JP5693438B2 - 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 - Google Patents
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Description
図1は、基板処理システム100の概略構成を示す平面図である。図1に示すように、基板処理システム100は、複数のウエハWを収容するウエハキャリアCが設けられ、ウエハWの搬入・搬出を行う搬入出ステーション10Aと、ウエハWの液処理を行うための処理ステーション10Bと、を備えている。搬入出ステーション10A及び処理ステーション10Bは、隣接して設けられている。
搬入出ステーション10Aは、キャリア載置部101、搬送部102、受け渡し部103及び筐体104を有している。キャリア載置部101には、複数のウエハWを水平状態で収容するウエハキャリアCが載置されている。搬送部102において、ウエハWの搬送が行われ、受け渡し部103において、ウエハWの受け渡しが行われる。搬送部102および受け渡し部103は筐体104に収容されている。
処理ステーション10Bは、筐体201と、筐体201内に収容された複数の基板処理装置1と、搬送室202と、搬送室202内に設けられた搬送機構203と、を備えている。複数の基板処理装置1の下方には、各基板処理装置1に液やガスを供給するための機構が収容されていてもよい。
次に図2乃至図9を参照して、基板処理装置1について説明する。
基板保持部21は、ウエハWの周縁部に接触することなくウエハWを水平に保持するよう構成されており、例えば、ウエハWの下面の中央部を吸着保持するバキュームチャックとして構成されている。回転駆動部24は、基板保持部21を支持する回転駆動軸22と、回転駆動軸22を回転させるモーター23と、を含んでいる。回転駆動軸22を回転させることによって、基板保持部21に保持されたウエハWを鉛直方向軸周りに回転させることができる。なお回転駆動部24の回転駆動軸22は、第1回転方向R1および第1回転方向R1とは逆の第2回転方向R2のいずれにも回転可能であるよう構成されている。
カップ体3はリング状の部材であり、基板保持部21およびウエハWの側端部を側方から取り囲むとともに、ウエハWが挿入され得る開口部46を有するよう構成されている。はじめにカップ体3の内部構造について説明する。図3乃至図5に示すように、カップ体3の内部には、上方に向かって開口され、円周方向に沿って延びる溝部33が形成されている。溝部33は、液処理の間に発生する気体やウエハW周辺に送り込まれる気体を外部に排出するための流路となるリング状の排気空間34と、排気空間34と連通する排気口37と、液処理の間にウエハWから飛散する薬液やリンス処理液などの液を受けて外部に排出するための流路となるリング状の液受け空間35と、液受け空間35と連通する排液口38と、を含んでいる。排気空間34と液受け空間35とは、溝部33に形成された壁36によって区画されている。壁36は、気体流中に分散されている液体成分が、液受け空間35で当該気体流から分離されるように構成されている。さらに、図2および図5に示すように、カップ体3には、排液口38への液の流れを促進するためのキャリア液を液受け空間35に供給するキャリア液供給口35bが形成されている。
カバー部材5は、液処理時にカップ体3の開口部46を上方から覆うよう構成されており、例えば円板形状に構成されている。カバー部材5には、カバー部材5を昇降させる昇降機構48が取り付けられている。これによって、カバー部材5をカップ体3に対して近接させ、若しくはカバー部材5をカップ体3から遠ざけることができる。図3乃至図5においては、ウエハWの液処理時におけるカバー部材5の位置が示されている。
図6を参照して、ノズル駆動部70,80について詳細に説明する。図6は、第1ノズル駆動部70によって支持された第1薬液ノズル73および第1リンスノズル76を斜め下方から見た場合を示す図である。
なお、リンス処理液が薬液よりもウエハWの中心側から供給される限りにおいて、リンス処理液吐出口93,98の配置が特に限られることはなく、例えば、薬液吐出口90,95とリンス処理液吐出口93,98とがウエハWの円周方向に沿って並べられていてもよい。
次に、カップ体3の液受け空間35に関して、考えられる課題、および、その課題を解決するための好ましい構成について説明する。
