JP2022143646A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、基板処理装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a substrate processing apparatus.
インプリント用テンプレート、フォトリソグラフィ用マスク、半導体ウェーハなどの基板の表面に付着したパーティクルなどの汚染物を除去する方法として、凍結洗浄法が提案されている。 A freeze cleaning method has been proposed as a method for removing contaminants such as particles adhering to the surfaces of substrates such as imprint templates, photolithography masks, and semiconductor wafers.
一般的な凍結洗浄法においては、まず、基板が載置台に載置される。この際、基板の凍結洗浄を行う側の面(例えば、パターンである凹凸部が形成されている面)が、重力方向上側に向けられる。次に、例えば、洗浄に用いる液体として純水を用いる場合、回転させた基板の、凍結洗浄を行う側の面(以降、単に洗浄面と称する)に純水と冷却ガスを供給する。次に、純水の供給を止め、供給した純水の一部を排出して基板の洗浄面に水膜を形成する。水膜は、基板に供給された冷却ガスによって凍結される。水膜が凍結して氷膜が形成される際に、パーティクルなどの汚染物が氷膜に取り込まれることで基板の洗浄面から分離される。次に、氷膜に純水を供給して氷膜を融解し、純水とともに汚染物を基板の洗浄面から除去する。(例えば、特許文献1を参照)
凍結洗浄を行えば、基板の洗浄面から汚染物を効率よく除去することができる。
しかしながら、近年においては、汚染物の除去率をさらに向上させることが望まれていた。
In a general freeze cleaning method, first, a substrate is mounted on a mounting table. At this time, the surface of the substrate on which the freeze cleaning is to be performed (for example, the surface on which the pattern of unevenness is formed) faces upward in the direction of gravity. Next, for example, when pure water is used as the liquid used for cleaning, pure water and cooling gas are supplied to the surface of the rotated substrate on the freeze cleaning side (hereinafter simply referred to as the cleaning surface). Next, the supply of pure water is stopped, and part of the supplied pure water is discharged to form a water film on the cleaning surface of the substrate. The water film is frozen by the cooling gas supplied to the substrate. When the water film freezes to form an ice film, contaminants such as particles are captured by the ice film and separated from the substrate to be cleaned. Next, pure water is supplied to the ice film to melt the ice film, and contaminants are removed from the cleaning surface of the substrate together with the pure water. (See
Freeze cleaning can efficiently remove contaminants from the cleaned surface of the substrate.
However, in recent years, it has been desired to further improve the removal rate of contaminants.
本発明が解決しようとする課題は、汚染物の除去率を向上させることができる基板処理装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of improving the removal rate of contaminants.
実施形態に係る基板処理装置は、基板の洗浄面を重力方向下側に向けて前記基板を支持し、支持した前記基板を回転可能な載置台と、前記基板の洗浄面とは反対の面に、重力方向上側から冷却ガスを供給可能な冷却部と、前記基板の洗浄面に、重力方向下側から第1の液体を供給可能な第1の液体供給部と、前記基板の洗浄面とは反対の面に、重力方向上側から第2の液体を供給可能な第2の液体供給部と、前記基板の回転、前記冷却ガスの供給、前記第1の液体の供給、および、前記第2の液体の供給を制御可能なコントローラと、を備えている。 The substrate processing apparatus according to the embodiment supports the substrate with the surface to be cleaned facing downward in the direction of gravity, and includes a mounting table capable of rotating the supported substrate, and a mounting table on a surface opposite to the surface to be cleaned of the substrate. a cooling unit capable of supplying a cooling gas from above in the direction of gravity; a first liquid supply unit capable of supplying a first liquid to the cleaning surface of the substrate from below in the direction of gravity; and a cleaning surface of the substrate. A second liquid supply unit capable of supplying a second liquid from above in the gravitational direction to the opposite surface, rotating the substrate, supplying the cooling gas, supplying the first liquid, and a controller capable of controlling the supply of the liquid.
本発明の実施形態によれば、汚染物の除去率を向上させることができる基板処理装置が提供される。 Embodiments of the present invention provide a substrate processing apparatus capable of improving the removal rate of contaminants.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
以下に例示をする基板100は、例えば、半導体ウェーハ、インプリント用テンプレート、フォトリソグラフィ用マスク、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)に用いられる板状体などとすることができる。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
The
なお、基板100の洗浄面には、パターンである凹凸部が形成されていてもよいし、凹凸部が形成されていなくてもよい。凹凸部が形成されていない基板は、例えば、凹凸部が形成される前の基板(例えば、いわゆるバルク基板)などとすることができる。
The surface to be cleaned of the
また、以下においては、一例として、基板100が、フォトリソグラフィ用マスクである場合を説明する。基板100が、フォトリソグラフィ用マスクである場合には、基板100の平面形状は、略四角形とすることができる。
Moreover, in the following, as an example, a case where the
図1は、本実施の形態に係る基板処理装置1を例示するための模式図である。
図1に示すように、基板処理装置1には、載置部2、冷却部3、第1液体供給部4、第2液体供給部5、筐体6、送風部7、検出部8、排気部9、およびコントローラ10が設けられている。
FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a
As shown in FIG. 1, the
載置部2は、載置台2a、回転軸2b、および駆動部2cを有する。
載置台2aは、基板100を回転させることができる。載置台2aは、筐体6の内部に回転可能に設けられている。載置台2aは、板状を呈している。載置台2aの一方の主面には、基板100を支持する複数の支持部2a1が設けられている。基板100を複数の支持部2a1に支持させる際には、基板100の洗浄面100b(凍結洗浄を行う側の面)が、載置台2a側を向くようにする。例えば、基板100の一方の面に、パターンである凹凸部が形成されている場合には、基板100の凹凸部が形成されている面が載置台2a側を向くようにする。
つまり、載置台2aは、基板100の洗浄面100bを重力方向下側向けて基板100を支持する。
The
The mounting table 2 a can rotate the
That is, the mounting table 2a supports the
複数の支持部2a1には、基板100の洗浄面100bの縁(エッジ)が接触する。支持部2a1の、洗浄面100bの縁と接触する部分は、テーパ面または傾斜面とすることができる。支持部2a1の、洗浄面100bの縁と接触する部分が、テーパ面となっていれば、支持部2a1と、洗浄面100bの縁とを点接触させることができる。支持部2a1の、洗浄面100bの縁と接触する部分が、傾斜面となっていれば、支持部2a1と、洗浄面100bの縁とを線接触させることができる。支持部2a1と、洗浄面100bの縁とを点接触または線接触させれば、基板100に汚れや損傷などが発生するのを抑制することができる。
Edges of the
また、載置台2aの中央部分には、載置台2aの厚み方向を貫通する孔2aaが設けられている。 Further, a hole 2aa is provided in the central portion of the mounting table 2a so as to extend through the mounting table 2a in the thickness direction.
