JP4908879B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、半導体ウエハなどの各種基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液による処理を施すための基板処理方法および基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a surface of various substrates such as a semiconductor wafer with a processing liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution.

半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)の表面に形成された酸化膜などを選択的にエッチングする工程や、ウエハの表面にリン、砒素、硼素などの不純物(イオン)を局所的に注入する工程が含まれる。これらの工程では、不所望な部分に対するエッチングまたはイオン注入を防止するため、ウエハの最表面に感光性樹脂などの有機物からなるレジストのパターンが形成されて、エッチングまたはイオン注入を所望しない部分がレジストによってマスクされる。ウエハ上に形成されたレジストは、エッチングまたはイオン注入の後は不要になるから、エッチングまたはイオン注入の後には、そのウエハ上の不要となったレジストを除去するための処理が行われる。   Semiconductor device manufacturing processes include a process of selectively etching an oxide film or the like formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”), and impurities such as phosphorus, arsenic, and boron on the surface of the wafer. A step of locally implanting (ions) is included. In these processes, a resist pattern made of an organic material such as a photosensitive resin is formed on the outermost surface of the wafer in order to prevent etching or ion implantation to an undesired portion, and a portion where etching or ion implantation is not desired is resist. Masked by. Since the resist formed on the wafer becomes unnecessary after the etching or ion implantation, a process for removing the unnecessary resist on the wafer is performed after the etching or ion implantation.

この処理の方式としては、複数枚の基板を一括して処理するバッチ式と、基板を1枚ずつ処理する枚葉式とがある。従来は、バッチ式が主流であったが、バッチ式は複数枚の基板を収容することのできる大きな処理槽を必要とするため、最近では、処理対象の基板が大型化してきていることもあって、そのような大きな処理槽を必要としない枚葉式が注目されている。   As a method of this processing, there are a batch type in which a plurality of substrates are processed at once and a single wafer type in which substrates are processed one by one. Conventionally, the batch type has been the mainstream, but since the batch type requires a large processing tank that can accommodate a plurality of substrates, the substrates to be processed have recently been becoming larger. Thus, a single-wafer type that does not require such a large treatment tank has attracted attention.

枚葉式のレジスト除去処理では、たとえば、ウエハがその中心と直交する回転軸線まわりに一定の回転速度で回転されつつ、そのウエハの表面の中央部に、硫酸と過酸化水素水とを混合して作成されるSPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過酸化水素水)が供給される。ウエハの表面に供給されたSPMは、ウエハの回転による遠心力を受けて、ウエハの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハの表面全域に速やかに行き渡る。ウエハの表面に形成されているレジストは、SPMに含まれるカロ酸(ペルオキソ一硫酸)の強酸化力により、そのウエハの表面から剥離される。そして、SPMの供給が所定時間にわたって続けられると、SPMの供給が停止されて、ウエハの表面に純水が供給されることにより、そのウエハに付着しているSPMが洗い流される。その後は、ウエハが高速回転されることにより乾燥されて、一連のレジスト除去処理が終了する(たとえば、特許文献1参照)。
特開2005−93926号公報
In the single-wafer type resist removal process, for example, sulfuric acid and hydrogen peroxide are mixed in the center of the wafer surface while the wafer is rotated at a constant rotation speed around a rotation axis perpendicular to the center. SPM (sulfuric acid / hydrogen peroxide mixture) is prepared. The SPM supplied to the surface of the wafer receives centrifugal force from the rotation of the wafer, flows on the surface of the wafer from the central portion toward the peripheral edge, and quickly spreads over the entire surface of the wafer. The resist formed on the surface of the wafer is peeled off from the surface of the wafer by the strong oxidizing power of caroic acid (peroxomonosulfuric acid) contained in the SPM. When the supply of SPM is continued for a predetermined time, the supply of SPM is stopped, and pure water is supplied to the surface of the wafer, so that the SPM adhering to the wafer is washed away. Thereafter, the wafer is dried by being rotated at a high speed, and a series of resist removal processing is completed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-93926 A

ところが、本願発明者が、レジスト除去処理の終了直後のウエハの表面に付着しているパーティクルの数をパーティクルカウンタで調べたところ、処理終了直後は、パーティクルがほとんど計数されないが、処理終了から数時間が経過すると、多数のパーティクルが計数されることが判った。
パーティクルが発生する原因は、必ずしも明らかでないが、SPMに含まれる硫酸の粘度が高いため、単なる純水の供給だけでは、ウエハの表面に残留する硫酸成分を除去し切れず、その残留する硫酸成分が、雰囲気中の水分を吸湿して、ウエハの表面にパーティクルカウンタの計数対象となる粒径にまで膨張するのではないかと想定される。
However, when the present inventor examined the number of particles adhering to the surface of the wafer immediately after the resist removal process was completed using a particle counter, the particles were hardly counted immediately after the process was completed, but several hours after the process was completed. It has been found that as the time elapses, a large number of particles are counted.
The cause of the generation of particles is not necessarily clear, but since the sulfuric acid contained in the SPM has a high viscosity, the sulfuric acid component remaining on the wafer surface cannot be completely removed by simply supplying pure water. However, it is assumed that moisture in the atmosphere may be absorbed and the surface of the wafer expands to a particle size to be counted by the particle counter.

この発明は、かかる背景の下になされたものであり、その目的は、処理終了から時間が経っても、基板の表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれのない基板処理方法および基板処理装置を提供することである。   The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a substrate processing method that does not cause generation of particles to be counted by the particle counter on the surface of the substrate even after a lapse of time from the end of the processing. It is to provide a substrate processing apparatus.

前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給工程(S1)と、前記処理液供給工程の後に、基板の表面にリンス液を供給する第1リンス液供給工程(S2)と、前記第1リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去することにより、基板の表面に残留している硫酸成分を乾燥させる第1リンス液除去工程(S3)と、前記第1リンス液除去工程の後に、基板の表面にリンス液を再び供給し、基板の表面に残留する硫酸成分を洗い流す第2リンス液供給工程(S4)と、前記第2リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第2リンス液除去工程(S5)とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a treatment liquid supply step (S1) for supplying a treatment liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution on the surface of the substrate (W). The first rinsing liquid supply step (S2) for supplying a rinsing liquid to the surface of the substrate after the treatment liquid supplying step and the rinsing liquid adhering to the substrate after the first rinsing liquid supplying step are removed. Thus, after the first rinsing liquid removing step (S3) for drying the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate and the first rinsing liquid removing step, the rinsing liquid is again supplied to the surface of the substrate, A second rinsing liquid supply step (S4) for washing away the sulfuric acid component remaining on the surface; a second rinsing liquid removing step (S5) for removing the rinsing liquid adhering to the substrate after the second rinsing liquid supply step; A substrate processing method comprising: .

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この方法では、まず、基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液が供給される。硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液、つまりSPMは、強酸化力を有するカロ酸を含んでいる。そのため、基板の表面にレジストが形成されている場合、基板の表面に処理液が供給されると、処理液とレジストとが反応し、基板の表面からレジストが剥離される。次いで、基板の表面にリンス液が供給されることにより、基板の表面に付着している処理液が洗い流される。そして、基板に付着しているリンス液が一旦除去された後、その基板の表面にリンス液が再び供給される。
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.
In this method, first, a treatment liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution is supplied to the surface of a substrate. A treatment liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide water, that is, SPM contains caroic acid having strong oxidizing power. Therefore, when a resist is formed on the surface of the substrate, when the processing liquid is supplied to the surface of the substrate, the processing liquid and the resist react to peel the resist from the surface of the substrate. Next, the rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate, so that the processing liquid adhering to the surface of the substrate is washed away. And after the rinse liquid adhering to a board | substrate is once removed, the rinse liquid is again supplied to the surface of the board | substrate.

