JP5837788B2 - Nozzle, substrate processing apparatus, and substrate processing method - Google Patents

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JP5837788B2 JP2011214935A JP2011214935A JP5837788B2 JP 5837788 B2 JP5837788 B2 JP 5837788B2 JP 2011214935 A JP2011214935 A JP 2011214935A JP 2011214935 A JP2011214935 A JP 2011214935A JP 5837788 B2 JP5837788 B2 JP 5837788B2
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Description

この発明は、液膜で覆われた基板に液滴を衝突させるノズル、ならびに基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。   The present invention relates to a nozzle for causing droplets to collide with a substrate covered with a liquid film, and a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate, ceramic substrate, solar cell substrate and the like.

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献1に記載の基板処理装置は、基板を水平に保持するスピンチャックと、複数の吐出孔から基板の上面に向けて処理液の液滴を噴射するヘッドと、基板の上面にカバーリンス液を供給するカバーリンスノズルとを備えている。
In the manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is used.
A substrate processing apparatus described in Patent Document 1 includes a spin chuck that holds a substrate horizontally, a head that ejects droplets of a processing liquid from a plurality of ejection holes toward the upper surface of the substrate, and a cover rinse liquid on the upper surface of the substrate. And a cover rinse nozzle for supplying.

ヘッドは、基板の上面内の複数の衝突位置に向けて処理液の液滴を噴射する。同様に、カバーリンス液ノズルは、基板の上面内の着液位置に向けてカバーリンス液を吐出する。カバーリンス液ノズルから吐出されたカバーリンス液は、着液位置から複数の衝突位置に向かって基板上を広がる。これにより、基板上にカバーリンス液の液膜が形成され、複数の衝突位置がカバーリンス液の液膜によって覆われる。処理液の液滴は、カバーリンス液の液膜に覆われている基板の上面に向けて噴射される。   The head ejects treatment liquid droplets toward a plurality of collision positions in the upper surface of the substrate. Similarly, the cover rinse liquid nozzle discharges the cover rinse liquid toward the liquid landing position in the upper surface of the substrate. The cover rinse liquid discharged from the cover rinse liquid nozzle spreads on the substrate from the liquid landing position toward a plurality of collision positions. Thereby, a liquid film of the cover rinse liquid is formed on the substrate, and a plurality of collision positions are covered with the liquid film of the cover rinse liquid. The liquid droplets of the processing liquid are ejected toward the upper surface of the substrate covered with the liquid film of the cover rinse liquid.

特開2011−29315号公報JP 2011-29315 A

基板上に形成されたカバーリンス液の液膜の厚みは、着液位置から遠ざかるほど減少する。特許文献1に記載の基板処理装置では、各衝突位置から着液位置までの距離が一定でないため、各衝突位置での膜厚(カバーリンス液の液膜の厚み)にばらつきが生じる。したがって、液滴の衝突によって基板に加わる衝撃にばらつきが生じる。具体的には、ある基板内の位置には大きな衝撃が加わり、これとは別の基板内の位置には小さな衝撃が加わる場合がある。そのため、パターンの倒壊が発生する領域と、異物が十分に除去されていない領域とが、同一の基板内に発生し、処理の均一性が低下してしまう場合がある。   The thickness of the liquid film of the cover rinse liquid formed on the substrate decreases as the distance from the liquid landing position increases. In the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, since the distance from each collision position to the liquid deposition position is not constant, the film thickness at each collision position (the thickness of the liquid film of the cover rinse liquid) varies. Therefore, the impact applied to the substrate due to the collision of the droplets varies. Specifically, a large impact may be applied to a position in a certain substrate, and a small impact may be applied to a position in another substrate. For this reason, a region where the pattern collapses and a region where the foreign matter is not sufficiently removed may occur in the same substrate, and the processing uniformity may be reduced.

そこで、この発明の目的は、液滴が衝突する基板内の衝突位置での膜厚のばらつきを低減することにより、処理の均一性を向上させることができるノズル、基板処理装置、および基板処理方法を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nozzle, a substrate processing apparatus, and a substrate processing method capable of improving processing uniformity by reducing variations in film thickness at a collision position in a substrate where a droplet collides. Is to provide.

前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、吐出口(36、236、336、436)から吐出された保護液の液膜によって覆われている基板(W)に、複数の噴射口(31、431)から噴射された複数の液滴を衝突させ、複数の液滴が基板に衝突したときの衝撃によって異物を基板から除去する、基板に対して移動可能なノズルであって、前記複数の噴射口から噴射された複数の液滴がそれぞれ基板内の複数の衝突位置(P1)に衝突するように前記複数の噴射口が形成された噴射部(6)と、各衝突位置からの距離(D)が等しい基板内の着液位置(P2)に保護液が着液するように前記吐出口が形成された吐出部(7)とを含む、ノズル(5、205、305、405)である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a plurality of injection ports are formed on the substrate (W) covered with the liquid film of the protective liquid discharged from the discharge ports (36, 236, 336, 436). A nozzle that is movable with respect to a substrate, which collides a plurality of droplets ejected from (31, 431) and removes foreign matter from the substrate by impact when the plurality of droplets collide with the substrate , A plurality of droplets ejected from a plurality of ejection openings, respectively, and an ejection section (6) in which the plurality of ejection openings are formed so as to collide with a plurality of collision positions (P1) in the substrate; A nozzle (5, 205, 305, 405) including a discharge section (7) in which the discharge port is formed so that the protective liquid is deposited at the liquid deposition position (P2) in the substrate having the same distance (D). It is.

