JP5224876B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
この発明は回転駆動される基板にミスト状の処理液を供給して処理する基板の処理装置に関する。 This invention relates to the processing device for the substrate to be processed by supplying the mist of the treatment liquid to the substrate being rotated.
たとえば液晶表示装置や半導体装置の製造工程においては、矩形状のガラス基板や半導体ウエハなどの基板に回路パタ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。これらのプロセスでは、スピン方式の処理装置を用いて基板を薬液で処理した後、洗浄作用を有する処理液で洗浄処理し、ついで処理液を除去する乾燥処理が繰り返して行われる。 For example, in the manufacturing process of a liquid crystal display device or a semiconductor device, there are a film forming process and a photo process for forming a circuit pattern on a substrate such as a rectangular glass substrate or a semiconductor wafer. In these processes, a substrate is processed with a chemical solution using a spin processing apparatus, then a cleaning process is performed with a processing liquid having a cleaning action, and then a drying process for removing the processing liquid is repeatedly performed.
上記処理装置は、周知のように処理槽を有し、この処理槽内にはカップ体が設けられ、このカップ体には駆動源によって回転駆動される回転テーブルが設けられている。この回転テーブルには上記基板が着脱可能に供給保持される。 The processing apparatus has a processing tank as is well known, and a cup body is provided in the processing tank, and a rotating table that is rotationally driven by a drive source is provided in the cup body. The substrate is removably supplied and held on the rotary table.
上記基板は板面に洗浄液が供給されながら回転テーブルとともに所定の回転速度で回転駆動されることで洗浄処理される。洗浄処理を所定時間行った後、基板は洗浄時よりも高速度で回転させられる。それによって、基板に付着残留した洗浄液が遠心力によって除去されて基板が乾燥処理されることになる。 The substrate is cleaned by being rotationally driven at a predetermined rotational speed together with the rotary table while the cleaning liquid is supplied to the plate surface. After performing the cleaning process for a predetermined time, the substrate is rotated at a higher speed than during the cleaning. As a result, the cleaning liquid adhering and remaining on the substrate is removed by centrifugal force, and the substrate is dried.
上記基板を洗浄液によって洗浄処理する際、洗浄効果を高めるために洗浄液をミスト状にして供給するということが行われている。すなわち、洗浄に用いられる洗浄ノズルには洗浄液と高圧気体とが供給される。それによって、洗浄ノズル内で洗浄液と高圧気体が混合し、洗浄液がミスト状になって上記洗浄ノズルから基板に向かって噴射されることになる。 When the substrate is cleaned with a cleaning liquid, the cleaning liquid is supplied in the form of a mist in order to enhance the cleaning effect. That is, a cleaning liquid and a high-pressure gas are supplied to a cleaning nozzle used for cleaning. As a result, the cleaning liquid and the high-pressure gas are mixed in the cleaning nozzle, and the cleaning liquid becomes mist and is jetted from the cleaning nozzle toward the substrate.
洗浄液を洗浄ノズルからミスト状にして噴射すると、洗浄液が基板に形成された微細なパターン間に確実に入り込むから、液状のままで供給する場合に比べて洗浄効果を高めることができるということがある。 When the cleaning liquid is sprayed in the form of a mist from the cleaning nozzle, the cleaning liquid surely enters between the fine patterns formed on the substrate, so that the cleaning effect can be improved compared to the case where it is supplied in the liquid state. .
ミスト状の処理液を用いて基板を洗浄する場合、その洗浄効果をより一層高めるためには、洗浄ノズルから基板に向けて噴射される洗浄液の圧力を高くしてミスト状の処理液の供給量を増大させ、洗浄後の汚れを含む洗浄液の基板上からの排出を確実に行うようにしている。 When cleaning a substrate using a mist-like processing liquid, in order to further enhance the cleaning effect, the supply pressure of the mist-like processing liquid is increased by increasing the pressure of the cleaning liquid sprayed from the cleaning nozzle toward the substrate. The cleaning liquid containing dirt after cleaning is reliably discharged from the substrate.
しかしながら、最近では基板に形成されるパターンが微細化する傾向にある。そのため、洗浄ノズルから基板に向けて噴射される洗浄液の圧力を高くしてミスト状の処理液の供給量を増大させて洗浄効果を高めるようにすると、微細なパターンがダメージを受ける虞がある。 However, recently, the pattern formed on the substrate tends to be miniaturized. Therefore, when the pressure of the cleaning liquid sprayed from the cleaning nozzle toward the substrate is increased to increase the supply amount of the mist-like processing liquid to enhance the cleaning effect, there is a possibility that the fine pattern is damaged.
