JP2018049918A - Evaluation sample manufacturing method, evaluation sample manufacturing device, and substrate processing device - Google Patents

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Masahiro Nonomura
正浩 野々村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an evaluation sample manufacturing method and an evaluation sample manufacturing device, capable of manufacturing an evaluation sample in which a contaminated substance is uniformly distributed and arranged on a surface of a substrate even when the surface of the substrate indicates a hydrophobic property, and a substrate processing device including the evaluation sample manufacturing device.SOLUTION: An evaluation sample manufacturing device 1 for evaluating cleaning capability of a substrate processing device 3 performs: a substrate holding step of holding a substrate W in a horizontal posture with a surface 5 indicating a hydrophobic property and facing upward; a liquid film holding step of holding a liquid film of a contaminated solution 7 containing a low surface tension liquid 11 and a contaminated substance 6 on the surface 5 of the substrate W; and a drying step of removing the low surface tension liquid 11 from the surface 5 of the substrate W and drying the surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造方法、前記評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造装置、および評価用サンプル製造装置を備えた基板処理装置に関する。前記基板処理装置の処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板等などが含まれる。   The present invention relates to an evaluation sample manufacturing method for manufacturing an evaluation sample for evaluating the cleaning ability of a substrate processing apparatus, an evaluation sample manufacturing apparatus for manufacturing the evaluation sample, and a substrate including the evaluation sample manufacturing apparatus. The present invention relates to a processing apparatus. Examples of the substrate to be processed by the substrate processing apparatus include a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, a FED (Field Emission Display) substrate, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, and a magneto-optical disk. Substrate, photomask substrate, ceramic substrate, solar cell substrate and the like.

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板からパーティクルなどの異物を除去する洗浄工程が基板処理装置によって行われる。基板処理装置の洗浄能力は、たとえば、予め汚染された評価用サンプルを洗浄することにより評価される。下記特許文献1には、汚染物質が溶媒に分散された汚染溶液を基板の上面に供給し、その後に、基板を熱処理(乾燥)させることにより、表面に汚染物質が分散配置された基板を形成し、これにより、洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造することが開示されている。   In a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a cleaning process for removing foreign matters such as particles from a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is performed by the substrate processing apparatus. The cleaning ability of the substrate processing apparatus is evaluated, for example, by cleaning a sample that has been contaminated in advance. In Patent Document 1 below, a contaminated solution in which a contaminant is dispersed in a solvent is supplied to the upper surface of the substrate, and then the substrate is heat-treated (dried) to form a substrate with the contaminant dispersed on the surface. Thus, it is disclosed that an evaluation sample for evaluating the cleaning ability is manufactured.

特開2013−153062号公報JP 2013-153062 A

一般的には、このような評価用サンプルとして、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置されていることが望ましい。
ところが、基板処理装置の処理対象は、表面が親水性を示す基板(ベアシリコン基板等)だけでなく、Low‐k膜が表面に形成された基板などの表面が疎水性を示す基板にも及ぶ。そのため、評価用サンプルとして、表面が疎水性を示す基板を母材とする評価用サンプルが求められることがある。
In general, as such an evaluation sample, it is desirable that contaminants are uniformly distributed on the surface of the substrate.
However, the processing target of the substrate processing apparatus extends not only to a substrate having a hydrophilic surface (such as a bare silicon substrate) but also to a substrate having a hydrophobic surface such as a substrate on which a low-k film is formed. . Therefore, an evaluation sample using a substrate whose surface is hydrophobic as a base material may be required as the evaluation sample.

しかしながら、汚染溶液の溶媒が水である場合には、基板の表面によって汚染溶液が撥かれてしまい、そのため、基板の表面に汚染溶液を配置することができない。この場合、乾燥後の基板の表面において、汚染物質を均一に分散配置することはできない。
そこで、本発明の目的は、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる評価用サンプル製造方法および評価用サンプル製造装置、ならびにその評価用サンプル製造装置を備えた基板処理装置を提供することである。
However, when the solvent of the contaminated solution is water, the contaminated solution is repelled by the surface of the substrate, so that the contaminated solution cannot be disposed on the surface of the substrate. In this case, the contaminant cannot be uniformly distributed on the surface of the dried substrate.
Therefore, an object of the present invention is to provide an evaluation sample manufacturing method capable of manufacturing an evaluation sample in which contaminants are uniformly distributed on the surface of the substrate, even when the surface of the substrate exhibits hydrophobicity. An object is to provide an evaluation sample manufacturing apparatus and a substrate processing apparatus including the evaluation sample manufacturing apparatus.

前記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する方法であって、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを含む、評価用サンプル製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an evaluation sample for evaluating the cleaning ability of a substrate processing apparatus, and includes a substrate in which a contaminant is disposed on a hydrophobic surface. A method for producing an evaluation sample, comprising: a substrate holding step for holding the substrate in a horizontal posture with the surface facing upward; a low surface tension liquid having a lower surface tension than water and a contaminant. A sample production method for evaluation, comprising: a liquid film holding step of holding a liquid film of a contaminated solution on the surface of the substrate; and a drying step of removing the low surface tension liquid from the surface and drying the surface. provide.

この方法によれば、低表面張力液体を溶媒として含む汚染溶液の液膜が基板の表面に保持され、その後、基板の表面が乾燥させられる。
汚染溶液が低表面張力液体を溶媒として含むため、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、汚染溶液の液膜を基板の表面に形成することが可能である。汚染溶液が膜状をなしていると、汚染溶液に含まれる汚染物質が膜の内部で均一に分散する。そのため、汚染溶液の液膜を基板の表面に形成することにより、基板の表面において汚染物質を均一に分散配置させることができる。したがって、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が均一に分散配置される。ゆえに、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる。
According to this method, a liquid film of a contaminated solution containing a low surface tension liquid as a solvent is held on the surface of the substrate, and then the surface of the substrate is dried.
Since the contaminated solution contains a low surface tension liquid as a solvent, a liquid film of the contaminated solution can be formed on the surface of the substrate even when the surface of the substrate is hydrophobic. If the contaminated solution is in the form of a film, the contaminants contained in the contaminated solution are uniformly dispersed inside the film. Therefore, by forming a liquid film of the contaminated solution on the surface of the substrate, the contaminant can be uniformly distributed on the surface of the substrate. Therefore, the contaminants are uniformly distributed on the surface of the substrate after drying. Therefore, even if the surface of the substrate exhibits hydrophobicity, an evaluation sample in which contaminants are uniformly distributed on the surface of the substrate can be manufactured.

請求項2に記載の発明は、前記乾燥工程は、前記低表面張力液体を主として蒸発させることにより、前記低表面張力液体を除去する蒸発工程を含む、請求項1に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、乾燥工程において、溶媒としての低表面張力液体が、主として蒸発によって基板の表面から除去される。そのため、振り切り乾燥のみによって基板の表面を乾燥させる場合と比較して、露出している基板の表面を汚染溶液の液滴が移動することを抑制または防止することができる。これにより、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が筋となって形成されることを抑制または防止できるから、汚染物質がより一層均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる。
Invention of Claim 2 WHEREIN: The said drying process includes the evaporation process of removing the said low surface tension liquid by mainly evaporating the said low surface tension liquid, The sample manufacturing method for evaluation of Claim 1 characterized by the above-mentioned. It is.
According to this method, in the drying step, the low surface tension liquid as a solvent is removed from the surface of the substrate mainly by evaporation. Therefore, it is possible to suppress or prevent the droplets of the contaminated solution from moving on the exposed surface of the substrate as compared with the case where the surface of the substrate is dried only by shake-drying. Thereby, since it is possible to suppress or prevent the contaminants from forming a streak on the surface of the substrate after drying, it is possible to manufacture an evaluation sample in which the contaminants are evenly distributed and arranged.

請求項3に記載の発明は、前記蒸発工程は、前記低表面張力液体の蒸発を促進させるために、前記表面に気体を供給する気体供給工程を含む、請求項2に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板の表面への気体の供給により、汚染溶液の液膜に含まれる低表面張力液体の蒸発を促進でき、これにより、基板の表面から低表面張力液体を良好に除去することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the sample production for evaluation according to the second aspect, the evaporation step includes a gas supply step of supplying a gas to the surface in order to promote the evaporation of the low surface tension liquid. Is the method.
According to this method, the supply of gas to the surface of the substrate can promote the evaporation of the low surface tension liquid contained in the liquid film of the contaminated solution, and thus the low surface tension liquid is favorably removed from the surface of the substrate. be able to.

請求項4に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記蒸発工程の実行に先立って、前記表面に保持されている前記汚染溶液の液膜を薄化する薄化工程をさらに含む、請求項2または3に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、汚染溶液の液膜を薄化させた後に乾燥工程を開始し、この乾燥工程において基板の表面から低表面張力液体を除去する。汚染溶液の液膜の薄化後に基板の表面の乾燥(汚染溶液の蒸発)が開始されるので、乾燥工程に要する時間を短縮化できる。ゆえに、露出している基板の表面を汚染溶液の液滴が移動することを抑制または防止しながら、基板の表面を、短時間のうちに良好に乾燥させることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the substrate processing method further includes a thinning step of thinning a liquid film of the contaminated solution held on the surface prior to the execution of the evaporation step. 2. The method for producing an evaluation sample according to 2 or 3.
According to this method, after the liquid film of the contaminated solution is thinned, the drying process is started, and the low surface tension liquid is removed from the surface of the substrate in the drying process. Since the drying of the surface of the substrate (evaporation of the contaminated solution) is started after the liquid film of the contaminated solution is thinned, the time required for the drying process can be shortened. Therefore, the surface of the substrate can be satisfactorily dried in a short time while suppressing or preventing the droplet of the contaminating solution from moving on the exposed surface of the substrate.

請求項5に記載の発明は、前記薄化工程は、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第1の速度で回転させる第1の回転工程を含む、請求項4に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板を第1の速度で回転させることにより、汚染溶液の液膜に含まれる汚染溶液を基板の周囲に排出させることができる。これにより、汚染溶液の液膜を、短時間のうちに薄化させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the thinning step, the substrate can be swung off the substrate from the surface of the substrate around the predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate. It is a sample manufacturing method for evaluation of Claim 4 including the 1st rotation process rotated at a 1st speed.
According to this method, the contaminated solution contained in the liquid film of the contaminated solution can be discharged around the substrate by rotating the substrate at the first speed. Thereby, the liquid film of a contaminated solution can be thinned in a short time.

請求項6に記載の発明は、前記乾燥工程は、前記蒸発工程に並行して、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第2の速度で回転させる第2の回転工程をさらに含む、請求項2〜5のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、蒸発工程に並行して基板を第2の速度で回転させることにより、基板の表面を良好に乾燥させることができる。
According to a sixth aspect of the invention, in the drying step, the substrate is moved around the predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate in parallel with the evaporation step, and the contamination solution is discharged from the surface of the substrate. The evaluation sample manufacturing method according to any one of claims 2 to 5, further including a second rotation step of rotating at a predetermined second speed that can be shaken off.
According to this method, the surface of the substrate can be satisfactorily dried by rotating the substrate at the second speed in parallel with the evaporation step.

請求項7に記載の発明は、前記液膜保持工程は、前記基板を、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに所定のパドル速度で回転させることにより、前記基板の前記表面に前記汚染溶液の前記パドル状の液膜を保持する工程を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板の表面に汚染溶液の液膜を良好に保持させることができる。
In the invention according to claim 7, in the liquid film holding step, the substrate is rotated on the surface of the substrate by rotating the substrate at a predetermined paddle speed around a predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate. It is a sample manufacturing method for evaluation as described in any one of Claims 1-7 including the process of hold | maintaining the said paddle-like liquid film of a contaminated solution.
According to this method, the liquid film of the contaminated solution can be favorably held on the surface of the substrate.

前記の目的を達成するための請求項8に記載の発明は、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する装置であって、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持ユニットと、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液を前記基板の表面に供給するための汚染溶液供給ユニットと、前記基板の表面から前記低表面張力液体を除去させるための低表面張力液体除去ユニットと、前記汚染溶液供給ユニットおよび前記低表面張力液体除去ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを実行する、評価用サンプル製造装置を提供する。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 8 is an evaluation sample for evaluating the cleaning ability of a substrate processing apparatus, and includes a substrate in which a contaminant is disposed on a hydrophobic surface. An apparatus for producing a sample for evaluation, comprising: a substrate holding unit that holds the substrate in a horizontal position with the surface facing upward; a low surface tension liquid having a surface tension lower than water and a contaminant. A contamination solution supply unit for supplying a contamination solution containing the substrate to the surface of the substrate, a low surface tension liquid removal unit for removing the low surface tension liquid from the surface of the substrate, the contamination solution supply unit, and the low A control device for controlling the surface tension liquid removal unit, the control device holding the substrate in a horizontal posture with the surface facing upward, and more than water A liquid film holding step for holding a liquid film of a contaminated solution containing a low surface tension liquid having a high surface tension and a contaminant on the surface of the substrate; and removing the low surface tension liquid from the surface to remove the surface. Provided is an evaluation sample manufacturing apparatus that performs a drying process.

