JP2008244115A - Substrate processing device and substrate processing method - Google Patents

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Tomonori Kojimaru
友則 小路丸
Katsuhiko Miya
勝彦 宮
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing device and a substrate processing method, which prevents residual process liquid from falling from a process liquid discharge opening provided at a central axis member by air flow generated in a gap space formed between a shielding member and a substrate top face. <P>SOLUTION: While a lower limit side 6a of a medial axis member 6 being arranged in an upper part position to a lower surface 5a of a shielding member 5, a mixed liquor discharge opening 62a is arranged in an upward evacuated position to the lower limit side 6a of the central axis member 6. On account of this, even when mixed liquor remains and sticks near the mixed liquor discharge opening 62a, an impact of the air flow generated in a gap space SP1 to the residual mixed liquor is reduced. The residual mixed liquor is thereby prevented from falling on a substrate front surface Wf from the mixed liquor discharge opening 62a during the time when a discharge of the mixed liquor from the mixed liquor discharge opening 62a stops. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、基板上面に処理液を供給して該基板上面に対して所定の湿式処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関するものである。なお、湿式処理対象となる基板には、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が含まれる。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for supplying a processing liquid to a substrate upper surface and subjecting the substrate upper surface to a predetermined wet process. The substrates to be wet processed include semiconductor wafers, glass substrates for photomasks, glass substrates for liquid crystal displays, glass substrates for plasma displays, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, A magneto-optical disk substrate is included.

従来、この種の基板処理装置として、半導体ウエハ等の基板をスピンチャック(基板保持手段)により略水平姿勢に保持しつつ基板を回転させながら処理液を基板に供給して該基板に対して所定の湿式処理を施す基板処理装置がある(特許文献1参照)。   Conventionally, as a substrate processing apparatus of this type, a processing liquid is supplied to a substrate while rotating the substrate while holding the substrate such as a semiconductor wafer in a substantially horizontal posture by a spin chuck (substrate holding means), and is predetermined with respect to the substrate. There is a substrate processing apparatus that performs the wet processing (see Patent Document 1).

この基板処理装置においては、スピンチャックにより保持された基板の上面に円盤状の遮断部材が対向して配置されている。遮断部材は内部が中空に形成された回転支持筒の下端に接続され、回転支持筒の中空部には、円柱状の内挿軸(中心軸部材)が挿通されている。内挿軸には薬液や純水などの処理液の通路となる処理液供給路が形成されており、処理液供給路の基板上面と対向する下端(先端)が処理液吐出口となっている。また、内挿軸には処理液供給路の側方に並んで窒素ガスなどのガスの通路となるガス供給路が形成されており、ガス供給路の下端がガス吐出口となっている。さらに、内挿軸の外周面と回転支持筒の内周面との間に形成される空間部分が外側ガス供給路を構成し、外側ガス供給路の下端が環状の外側ガス吐出口となっている。そして、基板の薬液処理およびリンス処理後であってスピン乾燥処理前に、ガス吐出口および外側ガス吐出口からそれぞれガスを遮断部材と基板上面との間に形成される空間(間隙空間)に向けて吐出させることにより、基板上面に残っている水滴を基板から排除している。   In this substrate processing apparatus, a disk-shaped blocking member is disposed to face the upper surface of a substrate held by a spin chuck. The blocking member is connected to the lower end of a rotary support cylinder formed hollow inside, and a cylindrical insertion shaft (center axis member) is inserted through the hollow portion of the rotary support cylinder. A processing liquid supply path serving as a path for processing liquid such as chemical liquid or pure water is formed on the insertion shaft, and a lower end (front end) facing the upper surface of the substrate of the processing liquid supply path is a processing liquid discharge port. . In addition, a gas supply path serving as a passage for a gas such as nitrogen gas is formed along the side of the processing liquid supply path on the insertion shaft, and the lower end of the gas supply path is a gas discharge port. Further, a space portion formed between the outer peripheral surface of the insertion shaft and the inner peripheral surface of the rotation support cylinder constitutes an outer gas supply path, and the lower end of the outer gas supply path becomes an annular outer gas discharge port. Yes. Then, after the chemical treatment and rinsing treatment of the substrate and before the spin drying treatment, the gas is directed from the gas discharge port and the outer gas discharge port to a space (gap space) formed between the blocking member and the upper surface of the substrate, respectively. Thus, water droplets remaining on the upper surface of the substrate are removed from the substrate.

特開2004−146784号公報(図1)JP 2004-146784 A (FIG. 1)

しかしながら、上記従来装置では、薬液処理やリンス処理などの湿式処理を停止している間に次のような問題が発生する場合があった。すなわち、上記従来装置では、処理液供給路の先端(処理液吐出口の近傍)に処理液が残っていると、このような処理液(以下「残留処理液」という)が湿式処理を停止している間にガス吐出口および外側ガス吐出口から間隙空間に向けて吐出されたガスによって発生する気流の影響を受けて処理液吐出口から基板上面に落下することがあった。その結果、基板上面に残留処理液が付着してパーティクルの発生源となって基板を汚染してしまうことがあった。   However, in the above conventional apparatus, the following problems may occur while the wet process such as the chemical process or the rinse process is stopped. That is, in the above-described conventional apparatus, when the processing liquid remains at the tip of the processing liquid supply path (near the processing liquid discharge port), such processing liquid (hereinafter referred to as “residual processing liquid”) stops the wet processing. During this time, the gas may have dropped from the treatment liquid discharge port onto the upper surface of the substrate due to the influence of the air flow generated by the gas discharged from the gas discharge port and the outer gas discharge port toward the gap space. As a result, the residual processing liquid may adhere to the upper surface of the substrate and become a particle generation source and contaminate the substrate.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、遮断部材と基板上面との間に形成される間隙空間に発生する気流によって中心軸部材に設けられた処理液吐出口から残留処理液が落下するのを防止することが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を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and the residual processing liquid falls from a processing liquid discharge port provided in the central shaft member by an air flow generated in a gap space formed between the blocking member and the upper surface of the substrate. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing the above.

この発明は、基板を回転させながら前記基板の上面に処理液を供給して該基板上面に対して所定の湿式処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板を回転させる回転手段と、基板保持手段に保持された基板の上面中央部の上方に伸びるように配置され、その下端側に設けられた処理液吐出口から基板の上面中央部に向けて処理液を吐出可能な中心軸部材と、中心軸部材の径方向外側で中心軸部材を取り囲むように基板上面に対向する対向面を有し、該対向面を基板上面に対向させながら基板上面から離間配置された遮断部材と、遮断部材の対向面と基板上面との間に形成される間隙空間にガスを供給するガス供給手段と、ガス供給手段を制御して処理液吐出口からの処理液の吐出を停止している間にガスを間隙空間に供給する制御手段とを備え、中心軸部材の下端面は遮断部材の対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、処理液吐出口は中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されていることを特徴としている。   The present invention is a substrate processing apparatus for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate while rotating the substrate and performing a predetermined wet process on the upper surface of the substrate. A substrate holding means for holding in a posture, a rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means, and arranged to extend above the center of the upper surface of the substrate held by the substrate holding means, and provided at the lower end side thereof A central shaft member capable of discharging the processing liquid from the processing liquid discharge port toward the center of the upper surface of the substrate, and an opposing surface facing the upper surface of the substrate so as to surround the central shaft member outside the central shaft member in the radial direction. A blocking member disposed away from the upper surface of the substrate while facing the upper surface of the substrate, and a gas supply means for supplying gas to a gap space formed between the facing surface of the blocking member and the upper surface of the substrate; Control the gas supply means Control means for supplying gas to the gap space while the discharge of the treatment liquid from the treatment liquid discharge port is stopped, and the lower end surface of the central shaft member is at the same height position as the opposing surface of the blocking member or The processing liquid discharge port is disposed at an upper position and is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member.

また、この発明は、基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板を回転させる回転手段と、基板保持手段に保持された基板の上面中央部の上方に伸びるように配置され、その下端側に設けられた処理液吐出口から基板の上面中央部に向けて処理液を吐出可能な中心軸部材と、中心軸部材の径方向外側で中心軸部材を取り囲むように基板上面に対向する対向面を有し、該対向面を基板上面に対向させながら基板上面から離間配置された遮断部材と、遮断部材の対向面と基板上面との間に形成される間隙空間にガスを供給するガス供給手段とを備えた基板処理装置を用いて、基板を回転させながら基板の上面に処理液を供給して該基板上面に対して所定の湿式処理を施す基板処理方法であって、上記目的を達成するため、中心軸部材の下端面は遮断部材の対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、処理液吐出口は中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されており、処理液吐出口からの処理液の吐出を停止している間にガス供給手段によりガスを間隙空間に供給することを特徴としている。   The present invention also includes a substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal position, a rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means, and an upper central portion of the substrate held by the substrate holding means. A central shaft member capable of discharging a processing liquid from a processing liquid discharge port provided on the lower end side thereof toward the center of the upper surface of the substrate, and surrounding the central shaft member radially outside the central shaft member And a gap member formed between the opposing surface of the blocking member and the upper surface of the substrate, and a blocking member that is spaced from the upper surface of the substrate while facing the upper surface of the substrate. A substrate processing method for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate while rotating the substrate and performing a predetermined wet process on the upper surface of the substrate using a substrate processing apparatus having a gas supply means for supplying gas to the substrate And achieve the above objective Therefore, the lower end surface of the central shaft member is disposed at the same height or an upper position with respect to the opposing surface of the blocking member, and the processing liquid discharge port is at a position retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member. The gas supply means supplies gas to the gap space while the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port is stopped.

このように構成された発明では、基板を回転させながら遮断部材と基板上面との間に形成される間隙空間にガスが供給され、間隙空間にガスによる気流が発生する。そして、この間隙空間を中心軸部材の下端面が臨むように中心軸部材が配置されている。このため、中心軸部材の下端面は間隙空間で発生する気流の影響を受ける可能性がある。しかしながら、この発明では、中心軸部材の下端面が遮断部材の対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、処理液吐出口が中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されている。このため、処理液吐出口の近傍に残留処理液が付着している場合であっても、残留処理液に対する間隙空間に発生する気流の影響を低減することができる。したがって、処理液吐出口からの処理液の吐出が停止している間に処理液吐出口から残留処理液が基板上面に落下するのを防止することができる。   In the invention configured as described above, the gas is supplied to the gap space formed between the blocking member and the upper surface of the substrate while rotating the substrate, and an air current is generated in the gap space. The central shaft member is arranged so that the lower end surface of the central shaft member faces the gap space. For this reason, the lower end surface of the central shaft member may be affected by the airflow generated in the gap space. However, according to the present invention, the lower end surface of the central shaft member is disposed at the same height position or an upper position with respect to the opposing surface of the blocking member, and the processing liquid discharge port is located above the lower end surface of the central shaft member. Arranged in the retracted position. For this reason, even if the residual processing liquid is attached in the vicinity of the processing liquid discharge port, the influence of the airflow generated in the gap space on the residual processing liquid can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the residual processing liquid from dropping from the processing liquid discharge port onto the upper surface of the substrate while the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port is stopped.

