JP4005326B2

JP4005326B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method

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Publication number: JP4005326B2
Application number: JP2001287949A
Authority: JP
Inventors: 誠一郎奥田; 洋昭杉本; 雅伸佐藤; 貞雄平得; 周一安田; 健也森西
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP2002208579A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は基板に存在する有機物を、有機物の除去液で除去する基板処理装置に係る。特に、基板からレジスト膜を除去する基板処理装置に係る。
【０００２】
また、本発明はレジストが変質して生じた反応生成物が存在する基板に、反応生成物の除去液を供給して除去する基板処理装置に係り、特にレジスト膜をマスクとして基板の表面に存在する薄膜をドライエッチングするドライエッチング工程を経た基板から、該ドライエッチング工程によって基板上に生成された反応生成物を除去する基板処理装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては半導体ウエハなどの基板上に形成されたアルミや銅などの金属の薄膜がレジスト膜をマスクとしてエッチングされて半導体素子の配線とされる工程がある。例えば図１７（Ａ）のように、基板１０１上に素子１０２が形成され、その上に金属膜１０３が形成される。この金属膜１０３は例えばアルミニウムである。
そして金属膜１０３の上にはレジスト膜１０４が形成されている。このレジスト膜１０４は金属膜１０３の上面にレジストを塗布して乾燥させ、乾燥したレジストに対して露光機によって配線パターンを露光し、露光が済んだレジストに対して現像液を供給して不要な部分を溶解除去することで得ることができる。これによって、金属膜１０３の必要部分だけはレジスト膜１０３によってマスクされ、次のエッチング工程では該金属膜１０３の必要部分はエッチングされずに残ることになる。
次に、レジスト膜１０３によってマスクされた金属膜１０３に対してＲＩＥなどのドライエッチングを施すと金属膜１０３の内、レジスト膜１０３によってマスクされていない部分はエッチングされて除去され、エッチングされずに残った部分が金属配線１０６となる。
このようにドライエッチングを行うと図１７（Ｂ）のように、金属配線１０６の側方にレジスト膜１０３などに由来する反応生成物１０５が堆積する。
この反応生成物１０５は後続するレジスト除去工程では通常除去されず、レジスト膜１０４を除去した後も図１７（Ｃ）のように基板１０１上に残ってしまう。
このような反応生成物１０５を除去せずに基板１０１を次工程に渡すと次工程以降の処理品質に悪影響を与えるので次工程に渡す前に除去する必要がある。
従来の基板処理装置では、基板に対して反応生成物の除去液を供給する除去液供給手段、除去液を洗い流す作用のある有機溶剤などの中間リンス液を基板に供給する中間リンス供給手段、基板に純水を供給して純水洗浄を行う純水供給手段を有している。そして、このような反応生成物を除去する基板処理装置ではノズルから基板に対して各種処理液を供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のこの種の基板処理装置においてはノズルの構成についての考慮が特になされておらず、ノズルの構成に由来する処理品質の向上の余地があった。
本発明の目的は、基板に存在する有機物を、有機物の除去液で除去する処理、特に、基板からレジスト膜を除去する処理を行ったときの処理品質を向上させることである。
【０００５】
また、本発明の目的はレジストが変質して生じた反応生成物が存在する基板に、反応生成物の除去液を供給して、基板から反応生成物を除去する処理を行ったときの処理品質を向上させることである。
【０００６】
また、本発明の目的はレジスト膜をマスクとして基板の表面に存在する薄膜をドライエッチングするドライエッチング工程を経た基板から、該ドライエッチング工程によって基板上に生成された反応生成物を除去する処理の品質向上である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１に記載の発明は基板に存在する有機物を除去する基板処理装置において、基板を保持して回転する保持回転部と、前記基板に有機物を除去する除去液を供給する除去液供給部と、前記基板に純水を供給する純水供給部と、を有し、前記純水供給部は、純水を吐出する液体吐出手段と、前記液体吐出手段に近接して加圧されたガスを吐出する気体吐出手段と、を含む気液混合ノズル、を有するとともに、前記液体吐出手段から吐出される純水を、前記気液混合ノズルの外部である空中にて前記気体吐出手段より吐出されたガスと混合させてミストを形成し、基板に供給するものであって、前記液体吐出手段の吐出口が、前記気体吐出手段から吐出されたガスの噴流中に配置されるとともに、前記液体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、前記気体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、が一致していることを特徴とする基板処理装置である。
【００１７】
請求項２に記載の発明は基板に存在する有機物を除去する基板処理装置において、基板を保持して回転する保持回転部と、前記基板に有機物を除去する除去液を供給する除去液供給部と、前記基板に純水を供給する純水供給部と、を有し、前記除去液供給部は、除去液を吐出する液体吐出手段と、前記液体吐出手段に近接して加圧されたガスを吐出する気体吐出手段と、を含む気液混合ノズル、を有するとともに、前記液体吐出手段から吐出される除去液を、前記気液混合ノズルの外部である空中にて前記気体吐出手段より吐出されたガスと混合させてミストを形成し、基板に供給するものであって、前記液体吐出手段の吐出口が、前記気体吐出手段から吐出されたガスの噴流中に配置されるとともに、前記液体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、前記気体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、が一致していることを特徴とする基板処理装置である。
【００１８】
請求項３に記載の発明は基板に存在する有機物を除去する基板処理装置において、基板を保持して回転する保持回転部と、前記基板に有機物を除去する除去液を供給する除去液供給部と、基板上の除去液を洗い流す中間リンス液を供給する中間リンス液供給部と、前記基板に純水を供給する純水供給部と、を有し、前記中間リンス液供給部は、中間リンス液を吐出する液体吐出手段と、前記液体吐出手段に近接して加圧されたガスを吐出する気体吐出手段と、を含む気液混合ノズル、を有するとともに、前記液体吐出手段から吐出される中間リンス液を、前記気液混合ノズルの外部である空中にて前記気体吐出手段より吐出されたガスと混合させてミストを形成し、基板に供給するものであって、前記液体吐出手段の吐出口が、前記気体吐出手段から吐出されたガスの噴流中に配置されるとともに、前記液体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、前記気体吐出手段の吐出口を通る中心軸線と、が一致していることを特徴とする基板処理装置である。
【００１９】
請求項４に記載の発明は請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記気液混合ノズルは、下方に突出する傘部、を有しており、前記気体吐出手段の吐出口は、前記傘部の上面部に配置されており、前記液吐出手段の吐出口は、前記傘部の途中に配置されていることを特徴とする基板処理装置である。
【００３６】
請求項５に記載の発明は請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記有機物はレジストが変質して生じた反応生成物であり、前記除去液は該反応生成物を除去する除去液であることを特徴とする基板処理装置である。
【００３７】
請求項６に記載の発明は請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記有機物は、レジスト膜をマスクとして基板の表面に存在する薄膜をドライエッチングするドライエッチング工程を経た基板によって基板上に生成された反応生成物であり、前記除去液は該反応生成物を除去する除去液であることを特徴とする基板処理装置である。
【００３８】
請求項７に記載の発明は請求項１ないし請求項６のいずれかを用いて基板を処理することを特徴とする基板処理方法である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下の各実施形態において、基板とは半導体基板であり、より詳しくはシリコン基板である。また、当該基板は薄膜を有する。該薄膜は金属膜または絶縁膜である。金属膜を構成する金属としては銅やアルミニウム、チタン、タングステンがある。絶縁膜としてはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、有機絶縁膜、低誘電体層間絶縁膜がある。なお、ここでいう薄膜とは、薄膜が形成された基板の主面に対して垂直方向の断面において高さ寸法が底部の長さ寸法より短いものはもちろん、高さ寸法が底部の長さ寸法より長いものも含む。従って、基板上で部分的に形成されている膜や配線など、基板主面に向ったとき線状や島状に存在するものも薄膜に含まれる。
【００４０】
また以下の各実施形態における基板処理とは基板から有機物を除去する有機物除去処理、または、レジストが変質して生じた反応生成物を基板から除去する反応生成物除去処理である。さらに具体的に述べると、有機物としてのレジストを除去する処理、またはドライエッチングによって生じた有機物であり、レジストや薄膜に由来する反応生成物であるポリマーを基板から除去するポリマー除去処理である。
【００４１】
例えば、レジスト膜をマスクとして前記薄膜をドライエッチングする工程を経た基板にはドライエッチングによってレジストや薄膜に由来する反応生成物であるポリマーが生成されている。このポリマーはレジストそのものよりも薄膜に由来する成分（例えば金属）が多く含まれた有機物である。なお、ここでいうレジストは感光性物質である。
また、以下の各実施形態における除去液とは有機物を除去する有機物除去液であり、レジストが変質して生じた反応生成物の除去液であり、レジストを除去するレジスト除去液であって、ポリマー除去液である。ポリマー除去液としては有機アルカリ液を含む液体、有機アミンを含む液体、無機酸を含む液体、フッ化アンモン系物質を含む液体が使用できる。その内、有機アルカリ液を含む液体としてはＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミンが挙げられる。また無機酸を含む液体としてはフツ酸、燐酸が挙げられる。
その他、ポリマー除去液としては１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマテイックジオール、パーフレン、フェノールを含む液体などがあり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホシキドとモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマテイックジオールとの混合液、パークレンとフェノールとの混合液などが挙げられる。
【００４２】
なお、有機アミンを含む液体（有機アミン系除去液という。）にはモノエタノールアミンと水とアロマティックトリオールとの混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合溶液、アルカノールアミンと水とジアルキルスルホキシドとヒドロキシアミンとアミン系防食剤の混合溶液、アルカノールアミンとグライコールエーテルと水との混合溶液、ジメチルスルホキシドとヒドロキシアミンとトリエチレンテトラミンとピロカテコールと水の混合溶液、水とヒドロキシアミンとピロガロールとの混合溶液、２−アミノエタノールとエーテル類と糖アルコール類との混合溶液、２−（２−アミノエトキシ）エタノールとＮとＮ−ジメチルアセトアセトアミドと水とトリエタノールアミンとの混合溶液がある。
【００４３】
また、フッ化アンモン系物質を含む液体（フッ化アンモン系除去液という。）には、有機アルカリと糖アルコールと水との混合溶液、フッ素化合物と有機カルボン酸と酸・アミド系溶剤との混合溶液、アルキルアミドと水と弗化アンモンとの混合溶液、ジメチルスルホキシドと２−アミノエタノールと有機アルカリ水溶液と芳香族炭化水素との混合溶液、ジメチルスルホキシドと弗化アンモンと水との混合溶液、弗化アンモンとトリエタノールアミンとペンタメチルジエチレントリアミンとイミノジ酢酸と水の混合溶液、グリコールと硫酸アルキルと有機塩と有機酸と無機塩の混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液、アミドと有機塩と有機酸と無機塩との混合溶液がある。
また、無機物を含む無機系除去液としては水と燐酸誘導体との混合溶液がある。
また、以下の各実施形態における中間リンス液とは除去液を基板から洗い流す液体であり、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの有機溶剤またはオゾンを純水に溶解したオゾン水、水素を純水に溶解した水素水などの機能水である。なお、中間リンス液としてオゾンを純水に溶解したオゾン水を使用すれば、有機物、レジストが変質して生じた反応生成物、ポリマーをより完全に除去できる。
【００４４】
また、以下の各実施形態において、除去液、中間リンス液、純水を総称して処理液という。
【００４５】
＜１、第1実施形態の基板処理装置＞
図１、図２は基板処理装置１の構成を示す図である。なお、図１は図２のＩ−Ｉ断面図であるが、便宜上、一部ハッチングを省略している。
基板処理装置１は図１のように断面が略コの字状で、上面視では図２のように中央部分に開口を有する略リング状のカップ３と、図１のようにカップ３の開口を通じて鉛直方向に立設され、基板Ｗを保持して回転する保持回転部５と、保持回転部５に保持されている基板Ｗに対して除去液を供給する除去液供給部７と、同じく保持回転部５に保持されている基板Ｗに対して純水を供給する純水供給部９とを有する。
カップ３は底部に複数の排出口４を有する。そして、基板Ｗに供給された処理液の剰余分はカップ３の内壁を伝って排出口４に至り、該排出口４から装置外に排出される。
保持回転部５は不図示の機枠に固定され、鉛直方向に配された駆動軸を有するスピンモータ１３とスピンモータ１３の駆動軸に固定されたスピン軸１４と、スピン軸１４の頂部に設けられた基板保持部材としてのバキューム式のチャック１５とを有する。
このチャック１５は上面の吸着面に不図示の吸着孔を有し、該吸着孔からエアを吸引する。そして、チャック１５上に載置された基板Ｗは前記吸着孔からのエアの吸引により保持される。このようにチャック１５は基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持している。
このような保持回転部５ではチャック１５上に載置された基板Ｗをチャック１５による吸着で保持し、スピンモータ１３を駆動することで前記チャック１５上に保持した基板Ｗを回転させる。
除去液供給部７は、不図示の機枠に固定され、鉛直方向に配された駆動軸を有する第１回動モータ１７と第１回動モータ１７の駆動軸に固定された第１回動軸１９と、第１回動軸１９の頂部に接続された第１アーム２１とを有する。
第１アーム２１の先端には除去液吐出ノズル１１が設けられる。除去液吐出ノズル１１は略鉛直方向に長手方向が配された管状部材であり、一端から除去液が供給されるとともに、他端から基板Ｗに対して除去液を供給する。
また、同じく第１アーム２１の先端にはブラケット２３（図２では二点鎖線で表示）を介して除去液噴霧ノズル１２が設けられている。除去液噴霧ノズル１２は後述のように除去液ミストを噴射するが、基板Ｗの表面に対して４５度の傾斜をもって除去液ミストを噴射するよう設置されている。
そして、上記、前記除去液吐出ノズル１１および除去液噴霧ノズル１２は、除去液吐出ノズル１１から吐出される除去液と除去液噴霧ノズル１２から噴射される除去液ミストとが基板Ｗ表面において交差するように配置されているとともに、除去液吐出ノズル１１および除去液噴霧ノズル１２が第１回動モータ１７によって回動させられたとき除去液吐出ノズル１１から吐出される除去液と除去液噴霧ノズル１２から噴射される除去液ミストとが図２のように基板Ｗの回転中心Ｃを通り、かつ、回転する基板Ｗの端縁が描く回転円９５の円周上の２点で交差する円弧８５上を往復移動するように配置されている。
【００４６】
純水供給部９は、不図示の機枠に固定され、鉛直方向に配された駆動紬を有する第２回動モータ３１と第２回動モータ３１の駆動軸に固定された第２回動軸３３と、第２回動軸３３の頂部に接続された第２アーム３５とを有する。
第２アーム３５の先端には純水吐出ノズル２４が設けられる。純水吐出ノズル２４は略鉛直方向に長手方向が配された管状部材であり、一端から純水が供給されるとともに、他端から基板Ｗに対して純水を供給する。
また、同じく第２アーム３５の先端にはブラケット２６（図２では二点鎖線で表示）を介して純水噴霧ノズル２５が設けられている。純水噴霧ノズル２５は後述のように純水ミストを噴射するが、基板Ｗの表面に対して４５度の傾斜をもって純水ミストを噴射するよう設置されている。
そして、前記純水吐出ノズル２４および純水噴霧ノズル２５は、純水吐出ノズル２４から吐出される純水と純水噴霧ノズル２５から噴射される純水ミストとが基板Ｗ表面において交差するように配置されているとともに、純水吐出ノズル２４および純水噴霧ノズル２５が第２回動モータ３１によって回動させられたとき純水吐出ノズル２４から吐出される純水と純水噴霧ノズル２５から噴射される純水ミストとが図２のように基板Ｗの回転中心Ｃを通り、かつ、回転する基板Ｗの端縁が描く回転円９５の円周上の２点で交差する円弧８７上を往復移動するように配置されている。
【００４７】
＜２、気液混合ノズル＞
上述の除去液噴霧ノズル１２および、純水噴霧ノズル２５は同様の構成であって、図３のような気液混合ノズル２７を用いている。
気液混合ノズル２７は気体と液体とが混合される混合室４２を形成する円筒状の混合部３０と、混合室４２に一端が接続され多端に向って狭くなるテーパ状流路３４を有し、前記混合部３０に接続されたテーパ部３２と、テーパ状流路３４に一端が接続され多端に向って同じ形状の断面が連続する直流路３６を有し、前記テーパ部３２に接続された直流部３７とを有する。また、混合部３０にはガス導入管３８と処理液導入管２９とが接続されており、混合部３０、ガス導入管３８、処理液導入管２９はハウジング２８によって固定されている。
混合部３０は略円筒状の部材であり、混合部３０の内経よりも小さい外径を有する円筒状
【００４８】
のガス導入管３８が挿入されている。詳述すると、混合部３０とガス導入管３８とは各々円筒状であって、その中心軸を一致させている。そして、混合部３０の内部にガス導入管３８の端部が収まっている。
混合部３０に接続されているテーパ部３２は円錐形状である。テーパ部３２の、混合部３０に接続されている一端の内径は該接続されている部分の混合部３０の内径と同じ寸法である。そして、テーパ部３２の内径は前記一端から多端に向って連続的に小さくなっていく構造となっており、この構造によって、テーパ部３２の内部において徐々に狭くなるテーパ状流路３４が形成される。
