JP4805051B2 - Liquid processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板に対して所定の液処理を行う液処理装置に関する。 The present invention relates to a liquid processing apparatus that performs predetermined liquid processing on a substrate such as a semiconductor wafer.
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー(FPD)の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理、フォトリソグラフィ工程におけるフォトレジスト液や現像液の塗布処理等を挙げることができる。 In a semiconductor device manufacturing process and a flat panel display (FPD) manufacturing process, a process of supplying a processing liquid to a semiconductor wafer or a glass substrate, which is a substrate to be processed, and performing liquid processing is frequently used. As such a process, for example, a cleaning process for removing particles or contamination attached to the substrate, a coating process of a photoresist solution or a developing solution in a photolithography process, and the like can be given.
このような液処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または表裏面に処理液を供給してウエハの表面または表裏面に液膜を形成して処理を行う枚葉式のものが知られている。 As such a liquid processing apparatus, a substrate such as a semiconductor wafer is held on a spin chuck, a processing liquid is supplied to the front surface or front and back surfaces of the wafer while the substrate is rotated, and a liquid film is applied to the front or back surface of the wafer. A single-wafer type is known in which processing is performed by forming a film.
この種の装置では、通常、処理液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより処理液を外方に広げて液膜を形成し、処理液を離脱させることが一般的に行われている。そして、基板の外方へ振り切られた処理液を下方へ導くようにウエハの外側を囲繞するカップ等の部材を設け、ウエハから振り切られた処理液を速やかに排出するようにしている。しかし、このようにカップ等を設ける場合には、処理液がミストとして飛び散り、基板まで達してウォーターマークやパーティクル等の欠陥となるおそれがある。 In this type of apparatus, the processing liquid is usually supplied to the center of the wafer, and by rotating the substrate, the processing liquid is spread outward to form a liquid film, and the processing liquid is generally released. ing. A member such as a cup surrounding the outside of the wafer is provided so as to guide the processing liquid shaken off the substrate downward, so that the processing liquid shaken off from the wafer is quickly discharged. However, when a cup or the like is provided in this way, the processing liquid may scatter as mist and reach the substrate to cause defects such as watermarks and particles.
このようなことを防止可能な技術として、特許文献1には、基板を水平支持した状態で回転させる回転支持手段と一体に回転するように、基板から外周方向に飛散した処理液を受ける処理液受け部材を設け、処理液を受け、処理液を外方へ導いて回収するようにした技術が開示されている。この特許文献1において、処理液受け部材は、基板側から順に、水平ひさし部、処理液を外側下方に案内する傾斜案内部、処理液を水平外方へ案内する水平案内部、および垂直に立設する壁部を有し、処理液を狭い範囲に追い込んでミストが基板へ再付着することを防止しつつ処理受け部材の隅部に設けられた排液口を介して水平外方に排出させ、さらに処理液受け部材の外側に配置されたスペーサの内部を外方に延びる溝を介して排液される。
しかしながら、特許文献1においては、基板とともに回転する処理液受け部材が処理液を基板外方の狭い範囲に追い込むようにしているため、基板の外側のスペーサ部分が大きいものとなり、装置のフットプリントが大きいものとなってしまう。一方、装置を小型化しようとすると、ミストが基板へ再付着する等によるパーティクルの付着を有効に防止することが困難となる。 However, in Patent Document 1, since the processing liquid receiving member that rotates together with the substrate drives the processing liquid into a narrow area outside the substrate, the spacer portion outside the substrate becomes large, and the footprint of the apparatus is reduced. It will be big. On the other hand, when trying to reduce the size of the apparatus, it becomes difficult to effectively prevent the adhesion of particles due to the mist reattaching to the substrate.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、基板へのパーティクルの付着を有効に防止しつつ小型化を達成することができる液処理装置を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this situation, Comprising: It aims at providing the liquid processing apparatus which can achieve size reduction, preventing the adhesion of the particle to a board | substrate effectively.
