JP2010177424A - Surface treatment device and surface treatment method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板の表面の凹凸を局所的に平坦化する表面処理装置及び表面処理方法に関するものである。 The present invention relates to a surface treatment apparatus and a surface treatment method for locally flattening irregularities on a surface of a substrate.
従来から、水晶基板(石英基板)を平坦化する表面処理方法として、研削、研磨(ポリッシング)、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing:CMP)等が知られている。また、プラズマによるウェーハの研磨技術も確立されている。このような表面処理方法として、従来の製造限界の厚さよりも薄く、かつ凸レンズ形状に水晶振動子を加工するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a surface treatment method for flattening a quartz substrate (quartz substrate), grinding, polishing (polishing), chemical mechanical polishing (CMP), and the like are known. In addition, a wafer polishing technique using plasma has been established. As such a surface treatment method, a method is disclosed in which a quartz resonator is processed into a convex lens shape that is thinner than a conventional manufacturing limit thickness (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の表面処理方法は、基板に厚みがあり機械的強度が十分な範囲においては機械研磨やCMPにより基板を平坦化することができるが、加工できる厚さに限界があるという課題がある。また、水晶素子の微細化により基板の薄板化が進んだことで、基板の平坦化がより困難になっている。 However, the conventional surface treatment method described above can flatten the substrate by mechanical polishing or CMP within a range where the substrate has a sufficient thickness and mechanical strength, but there is a problem that the thickness that can be processed is limited. is there. Further, since the thinning of the substrate has progressed due to the miniaturization of the quartz element, it is more difficult to flatten the substrate.
また、ウェットエッチングを用いることで基板を薄板化することが可能であるが、基板の加工面における局所的なエッチング速度の差異からエッチングにむらが発生し、基板に局所的な凹凸が形成されるという課題がある。薄板化された基板では、エッチングにより発生した凹凸を従来の方法で局所的に平坦化することは極めて困難である。 Although it is possible to thin the substrate by using wet etching, uneven etching occurs due to a difference in local etching rate on the processed surface of the substrate, and local unevenness is formed on the substrate. There is a problem. In a thin substrate, it is extremely difficult to locally flatten the unevenness generated by etching by a conventional method.
また、プラズマによるエッチングやイオンミリングによる基板の加工には、真空チャンバーや加工に使用するガスの処理設備が必要であるという課題がある。そのため、装置が大型化し、コストが増大してしまう。 In addition, there is a problem that processing of a substrate by plasma etching or ion milling requires a vacuum chamber and gas processing equipment used for processing. This increases the size of the device and increases the cost.
そこで、本発明は、従来の方法では平坦化が困難なほど薄板化された基板を局所的に平坦化することができ、かつ装置の小型簡略化が可能な表面処理装置および表面処理方法を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a surface treatment apparatus and a surface treatment method capable of locally planarizing a substrate that has been thinned so that it is difficult to planarize by a conventional method, and capable of simplifying the size of the apparatus. To do.
上記の課題を解決するために、本発明の表面処理装置は、エッチング用の処理液を噴出させる噴出口と、前記噴出口から噴出させた前記処理液を吸引する吸入口と、を備えたノズルを有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a surface treatment apparatus according to the present invention includes a nozzle that ejects a processing solution for etching and a suction port that sucks the processing solution ejected from the ejection port. It is characterized by having.
このように構成することで、従来の表面処理方法では平坦化が困難なほど薄板化された基板であっても、基板の表面の凹凸を平坦化することが可能になる。まず、ノズルを基板上に配置し、噴出口及び吸入口が基板の表面の凹凸のうち凸部に近接するようにする。そして、噴出口から処理液を噴出すると共に吸入口から処理液を吸引する。これにより、噴出口と吸入口との間に処理液を流通させ、処理液によって基板の表面の凸部を選択的かつ局所的にエッチングすることができる。したがって、ノズルを基板に接触させることなく凸部を除去することができ、薄板化された基板を局所的に平坦化することが可能になる。
さらに処理液の温度を上昇させておくことで、短時間にエッチングすることができる。
また、真空チャンバー等の大掛かりな設備が不要になり、装置の小型簡略化を実現することができる。
With such a configuration, it is possible to flatten the unevenness of the surface of the substrate even if the substrate is thinned so that it is difficult to flatten by the conventional surface treatment method. First, the nozzle is arranged on the substrate so that the ejection port and the suction port are close to the convex portion of the irregularities on the surface of the substrate. Then, the processing liquid is ejected from the ejection port and the processing liquid is sucked from the suction port. Accordingly, the processing liquid can be circulated between the ejection port and the suction port, and the convex portions on the surface of the substrate can be selectively and locally etched by the processing liquid. Therefore, the convex portion can be removed without bringing the nozzle into contact with the substrate, and the thinned substrate can be locally planarized.
Furthermore, etching can be performed in a short time by raising the temperature of the treatment liquid.
Further, a large-scale facility such as a vacuum chamber is not necessary, and the apparatus can be reduced in size and simplified.
また、本発明の表面処理装置は、前記ノズルは、前記噴出口及び前記吸入口を一括して囲むように配置されシールガスを噴出させるガス噴出口を更に備えることを特徴とする。 Moreover, the surface treatment apparatus of the present invention is characterized in that the nozzle further includes a gas ejection port that is arranged so as to surround the ejection port and the suction port in a lump so as to eject seal gas.
