JP4889444B2 - Cleaning method, liquid processing apparatus, and computer-readable storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板の裏面に液を供給して液処理を行う液処理装置において基板の裏面側に設けられた回転プレートを洗浄する洗浄方法およびその方法が実施される液処理装置、ならびにコンピュータ読取可能な記憶媒体に関する。 The present invention relates to a cleaning method for cleaning a rotating plate provided on the back side of a substrate in a liquid processing apparatus that performs liquid processing by supplying a liquid to the back side of the substrate such as a semiconductor wafer and the liquid processing in which the method is performed. The present invention relates to an apparatus and a computer-readable storage medium.
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. An example of such a process is a cleaning process that removes particles, contamination, and the like attached to the substrate.
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回転可能に保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面または裏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 rotatably held, and a processing liquid is supplied to the front surface, back surface, or front and back surfaces of the wafer in a state where the substrate is rotated. A single-wafer type that forms a liquid film and performs processing is known.
基板の裏面または表裏面に液膜を形成して洗浄処理を行う装置としては、基板の裏面側に回転可能な回転プレートを設け、この回転プレートの中央に設けられた孔部を挿通するように昇降し、その上部に基板を支持するとともに液を吐出する液吐出プレートを有する昇降部材を設け、この昇降部材の液吐出プレートを上方に突出した状態でそこに基板を受け取り、その後昇降部材を下降させて液吐出プレートを所定位置まで下降させて回転プレートに設けられた保持部材により基板を水平に保持し、基板昇降部材の中心部に垂直に設けられた液吐出ノズルを介して液吐出プレートの液吐出口から基板と回転プレートとの間に処理液やリンス液を供給して基板の裏面を洗浄するものが知られている(例えば特許文献1)。 As an apparatus for forming a liquid film on the back surface or front and back surfaces of a substrate and performing a cleaning process, a rotatable rotating plate is provided on the back surface side of the substrate, and a hole provided in the center of the rotating plate is inserted. An elevating member having a liquid discharge plate for supporting the substrate and discharging the liquid is provided on the upper portion thereof, and the substrate is received there with the liquid discharge plate of the elevating member protruding upward, and then the elevating member is lowered. The liquid discharge plate is lowered to a predetermined position, the substrate is held horizontally by the holding member provided on the rotating plate, and the liquid discharge plate is disposed via the liquid discharge nozzle provided vertically at the center of the substrate lifting member. There is known a technique in which a treatment liquid or a rinsing liquid is supplied between a substrate and a rotating plate from a liquid discharge port to clean the back surface of the substrate (for example, Patent Document 1).
ところで、このような処理を複数の基板について連続的に行っていくと、基板の裏面から離脱した処理液などが上記支持プレートや上記回転プレートの表面に付着し、基板裏面のパーティクル性能に悪影響を与える。このため、基板洗浄時にこれら支持プレートや回転プレートをも洗浄することが望まれるが、基板洗浄時やリンス時には基板裏面に液膜が形成されるため、回転プレートの上面には処理液やリンス液が十分に供給されず、十分に洗浄できない。そのため、定期的に装置を分解して回転プレートを洗浄する必要があるが、このような洗浄処理は極めて煩雑であるとともに装置のダウンタイムを増加させてしまう。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、装置を分解せずに回転プレートを洗浄することができる洗浄方法、およびこのような洗浄方法が実現可能な液処理装置を提供することを目的とする。また、そのような洗浄方法を実行する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a cleaning method capable of cleaning a rotating plate without disassembling the device, and a liquid processing apparatus capable of realizing such a cleaning method. Objective. It is another object of the present invention to provide a computer-readable storage medium storing a control program for executing such a cleaning method.
