JP5639429B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

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Description

この発明は、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、光ディスク用基板などの各種基板表面に付着したパーティクル等の汚染物質を除去するための基板処理装置および基板処理方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for removing contaminants such as particles adhering to various substrate surfaces such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, and an optical disk substrate, and the like. The present invention relates to a substrate processing method.

従来より、基板表面に付着したパーティクル等の汚染物質を除去するための処理の1つとして凍結洗浄技術が知られている。この技術では、基板表面に形成した液膜を凍結させた後、この凍結膜を除去することにより基板表面からパーティクル等を凍結膜とともに除去している。例えば、特許文献1に記載の技術においては、洗浄液としてのDIW(脱イオン水:deionized water)を基板表面に供給するとともに基板を回転させて液膜を形成した後、冷却ガスを吐出するノズルを基板表面近傍でスキャンさせることにより液膜を凍結させ、再度DIWを供給して凍結膜を解凍除去することによって、基板表面からのパーティクルの除去を行っている。   Conventionally, a freeze cleaning technique is known as one of the processes for removing contaminants such as particles adhering to the substrate surface. In this technique, after the liquid film formed on the substrate surface is frozen, the frozen film is removed to remove particles and the like from the substrate surface together with the frozen film. For example, in the technique described in Patent Document 1, after supplying DIW (deionized water) as a cleaning liquid to the substrate surface and rotating the substrate to form a liquid film, a nozzle that discharges cooling gas is used. The liquid film is frozen by scanning in the vicinity of the substrate surface, and DIW is supplied again to thaw and remove the frozen film, thereby removing particles from the substrate surface.

特開2008−071875号公報(図5)JP 2008-071875 A (FIG. 5)

本願発明者らは、種々の実験の結果、液膜の膜厚とパーティクル除去率との間に一定の相関性があることを見出した。具体的には、高いパーティクル除去率を確保するためには、液膜の膜厚を所定範囲内に調整する必要があり、その範囲よりも薄い場合も、逆に厚い場合も、パーティクル除去率が低下する。したがって、基板表面に形成された液膜の膜厚を考慮することが重要となる。   As a result of various experiments, the present inventors have found that there is a certain correlation between the film thickness of the liquid film and the particle removal rate. Specifically, in order to ensure a high particle removal rate, it is necessary to adjust the film thickness of the liquid film within a predetermined range. descend. Therefore, it is important to consider the thickness of the liquid film formed on the substrate surface.

しかしながら、従来技術では、レシピで設定された回転パラメータ(回転数および回転時間)で基板を回転させて液膜を形成しているが、前工程における処理内容に応じて基板の接触角が異なり、その結果、液膜の膜厚が増減することがある。そして、液膜の膜厚が上記した所定範囲から外れたまま、凍結処理(凝固体の形成)および解凍除去処理を行うと、期待したパーティクル除去率が得られず、処理不良の基板が発生してしまうことがある。また、このような基板に対して凍結処理および解凍除去処理を実行することは無駄であり、装置の稼動効率を低下させる主要因のひとつにもなる。   However, in the prior art, the liquid film is formed by rotating the substrate with the rotation parameters (rotation speed and rotation time) set in the recipe, but the contact angle of the substrate differs depending on the processing content in the previous process, As a result, the film thickness of the liquid film may increase or decrease. When the freezing process (formation of a solidified body) and the thawing and removing process are performed while the film thickness of the liquid film is not within the predetermined range described above, the expected particle removal rate cannot be obtained, and a defective substrate is generated. May end up. In addition, it is useless to perform the freezing process and the thawing / removing process on such a substrate, which is one of the main factors that reduce the operation efficiency of the apparatus.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板表面に付着したパーティクル等の汚染物質を除去するための基板処理装置および基板処理方法において、処理不良の基板が発生するのを未然に防止するとともに、無駄な凝固体の形成・解凍除去を抑制して稼動効率を高めることができる技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in the substrate processing apparatus and the substrate processing method for removing contaminants such as particles adhering to the surface of the substrate, it is possible to prevent generation of a defective substrate. At the same time, it is an object to provide a technique capable of suppressing the formation and thawing / removal of useless solidified bodies and improving the operation efficiency.

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、表面にの液膜が形成される基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測する膜厚計測手段と、の液膜を冷却しての凝固体を形成する凝固手段と、基板表面に形成された凝固体を解凍除去する解凍除去手段と、膜厚計測手段で計測される液膜の膜厚が所定範囲内であるときには凝固体の形成および凝固体の解凍除去を実行する一方、所定範囲を超えるときには凝固体の形成および凝固体の解凍除去を規制する制御手段とを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a substrate holding means for holding a substrate on which a liquid film of water is formed, and a liquid formed on the surface of the substrate held by the substrate holding means. and the film thickness measuring means for measuring the thickness of a film, and solidifying means for water of the liquid film is cooled to form a solidified body of water, the decompression removing means for decompressing removing solidified body formed on the substrate surface, film When the film thickness of the liquid film measured by the thickness measuring means is within a predetermined range, formation of the solidified body and thaw removal of the solidified body are executed, while when the thickness exceeds the predetermined range, formation of the solidified body and thaw removal of the solidified body are performed. And a control means for regulating.

また、この発明にかかる基板処理方法は、基板の表面に形成されたの液膜を冷却しての凝固体を形成した後、基板表面に形成された凝固体を解凍除去する基板処理方法であって、上記目的を達成するため、基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測し、その計測結果が所定範囲内であるときには凝固体の形成および凝固体の解凍除去を実行する一方、所定範囲を超えるときには凝固体の形成および凝固体の解凍除去を規制することを特徴としている。 The substrate processing method according to the present invention, after forming the solidified body of water a liquid film of water formed on the surface of the substrate is cooled, the substrate processing method for decompressing removing solidified body formed on the substrate surface In order to achieve the above object, the thickness of the liquid film formed on the surface of the substrate is measured, and when the measurement result is within a predetermined range, formation of the solidified body and thawing removal of the solidified body are executed. On the other hand, when exceeding a predetermined range, the formation of the solidified body and the thawing and removal of the solidified body are regulated.

このように構成された発明(基板処理装置および基板処理方法)では、基板の表面に形成されたの液膜が冷却されての凝固体が形成される。そして、この凝固体を解凍除去することで基板表面に付着するパーティクル等が除去される。このパーティクル等の除去率に関して、今回、本願発明者が種々の実験検証から次の知見を得た。その知見とは、液膜の膜厚がパーティクル等の除去率に大きく影響する要因のひとつであるということであり、詳しくは後で述べるが、パーティクル等の除去率を高めるためには、液膜の膜厚を所定範囲内に入れることが重要であり、液膜の膜厚がその範囲を超えるにもかかわらず、そのまま凝固体の形成および凝固体の解凍除去を行うと、除去率が低下して処理不良の基板を発生させてしまう。そこで、本発明では、基板の表面に形成される液膜の膜厚が所定範囲を超えるとき、凝固体の形成および凝固体の解凍除去が規制されて処理不良の発生を未然に防止している。なお、本発明における「液膜の膜厚」とは、冷却されて凍結する前の液膜の厚みおよび該液膜が凍結してなる凝固体の厚みを含むものである。 In the invention thus configured (substrate processing apparatus and substrate processing method), the liquid film of water formed on the surface of the substrate is cooled to form a solidified body of water . Then, particles and the like attached to the substrate surface are removed by thawing and removing the solidified body. Regarding the removal rate of particles and the like, the present inventor has now obtained the following knowledge from various experimental verifications. The knowledge is that the film thickness of the liquid film is one of the factors that greatly affects the removal rate of particles and the like. As will be described in detail later, in order to increase the removal rate of particles and the like, It is important to keep the film thickness within the specified range, and even if the film thickness of the liquid film exceeds that range, if the solidified body is formed and the solidified body is thawed and removed as it is, the removal rate decreases. As a result, a poorly processed substrate is generated. Therefore, in the present invention, when the film thickness of the liquid film formed on the surface of the substrate exceeds a predetermined range, the formation of the solidified body and the thawing and removal of the solidified body are regulated to prevent the occurrence of processing defects. . The “film thickness of the liquid film” in the present invention includes the thickness of the liquid film before cooling and freezing and the thickness of the solidified body formed by freezing the liquid film.

ここで、基板回転手段が設けられ、基板を回転することで液膜を形成する場合、基板回転手段により形成された液膜の膜厚が所定範囲を超えるとき、凝固体の形成および凝固体の解凍除去を規制してもよい。また、例えば基板回転手段による基板の回転数や回転時間などの回転パラメータを相違させた複数のレシピを用意しておき、一のレシピにしたがって形成された液膜が所定範囲を超えるとき、凝固体の形成および解凍除去を規制するが、ユーザやオペレータなどが別のレシピに切り替えて液膜形成をリトライするように構成してもよい。   Here, when the substrate rotating means is provided and the liquid film is formed by rotating the substrate, when the film thickness of the liquid film formed by the substrate rotating means exceeds a predetermined range, the formation of the solidified body and the solidified body Thawing and removal may be regulated. Also, for example, a plurality of recipes with different rotation parameters such as the number of rotations and rotation time of the substrate by the substrate rotation means are prepared, and when the liquid film formed according to one recipe exceeds a predetermined range, the solidified body However, it may be configured such that the user or the operator switches to another recipe to retry the liquid film formation.

また、膜厚計測手段による計測結果に基づき基板回転手段による基板の回転パラメータ(回転数や回転時間など)を変更して液膜の膜厚を所定範囲内に調整してもよく、これによってレシピ切替を行うことなく、凝固体の形成および解凍除去を実行することが可能となる。   Further, the film thickness of the liquid film may be adjusted within a predetermined range by changing the substrate rotation parameters (such as the number of rotations and the rotation time) by the substrate rotating means based on the measurement result by the film thickness measuring means. It is possible to execute formation and thawing removal of the solidified body without switching.

また、基板表面にを供給する凝固液供給手段を設けてもよく、この凝固液供給手段を有する装置では、変更後の回転パラメータで基板を回転させる前または回転中に凝固液供給手段により基板表面にを供給し、所定範囲内の膜厚を有する液膜を基板表面に形成するように構成することができる。このように構成された装置では、回転パラメータの変更前における液膜の膜厚が所定範囲よりも厚い場合はもちろんのこと、薄い場合であっても、変更後の回転パラメータで基板を回転させる際に基板表面に新たにが供給されるため、液膜を所定範囲内に調整することができる。 Further, coagulating liquid supply means for supplying water to the substrate surface may be provided. In the apparatus having this coagulating liquid supply means, the substrate is rotated by the coagulating liquid supply means before or during rotation of the substrate with the changed rotation parameter. Water can be supplied to the surface, and a liquid film having a film thickness within a predetermined range can be formed on the substrate surface. In the apparatus configured in this way, when the film thickness of the liquid film before the change of the rotation parameter is thicker than the predetermined range, even when it is thin, the substrate is rotated with the rotation parameter after the change. Since water is newly supplied to the substrate surface, the liquid film can be adjusted within a predetermined range.

さらに、基板回転手段が設けられ、基板を回転して基板表面からを振り切って液膜の膜厚を形成する装置では、基板表面からのの振り切りと並行して膜厚計測手段による計測結果を取得し、計測結果が所定範囲内に達すると、の振り切りを停止して液膜の冷却を開始するように構成してもよい。
Furthermore, in the apparatus provided with the substrate rotating means, and rotating the substrate to sprinkle water from the substrate surface to form the film thickness of the liquid film, the measurement result by the film thickness measuring means in parallel with the water sprinkling from the substrate surface When the measurement result reaches within a predetermined range, the water film may be stopped and cooling of the liquid film may be started.

本発明によれば、基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測し、その計測結果が所定範囲を超えるとき、凝固体の形成および凝固体の解凍除去を規制しているため、処理不良の基板が発生するのを未然に防止するとともに、無駄な凝固体の形成・解凍除去を抑制して稼動効率を高めることができる。   According to the present invention, the film thickness of the liquid film formed on the surface of the substrate is measured, and when the measurement result exceeds a predetermined range, the formation of the solidified body and the thawing and removal of the solidified body are regulated. In addition to preventing the generation of defective substrates, it is possible to increase the operating efficiency by suppressing the formation / defrosting / removal of useless solidified bodies.

