JP2021005648A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。 The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
従来、半導体部品やフラットディスプレイや電子部品などの製造工程においては、半導体ウエハや液晶基板やディスク状記憶媒体などの基板の表面に生成された酸化膜やレジスト膜などを除去するために、基板を洗浄する基板処理装置が利用されている。基板の洗浄には、例えば、硫酸と過酸化水素水とを混合した硫酸過酸化水素水(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)が洗浄液として用いられる。 Conventionally, in the manufacturing process of semiconductor parts, flat displays, electronic parts, etc., the substrate is used in order to remove the oxide film, resist film, etc. formed on the surface of the substrate such as a semiconductor wafer, a liquid crystal substrate, or a disk-shaped storage medium. A substrate processing device for cleaning is used. For cleaning the substrate, for example, a hydrogen peroxide solution (SPM) in which sulfuric acid and hydrogen peroxide solution are mixed is used as a cleaning solution.
処理液の消費量を低減しながら処理の均一性を高めるために、硫酸過酸化水素水の流路を複数の流路に分岐し、複数の流路に主吐出口及び副吐出口を設け、更に、流路の途中にヒータを設けた基板処理装置が提案されている(特許文献1)。 In order to improve the uniformity of treatment while reducing the consumption of the treatment liquid, the flow path of the hydrogen peroxide solution is branched into a plurality of flow paths, and the main discharge port and the sub discharge port are provided in the plurality of flow paths. Further, a substrate processing apparatus in which a heater is provided in the middle of the flow path has been proposed (Patent Document 1).
本開示は、容易に処理の面内均一性を向上することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。 The present disclosure provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of easily improving the in-plane uniformity of processing.
本開示の一態様による基板処理装置は、基板を保持して回転させる基板回転部と、回転している前記基板に向けて処理液を吐出する処理液吐出部と、回転している前記基板の径方向のN箇所(Nは2以上の整数)に冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出部と、を有する。 The substrate processing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a substrate rotating portion that holds and rotates the substrate, a processing liquid discharging portion that discharges the processing liquid toward the rotating substrate, and the rotating substrate. It has a cooling gas discharge unit that discharges cooling gas at N points in the radial direction (N is an integer of 2 or more).
本開示によれば、容易に処理の面内均一性を向上することができる。 According to the present disclosure, the in-plane uniformity of the treatment can be easily improved.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略することがある。本明細書において、下方とは鉛直下方を意味し、上方とは鉛直上方を意味する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding configurations may be referred to with the same or corresponding reference numerals and description thereof may be omitted. In the present specification, the term "lower" means vertically downward, and the term "upper" means vertically upward.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。図1は、第1の実施形態に係る基板処理装置を示す図である。図2は、第1の実施形態に係る基板処理装置に含まれる気液供給部を示す図である。図3は、第1の実施形態に係る基板処理装置における冷却ガスの供給経路を示す図である。
(First Embodiment)
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a gas-liquid supply unit included in the substrate processing apparatus according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a cooling gas supply path in the substrate processing apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、第1の実施形態に係る基板処理装置は、チャンバ2と、アウタカップ3と、インナカップ4と、回転モータ5と、スピンチャック8とを有する。アウタカップは3円筒状の形状を有し、チャンバ2の内部に配置されている。インナカップ4はアウタカップ3の内側に昇降自在に取り付けられている。回転モータ5はインナカップ4の内側中央部に載置されている。スピンチャック8は回転モータ5の駆動軸6の先端に取り付けられており、ウエハWを保持しながら水平回転させる。インナカップ4には、昇降機構9が連結されている。ウエハWは基板の一例である。回転モータ5、駆動軸6及びスピンチャック8が基板回転部に含まれる。
