JP2008080288A - Substrate treatment apparatus and substrate treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、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等の基板に薬液やリンス液などの処理液を供給して基板に所定の処理を行う基板処理装置および方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention relates to a substrate processing apparatus and method for performing a predetermined process on a substrate by supplying a processing liquid such as a chemical liquid or a rinsing liquid to the substrate.
半導体ウエハ等の基板に対して一連の処理を施す製造プロセスにおいては、基板の表面に各種薄膜を形成するために成膜工程が実行される。この成膜工程では基板の裏面あるいは基板表面の周縁部にも成膜されることがある。しかしながら、一般的には基板において成膜が必要なのは基板表面の中央部の回路形成領域のみであり、基板の裏面あるいは基板表面の周縁部に成膜されてしまうと、次のような問題が起こることがある。すなわち、成膜工程の後工程において、基板表面の周縁部に形成された薄膜が他の装置との接触により剥がれたりすることがある。そして、剥がれた薄膜が基板表面の中央部の回路形成領域や基板処理装置に付着することが原因となって製造品の歩留まりの低下や基板処理装置自体のトラブルを引き起こすことがある。 In a manufacturing process in which a series of processes are performed on a substrate such as a semiconductor wafer, a film forming process is performed to form various thin films on the surface of the substrate. In this film forming process, a film may be formed on the back surface of the substrate or the peripheral portion of the substrate surface. However, in general, only the circuit formation region at the center of the substrate surface needs to be formed on the substrate. If the film is formed on the back surface of the substrate or the peripheral portion of the substrate surface, the following problems occur. Sometimes. That is, in a subsequent process of the film forming process, the thin film formed on the peripheral portion of the substrate surface may be peeled off by contact with another apparatus. The peeled thin film may adhere to the circuit formation region at the center of the substrate surface or the substrate processing apparatus, which may cause a decrease in the yield of manufactured products and troubles in the substrate processing apparatus itself.
そこで、基板の裏面および基板表面の周縁部に形成された薄膜を除去するために、例えば特許文献1に記載された装置が提案されている。この装置では、スピンベースから上方に突出して設けられ、基板の下面周縁部に当接しつつ基板を支持する支持部に対し、表面に薄膜が形成された基板が上方に向けて水平に保持される。そして、基板の上面に配置された雰囲気遮断板から基板の上面に向けて雰囲気遮断板と基板の上面との間に形成される空間に不活性ガスを供給することにより、基板を支持部に押圧させて基板をスピンベースに保持させた状態で基板を回転させる。そして、雰囲気遮断板の周縁部に設けられた貫通孔にノズルを挿入して、そのノズルから回転している基板の上面周縁部に向けて処理液として薬液を供給する。これにより、基板の上面周縁部に付着している不要物がエッチング除去される。また、回転している基板の裏面に対して処理液として薬液を供給する。これにより、薬液が基板裏面全体に広がって基板裏面の不要物がエッチング除去される。このようにして、基板裏面および基板表面の周縁部のみにおいて薄膜がエッチング除去される。
Therefore, in order to remove the thin film formed on the back surface of the substrate and the peripheral edge of the substrate surface, for example, an apparatus described in
このような構成の装置においては、基板上面と雰囲気遮断板との間には不活性ガスが供給されているため、基板の上面周縁部に供給された薬液は不活性ガスによってその温度が低下しやすく、また、基板にかかる遠心力によって基板表面からすぐに排出される。したがって、同じ薬液を基板の裏面および基板の上面周縁部に供給した際、基板の裏面のエッチングレートに比べ、基板の上面周縁部のエッチングレートが低くなる。その結果、基板の上面周縁部の不要物のエッチング除去には長い処理時間を要していた。 In the apparatus having such a configuration, since the inert gas is supplied between the upper surface of the substrate and the atmosphere shielding plate, the temperature of the chemical solution supplied to the peripheral edge of the upper surface of the substrate is lowered by the inert gas. Easily discharged from the substrate surface by the centrifugal force applied to the substrate. Therefore, when the same chemical solution is supplied to the back surface of the substrate and the peripheral edge of the top surface of the substrate, the etching rate of the peripheral edge of the top surface of the substrate is lower than the etching rate of the back surface of the substrate. As a result, it took a long processing time to remove unnecessary materials from the peripheral edge of the upper surface of the substrate.
また、エッチング除去対象とされる薄膜の中には、薬液に対して難溶性を示す種類の薄膜がある。例えば、シリコン窒化膜(SiN膜)、シリコン酸化膜よりも比誘電率が高い絶縁膜(High―k膜)は、薬液に対して難溶性を示すため、高いエッチングレートを実現することが難しい。したがって、上記の装置において、特にSiN膜やHigh―k膜というような、薬液に対して難溶性を示す種類の薄膜をエッチングする場合には、基板の上面周縁部のエッチング除去により長い処理時間を要していた。 Moreover, among the thin films to be removed by etching, there is a kind of thin film that is hardly soluble in a chemical solution. For example, a silicon nitride film (SiN film) and an insulating film (High-k film) having a relative dielectric constant higher than that of a silicon oxide film are hardly soluble in a chemical solution, so that it is difficult to realize a high etching rate. Therefore, in the above apparatus, particularly when etching a thin film of a kind that is hardly soluble in a chemical solution such as a SiN film or a High-k film, a long processing time is required by etching and removing the peripheral portion of the upper surface of the substrate. It was necessary.
また、ポリシリコン膜(poli―Si膜)、銅膜(Cu膜)の場合には、薬液が吐出される部位のエッチングレートに比べ、それ以外の薬液が接液する部位のエッチングレートが低くなるという問題があり、特に基板の端面から内側に向かってエッチング除去される幅(以下「周縁エッチング幅」という)が広い場合には、薄膜の一部がエッチングされずに残る恐れがあった。 In addition, in the case of a polysilicon film (poly-Si film) and a copper film (Cu film), the etching rate of the portion where the chemical solution is in contact with the other is lower than the etching rate of the portion where the chemical solution is discharged. In particular, when the width of etching removal from the end face of the substrate toward the inside (hereinafter referred to as “peripheral etching width”) is wide, there is a possibility that a part of the thin film remains unetched.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、スループットを低下させることなく基板表面の周縁部を良好に洗浄することができる基板処理装置および方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and method capable of satisfactorily cleaning the peripheral portion of the substrate surface without reducing the throughput.
請求項1に記載の発明は、鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、回転部材に上方に向けて突設され、基板の裏面に当接して基板を回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材と、支持部材に支持された基板の上面に対向する対向面を有し、対向面に設けられたガス吐出口から対向面と基板の上面との間に形成される空間にガスを供給することによって基板を支持部材に押圧させる対向部材と、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第1供給位置に処理液を供給し、基板の上面周縁部を洗浄する第1ノズルと、第1供給位置とは異なる位置であって、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第2供給位置に第1ノズルから供給される処理液と同一種類の処理液を供給して基板の上面周縁部を洗浄する少なくとも1本以上の第2ノズルと、を備えることを特徴とする基板処理装置である。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotating member provided to be rotatable about a vertical axis, and a protruding member that protrudes upward from the rotating member, and is in contact with the back surface of the substrate so that the substrate is separated from the rotating member. And at least three support members, and an opposing surface that opposes the upper surface of the substrate supported by the supporting member, and is formed between the opposing surface and the upper surface of the substrate from a gas discharge port provided on the opposing surface. A counter member that presses the substrate against the support member by supplying a gas to the space, and a processing liquid is supplied to the first supply position of the upper surface periphery of the substrate supported by the support member, and the upper surface periphery of the substrate is cleaned The first type of processing liquid is different from the first supply position and is the same type of processing liquid as the processing liquid supplied from the first nozzle to the second supply position on the peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member. To clean the periphery of the upper surface of the substrate It is also a substrate processing apparatus, characterized in that it comprises a second nozzle above one, the.
