JP2017073566A - Liquid-processing device, liquid-processing method and storage medium - Google Patents

Liquid-processing device, liquid-processing method and storage medium Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a liquid process on a rotating substrate at a high level of in-plane uniformity while reducing the temperature difference between the center of the substrate and a peripheral edge side thereof in supplying a process liquid to the substrate from a nozzle to perform the process.SOLUTION: In a liquid-processing method, an etchant is discharged while moving a main nozzle 411A of a main nozzle part 30a by a nozzle moving mechanism between a first position that allows the etchant to reach the center of a substrate W and a second position on the side of a peripheral edge of the substrate W with respect to the first position on condition that the substrate W held by a substrate holding part 30 is being rotated. When discharging the etchant toward the substrate W from a sub-nozzle 411B of sub-nozzle part 40b set at a third position on the side of the peripheral edge of the substrate with respect to the first position, the second position is set at a point which makes its distance from the center of the substrate equal to or shorter than the that of the third position.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、基板保持部に保持された基板を回転させながらノズルから処理液を供給して基板に対して液処理を行う技術に関する。   The present invention relates to a technique for performing liquid processing on a substrate by supplying a processing liquid from a nozzle while rotating the substrate held by a substrate holding unit.

半導体基板に対する液処理として、エッチング液を供給してエッチングする処理、洗浄液を供給して洗浄する処理、メッキ液や絶縁膜の前駆体を含む液を供給して塗布膜を形成する処理などが知られている。このような液処理を行う手法の一つとして、基板保持部に基板を保持して回転させ、ノズルから基板の中心部に処理液を供給し、基板の遠心力により処理液を基板の表面全体に広げる手法が知られている。   Known as liquid processing for semiconductor substrates are processing for etching by supplying an etching solution, processing for cleaning by supplying a cleaning solution, processing for forming a coating film by supplying a solution containing a plating solution or a precursor of an insulating film, etc. It has been. As one of the methods for performing such liquid processing, the substrate is held and rotated by the substrate holder, the processing liquid is supplied from the nozzle to the center of the substrate, and the processing liquid is fed to the entire surface of the substrate by the centrifugal force of the substrate. There are known methods for extending the above.

そして液処理の種別によっては、基板の表面の温度分布により処理結果が左右され、例えばエッチング処理の場合には、基板の表面のエッチング速度が温度分布により面内で不均一になり、デバイスの歩留まりの低下の一因になる懸念がある。このため、ノズルから基板に処理液を供給するにあたって、基板の面内の温度分布の均一性を高める技術が望まれている。   Depending on the type of liquid processing, the processing result depends on the temperature distribution on the surface of the substrate.For example, in the case of etching processing, the etching rate on the surface of the substrate becomes non-uniform in the surface due to the temperature distribution, and the device yield. There is a concern that will contribute to the decline. For this reason, when supplying a process liquid from a nozzle to a board | substrate, the technique which raises the uniformity of the temperature distribution in the surface of a board | substrate is desired.

特許文献1には、回転している基板にメッキ液を供給する手法において、第1ノズルと第1ノズルよりも基板の中心部に近い位置を通る第2ノズルとを用い、第1のノズルから吐出されるメッキ液の温度が第2のノズルから吐出されるメッキ液の温度よりも高く設定されている手法が記載されている。しかしこの手法では、基板の面内温度分布についてかなり高い均一性が要求される場合には十分な手法とは言い難い。   In Patent Document 1, in a method of supplying a plating solution to a rotating substrate, a first nozzle and a second nozzle passing through a position closer to the center of the substrate than the first nozzle are used. A method is described in which the temperature of the discharged plating solution is set higher than the temperature of the plating solution discharged from the second nozzle. However, this method is not a sufficient method when a fairly high uniformity is required for the in-plane temperature distribution of the substrate.

特開2013−10994号公報(段落0010、0112及び図17)JP 2013-10994 A (paragraphs 0010, 0112 and FIG. 17)

本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、回転している基板にノズルから処理液を供給して液処理を行うときに、基板の中央側と周縁側との間の温度差を抑え、基板の面内で均一性の高い処理を行うことができる技術を提供することにある。   The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to perform processing between a central side and a peripheral side of a substrate when a processing liquid is supplied from a nozzle to a rotating substrate. It is an object of the present invention to provide a technique capable of suppressing the temperature difference between the two and performing a highly uniform process in the plane of the substrate.

第1の発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を供給するための主ノズルと、
前記主ノズルを、吐出した処理液が基板の中心を通る第1位置とこの第1位置よりも基板の周縁側の第2位置との間で往復移動させると共に基板の上方と待機位置との間で移動させるためのノズル移動機構と、
前記第1位置よりも基板の周縁側の第3位置に処理液を吐出する副ノズルと、を備え、
前記副ノズルの処理液の吐出流量は、主ノズルの処理液の吐出流量よりも多く設定されていることと、
前記第3位置は、基板の中心から見て、前記主ノズルにおける基板上の処理液の吐出位置から回転方向に180度よりも大きく、270度以下の開き角度だけ離れた位置に設定されていること、を特徴とする。
また、第2の発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を連続流れの状態で供給するための主ノズルと、
前記主ノズルを、吐出した処理液が基板の中心を通る第1位置とこの第1位置よりも基板の周縁側の第2位置との間で往復移動させると共に基板の上方と待機位置との間で移動させるためのノズル移動機構と、
前記第1位置よりも基板の周縁側の予め設定された固定位置である第3位置に処理液を連続流れの状態で吐出する副ノズルと、を備え、
前記副ノズルの処理液の吐出流量は、主ノズルの処理液の吐出流量よりも多く設定されていることと、
前記第2位置は、基板の中心からの距離が前記第3位置と同一か、当該第3位置よりも基板の中心からの距離が短くなる位置に設定されていることと、を特徴とする。
A liquid processing apparatus according to a first aspect of the present invention includes a substrate holding unit for holding a substrate horizontally,
A rotation mechanism for rotating the substrate holder around the vertical axis;
A main nozzle for supplying a treatment liquid to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
The main nozzle is reciprocated between a first position where the discharged processing liquid passes through the center of the substrate and a second position on the peripheral side of the substrate with respect to the first position, and between the upper side of the substrate and the standby position. A nozzle moving mechanism for moving with,
A sub nozzle that discharges the processing liquid to a third position on the peripheral side of the substrate from the first position,
The discharge flow rate of the processing liquid of the sub nozzle is set to be larger than the discharge flow rate of the processing liquid of the main nozzle,
The third position is set to a position that is larger than 180 degrees in the rotation direction by an opening angle of 270 degrees or less from the processing liquid ejection position on the substrate at the main nozzle as viewed from the center of the substrate. It is characterized by this.
Further, the liquid processing apparatus according to the second invention includes a substrate holding unit for holding the substrate horizontally,
A rotation mechanism for rotating the substrate holder around the vertical axis;
A main nozzle for supplying a treatment liquid in a continuous flow state to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
The main nozzle is reciprocated between a first position where the discharged processing liquid passes through the center of the substrate and a second position on the peripheral side of the substrate with respect to the first position, and between the upper side of the substrate and the standby position. A nozzle moving mechanism for moving with,
A sub-nozzle that discharges the processing liquid in a continuous flow state to a third position, which is a preset fixed position on the peripheral side of the substrate from the first position,
The discharge flow rate of the processing liquid of the sub nozzle is set to be larger than the discharge flow rate of the processing liquid of the main nozzle,
The second position is characterized in that the distance from the center of the substrate is the same as the third position or a position where the distance from the center of the substrate is shorter than the third position.

前記液処理装置は、下記の構成を備えていてもよい。
(a)第1の発明において、前記第3位置の基板の中心からの距離は、前記第2位置の基板の中心からの距離と同一であること。
(b)前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値と最小値との差が1.5℃以内であること。また、前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値をMax、最小値をMinとすると、
[(Max−Min)/{(Max+Min)/2}]×100≦5.0%であること。
(c)前記第2位置は、基板の周縁から45mm中心側に寄った位置よりも中心側に位置していること。
The liquid processing apparatus may have the following configuration.
(A) In the first invention, the distance from the center of the substrate at the third position is the same as the distance from the center of the substrate at the second position.
(B) The difference between the maximum value and the minimum value of the substrate temperature from the central part to the peripheral part of the substrate is within 1.5 ° C. Further, assuming that the maximum value of the temperature of the substrate from the center portion to the peripheral portion of the substrate is Max and the minimum value is Min,
[(Max−Min) / {(Max + Min) / 2}] × 100 ≦ 5.0%.
(C) The second position is located closer to the center than a position closer to the center of 45 mm from the periphery of the substrate.

本発明によれば、基板の中央側と周縁側との間の温度差が抑えられ、基板の面内で均一性の高い処理を行うことができる。   According to the present invention, the temperature difference between the center side and the peripheral side of the substrate is suppressed, and processing with high uniformity can be performed in the plane of the substrate.

本発明の実施の形態に係る処理ユニットを備えた基板処理システムの概要を示す平面図である。It is a top view which shows the outline | summary of the substrate processing system provided with the processing unit which concerns on embodiment of this invention. 前記処理ユニットの概要を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the outline | summary of the said processing unit. 保持部に保持されたウエハの近傍領域の拡大図である。It is an enlarged view of the vicinity region of the wafer held by the holding unit. 前記処理ユニットの平面図である。It is a top view of the processing unit. エッチング液の吐出位置の違いによるウエハの面内温度分布の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the in-plane temperature distribution of a wafer by the difference in the discharge position of etching liquid. 主ノズル及び副ノズルから吐出される処理液の流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the process liquid discharged from a main nozzle and a sub nozzle. 主ノズルの移動範囲と副ノズルの配置位置との関係を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship between the movement range of a main nozzle, and the arrangement position of a sub nozzle. 主ノズルの移動経路の変形例と副ノズルの配置位置との関係を示す平面図である。It is a top view which shows the relationship between the modification of the movement path | route of a main nozzle, and the arrangement position of a sub nozzle. エッチング液の吐出方法とウエハの温度分布との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the discharge method of etching liquid, and the temperature distribution of a wafer. 主ノズルの移動範囲とウエハの温度分布との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the movement range of a main nozzle, and the temperature distribution of a wafer.

図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.

図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。   As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a carry-in / out station 2 and a processing station 3. The carry-in / out station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.

搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ(以下ウエハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。   The carry-in / out station 2 includes a carrier placement unit 11 and a transport unit 12. A plurality of carriers C that accommodate a plurality of substrates, in this embodiment a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer W) in a horizontal state, are placed on the carrier placement unit 11.

搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウエハWの搬送を行う。   The transport unit 12 is provided adjacent to the carrier placement unit 11 and includes a substrate transport device 13 and a delivery unit 14 inside. The substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the delivery unit 14 using the wafer holding mechanism. Do.

処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。   The processing station 3 is provided adjacent to the transfer unit 12. The processing station 3 includes a transport unit 15 and a plurality of processing units 16. The plurality of processing units 16 are provided side by side on the transport unit 15.

搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウエハWを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウエハWの搬送を行う。   The transport unit 15 includes a substrate transport device 17 inside. The substrate transfer device 17 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery unit 14 and the processing unit 16 using a wafer holding mechanism. I do.

処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウエハWに対して所定の基板処理を行う。   The processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transferred by the substrate transfer device 17.

また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。   Further, the substrate processing system 1 includes a control device 4. The control device 4 is a computer, for example, and includes a control unit 18 and a storage unit 19. The storage unit 19 stores a program for controlling various processes executed in the substrate processing system 1. The control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 19.

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。   Such a program may be recorded on a computer-readable storage medium, and may be installed in the storage unit 19 of the control device 4 from the storage medium. Examples of the computer-readable storage medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.

上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウエハWを取り出し、取り出したウエハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウエハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。   In the substrate processing system 1 configured as described above, first, the substrate transfer device 13 of the loading / unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier placement unit 11 and receives the taken-out wafer W. Place on the transfer section 14. The wafer W placed on the delivery unit 14 is taken out from the delivery unit 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.

処理ユニット16へ搬入されたウエハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウエハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。   The wafer W loaded into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then unloaded from the processing unit 16 by the substrate transfer device 17, and placed on the delivery unit 14. Then, the processed wafer W placed on the delivery unit 14 is returned to the carrier C of the carrier platform 11 by the substrate transfer device 13.

図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。   As shown in FIG. 2, the processing unit 16 includes a chamber 20, a substrate holding mechanism 30, a processing fluid supply unit 40, and a recovery cup 50.

チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。   The chamber 20 accommodates the substrate holding mechanism 30, the processing fluid supply unit 40, and the recovery cup 50. An FFU (Fan Filter Unit) 21 is provided on the ceiling of the chamber 20. The FFU 21 forms a down flow in the chamber 20.

基板保持機構30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備える。保持部31は、ウエハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウエハWを回転させる。   The substrate holding mechanism 30 includes a holding unit 31, a support unit 32, and a driving unit 33. The holding unit 31 holds the wafer W horizontally. The support | pillar part 32 is a member extended in a perpendicular direction, a base end part is rotatably supported by the drive part 33, and supports the holding | maintenance part 31 horizontally in a front-end | tip part. The drive unit 33 rotates the column unit 32 around the vertical axis. The substrate holding mechanism 30 rotates the support unit 32 by rotating the support unit 32 using the drive unit 33, thereby rotating the wafer W held by the support unit 31. .

処理流体供給部40は、ウエハWに対して処理流体を供給する。処理流体供給部40は、処理流体供給源70に接続される。   The processing fluid supply unit 40 supplies a processing fluid to the wafer W. The processing fluid supply unit 40 is connected to a processing fluid supply source 70.

回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウエハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。   The collection cup 50 is disposed so as to surround the holding unit 31, and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the holding unit 31. A drain port 51 is formed at the bottom of the recovery cup 50, and the processing liquid collected by the recovery cup 50 is discharged from the drain port 51 to the outside of the processing unit 16. Further, an exhaust port 52 for discharging the gas supplied from the FFU 21 to the outside of the processing unit 16 is formed at the bottom of the recovery cup 50.

以上に概略構成を説明した処理ユニット16は、本実施の形態の液処理装置に相当する。当該処理ユニット16は、ウエハWの表面に処理液を供給したとき、ウエハW面内の温度の最大値と最小値との差ΔTを1.5℃以内の例えば1℃以内に抑えるため、2種類のノズル部40a、40b(図2に示した処理流体供給部40に相当する)を用いて液処理を行う構成となっている。
以下、図3〜図7を参照しながら、前記処理ユニット16を、例えば半導体装置の配線工程にてウエハW表面に形成されたメタル膜に有機系のエッチング液を供給して不要なメタルの剥離及び異物の除去を行うエッチングユニットとして構成した場合を例に挙げて説明する。
The processing unit 16 whose schematic configuration has been described above corresponds to the liquid processing apparatus of the present embodiment. When the processing unit 16 supplies the processing liquid to the surface of the wafer W, the processing unit 16 suppresses the difference ΔT between the maximum value and the minimum value of the temperature in the wafer W surface within 1.5 ° C., for example, within 1 ° C. The liquid processing is performed using the types of nozzle portions 40a and 40b (corresponding to the processing fluid supply portion 40 shown in FIG. 2).
Hereinafter, referring to FIGS. 3 to 7, the processing unit 16 is supplied with an organic etching solution to a metal film formed on the surface of the wafer W in a wiring process of a semiconductor device, for example, and unnecessary metal is peeled off. A case where the etching unit is configured as an etching unit for removing foreign substances will be described as an example.

図3は、図2に示した処理ユニット16の保持部31に保持されたウエハWの近傍領域を拡大して模式的に示した図である。この図に示すように処理ユニット16には、ウエハWの全面にエッチング液を供給する主ノズル部40aと、主ノズル部40aから供給されたエッチング液によってウエハWの面内に形成される温度分布を調整するための副ノズル部40bと、を備えている。   FIG. 3 is an enlarged view schematically showing a region near the wafer W held by the holding unit 31 of the processing unit 16 shown in FIG. As shown in this figure, the processing unit 16 includes a main nozzle portion 40a for supplying an etching solution to the entire surface of the wafer W, and a temperature distribution formed in the surface of the wafer W by the etching solution supplied from the main nozzle portion 40a. A sub-nozzle portion 40b.

主ノズル部40aは、共通のノズルヘッド41Aに、ウエハWに対してエッチング液を供給するエッチングノズル411Aと、DIW(DeIonized Water)などのリンス液を供給するリンスノズル412Aとを設けた構造となっている。図3、図6に示すようにこれらのノズル411A、412Aは、下方側へ向けて各処理液(エッチング液、リンス液)を直線状に吐出する(副ノズル部40bにおいても同じ)。   The main nozzle portion 40a has a structure in which an etching nozzle 411A that supplies an etching solution to the wafer W and a rinse nozzle 412A that supplies a rinsing solution such as DIW (DeIonized Water) are provided on a common nozzle head 41A. ing. As shown in FIGS. 3 and 6, these nozzles 411A and 412A discharge each processing solution (etching solution and rinsing solution) linearly downward (the same applies to the sub nozzle portion 40b).

図4に示すように、主ノズル部40aのノズルヘッド41Aは、保持部31に保持されたウエハWに沿って伸びるノズルアーム42Aの先端部に設けられ、ウエハWの上面(被処理面)の上方側に配置される。このノズルアーム42Aの基端部は、ガイドレール44上を走行自在なスライダー43によって支持され、スライダー43をガイドレール44上で移動させることにより、当該ウエハWの中央側から周縁側にかけての領域にて、ウエハWの半径方向に沿って、主ノズル部40aを横方向に自由に移動させることができる。また、主ノズル部40aは、ウエハWの上方から側方へと退避した待機位置にも移動することができる。ガイドレール44やスライダー43、ノズルアーム42Aやノズルヘッド41Aは、主ノズル部40aに設けられたエッチングノズル411Aのノズル移動機構に相当する。なお、後述の図8のように、スライダー43を曲線状に動かすためにガイドレール44を縦方向に可動できるように構成してもよい。   As shown in FIG. 4, the nozzle head 41 </ b> A of the main nozzle portion 40 a is provided at the tip of a nozzle arm 42 </ b> A extending along the wafer W held by the holding portion 31, and is on the upper surface (surface to be processed) of the wafer W. Arranged on the upper side. The base end portion of the nozzle arm 42A is supported by a slider 43 that can run on the guide rail 44. By moving the slider 43 on the guide rail 44, an area from the center side to the peripheral side of the wafer W can be obtained. Thus, the main nozzle portion 40a can be freely moved in the lateral direction along the radial direction of the wafer W. The main nozzle portion 40a can also move to a standby position where the wafer W is retracted from the upper side to the side. The guide rail 44, the slider 43, the nozzle arm 42A, and the nozzle head 41A correspond to the nozzle moving mechanism of the etching nozzle 411A provided in the main nozzle portion 40a. As shown in FIG. 8 described later, the guide rail 44 may be configured to be movable in the vertical direction in order to move the slider 43 in a curved shape.

一方、副ノズル部40bについても、共通のノズルヘッド41Bに、ウエハWに対してエッチング液を供給するエッチングノズル411Bと、リンス液を供給するリンスノズル412Bとを設けた構造となっている点は、主ノズル部40aと同様である。   On the other hand, the sub-nozzle portion 40b also has a structure in which an etching nozzle 411B that supplies an etching solution to the wafer W and a rinsing nozzle 412B that supplies a rinsing solution are provided in a common nozzle head 41B. This is the same as the main nozzle portion 40a.

副ノズル部40bのノズルヘッド41Bは、保持部31に保持されたウエハWに沿って伸びるノズルアーム42Bの先端部に設けられ、当該ウエハWの上方側に配置される。図4に示すように、ノズルアーム42Bの基端部は駆動部46にて回転自在な回転軸45にて支持され、ウエハWの周縁側の予め設定された処理位置(図4中、実線で示してある)と、ウエハWの上方から側方へと退避した待機位置(同図中、破線で示してある)との間を移動することができる。駆動部46やノズルアーム42B、ノズルヘッド41Bは、副ノズル部40bに設けられたエッチングノズル411Bの、主ノズル部40a側とは別個のノズル移動機構に相当する。   The nozzle head 41 </ b> B of the sub-nozzle part 40 b is provided at the tip of a nozzle arm 42 </ b> B extending along the wafer W held by the holding part 31 and is arranged on the upper side of the wafer W. As shown in FIG. 4, the base end of the nozzle arm 42 </ b> B is supported by a rotating shaft 45 that is rotatable by a drive unit 46, and a predetermined processing position on the peripheral side of the wafer W (shown by a solid line in FIG. 4). And a standby position (shown by a broken line in the figure) retracted from the upper side of the wafer W to the side. The drive unit 46, the nozzle arm 42B, and the nozzle head 41B correspond to a nozzle moving mechanism that is separate from the main nozzle unit 40a side of the etching nozzle 411B provided in the sub nozzle unit 40b.