回転軸2bの一方の端部は、載置台2aの孔2aaに嵌合されている。回転軸2bの他方の端部は、筐体6の外部に設けられている。回転軸2bは、筐体6の外部において駆動部2cと接続されている。
One end of the
回転軸2bは、筒状を呈している。回転軸2bの、載置台2a側の端部は、開口していてもよいし、閉鎖されていてもよい。
The rotating
回転軸2bの、載置台2a側とは反対の端部には、後述する、流量制御部4cと液体ノズル4dとを接続する配管が取り付けられている。回転軸2bの、載置台2a側とは反対の端部と、配管との間には、図示しない回転軸シールが設けられている。そのため、回転軸2bの、載置台2a側とは反対の端部は、気密となるように封止されている。
A pipe connecting a
駆動部2cは、筐体6の外部に設けられている。駆動部2cは、回転軸2bと接続されている。駆動部2cは、モータなどの回転機器を有する。駆動部2cの回転力は、回転軸2bを介して載置台2aに伝達される。そのため、駆動部2cにより載置台2a、ひいては載置台2aに載置された基板100を回転させることができる。
The
また、駆動部2cは、回転の開始と回転の停止のみならず、回転数(回転速度)を変化させることができる。この場合、駆動部2cは、例えば、サーボモータなどの制御モータを備えたものとすることができる。
Further, the
冷却部3は、基板100の、洗浄面100bとは反対の面100a(以降、単に裏面100aと称する)に、重力方向上側から冷却ガス3a1を供給する。
冷却部3は、例えば、冷却液部3a、フィルタ3b、流量制御部3c、および冷却ノズル3dを有する。冷却液部3a、フィルタ3b、および流量制御部3cは、筐体6の外部に設けられている。
The
The
冷却液部3aは、冷却液の収納、および冷却ガス3a1の生成を行う。冷却液は、冷却ガス3a1を液化したものである。冷却ガス3a1は、基板100の材料と反応し難いガスであれば特に限定はない。冷却ガス3a1は、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガスとすることができる。
The
この場合、比熱の高いガスを用いれば基板100の冷却時間を短縮することができる。例えば、ヘリウムガスを用いれば基板100の冷却時間を短縮することができる。また、窒素ガスを用いれば基板100の処理費用を低減させることができる。
In this case, the cooling time of the
冷却液部3aは、冷却液を収納するタンクと、タンクに収納された冷却液を気化させる気化部とを有する。タンクには、冷却液の温度を維持するための冷却装置が設けられている。気化部は、冷却液の温度を上昇させて、冷却液から冷却ガス3a1を生成する。気化部は、例えば、外気温度を利用したり、熱媒体による加熱を用いたりすることができる。冷却ガス3a1の温度は、液体101(第1の液体の一例に相当する)の凝固点以下の温度であればよく、例えば、-170℃とすることができる。
The cooling
フィルタ3bは、配管を介して、冷却液部3aに接続されている。フィルタ3bは、冷却液に含まれていたパーティクルなどの汚染物が、基板100側に流出するのを抑制する。
The
流量制御部3cは、配管を介して、フィルタ3bに接続されている。流量制御部3cは、冷却ガス3a1の流量を制御する。流量制御部3cは、例えば、MFC(Mass Flow Controller)などとすることができる。また、流量制御部3cは、冷却ガス3a1の供給圧力を制御することで冷却ガス3a1の流量を間接的に制御するものであってもよい。この場合、流量制御部3cは、例えば、APC(Auto Pressure Controller)などとすることができる。
The
冷却液部3aにおいて冷却液から生成された冷却ガス3a1の温度は、ほぼ所定の温度となっている。そのため、流量制御部3cにより、冷却ガス3a1の流量を制御することで基板100の温度、ひいては基板100の洗浄面100bにある液体101の温度を制御することができる。例えば、流量制御部3cにより、冷却ガス3a1の流量を制御することで、後述する過冷却工程において液体101の過冷却状態を生じさせることができる。
The temperature of the cooling gas 3a1 generated from the cooling liquid in the cooling
冷却ノズル3dは、基板100の、重力方向上側に設けられている。冷却ノズル3dは、筒状を呈している。冷却ノズル3dの一方の端部は、配管を介して流量制御部3cに接続されている。冷却ノズル3dと流量制御部3cとを接続する配管は、冷却ノズル3dを支持する水平に延びた不図示のアームと接続されている。不図示のアームは、冷却ノズル3dとは反対側の端を支点にして回動運動する。そのため、冷却ノズル3dは、載置台2aの中心部と外周側との間を、円弧状の軌跡に沿って往復動(揺動)する。冷却ノズル3dの他方の端部には放出口が設けられている。冷却ノズル3dが円弧状の軌跡に沿って載置台2aの中心部へと移動すると、放出口は、基板100の裏面100aに対向する。
The cooling
冷却ノズル3dは、流量制御部3cにより流量が制御された冷却ガス3a1を基板100に供給する。冷却ノズル3dの放出口から放出された冷却ガス3a1は、基板100の裏面100aに直接供給される。
The cooling
第1液体供給部4は、基板100の洗浄面100bに、重力方向下側から液体101を供給する。後述する凍結工程(固液相)において、液体101が固体に変化すると体積が変化するので圧力波が生じる。この圧力波により、基板100の洗浄面100bに付着している汚染物が分離されると考えられる。そのため、液体101は、基板100の材料と反応し難いものであれば特に限定はない。
The first
ただし、液体101を、凍結した際に体積が増える液体とすれば、体積増加に伴う物理力を利用して、基板100の洗浄面に付着している汚染物を分離できるとも考えられる。そのため、液体101は、基板100の材料と反応し難く、且つ、凍結した際に体積が増える液体とすることが好ましい。例えば、液体101は、水(例えば、純水や超純水など)や、水を主成分とする液体などとすることができる。
However, if the liquid 101 is a liquid whose volume increases when frozen, it is conceivable that contaminants adhering to the cleaning surface of the
水を主成分とする液体は、例えば、水とアルコールの混合液、水と酸性溶液の混合液、水とアルカリ溶液の混合液などとすることができる。
水とアルコールの混合液とすれば表面張力を低下させることができるので、基板100の洗浄面100bに形成された微細な凹凸部の内部に液体101を供給するのが容易となる。
The liquid containing water as a main component can be, for example, a mixture of water and alcohol, a mixture of water and an acid solution, a mixture of water and an alkali solution, or the like.