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus according to the first embodiment includes a
基板処理装置1は気液供給部10を有する。気液供給部10は、駆動部11と、洗浄液ノズル20と、冷却ガスノズル30とを有する。図1及び図2に示すように、洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30は互いに平行に延び、駆動部11に固定されている。駆動部11は洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30をウエハWの上方でウエハWの半径方向に移動させる。洗浄液ノズル20は先端に洗浄液吐出口21を有する。洗浄液ノズル20には、洗浄液供給源22が流量調整部23を介して接続されている。冷却ガスノズル30はウエハWの上方にN個(Nは2以上の整数)の冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nを有する。冷却ガスノズル30には、冷却ガス供給源32が流量調整部33を介して接続されている。図3に示すように、冷却ガスの供給経路は、冷却ガス供給源32と冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nとの間でN個に分岐しており、流量調整部33は、分岐したN個の供給路毎に流量調整バルブ33−1〜33−Nを有する。つまり、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nは互いに独立して流量調整バルブ33−1〜33−Nに接続されている。例えば、洗浄液は硫酸過酸化水素水(SPM)であり、冷却ガスは窒素(N2)ガスである。洗浄液は処理液の一例である。硫酸過酸化水素水は、硫酸と過酸化水素水とを混合することで生成することができるが、混合の際に硫酸と過酸化水素水とが反応して発熱する。また、発熱の程度は硫酸と過酸化水素水との混合比に依存する。例えば、洗浄液供給源22における洗浄液の温度は100℃〜120℃程度であり、冷却ガス供給源32における冷却ガスの温度は20℃〜30℃程度の常温である。
The
冷却ガス吐出孔31−1がウエハWの洗浄時にウエハWの回転中心の直上に位置する。冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nは、冷却ガス吐出孔31−1、冷却ガス吐出孔31−2、・・・、冷却ガス吐出孔31−Nの順に駆動部11に向かって配置されている。冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nは、例えば一定間隔で並んでいる。例えば、ウエハWの直径が300mmの場合、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nは10mm〜30mmの一定間隔で並んでいる。
The cooling gas discharge hole 31-1 is located directly above the center of rotation of the wafer W when cleaning the wafer W. The cooling
洗浄液ノズル20は、上記のように、冷却ガスノズル30と平行に延びる。例えば、洗浄液ノズル20と冷却ガスノズル30との間の距離は20mm〜40mm程度である。従って、洗浄液吐出口21は、ウエハWの洗浄時にウエハWの回転中心の直上から20mm〜40mm程度離間する。
The cleaning
スピンチャック8には、半径方向に並ぶM個(Mは2以上の整数)の温度センサ12−1〜12−Mが設けられている。温度センサ12−1がウエハWの回転中心の直下に位置する。温度センサ12−1〜12−Mは、温度センサ12−1、温度センサ12−2、・・・、温度センサ12−Mの順に外周部に向かって配置されている。温度センサ12−1〜12−Mは、例えば一定間隔で並んでいる。例えば、ウエハWの直径が300mmの場合、温度センサ12−1〜12−Mは10mm〜20mmの一定間隔で並んでいる。温度センサ12−1〜12−Mは、それぞれウエハWの直上の部分の温度を検知する。冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nの数Nと温度センサ12−1〜12−Mの数Mとは互いに等しくても相違していてもよい。温度センサ12−1〜12−Mは、例えば赤外線(IR)センサである。
The
基板処理装置1は、回転モータ5と、昇降機構9と、駆動部11と、流量調整部23と、流量調整部33とを制御する制御部37を有する。制御部37には、温度センサ12−1〜12−Mによる温度の検知結果が入力される。制御部37は、例えば、CPU(central processing unit)からなるコントローラ38と、コントローラ38に接続された記憶媒体39とを有する。記憶媒体39は、各種の設定データやプログラムを格納しており、ROMやRAMなどのメモリや、ハードディスク、CD−ROM、DVD−ROMやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などの公知のもので構成される。
The
次に、第1の実施形態における基板処理方法について説明する。基板処理装置1は、記憶媒体39に記録された基板処理プログラムにしたがって、以下に説明するように、ウエハWの洗浄処理を行う。図4は、第1の実施形態に係る基板処理装置1による基板処理方法を示すフローチャートである。
Next, the substrate processing method in the first embodiment will be described. The
まず、駆動部11が洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30を駆動し、冷却ガス吐出孔31−1をウエハWの回転中心の直上に位置させる(ステップS11)。
First, the
次いで、ウエハWを回転させ、温度センサ12−1〜12−MによりウエハWのM箇所の温度を測定し、ウエハWの温度分布を取得する(ステップS12)。 Next, the wafer W is rotated, the temperature at the M location of the wafer W is measured by the temperature sensors 12-1 to 12-M, and the temperature distribution of the wafer W is acquired (step S12).
