JP2011077144A - Substrate processing apparatus and method of processing substrate - Google Patents
Substrate processing apparatus and method of processing substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011077144A JP2011077144A JP2009224735A JP2009224735A JP2011077144A JP 2011077144 A JP2011077144 A JP 2011077144A JP 2009224735 A JP2009224735 A JP 2009224735A JP 2009224735 A JP2009224735 A JP 2009224735A JP 2011077144 A JP2011077144 A JP 2011077144A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- liquid
- processing
- liquid film
- ultrasonic vibration
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、基板に対して処理液を用いた処理を施すための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（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、フォトマスク用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing processing using a processing liquid on a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate etc. are included.
半導体装置や液晶表示装置の製造工程の中で、たとえば、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの表面に洗浄処理を施す工程は重要な工程の１つである。洗浄処理工程を実施する装置の中には、基板の表面に超音波振動が付与された洗浄液（以下「超音波洗浄液」という。）を供給し、その超音波洗浄液で基板の表面を洗浄するものがある。 In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, for example, a step of performing a cleaning process on the surface of a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is one of important steps. In the apparatus for performing the cleaning process, a cleaning liquid (hereinafter referred to as “ultrasonic cleaning liquid”) to which ultrasonic vibration is applied is supplied to the surface of the substrate, and the surface of the substrate is cleaned with the ultrasonic cleaning liquid. There is.
基板を１枚ずつ超音波洗浄液で洗浄する枚葉型の超音波洗浄装置では、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板の表面に超音波洗浄液を供給するための超音波ノズルとが備えられている。そして、スピンチャックによって基板を水平面内で回転させる一方で、超音波ノズルを基板の上方で往復移動させつつ、その超音波ノズルから基板の表面に超音波洗浄液を供給することにより、基板の表面の全域に超音波洗浄液が供給される（特許文献１参照）。 In a single-wafer type ultrasonic cleaning apparatus that cleans substrates one by one with an ultrasonic cleaning liquid, for example, a spin chuck that holds and rotates a substrate horizontally, and an ultrasonic cleaning liquid on the surface of the substrate held by the spin chuck And an ultrasonic nozzle for supplying. Then, while rotating the substrate in a horizontal plane by a spin chuck, the ultrasonic nozzle is reciprocated above the substrate, and an ultrasonic cleaning liquid is supplied from the ultrasonic nozzle to the surface of the substrate. An ultrasonic cleaning liquid is supplied to the entire area (see Patent Document 1).
しかし、超音波洗浄液に対して超音波振動を付与する際、超音波振動の出力コントロールが非常に難しく、基板の表面のデバイスパターンが微細化するにつれて、超音波洗浄液による洗浄処理においてデバイスパターンが倒壊するといったパターンへのダメージが増加し、半導体装置の製造工程での歩留まり低下を引き起こしていた。 However, when applying ultrasonic vibration to the ultrasonic cleaning liquid, it is very difficult to control the output of the ultrasonic vibration, and as the device pattern on the surface of the substrate becomes finer, the device pattern collapses in the cleaning process using the ultrasonic cleaning liquid. As a result, the damage to the pattern increases, resulting in a decrease in yield in the manufacturing process of the semiconductor device.
そこで、本発明の目的は、基板へのダメージを抑制しつつ、基板の表面に対して超音波による洗浄処理を施す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。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can perform ultrasonic cleaning on the surface of a substrate while suppressing damage to the substrate.
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を水平に保持する基板保持手段（１０、２００）と、前記基板保持手段に保持された基板に対して第１処理液を供給し、基板の表面に第１液膜を形成する第１液膜形成手段（２０）と、前記基板保持手段に保持された基板に対して前記第１処理液とは異なる処理液であり、前記第１処理液よりも溶存気体量が多い第２処理液を供給し、前記第１液膜を介在させて基板の表面に第２液膜を形成する第２液膜形成手段（１７）と、前記第１および第２液膜に対して、超音波振動を付与する超音波振動付与手段（１４、３、１０４、１１１）とを含むことを特徴とする基板処理装置（１、１００）である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。 In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides a substrate holding means (10, 200) for horizontally holding a substrate (W), and a first processing liquid for the substrate held by the substrate holding means. A first liquid film forming means (20) for forming a first liquid film on the surface of the substrate, and a processing liquid different from the first processing liquid for the substrate held by the substrate holding means Second liquid film forming means (17) for supplying a second processing liquid having a larger amount of dissolved gas than the first processing liquid and forming a second liquid film on the surface of the substrate through the first liquid film. And an ultrasonic vibration applying means (14, 3, 104, 111) for applying ultrasonic vibration to the first and second liquid films. It is. In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
ここで、本発明における超音波洗浄のメカニズムについて説明する。処理液に超音波が付与されると、処理液中でキャビテーションが発生し、このキャビテーションによって基板の表面のパーティクルが除去されるなどの物理洗浄効果が得られる。このキャビテーションによる物理洗浄効果をさらに具体的に説明すると、処理液に超音波振動が付与されると、処理液中の圧力が減少することにより微小気泡が形成される。そして、この微小気泡が膨張・圧縮を繰り返すことにより気泡が成長し、その成長気泡が圧壊（瞬間的に気泡が消滅する現象）する。この気泡が圧壊するときに生じる衝撃エネルギーが基板の表面に作用することによって物理洗浄効果が得られると考えられている。しかしながら、基板の表面のデバイスパターンが微細化するにつれて、この衝撃エネルギーによって、パーティクルが除去されるといった物理洗浄効果が得られるとともにデバイスパターンが倒壊するといった、基板へのダメージが生じてしまうことがある。 Here, the mechanism of ultrasonic cleaning in the present invention will be described. When ultrasonic waves are applied to the processing liquid, cavitation occurs in the processing liquid, and a physical cleaning effect such as removal of particles on the surface of the substrate by this cavitation is obtained. More specifically, the physical cleaning effect by the cavitation will be described. When ultrasonic vibration is applied to the processing liquid, the pressure in the processing liquid is reduced to form microbubbles. The microbubbles are repeatedly expanded and compressed to grow bubbles, and the grown bubbles are crushed (a phenomenon in which the bubbles disappear instantaneously). It is considered that a physical cleaning effect can be obtained by the impact energy generated when the bubbles are crushed acting on the surface of the substrate. However, as the device pattern on the surface of the substrate becomes finer, the impact energy may cause physical cleaning effects such as removal of particles and damage to the substrate such that the device pattern collapses. .
本発明によれば、基板保持手段に保持された基板の表面に第１液膜が形成され、さらに第１液膜を介在させて第２液膜が形成される。そして、この第１および第２液膜に対して超音波振動付与手段により超音波振動が付与される。 According to the present invention, the first liquid film is formed on the surface of the substrate held by the substrate holding means, and further the second liquid film is formed with the first liquid film interposed. Then, ultrasonic vibration is applied to the first and second liquid films by the ultrasonic vibration applying means.
そして、第１および第２液膜に対して付与した超音波振動により、第２液膜中でのみキャビテーションが発生する。ここで、第２液膜は第１液膜を介在させて基板の表面に形成されているため、このキャビテーションによって発生した衝撃エネルギーは、基板の表面に到達する前に、キャビテーションが発生しない第１液膜によって緩和される。したがって、キャビテーションによる衝撃エネルギーは、基板の表面に形成されたデバイスパターンには直接作用しないため、パターンダメージが発生することを抑制することができる。したがって、本発明によれば基板の表面のダメージを抑制しつつ、基板の表面の洗浄処理を行うことができる。 Then, cavitation occurs only in the second liquid film by the ultrasonic vibration applied to the first and second liquid films. Here, since the second liquid film is formed on the surface of the substrate with the first liquid film interposed therebetween, the impact energy generated by this cavitation does not generate cavitation before reaching the surface of the substrate. Relaxed by the liquid film. Therefore, since the impact energy due to cavitation does not directly act on the device pattern formed on the surface of the substrate, the occurrence of pattern damage can be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to perform the cleaning process on the surface of the substrate while suppressing the damage on the surface of the substrate.