凍結洗浄技術における液膜の膜厚とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a liquid film in a freeze cleaning technique, and a particle removal rate. 凍結洗浄技術における液膜温度とパーティクル除去率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the liquid film temperature in a freeze washing technique, and a particle removal rate. この発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows 1st Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 図3の基板処理装置における窒素ガスおよびDIWの供給態様を示す図である。It is a figure which shows the supply aspect of nitrogen gas and DIW in the substrate processing apparatus of FIG. 図3の基板処理装置におけるアームの動作態様を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement aspect of the arm in the substrate processing apparatus of FIG. 図3の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG. 液膜の形成および凍結処理における液膜の膜厚変化を示すグラフである。It is a graph which shows the film thickness change of formation of a liquid film, and a freezing process. この発明にかかる基板処理装置の第2実施形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 2nd Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 基板の回転時間と液膜の膜厚との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation time of a board | substrate, and the film thickness of a liquid film.

<液膜の膜厚とパーティクル除去率との関係>
従来の凍結洗浄技術では液膜を凍結させているものの、液膜の膜厚についてはあまり考慮されていなかった。しかしながら、DIWによる液膜を用いた本願発明者らの実験によれば、図1に示すように、液膜の膜厚に応じてパーティクル除去率は変化する。そして、液膜の膜厚が所定範囲内であるときには高いパーティクル除去率が得られる。その一方で、液膜の膜厚が所定範囲を超える(つまり、所定範囲の上限値よりも厚くなる、または所定範囲の下限値よりも薄くなる)と、所望のパーティクル除去率が得られず、その結果、処理不良が生じてしまう。
<Relationship between liquid film thickness and particle removal rate>
Although the conventional freeze cleaning technique freezes the liquid film, the thickness of the liquid film has not been considered much. However, according to the experiments of the present inventors using a liquid film by DIW, as shown in FIG. 1, the particle removal rate changes according to the film thickness of the liquid film. A high particle removal rate is obtained when the film thickness of the liquid film is within a predetermined range. On the other hand, when the film thickness of the liquid film exceeds a predetermined range (that is, becomes thicker than the upper limit value of the predetermined range or thinner than the lower limit value of the predetermined range), a desired particle removal rate cannot be obtained, As a result, processing failure occurs.

図1は、いわゆる凍結洗浄技術における液膜の膜厚とパーティクル除去率との関係を示すグラフであり、具体的には、次の実験により得られたものである。この実験では、基板の代表例としてベア状態(全くパターンが形成されていない状態)のSiウエハ(ウエハ径:300mm)を選択している。また、パーティクルとしてSi屑(粒径;0.08μm以上)によって基板表面が汚染されている場合について評価を行っている。   FIG. 1 is a graph showing the relationship between the film thickness of the liquid film and the particle removal rate in the so-called freeze cleaning technique, and is specifically obtained by the following experiment. In this experiment, a Si wafer (wafer diameter: 300 mm) in a bare state (state in which no pattern is formed) is selected as a representative example of the substrate. In addition, evaluation is performed for the case where the substrate surface is contaminated with Si scrap (particle size: 0.08 μm or more) as particles.

まず最初に、枚葉式の基板処理装置(大日本スクリーン製造社製、スピンプロセッサSS−3000)を用いてウエハを強制的に汚染させる。具体的には、ウエハを回転させながら、ウエハと対向配置されたノズルよりパーティクル(Si屑)を分散させた分散液をウエハに供給する。ここでは、ウエハ表面に付着するパーティクルの数が約10000個となるように、分散液の液量、ウエハ回転数および処理時間を適宜調整する。その後、ウエハ表面に付着しているパーティクルの数(初期値)を測定する。なお、パーティクル数の測定はKLA−Tencor社製のウエハ検査装置SP1を用いて、ウエハの外周から3mmまでの周縁領域を除去(エッジカット)として残余の領域にて評価を行っている。   First, the wafer is forcibly contaminated using a single wafer processing apparatus (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., spin processor SS-3000). Specifically, while the wafer is rotated, a dispersion liquid in which particles (Si scraps) are dispersed is supplied to the wafer from a nozzle disposed opposite to the wafer. Here, the liquid amount of the dispersion, the wafer rotation speed, and the processing time are appropriately adjusted so that the number of particles adhering to the wafer surface is about 10,000. Thereafter, the number (initial value) of particles adhering to the wafer surface is measured. The number of particles is measured by using the wafer inspection apparatus SP1 manufactured by KLA-Tencor and removing the peripheral area from the outer periphery of the wafer to 3 mm (edge cut) and evaluating the remaining area.

次に、各ウエハに対してDIWをウエハ表面に供給してウエハ表面に互いに異なる厚みの液膜(水膜)を形成した。より詳しくは、回転しているウエハ表面にDIWを1.5[L/min]で6秒間吐出して供給し、吐出停止から3秒間ウエハを回転させた。この吐出停止後のウエハの回転数をウエハごとに相違させてDIWの膜厚を互いに異ならせた。なお、液膜の膜厚は上記処理前後のウエハ重量から求めており、例えば吐出停止後のウエハ回転数が500rpmでは膜厚10μmとなり、150rpmでは膜厚50μmとなっていた。   Next, DIW was supplied to the wafer surface for each wafer to form liquid films (water films) having different thicknesses on the wafer surface. More specifically, DIW was discharged and supplied onto the rotating wafer surface at 1.5 [L / min] for 6 seconds, and the wafer was rotated for 3 seconds after stopping the discharge. The wafer rotation speed after the ejection stop was made different for each wafer to make the DIW film thicknesses different from each other. The film thickness of the liquid film was obtained from the wafer weight before and after the above processing. For example, the film thickness was 10 μm when the wafer rotation number after stopping the discharge was 500 rpm, and the film thickness was 50 μm at 150 rpm.

こうして液膜を形成した後、−190℃の冷却ガスを90[L/min]の流量で吐出するノズルを基板表面に対して20秒間スキャンさせて液膜を凍結させて凍結膜(凝固体)をウエハ表面に形成する。この凍結処理終了直後、当該ウエハを2000rpmで回転させながら、リンス液として80℃のDIWを4.0[L/min]で2秒間供給して凍結膜を解凍除去した。その後、常温のDIWでウエハをリンス処理した後、ウエハを高速回転させてウエハを乾燥(スピンドライ)させる。   After forming the liquid film in this manner, a nozzle that discharges a cooling gas of −190 ° C. at a flow rate of 90 [L / min] is scanned over the substrate surface for 20 seconds to freeze the liquid film, thereby freezing the film (solidified body). Is formed on the wafer surface. Immediately after this freezing treatment, while rotating the wafer at 2000 rpm, DIW at 80 ° C. was supplied as a rinse solution at 4.0 [L / min] for 2 seconds to thaw and remove the frozen membrane. Thereafter, the wafer is rinsed with room temperature DIW, and then the wafer is rotated at high speed to dry (spin dry) the wafer.

こうして、一連の洗浄処理を施したウエハの表面に付着しているパーティクル数を測定する。それから、凍結洗浄後のパーティクル数と先に測定した初期(凍結洗浄処理前)のパーティクル数とを対比することで除去率を算出している。こうして得られたデータをプロットしたものが図1に示すグラフである。   Thus, the number of particles adhering to the surface of the wafer subjected to a series of cleaning processes is measured. Then, the removal rate is calculated by comparing the number of particles after freeze cleaning with the number of particles measured earlier (before the freeze cleaning process). A plot of the data thus obtained is the graph shown in FIG.

同図から明らかなように、パーティクル除去率は液膜の膜厚の増大に伴って向上するが、所定膜厚を過ぎると、逆に液膜の膜厚の増大に伴って低下する。つまり、良好なパーティクル除去率を得るためには、液膜の膜厚が所定範囲内に入るように制御するのが望まれる。例えば図1に示す特性を示す場合、パーティクル除去率は膜厚40μmでピークとなり、その前後20%の範囲内の膜厚ではパーティクル除去率をピーク時と同程度に維持することができる。したがって、液膜の膜厚をピーク時の膜厚値を中心に前後20%の値(図1のケースでは32μmないし48μm)に設定することで高いパーティクル除去率が得られることがわかる。   As is apparent from the figure, the particle removal rate is improved with an increase in the film thickness of the liquid film, but when the predetermined film thickness is exceeded, the particle removal rate is decreased with an increase in the film thickness of the liquid film. That is, in order to obtain a good particle removal rate, it is desirable to control the liquid film so that the film thickness falls within a predetermined range. For example, when the characteristics shown in FIG. 1 are shown, the particle removal rate peaks at a film thickness of 40 μm, and the particle removal rate can be maintained at the same level as at the peak when the film thickness is within a range of 20%. Therefore, it can be seen that a high particle removal rate can be obtained by setting the liquid film thickness to a value of 20% before and after the peak film thickness value (32 μm to 48 μm in the case of FIG. 1).

このようにパーティクル除去率が所定範囲内で最大化する理由については、以下の2つの側面を考慮する必要がある。まず第1点目に格子定数差に起因する応力の存在である。すなわち、シリコンの格子定数は5.43[オングストローム]であるのに対し、DIWの凝固体、つまり氷の格子定数は4.5〜4.8[オングストローム]であるため、シリコンウエハの表面でDIWが凝固して凍結膜が形成されると、シリコンウエハの表面に形成される凍結膜(凝固体)に対して応力が作用する。そして、凍結膜の形成によりウエハ表面に存在しているパーティクルは凍結膜を構成する凝固体(氷)と密着するため、応力による凝固体の変形がパーティクル除去の原動力のひとつとなる。したがって、凍結膜の膜厚、つまり液膜の厚みが増すにしたがって上記応力も増大し、これがパーティクル除去率の向上に寄与する。   The reason why the particle removal rate is maximized within the predetermined range as described above needs to consider the following two aspects. First, the first point is the presence of stress due to the difference in lattice constant. That is, the lattice constant of silicon is 5.43 [angstrom], whereas the solidified body of DIW, that is, the lattice constant of ice is 4.5 to 4.8 [angstrom]. When a frozen film is formed by solidifying, a stress acts on the frozen film (solidified body) formed on the surface of the silicon wafer. The particles existing on the wafer surface due to the formation of the frozen film are in close contact with the solidified body (ice) constituting the frozen film, and deformation of the solidified body due to stress is one of the driving forces for particle removal. Therefore, as the thickness of the frozen film, that is, the thickness of the liquid film increases, the stress increases, which contributes to the improvement of the particle removal rate.

また、考慮すべき第2点目は液膜温度とパーティクル除去率との関係である。従来の凍結洗浄技術では液膜を凍結させているものの、凍結後の液膜温度についてはあまり考慮されていなかった。しかしながら、DIWによる液膜を用いた本願発明者らの実験によれば、図2に示すように、単に液膜を凍結させるだけではなく、凍結後の液膜の到達温度が低くなるほどパーティクル除去率が高まることが明らかとなった。なお、ここでは、凍結前の液膜の温度および該液膜が凍結してなる凝固体の温度を総称して「液膜の温度」と称している。   The second point to be considered is the relationship between the liquid film temperature and the particle removal rate. Although the conventional freeze-cleaning technique freezes the liquid film, the temperature of the liquid film after freezing has not been considered much. However, according to the experiments of the present inventors using a liquid film by DIW, as shown in FIG. 2, not only the liquid film is frozen, but the particle removal rate decreases as the arrival temperature of the liquid film after freezing decreases. It became clear that the increase. Here, the temperature of the liquid film before freezing and the temperature of the solidified body formed by freezing the liquid film are collectively referred to as “liquid film temperature”.

図2は、いわゆる凍結洗浄技術における液膜の温度とパーティクル除去効率との関係を示すグラフであり、具体的には、次の実験により得られたものである。この実験では、基板の代表例としてベア状態(全くパターンが形成されていない状態)のSiウエハ(ウエハ径:300mm)を選択している。また、パーティクルとしてSi屑(粒径;0.08μm以上)によって基板表面が汚染されている場合について評価を行っている。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the temperature of the liquid film and the particle removal efficiency in the so-called freeze cleaning technique, and is specifically obtained by the following experiment. In this experiment, a Si wafer (wafer diameter: 300 mm) in a bare state (state in which no pattern is formed) is selected as a representative example of the substrate. In addition, evaluation is performed for the case where the substrate surface is contaminated with Si scrap (particle size: 0.08 μm or more) as particles.

