JP2016025197A - 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Wを水平な姿勢で保持しながら回転方向Drに回転させる基板保持ユニットと、温度が水の沸点以上で水を含む薬液を基板Wの上面内の着液位置P1に向けて吐出する吐出口43aを含む薬液ノズル35と、着液位置P1および吐出口43aが平面視で内面51に覆われるように基板Wの上方に配置され、基板Wよりも平面視で小さい拡散防止カバー50と、拡散防止カバー50の内面51で開口する吸引口66から拡散防止カバー50内の流体を吸引する吸引配管67と、拡散防止カバー50と共に薬液ノズル35を水平に移動させる薬液ノズル移動ユニットとを含む。
【選択図】図7
Description
特許文献1に記載の枚葉式の基板処理装置は、チャンバー内で基板を保持する基板保持部と、基板の上面に向けてSPM(sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture)等の液体を吐出する処理液供給部とを含む。処理液供給部は、硫酸を供給する硫酸供給部と、過酸化水素水を供給する過酸化水素水供給部と、硫酸供給部および過酸化水素水供給部に接続される混合液生成部と、基板の上面に向けてSPMを吐出する処理液ノズルとを含む。硫酸供給部は、硫酸を加熱する硫酸加熱部を含む。
この構成によれば、拡散防止カバーの内面の少なくとも一部が、基板の上面に近づくにしたがって直径が広がるテーパー状なので、拡散防止カバーは、上方に飛散する薬液の液滴をこのテーパー状の筒状部で受け止めることができる。筒状部に受け止められた薬液の液滴は、重力によって筒状部に沿って下方に流れる。吸引口は、筒状部の上端よりも下方に配置されている。したがって、薬液の液滴の一部は、吸引口からの吸引力だけでなく、重力によって吸引口の方に集まる。これにより、拡散防止カバーに捕捉された薬液の液滴を効率的に排出できる。
この構成によれば、上向きに開いた環状の貯留溝が、拡散防止カバーの内面の下端部に配置されている。拡散防止カバーの内面に受け止められた薬液の液滴は、拡散防止カバーの内面に沿って下方に流れ、貯留溝内に浸入する。吸引口は、貯留溝を形成する内面の下端部で開口している。拡散防止カバーの内面に付着している薬液の液滴は、吸引口が配置された貯留溝に向かって拡散防止カバーの内面に沿って下方に流れる。これにより、拡散防止カバーに捕捉された薬液の液滴を効率的に排出できる。
拡散防止カバーの内面に付着している薬液の液滴は、拡散防止カバーの内面の下端縁に向かって、拡散防止カバーの内面に沿って下方に流れる。内面の下端縁には高低差が設けられている。したがって、内面の下端縁に到達した薬液の液滴は、内面の下端縁の下端に向かってさらに下方に流れる。吸引口は、内面の下端縁の上端よりも下方に配置されている。そのため、拡散防止カバーの内面に付着している薬液の液滴は、重力によって吸引口の方に集まる。これにより、拡散防止カバーに捕捉された薬液の液滴を効率的に排出できる。
基板保持ユニットが基板を回転させると、基板の回転方向に流れる気流が基板上に形成される。したがって、基板の回転方向に流れる気流が、基板と拡散防止カバーとの間に形成される。拡散防止カバーの内面で開口する吸引口は、薬液の着液位置よりも基板の回転方向の下流に配置されている。そのため、拡散防止カバー内の気体は、基板の回転によって発生する気流によって、吸引口の方つまり下流の方に導かれる。これにより、拡散防止カバー内の気体を効率的に排出できる。
基板処理装置1は、半導体ウエハ等の円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図1に示すように、基板処理装置1は、基板Wを処理する処理ユニット2と、処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボット(図示せず)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。
処理ユニット2によって基板Wが処理されるときには、薬液ノズル35およびリンス液ノズル27がスピンチャック12の上方から退避しており、スプラッシュガード20が下位置に位置している状態で、搬送ロボットのハンド(図示せず)によって、基板Wがチャンバー4内に搬入される。これにより、表面が上に向けられた状態で基板Wが複数のチャックピン14の上に置かれる。その後、搬送ロボットのハンドがチャンバー4の内部から退避し、チャンバー4の搬入搬出口5aがシャッター6で閉じられる。
薬液ノズル35から吐出された薬液は、回転している基板Wの上面に着液した後、遠心力によって基板Wの上面に沿って外方(回転軸線A1から離れる方向)に流れる。基板Wの上面周縁部に達した薬液は、基板Wの周囲に飛散し、スプラッシュガード20の内周面に受け止められる。このようにして、薬液が基板Wの上面全域に供給され、基板Wの上面全域を覆う薬液の液膜が基板W上に形成される。これにより、基板Wの上面全域が薬液で処理される。つまり、基板W上のレジスト膜が剥離される。さらに、制御装置3は、基板Wが回転している状態で、基板Wの上面に対する薬液の着液位置P1を基板Wの中央部と基板Wの周縁部との間で移動させるので、薬液の着液位置P1が基板Wの上面全域を通過する。そのため、基板Wの上面が均一に処理される。