そこで、従来は洗浄ノズルから基板に向けて噴射されるミスト状の洗浄液の供給量（噴射量）を、基板に形成されたパターンを損傷させることのない圧力（少ない量）で供給することで、基板を洗浄するということが行なわれている。 Therefore, conventionally, by supplying the supply amount (injection amount) of the mist-like cleaning liquid sprayed from the cleaning nozzle toward the substrate at a pressure (a small amount) that does not damage the pattern formed on the substrate, The substrate is cleaned.
ミスト状の処理液を用いて基板を洗浄する従来技術は特許文献１に示されている。特許文献１では第１の吐出手段によって基板に予め液膜を形成し、ついで第２の吐出手段によって液膜が形成された基板に処理液をミスト状にして供給することで、基板を洗浄処理することが示されている。
基板にミスト状の洗浄液を供給する場合、パターンの損傷を防止し、しかも洗浄効果を得るためには基板に噴射されるミストを小さくし、しかも液量を少なくするということが行われている。 In the case of supplying a mist-like cleaning liquid to the substrate, in order to prevent damage to the pattern and to obtain a cleaning effect, the mist sprayed onto the substrate is reduced and the amount of the liquid is reduced.
しかしながら、基板に供給する処理液の量を少なくすると、基板に供給されたミスト状の洗浄液によって基板の汚れが除去されても、その汚れを含む処理液の量が少ないことで、その処理液が基板の上面から円滑に排出されないということがあり、その結果、基板に汚れが残留したり、基板が部分的に乾燥してウオータマークが発生するということがある。 However, if the amount of the processing liquid supplied to the substrate is reduced, even if the mist-like cleaning liquid supplied to the substrate removes the dirt on the substrate, the amount of the processing liquid containing the dirt reduces the processing liquid. The substrate may not be smoothly discharged from the upper surface, and as a result, dirt may remain on the substrate or the substrate may be partially dried to generate a watermark.
一方、特許文献１に示されているように、基板に予め液膜を形成し、次いで処理液をミスト状にして供給すれば、基板の板面には処理液が十分な量で滞留することになるから、汚れを含む処理液を基板の上面から排出したり、基板が部分的に乾燥してウオータマークが発生するのを防止することができるということがある。
On the other hand, as shown in
しかしながら、基板にミスト状の処理液を供給する前に、基板に予め処理液を供給して液膜を形成しておくと、ミスト状の処理液による洗浄効果が液膜によって損なわれるということがある。そこで、ミスト状の処理液の供給圧力を高くして液膜による洗浄効果の低下を防止するということが考えられるが、その場合、基板に形成されたパターンを損傷させるという虞がある。 However, if the liquid film is formed by supplying the processing liquid to the substrate in advance before supplying the mist processing liquid to the substrate, the cleaning effect of the mist processing liquid is impaired by the liquid film. is there. Therefore, it is conceivable to increase the supply pressure of the mist-like processing liquid to prevent the cleaning effect from being lowered by the liquid film. However, in that case, there is a risk of damaging the pattern formed on the substrate.
この発明は、基板にミスト状の処理液の液量を少なくして供給した場合に、基板に汚れを含む処理液が残留したり、ウオータマークが発生することがないようにした基板の処理装置を提供することにある。 The present invention, when fed with less amount of liquid mist of the treatment liquid to the substrate, and residual treatment liquid containing dirt substrate or, the substrate was set to never watermark occurs processor Is to provide.
この発明は、
基板を回転させながら処理液によって処理する基板の処理装置であって、
上面に上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
上記回転テーブルの上方にて、基端を支点として上記基板を横切る方向に円弧運動するアーム体と、
このアーム体の先端に設けられ、上記基板に上記処理液をミスト状にして供給する第１の処理液供給手段と、
上記アーム体の移動方向にかかわらず、上記第１の処理液供給手段の移動方向後方に、上記第１の処理液供給手段から供給されたミスト状の処理液によって処理された部分に処理液を液状の状態で供給する第２の処理液供給手段と、
この第２の処理液供給手段による処理液の供給量或いは上記回転テーブルの回転数の少なくともどちらか一方を制御して上記第１の処理液供給手段によって基板にミスト状で供給された処理液を上記基板上から排出させる制御手段と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置にある。
This invention
A substrate processing apparatus for processing with a processing liquid while rotating a substrate,
A rotary table that is driven to rotate while holding the substrate on the upper surface;
Above the rotary table, an arm body that performs an arc motion in a direction across the substrate with the base end as a fulcrum;
A first treatment liquid supply means provided at a tip of the arm body and supplying the treatment liquid to the substrate in a mist form;
Regardless of the movement direction of the arm body, the treatment liquid is applied to the portion treated by the mist-like treatment liquid supplied from the first treatment liquid supply means, behind the movement direction of the first treatment liquid supply means. A second processing liquid supply means for supplying the liquid in a liquid state;
The processing liquid supplied in the form of mist to the substrate by the first processing liquid supply means by controlling at least one of the supply amount of the processing liquid by the second processing liquid supply means and the rotational speed of the rotary table. There is provided a substrate processing apparatus comprising a control means for discharging from the substrate.