その後、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nの各々から吐出する冷却ガスの初期流量を設定する(ステップS13)。初期流量は冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nの間で等しくてもよく、また、それまでの他のウエハの処理における温度分布に基づいて冷却ガス吐出孔31−1〜31−N毎に相違していてもよい。例えば、後述の第2の実施形態における第1のデータ及び第2のデータから計算される流量を用いてもよい。
After that, the initial flow rate of the cooling gas discharged from each of the cooling gas discharge holes 31-1 to 1-31-N is set (step S13). The initial flow rate may be equal between the cooling gas discharge holes 31-13 to 31-N, and every cooling
続いて、流量調整部23を調整して洗浄液吐出口21から洗浄液を吐出するとともに、流量調整バルブ33−1〜33−Nを調整して冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nから冷却ガスを吐出する(ステップS14)。
Subsequently, the flow
その後、温度センサ12−1〜12−MによりウエハWのM箇所の温度を測定し、ウエハWの温度分布を取得する(ステップS15)。 After that, the temperature of the M portion of the wafer W is measured by the temperature sensors 12-1 to 12-M, and the temperature distribution of the wafer W is acquired (step S15).
続いて、温度センサ12−1〜12−Mにより検知される温度が均一になるように、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nから吐出される冷却ガスの流量を調整する(ステップS16)。例えば、温度センサ12−1〜12−MのうちでウエハWの縁に最も近く位置する温度センサ12−Mにより検知される温度が最も低くなりやすい。この場合、温度センサ12−1〜12−(M−1)により検知される各温度が、温度センサ12−Mにより検知される温度と等しくなるように流量調整バルブ33−1〜33−Nを調整する。 Subsequently, the flow rate of the cooling gas discharged from the cooling gas discharge holes 31-1 to 31-N is adjusted so that the temperature detected by the temperature sensors 12-1 to 12-M becomes uniform (step S16). .. For example, among the temperature sensors 12-1 to 12-M, the temperature detected by the temperature sensor 12-M located closest to the edge of the wafer W tends to be the lowest. In this case, the flow rate adjusting valve 33-1 to 33-N is set so that each temperature detected by the temperature sensor 12-1 to 12- (M-1) becomes equal to the temperature detected by the temperature sensor 12-M. adjust.
そして、予め定められた所定の洗浄時間が経過するまでステップS15〜S16の処理を繰り返す(ステップS17)。 Then, the processes of steps S15 to S16 are repeated until a predetermined cleaning time elapses (step S17).
所定の洗浄時間が経過すると、洗浄液の吐出及び冷却ガスの吐出を停止し(ステップS18)、駆動部11が洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30を駆動し、冷却ガス吐出孔31−1をウエハWの上方から退避させる(ステップS19)。
When the predetermined cleaning time elapses, the discharge of the cleaning liquid and the discharge of the cooling gas are stopped (step S18), the driving
このようにして、ウエハWの洗浄処理が行われる。 In this way, the wafer W is cleaned.
ここで、ウエハWの温度分布について説明する。図5は、ウエハWの温度分布を示す図である。図5(a)には、冷却ガスの吐出が行われていない場合の温度分布を示し、図5(b)には、冷却ガスの吐出を行われている場合の温度分布を示す。図5には、一例として、直径が300mmのウエハWの温度分布を示している。図6は、冷却ガスの流量の分布を示す模式図である。 Here, the temperature distribution of the wafer W will be described. FIG. 5 is a diagram showing the temperature distribution of the wafer W. FIG. 5A shows the temperature distribution when the cooling gas is not discharged, and FIG. 5B shows the temperature distribution when the cooling gas is discharged. FIG. 5 shows, as an example, the temperature distribution of a wafer W having a diameter of 300 mm. FIG. 6 is a schematic diagram showing the distribution of the flow rate of the cooling gas.
冷却ガスの吐出が行われていない場合、ウエハWは回転し、洗浄液はウエハWの回転中心から20mm〜40mm程度離間した位置に吐出される。また、ウエハWの回転に伴って洗浄液は遠心力によりウエハWの中心近傍から縁に向かって流れ、洗浄液の温度はウエハW上を流れている間に低下する。このため、図5(a)に示すように、洗浄液が吐出される位置でウエハWの温度が温度T2と最も高く、縁でウエハWの温度が温度T1と最も低くなる。 When the cooling gas is not discharged, the wafer W rotates, and the cleaning liquid is discharged at a position separated from the center of rotation of the wafer W by about 20 mm to 40 mm. Further, as the wafer W rotates, the cleaning liquid flows from the vicinity of the center of the wafer W toward the edge due to centrifugal force, and the temperature of the cleaning liquid drops while flowing on the wafer W. Therefore, as shown in FIG. 5A, the temperature of the wafer W is the highest at the temperature T 2 at the position where the cleaning liquid is discharged, and the temperature of the wafer W is the lowest at the temperature T 1 at the edge.
