JP2008251680A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1混合部14は、ふっ酸タンク30から供給されるふっ酸原液(濃度がたとえば49wt%)と、DIW供給源から供給されるDIWとを混合して、希ふっ酸(濃度がたとえば2.3wt%)を生成する。第2混合部15は、第1混合部14で生成された希ふっ酸と、DIW供給源から供給されるDIWとを混合して希ふっ酸(たとえば0.11wt%)を生成する。第3混合部16は、第2混合部15で生成された希ふっ酸と、DIW供給源から供給されるDIWとを混合して希ふっ酸(たとえば0.005wt%)を生成する。
【選択図】図1
Description
たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉型の洗浄処理を実施する装置は、基板の主面に希釈薬液を吹き付けるためのノズルと、ノズルに対して希釈薬液を供給するための希釈薬液供給管とを備えている。希釈薬液供給管には、希釈薬液を生成するためのミキシングバルブが接続されている。ミキシングバルブには、薬液供給管とDIW供給管とが接続され、薬液供給源からの薬液(原液)、および、DIW供給源からのDIW(脱イオン化された純水)が供給されるようになっている。
一方で、極めて低い濃度に濃度調整された希釈薬液をタンクに貯留させておき、このタンクに貯留された希釈薬液をノズルに供給することも考えられる。しかしながら、ノズルから吐出される薬液は、薬液とDIWとが混合されてから所定時間が経過しているために、その薬効成分が劣化しているおそれがある。ノズルから吐出される薬液が、その薬効成分が劣化したものであると、基板に対する処理が良好に行えない。
この構成によれば、薬液供給源からの薬液は、第1の混合部および第2の混合部で、希釈液と順に混ぜ合わされ、その段階的に希釈された希釈薬液がノズルに供給される。
このため、ノズルから吐出される希釈薬液に極めて低い濃度が要求される場合でも、第1の混合部および第2の混合部に供給される薬液または希釈薬液の流量を微少とする必要がない。したがって、第1の混合部に供給される薬液の流量が、第1の混合部に供給される希釈液の流量に比べて著しく少なくならず、そのため、第1の混合部において薬液と希釈液とが良好に混ざり合うようになる。また、第2の混合部に供給される希釈薬液の流量が、第2の混合部に供給される希釈液の流量に比べて著しく少なくならず、そのため、第2の混合部において希釈薬液と希釈液とが良好に混ざり合うようになる。これにより、精度良く調整された薬液をノズルから吐出させることができる。ゆえに、精度良く濃度調整された希釈薬液を用いて基板を処理することができる。
請求項2記載の発明は、前記薬液供給管の途中部に介装され、前記第1の混合部に供給される薬液の流量を調節する第1の流量調節手段(33)と、前記希釈薬液供給管の途中部に介装され、前記第2の混合部に供給される希釈薬液の流量を調節する第2の流量調節手段(43)とを、さらに含む、請求項1記載の基板処理装置である。
また、極めて低い濃度の希釈薬液を調製するときでも、第1の混合部および第2の混合部に供給される薬液または希釈薬液の流量を、流量計によって計測可能な計測基準値を下回るほど微少にする必要がない。このため、第1の混合部に供給される薬液の流量を計測するための流量計、または第2の混合部に供給される希釈薬液の流量を計測するための流量計を設ける場合には、第1の混合部または第2の混合部に、正確な量の薬液または希釈薬液の流量を供給することができる。これにより、より一層精度良く濃度調整された希釈薬液をノズルから吐出させることができる。
この構成によれば、第1の混合部によって生成された希釈薬液が貯留タンクで貯留され、この希釈薬液が第2の混合部に供給される。このため、第2の混合部への希釈薬液の供給流量を、第1の混合部からの希釈薬液の流出流量とは独立に調整できる。これにより、希釈薬液の濃度の自由度を高めることができ、希釈薬液の濃度を所望濃度に、容易に保つことができる。