このように構成することで、処理液をシールガスによって遮断し、処理液がエッチングしたい領域の外側に流出することを防止できる。これにより、基板上のエッチングされる領域をより限定することが可能になる。 With this configuration, the processing liquid can be blocked by the sealing gas, and the processing liquid can be prevented from flowing out of the region to be etched. This makes it possible to further limit the region to be etched on the substrate.
また、本発明の表面処理装置は、前記ノズルは、前記噴出口に洗浄用の洗浄液を供給する洗浄液供給流路を更に備えることを特徴とする。 In the surface treatment apparatus of the present invention, the nozzle further includes a cleaning liquid supply channel that supplies a cleaning liquid for cleaning to the ejection port.
このように構成することで、処理液の供給を停止した後、噴出口から洗浄液を噴出させ、基板の表面を洗浄することが可能になる。これにより、処理液の供給を停止した後に、基板の表面に残存した処理液によって基板が余分にエッチングされることを防止できる。 With this configuration, after the supply of the processing liquid is stopped, the cleaning liquid is ejected from the ejection port, and the surface of the substrate can be cleaned. This can prevent the substrate from being excessively etched by the processing liquid remaining on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid is stopped.
また、本発明の表面処理装置は、前記ノズルの先端部には、中央部に前記噴出口が配置され、前記噴出口を囲むように前記吸入口が配置されていることを特徴とする。 Moreover, the surface treatment apparatus of the present invention is characterized in that the nozzle is disposed at the center of the tip of the nozzle and the suction port is disposed so as to surround the nozzle.
このように構成することで、中央部の噴出口から噴出された処理液は基板の表面に沿って放射状に広がるように流れ、吸入口によって吸引される。したがって、噴出口と基板の凸部の頂点とを合わせることで、凸部の頂点に近い側のエッチングを凸部の周辺部のエッチングよりも進行させることができる。したがって、基板の凸部を効率よく平坦化することができる。 With this configuration, the processing liquid ejected from the central ejection port flows so as to spread radially along the surface of the substrate and is sucked by the suction port. Therefore, by matching the spout and the apex of the convex portion of the substrate, etching closer to the apex of the convex portion can be advanced than etching of the peripheral portion of the convex portion. Therefore, the convex part of a board | substrate can be planarized efficiently.
また、本発明の表面処理装置は、前記ノズルは、前記ガス噴出口に前記シールガスを供給するガス供給流路を更に備え、前記ガス供給流路の前記ガス噴出口の近傍は、前記ノズルの中心側を向くように傾斜して設けられていることを特徴とする。 In the surface treatment apparatus of the present invention, the nozzle further includes a gas supply channel that supplies the seal gas to the gas jet port, and the vicinity of the gas jet port of the gas supply channel is located near the nozzle. It is provided with an inclination so as to face the center side.
このように構成することで、シールガスをノズルの中心側に吹付けて、シールガスの圧力によって処理液をノズルの中心側に集中させることができる。これにより、処理液によってエッチングされる領域をより限定することができる。
さらに洗浄液の供給を停止した後も引き続きシールガスを吹付けることで、処理面やノズル先端部を乾燥させることができる。これにより、基板を乾いた状態に保つことができ、またノズル先端から洗浄液が基板に垂れてシミになるなどの問題の発生も防止できる。
さらに基板の乾燥時にシールガスの温度を上昇させることで、基板を短時間に乾燥することもできる。
By comprising in this way, a sealing gas can be sprayed on the center side of a nozzle, and a process liquid can be concentrated on the center side of a nozzle with the pressure of a sealing gas. Thereby, the area | region etched with a process liquid can be limited more.
Further, after the supply of the cleaning liquid is stopped, the treatment surface and the nozzle tip can be dried by continuously spraying the sealing gas. As a result, the substrate can be kept in a dry state, and problems such as the cleaning liquid dripping from the tip of the nozzle onto the substrate and causing stains can be prevented.
Furthermore, the substrate can be dried in a short time by raising the temperature of the sealing gas when the substrate is dried.
また、本発明の表面処理方法は、基板の表面の凹凸を平坦化する表面処理方法であって、前記基板をエッチングするための処理液を噴出させる噴出口と前記処理液を吸引する吸入口とを備えたノズルを、前記基板の表面の凸部上に移動させるノズル配置工程と、前記噴出口から前記処理液を噴出させて前記凸部をエッチングすると共に、前記処理液を前記吸入口によって吸引するエッチング工程と、を有することを特徴とする。 Further, the surface treatment method of the present invention is a surface treatment method for flattening the irregularities of the surface of the substrate, and includes a jet port for ejecting a processing liquid for etching the substrate, and an inlet port for sucking the processing liquid. And a nozzle arrangement step of moving the nozzle on the convex portion of the surface of the substrate, etching the convex portion by ejecting the processing liquid from the jet port, and sucking the processing liquid through the suction port And an etching process.