この発明によれば、基板のミスト状の処理液によって洗浄された部分に、液状の処理液を供給し、その供給量或いは基板の回転数を制御してミスト状の処理液を基板から排出させる。そのため、基板に形成されたパターンを損傷させるようなことがないよう、ミスト状の処理液の供給量を少なくしても、ミスト状の処理液によって処理された部分に供給される液状の処理液の液膜の厚さを所定の厚さに維持することができる。 According to the present invention, the liquid processing liquid is supplied to the portion of the substrate cleaned with the mist processing liquid, and the supply amount or the rotation speed of the substrate is controlled to discharge the mist processing liquid from the substrate. . Therefore, in order not to damage the pattern formed on the substrate, even if the supply amount of the mist processing liquid is reduced, the liquid processing liquid supplied to the portion processed by the mist processing liquid The thickness of the liquid film can be maintained at a predetermined thickness.
したがって、ミスト状の処理液によって処理された汚れを、つぎに供給される処理液によって基板から確実に洗い流すことが可能となるから、洗浄効果を向上させたり、ウオータマークの発生を防止することができる。 Therefore, the dirt treated with the mist-like treatment liquid can be surely washed out from the substrate by the treatment liquid supplied next, so that the cleaning effect can be improved and the generation of water marks can be prevented. it can.
以下、この発明の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１はスピン処理装置を示し、このスピン処理装置は処理槽１を備えている。この処理槽１内にはカップ体２が配置されている。このカップ体２は、上記処理槽１の底板上に設けられた下カップ３と、この下カップ３に対して図示しない上下駆動機構により上下動可能に設けられた上カップ４とからなる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a spin processing apparatus, which includes a
上記下カップ３の底壁には周方向に所定間隔で複数の排出管５が接続されている。これら排出管５は排気ポンプ６に連通している。この排気ポンプ６は制御装置７によって発停及び回転数が制御されるようになっている。
A plurality of
上記カップ体２の下面側にはベース板８が配置されている。このベース板８には、上記下カップ３と対応する位置に取付け孔９が形成されている。この取付け孔９には駆動手段を構成する制御モータ１１の固定子１２の上端部が嵌入固定されている。制御モータ１１は上記制御装置７によって発停及び回転数が制御されるようになっている。
A
上記固定子１２は筒状をなしていて、その内部には同じく筒状の回転子１３が回転自在に嵌挿されている。この回転子１３の上端面には筒状の連結体１４が下端面を接触させて一体的に固定されている。この連結体１４の下端には上記固定子１２の内径寸法よりも大径な鍔部１５が形成されている。この鍔部１５は上記固定子１２の上端面に摺動自在に接触しており、それによって回転子１３の回転を阻止することなくこの回転子１３が固定子１２から抜け落ちるのを防止している。
The
上記下カップ３には上記回転子１３と対応する部分に通孔３ａが形成され、上記連結体１４は上記通孔３ａからカップ体２内に突出している。この連結体１４の上端には回転テーブル１６が取付けられている。この回転テーブル１６の周辺部には周方向に所定間隔、この実施の形態では６０度間隔で６本（２本のみ図示）の円柱状の保持部材１７が図示しない駆動機構によって回転可能に設けられている。
A through
上記保持部材１７の上端面には、この保持部材１７の回転中心から偏心した位置にテーパ面を有する支持ピン１８が設けられている。回転テーブル１６には、基板としての半導体ウエハＷが周縁部の下面を上記支持ピン１８のテーパ面に当接するよう供給される。その状態で上記保持部材１７を回転させれば、支持ピン１８が偏心回転するから、回転テーブル１６に供給された半導体ウエハＷは、上記支持ピン１８によって保持される。
A
上記回転テーブル１６は乱流防止カバー２１によって覆われている。この乱流防止カバー２１は上記回転テーブル１６の外周面を覆う外周壁２２と、上面を覆う上面壁２３とを有し、上記外周壁２２は上側が小径部２２ａ、下側が大径部２２ｂに形成されている。回転テーブル１６を回転させたときに、この乱流防止カバー２１によって回転テーブル１６の上面で乱流が発生するのが防止される。上記上カップ４の上面は開口していて、その内周面にはリング状部材２５が設けられている。
The rotary table 16 is covered with a turbulent
上記回転テーブル１６に未処理の半導体ウエハＷを供給したり、乾燥処理された半導体ウエハＷを取り出すときには、上記上カップ４が後述するごとく下降させられる。
