JP4763563B2 - 基板処理方法 - Google Patents
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Description
この種の基板処理装置としては、1枚の基板をほぼ水平に保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板の表面(上面)に処理液を供給するためのノズルと、スピンチャックに保持された基板の表面に近接して対向配置される円板状の遮蔽板とを備えるものがある(たとえば、特許文献1参照)。
前記乾燥促進液体は、純水よりも揮発性の高い有機溶剤を含む液であってもよい。
前記有機溶剤としては、純水に対して溶解性を有する溶剤であってもよいし、純水に対して溶解性を有さない溶剤であってもよい。
純水よりも揮発性が高く、かつ、純水に対して溶解性を有する有機溶剤としては、たとえば、メタノール、エタノール、アセトン、IPA(イソプロピルアルコール)、MEK(メチルエチルケトン)などが挙げられる。また、純水よりも揮発性が高く、かつ、純水に対して溶解性を有さない有機溶剤としては、たとえば、HFE(ハイドロフルオロエーテル)などが挙げられる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、たとえば半導体ウエハのような、ほぼ円形の基板Wに対して処理液(薬液または純水その他のリンス液)による処理を施すための枚葉式の処理装置であり、基板Wの表面(上面)に間隔を隔てて対向配置されたプレート1と、基板Wの裏面(下面)側に配置され、基板Wをほぼ水平な姿勢で保持して回転させるバキューム型スピンチャック(以下、バキュームチャック2という。)とを備えている。
吸引機構14は、集合吸引管28と、集合吸引管28から分岐され、各吸引路12に接続された複数の分岐吸引管29とを備えている。集合吸引管28には、集合吸引管28内を吸引するためのコンバム30と、吸引された薬液(フッ酸)が流通する薬液回収管31とが接続されている。薬液回収管31の先端(薬液回収管31における流体の流通方向の下流端)は、薬液タンク22に接続されており、その途中部には、集合吸引管28側から順に、薬液回収管31を開閉する回収バルブ33と、薬液回収管31を流通するフッ酸中の異物を除去するためのフィルタ34と、薬液回収管31にフッ酸を引き込むための回収ポンプ35とが介装されている。また、集合吸引管28には、薬液回収管31の接続部よりも先端側の位置に、この集合吸引管28を開閉する吸引バルブ36が介装されている。
また、中心軸ノズル40の先端に設けられたHFE吐出口44は、環状の窒素ガス吐出口48に取り囲まれており、HFE吐出口44および窒素ガス吐出口48は、複数の吐出口9および吸引口10によって取り囲まれている。
処理対象の基板Wは、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、デバイス形成面である表面を上にして搬送ロボットからバキュームチャック2へと受け渡される。このとき、制御装置37は、プレート昇降駆動機構15を制御して、プレート1をバキュームチャック2の上方に大きく退避した退避位置に配置させている。
次に、制御装置37は、プレート昇降駆動機構15を制御して、プレート1を下降させ、対向面8を基板Wの表面に近接させる。続いて、制御装置37は、DIWバルブ25、HFEバルブ42および窒素ガスバルブ47を閉じて、薬液バルブ24を開き、薬液ポンプ23を駆動することにより、薬液タンク22に貯留されているフッ酸を集合供給管16、分岐供給管17、供給路11を介して各吐出口9に供給し、各吐出口9から基板Wの表面に向けてフッ酸を吐出させる。それと同時に、制御装置37は、吸引バルブ36を閉じ、回収バルブ33を開いて、回収ポンプ35を駆動することにより、各吐出口9から吐出されるフッ酸を、吸引口10から吸引させる。このとき、基板Wは回転されていてもよく、回転されていなくてもよい。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の実施形態では、乾燥促進液体としてHFE(液体)が基板Wの表面に供給される例について説明したが、乾燥促進液体は、HFE(液体)を含む液体であってもよい。さらに、乾燥促進液体は、メタノール、エタノール、アセトン、IPA(イソプロピルアルコール)、MEK(メチルエチルケトン)などの純水よりも揮発性が高く、かつ、純水に対して溶解性を有する有機溶剤を含む液体や、HFEのように純水よりも揮発性が高く、かつ、純水に対して溶解性を有さない有機溶剤を含む液体であってもよい。