まず最初に、枚葉式の基板処理装置(大日本スクリーン製造社製、スピンプロセッサSS−3000)を用いてウエハを強制的に汚染させる。具体的には、ウエハを回転させながら、ウエハと対向配置されたノズルよりパーティクル(Si屑)を分散させた分散液をウエハに供給する。ここでは、ウエハ表面に付着するパーティクルの数が約10000個となるように、分散液の液量、ウエハ回転数および処理時間を適宜調整する。その後、ウエハ表面に付着しているパーティクルの数(初期値)を測定する。なお、パーティクル数の測定はKLA−Tencor社製のウエハ検査装置SP1を用いて、ウエハの外周から3mmまでの周縁領域を除去(エッジカット)として残余の領域にて評価を行っている。   First, the wafer is forcibly contaminated using a single wafer processing apparatus (Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd., spin processor SS-3000). Specifically, while the wafer is rotated, a dispersion liquid in which particles (Si scraps) are dispersed is supplied to the wafer from a nozzle disposed opposite to the wafer. Here, the liquid amount of the dispersion, the wafer rotation speed, and the processing time are appropriately adjusted so that the number of particles adhering to the wafer surface is about 10,000. Thereafter, the number (initial value) of particles adhering to the wafer surface is measured. The number of particles is measured by using the wafer inspection apparatus SP1 manufactured by KLA-Tencor and removing the peripheral area from the outer periphery of the wafer to 3 mm (edge cut) and evaluating the remaining area.

次に、各ウエハに対して以下の洗浄処理を行う。まず、150rpmで回転するウエハに、0.5℃に温度調整されたDIWを6秒間吐出してウエハを冷却する。その後、DIWの吐出を停止して2秒間その回転数を維持し、余剰のDIWを振りきって液膜を形成する。液膜形成後、ウエハ回転数を50rpmに減速し、その回転数を維持しながらスキャンノズルにより温度−190℃の窒素ガスを流量90[L/min]でウエハ表面に対し吐出する。ノズルのスキャンはウエハの中心とウエハの端を20秒で往復させて行う。図2の黒四角はスキャン回数に対応し、図2中左からスキャン1回、2回の順でスキャン5回までの結果が表示されている。このように、スキャン回数を変更することで液膜の凍結後の温度を変更している。   Next, the following cleaning process is performed on each wafer. First, DIW whose temperature has been adjusted to 0.5 ° C. is discharged onto a wafer rotating at 150 rpm for 6 seconds to cool the wafer. Thereafter, the discharge of DIW is stopped and the rotation speed is maintained for 2 seconds, and excess DIW is shaken to form a liquid film. After forming the liquid film, the wafer rotation speed is reduced to 50 rpm, and while maintaining the rotation speed, nitrogen gas having a temperature of −190 ° C. is discharged to the wafer surface at a flow rate of 90 [L / min] by the scan nozzle. The nozzle scan is performed by reciprocating the center of the wafer and the edge of the wafer in 20 seconds. Black squares in FIG. 2 correspond to the number of scans, and the results of up to five scans in the order of one scan and two scans from the left in FIG. 2 are displayed. Thus, the temperature after freezing of the liquid film is changed by changing the number of scans.

上記の冷却が終了した後、ウエハの回転数を2000rpmとし、80℃に温度調整されたDIWを4.0[L/min]の流量で2秒間吐出した後、ウエハの回転数を500rpmとし、リンス液として常温のDIWを1.5[L/min]の流量で30秒間供給し、ウエハのリンス処理を行う。その後ウエハを高速回転してスピンドライする。   After the above cooling is completed, the rotation speed of the wafer is set to 2000 rpm, DIW whose temperature is adjusted to 80 ° C. is discharged at a flow rate of 4.0 [L / min] for 2 seconds, the rotation speed of the wafer is set to 500 rpm, A normal temperature DIW is supplied as a rinsing liquid at a flow rate of 1.5 [L / min] for 30 seconds to rinse the wafer. Thereafter, the wafer is rotated at a high speed and spin-dried.

こうして、一連の洗浄処理を施したウエハの表面に付着しているパーティクル数を測定する。それから、凍結洗浄後のパーティクル数と先に測定した初期(凍結洗浄処理前)のパーティクル数とを対比することで除去率を算出している。こうして得られたデータをプロットしたものが図2に示すグラフである。   Thus, the number of particles adhering to the surface of the wafer subjected to a series of cleaning processes is measured. Then, the removal rate is calculated by comparing the number of particles after freeze cleaning with the number of particles measured earlier (before the freeze cleaning process). A plot of the data thus obtained is the graph shown in FIG.

同図から明らかなように、単に液膜を凍結させるだけではなく、凍結後の液膜の到達温度が低くなるほどパーティクル除去率が高まる。したがって、一定時間だけ冷却ガスを液膜に供給して液膜を凍結する場合、膜厚が薄くなるにしたがって液膜の温度は低下してパーティクル除去率が高まるのに対し、膜厚の増大にしたがって液膜の温度は低下し難くなり、パーティクル除去率も低下する。   As is clear from the figure, not only the liquid film is simply frozen, but the particle removal rate increases as the temperature reached by the liquid film after freezing decreases. Therefore, when the liquid film is frozen by supplying a cooling gas to the liquid film for a certain period of time, the liquid film temperature decreases and the particle removal rate increases as the film thickness decreases. Therefore, the temperature of the liquid film is hardly lowered and the particle removal rate is also lowered.

このようにパーティクル除去率は格子定数差に起因する応力量と液膜温度との影響を受けており、これらが相互に影響し合ってパーティクル除去率が所定範囲内で最大化すると考えられる。   As described above, the particle removal rate is affected by the stress amount and the liquid film temperature caused by the lattice constant difference, and it is considered that these influence each other and the particle removal rate is maximized within a predetermined range.

そこで、上記知見に鑑み、以下の実施形態では基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測し、その液膜の膜厚に応じて装置各部を制御して上記目的を達成している。以下、実施形態について図面を参照しつつ詳述する。   Therefore, in view of the above knowledge, in the following embodiments, the film thickness of the liquid film formed on the surface of the substrate is measured, and each part of the apparatus is controlled according to the film thickness of the liquid film to achieve the above object. . Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

<実施形態>
図3はこの発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。また、図4は図3の基板処理装置における窒素ガスおよびDIWの供給態様を示す図である。さらに、図5は図3の基板処理装置におけるアームの動作態様を示す図である。この装置は半導体ウエハ等の基板Wの表面Wfに付着しているパーティクル等の汚染物質を除去するための基板洗浄処理を実行可能な枚葉式の基板処理装置である。より具体的には、微細パターンが形成された基板表面Wfについて、その表面Wfに液膜を形成してそれを凍結させ、該凍結膜を除去することで凍結膜とともにパーティクル等を基板表面から除去する凍結洗浄処理を実行する基板処理装置である。凍結洗浄技術については上記特許文献1を始めとして多くの公知文献があるので、この明細書では詳しい説明を省略する。
<Embodiment>
FIG. 3 is a view showing a first embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 4 is a view showing a supply mode of nitrogen gas and DIW in the substrate processing apparatus of FIG. Further, FIG. 5 is a view showing an operation mode of the arm in the substrate processing apparatus of FIG. This apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus capable of executing a substrate cleaning process for removing contaminants such as particles adhering to the surface Wf of a substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, with respect to the substrate surface Wf on which the fine pattern is formed, a liquid film is formed on the surface Wf and frozen, and by removing the frozen film, particles and the like are removed from the substrate surface together with the frozen film. It is a substrate processing apparatus which performs the freeze cleaning process. Since there are many known documents regarding the freeze cleaning technique including the above-mentioned Patent Document 1, detailed description thereof is omitted in this specification.

この基板処理装置は処理チャンバ1を有しており、当該処理チャンバ1内部において基板Wの表面Wfを上方に向けて略水平姿勢に保持した状態で、基板Wを回転させるためのスピンチャック2を有している。このスピンチャック2の中心軸21の上端部には、図4に示すように、円板状のスピンベース23がネジなどの締結部品によって固定されている。この中心軸21はモータを含むチャック回転機構22の回転軸に連結されている。そして、装置全体を制御する制御ユニット4からの動作指令に応じてチャック回転機構22が駆動されると、中心軸21に固定されたスピンベース23が回転中心AOを中心に回転する。   This substrate processing apparatus has a processing chamber 1, and a spin chuck 2 for rotating the substrate W in a state where the surface Wf of the substrate W is held in a substantially horizontal position inside the processing chamber 1. Have. As shown in FIG. 4, a disc-shaped spin base 23 is fixed to the upper end portion of the central shaft 21 of the spin chuck 2 by fastening parts such as screws. The central shaft 21 is connected to a rotation shaft of a chuck rotation mechanism 22 including a motor. When the chuck rotation mechanism 22 is driven in accordance with an operation command from the control unit 4 that controls the entire apparatus, the spin base 23 fixed to the central shaft 21 rotates about the rotation center AO.

また、スピンベース23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24が立設されている。チャックピン24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23の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。各チャックピン24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。また、各チャックピン24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。   In addition, a plurality of chuck pins 24 for holding the peripheral portion of the substrate W are provided in the vicinity of the peripheral portion of the spin base 23. Three or more chuck pins 24 may be provided to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 23. Each of the chuck pins 24 includes a substrate support portion that supports the peripheral portion of the substrate W from below, and a substrate holding portion that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support portion. ing. Each chuck pin 24 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.

そして、スピンベース23に対して基板Wが受渡しされる際には、各チャックピン24を解放状態とし、基板Wに対して洗浄処理を行う際には、各チャックピン24を押圧状態とする。各チャックピン24を押圧状態とすると、各チャックピン24は基板Wの周縁部を把持して、基板Wがスピンベース23から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持されることとなる。これにより、基板Wは、その表面Wfを上方に向け、裏面Wbを下方に向けた状態で保持される。   Then, when the substrate W is delivered to the spin base 23, each chuck pin 24 is in a released state, and when performing a cleaning process on the substrate W, each chuck pin 24 is in a pressed state. When each chuck pin 24 is in a pressed state, each chuck pin 24 grips the peripheral edge of the substrate W, and the substrate W is held in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 23. As a result, the substrate W is held with the front surface Wf facing upward and the back surface Wb facing downward.

また、上記のように構成されたスピンチャック2の上方には遮断部材9が配置されている。この遮断部材9は、中心部に開口を有する円板状に形成されている。また、遮断部材9の下面は、基板Wの表面Wfと略平行に対向する基板対向面となっており、基板Wの直径と同等以上の大きさに形成されている。この遮断部材9は支持軸91の下端部に略水平に取り付けられている。この支持軸91は、水平方向に延びるアーム92により、基板Wの中心を通る鉛直軸回りに回転可能に保持されている。また、アーム92には、遮断部材回転・昇降機構93が接続されている。   A blocking member 9 is arranged above the spin chuck 2 configured as described above. The blocking member 9 is formed in a disk shape having an opening at the center. Further, the lower surface of the blocking member 9 is a substrate facing surface that faces the surface Wf of the substrate W substantially in parallel, and is formed to have a size equal to or larger than the diameter of the substrate W. The blocking member 9 is attached to the lower end portion of the support shaft 91 substantially horizontally. The support shaft 91 is rotatably held around a vertical axis passing through the center of the substrate W by an arm 92 extending in the horizontal direction. The arm 92 is connected to a blocking member rotation / lifting mechanism 93.