制御装置3は、一枚の基板Wの処理が完了する度に拡散防止カバー50の洗浄および乾燥を実行してもよいし、一枚以上の所定枚数の基板Wの処理が完了する度に拡散防止カバー50の洗浄および乾燥を実行してもよい。また、制御装置3は、所定時間ごとに拡散防止カバー50の洗浄および乾燥を実行してもよいし、基板処理装置1のメンテナンスの際に拡散防止カバー50の洗浄および乾燥を実行してもよい。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。以下の図11において、前述の図1〜図10に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第2実施形態に係る拡散防止カバー250の内面51は、異なる高さに配置された複数の貯留溝55を形成している。複数の吸引口66は、それぞれ、複数の貯留溝55の内面で開口している。各貯留溝55の底面57は、水平面に対して一定の角度で斜めに傾いている。各吸引口66は、拡散防止カバー250の周方向に関して、対応する貯留溝55の底面57の下端と等しい位置に配置されている。複数の吸引配管67は、それぞれ、複数の吸引口66に接続されている。このように、複数の貯留溝55を設ければ、拡散防止カバー250の内面51に多量の液滴が付着した場合でも、液体を貯留溝55からあふれさせることなく吸引でき、基板Wへの影響を低減することができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。以下の図12および図13において、前述の図1〜図11に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。図13では、薬液ノズルの図示を省略している。
図12に示すように、第3実施形態に係る拡散防止カバー350の内面351は、基板Wの上面に近づくにしたがって直径が増加するテーパー状の筒状部353を含む。筒状部353は、筒状部353の上端から筒状部353の下端まで水平面に対して一定の角度で斜めに傾いている。水平面に対する筒状部353の傾斜角度は、拡散防止カバー350の周方向における位置に応じて連続的に変化している。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。以下の図14および図15において、前述の図1〜図13に示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図14に示すように、第4実施形態に係る拡散防止カバー450の内面451は、基板Wの上面に近づくにしたがって直径が増加するテーパー状の筒状部53を含む。拡散防止カバー450の内面451は、第1実施形態に係る貯留溝55を形成していない。筒状部53は、筒状部53の上端から筒状部53の下端まで水平面に対して一定の角度で斜めに傾いている。水平面に対する筒状部53の傾斜角度は、拡散防止カバー450の周方向におけるいずれの位置でも等しい。筒状部53の下端、つまり、内面451の下端縁459は、水平であり、基板Wの上面と平行である。
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、拡散防止カバー50が薬液ノズル35を介してノズルアーム48に支持されている場合について説明したが、拡散防止カバー50は、ノズルアーム48に直接支持されていてもよい。
また、第2実施形態では、それぞれ独立した3つの貯留溝55が形成されており、貯留溝55ごとに吸引口66が設けられている場合について説明したが、中心線L1を取り囲むらせん状の貯留溝が形成されてもよい。この場合、吸引口66の数は、一つであってもよい。
また、薬液ノズル35が、平面視で拡散防止カバー50の外面62の下端縁63の下端65に近づく方向に薬液を吐出する場合について説明したが、薬液の吐出方向は、これ以外の方向であってもよい。さらに、第2実施形態および第4実施形態では、薬液ノズル35の吐出口43aが、中心線L1上に配置されている場合について説明したが、薬液ノズル35の吐出口43aは、中心線L1と交差していなくてもよい。
また、基板Wに処理液を供給する下面ノズル32を利用して、拡散防止カバー50の内面51を洗浄する場合について説明したが、基板処理装置1は、拡散防止カバー50の内面51に向けて洗浄液を吐出する専用の洗浄ノズルを備えていてもよい。また、基板処理装置1は、拡散防止カバー50の内面51を乾燥させる乾燥ガス(たとえば、窒素ガスや乾燥空気)を拡散防止カバー50の内面51に向けて吐出する専用の乾燥ノズルを備えていてもよい。
また、吸引バルブ68が、吸引口66への流体の吸引および吸引停止を切り替える場合について説明したが、吸引口66への流体の吸引が常時行われてもよい。この場合、吸引バルブ68は省略されてもよい。
また、前述の全ての実施形態のうちの二つ以上が組み合わされてもよい。
3 :制御装置
4 :チャンバー
12 :スピンチャック(基板保持ユニット)
20 :スプラッシュガード