請求項２に係る発明は、前記第２処理液に対して気体を溶存させる気体溶存手段（１８）と、前記気体溶存手段による前記第２処理液中への溶存気体量を制御する制御手段（４）とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置である。
The invention according to
この発明によれば、気体溶存手段によって第２処理液に気体が溶存され、さらにその溶存気体量が制御手段によって制御される。第２液膜で発生するキャビテーション量は、その液中に溶存する気体量によって変化する。したがって、第２液膜中で発生する気泡の数は、第２処理液に溶存させる気体量を制御することによって調節することができ、基板の表面に対する物理洗浄能力を調節することができる。したがって、この発明によれば、基板の表面に形成されたデバイスパターンの種類に応じて基板の表面に対する物理洗浄能力を変化させることができ、様々な種類の基板に対して、ダメージを与えることなく良好な洗浄処理を施すことができる。 According to this invention, the gas is dissolved in the second treatment liquid by the gas dissolving means, and the dissolved gas amount is further controlled by the control means. The amount of cavitation generated in the second liquid film varies depending on the amount of gas dissolved in the liquid. Therefore, the number of bubbles generated in the second liquid film can be adjusted by controlling the amount of gas dissolved in the second processing liquid, and the physical cleaning ability for the surface of the substrate can be adjusted. Therefore, according to the present invention, the physical cleaning ability for the surface of the substrate can be changed in accordance with the type of the device pattern formed on the surface of the substrate, and various types of substrates are not damaged. Good cleaning treatment can be performed.
請求項３に係る発明は、前記第１処理液は前記第２処理液に対して不溶性であり、かつ前記第２処理液よりも比重が大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置である。
The invention according to
この発明によれば、第１処理液および第２処理液が基板に供給されると、基板の表面において、第１処理液が第２処理液よりも下層に位置するように分離する。したがって、基板の表面に第１処理液による第１液膜が形成され、第１液膜を介在させるようにして第２処理液による第２液膜が形成される。 According to this invention, when the first processing liquid and the second processing liquid are supplied to the substrate, the first processing liquid is separated on the surface of the substrate so as to be positioned below the second processing liquid. Accordingly, a first liquid film is formed from the first processing liquid on the surface of the substrate, and a second liquid film is formed from the second processing liquid with the first liquid film interposed.
請求項４に係る発明は、前記第１液膜形成手段および前記第２液膜形成手段は、基板の表面に前記第１処理液および前記第２処理液を供給した後、所定時間経過させることにより、前記第１処理液および前記第２処理液を比重の差で分離させることによって、基板の表面に前記第１液膜および前記第２液膜を形成することを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the first liquid film forming unit and the second liquid film forming unit allow a predetermined time to elapse after supplying the first processing liquid and the second processing liquid to the surface of the substrate. The first liquid film and the second liquid film are formed on the surface of the substrate by separating the first processing liquid and the second processing liquid by a difference in specific gravity. It is a substrate processing apparatus of description.
この発明によれば、第１処理液および第２処理液が基板の表面に供給された後、所定時間経過することにより、基板の表面において、各処理液の比重の差によって第１処理液が第２処理液の下層となるように第１および第２処理液が分離して、第１液膜および第２液膜が形成される。したがって、基板の表面に第１液膜および第２液膜を容易に形成することができる。 According to the present invention, after the first processing liquid and the second processing liquid are supplied to the surface of the substrate, the first processing liquid is caused by the difference in specific gravity of each processing liquid on the surface of the substrate after a predetermined time elapses. The first and second processing liquids are separated so as to be a lower layer of the second processing liquid, and a first liquid film and a second liquid film are formed. Therefore, the first liquid film and the second liquid film can be easily formed on the surface of the substrate.
請求項５に係る発明は、前記超音波振動付与手段は、前記第１および第２液膜が形成された基板の表面の反対側に設けられ、前記超音波振動付与手段が設けられた側の基板の表面に、前記超音波振動付与手段による超音波振動が付与される伝播液膜を形成する伝播液膜形成手段（１５）をさらに含み、前記超音波振動付与手段により付与された超音波振動は、前記伝播液膜および基板を透過して前記第１および第２液膜に付与されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, the ultrasonic vibration applying means is provided on the opposite side of the surface of the substrate on which the first and second liquid films are formed, and the ultrasonic vibration applying means is provided on the side on which the ultrasonic vibration applying means is provided. The apparatus further includes propagation liquid film forming means (15) for forming a propagation liquid film to which ultrasonic vibration is applied by the ultrasonic vibration applying means on the surface of the substrate, and the ultrasonic vibration applied by the ultrasonic vibration applying means. The substrate processing apparatus according to
この発明によれば、超音波振動付与手段が設けられた側の基板の表面には伝播液膜が形成される。そして、超音波振動付与手段から発せられた超音波振動は、この伝播液膜と基板を透過して第１および第２液膜に付与される。これにより、超音波振動が第２液膜に直接付与されないので、第２液膜で発生するキャビテーションが抑制され、パターンダメージの発生をさらに抑制することができる。 According to this invention, the propagation liquid film is formed on the surface of the substrate on the side where the ultrasonic vibration applying means is provided. Then, the ultrasonic vibration generated from the ultrasonic vibration applying means passes through the propagation liquid film and the substrate and is applied to the first and second liquid films. Thereby, since the ultrasonic vibration is not directly applied to the second liquid film, cavitation generated in the second liquid film is suppressed, and generation of pattern damage can be further suppressed.
請求項６に係る発明は、基板を水平に保持する基板保持工程（Ｓ１、Ｓ１０１）と、前記基板保持工程で保持された基板に対して第１処理液を供給し、基板の表面に第１液膜を形成する第１液膜形成工程（Ｓ４、Ｓ６、Ｓ１０４、Ｓ１０６）と、前記基板保持工程で保持された基板に対して前記第１処理液とは異なる処理液であり、前記第１処理液よりも溶存気体量が多い第２処理液を供給し、前記第１液膜を介在させて基板の表面に第２液膜を形成する第２液膜形成工程（Ｓ４、Ｓ６、Ｓ１０４、Ｓ１０６）と、前記第１および第２液膜に対して、超音波振動を付与する超音波振動付与工程（Ｓ８、Ｓ１０８）とを含むことを特徴とする基板処理方法である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate holding step (S1, S101) for holding the substrate horizontally, a first processing liquid is supplied to the substrate held in the substrate holding step, and the first treatment liquid is supplied to the surface of the substrate. A first liquid film forming step (S4, S6, S104, S106) for forming a liquid film and a processing liquid different from the first processing liquid with respect to the substrate held in the substrate holding step, the first liquid A second liquid film forming step (S4, S6, S104, which supplies a second processing liquid having a larger dissolved gas amount than the processing liquid and forms a second liquid film on the surface of the substrate with the first liquid film interposed therebetween. S106) and an ultrasonic vibration applying step (S8, S108) for applying ultrasonic vibration to the first and second liquid films.