図5(a)に示される温度分布は温度センサ12−1〜12−Mにより検知することができる。本実施形態では、制御部37が温度センサ12−1〜12−Mによる検知結果を取得し、ウエハWの面内の温度分布を均一にすべく、図6に示すように、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nの各々から吐出される冷却ガス40の流量を、流量調整バルブ33−1〜33−Nを通じて制御する。すなわち、洗浄液が吐出される位置の近傍で冷却ガスの流量を最も高くし、ウエハWの縁の近傍で冷却ガスの流量を最も低くする。この結果、図5(b)に示すように、洗浄液が吐出される位置でのウエハWの温度と縁での温度との差が小さくなり、ウエハWの温度の面内均一性が向上する。ウエハWの温度の面内均一性を向上することで、エッチングレートの面内均一性を向上することができる。図6に示すように、洗浄液50は、洗浄液吐出口21からウエハWの回転中心から離間した位置に吐出される。
The temperature distribution shown in FIG. 5A can be detected by the temperature sensors 12-1 to 12-M. In the present embodiment, the
このように、第1の実施形態によれば、洗浄液の温度の面内均一性を容易に向上することができる。従って、洗浄液を用いた洗浄処理の面内均一性を容易に向上することができる。 As described above, according to the first embodiment, the in-plane uniformity of the temperature of the cleaning liquid can be easily improved. Therefore, the in-plane uniformity of the cleaning treatment using the cleaning liquid can be easily improved.
なお、冷却ガスを用いずに洗浄液ノズル20を搖動させて洗浄液の温度の面内均一性を調整することも可能ではあるが、この場合には、洗浄液ノズル20をどのタイミングでどの場所に移動させるかを示すレシピの作成が煩雑になる。
It is possible to adjust the in-plane uniformity of the temperature of the cleaning liquid by swinging the cleaning
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、洗浄液の温度変化の傾向を予め取得しておき、この温度変化の傾向に基づいて冷却ガスの流量を調整する点で第1の実施形態と相違する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the tendency of the temperature change of the cleaning liquid is acquired in advance and the flow rate of the cooling gas is adjusted based on the tendency of the temperature change.
第2の実施形態では、洗浄液の温度変化の傾向に関するデータを記憶媒体39に記憶させておく。具体的には、記憶媒体39は、第1のデータとして、回転しているウエハWに向けて洗浄液が吐出された時にウエハW上に濡れ広がる洗浄液の温度分布を示すデータを記憶する。例えば、「洗浄液吐出口21の直下での洗浄液の温度を基準として、ウエハWの回転中心での温度は−1.0℃、ウエハWの回転中心から75mm離れた位置での温度は−2.5℃、ウエハWの回転中心から150mm離れた位置での温度は−5.0℃」のようなデータを記憶する。記憶媒体39は、第2のデータとして、洗浄液に冷却ガスを吐出した時の冷却ガスの流量と洗浄液の温度の降下量との関係を示すデータを記憶する。例えば、「洗浄液の温度は、0.7l/mの流量で冷却ガスが吐出されると1.0℃降温し、2.0l/mの流量で冷却ガスが吐出されると5.0℃降温する」のようなデータを記憶する。第1のデータ及び第2のデータは関数として記憶されていてもよく、テーブルとして記憶されていてもよい。
In the second embodiment, data regarding the tendency of the temperature change of the cleaning liquid is stored in the
第1のデータ及び第2のデータは、例えばダミーウエハを用いた試験を前もって行っておくことで容易に取得することができる。 The first data and the second data can be easily obtained by, for example, performing a test using a dummy wafer in advance.