基板処理装置1は、その全体の動作を統括制御する制御部7を有している。制御部7は、基板処理装置1の全ての機能部品(例えば回転駆動軸22、昇降機構47,48、洗浄液供給部41、気体供給部43、ノズル駆動部70,80、薬液供給部75,85,92,97、リンス処理液供給部78,88,94,99など)の動作を制御する。制御部7は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム(装置制御プログラムおよび処理レシピ等)とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、或いはCDROM、DVD、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。プロセッサは必要に応じてユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体から呼び出して実行させ、これによって制御部7の制御の下で基板処理装置1の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。
はじめに、カバー部材5を上方へ退避させ、カップ体3を下方に退避させる。その後、ウエハWを基板処理装置1の内部に搬入し、ウエハWを基板保持部21上に載置する。基板保持部21は、吸着などによってウエハWを保持する。その後、ウエハWがカップ体3の開口部46に配置されるようカップ体3を上昇させる。また、カップ体3の開口部46がカバー部材5によって覆われるよう、カバー部材5を下降させる。これによって、図3乃至図5に示すように、カバー部材5がウエハWの上面と所定の空間を介して対向している、液処理のための状態が実現される。
次に図10(a)〜(f)を参照して、ウエハWの液処理工程について説明する。はじめに、第1薬液(SC−1液)をウエハWに向けて吐出する第1薬液処理工程について説明する。
第1薬液によってウエハWの周縁部の処理終了後、図10(c)に示すように、処理位置(リンス処理位置)にある第1リンスノズル76がウエハWの上面の周縁部に向けてリンス処理液を吐出する。図10(c)において、ウエハWの上面に存在するリンス処理液が符号77で表されている。また、リンス処理液吐出口93が、ウエハWの下面の周縁部に向けてリンス処理液を吐出する。図10(c)において、ウエハWの下面に存在するリンス処理液が符号93aで表されている。なお、第1リンスノズル76およびリンス処理液吐出口93から吐出されてウエハW上に到達するリンス処理液の到達領域は、第1薬液ノズル73および第1薬液吐出口90から吐出されてウエハW上に到達する第1薬液の到達領域よりもウエハWの中心側にある。このため、ウエハWの上面および下面のうち第1薬液が流れた領域をリンス処理液によって確実に洗浄することができる。
次に、回転駆動部24によってウエハW(ウエハWを保持する基板保持部21)を第2回転方向R2に回転させる。回転数は例えば2000〜3000rpmとなっている。また図10(d)に示すように、第2薬液ノズル83を第2外方位置へ移動させる。このとき第1薬液ノズル73は、上述の第1処理位置よりもウエハWの中心側にある第1待機位置に配置されている。次に、第2薬液ノズル83における第2薬液のダミーディスペンスを開始し、これによって第2薬液の液流84bを安定させる。
第2薬液によってウエハWの周縁部の処理終了後、図10(f)に示すように、処理位置(リンス処理位置)にある第2リンスノズル86がウエハWの上面の周縁部に向けてリンス処理液を吐出する。図10(f)において、ウエハWの上面に存在するリンス処理液が符号87で表されている。また、リンス処理液吐出口98が、ウエハWの下面の周縁部に向けてリンス処理液を吐出する。図10(f)において、ウエハWの下面に存在するリンス処理液が符号98aで表されている。なお、第2リンスノズル86およびリンス処理液吐出口98から吐出されてウエハW上に到達するリンス処理液の到達領域は、第2薬液ノズル83および第2薬液吐出口95から吐出されてウエハW上に到達する第2薬液の到達領域よりもウエハWの中心側にある。このため、ウエハWの上面および下面のうち第2薬液が流れた領域をリンス処理液によって確実に洗浄することができる。
上述の第2リンス処理工程の後、ウエハWの回転を引き続き継続させる。これによって、ウエハW上に残っているリンス処理液が遠心力によって振り切られる。また、気体供給口42からウエハWの下面に向けて気体を吹き付ける。このようにしてウエハW上に残っているリンス処理液が除去される。この際、乾燥処理をより効率的に実施するため、ウエハWの回転速度が上述の薬液処理工程およびリンス処理工程の際の回転速度よりも高く設定されてもよい。
上述の乾燥処理の後、ウエハWの回転を停止させ、そして、カバー部材5を上方へ退避させる。次に、ウエハWの受け渡し位置までカップ体3を下降させる。その後、ウエハWを基板処理装置1から外部へ搬出する。このようにして、ウエハWに対する一連の液処理が完了する。
