JP2017212335A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板処理装置は、処理チャンバと、処理チャンバ内において、基板Wの上面に対向する基板対向面6に開口した第1の吐出口8を有する第1のノズル9と、第1のノズル9に接続され、内部が第1の吐出口8に連通する有機溶剤配管34とを含む。硫酸含有液工程に先立って第1の水置換工程が実行される。第1の水置換工程では、有機溶剤配管34に分岐接続された第1の水配管39を介して有機溶剤配管34に水が供給されることにより、有機溶剤配管34の内部が水で置換される。
【選択図】図5A−5B
Description
また、第1の処理工程の実行前および/もしくは実行後、ならびに/または、前記第2の処理工程の実行前および/もしくは実行後において、薬剤流体配管の内部を水で置換する水置換工程が実行される。
また、この明細書において、「接触に適さないような組合せ」であるとは、「接触に危険が伴うような組合せ」だけでなく、「接触により生成物を生成するような組合せ」も含む趣旨である。「接触により生成物を生成するような組合せ」には、酸とアルカリとの組合せも含む。
この構成によれば、基板の主面に対向する対向部材が設けられており、対向部材の基板対向面に、第1のノズルの吐出口が開口している。そのため、第2の処理工程において、基板の主面への第2の薬剤流体の供給に伴って第2の薬剤流体が、吐出口から薬剤流体配管の内部に進入するおそれがある。薬剤流体配管の内部への第2の薬剤流体を含む雰囲気の進入は、第1の薬剤流体と第2の薬剤流体との接触の原因になり得る。
この構成によれば、水置換工程の終了後、薬剤流体配管の内部が吸引される。この吸引によって、薬剤流体配管の内部から水が除去され、吸引後には薬剤流体配管の内部に水が残存しないか、あるいは薬剤流体配管の内部に残存する水の量は少ない。これにより、水置換工程の終了後における第1のノズルからの水の落液を抑制または防止でき、ゆえに、基板の主面のパーティクル汚染を抑制または防止できる。
この構成によれば、第2の処理工程に先立って第1の水置換工程が実行される。第2の処理工程の開始前には、前回の処理で用いられた第1の薬剤流体が薬剤流体配管の内部に残存しているおそれがある。しかしながら、第2の処理工程に先立って薬剤流体配管の内部を水で置換することにより、第2の処理工程の開始時には、薬剤流体配管の内部に第1の薬剤流体は残留していない。したがって、当該第2の処理工程において第2の薬剤流体が薬剤流体配管内に進入しても、薬剤流体配管の内部で第1の薬剤流体と接触しない。これにより、第2の処理工程において、薬剤流体配管の内部における第1の薬剤流体と第2の薬剤流体との接触を防止できる。
この構成によれば、第2の処理工程の後、第1の処理工程に先立って第2の水置換工程が実行される。第2の処理工程の終了後でかつ第1の処理工程の開始前には、第2の処理工程において用いられた第2の薬剤流体が薬剤流体配管内に進入し、当該薬剤流体配管の内部に残存しているおそれがある。しかしながら、第1の処理工程に先立って薬剤流体配管の内部を水で置換することにより、第1の処理工程の開始時には、薬剤流体配管の内部に第2の薬剤流体は残留していない。したがって、当該第1の処理工程において薬剤流体配管に第1の薬剤流体が供給されても、第2の薬剤流体と接触しない。これにより、第1の処理工程において、薬剤流体配管の内部における第1の薬剤流体と第2の薬剤流体との接触を防止できる。
請求項7に記載の発明は、前記第1のノズルとは別のノズルであって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に向けて流体を吐出するための第2のノズルと、前記第2のノズルに水を供給するための第2の水供給ユニットとをさらに含み、前記制御ユニットは前記第2の水供給ユニットをさらに制御するものであり、前記制御ユニットは、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、かつ前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程の開始に先立って、前記第2のノズルに水を供給することにより前記第2のノズルから前記基板の主面に向けて水を吐出開始する第2の水供給工程を実行し、前記制御ユニットは、前記第1の処理工程における前記薬剤流体配管への前記第1の薬剤流体の供給を、前記第2の水供給工程の終了に先立って開始する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
請求項8に記載の発明は、前記制御ユニットは、前記第2の水供給工程の終了前に、前記第1の処理工程を開始する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
請求項9に記載の発明は、前記制御ユニットは、前記1の処理工程における前記第1のノズルからの第1の薬剤流体の吐出終了後に、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第2の吸引工程をさらに実行する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
請求項11に記載のように、前記第1の薬剤流体は、硫酸含有液を含み、前記第2の薬剤流体は、有機溶剤を含んでいてもよい。