この構成によれば、ふっ酸が第1の混合部および第2の混合部において希釈されて、ノズルから希ふっ酸が供給される。
希ふっ酸はその処理力が非常に高い。そのため、希ふっ酸を用いて基板の主面に形成された酸化膜や、基板の主面に付着したポリマを除去する場合には、基板にダメージを与えないように、その希ふっ酸は、極めて低濃度で、かつ、精度良く濃度調整されている必要がある。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の構成を模式的に示す図である。
この基板処理装置1は、基板の一例である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wにおけるデバイス形成領域側の表面に対して、薬液による洗浄処理を施すための枚葉型の装置である。
薬液ノズル3は、スピンチャック2の上方で、吐出口をウエハWの回転中心付近に向けて配置されている。この薬液ノズル3には、後述する薬液供給機構10から、SC−1、SC−2および希ふっ酸が選択的に供給されるようになっている。
第2混合部15には、希釈薬液供給管としての第2ふっ酸供給管38と、第2の希釈液供給管としての第2DIW供給管39とが接続されている。第2ふっ酸供給管38は、その一端が第1貯留タンク36に接続されており、その第1貯留タンク36に貯留されている希ふっ酸が供給される。第2ふっ酸供給管38の途中部には、第2ふっ酸バルブ41、第2流量計42および第2流量調節バルブ43が、第2混合部15側からこの順に介装されている。第2DIW供給管39には、DIW供給源からDIWが供給される。第2DIW供給管39の途中部には、第2DIWバルブ44が介装されている。これら第2混合部15、第2ふっ酸バルブ41および第2DIWバルブ44によって、ミキシングバルブが構成されている。
第1ふっ酸バルブ31および第1DIWバルブ34が開かれると、たとえば49(wt%)の濃度のふっ酸原液とDIWとが第1混合部14に供給される。第1ふっ酸供給管28から第1混合部14に供給されるふっ酸は、第1流量計32および第1流量調節バルブ33によって、その流量がたとえば0.1(L/min)に調節されている。この流量は、第1流量計32の計測基準値である0.05(L/min)よりも多い。
図2は、基板処理装置1の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置1は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御装置60を備えている。
また、制御装置60には、モータ6、第1ふっ酸バルブ31、第2ふっ酸バルブ41、第3ふっ酸バルブ47、第1流量調節バルブ33、第2流量調節バルブ43、第3流量調節バルブ49、アンモニアバルブ23、過酸化水素水バルブ24、塩酸バルブ25、リンス用DIWバルブ13、第3DIWバルブ26、第1DIWバルブ34および第2DIWバルブ44が制御対象として接続されている。
ウエハWの処理に際し、搬送ロボット(図示せず)によって、未処理のウエハWが基板処理装置1に搬入され、その表面を上方に向けた状態で、スピンチャック2に保持される。ウエハWがスピンチャック2に保持された後、制御装置60は、モータ6を駆動して、スピンチャック2を所定の液処理回転速度で回転させる。
一方、制御装置60は、第1液面センサ51および第2液面センサ52の出力を参照することによって、第1貯留タンク36および第2貯留タンク46に貯留される希ふっ酸の液面高さがそれぞれ予め定める高さ位置に達しているかを監視している。第1貯留タンク36に貯留される希ふっ酸の液面高さが予め定める高さ位置に達していない場合、制御装置60が、第1ふっ酸バルブ31および第1DIWバルブ34を開くとともに、第1流量調節バルブ33の開度を調節して、第1貯留タンク36に2.3(wt%)の濃度の希ふっ酸が供給される。また、第2貯留タンク46に貯留される希ふっ酸の液面高さが予め定める高さ位置に達していない場合、制御装置60が、第2ふっ酸バルブ41および第2DIWバルブ44を開くとともに、第2流量調節バルブ43の開度を調節して、第2貯留タンク46に0.11(wt%)の濃度の希ふっ酸が供給される。なお、タンク36及び46にはそれぞれ、タンク内の希ふっ酸を排液するためのドレイン配管363,463及びドレインバルブ364,464がタンク底面に接続されている。これにより、ウエハWの処理完了後あるいは所定時間経過後(例えば30分後)にタンク36及び46内の希ふっ酸を排液しておき、処理直前での純水との混合を行うようにすることができる。