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点では、回転可能に水平に配置された中心部に孔が形成された回転プレートおよびこの回転プレートの上方に適長離間して基板を水平状態で前記回転プレートと一体的に保持する保持部材を有する基板保持部と、前記回転プレートを基板とともに回転させる回転機構と、前記回転プレートに形成された前記孔内に前記回転プレートとの間に隙間が形成されるように配置され、液を吐出する液吐出口を有する非回転の液吐出プレートと、前記液吐出口に連続し、前記液吐出口を介して基板の裏面側に液を吐出させるように液を供給する裏面側液供給ノズルとを具備する液処理装置において、前記回転プレートの上面を洗浄する洗浄方法であって、前記基板保持部に基板またはダミー基板を保持させる工程と、前記裏面側液供給ノズルに液を満たした状態とする工程と、その状態で前記裏面側液供給ノズルを介して前記液吐出プレートの液吐出口から液を吐出させて前記液吐出プレートと基板またはダミー基板との間に液膜を形成する工程と、前記回転プレートと基板またはダミー基板を回転させて、前記液膜を前記液吐出プレートと前記回転プレートの間の前記隙間を超えて前記回転プレートの表面に沿って外側へ広げる工程とを有することを特徴とする洗浄方法を提供する。 In order to solve the above-described problems, in the first aspect of the present invention, a rotating plate having a hole formed in a central portion that is horizontally disposed rotatably and spaced apart by an appropriate length above the rotating plate is placed in a horizontal state. gap between the in and the substrate holding portion having the rotating plate and integrally held to the holding member, and a rotation mechanism which rotates the rotary plate together with the substrate, and the rotating plate to the rotating plate which is formed in the bore And a non-rotating liquid discharge plate having a liquid discharge port for discharging the liquid, and the liquid discharge port, the liquid being discharged to the back side of the substrate through the liquid discharge port. In the liquid processing apparatus including the back surface side liquid supply nozzle for supplying the liquid as described above, the cleaning method is for cleaning the upper surface of the rotating plate, and the substrate holding unit holds the substrate or the dummy substrate. Degree and a step of a state filled with liquid to the rear surface side liquid supply nozzle, the liquid ejection plate in that state through the back side liquid supply nozzle to eject liquid from the liquid discharge port of the liquid discharge plate Forming a liquid film between the substrate and the dummy substrate, and rotating the rotating plate and the substrate or dummy substrate so that the liquid film passes the gap between the liquid discharge plate and the rotating plate. And a step of spreading outward along the surface of the rotating plate.
上記第1の観点において、前記液膜を広げる工程は、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を100rpm以下にして行われ、前記液膜を広げる工程の後、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を上昇させて前記回転プレートの液を振り切る工程をさらに有するようにすることができる。この場合に、この液を振り切る工程は、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を1000rpm以上にして行うことができる。 In the first aspect, the step of spreading the liquid film is performed by setting the rotation speed of the rotating plate and the substrate or dummy substrate to 100 rpm or less, and after the step of spreading the liquid film, the rotating plate and the substrate or dummy. The method may further include a step of increasing the number of rotations of the substrate and shaking off the liquid on the rotating plate. In this case, the step of shaking off the liquid can be performed by setting the rotational speed of the rotating plate and the substrate or the dummy substrate to 1000 rpm or more.
本発明の第2の観点では、回転可能に水平に配置された中心部に孔が形成された回転プレートおよびこの回転プレートの上方に適長離間して基板を水平状態で前記回転プレートと一体的に保持する保持部材を有する基板保持部と、前記回転プレートを基板とともに回転させる回転機構と、前記回転プレートに形成された前記孔内に前記回転プレートとの間に隙間が形成されるように配置され、液を吐出する液吐出口を有する非回転の液吐出プレートと、前記液吐出口に連続し、前記液吐出口を介して基板の裏面側に液を吐出させるように液を供給する裏面側液供給ノズルと、前記基板保持部に保持された基板を囲繞するカップと、前記基板の回転および液の供給を制御する制御機構とを具備する液処理装置であって、前記制御機構は、前記基板保持部に基板またはダミー基板を保持させた状態で、まず、前記裏面側液供給ノズルに液を満たした状態とし、次いで、その状態で前記裏面側液供給ノズルから液を吐出させて前記液吐出プレートと基板またはダミー基板との間に液膜を形成し、その後前記回転プレートと基板またはダミー基板を回転させて、前記液膜を前記液吐出プレートと前記回転プレートの間の前記隙間を超えて前記回転プレートの表面に沿って外側へ広げるように制御し、前記回転プレートの表面を洗浄させることを特徴とする液処理装置を提供する。 In a second aspect of the present invention, a rotating plate having a hole formed in a central portion that is horizontally disposed rotatably and an appropriate distance apart above the rotating plate, the substrate is integrated with the rotating plate in a horizontal state. a substrate holding portion having a holding member for holding the, arranged such that a gap is formed between the the rotary mechanism for the rotating plate is rotated together with the substrate, the rotating plate to the rotating plate which is formed in the bore A non-rotating liquid discharge plate having a liquid discharge port for discharging the liquid, and a back surface that supplies the liquid so as to discharge the liquid to the back surface side of the substrate through the liquid discharge port. A liquid processing apparatus comprising a side liquid supply nozzle, a cup surrounding the substrate held by the substrate holding unit, and a control mechanism for controlling rotation of the substrate and supply of liquid, wherein the control mechanism includes: The group In a state of being held to the substrate or a dummy substrate on the holder, firstly, a state filled with liquid to the rear surface side liquid supply nozzle, then the liquid ejection by ejecting liquid from the rear surface side liquid supply nozzle in this state A liquid film is formed between the plate and the substrate or the dummy substrate, and then the rotating plate and the substrate or the dummy substrate are rotated so that the liquid film passes the gap between the liquid discharge plate and the rotating plate. Provided is a liquid processing apparatus which is controlled to spread outward along the surface of the rotating plate to clean the surface of the rotating plate.
