JP2008252006A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 薬液表面側バルブ23の開成タイミングに至ったとき(ステップS1でYES)、CPU60は、ウエハ保持センサ9からの出力をチェックする(ステップS2)。スピンチャック3にウエハWが保持されていない場合には(ステップS3でNO)、薬液ノズル4が退避位置以外に位置していれは(ステップS4でNO)、CPU60は、薬液表面側バルブ23の開成を禁止する(ステップS5)、薬液ノズル4が退避位置に位置していれは(ステップS4でYES)、CPU60は、薬液表面側バルブ23の開成を許可する(ステップS7)。この場合、表面側プリディスペンス処理を実行することができる。
【選択図】図3
Description
処理の開始時には、搬送ロボットから基板が受け渡されて、スピンチャックに基板が保持される。搬送ロボットによる基板の受渡し動作が正常に実行されたことが検出された後、スピンチャックによって基板が回転される。
そこで、この発明の目的は、基板保持手段に基板が保持されているか否かに応じて、処理液供給手段の供給動作を適切に禁止することができる基板処理装置を提供することである。
この構成によれば、基板保持手段に基板が保持されているときには、第1の禁止条件に基いて処理液供給手段による処理液の供給動作が禁止/許可される。また、基板保持手段に基板が保持されているときには、第2の禁止条件に基いて処理液供給手段による処理液の供給動作が禁止/許可される。第1の禁止条件および第2の禁止条件をそれぞれ適切に設定しておけば、基板保持手段に基板が保持されているか否かに応じて、処理液供給手段による処理液の供給動作が禁止/許可することができる。
この構成によれば、退避位置に位置した処理液ノズルから廃液槽に向けて処理液を吐出させることにより、処理液ノズルに残留する処理液を排出するプリディスペンス処理を行うことができる。これにより、基板が保持されていない基板保持手段に向けて処理液が吐出されることを防止しつつ、プリディスペンス処理を行うことができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を概念的に示す断面図である。
基板処理装置1は、薬液およびDIW(deionized water)を用いて、基板の一例である半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)から汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための装置である。この基板処理装置1は、隔壁(図示せず)により区画された処理室2内に、ウエハWをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック3と、スピンチャック3に保持されたウエハWの表面(上面)に向けて薬液を吐出するための薬液ノズル4と、スピンチャック3に保持されたウエハWの表面にDIWを供給するためのDIWノズル5とを備えている。
スピンチャック3は、ほぼ鉛直に延びるスピン軸6と、スピン軸6の上端にほぼ水平な姿勢で取り付けられたスピンベース7と、スピンベース7の周縁部に配置された複数の挟持部材8とを備えている。複数の挟持部材8は、スピン軸6の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されている。各挟持部材8をウエハWの端面に当接させて、複数の挟持部材8でウエハWを挟持することにより、ウエハWがほぼ水平な姿勢で保持され、ウエハWの中心がスピン軸6の中心軸線上に配置される。
スピン軸6には、モータ(図示せず)を含むチャック回転機構10から回転力が入力される。この回転力の入力により、スピン軸6が回転し、挟持部材8に挟持されたウエハWがスピンベースともにスピン軸6の中心軸線まわりに回転する。このスピン軸8に関連して回転速度センサ11が設けられていて、この回転速度センサ11によって、スピンチャック3によって回転されるウエハWの回転速度が検出されるようになっている。
裏面処理液供給管12の途中部には、裏面側バルブ18が介装されている。裏面処理液供給管12の途中部には、裏面側バルブ18の上流側において裏面用廃液管19が分岐して接続されている。裏面用廃液管19は廃液を処理するための廃液設備へと延びており、裏面用廃液管19には廃液バルブ20が介装されている。
このように、薬液裏面側バルブ16、DIW裏面側バルブ17、裏面側バルブ18および廃液バルブ20を所定の組み合わせで開くことにより、裏面ノズル13から薬液およびDIWを選択的に吐出させたり、薬液を廃液設備へと導いたりすることができる。
