JP4988510B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

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Description

この発明は、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関するものである。ここで、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(電界放出ディスプレイ:Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板等が含まれる。また、基板に施す処理には、現像処理、エッチング処理、洗浄処理、リンス処理および乾燥処理等が含まれる。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing predetermined processing while a substrate is held substantially horizontally. Here, the substrate to be processed includes a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, and a magnetic substrate. A disk substrate and a magneto-optical disk substrate are included. The processing applied to the substrate includes development processing, etching processing, cleaning processing, rinsing processing, and drying processing.

基板を略水平に保持した状態で処理を行う基板処理装置および基板処理方法では、基板の表面が酸素雰囲気に曝されるのを防止するために、基板の上面近傍に不活性ガスを流すようにしたものがある。例えば、特許文献1に記載の技術では、基板上方に設けたノズルから、窒素ガスを混合させた処理液を下向きに吹き出すことによって、基板表面近傍を窒素ガス雰囲気に保ち外気の酸素から遮断している。   In a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing processing with the substrate held substantially horizontally, an inert gas is allowed to flow near the upper surface of the substrate in order to prevent the surface of the substrate from being exposed to an oxygen atmosphere. There is what I did. For example, in the technique described in Patent Document 1, a processing liquid mixed with nitrogen gas is blown downward from a nozzle provided above the substrate to keep the vicinity of the substrate surface in a nitrogen gas atmosphere and shield it from oxygen in the outside air. Yes.

特開2006−120817号公報(図2)JP 2006-120817 A (FIG. 2)

この種の装置においては、処理に伴って基板の周囲に飛散した処理液のミストが基板表面に落下することがある。特に、基板に処理液を供給して所定の処理を行った後、該基板から処理液を除去し乾燥させる工程においてこのようなミスト等の付着が生じると、基板表面が汚染されて当該基板は不良品となってしまう。上記従来技術は、基板に処理液を供給する際に基板が酸素に触れるのを防止しているものの、基板乾燥時におけるミスト等の基板への付着を防止するための対策が十分に検討されていなかった。   In this type of apparatus, a mist of the processing liquid scattered around the substrate during processing may fall on the surface of the substrate. In particular, after the processing liquid is supplied to the substrate and the predetermined processing is performed, when such mist adheres in the process of removing the processing liquid from the substrate and drying, the substrate surface is contaminated and the substrate is It becomes a defective product. Although the above prior art prevents the substrate from coming into contact with oxygen when supplying the processing liquid to the substrate, measures for preventing adhesion of mist and the like to the substrate during substrate drying have been sufficiently studied. There wasn't.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法において、基板表面へのミストの付着を確実に防止しながら基板を乾燥させることのできる技術を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and in a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing a predetermined process while a substrate is held substantially horizontally, a substrate while reliably preventing mist from adhering to the substrate surface. It aims at providing the technique which can dry.

この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するため、上面が処理液により覆われた基板を略水平状態に保持し、略鉛直方向の回転軸周りに回転する基板保持手段と、外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記基板の回転中心の上方に設けられて前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射して、前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成する気体噴射手段と、前記気体噴射手段と前記基板とを近接させた状態から、前記気体噴射手段から噴射される前記気体の流れの方向が前記基板の周端部よりも外側に向かい前記基板表面全体が前記処理空間に臨む状態まで、前記気体噴射手段から前記気体を噴射させながら前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を漸増させる間隔変更手段とを備える。そして、本発明にかかる基板処理装置の第1の態様は、前記気体噴射手段が前記基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部をさらに備える。また、第2の態様は、前記基板上の処理液に対し該処理液の表面張力を低下させるための溶剤を添加する溶剤供給手段と、前記溶剤供給手段による溶剤の供給位置を、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の広がりに伴って移動させる移動手段とをさらに備えるIn order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention holds a substrate whose upper surface is covered with a processing solution in a substantially horizontal state, rotates a substrate around a rotation axis in a substantially vertical direction, and an outer diameter. Is formed smaller than the outer diameter of the substrate, and has an annular injection port for injecting gas obliquely downward on the lower surface or outer peripheral surface , provided above the rotation center of the substrate and extending from the injection port Gas injection means for injecting gas in an annular shape toward the upper surface of the substrate to form a processing space surrounded by the upper surface of the substrate and the gas layer and blocked from the external space , the gas injection means and the substrate The gas jetting means from the state where the gas jetting means is close to the state where the flow direction of the gas jetted from the gas jetting means faces outside the peripheral edge of the substrate and the entire substrate surface faces the processing space. From the above Ru and a distance changing means for increasing the distance between the substrate upper surface and said gas injection means while injecting a. And the 1st aspect of the substrate processing apparatus concerning this invention is further equipped with the process liquid discharge part in which the said gas injection means discharges a process liquid toward the rotation center vicinity of the said board | substrate upper surface. According to a second aspect of the present invention, there is provided a solvent supply means for adding a solvent for lowering the surface tension of the treatment liquid to the treatment liquid on the substrate, and a supply position of the solvent by the solvent supply means. The apparatus further includes moving means for moving the means as the distance between the means and the upper surface of the substrate increases .

このように構成された発明では、処理液に覆われた基板が回転することによってその周縁部から処理液が飛散し、基板上では中央部から処理液が除去される、このとき、気体噴射手段から噴射された環状の気体が基板上面の一部領域を覆うように吹き付けられることで、気体噴射手段の下面、基板上面および気体の層によって囲まれた処理空間が形成される。これにより、基板上面のうち処理空間内の表面領域は外部空間から遮断され、この領域へのミスト等の侵入が防止される。そして、気体噴射手段と基板上面との間隔を増大させることによって、気体に覆われた領域が基板上で次第に広がってゆくので、処理液の除去された基板表面を気体の流れによりミスト等から保護しながら乾燥させることができる。 In the invention configured as above, the processing liquid is scattered from the peripheral portion by rotating the substrate covered with the processing liquid, and the processing liquid is removed from the central portion on the substrate. The annular gas ejected from the substrate is blown so as to cover a partial region of the upper surface of the substrate, whereby a processing space surrounded by the lower surface of the gas ejecting means, the upper surface of the substrate and the gas layer is formed. As a result, the surface area in the processing space of the upper surface of the substrate is blocked from the external space , and intrusion of mist or the like into this area is prevented. Then, by increasing the distance between the gas jetting means and the upper surface of the substrate, the gas-covered area gradually spreads on the substrate, so that the substrate surface from which the processing liquid has been removed is protected from mist and the like by the gas flow. It can be dried while.

例えば、基板保持手段は、基板を保持しながら回転することにより基板上面のうち処理液の付着しない乾燥領域を基板中央に形成するとともに該乾燥領域を外側に向けて広げる一方、間隔変更手段は、気体噴射手段から噴射される気体を乾燥領域の周縁部近傍に当てながら、気体噴射手段と基板上面との間隔を増加させるようにするのが好ましい。このようにすると、気体噴射手段から噴射される環状の気体が基板上に残留する処理液を外側へ押し出すように作用して基板の乾燥が促進されるとともに、処理液の除去された基板上の乾燥領域については気体の流れがミスト等の侵入を規制するので、基板の汚染を防止することができる。   For example, the substrate holding means rotates while holding the substrate to form a dry area where the processing liquid does not adhere on the upper surface of the substrate and widens the dry area outward, while the interval changing means includes: It is preferable to increase the distance between the gas jetting means and the upper surface of the substrate while applying the gas jetted from the gas jetting means to the vicinity of the peripheral edge of the drying region. In this way, the annular gas ejected from the gas ejecting means acts to push the processing liquid remaining on the substrate outward, thereby promoting the drying of the substrate, and on the substrate from which the processing liquid has been removed. In the dry region, the gas flow regulates the intrusion of mist or the like, so that the substrate can be prevented from being contaminated.

ここで、基板上の処理液に対し該処理液の表面張力を低下させるための溶剤を添加する溶剤供給手段と、溶剤供給手段による溶剤の供給位置を、気体噴射手段と基板上面との間隔の広がりに伴って移動させる移動手段とをさらに備えた構成によれば、処理液に溶剤が添加されて表面張力が低減されるので、基板の乾燥が促進され、また基板上に局所的な液残りが生じるのが防止される。 Here, a solvent supply means for adding a solvent for reducing the surface tension of the treatment liquid to the treatment liquid on the substrate, and a solvent supply position by the solvent supply means are determined according to the distance between the gas injection means and the substrate upper surface. According to a further comprising a configuration and a moving means for moving along with the spread, since surface tension solvent is added to the processing liquid is reduced, the drying of the substrate is promoted, also localized liquid on a substrate The rest is prevented from occurring.

また、気体噴射手段は、内部に気体を一時的に貯留可能なハウジングを備え、該ハウジングの下面または外周面に、斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口が設けられてもよい。このような構成により、環状の噴射口から下方に向けて、しかも次第に噴射範囲が広がるように気体を噴射することができる。   The gas injection means may include a housing capable of temporarily storing gas therein, and an annular injection port for injecting the gas obliquely downward may be provided on a lower surface or an outer peripheral surface of the housing. With such a configuration, it is possible to inject the gas from the annular injection port toward the lower side and gradually expand the injection range.

このハウジングは、例えば下方に向けて開口するキャビティを有する上部部材と、上部部材の開口を覆うとともに上部部材の開口端面と対向する対向面を有する下部部材とを備え、上部部材の開口端面と、下部部材の対向面とを所定のギャップを隔てて対向配置することにより噴射口を形成することができる。このような構成によれば、ギャップを通して周囲に気体を噴射することができる。   The housing includes, for example, an upper member having a cavity that opens downward, and a lower member that covers the opening of the upper member and has a facing surface facing the opening end surface of the upper member, and an opening end surface of the upper member; An injection port can be formed by opposingly arranging the facing surface of the lower member with a predetermined gap. According to such a structure, gas can be injected around through a gap.

また、気体噴射手段は、基板上面の回転中心近傍に向けて乾燥ガスを吐出する乾燥ガス吐出部をさらに備えてもよい。こうすることで、さらに基板の乾燥を促進させることができる。また、気体噴射手段から乾燥ガスを吐出させることで、別途乾燥ガスを吐出するための構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。   In addition, the gas injection unit may further include a dry gas discharge unit that discharges the dry gas toward the vicinity of the rotation center on the upper surface of the substrate. By doing so, drying of the substrate can be further promoted. Further, by discharging the dry gas from the gas injection means, it is not necessary to provide a separate structure for discharging the dry gas, and the apparatus can be downsized.

また、気体噴射手段が、基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部をさらに備えた構成によれば、気体噴射手段が処理液を吐出する機能をも併せ持つことになり、装置を小型に構成することができる。 In addition, according to the configuration in which the gas ejection unit further includes the processing liquid ejection unit that ejects the processing liquid toward the vicinity of the rotation center on the upper surface of the substrate , the gas ejection unit also has a function of ejecting the processing liquid. The apparatus can be made small.

例えば、気体噴射手段の外径は、基板の外径よりも小さくすることができる。特に、気体噴射手段の外径を基板の外径の2分の1以下とすることがより好ましい。   For example, the outer diameter of the gas injection means can be made smaller than the outer diameter of the substrate. In particular, it is more preferable that the outer diameter of the gas jetting means is equal to or less than half the outer diameter of the substrate.

ここで、気体噴射手段は、気体として不活性ガスを噴射することが望ましい。このようにすることで、基板の酸化を防止しながら基板の乾燥を行うことができる。   Here, it is desirable for the gas injection means to inject an inert gas as a gas. By doing so, the substrate can be dried while preventing the substrate from being oxidized.