主ノズル部40a及び副ノズル部40bのエッチングノズル411A,Bは、ノズルヘッド41A,Bやノズルアーム42A,Bを介してエッチング液供給源701(図2の処理液流体供給源70に相当する)に接続されている。エッチング液供給源701には、エッチング液を貯留する貯留部(不図示)及び貯留部内のエッチング液の温度調整を行うヒーターなどの温度調整部(不図示)が設けられ、温度が20〜70℃の範囲の例えば50℃に調整されたエッチング液を各エッチングノズル411A,Bへ供給することができる。エッチング液供給源701の出口部には、各エッチングノズル411A,Bへ送液されるエッチング液の流量調整を行う流量調整部71a、71bが設けられている。   The etching nozzles 411A and 411B of the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b are supplied with an etching solution supply source 701 (corresponding to the processing solution fluid supply source 70 in FIG. 2) via the nozzle heads 41A and B and the nozzle arms 42A and 42B. It is connected to the. The etchant supply source 701 is provided with a reservoir (not shown) that stores the etchant and a temperature controller (not shown) such as a heater that adjusts the temperature of the etchant in the reservoir, and the temperature is 20 to 70 ° C. In this range, for example, an etching solution adjusted to 50 ° C. can be supplied to the etching nozzles 411A and 411B. At the outlet of the etching solution supply source 701, flow rate adjusting units 71a and 71b for adjusting the flow rate of the etching solution fed to the etching nozzles 411A and 411B are provided.

また、主ノズル部40a及び副ノズル部40bのリンスノズル412についてもリンス液を貯留する貯留部(不図示)などを備えたリンス液供給源702(図2の処理液流体供給源70に相当する)に接続されている。リンス液供給源702からは各流量調整部71c、71dにて流量調整されたリンス液を供給することができる。
これらエッチング液やリンス液の流量調整、エッチング液の温度調整や主ノズル部40a、副ノズル部40bの移動動作の制御は、既述の制御装置4によって制御される。
Further, the rinse nozzle 412 of the main nozzle section 40a and the sub nozzle section 40b also has a rinse liquid supply source 702 (corresponding to the processing liquid fluid supply source 70 in FIG. 2) provided with a storage section (not shown) for storing the rinse liquid. )It is connected to the. From the rinse liquid supply source 702, the rinse liquid whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting units 71c and 71d can be supplied.
Control of the flow rate of the etching liquid and the rinsing liquid, the temperature adjustment of the etching liquid, and the movement operation of the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b are controlled by the control device 4 described above.

以上に説明した構成を備える主ノズル部40a及び副ノズル部40bは、ウエハWに対して互いに異なる位置にてエッチングノズル411A,Bからのエッチング液の吐出を行うことにより、エッチング処理時のウエハWの面内温度分布を均一に調整することができる。以下、図5を参照しながら、ウエハWの面内温度分布を均一にするため、各エッチングノズル411A,Bからのエッチング液の吐出位置を設定する手法について説明する。
また説明の便宜上、以下の説明では、主ノズル部40a、副ノズル部40bの各エッチングノズル411A,Bからのエッチング液の吐出を「主ノズル部40a、副ノズル部40bからのエッチング液の吐出」ともいう。
The main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b having the above-described configuration discharge the etching solution from the etching nozzles 411A and 411B at different positions with respect to the wafer W, so that the wafer W during the etching process is discharged. The in-plane temperature distribution can be adjusted uniformly. Hereinafter, a method for setting the discharge position of the etching solution from each of the etching nozzles 411A and 411B in order to make the in-plane temperature distribution of the wafer W uniform will be described with reference to FIG.
Further, for convenience of explanation, in the following explanation, the discharge of the etching liquid from the etching nozzles 411A and B of the main nozzle section 40a and the sub nozzle section 40b is referred to as “discharge of the etching liquid from the main nozzle section 40a and the sub nozzle section 40b”. Also called.

図5は、エッチング液の吐出位置を変化させたときのウエハWの面内温度分布の変化の様子を模式的に示している。図5の横軸は、中心(C)から周縁(E)までのウエハW表面の半径方向の位置を示し、縦軸は各位置におけるウエハWの温度を示している。
図5において、(1)の番号を付した曲線(細い実線で示してある)は、1つのエッチングノズル411Aから、前記中心Cを含むウエハWの中央領域に、予め決められた温度(例えば図4のエッチング液供給源701の例においては50℃)に調整されたエッチング液を吐出した場合のウエハWの面内温度分を示している。
FIG. 5 schematically shows how the in-plane temperature distribution of the wafer W changes when the discharge position of the etching solution is changed. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the radial position of the surface of the wafer W from the center (C) to the peripheral edge (E), and the vertical axis indicates the temperature of the wafer W at each position.
In FIG. 5, a curve (indicated by a thin solid line) with the number (1) is a predetermined temperature (for example, FIG. 5) from one etching nozzle 411A to the central region of the wafer W including the center C. 4 shows the in-plane temperature of the wafer W when the etching liquid adjusted to 50 ° C. in the example of the etching liquid supply source 701 is discharged.

(1)の面内温度分布に示すように、エッチング液をウエハWの中央領域のみに吐出した場合には、回転するウエハWの表面を広がるに連れてエッチング液の温度が低下するため、ウエハWの温度は、中央側から周縁側へ向けて次第に低くなる。この温度変化が大きいと、エッチング処理の結果が面内で不均一になってしまう。   As shown in the in-plane temperature distribution of (1), when the etching solution is discharged only to the central region of the wafer W, the temperature of the etching solution decreases as the surface of the rotating wafer W expands. The temperature of W gradually decreases from the center side toward the peripheral side. If this temperature change is large, the result of the etching process becomes non-uniform in the plane.

このようにウエハWの周縁側の温度が低くなってしまう(1)の面内温度分布を改善するためには、エッチングノズル411AをウエハWの中央よりも周縁方向に移動させ、温度調整されたエッチング液を前記中央領域よりも周縁側の領域に直接供給する手法がある。一方、エッチングノズル411AをウエハWの中央から移動させたままの状態とすると、ウエハWの中央領域にエッチング液が行き渡らず、当該領域のエッチング処理を行うことができない。   In order to improve the in-plane temperature distribution of (1) in which the temperature on the peripheral side of the wafer W becomes low in this way, the temperature was adjusted by moving the etching nozzle 411A in the peripheral direction from the center of the wafer W. There is a method of directly supplying an etching solution to a region on the peripheral side of the central region. On the other hand, if the etching nozzle 411A is left moved from the center of the wafer W, the etching solution does not reach the central area of the wafer W, and the etching process in that area cannot be performed.

そこで、ウエハWの中央領域のエッチング処理を行いつつ、ウエハWの面内温度分布を均一にするため、吐出されたエッチング液がウエハWの中心を通る中央側の位置(以下、「第1位置」という)と、この中央側の位置よりもウエハWの周縁側の位置(以下、「第2位置」という)との間でエッチングノズル411Aを繰り返し往復させながらエッチング液を吐出するとよい。   Therefore, in order to make the in-plane temperature distribution of the wafer W uniform while performing the etching process in the central region of the wafer W, the discharged etching solution passes through the center of the wafer W (hereinafter referred to as “first position”). ”) And a position closer to the periphery of the wafer W than the central position (hereinafter referred to as“ second position ”), the etching solution may be discharged while the etching nozzle 411A is repeatedly reciprocated.

例えば、ウエハWの中央側の第1位置と、周縁側の第2位置との距離をゼロの状態から次第に大きくし、各条件において面内温度分布を計測したとする。この場合には、第1位置と第2位置との距離が大きくなるに連れて、ウエハWの中央側の温度が低くなる一方、中央側と周縁側の温度差が小さくなって面内温度分布の傾きがなだらかになっていく。   For example, assume that the distance between the first position on the center side of the wafer W and the second position on the peripheral side is gradually increased from a zero state, and the in-plane temperature distribution is measured under each condition. In this case, as the distance between the first position and the second position increases, the temperature on the center side of the wafer W decreases, while the temperature difference between the center side and the peripheral side decreases, and the in-plane temperature distribution. The slope of becomes gentle.

しかしながら、第1位置と第2位置との距離をさらに大きくしても、中央側と周縁側の温度差の縮小幅は徐々に小さくなり、やがて、中央部の温度が低下し過ぎて温度差が大きくなるおそれがある。図5にはこの状態の面内温度分布を(2)の番号を付した曲線(細い破線)で示してある。   However, even if the distance between the first position and the second position is further increased, the reduction width of the temperature difference between the central side and the peripheral side gradually decreases, and eventually, the temperature at the central portion is excessively lowered and the temperature difference is increased. May grow. FIG. 5 shows the in-plane temperature distribution in this state by a curve (thin broken line) numbered (2).

図5に示すように、エッチングノズル411Aからのエッチング液の吐出位置を中央側の第1位置と周縁側の第2位置との間で移動させ、これらの位置を適切に設定することにより、中央側のみにエッチング液を供給する場合に比べてウエハWの面内温度分布の均一性を改善することができる。一方で、さらに均一な面内温度分布が要求される場合には、第1位置と第2位置との間でエッチングノズル411Aを往復移動させるだけではなく、他の手法も必要となる。   As shown in FIG. 5, the etching position of the etching liquid from the etching nozzle 411A is moved between the first position on the center side and the second position on the peripheral side, and these positions are set appropriately, so that The uniformity of the in-plane temperature distribution of the wafer W can be improved as compared with the case where the etching solution is supplied only to the side. On the other hand, when a more uniform in-plane temperature distribution is required, not only reciprocating the etching nozzle 411A between the first position and the second position but also another method is required.