この構成によれば、回転部材に設けられた支持部材に基板が支持される。支持部材に支持された基板の上方には対向部材が配置され、対向部材の基板の上面に対向する対向面に設けられたガス吐出口から対向面と基板の上面との間に形成される空間にガスが供給され、基板は支持部材に押圧される。そして、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第1供給位置に対し、第1ノズルから処理液が供給される。また、第1供給位置とは異なる位置であって、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第2供給位置に対し、第1ノズルから供給される処理液と同一種類の処理液が少なくとも1本以上の第2ノズルから供給される。これにより、基板の上面周縁部において複数箇所に処理液が供給されることによって基板の上面周縁部が洗浄される。 According to this configuration, the substrate is supported by the support member provided on the rotating member. A counter member is disposed above the substrate supported by the support member, and a space is formed between the counter surface and the upper surface of the substrate from a gas discharge port provided on the counter surface of the counter member facing the upper surface of the substrate. The gas is supplied to the substrate, and the substrate is pressed against the support member. And a process liquid is supplied from a 1st nozzle with respect to the 1st supply position of the upper surface peripheral part of the board | substrate supported by the support member. Further, at least a processing liquid of the same type as the processing liquid supplied from the first nozzle is located at a position different from the first supply position, with respect to the second supply position at the peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member. Supplied from one or more second nozzles. As a result, the processing liquid is supplied to a plurality of locations at the peripheral edge of the upper surface of the substrate, thereby cleaning the peripheral edge of the upper surface of the substrate.
このように、対向面と基板の上面との間に形成される空間にガスが供給されることにより、基板の上面周縁部の1箇所に処理液が供給されるだけでは基板の上面周縁部が良好に洗浄されない場合であっても、基板の上面周縁部の複数箇所に処理液が供給されることにより、短時間で洗浄される。したがって、装置のスループットを低下させることなく基板表面の周縁部を良好に洗浄することができる。 In this way, by supplying the gas to the space formed between the facing surface and the upper surface of the substrate, the upper surface peripheral portion of the substrate is not simply supplied to one place on the upper peripheral surface of the substrate. Even when the cleaning is not performed well, the processing liquid is supplied to a plurality of locations on the peripheral edge of the upper surface of the substrate, so that the cleaning is performed in a short time. Therefore, the peripheral portion of the substrate surface can be cleaned well without reducing the throughput of the apparatus.
請求項2に記載の発明は、第1および第2供給位置の基板の周端面からの径方向の距離が同一であることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein the radial distance from the peripheral end surface of the substrate at the first and second supply positions is the same.
この構成によれば、基板の周端面からの径方向の距離が同一である第1および第2供給位置に向けて第1および第2ノズルから同一種類の処理液が供給される。このように、処理液が基板の上面周縁部の複数箇所に供給されることによって、基板の上面周縁部を短時間で洗浄することができる。したがって、長い洗浄時間を要する上面周縁部を洗浄する場合であっても、短時間で洗浄することができる。 According to this configuration, the same type of processing liquid is supplied from the first and second nozzles toward the first and second supply positions having the same radial distance from the peripheral end surface of the substrate. As described above, the processing liquid is supplied to a plurality of locations on the peripheral surface of the upper surface of the substrate, so that the peripheral surface of the upper surface of the substrate can be cleaned in a short time. Therefore, even when cleaning the peripheral edge of the upper surface that requires a long cleaning time, it can be cleaned in a short time.
請求項3に記載の発明は、第1および第2供給位置の基板の周端面からの径方向の距離が互いに異なることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。 A third aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first aspect, wherein the radial distances from the peripheral end surface of the substrate at the first and second supply positions are different from each other.
この構成によれば、基板の周端面からの径方向の距離が互いに異なる第1および第2供給位置に向けて第1および第2ノズルから同一種類の処理液が供給される。このように、基板の周端面からの径方向の距離が異なる位置に処理液が供給されることによって、処理液が吐出される位置の洗浄効率に比べ、それ以外の処理液が接液する位置の洗浄効率が低くなる場合であっても、上面周縁部の洗浄される対象部分において洗浄が不十分な箇所が発生することなく、良好に洗浄される。 According to this configuration, the same type of processing liquid is supplied from the first and second nozzles toward the first and second supply positions having different radial distances from the peripheral end surface of the substrate. In this way, when the processing liquid is supplied to a position where the radial distance from the peripheral end surface of the substrate is different, the position where the other processing liquid is in contact with the cleaning efficiency at the position where the processing liquid is discharged. Even when the cleaning efficiency is low, the portion to be cleaned in the peripheral portion of the upper surface is satisfactorily cleaned without generating an insufficiently cleaned portion.
請求項4に記載の発明は、鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、前記回転部材に上方に向けて突設され、基板の裏面に当接して基板を前記回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材と、前記支持部材に支持された基板の上面に対向する対向面を有し、前記対向面に設けられたガス吐出口から前記対向面と基板の上面との間に形成される空間にガスを供給することによって基板を前記支持部材に押圧させる対向部材と、を備えた基板処理装置における基板処理方法であって、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第1供給位置に向けて第1ノズルから処理液を供給し、基板の上面周縁部に存在する不要物をエッチングして基板の上面周縁部から除去する第1エッチング工程と、第1供給位置とは異なる位置であって、支持部材に支持された基板の上面周縁部の第2供給位置に向けて第1ノズルから供給される処理液と同一種類の処理液を少なくとも1本以上の第2ノズルから供給し、基板の上面周縁部に存在する不要物をエッチングして基板の上面周縁部から除去する第2エッチング工程と、を備えることを特徴とする基板処理方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotating member that is rotatably provided around a vertical axis, and is provided to project upward from the rotating member, and abuts against the back surface of the substrate to separate the substrate from the rotating member. At least three support members that are supported by the support member, and an opposing surface that opposes the upper surface of the substrate supported by the support member, and the opposing surface and the upper surface of the substrate from a gas discharge port provided on the opposing surface. And a counter member that presses the substrate against the support member by supplying a gas to a space formed between the substrate and the substrate processing method in the substrate processing apparatus, the peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member A first etching step of supplying a processing liquid from the first nozzle toward the first supply position of the substrate, etching unnecessary substances present on the peripheral edge of the upper surface of the substrate, and removing the unnecessary material from the peripheral surface of the upper surface of the substrate; Position different from position And supplying a processing liquid of the same type as the processing liquid supplied from the first nozzle toward the second supply position on the peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member from at least one second nozzle, And a second etching step of etching unnecessary substances present at the peripheral edge of the substrate to remove it from the peripheral edge of the top surface of the substrate.
この方法により、請求項1記載の発明と同様な効果を実現できる。 By this method, the same effect as that of the first aspect of the invention can be realized.
