JP2009187996A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を回転させつつ基板に対して処理液を供給して所定の処理を施す塗布処理装置に係り、特に回転により飛散する処理液が付着した容器を洗浄できる塗布処理装置に関する。 The present invention relates to a coating processing apparatus that performs a predetermined process by supplying a processing liquid to a substrate while rotating the substrate, and more particularly to a coating processing apparatus that can clean a container to which a processing liquid scattered by rotation adheres.
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィー工程では、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理が行われている。この塗布処理としては、一般にスピンコーティング法が採用されている。 For example, in a photolithography process in manufacturing a semiconductor device, for example, a resist coating process is performed in which a resist solution is formed on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) to form a resist film. As this coating treatment, a spin coating method is generally employed.
スピンコーティング法は、スピンチャックにウェハを吸着保持した状態で、ウェハの表面の中心部にレジスト液を供給すると共にスピンチャックを回転させ、レジスト液を遠心力によってウェハの径方向外側に向かって拡げる手法である。そして、余剰のレジスト液は遠心力によってウェハの外縁部から飛散し、ウェハの周囲を覆うカップ状の容器で受け止められる。この方法では、容器の内側面にウェハから飛散したレジスト液が付着するため、必要に応じてこの容器を洗浄する必要がある。 In the spin coating method, a resist solution is supplied to the central portion of the wafer surface while the wafer is adsorbed and held on the spin chuck, and the spin chuck is rotated to spread the resist solution toward the outside in the radial direction of the wafer by centrifugal force. It is a technique. The surplus resist solution is scattered from the outer edge of the wafer by centrifugal force and is received by a cup-shaped container covering the periphery of the wafer. In this method, since the resist solution scattered from the wafer adheres to the inner surface of the container, it is necessary to clean the container as necessary.
そこで、従来、図14に示すように、容器100を洗浄する際に、スピンチャック101に保持された洗浄治具102を用いることが提案されている。この従来技術では、洗浄治具102の上方には、洗浄治具102上に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズル103が設けられている。洗浄治具102は、図14及び図15に示すように、円盤状の本体110と、本体110上に周方向に沿って所定の間隔で設けられた立ち上げフィン111とを有している。フィン111は、径方向外側に向かって次第に高さが高くなるように形成されている。そして、洗浄液供給ノズル103から洗浄治具102上に洗浄液を供給すると共に洗浄治具102を回転させ、洗浄治具102上の洗浄液を遠心力によって径方向外側に拡散させる。洗浄液は、フィン111と、フィン111の設けられていない部分とに分岐して流れ、フィン111に案内された洗浄液は、このフィン111に沿って斜め上方向に案内され、このフィン111の縁部から斜め上方向に向かって飛散する。一方、フィン111の設けられていない部分に案内された洗浄液は、本体110上面の縁部から水平方向に飛散する。このようにして、洗浄治具102の本体110又はフィン111の縁部から飛散した洗浄液は、容器100の内側面に噴き付けられ、容器100の洗浄が行われる(特許文献1)。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 14, it has been proposed to use a
しかしながら、上述の洗浄治具102を用いて容器100を洗浄した場合、直接洗浄液が噴き付けられる部分は、図16に示すように、本体110の縁部から飛散した洗浄液が噴き付けられる部分120と、フィン111の縁部から飛散した洗浄液が噴き付けられる部分121に分かれ、その間の領域122には、直接洗浄液が噴き付けられない。したがって、この領域122は、容器100の内側面を自重で伝って落ちる洗浄液によって洗浄されることになる。しかしながら、そうすると、伝って落ちる洗浄液による洗浄なので洗浄効果が低く、容器100の内側面を洗浄するのに時間がかかり、また多量の洗浄液が必要となっていた。さらに、伝って落ちる洗浄液が線状になったとき、領域122内に洗浄液が伝わらない部分が生じていた。
However, when the
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、容器に付着した処理液を洗浄する際に、従来よりも洗浄効果が高く、しかも効率のよい洗浄を行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to perform cleaning with higher cleaning efficiency and higher efficiency than before when cleaning the treatment liquid adhering to the container.