テーパ部３２に接続されている直流部３７は円筒状である。直流部３７の、テーパ部３２に接続されている一端の内径は該接続されている部分のテーパ部３２の内径と同じ寸法である。そして、直流部３７の内径は前記一端から多端に向って連続的に同じである。すなわち、直流部３７は一端から他端に向って同じ形状（ここでは円形）の断面が連続する流路を有し、該同じ形状の断面が連続する流路が直流路３６を構成する。
なお、ここではテーパ部３２と直流部３７とは一体の部材で形成されている。
【００４９】
このような気液混合ノズル２７ではガス導入管３８から加圧された気体が供給され、処理液導入管２９から処理液が供給されると、混合室４２内で気体と処理液が混合され処理液は微細な液滴である処理液ミストとなる。そして、処理液ミストの移動速度はテーパ状流路３４および、直流路３６で加速され最終的に処理液ミストは直流部３７の先端から噴射される。ここではガス導入管３８から供給される気体の圧力を調節して最終的に直流部３７から噴射される処理液ミストの速度を音速程度に加速している。
この気液混合ノズル２７の内壁部には、気体や処理液ミストが高速に衝突することから、該内壁部の削れによりパーティクルが発生する可能性があるが、少なくとも混合室４２の内壁面すなわち、混合部３０の内壁面の表面を滑らかな面にしているのでその可能性が低減されている。ここでは前記混合室４２の内壁面の表面の凹凸を０．３μｍ以下、（好ましくは０．１μｍ以下）の滑らかな面としている。また、混合部３０は石英で、テーパ部３２および直流部３７は弗素樹脂で作製されているので処理液による汚染物質の溶出が低減されている。
【００５０】
以上のような気液混合ノズル２７を除去液噴霧ノズル１２として適用した場合、後述の窒素供給系９３からガス導入管３８に対して加圧された窒素ガスが供給され、除去液供給系８９から処理液導入管２９に対して除去液が供給される。これにより、除去液噴霧ノズル１２からは除去液ミストが噴射される。
また、気液混合ノズル２７を純水噴霧ノズル２５として適用した場合、窒素供給系９３からガス導入管３８に対して加圧された窒素ガスが供給され、純水供給系９１から処理液導入管２９に対して純水が供給される。これにより、純水噴霧ノズル２５からは純水ミストが噴射される。
【００５１】
＜３、除去液供給系、純水供給系、窒素供給系＞
図４に除去液供給系８９と純水供給系９１および、窒素供給系９３を示す。除去液供給系８９は装置外の除去液源４５から除去液を汲み出す除去液ポンプ４７と、除去液ポンプ４７によって汲み出された除去液を所定温度に加熱または冷却することで除去液の温度を調節する温調器５１と、温調器５１で温度調節された除去液から汚染物質をフィルタリングするフィルタ４９と、フィルタリングされた除去液の除去液噴霧ノズル１２への流路を開閉する除去液噴霧弁５３とを有する。
このような構成によって除去液供給系８９は温調器５１によって所定温度に温度調節され、フィルタ４９で清浄化された除去液を除去液噴霧ノズル１２に供給できる。
また、除去液供給系８９はフィルタリングされた除去液の除去液吐出ノズル１１への流路を開閉する除去液吐出弁５６も有し、除去液吐出弁５６を開閉することで除去液吐出ノズル１１からの除去液の吐出、吐出停止を制御することができる。
【００５２】
純水供給系９１は装置外の純水源５５から純水を汲み出す純水ポンプ５７と、純水ポンプ５７によって汲み出された純水を所定温度に加熱または冷却することで純水の温度を調節する温調器５２と、温調器５２で温度調節された純水から汚染物質をフィルタリングするフィルタ５９と、フィルタリングされた純水の純水噴霧ノズル２５への流路を開閉する純水噴霧弁６３とを有する。
このような構成によって純水供給系９１は温調器５２によって所定温度に温度調節され、フィルタ５９で清浄化された純水を純水噴霧ノズル２５に供給できる。
また、純水供給系９１はフィルタリングされた純水の純水吐出ノズル２４への流路を開閉する純水吐出弁５８も有し、純水吐出弁５８を開閉することで純水吐出ノズル２４からの純水の吐出、吐出停止を制御することができる。
【００５３】
窒素供給系９３は加圧された窒素ガスを供給する窒素源６７と窒素源６７から除去液噴霧ノズル１２に至る管路を開閉する除去液側窒素弁６６と、同じく窒素源６７から純水噴霧ノズル２５に至る管路を開閉する純水側窒素弁６５とを有する。そして、除去液側窒素弁６６を開閉することで除去液噴霧ノズル１２への窒素ガスの供給、供給停止を制御することができ、純水側窒素弁６５を開閉することで純水噴霧ノズル２５への窒素ガスの供給、供給停止を制御することができる。
【００５４】
＜４、制御手段＞
図５は基板処理装置１の制御手段６９を示す。
制御手段６９にはスピンモータ１３、第１回動モータ１７、第２回動モータ３１、除去液ポンプ４７、純水ポンプ５７、除去液噴霧弁５３、純水噴霧弁６３、除去液吐出弁５６、純水吐出弁５８、除去液側窒素弁６６、純水側窒素弁６５、温調器５１、温調器６１が接続されており、制御手段６９は後述の基板処理方法に記載のとおり、これら接続されているものを制御する。
本基板処理装置１では除去液噴霧ノズル１２および、純水噴霧ノズル２５に気液混合ノズル２７を使用している。気液混合ノズル２７は直流部３７を有するので除去液ミストや純水ミストの拡散が抑制される。このため、除去液ミストや純水ミストが所定の速度までに加速されるとともに、除去液ミストや純水ミストはその速度の減衰が小さい状態で基板Ｗに到達できる。
【００５５】
本基板処理装置１では除去液噴霧ノズル１２および、純水噴霧ノズル２５から除去液ミストおよび純水ミストを基板Ｗの表面に対して４５度の角度をもって噴射しているが側壁の反応生成物を除去するためには除去液ミストおよび純水ミストの噴射方向と基板Ｗの表面との角度を３０度から６０度の範囲にするのが好ましく、４５度にするのがより好ましい。
【００５６】
＜５、基板処理装置１を用いた基板処理方法＞
図６のように基板処理装置１を用いた基板処理方法は除去液供給工程ｓ１と、除去液振切り工程ｓ２と、純水供給工程ｓ３と純水振切り工程ｓ４とを有する。以下、各工程について図７を参照して説明する。
なお、図７では縦軸に記載の各要素が横軸に記載の時間において、弁にあっては開状態に、その他の要素では動作状態にある場合、網掛けが施されている。
【００５７】
（１、除去液供給工程ｓ１）
まず、時刻ｔ０にいたるまでに制御手段６９は温調器５１、６１を制御して除去液、純水の温度が所定温度になるようにしている。
また、時刻ｔ０にいたるまでに制御手段６９がスピンモータ１３を駆動して基板Ｗを回転
させ、時刻ｔ０において基板Ｗは所定の回転数で回転している。
そして、時刻ｔ０において制御手段６９が、第１回動モータ１７を回動させる。
また時刻ｔ０において制御手段６９は除去液ポンプ４７を駆動させ除去液吐出弁５８を開状態にし、除去液吐出ノズル１１から基板Ｗに対して除去液を供給させる。これにより、基板Ｗは比較的多量の除去液の供給を受け、基板Ｗ上の反応生成物は膨潤を開始する。
次に時刻ｔ０から第１の所定時間経過後、除去液吐出弁５８を閉じて除去液吐出ノズル１１からの除去液を供給を停止し、除去液噴霧弁５３と除去液側窒素弁６６とを開き、除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを基板Ｗに噴射する。これにより、音速程度に加速された除去液ミストが、膨潤してふやけつつある反応生成物に叩き付けられる。よって、反応生成物には強力に除去液が打ち込まれて、さらに膨潤が進むとともに、既に膨潤していた反応生成物は基板Ｗから脱落する。
しかも、除去液噴霧ノズル１２は基板Ｗに対して４５度の角度をもって除去液ミストを噴射しているので除去液ミストは基板Ｗの凹凸の側壁に付着している反応生成物に対して勢いを弱められることが少ない状態で到達する。よって、より、反応生成物の膨潤、基板Ｗからの脱落が促進される。
【００５８】
なお、前記第１の所定時間は時刻ｔ０以降、除去液吐出ノズル１１から供給される除去液により、基板Ｗ上の反応生成物が膨潤を開始するまでの時間であり、予め実験で求めてある。
そして時刻ｔ１において制御手段６９は除去液噴霧ノズル１２がカップ３の上方から退避した状態にて第１回動モータ１７の駆動を停止させる。また、制御手段６９は除去液噴霧弁５３および、除去液側窒素弁８６を閉状態にし、除去液ポンプ４７の駆動も停止して除去液供給部７からの除去液の供給を停止させる。
【００５９】
（２、除去液振切り工程ｓ２）
次に時刻ｔ１において制御手段６９は基板Ｗへの除去液の供給を停止させる一方で、引き続きスピンモータ１３を回転させ、基板Ｗを回転させた状態を維持する。これにより、除去液振切り工程ｓ２が実行される。
この除去液振切り工程ｓ２において基板Ｗは５００ｒｐｍ以上で回転され、好ましくは１０００ｒｐｍから４０００ｒｐｍで回転される。
また、回転を維持する時間は少なくとも１秒以上、好ましくは２〜５秒である。このように、基板Ｗに対する除去液の供給を停止した状態で基板が回転する状態を維持するので基板Ｗ上の除去液は遠心力によって基板Ｗ上から振切られる。
【００６０】
（３、純水供給工程ｓ３）
時刻ｔ２において制御手段６９が、第２回動モータ３１を回動させる。
また時刻ｔ２において制御手段６９は純水ポンプ５７を駆動し、純水吐出弁５８を開状態にして純水吐出ノズル２４から純水を供給させる。これにより、基板Ｗは比較的多量の純水の供給を受け、基板Ｗ上で膨潤している反応生成物は洗い流され始める。
次に時刻ｔ２から第２の所定時間経過後、純水吐出弁５８を閉じて純水吐出ノズル２４からの純水の供給を停止するとともに、純水噴霧弁５３と純水側窒素弁６５とを開き、純水噴霧ノズル２５から純水ミストを基板Ｗに噴射する。これにより、音速程度に加速された純水ミストが、膨潤してふやけた反応生成物に叩き付けられ、反応生成物は基板Ｗから脱落する。
しかも、純水噴霧ノズル２５は基板Ｗに対して４５度の角度をもって純水ミストを噴射しているので純水ミストは基板Ｗの凹凸の側壁に付着している反応生成物に対して勢いを弱められることが少ない状態で到達する。よって、より反応生成物の基板Ｗからの脱落が保進される。
なお、前記第２の所定時間は、時刻ｔ２以降、純水吐出ノズル２４から供給される純水により、基板Ｗ上の反応生成物がある程度脱落するまでの時間であり、予め実験で求めてある。
時刻ｔ３において制御手段６９は純水噴霧ノズル２５がカップ３の上方から退避した状態にて第２回動モータ３１の駆動を停止させる。また、制御手段６９は純水噴霧弁５３および、純水側窒素弁６５を閉状態にし、純水ポンプ５７の駆動も停止して純水供給部９からの純水の供給を停止させる。
【００６１】
（４、純水振切り工程ｓ４）
時刻ｔ３において制御手段６９は基板Ｗへの純水の供給を停止する一方で、引き続きスピンモータ１３を回転させ、基板Ｗを回転させた状態を維持する。これにより、純水振切り工程ｓ４が実行される。
以上のようにして基板Ｗに除去液および純水が供給されることによって反応生成物が除去される。
【００６２】
本基板処理方法によれば除去液供給工程ｓ１開始以降、第１の所定時間が経過するまでは除去液吐出ノズル１１から液状の除去液を連続的に供給しているが、前記第１の所定時間経過後は除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを供給しているので、除去液供給工程ｓ１全体において除去液吐出ノズル１１のように連続的に液状の除去液を供給するものに比べて除去液の消費量が少なくて済む。しかも、除去液噴霧ノズル１２からは高速の除去液ミストを基板Ｗに噴射しているので、基板Ｗ上の反応生成物の膨潤、基板Ｗからの脱落にかかる時間が短くなりスループットが向上する。
【００６３】
また、純水供給工程ｓ３開始以降、第２の所定時間が経過するまでは純水吐出ノズル２４から液状の純水を連続的に供給しているが、前記第２の所定時間経過後は純水噴霧ノズル２５から純水ミストを供給しているので、純水供給工程ｓ３全体において純水吐出ノズル２４のように連続的に液状の純水を供給するものに比べて純水の消費量が少なくて済む。しかも、純水噴霧ノズル２５からは高速の純水ミストを基板Ｗに噴射しているので、反応生成物の基板Ｗからの脱落にかかる時間が短くなりスループットが向上する。
【００６４】
なお、本基板処理方法によれば除去液振切り工程ｓ２において、基板Ｗ上の除去液が振切られ、基板Ｗ上に残存する除去液が僅少または全く無くなる。よって、この状態で純水供給工程ｓ３において基板Ｗに対して純水を供給すれば純水が接触する除去液の量は僅少または全く無いのでペーハーショックが発生しても基板Ｗへの影響はほとんど無いか、ペーハーショック自体が生じない。ペーハーショックとは除去液と純水とが接触して強アルカリが生成されることを言い、このような強アルカリが生成されると金属膜に損傷を与えるので可能な限り抑制する必要がある。
【００６５】
また、本基板処理方法では時刻ｔ０から第１の所定時間が経過するまでは除去液吐出ノズル１１から液状の除去液を供給し、第１の所定時間経過後、時刻ｔ１まで除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを基板Ｗに噴射しているが、以下のようにしてもよい。
すなわち、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを供給してもよい。この場合、基板処理装置１には除去液吐出ノズル１１を設けなくてもよい。
また、時刻ｔ０から所定時間が経過するまでは除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを供給し、該所定時間経過後、除去液吐出ノズル１１から液状の除去液を供給してもよい。
また、本基板処理方法では時刻ｔ２から第２の所定時間が経過するまでは純水吐出ノズル２４から液状の純水を供給し、第２の所定時間経過後、時刻ｔ３まで純水噴霧ノズル２５から純水ミストを基板Ｗに噴射しているが、以下のようにしてもよい。
すなわち、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで純水噴霧ノズル２５から純水ミストを供給してもよい。この場合、基板処理装置１には純水吐出ノズル２４を設けなくてもよい。
また、時刻ｔ２から所定時間が経過するまでは純水噴霧ノズル２５から純水ミストを供給し、該所定時間経過後、純水吐出ノズル２４から液状の純水を供給してもよい。
【００６６】
＜６、第２実施形態の基板処理装置＞
図８、図９に従って基板処理装置１００について説明する。なお、図８は図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図であるが、便宜上、一部ハッチングを省略している。
基板処理装置１００は前述の基板処理装置１の構成に加えて、中間リンス液供給部としての溶剤供給部２を有している。そして、基板処理装置１００は基板処理装置１と共通部分が多いので、以下、基板処理装置１と共通の部分は図面に同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００６７】
基板処理装置１００は溶剤供給部２を有し、該溶剤供給部２は、不図示の機枠に固定され、鉛直方向に配された駆動軸を有する第３回動モータ１８と第３回動モータ１８の駆動軸に固定された第３回動軸２０と、第３回動軸２０の頂部に接続された第３アーム２２とを有する。
第３アーム２２の先端には溶剤吐出ノズル４０が設けられる。溶剤吐出ノズル４０は略鉛直方向に長手方向が配された管状部材であり、一端から有機溶剤が供給されるとともに、他端から基板Ｗに対して有機溶剤を供給する。
また、同じく第３アーム２２の先端にはブラケット４１（図９では二点鎖線で表示）を介して溶剤噴霧ノズル３９が設けられている。溶剤噴霧ノズル３９は後述のように溶剤ミストを噴射するが、基板Ｗの表面に対して４５度の傾斜をもって溶剤ミストを噴射するよう設置されている。
そして、上記、前記溶剤吐出ノズル４０および溶剤噴霧ノズル３９は、溶剤吐出ノズル４０から吐出される有機溶剤と溶剤噴霧ノズル３９から噴射される溶剤ミストとが基板Ｗ表面において交差するように配置されているとともに、溶剤吐出ノズル４０および溶剤噴霧ノズル３９が第３回動モータ１８によって回動させられたとき溶剤吐出ノズル４０から吐出される有機溶剤と溶剤噴霧ノズル３９から噴射される溶剤ミストとが図９のように基板Ｗの回転中心Ｃを通り、かつ、回転する基板Ｗの端縁が描く回転円９５の円周上の２点で交差する円弧８６上を往復移動するように配置されている。
前記溶剤噴霧ノズル３９には図３の気液混合ノズル２７が用いられており、後述の窒素供給系９４からガス導入管３８に対して加圧された窒素ガスが供給され、溶剤供給系９０から処理液導入管２９に対して有機溶剤が供給される。これにより、溶剤噴霧ノズル３９からは溶剤ミストが噴射される。
【００６８】
＜７、溶剤供給系＞
図１０に溶剤供給系９０および、窒素供給系９４を示す。
溶剤供給系９０は装置外の有機溶剤源４６から有機溶剤を汲み出す溶剤ポンプ４８と、溶剤ポンプ４８によって汲み出された有機溶剤を所定温度に加熱または冷却することで有機溶剤の温度を調節する温調器５０と、温調器５０で温度調節された有機溶剤から汚染物質をフィルタリングするフィルタ５２と、フィルタリングされた有機溶剤の有機溶剤噴霧ノズル１２への流路を開閉する溶剤噴霧弁５４とを有する。
このような構成によって溶剤供給系９０は温調器５０によって所定温度に温度調節され、フィルタ５２で清浄化された有機溶剤を有機溶剤噴霧ノズル１２に供給できる。
また、溶剤供給系９０はフィルタリングされた有機溶剤の溶剤吐出ノズル４０への流路を開閉する溶剤吐出弁６２も有し、溶剤吐出弁６２を開閉することで溶剤吐出ノズル４０からの有機溶剤の吐出、吐出停止を制御することができる。
窒素供給系９４は加圧された窒素ガスを供給する窒素源６８と窒素源６８から除去液噴霧ノズル１２に至る管路を開閉する除去液側窒素弁６６と、同じく窒素源６８から純水噴霧ノズル２５に至る管路を開閉する純水側窒素弁６５と、溶剤噴霧ノズル３９に至る管路を開閉する溶剤側窒素弁７１とを有する。そして、除去液側窒素弁６６を開閉することで除去液噴霧ノズル１２への窒素ガスの供給、供給停止を制御することができ、純水側窒素弁６５を開閉することで純水噴霧ノズル２５への窒素ガスの供給、供給停止を制御することができ、溶剤側窒素弁７１を開閉することで溶剤噴霧ノズル３９への窒素ガスの供給、供給停止を制御することができる。
また基板処理装置１００は不図示の制御手段を有し、その制御手段には基板処理装置１の制御手段６９と同様、スピンモータ１３、第１回動モータ１７、第２回動モータ３１、除去液ポンプ４７、純水ポンプ５７、除去液噴霧弁５３、純水噴霧弁８３、除去液吐出弁５６、純水吐出弁５８、除去液側窒素弁６６、純水側窒素弁６５、温調器５１、温調器６１が接続されているとともに、第３回動モータ１８、溶剤ポンプ４８、溶剤噴霧弁５４、溶剤吐出弁６２、溶剤側窒素弁７１、温調器５０がさらに接続されている。
【００６９】
本基板処理装置１００では溶剤噴霧ノズル３９に気液混合ノズル２７を使用している。気液混合ノズル２７は直流部３７を有するので溶剤ミストの拡散が抑制される。このため、溶剤ミストが所定の速度までに加速されるとともに、溶剤ミストはその速度の減衰が小さい状態で基板Ｗに到達できる。
本基板処理装置１００では溶剤噴霧ノズル３９から溶剤ミストを基板Ｗの表面に対して４５度の角度をもって噴射しているが側壁の反応生成物を除去するためには溶剤ミストの噴射方向と基板Ｗの表面との角度を３０度から６０度の範囲にするのが好ましく、４５度にするのがより好ましい。
【００７０】
＜８、基板処理装置１００を用いた基板処理方法＞
図１１に従って、上記基板処理装置１００を用いた基板処理方法について説明する。