上記第2の観点において、前記制御機構は、液膜を広げる際に、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を100rpm以下に制御するとともに、前記液膜を広げた後、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を上昇させて前記回転プレートの液を振り切るように制御することができる。この場合に、前記制御機構は、液を振り切る際に、前記回転プレートと基板またはダミー基板の回転数を1000rpm以上に制御するようにすることができる。 In the second aspect, when the liquid film is spread, the control mechanism controls the rotation speed of the rotating plate and the substrate or the dummy substrate to 100 rpm or less, and after spreading the liquid film, It can be controlled to increase the number of rotations of the substrate or the dummy substrate so as to shake off the liquid on the rotating plate. In this case, the control mechanism can control the rotational speed of the rotating plate and the substrate or the dummy substrate to 1000 rpm or more when the liquid is shaken off.
本発明の第3の観点では、回転可能に水平に配置された中心部に孔が形成された回転プレートおよびこの回転プレートの上方に適長離間して基板を水平状態で前記回転プレートと一体的に保持する保持部材を有する基板保持部と、前記回転プレートを基板とともに回転させる回転機構と、前記回転プレートに形成された前記孔内に前記回転プレートとの間に隙間が形成されるように配置され、中心部に液を吐出する液吐出口を有する非回転の液吐出プレートと、前記液吐出口に連続し、前記液吐出口を介して基板の裏面側に液を吐出させるように液を供給する裏面側液供給ノズルとを具備する液処理装置を、前記回転プレートの上面を洗浄するようにコンピュータに制御させる制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記洗浄方法が行われるように、コンピュータに前記液処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体を提供する。 In a third aspect of the present invention, a rotating plate having a hole formed in a central portion rotatably disposed horizontally and an appropriate distance apart above the rotating plate is integrated with the rotating plate in a horizontal state. a substrate holding portion having a holding member for holding the, arranged such that a gap is formed between the the rotary mechanism for the rotating plate is rotated together with the substrate, the rotating plate to the rotating plate which is formed in the bore A non-rotating liquid discharge plate having a liquid discharge port for discharging a liquid at the center, and the liquid continuous with the liquid discharge port so that the liquid is discharged to the back side of the substrate through the liquid discharge port. A computer-readable storage medium storing a control program for causing a computer to control a liquid processing apparatus including a back surface side liquid supply nozzle to be supplied to clean the upper surface of the rotating plate. I, wherein the control program, when executed, so that the cleaning process is conducted to provide a computer-readable storage medium, characterized in that to control the liquid processing apparatus in a computer.
本発明によれば、基板保持部に基板またはダミー基板を保持させた状態で、最初に裏面側液供給ノズルに液を満たした状態とし、次いでその状態で裏面側供給ノズルから液を吐出させて基板支持プレートと基板またはダミー基板との間に液膜を形成し、その後回転プレートと基板またはダミー基板を回転させて、液膜を回転プレートの表面に沿って外側へ広げるので、回転プレートの上面に液膜を形成することができ、装置を分解することなく回転プレートの上面を洗浄することができる。 According to the present invention, with the substrate holding part holding the substrate or the dummy substrate, the back side liquid supply nozzle is first filled with the liquid, and then the liquid is discharged from the back side supply nozzle in that state. A liquid film is formed between the substrate support plate and the substrate or dummy substrate, and then the rotating plate and the substrate or dummy substrate are rotated to spread the liquid film outward along the surface of the rotating plate. A liquid film can be formed on the rotating plate, and the upper surface of the rotating plate can be cleaned without disassembling the apparatus.
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洗浄方法が行われる洗浄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の洗浄装置の処理液供給機構およびリンス液供給機構を示す概略図、図4は図1の洗浄装置の回転プレートおよび液吐出プレートを配置した部分を拡大して示す断面図、図5は図1の洗浄装置の排気・排液部を拡大して示す断面図である。 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a cleaning apparatus in which a cleaning method according to an embodiment of the present invention is performed, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a treatment liquid supply mechanism and a rinse liquid supply of the cleaning apparatus in FIG. 4 is a schematic view showing the mechanism, FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a portion where the rotating plate and the liquid discharge plate of the cleaning apparatus of FIG. 1 are arranged, and FIG. 5 is an enlarged view of the exhaust / drainage part of the cleaning apparatus of FIG. FIG.