基板に付着しているリンス液が一旦除去された時点で、たとえ基板の表面に硫酸成分が残留していても、その残留している硫酸成分は乾燥する。乾燥した硫酸成分は、水分を急速に吸い込むことにより、粒径が一気に成長し、基板の表面から剥がれやすくなる。そのため、基板に付着しているリンス液が一旦除去された後、基板の表面にリンス液が再び供給されると、基板の表面に残留する硫酸成分が容易に排除される。よって、基板に付着しているリンス液を再び除去した後、基板を放置しても、基板の表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれがない。   Once the rinse liquid adhering to the substrate is removed, even if the sulfuric acid component remains on the surface of the substrate, the remaining sulfuric acid component is dried. The dried sulfuric acid component rapidly absorbs moisture, so that the particle size grows at once and becomes easy to peel off from the surface of the substrate. Therefore, once the rinse liquid adhering to the substrate is removed and then the rinse liquid is supplied again to the surface of the substrate, the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate is easily removed. Therefore, even if the rinse liquid adhering to the substrate is removed again and the substrate is left to stand, there is no possibility that particles that are counted by the particle counter are generated on the surface of the substrate.

請求項2記載の発明は、前記第2リンス液供給工程は、超音波振動が付与されたリンス液を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項1記載の基板処理方法である。
この方法によれば、リンス液に付与された超音波振動により、基板の表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層防止することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the substrate processing method according to the first aspect, the second rinsing liquid supply step is a step of supplying a rinsing liquid to which ultrasonic vibration is applied to the surface of the substrate. It is.
According to this method, peeling of the sulfuric acid component from the surface of the substrate can be promoted by the ultrasonic vibration applied to the rinsing liquid. For this reason, the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate can be eliminated more favorably, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be further prevented.

請求項3記載の発明は、前記第2リンス液供給工程は、リンス液と気体との混合流体を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項1または2記載の基板処理方法である。
この方法によれば、リンス液と気体とを混合して生成される混合流体は、大きな物理的エネルギーを有するので、この混合流体が基板の表面に供給されることにより、基板の表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the substrate processing according to the first or second aspect, the second rinsing liquid supply step is a step of supplying a mixed fluid of a rinsing liquid and a gas to the surface of the substrate. Is the method.
According to this method, since the mixed fluid generated by mixing the rinsing liquid and the gas has a large physical energy, the mixed fluid is supplied to the surface of the substrate. The peeling of components can be promoted. Therefore, the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate can be eliminated more favorably, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be prevented even better.

請求項4記載の発明は、前記第2リンス液供給工程では、前記第1リンス液供給工程におけるリンス液の供給流量よりも大きい流量でリンス液が基板の表面に供給されることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面に供給されるリンス液は、供給流量が多いほど大きな物理的エネルギーを有するので、基板の表面にリンス液が大きな流量で供給されることにより、基板の表面に残留する硫酸成分をより強力に押し流すことができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
The invention according to claim 4 is characterized in that, in the second rinsing liquid supply step, the rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate at a flow rate larger than the supply flow rate of the rinsing liquid in the first rinsing liquid supply step. A substrate processing method according to any one of claims 1 to 3.
According to this method, since the rinsing liquid supplied to the surface of the substrate has a larger physical energy as the supply flow rate is larger, the rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate at a higher flow rate. The remaining sulfuric acid component can be washed away more strongly. Therefore, the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate can be eliminated more favorably, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be prevented even better.

請求項5記載の発明は、前記第2リンス液供給工程では、リンス液としてアルカリ性液が用いられることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面に残留している硫酸成分をリンス液として用いられるアルカリ性液と反応させて、塩を生成させ、その塩をリンス液で押し流すことにより、基板の表面から硫酸成分をより容易に排除することができる。
A fifth aspect of the present invention is the substrate processing method according to any one of the first to fourth aspects, wherein an alkaline liquid is used as the rinse liquid in the second rinse liquid supply step.
According to this method, the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate is reacted with an alkaline solution used as a rinsing liquid to form a salt, and the salt is washed away from the surface of the substrate by rinsing the salt with the rinsing liquid. Can be eliminated more easily.

請求項6記載の発明は、基板(W)をほぼ水平に保持する基板保持手段(11,41)と、前記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段(14,43)と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給手段(12,20,21)と、前記基板保持手段に保持された基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給手段(23,24,25,26,47,48,49,50;61,62,63,64,65)と、基板の表面に処理液およびリンス液がこの順に供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られることで基板の表面に残留している硫酸成分を乾燥させ、さらに、基板の表面にリンス液が再び供給され、基板の表面に残留する硫酸成分を洗い流した後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られるように、前記基板回転手段、前記処理液供給手段および前記リンス液供給手段を制御する制御手段(60)とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。 The invention according to claim 6 is a substrate holding means (11, 41) for holding the substrate (W) substantially horizontally, a substrate rotating means (14, 43) for rotating the substrate held by the substrate holding means, A processing liquid supply means (12, 20, 21) for supplying a processing liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution on the surface of the substrate held by the substrate holding means, and held by the substrate holding means Rinsing liquid supply means (23, 24, 25, 26, 47, 48, 49, 50; 61, 62, 63, 64, 65) for supplying a rinsing liquid to the surface of the substrate, and a processing liquid on the surface of the substrate and after the rinsing liquid has been supplied in this order, by the rotation of the substrate, the rinse liquid is spun off adhering to the substrate is dried sulfate component remaining on the surface of the substrate in Rukoto, further on the surface of the substrate The rinse solution is supplied again and the substrate surface is Control means for controlling the substrate rotation means, the treatment liquid supply means and the rinse liquid supply means so that the rinse liquid adhering to the substrate is shaken off by the rotation of the substrate after the sulfuric acid component remaining on the substrate is washed away (60). A substrate processing apparatus.

この構成によれば、請求項1に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。   According to this configuration, an effect similar to the effect described in relation to claim 1 can be achieved.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
この基板処理装置は、基板の一例としてのウエハWを1枚ずつ処理する枚葉式の装置であり、処理部PCと、処理部PCに結合されたインデクサ部INDとを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing a layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
This substrate processing apparatus is a single-wafer type apparatus that processes wafers W as an example of a substrate one by one, and includes a processing unit PC and an indexer unit IND coupled to the processing unit PC.

処理部PCには、搬送路TPと、この搬送路TPを挟んで互いに対向する2つのSPM処理部1と、搬送路TPを挟んで互いに対向し、各SPM処理部1に隣接するリンス処理部2とが配置されている。
搬送路TPには、搬送ロボットTRが配置されている。この搬送ロボットTRは、SPM処理部1およびリンス処理部2に対してウエハWを搬入および搬出することができる。
The processing section PC includes a transport path TP, two SPM processing sections 1 facing each other across the transport path TP, and a rinse processing section facing each other across the transport path TP and adjacent to each SPM processing section 1 2 are arranged.
A transport robot TR is disposed on the transport path TP. The transfer robot TR can carry the wafer W into and out of the SPM processing unit 1 and the rinse processing unit 2.

インデクサ部INDの処理部PCと反対側には、図示しないが、複数のカセットが並べて配置されるカセット載置部が設けられている。カセットは、この基板処理装置が設置された工場内でウエハWを搬送する際に用いられるものであり、複数枚のウエハWを多段に積層した状態で収容することができる。
インデクサ部INDには、インデクサロボットIRが配置されている。このインデクサロボットIRは、カセット載置部に配置された各カセットにアクセスして、カセットからウエハWを取り出したり、カセットにウエハWを収納したりすることができる。また、インデクサロボットIRは、搬送ロボットTRとの間でウエハWの受け渡しを行うことができる。
On the opposite side of the indexer unit IND from the processing unit PC, there is provided a cassette mounting unit (not shown) in which a plurality of cassettes are arranged side by side. The cassette is used when the wafer W is transported in a factory where the substrate processing apparatus is installed, and can accommodate a plurality of wafers W stacked in multiple stages.
An indexer robot IR is arranged in the indexer unit IND. The indexer robot IR can access each cassette arranged on the cassette mounting portion, take out the wafer W from the cassette, and store the wafer W in the cassette. Further, the indexer robot IR can deliver the wafer W to and from the transfer robot TR.