このように処理することで、従来の表面処理方法では平坦化が困難なほど薄板化された基板であっても、基板の表面の凹凸を平坦化することが可能になる。すなわち、ノズル配置工程においてノズルを基板上に配置し、噴出口及び吸入口が基板の表面の凹凸のうち凸部に近接するようにする。そして、エッチング工程において噴出口から処理液を噴出すると共に吸入口から処理液を吸引する。これにより、噴出口と吸入口との間に処理液を流通させ、処理液によって基板の表面の凸部を選択的かつ局所的にエッチングすることができる。したがって、ノズルを基板に接触させることなく凸部を除去することができ、薄板化された基板を局所的に平坦化することが可能になる。
さらに処理液の温度を上昇させておくことで、短時間にエッチングすることができる。
また、真空チャンバー等の大掛かりな設備が不要になり、装置の小型簡略化を実現することができる。
By processing in this way, it is possible to flatten the unevenness of the surface of the substrate even if the substrate is thinned so that it is difficult to planarize by the conventional surface treatment method. That is, in the nozzle arrangement step, the nozzle is arranged on the substrate so that the ejection port and the suction port are close to the convex portion of the irregularities on the surface of the substrate. Then, in the etching process, the processing liquid is ejected from the ejection port and the processing liquid is sucked from the suction port. Accordingly, the processing liquid can be circulated between the ejection port and the suction port, and the convex portions on the surface of the substrate can be selectively and locally etched by the processing liquid. Therefore, the convex portion can be removed without bringing the nozzle into contact with the substrate, and the thinned substrate can be locally planarized.
Furthermore, etching can be performed in a short time by raising the temperature of the treatment liquid.
Further, a large-scale facility such as a vacuum chamber is not necessary, and the apparatus can be reduced in size and simplified.
また、本発明の表面処理方法は、前記エッチング工程において、前記ノズルの前記噴出口及び前記吸入口を一括して囲むように配置されたガス噴出口からシールガスを噴出することを特徴とする。 Further, the surface treatment method of the present invention is characterized in that, in the etching step, a seal gas is ejected from a gas ejection port disposed so as to collectively surround the ejection port and the suction port of the nozzle.
このように処理することで、処理液をシールガスによって遮断し、処理液がエッチングしたい領域の外側に流出することを防止できる。これにより、基板上のエッチングされる領域をより限定することが可能になる。 By performing the treatment in this way, the treatment liquid can be blocked by the seal gas, and the treatment liquid can be prevented from flowing out of the region to be etched. This makes it possible to further limit the region to be etched on the substrate.
また、本発明の表面処理方法は、前記エッチング工程の終了後、前記ノズルの洗浄液供給流路によって前記噴出口に洗浄液を供給する洗浄工程を更に有することを特徴とする。 In addition, the surface treatment method of the present invention further includes a cleaning step of supplying a cleaning liquid to the jet nozzle through the cleaning liquid supply channel of the nozzle after the etching process is completed.
このように処理することで、エッチング工程の後、噴出口から洗浄液を噴出させ、基板の表面を洗浄することが可能になる。これにより、処理液の供給を停止した後に、基板の表面に残存した処理液によって基板が余分にエッチングされることを防止できる。 By performing the treatment in this manner, it becomes possible to clean the surface of the substrate by ejecting the cleaning liquid from the ejection port after the etching step. This can prevent the substrate from being excessively etched by the processing liquid remaining on the surface of the substrate after the supply of the processing liquid is stopped.
また、本発明の表面処理方法は、前記洗浄工程の終了後、前記ノズルの前記ガス噴出口から供給されるシールガスによって前記ノズルの先端部及び前記基板の表面を乾燥させる乾燥工程を更に有することを特徴とする。 The surface treatment method of the present invention further includes a drying step of drying the tip of the nozzle and the surface of the substrate with a sealing gas supplied from the gas outlet of the nozzle after the cleaning step. It is characterized by.
このように処理することで、洗浄工程の後、洗浄液の供給を停止した後も引き続きシールガスを吹付けることで、処理面やノズル先端部を乾燥させることができる。これにより、基板を乾いた状態に保つことができ、またノズル先端から洗浄液が基板に垂れてシミになるなど問題の発生も防止できる。
さらに基板の乾燥時にシールガスの温度を上昇させることで、基板を短時間に乾燥することもできる。
By performing the treatment in this manner, the treatment surface and the tip of the nozzle can be dried by spraying the sealing gas after the washing process and after the supply of the washing liquid is stopped. As a result, the substrate can be kept dry, and problems such as the cleaning liquid dripping from the tip of the nozzle onto the substrate can be prevented.
Furthermore, the substrate can be dried in a short time by raising the temperature of the sealing gas when the substrate is dried.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図面では、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、部材毎に縮尺を適宜変更している。
図1は、本実施形態の表面処理装置の全体構成を概略的に示す図である。図2(a)は図1に示す表面処理装置のノズルの先端部の拡大断面図であり、図2(b)はノズルの先端部の平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale is appropriately changed for each member so that each member has a size that can be recognized on the drawing.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of the surface treatment apparatus of the present embodiment. 2A is an enlarged cross-sectional view of the tip of the nozzle of the surface treatment apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a plan view of the tip of the nozzle.