Since the surface tension can be lowered by using a mixture of water and alcohol, it becomes easier to supply the liquid 101 to the inside of the fine irregularities formed on the
水と酸性溶液の混合液とすれば、基板100の洗浄面100bに付着したパーティクルやレジスト残渣などの汚染物を溶解することができる。例えば、水と硫酸などの混合液とすれば、レジストや金属からなる汚染物を溶解することができる。
水とアルカリ溶液の混合液とすれば、ゼータ電位を低下させることができるので、基板100の洗浄面100bから分離させた汚染物が、基板100の洗浄面100bに再付着するのを抑制することができる。
A mixed solution of water and an acid solution can dissolve contaminants such as particles and resist residues adhering to the
Since the mixed liquid of water and alkaline solution can lower the zeta potential, the contaminants separated from the
ただし、水以外の成分が余り多くなると、体積増加に伴う物理力を利用することが難しくなるので、汚染物の除去率が低下するおそれがある。そのため、水以外の成分の濃度は、5wt%以上、30wt%以下とすることが好ましい。 However, if there are too many components other than water, it becomes difficult to utilize the physical force that accompanies the increase in volume, so there is a risk that the contaminant removal rate will decrease. Therefore, the concentration of components other than water is preferably 5 wt % or more and 30 wt % or less.
また、液体101にはガスを溶存させることができる。ガスは、例えば、炭酸ガス、オゾンガス、水素ガスなどとすることができる。液体101に炭酸ガスを溶存させれば、液体101の導電率を高めることができるので、基板100の除電や帯電防止を行うことができる。液体101にオゾンガスを溶存させれば、有機物からなる汚染物を溶解することができる。
Further, gas can be dissolved in the liquid 101 . The gas can be, for example, carbon dioxide gas, ozone gas, hydrogen gas, or the like. Dissolving carbon dioxide gas in the liquid 101 can increase the electrical conductivity of the liquid 101, so that the
第1液体供給部4は、例えば、液体収納部4a、供給部4b、流量制御部4c、および液体ノズル4dを有する。液体収納部4a、供給部4b、および流量制御部4cは、筐体6の外部に設けられている。
The first
液体収納部4aは、前述した液体101を収納する。液体101は、凝固点よりも高い温度で液体収納部4aに収納される。液体101は、例えば、常温(20℃)で収納される。
The
供給部4bは、配管を介して、液体収納部4aに接続されている。供給部4bは、液体収納部4aに収納されている液体101を液体ノズル4dに向けて供給する。供給部4bは、例えば、液体101に対する耐性を有するポンプなどとすることができる。なお、供給部4bがポンプである場合を例示したが、供給部4bはポンプに限定されるわけではない。例えば、供給部4bは、液体収納部4aの内部にガスを供給し、液体収納部4aに収納されている液体101を圧送するものとしてもよい。
The
流量制御部4cは、配管を介して、供給部4bに接続されている。流量制御部4cは、供給部4bにより供給された液体101の流量を制御する。流量制御部4cは、例えば、流量制御弁とすることができる。また、流量制御部4cは、液体101の供給の開始と供給の停止をも行うことができる。
The
液体ノズル4dは、筐体6の内部に設けられている。液体ノズル4dは、基板100の、重力方向下側に設けられている。液体ノズル4dの一方の端部は、配管を介して、流量制御部4cに接続されている。液体ノズル4dの他方の端部(液体101の吐出口)は、載置台2aに載置された基板100の洗浄面100bに対向している。また、液体ノズル4dの他方の端部は、基板100の洗浄面100bの略中央に位置している。
The
液体ノズル4dから吐出した液体101は、基板100の洗浄面100bに供給される。この際、基板100の洗浄面100bから落下した液体101が回転軸2bの内部に入らないように、液体ノズル4dは、例えば、不図示の回転軸シールを介して、回転軸2bの、載置台2a側の端部と封止される。あるいは、回転軸2bの、載置台2a側の端部が開口している場合、回転軸2bの内部に液体101が入らないように、液体ノズル4dの他方の端部は、回転軸2bの、載置台2a側の端部よりも大きいことが好ましい。液体ノズル4dから吐出した液体101が、洗浄面100bのより広い領域に供給されるようにすることが好ましい。そのため、液体ノズル4dは、例えば、広い範囲(基板の洗浄面全域)に液体を供給できるように液体を拡散して噴射することが可能な一流体ノズルとすることができる。すなわち、第1の液体供給部4は、基板100の重力方向下側に設けられる一流体ノズルを有することができる。
A liquid 101 ejected from the
液体ノズル4dから吐出した液体101は、基板100の洗浄面100bに付着する。洗浄面100bに付着した液体101は、基板100が回転することで基板100の周縁に向けて拡がる。そのため、略一定の厚みを有する液体101の膜が、基板100の洗浄面100bに形成される。なお、以降においては、基板100の洗浄面100bに形成された液体101の膜を液膜と称する。
The liquid 101 ejected from the
第2液体供給部5は、基板100の裏面100aに、重力方向上側から液体102(第2の液体の一例に相当する)を供給する。第2液体供給部5は、例えば、液体収納部5a、供給部5b、流量制御部5c、および液体ノズル5dを有する。液体収納部5a、供給部5b、および流量制御部5cは、筐体6の外部に設けられている。
The second
液体102は、後述する裏面洗浄工程において用いられる。そのため、液体102は、基板100の材料と反応し難く、且つ、後述する乾燥工程において基板100の裏面100aに残留し難いものであれば特に限定はない。液体102は、例えば、水(例えば、純水や超純水など)や、水とアルコールの混合液などとすることができる。
液体102の温度は、特に限定がない。液体102の温度は、例えば、常温(20℃)程度とすることができる。
The liquid 102 is used in the back surface cleaning process, which will be described later. Therefore, the liquid 102 is not particularly limited as long as it hardly reacts with the material of the
