JP2011071198A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板処理装置は、基板を水平に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基板の上面周縁部を選択的に疎水化させる疎水化手段と、前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給手段と含む。この基板処理装置による基板の処理では、基板の主面の周縁部を選択的に疎水化させる疎水化工程(S101)と、前記疎水化工程が実行された後に、水平に保持された基板に処理液を供給して、当該基板の主面を覆う処理液の液膜を形成する液膜形成工程(S102)とが実行される。
【選択図】図3
Description
振り切り処理は、たとえば、基板保持機構によって基板を回転させながら、処理液ノズルから基板の上面中央部に向けて処理液を吐出させることにより行われる。処理液ノズルから吐出された処理液は、基板の上面中央部に着液し、基板の回転による遠心力を受けて基板上を外方に広がっていく。そして、基板の上面周縁部に達した処理液は、基板の周囲に飛散して基板上から排出される。したがって、基板上の処理液が後続の処理液に置換されながら、基板の上面全域に処理液が供給され、基板の上面が処理される。
また、パドル処理において基板上から処理液が零れることを防止する別の方法としては、たとえば、基板の周囲を取り囲む包囲部材を設けることが考えられる。しかし、この場合には、液膜の外周部が包囲部材の内周面に接すると、包囲部材に付着している異物が、液膜を介して基板に移るおそれがある。そのため、基板の汚染を防止するために、包囲部材を洗浄する必要がある。したがって、包囲部材を洗浄する必要があるし、場合によっては、包囲部材を洗浄するために処理液を使用しなければならない。
この発明によれば、基板の主面の周縁部に選択的に疎水性被膜が形成される。これにより、基板の主面の周縁部が選択的に疎水化される。したがって、液膜形成工程において、基板の上面周縁部(主面周縁部)の手前に達した処理液は、疎水性被膜の撥水作用によって弾かれ、かつ疎水性被膜により堰き止められて、外方への移動が規制される。これにより、基板の上面のほぼ全域を覆う処理液の液膜が形成され、基板の上面が処理液によって処理される。
この発明によれば、基板を疎水化させる疎水化処理液が、基板の主面の周縁部に選択的に供給される。これにより、基板の主面の周縁部が選択的に疎水化される。すなわち、疎水性被膜を形成する場合と異なり、基板の主面の周縁部自体が疎水化される。したがって、たとえば、不要になった疎水性被膜を除去する工程が不要である。
この発明によれば、液状の疎水性材料が基板の主面の周縁部に選択的に噴霧される。すなわち、霧状になった疎水性材料が基板の主面の周縁部に選択的に吹き付けられて、疎水性被膜が形成される。したがって、疎水性材料が液状のまま(微細な液滴でない状態で)基板に供給される場合に比べて、単位時間当たりの基板への疎水性材料の供給量が少ない。そのため、疎水性被膜の膜厚を容易に精密に制御することができる。また、液膜形成工程において基板の主面に供給された処理液は、疎水性被膜の内側に溜まる。したがって、疎水性被膜の膜厚を精密に制御することにより、基板上に保持される処理液の量を精密に制御することができる。さらに、単位時間当たりの基板への疎水性材料の供給量が少ないので、非常に薄い疎水性被膜を形成することができる。したがって、不要になった疎水性被膜を容易に除去することができる。さらにまた、処理液による基板の処理では、基板を回転させて遠心力によって基板上から処理液を排出する場合がある。このような場合に、疎水性被膜の膜厚が非常に小さければ、基板上から処理液を容易に排出させることができる。
この発明によれば、フォトレジストが基板の主面の周縁部に選択的に供給されることにより、疎水性被膜としてのレジスト膜が基板の主面の周縁部に選択的に形成される。フォトレジストは、基板の処理において一般的に用いられる材料であり、一般的に疎水性を有する材料であるから、このようなフォトレジストを用いることにより、簡単に基板の主面の周縁部を疎水化させることができる。すなわち、たとえば、基板にフォトレジストを供給するためのレジスト供給機構が基板処理装置に備えられている場合には、このレジスト供給機構を利用して簡単に基板の主面の周縁部を疎水化させることができる。
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1のレイアウトを示す図解的な平面図である。
この基板処理装置1は、半導体ウエハ等の基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、インデクサブロック2と、インデクサブロック2に結合された処理ブロック3とを備えている。
センターロボットCRは、第2上アームの先端に取り付けられた第2上ハンドH3と、第2下アームの先端に取り付けられた第2下ハンドH4とを備えている。第2上ハンドH3および第2下ハンドH4は、互いに干渉しないように高さをずらして配置されている。図1では、第2上ハンドH3および第2下ハンドH4が上下に重なり合っている状態が示されている。センターロボットCRは、各ハンドH3,H4によって基板Wを保持することができる。
一方、各処理部6で処理された基板Wは、センターロボットCRによって搬出される。そして、この基板Wが別の処理部6でさらに処理される場合には、センターロボットCRは、この基板Wを別の処理部6に搬入する。また、基板Wに行われるべき全ての処理が完了している場合には、この基板W(処理済みの基板W)は、センターロボットCRからインデクサロボットIRに渡される。その後、この処理済の基板Wは、インデクサロボットIRによって何れかのキャリアC内に搬入される。
図2は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1に備えられた処理部6の概略構成を示す図解的な側面図である。
図3は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1による基板Wの第1処理例を説明するためのフローチャートである。また、図4は、第1処理例が行われているときの基板Wの状態を示す側面図である。以下では、図2および図3を参照して、第1処理例について説明する。また、第1処理例の説明において図4を適宜参照する。