また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、略水平に基板を保持しながら基板上面を処理液により覆う処理液供給工程と、前記基板の略中央部の上方に、外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射する気体噴射手段を近接配置し、前記基板を回転させるとともに前記気体噴射手段から気体を噴射させて前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成しながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増大させる気体噴射工程とを備え、前記気体噴射工程では、少なくとも前記基板上面が全て前記気体の噴射範囲に入るまでの間、前記気体の噴射および前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の増大を継続させる。そして、本発明にかかる基板処理方法の第1の態様では、前記処理液供給工程において、前記気体噴射手段から前記基板上面の回転中心近傍に向けて前記処理液を供給する。また、第2の態様では、前記処理液の表面張力を低下させるための溶剤を、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の広がりに伴って供給位置を変えながら前記基板上における前記噴射範囲に隣接する隣接領域の前記処理液に添加するThe substrate processing method according to the present invention, for achieving the above object, a treatment liquid supplying step of covering the top surface of the substrate with a treating solution while maintaining the substantially horizontal substrate, above the substantially central portion of the substrate, outside The diameter is smaller than the outer diameter of the substrate, and has an annular injection port for injecting gas obliquely downward on the lower surface or outer peripheral surface, and the annular gas is injected from the injection port toward the upper surface of the substrate. A gas jetting means for jetting is disposed in close proximity, and the substrate is rotated and gas is jetted from the gas jetting means to form a processing space surrounded by the substrate upper surface and the gas layer and blocked from the external space. , and a gas injection step of increasing the distance between the substrate upper surface and said gas injection means, in the gas injection process, at least until the top surface of the substrate into the injection range of all the gas, the gas And the injection and the gas injection means to continue the increase in distance between the upper surface of the substrate. And in the 1st aspect of the substrate processing method concerning this invention, in the said process liquid supply process, the said process liquid is supplied toward the rotation center vicinity of the said substrate upper surface from the said gas injection means. In the second aspect, the solvent for reducing the surface tension of the treatment liquid is changed over the substrate while changing the supply position as the gap between the gas injection means and the upper surface of the substrate increases. Is added to the treatment liquid in the adjacent region adjacent to the substrate .

このように構成された発明では、上記した基板処理装置と同様に、処理液の除去された基板表面を気体の流れによりミスト等から保護しながら、基板を乾燥させることが可能となる。   In the invention configured as described above, it is possible to dry the substrate while protecting the substrate surface from which the processing liquid has been removed from mist or the like by the flow of gas, as in the case of the substrate processing apparatus described above.

また、気体噴射工程では、少なくとも基板上面が全て気体の噴射範囲に入るまでの間、気体の噴射および前記気体噴射手段と基板上面との間隔の増大を継続することが望ましい。こうすることで、基板へのミスト等の付着を防止しながら、基板全面を乾燥させることができる。   In the gas injection step, it is desirable to continue increasing the gas injection and the interval between the gas injection means and the substrate upper surface until at least the entire upper surface of the substrate enters the gas injection range. By doing so, it is possible to dry the entire surface of the substrate while preventing adhesion of mist or the like to the substrate.

また、処理液供給工程では、気体噴射手段からの気体が基板上面に当たらない位置まで気体噴射手段と基板上面との間隔を広げた状態で、気体噴射手段から気体を噴射させながら処理液を基板に供給することが望ましい。こうすることで、基板の上方からのゴミやミスト等が基板上に落下するのを防止しながら、基板に処理液を供給して処理を行うことができる。   In the processing liquid supply step, the processing liquid is supplied to the substrate while the gas is ejected from the gas ejecting means in a state where the gap between the gas ejecting means and the upper surface of the substrate is extended to a position where the gas from the gas ejecting means does not hit the upper surface of the substrate. It is desirable to supply to. In this way, processing can be performed by supplying the processing liquid to the substrate while preventing dust, mist, and the like from above the substrate from falling on the substrate.

さらに、処理液供給工程では、基板の上方に近接配置した気体噴射手段から処理液を基板上面に供給するようにしてもよい。このように、気体噴射手段から処理液を供給するようにすれば、処理液の供給のための構成を別途設けて基板上方に配置する工程が不要となり、処理をより効率的に行うことができる。   Further, in the processing liquid supply step, the processing liquid may be supplied to the upper surface of the substrate from a gas jetting unit disposed close to the upper side of the substrate. As described above, when the processing liquid is supplied from the gas injection unit, a process for supplying the processing liquid is separately provided and the process of arranging the processing liquid above the substrate becomes unnecessary, and the processing can be performed more efficiently. .

この発明によれば、基板の上面を気体の流れによって覆うことでゴミやミスト等の侵入を防止し、しかも、処理の進行とともに気体に覆われた領域が中央から外側に向けて広がってゆくので、処理液が除去され乾燥した基板上面にゴミやミスト等が付着するのを防止することができる。   According to this invention, the upper surface of the substrate is covered with a gas flow to prevent intrusion of dust, mist, etc., and the area covered with gas spreads from the center toward the outside as the process proceeds. In addition, it is possible to prevent dust, mist, and the like from adhering to the top surface of the substrate after the treatment liquid is removed and dried.

図1はこの発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。より詳しくは、図1(a)は基板処理システムの上面図であり、図1(b)は基板処理システムの側面図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の基板Wに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の基板処理装置としての基板処理ユニットを複数備える処理システムである。この基板処理システムは、基板Wに対して処理を施す基板処理部PPと、この基板処理部PPに結合されたインデクサ部IDと、処理流体(液体または気体)の供給/排出のための構成を収容した処理流体ボックス11,12とを備えている。   FIG. 1 is a diagram showing a substrate processing system to which the present invention can be preferably applied. More specifically, FIG. 1A is a top view of the substrate processing system, and FIG. 1B is a side view of the substrate processing system. This substrate processing system is a processing system including a plurality of substrate processing units as single-wafer type substrate processing apparatuses for performing processing with a processing liquid, processing gas, or the like on a substrate W such as a semiconductor wafer. The substrate processing system includes a substrate processing unit PP for processing a substrate W, an indexer unit ID coupled to the substrate processing unit PP, and a configuration for supplying / discharging a processing fluid (liquid or gas). The processing fluid boxes 11 and 12 are accommodated.

インデクサ部IDは、基板Wを収容するためのカセットC(複数の基板Wを密閉した状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Interface)ポッド、OC(Open Cassette)など)を複数個保持することができるカセット保持部21と、このカセット保持部21に保持されたカセットCにアクセスして、未処理の基板WをカセットCから取り出したり、処理済の基板をカセットCに収納したりするためのインデクサロボット22とを備えている。   The indexer unit ID is a cassette C for storing substrates W (FOUP (Front Opening Unified Pod), SMIF (Standard Mechanical Interface) pod, OC (Open Cassette), etc.) for storing a plurality of substrates W in a sealed state). A plurality of cassette holders 21 that can hold a plurality of cassettes and the cassette C held in the cassette holder 21 are accessed to take out an unprocessed substrate W from the cassette C and store processed substrates in the cassette C. The indexer robot 22 is provided.

各カセットCには、複数枚の基板Wが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Wはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Wに対して同一種類の処理が施される。各カセットCは、複数枚の基板Wを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚(図示省略)を備えており、各段の棚に1枚ずつ基板Wを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Wの下面の周縁部に接触し、基板Wを下方から保持する構成となっており、基板Wは表面(パターン形成面)を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットCに収容されている。   In each cassette C, a plurality of substrates W are accommodated in one unit called “lot”. A plurality of substrates W are transferred between various substrate processing apparatuses in units of lots, and the same type of processing is performed on each substrate W constituting the lot by each substrate processing apparatus. Each cassette C is provided with a plurality of shelves (not shown) for stacking and holding a plurality of substrates W in the vertical direction with minute intervals, and one substrate W is placed on each shelf. Can be held. Each shelf is configured to contact the peripheral edge of the lower surface of the substrate W and hold the substrate W from below. The substrate W has the front surface (pattern forming surface) facing upward and the back surface facing downward. The cassette C is accommodated in a substantially horizontal posture.

基板処理部PPは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット(基板搬送装置)13と、この基板搬送ロボット13が取付けられたフレーム30とを有している。このフレーム30には、図1(a)に示すように、水平方向に複数個(この実施形態では4個)の処理ユニット1,2,3,4が基板搬送ロボット13を取り囲むように搭載されている。この実施形態では、処理ユニット1〜4として例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Wに対して所定の処理を施す処理ユニットがフレーム30に搭載されている。また、図1(b)に示すように、各処理ユニットの下段にはそれぞれもう1つの処理ユニットが設置されている。図1(b)では、処理ユニット3の下段に設けられた処理ユニット3Bおよび処理ユニット4の下段に設けられた処理ユニット4Bを図示しているが、処理ユニット1および2の下段にも同様にもう1つずつの処理ユニット1Bおよび2Bが設けられ、この基板処理システムでは計8個の処理ユニットが4個ずつ2段に積層されてフレーム30に搭載されている。   The substrate processing unit PP includes a substrate transfer robot (substrate transfer device) 13 disposed substantially in the center in plan view, and a frame 30 to which the substrate transfer robot 13 is attached. As shown in FIG. 1A, a plurality (four in this embodiment) of processing units 1, 2, 3, and 4 are mounted on the frame 30 so as to surround the substrate transfer robot 13. ing. In this embodiment, as the processing units 1 to 4, processing units that perform predetermined processing on a substantially circular substrate W such as a semiconductor wafer are mounted on the frame 30. Further, as shown in FIG. 1B, another processing unit is installed at the lower stage of each processing unit. In FIG. 1 (b), the processing unit 3B provided in the lower stage of the processing unit 3 and the processing unit 4B provided in the lower stage of the processing unit 4 are illustrated, but the lower stage of the processing units 1 and 2 is similarly illustrated. Another processing unit 1B and 2B are provided, and in this substrate processing system, a total of eight processing units are stacked in two stages of four and mounted on the frame 30.

基板搬送ロボット13は、インデクサロボット22から未処理の基板Wを受け取ることができ、かつ処理済の基板Wをインデクサロボット22に受け渡すことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット13は、当該基板処理部PPのフレーム30に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接/離間する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット13は、インデクサロボット22および処理ユニット1〜4、1〜5のいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Wの受け渡しを行うことができる。   The substrate transport robot 13 can receive an unprocessed substrate W from the indexer robot 22 and can deliver the processed substrate W to the indexer robot 22. More specifically, for example, the substrate transfer robot 13 includes a base unit fixed to the frame 30 of the substrate processing unit PP, a lift base attached to the base unit so as to be lifted and lowered, A rotation base attached so as to be able to rotate about a vertical axis with respect to the base, and a pair of hands attached to the rotation base are provided. Each of the pair of substrate holding hands is configured to advance and retract in a direction approaching / separating from the rotation axis of the rotation base. With such a configuration, the substrate transport robot 13 can direct the substrate holding hand to either the indexer robot 22 and the processing units 1 to 4 and 1 to 5, and can advance and retract the substrate holding hand in that state. Thereby, the delivery of the substrate W can be performed.

インデクサロボット22は、次に説明する制御部により指定されたカセットCから未処理の基板Wを取り出して基板搬送ロボット13に受け渡すとともに、基板搬送ロボット13から処理済の基板Wを受け取ってカセットCに収容する。処理済の基板Wは、当該基板Wが未処理の状態のときに収容されていたカセットCに収容されてもよい。また、未処理の基板Wを収容するカセットCと処理済の基板Wを収容するカセットCとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットCとは別のカセットCに処理済の基板Wが収容されるように構成してもよい。   The indexer robot 22 takes out the unprocessed substrate W from the cassette C designated by the control unit described below and delivers it to the substrate transfer robot 13, and also receives the processed substrate W from the substrate transfer robot 13 to receive the cassette C To house. The processed substrate W may be stored in the cassette C that is stored when the substrate W is in an unprocessed state. In addition, the cassette C that stores the unprocessed substrate W and the cassette C that stores the processed substrate W are separated, and the cassette C is stored in a different cassette C from the cassette C stored in the unprocessed state. You may comprise so that the processed board | substrate W may be accommodated.

次に、上記した基板処理システムに搭載される処理ユニットの3つの実施形態について説明する。なお、図1の基板処理システムでは、8個の処理ユニットが搭載されているが、これらの処理ユニットはいずれも以下に説明する処理ユニット100と同一の構造とすることができる。   Next, three embodiments of the processing unit mounted on the substrate processing system described above will be described. In the substrate processing system of FIG. 1, eight processing units are mounted. However, these processing units can all have the same structure as the processing unit 100 described below.

<第1実施形態>
図2は本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第1実施形態を示す図である。この処理ユニット100は、半導体ウエハ等の基板Wの表面Wfに付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の処理ユニットである。より具体的には、基板表面Wfに対してフッ酸などの薬液による薬液処理および純水やDIW(脱イオン水:deionized water)などのリンス液によるリンス処理を施した後、リンス液で濡れた基板表面Wfを乾燥させる装置である。なお、この実施形態では、基板表面Wfとはpoly−Si等からなるデバイスパターンが形成されたパターン形成面をいう。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of a processing unit as a substrate processing apparatus according to the present invention. This processing unit 100 is a single wafer processing unit used for a cleaning process for removing unnecessary substances attached to the surface Wf of the substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, the substrate surface Wf was wetted with a rinsing solution after being subjected to a chemical treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid and a rinsing treatment with pure water or DIW (deionized water). An apparatus for drying the substrate surface Wf. In this embodiment, the substrate surface Wf refers to a pattern formation surface on which a device pattern made of poly-Si or the like is formed.