The temperature of
液体収納部5aは、前述した液体収納部4aと同様とすることができる。供給部5bは、前述した供給部4bと同様とすることができる。流量制御部5cは、前述した流量制御部4cと同様とすることができる。
The
なお、液体102と液体101が同じである場合には、第1液体供給部4と第2液体供給部5とで、液体収納部4aおよび供給部4bを共用してもよい。
When the liquid 102 and the liquid 101 are the same, the first
液体ノズル5dは、筐体6の内部に設けられている。液体ノズル5dは、基板100の、重力方向上側に設けられている。液体ノズル5dは、筒状を呈している。液体ノズル5dの一方の端部は、配管を介して、流量制御部5cに接続されている。液体ノズル5dの他方の端部は、載置台2aに載置された基板100の裏面100aに対向している。液体ノズル5dの他方の端部は、液体102の吐出口である。そのため、液体ノズル5dから吐出した液体102は、基板100の裏面100aに供給される。
The
また、液体ノズル5dと流量制御部5cとを接続する配管は、例えば、フレキシブルなチューブである。フレキシブルなチューブは、液体ノズル5dを支持する水平に延びた不図示のアームと接続されている。不図示のアームは、液体ノズル5dとは反対側の端を支点にして回動運動する。そのため、液体ノズル5dは、載置台2aの中心部と外周側との間を、円弧状の軌跡に沿って往復動(揺動)する。液体ノズル5dの他方の端部は、液体ノズル5dが円弧状の軌跡に沿って載置台2aの中心部へと移動すると、基板100の裏面100aの略中央に位置する。液体ノズル5dから吐出した液体102は、基板100の裏面100aの略中央から拡がり、基板100の裏面100aの周縁から排出される。
Further, the piping that connects the
筐体6は、箱状を呈している。筐体6の内部にはカバー6aが設けられている。カバー6aは、基板100に供給され、基板100が回転することで基板100の外部に排出された液体101、102を受け止める。カバー6aは、筒状を呈している。カバー6aの、載置台2a側とは反対側の端部の近傍(カバー6aの上端近傍)は、カバー6aの中心に向けて屈曲している。そのため、基板100の上方に飛び散る液体101、102の捕捉を容易とすることができる。
The
また、筐体6の内部には仕切り板6bが設けられている。仕切り板6bは、カバー6aの外面と、筐体6の内面との間に設けられている。
A
筐体6の底面側の側面には複数の排出口6cが設けられている。図1に例示をした筐体6の場合には、排出口6cが2つ設けられている。使用済みの冷却ガス3a1、空気7a、液体101、および液体102は、排出口6cから筐体6の外部に排出される。
A plurality of
排出口6cは基板100よりも下方に設けられている。そのため、冷却ガス3a1が排出口6cから排気されることでダウンフローの流れが作りだされる。その結果、パーティクルの舞い上がりを防ぐことができる。
The
平面視において、複数の排出口6cは、筐体6の中心に対して対称となるように設けられている。この様にすれば、筐体6の中心に対して、冷却ガス3a1の排気方向が対称となる。冷却ガス3a1の排気方向が対称となれば、冷却ガス3a1の排気が円滑となる。
In a plan view, the plurality of
送風部7は、筐体6の天井面に設けられている。なお、送風部7は、天井側であれば、筐体6の側面に設けることもできる。送風部7は、ファンなどの送風機とフィルタを備えることができる。フィルタは、例えば、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)などとすることができる。
The
送風部7は、仕切り板6bと筐体6の天井との間の空間に空気7a(外気)を供給する。そのため、仕切り板6bと筐体6の天井との間の空間の圧力が外部の圧力より高くなる。その結果、送風部7により供給された空気7aを排出口6cに導くことが容易となる。また、パーティクルなどの汚染物が、排出口6cから筐体6の内部に侵入するのを抑制することができる。
The
また、送風部7は、基板100に乾燥した室温の空気7aを供給することもできる。そのため、送風部7は、後述する乾燥工程において液体101、102の乾燥を促進させたりすることもできる。
In addition, the
検出部8は、筐体6の内部に設けられている。検出部8は、例えば、液膜(液体101)の温度、液体101と凍結した液体101が混在する膜の温度、凍結した液体101(凍結膜)の温度を検出する。この場合、検出部8は、例えば、放射温度計、サーモビューア、熱電対、測温抵抗体とすることができる。また、検出部8は、膜の厚みや、膜の表面位置を検出するものとしてもよい。この場合、検出部8は、例えば、レーザ変位計、超音波変位計などとすることができる。また、検出部8は、膜の表面状態を検出する光学センサや画像センサなどとしてもよい。
The
例えば、検出された液膜の温度、厚み、表面状態は、後述する過冷却工程において液体101の過冷却状態を制御するのに用いることができる。なお、過冷却状態を制御するとは、過冷却状態にある液体101の温度変化のカーブを制御して、液体101が急激に冷却されることで凍結しないようにすること、すなわち、過冷却状態が維持されるようにすることである。 For example, the detected temperature, thickness, and surface state of the liquid film can be used to control the supercooled state of the liquid 101 in the supercooling process described later. Controlling the supercooled state means controlling the temperature change curve of the liquid 101 in the supercooled state to prevent the liquid 101 from freezing due to rapid cooling. to ensure that it is maintained.
例えば、検出された凍結膜の温度、厚み、表面状態は、後述する凍結工程(固相)において、凍結膜にひび割れが発生したこと(以下、「ひび割れの発生」と呼称する)を検出するのに用いることができる。
例えば、検出部8が温度を検出するものである場合には、後述する凍結工程(固相)において、凍結膜の温度から「ひび割れの発生」を間接的に検出することができる。検出部8が厚みを検出するものである場合には、後述する凍結工程(固相)において、凍結膜の表面位置の変化から「ひび割れの発生」を検出することができる。検出部8が表面状態を検出するものである場合には、後述する凍結工程(固相)において、凍結膜の表面状態から「ひび割れの発生」を検出することができる。
なお、ひび割れに関する詳細は後述する。
For example, the detected temperature, thickness, and surface state of the frozen film are used to detect the occurrence of cracks in the frozen film (hereinafter referred to as "occurrence of cracks") in the freezing step (solid phase) described later. can be used for
For example, when the
Details of cracks will be described later.