<第1実施形態>
図1はこの発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の略円形基板Wの表面Wfの周縁部を洗浄する装置、具体的には基板Wの表面Wfの周縁部に存在する薄膜(不要物)または該周縁部および基板裏面Wbに存在する薄膜をエッチング除去する装置である。処理対象となっている基板Wには、SiN膜又はHigh―k膜等の薬液に対して難溶性を示す薄膜が基板表面Wfまたは表裏面Wf,Wbに形成されている。そこで、基板表面Wfのみに薄膜が形成されている場合には、基板表面Wfの周縁部TR(処理領域)に薬液および純水やDIWなどのリンス液(以下、薬液およびリンス液を総称して「処理液」という)を供給して周縁部TRから薄膜をエッチング除去するとともに、基板裏面Wbに処理液を供給して裏面Wbを洗浄する。また、基板Wの表裏面Wf,Wbに薄膜が形成されている場合には、表面周縁部TRおよび裏面Wbに処理液を供給して表面周縁部TRおよび裏面Wbから薄膜をエッチング除去する。なお、この実施形態では、基板表面Wfとはデバイスパターンが形成されるデバイス形成面をいう。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a main control configuration of the substrate processing apparatus of FIG. This substrate processing apparatus is an apparatus for cleaning the peripheral portion of the surface Wf of a substantially circular substrate W such as a semiconductor wafer, specifically, a thin film (unnecessary material) present on the peripheral portion of the surface Wf of the substrate W or the peripheral portion and This is an apparatus for etching away a thin film existing on the substrate back surface Wb. On the substrate W to be processed, a thin film that is hardly soluble in a chemical solution such as a SiN film or a High-k film is formed on the substrate surface Wf or the front and back surfaces Wf and Wb. Therefore, when a thin film is formed only on the substrate surface Wf, a chemical solution and a rinsing solution such as pure water or DIW (hereinafter, chemical solution and rinsing solution are collectively referred to as a peripheral portion TR (treatment region) of the substrate surface Wf. The thin film is removed from the peripheral portion TR by etching, and the processing liquid is supplied to the substrate back surface Wb to clean the back surface Wb. When thin films are formed on the front and back surfaces Wf and Wb of the substrate W, the processing liquid is supplied to the front surface peripheral portion TR and the back surface Wb, and the thin film is etched away from the front surface peripheral portion TR and the back surface Wb. In this embodiment, the substrate surface Wf refers to a device forming surface on which a device pattern is formed.
この基板処理装置は、基板表面Wfを上方に向けた状態で基板Wを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック1と、スピンチャック1に保持された基板Wの下面(裏面Wb)の中央部に向けて処理液を供給する下面処理ノズル2と、基板表面側からスピンチャック1に保持された基板Wの表面周縁部TRに薬液を供給する第1ノズル3と、基板表面側からスピンチャック1に保持された基板Wの表面周縁部TRに薬液を供給する第2ノズル4と、スピンチャック1に保持された基板Wの表面Wfに対向配置された対向部材5とを備えている。
The substrate processing apparatus includes a
スピンチャック1は中空の回転支軸11がモータを含むチャック回転機構13の回転軸に連結されており、チャック回転機構13の駆動により回転中心A0を中心に回転可能となっている。この回転支軸11の上端部にはスピンベース15が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、装置全体を制御する制御ユニット8からの動作指令に応じてチャック回転機構13を駆動させることによりスピンベース15が回転中心A0を中心に回転する。このように、この実施形態では、スピンベース15が本発明の「回転部材」として機能する。
The
中空の回転支軸11には処理液供給管21が挿通されており、その上端に下面処理ノズル2が結合されている。処理液供給管21は薬液供給ユニット16およびDIW供給ユニット17と接続されており、薬液またはリンス液としてDIWが選択的に供給される。また、回転支軸11の内壁面と処理液供給管21の外壁面の隙間は、環状のガス供給路23を形成している。このガス供給路23はガス供給ユニット18と接続されており、基板裏面Wbと該基板裏面Wbに対向するスピンベース15の上面とに挟まれた空間に窒素ガスを供給できる。なお、この実施形態では、ガス供給ユニット18から窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを吐出するように構成してもよい。
A processing
図3はスピンベース15を上方から見た平面図である。スピンベース15の中心部には開口が設けられている。また、スピンベース15の周縁部付近には複数個(この実施形態では12個)の第1支持ピンF1〜F12と、複数個(この実施形態では12個)の第2支持ピンS1〜S12が本発明の「支持部材」として、鉛直方向に昇降自在に設けられている。第1支持ピンF1〜F12は回転中心A0を中心として放射状に略等角度間隔でスピンベース15から上方に向けて突設されているとともに、第2支持ピンS1〜S12が円周方向に沿って各第1支持ピンF1〜F12の間に位置するように、回転中心A0を中心として放射状に略等角度間隔でスピンベース15から上方に向けて突設されている。つまり、第1および第2支持ピンからなる一対の支持ピンが円周方向に沿って回転中心A0を中心として放射状に12対、スピンベース15の周縁部に上方に向けて設けられている。
FIG. 3 is a plan view of the
第1支持ピンF1〜F12および第2支持ピンS1〜S12の各々は基板裏面Wbと当接することによって、スピンベース15から所定距離だけ上方に離間させた状態で基板Wを略水平姿勢で支持可能となっている。これらのうち、周方向に沿って1つ置きに配置された12個の第1支持ピンF1〜F12は第1支持ピン群を構成し、これらは連動して基板Wを支持し、または基板裏面Wbから離間してその支持を解除するように動作する。一方で、残る12個の第2支持ピンS1〜S12は第2支持ピン群を構成し、これらは連動して基板Wを支持し、または基板裏面Wbから離間してその支持を解除するように動作する。なお、基板Wを水平に支持するためには、各支持ピン群が有する支持ピンの個数は少なくとも3個以上であればよいが、各支持ピン群が有する支持ピンの個数を12個とすることで安定して基板Wを支持できる。
Each of the first support pins F1 to F12 and the second support pins S1 to S12 can support the substrate W in a substantially horizontal posture in a state where the first support pins F1 to F12 and the second support pins S1 to S12 are spaced apart from the