When the unprocessed semiconductor wafer W is supplied to the turntable 16 or the dried semiconductor wafer W is taken out, the
上記処理槽１の上部壁には開口部３１が形成されている。この開口部３１にはＵＬＰＡやＨＥＰＡなどのファン・フィルタユニット３２が設けられている。このファン・フィルタユニット３２はクリーンルーム内の空気をさらに清浄化して処理槽１内に導入するもので、その清浄空気の導入量は上記ファン・フィルタユニット３２の駆動部３３を上記制御装置７によって制御して行うようになっている。つまり、上記駆動部３３により、ファン・フィルタユニット３２のファン（図示せず）の回転数を制御することで、処理槽１内への清浄空気の供給量を制御できるようになっている。
An opening 31 is formed in the upper wall of the
上記処理槽１の一側には出し入れ口３４が開口形成されている。この出し入れ口３４は、処理槽１の一側に上下方向にスライド可能に設けられたシャッタ３５によって開閉される。このシャッタ３５は圧縮空気で作動するシリンダ３６によって駆動される。つまり、上記シリンダ３６には圧縮空気の流れを制御する制御弁３７が設けられ、この制御弁３７を上記制御装置７によって切換え制御することで、上記シャッタ３５を上下動させることができるようになっている。
An entrance /
上記制御モータ１１の回転子１３内には筒状の固定軸４１が挿通されている。この固定軸４１の上端には、上記回転テーブル１６に形成された通孔４２から上記回転テーブル１６の上面側に突出したノズルヘッド４３が設けられている。このノズルヘッド４３には上記回転テーブル１６に保持された半導体ウエハＷの下面に向けて処理液としての薬液及び純水を噴射する一対のノズル４４が設けられている。
A cylindrical fixed
上記乱流防止カバー２１の上面壁２３には上記ノズルヘッド４３と対向して開口部４５が形成され、この開口部４５によって上記ノズルから噴射された処理液が半導体ウエハＷの下面に到達可能となっている。
An
回転テーブル１６に保持された半導体ウエハＷの上方には、洗浄処理時に半導体ウエハＷの上面に処理液を供給する第１の処理液供給手段としての第１のノズル体４６が配置されている。この第１のノズル体４６はアーム体である水平アーム４７の先端に設けられた取付け部材４８に取付けられている。
Above the semiconductor wafer W held on the turntable 16, a
上記水平アーム４７の基端は軸線を垂直にして配置された回転軸４９の上端部に連結されている。この回転軸４９の下端は回転駆動源５１の出力軸５２に連結されている。回転駆動源５１は上記制御装置７によって回転角度が制御される。それによって、上記水平アーム４７の先端に設けられた第１のノズル体４６は図４に矢印Ｒで示すように半導体ウエハＷの中心Ｏを通過して上記回転テーブル１６に保持され半導体ウエハＷを径方向に横切る方向に駆動されるようになっている。
The base end of the
図３に示すように、上記第１のノズル体４６には液体としての純水と、気体としての不活性ガス、たとえば窒素ガスがそれぞれ給液管５３及び給気管５４を通じて供給される。給液管５３及び給気管５４には上記制御装置７によって開閉制御される開閉弁５３ａ，５４ａが設けられている。それによって、上記第１のノズル体４６からは、上記回転テーブル１６に保持された半導体ウエハＷに向けて純水が窒素ガスによってミスト化された洗浄液が噴射されるようになっている。
As shown in FIG. 3, pure water as a liquid and an inert gas such as nitrogen gas, for example, nitrogen gas, are supplied to the
図２に示すように、上記取付け部材４８の両側、つまり第１のノズル体４６の両側には第２の処理液供給手段としての一対の第２のノズル体５６ａ，５６ｂが設けられている。一対の第２のノズル体５６ａ，５６ｂには給液管５７から分岐された分岐管５８が接続されている。各分岐管５８には上記制御装置７によって開閉制御される開閉弁５８ａがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 2, a pair of
上記水平アーム４７を半導体ウエハＷの径方向に沿って駆動しながら第１のノズル体４６からミスト状の処理液を上記半導体ウエハＷに供給するとき、一対の第２のノズル体５６ａ，５６ｂのうち、上記第１のノズル体４６の移動方向後方に位置する一方の第２のノズル体５６ａ又は５６ｂから半導体ウエハＷに洗浄液が液状の状態で供給されるようになっている。つまり、半導体ウエハＷのミスト状の処理液によって処理された部分に液状の処理液が供給されるようになっている。
When the mist-like processing liquid is supplied from the
上記給液管５７には流量制御弁６１が設けられている。この流量制御弁６１は上記制御装置７によって開度が制御される。それによって、供給管５７を通じて上記一対の第２のノズル体５６に供給される処理液の量が制御できるようになっている。
The
つぎに、上記構成の処理装置によって半導体ウエハＷを洗浄処理する場合について説明する。
半導体ウエハＷを回転テーブル１６に保持し、この回転テーブル１６を所定の回転数で回転させたならば、第１のノズル体４６からミスト状の処理液を半導体ウエハＷに向けて噴射する。それと同時に、回転駆動源５１を作動させて水平アーム４７を半導体ウエハＷの径方向に沿って回転させ、水平アーム４７の先端の取付け部材４８に設けられた一対の第２のノズル体５６ａ，５６ｂのうちの、第１のノズル体４６の移動方向後方に位置する一方の第２のノズル体５６ａ又は５６ｂから液状の処理液を半導体ウエハＷに向けて供給する。
Next, a case where the semiconductor wafer W is cleaned by the processing apparatus having the above configuration will be described.