ウエハWに対する一連の液処理が完了した後、洗浄液吐出口40が、カップ体3のフランジ部44に向けてDIWなどの洗浄液を吐出する。これによって、フランジ部44に付着している薬液などを洗い流すことができる。また、第1薬液ノズル洗浄機構53が、第1薬液ノズル73および第1リンスノズル76に向けて洗浄液吐出口54bからDIWなどの洗浄液を吐出する。洗浄液が吐出されている間、ヘッド支持シャフト71によって第1薬液ノズル73および第1リンスノズル76を往復移動させてもよい。これによって、第1薬液ノズル73および第1リンスノズル76の全体に万遍なく洗浄液を到達させることができる。同様に、図示はしないが、第2薬液ノズル洗浄機構が、第2薬液ノズル83および第2リンスノズル86に向けて洗浄液吐出口からDIWなどの洗浄液を吐出する。これによって、薬液ノズル73,83およびリンスノズル76,86に付着している薬液などを洗い流すことができる。このようにして、次のウエハWが搬入されてくる前に、基板処理装置1の内部に残っている薬液などを洗い流すことができ、これによって、基板処理装置1の内部の雰囲気を清浄にすることができる。
上述の本実施の形態において、第1薬液および第2薬液がそれぞれ同一の排液口38から排出される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第1薬液を排出する排液口38と、第2薬液を排出する排液口38とが別個にカップ体3の液受け底面39bに形成されていてもよい。これによって、排液口38において第1薬液と第2薬液とが混ざり合うことを防ぐことができる。このことにより、ウエハW周辺の雰囲気をさらに清浄に保つことができる。
上述の本実施の形態において、一方の薬液ノズルが薬液を吐出している間、他方の薬液ノズルが、その処理位置よりもウエハWの中心側にある待機位置に配置される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、一方の薬液ノズルが薬液を吐出している間、他方の薬液ノズルがその処理位置に配置されていてもよい。このような例について図11(a)〜(f)を参照して説明する。
また上述の本実施の形態において、第1リンスノズル76が第1薬液ノズル73よりもウエハWの中心側に配置されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、例えば図12(a)〜(d)に示すように、第1薬液ノズル73と第1リンスノズル76とがウエハWの円周方向に沿って並べられていてもよい。以下、本変形例における液処理工程について説明する。なお簡単のため、図12においては第1薬液ノズル73および第1リンスノズル76以外のノズルや吐出口が省略されている。
21 基板保持部
24 回転駆動部
73 第1薬液ノズル
74a 第1薬液到達領域
83 第2薬液ノズル
84a 第2薬液到達領域
Claims (14)
- 水平に保持された基板を回転させながら薬液により基板の周縁部の液処理を行う基板処理装置であって、
基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
基板の周縁部上の第1薬液到達領域に向けて第1薬液を吐出する第1薬液ノズルと、
基板の周縁部上の第2薬液到達領域に向けて第2薬液を吐出する第2薬液ノズルと、を備え、
前記回転駆動部は、前記第1薬液ノズルが第1薬液を吐出する際、前記基板保持部を第1回転方向に回転させ、かつ、前記第2薬液ノズルが第2薬液を吐出する際、前記基板保持部を、第1回転方向とは逆の第2回転方向に回転させ、
基板の中心と、前記第1薬液到達領域および前記第2薬液到達領域とを結ぶことにより形成される中心角は、前記第1薬液到達領域を基準として第1回転方向に沿って当該中心角を見た場合に180度よりも大きくなっていることを特徴とする基板処理装置。 - 前記第1薬液ノズルは、吐出される第1薬液の吐出方向が前記第1回転方向に傾斜するように形成されており、
前記第2薬液ノズルは、吐出される第2薬液の吐出方向が前記第2回転方向に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルは各々、吐出される第1薬液および第2薬液の吐出方向が、基板の半径方向外側を向いた成分を持つように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルは各々、前記基板の上面に向けて第1薬液および第2薬液を吐出するよう配置されており、
前記基板処理装置は、
基板の下面上の第3薬液到達領域に向けて第1薬液を吐出する第1薬液吐出口と、
基板の下面上の第4薬液到達領域に向けて第2薬液を吐出する第2薬液吐出口と、をさらに備え、
前記第3薬液到達領域は、前記第1薬液到達領域に対して前記第1回転方向に沿って下流側に位置し、
前記第4薬液到達領域は、前記第2薬液到達領域に対して前記第2回転方向に沿って下流側に位置していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 基板から飛散する第1薬液および第2薬液を受けるリング状の液受け空間と、第1薬液および/または第2薬液を排出する排液口とが形成されたカップ体をさらに備え、