図4は支持ピンの構成を示す部分拡大図である。なお、支持ピンF1〜F12,S1〜S12の各々はいずれも同一構成を有しているため、ここでは1つの支持ピンF1の構成についてのみ図面を参照しつつ説明する。支持ピンF1は、基板Wの下面に離当接可能な当接部61と、当接部61を昇降可能に支持する可動ロッド62と、この可動ロッド62を昇降させるモータ等を含む昇降駆動部63と、可動ロッド62を取り囲むように設けられ可動ロッド62と昇降駆動部63とを外部雰囲気から遮断するベローズ64とを有している。ベローズ64は、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)より形成され、薬液等により基板Wを処理する際に、ステンレス鋼(SUS)またはアルミニウム等から形成される可動ロッド62を保護する。また、当接部61は耐薬性を考慮して、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)で形成されるのが好ましい。ベローズ64の上端部は当接部61の下面側に固着される一方、ベローズ64の下端部はスピンベース15の上面側に固着されている。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing the structure of the support pin. Since each of the support pins F1 to F12 and S1 to S12 has the same configuration, only the configuration of one support pin F1 will be described here with reference to the drawings. The support pin F1 includes an abutting portion 61 that can be separated from and abutted on the lower surface of the substrate W, a movable rod 62 that supports the abutting portion 61 so as to be movable up and down, and a lift drive unit that includes a motor that moves the movable rod 62 up and down. 63 and a bellows 64 provided so as to surround the movable rod 62 and blocking the movable rod 62 and the lifting drive unit 63 from the external atmosphere. The bellows 64 is formed of PTFE (polytetrafluoroethylene), for example, and protects the movable rod 62 formed of stainless steel (SUS) or aluminum when the substrate W is processed with a chemical solution or the like. The contact portion 61 is preferably formed of PCTFE (polychlorotrifluoroethylene) in consideration of chemical resistance. The upper end portion of the bellows 64 is fixed to the lower surface side of the contact portion 61, while the lower end portion of the bellows 64 is fixed to the upper surface side of the
上記した構成を有する支持ピンF1〜F12,S1〜S12では、昇降駆動部63が制御ユニット8からの駆動信号に基づき図示省略する駆動連結部を介して可動ロッド62を1〜数mmのストロークで駆動させることにより、次のように基板Wを支持する。すなわち、昇降駆動部63を駆動させない状態では、所定の高さ位置(基板処理位置)で基板Wを支持するように支持ピンF1〜F12,S1〜S12の各々はコイルばね等の付勢手段(図示せず)によって上向きに付勢されており、基板Wは支持ピンF1〜F12からなる第1支持ピン群と、支持ピンS1〜S12からなる第2支持ピン群との両方の支持ピン群により支持される。一方で、支持ピンS1〜S12を付勢力に抗して下降駆動させると、支持ピンS1〜S12の当接部61は基板裏面Wbから離間して基板Wは支持ピンF1〜F12からなる第1支持ピン群のみにより支持される。また、支持ピンF1〜F12を付勢力に抗して下降駆動させると、支持ピンF1〜F12の当接部61は基板裏面Wbから離間して基板Wは支持ピンS1〜S12からなる第2支持ピン群のみにより支持される。
In the support pins F1 to F12 and S1 to S12 having the above-described configuration, the elevating drive unit 63 moves the movable rod 62 with a stroke of 1 to several mm via a drive connecting unit (not shown) based on a drive signal from the
図1に戻って説明を続ける。スピンチャック1の上方には、支持ピンF1〜F12,S1〜S12に支持された基板Wに対向する円盤状の対向部材5が水平に配設されている。対向部材5はスピンチャック1の回転支軸11と同軸上に配置された回転支軸51の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この回転支軸51には対向部材回転機構53が連結されており、制御ユニット8からの動作指令に応じて対向部材回転機構53のモータを駆動させることで対向部材5を回転中心A0を中心に回転させる。制御ユニット8は対向部材回転機構53をチャック回転機構13と同期するように制御することで、スピンチャック1と同じ回転方向および同じ回転速度で対向部材5を回転駆動できる。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. Above the
また、対向部材5は対向部材昇降機構55と接続され、対向部材昇降機構55の昇降駆動用アクチュエータ(例えばエアシリンダーなど)を作動させることで、対向部材5をスピンベース15に近接して対向させたり、逆に離間させることが可能となっている。具体的には、制御ユニット8は対向部材昇降機構55を駆動させることで、基板処理装置に対して基板Wが搬入出される際には、スピンチャック1から上方に十分に離れた離間位置に対向部材5を上昇させる。その一方で、基板Wに対してエッチング処理などの所定の処理を施す際には、スピンチャック1に保持された基板Wの表面Wfのごく近傍に設定された対向位置まで対向部材5を下降させる。これにより、対向部材5の下面501(本発明の対向面に相当する)と基板表面Wfとが近接した状態で対向配置される。
Further, the facing
対向部材5の中心の開口および回転支軸51の中空部は、ガス供給路57を形成している。ガス供給路57はガス供給ユニット18と接続されており、基板表面Wfと対向部材5の下面501とに挟まれた空間SPに窒素ガスを供給可能となっている。
The central opening of the facing
図5は対向部材5の底面図である。対向部材5の下面501の平面サイズは基板Wの直径と同等以上の大きさに形成されている。このため、対向部材5が対向位置に配置されると基板表面全体を覆って基板表面Wf上の雰囲気を外部雰囲気から遮断可能となっている。また、対向部材5の周縁部には対向部材5を上下方向(鉛直軸方向)に貫通する、略円筒状の内部空間を有するノズル挿入孔5A,5Bが形成されており、第1および第2ノズル3,4を個別に挿入可能となっている。ノズル挿入孔5Aとノズル挿入孔5Bは回転中心A0に対して対称位置に同一形状に形成されている。一方で、第1ノズル3と第2ノズル4は同一のノズル外径を有している。このため、両ノズル3,4をそれぞれノズル挿入孔5A,5Bのいずれにも挿入可能となっている。
FIG. 5 is a bottom view of the facing
また、対向部材5の下面501には複数のガス吐出口502が形成されている。複数のガス吐出口502はスピンチャック1に保持される基板Wの表面中央部、つまり表面周縁部TRより径方向内側の非処理領域NTRに対向する位置に、回転中心A0を中心とする円周に沿って等角度間隔に形成されている。これらのガス吐出口502は対向部材5の内部に形成されたガス流通空間503(図1)に連通しており、ガス流通空間503に窒素ガスが供給されると、複数のガス吐出口502を介して窒素ガスが空間SPに供給される。
A plurality of
そして、対向部材5が対向位置に位置決めされた状態で、複数のガス吐出口502およびガス供給路57から空間SPに窒素ガスが供給されると、空間SPの内部圧力を高めて基板Wをその裏面Wbに当接する支持ピンF1〜F12,S1〜S12に押圧する。これによって、制御ユニット8の動作指令に応じてスピンベース15が回転すると、基板裏面Wbと支持ピンF1〜F12,S1〜S12との間に発生する摩擦力によって基板Wが支持ピンF1〜F12,S1〜S12に支持されながらスピンベース15とともに回転する。なお、空間SPに供給された窒素ガスは基板Wの径方向外側へと流れていく。
When nitrogen gas is supplied to the space SP from the plurality of
図1に戻って説明を続ける。第1ノズル3は薬液供給ユニット16およびDIW供給ユニット17と接続されており、制御ユニット8からの動作指令に応じて薬液供給ユニット16またはDIW供給ユニット17から薬液(本発明の「処理液」に相当)またはリンス液(本発明の「処理液」に相当)としてDIWが第1ノズル3に選択的に供給される。薬液としては、薄膜(不要物)のエッチングに適した薬液、例えばフッ酸、塩酸過水(塩酸+過酸化水素水)等が用いられる。この実施形態では、薬液に対して難溶性を示す薄膜を基板Wからエッチング除去するため、比較的高濃度の薬液が準備される。例えば薬液としてフッ酸を用いる場合には、フッ酸の原液あるいは比較的高濃度のフッ酸水溶液が準備される。