前記の目的を達成するための請求項12に記載の発明は、処理チャンバ内で基板を保持する基板保持工程と、第1の薬剤流体を、第1のノズルに接続された薬剤流体配管に供給することにより前記第1のノズルから前記基板の主面に向けて前記第1の薬剤流体を吐出して、前記第1の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第1の処理工程と、前記第1の薬剤流体とは種類の異なる流体である第2の薬剤流体を前記基板の主面に供給して、前記第2の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第2の処理工程と、前記第1の処理工程の実行前および/もしくは実行後、ならびに/または、前記第2の処理工程の実行前および/もしくは実行後において、前記第1の水供給ユニットからの水を前記薬剤流体配管に供給して、前記薬剤流体配管の内部を前記水で置換する水置換工程とを含む、基板処理方法を提供する。
請求項13に記載の発明は、前記水置換工程の終了後、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第1の吸引工程をさらに含む、請求項12に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項3に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項14に記載の発明は、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、前記水置換工程は、前記第2の処理工程に先立って実行される第1の水置換工程を含む、請求項12または13に記載の基板処理方法である。
請求項15に記載の発明は、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、前記水置換工程は、前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程に先立って実行される第2の水置換工程を含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
請求項16に記載の発明は、前記第2の処理工程の後において前記基板の主面から前記第2の薬剤流体を水で洗い流すべく、前記第1の処理工程に先立って、前記基板の主面に水を供給する第1の水供給工程をさらに含み、前記第1の水供給工程は、前記第2の水置換工程を含む、請求項15に記載の基板処理方法である。
請求項17に記載の発明は、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程に先立って、前記第1のノズルとは別のノズルである第2のノズルから前記基板の主面に向けて水を吐出する第2の水供給工程をさらに含み、前記第1の処理工程は、前記薬剤流体配管への前記第1の薬剤流体の供給を、前記第2の水供給工程の終了に先立って実行開始する、請求項12〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
請求項18に記載の発明は、前記第2の処理工程の後、前記第2のノズルから水を前記基板の主面に供給する第2の水供給工程をさらに含み、前記第2の水供給工程に並行して、前記第1の処理工程を実行する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
請求項19に記載の発明は、前記1の処理工程における前記第1のノズルからの第1の薬剤流体の吐出終了後に、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第2の吸引工程をさらに含む、請求項12〜18のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、請求項9に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項21に記載のように、前記第1の薬剤流体は、硫酸含有液を含み、前記第2の薬剤流体は、有機溶剤を含んでいてもよい。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、シリコンウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円板状の基板である。基板処理装置1は、処理液で基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御ユニット3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤCと基板搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。基板搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。