図2は、SPM処理部1の構成を示す図解的な側面図である。
SPM処理部1は、ウエハWをほぼ水平に保持するスピンチャック11と、スピンチャック11に保持されたウエハWの表面(上面)に硫酸(HSO)と過酸化水素水(H)とを混合して作成されるSPMを供給するためのSPMノズル12と、スピンチャック11に保持されたウエハWの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板13とを備えている。
FIG. 2 is a schematic side view showing the configuration of the SPM processing unit 1.
The SPM processing unit 1 includes a spin chuck 11 that holds the wafer W substantially horizontally, and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O) on the surface (upper surface) of the wafer W held by the spin chuck 11. 2 ) and a blocking plate 13 for controlling the atmosphere in the vicinity of the surface of the wafer W held by the spin chuck 11.

スピンチャック11は、モータ14と、このモータ14の駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース15と、このスピンベース15の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハWをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材16とを備えている。
複数個の挟持部材16によってウエハWを挟持した状態で、モータ14が駆動されると、その駆動力によってスピンベース15が鉛直軸線まわりに回転され、そのスピンベース15とともに、ウエハWがほぼ水平な姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転される。
The spin chuck 11 is provided at substantially equal angular intervals at a plurality of locations around the motor 14, a disc-shaped spin base 15 that is rotated around the vertical axis by the driving force of the motor 14, and the periphery of the spin base 15. And a plurality of clamping members 16 for clamping the wafer W in a substantially horizontal posture.
When the motor 14 is driven in a state where the wafer W is held by the plurality of holding members 16, the spin base 15 is rotated around the vertical axis by the driving force, and the wafer W is substantially horizontal with the spin base 15. It is rotated around the vertical axis while maintaining its posture.

なお、スピンチャック11としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハWの裏面(非デバイス面)を真空吸着することにより、ウエハWを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハWを回転させることができる真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。
SPMノズル12は、スピンチャック11の上方でほぼ水平に延びるアーム17の先端に取り付けられている。このアーム17は、スピンチャック11の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸18に支持されている。また、アーム支持軸18には、SPMノズル駆動機構19が結合されており、このSPMノズル駆動機構19の駆動力によって、アーム支持軸18を回動させて、アーム17を揺動させることができるようになっている。
The spin chuck 11 is not limited to such a configuration. For example, the back surface (non-device surface) of the wafer W is vacuum-sucked to hold the wafer W in a horizontal posture, and in that state. A vacuum chuck of a vacuum suction type that can rotate the wafer W held by rotating around a vertical axis may be employed.
The SPM nozzle 12 is attached to the tip of an arm 17 that extends substantially horizontally above the spin chuck 11. The arm 17 is supported by an arm support shaft 18 extending substantially vertically on the side of the spin chuck 11. Further, an SPM nozzle drive mechanism 19 is coupled to the arm support shaft 18, and the arm support shaft 18 can be rotated by the driving force of the SPM nozzle drive mechanism 19 to swing the arm 17. It is like that.

SPMノズル12には、SPM供給管20が接続されており、このSPM供給管20を通してSPMが供給されるようになっている。SPM供給管20を流通するSPMは、SPM供給管20に接続された配管内で硫酸と過酸化水素水とが混合されることにより作成されてもよいし、硫酸と過酸化水素水とがタンク内で混合されることにより作成されて、そのタンクに貯留されていてもよい。SPM供給管20の途中部には、SPMバルブ21が介装されている。   An SPM supply pipe 20 is connected to the SPM nozzle 12, and SPM is supplied through the SPM supply pipe 20. The SPM flowing through the SPM supply pipe 20 may be created by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution in a pipe connected to the SPM supply pipe 20, or sulfuric acid and hydrogen peroxide solution may be stored in a tank. It may be created by mixing in and stored in the tank. An SPM valve 21 is interposed in the middle of the SPM supply pipe 20.

遮断板13は、ウエハWとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック11の上方でほぼ水平に配置されている。この遮断板13の上面には、スピンベース15と共通の鉛直軸線を中心とする回転軸22が固定されている。回転軸22は、中空に形成されていて、その中空の内部には、純水流通管23が挿通されている。
純水流通管23には、純水供給管24が接続されており、この純水供給管24を通して純水が供給されるようになっている。純水供給管24の途中部には、純水バルブ25が介装されている。また、純水流通管23は、遮断板13の下面まで延びており、その先端は、純水を吐出するための純水ノズル26を形成している。
The blocking plate 13 is formed in a disc shape having a diameter substantially equal to or larger than that of the wafer W, and is disposed substantially horizontally above the spin chuck 11. On the upper surface of the blocking plate 13, a rotation shaft 22 centering on a vertical axis common to the spin base 15 is fixed. The rotating shaft 22 is formed in a hollow shape, and a pure water circulation pipe 23 is inserted into the hollow interior.
A pure water supply pipe 24 is connected to the pure water circulation pipe 23, and pure water is supplied through the pure water supply pipe 24. A pure water valve 25 is interposed in the middle of the pure water supply pipe 24. Moreover, the pure water circulation pipe 23 extends to the lower surface of the blocking plate 13, and the tip thereof forms a pure water nozzle 26 for discharging pure water.

また、回転軸22の内壁面と純水供給管24との間は、窒素ガスが流通する窒素ガス流通路27を形成している。窒素ガス流通路27には、窒素ガス供給管28が接続されており、この窒素ガス供給管28を通して窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管28の途中部には、窒素ガスバルブ29が介装されている。
回転軸22は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム30の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。そして、このアーム30には、遮断板13をスピンチャック11の上方に大きく離間した位置(図2に示す位置)とスピンチャック11に保持されたウエハWの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降させるための遮断板昇降機構31が結合されている。さらに、アーム30に関連して、遮断板13をスピンチャック11によるウエハWの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構32が設けられている。
A nitrogen gas flow passage 27 through which nitrogen gas flows is formed between the inner wall surface of the rotating shaft 22 and the pure water supply pipe 24. A nitrogen gas supply pipe 28 is connected to the nitrogen gas flow passage 27, and nitrogen gas is supplied through the nitrogen gas supply pipe 28. A nitrogen gas valve 29 is interposed in the middle of the nitrogen gas supply pipe 28.
The rotating shaft 22 is attached in a state where it is suspended from the vicinity of the tip of an arm 30 that extends substantially horizontally. The arm 30 is close to the surface of the wafer W held by the spin chuck 11 at a position (a position shown in FIG. 2) where the blocking plate 13 is largely separated above the spin chuck 11 with a minute gap. A blocking plate raising / lowering mechanism 31 for raising and lowering the position is coupled. Further, in relation to the arm 30, a blocking plate rotation drive mechanism 32 for rotating the blocking plate 13 in synchronization with the rotation of the wafer W by the spin chuck 11 is provided.