Returning to FIG. 1, the description will be continued. The
第1ノズル3は水平方向に延びるノズルアーム31の一方端に取り付けられている。また、ノズルアーム31の他方端は第1ノズル移動機構33に接続されている。第1ノズル移動機構33は第1ノズル3を水平方向に所定の回動軸回りに揺動させるとともに、第1ノズル3を昇降させることができる。このため、制御ユニット8からの動作指令に応じて第1ノズル移動機構33が駆動されることで、第1ノズル3を対向部材5のノズル挿入孔5A(または5B)に挿入して表面周縁部TRに薬液またはDIWを供給可能な供給位置P31(本発明の「第1供給位置」に相当)と、基板Wから離れた待機位置P32とに移動させることができる。
The
また、第2ノズル4も薬液供給ユニット16およびDIW供給ユニット17と接続されており、制御ユニット8からの動作指令に応じて薬液供給ユニット16またはDIW供給ユニット17から薬液(本発明の「処理液」に相当)またはリンス液(本発明の「処理液」に相当)としてDIWが第2ノズル4に選択的に供給される。第2ノズル4は、第1ノズル3から供給される薬液と同一種類の薬液を表面周縁部TRに供給する。例えば、第1ノズル3から薬液としてフッ酸が表面周縁部TRに供給される場合には、第2ノズル4からも同程度の濃度のフッ酸が表面周縁部TRに供給される。つまり、第1ノズル3および第2ノズル4から同一種類の薬液を供給することで、薬液に対して難溶性を示す薄膜に対してスループットを低下させることなく、基板Wから薄膜をエッチング除去することが可能となっている。なお、リンス液に用いられる液としては、DIWの他、炭酸水、水素水、希薄濃度(例えば1ppm程度)のアンモニア水および希薄濃度の塩酸などであってもよい。
The
第2ノズル4を駆動する第2ノズル移動機構43は第1ノズル移動機構33と同様な構成を有している。すなわち、第2ノズル移動機構43はノズルアーム41の先端に取り付けられた第2ノズル4を水平方向に所定の回動軸回りに揺動させるとともに、第2ノズル4を昇降させることができる。このため、制御ユニット8からの動作指令に応じて第2ノズル移動機構43が駆動されることで、第2ノズル4を対向部材5のノズル挿入孔5B(または5A)に挿入して表面周縁部TRに薬液またはDIWを供給可能な供給位置P41(本発明の「第2供給位置」に相当)と、基板Wから離れた待機位置P42とに移動させることができる。
The second
ここで、ノズル挿入孔5Aとノズル挿入孔5Bは回転中心A0に対して対称位置に形成されており、平面視で回転中心A0から供給位置P31に延びる方向と回転中心A0から供給位置P41に延びる方向とが形成する角度は180°となっている。
Here, the
上記の構成により、制御ユニット8が薬液供給ユニット16、DIW供給ユニット17を制御しながら第1および第2ノズル移動機構33,43を駆動させることで、供給位置P31に位置決めした第1ノズル3から回転する基板Wの表面周縁部TRに薬液を供給しつつ、第2ノズル4を供給位置P41に位置決めして基板Wの表面周縁部TRに薬液を供給する。
With the above configuration, the
次に、第1および第2ノズル3,4および対向部材5に設けられたノズル挿入孔5A,5Bの構成について説明する。なお、両ノズル3,4は同一に構成されている。また、両ノズル挿入孔5A,5Bは対向部材5に同一形状で、しかも回転中心A0に対して対称位置に形成されている。このため、第1ノズル3およびノズル挿入孔5Aの構成のみを図6を参照しつつ説明する。
Next, the configuration of the
図6は第1ノズル3および対向部材5に設けられたノズル挿入孔5Aの構成を示す図である。第1ノズル3は対向部材5に設けられたノズル挿入孔5Aの形状に合わせて略円筒状に形成され、ノズル挿入孔5Aに挿入されることで、第1ノズル3の先端側が表面周縁部TR(図1)に対向して配置される。第1ノズル3の内部には液供給路301が形成されており、液供給路301の先端部(下端部)が第1ノズル3の吐出口301aを構成している。第1ノズル3のノズル外径は必要以上にノズル挿入孔5Aの孔径を大きくすることのないように、例えばφ5〜6mm程度に形成される。第1ノズル3は、略円筒状に形成されたノズル胴部の断面積がノズル先端側と後端側で異なるように構成されている。具体的には、ノズル先端側の胴部302の断面積がノズル後端側の胴部303の断面積より小さくなるように構成されており、ノズル先端側の胴部302とノズル後端側の胴部303との間に段差面304が形成されている。すなわち、ノズル先端側の胴部302の外周面(側面)とノズル後端側の胴部303の外周面(側面)は段差面304を介して結合されている。段差面304はノズル先端側の胴部302を取り囲むように、しかもスピンチャック1に保持された基板表面Wfに略平行に形成されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the
ノズル挿入孔5Aの内壁には第1ノズル3の段差面304と当接可能な円環状の当接面504が形成されている。そして、第1ノズル3がノズル挿入孔5Aに挿入されると、段差面304と当接面504とが当接することで、第1ノズル3が供給位置P31に位置決めされる。第1ノズル3が供給位置P31に位置決めされた状態で、第1ノズル3の吐出口301a周囲の先端面は対向部材5の対向面501と面一になっている。当接面504は対向部材5の対向面501と略平行に、つまり基板表面Wfと略平行に形成されており、第1ノズル3の段差面304と面接触するようになっている。このため、第1ノズル3を供給位置P31に位置決めする際に、第1ノズル3が対向部材5に当接して位置固定され、第1ノズル3を安定して位置決めすることができる。
An
第1ノズル3の吐出口301aは基板Wの径方向外側に向けて開口しており、吐出口301aから薬液またはDIWを表面周縁部TRに吐出可能になっている。液供給路301はノズル後端部において薬液供給ユニット16およびDIW供給ユニット17に接続されており、薬液またはDIWを選択的に吐出可能になっている。このため、薬液供給ユニット16から薬液が液供給路301に圧送されると、第1ノズル3から薬液が基板Wの径方向外側に向けて吐出される。これにより、表面周縁部TRに供給された薬液は基板Wの径方向外側に向かって流れ、基板外に排出される。したがって、薬液の供給位置よりも径方向内側の非処理領域NTRには薬液は供給されず、基板Wの端面から内側に向かって一定の幅(周縁エッチング幅)で薄膜がエッチング除去される。また、DIW供給ユニット17からDIWが液供給路301に圧送されると、第1ノズル3からDIWが基板Wの径方向外側に向けて吐出される。これにより、表面周縁部TRに供給された薬液がDIWで洗い流される。また、第2ノズル4の吐出口についても第1ノズル3と同様にして基板Wの径方向外側に向けて開口しており、該吐出口から表面周縁部TRに薬液またはDIWを吐出可能となっている。
The
図7は第1および第2ノズル3,4の外径とノズル挿入孔5A,5Bの孔径との関係を説明するための断面図である。ノズル挿入孔5A,5Bの孔径は第1および第2ノズル3,4の外径よりも大きく形成されている。このため、ノズル挿入孔5A,5Bの内部空間で第1および第2ノズル3,4を水平方向に互いに異なる位置に位置決めすることが可能となっている。ノズル挿入孔5A,5Bの孔径としては、第1および第2ノズル3,4の外径に対して1〜2mm程度大きく形成することが好ましい。この場合、供給位置P31と供給位置P41は基板Wの周端面からの径方向の距離が0.2〜0.5mm程度異なるように設定することが可能となっている。なお、この実施形態では、第1ノズル3の供給位置P31と第2ノズル4の供給位置P41を基板Wの周端面からの径方向の距離が同一となるように設定されている。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the relationship between the outer diameters of the first and
また、対向部材5のノズル挿入孔5A,5Bの内壁には、ガス導入口505が開口されており、ガス導入口505からノズル挿入孔5A,5Bの内部空間に窒素ガスを供給可能となっている。ガス導入口505は対向部材5の内部に形成されたガス流通空間503を介してガス供給ユニット18に連通している。したがって、ガス供給ユニット18から窒素ガスが圧送されると、ノズル挿入孔5A,5Bの内部空間に窒素ガスが供給される。これにより、第1および第2ノズル3,4が待機位置P32、P42に位置決めされた状態、つまり、第1および第2ノズル3,4がノズル挿入孔5A,5Bに未挿入の状態では、ノズル挿入孔5A,5Bの上下双方の開口から窒素ガスが噴出される。このため、ノズル挿入孔5A,5Bにノズルが未挿入の状態でも、処理液がノズル挿入孔5A,5Bの内壁に付着するのが防止される。
A
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図8および図9を参照しつつ説明する。図8は図1の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。図9は薬液による薄膜のエッチング除去作用を説明するための平面図である。 Next, the operation of the substrate processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 9 is a plan view for explaining the etching removal action of the thin film by the chemical solution.
