JP2009200193A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2009200193A
JP2009200193A JP2008039561A JP2008039561A JP2009200193A JP 2009200193 A JP2009200193 A JP 2009200193A JP 2008039561 A JP2008039561 A JP 2008039561A JP 2008039561 A JP2008039561 A JP 2008039561A JP 2009200193 A JP2009200193 A JP 2009200193A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
humidity
processing
exhaust
drying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008039561A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Sano
謙一 佐野
Kunio Fujiwara
邦夫 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2008039561A priority Critical patent/JP2009200193A/en
Publication of JP2009200193A publication Critical patent/JP2009200193A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus which is small, and a substrate processing method which can process a substrate front surface promptly and satisfactorily. <P>SOLUTION: A dry nitrogen gas is simultaneously supplied to a processing space 162 by two lines, that is (1) a line supplying the dry nitrogen gas from a front surface perimeter portion of a substrate W, and (2) a line supplying the dry nitrogen gas from a front surface center portion of the substrate W, and consequently a humidity of the processing space 162 can be uniformly reduced. Moreover, while supplying the dry nitrogen gas to the processing space 162, since a gas discharge of the processing space 162 is suppressed rather than a gas discharge at the time of a wet processing, a humidity of the processing space 162 can be promptly reduced. Since a drying processing is thus carried out in the state where the humidity of the processing space 162 is reduced, the substrate can be dried, while suppressing an occurrence of a watermark or the like on the substrate front surface. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、基板の表面に処理液を供給して処理液により基板を湿式処理した後に基板を乾燥する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、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(電界放出ディスプレイ: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 drying a substrate after supplying the processing liquid to the surface of the substrate and wet-treating the substrate with the processing liquid. The substrates to be 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, and magnetic disks. And a magneto-optical disk substrate.

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、薬液による薬液処理および純水などのリンス液によるリンス処理が行われた後、基板表面に付着するリンス液を除去すべく、乾燥処理が実行される。例えば特許文献1に記載の装置は、基板を水平姿勢にて保持するベース部材と、ベース部材を回転させるモータと、ベース部材に対向して設けられた遮断部材と、遮断部材を回転させるモータと、ベース部材に保持された基板Wの周囲を取り囲むカップとを備えており、次のようにして薬液処理、リンス処理および乾燥処理を実行する。この装置では、搬送ロボットによって未処理の基板がベース部材に渡されて保持される。次に、遮断部材がベース部材に近接して基板の上方を覆うとともに、カップがベース部材および遮断部材の周囲を囲むように位置する。その後、ベース部材および遮断部材を回転しながら基板に対して薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が行われる。そして、純水によるリンス処理が終了した後、基板をそのまま回転させ続けて基板に付着した水滴を遠心力によって振り切る(乾燥処理)。この装置では、遮断部材により基板表面を覆った状態で窒素ガスなどの不活性ガスが基板と遮断部材の間に供給され、不活性ガス雰囲気で乾燥処理が実行されるため、ウォーターマークの発生を抑制して基板処理を良好に行うことが可能となっている。   In the manufacturing process of electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, a chemical treatment with a chemical solution and a rinse treatment with a rinse solution such as pure water are performed, followed by a drying treatment to remove the rinse solution adhering to the substrate surface. Executed. For example, an apparatus described in Patent Literature 1 includes a base member that holds a substrate in a horizontal posture, a motor that rotates the base member, a blocking member that is provided to face the base member, and a motor that rotates the blocking member. And a cup surrounding the periphery of the substrate W held by the base member, and the chemical treatment, the rinse treatment and the drying treatment are performed as follows. In this apparatus, the unprocessed substrate is transferred to the base member and held by the transfer robot. Next, the blocking member is located near the base member so as to cover the upper part of the substrate, and the cup is positioned so as to surround the base member and the blocking member. Thereafter, the substrate is subjected to a chemical treatment with a chemical and a rinsing treatment with pure water while rotating the base member and the blocking member. Then, after the rinsing process with pure water is completed, the substrate is kept rotating as it is, and water droplets adhering to the substrate are shaken off by a centrifugal force (drying process). In this apparatus, an inert gas such as nitrogen gas is supplied between the substrate and the blocking member while the substrate surface is covered with the blocking member, and the drying process is performed in an inert gas atmosphere. It is possible to suppress the substrate processing satisfactorily.

また、ウォーターマークの発生を抑制する方法として、特許文献2や特許文献3に記載されたものがある。同文献2、3に記載の装置では、スピンチャックにウェハ(基板)が受け渡された後に、スピンチャックおよびウエハの回転を開始させ、薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が実行される。このリンス処理後にウエハ表面にIPA(isopropyl alcohol:イソプロピルアルコール)液の液膜を形成することでウエハ表面において純水をIPA液に置換させた後に、ウエハ表面に沿って乾燥用ノズルアームをスキャンさせてウエハ乾燥を行っている。すなわち、スピンチャックに支持されたウエハの上方位置で乾燥用ノズルアームがウエハ表面に沿って往復移動自在に設けられるとともに、当該乾燥用ノズルアームの先端側に流体ノズルと不活性ガスノズルが取り付けられている。そして、乾燥処理が次のようにして実行される。流体ノズルと不活性ガスノズルがウエハの中心上方近傍に配置した状態において、流体ノズルからのIPA液の供給および不活性ガスノズルからの窒素ガスの供給を開始する。そして、スピンチャックによってウエハを回転させながら、IPA液と窒素ガスを供給しつつ、乾燥用ノズルアームを移動させる。これにより、流体ノズルと不活性ガスノズルが乾燥用ノズルアームと一体的に移動してウエハの中心から周縁までの間をスキャンする。このように、ウエハ表面全体にIPA液と窒素ガスを供給して基板乾燥を行っている。   In addition, there are methods described in Patent Documents 2 and 3 as methods for suppressing the generation of watermarks. In the apparatuses described in the literatures 2 and 3, after the wafer (substrate) is delivered to the spin chuck, the spin chuck and the wafer are started to rotate, and the chemical treatment with the chemical and the rinse treatment with pure water are executed. After this rinsing process, an IPA (isopropyl alcohol) liquid film is formed on the wafer surface to replace pure water with the IPA liquid on the wafer surface, and then the drying nozzle arm is scanned along the wafer surface. Wafer drying. That is, a drying nozzle arm is provided so as to be able to reciprocate along the wafer surface above the wafer supported by the spin chuck, and a fluid nozzle and an inert gas nozzle are attached to the tip side of the drying nozzle arm. Yes. Then, the drying process is executed as follows. In a state where the fluid nozzle and the inert gas nozzle are arranged near the upper center of the wafer, supply of the IPA liquid from the fluid nozzle and supply of nitrogen gas from the inert gas nozzle are started. The drying nozzle arm is moved while supplying the IPA liquid and nitrogen gas while rotating the wafer by the spin chuck. As a result, the fluid nozzle and the inert gas nozzle move integrally with the drying nozzle arm to scan from the center to the periphery of the wafer. In this way, the substrate is dried by supplying the IPA liquid and nitrogen gas to the entire wafer surface.

上記した従来技術では、基板表面に接する処理空間に不活性ガス雰囲気を形成して乾燥性能を高めているが、不活性ガス雰囲気を形成する方法として、上記した遮断部材を利用した方法(特許文献1)やノズルスキャン(特許文献2、3)以外に、特許文献4に記載された方法がある。この特許文献4では、スピンチャックに載置されるウエハの表面より高い位置で、かつ、上記ウエハの周縁より外側にガス供給パイプが配置されており、当該ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスがウエハ表面に対して平行に噴出される。また、吸気ダクトがウエハを挟んでガス供給パイプと対向する状態に配置されており、ガス噴出口から噴出されたガスが吸気ダクトの吸気口を介して排気される。このため、ウエハ表面の上方において、ウエハ表面に対して所定間隔を保って平行にガス気流が形成される。   In the above-described conventional technology, an inert gas atmosphere is formed in the processing space in contact with the substrate surface to improve the drying performance. However, as a method for forming the inert gas atmosphere, a method using the above-described blocking member (Patent Document) In addition to 1) and nozzle scanning (Patent Documents 2 and 3), there is a method described in Patent Document 4. In Patent Document 4, a gas supply pipe is disposed at a position higher than the surface of the wafer placed on the spin chuck and outside the peripheral edge of the wafer, and is inert from the gas outlet of the gas supply pipe. Gas is blown out parallel to the wafer surface. In addition, the intake duct is disposed so as to face the gas supply pipe across the wafer, and the gas ejected from the gas ejection port is exhausted through the intake port of the intake duct. For this reason, a gas stream is formed in parallel with the wafer surface at a predetermined interval above the wafer surface.

特許第3474055号公報(図1)Japanese Patent No. 3474055 (FIG. 1) 特開2007−36180号公報(図1、図3)JP 2007-36180 A (FIGS. 1 and 3) 特開2007−263485号公報(図1、図6)JP 2007-263485 A (FIGS. 1 and 6) 特開平6−275506号公報(段落0014、図1、図3)JP-A-6-275506 (paragraph 0014, FIG. 1 and FIG. 3)

特許文献1に記載の発明では、遮断部材を基板に近接させた状態のままベース部材および遮断部材が回転して基板の乾燥処理を行っているため、遮断部材の駆動用モータや該モータの駆動力を伝達させる駆動力伝達機構などが必要となり、これが基板処理装置の製造コストの増大要因のひとつとなっていた。また、上記基板処理装置を装備する基板処理システムのプットプリントを低減させるために、基板処理装置の積層配置が提案されているが、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構の存在がそれを阻害する要因のひとつとなっていた。というのも、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構は遮断部材の上方位置に配設せざるを得ず、その分だけ装置が上下方向に大型化する傾向にあったためである。そこで、遮断部材を回転させることなく基板処理を行うことも検討されている。しかしながら、遮断部材を静止したまま基板処理すると、基板表面にウォーターマーク等が発生してしまい、基板を良好に処理することができなかった。   In the invention described in Patent Document 1, since the base member and the blocking member rotate and the substrate is dried while the blocking member is close to the substrate, the driving motor for the blocking member and the driving of the motor are performed. A driving force transmission mechanism for transmitting force is required, which has been one of the factors increasing the manufacturing cost of the substrate processing apparatus. Further, in order to reduce the put print of the substrate processing system equipped with the substrate processing apparatus, a stack arrangement of the substrate processing apparatuses has been proposed, but the existence of a motor for driving the blocking member and a driving force transmission mechanism It became one of the obstruction factors. This is because the motor for driving the blocking member and the driving force transmission mechanism have to be disposed above the blocking member, and the device tends to increase in size in the vertical direction. Therefore, it has been studied to perform substrate processing without rotating the blocking member. However, if the substrate is processed while the blocking member is stationary, a watermark or the like is generated on the surface of the substrate, and the substrate cannot be processed satisfactorily.

また、遮断部材を用いない方法、つまり特許文献2〜4に記載の発明では、上下方向における装置サイズを小型化することができるが、基板表面に接する処理空間に低湿度の不活性ガス雰囲気を良好に、かつ迅速に形成することが難しく、基板表面の全体を良好に乾燥させることが困難である。すなわち、特許文献2、3に記載の発明では、ノズルをスキャンさせているため、処理空間全体を低湿度状態に維持して乾燥性能を向上させるためにはノズルの移動速度およびウエハ(基板)回転数を高度に制御する必要があり、制御性の面で問題があった。また、ノズルをウエハの中心から周縁にスキャンさせるため、処理空間のうちウエハ表面の外周部に接する部分での湿度が中心部の湿度に比べて高くなる傾向にあり、外周部に乾燥不良が残りやすかった。また、特許文献4に記載の発明では、ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスを噴出する一方、そのガスを吸気ダクトの吸気口を介して排気して処理空間にガス気流を形成しているに過ぎない。したがって、処理空間の湿度を速やかに低下させることは難しく、乾燥処理に長時間を要してしまうという問題があった。   Further, in the method using no blocking member, that is, the inventions described in Patent Documents 2 to 4, the apparatus size in the vertical direction can be reduced, but an inert gas atmosphere of low humidity is provided in the processing space in contact with the substrate surface. It is difficult to form well and quickly, and it is difficult to dry the entire substrate surface well. That is, in the inventions described in Patent Documents 2 and 3, since the nozzle is scanned, in order to maintain the entire processing space in a low humidity state and improve the drying performance, the moving speed of the nozzle and the rotation of the wafer (substrate) It was necessary to control the number highly, and there was a problem in terms of controllability. Further, since the nozzle is scanned from the center to the periphery of the wafer, the humidity in the portion of the processing space in contact with the outer peripheral portion of the wafer surface tends to be higher than the humidity in the central portion, and poor drying remains in the outer peripheral portion. It was easy. Further, in the invention described in Patent Document 4, an inert gas is ejected from a gas outlet of a gas supply pipe, and the gas is exhausted through an intake port of an intake duct to form a gas flow in a processing space. There are only. Therefore, it is difficult to quickly reduce the humidity of the processing space, and there is a problem that a long time is required for the drying process.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、しかも基板表面を迅速に、かつ良好に処理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 an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that are small in size and can process a substrate surface quickly and satisfactorily.

この発明にかかる基板処理装置は、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、基板を乾燥させる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の表面外周部に乾燥気体を供給する第1気体供給手段と、基板保持手段に保持された基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第2気体供給手段と、基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、第1気体供給手段から基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに第2気体供給手段から基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えることによって、処理空間の湿度を低下させた状態で基板を乾燥させることを特徴としている。   A substrate processing apparatus according to the present invention is a substrate processing apparatus for drying a substrate after supplying a treatment liquid to the surface of the substrate and subjecting the substrate surface to a predetermined wet process, and achieves the above object. Therefore, the substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture, the first gas supply means for supplying the dry gas to the outer peripheral portion of the surface of the substrate held by the substrate holding means, and the surface of the substrate held by the substrate holding means A second gas supply means for supplying a dry gas to the central portion; an exhaust means for exhausting the processing space in contact with the substrate surface; and an exhaust adjustment means for adjusting the exhaust of the processing space. While supplying dry gas to the outer periphery of the surface and supplying dry gas from the second gas supply means to the center of the surface of the substrate, the exhaust adjustment means suppresses the exhaust of the process space from that during wet processing, thereby reducing the humidity of the process space. It is characterized in that the substrate is dried in a state of being lowered.

また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、湿式工程後の基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えて処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、湿度低下工程後に基板を乾燥させる乾燥工程とを備えたことを特徴としている。   Further, in order to achieve the above object, the substrate processing method according to the present invention supplies a processing liquid to the surface of the substrate to perform a predetermined wet process on the substrate surface, and a substrate processing method after the wet process. Humidity reduction process that supplies dry gas to each of the outer peripheral part of the surface and the central part of the surface and suppresses the exhaust of the processing space more than during wet processing to lower the humidity in the processing space, and drying that dries the substrate after the humidity reduction process And a process.

このように構成された発明(基板処理装置および基板処理方法)では、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体が供給されるとともに同基板の表面中央部に乾燥気体が供給されて基板表面に接する処理空間全体に乾燥気体が満たされて処理空間の湿度が均一に低下する。しかも、本発明では、乾燥気体の供給とともに処理空間の排気が湿式処理時の排気よりも抑えられているため、処理空間全体に乾燥気体が効率的に貯まって、処理空間の湿度が迅速に低下する。そして、このようにして処理空間の湿度を低下させた状態で乾燥処理が実行される。その結果、基板表面でのウォーターマーク等の発生が抑制されつつ基板が乾燥される。   In the invention thus configured (substrate processing apparatus and substrate processing method), the dry gas is supplied to the outer peripheral portion of the surface of the substrate that has undergone the wet process, and the dry gas is supplied to the center of the surface of the substrate. The entire processing space in contact with the surface is filled with dry gas, and the humidity of the processing space is uniformly reduced. Moreover, in the present invention, since the exhaust of the processing space is suppressed as compared with the exhaust during the wet processing together with the supply of the dry gas, the dry gas is efficiently stored in the entire processing space, and the humidity of the processing space is rapidly reduced. To do. And a drying process is performed in the state which reduced the humidity of the process space in this way. As a result, the substrate is dried while the generation of a watermark or the like on the substrate surface is suppressed.