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側液供給ノズル5と、ウエハWの裏面に処理液を供給する裏面側液供給ノズル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。
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に連通する孔11aが形成されている。そして、中心部に垂直に裏面側液供給ノズル6が形成された昇降部材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
表面側液供給ノズル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の液が供給され、その内部に設けられたノズル孔5aを介して液を吐出するようになっている。
The surface side
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、表面側液供給ノズル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 in FIG. 2, the
図3に示すように、ノズルアーム22a内には流路83が設けられており、表面側液供給ノズル5のノズル孔5aは流路83の一端に繋がっている。また、流路83の他端には配管84aが接続されている。配管84aは液供給機構85に接続されており、液供給機構85から配管84a、流路83を介して表面液供給ノズル5へ所定の液が供給される。
As shown in FIG. 3, a
裏面側液供給ノズル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。ノズル孔6aの下端には配管84bが接続されている。そして、配管84bは液供給機構85に接続されており、液供給機構85から配管84bを介して裏面液供給ノズル6へ所定の液が供給される。
The back surface side
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89a,90a,91aが延びており、これら配管89a,90a,91aが配管84aに開閉バルブ92a,93a,94aを介して接続されている。したがって、開閉バルブ92a,93a,94a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)を選択的に表面側液供給ノズル5に供給可能となっている。
The
また、DHF供給源86、SC1供給源87、DIW供給源88からは配管89b,90b,91bも延びており、これら配管89b,90b,91bが配管84bに開閉バルブ92b,93b,94bを介して接続されている。したがって、開閉バルブ92b,93b,94b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)を選択的に裏面側液供給ノズル6に供給可能となっている。また、配管84bの開閉バルブ92bの下流側には開閉バルブ95が設けられており、この開閉バルブ95には排出ライン95aが接続されている。この排出ライン95aは、液の自重により、またはアスピレータ等の吸引によりノズル孔6a内の液を排出可能となっている。液供給機構85は、回転プレート11を洗浄するための薬液として過酸化水素水(H2O2)を供給するH2O2供給源96をさらに有している。H2O2供給源96からは配管97が延びており、この配管97は開閉バルブ98を介して配管84bに接続されている。したがって、開閉バルブの操作により、過酸化水素水(H2O2)も裏面側液供給ノズル6に供給可能となっている。
Further,
なお、DIW供給源88から延びる配管91a,91bが、配管84a,84bの最も上流側に接続されている。
Note that
図4の拡大図にも示すように、昇降部材13は、その上端部に、裏面側液吐出ノズル6のノズル孔6aに連続し、液を吐出するための液吐出口24aを中央に有する液吐出プレート24を有している。液吐出プレート24はウエハWを支持する機能を有しており、その上面には、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。液吐出プレート24は、上に広がった円錐台状をなし、処理中には図示のように孔11a内に収容されて、その表面の高さが回転プレート11の表面の高さとほぼ一致するようになっている。孔11aは液吐出プレート24に対応するような円錐台状をなしている。回転プレート11と液吐出プレート24との間には隙間24bが形成されていて、回転軸12の下方から回転軸12と昇降部材13との間の隙間を通って供給されたN2ガスを隙間24bからウエハWの裏面側に吹き出すようになっている。これにより回転軸12の内部への液の侵入が防止される。
As shown in the enlarged view of FIG. 4, the elevating
昇降部材13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を行う。
A
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5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やリンス液が下方に導かれる。
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。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、それぞれ処理液やリンス液を通過させる開口36,37が形成されている。これら開口36,37は、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との間に周方向に沿って介装された複数のスペーサ部材(図示せず)により形成される。そして、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とは、ねじ40によりねじ止めされている(図5参照)。
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側液供給ノズル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、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側液供給ノズル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、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5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やリンス液を受ける環状をなす排液カップ51と、排液カップ51を収容するように排液カップ51と同心状の環状をなす排気カップ52とを備えている。
The exhaust / drainage part 7 is mainly for collecting gas and liquid discharged from the space surrounded by the