薬液ノズル4には、薬液ラインから薬液が供給される薬液表面側供給管22が接続されている。この薬液表面側供給管22には、薬液表面側バルブ23が介装されている。薬液表面側バルブ23が開かれると、薬液表面側供給管22から薬液ノズル4に薬液が供給され、薬液ノズル4から薬液が吐出される。
アーム支持軸25に関連して、薬液ノズル4の位置情報を検出するためのノズル位置センサ37が設けられている。ノズル位置センサ37は、アーム支持軸25の回動角度や高さ位置を検出して、その回動角度や高さ位置に応じた検出信号を出力する。
DIWノズル5には、DIW供給ライン(図示せず)からDIWが供給されるDIW表面側供給管27が接続されている。このDIW表面側供給管27には、DIW表面側バルブ28が介装されている。DIW表面側バルブ28が開かれると、DIW表面側供給管27からDIWノズル5にDIWが供給され、DIWノズル5からDIWが吐出される。スピンチャック3にウエハWが保持された状態で、DIWノズル5からDIWを吐出させることにより、ウエハWの表面にDIWを供給することができる。
カップ39の底部には、DIWを廃液するための廃液溝41が、ウエハWの回転軸線(スピン軸6の中心軸線)を中心とする円環状に形成されている。また、カップ39の底部には、廃液溝41を取り囲むように、薬液を回収するための回収溝42が形成されている。廃液溝41、回収溝42には、それぞれ廃液路43および回収路44が接続されている。
傘状部材45,46は、ウエハWの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有している。
回収捕獲口54に捕獲された薬液は、傘状部材45の円筒部49と傘状部材46の円筒部51との間を通して、回収溝42に集められる。回収溝42に集められた薬液は、回収ライン44を通して、薬液回収処理設備(図示せず)に回収される。
傘状部材45の円筒部48および傾斜部50の内側の面は、ウエハWから飛散するDIWを廃液溝41に導くための案内面となっている。廃液捕獲口55に捕獲されたDIWは、円筒部48および傾斜部50の内側の面によって廃液溝41へと導かれ、廃液路43を通して、廃液される。
基板処理装置1は、CPU60およびメモリ61を含む構成のコンピュータ62を備えている。このコンピュータ62には、制御対象として、薬液裏面側バルブ16、DIW裏面側バルブ17、裏面側バルブ18、廃液バルブ20、薬液表面側バルブ23、DIW表面側バルブ28、窒素ガス上バルブ32、窒素ガス下バルブ35、チャック回転機構10、ノズル駆動機構26、遮断板駆動機構34およびガード昇降機構47が接続されている。また、コンピュータ62には、計時のためのタイマ64が接続されている。
コンピュータ62には、ウエハ保持センサ9から出力される検出信号、回転速度センサ11から出力される検出信号、およびノズル位置センサ37から出力される検出信号が入力されるようになっている。
基板処理装置1の処理工程には、次の(1)〜(5)の処理工程が含まれている。この基板処理装置1の処理工程では、たとえば、まず(1)の処理工程と(2)の処理工程とが並行して行われ、その後(3)の処理工程と(4)の処理工程とが並行して行われ、最後に(5)の処理工程が開始される。
薬液表面処理工程は、薬液ノズル4からウエハWの表面に薬液を供給して、ウエハWの表面を薬液により処理する工程である。この薬液表面処理工程では、スピンチャック3に保持されたウエハWの周端面に回収捕獲口54が対向するように、スプラッシュガード40が配置される。そして、スピンチャック3によりウエハWが所定の回転速度(たとえば、500rpm)で回転されつつ、そのウエハWの表面に薬液ノズル4から薬液が供給される。また、この薬液の供給時には、ノズルアーム24が所定の角度範囲内で揺動される。これにより、ウエハWの表面における薬液の着液位置が、ウエハWの回転中心からウエハWの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ移動する。この結果、ウエハWの表面の全域に薬液がむらなく供給される。ウエハWの表面に供給された薬液は、ウエハWの回転による遠心力によって、ウエハWの周縁から側方へ飛散する。このとき、ウエハWの端面に回収捕獲口54が対向しているので、ウエハWから飛散する薬液は、回収捕獲口54に飛入して捕獲される。