図3は、リンス処理部2の構成を示す図解的な側面図である。
リンス処理部2は、ウエハWをほぼ水平に保持するスピンチャック41と、スピンチャック41に保持されたウエハWの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板42とを備えている。
スピンチャック41は、SPM処理部1に備えられたスピンチャック11と同様な構成を有している。すなわち、モータ43と、このモータ43の駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース44と、このスピンベース44の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハWをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材45とを備えている。
FIG. 3 is a schematic side view showing the configuration of the rinse treatment unit 2.
The rinse treatment unit 2 includes a spin chuck 41 that holds the wafer W substantially horizontally and a blocking plate 42 that controls the atmosphere near the surface of the wafer W held by the spin chuck 41.
The spin chuck 41 has the same configuration as that of the spin chuck 11 provided in the SPM processing unit 1. That is, the motor 43, the disk-shaped spin base 44 rotated around the vertical axis by the driving force of the motor 43, and a plurality of peripheral portions of the spin base 44 are provided at substantially equal angular intervals, and the wafer W is mounted. And a plurality of clamping members 45 for clamping in a substantially horizontal posture.

なお、このスピンチャック41についても、ウエハWの裏面(非デバイス面)を真空吸着することにより、ウエハWを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハWを回転させることができる真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。
遮断板42は、ウエハWとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック41の上方でほぼ水平に配置されている。この遮断板42の上面には、スピンベース44と共通の鉛直軸線を中心とする回転軸46が固定されている。回転軸46は、中空に形成されていて、その中空の内部には、純水流通管47が挿通されている。
The spin chuck 41 also holds the wafer W in a horizontal posture by vacuum-sucking the back surface (non-device surface) of the wafer W, and further rotates around the vertical axis in that state. A vacuum suction type vacuum chuck capable of rotating the held wafer W may be employed.
The blocking plate 42 is formed in a disc shape having a diameter substantially equal to or larger than that of the wafer W, and is disposed substantially horizontally above the spin chuck 41. On the upper surface of the blocking plate 42, a rotation shaft 46 centered on a vertical axis common to the spin base 44 is fixed. The rotating shaft 46 is formed in a hollow shape, and a pure water circulation pipe 47 is inserted into the hollow portion.

純水流通管47には、純水供給管48が接続されており、この純水供給管48を通して純水が供給されるようになっている。純水供給管48の途中部には、純水バルブ49が介装されている。また、純水流通管47は、遮断板42の下面まで延びており、その先端は、純水を吐出するための純水ノズル50を形成している。
また、回転軸46の内壁面と純水供給管48との間は、窒素ガスが流通する窒素ガス流通路51を形成している。窒素ガス流通路51には、窒素ガス供給管52が接続されており、この窒素ガス供給管52を通して窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管52の途中部には、窒素ガスバルブ53が介装されている。
A pure water supply pipe 48 is connected to the pure water distribution pipe 47, and pure water is supplied through the pure water supply pipe 48. A pure water valve 49 is interposed in the middle of the pure water supply pipe 48. Further, the pure water circulation pipe 47 extends to the lower surface of the blocking plate 42, and the tip thereof forms a pure water nozzle 50 for discharging pure water.
A nitrogen gas flow passage 51 through which nitrogen gas flows is formed between the inner wall surface of the rotating shaft 46 and the pure water supply pipe 48. A nitrogen gas supply pipe 52 is connected to the nitrogen gas flow passage 51, and nitrogen gas is supplied through the nitrogen gas supply pipe 52. A nitrogen gas valve 53 is interposed in the middle of the nitrogen gas supply pipe 52.

回転軸46は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム54の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。そして、このアーム54には、遮断板42をスピンチャック41の上方に大きく離間した位置(図3に示す位置)とスピンチャック41に保持されたウエハWの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降させるための遮断板昇降機構55が結合されている。さらに、アーム54に関連して、遮断板42をスピンチャック41によるウエハWの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構56が設けられている。   The rotating shaft 46 is attached in a state where it is suspended from the vicinity of the tip of an arm 54 that extends substantially horizontally. The arm 54 is close to the surface of the wafer W held by the spin chuck 41 at a position where the blocking plate 42 is largely separated above the spin chuck 41 (position shown in FIG. 3) with a minute gap. A blocking plate raising / lowering mechanism 55 for raising and lowering the position is coupled. Further, in connection with the arm 54, a blocking plate rotation drive mechanism 56 is provided for rotating the blocking plate 42 in synchronization with the rotation of the wafer W by the spin chuck 41.

図4は、この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
この基板処理装置は、マイクロコンピュータを含む制御装置60を備えている。制御装置60は、予め定められたプログラムに従って、モータ14,43、SPMノズル駆動機構19、遮断板回転駆動機構32,56および遮断板昇降機構31,55の駆動を制御する。また、SPMバルブ21、純水バルブ25,49および窒素ガスバルブ29,53の開閉を制御する。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the substrate processing apparatus.
This substrate processing apparatus includes a control device 60 including a microcomputer. The control device 60 controls driving of the motors 14 and 43, the SPM nozzle drive mechanism 19, the shield plate rotation drive mechanisms 32 and 56, and the shield plate lifting mechanisms 31 and 55 according to a predetermined program. Moreover, the opening and closing of the SPM valve 21, the pure water valves 25 and 49, and the nitrogen gas valves 29 and 53 are controlled.

図5は、この基板処理装置における処理の流れを説明するための工程図である。
ウエハWの処理に際しては、インデクサロボットIRによって、カセットからウエハWが取り出される。そして、そのカセットから取り出されたウエハWは、インデクサロボットIRから搬送ロボットTRに受け渡され、搬送ロボットTRによって、SPM処理部1に搬入される。
FIG. 5 is a process diagram for explaining the flow of processing in this substrate processing apparatus.
When processing the wafer W, the indexer robot IR takes out the wafer W from the cassette. Then, the wafer W taken out from the cassette is transferred from the indexer robot IR to the transfer robot TR, and is transferred into the SPM processing unit 1 by the transfer robot TR.

SPM処理部1では、まず、搬送ロボットTRからスピンチャック11にウエハWが受け渡される。このとき、遮断板13は、ウエハWの搬入の妨げにならないように、スピンチャック11の上方に大きく離間した位置に退避されている。
スピンチャック11にウエハWが保持されると、モータ14が駆動されて、ウエハWの回転が開始される。また、SPMノズル駆動機構19が駆動されて、スピンチャック11に保持されたウエハWの上方にSPMノズル12が配置される。そして、SPMバルブ21が開かれて、SPMノズル12から回転状態のウエハWの表面にSPMが供給される(SPM処理:ステップS1)。
In the SPM processing unit 1, first, the wafer W is delivered from the transfer robot TR to the spin chuck 11. At this time, the blocking plate 13 is retracted to a position far above the spin chuck 11 so as not to hinder the loading of the wafer W.
When the wafer W is held on the spin chuck 11, the motor 14 is driven and rotation of the wafer W is started. Further, the SPM nozzle drive mechanism 19 is driven, and the SPM nozzle 12 is disposed above the wafer W held by the spin chuck 11. Then, the SPM valve 21 is opened, and SPM is supplied from the SPM nozzle 12 to the surface of the rotating wafer W (SPM processing: step S1).