第1実施形態の処理ユニット100は、基板表面Wfを上方に向けた状態で基板Wを略水平姿勢に保持して回転させるスピンチャック101を備えている。スピンチャック101は、回転支軸111がモータを含むチャック回転機構154の回転軸に連結されており、チャック回転機構154の駆動により回転軸J(鉛直軸)回りに回転可能となっている。回転支軸111の上端部には、円盤状のスピンベース115が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、装置全体を制御する制御ユニット151からの動作指令に応じてチャック回転機構154が作動することによりスピンベース115が回転軸J回りに回転する。また、制御ユニット151はチャック回転機構154を制御して回転速度を調整する。   The processing unit 100 of the first embodiment includes a spin chuck 101 that rotates while holding the substrate W in a substantially horizontal posture with the substrate surface Wf facing upward. The spin chuck 101 has a rotation support shaft 111 connected to a rotation shaft of a chuck rotation mechanism 154 including a motor, and can rotate about a rotation axis J (vertical axis) by driving the chuck rotation mechanism 154. A disc-shaped spin base 115 is integrally connected to an upper end portion of the rotation spindle 111 by a fastening component such as a screw. Therefore, the spin base 115 rotates around the rotation axis J by the chuck rotation mechanism 154 operating according to an operation command from the control unit 151 that controls the entire apparatus. Further, the control unit 151 controls the chuck rotation mechanism 154 to adjust the rotation speed.

スピンベース115の周縁部付近には、基板Wの周縁部を把持するための複数個のチャックピン117が立設されている。チャックピン117は、円形の基板Wを確実に保持するために3個以上設けてあればよく、スピンベース115の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン117のそれぞれは、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持部とを備えている。各チャックピン117は、基板保持部が基板Wの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Wの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。   Near the peripheral edge of the spin base 115, a plurality of chuck pins 117 for holding the peripheral edge of the substrate W are provided upright. Three or more chuck pins 117 may be provided to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 115. Each of the chuck pins 117 includes a substrate support unit that supports the peripheral edge of the substrate W from below, and a substrate holding unit that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support unit. Yes. Each chuck pin 117 is configured to be switchable between a pressing state in which the substrate holding portion presses the outer peripheral end surface of the substrate W and a released state in which the substrate holding portion is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W.

スピンベース115に対して基板Wが受渡しされる際には、複数個のチャックピン117を解放状態とし、基板Wに対して洗浄処理を行う際には、複数個のチャックピン117を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン117は基板Wの周縁部を把持してその基板Wをスピンベース115から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Wはその表面(パターン形成面)Wfを上方に向け、裏面Wbを下方に向けた状態で支持される。なお、基板を保持する手段としてはチャックピンによるものに限らず、基板裏面Wbを吸引して基板Wを支持する真空チャックを用いてもよい。   When the substrate W is delivered to the spin base 115, the plurality of chuck pins 117 are released, and when the substrate W is cleaned, the plurality of chuck pins 117 are pressed. To do. By setting the pressed state, the plurality of chuck pins 117 can hold the peripheral edge of the substrate W and hold the substrate W in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 115. As a result, the substrate W is supported with its front surface (pattern forming surface) Wf facing upward and the back surface Wb facing downward. The means for holding the substrate is not limited to using a chuck pin, and a vacuum chuck that supports the substrate W by sucking the back surface Wb of the substrate may be used.

このように基板Wを保持したスピンチャック101をチャック回転機構154により回転駆動することで基板Wを所定の回転速度で回転させながら、下記の処理液供給ノズルから基板表面Wfに対し処理液が供給されて、所定の湿式処理(薬液処理およびリンス処理)が施される。   The spin chuck 101 holding the substrate W is rotated by the chuck rotating mechanism 154 to rotate the substrate W at a predetermined rotation speed, and supply the processing liquid to the substrate surface Wf from the following processing liquid supply nozzle. Then, predetermined wet processing (chemical solution processing and rinsing processing) is performed.

また、スピンチャック101の側方には処理液供給手段120が設けられている。処理液供給手段120は、供給ノズル121と、基板Wの中心に対向する位置とスピンチャック101側方の待機位置との間で供給ノズル121を旋回移動させる図示しない旋回機構とを備えている。そして、供給ノズル121は、図示しない処理液供給源に配管接続されることで、リンス液と薬液とを処理液として切り替えて供給することができる。   A processing liquid supply means 120 is provided on the side of the spin chuck 101. The processing liquid supply unit 120 includes a supply nozzle 121 and a turning mechanism (not shown) that turns the supply nozzle 121 between a position facing the center of the substrate W and a standby position on the side of the spin chuck 101. The supply nozzle 121 is connected to a processing liquid supply source (not shown) by piping so that the rinsing liquid and the chemical liquid can be switched and supplied as the processing liquid.

また、基板Wの略中央部の上方には、ガス噴射ヘッド200が設けられている。ガス噴射ヘッド200の上部には、外部の窒素ガス供給源GSから圧送されてくる窒素ガスを取り込むためのガス導入口281および291が設けられている。より詳しくは、ガス導入口281には、外部の窒素ガス供給源GSと接続され開閉バルブ171を介挿された配管172が接続されている。また、ガス導入口291には、窒素ガス供給源GSと接続され開閉バルブ173を介挿された配管174が接続されている。開閉バルブ171、173は制御ユニット151により制御されたバルブ制御機構152によって開閉制御されており、必要に応じてバルブを開くことにより、ガス供給源GSから供給される窒素ガスをガス噴射ヘッド200へ送り込む。   Further, a gas jet head 200 is provided above a substantially central portion of the substrate W. Gas inlets 281 and 291 for taking in nitrogen gas fed from an external nitrogen gas supply source GS are provided in the upper part of the gas ejection head 200. More specifically, a pipe 172 connected to an external nitrogen gas supply source GS and inserted through an opening / closing valve 171 is connected to the gas inlet 281. Further, a pipe 174 connected to the nitrogen gas supply source GS and inserted through an opening / closing valve 173 is connected to the gas introduction port 291. The open / close valves 171 and 173 are controlled to open and close by a valve control mechanism 152 controlled by the control unit 151, and the nitrogen gas supplied from the gas supply source GS is supplied to the gas ejection head 200 by opening the valves as necessary. Send it in.

ガス導入口281は、ガス噴射ヘッド200の下面(基板表面Wfと対向する面)で基板Wの略中央に向けて開口するガス吐出口283とガス供給路282により連通されている。また、ガス導入口291は、噴射ヘッド200の内部に形成されたバッファ空間BFに連通されている。さらに、ガス噴射ヘッド200の側面外周部には、バッファ空間BFに連通されたガス噴射口293が設けられている。なお、ガス噴射ヘッド200のより詳細な構造については後で説明する。   The gas introduction port 281 is communicated with a gas discharge port 283 that opens toward the approximate center of the substrate W on the lower surface (the surface facing the substrate surface Wf) of the gas ejection head 200 by a gas supply path 282. Further, the gas inlet 291 communicates with a buffer space BF formed inside the ejection head 200. Further, a gas injection port 293 communicating with the buffer space BF is provided on the outer peripheral portion of the side surface of the gas injection head 200. A more detailed structure of the gas jet head 200 will be described later.

ガス噴射ヘッド200は図示を省略するアームによってスピンベース115の上方に保持される一方、該アームは制御ユニット151により制御されるヘッド昇降機構153に接続されて昇降可能に構成されている。かかる構成により、ガス噴射ヘッド200は、スピンチャック101に保持される基板Wの表面Wfに対して所定の間隔(例えば2mm程度)で近接対向する近接位置と、これより離間した退避位置との間で移動位置決めされる。また、ガス噴射ヘッド200、スピンチャック101、ヘッド昇降機構153およびチャック回転機構154は処理チャンバー100a内に収容されている。   The gas ejection head 200 is held above the spin base 115 by an arm (not shown), and the arm is connected to a head lifting mechanism 153 controlled by a control unit 151 so as to be lifted and lowered. With this configuration, the gas ejection head 200 is located between a proximity position that is close to and opposed to the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 101 at a predetermined interval (for example, about 2 mm) and a retreat position that is further away from the proximity position. Is moved and positioned. The gas ejection head 200, the spin chuck 101, the head lifting mechanism 153, and the chuck rotating mechanism 154 are accommodated in the processing chamber 100a.

図3はガス噴射ヘッドを上面から見た図である。また、図4は図3のA−A切断線から見たガス噴射ヘッドの断面図である。ガス噴射ヘッド200は、図4に示すように、下方に向けて開口するキャビティを有するカップ状の上部部材201と、下部にフランジ202aを設けた下部部材202とを組み付けて固定用ビス211ないし213によって固定した構造となっている。これらの上部部材201および下部部材202は、ステンレスやアルミニウムなどの金属によって形成され、上部部材201の上面にガス導入口291を設けるための孔が穿設される点を除けば、スピンチャック101の回転軸Jについて略回転対称な形状を有している。   FIG. 3 is a top view of the gas jet head. FIG. 4 is a cross-sectional view of the gas jet head viewed from the AA cutting line of FIG. As shown in FIG. 4, the gas jet head 200 is formed by assembling a cup-shaped upper member 201 having a cavity that opens downward and a lower member 202 having a flange 202a at the lower portion to fix screws 211 to 213. It has a fixed structure. The upper member 201 and the lower member 202 are made of a metal such as stainless steel or aluminum, and except for the point that a hole for providing a gas introduction port 291 is formed on the upper surface of the upper member 201, The rotational axis J has a substantially rotationally symmetric shape.

上部部材201の開口端面201aと、下部部材202のフランジ202aの周縁部202bとは互いに対向するように形成されており、固定用ビス211等による上部部材201と下部部材202との結合部に例えばステンレス製のシム221が挟み込まれることによって、上部部材201の開口端面201aと、下部部材202の周縁部202bとの間に所定のギャップが形成される。このギャップにより、ガス噴射ヘッド200の外周面には斜め下方に向かってスリット状に開口するガス噴射口293が形成される。ギャップの大きさはシム221の厚さによって調節することができ、例えば0.1mm程度に設定される。   The opening end surface 201a of the upper member 201 and the peripheral edge 202b of the flange 202a of the lower member 202 are formed so as to face each other. For example, at the joint between the upper member 201 and the lower member 202 by the fixing screw 211 or the like By sandwiching the stainless steel shim 221, a predetermined gap is formed between the opening end surface 201 a of the upper member 201 and the peripheral edge portion 202 b of the lower member 202. Due to this gap, a gas injection port 293 is formed on the outer peripheral surface of the gas injection head 200 so as to open obliquely downward in a slit shape. The size of the gap can be adjusted by the thickness of the shim 221 and is set to about 0.1 mm, for example.

また、上部部材201に設けられたキャビティの下向き開口部は下部部材202のフランジ202aによりほぼ覆われる。このため、ガス噴射ヘッド200の内部には、上部部材201および下部部材202によって囲まれたバッファ空間BFが形成されている。   Further, the downward opening of the cavity provided in the upper member 201 is substantially covered by the flange 202 a of the lower member 202. Therefore, a buffer space BF surrounded by the upper member 201 and the lower member 202 is formed inside the gas ejection head 200.

ガス供給源GSから圧送されガス導入口281から導入された窒素ガスは、スピンチャック101の回転軸Jと略同軸に上部部材201の中心軸に穿設されたガス供給路282を通って上部部材201の下面に設けられたガス吐出口283から吐出される。   The nitrogen gas pumped from the gas supply source GS and introduced from the gas introduction port 281 passes through the gas supply path 282 drilled in the central axis of the upper member 201 substantially coaxially with the rotation axis J of the spin chuck 101 and the upper member. The gas is discharged from a gas discharge port 283 provided on the lower surface of 201.