この構成によれば、溶媒としての低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜が基板の表面に保持され、その後、前記表面が乾燥させられる。
汚染溶液が低表面張力液体を溶媒として含むため、水平姿勢にある基板の表面に汚染溶液を供給することにより、汚染溶液の液膜を、基板の表面に容易に形成することができる。基板の表面に汚染溶液の液膜が形成されるため、汚染溶液に含まれる汚染物質が基板の表面に均一に広がる。そのため、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が均一に分散配置される。これにより、疎水性を示す表面を基板が有する場合であっても、汚染物質を前記表面に均一に配置できる評価用サンプル製造装置を提供することができる。
According to this configuration, the liquid film of the contaminated solution containing the low surface tension liquid as the solvent and the contaminant is held on the surface of the substrate, and then the surface is dried.
Since the contaminated solution contains a low surface tension liquid as a solvent, a liquid film of the contaminated solution can be easily formed on the surface of the substrate by supplying the contaminated solution to the surface of the substrate in a horizontal posture. Since the liquid film of the contaminated solution is formed on the surface of the substrate, the contaminant contained in the contaminated solution spreads uniformly on the surface of the substrate. Therefore, contaminants are uniformly distributed on the surface of the substrate after drying. Thereby, even if a board | substrate has the surface which shows hydrophobicity, the sample manufacturing apparatus for evaluation which can arrange | position a contaminant on the said surface uniformly can be provided.

前記の目的を達成するための請求項9に記載の発明は、基板を洗浄する洗浄ユニットと、前記請求項8に記載の評価用サンプル製造装置であって、前記洗浄ユニットの洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する前記評価用サンプル製造装置とを含む、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、前記評価用サンプル製造を含む基板処理装置を提供できる。
In order to achieve the above object, an invention described in claim 9 is a cleaning unit for cleaning a substrate, and an evaluation sample manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the cleaning capability of the cleaning unit is evaluated. There is provided a substrate processing apparatus including the evaluation sample manufacturing apparatus for manufacturing a sample for evaluation.
According to this configuration, a substrate processing apparatus including the sample for evaluation can be provided.

請求項10に記載の発明は、前記評価用サンプル製造装置によって製造された評価用サンプルを洗浄することにより、前記基板を清浄状態に戻す再生洗浄ユニットをさらに含む、請求項9に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板処理装置が、洗浄ユニットと、この洗浄ユニットを評価するための評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造装置と、製造された評価用サンプルサンプルを清浄状態に戻す再生洗浄ユニットとを含んでいる。そのため、評価用サンプルの製造、洗浄処理、および基板の再生洗浄を、一つの基板処理装置において行うことができる。したがって、基板処理装置に備えられた洗浄ユニットの洗浄能力の評価を、繰り返し行うことができる。
The invention described in claim 10 further includes a regenerative cleaning unit that returns the substrate to a clean state by cleaning the evaluation sample manufactured by the evaluation sample manufacturing apparatus. Device.
According to this configuration, the substrate processing apparatus includes a cleaning unit, an evaluation sample manufacturing apparatus that manufactures an evaluation sample for evaluating the cleaning unit, and a regenerative cleaning that returns the manufactured evaluation sample sample to a clean state. Includes units. Therefore, the production of the sample for evaluation, the cleaning process, and the regenerative cleaning of the substrate can be performed in one substrate processing apparatus. Therefore, it is possible to repeatedly evaluate the cleaning capability of the cleaning unit provided in the substrate processing apparatus.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る評価用サンプル製造装置、汚染状態測定装置および基板処理装置を含む基板処理システムの模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a substrate processing system including an evaluation sample manufacturing apparatus, a contamination state measuring apparatus, and a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す気体吐出ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the gas discharge nozzle shown in FIG. 図3は、前記評価用サンプル製造装置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。FIG. 3 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the sample production apparatus for evaluation. 図4は、前記基板処理システムにおける、サンプル製造&ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram showing an example of a sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow in the substrate processing system. 図5は、液膜保持工程および乾燥工程を詳細に説明するためのタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart for explaining in detail the liquid film holding step and the drying step. 図6A〜6Bは、液膜保持工程の様子を説明するための図解的な断面図である。6A to 6B are schematic cross-sectional views for explaining the state of the liquid film holding step. 図6C〜6Dは、液膜保持工程および乾燥工程の様子を説明するための図解的な断面図である。6C to 6D are schematic cross-sectional views for explaining the state of the liquid film holding step and the drying step. 図6Eは、乾燥工程の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 6E is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the drying step. 図7Aは、参考例に係る評価用サンプルの一例を示す模式的な平面図であり、図7Bは、本発明に係る評価用サンプル製造方法を用いて製造した評価用サンプルの一例を示す模式的な平面図である。FIG. 7A is a schematic plan view showing an example of an evaluation sample according to a reference example, and FIG. 7B is a schematic view showing an example of an evaluation sample manufactured using the evaluation sample manufacturing method according to the present invention. FIG. 図8Aは、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。FIG. 8A is an illustrative plan view showing a layout of a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図8Bは、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な断面図である。FIG. 8B is an illustrative sectional view showing a layout of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図9は、前記基板処理装置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。FIG. 9 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus. 図10は、前記基板処理装置における、サンプル製造&ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。FIG. 10 is a process diagram showing an example of a sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow in the substrate processing apparatus. 図11は、複数の洗浄ユニットについて洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a flow for evaluating the cleaning capability for a plurality of cleaning units. 図12は、制御装置の記憶ユニットに保持された洗浄処理用のレシピの一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a cleaning process recipe held in the storage unit of the control device. 図13は、1つの洗浄ユニットにおける複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a flow when evaluating the cleaning capability for each of a plurality of cleaning processes in one cleaning unit.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る評価用サンプル製造装置1、汚染状態計測装置2および基板処理装置3の模式図である。評価用サンプル製造装置1、汚染状態計測装置2および基板処理装置3は、基板処理システム4に含まれる。基板処理装置3は、枚葉式の装置であってもよいし、バッチ式の装置であってもよい。評価用サンプル製造装置1、汚染状態計測装置2および基板処理装置3は、互いに独立したユニットである。すなわち、基板処理システム4は、図1に示すように、基板処理装置3と、基板処理装置3から離れた位置に配置された評価用サンプル製造装置1と、基板処理装置3から離れた位置に配置された汚染状態計測装置2とを備える例を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of an evaluation sample manufacturing apparatus 1, a contamination state measuring apparatus 2, and a substrate processing apparatus 3 according to a first embodiment of the present invention. The evaluation sample manufacturing apparatus 1, the contamination state measuring apparatus 2, and the substrate processing apparatus 3 are included in the substrate processing system 4. The substrate processing apparatus 3 may be a single wafer type apparatus or a batch type apparatus. The evaluation sample manufacturing apparatus 1, the contamination state measuring apparatus 2, and the substrate processing apparatus 3 are independent units. That is, as shown in FIG. 1, the substrate processing system 4 includes a substrate processing apparatus 3, an evaluation sample manufacturing apparatus 1 arranged at a position away from the substrate processing apparatus 3, and a position away from the substrate processing apparatus 3. The example provided with the contamination state measuring device 2 arrange | positioned is shown.

評価用サンプル製造装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板W(たとえば基板直径300mmや450mm)の表面5に汚染物質6を含む汚染溶液7を供給して、基板処理装置3の洗浄能力を評価するための評価用サンプル8を一枚ずつ製造する枚葉式の装置である。基板Wの表面5は疎水性を示している。疎水性を示す表面5として、Low−k膜、ポリシリコン膜、SOC膜等の疎水性膜が形成された表面や、酸性液(HF、HFとHNOとの混合液、バッファードフッ酸(BHF)、フッ化アンモニウム、HFEG(フッ酸とエチレングリコールとの混合液)等)を薬液として用いた薬液処理後のシリコン基板の表面を例示できる。 The evaluation sample manufacturing apparatus 1 supplies a contaminated solution 7 containing a contaminant 6 to the surface 5 of a disk-shaped substrate W (for example, a substrate diameter of 300 mm or 450 mm) such as a semiconductor wafer, and the cleaning ability of the substrate processing apparatus 3 This is a single-wafer type apparatus for producing evaluation samples 8 one by one. The surface 5 of the substrate W is hydrophobic. As the surface 5 exhibiting hydrophobicity, a surface on which a hydrophobic film such as a low-k film, a polysilicon film, or an SOC film is formed, an acidic liquid (a mixed liquid of HF, HF and HNO 3 , buffered hydrofluoric acid ( (BHF), ammonium fluoride, HFEG (mixed solution of hydrofluoric acid and ethylene glycol), etc.) can be exemplified as the surface of the silicon substrate after chemical treatment using chemicals.

評価用サンプル製造装置1は、内部空間を有する箱形のチャンバ9と、チャンバ9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(鉛直軸線)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)10と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体11と汚染物質6とを含む汚染溶液7を基板Wの表面5に供給するための汚染溶液供給ユニット12とを含む。   An evaluation sample manufacturing apparatus 1 includes a box-shaped chamber 9 having an internal space, and a single substrate W held in a horizontal posture in the chamber 9, and a vertical rotation axis (vertical axis line passing through the center of the substrate W). ) A contamination solution 7 including a spin chuck (substrate holding unit) 10 for rotating the substrate W around A1, a low surface tension liquid 11 having a lower surface tension than water, and a contaminant 6 is supplied to the surface 5 of the substrate W. And a contaminated solution supply unit 12.

スピンチャック10は、基板Wを水平に保持している状態で回転軸線A1まわりに回転可能な円盤状のスピンベース13と、スピンベース13を回転軸線A1まわりに回転させるスピンモータ14とを含む。スピンチャック10は、基板Wの周縁部を挟んで当該基板Wを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、基板Wの下面を吸着することにより当該基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図1では、スピンチャック10がバキューム式のチャックである場合が示されている。   The spin chuck 10 includes a disc-shaped spin base 13 that can rotate around the rotation axis A1 while holding the substrate W horizontally, and a spin motor 14 that rotates the spin base 13 around the rotation axis A1. The spin chuck 10 may be a clamping chuck that holds the substrate W horizontally with the peripheral edge of the substrate W interposed therebetween, or a vacuum that holds the substrate W horizontally by sucking the lower surface of the substrate W. It may be a chuck of the type. FIG. 1 shows a case where the spin chuck 10 is a vacuum chuck.

汚染溶液供給ユニット12は、汚染溶液ノズル15と、汚染溶液ノズル15が先端部に取り付けられたノズルアーム16と、汚染溶液ノズル15に一端が接続された汚染溶液配管17と、汚染溶液配管17に介装された汚染溶液バルブ18と、ノズルアーム16に接続され、所定の揺動軸線まわりにノズルアーム16を揺動させて汚染溶液ノズル15を移動させる第1のノズル移動ユニット19とを含む。第1のノズル移動ユニット19は、モータ等を含む。第1のノズル移動ユニット19は、基板Wの上面に沿う円弧状を描くように汚染溶液ノズル15を移動させるものに限られず、基板Wの上面に沿う直線状を描くように汚染溶液ノズル15を移動させてもよい。   The contaminated solution supply unit 12 includes a contaminated solution nozzle 15, a nozzle arm 16 to which the contaminated solution nozzle 15 is attached at the tip, a contaminated solution pipe 17 having one end connected to the contaminated solution nozzle 15, and a contaminated solution pipe 17. It includes an intervening contaminated solution valve 18 and a first nozzle moving unit 19 that is connected to the nozzle arm 16 and moves the contaminated solution nozzle 15 by swinging the nozzle arm 16 about a predetermined swing axis. The first nozzle moving unit 19 includes a motor and the like. The first nozzle moving unit 19 is not limited to moving the contamination solution nozzle 15 so as to draw an arc shape along the upper surface of the substrate W, and the contamination nozzles 15 are drawn so as to draw a straight shape along the upper surface of the substrate W. It may be moved.

汚染溶液ノズル15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。図1に示すように汚染溶液ノズル15のボディの下端に吐出口が形成されており、吐出口から下向きに汚染溶液7を吐出する構成が採用されていてもよい。また、図1では、汚染溶液ノズル15が、基板Wの上面における汚染溶液7の供給位置を変更可能な移動ノズルである場合を例に挙げているが、汚染溶液ノズル15が、吐出口が基板Wの上面の所定位置(たとえば中央部)に向けて固定的に配置された固定ノズルであってもよい。   The contaminated solution nozzle 15 is, for example, a straight nozzle that discharges liquid in a continuous flow state. As shown in FIG. 1, a discharge port may be formed at the lower end of the body of the contaminated solution nozzle 15, and a configuration may be employed in which the contaminated solution 7 is discharged downward from the discharge port. In FIG. 1, the case where the contamination solution nozzle 15 is a moving nozzle capable of changing the supply position of the contamination solution 7 on the upper surface of the substrate W is taken as an example. It may be a fixed nozzle that is fixedly arranged toward a predetermined position (for example, the central portion) on the upper surface of W.