上記課題を解決するため、本発明は、基板に洗浄処理のための処理液を供給して基板を洗浄する液処理装置であって、基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能であり、基板から振り切られた処理液を受ける回転カップと、前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、基板に処理液を供給する処理液供給機構と、前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、前記回転カップから排出された処理液を受けて排液する排液カップと、前記回転カップから排出されて前記排液カップの壁部ではね返った処理液が前記回転カップと前記排液カップの間を上昇して形成される上昇流を抑制する上昇流抑制部とを具備し、前記回転カップは、前記基板保持部の端部の上方を覆う庇部と庇部の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部を有し、前記排液カップは、前記回転カップの前記外側壁部の外側に近接して設けられた垂直壁と、前記垂直壁の下端部から内側に向かって延びる底部とを有し、前記基板保持部に保持された基板から飛散した処理液は、前記基板保持部と前記外側壁部との間から前記排液カップに導かれ、前記上昇流抑制部は、前記排液カップの前記垂直壁における前記回転カップの前記外側壁部の下方位置に形成された、前記外側壁部の下端から遠心力で飛翔した処理液を下側に跳ね返す傾斜部を含む切り欠き部と、前記垂直壁の上端から前記回転カップの庇部を覆うように内側に向けて張り出した張り出し部とを有することを特徴とする液処理装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a liquid processing apparatus for supplying a processing liquid for cleaning processing to a substrate to clean the substrate, which holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate. A rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit and can rotate with the substrate and receives the processing liquid shaken off from the substrate, and a rotation that integrally rotates the rotating cup and the substrate holding unit A mechanism, a processing liquid supply mechanism for supplying a processing liquid to the substrate, a drainage cup provided so as to surround the outer side of the rotating cup, and receiving and draining the processing liquid discharged from the rotating cup; A treatment liquid discharged from the rotating cup and bounced off the wall of the drain cup includes an upward flow suppression unit that suppresses an upward flow formed by rising between the rotary cup and the drain cup; The rotating force And a cylindrical outer wall portion extending vertically downward from an outer end portion of the collar portion, and the drainage cup is disposed on the outer side of the rotating cup. The processing liquid splashed from the substrate held by the substrate holding part has a vertical wall provided close to the outside of the wall part and a bottom part extending inward from a lower end part of the vertical wall, The drainage cup is led from between the substrate holding part and the outer wall part, and the upward flow suppressing part is formed at a position below the outer wall part of the rotating cup in the vertical wall of the drainage cup. In addition, a notch portion including an inclined portion that bounces down the processing liquid that has flew from the lower end of the outer wall portion by centrifugal force, and an inward direction so as to cover the flange portion of the rotating cup from the upper end of the vertical wall. the liquid processing apparatus characterized by having an overhanging projecting portion Subjected to.
上記構成において、前記張り出し部は、その先端部分に、前記上昇流を跳ね返す返し部を有するものとすることができる。また、前記排液カップの外側に前記排液カップを囲繞するように設けられ、前記回転カップおよびその周囲からの主に気体成分を取り入れて排気する排気カップをさらに具備する構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said protrusion part shall have a return part which rebounds the said upward flow in the front-end | tip part. The drain cup may further include an exhaust cup that is provided outside the drain cup so as to surround the drain cup and exhausts mainly the gas components from the rotary cup and its surroundings. .
本発明によれば、基板の回転とともに回転する回転カップを設けたので、回転カップに遠心力が作用し、固定カップを設けたときのような直接的な処理液のミストのはね返りを防止することができ、その外側に排液カップを設ける構成を採用することにより、排液カップを回転カップに近接させて装置構成を小型化することができる。この場合に、回転カップから排出された処理液は遠心力で排液カップの壁部に当たり、そこで跳ね返ってその一部が上昇して回転カップの外側部分を汚染したり、排液カップから飛び出してミスト化したりして、基板にパーティクルを付着させるおそれがあるが、回転カップから排出されて排液カップの壁部で跳ね返った処理液が上昇して形成される上昇流を抑制する上昇流抑制部を設けたので、処理液による回転カップ外側の汚染や処理液が排液カップから飛び出してミスト化することを有効に防止することができ、基板へのパーティクルの付着を有効に防止することができる。 According to the present invention, since the rotating cup that rotates with the rotation of the substrate is provided, the centrifugal force acts on the rotating cup, and the direct reversal of the mist of the processing liquid as when the fixed cup is provided is prevented. By adopting a configuration in which a drainage cup is provided on the outer side, the drainage cup can be brought close to the rotating cup and the apparatus configuration can be reduced in size. In this case, the processing liquid discharged from the rotating cup hits the wall of the draining cup by centrifugal force, and rebounds there, and a part of it rises to contaminate the outer part of the rotating cup or jump out of the draining cup. There is a possibility that particles may adhere to the substrate due to mist formation, etc., but the upward flow suppression unit that suppresses the upward flow formed by the rise of the processing liquid that has been discharged from the rotating cup and bounced off the wall of the drainage cup Therefore, it is possible to effectively prevent contamination of the outer side of the rotating cup due to the processing liquid or the processing liquid jumping out of the draining cup and becoming a mist, and effectively preventing particles from adhering to the substrate. .
