JP2018163980A - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象になる基板には、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、太陽電池用基板などの基板が含まれる。 The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrates such as substrates for substrates, ceramic substrates, and substrates for solar cells are included.
半導体デバイスなどの製造工程では、たとえば、基板上にレジスト液を塗布してレジストを形成するレジスト塗布処理、当該レジストに所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジストを現像する現像処理を順次行うフォトリソグラフィー処理が行われる。これにより、基板上に所定のレジストパターンが形成される。そして、このレジストパターンをマスクとして、基板上の被処理膜のエッチング処理が行われる。その後、レジストを剥離することによって、基板の表面に所定のパターンが形成される。 In the manufacturing process of semiconductor devices, for example, a resist coating process for applying a resist solution on a substrate to form a resist, an exposure process for exposing a predetermined pattern on the resist, and a developing process for developing the exposed resist are sequentially performed. A photolithography process is performed. As a result, a predetermined resist pattern is formed on the substrate. Then, using this resist pattern as a mask, the film to be processed on the substrate is etched. Thereafter, the resist is removed to form a predetermined pattern on the surface of the substrate.
下記特許文献1には、紫外線およびオゾンの作用によって基板の表面に形成されたレジストを剥離する方法が開示されている。詳しくは、この方法では、基板を収容するチャンバ内にオゾン含有ガス(オゾンと酸素との混合ガス)を供給することによって、チャンバ内がオゾン雰囲気にされる。そして、オゾン雰囲気中で基板に紫外線を照射することによって、オゾンが分解される。これにより、比較的酸化力が高い活性酸素であるヒドロキシラジカル(OHラジカル)などが発生する。このヒドロキシラジカルによって、オゾンによるレジストの剥離が促進される。 Patent Document 1 below discloses a method for removing a resist formed on the surface of a substrate by the action of ultraviolet rays and ozone. Specifically, in this method, an ozone atmosphere is provided in the chamber by supplying an ozone-containing gas (a mixed gas of ozone and oxygen) into the chamber that houses the substrate. And ozone is decomposed | disassembled by irradiating a board | substrate with an ultraviolet-ray in ozone atmosphere. As a result, hydroxy radicals (OH radicals), which are active oxygen having relatively high oxidizing power, are generated. The removal of the resist by ozone is promoted by this hydroxy radical.
ヒドロキシラジカルは、オゾンと水素ラジカルとが反応することによって発生しやすい。しかし、特許文献1に記載の方法では、チャンバ内に充分な水素ラジカルを供給できない。そのため、ヒドロキシラジカルを充分に発生させることができないので、レジストの剥離を充分に促進できないおそれがある。
一方、特許文献2には、基板の表面にオゾン水などの液体の膜(液膜)が形成された状態で、基板の表面に紫外線を照射する方法が開示されている。この方法では、紫外線によって水から水素ラジカルを発生させることができる。しかし、紫外線は、液膜によって吸収されてしまうため、基板の表面付近に充分に到達することができず、基板の表面付近に充分な水素ラジカルを発生させることができないおそれがある。これでは、基板の表面付近に充分なヒドロキシラジカルを発生させることができない。そのため、レジストの剥離を充分に促進できないおそれがある。
Hydroxy radicals are likely to be generated by the reaction between ozone and hydrogen radicals. However, the method described in Patent Document 1 cannot supply sufficient hydrogen radicals in the chamber. For this reason, hydroxy radicals cannot be sufficiently generated, and thus there is a possibility that resist peeling cannot be promoted sufficiently.
On the other hand,
そこで、これらの課題を解決し、基板の表面に形成されたレジストの剥離を良好に促進することが求められている。
この発明の1つの目的は、基板の表面に形成されたレジストを良好に除去することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
Therefore, it is demanded to solve these problems and favorably promote the peeling of the resist formed on the surface of the substrate.
One object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of satisfactorily removing a resist formed on the surface of a substrate.
この発明は、基板の表面からレジストを除去するための基板処理方法であって、前記基板を支持部材に水平に支持させる支持工程と、水蒸気とオゾンガスとの混合ガスを前記基板の表面付近に供給する混合ガス供給工程と、前記基板の表面付近に供給された混合ガスに紫外線を照射する紫外線照射工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、水蒸気とオゾンガスとが混合された混合ガスが、水平に支持された基板の表面付近に供給される。混合ガスに紫外線が照射されることによって、混合ガス中の水蒸気が分解される。これにより、水素ラジカルが生成される。したがって、水素ラジカルとオゾンとを反応させることによって、充分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。
The present invention is a substrate processing method for removing a resist from the surface of a substrate, wherein the substrate is supported on a support member horizontally, and a mixed gas of water vapor and ozone gas is supplied near the surface of the substrate. There is provided a substrate processing method comprising: a mixed gas supply step for performing an ultraviolet ray irradiation step for irradiating the mixed gas supplied near the surface of the substrate with ultraviolet rays.
According to this method, a mixed gas in which water vapor and ozone gas are mixed is supplied in the vicinity of the surface of the horizontally supported substrate. By irradiating the mixed gas with ultraviolet rays, water vapor in the mixed gas is decomposed. Thereby, hydrogen radicals are generated. Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals can be generated by reacting hydrogen radicals with ozone.
さらに、基板の表面には水蒸気、すなわち気体の水が供給されるため、基板の表面に液体の水が付着するのを抑制することができる。そのため、液体の水による紫外線の吸収に阻害されることなく基板の表面付近でオゾンを分解させることができる。
その結果、基板の表面に形成されたレジストを良好に除去(剥離)することができる。
この発明の一実施形態では、前記紫外線照射工程が、紫外線の照射によって前記基板の表面付近にヒドロキシラジカルを発生させる工程と、前記ヒドロキシラジカルによって前記レジストを分解する工程とを含む。そのため、紫外線の照射によって発生したヒドロキシラジカルによって、レジストを確実に分解することができる。
Further, since water vapor, that is, gaseous water is supplied to the surface of the substrate, it is possible to prevent liquid water from adhering to the surface of the substrate. Therefore, ozone can be decomposed in the vicinity of the surface of the substrate without being inhibited by absorption of ultraviolet rays by liquid water.
As a result, the resist formed on the surface of the substrate can be removed (peeled) satisfactorily.
In one embodiment of the present invention, the ultraviolet irradiation step includes a step of generating hydroxy radicals in the vicinity of the surface of the substrate by ultraviolet irradiation and a step of decomposing the resist by the hydroxy radicals. Therefore, the resist can be reliably decomposed by hydroxy radicals generated by the irradiation of ultraviolet rays.
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記混合ガス供給工程と並行して実行され、前記基板を加熱する第1加熱工程をさらに含む。これにより、基板の表面付近の混合ガスを加熱することができる。そのため、基板の表面付近における水蒸気の液化を抑制することができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記紫外線照射工程と並行して実行され、前記基板を加熱する第2加熱工程をさらに含む。これにより、基板の表面付近に発生するレジストの分解物が加熱される。そのため、レジストの分解物を昇華させて気体の状態にすることができる。したがって、レジストの分解物が基板の表面で固化することを抑制することができる。よって、基板の表面に形成されたレジストを良好に除去することができる。
In one embodiment of the present invention, the substrate processing method is further performed in parallel with the mixed gas supply step, and further includes a first heating step of heating the substrate. Thereby, the mixed gas near the surface of the substrate can be heated. Therefore, liquefaction of water vapor near the surface of the substrate can be suppressed.
In one embodiment of the present invention, the substrate processing method further includes a second heating step that is performed in parallel with the ultraviolet irradiation step and heats the substrate. Thereby, the decomposition product of the resist generated near the surface of the substrate is heated. Therefore, the decomposed product of the resist can be sublimated into a gaseous state. Therefore, it can suppress that the decomposition product of a resist solidifies on the surface of a board | substrate. Therefore, the resist formed on the surface of the substrate can be removed satisfactorily.
この発明の一実施形態では、前記混合ガス供給工程が、前記混合ガスを吐出口から前記基板の表面に向けて吐出する混合ガス吐出工程を含む。この方法によれば、水蒸気とオゾンガスとが別々の吐出口から基板の表面に向けて吐出される構成と比較して、基板の表面付近における水蒸気とオゾンガスとの割合(比率)を、基板の表面の全域において均等に保つことができる。 In one embodiment of the present invention, the mixed gas supply step includes a mixed gas discharge step of discharging the mixed gas from a discharge port toward the surface of the substrate. According to this method, the ratio (ratio) of water vapor and ozone gas in the vicinity of the surface of the substrate is compared with the structure in which water vapor and ozone gas are discharged toward the surface of the substrate from separate discharge ports. Can be kept even in the whole area.
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、少なくとも前記紫外線照射工程の開始前に、前記基板を収容し、外部から遮断された空間を形成する空間形成工程と、前記紫外線照射工程の実行中に、前記空間内を排気する排気工程とをさらに含む。
これにより、基板の表面付近の混合ガスに紫外線が照射される前に、外部から遮断された空間内に基板が収容される。そのため、空間内に(基板の表面付近の空間に)混合ガスを充満させた状態で紫外線を照射することができる。したがって、充分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。その一方で、紫外線の照射中には、基板を収容する空間が排気される。これにより、基板の表面で固化する前に、レジストの分解物を空間の外部に排出することができる。
In one embodiment of the present invention, the substrate processing method includes a space forming step for accommodating the substrate and forming a space blocked from the outside at least before the start of the ultraviolet irradiation step, and execution of the ultraviolet irradiation step. And an exhaust process for exhausting the space.
Thus, the substrate is accommodated in a space blocked from the outside before the mixed gas near the surface of the substrate is irradiated with ultraviolet rays. Therefore, it is possible to irradiate ultraviolet rays in a state where the mixed gas is filled in the space (the space near the surface of the substrate). Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals can be generated. On the other hand, the space for accommodating the substrate is exhausted during irradiation with ultraviolet rays. Thereby, before solidifying on the surface of a board | substrate, the decomposition product of a resist can be discharged | emitted outside the space.
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、タンクに貯留された液体の水に前記オゾンガスを供給することによって、前記混合ガスを形成する混合ガス形成工程をさらに含む。そのため、混合ガスを準備する際に、オゾンガスとは別に水蒸気を準備してからオゾンガスと水蒸気とを混合する必要がない。つまり、混合ガスを簡単に準備することができる。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing method further includes a mixed gas forming step of forming the mixed gas by supplying the ozone gas to liquid water stored in a tank. Therefore, when preparing the mixed gas, it is not necessary to prepare the water vapor separately from the ozone gas and then mix the ozone gas and the water vapor. That is, the mixed gas can be easily prepared.
この発明の一実施形態では、基板の表面からレジストを除去するための基板処理装置であって、前記基板を水平に支持する支持部材と、前記基板の表面に向けて混合ガスを供給する混合ガス供給ユニットと、前記基板の表面に向けて紫外線を照射する紫外線照射ユニットと、前記基板の表面付近に前記混合ガス供給ユニットから前記混合ガスを供給させる混合ガス供給工程と、前記基板の表面付近に前記混合ガスが供給された状態で前記紫外線照射ユニットに紫外線を照射させる紫外線照射工程とを実行する制御装置とを含む、基板処理装置を提供する。 In one embodiment of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for removing a resist from a surface of a substrate, a supporting member that horizontally supports the substrate, and a mixed gas that supplies a mixed gas toward the surface of the substrate. A supply unit; an ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays toward the surface of the substrate; a mixed gas supply step for supplying the mixed gas from the mixed gas supply unit to the vicinity of the surface of the substrate; and a vicinity of the surface of the substrate. There is provided a substrate processing apparatus including a control device that executes an ultraviolet irradiation step of irradiating the ultraviolet irradiation unit with ultraviolet rays in a state where the mixed gas is supplied.
この構成によれば、支持部材によって水平に支持された基板の表面付近に、水蒸気とオゾンガスとが混合された混合ガスが供給される。紫外線照射ユニットから混合ガスに紫外線が照射されることによって、混合ガス中の水蒸気が分解される。これにより、水素ラジカルが生成される。したがって、水素ラジカルとオゾンとを反応させることによって、充分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。 According to this configuration, a mixed gas in which water vapor and ozone gas are mixed is supplied near the surface of the substrate that is horizontally supported by the support member. By irradiating the mixed gas with ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation unit, water vapor in the mixed gas is decomposed. Thereby, hydrogen radicals are generated. Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals can be generated by reacting hydrogen radicals with ozone.
さらに、基板の表面には水蒸気、すなわち気体の水が供給されるため、基板の表面に液体の水が付着するのを抑制することができる。そのため、液体の水による紫外線の吸収に阻害されることなく基板の表面付近でオゾンを分解させることができる。
その結果、基板の表面に形成されたレジストを良好に除去することができる。
この発明の一実施形態では、前記制御装置が、前記紫外線照射工程において、紫外線の照射によって前記基板の表面付近にヒドロキシラジカルを生じさせる工程と、前記ヒドロキシラジカルによってレジストを分解する工程とを実行する。そのため、紫外線の照射によって発生したヒドロキシラジカルによって、レジストを確実に分解することができる。
Further, since water vapor, that is, gaseous water is supplied to the surface of the substrate, it is possible to prevent liquid water from adhering to the surface of the substrate. Therefore, ozone can be decomposed in the vicinity of the surface of the substrate without being inhibited by absorption of ultraviolet rays by liquid water.
As a result, the resist formed on the surface of the substrate can be satisfactorily removed.
In one embodiment of the present invention, in the ultraviolet irradiation step, the control device executes a step of generating a hydroxy radical near the surface of the substrate by ultraviolet irradiation and a step of decomposing a resist by the hydroxy radical. . Therefore, the resist can be reliably decomposed by hydroxy radicals generated by the irradiation of ultraviolet rays.
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板を加熱する第1基板加熱ユニットをさらに含む。そして、前記制御装置が、前記混合ガス供給工程と並行して、前記第1基板加熱ユニットに前記基板を加熱させる第1加熱工程を実行する。そのため、第1基板加熱ユニットを用いて基板の表面付近の混合ガスを加熱することができる。したがって、基板の表面付近における水蒸気の液化を抑制することができる。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a first substrate heating unit that heats the substrate. And the said control apparatus performs the 1st heating process which heats the said board | substrate to the said 1st board | substrate heating unit in parallel with the said mixed gas supply process. Therefore, the mixed gas near the surface of the substrate can be heated using the first substrate heating unit. Therefore, liquefaction of water vapor near the surface of the substrate can be suppressed.
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板を加熱する第2基板加熱ユニットをさらに含む。そして、前記制御装置が、前記紫外線照射工程と並行して、前記第2基板加熱ユニットに前記基板を加熱させる第2加熱工程を実行する。そのため、第2基板加熱ユニットを用いて基板の表面付近に発生するレジストの分解物を加熱することができる。これにより、レジストの分解物を昇華させて気体の状態にすることができる。したがって、レジストの分解物が基板の表面で固化することを抑制することができる。よって、基板の表面に形成されたレジストを良好に除去することができる。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a second substrate heating unit that heats the substrate. And the said control apparatus performs the 2nd heating process which heats the said board | substrate to the said 2nd board | substrate heating unit in parallel with the said ultraviolet irradiation process. Therefore, the resist decomposition product generated near the surface of the substrate can be heated using the second substrate heating unit. Thereby, the decomposition product of the resist can be sublimated to be in a gaseous state. Therefore, it can suppress that the decomposition product of a resist solidifies on the surface of a board | substrate. Therefore, the resist formed on the surface of the substrate can be removed satisfactorily.
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記基板を収容し、外部から遮断された空間を形成する空間形成ユニットと、前記空間を排気する排気ユニットとをさらに含む。そして、前記制御装置が、少なくとも前記紫外線照射工程の開始前に、前記空間形成ユニットを制御して空間を形成する空間形成工程と、前記紫外線照射工程の実行中に前記排気ユニットを制御して前記空間を排気する排気工程とをさらに実行する。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a space forming unit that accommodates the substrate and forms a space blocked from the outside, and an exhaust unit that exhausts the space. The control device controls the space forming unit to form a space at least before the start of the ultraviolet irradiation process, and controls the exhaust unit during the execution of the ultraviolet irradiation process. And an exhaust process for exhausting the space.
これにより、空間形成ユニットによって、基板の表面付近の混合ガスに紫外線が照射される前に、外部から遮断された空間が形成され、当該空間に基板が収容される。そのため、空間内に(基板の表面付近の空間に)混合ガスを充満させた状態で、紫外線照射ユニットから紫外線を照射させることができる。したがって、充分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。その一方で、紫外線の照射中には、排気ユニットによって、基板を収容する空間が排気される。これにより、基板の表面で固化する前に、レジストの分解物を空間の外部に排出することができる。 Thereby, before the mixed gas near the surface of the substrate is irradiated with ultraviolet rays by the space forming unit, a space blocked from the outside is formed, and the substrate is accommodated in the space. Therefore, ultraviolet rays can be irradiated from the ultraviolet irradiation unit in a state where the mixed gas is filled in the space (a space near the surface of the substrate). Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals can be generated. On the other hand, during irradiation with ultraviolet light, the space for housing the substrate is exhausted by the exhaust unit. Thereby, before solidifying on the surface of a board | substrate, the decomposition product of a resist can be discharged | emitted outside the space.
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、液体の水を貯留するタンクと、前記タンクに貯留された液体の水にオゾンガスを供給するオゾンガス供給ユニットとをさらに含む。そして、前記制御装置が、前記タンクに貯留された液体の水に前記オゾンガス供給ユニットから前記オゾンガスを供給させることによって、前記混合ガスを形成する混合ガス形成工程を実行する。この構成によれば、タンクに貯留された液体の水に、オゾンガス供給ユニットからオゾンガスを供給することによって混合ガスが形成される。そのため、混合ガスを準備する際に、オゾンガスとは別に水蒸気を準備してからオゾンガスと水蒸気とを混合する必要がない。つまり、混合ガスを簡単に準備することができる。 In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a tank that stores liquid water and an ozone gas supply unit that supplies ozone gas to the liquid water stored in the tank. And the said control apparatus performs the mixed gas formation process which forms the said mixed gas by supplying the said ozone gas to the liquid water stored in the said tank from the said ozone gas supply unit. According to this configuration, the mixed gas is formed by supplying ozone gas from the ozone gas supply unit to the liquid water stored in the tank. Therefore, when preparing the mixed gas, it is not necessary to prepare the water vapor separately from the ozone gas and then mix the ozone gas and the water vapor. That is, the mixed gas can be easily prepared.
以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
基板処理装置1は、シリコンウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、基板Wを収容する複数のキャリアCをそれぞれ保持するロードポートLPと、複数のロードポートLPから搬送された基板Wを処理流体で処理する複数の処理ユニット2とを含む。処理流体には、基板Wを処理する気体である処理ガスと、基板Wを処理する液体である処理液とが含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining an internal layout of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
The substrate processing apparatus 1 is a single wafer processing apparatus that processes substrates W such as silicon wafers one by one. The substrate processing apparatus 1 includes a load port LP that holds a plurality of carriers C that accommodate a substrate W, and a plurality of
基板処理装置1は、複数のロードポートLPから複数の処理ユニット2に延びる搬送経路上に配置されたインデクサロボットIR、シャトルSHおよび主搬送ロボットCRと、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。
インデクサロボットIRは、複数のロードポートLPとシャトルSHとの間で基板Wを搬送する。シャトルSHは、インデクサロボットIRと主搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。主搬送ロボットCRは、シャトルSHと複数の処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。図1に示す太線の矢印は、インデクサロボットIRの移動方向や、シャトルSHの移動方向を示している。
The substrate processing apparatus 1 includes an indexer robot IR, a shuttle SH, and a main transfer robot CR arranged on a transfer path extending from a plurality of load ports LP to a plurality of
The indexer robot IR transports the substrate W between the plurality of load ports LP and the shuttle SH. The shuttle SH transports the substrate W between the indexer robot IR and the main transport robot CR. The main transfer robot CR transfers the substrate W between the shuttle SH and the plurality of
複数の処理ユニット2は、水平に離れた4つの位置にそれぞれ配置された4つのタワーを形成している。各タワーは、上下方向に積層された複数の処理ユニット2を含む。タワーは、搬送経路の両側に2つずつ配置されている。複数の処理ユニット2は、基板Wを乾燥させたまま当該基板Wを処理する複数のドライ処理ユニット2Dと、処理液で基板Wを処理する複数のウェット処理ユニット2Wとを含む。ロードポートLP側の2つのタワーは、複数のドライ処理ユニット2Dによって構成されている。残りの2つのタワーは、複数のウェット処理ユニット2Wによって構成されている。
The plurality of
ウェット処理ユニット2Wは、基板Wが通過する搬入搬出口が設けられたウェットチャンバ9と、ウェットチャンバ9の搬入搬出口を開閉するシャッタ10と、ウェットチャンバ9内で基板Wを水平に保持しながら基板Wの中心部を通る回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック11と、スピンチャック11に保持されている基板Wに向けて処理液を吐出する複数のノズル12,13とを含む。複数のノズル12,13には、薬液を吐出する薬液ノズル12と、リンス液を吐出するリンス液ノズル13とが含まれる。
The
ドライ処理ユニット2Dは、基板Wが通過する搬入搬出口が設けられたドライチャンバ4と、ドライチャンバ4の搬入搬出口を開閉するシャッタ5と、水蒸気とオゾンガス(O3ガス)との混合ガスによって基板Wを処理するガス処理ユニット8とを含む。
図2は、ガス処理ユニット8の構成例を説明するための模式図である。
ガス処理ユニット8は、基板Wが水平な姿勢となるように基板Wを下方から支持する支持部材23と、支持部材23を加熱することによって支持部材23に支持された基板Wを加熱するヒータ22と、支持部材23に上方から対向するフード30と、支持部材23およびベースリング27に対してフード30を昇降させるフード昇降ユニット29とを含む。ガス処理ユニット8は、下方からフード30を支持するベースリング27と、フード30とベースリング27との間を密閉するOリング28と、支持部材23とフード30との間で基板Wを水平に支持する複数のリフトピン24と、複数のリフトピン24を昇降させるリフト昇降ユニット26とをさらに含む。
The
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration example of the
The
ヒータ22は、ヒータ22に電力を供給するヒータ通電ユニット31に接続されている。ヒータ22は、本実施形態では支持部材23に下方から隣接しているが、本実施形態とは異なり支持部材23の内部に配置されていてもよい。
支持部材23は、基板Wの下方に配置される円板状のベース部23bと、ベース部23bの上面から上方に突出する複数の半球状の突出部23aと、ベース部23bの外周面から外方に突出する円環状のフランジ部23cとを含む。ベース部23bの上面は、基板Wの下面と平行で、基板Wの外径以上の外径を有している。複数の突出部23aは、ベース部23bの上面から上方に離れた位置で基板Wの下面に接触する。複数の突出部23aは、基板Wが水平に支持されるように、ベース部23bの上面内の複数の位置に配置されている。基板Wは、基板Wの下面がベース部23bの上面から上方に離れた状態で水平に支持される。フランジ部23cには、ベースリング27が連結されている。
The
The
ドライ処理ユニット2Dは、ヒータ22によって加熱された基板Wをドライチャンバ4内で冷却する冷却ユニット7(図1参照)と、ガス処理ユニット8によって加熱された基板Wをドライチャンバ4内で基板Wを搬送する室内搬送機構6(図1参照)とを含んでいてもよい。
複数のリフトピン24は、支持部材23を貫通する複数の貫通穴にそれぞれ挿入されている。ガス処理ユニット8の外から貫通穴への流体の進入は、リフトピン24を取り囲むベローズ25によって防止される。ガス処理ユニット8は、ベローズ25に代えてもしくはベローズ25に加えて、リフトピン24の外周面と貫通穴の内周面との間の隙間を密閉するOリングを備えていてもよい。リフトピン24は、基板Wの下面に接触する半球状の上端部を含む。複数のリフトピン24の上端部は、同じ高さに配置されている。
The
The plurality of lift pins 24 are respectively inserted into a plurality of through holes that penetrate the
リフト昇降ユニット26は、複数のリフトピン24の上端部が支持部材23よりも上方に位置する上位置(図9Aおよび図9Bに示す位置)と、複数のリフトピン24の上端部が支持部材23の内部に退避した下位置(図2に示す位置)との間で、複数のリフトピン24を鉛直方向に移動させる。リフト昇降ユニット26は、電動モータまたはエアシリンダであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。
The
フード昇降ユニット29は、上位置(図9Aに示す位置)と下位置(図2に示す位置)との間でフード30を鉛直に移動させる。上位置は、基板Wがフード30の下面とベースリング27の上面との間を通過できるようにフード30の下面がベースリング27の上面から上方に離れた位置である。下位置は、フード30の下面とベースリング27の上面との間の隙間が密閉され、支持部材23に支持された基板Wを収容する空間Sが形成される位置である。フード昇降ユニット29は、電動モータまたはエアシリンダであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。
The hood lifting / lowering
ガス処理ユニット8は、基板Wの上面に向けて混合ガスを供給する混合ガス供給ユニット14と、空間Sを排気する排気ユニット15と、基板Wの上面に向けて紫外線を照射する紫外線照射ユニット16とをさらに含む。
混合ガス供給ユニット14は、基板Wの上面に向けて混合ガスを吐出する複数の混合ガスノズル40と、混合ガス供給源41からの混合ガスを複数の混合ガスノズル40に供給する混合ガス供給管42と、混合ガス供給管42に介在された混合ガスバルブ43とを含む。複数の混合ガスノズル40は、フード30の下面において基板Wに対向する位置で開口する吐出口40aを有する。混合ガスバルブ43は、複数の混合ガスノズル40への混合ガスの供給の有無を切り替える。
The
The mixed
排気ユニット15は、支持部材23の上面で開口する複数の排出口50aを有し、空間S内の気体を空間S外に導く排気管52と、排気管52に介在されその流路を開閉する排気バルブ53とを含む。
紫外線照射ユニット16は、複数の紫外線ランプ60と、複数の紫外線ランプ60に接続されたランプ通電ユニット61とを含む。紫外線ランプ60は、ランプ通電ユニット61から給電されることによって紫外線を発する。本実施形態では、各紫外線ランプ60にランプ通電ユニット61が1つずつ設けられていているが、複数の紫外線ランプ60に対して共通のランプ通電ユニットが設けられていてもよい。複数の紫外線ランプ60は、フード30の下面に取り付けられており、少なくともその一部が基板Wに対向している。紫外線ランプ60は、たとえば、185nmの紫外線を照射する低圧水銀ランプから構成される。
The
The
図3は、図2のIII−III線に沿った断面の模式図である。
複数の混合ガスノズル40には、基板Wの中心部と対向する位置で開口する吐出口40aを有する中心ノズル40Aと、基板Wの外周部と対向する位置で開口する吐出口40aを有する複数の外周ノズル40Bとを含む。基板Wの中心部とは、平面視で基板Wの中心に位置する部分のことである。基板Wの外周部とは、平面視で基板Wの中心部と基板Wの周縁部との間の部分のことである。複数の外周ノズル40Bは、基板Wの中心部を通る鉛直線A2まわりに等間隔で配置されている。外周ノズル40Bは、たとえば、90°間隔で合計4つ設けられている。
FIG. 3 is a schematic view of a cross section taken along line III-III in FIG.
The plurality of
紫外線ランプ60は、基板Wの中心部付近と対向する中心ランプ60Aと、基板Wの外周部と対向する複数の外周ランプ60Bとを含む。中心ランプ60Aは、平面視で中心ノズル40Aを取り囲み、複数の外周ノズル40Bよりも鉛直線A2側に位置する。複数の外周ランプ60Bは、鉛直線A2まわりに等間隔で配置されている。複数の外周ランプ60Bは、たとえば、90°間隔で合計4つ設けられている。複数の外周ランプ60Bは、複数の外周ノズル40Bよりも鉛直線A2側とは反対側に位置している。複数の外周ランプ60Bは、基板Wの周縁部にも対向している。
The
図4は、ガス処理ユニット8に備えられた混合ガス供給ユニット14および排気ユニット15の構成を説明するための模式図である。
混合ガス供給源41は、液体の水が貯留されたタンク41Aと、タンク41Aに貯留された液体の水にオゾンガスを供給するオゾンガス供給ユニット41Bとを含む。オゾンガス供給ユニット41Bは、タンク41A内の水にオゾンガスを供給するオゾンガスノズル44と、オゾンガス供給源からのオゾンガスをオゾンガスノズル44に供給するオゾン供給管45と、オゾン供給管45に介装されたオゾンガスバルブ46とを含む。オゾンガスノズル44は、タンク41A内の水中に配置された吐出口44aを有する。オゾンガスバルブ46は、、オゾンガスノズル44へのオゾンガスの供給の有無を切り替える。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the configuration of the mixed
The mixed
混合ガス供給ユニット14の混合ガス供給管42は、混合ガスバルブ43が介装された主配管42Aと、主配管42Aの他端から分岐された複数の分岐配管42Bとを含む。主配管42Aは、タンク41A内で水面よりも上方の位置に設けられた吸気口42aを有する。分岐配管42Bは、混合ガスノズル40と同数設けられており、各分岐配管42Bは、対応する混合ガスノズル40に1つずつ連結されている。
The mixed
排気ユニット15の排気管52は、排気バルブ53およびフィルタ54が介装された主配管52Aと、主配管52Aから分岐され、それぞれが排出口50a(図2も参照)を1つずつ有する分岐配管52Bとを含む。フィルタ54は、空間Sから排出される気体をろ過するためのものである。
混合ガスバルブ43、オゾンガスバルブ46、タンク41A、排気バルブ53およびフィルタ54は、ドライチャンバ4に隣接する流体ボックス17内に配置されている。
The
The
図5は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御装置3は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御装置3は、プロセッサ(CPU)3Aと、プログラムが格納されたメモリ3Bとを含み、プロセッサ3Aがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。とくに、制御装置3は、インデクサロボットIR、主搬送ロボットCR、シャトルSH、昇降ユニット26,29、通電ユニット31,61、バルブ類43,46,53およびウェット処理ユニット2Wなどの動作を制御する。
FIG. 5 is a block diagram for explaining an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus 1. The
図6は、基板処理装置1によって実行される基板Wの処理の一例を示す工程図であり、主として、制御装置3がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図7は、図6に示す基板Wの処理の一例が実行される前と後の基板Wの断面を示す模式図である。
図7の左側に示すように、基板処理装置1で処理される基板Wは、レジストのパターンPRで覆われた薄膜をエッチングして、薄膜のパターンPFを形成するエッチング処理工程が行われた基板である。つまり、このような基板Wが収容されたキャリアCがロードポートLP上に置かれる。以下で説明するように、基板処理装置1による基板処理では、薄膜のパターンPF上に位置するレジストのパターンPRが除去される(レジスト除去工程)。図7の右側は、レジスト除去工程が行われた基板Wの断面を示している。
FIG. 6 is a process diagram showing an example of the processing of the substrate W executed by the substrate processing apparatus 1, and mainly shows processing realized by the
As shown on the left side of FIG. 7, the substrate W to be processed by the substrate processing apparatus 1 is subjected to an etching process for etching a thin film covered with a resist pattern PR to form a thin film pattern PF. It is. That is, the carrier C in which such a substrate W is accommodated is placed on the load port LP. As described below, in the substrate processing by the substrate processing apparatus 1, the resist pattern PR located on the thin film pattern PF is removed (resist removing step). The right side of FIG. 7 shows a cross section of the substrate W on which the resist removing process has been performed.
基板処理装置1で基板Wを処理するときは、インデクサロボットIR、シャトルSH、および主搬送ロボットCRが、ロードポートLPに置かれたキャリアC内の基板Wをドライ処理ユニット2Dに搬送する(図6のステップS1)。ドライ処理ユニット2Dでは、混合ガスで基板Wを処理するドライ処理工程が行われる(図6のステップS2)。その後、主搬送ロボットCRが、ドライ処理ユニット2D内の基板Wをウェット処理ユニット2Wに搬入する(図6のステップS3)。
When the substrate W is processed by the substrate processing apparatus 1, the indexer robot IR, the shuttle SH, and the main transfer robot CR transfer the substrate W in the carrier C placed on the load port LP to the
ウェット処理ユニット2Wでは、基板Wを回転させながら、基板Wの上面に処理液を供給するウェット処理工程が行われる(図6のステップS4)。具体的には、基板Wを回転させながら、基板Wの上面に向けて薬液ノズル12に薬液を吐出させる薬液供給工程が行われる。その後、基板Wを回転させながら、基板Wの上面に向けてリンス液ノズル13にリンス液を吐出させるリンス液供給工程が行われる。その後、基板Wを高速回転させることにより基板Wを乾燥させる乾燥工程が行われる。続いて、インデクサロボットIR、シャトルSH、および主搬送ロボットCRが、ウェット処理ユニット2W内の基板WをロードポートLPに置かれたキャリアCに搬送する(図6のステップS5)。
In the
図8は、ドライ処理工程(図6のステップS2)の一例を示す流れ図である。図9A〜図9Dは、ドライ処理工程(図6のステップS2)を説明するための模式図である。
図9Aに示すように、ドライ処理ユニット2Dに基板Wを搬入するときは、フード昇降ユニット29がフードを上位置に位置させ、リフト昇降ユニット26が複数のリフトピン24を上位置に位置させる。この状態で、主搬送ロボットCRは、ハンドHで基板Wを支持しながら、ハンドHをドライチャンバ4内に進入させる。その後、デバイス形成面である表面が上に向けられた基板Wが複数のリフトピン24上に置かれる。主搬送ロボットCRは、ハンドH上の基板Wをドライ処理ユニット2Dに渡した後、ハンドHをドライチャンバ4の外に移動させる。その後、ドライチャンバ4の搬入搬出口が閉じられる。このように、ドライチャンバ4への基板Wの搬入が完了する(ステップT1)。基板Wは、主搬送ロボットCRのハンドHによって複数のリフトピン24上に置かれてもよいし、室内搬送機構6(図1参照)によって複数のリフトピン24上に置かれてもよい。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the dry processing step (step S2 in FIG. 6). 9A to 9D are schematic views for explaining the dry treatment process (step S2 in FIG. 6).
As shown in FIG. 9A, when the substrate W is loaded into the
図9Bに示すように、フード昇降ユニット29が、フード30を下位置に移動させる(ステップT2)。これにより、フード30と支持部材23との間に、基板Wを収容する空間Sが形成される(空間形成工程)。フード30と支持部材23とは、基板Wを収容する空間形成ユニットとして機能する。同時に、リフト昇降ユニット26が、複数のリフトピン24を下位置に移動させる。これにより、基板Wが支持部材23に支持される(支持工程)。
As shown in FIG. 9B, the hood lifting / lowering
ヒータ通電ユニット31は、基板Wが支持部材23に支持される前からヒータ22を通電している。そのため、支持部材23は、基板Wが支持部材23に支持される前からヒータ22によって加熱されている。支持部材23は、室温よりも高い温度(たとえば、100℃以上)に維持されている。基板Wが支持部材23に支持されると、基板Wの加熱が開始される(ステップT3)。
The
次に、図9Cに示すように、オゾンガスバルブ46が開かれ、タンク41A内の水中にオゾンガスが送り込まれる。詳しくは、バブリングによって、タンク41A内の水中をオゾンガスの気泡に通過させる。これにより、気泡内に水蒸気が発生し、この水蒸気がオゾンガスと混ざり、混合ガスが形成される(混合ガス形成工程)。そして、混合ガスバルブ43が開かれ、タンク41Aおよび混合ガス供給管42を介して、複数の混合ガスノズル40の吐出口40aから混合ガスが吐出される(ステップT4)。すなわち、混合ガス吐出工程が実行される。これにより、空間S内に混合ガスが供給される。
Next, as shown in FIG. 9C, the
そして、排気バルブ53が開かれる(ステップT5)。これにより、空間S内の空気が混合ガスによって空間Sの外部に押し出される。空間Sへの混合ガスの供給を続けることにより、空間S内に混合ガスが充満する。空間S内に混合ガスが充満することによって、基板Wの上面付近にも混合ガスが充分に供給される(混合ガス供給工程)。
また、基板Wの上面付近の混合ガスに供給されている間も、ヒータ22によって基板Wは、加熱されている(第1加熱工程)。すなわち、第1加熱工程は、混合ガス供給工程と並行して行われる。ヒータ22は、基板Wを加熱する第1加熱ユニットとして機能する。
Then, the
Further, the substrate W is heated by the
そして、図9Dに示すように、基板Wの上面付近に混合ガスが供給された状態で、紫外線ランプ60に通電することによって、紫外線ランプ60から紫外線を照射させる(ステップT6)。これにより、基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線が照射される(紫外線照射工程)。
基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線が照射され始める前(紫外線照射工程の前)には、既に空間Sが形成されている。また、基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線が照射されている間も、排気バルブ53は開かれた状態で維持されている。したがって、空間Sを排気する排気工程は、紫外線照射工程の実行中に行われている。
Then, as shown in FIG. 9D, the
The space S is already formed before the mixed gas near the upper surface of the substrate W starts to be irradiated with ultraviolet rays (before the ultraviolet irradiation step). Further, the
また、基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線が照射されている間も、ヒータ22によって基板Wは、加熱されている(第2加熱工程)。すなわち、第2加熱工程は、紫外線照射工程と並行して行われる。ヒータ22は、基板Wを加熱する第2加熱ユニットとして機能する。本実施形態では、ヒータ22が基板Wを加熱することによって、第1加熱工程と第2加熱工程とが並行して実行される。
Further, the substrate W is heated by the
詳しくは後述するが、基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線を照射することによって、基板Wの上面に形成されたレジストが酸化されて分解される。その結果、基板Wの上面からレジストのパターンPRが除去される。
そして、所定の時間、紫外線照射を行った後、基板Wの上面からランプ通電ユニット61が紫外線ランプ60に対する通電を停止する(ステップT7)。そして、混合ガスバルブ43が閉じられて空間Sへの混合ガスの供給が停止される(ステップT8)。そして、排気バルブ53が閉じられて、空間Sの排気が停止される(ステップT9)。その後、フード昇降ユニット29がフード30を上位置まで上昇させる(ステップT10)。
As will be described in detail later, the resist formed on the upper surface of the substrate W is oxidized and decomposed by irradiating the mixed gas near the upper surface of the substrate W with ultraviolet rays. As a result, the resist pattern PR is removed from the upper surface of the substrate W.
Then, after performing ultraviolet irradiation for a predetermined time, the
そして、支持部材23上の基板Wは、複数のリフトピン24によって持ち上げられる。主搬送ロボットCRは、基板Wが冷却ユニット7(図1参照)で冷却された後、ハンドHで基板Wを受け取る。その後、主搬送ロボットCRは、ハンドH上の基板Wをウェット処理ユニット2Wに搬入する。
本実施形態によれば、支持部材23によって水平に支持された基板Wの上面付近に、水蒸気とオゾンガスとが混合された混合ガスが供給される。そして、紫外線照射ユニット16から混合ガスに紫外線が照射されることによってヒドロキシラジカル(・OH)が発生する。詳しくは、まず、紫外線の照射によって、下記化1式のように、水蒸気(H2O)が分解されてヒドロキシラジカル(・OH)と水素ラジカル(・H)とが発生する。
Then, the substrate W on the
According to the present embodiment, a mixed gas in which water vapor and ozone gas are mixed is supplied near the upper surface of the substrate W supported horizontally by the
そして、下記化2式のように、水素ラジカル(・H)とオゾン(O3)とが反応し、ヒドロキシラジカル(・OH)と酸素(O2)とが発生する。
Then, as shown in the following
したがって、水蒸気(H2O)の分解、および、水素ラジカル(・H)とオゾン(O3)との反応によって、充分な量のヒドロキシラジカル(・OH)を発生させることができる。
さらに、基板Wの上面には水蒸気(気体の水)が供給されるため、基板Wの上面に水滴(液体の水)が付着するのを抑制することができる。そのため、液体の水による紫外線の吸収に阻害されることなく基板Wの上面付近でオゾンを分解させることができる。
Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals (.OH) can be generated by decomposition of water vapor (H 2 O) and reaction of hydrogen radicals (.H) with ozone (O 3 ).
Furthermore, since water vapor (gaseous water) is supplied to the upper surface of the substrate W, it is possible to suppress water droplets (liquid water) from adhering to the upper surface of the substrate W. Therefore, ozone can be decomposed in the vicinity of the upper surface of the substrate W without being inhibited by absorption of ultraviolet rays by liquid water.
このように発生したヒドロキシラジカルおよびオゾンによって、レジストを構成するフェノール樹脂が酸化される。これにより、フェノール樹脂が、酢酸やシュウ酸などの低級カルボン酸に分解される。そして、ヒドロキシラジカルおよびオゾンによってこれらの低級カルボン酸がさらに酸化されて二酸化炭素と水とに分解される。このように、ヒドロキシラジカルおよびオゾンによってレジストが分解される。 The phenolic resin constituting the resist is oxidized by the hydroxy radicals and ozone thus generated. As a result, the phenol resin is decomposed into lower carboxylic acids such as acetic acid and oxalic acid. These lower carboxylic acids are further oxidized by hydroxy radicals and ozone and decomposed into carbon dioxide and water. In this way, the resist is decomposed by hydroxy radicals and ozone.
以上のように、充分な量のヒドロキシラジカルによって、基板Wの上面に形成されたレジストが分解されるので、基板Wの表面からレジストを良好に除去することができる。
なお、ヒドロキシラジカルの寿命は、1.0×10−6secであるところ、本実施形態の構成(方法)によれば、基板Wの上面付近でヒドロキシラジカルを発生させることができる。そのため、ヒドロキシラジカルが消滅する前にレジストを分解するヒドロキシルラジカルの量を増大させることができる。
As described above, since the resist formed on the upper surface of the substrate W is decomposed by a sufficient amount of hydroxy radicals, the resist can be favorably removed from the surface of the substrate W.
The lifetime of the hydroxy radical is 1.0 × 10 −6 sec. According to the configuration (method) of this embodiment, the hydroxy radical can be generated near the upper surface of the substrate W. Therefore, the amount of hydroxyl radicals that decompose the resist before the hydroxy radicals disappear can be increased.
言い換えると、本実施形態では、紫外線照射工程が、紫外線の照射によって基板Wの上面付近にヒドロキシラジカルを発生させる工程と、ヒドロキシラジカルによってレジストを分解する工程とを含んでいる。したがって、紫外線照射ユニット16からの紫外線の照射によって発生したヒドロキシラジカルによって、レジストを確実に分解することができる。
In other words, in the present embodiment, the ultraviolet irradiation step includes a step of generating hydroxy radicals near the upper surface of the substrate W by irradiation of ultraviolet rays, and a step of decomposing the resist by hydroxy radicals. Therefore, the resist can be reliably decomposed by the hydroxy radical generated by the irradiation of ultraviolet rays from the
ここで、レジストの分解のメカニズムについて説明する。基板Wの表面に形成されたレジストを構成する分子内には、炭素同士の二重結合(C=C)が含まれており、この二重結合が酸化により切断されることによって、レジストが分解される。
図10は、酸化剤の酸化ポテンシャルと共有結合の結合エネルギーとを比較するためのグラフである。図10に示すグラフの右半分には、有機化合物に含まれる代表的な共有結合を切断するために必要な結合エネルギーが示されている。図10に示すグラフの左半分には、代表的な酸化剤の酸化能力の指標として酸化ポテンシャルが示されている。酸化剤の酸化ポテンシャルが、共有結合の結合エネルギーよりも高い場合、酸化により共有結合が切断される。図10に示すように、炭素同士の二重結合(C=C)の結合エネルギーは、1.5Vである。一方、オゾン(O3)の酸化ポテンシャルは、2.07Vであり、ヒドロキシラジカル(・OH)の酸化ポテンシャルは、2.81Vである。したがって、炭素同士の二重結合(C=C)は、オゾン(O3)およびヒドロキシラジカル(・OH)のいずれによっても酸化される。オゾン(O3)の酸化ポテンシャルよりもヒドロキシラジカル(・OH)の酸化ポテンシャルの方が高いため、ヒドロキシラジカルをより多く発生させることによって、炭素同士の二重結合(C=C)を効率的に酸化させることができる。すなわち、レジストを効率的に分解することができる。
Here, the mechanism of resist decomposition will be described. The molecule constituting the resist formed on the surface of the substrate W contains a carbon-carbon double bond (C = C), and this double bond is broken by oxidation to decompose the resist. Is done.
FIG. 10 is a graph for comparing the oxidation potential of an oxidant and the binding energy of a covalent bond. The right half of the graph shown in FIG. 10 shows the binding energy required to break a typical covalent bond contained in the organic compound. The left half of the graph shown in FIG. 10 shows an oxidation potential as an index of the oxidation ability of a typical oxidant. When the oxidation potential of the oxidant is higher than the bond energy of the covalent bond, the covalent bond is broken by oxidation. As shown in FIG. 10, the bond energy of the carbon-carbon double bond (C = C) is 1.5V. On the other hand, the oxidation potential of ozone (O 3 ) is 2.07V, and the oxidation potential of hydroxy radical (.OH) is 2.81V. Therefore, the carbon-carbon double bond (C = C) is oxidized by both ozone (O 3 ) and hydroxy radical (.OH). Since the oxidation potential of hydroxy radicals (.OH) is higher than the oxidation potential of ozone (O 3 ), the generation of more hydroxyl radicals effectively creates carbon-carbon double bonds (C = C). Can be oxidized. That is, the resist can be efficiently decomposed.
また、本実施形態によれば、混合ガス供給工程と並行して、基板Wを加熱する第1加熱工程が実行される。そのため、ヒータ22によって、基板Wの上面付近の混合ガスが加熱される。したがって、基板Wの上面付近における水蒸気の液化を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、紫外線照射工程と並行して、基板Wを加熱する第2加熱工程が実行される。そのため、ヒータ22によって、基板Wの上面付近に発生するレジストの分解物が加熱される。これにより、レジストの分解物を昇華させて気体の状態にすることができる。したがって、レジストの分解物が基板Wの上面で固化することを抑制することができる。よって、基板Wの表面に形成されたレジストを良好に除去することができる。紫外線照射工程と並行して、基板Wを加熱する第2加熱工程が実行されることによって、紫外線照射工程においても基板Wの上面付近における水蒸気の液化を抑制することができる。
Moreover, according to this embodiment, the 1st heating process which heats the board | substrate W is performed in parallel with a mixed gas supply process. Therefore, the mixed gas near the upper surface of the substrate W is heated by the
Moreover, according to this embodiment, the 2nd heating process which heats the board | substrate W is performed in parallel with an ultraviolet irradiation process. Therefore, the decomposition product of the resist generated near the upper surface of the substrate W is heated by the
また、本実施形態によれば、混合ガス供給工程において、吐出口40aから基板Wの上面に向けて混合ガスが吐出される(混合ガス吐出工程)。これにより、混合ガスが基板Wの上面に向けて吐出口40aから吐出される。そのため、水蒸気とオゾンガスとが別々の吐出口から基板Wの上面に向けて吐出される構成と比較して、基板の上面の全域において、基板Wの上面付近における水蒸気とオゾンガスとの割合(比率)を均等に保つことができる。
Further, according to the present embodiment, in the mixed gas supply process, the mixed gas is discharged from the
また、本実施形態によれば、紫外線照射工程の開始前に空間Sが形成され(空間形成工程)、紫外線照射工程の実行中に、空間S内が排気される(排気工程)。
これにより、基板Wの上面付近の混合ガスに紫外線が照射される前に、外部から遮断された空間S内に基板Wが収容される。そのため、空間S内に(基板Wの上面付近の空間に)混合ガスを充満させた状態で紫外線を照射することができる。したがって、充分な量のヒドロキシラジカルを発生させることができる。その一方で、紫外線の照射中には、空間Sが排気される。これにより、レジストの分解物が基板Wの上面で固化する前に、レジストの分解物を空間Sの外部に排出することができる。
Further, according to the present embodiment, the space S is formed before the start of the ultraviolet irradiation process (space forming process), and the space S is exhausted during the execution of the ultraviolet irradiation process (exhaust process).
As a result, the substrate W is accommodated in the space S blocked from the outside before the mixed gas near the upper surface of the substrate W is irradiated with ultraviolet rays. Therefore, it is possible to irradiate ultraviolet rays in a state where the mixed gas is filled in the space S (the space near the upper surface of the substrate W). Therefore, a sufficient amount of hydroxy radicals can be generated. On the other hand, the space S is exhausted during the irradiation of ultraviolet rays. Accordingly, the resist decomposition product can be discharged to the outside of the space S before the resist decomposition product is solidified on the upper surface of the substrate W.
また、本実施形態によれば、タンク41Aに貯留された液体の水に、オゾンガス供給ユニット41Bからオゾンガスが供給されることによって、混合ガスが形成される(混合ガス形成工程)。そのため、混合ガスを準備する際に、オゾンガスとは別に水蒸気を準備してからオゾンガスと水蒸気とを混合する必要がない。つまり、オゾンガスとは別に水蒸気を準備する場合と比較して、簡単に混合ガスを準備することができる。
Moreover, according to this embodiment, mixed gas is formed by supplying ozone gas from the ozone
図11は、本実施形態の第1変形例に係るガス処理ユニット8の模式図である。第1変形例に係るガス処理ユニット8では、各混合ガスノズル40に混合ガス供給管42が1つずつ連結されている。混合ガス供給管42は、混合ガスノズル40に連結された合流配管42Cと、水蒸気供給源から供給される水蒸気を合流配管42Cに供給する水蒸気配管42Dと、オゾンガス供給源から供給されるオゾンガスを合流配管42Cに供給するオゾンガス配管42Eとを含む。水蒸気配管42D内の水蒸気と、オゾンガス配管42E内のオゾンガスとは、合流配管42C内で混合される。合流配管42C内で混合された混合ガスは、混合ガスノズル40から供給される。そして、水蒸気配管42Dには、その流路を開閉する水蒸気バルブ43Dが介装されている。オゾンガス配管42Eには、その流路を開閉するオゾンガスバルブ43Eが介装されている。
FIG. 11 is a schematic diagram of a
第1変形例に係る基板処理装置1においても本実施形態に係る基板処理装置1と同様の基板処理を実行することができる。また、第1変形例においても本実施形態と同様の効果を奏する。また、第1変形例では、水蒸気バルブ43Dおよびオゾンガスバルブ43Eの開度を調整することによって、混合ガスにおける水蒸気とオゾンガスとの成分比率(割合)を調整することができる。たとえば、混合ガス中に含まれる水蒸気が多過ぎると、基板Wの上面に水滴が付着しやすい。その一方で、混合ガス中に含まれる水蒸気が少な過ぎると、ヒドロキシラジカルを充分に発生させられない。混合ガスにおける水蒸気の割合を調整することによって、ヒドロキシラジカルを充分に発生させつつ基板Wの上面への水滴の付着を抑制することができる。
The substrate processing apparatus 1 according to the first modification can also perform the same substrate processing as that of the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment. In addition, the same effect as that of the present embodiment is obtained in the first modification. In the first modification, the component ratio (ratio) of water vapor and ozone gas in the mixed gas can be adjusted by adjusting the opening of the
図12は、本実施形態の第2変形例に係るガス処理ユニット8の模式図である。第2変形例に係るガス処理ユニット8では、水蒸気とオゾンガスとが別々の吐出口80a,81aから吐出されるように構成されている。混合ガス供給ユニット14が、混合ガスノズル40の代わりに、水蒸気を吐出する水蒸気ノズル80と、オゾンガスを吐出するオゾンガスノズル81とを含む。水蒸気ノズル80は、吐出口80aを有する。オゾンガスノズル81は、吐出口81aを有する。混合ガス供給ユニット14は、水蒸気供給源からの水蒸気を水蒸気ノズル80に供給する水蒸気供給管82と、水蒸気供給管82に介装されその流路を開閉する水蒸気バルブ83と、オゾンガス供給源からのオゾンガスをオゾンガスノズル81に供給するオゾンガス供給管84と、オゾンガス供給管84に介装されその流路を開閉するオゾンガスバルブ85とを含む。水蒸気ノズル80から吐出される水蒸気と、オゾンガスノズル81から吐出されるオゾンガスとが、空間S内で混合されることによって、混合ガスが形成される。空間S内で混合ガスが形成されることによって、基板Wの上面付近に混合ガスが供給される。
FIG. 12 is a schematic diagram of a
第2変形例に係る基板処理装置1においても本実施形態に係る基板処理装置1と同様の基板処理を実行することができる。また、第2変形例においても本実施形態と同様の効果を奏する。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
Also in the substrate processing apparatus 1 according to the second modification, the same substrate processing as that of the substrate processing apparatus 1 according to the present embodiment can be executed. In addition, the second modification also has the same effect as this embodiment.
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in other forms.
たとえば、上述の実施形態では、混合ガス供給工程と紫外線照射工程とが並行して実行された。しかし、上述の実施形態とは異なり、混合ガスの供給を停止してから紫外線の照射を開始してもよい。すなわち、図8において、紫外線照射開始(ステップT6)の前に、混合ガス供給停止(ステップT8)が実行されてもよい。
このような場合、第1加熱工程の終了後に第2加熱工程が開始される。そのため、混合ガス供給工程において基板Wを加熱する第1加熱工程と、紫外線照射工程において基板Wを加熱する第2加熱工程とで、ヒータ22の温度を変更することが可能である。たとえば、レジストの分解物の昇華温度と、基板Wの表面に水滴が付着しないようにするために必要な温度とが異なる場合、それぞれに合わせて、第1加熱工程における基板Wの温度と第2加熱工程における基板Wの温度とを変更することが可能である。また、第1加熱工程の終了後に第2加熱工程が開始される場合、ヒータ22の代わりに、第1加熱工程で基板Wを加熱する第1ヒータと第2加熱工程で基板Wを加熱する第2ヒータとが設けられていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the mixed gas supply process and the ultraviolet irradiation process are performed in parallel. However, unlike the above-described embodiment, the ultraviolet irradiation may be started after the supply of the mixed gas is stopped. That is, in FIG. 8, the mixed gas supply stop (step T8) may be executed before the start of ultraviolet irradiation (step T6).
In such a case, the second heating step is started after the end of the first heating step. Therefore, it is possible to change the temperature of the
また、上述の実施形態では、混合ガスの供給の開始前にフード30を下降させて空間Sを形成した。しかし、上述の実施形態とは異なり、混合ガスの供給を開始してから空間Sを形成してもよい。すなわち、図8において、フード下降(ステップT2)の前に、混合ガス供給開始(ステップT4)が実行されてもよい。
また、上述の実施形態とは異なり、排気ユニット15が、排気管52に連結され、排出口50aを介して空間Sを排気する真空ポンプなどの排気ポンプ(図示せず)を含んでいてもよい。
In the above-described embodiment, the space S is formed by lowering the
Unlike the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態とは異なり、図13に示すように、紫外線ランプ60は、中心ランプ60Aおよび外周ランプ60B(図3参照)の代わりに、直線状に延びる棒状ランプ60Cを含んでいてもよい。紫外線ランプ60は、これらの形態に限られず、基板Wの表面全体に満遍なくヒドロキシラジカルを発生させるために、基板W全体に満遍なく対向するように設けられていることが好ましい。
Unlike the above-described embodiment, as shown in FIG. 13, the
また、図3に二点鎖線で示すように、混合ガスノズル40の複数の外周ノズル40Bは、基板Wの中心部を通る鉛直線A2と直交する径方向に並んで配置されていてもよい。また、径方向に並んで配置された複数の外周ノズル40Bが鉛直線A2まわりに等間隔で配置されていてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 3, the plurality of outer
In addition, various changes can be made within the scope described in the claims.
1 :基板処理装置
3 :制御装置
14 :混合ガス供給ユニット
15 :排気ユニット
16 :紫外線照射ユニット
22 :ヒータ(第1基板加熱ユニット、第2基板加熱ユニット)
23 :支持部材(空間形成ユニット)
30 :フード(空間形成ユニット)
40a :吐出口
41A :タンク
41B :オゾンガス供給ユニット
S :空間
W :基板
1: substrate processing device 3: control device 14: mixed gas supply unit 15: exhaust unit 16: ultraviolet irradiation unit 22: heater (first substrate heating unit, second substrate heating unit)
23: Support member (space forming unit)
30: Hood (space forming unit)
40a:
Claims (13)
前記基板を支持部材に水平に支持させる支持工程と、
水蒸気とオゾンガスとの混合ガスを前記基板の表面付近に供給する混合ガス供給工程と、
前記基板の表面付近に供給された混合ガスに紫外線を照射する紫外線照射工程とを含む、基板処理方法。 A substrate processing method for removing a resist from a surface of a substrate,
A supporting step of horizontally supporting the substrate on a supporting member;
A mixed gas supply step of supplying a mixed gas of water vapor and ozone gas near the surface of the substrate;
And an ultraviolet irradiation step of irradiating the mixed gas supplied near the surface of the substrate with ultraviolet rays.
前記紫外線照射工程の実行中に、前記空間内を排気する排気工程とをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法。 At least before the start of the ultraviolet irradiation step, a space forming step for accommodating the substrate and forming a space blocked from the outside;
The substrate processing method according to claim 1, further comprising an exhaust process for exhausting the space during execution of the ultraviolet irradiation process.
前記基板を水平に支持する支持部材と、
前記基板の表面に向けて混合ガスを供給する混合ガス供給ユニットと、
前記基板の表面に向けて紫外線を照射する紫外線照射ユニットと、
前記基板の表面付近に前記混合ガス供給ユニットから前記混合ガスを供給させる混合ガス供給工程と、前記基板の表面付近に前記混合ガスが供給された状態で前記紫外線照射ユニットに紫外線を照射させる紫外線照射工程とを実行する制御装置とを含む、基板処理装置。 A substrate processing apparatus for removing a resist from a surface of a substrate,
A support member for horizontally supporting the substrate;
A mixed gas supply unit for supplying a mixed gas toward the surface of the substrate;
An ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet rays toward the surface of the substrate;
A mixed gas supply step for supplying the mixed gas from the mixed gas supply unit to the vicinity of the surface of the substrate; and ultraviolet irradiation for irradiating the ultraviolet irradiation unit to the ultraviolet irradiation unit in a state where the mixed gas is supplied to the vicinity of the surface of the substrate. A substrate processing apparatus including a control device for performing the process.
前記制御装置が、前記混合ガス供給工程と並行して、前記第1基板加熱ユニットに前記基板を加熱させる第1加熱工程を実行する、請求項8または9に記載の基板処理装置。 A first substrate heating unit for heating the substrate;
10. The substrate processing apparatus according to claim 8, wherein the control device executes a first heating step in which the first substrate heating unit heats the substrate in parallel with the mixed gas supply step.
前記制御装置が、前記紫外線照射工程と並行して、前記第2基板加熱ユニットに前記基板を加熱させる第2加熱工程を実行する、請求項8〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。 A second substrate heating unit for heating the substrate;
The said control apparatus performs the 2nd heating process which heats the said board | substrate to the said 2nd substrate heating unit in parallel with the said ultraviolet irradiation process, The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 8-10. .
前記制御装置が、少なくとも前記紫外線照射工程の開始前に、前記空間形成ユニットを制御して空間を形成する空間形成工程と、前記紫外線照射工程の実行中に前記排気ユニットを制御して前記空間を排気する排気工程とをさらに実行する、請求項8〜11のいずれか一項に記載の基板処理装置。 A space forming unit that accommodates the substrate and forms a space blocked from outside; and an exhaust unit that exhausts the space;
The control device controls the space forming unit to form a space by controlling the space forming unit at least before the start of the ultraviolet irradiation process, and controls the exhaust unit during execution of the ultraviolet irradiation process. The substrate processing apparatus according to claim 8, further performing an exhaust process of exhausting.
前記タンクに貯留された液体の水にオゾンガスを供給するオゾンガス供給ユニットとをさらに含み、
前記制御装置が、前記タンクに貯留された液体の水に前記オゾンガス供給ユニットから前記オゾンガスを供給させることによって、前記混合ガスを形成する混合ガス形成工程を実行する、請求項8〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。 A tank for storing liquid water;
An ozone gas supply unit that supplies ozone gas to liquid water stored in the tank;
The said control apparatus performs the mixed gas formation process which forms the said mixed gas by supplying the said ozone gas to the liquid water stored in the said tank from the said ozone gas supply unit, The any one of Claims 8-12 The substrate processing apparatus according to one item.
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