薬液裏面処理工程は、裏面ノズル13からウエハWの裏面に薬液を供給して、ウエハWの裏面を薬液により処理する工程である。この薬液裏面処理工程では、スピンチャック3に保持されたウエハWの周端面に回収捕獲口54が対向するように、スプラッシュガード40が配置される。そして、スピンチャック3によりウエハWが所定の回転速度(たとえば、500rpm)で回転されつつ、そのウエハWの裏面の中央部に裏面ノズル13から薬液が供給される。ウエハWの裏面に供給された薬液は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの中央部から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの裏面の全域に薬液がむらなく供給される。ウエハWの裏面の周縁に達した薬液は、ウエハWの周縁から側方へ飛散する。このとき、ウエハWの端面に回収捕獲口54が対向しているので、ウエハWから飛散する薬液は、回収捕獲口54に飛入して捕獲される。
表面リンス工程は、DIWノズル5からウエハWの表面にDIWを供給して、ウエハWの表面をDIWで水洗する工程である。この表面リンス工程では、スピンチャック3に保持されたウエハWの周端面に廃液捕獲口55が対向するように、スプラッシュガード40が配置される。そして、スピンチャック3によりウエハWが所定の回転速度(たとえば、500rpm)で回転されつつ、そのウエハWの表面の中央部にDIWノズル5からDIWが供給される。ウエハWの表面に供給されたDIWは、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの中央部から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの表面の全域にDIWがむらなく供給される。ウエハWの表面の周縁に達したDIWは、ウエハWの周縁から側方へ飛散する。このとき、ウエハWの端面に廃液捕獲口55が対向しているので、ウエハWから飛散するDIWは、傘状部材45の円筒部48および傾斜部50の内側の面を伝って、廃液溝41へと導かれる。
裏面リンス工程は、裏面ノズル13からウエハWの裏面にDIWを供給して、ウエハWの裏面をDIWで水洗する工程である。この裏面リンス工程では、スピンチャック3に保持されたウエハWの周端面に廃液捕獲口55が対向するように、スプラッシュガード40が配置される。そして、スピンチャック3によりウエハWが所定の回転速度(たとえば、500rpm)で回転されつつ、そのウエハWの裏面の中央部に裏面ノズル13からDIWが供給される。ウエハWの裏面に供給されたDIWは、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの中央部から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの裏面の全域にDIWがむらなく供給される。ウエハWの裏面の周縁に達したDIWは、ウエハWの周縁から側方へ飛散する。このとき、ウエハWの端面に廃液捕獲口55が対向しているので、ウエハWから飛散するDIWは、傘状部材45の円筒部48および傾斜部50の内側の面を伝って、廃液溝41へと導かれる。
スピンドライ工程は、ウエハWの表面および裏面に付着しているDIWの液滴を振り切ることができる速度でウエハWを回転させて、DIWの液滴を除去させる工程である。このスピンドライ工程では、遮断板29がウエハWの表面に近接する近接位置まで下降される。
通常は、前述のように、搬送ロボットによるウエハWの受渡し動作の正常な実行が検出された後に、スピンチャック3の回転が開始される。
この状態で、薬液ノズル4から薬液が吐出されると、薬液ノズル4から吐出された薬液が、窒素ガス下供給路21の開口から、窒素ガス下供給路21の内部に進入して、この窒素ガス下供給路21にダメージを与えるおそれがある。
そこで、この基板処理装置1では、ウエハWがスピンチャック3に保持されていない状態で、薬液ノズル4、DIWノズル5および裏面ノズル13から薬液およびDIWが吐出されるのを防止するために、以下のインターロック処理が実行される。インターロック処理は、前述の(1)〜(5)の処理工程のうち、薬液表面処理工程および薬液裏面処理工程の開始時に実行される。
薬液表面側バルブ23の開成タイミングに至ったとき(ステップS1でYES)、CPU60は、ウエハ保持センサ9からの出力をチェックし(ステップS2)、スピンチャック3にウエハWが保持されているか否かを調べる(ステップS3)。
図4は、薬液裏面処理工程の開始時に実行されるインターロック処理の流れを示すフローチャートである。
