時間DT4は例えば5minで設定され、所定時間DT5は例えば1〜5secの範囲内で設定されることが好ましい。
なお、この洗浄タイミングdにおいても、上述の洗浄タイミングa,bと同様に、上述の回収経路を設けておけば、第1の洗浄液の無駄な消費をさらに防止可能である。また、この回収経路を設けた場合、洗浄タイミングa,bの場合よりも第1の洗浄液が大気で酸化されて劣化することを抑制できる。
上記の他、図2の洗浄処理部5a〜5dにスプラッシュガード24への付着物を検知する付着物検知センサを設け、その付着物検知センサによる検知に基づく洗浄タイミングを設定してもよい。
図7は、付着物検知センサを用いた場合の洗浄タイミングを説明するための図である。
図7(a)に、付着物検知センサSNが取り付けられた洗浄処理部5a〜5dの構成図が示されている。ここで、付着物検知センサSNは、スプラッシュガード24の外壁面24Wの表面状態の変化を検知するセンサであり、例えば付着物検知センサSNは外壁面24Wの色の変化または外壁面24Wの反射率の変化に基づいて付着物Qの有無を検知する。
付着物検知センサSNは、所定の閾値を超える外壁面24Wの表面状態の変化を検知したときに、外壁面24Wに付着物Qが存在する旨を示す論理“1”の検知信号を制御部4に与える。また、付着物検知センサSNは、所定の閾値を超えない表面状態の変化を検知したときに、外壁面24Wに付着物Qが存在しない旨を示す論理“0”の検知信号を制御部4に与える。
図7(b)に、検知信号に基づく複数の洗浄タイミングe,fが検知信号とともに時系列で示されている。図7(b)において、符号T0は基板処理装置100の稼動開始時刻を示し、符号TS1は付着物検知センサSNが付着物Qの存在を検知した(論理“1”)時刻を示し、符号TS2は付着物検知センサSNが付着物Qの存在を検知しなくなった(論理“0”)時刻を示す。
図7の洗浄タイミングeによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて少なくとも外壁面24Wへの付着物Qが検知されている期間中、スプラッシュガード24の洗浄が行われる。この場合、例えば付着物検知センサSNが論理“1”の検知信号を制御部4へ与えることによりスプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)される。スプラッシュガード24の洗浄(オン状態)は、付着物検知センサSNの論理“0”の検知信号が制御部4に与えられるまで行われる。したがって、付着物検知センサSNが論理“0”の検知信号を制御部4へ与えることによりスプラッシュガード24の洗浄が停止(オフ)される。
このように、洗浄タイミングeが設定されることにより、第1の洗浄液の無駄な消費が防止される。また、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。
図7の洗浄タイミングfによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iの付着物Qが検知されたときから所定期間DT6の間スプラッシュガード24の洗浄が行われる。この場合、例えば付着物検知センサSNが論理“1”の検知信号を制御部4へ与えることによりスプラッシュガード24の洗浄が開始(オン)される。スプラッシュガード24の洗浄(オン状態)は、所定期間DT6経過後に停止(オフ)される。
このように、洗浄タイミングfが設定されることにより、第1の洗浄液の無駄な消費が防止される。また、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップ23の内壁面23Iに薬液が付着して、薬液の析出物が発生することが防止される。その結果、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止される。なお、所定時間DT6は例えば10〜60secの範囲内に設定されることが好ましい。
(5) スプラッシュガードの洗浄の詳細
ここで、上記の洗浄タイミングaが設定され、スプラッシュガード24の洗浄が基板処理装置100の稼動中継続して行われている状態で、スプラッシュガード24がガード昇降駆動機構37により上昇される際のスプラッシュガード24の洗浄処理を説明する。
図8は、スプラッシュガード24の洗浄処理を示す図である。
本例における図2の洗浄処理部5a〜5dでは、初めに基板Wがスピンチャック21上に搬入される。そして、スピンチャック21により保持された基板Wに薬液が供給され、薬液処理が行われる。その後、基板Wにリンス液が供給され、リンス処理が行われる。リンス処理が終了した基板Wはスピンチャック21により回転され、振り切り乾燥される(以下、乾燥処理と呼ぶ)。そして、基板Wはスピンチャック21上から搬出される。なお、スプラッシュガード24には、基板処理装置100の稼動開始時から常に第1の洗浄液が供給されている。
スプラッシュガード24はこのような予め定められた処理工程に従って、ガード昇降駆動機構37により昇降動作される。
図8(a)〜(c)では、スピンチャック21上に基板Wが搬入され、薬液処理が開始されるまでの処理カップ23およびスプラッシュガード24の位置関係が時系列で示されている。
図8(a)に示すように、薬液処理を行うときには初めにスプラッシュガード24が搬入搬出位置P1から上昇を開始する。これにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wの上端部近傍が第1の洗浄液により洗浄される。
また、ガード洗浄用ノズル81から噴出され、スプラッシュガード24の外壁面24Wに当たるとともに処理カップ23の内壁面23I側に跳ね返った第1の洗浄液は、処理カップ23の内壁面23Iに沿って下方へと流れる。それにより、処理カップ23の内壁面23Iも第1の洗浄液により洗浄される。