図1に示す表面処理装置100は、載置台1上に配置された基板W等の対象物の表面の凹凸を局所的に平坦化する表面処理を行うための装置である。表面処理を行う基板Wは例えば水晶(石英)基板等である。表面処理装置100は、主に載置台1、支持フレーム2、ノズル3、処理液供給部4、洗浄液供給部5、シールガス供給部6及び廃液回収部7により構成されている。
A
載置台1は基板Wを所定の位置に位置決めして保持するようになっている。また、支持フレーム2は、ノズル3を支持するためのものである。ノズル3の基部にはフランジ状のベース部3bが一体的に設けられ、ベース部3bは例えばボルト8等の締結部材によって支持フレーム2に固定されている。これにより、ノズル3が支持フレーム2に固定されている。載置台1と支持フレーム2とは、不図示の移動機構及び制御演算部によって相対的に移動可能に設けられ、ノズル3の先端部3aと基板Wとの3次元的な位置合わせが可能になっている。
The mounting table 1 positions and holds the substrate W at a predetermined position. The
ノズル3には、処理液供給部4、洗浄液供給部5、シールガス供給部6及び廃液回収部7が、それぞれ処理液供給管4a、洗浄液供給管5a、シールガス供給管6a及び廃液回収管7aを介して接続されている。各配管にはそれぞれ制御弁4b〜7bが設けられ、これらは不図示の制御演算部によってそれぞれ開閉制御及び流量制御が可能になっている。
また処理液供給部4、洗浄液供給部5、シールガス供給部6には、それぞれヒーター、クーラー等の不図示の温度制御部が設けられ、それぞれ液温制御及びガス温度制御が可能になっている。
The nozzle 3 includes a processing
The processing
処理液供給部4は、例えばフッ化水素酸溶液等、基板Wをエッチングするための処理液をノズル3に供給するようになっている。洗浄液供給部5は、例えば純水等、基板Wを洗浄するための洗浄液をノズル3に供給するようになっている。シールガス供給部6は、例えば空気や窒素等の不活性ガスをシールガスとしてノズル3に供給するようになっている。廃液回収部7は、エッチングに用いられた処理液や洗浄に用いられた洗浄液、あるいは基板Wの乾燥に用いられたシールガス等をノズル3から吸引して回収し、気液分離、廃液処理等の処理するように構成されている。
The processing
図2(a)に示すように、ノズル3の内部には、ノズル3の中心線CLに沿って処理液供給流路31及び洗浄液供給流路32が設けられている。
処理液供給流路31、洗浄液供給流路32は、それぞれ図1に示す処理液供給管4a、洗浄液供給管5aに接続されている。また、処理液供給流路31及び洗浄液供給流路32は、ノズル3の中心線CL上に設けられた共通流路33に接続されている。
As shown in FIG. 2A, a processing liquid
The processing
図2(b)に示すように、ノズル3の先端部3aの中央には、略円形の噴出口33aが設けられている。共通流路33は、処理液供給流路31又は洗浄液供給流路32から供給された処理液又は洗浄液を、噴出口33aに供給するようになっている。噴出口33aは、共通流路33から供給された処理液又は洗浄液をノズル3の先端部3aから噴出させるようになっている。
As shown in FIG. 2 (b), a substantially
図2(a)に示すように、処理液供給流路31、洗浄液供給流路32の周囲には、これらに沿って廃液回収流路34が設けられている。廃液回収流路34は略円環円筒状に設けられ、図1に示す廃液回収管7aに接続されている。
As shown in FIG. 2A, a waste liquid
図2(b)に示すように、ノズル3の先端部3aには、噴出口33aから噴出させた処理液を吸引するための吸入口34aが設けられている。吸入口34aは噴出口33aの周囲に噴出口33aを囲むように略円環状に形成されている。廃液回収流路34は、吸入口34aから吸引された処理液を流通させ、廃液回収管7aに排出するようになっている。
As shown in FIG. 2B, the
図2(a)に示すように、廃液回収流路34の周囲には、ガス供給流路35が設けられている。ガス供給流路35は、図1に示すベース部3b側が略円筒状に形成され、先端部3a側が先端面3cに近づくほど径が小さくなる略台形円錐状に形成されている。ガス供給流路35は、図1に示すシールガス供給管6aに接続されている。
As shown in FIG. 2A, a
図2(b)に示すように、ノズル3の先端面3cには、シールガスを噴出させるガス噴出口35aが設けられている。ガス噴出口35aは、噴出口33a及び吸入口34aを一括して囲むように、これらの周囲に略円環状に形成されている。図2(a)に示すように、このガス噴出口35aの近傍において、ガス供給流路35はノズル3の中心側を向くように中心線CLに対して傾斜して設けられている。
ここで、図2(a)に示すように、ガス噴出口35aが開口されたノズル3の先端面3cには凹部3dが形成され、噴出口33a及び吸入口34aは凹部3dの底面3eに開口されている。
As shown in FIG. 2B, a
Here, as shown in FIG. 2 (a), a
次に、表面処理装置100を用いて基板Wの表面の凹凸を平坦化する表面処理方法について説明しつつ、本実施形態の表面処理装置100の作用について説明する。
Next, the operation of the
(ノズル配置工程)
図1に示す基板Wの表面の凹凸を平坦化するに当って、まず、載置台1上に基板Wを配置し、基板Wの表面の凹凸の形状及び位置を測定する。凹凸の測定は、例えばレーザ光による基板Wの表面のスキャニング等、光学的な方法によって行うことができる。
次いで、表面処理装置100の制御演算部に測定結果を入力し、基板Wの表面の凹凸のうち、平坦化が必要な凸部の各々の位置、凹部の底部から凸部の頂点までの高さ等を算出する。
(Nozzle placement process)
In flattening the unevenness on the surface of the substrate W shown in FIG. 1, first, the substrate W is placed on the mounting table 1, and the shape and position of the unevenness on the surface of the substrate W are measured. The unevenness can be measured by an optical method such as scanning the surface of the substrate W with a laser beam.