このとき、SPMノズル12がウエハWの上方で停止されて、SPMノズル12からウエハWの表面の中央部(回転中心付近)にSPMが供給されてもよい。この場合、ウエハWの表面の中央部に供給されたSPMは、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの表面上を周縁に向けて流れ、ウエハWの表面の全域に行き渡る。また、SPMノズル駆動機構19の制御により、アーム17が所定角度範囲内で揺動されて、SPMノズル12がウエハWの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。この場合、ウエハWの表面上におけるSPMの供給位置がウエハWの回転中心からウエハWの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動(スキャン)し、ウエハWの表面の全域にSPMがむらなく速やかに供給される。いずれの場合も、ウエハWの表面の全域にSPMが供給され、そのSPMに含まれるカロ酸の強酸化力によって、ウエハWの表面の全域からレジストが剥離される。そして、SPMの流れにより、その剥離されたレジストが押し流されて除去される。   At this time, the SPM nozzle 12 may be stopped above the wafer W, and SPM may be supplied from the SPM nozzle 12 to the central portion (near the rotation center) of the surface of the wafer W. In this case, the SPM supplied to the central portion of the surface of the wafer W receives centrifugal force due to the rotation of the wafer W, flows on the surface of the wafer W toward the periphery, and spreads over the entire surface of the wafer W. Further, the arm 17 may be swung within a predetermined angle range by the control of the SPM nozzle driving mechanism 19, and the SPM nozzle 12 may be reciprocated between the rotation center of the wafer W and the peripheral portion. In this case, the SPM supply position on the surface of the wafer W is reciprocated (scanned) while drawing an arc-shaped locus within a range from the rotation center of the wafer W to the peripheral edge of the wafer W, and the entire surface of the wafer W is scanned. SPM is supplied evenly and promptly. In either case, the SPM is supplied to the entire surface of the wafer W, and the resist is peeled from the entire surface of the wafer W by the strong oxidizing power of caloic acid contained in the SPM. Then, the peeled resist is washed away and removed by the flow of SPM.

SPMの供給が所定時間(たとえば、20〜120秒間)にわたって続けられると、SPMバルブ21が閉じられて、SPMノズル12からウエハWへのSPMの供給が停止される。SPMの供給が停止されると、SPMノズル12がウエハWの上方から外れた位置に退避される。
その後、遮断板昇降機構31が駆動されて、遮断板13がウエハWの表面に近接する位置に下降される。そして、純水バルブ25が開かれて、純水ノズル26からウエハWの表面の中央部に純水が供給される。このとき、純水ノズル26から吐出される純水の流量は、たとえば、毎分2リットルである。また、ウエハWは、SPM処理工程から引き続いて、たとえば、1000rpmの回転速度で回転されている。また、遮断板13は、遮断板回転駆動機構32によって、ウエハWと同方向に回転させられる。ウエハWの表面上に供給された純水は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの表面上を中央から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの表面の全域に純水が速やかに行き渡り、ウエハWの表面に付着しているSPMが純水により洗い流される(第1リンス処理:ステップS2)。
When the supply of SPM is continued for a predetermined time (for example, 20 to 120 seconds), the SPM valve 21 is closed and the supply of SPM from the SPM nozzle 12 to the wafer W is stopped. When the supply of SPM is stopped, the SPM nozzle 12 is retracted to a position off the upper side of the wafer W.
Thereafter, the shield plate lifting mechanism 31 is driven to lower the shield plate 13 to a position close to the surface of the wafer W. Then, the pure water valve 25 is opened, and pure water is supplied from the pure water nozzle 26 to the center of the surface of the wafer W. At this time, the flow rate of pure water discharged from the pure water nozzle 26 is, for example, 2 liters per minute. Further, the wafer W is rotated at a rotational speed of 1000 rpm, for example, following the SPM processing step. Further, the blocking plate 13 is rotated in the same direction as the wafer W by the blocking plate rotation drive mechanism 32. The pure water supplied on the surface of the wafer W receives a centrifugal force due to the rotation of the wafer W and flows on the surface of the wafer W from the center toward the periphery. As a result, pure water quickly spreads over the entire surface of the wafer W, and SPM adhering to the surface of the wafer W is washed away by the pure water (first rinsing process: step S2).

純水の供給開始後、たとえば、60秒間が経過すると、純水バルブ25が閉じられる。その後、ウエハWの表面に遮断板13が近接配置され、ウエハWと同方向に回転させた状態のまま、窒素ガスバルブ29が開かれて、ウエハWの表面の中央部に窒素ガスが供給される。そして、ウエハWの回転速度が所定のスピンドライ回転速度(たとえば、2500rpm)に上げられて、ウエハWと遮断板13との間に窒素ガスが充満した状態で、ウエハWの表面から純水を遠心力で振り切るための第1スピンドライ処理が行われる(ステップS3)。この第1スピンドライ処理は、たとえば、30秒間にわたって続けられる。   For example, after 60 seconds have elapsed after the start of the supply of pure water, the pure water valve 25 is closed. Thereafter, the shielding plate 13 is disposed close to the surface of the wafer W, and the nitrogen gas valve 29 is opened while being rotated in the same direction as the wafer W, so that nitrogen gas is supplied to the center of the surface of the wafer W. . Then, the rotational speed of the wafer W is increased to a predetermined spin dry rotational speed (for example, 2500 rpm), and pure water is supplied from the surface of the wafer W with the nitrogen gas filled between the wafer W and the shielding plate 13. A first spin dry process for shaking off with a centrifugal force is performed (step S3). This first spin dry process is continued for 30 seconds, for example.

第1スピンドライ処理後は、モータ14が停止され、遮断板昇降機構31が駆動されて、遮断板13がスピンチャック11の上方に大きく離間した位置に退避される。そして、ウエハWが静止すると、搬送ロボットTRによって、ウエハWがSPM処理部1から搬出される。
SPM処理部1での処理を受けたウエハWは、搬送ロボットTRによって、リンス処理部2に搬入される。
After the first spin-drying process, the motor 14 is stopped, the shield plate lifting mechanism 31 is driven, and the shield plate 13 is retracted to a position far above the spin chuck 11. When the wafer W is stationary, the wafer W is unloaded from the SPM processing unit 1 by the transfer robot TR.
The wafer W that has undergone the processing in the SPM processing unit 1 is carried into the rinse processing unit 2 by the transfer robot TR.

リンス処理部2では、まず、搬送ロボットTRからスピンチャック41にウエハWが受け渡される。このとき、遮断板42は、ウエハWの搬入の妨げにならないように、スピンチャック41の上方に大きく離間した位置に退避されている。
スピンチャック41にウエハWが保持されると、モータ43が駆動されて、ウエハWの回転が開始される。また、遮断板昇降機構55が駆動されて、遮断板42がウエハWの表面に近接する位置に下降される。そして、純水バルブ49が開かれて、純水ノズル50からウエハWの表面の中央部に純水が供給される。このとき、純水ノズル50から吐出される純水の流量は、たとえば、毎分4リットルである。また、ウエハWは、たとえば、1000rpmの回転速度で回転されている。このとき、遮断板42は、遮断板回転駆動機構56によって、ウエハWと同方向に回転させられる。ウエハWの表面上に供給された純水は、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの表面上を中央から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの表面の全域に純水が速やかに行き渡り、ウエハWの表面が純水により水洗される(第2リンス処理:ステップS4)。
In the rinse processing unit 2, first, the wafer W is delivered from the transfer robot TR to the spin chuck 41. At this time, the blocking plate 42 is retracted to a position far above the spin chuck 41 so as not to hinder the loading of the wafer W.
When the wafer W is held on the spin chuck 41, the motor 43 is driven to start the rotation of the wafer W. Further, the shield plate lifting mechanism 55 is driven, and the shield plate 42 is lowered to a position close to the surface of the wafer W. Then, the pure water valve 49 is opened, and pure water is supplied from the pure water nozzle 50 to the center of the surface of the wafer W. At this time, the flow rate of pure water discharged from the pure water nozzle 50 is, for example, 4 liters per minute. The wafer W is rotated at a rotational speed of 1000 rpm, for example. At this time, the blocking plate 42 is rotated in the same direction as the wafer W by the blocking plate rotation drive mechanism 56. The pure water supplied on the surface of the wafer W receives a centrifugal force due to the rotation of the wafer W and flows on the surface of the wafer W from the center toward the periphery. Thereby, pure water quickly spreads over the entire surface of the wafer W, and the surface of the wafer W is washed with pure water (second rinsing process: step S4).