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。ここでは、本発明を半導体ウエハ(以下、単にウエハと記す)の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the present invention is applied to a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) will be described.
図1は本発明の一実施形態に係る液処理装置の概略構成を示す断面図、図2はその平面図、図3は図1の液処理装置の液処理供給機構を示す概略図、図4は図1の液処理装置の排気・排液部を拡大して示す断面図である。この液処理装置100は、図示しない液処理システムに複数台組み込まれており、ベースプレート1と、被処理基板であるウエハWを回転可能に保持するウエハ保持部2と、このウエハ保持部2を回転させる回転モータ3と、ウエハ保持部2に保持されたウエハWを囲繞するように設けられ、ウエハ保持部2とともに回転する回転カップ4と、ウエハWの表面に処理液を供給する表面処理液供給ノズル5と、ウエハWの裏面に処理液を供給する裏面処理液供給ノズル6と、回転カップ4の周縁部に設けられた排気・排液部7とを有している。また、排気・排液部7の周囲およびウエハWの上方を覆うようにケーシング8が設けられている。ケーシング8の上部には液処理システムのファン・フィルター・ユニット(FFU)からの気流を側部に設けられた導入口9aを介して導入する気流導入部9が設けられており、ウエハ保持部2に保持されたウエハWに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。
1 is a sectional view showing a schematic configuration of a liquid processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, FIG. 3 is a schematic view showing a liquid processing supply mechanism of the liquid processing apparatus of FIG. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing an exhaust / drainage part of the liquid processing apparatus of FIG. 1. A plurality of
ウエハ保持部2は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート11と、その裏面の中心部に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸12とを有している。回転プレート11の中心部には、回転軸12内の孔12aに連通する円形の孔11aが形成されている。そして、裏面処理液供給ノズル6を備えた昇降部材13が孔12aおよび孔11a内を昇降可能に設けられている。回転プレート11には、ウエハWの外縁を保持する保持部材14が設けられており、図2に示すように、これらは3つ等間隔で配置されている。この保持部材14は、ウエハWが回転プレート11から少し浮いた状態で水平にウエハWを保持するようになっている。この保持部材14はウエハWの端面を保持可能な保持部14aと、保持部14aから回転プレート裏面側中心方向に延材する着脱部14bと、保持部14aを垂直面内で回動させる回転軸14cとを有し、着脱部14bの先端部を図示しないシリンダ機構により上方に押し上げることにより、保持部14aが外側に回動してウエハWの保持が解除される。保持部材14は、図示しないバネ部材により保持部14aがウエハWを保持する方向に付勢されており、シリンダ機構を作動させない場合には保持部材14によりウエハWが保持された状態となる。
The wafer holding unit 2 includes a horizontally-rotating rotating
回転軸12は、2つのベアリング15aを有する軸受け部材15を介してベースプレート1に回転可能に支持されている。回転軸12の下端部にはプーリー16が嵌め込まれており、プーリー16にはベルト17が巻き掛けられている。ベルト17はモータ3の軸に取り付けられたプーリー18にも巻き掛けられている。そして、モータ3を回転させることによりプーリー18、ベルト17およびプーリー16を介して回転軸12を回転するようになっている。
The rotating
表面処理液供給ノズル5は、ノズル保持部材22に保持された状態でノズルアーム22aの先端に取り付けられており、後述する処理液供給機構85からノズルアーム22a内に設けられた流路を通って処理液等が供給され、その内部に設けられたノズル孔5aを介して処理液を吐出するようになっている。吐出する処理液としては、ウエハ洗浄用の薬液、純水等のリンス液等を挙げることができる。また、ノズル保持部材22には、IPAに代表される乾燥溶媒を吐出する乾燥溶媒ノズル21も取り付けられており、その内部に設けられたノズル孔21aを介してIPA等の乾燥溶媒を吐出するようになっている。
The surface treatment