この発明によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
According to the present invention, an effect similar to the effect described in relation to
請求項７に係る発明は、前記第２処理液に対して気体を溶存させる気体溶存工程（Ｓ４、Ｓ１０４）と、前記気体溶存工程において前記第２処理液への溶存気体量を制御する制御工程（Ｓ４、Ｓ１０４）と、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の基板処理方法である。 The invention according to claim 7 is a gas dissolving step (S4, S104) for dissolving gas in the second processing liquid, and a control step for controlling the amount of dissolved gas in the second processing liquid in the gas dissolving step. The substrate processing method according to claim 6, further comprising (S4, S104).
この発明によれば、請求項２に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
According to the present invention, an effect similar to that described in relation to
請求項８に係る発明は、前記第１処理液は前記第２処理液に対して不溶性であり、かつ前記第２処理液よりも比重が大きいことを特徴とする請求項６または７に記載の基板処理方法である。
The invention according to
この発明によれば、請求項３に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。 According to the present invention, an effect similar to that described in relation to claim 3 can be obtained.
請求項９に係る発明は、前記第１液膜形成工程および前記第２液膜形成工程は、基板の表面に前記第１処理液および前記第２処理液を供給した後、所定時間経過させることにより、前記第１処理液および前記第２処理液を比重の差で分離させることによって、基板の表面に前記第１液膜および前記第２液膜を形成することを特徴とする請求項８に記載の基板処理方法である。 According to a ninth aspect of the invention, the first liquid film forming step and the second liquid film forming step are allowed to elapse for a predetermined time after supplying the first processing liquid and the second processing liquid to the surface of the substrate. The first liquid film and the second liquid film are formed on the surface of the substrate by separating the first processing liquid and the second processing liquid by a difference in specific gravity. It is a substrate processing method of description.
この発明によれば、請求項４に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。 According to the present invention, an effect similar to that described in relation to claim 4 can be obtained.
請求項１０に係る発明は、第１および第２液膜が形成された基板の表面の反対側の基板の表面に、超音波振動を伝播する伝播液膜を形成する伝播液膜形成工程（Ｓ２）をさらに含み、前記超音波振動付与工程は、超音波振動が前記伝播液膜に対して付与され、前記超音波振動は前記伝播液膜および基板を透過して前記第２液膜に付与されることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の基板処理方法である。
The invention according to
この発明によれば、請求項５に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。 According to the present invention, an effect similar to that described in relation to claim 5 can be obtained.
本発明によれば基板の表面のダメージを抑制しつつ、基板の表面の洗浄処理を行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cleaning process of the surface of a board | substrate can be performed, suppressing the damage on the surface of a board | substrate.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための図解的な断面図である。基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック１０と、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面に第１処理液、第２処理液をそれぞれ供給する第１処理液供給ノズル２０、第２処理液供給ノズル１７を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the configuration of a
スピンチャック１０は、鉛直方向に沿って配置された回転軸１１と、この回転軸１１の上端にほぼ水平に固定されて処理対象の基板Ｗに対向する円板状のベース部材１２と、このベース部材１２の周縁部に立設されたほぼ円筒形状の堰部材１３と、この堰部材１３の内方において、ベース部材１２の表面に配置された超音波振動板１４と、超音波振動板１４の上面に設けられ、処理対象の基板Ｗ（たとえば半導体ウエハのような円形基板）を保持するための基板支持部材１６とを備えている。
The
回転軸１１は中空軸であって、この回転軸１１の内部を挿通するように、伝播液供給ノズル１５が配置されている。この伝播液供給ノズル１５は、ベース部材１２および超音波振動板１４にそれぞれ形成された貫通孔を貫通していて、超音波振動板１４の上面中央から露出して上方（処理対象の基板Ｗの下面中央）に向けられた吐出口１５ａを有している。なお、本実施形態では、伝播液として純水が用いられている。伝播液供給ノズル１５には、伝播液供給源としての純水供給源３０からの純水が、脱気ユニット２４および伝播液供給バルブ２３を介して供給されるようになっている。脱気ユニット２４は、純水供給源３０から供給された純水中に溶存している気体を純水中から除去する。これにより、脱気ユニット２４から伝播液供給ノズル１５へ供給される純水は、溶存気体を含まない純水となる。
The rotating
また、回転軸１１は、モータ等を含む回転駆動機構２に結合されている。この回転駆動機構２によって回転軸１１を鉛直軸線まわりに回転駆動させているので、ベース部材１２、堰部材１３および超音波振動板１４を、基板支持部材１６に保持された基板Ｗとともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
The rotating
堰部材１３は、処理対象の基板Ｗを内部に収容することができる筒状に形成されている。たとえば、基板Ｗが半導体ウエハのような円形基板である場合には、堰部材１３は円筒状に形成されることが好ましい。また、基板Ｗが液晶表示装置用ガラス基板のような角形基板であれば、それに応じて、堰部材１３は平面視における形状が矩形の四角筒状に形成されることが好ましい。この実施形態では、図２に示されているように、堰部材１３は円形基板に対応した円筒状に形成されている。この円筒状の堰部材１３の上端より所定距離だけ下方の付近には、堰部材１３内の伝播液を堰部材１３の外部へ排出させるための切欠き１３ａが形成されている。この実施形態では、堰部材１３の上端より所定距離だけ下方の付近には、周方向に間隔をあけて複数個（図２の例では等角度間隔で４個）の切欠き１３ａが形成されている。また、この切欠き１３ａの下端の高さは、基板支持部材１６に保持された基板Ｗの下面の高さより低くされている。
The
堰部材１３の内周面であって、超音波振動板１４の上面には、処理対象の基板Ｗ（たとえば半導体ウエハのような円形基板）の下面の周縁部に接触して、この基板Ｗを超音波振動板１４の上面から一定距離だけ離隔した位置に保持するための基板支持部材１６が設けられている。この基板支持部材１６は、たとえば、基板Ｗの周縁部に複数箇所で接触するように、堰部材１３の周方向に間隔をあけて、複数箇所（たとえば３箇所）に設けられている。
An inner peripheral surface of the
超音波振動板１４は石英で構成されており、その内部には、超音波振動子１４ａが内蔵されている。超音波振動子１４ａには、この超音波振動子１４ａに給電して超音波振動を発生させるためのドライバ回路３が接続されている。
The
この基板支持部材１６によって保持されることになる基板Ｗの上方には、第１処理液供給ノズル２０が配置されている。この第１処理液供給ノズル２０は、基板Ｗのほぼ中心に向けて第１処理液を吐出するように配置されている。本実施形態では、第１処理液としてたとえばＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）が用いられている。第１処理液供給ノズル２０には、第１処理液供給源としてのＨＦＥ供給源２２からのＨＦＥが、第１処理液供給バルブ２１を介して供給されるようになっている。
A first processing
この基板支持部材１６によって保持されることになる基板Ｗの上方には、さらに第２処理液供給ノズル１７が配置されている。この第２処理液供給ノズル１７は、基板Ｗのほぼ中心に向けて第２処理液を吐出するように配置されている。本実施形態では、第２処理液として純水が用いられている。第２処理液供給ノズル１７には、第２処理液供給源としての純水供給源３０からの純水が、第２処理液供給バルブ１９および気体溶存ユニット１８を介して供給されるようになっている。気体溶存ユニット１８は、純水供給源３０から供給され、一旦脱気した純水に、図示しない気体供給源からの気体（例えば、窒素ガス）を所定量溶存させる。これにより、気体溶存ユニット１８から第２処理液供給ノズル１７へ供給される純水は、気体を所定量溶存した気体溶存水となる。なお、この気体溶存ユニット１８は、後述の制御装置４によって、第２処理液中に溶存される溶存気体量を所望の値に制御することが可能である。
A second processing
図３は、この基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。この基板処理装置１は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御装置４を備えている。制御装置４は、回転駆動機構２、ドライバ回路３、気体溶存ユニット１８および脱気ユニット２４の動作を制御し、第１処理液供給バルブ２１、第２処理液供給バルブ１９および伝播液供給バルブ２３の開閉を制御する。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the
上述の基板処理装置１によって基板Ｗの処理が行われる際には、図示しない基板搬送手段によって、基板支持部材１６上に基板Ｗが裏面（トランジスタなどの機能素子（デバイス）が形成されていない側の面）を下方に向けた状態で受け渡される。この状態で、伝播液供給バルブ２３が開かれると、超音波振動板１４の上面と、これに対向する基板Ｗの下面との間に伝播液膜２５が形成される。なお、伝播液膜２５の厚みは、基板支持部材１６の高さを調節することによって調節される。また、第１処理液供給バルブ２１および第２処理液供給バルブ１９が開かれることによって、基板の上面（トランジスタなどの機能素子（デバイス）が形成されている側の面）に対して、第１処理液および第２処理液が供給され、後述のように基板Ｗの上面に第１液膜が形成され、その上層に第２液膜が形成される。この状態で、ドライバ回路３から超音波振動子１４ａに給電されることによって、超音波振動板１４から超音波振動が第１および第２液膜に付与される。
When the substrate W is processed by the
超音波振動が効率的に第１および第２液膜に付与されるためには、超音波振動が超音波振動板１４、伝播液膜２５、基板Ｗを効率的に透過する必要がある。ここで、超音波振動が超音波振動板１４を透過するためには、超音波の周波数と超音波振動板１４の上面の板厚が下記の条件式（１）を満たしていればよい。
In order for the ultrasonic vibration to be efficiently applied to the first and second liquid films, the ultrasonic vibration needs to efficiently pass through the
周波数（Ｈｚ）＝音速（ｍ／ｓ）／板厚（ｍ）×１／２ （１）
なお、音速は超音波振動板１４の材質（本実施例では石英）によって決まる固有値である。
Frequency (Hz) = Sonic velocity (m / s) / Thickness (m) × 1/2 (1)
Note that the speed of sound is an eigenvalue determined by the material of the ultrasonic diaphragm 14 (quartz in this embodiment).