基板処理装置１００を用いた基板処理方法は除去液供給工程ｓ３１と、除去液振切り工程Ｓ３２と、中間リンス工程としての溶剤供給工程ｓ３３と純水供給工程ｓ３４と純水振切り工程ｓ３５とを有する。
この基板処理方法は実質的に、除去液供給工程ｓ１と、除去液振切り工程ｓ２と、純水供給工程ｓ３と純水振切り工程ｓ４とを有する基板処理装置１を用いた基板処理方法において、除去液振切り工程ｓ２と純水供給工程ｓ３との間に溶剤供給工程を加えたものである。
よって、前記除去液供給工程ｓ３１と、除去液振切り工程ｓ３２と、純水供給工程ｓ３４と純水振切り工程ｓ３５とはそれぞれ基板処理装置１を用いた基板処理方法における除去液供給工程ｓ１と、除去液振切り工程ｓ２と、純水供給工程ｓ３と純水振切り工程ｓ４と同じ内容なので説明を省略する。
【００７１】
次に図１２に基づき溶剤供給工程ｓ３３について説明する。図１２では縦軸に記載の各要素が横軸に記載の時間において、弁にあっては開状態に、その他の要素では動作状態にある場合、網掛けが施されている。
溶剤供給工程ｓ３３は除去液供給工程ｓ３１と、除去液振切り工程ｓ３２とを経てから実行される。除去液振切り工程ｓ３２では基板Ｗに対する除去液の供給を停止した状態で基板が回転する状態を維持するので基板Ｗ上の除去液は遠心力によって基板Ｗ上から振切られ、基板Ｗ上に残る除去液は限りなく少なくなっている。
【００７２】
時刻ｔ２において前記不図示の制御手段が、第３回動モータ１８を回動させる。
また時刻ｔ２において前記不図示の制御手段は溶剤ポンプ４８を駆動し、溶剤吐出弁６２を開状態にして溶剤吐出ノズル４０から有機溶剤を供給させる。これにより、基板Ｗは比較的多量の有機溶剤の供給を受け、基板Ｗ上の除去液が洗い流され始める。
次に時刻ｔ２から第３の所定時間経過後、溶剤吐出弁６２を閉じて溶剤吐出ノズル４０からの有機溶剤の供給を停止するとともに、溶剤噴霧弁５４と溶剤側窒素弁７１とを開き、溶剤噴霧ノズル３９から溶剤ミストを基板Ｗに噴射する。これにより、音速程度に加速された溶剤ミストが、膨潤してふやけた反応生成物に叩き付けられ、反応生成物は基板Ｗから脱落する。
しかも、溶剤噴霧ノズル３９は基板Ｗに対して４５度の角度をもって溶剤ミストを噴射しているので溶剤ミストは基板Ｗの凹凸の側壁に付着している反応生成物に対して勢いを弱められることが少ない状態で到達する。よって、より反応生成物の基板Ｗからの脱落が促進される。このため、処理に要する時間が短くなる。
なお、前記第３の所定時間は、時刻ｔ２以降、溶剤吐出ノズル４０から供給される有機溶剤により、基板Ｗ上の除去液がある程度洗い流されるまでの時間であり、予め実験で求めてある。
時刻ｔ３において前記不図示の制御手段は溶剤噴霧ノズル３９がカップ３の上方から退避した状態にて第３回動モータ１８の駆動を停止させる。また、不図示の制御手段は溶剤噴霧弁５４および、溶剤側窒素弁７１を閉状態にし、溶剤ポンプ４８の駆動も停止して溶剤噴霧ノズル３９からの有機溶剤の供給を停止させる。
【００７３】
このように溶剤供給工程ｓ３３では有機溶剤を基板Ｗに供給することによって、基板Ｗから除去液を洗い流してしまう。このため、後続する純水供給工程ｓ３４にて基板Ｗに純水が供給されたとき、純水に接触する除去液はまったく無くなるのでペーハーショックの発生を防止することができる。このため、基板Ｗ上の薄膜に対するダメージの発生を防止することができる。
また、本基板処理方法では除去液振切り工程ｓ３２において基板Ｗから除去液を振切っているのでこの時点で基板Ｗに残存する除去液は僅かである。このため、溶剤供給工程ｓ３３において有機溶剤によって除去液を洗い流すのに必要な時間を短縮することができる。このためスループットが向上する。また、同じく、基板Ｗに残存する除去液は僅かであるため、溶剤供給工程ｓ３３において必要となる有機溶剤の量を低減することができるのでコストを削減することもできる。なお、本基板処理方法では溶剤供給工程ｓ３３の直後に純水供給工程ｓ３４を実行しているが、溶剤供給工程ｓ３３と純水供給工程ｓ３４との間に基板Ｗ上の溶剤を振切る溶剤振切り工程を設けてもよい。
【００７４】
また、本基板処理方法では除去液供給工程ｓ３１開始から純水振切り工程ｓ３５終了まで基板Ｗの回転を停止させていないが、除去液供給工程ｓ３１との間、除去液振切り工程ｓ３２と溶剤供給工程ｓ３３との間、溶剤供給工程ｓ３３と純水供給工程ｓ３４との間、純水供給工程ｓ３４と純水振切り工程ｓ３５との間の何れかで一旦基板Ｗの回転を停止させてもよい。
また、本基板処理方法では時刻ｔ０から第１の所定時間が経過するまでは除去液吐出ノズル１１から液状の除去液を供給し、第１の所定時間経過後、時刻ｔ１まで除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを基板Ｗに噴射しているが、以下のようにしてもよい。
すなわち、時刻ｔ０から時刻ｔ１まで除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを供給してもよい。この場合、基板処理装置１００には除去液吐出ノズル１１を設けなくてもよい。
また、時刻ｔ０から所定時間が経過するまでは除去液噴霧ノズル１２から除去液ミストを供給し、該所定時間経過後、時刻ｔ１まで除去液吐出ノズル１１から液状の除去液を供給してもよい。
また、本基板処理方法では時刻ｔ２から第３の所定時間が経過するまでは溶剤吐出ノズル４０から液状の有機溶剤を供給し、第３の所定時間経過後、時刻ｔ３まで溶剤噴霧ノズル３９から溶剤ミストを基板Ｗに噴射しているが、以下のようにしてもよい。
すなわち、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで溶剤噴霧ノズル３９から溶剤ミストを供給してもよい。この場合、基板処理装置１００には溶剤吐出ノズル４０を設けなくてもよい。また、時刻ｔ２から所定時間が経過するまでは溶剤噴霧ノズル３９から溶剤ミストを供給し、該所定時間経過後、時刻ｔ３まで溶剤吐出ノズル４０から液状の有機溶剤を供給してもよい。
また、本基板処理方法では時刻ｔ３から第２の所定時間が経過するまでは純水吐出ノズル２４から液状の純水を供給し、第２の所定時間経過後、時刻ｔ４まで純水噴霧ノズル２５から純水ミストを基板Ｗに噴射しているが、以下のようにしてもよい。
すなわち、時刻ｔ３から時刻ｔ４まで純水噴霧ノズル２５から純水ミストを供給してもよい。この場合、基板処理装置１００には純水吐出ノズル２４を設けなくてもよい。
また、時刻ｔ３から所定時間が経過するまでは純水噴霧ノズル２５から純水ミストを供給し、該所定時間経過後、ｔ４まで純水吐出ノズル２４から液状の純水を供給してもよい。
また、本実施形態では除去液供給工程ｓ３１と、除去液振切り工程ｓ３２と、溶剤供給工程ｓ３３と純水供給工程ｓ３４と純水振切り工程ｓ３５という一連の工程を一度のみ行っているが、この一連の工程を複数回繰り返してもよい。
【００７５】
＜９、第3実施形態の基板処理装置および第2実施形態の気液混合ノズル＞
【００７６】
図１３は、第3実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図であり、図１４はその平面図である。
【００７７】
図中、符号３０１は円板状のスピンチャックである。このスピンチャック３０１に６個の支持ピン３０１ａが立設されている。図１３に示すように、スピンチャック３０１は、その底面に連結された回転軸３０３を介して電動モータ３０５で回転されるようになっている。この回転駆動により、支持ピン３０１ａで周縁部を当接支持された基板Ｗが回転中心C周りに水平面内で回転される。スピンチャック３０１の周囲には、２流体式の気液混合ノズル３０７から吐出された処理液Ｍが飛散するのを防止するための飛散防止カップ３０９が配備されている。この飛散防止カップ３０９は、未処理の基板Ｗをスピンチャック３０１に載置したり、図示していない搬送手段が処理済の基板Ｗをスピンチャック３０１から受け取る際に図中に矢印で示すようにスピンチャック３０１に対して昇降するように構成されている。
【００７８】
次に気液混合ノズル３０７および気液混合ノズルの駆動、制御、気体供給、液体供給について説明する。本実施形態の基板処理装置では除去液用、中間リンス用、純水用の３つの気液混合ノズル３０７を有するがここでは純水用の気液混合ノズル３０７を例にとり説明する。従って、便宜上、図１３、図１４においては純水用気液混合ノズル３０７のみを図示し、除去液用、中間リンス用の気液混合ノズル３０７の図示は省略する。
【００７９】
気液混合ノズル３０７は、図１３に示すように、胴部３０７ｂに支持アーム３０８の先端が接続されて吐出面３０７ａが基板Ｗの表面に向かう姿勢で支持されている。一方、支持アーム３０８の基端部は、昇降・移動機構３１１に連接されている。この昇降・移動機構３１１によって、図１４に示すように、基板Ｗ面内の処理液の供給開始位置Ｋから回転中心Cを通って供給終了位置Ｆに向かうように構成されている。さらに、支持アーム３０８には、回転モータ３１１ａの回転軸１１ｂに連結されている。回転モータ３１１ａの回転中心Ｐｂの周りに気液混合ノズル３０７を基板Ｗ上で揺動させるためのものである。
【００８０】
また、気液混合ノズル３０７は、その胴部３０７ｂに気体として圧縮空気を導入する配管３１５ａと、純水を導入する配管３１５ｂとが連通接続された二流体ノズルを構成している。配管３１５ａは、その上手で本発明の気体供給手段に相当する圧縮空気供給部３２１に接続されている。配管３１５ａには、流通する空気の圧力をコントローラ３２０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３１７ａと、空気の圧力を検出する圧力センサ３１８ａと、流量を検出する流量センサ３１９ａとがそれぞれ備えられている。
【００８１】
また、配管３１５ｂには、流通する純水の圧力をコントローラ３２０から入力された制御信号に対応する圧力に調整する電空レギュレータ３１７ｂと、空気の圧力を検出する圧力センサ３１８ｂと、流量を検出する流量センサ３１９ｂとがそれぞれ備えられている。なお、使用される処理液はここでは純水であるが、除去液用気液混合ノズルの場合は処理液として除去液を、中間リンス液用気液混合ノズルの場合は中間リンス液を用いる。
【００８２】
電空レギュレータ３１７ａ、３１７ｂのそれぞれには、コントローラ３２０から制御信号が入力され、この制御信号に応じて配管３１５ａ、３１５ｂを流通する各気体と純水の圧力がそれぞれ調整されている。一方、圧力センサ３１８ａ、３１８ｂ流量センサ３１９ａ、３１９ｂのそれぞれから逐次検出された検出結果がコントローラ３２０にフィードバックされる。
【００８３】
コントローラ３２０には、電動モータ３０５と、昇降・移動機構３１１と、電空レギュレータ３１７ａ、３１７ｂと、圧力センサ３１８ａ、３１８ｂと、流量センサ３１９ａ、３１９ｂのそれぞれが接続されている。そして、基板Ｗに応じた処理条件が、処理プログラム（レシピーとも呼ばれる）として予めコントローラ３２０に格納されており、各基板Ｗごとの処理プログラムに準じて前記各部が制御されている。このコントローラ３２０が本発明の制御手段に相当する。
【００８４】
なお、コントローラ３２０には、さらに処理プログラムの作成・変更や、複数の処理プログラムの中から所望のものを選択するために用いる指示部３３０が接続されている。
さて、次に、本実施形態の特徴的な構成を備えている気液混合ノズル３０７の内部構造について、図を用いて、詳しく説明する。図１５は、気液混合ノズル３０７の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。
【００８５】
なお、胴部３０７ｂは上述の支持アーム３０８の一方端にボルト等によって固定されて
【００８６】
おり、胴部３０７ｂ内を気体吐出口３９１を有する気体吐出ノズル３８０と、液体吐出口３８１を有する液体吐出ノズル３８２が挿通して配置される。気体吐出ノズル３８０と液体吐出ノズル３８２は、支持アーム３０８の内部を通る配管３１５ａ、３１５ｂを介して、上述の圧縮空気供給部３２１と純水供給部３２５に接続されている。
気体吐出ノズル３８０は、その気体吐出口３９１が基板Ｗの表面に対向するように配置され、気体吐出口３９１を通る中心軸線Ｐ１は基板Ｗの表面に垂直に交わる。一方、液体吐出ノズル３８２は、気体吐出ノズル３８０の近傍で斜めに傾斜して配置され、その液体吐出口３８１を通る中心軸線Ｐ２が、基板Ｗの表面に対して斜めに交わる。そして、中心軸線Ｐ１、Ｐ２が交わる交点が、液体と気体との混合領域である衝突部位Ｇとなる。
【００８７】
そして、気液混合ノズル３０７の胴部３０７ｂは、円柱状で、その吐出面３０７ａの外周端縁が下方に突出した傘部３０７ｃを形成する。その傘部３０７ｃの上面部３０７ｄには、気体吐出口３９１が配置されるように気体吐出ノズル３８０は配置され、傘部３０７ｃの途中に液体吐出口３８１が配置されるように液体吐出ノズル３８２は配置される。
尚、胴部３０７ｂはフッ素樹脂で一体的に形成されている。
【００８８】
この気液混合ノズル３０７にて処理液ミストを生成する場合、衝突部位Ｇにおける中心軸線Ｐ１、Ｐ２の入射角度αは、各流体の流量や流速により若干異なるが、０度以上で１１０度以下の範囲が好ましい。ここで各入射角度αが０度であれば、空気と純水の吐出は平行状態となるが、一方の噴流中に他方と吐出することで液滴が生成できる。その態様に関しては、後述する。しかしながら、入射角度αが、１１０度より大きければ純水と空気との衝突が正面衝突に近くなり、液滴が一方向ではなく四方に飛び散るのが確認された。即ち、基板Ｗの表面を洗浄するに基板Ｗの表面に向かう液滴が減少し、良好な洗浄が行なえない。そこで、入射角度αを０度以上で１１０度以下の範囲とすることで、霧状の処理液を一方向に向かわすことができる。
【００８９】
さらに、液体吐出口３８１から衝突部位Ｇまでの距離βは、液体の水噴流の圧力が減衰して流れが崩壊しない距離として、０ｍｍよりも大きく２０ｍｍ以下に設けることがよい。
【００９０】
また、衝突部位Ｇは気液混合ノズル３０７の吐出面３０７ａと同位置もしくは少し基板Ｗの表面側に位置する。こうすることで、衝突部位Ｇにおいて傘部３０７ｃにより外的影響を防止した状態で、純水と空気の混合を行うことができる。さらに、上面部３０７ｄに近接しないことにより傘部３０７ｃ内面に対する霧状の液滴が付着し滴り落ちることを防止することができる。そして、衝突部位Ｇと基板Ｗの表面との間隔は、所望する洗浄能力に従う間隔であればよく、通常１００ｍｍ以下、好ましくは３〜３０ｍｍ程度に設定される。
【００９１】
以上の構成により、電空レギュレータ３１７ａ、１７ｂがコントローラ３２０の信号により開成されて気体吐出口３９１と液体吐出口３８１から空気と純水が供給されると、噴射する空気の噴流中に純水が混入し噴流構造を崩壊させることにより液滴化が促進される。そして、この霧状の処理液ミストにより基板Ｗの表面が洗浄される。
【００９２】
次に、以上の構成を有する基板処理装置による処理動作について説明する。
【００９３】
ここでは純水ミストを基板に供給する場合を例にとり説明する。例えば、除去液供給工程、除去液振切り工程、純水供給工程、純水振切り工程の内の純水供給工程である。すなわち、図６の基板処理方法を実行する場合の純水供給工程ｓ３である。よって、除去液振切り工程ｓ２に引き続き以下が実行される。
なお、除去液供給工程、除去液振切り工程、溶剤供給工程、純水供給工程、純水振切り工程の内の純水供給工程であっても同様である。すなわち、図１１の基板処理方法を実行する場合の純水供給工程ｓ３４である。よって、この場合は溶剤供給工程ｓ３３に引き続き以下が実行される。
【００９４】
基板Ｗを一定速度で回転させつつ、気液混合ノズル３０７は、図１４に示すように、処理液の供給開始位置Ｋから回転中心Cを通り、供給終了位置Ｆまで移動する。
【００９５】
このとき、コントローラ３２０から各電空レギュレータ３１７ａ、３１７ｂに制御信号が送られ、衝突部位Ｇで液滴化するように空気と純水の圧力が適切に調整される。また、同時に、各圧力センサ３１８ａ、１８ｂと流量センサ３１９ａ、３１９ｂから検出された結果が、逐次コントローラ３２０にフィードバックされる。つまり、圧縮空気供給部３２１から供給された空気が配管３１５ａから搬送され、同時に純水供給部２５から純水が配管３１５ｂから搬送される。
【００９６】
この時、気液混合ノズル３０７の気体吐出口３９１から空気が吐出開始され、所定時間経過後に液体吐出口３８１から純水が供給される。こうするこで、衝突部位Ｇに供給された純水は液滴化されると同時に、供給された空気と混合される。その結果、純水は吐出された当初から空気と衝突して霧状となり、液流のまま基板Ｗの表面に衝突される無駄を省くことができる。この液滴は純水ミストとしてそのまま基板Ｗに向けて直接供給される。
【００９７】
ここで、霧状の処理液の噴出速度は、互いに独立した状態を維持される純水と空気の流量や流速を調整することで設定することができる。この制御は互いに空気と純水が干渉することがないので、液体または気体の流量や流速を所望に制御することで、所望の液滴が得られる。そして、基板面の微細な汚染物質を十分に除去ことができる。
【００９８】
次に、気液混合ノズル３０７が供給終了位置Ｆに到達すると、コントローラ３２０からの制御信号が電空レギュレータ３１７ａ、３１７ｂに送られて各供給物の供給が停止され、気液混合ノズル３０７は待機位置３１３に移送される。この洗浄停止の際に気液混合ノズル３０７は、純水の吐出を停止させた後に、空気の吐出が停止される。その結果、霧状の処理液による基板Ｗの表面の洗浄後に、液流が基板Ｗの表面に衝突される無駄を省くことができる。
【００９９】
そして、基板Ｗを高速回転させて基板Ｗ面に付着している処理液を飛散し、純水振切り工程ｓ４または純水振切り工程ｓ３５を実行する。最後に、図示しない基板搬送ロボットのハンドによって基板Ｗがスピンチャック３０１から搬出されて、１枚の基板Ｗに対するこの基板処理装置での洗浄処理が終了する。
【０１００】
以上、本発明によれば、気体と液体が空中にて霧状となった処理液にて基板面が処理される。その際、霧状の処理液は、気体吐出手段と液体吐出手段より吐出された後に生成される。このため、液体と気体の流量や流速は、互いに独立した状態を維持される。そして、吐出された液体と気体は空中で混合し、その結果、霧状となる。よって、霧状の処理液が生成される時に、互いの流れが干渉することなく、所望の液滴流を得ることができる。したがって、基板面の微細な汚染物質を十分に除去し、基板表面の洗浄力を向上させることができる。
【０１０１】
なお、上記の実施例においては気液混合ノズル３０７の気体吐出口３９１を通る中心軸線Ｐ１が基板Ｗの表面に略垂直に向くように配置しているが、斜めに向くように配置してもよい。
【０１０２】
＜１０、第3実施形態の気液混合ノズル＞
【０１０３】
図１６は、気液混合ノズルの他の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。なお、第３実施形態と同様の構成に関しては、同符号を付与し説明を省略する。気液混合ノズル３７１においては、胴部３７１ｂの内部に気体吐出口３９１を有する気体吐出ノズル３８０が挿通される。そして、気液混合ノズル３７１の傘部３７１ｃの上面部３７１ｄには、気体吐出口３９１が配置される。傘部３７１ｃの下端に液体吐出ノズル３９２が配置される。
【０１０４】
液体吐出ノズル３９２は、吐出面３７１ａに水平に配置され、その先端が気体吐出口１０１の下方で、空気の噴流中に延在して配置される。そして、先端部は下方へ曲折され、液体吐出口３９３が基板Ｗの表面に対向するように配置される。さらに、気体吐出口３９１を通る中心軸線Ｐ１が基板Ｗの表面に垂直に交わるとともに、液体吐出口３９３を通る中心軸線とも一致してなる。そして、液体吐出口３９３の吐出方向直近において、吐出された純水はその周囲の空気の噴流によりすみやかに液滴化されるため、図中Ｇ１が液体と気体との混合領域である衝突部位となる。すなわち、この第2実施例ではる中心軸線Ｐ１と液体吐出口３９３を通る中心軸線との入射角度が０度として配置構成されている。