ここで、中心軸部材と遮断部材とに挟まれた環状空間を外側ガス供給路として該外側ガス供給路を介して間隙空間にガスを供給する場合、中心軸部材の先端に形成されたガス吐出口から間隙空間にガスを供給する場合または両方(外側ガス供給路とガス吐出口)からガスを供給する場合のいずれであっても、間隙空間に発生する気流の影響を低減して処理液吐出口からの残留処理液の落下を防止することができる。   Here, when gas is supplied to the gap space through the outer gas supply path using the annular space sandwiched between the central shaft member and the blocking member as the outer gas supply path, the gas discharge formed at the tip of the central shaft member Whether the gas is supplied from the outlet to the gap space or the gas is supplied from both (outer gas supply path and gas discharge port), the influence of the air flow generated in the gap space is reduced to discharge the treatment liquid. It is possible to prevent the residual treatment liquid from dropping from the outlet.

また、中心軸部材には基板の上面中央部に向けて第1液体を吐出する第1液体吐出口を形成し、処理液吐出口から第1液体よりも表面張力が低い第2液体を処理液として基板の上面中央部に向けて吐出させてもよい。この構成によれば、間隙空間をガス雰囲気としながら基板の上面中央部に2種類の液体、つまり第1液体と該第1液体よりも表面張力が低い第2液体とを供給可能となっている。ここで、第2液体は第1液体に比較して表面張力が低いため、中心軸部材に対する付着力が小さい。このため、第2液体は第1液体に比較して吐出口から落下し易い状態となっている。これに対し、この発明では、第2液体を吐出する処理液吐出口を第1液体吐出口が形成された中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置しているので、第1液体に比較して表面張力が低い第2液体が吐出口近傍に残留付着している場合であっても、第2液体の落下を有効に防止することができる。   Further, a first liquid discharge port that discharges the first liquid toward the center of the upper surface of the substrate is formed in the central shaft member, and the second liquid having a lower surface tension than the first liquid is processed from the processing liquid discharge port. Alternatively, it may be discharged toward the center of the upper surface of the substrate. According to this configuration, two types of liquids, that is, the first liquid and the second liquid having a lower surface tension than the first liquid can be supplied to the central portion of the upper surface of the substrate while the gap space is a gas atmosphere. . Here, since the second liquid has a lower surface tension than the first liquid, the adhesion force to the central shaft member is small. For this reason, the second liquid is more likely to fall from the discharge port than the first liquid. In contrast, in the present invention, the processing liquid discharge port for discharging the second liquid is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member in which the first liquid discharge port is formed. Even when the second liquid having a surface tension lower than that of the one liquid remains attached in the vicinity of the discharge port, it is possible to effectively prevent the second liquid from falling.

また、処理液吐出口の口径は、第1液体吐出口の口径より小さくすることが好ましい。これにより、第1液体吐出用に形成された口径と同一口径の処理液吐出口から第2液体を吐出する場合に比較して第2液体の落下をさらに効果的に防止することができる。   Further, it is preferable that the diameter of the treatment liquid discharge port is smaller than the diameter of the first liquid discharge port. Thereby, the fall of the 2nd liquid can be prevented more effectively compared with the case where the 2nd liquid is discharged from the processing liquid discharge port of the same diameter as the diameter formed for the 1st liquid discharge.

また、処理液吐出口が中心軸部材と遮断部材とに挟まれた環状空間に隣接して設けられる基板処理装置においては、中心軸部材は、処理液吐出口の直下に位置する下方空間と環状空間とを分離する隔壁を有するように構成してもよい。この構成によれば、処理液吐出口の直下に位置する下方空間が隔壁によって環状空間と分離されるので、環状空間から下方空間へのガスの流入を抑制することができる。このため、処理液吐出口の近傍に残留処理液が付着している場合であっても、残留処理液に対する気流の影響を抑制して処理液吐出口からの残留処理液の落下を有効に防止することができる。   Further, in the substrate processing apparatus in which the processing liquid discharge port is provided adjacent to the annular space sandwiched between the central shaft member and the blocking member, the central shaft member has an annular shape with the lower space located immediately below the processing liquid discharge port. You may comprise so that it may have the partition which isolate | separates space. According to this configuration, since the lower space located immediately below the processing liquid discharge port is separated from the annular space by the partition wall, the inflow of gas from the annular space to the lower space can be suppressed. For this reason, even when the residual processing liquid is attached in the vicinity of the processing liquid discharge port, the influence of the air flow on the residual processing liquid is suppressed to effectively prevent the residual processing liquid from dropping from the processing liquid discharge port. can do.

この発明によれば、中心軸部材の下端面が遮断部材の対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、処理液吐出口が中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されているので、処理液吐出口の近傍に残留処理液が付着している場合であっても、残留処理液に対する間隙空間に発生する気流の影響を低減することができる。このため、処理液吐出口からの処理液の吐出が停止している間に処理液吐出口から残留処理液が基板上面に落下するのを防止することができる。   According to the present invention, the lower end surface of the central shaft member is disposed at the same height position or an upper position with respect to the opposing surface of the blocking member, and the processing liquid discharge port is located above the lower end surface of the central shaft member. Since it is disposed at the retracted position, even if the residual processing liquid is attached in the vicinity of the processing liquid discharge port, the influence of the airflow generated in the gap space on the residual processing liquid can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the residual processing liquid from dropping from the processing liquid discharge port onto the upper surface of the substrate while the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port is stopped.

<第1実施形態>
図1はこの発明の第1実施形態にかかる基板処理装置の構成を示す図である。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基板Wの表面Wfに付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。より具体的には、基板表面Wfに対してフッ酸などの薬液による薬液処理および純水やDIW(deionized water)などのリンス液によるリンス処理を施した後、リンス液で濡れた基板表面Wfを乾燥させる装置である。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たパターン形成面をいう。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of 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 a single-wafer type substrate processing apparatus used for a cleaning process for removing unnecessary substances attached to the surface Wf of a substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, after the substrate surface Wf is subjected to a chemical treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid and a rinse treatment with a rinse solution such as pure water or DIW (deionized water), the substrate surface Wf wet with the rinse solution is obtained. It is a device for drying. In this embodiment, the substrate surface Wf means a pattern formation 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の表面Wfに向けて薬液を吐出する薬液吐出ノズル3と、スピンチャック1の上方位置に配置に配置された遮断部材5とを備えている。   The substrate processing apparatus includes a spin chuck 1 that rotates while holding the substrate W in a substantially horizontal posture with the substrate surface Wf facing upward, and a chemical solution toward the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 1. A chemical solution discharge nozzle 3 for discharging, and a blocking member 5 arranged in a position above the spin chuck 1 are provided.

スピンチャック1は、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の駆動により回転軸J(鉛直軸)回りに回転可能となっている。回転支軸11の上端部には、円盤状のスピンベース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4(本発明の「制御手段」に相当)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が回転軸J回りに回転する。このように、この実施形態では、チャック回転機構13が本発明の「回転手段」として機能する。   The spin chuck 1 has a rotation support shaft 11 connected to a rotation shaft of a chuck rotation mechanism 13 including a motor, and can rotate about a rotation axis J (vertical axis) by driving the chuck rotation mechanism 13. A disc-shaped spin base 15 is integrally connected to the upper end portion of the rotation spindle 11 by a fastening component such as a screw. Therefore, the spin base 15 rotates around the rotation axis J by driving the chuck rotation mechanism 13 in accordance with an operation command from the control unit 4 (corresponding to “control means” of the present invention) that controls the entire apparatus. Thus, in this embodiment, the chuck rotating mechanism 13 functions as the “rotating unit” of the present invention.

スピンベース15の周縁部付近には、基板Wの周縁部を把持するための複数個のチャックピン17が立設されている。チャックピン17は、円形の基板Wを確実に保持するために3個以上設けてあればよく、スピンベース15の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン17のそれぞれは、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持部とを備えている。各チャックピン17は、基板保持部が基板Wの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Wの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。   Near the peripheral edge of the spin base 15, a plurality of chuck pins 17 for holding the peripheral edge of the substrate W are provided upright. Three or more chuck pins 17 may be provided to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 15. Each of the chuck pins 17 includes a substrate support portion that supports the peripheral portion of the substrate W from below, and a substrate holding portion that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support portion. Yes. Each chuck pin 17 is configured to be switchable between a pressing state in which the substrate holding portion presses the outer peripheral end surface of the substrate W and a released state in which the substrate holding portion is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W.

スピンベース15に対して基板Wが受渡しされる際には、複数個のチャックピン17を解放状態とし、基板Wに対して洗浄処理を行う際には、複数個のチャックピン17を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン17は基板Wの周縁部を把持してその基板Wをスピンベース15から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Wはその表面(パターン形成面)Wfを上方に向け、裏面Wbを下方に向けた状態で保持される。このように、この実施形態では、チャックピン17が本発明の「基板保持手段」として機能する。なお、基板保持手段としてはチャックピン17に限らず、基板裏面Wbを吸引して基板Wを保持する真空チャックを用いてもよい。   When the substrate W is delivered to the spin base 15, the plurality of chuck pins 17 are released, and when the substrate W is cleaned, the plurality of chuck pins 17 are pressed. To do. By setting the pressed state, the plurality of chuck pins 17 can grip the peripheral edge of the substrate W and hold the substrate W in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 15. As a result, the substrate W is held with the front surface (pattern forming surface) Wf facing upward and the back surface Wb facing downward. Thus, in this embodiment, the chuck pin 17 functions as the “substrate holding means” of the present invention. The substrate holding means is not limited to the chuck pins 17, and a vacuum chuck that holds the substrate W by sucking the substrate back surface Wb may be used.