本実施形態では、この条件式（１）を満たすように、超音波振動板１４の板厚および超音波の周波数が設定される。たとえば、超音波の周波数が１ＭＨｚの場合は、超音波振動板１４の板厚は約４ｍｍに設定される。伝播液膜２５、基板Ｗについても同様であり、条件式（１）の板厚は伝播液膜２５および基板Ｗの厚みに相当し、音速はそれぞれの材質によって決まる固有値である。したがって、伝播液膜２５の厚みおよび超音波振動の周波数が条件式（１）を満たすように調節されることによって、超音波振動が効率的に第１および第２液膜に付与される。伝播液膜２５の厚みは基板支持部材１６の高さによって調節される。超音波振動の周波数は、ドライバ回路３によって調節される。
In the present embodiment, the plate thickness of the
次に、この基板処理装置１による基板Ｗの処理動作を説明する。図４は、この基板処理装置１による基板Ｗの処理動作のフローチャートである。基板Ｗに対する処理を開始する前に、制御装置４は、回転駆動機構２を停止させて、スピンチャック１０を停止状態にする。また、第１処理液供給バルブ２１、第２処理液供給バルブ１９、および伝播液供給バルブ２３は全て閉じられている。そして、図示しない基板搬送手段によって、未処理の基板Ｗが基板支持部材１６上に搬入される（ステップＳ１）。
Next, the processing operation of the substrate W by the
次に、制御装置４は、伝播液供給バルブ２３、脱気ユニット２４を制御して、伝播液供給ノズル１５の吐出口１５ａから基板支持部材１６に保持された基板Ｗの下面に向けて伝播液を供給させる（ステップＳ２）。これにより、基板Ｗの下面と超音波振動板１４の間が伝播液で満たされることとなり、伝播液膜２５が形成される。
Next, the
次に、制御装置４は、回転駆動機構２を制御して、スピンチャック１０の回転を開始させる（ステップＳ３）。また、制御装置４は、第１処理液供給バルブ２１、第２処理液供給バルブ１９および気体溶存ユニット１８を制御して、第１処理液供給ノズル２０および第２処理液供給ノズル２０から回転中の基板Ｗの中心位置に向けてＨＦＥおよび気体溶存水を供給させる（ステップＳ４）。この際、気体溶存水に溶存される気体の溶存量は、気体溶存ユニット１８と制御装置４によって所望の値に制御されている。基板Ｗの中心位置に供給されたＨＦＥおよび気体溶存水は、基板Ｗの回転による遠心力により基板Ｗの周縁部に向けて拡がり、基板Ｗの上面全体に供給される。
Next, the
基板Ｗの上面全体にＨＦＥおよび気体溶存水が供給された後、制御装置４は回転駆動機構２を制御して基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ５）。これにより、基板Ｗの上面全域には、ＨＦＥおよび気体溶存水の混合液がパドル（液盛り）された状態となる。この状態で、基板Ｗを所定時間静止させる。ＨＦＥは純水に対して不溶性であり、かつ純水よりも比重が大きいため、基板Ｗ上のＨＦＥおよび気体溶存水は、時間が経過するにつれて、基板Ｗ上で分離し、下層にＨＦＥの液膜（第１液膜）が形成され、上層に気体溶存水の液膜（第２液膜）が形成される（ステップＳ６）。その後、制御装置４は、回転駆動機構２を制御して、基板Ｗを低速（基板Ｗ上のＨＦＥおよび気体溶存水の液膜がくずれない程度の速度で、たとえば１０〜２０ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ７）。
After HFE and gas-dissolved water are supplied to the entire upper surface of the substrate W, the
次に、制御装置４は、ドライバ回路３を制御することにより、超音波振動板１４から超音波振動を発生させる。前述の通り、超音波振動板１４で発生した超音波振動は、伝播液膜２５、基板Ｗを透過して第１液膜（ＨＦＥ）および第２液膜（気体溶存水）に付与される（ステップＳ８）。なお、伝播液膜２５は、脱気ユニット２４によって脱気された純水であるため、超音波振動が付与されても伝播液膜２５中で気泡が発生することはなく、効率的に超音波振動を透過させることができる。また、伝播液膜は、前述の通り、超音波振動を効率的に透過させる厚みに設定されているため、超音波振動板１４から発生した超音波振動は効率的に第１液膜（ＨＦＥ）および第２液膜（気体溶存水）に付与される。このように、超音波振動が所定時間付与されることによって、基板Ｗの上面の洗浄処理が行われる。この洗浄処理のメカニズムの詳細については後述する。
Next, the
超音波振動付与工程（ステップＳ８）が終了した後、制御装置４は、伝播液供給バルブ２３を制御して伝播液の供給を停止させ、回転駆動機構２を制御して、基板Ｗを高速回転させる（ステップＳ９）。これにより、基板Ｗの上面の第１液膜（ＨＦＥ）、第２液膜（気体溶存水）、および基板Ｗ下面の伝播液膜が振り切られる。
After the ultrasonic vibration applying step (step S8) is completed, the
その後、基板Ｗの上面の中心位置に第２処理液供給ノズル１７からリンス液（たとえば純水）が供給されることにより、リンス処理が行われる（ステップＳ１０）。なお、基板Ｗへのリンス液の供給は、気体溶存ユニット１８を動作させることなく、第２処理液供給ノズル１７から純水を供給させる構成でもよいし、別途、リンス処理に用いる純水を供給するためのリンスノズルを設けて、このリンスノズルから純水を供給させる構成としてもよい。
Thereafter, a rinsing liquid (for example, pure water) is supplied from the second processing
リンス処理が終了した後、制御装置４は、回転駆動機構２を制御して、基板Ｗを高速で回転させることにより、振り切り乾燥を行う（ステップＳ１１）。その後、図示しない基板搬送手段によって、基板支持部材１６に保持された基板Ｗが搬出される（ステップＳ１２）。
After the rinsing process is completed, the
ここで、ステップＳ８における洗浄処理のメカニズムについて図５を用いて説明する。図５は、ステップＳ８における基板Ｗ表面に形成されている液膜の状態を図解的に表した図である。ステップＳ８では図５（ａ）に示すように、超音波振動板１４および基板Ｗの下面との間には伝播液膜２５が形成されており、基板Ｗの上面には第１液膜としてＨＦＥの液膜が形成され、さらにその上層に第２液膜として気体溶存水の液膜が形成された状態となっている。この状態で、超音波振動板１４から超音波振動が発せられると、超音波振動は、伝播液膜２５、基板Ｗを透過してＨＦＥおよび気体溶存水に付与される。
Here, the mechanism of the cleaning process in step S8 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically showing the state of the liquid film formed on the surface of the substrate W in step S8. In step S8, as shown in FIG. 5A, a
気体溶存水に超音波振動が付与されると、図５（ｂ）に示すように、気体溶存水中の圧力が減少することにより気体溶存水中に微小気泡が形成される。そして、この微小気泡が膨張・圧縮を繰り返すことにより気泡が成長し、その成長気泡が圧壊（瞬間的に気泡が消滅する現象）する。すなわち、キャビテーションが発生する。この成長気泡が圧壊するときに生じる衝撃エネルギーが基板Ｗの表面に作用することによって、パーティクルが除去されるといった物理洗浄効果が得られる。ここで、気体溶存水の下層にはＨＦＥの液膜が存在している。したがって、気体溶存水で発生したキャビテーションによる衝撃エネルギーは、基板Ｗの上面に到達する前に、ＨＦＥの液膜によって緩和される。なお、ＨＦＥは気体溶存水よりも溶存気体量が少なく、その液中にほとんど気体が溶存していないため、超音波振動が付与されてもほとんどキャビテーションが発生することはない。したがって、ＨＦＥの液膜が存在することによって、キャビテーションによる衝撃エネルギーにより基板Ｗにダメージが発生してしまうことを抑制しつつ、基板Ｗの表面の洗浄処理を行うことができる。 