純水の供給開始後、たとえば、60秒間が経過すると、純水バルブ49が閉じられる。そして、ウエハWの表面に遮断板42が近接配置され、ウエハWと同方向に回転させた状態のまま、窒素ガスバルブ53が開かれて、ウエハWの表面の中央部に窒素ガスが供給される。そして、ウエハWの回転速度が所定のスピンドライ回転速度(たとえば、2500rpm)に上げられて、ウエハWと遮断板42との間に窒素ガスが充満した状態で、ウエハWの表面から純水を遠心力で振り切るための第2スピンドライ処理が行われる(ステップS5)。この第2スピンドライ処理は、たとえば、30秒間にわたって続けられる。   For example, after 60 seconds have elapsed after the start of the supply of pure water, the pure water valve 49 is closed. Then, the shielding plate 42 is disposed close to the surface of the wafer W, and the nitrogen gas valve 53 is opened while being rotated in the same direction as the wafer W, so that nitrogen gas is supplied to the center of the surface of the wafer W. . Then, the rotational speed of the wafer W is increased to a predetermined spin dry rotational speed (for example, 2500 rpm), and pure water is supplied from the surface of the wafer W with the nitrogen gas filled between the wafer W and the shielding plate 42. A second spin dry process for shaking off by centrifugal force is performed (step S5). This second spin dry process is continued for 30 seconds, for example.

第2スピンドライ処理後は、モータ43が停止され、遮断板昇降機構55が駆動されて、遮断板42がスピンチャック11の上方に大きく離間した位置に退避される。そして、ウエハWが静止すると、搬送ロボットTRによって、ウエハWがリンス処理部2から搬出される。
リンス処理部2での処理を受けたウエハWは、搬送ロボットTRからインデクサロボットIRに受け渡され、インデクサロボットIRによって、いずれかのカセットに収納される。
After the second spin dry process, the motor 43 is stopped, the blocking plate lifting mechanism 55 is driven, and the blocking plate 42 is retracted to a position far apart above the spin chuck 11. When the wafer W is stationary, the wafer W is unloaded from the rinse processing unit 2 by the transfer robot TR.
The wafer W that has been processed by the rinse processing unit 2 is transferred from the transfer robot TR to the indexer robot IR, and is stored in one of the cassettes by the indexer robot IR.

以上のように、この基板処理装置では、まず、ウエハWがSPM処理部1に搬入され、SPM処理部1において、ウエハWの表面にSPMが供給されることにより、ウエハWの表面の不要なレジストが除去される。その後、第1リンス処理が行われて、ウエハWの表面に純水が供給されることにより、ウエハWの表面に付着しているSPMが洗い流される。そして、第1スピンドライ処理により、ウエハWに付着している純水が一旦除去された後、ウエハWは、SPM処理部1からリンス処理部2に移送され、このリンス処理部2において、その表面に純水が再び供給される。   As described above, in this substrate processing apparatus, first, the wafer W is loaded into the SPM processing unit 1 and the SPM is supplied to the surface of the wafer W in the SPM processing unit 1. The resist is removed. Thereafter, the first rinsing process is performed, and pure water is supplied to the surface of the wafer W, so that the SPM adhering to the surface of the wafer W is washed away. Then, after the pure water adhering to the wafer W is once removed by the first spin dry processing, the wafer W is transferred from the SPM processing unit 1 to the rinsing processing unit 2, and in the rinsing processing unit 2, Pure water is again supplied to the surface.

たとえ第1リンス処理後のウエハWの表面に硫酸成分が残留していても、第1スピンドライ処理により、その残留している硫酸成分が乾燥する。乾燥した硫酸成分は、水分を急速に吸い込むことにより、粒径が一気に成長し、ウエハWの表面から剥がれやすくなる。そのため、リンス処理部2でウエハWの表面に純水が供給されると、ウエハWの表面に残留する硫酸成分が容易に排除される。よって、ウエハWに付着している純水を再び除去した後、ウエハWを放置しても、ウエハWの表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれがない。   Even if the sulfuric acid component remains on the surface of the wafer W after the first rinsing process, the remaining sulfuric acid component is dried by the first spin dry process. The dried sulfuric acid component rapidly absorbs moisture, so that the particle size grows at once and becomes easy to peel off from the surface of the wafer W. For this reason, when pure water is supplied to the surface of the wafer W by the rinsing unit 2, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W is easily removed. Therefore, even if the pure water adhering to the wafer W is removed again and the wafer W is left standing, there is no possibility that particles to be counted by the particle counter are generated on the surface of the wafer W.

また、リンス処理部2でウエハWに供給される純水の流量は、SPM処理部1でウエハWに供給される純水の流量(毎分2リットル)よりも大きな流量(毎分4リットル)に設定されている。ウエハWの表面に供給される純水は、供給流量が多いほど大きな物理的エネルギーを有するので、純水が大きな流量で供給されることにより、ウエハWの表面に残留する硫酸成分をより強力に押し流すことができる。そのため、ウエハWの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。   The flow rate of pure water supplied to the wafer W by the rinse treatment unit 2 is larger than the flow rate of pure water (2 liters per minute) supplied to the wafer W by the SPM processing unit 1 (4 liters per minute). Is set to Since the pure water supplied to the surface of the wafer W has a larger physical energy as the supply flow rate is larger, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W is made stronger by supplying the pure water at a higher flow rate. Can be swept away. As a result, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W can be eliminated more favorably, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be prevented even better.

図6は、リンス処理部2の他の構成を示す図解的な側面図である。この図6において、上述した各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図6に示す構成では、スピンチャック41の上方に、ウエハWの表面に純水と窒素ガスとの混合流体を供給するための二流体ノズル61が配置されている。
FIG. 6 is a schematic side view showing another configuration of the rinse treatment unit 2. In FIG. 6, portions corresponding to the above-described portions are denoted by the same reference numerals as those portions. Further, in the following, detailed description of each part given the same reference numeral is omitted.
In the configuration shown in FIG. 6, a two-fluid nozzle 61 for supplying a mixed fluid of pure water and nitrogen gas to the surface of the wafer W is disposed above the spin chuck 41.

二流体ノズル61には、純水が供給される純水供給管62と、窒素ガスが供給される窒素ガス供給管63とが接続されている。純水供給管62の途中部には、純水バルブ64が介装されている。一方、窒素ガス供給管63の途中部には、窒素ガスバルブ65が介装されている。純水バルブ64および窒素ガスバルブ65が開かれると、純水供給管62および窒素ガス供給管63をそれぞれ純水および窒素ガスが流通し、それらが二流体ノズル61に供給される。そして、二流体ノズル61で純水と窒素ガスとが混合されて、純水が微細な液滴となり、この液滴が噴流となって、二流体ノズル61からスピンチャック41に保持されたウエハWの表面に供給される。   The two-fluid nozzle 61 is connected to a pure water supply pipe 62 to which pure water is supplied and a nitrogen gas supply pipe 63 to which nitrogen gas is supplied. A pure water valve 64 is interposed in the middle of the pure water supply pipe 62. On the other hand, a nitrogen gas valve 65 is interposed in the middle of the nitrogen gas supply pipe 63. When the pure water valve 64 and the nitrogen gas valve 65 are opened, pure water and nitrogen gas flow through the pure water supply pipe 62 and the nitrogen gas supply pipe 63, respectively, and are supplied to the two-fluid nozzle 61. Then, pure water and nitrogen gas are mixed by the two-fluid nozzle 61, and the pure water becomes fine droplets, and these droplets become jets, and the wafer W held on the spin chuck 41 from the two-fluid nozzle 61. Supplied on the surface.