図8(b)に示すように、スプラッシュガード24が上昇するとともに、外壁面24Wの略中央部がガード洗浄用ノズル81から噴出される第1の洗浄液により洗浄される。
それにより、スプラッシュガード24が循環位置P2まで上昇した際には、図8(c)に示すように、鉛直方向における外壁面24Wの全範囲に第1の洗浄液が噴出され、外壁面24Wの全ての範囲が洗浄される。
また、ガード洗浄用ノズル81から継続して第1の洗浄液が供給されることにより、処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍(循環液空間32)で滞留する薬液が第1の洗浄液により回収管35へと洗い流される。
(6) ガード洗浄用ノズルによる第1の洗浄液の噴出
上述のように、ガード洗浄用ノズル81からスプラッシュガード24の外壁面24Wへと噴出される第1の洗浄液に空気または不活性ガス等の気体を混合する。
図9は、ガード洗浄用ノズル81から噴出される第1の洗浄液に気体が混合されることによる効果を説明するための図である。
図9(a)に示すように、ガード洗浄用ノズル81に接続されたガード洗浄用供給管82に、インラインミキサおよびミキシングバルブのうちの少なくともいずれか一方を含む気液混合装置84が接続される。この気液混合装置84に第1の洗浄液として薬液処理で用いる薬液(BHF)を供給するとともに、不活性ガスとしてN(窒素)ガスを供給する。これにより、気液混合装置84により生成された第1の洗浄液と不活性ガスとの混合流体をガード洗浄用ノズル81に供給することができる。
ここで、第1の洗浄液と不活性ガスとの混合状態を例えば第1の洗浄液中に微細な不活性ガスの気泡が分散するように調整する。この場合、ガード洗浄用ノズル81内の圧力で収縮されている気泡が第1の洗浄液噴出孔811から噴出されることにより膨張する。これにより、図9(a)に示すように、第1の洗浄液が複数の洗浄液噴出孔811から大きな広がり角で噴出される。それにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wの円周方向に隙間なく第1の洗浄液を噴出することができる。その結果、スプラッシュガード24が上昇することにより外壁面24Wの全面を洗浄することが可能となっている。
これに対して、図9(b)に示すように、ガード洗浄用ノズル81に第1の洗浄液のみが供給される場合、ガード洗浄用ノズル81に供給された第1の洗浄液は洗浄液噴出孔811から直線的に外壁面24Wへと噴出される。
この場合、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811に対向するスプラッシュガード24の外壁面24Wの部分は洗浄されるが、他の領域REは洗浄されにくい。そのため、スプラッシュガード24が上昇した場合であっても、スプラッシュガード24の付着物Qは上下方向にストライプ状に延びる領域に残留しやすい。このような場合には、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811から噴出される第1の洗浄液の流量を高めることによりスプラッシュガード24の全面を洗浄することが可能となる。
なお、気液混合装置84として、インラインミキサやミキシングバルブを例としてあげたが、単に薬液と不活性ガスとを合流させることができるものであれば何でもよく、例えば、薬液の供給配管、不活性ガスの供給配管、およびガード洗浄用供給管82が接続されるT字状の継ぎ手等の合流部材であってもよい。
(7) 各種薬液の再利用および廃棄
図10は、図1の基板処理装置100における配管の系統図である。
図10に示すように、洗浄処理部5a〜5dのリンスノズル50には流体ボックス部2a〜2dへ延びるリンス処理用供給管74が接続されている。
リンス処理用供給管74にはバルブ75が介挿されている。流体ボックス部2a〜2dにおいて、リンス処理用供給管74にリンス液として純水が供給される。これにより、バルブ75を操作することにより基板Wにリンス液を供給することができる。
洗浄処理部5a〜5dの薬液ノズル50には流体ボックス部2a〜2d内の薬液貯留タンクTAへ延びる薬液処理用供給管63が接続されている。
薬液処理用供給管63には、バルブ64が介挿され、流体ボックス部2a〜2dにおいてバルブ64側から順にフィルタF、ポンプ74Pおよび温度調節器210が介挿されている。薬液貯留タンクTA内には、薬液としてBHFが貯留されている。
薬液処理用供給管63に介挿されたポンプ74Pが動作すると、薬液貯留タンクTA内の薬液が温度調節器210へ送られ、所定の温度に調整される。そして、温度が調整された薬液は、ポンプ74PおよびフィルタFを通じてバルブ64へ送られる。これにより、バルブ64を操作することにより基板Wに薬液を供給することができる。
ここで、流体ボックス部2a〜2dにおいて薬液処理用供給管63のバルブ64とポンプ74Pとの間には配管76の一端が接続されている。配管76の他端は薬液貯留タンクTAへ延びている。配管76にはバルブ77が介挿されている。
さらに、流体ボックス部2a〜2dにおいて薬液処理用供給管63のバルブ64とポンプ74Pとの間には配管85の一端が接続されている。配管85の他端には気液混合装置84が接続されている。配管85にはバルブ86が介挿されている。
バルブ64およびバルブ86を閉じるとともにバルブ77を開くことにより、薬液貯留タンクTAからくみ上げられた薬液が、洗浄処理部5a〜5dに送られることなく再度薬液貯留タンクTAに貯留される。このように、薬液が薬液貯留タンクTA、薬液処理用供給管63、ポンプ74P、フィルタF、温度調節器210および配管76を循環することにより、薬液貯留タンクTA内の薬液が温度調節器210により所定の温度に維持されるとともに、フィルタFにより清浄に保たれる。