When ultrasonic vibration is applied to the gas-dissolved water, as shown in FIG. 5B, the pressure in the gas-dissolved water decreases, and microbubbles are formed in the gas-dissolved water. The microbubbles are repeatedly expanded and compressed to grow bubbles, and the grown bubbles are crushed (a phenomenon in which the bubbles disappear instantaneously). That is, cavitation occurs. The impact energy generated when the growth bubbles are crushed acts on the surface of the substrate W, thereby obtaining a physical cleaning effect that particles are removed. Here, a liquid film of HFE is present under the gas-dissolved water. Therefore, the impact energy caused by cavitation generated in the gas-dissolved water is alleviated by the HFE liquid film before reaching the upper surface of the substrate W. Since HFE has a smaller amount of dissolved gas than gas-dissolved water and almost no gas is dissolved in the liquid, almost no cavitation occurs even when ultrasonic vibration is applied. Accordingly, the surface of the substrate W can be cleaned while suppressing the occurrence of damage to the substrate W due to the impact energy due to cavitation due to the presence of the HFE liquid film.
なお、気体溶存水で発生する衝撃エネルギーの大きさは、気体溶存水の液膜の厚み、気体の溶存量、超音波の周波数や強度を調節することによって制御することができる。また、基板Ｗに到達する衝撃エネルギーの大きさは、ＨＦＥの液膜の厚みを調節することによって制御することができる。ここで、液膜の厚みは、基板Ｗへの供給流量と基板Ｗの回転数を変えることによって調節することができ、気体溶存水中の溶存気体量は、溶存気体ユニットによって調節することができる。 The magnitude of impact energy generated in the gas-dissolved water can be controlled by adjusting the thickness of the liquid film of the gas-dissolved water, the amount of dissolved gas, and the frequency and intensity of the ultrasonic waves. Further, the magnitude of the impact energy reaching the substrate W can be controlled by adjusting the thickness of the HFE liquid film. Here, the thickness of the liquid film can be adjusted by changing the supply flow rate to the substrate W and the rotation speed of the substrate W, and the dissolved gas amount in the gas dissolved water can be adjusted by the dissolved gas unit.
以上のように、本実施形態によれば、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面に第１液膜としてＨＦＥの液膜が形成され、さらにこの第１液膜を介在して第２液膜として気体溶存水の液膜が形成される。そして、この第１および第２液膜に対して超音波振動板１４からの超音波振動が付与される。したがって、気体溶存水でのみ発生したキャビテーションによる衝撃エネルギーは、基板Ｗの表面に到達する前に、ＨＦＥの液膜によって緩和される。したがって、キャビテーションによる衝撃エネルギーは、基板Ｗの表面に形成されたデバイスパターンに直接作用しないため、パターンダメージが発生することを抑制することができる。したがって、基板Ｗの表面のダメージを抑制しつつ、基板Ｗの表面の洗浄処理を行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the HFE liquid film is formed as the first liquid film on the upper surface of the substrate W held by the
次に、この発明の第２実施形態を図６、図７および図８を参照して詳細に説明する。この図６および図７において、前述の図１〜図５に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図５と同一の参照符号を付してその説明を省略する。図６は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１００の概略構成を示す模式的な側面図である。図７は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。第２実施形態では、スピンチャックの構成と基板Ｗに超音波振動を付与する機構が第１実施形態とは異なる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 6 and 7, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 described above are denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5, and description thereof is omitted. FIG. 6 is a schematic side view showing a schematic configuration of the
基板処理装置１００は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック２００と、スピンチャック２００に保持された基板Ｗの上面に第１処理液、第２処理液をそれぞれ供給する第１処理液供給ノズル２０、第２処理液供給ノズル１７と、基板Ｗの上面に超音波振動を付与する超音波振動付与機構３００を備えている。また、スピンチャック２００の周囲には、基板Ｗの上面に供給された処理液が基板Ｗ上から排出されるのを阻止するためのリング１１０が配置されている。
The
スピンチャック２００は、鉛直方向に延びる回転軸１０１と、この回転軸１０１の上端に取り付けられて、基板Ｗを水平な姿勢でその下面（裏面）を吸着して保持する吸着ベース１０２とを備えている。また、回転軸１０１は、モータ等を含む回転駆動機構１０９に連結されている。この回転駆動機構１０９によって回転軸１０１を鉛直軸線まわりに回転駆動することによって、吸着ベース１０２に基板Ｗを吸着保持させた状態で基板Ｗの中心を通る鉛直軸線まわりに基板Ｗを回転させることができる。回転駆動機構１０９は、制御装置４によって制御される（図７参照）。
The
リング１１０は、側面が下端部から上端部に向けて径が徐々に大きくなるように曲面状とされた円筒状の部材である。リング１１０は、鉛直方向に沿う円筒状の内周面１１０ａを有している。リング１１０は、スピンチャック２００に保持された基板Ｗと同軸になるように水平姿勢でシリンダ１０３によって下方から支持されている。シリンダ１０３は、本体部１０３ａと、本体部１０３ａに対して進退するロッド１０３ｂとを有している。シリンダ１０３は、ロッド１０３ｂを２つの位置（上死点および下死点）の間で移動させることができる。この実施形態では、前記２つの位置でロッド１０３ｂを停止させることができ、中間位置でロッド１０３ｂを停止させることができないものがシリンダ１０３として用いられている。シリンダ１０３は、たとえば処理液に対する耐性を有する材料（たとえば合成樹脂）によって形成されている。したがって、処理液がシリンダ１０３に付着しても、シリンダ１０３が腐食等することが抑制または防止されている。
The
制御装置４は、シリンダ１０３を制御して(図７参照)、リング１１０がスピンチャック２００に保持された基板Ｗの周囲に位置する上位置（図６において二点鎖線で示すリング１１０の位置）と、スピンチャック２００に保持された基板Ｗよりも下方に位置する下位置（図６において実線で示すリング１１０の位置）との間で、リング１１０を鉛直方向に昇降させることができる。スピンチャック２００に基板Ｗが保持された状態でリング１１０を上位置に移動させると、基板Ｗの周囲がリング１１０によって取り囲まれる。リング１１０の内周面１１０ａの径は、基板Ｗの直径よりもわずかに大きくなるように設定されている。