図2にも示すように、ノズルアーム22aは駆動機構81により軸23を中心として回動可能に設けられており、ノズルアーム22aを回動させることにより、表面処理液供給ノズル5がウエハW中心上および外周上のウエハ洗浄位置と、ウエハWの外方の退避位置とを取り得るようになっている。また、ノズルアーム22aはシリンダ機構等の昇降機構82により上下動可能となっている。
As shown also in FIG. 2, the
図3に示すように、ノズルアーム22a内には流路83aが設けられており、表面処理液供給ノズル5のノズル孔5aは流路83aの一端に繋がっている。また、流路83aの他端には配管84aが接続されている。一方、ノズルアーム22a内には流路83bも設けられており、乾燥溶媒ノズル21のノズル孔21aは流路83bの一端に繋がっている。また、流路83bの他端には配管84bが接続されている。そして、配管84a、84bには、処理液供給機構85から所定の処理液が供給される。処理液供給機構85は、洗浄処理のための薬液として、例えば酸薬液である希フッ酸(DHF)を供給するDHF供給源86、アルカリ薬液であるアンモニア過水(SC1)を供給するSC1供給源87、リンス液として例えば純水(DIW)を供給するDIW供給源88、乾燥溶媒として例えばIPAを供給するIPA供給源95を有している。DHF供給源86、SC1供給源87、DIW供給源88からは配管89,90,91が延びており、これら配管89,90,91が配管84aに開閉バルブ92,93,94を介して接続されている。したがって、開閉バルブ92,93,94を操作することにより、アンモニア過水(SC1)、希フッ酸(DHF)、純水(DIW)を選択的に表面処理液供給ノズル5に供給可能となっている。この場合に、DIW供給源88から延びる配管91が配管84aの最も上流側に接続されている。一方、IPA供給源95には流路83bから延びる配管84bが直接接続されており、配管84bには開閉バルブ96が設けられている。したがって、開閉バルブ96を開くことにより、IPAを乾燥溶媒ノズル21に供給可能となっている。
As shown in FIG. 3, a
裏面処理液供給ノズル6は昇降部材13の中心に設けられており、その内部に長手方向に沿って延びるノズル孔6aが形成されている。そして、図示しない処理液供給機構によりノズル孔6aの下端から所定の処理液が供給され、その処理液がノズル孔6aを介してウエハWの裏面に吐出されるようになっている。吐出する処理液としては、上記表面処理液供給ノズル5と同様、洗浄用の薬液、純水等のリンス液等を挙げることができる。裏面処理液供給ノズル6へ処理液を供給する処理液供給機構は、IPAの供給系を除いて上記処理液供給機構85とほぼ同様に構成することができる。昇降部材13の上端部にはウエハWを支持するウエハ支持台24を有している。ウエハ支持台24の上面には、ウエハWを支持するための3本のウエハ支持ピン25(2本のみ図示)を有している。そして、裏面処理液供給ノズル6の下端には接続部材26を介してシリンダ機構27が接続されており、このシリンダ機構27によって昇降部材13を昇降させることによりウエハWを昇降させてウエハWのローディングおよびアンローディングが行われる。
The back surface treatment
回転カップ4は、回転プレート11の端部上方から内側斜め上方に延びる円環状の庇部31と、庇部31の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部32を有している。そして、図4の拡大図に示すように、外側壁部32と回転プレート11との間には円環状の隙間33が形成されており、この隙間33からウエハWが回転プレート11および回転カップ4とともに回転されて飛散した処理液(ミスト)が下方に導かれる。
The
庇部31と回転プレート11との間にはウエハWとほぼ同じ高さの位置に板状をなす案内部材35が介在されている。図5に示すように、庇部31と案内部材35との間、案内部材35と回転プレート11との間には、それぞれ処理液を通過させる複数の開口36および37を形成するための複数のスペーサ部材38および39が周方向に沿って配置されている。庇部31と、案内部材35と、回転プレート11と、これらの間のスペーサ部材38,39とは、ねじ40によりねじ止めされている。
A plate-shaped
案内部材35は、その表裏面がウエハWの表裏面と略連続するように設けられている。そして、モータ3によりウエハ保持部2および回転カップ4をウエハWとともに回転させて表面処理液供給ノズル5からウエハW表面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハWの表面を広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。このウエハW表面から振り切られた処理液は、略連続して設けられた案内部材35の表面に案内されて開口36から外方へ排出され、外側壁部32によって下方へ導かれる。また、同様にウエハ保持部2および回転カップ4をウエハWとともに回転させて裏面処理液供給ノズル6からウエハWの裏面の中心に処理液を供給した際には、処理液は遠心力でウエハWの裏面を広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。このウエハW裏面から振り切られた処理液は、ウエハWの裏面と略連続して設けられた案内部材35の裏面に案内されて開口37から外方へ排出され、外側壁部32によって下方へ導かれる。このときスペーサ部材38、39および外側壁部32に到達した処理液には遠心力が作用しているから、これらがミストとなって内側へ戻ることが阻止される。