When the semiconductor wafer W is held on the turntable 16 and the turntable 16 is rotated at a predetermined rotation speed, a mist-like processing liquid is ejected from the
なお、第１のノズル体４６からは、半導体ウエハＷに形成された微細なパターンを損傷させることのない小さなミストが、半導体ウエハＷの上面に後述するように０．０１〜数μｍの微小な厚さの液膜を形成するわずかな量で供給される。
From the
このようにすることで、半導体ウエハＷは、まず、第１のノズル体４６から供給されるミスト状の処理液によって洗浄される。ついで、半導体ウエハＷのミスト状の処理液によって洗浄された部分に液状の処理液が供給される。
In this way, the semiconductor wafer W is first cleaned with the mist-like processing liquid supplied from the
それによって、その部分にはミスト状の処理液と液状の処理液とが混合して液膜が所定の厚さで形成されるから、その液膜は回転テーブル１６の回転によって生じる遠心力で半導体ウエハＷの上面から排出されることになる。 As a result, a mist-like processing liquid and a liquid processing liquid are mixed in the portion to form a liquid film with a predetermined thickness. It is discharged from the upper surface of the wafer W.
半導体ウエハＷにミスト状の処理液を供給して洗浄する場合、そのときの洗浄効果であるパーティクルの除去率は図５に示すように半導体ウエハＷの上面に形成される液膜の厚さに関係することが実験によって確認されている。すなわち、液膜の厚さを０．０１〜数μｍの微小な厚さの範囲になるよう制御することで、パーティクルの除去率が向上することが確認されている。 When the mist-like processing liquid is supplied to the semiconductor wafer W for cleaning, the particle removal rate as a cleaning effect at that time is the thickness of the liquid film formed on the upper surface of the semiconductor wafer W as shown in FIG. It has been confirmed by experiments that it is related. That is, it has been confirmed that the removal rate of particles is improved by controlling the thickness of the liquid film to be in the range of 0.01 to several μm.
そのため、第１のノズル体４６から半導体ウエハＷに供給するミスト状の処理液の供給を液膜が０．０１〜数μｍとなるよう、その供給量を少なくすることで、パーティクルの除去率を向上させることができ、しかも供給量を少なくするとともにミストを小さくすることで、半導体ウエハＷに形成された微細なパターンが損傷するのを防止することもできる。
Therefore, by reducing the supply amount of the mist-like processing liquid supplied from the
その反面、半導体ウエハＷのミスト状の処理液が供給された部分の液膜は０．０１〜数μｍ０．０１〜数μｍと薄いため、半導体ウエハＷから除去されたパーティクルを含むミスト状の処理液の流動性が低下し、半導体ウエハＷの上面から遠心力によって排出され難いということがあるばかりか、部分的に乾燥し、ウオータマークの発生を招くということがある。 On the other hand, the liquid film in the portion of the semiconductor wafer W to which the mist-like processing liquid is supplied is as thin as 0.01 to several μm and 0.01 to several μm, so that the mist-like processing including particles removed from the semiconductor wafer W is performed. The fluidity of the liquid is lowered, and it may be difficult to be discharged from the upper surface of the semiconductor wafer W by centrifugal force. In addition, the liquid may be partially dried, resulting in generation of a watermark.