汚染溶液配管17の他端は、次に述べる汚染溶液生成ユニット20に接続されており、汚染溶液生成ユニット20から汚染溶液7が供給されるようになっている。汚染溶液バルブ18が開かれると、汚染溶液配管17から汚染溶液ノズル15に供給された汚染溶液7が、汚染溶液ノズル15の下端に設定された吐出口から吐出される。また、汚染溶液バルブ18が閉じられると、汚染溶液配管17から汚染溶液ノズル15への汚染溶液7の供給が停止される。   The other end of the contaminated solution pipe 17 is connected to a contaminated solution generating unit 20 described below, and the contaminated solution 7 is supplied from the contaminated solution generating unit 20. When the contaminated solution valve 18 is opened, the contaminated solution 7 supplied from the contaminated solution pipe 17 to the contaminated solution nozzle 15 is discharged from the discharge port set at the lower end of the contaminated solution nozzle 15. When the contaminated solution valve 18 is closed, the supply of the contaminated solution 7 from the contaminated solution pipe 17 to the contaminated solution nozzle 15 is stopped.

汚染溶液生成ユニット20は、汚染溶液7を溜めることが可能な上向きに開いたタンク21と、溶媒としての低表面張力液体11(たとえば常温(約23℃)の液体)をタンク21内に供給する低表面張力液体配管22と、低表面張力液体配管22に介装された低表面張力液体バルブ23と、タンク21内の液体を撹拌する撹拌装置24とを含む。タンク21内には汚染物質6が供給され、また、タンク21内には、低表面張力液体配管22を介して低表面張力液体11が供給される。汚染物質6および低表面張力液体11は、タンク21内で撹拌装置24によって撹拌される。これにより、汚染物質6および低表面張力液体11が所定の比率で混合された汚染溶液7が調合(生成)される。図1では、汚染溶液7がタンク21内で調合される場合が示されているが、タンク21内の汚染溶液は、タンク21に供給される前に調合(生成)されたものであってもよい。   The contaminated solution generation unit 20 supplies an upwardly opened tank 21 in which the contaminated solution 7 can be stored and a low surface tension liquid 11 (for example, a liquid at room temperature (about 23 ° C.)) as a solvent into the tank 21. A low surface tension liquid pipe 22, a low surface tension liquid valve 23 interposed in the low surface tension liquid pipe 22, and a stirring device 24 for stirring the liquid in the tank 21 are included. The contaminant 6 is supplied into the tank 21, and the low surface tension liquid 11 is supplied into the tank 21 via the low surface tension liquid pipe 22. The contaminant 6 and the low surface tension liquid 11 are agitated by the agitator 24 in the tank 21. Thereby, the contaminated solution 7 in which the contaminant 6 and the low surface tension liquid 11 are mixed at a predetermined ratio is prepared (generated). FIG. 1 shows the case where the contaminated solution 7 is prepared in the tank 21, but the contaminated solution in the tank 21 may be prepared (generated) before being supplied to the tank 21. Good.

タンク21に供給される汚染物質6は、パーティクルの粉末であってもよいし、金属汚染物質(一例として硫酸銅)であってもよいし、有機汚染物質であってもよい。パーティクルの粉末として、SiOの粉末、窒化ケイ素(SiN、Si)の粉末、ポリスチレンラテックス(Polystyrene Latex)の粉末、アルミニウムの粉末等を例示できる。汚染物質6の種類は、実際の基板処理装置3の洗浄処理において生じる汚染物質の種類に合わせて選択される。 The contaminant 6 supplied to the tank 21 may be a particle powder, a metal contaminant (copper sulfate as an example), or an organic contaminant. Examples of the particle powder include SiO 2 powder, silicon nitride (SiN, Si 3 N 4 ) powder, polystyrene latex powder, aluminum powder, and the like. The type of the contaminant 6 is selected in accordance with the type of contaminant generated in the actual cleaning process of the substrate processing apparatus 3.

タンク21に供給される低表面張力液体11の一例として、有機溶剤の一種であるイソプロピルアルコール(isopropyl alcohol:IPA)を挙げることができるが、また、使用可能な低表面張力液体11として、IPAの他に、メタノール、エタノール、アセトン、HFE(ハイドルフルオロエーテル)等を例示できる。また、低表面張力液体11としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、IPAとアセトンの混合液であってもよいし、IPAとメタノールの混合液であってもよい。但し、使用される汚染物質6の種類や、基板Wの性質に合わせ、それらが溶解しないような種類の低表面張力液体11が採用される。   An example of the low surface tension liquid 11 supplied to the tank 21 is isopropyl alcohol (IPA), which is a kind of organic solvent. In addition, methanol, ethanol, acetone, HFE (Hydrofluoroether) and the like can be exemplified. Further, the low surface tension liquid 11 may be a liquid mixed with other components as well as a case of being composed of only a single component. For example, a mixed solution of IPA and acetone or a mixed solution of IPA and methanol may be used. However, a low surface tension liquid 11 of a type that does not dissolve in accordance with the type of contaminant 6 used and the nature of the substrate W is employed.

評価用サンプル製造装置1は、スピンチャック10に保持されている基板Wの上面(表面5)に、気体の一例としての不活性ガスを供給するための気体吐出ノズル(低表面張力液体除去ユニット)30をさらに含む。気体吐出ノズル30には、気体吐出ノズル30を昇降および水平移動させるための第2のノズル移動ユニット29が結合されている。
図2は、図1に示す気体吐出ノズル30の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。気体吐出ノズル30には、気体配管31が結合されている。気体配管31には、その流路を開閉する気体バルブ32が介装されている。気体吐出ノズル30は、下端にフランジ部33を有する円筒状のノズル本体34を有している。フランジ部33の側面である外周面には、上側気体吐出口35および下側気体吐出口36が、それぞれ環状に外方に向けて開口している。上側気体吐出口35および下側気体吐出口36は、上下に間隔を空けて配置されている。ノズル本体34の下面には、中心気体吐出口37が配置されている。気体吐出ノズル30から吐出される不活性ガスとして窒素ガスを例示できる。
The evaluation sample manufacturing apparatus 1 includes a gas discharge nozzle (low surface tension liquid removal unit) for supplying an inert gas as an example of a gas to the upper surface (surface 5) of the substrate W held by the spin chuck 10. 30 is further included. Coupled to the gas discharge nozzle 30 is a second nozzle moving unit 29 for moving the gas discharge nozzle 30 up and down and horizontally.
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration example of the gas discharge nozzle 30 shown in FIG. A gas pipe 31 is coupled to the gas discharge nozzle 30. A gas valve 32 that opens and closes the flow path is interposed in the gas pipe 31. The gas discharge nozzle 30 has a cylindrical nozzle body 34 having a flange portion 33 at the lower end. On the outer peripheral surface which is the side surface of the flange portion 33, an upper gas discharge port 35 and a lower gas discharge port 36 each open in an annular shape outward. The upper gas discharge port 35 and the lower gas discharge port 36 are arranged with a space in the vertical direction. A central gas discharge port 37 is disposed on the lower surface of the nozzle body 34. Nitrogen gas can be exemplified as the inert gas discharged from the gas discharge nozzle 30.

ノズル本体34には、気体配管31から、不活性ガスが供給される気体導入口38,39が形成されている。気体導入口38,39に対して、個別の不活性ガス配管が結合されてもよい。ノズル本体34内には、気体導入口38と上側気体吐出口35および下側気体吐出口36とを接続する筒状の気体流路41が形成されている。また、ノズル本体34内には、気体導入口39に連通する筒状の気体流路42がまわりに形成されている。気体流路42の下方にはバッファ空間43が連通している。バッファ空間43は、さらに、パンチングプレート44を介して、その下方の空間45に連通している。この空間45が中心気体吐出口37に開放している。   In the nozzle body 34, gas inlets 38 and 39 to which an inert gas is supplied from the gas pipe 31 are formed. Individual inert gas pipes may be coupled to the gas inlets 38 and 39. In the nozzle body 34, a cylindrical gas flow path 41 that connects the gas introduction port 38, the upper gas discharge port 35, and the lower gas discharge port 36 is formed. Further, a cylindrical gas flow path 42 communicating with the gas introduction port 39 is formed around the nozzle body 34. A buffer space 43 communicates below the gas flow path 42. The buffer space 43 further communicates with a space 45 below the punching plate 44. This space 45 is open to the central gas outlet 37.

気体導入口38から導入された不活性ガスは、気体流路41を介して上側気体吐出口35および下側気体吐出口36に供給され、これらの気体吐出口35,36から放射状に吐出される。これにより、上下方向に重なる2つの放射状気流が基板Wの上方に形成される。一方、気体導入口39から導入された不活性ガスは、気体流路42を介してバッファ空間43に蓄えられ、さらにパンチングプレート44を通って拡散された後に、空間45を通って中心気体吐出口37から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。この不活性ガスは、基板Wの上面にぶつかって方向を変え、放射方向の不活性ガス流を基板Wの上方に形成する。   The inert gas introduced from the gas introduction port 38 is supplied to the upper gas discharge port 35 and the lower gas discharge port 36 through the gas flow path 41 and is discharged radially from these gas discharge ports 35 and 36. . As a result, two radial airflows overlapping in the vertical direction are formed above the substrate W. On the other hand, the inert gas introduced from the gas introduction port 39 is stored in the buffer space 43 through the gas flow path 42, further diffused through the punching plate 44, and then through the space 45 to the central gas discharge port. It is discharged downward from 37 toward the upper surface of the substrate W. This inert gas hits the upper surface of the substrate W and changes its direction, forming a radial inert gas flow above the substrate W.

したがって、中心気体吐出口37から吐出される不活性ガスが形成する放射状気流と、気体吐出口35,36から吐出される二層の放射状気流とを合わせて、三層の放射状気流が基板Wの上方に形成されることになる。この三層の放射状気流によって、基板Wの上面が保護される。とくに、後述する通り、基板Wを高速度回転させるときに、三層の放射状気流によって基板Wの上面が保護されることにより、液滴やミストが基板Wの表面に付着することを回避できる。   Accordingly, the radial airflow formed by the inert gas discharged from the central gas discharge port 37 and the two-layer radial airflow discharged from the gas discharge ports 35 and 36 are combined to form a three-layer radial airflow on the substrate W. It will be formed above. The upper surface of the substrate W is protected by the three layers of radial airflow. In particular, as will be described later, when the substrate W is rotated at a high speed, the upper surface of the substrate W is protected by the three-layer radial airflow, so that it is possible to avoid droplets and mist from adhering to the surface of the substrate W.

図3は、評価用サンプル製造装置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。
評価用サンプル製造装置1は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成された制御装置50を備えている。制御装置50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、基板処理を行うためのレシピ(演算ユニットが実行するプログラム)が記憶されている。制御装置50は、記憶ユニットに保持されているレシピの内容に基づいて、スピンモータ14、第1および第2のノズル移動ユニット19,29等の動作を制御する。さらに、制御装置50は、汚染溶液バルブ18、低表面張力液体バルブ23、気体バルブ32等の開閉動作を制御する。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the sample production apparatus 1 for evaluation.
The sample production apparatus 1 for evaluation includes a control device 50 configured using, for example, a microcomputer. The control device 50 includes an arithmetic unit such as a CPU, a fixed memory device, a storage unit such as a hard disk drive, and an input / output unit. The storage unit stores a recipe (a program executed by the arithmetic unit) for performing substrate processing. The control device 50 controls operations of the spin motor 14, the first and second nozzle moving units 19, 29, and the like based on the contents of the recipe held in the storage unit. Further, the control device 50 controls the opening / closing operations of the contaminated solution valve 18, the low surface tension liquid valve 23, the gas valve 32, and the like.

図4は、基板処理システム4における、サンプル製造&ユニット洗浄評価フロー(評価用サンプル8を製造し、基板処理装置3の洗浄能力を評価するときのフロー)の一例を示す工程図である。図1〜図4を参照しながら、前記サンプル製造&ユニット洗浄評価フローの一例を説明する。
まず、搬送ロボット(図示しない)によりチャンバ9内に、評価用サンプル8の母材である基板Wが搬入され、基板Wがその表面5(計測対象面)を上方に向けた状態でスピンチャック10に保持される(S1:基板保持工程)。搬送ロボットがチャンバ9外に退避させられた後、制御装置50は、液膜保持工程(ステップS2)を実行する。これにより、基板Wの表面5に汚染溶液の液膜51(図6Aおよび6B等参照)がパドル状に保持され、このパドル状の液膜51によって、基板Wの上面全域が覆われるようになる。この実施形態において、パドル状とは、基板Wの表面5の液膜51に作用する遠心力が汚染溶液7と基板Wの表面5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している。液膜51をパドル状に設けるので、基板Wの表面5に汚染溶液の液膜51を良好に保持させることができる。
FIG. 4 is a process diagram showing an example of a sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow (a flow for manufacturing the evaluation sample 8 and evaluating the cleaning ability of the substrate processing apparatus 3) in the substrate processing system 4. An example of the sample production & unit cleaning evaluation flow will be described with reference to FIGS.
First, a substrate W, which is a base material of the sample 8 for evaluation, is carried into the chamber 9 by a transfer robot (not shown), and the spin chuck 10 is placed with the surface 5 (measurement target surface) facing upward. (S1: substrate holding step). After the transfer robot is retracted out of the chamber 9, the control device 50 executes a liquid film holding step (step S2). As a result, the liquid film 51 (see FIGS. 6A and 6B) of the contaminated solution is held in a paddle shape on the surface 5 of the substrate W, and the entire upper surface of the substrate W is covered by the paddle liquid film 51. . In this embodiment, the paddle shape means that the centrifugal force acting on the liquid film 51 on the surface 5 of the substrate W is smaller than the surface tension acting between the contamination solution 7 and the surface 5 of the substrate W, or Centrifugal force and the surface tension are almost antagonistic. Since the liquid film 51 is provided in a paddle shape, the liquid film 51 of the contaminated solution can be favorably held on the surface 5 of the substrate W.