The
また、案内部材35はこのようにウエハW表面および裏面から振り切られた処理液を案内するので、ウエハWの周縁から脱離した処理液が乱流化し難く、処理液をミスト化させずに回転カップ4外へ導くことができる。なお、図2に示すように、案内部材35には、ウエハ保持部材14に対応する位置に、ウエハ保持部材14を避けるように切り欠き部41が設けられている。
Further, since the
排気・排液部7は、主に回転プレート11と回転カップ4に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものであり、図4の拡大図にも示すように、回転カップ4から排出された処理液を受ける環状をなす排液カップ51と、排液カップ51の外側に、排液カップ51を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ52とを備えている。
The exhaust / drainage unit 7 is mainly for recovering gas and liquid discharged from the space surrounded by the
排液カップ51は、回転カップ4の外側に、外側壁部32に近接して垂直に設けられた垂直壁53と、垂直壁53の下端部から内側に向かって延びる底部54とを有している。
The
垂直壁53における回転カップ4の外側壁部32下端よりも下の部分には、その表面部分に周方向に沿って切り欠き部72が形成されている。切り欠き部72は、その上部に処理液を下側に跳ね返すように形成された傾斜部73を有している。つまり、傾斜部73は下側を向いた傾斜面であり、回転している状態で回転カップ4の外側壁部32に沿って下方に導かれた処理液が、外側壁部32の下端から遠心力で垂直壁53に向かって飛翔して傾斜部73に当たった際に処理液を下側に跳ね返すようになっている。傾斜部73が形成されていない場合には、外側壁部32に当たった処理液の一部が回転カップ4の外側壁部32と排液カップ51の垂直壁53との間を上昇する上昇流となるが、この傾斜部73により上昇流を抑制することができる。したがって、傾斜部73は上昇流抑制部として機能する。
A
また、垂直壁53の上端には、回転カップ4の庇部31の上方を覆うように内側に向けて張り出した張り出し部53aが設けられている。この張り出し部53aは、傾斜部73で阻止しきれなかった上昇流が庇部31の上面を汚染したり、排液カップ51を飛び出すことを抑制する。すなわち、張り出し部53aも上昇流抑制部として機能する。張り出し部53aの先端部下側には返し部53bが設けられており、処理液が庇部31の上面に達することをより確実に防止可能となっている。
Further, at the upper end of the
排液カップ51の内部の保持部材14の外側位置には、底部54から回転プレート11の下面近傍まで延び、その周方向に沿って環状に設けられた仕切り壁55を有している。そして、排液カップ51は、この仕切り壁55によって、隙間33から排出される処理液を受ける主カップ部56と、保持部材14の保持部14a近傍部分から滴下される処理液を受ける副カップ部57に分離されている。底部54は、仕切り壁55により主カップ56に対応する第1部分54aと、副カップ57に対応する第2部分54bとに分かれており、これらはいずれも外側から内側(回転中心側)に向かって上昇するように傾斜している。そして、第2部分54bの内側端は保持部材14の保持部14aよりも内側(回転中心側)に対応する位置に達している。仕切り壁55は、回転プレート11が回転した際に、保持部材14の回転プレート11の下方に突出した部分によって形成された気流がミストを随伴してウエハW側に到達することを阻止する役割を有している。仕切り壁55には、副カップ部57から主カップ部56に処理液を導くための孔58が形成されている。
A
排液カップ51の底部54の最外側部分には1箇所の排液口60が設けられており、排液口60には排液管61が接続されている。排液管61には排液切替部(図示せず)が設けられており、処理液の種類に応じて分別して回収または廃棄されるようになっている。なお、排液口60は複数箇所設けられていてもよい。
One
排気カップ52は、排液カップ51の垂直壁53の外側部分に垂直に設けられた外側壁64と、保持部材14の内側部分に垂直にかつその上端が回転プレート11に近接するように設けられた内側壁65と、ベースプレート1上に設けられた底壁66と、外側壁64から上方へ湾曲するとともに、回転カップ4の上方を覆うように設けられた上側壁67とを有している。そして、排気カップ52は、その上側壁67と回転カップ4の庇部31との間の環状をなす導入口68から回転カップ4内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ52の下部には、図1に示すように、排気口70が設けられており、排気口70には排気管71が接続されている。排気管71の下流側には図示しない吸引機構が設けられており、回転カップ4の周囲を排気することが可能となっている。排気口70は複数設けられており、処理液の種類に応じて切り替えて使用することが可能となっている。
The