前記液受け空間の底面は、前記排液口に向かって下方に傾斜している液受け底面によって構成されており、
前記液受け底面は、第1薬液到達領域と第2薬液到達領域との間において最も高位になっていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記液受け底面は、最も高位になっている部分から、第1回転方向および第2回転方向に沿って下方に傾斜していることを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記液受け底面のうち最も高位になっている部分にキャリア液を供給するキャリア液供給口が設けられていることを特徴とする請求項5または6に記載の基板処理装置。
- 基板の上面と空間を介して対向するよう設けられたカバー部材をさらに備え、
前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルは、前記カバー部材に取り付けられていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルに向けて洗浄液を吐出する第1洗浄液吐出口および第2洗浄液吐出口をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルを水平方向に移動させるノズル駆動部をさらに備え、
前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルは各々、第1薬液および第2薬液を吐出しながら、前記基板の外方から、第1薬液到達領域および第2薬液到達領域に向けて第1薬液および第2薬液を吐出する位置まで移動することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 水平に保持された基板を回転させながら薬液により基板の周縁部の液処理を行う基板処理方法であって、
基板を水平に保持する基板保持部を第1回転方向に回転させることと、
基板保持部が第1回転方向に回転している際、基板の周縁部上の第1薬液到達領域に向けて第1薬液ノズルによって第1薬液を吐出することと、
基板保持部を、第1回転方向とは逆の第2回転方向に回転させることと、
基板保持部が第2回転方向に回転している際、基板の周縁部上の第2薬液到達領域に向けて第2薬液ノズルによって第2薬液を吐出することと、を備え、
基板の中心と、前記第1薬液到達領域および前記第2薬液到達領域とを結ぶことにより形成される中心角は、前記第1薬液到達領域を基準として第1回転方向に沿って当該中心角を見た場合に180度よりも大きくなっていることを特徴とする基板処理方法。 - 基板の周縁部上の第1到達領域に向けて前記第1薬液ノズルによって前記第1薬液を吐出する際に、前記第1薬液ノズルは、第1薬液を吐出しながら、前記基板の外方から、第1薬液到達領域に向けて第1薬液を吐出する位置まで移動することを特徴とする請求項11に記載の基板処理方法。
- 前記第1薬液ノズルおよび前記第2薬液ノズルは各々、前記基板の上面に向けて第1薬液および第2薬液を吐出するよう配置されており、
前記基板処理方法は、
前記第1薬液ノズルが第1薬液を吐出する際、基板の下面上の第3薬液到達領域に向けて第1薬液を吐出することと、
前記第2薬液ノズルが第2薬液を吐出する際、基板の下面上の第4薬液到達領域に向けて第2薬液を吐出することと、をさらに備え、
前記第3薬液到達領域は、前記第1薬液到達領域に対して前記第1回転方向に沿って下流側に位置し、
前記第4薬液到達領域は、前記第2薬液到達領域に対して前記第2回転方向に沿って下流側に位置していることを特徴とする請求項11または12に記載の基板処理方法。 - 基板処理装置に基板処理方法を実行させるためのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記基板処理方法は、
基板を水平に保持する基板保持部を第1回転方向に回転させることと、
基板保持部が第1回転方向に回転している際、基板の周縁部上の第1薬液到達領域に向けて第1薬液ノズルによって第1薬液を吐出することと、
基板保持部を、第1回転方向とは逆の第2回転方向に回転させることと、
基板保持部が第2回転方向に回転している際、基板の周縁部上の第2薬液到達領域に向けて第2薬液ノズルによって第2薬液を吐出することと、を備え、
基板の中心と、前記第1薬液到達領域および前記第2薬液到達領域とを結ぶことにより形成される中心角は、前記第1薬液到達領域を基準として第1回転方向に沿って当該中心角を見た場合に180度よりも大きくなっている、方法からなっていることを特徴とする記憶媒体。
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