前記の目的を達成するため、本発明は、基板を保持して回転させる回転保持部材と、当該回転保持部材に保持された基板の周囲を覆い、基板上に供給された処理液の外部への飛散を防止するための容器と、を有する基板処理装置であって、前記回転保持部材に保持され、前記容器の内側面を洗浄するための洗浄治具と、前記洗浄治具の外周に設けられ、当該洗浄治具に供給された洗浄液を前記洗浄治具の回転によって前記容器の内側面へ飛散させるための飛散案内部と、を有し、前記飛散案内部の位置は、前記洗浄治具の外周に沿って当該洗浄治具の厚み方向に連続的に変化していることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a rotation holding member that holds and rotates a substrate, covers the periphery of the substrate held by the rotation holding member, and supplies the processing liquid supplied on the substrate to the outside. A substrate processing apparatus having a container for preventing scattering, and is provided on the outer periphery of the cleaning jig, which is held by the rotation holding member and for cleaning the inner surface of the container. A scattering guide for scattering the cleaning liquid supplied to the cleaning jig to the inner surface of the container by rotation of the cleaning jig, and the position of the scattering guide is at the position of the cleaning jig It is characterized by continuously changing in the thickness direction of the cleaning jig along the outer periphery.
本発明によれば、洗浄治具は回転保持部材に保持され、洗浄治具の外周には洗浄液の飛散案内部が設けられていているので、洗浄治具に供給された洗浄液は、洗浄治具の回転による遠心力によって径方向外側に拡散し、飛散案内部から容器の内側面に飛散する。そして、飛散案内部の位置は、洗浄治具の外周に沿って洗浄治具の厚み方向に連続して変化しているので、飛散案内部から飛散した洗浄液は、容器の内側面に対して鉛直方向に連続して噴き付けられる。このように容器の内側面の処理液が付着している部分に対して、ムラなく、また均一に洗浄液を直接噴き付けることができるので、従来のように洗浄液が伝って落ちるのを待つ必要がなく、従来より洗浄効果が高くなり容器の洗浄を短時間で行うことができる。また、洗浄の際に消費される洗浄液の量も従来より少なくすることができ、効率よく容器を洗浄することができる。 According to the present invention, since the cleaning jig is held by the rotation holding member, and the cleaning liquid splash guide is provided on the outer periphery of the cleaning jig, the cleaning liquid supplied to the cleaning jig is It is diffused radially outward by the centrifugal force caused by the rotation of, and is scattered from the scattering guide portion to the inner surface of the container. And since the position of the scattering guide part continuously changes in the thickness direction of the cleaning jig along the outer periphery of the cleaning jig, the cleaning liquid scattered from the scattering guide part is perpendicular to the inner surface of the container. Sprayed continuously in the direction. As described above, since the cleaning liquid can be sprayed directly and evenly on the portion of the inner surface of the container where the processing liquid is adhered, it is necessary to wait for the cleaning liquid to travel down as in the past. In addition, the cleaning effect is higher than before, and the container can be cleaned in a short time. In addition, the amount of cleaning liquid consumed in cleaning can be reduced as compared with the conventional case, and the container can be cleaned efficiently.
前記回転保持部材に保持された状態の前記洗浄治具の少なくとも表面又は裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを有し、前記洗浄治具の外周には、洗浄治具の表裏面から連続して外側に突出した突出部が形成され、前記飛散案内部は、前記突出部の頂部であってもよい。 A cleaning liquid supply nozzle that supplies a cleaning liquid to at least the front surface or the back surface of the cleaning jig held by the rotation holding member is provided, and the outer periphery of the cleaning jig is continuously provided from the front and back surfaces of the cleaning jig. A protruding portion protruding outward may be formed, and the scattering guide portion may be a top portion of the protruding portion.