排気部9は、排気管6c1を介して、排出口6cに接続されている。排気部9は、使用済みの冷却ガス3a1と空気7aを筐体6の外部に排出する。排気部9は、例えば、ポンプやブロアなどとすることができる。なお、使用済みの液体101、102は、排気管6c1に接続された排出管6c2を介して、筐体6の外部に排出される。
The
コントローラ10は、基板処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。例えば、コントローラ10は、基板100の回転、冷却ガス3a1の供給、液体101の供給、および、液体102の供給を制御することができる。
コントローラ10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、半導体メモリなどの記憶部を有する。コントローラ10は、例えば、コンピュータである。記憶部には、基板処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する制御プログラムを格納することができる。演算部は、記憶部に格納されている制御プログラム、操作者により入力されたデータ、検出部8からのデータなどを用いて、基板処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。
The
The
例えば、液体101の冷却速度は、液膜の厚みと相関関係がある。例えば、液膜の厚みが薄くなる程、液体101の冷却速度が速くなる。逆に、液膜の厚みが厚くなる程、液体101の冷却速度が遅くなる。そのため、コントローラ10は、例えば、検出部8により検出された液体101の厚み(液膜の厚み)に基づいて、冷却ガス3a1の流量、ひいては液体101の冷却速度を制御することができる。なお、液体101の温度や冷却速度の制御は、例えば、後述する過冷却工程において液体101の過冷却状態を制御する際に行われる。
For example, the cooling rate of the liquid 101 has a correlation with the thickness of the liquid film. For example, the thinner the liquid film is, the faster the liquid 101 is cooled. Conversely, as the thickness of the liquid film increases, the cooling rate of the liquid 101 decreases. Therefore, the
そのため、例えば、コントローラ10は、基板100の回転数、冷却ガス3a1の流量、および、液体101の供給量の少なくともいずれかを制御して、基板100の洗浄面100bにある液体101が過冷却状態となるようにする。
Therefore, for example, the
次に、基板処理装置1の作用について例示をする。
図2は、基板処理装置1の作用を例示するためのタイミングチャートである。
図3は、基板100に供給された液体101の温度変化を例示するためのグラフである。
なお、図2および図3は、基板100が6025クオーツ(Qz)基板(152mm×152mm×6.35mm)、液体101、102が純水の場合である。
Next, the operation of the
FIG. 2 is a timing chart for illustrating the action of the
FIG. 3 is a graph for illustrating temperature changes of the liquid 101 supplied to the
2 and 3, the
まず、筐体6の図示しない搬入搬出口を介して、基板100が筐体6の内部に搬入される。搬入された基板100は、載置台2aの複数の支持部2a1の上に載置、支持される。
この際、基板100の洗浄面100bが、載置台2a側(重力方向下側)を向くようにする。例えば、基板100の向きを反転させる機構を備えた不図示の搬送ロボットによって基板100を搬送する。あるいは、筐体6の外部に基板100の向きを反転させる機構を備えた反転ユニットを設ける。
First, the
At this time, the
基板100が載置台2aに支持された後に、図2に示すように予備工程、液膜の形成工程、冷却工程、解凍工程、裏面の洗浄工程、乾燥工程を含む凍結洗浄工程が行われる。
After the
まず、図2および図3に示すように予備工程が実行される。予備工程においては、コントローラ10が、供給部4bおよび流量制御部4cを制御して、基板100の洗浄面100bに、所定の流量の液体101を供給する。また、コントローラ10が、流量制御部3cを制御して、基板100の裏面100aに、所定の流量の冷却ガス3a1を供給する。また、コントローラ10が、駆動部2cを制御して、基板100を第3の回転数で回転させる。
First, preliminary steps are performed as shown in FIGS. In the preliminary process, the
ここで、冷却部3による冷却ガス3a1の供給により筐体6内の雰囲気が冷やされると、雰囲気中のダストを含んだ霜が基板100に付着し、汚染の原因となる可能性がある。予備工程においては、基板100の洗浄面100bに液体101を供給し続けているので、基板100を均一に冷却しつつ、基板100の洗浄面100bへの霜の付着を防止することができる。また、基板100の洗浄面100bは、重力方向下側に向いているので、基板100の洗浄面100bへの霜の付着をより確実に防止することができる。
Here, if the atmosphere in the
図2に例示をしたものの場合には、基板100の第3の回転数は、例えば、50rpm~500rpm程度である。また、液体101の流量は、例えば、0.1L/min~1.0L/min程度である。また、冷却ガス3a1の流量は、例えば、40NL/min~200NL/min程度である。また、予備工程の工程時間は、例えば、1800秒程度である。なお、予備工程の工程時間は、基板100の面内温度が略均一となる時間であればよく、予め実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。
In the case illustrated in FIG. 2, the third rotation speed of the
予備工程における液膜の温度は、液体101がかけ流し状態であるため、供給される液体101の温度とほぼ同じとなる。例えば、供給される液体101の温度が常温(20℃)程度である場合、液膜の温度は常温(20℃)程度となる。 The temperature of the liquid film in the preliminary step is almost the same as the temperature of the supplied liquid 101 because the liquid 101 is in a flowing state. For example, if the temperature of the supplied liquid 101 is about normal temperature (20° C.), the temperature of the liquid film is about normal temperature (20° C.).
次に、図2および図3に示すように液膜の形成工程が実行される。液膜の形成工程においては、コントローラ10が、駆動部2cを制御して、基板100を第2の回転数で回転させる。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, a liquid film forming step is performed. In the liquid film forming process, the
ここで、液膜の厚みを薄くし過ぎると、汚染物の除去が困難となる。また、基板100の洗浄面100bが重力方向下側に向いているので、液膜の厚みを厚くし過ぎると、液膜の厚みの面内分布が大きくなる。液膜の厚みの面内分布が大きくなると、汚染物の除去率の面内分布が大きくなる。
Here, if the thickness of the liquid film is made too thin, it becomes difficult to remove contaminants. Further, since the
この場合、液膜の厚みを、20μm以上、500μm以下にすれば、液膜の厚みの面内分布を小さくすることができ、ひいては、汚染物の除去率の面内分布を小さくすることができる。
例えば、コントローラ10は、基板100の回転数、および、液体101の供給量の少なくともいずれかを制御して、基板100の洗浄面100bにある液膜(液体101の膜)の厚みを20μm以上、500μm以下にする。この場合、第2の回転数を100rpm以上、300rpm以下とすれば、液膜の厚みを、20μm以上、500μm以下にするのが容易となる。つまり、コントローラ10は、予備工程時の回転数と同じ、あるいは予備工程時の回転数よりも少ない回転数で基板100を回転させる。
In this case, if the thickness of the liquid film is set to 20 μm or more and 500 μm or less, the in-plane distribution of the thickness of the liquid film can be reduced, and the in-plane distribution of the contaminant removal rate can be reduced. .