この第2実施形態と前述の第1実施形態との主要な相違点は、疎水化ノズル11および除去液ノズル12に代えて、基板Wを疎水化させる疎水化処理液を基板Wに供給するための疎水化ノズル211が設けられていることである。
図6は、この発明の第2実施形態に係る基板処理装置201による基板Wの第2処理例を説明するためのフローチャートである。以下では、図5および図6を参照して、第2処理例について説明する。
超音波機構26は、基板Wに超音波を付与する付与装置27と、付与装置27を移動させる移動装置28とを備えている。図7に示すように、付与装置27は、スピンチャック308の基板保持位置の下方に配置されている。付与装置27は、基板Wに対して下方から超音波を付与することができる。また、図8に示すように、付与装置27は、たとえば、平面視において基板Wよりも小さい。したがって、付与装置27は、基板Wの一部に超音波を付与する。移動装置28は、基板Wの全域に超音波が付与されるように付与装置27を移動させる。より具体的には、移動装置28は、基板Wに対する超音波の付与位置が基板Wの中央部と基板Wの周縁部との間で移動するように付与装置27を基板Wの径方向に移動させる。したがって、超音波が付与装置27から基板Wに付与されるときに、スピンチャック308によって基板Wを回転させながら、移動装置28によって付与装置27を移動させることにより、基板Wの全域に超音波を付与することができる。移動装置28は、たとえば、ボールねじ機構である。移動装置28は、付与装置27に結合されたボールナット29と、ボールナット29に対応するボールねじ30と、ボールねじ30を回転させるモータ31と、図示しない複数のボールとを備えている。付与装置27および移動装置28は、制御部7(図1参照)によって制御される。
付与装置27は、振動子35と、ハウジング36とを備えている。振動子35は、超音波を発生させるためのものである。振動子35は、ハウジング36内に収容されている。また、ハウジング36は、ハウジング36の上面がスピンチャック308に保持された基板Wの下面に近接するように配置されている。ハウジング36は、振動子35を収容する収容空間37と、この収容空間37に連通するバッファ空間38と、このバッファ空間38にそれぞれ連通する2つの経路39とを備えている。バッファ空間38は、ハウジング36の上面に形成された開口40を通じて外部に連通している。バッファ空間38には、一方の経路39を介して伝搬水が供給される。また、バッファ空間38に貯留された伝搬水は、他方の経路39を介して排出される。伝搬水としては、たとえば、純水が挙げられる。
未処理の基板Wは、センターロボットCR(図1参照)によって何れかの処理部306の処理室13内に搬入される。そして、この基板Wは、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック308に渡される。未処理の基板Wが処理室13内に搬入されるとき、ノズルなどの処理室13内に配置された可動部品は、センターロボットCRや基板Wとの衝突を避けるためにスピンチャック308の上方から退避されている。
また、本実施形態では、超音波機構26は、スピンチャック308の基板保持位置の下方に配置されている。したがって、超音波機構26は、基板Wの上面に形成される薬液膜には接しないので、この超音波機構26から基板W上面に汚染が転移するおそれもない。これにより、基板Wの上面の清浄度を一層高めることができる。
また、前述の第1〜第3の処理例では、基板Wを回転しながら薬液を供給する薬液処理(振り切り処理)S103,S203,S304が行われているが、この薬液処理を省き、薬液パドル処理の後にリンス処理S104,S204,S305を行うようにしてもよい。
また、前述の第1および第3処理例では、基板Wの上面周縁部だけにレジスト膜R1が形成される場合について説明したが、基板Wの上面周縁部以外の領域にもレジスト膜R1が形成されてもよい。より具体的には、たとえば、基板Wの上面全域にレジスト膜R1が形成されてもよい。この場合、基板Wの上面周縁部以外の領域を覆うレジスト膜R1の一部が除去されることにより、基板Wの上面周縁部が選択的に疎水化されてもよい。
9 薬液ノズル(処理液供給手段の一部)
10 リンス液ノズル(処理液供給手段の一部)
11 疎水化ノズル(疎水化手段の一部)
18 薬液供給管(処理液供給手段の一部)
19 薬液バルブ(処理液供給手段の一部)
20 リンス液供給管(処理液供給手段の一部)
21 リンス液バルブ(処理液供給手段の一部)
22 疎水化供給管(疎水化手段の一部)
23 疎水化バルブ(疎水化手段の一部)
201 基板処理装置
211 疎水化ノズル(疎水化手段の一部)
222 疎水化供給管(疎水化手段の一部)
223 疎水化バルブ(疎水化手段の一部)
301 基板処理装置
R1 レジスト膜(疎水性被膜)
W 基板
Claims (6)
- 基板の主面の周縁部を選択的に疎水化させる疎水化工程と、
前記疎水化工程が実行された後に、水平に保持された基板に処理液を供給して、当該基板の主面を覆う処理液の液膜を形成する液膜形成工程とを含む、基板処理方法。 - 前記疎水化工程は、基板の主面の周縁部に選択的に疎水性被膜を形成する疎水性被膜形成工程を含む、請求項1記載の基板処理方法。
- 前記疎水化工程は、基板を疎水化させる疎水化処理液を基板の主面の周縁部に選択的に供給する疎水化処理液供給工程を含む、請求項1記載の基板処理方法。
- 前記疎水性被膜形成工程は、基板の主面の周縁部に選択的に液状の疎水性材料を噴霧する噴霧工程を含む、請求項2記載の基板処理方法。
- 前記疎水性被膜形成工程は、基板の主面の周縁部に選択的にレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程を含む、請求項2または4記載の基板処理方法。
- 基板を水平に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基板の上面周縁部を選択的に疎水化させる疎水化手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液供給手段と含む、基板処理装置。
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