遮断部材回転・昇降機構93は、制御ユニット4からの動作指令に応じて、支持軸91を基板Wの中心を通る鉛直軸回りに回転させる。また、制御ユニット4は、遮断部材回転・昇降機構93の動作を制御して、スピンチャック2に保持された基板Wの回転に応じて基板Wと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材9を回転させる。また、遮断部材回転・昇降機構93は、制御ユニット4からの動作指令に応じて、遮断部材9をスピンベース23に近接させたり、逆に離間させる。具体的には、制御ユニット4は、遮断部材回転・昇降機構93の動作を制御して、基板処理装置に対して基板Wを搬入出させる際には遮断部材9をスピンチャック2の上方の離間位置(図3に示す位置)に上昇させる一方、基板Wに対して所定の処理を施す際には遮断部材9をスピンチャック2に保持された基板Wの表面Wfのごく近傍に設定された対向位置まで下降させる。   The blocking member rotating / elevating mechanism 93 rotates the support shaft 91 around the vertical axis passing through the center of the substrate W in response to an operation command from the control unit 4. Further, the control unit 4 controls the operation of the blocking member rotation / lifting mechanism 93 so that the blocking member has the same rotational direction as the substrate W and substantially the same rotational speed according to the rotation of the substrate W held by the spin chuck 2. 9 is rotated. Further, the blocking member rotating / lifting mechanism 93 moves the blocking member 9 close to the spin base 23 or conversely, in accordance with an operation command from the control unit 4. Specifically, the control unit 4 controls the operation of the blocking member rotation / lifting mechanism 93 so that the blocking member 9 is separated above the spin chuck 2 when the substrate W is loaded into and unloaded from the substrate processing apparatus. While the substrate W is raised to the position (position shown in FIG. 3), the blocking member 9 is opposed to the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 2 when the substrate W is subjected to predetermined processing. Lower to position.

図4に示すように、遮断部材9の支持軸91は中空になっており、その内部に、遮断部材9の下面(基板対向面)で開口するガス供給管95が挿通されている。このガス供給管95は乾燥ガス供給ユニット61に接続されている。この乾燥ガス供給ユニット61は、窒素ガス供給源(図示省略)から供給される窒素ガスを基板Wに供給するもので、マスフローコントローラ(MFC)611と、開閉バルブ612とを有している。このマスフローコントローラ611は制御ユニット4からの流量指令に応じて窒素ガスの流量を高精度に調整可能となっている。また、開閉バルブ612は制御ユニット4からの開閉指令に応じて開閉してマスフローコントローラ611で流量調整された窒素ガスの供給/停止を切り替える。このため、制御ユニット4が乾燥ガス供給ユニット61を制御することで、流量調整された窒素ガスが基板Wを乾燥させるための乾燥ガスとして適当なタイミングで遮断部材9と基板Wの表面Wfとの間に形成される空間に向けてガス供給管95から供給される。なお、この実施形態では、乾燥ガス供給ユニット61からの乾燥ガスとして窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを供給するようにしてもよい。   As shown in FIG. 4, the support shaft 91 of the blocking member 9 is hollow, and a gas supply pipe 95 that opens on the lower surface (substrate facing surface) of the blocking member 9 is inserted through the support shaft 91. The gas supply pipe 95 is connected to the dry gas supply unit 61. The dry gas supply unit 61 supplies nitrogen gas supplied from a nitrogen gas supply source (not shown) to the substrate W, and includes a mass flow controller (MFC) 611 and an opening / closing valve 612. The mass flow controller 611 can adjust the flow rate of nitrogen gas with high accuracy in accordance with the flow rate command from the control unit 4. Further, the open / close valve 612 is opened / closed according to an open / close command from the control unit 4 to switch supply / stop of nitrogen gas whose flow rate is adjusted by the mass flow controller 611. For this reason, the control unit 4 controls the dry gas supply unit 61 so that the nitrogen gas whose flow rate has been adjusted is suitable as a dry gas for drying the substrate W between the blocking member 9 and the surface Wf of the substrate W. The gas is supplied from the gas supply pipe 95 toward the space formed therebetween. In this embodiment, nitrogen gas is supplied as the dry gas from the dry gas supply unit 61. However, air or other inert gas may be supplied.

ガス供給管95の内部には、液体供給管96が挿通されている。この液体供給管96の下方端部は遮断部材9の下面で開口しており、その先端に液体吐出ノズル97が設けられている。一方、液体供給管96の他方端部はDIW供給ユニット62に接続されている。このDIW供給ユニット62はDIW供給源(図示省略)から供給される常温のDIWをリンス液として基板Wに供給し、また80℃程度まで昇温した高温DIWを解凍除去処理用として基板Wに供給するもので、以下のように構成されている。ここでは、DIW供給源に対して2系統の配管経路が設けられている。そのうちの一つである、リンス処理用の配管経路には、流量調整弁621と開閉バルブ622とが介挿されている。この流量調整弁621は制御ユニット4からの流量指令に応じて常温DIWの流量を高精度に調整可能となっている。また、開閉バルブ622は制御ユニット4からの開閉指令に応じて開閉して流量調整弁621で流量調整された常温DIWの供給/停止を切り替える。   A liquid supply pipe 96 is inserted into the gas supply pipe 95. A lower end portion of the liquid supply pipe 96 is opened at the lower surface of the blocking member 9, and a liquid discharge nozzle 97 is provided at the tip thereof. On the other hand, the other end of the liquid supply pipe 96 is connected to the DIW supply unit 62. The DIW supply unit 62 supplies normal temperature DIW supplied from a DIW supply source (not shown) to the substrate W as a rinsing liquid, and supplies high temperature DIW heated to about 80 ° C. to the substrate W for thawing removal processing. It is configured as follows. Here, two piping paths are provided for the DIW supply source. A flow rate adjusting valve 621 and an opening / closing valve 622 are inserted in a piping path for rinsing processing, which is one of them. The flow rate adjusting valve 621 can adjust the flow rate of the room temperature DIW with high accuracy in accordance with a flow rate command from the control unit 4. Further, the open / close valve 622 is opened / closed according to an open / close command from the control unit 4 to switch supply / stop of the room temperature DIW whose flow rate is adjusted by the flow rate adjustment valve 621.

また、もう一方の解凍除去処理用配管経路には、流量調整弁623、加熱器624および開閉バルブ625が介挿されている。この流量調整弁623は制御ユニット4からの流量指令に応じて常温DIWの流量を高精度に調整して加熱器624に送り込む。そして、加熱器624は送り込まれた常温DIWを80℃程度に加熱し、その加熱されたDIW(以下「高温DIW」という)を開閉バルブ625を介して送り出す。なお、開閉バルブ625は制御ユニット4からの開閉指令に応じて開閉して高温DIWの供給/停止を切り替える。こうして、DIW供給ユニット62から送り出される常温DIWや高温DIWは適当なタイミングで基板Wの表面Wfに向けて液体吐出ノズル97から吐出される。   Further, a flow rate adjusting valve 623, a heater 624, and an opening / closing valve 625 are inserted in the other defrosting / removal processing piping path. The flow rate adjustment valve 623 adjusts the flow rate of the room temperature DIW with high accuracy in accordance with the flow rate command from the control unit 4 and sends it to the heater 624. Then, the heater 624 heats the fed normal temperature DIW to about 80 ° C., and sends the heated DIW (hereinafter referred to as “high temperature DIW”) through the opening / closing valve 625. The open / close valve 625 opens and closes in response to an open / close command from the control unit 4 to switch supply / stop of the high temperature DIW. Thus, the normal temperature DIW and the high temperature DIW sent from the DIW supply unit 62 are discharged from the liquid discharge nozzle 97 toward the surface Wf of the substrate W at an appropriate timing.

また、スピンチャック2の中心軸21は円筒状の空洞を有する中空になっており、中心軸21の内部には、基板Wの裏面Wbにリンス液を供給するための円筒状の液供給管25が挿通されている。液供給管25は、スピンチャック2に保持された基板Wの下面側である裏面Wbに近接する位置まで延びており、その先端に基板Wの下面の中央部に向けてリンス液を吐出する液吐出ノズル27が設けられている。液供給管25は、上記したDIW供給ユニット62に接続されており、基板Wの裏面Wbに向けてDIWをリンス液として供給する。   The central axis 21 of the spin chuck 2 is hollow with a cylindrical cavity, and a cylindrical liquid supply tube 25 for supplying a rinsing liquid to the back surface Wb of the substrate W is provided inside the central axis 21. Is inserted. The liquid supply tube 25 extends to a position close to the back surface Wb, which is the lower surface side of the substrate W held by the spin chuck 2, and is a liquid that discharges a rinsing liquid toward the center of the lower surface of the substrate W at the tip thereof. A discharge nozzle 27 is provided. The liquid supply pipe 25 is connected to the above-described DIW supply unit 62 and supplies DIW as a rinsing liquid toward the back surface Wb of the substrate W.

また、中心軸21の内壁面と液供給管25の外壁面との隙間は、横断面リング状のガス供給路29になっている。このガス供給路29は乾燥ガス供給ユニット61に接続されており、乾燥ガス供給ユニット61からガス供給路29を介してスピンベース23と基板Wの裏面Wbとの間に形成される空間に窒素ガスが供給される。   Further, a gap between the inner wall surface of the central shaft 21 and the outer wall surface of the liquid supply pipe 25 is a gas supply passage 29 having a ring-shaped cross section. The gas supply path 29 is connected to a dry gas supply unit 61, and nitrogen gas is formed in a space formed between the spin base 23 and the back surface Wb of the substrate W via the gas supply path 29 from the dry gas supply unit 61. Is supplied.

また、図3に示すように、この実施形態では、スピンチャック2の周囲にスプラッシュガード51が、スピンチャック2に水平姿勢で保持されている基板Wの周囲を包囲するようにスピンチャック2の回転軸に対して昇降自在に設けられている。このスプラッシュガード51は回転軸に対して略回転対称な形状を有している。そして、ガード昇降機構52の駆動によりスプラッシュガード51を段階的に昇降させることで、回転する基板Wから飛散する液膜形成用DIW、リンス液やその他の用途のために基板Wに供給される処理液などを分別して処理チャンバ1内から図示を省略する排液処理ユニットへ排出することが可能となっている。   Further, as shown in FIG. 3, in this embodiment, the spin guard 2 rotates so that the splash guard 51 surrounds the periphery of the substrate W held in a horizontal posture on the spin chuck 2. It is provided so as to be movable up and down with respect to the shaft. The splash guard 51 has a substantially rotationally symmetric shape with respect to the rotation axis. Then, the splash guard 51 is lifted and lowered stepwise by driving the guard lifting mechanism 52, so that the liquid film forming DIW scattered from the rotating substrate W, the rinsing liquid, and the process supplied to the substrate W for other purposes are used. The liquid or the like can be separated and discharged from the processing chamber 1 to a drainage processing unit (not shown).

また、この処理チャンバ1の底面部には複数の排気口11が設けられ、これらの排気口11を介して処理チャンバ1の内部空間は排気ユニット63に接続されている。この排気ユニット63は排気ダンパーと排気ポンプとを有しており、排気ダンパーの開閉度合いに応じて排気ユニット63による排気量を調整可能となっている。このため、制御ユニット4は排気ダンパーの開閉量に関する指令を排気ユニット63に与えることで処理チャンバ1からの排気量が調整されて内部空間における温度や湿度などを制御可能となっている。   In addition, a plurality of exhaust ports 11 are provided on the bottom surface of the processing chamber 1, and the internal space of the processing chamber 1 is connected to the exhaust unit 63 via the exhaust ports 11. The exhaust unit 63 has an exhaust damper and an exhaust pump, and the exhaust amount by the exhaust unit 63 can be adjusted according to the degree of opening and closing of the exhaust damper. Therefore, the control unit 4 can control the temperature and humidity in the internal space by adjusting the exhaust amount from the processing chamber 1 by giving a command related to the opening / closing amount of the exhaust damper to the exhaust unit 63.