処理ユニット2は、箱形の処理チャンバ4と、処理チャンバ4内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持して、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック(基板保持ユニット)5と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面(主面)に対向する基板対向面6を有する対向部材7とを含む。対向部材7は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の中央部に向けて流体を吐出するための第1の吐出口(吐出口)8を有する第1のノズル9と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の中央部に向けて流体を吐出するための第2の吐出口10を有する第2のノズル11と、第1の薬剤流体としての液体の有機溶剤(低表面張力を有する有機溶剤)の一例のイソプロピルアルコール(isopropyl alcohol:IPA)を第1のノズル9に供給するための有機溶剤供給ユニット(第1の薬剤流体供給ユニット)12と、第2のノズル11に、リンス液としての水(たとえば炭酸水)を供給するためのリンス用水供給ユニット(第2の水供給ユニット)13と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、第2の薬剤流体としての硫酸含有液の一例の硫酸過酸化水素水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)を供給するための硫酸含有液供給ユニット(第2の薬剤流体供給ユニット)14と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、洗浄薬液の一例のSC1(NH4OHおよびH2O2を含む液体)を供給するための洗浄薬液供給ユニット15と、スピンチャック5を取り囲む筒状の処理カップ16とを含む。
FFU19は、隔壁18の上方に配置されており、隔壁18の天井に取り付けられている。FFU19は、隔壁18の天井から処理チャンバ4内に下向きに清浄空気を送る。また、処理カップ16の底部には、排気液配管81が接続されており、排気液配管81は、基板処理装置1が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けて処理チャンバ4内の気体を導出する。したがって、処理チャンバ4内を下方に流れるダウンフロー(下降流)が、FFU19および排気液配管81によって形成される。基板Wの処理は、処理チャンバ4内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
スピンベース24の上面には、その周縁部に複数個(3個以上。たとえば6個)の挟持部材25が配置されている。複数個の挟持部材25は、スピンベース24の上面周縁部において、基板Wの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。
図2Bは、処理ユニット2に含まれる対向部材7の周辺の構成を具体的に説明するための図である。
基板対向面6の中央部には、遮断板26および上スピン軸27を上下に貫通する円筒状の貫通穴28が形成されている。貫通穴28の内周壁は、円筒面によって区画されている。貫通穴28の内部には、第1のノズル9および第2のノズル11が挿通されている。第1および第2のノズル9,11は、それぞれ、上スピン軸27の回転軸線A2(回転軸線A1と同軸)に沿って上下方向に延びている。
図2Bに示すように、有機溶剤供給ユニット12は、第1のノズル9に接続され、内部が第1の吐出口8に連通する有機溶剤配管(薬剤流体配管)34と、有機溶剤配管34に介装され、有機溶剤を開閉する第1の有機溶剤バルブ35と、第1の有機溶剤バルブ35よりも下流側の有機溶剤配管34に介装され、有機溶剤を開閉する第2の有機溶剤バルブ36と、第1の有機溶剤バルブ35が閉状態にあることを検知するバルブ閉センサ37とを含む。
図2Bに示すように、有機溶剤下流側部分40において、第2の有機溶剤バルブ36の介装位置よりも上流側の所定の第1の検出位置42には、有機溶剤下流側部分40の内部の液体の存否を検出するための第1の液体検知センサ43が配置されている。第1の液体検知センサ43は、第1の検出位置42における有機溶剤配管34の内部の液体の存否を検出し、その検出結果に応じた信号を制御ユニット3に送出する。有機溶剤配管34の内部の液体の先端が、第1の検出位置42よりも前進している(第1のノズル9側に位置している)とき、第1の液体検知センサ43によって液体が検出される。有機溶剤配管34の内部の液体の先端が、第1の検出位置42よりも後退している(有機溶剤供給源側に位置している)とき、第1の液体検知センサ43によっては、液体は検出されない。
図2Bに示すように、吸引配管49の途中部には、吸引配管49を開閉するための吸引バルブ51が介装されている。吸引配管49の先端には吸引装置52が接続されている。吸引装置52は、たとえば、図2Aに示すように、真空発生器53と、真空発生器53を作動させるための駆動バルブ54とを含む。吸引装置52は、真空発生により吸引力を発生させるものに限られず、たとえば、アスピレータ等であってもよい。
硫酸含有液ノズル60は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。硫酸含有液配管61には、硫酸含有液供給源からの硫酸含有液が供給されている。この実施形態では、硫酸含有液配管61には、硫酸含有液として、高温(たとえば約170℃〜約200℃)の硫酸過酸化水素水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)が供給される。硫酸と過酸化水素水との反応熱により、前記の高温まで昇温されたSPMが硫酸含有液配管61に供給されている。