図1および図5に示すように、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筒状をなす外周壁53と、外周壁53の下端部から内側に向かって延びる内側壁54とを有している。内側壁54の内周には内周壁54aが垂直に形成されている。これら外周壁53および内側壁54によって規定される環状の空間が回転カップ4から排出された処理液やリンス液を収容する液収容部56となっている。また、外周壁53の上端には、排液カップ51からの処理液の飛び出しを防止するために回転カップ4の上方部分に張り出した張り出し部53aが設けられている。液収容部56の保持部材14の外側に対応する位置には、内側壁54から回転プレート11の下面近傍まで延び、排液カップ51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、液収容部56は、この仕切り壁55によって、隙間33から排出される液を受ける主カップ部56aと、保持部材14の保持部14a近傍部分から滴下される液を受ける副カップ部56bに分離されている。液収容部56の底面57は、仕切り壁55により主カップ部56aに対応する第1部分57aと、副カップ部56bに対応する第2部分57b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57b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56bから主カップ部56aに処理液を導くための孔58が形成されている(図1参照)。
As shown in FIG. 1 and FIG. 5, the
排液カップ51の内側壁54の最外側部分には液収容部56から排液する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(図1参照)。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。
A
排気カップ52は、排液カップ51の外周壁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および図5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
排液カップ51の外側壁である外周壁53と排気カップ52の外側壁64との間には環状をなす外側環状空間99aが形成されており、また排液カップ51の底部と排気カップ52の底部との間の排気口70の外側部分には、周方向に沿って多数の通気孔98が形成された環状の気流調整部材97が設けられている。そして、外側環状空間99aと気流調整部材97は排気カップ52に取り入れられ、排気口70に至る気流を調整して均一に排気する機能を有している。すなわち、このように環状の空間である外側環状空間99aを通って気流を全周に亘って均一に下方へ導き、多数の通気孔98を形成した気流調整部材97を設けて圧力損失つまり気流の抵抗を与えるとともに気流を分散することにより、排気口70からの距離によらず比較的均一に排気を行うことができる。
An annular
また、排液カップ51の内周壁54aと排気カップ52の内側壁65との間には環状をなす内側環状空間99bが形成されており、さらに、排液カップ51の内周側には排気カップ52との間の隙間77が形成されている。そして、導入口68から取り入れられた気体成分は、外側環状空間99aのみならず、排液カップ51の液収容部56にも多少流れ、その気流は液収容部56から内側環状空間99bを通って全周に亘って均一に下方に導かれ、隙間77を通って排気口70から比較的均一に排気を行うことができる。
Further, an annular inner
このように、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。
As described above, since the drainage from the
液処理装置100はマイクロプロセッサ(コンピュータ)からなるプロセスコントローラ121を有しており、液処理装置100の各構成部がこのプロセスコントローラ121に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ121には、工程管理者が液処理装置100の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、液処理装置100の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース122が接続されている。さらに、プロセスコントローラ121には、液処理装置100で実行される各種処理をプロセスコントローラ121の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて液処理装置100の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部123が接続されている。レシピは記憶部123の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、CDROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
The
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース122からの指示等にて任意のレシピを記憶部123から呼び出してプロセスコントローラ121に実行させることで、プロセスコントローラ121の制御下で、液処理装置100での所望の処理が行われる。
Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from 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に基づいて説明する。この際の液処理動作の制御は、上述のように記憶部123に格納されたレシピに基づいてプロセスコントローラ121によって行われる。
Next, the operation of the
処理液(薬液)を用いた洗浄処理においては、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液吐出プレート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、液吐出プレート24が回転プレート11の孔11aの所定位置に達するまで下降させ、回転プレート11および液吐出プレート24とウエハWの間に液膜形成用の隙間が形成された状態で保持部材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、表面側液供給ノズル5を退避位置からウエハ洗浄位置に移動させる。
In the cleaning process using the processing solution (chemical solution), first, as shown in FIG. 6A, the lifting
この状態で、図6の(d)に示すように、モータ3により回転プレート11および回転カップ4とともにウエハWを回転させながら、表面側液供給ノズル5および裏面側液供給ノズル6から所定の処理液を供給してウエハW表裏面の洗浄処理を行う。
In this state, as shown in FIG. 6D, a predetermined process is performed from the front surface side
このウエハ洗浄処理においては、ウエハWが回転された状態で、表面側液供給ノズル5および裏面側液供給ノズル6からウエハWの表面および裏面の中央に処理液が供給され、処理液が遠心力によりウエハWの外側に広がり、その過程で洗浄処理がなされる。そして、このように洗浄処理に供された処理液は、ウエハWの周縁から振り切られる。この洗浄処理の際のウエハWの回転数は100〜700rpmが好ましい。
In this wafer cleaning process, with the wafer W rotated, the processing liquid is supplied from the front surface side