上述のように、洗浄処理部5a〜5dの2つのガード洗浄用ノズル81にはガード洗浄用供給管82が接続されている。ガード洗浄用供給管82は流体ボックス部2a〜2dへ延びている。
本例では、ガード洗浄用供給管82は1つの主管および2つの分岐管からなる分岐配管である。2つのガード洗浄用ノズル81にはそれぞれガード洗浄用供給管82の分岐管が接続されている。
ガード洗浄用供給管82の主管は流体ボックス部2a〜2d内の気液混合装置84に接続されている。この気液混合装置84には、バルブ86を開くことにより第1の洗浄液としてBHFが供給される。さらに、気液混合装置84には不活性ガスとしてNガスが供給される。
これにより、2つのガード洗浄用ノズル81に第1の洗浄液と不活性ガスとの混合流体を供給することができる。それにより、第1の洗浄液をスプラッシュガード24の外壁面24W(図2)に大きな広がり角で噴出させることができる。
処理カップ23内の廃棄空間31に廃棄管34の一端が接続されている。廃棄管34の他端は後述する廃棄系配管130に接続されている。
処理カップ23内の循環液空間32には回収管35の一端が接続されている。回収管35の他端は三方バルブ110に接続されている。この三方バルブ110には、循環系配管120Aおよび廃棄系配管130が接続されている。
循環系配管120Aは、流体ボックス部2a〜2dにある回収タンクRTAに接続されており、循環系配管120Aに導かれた薬液は一旦、回収タンクRTAに貯留される。
回収タンクRTAには、循環系配管120Bが接続されており、循環系配管120Bは回収タンクRTAから流体ボックス部2a〜2d内の薬液貯留タンクTAへ延びている。流体ボックス部2a〜2dにおいて、循環系配管120Bには、ポンプ120Pが介挿されるとともにそのポンプ120Pを挟んで2つのフィルタFが介挿されている。
廃棄系配管130は、洗浄処理部5a〜5dから流体ボックス部2a〜2d内または基板処理装置100の外部に設けられた図示しない廃棄装置へ延びている。
三方バルブ110は、基板Wの薬液処理時およびスプラッシュガード24の外壁面24Wおよび処理カップ23の内壁面23Iの洗浄時に回収管35に流れ込む薬液および第1の洗浄液を循環系配管120Aへ導くように制御される。これにより、回収管35の内部空間と循環系配管120Aの内部空間とが三方バルブ110を介して連通する。この場合、薬液および第1の洗浄液は廃棄系配管130に流れない。
循環系配管120Aに導かれた薬液および第1の洗浄液は、一旦回収タンクRTAに貯留される。回収タンクRTAに貯留された薬液は、ポンプ120Pにより循環系配管120Bを通じて薬液貯留タンクTAに送られるとともに、フィルタFにより清浄にされる。それにより、薬液処理に用いられた薬液およびスプラッシュガード24の洗浄に用いられた第1の洗浄液が、再度薬液貯留タンクTAに貯留される。
本実施の形態において、上述の三方バルブ110、バルブ64,75,77、ポンプ74P,120Pおよび温度調節器210の動作は図1の制御部4により制御されている。
このように、本実施の形態に係る基板処理装置100においては、薬液処理に用いられる薬液が循環しつつ再利用される。したがって、リンス液よりも高価な薬液を再利用することにより、基板Wの製造コストが低減される。
また、本実施の形態では、上記のように、スプラッシュガード24の第1の洗浄液として、薬液処理の薬液と同じ成分のものを用いる。これにより、薬液処理に用いられた薬液をスプラッシュガード24の第1の洗浄液として再利用することができ、または、スプラッシュガード24の洗浄に用いられた第1の洗浄液を薬液処理の薬液として再利用することができる。したがって、スプラッシュガード24の洗浄に薬液を用いる場合でも、基板Wの製造コストが増加しない。
なお、本実施の形態においては、三方バルブ110は設けていなくともよく、回収管35の他端に三方バルブ110を介装せずに循環系配管120Aを直接接続することができる。
(8) 効果
本実施の形態に係る基板処理装置100においては、スピンチャック21により保持される基板Wに薬液ノズル50により薬液が供給され、基板Wの処理が行われる。このとき、基板Wに供給された薬液は周囲に飛散し、基板Wの周辺に位置する部材(処理カップ23およびスプラッシュガード24)に付着する。
このように、基板W周辺の部材に薬液が付着することにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iに薬液の析出物が付着する場合がある。
そこで、薬液と同じ成分の第1の洗浄液を、基板Wを介することなくガード洗浄用ノズル81からスプラッシュガード24の外壁面24Wおよび処理カップの内壁面23Iへと供給する。これにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iが清浄な第1の洗浄液により洗浄される。
また、薬液と同じ成分の第1の洗浄液によりスプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iが洗浄されるので、基板Wの処理時、すなわちスピンチャック21により保持された基板Wへの薬液の供給中に、スプラッシュガード24の外壁面24Wの下端部や処理カップの内壁面23Iを洗浄することができる。したがって、基板処理のスループットを低下させることなく、効率よくスプラッシュガード24の外壁面24Wの下端部や処理カップの内壁面23Iを洗浄することができる。