ここで、処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を基板の表面に供給して基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を設け、低表面張力溶剤への置換後に、低表面張力溶剤を基板表面から除去して基板表面を乾燥させるように構成してもよい。このように低表面張力溶剤を用いることによって乾燥性能を高めることができる。このようにして基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する場合には後述するように低表面張力液の乾燥時に発生する気化熱に起因して乾燥不良を起こしやすくなるが、湿式処理後かつ低表面張力溶剤への置換前に第1気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで当該置換を行っている間に乾燥不良が発生するのを防止することができる。そして、当該置換の完了後かつ乾燥処理前に第2気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで乾燥不良を効果的に抑制することができる。   Here, a low surface tension solvent whose surface tension is lower than that of the treatment liquid is supplied to the surface of the substrate, and a solvent supply means for replacing the treatment liquid on the substrate surface with the low surface tension solvent is provided. Later, the substrate surface may be dried by removing the low surface tension solvent from the substrate surface. Thus, drying performance can be improved by using a low surface tension solvent. In this way, when the processing liquid on the substrate surface is replaced with a low surface tension solvent, as will be described later, it tends to cause poor drying due to heat of vaporization generated when the low surface tension liquid is dried. By starting the supply of the dry gas from the first gas supply means later and before the replacement with the low surface tension solvent, it is possible to prevent defective drying during the replacement. Then, defective drying can be effectively suppressed by starting the supply of the dry gas from the second gas supply means after the completion of the replacement and before the drying process.

また、排気管を介して処理空間を排気する場合には、排気調整手段を次のように構成してもよい。すなわち、排気調整手段が排気管よりも細い口径を有するとともに排気管から分岐して再び排気管に連通されたバイパス配管と、バイパス配管が排気管から分岐する分岐位置とバイパス配管が排気管に連通する連通位置との間で排気管に介挿された開閉弁とを備えるように構成してもよい。そして、そして、湿式処理時には開閉弁を開くことで比較的大きな排気量で処理空間を排気することができ、湿式処理時に処理空間内で発生する処理液雰囲気が効率よく処理空間から排出される。一方、湿度低下処理時には開閉弁を閉じて処理空間の排気量を湿式処理時よりも抑えることで処理空間の湿度を短時間で低下させることができる。   When exhausting the processing space through the exhaust pipe, the exhaust adjusting means may be configured as follows. That is, the exhaust adjustment means has a smaller diameter than the exhaust pipe, and the bypass pipe branched from the exhaust pipe and communicated with the exhaust pipe again, the branch position where the bypass pipe branches from the exhaust pipe, and the bypass pipe communicates with the exhaust pipe. An open / close valve inserted in the exhaust pipe between the communication position and the communication position may be provided. Then, by opening the on-off valve at the time of wet processing, the processing space can be exhausted with a relatively large exhaust amount, and the processing liquid atmosphere generated in the processing space at the time of wet processing is efficiently discharged from the processing space. On the other hand, the humidity of the processing space can be reduced in a short time by closing the on-off valve during the humidity lowering process and suppressing the exhaust amount of the processing space as compared with the wet processing.

また、湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないことがある。これに対応すべく、装置内部の湿度に基づき湿式処理の開始を制御してもよい。すなわち、装置内部の湿度を検出する第1湿度検出手段を設け、当該第1湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第1規定湿度を超えている場合には、湿式処理の開始を規制してもよい。   In addition, when the humidity inside the apparatus at the time of starting wet processing is relatively high, the humidity of the processing space is not sufficiently reduced even by supplying dry gas to the processing space, and a desired drying performance can be obtained. It may not be possible. In order to cope with this, the start of the wet process may be controlled based on the humidity inside the apparatus. That is, when the first humidity detection means for detecting the humidity inside the apparatus is provided and the initial humidity detected by the first humidity detection means before the start of the wet processing exceeds the first specified humidity, the wetness is determined. The start of processing may be regulated.

また、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下しない場合には、乾燥処理を規制するのが望ましい。すなわち、処理空間の湿度を検出する第2湿度検出手段を設け、当該第2湿度検出手段により検出される、乾燥処理の開始前における処理空間の湿度が第2規定湿度を超えている場合には、乾燥処理の開始を規制してもよい。   In addition, when the humidity of the processing space is not sufficiently decreased even by supplying the dry gas to the processing space, it is desirable to regulate the drying process. That is, in the case where the second humidity detecting means for detecting the humidity of the processing space is provided and the humidity of the processing space before the start of the drying process detected by the second humidity detecting means exceeds the second specified humidity The start of the drying process may be regulated.

また、湿式処理から乾燥処理までの基板処理を良好に行うために、ファンフィルタユニットからクリーンエアを基板保持手段に保持された基板に向けて送り込むように構成してもよく、この場合、乾燥気体については、クリーンエアよりも低湿度のものを用いるのが望ましい。   Further, in order to satisfactorily perform substrate processing from wet processing to drying processing, clean air may be sent from the fan filter unit toward the substrate held by the substrate holding means. It is desirable to use one having a lower humidity than clean air.

また、このようにファンフィルタユニットからクリーンエアを送り込む場合、当該クリーンエアの風量を調整する風量調整手段を設けるとともに、風量調整手段により湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えるのが望ましく、この風量調整によって処理空間の湿度を効果的に低下させることができる。   In addition, when clean air is sent from the fan filter unit in this way, an air volume adjusting means for adjusting the air volume of the clean air is provided, and the air volume of the clean air is adjusted by the air volume adjusting means after the wet process and before the drying process. It is desirable to suppress the air volume of the air, and the humidity of the processing space can be effectively reduced by adjusting the air volume.

さらに、上記したように湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合があるが、クリーンエアの湿度を調整して装置内部の湿度を低下させてもよい。すなわち、クリーンエアの湿度を調整する調湿機構を設けるとともに、装置内部の湿度を検出する第1湿度検出手段を設け、第1湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第1規定湿度を超えている場合には、調湿機構によりクリーンエアの湿度を低下させるように構成してもよく、これによって初期湿度を第1規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。   Furthermore, as described above, the humidity inside the apparatus at the start of the wet process may be relatively high. However, the humidity inside the apparatus may be lowered by adjusting the humidity of clean air. In other words, a humidity control mechanism for adjusting the humidity of the clean air is provided, and first humidity detection means for detecting the humidity inside the apparatus is provided, and the initial humidity detected by the first humidity detection means before the start of the wet processing is determined. If the humidity exceeds the first specified humidity, the humidity control mechanism may be configured to reduce the humidity of the clean air, thereby suppressing the initial humidity to be equal to or lower than the first specified humidity and performing the substrate drying satisfactorily. be able to.

この発明によれば、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに同基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら、基板表面と接する処理空間の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間の湿度を迅速に低下させ、その低湿度状態で乾燥処理を実行しているため、基板表面を迅速に、かつ良好に処理することができる。また、遮断部材を回転させる必要がなくなり、上下方向における装置サイズを小型化することができる。   According to the present invention, while supplying a dry gas to the outer peripheral portion of the surface of the substrate subjected to the wet process and supplying a dry gas to the center of the surface of the substrate, the exhaust of the processing space in contact with the substrate surface is exhausted during the wet process. Since the humidity of the processing space is rapidly reduced and the drying process is performed in the low humidity state by suppressing the exhaust gas rather than the exhaust, the substrate surface can be processed quickly and satisfactorily. Further, it is not necessary to rotate the blocking member, and the device size in the vertical direction can be reduced.

図1は本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。より詳しくは、図1(a)は基板処理システムの上面図であり、図1(b)は基板処理システムの側面図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の円盤状の基板Wに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の基板処理装置としての処理ユニットを複数備える処理システムである。この基板処理システムは、基板Wに対して処理を施す基板処理部PPと、この基板処理部PPに結合されたインデクサ部IDと、処理流体(液体または気体)の供給/排出のための構成を収容した処理流体ボックス11、12とを備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing system to which the present invention can be preferably applied. More specifically, FIG. 1A is a top view of the substrate processing system, and FIG. 1B is a side view of the substrate processing system. This substrate processing system is a processing system including a plurality of processing units as single-wafer type substrate processing apparatuses for performing processing with a processing liquid, processing gas, or the like on a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer. The substrate processing system includes a substrate processing unit PP for processing a substrate W, an indexer unit ID coupled to the substrate processing unit PP, and a configuration for supplying / discharging a processing fluid (liquid or gas). The processing fluid boxes 11 and 12 are accommodated.

インデクサ部IDは、基板Wを収容するためのカセットC(複数の基板Wを密閉した状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard
Mechanical Interface)ポッド、OC(Open Cassette)など)を複数個保持することができるカセット保持部21と、このカセット保持部21に保持されたカセットCにアクセスして、未処理の基板WをカセットCから取り出したり、処理済の基板をカセットCに収納したりするためのインデクサロボット22とを備えている。
The indexer unit ID includes a cassette C for storing substrates W (FOUP (Front Opening Unified Pod) for storing a plurality of substrates W in a sealed state), SMIF (Standard
(Machine Interface) Pod, OC (Open Cassette), etc.) and a cassette holder 21 that holds a plurality of unprocessed substrates W. And an indexer robot 22 for taking out processed substrates and storing processed substrates in the cassette C.

各カセットCには、複数枚の基板Wが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Wはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Wに対して同一種類の処理が施される。各カセットCは、複数枚の基板Wを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚(図示省略)を備えており、各段の棚に1枚ずつ基板Wを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Wの下面の周縁部に接触し、基板Wを下方から保持する構成となっており、基板Wは表面(パターン形成面)を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットCに収容されている。   In each cassette C, a plurality of substrates W are accommodated in one unit called “lot”. A plurality of substrates W are transferred between various substrate processing apparatuses in units of lots, and the same type of processing is performed on each substrate W constituting the lot by each substrate processing apparatus. Each cassette C is provided with a plurality of shelves (not shown) for stacking and holding a plurality of substrates W in the vertical direction with minute intervals, and one substrate W is placed on each shelf. Can be held. Each shelf is configured to contact the peripheral edge of the lower surface of the substrate W and hold the substrate W from below. The substrate W has the front surface (pattern forming surface) facing upward and the back surface facing downward. The cassette C is accommodated in a substantially horizontal posture.

基板処理部PPは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット(基板搬送装置)13と、この基板搬送ロボット13が取付けられたフレーム30とを有している。このフレーム30には、図1(a)に示すように、水平方向に複数個(この実施形態では4個)の処理ユニット1A、2A、3A、4Aが基板搬送ロボット13を取り囲むように搭載されている。この実施形態では、処理ユニット1A〜4Aとして例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Wに対して所定の処理を施す処理ユニットがフレーム30に搭載されている。また、図1(b)に示すように、各処理ユニットの下段にはそれぞれもう1つの処理ユニットが設置されている。すなわち、処理ユニット1A〜4Aの下段に、処理ユニット1B〜4Bがそれぞれ設けられており、上下2段の積層構造が採用されている。   The substrate processing unit PP includes a substrate transfer robot (substrate transfer device) 13 disposed substantially in the center in plan view, and a frame 30 to which the substrate transfer robot 13 is attached. As shown in FIG. 1A, a plurality (four in this embodiment) of processing units 1A, 2A, 3A, and 4A are mounted on the frame 30 so as to surround the substrate transfer robot 13. ing. In this embodiment, as the processing units 1 </ b> A to 4 </ b> A, processing units that perform predetermined processing on a substantially circular substrate W such as a semiconductor wafer are mounted on the frame 30. Further, as shown in FIG. 1B, another processing unit is installed at the lower stage of each processing unit. That is, the processing units 1B to 4B are respectively provided in the lower stage of the processing units 1A to 4A, and a two-tiered stacked structure is adopted.

基板搬送ロボット13は、インデクサロボット22から未処理の基板Wを受け取ることができ、かつ処理済の基板Wをインデクサロボット22に受け渡すことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット13は、当該基板処理部PPのフレーム30に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接/離間する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット13は、インデクサロボット22および処理ユニット1A〜4A、1B〜4Bのいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Wの受け渡しを行うことができる。   The substrate transport robot 13 can receive an unprocessed substrate W from the indexer robot 22 and can deliver the processed substrate W to the indexer robot 22. More specifically, for example, the substrate transfer robot 13 includes a base unit fixed to the frame 30 of the substrate processing unit PP, a lift base attached to the base unit so as to be lifted and lowered, A rotation base attached so as to be able to rotate about a vertical axis with respect to the base, and a pair of hands attached to the rotation base are provided. Each of the pair of substrate holding hands is configured to advance and retract in a direction approaching / separating from the rotation axis of the rotation base. With such a configuration, the substrate transport robot 13 can direct the substrate holding hand to any one of the indexer robot 22 and the processing units 1A to 4A and 1B to 4B, and can advance and retract the substrate holding hand in that state. Thereby, the delivery of the substrate W can be performed.

インデクサロボット22は、装置全体を制御する制御部により指定されたカセットCから未処理の基板Wを取り出して基板搬送ロボット13に受け渡すとともに、基板搬送ロボット13から処理済の基板Wを受け取ってカセットCに収容する。処理済の基板Wは、当該基板Wが未処理の状態のときに収容されていたカセットCに収容されてもよい。また、未処理の基板Wを収容するカセットCと処理済の基板Wを収容するカセットCとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットCとは別のカセットCに処理済の基板Wが収容されるように構成してもよい。   The indexer robot 22 takes out the unprocessed substrate W from the cassette C designated by the control unit that controls the entire apparatus and delivers it to the substrate transfer robot 13, and also receives the processed substrate W from the substrate transfer robot 13 to receive the cassette. C. The processed substrate W may be stored in the cassette C that is stored when the substrate W is in an unprocessed state. In addition, the cassette C that stores the unprocessed substrate W and the cassette C that stores the processed substrate W are separated, and the cassette C is stored in a different cassette C from the cassette C stored in the unprocessed state. You may comprise so that the processed board | substrate W may be accommodated.

次に、上記した基板処理システムに搭載される処理ユニットの実施形態について説明する。なお、図1の基板処理システムでは、8個の処理ユニットが搭載されているが、これらの処理ユニットはいずれも以下に説明する処理ユニット100と同一の構造とすることができる。   Next, an embodiment of a processing unit mounted on the above substrate processing system will be described. In the substrate processing system of FIG. 1, eight processing units are mounted. However, these processing units can all have the same structure as the processing unit 100 described below.

<第1実施形態>
図2は本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第1実施形態を示す図であり、同図(a)は第1気体供給ノズルを下方から見た底面図であり、同図(b)は処理ユニットの構成を示す模式図である。また、図3は図2の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。この処理ユニット100は、半導体ウエハ等の基板Wの表面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処理ユニットである。より具体的には、基板表面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(脱イオン水:deionized water)などのリンス液によるリンス処理を施し、さらに基板W上のリンス液をIPA液で置換した後に、基板Wを乾燥させる装置である。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a view showing a first embodiment of a processing unit as a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 (a) is a bottom view of the first gas supply nozzle as seen from below, and FIG. ) Is a schematic diagram showing a configuration of a processing unit. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the processing unit of FIG. The processing unit 100 is a single-wafer type processing unit used for a cleaning process for removing unnecessary substances attached to the surface of a substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, the substrate surface is subjected to a chemical treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid and a rinsing treatment with pure water or DIW (deionized water), and the rinse solution on the substrate W This is an apparatus for drying the substrate W after the replacement with the IPA liquid.