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し、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における液収容部56の主カップ部56a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56b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、その中を旋回しながら排液口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
このようにして処理液による処理が行われた後、引き続きリンス処理が行われる。このリンス処理においては、従前の処理液の供給を停止した後、表面側液供給ノズル5および裏面側液供給ノズル6からウエハWの表裏面にリンス液として純水を供給し、処理液による洗浄処理の場合と同様に、モータ3によりウエハWを保持部材2および回転カップ4とともに回転させながら、表面側液供給ノズル5および裏面側液供給ノズル6からウエハWの表面および裏面の中央にリンス液として純水が供給され、遠心力によりウエハWの外方に広がる過程でウエハWのリンス処理がなされる。そして、このようにリンス処理に供された純水は、ウエハWの周縁から振り切られる。
After the treatment with the treatment liquid is performed in this manner, the rinse treatment is subsequently performed. In this rinsing process, after the supply of the previous processing liquid is stopped, pure water is supplied as a rinsing liquid from the front surface side
このようにして振り切られたリンス液としての純水は、処理液の場合と同様、回転カップ4の隙間33および保持部14aを挿入する穴の部分から排液カップ51における液収容部56に排出され、その中を旋回ながら排液口60から排液管61を通って排出される。
As in the case of the treatment liquid, the pure water as the rinse liquid thus shaken out is discharged from the
次に、このような液処理装置100により本実施形態における回転プレート11を洗浄する方法について説明する。本実施形態の回転プレート11の洗浄処理動作の制御も上述したウエハWの液処理動作と同様、記憶部123に格納されたレシピに基づいてプロセスコントローラ121によって行われる。
Next, a method for cleaning the
ウエハWの洗浄処理を複数のウエハについて連続して行うと、液吐出プレート24や回転プレート11にウエハWから脱離した処理液などが付着し、ウエハW裏面のパーティクルとなるが、ウエハWの液処理の際には回転プレート11に十分液が供給されず、洗浄されない。このため、本実施形態では、定期的に回転プレート11の洗浄シーケンスを実施する。
When the cleaning process of the wafer W is continuously performed on a plurality of wafers, the processing liquid detached from the wafer W adheres to the
この回転プレート11の洗浄シーケンスを図7のフローチャートおよび図8の断面図に基づいて説明する。
まず、図8の(a)に示すように上述の図6の(a)、(b)と同様の手順で保持部材14によりウエハWまたはダミーウエハdWをチャッキングする(工程1)。
The cleaning sequence of the
First, as shown in FIG. 8A, the wafer W or the dummy wafer dW is chucked by the holding
次いで、図8の(b)に示すように、裏面側液供給ノズル6のノズル孔6a内を液で満たした状態とする(工程2)。この時の液はSC1、DHF、またはH2O2の薬液であってもよいし、リンス液である純水(DIW)であってもよい。薬液を用いる場合は、特に、パーティクル、有機物、メタル酸化物の汚れが目立つ際に有効である。これら薬液の中ではH2O2が有機物除去の効果が最も大きい。
Next, as shown in FIG. 8B, the inside of the
そのように裏面側液供給ノズル6のノズル孔6a内を液で満たした状態のまま、図8の(c)に示すように、裏面側液供給ノズル6から液を吐出し、これにより液吐出プレート24とウエハWまたはダミーウエハdWとの間に液膜を形成する(工程3)。ノズル孔6a内に液が存在しない状態から液を吐出すると、ウエハWまたはダミーウエハdWには液膜が形成されるが液吐出プレート24には液膜が形成されない。しかし、一旦ノズル孔6aに液を満たした後に液を吐出することによりウエハWと液吐出プレート24の表面にも液膜が形成されるようになる。この工程3はウエハWを停止したまま行っても低速で回転しながら行ってもよい。
With the
次いで、図8の(d)に示すように、ウエハWまたはダミーウエハdWと回転プレート11とを回転させてウエハWと液吐出プレート24との間に形成された液回転プレート11に沿って外方に広げる(工程4)。このとき、液吐出プレート24は非回転であり、回転している回転プレート11との間には隙間24bが形成されているので、ウエハWまたはダミーウエハdWの回転速度が速い場合には、液はウエハWまたはダミーウエハdWに沿って広がりやすくなり、隙間24bを超えて回転プレート11へは広がりにくい。このため、このときのウエハWまたはダミーウエハdWの回転数は、液の自重に基づく落下しようとする力のほうが遠心力よりも大きくなるような回転数であることが好ましい。これにより液は液吐出プレート24から回転プレート11上を広がっていき、回転プレート11に液膜が形成され、この液膜により回転プレート11の上面が洗浄される。このような観点からは回転プレート11とウエハWまたはダミーウエハdWの回転数は100rpm以下が好ましく、10〜100rpmがより好ましい。もちろん、ウエハWまたはダミーウエハdW上を液が広がるような回転数であっても、隙間24bを超えて回転プレート11上にも液膜を形成することができれば構わない。
Next, as shown in FIG. 8D, the wafer W or the dummy wafer dW and the
このようにして回転プレート11を洗浄した後、図8の(e)に示すように、回転プレート11とウエハWまたはダミーウエハdWの回転数を上昇させて回転プレート11上の液を振り切る(工程5)。このときの回転数は1000rpm以上であることが好ましい。
After cleaning the
以上の回転プレート11の洗浄処理の際の液として純水を用いた場合には、このような振り切り後、必要に応じてガス吹き付け等の適切な乾燥処理を行って処理を終了する。一方、洗浄処理の際の液としてSC1やDHF等の薬液を用いた場合には、振り切り後、液としてリンス液である純水を用いて上記図8の(a)〜(e)の処理を行う。
When pure water is used as the liquid for the cleaning process of the
このようにして回転プレート11を洗浄することにより、ウエハWの裏面へのパーティクルの付着を極力防止することができる。また、このように装置を分解せずに回転プレート11を洗浄することができることから、装置の分解にともなう煩雑さや、装置の分解にともなう装置のダウンタイムが発生しない。
By cleaning the