具体的には、DIWによる水洗処理が行われた後に、基板Wの表面と対向面8との間がDIWによって液密に保たれた状態で、回転されている基板Wの表面の中心付近に中心軸ノズル40からIPAを供給し、基板Wの表面と対向面8との間に介在するDIWをIPAに置換させる。そして、IPAの供給が停止された後に、回転されている基板Wの表面の中心付近に中心軸ノズル40からHFEを供給し、基板Wの表面と対向面8との間に介在するIPAをHFEに置換させる。この場合、純水に対して溶解性を有するIPAを用いて段階的にDIWをHFEに置換させることにより、基板Wの表面にDIWが残留することを確実に低減することができる。
また、前述の実施形態では、支持軸6内に挿通された中心軸ノズル40から基板Wの表面にHFEが供給される例について説明したが、基板Wの表面にHFEを供給するためのHFEノズルを基板Wの周囲に設け、基板Wの周囲から基板Wの表面にHFEを供給して、基板の表面と対向面との間のDIWをHFEに置換させてもよい。
具体的には、スピンチャック57は、ほぼ鉛直な方向に延びた回転軸58と、回転軸58の上端に取り付けられた円板状のスピンベース59とを有している。前記複数個の挟持部材56は、スピンベース59上における基板Wの外周形状に対応した円周上に配置されている。複数個の挟持部材56は、それぞれ異なる位置で基板Wの周端面に当接することにより、互いに協働して基板Wを挟持し、基板Wをほぼ水平に保持することができるようになっている。
また、前述の実施形態では、プレート1および支持軸6が回転しない例について説明したが、支持軸6にプレート回転駆動機構61(図1参照)を結合し、このプレート回転駆動機構61を制御装置37によって制御することにより(図3参照)、支持軸6およびプレート1をチャック軸3の中心軸線とほぼ同一軸線まわりに回転させてもよい。プレート回転駆動機構61によってプレート1を回転させつつ、各吐出口9からフッ酸またはDIWを吐出することにより、フッ酸およびDIWを基板Wの表面により均一に供給することができる。
また、前述の実施形態では、プレート1が基板Wよりも大きな径を有する円板状にされている例について説明したが、プレート1は、基板Wよりも小さくされていてもよい。この場合、プレート1を移動させるためのプレート移動機構を設け、このプレート移動機構によって、プレート1の対向面8を基板Wの上方の水平面内で移動(スキャン)させることにより、フッ酸などの各種の液またはガスを基板Wの表面の全域に均一に供給することができる。
また、前述の実施形態では、基板Wの表面に供給される不活性ガスとして、窒素ガスを例示したが、窒素ガスに限らず、ヘリウムガス、アルゴンガス、乾燥空気などの他の不活性ガスを基板Wの表面に供給してもよい。
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Wとして半導体ウエハを取り上げたが、半導体ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
2 バキュームチャック
5 チャック回転駆動機構
9 吐出口
10 吸引口
13 供給機構
14 吸引機構
37 制御装置
40 中心軸ノズル
44 HFE吐出口
57 スピンチャック
61 プレート回転駆動機構
W 基板
Claims (1)
- 基板の一方面に間隔を隔てて対向するプレートの対向面に形成された複数の吐出口から薬液を前記一方面に供給するとともに、前記吐出口から吐出された薬液を前記対向面に形成された複数の吸引口から吸引して、前記一方面と対向面との間を薬液によって液密にさせる薬液供給工程と、
前記一方面と対向面との間に薬液が保持された状態で、前記複数の吐出口から純水を含むリンス液を前記一方面に供給するとともに、前記吐出口から吐出されたリンス液を前記複数の吸引口から吸引して、前記一方面と対向面との間をリンス液によって液密にさせるリンス液供給工程と、
前記一方面と対向面との間がリンス液によって液密にされた状態で、基板の乾燥を促進させるための乾燥促進液体を前記基板の一方面に供給することにより、前記一方面と対向面との間のリンス液を乾燥促進液体に置換させる乾燥促進液体供給工程とを含む、基板処理方法。
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