【０１０５】
以上、この実施形態によれば、空気の噴流中で純水を吐出することで、すみやかに液滴が生成される。また、噴流中で液滴が生成されるので、液滴の飛び散りが少なく、洗浄効果が良好となる。なお、本実施形態の気液混合ノズルは一方の噴流中に他方を吐出すればよく、液体吐出口３９３と気体吐出口３９１のそれぞれの中心軸線は必ずしも一致しなくともよい。すなわち、一方の噴流中にて他方を吐出できるのであれば、噴流中の吐出口を多少傾斜させてもよい。
【０１０６】
（１）なお、本実施形態では、配管３１５ａから空気を供給し、配管３１５ｂから純水を供給しているが、配管３１５ａから純水を供給し、配管３１５ｂから空気を供給するようにしてもよい。
【０１０７】
（２）さらに、本実施形態においては、配管３１５ａから供給される気体が空気のみであるが、空気と洗浄度合いに寄与する気体の混合気体や、単に洗浄度合いに寄与する気体、例えば、オゾンガス、二酸化炭素、水素のみを供給するようにしてもよい。また、不活性ガスとして窒素、アルゴンを供給してもよい。
【０１０８】
（３）本実施形態では、、処理液を供給する基板Ｗ面内を気液混合ノズル３０７が一方向に１回しか揺動していないが、基板Ｗ面内を複数回揺動するようにしてもよい。
【０１０９】
（４）本実施形態では、スピンチャック３０１は、基板Ｗの周縁部をその下方および端面でピン保持しつつを回転させるピン保持式のスピンチャックとしていたが、基板Ｗの下面を吸着して保持するチャック１５としてもよい。
【０１１０】
（５）あるいは、スピンチャック３０１は、基板Ｗの周縁部の端面に当接しつつ基板Ｗの回転中心Cに平行な軸を中心に回転する少なくとも３つのローラピンのようなものであってもよい。このローラピンを用いたスピンチャックは、特に、基板Ｗの両面を洗浄する場合に有効であり、気液混合ノズル３０７を基板Ｗを挟む位置に配置すれば、基板両面の全域を良好に洗浄できる。
【０１１１】
以上説明したように、第2実施形態の気液混合ノズル３０７、第3実施形態の気液混合ノズル３７１によれば、気体と液体を気液混合ノズルの外部である空中にて混合させることにより、互いの流れが干渉することなく、所望の液滴流を得ることができる。したがって、所望の液滴が得られるので、基板面の微細な汚染物質を十分に除去し、基板表面の洗浄度を向上させることができる。
【０１１２】
すなわち、例えば気液混合ノズル２７はその内部で気体と液体を混合しているため、気体および液体を夫々独立に流量を可変として一方の流量を変化させた場合、互いの圧力が干渉し、他方の流量も変化してしまうという問題がある。よって、洗浄力を上げるため、気体流量を増加させると、気体の圧力が高まるので、供給される液体の流量が押えられてしまう。その結果、気液混合ノズル２７のノズル先端開口から噴出される液滴は液体流量が抑えられることにより、予定していた洗浄力と異なる結果になる問題があったがこれを解決することができる。
【０１１３】
また、さらに、気液混合ノズル２７のように内部でガスと処理液とを混合させる場合に比較して、ゴミ等の発塵を防止することができる。すなわち、気液混合ノズル２７はその内部で気体と液体を混合しているため、混合室内壁面の凹凸を削ることで発塵を伴った。この発塵は、混合時に、混合室内に付着した液体が乾燥した付着物を削り取ることで発生する場合もあるが、これらを防止できる。
【０１１４】
＜１１、まとめ＞
以上の基板処理装置の保持回転部は基板を水平に保持して回転させているが、基板の主面を水平面に対して傾斜させて、または基板の主面を鉛直方向に沿わせて保持回転する保持回転部としてもよい。
また、以上の基板処理装置の保持回転部は唯１枚の基板を保持しているが、複数の基板を保持する保持回転部としてもよい。
また、基板処理装置１では除去液噴霧ノズル１２、純水噴霧ノズル２５、溶剤噴霧ノズル３９に対して窒素ガスを供給する窒素供給系９３、９４を有しているが、窒素供給系９３、９４の窒素源６７、６８の代わりに加圧された空気を供給する圧空源を設けて窒素供給系９３、９４に代えて圧空供給系を設けてもよい。この場合は加圧された空気により処理液ミストが作られる。
また、以上の基板処理装置において、処理液と混合されるガスとして不活性ガス（例えば窒素ガス、アルゴン）を使用した場合、具体的には基板処理装置１、１００では除去液噴霧ノズル１２、純水噴霧ノズル２５、溶剤噴霧ノズル３９に対して窒素ガスを供給するので金属膜を有する基板に処理液ミストを供給した場合、前記金属膜の酸化を防止でき基板の処理品質悪化を抑制できる。前記金属膜としてはアルミニウムが挙げられる。また、特に銅（Ｃｕ）は酸化しやすいので銅の膜を有する基板に対して効果が大きい。
【０１１５】
また基板処理装置１では除去液供給部７、純水供給部９の両方に気液混合ノズル２７を適用しているが、何れか一方に適用してもよい。
また、基板処理装置１００では除去液供給部７、純水供給部９、溶剤供給部２の３つすべてに気液混合ノズル２７を適用しているが、何れか１つまたは２つに適用してもよい。
以上の実施形態の基板処理ではドライエッチングを経て表面にポリマーが生成された基板を対象としているが、該ドライエッチングを経てさらにアッシングを経た基板を対象とした場合に特に効果がある。
アッシングは例えば酸素プラズマ中にレジスト膜を有する基板を配して行われるが、アッシングを経ると、より多くのポリマーが生成される。このため、ドライエッチングとアッシングとを経た基板からポリマーを除去する処理を行う場合、本願発明によれば、よりスループットが向上でき、また、コストを削減できる。
また、基板Ｗ上に反応生成物が凸状に堆積している場合には処理液ミストを基板Ｗに対して傾斜した方向から噴射すれば、該凸状に堆積している反応生成物は高速で飛来してくる処理液のミストによりへし折られる。このため、反応生成物の除去処理を速く済ませることができる。
【０１１６】
なお、上記実施形態では基板Ｗを回転させながら、少なくとも基板Ｗの回転中心Ｃに処理液を供給しているが、本発明は回転する基板Ｗに処理液を供給することに限られない。例えば、間欠的に回動または回転している基板Wの回転中心Ｃに処理液を供給してもよい。また、静止した状態の基板Ｗの中央に処理液を供給した後、基板Wを回動または回転させてもよい。この場合の回動または回転は連続的でも間欠的でもよい。
【０１１７】
また、チャック１５は基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの表面全体、特に基板Ｗの表面の周辺部分にもまんべんなく液体が供給されるので処理における基板Ｗの面内均一性が確保できる。
【０１１８】
また、同じくチャック１５は基板Ｗの裏面のみと接触して基板Ｗを保持しているため、基板Ｗの周部分に接触するものは何も無い。よって、基板Ｗから液体を振り切るとき、液が基板Ｗから円滑に排出される。
【０１１９】
なお、上記実施形態ではドライエッチング工程を経た基板に対して、ドライエッチング時に生成されたポリマーを除去することを開示したが、本発明はドライエッチング時に生成されたポリマーが存在する基板から前記ポリマーを除去することに限定されるものではない。
例えば、先にも言及したが、本発明はプラズマアッシングの際に生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。よって、本発明は、必ずしもドライエッチングとは限らない各種処理において、レジストに起因して生成されたポリマーを基板から除去する場合も含む。
また、本発明は、ドライエッチングや、プラズマアッシングによる処理で生成されるポリマーだけを除去することに限定されるものではなく、レジストに由来する各種反応生成物を基板から除去する場合も含む。
【０１２０】
また、本発明ではレジストに由来する反応生成物を基板から除去することに限らず、レジストそのものを基板から除去する場合も含む。
例えば、レジストが塗布され、該レジストに配線パターン等の模様が露光され、該レジストが現像され、該レジストの下層に対して下層処理（例えば下層としての薄膜に対するエッチング処理）が施された基板を対象とし、下層処理が終了して、不要になったレジスト膜を除去する場合も含まれる。
なお、この場合、不要になったレジスト膜を除去するのと同時に、レジスト膜が変質して生じた反応生成物があればこれも同時に除去できるので、スループットが向上するとともに、コストを削減できる。例えば、上記下層処理において、下層である薄膜に対してドライエッチングを施した場合は反応生成物も生成される。よって、ドライエッチング時に下層をマスクすることに供されたレジスト膜そのもの、および、レジスト膜が変質して生じた反応生成物も同時に除去できる。
【０１２１】
また、本発明はレジストに由来する反応生成物やレジストそのものを基板から除去することに限らず、レジストに由来しない有機物、例えば人体から発塵した微細な汚染物質などを基板から除去することも含む。
【０１２２】
また、上記実施形態の基板処理装置では純水供給部が設けられているがこれをリンス液供給部としてもよい。この場合は純水源の代わりにリンス液源を設け、リンス液源のリンス液を基板に供給する。ここでのリンス液は常温（摂氏20度〜28度程度）、常圧（約1気圧）で放置すれば水になる液体である。例えば、オゾンを純水に溶解したオゾン水、水素を純水に溶解した水素水、二酸化炭素を純水に溶解した炭酸水である。特に、純水の代わりにリンス液として、オゾン水を使用すれば有機物、レジストが変質して生じた反応生成物、ポリマーをより完全に除去できる。よって、この場合は有機物、レジストが変質して生じた反応生成物、ドライエッチによって生じたポリマーを基板から除去する処理の処理品質を向上させるという課題を解決できる。
【０１２３】
また上記実施形態の基板処理方法では純水供給工程において、基板に純水を供給し、純水振切り工程で基板から純水を振切っているが、純水供給工程をリンス液供給工程とし、純水振切り工程をリンス液振切り工程としてもよい。
この場合はリンス液供給工程で前記リンス液を基板に供給し、リンス液振切り工程で基板から前記リンス液を振切る。
従って、上記実施形態において、除去液振切り工程または中間リンス工程に続いてリンス液供給工程、リンス液振切り工程を行ってもよい。
【０１２４】
なお、リンス液供給工程で使用するリンス液がオゾン水であるときは、有機物、レジストが変質して生じた反応生成物、ドライエッチによって生じたポリマーをより完全に除去できる。よって、この場合は有機物、レジストが変質して生じた反応生成物、ドライエッチによって生じたポリマーを基板から除去する処理の処理品質を向上させるという課題を解決できる。
【０１２５】
【発明の効果】
本発明の基板処理装置によれば、気液混合ノズルを有するので基板に対して高速のミストを供給できる。このため、基板から反応生成物を良好に除去でき、処理の品質向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基板処理装置１の側面図である。
【図２】基板処理装置１の上面図である。
【図３】気液混合ノズル２７の断面図である。
【図４】除去液供給系８９、純水供給系９１、窒素供給系９３を示す図である。
【図５】基板処理装置１のハード構成を示す図である。
【図６】基板処理装置１を用いた基板処理方法のフロー図である。
【図７】基板処理装置１を用いた基板処理方法の詳細なフロー図である。
【図８】基板処理装置１００の側面図である。
【図９】基板処理装置１００の上面図である。
【図１０】溶剤供給系９０、窒素供給系９４を示す図である。
【図１１】基板処理装置１００を用いた基板処理方法のフロー図である。
【図１２】基板処理装置１００を用いた基板処理方法の詳細なフロー図である。
【図１３】第３実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１４】第３実施形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図１５】気液混合ノズル３０７の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。
【図１６】気液混合ノズル３７１の構成を簡略的に示す装置側方から見た断面図である。
【図１７】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
１基板処理装置
２溶剤供給部
５保持回転部
７除去液供給部
９純水供給部
１２除去液噴霧ノズル
２５純水噴霧ノズル
２７気液混合ノズル
３０混合部
３２テーパ部
３４テーパ状流路
３６直流路
３７直流部
３８ガス導入管
３９溶剤噴霧ノズル
４２混合室
９３、９４窒素供給系
１００基板処理装置
３０１スピンチャック
３０３回転軸
３０５電動モータ
３０７洗浄ノズル
３０８支持アーム
３０９飛散防止カップ
３１１昇降・移動機構
３１３待機位置
３２０コントローラ
３２１圧縮空気供給部
３２５純水供給部
３３０指示部
３７１洗浄ノズル
３８０気体吐出ノズル
３８１液体吐出口
３８２液体吐出ノズル
３９１気体吐出口
３９２液体吐出ノズル
３９３液体吐出口
３０１ａ支持ピン
３０７ａ吐出面
３０７ｂ胴部
３０７ｃ傘部
３０７ｄ上面部
３１１ａ回転モータ
３１１ｂ回転軸
３１５ａ配管
３１５ｂ配管
３１７ａ電空レギュレータ
３１８ａ圧力センサ
３１８ｂ圧力センサ
３１９ａ流量センサ
３１９ｂ流量センサ
３７１ａ吐出面
３７１ｂ胴部
３７１ｃ傘部
３７１ｄ上面部
Ｍ処理液[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a substrate processing apparatus for removing an organic substance present on a substrate with an organic substance removing liquid. In particular, the present invention relates to a substrate processing apparatus for removing a resist film from a substrate.
[0002]
The present invention also relates to a substrate processing apparatus for supplying a reaction product removal liquid to a substrate on which a reaction product produced by alteration of a resist is present, and particularly present on the surface of the substrate using a resist film as a mask. The present invention relates to a substrate processing apparatus for removing a reaction product generated on a substrate by the dry etching process from a substrate that has undergone a dry etching process for dry etching a thin film to be processed.
[0003]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, there is a process in which a thin film of metal such as aluminum or copper formed on a substrate such as a semiconductor wafer is etched using a resist film as a mask to form wiring of a semiconductor element. For example, as shown in FIG. 17A, an element 102 is formed over a substrate 101, and a metal film 103 is formed thereon. This metal film 103 is, for example, aluminum.
A resist film 104 is formed on the metal film 103. The resist film 104 is unnecessary by applying a resist on the upper surface of the metal film 103 and drying it, exposing the wiring pattern to the dried resist with an exposure machine, and supplying a developer to the exposed resist. It can be obtained by dissolving and removing the part. As a result, only the necessary portion of the metal film 103 is masked by the resist film 103, and the necessary portion of the metal film 103 remains without being etched in the next etching step.
Next, when dry etching such as RIE is performed on the metal film 103 masked by the resist film 103, a portion of the metal film 103 that is not masked by the resist film 103 is removed by etching and is not etched. The remaining portion becomes the metal wiring 106.
When dry etching is performed in this manner, a reaction product 105 derived from the resist film 103 and the like is deposited on the side of the metal wiring 106 as shown in FIG.
This reaction product 105 is not normally removed in the subsequent resist removal process, and remains on the substrate 101 as shown in FIG. 17C even after the resist film 104 is removed.
If the substrate 101 is transferred to the next process without removing such a reaction product 105, the processing quality after the next process is adversely affected. Therefore, it is necessary to remove the substrate 101 before passing to the next process.