一方、ガス供給源GSから圧送されガス導入口291から導入された窒素ガスは、ガス噴射ヘッド200内に形成されたバッファ空間BFに送り込まれた後、上下部材間のギャップを通って外部に向け噴射される。このとき、窒素ガスは略水平方向に延びるスリット状のガス噴射口293を通して押し出されるため、噴射された窒素ガスの広がりは、上下方向にはその範囲が規制される一方、水平方向(周方向)にはほぼ等方的となる。つまり、ガス噴射口293から窒素ガスが噴射されることにより、基板Wの上部には、その略中央部から周縁部に向かう薄い環状の気流が形成される。特にこの実施形態では、圧送されてきたガスをいったんバッファ空間BFに案内し、そこからガス噴射口293を通して噴射しているので、周方向において均一な噴射量が得られる。また、加圧された窒素ガスが小さなギャップを通って噴出されることにより流速が速くなり、窒素ガスは周囲に向けて勢いよく噴射される。   On the other hand, the nitrogen gas pressure-fed from the gas supply source GS and introduced from the gas inlet 291 is sent to the buffer space BF formed in the gas jet head 200 and then directed to the outside through the gap between the upper and lower members. Be injected. At this time, since the nitrogen gas is pushed out through a slit-like gas injection port 293 extending substantially in the horizontal direction, the range of the spread of the injected nitrogen gas is restricted in the vertical direction, while the horizontal direction (circumferential direction). Is almost isotropic. That is, when a nitrogen gas is injected from the gas injection port 293, a thin annular airflow is formed on the upper portion of the substrate W from the substantially central portion toward the peripheral portion. In particular, in this embodiment, the pressure-fed gas is once guided to the buffer space BF and then injected from there through the gas injection port 293, so that a uniform injection amount in the circumferential direction can be obtained. Further, the pressurized nitrogen gas is ejected through a small gap, thereby increasing the flow velocity, and the nitrogen gas is vigorously injected toward the surroundings.

図5はガス噴射ヘッドから噴射されるガス流を模式的に示す図である。より具体的には、図5(a)はガス噴射ヘッド200が基板Wに近接する近接位置にあるときのガス流を示す図であり、図5(b)ガス噴射ヘッド200が基板Wから離間した基板W上方の退避位置にあるときのガス流を示す図である。上記したように、ガスは水平方向には略等方的に噴射される一方、上下方向にはその噴射方向が規制される。具体的には、図5(a)のハッチング部分に示すように、ガス噴射口293から噴射されたガス流は、噴射口から遠ざかるにつれて上下方向に少しずつ広がりながら周方向へ流れてゆく。以下では、この広がり角を符号θで表す一方、広がりの中心線、すなわち広がり角θの二等分線が示す方向を符号Dgにより表す。   FIG. 5 is a diagram schematically showing a gas flow ejected from the gas ejection head. More specifically, FIG. 5A is a diagram illustrating a gas flow when the gas jet head 200 is in a close position close to the substrate W, and FIG. 5B is a diagram illustrating the gas jet head 200 being separated from the substrate W. It is a figure which shows a gas flow when it exists in the retracted position above the board | substrate W which was performed. As described above, the gas is injected substantially isotropically in the horizontal direction, while its injection direction is restricted in the vertical direction. Specifically, as shown in the hatched portion of FIG. 5A, the gas flow injected from the gas injection port 293 flows in the circumferential direction while gradually expanding in the vertical direction as it moves away from the injection port. In the following, this divergence angle is represented by the symbol θ, while the direction indicated by the center line of the spread, that is, the bisector of the divergence angle θ is represented by the symbol Dg.

図5(a)に示すように、横方向から見たガス噴射ヘッド200からの窒素ガスの噴射方向Dgは、ガス噴射口293から外側に向かって斜め下向きになるように設定されている。このため、ガス噴射ヘッド200が基板Wに近接する近接位置に位置決めされているときには、噴射された窒素ガスは基板Wに衝突する。窒素ガスは環状に吹き出されており基板表面の中央部を含む領域を覆うように流れる。これにより、基板の中央付近には、基板表面Wf、ガス噴射ヘッド200の下面、およびガス噴射ヘッド200から噴射されるガス層によって囲まれた処理空間SPが出現する。ガス噴射ヘッド200からは勢いよく窒素ガスが吹き出されているので、処理に伴って飛散するミストMや処理空間SP外の空気は処理空間SP内に入ってくることができない。つまり、ガス噴射ヘッド200から噴射される窒素ガス流は、処理空間SPを外気や飛散ミストから遮断する機能を有する。ガス噴射ヘッド200から噴射される窒素ガスはカーテン状に吹き出されるので、以下ではガス噴射ヘッド200から噴射される窒素ガスを「カーテン用ガス」と称する。カーテン用ガスは基板に吹き付けられるので、基板に悪影響を与えない不活性ガスであることが望ましい。   As shown in FIG. 5A, the nitrogen gas injection direction Dg from the gas injection head 200 viewed from the lateral direction is set to be obliquely downward from the gas injection port 293 toward the outside. For this reason, when the gas ejection head 200 is positioned at a close position close to the substrate W, the ejected nitrogen gas collides with the substrate W. Nitrogen gas is blown out in a ring shape and flows so as to cover a region including the central portion of the substrate surface. As a result, a processing space SP surrounded by the substrate surface Wf, the lower surface of the gas ejection head 200, and the gas layer ejected from the gas ejection head 200 appears near the center of the substrate. Since the nitrogen gas is blown out vigorously from the gas jet head 200, the mist M and the air outside the processing space SP that are scattered during the processing cannot enter the processing space SP. That is, the nitrogen gas flow ejected from the gas ejection head 200 has a function of blocking the processing space SP from outside air and scattered mist. Since the nitrogen gas ejected from the gas ejecting head 200 is blown out in a curtain shape, the nitrogen gas ejected from the gas ejecting head 200 is hereinafter referred to as “curtain gas”. Since the curtain gas is sprayed onto the substrate, it is desirable that the curtain gas be an inert gas that does not adversely affect the substrate.

さらに、この実施形態では、ガス噴射ヘッド200の下面に設けたガス吐出ノズル283から窒素ガスを吐出することが可能であり、ガス吐出ノズル283から処理空間SPに窒素ガスを供給することによって、処理空間SP内の空気をパージし基板表面Wfを窒素ガス雰囲気に保つことが可能となっている。このように、ガス吐出ノズル283から吐出される窒素ガスは処理空間SP内の空気をパージする機能を有するので、以下では「パージ用ガス」と称する。なお、ガス吐出ノズル283から吐出される窒素ガスは、基板の直上から基板に吹き付けられることによる乾燥ガスとしての作用も有する。   Furthermore, in this embodiment, it is possible to discharge nitrogen gas from the gas discharge nozzle 283 provided on the lower surface of the gas jet head 200. By supplying nitrogen gas from the gas discharge nozzle 283 to the processing space SP, processing is performed. It is possible to purge the air in the space SP and keep the substrate surface Wf in a nitrogen gas atmosphere. As described above, the nitrogen gas discharged from the gas discharge nozzle 283 has a function of purging the air in the processing space SP, and is hereinafter referred to as “purge gas”. Note that the nitrogen gas discharged from the gas discharge nozzle 283 also acts as a dry gas by being sprayed onto the substrate from directly above the substrate.

一方、ガス噴射ヘッド200が基板Wから離間した退避位置では、図5(b)に示すように、ガス噴射ヘッド200から噴射される窒素ガスは基板の周端部Weよりもわずかに外側へ向かって流れる。言い換えれば、窒素ガスの流れがこのようになるまでガス噴射ヘッド200を基板Wから遠ざけた位置が、退避位置として設定される。これにより、基板表面Wfには強いガス流が当たることはなく、しかも、基板表面Wf全体が外部空間から遮断された処理空間SPに臨むことになる。そのため、処理空間SP外に飛散したミスト等が基板表面Wfに付着することが防止される。さらに、処理空間SP内に窒素ガスを供給することによって、処理空間SPは窒素雰囲気に保たれ、基板表面Wfの酸化を防止することができる。   On the other hand, at the retracted position where the gas jet head 200 is separated from the substrate W, as shown in FIG. 5B, the nitrogen gas jetted from the gas jet head 200 is slightly outward from the peripheral edge portion We of the substrate. Flowing. In other words, the position where the gas ejection head 200 is moved away from the substrate W until the flow of nitrogen gas becomes this is set as the retracted position. As a result, a strong gas flow does not strike the substrate surface Wf, and the entire substrate surface Wf faces the processing space SP cut off from the external space. Therefore, mist and the like scattered outside the processing space SP are prevented from adhering to the substrate surface Wf. Furthermore, by supplying nitrogen gas into the processing space SP, the processing space SP is maintained in a nitrogen atmosphere, and oxidation of the substrate surface Wf can be prevented.

なお、このような効果は、従来より知られている遮断部材を基板に近接配置する技術によっても得られるものである。しかしながら、遮断部材が基板の全面を覆うサイズを必要とするのに対し、この実施形態ではより小径のガス噴射ヘッド200を設ければよい。また、遮断部材については基板とともに回転させることがより好ましいのに対し、この実施形態のガス噴射ヘッド200は回転させる必要がないという利点がある。   Such an effect can also be obtained by a technique in which a conventionally known blocking member is disposed close to the substrate. However, while the blocking member needs to have a size that covers the entire surface of the substrate, in this embodiment, the gas jet head 200 having a smaller diameter may be provided. Further, it is more preferable that the blocking member is rotated together with the substrate, whereas there is an advantage that the gas jet head 200 of this embodiment does not need to be rotated.

このため、基板Wをスピンチャック101に対し搬入・搬出する際や、基板表面Wfに処理液を供給する際にもガス噴射ヘッド200を大きく退避させる必要がない。また、基板を回転させる際にガス噴射ヘッド200を共に回転させる必要がない。このように、ガス噴射ヘッド200を小型にすることができることに加えて、ガス噴射ヘッド200を上方に退避させるためのスペースや回転させるための機構を要しないので、この実施形態では処理ユニット100を小型に構成することができ、特にその高さを抑えることができる。また、可動部分を少なくすることができるので、処理チャンバー100a内でのゴミの発生を抑えることができる。   For this reason, it is not necessary to largely retract the gas ejection head 200 when the substrate W is carried in and out of the spin chuck 101 or when the processing liquid is supplied to the substrate surface Wf. Further, it is not necessary to rotate the gas jet head 200 together when rotating the substrate. Thus, in addition to being able to reduce the size of the gas jet head 200, a space for retracting the gas jet head 200 and a mechanism for rotating the gas jet head 200 are not required. It can be made small, and its height can be particularly suppressed. In addition, since movable parts can be reduced, generation of dust in the processing chamber 100a can be suppressed.

その結果、処理ユニット100を高さ方向に多段に積み重ねて設置することが可能となり、同じ設置面積内により多くの処理ユニットを設置して並列的に処理を行うことができる。こうすることにより、この実施形態の処理ユニットを備えた基板処理システムでは、高い基板処理のスループットを得ることができる。また、処理ユニット1つ当たりの装置のフットプリントを小さくすることができる。   As a result, the processing units 100 can be stacked and installed in multiple stages in the height direction, and more processing units can be installed in the same installation area to perform processing in parallel. Thus, in the substrate processing system including the processing unit of this embodiment, a high substrate processing throughput can be obtained. In addition, the footprint of the apparatus per processing unit can be reduced.

図6は第1実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。また、図7は第1実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。処理の開始前には、開閉バルブ171および173はいずれも閉じられており、スピンチャック101は静止している。また、ガス噴射ヘッド200は退避位置に位置決めされる(ステップS101)。次いで基板搬送ロボット13により1枚の基板Wが処理ユニット100内に搬入されスピンチャック101に載置されチャックピン117により保持される(ステップS102)。また、この時点で供給ノズル121は待機位置に移動している。   FIG. 6 is a flowchart showing the flow of substrate processing in the first embodiment. FIG. 7 is a diagram schematically showing how the substrate is dried in the first embodiment. Before the start of processing, both the open / close valves 171 and 173 are closed, and the spin chuck 101 is stationary. Further, the gas ejection head 200 is positioned at the retracted position (step S101). Next, a single substrate W is carried into the processing unit 100 by the substrate transfer robot 13, placed on the spin chuck 101, and held by the chuck pins 117 (step S102). At this time, the supply nozzle 121 has moved to the standby position.

まず、基板表面Wfに処理液供給手段120を用いて所定の処理液を供給して湿式処理を実行する(ステップS103)。このとき供給ノズル121の先端は基板Wの中央上方に移動される。湿式処理の処理内容としては公知のものを適用することができるのでここでは説明を省略する。例えば、エッチング等の公知の薬液処理およびそれに続くDIWによるリンス処理等を実行することができる。湿式処理において基板を回転させるか否か、またその回転数については任意である。   First, wet processing is performed by supplying a predetermined processing liquid to the substrate surface Wf using the processing liquid supply means 120 (step S103). At this time, the tip of the supply nozzle 121 is moved to the upper center of the substrate W. As the processing contents of the wet processing, known ones can be applied, and the description thereof is omitted here. For example, known chemical processing such as etching and subsequent rinsing with DIW can be performed. Whether or not to rotate the substrate in the wet process and the number of rotations are arbitrary.