このように、処理液が回転カップ4を介して排液カップ51に導かれ、気体成分は導入口68から排気カップ52に導かれ、かつ排液カップ51からの排液と排気カップ52からの排気が独立して行われるようになっているので、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ51からミストが漏出しても排気カップ52がその周囲を囲繞しているので速やかに排気口70を介して排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。
Thus, the processing liquid is guided to the
次に、以上のように構成される液処理装置100の動作について図6を参照して説明する。まず、図6の(a)に示すように、昇降部材13を上昇させた状態で、図示しない搬送アームからウエハ支持台24の支持ピン25上にウエハWを受け渡す。次いで、図6の(b)に示すように、昇降部材13を、ウエハWを保持部材14により保持可能な位置まで下降させ、保持部材14によりウエハWをチャッキングする。そして、図6の(c)に示すように、表面処理液供給ノズル5を退避位置からウエハ洗浄位置に移動させる。
Next, the operation of the
この状態で、図6の(d)に示すように、モータ3によりウエハ保持部2を回転カップ4およびウエハWとともに回転させながら、表面処理液供給ノズル5および裏面処理液供給ノズル6から所定の処理液を供給してウエハWの洗浄処理を行う。
In this state, as shown in FIG. 6D, the motor 3 rotates the wafer holding unit 2 together with the
このウエハ洗浄処理においては、表面処理液供給ノズル5および裏面処理液供給ノズル6によりウエハWの表面および裏面に処理液が供給され、その洗浄液が遠心力によりウエハWの外側に広がり、ウエハWの周縁から振り切られる。
In this wafer cleaning process, the processing liquid is supplied to the front and back surfaces of the wafer W by the front surface processing
このウエハ洗浄処理においては、ウエハWの外側を囲繞するように設けられているカップがウエハWとともに回転する回転カップ4であるから、ウエハWから振り切られた処理液が回転カップ4に当たった際に処理液に遠心力が作用するから、固定カップの場合のような飛び散り(ミスト化)は発生し難い。そして回転カップ4に達した処理液は下方に導かれ、隙間33から排液カップ51の主カップ部56に排出される。一方、回転プレート11の保持部材14の取り付け位置には、保持部14aを挿入する穴が設けられているため、その部分から排液カップ51の副カップ部57に処理液が滴下される。そして、このようにして排液カップ51に受け止められた処理液は、排液口60から排液管61を通って排出される。また、排気カップ52には、その上側壁67と回転カップ4の庇部31との間の環状をなす導入口68から回転カップ4内およびその周囲の主にガス成分が取り込まれ排気口70から排気管71を通って排気される。
In this wafer cleaning process, since the cup provided so as to surround the outside of the wafer W is the
このようにしてウエハWの洗浄処理を行う場合には、上述したように回転カップ4から処理液が跳ね返ってミスト化することはほとんどないが、単に排液カップ51を回転カップ4に近接させただけでは、図7に示すように、回転カップ4から排出された処理液は遠心力によって排液カップ51の垂直壁53に向けて飛翔し、垂直壁53に当たると、その一部が回転カップ4の外側壁部32と排液カップ51の垂直壁53との間を上昇する上昇流Aとなって、これが回転カップ上部まで上昇してくることもあり、その場合には上昇してきた処理液がミストとなってウエハW上にパーティクルとして付着するという悪影響を及ぼす。また、このような上昇流が生じると回転カップ4における庇部31の表面に処理液が付着し、それが例えば酸系の処理液であれば、その後にアルカリ系の処理液が付着したと反応して塩を形成し、これが乾燥してパーティクルとなってやはりウエハWへ付着する不都合が生じる。さらに上昇してきた処理液が排気カップ52に導かれるという不都合もある。
When cleaning the wafer W in this way, as described above, the processing liquid hardly rebounds from the
これに対して、本実施形態に従って切り欠き部72を形成して上昇流抑制部として機能する傾斜部73を設けた場合には、図8に示すように、回転カップ4から排出され遠心力によって排液カップ51の垂直壁53に向けて飛翔した処理液は、切り欠き部72の傾斜部73に当たって大部分は下側に跳ね返され、上昇流を抑制することができる。また、たとえ処理液の上昇流が残存したとしても、排液カップ51の上端に張り出し部53aが設けられており、この張り出し部53aも上昇流抑制部として機能して上昇流が排液カップ51を飛び出すことを防止し、ウエハWのパーティクル汚染を防止する効果をより高めることができる。また、張り出し部53aの先端部下側には返し部53bが設けられているので、たとえ張り出し部53aに達した上昇流が存在しても返し部53bに当たって跳ね返されるので、処理液が回転カップ4の庇部31上面に達することをより確実に防止することができる。