図2A,2Cに示すように、処理カップ16は、スピンチャック5を取り囲む、基板Wの周囲に飛散した処理液(洗浄薬液およびリンス液)を受け止めるための第1および第2のガード71,72と、個々のガード71,72を独立して昇降させるガード昇降ユニット73とを含む。ガード昇降ユニット73は、個々のガード71,72を独立して昇降させる。なお、ガード昇降ユニット73は、たとえはボールねじ機構を含む構成である。
内側の第1のガード71は、スピンチャック5の周囲を取り囲み、スピンチャック5による基板Wの回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。図2Cに示すように、第1のガード71は、平面視において円環状をなす底部74と、この底部74の内周縁から上方に立ち上がる円筒状の内壁部75と、底部74の外周縁から上方に立ち上がる円筒状の外壁部76と、内周縁と外周縁との間に対応する底部74の一部から上方に立ち上がる円筒状の案内部77とを一体的に備えている。
内壁部75と案内部77との間は、基板Wの処理に使用された処理液(硫酸含有液、洗浄薬液および水)を集めて排液するための第1の排液溝80が区画されている。第1の排液溝80の底部の最も低い箇所には、図示しない負圧源から延びる排気液配管81が接続されている。これにより、第1の排液溝80の内部が強制的に排気され、第1の排液溝80に集められた処理液、および第1の排液溝80内の雰囲気が、排気液配管81を介して排出される。雰囲気とともに排出される処理液は、排気液配管81の途中部に介装された気液分離器97によって雰囲気から分離される。排気液配管81には、気液分離器97を介して、複数の排液分岐配管(硫酸含有液用分岐配管82、洗浄薬液用分岐配管83および水用分岐配管84)が、それぞれ排液分岐バルブ85が介して接続されている。個々の排液分岐バルブ85には、当該排液分岐バルブ85が閉状態にあることを検知する第2のバルブ閉センサ95とを含む。
また、後述する第1および第2のリンス工程(図4のステップS4およびステップS6)では、排液分岐バルブ85のうち、水用分岐配管84用の排液分岐バルブ85のみが開かれており、排気液配管81を流通する処理液は、水用分岐配管84へと供給され、その後、水を排液処理するための処理装置(図示しない)に送られる。
また、案内部77と外壁部76との間は、基板Wの処理に使用された有機溶剤を集めて回収するための第2の排液溝86とされている。第2の排液溝86において、たとえば底部には、排気配管87の一端が接続されている。これにより、第2の排液溝86の内部が強制的に排気され、第2の排液溝86内の雰囲気が、排気配管87を介して排出される。
外側の第2のガード72は、回転軸線A1に対してほぼ回転対称な形状を有している。第2のガード72は、第1のガード71の案内部77の外側においてスピンチャック5の周囲を取り囲んでいる。第2のガード72の上端部88には、スピンチャック5によって保持された基板Wよりも直径が大きい開口89が形成されており、第2のガード72の上端90は、開口89を区画する開口端となっている。
下端部91は、第2の排液溝86上に位置し、第1のガード71と第2のガード72が最も近接した状態で、第2の排液溝86に収容される長さに形成されている。また、上端部88は、第1のガード71の案内部77の上端部79と上下方向に重なるように設けられ、第1のガード71と第2のガード72とが最も近接した状態で、案内部77の上端部79に対してごく微少な隙間を保って近接するように形成されている。折返し部92は、第1のガード71と第2のガード72とが最も近接した状態で、案内部77の上端部79と水平方向に重なるように形成されている。
第1のガード71に関連して、第1のガード71の上位置への配置を検出するためのガード上位置センサ93と、第1のガード71の上位置への配置を検出するためのガード下位置センサ94とが設けられている。
図3は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御ユニット3は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御ユニット3はCPU等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
以下、図2A〜図4を参照しながら、第1の基板処理例について説明する。図5A〜5Hについては適宜参照する。第1の基板処理例は、基板Wの上面に形成されたレジストを除去するためのレジスト除去処理である。以下で述べるように、第1の基板処理例は、SPM等の硫酸含有液を用いて基板Wを処理する硫酸含有液工程S3と、IPA等の液体の有機溶剤を用いて基板Wを処理する有機溶剤工程S7とを含む。硫酸含有液と有機溶剤とは、接触に危険(この場合、急激な反応)が伴うような薬剤流体(薬液、または薬剤成分を含む気体)の組合せである。