しかしながら、この実施の形態においては、第１のノズル体４６の両側に一対の第２のノズル体５６を設け、第１のノズル体４６の移動方向後方に位置する一方の第２のノズル体５６ａ又は５６ｂから上記第１のノズル体４６によってミスト状の処理液が供給された部分に、液状の処理液を供給するようにしている。
However, in this embodiment, a pair of second nozzle bodies 56 are provided on both sides of the
そのため、半導体ウエハＷの液膜が０．０１〜数μｍの厚さとなる供給量でミスト状の処理液が供給されて処理された部分には、ミスト状の処理液によって処理された後、直ちに第２のノズル体５６から液状の処理液が供給されることで、その液状の処理液がミスト状の処理液に混合し、液膜がたとえば数ｍｍ程度に厚くなって処理液の流動性が確保される。 Therefore, immediately after the mist-like processing liquid is supplied and processed in the supply amount that the liquid film of the semiconductor wafer W has a thickness of 0.01 to several μm, it is processed with the mist-like processing liquid. By supplying the liquid processing liquid from the second nozzle body 56, the liquid processing liquid is mixed with the mist processing liquid, and the liquid film becomes thick, for example, about several millimeters, and the fluidity of the processing liquid is increased. Secured.
それによって、半導体ウエハＷのミスト状の処理液によって処理された部分が乾燥してウオータマークが発生するのが防止されるとともに、パーティクルを含むミスト状の処理液が第２のノズル体５６から供給された処理液とともに半導体ウエハＷの上面から確実に排出されることになるから、洗浄効果を確実に向上させることができる。 As a result, the portion of the semiconductor wafer W that has been processed by the mist-like processing liquid is prevented from drying and the generation of a water mark, and the mist-like processing liquid containing particles is supplied from the second nozzle body 56. Since the discharged processing liquid is surely discharged from the upper surface of the semiconductor wafer W, the cleaning effect can be reliably improved.
図６は半導体ウエハＷの回転数と、半導体ウエハＷの上面に形成される液膜の厚さとの関係を示している。同図中曲線Ａは第１のノズル体４６から供給される処理液の量がＸのときであり、曲線ＢはＹのときであって、処理液の供給量はＸ＜Ｙの関係にある。
この図から分かるように、曲線Ａ，Ｂのいずれの場合であっても、回転数が高くなればなる程、半導体ウエハＷの上面に形成される膜厚が薄くなる。
FIG. 6 shows the relationship between the number of rotations of the semiconductor wafer W and the thickness of the liquid film formed on the upper surface of the semiconductor wafer W. In the figure, a curve A is when the amount of the processing liquid supplied from the
As can be seen from this figure, the film thickness formed on the upper surface of the semiconductor wafer W becomes thinner as the number of revolutions becomes higher in both cases of the curves A and B.
半導体ウエハＷの上面からのパーティクルの除去率を高めるため、図５に示すように液膜の厚さを０．０１〜数μｍにした場合、上述したように第１のノズル体４６から半導体ウエハＷに供給するミスト状の処理液の供給量が少なくなるため、半導体ウエハＷから除去された汚れがその上面から排出され難いということが生じる。 In order to increase the removal rate of particles from the upper surface of the semiconductor wafer W, when the thickness of the liquid film is set to 0.01 to several μm as shown in FIG. Since the supply amount of the mist-like processing liquid supplied to W is reduced, the dirt removed from the semiconductor wafer W is difficult to be discharged from the upper surface.
そのため、第１のノズル体４６から半導体ウエハＷにミスト状の処理液を供給してから、第２のノズル体５６ａ，５６ｂから半導体ウエハＷに液状の処理液を供給するようにしているが、処理液を供給するとき、その供給量と回転テーブル１６の回転数のうち、少なくともどちらか一方を制御装置７によって制御する。
Therefore, after supplying the mist processing liquid from the
それによって、ミスト状の処理液によって汚れが除去された半導体ウエハＷの上面に形成される処理液の厚さがミスト状の処理液の乾燥を防止して流動性が確保される状態に維持することができるから、汚れを含む処理液を半導体ウエハＷの上面から良好に排出することが可能となる。 Accordingly, the thickness of the processing liquid formed on the upper surface of the semiconductor wafer W from which the dirt is removed by the mist processing liquid prevents the mist processing liquid from drying and maintains the fluidity. Therefore, it becomes possible to discharge the processing solution containing dirt from the upper surface of the semiconductor wafer W satisfactorily.