この基板処理装置では、冷却ガス吐出ノズル7がスピンチャック2に保持された基板Wの表面Wfに向けて液膜凍結用冷却ガスを吐出可能に設けられている。すなわち、冷却ガス吐出ノズル7は次のように構成された冷却ガス供給ユニット64に接続されている。この冷却ガス供給ユニット64は、図4に示すように、熱交換器641を有している。この熱交換器641の容器642は内部に液体窒素を貯留するタンク状となっており、液体窒素温度に耐えうる材料、例えば、ガラス、石英またはHDPE(高密度ポリエチレン:High Density Polyethylene)により形成されている。なお、容器642を断熱容器で覆う二重構造を採用してもよい。この場合、外部容器は、処理チャンバ外部の雰囲気と容器642との間での熱移動を抑制するために、断熱性の高い材料、例えば発泡性樹脂やPVC(ポリ塩化ビニル樹脂:polyvinyl chloride)などにより形成するのが好適である。   In this substrate processing apparatus, the cooling gas discharge nozzle 7 is provided so as to be able to discharge the cooling gas for freezing the liquid film toward the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 2. That is, the cooling gas discharge nozzle 7 is connected to a cooling gas supply unit 64 configured as follows. The cooling gas supply unit 64 has a heat exchanger 641 as shown in FIG. The container 642 of the heat exchanger 641 has a tank shape that stores liquid nitrogen therein, and is formed of a material that can withstand the liquid nitrogen temperature, such as glass, quartz, or HDPE (High Density Polyethylene). ing. In addition, you may employ | adopt the double structure which covers the container 642 with a heat insulation container. In this case, in order to suppress heat transfer between the atmosphere outside the processing chamber and the container 642, the external container is made of a highly heat-insulating material such as foamable resin or PVC (polyvinyl chloride). It is preferable to form by.

容器642には、液体窒素を取り入れる液体窒素導入口643が設けられている。この液体窒素導入口643は開閉バルブ644を介して液体窒素供給源(図示省略)と接続されており、制御ユニット4からの開指令に応じて開閉バルブ644が開くと、液体窒素供給源から送出される液体窒素が容器642内に導入される。また、容器642内には液面センサ(図示省略)が設けられており、この液面センサによる検出結果が制御ユニット4に入力され、制御ユニット4によるフィードバック制御により開閉バルブ644の開閉が制御されて容器642内の液体窒素の液面レベルを高精度に制御可能となっている。なお、この第1実施形態では、液体窒素の液面レベルが一定となるようにフィードバック制御している。   The container 642 is provided with a liquid nitrogen inlet 643 for taking in liquid nitrogen. The liquid nitrogen introduction port 643 is connected to a liquid nitrogen supply source (not shown) via an opening / closing valve 644. When the opening / closing valve 644 is opened in response to an opening command from the control unit 4, the liquid nitrogen supply source 643 is sent from the liquid nitrogen supply source. Liquid nitrogen to be introduced is introduced into the container 642. Further, a liquid level sensor (not shown) is provided in the container 642, and the detection result by the liquid level sensor is input to the control unit 4, and the opening / closing of the opening / closing valve 644 is controlled by feedback control by the control unit 4. Thus, the liquid level of liquid nitrogen in the container 642 can be controlled with high accuracy. In the first embodiment, feedback control is performed so that the liquid nitrogen level is constant.

また、容器642の内部には、ステンレス、銅などの金属管で形成されたコイル状の熱交換パイプ645がガス通送路として設けられている。熱交換パイプ645は容器642に貯留された液体窒素に浸漬されており、その一方端がマスフローコントローラ(MFC)646を介して窒素ガス供給源(図示省略)と接続されており、窒素ガス供給源から窒素ガスが供給される。これにより、窒素ガスが熱交換器641内で液体窒素によりDIWの凝固点よりも低い温度に冷やされて冷却ガスとして熱交換パイプ645の他方端から開閉バルブ647を介して冷却ガス吐出ノズル7に送出される。   In addition, a coil-shaped heat exchange pipe 645 formed of a metal pipe such as stainless steel or copper is provided as a gas delivery path inside the container 642. The heat exchange pipe 645 is immersed in liquid nitrogen stored in a container 642, and one end of the heat exchange pipe 645 is connected to a nitrogen gas supply source (not shown) via a mass flow controller (MFC) 646. Is supplied with nitrogen gas. As a result, the nitrogen gas is cooled by liquid nitrogen to a temperature lower than the freezing point of DIW in the heat exchanger 641 and is sent as a cooling gas from the other end of the heat exchange pipe 645 to the cooling gas discharge nozzle 7 via the opening / closing valve 647. Is done.

こうして冷却ガスが送り出される冷却ガス吐出ノズル7は、図3に示すように、水平に延設された第1アーム71の先端部に取り付けられている。この第1アーム71は、処理チャンバ1の天井部より垂下する回転軸72により後端部が回転中心軸J1周りに回転自在に支持されている。そして、回転軸72に対して第1アーム昇降・回転機構73が連結されており、制御ユニット4からの動作指令に応じて回転軸72が回転中心軸J1周りに回転駆動され、また上下方向に昇降駆動され、その結果、第1アーム71の先端部に取り付けられた冷却ガス吐出ノズル7が以下のように基板表面Wfの上方側で移動する。   As shown in FIG. 3, the cooling gas discharge nozzle 7 from which the cooling gas is sent out is attached to the distal end portion of the first arm 71 that extends horizontally. The rear end portion of the first arm 71 is rotatably supported around the rotation center axis J1 by a rotation shaft 72 that hangs down from the ceiling portion of the processing chamber 1. The first arm lifting / lowering mechanism 73 is connected to the rotating shaft 72, and the rotating shaft 72 is rotationally driven around the rotation center axis J1 in accordance with an operation command from the control unit 4, and is also vertically moved. As a result, the cooling gas discharge nozzle 7 attached to the tip of the first arm 71 moves above the substrate surface Wf as follows.

また本実施形態では、冷却ガス吐出ノズル7と同様にして、冷水吐出ノズル8が基板表面Wfの上方側で移動可能に構成されている。この冷水吐出ノズル8は、スピンチャック2に保持された基板Wの表面Wfに向けて液膜を構成する液体(本発明の「凝固対象液」に相当)として常温よりも低い、例えば0〜2℃、好ましくは0.5℃程度にまで冷却されたDIWを供給するものである。すなわち、冷水吐出ノズル8は冷水供給ユニット65に接続され、冷水供給ユニット65によって常温のDIWを0.5℃程度にまで冷却した上で冷水吐出ノズル8に送り出す。なお、この冷水供給ユニット65は、図4に示すように、流量調整弁651、冷却器652および開閉バルブ653を有している。この流量調整弁651は制御ユニット4からの流量指令に応じて常温DIWの流量を高精度に調整して冷却器652に送り込む。そして、冷却器652は送り込まれた常温DIWを0.5℃程度にまで冷却し、その冷水(冷却されたDIW)を開閉バルブ653を介して送り出す。   In the present embodiment, similarly to the cooling gas discharge nozzle 7, the cold water discharge nozzle 8 is configured to be movable above the substrate surface Wf. The cold water discharge nozzle 8 is a liquid that forms a liquid film toward the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 2 (corresponding to the “coagulation target liquid” of the present invention) that is lower than room temperature, for example, 0 to 2 DIW cooled to about 0.degree. C., preferably about 0.5.degree. C. is supplied. In other words, the cold water discharge nozzle 8 is connected to the cold water supply unit 65, and the cold water supply unit 65 cools the DIW at room temperature to about 0.5 ° C. and then sends it to the cold water discharge nozzle 8. The cold water supply unit 65 includes a flow rate adjustment valve 651, a cooler 652, and an opening / closing valve 653, as shown in FIG. The flow rate adjusting valve 651 adjusts the flow rate of the room temperature DIW with high accuracy in accordance with a flow rate command from the control unit 4 and sends it to the cooler 652. The cooler 652 cools the fed room temperature DIW to about 0.5 ° C., and feeds the cold water (cooled DIW) through the opening / closing valve 653.

このように冷水供給を受けるノズル8を回転中心軸J2周りに回転し、また上下方向に昇降移動させるために、水平に延設された第2アーム81の後端部が回転軸82により回転中心軸J2周りに回転自在に支持されている。一方、第2アーム81の先端部には、冷水吐出ノズル8が下方に吐出口(図示省略)を向けた状態で取り付けられている。さらに、回転軸82に対して第2アーム昇降・回転機構83が連結されており、制御ユニット4からの動作指令に応じて回転軸82が回転中心軸J2周りに回転駆動され、また上下方向に昇降駆動され、その結果、第2アーム81の先端部に取り付けられた冷水吐出ノズル8が以下のように基板表面Wfの上方側で移動する。   Thus, the rear end portion of the second arm 81 extending horizontally is rotated by the rotation shaft 82 in order to rotate the nozzle 8 receiving cold water supply around the rotation center axis J2 and to move up and down in the vertical direction. It is rotatably supported around the axis J2. On the other hand, the cold water discharge nozzle 8 is attached to the tip of the second arm 81 with the discharge port (not shown) directed downward. Further, a second arm lifting / lowering mechanism 83 is connected to the rotating shaft 82, and the rotating shaft 82 is driven to rotate around the rotation center axis J2 in accordance with an operation command from the control unit 4, and is also moved in the vertical direction. As a result, the cold water discharge nozzle 8 attached to the tip of the second arm 81 moves above the substrate surface Wf as follows.

冷却ガス吐出ノズル7および冷水吐出ノズル8はそれぞれ独立して基板Wに対して相対的に移動する。すなわち、制御ユニット4からの動作指令に基づき第1アーム昇降・回転機構73が駆動されて第1アーム71が回転中心軸J1周りに揺動すると、第1アーム71に取り付けられた冷却ガス吐出ノズル7は、スピンベース23の回転中心上に相当する回転中心位置Pcと基板Wの対向位置から側方に退避した待機位置Ps1との間を移動軌跡T1に沿って水平移動する。すなわち、第1アーム昇降・回転機構73は、冷却ガス吐出ノズル7を基板Wの表面Wfに沿って基板Wに対して相対移動させる。   The cooling gas discharge nozzle 7 and the cold water discharge nozzle 8 are independently moved relative to the substrate W. That is, when the first arm elevating / rotating mechanism 73 is driven based on the operation command from the control unit 4 and the first arm 71 swings around the rotation center axis J1, the cooling gas discharge nozzle attached to the first arm 71. 7 horizontally moves along a movement trajectory T1 between a rotation center position Pc corresponding to the rotation center of the spin base 23 and a standby position Ps1 retracted to the side from the facing position of the substrate W. That is, the first arm lifting / lowering mechanism 73 moves the cooling gas discharge nozzle 7 relative to the substrate W along the surface Wf of the substrate W.

また、制御ユニット4からの動作指令に基づき第2アーム昇降・回転機構83が駆動されて第2アーム81が回転中心軸J2周りに揺動すると、第2アーム81に取り付けられた冷水吐出ノズル8は第1アーム71の待機位置Ps1と異なる別の待機位置Ps2と、回転中心位置Pcとの間を移動軌跡T2に沿って水平移動する。すなわち、第2アーム昇降・回転機構83は、冷水吐出ノズル8を基板Wの表面Wfに沿って基板Wに対して相対移動させる。   Further, when the second arm raising / lowering / rotating mechanism 83 is driven based on the operation command from the control unit 4 and the second arm 81 swings around the rotation center axis J <b> 2, the cold water discharge nozzle 8 attached to the second arm 81. Moves horizontally along a movement track T2 between another standby position Ps2 different from the standby position Ps1 of the first arm 71 and the rotation center position Pc. That is, the second arm lifting / lowering / rotating mechanism 83 moves the cold water discharge nozzle 8 relative to the substrate W along the surface Wf of the substrate W.