具体的には、制御ユニット3は、対向部材7(すなわち、遮断板26および中心軸ノズル29)が退避位置に退避し、全ての移動ノズル(すなわち、硫酸含有液ノズル60および洗浄薬液ノズル65)がスピンチャック5の上方から退避し、かつ第1および第2のガード71,72が下位置に下げられる。その結果、第1および第2のガード71,72の上端がいずれも基板Wの保持位置よりも下方に配置される。この状態で、基板Wを保持している基板搬送ロボットCR(図1参照)のハンドH(図1参照)を処理チャンバ4の内部に進入させることにより、基板Wがその表面(レジスト形成面)を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡される。その後、スピンチャック5に基板Wが保持される(基板保持工程)。
第1のノズル9からの炭酸水の吐出停止後、有機溶剤配管34の内の炭酸水を吸引する第1の水吸引工程T2(第1の吸引工程)が実行される。この第1の水吸引工程T2は、第1の水置換工程T1後に有機溶剤配管34の内部に存在している炭酸水を、吸引ユニット55によって吸引するものである。
炭酸水の吐出開始から所定時間が経過すると、制御ユニット3は、第1の水バルブ46を閉じて、第2のノズル11からの炭酸水の吐出を停止させる。これにより、除電工程S2が終了する。
次いで、制御ユニット3は、高温のSPMを基板Wの上面に供給する硫酸含有液工程(第2の処理工程。図4のステップS3)を行う。硫酸含有液工程S3では、基板Wの表面からレジストを剥離すべく、制御ユニット3は、硫酸含有液ノズル60からの高温のSPMを、基板Wの上面中央部に供給する。
また、第1のリンス工程S4において、第1のノズル9からの炭酸水の吐出停止と、第2のノズル11からの炭酸水の吐出停止とを同期させる必要はなく、第1のノズル9からの炭酸水の吐出停止を、第2のノズル11からの炭酸水の吐出停止に先立って行うようにしてもよい。
具体的には、制御ユニット3は、第2の水置換工程T3の終了後、第2の有機溶剤バルブ36を開きかつ第1の有機溶剤バルブ35および第1の水バルブ46を閉じながら、吸引バルブ51を開く。これにより、有機溶剤下流側部分40および水下流側部分50の内部が排気され、図5Eに示すように、有機溶剤下流側部分40および水下流側部分40に存在している炭酸水が、吸引配管49へと引き込まれる(吸引)。炭酸水の吸引は、炭酸水の先端面が配管内の所定の待機位置(たとえば吸引配管49または水下流側部分50に設定)に後退するまで行われる。炭酸水の先端面が、待機位置まで後退すると、制御ユニット3は吸引バルブ51を閉じる。これにより、第2の水吸引工程T4が終了する。
また、この実施形態では、第2の水吸引工程T4を、洗浄薬液工程S5に並行して実行するので、第2の水吸引工程T4を、洗浄薬液工程S5と別のタイミングで行う場合と比較して、レジスト除去処理全体の処理時間を短縮できる。
次いで、リンス液としての炭酸水を基板Wの上面に供給する第2のリンス工程(図4のステップS6)が行われる。具体的には、制御ユニット3は、第2の水バルブ57を開く。これにより、図5Fに示すように、第2のノズル11の第2の吐出口10から、基板Wの上面中央部に向けて炭酸水が吐出される。第2のノズル11から吐出された炭酸水は、基板Wの上面中央部に着液し、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。
また、制御ユニット3は、ガード昇降ユニット73を制御して、第1のガード71を下位置のまま、第2のガード72を上位置に配置して、第2のガード72を基板Wの周端面に対向させる。また、制御ユニット3は、基板Wの回転を所定のパドル速度に減速する。このパドル速度とは、基板Wをパドル速度で回転させたときに、基板Wの上面の液体に作用する遠心力がリンス液と基板Wの上面との間で作用する表面張力よりも小さいか、あるいは前記の遠心力と前記の表面張力とがほぼ拮抗するような速度をいう。
硫酸含有液工程S3において有機溶剤配管34内に進入したSPMのミストが凝縮により液化してSPMの液滴を形成する。有機溶剤工程S7の開始前に有機溶剤配管34の内部にSPMの液滴が存在していると、有機溶剤工程S7において有機溶剤配管34に供給されたIPAが、有機溶剤配管34の内部でSPMと接触するおそれがある。有機溶剤配管34の内部でIPAがSPMの液滴と接触するとパーティクルが発生し、有機溶剤配管34の内部が、パーティクル発生源になるおそれがある。
IPAの吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御ユニット3は、第1の有機溶剤バルブ35を閉じて、第1のノズル9からのIPAの吐出を停止させる。これにより、有機溶剤工程S7が終了する。
具体的には、制御ユニット3は、有機溶剤工程S7の終了後、第2の有機溶剤バルブ36を開きかつ第1の有機溶剤バルブ35および第1の水バルブ46を閉じながら、吸引バルブ51を開く。これにより、有機溶剤下流側部分40および水下流側部分50の内部が排気され、図5Hに示すように、有機溶剤下流側部分40および水下流側部分50に存在しているIPAが、吸引配管49へと引き込まれる(吸引)。IPAの吸引は、IPAの先端面が配管内の所定の待機位置(たとえば吸引配管49または水下流側部分50に設定)に後退するまで行われる。IPAの先端面が待機位置まで後退すると、制御ユニット3は吸引バルブ51を閉じる。