前記回転保持部材に保持された状態の前記洗浄治具内の貯留部に洗浄液を供給する洗浄液供給ノズルを有し、前記洗浄治具の外周には、前記貯留部に通ずる複数の吐出孔が形成され、前記飛散案内部は、前記吐出孔であってもよい。 A cleaning liquid supply nozzle is provided for supplying a cleaning liquid to a storage portion in the cleaning jig held by the rotation holding member, and a plurality of discharge holes communicating with the storage portion are formed on the outer periphery of the cleaning jig. The scattering guide portion may be the discharge hole.
本発明によれば、従来よりも洗浄効果が高くなり容器の洗浄が短時間で行われ、また消費される洗浄液の量も少なくなり、効率よく容器を洗浄することができる。 According to the present invention, the cleaning effect is higher than before, the container is cleaned in a short time, and the amount of cleaning liquid consumed is reduced, so that the container can be cleaned efficiently.
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかる基板処理装置としてのレジスト塗布装置1の構成の概略を示す縦断面図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an outline of a configuration of a
レジスト塗布装置1は、図1に示すように、内部を密閉することができるケーシング10を有している。ケーシング10の一の側面には、図2に示すように、後述する洗浄治具20又は被処理体としてのウェハの搬入出口11が形成され、搬入出口には、開閉シャッタ12が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
ケーシング10内部には、図1に示すように、その上面に洗浄治具20又はウェハを吸着保持する回転保持部材としてのスピンチャック21が設けられている。スピンチャック21は、水平な上面を有し、当該上面には、例えば洗浄治具20又はウェハを吸引する吸引口(図示せず)が設けられている。この吸引口からの吸引により、洗浄治具20又はウェハをスピンチャック21上に吸着保持できる。
As shown in FIG. 1, a
スピンチャック21は、例えばモータなどを備えた駆動機構22を有し、その駆動機構22により所定の速度に回転できる。また、駆動機構22には、シリンダなどの昇降駆動源が設けられており、スピンチャック21は上下動可能である。
The
スピンチャック21の下方側には断面形状が山形のガイドリング23が設けられており、このガイドリング23の外周縁は下方側に屈曲して延びている。前記スピンチャック21、スピンチャック21に保持されたウェハ又は洗浄治具20及びガイドリング23を囲むように容器24が設けられている。
A
この容器24は上面にスピンチャック21が昇降できるように洗浄治具20又はウェハよりも大きい開口部が形成されていると共に、側周面とガイドリング23の外周縁との間に排出路をなす隙間25が形成されている。前記容器24の下方側は、ガイドリング23の外周縁部分と共に屈曲路を形成して気液分離部を構成している。容器24の底部の内側領域には排気口26が形成されており、この排気口26には排気管26aが接続されている。さらに前記容器24の底部の外側領域には排液口27が形成されており、この排液口27には排液管27aが接続されている。
The
また、スピンチャック21の上方には、ウェハ表面の中心部にレジスト液を供給するためのレジスト液供給ノズル30が配置されている。レジスト液供給ノズル30は、配管31を介してレジスト液供給源32に接続されている。
A resist
レジスト液供給ノズル30は、図2に示すように、アーム33を介して移動機構34に接続されている。アーム33は移動機構34により、ケーシング10の長さ方向(Y方向)ガイドレール35に沿って容器24の一端側(図2では右側)の外側に設けられた待機領域36から一端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できる。
As shown in FIG. 2, the resist
スピンチャック21の下方であって、ガイドリング22上には、図1に示すように、洗浄治具20又はウェハの裏面に向けて洗浄液を噴射する洗浄液供給ノズル40、40が例えば2箇所に設けられている。洗浄液供給ノズル40は、配管41を介して洗浄液供給源42に接続されている。なお、洗浄液としては、例えばシンナー等の溶剤が用いられる。
As shown in FIG. 1, cleaning