この処理ユニット100では、処理チャンバー102の天井部分にファンフィルタユニット(FFU)104が配置されている。このファンフィルタユニット104はファン104aおよびフィルタ104bを有しており、ファン104aによって外部から取り込んだ空気をフィルタ104bで清浄にしてクリーンエアを処理チャンバー102の中央空間に送り込む。この中央空間にはスピンチャック106が配置されている。このスピンチャック106は基板表面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ものである。また、このスピンチャック106では、回転支軸108がモータを含むチャック回転機構110の回転軸に連結されており、チャック回転機構110の駆動によりスピンチャック106が回転軸(鉛直軸)回りに回転可能となっている。これら回転支軸108およびチャック回転機構110は、円筒状のケーシング114内に収容されている。また、回転支軸108の上端部には、円盤状のスピンベース116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、処理ユニット全体を制御するユニット制御部118からの動作指令に応じてチャック回転機構110を駆動させることによりスピンベース116が回転軸回りに回転する。また、ユニット制御部118はチャック回転機構110を制御してスピンベース116の回転速度を調整する。   In the processing unit 100, a fan filter unit (FFU) 104 is disposed on the ceiling portion of the processing chamber 102. The fan filter unit 104 includes a fan 104a and a filter 104b. Air taken in from the outside by the fan 104a is cleaned by the filter 104b, and clean air is sent into the central space of the processing chamber 102. A spin chuck 106 is disposed in this central space. The spin chuck 106 rotates the substrate W while maintaining the substrate W in a substantially horizontal position with the substrate surface facing upward. In the spin chuck 106, the rotation support shaft 108 is connected to the rotation shaft of the chuck rotation mechanism 110 including a motor, and the spin chuck 106 can rotate around the rotation axis (vertical axis) by driving the chuck rotation mechanism 110. It has become. The rotating support shaft 108 and the chuck rotating mechanism 110 are accommodated in a cylindrical casing 114. Further, a disc-shaped spin base 116 is integrally connected to the upper end portion of the rotation support shaft 108 by a fastening component such as a screw. Therefore, the spin base 116 rotates around the rotation axis by driving the chuck rotation mechanism 110 in accordance with an operation command from the unit control unit 118 that controls the entire processing unit. The unit controller 118 also controls the chuck rotation mechanism 110 to adjust the rotation speed of the spin base 116.

スピンベース116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120が立設されている。チャックピン120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116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120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。また、各チャックピン120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 periphery of the spin base 116, a plurality of chuck pins 120 for holding the periphery of the substrate W are provided upright. Three or more chuck pins 120 may be provided to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 116. Each of the chuck pins 120 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 120 is configured to be switchable between a pressing state in which the substrate holding unit presses the outer peripheral end surface of the substrate W and a released state in which the substrate holding unit is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W.

スピンベース116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120を解放状態とし、後述する基板処理を基板Wに対して行う際には、複数個のチャックピン120を押圧状態とする。このように押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン120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116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はその表面を上方に向け、裏面を下方に向けた状態で支持される。なお、基板保持機構としてはチャックピン120に限らず、基板裏面を吸引して基板Wを支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 116, the plurality of chuck pins 120 are released, and when performing substrate processing to be described later on the substrate W, the plurality of chuck pins 120 are pressed. State. By setting the pressing state in this manner, the plurality of chuck pins 120 can grip the peripheral edge portion of the substrate W and hold the substrate W in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 116. As a result, the substrate W is supported with its front surface facing upward and the back surface facing downward. The substrate holding mechanism is not limited to the chuck pins 120, and a vacuum chuck that supports the substrate W by sucking the back surface of the substrate may be used.

スピンチャック106により保持された基板Wの上方位置には、2種類のノズルアーム122、124が水平面内で揺動自在に設けられている。一方のノズルアーム122の先端部に薬液供給ノズル126とリンス液供給ノズル128が取り付けられている。また、他方のノズルアーム124の先端部にIPA液供給ノズル130と第2気体供給ノズル132が取り付けられている。   Two types of nozzle arms 122 and 124 are swingably provided in a horizontal plane above the substrate W held by the spin chuck 106. A chemical supply nozzle 126 and a rinsing liquid supply nozzle 128 are attached to the tip of one nozzle arm 122. An IPA liquid supply nozzle 130 and a second gas supply nozzle 132 are attached to the tip of the other nozzle arm 124.

これら4つのノズルのうち薬液供給ノズル126は薬液供給ユニット134(図3)と接続されている。この薬液供給ユニット134はフッ酸またはBHF(Buffered Hydrofluoric acid:バッファードフッ酸)などの基板洗浄に適した薬液をノズル126側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部118からの指令に応じて薬液供給ユニット134が薬液供給ノズル126に向けて薬液を圧送すると、ノズル126から薬液が基板Wに向けて吐出される。また、薬液供給ノズル126と同様に、リンス液供給ノズル128にもリンス液供給ユニット136(図3)が接続されており、薬液処理された基板Wに向けてリンス液を吐出させてリンス処理を実行可能となっている。そして、これらのノズル126、128が取り付けられたノズルアーム122にはノズルアーム移動機構138が接続されており、ユニット制御部118からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構138が駆動されることで、基板Wの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル126、128は移動可能となっている。さらに、吐出領域においても、ノズルアーム移動機構138によりノズル126、128は基板表面の中央部上方と周縁部上方との間を往復移動可能となっている。   Of these four nozzles, the chemical supply nozzle 126 is connected to the chemical supply unit 134 (FIG. 3). The chemical solution supply unit 134 can supply a chemical solution suitable for substrate cleaning such as hydrofluoric acid or BHF (Buffered Hydrofluoric acid) to the nozzle 126 side. Then, when the chemical solution supply unit 134 pumps the chemical solution toward the chemical solution supply nozzle 126 in accordance with a command from the unit control unit 118, the chemical solution is discharged from the nozzle 126 toward the substrate W. Similarly to the chemical liquid supply nozzle 126, the rinsing liquid supply unit 136 (FIG. 3) is also connected to the rinsing liquid supply nozzle 128, and the rinsing liquid is discharged toward the substrate W that has been subjected to the chemical liquid treatment. It is executable. A nozzle arm moving mechanism 138 is connected to the nozzle arm 122 to which these nozzles 126 and 128 are attached, and the nozzle arm moving mechanism 138 is driven in accordance with an operation command from the unit control unit 118. The nozzles 126 and 128 are movable between a discharge area above the surface of the substrate W and a standby position retracted laterally from the discharge area. Further, also in the discharge region, the nozzles 126 and 128 can be reciprocated between the upper center portion and the upper peripheral portion of the substrate surface by the nozzle arm moving mechanism 138.

また、IPA液供給ノズル130はIPA液供給ユニット140(図3)と接続されている。このIPA液供給ユニット140は100%IPA液あるいは純水で希釈したIPA液をノズル130側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部118からの指令に応じてIPA液供給ユニット140がIPA液供給ノズル130に向けてIPA液を圧送すると、ノズル130からIPA液が基板Wに向けて吐出される。このようにIPA液供給ノズル130が本発明の「溶剤供給手段」として機能しており、薬液やリンス液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤としてIPA液を基板Wの表面中央部に供給可能となっている。また、IPA液供給ノズル130と同様に、第2気体供給ノズル132に乾燥気体供給ユニット142(図3)が接続されており、乾燥窒素ガス(クリーンエアよりも低湿度、例えば相対湿度10%の窒素ガス)を基板Wに向けて吐出可能となっている。そして、これらのノズル130、132が取り付けられたノズルアーム124にはノズルアーム移動機構144が接続されており、ユニット制御部118からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構144が駆動されることで、基板Wの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル130、132は移動可能となっている。   The IPA liquid supply nozzle 130 is connected to the IPA liquid supply unit 140 (FIG. 3). The IPA liquid supply unit 140 can supply a 100% IPA liquid or an IPA liquid diluted with pure water to the nozzle 130 side. When the IPA liquid supply unit 140 pumps the IPA liquid toward the IPA liquid supply nozzle 130 in accordance with a command from the unit control unit 118, the IPA liquid is discharged from the nozzle 130 toward the substrate W. Thus, the IPA liquid supply nozzle 130 functions as the “solvent supply means” of the present invention, and can supply the IPA liquid to the center of the surface of the substrate W as a low surface tension solvent having a surface tension lower than that of the chemical liquid or the rinse liquid. It has become. Similarly to the IPA liquid supply nozzle 130, a dry gas supply unit 142 (FIG. 3) is connected to the second gas supply nozzle 132, and the dry nitrogen gas (having a lower humidity than clean air, for example, a relative humidity of 10%). Nitrogen gas) can be discharged toward the substrate W. A nozzle arm moving mechanism 144 is connected to the nozzle arm 124 to which the nozzles 130 and 132 are attached, and the nozzle arm moving mechanism 144 is driven in accordance with an operation command from the unit control unit 118. The nozzles 130 and 132 are movable between a discharge area above the surface of the substrate W and a standby position retracted laterally from the discharge area.

なお、この実施形態では、回転支軸108は中空管構造を有しており、リンス液供給ユニット136からリンス液が供給されて回転支軸108の内部空間に配置されたノズルの上端部に形成されたノズル孔(図示省略)からリンス液を基板裏面に向けて吐出することが可能となっている。   In this embodiment, the rotary support shaft 108 has a hollow tube structure, and is supplied to the upper end portion of the nozzle that is supplied from the rinse liquid supply unit 136 and is disposed in the internal space of the rotary support shaft 108. It is possible to discharge the rinse liquid from the formed nozzle hole (not shown) toward the back surface of the substrate.

ケーシング114の周囲には、受け部材146が固定的に取り付けられている。この受け部材146には、円筒状の仕切り部材が3個立設されている。そして、これらの仕切り部材とケーシング114の組み合わせにより3つの空間が排液槽148a〜148cとして形成されている。また、これらの排液槽148a〜148cの上方にはスプラッシュガード(カップ)150がスピンチャック106に水平姿勢で保持されている基板Wの周囲を包囲するようにスピンチャック106の回転軸に沿って昇降自在に設けられている。このスプラッシュガード150は回転軸に対して略回転対称な形状を有しており、スピンチャック106と同心円状に径方向内側から外側に向かって配置された2つのガードを備えている。そして、ガード昇降機構152の駆動によりスプラッシュガード150を段階的に昇降させることで、回転する基板Wから飛散する薬液やリンス液などを分別して排液させることが可能となっている。   A receiving member 146 is fixedly attached around the casing 114. Three cylindrical partition members are erected on the receiving member 146. Then, three spaces are formed as drainage tanks 148a to 148c by the combination of these partition members and the casing 114. A splash guard (cup) 150 is placed above the drain tanks 148a to 148c along the rotation axis of the spin chuck 106 so as to surround the periphery of the substrate W held in a horizontal posture by the spin chuck 106. It can be moved up and down. The splash guard 150 has a substantially rotationally symmetric shape with respect to the rotation axis, and includes two guards arranged concentrically with the spin chuck 106 from the radially inner side to the outer side. Then, the splash guard 150 is lifted and lowered stepwise by driving the guard lifting mechanism 152, whereby the chemical liquid and the rinse liquid scattered from the rotating substrate W can be separated and discharged.

また、排液槽148aには、図2(b)に示すように排気管160の一方端が接続されている。この排気管160の他方端は図示を省略する排気装置に接続されている。このため、排気管160を介して排液槽148aおよび処理空間162を排気可能となっている。しかも、この実施形態では、排気管160に排気調整機構164が介挿されており、ユニット制御部118からの指令に応じて排気調整機構164が処理空間162からの排気量を調整可能となっている。このように、本実施形態では排気管160が本発明の「排気手段」として機能している。ここで、排気装置として、図1の基板処理システムを設置する工場の用力を用いてもよいし、また同システム内に真空ポンプや排気ポンプなどの排気ユニットを設けてもよい。いずれの排気装置を用いた場合であっても、排気管160を介して処理空間162を確実に排気可能となっている。なお、上記した処理空間162とは、スプラッシュガード150がスピンチャック106に保持された基板Wの周囲を取り囲むことで形成される空間内で基板表面と接した空間であり、当該処理空間162で薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理が実行される。   In addition, one end of an exhaust pipe 160 is connected to the drainage tank 148a as shown in FIG. The other end of the exhaust pipe 160 is connected to an exhaust device (not shown). Therefore, the drainage tank 148a and the processing space 162 can be exhausted through the exhaust pipe 160. In addition, in this embodiment, the exhaust adjustment mechanism 164 is inserted in the exhaust pipe 160, and the exhaust adjustment mechanism 164 can adjust the exhaust amount from the processing space 162 in accordance with a command from the unit control unit 118. Yes. Thus, in this embodiment, the exhaust pipe 160 functions as the “exhaust means” of the present invention. Here, as the exhaust device, the power of the factory where the substrate processing system of FIG. 1 is installed may be used, or an exhaust unit such as a vacuum pump or an exhaust pump may be provided in the system. Regardless of which exhaust system is used, the processing space 162 can be reliably exhausted through the exhaust pipe 160. The processing space 162 described above is a space in contact with the substrate surface in a space formed by surrounding the periphery of the substrate W held by the spin chuck 106 with the splash guard 150. In the processing space 162, the chemical solution A process, a rinse process, a replacement process, and a drying process are performed.

この処理空間162の上方近傍に第1気体供給ノズル170が配置されている。この第1気体供給ノズル170は、図2に示すように、スプラッシュガード150の上端開口部150aよりも大きな外径を有するリング形状を有しており、リング内径は上端開口部150aとほぼ同一径となっている。そして、乾燥気体供給ユニット142から供給チューブ172を介して乾燥窒素ガスが第1気体供給ノズル170に圧送されると、そのリング内周面からリング中心に向けて乾燥窒素ガスが吐出されて基板Wの表面外周部に供給される。   A first gas supply nozzle 170 is disposed in the vicinity of the upper portion of the processing space 162. As shown in FIG. 2, the first gas supply nozzle 170 has a ring shape having a larger outer diameter than the upper end opening 150a of the splash guard 150, and the inner diameter of the ring is substantially the same as the upper end opening 150a. It has become. When dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142 through the supply tube 172 to the first gas supply nozzle 170, the dry nitrogen gas is discharged from the inner peripheral surface of the ring toward the center of the ring, and the substrate W Is supplied to the outer periphery of the surface.

図4は第1気体供給ノズルの部分断面図であり、図2(a)のA−A線断面を示している。また、図5は第1気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図(a)はカバー部材の底面図であり、同図(b)はベース部材の平面図である。第1気体供給ノズル170はベース部材174とカバー部材176を有している。このベース部材174では、リング形状を有するリング部位174aとリング部位174aを支持する3本の支持部位174bが一体的に形成されており、支持部位174bを装置本体(図示省略)に固定することによってベース部材174が図2に示すように処理空間162の上方近傍に配置される。リング部位174aの上面174cはリング状平面となっており、当該リング状上面174cに対してリング状の溝部174dが複数個形成されている。また、当該リング状平面には、リング状の溝部174dの外周側で複数のネジ孔174eがリング状に配置されるとともに、同内周側で複数のネジ孔174fがリング状に配置されている。   FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the first gas supply nozzle, showing a cross section taken along line AA of FIG. FIG. 5 is a view showing main constituent members of the first gas supply nozzle, FIG. 5 (a) is a bottom view of the cover member, and FIG. 5 (b) is a plan view of the base member. The first gas supply nozzle 170 has a base member 174 and a cover member 176. In this base member 174, a ring portion 174a having a ring shape and three support portions 174b that support the ring portion 174a are integrally formed, and the support portion 174b is fixed to the apparatus main body (not shown). The base member 174 is disposed near the upper part of the processing space 162 as shown in FIG. An upper surface 174c of the ring portion 174a is a ring-shaped plane, and a plurality of ring-shaped grooves 174d are formed on the ring-shaped upper surface 174c. Further, on the ring-shaped plane, a plurality of screw holes 174e are arranged in a ring shape on the outer peripheral side of the ring-shaped groove 174d, and a plurality of screw holes 174f are arranged in a ring shape on the inner peripheral side. .

一方、カバー部材176はリング部位174aの上面(リング状上面174c)と対向し、しかも同上面と同一形状を有するリング状平面176cを有している。このリング状平面176cにも、リング部位174aの上面と同様に、上記溝部174dと同一のリング状の溝部176dが形成されている。また、このリング状の溝部176dに対して4本の連通部176aが接続されている。これらの連通部176aは等角度間隔(この実施形態では90゜間隔)でリング状平面176cに設けられている。各連通部176aでは、その一方端は図4に示すようにリング状の溝部176dに接続される一方、他方端はリング状平面176cの外周側面で開口し、連通部176aの他方端に対して供給チューブ172が挿入されている。   On the other hand, the cover member 176 has a ring-shaped flat surface 176c facing the upper surface (ring-shaped upper surface 174c) of the ring portion 174a and having the same shape as the upper surface. Similarly to the upper surface of the ring portion 174a, the ring-shaped flat surface 176c is also provided with a ring-shaped groove 176d that is the same as the groove 174d. Further, four communication portions 176a are connected to the ring-shaped groove portion 176d. These communication portions 176a are provided on the ring-shaped flat surface 176c at equal angular intervals (90 ° intervals in this embodiment). In each communicating portion 176a, one end is connected to a ring-shaped groove 176d as shown in FIG. 4, while the other end is opened on the outer peripheral side surface of the ring-shaped flat surface 176c, and is connected to the other end of the communicating portion 176a. A supply tube 172 is inserted.