基板Wの表面5に液膜51がパドル状に保持された後、制御装置50は乾燥工程(ステップS3)を実行する。乾燥工程S3は、低表面張力液体11を基板Wの表面5から除去して、表面5を乾燥させる工程である。乾燥工程S3においては、気体吐出ノズル30が、基板Wの表面5の中央部に近接する近接位置(図2に示す位置、図6Dおよび6Eに実線で示す位置)に配置される。制御装置50は、気体バルブ32を開いて、不活性ガスを3つの気体吐出口35,36,37から吐出させることにより、表面5に形成されたパドル状の液膜51に不活性ガスを吹き付ける(供給する)。これにより、基板W上の液膜51に含まれる低表面張力液体11の蒸発を促進させることができる。また、乾燥工程S3においては、制御装置50は、スピンモータ14を制御して、基板Wを高速度(約1000rpm)で回転させる。それにより、基板W上の低表面張力液体11の一部が遠心力によって振り切られる。しかしながら、乾燥工程S3では、遠心力による低表面張力液体11の振り切りよりも、低表面張力液体11の蒸発の方が優勢である。換言すると、乾燥工程S3では、低表面張力液体11を蒸発させられる蒸発工程が支配的である。基板Wの表面5が完全に乾燥させられることにより、評価用サンプル8の製造が完了する。   After the liquid film 51 is held in a paddle shape on the surface 5 of the substrate W, the control device 50 executes a drying process (step S3). The drying step S3 is a step in which the low surface tension liquid 11 is removed from the surface 5 of the substrate W and the surface 5 is dried. In the drying step S3, the gas discharge nozzle 30 is disposed at a proximity position (position shown in FIG. 2, positions shown by solid lines in FIGS. 6D and 6E) close to the central portion of the surface 5 of the substrate W. The control device 50 opens the gas valve 32 and discharges the inert gas from the three gas discharge ports 35, 36, and 37 to spray the inert gas onto the paddle-like liquid film 51 formed on the surface 5. (Supply). Thereby, evaporation of the low surface tension liquid 11 contained in the liquid film 51 on the substrate W can be promoted. In the drying step S3, the control device 50 controls the spin motor 14 to rotate the substrate W at a high speed (about 1000 rpm). Thereby, a part of the low surface tension liquid 11 on the substrate W is shaken off by centrifugal force. However, in the drying step S3, the evaporation of the low surface tension liquid 11 is more dominant than the shaking off of the low surface tension liquid 11 by centrifugal force. In other words, in the drying step S3, the evaporation step in which the low surface tension liquid 11 is evaporated is dominant. When the surface 5 of the substrate W is completely dried, the production of the evaluation sample 8 is completed.

その後、基板W(評価用サンプル8)は搬送ロボットによってチャンバ9外へと搬出されて、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置2に受け渡される。汚染状態計測装置2は、基板Wの汚染状態の計測を行う(図4のステップS4)。これにより、汚染状態計測装置2が、洗浄処理前の基板Wの汚染状態を把握できる。
次いで、基板Wは基板処理装置3に受け渡される。基板処理装置3は、基板Wを洗浄する(図4のステップS5)。
Thereafter, the substrate W (evaluation sample 8) is carried out of the chamber 9 by the transfer robot and delivered to the contamination state measuring apparatus 2 such as a particle counter. The contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W (step S4 in FIG. 4). Thereby, the contamination state measuring device 2 can grasp the contamination state of the substrate W before the cleaning process.
Next, the substrate W is delivered to the substrate processing apparatus 3. The substrate processing apparatus 3 cleans the substrate W (step S5 in FIG. 4).

洗浄処理後の基板Wは、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置2に受け渡される。汚染状態計測装置2は、基板Wの汚染状態の計測を行う(図4のステップS6)。これにより、洗浄処理後の基板Wの汚染状態を把握できる。そして、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、汚染状態計測装置2は、基板処理装置3の洗浄能力を評価することが可能である。   The substrate W after the cleaning process is delivered to a contamination state measuring apparatus 2 such as a particle counter. The contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W (step S6 in FIG. 4). Thereby, the contamination state of the substrate W after the cleaning process can be grasped. Then, by comparing the contamination state of the substrate W before and after cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 can evaluate the cleaning ability of the substrate processing apparatus 3.

図5は、液膜保持工程S2および乾燥工程S3を詳細に説明するためのタイムチャートである。図6A〜6Cは、液膜保持工程S2の様子を説明するための図解的な断面図である。図6D,6Eは、乾燥工程S3の様子を説明するための図解的な断面図である。
図1〜図5を参照しながら、ステップS2〜S4について詳細に説明する。
チャンバ9内への基板Wの搬入に先立って、汚染溶液ノズル15は、スピンチャック10の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。また、気体吐出ノズル30も、スピンチャック10の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。
FIG. 5 is a time chart for explaining the liquid film holding step S2 and the drying step S3 in detail. 6A to 6C are schematic cross-sectional views for explaining the state of the liquid film holding step S2. 6D and 6E are schematic cross-sectional views for explaining the state of the drying step S3.
Steps S2 to S4 will be described in detail with reference to FIGS.
Prior to loading the substrate W into the chamber 9, the contaminated solution nozzle 15 is retracted to the home position set to the side of the spin chuck 10. The gas discharge nozzle 30 is also retracted to the home position set on the side of the spin chuck 10.

液膜保持工程S2は、パドル工程T1と、均し工程T2と、薄化工程T3とを含む。
パドル工程T1は、図6Aに示すように、基板Wの表面5(上面)に、当該上面の全域を覆うパドル状の汚染溶液の液膜51を形成する工程である。具体的には、パドル工程T1において、制御装置50は、スピンモータ14を制御してスピンベース13を回転させると共に、その回転速度を所定のパドル速度(零〜約40rpm。たとえば約10rpm)に維持する。また、パドル工程T1の開始に先立って、図6Aに示すように、汚染溶液ノズル15は、スピンチャック10の側方のホーム位置から処理位置(たとえば基板Wの表面5の中央部)に移動させられている。
The liquid film holding step S2 includes a paddle step T1, a leveling step T2, and a thinning step T3.
As shown in FIG. 6A, the paddle process T1 is a process of forming a liquid film 51 of a paddle-like contaminated solution covering the entire surface of the upper surface 5 (upper surface) of the substrate W. Specifically, in the paddle process T1, the control device 50 controls the spin motor 14 to rotate the spin base 13 and maintains the rotation speed at a predetermined paddle speed (zero to about 40 rpm, for example, about 10 rpm). To do. Prior to the start of the paddle process T1, as shown in FIG. 6A, the contaminated solution nozzle 15 is moved from the home position on the side of the spin chuck 10 to the processing position (for example, the center of the surface 5 of the substrate W). It has been.

また、パドル工程T1の開始に際し、制御装置50は汚染溶液バルブ18を開く。それにより、基板Wの表面5の中央部に向けて、汚染溶液ノズル15から汚染溶液7が吐出される。このとき、基板Wの表面5に供給された汚染溶液7に、零または小さな遠心力しか作用しないため、基板Wの表面5に汚染溶液7が滞留して汚染溶液の液膜51がパドル状に形成される。液膜51の厚みはたとえば3mm程度である。これにより、基板Wの表面5に、基板Wの表面5全域を覆う汚染溶液の液膜51(図6Aおよび6B等参照)がパドル状に保持される。基板Wの表面5への汚染溶液7の供給は、パドル工程T1の終了まで続行される。パドル工程T1の開始から予め定める期間(たとえば約60秒間)が経過すると、パドル工程T1が終了する。具体的には、制御装置50は、汚染溶液バルブ18を閉じて汚染溶液ノズル15からの汚染溶液7の吐出を停止すると共に、第1のノズル移動ユニット19を制御して汚染溶液ノズル15をホーム位置に退避させる。次いで、均し工程T2が開始される。   At the start of the paddle process T1, the control device 50 opens the contaminated solution valve 18. Thereby, the contaminated solution 7 is discharged from the contaminated solution nozzle 15 toward the center of the surface 5 of the substrate W. At this time, since only zero or a small centrifugal force acts on the contaminated solution 7 supplied to the surface 5 of the substrate W, the contaminated solution 7 stays on the surface 5 of the substrate W, and the liquid film 51 of the contaminated solution has a paddle shape. It is formed. The thickness of the liquid film 51 is about 3 mm, for example. Thereby, the liquid film 51 (see FIGS. 6A and 6B, etc.) of the contaminating solution covering the entire surface 5 of the substrate W is held on the surface 5 of the substrate W in a paddle shape. The supply of the contaminated solution 7 to the surface 5 of the substrate W is continued until the end of the paddle process T1. When a predetermined period (for example, about 60 seconds) elapses from the start of the paddle process T1, the paddle process T1 ends. Specifically, the control device 50 closes the contaminated solution valve 18 to stop discharging the contaminated solution 7 from the contaminated solution nozzle 15 and controls the first nozzle moving unit 19 to bring the contaminated solution nozzle 15 home. Retract to position. Next, the leveling step T2 is started.

図6Bに示すように、均し工程T2は、基板Wを、パドル速度よりもやや速い中速度(たとえば約50rpm)で回転させることにより、基板Wの表面5に保持されている液膜51を外周側に押し広げ、汚染溶液7を基板W表面全体に行き渡らせることを目的とした工程である。均し工程T2の開始から予め定める期間(たとえば約6秒間)が経過すると、均し工程T2が終了する。次いで、薄化工程T3が開始される。   As shown in FIG. 6B, in the leveling step T2, the liquid film 51 held on the surface 5 of the substrate W is rotated by rotating the substrate W at a medium speed (for example, about 50 rpm) slightly faster than the paddle speed. This is a process aimed at spreading the contamination solution 7 over the entire surface of the substrate W by spreading it outward. When a predetermined period (for example, about 6 seconds) elapses from the start of the leveling process T2, the leveling process T2 ends. Next, the thinning process T3 is started.

図6Cに示すように、薄化工程T3は、基板Wを、回転軸線A1まわりに高速度回転させて、液膜51に含まれる汚染溶液7の一部を、基板Wの周囲に排出させることにより、液膜51を短時間のうちに薄化させる工程である。このときの基板Wの回転速度は、液膜51に含まれる汚染溶液7の一部を振り切ることが可能であるが、当該汚染溶液7の全部を振り切ることはできない程度の高速度(第1の速度。たとえば約1000rpm)に設定されている。この高速度は、通常、基板Wからの液の振り切りに用いられている回転速度(液膜51に含まれる汚染溶液7の全部を振り切ることができる速度。たとえば約1500rpm)よりも低速に設定されている。   As shown in FIG. 6C, in the thinning step T3, the substrate W is rotated at a high speed around the rotation axis A1, and a part of the contaminated solution 7 contained in the liquid film 51 is discharged around the substrate W. Thus, the liquid film 51 is thinned in a short time. The rotation speed of the substrate W at this time is such that it is possible to shake off a part of the contaminated solution 7 contained in the liquid film 51, but not so much that the whole of the contaminated solution 7 can be shaken off (the first speed). Speed (for example, about 1000 rpm). This high speed is usually set to be lower than the rotational speed used for shaking off the liquid from the substrate W (speed at which all of the contaminated solution 7 contained in the liquid film 51 can be shaken off, for example, about 1500 rpm). ing.

薄化工程T3の開始から、予め定める期間(たとえば約2秒間)が経過すると、薄化工程T3が終了する。薄化工程T3の終了の際には、基板Wの表面5の全域が薄膜52によって覆われている。そのため、基板Wの表面5は一部分も露出しない。このときの薄膜52の厚みはたとえば20〜600μmである。薄化工程T3の終了後は、次いで、乾燥工程S3が開始される。   When a predetermined period (for example, about 2 seconds) elapses from the start of the thinning process T3, the thinning process T3 ends. At the end of the thinning step T3, the entire surface 5 of the substrate W is covered with the thin film 52. Therefore, a part of the surface 5 of the substrate W is not exposed. The thickness of the thin film 52 at this time is, for example, 20 to 600 μm. After the end of the thinning step T3, the drying step S3 is then started.