循環液空間32に薬液が滞留する場合でも、滞留した薬液と同じ成分の第1の洗浄液を供給することにより、薬液の乾燥および析出が防止される。それにより、薬液の析出物が処理カップ23の循環液空間32周辺に付着することによるパーティクルの発生が防止される。
このように、薬液の析出物からのパーティクルの発生が防止されることにより、基板Wの処理不良が十分に防止される。
また、基板Wに供給された薬液およびスプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iに供給された第1の洗浄液が再利用される。それにより、基板Wの製造コストが低減される。
(9) 基板処理装置に用いられる薬液および第1の洗浄液
本実施の形態では、BHFは、例えば基板Wの表面をエッチングして洗浄するために用いられる。他の薬液の例を以下に示す。
薬液としては、基板Wの表面に形成されたポリマーを除去するためのフッ化アンモニウムを含む溶液、例えばフッ化アンモニウムおよびリン酸を含む混合溶液を用いることができる。
なお、本実施の形態において用いたBHF、ならびにフッ化アンモニウムおよびリン酸を含む混合溶液のように、アルカリ性溶液と酸性溶液との混合により生成される塩を含む溶液を用いた場合には析出物が生成しやすい。
したがって、本基板処理装置は、薬液としてアルカリ性溶液と酸性溶液との混合溶液を用いた場合に、顕著な効果を得ることができる。
また、基板Wの現像処理を行うためのTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)等のアルカリ性溶液または酢酸ブチル等の酸性溶液を薬液として用いることができる。
さらに、基板Wの表面に形成されたレジストを剥離するための硫酸過水またはオゾン水を薬液として用いることができる。
また、基板Wの表面をエッチングまたは洗浄するためのBHF、DHF(希フッ酸)、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、アンモニア、クエン酸、過酸化水素水もしくはTMAH等の水溶液、またはそれらの混合溶液を薬液として用いることができる。
本実施の形態では、薬液処理に用いる薬液とスプラッシュガード24の洗浄に用いる第1の洗浄液とが同じであるが、第1の洗浄液は少なくとも薬液処理に用いる薬液と同じ成分を有するものであればよく、これら2つの液の温度、濃度が異なっていてもよい。ただし、第1の洗浄液の濃度は薬液処理に用いる薬液の濃度とほぼ等しいことよりが好ましい。
ここで、薬液と同じ成分とは、薬液に含まれる純水を除く成分の構成比率が同じであることをいう。薬液の濃度と第1の洗浄液の濃度とが異なる場合には、薬液または第1の洗浄液の濃度を調整することにより薬液処理またはスプラッシュガード24の洗浄処理に再利用することができる。
したがって、薬液の濃度と第1の洗浄液の濃度とが予めほぼ等しく設定されている場合には、薬液の濃度および第1の洗浄液を個別に調整する必要がなく、薬液処理およびスプラッシュガード24の洗浄処理に容易に再利用することができる。
(10) 他の構成例
本実施の形態に係る基板処理装置100において、図2の洗浄処理部5a〜5dは以下の構成要素をさらに含んでもよい。
(10−a) ノズル洗浄ノズル
図11および図12は、図2のガード洗浄用ノズル81を洗浄するためのノズル洗浄ノズル181を説明するための図である。このノズル洗浄ノズル181は、ガード洗浄用ノズル81と同様に処理カップ23の上端部に、ガード洗浄用ノズル81とともに取り付けられる。
図11に、ノズル洗浄ノズル181の外観形状およびノズル洗浄ノズル181の処理カップ23への取り付け状況が示されている。図12に、処理カップ23の上端部にガード洗浄用ノズル81およびノズル洗浄ノズル181が取り付けられた状態の拡大断面図が示されている。
図11に示すように、本例では、ガード洗浄用ノズル81の直上にガード洗浄用ノズル81とほぼ同じ形状を有するノズル洗浄ノズル181が取り付けられる。
ノズル洗浄ノズル181には、ガード洗浄用ノズル81と同様に複数の洗浄液噴出孔181aが設けられているが、複数の洗浄液噴出孔181aはノズル洗浄ノズル181の内周側で下方に偏った位置に形成されている。
これにより、図12に示すように、ノズル保持ホルダ81Hによりノズル洗浄ノズル181がガード洗浄用ノズル81とともに処理カップ23に取り付けられると、複数の洗浄液噴出孔181aが直下に位置するガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811に対向する。
ノズル洗浄ノズル181には、ノズル洗浄用供給管182を通して流体ボックス部2a〜2dに設けられた第2の洗浄液供給装置184から第2の洗浄液(薬液処理の薬液と異なる成分を有し、かつ第1の洗浄液を溶解できる液体)が供給される。本例において、第2の洗浄液は、例えば純水である。
ノズル洗浄ノズル181は、供給された第2の洗浄液をガード洗浄用ノズル81の複数の洗浄液噴出孔811近傍へと噴出(吐出)する。それにより、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811の周辺が洗浄される。
スプラッシュガード24の外壁面24Wの洗浄により、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811周辺に付着する第1の洗浄液から析出物が発生する場合がある。
そこで、上記のように第2の洗浄液により洗浄液噴出孔811の周辺を洗浄することにより、洗浄液噴出孔811の付着物Qが除去される。その結果、第1の洗浄液の付着物Qからのパーティクルの発生が防止され、基板Wの処理不良が防止される。