また、カバー部材176には、ネジ孔174eに対応する位置にネジ挿通孔176eが設けられている。つまり、図5(a)に示すように、リング状平面176cではリング状の溝部176dの外周側で複数のネジ挿通孔176eがリング状に配置されている。また、ネジ孔174fに対応する位置にネジ挿通孔176fが設けられている。つまり、図5(a)に示すように、リング状平面176cではリング状の溝部176dの内周側で複数のネジ挿通孔176fがリング状に配置されている。さらに、リング状平面176cのうちリング状の溝部176dに対して内周側に位置するリング状表面領域に対して複数の凹部176gが設けられている。各凹部176gでは、その一方端が図5(a)に示すように溝部176dに接続されるとともに他方端部がカバー部材176の径方向(スピンチャックの回転軸に向かう方向)に延設されている。   The cover member 176 is provided with a screw insertion hole 176e at a position corresponding to the screw hole 174e. That is, as shown in FIG. 5A, on the ring-shaped flat surface 176c, a plurality of screw insertion holes 176e are arranged in a ring shape on the outer peripheral side of the ring-shaped groove 176d. A screw insertion hole 176f is provided at a position corresponding to the screw hole 174f. That is, as shown in FIG. 5A, on the ring-shaped flat surface 176c, a plurality of screw insertion holes 176f are arranged in a ring shape on the inner peripheral side of the ring-shaped groove 176d. Further, a plurality of recesses 176g are provided in the ring-shaped surface region located on the inner peripheral side with respect to the ring-shaped groove 176d in the ring-shaped flat surface 176c. Each recess 176g has one end connected to the groove 176d as shown in FIG. 5A and the other end extending in the radial direction of the cover member 176 (the direction toward the rotation axis of the spin chuck). Yes.

そして、ネジ孔174e、174fとネジ挿通孔176e、176fがそれぞれ対応した状態でリング状上面174cおよびリング状平面176cを相互に密着させるとともに、ネジ挿通孔176e、176fにネジ178を挿通し、さらにネジ178の先端部をネジ孔174e、174fに螺合させてベース部材174とカバー部材176を一体化することによって、第1気体供給ノズル170が構成されている。こうして形成された第1気体供給ノズル170では、図4に示すように、リング状の溝部174dと、カバー部材176側の溝部176dが対向した状態で接続されてリング状のバッファ空間180が形成される。このため、乾燥気体供給ユニット142から供給チューブ172を介して乾燥窒素ガスが第1気体供給ノズル170に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間180で一時的に蓄えられた後で凹部176gとベース部材174側のリング状上面174cで挟まれたスリット空間を介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Wの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Wの表面外周部に供給される。   Then, with the screw holes 174e and 174f and the screw insertion holes 176e and 176f corresponding to each other, the ring-shaped upper surface 174c and the ring-shaped flat surface 176c are brought into close contact with each other, and the screws 178 are inserted into the screw insertion holes 176e and 176f. The first gas supply nozzle 170 is configured by screwing the tip of the screw 178 into the screw holes 174e and 174f to integrate the base member 174 and the cover member 176. In the first gas supply nozzle 170 formed in this way, as shown in FIG. 4, the ring-shaped groove 174d and the groove 176d on the cover member 176 side are connected to face each other to form a ring-shaped buffer space 180. The Therefore, when dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142 to the first gas supply nozzle 170 via the supply tube 172, the dry nitrogen gas is temporarily stored in the ring-shaped buffer space 180 and then recessed. It is discharged from the inner peripheral surface of the ring toward the center of the ring through a slit space sandwiched between 176g and the ring-shaped upper surface 174c on the base member 174 side. Therefore, the dry nitrogen gas is uniformly supplied to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W over the entire outer periphery of the substrate W.

なお、この実施形態にかかる基板処理装置では、装置内部および処理空間162の湿度を検出するための湿度センサ182が設けられている。この湿度センサ182は、次に説明する薬液処理やリンス処理(湿式処理)を行っている間においては処理空間162から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出する一方、リンス処理完了後に処理空間162あるいは近傍に移動して乾燥処理直前まで処理空間162の湿度を検出する。そして、乾燥処理を行う前に再び退避位置に退避している。このように、本実施形態では、湿度センサ182が本発明の「第1湿度検出手段」および「第2湿度検出手段」の機能を兼ね備えているが、装置内部の湿度を検出する湿度センサと、処理空間162の湿度を検出する湿度センサを個別に設けてもよいことは言うまでもない。   In the substrate processing apparatus according to this embodiment, a humidity sensor 182 for detecting the humidity inside the apparatus and the processing space 162 is provided. The humidity sensor 182 detects the humidity inside the apparatus while retreating to a retreat position away from the processing space 162 during a chemical solution process or a rinse process (wet process) described below. After the processing is completed, the humidity in the processing space 162 is detected until the processing space 162 or the vicinity thereof is moved to immediately before the drying processing. Then, it is retracted again to the retracted position before performing the drying process. As described above, in this embodiment, the humidity sensor 182 has the functions of the “first humidity detection unit” and the “second humidity detection unit” of the present invention. It goes without saying that a humidity sensor for detecting the humidity of the processing space 162 may be provided individually.

次に、上記のように構成された処理ユニット(基板処理装置)100の動作について図6および図7を参照しつつ詳述する。この実施形態では、ユニット制御部118がメモリ(図示省略)に記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して基板Wに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理を施す。これらのうち薬液処理およびリンス処理が本発明の「湿式処理」に相当しており、薬液処理ではフッ酸などの薬液が本発明の「処理液」として、またリンス処理ではDIWなどのリンス液が本発明の「処理液」として用いられる。   Next, the operation of the processing unit (substrate processing apparatus) 100 configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. In this embodiment, the unit control unit 118 controls each part of the apparatus according to a program stored in a memory (not shown), and performs chemical liquid processing, rinsing processing, replacement processing, and drying processing on the substrate W. Among these, the chemical treatment and the rinse treatment correspond to the “wet treatment” of the present invention. In the chemical treatment, a chemical solution such as hydrofluoric acid is used as the “treatment solution” of the present invention, and in the rinse treatment, a rinse solution such as DIW is used. It is used as the “treatment liquid” in the present invention.

ユニット制御部118はガード昇降機構152を制御してスプラッシュガード150を降下させてスピンチャック106をスプラッシュガード150の開口部150aから突出させる。このとき、第1気体供給ノズル170からの乾燥窒素ガスの供給は停止されている。また、全ノズル126、128、130、132ともスプラッシュガード150の外側に退避している。そして、この状態で基板搬送ロボット13により未処理の基板Wが処理チャンバー102内に搬入される。より具体的には、基板表面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106に保持される。これに続いて、スプラッシュガード150が1段階上昇されるとともに基板Wに対して薬液処理が開始される(図6(a))。   The unit controller 118 controls the guard lifting mechanism 152 to lower the splash guard 150 so that the spin chuck 106 protrudes from the opening 150 a of the splash guard 150. At this time, the supply of dry nitrogen gas from the first gas supply nozzle 170 is stopped. In addition, all the nozzles 126, 128, 130, 132 are retracted outside the splash guard 150. In this state, an unprocessed substrate W is carried into the processing chamber 102 by the substrate transport robot 13. More specifically, the substrate W is carried into the apparatus with the substrate surface facing upward and held by the spin chuck 106. Following this, the splash guard 150 is raised by one step and the chemical liquid processing is started on the substrate W (FIG. 6A).

薬液処理では、薬液供給ノズル126が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構138がノズルアーム122を移動させるとともに、チャック回転機構110の駆動によりスピンチャック106に保持された基板Wを200〜1200rpmの範囲内で定められる回転速度(例えば800rpm)で回転させる。また、薬液供給ユニット134がフッ酸を薬液として薬液供給ノズル126に向けて圧送して当該ノズル126から基板表面に供給する。こうして基板表面の中央部に供給されたフッ酸は遠心力により径方向に広げられ、フッ酸による基板表面のエッチング処理(薬液処理)が実行される。   In the chemical processing, the nozzle arm moving mechanism 138 moves the nozzle arm 122 so that the chemical supply nozzle 126 is positioned above the center of the substrate surface, and the substrate W held on the spin chuck 106 by driving the chuck rotating mechanism 110. Is rotated at a rotation speed (for example, 800 rpm) determined within a range of 200 to 1200 rpm. Further, the chemical liquid supply unit 134 feeds hydrofluoric acid as a chemical liquid toward the chemical liquid supply nozzle 126 and supplies the liquid to the substrate surface from the nozzle 126. The hydrofluoric acid supplied to the central portion of the substrate surface in this way is expanded in the radial direction by centrifugal force, and etching processing (chemical solution processing) of the substrate surface with hydrofluoric acid is performed.

薬液処理が完了すると、リンス液供給ノズル128が薬液供給ノズル126と入れ替わって基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構138がノズルアーム122を移動させる。そして、リンス液供給ノズル128からリンス液が吐出される。また、回転支軸108の上端部に形成されたノズル孔(図示省略)からリンス液が基板裏面に向けて吐出される。こうして基板表裏面に吐出されたリンス液は基板Wの回転の遠心力によって基板Wの表裏全面に拡がり、リンス液によるリンス処理が行われる。なお、この実施形態では、リンス処理の最終時点では、基板Wの回転速度は300rpmに減速されている。   When the chemical liquid processing is completed, the nozzle arm moving mechanism 138 moves the nozzle arm 122 so that the rinsing liquid supply nozzle 128 is replaced with the chemical liquid supply nozzle 126 and positioned above the center of the substrate surface. Then, the rinse liquid is discharged from the rinse liquid supply nozzle 128. Further, a rinsing liquid is discharged toward the back surface of the substrate from a nozzle hole (not shown) formed in the upper end portion of the rotation spindle 108. The rinse liquid discharged to the front and back surfaces of the substrate in this way spreads over the entire front and back surfaces of the substrate W due to the centrifugal force of the rotation of the substrate W, and rinse treatment with the rinse liquid is performed. In this embodiment, the rotation speed of the substrate W is reduced to 300 rpm at the final point of the rinsing process.

リンス処理が終了すると、次にパドル形成処理が実行される。すなわち、ユニット制御部118は、リンス処理の終了後に、基板Wの回転速度をリンス処理時の回転速度よりも遅い回転速度(この実施形態では5rpm)に減速する。これによって、リンス液供給ノズル128から吐出されるリンス液が基板表面に溜められてリンス液膜がパドル状に形成される(パドル形成処理)。なお、パドル形成処理時の回転速度は5rpmに限定されるものではないが、リンス液に作用する遠心力がリンス液と基板表面との間で作用する表面張力よりも小さくなるという条件が満足する範囲で回転速度を設定する必要がある。というのも、リンス液の液膜をパドル状に形成するためには、上記条件の充足が必須だからである。   When the rinsing process is completed, the paddle forming process is executed next. That is, after the rinsing process ends, the unit control unit 118 reduces the rotation speed of the substrate W to a rotation speed (5 rpm in this embodiment) that is slower than the rotation speed during the rinsing process. As a result, the rinsing liquid discharged from the rinsing liquid supply nozzle 128 is accumulated on the substrate surface, and a rinsing liquid film is formed in a paddle shape (paddle formation process). The rotational speed during the paddle formation process is not limited to 5 rpm, but the condition that the centrifugal force acting on the rinse liquid is smaller than the surface tension acting between the rinse liquid and the substrate surface is satisfied. It is necessary to set the rotation speed within the range. This is because the above conditions must be satisfied in order to form a rinse liquid film in a paddle shape.

こうしてパドル形成が完了すると、ノズルアーム移動機構138がノズルアーム122を基板Wから離間移動させて両ノズル126、128をスプラッシュガード150の外側に退避させた後、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット142から第1気体供給ノズル170に対して乾燥窒素ガスを圧送させて第1気体供給ノズル170から乾燥窒素ガスを基板Wの表面外周部に供給する(同図(c))。また、乾燥窒素ガスの供給と同時あるいは前後して、ユニット制御部118は排気調整機構164を制御して処理空間162からの排気を抑えており(この実施形態では、−20Pa)、これらの設定により処理空間162内の湿度を効果的に低下させることができる。この実施形態では、乾燥窒素ガスとして相対湿度10%以下の窒素ガスを用いているため、処理空間162の湿度を当該乾燥窒素ガスの相対湿度と同程度にまで低下させることができる。   When the paddle formation is completed in this manner, the nozzle arm moving mechanism 138 moves the nozzle arm 122 away from the substrate W to retreat both nozzles 126 and 128 to the outside of the splash guard 150, and then controls an on-off valve (not shown). Then, dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142 to the first gas supply nozzle 170, and the dry nitrogen gas is supplied from the first gas supply nozzle 170 to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W (FIG. 3C). . At the same time as or before and after the supply of dry nitrogen gas, the unit control unit 118 controls the exhaust adjustment mechanism 164 to suppress exhaust from the processing space 162 (−20 Pa in this embodiment). Thus, the humidity in the processing space 162 can be effectively reduced. In this embodiment, since the nitrogen gas having a relative humidity of 10% or less is used as the dry nitrogen gas, the humidity of the processing space 162 can be reduced to the same level as the relative humidity of the dry nitrogen gas.

それに続いて、基板Wの外周部側より乾燥窒素ガスを供給した状態のまま、置換処理、湿度低下処理および乾燥処理を連続して行う。すなわち、第2気体供給ノズル132が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構144がノズルアーム124を移動させる。これにより、IPA液供給ノズル130も第2気体供給ノズル132に並んで基板表面の中央部上方に位置する。なお、この実施形態では、後述する乾燥処理で基板表面の中央部を確実に乾燥させるために、第2気体供給ノズル132が回転軸上に位置させている。   Subsequently, while the dry nitrogen gas is supplied from the outer peripheral side of the substrate W, the replacement process, the humidity lowering process, and the drying process are continuously performed. That is, the nozzle arm moving mechanism 144 moves the nozzle arm 124 so that the second gas supply nozzle 132 is positioned above the center of the substrate surface. As a result, the IPA liquid supply nozzle 130 is also positioned above the central portion of the substrate surface along with the second gas supply nozzle 132. In this embodiment, the second gas supply nozzle 132 is positioned on the rotating shaft in order to surely dry the central portion of the substrate surface by a drying process described later.

そして、IPA液供給ユニット140からIPA液が圧送されてIPA液供給ノズル130から基板Wの表面中央部に向けてIPA液が供給される(図7(a))。また、この実施形態では、置換処理の進行に伴って基板Wの回転速度を変化させている。つまり、IPA液供給の初期段階では、基板Wの表面中央部ではリンス液膜の中央部がIPA液に置換されて置換領域が液膜に形成される。このときの回転速度はパドル形成処理と同程度(この実施形態では10rpm)に設定されている。そして、IPA液供給から所定時間、例えば2.5秒が経過すると、IPA液供給を継続させたまま基板Wの回転速度を10rpmから100rpmに加速する。このように回転速度の加速によって基板表面上の液膜(リンス液領域+IPA液領域(置換領域))に作用する遠心力が増大してリンス液が振り切られるとともに置換領域が径方向に広がっていく。このとき、基板表面上の液膜厚みは回転速度に対応する厚みになるように薄くなり、所定時間(この実施形態では1秒)経過すると、基板Wの表面外周部に存在していたリンス液は全て基板Wから振り落とされるとともに、置換領域が基板表面の全面に均一に広がって基板表面はIPA液膜で全面的に覆われる。さらに、ユニット制御部118は0.5秒をかけて基板Wの回転速度を100rpmから300rpmに加速する。これは基板表面に形成された微細パターン(図示省略)の間隙内部に残留しているリンス液をIPA液に置換するために行われるものである。つまり、回転速度の加速によってIPA液が基板表面で大きく流動し、これによって微細パターンの間隙内部では残留リンス液がIPA液に置換される。これによって、基板表面に付着するリンス液がIPA液に確実に置換される。   Then, the IPA liquid is pumped from the IPA liquid supply unit 140, and the IPA liquid is supplied from the IPA liquid supply nozzle 130 toward the center of the surface of the substrate W (FIG. 7A). In this embodiment, the rotation speed of the substrate W is changed as the replacement process proceeds. That is, in the initial stage of supplying the IPA liquid, the central portion of the rinse liquid film is replaced with the IPA liquid at the central portion of the surface of the substrate W, and a replacement region is formed in the liquid film. The rotation speed at this time is set to the same level as the paddle formation process (in this embodiment, 10 rpm). When a predetermined time, for example, 2.5 seconds elapses after the IPA liquid supply, the rotation speed of the substrate W is accelerated from 10 rpm to 100 rpm while the IPA liquid supply is continued. Thus, the acceleration of the rotation speed increases the centrifugal force acting on the liquid film (rinsing liquid region + IPA liquid region (replacement region)) on the substrate surface, so that the rinse liquid is shaken off and the replacement region expands in the radial direction. . At this time, the thickness of the liquid film on the substrate surface is reduced to a thickness corresponding to the rotation speed, and the rinsing liquid present on the outer peripheral portion of the surface of the substrate W after a predetermined time (1 second in this embodiment) has elapsed. Are all shaken off from the substrate W, the replacement region is uniformly spread over the entire surface of the substrate, and the substrate surface is entirely covered with the IPA liquid film. Further, the unit controller 118 accelerates the rotation speed of the substrate W from 100 rpm to 300 rpm over 0.5 seconds. This is performed in order to replace the rinsing liquid remaining in the gap of the fine pattern (not shown) formed on the substrate surface with the IPA liquid. In other words, the IPA liquid largely flows on the substrate surface due to the acceleration of the rotation speed, whereby the residual rinse liquid is replaced with the IPA liquid in the gaps of the fine pattern. This ensures that the rinse liquid adhering to the substrate surface is replaced with the IPA liquid.