The
超音波振動付与機構３００は、基板Ｗの回転範囲外に配置され、鉛直方向に延びる支柱１０７と、支柱１０７の上端に配置された回転軸１０７ａに支持されて、スピンチャック２００による基板Ｗの保持位置よりも上方で略水平に延びる揺動アーム１０６と、この揺動アーム１０６の先端部から下方に延びる支持部材１０５によって支持され、基板Ｗの上面に超音波振動を付与する超音波振動板１０４と、揺動アーム１０６を回転軸１０７ａを中心として水平方向に揺動させる揺動駆動機構１０８とを備えている。超音波振動板１０４には超音波振動子（図示せず）が内蔵されており、この超音波振動子に給電して超音波振動を発生させるためのドライバ回路１１１が接続されている。揺動駆動機構１０８、ドライバ回路１１１は制御装置４によって制御される（図７参照）。
The ultrasonic
超音波振動板１０４は、基板Ｗのほぼ半径分の長さを有する直方体の石英部材で構成されている。また、超音波振動板１０４は、その下面がスピンチャック２００に保持された基板Ｗの上面よりも高く、かつ基板Ｗの上面に形成された液膜に接するような高さ位置に設けられている。制御装置４は、揺動アーム１０６を水平方向に揺動させることによって、回転軸１０７ａを中心とした円弧状の軌跡に沿って超音波振動板１０４を水平移動させることができる。これにより、超音波振動板１０４は、スピンチャック２００に保持された基板Ｗの上面に沿う方向に揺動する。
The
次に、第２実施形態に係る基板処理装置１００による基板Ｗの処理動作を説明する。図８は、この基板処理装置による基板Ｗの処理動作のフローチャートである。基板Ｗに対する処理を開始する前に、制御装置４は、回転駆動機構１０９を停止させて、スピンチャック２００を停止状態にする。また、第１処理液供給バルブ２１、第２処理液供給バルブ１９は全て閉じられている。そして、図示しない基板搬送手段によって、未処理の基板Ｗが吸着ベース１０２上に搬入される（ステップＳ１０１）。
Next, the processing operation of the substrate W by the
次に、制御装置４は、シリンダ１０３を制御して、リング１１０をスピンチャック２００に保持された基板Ｗの周囲に位置する上位置（図６において二点鎖線で示すリング１１０の位置）まで鉛直方向に上昇させる（ステップＳ１０２）。
Next, the
その後、制御装置４は、回転駆動機構１０９を制御して、スピンチャック２００の回転を開始させる（ステップＳ１０３）。また、第１処理液供給バルブ２１、第２処理液供給バルブ１９および気体溶存ユニット１８を制御して、第１処理液供給ノズル２０および第２処理液供給ノズル１７から回転中の基板Ｗの中心位置に向けてＨＦＥおよび気体溶存水を供給させる（ステップＳ１０４）。この際、気体溶存水に溶存される気体の溶存量は、気体溶存ユニット１８と制御装置４によって所望の値に制御されている。基板Ｗの中心位置に供給されたＨＦＥおよび気体溶存水は、基板Ｗの回転による遠心力により基板Ｗの周縁部に向けて拡がり、基板Ｗの上面全体に供給される。ここで、基板Ｗの周囲にはリング１１０が配置されているため、基板Ｗの上面に供給されたＨＦＥおよび気体溶存水は、基板Ｗの周端部から排出されずに基板Ｗの上面に留まり液膜を形成する。
Thereafter, the
基板Ｗの上面全体にＨＦＥおよび気体溶存水が供給された後、制御装置４は、回転駆動機構１０９を制御して基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ１０５）。これにより、基板Ｗの上面全域には、ＨＦＥおよび気体溶存水の混合液がパドル（液盛り）された状態となる。この状態で、基板Ｗを所定時間静止させる。ＨＦＥは純水に対して不溶性であり、かつ純水よりも比重が大きいため、基板Ｗ上のＨＦＥおよび気体溶存水は、時間が経過するにつれて、基板Ｗ上で分離し、下層にＨＦＥの液膜（第１液膜）が形成され、上層に気体溶存水の液膜（第２液膜）が形成される（ステップＳ１０６）。その後、制御装置４は、回転駆動機構１０９を制御して、基板Ｗを低速（基板Ｗ上のＨＦＥおよび気体溶存水の液膜がくずれない程度の速度で、たとえば１０〜２０ｒｐｍ）で回転させる（ステップＳ１０７）。
After HFE and gas-dissolved water are supplied to the entire upper surface of the substrate W, the
次に、制御装置４は、揺動駆動機構１０８を制御することにより、揺動アーム１０６を揺動させて、超音波振動板１０４の下面を基板Ｗの上面に形成された第２液膜（気体溶存水）に接液させる。そして、ドライバ回路１１１を制御することにより、超音波振動板１０４から超音波振動を発生させて、第２液膜（すなわち気体溶存水）に対して超音波振動を付与させる。また、揺動アーム１０６を揺動させることにより、超音波振動板１０４を回転軸１０７ａを中心とした円弧状の軌跡に沿って揺動させる（ステップＳ１０８）。これにより、基板Ｗの上面全域に対して、超音波振動を付与することができる。また、超音波振動板１０４を揺動させることにより、基板Ｗの回転中心付近に集中的に超音波振動が付与されることが防止される。このように、超音波振動が所定時間第１および第２液膜に付与されることにより、第１実施形態と同様の洗浄メカニズムにより、基板Ｗの上面全域に対して洗浄処理を行うことができる。また、この実施形態では、第２液膜に超音波振動板１０４を接触させることにより、超音波振動板１０４から第２液膜に超音波振動を直接付与することができるため、超音波振動を第２液膜に効率的に付与することができる。
Next, the
超音波振動付与工程（ステップＳ１０８）が終了した後、制御装置４は、シリンダ１０３を制御して、リング１１０をスピンチャック２００に保持された基板Ｗよりも下方に位置する下位置（図６において実線で示すリング１１０の位置）まで下降させる（ステップＳ１０９）。
After the ultrasonic vibration applying step (step S108) is finished, the
その後、制御装置４は回転駆動機構１０９を制御して、基板Ｗを高速回転させる（ステップＳ１１０）。これにより、基板Ｗ上の第１液膜（ＨＦＥ）および第２液膜（気体溶存水）が振り切られる。
Thereafter, the
その後、基板Ｗの上面の中心位置に第２処理液供給ノズル１７からリンス液（たとえば純水）が供給されることにより、リンス処理が行われる（ステップＳ１１１）。なお、基板Ｗへのリンス液の供給は、気体溶存ユニット１８を動作させることなく、第２処理液供給ノズル１７から純水を供給させる構成でもよいし、別途、リンス処理に用いる純水を供給するためのリンスノズルを設けて、リンスノズルから純水を供給させる構成としてもよい。
Thereafter, a rinsing liquid (for example, pure water) is supplied from the second processing
リンス処理が終了した後、制御装置４は、回転駆動機構１０９を制御して、基板Ｗを高速で回転させることにより、振り切り乾燥を行う（ステップＳ１１２）。その後、図示しない基板搬送手段によって基板Ｗが搬出される（ステップＳ１１３）。
After the rinsing process is completed, the
このように、第２実施形態では、基板Ｗの上面に超音波振動板１０４が配置されて、超音波振動板１０４を第２液膜に接液させることにより、超音波振動が第２液膜に付与される。したがって、第１実施形態のように、超音波振動が伝播液膜、基板Ｗを透過することなく、直接第２液膜に付与されるので、超音波振動板１０４から発せられた超音波振動が効率的に第２液膜に付与される。
As described above, in the second embodiment, the
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第１、第２実施形態では超音波振動付与工程（ステップＳ８、Ｓ１０８）が終了して、基板Ｗを高速回転させた後、純水によるリンス処理（ステップＳ１０、Ｓ１１１）を行わせているが、リンス処理は必ずしも行われなくてもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the first and second embodiments described above, after the ultrasonic vibration applying step (steps S8 and S108) is completed and the substrate W is rotated at a high speed, a rinsing process with pure water (steps S10 and S111) is performed. However, the rinsing process is not necessarily performed.