さらに、本実施形態では、上記のように冷水吐出ノズル8が取り付けられた第2アーム81に対してレーザー変位計5が取り付けられている。より詳しくは、図5に示すように、第2アーム81の待機位置Ps2側(同図の右手側)の先端側面にレーザー変位計5が固定されており、上記のようにして第2アーム81が移動することに伴い、移動軌跡T2とほぼ同一の軌跡に沿って移動して位置決めされる。例えば、同図の点線で示すように、第2アーム81が回転中心位置Pcに移動して位置決めされると、レーザー変位計5もほぼスピンベース23の回転中心上に位置し、後述するように基板表面Wfに形成される凝固対象液(本実施形態ではDIW)の液膜および凝固体の表面中央部の膜厚を非接触で計測可能となる。また、第2アーム81の揺動に伴いレーザー変位計5は基板表面Wfの中央部から距離Dだけ離間し、その離間部の上方に位置して凝固対象液の液膜(液膜を凍結してなる凝固体を含む)のうち当該離間部上に位置する部位の膜厚を非接触で計測可能となる。なお、この明細書では、レーザー変位計5による計測位置を特定するために、基板表面Wfの中央部に相当する位置を「P(0)」と称するとともに、基板表面Wfの中央部から距離Dだけ離間した位置を「P(D)」と称する。例えば、直径300mmの基板Wを処理対象とする装置では、距離Dの最大値は150mmであり、その位置P(150)での液膜の膜厚を計測可能となっている。   Furthermore, in this embodiment, the laser displacement meter 5 is attached to the second arm 81 to which the cold water discharge nozzle 8 is attached as described above. More specifically, as shown in FIG. 5, the laser displacement meter 5 is fixed to the front end side surface of the second arm 81 on the standby position Ps2 side (right hand side in FIG. 5). Is moved and positioned along substantially the same locus as the movement locus T2. For example, as shown by the dotted line in the figure, when the second arm 81 is moved and positioned to the rotation center position Pc, the laser displacement meter 5 is also positioned substantially on the rotation center of the spin base 23, as will be described later. The liquid film of the liquid to be solidified (DIW in this embodiment) formed on the substrate surface Wf and the film thickness at the center of the surface of the solidified body can be measured in a non-contact manner. As the second arm 81 swings, the laser displacement meter 5 is separated from the central portion of the substrate surface Wf by a distance D, and is positioned above the separated portion to cause a liquid film of the liquid to be solidified (freezing the liquid film). The film thickness of the part located on the separation portion can be measured in a non-contact manner. In this specification, in order to specify the measurement position by the laser displacement meter 5, the position corresponding to the central portion of the substrate surface Wf is referred to as “P (0)”, and the distance D from the central portion of the substrate surface Wf. The position separated by a distance is referred to as “P (D)”. For example, in an apparatus for processing a substrate W having a diameter of 300 mm, the maximum value of the distance D is 150 mm, and the film thickness of the liquid film at the position P (150) can be measured.

図6は図3の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。この装置では、未処理の基板Wが装置内に搬入されると、制御ユニット4はユーザやオペレータにより選択されたレシピをメモリ(図示省略)から読出して設定し(ステップS1)、そのレシピで規定された各種制御データ(基板の回転数や回転時間の回転パラメータ、冷却されたDIWの流量、冷却ガスの流量など)に基づき装置各部を制御して該基板Wに対して一連の洗浄処理を実行する。ここでは、予め基板Wが表面Wfを上方に向けた状態で基板Wが処理チャンバ1内に搬入されてスピンチャック2に保持される一方、図3に示すように遮断部材9がその下面を対向させたままアーム71、81と干渉しない上方位置まで待避配置している。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. In this apparatus, when an unprocessed substrate W is carried into the apparatus, the control unit 4 reads and sets a recipe selected by the user or operator from a memory (not shown) (step S1), and is defined by the recipe. A series of cleaning processes are performed on the substrate W by controlling each part of the apparatus based on the various control data (rotation parameters of the substrate, rotation parameters of the rotation time, cooled DIW flow rate, cooling gas flow rate, etc.) To do. Here, the substrate W is loaded into the processing chamber 1 in advance with the surface Wf facing upward, and is held by the spin chuck 2, while the blocking member 9 faces the lower surface as shown in FIG. The retracted position is set up to an upper position where it does not interfere with the arms 71 and 81.

基板Wの搬入後、制御ユニット4はチャック回転機構22を駆動させてスピンチャック2を回転させるとともに、第2アーム昇降・回転機構83を駆動させて第2アーム81を回転中心位置Pcに移動して位置決めする。これによって、冷水吐出ノズル8は図6(a)に示すように基板表面Wfの中央部の上方に位置するとともに、レーザー変位計5の計測位置は位置P(0)となっている。そして、制御ユニット4は冷水供給ユニット65の開閉バルブ653を開いて冷水吐出ノズル8から低温のDIW、つまり冷水を吐出して基板表面Wfに供給する(ステップS2)。基板表面Wfに供給されたDIWには、基板Wの回転に伴う遠心力が作用し、基板Wの径方向外向きに均一に広げられ、その一部が基板外に振り切られる。これによって、基板表面Wfの全面にわたって液膜の厚みを均一にコントロールして、基板表面Wfの全体に均一な厚みを有する液膜(水膜)が形成される(ステップS3)。   After loading the substrate W, the control unit 4 drives the chuck rotating mechanism 22 to rotate the spin chuck 2 and drives the second arm lifting / lowering mechanism 83 to move the second arm 81 to the rotation center position Pc. Position. As a result, the cold water discharge nozzle 8 is positioned above the central portion of the substrate surface Wf as shown in FIG. 6A, and the measurement position of the laser displacement meter 5 is a position P (0). Then, the control unit 4 opens the open / close valve 653 of the cold water supply unit 65, discharges low-temperature DIW, that is, cold water from the cold water discharge nozzle 8, and supplies it to the substrate surface Wf (step S2). A centrifugal force accompanying the rotation of the substrate W acts on the DIW supplied to the substrate surface Wf, and the DIW is uniformly spread outward in the radial direction of the substrate W, and a part thereof is shaken off the substrate. Thereby, the thickness of the liquid film is uniformly controlled over the entire surface of the substrate surface Wf, and a liquid film (water film) having a uniform thickness is formed on the entire surface of the substrate Wf (step S3).

こうして、液膜形成が終了すると、制御ユニット4は第2アーム昇降・回転機構83を駆動させて第2アーム81を待機位置Ps2側に移動してレーザー変位計5を基板中央部から距離120mmだけ離れた位置P(120)に位置決めする。これによりレーザー変位計5によって位置P(120)での液膜の膜厚が非接触で計測され、その膜厚に関連する情報を制御ユニット4に出力する。そして、この膜厚情報を受け取った制御ユニット4は、レーザー変位計5により計測された膜厚が許容範囲内に入っているか否かを判定する(ステップS4)。この「許容範囲」とは、上記したようにパーティクル除去率が最大化する範囲、例えば図1に示す範囲Rを意味している。   When the liquid film formation is thus completed, the control unit 4 drives the second arm raising / lowering / rotating mechanism 83 to move the second arm 81 to the standby position Ps2 side, thereby moving the laser displacement meter 5 from the center of the substrate by a distance of 120 mm. Position to a distant position P (120). Thus, the film thickness of the liquid film at the position P (120) is measured in a non-contact manner by the laser displacement meter 5, and information related to the film thickness is output to the control unit 4. Then, the control unit 4 that has received the film thickness information determines whether or not the film thickness measured by the laser displacement meter 5 is within an allowable range (step S4). The “allowable range” means a range in which the particle removal rate is maximized as described above, for example, the range R shown in FIG.

そして、ステップS4で液膜の膜厚が許容範囲内であることを確認すると、従来技術と同様に、凍結処理(ステップS5)、凍結膜の解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)が実行される。すなわち、制御ユニット4は第1アーム昇降・回転機構73を駆動させて第1アーム81を回転中心位置Pcに移動して位置決めする。そして、回転する基板Wの表面Wfに向けて冷却ガス吐出ノズル7から冷却ガスを吐出させながら、冷却ガス吐出ノズル7を徐々に基板Wの端縁位置に向けて移動させていく(ステップS5)。これにより、基板表面Wfに形成された液膜全体が凍結されて凍結膜(凝固体)が形成される。それに続いて、遮断部材9を基板表面Wfに近接配置し、さらに遮断部材9に設けられたノズル97から基板表面Wfの凍結した液膜に向けて80℃程度に昇温された高温DIWを供給して凍結膜(凝固体)を解凍除去し、さらにリンス液として常温のDIWを基板表面Wに供給し、基板Wのリンス処理を行う(ステップS6)。   When it is confirmed in step S4 that the film thickness of the liquid film is within the allowable range, the freezing process (step S5), the thawing removal of the frozen film (step S6), and the substrate drying (step S7) are performed as in the conventional technique. Is executed. That is, the control unit 4 drives the first arm lifting / rotating mechanism 73 to move and position the first arm 81 to the rotation center position Pc. Then, the cooling gas discharge nozzle 7 is gradually moved toward the edge position of the substrate W while discharging the cooling gas from the cooling gas discharge nozzle 7 toward the surface Wf of the rotating substrate W (step S5). . As a result, the entire liquid film formed on the substrate surface Wf is frozen to form a frozen film (solidified body). Subsequently, the blocking member 9 is disposed close to the substrate surface Wf, and high temperature DIW heated to about 80 ° C. is supplied from the nozzle 97 provided on the blocking member 9 toward the frozen liquid film on the substrate surface Wf. Then, the frozen film (coagulated body) is thawed and removed, and room temperature DIW is supplied to the substrate surface W as a rinsing liquid, and the substrate W is rinsed (step S6).

この解凍除去処理(リンス処理)が完了すると、基板WへのDIWの供給を停止し、基板Wを高速回転により乾燥させるスピン乾燥処理を行う(ステップS7)。すなわち、遮断部材9に設けられたノズル97およびスピンベース23に設けられた下面ノズル27から乾燥ガス供給ユニット61により供給される乾燥用の窒素ガスを吐出させながら基板Wを高速度で回転させることにより、基板Wに残留するDIWを振り切り基板Wを乾燥させる。こうして乾燥処理が終了すると、処理済みの基板Wを搬出することによって1枚の基板に対する処理が完了する。   When the thawing and removing process (rinsing process) is completed, the supply of DIW to the substrate W is stopped, and a spin drying process is performed to dry the substrate W by high-speed rotation (step S7). That is, the substrate W is rotated at a high speed while discharging the drying nitrogen gas supplied from the drying gas supply unit 61 from the nozzle 97 provided on the blocking member 9 and the lower surface nozzle 27 provided on the spin base 23. Thus, the DIW remaining on the substrate W is shaken off and the substrate W is dried. When the drying process is completed in this manner, the processed substrate W is carried out to complete the process for one substrate.

一方、ステップS4で、液膜の膜厚が許容範囲を超える、つまり膜厚が上記許容範囲Rの上限値FTmaxよりも厚い、または許容範囲Rの下限値FTminよりも薄いことを制御ユニット4が確認すると、液晶ディスプレイ等の表示部(図示省略)や表示ランプなどの報知部材により、所望の液膜が基板表面Wfに形成されていない旨のアラームを報知し(ステップS8)、ユーザやオペレータに知らせる。また、それと並行してレシピを強制終了する(ステップS9)。これにより、当該基板Wに対する凍結処理(ステップS5)、凍結膜の解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)の実行を規制する。   On the other hand, in step S4, the control unit 4 determines that the film thickness of the liquid film exceeds the allowable range, that is, the film thickness is thicker than the upper limit value FTmax of the allowable range R or thinner than the lower limit value FTmin of the allowable range R. Upon confirmation, an alarm that the desired liquid film is not formed on the substrate surface Wf is notified by a display member (not shown) such as a liquid crystal display or a display member such as a display lamp (step S8), and the user or operator is notified. Inform. At the same time, the recipe is forcibly terminated (step S9). As a result, the execution of the freezing process (step S5), the thawing and removal of the frozen film (step S6), and the substrate drying (step S7) on the substrate W is restricted.

以上のように、本実施形態によれば、基板Wの表面Wfに形成される液膜の膜厚が所定範囲R内となっている場合のみ、その基板Wに対して凍結処理(ステップS5)、凍結膜の解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)を実行している。したがって、液膜の膜厚が所定範囲Rを超えて十分なパーティクル除去率が期待できない場合には、レシピの途中であるが、基板Wに対する凍結処理(ステップS5)、凍結膜の解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)を行うことなく、基板処理を終了する。したがって、処理不良が発生するのを未然に防止することができる。また、無駄な凍結膜(凝固体)の形成・解凍除去を抑制して稼動効率を高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, only when the film thickness of the liquid film formed on the surface Wf of the substrate W is within the predetermined range R, the freezing process is performed on the substrate W (step S5). The frozen film is thawed and removed (step S6) and the substrate is dried (step S7). Therefore, when the film thickness of the liquid film exceeds the predetermined range R and a sufficient particle removal rate cannot be expected, the process of freezing the substrate W (Step S5) and thawing and removing the frozen film (Step S5) are in progress. The substrate processing is terminated without performing S6) and substrate drying (step S7). Therefore, it is possible to prevent a processing failure from occurring. In addition, it is possible to suppress the formation and thawing removal of useless frozen membranes (coagulated bodies), and to improve the operation efficiency.