制御装置50は、第2のノズル移動ユニット29を制御して、乾燥工程S3の開始に先立ち(すなわち液膜保持工程S2において)、図6Dに示すように、気体吐出ノズル30をスピンチャック10の側方のホーム位置から処理位置(基板Wの表面5の中央部の上方)に移動させ、かつ当該処理位置において、気体吐出ノズル30を基板Wに接近する近接位置まで下降させる。気体吐出ノズル30が下位置にある状態では、気体吐出ノズル30の下面と基板Wの表面5(基板Wの上面)との間の間隔はたとえば約7mmである。気体吐出ノズル30が処理位置(前述の近接位置を含む)に配置されている状態では、図6Dに示すように、気体吐出ノズル30の中心軸線が回転軸線A1に一致している。   The control device 50 controls the second nozzle moving unit 29, and prior to the start of the drying step S3 (that is, in the liquid film holding step S2), as shown in FIG. It moves from the side home position to the processing position (above the central part of the surface 5 of the substrate W), and at the processing position, the gas discharge nozzle 30 is lowered to a proximity position approaching the substrate W. In the state where the gas discharge nozzle 30 is in the lower position, the distance between the lower surface of the gas discharge nozzle 30 and the surface 5 of the substrate W (the upper surface of the substrate W) is, for example, about 7 mm. In a state where the gas discharge nozzle 30 is disposed at the processing position (including the above-mentioned proximity position), as shown in FIG. 6D, the central axis of the gas discharge nozzle 30 coincides with the rotation axis A1.

乾燥工程S3は、蒸発工程T4と、減速工程T5とを含む。
薄化工程T3の終了に続いて、蒸発工程T4が開始される。すなわち、図6Dに示すように、制御装置50は、気体バルブ32を開いて、気体吐出ノズル30の3つの気体吐出口(上側気体吐出口35(図2参照)、下側気体吐出口36(図2参照)および中心気体吐出口37(図2参照))からの不活性ガス(窒素ガス)の吐出をそれぞれ開始させる。このときにおいて、上側気体吐出口35、下側気体吐出口36および中心気体吐出口37からの不活性ガスの吐出流量は、それぞれ、たとえば約50(リットル/分)、約50(リットル/分)および約50(リットル/分)である。これにより、図6Dに示すように、上下方向に重なる三層の環状気流が基板Wの上方に形成され、この三層の環状気流によって、基板Wの表面5の全域を覆うことができる。すなわち、液膜51(薄膜52)の全域に不活性ガスが供給され、これにより、基板Wの表面5に不活性ガスを供給するので、基板Wの表面5の各所において低表面張力液体11の蒸発が進行し、基板Wの表面5の乾燥が促進される。
The drying step S3 includes an evaporation step T4 and a deceleration step T5.
Following the end of the thinning step T3, the evaporation step T4 is started. That is, as shown in FIG. 6D, the control device 50 opens the gas valve 32, and the three gas discharge ports (the upper gas discharge port 35 (see FIG. 2), the lower gas discharge port 36 ( 2) and the discharge of inert gas (nitrogen gas) from the central gas discharge port 37 (see FIG. 2)) are started. At this time, the discharge flow rates of the inert gas from the upper gas discharge port 35, the lower gas discharge port 36, and the central gas discharge port 37 are, for example, about 50 (liter / minute) and about 50 (liter / minute), respectively. And about 50 (liters / minute). As a result, as shown in FIG. 6D, a three-layer annular airflow that overlaps in the vertical direction is formed above the substrate W, and the entire surface 5 of the substrate W can be covered with the three-layer annular airflow. That is, the inert gas is supplied to the entire area of the liquid film 51 (thin film 52), and thereby the inert gas is supplied to the surface 5 of the substrate W. Evaporation proceeds and drying of the surface 5 of the substrate W is promoted.

また、図6Dに示すように、蒸発工程T4において、基板Wの回転が高速度(第2の速度。たとえば約1000rpm。たとえば約1500rpm)に保たれている。基板Wの高速度回転により、基板Wの表面5に付着している低表面張力液体11が基板Wの周囲に振り切られる。
このように、蒸発工程T4では、基板Wの高速度回転と、基板Wの表面5への不活性ガスの供給とが並行して行われる。これにより、基板Wの表面5において、低表面張力液体11の蒸発と、低表面張力液体11の振り切りとが同時に行われ、その結果、図6Eに示すように、低表面張力液体11が基板Wの表面5から完全に除去される。
As shown in FIG. 6D, in the evaporation step T4, the rotation of the substrate W is maintained at a high speed (second speed, for example, about 1000 rpm, for example, about 1500 rpm). Due to the high speed rotation of the substrate W, the low surface tension liquid 11 adhering to the surface 5 of the substrate W is shaken off around the substrate W.
Thus, in the evaporation step T4, the high-speed rotation of the substrate W and the supply of the inert gas to the surface 5 of the substrate W are performed in parallel. Thereby, the evaporation of the low surface tension liquid 11 and the shaking off of the low surface tension liquid 11 are simultaneously performed on the surface 5 of the substrate W. As a result, as shown in FIG. Is completely removed from the surface 5.

また、この実施形態において、蒸発工程T4における高速度(第2の速度)を、薄化工程T3における高速度(第1の速度)と等速に設定したが、蒸発工程T4における高速度(第2の速度)が、薄化工程T3における高速度(第1の速度)よりも高速度であってもよい。この場合、蒸発工程T4における高速度(第2の速度)が、通常、基板Wからの液の振り切りに用いられている回転速度(液膜51に含まれる汚染溶液7の全部を振り切ることができる速度)に設定されていてもよい。   In this embodiment, the high speed (second speed) in the evaporation step T4 is set equal to the high speed (first speed) in the thinning step T3, but the high speed (first speed) in the evaporation step T4 is set. 2) may be higher than the high speed (first speed) in the thinning step T3. In this case, the high speed (second speed) in the evaporation step T4 can normally shake off all of the contaminated solution 7 contained in the liquid film 51, which is the rotational speed used to shake off the liquid from the substrate W. (Speed) may be set.

蒸発工程T4の開始から、予め定める期間(たとえば約10秒間)が経過すると、蒸発工程T4が終了し、次いで減速工程T5が開始される。
減速工程T5では、基板Wの表面5への不活性ガスの供給を継続しながら、基板Wの回転を減速させて停止させる。減速工程T5の終了に伴い、スピンチャック10の回転が停止されると共に、気体バルブ32が閉じられて気体吐出ノズル30からの不活性ガスの吐出が停止される。
When a predetermined period (for example, about 10 seconds) elapses from the start of the evaporation step T4, the evaporation step T4 ends, and then the deceleration step T5 starts.
In the deceleration process T5, the rotation of the substrate W is decelerated and stopped while continuing the supply of the inert gas to the surface 5 of the substrate W. With the completion of the deceleration step T5, the rotation of the spin chuck 10 is stopped and the gas valve 32 is closed to stop the discharge of the inert gas from the gas discharge nozzle 30.

以上によりこの実施形態によれば、評価用サンプル製造装置1では、低表面張力液体11を溶媒として含む汚染溶液7の液膜51が基板Wの表面5に保持され、その後、基板Wの表面5が乾燥させられる。
汚染溶液7が低表面張力液体11を溶媒として含むため、基板Wの表面5が疎水性を示す場合であっても、汚染溶液の液膜51を基板Wの表面5に形成することが可能である。汚染溶液7が膜状をなしていると、汚染溶液7に含まれる汚染物質6が膜の内部で均一に分散する。そのため、汚染溶液の液膜51を基板Wの表面5に形成することにより、基板Wの表面5において汚染物質6を均一に分散配置させることができる。したがって、乾燥後の基板Wの表面5において、汚染物質6が均一に分散配置される。ゆえに、汚染物質6が表面5に均一に配置された評価用サンプル8を製造することができる。
As described above, according to this embodiment, in the evaluation sample manufacturing apparatus 1, the liquid film 51 of the contaminated solution 7 containing the low surface tension liquid 11 as a solvent is held on the surface 5 of the substrate W, and then the surface 5 of the substrate W. Is dried.
Since the contaminated solution 7 contains the low surface tension liquid 11 as a solvent, the liquid film 51 of the contaminated solution can be formed on the surface 5 of the substrate W even when the surface 5 of the substrate W is hydrophobic. is there. When the contaminated solution 7 has a film shape, the contaminants 6 contained in the contaminated solution 7 are uniformly dispersed inside the film. Therefore, by forming the liquid film 51 of the contaminated solution on the surface 5 of the substrate W, the contaminants 6 can be uniformly distributed on the surface 5 of the substrate W. Therefore, the contaminants 6 are uniformly distributed on the surface 5 of the substrate W after drying. Therefore, the evaluation sample 8 in which the contaminant 6 is uniformly arranged on the surface 5 can be manufactured.

また、振り切り乾燥のみによって基板Wの表面5を乾燥させる場合を想定する。この場合、基板Wの表面5が液膜によって覆われていない状態で(基板Wの表面5が露出している状態で)基板Wの表面5を液滴が移動する事態が生じ、そのために、図7Aに示すように基板Wの表面5において汚染物質6が放射状に延びる筋53となって形成されることがある。   Moreover, the case where the surface 5 of the board | substrate W is dried only by shake-off drying is assumed. In this case, there occurs a situation in which the droplet moves on the surface 5 of the substrate W in a state where the surface 5 of the substrate W is not covered with the liquid film (in a state where the surface 5 of the substrate W is exposed). As shown in FIG. 7A, the contaminant 6 may be formed as the stripes 53 extending radially on the surface 5 of the substrate W.

これに対しこの実施形態では、溶媒としての低表面張力液体11が主として蒸発によって基板Wの表面5から除去されるから、振り切り乾燥のみによって基板Wの表面5を乾燥させる場合と比較して、露出している基板Wの表面5を汚染溶液7の液滴が移動することを抑制または防止することができる。これにより、乾燥工程S3後の基板Wの表面5において、汚染物質6が筋53となって形成されることを抑制または防止できるから、図7Bに示すように、基板Wの表面5の全域に汚染物質6が均一に分散配置された評価用サンプル8を製造することができる。   On the other hand, in this embodiment, since the low surface tension liquid 11 as the solvent is mainly removed from the surface 5 of the substrate W by evaporation, the exposure is performed as compared with the case where the surface 5 of the substrate W is dried only by shake-off drying. It is possible to suppress or prevent the droplet of the contaminating solution 7 from moving on the surface 5 of the substrate W that is being processed. As a result, it is possible to suppress or prevent the contaminant 6 from being formed as the streak 53 on the surface 5 of the substrate W after the drying step S3. Therefore, as shown in FIG. An evaluation sample 8 in which the contaminants 6 are uniformly distributed can be produced.

また、汚染溶液の液膜51を薄化させた後に乾燥工程S3を開始し、この乾燥工程S3において基板Wの表面5から低表面張力液体11を除去する。汚染溶液の液膜51の薄化後(すなわち汚染溶液の薄膜52が形成された後)に基板Wの表面5の乾燥(汚染溶液7の蒸発)が開始されるので、乾燥工程S3に要する時間を短縮化できる。
図8Aは、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置201のレイアウトを示す図解的な平面図であり、図8Bは、その図解的な断面図である。図9は、基板処理装置201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。図8Aおよび8B、ならびに図9において、前述の図1〜図7Bに示された各部と同等の構成部分については、図1等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
Further, after thinning the liquid film 51 of the contaminated solution, the drying step S3 is started, and the low surface tension liquid 11 is removed from the surface 5 of the substrate W in the drying step S3. Since the drying of the surface 5 of the substrate W (evaporation of the contaminating solution 7) starts after the contamination solution liquid film 51 is thinned (that is, after the contamination solution thin film 52 is formed), the time required for the drying step S3. Can be shortened.
FIG. 8A is an illustrative plan view showing a layout of a substrate processing apparatus 201 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is an illustrative sectional view thereof. FIG. 9 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus 201. 8A and 8B and FIG. 9, the same components as those shown in FIGS. 1 to 7B described above are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and the description thereof is omitted.

第2の実施形態に係る基板処理装置201は、基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置201は、基板Wが搬入されるインデクサセクション202と、インデクサセクション202に搬入された基板Wを処理する処理セクション203とを含む。処理セクション203は、インデクサセクション202との間で基板Wを受け渡しするための受け渡しユニットPASSを備えている。   The substrate processing apparatus 201 according to the second embodiment is a single wafer processing apparatus that processes the substrates W one by one. The substrate processing apparatus 201 includes an indexer section 202 into which the substrate W is loaded, and a processing section 203 that processes the substrate W loaded into the indexer section 202. The processing section 203 includes a delivery unit PASS for delivering the substrate W to and from the indexer section 202.