こうして、置換処理が完了すると、ユニット制御部118はIPA液の供給を停止した後に、置換処理での最終回転速度で基板Wを回転させるとともに排気を(−20Pa)に抑えた状態のまま、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット142から第2気体供給ノズル132に対して乾燥窒素ガスを圧送させる。これによって、第2気体供給ノズル132を基板Wの表面中央部に対向させたまま第2気体供給ノズル132から乾燥窒素ガスが基板Wの表面中央部に供給される(同図(b))。このように基板Wの表面外周部のみならず表面中央部にも乾燥窒素ガスが供給されて処理空間162の湿度が効果的に低下する(湿度低下処理)。これによって、乾燥窒素ガスの相対湿度程度まで処理空間162の湿度を低下させることができる。なお、この湿度低下処理後、基板Wが300〜2500rpmで高速回転されて基板Wの乾燥処理が実行される(同図(c))。   Thus, when the replacement process is completed, the unit control unit 118 stops supplying the IPA liquid, and then rotates the substrate W at the final rotation speed in the replacement process and keeps the exhaust at (−20 Pa). Is controlled to control the on / off valve so that dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142 to the second gas supply nozzle 132. As a result, the dry nitrogen gas is supplied from the second gas supply nozzle 132 to the center of the surface of the substrate W while the second gas supply nozzle 132 is opposed to the center of the surface of the substrate W ((b) in the figure). Thus, the dry nitrogen gas is supplied not only to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W but also to the central portion of the surface, so that the humidity of the processing space 162 is effectively reduced (humidity reduction processing). Thereby, the humidity of the processing space 162 can be reduced to the relative humidity of the dry nitrogen gas. After this humidity reduction process, the substrate W is rotated at a high speed of 300 to 2500 rpm, and the drying process of the substrate W is executed ((c) in the figure).

基板Wの乾燥処理が終了すると、ユニット制御部118はチャック回転機構110を制御して基板Wの回転を停止させる。そして、乾燥窒素ガスの供給を停止するとともに、ノズルアーム移動機構144がノズルアーム124を基板Wから離間移動させて両ノズル130、132をスプラッシュガード150の外側に退避させた後、スプラッシュガード150を降下させて、スピンチャック106をスプラッシュガード150の上方から突出させる。その後、基板搬送ロボット13が処理済の基板Wを処理ユニット100から搬出して、1枚の基板Wに対する一連の基板処理が終了する。そして、次の基板Wについても、上記と同様の処理が実行される。   When the drying process of the substrate W is completed, the unit controller 118 controls the chuck rotating mechanism 110 to stop the rotation of the substrate W. Then, the supply of the dry nitrogen gas is stopped, and the nozzle arm moving mechanism 144 moves the nozzle arm 124 away from the substrate W to retract both nozzles 130 and 132 to the outside of the splash guard 150, and then the splash guard 150 is moved. The spin chuck 106 is lowered and protruded from above the splash guard 150. Thereafter, the substrate transfer robot 13 carries out the processed substrate W from the processing unit 100, and a series of substrate processing for one substrate W is completed. Then, the same processing as described above is performed for the next substrate W.

以上のように、この実施形態によれば、処理空間162への乾燥窒素ガスの供給が2系統、つまり(1)基板Wの表面外周部から乾燥窒素ガスを供給する系統と、(2)基板Wの表面中心部から乾燥窒素ガスを供給する系統で同時に行われて処理空間162の湿度を均一に低下させることができる。また、処理空間162への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間162の排気を湿式処理時の排気よりも抑えているので、処理空間162の湿度を迅速に低下させることができる。そして、このようにして処理空間162の湿度を低下させた状態で乾燥処理を実行しているので、基板表面でのウォーターマーク等の発生を抑制しつつ基板を乾燥することができる。   As described above, according to this embodiment, the supply of dry nitrogen gas to the processing space 162 is two systems, that is, (1) a system for supplying dry nitrogen gas from the outer peripheral portion of the surface of the substrate W, and (2) a substrate. The humidity of the processing space 162 can be uniformly reduced by simultaneously performing dry nitrogen gas from the center of the surface of W. Further, since the exhaust of the processing space 162 is suppressed together with the supply of the dry nitrogen gas to the processing space 162 as compared with the exhaust during the wet processing, the humidity of the processing space 162 can be rapidly reduced. Since the drying process is performed in a state where the humidity of the processing space 162 is reduced in this way, the substrate can be dried while suppressing the generation of a watermark or the like on the surface of the substrate.

このように処理空間162への乾燥窒素ガスの供給を2系統(外周部供給+中心部供給)で行うことの効果については、次の実験結果からも明らかである。以下、図8を参照しつつ実験内容および実験結果について詳述する。   The effect of supplying the dry nitrogen gas to the processing space 162 in two systems (peripheral portion supply + center portion supply) as described above is also apparent from the following experimental results. Hereinafter, the details of the experiment and the results of the experiment will be described in detail with reference to FIG.

ここでは、上記のように構成された基板処理装置を用いてシリコンウエハ(基板)Wに対して一連の基板処理を行った。つまり、基板Wを800rpmで回転させながら、基板表面に薬液としてフッ酸を供給して薬液処理を施す。この薬液処理が終了すると、基板回転を同一回転速度で継続させたままリンス液としてDIWを基板表面に供給してリンス処理を実行する。このリンス処理後、基板Wの回転速度を5rpmに減速してパドル状DIW液膜の膜厚が基板Wの全面でほぼ均一になるのを待ってIPA液を用いた置換処理を行う。この置換処理では、上記したように基板Wの回転速度を10→100rpm→300rpmと徐々に加速して基板表面に付着するDIWをIPA液に置換する。この後、湿度低下処理を互いに異なる3種類の供給態様(1)〜(3)で実行し、さらにスピン乾燥を行った。なお、湿度低下処理では、乾燥窒素ガスの供給とともに排気を−20Paに設定している。
(1)外周部供給+中心部供給(図8の上段)
ノズル170からのガス供給流量=225(リッター/分)
ノズル132からのガス供給流量=60(リッター/分)
スピン乾燥時での基板の回転速度=800rpm
(2)外周部供給のみ(図8の中段)
ノズル170からのガス供給流量=240(リッター/分)
ノズル132からのガス供給流量=0(リッター/分)
スピン乾燥時での基板の回転速度=800rpm
(3)中心部供給のみ(図8の下段)
ノズル170からのガス供給流量=0(リッター/分)
ノズル132からのガス供給流量=60(リッター/分)
スピン乾燥時での基板の回転速度=800rpm
Here, a series of substrate processing was performed on the silicon wafer (substrate) W using the substrate processing apparatus configured as described above. That is, while the substrate W is rotated at 800 rpm, a chemical solution treatment is performed by supplying hydrofluoric acid as a chemical solution to the substrate surface. When this chemical solution processing is completed, DIW is supplied to the substrate surface as a rinsing solution while continuing the substrate rotation at the same rotation speed, and the rinsing processing is executed. After the rinsing process, the rotational speed of the substrate W is reduced to 5 rpm, and the replacement process using the IPA liquid is performed after the paddle-shaped DIW liquid film becomes almost uniform over the entire surface of the substrate W. In this replacement process, as described above, the rotational speed of the substrate W is gradually accelerated from 10 → 100 rpm → 300 rpm to replace DIW adhering to the substrate surface with the IPA liquid. Thereafter, the humidity lowering process was performed in three different supply modes (1) to (3), and spin drying was performed. In the humidity reduction process, exhaust gas is set to −20 Pa along with the supply of dry nitrogen gas.
(1) Peripheral part supply + center part supply (upper part of FIG. 8)
Gas supply flow rate from nozzle 170 = 225 (liters / minute)
Gas supply flow rate from nozzle 132 = 60 (liter / min)
Rotational speed of substrate during spin drying = 800 rpm
(2) Only outer periphery supply (middle of Fig. 8)
Gas supply flow rate from nozzle 170 = 240 (liter / min)
Gas supply flow rate from nozzle 132 = 0 (liter / min)
Rotational speed of substrate during spin drying = 800 rpm
(3) Central supply only (bottom of Fig. 8)
Gas supply flow rate from nozzle 170 = 0 (liter / min)
Gas supply flow rate from nozzle 132 = 60 (liter / min)
Rotational speed of substrate during spin drying = 800 rpm

そして、各基板Wについて、処理前と処理後の基板表面をKLA−Tencor社製のパーティクル評価装置SP1−TBIを用いてモニターしたところ、図8中の写真に示すパーティクル分布が観測された。なお、同図において、白丸ラインは基板Wの周端部を示すとともに、白点は基板表面に付着するパーティクルを示している。これらの実験結果から、乾燥を行う前に処理空間162の湿度を十分に低減させて基板乾燥を良好に行うためには、基板表面の外周部と中心部の両方に乾燥窒素ガスを供給することが重要であることがわかる。   For each substrate W, the surface of the substrate before and after treatment was monitored using a particle evaluation apparatus SP1-TBI manufactured by KLA-Tencor, and the particle distribution shown in the photograph in FIG. 8 was observed. In the figure, white circle lines indicate peripheral edges of the substrate W, and white dots indicate particles adhering to the substrate surface. From these experimental results, in order to satisfactorily reduce the humidity of the processing space 162 and dry the substrate before drying, supply dry nitrogen gas to both the outer peripheral portion and the central portion of the substrate surface. Is important.

また、上記実施形態では、基板Wの表面外周部へのガス供給を開始し、さらに置換処理の完了後に基板Wの表面中心部へのガス供給を開始している。処理空間162への乾燥窒素ガスの供給開始順序を上記のように設定したことにより、次の作用効果が得られる。   In the above embodiment, the gas supply to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W is started, and the gas supply to the center portion of the surface of the substrate W is started after the replacement process is completed. By setting the supply start order of the dry nitrogen gas to the processing space 162 as described above, the following operational effects can be obtained.

第2気体供給ノズル132から基板Wの表面中心部に乾燥窒素ガスを供給する場合、当該ノズル132を基板表面に近接させるほど処理空間162内での湿度低下範囲を広げることができる。その一方で、当該ノズル132を基板表面に近接させてしまうと、ノズル132から吐出された乾燥窒素ガスにより基板表面の中心部から乾燥が始まってしまい、基板表面の外周部で湿度が十分に下がっていないまま乾燥処理が進行して表面外周部での乾燥不良が発生してしまう可能性がある。これに対し、基板Wの表面中心部へのガス供給を開始する前に基板Wの表面外周部へのガス供給を開始して表面外周部の近傍での湿度を低下させることで基板表面の中心部での乾燥が始まった段階で既に表面外周部近傍の湿度は十分に低下している。その結果、基板乾燥を基板表面全体にわたって良好に行うことができる。   When dry nitrogen gas is supplied from the second gas supply nozzle 132 to the center of the surface of the substrate W, the humidity reduction range in the processing space 162 can be expanded as the nozzle 132 is brought closer to the substrate surface. On the other hand, if the nozzle 132 is brought close to the substrate surface, the drying nitrogen gas discharged from the nozzle 132 starts drying from the central portion of the substrate surface, and the humidity is sufficiently reduced at the outer peripheral portion of the substrate surface. There is a possibility that the drying process proceeds without being performed and a drying defect occurs at the outer peripheral portion of the surface. On the other hand, before starting the gas supply to the surface center portion of the substrate W, the gas supply to the surface outer periphery portion of the substrate W is started to reduce the humidity in the vicinity of the surface outer periphery portion, thereby reducing the center of the substrate surface. The humidity in the vicinity of the outer periphery of the surface has already been sufficiently reduced at the stage where the drying at the part has started. As a result, the substrate can be satisfactorily dried over the entire substrate surface.

また、上記実施形態では、乾燥性能を高めるためにIPA液を用いた置換処理を行っているが、乾燥処理前に表面外周部および表面中央部に乾燥窒素ガスを供給して処理空間162の湿度を低下させているため、図9に示す現象が発生するのを効果的に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。   Moreover, in the said embodiment, although the substitution process using an IPA liquid is performed in order to improve a drying performance, dry nitrogen gas is supplied to the surface outer peripheral part and the surface center part before a drying process, and the humidity of the process space 162 Therefore, the phenomenon shown in FIG. 9 can be effectively suppressed and the substrate can be dried satisfactorily.

図9はIPA液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。このようにIPA液などの比較的揮発性の高い溶剤が蒸発する際には、基板回転の遠心力とIPA蒸発に伴いIPA液膜が移動していく。また、IPA蒸発によりIPA液膜の端部では基板表面が乾燥されて露出するが、IPA蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下する(同図(a))。このとき、露出領域の周辺に多量の水蒸気成分が存在すると、上記温度低下により露出領域に凝集して水滴として付着することがある(同図(b))。このような現象はIPA液膜の乾燥移動にしたがって順次発生するため、帯状の乾燥不良が発生してしまう。このような乾燥不良は基板表面の周辺湿度に大きく依存しているため、本実施形態のように乾燥処理に先立って処理空間162の湿度を大幅に低減しておくことで上記乾燥不良を効果的に、しかも確実に防止することができる。したがって、IPA液などの低表面張力溶剤を用いて置換処理を行う基板処理装置や基板処理方法では、非常に有用な技術と言える。   FIG. 9 is a diagram schematically showing the mechanism of occurrence of poor drying due to evaporation of the IPA liquid. Thus, when a relatively highly volatile solvent such as the IPA liquid evaporates, the IPA liquid film moves along with the centrifugal force of the substrate rotation and the IPA evaporation. In addition, although the substrate surface is dried and exposed at the end of the IPA liquid film due to IPA evaporation, heat of vaporization is generated simultaneously with the IPA evaporation, and the ambient temperature in the exposed region is locally and rapidly decreased (see FIG. a)). At this time, if a large amount of water vapor component is present around the exposed area, it may aggregate in the exposed area and adhere as water droplets due to the temperature drop ((b) in the figure). Since such a phenomenon occurs sequentially as the IPA liquid film is dried and moved, a belt-like drying defect occurs. Since such a dry defect greatly depends on the ambient humidity around the substrate surface, the dry defect is effectively reduced by greatly reducing the humidity of the processing space 162 prior to the dry process as in this embodiment. In addition, it can be surely prevented. Therefore, it can be said that it is a very useful technique in the substrate processing apparatus and the substrate processing method that perform the replacement process using a low surface tension solvent such as an IPA liquid.