薬液吐出ノズル3は薬液供給ユニット21と接続されており、薬液供給ユニット21から薬液吐出ノズル3にフッ酸またはBHF(バッファードフッ酸)などの薬液を供給可能となっている。このため、制御ユニット4からの制御指令に応じて薬液供給ユニット21から薬液が薬液吐出ノズル3に向けて圧送されると、薬液吐出ノズル3から薬液が吐出される。また、薬液吐出ノズル3にはノズル移動機構33が接続されており、制御ユニット4からの動作指令に応じてノズル移動機構33が駆動されることで、薬液吐出ノズル3を基板Wの回転中心の上方の吐出位置と吐出位置から側方に退避した待機位置との間で往復移動させることができる。   The chemical liquid discharge nozzle 3 is connected to a chemical liquid supply unit 21 and can supply a chemical liquid such as hydrofluoric acid or BHF (buffered hydrofluoric acid) from the chemical liquid supply unit 21 to the chemical liquid discharge nozzle 3. For this reason, when the chemical solution is pumped from the chemical solution supply unit 21 toward the chemical solution discharge nozzle 3 in accordance with a control command from the control unit 4, the chemical solution is discharged from the chemical solution discharge nozzle 3. Further, a nozzle moving mechanism 33 is connected to the chemical solution discharge nozzle 3, and the chemical solution discharge nozzle 3 is moved to the center of rotation of the substrate W by driving the nozzle moving mechanism 33 in accordance with an operation command from the control unit 4. It can be reciprocated between the upper discharge position and the standby position retracted to the side from the discharge position.

遮断部材5は、板状部材50と、板状部材50を支持し内部が中空に仕上げられた回転支軸51とを有している。板状部材50は中央部に開口部を有する円盤状の部材であって、スピンチャック1に保持された基板Wの表面Wfに対向しながら離間配置されている。板状部材50は、その下面(底面)5aが基板表面Wfと略平行に対向する基板対向面となっており、そ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。板状部材50は略円筒形状を有する回転支軸51の下端部に略水平に取り付けられ、回転支軸51は水平方向に延びるアーム52により回転軸J回りに回転可能に保持されている。   The blocking member 5 includes a plate-like member 50 and a rotation support shaft 51 that supports the plate-like member 50 and has a hollow interior. The plate-like member 50 is a disk-like member having an opening at the center, and is spaced apart from the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 1. The plate-like member 50 has a lower surface (bottom surface) 5a that is a substrate-facing surface that faces the substrate surface Wf substantially in parallel, and the planar size of the plate-like member 50 is equal to or larger than the diameter of the substrate W. The plate-like member 50 is attached substantially horizontally to the lower end portion of the rotation support shaft 51 having a substantially cylindrical shape, and the rotation support shaft 51 is held rotatably about the rotation axis J by an arm 52 extending in the horizontal direction.

遮断部材5の中空部には中心軸部材6が挿通されており、スピンチャック1に保持された基板Wの表面中央部(上面中央部)から上方に伸びるように配置されている。すなわち、中心軸部材6の径方向外側で中心軸部材6を取り囲むように遮断部材5がその下面5aを基板表面Wfに対向させながら配置されている。中心軸部材6の外周面と回転支軸51の内周面との間にはベアリング(図示せず)が介在して取り付けられている。また、アーム52には、遮断部材回転機構53と遮断部材昇降機構54が接続されている。   A central shaft member 6 is inserted into the hollow portion of the blocking member 5 and is disposed so as to extend upward from the center of the surface of the substrate W (the center of the upper surface) held by the spin chuck 1. That is, the blocking member 5 is disposed so that the lower surface 5a faces the substrate surface Wf so as to surround the central shaft member 6 on the outer side in the radial direction of the central shaft member 6. A bearing (not shown) is interposed between the outer peripheral surface of the central shaft member 6 and the inner peripheral surface of the rotation support shaft 51. The arm 52 is connected to a blocking member rotating mechanism 53 and a blocking member lifting mechanism 54.

遮断部材回転機構53は、制御ユニット4からの動作指令に応じて遮断部材5を回転軸J回りに回転させる。遮断部材回転機構53は、スピンチャック1に保持された基板Wの回転に応じて基板Wと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材5を回転させるように構成されている。   The blocking member rotating mechanism 53 rotates the blocking member 5 around the rotation axis J in response to an operation command from the control unit 4. The blocking member rotating mechanism 53 is configured to rotate the blocking member 5 in the same rotational direction as the substrate W and at substantially the same rotational speed in accordance with the rotation of the substrate W held on the spin chuck 1.

また、遮断部材昇降機構54は、制御ユニット4からの動作指令に応じて遮断部材5と中心軸部材6とを一体的にスピンベース15に対して近接して対向配置させたり、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4は遮断部材昇降機構54を作動させることで、基板処理装置に対して基板Wを搬入出させる際には、スピンチャック1の上方の離間位置に遮断部材5および中心軸部材6を上昇させる。その一方で、基板Wに対して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所定の近接位置(図1に示す位置)まで遮断部材5および中心軸部材6を下降させる。   Further, the blocking member lifting mechanism 54 causes the blocking member 5 and the central shaft member 6 to be integrally disposed close to and opposed to the spin base 15 according to an operation command from the control unit 4, or to be separated from each other. It is possible. Specifically, the control unit 4 operates the blocking member raising / lowering mechanism 54 so that when the substrate W is carried into and out of the substrate processing apparatus, the blocking member 5 and the center are located at a separated position above the spin chuck 1. The shaft member 6 is raised. On the other hand, when a predetermined process is performed on the substrate W, the substrate W is cut off to a predetermined proximity position (position shown in FIG. 1) set very close to the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 1. The member 5 and the central shaft member 6 are lowered.

図3は図1の基板処理装置の要部を示す断面図である。また、図4は図3のA―A’線断面図(横断面図)である。中心軸部材6は、横断面が円形に形成されている。これは、中心軸部材6(非回転側部材)と回転支軸51(回転側部材)との隙間の間隔を全周にわたって均等にするためであり、該隙間にシールガスを導入することで中心軸部材6と回転支軸51との隙間を外部からシールされた状態としている。中心軸部材6には3本の流体供給路が鉛直軸方向に延びるように形成されている。すなわち、リンス液(本発明の「第1液体」に相当)の通路となるリンス液供給路61、リンス液と該リンス液に溶解して表面張力を低下させる有機溶媒成分とが混合された混合液(本発明の「第2液体」に相当)の通路となる混合液供給路62および窒素ガス等の不活性ガスの通路となるガス供給路63が中心軸部材6に形成されている。リンス液供給路61、混合液供給路62およびガス供給路63は円筒状の外管64の内部にPFA(パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)製のチューブ611,621,631を軸方向に挿入することによって形成されており、各チューブ611,621,631は外管64の下端側(先端側)の内部にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)からなる埋栓部材65が圧入されることで固定されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a main part of the substrate processing apparatus of FIG. 4 is a cross-sectional view (cross-sectional view) taken along the line A-A ′ of FIG. The central shaft member 6 has a circular cross section. This is because the gap between the central shaft member 6 (non-rotating side member) and the rotation support shaft 51 (rotating side member) is made uniform over the entire circumference, and the center is obtained by introducing a seal gas into the gap. A gap between the shaft member 6 and the rotation support shaft 51 is sealed from the outside. Three fluid supply passages are formed in the central shaft member 6 so as to extend in the vertical axis direction. That is, a rinsing liquid supply path 61 serving as a passage for a rinsing liquid (corresponding to the “first liquid” of the present invention), a mixture in which a rinsing liquid and an organic solvent component that dissolves in the rinsing liquid and lowers surface tension A mixed liquid supply path 62 serving as a path for liquid (corresponding to the “second liquid” of the present invention) and a gas supply path 63 serving as a path for an inert gas such as nitrogen gas are formed in the central shaft member 6. The rinse liquid supply path 61, the mixed liquid supply path 62, and the gas supply path 63 insert tubes 611, 621, 631 made of PFA (perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) in the axial direction inside the cylindrical outer tube 64. Each tube 611, 621, 631 is fixed by press-fitting a plug member 65 made of PTFE (polytetrafluoroethylene) into the lower end side (tip end side) of the outer tube 64. Yes.

そして、リンス液供給路61、混合液供給路62およびガス供給路63の下端がそれぞれ、リンス液吐出口61a(本発明の「第1液体吐出口」に相当)、混合液吐出口62a(本発明の「処理液吐出口」に相当)およびガス吐出口63aとなってスピンチャック1に保持された基板Wの表面Wfと対向している。ここで、リンス液吐出口61aおよびガス吐出口63aは中心軸部材6の下端面6aに配置される一方、混合液吐出口62aが中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置されている。具体的には、中心軸部材6の下端側の一部分(混合液供給路62の下側部分)が径方向内側に向けて一体的に切り欠かれることによって、混合液吐出口62aが上方に向けて段差状に凹んだ位置に配置されている。そして、外管64の下端の一部が切り欠かれる結果、混合液吐出口62aが中心軸部材6と遮断部材5とに挟まれた環状空間SP2に隣接して配置される。すなわち、混合液吐出口62aの直下に位置する下方空間SP3が環状空間SP2と一体的に結合している。このように、この実施形態では、中心軸部材6の下端側を一体的に切り欠くことによって混合液吐出口62aを中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置しているため、加工性に優れている。   The lower ends of the rinse liquid supply path 61, the mixed liquid supply path 62, and the gas supply path 63 are respectively the rinse liquid discharge port 61a (corresponding to the “first liquid discharge port” of the present invention) and the mixed liquid discharge port 62a (the main liquid discharge port). The gas discharge port 63a and the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 1 are opposed to each other. Here, the rinse liquid discharge port 61 a and the gas discharge port 63 a are disposed on the lower end surface 6 a of the central shaft member 6, while the mixed liquid discharge port 62 a is retracted upward with respect to the lower end surface 6 a of the central shaft member 6. Is arranged. Specifically, a part of the lower end side of the central shaft member 6 (a lower part of the mixed liquid supply passage 62) is integrally cut out radially inward, so that the mixed liquid discharge port 62a faces upward. It is arranged at a position recessed in a step shape. And as a result of notching a part of lower end of the outer tube | pipe 64, the liquid mixture discharge port 62a is arrange | positioned adjacent to annular space SP2 pinched | interposed into the center shaft member 6 and the interruption | blocking member 5. FIG. That is, the lower space SP3 located immediately below the mixed liquid discharge port 62a is integrally coupled to the annular space SP2. Thus, in this embodiment, the mixed solution discharge port 62a is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6a of the central shaft member 6 by integrally cutting off the lower end side of the central shaft member 6. Therefore, it is excellent in workability.