また、本例では、図12に示すように、ノズル洗浄ノズル181から噴出される第2の洗浄液が、ガード洗浄用ノズル81の洗浄液噴出孔811の周辺を通って、スプラッシュガード24の外壁面24Wに衝突する。
スプラッシュガード24の外壁面24Wに衝突した第2の洗浄液は、下方に流下するするとともに、処理カップ23の内壁面23Iにも供給される。それにより、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iも第2の洗浄液により洗浄される。その結果、スプラッシュガード24の外壁面24Wや処理カップの内壁面23Iから薬液および第1の洗浄液の付着物Qが除去される。
(10−b) ガード洗浄用ノズルの洗浄タイミング
本実施の形態において、ノズル洗浄ノズル181によるガード洗浄用ノズル81の洗浄は、例えば以下のタイミングで行われる。図13はガード洗浄用ノズル81の洗浄タイミングの複数の例を示す図である。
図13では、2つの洗浄タイミングA,Bがリンス処理および乾燥処理のタイミングとともに時系列で示されている。
図13において、符号T0は基板処理装置100の稼動開始時刻を示し、符号TR1はリンス処理の開始(オン)時刻を示し、符号TR2はリンス処理の終了(オフ)時刻を示す。また、符号TD1は乾燥処理の開始(オン)時刻を示し、符号TD2は乾燥処理の終了(オフ)時刻を示す。
洗浄タイミングA,Bは、例えば図1の制御部4に設定される。これにより、制御部4は、設定された洗浄タイミングに基づいて各洗浄処理部5a〜5dの構成部を制御することによりガード洗浄用ノズル81の洗浄処理を行う。
図13(a)に示される洗浄タイミングAによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて少なくともリンス処理が行われている(オンする)期間中、ガード洗浄用ノズル81の洗浄が行われる。この場合、例えばリンス処理の開始(オン)する時刻TR1にガード洗浄用ノズル81の洗浄が開始(オン)される。そして、リンス処理の終了(オフ)する時刻TR2を経過することにより、ガード洗浄用ノズル81の洗浄が終了(オフ)される。
このように、洗浄タイミングAが設定されることにより、ガード洗浄用ノズル81に第1の洗浄液が付着して、第1の洗浄液の析出物が発生することが十分に防止される。その結果、第1の洗浄液の付着物からのパーティクルの発生が防止される。
図13(b)に示される洗浄タイミングBによれば、洗浄処理部5a〜5dにおいて少なくとも乾燥処理が行われている(オンする)期間中、ガード洗浄用ノズル81の洗浄が行われる。この場合、例えば乾燥処理のオンする時刻TD1にガード洗浄用ノズル81の洗浄が開始(オン)される。そして、乾燥処理の終了(オフ)する時刻TD2を経過することにより、ガード洗浄用ノズル81の洗浄が終了(オフ)する。
このように、洗浄タイミングBが設定されることにより、ガード洗浄用ノズル81に第1の洗浄液が付着して、第1の洗浄液の析出物(付着物)が発生することが十分に防止される。その結果、第1の洗浄液の付着物からのパーティクルの発生が防止される。
その他、ノズル洗浄ノズル181によるガード洗浄用ノズル81の洗浄は、例えば基板Wに対して薬液処理、リンス処理、および乾燥処理のいずれも行われていないタイミングで行われてもよい。具体的には、洗浄処理部5a〜5dに対して基板Wが搬入または搬出されるタイミング、処理が終わった1枚の基板Wが搬出された後で次に処理されるべき1枚の基板Wがまだ搬入されていない間のタイミング等で行われてもよい。
なお、上記のように、第2の洗浄液によるガード洗浄用ノズル81の洗浄を、基板Wの薬液処理時以外のタイミングで行う場合には、第2の洗浄液を図10の廃棄系配管130から廃棄することが好ましい。
それにより、薬液と成分の異なる第2の洗浄液が、基板Wの処理に再利用されないので、薬液に第2の洗浄液が混合することが防止される。その結果、薬液の寿命の低下が防止される。
2. 第2の実施の形態
第2の実施の形態に係る基板処理装置は、以下の点で第1の実施の形態に係る基板処理装置100と構成が異なる。
本実施の形態に係る基板処理装置では、図2の洗浄処理部5a〜5dのスプラッシュガード24の回収液案内部42、または処理カップ23の内壁面23Iに付着する薬液の析出物を除去する構成を有する。
図14は、第2の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部5a〜5dの構成を説明するための図である。
図14に示すように、本実施の形態では、第1の実施の形態で処理カップ23の上端部に設けられた図2のガード洗浄用ノズル81に代えて、仕切壁33の上端部に部材洗浄ノズル91が取り付けられる。この部材洗浄ノズル91はガード洗浄用ノズル81とほぼ同じ形状を有するが、複数の洗浄液噴出孔がガード洗浄用ノズル81とは異なる箇所に形成される。
なお、図14に示すように部材洗浄ノズル91は部材洗浄用供給管92に接続されている。部材洗浄ノズル91には、部材洗浄用供給管92を通して流体ボックス部2a〜2dから第1の洗浄液が供給される。
図15は、図14の洗浄処理部5a〜5dの部分的な拡大断面図である。
図15(a)にスプラッシュガード24の回収液案内部42を洗浄する構成の一例が示されている。
上述のように、部材洗浄ノズル91が処理カップ23の仕切壁33の上端部に取り付けられている。本例では、スプラッシュガード24が循環位置P2に位置する状態で、複数の洗浄液噴出孔911がスプラッシュガード24の回収液案内部42の上部位置に対向するように形成されている。
この場合、部材洗浄ノズル91の複数の洗浄液噴出孔911から回収液案内部42の上部位置に向かって第1の洗浄液が噴出される。
これにより、スプラッシュガード24の回収液案内部42の付着物Qが第1の洗浄液により洗い流される。