インデクサセクション202は、キャリア保持部205と、インデクサロボットIRと、IR移動機構206とを含む。キャリア保持部205は、複数枚の基板Wを収容できるキャリアCを保持する。複数のキャリアCは、水平なキャリア配列方向Uに配列された状態でキャリア保持部205に保持される。IR移動機構206は、キャリア配列方向UにインデクサロボットIRを移動させる。インデクサロボットIRは、キャリア保持部205に保持されたキャリアCに基板Wを搬入する搬入動作、および基板WをキャリアCから搬出する搬出動作を行う。基板Wは、インデクサロボットIRによって水平な姿勢で搬送される。   The indexer section 202 includes a carrier holding unit 205, an indexer robot IR, and an IR moving mechanism 206. The carrier holding unit 205 holds a carrier C that can accommodate a plurality of substrates W. The plurality of carriers C are held by the carrier holding unit 205 in a state of being arranged in the horizontal carrier arrangement direction U. The IR moving mechanism 206 moves the indexer robot IR in the carrier arrangement direction U. The indexer robot IR performs a loading operation for loading the substrate W into the carrier C held by the carrier holding unit 205 and a loading operation for unloading the substrate W from the carrier C. The substrate W is transported in a horizontal posture by the indexer robot IR.

インデクサセクション202は、未処理の基板Wを受け渡しユニットPASSに渡し、受け渡しユニットPASSから処理済みの基板Wを受け取る。処理セクション203は、受け渡しユニットPASSから未処理の基板Wを受け取って、その基板Wに対し洗浄処理を施す。そして、処理セクション203は、処理後の基板Wを受け渡しユニットPASSに渡す。   The indexer section 202 delivers the unprocessed substrate W to the delivery unit PASS and receives the processed substrate W from the delivery unit PASS. The processing section 203 receives an unprocessed substrate W from the delivery unit PASS and performs a cleaning process on the substrate W. Then, the processing section 203 delivers the processed substrate W to the delivery unit PASS.

処理セクション203は、複数(図8Aおよび8Bの例では12個)の処理ユニットUNIT1〜UNIT12(以下、処理ユニットUNIT1〜UNIT12を総称するときは「処理ユニット204」と呼ぶ場合もある)と、センターロボットCRと、前述の受け渡しユニットPASSとを含む。
処理ユニットUNIT1〜UNIT12は、この実施形態では、立体的に配置されている。より具体的には、三階建て構造をなすように複数の処理ユニットUNIT1〜UNIT12が配置されており、各階部分に4つの処理ユニット204が配置されている。すなわち、一階部分に4つの処理ユニットUNIT1,UNIT4,UNIT7,UNIT10が配置され、二階部分に別の4つの処理ユニットUNIT2,UNIT5,UNIT8,UNIT11が配置され、三階部分にさらに別の処理ユニットUNIT3,UNIT6,UNIT9,UNIT12が配置されている。さらに具体的には、平面視において処理セクション203の中央にセンターロボットCRが配置されており(図8BにおいてはセンターロボットCRの図示を省略)、このセンターロボットCRとインデクサロボットIRとの間に受け渡しユニットPASSが配置されている。受け渡しユニットPASSを挟んで対向するように、3つの処理ユニットUNIT1〜UNIT3を積層した第1処理ユニット群G1と、別の3つの処理ユニットUNIT4〜UNIT6を積層した第2処理ユニット群G2とが配置されている。そして、第1処理ユニット群G1に対してインデクサロボットIRから遠い側に隣接するように、3つの処理ユニットUNIT7〜UNIT9を積層した第3処理ユニット群G3が配置されている。同様に、第2処理ユニット群G2に対してインデクサロボットIRから遠い側に隣接するように、3つの処理ユニットUNIT10〜UNIT12を積層した第4処理ユニット群G4が配置されている。第1〜第4処理ユニット群G1〜G4によって、センターロボットCRが取り囲まれている。
The processing section 203 includes a plurality (12 in the example of FIGS. 8A and 8B) of processing units UNIT1 to UNIT12 (hereinafter, the processing units UNIT1 to UNIT12 may be collectively referred to as “processing unit 204”), The robot CR and the above-described delivery unit PASS are included.
The processing units UNIT1 to UNIT12 are three-dimensionally arranged in this embodiment. More specifically, a plurality of processing units UNIT1 to UNIT12 are arranged so as to form a three-story structure, and four processing units 204 are arranged on each floor portion. That is, four processing units UNIT1, UNIT4, UNIT7, and UNIT10 are disposed on the first floor portion, another four processing units UNIT2, UNIT5, UNIT8, and UNIT11 are disposed on the second floor portion, and another processing unit is disposed on the third floor portion. UNIT3, UNIT6, UNIT9, and UNIT12 are arranged. More specifically, the center robot CR is disposed in the center of the processing section 203 in plan view (the center robot CR is not shown in FIG. 8B), and the transfer is performed between the center robot CR and the indexer robot IR. Unit PASS is arranged. A first processing unit group G1 in which three processing units UNIT1 to UNIT3 are stacked and a second processing unit group G2 in which another three processing units UNIT4 to UNIT6 are stacked are arranged so as to face each other across the delivery unit PASS. Has been. A third processing unit group G3 in which three processing units UNIT7 to UNIT9 are stacked is arranged so as to be adjacent to the first processing unit group G1 on the side far from the indexer robot IR. Similarly, a fourth processing unit group G4 in which three processing units UNIT10 to UNIT12 are stacked is arranged so as to be adjacent to the second processing unit group G2 on the side far from the indexer robot IR. The center robot CR is surrounded by the first to fourth processing unit groups G1 to G4.

複数の処理ユニット204は、評価サンプルを製造する評価用サンプル製造装置1と、基板Wの汚染状態を計測する汚染状態計測装置2と、基板Wの洗浄処理を行う洗浄ユニット207と、洗浄能力の評価に用いられた後の評価サンプル(すなわち、基板W)を清浄状態に戻す(すなわち、再生する、初期化する)ための再生洗浄ユニット208とを含む。この実施形態では、UNIT1〜UNIT6が洗浄ユニット207として機能し、UNIT7およびUNIT10がサンプル製造装置1として機能し、UNIT8およびUNIT11が汚染状態計測装置2として機能し、UNIT9およびUNIT12が再生洗浄ユニット208として機能する。   The plurality of processing units 204 include an evaluation sample manufacturing apparatus 1 that manufactures an evaluation sample, a contamination state measuring apparatus 2 that measures the contamination state of the substrate W, a cleaning unit 207 that performs a cleaning process on the substrate W, and a cleaning capability. A regeneration cleaning unit 208 for returning the evaluation sample (that is, the substrate W) after being used for the evaluation to a clean state (that is, regenerating and initializing) is included. In this embodiment, UNIT1 to UNIT6 function as the cleaning unit 207, UNIT7 and UNIT10 function as the sample manufacturing apparatus 1, UNIT8 and UNIT11 function as the contamination state measuring apparatus 2, and UNIT9 and UNIT12 as the regenerative cleaning unit 208. Function.

この実施形態では、評価用サンプル製造装置1と、汚染状態計測装置2と、再生洗浄ユニット208とによって、洗浄ユニット207の洗浄能力の評価を行う洗浄能力評価装置209が構成されている。すなわち、基板処理装置201は、洗浄能力評価装置209を処理セクション203に内蔵する枚葉型洗浄装置である。
洗浄ユニット207は、基板Wを一枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄ユニットである。洗浄ユニット207は、スピンチャック(図1に示すスピンチャック10と同等の構成)と、スピンチャックに保持されている基板Wの表面5に向けて洗浄液を吐出する洗浄液ノズル(図示しない)とを含み、洗浄液ノズルから洗浄液が基板Wに吐出されることにより、基板Wの表面5に対し洗浄処理が行われる。なお、洗浄ユニット207において実行される洗浄処理において、洗浄液による洗浄に併せて(または代えて)、ブラシによる洗浄、スプレーや超音波等の物理力を用いた洗浄(物理洗浄)、ガスによる洗浄が行われてもよい。
In this embodiment, the evaluation sample manufacturing apparatus 1, the contamination state measuring apparatus 2, and the regenerative cleaning unit 208 constitute a cleaning capacity evaluation apparatus 209 that evaluates the cleaning capacity of the cleaning unit 207. That is, the substrate processing apparatus 201 is a single wafer cleaning apparatus in which the cleaning capability evaluation apparatus 209 is built in the processing section 203.
The cleaning unit 207 is a single wafer cleaning unit that cleans the substrates W one by one. The cleaning unit 207 includes a spin chuck (a configuration equivalent to the spin chuck 10 shown in FIG. 1) and a cleaning liquid nozzle (not shown) that discharges the cleaning liquid toward the surface 5 of the substrate W held by the spin chuck. The cleaning liquid is discharged from the cleaning liquid nozzle onto the substrate W, whereby the surface 5 of the substrate W is cleaned. In the cleaning process executed in the cleaning unit 207, cleaning with a brush, cleaning using a physical force such as spray or ultrasonic waves (physical cleaning), or cleaning with gas is performed in addition to (or instead of) cleaning with a cleaning liquid. It may be done.

再生洗浄ユニット208は、基板Wを一枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄ユニットである。再生洗浄ユニット208は、スピンチャック(図1に示すスピンチャック10と同等の構成)と、スピンチャックに保持されている基板Wに向けて洗浄液を吐出する洗浄液ノズル(図示しない)とを含み、洗浄液ノズルから洗浄液が基板Wに吐出されることにより、基板Wを清浄状態に戻す(すなわち、再生する、初期化する)ための再生洗浄処理が行われる。再生洗浄処理は、汚染物質6およびその他の物質を当該表面5から完全に除去する処理である。洗浄ユニット207においては、洗浄液としてたとえばSC1(アンモニア過酸化水素水混合液)が用いられるが、洗浄液として酸性液(HF、HFとHNOとの混合液、バッファードフッ酸(BHF)、フッ化アンモニウム、HFEG(フッ酸とエチレングリコールとの混合液)等)を用いることもでき、この場合には、再生洗浄処理後の基板Wの表面が疎水性を示すようになる。 The regenerative cleaning unit 208 is a single wafer cleaning unit that cleans the substrates W one by one. The regenerative cleaning unit 208 includes a spin chuck (a configuration equivalent to the spin chuck 10 shown in FIG. 1) and a cleaning liquid nozzle (not shown) that discharges the cleaning liquid toward the substrate W held by the spin chuck. When the cleaning liquid is discharged from the nozzle onto the substrate W, a regenerative cleaning process for returning the substrate W to a clean state (that is, regenerating and initializing) is performed. The regenerative cleaning process is a process for completely removing the contaminants 6 and other substances from the surface 5. In the cleaning unit 207, for example, SC1 (ammonia hydrogen peroxide mixed solution) is used as a cleaning solution, but an acidic solution (HF, a mixture of HF and HNO 3 , buffered hydrofluoric acid (BHF), fluoride, etc. is used as the cleaning solution. Ammonium, HFEG (mixed solution of hydrofluoric acid and ethylene glycol) or the like can also be used. In this case, the surface of the substrate W after the regeneration cleaning treatment becomes hydrophobic.

なお、再生洗浄ユニット208において実行される再生洗浄処理において、洗浄液による洗浄に併せて(または代えて)、ブラシによる洗浄、スプレーや超音波等の物理力を用いた洗浄(物理洗浄)、ガスによる洗浄が行われてもよい。
センターロボットCRは、受け渡しユニットPASSから未処理の基板Wを、ハンド(図示しない)を用いて受け取り、その未処理の基板Wをいずれかの処理ユニットUNIT1〜UNIT12に搬入する。また、センターロボットCRは、処理ユニットUNIT1〜UNIT12で処理された処理済みの基板Wを、ハンド(図示しない)を用いて受け取り、その基板Wを受け渡しユニットPASSに渡す。
In the regenerative cleaning process executed in the regenerative cleaning unit 208, in addition to (or instead of) cleaning with the cleaning liquid, cleaning with a brush, cleaning using physical force such as spray or ultrasonic waves (physical cleaning), or gas Washing may be performed.
The center robot CR receives an unprocessed substrate W from the delivery unit PASS using a hand (not shown), and carries the unprocessed substrate W into any of the processing units UNIT1 to UNIT12. The center robot CR receives the processed substrate W processed by the processing units UNIT1 to UNIT12 using a hand (not shown), and transfers the substrate W to the transfer unit PASS.

図9に示すように、制御装置50は、さらに、洗浄ユニット207および再生洗浄ユニット208の動作を制御する。
図10は、基板処理装置201における、サンプル製造&ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。図8A〜図10を参照しながら、サンプル製造&ユニット洗浄評価フローの一例を説明する。
As shown in FIG. 9, the control device 50 further controls the operations of the cleaning unit 207 and the regenerative cleaning unit 208.
FIG. 10 is a process diagram showing an example of a sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow in the substrate processing apparatus 201. An example of the sample production & unit cleaning evaluation flow will be described with reference to FIGS. 8A to 10.