この装置では、未処理の基板Wが装置内に搬入されると、制御ユニット8が装置各部を制御して該基板Wに対して一連の膜除去処理(薬液処理工程+リンス工程+乾燥工程)が実行される。ここで、基板表面Wfには薄膜TF(図7)が形成されている。つまり、基板表面Wfが薄膜形成面になっている。そこで、この実施形態では、基板表面Wfを上方に向けた状態で基板Wが装置内に搬入される。なお、対向部材5は離間位置にあり、基板Wとの干渉を防止している。
In this apparatus, when an unprocessed substrate W is carried into the apparatus, the
未処理の基板Wが支持ピンF1〜F12,S1〜S12に載置されると、離間位置にある対向部材5のガス吐出口502から窒素ガスを吐出させるとともに、ガス供給路57から窒素ガスを吐出する(ステップ1)。次に、対向部材5を回転させて、ノズル挿入孔5Aおよび5Bが所定位置となるように対向部材5を回転方向に関して位置決めする(ステップ2)。その後、対向部材5が対向位置まで降下され基板表面Wfに近接配置される(ステップS3)。これによって、対向部材5の下面501と基板表面Wfとに挟まれた空間SPの内部圧力が高められ、基板Wはその下面(裏面Wb)に当接する支持ピンF1〜F12,S1〜S12に押圧されてスピンベース15に保持される。また、基板表面Wfは対向部材5の下面501に覆われて、基板周囲の外部雰囲気から確実に遮断される。なお、上記のように基板Wはすべての支持ピンF1〜F12,S1〜S12で支持してもよいし、支持ピンF1〜F12からなる第1支持ピン群のみにより支持してもよく、あるいは支持ピンS1〜S12からなる第2支持ピン群のみにより支持してもよい。
When the unprocessed substrate W is placed on the support pins F1 to F12 and S1 to S12, nitrogen gas is discharged from the
次に、対向部材5を停止させた状態で基板Wを回転させる(ステップS4)。このとき、支持ピンF1〜F12,S1〜S12に押圧された基板Wは支持ピンF1〜F12,S1〜S12と基板裏面Wbとの間に発生する摩擦力でスピンベース15に保持されながらスピンベース15とともに回転する。続いて、第1ノズル3が待機位置P32から供給位置P31に位置決めされる(ステップS5)。具体的には、第1ノズル3を水平方向に沿って対向部材5のノズル挿入孔5Aの上方位置に移動させる。そして、第1ノズル3を降下させてノズル挿入孔5Aに挿入する。また、第1ノズル3が供給位置P31へ位置決めされるのと同時に、第2ノズル4もまた待機位置P42から供給位置P41に位置決めされる(ステップS5)。
Next, the substrate W is rotated with the facing
そして、基板Wの回転速度が所定速度(例えば600rpm)に達すると、回転する基板Wの表面周縁部TRに第1ノズル3および第2ノズル4から薬液を連続的に供給する。これにより、表面周縁部TRおよび該表面周縁部TRに連なる基板端面部分から薄膜が全周にわたってエッチング除去される(ステップS6;第1および第2エッチング工程)。
When the rotation speed of the substrate W reaches a predetermined speed (for example, 600 rpm), the chemical solution is continuously supplied from the
図9に示すように第1ノズル3から薬液が微小領域SRに供給されると、該微小領域SRに対するエッチング処理が開始される。そして、微小領域SRに付着した薬液によって、時間経過とともに該微小領域SRから薄膜がエッチング除去されていく。しかしながら、微小領域SRに付着した薬液は、ガス吐出口502およびガス供給路57から供給される窒素ガスによって、温度が低下する。また、微小領域SRに付着した薬液の一部は、基板Wにかかる遠心力によって徐々に振り切られるため、該微小領域SRの薄膜のエッチングレートは徐々に低下していく。しかしながら、基板Wが回転方向Rに回転して微小領域SRに第2ノズル4から再び薬液が供給されるため、微小領域SRにおける薄膜のエッチングレートの低下が抑制される。さらに、基板Wが回転して一周すると、微小領域SRにさらに新たな薬液が第1ノズル3から供給される。
As shown in FIG. 9, when the chemical solution is supplied from the
このように本実施形態では、図9に示すように第1ノズル3および第2ノズル4によって微小領域SRへの薬液の供給が繰り返し行われるため、微小領域SRのエッチングレートが低下することなくエッチング処理が実行される。また、本実施形態では、第1ノズルおよび第2ノズル4が回転中心A0に対して対称位置に配置されているため、微小領域SRへの薬液の供給が一定の時間毎に定期的に行われ、効率的にエッチングレートの低下を抑制できる。こうして、所定時間の薬液処理が完了すると、薬液の供給が停止される。次に、第1ノズル3および第2ノズル4からDIWが供給されて、表面周縁部TRおよび基板Wの端面に対してリンス処理が実行される(ステップS7)。第1ノズル3および第2ノズル4から所定時間DIWを供給し、リンス処理が完了すると、DIWの供給が停止される。なお、リンス処理は第1ノズル3または第2ノズル4のいずれか一方のノズルからDIWを供給することで実行されてもよいが、両ノズルからDIWを供給することによってリンス処理に要する時間が短縮される。
As described above, in the present embodiment, since the chemical liquid is repeatedly supplied to the microregion SR by the
リンス処理が完了した後、第1ノズル3が供給位置P31から待機位置P32に位置決めされる(ステップS8)。同様に、第2ノズル4も供給位置P41から待機位置P42に位置決めされる(ステップS8)。
After the rinsing process is completed, the
続いて、スピンベース15の回転数とほぼ同一の回転数で同一方向に対向部材5を回転させる(ステップS9)。その後、下面処理ノズル2から回転する基板Wの裏面Wbに処理液が供給され、基板裏面Wbに対して裏面洗浄処理が実行される(ステップS10)。具体的には、下面処理ノズル2から基板裏面Wbの中央部に向けて処理液として薬液とリンス液とが順次供給されることにより、裏面全体と裏面Wbに連なる基板端面部分が洗浄される。このように基板Wとともに対向部材5を回転させることで、対向部材5に付着する処理液がプロセスに悪影響を及ぼすのを防止できる。また、基板Wと対向部材5との間に回転に伴う余分な気流が発生するのを抑制して基板表面Wfへのミスト状の処理液の巻き込みを防止できる。
Subsequently, the facing
ここで、洗浄処理中に支持ピンF1〜F12,S1〜S12を基板裏面Wbから少なくとも1回以上、離間させることで支持ピンF1〜F12,S1〜S12と基板裏面Wbの当接部分にも処理液を回り込ませて当該部分を洗浄できる。例えば、洗浄処理途中に、支持ピンF1〜F12からなる第1支持ピン群と支持ピンS1〜S12からなる第2支持ピン群との両方の支持ピン群により基板Wを支持した状態から第1支持ピン群のみにより基板Wを支持した状態に切り換え、基板Wと第2支持ピン群との間の当接部分に処理液を回り込ませる。その後、両方の支持ピン群により基板Wを支持した状態に移行させた後に、第2支持ピン群のみにより基板Wを支持した状態に切り換え、基板Wと第1支持ピン群との間の当接部分に処理液を回り込ませる。これにより、基板Wと支持ピンF1〜F12,S1〜S12との間の当接部分のすべてに処理液を回り込ませて裏面全体の洗浄処理を行うことができる。 Here, during the cleaning process, the support pins F1 to F12 and S1 to S12 are separated from the substrate back surface Wb at least once to process the contact portions of the support pins F1 to F12 and S1 to S12 and the substrate back surface Wb. The part can be cleaned by wrapping in the liquid. For example, during the cleaning process, the first support from the state where the substrate W is supported by both the first support pin group including the support pins F1 to F12 and the second support pin group including the support pins S1 to S12. The state is switched to a state in which the substrate W is supported only by the pin group, and the processing liquid is introduced into the contact portion between the substrate W and the second support pin group. Then, after shifting to a state in which the substrate W is supported by both the support pin groups, the substrate W is switched to a state in which the substrate W is supported only by the second support pin group, and the contact between the substrate W and the first support pin group is changed. Allow the processing solution to wrap around the part. As a result, the entire back surface can be cleaned by causing the processing liquid to wrap around all the contact portions between the substrate W and the support pins F1 to F12 and S1 to S12.