In a conventional substrate processing apparatus, a removal liquid supply means for supplying a reaction product removal liquid to the substrate, an intermediate rinse supply means for supplying an intermediate rinse liquid such as an organic solvent having an action of washing away the removal liquid to the substrate, a substrate There is a pure water supply means for supplying pure water to the water to perform pure water cleaning. And in the substrate processing apparatus which removes such a reaction product, various process liquids are supplied with respect to a board | substrate from a nozzle.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this kind of conventional substrate processing apparatus, the nozzle configuration is not particularly considered, and there is room for improvement in processing quality derived from the nozzle configuration.
An object of the present invention is to improve the processing quality when processing for removing an organic substance existing on a substrate with an organic substance removing liquid, particularly, a processing for removing a resist film from the substrate is performed.
[0005]
In addition, the object of the present invention is to provide a processing quality when a reaction product removal solution is supplied to a substrate on which a reaction product generated by alteration of a resist is present and the reaction product is removed from the substrate. It is to improve.
[0006]
Another object of the present invention is to remove a reaction product generated on the substrate by the dry etching step from the substrate that has undergone the dry etching step of dry etching the thin film existing on the surface of the substrate using the resist film as a mask. Quality improvement.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
[0016]
 The invention described in claim 1 is a substrate processing apparatus that removes organic substances present on a substrate, a holding rotating unit that holds and rotates the substrate, and a removal liquid supply unit that supplies a removal liquid that removes organic substances to the substrate. A pure water supply unit that supplies pure water to the substrate, wherein the pure water supply unit includes a liquid discharge unit that discharges pure water, and the liquidvomitAnd a gas-liquid mixing nozzle that discharges pressurized gas in the vicinity of the means, and the pure water discharged from the liquid discharging means is outside the gas-liquid mixing nozzle A mist is formed by mixing with gas discharged from the gas discharge means in the air, and is supplied to the substrate.A discharge port of the liquid discharge unit is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge unit, and a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge unit and a center passing through the discharge port of the gas discharge unit Axis matchesA substrate processing apparatus.
[0017]
 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for removing an organic substance existing on a substrate, a holding rotating part for holding and rotating the substrate, a removing liquid supply part for supplying a removing liquid for removing the organic substance to the substrate, A deionized water supply unit that supplies deionized water to the substrate, and the removal liquid supply unit includes a liquid ejection unit that ejects the removal liquid, and the liquidvomitAnd a gas-liquid mixing nozzle that discharges pressurized gas in the vicinity of the means, and the removal liquid discharged from the liquid discharging means is outside the gas-liquid mixing nozzle A mist is formed by mixing with gas discharged from the gas discharge means in the air, and is supplied to the substrate.A discharge port of the liquid discharge unit is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge unit, and a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge unit and a center passing through the discharge port of the gas discharge unit Axis matchesA substrate processing apparatus.
[0018]
 According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for removing an organic substance existing on a substrate, a holding rotating part for holding and rotating the substrate, a removing liquid supply part for supplying a removing liquid for removing the organic substance to the substrate, An intermediate rinsing liquid supply unit that supplies an intermediate rinsing liquid for washing away the removal liquid on the substrate; and a pure water supply unit that supplies pure water to the substrate. The intermediate rinsing liquid supply unit includes an intermediate rinsing liquid. Liquid discharging means for discharging the liquid, and the liquidvomitAnd a gas discharge means for discharging pressurized gas in the vicinity of the means, and an intermediate rinse liquid discharged from the liquid discharge means outside the gas-liquid mixing nozzle. A mist is formed by mixing with a gas discharged from the gas discharge means in a certain air, and is supplied to the substrate.A discharge port of the liquid discharge unit is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge unit, and a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge unit and a center passing through the discharge port of the gas discharge unit Axis matchesA substrate processing apparatus.
[0019]
 Claim 4The invention described inClaim 1OrAny one of claims 3In the substrate processing apparatus according to claim 1,The gas-liquid mixing nozzle has an umbrella portion that protrudes downward, the discharge port of the gas discharge means is disposed on the upper surface of the umbrella portion, and the discharge port of the liquid discharge means is: Placed in the middle of the umbrellaA substrate processing apparatus.
[0036]
 Claim 5The invention described inClaim 1OrAny one of claims 44. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the organic substance is a reaction product generated by altering a resist, and the removal liquid is a removal liquid for removing the reaction product.
[0037]
 Claim 6The invention described inClaim 1OrAny one of claims 4In the substrate processing apparatus, the organic substance is a reaction product generated on the substrate by a substrate that has undergone a dry etching process in which a thin film existing on the surface of the substrate is dry-etched using a resist film as a mask, and the removal liquid Is a removing liquid for removing the reaction product.
[0038]
 Claim 7The invention described in claim 1 to claims 1 toAny one of Claim 6A substrate processing method characterized by processing a substrate using
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following embodiments, the substrate is a semiconductor substrate, more specifically a silicon substrate. Further, the substrate has a thin film. The thin film is a metal film or an insulating film. Examples of the metal constituting the metal film include copper, aluminum, titanium, and tungsten. Examples of the insulating film include a silicon oxide film, a silicon nitride film, an organic insulating film, and a low dielectric interlayer insulating film. In addition, the thin film here means not only those whose height dimension is shorter than the length dimension of the bottom portion in the cross section in the direction perpendicular to the main surface of the substrate on which the thin film is formed, but also the height dimension is the length dimension of the bottom portion. Includes longer ones. Therefore, the thin film includes a film or a wiring partially formed on the substrate, which exists in a line shape or an island shape when facing the main surface of the substrate.
[0040]
Further, the substrate processing in each of the following embodiments is an organic substance removing process for removing organic substances from the substrate, or a reaction product removing process for removing reaction products generated by alteration of the resist from the substrate. More specifically, it is a process for removing a resist as an organic substance, or a polymer removing process for removing a polymer, which is an organic substance generated by dry etching and is a reaction product derived from a resist or a thin film, from a substrate.
[0041]
For example, a polymer that is a reaction product derived from a resist or a thin film is generated by dry etching on a substrate that has been subjected to a step of dry etching the thin film using a resist film as a mask. This polymer is an organic substance containing more components (for example, metal) derived from the thin film than the resist itself. The resist here is a photosensitive substance.
Further, the removal liquid in each of the following embodiments is an organic substance removal liquid for removing organic substances, a removal liquid for a reaction product generated by alteration of a resist, a resist removal liquid for removing a resist, and a polymer. Removal liquid. As the polymer removal liquid, a liquid containing an organic alkaline liquid, a liquid containing an organic amine, a liquid containing an inorganic acid, or a liquid containing an ammonium fluoride-based substance can be used. Among them, DMF (dimethylformamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), and hydroxylamine can be used as the liquid containing an organic alkali solution. Examples of the liquid containing an inorganic acid include fluoric acid and phosphoric acid.
Other polymer removal solutions include 1-methyl-2pyrrolidone, tetrahydrothiophene 1.1-dioxide, isopropanolamine, monoethanolamine, 2- (2aminoethoxy) ethanol, catechol, N-methylpyrrolidone, aromatic diol, There are liquids containing perfrene, phenol, etc. More specifically, a mixed liquid of 1-methyl-2pyrrolidone, tetrahydrothiophene 1.1-dioxide and isopropanolamine, a mixed liquid of dimethylsulfoxide and monoethanolamine , A mixed solution of 2- (2 aminoethoxy) ethanol, hydroxyamine and catechol, a mixed solution of 2- (2 aminoethoxy) ethanol and N-methylpyrrolidone, a mixture of monoethanolamine, water and an aromatic diol Liquid, parkle A mixed solution of phenol and the like and.
[0042]
In addition, the liquid containing organic amine (referred to as organic amine removal liquid) is a mixed solution of monoethanolamine, water and aromatic triol, or a mixed solution of 2- (2-aminoethoxy) ethanol, hydroxyamine and catechol. , Alkanolamine, water, dialkyl sulfoxide, hydroxyamine, and amine-based anticorrosive mixed solution, alkanolamine, glycolic ether, mixed solution of water, dimethylsulfoxide, hydroxyamine, triethylenetetramine, pyrocatechol, and water , A mixed solution of water, hydroxyamine and pyrogallol, a mixed solution of 2-aminoethanol, ethers and sugar alcohols, 2- (2-aminoethoxy) ethanol, N, N-dimethylacetoacetamide, water and triethanol Mixed solution with amine There is.
[0043]
In addition, a liquid containing an ammonium fluoride-based substance (referred to as an ammonium fluoride-based removal liquid) includes a mixed solution of an organic alkali, a sugar alcohol, and water, and a mixture of a fluorine compound, an organic carboxylic acid, and an acid / amide solvent. Solution, mixed solution of alkylamide, water and ammonium fluoride, mixed solution of dimethyl sulfoxide, 2-aminoethanol, organic alkali aqueous solution and aromatic hydrocarbon, mixed solution of dimethyl sulfoxide, ammonium fluoride and water, fluorine Ammonide, triethanolamine, pentamethyldiethylenetriamine, iminodiacetic acid and water mixed solution, glycol, alkyl sulfate, organic salt, organic acid and inorganic salt mixed solution, mixed solution of amide, organic salt, organic acid and inorganic salt There is a mixed solution of amide, organic salt, organic acid and inorganic salt.
An inorganic removal liquid containing an inorganic substance is a mixed solution of water and a phosphoric acid derivative.
Further, the intermediate rinsing liquid in each of the following embodiments is a liquid for washing away the removing liquid from the substrate. For example, an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA) or ozone water in which ozone is dissolved in pure water and hydrogen in pure water. Functional water such as hydrogen water. If ozone water in which ozone is dissolved in pure water is used as the intermediate rinsing liquid, organic substances, reaction products generated by changing the resist, and polymers can be removed more completely.
[0044]
In the following embodiments, the removal liquid, the intermediate rinse liquid, and the pure water are collectively referred to as a processing liquid.
[0045]
<1, the substrate processing apparatus of the first embodiment>
1 and 2 are diagrams showing the configuration of the substrate processing apparatus 1. 1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2, but some hatching is omitted for the sake of convenience.
The substrate processing apparatus 1 has a substantially U-shaped cross section as shown in FIG. 1, and has a substantially ring-shaped cup 3 having an opening in the central portion as shown in FIG. 2 when viewed from above, and an opening of the cup 3 as shown in FIG. And holding liquid rotating unit 5 that is erected in the vertical direction through the substrate and that rotates while holding the substrate W, and a removing liquid supply unit 7 that supplies the removing liquid to the substrate W held by the holding rotating unit 5 A pure water supply unit 9 that supplies pure water to the substrate W held by the rotating unit 5;
The cup 3 has a plurality of outlets 4 at the bottom. The surplus of the processing liquid supplied to the substrate W reaches the discharge port 4 through the inner wall of the cup 3 and is discharged from the discharge port 4 to the outside of the apparatus.
The holding rotation unit 5 is fixed to a machine frame (not shown), and is provided on a spin motor 13 having a drive shaft arranged in a vertical direction, a spin shaft 14 fixed to the drive shaft of the spin motor 13, and the top of the spin shaft 14 And a vacuum chuck 15 as a substrate holding member.
The chuck 15 has a suction hole (not shown) on the upper suction surface, and sucks air from the suction hole. The substrate W placed on the chuck 15 is held by suction of air from the suction hole. Thus, the chuck 15 is in contact with only the back surface of the substrate W and holds the substrate W.
In such a holding rotation unit 5, the substrate W placed on the chuck 15 is held by suction by the chuck 15, and the spin motor 13 is driven to rotate the substrate W held on the chuck 15.
The removal liquid supply unit 7 is fixed to a machine frame (not shown) and has a first rotation motor 17 having a drive shaft arranged in a vertical direction and a first rotation fixed to the drive shaft of the first rotation motor 17. The shaft 19 has a first arm 21 connected to the top of the first rotation shaft 19.
A removal liquid discharge nozzle 11 is provided at the tip of the first arm 21. The removal liquid discharge nozzle 11 is a tubular member whose longitudinal direction is arranged in a substantially vertical direction. The removal liquid is supplied from one end and the removal liquid is supplied to the substrate W from the other end.
Similarly, a removal liquid spray nozzle 12 is provided at the tip of the first arm 21 via a bracket 23 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2). The removal liquid spray nozzle 12 injects the removal liquid mist as will be described later, and is installed so as to inject the removal liquid mist with an inclination of 45 degrees with respect to the surface of the substrate W.
In the removal liquid discharge nozzle 11 and the removal liquid spray nozzle 12, the removal liquid discharged from the removal liquid discharge nozzle 11 and the removal liquid mist ejected from the removal liquid spray nozzle 12 intersect on the surface of the substrate W. The removing liquid discharge nozzle 11 and the removing liquid spray nozzle 12 are removed from the removing liquid discharge nozzle 11 when the removing liquid discharge nozzle 11 and the removing liquid spray nozzle 12 are rotated by the first rotation motor 17. As shown in FIG. 2, the removal liquid mist ejected from the substrate passes through the rotation center C of the substrate W and intersects at two points on the circumference of the rotation circle 95 drawn by the edge of the rotating substrate W. Are arranged to reciprocate.
[0046]
The pure water supply unit 9 is fixed to a machine frame (not shown) and has a second rotary motor 31 having a drive rod arranged in the vertical direction and a second rotary fixed to the drive shaft of the second rotary motor 31. The shaft 33 and the second arm 35 connected to the top of the second rotating shaft 33 are included.
A pure water discharge nozzle 24 is provided at the tip of the second arm 35. The pure water discharge nozzle 24 is a tubular member whose longitudinal direction is arranged in a substantially vertical direction, and is supplied with pure water from one end and supplies pure water to the substrate W from the other end.
Similarly, a pure water spray nozzle 25 is provided at the tip of the second arm 35 via a bracket 26 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 2). The pure water spray nozzle 25 injects pure water mist as described later, and is installed so as to inject pure water mist with an inclination of 45 degrees with respect to the surface of the substrate W.
The pure water discharge nozzle 24 and the pure water spray nozzle 25 are arranged so that the pure water discharged from the pure water discharge nozzle 24 and the pure water mist injected from the pure water spray nozzle 25 intersect on the surface of the substrate W. In addition, when the pure water discharge nozzle 24 and the pure water spray nozzle 25 are rotated by the second rotation motor 31, the pure water discharged from the pure water discharge nozzle 24 and the pure water spray nozzle 25 are jetted. As shown in FIG. 2, the pure water mist passes through the rotation center C of the substrate W and reciprocates on the arc 87 intersecting at two points on the circumference of the rotation circle 95 drawn by the edge of the rotating substrate W. Arranged to move.
[0047]
<2, Gas-liquid mixing nozzle>
The above-described removal liquid spray nozzle 12 and pure water spray nozzle 25 have the same configuration and use a gas-liquid mixing nozzle 27 as shown in FIG.
The gas-liquid mixing nozzle 27 has a cylindrical mixing unit 30 that forms a mixing chamber 42 in which gas and liquid are mixed, and a tapered flow path 34 that is connected to the mixing chamber 42 and narrows toward multiple ends. And a taper portion 32 connected to the mixing portion 30, and a DC path 36 having one end connected to the taper-shaped flow path 34 and continuous in the same shape cross section toward the multiple ends, and connected to the taper portion 32. And a direct current unit 37. A gas introduction pipe 38 and a processing liquid introduction pipe 29 are connected to the mixing section 30, and the mixing section 30, the gas introduction pipe 38, and the processing liquid introduction pipe 29 are fixed by a housing 28.
The mixing unit 30 is a substantially cylindrical member, and has a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the mixing unit 30.
[0048]
The gas introduction pipe 38 is inserted. More specifically, the mixing section 30 and the gas introduction pipe 38 are each cylindrical, and the central axes thereof coincide with each other. The end of the gas introduction pipe 38 is accommodated in the mixing unit 30.
The tapered portion 32 connected to the mixing portion 30 has a conical shape. The inner diameter of one end of the taper portion 32 connected to the mixing portion 30 is the same as the inner diameter of the mixing portion 30 of the connected portion. The inner diameter of the tapered portion 32 is continuously reduced from the one end toward the multiple ends, and this structure forms a tapered flow path 34 that gradually narrows inside the tapered portion 32. The
The direct current part 37 connected to the taper part 32 is cylindrical. The inner diameter of one end of the direct current portion 37 connected to the tapered portion 32 is the same as the inner diameter of the tapered portion 32 of the connected portion. And the internal diameter of the direct current | flow part 37 is continuously the same toward the multi-end from the said one end. That is, the direct current portion 37 has a flow path in which a cross section of the same shape (here, a circle) continues from one end to the other end, and the flow path in which the cross section of the same shape continues forms a direct current path 36.
Here, the taper portion 32 and the DC portion 37 are formed as an integral member.
[0049]
In such a gas-liquid mixing nozzle 27, pressurized gas is supplied from the gas introduction pipe 38, and when the processing liquid is supplied from the processing liquid introduction pipe 29, the gas and the processing liquid are mixed in the mixing chamber 42 and processed. The liquid becomes a processing liquid mist which is a fine droplet. The moving speed of the processing liquid mist is accelerated by the tapered flow path 34 and the direct current path 36, and finally the processing liquid mist is ejected from the tip of the direct current portion 37. Here, the pressure of the gas supplied from the gas introduction pipe 38 is adjusted, and the speed of the treatment liquid mist finally ejected from the direct current unit 37 is accelerated to the sound speed.
Since gas or processing liquid mist collides with the inner wall portion of the gas-liquid mixing nozzle 27 at a high speed, particles may be generated due to scraping of the inner wall portion, but at least the inner wall surface of the mixing chamber 42, Since the surface of the inner wall surface of the mixing unit 30 is a smooth surface, the possibility is reduced. Here, the unevenness of the inner wall surface of the mixing chamber 42 is a smooth surface of 0.3 μm or less (preferably 0.1 μm or less). Further, since the mixing unit 30 is made of quartz and the taper unit 32 and the direct current unit 37 are made of fluorine resin, the elution of contaminants by the processing liquid is reduced.
[0050]
When the gas-liquid mixing nozzle 27 as described above is applied as the removal liquid spray nozzle 12, pressurized nitrogen gas is supplied from a nitrogen supply system 93 to be described later to the gas introduction pipe 38, and from the removal liquid supply system 89. A removal liquid is supplied to the treatment liquid introduction pipe 29. Thereby, the removal liquid mist is ejected from the removal liquid spray nozzle 12.
When the gas-liquid mixing nozzle 27 is applied as the pure water spray nozzle 25, pressurized nitrogen gas is supplied from the nitrogen supply system 93 to the gas introduction pipe 38, and the treatment liquid introduction pipe is supplied from the pure water supply system 91. 29 is supplied with pure water. Thereby, pure water mist is ejected from the pure water spray nozzle 25.