次に、上述した洗浄治具20について説明する。洗浄治具20は、図3及び図4に示すように、表面が平坦な円盤形状の本体部50を有している。本体部50の外周には、本体部50から外側に突出した突出部51が形成され、これら本体部50と突出部51は一体となって形成されている。突出部51は、図5に示すように、本体部50の表面50aと裏面50bから連続するように外側に湾曲している。そして、突出部51の頂部Tの位置は、図3及び図5に示すように、洗浄治具20の外周に沿って当該洗浄治具20の厚み方向に連続的に変化している。なお、図5(a)は図4に示した洗浄治具20のA−A線から見た側面を示し、図5(b)は図4に示した洗浄治具20のB−B線から見た側面を示している。
Next, the above-described
本実施の形態にかかるレジスト塗布装置1は以上のように構成されており、次にこのレジスト塗布装置1を用いたウェハの塗布処理と容器24の洗浄処理について説明する。図6は、かかる塗布処理と洗浄処理を示した説明図である。
The resist
先ず、ウェハWを搬入出口11からケーシング10内に搬入し、スピンチャック21に吸着保持させる。次に、ウェハWをスピンチャック21によって所定の回転数で回転させると共に、レジスト液供給ノズル30からウェハWの中心部にレジスト液Rを供給する。レジスト液Rは、遠心力によってウェハWの表面全面に拡散されて、ウェハWの表面にレジスト液Rが塗布される。このとき、余剰分のレジスト液Rは、ウェハWの外縁部から飛散し、容器24で受け止められる(図6(a))。そして、レジスト液Rが塗布されたウェハWは、搬入出口11から搬出される。
First, the wafer W is loaded into the
このウェハWへのレジスト液Rの塗布処理を所定の回数行った後、容器24の内側面に付着したレジスト液Rを洗浄するための洗浄処理が行われる。
After the resist liquid R is applied to the wafer W a predetermined number of times, a cleaning process for cleaning the resist liquid R adhering to the inner surface of the
容器24の洗浄処理においては、先ず、洗浄治具20を搬入出口11からケーシング10内に搬入し、スピンチャック21に吸着保持させる(図6(b))。その後、洗浄治具20を所定の回転数で回転させると共に、洗浄液供給ノズル10から洗浄治具10の裏面に洗浄液Lが噴射される。洗浄液Lは、遠心力によって洗浄治具20の裏面を径方向外側に拡散し、突出部51から容器24の内側面に向けて飛散する(図6(c))。このとき洗浄液Lは、図7に示すように、突出部51の湾曲部分に沿って流れ、突出部51の頂部Tから飛散する。そうすると、頂部Tの位置が洗浄治具20の外周に沿って当該洗浄治具20の厚み方向に連続的に変化しているため、頂部Tから飛散した洗浄液Lは、図8に示すように、容器24の内側面に対して鉛直方向(図中のZ方向)に連続して噴き付けられる。そして、直接噴き付けられた洗浄液Lによって、容器24の内側面が洗浄される。なお、洗浄液Lが直接噴き付けられる領域Dは、レジスト液Rが容器24の内側面に付着している部分をカバーしている。
In the cleaning process of the
以上の実施の形態によれば、洗浄治具20はスピンチャック21に保持され、洗浄治具20の外周には、外側に突出して洗浄治具20の厚み方向に湾曲した突出部51が形成されているので、洗浄液供給ノズル40から洗浄治具20の裏面に噴射された洗浄液Lは、洗浄治具20の回転による遠心力によって径方向外側に拡散し、突出部51の湾曲部分を流れて突出部51の頂部Tから飛散する。そして、突出部51の頂部Tの位置は、洗浄治具20の外周に沿って当該洗浄治具20の厚み方向に連続的に変化しているので、突出部51の頂部Tから飛散した洗浄液Lは、容器24の内側面に対して鉛直方向に連続して噴き付けられる。このように容器24の内側面のレジスト液Rが付着している部分に対して、ムラなく、また均一に洗浄液Lを直接噴き付けることができるので、従来よりも洗浄効果が高くなり容器24の洗浄を短時間で行うことができる。また、洗浄の際に消費される洗浄液Lの量も従来より少なくすることができ、効率よく容器24を洗浄することができる。
According to the above embodiment, the cleaning
以上の実施の形態のレジスト塗布装置1内のスピンチャック21の上方には、図9に示すように、洗浄治具20の中心部に洗浄液を供給するための他の洗浄液供給ノズル60が設けられていてもよい。他の洗浄液供給ノズル60は配管61を介して洗浄液供給源62に接続されている。他の洗浄液供給ノズル60は、図10に示すように、アーム63を介して移動機構64に接続されている。アーム63は移動機構64により、ガイドレール35に沿って、容器24の他端側(図2では左側)の外側に設けられた待機領域65から他端側に向かって移動できると共に、上下方向に移動できるように構成されている。
Above the
そして、容器24を洗浄する際には、図9に示すように、先ず、レジスト液供給ノズル30を待機領域36に移動させ、他の洗浄液供給ノズル60を洗浄治具20の中心部上方に移動させる。次に、洗浄液供給ノズル30から洗浄治具20の裏面に洗浄液L1を噴射すると共に、他の洗浄液供給ノズル60から洗浄治具20の表面の中心部に洗浄液L2を供給する。そして洗浄液L1及びL2の供給と同時に、洗浄治具20をスピンチャック21によって回転させる。そうすると、洗浄液L1及びL2は、図10に示すように、遠心力によって洗浄治具20の径方向外側に拡散し、突出部51から容器24の内側面に向けて飛散する。このとき、図11に示すように、洗浄治具20の表面を流れる洗浄液L1と裏面を流れる洗浄液L2は、突出部51の頂部Tで合流し、頂部Tから飛散する。