図４に矢印Ｒで示すように、水平アーム４７を回転させて第１のノズル体４６を半導体ウエハＷの径方向一端からその中心を通って他端へ円弧状に移動させる場合、半導体ウエハＷの径方向の周辺部と中心部とでは周速度に差がある。
As indicated by an arrow R in FIG. 4, when the
そのため、回転テーブル１６の回転数によって第１のノズル体４６から半導体ウエハＷに供給される処理液の供給量によって形成される液膜の厚さを制御する場合、第１のノズル体４６が半導体ウエハＷの径方向のどの位置で処理液を供給しているかに応じて第２のノズル体５６ａ，５６ｂからの処理液の供給量を制御する。
Therefore, when controlling the thickness of the liquid film formed by the supply amount of the processing liquid supplied from the
それによって、半導体ウエハＷの径方向全体にわたって処理液の厚さが同じになるよう制御できるから、半導体ウエハＷの上面全面から汚れを含む処理液を均一に排出することができる。つまり、半導体ウエハＷの上面全体をほぼ均一な清浄度で洗浄することが可能となる。 Accordingly, the thickness of the processing liquid can be controlled to be the same over the entire radial direction of the semiconductor wafer W, so that the processing liquid containing dirt can be uniformly discharged from the entire upper surface of the semiconductor wafer W. That is, the entire upper surface of the semiconductor wafer W can be cleaned with a substantially uniform cleanliness.
具体的には、回転数を一定にして処理液の供給量を制御する場合、半導体ウエハＷの径方向の周辺部で処理液の供給量を多くし、中心部にゆくにつれて減少させる。それによって、半導体ウエハＷの径方向全体にわたって処理液の厚さがほぼ一定に維持できるから、半導体ウエハＷの上面全体からほぼ均一に汚れを除去したり、部分的な乾燥の発生を防止することができる。 Specifically, when the supply amount of the processing liquid is controlled with the rotation speed kept constant, the supply amount of the processing liquid is increased at the peripheral portion in the radial direction of the semiconductor wafer W, and is decreased as it goes to the central portion. As a result, the thickness of the processing liquid can be maintained substantially constant over the entire radial direction of the semiconductor wafer W, so that dirt can be removed from the entire upper surface of the semiconductor wafer W almost uniformly and the occurrence of partial drying can be prevented. Can do.
一方、処理液の供給量を一定にして半導体ウエハＷの回転数を制御する場合、回転する半導体ウエハＷに発生する遠心力は径方向の周辺部が中心部よりも大きくなるから、液状の処理液を周辺部に供給するときには、中心部に供給するときよりも半導体ウエハＷの回転数を低下させる。 On the other hand, when the rotational speed of the semiconductor wafer W is controlled while the supply amount of the processing liquid is kept constant, the centrifugal force generated in the rotating semiconductor wafer W is larger in the radial peripheral part than in the central part. When the liquid is supplied to the peripheral portion, the rotational speed of the semiconductor wafer W is reduced as compared to when the liquid is supplied to the central portion.
それによって、半導体ウエハＷの上面に形成される液膜の厚さがほぼ同じになって処理液の排出速度も径方向全長にわたってほぼ同じになるから、半導体ウエハＷの上面全体からほぼ均一に汚れを排出することができるばかりか、部分的な乾燥の発生も防止することができる。 As a result, the thickness of the liquid film formed on the upper surface of the semiconductor wafer W becomes almost the same, and the discharge speed of the processing liquid becomes almost the same over the entire length in the radial direction. Not only can be discharged, but also partial drying can be prevented.
なお、半導体ウエハＷの上面に形成される液膜の厚さを一定に維持するために、処理液の供給量或いは半導体ウエハＷの回転数の少なくとも一方を制御する代わりに、先端に第１、第２のノズル体４６，５６ａ，５６ｂが設けられた水平アーム４７の旋回速度を制御するようにしてもよい。
In order to keep the thickness of the liquid film formed on the upper surface of the semiconductor wafer W constant, instead of controlling at least one of the supply amount of the processing liquid or the rotation speed of the semiconductor wafer W, the first, You may make it control the turning speed of the
すなわち、第１、第２のノズル体４６，５６ａ，５６ｂが半導体ウエハＷの周辺部に処理液を供給するときには中心部に処理液を供給するときよりも水平アーム４７の旋回速度を遅くする。つまり、水平アーム４７の旋回速度は、半導体ウエハＷの径方向周辺部から中心部に向かって旋回させるとき、旋回速度を上記半導体ウエハＷの周速度の変化（減少）に応じて徐々に速くする。
That is, when the first and
それによって、半導体ウエハＷの上面に形成される液膜の厚さを、処理液の供給量或いは半導体ウエハＷの回転数を制御する場合と同様、一定に維持することができる。すなわち、液膜の厚さを一定に維持するためには、処理液の供給量、半導体ウエハＷの回転数或いは水平アーム４７の旋回速度のうちの少なくとも１つを制御すればよい。
Thereby, the thickness of the liquid film formed on the upper surface of the semiconductor wafer W can be kept constant as in the case of controlling the supply amount of the processing liquid or the rotation speed of the semiconductor wafer W. That is, in order to maintain the thickness of the liquid film constant, at least one of the supply amount of the processing liquid, the rotation speed of the semiconductor wafer W, or the turning speed of the
上記水平アーム４７は図４に矢印Ｒで示す方向だけでなく、その逆方向である−Ｒの方向或いは往復方向に回転させて半導体ウエハＷに第１のノズル体４６から洗浄液を供給することがある。その場合、水平アーム４７を矢印Ｒで示す方向に回転させたときに、一方の第２のノズル体５６ａから処理液を供給したとするならば、−Ｒの方向に回転させたときには他方の第２のノズル体５６ｂから処理液を供給する。
すなわち、第１のノズル体４６の移動方向後方に位置する第２のノズル体５６ａ或いは５６ｂから処理液を供給することで、半導体ウエハＷの洗浄効果を向上させたり、乾燥を防止することができる。
The
That is, by supplying the processing liquid from the
なお、上記一実施の形態では基板として半導体ウエハを例に挙げて説明したが、基板としては液晶表示装置に用いられる矩形状のガラス板であってもよく、要は清浄に洗浄することが要求される板状のものであれば、この発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, the semiconductor wafer is taken as an example of the substrate. However, the substrate may be a rectangular glass plate used in a liquid crystal display device, and it is essential that the substrate be cleaned cleanly. The present invention can be applied to any plate-like material.