なお、以上の液処理装置100においては、以下のような付加的な効果を奏することができる。すなわち、回転カップ4が存在しているため、排液カップ51は排液可能な程度の極小さいものでよく、また、排液カップ51と排気カップ52がそれぞれ独立して設けられ、かつ排液および排気を別々に取り入れて排液口60および排気口70から別個に排出するので、排気・排液を分離するための特別の機構を設ける必要がない。また、排液カップ51が排気カップ52に収容された状態で設けられているので、排気・排液を別々に取り入れる構造でありながらスペースを小さくすることができ、結果的に装置のフットプリントを小さくすることができる。また、排液カップ51が排気カップ52に収容された状態であるので、処理液のミストが排液カップ51から漏出しても排気カップ52でトラップすることができ、装置外へ処理液のミストが飛散して悪影響を与えることを防止することができる。
In addition, in the above
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洗浄処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、裏面のみの洗浄処理を行う洗浄処理装置であってもよい。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 cleaning processing apparatus that performs front and back surface cleaning of a wafer is shown as an example. However, the present invention is not limited to this, and a cleaning processing apparatus that performs cleaning processing only on the back surface may be used. Furthermore, in the above embodiment, a case where a semiconductor wafer is used as a substrate to be processed has been described. 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の除去に有効である。 The present invention is effective 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;表面側液供給ノズル
6;裏面側液供給ノズル
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
11a;孔
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
24;液吐出プレート
51;排液カップ
52;排気カップ
85;液供給機構
100;液処理装置
121;プロセスコントローラ
122;ユーザーインターフェース
123;記憶部
W;ウエハ(基板)
dW;ダミーウエハ(ダミー基板)
DESCRIPTION OF
dW: Dummy wafer (dummy substrate)
Claims (7)
前記回転プレートを基板とともに回転させる回転機構と、
前記回転プレートに形成された前記孔内に前記回転プレートとの間に隙間が形成されるように配置され、液を吐出する液吐出口を有する非回転の液吐出プレートと、
前記液吐出口に連続し、前記液吐出口を介して基板の裏面側に液を吐出させるように液を供給する裏面側液供給ノズルとを具備する液処理装置において、前記回転プレートの上面を洗浄する洗浄方法であって、
前記基板保持部に基板またはダミー基板を保持させる工程と、
前記裏面側液供給ノズルに液を満たした状態とする工程と、
その状態で前記裏面側液供給ノズルを介して前記液吐出プレートの液吐出口から液を吐出させて前記液吐出プレートと基板またはダミー基板との間に液膜を形成する工程と、
前記回転プレートと基板またはダミー基板を回転させて、前記液膜を前記液吐出プレートと前記回転プレートの間の前記隙間を超えて前記回転プレートの表面に沿って外側へ広げる工程と
を有することを特徴とする洗浄方法。 Substrate holding having a rotating plate having a hole formed in a central portion rotatably disposed horizontally and a holding member for holding the substrate integrally with the rotating plate in a horizontal state spaced apart by an appropriate length above the rotating plate And
A rotating mechanism for rotating the rotating plate together with the substrate;
And is arranged so that a gap is formed, a non-rotating liquid delivery plate having a liquid discharge port for discharging the liquid between the rotating plate to the rotating plate which is formed in said bore,
A liquid processing apparatus comprising a back surface side liquid supply nozzle that is continuous with the liquid discharge port and supplies liquid so as to discharge the liquid to the back surface side of the substrate through the liquid discharge port. A cleaning method for cleaning,
A step of holding a substrate or a dummy substrate in the substrate holding portion;
A step of filling the back side liquid supply nozzle with a liquid;
Forming a liquid film between the liquid discharge plate and the substrate or dummy substrate by discharging liquid from the liquid discharge port of the liquid discharge plate through the back surface side liquid supply nozzle in that state;
Rotating the rotating plate and the substrate or the dummy substrate, and extending the liquid film to the outside along the surface of the rotating plate beyond the gap between the liquid discharge plate and the rotating plate. A characteristic cleaning method.