For example, the
液膜の形成工程においては、例えば、図2に示すように、予備工程において供給されていた液体101の供給を停止し、所定の厚みとなるまで基板100を第2の回転数で回転させる。所定の厚みとなったかどうかは、検出部8によって液膜の厚みを測定して確認してもよい。検出部8によって液膜の厚みを測定し、予め算出された、測定された厚みから所定の厚みとなる時間の間、第2の回転数を維持するようにしてもよい。
In the liquid film forming process, for example, as shown in FIG. 2, the supply of the liquid 101 that has been supplied in the preliminary process is stopped, and the
その後、基板100の回転数を、第1の回転数とする。第1の回転数は、基板100の洗浄面100bに形成された液膜が、均一な厚みに維持される程度の回転数である。第1の回転数は、遠心力により液膜の厚みがばらつくのを抑制することができる回転数であればよく、例えば、0rpm~50rpm程度とすればよい。
After that, the rotation speed of the
なお、液膜の形成工程における冷却ガス3a1の流量は、予備工程における冷却ガス3a1の流量と同じにされている。前述の通り、予備工程においては、基板100の面内温度を略均一としている。液膜の形成工程において、冷却ガス3a1の流量を予備工程と同じに維持することで、基板100の面内温度が略均一となった状態を維持することができる。
The flow rate of the cooling gas 3a1 in the liquid film forming process is the same as the flow rate of the cooling gas 3a1 in the preliminary process. As described above, in the preliminary process, the in-plane temperature of the
また、液膜の厚みを厚くしたい場合には、第3の回転数から第2の回転数とすることなく第1の回転数とすることもできる。この場合、第1の回転数は、0rpmに近い回転数とすることが好ましい。
なお、予備工程、および液膜の形成工程における回転数を、第1の回転数としてもよい。また、第3の回転数が第1の回転数よりも遅い回転数であってもよい。
Further, when it is desired to increase the thickness of the liquid film, the number of rotations can be changed from the third number of rotations to the first number of rotations instead of the second number of rotations. In this case, it is preferable that the first rotation speed be a rotation speed close to 0 rpm.
The number of revolutions in the preliminary process and the process of forming the liquid film may be the first number of revolutions. Also, the third rotation speed may be a rotation speed slower than the first rotation speed.
また、予備工程から液膜の形成工程に移行する際に、予備工程において供給された液体101を、基板100を高速で回転させることで排出してもよい。この場合、液体101を排出後、基板100の回転数を第2の回転数とし、所定の量の液体101を基板100の洗浄面100bに供給すればよい。この様にすれば、所定の厚みを有する液膜を容易に形成することができる。
Further, when shifting from the preliminary process to the liquid film forming process, the liquid 101 supplied in the preliminary process may be discharged by rotating the
次に、図2および図3に示すように冷却工程が実行される。なお、本実施の形態では、冷却工程のうち、過冷却状態となった液体101の凍結が始まる前までの間を「過冷却工程」、過冷却状態の液体101の凍結が開始し、凍結が完全に完了する前までの間を「凍結工程(固液相)」、凍結した液体101をさらに冷却する工程を「凍結工程(固相)」と呼称する。
A cooling step is then performed as shown in FIGS. In the present embodiment, in the cooling process, the period before the supercooled liquid 101 starts to freeze is referred to as the "supercooling process", and the supercooled liquid 101 starts to freeze and freezes. The period before complete completion is called the “freezing step (solid-liquid phase)”, and the step of further cooling the
例えば、過冷却工程では、基板100の洗浄面100bに液体101のみが存在する。例えば、凍結工程(固液相)では、基板100の洗浄面100bに、液体101と、凍結した液体101とが存在する。例えば、凍結工程(固相)では、基板100の洗浄面100bに、凍結した液体101のみが存在する。
なお、固液相とは、液体101と、凍結した液体101とが、全体的に存在している状態を意味する。また、凍結した液体101のみとなった状態を凍結膜101aと呼ぶ。
For example, in the supercooling process, only the liquid 101 exists on the
Note that the solid-liquid phase means a state in which the liquid 101 and the
まず、過冷却工程では、基板100の裏面100aに供給され続けている冷却ガス3a1により、洗浄面100bに形成されている液膜の温度が、液膜の形成工程における液膜の温度よりもさらに下がり、過冷却状態となる。
First, in the supercooling process, the cooling gas 3a1 continuously supplied to the
ここで、液体101の冷却速度が余り速くなると液体101が過冷却状態とならず、すぐに凍結してしまう。そのため、コントローラ10は、基板100の回転数、冷却ガス3a1の流量、および、液体101の供給量の少なくともいずれかを制御することで、基板100の洗浄面100bにある液体101が過冷却状態となるようにする。
Here, if the cooling rate of the liquid 101 is too high, the liquid 101 will not be in a supercooled state and will freeze immediately. Therefore, the
液体101が過冷却状態となる制御条件は、基板100の大きさ、液体101の粘度、冷却ガス3a1の比熱などの影響を受ける。そのため、液体101が過冷却状態となる制御条件は、実験やシミュレーションを行うことで適宜決定することが好ましい。
The control conditions for the supercooled state of the liquid 101 are affected by the size of the
過冷却状態においては、例えば、液膜の温度、パーティクルなどの汚染物や気泡の存在、振動などにより、液体101の凍結が開始する。例えば、パーティクルなどの汚染物が存在する場合、液体101の温度Tが、-35℃以上、-20℃以下になると液体101の凍結が開始する。また、基板100の回転数を変動させるなどして液体101に振動を加えることで、液体101の凍結を開始させることもできる。
In the supercooled state, freezing of the liquid 101 starts due to, for example, the temperature of the liquid film, the presence of contaminants such as particles and air bubbles, vibration, and the like. For example, when contaminants such as particles are present, the liquid 101 starts to freeze when the temperature T of the liquid 101 becomes -35°C or higher and -20°C or lower. Further, by vibrating the liquid 101 by, for example, changing the rotation speed of the
過冷却状態の液体101の凍結が開始すると、過冷却工程から凍結工程(固液相)に移行する。過冷却状態の液体101においては、凍結開始の起点の何割かが汚染物となる。汚染物が凍結開始の起点となること、液体101が固体に変化した際の体積変化に伴い圧力波が生じること、体積増加に伴い物理力が発生することなどにより、基板100の洗浄面100bに付着している汚染物が分離されると考えられている。
When the supercooled liquid 101 starts to freeze, the supercooling process shifts to the freezing process (solid-liquid phase). In the liquid 101 in the supercooled state, some percentage of starting points of freezing become contaminants. The
また、前述したように、基板100の洗浄面100bが重力方向下側に向いているので、重力により、洗浄面100bに付着している汚染物が分離されやすくなる。
In addition, as described above, since the
すなわち、本実施の形態に係る基板処理装置1とすれば、液体101の一部が凍結した際に生じた圧力波や物理力と、重力と、により、基板100の洗浄面100bに付着している汚染物を分離することができる。
そのため、汚染物の除去率を向上させることができる。
That is, in the
Therefore, the removal rate of contaminants can be improved.