こうして、裏面洗浄処理が完了すると、基板Wおよび対向部材5を高速(例えば1500rpm)に回転させる。これにより、基板Wの乾燥が実行される(ステップS11)。このとき、基板表面Wfへの窒素ガス供給と併せてガス供給路23からも窒素ガスを供給して基板Wの表裏面に窒素ガスを供給することで、基板Wの乾燥処理が促進される。
Thus, when the back surface cleaning process is completed, the substrate W and the opposing
基板Wの乾燥処理が終了すると、対向部材5の回転を停止させる同時に、基板Wの回転を停止させる(ステップS12)。そして、対向部材5が上昇された後(ステップ13)、ガス供給路57およびガス吐出口502からの窒素ガスの供給を停止する(ステップS14)。これにより、基板Wの支持ピンF1〜F12,S1〜S12への押圧保持が解除され、処理済の基板Wが装置から搬出される。
When the drying process of the substrate W is completed, the rotation of the opposing
以上のように、この実施形態によれば、基板Wの表面周縁部TRの複数箇所に薬液が供給される。このため、薬液に対して難溶性を示し、高いエッチングレートを実現することが困難な薄膜をエッチングする場合であっても、短時間でエッチング除去することができる。 As described above, according to this embodiment, the chemical solution is supplied to a plurality of locations on the surface peripheral portion TR of the substrate W. For this reason, even in the case of etching a thin film that is hardly soluble in a chemical solution and difficult to achieve a high etching rate, it can be removed by etching in a short time.
また、この実施形態によれば、第1および第2ノズル3,4が供給位置P31,P41に位置決めされる際には、第1および第2ノズル3,4は対向部材5のノズル挿入孔5A,5Bに挿入されている。このため、エッチング処理中に処理液が飛散してノズル(第1および第2ノズル3,4)に向けて跳ね返ってくるような場合でも処理液は対向部材5の下面501に遮られる。これにより、ノズルに大量の処理液が付着するようなことがない。したがって、ノズル移動時においてノズルから処理液が落ちて基板Wあるいは基板周辺部材に付着して悪影響を及ぼすことが防止される。
Further, according to this embodiment, when the first and
また、この実施形態では、基板Wの外周端部に接触して基板Wを保持するチャックピン等の保持部材を設けていない。したがって、回転する基板Wから径方向外側に振り切られる処理液が保持部材に当たって基板表面Wfへ跳ね返ることがない。また、上記保持部材は基板Wの外周端部付近の気流を乱す要因となり得るが、この要因が存在しないことからミスト状の処理液の基板表面Wf側への巻き込みが軽減される。さらに、この実施形態では、ガス供給路57およびガス吐出口502から基板表面Wfと対向部材5の下面とに挟まれた空間SPに供給される窒素ガスにより表面中央部の非処理領域NTRへの薬液の入り込みが防止されている。したがって、表面周縁部TRから一定の周縁エッチング幅EHで全周にわたって均一に不要物をエッチング除去できる。
In this embodiment, a holding member such as a chuck pin that holds the substrate W in contact with the outer peripheral end of the substrate W is not provided. Therefore, the processing liquid shaken off radially outward from the rotating substrate W does not hit the holding member and rebound to the substrate surface Wf. In addition, the holding member may be a factor that disturbs the airflow in the vicinity of the outer peripheral edge of the substrate W. However, since this factor does not exist, the mist-like processing liquid is less likely to be caught on the substrate surface Wf side. Further, in this embodiment, the nitrogen gas supplied from the
なお、上記実施形態では、基板処理装置は第1ノズル3と第2ノズル4の2本を装備しているが、ノズルの本数は2本に限定されない。第2ノズル4を2本以上装備することにより、第1ノズル3と合わせて3本以上のノズルを装備してもよく、基板Wの表面周縁部TRの3箇所以上に薬液が供給される構成としてもよい。また、この場合に、各ノズルの処理液の供給位置が回転中心A0を中心にして略等角度間隔に設けられてもよい。この構成によれば、基板Wの表面周縁部TRにおける微小領域SRへの薬液の供給が各ノズルによって一定の時間毎に行われるため、効率的にエッチングレートの低下を抑制することができる。
In the above embodiment, the substrate processing apparatus is equipped with the
<第2実施形態>
図10はこの発明にかかる基板処理装置の第2実施形態を示す図であり、図11は第1および第2ノズル3,4のノズル挿入孔5A,5Bに対する位置決めを説明するための断面図である。この第2実施形態にかかる基板処理装置は以下の点で第1実施形態と大きく相違している。すなわち、上記第1実施形態では、第1ノズル3の供給位置P31と第2ノズル4の供給位置P41を基板Wの周端面からの径方向の距離が同一となるように設定されていたのに対し、この第2実施形態では、第1ノズル3の供給位置P31と第2ノズル4の供給位置P41の基板Wの周端面からの径方向の距離が互いに異なるように設定されている。すなわち、ノズル挿入孔5A,5Bの内部空間で第1および第2ノズル3,4は水平方向に互いに異なる位置に位置決めされる。この実施形態では、第2ノズル4の供給位置P41が第1ノズル3の供給位置P31に対して基板Wの径方向内側に設定されており、供給位置P41は供給位置P31に対して、0.2〜0.5mm程度だけ基板Wの径方向内側に位置するように設定されている。この第2実施形態で処理対象となっている基板Wには、ポリシリコン膜(poli―Si膜)、銅膜(Cu膜)等のような、薬液が吐出される部位のエッチングレートに比べ、それ以外の薬液が接液する部位のエッチングレートが低くなるような薄膜が形成されている。なお、その他の構成および動作は基本的に第1実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
FIG. 10 is a view showing a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention, and FIG. 11 is a sectional view for explaining the positioning of the first and
この第2実施形態では、第1ノズル3および第2ノズル4から薬液が表面周縁部TRに供給される際、基板Wの周端面と薬液の吐出位置との間の径方向の距離が第1ノズル3から吐出される薬液と第2ノズル4から吐出される薬液とで異なる。すなわち、図11に示すように、第2ノズル4から供給される薬液の吐出位置よりも第1ノズル3から供給される薬液の吐出位置が基板Wの径方向外側になっている。これにより、基板Wの周縁エッチング幅EHは、基板Wの周端面と第2ノズル4の供給位置P41との間の基板Wの径方向の距離になるが、第2ノズル4の供給位置P41よりも基板Wの径方向外側に第1ノズル3から薬液が供給される。したがって、周縁エッチング幅EHにおいて、第2ノズル4から供給された薬液によってエッチングされにくい薄膜、すなわち、供給位置P41付近よりも基板Wの径方向外側の薄膜は、第1ノズル3から供給される薬液によってエッチングされる。このように、薬液が吐出される位置付近の薄膜のエッチングレートに比べ、それ以外の薬液が接液する位置の薄膜のエッチングレートが低くなる場合であっても、周縁エッチング幅EHにおいて薄膜の一部が残ることなく、良好にエッチング除去される。
In the second embodiment, when the chemical solution is supplied from the
なお、上記実施形態では、基板処理装置は第1ノズル3と第2ノズル4の2本を装備しているが、ノズルの本数は2本に限定されない。第2ノズル4を2本以上装備することにより、第1ノズル3と合わせて3本以上のノズルを装備してもよく、基板Wの表面周縁部TRの3箇所以上に薬液が供給される構成としてもよい。また、この場合、基板Wの周端面と各ノズルの薬液の供給位置との間の基板Wの径方向の距離がそれぞれ異なるように設定されてもよい。
In the above embodiment, the substrate processing apparatus is equipped with the
<その他>
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
上記の実施形態では、平面視で回転中心A0から第1ノズル3の供給位置P31に延びる方向と回転中心A0から第2ノズル4の供給位置P41に延びる方向とが形成する角度を180°としているが、該角度はこれに限定されず、90°、120°など180°以外の角度に設定されてもよい。
In the above embodiment, the angle formed by the direction extending from the rotation center A0 to the supply position P31 of the