さらに、回収液案内部42から流下する第1の洗浄液は、処理カップ23の内壁面23Iに沿って流下する。これにより、内壁面23Iの付着物Qも第1の洗浄液により洗い流される。
このように、本例では、仕切壁33の上端部に設ける部材洗浄ノズル91により、スプラッシュガード24が循環位置P2に位置する際、すなわち薬液処理が行われる際にスプラッシュガード24の回収液案内部42および処理カップ23の内壁面23Iに付着する薬液の析出物を確実に除去することができる。
図15(b)に処理カップ23の内壁面23Iを洗浄する構成の一例が示されている。
上述のように、部材洗浄ノズル91が処理カップ23の仕切壁33の上端部に取り付けられている。本例では、スプラッシュガード24が循環位置P2に位置する状態で、複数の洗浄液噴出孔911が処理カップ23の内壁面23Iに対向するように形成されている。
この場合、部材洗浄ノズル91の複数の洗浄液噴出孔911から処理カップ23の内壁面23Iに向かって第1の洗浄液が噴出される。
これにより、処理カップ23の内壁面23Iの付着物Qが第1の洗浄液により洗い流される。
このように、本例では、仕切壁33の上端部に設ける部材洗浄ノズル91により、スプラッシュガード24が循環位置P2に位置する際、すなわち薬液処理が行われる際に処理カップ23の内壁面23Iに付着する薬液の析出物を確実に除去することができる。
なお、部材洗浄ノズル91から噴出される第1の洗浄液にも空気または不活性ガス等の気体を混合することが好ましい。気体を混合することにより、洗浄液が複数の洗浄液噴出孔911から大きな広がり角で噴出される。その結果、より高い洗浄効果を得ることができる。
第1の実施の形態と同様に、本実施の形態においても、部材洗浄ノズル91を洗浄するノズル洗浄ノズルをさらに設けてもよい。この場合、部材洗浄ノズル91に付着する第1の洗浄液の析出物がノズル洗浄ノズルから供給される第2の洗浄液により除去される。それにより、部材洗浄ノズル91の付着物からのパーティクルの発生が防止される。
本実施の形態において、処理カップ23の上端部には、第1の実施の形態で説明した図2のガード洗浄用ノズル81をさらに設けてもよい。
この場合、スプラッシュガード24の回収液案内部42または処理カップ23の内壁面23Iに加えて、スプラッシュガード24の外壁面24Wも洗浄されるので、薬液の付着物Qに起因するパーティクルの発生がさらに十分に防止される。それにより、基板Wの処理不良が確実に防止される。
3. 第3の実施の形態
第3の実施の形態に係る基板処理装置は、以下の点で第1の実施の形態に係る基板処理装置100と構成が異なる。
本実施の形態に係る基板処理装置では、図2の洗浄処理部5a〜5dの処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍に付着する薬液の析出物を除去する構成を有する。
図16は、第3の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部5a〜5dの構成を説明するための図である。
図16に示すように、本実施の形態では、第1の実施の形態で処理カップ23の上端部に設けられた図2のガード洗浄用ノズル81に代えて、仕切壁33の下端部近傍に部材洗浄ノズル93が取り付けられる。この部材洗浄ノズル93はガード洗浄用ノズル81とほぼ同じ形状を有するが、複数の洗浄液噴出孔がガード洗浄用ノズル81とは異なる箇所に形成される。
なお、図16に示すように部材洗浄ノズル93は部材洗浄用供給管94に接続されている。部材洗浄ノズル93には、部材洗浄用供給管94を通して流体ボックス部2a〜2dから第1の洗浄液が供給される。
図17は、図16の洗浄処理部5a〜5dの部分的な拡大断面図である。
図17では、処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍を洗浄する構成の一例が示されている。
上述のように、部材洗浄ノズル93が処理カップ23の仕切壁33の下端部近傍に取り付けられている。本例では、複数の洗浄液噴出孔939が処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍に対向するように形成されている。
この場合、部材洗浄ノズル93の複数の洗浄液噴出孔939から処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍に向かって第1の洗浄液が噴出される。
これにより、処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍の付着物Qが第1の洗浄液により洗い流される。
このように、本例では、仕切壁33の下端部近傍に設ける部材洗浄ノズル93により、処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍に付着する薬液の析出物を確実に除去することができる。
なお、部材洗浄ノズル93から噴出される第1の洗浄液にも空気または不活性ガス等の気体を混合することが好ましい。気体を混合することにより、洗浄液が複数の洗浄液噴出孔939から大きな広がり角で噴出される。その結果、より高い洗浄効果を得ることができる。
第1の実施の形態と同様に、本実施の形態においても、部材洗浄ノズル93を洗浄するノズル洗浄ノズルをさらに設けてもよい。この場合、部材洗浄ノズル93に付着する第1の洗浄液の析出物がノズル洗浄ノズルから供給される第2の洗浄液により除去される。それにより、部材洗浄ノズル93の付着物からのパーティクルの発生が防止される。
本実施の形態においては、第1の実施の形態で説明した図2のガード洗浄用ノズル81および第2の実施の形態で説明した図14の部材洗浄ノズル91をさらに設けてもよい。