Next, the measurement result is input to the control arithmetic unit of the
そして、制御演算部によって、基板Wの表面の各々の凸部をエッチングするためのエッチング時間を算出すると共に、各々の凸部の位置から、ノズル3を動かすルートを算出する。その後、制御演算部によってノズル3と載置台1とを相対的に移動させる。そして、図3(a)に示すように、ノズル3の先端面3cの噴出口33aが基板Wの凸部Wp1の頂点Pの上に位置するようにノズル3を移動させ、先端面3cを凸部Wp1に近接させる。そして、先端面3cと基板Wとの間に所定の間隔を保った状態で、ノズル3を基板Wの表面の凸部Wp1上に配置する。
Then, the control calculation unit calculates an etching time for etching each convex part on the surface of the substrate W, and calculates a route for moving the nozzle 3 from the position of each convex part. Then, the nozzle 3 and the mounting table 1 are relatively moved by the control calculation unit. Then, as shown in FIG. 3A, the nozzle 3 is moved so that the
(エッチング工程)
次に、噴出口33aから処理液を噴出させると共に、処理液を吸入口34aによって吸引する。同時に、ガス噴出口35aからシールガスを噴出させる。
具体的には、図1に示す処理液供給管4aに設けられた制御弁4bを開き、処理液供給部4から処理液供給管4aを介してノズルの処理液供給流路31に処理液を供給する(図3(a)、矢印a1参照)。このとき、処理液供給部4に設けられた温度制御部によって、処理液の温度を基板Wのエッチングに最適な温度まで上昇させておく。また、図1に示す廃液回収管7aに設けられた制御弁7bを開き、廃液回収部7によって廃液回収管7aを介してノズル3の廃液回収流路34内を陰圧にする。さらに、図1に示すガス供給管6aに設けられた制御弁6bを開き、シールガス供給部6からガス供給管6aを介してノズル3のガス供給流路35にシールガスを供給する(図3(a)、矢印b1参照)。
(Etching process)
Next, the processing liquid is ejected from the
Specifically, the
このとき、図1に示す洗浄液供給管5aの制御弁5bは閉じた状態となっている。そのため、共通流路33には処理液供給流路31から処理液のみが供給される(図3(a)、矢印a2参照)。共通流路33に供給された処理液は、先端面3cの凹部3dの底面3eに設けられた噴出口33aから噴出される。また、ガス供給流路35に供給されたシールガスは、ノズル3の先端面3cに設けられたガス噴出口35aから噴出される。
At this time, the
噴出口33aから噴出した処理液は、先端面3cの凹部3dにおいて基板Wの表面に沿って放射状に広がりながら基板Wの凸部Wp1の表面に沿って流れ、吸入口34aによって吸引される(図3(a)、矢印a3参照)。吸入口34aから吸引された処理液は、ノズル3の廃液回収流路34を介して排出され(図3(a)、矢印a4参照)、図1に示す廃液回収管7aを介して廃液回収部7によって回収される。
The processing liquid ejected from the
ガス噴出口35aから噴出したシールガスは、噴出口33aから吸入口34aへ向けて流れる処理液に吹き付けられる。そして、処理液を先端面3cの凹部3d内の領域に押し込めるように作用した後、ノズル3の先端面3cと基板Wとの隙間からノズル3の外側に排出される(図3(a)、矢印b2参照)。
The seal gas ejected from the
基板Wの表面の凸部Wp1は、凸部Wp1の表面を流れる処理液によってエッチングされる。すなわち、基板Wの表面の噴出口33aと吸入口34aとの間に処理液を流通させ、処理液によって基板Wの表面の凸部Wp1を選択的かつ局所的にエッチングする。制御演算部は、ノズル配置工程において算出したエッチング時間が経過するまで、凸部Wp1のエッチングを継続する。
これにより、図3(b)に示すように、凸部Wp1が除去されて基板Wの表面が局所的に平坦化される。
The convex portion Wp1 on the surface of the substrate W is etched by the processing liquid flowing on the surface of the convex portion Wp1. That is, the processing liquid is circulated between the
Thereby, as shown in FIG.3 (b), the convex part Wp1 is removed and the surface of the board | substrate W is planarized locally.
(洗浄工程)
エッチング工程の終了後、洗浄液供給流路32によって噴出口33aに洗浄液を供給して基板Wの表面を洗浄する。
具体的には、図1に示す制御弁4bを閉じて処理液の供給を停止することでエッチング工程を終了させると共に、制御弁5bを開いて洗浄液供給部5により洗浄液の供給を開始する。これにより、洗浄液供給管5aを介してノズル3の洗浄液供給流路32に洗浄液が供給される(図3(c)、矢印c1参照)。ここで、図1に示す制御弁6bは開いたままにし、シールガス供給部6からガス供給管6aを介してノズル3のガス供給流路35にシールガスの供給を継続する(図3(c)、矢印b1参照)。
(Washing process)
After completion of the etching process, the cleaning liquid is supplied to the
Specifically, the etching process is terminated by closing the
このとき、図1に示す処理液供給管4aの制御弁4bは閉じた状態となっている。そのため、共通流路33には洗浄液供給流路32から洗浄液のみが供給される(図3(c)、矢印c2参照)。共通流路33に供給された洗浄液は、先端面3cの凹部3dの底面3eに設けられた噴出口33aから噴出される。また、ガス供給流路35に供給されたシールガスは、ノズル3の先端面3cに設けられたガス噴出口35aから噴出される。
At this time, the
噴出口33aから噴出した洗浄液は、先端面3cの凹部3dにおいて基板Wの表面に沿って放射状に広がりながら平坦化された基板Wの表面を流れ、吸入口34aによって吸引される(図3(c)、矢印c3参照)。吸入口34aから吸引された洗浄液は、ノズル3の廃液回収流路34を介して排出され(図3(c)、矢印c4参照)、図1に示す廃液回収管7aを介して廃液回収部7によって回収される。
The cleaning liquid ejected from the
ガス噴出口35aから噴出したシールガスは、噴出口33aと吸入口34aとの間を流れる洗浄液に吹き付けられ、洗浄液をノズル3の先端面3cの凹部3d内の領域に押し込めるように作用する。そして、ノズル3の先端面3cと基板Wとの隙間からノズル3の外側に排出される(図3(c)、矢印b2参照)。
平坦化された基板Wの表面は、洗浄液によって洗浄され表面に残存した処理液や反応生成等が除去される。表面処理装置100は、制御演算部によって算出された所定時間洗浄を継続した後、洗浄工程を終了する。
The seal gas ejected from the