[0051]
<3. Removal liquid supply system, pure water supply system, nitrogen supply system>
FIG. 4 shows a removal liquid supply system 89, a pure water supply system 91, and a nitrogen supply system 93. The removal liquid supply system 89 removes the removal liquid from the removal liquid source 45 outside the apparatus, and the temperature of the removal liquid by heating or cooling the removal liquid pumped out by the removal liquid pump 47 to a predetermined temperature. A temperature controller 51 for adjusting the temperature, a filter 49 for filtering contaminants from the removal liquid whose temperature is adjusted by the temperature controller 51, and a removal liquid that opens and closes the flow path of the filtered removal liquid to the removal liquid spray nozzle 12. And a spray valve 53.
With such a configuration, the removal liquid supply system 89 can be adjusted to a predetermined temperature by the temperature controller 51 and supply the removal liquid cleaned by the filter 49 to the removal liquid spray nozzle 12.
The removal liquid supply system 89 also has a removal liquid discharge valve 56 that opens and closes the flow path of the filtered removal liquid to the removal liquid discharge nozzle 11. The removal liquid discharge nozzle 11 opens and closes the removal liquid discharge valve 11. It is possible to control the discharge of the removal liquid from the liquid and the discharge stop.
[0052]
A pure water supply system 91 pumps pure water from a pure water source 55 outside the apparatus, and heats or cools the pure water pumped by the pure water pump 57 to a predetermined temperature to adjust the temperature of the pure water. A temperature controller 52 for adjusting, a filter 59 for filtering contaminants from the pure water whose temperature is adjusted by the temperature controller 52, and a pure water spray for opening and closing a flow path to the pure water spray nozzle 25 for the filtered pure water. And a valve 63.
With such a configuration, the pure water supply system 91 can adjust the temperature to a predetermined temperature by the temperature controller 52 and supply the pure water cleaned by the filter 59 to the pure water spray nozzle 25.
The pure water supply system 91 also has a pure water discharge valve 58 that opens and closes a flow path to the filtered pure water pure water discharge nozzle 24, and opens and closes the pure water discharge valve 58 to open the pure water discharge nozzle 24. It is possible to control the discharge of pure water from and the stop of discharge.
[0053]
The nitrogen supply system 93 includes a nitrogen source 67 that supplies pressurized nitrogen gas, a removal liquid side nitrogen valve 66 that opens and closes a pipe line from the nitrogen source 67 to the removal liquid spray nozzle 12, and pure water spray from the nitrogen source 67. And a pure water side nitrogen valve 65 that opens and closes a pipe line leading to the nozzle 25. The supply and stop of supply of nitrogen gas to the removal liquid spray nozzle 12 can be controlled by opening and closing the removal liquid side nitrogen valve 66, and the pure water spray nozzle 25 can be controlled by opening and closing the pure water side nitrogen valve 65. It is possible to control the supply of nitrogen gas to and the supply stop.
[0054]
<4. Control means>
FIG. 5 shows the control means 69 of the substrate processing apparatus 1.
The control means 69 includes a spin motor 13, a first rotation motor 17, a second rotation motor 31, a removal liquid pump 47, a pure water pump 57, a removal liquid spray valve 53, a pure water spray valve 63, and a removal liquid discharge valve 56. The pure water discharge valve 58, the removal liquid side nitrogen valve 66, the pure water side nitrogen valve 65, the temperature controller 51, and the temperature controller 61 are connected, and the control means 69 is as described in the substrate processing method described later. Control those connected.
In the substrate processing apparatus 1, a gas / liquid mixing nozzle 27 is used as the removal liquid spray nozzle 12 and the pure water spray nozzle 25. Since the gas-liquid mixing nozzle 27 has the DC part 37, diffusion of the removal liquid mist and pure water mist is suppressed. Therefore, the removal liquid mist and the pure water mist are accelerated to a predetermined speed, and the removal liquid mist and the pure water mist can reach the substrate W in a state where the attenuation of the speed is small.
[0055]
In this substrate processing apparatus 1, the removal liquid mist and the pure water mist are ejected from the removal liquid spray nozzle 12 and the pure water spray nozzle 25 at an angle of 45 degrees with respect to the surface of the substrate W. In order to remove, the angle between the jetting direction of the removal liquid mist and pure water mist and the surface of the substrate W is preferably in the range of 30 to 60 degrees, more preferably 45 degrees.
[0056]
<5. Substrate Processing Method Using Substrate Processing Apparatus 1>
As shown in FIG. 6, the substrate processing method using the substrate processing apparatus 1 includes a removing liquid supply step s1, a removing liquid shaking step s2, a pure water feeding step s3, and a pure water shaking step s4. Hereinafter, each step will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, each element shown on the vertical axis is shaded when the valve is in the open state and the other elements are in the operating state at the time shown on the horizontal axis.
[0057]
(1, removal liquid supply step s1)
First, by the time t0, the control means 69 controls the temperature controllers 51 and 61 so that the temperature of the removal liquid and pure water becomes a predetermined temperature.
Further, the control means 69 drives the spin motor 13 to rotate the substrate W until time t0.
At time t0, the substrate W is rotating at a predetermined rotational speed.
At time t0, the control unit 69 rotates the first rotation motor 17.
At time t0, the control unit 69 drives the removal liquid pump 47 to open the removal liquid discharge valve 58 and supply the removal liquid from the removal liquid discharge nozzle 11 to the substrate W. As a result, the substrate W is supplied with a relatively large amount of removal liquid, and the reaction product on the substrate W starts to swell.
Next, after the elapse of the first predetermined time from time t0, the removal liquid discharge valve 58 is closed to stop the supply of the removal liquid from the removal liquid discharge nozzle 11, and the removal liquid spray valve 53 and the removal liquid side nitrogen valve 66 are turned on. The removal liquid mist is sprayed onto the substrate W from the removal liquid spray nozzle 12. As a result, the removal liquid mist accelerated to the speed of sound is struck against the reaction product which is swollen and dazzling. Therefore, the removal liquid is strongly injected into the reaction product, and the swelling further proceeds, and the already swollen reaction product falls off the substrate W.
Moreover, since the removal liquid spray nozzle 12 sprays the removal liquid mist at an angle of 45 degrees with respect to the substrate W, the removal liquid mist exerts momentum on the reaction product adhering to the uneven sidewall of the substrate W. Reach with little weakening. Therefore, the swelling of the reaction product and the removal from the substrate W are further promoted.
[0058]
The first predetermined time is a time until the reaction product on the substrate W starts to swell by the removal liquid supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 after the time t0, and is obtained in advance by an experiment. .
At time t 1, the control unit 69 stops driving the first rotation motor 17 in a state where the removal liquid spray nozzle 12 is retracted from above the cup 3. Further, the control means 69 closes the removal liquid spray valve 53 and the removal liquid side nitrogen valve 86, stops the drive of the removal liquid pump 47, and stops the supply of the removal liquid from the removal liquid supply section 7.
[0059]
(2, removal liquid shaking off step s2)
Next, at time t1, the control unit 69 stops supplying the removal liquid to the substrate W, while continuing to rotate the spin motor 13 to maintain the state where the substrate W is rotated. Thereby, the removal liquid shaking-off process s2 is executed.
In this removal liquid shaking-off step s2, the substrate W is rotated at 500 rpm or more, preferably at 1000 rpm to 4000 rpm.
The time for maintaining the rotation is at least 1 second or more, preferably 2 to 5 seconds. Thus, since the state where the substrate rotates while the supply of the removal liquid to the substrate W is stopped, the removal liquid on the substrate W is shaken off from the substrate W by centrifugal force.
[0060]
(3, pure water supply step s3)
At time t2, the control means 69 rotates the second rotation motor 31.
At time t 2, the control unit 69 drives the pure water pump 57 to open the pure water discharge valve 58 and supply pure water from the pure water discharge nozzle 24. Thereby, the substrate W is supplied with a relatively large amount of pure water, and the reaction product swollen on the substrate W starts to be washed away.
Next, after the elapse of a second predetermined time from time t2, the pure water discharge valve 58 is closed to stop the supply of pure water from the pure water discharge nozzle 24, and the pure water spray valve 53 and the pure water side nitrogen valve 65 And pure water mist is sprayed from the pure water spray nozzle 25 onto the substrate W. As a result, the pure water mist accelerated to the speed of sound is struck against the swollen and bright reaction product, and the reaction product falls off the substrate W.
Moreover, since the pure water spray nozzle 25 injects pure water mist at an angle of 45 degrees with respect to the substrate W, the pure water mist exerts momentum on the reaction product adhering to the uneven side walls of the substrate W. Reach with little weakening. Therefore, the removal of the reaction product from the substrate W is further promoted.
The second predetermined time is a time until the reaction product on the substrate W drops to some extent by pure water supplied from the pure water discharge nozzle 24 after time t2, and is obtained in advance by an experiment. .
At time t 3, the control unit 69 stops the driving of the second rotation motor 31 in a state where the pure water spray nozzle 25 is retracted from above the cup 3. Further, the control means 69 closes the pure water spray valve 53 and the pure water side nitrogen valve 65, stops the drive of the pure water pump 57, and stops the supply of pure water from the pure water supply unit 9.
[0061]
(4, pure water shaking step s4)
At time t 3, the control unit 69 stops supplying pure water to the substrate W, while continuing to rotate the spin motor 13 to keep the substrate W rotated. Thereby, the pure water shaking off process s4 is performed.
The reaction product is removed by supplying the removal liquid and pure water to the substrate W as described above.
[0062]
According to this substrate processing method, the liquid removal liquid is continuously supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 after the start of the removal liquid supply step s1 until the first predetermined time elapses. Since the removal liquid mist is supplied from the removal liquid spray nozzle 12 after the elapse of time, the removal liquid is removed in comparison with the supply of the liquid removal liquid continuously like the removal liquid discharge nozzle 11 in the entire removal liquid supply step s1. Less liquid consumption is required. In addition, since the removal liquid mist is sprayed from the removal liquid spray nozzle 12 onto the substrate W, the time required for swelling of the reaction product on the substrate W and dropping off from the substrate W is shortened, and the throughput is improved.
[0063]
In addition, liquid pure water is continuously supplied from the pure water discharge nozzle 24 after the start of the pure water supply step s3 until the second predetermined time elapses. Since pure water mist is supplied from the water spray nozzle 25, the amount of pure water consumed is larger than that of supplying pure liquid water continuously like the pure water discharge nozzle 24 in the entire pure water supply step s3. Less is enough. In addition, since the high-speed pure water mist is sprayed from the pure water spray nozzle 25 onto the substrate W, the time required for the reaction product to drop from the substrate W is shortened and the throughput is improved.
[0064]
According to the present substrate processing method, the removal liquid on the substrate W is shaken off in the removal liquid shaking step s2, and the removal liquid remaining on the substrate W is little or not at all. Therefore, if pure water is supplied to the substrate W in the pure water supply step s3 in this state, the amount of the removal liquid that comes into contact with the pure water is little or not at all. There is little or no pH shock itself. The pH shock means that a strong alkali is generated by contact between the removal liquid and pure water. If such a strong alkali is generated, the metal film is damaged, and thus it is necessary to suppress it as much as possible.
[0065]
Further, in this substrate processing method, the liquid removal liquid is supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 until the first predetermined time elapses from the time t0, and after the first predetermined time elapses, the removal liquid spray nozzle 12 until the time t1. Although the removal liquid mist is sprayed onto the substrate W from the above, it may be as follows.
That is, the removal liquid mist may be supplied from the removal liquid spray nozzle 12 from time t0 to time t1. In this case, it is not necessary to provide the removal liquid discharge nozzle 11 in the substrate processing apparatus 1.
Alternatively, the removal liquid mist may be supplied from the removal liquid spray nozzle 12 until a predetermined time elapses from time t0, and the liquid removal liquid may be supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 after the predetermined time has elapsed.
In this substrate processing method, liquid pure water is supplied from the pure water discharge nozzle 24 until the second predetermined time elapses from time t2, and after the second predetermined time elapses, the pure water spray nozzle 25 is supplied until time t3. The pure water mist is sprayed onto the substrate W from the following.
That is, pure water mist may be supplied from the pure water spray nozzle 25 from time t2 to time t3. In this case, the substrate processing apparatus 1 does not have to be provided with the pure water discharge nozzle 24.
Alternatively, pure water mist may be supplied from the pure water spray nozzle 25 until a predetermined time has elapsed from time t2, and liquid pure water may be supplied from the pure water discharge nozzle 24 after the predetermined time has elapsed.
[0066]
<6. Substrate Processing Apparatus of Second Embodiment>
The substrate processing apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 9, but some hatching is omitted for the sake of convenience.
In addition to the configuration of the substrate processing apparatus 1 described above, the substrate processing apparatus 100 has a solvent supply unit 2 as an intermediate rinse liquid supply unit. Since the substrate processing apparatus 100 has many common parts with the substrate processing apparatus 1, the parts common to the substrate processing apparatus 1 are denoted by the same reference numerals in the drawings and the description thereof is omitted.
[0067]
The substrate processing apparatus 100 has a solvent supply unit 2, which is fixed to a machine frame (not shown) and has a third rotation motor 18 and a third rotation having a drive shaft arranged in a vertical direction. A third rotating shaft 20 fixed to the drive shaft of the motor 18 and a third arm 22 connected to the top of the third rotating shaft 20 are included.
A solvent discharge nozzle 40 is provided at the tip of the third arm 22. The solvent discharge nozzle 40 is a tubular member whose longitudinal direction is arranged in a substantially vertical direction, and the organic solvent is supplied from one end to the substrate W from the other end.
Similarly, a solvent spray nozzle 39 is provided at the tip of the third arm 22 via a bracket 41 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 9). The solvent spray nozzle 39 injects the solvent mist as described later, and is installed so as to inject the solvent mist with an inclination of 45 degrees with respect to the surface of the substrate W.
The solvent discharge nozzle 40 and the solvent spray nozzle 39 are arranged so that the organic solvent discharged from the solvent discharge nozzle 40 and the solvent mist sprayed from the solvent spray nozzle 39 intersect on the surface of the substrate W. In addition, when the solvent discharge nozzle 40 and the solvent spray nozzle 39 are rotated by the third rotation motor 18, the organic solvent discharged from the solvent discharge nozzle 40 and the solvent mist injected from the solvent spray nozzle 39 are illustrated. 9 is arranged so as to reciprocate on an arc 86 that passes through the rotation center C of the substrate W and intersects at two points on the circumference of the rotation circle 95 drawn by the edge of the rotating substrate W. .
3 is used as the solvent spray nozzle 39, and pressurized nitrogen gas is supplied from a nitrogen supply system 94, which will be described later, to the gas introduction pipe 38. An organic solvent is supplied to the treatment liquid introduction pipe 29. Thereby, solvent mist is ejected from the solvent spray nozzle 39.
[0068]
<7, solvent supply system>
FIG. 10 shows a solvent supply system 90 and a nitrogen supply system 94.
The solvent supply system 90 adjusts the temperature of the organic solvent by heating or cooling the solvent pump 48 that pumps the organic solvent from the organic solvent source 46 outside the apparatus to a predetermined temperature. A temperature controller 50, a filter 52 for filtering contaminants from the organic solvent whose temperature is adjusted by the temperature controller 50, and a solvent spray valve 54 for opening and closing a flow path of the filtered organic solvent to the organic solvent spray nozzle 12. Have
With such a configuration, the solvent supply system 90 can adjust the temperature to a predetermined temperature by the temperature controller 50, and can supply the organic solvent cleaned by the filter 52 to the organic solvent spray nozzle 12.
The solvent supply system 90 also has a solvent discharge valve 62 that opens and closes the flow path of the filtered organic solvent to the solvent discharge nozzle 40, and the organic solvent from the solvent discharge nozzle 40 is opened and closed by opening and closing the solvent discharge valve 62. Discharge and discharge stop can be controlled.
The nitrogen supply system 94 includes a nitrogen source 68 that supplies pressurized nitrogen gas, a removal solution-side nitrogen valve 66 that opens and closes a pipe line from the nitrogen source 68 to the removal solution spray nozzle 12, and pure water spray from the nitrogen source 68. It has a pure water side nitrogen valve 65 that opens and closes a pipe line leading to the nozzle 25, and a solvent side nitrogen valve 71 that opens and closes a pipe line leading to the solvent spray nozzle 39. The supply and stop of supply of nitrogen gas to the removal liquid spray nozzle 12 can be controlled by opening and closing the removal liquid side nitrogen valve 66, and the pure water spray nozzle 25 can be controlled by opening and closing the pure water side nitrogen valve 65. The supply and supply stop of nitrogen gas can be controlled, and the supply and supply stop of nitrogen gas to the solvent spray nozzle 39 can be controlled by opening and closing the solvent side nitrogen valve 71.
Further, the substrate processing apparatus 100 has control means (not shown), and the control means is the same as the control means 69 of the substrate processing apparatus 1, the spin motor 13, the first rotation motor 17, the second rotation motor 31, and the removal. Liquid pump 47, pure water pump 57, removal liquid spray valve 53, pure water spray valve 83, removal liquid discharge valve 56, pure water discharge valve 58, removal liquid side nitrogen valve 66, pure water side nitrogen valve 65, temperature controller 51, a temperature controller 61 is connected, and a third rotating motor 18, a solvent pump 48, a solvent spray valve 54, a solvent discharge valve 62, a solvent side nitrogen valve 71, and a temperature controller 50 are further connected. .
[0069]
In the substrate processing apparatus 100, the gas-liquid mixing nozzle 27 is used as the solvent spray nozzle 39. Since the gas-liquid mixing nozzle 27 has the DC part 37, diffusion of the solvent mist is suppressed. Therefore, the solvent mist is accelerated to a predetermined speed, and the solvent mist can reach the substrate W in a state where the speed attenuation is small.
In this substrate processing apparatus 100, the solvent mist is sprayed from the solvent spray nozzle 39 at an angle of 45 degrees with respect to the surface of the substrate W. In order to remove the reaction products on the side walls, the solvent mist spraying direction and the substrate W The angle with the surface is preferably in the range of 30 to 60 degrees, more preferably 45 degrees.
[0070]
<8. Substrate Processing Method Using Substrate Processing Apparatus 100>
A substrate processing method using the substrate processing apparatus 100 will be described with reference to FIG.
The substrate processing method using the substrate processing apparatus 100 includes a removal liquid supply process s31, a removal liquid shaking process S32, a solvent supply process s33 as an intermediate rinsing process, a pure water supply process s34, and a pure water shaking process s35. Have.