このように混合液吐出口62aが中心軸部材6の下端面6aに対して上方位置に配置されることで後述するように混合液吐出口62aの近傍(混合液供給路62の下端部)に混合液が残留付着している場合であっても(以下、このように残留付着している混合液を「残留混合液」という)、遮断部材5の下面5aと基板表面Wfとの間に形成される間隙空間SP1に発生する気流の影響を低減することができる。これにより、混合液吐出口62aから残留混合液が落下するのを防止することができる。なお、残留混合液に対する間隙空間SP1に発生する気流の影響を避けるために、鉛直軸方向におけるガス吐出口63a(中心軸部材6の下端面6a)から混合液吐出口62aまでの距離L1は10mm以上に設定することが好ましい。   As described above, the mixed liquid discharge port 62a is disposed at an upper position with respect to the lower end surface 6a of the central shaft member 6 so as to be in the vicinity of the mixed liquid discharge port 62a (the lower end portion of the mixed liquid supply path 62). Even when the mixed liquid remains adhered (hereinafter, the mixed liquid remaining in this manner is referred to as “residual mixed liquid”), it is formed between the lower surface 5a of the blocking member 5 and the substrate surface Wf. The influence of the airflow generated in the gap space SP1 can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the residual mixed liquid from falling from the mixed liquid discharge port 62a. In order to avoid the influence of the airflow generated in the gap space SP1 on the residual mixed liquid, the distance L1 from the gas discharge port 63a (the lower end surface 6a of the central shaft member 6) to the mixed liquid discharge port 62a in the vertical axis direction is 10 mm. It is preferable to set the above.

また、環状空間SP2が外側ガス供給路66を構成しており、外側ガス供給路66の下端が環状の外側ガス吐出口66aとなっている。つまり、リンス液吐出口61a、混合液吐出口62aおよびガス吐出口63aに対して径方向外側に、しかもリンス液吐出口61a、混合液吐出口62aおよびガス吐出口63aを取り囲むようにして外側ガス吐出口66aが設けられている。この外側ガス吐出口66aの開口面積はガス吐出口63aの開口面積に比較して遥かに大きく形成されている。このため、2種類のガス吐出口からそれぞれ互いに流量および流速が異なる窒素ガスを吐出させることができる。例えば(1)基板表面Wfの周囲雰囲気を不活性ガス雰囲気に保つには、基板表面Wf上の液体を吹き飛ばすことのないように比較的大流量かつ低速で窒素ガスを供給することが望まれる。その一方で、(2)後述するようにして基板表面Wf上に形成された混合液による混合液層を基板表面Wfから除去する際には、基板Wの表面中央部に比較的小流量かつ高速で窒素ガスを供給することが望まれる。したがって、上記(1)の場合には、主として外側ガス吐出口66aから窒素ガスを吐出させることにより、上記(2)の場合には、主としてガス吐出口63aから窒素ガスを吐出させることにより、窒素ガスの用途に応じて適切な流量および流速で窒素ガスを基板表面Wfに向けて供給することができる。   The annular space SP2 forms an outer gas supply path 66, and the lower end of the outer gas supply path 66 is an annular outer gas discharge port 66a. That is, the outer gas is disposed radially outward with respect to the rinse liquid discharge port 61a, the mixed liquid discharge port 62a, and the gas discharge port 63a, and so as to surround the rinse liquid discharge port 61a, the mixed liquid discharge port 62a, and the gas discharge port 63a. A discharge port 66a is provided. The opening area of the outer gas discharge port 66a is much larger than the opening area of the gas discharge port 63a. For this reason, nitrogen gas having a different flow rate and flow velocity can be discharged from the two types of gas discharge ports. For example, (1) In order to keep the atmosphere around the substrate surface Wf in an inert gas atmosphere, it is desirable to supply nitrogen gas at a relatively large flow rate and low speed so as not to blow off the liquid on the substrate surface Wf. On the other hand, (2) when the mixed liquid layer formed by the mixed liquid formed on the substrate surface Wf is removed from the substrate surface Wf as described later, a relatively small flow rate and high speed are provided at the center of the surface of the substrate W. It is desirable to supply nitrogen gas. Therefore, in the case of (1) above, nitrogen gas is mainly discharged from the outer gas discharge port 66a, and in the case of (2), nitrogen gas is mainly discharged from the gas discharge port 63a to Nitrogen gas can be supplied toward the substrate surface Wf at an appropriate flow rate and flow rate according to the use of the gas.

中心軸部材6の下端面6aは遮断部材5の下面5aに対して上方位置に配置されている。このような構成によれば、間隙空間SP1に発生する気流の影響をさらに効果的に低減することができ、混合液吐出口62aからの残留混合液の落下防止に有効である。また、ガス吐出口63aから吐出された窒素ガスが基板表面Wfに到達するまでに該窒素ガスを拡散させ、窒素ガスの流速をある程度減少させることができる。すなわち、ガス吐出口63aからの窒素ガスの流速が速すぎると、外側ガス吐出口66aからの窒素ガスと互いに干渉して基板表面Wf上の混合液による混合液層を基板Wから排出することが困難となる。その結果、基板表面Wf上に液滴が残ってしまう。これに対して、上記構成によれば、ガス吐出口63aからの窒素ガスの流速が緩和され、基板表面Wf上の混合液による混合液層を確実に基板Wから排出することができる。   The lower end surface 6 a of the central shaft member 6 is disposed at an upper position with respect to the lower surface 5 a of the blocking member 5. According to such a configuration, the influence of the airflow generated in the gap space SP1 can be further effectively reduced, and it is effective for preventing the remaining mixed liquid from dropping from the mixed liquid discharge port 62a. In addition, the nitrogen gas discharged from the gas discharge port 63a can be diffused until the nitrogen gas reaches the substrate surface Wf, and the flow rate of the nitrogen gas can be reduced to some extent. That is, if the flow rate of the nitrogen gas from the gas discharge port 63a is too high, the liquid mixture layer on the substrate surface Wf may be discharged from the substrate W by interfering with the nitrogen gas from the outer gas discharge port 66a. It becomes difficult. As a result, droplets remain on the substrate surface Wf. On the other hand, according to the above configuration, the flow rate of the nitrogen gas from the gas discharge port 63a is relaxed, and the liquid mixture layer of the liquid mixture on the substrate surface Wf can be reliably discharged from the substrate W.

また、この実施形態では、中心軸部材6の直径が16mm程度に形成され、リンス液吐出口61a、混合液吐出口62aおよびガス吐出口63aの口径がそれぞれ、4mm、2〜3mm、4mmに形成されている。このように、この実施形態では、混合液吐出口62aの口径がリンス液吐出口61aの口径よりも小さくなっている。これにより、リンス液吐出用に形成された口径と同一口径の混合液吐出口から混合液を吐出する場合に比較して混合液の落下をさらに効果的に防止することができる。また、混合液吐出用に形成された口径と同一口径のリンス液吐出口からリンス液を吐出させた場合に比較してリンス液吐出口からのリンス液の吐出速度が速くなるのを抑えることができる。これによって、電気的絶縁体であるリンス液(DIW)が基板表面Wfに比較的高速で衝突するのを防止し、リンス液が直接に供給される供給部位が帯電により酸化するのを抑制することができる。   In this embodiment, the diameter of the central shaft member 6 is formed to be about 16 mm, and the diameters of the rinse liquid discharge port 61a, the mixed liquid discharge port 62a, and the gas discharge port 63a are 4 mm, 2-3 mm, and 4 mm, respectively. Has been. Thus, in this embodiment, the diameter of the mixed liquid discharge port 62a is smaller than the diameter of the rinse liquid discharge port 61a. Thereby, compared with the case where a liquid mixture is discharged from the liquid mixture discharge port having the same diameter as that for rinsing liquid discharge, it is possible to more effectively prevent the liquid mixture from dropping. In addition, it is possible to suppress an increase in the discharge rate of the rinsing liquid from the rinsing liquid discharge port as compared with the case where the rinsing liquid is discharged from the rinsing liquid discharge port having the same diameter as that formed for discharging the mixed liquid. it can. This prevents the rinse liquid (DIW), which is an electrical insulator, from colliding with the substrate surface Wf at a relatively high speed, and suppresses the supply site to which the rinse liquid is directly supplied from being oxidized by charging. Can do.

また、この実施形態では、リンス液吐出口61aが遮断部材5の中心軸、つまり基板Wの回転軸Jから径方向外側にずれた位置に設けられている。これにより、リンス液吐出口61aから吐出されたリンス液が基板表面Wfの一点(基板Wの回転中心)に集中して供給されるのが回避される。その結果、基板表面Wfの帯電部位を分散させることができ、基板Wの帯電による酸化を低減することができる。その一方で、リンス液吐出口61aが回転軸Jから離れ過ぎると、基板Wの回転中心にリンス液を到達させることが困難となってしまう。そこで、この実施形態では、水平方向における回転軸Jからリンス液吐出口61a(吐出口中心)までの距離L2を4mm程度に設定している。ここで、基板表面Wf上の回転中心にリンス液(DIW)を供給し得る距離L2の上限値としては、以下に示す条件で20mmとなっている。   In this embodiment, the rinse liquid discharge port 61 a is provided at a position shifted radially outward from the central axis of the blocking member 5, that is, the rotation axis J of the substrate W. Thereby, it is avoided that the rinse liquid discharged from the rinse liquid discharge port 61a is concentrated and supplied to one point of the substrate surface Wf (the rotation center of the substrate W). As a result, charged portions on the substrate surface Wf can be dispersed, and oxidation due to charging of the substrate W can be reduced. On the other hand, if the rinse liquid discharge port 61a is too far from the rotation axis J, it is difficult to make the rinse liquid reach the rotation center of the substrate W. Therefore, in this embodiment, the distance L2 from the rotation axis J in the horizontal direction to the rinse liquid discharge port 61a (discharge port center) is set to about 4 mm. Here, the upper limit of the distance L2 at which the rinse liquid (DIW) can be supplied to the rotation center on the substrate surface Wf is 20 mm under the following conditions.

DIWの流量:2L/min
基板回転数:1500rpm
基板表面の状態:表面中央部が疎水面
また、回転軸Jから混合液吐出口62a(吐出口中心)までの距離の上限値についても、基板回転数を1500rpmに設定する限り、上記した回転軸Jからリンス液吐出口61a(吐出口中心)までの距離L2の上限値(20mm)と基本的に同じである。さらに、混合液吐出口62aの水平位置については、吐出した混合液が中心軸部材6(埋栓部材65)に接触するのを回避した位置に配置される。
Flow rate of DIW: 2L / min
Substrate rotation speed: 1500rpm
The state of the substrate surface: the center of the surface is a hydrophobic surface Also, as for the upper limit value of the distance from the rotation axis J to the mixed liquid discharge port 62a (discharge port center), as long as the substrate rotation speed is set to 1500 rpm, the rotation axis described above This is basically the same as the upper limit value (20 mm) of the distance L2 from J to the rinse liquid discharge port 61a (discharge port center). Furthermore, the horizontal position of the mixed liquid discharge port 62a is disposed at a position where the discharged mixed liquid is prevented from contacting the central shaft member 6 (embedding member 65).