The surface of the flattened substrate W is cleaned with the cleaning liquid, and the processing liquid, reaction product, and the like remaining on the surface are removed. The
(乾燥工程)
洗浄工程の終了後、ガス供給流路35によってガス噴出口35aにシールガスを供給して基板Wの表面を乾燥する。
具体的には、図1に示す制御弁5bを閉じて洗浄液の供給を停止することで洗浄工程を終了させる。ここで、図1に示す制御弁6bは開いたままにし、シールガス供給部6からガス供給管6aを介してノズル3のガス供給流路35にシールガスの供給を継続する(図4、矢印c1参照)。
(Drying process)
After completion of the cleaning process, a sealing gas is supplied to the
Specifically, the cleaning process is terminated by closing the
このとき、図1に示す処理液供給管4aの制御弁4b及び洗浄液供給管5aの制御弁5bは閉じた状態となっている。そのため、共通流路33には何も供給されるものはなく、ガス供給流路35に供給されたシールガスのみ、ノズル3の先端面3cに設けられたガス噴出口35aから噴出される(図4、矢印c2参照)。ここでは、シールガス供給部6に設けられた温度制御部によってシールガスの温度を上昇させておく。
At this time, the
ガス噴出口35aから噴出したシールガスは、ノズル3の先端面3cおよび基板Wの表面に吹き付けられ、吸入口34aによって吸引され(図4、矢印c3参照)、ノズル3の廃液回収流路34を介して排出される(図4、矢印c4参照)と同時に、ノズル3の先端面3cと基板Wとの隙間からノズル3の外側にも排出される(図4、矢印c5参照)。
平坦化された基板Wの表面およびノズル3の先端面3cは、シールガスによって乾燥される。表面処理装置100は、制御演算部によって算出された所定時間乾燥を継続した後、乾燥工程を終了する。
The seal gas ejected from the
The surface of the flattened substrate W and the
表面処理装置100は、乾燥工程の終了後、ノズル配置工程において決定したルートに沿ってノズル3を次の凸部Wp2上に移動させる。このとき、シールガスの供給を停止してもよいが、供給したままであってもよい。次の凸部Wp2の上にノズル3を配置したら、再びエッチング工程から乾燥工程までを繰り返して基板Wの平坦化処理を行う。
After finishing the drying process, the
本実施形態の表面処理装置100及び表面処理方法によれば、ノズル3を基板Wに接触させることなく基板の凸部Wp1,Wp2,…,Wpnを局所的に除去することができる。したがって、従来の方法では平坦化が困難なほど薄板化された基板Wであっても、基板Wの表面の凹凸を局所的に平坦化することが可能になる。また、真空チャンバー等の大掛かりな設備が不要になり、装置の小型簡略化を実現することができる。
また、エッチング工程において処理液の温度を基板Wのエッチングに最適な温度まで上昇させておくことで、基板Wのエッチング時間を短縮することができる。
According to the
Further, the etching time of the substrate W can be shortened by increasing the temperature of the processing solution to an optimum temperature for etching the substrate W in the etching step.
また、噴出口33aと吸入口34aを一括して囲むように設けられたガス噴出口35aからシールガスを噴出させている。これにより、処理液をシールガスによって遮断し、処理液がエッチングしたい領域の外側、すなわち基板Wの凸部Wp1,Wp2,…,Wpnの外側の領域に流出することを防止できる。したがって、基板W上のエッチングされる領域をより確実に限定することが可能になる。
また、洗浄液がノズル3の先端面3cの外側に流出することを防止できる。したがって、洗浄液を吸入口34aによって確実に回収し、再利用することが可能になる。
また、シールガスは洗浄工程終了後にそのまま噴出を継続させている。これによりノズル3の先端面3c及び基板Wの濡れた領域を確実に乾燥することができる。したがって、基板Wを乾いた状態に保つことができ、またノズル3先端から洗浄液が基板Wの表面に垂れてシミになるなどの問題が発生することも防止できる。また、乾燥工程においてシールガスの温度を上昇させておくことで、基板Wの乾燥時間を短縮することができる。
Further, seal gas is ejected from a
In addition, it is possible to prevent the cleaning liquid from flowing out of the
Further, the sealing gas continues to be ejected as it is after the cleaning step. Thereby, the
また、ノズル3の先端部3aには、中央部に噴出口33aが配置され、噴出口33aを囲むように吸入口34aが配置されている。そのため、中央部の噴出口33aから噴出された処理液は基板Wの表面に沿って放射状に広がるように流れ、吸入口34aによって吸引される。したがって、噴出口33aと基板Wの凸部Wp1の頂点Pとを合わせることで、凸部Wp1の頂点Pに近い側のエッチングを凸部Wp1の周辺部のエッチングよりも進行させることができる。したがって、凸部Wp1を効率よく平坦化することができる。
Further, at the
また、ノズル3の噴出口33aに洗浄用の洗浄液を供給する洗浄液供給流路32を備えている。したがって、処理液の供給を停止した後、噴出口33aから洗浄液を噴出させ、基板Wの表面を洗浄することが可能になる。これにより、処理液の供給を停止した後に、基板Wの表面に残存した処理液によって基板Wが余分にエッチングされることを防止できる。
Further, a cleaning liquid
また、ノズル3のガス噴出口35aの近傍のガス供給流路35が略台形円錐状に設けられ、ノズル3の中心側を向くように、ノズル3の中心線に対して傾斜して設けられている。そのため、ノズル3の中心側にシールガスを吹付けて、処理液をシールガスの圧力によってノズル3の中心側に集中させ、処理液によってエッチングされる領域をより限定することができる。
また、乾燥工程においてシールガスによってノズル3の先端面3c及び基板Wの表面を乾燥させることができる。
In addition, the gas
Moreover, the
また、ノズル3の先端面3cに凹部3dが設けられ、凹部3dの底面3eに噴出口33aと吸入口34aが開口されている。したがって、ノズル3の凹部3dに処理液を満たし、基板Wの凸部Wp1をノズル3の凹部3dの内側に入れることで、より効果的に基板Wの凸部Wp1のみをエッチングすることが可能になる。また、凹部3dの外側に処理液や洗浄液が流出しにくくなる。
Further, a
以上説明したように、本実施形態によれば、薄板化された基板Wを局所的に平坦化することができ、かつ装置の小型簡略化が可能な表面処理装置100および表面処理方法を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, there are provided the