このように、第1実施形態では、凍結膜が本発明の「凝固体」に相当し、スピンチャック2が本発明の「基板保持手段」に相当し、レーザー変位計5が本発明の「膜厚計測手段」に相当し、制御ユニット4が本発明の「制御手段」に相当している。また、冷却ガス吐出ノズル7および冷却ガス供給ユニット64が本発明の「凝固手段」として機能している。さらに、ノズル97およびDIW供給ユニット62が本発明の「解凍除去手段」として機能している。   Thus, in the first embodiment, the frozen film corresponds to the “solidified body” of the present invention, the spin chuck 2 corresponds to the “substrate holding means” of the present invention, and the laser displacement meter 5 corresponds to the “film” of the present invention. The control unit 4 corresponds to the “control means” of the present invention. Further, the cooling gas discharge nozzle 7 and the cooling gas supply unit 64 function as the “solidifying means” of the present invention. Further, the nozzle 97 and the DIW supply unit 62 function as the “thawing and removing means” of the present invention.

また、本実施形態では、レーザー変位計5を基板中央部から距離120mmだけ離れた位置P(120)に位置決めして液膜の膜厚を計測しているため、膜厚計測を高精度に行うことができ、液膜の膜厚が所定範囲R内となっている否かの判断を適切に行うことができる。その理由について、図7を参照しつつ説明する。   In the present embodiment, the thickness of the liquid film is measured by positioning the laser displacement meter 5 at a position P (120) that is 120 mm away from the center of the substrate. Therefore, it is possible to appropriately determine whether or not the film thickness of the liquid film is within the predetermined range R. The reason will be described with reference to FIG.

図7は液膜の形成および凍結処理における液膜の膜厚変化を示すグラフであり、レーザー変位計5をそれぞれ位置P(120)、P(140)に位置決めして計測した結果を示している。
この実施形態では、液膜形成のために基板表面からDIWを振り切っており、この振り切り処理(液膜の形成)が完了した後、凍結処理に移行する際に基板Wの回転数を150rpmから50rpmに減速している。この回転数の切替により、基板Wのエッジに追いやられていたDIWが減速によって内側に戻ってくる。その結果、例えば図7の位置P(140)の実験結果に示すように、基板中央部から距離140mmだけ離れた位置、つまり基板Wのエッジ近傍では膜厚が急激に増大する。このDIWの戻りによる影響はエッジ近傍から離れる、つまり基板中央側に近づくにしたがって弱まり、同図の位置P(120)の実験結果に示すように、基板中央部から距離120mmだけ離れた位置では上記影響を受けることなく、液膜の膜厚を安定して計測することが可能となっている。そこで、上記実施形態では、レーザー変位計5を位置P(120)に位置決めして膜厚計測の精度を高めている。もちろん、レーザー変位計5の位置はこれに限定されるものではなく、基板中央部から距離120mmまでの範囲、つまり位置P(0)〜P(120)のいずれかにレーザー変位計5を位置決めして液膜の膜厚を計測すればよい。
FIG. 7 is a graph showing the change in the film thickness of the liquid film during the formation of the liquid film and the freezing process, and shows the results of measurement with the laser displacement meter 5 positioned at positions P (120) and P (140), respectively. .
In this embodiment, DIW is shaken off from the substrate surface for forming a liquid film, and the rotation speed of the substrate W is changed from 150 rpm to 50 rpm when the freezing process is completed after the shake-off process (formation of the liquid film) is completed. Has slowed down. By switching the rotational speed, the DIW that has been driven to the edge of the substrate W returns to the inside due to the deceleration. As a result, for example, as shown in the experimental result at position P (140) in FIG. 7, the film thickness increases abruptly at a position 140 mm away from the center of the substrate, that is, near the edge of the substrate W. The influence of this DIW return is further away from the vicinity of the edge, that is, it becomes weaker as it approaches the center of the substrate. As shown in the experimental result of the position P (120) in FIG. It is possible to stably measure the film thickness of the liquid film without being affected. Therefore, in the above embodiment, the laser displacement meter 5 is positioned at the position P (120) to improve the accuracy of film thickness measurement. Of course, the position of the laser displacement meter 5 is not limited to this, and the laser displacement meter 5 is positioned in a range from the center of the substrate to a distance of 120 mm, that is, any one of the positions P (0) to P (120). The film thickness of the liquid film may be measured.

図8はこの発明にかかる基板処理装置の第2実施形態の動作を示すフローチャートである。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、液膜の膜厚が許容範囲Rを超えるときの処理であり、液膜を形成するまでの動作(ステップS1〜S3)および液膜の膜厚が許容範囲R内であるときの液膜の形成以降の動作(ステップS5〜S7)はいずれも第1実施形態と同一である。したがって、同一動作に関する説明を省略し、液膜の膜厚が許容範囲Rを超えるときの処理(ステップS10〜S12)について説明する。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention. The point in which this 2nd Embodiment differs greatly from 1st Embodiment is a process when the film thickness of a liquid film exceeds the tolerance | permissible_range R, operation | movement (step S1-S3) and liquid until it forms a liquid film The operations after the formation of the liquid film (steps S5 to S7) when the film thickness is within the allowable range R are all the same as in the first embodiment. Therefore, description on the same operation is omitted, and processing (steps S10 to S12) when the film thickness of the liquid film exceeds the allowable range R will be described.

ステップS4で液膜の膜厚FTが許容範囲を超える(FTmin>FT、あるいはFT>FTmax)と判断した制御ユニット4は、さらに計測した膜厚FTが許容範囲Rの上限値FTmaxよりも厚いか否かを判断する(ステップS10)。そして、膜厚FTが許容範囲Rの上限値FTmaxよりも厚いときには、前回の液膜形成時の基板Wの回転数を50rpmだけ増加させ、これを新たな液膜形成時の基板Wの回転数として設定する(ステップS11)。逆に、ステップS9で「NO」、つまり膜厚FTが許容範囲Rの下限値FTminよりも薄いときには、前回の液膜形成時の基板Wの回転数を50rpmだけ減少させ、これを新たな液膜形成時の基板Wの回転数として設定する(ステップS12)。   If the control unit 4 determines that the liquid film thickness FT exceeds the allowable range in step S4 (FTmin> FT or FT> FTmax), is the measured film thickness FT thicker than the upper limit value FTmax of the allowable range R? It is determined whether or not (step S10). When the film thickness FT is thicker than the upper limit value FTmax of the allowable range R, the number of rotations of the substrate W at the time of the previous liquid film formation is increased by 50 rpm, and this is the number of rotations of the substrate W at the time of new liquid film formation. (Step S11). On the other hand, if “NO” in step S9, that is, if the film thickness FT is smaller than the lower limit value FTmin of the allowable range R, the number of rotations of the substrate W at the previous liquid film formation is decreased by 50 rpm, The number of rotations of the substrate W at the time of film formation is set (step S12).

こうして液膜形成時の基板Wの回転数を再設定した後、ステップS2に戻って液膜形成を再度行う(ステップS2〜S4)。そして、液膜を形成する毎に液膜の膜厚FTが許容範囲内か否かを判断し(ステップS4)、ステップS4で「YES」と判断されるまで上記処理が繰り返される。   After resetting the number of rotations of the substrate W at the time of forming the liquid film in this manner, the process returns to step S2 to form the liquid film again (steps S2 to S4). Each time a liquid film is formed, it is determined whether or not the film thickness FT of the liquid film is within an allowable range (step S4), and the above process is repeated until it is determined "YES" in step S4.

以上のように、第2実施形態では、基板Wの表面Wfに形成される液膜の膜厚が所定範囲内となるまで、基板Wに対する凍結処理(ステップS5)、凍結膜の解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)の実行を規制しながら液膜形成時の基板Wの回転数を増減させ、最終的に液膜の膜厚が所定範囲R内となった時点で上記規制を解除して凍結処理(ステップS5)、解凍除去(ステップS6)および基板乾燥(ステップS7)を実行している。したがって、第1実施形態と同様に、十分なパーティクル除去率が期待できない段階で、凍結処理(ステップS5)に移行するのを防止しており、第1実施形態と同様に、処理不良が発生するのを未然に防止するとともに、無駄な凍結膜(凝固体)の形成・解凍除去を抑制して稼動効率を高めることができる。   As described above, in the second embodiment, until the film thickness of the liquid film formed on the surface Wf of the substrate W falls within a predetermined range, the freezing process on the substrate W (step S5) and the thawing and removal of the frozen film (steps). S6) While restricting the execution of substrate drying (step S7), the number of rotations of the substrate W during the formation of the liquid film is increased or decreased, and when the film thickness of the liquid film finally falls within the predetermined range R, the above restriction is performed. The freezing process (step S5), the thawing removal (step S6), and the substrate drying (step S7) are executed after the release. Therefore, as in the first embodiment, the transition to the freezing process (step S5) is prevented at a stage where a sufficient particle removal rate cannot be expected, and a processing failure occurs as in the first embodiment. Can be prevented, and the formation and thawing / removal of useless frozen membranes (coagulated bodies) can be suppressed to increase operating efficiency.

また、第1実施形態では、アラーム報知してレシピを強制終了させた後、ユーザーやオペレータが別のレシピを選択して設定する、あるいはレシピの内容を書き換える必要があり、ユーザーやオペレータを拘束してしまう。これに対し、第2実施形態では、基板Wの表面Wfに形成される液膜の膜厚が所定範囲R内となるまで回転数が自動的に更新されるため、ユーザーやオペレータを拘束させることなく処理不良を防止することができる。   In the first embodiment, after the alarm is notified and the recipe is forcibly terminated, it is necessary for the user or operator to select and set another recipe, or to rewrite the contents of the recipe. End up. On the other hand, in the second embodiment, the rotational speed is automatically updated until the film thickness of the liquid film formed on the surface Wf of the substrate W falls within the predetermined range R, so that the user or operator is restrained. Therefore, processing failure can be prevented.

なお、第2実施形態では、液膜の膜厚を変更するための回転パラメータとして基板Wの回転数を変更しているが、この回転パラメータとして例えば基板Wの回転時間を用いてもよい。というのも、基板の回転数を一定に維持した場合であっても、例えば図9に示すように、液膜形成(振切処理)を開始してからの経過時間(以下、「基板の回転時間」という)にしたがって液膜の膜厚は減少する。したがって、液膜形成時の基板Wの回転数に代えて、あるいは当該回転数とともに基板の回転時間を回転パラメータとして用いてもよい。   In the second embodiment, the rotation speed of the substrate W is changed as a rotation parameter for changing the film thickness of the liquid film. However, for example, the rotation time of the substrate W may be used as the rotation parameter. This is because even if the number of rotations of the substrate is kept constant, for example, as shown in FIG. 9, the elapsed time from the start of the liquid film formation (swing-off process) (hereinafter referred to as “substrate rotation”). The thickness of the liquid film decreases with time). Therefore, the rotation time of the substrate may be used as the rotation parameter instead of the rotation speed of the substrate W at the time of forming the liquid film or together with the rotation speed.

また、図9に示すように基板の回転時間に応じて液膜の膜厚が連続的に減少することから、液膜形成中に膜厚をレーザー変位計5で連続的あるいは断続的に計測し、その計測結果が許容範囲Rに入った時点で基板Wの回転数を落として基板表面WfからのDIW(凝固対象液)の振り切りを停止し、凍結処理(ステップS5)に進むように構成してもよい。この第3実施形態によれば、液膜の膜厚が所定範囲R内となるまで凍結処理(ステップS5)の開始が規制されるものの、1回の液膜形成で膜厚が所定範囲R内となるため、膜厚が所定範囲R内となるまで回転パラメータを変更しながら冷水の吐出(ステップS2)および液膜形成(ステップS3)を繰り返す場合に比べて処理時間を短縮することができる。   Further, as shown in FIG. 9, since the film thickness of the liquid film continuously decreases according to the rotation time of the substrate, the film thickness is measured continuously or intermittently by the laser displacement meter 5 during the liquid film formation. When the measurement result enters the permissible range R, the rotation speed of the substrate W is decreased, the DIW (solidification target liquid) from the substrate surface Wf is stopped, and the process proceeds to the freezing process (step S5). May be. According to the third embodiment, although the start of the freezing process (step S5) is restricted until the film thickness of the liquid film is within the predetermined range R, the film thickness is within the predetermined range R by one liquid film formation. Therefore, the processing time can be shortened as compared with the case where the discharge of the cold water (step S2) and the formation of the liquid film (step S3) are repeated while changing the rotation parameter until the film thickness is within the predetermined range R.