On the other hand, in the case where the notched
なお、上昇流を抑制する効果は、傾斜部73と張り出し部53aの両方存在することにより大きなものとなるため、両方設けることが好ましいが、傾斜部73と張り出し部53aのいずれかであってもよく、この場合でもある程度の上昇流抑制効果が得られる。
In addition, since the effect which suppresses an upward flow becomes large when both the
次に、上昇流抑制部の他の例について説明する。
図9は上昇流抑制部の他の例を示す拡大図であり、図10は上昇流抑制部のさらに他の例を示す拡大図である。
Next, another example of the upward flow suppressing unit will be described.
FIG. 9 is an enlarged view showing another example of the upward flow suppressing unit, and FIG. 10 is an enlarged view showing still another example of the upward flow suppressing unit.
図9の例では、垂直壁53における回転カップ4の外側壁部32下端に対応する部分に、回転カップ4側に周方向に沿って突起部74が形成されている。そして、突起部74の下側の面が処理液を下側に跳ね返すように形成された傾斜部75となっている。つまり、傾斜部75は下側を向いた傾斜面として形成されており、回転カップ4の外側壁部32の下端から遠心力で垂直壁53に向かって飛翔して傾斜部75に当たった際に処理液を下側に跳ね返すようになっている。したがって、この傾斜部75も傾斜部73と全く同様に機能する。
In the example of FIG. 9, a
図10の例では、垂直壁53の外側壁部32の下端よりも上の部分に対応する位置に段差を形成してその段差部分を返し部76としている。すなわち、回転カップ4の外側壁部32と排液カップ51の垂直壁53との間に返し部76を設けることにより、垂直壁53に当たって形成された上昇流が返し部76により下方に跳ね返される。これによって処理液の上昇流を有効に抑制することができる。
In the example of FIG. 10, a step is formed at a position corresponding to a portion above the lower end of the
また、図11の(a)に示すように傾斜部73と返し部76の複合型、図11の(b)に示すように傾斜部75と返し部76の複合型とすることにより、上昇流抑制効果をより高めることができる。
Further, as shown in FIG. 11 (a), the
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う液処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面のみまたは裏面のみの洗浄処理を行う液処理装置であってもよく、また、液処理については洗浄処理に限らず、レジスト液塗布処理やその後の現像処理等、他の液処理であっても構わない。さらに、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置(LCD)用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。 The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, a liquid processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a wafer has been described as an example. Further, the liquid processing is not limited to the cleaning processing, and may be other liquid processing such as resist liquid coating processing and subsequent development processing. Furthermore, although the case where a semiconductor wafer is used as the substrate to be processed has been described in the above embodiment, it may be applied to another substrate such as a flat panel display (FPD) substrate represented by a glass substrate for a liquid crystal display (LCD). Needless to say, it is applicable.