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えばノズルの先端部の噴出口と吸入口の配置は、吸入口が中心部に配置され、吸入口を囲うように噴出口が配置されていてもよい。このように配置することで、吸入口の周辺の噴出口から噴出した処理液がノズルの中央部の吸入口に流れ込む。したがって、処理液が噴出口の外側に流出し難くなり、エッチングされる範囲をより厳密に制御することが可能になる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, regarding the arrangement of the nozzle outlet and the inlet at the tip of the nozzle, the inlet may be arranged at the center and the outlet may be arranged so as to surround the inlet. By arranging in this way, the processing liquid ejected from the jet outlet around the suction port flows into the suction port at the center of the nozzle. Therefore, it becomes difficult for the processing liquid to flow out of the ejection port, and the etching range can be controlled more strictly.
また、ノズルの先端部に処理液を噴出する噴出口とは別に、洗浄液を噴出するための噴出口を設けてもよい。このように構成することで、エッチング工程が終了した後に直ちに基板の洗浄を行うことが可能となり、エッチングが余分に進行することを防止できる。
この場合、洗浄液用の噴出口及び処理液用の噴出口及び吸入口を一括して囲むようにガス噴出口を形成することが好ましい。また、洗浄液用の噴出口と吸入口との位置関係は、処理液用の噴出口との位置関係と同様であることが好ましい。これにより、処理液によってエッチングされた領域を洗浄液によって効率よく洗浄することが可能になる。
Moreover, you may provide the jet nozzle for ejecting a washing | cleaning liquid separately from the jet nozzle which ejects a process liquid to the front-end | tip part of a nozzle. With this configuration, the substrate can be cleaned immediately after the etching process is completed, and the etching can be prevented from proceeding excessively.
In this case, it is preferable to form the gas jet port so as to collectively surround the jet port for the cleaning liquid, the jet port for the processing liquid, and the suction port. In addition, the positional relationship between the cleaning liquid ejection port and the suction port is preferably the same as the positional relationship between the processing liquid ejection port. As a result, the region etched by the processing liquid can be efficiently cleaned by the cleaning liquid.
また、吸入口、噴出口、ガス噴出口は、上述の実施形態で説明した円環状ではなく、複数に分割されていてもよい。また、洗浄液用の噴出口を設ける場合には、中央部に吸入口を設け、吸入口を囲むように洗浄液用の噴出口と処理液用の噴出口を交互に設けてもよい。また、吸入口を中央部に設け、吸入口を囲むように処理液用の噴出口を設け、さらにその処理液用の噴出口を囲むように洗浄液用の噴出口を設けてもよい。これにより、エッチングされる領域よりも広い領域を洗浄液によって洗浄することが可能になる。 Further, the suction port, the jet port, and the gas jet port may be divided into a plurality of parts instead of the annular shape described in the above embodiment. Further, in the case where the cleaning liquid spout is provided, a suction port may be provided in the center, and the cleaning liquid spout and the processing liquid spout may be alternately provided so as to surround the suction port. In addition, a suction port may be provided in the center, a processing liquid jet port may be provided so as to surround the suction port, and a cleaning liquid jet port may be provided so as to surround the processing liquid jet port. This makes it possible to clean a region wider than the region to be etched with the cleaning liquid.
また、シールガス、処理液、洗浄液を供給する流路や、これらを吸引するための流路は流路抵抗を抑制する観点から、できるだけ屈曲部が少ない滑らかな形状であることが好ましい。
また、ノズル先端部の形状は円形に限られない。例えば矩形であってもよい。同様に噴出口、吸入口、ガス噴出口の形状も円形に限られず、例えば矩形であってもよい。
また、凸部のエッチングは、凸部の形状を例えば光学的あるいは超音波等により測定しながら行ってもよい。
また、洗浄液供給部に設けられた温度制御部によって洗浄液の温度を洗浄液が変質あるいは気化しない程度の温度まで上昇させてもよい。これにより、乾燥工程における乾燥時間を短縮させることができる。
また、ノズルの材質は処理液や洗浄液、シールガスの成分・温度に侵されなければフッ素樹脂のようなプラスチック材料や金属・セラミック等のいずれであっても良く、その複合材料であっても良い。
Moreover, it is preferable that the flow path for supplying the sealing gas, the processing liquid, and the cleaning liquid and the flow path for sucking them have a smooth shape with as few bent portions as possible from the viewpoint of suppressing the flow resistance.