This substrate processing method is substantially a substrate processing method using a substrate processing apparatus 1 having a removal liquid supply step s1, a removal liquid shaking step s2, a pure water supply step s3, and a pure water shaking step s4. The solvent supply step is added between the removal liquid shaking step s2 and the pure water supply step s3.
Therefore, the removal liquid supply process s31, the removal liquid shaking process s32, the pure water supply process s34, and the pure water shaking process s35 are respectively the removal liquid supply process s1 in the substrate processing method using the substrate processing apparatus 1. Since the contents are the same as the removal liquid shaking process s2, the pure water supply process s3, and the pure water shaking process s4, the description is omitted.
[0071]
Next, the solvent supply step s33 will be described with reference to FIG. In FIG. 12, when the elements shown on the vertical axis are in the open state for the valve and in the operating state for the other elements at the time shown on the horizontal axis, they are shaded.
The solvent supply process s33 is executed after passing through the removal liquid supply process s31 and the removal liquid shaking process s32. In the removing liquid shaking step s32, the state where the substrate rotates while the supply of the removing liquid to the substrate W is stopped is maintained. Therefore, the removing liquid on the substrate W is shaken off from the substrate W by the centrifugal force, and is applied to the substrate W. The remaining removal liquid is extremely small.
[0072]
The control means (not shown) rotates the third rotation motor 18 at time t2.
At time t2, the control means (not shown) drives the solvent pump 48 to open the solvent discharge valve 62 and supply the organic solvent from the solvent discharge nozzle 40. As a result, the substrate W is supplied with a relatively large amount of organic solvent, and the removal liquid on the substrate W starts to be washed away.
Next, after a third predetermined time has elapsed from time t2, the solvent discharge valve 62 is closed to stop the supply of the organic solvent from the solvent discharge nozzle 40, and the solvent spray valve 54 and the solvent side nitrogen valve 71 are opened, A solvent mist is sprayed from the spray nozzle 39 onto the substrate W. As a result, the solvent mist accelerated to the speed of sound is struck against the swollen and dull reaction product, and the reaction product falls off the substrate W.
Moreover, since the solvent spray nozzle 39 injects the solvent mist at an angle of 45 degrees with respect to the substrate W, the solvent mist can weaken the momentum with respect to the reaction products adhering to the uneven side walls of the substrate W. Reach less. Therefore, the dropping of the reaction product from the substrate W is further promoted. For this reason, the time required for processing is shortened.
The third predetermined time is a time from the time t2 until the removal liquid on the substrate W is washed away to some extent by the organic solvent supplied from the solvent discharge nozzle 40, and is obtained in advance by experiments.
At time t3, the control means (not shown) stops the driving of the third rotation motor 18 in a state where the solvent spray nozzle 39 is retracted from above the cup 3. The control means (not shown) closes the solvent spray valve 54 and the solvent-side nitrogen valve 71, stops the driving of the solvent pump 48, and stops the supply of the organic solvent from the solvent spray nozzle 39.
[0073]
Thus, in the solvent supply step s33, the organic solvent is supplied to the substrate W, thereby washing away the removal liquid from the substrate W. For this reason, when pure water is supplied to the substrate W in the subsequent pure water supply step s34, the removal liquid that comes into contact with the pure water is completely eliminated, so that occurrence of a pH shock can be prevented. For this reason, generation | occurrence | production of the damage with respect to the thin film on the board | substrate W can be prevented.
Further, in this substrate processing method, since the removal liquid is shaken off from the substrate W in the removal liquid shaking step s32, the removal liquid remaining on the substrate W at this time is very small. For this reason, it is possible to shorten the time required to wash away the removal liquid with the organic solvent in the solvent supply step s33. For this reason, the throughput is improved. Similarly, since only a small amount of the removal liquid remains on the substrate W, the amount of the organic solvent required in the solvent supply step s33 can be reduced, so that the cost can be reduced. In this substrate processing method, the pure water supply step s34 is executed immediately after the solvent supply step s33. However, the solvent vibration that shakes off the solvent on the substrate W between the solvent supply step s33 and the pure water supply step s34. A cutting step may be provided.
[0074]
In this substrate processing method, the rotation of the substrate W is not stopped from the start of the removal liquid supply process s31 to the end of the pure water shake-off process s35. Even if the rotation of the substrate W is temporarily stopped in any of the supply step s33, the solvent supply step s33 and the pure water supply step s34, or the pure water supply step s34 and the pure water shaking step s35. Good.
Further, in this substrate processing method, the liquid removal liquid is supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 until the first predetermined time elapses from the time t0, and after the first predetermined time elapses, the removal liquid spray nozzle 12 until the time t1. Although the removal liquid mist is sprayed onto the substrate W from the above, it may be as follows.
That is, the removal liquid mist may be supplied from the removal liquid spray nozzle 12 from time t0 to time t1. In this case, the substrate processing apparatus 100 may not be provided with the removal liquid discharge nozzle 11.
Alternatively, the removal liquid mist may be supplied from the removal liquid spray nozzle 12 until a predetermined time elapses from time t0, and after the predetermined time has elapsed, the liquid removal liquid may be supplied from the removal liquid discharge nozzle 11 until time t1. .
Further, in this substrate processing method, the liquid organic solvent is supplied from the solvent discharge nozzle 40 until the third predetermined time elapses from time t2, and after the third predetermined time elapses, the solvent spray nozzle 39 supplies the solvent from time t3. Mist is sprayed onto the substrate W, but it may be as follows.
That is, the solvent mist may be supplied from the solvent spray nozzle 39 from time t2 to time t3. In this case, the substrate processing apparatus 100 may not be provided with the solvent discharge nozzle 40. Alternatively, the solvent mist may be supplied from the solvent spray nozzle 39 until a predetermined time elapses from time t2, and the liquid organic solvent may be supplied from the solvent discharge nozzle 40 until time t3 after the predetermined time elapses.
In this substrate processing method, liquid pure water is supplied from the pure water discharge nozzle 24 until the second predetermined time elapses from time t3, and after the second predetermined time elapses, the pure water spray nozzle 25 is supplied until time t4. The pure water mist is sprayed onto the substrate W from the following.
That is, pure water mist may be supplied from the pure water spray nozzle 25 from time t3 to time t4. In this case, the pure water discharge nozzle 24 may not be provided in the substrate processing apparatus 100.
Alternatively, pure water mist may be supplied from the pure water spray nozzle 25 until a predetermined time has elapsed from time t3, and liquid pure water may be supplied from the pure water discharge nozzle 24 until t4 after the predetermined time has elapsed.
In this embodiment, a series of steps of the removal liquid supply process s31, the removal liquid shaking process s32, the solvent supply process s33, the pure water supply process s34, and the pure water shaking process s35 is performed only once. This series of steps may be repeated a plurality of times.
[0075]
<9. The substrate processing apparatus of the third embodiment and the gas-liquid mixing nozzle of the second embodiment>
[0076]
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of the substrate processing apparatus according to the third embodiment, and FIG. 14 is a plan view thereof.
[0077]
In the figure, reference numeral 301 denotes a disk-shaped spin chuck. Six support pins 301 a are erected on the spin chuck 301. As shown in FIG. 13, the spin chuck 301 is rotated by an electric motor 305 through a rotating shaft 303 connected to the bottom surface thereof. As a result of this rotational drive, the substrate W whose peripheral portion is abutted and supported by the support pins 301a is rotated around the rotation center C in a horizontal plane. Around the spin chuck 301, a splash prevention cup 309 is provided for preventing the treatment liquid M discharged from the two-fluid gas-liquid mixing nozzle 307 from splashing. The anti-scattering cup 309 is configured so that an unprocessed substrate W is placed on the spin chuck 301 or a transfer means (not shown) receives the processed substrate W from the spin chuck 301 as indicated by an arrow in the drawing. The spin chuck 301 is configured to move up and down.
[0078]
Next, driving, control, gas supply, and liquid supply of the gas-liquid mixing nozzle 307 and the gas-liquid mixing nozzle will be described. The substrate processing apparatus of this embodiment has three gas-liquid mixing nozzles 307 for removing liquid, intermediate rinsing, and pure water. Here, the gas-liquid mixing nozzle 307 for pure water will be described as an example. Therefore, for the sake of convenience, only the pure water gas-liquid mixing nozzle 307 is shown in FIGS. 13 and 14, and the gas-liquid mixing nozzle 307 for removing liquid and intermediate rinsing is not shown.
[0079]
As shown in FIG. 13, the gas-liquid mixing nozzle 307 is supported in such a posture that the distal end of the support arm 308 is connected to the body 307 b and the discharge surface 307 a faces the surface of the substrate W. On the other hand, the base end portion of the support arm 308 is connected to the elevating / moving mechanism 311. As shown in FIG. 14, the lifting / moving mechanism 311 is configured to go from the supply start position K of the processing liquid in the surface of the substrate W to the supply end position F through the rotation center C. Further, the support arm 308 is connected to the rotation shaft 11b of the rotation motor 311a. The gas-liquid mixing nozzle 307 is swung on the substrate W around the rotation center Pb of the rotary motor 311a.
[0080]
Further, the gas-liquid mixing nozzle 307 constitutes a two-fluid nozzle in which a pipe 315a for introducing compressed air as a gas into the body 307b and a pipe 315b for introducing pure water are connected in communication. The pipe 315a is connected to a compressed air supply unit 321 corresponding to the gas supply means of the present invention. The pipe 315a includes an electropneumatic regulator 317a that adjusts the pressure of the flowing air to a pressure corresponding to the control signal input from the controller 320, a pressure sensor 318a that detects the pressure of air, and a flow rate sensor 319a that detects the flow rate. And are provided respectively.
[0081]
The pipe 315b includes an electropneumatic regulator 317b that adjusts the pressure of pure water flowing to a pressure corresponding to a control signal input from the controller 320, a pressure sensor 318b that detects air pressure, and a flow rate. A flow sensor 319b is provided. The processing liquid used here is pure water, but in the case of a gas-liquid mixing nozzle for removing liquid, the removing liquid is used as the processing liquid, and in the case of a gas-liquid mixing nozzle for intermediate rinsing liquid, an intermediate rinsing liquid is used.
[0082]
A control signal is input from the controller 320 to each of the electropneumatic regulators 317a and 317b, and the pressure of each gas and pure water flowing through the pipes 315a and 315b is adjusted according to the control signal. On the other hand, detection results sequentially detected from the pressure sensors 318 a and 318 b and the flow rate sensors 319 a and 319 b are fed back to the controller 320.
[0083]
The controller 320 is connected to an electric motor 305, an elevating / moving mechanism 311, electropneumatic regulators 317a and 317b, pressure sensors 318a and 318b, and flow sensors 319a and 319b. Processing conditions corresponding to the substrate W are stored in the controller 320 in advance as a processing program (also referred to as a recipe), and each unit is controlled according to the processing program for each substrate W. This controller 320 corresponds to the control means of the present invention.
[0084]
The controller 320 is further connected with an instruction unit 330 used for creating / changing a processing program and selecting a desired one from a plurality of processing programs.
Next, the internal structure of the gas-liquid mixing nozzle 307 having the characteristic configuration of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 15 is a cross-sectional view of the gas-liquid mixing nozzle 307 as viewed from the side of the apparatus in a simplified manner.
[0085]
The body 307b is fixed to one end of the support arm 308 with a bolt or the like.
[0086]
In addition, a gas discharge nozzle 380 having a gas discharge port 391 and a liquid discharge nozzle 382 having a liquid discharge port 381 are inserted through the body portion 307b. The gas discharge nozzle 380 and the liquid discharge nozzle 382 are connected to the compressed air supply unit 321 and the pure water supply unit 325 described above via pipes 315a and 315b passing through the inside of the support arm 308.
The gas discharge nozzle 380 is disposed such that the gas discharge port 391 faces the surface of the substrate W, and the central axis P1 passing through the gas discharge port 391 intersects the surface of the substrate W perpendicularly. On the other hand, the liquid discharge nozzle 382 is disposed obliquely in the vicinity of the gas discharge nozzle 380, and the central axis P 2 passing through the liquid discharge port 381 intersects with the surface of the substrate W obliquely. The intersection where the central axes P1 and P2 intersect is a collision site G that is a mixed region of liquid and gas.
[0087]
And the trunk | drum 307b of the gas-liquid mixing nozzle 307 is cylindrical, The outer peripheral edge of the discharge surface 307a forms the umbrella part 307c which protruded below. The gas discharge nozzle 380 is disposed on the upper surface portion 307d of the umbrella portion 307c so that the gas discharge port 391 is disposed, and the liquid discharge nozzle 382 is disposed so that the liquid discharge port 381 is disposed in the middle of the umbrella portion 307c. Be placed.
The body portion 307b is integrally formed of a fluororesin.
[0088]
When the processing liquid mist is generated by the gas-liquid mixing nozzle 307, the incident angle α of the central axes P1 and P2 at the collision site G is slightly different depending on the flow rate and flow velocity of each fluid, but is 0 ° to 110 °. A range is preferred. Here, when each incident angle α is 0 degree, the discharge of air and pure water is in a parallel state, but droplets can be generated by discharging with one of the jets. This aspect will be described later. However, if the incident angle α is larger than 110 degrees, the collision between pure water and air is close to a frontal collision, and it has been confirmed that the liquid droplets are scattered not in one direction but in all directions. That is, when cleaning the surface of the substrate W, the number of droplets directed toward the surface of the substrate W is reduced, and good cleaning cannot be performed. Therefore, when the incident angle α is in the range of 0 ° to 110 °, the mist-like processing liquid can be directed in one direction.
[0089]
Furthermore, the distance β from the liquid discharge port 381 to the collision site G is preferably set to be greater than 0 mm and not more than 20 mm as a distance at which the pressure of the liquid water jet attenuates and the flow does not collapse.
[0090]
Further, the collision site G is located at the same position as the ejection surface 307 a of the gas-liquid mixing nozzle 307 or slightly on the surface side of the substrate W. By doing so, pure water and air can be mixed in the collision site G in a state where external influence is prevented by the umbrella portion 307c. Furthermore, it is possible to prevent the mist-like droplets from adhering to the inner surface of the umbrella portion 307c from adhering to the upper surface portion 307d and preventing it from dropping. And the space | interval of the collision site | part G and the surface of the board | substrate W should just be a space | interval according to the desired cleaning capability, and is normally set to about 100 mm or less, Preferably it is about 3-30 mm.
[0091]
With the above configuration, when the electropneumatic regulators 317a and 17b are opened by the signal of the controller 320 and air and pure water are supplied from the gas discharge port 391 and the liquid discharge port 381, pure water is injected into the jet of the jetted air. Dropping is promoted by mixing and collapsing the jet structure. And the surface of the board | substrate W is wash | cleaned by this mist-like process liquid mist.
[0092]
Next, a processing operation by the substrate processing apparatus having the above configuration will be described.
[0093]
Here, a case where pure water mist is supplied to the substrate will be described as an example. For example, it is a pure water supply process among a removal liquid supply process, a removal liquid shaking process, a pure water supply process, and a pure water shaking process. That is, this is the pure water supply step s3 when the substrate processing method of FIG. 6 is executed. Therefore, the following is executed following the removal liquid shaking step s2.
The same applies to the pure water supply process among the removal liquid supply process, the removal liquid shake-off process, the solvent supply process, the pure water supply process, and the pure water shake-off process. That is, the pure water supply step s34 when the substrate processing method of FIG. 11 is executed. Therefore, in this case, the following is executed following the solvent supply step s33.
[0094]
While rotating the substrate W at a constant speed, the gas-liquid mixing nozzle 307 moves from the supply start position K of the processing liquid through the rotation center C to the supply end position F as shown in FIG.
[0095]
At this time, a control signal is sent from the controller 320 to each of the electropneumatic regulators 317a and 317b, and the pressures of air and pure water are appropriately adjusted so as to form droplets at the collision site G. At the same time, the results detected from the pressure sensors 318 a and 18 b and the flow sensors 319 a and 319 b are fed back to the controller 320 sequentially. That is, the air supplied from the compressed air supply unit 321 is conveyed from the pipe 315a, and at the same time, the pure water is conveyed from the pure water supply unit 25 from the pipe 315b.
[0096]
At this time, air starts to be discharged from the gas discharge port 391 of the gas-liquid mixing nozzle 307, and pure water is supplied from the liquid discharge port 381 after a predetermined time has elapsed. By doing so, the pure water supplied to the collision site G is made into droplets and simultaneously mixed with the supplied air. As a result, the pure water collides with the air from the beginning when it is ejected to form a mist, and it is possible to eliminate the waste of being collided with the surface of the substrate W in the liquid flow. The droplets are directly supplied toward the substrate W as pure water mist.
[0097]
Here, the spraying speed of the mist-like processing liquid can be set by adjusting the flow rate and flow rate of pure water and air that are maintained in an independent state. In this control, since air and pure water do not interfere with each other, a desired droplet can be obtained by controlling the flow rate and flow velocity of the liquid or gas as desired. Then, fine contaminants on the substrate surface can be sufficiently removed.
[0098]
Next, when the gas-liquid mixing nozzle 307 reaches the supply end position F, a control signal from the controller 320 is sent to the electropneumatic regulators 317a and 317b, and the supply of each supply is stopped, and the gas-liquid mixing nozzle 307 is on standby. Transferred to position 313. When the cleaning is stopped, the gas-liquid mixing nozzle 307 stops the discharge of air after stopping the discharge of pure water. As a result, it is possible to eliminate the waste of the liquid flow colliding with the surface of the substrate W after cleaning the surface of the substrate W with the mist-like processing liquid.
[0099]
Then, the processing liquid adhering to the surface of the substrate W is scattered by rotating the substrate W at a high speed, and the pure water shaking process s4 or the pure water shaking process s35 is executed. Finally, the substrate W is unloaded from the spin chuck 301 by a hand of a substrate transfer robot (not shown), and the cleaning process in this substrate processing apparatus for one substrate W is completed.
[0100]
As described above, according to the present invention, the substrate surface is processed with the processing liquid in which the gas and the liquid are atomized in the air. At that time, the mist-like processing liquid is generated after being discharged from the gas discharge means and the liquid discharge means. For this reason, the flow rate and flow rate of the liquid and gas are maintained in an independent state. And the discharged liquid and gas mix in the air, and as a result, it becomes mist-like. Therefore, when a mist-like processing liquid is generated, a desired droplet flow can be obtained without mutual interference. Therefore, fine contaminants on the substrate surface can be sufficiently removed, and the cleaning power of the substrate surface can be improved.