湿式処理に続いて、処理液を除去し基板表面Wfを乾燥させる。それに先立って、供給ノズル121を待機位置に移動させ、ガス噴射ヘッド200を基板Wに近接する近接位置に移動位置決めする(ステップS104)。リンス処理が済んだ状態では、図7(a)に示すように、基板表面Wfにリンス液(DIW)が残留しパドル状の液膜Lを形成していることが望ましい。基板表面が外気に触れることを防止するためである。また、基板上の残留液が遠心力で飛散してしまわないように、基板の回転数を低速とする(ステップS105)。   Following the wet processing, the processing liquid is removed and the substrate surface Wf is dried. Prior to this, the supply nozzle 121 is moved to the standby position, and the gas ejection head 200 is moved and positioned to a proximity position close to the substrate W (step S104). In the state where the rinsing process is completed, it is desirable that the rinsing liquid (DIW) remains on the substrate surface Wf to form a paddle-like liquid film L as shown in FIG. This is to prevent the substrate surface from being exposed to the outside air. Further, the rotation speed of the substrate is set to a low speed so that the residual liquid on the substrate is not scattered by the centrifugal force (step S105).

この状態で、ガス噴射ヘッド200の下面に設けたガス吐出口283から、パージ用ガスの吐出を開始する(ステップS106)。これにより、ガスに触れた基板中央部から乾燥が始まる。すなわち、図7(b)に示すように、基板W上の液膜Lの中央部が消失し基板表面が露出する。こうして残留液が除去された基板の表面領域(乾燥領域DR)に対しては窒素ガスが吹き付けられているため、露出した基板表面の酸化が防止される。   In this state, discharge of the purge gas is started from the gas discharge port 283 provided on the lower surface of the gas ejection head 200 (step S106). Thereby, drying starts from the central part of the substrate that has come into contact with the gas. That is, as shown in FIG. 7B, the central portion of the liquid film L on the substrate W disappears and the substrate surface is exposed. Since nitrogen gas is blown to the surface area (dry area DR) of the substrate from which the residual liquid has been removed in this way, oxidation of the exposed substrate surface is prevented.

パージ用ガスの供給を開始してから所定時間が経過すると(ステップS107)、続いてガス噴射ヘッド200の周囲に設けたガス噴射口293からカーテン用ガスの噴射を開始する(ステップS108)。基板を回転させながら窒素ガスを供給し続けることにより、基板中央部の乾燥領域DRは次第に外側へ広がってゆく。図7(c)に示すように、乾燥領域DRと液膜Lとの境界がガス噴射口293からの噴射ガスの当たる位置にまで広がったタイミングで、カーテン用ガスの噴射を開始するようにする。こうしてカーテン用ガスの噴射を開始すると、乾燥領域DRと液膜Lとの境界に窒素ガスが吹き付けられるので、基板の乾燥が大幅に促進される。また、ガス噴射ヘッド200の下面、基板表面の乾燥領域DRおよびガス流により囲まれた処理空間SPが出現し、基板周端部等で発生したミストが該処理空間SP内へ侵入することが防止される。なお、ミストが処理空間SP外で基板表面に落下することがあり得るが、この領域にはいまだ液膜Lが残存しているため問題とはならない。   When a predetermined time elapses after the supply of the purge gas is started (step S107), the curtain gas injection starts from the gas injection port 293 provided around the gas injection head 200 (step S108). By continuing to supply the nitrogen gas while rotating the substrate, the dry region DR at the center of the substrate gradually spreads outward. As shown in FIG. 7C, the curtain gas injection is started at the timing when the boundary between the dry region DR and the liquid film L spreads to the position where the injection gas from the gas injection port 293 hits. . When the curtain gas injection is started in this way, nitrogen gas is blown to the boundary between the drying region DR and the liquid film L, so that drying of the substrate is greatly promoted. Further, the processing space SP surrounded by the lower surface of the gas jet head 200, the dry region DR of the substrate surface and the gas flow appears, and mist generated at the peripheral edge of the substrate or the like is prevented from entering the processing space SP. Is done. Although mist may fall on the substrate surface outside the processing space SP, there is no problem because the liquid film L still remains in this region.

続いて、ガス噴射ヘッド200の上昇を開始し(ステップS109)、近接位置から退避位置に向けて移動させてゆく。カーテン用ガスを噴射すると基板上の乾燥領域DRが急速に広がり、液膜Lとの境界が周方向外側に向けて移動してゆく。ガス噴射ヘッド200を上昇させることにより、図7(d)に示すように、液膜Lの後退に合わせてカーテン用ガスの吹き付け先を外側へ移動させることができる。すなわち、ガス噴射ヘッド200の上昇速度Vhは、液膜Lの後退速度に応じて設定される。   Subsequently, the gas injection head 200 starts to rise (step S109), and is moved from the proximity position toward the retracted position. When the curtain gas is injected, the dry region DR on the substrate rapidly spreads, and the boundary with the liquid film L moves outward in the circumferential direction. By raising the gas ejection head 200, the spray destination of the curtain gas can be moved to the outside as the liquid film L recedes as shown in FIG. That is, the rising speed Vh of the gas jet head 200 is set according to the retreating speed of the liquid film L.

こうしてガス噴射ヘッド200の上昇を続けてゆくと、液膜Lが次第に外側へ追いやられて乾燥領域DRが次第に広がってゆき、図7(e)に示すようにカーテン用ガスが基板周縁部に吹き付けるようになると基板表面Wfの全体が乾燥領域となる。この間、カーテン用ガスの作用により、飛散したミストが乾燥領域DRに付着することが防止される、また、さらにパージ用ガスを供給することにより、乾燥領域が酸素に触れて酸化されることが防止される。この状態で基板の回転速度を高速、例えば1000rpm以上としその状態を数秒間維持する。   As the gas jet head 200 continues to rise in this way, the liquid film L is gradually driven outward and the drying region DR gradually expands, and the curtain gas is sprayed onto the peripheral edge of the substrate as shown in FIG. Then, the entire substrate surface Wf becomes a dry region. During this time, the scattered mist is prevented from adhering to the dry region DR by the action of the curtain gas, and further, by supplying the purge gas, the dry region is prevented from being oxidized by contact with oxygen. Is done. In this state, the substrate is rotated at a high speed, for example, 1000 rpm or more, and this state is maintained for several seconds.

基板全体の乾燥が完了すると(ステップS110)、ガス噴射ヘッド200の上昇を停止するとともに(ステップS111)、基板の回転およびカーテン用ならびにパージ用ガスの供給を停止する(ステップS112、S113)。この時点でガス噴射ヘッド200は退避位置まで移動しているので、乾燥された基板Wを基板搬送ロボット13により搬出して1枚の基板に対する処理が完了する(ステップS114)。また上記処理を繰り返すことにより、複数の基板を順次処理することができる。   When the drying of the entire substrate is completed (step S110), the raising of the gas jet head 200 is stopped (step S111), and the rotation of the substrate and the supply of gas for purging and purging are stopped (steps S112 and S113). At this point, since the gas ejection head 200 has moved to the retreat position, the dried substrate W is unloaded by the substrate transport robot 13 and the processing for one substrate is completed (step S114). Further, by repeating the above processing, a plurality of substrates can be processed sequentially.

以上のように、この実施形態では、略水平に保持した基板を回転させながら処理する処理ユニットにおいて、基板Wの略中央上方にガス噴射ヘッド200を設け、基板上方に中央から斜め下に向けて環状に流れるガス流を形成している。このため、基板中央部の上方には、ガス噴射ヘッド200の下面、基板表面Wfおよびガス流によって外部雰囲気から遮断された処理空間SPが出現する。これにより、乾燥された基板の表面へのミスト等の付着が防止される。また、処理空間SP内に窒素ガスを供給することにより、基板の乾燥領域の酸化が防止される。   As described above, in this embodiment, in the processing unit that performs processing while rotating the substrate held substantially horizontally, the gas ejection head 200 is provided substantially above the center of the substrate W, and is directed obliquely downward from the center above the substrate. An annular gas flow is formed. For this reason, the processing space SP blocked from the external atmosphere by the lower surface of the gas jet head 200, the substrate surface Wf, and the gas flow appears above the central portion of the substrate. Thereby, adhesion of mist etc. to the surface of the dried substrate is prevented. Further, by supplying nitrogen gas into the processing space SP, oxidation of the dry region of the substrate is prevented.

また、この実施形態では、基板表面に対し外側に向かう方向にガスを吹き付けており、このガスの流れが基板表面の残留液を外側に押しやるように作用するため、単に基板を回転させて遠心力による液切りを行う技術に比べて基板の乾燥が進みやすい。このことから、乾燥処理時の基板の回転数を低下させることが可能となり、その結果、この実施形態では、基板の周縁部から飛散するミストの量そのものを低減させることが可能である。   Further, in this embodiment, gas is blown in the direction toward the outside with respect to the substrate surface, and this gas flow acts to push the residual liquid on the substrate surface outward. Compared to the technique of draining liquid by the method, the substrate is easily dried. This makes it possible to reduce the number of rotations of the substrate during the drying process, and as a result, in this embodiment, it is possible to reduce the amount of mist itself that scatters from the peripheral edge of the substrate.

また、窒素ガスを噴射させながらガス噴射ヘッド200を上昇させ基板Wから遠ざけてゆくことによって、基板表面の乾燥領域の広がりに伴って処理空間SPを次第に外側へ広げてゆくことができる。特に、基板表面の乾燥領域DRと液膜Lとの境界に向けてガスを吹き付けることにより、乾燥を大幅に促進させながら、同時に乾燥領域を保護することができる。このように、この実施形態によれば、基板表面へのミスト付着や酸化を防止しながら、その全体を短時間で乾燥させることができる。   Further, by raising the gas ejection head 200 while ejecting nitrogen gas and moving away from the substrate W, the processing space SP can be gradually expanded outward as the drying area of the substrate surface expands. In particular, by blowing gas toward the boundary between the dry region DR and the liquid film L on the substrate surface, it is possible to protect the dry region at the same time while greatly promoting drying. Thus, according to this embodiment, the whole can be dried in a short time while preventing mist adhesion and oxidation to the substrate surface.

また、ガス噴射ヘッド200は、窒素ガス供給源GSから供給される加圧された窒素ガスをバッファ空間BFに貯留し、水平方向に延びるスリット状のガス噴射口293から噴射する構成となっている。このような構成とすることにより、上下方向に噴射方向が規制され、かつ水平方向には等方的な環状のガス流を比較的簡単な装置構成により実現することができる。   The gas injection head 200 is configured to store pressurized nitrogen gas supplied from the nitrogen gas supply source GS in the buffer space BF and inject it from a slit-like gas injection port 293 extending in the horizontal direction. . With such a configuration, an injection direction is regulated in the vertical direction, and an isotropic annular gas flow in the horizontal direction can be realized with a relatively simple device configuration.

図8は第1実施形態における基板処理の変形例を示すフローチャートである。上記した実施形態では湿式処理中にガス噴射ヘッド200からのカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行っていないが、図7に示すように、湿式処理の実行中にも、基板W上方の退避位置に位置決めされたガス噴射ヘッド200からカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行ってもよい(ステップS102a)。これによって、湿式処理中の基板Wへのゴミ等の付着を抑えることができる。また、湿式処理後にガス噴射ヘッド200を基板Wに近接させるときには、基板上の液膜Lを吹き飛ばしてしまわないように、いったんガス供給は停止するのが好ましい(ステップS103a)。なお、図8においては、図6の処理ステップと同一処理内容の各処理ステップには同一の符号を付している。   FIG. 8 is a flowchart showing a modified example of the substrate processing in the first embodiment. In the above-described embodiment, the curtain gas and the purge gas are not supplied from the gas jet head 200 during the wet process. However, as shown in FIG. The curtain gas and the purge gas may be supplied from the gas ejection head 200 positioned at the position (step S102a). Thereby, it is possible to suppress the adhesion of dust or the like to the substrate W during the wet process. Further, when the gas jet head 200 is brought close to the substrate W after the wet processing, it is preferable to stop the gas supply so as not to blow off the liquid film L on the substrate (step S103a). In FIG. 8, the same reference numerals are assigned to the processing steps having the same processing contents as the processing steps of FIG.