その後、処理チャンバ4内から基板Wが搬出される(図4のステップS9)。具体的には、制御ユニット3は、遮断板26を退避位置に配置させ、かつ第2のガード72を下位置に下げて、第1および第2のガード71,72を、基板Wの保持位置よりも下方に配置する。その後、制御ユニット3は、基板搬送ロボットCRのハンドHを処理チャンバ4の内部に進入させる。そして、制御ユニット3は、基板搬送ロボットCRのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させ、基板搬送ロボットCRのハンドHを処理チャンバ4内から退避させる。これにより、表面からレジストが除去された基板Wが処理チャンバ4から搬出される。
図6に示すように、有機溶剤工程S7(有機溶剤吐出中)において、制御ユニット3は、第2の有機溶剤バルブ36よりも上流側に配置された第1の液体検知センサ43の検出出力、および第2の有機溶剤バルブ36よりも下流側に配置された第2の液体検知センサ45の検出出力の双方を参照していない。換言すると、有機溶剤工程S7において、制御ユニット3は、第1の検出位置42および第2の検出位置44の双方における液体の存否を無視している。
また、有機溶剤プリディスペンス工程S10において、制御ユニット3は、第2の有機溶剤バルブ36よりも上流側に配置された第2の液体検知センサ45の検出出力のみを参照し、第2の有機溶剤バルブ36よりも下流側に配置された第1の液体検知センサ43の検出出力は参照しない。換言すると、制御ユニット3は、第2の検出位置44における液体の存否を監視しているが、第1の検出位置42における液体の存否は無視している。第2の有機溶剤バルブ36が閉状態に制御されているにも拘らず、第2の液体検知センサ45によって第2の検出位置44における液体(すなわちIPA)の存在が検出された場合には、制御ユニット3は、図6に示すように、第2の有機溶剤バルブ36から有機溶剤(すなわちIPA)が漏れているとして、出流れエラーを検知できる。
このインターロック処理は、制御ユニット3のメモリに保持されたレシピに従って一連の基板処理が行われる過程において、各工程の開始時に実行される。
硫酸含有液工程S3の開始時には、(3)ガード下位置センサ94の検出出力がオンであるか、すなわち第1のガード71が下位置に配置されているか、(5)第1および第2の液体検知センサ43,45の検出出力がオフであるか、すなわち、IPAの先端面が吸引配管49または水下流側部分50まで後退しているか、および(6)バルブ閉センサ37の検出出力がオンであるか、すなわち、第1の有機溶剤バルブ35が閉状態にあるか、がそれぞれ調べられる。これら(3)、(5)および(6)の条件を全て満たす場合には、制御ユニット3は、硫酸含有液バルブ62の開動作を許容する。つまり、(3)、(5)および(6)の条件のうち一つでも条件を満たさない場合には、制御ユニット3は、硫酸含有液バルブ62の開動作を禁止する。このようなハードインターロックにより、第1のノズル9からのIPAの吐出開始時に処理チャンバ4内においてIPAとSPMとの接触が発生することを確実に防止できる。
この第2の基板処理例によれば、第2のリンス工程S6の終了後直ちに第1の吐出口8からIPAを吐出できる。すなわち、第2のリンス工程S6の終了後直ちに有機溶剤工程S7を開始できる。これにより、第1の基板処理例と比較して、レジスト除去処理全体の処理時間を短縮できる。
具体的には、制御ユニット3は、第2のリンス工程S6の実行中に、第2の有機溶剤バルブ36を開きながら第1の有機溶剤バルブ35を開く。これにより、有機溶剤供給源からのIPAが第1のノズル9に向けて供給され、第1の吐出口8から吐出される。すなわち、制御ユニット3は、第2のリンス工程S6の終了前に有機溶剤工程S7を開始する。
たとえば、第1〜第3の基板処理例の第1および第2の水吸引工程T2,T4において、炭酸水の先端面が吸引配管49または水下流側部分50まで後退するまで炭酸水の吸引を行うとして説明したが、吸引後の炭酸水の先端面が、有機溶剤配管34の内部に位置してもよい。
また、第1〜第3の基板処理例において、水置換工程として、硫酸含有液工程S3に先立って実行される第1の水置換工程T1と、硫酸含有液工程S3の後、有機溶剤工程S7に先立って実行される第2の水置換工程T3とを実行している。しかしながら、水置換工程は、有機溶剤工程S7の実行前および/もしくは実行後、ならびに/または、硫酸含有液工程S3の実行前および/もしくは実行後において少なくとも1回以降実行されるものであればよい。
また、前述の実施形態では、第1の薬剤流体の一例として用いられる硫酸含有液としてSPMを例示したが、硫酸含有液としてその他に、硫酸やSOM(硫酸オゾン)を用いることができる。
しかしながら、処理カップ16において、各種類の処理液に1対1対応で排液溝が設けられていてもよい。すなわち、硫酸含有液の排液溝、洗浄薬液用の排液溝および水用の排液溝が個別に設けられていてもよい。この場合、排液(処理液)の流通先を複数の排液分岐配管の間で切り換える必要がない。
また、本発明は、前述の酸とアルカリとの組合せのような、接触により生成物(たとえば塩)を生成する組合せ、すなわち、接触に適さないような薬剤流体の組合せに対しても広く適用される。
また、第2の薬剤流体が液体であるとして説明したが、第2の薬剤流体として気体を採用してもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能で
ある。
4 :処理チャンバ
5 :スピンチャック(基板保持ユニット)
6 :基板対向面
7 :対向部材
8 :第1の吐出口
9 :第1のノズル
11 :第2のノズル
12 :有機溶剤供給ユニット(第1の薬剤流体供給ユニット)