また、上記実施形態では、第1および第2ノズル3,4を表面周縁部TRに薬液を供給可能な供給位置に位置決めする際に、対向部材5に形成されたノズル挿入孔5A,5Bに第1および第2ノズル3,4を挿入しているが、ノズル挿入孔5A,5Bに第1および第2ノズル3,4を挿入することは必ずしも必要でない。例えば基板Wの平面サイズよりも小さな平面サイズを有する対向部材を基板表面Wfに対向配置して、第1および第2ノズル3,4を該対向部材の側壁に近接して配置してもよい。
In the above embodiment, the first and
また、対向部材5のノズル挿入孔についても、上記実施形態では、第1および第2ノズル3,4に対応して対向部材5に2つのノズル挿入孔を形成しているが、3つ以上のノズル挿入孔を形成してもよい。例えば、基板Wの周端面と薬液の供給位置との間の径方向の距離が異なる位置に3つ以上のノズル挿入孔を形成してもよい。この構成によれば、3つ以上のノズル挿入孔のいずれかに第1および第2ノズル3,4を適宜、挿入して処理を行うことで、周縁エッチング幅を変更することができる。
Also, with respect to the nozzle insertion holes of the opposing
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、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等の基板などを含む各種基板の表面に対してベベルエッチング処理を施す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 relates to a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention can be applied to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing a bevel etching process on the surface of various substrates including a substrate.
1…スピンチャック
3…第1ノズル
4…第2ノズル
5…対向部材
5A、5B…ノズル挿入孔
15…スピンベース
18…ガス供給ユニット
33…第1ノズル移動機構
43…第2ノズル移動機構
501…対向部材の下面
502…ガス吐出口
A0…(基板の)回転中心
F1〜F12…支持ピン
P31…供給位置
P41…供給位置
R…(基板の)回転方向
S1〜S12…支持ピン
SP…(基板対向面と基板表面とに挟まれた)空間
TR…表面周縁部
W…基板
Wb…基板裏面
Wf…基板表面
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記回転部材に上方に向けて突設され、基板の裏面に当接して基板を前記回転部材から離間させて支持する少なくとも3個以上の支持部材と、
前記支持部材に支持された基板の上面に対向する対向面を有し、前記対向面に設けられたガス吐出口から前記対向面と基板の上面との間に形成される空間にガスを供給することによって基板を前記支持部材に押圧させる対向部材と、
前記支持部材に支持された基板の上面周縁部の第1供給位置に処理液を供給し、基板の上面周縁部を洗浄する第1ノズルと、
前記第1供給位置とは異なる位置であって、前記支持部材に支持された基板の上面周縁部の第2供給位置に前記第1ノズルから供給される処理液と同一種類の処理液を供給して基板の上面周縁部を洗浄する少なくとも1本以上の第2ノズルと、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A rotating member provided rotatably around a vertical axis;
At least three supporting members that protrude upward from the rotating member, abut against the back surface of the substrate, and support the substrate apart from the rotating member;
It has a facing surface facing the upper surface of the substrate supported by the support member, and supplies a gas from a gas discharge port provided on the facing surface to a space formed between the facing surface and the upper surface of the substrate. An opposing member for pressing the substrate against the support member,
A first nozzle that supplies a processing liquid to a first supply position at a peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member, and cleans the peripheral edge of the upper surface of the substrate;
A processing liquid of the same type as the processing liquid supplied from the first nozzle is supplied to a second supply position at a peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member, the position being different from the first supply position. At least one second nozzle for cleaning the peripheral edge of the upper surface of the substrate;
A substrate processing apparatus comprising:
前記支持部材に支持された基板の上面周縁部の第1供給位置に向けて第1ノズルから処理液を供給し、基板の上面周縁部に存在する不要物をエッチングして基板の上面周縁部から除去する第1エッチング工程と、
前記第1供給位置とは異なる位置であって、前記支持部材に支持された基板の上面周縁部の第2供給位置に向けて前記第1ノズルから供給される処理液と同一種類の処理液を少なくとも1本以上の第2ノズルから供給し、基板の上面周縁部に存在する不要物をエッチングして基板の上面周縁部から除去する第2エッチング工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
A rotating member provided to be rotatable around a vertical axis, and at least three supports that protrude upward from the rotating member and support the substrate spaced apart from the rotating member by contacting the back surface of the substrate A member and a facing surface facing the upper surface of the substrate supported by the supporting member, and gas is introduced into a space formed between the facing surface and the upper surface of the substrate from a gas discharge port provided on the facing surface. A substrate processing method in a substrate processing apparatus comprising: an opposing member that presses the substrate against the support member by supplying
The processing liquid is supplied from the first nozzle toward the first supply position at the peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member, and unnecessary substances existing at the peripheral edge of the upper surface of the substrate are etched to start from the peripheral edge of the upper surface of the substrate. A first etching step to be removed;
A processing liquid of the same type as the processing liquid supplied from the first nozzle toward a second supply position at a peripheral edge of the upper surface of the substrate supported by the support member, the position being different from the first supply position. A second etching step of supplying from at least one or more second nozzles, etching unnecessary materials present on the peripheral surface of the upper surface of the substrate and removing the unnecessary material from the peripheral surface of the upper surface of the substrate;
A substrate processing method comprising:
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