そこで本実施の形態の処理ユニット16においては、第1位置と第2位置との間を往復移動するエッチングノズル411A(主ノズル)を備えた主ノズル部40aに加え、前記第1位置よりもウエハWの周縁側の予め設定された位置(第3位置)に直接エッチング液を吐出するエッチングノズル411B(副ノズル)を備えた副ノズル部40bを設け、ウエハWの面内温度分布を調整している。   Therefore, in the processing unit 16 of the present embodiment, in addition to the main nozzle portion 40a including the etching nozzle 411A (main nozzle) that reciprocates between the first position and the second position, the wafer is more than the first position. A sub-nozzle portion 40b including an etching nozzle 411B (sub-nozzle) that directly discharges an etching solution is provided at a preset position (third position) on the peripheral side of W to adjust the in-plane temperature distribution of the wafer W. Yes.

図5に(3)の番号を付した面内温度分布(太い破線で示してある)は、第1位置よりもウエハWの周縁側の所定の位置(第3位置)に、副ノズル部40bのみからエッチング液を吐出した場合の例を示している。ウエハWの周縁側の位置にエッチング液を直接供給すれば、エッチング液がウエハWに到達する位置の温度が最も高くなり、この到達位置よりも中央側及び周縁側の温度が低下する山型の面内温度分布がウエハWの周方向に沿って円環状に広がるように形成される。   The in-plane temperature distribution (shown by a thick broken line) numbered (3) in FIG. 5 is located at a predetermined position (third position) on the peripheral side of the wafer W relative to the first position. The example at the time of discharging an etching liquid from only is shown. If the etching liquid is directly supplied to the position on the peripheral side of the wafer W, the temperature at the position where the etching liquid reaches the wafer W becomes the highest, and the temperature on the center side and the peripheral side is lower than the reaching position. The in-plane temperature distribution is formed so as to spread in an annular shape along the circumferential direction of the wafer W.

そこで、(2)の面内温度分布にて中央側との温度差が大きくなる領域に向けてエッチング液を吐出するように副ノズル部40bを設ければ、(2)、(3)の面内温度分布が合成されて、ウエハWの温度の最大値と最小値との差がより小さく均一化された(4)の番号を付した面内温度分布(太い破線で示してある)を形成することができる。   Therefore, if the sub-nozzle part 40b is provided so as to discharge the etching liquid toward the region where the temperature difference from the center side becomes large in the in-plane temperature distribution of (2), the surfaces of (2) and (3) The inner temperature distribution is synthesized to form an in-plane temperature distribution (shown by a thick broken line) numbered (4) in which the difference between the maximum value and the minimum value of the wafer W is made smaller and uniform. can do.

ここで、副ノズル部40bからエッチング液を吐出する位置は、例えばウエハWの温度の最大値と最小値との差ΔTを、予め設定した目標温度差、例えば1.0℃以内の値とすることができる位置に設定される。
また、ウエハWの温度の面内均一性に着目し、ウエハWの中心部から周縁部に至るまでのウエハWの温度の最大値をMax、最小値をMinとしたとき、温度の面内均一性を表す指標である下記式を満たす位置に設定してもよい。
[(Max−Min)/{(Max+Min)/2}]×100≦2.0%
Here, the position at which the etching solution is discharged from the sub-nozzle portion 40b is, for example, a difference ΔT between the maximum value and the minimum value of the temperature of the wafer W is set to a preset target temperature difference, for example, a value within 1.0 ° C. It is set to a position where it can.
Further, paying attention to the in-plane uniformity of the temperature of the wafer W, when the maximum value of the temperature of the wafer W from the central part to the peripheral part of the wafer W is Max and the minimum value is Min, the temperature is uniform in the plane. You may set to the position which satisfy | fills the following formula which is the parameter | index showing sex.
[(Max-Min) / {(Max + Min) / 2}] × 100 ≦ 2.0%

上述の目標温度差や目標面内均一性を実現可能なエッチング液の吐出位置は、例えば主ノズル部40a及び副ノズル部40bからエッチング液を吐出して実際にウエハWの温度を測定する実験を行い、このとき第1位置から周縁側へ向けて次第に副ノズル40bの吐出位置を移動させることにより、上述の目標値を実現する位置の探索を行ってもよい。また、流体解析ソフトなどを用いたシミュレーションにより、前記目標値を実現可能な副ノズル部40bからのエッチング液の吐出位置を求めてもよい。
また、このようにエッチング液の吐出位置の厳密な探索を行わない場合であっても、ウエハWの中心(C)と周縁(E)との間の中央位置よりも周縁側の領域へ向けてエッチング液を吐出すれば、この領域への吐出を行わない場合に比べて、少なくともウエハW面内の温度の最大値と最小値との差ΔTを低減できる。
The etching position at which the above-mentioned target temperature difference and target in-plane uniformity can be realized is, for example, an experiment in which the temperature of the wafer W is actually measured by discharging the etching liquid from the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b. In this case, the position where the target value is achieved may be searched by gradually moving the discharge position of the sub nozzle 40b from the first position toward the peripheral edge. Moreover, the discharge position of the etching liquid from the sub nozzle part 40b that can realize the target value may be obtained by simulation using fluid analysis software or the like.
Even in the case where the strict search for the etching solution discharge position is not performed in this manner, the region is located toward the peripheral side of the center position between the center (C) and the peripheral edge (E) of the wafer W. When the etching solution is discharged, at least the difference ΔT between the maximum value and the minimum value of the temperature in the wafer W plane can be reduced as compared with the case where the discharge to this region is not performed.

ここで図5の(1)、(4)の面内温度分布に係る各処理においては、ウエハWに供給される熱量が揃うように、これらの処理で供給される処理液の温度は一致している。また(1)に係る処理でウエハWの中央領域に向けて吐出されるエッチング液の吐出流量F1と、主ノズル部40a及び副ノズル部40bからのエッチング液の吐出流量の合計値F2と、は互いに一致しているものとする(F1=F2)。従って、(1)に係る処理と同じ吐出流量F1のエッチング液を主ノズル部40aから吐出した場合のウエハWの面内温度分布は、(2)の面内温度分布場合よりも全体的に高温側に移動する。   Here, in each process related to the in-plane temperature distribution of (1) and (4) in FIG. 5, the temperatures of the processing liquids supplied in these processes match so that the amount of heat supplied to the wafer W is uniform. ing. Further, the discharge flow rate F1 of the etching liquid discharged toward the central region of the wafer W in the processing according to (1) and the total value F2 of the discharge flow rates of the etching liquid from the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b are: It is assumed that they match each other (F1 = F2). Therefore, the in-plane temperature distribution of the wafer W when the etching liquid having the same discharge flow rate F1 as that in the process according to (1) is discharged from the main nozzle portion 40a is generally higher than the in-plane temperature distribution of (2). Move to the side.

次に主ノズル部40aと副ノズル部40bとの間のエッチング液の吐出流量の関係について説明する。例えば、予め決定された吐出位置に副ノズル部40bを配置し、主ノズル部40aからの吐出流量f1と、副ノズル部40bからの吐出流量f2との合計値f1+f2=F2が一定となるようにして、f2=0の状態から次第に主ノズル部40bの吐出流量を増やしていく場合について考える。   Next, the relationship of the discharge flow rate of the etching liquid between the main nozzle part 40a and the sub nozzle part 40b is demonstrated. For example, the sub nozzle portion 40b is arranged at a predetermined discharge position so that the total value f1 + f2 = F2 of the discharge flow rate f1 from the main nozzle portion 40a and the discharge flow rate f2 from the sub nozzle portion 40b is constant. Consider the case where the discharge flow rate of the main nozzle portion 40b is gradually increased from the state of f2 = 0.

副ノズル部40bからエッチング液が吐出されていない場合には、面内温度分布を調整する作用は働かない。次に、副ノズル部40bからの吐出流量を増加させていくと、主ノズル部40aからの吐出流量が減少する作用と相俟って、副ノズル部40bにより面内温度分布を調整する効果が大きくなる。さらに、副ノズル部40bの吐出流量を増やし、当該吐出流量が主ノズル部40aの吐出流量よりも多くなれば(f2>f1)、副ノズル部40bからの処理液が面内温度分布に与える影響が相対的に大きくなり、周縁側のウエハWの温度が大幅に上がる。この結果、図5の(4)に示すように、ウエハWの温度の最大値と最小値との差ΔTがより小さい面内温度分布を実現することができる。従って本実施の形態では、主ノズル部40a、副ノズル部40bからのエッチング液の吐出流量の関係は、副ノズル部40bの吐出流量が主ノズル部40aの吐出流量よりも多く、且つ、既述の目標温度差や目標面内均一性を実現可能な吐出流量が選択される。   When the etching solution is not discharged from the sub nozzle part 40b, the function of adjusting the in-plane temperature distribution does not work. Next, when the discharge flow rate from the sub nozzle portion 40b is increased, the effect of adjusting the in-plane temperature distribution by the sub nozzle portion 40b is combined with the action of decreasing the discharge flow rate from the main nozzle portion 40a. growing. Furthermore, if the discharge flow rate of the sub nozzle part 40b is increased and the discharge flow rate becomes larger than the discharge flow rate of the main nozzle part 40a (f2> f1), the influence of the processing liquid from the sub nozzle part 40b on the in-plane temperature distribution. Becomes relatively large, and the temperature of the wafer W on the peripheral side is significantly increased. As a result, as shown in (4) of FIG. 5, an in-plane temperature distribution in which the difference ΔT between the maximum value and the minimum value of the temperature of the wafer W is small can be realized. Therefore, in the present embodiment, the relationship between the discharge flow rates of the etching liquid from the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b is such that the discharge flow rate of the sub nozzle portion 40b is larger than the discharge flow rate of the main nozzle portion 40a. The discharge flow rate capable of realizing the target temperature difference and target in-plane uniformity is selected.

以上に説明したように、第1位置と第2位置との間を往復移動する主ノズル部40aと、予め設定された位置に配置(第3位置)される副ノズル部40bとを用いてエッチング液を吐出することにより、面内温度分布をより均一にした状態でエッチング処理を行うことが可能となり、エッチング処理の面内均一性の向上に寄与する。
一方、ウエハWに対して複数のエッチングノズル411A,Bを用いてエッチング液を吐出すると、ウエハWの表面でエッチング液の流れ同士がぶつかり合い、スプラッシュが発生してしまい、飛び散ったミストがウエハWの汚染源となる場合もある。
As described above, etching is performed using the main nozzle portion 40a that reciprocates between the first position and the second position, and the sub nozzle portion 40b that is disposed at a preset position (third position). By discharging the liquid, the etching process can be performed in a state where the in-plane temperature distribution is made more uniform, which contributes to the improvement of the in-plane uniformity of the etching process.
On the other hand, when the etching solution is discharged onto the wafer W using the plurality of etching nozzles 411A and 411B, the flow of the etching solution collides with the surface of the wafer W, splash occurs, and the scattered mist is formed on the wafer W. It can be a source of pollution.