13 :リンス用水供給ユニット(第2の水供給ユニット)
14 :硫酸含有液供給ユニット(第2の薬剤流体供給ユニット)
15 :洗浄薬液供給ユニット
16 :処理カップ
34 :有機溶剤配管(薬剤流体配管)
35 :第1の有機溶剤バルブ
36 :第2の有機溶剤バルブ
37 :バルブ閉センサ
39 :第1の水配管
40 :有機溶剤下流側部分
43 :第1の液体検知センサ
45 :第2の液体検知センサ
46 :第1の水バルブ
47 :置換用水供給ユニット(第1の水供給ユニット)
49 :吸引配管
51 :吸引バルブ
52 :吸引装置
53 :真空発生器
54 :駆動バルブ
55 :吸引ユニット
56 :第2の水配管
57 :第2の水バルブ
A1 :回転軸線
A2 :回転軸線
W :基板
Claims (21)
- 処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置されて、基板を保持する基板保持ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に向けて流体を吐出するための吐出口を有する第1のノズルと、
前記第1のノズルに接続され、内部が前記吐出口に連通する薬剤流体配管を有し、前記薬剤流体配管を介して前記第1のノズルに第1の薬剤流体を供給するための第1の薬剤流体供給ユニットと、
前記薬剤流体配管に分岐接続された水配管を有し、前記水配管を介して前記薬剤流体配管に水を供給するための第1の水供給ユニットと、
前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に、前記第1の薬剤流体とは種類の異なる流体である第2の薬剤流体を供給するための第2の薬剤流体供給ユニットと、
前記第1の薬剤流体供給ユニット、前記第2の薬剤流体供給ユニットおよび前記第1の水供給ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットは、
前記第1の薬剤流体を前記薬剤流体配管に供給することにより前記第1のノズルから前記基板の主面に向けて前記第1の薬剤流体を吐出して、前記第1の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第1の処理工程と、
前記第2の薬剤流体を前記基板の主面に供給して、前記第2の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第2の処理工程と、
前記第1の処理工程の実行前および/もしくは実行後、ならびに/または、前記第2の処理工程の実行前および/もしくは実行後において、前記第1の水供給ユニットからの水を前記薬剤流体配管に供給して、前記薬剤流体配管の内部を水で置換する水置換工程とを実行する、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主面に対向する基板対向面を有する対向部材をさらに含み、
前記第1のノズルの前記吐出口は、前記基板対向面に設けられている、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記薬剤流体配管の内部を吸引するための吸引ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットは前記吸引ユニットをさらに制御するものであり、
前記制御ユニットは、前記水置換工程の終了後、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第1の吸引工程をさらに実行する、請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットは、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、
前記制御ユニットは、前記水置換工程として、前記第2の処理工程に先立って実行される第1の水置換工程を少なくとも実行する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットは、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、
前記制御ユニットは、前記水置換工程として、前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程に先立って実行される第2の水置換工程を少なくとも実行する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットは、前記第2の処理工程の後において前記基板の主面から前記第2の薬剤流体を水で洗い流すべく、前記第1の処理工程に先立って、前記基板の主面に水を供給する第1の水供給工程をさらに実行し、
前記制御ユニットは、前記第1の水供給工程として前記第2の水置換工程を実行する、請求項5に記載の基板処理装置。 - 前記第1のノズルとは別のノズルであって、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に向けて流体を吐出するための第2のノズルと、
前記第2のノズルに水を供給するための第2の水供給ユニットとをさらに含み、
前記制御ユニットは前記第2の水供給ユニットをさらに制御するものであり、