この場合、基板上面に均一に処理液を行き渡らせるため、湿式処理中はガス噴射ヘッド200からのカーテン用ガスが基板Wの上面に直接当たらないことが望ましい。図7(e)に示すカーテン用ガスが基板周縁部に吹き付ける位置よりも上方にまでガス噴射ヘッド200を退避させておくことにより、このような作用を実現することができる。   In this case, it is desirable that the curtain gas from the gas jet head 200 does not directly hit the upper surface of the substrate W during the wet processing in order to distribute the processing liquid uniformly to the upper surface of the substrate. Such an operation can be realized by retracting the gas ejection head 200 to a position above the position where the curtain gas shown in FIG.

<第2実施形態>
次に、本発明にかかる処理ユニットの第2実施形態について説明する。この実施形態は、ガス噴射ヘッドとは別に、リンス後の基板表面の液膜に乾燥を促進させる溶剤を添加するためのノズルを付加している点において第1実施形態と相違しており、この点を除けば基本的な装置構成は上記した第1実施形態と同じである。そこで、以下の説明においては、第1実施形態における構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を重点的に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the processing unit according to the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a nozzle for adding a solvent for promoting drying is added to the liquid film on the substrate surface after rinsing separately from the gas jet head. Except for this point, the basic apparatus configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, in the following description, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the characteristic parts of the present embodiment will be described mainly.

図9は本発明にかかる処理ユニットの第2実施形態を示す図である。この実施形態の処理ユニット400には、イソプロピルアルコール(isopropyl alcohol;IPA)を液状で貯蔵する外部のIPA供給源ASから送り出されるIPAを処理チャンバー400a内に引き込むための開閉バルブ471および配管472が設けられている。また、処理チャンバー400a内に引き込まれた配管472の端部にはIPA吐出ノズル473が取り付けられ、該ノズル473を基板の半径方向(図において左右方向)に移動させるためのノズル移動機構455がさらに設けられている。ノズル移動機構455は制御ユニット151により制御される。   FIG. 9 is a diagram showing a second embodiment of the processing unit according to the present invention. The processing unit 400 of this embodiment is provided with an opening / closing valve 471 and a pipe 472 for drawing IPA sent from an external IPA supply source AS that stores isopropyl alcohol (IPA) in liquid form into the processing chamber 400a. It has been. In addition, an IPA discharge nozzle 473 is attached to the end of the pipe 472 drawn into the processing chamber 400a, and a nozzle moving mechanism 455 for moving the nozzle 473 in the radial direction of the substrate (left and right in the drawing) is further provided. Is provided. The nozzle moving mechanism 455 is controlled by the control unit 151.

図10は第2実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。この実施形態では、リンス直後の液膜Lが形成された基板Wに対し(図10(a))、図10(b)に示すように、ガス噴射ヘッド200の下面からパージ用ガスを吐出するのと同時に、あるいはこれより少し早く、基板の中央付近まで移動させたIPA吐出ノズル473からIPAの吐出を開始する。IPAはDIWの表面張力を低下させる作用を有するので、IPAを添加された基板中央付近では液膜Lの後退が進みやすくなり、また基板上に局所的な液残りを生じるのが防止される。また、DIWがより揮発性の高いIPAに置換されることにより、さらに乾燥が促進される。   FIG. 10 is a diagram schematically showing how the substrate is dried in the second embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 10B, the purge gas is discharged from the lower surface of the gas jet head 200 to the substrate W on which the liquid film L just after rinsing is formed (FIG. 10A). At the same time or a little earlier than this, IPA discharge is started from the IPA discharge nozzle 473 moved to the vicinity of the center of the substrate. Since IPA has the effect of lowering the surface tension of DIW, the liquid film L tends to recede near the center of the substrate to which IPA is added, and local liquid residue on the substrate is prevented. Moreover, drying is further promoted by replacing DIW with IPA having higher volatility.

そして、ガス噴射ヘッド200からカーテン用ガスを噴射し(図10(c))、ガス噴射ヘッド200を上昇速度Vhで上昇させてゆくときには(図10(d))、これと連動させてノズル移動機構455によりIPA吐出ノズル473を基板Wの外側に向けて移動させる。このとき、カーテン用ガスが当たる基板上の領域のすぐ外側、つまり液膜Lのうち基板上の乾燥領域DRとの境界に隣接する隣接領域に向けてIPAが吐出されるように、IPA吐出ノズル473の移動速度Vnを設定しておく。なお、基板Wは回転しているので、IPA吐出ノズル473を基板の周方向に移動させなくても隣接領域の全体にまんべんなくIPAを供給することが可能である。基板の周端部まで乾燥が進めば(図10(e))、IPAの供給は停止される。   When the curtain gas is ejected from the gas ejection head 200 (FIG. 10C) and the gas ejection head 200 is raised at the rising speed Vh (FIG. 10D), the nozzle is moved in conjunction with this. The mechanism 455 moves the IPA discharge nozzle 473 toward the outside of the substrate W. At this time, the IPA discharge nozzle is configured so that the IPA is discharged toward the area immediately outside the area on the substrate where the curtain gas hits, that is, the adjacent area adjacent to the boundary with the dry area DR on the substrate in the liquid film L. A moving speed Vn of 473 is set in advance. Since the substrate W is rotating, it is possible to supply IPA evenly to the entire adjacent region without moving the IPA discharge nozzle 473 in the circumferential direction of the substrate. When the drying proceeds to the peripheral edge of the substrate (FIG. 10E), the supply of IPA is stopped.

こうして基板上においてカーテン用ガスを当てる位置とIPAを供給する位置とを連動させて次第に外側に移動させてゆくことにより、この実施形態では、第1実施形態に比べて、より短い時間で基板を乾燥させることが可能となる。その他の第1実施形態の作用効果、すなわち基板へのミスト付着や基板の酸化が防止できる点、装置を小型に構成できる点等については、この実施形態においても同様に得ることができる。   In this way, by moving the position where the curtain gas is applied on the substrate and the position where the IPA is supplied gradually and moving outwardly, the substrate can be moved in a shorter time in this embodiment than in the first embodiment. It can be dried. The other operational effects of the first embodiment, that is, the point that mist adhesion to the substrate and the oxidation of the substrate can be prevented, the point that the apparatus can be made compact, and the like can be obtained in this embodiment as well.

<第3実施形態>
次に、本発明にかかる処理ユニットの第3実施形態について説明する。この実施形態は、ガス噴射ヘッドに処理液を供給するためのノズルを付加している点において第1実施形態と相違しており、この点を除けば基本的な装置構成は上記した第1実施形態と同じである。そこで、以下の説明においては、第1実施形態における構成と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、本実施形態の特徴部分を重点的に説明する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the processing unit according to the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a nozzle for supplying a processing liquid to the gas jet head is added. Except for this point, the basic apparatus configuration is the first embodiment described above. The form is the same. Therefore, in the following description, the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the characteristic parts of the present embodiment will be described mainly.

図11は本発明にかかる処理ユニットの第3実施形態を示す図である。この実施形態では、スピンチャック101に保持された基板Wの略中央上方にガス噴射ヘッド300が設けられる。ガス噴射ヘッド300において、符号382、383、392および393で示した部分は、それぞれ上記第1実施形態におけるガス供給路282、ガス吐出口283、ガス供給路283およびガス噴射口293に相当する構成であり、その構造や機能も第1実施形態において対応する構成のものと同等である。   FIG. 11 is a diagram showing a third embodiment of the processing unit according to the present invention. In this embodiment, the gas ejection head 300 is provided substantially above the center of the substrate W held by the spin chuck 101. In the gas ejection head 300, the portions denoted by reference numerals 382, 383, 392, and 393 correspond to the gas supply path 282, the gas discharge port 283, the gas supply path 283, and the gas ejection port 293 in the first embodiment, respectively. The structure and function are the same as those of the corresponding configuration in the first embodiment.

ガス噴射ヘッド300を上下方向に貫通して、さらに供給路361および363が設けられている。より詳しくは、供給路361の上端は、イソプロピルアルコール(isopropyl alcohol;IPA)を液状で貯蔵する外部のIPA供給源(図示省略)に接続されている。供給路361の下端はガス噴射ヘッド300の下面で基板表面Wfに向けて開口し、IPAを吐出する吐出ノズル362を形成している。また、供給路363の上端は、外部の脱イオン水(deionized water;DIW)供給源(図示省略)に接続されている。供給路363の下端はガス噴射ヘッド300の下面で基板表面Wfに向けて開口し、DIWを吐出する吐出ノズル364を形成している。このように構成された第3実施形態の処理ユニットでは、薬液処理後のリンス処理に用いるリンス液と乾燥用の置換液としてのIPAがガス噴射ヘッド300から基板表面Wfに供給される。   Supply paths 361 and 363 are further provided through the gas ejection head 300 in the vertical direction. More specifically, the upper end of the supply path 361 is connected to an external IPA supply source (not shown) that stores isopropyl alcohol (IPA) in liquid form. The lower end of the supply path 361 is opened toward the substrate surface Wf on the lower surface of the gas jet head 300 to form a discharge nozzle 362 that discharges IPA. The upper end of the supply path 363 is connected to an external deionized water (DIW) supply source (not shown). The lower end of the supply path 363 is opened toward the substrate surface Wf on the lower surface of the gas jet head 300 to form a discharge nozzle 364 that discharges DIW. In the processing unit of the third embodiment configured as described above, the rinsing liquid used for the rinsing process after the chemical liquid process and the IPA as the replacement liquid for drying are supplied from the gas jet head 300 to the substrate surface Wf.

図12は第3実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。基板をユニット内に搬入し、薬液処理を行うところまでは上記した第1実施形態と同じである(ステップS201〜S203)。次いで、ガス噴射ユニット300の下面に設けた吐出ノズル364からリンス液としてのDIWを吐出し基板のリンス処理を行う(ステップS204)。これにより基板表面の薬液がDIWにより置換される。この間基板を回転させるか否かは任意である。   FIG. 12 is a flowchart showing the flow of substrate processing in the third embodiment. The steps up to the point where the substrate is carried into the unit and the chemical treatment is performed are the same as in the first embodiment described above (steps S201 to S203). Next, the substrate is rinsed by discharging DIW as a rinsing liquid from the discharge nozzle 364 provided on the lower surface of the gas injection unit 300 (step S204). This replaces the chemical on the substrate surface with DIW. Whether the substrate is rotated during this period is arbitrary.

DIWの供給を所定時間継続した後、DIWの供給を停止し(ステップS205)、ガス噴射ヘッド300を基板Wに近接させる(ステップS206)。そして、基板を低速で回転させるとともに(ステップS207)、ガス噴射ヘッド300の下面に設けた吐出ノズル362からIPAの供給を開始する(ステップS208)。第2実施形態の項で説明したように、IPAは基板上の液膜に溶け込むことにより表面張力を低下させ、基板の乾燥を促進させる。所定時間の後、IPAの供給を停止する(ステップS209)。   After the supply of DIW is continued for a predetermined time, the supply of DIW is stopped (step S205), and the gas ejection head 300 is brought close to the substrate W (step S206). Then, the substrate is rotated at a low speed (step S207), and supply of IPA is started from the discharge nozzle 362 provided on the lower surface of the gas ejection head 300 (step S208). As described in the section of the second embodiment, IPA dissolves in the liquid film on the substrate, thereby reducing the surface tension and promoting the drying of the substrate. After a predetermined time, the supply of IPA is stopped (step S209).

DIWがIPAに置換された以後の動作(ステップS210〜S218)は、第1実施形態における処理(図6のステップS106〜S114)と同じであるので説明を省略する。   The operations after DIW is replaced with IPA (steps S210 to S218) are the same as the processing in the first embodiment (steps S106 to S114 in FIG. 6), and thus the description thereof is omitted.