<その他>
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。例えば上記実施形態では、基板Wの上方に近接配置される遮断部材9を有しているが、本発明は遮断部材を有しない装置にも適用可能である。この装置では、基板Wの上方位置にレーザー変位計5を固定配置することができる。
<Others>
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 above-described embodiment, the blocking member 9 disposed close to the upper side of the substrate W is provided. In this apparatus, the laser displacement meter 5 can be fixedly disposed above the substrate W.

また、基板Wの側方周囲にレーザー変位計5を固定配置するとともに、第1アーム71や第2アーム81の先端部に折り返しミラーを取り付けてもよく、次のようにして液膜の膜厚を計測してもよい。すなわち、折り返しミラーが取り付けられたアームの先端部を計測位置の上方に位置決めし、その状態でレーザー変位計5のレーザー光路を当該アームの先端部に取り付けられた折り返しミラーで基板表面W側に折り返すように構成してもよい。これにより遮断部材9を有さない装置はもちろんのこと、図3に示すように遮断部材9を有する装置において、レーザー変位計5を固定しながら液膜の膜厚を計測可能となる。   Further, the laser displacement meter 5 may be fixedly arranged around the side of the substrate W, and a folding mirror may be attached to the tip of the first arm 71 or the second arm 81. The film thickness of the liquid film is as follows. May be measured. That is, the tip of the arm to which the folding mirror is attached is positioned above the measurement position, and in this state, the laser optical path of the laser displacement meter 5 is folded back to the substrate surface W side by the folding mirror attached to the tip of the arm. You may comprise as follows. As a result, the film thickness of the liquid film can be measured while fixing the laser displacement meter 5 in an apparatus having the blocking member 9 as shown in FIG.

また、上記実施形態では第2アーム81の先端部にレーザー変位計5を配置しているが、レーザー変位計5の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えば第2アーム81の待機位置Ps2側(図4の右手側)の後端側面に固定してもよい。また、第1アーム71にノズル7、8を並設した基板処理装置では、遮断部材9に設けられたノズルの代わりに、第2アームに常温DIW(あるいは高温DIW)を吐出するノズルを取り付けることがあるが、このような装置ではレーザー変位計5を第1アームの待機位置Ps1側(図4の左手側)の先端側面に取り付けてもよいし、あるいは第2アームの待機位置Ps2側(図4の右手側)の側面に取り付けてもよい。なお、上記実施形態において、常温DIWあるいは高温DIWを吐出するノズルを第2アーム81に取り付けてもよく、この場合も、第2アームの待機位置Ps2側(図4の右手側)の側面に取り付けてもよい。   In the above embodiment, the laser displacement meter 5 is arranged at the tip of the second arm 81. However, the arrangement position of the laser displacement meter 5 is not limited to this, for example, the standby of the second arm 81. You may fix to the rear end side surface of the position Ps2 side (right hand side of FIG. 4). Further, in the substrate processing apparatus in which the nozzles 7 and 8 are arranged in parallel on the first arm 71, a nozzle that discharges room temperature DIW (or high temperature DIW) is attached to the second arm instead of the nozzle provided on the blocking member 9. However, in such an apparatus, the laser displacement meter 5 may be attached to the front end side surface of the first arm on the standby position Ps1 side (left hand side in FIG. 4), or the second arm on the standby position Ps2 side (see FIG. 4 (right hand side) may be attached to the side surface. In the above embodiment, a nozzle that discharges room temperature DIW or high temperature DIW may be attached to the second arm 81, and in this case, it is attached to the side surface of the second arm on the standby position Ps2 side (right hand side in FIG. 4). May be.

また、DIWによって本発明の「液膜」を形成しているが、液膜を構成する液体はこれに限定されない。例えば、炭酸水、水素水、希薄濃度(例えば1ppm程度)のアンモニア水、希薄濃度の塩酸などを用いたり、DIWに少量の界面活性剤を加えたものを用いてもよい。   Further, although the “liquid film” of the present invention is formed by DIW, the liquid constituting the liquid film is not limited to this. For example, carbonated water, hydrogen water, dilute ammonia water (for example, about 1 ppm), dilute hydrochloric acid or the like, or DIW added with a small amount of surfactant may be used.

また、上記実施形態では、同一の窒素ガス供給源から乾燥ガス供給ユニット61および冷却ガス供給ユニット64に乾燥ガス(窒素ガス)を供給しているが、これらは窒素ガスに限定されない。例えば、乾燥ガスと冷却ガスとを異なるガス種としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although dry gas (nitrogen gas) is supplied to the dry gas supply unit 61 and the cooling gas supply unit 64 from the same nitrogen gas supply source, these are not limited to nitrogen gas. For example, the dry gas and the cooling gas may be different gas types.

また、上記実施形態の基板処理装置は、窒素ガス供給源、DIW供給源および液体窒素供給源をいずれも装置内部に内蔵しているが、これらの供給源については装置の外部に設けられてもよく、例えば工場内に既設の供給源を利用するようにしてもよい。また、これらを冷却するための既設設備がある場合には、該設備によって冷却された液体やガスを利用するようにしてもよい。   In addition, the substrate processing apparatus of the above embodiment incorporates a nitrogen gas supply source, a DIW supply source, and a liquid nitrogen supply source inside the apparatus, but these supply sources may be provided outside the apparatus. For example, an existing supply source in the factory may be used. Further, when there are existing facilities for cooling them, liquid or gas cooled by the facilities may be used.

また、上記実施形態の基板処理装置は、基板Wをその周縁部に当接するチャックピン24によって保持するものであるが、基板の保持方法はこれに限定されるものではなく、他の方法で基板を保持する装置にも、本発明を適用することが可能である。   Moreover, although the substrate processing apparatus of the said embodiment hold | maintains the board | substrate W with the chuck pin 24 contact | abutted to the peripheral part, the holding | maintenance method of a board | substrate is not limited to this, A board | substrate is carried out by another method The present invention can also be applied to an apparatus that holds the lens.

また、上記実施形態では、レーザー変位計5により液膜の膜厚を計測しているが、その他の膜厚計測機器により液膜の膜厚を非接触で計測してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the film thickness of a liquid film is measured with the laser displacement meter 5, you may measure the film thickness of a liquid film non-contactingly with another film thickness measuring apparatus.

この発明は、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(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板全般の表面に形成された液膜を凍結させる基板処理装置および基板処理方法に適用することができる。   The present invention relates to 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, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention can be applied to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for freezing a liquid film formed on the entire surface of a substrate including the substrate.

2…スピンチャック(基板保持手段)
4…制御ユニット(制御手段)
5…レーザー変位計(膜厚計測手段)
7…冷却ガス吐出ノズル(凝固手段)
62…DIW供給ユニット(解凍除去手段)
64…冷却ガス供給ユニット(凝固手段)
97…ノズル(解凍除去手段)
W…基板
Wf…基板表面
2 ... Spin chuck (substrate holding means)
4. Control unit (control means)
5 ... Laser displacement meter (film thickness measuring means)
7 ... Cooling gas discharge nozzle (solidification means)
62 ... DIW supply unit (thawing and removing means)
64 ... Cooling gas supply unit (solidification means)
97 ... Nozzle (defrosting and removing means)
W ... Substrate Wf ... Substrate surface

Claims (6)

表面にの液膜が形成される基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測する膜厚計測手段と、
前記の前記液膜を冷却して前記の凝固体を形成する凝固手段と、
前記基板表面に形成された前記凝固体を解凍除去する解凍除去手段と、
前記膜厚計測手段で計測される前記液膜の膜厚が所定範囲内であるときには前記凝固体の形成および前記凝固体の解凍除去を実行する一方、前記所定範囲を超えるときには前記凝固体の形成および前記凝固体の解凍除去を規制する制御手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
Substrate holding means for holding a substrate on which a liquid film of water is formed;
A film thickness measuring means for measuring a film thickness of a liquid film formed on the surface of the substrate held by the substrate holding means;
And solidifying means for forming a solidified body of the water by cooling the liquid film of the water,
Thawing and removing means for thawing and removing the solidified body formed on the substrate surface;
When the film thickness of the liquid film measured by the film thickness measuring means is within a predetermined range, the solidified body is formed and the solidified body is thawed and removed. And a control means for regulating thaw removal of the solidified body.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板を回転して前記液膜を形成する基板回転手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記基板回転手段により形成された前記液膜の膜厚が前記所定範囲外であるとき、前記膜厚計測手段による計測結果に基づき前記基板回転手段による前記基板の回転パラメータを変更して前記液膜の膜厚を前記所定範囲内に調整する基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
A substrate rotating means for rotating the substrate to form the liquid film;
The control means changes the rotation parameter of the substrate by the substrate rotation means based on the measurement result by the film thickness measurement means when the film thickness of the liquid film formed by the substrate rotation means is out of the predetermined range. A substrate processing apparatus for adjusting the film thickness of the liquid film within the predetermined range.
請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記基板表面に前記を供給する凝固液供給手段をさらに備え、
前記制御手段は、変更後の回転パラメータで前記基板を回転させる前または回転中に前記凝固液供給手段により前記基板表面に前記を供給し、前記所定範囲内の膜厚を有する液膜を前記基板表面に形成する基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2,
A coagulation liquid supply means for supplying the water to the substrate surface;
The control means supplies the water to the substrate surface by the coagulating liquid supply means before or during rotation of the substrate with the changed rotation parameter, and forms a liquid film having a film thickness within the predetermined range. A substrate processing apparatus formed on a substrate surface.
請求項2または3に記載の基板処理装置であって、
前記回転パラメータは前記基板の回転数および回転時間のうちの少なくとも一方である基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2 or 3,
The substrate processing apparatus, wherein the rotation parameter is at least one of a rotation speed and a rotation time of the substrate.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記基板を回転して前記基板表面から前記を振り切って前記液膜を形成する基板回転手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記基板表面から前記を振り切りながら前記膜厚計測手段による計測結果を取得し、前記計測結果が前記所定範囲内に達すると、前記の振り切りを停止して前記液膜の冷却を開始する基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
Substrate rotating means for rotating the substrate to shake off the water from the substrate surface to form the liquid film,
The control means acquires a measurement result by the film thickness measurement means while shaking off the water from the substrate surface, and when the measurement result reaches the predetermined range, stops the water shaking and A substrate processing apparatus that starts cooling.
基板の表面に形成されたの液膜を冷却して前記の凝固体を形成した後、前記基板表面に形成された前記凝固体を解凍除去する基板処理方法において、
前記基板の表面に形成される液膜の膜厚を計測し、その計測結果が所定範囲内であるときには前記凝固体の形成および前記凝固体の解凍除去を実行する一方、前記所定範囲を超えるときには前記凝固体の形成および前記凝固体の解凍除去を規制することを特徴とする基板処理方法。
In the substrate processing method of cooling the liquid film of water formed on the surface of the substrate to form the solidified body of water and then thawing and removing the solidified body formed on the surface of the substrate,
The film thickness of the liquid film formed on the surface of the substrate is measured, and when the measurement result is within a predetermined range, the formation of the solidified body and the thawing and removal of the solidified body are performed, while when the predetermined range is exceeded. A substrate processing method characterized by regulating formation of the solidified body and thawing and removal of the solidified body.
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JP3960633B2 (en) * 1995-02-27 2007-08-15 リソテック ジャパン株式会社 Film thickness control method and apparatus
JP3593012B2 (en) * 2000-08-22 2004-11-24 東京エレクトロン株式会社 Coating film forming apparatus and method
JP2003273009A (en) * 2002-01-08 2003-09-26 Tokyo Electron Ltd Substrate-processing method and substrate-processing apparatus
JP4906418B2 (en) * 2006-07-19 2012-03-28 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate processing apparatus, substrate processing system, and substrate processing method
JP2008135557A (en) * 2006-11-28 2008-06-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5185046B2 (en) * 2008-09-29 2013-04-17 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate cleaning device

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