前記回転プレートを基板とともに回転させる回転機構と、
前記回転プレートに形成された前記孔内に前記回転プレートとの間に隙間が形成されるように配置され、液を吐出する液吐出口を有する非回転の液吐出プレートと、
前記液吐出口に連続し、前記液吐出口を介して基板の裏面側に液を吐出させるように液を供給する裏面側液供給ノズルと、
前記基板保持部に保持された基板を囲繞するカップと、
前記基板の回転および液の供給を制御する制御機構と
を具備する液処理装置であって、
前記制御機構は、前記基板保持部に基板またはダミー基板を保持させた状態で、まず、前記裏面側液供給ノズルに液を満たした状態とし、次いで、その状態で前記裏面側液供給ノズルから液を吐出させて前記液吐出プレートと基板またはダミー基板との間に液膜を形成し、その後前記回転プレートと基板またはダミー基板を回転させて、前記液膜を前記液吐出プレートと前記回転プレートの間の前記隙間を超えて前記回転プレートの表面に沿って外側へ広げるように制御し、前記回転プレートの表面を洗浄させることを特徴とする液処理装置。 Substrate holding having a rotating plate having a hole formed in a central portion rotatably disposed horizontally and a holding member for holding the substrate integrally with the rotating plate in a horizontal state spaced apart by an appropriate length above the rotating plate And
A rotating mechanism for rotating the rotating plate together with the substrate;
And is arranged so that a gap is formed, a non-rotating liquid delivery plate having a liquid discharge port for discharging the liquid between the rotating plate to the rotating plate which is formed in said bore,
A back surface side liquid supply nozzle that is continuous with the liquid discharge port and supplies the liquid so that the liquid is discharged to the back surface side of the substrate through the liquid discharge port;
A cup surrounding the substrate held by the substrate holding unit;
A liquid processing apparatus comprising a control mechanism for controlling rotation of the substrate and supply of liquid,
In the state where the substrate holding unit holds the substrate or the dummy substrate, the control mechanism first fills the back side liquid supply nozzle with the liquid, and then in that state, the liquid is supplied from the back side liquid supply nozzle. Is discharged to form a liquid film between the liquid discharge plate and the substrate or dummy substrate, and then the rotating plate and the substrate or dummy substrate are rotated so that the liquid film is formed between the liquid discharging plate and the rotating plate. A liquid processing apparatus, wherein the liquid processing apparatus is controlled so as to spread outward along the surface of the rotating plate over the gap therebetween.
前記制御プログラムは、実行時に、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の洗浄方法が行われるように、コンピュータに前記液処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。 Substrate holding having a rotating plate having a hole formed in a central portion rotatably disposed horizontally and a holding member for holding the substrate integrally with the rotating plate in a horizontal state spaced apart by an appropriate length above the rotating plate and parts, a rotating mechanism for rotating the rotary plate together with the substrate, the gap between the rotating plate to the rotating plate formed within said hole is arranged to be formed, and discharges the liquid to the central portion A non-rotating liquid discharge plate having a liquid discharge port, and a back surface side liquid supply nozzle that is continuous with the liquid discharge port and supplies liquid so as to discharge the liquid to the back surface side of the substrate through the liquid discharge port. A computer-readable storage medium storing a control program for causing a computer to control the liquid processing apparatus provided to clean the upper surface of the rotating plate,
The computer-readable storage is characterized in that, when executed, the control program causes a computer to control the liquid processing apparatus so that the cleaning method according to any one of claims 1 to 3 is performed. Medium.
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