また、二流体ノズル61は、スピンチャック41の上方でほぼ水平に延びるアーム66の先端に取り付けられている。このアーム66は、スピンチャック41の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸67に支持されている。また、アーム支持軸67には、二流体ノズル駆動機構68が結合されており、制御装置60が二流体ノズル駆動機構68の駆動を制御することによって、アーム支持軸67を回動させて、アーム66を揺動させることができるようになっている。   The two-fluid nozzle 61 is attached to the tip of an arm 66 that extends substantially horizontally above the spin chuck 41. The arm 66 is supported by an arm support shaft 67 extending substantially vertically on the side of the spin chuck 41. Further, a two-fluid nozzle drive mechanism 68 is coupled to the arm support shaft 67, and the control device 60 controls the drive of the two-fluid nozzle drive mechanism 68 to rotate the arm support shaft 67, thereby 66 can be swung.

このような構成のリンス処理部2では、搬送ロボットTRからスピンチャック41にウエハWが受け渡されると、モータ43が駆動されて、ウエハWの回転が開始される。また、二流体ノズル駆動機構68が駆動されて、スピンチャック41に保持されたウエハWの上方に二流体ノズル61が配置される。そして、純水バルブ64および窒素ガスバルブ65が開かれて、二流体ノズル61から回転状態のウエハWの表面に純水の液滴の噴流が供給される。その一方で、二流体ノズル駆動機構68により、アーム66が所定角度範囲内で揺動されて、二流体ノズル61がウエハWの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。これにより、ウエハWの表面上における純水の供給位置がウエハWの回転中心からウエハWの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動(スキャン)し、ウエハWの表面の全域に純水がむらなく供給される。   In the rinse processing unit 2 having such a configuration, when the wafer W is delivered from the transfer robot TR to the spin chuck 41, the motor 43 is driven and rotation of the wafer W is started. Further, the two-fluid nozzle driving mechanism 68 is driven, and the two-fluid nozzle 61 is disposed above the wafer W held by the spin chuck 41. Then, the pure water valve 64 and the nitrogen gas valve 65 are opened, and a jet of pure water droplets is supplied from the two-fluid nozzle 61 to the surface of the rotating wafer W. On the other hand, the two-fluid nozzle driving mechanism 68 may swing the arm 66 within a predetermined angle range so that the two-fluid nozzle 61 is reciprocated between the rotation center of the wafer W and the peripheral portion. . As a result, the pure water supply position on the surface of the wafer W is reciprocated (scanned) while drawing an arc-shaped trajectory within the range from the rotation center of the wafer W to the peripheral edge of the wafer W. Pure water is supplied evenly throughout the area.

純水の液滴の噴流がウエハWの表面に供給され始めてから、たとえば、60秒間が経過すると、純水バルブ64および窒素ガスバルブ65が閉じられる。そして、二流体ノズル61がウエハWの上方から外れた位置に退避される。その後、ウエハWの回転速度が所定のスピンドライ回転速度(たとえば、2500rpm)に上げられて、ウエハWの表面から純水を遠心力で振り切るための第2スピンドライ処理が、たとえば、30秒間にわたって続けられる。第2スピンドライ処理後は、モータ43が停止され、ウエハWが静止すると、ウエハWがリンス処理部2から搬出される。   After the jet of pure water droplets starts to be supplied to the surface of the wafer W, for example, when 60 seconds have elapsed, the pure water valve 64 and the nitrogen gas valve 65 are closed. Then, the two-fluid nozzle 61 is retracted to a position off the upper side of the wafer W. Thereafter, the rotation speed of the wafer W is increased to a predetermined spin dry rotation speed (for example, 2500 rpm), and a second spin dry process for removing pure water from the surface of the wafer W by centrifugal force is performed for, for example, 30 seconds. You can continue. After the second spin dry process, when the motor 43 is stopped and the wafer W is stationary, the wafer W is unloaded from the rinse processing unit 2.

純水の液滴の噴流は、大きな物理的エネルギーを有するので、この噴流がウエハWの表面に供給されることにより、ウエハWの表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、ウエハWの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。   Since the jet of pure water droplets has a large physical energy, peeling of the sulfuric acid component from the surface of the wafer W can be promoted by supplying the jet to the surface of the wafer W. As a result, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W can be eliminated more favorably, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be prevented even better.

以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。上述の実施形態では、遮断板13(または42)の下面に形成された純水ノズル26(または50)からリンス液が供給される構成としたが、リンス液を供給するノズルはスピンチャックの側方に配置して、そのノズルからリンス液をウエハWに供給する構成としてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. In the above-described embodiment, the rinse liquid is supplied from the pure water nozzle 26 (or 50) formed on the lower surface of the blocking plate 13 (or 42). However, the nozzle for supplying the rinse liquid is on the spin chuck side. Alternatively, the rinse liquid may be supplied to the wafer W from the nozzle.

また、たとえば、図3に示すリンス処理部2において、遮断板42に関連して超音波振動子が設けられ、純水ノズル50からウエハWの表面に供給される純水に超音波振動が付与されてもよい。また、ウエハWの表面に純水を供給するためのノズルが、遮断板42から分離して設けられてもよく、この場合に、そのノズルに関連して超音波振動子が設けられ、ノズルからウエハWの表面に供給される純水に超音波振動が付与されてもよい。   Further, for example, in the rinse treatment unit 2 shown in FIG. 3, an ultrasonic vibrator is provided in association with the blocking plate 42, and ultrasonic vibration is imparted to the pure water supplied from the pure water nozzle 50 to the surface of the wafer W. May be. Further, a nozzle for supplying pure water to the surface of the wafer W may be provided separately from the blocking plate 42. In this case, an ultrasonic vibrator is provided in association with the nozzle, and the nozzle Ultrasonic vibration may be applied to the pure water supplied to the surface of the wafer W.

純水に超音波振動が付与される場合、その超音波振動により、ウエハWの表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、ウエハWの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層防止することができる。
また、図6に示すリンス処理部2において、スピンチャック41に保持されたウエハWの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板が追加して設けられ、第2スピンドライ処理時に、その遮断板がスピンチャック41に保持されたウエハWの表面に近接して配置されてもよい。
When the ultrasonic vibration is applied to the pure water, the ultrasonic vibration can promote the separation of the sulfuric acid component from the surface of the wafer W. Therefore, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W can be more favorably removed, and the generation of particles that are counted by the particle counter can be further prevented.
Further, in the rinsing processing unit 2 shown in FIG. 6, a blocking plate for controlling the atmosphere near the surface of the wafer W held by the spin chuck 41 is additionally provided. During the second spin dry process, the blocking plate is provided. May be arranged close to the surface of the wafer W held by the spin chuck 41.

さらに、リンス処理部2では、ウエハWの表面に純水が供給されるとしたが、純水以外に、アルカリ性液がリンス液としてウエハWの表面に供給されてもよい。アルカリ性液としては、たとえば、アンモニア過酸化水素水(SC1:NHOH+H+HO)や水酸化物イオンを含む陰極水(純水の電気分解で陰極に生成される液)を例示することができる。アルカリ性液が用いられる場合、ウエハWの表面に残留している硫酸成分をアルカリ性液と反応させて、塩を生成させ、その塩をアルカリ性液で押し流すことにより、ウエハWの表面から硫酸成分をより容易に排除することができる。 Furthermore, in the rinsing unit 2, pure water is supplied to the surface of the wafer W. However, in addition to pure water, an alkaline liquid may be supplied to the surface of the wafer W as a rinsing liquid. Examples of the alkaline liquid include, for example, ammonia hydrogen peroxide (SC1: NH 4 OH + H 2 O 2 + H 2 O) and cathodic water containing hydroxide ions (liquid generated at the cathode by electrolysis of pure water). can do. When an alkaline liquid is used, the sulfuric acid component remaining on the surface of the wafer W is reacted with the alkaline liquid to produce a salt, and the salt is pushed away with the alkaline liquid, thereby removing the sulfuric acid component from the surface of the wafer W. It can be easily eliminated.