[0101]
In the above-described embodiment, the central axis P1 passing through the gas discharge port 391 of the gas-liquid mixing nozzle 307 is disposed so as to be substantially perpendicular to the surface of the substrate W. However, the central axis P1 may be disposed obliquely. Good.
[0102]
<10, gas-liquid mixing nozzle of the third embodiment>
[0103]
FIG. 16 is a cross-sectional view seen from the side of the apparatus, schematically showing another configuration of the gas-liquid mixing nozzle. In addition, about the structure similar to 3rd Embodiment, the same code | symbol is provided and description is abbreviate | omitted. In the gas-liquid mixing nozzle 371, a gas discharge nozzle 380 having a gas discharge port 391 is inserted into the body 371b. A gas discharge port 391 is disposed on the upper surface 371d of the umbrella 371c of the gas-liquid mixing nozzle 371. A liquid discharge nozzle 392 is disposed at the lower end of the umbrella portion 371c.
[0104]
The liquid discharge nozzle 392 is disposed horizontally on the discharge surface 371a, and the tip thereof is disposed below the gas discharge port 101 so as to extend into the air jet. The front end portion is bent downward, and the liquid discharge port 393 is disposed so as to face the surface of the substrate W. Further, the central axis P 1 passing through the gas discharge port 391 intersects the surface of the substrate W perpendicularly and coincides with the central axis passing through the liquid discharge port 393. And, since the discharged pure water is immediately formed into droplets by the jet of the surrounding air immediately in the discharge direction of the liquid discharge port 393, the collision part G1 in the figure is a mixed region of liquid and gas, and Become. In other words, in the second embodiment, the incident angle between the central axis P1 and the central axis passing through the liquid discharge port 393 is set to 0 degrees.
[0105]
As described above, according to this embodiment, liquid droplets are generated promptly by discharging pure water in a jet of air. Further, since the droplets are generated in the jet, the droplets are less scattered and the cleaning effect is good. In addition, the gas-liquid mixing nozzle of this embodiment should just discharge the other in one jet, and the center axis line of each of the liquid discharge port 393 and the gas discharge port 391 does not necessarily need to correspond. That is, as long as the other can be discharged in one jet, the discharge port in the jet may be slightly inclined.
[0106]
(1) In this embodiment, air is supplied from the pipe 315a and pure water is supplied from the pipe 315b. However, pure water is supplied from the pipe 315a and air is supplied from the pipe 315b. Good.
[0107]
(2) Furthermore, in this embodiment, the gas supplied from the pipe 315a is only air, but a mixed gas of air and a gas that contributes to the degree of washing, or a gas that simply contributes to the degree of washing, such as ozone gas, Only carbon dioxide and hydrogen may be supplied. Further, nitrogen or argon may be supplied as an inert gas.
[0108]
(3) In this embodiment, the gas-liquid mixing nozzle 307 swings only once in one direction in the substrate W surface to which the processing liquid is supplied. However, the gas-liquid mixing nozzle 307 swings in the substrate W surface a plurality of times. May be.
[0109]
(4) In this embodiment, the spin chuck 301 is a pin-holding spin chuck that rotates while holding the peripheral edge of the substrate W at the lower and end surfaces thereof, but the lower surface of the substrate W is sucked and held. The chuck 15 may be used.
[0110]
(5) Alternatively, the spin chuck 301 may be such as at least three roller pins that rotate around an axis parallel to the rotation center C of the substrate W while abutting on the end face of the peripheral portion of the substrate W. The spin chuck using this roller pin is particularly effective when cleaning both surfaces of the substrate W. If the gas-liquid mixing nozzle 307 is disposed at a position sandwiching the substrate W, the entire area of both surfaces of the substrate can be cleaned well.
[0111]
As described above, according to the gas-liquid mixing nozzle 307 of the second embodiment and the gas-liquid mixing nozzle 371 of the third embodiment, gas and liquid are mixed in the air outside the gas-liquid mixing nozzle. The desired droplet flow can be obtained without interfering with each other. Therefore, since a desired droplet can be obtained, fine contaminants on the substrate surface can be sufficiently removed, and the cleanliness of the substrate surface can be improved.
[0112]
That is, for example, since the gas-liquid mixing nozzle 27 mixes gas and liquid therein, when the flow rate of the gas and the liquid is varied independently and one of the flow rates is changed, the mutual pressures interfere with each other. There is a problem that the flow rate of the gas also changes. Therefore, if the gas flow rate is increased in order to increase the cleaning power, the gas pressure increases, and the flow rate of the supplied liquid is suppressed. As a result, there is a problem that the liquid droplets ejected from the nozzle tip opening of the gas-liquid mixing nozzle 27 have a different result from the planned cleaning power because the liquid flow rate is suppressed, which can be solved. .
[0113]
Furthermore, compared with the case where the gas and the processing liquid are mixed inside like the gas-liquid mixing nozzle 27, dust generation such as dust can be prevented. That is, since the gas-liquid mixing nozzle 27 mixes gas and liquid in the inside thereof, dust is generated by scraping the unevenness of the wall surface of the mixing chamber. In some cases, the dust generation may occur when the liquid adhered in the mixing chamber is scraped off the dried deposit during mixing, but these can be prevented.
[0114]
<11. Summary>
The holding rotation unit of the above substrate processing apparatus holds and rotates the substrate horizontally, but the substrate main surface is tilted with respect to the horizontal plane, or the substrate main surface is held and rotated along the vertical direction. It is good also as a holding | maintenance rotation part to do.
Moreover, although the holding | maintenance rotation part of the above substrate processing apparatus hold | maintains only one board | substrate, it is good also as a holding | maintenance rotation part which hold | maintains several board | substrates.
The substrate processing apparatus 1 includes nitrogen supply systems 93 and 94 that supply nitrogen gas to the removal liquid spray nozzle 12, the pure water spray nozzle 25, and the solvent spray nozzle 39. Instead of the nitrogen sources 67 and 68, a pressurized air source for supplying pressurized air may be provided, and a pressurized air supply system may be provided instead of the nitrogen supply systems 93 and 94. In this case, the treatment liquid mist is made by the pressurized air.
Further, in the above substrate processing apparatus, when an inert gas (for example, nitrogen gas or argon) is used as a gas mixed with the processing liquid, specifically, the substrate processing apparatuses 1 and 100 have the removal liquid spray nozzle 12 and the pure liquid. Since nitrogen gas is supplied to the water spray nozzle 25 and the solvent spray nozzle 39, when the processing liquid mist is supplied to the substrate having the metal film, the oxidation of the metal film can be prevented and deterioration of the processing quality of the substrate can be suppressed. Examples of the metal film include aluminum. In particular, since copper (Cu) is easily oxidized, the effect is large for a substrate having a copper film.
[0115]
In the substrate processing apparatus 1, the gas-liquid mixing nozzle 27 is applied to both the removal liquid supply unit 7 and the pure water supply unit 9, but may be applied to either one.
In the substrate processing apparatus 100, the gas-liquid mixing nozzle 27 is applied to all three of the removal liquid supply unit 7, the pure water supply unit 9, and the solvent supply unit 2. However, the substrate processing apparatus 100 may be applied to any one or two of them. May be.
The substrate processing of the above embodiment is intended for a substrate on which a polymer is generated on the surface through dry etching, but is particularly effective when the substrate is subjected to further ashing after the dry etching.
Ashing is performed, for example, by placing a substrate having a resist film in oxygen plasma, but more polymer is produced after ashing. For this reason, when performing the process which removes a polymer from the board | substrate which passed through dry etching and ashing, according to this invention, a through-put can be improved more and cost can be reduced.
In addition, when the reaction product is deposited in a convex shape on the substrate W, if the processing liquid mist is sprayed from a direction inclined with respect to the substrate W, the reaction product deposited in the convex shape is high-speed. It is broken by the mist of the processing solution coming in. For this reason, the removal process of the reaction product can be completed quickly.
[0116]
In the above embodiment, the processing liquid is supplied to at least the rotation center C of the substrate W while rotating the substrate W. However, the present invention is not limited to supplying the processing liquid to the rotating substrate W. For example, the processing liquid may be supplied to the rotation center C of the substrate W that is rotated or rotated intermittently. Further, after supplying the processing liquid to the center of the stationary substrate W, the substrate W may be rotated or rotated. The rotation or rotation in this case may be continuous or intermittent.
[0117]
Further, since the chuck 15 is in contact with only the back surface of the substrate W and holds the substrate W, the liquid is evenly supplied to the entire surface of the substrate W, particularly the peripheral portion of the surface of the substrate W. In-plane uniformity can be secured.
[0118]
Similarly, since the chuck 15 is in contact with only the back surface of the substrate W and holds the substrate W, there is nothing that contacts the peripheral portion of the substrate W. Therefore, when the liquid is shaken off from the substrate W, the liquid is smoothly discharged from the substrate W.
[0119]
In the above embodiment, it is disclosed that the polymer generated during the dry etching is removed from the substrate that has undergone the dry etching process. However, the present invention removes the polymer from the substrate on which the polymer generated during the dry etching exists. It is not limited to removing.
For example, as mentioned above, the present invention includes the case where the polymer produced during plasma ashing is removed from the substrate. Therefore, the present invention includes a case where the polymer generated due to the resist is removed from the substrate in various processes that are not necessarily dry etching.
Further, the present invention is not limited to removing only the polymer produced by dry etching or plasma ashing, but also includes the case where various reaction products derived from the resist are removed from the substrate.
[0120]
In the present invention, the reaction product derived from the resist is not limited to be removed from the substrate, but includes the case where the resist itself is removed from the substrate.
For example, a substrate on which a resist is applied, a pattern such as a wiring pattern is exposed to the resist, the resist is developed, and a lower layer process (for example, an etching process for a thin film as a lower layer) is performed on the lower layer of the resist This includes cases where the target resist film is removed and the resist film that is no longer needed is removed.
In this case, the removal of the resist film that is no longer necessary, and at the same time, any reaction product produced by the alteration of the resist film can be removed at the same time, so that throughput can be improved and cost can be reduced. For example, in the above lower layer treatment, when dry etching is performed on a thin film as a lower layer, a reaction product is also generated. Therefore, the resist film itself used for masking the lower layer at the time of dry etching, and the reaction product generated by alteration of the resist film can be removed at the same time.
[0121]
In addition, the present invention is not limited to removing the reaction product derived from the resist or the resist itself from the substrate, but also includes removing from the substrate organic substances that are not derived from the resist, such as fine contaminants generated from the human body. .
[0122]
Moreover, although the pure water supply part is provided in the substrate processing apparatus of the said embodiment, this is good also as a rinse liquid supply part. In this case, a rinse liquid source is provided instead of the pure water source, and the rinse liquid of the rinse liquid source is supplied to the substrate. The rinse liquid here is a liquid that becomes water when left at normal temperature (about 20 to 28 degrees Celsius) and normal pressure (about 1 atmosphere). For example, ozone water in which ozone is dissolved in pure water, hydrogen water in which hydrogen is dissolved in pure water, and carbonated water in which carbon dioxide is dissolved in pure water. In particular, when ozone water is used as a rinsing liquid instead of pure water, organic substances, reaction products generated by resist alteration, and polymers can be more completely removed. Therefore, in this case, it is possible to solve the problem of improving the processing quality of the processing for removing the organic substance, the reaction product generated by the alteration of the resist, and the polymer generated by dry etching from the substrate.
[0123]
In the substrate processing method of the above embodiment, pure water is supplied to the substrate in the pure water supply step, and the pure water is shaken off from the substrate in the pure water shaking step. The pure water supply step is a rinse liquid supply step. The pure water shaking process may be a rinsing liquid shaking process.
In this case, the rinse liquid is supplied to the substrate in the rinse liquid supply step, and the rinse liquid is shaken off from the substrate in the rinse liquid shaking step.
Therefore, in the said embodiment, you may perform a rinse liquid supply process and a rinse liquid shaking process following a removal liquid shaking process or an intermediate | middle rinse process.
[0124]
When the rinsing liquid used in the rinsing liquid supply process is ozone water, organic substances, reaction products generated by changing the resist, and polymers generated by dry etching can be more completely removed. Therefore, in this case, it is possible to solve the problem of improving the processing quality of the processing for removing the organic substance, the reaction product generated by the alteration of the resist, and the polymer generated by dry etching from the substrate.
[0125]
【The invention's effect】
 According to the substrate processing apparatus of the present invention, since the gas-liquid mixing nozzle is provided, the substrate processing apparatus isHigh speed mist can be supplied. For this reason, the reaction product can be satisfactorily removed from the substrate, and the quality of processing can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a substrate processing apparatus 1. FIG.
2 is a top view of the substrate processing apparatus 1. FIG.
3 is a cross-sectional view of a gas-liquid mixing nozzle 27. FIG.
4 is a diagram showing a removal liquid supply system 89, a pure water supply system 91, and a nitrogen supply system 93. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a hardware configuration of the substrate processing apparatus 1;
6 is a flowchart of a substrate processing method using the substrate processing apparatus 1. FIG.
7 is a detailed flowchart of a substrate processing method using the substrate processing apparatus 1. FIG.
8 is a side view of the substrate processing apparatus 100. FIG.
9 is a top view of the substrate processing apparatus 100. FIG.
10 is a diagram showing a solvent supply system 90 and a nitrogen supply system 94. FIG.
FIG. 11 is a flowchart of a substrate processing method using the substrate processing apparatus 100.
12 is a detailed flowchart of a substrate processing method using the substrate processing apparatus 100. FIG.
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to a third embodiment.
FIG. 14 is a plan view of a substrate processing apparatus according to a third embodiment.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the configuration of the gas-liquid mixing nozzle 307, as viewed from the side of the apparatus, simply showing the configuration.
FIG. 16 is a cross-sectional view of the configuration of the gas-liquid mixing nozzle 371, as viewed from the side of the apparatus, simply showing the configuration.
FIG. 17 is a diagram illustrating a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 Substrate processing equipment
2 Solvent supply section
5 Holding rotation part
7 Removal liquid supply part
9 Pure water supply section
12 Removal liquid spray nozzle
25 Pure water spray nozzle
27 Gas-liquid mixing nozzle
30 mixing section
32 Taper
34 Tapered channel
36 DC path
37 DC section
38 Gas introduction pipe
39 Solvent spray nozzle
42 Mixing chamber
93,94 Nitrogen supply system
100 Substrate processing equipment
301 Spin chuck
303 Rotating shaft
305 Electric motor
307 Cleaning nozzle
308 Support arm
309 Anti-scatter cup
311 Elevating / moving mechanism
313 Standby position
320 controller
321 Compressed air supply unit
325 Pure water supply unit
330 Indicator
371 Cleaning nozzle
380 Gas discharge nozzle
381 Liquid outlet
382 Liquid discharge nozzle
391 Gas outlet
392 Liquid discharge nozzle
393 Liquid outlet
301a Support pin
307a Discharge surface
307b trunk
307c Umbrella
307d Upper surface part
311a Rotation motor
311b Rotating shaft
315a piping
315b Piping
317a Electropneumatic regulator
318a Pressure sensor
318b Pressure sensor
319a Flow sensor
319b Flow sensor
371a Discharge surface
371b trunk
371c Umbrella
371d Upper surface part
M treatment solution

Claims

In a substrate processing apparatus for removing organic substances present on a substrate,
A holding rotating unit that holds and rotates the substrate;
A removing liquid supply unit for supplying a removing liquid for removing organic substances to the substrate;
A pure water supply unit for supplying pure water to the substrate;
Have
The pure water supply unit is
Liquid discharge means for discharging pure water;
Gas discharge means for discharging pressurized gas in the vicinity of the liquid discharge means;
Including gas-liquid mixing nozzle,
The pure water discharged from the liquid discharge means is mixed with the gas discharged from the gas discharge means in the air outside the gas-liquid mixing nozzle to form a mist and supplied to the substrate And
The discharge port of the liquid discharge means is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge means,
A substrate processing apparatus , wherein a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge means and a central axis passing through the discharge port of the gas discharge means coincide with each other.

In a substrate processing apparatus for removing organic substances present on a substrate,
A holding rotating unit that holds and rotates the substrate;
A removing liquid supply unit for supplying a removing liquid for removing organic substances to the substrate;
A pure water supply unit for supplying pure water to the substrate;
Have
The removal liquid supply unit includes:
A liquid discharge means for discharging the removal liquid;
Gas discharge means for discharging pressurized gas in the vicinity of the liquid discharge means;
Including gas-liquid mixing nozzle,
And a removal liquid discharged from the liquid discharge means is mixed with a gas discharged from the gas discharge means in the air outside the gas-liquid mixing nozzle to form a mist and supplied to the substrate And
The discharge port of the liquid discharge means is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge means,
A substrate processing apparatus , wherein a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge means and a central axis passing through the discharge port of the gas discharge means coincide with each other.

In a substrate processing apparatus for removing organic substances present on a substrate,
A holding rotating unit that holds and rotates the substrate;
A removing liquid supply unit for supplying a removing liquid for removing organic substances to the substrate;
An intermediate rinsing liquid supply unit for supplying an intermediate rinsing liquid for washing away the removing liquid on the substrate;
A pure water supply unit for supplying pure water to the substrate;
Have
The intermediate rinse liquid supply unit is
Liquid discharge means for discharging the intermediate rinse liquid;
Gas discharge means for discharging pressurized gas in the vicinity of the liquid discharge means;
Including gas-liquid mixing nozzle,
The intermediate rinsing liquid discharged from the liquid discharge means is mixed with the gas discharged from the gas discharge means in the air outside the gas-liquid mixing nozzle to form a mist and supplied to the substrate To do,
The discharge port of the liquid discharge means is disposed in a jet of gas discharged from the gas discharge means ,
A substrate processing apparatus , wherein a central axis passing through the discharge port of the liquid discharge means and a central axis passing through the discharge port of the gas discharge means coincide with each other.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
The gas-liquid mixing nozzle is
An umbrella part protruding downward,
Have
The discharge port of the gas discharge means is disposed on the upper surface of the umbrella part,
The discharge port of the liquid discharge means is a substrate processing apparatus arranged in the middle of the umbrella portion.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the organic substance is a reaction product generated by altering a resist, and the removal liquid is a removal liquid for removing the reaction product.

The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein:
The organic substance is a reaction product generated on the substrate by a dry etching process in which a thin film existing on the surface of the substrate is dry-etched using the resist film as a mask, and the removal liquid removes the reaction product. A substrate processing apparatus, which is a removing liquid.

A substrate processing method, wherein a substrate is processed using any one of claims 1 to 6.