凍結工程(固液相)においては、液膜は、一瞬で凍結することは無い。凍結工程(固液相)においては、液体101と、凍結した液体101が、基板100の洗浄面100bの全体に存在する。
In the freezing step (solid-liquid phase), the liquid film does not freeze instantly. In the freezing step (solid-liquid phase), the liquid 101 and the
液体101が凍結する際に、潜熱が発生する。潜熱を放出することで、凍結した液体101の温度が凝固点まで上昇する。
Latent heat is generated when the liquid 101 freezes. The release of latent heat raises the temperature of the
凍結工程(固液相)においても、基板100の裏面100aには冷却ガス3a1が供給されている。このため、潜熱の発生速度と冷却速度とが釣り合い、凝固点より若干低い温度で温度が一定に保たれる。液膜が完全に凍結して凍結膜101aが形成されると、潜熱の発生が無くなる。一方、基板100の裏面100aへの冷却ガス3a1の供給は、維持されている。したがって、凍結膜101aが形成されると、凍結膜101aの温度は低下し始める。
The cooling gas 3a1 is supplied to the
基板100の洗浄面100bの液膜が完全に凍結すると、凍結工程(固液相)から凍結工程(固相)に移行する。前述したように、凍結工程(固相)においては、基板100の洗浄面100bにある凍結膜101aの温度がさらに低下する。
When the liquid film on the
ここで、液体101には、主に、水が含まれている。そのため、基板100の洗浄面100bにある液膜が完全に凍結して凍結膜101aが形成され、凍結膜101aの温度がさらに低下すると、凍結膜101aの体積が縮小して凍結膜101aに応力が発生する。この場合、凍結膜の温度が、-50℃以下になると、増大した応力に耐えきれずに凍結膜101aにひび割れが発生する。
Here, the liquid 101 mainly contains water. Therefore, the liquid film on the
凍結膜101aにひび割れが発生すると、基板100の洗浄面100bに付着していた汚染物が洗浄面100bから分離される。汚染物が洗浄面100bから分離されるメカニズムは必ずしも明らかではない。しかしながら、凍結膜101aには汚染物が取り込まれているので、ひび割れが発生した際(凍結膜101aが外部に向けて凸状に変形した際)に、汚染物が洗浄面100bから分離されると考えられる。
When the frozen film 101a cracks, contaminants attached to the
ただし、ひび割れの発生時には、衝撃力が発生する。衝撃力が発生すると、基板100の洗浄面100bに形成されている凹凸部が倒壊する場合がある。そのため、洗浄面100bの状態によっては、ひび割れを発生させた方が好ましい場合もあるし、ひび割れを発生させない方が好ましい場合もある。
However, when cracks occur, an impact force is generated. When the impact force is generated, the irregularities formed on the
例えば、検出部8により、ひび割れが発生する温度あるいは、液膜の凍結開始からひび割れが発生するまでの時間を予め求めておく。そして、基板100の洗浄面100bの状態に応じて、凍結膜101aを解凍する温度あるいは、液膜の凍結開始から解凍するまでの時間を選択する。なお、ひび割れの発生が好ましくない基板100を凍結洗浄する場合、検出部8により、ひび割れの発生を検出したら、凹凸部の倒壊を警告することができる。
For example, the temperature at which cracking occurs or the time from the start of freezing of the liquid film until the cracking occurs is determined in advance by the
次に、図2および図3に示すように、凍結工程(固相)の後に、解凍工程、および裏面洗浄工程が実行される。解凍工程、および裏面洗浄工程は、例えば、同時に実行してもよい。
解凍工程においては、コントローラ10が、供給部4bおよび流量制御部4cを制御して、基板100の洗浄面100bに、所定の流量の液体101を供給する。
裏面洗浄工程においては、コントローラ10が、供給部5bおよび流量制御部5cを制御して、基板100の裏面100aに、所定の流量の液体102を供給する。
すなわち、コントローラ10は、液体101の供給を制御して、基板100の洗浄面100bにある凍結した液体101の膜(凍結膜101a)に、液体101を供給する。コントローラ10は、凍結した液体101の膜に、液体101を供給する場合には、液体102の供給を制御して、基板100の裏面100aに、液体102を供給する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 3, a freezing step (solid phase) is followed by a thawing step and a back surface cleaning step. The thawing step and the backside cleaning step, for example, may be performed simultaneously.
In the thawing process, the
In the back surface cleaning process, the
That is, the
また、コントローラ10は、流量制御部3cを制御して、冷却ガス3a1の供給を停止させる。
また、コントローラ10は、駆動部2cを制御して、基板100の回転数を第4の回転数に増加させる。第4の回転数は、例えば、200rpm~700rpm程度とすることができる。
Further, the
Further, the
基板100の回転が速くなれば、液体101と、凍結した液体101とを遠心力で振り切ることができる。そのため、液体101と、凍結した液体101とを基板100の洗浄面100bから排出することができる。この際、基板100の洗浄面100bから分離された汚染物も、液体101と、凍結した液体101とともに排出される。
また、基板100の回転が速くなれば、液体102を遠心力で振り切ることができる。そのため、液体102を基板100の裏面100aから排出することができる。この際、基板100の裏面100aに付着していた汚染物も、液体102とともに排出される。
If the
Also, if the
なお、液体101の供給量は、解凍ができるのであれば特に限定はない。
また、液体102の供給量は、基板100の裏面100aの洗浄ができるのであれば特に限定はない。
また、基板100の第4の回転数は、基板100の洗浄面100bから、液体101、凍結した液体101、および汚染物を排出することができ、且つ、基板100の裏面100aから、液体102、および汚染物を排出することができるのであれば特に限定はない。
The amount of
Also, the supply amount of the liquid 102 is not particularly limited as long as the
Further, the fourth rotation speed of the
次に、図2および図3に示すように乾燥工程が実行される。乾燥工程においては、コントローラ10は、供給部4bおよび流量制御部4cを制御して、液体101の供給を停止させる。また、コントローラ10は、供給部5bおよび流量制御部5cを制御して、液体102の供給を停止させる。
Next, a drying process is performed as shown in FIGS. In the drying process, the
また、コントローラ10は、駆動部2cを制御して、基板100の回転数を第4の回転数より速い第5の回転数に増加させる。基板100の回転が速くなれば、基板100の乾燥を迅速に行うことができる。なお、基板100の第5の回転数は、乾燥ができるのであれば特に限定はない。
Also, the
凍結洗浄工程が終了した基板100は、筐体6の図示しない搬入搬出口を介して、筐体6の外部に搬出される。
以上の様にすることで、1回の凍結洗浄工程を行うことができる。
The
By doing so, one freeze cleaning step can be performed.