この場合、処理カップ23の内壁面23Iの下端部近傍に加えて、スプラッシュガード24の回収液案内部42、処理カップ23の内壁面23Iおよびスプラッシュガード24の外壁面24Wも洗浄されるので、薬液の付着物Qに起因するパーティクルの発生がさらに十分に防止される。それにより、基板Wの処理不良が確実に防止される。
4. 請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以上、第1〜第3の実施の形態において、スピンチャック21が基板保持手段に相当し、薬液ノズル50が薬液供給手段に相当し、処理カップ23およびスプラッシュガード24が部材に相当し、第1の洗浄液が薬液と同じ成分の洗浄液に相当し、ガード洗浄用ノズル81および部材洗浄ノズル91,93が部材洗浄手段に相当する。
回収管35、循環系配管120A,120B、回収タンクRTA、ポンプ120Pおよび薬液貯留タンクTAが回収手段に相当し、空気またはNガス等の不活性ガスが気体に相当し、制御部4が制御手段に相当し、付着物検知センサSNが検知手段に相当し、第2の洗浄液が溶解液に相当し、ノズル洗浄ノズル181が溶解液供給手段に相当する。
複数の洗浄液噴出孔811,911,939が吐出口に相当し、リンスノズル70がリンス液供給手段に相当し、チャック回転駆動機構36が回転駆動手段に相当し、薬液処理用供給管63およびポンプ74Pが循環系に相当し、処理カップ23およびスプラッシュガード24が案内部材に相当する。
スプラッシュガード24が飛散防止部材に相当し、処理カップ23が受け止め部材に相当し、スプラッシュガード24の内壁面または処理カップ23の内壁面23Iが案内部材の内壁面に相当し、ガード対向部81aおよび部材洗浄ノズル91,93のガード対向部81aの相当部分が管状部材に相当し、BHFが除去液および塩を含む溶液に相当する。
本発明に係る基板処理装置および基板処理方法は、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板製造等のために利用可能である。
第1の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 第1の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の構成を説明するための図である。 図2のガード洗浄用ノズルの構造を説明するための図である。 図2のガード洗浄用ノズルの処理カップへの取り付けを説明するための図である。 処理カップの上端部にガード洗浄用ノズルが取り付けられた状態を示す拡大断面図である。 スプラッシュガードの洗浄タイミングの複数の例を示す図である。 付着物検知センサを用いた場合の洗浄タイミングを説明するための図である。 スプラッシュガードの洗浄処理を示す図である。 ガード洗浄用ノズルから噴出される第1の洗浄液に気体が混合されることによる効果を説明するための図である。 図1の基板処理装置における配管の系統図である。 図2のガード洗浄用ノズルを洗浄するためのノズル洗浄ノズルを説明するための図である。 図2のガード洗浄用ノズルを洗浄するためのノズル洗浄ノズルを説明するための図である。 ガード洗浄用ノズルの洗浄タイミングの複数の例を示す図である。 第2の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の構成を説明するための図である。 図14の洗浄処理部の部分的な拡大断面図である。 第3の実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の構成を説明するための図である。 図14の洗浄処理部の部分的な拡大断面図である。 従来の基板処理装置の構成および動作を説明するための図である。 従来の基板処理装置の構成および動作を説明するための図である。 従来の基板処理装置の構成および動作を説明するための図である。 従来の基板処理装置の構成および動作を説明するための図である。 従来の洗浄処理部における課題を説明するための図である。
符号の説明
4 制御部
21 スピンチャック
23 処理カップ
24 スプラッシュガード
35 回収管
36 チャック回転駆動機構
50 薬液ノズル
63 薬液処理用供給管
70 リンスノズル
81 ガード洗浄用ノズル
91,92 部材洗浄ノズル
100 基板処理装置
120A,120B 循環系配管
181 ノズル洗浄ノズル
811,911,939 複数の洗浄液噴出孔
81a ガード対向部
23I 内壁面
74P,120P ポンプ
SN 付着物検知センサ
TA 薬液貯留タンク
RTA 回収タンク
W 基板

Claims (20)

  1. 基板を保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段により保持された基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
    前記基板保持手段により保持される基板から飛散した薬液が付着する位置に設けられた部材と、
    薬液と同じ成分の洗浄液を前記基板保持手段により保持される基板を介することなく前記部材に供給することにより前記部材を洗浄する部材洗浄手段と、
    前記薬液供給手段により基板に供給された薬液および前記部材洗浄手段により前記部材に供給された洗浄液を回収する回収手段とを備えることを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記部材洗浄手段により前記部材に供給される洗浄液の濃度は、前記薬液供給手段により基板に供給される薬液の濃度とほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記部材洗浄手段は、気体が混合された洗浄液を前記部材へ供給することを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