また、前述の第１、第２実施形態では、第１液膜および第２液膜を形成する工程（ステップＳ６、Ｓ１０６）において、基板Ｗの上面に第１処理液および第２処理液が同時に供給されているが、第１処理液と第２処理液は順に基板Ｗに供給されてもよい。すなわち、まず、第２処理液である気体溶存水が基板Ｗ上面全域に供給された後に第１処理液であるＨＦＥが基板Ｗに供給されるようにしてもよい。また、その逆で先にＨＦＥが基板Ｗの上面全域に供給された後に気体溶存水が供給されてもよい。 In the first and second embodiments described above, in the step of forming the first liquid film and the second liquid film (steps S6 and S106), the first processing liquid and the second processing liquid are simultaneously applied to the upper surface of the substrate W. Although being supplied, the first processing liquid and the second processing liquid may be sequentially supplied to the substrate W. That is, first, HFE as the first processing liquid may be supplied to the substrate W after the gas-dissolved water as the second processing liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate W. Conversely, the gas-dissolved water may be supplied after the HFE is supplied to the entire upper surface of the substrate W first.
また、前述の第２実施形態では、基板Ｗの半径分の長さを有する直方体形状の超音波振動板１０４が用いられているが、超音波振動板１０４の形状は基板Ｗの直径分の長さを有する直方体形状であってもよいし、基板Ｗの上面に対向する下面が基板Ｗの回転中心から拡がるような扇形を有する扇形状のものであってもよい。また、基板Ｗとほぼ同一径を有する円板形状のものであってもよい。この場合は超音波振動板を基板Ｗ上で揺動させなくても基板Ｗの上面全域に超音波振動を付与することができる。
In the second embodiment described above, the rectangular parallelepiped
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
１、１００ 基板処理装置
２、１０９ 回転駆動機構
３、１１１ ドライバ回路
４ 制御装置
１０、２００ スピンチャック
１１、１０１ 回転軸
１２ ベース部材
１３ 堰部材
１４、１０４ 超音波振動板
１４ａ 超音波振動子
１５ 伝播液供給ノズル
１５ａ 吐出口
１６ 基板支持部材
１７ 第２処理液供給ノズル
１８ 気体溶存ユニット
１９ 第２処理液供給バルブ
２０ 第１処理液供給ノズル
２１ 第１処理液供給バルブ
２２ ＨＦＥ供給源
２３ 伝播液供給バルブ
２４ 脱気ユニット
２５ 伝播液膜
３０ 純水供給源
１０２ 吸着ベース
１０３ シリンダ
１０３ａ 本体部
１０３ｂ ロッド
１０５ 支持部材
１０６ 揺動アーム
１０７ 支柱
１０８ 揺動駆動機構
１１０ リング
１１０ａ 内周面
３００ 超音波振動付与機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 Substrate processing apparatus 2,109 Rotation drive mechanism 3,111
Claims (10)
前記基板保持手段に保持された基板に対して第１処理液を供給し、基板の表面に第１液膜を形成する第１液膜形成手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に対して前記第１処理液とは異なる処理液であり、前記第１処理液よりも溶存気体量が多い第２処理液を供給し、前記第１液膜を介在させて基板の表面に第２液膜を形成する第２液膜形成手段と、
前記第１および第２液膜に対して、超音波振動を付与する超音波振動付与手段と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。 Substrate holding means for holding the substrate horizontally;
First liquid film forming means for supplying a first processing liquid to the substrate held by the substrate holding means and forming a first liquid film on the surface of the substrate;
Supplying a second treatment liquid which is a treatment liquid different from the first treatment liquid to the substrate held by the substrate holding means and has a dissolved gas amount larger than that of the first treatment liquid; A second liquid film forming means for forming a second liquid film on the surface of the substrate through
Ultrasonic vibration applying means for applying ultrasonic vibration to the first and second liquid films;
A substrate processing apparatus comprising:
前記気体溶存手段による前記第２処理液中への溶存気体量を制御する制御手段と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 Gas dissolving means for dissolving gas in the second treatment liquid;
Control means for controlling the amount of dissolved gas in the second treatment liquid by the gas dissolving means;
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記超音波振動付与手段が設けられた側の基板の表面に、前記超音波振動付与手段による超音波振動が付与される伝播液膜を形成する伝播液膜形成手段をさらに含み、
前記超音波振動付与手段により付与された超音波振動は、前記伝播液膜および基板を透過して前記第１および第２液膜に付与されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。 The ultrasonic vibration applying means is provided on the opposite side of the surface of the substrate on which the first and second liquid films are formed,
Propagating liquid film forming means for forming on the surface of the substrate on the side provided with the ultrasonic vibration applying means, a propagating liquid film to which ultrasonic vibration is applied by the ultrasonic vibration applying means,
5. The ultrasonic vibration applied by the ultrasonic vibration applying unit is applied to the first and second liquid films through the propagation liquid film and the substrate. 2. The substrate processing apparatus according to 1.