ここで、第2の実施形態における基板処理方法について説明する。基板処理装置1は、記憶媒体39に記録された基板処理プログラムにしたがって、以下に説明するように、ウエハWの洗浄処理を行う。図7は、第2の実施形態に係る基板処理装置1による基板処理方法を示すフローチャートである。
Here, the substrate processing method in the second embodiment will be described. The
まず、駆動部11が洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30を駆動し、冷却ガス吐出孔31−1をウエハWの回転中心の直上に位置させる(ステップS21)。
First, the
次いで、ウエハWを回転させ、第1のデータに示される温度の不均一性を抑制するために好適な冷却ガスの流量を、第2のデータを用いて算出し、算出結果を冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nから吐出する冷却ガスの流量として設定する(ステップS22)。 Next, the wafer W is rotated, the flow rate of the cooling gas suitable for suppressing the temperature non-uniformity shown in the first data is calculated using the second data, and the calculation result is the cooling gas discharge hole. It is set as the flow rate of the cooling gas discharged from 31 to 1-31-N (step S22).
その後、流量調整部23を調整して洗浄液吐出口21から洗浄液を吐出するとともに、流量調整バルブ33−1〜33−Nを調整して冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nから冷却ガスを吐出する(ステップS23)。
After that, the flow
そして、第2の実施形態では、予め定められた所定の洗浄時間が経過するまでステップS22で設定した流量での冷却ガスの吐出を継続する(ステップS24)。 Then, in the second embodiment, the discharge of the cooling gas at the flow rate set in step S22 is continued until a predetermined cleaning time elapses (step S24).
所定の洗浄時間が経過すると、洗浄液の吐出及び冷却ガスの吐出を停止し(ステップS25)、駆動部11が洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30を駆動し、冷却ガス吐出孔31−1をウエハWの上方から退避させる(ステップS26)。
When the predetermined cleaning time elapses, the discharge of the cleaning liquid and the discharge of the cooling gas are stopped (step S25), the
このようにして、ウエハWの洗浄処理が行われる。 In this way, the wafer W is cleaned.
第2の実施形態によっても、洗浄液の温度の面内均一性を容易に向上することができ、洗浄液を用いた洗浄処理の面内均一性を容易に向上することができる。 Also according to the second embodiment, the in-plane uniformity of the temperature of the cleaning liquid can be easily improved, and the in-plane uniformity of the cleaning treatment using the cleaning liquid can be easily improved.
なお、第1のデータとして、洗浄液吐出口21から吐出されてウエハWに到達した時の洗浄液の温度毎に異なるデータが用いられてもよい。例えば、次のようなデータが用いられてもよい。
As the first data, different data may be used for each temperature of the cleaning liquid when it is discharged from the cleaning
(1)ウエハWに到達した時の洗浄液の温度が120℃であれば、洗浄液吐出口21の直下での洗浄液の温度を基準として、ウエハWの回転中心での温度は−1.0℃、ウエハWの回転中心から75mm離れた位置での温度は−2.5℃、ウエハWの回転中心から150mm離れた位置での温度は−5.0℃
(2)ウエハWに到達した時の洗浄液の温度が115℃であれば、洗浄液吐出口21の直下での洗浄液の温度を基準として、ウエハWの回転中心での温度は−0.8℃、ウエハWの回転中心から75mm離れた位置での温度は−2.3℃、ウエハWの回転中心から150mm離れた位置での温度は−4.5℃
(1) If the temperature of the cleaning liquid when it reaches the wafer W is 120 ° C., the temperature at the center of rotation of the wafer W is −1.0 ° C., based on the temperature of the cleaning liquid directly under the cleaning
(2) If the temperature of the cleaning liquid when it reaches the wafer W is 115 ° C., the temperature at the center of rotation of the wafer W is −0.8 ° C., based on the temperature of the cleaning liquid directly under the cleaning
この場合、平面視で洗浄液吐出口21と重なる位置又はその直近に温度センサ12−1〜12−Mのいずれかが配置されていることが好ましい。平面視で洗浄液吐出口21と重なる位置又はその直近に配置された温度センサの検知結果に基づいて、ウエハWに到達した時の洗浄液の温度を推定できるからである。
In this case, it is preferable that any of the temperature sensors 12-1 to 12-M is arranged at a position overlapping the cleaning
また、第1のデータとして、ウエハWの縁での洗浄液の温度毎に異なるデータが用いられてもよい。例えば、次のようなデータが用いられてもよい。 Further, as the first data, different data may be used for each temperature of the cleaning liquid at the edge of the wafer W. For example, the following data may be used.