前記制御ユニットは、前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、かつ前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程の開始に先立って、前記第2のノズルに水を供給することにより前記第2のノズルから前記基板の主面に向けて水を吐出開始する第2の水供給工程を実行し、
前記制御ユニットは、前記第1の処理工程における前記薬剤流体配管への前記第1の薬剤流体の供給を、前記第2の水供給工程の終了に先立って開始する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットは、前記第2の水供給工程の終了前に、前記第1の処理工程を開始する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットは、前記1の処理工程における前記第1のノズルからの第1の薬剤流体の吐出終了後に、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第2の吸引工程をさらに実行する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記洗浄液は、炭酸水を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第1の薬剤流体は、硫酸含有液を含み、
前記第2の薬剤流体は、有機溶剤を含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 処理チャンバ内で基板を保持する基板保持工程と、
第1の薬剤流体を、第1のノズルに接続された薬剤流体配管を介して前記第1のノズルに供給することにより前記第1のノズルから前記基板の主面に向けて前記第1の薬剤流体を吐出して、前記第1の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第1の処理工程と、
前記第1の薬剤流体とは種類の異なる流体である第2の薬剤流体を前記基板の主面に供給して、前記第2の薬剤流体を用いた処理を前記基板に施す第2の処理工程と、
前記第1の処理工程の実行前および/もしくは実行後、ならびに/または、前記第2の処理工程の実行前および/もしくは実行後において前記薬剤流体配管に分岐接続された水配管を介して、前記薬剤流体配管に水を供給して、前記薬剤流体配管の内部を水で置換する水置換工程とを含む、基板処理方法。 - 前記水置換工程の終了後、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第1の吸引工程をさらに含む、請求項12に記載の基板処理方法。
- 前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、
前記水置換工程は、前記第2の処理工程に先立って実行される第1の水置換工程を含む、請求項12または13に記載の基板処理方法。 - 前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、
前記水置換工程は、前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程に先立って実行される第2の水置換工程を含む、請求項12〜14のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記第2の処理工程の後において前記基板の主面から前記第2の薬剤流体を水で洗い流すべく、前記第1の処理工程に先立って、前記基板の主面に水を供給する第1の水供給工程をさらに含み、
前記第1の水供給工程は、前記第2の水置換工程を含む、請求項15に記載の基板処理方法。 - 前記第1の処理工程を、前記第2の処理工程の終了後に開始し、
前記第2の処理工程の後、前記第1の処理工程に先立って、前記第1のノズルとは別のノズルである第2のノズルに水を供給することにより前記第2のノズルから前記基板の主面に向けて水を吐出する第2の水供給工程をさらに含み、
前記第1の処理工程は、前記薬剤流体配管への前記第1の薬剤流体の供給を、前記第2の水供給工程の終了に先立って実行開始する、請求項12〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記第2の処理工程の後、前記第2のノズルから水を前記基板の主面に供給する第2の水供給工程をさらに含み、
前記第2の水供給工程に並行して、前記第1の処理工程を実行する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記1の処理工程における前記第1のノズルからの第1の薬剤流体の吐出終了後に、前記薬剤流体配管の内部を吸引する第2の吸引工程をさらに含む、請求項12〜18のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記洗浄液は、炭酸水を含む、請求項12〜19のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記第1の薬剤流体は、硫酸含有液を含み、
前記第2の薬剤流体は、有機溶剤を含む、請求項12〜20のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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