例えば図6には、主ノズル部40aからウエハWの表面に吐出されたエッチング液の流れを破線の矢印で示し、副ノズル部40bからウエハWの表面に吐出されたエッチング液の流れを実線の矢印で示してある。ウエハWの中央側の第1位置と周縁側の第2位置との間を往復移動する主ノズル部40aにおいて、主ノズル部40aが周縁側に移動したときに供給されるエッチング液の流れは、中央側で供給される場合に比べてエッチング液の厚みが増大する。また、中央側よりも周縁側のほうがエッチング液に加わる遠心力が大きい。したがって、大きい遠心力が加わり、且つ、厚くなったエッチング液の流れが、副ノズル部40bから供給されるエッチング液の流れと合流する位置(図6中にS1、S2の符号を付してある)では、大きなスプラッシュが発生しやすい。   For example, in FIG. 6, the flow of the etching solution discharged from the main nozzle portion 40 a to the surface of the wafer W is indicated by a dashed arrow, and the flow of the etching solution discharged from the sub nozzle portion 40 b to the surface of the wafer W is indicated by a solid line. It is indicated by an arrow. In the main nozzle part 40a that reciprocates between the first position on the center side of the wafer W and the second position on the peripheral side, the flow of the etching solution supplied when the main nozzle part 40a moves to the peripheral side is: The thickness of the etching solution is increased as compared with the case where it is supplied on the center side. Further, the centrifugal force applied to the etching solution is larger on the peripheral side than on the central side. Therefore, a position where the flow of the thickened etchant is applied with a large centrifugal force and the flow of the etchant supplied from the sub-nozzle portion 40b (indicated by reference numerals S1 and S2 in FIG. 6). ), A large splash is likely to occur.

そこで本例の処理ユニット16では、周縁側に移動した主ノズル部40aから供給されるエッチング液の流れに対し、ウエハWの回転方向の下流側のできるだけ遠い位置に副ノズル部40bが配置されるように、ウエハWの周方向に見たこれらのノズル部40a、40bの配置が設定されている。即ち、副ノズル部40bにおけるウエハW上のエッチング液の吐出位置は、ウエハWの中心から見て、主ノズル部40aにおけるウエハW上のエッチング液の吐出位置から回転方向に180度よりも大きく、270度以下の開き角度だけ離れた位置に設定されている。なお、本実施の形態では、副ノズル部40bの位置(第3位置)の基板中心からの距離は、第2の位置の基板中心からの距離と同一である。   Therefore, in the processing unit 16 of this example, the sub nozzle part 40b is arranged at a position as far as possible on the downstream side in the rotation direction of the wafer W with respect to the flow of the etching solution supplied from the main nozzle part 40a moved to the peripheral side. As described above, the arrangement of the nozzle portions 40a and 40b viewed in the circumferential direction of the wafer W is set. That is, the discharge position of the etching liquid on the wafer W in the sub nozzle part 40b is larger than 180 degrees in the rotation direction from the discharge position of the etching liquid on the wafer W in the main nozzle part 40a when viewed from the center of the wafer W. It is set at a position separated by an opening angle of 270 degrees or less. In the present embodiment, the distance from the substrate center at the position of the sub nozzle portion 40b (third position) is the same as the distance from the substrate center at the second position.

図7に副ノズル部40bの吐出位置の設定可能範囲6を示す。往復移動する主ノズル部40aから供給されるエッチング液の流れはより大きなエネルギーを持っている場合があるので、好ましくは前記開き角度は、185度以上、270度以下の範囲とするとよい。前記開き角度が270度よりも大きくなると、副ノズル部40bが外縁側に移動した主ノズル部40aに近くなり、S2の位置のスプラッシュが大きくなるおそれがある。   FIG. 7 shows the settable range 6 of the discharge position of the sub nozzle part 40b. Since the flow of the etching solution supplied from the reciprocating main nozzle portion 40a may have a larger energy, the opening angle is preferably in the range of 185 degrees or more and 270 degrees or less. When the opening angle is larger than 270 degrees, the sub nozzle part 40b is close to the main nozzle part 40a moved to the outer edge side, and there is a possibility that the splash at the position of S2 becomes large.

また、スプラッシュの発生は、往復移動する主ノズル部40aにおける第2位置の設定位置の影響も受ける。即ち、第2位置の設定位置をウエハWの周縁側へ向けて移動させるほど、スプラッシュが大きくなることが実験的に確認されている(後述の(実験2)参照)。一方、第2位置をウエハWの中央側に近づけるほど、(2)の面内温度分布が(1)の面内温度分布に近くなり、(4)の面内温度分布における最高温度−最低温度間の温度差ΔTが大きくなってしまう。   The occurrence of splash is also affected by the setting position of the second position in the main nozzle portion 40a that reciprocates. That is, it has been experimentally confirmed that the splash becomes larger as the set position of the second position is moved toward the peripheral edge of the wafer W (see (Experiment 2) described later). On the other hand, the closer the second position is to the center of the wafer W, the closer the in-plane temperature distribution of (2) is to the in-plane temperature distribution of (1), and the highest temperature-the lowest temperature in the in-plane temperature distribution of (4). The temperature difference ΔT between the two becomes large.

そこで、スプラッシュの発生を抑えるため、既述の目標温度差や目標面内均一性を満足する範囲で主ノズル部40aの第2位置を中央側へ移動させてもよい。後述の実験結果(実験2)に示すように、スプラッシュを低減する観点からは、前記第2位置はウエハWの周縁から45mm中心側に寄った位置よりも中心側に位置させるように設定することが好ましい。なお、副ノズル部40bの位置(第3位置)の基板中心からの距離は、第2の位置と同一距離に限らず、スプラッシュの影響をより減少させるためにより周縁側に位置させる等、適宜調整しても良い。   Therefore, in order to suppress the occurrence of splash, the second position of the main nozzle portion 40a may be moved to the center side within a range that satisfies the above-described target temperature difference and target in-plane uniformity. As shown in an experimental result (Experiment 2) described later, from the viewpoint of reducing splash, the second position is set to be positioned closer to the center than a position closer to the center of 45 mm from the periphery of the wafer W. Is preferred. The distance from the center of the substrate at the position of the sub-nozzle portion 40b (third position) is not limited to the same distance as the second position, and is adjusted as appropriate, such as being positioned closer to the periphery to reduce the influence of splash. You may do it.

以上に説明した構成を備えた処理ユニット16の作用について説明する。基板搬送装置17によって各処理ユニット16に搬送されてきたウエハWは、不図示の搬入出口を介してチャンバ20内に搬入される。基板保持機構30(基板保持部)は、不図示の昇降ピンなどを介して、基板搬送装置17のウエハ保持機構から処理対象のウエハWを保持部31の保持面311上に受け渡した後、チャンバ20内から退避する。   The operation of the processing unit 16 having the configuration described above will be described. The wafers W transferred to the processing units 16 by the substrate transfer device 17 are transferred into the chamber 20 via a loading / unloading port (not shown). The substrate holding mechanism 30 (substrate holding unit) transfers the wafer W to be processed from the wafer holding mechanism of the substrate transfer device 17 onto the holding surface 311 of the holding unit 31 via a lifting pin (not shown) and the like. Retreat from within 20.

保持部31にウエハWが載置されたら、駆動部33(回転機構)により保持部31を回転させると共に、主ノズル部40aを待機位置から第1位置まで進入させ、また副ノズル部40bを待機位置から予め設定された吐出位置まで移動させる。   When the wafer W is placed on the holding unit 31, the holding unit 31 is rotated by the driving unit 33 (rotating mechanism), the main nozzle unit 40a is advanced from the standby position to the first position, and the sub nozzle unit 40b is set on standby. Move from the position to a preset discharge position.

そしてウエハWの回転速度が所定の設定速度に到達したら、主ノズル部40a、副ノズル部40bからエッチング液の吐出を開始すると共に、主ノズル部40aを往復移動させる。主ノズル部40aの移動速度は、例えば第1位置と第2位置との間を1分間に数回から数十回程度移動できるように設定されている。   Then, when the rotation speed of the wafer W reaches a predetermined set speed, the discharge of the etching liquid is started from the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b, and the main nozzle portion 40a is reciprocated. The moving speed of the main nozzle part 40a is set so that it can move, for example, several times to several tens of times per minute between the first position and the second position.

この結果、図6に示すように各ノズル部40a、40bから吐出されたエッチング液が回転するウエハWの表面に広がってウエハWのエッチング処理が行われる。このとき、ウエハWの中央側と周縁側を往復移動する主ノズル部40aと、面内温度分布調整用の副ノズル部40bとを用いてエッチング液を供給することにより、図5の(4)に示す均一な面内温度分布を形成しつつエッチング処理が行われる。また、図6、図7に示すように主ノズル部40a、副ノズル部40bの吐出位置間の開き角度を180度よりも大きく、270度以下の範囲とし、主ノズル部40aが往復移動する範囲を規定する第2位置をウエハWの周縁から45mm中心側に寄った位置よりも中心側に設定することにより、スプラッシュの発生を抑え、ウエハWの汚染を抑制できる。   As a result, as shown in FIG. 6, the etching liquid discharged from the nozzle portions 40a and 40b spreads on the surface of the rotating wafer W, and the etching process of the wafer W is performed. At this time, the etching solution is supplied using the main nozzle portion 40a that reciprocates between the center side and the peripheral side of the wafer W and the sub nozzle portion 40b for adjusting the in-plane temperature distribution, whereby (4) in FIG. Etching is performed while forming a uniform in-plane temperature distribution shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the opening angle between the discharge positions of the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b is set to a range greater than 180 degrees and 270 degrees or less, and a range in which the main nozzle section 40a reciprocates. By setting the second position that defines the distance to the center side rather than the position 45 mm closer to the center side from the periphery of the wafer W, occurrence of splash can be suppressed and contamination of the wafer W can be suppressed.