以上により、この実施形態によれば、ふっ酸タンク30からのふっ酸原液は、第1混合部14、第2混合部15および第3混合部16で、DIWと順に混ぜ合わされ、その段階的に希釈された希ふっ酸が薬液ノズル3に供給される。このため、第1混合部14、第2混合部15および第3混合部16のそれぞれにおいて、ふっ酸原液(希ふっ酸)とDIWとを良好に混ざり合わせることができる。このため、薬液ノズル3から吐出される希ふっ酸の濃度の精度が良い。これにより、0.005(wt%)という極めて低い濃度に精度良く調節された希ふっ酸をウエハWの表面に供給することができる。
前述の図3における洗浄処理において、ステップS3の希ふっ酸の供給工程と、ステップS1のSC−1の供給工程とを入れ替えてもよい。
また、ステップS3の希ふっ酸の供給工程によって、ウエハWの表面に形成された酸化膜を除去するだけでなく、ウエハWの表面に付着したポリマが除去されてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
3 薬液ノズル(ノズル)
14 第1混合部
15 第2混合部
16 第3混合部
17 供給管(希釈薬液供給手段)
21 第3DIW供給管
22 第3ふっ酸供給管
28 第1ふっ酸供給管(薬液供給管)
29 第1DIW供給管(第1の希釈液供給管)
30 ふっ酸タンク(薬液供給源)
33 第1流量調節バルブ(第1の流量調節手段)
36 第1貯留タンク(貯留タンク)
38 第2ふっ酸供給管(希釈薬液供給管)
39 第2DIW供給管(第2の希釈液供給管)
43 第2流量調節バルブ(第2の流量調節手段)
46 第2貯留タンク
49 第3流量調節バルブ
60 制御装置
W ウエハ(基板)
Claims (4)
- ノズルから吐出される希釈薬液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
薬液供給源から薬液が供給される薬液供給管と、
前記薬液を希釈するための希釈液が供給される第1の希釈液供給管と、
前記薬液供給管および前記第1の希釈液供給管に接続されて、前記薬液供給管からの薬液と、前記第1の希釈液供給管からの希釈液とを混合して、希釈薬液を生成する第1の混合部と、
前記第1の混合部で生成された希釈薬液が供給される希釈薬液供給管と、
前記薬液を希釈するための希釈液が供給される第2の希釈液供給管と、
前記希釈薬液供給管および前記第2の希釈液供給管に接続されて、前記希釈薬液供給管からの希釈薬液と、前記第2希釈液供給管からの希釈液とを混合して、前記希釈薬液供給管に供給される希釈薬液よりも濃度の低い希釈薬液を生成する第2の混合部と、
前記第2の混合部で生成された希釈薬液が供給されて、この希釈薬液を前記ノズルへ向けて供給する希釈薬液供給手段とを含む、基板処理装置。 - 前記薬液供給管の途中部に介装され、前記第1の混合部に供給される薬液の流量を調節する第1の流量調節手段と、
前記希釈薬液供給管の途中部に介装され、前記第2の混合部に供給される希釈薬液の流量を調節する第2の流量調節手段とを、さらに含む、請求項1記載の基板処理装置。 - 前記第1の混合部からの希釈薬液を貯留しておくための貯留タンクを、さらに含み、
前記希釈薬液供給管には、前記貯留タンクに貯留された希釈薬液が供給される、請求項1または2記載の基板処理装置。 - 前記薬液供給源から前記薬液供給管に供給される薬液はふっ酸である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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