スピンチャック3にウエハWが保持されていない場合には(ステップS23でNO)、次に、CPU60は、裏面側バルブ18が閉じられ、かつ、廃液バルブ20が開かれた状態であるか否かを調べる(ステップS24)。裏面側バルブ18が開かれ、かつ、廃液バルブ20が閉じられた状態であるとき(ステップS24でNO)、CPU60は、薬液表面側バルブ23の開成を禁止し(ステップS25)、その薬液裏面側バルブ16の開成が禁止された旨の警報を出力した後(ステップS26)、このインターロック処理を終了する。また、裏面側バルブ18が閉じられ、かつ、廃液バルブ20が開かれた状態であるとき(ステップS24でYES)、CPU60は、薬液裏面側バルブ16の開成を許可する(ステップS27)。したがって、この場合には、裏面側プリディスペンス処理を実行することができる。その後、このインターロック処理を終了する。
また、裏面側バルブ18が閉じられ、かつ、廃液バルブ20が開かれた状態であるときは、薬液裏面側バルブ16の開成が許可される。このため、薬液裏面側供給管14に残留している薬液を廃液設備へ排出する裏面側プリディスペンス処理を良好に行うことができる。これにより、インターロック処理によって裏面側プリディスペンス処理の実行が妨げられない。
さらに、薬液ノズル4が退避位置に位置するとき、または、裏面側バルブ18が閉じられ、かつ、廃液バルブ20が開かれた状態であるときは、薬液表面側バルブ23および薬液裏面側バルブ16の開成が許可される。これにより、残留薬液を排出するためのプリディスペンス処理を良好に行うことができる。
薬液として1種類の薬液を用いる場合を例にとって説明したが、互いに種類の異なる第1薬液および第2薬液を用いることもできる。この第1薬液および第2薬液を個別に回収する場合には、回収溝42を取り囲むように第2回収溝を設けるとともに、傘状部材46に第2回収溝上に位置する円筒部を追加して設け、また、第2回収溝上に位置する円筒部と、円筒部の上端からウエハWの回転軸線に近づくほど高くなるように傾斜する傾斜部とを一体的に備える傘状部材を、その傘状部材46を取り囲むように設けることができる。
3 スピンチャック(基板保持手段)
4 薬液ノズル(処理液ノズル)
5 DIWノズル(処理液ノズル)
9 ウエハ保持センサ
12 裏面処理液供給管(供給ライン)
13 裏面ノズル(処理液ノズル)
14 薬液裏面側供給管(供給ライン)
16 薬液裏面側バルブ
17 DIW裏面側バルブ
18 裏面バルブ(バルブ)
19 裏面用廃液管
20 廃液バルブ(バルブ)
23 薬液表面側バルブ
28 DIW表面側バルブ
56 プリディスペンスポッド(廃液槽)
57 プリディスペンス用廃液管
Claims (4)
- 基板を保持するための基板保持手段と、
前記基板保持手段に基板が保持されているか否かを検出する基板保持検出手段と、
前記基板を処理するための処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに対して処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理液供給手段による処理液の供給動作に先立って、前記基板検出手段による検出内容を取得し、前記基板保持手段に基板が保持されている場合には第1の禁止条件に基づいて、また、前記基板保持手段に基板が保持されていない場合には第2の禁止条件に基づいて、前記処理液供給手段による供給動作を許可/禁止する供給動作許可/禁止手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。 - 前記処理液ノズルは、前記基板保持手段に保持された基板に向けて処理液を吐出する処理位置と、この処理位置から退避した退避位置との間で移動可能に設けられており、
前記第2の禁止条件は、前記処理液ノズルが前記退避位置に位置しているという条件であり、
前記供給動作許可/禁止手段は、前記第2の禁止条件が満たされていない場合に、前記処理液供給手段による供給動作を禁止することを特徴とする、請求項1記載の基板処理装置。 - 前記退避位置には、前記退避位置に位置する処理液ノズルから吐出される処理液を受け入れることができる廃液槽が配置されており、この廃液槽には、廃液ラインが接続されていることを特徴とする、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記処理液供給手段は、前記処理ノズルに接続され、処理液が流通する供給ラインを備えており、
前記供給ラインの途中部に分岐して接続された廃液ラインと、
前記供給ラインを流通する処理液を、前記廃液ラインへと導くためのバルブとを、さらに含み、
前記第2の禁止条件は、前記バルブによって、前記供給ラインを流通する処理液が前記廃液ラインに導かれるという条件であり、
前記供給動作許可/禁止手段は、前記第2の禁止条件が満たされていない場合に、前記処理液供給手段による供給動作を禁止することを特徴とする、請求項1記載の基板処理装置。
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