図７（ａ），（ｂ）はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態は水平アーム４７の先端に取付けられる第１のノズル体４６と、一対の第２のノズル体５６ａ，５６ｂの取付け構造の変形例である。この実施の形態では水平アーム４７の先端に、ロッド状の取付け部材４８ａを、長手方向を水平アーム４７の長手方向に沿わせて取付ける。
7 (a) and 7 (b) show another embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the mounting structure of the
上記取付け部材４８ａの長手方向中途部には軸線を垂直にして上記第１のノズル体４６を取付け、この第１のノズル体４６の前方と後方に一方の第２のノズル体５６ａと他方の第２のノズル体５６ｂを、それぞれこれらの軸線を水平アーム４７の回転方向に対して互いに逆方向に傾斜させて取付ける。図７（ｂ）に一方の第２のノズル体５６ａの傾斜角度をθ１、他方の第２のノズル体５６ｂの傾斜角度をθ２で示す。
The
このような構成であっても、水平アーム４７を回転させたとき、半導体ウエハＷの第１のノズル体４６によってミスト状の処理液が供給された部分、つまり水平アーム４７の回転方向後方の部分に、上記アーム体４７の回転方向に応じて一方の第２のノズル体５６ａ或いは他方の第２のノズル体５６ｂから液状の処理液を供給することができる。
Even in such a configuration, when the
７…制御装置、１６…回転テーブル、４６…第１のノズル体（第１の処理液供給手段）、４７…水平アーム（アーム体）、５６…第２のノズル体（第２の処理液供給手段）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 ... Control apparatus, 16 ... Rotary table, 46 ... 1st nozzle body (1st process liquid supply means), 47 ... Horizontal arm (arm body), 56 ... 2nd nozzle body (2nd process liquid supply) means).
Claims (2)
上面に上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
上記回転テーブルの上方にて、基端を支点として上記基板を横切る方向に円弧運動するアーム体と、
このアーム体の先端に設けられ、上記基板に上記処理液をミスト状にして供給する第１の処理液供給手段と、
上記アーム体の移動方向にかかわらず、上記第１の処理液供給手段の移動方向後方に、上記第１の処理液供給手段から供給されたミスト状の処理液によって処理された部分に処理液を液状の状態で供給する第２の処理液供給手段と、
この第２の処理液供給手段による処理液の供給量或いは上記回転テーブルの回転数の少なくともどちらか一方を制御して上記第１の処理液供給手段によって基板にミスト状で供給された処理液を上記基板上から排出させる制御手段と
を具備したことを特徴とする基板の処理装置。 A substrate processing apparatus for processing with a processing liquid while rotating a substrate,
A rotary table that is driven to rotate while holding the substrate on the upper surface;
Above the rotary table, an arm body that performs an arc motion in a direction across the substrate with the base end as a fulcrum;
A first treatment liquid supply means provided at a tip of the arm body and supplying the treatment liquid to the substrate in a mist form;
Regardless of the movement direction of the arm body, the treatment liquid is applied to the portion treated by the mist-like treatment liquid supplied from the first treatment liquid supply means, behind the movement direction of the first treatment liquid supply means. A second processing liquid supply means for supplying the liquid in a liquid state;
The processing liquid supplied in the form of mist to the substrate by the first processing liquid supply means by controlling at least one of the supply amount of the processing liquid by the second processing liquid supply means and the rotational speed of the rotary table. And a control means for discharging the substrate from the substrate.
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