(1)ウエハWの縁での洗浄液の温度が90℃であれば、ウエハWの縁での洗浄液の温度を基準として、ウエハWの回転中心での温度は+4.0℃、洗浄液吐出口21の直下での温度は+5.0℃、ウエハWの回転中心から75mm離れた位置での温度は+2.5℃
(2)ウエハWの縁での洗浄液の温度が95℃であれば、ウエハWの縁での洗浄液の温度を基準として、ウエハWの回転中心での温度は+3.7℃、洗浄液吐出口21の直下での温度は+4.5℃、ウエハWの回転中心から75mm離れた位置での温度は+2.2℃
(1) If the temperature of the cleaning liquid at the edge of the wafer W is 90 ° C, the temperature at the center of rotation of the wafer W is + 4.0 ° C and the cleaning
(2) If the temperature of the cleaning liquid at the edge of the wafer W is 95 ° C, the temperature at the center of rotation of the wafer W is + 3.7 ° C and the cleaning
この場合、平面視でウエハWの縁と重なる位置又はその直近に温度センサ12−Mが配置されていることが好ましい。温度センサ12−Mの検知結果に基づいて、ウエハWの縁における洗浄液の温度を推定できるからである。 In this case, it is preferable that the temperature sensor 12-M is arranged at a position overlapping the edge of the wafer W in a plan view or in the immediate vicinity thereof. This is because the temperature of the cleaning liquid at the edge of the wafer W can be estimated based on the detection result of the temperature sensor 12-M.
また、洗浄液及び冷却ガスの吐出を開始した後に、適宜、温度センサ12−1〜12−Mの検知結果を取得して冷却ガス吐出孔から吐出される冷却ガスの流量を調整してもよい。 Further, after starting the discharge of the cleaning liquid and the cooling gas, the detection result of the temperature sensors 12-1 to 12-M may be acquired as appropriate to adjust the flow rate of the cooling gas discharged from the cooling gas discharge hole.
洗浄液の温度と冷却ガスの温度との間の差が大きいほど、冷却ガスの吐出による洗浄液の温度の微調整が困難となる。このため、図8に示すように、冷却ガス供給源32と流量調整部33との間に、冷却ガスの温度を調整する温度調整部34を設けてもよい。例えば、冷却ガス供給源32から常温の冷却ガスが供給される場合に、温度調整部34により冷却ガスを50℃〜60℃程度の温度に加熱してもよい。また、冷却ガスの供給経路の分岐点よりも冷却ガス吐出孔31−1〜31−N側に、分岐した供給経路毎に温度調整部を設けてもよい。
The larger the difference between the temperature of the cleaning liquid and the temperature of the cooling gas, the more difficult it is to finely adjust the temperature of the cleaning liquid by discharging the cooling gas. Therefore, as shown in FIG. 8, a
冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nの開口径は、互いに等しくても相違していてもよい。例えば、ウエハWの回転中心からの距離が、洗浄液吐出口21のウエハWの回転中心からの距離に最も近い冷却ガス吐出孔の開口径が最も大きく、ここから離間するほど開口径が小さくなっていてもよい。
The opening diameters of the cooling gas discharge holes 31-1 to 1-31-N may be equal to or different from each other. For example, the opening diameter of the cooling gas discharge hole closest to the distance from the rotation center of the wafer W to the rotation center of the wafer W of the cleaning
ウエハWの温度分布によっては、冷却ガス吐出孔31−1〜31−Nのすべてから冷却ガスを吐出させる必要はなく、一部の冷却ガス吐出孔からの冷却ガスの吐出を停止してもよい。また、冷却ガスの吐出は連続的に行ってもよく、断続的に行ってもよい。 Depending on the temperature distribution of the wafer W, it is not necessary to discharge the cooling gas from all of the cooling gas discharge holes 31 to 1-31-N, and the discharge of the cooling gas from some of the cooling gas discharge holes may be stopped. .. Further, the cooling gas may be discharged continuously or intermittently.