When cleaning the
かかる場合、洗浄治具20の両面に対して洗浄液L1及びL2を供給することができるので、容器24の内側面に噴き付けられる洗浄液の量を増加させることができ、より短時間で洗浄処理を行うことができる。
In such a case, since the cleaning liquids L1 and L2 can be supplied to both surfaces of the cleaning
また、以上の実施の形態の洗浄治具20に代えて、図12に示すように、内部に洗浄液を貯留する貯留部71を有する洗浄治具70を用いてもよい。洗浄治具70の表面中央部分には、他の洗浄液供給ノズル60から洗浄治具70の貯留部71内に洗浄液Lを流入させるための開口部72が形成されている。洗浄治具70の側面には、貯留部71に通ずる複数の吐出孔73が形成されている。吐出孔73は、図13に示すように、洗浄治具70の外周に沿って当該洗浄治具70の形成されており、複数の吐出孔73の位置は、洗浄治具70の外周に沿って厚み方向に連続的に変化している。なお、図13(a)は図12に示した洗浄治具70のX方向正方向から見た側面図であり、図13(b)は図12に示した洗浄治具70のX方向負方向から見た側面図である。
Further, instead of the cleaning
そして、容器24を洗浄する際には、図12に示すように、他の洗浄液供給ノズル60から洗浄治具20の貯留部71内に洗浄液Lを供給する共に、洗浄治具70をスピンチャック21によって回転させる。このとき、貯留部71内の洗浄液Lは、遠心力によって吐出孔73から容器24の内側面に向けて吐出される。そうすると、吐出孔73の位置が洗浄治具20の外周面に沿って当該洗浄治具70の厚み方向に連続的に変化しているため、吐出孔73から吐出された洗浄液Lは、容器24の内側面に対して鉛直方向に連続して噴き付けられる。したがって、かかる洗浄治具70を用いた場合でも容器24の内側面を効率よく洗浄することができる。
When cleaning the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば以上の実施の形態では、レジスト液の塗布処理を例に採って説明したが、本発明は、レジスト液以外の他の処理液、例えば反射防止膜、SOG(Spin On Glass)膜、SOD(Spin On Dielectric)膜などを形成する処理液、あるいは現像液の塗布処理にも適用できる。また、以上の実施の形態では、ウェハWに塗布処理を行う例であったが、本発明は、基板がウェハ以外のFPD(フラットパネルディスプレイ)、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板の塗布処理にも適用できる。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious for those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the idea described in the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood. The present invention is not limited to this example and can take various forms. For example, in the above-described embodiment, the resist solution coating process has been described as an example. However, the present invention is not limited to the resist solution, but an antireflection film, an SOG (Spin On Glass) film, an SOD (SOD) film, and the like. The present invention can also be applied to a processing solution for forming a spin-on-dielectric film or the like, or a coating treatment of a developing solution. In the above embodiment, the coating process is performed on the wafer W. However, the present invention is applicable to other substrates such as an FPD (flat panel display) other than the wafer and a mask reticle for a photomask. It can also be applied to a coating process.