一方で、回転軸Jからガス吐出口63a(吐出口中心)までの距離については、間隙空間SP1に向けて窒素ガスを吐出し得る限り、特に限定されず任意である。しかしながら、混合液層に窒素ガスを吹付けて該混合液層を基板Wから排出させる観点からは、ガス吐出口63aは回転軸J上あるいはその近傍位置に設けることが好ましい。   On the other hand, the distance from the rotation axis J to the gas discharge port 63a (discharge port center) is not particularly limited as long as nitrogen gas can be discharged toward the gap space SP1. However, from the viewpoint of blowing nitrogen gas to the mixed liquid layer and discharging the mixed liquid layer from the substrate W, the gas discharge port 63a is preferably provided on the rotation axis J or in the vicinity thereof.

図1および図2に戻って説明を続ける。リンス液供給路61の上端部は工場のユーティリティ等で構成されるDIW供給ユニット22に接続されており、制御ユニット4からの動作指令に応じてリンス液吐出口61aからリンス液としてDIWを吐出可能となっている。   Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the description will be continued. The upper end of the rinsing liquid supply path 61 is connected to a DIW supply unit 22 configured by a factory utility or the like, and DIW can be discharged as a rinsing liquid from the rinsing liquid discharge port 61a in accordance with an operation command from the control unit 4 It has become.

また、混合液供給路62の上端部は混合液供給ユニット23に接続されている。混合液供給ユニット23は、混合液(有機溶媒成分+DIW)を生成するためのキャビネット部(図示せず)を備え、キャビネット部にて生成された混合液を混合液供給路62に圧送可能となっている。有機溶媒成分としては、DIW(表面張力:72mN/m)に溶解して表面張力を低下させる物質、例えばイソプロピルアルコール(表面張力:21〜23mN/m)が用いられる。なお、有機溶媒成分はイソプロピルアルコール(IPA)に限定されず、エチルアルコール、メチルアルコールの各種有機溶媒成分を用いるようにしてもよい。この実施形態では、混合液中のIPAの体積百分率(以下「IPA濃度」という)が50%以下の範囲内に属する所定値、例えばIPA濃度が10%以上〜15%以下になるように設定されている。このようにIPA濃度を設定することで、IPAの消費量を抑制しつつ、混合液の表面張力を効果的に低下させることができる。   The upper end portion of the mixed liquid supply path 62 is connected to the mixed liquid supply unit 23. The mixed liquid supply unit 23 includes a cabinet part (not shown) for generating a mixed liquid (organic solvent component + DIW), and the mixed liquid generated in the cabinet part can be pumped to the mixed liquid supply path 62. ing. As the organic solvent component, a substance that dissolves in DIW (surface tension: 72 mN / m) and lowers the surface tension, for example, isopropyl alcohol (surface tension: 21 to 23 mN / m) is used. The organic solvent component is not limited to isopropyl alcohol (IPA), and various organic solvent components such as ethyl alcohol and methyl alcohol may be used. In this embodiment, the volume percentage of IPA in the liquid mixture (hereinafter referred to as “IPA concentration”) is set to a predetermined value within the range of 50% or less, for example, the IPA concentration is 10% to 15%. ing. By setting the IPA concentration in this way, it is possible to effectively reduce the surface tension of the liquid mixture while suppressing the consumption of IPA.

ガス供給路63および外側ガス供給路66の上端部はそれぞれ、ガス供給ユニット24と接続されており、制御ユニット4の動作指令に応じてガス供給ユニット24からガス供給路63および外側ガス供給路66に個別に窒素ガスを圧送可能となっている。これにより、ガス吐出口63aおよび外側ガス吐出口66aから間隙空間SP1に向けて窒素ガスを独立に供給することができる。このように、この実施形態では、ガス供給ユニット24が本発明の「ガス供給手段」として機能する。   The upper ends of the gas supply path 63 and the outer gas supply path 66 are respectively connected to the gas supply unit 24, and from the gas supply unit 24 to the gas supply path 63 and the outer gas supply path 66 according to the operation command of the control unit 4. Nitrogen gas can be pumped individually. Thereby, nitrogen gas can be independently supplied from the gas discharge port 63a and the outer gas discharge port 66a toward the gap space SP1. Thus, in this embodiment, the gas supply unit 24 functions as the “gas supply means” of the present invention.

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5ないし図7を参照しつつ詳述する。図5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。また、図6は図1の基板処理装置の動作を示すタイミングチャートである。また、図7は図1の基板処理装置の動作を示す模式図である。基板搬送手段(図示せず)によって未処理の基板Wが基板処理装置内に搬入されると(ステップS1)、制御ユニット4は装置各部を制御して基板Wに対して洗浄処理(薬液処理+リンス処理+置換処理+乾燥前処理+乾燥処理)を実行する。ここで、基板表面Wfには例えばpoly−Siからなる微細パターンが形成されている。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、スピンチャック1に保持される。なお、遮断部材5および中心軸部材6はスピンチャック1の上方の離間位置にあり、基板Wとの干渉を防止している。   Next, the operation of the substrate processing apparatus configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. When an unprocessed substrate W is carried into the substrate processing apparatus by a substrate transfer means (not shown) (step S1), the control unit 4 controls each part of the apparatus to perform a cleaning process (chemical solution processing + (Rinse process + replacement process + pre-drying process + drying process). Here, a fine pattern made of, for example, poly-Si is formed on the substrate surface Wf. Therefore, in this embodiment, the substrate W is carried into the apparatus with the substrate surface Wf facing upward and is held by the spin chuck 1. The blocking member 5 and the central shaft member 6 are located above the spin chuck 1 to prevent interference with the substrate W.

最初に、基板Wに対して薬液処理が実行される。すなわち、薬液吐出ノズル3を吐出位置に移動させるとともに、チャック回転機構13の駆動によりスピンチャック1に保持された基板Wを所定の回転速度(例えば500rpm)で回転させる(ステップS2)。そして、薬液吐出ノズル3から基板表面Wfに薬液としてフッ酸が供給されると、フッ酸が遠心力により広げられ基板表面Wf全体がフッ酸により薬液処理される(ステップS3;薬液処理工程)。   First, chemical processing is performed on the substrate W. That is, the chemical solution discharge nozzle 3 is moved to the discharge position, and the substrate W held by the spin chuck 1 is rotated at a predetermined rotation speed (for example, 500 rpm) by driving the chuck rotation mechanism 13 (step S2). Then, when hydrofluoric acid is supplied as a chemical solution from the chemical solution discharge nozzle 3 to the substrate surface Wf, the hydrofluoric acid is spread by centrifugal force, and the entire substrate surface Wf is subjected to the chemical treatment with hydrofluoric acid (step S3; chemical solution treatment step).

この薬液処理が終了すると、薬液吐出ノズル3が待機位置に移動される。そして、基板Wに対してリンス処理が実行される。すなわち、離間位置に位置する中心軸部材6のリンス液吐出口61aからリンス液(DIW)を吐出させる。また、リンス液の吐出と同時に遮断部材5および中心軸部材6を近接位置に向けて一体的に下降させ、該近接位置に位置決めする。このように、薬液処理後、すぐに基板表面Wfにリンス液を供給することで基板表面Wfを継続して濡れた状態としておく。これは次のような理由による。すなわち、薬液処理後、フッ酸が基板Wから振り切られると、基板表面Wfの乾燥がはじまる。その結果、基板表面Wfが部分的に乾燥し、基板表面Wfにシミ等が発生することがある。したがって、このような基板表面Wfの部分的な乾燥を防止するため、基板表面Wfを濡れた状態としておくことが重要となっている。   When this chemical processing is completed, the chemical discharge nozzle 3 is moved to the standby position. Then, a rinsing process is performed on the substrate W. That is, the rinsing liquid (DIW) is discharged from the rinsing liquid discharge port 61a of the central shaft member 6 located at the separation position. Simultaneously with the discharge of the rinse liquid, the blocking member 5 and the central shaft member 6 are integrally lowered toward the proximity position and positioned at the proximity position. As described above, the substrate surface Wf is kept wet by supplying the rinse liquid to the substrate surface Wf immediately after the chemical treatment. This is due to the following reason. That is, when the hydrofluoric acid is shaken off from the substrate W after the chemical treatment, the substrate surface Wf starts to dry. As a result, the substrate surface Wf may be partially dried, and spots or the like may occur on the substrate surface Wf. Therefore, in order to prevent such partial drying of the substrate surface Wf, it is important to keep the substrate surface Wf wet.

また、ガス吐出口63aおよび外側ガス吐出口66aから窒素ガスを吐出させる。ここでは、主として外側ガス吐出口66aから窒素ガスを吐出させる。つまり、外側ガス吐出口66aから比較的大流量の窒素ガスを吐出させる一方、ガス吐出口63aから吐出させる窒素ガスの流量が微小量となるように、両吐出口から吐出させる窒素ガスの流量バランスを調整する。   Further, nitrogen gas is discharged from the gas discharge port 63a and the outer gas discharge port 66a. Here, nitrogen gas is mainly discharged from the outer gas discharge port 66a. That is, a relatively high flow rate of nitrogen gas is discharged from the outer gas discharge port 66a, while the flow rate balance of nitrogen gas discharged from both the discharge ports is such that the flow rate of nitrogen gas discharged from the gas discharge port 63a is very small. Adjust.

リンス液吐出口61aから基板表面Wfに供給されたリンス液は基板Wの回転に伴う遠心力により広げられ、基板表面Wf全体がリンス処理される(ステップS4;リンス工程)。つまり、基板表面Wfに残留付着するフッ酸がリンス液によって洗い流され基板表面Wfから除去される。また、間隙空間SP1に窒素ガスが供給されることで基板表面Wfの周囲雰囲気が低酸素濃度雰囲気に保たれる。このため、リンス液の溶存酸素濃度の上昇を抑制することができる。なお、リンス処理時における基板Wの回転速度は例えば100〜1000rpmに設定される。   The rinsing liquid supplied from the rinsing liquid discharge port 61a to the substrate surface Wf is spread by the centrifugal force accompanying the rotation of the substrate W, and the entire substrate surface Wf is rinsed (step S4; rinsing step). That is, the hydrofluoric acid remaining on the substrate surface Wf is washed away by the rinse liquid and removed from the substrate surface Wf. Further, the nitrogen gas is supplied to the gap space SP1, whereby the ambient atmosphere around the substrate surface Wf is kept in a low oxygen concentration atmosphere. For this reason, the raise of the dissolved oxygen concentration of a rinse liquid can be suppressed. Note that the rotation speed of the substrate W during the rinsing process is set to, for example, 100 to 1000 rpm.