以上のように、この実施形態では、DIWおよびIPAをそれぞれ吐出するためのノズルをガス噴射ヘッド300に設けているので、処理ユニット全体をより小型に構成することができる。また、ガス噴射ヘッド300を基板Wの直上に配置した状態のまま、基板Wの略中央にDIWやIPAを供給することができる。その他、第1および第2実施形態の説明において述べた作用効果については、この実施形態においても同様に得ることができる。また、DIWやIPAの供給中にもカーテン用ガスやパージ用ガスを噴射させることが容易に行える。   As described above, in this embodiment, since the nozzles for ejecting DIW and IPA are provided in the gas ejection head 300, the entire processing unit can be made smaller. In addition, DIW or IPA can be supplied to the approximate center of the substrate W while the gas jet head 300 is disposed immediately above the substrate W. In addition, the operational effects described in the description of the first and second embodiments can be similarly obtained in this embodiment. Further, it is possible to easily inject curtain gas and purge gas during supply of DIW and IPA.

図13は第3実施形態における基板処理の第1の変形例を示すフローチャートである。上記した実施形態では湿式処理中にガス噴射ヘッド300からのカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行っていないが、図13に示すように、湿式処理の実行中にも、基板W上方の退避位置に位置決めされたガス噴射ヘッド300からカーテン用ガスおよびパージ用ガスの供給を行ってもよい(ステップS202a)。これによって、湿式処理中の基板Wへのゴミ等の付着を抑えることができる。この場合にも、ガス噴射ヘッド300を基板に近接させる際にはガス供給を停止するのが好ましく、例えばDIWの供給を停止するときに併せてガス供給を停止するようにすればよい(ステップS205a)。   FIG. 13 is a flowchart showing a first modification of the substrate processing in the third embodiment. In the above-described embodiment, the curtain gas and the purge gas are not supplied from the gas jet head 300 during the wet process. However, as shown in FIG. The curtain gas and the purge gas may be supplied from the gas jet head 300 positioned at the position (step S202a). Thereby, it is possible to suppress the adhesion of dust or the like to the substrate W during the wet process. Also in this case, it is preferable to stop the gas supply when bringing the gas ejection head 300 close to the substrate. For example, the gas supply may be stopped when the DIW supply is stopped (step S205a). ).

図14は第3実施形態における基板処理の第2の変形例を示すフローチャートである。上記実施形態では、基板WへのDIWの供給を基板W上方の退避位置に位置決めしたガス噴射ヘッド300から行っている。これに代えて、図14に示すように、薬液処理後にガス噴射ヘッド300を基板Wに近接させるととともに基板Wを低速で回転させ(ステップS203a、S203b)、この状態で基板WにDIWを供給するようにしてもよい(ステップS204)。こうすることにより、DIWが飛び散るのを抑えることができる。なお、図13および図14においては、図12の処理ステップと同一処理内容の各処理ステップには同一の符号を付している。   FIG. 14 is a flowchart showing a second modification of the substrate processing in the third embodiment. In the above embodiment, the DIW is supplied to the substrate W from the gas ejection head 300 positioned at the retracted position above the substrate W. Instead, as shown in FIG. 14, the gas jet head 300 is brought close to the substrate W after the chemical treatment, and the substrate W is rotated at a low speed (steps S203a and S203b), and DIW is supplied to the substrate W in this state. You may make it do (step S204). By doing so, it is possible to suppress the DIW from being scattered. In FIG. 13 and FIG. 14, each processing step having the same processing content as the processing step in FIG.

<その他>
以上説明したように、上記各実施形態においては、スピンチャック101が本発明の「基板保持手段」として機能している。また、ガス噴射ヘッド200、300がいずれも本発明の「気体噴射手段」および「ハウジング」として機能しており、ガス噴射口293、393が本発明の「噴射口」として機能している。また、ヘッド昇降機構153が本発明の「間隔変更手段」として機能している。また、第2実施形態におけるIPA吐出ノズルおよびノズル移動機構455がぞれぞれ本発明の「溶剤供給手段」および「移動手段」として機能している。また、第1実施形態におけるガス吐出口283、第3実施形態におけるガス吐出口383がいずれも本発明の「乾燥ガス吐出部」として機能する一方、第3実施形態における吐出ノズル362および364が本発明の「処理液吐出部」として機能している。
<Others>
As described above, in each of the above embodiments, the spin chuck 101 functions as the “substrate holding unit” of the present invention. The gas injection heads 200 and 300 both function as “gas injection means” and “housing” of the present invention, and the gas injection ports 293 and 393 function as “injection ports” of the present invention. Further, the head lifting mechanism 153 functions as the “interval changing means” of the present invention. Further, the IPA discharge nozzle and the nozzle moving mechanism 455 in the second embodiment function as the “solvent supply means” and the “moving means” of the present invention, respectively. Further, the gas discharge port 283 in the first embodiment and the gas discharge port 383 in the third embodiment both function as the “dry gas discharge unit” of the present invention, while the discharge nozzles 362 and 364 in the third embodiment are the main ones. It functions as the “treatment liquid discharge part” of the invention.

また、上記第1実施形態において、図6のステップS103が本発明の「処理液供給工程」に相当する一方、ステップS104〜S113が本発明の「気体噴射工程」に相当している。   In the first embodiment, step S103 in FIG. 6 corresponds to the “treatment liquid supply process” of the present invention, while steps S104 to S113 correspond to the “gas injection process” of the present invention.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記した第1実施形態のガス噴射ヘッド200では、上部部材201と下部部材202との間にシム221を挟むことによって上部部材201の開口端面201aと下部部材202のフランジ周縁部202bとの間にギャップを設け、スリット状のガス噴射口293としている。しかしながら、ガス噴射口を形成するためには例えば次のようにしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the gas jet head 200 according to the first embodiment described above, the shim 221 is sandwiched between the upper member 201 and the lower member 202 so that the opening end surface 201a of the upper member 201 and the flange peripheral edge 202b of the lower member 202 are separated. A gap is provided between them to form a slit-like gas injection port 293. However, for example, the following may be used to form the gas injection port.

図15はガス噴射口を形成するための構造の他の例を示す図である。より具体的には、図15(a)および図15(b)はスリット状のガス噴射口を形成するための下部部材の形状の他の例を示す図である。図15(a)に示す下部部材501では、フランジ501aの周縁部501bに放射状に複数のリブ502を設けている。このような形状の下部部材501を、第1実施形態における下部部材202に代えて上部部材201に取り付け、リブ502の上端を上部部材201の開口端面201aに当接させることにより、上下部材の間にはリブ高さに相当するギャップが生まれる。このようにすれば、シムを用いることなく無調整にて所望のギャップを形成することができ、このギャップから放射状にガスを噴射させることができる。また、図15(b)に示す下部部材601では、リブに代えて複数の突起602をフランジ601aの周縁部601bに設けている。このようにしても同様の効果が得られる。この突起については、複数の突起の間で周方向に位置を異ならせた、いわゆる千鳥状に配置してもよい。また、これらのリブや突起については、上部部材の開口端面側に形成してもよい。   FIG. 15 is a view showing another example of a structure for forming a gas injection port. More specifically, FIG. 15A and FIG. 15B are diagrams showing another example of the shape of the lower member for forming the slit-like gas injection port. In the lower member 501 shown in FIG. 15A, a plurality of ribs 502 are provided radially on the peripheral edge 501b of the flange 501a. The lower member 501 having such a shape is attached to the upper member 201 in place of the lower member 202 in the first embodiment, and the upper end of the rib 502 is brought into contact with the open end surface 201a of the upper member 201, so that Creates a gap corresponding to the rib height. If it does in this way, a desired gap can be formed without adjustment without using a shim, and gas can be ejected radially from this gap. Further, in the lower member 601 shown in FIG. 15B, a plurality of protrusions 602 are provided on the peripheral edge 601b of the flange 601a in place of the ribs. Even if it does in this way, the same effect is acquired. The protrusions may be arranged in a so-called zigzag pattern in which the positions of the protrusions are different in the circumferential direction. Further, these ribs and protrusions may be formed on the opening end face side of the upper member.

また、上記各実施形態では、ガス噴射ヘッド200、300をステンレスやアルミニウム等の金属により形成しているが、ガス噴射ヘッド、特に下部部材を樹脂によって形成してもよい。こうすることによって、ガス噴射ヘッドの軽量化や、耐薬品性の向上を図ることができる。このような用途に適合する樹脂材料としては、ポリエーテルエーテルケトン(polyether ether ketone;PEEK)、塩化ビニル(polyvinyl chloride;PVC)およびポリクロロトリフルオロエチレン(polychlorotrifluoroethylene;PCTFE)などがある。   In each of the above embodiments, the gas jet heads 200 and 300 are made of metal such as stainless steel or aluminum, but the gas jet head, particularly the lower member, may be made of resin. By doing so, it is possible to reduce the weight of the gas jet head and improve the chemical resistance. Examples of resin materials suitable for such applications include polyether ether ketone (PEEK), polyvinyl chloride (PVC), and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE).

また、上記実施形態では、スピンチャック101に保持された基板Wに対し、ガス噴射ヘッド200等を上昇させることにより基板Wとガス噴射ヘッド200等との間隔を広げるようにしているが、これに代えて、ガス噴射ヘッド200等を固定しスピンチャック101を下方へ移動させるようにしてもよい。また、両者を互いに離間するように移動させてもよい。   Further, in the above embodiment, the gap between the substrate W and the gas jet head 200 and the like is increased by raising the gas jet head 200 and the like with respect to the substrate W held by the spin chuck 101. Instead, the gas ejection head 200 or the like may be fixed and the spin chuck 101 may be moved downward. Moreover, you may move both so that it may mutually space apart.

また、上記第3実施形態では、DIWおよびIPAを基板に供給するための吐出ノズルをガス噴射ヘッド300に設けているが、ガス噴射ヘッドに設けた吐出ノズルから吐出させる流体はこれらに限定されるものではない。例えば、薬液処理のための薬液を基板に供給するためのノズルをさらにガス噴射ヘッドに設けたり、これらの吐出ノズルのうち一部のみを設けるようにしてもよい。   In the third embodiment, the ejection nozzle for supplying DIW and IPA to the substrate is provided in the gas ejection head 300, but the fluid ejected from the ejection nozzle provided in the gas ejection head is limited to these. It is not a thing. For example, a nozzle for supplying a chemical solution for chemical treatment to the substrate may be further provided in the gas ejection head, or only a part of these discharge nozzles may be provided.

また、上記各実施形態では、ガス噴射ヘッドの側面に設けたガス噴射口および下面に設けたガス吐出口のそれぞれから、単一の窒素ガス供給源GSから供給される窒素ガスを吐出するようにしているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、ガス供給源を互いに異なるものとしてもよい。また例えば、吐出するガスを窒素ガス以外のものとしてもよいが、基板に悪影響を及ぼさないようにするためには不活性ガスであることが望ましい。   In each of the above embodiments, the nitrogen gas supplied from the single nitrogen gas supply source GS is discharged from each of the gas injection port provided on the side surface of the gas injection head and the gas discharge port provided on the lower surface. However, it is not limited to such a configuration. For example, the gas supply sources may be different from each other. Further, for example, the gas to be discharged may be other than nitrogen gas, but in order not to adversely affect the substrate, an inert gas is desirable.

この発明は、上記実施形態に限定されず、基板を略水平に保持した状態で所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法全般に適用することが可能である。ここで、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(電界放出ディスプレイ:Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板等が含まれる。また、基板に施す処理には、現像処理、エッチング処理、洗浄処理、リンス処理および乾燥処理等が含まれる。また、上記実施形態のように複数の処理ユニットを有する基板処理システムに限らず、1組の基板保持手段およびガス噴射手段のみを備える基板処理装置に対しても、本発明を好適に適用することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a substrate processing apparatus and a substrate processing method in general that perform a predetermined process while the substrate is held substantially horizontally. Here, the substrate to be processed includes a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, and a magnetic substrate. A disk substrate and a magneto-optical disk substrate are included. The processing applied to the substrate includes development processing, etching processing, cleaning processing, rinsing processing, and drying processing. In addition, the present invention is preferably applied not only to a substrate processing system having a plurality of processing units as in the above embodiment, but also to a substrate processing apparatus having only one set of substrate holding means and gas injection means. Can do.