サンプル製造&ユニット洗浄評価フローでは、基板Wの計測に先立って再生洗浄処理(ステップS9)が実行される。しかし、基板処理装置201への当該基板Wの供給直後のサンプル製造&ユニット洗浄評価フローにおいては、再生洗浄処理S9はスキップされる。すなわち、センターロボットCRは、受け取った未処理の基板Wを、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置2に受け渡す。制御装置50は、汚染状態計測装置2を制御して、基板Wの汚染状態の計測を行う(ステップS10)。これにより、前回の再生洗浄処理により、基板Wが所定の清浄条件を満たしているか否かが評価される。この清浄条件を満たしている場合には、ステップS11に移行する。清浄条件を満たしていない場合には、再生洗浄ユニット208を用いて再生洗浄処理が行われ、その後、再度、汚染状態計測装置2において基板Wの汚染状態が計測される。   In the sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow, the regeneration cleaning process (step S9) is performed prior to the measurement of the substrate W. However, in the sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow immediately after the supply of the substrate W to the substrate processing apparatus 201, the regeneration cleaning process S9 is skipped. That is, the center robot CR delivers the received unprocessed substrate W to the contamination state measuring apparatus 2 such as a particle counter. The control device 50 controls the contamination state measuring device 2 and measures the contamination state of the substrate W (step S10). Thereby, it is evaluated whether or not the substrate W satisfies a predetermined cleaning condition by the previous regenerative cleaning process. When this cleaning condition is satisfied, the process proceeds to step S11. If the cleaning condition is not satisfied, the regeneration cleaning process is performed using the regeneration cleaning unit 208, and then the contamination state of the substrate W is measured again by the contamination state measuring apparatus 2.

次いで、搬送ロボット(図示しない)により、評価用サンプル製造装置1のチャンバ9(図1参照)内に、評価用サンプル8の母材である基板Wが搬入され、基板Wがその表面5を上方に向けた状態でスピンチャック10に保持される(ステップS11:基板保持工程)。搬送ロボットが評価用サンプル製造装置1外に退避させられた後、制御装置50は、液膜保持工程(ステップS12)を実行する。基板Wの表面5に液膜51(図6Aおよび6B参照)がパドル状に保持された後、制御装置50は乾燥工程(ステップS13)を実行する。ステップS11、S12およびS13は、それぞれ、ステップS1、S2およびS3(図4参照)と同等の処理である。   Next, a substrate W, which is a base material of the evaluation sample 8, is carried into the chamber 9 (see FIG. 1) of the evaluation sample manufacturing apparatus 1 by a transfer robot (not shown), and the substrate W moves up the surface 5 thereof. (Step S11: substrate holding step). After the transfer robot is retracted out of the sample production apparatus 1 for evaluation, the control device 50 executes a liquid film holding process (step S12). After the liquid film 51 (see FIGS. 6A and 6B) is held in a paddle shape on the surface 5 of the substrate W, the control device 50 performs a drying process (step S13). Steps S11, S12 and S13 are the same processes as steps S1, S2 and S3 (see FIG. 4), respectively.

その後、基板W(評価用サンプル8)は搬送ロボットによって、評価用サンプル製造装置1外へと搬出されて、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置2に受け渡される。制御装置50は、汚染状態計測装置2を制御して、基板Wの汚染状態の計測を行う(ステップS14)。これにより、洗浄処理前の基板Wの汚染状態を把握できる。
次いで、基板Wは洗浄ユニット207に搬入される。制御装置50は、洗浄ユニット207を制御して、基板Wを洗浄する(ステップS15)。
Thereafter, the substrate W (evaluation sample 8) is carried out of the evaluation sample production apparatus 1 by the transfer robot and delivered to the contamination state measurement apparatus 2 such as a particle counter. The control device 50 controls the contamination state measuring device 2 and measures the contamination state of the substrate W (step S14). Thereby, the contamination state of the substrate W before the cleaning process can be grasped.
Next, the substrate W is carried into the cleaning unit 207. The control device 50 controls the cleaning unit 207 to clean the substrate W (Step S15).

洗浄処理後の基板Wは、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置2に受け渡される。制御装置50は、汚染状態計測装置2を制御して、基板Wの汚染状態の計測を行う(ステップS16)。これにより、洗浄処理後の基板Wの汚染状態を把握できる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、洗浄ユニット207の洗浄能力を評価することが可能である。ステップS16の基板Wの汚染状態の計測の終了に伴い、図10のサンプル製造&ユニット洗浄評価フローは終了する。   The substrate W after the cleaning process is delivered to a contamination state measuring apparatus 2 such as a particle counter. The control device 50 controls the contamination state measuring device 2 and measures the contamination state of the substrate W (step S16). Thereby, the contamination state of the substrate W after the cleaning process can be grasped. In this case, the cleaning capability of the cleaning unit 207 can be evaluated by comparing the contamination state of the substrate W before and after cleaning. With the completion of the measurement of the contamination state of the substrate W in step S16, the sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow in FIG. 10 ends.

図10のサンプル製造&ユニット洗浄評価フローは、繰り返し実行される。そのため、2回目の基板Wの汚染状態の計測後、ステップS9に戻り、制御装置50は、再生洗浄ユニット208を制御して、基板Wを再生洗浄処理する(ステップS9)。これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
図11は、複数の洗浄ユニット(処理ユニットUNIT1〜UNIT3)に対して洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。たとえば、いずれも洗浄ユニットである処理ユニットUNIT1〜UNIT3の各々の洗浄能力を評価する場合(図11参照)を例に挙げながら、基板処理装置201において複数の洗浄ユニットについて洗浄能力を評価するときの流れについて説明する。
The sample manufacturing & unit cleaning evaluation flow of FIG. 10 is repeatedly executed. Therefore, after measuring the contamination state of the substrate W for the second time, the process returns to step S9, and the control device 50 controls the regeneration cleaning unit 208 to perform the regeneration cleaning process on the substrate W (step S9). As a result, the substrate W is returned to the clean state before contamination (that is, regenerated).
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a flow for evaluating the cleaning capability for a plurality of cleaning units (processing units UNIT1 to UNIT3). For example, when evaluating the cleaning capability of each of the processing units UNIT1 to UNIT3, which are all cleaning units (see FIG. 11), as an example, when the cleaning capability is evaluated for a plurality of cleaning units in the substrate processing apparatus 201. The flow will be described.

まず、処理ユニットUNIT1についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、処理ユニットUNIT1における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT1において、基板Wの洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、処理ユニットUNIT1の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット208において基板Wが再生洗浄処理される、これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
First, the cleaning ability of the processing unit UNIT1 is evaluated.
An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). Subsequently, the cleaning capacity in the processing unit UNIT1 is measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then the substrate W is cleaned in the processing unit UNIT1 (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning capability of the processing unit UNIT1 by comparing the contamination state of the substrate W before and after cleaning. Next, the substrate W is subjected to a regeneration cleaning process in the regeneration cleaning unit 208, whereby the substrate W is returned to a clean state before contamination (that is, regenerated).

次に、処理ユニットUNIT2についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、処理ユニットUNIT2における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT2において、基板Wの洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、処理ユニットUNIT2の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット208において基板Wが再生洗浄処理される、これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
Next, the cleaning capacity for the processing unit UNIT2 is evaluated.
An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). Subsequently, the cleaning capacity in the processing unit UNIT2 is measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then the substrate W is cleaned in the processing unit UNIT2 (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning capability of the processing unit UNIT2 by comparing the contamination state of the substrate W before and after cleaning. Next, the substrate W is subjected to a regeneration cleaning process in the regeneration cleaning unit 208, whereby the substrate W is returned to a clean state before contamination (that is, regenerated).

次に、処理ユニットUNIT3についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、処理ユニットUNIT3における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT3において、基板Wの洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、処理ユニットUNIT3の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット208において基板Wが再生洗浄処理される、これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
Next, the cleaning capacity for the processing unit UNIT3 is evaluated.
An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). The cleaning capacity in the processing unit UNIT3 is then measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then the substrate W is cleaned in the processing unit UNIT3 (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning capability of the processing unit UNIT3 by comparing the contamination state of the substrate W before and after cleaning. Next, the substrate W is subjected to a regeneration cleaning process in the regeneration cleaning unit 208, whereby the substrate W is returned to a clean state before contamination (that is, regenerated).

図11に示すフローの実行により、処理ユニットUNIT1〜UNIT3の各々の洗浄能力を評価することができる。これにより、ユニット間差評価を精度良く行うことができる。
図12は、制御装置50の記憶ユニットに保持された洗浄処理用のレシピRの一例を示す図である。洗浄ユニット207における洗浄処理は、このレシピRに基づいて実行される。
By executing the flow shown in FIG. 11, it is possible to evaluate the cleaning ability of each of the processing units UNIT1 to UNIT3. Thereby, difference evaluation between units can be performed accurately.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the cleaning process recipe R held in the storage unit of the control device 50. The cleaning process in the cleaning unit 207 is executed based on this recipe R.

レシピRは、レシピ番号(No.)によって識別される複数のレシピを含む。各レシピには、洗浄条件として、洗浄液として使用すべき薬液の種類、洗浄処理における基板Wの回転数、洗浄処理時に基板Wに供給される不活性ガスの流量、および洗浄処理の処理時間等が規定されている。洗浄条件として、スプレーや超音波等の物理力の使用の有無が規定されていてもよい。   Recipe R includes a plurality of recipes identified by a recipe number (No.). Each recipe includes, as cleaning conditions, the type of chemical liquid to be used as the cleaning liquid, the number of rotations of the substrate W in the cleaning process, the flow rate of the inert gas supplied to the substrate W during the cleaning process, the processing time of the cleaning process, and the like. It is prescribed. Whether or not physical force such as spray or ultrasonic wave is used may be defined as the cleaning condition.

したがって、レシピとして、図12に示すレシピRが採用される場合には、1つの洗浄ユニット207において、互いに異なる内容の洗浄処理が実行される。
図13は、1つの洗浄ユニット(処理ユニットUNIT1)における複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。
たとえば、洗浄ユニットである処理ユニットUNIT1における3回の洗浄処理(互いに異なる番号のレシピを採用)の個々について洗浄能力を評価する場合(図13参照)を例に挙げながら、基板処理装置201において複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときの流れについて説明する。
Therefore, when the recipe R shown in FIG. 12 is adopted as a recipe, cleaning processes having different contents are executed in one cleaning unit 207.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a flow for evaluating the cleaning capability for each of a plurality of cleaning processes in one cleaning unit (processing unit UNIT1).
For example, the substrate processing apparatus 201 uses a plurality of substrate processing apparatuses 201 to evaluate the cleaning ability of each of the three cleaning processes (adopting recipes having different numbers) (see FIG. 13) in the processing unit UNIT1, which is a cleaning unit. A flow when evaluating the cleaning performance of each cleaning process will be described.

まず、処理ユニットUNIT1における1回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、1回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT1において、所定のレシピ(たとえば図12のNo.1のレシピ)に基づく洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、1回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット208において基板Wが再生洗浄処理される。これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
First, the cleaning capability for the first cleaning process in the processing unit UNIT1 is evaluated.
An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). Next, the cleaning ability for the first cleaning process is measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then, in the processing unit UNIT1, a predetermined recipe (for example, No. 1 recipe in FIG. 12). The cleaning is performed based on (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning ability for the first cleaning process by comparing the contamination state of the substrate W before and after the cleaning. Next, the substrate W is subjected to a regeneration cleaning process in the regeneration cleaning unit 208. As a result, the substrate W is returned to the clean state before contamination (that is, regenerated).

次に、処理ユニットUNIT1における2回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、2回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT1において、1回目の洗浄処理で参照したレシピを除く所定のレシピ(たとえば図12のNo.2のレシピ)に基づく洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、2回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット208において基板Wが再生洗浄処理される、これにより、基板Wが汚染前の清浄状態に戻される(すなわち、再生させられる)。
Next, the cleaning capability for the second cleaning process in the processing unit UNIT1 is evaluated.
An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). The cleaning capacity for the second cleaning process is then measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then, in the processing unit UNIT1, a predetermined recipe excluding the recipe referred to in the first cleaning process. Cleaning based on (for example, No. 2 recipe in FIG. 12) is performed (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning ability for the second cleaning process by comparing the contamination state of the substrate W before and after the cleaning. Next, the substrate W is subjected to a regeneration cleaning process in the regeneration cleaning unit 208, whereby the substrate W is returned to a clean state before contamination (that is, regenerated).

次に、処理ユニットUNIT1における3回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。評価用サンプル製造装置1において評価用サンプル8が製造される(S11〜S13)。次いで、3回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置2において、洗浄前の基板Wの汚染状態の計測が行われ(S14)、次いで、処理ユニットUNIT1において、1回目または2回目の洗浄処理で参照したレシピを除く所定のレシピ(たとえば図12のNo.3のレシピ)に基づく基板Wの洗浄が行われる(S15)。洗浄後には、汚染状態計測装置2において、洗浄後の基板Wの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Wの汚染状態を比較することにより、3回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。   Next, the cleaning capability for the third cleaning process in the processing unit UNIT1 is evaluated. An evaluation sample 8 is manufactured in the evaluation sample manufacturing apparatus 1 (S11 to S13). The cleaning capacity for the third cleaning process is then measured and evaluated. Specifically, the contamination state measurement apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W before cleaning (S14), and then the processing unit UNIT1 excludes the recipe referred to in the first or second cleaning process. The substrate W is cleaned based on a predetermined recipe (for example, No. 3 recipe in FIG. 12) (S15). After the cleaning, the contamination state measuring apparatus 2 measures the contamination state of the substrate W after the cleaning. In this case, it is possible to evaluate the cleaning capability for the third cleaning process by comparing the contamination state of the substrate W before and after the cleaning.

図13に示すフローの実行により、処理ユニットUNIT1における3回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価することができる。これにより、洗浄処理の洗浄条件依存性を精度良く評価できる。
以上により、第2の実施形態によれば、第1の実施形態において記載した作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。すなわち、基板処理装置201が、評価用サンプル製造装置1、汚染状態計測装置2および洗浄ユニット207に加えて、洗浄能力の評価に用いられた後の評価サンプル(基板W)を清浄状態に戻す再生洗浄ユニット208を含んでいる。そのため、評価用サンプル8の製造、洗浄処理、洗浄能力の評価、および基板Wの再生洗浄処理を、1つの基板処理装置201において行うことができる。したがって、基板処理装置201に備えられた洗浄ユニット207の洗浄能力の評価を、繰り返し行うことができる。基板処理装置201に備えられた洗浄ユニット207の洗浄能力の評価結果を、自動で生成することも可能である。
By executing the flow shown in FIG. 13, the cleaning capability can be evaluated for each of the three cleaning processes in the processing unit UNIT1. Thereby, it is possible to accurately evaluate the cleaning condition dependency of the cleaning process.
As mentioned above, according to 2nd Embodiment, in addition to the effect described in 1st Embodiment, there exists the following effect. That is, the substrate processing apparatus 201 regenerates the evaluation sample (substrate W) after being used for the evaluation of the cleaning capability to the clean state in addition to the evaluation sample manufacturing apparatus 1, the contamination state measuring apparatus 2, and the cleaning unit 207. A cleaning unit 208 is included. Therefore, the production of the evaluation sample 8, the cleaning process, the evaluation of the cleaning capability, and the regenerative cleaning process of the substrate W can be performed in one substrate processing apparatus 201. Therefore, the evaluation of the cleaning capability of the cleaning unit 207 provided in the substrate processing apparatus 201 can be repeatedly performed. It is also possible to automatically generate the evaluation result of the cleaning capability of the cleaning unit 207 provided in the substrate processing apparatus 201.

また、これら能力評価に用いる基板Wを使い回すことができるので、能力評価用の基板W(評価用サンプル8の母材となる基板)が一枚の基板で足りる。
以上、この発明の2つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態でも実施できる。
たとえば、前述の第1の実施形態に係る蒸発工程T4において、低表面張力液体11の蒸発を促進させるために、基板Wの表面5に不活性ガスを供給するものとして説明したが、これに代えて/併せて、赤外線ランプやヒータなどの加熱装置により液膜51を加熱することにより、低表面張力液体11の蒸発を促進させてもよい。また、チャンバ9内を減圧することにより、低表面張力液体11の蒸発を促進させてもよい。
Further, since the substrate W used for the performance evaluation can be reused, a single substrate is sufficient for the performance evaluation substrate W (the substrate serving as the base material of the evaluation sample 8).
While the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be implemented in other forms.
For example, in the evaporation step T4 according to the first embodiment described above, the inert gas is supplied to the surface 5 of the substrate W in order to promote the evaporation of the low surface tension liquid 11, but this is replaced. In addition, evaporation of the low surface tension liquid 11 may be promoted by heating the liquid film 51 with a heating device such as an infrared lamp or a heater. In addition, evaporation of the low surface tension liquid 11 may be promoted by reducing the pressure inside the chamber 9.

また、前述の第1の実施形態に係る乾燥工程S3において、基板Wを回転させずに静止させた状態で、基板Wの表面5を乾燥させてもよい。この場合、基板Wは、スピンチャック以外の基板保持装置によって保持されてもよい。
また、前述の各実施形態では、基板Wの表面5が当初から疎水性を示しているとして説明したが、基板処理システム4や基板処理装置201への搬入前には、基板Wの表面5が疎水性を示しておらず、基板処理装置3や洗浄ユニット207による洗浄処理、再生洗浄ユニット208による再生洗浄処理の結果、基板Wの表面5が疎水性を示すようになってもよい。
Further, in the drying step S3 according to the first embodiment described above, the surface 5 of the substrate W may be dried in a state where the substrate W is kept stationary without being rotated. In this case, the substrate W may be held by a substrate holding device other than the spin chuck.
In each of the above-described embodiments, the surface 5 of the substrate W has been described as being hydrophobic from the beginning. However, before the substrate 5 is loaded into the substrate processing system 4 or the substrate processing apparatus 201, the surface 5 of the substrate W is The surface 5 of the substrate W may show hydrophobicity as a result of the cleaning process by the substrate processing apparatus 3 or the cleaning unit 207 and the regenerative cleaning process by the regenerative cleaning unit 208 without showing hydrophobicity.

また、基板Wの表面5に不活性ガスを供給する低表面張力液体除去ユニットとして、気体吐出ノズル30に代えて、基板Wの表面5に対向する対向面を有する対向部材(図示しない)と、対向面(のたとえば中央部)に形成された吐出口とを有する対向ユニットが設けられていてもよい。吐出口は不活性ガスを吐出するようになっており、吐出口から吐出される不活性ガスが、基板Wの表面(のたとえば中央部)に供給されるようになっていてもよい。   Further, as a low surface tension liquid removing unit that supplies an inert gas to the surface 5 of the substrate W, instead of the gas discharge nozzle 30, a facing member (not shown) having a facing surface facing the surface 5 of the substrate W; A counter unit having a discharge port formed in the counter surface (for example, the central portion thereof) may be provided. The discharge port discharges an inert gas, and the inert gas discharged from the discharge port may be supplied to the surface (for example, the central portion) of the substrate W.

また、第2の実施形態において、専用の再生洗浄ユニット208ではなく、洗浄ユニット207において再生洗浄処理を行うようにしてもよい。
また、第2の実施形態において、第1の実施形態に記載の手法以外の手法を用いて評価サンプルの製造するようにしてもよい。
また、第1および第2の実施形態では、基板処理装置3,201が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置3,201は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
In the second embodiment, the regeneration cleaning process may be performed in the cleaning unit 207 instead of the dedicated regeneration cleaning unit 208.
In the second embodiment, an evaluation sample may be manufactured using a method other than the method described in the first embodiment.
In the first and second embodiments, the case where the substrate processing apparatuses 3 and 201 are apparatuses that process a disk-shaped substrate has been described. However, the substrate processing apparatuses 3 and 201 are substrates for liquid crystal display devices. The apparatus which processes polygonal substrates, such as, may be sufficient.

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。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

1 :評価用サンプル製造装置
3 :基板処理装置
5 :表面
6 :汚染物質
7 :汚染溶液
8 :評価用サンプル
10 :スピンチャック(基板保持ユニット)
11 :低表面張力液体
12 :汚染溶液供給ユニット
30 :気体吐出ノズル(低表面張力液体除去ユニット)
50 :制御装置
201 :基板処理装置
207 :洗浄ユニット
208 :再生洗浄ユニット
A1 :回転軸線(鉛直軸線)
W :基板
1: Evaluation sample manufacturing apparatus 3: Substrate processing apparatus 5: Surface 6: Contaminant 7: Contaminant solution 8: Evaluation sample 10: Spin chuck (substrate holding unit)
11: Low surface tension liquid 12: Contaminated solution supply unit 30: Gas discharge nozzle (low surface tension liquid removal unit)
50: Control device 201: Substrate processing device 207: Cleaning unit 208: Regenerative cleaning unit A1: Rotation axis (vertical axis)
W: Substrate

Claims (10)

基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する方法であって、
前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、
水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、
前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程と
を含む、評価用サンプル製造方法。
An evaluation sample for evaluating the cleaning ability of a substrate processing apparatus, wherein the evaluation sample includes a substrate in which a contaminant is disposed on a hydrophobic surface.
A substrate holding step for holding the substrate in a horizontal posture with the surface facing upward;
A liquid film holding step of holding a liquid film of a contaminated solution containing a low surface tension liquid having a lower surface tension than water and a contaminant on the surface of the substrate;
And a drying step of drying the surface by removing the low surface tension liquid from the surface.
前記乾燥工程は、
前記低表面張力液体を主として蒸発させることにより、前記低表面張力液体を除去する蒸発工程を含む、請求項1に記載の評価用サンプル製造方法。
The drying step
The evaluation sample manufacturing method according to claim 1, further comprising an evaporation step of removing the low surface tension liquid by mainly evaporating the low surface tension liquid.
前記蒸発工程は、
前記低表面張力液体の蒸発を促進させるために、前記表面に気体を供給する気体供給工程を含む、請求項2に記載の評価用サンプル製造方法。
The evaporation step includes
The sample production method for evaluation according to claim 2, further comprising a gas supply step of supplying a gas to the surface in order to promote evaporation of the low surface tension liquid.
前記基板処理方法は、
前記蒸発工程の実行に先立って、前記表面に保持されている前記汚染溶液の液膜を薄化する薄化工程をさらに含む、請求項2または3に記載の評価用サンプル製造方法。
The substrate processing method includes:
The sample production method for evaluation according to claim 2 or 3, further comprising a thinning step of thinning a liquid film of the contaminated solution held on the surface prior to execution of the evaporation step.
前記薄化工程は、
前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第1の速度で回転させる第1の回転工程を含む、請求項4に記載の評価用サンプル製造方法。
The thinning process includes
A first rotating step of rotating the substrate around a predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate at a predetermined first speed capable of shaking off the contaminated solution from the surface of the substrate; The evaluation sample manufacturing method according to claim 4.
前記乾燥工程は、
前記蒸発工程に並行して、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第2の速度で回転させる第2の回転工程をさらに含む、請求項2〜5のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法。
The drying step
In parallel with the evaporation step, the substrate is rotated about a predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate at a predetermined second speed capable of shaking off the contaminated solution from the surface of the substrate. The evaluation sample manufacturing method according to any one of claims 2 to 5, further comprising a second rotation step.
前記液膜保持工程は、
前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、所定のパドル速度で前記基板を回転させることにより、前記基板を、前記基板の前記表面に前記汚染溶液の前記パドル状の液膜を保持する工程を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法。
The liquid film holding step includes
By rotating the substrate at a predetermined paddle speed around a predetermined vertical axis passing through the surface of the substrate, the substrate holds the paddle-like liquid film of the contaminated solution on the surface of the substrate. The sample production method for evaluation according to any one of claims 1 to 6 including a process.
基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する装置であって、
前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持ユニットと、
水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液を前記基板の表面に供給するための汚染溶液供給ユニットと、
前記基板の表面から前記低表面張力液体を除去させるための低表面張力液体除去ユニットと、
前記汚染溶液供給ユニットおよび前記低表面張力液体除去ユニットを制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを実行する、評価用サンプル製造装置。
An evaluation sample for evaluating the cleaning ability of a substrate processing apparatus, and an apparatus for producing an evaluation sample including a substrate in which a contaminant is disposed on a hydrophobic surface,
A substrate holding unit for holding the substrate in a horizontal posture with the surface facing upward;
A contamination solution supply unit for supplying a contamination solution comprising a low surface tension liquid having a lower surface tension than water and a contaminant to the surface of the substrate;
A low surface tension liquid removal unit for removing the low surface tension liquid from the surface of the substrate;
A controller for controlling the contaminated solution supply unit and the low surface tension liquid removal unit,
The control device includes a substrate holding step for holding the substrate in a horizontal posture with the surface facing upward, a liquid film of a contaminated solution including a low surface tension liquid having a surface tension lower than water and a contaminant. A sample manufacturing apparatus for evaluation, which executes a liquid film holding step of holding the substrate on the surface of the substrate and a drying step of drying the surface by removing the low surface tension liquid from the surface.
基板を洗浄する洗浄ユニットと、
前記請求項8に記載の評価用サンプル製造装置であって、前記洗浄ユニットの洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する前記評価用サンプル製造装置とを含む、基板処理装置。
A cleaning unit for cleaning the substrate;
9. A substrate processing apparatus, comprising: the evaluation sample manufacturing apparatus according to claim 8, wherein the evaluation sample manufacturing apparatus manufactures an evaluation sample for evaluating a cleaning capability of the cleaning unit.
前記評価用サンプル製造装置によって製造された評価用サンプルを洗浄することにより、前記基板に初期化させる初期化ユニットをさらに含む、請求項9に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 9, further comprising an initialization unit that initializes the substrate by cleaning the evaluation sample manufactured by the evaluation sample manufacturing apparatus.
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