また、上記したリンス処理および後述の置換処理および乾燥処理を実行する際には、遮断部材5を基板Wと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で回転させる。これにより、遮断部材5の下面5aと基板表面Wfとの間に相対的な回転速度差が発生するのを防止して、間隙空間SP1に巻き込み気流が発生するのを抑制することができる。このため、ミスト状のリンス液および混合液が間隙空間SP1に侵入して基板表面Wfに付着するのを防止できる。また、遮断部材5を回転させることで下面5aに付着するリンス液や混合液を振り切り、下面5aにリンス液や混合液が滞留するのを防止できる。   Further, when performing the above-described rinsing process and the later-described replacement process and drying process, the blocking member 5 is rotated in the same rotational direction as the substrate W and at substantially the same rotational speed. Thereby, it is possible to prevent a relative rotational speed difference from occurring between the lower surface 5a of the blocking member 5 and the substrate surface Wf, and to suppress the occurrence of an entangled air current in the gap space SP1. For this reason, it is possible to prevent the mist-like rinse liquid and the mixed liquid from entering the gap space SP1 and adhering to the substrate surface Wf. Further, by rotating the blocking member 5, it is possible to shake off the rinsing liquid and the mixed liquid adhering to the lower surface 5a and prevent the rinsing liquid and the mixed liquid from staying on the lower surface 5a.

所定時間のリンス処理が終了すると、置換処理を実行する。すなわち、制御ユニット4はリンス液吐出口61aからのリンス液の吐出を停止させるとともに、基板Wの回転速度を500〜1000rpmに設定する。続いて、混合液吐出口62aから混合液(IPA+DIW)を吐出させる。ここでは、混合液供給ユニット23においてIPA濃度が例えば10%以上〜15%以下に調整された混合液が予め生成されており、該混合液が混合液吐出口62aから基板表面Wfに向けて吐出される。基板表面Wfに供給された混合液は該混合液に作用する遠心力によって流動して、基板表面Wfに形成された微細パターンの間隙内部にまで混合液が入り込む。これにより、微細パターンの間隙に付着するリンス液(DIW)が混合液に置換される(ステップS5;置換工程)。   When the rinsing process for a predetermined time is completed, the replacement process is executed. That is, the control unit 4 stops the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid discharge port 61a and sets the rotation speed of the substrate W to 500 to 1000 rpm. Subsequently, the liquid mixture (IPA + DIW) is discharged from the liquid mixture discharge port 62a. Here, in the mixed liquid supply unit 23, a mixed liquid whose IPA concentration is adjusted to, for example, 10% to 15% is generated in advance, and the mixed liquid is discharged from the mixed liquid discharge port 62a toward the substrate surface Wf. Is done. The liquid mixture supplied to the substrate surface Wf flows due to centrifugal force acting on the liquid mixture, and the liquid mixture enters the gaps in the fine pattern formed on the substrate surface Wf. Thereby, the rinse liquid (DIW) adhering to the space | interval of a fine pattern is substituted by a liquid mixture (step S5; substitution process).

続いて、この実施形態では、次に示す乾燥前処理工程を実行して基板表面Wf上の混合液を基板Wから排出させる(ステップS6)。先ず、制御ユニット4は混合液吐出口62aから混合液を吐出させたまま、基板Wの回転を停止または基板Wの回転速度を100rpm以下に設定する。このように、基板Wを静止または比較的低速に回転させた状態で基板表面Wfに混合液を供給することで、図7(a)に示すようにパドル状の混合液による混合液層41が基板表面Wfの全体に形成される。このようなパドル状の混合液層41を基板表面Wfに形成(パドル処理)することによって、基板表面Wfへのパーティクル付着を抑制できる。次に、混合液の供給を停止するとともに基板Wの表面中央部に向けてガス吐出口63aから窒素ガスを吹きつける。つまり、ガス吐出口63aから吐出させる窒素ガスの流量を外側ガス吐出口66aから吐出させる窒素ガスの流量に比較して相対的に高めるように両吐出口から吐出させる窒素ガスの流量バランスを調整する。そうすると、図7(b)に示すように、ガス吐出口63aから基板表面Wfに吹き付けられる窒素ガスによって混合液層41の中央部の混合液が基板Wの径方向外側に押し退けられて混合液層41の中央部にホール42が形成され、その表面部分が乾燥される。そして、引き続き、窒素ガスを基板Wの表面中央部に吹き付けていくことで、図7(c)に示すように、先に形成されたホール42が基板Wの端縁方向(同図の左右方向)に拡大していき、混合液層41の中央側の混合液が中央側から基板端縁側に徐々に押し遣られて乾燥領域が広がっていく。これにより、基板Wの表面中央部に混合液を残すことなく、基板Wの表面中央部に付着する混合液を除去することができる。   Subsequently, in this embodiment, the following drying pretreatment process is executed to discharge the liquid mixture on the substrate surface Wf from the substrate W (step S6). First, the control unit 4 stops the rotation of the substrate W or sets the rotation speed of the substrate W to 100 rpm or less while discharging the mixed solution from the mixed solution discharge port 62a. Thus, by supplying the mixed liquid to the substrate surface Wf while the substrate W is stationary or rotated at a relatively low speed, the mixed liquid layer 41 by the paddle-shaped mixed liquid is formed as shown in FIG. It is formed on the entire substrate surface Wf. By forming such a paddle-like mixed liquid layer 41 on the substrate surface Wf (paddle treatment), it is possible to suppress particle adhesion to the substrate surface Wf. Next, the supply of the mixed liquid is stopped and nitrogen gas is blown from the gas discharge port 63a toward the center of the surface of the substrate W. That is, the flow rate balance of nitrogen gas discharged from both discharge ports is adjusted so that the flow rate of nitrogen gas discharged from the gas discharge port 63a is relatively higher than the flow rate of nitrogen gas discharged from the outer gas discharge port 66a. . Then, as shown in FIG. 7B, the liquid mixture at the center of the liquid mixture layer 41 is pushed away outward in the radial direction of the substrate W by the nitrogen gas blown from the gas discharge port 63a to the substrate surface Wf. A hole 42 is formed at the center of 41 and the surface portion is dried. Then, by continuously blowing nitrogen gas to the center of the surface of the substrate W, as shown in FIG. 7 (c), the holes 42 formed earlier are formed in the edge direction of the substrate W (the left-right direction in the figure). ) And the liquid mixture on the center side of the liquid mixture layer 41 is gradually pushed from the center side to the substrate edge side, and the drying region expands. Thereby, the liquid mixture adhering to the center part of the surface of the substrate W can be removed without leaving the liquid mixture in the center part of the surface of the substrate W.

上記したような乾燥前処理工程を実行することで、後述する乾燥工程(スピンドライ)の間に基板Wの表面中央部に混合液が液滴状に残り、筋状パーティクルとなって基板表面Wfにウォーターマークが形成されるのを防止できる。すなわち、基板Wを回転させて基板表面Wfに付着する混合液を除去して乾燥(スピンドライ)させる際には、混合液に作用する遠心力は基板Wの表面中央部に位置する混合液ほど小さく、基板Wの表面端縁部から乾燥されていく。このとき、基板Wの表面中央部からその周囲にかけて液滴が残って、該液滴が基板Wの端縁方向に走り、この液滴の移動跡にウォータマークが形成されてしまうことがあった。これに対して、この実施形態によれば、乾燥工程前に予め基板表面Wfに形成したパドル状の混合液層41の中央部にホール42を形成して該ホール42を拡大させていくことにより基板Wの表面中央部に位置する混合液を排除しているので、ウォーターマークの発生を確実に防止できる。   By performing the drying pretreatment process as described above, the liquid mixture remains in the form of droplets at the center of the surface of the substrate W during the drying process (spin drying) described later, and becomes a streak-like particle. It is possible to prevent the watermark from being formed. That is, when the substrate W is rotated to remove the mixed solution adhering to the substrate surface Wf and dry (spin dry), the centrifugal force acting on the mixed solution is higher in the mixed solution located at the center of the surface of the substrate W. It is small and is dried from the edge of the surface of the substrate W. At this time, a droplet remains from the center of the surface of the substrate W to the periphery thereof, and the droplet may run in the direction of the edge of the substrate W, and a watermark may be formed on the movement trace of the droplet. . On the other hand, according to this embodiment, by forming the hole 42 in the center of the paddle-like mixed liquid layer 41 previously formed on the substrate surface Wf before the drying step, the hole 42 is enlarged. Since the liquid mixture located at the center of the surface of the substrate W is excluded, the generation of the watermark can be reliably prevented.

ここで、混合液の供給停止後に混合液吐出口62aの近傍(混合液供給路62の下端)に混合液が残留付着している場合がある。そして、このように残留付着した混合液(残留混合液)が間隙空間SP1に発生する気流の影響を受けると、残留混合液が基板表面Wfに落下するおそれがある。特に、混合液はDIWに対して表面張力が低いため、中心軸部材6に対する付着力が小さく、気流の影響を受けることにより混合液はDIWに比較して吐出口から落下し易い状態となっている。しかしながら、この実施形態では、中心軸部材6の下端面6aが遮断部材5の下面5aに対して上方に配置されるとともに、混合液吐出口62aが中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置されている。このため、間隙空間SP1に発生する気流の影響を受けにくく、混合液吐出口62aからの残留混合液の落下を防止することができる。   Here, after the supply of the mixed liquid is stopped, the mixed liquid sometimes remains in the vicinity of the mixed liquid discharge port 62a (the lower end of the mixed liquid supply path 62). Then, when the mixed solution (residual mixed solution) adhered in this way is affected by the air flow generated in the gap space SP1, the residual mixed solution may fall onto the substrate surface Wf. In particular, since the liquid mixture has a low surface tension with respect to DIW, the adhesive force to the central shaft member 6 is small, and the liquid mixture is more likely to drop from the discharge port than DIW due to the influence of airflow. Yes. However, in this embodiment, the lower end surface 6a of the central shaft member 6 is disposed above the lower surface 5a of the blocking member 5, and the mixed liquid discharge port 62a is disposed above the lower end surface 6a of the central shaft member 6. It is arranged at the position retracted. For this reason, it is difficult to be influenced by the air flow generated in the gap space SP1, and the fall of the remaining mixed liquid from the mixed liquid discharge port 62a can be prevented.