<第2実施形態>
上記第1実施形態では、ノズルアーム122の先端部に薬液供給ノズル126とリンス液供給ノズル128を取り付ける一方、ノズルアーム124の先端部にIPA液供給ノズル130と第2気体供給ノズル132を取り付けているが、ノズルの配置や構成などについては、これに限定されるものではなく、任意である。例えば全ノズルを1つのノズルアームに取り付けてもよい。また、1つのノズルに対し、IPA液用開閉弁を介してIPA液供給ユニット140を接続するとともにガス用開閉弁を介して乾燥気体供給ユニット142を接続し、両開閉弁を開閉制御して1つのノズルからIPA液と乾燥窒素ガスを選択的に吐出させるように構成してもよい。
Second Embodiment
In the first embodiment, the chemical liquid supply nozzle 126 and the rinse liquid supply nozzle 128 are attached to the tip of the nozzle arm 122, while the IPA liquid supply nozzle 130 and the second gas supply nozzle 132 are attached to the tip of the nozzle arm 124. However, the arrangement and configuration of the nozzles are not limited to this and are arbitrary. For example, all the nozzles may be attached to one nozzle arm. In addition, an IPA liquid supply unit 140 is connected to one nozzle via an IPA liquid on-off valve and a dry gas supply unit 142 is connected via a gas on-off valve to control opening and closing of both on-off valves. You may comprise so that an IPA liquid and dry nitrogen gas may be selectively discharged from one nozzle.

<第3実施形態>
図10は本発明にかかる基板処理装置の第3実施形態を示す図であり、第1気体供給ノズルの部分断面を示している。また、図11は第3実施形態における第1気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図(a)はカバー部材の底面図であり、同図(b)はベース部材の平面図である。この第3実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は第1気体供給ノズル170の構成であり、その他の構成は同一である。そこで、以下においては、上記相違点を中心に説明する。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention, and shows a partial cross section of the first gas supply nozzle. FIG. 11 is a view showing main constituent members of the first gas supply nozzle in the third embodiment, wherein FIG. 11 (a) is a bottom view of the cover member, and FIG. 11 (b) is a plan view of the base member. It is. The third embodiment is greatly different from the first embodiment in the configuration of the first gas supply nozzle 170, and the other configurations are the same. Therefore, the following description will focus on the above differences.

この第3実施形態では、ベース部材174にはフランジ部が設けられており、当該フランジ部がリング部位174aとなっており、当該リング部位174aの上面(リング状上面174c)には、図11(b)に示すように、2種類のリング状の溝部174d、174hが形成されている。これらのうちリング状の溝部174dは第1実施形態と同様に供給チューブ172を介して圧送されてくる乾燥窒素ガスを一時的に蓄えるバッファ空間を形成するものである。これに対し、リング状の溝部174hはOリング圧入溝として機能するものであり、樹脂製のOリング184を圧入可能なサイズに仕上げられている。また、このリング状の溝部174hの外周側で複数のネジ孔174eがリング状に配置されている。   In the third embodiment, the base member 174 is provided with a flange portion, and the flange portion serves as a ring portion 174a. On the upper surface (ring-shaped upper surface 174c) of the ring portion 174a, FIG. As shown in b), two types of ring-shaped grooves 174d and 174h are formed. Among these, the ring-shaped groove portion 174d forms a buffer space for temporarily storing dry nitrogen gas fed by pressure through the supply tube 172 as in the first embodiment. On the other hand, the ring-shaped groove portion 174h functions as an O-ring press-fitting groove, and is finished to a size capable of press-fitting a resin O-ring 184. Further, a plurality of screw holes 174e are arranged in a ring shape on the outer peripheral side of the ring-shaped groove portion 174h.

一方、カバー部材176には、複数の貫通孔176hがリング状に、しかも溝部174dに対向するように設けられている。そして、各貫通孔176hに対して供給チューブ172の下端部(先端部)が上方側から挿入されてカバー部材176に取り付けられている(なお、図11(a)への供給チューブ172の図示は省略している)。また、それらの貫通孔176hの外周側で、複数のネジ挿通孔176eがネジ孔174eに対応する位置に設けられている。   On the other hand, the cover member 176 is provided with a plurality of through holes 176h in a ring shape so as to face the groove 174d. And the lower end part (front-end | tip part) of the supply tube 172 is inserted from the upper side with respect to each through-hole 176h, and is attached to the cover member 176 (In addition, illustration of the supply tube 172 to Fig.11 (a) is shown. Omitted). A plurality of screw insertion holes 176e are provided at positions corresponding to the screw holes 174e on the outer peripheral side of the through holes 176h.

そして、リング状の溝部174hに樹脂製Oリング184を圧入した後、ネジ孔174eとネジ挿通孔176eが対応した状態でリング状上面174cおよびリング状平面176cを相互に近接させてリング状平面176cをOリング184の上端部に密着させるとともに、ネジ挿通孔176eにネジ178を挿通し、さらにネジ178の先端部をネジ孔174eに螺合させてベース部材174とカバー部材176を一体化することによって、第1気体供給ノズル170が構成されている。このように構成された第1気体供給ノズル170では、図10に示すように、リング状上面174cおよびリング状平面176cの間に隙間が形成されてリング状の吐出口170aが形成されている。そして、乾燥気体供給ユニット142から供給チューブ172を介して乾燥窒素ガスが第1気体供給ノズル170に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間、つまり溝部174dで一時的に蓄えられた後で吐出口170aを介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Wの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Wの表面外周部に供給される。   After the resin O-ring 184 is press-fitted into the ring-shaped groove 174h, the ring-shaped upper surface 174c and the ring-shaped flat surface 176c are brought close to each other with the screw hole 174e and the screw insertion hole 176e corresponding to each other. Is closely attached to the upper end of the O-ring 184, the screw 178 is inserted into the screw insertion hole 176e, and the tip of the screw 178 is screwed into the screw hole 174e to integrate the base member 174 and the cover member 176. Thus, the first gas supply nozzle 170 is configured. In the first gas supply nozzle 170 configured as described above, as shown in FIG. 10, a gap is formed between the ring-shaped upper surface 174c and the ring-shaped flat surface 176c to form a ring-shaped discharge port 170a. When dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142 through the supply tube 172 to the first gas supply nozzle 170, the dry nitrogen gas is temporarily stored in the ring-shaped buffer space, that is, the groove 174d. Thus, the ink is discharged from the inner peripheral surface of the ring toward the center of the ring through the discharge port 170a. Therefore, the dry nitrogen gas is uniformly supplied to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W over the entire outer periphery of the substrate W.

<第4実施形態>
上記実施形態では、リング形状を有するベース部材174とカバー部材176で構成されたリング状ノズル170を本発明の「第1気体供給手段」として用いているが、複数のノズルを用いて基板Wの表面外周部に乾燥窒素ガスを供給してもよい。以下、図12を参照しながら、本発明の第4実施形態について説明する。
<Fourth embodiment>
In the above embodiment, the ring-shaped nozzle 170 constituted by the base member 174 having a ring shape and the cover member 176 is used as the “first gas supply means” of the present invention, but the plurality of nozzles are used to form the substrate W. You may supply dry nitrogen gas to a surface outer peripheral part. Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図12は本発明にかかる基板処理装置の第4実施形態を示す図である。この第4実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は第1気体供給ノズル170の構成であり、その他の構成は同一である。以下においては、上記相違点を中心に説明する。   FIG. 12 is a view showing a fourth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. The fourth embodiment is greatly different from the first embodiment in the configuration of the first gas supply nozzle 170, and the other configurations are the same. Below, it demonstrates centering on the said difference.

この第4実施形態では、4つの第1気体供給ノズル186がスプラッシュガード150の直上位置で、かつ等角度間隔(ここでは90゜間隔)で配置されている。各ノズル186は乾燥気体供給ユニット142と接続されている。また、各ノズル186の先端部はスプラッシュガード150の開口部150aの近傍に配置されている。このように構成された基板処理装置では、乾燥気体供給ユニット142から乾燥窒素ガスが圧送されてくると、回転している基板Wの表面外周部に向けて4つのノズル186から乾燥窒素ガスが吐出される。したがって、基板Wの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Wの表面外周部に供給される。このように、この第4実施形態では、4つの第1気体供給ノズル186が本発明の「第1気体供給手段」として機能しているが、ノズル186の個数および配置などについては、これに限定されるものではなく、複数のノズル186をスプラッシュガード150の開口部150aに沿って配置することができる。   In the fourth embodiment, four first gas supply nozzles 186 are arranged at positions just above the splash guard 150 and at equal angular intervals (here, 90 ° intervals). Each nozzle 186 is connected to the dry gas supply unit 142. The tip of each nozzle 186 is disposed in the vicinity of the opening 150 a of the splash guard 150. In the substrate processing apparatus configured as described above, when dry nitrogen gas is pumped from the dry gas supply unit 142, the dry nitrogen gas is discharged from the four nozzles 186 toward the outer peripheral portion of the surface of the rotating substrate W. Is done. Therefore, the dry nitrogen gas is uniformly supplied to the outer peripheral portion of the surface of the substrate W over the entire outer periphery of the substrate W. Thus, in the fourth embodiment, the four first gas supply nozzles 186 function as the “first gas supply means” of the present invention, but the number and arrangement of the nozzles 186 are not limited thereto. Instead, a plurality of nozzles 186 may be disposed along the opening 150 a of the splash guard 150.

<第5実施形態>
上記した実施形態では、処理空間162からの排気量を調整するために、排気調整機構164を設けているが、その排気調整機構164としては、排気量をコントロールできるものであれば、その構成や動作等については特に限定されるものではなく、任意である。例えば図13に示す排気調整機構164を採用することができる。以下、同図を参照しながら本発明の第5実施形態について説明する。
<Fifth Embodiment>
In the above-described embodiment, the exhaust adjustment mechanism 164 is provided to adjust the exhaust amount from the processing space 162. However, as the exhaust adjustment mechanism 164, as long as the exhaust amount can be controlled, the configuration and The operation and the like are not particularly limited and are arbitrary. For example, an exhaust adjustment mechanism 164 shown in FIG. 13 can be employed. Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図13は本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。この排気調整機構164は、排気管160よりも細い口径を有するとともに排気管160から分岐して再び排気管160に連通されたバイパス配管164aと、バイパス配管164aが排気管160から分岐する分岐位置P1とバイパス配管164aが排気管160に連通する連通位置P2との間に介挿された開閉弁164bとを備えている。そして、湿式処理(薬液およびリンス処理)時には、ユニット制御部118からの指令にしたがって開閉弁164bを開いて比較的大容量で処理空間162を排気可能となっている。一方、湿度低下処理時にはユニット制御部118からの指令にしたがって開閉弁164bを閉じて処理空間162の排気量を湿式処理時のそれよりも抑える。   FIG. 13 is a view showing an exhaust adjustment mechanism that can be employed in the substrate processing apparatus according to the present invention. The exhaust adjustment mechanism 164 has a narrower diameter than the exhaust pipe 160 and a branch pipe 164a branched from the exhaust pipe 160 and communicated with the exhaust pipe 160 again, and a branch position P1 where the bypass pipe 164a branches from the exhaust pipe 160. And an on-off valve 164b inserted between the bypass pipe 164a and a communication position P2 communicating with the exhaust pipe 160. At the time of wet processing (chemical solution and rinsing processing), the on-off valve 164b is opened in accordance with a command from the unit control unit 118, and the processing space 162 can be exhausted with a relatively large capacity. On the other hand, the opening / closing valve 164b is closed in accordance with a command from the unit control unit 118 during the humidity lowering process, and the exhaust amount of the processing space 162 is suppressed more than that during the wet process.

<第6実施形態>
種々の実験や検証などを行ったところ、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間162に乾燥窒素ガスを供給しても当該処理空間162の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないという現象を本願発明者は知見した。このように装置内部の湿度が比較的高いまま一連の処理を行うことは生産効率の面で大きなロスを発生させてしまい製品コストの増大を招いてしまう。また、湿度と乾燥性能との関係は薬液処理の開始前に限定されるものではなく、乾燥処理開始直前においても同様である。つまり、処理空間162への乾燥窒素ガスの供給によっても当該処理空間162の湿度が十分に低下しない場合(例えば相対湿度30%以下となっていない場合)には、乾燥処理を規制するのが望ましい。そこで、本発明の第6実施形態では、ユニット制御部118が装置内部の湿度に基づき薬液処理および乾燥処理の開始を制御している。すなわち、ユニット制御部118はメモリ(図示省略)に予め記憶されているプログラムにしたがって図14に示すように装置各部を制御して薬液処理および乾燥処理の開始を制御する。
<Sixth Embodiment>
As a result of various experiments and verifications, when the humidity inside the apparatus at the time of starting the chemical treatment is relatively high, even if dry nitrogen gas is supplied to the processing space 162, the humidity of the processing space 162 remains high. The inventor of the present application has found a phenomenon that the desired drying performance cannot be obtained without sufficiently decreasing. Thus, performing a series of processes while the humidity inside the apparatus is relatively high causes a large loss in terms of production efficiency, leading to an increase in product cost. Further, the relationship between the humidity and the drying performance is not limited before the start of the chemical treatment, and the same is true immediately before the start of the drying treatment. That is, when the humidity of the processing space 162 is not sufficiently reduced even by the supply of the dry nitrogen gas to the processing space 162 (for example, when the relative humidity is not 30% or less), it is desirable to regulate the drying process. . Therefore, in the sixth embodiment of the present invention, the unit controller 118 controls the start of the chemical treatment and the drying treatment based on the humidity inside the apparatus. That is, the unit control unit 118 controls each part of the apparatus as shown in FIG. 14 according to a program stored in advance in a memory (not shown) to control the start of the chemical processing and the drying processing.

図14は本発明にかかる基板処理装置の第5実施形態を示すフローチャートである。この実施形態では、基板Wに対して一連の処理を実行する前には上記したよう湿度センサ182は処理空間162から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出可能となっている。そして、ユニット制御部118は湿度センサ182による検出結果に基づき装置内部の湿度を得た(ステップS1)後、その検出結果を予め設定している第1規定湿度以下となっているか否かを判定する(ステップS2)。この「第1規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度であり、例えば相対湿度40%に設定することができる。つまり、装置内部の湿度が第1規定湿度(例えば相対湿度40%)を超えている場合には、ステップS2で「NO」と判定され、基板処理が停止される(ステップS3)。また、ユニット制御部118はアラームを発報する(ステップS4)。これによって、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部118が自動的に装置内部の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、装置内部の湿度が高くなっている原因が解消される(ステップS5)と、ユニット制御部118はアラームを解除して(ステップS6)、ステップS1に戻る。   FIG. 14 is a flowchart showing a fifth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. In this embodiment, before performing a series of processes on the substrate W, as described above, the humidity sensor 182 can be retracted to a retreat position away from the processing space 162 to detect the humidity inside the apparatus. Yes. Then, the unit control unit 118 obtains the humidity inside the apparatus based on the detection result by the humidity sensor 182 (step S1), and then determines whether or not the detection result is equal to or lower than a preset first specified humidity. (Step S2). This “first specified humidity” is the humidity inside the apparatus at the time of starting the chemical treatment, which is required to obtain good drying performance as described above, and is set to, for example, 40% relative humidity. Can do. That is, when the humidity inside the apparatus exceeds the first specified humidity (for example, relative humidity 40%), “NO” is determined in step S2, and the substrate processing is stopped (step S3). Further, the unit controller 118 issues an alarm (step S4). As a result, the humidity inside the apparatus is relatively high, and even if the substrate processing is performed as it is, good substrate processing cannot be performed, and the user is informed that the substrate processing is stopped. In response, the user manually operates or the unit control unit 118 automatically executes a program for reducing the humidity inside the apparatus, thereby eliminating the cause of the high humidity inside the apparatus (step S5). ), The unit controller 118 cancels the alarm (step S6), and returns to step S1.

一方、ステップS2で装置内部の湿度が第1規定湿度以下となっていることが確認されると、一連の基板処理が開始されるが、この実施形態では乾燥処理を実行する前に処理空間162の湿度が検出されて上記と同様に検出湿度に応じた処理が実行される。すなわち、薬液処理から湿度低下処理まで上記第1実施形態と同様にして実行される(ステップS7〜S11)。なお、この実施形態では、上記したように湿度センサ182は薬液処理およびリンス処理を行っている(ステップS7)間においては処理空間162から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出しているが、リンス処理完了後に処理空間162あるいは近傍に移動している。   On the other hand, when it is confirmed in step S2 that the humidity inside the apparatus is equal to or lower than the first specified humidity, a series of substrate processing is started. In this embodiment, the processing space 162 is set before performing the drying processing. The humidity is detected and the process according to the detected humidity is executed in the same manner as described above. That is, the process from the chemical process to the humidity reduction process is executed in the same manner as in the first embodiment (steps S7 to S11). In this embodiment, as described above, the humidity sensor 182 retreats to the retreat position away from the processing space 162 during the chemical solution treatment and the rinse treatment (step S7), and the humidity inside the apparatus is reduced. Although detected, it has moved to the processing space 162 or the vicinity after the rinsing process is completed.