こうして所定時間だけウエハWのエッチング処理を行ったら、主ノズル部40a、副ノズル部40bからのエッチング液の吐出を停止し、各ノズル部40a、40bのリンスノズル412A,Bからリンス液を吐出する。ここで、ホットリンス処理等、リンス液によるリンス洗浄時のウエハWの面内温度分布がエッチング処理の結果に影響を与える場合には、エッチング液の供給時と同様に第1位置と第2位置との間を往復移動する主ノズル部40a及び面内温度分布調整用の副ノズル部40bの双方を用いてリンス液を供給する。このとき、図5を用いて説明した例と同様の検討を行い、主ノズル部40aの第1位置や第2位置、副ノズル部40bの吐出位置をエッチング液の吐出時とは異なる位置に設定しておいてもよい。   When the wafer W is etched for a predetermined time in this way, the discharge of the etching liquid from the main nozzle portion 40a and the sub nozzle portion 40b is stopped, and the rinse liquid is discharged from the rinse nozzles 412A and B of the nozzle portions 40a and 40b. . Here, when the in-plane temperature distribution of the wafer W at the time of rinsing with a rinsing liquid, such as hot rinsing, affects the result of the etching process, the first position and the second position are the same as when the etching liquid is supplied. The rinsing liquid is supplied using both the main nozzle part 40a reciprocally moving between and the sub nozzle part 40b for adjusting the in-plane temperature distribution. At this time, the same examination as the example described with reference to FIG. 5 is performed, and the first position and the second position of the main nozzle portion 40a and the discharge position of the sub nozzle portion 40b are set to positions different from those at the time of discharging the etching liquid. You may keep it.

また、リンス洗浄時におけるウエハWの面内温度分布がエッチング処理の結果に与える影響が小さい場合には、例えばウエハWの中央部上方側で主ノズル部40aを停止させ、当該主ノズル部40aのみからリンス液供給を行って副ノズル部40bによる面内温度分布の調整は行わないようにしてもよい。
こうしてリンス洗浄を実行し、振り切り乾燥を行ったら、保持部31の回転を止める。そしてチャンバ20内に進入してきたウエハ保持機構に、搬入時とは反対の手順でウエハWを受け渡し、処理ユニット16からウエハWを搬出する。
Further, when the in-plane temperature distribution of the wafer W during the rinse cleaning has little influence on the result of the etching process, for example, the main nozzle portion 40a is stopped above the central portion of the wafer W, and only the main nozzle portion 40a is concerned. Alternatively, the rinse liquid may be supplied from the sub nozzle portion 40b so that the in-plane temperature distribution is not adjusted.
After rinsing cleaning is performed in this manner and the swing-off drying is performed, the rotation of the holding unit 31 is stopped. Then, the wafer W is transferred to the wafer holding mechanism that has entered the chamber 20 by a procedure opposite to that at the time of loading, and the wafer W is unloaded from the processing unit 16.

本実施の形態に係る処理ユニットによれば以下の効果がある。回転している基板に対して、主ノズル部40aのエッチングノズル411A(主ノズル)をエッチング液がウエハWの中心を通る位置とこの位置よりも周縁側の位置との間で移動させながらエッチング液を吐出すると共に、ウエハWの周縁側の温度の低下を抑えるために、副ノズル部40bのエッチングノズル411B(副ノズル)から主ノズル部40a側よりも多い吐出流量でエッチング液を吐出している。このためウエハWの中央側と周縁側との間の温度差が抑えられ、ウエハWの面内で均一性の高い処理を行うことができる。   The processing unit according to the present embodiment has the following effects. The etching solution is moved while the etching nozzle 411A (main nozzle) of the main nozzle portion 40a is moved between a position where the etching solution passes through the center of the wafer W and a position closer to the peripheral side than this position with respect to the rotating substrate. In addition, the etching liquid is discharged from the etching nozzle 411B (sub nozzle) of the sub nozzle portion 40b at a higher discharge flow rate than that of the main nozzle portion 40a in order to suppress the temperature drop on the peripheral side of the wafer W. . For this reason, the temperature difference between the center side and the peripheral side of the wafer W is suppressed, and processing with high uniformity can be performed within the surface of the wafer W.

ここでウエハWの中央側の第1位置と外周側の第2位置との間を往復移動する主ノズル部40aの移動経路は、ウエハWの半径方向に向けて直線状に移動する場合に限定されない。例えば図8に示すように、中央側の第1位置からウエハWの回転方向に飛び出してから、前記第1位置よりも周縁側の第2位置に戻る曲線状の軌道を描くように主ノズル40aを移動させてもよい。この場合には、主ノズル部40aの吐出位置と副ノズル部40bの吐出位置との開き角度は、図8に示すように副ノズル部40bが配置されている位置を通るウエハWと同心の円61上に主ノズル部40aが移動した時点を基準として、前記開き角度が180度よもよりも大きく、270度以下となるようにするとよい。   Here, the movement path of the main nozzle portion 40a that reciprocates between the first position on the center side of the wafer W and the second position on the outer peripheral side is limited to a case where the movement path is linear in the radial direction of the wafer W. Not. For example, as shown in FIG. 8, the main nozzle 40a is drawn so as to draw a curved trajectory that jumps out from the first position on the center side in the rotation direction of the wafer W and then returns to the second position on the peripheral side of the first position. May be moved. In this case, the opening angle between the discharge position of the main nozzle portion 40a and the discharge position of the sub nozzle portion 40b is a circle concentric with the wafer W passing through the position where the sub nozzle portion 40b is disposed as shown in FIG. The opening angle may be set to be larger than 180 degrees and 270 degrees or less with reference to a time point when the main nozzle portion 40a moves on 61.

また、ウエハWの面内温度分布を調整するために設けられる副ノズル411Bの位置(第3位置)は、副ノズル部40bのように固定された位置に限られない。例えばエッチング液の吐出中に、第1位置よりも周縁側の領域にて、中央側から周縁側へ向け、または周縁側から中央側へ向けて副ノズル411Bを移動させたり、これらの領域間を往復移動させたりしてもよい。
この他、副ノズル411Bを配置する位置(第3位置)は、ウエハWの上方側に限られるものではなく、例えば保持部31に保持されたウエハWの側方に副ノズル411Bを配置し、ウエハWが配置されている方向へ向けて斜め下方側に処理液を吐出して、ウエハW上の予め設定された位置に処理液を供給してもよい。
Further, the position (third position) of the sub nozzle 411B provided for adjusting the in-plane temperature distribution of the wafer W is not limited to the fixed position as in the sub nozzle portion 40b. For example, during the discharge of the etching solution, the sub nozzle 411B is moved from the central side to the peripheral side, or from the peripheral side to the central side in the peripheral region from the first position, or between these regions. You may reciprocate.
In addition, the position (third position) at which the sub nozzle 411B is arranged is not limited to the upper side of the wafer W. For example, the sub nozzle 411B is arranged on the side of the wafer W held by the holding unit 31. The processing liquid may be discharged obliquely downward toward the direction in which the wafer W is arranged, and the processing liquid may be supplied to a preset position on the wafer W.

また、本実施の形態の主ノズル411A及び副ノズル411Bを用いてウエハWの面内温度分布を調整することが可能な処理液の種類はエッチング液に限られるものではない。塗布、現像装置にてウエハWに供給されるレジスト液やレジスト液をウエハWの表面に広げるためのシンナー、反射防止膜の原料液や現像後のレジスト膜に供給される現像液であってもよい。またウエハWの洗浄処理を行う洗浄装置にて供給される酸性やアルカリ性の薬液、ウエハWにメタル膜を形成するためのメッキ装置にて供給されるメッキ液など、各種の処理液の供給にも本発明は適用することができる。これらの場合、各種処理液は処理液供給時のウエハWの温度よりも高い温度で供給される場合だけでなく、ウエハWよりも低い温度で供給してもよく、この場合にも副ノズル411Bを設けることによってウエハWの面内温度分布を調整することができる。   Further, the type of processing liquid that can adjust the in-plane temperature distribution of the wafer W using the main nozzle 411A and the sub nozzle 411B of the present embodiment is not limited to the etching liquid. Even if the resist solution supplied to the wafer W by the coating and developing device, the thinner for spreading the resist solution on the surface of the wafer W, the raw material solution for the antireflection film or the developer supplied to the developed resist film Good. Also for supplying various processing liquids such as acidic or alkaline chemicals supplied by a cleaning apparatus for cleaning the wafer W, plating liquids supplied by a plating apparatus for forming a metal film on the wafer W, etc. The present invention is applicable. In these cases, the various processing liquids may be supplied at a temperature lower than that of the wafer W as well as when the processing liquid is supplied at a temperature higher than the temperature of the wafer W. In this case as well, the sub nozzle 411B. The in-plane temperature distribution of the wafer W can be adjusted.

そして、本実施の形態の処理ユニット(液処理装置)を用いて処理することが可能な基板の種類は、半導体ウエハに限定されるものではない。例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板の液処理を行う処理ユニットに対しても本発明は適用することができる。   And the kind of board | substrate which can be processed using the processing unit (liquid processing apparatus) of this Embodiment is not limited to a semiconductor wafer. For example, the present invention can also be applied to a processing unit that performs liquid processing of a glass substrate for a flat panel display.