こうして、乾燥前処理工程が完了すると、制御ユニット4はチャック回転機構13の回転速度を高めて基板Wを高速回転(例えば2000〜3000rpm)させる。これにより、基板表面Wfに付着する混合液が振り切られ、基板Wの乾燥処理(スピンドライ)が実行される(ステップS7;乾燥工程)。このとき、パターンの間隙には混合液が入り込んでいるのでパターン倒壊を防止できる。また、間隙空間SP1は窒素ガスで満たされていることから乾燥時間を短縮するとともに基板Wに付着する液体成分(混合液)への被酸化物質の溶出を低減してウォーターマークの発生を抑制することができる。しかも、混合液吐出口62aの近傍に混合液が残留付着している場合であっても、残留混合液が間隙空間SP1に発生する気流の影響を受けるのが低減され、乾燥処理中に混合液吐出口62aから残留混合液が落下するのを防止することができる。特に、乾燥後の基板表面領域(乾燥領域)に残留混合液が落下した場合にはパーティクル発生の原因となってしまうが、このような基板表面Wfの汚染を防止することができる。   Thus, when the drying pretreatment process is completed, the control unit 4 increases the rotation speed of the chuck rotation mechanism 13 to rotate the substrate W at a high speed (for example, 2000 to 3000 rpm). Thereby, the liquid mixture adhering to the substrate surface Wf is shaken off, and a drying process (spin drying) of the substrate W is executed (step S7; drying process). At this time, since the mixed solution has entered the gap between the patterns, the pattern collapse can be prevented. Further, since the gap space SP1 is filled with nitrogen gas, the drying time is shortened and the elution of the oxidizable substance to the liquid component (mixed liquid) adhering to the substrate W is reduced to suppress the generation of the watermark. be able to. In addition, even when the mixed liquid remains in the vicinity of the mixed liquid discharge port 62a, the residual mixed liquid is less affected by the air current generated in the gap space SP1, and the mixed liquid is dried during the drying process. It is possible to prevent the residual mixed liquid from falling from the discharge port 62a. In particular, when the residual mixed liquid falls on the substrate surface area (dry area) after drying, it causes generation of particles, but such contamination of the substrate surface Wf can be prevented.

基板Wの乾燥処理が終了すると、制御ユニット4はチャック回転機構13を制御して基板Wの回転を停止させる(ステップS8)。その後、基板搬送手段が処理済の基板Wを装置から搬出して、1枚の基板Wに対する一連の洗浄処理が終了する(ステップS9)。   When the drying process of the substrate W is completed, the control unit 4 controls the chuck rotating mechanism 13 to stop the rotation of the substrate W (step S8). Thereafter, the substrate transfer means carries the processed substrate W out of the apparatus, and a series of cleaning processes for one substrate W is completed (step S9).

以上のように、この実施形態によれば、間隙空間SP1に窒素ガスによる気流が発生するが、中心軸部材6の下端面6aが遮断部材5の下面5aに対して上方位置に配置されるとともに、混合液吐出口62aが中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置されている。このため、混合液吐出口62aの近傍に残留混合液が付着している場合であっても、残留混合液に対する間隙空間SP1に発生する気流の影響を低減することができる。このため、混合液吐出口62aからの混合液の吐出が停止している間に混合液吐出口62aから残留混合液が基板表面Wfに落下するのを防止することができる。   As described above, according to this embodiment, an air flow caused by nitrogen gas is generated in the gap space SP1, but the lower end surface 6a of the central shaft member 6 is disposed at an upper position with respect to the lower surface 5a of the blocking member 5. The liquid mixture discharge port 62 a is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6 a of the central shaft member 6. For this reason, even when the residual mixed liquid is attached in the vicinity of the mixed liquid discharge port 62a, the influence of the airflow generated in the gap space SP1 on the residual mixed liquid can be reduced. For this reason, it is possible to prevent the residual mixed liquid from dropping from the mixed liquid discharge port 62a to the substrate surface Wf while the discharge of the mixed liquid from the mixed liquid discharge port 62a is stopped.

また、この実施形態によれば、間隙空間SP1を不活性ガス雰囲気としながら基板Wの表面中央部に2種類の液体、つまりリンス液(DIW)とリンス液よりも表面張力が低い混合液とを供給可能となっている。このため、リンス液を混合液に置換する際に基板表面Wfの周囲雰囲気から混合液への酸素の溶解を低減することができ、基板表面Wfにウォーターマークが発生するのを確実に防止できる。ここで、混合液はリンス液に比較して表面張力が低いため、中心軸部材6に対する付着力が小さい。このため、混合液はリンス液に比較して吐出口から落下し易い状態となっている。これに対し、この実施形態では、混合液を吐出する混合液吐出口62aをリンス液吐出口61aが形成された中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置しているので、リンス液に比較して表面張力が低い混合液が吐出口近傍に残留付着している場合であっても、混合液の落下を有効に防止することができる。   Further, according to this embodiment, two kinds of liquids, that is, a rinsing liquid (DIW) and a mixed liquid having a surface tension lower than that of the rinsing liquid, are provided in the central portion of the surface of the substrate W while the gap space SP1 is an inert gas atmosphere. Supply is possible. For this reason, when the rinsing liquid is replaced with the mixed liquid, the dissolution of oxygen from the ambient atmosphere around the substrate surface Wf into the mixed liquid can be reduced, and the occurrence of a watermark on the substrate surface Wf can be reliably prevented. Here, since the liquid mixture has a lower surface tension than the rinsing liquid, the adhesion to the central shaft member 6 is small. For this reason, the liquid mixture is in a state of being easily dropped from the discharge port as compared with the rinse liquid. On the other hand, in this embodiment, the liquid mixture discharge port 62a for discharging the liquid mixture is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6a of the central shaft member 6 where the rinse liquid discharge port 61a is formed. Therefore, even when a mixed liquid having a lower surface tension than the rinse liquid remains and adheres in the vicinity of the discharge port, it is possible to effectively prevent the mixed liquid from falling.

<第2実施形態>
図8はこの発明の第2実施形態にかかる基板処理装置の要部を示す断面図である。また、図9は図8のB―B’線断面図(横断面図)である。この第2実施形態にかかる基板処理装置が第1実施形態と大きく相違する点は、混合液吐出口62aの直下に位置する下方空間SP3が隔壁641によって中心軸部材6と遮断部材5とに挟まれた環状空間SP2と分離されている点である。なお、その他の構成および動作は第1実施形態と同様であるため、ここでは同一符号を付して説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the main part of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 9 is a cross-sectional view (cross-sectional view) taken along the line BB ′ of FIG. The substrate processing apparatus according to the second embodiment is greatly different from the first embodiment in that the lower space SP3 located immediately below the mixed solution discharge port 62a is sandwiched between the central shaft member 6 and the blocking member 5 by the partition wall 641. This is a point separated from the annular space SP2. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given here, and descriptions thereof are omitted.

この実施形態では、外管64Aが全周にわたって中心軸部材6の下端面6aまで伸びており、下方空間SP3が外管64Aの一部を構成する隔壁641によって環状空間SP2と分離されている。すなわち、下方空間SP3は隔壁641と埋栓部材65とによって取り囲まれている。この構成によれば、混合液吐出口62aを中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に配置しながらも、環状空間SP2から下方空間SP3への窒素ガスの流入を抑制することができる。このため、混合液吐出口62aの近傍に残留混合液が付着している場合であっても、残留混合液に対する気流の影響をさらに低減することができる。したがって、混合液吐出口62aから残留混合液が基板表面Wfに落下するのを効果的に防止することができる。   In this embodiment, the outer tube 64A extends to the lower end surface 6a of the central shaft member 6 over the entire circumference, and the lower space SP3 is separated from the annular space SP2 by a partition wall 641 constituting a part of the outer tube 64A. That is, the lower space SP3 is surrounded by the partition wall 641 and the plug member 65. According to this configuration, the inflow of the nitrogen gas from the annular space SP2 to the lower space SP3 is suppressed while the mixed liquid discharge port 62a is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6a of the central shaft member 6. be able to. For this reason, even if it is a case where the residual liquid mixture has adhered to the vicinity of the liquid mixture discharge port 62a, the influence of the airflow with respect to a residual liquid mixture can further be reduced. Therefore, it is possible to effectively prevent the residual mixed liquid from dropping onto the substrate surface Wf from the mixed liquid discharge port 62a.

<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。例えば上記実施形態では、本発明の「第1液体」としてDIWを用いているが、炭酸水、水素水、希薄濃度(例えば1ppm程度)のアンモニア水、希薄濃度の塩酸などを用いてもよい。また、上記実施形態では、本発明の「第2液体」として混合液(有機溶媒成分+DIW)を用いているが、100%の有機溶媒成分あるいは界面活性剤を含む液体を用いてもよい。
<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. For example, in the above embodiment, DIW is used as the “first liquid” of the present invention, but carbonated water, hydrogen water, dilute ammonia (for example, about 1 ppm), dilute hydrochloric acid, or the like may be used. In the above embodiment, the mixed liquid (organic solvent component + DIW) is used as the “second liquid” of the present invention. However, a liquid containing 100% organic solvent component or surfactant may be used.

また、上記実施形態では、中心軸部材6に2つの液体吐出口、つまり第1液体を吐出する液体吐出口と、第2液体を吐出する液体吐出口を形成しているが、液体吐出口の個数は任意である。例えば、中心軸部材6の下端面6aに液体吐出口を形成することなく、中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置にのみ液体吐出口を形成するようにしてもよい。また、中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に液体吐出口を2つ設けるようにしてもよい。具体的には、回転軸Jを中心として混合液吐出口62aの反対位置に混合液吐出口をもう1つ追加して設けるようにしてもよい。この構成によれば、混合液の落下防止のために各混合液吐出口の口径を小さく形成しながらも、中心軸部材6に形成されたトータル(2個分)の吐出口の開口面積を大きくすることができる。その結果、単位時間当たりの混合液の供給量を増加させることができる。したがって、基板表面Wf上に混合液層を形成する際に、比較的短時間で混合液層を形成することができ、装置のスループットを向上させることができる。   In the above embodiment, the central shaft member 6 is formed with two liquid discharge ports, that is, a liquid discharge port that discharges the first liquid and a liquid discharge port that discharges the second liquid. The number is arbitrary. For example, the liquid discharge port may be formed only at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6 a of the central shaft member 6 without forming the liquid discharge port on the lower end surface 6 a of the central shaft member 6. Further, two liquid discharge ports may be provided at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6 a of the central shaft member 6. Specifically, another mixed liquid discharge port may be additionally provided at a position opposite to the mixed liquid discharge port 62a around the rotation axis J. According to this configuration, the opening area of the total (two) outlets formed in the central shaft member 6 is increased while the diameter of each outlet of the liquid mixture is reduced to prevent the liquid mixture from dropping. can do. As a result, the supply amount of the mixed liquid per unit time can be increased. Therefore, when forming the mixed liquid layer on the substrate surface Wf, the mixed liquid layer can be formed in a relatively short time, and the throughput of the apparatus can be improved.

また、上記実施形態では、第1液体を吐出する液体吐出口(第1液体吐出口)を中心軸部材6の下端面6aに形成しているが、第1液体吐出口も必要に応じて中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置に形成してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the liquid discharge port (1st liquid discharge port) which discharges a 1st liquid is formed in the lower end surface 6a of the center shaft member 6, a 1st liquid discharge port is also centered as needed. You may form in the position retracted | saved upward with respect to the lower end surface 6a of the shaft member 6. FIG.