20a :上端
32 :下面ノズル
33 :下面配管
34 :下面バルブ
35 :薬液ノズル
43a :吐出口
49 :薬液ノズル移動ユニット
50 :拡散防止カバー
51 :内面
53 :内面の筒状部
54 :内面の下端部
55 :貯留溝
59 :内面の下端縁
60 :内面の下端縁の上端
61 :内面の下端縁の下端
62 :外面
63 :外面の下端縁
64 :外面の下端縁の上端
65 :外面の下端縁の下端
66 :吸引口
67 :吸引配管
68 :吸引バルブ
250 :拡散防止カバー
350 :拡散防止カバー
450 :拡散防止カバー
Dr :回転方向
P1 :着液位置
W :基板
Claims (8)
- 基板を水平な姿勢で保持しながら回転方向に回転させる基板保持ユニットと、
温度が水の沸点以上で水を含む薬液を、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面内の着液位置に向けて吐出する吐出口を含む薬液ノズルと、
下向きに開いたカップ状の内面を含み、前記着液位置および吐出口が平面視で前記内面に覆われるように前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方に配置され、前記基板保持ユニットに保持される基板よりも平面視で小さい拡散防止カバーと、
前記拡散防止カバーの前記内面で開口する吸引口から前記拡散防止カバー内の流体を吸引する吸引配管と、
前記拡散防止カバーと共に前記薬液ノズルを水平に移動させる薬液ノズル移動ユニットとを含む、基板処理装置。 - 前記拡散防止カバーの前記内面は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に近づくにしたがって直径が広がるテーパー状の筒状部を含み、
前記吸引口は、前記筒状部の上端よりも下方に配置されている、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記拡散防止カバーの前記内面は、上向きに開いた環状の貯留溝を形成する環状の下端部を含み、
前記吸引口は、前記拡散防止カバーの前記内面の前記下端部で開口している、請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 前記拡散防止カバーの前記内面は、互いに異なる高さに配置された上端および下端を有する環状の下端縁を含み、
前記吸引口は、前記内面の前記下端縁の前記上端よりも下方に配置されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記吸引口は、前記着液位置よりも基板の回転方向の下流に配置されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記拡散防止カバーは、互いに異なる高さに配置された上端および下端を有する環状の下端縁を含む外面をさらに含み、
前記薬液ノズルは、平面視で前記外面の前記下端縁の前記下端に近づくように前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に対して斜めに傾いた方向に薬液を吐出する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理装置は、
前記基板保持ユニットに保持されている基板を平面視で取り囲む環状の上端を含み、前記上端が基板よりも上方に位置している状態で前記基板保持ユニットに保持されている基板から飛散する液体を受け止める筒状のスプラッシュガードをさらに含み、
前記薬液ノズル移動ユニットは、前記スプラッシュガードの前記上端が平面視で前記拡散防止カバーに重なる周縁位置を含む範囲内で、前記拡散防止カバーと共に前記薬液ノズルを水平に移動させる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板保持ユニットに保持されている基板の下面に向けて上方に液体を吐出する下面ノズルと、
前記下面ノズルからの液体の吐出と前記下面ノズルからの液体の吐出停止とを切り替える下面バルブと、
前記下面バルブおよび薬液ノズル移動ユニットを制御する制御装置とをさらに含み、
前記制御装置は、
前記基板保持ユニットに基板が保持されていない状態で、前記薬液ノズル移動ユニットによって前記拡散防止カバーを前記下面ノズルの上方に位置させるステップと、
前記拡散防止カバーが前記下面ノズルの上方に位置している状態で前記下面バルブを開いて、前記下面ノズルから吐出された液体を前記拡散防止カバーの前記内面に供給するステップとを実行する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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JPH07161675A (ja) * | 1993-12-02 | 1995-06-23 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板表面処理装置 |
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