なお、凍結洗浄工程は複数回行うこともできる。凍結洗浄工程を複数回行う場合には、現在実行している凍結洗浄工程(当該凍結洗浄工程)における乾燥工程を省くことができる。
例えば、凍結洗浄工程を複数回繰り返して行う場合、1回の凍結洗浄工程は、過冷却工程、凍結工程(固液相)、凍結工程(固相)、解凍工程、および裏面洗浄工程を少なくとも含んでいればよい。
In addition, the freeze washing process can also be performed several times. When the freeze cleaning process is performed multiple times, the drying process in the current freeze cleaning process (the freeze cleaning process) can be omitted.
For example, when the freeze cleaning process is repeated multiple times, one freeze cleaning process includes at least a supercooling process, a freezing process (solid-liquid phase), a freezing process (solid phase), a thawing process, and a back surface cleaning process. should be
以上、本実施形態によれば、凍結洗浄処理工程(事前冷却工程、液膜形成工程、凍結工程、解凍工程、乾燥工程)を基板100の洗浄面100bを重力方向下側に向けた状態で行うようにした。この結果、重力よる洗浄面100b(基板100)から離れる方向の力が基板100の洗浄面100bに付着した汚染物に作用する。そのため、液膜が凍結した際に生じる圧力波や物理力に加え、重力のアシストにより汚染物を除去することができる。これにより、汚染物の除去率を向上させることができる。
また、基板100の洗浄面100bを重力方向下側に向けた状態で行うようにしたことで、基板100の裏面100aが重力方向上側となった。そのため、裏面100aが重力方向下側を向いた状態では行なえなかった、裏面100aの洗浄を可能とした。これにより、洗浄面100bの凍結膜101aの解凍工程時に、並行して基板100の裏面100aの洗浄を行なうことで、解凍工程時にパーティクルが基板100に再付着することを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the freeze cleaning process (pre-cooling process, liquid film forming process, freezing process, thawing process, drying process) is performed with the
In addition, since the cleaning is performed with the
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述した実施形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。 The embodiments have been illustrated above. However, the invention is not limited to these descriptions. Regarding the above-described embodiments, those in which those skilled in the art appropriately add, delete, or change the design of components, or add, omit, or change the conditions of steps, as long as they have the features of the present invention. are included within the scope of the present invention.
例えば、基板処理装置1が備える各要素の形状、寸法、数、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
For example, the shape, size, number, arrangement, etc. of each element provided in the
1 基板処理装置、2 載置部、3 冷却部、3a1 冷却ガス、4 第1液体供給部、5 第2液体供給部、6 筐体、10 コントローラ、100 基板、100a 裏面、100b 洗浄面、101 液体、101a 凍結膜、102 液体
Claims (7)
前記基板の洗浄面とは反対の面に、重力方向上側から冷却ガスを供給可能な冷却部と、
前記基板の洗浄面に、重力方向下側から第1の液体を供給可能な第1の液体供給部と、
前記基板の洗浄面とは反対の面に、重力方向上側から第2の液体を供給可能な第2の液体供給部と、
前記基板の回転、前記冷却ガスの供給、前記第1の液体の供給、および、前記第2の液体の供給を制御可能なコントローラと、
を備えた基板処理装置。 a mounting table that supports the substrate with the surface to be cleaned of the substrate facing downward in the direction of gravity, and that can rotate the supported substrate;
a cooling unit capable of supplying a cooling gas from above in the direction of gravity to the surface of the substrate opposite to the surface to be cleaned;
a first liquid supply unit capable of supplying a first liquid from below in the direction of gravity to the cleaning surface of the substrate;
a second liquid supply unit capable of supplying a second liquid from above in the gravitational direction to the surface of the substrate opposite to the cleaning surface;
a controller capable of controlling rotation of the substrate, supply of the cooling gas, supply of the first liquid, and supply of the second liquid;
A substrate processing apparatus with
前記第1の液体の供給を制御して、前記基板の洗浄面にある凍結した前記第1の液体の膜に、前記第1の液体を供給し、
前記第1の液体の供給と並行して、前記第2液体の供給を制御して、前記基板の洗浄面とは反対の面に、前記第2の液体を供給する請求項1~4のいずれか1つに記載の基板処理装置。 The controller is
controlling the supply of the first liquid to supply the first liquid to the frozen first liquid film on the cleaning surface of the substrate;
5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein in parallel with the supply of the first liquid, the supply of the second liquid is controlled to supply the second liquid to the surface of the substrate opposite to the surface to be cleaned. 1. The substrate processing apparatus according to claim 1.
前記基板の面内温度を均一化する予備工程において、前記第1の液体を前記基板の洗浄面に継続的に供給し、
前記予備工程の後の、前記基板の洗浄面に所定の厚みの前記第1の液体の液膜を形成する液膜形成工程において、前記第1の液体の供給を停止し、
前記基板の洗浄面の前記第1の液体の液膜を過冷却状態にする過冷却工程において、前記第1の液体の供給の停止を継続し、
前記過冷却工程の後の、凍結した前記第1の液体の液膜を解凍する解凍工程において、前記第1の液体を前記基板の洗浄面に継続的に供給するとともに、前記第2の液体を前記基板の洗浄面とは反対の面に継続的に供給する請求項1~6のいずれか1つに記載の基板処理装置。 The controller controls the supply of the first liquid,
continuously supplying the first liquid to the cleaning surface of the substrate in a preliminary step of equalizing the in-plane temperature of the substrate;
In the liquid film forming step of forming a liquid film of the first liquid having a predetermined thickness on the cleaning surface of the substrate after the preliminary step, the supply of the first liquid is stopped;
continuing to stop the supply of the first liquid in the supercooling step of bringing the liquid film of the first liquid on the cleaning surface of the substrate into a supercooled state;
In the thawing step of thawing the frozen liquid film of the first liquid after the supercooling step, the first liquid is continuously supplied to the cleaning surface of the substrate, and the second liquid is supplied. The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface of the substrate opposite to the surface to be cleaned is continuously supplied.
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