(実験1)
吐出法を変えながら、回転するウエハWの表面に模擬用の処理液であるDIWを供給してウエハWの表面の面内温度分布を計測した。
A.実験条件
(実施例1)直径300mmのウエハWを150rpmの回転速度で回転させ、図3、図4に示す主ノズル部40a、副ノズル部40bから50℃に温度調整された処理液を供給した。処理液の合計の吐出流量はF2=1.5L/分(主ノズル部40aからの吐出流量f1=0.6L/分、副ノズル部40bからの吐出流量f2=0.9L/分)とした。主ノズル部40aの移動範囲はウエハWの中心から30mm外縁側の位置(第1位置)〜120mm外縁側の位置(第2位置)とし、副ノズル部40bの配置位置はウエハWの中心から90mm外縁側の位置とした。第1位置を30mmとしても上記の吐出流量であれば、処理液は基板中心に到達することができる。また、第1位置を0mm(中心位置)とするよりも、中心位置に他の位置と同等の流量の処理液を供給することができるので、面内均一性の観点から好ましい。主ノズル部40aの移動速度は150mm/秒であり、2分間処理液の吐出を行った。なお簡単のため、以下の説明では第1位置、第2位置が「ウエハWの中心からXmm外縁側の位置にあること」を単に「Xmm」と記載する。
(比較例1−1)ウエハWの中央部上方に固定配置したエッチングノズル411Aのみを用いて吐出流量1.5L/分で処理液を吐出した他は、(実施例1)と同様の条件で実験を行った。
(比較例1−2)第1位置と第2位置との間往復移動する主ノズル部40aのみを用いて吐出流量1.5L/分で処理液を吐出した他は、(実施例1)と同様の条件で実験を行った。
(Experiment 1)
While changing the discharge method, DIW, which is a simulation processing liquid, was supplied to the surface of the rotating wafer W, and the in-plane temperature distribution on the surface of the wafer W was measured.
A. Experimental conditions
(Example 1) A wafer W having a diameter of 300 mm was rotated at a rotation speed of 150 rpm, and a processing liquid whose temperature was adjusted to 50 ° C. was supplied from the main nozzle part 40a and the sub nozzle part 40b shown in FIGS. The total discharge flow rate of the processing liquid was F2 = 1.5 L / min (discharge flow rate f1 from the main nozzle portion 40a = 0.6 L / min, discharge flow rate f2 from the sub nozzle portion 40b = 0.9 L / min). . The movement range of the main nozzle portion 40a is 30 mm from the center of the wafer W to the outer edge side position (first position) to 120 mm of the outer edge side position (second position). The position was on the outer edge side. Even if the first position is set to 30 mm, the processing liquid can reach the center of the substrate as long as the discharge flow rate is as described above. In addition, it is preferable from the viewpoint of in-plane uniformity because the processing liquid having the same flow rate as the other positions can be supplied to the central position rather than setting the first position to 0 mm (center position). The moving speed of the main nozzle part 40a was 150 mm / second, and the treatment liquid was discharged for 2 minutes. For the sake of simplicity, in the following description, the fact that the first position and the second position are “positions on the Xmm outer edge side from the center of the wafer W” will be simply referred to as “Xmm”.
(Comparative Example 1-1) Under the same conditions as in Example 1, except that the processing liquid was discharged at a discharge flow rate of 1.5 L / min using only the etching nozzle 411A fixedly arranged above the center of the wafer W. The experiment was conducted.
(Comparative Example 1-2) Except that the processing liquid was discharged at a discharge flow rate of 1.5 L / min using only the main nozzle part 40a reciprocating between the first position and the second position, (Example 1) The experiment was performed under the same conditions.

B.実験結果
(実施例1、比較例1−1、1−2)の結果を図9に示す。図9の横軸は、ウエハWの中心(C)からの半径方向の位置、縦軸は各測定位置におけるウエハWの温度を示している。(実施例1)の結果を四角のプロットで示し各プロットを太線で結んだ(図5の面内温度分布(4)に相当している)。(比較例1−1)の結果をひし形のプロットで示し各プロットを細線で結んだ(図5の面内温度分布(1)に相当している)。また、(比較例1−2)の結果をバツ印のプロットで示し各プロットを細い破線で結んだ(図5の面内温度分布(2)に相当している)。
B. Experimental result
The results of (Example 1, Comparative Examples 1-1, 1-2) are shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the position in the radial direction from the center (C) of the wafer W, and the vertical axis indicates the temperature of the wafer W at each measurement position. The results of (Example 1) were shown as square plots, and each plot was connected with a thick line (corresponding to the in-plane temperature distribution (4) in FIG. 5). The result of (Comparative Example 1-1) is shown by a rhombus plot, and each plot is connected by a thin line (corresponding to the in-plane temperature distribution (1) in FIG. 5). Moreover, the result of (Comparative Example 1-2) was shown by a cross-marked plot, and each plot was connected by a thin broken line (corresponding to the in-plane temperature distribution (2) in FIG. 5).

(実施例1)の結果によれば、ウエハW面内の温度の最大値(Max=54.5℃)と最小値(Min=53.8℃)との差ΔTが0.7℃であった。また、温度分布の面内均一性は1.3%であった。これに対して中央部のみから処理液を供給した(比較例1−1)では、(実施例1)と比較して中央側の温度が大幅に上昇し、温度差ΔTは2.2℃と最大となり、面内均一性は4.0%となった。一方、往復移動する主ノズル部40aのみで処理液を吐出した(比較例1−1)では、(実施例1)と比較してウエハWの周縁側の温度が低下し、温度差ΔTは1.2℃と増大し、面内均一性も2.2%になった。   According to the result of (Example 1), the difference ΔT between the maximum value (Max = 54.5 ° C.) and the minimum value (Min = 53.8 ° C.) in the wafer W surface is 0.7 ° C. It was. The in-plane uniformity of the temperature distribution was 1.3%. In contrast, in (Comparative Example 1-1) in which the treatment liquid was supplied only from the central part, the temperature on the central side increased significantly compared to (Example 1), and the temperature difference ΔT was 2.2 ° C. The maximum in-plane uniformity was 4.0%. On the other hand, in the case where the processing liquid is discharged only by the main nozzle portion 40a that reciprocates (Comparative Example 1-1), the temperature on the peripheral side of the wafer W is lower than that in Example 1, and the temperature difference ΔT is 1. Increased to 2 ° C, and in-plane uniformity became 2.2%.

これらの実験結果から、往復移動する主ノズル部40aと面内温度分布調整用の副ノズル部40bとを組み合わせて処理液を吐出することで、より均一な面内温度分布を実現できることが分かる。   From these experimental results, it can be seen that a more uniform in-plane temperature distribution can be realized by combining the main nozzle portion 40a that reciprocates and the sub-nozzle portion 40b for adjusting the in-plane temperature distribution to discharge the processing liquid.

(実験2)
主ノズル部40aの第2位置を種々変化させて、(実施例1)と同様の実験を行い、スプラッシュの発生状況を調べた。
A.実験条件
(実施例2−1)主ノズル部40aの第2位置を60mmとした他は、(実施例1)と同様の条件で処理液を吐出した。主ノズル部40aに対する副ノズル部40bの開き角度は210度である。このときのウエハWの表面をスピードカメラで撮影し、スプラッシュの発生状況を観察した。
(実施例2−2)主ノズル部40aの第2位置を75mmとした他は、(実施例2−1)と同様の条件でスプラッシュの発生状況を観察した。また、主ノズル部40aの第1位置を15mm、第2位置を75mmとした点以外は(実施例2−1)と同様の条件でウエハWの面内温度分布を測定した。
(実施例2−3)主ノズル部40aの第2位置を90mmとした他は、(実施例2−1)と同様の条件でスプラッシュの発生状況を観察した。また、主ノズル部40aの第1位置を15mm、第2位置を90mmとした点以外は(実施例2−1)と同様の条件でウエハWの面内温度分布を測定した。
(実施例2−4)主ノズル部40aの第2位置を105mmとした他は、(実施例2−1)と同様の条件でスプラッシュの発生状況を観察した。
(実施例2−5)(実施例2−1)と同様の条件でスプラッシュの発生状況を観察した。また、主ノズル部40aの第1位置を15mmとした点以外は(実施例2−1)と同様の条件でウエハWの面内温度分布を測定した。
(Experiment 2)
Experiments similar to (Example 1) were performed by changing the second position of the main nozzle portion 40a in various ways, and the occurrence of splash was examined.
A. Experimental conditions
(Example 2-1) The treatment liquid was discharged under the same conditions as in Example 1 except that the second position of the main nozzle portion 40a was set to 60 mm. The opening angle of the sub nozzle part 40b with respect to the main nozzle part 40a is 210 degrees. The surface of the wafer W at this time was photographed with a speed camera, and the occurrence of splash was observed.
(Example 2-2) The occurrence of splash was observed under the same conditions as in Example 2-1 except that the second position of the main nozzle portion 40a was set to 75 mm. Further, the in-plane temperature distribution of the wafer W was measured under the same conditions as in Example 2-1, except that the first position of the main nozzle portion 40a was 15 mm and the second position was 75 mm.
(Example 2-3) The occurrence of splash was observed under the same conditions as in Example 2-1 except that the second position of the main nozzle portion 40a was set to 90 mm. The in-plane temperature distribution of the wafer W was measured under the same conditions as in Example 2-1 except that the first position of the main nozzle portion 40a was 15 mm and the second position was 90 mm.
(Example 2-4) The occurrence of splash was observed under the same conditions as in Example 2-1 except that the second position of the main nozzle portion 40a was set to 105 mm.
(Example 2-5) The occurrence of splash was observed under the same conditions as in (Example 2-1). Further, the in-plane temperature distribution of the wafer W was measured under the same conditions as in Example 2-1 except that the first position of the main nozzle portion 40a was 15 mm.

B.実験結果
(実施例2−1〜2−5)のスプラッシュの発生状況の評価を(表1)に示す。また、(実施例2−2、2−3、2−5)におけるウエハWの面内温度分布を図10に示す。図10の横軸及び縦軸は図9と同様である。(実施例2−2)の結果をひし形のプロット、(実施例2−3)の結果を四角のプロット、(実施例2−5)の結果を三角のプロットで各々示している。
(表1)

Figure 2017073566
B. Experimental result
(Table 1) shows the evaluation of the occurrence of splash in Examples 2-1 to 2-5. Moreover, the in-plane temperature distribution of the wafer W in (Examples 2-2, 2-3, 2-5) is shown in FIG. The horizontal and vertical axes in FIG. 10 are the same as those in FIG. The results of (Example 2-2) are indicated by rhombus plots, the results of (Example 2-3) are indicated by square plots, and the results of (Example 2-5) are indicated by triangular plots.
(Table 1)
Figure 2017073566

(表1)に示したスプラッシュの観察結果によれば、主ノズル部40aの第2位置が90mmよりも小さい、即ち、ウエハWの周縁から60mm以上中心側に寄っている(実施例2−1〜2−3)ではスプラッシュは観察されなかった。また、前記第2位置が105mm(ウエハWの周縁から45mm中心側に寄っている)の(実施例2−4)では、少量のスプラッシュが確認された。そして前記第2位置が120mm(ウエハWの周縁から30mm中心側に寄っている)の(実施例2−5)では、比較的大きなスプラッシュが発生した。   According to the splash observation results shown in Table 1, the second position of the main nozzle portion 40a is smaller than 90 mm, that is, 60 mm or more away from the periphery of the wafer W (Example 2-1). In 2-3), no splash was observed. A small amount of splash was confirmed at (Example 2-4) where the second position was 105 mm (closer to the center side of 45 mm from the periphery of the wafer W). In the case of (Example 2-5) in which the second position is 120 mm (closer to the center side of 30 mm from the periphery of the wafer W), a relatively large splash occurred.