この発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。It is a figure which shows the substrate processing system which can apply this invention suitably. 本発明にかかる処理ユニットの第1実施形態を示す図である。It is a figure which shows 1st Embodiment of the processing unit concerning this invention. ガス噴射ヘッドを上面から見た図である。It is the figure which looked at the gas injection head from the upper surface. 図3のA−A切断線から見たガス噴射ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the gas-jet head seen from the AA cutting line of FIG. ガス噴射ヘッドから噴射されるガス流を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the gas flow injected from a gas injection head. 第1実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the board | substrate process in 1st Embodiment. 第1実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the board | substrate drying in 1st Embodiment. 第1実施形態における基板処理の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the board | substrate process in 1st Embodiment. 本発明にかかる処理ユニットの第2実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd Embodiment of the processing unit concerning this invention. 第2実施形態における基板乾燥の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the board | substrate drying in 2nd Embodiment. 本発明にかかる処理ユニットの第3実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the processing unit concerning this invention. 第3実施形態における基板処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the board | substrate process in 3rd Embodiment. 第3実施形態における基板処理の第1の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 1st modification of the board | substrate process in 3rd Embodiment. 第3実施形態における基板処理の第2の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the 2nd modification of the board | substrate process in 3rd Embodiment. ガス噴射口を形成するための構造の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the structure for forming a gas injection port.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,4,1B,2B,3B,4B,100…処理ユニット
1a,2a,3a,4a,100a…処理チャンバー
101…スピンチャック(基板保持手段)
153…ヘッド昇降機構(間隔変更手段)
200,300…ガス噴射ヘッド(気体噴射手段)
201…上部部材
202,501,601…下部部材
293、393…ガス噴射口(噴射口)
283、383…ガス吐出口(乾燥ガス吐出部)
362,364…吐出ノズル(処理液吐出部)
473…IPA吐出ノズル(溶剤供給手段)
BF…バッファ空間
1, 2, 3, 4, 1B, 2B, 3B, 4B, 100 ... processing unit 1a, 2a, 3a, 4a, 100a ... processing chamber 101 ... spin chuck (substrate holding means)
153... Head lifting mechanism (interval changing means)
200, 300 ... Gas injection head (gas injection means)
201 ... Upper member 202, 501, 601 ... Lower member 293, 393 ... Gas injection port (injection port)
283, 383 ... Gas outlet (dry gas outlet)
362, 364 ... Discharge nozzle (treatment liquid discharge part)
473 ... IPA discharge nozzle (solvent supply means)
BF ... Buffer space

Claims (12)

上面が処理液により覆われた基板を略水平状態に保持し、略鉛直方向の回転軸周りに回転する基板保持手段と、
外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記基板の回転中心の上方に設けられて前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射して、前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成する気体噴射手段と、
前記気体噴射手段と前記基板とを近接させた状態から、前記気体噴射手段から噴射される前記気体の流れの方向が前記基板の周端部よりも外側に向かい前記基板表面全体が前記処理空間に臨む状態まで、前記気体噴射手段から前記気体を噴射させながら前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を漸増させる間隔変更手段と
を備え、
前記気体噴射手段は、前記基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
A substrate holding means for holding the substrate whose upper surface is covered with the processing liquid in a substantially horizontal state and rotating around a rotation axis in a substantially vertical direction;
Together with the outer diameter is smaller than the outer diameter of the substrate has an annular injection port for injecting a gas obliquely downward to the lower surface or the outer peripheral surface, the injection port is provided above the rotating center of the substrate Gas injection means for injecting gas in an annular shape toward the upper surface of the substrate from above , forming a processing space surrounded by the upper surface of the substrate and the gas layer and blocked from the external space ;
From the state in which the gas injection means and the substrate are brought close to each other, the flow direction of the gas injected from the gas injection means faces outward from the peripheral edge of the substrate, and the entire substrate surface enters the processing space. A gap changing means for gradually increasing the gap between the gas jetting means and the upper surface of the substrate while jetting the gas from the gas jetting means until it reaches a state ;
The substrate processing apparatus, wherein the gas injection unit includes a processing liquid discharge unit that discharges a processing liquid toward the vicinity of the rotation center of the upper surface of the substrate.
上面が処理液により覆われた基板を略水平状態に保持し、略鉛直方向の回転軸周りに回転する基板保持手段と、
外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記基板の回転中心の上方に設けられて前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射して、前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成する気体噴射手段と、
前記気体噴射手段と前記基板とを近接させた状態から、前記気体噴射手段から噴射される前記気体の流れの方向が前記基板の周端部よりも外側に向かい前記基板表面全体が前記処理空間に臨む状態まで、前記気体噴射手段から前記気体を噴射させながら前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を漸増させる間隔変更手段と、
前記基板上の処理液に対し該処理液の表面張力を低下させるための溶剤を添加する溶剤供給手段と、
前記溶剤供給手段による溶剤の供給位置を、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の広がりに伴って移動させる移動手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
A substrate holding means for holding the substrate whose upper surface is covered with the processing liquid in a substantially horizontal state and rotating around a rotation axis in a substantially vertical direction;
The outer diameter is smaller than the outer diameter of the substrate, and has an annular injection port for injecting gas obliquely downward on the lower surface or outer peripheral surface, and is provided above the rotation center of the substrate. Gas injection means for injecting gas in an annular shape toward the upper surface of the substrate from above, forming a processing space surrounded by the upper surface of the substrate and the gas layer and blocked from the external space;
From the state in which the gas injection means and the substrate are brought close to each other, the flow direction of the gas injected from the gas injection means faces outward from the peripheral edge of the substrate, and the entire substrate surface enters the processing space. A gap changing means for gradually increasing the gap between the gas jetting means and the upper surface of the substrate while jetting the gas from the gas jetting means until it reaches a state;
A solvent supply means for adding a solvent for reducing the surface tension of the treatment liquid to the treatment liquid on the substrate;
Moving means for moving the supply position of the solvent by the solvent supply means as the distance between the gas injection means and the upper surface of the substrate increases.
A substrate processing apparatus comprising:
前記気体噴射手段は、前記基板上面の回転中心近傍に向けて処理液を吐出する処理液吐出部をさらに備える請求項2に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the gas injection unit further includes a processing liquid discharge unit that discharges a processing liquid toward the vicinity of the rotation center of the upper surface of the substrate. 前記基板保持手段は、前記基板を保持しながら回転することにより前記基板上面のうち処理液の付着しない乾燥領域を基板中央に形成するとともに該乾燥領域を外側に向けて広げる一方、
前記間隔変更手段は、前記気体噴射手段から噴射される気体を前記乾燥領域の周縁部近傍に当てながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増加させる請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理装置。
The substrate holding means rotates while holding the substrate, thereby forming a dry region where the processing liquid does not adhere on the upper surface of the substrate and expanding the dry region outward,
The distance changing means, said while the gas injected from the gas injection means against the periphery near the dry region, in any one claims 1 to increase the distance between the third and the substrate upper surface and said gas injection means The substrate processing apparatus as described.
前記気体噴射手段は、外径が前記基板の外径よりも小さく内部に気体を一時的に貯留可能なハウジングを備え、該ハウジングの下面または外周面に前記噴射口が設けられている請求項1ないしのいずれかに記載の基板処理装置。 It said gas injection means has an outer diameter with a temporarily storable housing gas therein smaller than the outside diameter of the substrate, according to claim 1, wherein the injection port in the lower surface or the outer peripheral surface of the housing is provided The substrate processing apparatus in any one of 4 thru | or 4 . 前記ハウジングは、下方に向けて開口するキャビティを有する上部部材と、前記上部部材の開口を覆うとともに前記上部部材の開口端面と対向する対向面を有する下部部材とを備え、前記上部部材の開口端面と、前記下部部材の対向面とが所定のギャップを隔てて対向配置されることにより前記噴射口を形成する請求項に記載の基板処理装置。 The housing includes an upper member having a cavity that opens downward, and a lower member that covers the opening of the upper member and has a facing surface facing the opening end surface of the upper member, and the opening end surface of the upper member The substrate processing apparatus according to claim 5 , wherein the injection port is formed by opposingly facing a lower surface of the lower member with a predetermined gap therebetween. 前記気体噴射手段は、前記基板上面の回転中心近傍に向けて乾燥ガスを吐出する乾燥ガス吐出部をさらに備える請求項1ないしのいずれかに記載の基板処理装置。 It said gas injection means is a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6 further comprising a drying gas discharge portion for discharging the dry gas toward the center of rotation near the upper surface of the substrate. 前記気体噴射手段は、前記気体として不活性ガスを噴射する請求項1ないしのいずれかに記載の基板処理装置。 It said gas injecting means, the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7 for injecting inert gas as the gas. 略水平に基板を保持しながら基板上面を処理液により覆う処理液供給工程と、
前記基板の略中央部の上方に、外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射する気体噴射手段を近接配置し、前記基板を回転させるとともに前記気体噴射手段から気体を噴射させて前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成しながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増大させる気体噴射工程と
を備え、
前記処理液供給工程では、前記気体噴射手段から前記基板上面の回転中心近傍に向けて前記処理液を供給し、
前記気体噴射工程では、少なくとも前記基板上面が全て前記気体の噴射範囲に入るまでの間、前記気体の噴射および前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の増大を継続させる
ことを特徴とする基板処理方法。
A process liquid supply step of covering the upper surface of the substrate with the process liquid while holding the substrate substantially horizontally;
Above the substantially central portion of the substrate, the outer diameter is smaller than the outer diameter of the substrate, and has an annular injection port for injecting gas obliquely downward on the lower surface or outer peripheral surface, from the injection port Gas injection means for injecting gas in an annular shape toward the upper surface of the substrate is arranged close to the substrate, and the substrate is rotated and gas is injected from the gas injection means to be surrounded by the substrate upper surface and the gas layer. A gas injection step of increasing a gap between the gas injection means and the upper surface of the substrate while forming a processing space cut off from the space ;
In the processing liquid supply step, the processing liquid is supplied from the gas jetting unit toward the vicinity of the rotation center of the upper surface of the substrate,
In the gas injection step, at least until the entire upper surface of the substrate enters the gas injection range, the gas injection and the increase in the distance between the gas injection means and the upper surface of the substrate are continued. A substrate processing method.
略水平に基板を保持しながら基板上面を処理液により覆う処理液供給工程と、
前記基板の略中央部の上方に、外径が前記基板の外径よりも小さく形成されるとともに、下面または外周面に斜め下向きに気体を噴射する環状の噴射口を有し、前記噴射口から前記基板の上面に向けて環状に気体を噴射する気体噴射手段を近接配置し、前記基板を回転させるとともに前記気体噴射手段から気体を噴射させて前記基板上面と前記気体の層とに囲まれ外部空間から遮断された処理空間を形成しながら、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を増大させる気体噴射工程と
を備え、
前記気体噴射工程では、少なくとも前記基板上面が全て前記気体の噴射範囲に入るまでの間、前記気体の噴射および前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の増大を継続させるとともに、前記処理液の表面張力を低下させるための溶剤を、前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔の広がりに伴って供給位置を変えながら前記基板上における前記噴射範囲に隣接する隣接領域の前記処理液に添加する
ことを特徴とする基板処理方法。
A process liquid supply step of covering the upper surface of the substrate with the process liquid while holding the substrate substantially horizontally;
Above the substantially central portion of the substrate, the outer diameter is smaller than the outer diameter of the substrate, and has an annular injection port for injecting gas obliquely downward on the lower surface or outer peripheral surface, from the injection port Gas injection means for injecting gas in an annular shape toward the upper surface of the substrate is arranged close to the substrate, and the substrate is rotated and gas is injected from the gas injection means to be surrounded by the substrate upper surface and the gas layer. A gas injection step of increasing a distance between the gas injection means and the upper surface of the substrate while forming a processing space cut off from the space;
With
In the gas injection step, the gas injection and the increase in the distance between the gas injection means and the substrate upper surface are continued until at least the upper surface of the substrate enters the gas injection range. A solvent for reducing the surface tension is added to the processing liquid in the adjacent region adjacent to the spraying range on the substrate while changing the supply position as the gap between the gas spraying means and the substrate upper surface widens.
And a substrate processing method.
前記処理液供給工程では、気体噴射手段からの前記気体が前記基板上面に当たらない位置まで前記気体噴射手段と前記基板上面との間隔を広げた状態で、前記気体噴射手段から気体を噴射させながら前記処理液を前記基板に供給する請求項9または10に記載の基板処理方法。 In the treatment liquid supply step, while the gap from the gas jetting unit and the substrate upper surface is widened to a position where the gas from the gas jetting unit does not hit the upper surface of the substrate, The substrate processing method according to claim 9 , wherein the processing liquid is supplied to the substrate. 前記処理液供給工程では、前記基板の上方に近接配置した前記気体噴射手段から前記処理液を前記基板上面に供給する請求項9または10に記載の基板処理方法。 11. The substrate processing method according to claim 9, wherein in the processing liquid supply step, the processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate from the gas jetting unit disposed close to the upper side of the substrate.
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