湿度低下処理(ステップS11)後、つまり乾燥処理直前に、ユニット制御部118は湿度センサ182による検出結果に基づき処理空間162の湿度を検出する(ステップS12)。そして、ユニット制御部118は湿度センサ182の検出結果を予め設定している第2規定湿度以下となっているか否かを判定する(ステップS13)。この「第2規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、乾燥処理を開始する時点での処理空間162の湿度であり、例えば相対湿度30%に設定することができる。つまり、処理空間162の湿度が第2規定湿度(例えば相対湿度30%)を超えている場合には、ステップS13で「NO」と判定され、基板処理が停止される(ステップS14)。また、ユニット制御部118はアラームを発報する(ステップS15)。これによって、湿度低下処理(ステップS11)によっても処理空間162の湿度が十分に低下せず、そのまま乾燥処理を行ったとしても良好に基板Wを乾燥させることができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部118が自動的に処理空間162の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、処理空間162の湿度が高くなっている原因が解消される(ステップS16)と、ユニット制御部118はアラームを解除して(ステップS17)、ステップS12に戻る。一方、ステップS13で処理空間162の湿度が第2規定湿度以下となっていることが確認されると、乾燥処理が実行される(ステップS18)。   After the humidity lowering process (step S11), that is, immediately before the drying process, the unit controller 118 detects the humidity of the processing space 162 based on the detection result by the humidity sensor 182 (step S12). Then, the unit controller 118 determines whether or not the detection result of the humidity sensor 182 is equal to or lower than a preset second specified humidity (step S13). The “second specified humidity” is the humidity of the processing space 162 at the time of starting the drying process, which is required to obtain good drying performance as described above. For example, the relative humidity is set to 30%. be able to. That is, when the humidity of the processing space 162 exceeds the second specified humidity (for example, relative humidity 30%), “NO” is determined in Step S13, and the substrate processing is stopped (Step S14). Further, the unit control unit 118 issues an alarm (step S15). As a result, the humidity in the processing space 162 is not sufficiently reduced even by the humidity reduction process (step S11), and even if the drying process is performed as it is, the substrate W cannot be dried satisfactorily. To be informed. In response, the user manually operates or the unit control unit 118 automatically executes a program for lowering the humidity of the processing space 162, thereby eliminating the cause of the high humidity of the processing space 162 ( In step S16), the unit controller 118 releases the alarm (step S17) and returns to step S12. On the other hand, when it is confirmed in step S13 that the humidity of the processing space 162 is equal to or lower than the second specified humidity, a drying process is executed (step S18).

以上のように、第5実施形態では、装置内部の湿度が第1規定湿度以下であることを確認した上で基板処理を開始しているため、無駄な基板処理が実行されるのを防止することができる。また、処理空間162の湿度が十分に低下しているのを確認した上で乾燥処理を開始しているため、乾燥処理が不良に終わるのを確実に防止することができる。   As described above, in the fifth embodiment, since substrate processing is started after confirming that the humidity inside the apparatus is equal to or lower than the first specified humidity, it is possible to prevent unnecessary substrate processing from being performed. be able to. In addition, since the drying process is started after confirming that the humidity of the processing space 162 is sufficiently lowered, it is possible to reliably prevent the drying process from being ended defectively.

<第6実施形態>
第5実施形態では、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができないと判断した際には、基板処理を停止しているが、装置を次のように構成することで装置内部の湿度を第1規定湿度以下に維持することができる。以下、図15を参照しつつ本発明の第6実施形態について説明する。
<Sixth Embodiment>
In the fifth embodiment, when the internal humidity of the apparatus is relatively high and it is determined that good substrate processing cannot be performed even if the substrate processing is performed as it is, the substrate processing is stopped. By configuring as follows, the humidity inside the apparatus can be maintained below the first specified humidity. The sixth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

図15は本発明にかかる基板処理装置の第6実施形態を示す図である。この第6実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、ファンフィルタユニット(FFU)104にシリカゲル層104dを設けてクリーンエアの湿度低下を図っている点である。これによって装置内部が低湿度に保たれる。なお、シリカゲル層などの湿度除去層104dはクリーンエア中の水分を除去するにしたがって吸水能力が低減していく。そこで、本実施形態では、湿度除去層104dの近傍に加熱層104cが配置されており、基板処理を行っていない間や装置内部の湿度が比較的高いと判定されて基板処理が停止されている間(第5実施形態のステップS3)に加熱層104cが作動する。これによって、湿度除去層104dの吸水能力が回復されて装置内部の湿度低下に大きく寄与する。   FIG. 15 is a view showing a sixth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. The sixth embodiment is greatly different from the first embodiment in that the silica gel layer 104d is provided on the fan filter unit (FFU) 104 to reduce the humidity of clean air. This keeps the inside of the apparatus at a low humidity. The moisture removal layer 104d such as a silica gel layer has a reduced water absorption capability as moisture in the clean air is removed. Therefore, in the present embodiment, the heating layer 104c is disposed in the vicinity of the humidity removal layer 104d, and it is determined that the humidity inside the apparatus is relatively high while the substrate processing is not performed, and the substrate processing is stopped. In the meantime (step S3 in the fifth embodiment), the heating layer 104c operates. As a result, the water absorption capability of the humidity removing layer 104d is restored, which greatly contributes to a decrease in humidity inside the apparatus.

以上のように、第6実施形態によれば、シリカゲル層などの湿度除去層104dによりクリーンエア中の水分を除去した上でクリーンエアを装置内部に供給しているので、装置内部の湿度が上昇するのを確実に防止することができる。また、湿度センサ182の検出結果により湿式処理の開始前における装置内部の湿度、つまり本発明の「初期湿度」が第1規定湿度(上記実施形態では相対湿度40%に設定されている)よりも高く、初期湿度が比較的高いと判定された場合には、加熱層104cにより湿度除去層104dの吸水能力を回復させてクリーンエアの湿度を低下させているので、初期湿度を第1規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。このように、本実施形態では、加熱層104cおよび湿度除去層104dが本発明の「調湿機構」として機能している。   As described above, according to the sixth embodiment, since the moisture in the clean air is removed by the humidity removing layer 104d such as the silica gel layer and the clean air is supplied to the inside of the device, the humidity inside the device is increased. Can be surely prevented. Further, based on the detection result of the humidity sensor 182, the humidity inside the apparatus before the start of the wet process, that is, the “initial humidity” of the present invention is higher than the first specified humidity (in the above embodiment, the relative humidity is set to 40%). If the initial humidity is determined to be high and relatively high, the heating layer 104c restores the water absorption capacity of the humidity removal layer 104d to reduce the humidity of the clean air. Substrate drying can be performed satisfactorily. Thus, in the present embodiment, the heating layer 104c and the humidity removal layer 104d function as the “humidity adjusting mechanism” of the present invention.

<第7実施形態>
ところで、上記実施形態では乾燥性能を高めるためにIPA液を用いた置換処理を行っているが、IPA蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下することがIPA液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムと大きく関わっている。このことは既に図9を参照しつつ詳述したとおりであるが、この温度低下による影響を抑制するために、基板Wの裏面側から基板Wを加熱しておくことが有益である。つまり、IPA液の蒸発による温度低下を見越して基板Wの温度を高めておくことで上記温度低下に伴う水滴付着を抑制して乾燥不良を未然に防止することができる。ただし、基板Wの温度を高めすぎると、IPA液が基板Wに供給されると短時間のうちに蒸発してしまい、基板Wの表面に供給されたIPA液が表面全体に行き渡る前に蒸発してしまい、置換処理を良好に行うことができず、乾燥不良を引き起こす可能性がある。したがって、これらの点を考慮すると、加熱処理により加熱した後の基板Wの温度、つまり目標温度TrをIPA液の吐出直前温度Tstよりも高く、しかもIPA液の沸点(約83゜C)よりも低く設定する必要がある。より好ましくは、目標温度Trを吐出直前温度TstにIPA液の蒸発による温度低下分ΔTを加えた値(=Tst+ΔT)程度に設定することができる。以下、図16を参照しつつ本発明の第7実施形態について説明する。
<Seventh embodiment>
By the way, in the said embodiment, although the substitution process using an IPA liquid is performed in order to improve drying performance, heat of vaporization generate | occur | produces simultaneously with IPA evaporation, and the surrounding temperature of an exposed area falls locally and rapidly. Is greatly related to the generation mechanism of poor drying due to evaporation of the IPA liquid. This has already been described in detail with reference to FIG. 9, but it is beneficial to heat the substrate W from the back side of the substrate W in order to suppress the influence of this temperature drop. That is, by increasing the temperature of the substrate W in anticipation of a temperature decrease due to evaporation of the IPA liquid, it is possible to prevent water droplet adhesion accompanying the temperature decrease and prevent defective drying. However, if the temperature of the substrate W is excessively increased, the IPA liquid is evaporated in a short time when supplied to the substrate W, and the IPA liquid supplied to the surface of the substrate W evaporates before reaching the entire surface. As a result, the replacement process cannot be performed satisfactorily, which may cause poor drying. Therefore, in consideration of these points, the temperature of the substrate W after being heated by the heat treatment, that is, the target temperature Tr is higher than the temperature Tst immediately before the discharge of the IPA liquid, and more than the boiling point (about 83 ° C.) of the IPA liquid. Need to set low. More preferably, the target temperature Tr can be set to a value (= Tst + ΔT) obtained by adding a temperature decrease ΔT due to evaporation of the IPA liquid to the temperature Tst immediately before discharge. The seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

図16は本発明にかかる基板処理装置の第7実施形態を示す図である。この第7実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、基板Wの裏面側に高温気体を供給する高温気体供給機構190が追加されている点である。なお、その他の構成は第1実施形態のそれと同一である。   FIG. 16 is a view showing a seventh embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. The seventh embodiment is greatly different from the first embodiment in that a high-temperature gas supply mechanism 190 that supplies a high-temperature gas to the back side of the substrate W is added. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

第7実施形態では、回転支軸108と、当該回転支軸108を取り囲む中空管109との間に形成される流通経路に高温気体供給機構190が接続されている。この空間の上端部は基板Wの裏面中央部に対向しており、薬液処理の開始時点より高温気体供給機構190から高温の窒素ガスや空気などの加熱用気体が基板裏面に供給される。この高温気体の供給によって基板Wが加熱される。この種の基板処理装置では、基板表面へのIPA液の供給時における温度は常温(例えば25゜C)であるため、基板Wの温度をこれよりも高い値、例えば35〜40゜Cに加熱するのが望ましく、この基板加熱によってIPA液の蒸発による基板温度の低下に伴う水分凝縮を抑制することができる。   In the seventh embodiment, a high-temperature gas supply mechanism 190 is connected to a flow path formed between the rotation support shaft 108 and the hollow tube 109 surrounding the rotation support shaft 108. The upper end of this space faces the center of the back surface of the substrate W, and a heating gas such as high-temperature nitrogen gas or air is supplied from the high-temperature gas supply mechanism 190 to the back surface of the substrate from the start of the chemical treatment. The substrate W is heated by the supply of the high temperature gas. In this type of substrate processing apparatus, the temperature at the time of supplying the IPA liquid to the substrate surface is normal temperature (for example, 25 ° C.), and therefore the temperature of the substrate W is heated to a higher value, for example, 35 to 40 ° C. It is desirable to perform this, and moisture condensation accompanying a decrease in substrate temperature due to evaporation of the IPA liquid can be suppressed by this substrate heating.

この実施形態では薬液処理の開始時点より80〜100゜Cの窒素ガスを100(リッター/分)の流量で基板Wの裏面に供給して基板裏面の加熱を開始して置換処理を開始する時点での基板温度を35〜40゜Cに加熱している。なお、加熱開始タイミングはこれに限定されるものではなく、置換処理の開始前までのいずれかのタイミングで基板Wの加熱を開始して置換処理の開始時点で基板Wの温度を目標温度に加熱すればよい。ただし、次の点については考慮するのが望ましい。いわゆる枚葉式の基板処理装置では、薬液処理から置換処理までの時間が短く、プロセスの安定性を図る上でも基板温度を急激に昇温したり、逆に降温させることは避けるべきであり、この点を考慮すると、加熱用気体の供給時間を長く設定するのが望ましい。また、薬液処理中に基板温度が変化すると、薬液処理による処理の特性(例えばエッチング特性)に悪影響を及ぼす場合には、基板加熱が必要なタイミング以外においては基板裏面への加熱用気体の供給を停止し、基板加熱が必要なタイミングでのみ加熱用気体を供給するのが好ましい。より具体的には、上記流通経路と高温気体供給機構190の間に切替機構(図示省略)を設けて加熱用気体の流通先を基板裏面と排気経路に切替可能に構成するとともに、基板加熱時以外は加熱用気体を排気経路に回す一方、基板加熱時のみ切替機構を介して加熱用気体を基板裏面に供給してもよい。 また、第7実施形態では、加熱用気体として窒素ガスを用いているが、加熱用気体はこれに限定されるものではなく、空気などを用いてもよい。また、裏面加熱方式としては、加熱用気体を用いる代わりに、ホットプレート方式やマイクロウェーブ方式などの種々の加熱方式を採用することができる。   In this embodiment, nitrogen gas at 80 to 100 ° C. is supplied to the back surface of the substrate W at a flow rate of 100 (liters / minute) from the start of the chemical processing, and heating of the back surface of the substrate is started to start replacement processing. The substrate temperature is heated to 35-40 ° C. The heating start timing is not limited to this. Heating of the substrate W is started at any timing before the start of the replacement process, and the temperature of the substrate W is heated to the target temperature at the start of the replacement process. do it. However, the following points should be considered. In a so-called single-wafer type substrate processing apparatus, the time from chemical solution processing to replacement processing is short, and in order to improve process stability, it is necessary to avoid suddenly increasing the substrate temperature or conversely decreasing the temperature. Considering this point, it is desirable to set the supply time of the heating gas longer. In addition, if the substrate temperature changes during the chemical processing, if the processing characteristics (for example, etching characteristics) due to the chemical processing are adversely affected, the heating gas should be supplied to the backside of the substrate at times other than when the substrate heating is required. It is preferable to stop and supply the heating gas only when the substrate heating is necessary. More specifically, a switching mechanism (not shown) is provided between the flow path and the high-temperature gas supply mechanism 190 so that the flow destination of the heating gas can be switched between the substrate back surface and the exhaust path. Otherwise, the heating gas may be supplied to the back surface of the substrate through the switching mechanism only when the substrate is heated while the heating gas is turned to the exhaust path. In the seventh embodiment, nitrogen gas is used as the heating gas. However, the heating gas is not limited to this, and air or the like may be used. Moreover, as a back surface heating system, various heating systems, such as a hot plate system and a microwave system, can be employ | adopted instead of using the gas for a heating.

<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。上記した実施形態では、本発明の「乾燥気体」として乾燥窒素ガスを用いているが、これ以外の乾燥気体、例えば乾燥空気などを用いることができる。
<Others>
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, dry nitrogen gas is used as the “dry gas” of the present invention, but other dry gases such as dry air can be used.

また、上記実施形態では、処理空間162への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間162の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間162の湿度を迅速に低下させているが、さらにファンフィルタユニット104から装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整してもよい。すなわち、ファンフィルタユニット104のファン104aはユニット制御部118に設けられるファン調整機構192により駆動制御されており、ファン調整機構192によりファン104aの回転速度がコントロールされて装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整可能となっている。そして、ユニット制御部118はファン調整機構192を制御することで湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えることができ、この風量調整によって処理空間162の湿度を効果的に低下させることができる。このような実施形態では、ファン調整機構192が本発明の「風量調整手段」として機能することとなる。   In the above embodiment, the humidity of the processing space 162 is rapidly reduced by supplying the dry nitrogen gas to the processing space 162 and suppressing the exhaust of the processing space 162 more than the exhaust during the wet processing. The air volume of clean air sent from the fan filter unit 104 into the apparatus may be adjusted. That is, the fan 104a of the fan filter unit 104 is driven and controlled by a fan adjustment mechanism 192 provided in the unit control unit 118. The rotational speed of the fan 104a is controlled by the fan adjustment mechanism 192, and the amount of clean air sent into the apparatus Can be adjusted. The unit control unit 118 controls the fan adjusting mechanism 192 so that the air volume of clean air can be suppressed after the wet process and before the dry process than the air volume during the wet process. Can be effectively reduced. In such an embodiment, the fan adjustment mechanism 192 functions as the “air volume adjustment unit” of the present invention.