一方、図10に示したウエハWの面内温度分布の測定結果によれば、(実施例1)とほぼ同様の条件で実験を行った(実施例2−5)と比較して、第2位置をウエハWの中心側へ向けて移動させた(実施例2−2、2−3)では、ウエハWの中央側の温度がやや上昇した。しかしながら(実施例2−2、2−3、2−5)のいずれにおいても温度差ΔTの値は1℃以内に調整されており、良好な面内温度分布が形成されている。   On the other hand, according to the measurement result of the in-plane temperature distribution of the wafer W shown in FIG. 10, the second example is compared with (Example 2-5) in which the experiment was performed under substantially the same conditions as (Example 1). When the position was moved toward the center side of the wafer W (Examples 2-2 and 2-3), the temperature on the center side of the wafer W slightly increased. However, in any of Examples 2-2, 2-3, and 2-5, the value of the temperature difference ΔT is adjusted within 1 ° C., and a good in-plane temperature distribution is formed.

(表1)及び図10の実験結果によれば、第2位置を120mmよりも内側に移動させてもウエハW面内の最大の温度差ΔTの値を1℃以内に調整することが可能な条件が存在することが分かる。またウエハWの面内温度分布を均一に保ちつつスプラッシュの発生を抑えたい場合には、当該面内温度分布が目標値を満たす範囲内で、例えば主ノズル部40aの第2位置を105mmよりも小さい位置、即ち、ウエハWの周縁から45mm以上中心側に寄っている位置に設定するとよいことが分かる。   According to the experimental results shown in Table 1 and FIG. 10, even if the second position is moved inward from 120 mm, the maximum temperature difference ΔT in the wafer W surface can be adjusted within 1 ° C. It can be seen that the condition exists. Further, when it is desired to suppress the occurrence of splash while keeping the in-plane temperature distribution of the wafer W uniform, for example, the second position of the main nozzle portion 40a is set to be more than 105 mm within a range where the in-plane temperature distribution satisfies the target value. It can be seen that a small position, that is, a position closer to the center side by 45 mm or more from the periphery of the wafer W may be set.

W ウエハ
40a 主ノズル部
40b 副ノズル部
41A、41B
ノズルヘッド
411A、411B
エッチングノズル
412A、412B
リンスノズル
42A、42B
ノズルアーム
43 スライダー
44 ガイドレール
45 回転軸
46 駆動部
701 エッチング液供給源
702 リンス液供給源
71a〜71d
流量調整部
W Wafer 40a Main nozzle part 40b Sub nozzle part 41A, 41B
Nozzle heads 411A, 411B
Etching nozzles 412A, 412B
Rinse nozzles 42A, 42B
Nozzle arm 43 Slider 44 Guide rail 45 Rotating shaft 46 Drive unit 701 Etching solution supply source 702 Rinse solution supply sources 71a to 71d
Flow rate adjuster

発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を連続流れの状態で供給するための主ノズルと、
前記主ノズルを、吐出した処理液が基板の中心に到達する第1位置とこの第1位置よりも基板の周縁側の第2位置との間で往復移動させると共に基板の上方と待機位置との間で移動させるためのノズル移動機構と、
前記第1位置よりも基板の周縁側の予め設定された固定位置である第3位置に処理液を連続流れの状態で吐出する副ノズルと、を備え
記第2位置は、基板の中心からの距離が前記第3位置と同一か、当該第3位置よりも基板の中心からの距離が短くなる位置に設定されていることを特徴とする
The liquid processing apparatus according to the present invention includes a substrate holding unit for holding the substrate horizontally,
A rotation mechanism for rotating the substrate holder around the vertical axis;
A main nozzle for supplying a treatment liquid in a continuous flow state to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
The main nozzle is reciprocated between a first position where the discharged processing liquid reaches the center of the substrate and a second position on the peripheral side of the substrate with respect to the first position, and between the upper position of the substrate and the standby position. A nozzle moving mechanism for moving between,
A sub-nozzle that discharges the processing liquid in a continuous flow state to a third position, which is a preset fixed position on the peripheral side of the substrate from the first position ,
Before Stories second position, the distance from the center of the substrate or equal to the third position, the distance from the center of the substrate than the third position, characterized in that you have been set to be shorter position.

前記液処理装置は、下記の構成を備えていてもよい。
(a)前記第1位置は、前記基板の中心よりも前記第2位置側に設定されていること。
(b)前記ノズル移動機構は、前記第1位置と第2位置との間で、前記主ノズルを1分間に2回以上移動させること。
)前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値と最小値との差が1.5℃以内であること。また、前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値をMax、最小値をMinとすると、
[(Max−Min)/{(Max+Min)/2}]×100≦5.0%であること。
)前記第2位置は、基板の周縁から45mm中心側に寄った位置よりも中心側に位置していること。
The liquid processing apparatus may have the following configuration.
(A) The first position is set closer to the second position than the center of the substrate.
(B) The nozzle moving mechanism moves the main nozzle twice or more per minute between the first position and the second position.
( C ) The difference between the maximum value and the minimum value of the substrate temperature from the center to the periphery of the substrate is within 1.5 ° C. Further, assuming that the maximum value of the temperature of the substrate from the center portion to the peripheral portion of the substrate is Max and the minimum value is Min,
[(Max−Min) / {(Max + Min) / 2}] × 100 ≦ 5.0%.
( D ) The second position is located closer to the center than a position closer to the center 45 mm from the periphery of the substrate.

Claims (8)

基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転機構と、
前記基板保持部に保持された基板の表面に処理液を連続流れの状態で供給するための主ノズルと、
前記主ノズルを、吐出した処理液が基板の中心に到達する第1位置とこの第1位置よりも基板の周縁側の第2位置との間で往復移動させると共に基板の上方と待機位置との間で移動させるためのノズル移動機構と、
前記第1位置よりも基板の周縁側の予め設定された固定位置である第3位置に処理液を連続流れの状態で吐出する副ノズルと、を備え
記第2位置は、基板の中心からの距離が前記第3位置と同一か、当該第3位置よりも基板の中心からの距離が短くなる位置に設定されていることを特徴とする液処理装置。
A substrate holder for holding the substrate horizontally;
A rotation mechanism for rotating the substrate holder around the vertical axis;
A main nozzle for supplying a treatment liquid in a continuous flow state to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
The main nozzle is reciprocated between a first position where the discharged processing liquid reaches the center of the substrate and a second position on the peripheral side of the substrate with respect to the first position, and between the upper position of the substrate and the standby position. A nozzle moving mechanism for moving between,
A sub-nozzle that discharges the processing liquid in a continuous flow state to a third position, which is a preset fixed position on the peripheral side of the substrate from the first position ,
Before Stories second position, liquid which is characterized that you distance from the center of the substrate is the third position and whether the same distance from the center of the substrate than the third position is set to be shorter position Processing equipment.
前記第1の位置は、前記基板の中心よりも前記第2の位置側に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の液処理装置。  The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the first position is set closer to the second position than the center of the substrate. 前記ノズル移動機構は、前記第1位置と第2位置との間で、前記主ノズル部を1分間に2回以上移動させることを特徴とする請求項1または2に記載の液処理装置。The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the nozzle moving mechanism moves the main nozzle portion at least twice per minute between the first position and the second position. 前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値と最小値との差が1.5℃以内であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の液処理装置。   4. The difference between the maximum value and the minimum value of the substrate temperature from the center to the peripheral edge of the substrate is within 1.5 ° C. 4. Liquid processing equipment. 前記基板の中心部から周縁部に至るまでの基板の温度の最大値をMax、最小値をMinとすると、
[(Max−Min)/{(Max+Min)/2}]×100≦5.0%であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の液処理装置。
When the maximum value of the temperature of the substrate from the central part to the peripheral part of the substrate is Max and the minimum value is Min,
The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein [(Max−Min) / {(Max + Min) / 2}] × 100 ≦ 5.0%.
前記第2位置は、基板の周縁から45mm中心側に寄った位置よりも中心側に位置していることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の液処理装置。   6. The liquid processing apparatus according to claim 1, wherein the second position is located closer to a center side than a position closer to a center side of 45 mm from a peripheral edge of the substrate. 基板を基板保持部に水平に保持する工程と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させた状態で主ノズルから基板の表面に処理液を連続流れの状態で吐出しながら、主ノズルを、処理液が基板の中心に到達する第1位置とこの第1位置よりも基板の周縁側の第2位置との間で往復移動させる工程と、
前記主ノズルによる処理液の吐出が行われているときに、副ノズルから前記第1位置よりも基板の周縁側の予め設定された固定位置である第3位置に、処理液を連続流れの状態で吐出し、前記主ノズルから供給された処理液による基板の面内温度分布を調整する工程と、を含み、
前記第2位置は、基板の中心からの距離が前記第3位置と同一か、当該第3位置よりも基板の中心からの距離が短くなる位置に設定されていることを特徴とする液処理方法。
Holding the substrate horizontally on the substrate holder;
While discharging the processing liquid from the main nozzle to the surface of the substrate in a continuous flow state while rotating the substrate holding portion around the vertical axis, the main nozzle is moved to a first position where the processing liquid reaches the center of the substrate. Reciprocating between the first position and the second position on the peripheral side of the substrate;
When the ejection of the treatment liquid by the main nozzle is being performed, the third position is a predetermined fixed position of peripheral edge of the substrate than the first position from the sub nozzle, the continuous flow of the treatment liquid And adjusting the in-plane temperature distribution of the substrate by the processing liquid supplied from the main nozzle.
The liquid processing method is characterized in that the second position is set such that the distance from the center of the substrate is the same as the third position, or the distance from the center of the substrate is shorter than the third position. .
基板に処理液を供給して液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、前記プログラムは請求項7に記載された液処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。 A storage medium storing a computer program used in a liquid processing apparatus for supplying a processing liquid to a substrate and performing liquid processing, wherein the program includes steps for executing the liquid processing method according to claim 7. A storage medium characterized by being rare.
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