洗浄処理中に洗浄液ノズル20及び冷却ガスノズル30の位置が固定されている必要はなく、例えば、冷却ガス吐出孔31−1がウエハWの回転中心の直上に位置する時間帯と、洗浄液吐出口21がウエハWの回転中心の直上に位置する時間帯が交互に設けられていてもよい。また、冷却ガスノズル30を駆動する駆動部と、洗浄液ノズル20を駆動する駆動部とが別々に設けられていて、洗浄処理中に冷却ガスノズル30がウエハWの上方で洗浄液ノズル20から独立して移動してもよい。
The positions of the cleaning
温度センサ12−1〜12−Mに代えて放射温度計又は赤外線カメラが用いられてもよい。温度センサ12−1〜12−M、放射温度計、赤外線カメラの設置位置は、ウエハWの温度を検知できれば限定されない。 A radiation thermometer or an infrared camera may be used instead of the temperature sensors 12-1 to 12-M. The installation positions of the temperature sensors 12-1 to 12-M, the radiation thermometer, and the infrared camera are not limited as long as the temperature of the wafer W can be detected.
冷却ガスがウエハWの回転中心に吐出されなくてもよい。例えば、平面視で、冷却ガス吐出孔31−1と洗浄液吐出口21との間にウエハWの回転中心が位置してもよい。
The cooling gas does not have to be discharged to the center of rotation of the wafer W. For example, in a plan view, the center of rotation of the wafer W may be located between the cooling gas discharge hole 31-1 and the cleaning
また、冷却ガスをウエハWの裏面に吐出してもよい。 Further, the cooling gas may be discharged to the back surface of the wafer W.
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments and the like have been described in detail above, the embodiments are not limited to the above-described embodiments and the like, and various embodiments and the like described above are used without departing from the scope of the claims. Modifications and substitutions can be added.
1 基板処理装置
10 気液供給部
11 駆動部
12−1〜12−M 温度センサ
20 洗浄液ノズル
21 洗浄液吐出口
30 冷却ガスノズル
31−1〜31−N 冷却ガス吐出孔
32 冷却ガス供給源
33 流量調整部
33−1〜33−N 流量調整バルブ
34 温度調整部
37 制御部
38 コントローラ
39 記憶媒体
40 冷却ガス
50 洗浄液
1
Claims (10)
回転している前記基板に向けて処理液を吐出する処理液吐出部と、
回転している前記基板の径方向のN箇所(Nは2以上の整数)に冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。 The board rotating part that holds and rotates the board,
A processing liquid discharge unit that discharges the processing liquid toward the rotating substrate,
A cooling gas discharge unit that discharges cooling gas to N points (N is an integer of 2 or more) in the radial direction of the rotating substrate, and
A substrate processing apparatus characterized by having.
前記冷却ガスは、窒素ガスであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の基板処理装置。 The treatment liquid is hydrogen peroxide solution with sulfuric acid.
The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling gas is nitrogen gas.
回転している前記基板に向けて処理液を吐出する工程と、
回転している前記基板の径方向のN箇所(Nは2以上の整数)に、前記処理液よりも低温の冷却ガスを吐出する工程と、
を有することを特徴とする基板処理方法。 The process of holding and rotating the board,
The process of discharging the processing liquid toward the rotating substrate and
A step of discharging a cooling gas having a temperature lower than that of the processing liquid to N points (N is an integer of 2 or more) in the radial direction of the rotating substrate.
A substrate processing method characterized by having.
検知された前記温度に基づいて前記N箇所のそれぞれについて前記冷却ガスの流量を調整する工程と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の基板処理方法。 A step of detecting the temperature of M points (M is an integer of 2 or more) in the radial direction of the rotating substrate, and
A step of adjusting the flow rate of the cooling gas at each of the N locations based on the detected temperature, and a step of adjusting the flow rate of the cooling gas.
The substrate processing method according to claim 8, wherein the substrate is processed.
前記第1のデータ及び前記第2のデータに基づいて前記N箇所のそれぞれについて前記冷却ガスの流量を設定する工程を有することを特徴とする請求項8に記載の基板処理方法。 The first data showing the temperature distribution of the treatment liquid that wets and spreads on the substrate when the treatment liquid is discharged toward the rotating substrate, and the said when the cooling gas is discharged to the treatment liquid. Second data showing the relationship between the flow rate of the cooling gas and the amount of temperature drop of the treatment liquid is acquired in advance.
The substrate processing method according to claim 8, further comprising a step of setting the flow rate of the cooling gas at each of the N locations based on the first data and the second data.
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