また、上記した実施形態の置換処理では、基板表面に形成されたパターンが倒壊するなどの不具合を防止して乾燥性能を高めるために低表面張力液としてIPA液を用いて置換処理を行っているが、IPA液以外に、エチルアルコール、メチルアルコールの各種有機溶媒を低表面張力液として用いるようにしてもよい。また、各種アルコールの蒸気を有機溶媒成分としてDIWに溶解させて低表面張力液を生成するようにしてもよい。なお、乾燥処理の前に置換処理を行っているが、これは必須処理ではなく、省略してもよい。   In the replacement process of the above-described embodiment, the replacement process is performed using the IPA liquid as a low surface tension liquid in order to prevent problems such as collapse of the pattern formed on the substrate surface and improve the drying performance. However, in addition to the IPA liquid, various organic solvents such as ethyl alcohol and methyl alcohol may be used as the low surface tension liquid. Also, various alcohol vapors may be dissolved in DIW as an organic solvent component to produce a low surface tension liquid. In addition, although the substitution process is performed before the drying process, this is not an essential process and may be omitted.

また、上記実施形態では、半導体ウエハ等の基板Wに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処置を行う装置および方法に本発明を適用しているが、基板Wの種類や処理内容はこれに限定されるものではなく、処理液を基板に供給して湿式処理を施した後に当該基板を乾燥する基板処理装置および方法に本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the present invention is applied to an apparatus and a method for performing chemical processing, rinsing processing, replacement processing, and drying processing on a substrate W such as a semiconductor wafer. The present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a substrate processing apparatus and method for drying a substrate after supplying a processing liquid to the substrate and performing wet processing.

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湿式処理および乾燥処理を施す基板処理装置および方法に適用することができる。   The present invention is wet on all substrates including semiconductor wafers, glass substrates for photomasks, glass substrates for liquid crystal displays, glass substrates for plasma displays, FED substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, etc. The present invention can be applied to a substrate processing apparatus and method for performing processing and drying processing.

本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。It is a figure which shows the substrate processing system which can apply this invention suitably. 本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第1実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the processing unit as a substrate processing apparatus concerning this invention. 図2の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution which controls the processing unit of FIG. 第1気体供給ノズルの部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the 1st gas supply nozzle. 第1気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。It is a figure which shows the main structural members of a 1st gas supply nozzle. 図2の処理ユニットの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the processing unit of FIG. 図2の処理ユニットの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the processing unit of FIG. 実施例と比較例との対比結果を示す図である。It is a figure which shows the comparison result of an Example and a comparative example. IPA液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the generation | occurrence | production mechanism of the dry defect resulting from evaporation of an IPA liquid. 本発明にかかる基板処理装置の第3実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 第3実施形態における第1気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。It is a figure which shows the main structural members of the 1st gas supply nozzle in 3rd Embodiment. 本発明にかかる基板処理装置の第4実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。It is a figure which shows the exhaust_gas | exhaustion adjustment mechanism employable with the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかる基板処理装置の第5実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 5th Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかる基板処理装置の第6実施形態を示す図である。It is a figure which shows 6th Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかる基板処理装置の第7実施形態を示す図である。It is a figure which shows 7th Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1A〜4A、1B〜4B、100…処理ユニット(基板処理装置)
104…ファンフィルタユニット
104c…加熱層(調湿機構)
104d…シリカゲル層(調湿機構)
106…スピンチャック(基板保持手段)
120…チャックピン(基板保持手段)
130…IPA液供給ノズル(溶剤供給手段)
132…第2気体供給ノズル
160…排気管(排気手段)
162…処理空間
164…排気調整機構
164a…バイパス配管(排気調整機構)
164b…開閉弁(排気調整機構)
170、186…第1気体供給ノズル
182…湿度センサ(第1湿度検出手段、第2湿度検出手段)
192…ファン調整機構(風量調整手段)
P1…分岐位置
P2…連通位置
W…基板
1A to 4A, 1B to 4B, 100... Processing unit (substrate processing apparatus)
104 ... Fan filter unit 104c ... Heating layer (humidity control mechanism)
104d ... Silica gel layer (humidity control mechanism)
106: Spin chuck (substrate holding means)
120... Chuck pin (substrate holding means)
130 ... IPA liquid supply nozzle (solvent supply means)
132 ... second gas supply nozzle 160 ... exhaust pipe (exhaust means)
162 ... Processing space 164 ... Exhaust adjustment mechanism 164a ... Bypass piping (exhaust adjustment mechanism)
164b ... On-off valve (exhaust adjustment mechanism)
170, 186: first gas supply nozzle 182: humidity sensor (first humidity detection means, second humidity detection means)
192: Fan adjustment mechanism (air flow adjustment means)
P1 ... Branch position P2 ... Communication position W ... Board

Claims (10)

基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、前記基板を乾燥させる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の表面外周部に乾燥気体を供給する第1気体供給手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第2気体供給手段と、
前記基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、
前記処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、
前記第1気体供給手段から前記基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに前記第2気体供給手段から前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えることによって、前記処理空間の湿度を低下させた状態で前記基板を乾燥させることを特徴とする基板処理装置。
In the substrate processing apparatus for supplying a processing liquid to the surface of the substrate and subjecting the substrate surface to a predetermined wet process, and then drying the substrate,
Substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture;
First gas supply means for supplying a dry gas to the outer peripheral portion of the surface of the substrate held by the substrate holding means;
Second gas supply means for supplying a dry gas to the center of the surface of the substrate held by the substrate holding means;
Exhaust means for exhausting a processing space in contact with the substrate surface;
An exhaust adjusting means for adjusting the exhaust of the processing space;
While supplying dry gas from the first gas supply means to the outer peripheral portion of the surface of the substrate and supplying dry gas from the second gas supply means to the center of the surface of the substrate, the exhaust adjustment means exhausts the processing space. The substrate processing apparatus is characterized in that the substrate is dried in a state in which the humidity of the processing space is reduced by suppressing the wet processing.
前記処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を前記基板の表面に供給して前記基板表面上の前記処理液を前記低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を備え、
前記低表面張力溶剤への置換後に、前記低表面張力溶剤を前記基板表面から除去して前記基板表面を乾燥させる請求項1記載の基板処理装置。
A solvent supply means for supplying a low surface tension solvent having a surface tension lower than that of the processing liquid to the surface of the substrate and replacing the processing liquid on the substrate surface with the low surface tension solvent;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein after the replacement with the low surface tension solvent, the low surface tension solvent is removed from the substrate surface to dry the substrate surface.
前記第1気体供給手段は前記湿式処理後かつ前記低表面張力溶剤への置換前に前記乾燥気体の供給を開始する一方、前記第2気体供給手段は前記置換の完了後かつ前記乾燥処理前に前記乾燥気体の供給を開始する請求項2記載の基板処理装置。   The first gas supply means starts supplying the dry gas after the wet process and before the replacement with the low surface tension solvent, while the second gas supply means is started after the replacement is completed and before the dry process. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein supply of the dry gas is started. 前記排気手段は排気管を有し、当該排気管を介して前記処理空間は排気されており、
前記排気調整手段は前記排気管よりも細い口径を有するとともに前記排気管から分岐して再び前記排気管に連通されたバイパス配管と、前記バイパス配管が前記排気管から分岐する分岐位置と前記バイパス配管が前記排気管に連通する連通位置との間で前記排気管に介挿された開閉弁とを備え、前記湿式処理時には前記開閉弁を開く一方、前記湿度低下処理時には前記開閉弁を閉じて前記処理空間の排気量を前記湿式処理時の排気量よりも抑える請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基板処理装置。
The exhaust means has an exhaust pipe, and the processing space is exhausted through the exhaust pipe,
The exhaust adjusting means has a narrower diameter than the exhaust pipe and is branched from the exhaust pipe and communicated with the exhaust pipe again; a branch position where the bypass pipe branches from the exhaust pipe; and the bypass pipe Is provided with an on-off valve inserted into the exhaust pipe between a communication position communicating with the exhaust pipe, and the on-off valve is opened during the wet processing, and the on-off valve is closed during the humidity reduction processing. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein an exhaust amount of the processing space is suppressed to be less than an exhaust amount during the wet processing.
装置内部の湿度を検出する第1湿度検出手段を備え、
前記第1湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第1規定湿度を超えている場合には、前記湿式処理の開始を規制する請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
A first humidity detecting means for detecting the humidity inside the apparatus;
5. The start of the wet processing is regulated when the initial humidity detected by the first humidity detection means before the start of the wet processing exceeds a first specified humidity. The substrate processing apparatus according to item.
前記処理空間の湿度を検出する第2湿度検出手段を備え、
前記第2湿度検出手段により検出される、前記乾燥処理の開始前における前記処理空間の湿度が第2規定湿度を超えている場合には、前記乾燥処理の開始を規制する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
A second humidity detecting means for detecting the humidity of the processing space;
6. The start of the drying process is regulated when the humidity of the processing space before the start of the drying process detected by the second humidity detecting unit exceeds a second specified humidity. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims.
ファンフィルタユニットからクリーンエアを前記基板保持手段に保持された前記基板に向けて送り込みながら前記湿式処理から前記乾燥処理までを実行し、
前記乾燥気体は前記クリーンエアよりも低湿度である請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
While performing clean air from the fan filter unit toward the substrate held by the substrate holding means, the wet processing to the drying processing are performed,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the dry gas has a lower humidity than the clean air.
前記ファンフィルタユニットから送られるクリーンエアの風量を調整する風量調整手段を備え、
前記風量調整手段は前記湿式処理後かつ前記乾燥処理前に前記クリーンエアの風量を前記湿式処理時の風量よりも抑えて前記処理空間の湿度を低下させる請求項7記載の基板処理装置。
An air volume adjusting means for adjusting the air volume of clean air sent from the fan filter unit;
The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the air volume adjusting unit suppresses the air volume of the clean air after the wet process and before the drying process to reduce the humidity of the processing space by suppressing the air volume during the wet process.
前記ファンフィルタユニットから送り出される前記クリーンエアの湿度を調整する調湿機構と、
装置内部の湿度を検出する第1湿度検出手段とを備え、
前記第1湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第1規定湿度を超えている場合には、前記調湿機構により前記クリーンエアの湿度が低下されて前記初期湿度が前記第1規定湿度以下に抑えられる請求項7または8記載の基板処理装置。
A humidity control mechanism for adjusting the humidity of the clean air sent out from the fan filter unit;
First humidity detecting means for detecting the humidity inside the device,
When the initial humidity detected by the first humidity detection means before the start of the wet processing exceeds the first specified humidity, the humidity of the clean air is lowered by the humidity control mechanism, and the initial humidity The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein is suppressed to the first specified humidity or less.
基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、
前記湿式工程後の前記基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えて前記処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、
前記湿度低下工程後に前記基板を乾燥させる乾燥工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
A wet process of supplying a treatment liquid to the surface of the substrate and applying a predetermined wet process to the substrate surface;
A humidity lowering step of supplying dry gas to each of the outer peripheral portion and the central portion of the surface of the substrate after the wet process and lowering the humidity in the process space by suppressing exhaust of the process space as compared with the wet process. When,
A substrate processing method comprising: a drying step of drying the substrate after the humidity reduction step.
JP2008039561A 2008-02-21 2008-02-21 Substrate processing apparatus and substrate processing method Withdrawn JP2009200193A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008039561A JP2009200193A (en) 2008-02-21 2008-02-21 Substrate processing apparatus and substrate processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008039561A JP2009200193A (en) 2008-02-21 2008-02-21 Substrate processing apparatus and substrate processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009200193A true JP2009200193A (en) 2009-09-03

Family

ID=41143399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008039561A Withdrawn JP2009200193A (en) 2008-02-21 2008-02-21 Substrate processing apparatus and substrate processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009200193A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120073089A (en) * 2010-12-24 2012-07-04 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR101605715B1 (en) 2012-10-04 2016-03-24 세메스 주식회사 Method for treating substrate
JP2017157800A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 東京エレクトロン株式会社 Liquid-processing method, substrate processing device, and storage medium
JP2018101816A (en) * 2012-08-28 2018-06-28 株式会社Screenホールディングス Substrate processing device
CN109478500A (en) * 2016-09-26 2019-03-15 株式会社斯库林集团 Substrate processing method using same and substrate board treatment
WO2019107048A1 (en) * 2017-11-28 2019-06-06 株式会社Screenホールディングス Substrate processing device and substrate processing method
US10395915B2 (en) 2013-02-28 2019-08-27 Semes Co., Ltd. Nozzle assembly, substrate treatment apparatus including the nozzle assembly, and method of treating substrate using the assembly
JP2019207982A (en) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP7337037B2 (en) 2019-10-31 2023-09-01 セメス カンパニー,リミテッド Substrate processing equipment

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101864001B1 (en) 2010-12-24 2018-06-01 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2012146951A (en) * 2010-12-24 2012-08-02 Tokyo Electron Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus
US8978671B2 (en) 2010-12-24 2015-03-17 Tokyo Electron Limited Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR20160022336A (en) * 2010-12-24 2016-02-29 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR101601341B1 (en) 2010-12-24 2016-03-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR20120073089A (en) * 2010-12-24 2012-07-04 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2018101816A (en) * 2012-08-28 2018-06-28 株式会社Screenホールディングス Substrate processing device
KR101605715B1 (en) 2012-10-04 2016-03-24 세메스 주식회사 Method for treating substrate
US10395915B2 (en) 2013-02-28 2019-08-27 Semes Co., Ltd. Nozzle assembly, substrate treatment apparatus including the nozzle assembly, and method of treating substrate using the assembly
JP2017157800A (en) * 2016-03-04 2017-09-07 東京エレクトロン株式会社 Liquid-processing method, substrate processing device, and storage medium
CN109478500A (en) * 2016-09-26 2019-03-15 株式会社斯库林集团 Substrate processing method using same and substrate board treatment
CN109478500B (en) * 2016-09-26 2022-11-08 株式会社斯库林集团 Substrate processing method and substrate processing apparatus
WO2019107048A1 (en) * 2017-11-28 2019-06-06 株式会社Screenホールディングス Substrate processing device and substrate processing method
JP2019102482A (en) * 2017-11-28 2019-06-24 株式会社Screenホールディングス Substrate processing device and substrate processing method
TWI686891B (en) * 2017-11-28 2020-03-01 日商斯庫林集團股份有限公司 Substrate processing device and substrate processing method
JP2019207982A (en) * 2018-05-30 2019-12-05 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP7094147B2 (en) 2018-05-30 2022-07-01 株式会社Screenホールディングス Board processing method and board processing equipment
JP7337037B2 (en) 2019-10-31 2023-09-01 セメス カンパニー,リミテッド Substrate processing equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11289324B2 (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
TWI698906B (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2009200193A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5173502B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN108475631B (en) Substrate processing method
JP4870837B2 (en) Substrate drying apparatus and method
US10695792B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2010050143A (en) Substrate processing method, and substrate processing apparatus
US20090320884A1 (en) Controls of ambient environment during wafer drying using proximity head
US20050145267A1 (en) Controls of ambient environment during wafer drying using proximity head
KR101866640B1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20060150432A1 (en) Multi-zone shower head for drying single semiconductor substrate
JP2010129809A (en) Substrate processing method, and substrate processing apparatus
WO2017029862A1 (en) Substrate treatment method and substrate treatment device
JP6489524B2 (en) Substrate processing equipment
JP2009158564A (en) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
JP2009158565A (en) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
JP7288764B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6513852B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP7130791B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2020047887A (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2016143873A (en) Substrate processing method and substrate processing device
KR20220115980A (en) Substrate processing method
JP2024016558A (en) Substrate drying equipment, substrate processing equipment, and substrate drying method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110510