  4. 前記部材への洗浄液の供給を制御する制御手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記薬液供給手段により基板に薬液が供給される間、前記部材へ洗浄液を供給するように前記部材洗浄手段を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 前記部材への洗浄液の供給を制御する制御手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記部材へ間欠的に洗浄液を供給するように前記部材洗浄手段を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。
  6. 前記部材への洗浄液の供給を制御する制御手段と、
    前記基板保持手段により保持される基板から飛散した薬液が付着する前記部材の部分の表面状態の変化を検知信号として前記制御部へ与える検知手段とをさらに備え、
    前記制御手段は、前記検知手段により与えられる前記検知信号に基づいて前記部材へ洗浄液を供給するように前記部材洗浄手段を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板処理装置。
  7. 前記部材および前記部材洗浄手段のうち、前記部材洗浄手段から供給される洗浄液が付着する部分に、前記部材洗浄手段により前記部材に供給される洗浄液とは成分が異なり、かつ前記洗浄液を溶解することができる溶解液を供給する溶解液供給手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の基板処理装置。
  8. 前記部材洗浄手段は、洗浄液を吐出する吐出口を有し、
    前記溶解液供給手段は、前記部材洗浄手段の前記吐出口に前記溶解液を供給することを特徴とする請求項7記載の基板処理装置。
  9. 前記基板保持手段により保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段をさらに備え、
    前記溶解液供給手段は、前記リンス液の供給時に前記部材および前記部材洗浄手段へ前記溶解液を供給することを特徴とする請求項7または8記載の基板処理装置。
  10. 基板を乾燥させるために前記基板保持手段を回転させる回転駆動手段をさらに備え、
    前記溶解液供給手段は、前記基板の乾燥時に前記部材および前記部材洗浄手段へ前記溶解液を供給することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載の基板処理装置。
  11. 前記回収手段により回収された薬液を前記薬液供給手段へと戻す循環系をさらに備え、
    前記部材は、前記薬液供給手段により基板に供給された薬液および前記部材洗浄手段により前記部材に供給された洗浄液を前記回収手段へと導く案内部材を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の基板処理装置。
  12. 前記案内部材は、前記基板保持手段を取り囲むように設けられ、前記基板保持手段により保持される基板から飛散する薬液を受け止める飛散防止部材を含むことを特徴とする請求項11記載の基板処理装置。
  13. 前記案内部材は、前記飛散防止部材の下方に設けられ、前記飛散防止部材から流下する薬液を受け止めて前記回収手段へと導く受け止め部材をさらに含むことを特徴とする請求項12記載の基板処理装置。
  14. 前記案内部材の内壁面に沿って設けられ、前記案内部材の内壁面に対向する複数の洗浄液供給口を有する管状部材をさらに備えることを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の基板処理装置。
  15. 前記薬液は、基板の表面の汚染物質を除去する除去液であることを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の基板処理装置。
  16. 前記薬液は、塩を含む溶液であることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の基板処理装置。
  17. 基板保持手段により保持された基板に薬液を供給することにより基板を処理するステップと、
    基板から飛散した薬液が付着する位置に設けられた部材に前記基板保持手段により保持される基板を介することなく薬液と同じ成分の洗浄液を供給することにより前記部材を洗浄するステップと、
    基板に供給された薬液および前記部材に供給された洗浄液を回収するステップとを備えることを特徴とする基板処理方法。
  18. 前記部材を洗浄するステップは、
    基板に薬液が供給される間、前記部材へ洗浄液を供給するステップを含むことを特徴とする請求項17記載の基板処理方法。
  19. 前記部材を洗浄するステップは、
    前記部材へ間欠的に洗浄液を供給するステップを含むことを特徴とする請求項17記載の基板処理方法。
  20. 前記部材を洗浄するステップは、
    基板から飛散した薬液の付着する前記部材の部分の表面状態の変化を検知するステップと、
    前記表面状態の変化の検知に基づいて前記部材への洗浄液の供給を制御するステップとを含むことを特徴とする請求項17記載の基板処理方法。
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