また、上述の実施形態では、SPM処理部1において、ウエハWに対してSPM処理、第1リンス処理および第1スピンドライ処理を実施した後、そのウエハWをリンス処理部2に搬入し、リンス処理部2において、ウエハWに対する第2リンス処理および第2スピンドライ処理が行われるとしたが、第1スピンドライ処理を実施した後、ウエハWをSPM処理部1から搬出しないで、SPM処理、第1リンス処理、第1スピンドライ処理、第2リンス処理および第2スピンドライ処理からなる一連の処理が、SPM処理部1において完結されてもよい。また、リンス処理部2の代わりにSPM処理部1を配置し、SPM処理部1において第1スピンドライ処理を実施した後、ウエハWを別のチャンバのSPM処理部1に搬入して、ウエハWに対する第2リンス処理および第2スピンドライ処理が行われてもよい。   In the above-described embodiment, the SPM processing unit 1 performs the SPM processing, the first rinsing processing, and the first spin dry processing on the wafer W, and then loads the wafer W into the rinsing processing unit 2 and rinses the wafer W. In the processing unit 2, the second rinsing process and the second spin dry process are performed on the wafer W. After the first spin dry process is performed, the wafer W is not unloaded from the SPM processing unit 1, and the SPM process, A series of processes including the first rinse process, the first spin dry process, the second rinse process, and the second spin dry process may be completed in the SPM processing unit 1. In addition, the SPM processing unit 1 is disposed instead of the rinse processing unit 2, and after the first spin dry process is performed in the SPM processing unit 1, the wafer W is loaded into the SPM processing unit 1 of another chamber, and the wafer W A second rinse process and a second spin dry process may be performed.

さらにまた、ウエハWを1枚ずつ処理する枚葉式の構成を例にとったが、この発明は、複数枚のウエハWを一括して処理するバッチ式の構成(たとえば、SPMを貯留するSPM貯留槽、リンス液を貯留するリンス液貯留槽およびウエハWを乾燥させる乾燥槽を備え、これら各槽にウエハWを浸漬させる構成)に適用することもできる。
また、処理の対象となる基板は、ウエハWに限らず、化合物半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および磁気/光ディスク用基板などの他の種類の基板であってもよい。
Furthermore, although a single wafer type configuration for processing wafers W one by one is taken as an example, the present invention is a batch type configuration for processing a plurality of wafers W at once (for example, an SPM storing SPM). A storage tank, a rinsing liquid storage tank for storing a rinsing liquid, and a drying tank for drying the wafer W, and a structure in which the wafer W is immersed in each tank can also be applied.
The substrate to be processed is not limited to the wafer W, but may be other compound semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma display panels, glass substrates for photomasks, and magnetic / optical disk substrates. It may be a type of substrate.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

この発明の一実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。1 is a schematic plan view showing a layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 前記基板処理装置に備えられるSPM処理部の構成を示す図解的な側面図である。It is a schematic side view which shows the structure of the SPM process part with which the said substrate processing apparatus is equipped. 前記基板処理装置に備えられるリンス処理部の構成を示す図解的な側面図である。It is an illustration side view which shows the structure of the rinse process part with which the said substrate processing apparatus is equipped. 前記基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the said substrate processing apparatus. 前記基板処理装置における処理の流れを説明するための工程図である。It is process drawing for demonstrating the flow of the process in the said substrate processing apparatus. リンス処理部の他の構成を示す図解的な側面図である。It is an illustration side view showing other composition of a rinse treating part.

符号の説明Explanation of symbols

11 スピンチャック
12 SPMノズル
14 モータ
23 純水流通管
24 純水供給管
25 純水バルブ
26 純水ノズル
41 スピンチャック
43 モータ
47 純水流通管
48 純水供給管
49 純水バルブ
50 純水ノズル
60 制御装置
61 二流体ノズル
62 純水供給管
63 窒素ガス供給管
64 純水バルブ
65 窒素ガスバルブ
W ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Spin chuck 12 SPM nozzle 14 Motor 23 Pure water distribution pipe 24 Pure water supply pipe 25 Pure water valve 26 Pure water nozzle 41 Spin chuck 43 Motor 47 Pure water distribution pipe 48 Pure water supply pipe 49 Pure water valve 50 Pure water nozzle 60 Control device 61 Two-fluid nozzle 62 Pure water supply pipe 63 Nitrogen gas supply pipe 64 Pure water valve 65 Nitrogen gas valve W Wafer

Claims (6)

基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給工程と、
前記処理液供給工程の後に、基板の表面にリンス液を供給する第1リンス液供給工程と、
前記第1リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去することにより、基板の表面に残留している硫酸成分を乾燥させる第1リンス液除去工程と、
前記第1リンス液除去工程の後に、基板の表面にリンス液を再び供給し、基板の表面に残留する硫酸成分を洗い流す第2リンス液供給工程と、
前記第2リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第2リンス液除去工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
A treatment liquid supply step for supplying a treatment liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution on the surface of the substrate;
A first rinsing liquid supplying step for supplying a rinsing liquid to the surface of the substrate after the treatment liquid supplying step;
A first rinsing liquid removing step of drying the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate by removing the rinsing liquid adhering to the substrate after the first rinsing liquid supplying step;
After the first rinsing liquid removing step, a second rinsing liquid supplying step of supplying the rinsing liquid again to the surface of the substrate and washing away the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate;
A substrate processing method comprising: a second rinsing liquid removing step of removing a rinsing liquid adhering to the substrate after the second rinsing liquid supplying step.
前記第2リンス液供給工程は、超音波振動が付与されたリンス液を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項1記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the second rinsing liquid supplying step is a step of supplying a rinsing liquid to which ultrasonic vibration is applied to the surface of the substrate. 前記第2リンス液供給工程は、リンス液と気体との混合流体を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項1または2記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the second rinsing liquid supply step is a step of supplying a mixed fluid of a rinsing liquid and a gas to the surface of the substrate. 前記第2リンス液供給工程では、前記第1リンス液供給工程におけるリンス液の供給流量よりも大きい流量でリンス液が基板の表面に供給されることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法。   The rinsing liquid is supplied to the surface of the substrate at a flow rate larger than the supply flow rate of the rinsing liquid in the first rinsing liquid supply step in the second rinsing liquid supply step. A substrate processing method according to claim 1. 前記第2リンス液供給工程では、リンス液としてアルカリ性液が用いられることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の基板処理方法。   5. The substrate processing method according to claim 1, wherein an alkaline liquid is used as the rinse liquid in the second rinse liquid supply step. 基板をほぼ水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給手段と、
基板の表面に処理液およびリンス液がこの順に供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られることで基板の表面に残留している硫酸成分を乾燥させ、さらに、基板の表面にリンス液が再び供給され、基板の表面に残留する硫酸成分を洗い流した後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られるように、前記基板回転手段、前記処理液供給手段および前記リンス液供給手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
Substrate holding means for holding the substrate substantially horizontally;
Substrate rotating means for rotating the substrate held by the substrate holding means;
A treatment liquid supply means for supplying a treatment liquid prepared by mixing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution on the surface of the substrate held by the substrate holding means;
Rinsing liquid supply means for supplying a rinsing liquid to the surface of the substrate held by the substrate holding means;
After processing liquid and rinsing liquid to the surface of the substrate is supplied in this order, by the rotation of the substrate, the rinse liquid is spun off adhering to the substrate is dried sulfate component remaining on the surface of the substrate in Rukoto, Furthermore, after the rinse liquid is supplied again to the surface of the substrate and the sulfuric acid component remaining on the surface of the substrate is washed away, the substrate rotation means is arranged so that the rinse liquid attached to the substrate is shaken off by the rotation of the substrate, And a control means for controlling the treatment liquid supply means and the rinse liquid supply means.
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