また、上記実施形態では、混合液吐出口62a(本発明の「処理液吐出口」に相当)から混合液を基板表面Wfに向けて吐出して置換処理を実行し、混合液吐出口62aからの混合液の吐出を停止している間に混合液が混合液吐出口62aから落下するのを防止しているが、これに限定されない。例えば、中心軸部材6の下端面6aに対して上方に退避した位置にリンス液吐出口を設けて該リンス液吐出口からリンス液を基板表面Wfに向けて吐出してリンス処理を実行した場合には、リンス液吐出口からのリンス液の吐出を停止している間にリンス液がリンス液吐出口から落下するのを防止することができる。この場合、リンス液吐出口が本発明の「処理液吐出口」に相当する。要は、処理液吐出口から吐出される処理液によって所定の湿式処理を施す場合において、処理液吐出口からの処理液の吐出を停止している間に処理液吐出口から処理液が落下するのを防止することができる。   In the above embodiment, the liquid mixture is discharged from the liquid mixture discharge port 62a (corresponding to the “treatment liquid discharge port” of the present invention) toward the substrate surface Wf to perform the replacement process, and from the liquid mixture discharge port 62a. While the discharge of the mixed liquid is stopped, the mixed liquid is prevented from falling from the mixed liquid discharge port 62a. However, the present invention is not limited to this. For example, when the rinse liquid discharge port is provided at a position retracted upward with respect to the lower end surface 6a of the central shaft member 6, and the rinse liquid is discharged from the rinse liquid discharge port toward the substrate surface Wf to execute the rinse process In this case, it is possible to prevent the rinse liquid from dropping from the rinse liquid discharge port while the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid discharge port is stopped. In this case, the rinse liquid discharge port corresponds to the “treatment liquid discharge port” of the present invention. In short, when a predetermined wet process is performed by the processing liquid discharged from the processing liquid discharge port, the processing liquid drops from the processing liquid discharge port while the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port is stopped. Can be prevented.

また、上記実施形態では、中心軸部材6の下端面6aが遮断部材5の下面5aに対して上方に配置されているが、中心軸部材6の下端面6aが遮断部材5の下面5aと同一高さ位置に配置されるように構成してもよい。この構成でも、処理液吐出口が中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されている限り、間隙空間SP1に発生する気流の影響を低減し、処理液吐出口から処理液(残留処理液)が落下するのを防止することができる。   In the above embodiment, the lower end surface 6 a of the central shaft member 6 is disposed above the lower surface 5 a of the blocking member 5, but the lower end surface 6 a of the central shaft member 6 is the same as the lower surface 5 a of the blocking member 5. You may comprise so that it may arrange | position in a height position. Even in this configuration, as long as the processing liquid discharge port is disposed at a position retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member, the influence of the air flow generated in the gap space SP1 is reduced, and the processing liquid discharge port It is possible to prevent (residual processing liquid) from falling.

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などを含む基板全般に処理液を供給して該基板に対して所定の湿式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 in which a processing liquid is supplied to the entire substrate including the substrate and a predetermined wet process is performed on the substrate.

この発明の第1実施形態にかかる基板処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the substrate processing apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 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。It is a block diagram which shows the main control structures of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the substrate processing apparatus of FIG. 図3のA―A’線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 3. 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。It is a flowchart which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の動作を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. 1. 図1の基板処理装置の動作を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG. この発明の第2実施形態にかかる基板処理装置の要部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the principal part of the substrate processing apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. 図8のB―B’線断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 8.

符号の説明Explanation of symbols

4…制御ユニット(制御手段)
5…遮断部材
5a…(遮断部材の)下面(対向面)
6…中心軸部材
6a…(中心軸部材の)下端面
13…チャック回転機構(回転手段)
17…チャックピン(基板保持手段)
24…ガス供給ユニット(ガス供給手段)
61a…リンス液吐出口(第1液体吐出口)
62a…混合液吐出口(処理液吐出口)
63a…ガス吐出口
66…外側ガス供給路
641…隔壁
SP1…間隙空間
SP2…環状空間
SP3…下方空間
W…基板
4. Control unit (control means)
5 ... Blocking member 5a ... Bottom surface (of the blocking member) (opposing surface)
6 ... Center shaft member 6a ... Lower end surface (of the center shaft member) 13 ... Chuck rotating mechanism (rotating means)
17 ... chuck pin (substrate holding means)
24 ... Gas supply unit (gas supply means)
61a: Rinse liquid discharge port (first liquid discharge port)
62a: Mixed liquid discharge port (treatment liquid discharge port)
63a ... Gas outlet 66 ... Outside gas supply path 641 ... Partition wall SP1 ... Gap space SP2 ... Ring space SP3 ... Down space W ... Substrate

Claims (7)

基板を回転させながら前記基板の上面に処理液を供給して該基板上面に対して所定の湿式処理を施す基板処理装置において、
基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の上面中央部の上方に伸びるように配置され、その下端側に設けられた処理液吐出口から前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出可能な中心軸部材と、
前記中心軸部材の径方向外側で前記中心軸部材を取り囲むように前記基板上面に対向する対向面を有し、該対向面を前記基板上面に対向させながら前記基板上面から離間配置された遮断部材と、
前記遮断部材の対向面と前記基板上面との間に形成される間隙空間にガスを供給するガス供給手段と、
前記ガス供給手段を制御して前記処理液吐出口からの処理液の吐出を停止している間に前記ガスを前記間隙空間に供給する制御手段と
を備え、
前記中心軸部材の下端面は前記遮断部材の前記対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、前記処理液吐出口は前記中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
In a substrate processing apparatus for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate while rotating the substrate and performing a predetermined wet process on the upper surface of the substrate,
Substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture;
Rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means;
Arranged so as to extend above the center of the upper surface of the substrate held by the substrate holding means, the processing liquid can be discharged from the processing liquid discharge port provided on the lower end side toward the center of the upper surface of the substrate. A central shaft member;
A blocking member having a facing surface facing the top surface of the substrate so as to surround the central shaft member at a radially outer side of the central shaft member, and being spaced apart from the top surface of the substrate while facing the facing surface to the top surface of the substrate When,
Gas supply means for supplying gas to a gap space formed between the opposing surface of the blocking member and the upper surface of the substrate;
Control means for controlling the gas supply means to supply the gas to the gap space while stopping the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port,
The lower end surface of the central shaft member is disposed at the same height or an upper position with respect to the opposing surface of the blocking member, and the treatment liquid discharge port is retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member. A substrate processing apparatus, wherein the substrate processing apparatus is disposed at the position.
前記ガス供給手段は前記中心軸部材と前記遮断部材とに挟まれた環状空間を外側ガス供給路として該外側ガス供給路を介して前記間隙空間に前記ガスを供給する請求項1記載の基板処理装置。   2. The substrate processing according to claim 1, wherein the gas supply means supplies the gas to the gap space through the outer gas supply path with an annular space sandwiched between the central shaft member and the blocking member as an outer gas supply path. apparatus. 前記ガス供給手段は前記中心軸部材の下端面に形成されたガス吐出口から前記間隙空間に前記ガスを供給する請求項1または2記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the gas supply unit supplies the gas to the gap space from a gas discharge port formed on a lower end surface of the central shaft member. 前記中心軸部材の下端面には前記基板の上面中央部に向けて第1液体を吐出する第1液体吐出口が形成され、
前記処理液吐出口から前記第1液体よりも表面張力が低い第2液体を前記処理液として前記基板の上面中央部に向けて吐出させる請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。
A first liquid discharge port that discharges the first liquid toward the center of the upper surface of the substrate is formed on the lower end surface of the central shaft member,
4. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a second liquid having a lower surface tension than the first liquid is discharged from the processing liquid discharge port toward the center of the upper surface of the substrate as the processing liquid. 5.
前記処理液吐出口の口径は前記第1液体吐出口の口径より小さい請求項4記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein a diameter of the processing liquid discharge port is smaller than a diameter of the first liquid discharge port. 前記処理液吐出口が前記中心軸部材と前記遮断部材とに挟まれた環状空間に隣接して設けられる請求項1ないし5のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記中心軸部材は、前記処理液吐出口の直下に位置する下方空間と前記環状空間とを分離する隔壁を有する基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the processing liquid discharge port is provided adjacent to an annular space sandwiched between the central shaft member and the blocking member.
The substrate processing apparatus, wherein the central shaft member includes a partition that separates a lower space located immediately below the processing liquid discharge port and the annular space.
基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された前記基板を回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された前記基板の上面中央部の上方に伸びるように配置され、その下端側に設けられた処理液吐出口から前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出可能な中心軸部材と、前記中心軸部材の径方向外側で前記中心軸部材を取り囲むように前記基板上面に対向する対向面を有し、該対向面を前記基板上面に対向させながら前記基板上面から離間配置された遮断部材と、前記遮断部材の対向面と前記基板上面との間に形成される間隙空間にガスを供給するガス供給手段とを備えた基板処理装置を用いて、前記基板を回転させながら前記基板の上面に処理液を供給して該基板上面に対して所定の湿式処理を施す基板処理方法であって、
前記中心軸部材の下端面は前記遮断部材の前記対向面に対して同一高さ位置または上方位置に配置されるとともに、前記処理液吐出口は前記中心軸部材の下端面に対して上方に退避した位置に配置されており、前記処理液吐出口からの処理液の吐出を停止している間に前記ガス供給手段により前記ガスを前記間隙空間に供給することを特徴とする基板処理方法。
A substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture, a rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means, and extending above the center of the upper surface of the substrate held by the substrate holding means. A central shaft member that is disposed and capable of discharging a processing liquid from a processing liquid discharge port provided on the lower end side thereof toward the center of the upper surface of the substrate, and surrounds the central shaft member on a radially outer side of the central shaft member And having a facing surface facing the top surface of the substrate, the shielding member being spaced apart from the top surface of the substrate with the facing surface facing the top surface of the substrate, and between the facing surface of the shielding member and the top surface of the substrate A substrate processing apparatus including a gas supply unit configured to supply a gas to a gap space formed in the substrate, and supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate while rotating the substrate, and supplying a predetermined amount to the upper surface of the substrate. Wet treatment A plate processing method,
The lower end surface of the central shaft member is disposed at the same height or an upper position with respect to the opposing surface of the blocking member, and the treatment liquid discharge port is retracted upward with respect to the lower end surface of the central shaft member. The substrate processing method is characterized in that the gas is supplied to the gap space by the gas supply means while the discharge of the processing liquid from the processing liquid discharge port is stopped.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013172080A (en) * 2012-02-22 2013-09-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2017147440A (en) * 2016-02-17 2017-08-24 株式会社Screenホールディングス Substrate processing apparatus and gap washing method

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