The shape of the nozzle tip is not limited to a circle. For example, it may be a rectangle. Similarly, the shapes of the ejection port, the suction port, and the gas ejection port are not limited to a circle, and may be, for example, a rectangle.
Further, the etching of the convex portion may be performed while measuring the shape of the convex portion by, for example, optical or ultrasonic waves.
Further, the temperature of the cleaning liquid may be raised to a temperature at which the cleaning liquid is not altered or vaporized by a temperature control unit provided in the cleaning liquid supply unit. Thereby, the drying time in a drying process can be shortened.
Further, the material of the nozzle may be any of plastic materials such as fluororesin, metal / ceramic, etc., as long as it is not affected by the components / temperatures of the processing liquid, cleaning liquid, and sealing gas, or a composite material thereof. .
3 ノズル、3a 先端部、32 洗浄液供給流路、33a 噴出口、34a 吸入口、35 ガス供給流路、35a ガス噴出口、100 表面処理装置、W 基板、Wp 凸部 3 nozzle, 3a tip, 32 cleaning liquid supply channel, 33a jet port, 34a suction port, 35 gas supply channel, 35a gas jet port, 100 surface treatment device, W substrate, Wp convex portion
Claims (9)
前記噴出口から噴出させた前記処理液を吸引する吸入口と、
を備えたノズルを有することを特徴とする表面処理装置。 A spout for ejecting a processing solution for etching;
A suction port for sucking the treatment liquid ejected from the ejection port;
A surface treatment apparatus comprising: a nozzle provided with:
を更に備えることを特徴とする請求項1の表面処理装置。 2. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the nozzle further includes a gas ejection port that is disposed so as to collectively surround the ejection port and the suction port and ejects a seal gas.
を更に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の表面処理装置。 The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein the nozzle further includes a cleaning liquid supply channel that supplies a cleaning liquid for cleaning to the ejection port.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の表面処理装置。 4. The nozzle according to claim 1, wherein the nozzle is disposed in a central portion at a tip of the nozzle, and the suction port is disposed so as to surround the nozzle. 5. The surface treatment apparatus described in 1.
を更に備え、
前記ガス供給流路の前記ガス噴出口の近傍は、前記ノズルの中心側を向くように傾斜して設けられている
ことを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載の表面処理装置。 The nozzle further includes a gas supply channel for supplying the seal gas to the gas ejection port,
5. The vicinity of the gas ejection port of the gas supply channel is provided so as to be inclined toward the center side of the nozzle. 6. Surface treatment equipment.
前記基板をエッチングするための処理液を噴出させる噴出口と前記処理液を吸引する吸入口とを備えたノズルを、前記基板の表面の凸部上に移動させるノズル配置工程と、
前記噴出口から前記処理液を噴出させて前記凸部をエッチングすると共に、前記処理液を前記吸入口によって吸引するエッチング工程と、を有する
ことを特徴とする表面処理方法。 A surface treatment method for flattening irregularities on the surface of a substrate,
A nozzle arrangement step of moving a nozzle provided with a spout for ejecting a processing liquid for etching the substrate and a suction port for sucking the processing liquid onto a convex portion of the surface of the substrate;
An etching process of jetting the processing liquid from the jetting port to etch the convex portion and sucking the processing liquid through the suction port.
を特徴とする請求項6記載の表面処理方法。 The surface treatment method according to claim 6, wherein in the etching step, a seal gas is ejected from a gas ejection port disposed so as to collectively surround the ejection port and the suction port of the nozzle.
ことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の表面処理方法。 8. The surface treatment method according to claim 6, further comprising a cleaning step of supplying a cleaning liquid to the jet nozzle through a cleaning liquid supply channel of the nozzle after the etching process is finished.
ことを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか一項に記載の表面処理方法。 The method further comprises a drying step of drying the tip of the nozzle and the surface of the substrate with a sealing gas supplied from the gas outlet of the nozzle after completion of the cleaning step. The surface treatment method according to claim 1.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20120138697A (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
JP2014029919A (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kinko Denshi Kofun Yugenkoshi | Wet etching equipment, and supply device for the same |
WO2014129167A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 凸版印刷株式会社 | Coated film removing apparatus |
KR101678078B1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-11-21 | 주식회사 이오테크닉스 | Adhesive Removal System |
-
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120138697A (en) * | 2011-06-15 | 2012-12-26 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
JP2013004662A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Tokyo Electron Ltd | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
US8905051B2 (en) | 2011-06-15 | 2014-12-09 | Tokyo Electron Limited | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
KR101583111B1 (en) | 2011-06-15 | 2016-01-07 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Liquid processing apparatus and liquid processing method |
JP2014029919A (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Kinko Denshi Kofun Yugenkoshi | Wet etching equipment, and supply device for the same |
WO2014129167A1 (en) * | 2013-02-21 | 2014-08-28 | 凸版印刷株式会社 | Coated film removing apparatus |
KR101678078B1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-11-21 | 주식회사 이오테크닉스 | Adhesive Removal System |
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