前記基板保持工程で保持された基板に対して第１処理液を供給し、基板の表面に第１液膜を形成する第１液膜形成工程と、
前記基板保持工程で保持された基板に対して前記第１処理液とは異なる処理液であり、前記第１処理液よりも溶存気体量が多い第２処理液を供給し、前記第１液膜を介在させて基板の表面に第２液膜を形成する第２液膜形成工程と、
前記第１および第２液膜に対して、超音波振動を付与する超音波振動付与工程と、
を含むことを特徴とする基板処理方法。 A substrate holding step for holding the substrate horizontally;
A first liquid film forming step of supplying a first processing liquid to the substrate held in the substrate holding step and forming a first liquid film on the surface of the substrate;
Supplying a second treatment liquid, which is a treatment liquid different from the first treatment liquid to the substrate held in the substrate holding step, and having a larger dissolved gas amount than the first treatment liquid; A second liquid film forming step of forming a second liquid film on the surface of the substrate with the interposition of
An ultrasonic vibration applying step for applying ultrasonic vibration to the first and second liquid films;
A substrate processing method comprising:
前記気体溶存工程において前記第２処理液への溶存気体量を制御する制御工程と、
をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の基板処理方法。 A gas dissolving step of dissolving gas in the second treatment liquid;
A control step of controlling the amount of dissolved gas in the second treatment liquid in the gas dissolution step;
The substrate processing method according to claim 6, further comprising:
前記超音波振動付与工程は、超音波振動が前記伝播液膜に対して付与され、前記超音波振動は前記伝播液膜および基板を透過して前記第１および第２液膜に付与されることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の基板処理方法。
A propagation liquid film forming step of forming a propagation liquid film that propagates ultrasonic vibrations on the surface of the substrate opposite to the surface of the substrate on which the first and second liquid films are formed;
In the ultrasonic vibration applying step, ultrasonic vibration is applied to the propagation liquid film, and the ultrasonic vibration is applied to the first and second liquid films through the propagation liquid film and the substrate. The substrate processing method according to claim 6, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009224735A JP5449953B2 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009224735A JP5449953B2 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011077144A true JP2011077144A (en) | 2011-04-14 |
| JP5449953B2 JP5449953B2 (en) | 2014-03-19 |
Family
ID=44020853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009224735A Expired - Fee Related JP5449953B2 (en) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5449953B2 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013034916A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Alps Electric Co Ltd | Ultrasonic cleaning device |
| JP2014124603A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of cleaning lithography original plate |
| KR101497793B1 (en) * | 2013-02-14 | 2015-03-05 | 한국해양과학기술원 | augmentation method of cavitation resistance using ultrasonic nano crystal surface modification |
| JP2015099852A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社荏原製作所 | Substrate cleaning device and substrate processing device |
| JP2015220369A (en) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid treatment device, substrate liquid treatment method and storage medium |
| US20160074913A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| WO2016158410A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate treatment device and substrate treatment method |
| JP2017038029A (en) * | 2015-08-14 | 2017-02-16 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| TWI631610B (en) * | 2016-03-25 | 2018-08-01 | 斯庫林集團股份有限公司 | Substrate processing method and substrate processing device |
| US10090189B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-10-02 | Ebara Corporation | Substrate cleaning apparatus comprising a second jet nozzle surrounding a first jet nozzle |
| JP2019125608A (en) * | 2018-01-11 | 2019-07-25 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
| KR20230163391A (en) | 2021-04-01 | 2023-11-30 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075943A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processor, and substrate processing method |
| JP2002124504A (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate cleaner and substrate cleaning method |
| JP2007294822A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Alps Electric Co Ltd | Apparatus and method for ultrasonic cleaning |
| JP2008091364A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Method and equipment for processing substrate |
| JP2008198632A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Fujitsu Ltd | Cleaning device and method |
| JP2009054919A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing device |
| JP2009076916A (en) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Semes Co Ltd | Apparatus and method of generating ultrasonic vibration, and apparatus and method of cleaning wafer |
-
2009
- 2009-09-29 JP JP2009224735A patent/JP5449953B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075943A (en) * | 2000-08-29 | 2002-03-15 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processor, and substrate processing method |
| JP2002124504A (en) * | 2000-10-17 | 2002-04-26 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate cleaner and substrate cleaning method |
| JP2007294822A (en) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Alps Electric Co Ltd | Apparatus and method for ultrasonic cleaning |
| JP2008091364A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Method and equipment for processing substrate |
| JP2008198632A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Fujitsu Ltd | Cleaning device and method |
| JP2009054919A (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing device |
| JP2009076916A (en) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Semes Co Ltd | Apparatus and method of generating ultrasonic vibration, and apparatus and method of cleaning wafer |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013034916A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Alps Electric Co Ltd | Ultrasonic cleaning device |
| JP2014124603A (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of cleaning lithography original plate |
| KR101497793B1 (en) * | 2013-02-14 | 2015-03-05 | 한국해양과학기술원 | augmentation method of cavitation resistance using ultrasonic nano crystal surface modification |
| JP2015099852A (en) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 株式会社荏原製作所 | Substrate cleaning device and substrate processing device |
| US10090189B2 (en) | 2013-11-19 | 2018-10-02 | Ebara Corporation | Substrate cleaning apparatus comprising a second jet nozzle surrounding a first jet nozzle |
| JP2015220369A (en) * | 2014-05-19 | 2015-12-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid treatment device, substrate liquid treatment method and storage medium |
| TWI558476B (en) * | 2014-09-12 | 2016-11-21 | 斯克林集團公司 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| KR101677839B1 (en) | 2014-09-12 | 2016-11-18 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| KR20160031393A (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-22 | 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| US9728396B2 (en) * | 2014-09-12 | 2017-08-08 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| US9859110B2 (en) | 2014-09-12 | 2018-01-02 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| US20160074913A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| US10549322B2 (en) | 2015-03-27 | 2020-02-04 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2016186971A (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| WO2016158410A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate treatment device and substrate treatment method |
| CN107408502A (en) * | 2015-03-27 | 2017-11-28 | 株式会社斯库林集团 | Substrate board treatment and substrate processing method using same |
| CN107408502B (en) * | 2015-03-27 | 2020-10-16 | 株式会社斯库林集团 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
| JP2017038029A (en) * | 2015-08-14 | 2017-02-16 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus |
| TWI631610B (en) * | 2016-03-25 | 2018-08-01 | 斯庫林集團股份有限公司 | Substrate processing method and substrate processing device |
| US11764055B2 (en) | 2016-03-25 | 2023-09-19 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Substrate processing method and substrate processing device |
| JP2019125608A (en) * | 2018-01-11 | 2019-07-25 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
| JP7016265B2 (en) | 2018-01-11 | 2022-02-04 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | Board processing method and board processing equipment |
| KR20230163391A (en) | 2021-04-01 | 2023-11-30 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5449953B2 (en) | 2014-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5449953B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP4787089B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| KR101612633B1 (en) | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus | |
| TWI558476B (en) | Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus | |
| JP2010027816A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| WO2008070295A2 (en) | System and method for the sonic-assisted cleaning of substrates utilizing a sonic-treated liquid | |
| JP2009071272A (en) | Substrate cleaning device, and substrate cleaning method | |
| JP4407944B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP2007150172A (en) | Processing apparatus for substrate | |
| JP6940281B2 (en) | Substrate processing equipment and substrate processing method | |
| JP2012018962A (en) | Method and apparatus for processing substrate | |
| JP2011210933A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| JP2009088227A (en) | Processing apparatus and processing method for substrate | |
| JP2000021840A (en) | Spin single-wafer basis processing apparatus for semiconductor wafer | |
| JP2009170709A (en) | Apparatus and method for processing substrate | |
| JP4957277B2 (en) | Cleaning device and cleaning method | |
| JP5089313B2 (en) | Substrate processing apparatus and processing method | |
| JP2004039843A (en) | Apparatus and method for cleaning substrate | |
| JP4334813B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
| JP2010238744A (en) | Ultrasonic cleaning unit, and ultrasonic cleaning device | |
| JP2011121009A (en) | Substrate treatment apparatus and substrate treatment method | |
| JP6542613B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
| JP2008066401A (en) | Equipment and method for processing substrate | |
| JP4955586B2 (en) | Substrate cleaning apparatus and substrate cleaning method | |
| JP2005142309A (en) | Substrate cleaning method, apparatus, and system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120514 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130530 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131210 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131225 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5449953 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |