JP2018190789A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板への液体の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、これにより、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる、基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】SPM供給工程の前に、除電液供給工程が実行される。また、除電液供給工程の開始前に、基板の上面中央部に向けて高湿度の加湿気体が供給される。加湿気体の供給は、除電液供給工程の開始に先立って開始され、除電液供給工程の終了まで継続される。チャンバー内に搬入されてきた基板Wが帯電している場合には、高湿度の加湿気体を基板の上面に供給することにより、基板の上面に帯電している電荷が拡散する。【選択図】図6

Description

この発明は、基板の主面を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の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、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程では、たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、チャンバーと、チャンバー内において、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の主面に向けて処理液を吐出するためのノズルとを備えている。
このような基板処理装置を用いた基板処理では、たとえば、回転状態の基板の主面に薬液が供給される薬液処理が実行される。基板の主面に供給された薬液は、基板の回転により生じる遠心力を受けて、基板の主面上を周縁に向けて流れ、基板の主面の全域に行き渡る。これにより、基板の主面の全域に薬液による処理が施される。
チャンバーに搬入されてきた基板は、その前工程において帯電していることがある。チャンバーに搬入されてきた基板には薬液処理が施されるが、チャンバーに搬入されてきた基板が帯電していると、基板の主面にノズルから薬液を吐出した際に、基板の主面と薬液との接触に伴い、薬液が着液した箇所またはその近傍で静電気放電が発生するおそれがある。その結果、パターン破壊が生じたり、デバイスに穴が穿いたりする等、基板の主面に損傷が発生することがある。
そこで、従来は、下記特許文献1のように、薬液供給開始時における基板の主面における静電気放電の発生を防止すべく、薬液供給の開始前に除電液を基板に供給している。
特開2015−82650号公報
しかしながら、チャンバーに搬入されてくる基板の帯電量が多い場合がある。この場合、除電液によっては、基板を充分に除電することができない。そして、この場合には、この除電液の基板への供給の際に、基板の主面と除電液との接触に伴って静電気放電が発生することがある。
また、基板の種類や薬液の種類によっては、除電液を基板に供給することが望ましくない場合もある。この場合には、チャンバーに搬入されてきた基板に、最初に薬液を供給することになるが、静電気放電の問題が顕在化するおそれがある。
したがって、本願発明者らは、チャンバーに搬入されてきた基板の除電を、除電液の供給以外の手法を用いて検討している。すなわち、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止すべく、基板への液体(薬液または除電液)の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止することを検討している。
そこで、本発明の目的は、基板への液体の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、これにより、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる、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。
前記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、処理液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、チャンバー内において基板保持ユニットに保持されている基板の主面における所定の供給領域に向けてノズルから液体を吐出する液体吐出工程と、前記基板に帯電している電荷を除去するために、前記基板の主面に、前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給工程と、前記液体吐出工程の後に、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて当該基板の主面の液成分を振り切るスピンドライ工程とを含み、前記加湿気体供給工程は、前記液体吐出工程の開始前から開始し、前記液体吐出工程の開始よりも後でかつ前記スピンドライ工程の前の所定の終了タイミングにおいて終了する、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、液体吐出工程の開始前に、基板の主面における供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。チャンバー内に搬入されてきた基板が帯電している場合には、供給領域を含む領域への高湿度の加湿気体の供給により、少なくとも供給領域に帯電している電荷が拡散する。加湿気体の供給は、液体吐出工程の開始に先立って開始され、液体吐出工程の開始後でかつスピンドライ工程の前の終了タイミングまで継続される。したがって、液体吐出工程の開始時において、ノズルから吐出される液体が供給領域に着液する際には、当該供給領域から電荷が充分に除去されている。すなわち、電荷が充分に除去された後の供給領域に液体が着液する。これにより、液体の基板への吐出に伴う静電気放電の発生の発生を抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる。
請求項2に記載の発明は、前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給工程をさらに含み、前記液体吐出工程は、前記処理液供給工程に先立って前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから前記除電液を吐出する除電液供給工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理液供給工程の前に、除電液供給工程が実行される。また、除電液供給工程の開始前に、供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。除電液は処理液と比べて電気を通すので、除電液を基板の主面に供給することにより、液体(除電液)の基板への吐出に伴う静電気放電の発生を、より効果的に抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を、より効果的に抑制または防止できる。
請求項3に記載の発明は、前記液体供給工程は、前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから処理液を供給する処理液供給工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、処理液供給工程の開始前に、供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。これにより、液体(処理液)の基板への吐出に伴う静電気放電の発生を、抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる。
請求項4に記載の発明は、前記終了タイミングは、前記液体吐出工程の終了前の所定のタイミングまたは前記液体吐出工程の終了のタイミングである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、加湿気体供給工程は、液体吐出工程の終了前または終了と同時に終了する。そのため、スピンドライ工程においては加湿気体の供給を行わない。したがって、基板の主面の周囲を低湿度の雰囲気に維持しながら、スピンドライ工程を行うことが可能である。これにより、スピンドライ工程において、基板の主面を良好に乾燥させることができる。
請求項5に記載の発明は、前記スピンドライ工程に並行して、前記基板の主面に、前記加湿気体よりも低湿度の除湿気体を供給する除湿気体供給工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、スピンドライ工程に並行して、基板の主面に低湿度の除湿気体が供給される。そのため、スピンドライ工程の開始時に、基板の主面の周囲に加湿気体が残留している場合であっても、その加湿気体を除湿気体に置換することができる。したがって、基板の主面の周囲を低湿度の雰囲気に維持しながら、スピンドライ工程を行うことが可能である。これにより、スピンドライ工程において、基板の主面を良好に乾燥させることができる。
請求項6に記載の発明は、前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面における供給領域を含む領域に前記第1のノズルから前記加湿気体を吹き付ける第1の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、供給領域を含む領域に加湿気体が吹き付けられるので、供給領域を確実に除電することができる。
請求項7に記載の発明は、前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面の近傍に、前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成する第2の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の主面に沿って流れる加湿気体の気流が形成されるので、基板の主面を広範囲に除電することができる。これにより、供給領域を良好に除電することができる。
請求項8に記載の発明は、前記加湿気体供給工程は、前記チャンバーの外部から前記チャンバー内に前記加湿気体を供給する第3の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、チャンバー内に加湿気体を供給して、チャンバー内の雰囲気を加湿気体に置換することにより、供給領域に加湿気体を供給することができる。
請求項9に記載の発明は、前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面に対向する対向面と当該基板の主面との間の空間に、前記加湿気体を供給する第4の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、対向面と基板の主面との間に加湿気体を供給することにより、供給領域に加湿気体を供給することができる。
前記の目的を達成するための請求項10に記載の発明は、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、チャンバーと、前記チャンバー内に収容され、基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板を所定の回転軸線回りに回転させる回転ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に向けて液体を吐出するノズルを有し、当該基板の主面に前記液体を供給する液体供給ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に、前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給ユニットと、前記液体供給ユニットおよび前記加湿気体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記基板の主面における所定の供給領域に向けて前記ノズルから液体を吐出する液体吐出工程と、前記基板に帯電している電荷を除去するために、前記加湿気体供給ユニットによって前記基板の主面に前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給工程と、前記液体吐出工程の後に、前記基板を前記回転軸線回りに回転させて当該基板の主面の液成分を振り切るスピンドライ工程とを実行し、かつ、前記加湿気体供給工程において、前記液体吐出工程の開始よりも後でかつ前記スピンドライ工程の前の所定の終了タイミングにおいて終了させる、基板処理装置である。
この構成によれば、液体吐出工程の開始前に、基板の主面における供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。基板が帯電している場合には、高湿度の加湿気体の供給領域を含む領域への供給により、少なくとも供給領域に帯電している電荷が拡散する。加湿気体の供給は、液体吐出工程の開始に先立って開始され、液体吐出工程の開始後でかつスピンドライ工程の前の終了タイミングまで継続される。そのため、液体吐出工程においてノズルから吐出される液体が供給領域に着液する際には、当該供給領域から電荷が充分に除去されている。すなわち、電荷が充分に除去された後の供給領域に液体が着液する。これにより、液体の基板への吐出に伴う静電気放電の発生を抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる。
請求項11に記載の発明は、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に処理液を供給するための処理液供給ユニットをさらに含み、前記液体供給ユニットは、処理液よりも比抵抗が大きい導電性の除電液を前記基板の主面に供給する除電液供給ユニットを含み、前記制御装置は、前記処理液供給ユニットをさらに制御し、前記制御装置は、前記基板の主面に、前記処理液供給ユニットによって処理液を供給する処理液供給工程を実行し、かつ、前記液体供給工程において、前記処理液供給工程に先立って前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから前記除電液を吐出する除電液供給工程を実行する、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、処理液供給工程の前に、除電液供給工程が実行される。また、除電液供給工程の開始前に、供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。除電液は処理液と比べて電気を通すので、除電液を基板の主面に供給することにより、液体(除電液)の基板への吐出に伴う静電気放電の発生を、より効果的に抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を、より効果的に抑制または防止できる。
請求項12に記載の発明は、前記液体供給ユニットは、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に処理液を供給するための処理液供給ユニットを含み、前記制御装置は、前記液体供給工程において、前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから処理液を供給する処理液供給工程を実行する、請求項10に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液供給工程の開始前に、供給領域を含む領域に向けて高湿度の加湿気体が供給される。これにより、液体(処理液)の基板への吐出に伴う静電気放電の発生を、抑制または防止できる。ゆえに、基板の主面における損傷の発生を抑制または防止できる。
請求項13に記載の発明は、前記終了タイミングは、前記液体吐出工程の終了前の所定のタイミングまたは前記液体吐出工程の終了のタイミングである、請求項10〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、加湿気体供給工程は、液体吐出工程の終了前または終了と同時に終了する。そのため、スピンドライ工程においては加湿気体の供給を行わない。したがって、基板の主面の周囲を低湿度の雰囲気に維持しながら、スピンドライ工程を行うことが可能である。これにより、スピンドライ工程において、基板の主面を良好に乾燥させることができる。
請求項14に記載の発明は、前記制御装置は、前記スピンドライ工程に並行して、前記基板の主面に、前記加湿気体よりも低湿度の除湿気体を供給する除湿気体供給工程を実行する、請求項10〜13のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、スピンドライ工程に並行して、基板の主面に低湿度の除湿気体が供給される。そのため、スピンドライ工程の開始時に、基板の主面の周囲に加湿気体が残留している場合であっても、その加湿気体を除湿気体に置換することができる。したがって、基板の主面の周囲を低湿度の雰囲気に維持しながら、スピンドライ工程を行うことが可能である。これにより、スピンドライ工程において、基板の主面を良好に乾燥させることができる。
請求項15に記載の発明は、前記加湿気体供給ユニットは、吐出口を有し、前記基板の主面に前記加湿気体を吹き付ける第1のノズルを有し、前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記基板の主面における供給領域を含む領域に前記第1のノズルから前記加湿気体を吹き付ける第1の加湿気体供給工程を含む、請求項10〜14のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、供給領域を含む領域に加湿気体が吹き付けられるので、供給領域を確実に除電することができる。
請求項16に記載の発明は、前記加湿気体供給ユニットは、前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成させる第2のノズルを有し、前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記基板の主面の近傍に、前記第2のノズルによって前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成する第2の加湿気体供給工程を実行する、請求項10〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板の主面に沿って流れる加湿気体の気流が形成されるので、基板の主面を広範囲に除電することができる。これにより、供給領域を良好に除電することができる。
請求項17に記載の発明は、前記加湿気体供給ユニットは、前記チャンバーの内部に前記加湿気体を供給するユニットを含み、前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記チャンバーの外部から前記チャンバー内に前記加湿気体を供給する第3の加湿気体供給工程を実行する、請求項10〜16のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、チャンバー内に加湿気体を供給して、チャンバー内の雰囲気を加湿気体に置換することにより、供給領域に加湿気体を供給することができる。
請求項18に記載の発明は、前記基板の主面に対向する対向面を有する対向部材をさらに含み、前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記対向面と前記基板の主面との間の空間に、前記加湿気体を供給する第4の加湿気体供給工程を含む、請求項10〜17のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、対向面と基板の主面との間に加湿気体を供給することにより、供給領域に加湿気体を供給することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置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。 図2は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図3は、加湿気体生成ユニットの構成を説明するための図である。 図4は、上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。 図5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。 図6は、前記処理ユニットによる第1の基板処理例を説明するための流れ図である。 図7は、加湿気体供給工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 図8は、除電液供給工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 図9は、スピンドライ工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 図10は、処理ユニット2による第2の基板処理例を説明するための流れ図である。 図11は、本発明の第2の実施形態に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図12Aは、本発明の第3の実施形態に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図12Bは、本発明の第4の実施形態に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図13は、加湿気体生成ユニットの第1の変形例を示す図である。 図14は、加湿気体生成ユニットの第2の変形例を示す図である。
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、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、シリコンウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円板状の基板である。基板処理装置1は、処理液で基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。
図2は、処理ユニット2の構成例を説明するための図解的な断面図である。
処理ユニット2は、箱形のチャンバー4と、チャンバー4内で一枚の基板Wを水平な姿勢で保持して、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック(基板保持ユニット)5と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面(主面)に薬液(処理液)を供給するための薬液供給ユニット(処理液供給ユニット)6と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、除電液およびリンス液としての炭酸水を供給するための炭酸水供給ユニット(除電液供給ユニット)7と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、高湿度(たとえば相対湿度65〜90%)の加湿気体を供給するための加湿気体供給ユニット8と、スピンチャック5の周囲を取り囲む筒状のカップ9とを含む。
チャンバー4は、スピンチャック5やノズルを収容する箱状の隔壁11と、隔壁11の上部から隔壁11内に清浄空気(フィルタによってろ過された空気)を送る送風ユニットとしてのFFU(ファン・フィルタ・ユニット)12と、隔壁11の下部からチャンバー4内の気体を排出する排気ダクト13とを含む。FFU12は、隔壁11の上方に配置されており、隔壁11の天井に取り付けられている。FFU12は、隔壁11の天井からチャンバー4内に下向きに清浄空気を送る。排気ダクト13は、カップ9の底部に接続されており、基板処理装置1が設置される工場に設けられた排気処理設備に向けてチャンバー4内の気体を導出する。したがって、チャンバー4内を下方に流れるダウンフロー(下降流)が、FFU12および排気ダクト13によって形成される。基板Wの処理は、チャンバー4内にダウンフローが形成されている状態で行われる。
スピンチャック5として、基板Wを水平方向に挟んで基板Wを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック5は、スピンモータ(回転ユニット)14と、このスピンモータ14の駆動軸と一体化されたスピン軸15と、スピン軸15の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース16とを含む。
スピンベース16の上面には、その周縁部に複数個(3個以上。たとえば6個)の挟持部材17が配置されている。複数個の挟持部材17は、スピンベース16の上面周縁部において、基板Wの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。
また、スピンチャック5としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Wの裏面を真空吸着することにより、基板Wを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック5に保持されている基板Wを回転させる真空吸着式のもの(バキュームチャック)が採用されてもよい。
図2に示すように、薬液供給ユニット6は、薬液ノズル21と、薬液ノズル21が先端部に取り付けられたノズルアーム22と、ノズルアーム22を移動させることにより、薬液ノズル21を移動させる第1のノズル移動ユニット23とを含む。
薬液ノズル21は、連続流の状態で薬液を吐出するストレートノズルである。この実施形態では、薬液ノズル21から吐出される薬液として、SPM(硫酸過酸化水素水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)。HSO(硫酸)およびH(過酸化水素水)を含む混合液)が採用されている。
薬液ノズル21は、たとえば基板Wの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢でノズルアーム22に取り付けられている。なお、薬液ノズル21は、吐出口よりも内方(回転軸線A1側)の位置に薬液が着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向に薬液が吐出される内向き姿勢でノズルアーム22に保持されていてもよいし、吐出口よりも外方(回転軸線A1とは反対側)の位置に薬液が着液するように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向に薬液を吐出する外向き姿勢でノズルアーム22に保持されていてもよい。
ノズルアーム22は水平方向に延びており、スピンチャック5の周囲で鉛直方向に延びる回動軸線(図示しない)まわりに揺動可能に設けられている。第1のノズル移動ユニット23は、回動軸線まわりにノズルアーム22を回転させることにより、平面視で基板Wの上面中央部を通る軌跡に沿って薬液ノズル21を水平に移動させる。第1のノズル移動ユニット23は、薬液ノズル21から吐出されたSPMが基板Wの上面に着液する処理位置と、薬液ノズル21が平面視でスピンチャック5の周囲に設定されたホーム位置との間で、薬液ノズル21を水平に移動させる。この実施形態では、前記の処理位置は、たとえば、薬液ノズル21から吐出されたSPMが基板Wの上面中央部に着液する中央位置である。
薬液供給ユニット6は、薬液ノズル21に接続され、硫酸供給源からHSOが供給される硫酸配管24と、過酸化水素水供給源からHが供給される過酸化水素水配管25とをさらに含む。
硫酸配管24の途中部には、硫酸配管24を開閉するための硫酸バルブ26、硫酸流量調整バルブ27およびヒータ28が、薬液ノズル21側からこの順に介装されている。ヒータ28は、HSOを室温よりも高い温度(80〜180℃の範囲内の一定温度。たとえば90℃)に維持する。HSOを加熱するヒータ28は、図2に示すようなワンパス方式のヒータであってもよいし、ヒータを含む循環経路の内部にHSOを循環させることによりHSOを加熱する循環方式のヒータであってもよい。図示はしないが、硫酸流量調整バルブ27は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他の流量調整バルブについても同様である。
過酸化水素水配管25の途中部には、過酸化水素水配管25を開閉するための過酸化水素水バルブ29と、過酸化水素水流量調整バルブ30とが、薬液ノズル21側からこの順に介装されている。薬液ノズル21には、温度調整されていない常温(約23℃)程度のHが、過酸化水素水配管25を通して供給される。
薬液ノズル21は、たとえば略円筒状のケーシング(図示しない)を有している。硫酸配管24は、薬液ノズル21のケーシングの側壁に配置された硫酸導入口に接続されている。
硫酸バルブ26および過酸化水素水バルブ29が開かれると、硫酸配管24からのHSOおよび過酸化水素水配管25からのHが、薬液ノズル21のケーシング(図示しない)内へと供給され、ケーシング内において十分に混合(攪拌)される。この混合によって、HSOとHとが均一に混ざり合い、HSOとHとの反応によってHSOおよびHの混合液(SPM)が生成される。SPMは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸(Peroxymonosulfuric acid;HSO)を含み、混合前のHSOおよびHの温度よりも高い温度(150℃以上。たとえば約157℃)まで昇温させられる。生成された高温のSPMは、薬液ノズル21のケーシングの先端(たとえば下端)に開口した吐出口から吐出される。
炭酸水供給ユニット7は、スピンチャック5に保持されている基板Wに向けて炭酸水を吐出する炭酸水ノズル31と、炭酸水ノズル31に炭酸水を供給する炭酸水配管32と、炭酸水配管32から炭酸水ノズル31への炭酸水の供給および供給停止を切り替える炭酸水バルブ33とを含む。炭酸水ノズル31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。炭酸水ノズル31は、炭酸水ノズル31の吐出口が静止された状態で炭酸水を吐出する固定ノズルである。炭酸水供給ユニット7は、炭酸水ノズル31を移動させることにより、基板Wの上面に対する炭酸水の着液位置(供給領域)を移動させる炭酸水ノズル移動装置を備えていてもよい。
炭酸水バルブ33が開かれると、炭酸水配管32から炭酸水ノズル31に供給されたリンス液が、炭酸水ノズル31から基板Wの上面中央部に向けて吐出される。この実施形態では、炭酸水は、除電液およびリンス液の双方の役割を担っている。すなわち、炭酸水供給ユニット7は、除電液供給ユニットとして機能する他、炭酸水供給ユニット(処理液供給ユニット)としても機能する。
加湿気体供給ユニット8は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に加湿気体を吹き付ける加湿気体ノズル(第1のノズル)36と、加湿気体を生成するための加湿気体生成ユニット37と、加湿気体生成ユニット37からの加湿気体を、加湿気体ノズル36に供給する加湿気体配管38とを備える。加湿気体配管38の途中部には、加湿気体配管38を開閉するための加湿気体バルブ39と、加湿気体流量調整バルブ40とが、加湿気体ノズル36側からこの順に介装されている。
この実施形態では、加湿気体ノズル36は、ノズルアーム22において、薬液ノズル21よりも基端側に取り付けられている。すなわち、ノズルアーム22には、薬液ノズル21と、加湿気体ノズル36とが、先端側からこの順で取り付けられている。この実施形態では、加湿気体ノズル36は、吐出口よりも内方(回転軸線A1側)の位置に加湿気体が吹き付けられるように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向に加湿気体が吐出される内向き姿勢でノズルアーム22に保持されている。このように吐出方向を傾斜させたために、この実施形態では、基板Wの上面における加湿気体ノズル36から加湿気体は、基板Wの上面における薬液ノズル21からの薬液の供給領域DB(図7参照)を含む領域に吹き付けられる。これにより、基板Wの上面に吹き付けられた加湿気体は、供給領域DBを覆うようになる。なお、たとえば基板Wの上面に垂直な方向に処理液を吐出する垂直姿勢でノズルアーム22に保持されていてよいし、吐出口よりも外方(回転軸線A1とは反対側)の位置に加湿気体が吹き付けられるように基板Wの上面に対して傾いた吐出方向に加湿気体を吐出する外向き姿勢でノズルアーム22に保持されていてもよい。さらに、ノズルアーム22において、加湿気体ノズル36が薬液ノズル21よりも先端側に取り付けられていてもよい。
図3は、加湿気体生成ユニット37の構成を説明するための図である。
加湿気体生成ユニット37は、不活性ガスに水の蒸気を加えて、高湿度の加湿気体を生成する。加湿気体生成ユニット37は、加湿気体配管38に一端が接続された供給配管41を備えている。供給配管41には、他端側から不活性ガスが導入されるようになっている。供給配管41の途中部には、水の蒸気を供給配管41に供給するための蒸気配管42の一端が接続されている。蒸気配管42の他端側には、蒸気生成ユニット43が配置されている。蒸気生成ユニット43は、水(たとえばDIW(脱イオン水))を溜める貯留槽44と、貯留槽44に内蔵されたヒータ45とを含む。貯留槽44に水が溜められた状態でヒータ45をオンすることにより貯留槽44が加熱されて、貯留槽44に溜められている水が蒸発する。すなわち、蒸気生成ユニット43において、水の蒸気が発生する。発生した水の蒸気は、蒸気配管42を通って供給配管41に供給される。そして、供給配管41の内部において、不活性ガスに水の蒸気が混ざり、これにより、高湿度の加湿気体が生成される。
図2に示すように、基板処理装置1は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に、低湿度(加湿気体よりも低湿度)の除湿気体を供給するための上ノズル(第1のノズル、第2のノズル)10をさらに含む。上ノズル10には、上ノズル10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50が結合されている。第2のノズル移動ユニット50は、上ノズル10を、スピンチャック5に保持された基板Wの上面中央部を通る円弧状の軌跡に沿って水平に移動させる。第2のノズル移動ユニット50は、上ノズル10を、基板Wの上面中央部の上方の処理位置と、基板Wの上方から側方に退避したホーム位置との間で移動させる。
上ノズル10には、気体配管51が結合されている。気体配管51を介して、除湿気体が上ノズル10に供給される。気体配管51には、その流路を開閉する気体バルブ52が介装されている。気体配管51に供給される除湿気体として、低湿度の除湿気体として、低湿度の不活性ガスが採用される。不活性ガスは、窒素ガスまたはドライエアを含む。除湿気体の相対湿度は、たとえば0.005〜0.02%RH(露点:−78〜−70℃)である。
図4は、図2に示す上ノズル10の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。図4には、上ノズル10が処理位置に配置された状態を示している。上ノズル10は、下端にフランジ部53を有する円筒状のノズル本体54を有している。フランジ部53の側面である外周面には、上側気体吐出口55および下側気体吐出口56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55および下側気体吐出口56は、上下に間隔を空けて配置されている。ノズル本体54の下面には、中心気体吐出口57が配置されている。
ノズル本体54には、気体配管51から、除湿気体が供給される気体導入口58,59が形成されている。気体導入口58,59に対して、個別の除湿気体配管が結合されてもよい。ノズル本体54内には、気体導入口58と上側気体吐出口55および下側気体吐出口56とを接続する筒状の気体流路61が形成されている。また、ノズル本体54内には、気体導入口59に連通する筒状の気体流路62がまわりに形成されている。気体流路62の下方にはバッファ空間63が連通している。バッファ空間63は、さらに、パンチングプレート64を介して、その下方の空間65に連通している。この空間65が中心気体吐出口57に開放している。
気体導入口58から導入された除湿気体は、気体流路61を介して上側気体吐出口55および下側気体吐出口56に供給され、これらの気体吐出口55,56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59から導入された除湿気体は、気体流路62を介してバッファ空間63に蓄えられ、さらにパンチングプレート64を通って拡散された後に、空間65を通って中心気体吐出口57から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。この除湿気体は、基板Wの上面にぶつかって方向を変え、放射方向の除湿気体流を基板Wの上方に形成する。
したがって、中心気体吐出口57から吐出される除湿気体が形成する放射状気流と、気体吐出口55,56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の上面が覆われる。
図2に示すように、カップ9は、スピンチャック5に保持されている基板Wよりも外方(回転軸線A1から離れる方向)に配置されている。カップ9は、スピンベース16の周囲を取り囲んでいる。スピンチャック5が基板Wを回転させている状態で、処理液が基板Wに供給されると、基板Wに供給された処理液が基板Wの周囲に振り切られる。処理液が基板Wに供給されるとき、上向きに開いたカップ9の上端部9aは、スピンベース16よりも上方に配置される。したがって、基板Wの周囲に排出された処理液(薬液、リンス液等)は、カップ9によって受け止められる。そして、カップ9に受け止められた処理液は、図示しない回収装置または排液装置に送られる。
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、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置3はCPU等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
また、制御装置3には、制御対象として、スピンモータ14、第1および第2のノズル移動ユニット23,50、加湿気体生成ユニット37等が接続されている。制御装置3は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ14、第1および第2のノズル移動ユニット23,50、加湿気体生成ユニット37等の動作を制御する。また、制御装置3は、予め定められたプログラムに従って、硫酸バルブ26、過酸化水素水バルブ29、炭酸水バルブ33、加湿気体バルブ39、気体バルブ52等を開閉する。また、制御装置3は、予め定められたプログラムに従って、硫酸流量調整バルブ27、過酸化水素水流量調整バルブ30、加湿気体流量調整バルブ40等の開度を調整する。
図6は、処理ユニット2による第1の基板処理例を説明するための流れ図である。図7は、加湿気体供給工程(S3)が行われているときの基板Wを水平に見た模式図である。図8は、除電液供給工程(S4)が行われているときの基板Wを水平に見た模式図である。図9は、スピンドライ工程(S7)が行われているときの基板Wを水平に見た模式図である。
図1〜図6を参照しながら、第1の基板処理例について説明する。図7〜図9については適宜参照する。
第1の基板処理例は、基板Wの上面(主面)からレジストを除去するレジスト除去処理である。処理ユニット2によって基板Wに第1の基板処理例が施されるときには、チャンバー4の内部に、高ドーズでのイオン注入処理後の基板Wが搬入される(ステップS1)。搬入される基板Wは、レジストをアッシングするための処理を受けていないものとする。搬入される基板Wは、また、前工程(ドライエッチャーによる処理)によって帯電していることが多く、その帯電量が多いこともある。
具体的には、制御装置3は、ノズル等が全てスピンチャック5の上方から退避している状態で、基板Wを保持している搬送ロボットCR(図1参照)のハンドをチャンバー4の内部に進入させることにより、基板Wがその表面(デバイス形成面)を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡される。その後、制御装置3は、スピンモータ14によって基板Wの回転を開始させる(図6のステップS2。基板回転工程)。基板Wは予め定める液処理速度(10〜1500rpmの範囲内で、たとえば300rpm)まで上昇させられ、その液処理速度に維持される。
基板Wの回転速度が液処理速度に達した後、制御装置3は、除電液としての炭酸水を基板Wの上面に供給する除電液供給工程(液体吐出工程。図6のステップS4)を行う。除電液供給工程(S4)では、炭酸水ノズル31から吐出される炭酸水が、基板Wの上面の供給領域DAに着液する。供給領域DAは、基板Wの上面中央部に設定されている。第1の基板処理例において、制御装置3は、除電液供給工程(S4)に先立って、基板Wの上面中央部(すなわち、供給領域DAを含む領域)に向けて、加湿気体を供給開始する。すなわち、制御装置3は、加湿気体供給工程(図6のステップS3)を、除電液供給工程(S4)の開始前から開始させる。
具体的には、基板Wの回転速度が液処理速度に達すると、制御装置3は、第1のノズル移動ユニット23を制御することにより、薬液ノズル21および加湿気体ノズル36をホーム位置から中央位置に移動させる。これにより、薬液ノズル21および加湿気体ノズル36が基板Wの中央部の上方に配置される。
薬液ノズル21および加湿気体ノズル36が基板Wの上方に配置された後、制御装置3は、加湿気体バルブ39を開く。これにより、加湿気体生成ユニット37からの高湿度の加湿気体が加湿気体ノズル36に供給され、図7に示すように、加湿気体ノズル36の吐出口から加湿気体が吐出される。加湿気体ノズル36からの加湿気体の吐出流量は、たとえば(5〜100(リットル/分)の範囲内で、たとえば50(リットル/分))である。
加湿気体ノズル36の吐出口から吐出された加湿気体は、基板Wの上面中央部(すなわち、供給領域DAを含む領域)に吹き付けられる(加湿気体供給工程)。これにより、基板Wの上面に吹き付けられた加湿気体は、供給領域DAを覆うようになる。チャンバー4内に搬入されてきた基板Wが帯電している場合には、高湿度の加湿気体を基板Wの上面に供給することにより、基板Wの上面に帯電している電荷が拡散する。具体的には、基板Wの主面に水の薄膜ができ、基板Wに帯電している電荷が当該薄膜を介して拡散し易くなる。
加湿気体ノズル36からの加湿気体の吐出開始から所定の期間が経過した後、制御装置3は、加湿気体の吐出を継続しながら、炭酸水バルブ33を開く。これにより、図8に示すように、除電液としての炭酸水が、炭酸水ノズル31から基板Wの上面中央部に向けて吐出される。炭酸水ノズル31から吐出された炭酸水は、SPMによって覆われている基板Wの上面中央部の供給領域DAに着液する。基板Wの上面中央部に着液した炭酸水は、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。炭酸水の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置3は、炭酸水バルブ33を閉じて、炭酸水ノズル31からの炭酸水の吐出を停止させる。また、制御装置3は、加湿気体バルブ39を閉じて、加湿気体ノズル36からの加湿気体の吐出を停止させる。
次いで、SPM供給工程(処理液供給工程。図6のステップS5)が実行される。具体的には、制御装置3は、硫酸バルブ26および過酸化水素水バルブ29を同時に開く。これにより、硫酸配管24の内部を流通するHSOが薬液ノズル21に供給されると共に、過酸化水素水配管25を流通する過酸化水素水が薬液ノズル21に供給される。そして、薬液ノズル21のケーシング内においてHSOとHとが混合され、高温(たとえば、約157℃)のSPMが生成される。そのSPMが、薬液ノズル21の吐出口から吐出され、基板Wの上面中央部の供給領域DBに着液する。薬液ノズル21からのSPMは、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面に沿って外方に流れ、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に形成される。この液膜に含まれるSPMによって、基板W上のレジストが基板Wから除去される。
また、SPM供給工程(S5)において、制御装置3が、第1のノズル移動ユニット23を制御して、薬液ノズル21を、基板の上面に対向する周縁位置と中央位置との間で移動するようにしてもよい。この場合、供給領域DBを、基板Wの上面の全域を走査させることができる。
SPMの吐出開始から予め定める処理時間が経過すると、制御装置3は、硫酸バルブ26および過酸化水素水バルブ29を閉じて、薬液ノズル21からのSPMの吐出を停止させる。また、制御装置3は、薬液ノズル21および加湿気体ノズル36を中央位置からホーム位置に移動させる。これにより、薬液ノズル21および加湿気体ノズル36が基板Wの上方から退避させられる。
次いで、リンス液としての炭酸水を基板Wに供給するリンス工程(処理液供給工程。図6のステップS6)が行われる。具体的には、制御装置3は、炭酸水バルブ33を開いて、基板Wの上面中央部に向けて炭酸水ノズル31から炭酸水を吐出させる。炭酸水ノズル31から吐出された炭酸水は、SPMによって覆われている基板Wの上面中央部に着液する。基板Wの上面中央部に着液した炭酸水は、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面上を基板Wの周縁部に向けて流れる。これにより、基板W上のSPMが、炭酸水によって外方に押し流され、基板Wの周囲に排出される。これにより、基板Wの上面の全域において薬液およびレジスト残渣が洗い流される。リンス工程(S6)の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置3は、炭酸水バルブ33を閉じて、炭酸水ノズル31からの炭酸水の吐出を停止させる。
次いで、基板Wを乾燥させるスピンドライ工程(図6のステップS7)が行われる。
制御装置3は、スピンドライ工程(S7)の開始に先立ち、第2のノズル移動ユニット50を制御して、図9に示すように、上ノズル10をスピンチャック5の側方のホーム位置から処理位置(基板Wの上面中央部の上方)に移動させ、かつ当該処理位置において、上ノズル10を基板Wに接近する近接位置まで下降させる。上ノズル10が下位置にある状態では、上ノズル10の下面と基板Wの上面との間の間隔はたとえば約3〜5mmである。上ノズル10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4に示すように、上ノズル10の中心軸線が回転軸線A1に一致している。
スピンドライ工程(S7)では、具体的には、制御装置3は、スピンモータ14を制御することにより、除電液供給工程(S4)からリンス液供給工程(S6)までの回転速度よりも大きい乾燥回転速度(たとえば数千rpm)まで基板Wを加速させ、乾燥回転速度で基板Wを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板W上の液に加わり、基板Wに付着している液が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wから液が除去され、基板Wが乾燥する。
また、スピンドライ工程(S7)において、制御装置3は、気体バルブ52を開いて、上ノズルの3つの気体吐出口(上側気体吐出口55(図4参照)、下側気体吐出口56(図4参照)および中心気体吐出口57(図4参照))からの除湿気体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55、下側気体吐出口56および中心気体吐出口57からの除湿気体の吐出流量は、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9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の上面の全域を覆うことができる。
スピンドライ工程(S7)において、基板Wの上面に低湿度の除湿気体が供給される。そのため、スピンドライ工程(S7)の開始時に、基板Wの主面の周囲に加湿気体が残留している場合において、その加湿気体を除湿気体に置換することができる。したがって、基板Wの上面の周囲を低湿度の雰囲気に維持しながら、スピンドライ工程(S7)を行うことが可能である。これにより、スピンドライ工程(S7)において、基板Wの上面を良好に乾燥させることができる。
そして、基板Wの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、制御装置3は、スピンモータ14を制御することにより、スピンチャック5による基板Wの回転を停止させる(図6のステップS8)。
次いで、チャンバー4内から基板Wが搬出される(図6のステップS9)。具体的には、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドをチャンバー4の内部に進入させる。そして、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドにスピンチャック5上の基板Wを保持させる。その後、制御装置3は、搬送ロボットCRのハンドをチャンバー4内から退避させる。これにより、表面(デバイス形成面)からレジストが除去された基板Wがチャンバー4から搬出される。
以上により第1の実施形態によれば、SPM供給工程(S5)の前に、除電液供給工程(S4)が実行される。また、除電液供給工程(S4)の開始前に、基板Wの上面中央部に向けて高湿度の加湿気体が供給される(S3)。チャンバー4内に搬入されてきた基板Wが帯電している場合には、高湿度の加湿気体を基板Wの上面中央部に供給することにより、当基板Wの上面中央部に帯電している電荷が拡散する。加湿気体の供給は、除電液供給工程(S4)の開始に先立って開始され、除電液供給工程(S4)の終了まで継続される。したがって、除電液供給工程(S4)の開始時において、炭酸水ノズル31から吐出される炭酸水が供給領域DAに着液する際には、当該供給領域DAから電荷が充分に除去されている。すなわち、電荷が充分に除去された後の供給領域DAに炭酸水が着液する。これにより、基板Wへの炭酸水の吐出に伴う静電気放電の発生を抑制または防止できる。
また、第1の実施形態では、SPM供給工程(S5)の前に、除電液供給工程(S4)が実行される。炭酸水は処理液と比べて電気を通すので、基板Wの主面に炭酸水を供給することにより、液体(炭酸水)の基板Wへの吐出に伴う静電気放電の発生を、より効果的に抑制または防止できる。
以上により、基板Wの上面(に形成されたパターンやデバイス)における損傷の発生を抑制または防止できる。
また、第1の実施形態に係る処理ユニット2において、第1の基板処理例とは異なる第2の基板処理例を実行することもできる。
図10は、処理ユニット2による第2の基板処理例を説明するための流れ図である。
第2の基板処理例が、第1の基板処理例と相違する点は、除電液供給工程(図6のS4)を廃止した点にある。この場合、チャンバー4に搬入されてきた基板Wに対する最初の液処理工程として、SPM供給工程(S5)が実行される。チャンバー4に搬入されてきた基板Wに対して、SPMが供給される。すなわち、第2の基板処理例では、SPM供給工程(S5)が液体吐出工程として機能する。
第2の基板処理例において、SPM供給工程(S5)の開始前に、基板Wの上面中央部に向けて高湿度の加湿気体が供給される。加湿気体の供給は、SPM供給工程(S5)の開始に先立って開始され、SPM供給工程(S5)の終了まで継続される。SPM供給工程(S5)の終了に伴って、加湿気体の供給も停止される。したがって、SPM供給工程(S5)の開始時において、薬液ノズル21から吐出されるSPMが供給領域DB(図8参照)に着液する際には、当該供給領域DBから電荷が充分に除去されている。すなわち、電荷が充分に除去された後の供給領域DBにSPMが着液する。これにより、基板WへのSPMの吐出に伴う静電気放電の発生を抑制または防止できる。
なお、第1および第2の基板処理例において、基板Wの上面中央部に対する加湿気体の供給停止のタイミングとして、液体吐出工程(除電液供給工程(図6のS4)およびSPM供給工程(図10のS5))の終了と同期させるとして説明したが、液体吐出工程(図6のS4、図10のS5)の開始後であれば、液体吐出工程(図6のS4、図10のS5)の終了前であってもよい。
また、液体吐出工程(図6のS4、図10のS5)の終了後においても、加湿気体の供給を継続させてもよい。たとえば、図6や図10に破線にて示すように、リンス工程(S6)の終了時にまで加湿気体の供給を継続させるようにしてもよい。この場合、遅くとも、スピンドライ工程(S7)の開始前に加湿気体の供給を停止させなければならない。スピンドライ工程(S7)において、加湿気体の供給を行うとすると、スピンドライ工程(S7)において、基板Wの上面の良好な乾燥を阻害するからである。
図11は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置201に備えられた処理ユニット402の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第2の実施形態において、前述の第1の実施形態(図1〜図10に示す実施形態)と共通する部分には、図1〜図10の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット402が、処理ユニット2と相違する主たる点は、加湿気体供給ユニット8を廃止し、これに代えて、加湿気体供給ユニット208を設けた点である。加湿気体供給ユニット208は、上ノズル10に含まれる気体配管51に分岐接続された加湿気体配管214と、加湿気体配管214を開閉する加湿気体バルブ215とを含む。加湿気体配管214には、加湿気体生成ユニット37からの加湿気体が供給されている。すなわち、気体導入口58,59(図4参照)には、除湿気体および加湿気体が、選択的に供給されるようになっている。
加湿気体バルブ215を閉じながら気体バルブ52を開くことにより、気体吐出口55,56から除湿気体が放射状に吐出され、かつ中心気体吐出口57から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。また、気体バルブ52を閉じながら加湿気体バルブ215を開くことにより、気体吐出口55,56から加湿気体が放射状に吐出され、かつ中心気体吐出口57から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。加湿気体バルブ215は、制御装置3(図5参照)に電気的に接続されている。
処理ユニット402では、前述の第1の基板処理例(図6参照)または第2の基板処理例(図10参照)が実行される。
加湿気体供給工程(図6および図10のステップS3)では、制御装置3は、上ノズル10を、処理位置であって下位置(図9に実線で示す位置)よりもやや上方の位置に配置し、かつ気体吐出口55,56,57から加湿気体を吐出させる。この場合、気体吐出口55,56から吐出される加湿気体は、二層の放射状気流を形成し、また、気体吐出口557から吐出される加湿気体とも合流して、基板Wの上面の近傍(上方)を、基板Wの上面に沿って流れる。
スピンドライ工程(図6および図10のステップS7)では、制御装置3は、上ノズル10を下位置(図9に実線で示す位置)に配置し、かつ気体吐出口55,56,57から除湿気体を吐出させる。これは、第1の実施形態に係る処理ユニット2(図2参照)において実行される第1および第2の基板処理例の場合と同じである。
図12Aは、本発明の第3の実施形態に係る基板処理装置301に備えられた処理ユニット302の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第3の実施形態において、前述の第1の実施形態(図1〜図10に示す実施形態)と共通する部分には、図1〜図10の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット402が、処理ユニット2と相違する主たる点は、加湿気体供給ユニット8を廃止し、これに代えて、加湿気体供給ユニット308を設けた点である。加湿気体供給ユニット308は、FFU12に接続された加湿気体配管314と、加湿気体配管314を開閉する加湿気体バルブ315とを含む。また、FFU12には、除湿気体(たとえば、清浄空気)が流通する除湿気体配管324と、除湿気体配管324を開閉する除湿気体バルブ325とを含む。
加湿気体バルブ315を閉じながら除湿気体バルブ325を開くことにより、FFU12からチャンバー4の内部に除湿気体が供給される。また、除湿気体バルブ325を閉じながら加湿気体バルブ315を開くことにより、FFU12からチャンバー4の内部に加湿気体が供給される。加湿気体バルブ315および除湿気体バルブ325は、制御装置3(図5参照)に電気的に接続されている。
処理ユニット302では、前述の第1の基板処理例(図6参照)または第2の基板処理例(図10参照)が実行される。
加湿気体供給工程(図6および図10のステップS3)では、制御装置3は、除湿気体バルブ325を閉じながら加湿気体バルブ315を開くことにより、FFU12からチャンバー4の内部に加湿気体を供給する。したがって、チャンバー4内の雰囲気が加湿気体に置換され、これにより、基板Wの上面の中央部に加湿気体を供給することができる。
スピンドライ工程(図6および図10のステップS7)では、制御装置3は、加湿気体バルブ315を閉じながら除湿気体バルブ325を開くことにより、FFU12からチャンバー4の内部に除湿気体を供給する。したがって、チャンバー4内の雰囲気が除湿気体に置換され、これにより、基板Wの上面の中央部に除湿気体を供給することができる。
図12Bは、本発明の第4の実施形態に係る基板処理装置401に備えられた処理ユニット402の構成例を説明するための図解的な断面図である。
第4の実施形態において、前述の第1の実施形態(図1〜図10に示す実施形態)と共通する部分には、図1〜図10の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。
処理ユニット402が、処理ユニット2と相違する主たる点は、上ノズル10を廃止し、これに代えて対向部材403を設けた点にある。さらに、薬液供給ユニット6、炭酸水供給ユニット7および加湿気体供給ユニット8に代えて、それぞれ、薬液供給ユニット(処理液供給ユニット)406、炭酸水供給ユニット(除電液供給ユニット)407および加湿気体供給ユニット408を設けた点も処理ユニット2と相違している。
対向部材403は、円板状である。対向部材403の直径は、基板Wの直径と同等か、基板Wの直径よりも大きい。対向部材403の下面には、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に対向する、平坦面からなる円形の対向面431が形成されている。対向面431は、基板Wの上面の全域と対向している。対向部材403は、ホルダ432によって、対向部材403の中心軸線がスピンチャック5の回転軸線A1上に位置するように、かつ水平姿勢で支持されている。
対向部材403の上面には、対向部材403の中心を通る鉛直軸線(スピンチャック5の回転軸線A1と一致する鉛直軸線)を中心軸線とする中空円筒状のホルダ432が固定されている。ホルダ432には、支持部材昇降ユニット437が結合されている。制御装置3(図5参照)は、支持部材昇降ユニット437を制御して、対向部材403の対向面431が、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面に近接する近接位置(図12B参照)と、スピンチャック5の上方に大きく退避した退避位置との間で昇降させる。ホルダ432は、中空に形成されており、その内部には、気体ノズル433、炭酸水ノズル434および薬液ノズル435がそれぞれ鉛直方向に延びた状態で挿通されている。
気体ノズル433の先端には第1の吐出口433aが形成されている。第1の吐出口433aは、対向部材403の中央部に形成された貫通穴436を介して対向面431に開口している。
炭酸水ノズル434の先端には第2の吐出口434aが形成されている。第2の吐出口434aは、貫通穴436を介して対向面431に開口している。
薬液ノズル435の先端には第3の吐出口435aが形成されている。第3の吐出口435aは、貫通穴436を介して、対向面431に開口している。
加湿気体供給ユニット408は、気体ノズル433と、気体ノズル433の上流端に接続された加湿気体配管414と、加湿気体配管414を開閉する加湿気体バルブ415と、を含む。また、気体ノズル433の上流端に接続された除湿気体配管424と、除湿気体配管424を開閉する除湿気体バルブ425とを含む。
加湿気体バルブ415を閉じながら除湿気体バルブ425を開くことにより、気体ノズル433のケーシング(図示しない)内を通って第1の吐出口433aから除湿気体が吐出される。また、除湿気体バルブ425を閉じながら加湿気体バルブ415を開くことにより、気体ノズル433のケーシング(図示しない)内を通って第1の吐出口433aから加湿気体が吐出される。加湿気体バルブ415および除湿気体バルブ425は、制御装置3(図5参照)に電気的に接続されている。
炭酸水供給ユニット407は、炭酸水ノズル434と、炭酸水ノズル434の上流端に接続された炭酸水配管32と、炭酸水バルブ33とを含む。炭酸水バルブ33が開かれると、炭酸水ノズル434のケーシング(図示しない)内を通って第2の吐出口434aから炭酸水が吐出される。
薬液供給ユニット406は、薬液ノズル435と、薬液ノズル435の上流端に接続された硫酸配管24と、薬液ノズル435の上流端に接続された過酸化水素水配管25と、硫酸バルブ26と、過酸化水素水バルブ29とを含む。硫酸バルブ26および過酸化水素水バルブ29が開かれると、硫酸配管24からのHSOおよび過酸化水素水配管25からのHが、薬液ノズル435のケーシング(図示しない)内へと供給され、ケーシング(図示しない)内において十分に混合(攪拌)される。この混合によって、HSOとHとが均一に混ざり合い、HSOとHとの反応によってHSOおよびHの混合液(SPM)が生成される。SPMは、酸化力が強いペルオキソ一硫酸(Peroxymonosulfuric acid;HSO)を含み、混合前のHSOおよびHの温度よりも高い温度(150℃以上。たとえば約157℃)まで昇温させられる。生成された高温のSPMは、薬液ノズル435の先端に開口した第3の吐出口435aから吐出される。
処理ユニット402では、前述の第1の基板処理例(図6参照)または第2の基板処理例(図10参照)が実行される。
加湿気体供給工程(図6および図10のS3)では、制御装置3は、対向部材403を近接位置に配置させ、かつ除湿気体バルブ425を閉じながら加湿気体バルブ415を開いて第1の吐出口433aから加湿気体を吐出させる。第1の吐出口433aから吐出された加湿気体は、基板Wの上面中央部(すなわち、次に述べる供給領域を含む領域)に吹き付けられる。これにより、基板Wの上面に吹き付けられた加湿気体は、供給領域DAを覆うようになる。この場合、第1の吐出口433aから吐出される加湿気体は、対向面431と基板Wの上面との間に供給され、対向面431と基板Wの上面との間の空間が、加湿気体によって満たされる。
除電液供給工程(図6および図10のS4)では、制御装置3は、対向部材403を近接位置に配置させ、かつ炭酸水バルブ33を開いて第2の吐出口434aから炭酸水を吐出させる。第2の吐出口434aから吐出された炭酸水は、基板Wの上面の供給領域(図示しない)に着液する。この供給領域は、基板Wの上面中央部に設定されている。
SPM供給工程(図6および図10のS5)では、制御装置3は、対向部材403を近接位置に配置させ、かつ硫酸バルブ26および過酸化水素水バルブ29を同時に開く。これにより、第3の吐出口435aから吐出され、基板Wの上面中央部の供給領域(図示しない)に着液する。この供給領域に着液したSPMは、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面に沿って外方に流れ、基板Wの上面全域を覆うSPMの液膜が基板W上に形成される。この液膜に含まれるSPMによって、基板W上のレジストが基板Wから除去される。
スピンドライ工程(図6および図10のS7)では、制御装置3は、対向部材403を近接位置に配置させ、かつ加湿気体バルブ415を閉じながら除湿気体バルブ425を開くことにより、第1の吐出口433aから除湿気体を吐出する。これにより、基板Wの上面の中央部に除湿気体を供給することができる。
以上、この発明の4つの実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、加湿気体生成ユニット37(図3参照)に代えて、図13に示す加湿気体生成ユニット37Aが採用されてもよい。加湿気体生成ユニット37Aは、蒸気生成ユニット43に代えて、蒸気生成ユニット43Aを備えている。蒸気生成ユニット43Aは、ホットプレート101と、ホットプレート101の上面101aに水(たとえばDIW)を滴下する滴下ノズル102とを含む。ホットプレート101のオン状態では、ホットプレート101の上面101aが100℃以上の高温に保たれる。ホットプレート101のオン状態で、ホットプレート101の上方で、滴下ノズル102から水を滴下することにより、滴下ノズル102からの水滴がホットプレート101の上面101aに接触し、当該上面101aで蒸発する。これにより、蒸気生成ユニット43Aにおいて、水の蒸気が発生する。
また、加湿気体生成ユニット37(図3参照)に代えて、図14に示す加湿気体生成ユニット37Bが採用されてもよい。加湿気体生成ユニット37Bは、蒸気生成ユニット43に代えて、蒸気生成ユニット43Bを備えている。蒸気生成ユニット43Bは、水平姿勢に配置された板状の振動体111と、振動体111を超音波振動させる超音波振動子112とを含む。超音波振動子112は、制御装置3によって制御される超音波発振器113からの電気信号を受けて超音波振動する。振動体111の上面に水(DIW)の液膜114を形成した状態で、超音波振動子112が超音波振動することにより、液膜114に含まれる水に超音波振動が付与され、これにより、水を蒸発させることができる。これにより、蒸気生成ユニット43Bにおいて、水の蒸気が発生する。
また、第4の実施形態において、対向部材403が、スピンチャック5(スピンベース16)の回転に従って回転する従動型の対向部材(遮断部材)であってもよい。すなわち、対向部材7は、基板処理中において、対向部材7がスピンチャック5に一体回転可能に支持される。
また、前述の第1〜第4の実施形態において、薬液ノズル21と加湿気体ノズル36とを異なるノズルアームによって支持させるようにしてもよい。
また、前述の各実施形態では、薬液として、SPMを用いる場合を例に挙げて説明したが、薬液はSPMに限られない。薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、疎水化剤(たとえばTMS、HMDSなど)、有機溶剤(たとえば、IPA:イソプロピルアルコールなど)、および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも1つを含む液であってもよい。
また、リンス液として、炭酸水以外の水を用いることができる。このような水として、DIW(脱イオン水)、電解イオン水、水素水、オゾン水、希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水、還元水(水素水)、脱気水などであってもよい。
また、前述の各実施形態では、基板処理装置1,201,301が、円板状の基板W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1,201,301は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板Wを処理する装置であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 :基板処理装置
3 :制御装置
4 :チャンバー
5 :スピンチャック(基板保持ユニット)
6 :薬液供給ユニット(処理液供給ユニット)
7 :炭酸水供給ユニット(除電液供給ユニット)
8 :加湿気体供給ユニット
10 :上ノズル(第1のノズル、第2のノズル)
14 :スピンモータ(回転ユニット)
36 :加湿気体ノズル(第1のノズル)
201 :基板処理装置
208 :加湿気体供給ユニット
301 :基板処理装置
308 :加湿気体供給ユニット
401 :基板処理装置
403 :対向部材
406 :薬液供給ユニット(処理液供給ユニット)
407 :炭酸水供給ユニット(除電液供給ユニット)
408 :加湿気体供給ユニット
431 :対向面
A1 :回転軸線
DA :供給領域
DB :供給領域
W :基板

Claims (18)

  1. 処理液を用いて基板を処理する基板処理方法であって、
    チャンバー内において基板保持ユニットに保持されている基板の主面における所定の供給領域に向けてノズルから液体を吐出する液体吐出工程と、
    前記基板に帯電している電荷を除去するために、前記基板の主面に、前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給工程と、
    前記液体吐出工程の後に、前記基板を所定の回転軸線回りに回転させて当該基板の主面の液成分を振り切るスピンドライ工程とを含み、
    前記加湿気体供給工程は、前記液体吐出工程の開始前から開始し、前記液体吐出工程の開始よりも後でかつ前記スピンドライ工程の前の所定の終了タイミングにおいて終了する、基板処理方法。
  2. 前記基板の主面に処理液を供給する処理液供給工程をさらに含み、
    前記液体吐出工程は、前記処理液供給工程に先立って前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから前記除電液を吐出する除電液供給工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法。
  3. 前記液体供給工程は、前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから処理液を供給する処理液供給工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法。
  4. 前記終了タイミングは、前記液体吐出工程の終了前の所定のタイミングまたは前記液体吐出工程の終了のタイミングである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記スピンドライ工程に並行して、前記基板の主面に、前記加湿気体よりも低湿度の除湿気体を供給する除湿気体供給工程を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面における供給領域を含む領域に前記第1のノズルから前記加湿気体を吹き付ける第1の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面の近傍に、前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成する第2の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 前記加湿気体供給工程は、前記チャンバーの外部から前記チャンバー内に前記加湿気体を供給する第3の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 前記加湿気体供給工程は、前記基板の主面に対向する対向面と当該基板の主面との間の空間に、前記加湿気体を供給する第4の加湿気体供給工程を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  10. 処理液を用いて基板を処理する基板処理装置であって、
    チャンバーと、
    前記チャンバー内に収容され、基板を保持する基板保持ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている基板を所定の回転軸線回りに回転させる回転ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に向けて液体を吐出するノズルを有し、当該基板の主面に前記液体を供給する液体供給ユニットと、
    前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に、前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給ユニットと、
    前記液体供給ユニットおよび前記加湿気体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、
    前記制御装置は、前記基板の主面における所定の供給領域に向けて前記ノズルから液体を吐出する液体吐出工程と、前記基板に帯電している電荷を除去するために、前記加湿気体供給ユニットによって前記基板の主面に前記チャンバー内の湿度よりも高湿度の加湿気体を供給する加湿気体供給工程と、前記液体吐出工程の後に、前記基板を前記回転軸線回りに回転させて当該基板の主面の液成分を振り切るスピンドライ工程とを実行し、かつ、前記加湿気体供給工程において、前記液体吐出工程の開始よりも後でかつ前記スピンドライ工程の前の所定の終了タイミングにおいて終了させる、基板処理装置。
  11. 前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に処理液を供給するための処理液供給ユニットをさらに含み、
    前記液体供給ユニットは、処理液よりも比抵抗が大きい導電性の除電液を前記基板の主面に供給する除電液供給ユニットを含み、
    前記制御装置は、前記処理液供給ユニットをさらに制御し、
    前記制御装置は、前記基板の主面に、前記処理液供給ユニットによって処理液を供給する処理液供給工程を実行し、かつ、前記液体供給工程において、前記処理液供給工程に先立って前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから前記除電液を吐出する除電液供給工程を実行する、請求項10に記載の基板処理装置。
  12. 前記液体供給ユニットは、前記基板保持ユニットに保持されている基板の主面に処理液を供給するための処理液供給ユニットを含み、
    前記制御装置は、前記液体供給工程において、前記供給領域を含む領域に向けて前記ノズルから処理液を供給する処理液供給工程を実行する、請求項10に記載の基板処理装置。
  13. 前記終了タイミングは、前記液体吐出工程の終了前の所定のタイミングまたは前記液体吐出工程の終了のタイミングである、請求項10〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  14. 前記制御装置は、前記スピンドライ工程に並行して、前記基板の主面に、前記加湿気体よりも低湿度の除湿気体を供給する除湿気体供給工程を実行する、請求項10〜13のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  15. 前記加湿気体供給ユニットは、吐出口を有し、前記基板の主面に前記加湿気体を吹き付ける第1のノズルを有し、
    前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記基板の主面における供給領域を含む領域に前記第1のノズルから前記加湿気体を吹き付ける第1の加湿気体供給工程を含む、請求項10〜14のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  16. 前記加湿気体供給ユニットは、前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成させる第2のノズルを有し、
    前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記基板の主面の近傍に、前記第2のノズルによって前記基板の主面に沿って流れる前記加湿気体の気流を形成する第2の加湿気体供給工程を実行する、請求項10〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  17. 前記加湿気体供給ユニットは、前記チャンバーの内部に前記加湿気体を供給するユニットを含み、
    前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記チャンバーの外部から前記チャンバー内に前記加湿気体を供給する第3の加湿気体供給工程を実行する、請求項10〜16のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  18. 前記基板の主面に対向する対向面を有する対向部材をさらに含み、
    前記制御装置は、前記加湿気体供給工程において、前記対向面と前記基板の主面との間の空間に、前記加湿気体を供給する第4の加湿気体供給工程を含む、請求項10〜17のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111279454A (zh) * 2017-10-23 2020-06-12 朗姆研究公司 用于预防高深宽比结构的粘滞和/或修补高深宽比结构的系统和方法
CN110293107A (zh) 2019-06-17 2019-10-01 深圳市华星光电技术有限公司 清洁基板玻璃的装置及其方法
US11769662B2 (en) 2021-03-19 2023-09-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for reducing charging of semiconductor wafers
JP2024064787A (ja) * 2022-10-28 2024-05-14 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置、及び基板処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1145924A (ja) * 1997-07-24 1999-02-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2013138074A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2015082650A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP2017069346A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000334395A (ja) * 1999-05-31 2000-12-05 Ebara Corp 洗浄装置
WO2002027775A1 (fr) * 2000-09-28 2002-04-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede et appareil de traitement de plaquettes
JP2005097018A (ja) 2003-09-22 2005-04-14 Air Water Inc 難帯電ガラス基板の製法およびそれによって得られた難帯電ガラス基板
TWI324799B (en) * 2005-05-25 2010-05-11 Lam Res Corp Device and method for liquid treatment of wafer-shaped articles
EP2106303B1 (en) * 2007-01-22 2012-10-10 Lam Research AG Method for cleaning a surface
JP5008618B2 (ja) * 2008-07-22 2012-08-22 東京エレクトロン株式会社 基板の周辺端部に付着した異物検出方法、装置及び記憶媒体
JP5570907B2 (ja) * 2010-08-09 2014-08-13 Ntn株式会社 パターン修正装置およびパターン修正方法
JP5238782B2 (ja) * 2010-09-22 2013-07-17 株式会社東芝 基板の処理装置および基板の処理方法
JP2012109290A (ja) * 2010-11-15 2012-06-07 Kurita Water Ind Ltd シリコンウェハ清浄化方法及びシリコンウェハ清浄化装置
JP5715831B2 (ja) * 2011-01-20 2015-05-13 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN103187340B (zh) 2011-12-28 2016-08-03 斯克林集团公司 基板处理装置以及基板处理方法
US20140231012A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Dainippon Screen Mfg, Co., Ltd. Substrate processing apparatus
US10464107B2 (en) 2013-10-24 2019-11-05 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6483348B2 (ja) 2014-03-28 2019-03-13 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6371253B2 (ja) 2014-07-31 2018-08-08 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
KR102342131B1 (ko) * 2014-08-15 2021-12-21 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1145924A (ja) * 1997-07-24 1999-02-16 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2013138074A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置および基板処理方法
JP2015082650A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP2017069346A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

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