本発明は、例えば半導体ウェハ等の基板を回転させつつ基板に対して処理液を供給して所定の処理を施す塗布処理装置に有用であり、特に回転により飛散する処理液が付着した容器を洗浄できる塗布処理装置に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful, for example, for a coating processing apparatus that performs a predetermined process by supplying a processing liquid to a substrate while rotating the substrate such as a semiconductor wafer. It is useful for a coating apparatus that can be used.
1 レジスト塗布装置
20 洗浄治具
21 スピンチャック
24 容器
30 レジスト液供給ノズル
40 洗浄液供給ノズル
50 本体
51 突出部
60 他の洗浄液供給ノズル
70 洗浄治具
71 貯留部
73 吐出孔
L 洗浄液
R レジスト液
T 頂部
W ウェハ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記回転保持部材に保持され、前記容器の内側面を洗浄するための洗浄治具と、
前記洗浄治具の外周に設けられ、当該洗浄治具に供給された洗浄液を前記洗浄治具の回転によって前記容器の内側面へ飛散させるための飛散案内部と、を有し、
前記飛散案内部の位置は、前記洗浄治具の外周に沿って当該洗浄治具の厚み方向に連続的に変化していることを特徴とする、基板処理装置。 A substrate having a rotation holding member that holds and rotates the substrate, and a container that covers the periphery of the substrate held by the rotation holding member and prevents the processing liquid supplied on the substrate from scattering to the outside. A processing device comprising:
A cleaning jig held on the rotation holding member for cleaning the inner surface of the container;
A scattering guide provided on the outer periphery of the cleaning jig for scattering the cleaning liquid supplied to the cleaning jig to the inner surface of the container by rotation of the cleaning jig;
The position of the said scattering guide part is changing continuously in the thickness direction of the said cleaning jig along the outer periphery of the said cleaning jig, The substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.
前記洗浄治具の外周には、洗浄治具の表裏面から連続して外側に突出した突出部が形成され、
前記飛散案内部は、前記突出部の頂部であることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。 A cleaning liquid supply nozzle that supplies a cleaning liquid to at least the front surface or the back surface of the cleaning jig held by the rotation holding member;
On the outer periphery of the cleaning jig, a protruding portion that protrudes outward from the front and back surfaces of the cleaning jig is formed,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the scattering guide part is a top part of the protruding part.
前記洗浄治具の外周には、前記貯留部に通ずる複数の吐出孔が形成され、
前記飛散案内部は、前記吐出孔であることを特徴とする、請求項1に記載の基板処理装置。 Having a cleaning liquid supply nozzle for supplying a cleaning liquid to a reservoir in the cleaning jig held by the rotation holding member;
On the outer periphery of the cleaning jig, a plurality of discharge holes communicating with the storage portion are formed,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the scattering guide portion is the discharge hole.
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