本発明は、半導体ウエハに付着したパーティクルやコンタミネーションを除去するための洗浄装置に有効である。 The present invention is effective for a cleaning apparatus for removing particles and contamination adhering to a semiconductor wafer.
1;ベースプレート
2;ウエハ保持部
3;回転モータ
4;回転カップ
5;表面処理液供給ノズル
6;裏面処理液供給ノズル
7;排気・排液部
8;ケーシング
9;気流導入部
11;回転プレート
12;回転軸
13;昇降部材
14;保持部材
22;ノズル保持部材
22a;ノズルアーム
31;庇部
32;外側壁部
33;隙間
35;案内部材
51;排液カップ
52;排気カップ
53;垂直壁
53a;張り出し部(上昇流抑制部)
53b;返し部
72;切り欠き部
73;傾斜部(上昇流抑制部)
74;突起部
75;傾斜部(上昇流抑制部)
76;返し部(上昇流抑制部)
81;駆動機構
85;処理液供給機構
88;純水供給源
100;液処理装置
W;ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Base plate 2; Wafer holding part 3; Rotating
53b; return
74;
76; Return part (upflow restraint part)
81;
Claims (3)
基板を水平に保持し、基板とともに回転可能な基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞し、基板とともに回転可能であり、基板から振り切られた処理液を受ける回転カップと、
前記回転カップおよび前記基板保持部を一体的に回転させる回転機構と、
基板に処理液を供給する処理液供給機構と、
前記回転カップの外側を囲繞するように設けられ、前記回転カップから排出された処理液を受けて排液する排液カップと、
前記回転カップから排出されて前記排液カップの壁部ではね返った処理液が前記回転カップと前記排液カップの間を上昇して形成される上昇流を抑制する上昇流抑制部と
を具備し、
前記回転カップは、前記基板保持部の端部の上方を覆う庇部と庇部の外端部から垂直下方へ延びる筒状の外側壁部を有し、
前記排液カップは、前記回転カップの前記外側壁部の外側に近接して設けられた垂直壁と、前記垂直壁の下端部から内側に向かって延びる底部とを有し、
前記基板保持部に保持された基板から飛散した処理液は、前記基板保持部と前記外側壁部との間から前記排液カップに導かれ、
前記上昇流抑制部は、前記排液カップの前記垂直壁における前記回転カップの前記外側壁部の下方位置に形成された、前記外側壁部の下端から遠心力で飛翔した処理液を下側に跳ね返す傾斜部を含む切り欠き部と、前記垂直壁の上端から前記回転カップの庇部を覆うように内側に向けて張り出した張り出し部とを有することを特徴とする液処理装置。 A liquid processing apparatus for cleaning a substrate by supplying a processing liquid for cleaning processing to the substrate,
A substrate holding unit that holds the substrate horizontally and can rotate with the substrate;
A rotating cup that surrounds the substrate held by the substrate holding unit, is rotatable with the substrate, and receives the processing liquid shaken off from the substrate;
A rotation mechanism for integrally rotating the rotary cup and the substrate holding part;
A processing liquid supply mechanism for supplying the processing liquid to the substrate;
A drainage cup provided so as to surround the outer side of the rotating cup, and receiving and draining the processing liquid discharged from the rotating cup;
An ascending flow suppression unit that suppresses an upward flow formed by the processing liquid discharged from the rotating cup and rebounding from the wall of the draining cup ascending between the rotating cup and the draining cup; ,
The rotating cup has a collar portion that covers the upper portion of the end portion of the substrate holding portion and a cylindrical outer wall portion that extends vertically downward from the outer end portion of the collar portion,
The drainage cup has a vertical wall provided close to the outside of the outer wall portion of the rotating cup, and a bottom portion extending inward from a lower end portion of the vertical wall,
The processing liquid splashed from the substrate held by the substrate holding part is guided to the drainage cup from between the substrate holding part and the outer wall part,
The upward flow suppression unit is formed at a position below the outer wall portion of the rotating cup in the vertical wall of the draining cup, and the processing liquid that has flew by centrifugal force downward from the lower end of the outer wall portion. A liquid processing apparatus , comprising: a notch portion including an inclined portion that bounces back; and a projecting portion that projects inward from an upper end of the vertical wall so as to cover a flange portion of the rotating cup .
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