この構成によれば、吐出部に形成された吐出口から保護液が吐出されることにより、基板を覆う保護液の液膜が形成される。そして、複数の噴射口が形成された噴射部から複数の液滴が噴射されることにより、保護液の液膜に覆われている基板に複数の液滴が衝突する。各噴射口から噴射された液滴は、保護液が着液する基板内の着液位置からの距離が等しい基板内の衝突位置に衝突する。基板上での液膜の厚みは、着液位置からの距離に応じて変化する。したがって、各衝突位置から着液位置までの距離を等しくすることにより、各衝突位置での膜厚(保護液の液膜の厚み)のばらつきを低減できる。そのため、各衝突位置において基板に加わる衝撃のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。   According to this configuration, a protective liquid film is formed to cover the substrate by discharging the protective liquid from the discharge port formed in the discharge portion. Then, a plurality of liquid droplets are ejected from an ejecting section in which a plurality of ejection ports are formed, so that the plurality of liquid droplets collide with the substrate covered with the liquid film of the protective liquid. The liquid droplets ejected from each ejection port collide with a collision position in the substrate having the same distance from the liquid deposition position in the substrate where the protective liquid is deposited. The thickness of the liquid film on the substrate changes according to the distance from the liquid landing position. Therefore, by making the distance from each collision position to the liquid landing position equal, variations in film thickness (thickness of the liquid film of the protective liquid) at each collision position can be reduced. Therefore, variation in impact applied to the substrate at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

請求項2に記載の発明は、前記複数の噴射口に処理液を供給する処理液流通路(30)が形成された供給部(6)と、前記処理液流通路を流通する処理液に振動を付与することにより、前記複数の噴射口に供給される処理液を分断する振動付与手段(17)とをさらに含む、請求項1に記載のノズルである。
この構成によれば、処理液流通路から複数の噴射口に供給される処理液が、振動付与手段からの振動によって分断される。これにより、噴射口の直径と概ね等しい直径を有する処理液の液柱が噴射口から噴射される。そして、この液柱は、表面張力によって球形に変化し、球形の液滴となる。たとえば、液体と気体とを衝突させて複数の液滴を生成する場合には、液滴の直径および速度が均一でなく、ばらつきが大きい。したがって、液体と気体とを衝突させて複数の液滴を生成する場合よりも、粒径および速度の均一な液滴が形成される。すなわち、各衝突位置での膜厚のばらつきを低減できることに加えて、液滴の運動エネルギーのばらつきを低減できる。そのため、液滴の衝突によって基板に加わる衝撃のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
The invention according to claim 2 vibrates in the supply part (6) in which the processing liquid flow passage (30) for supplying the processing liquid to the plurality of injection ports is formed, and the processing liquid flowing through the processing liquid flow path. The nozzle according to claim 1, further comprising: a vibration applying unit (17) that divides the processing liquid supplied to the plurality of injection ports by applying the pressure.
According to this configuration, the processing liquid supplied from the processing liquid flow path to the plurality of ejection ports is divided by the vibration from the vibration applying unit. Thereby, the liquid column of the process liquid which has a diameter substantially equal to the diameter of an injection port is injected from an injection port. The liquid column changes into a spherical shape due to the surface tension and becomes a spherical droplet. For example, when a plurality of droplets are generated by colliding a liquid and a gas, the diameters and velocities of the droplets are not uniform and the variation is large. Therefore, droplets having a uniform particle size and velocity are formed as compared with the case where a plurality of droplets are generated by colliding liquid and gas. That is, in addition to reducing the variation in film thickness at each collision position, the variation in droplet kinetic energy can be reduced. Therefore, variation in impact applied to the substrate due to droplet collision can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

請求項3に記載の発明は、各噴射口から前記吐出口までの距離(たとえば、最短距離)が等しい、請求項1または2に記載のノズルである。
この構成によれば、各噴射口から前記吐出口までの距離が等しいから、各液滴は、着液位置からの距離が等しい基板内の位置(衝突位置)に衝突する。したがって、各衝突位置での膜厚のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
A third aspect of the present invention is the nozzle according to the first or second aspect, wherein the distances (for example, the shortest distance) from each ejection port to the discharge port are equal.
According to this configuration, since the distance from each ejection port to the ejection port is equal, each droplet collides with a position (collision position) in the substrate having the same distance from the liquid landing position. Therefore, variations in film thickness at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

前記複数の噴射口は、基準方向(D1)から見たときに基準点(X)から等しい距離の位置に配置された複数の環状配列噴射口(31)を含んでいてもよい。この場合、複数の環状配列噴射口は、同一平面上に配置されていてもよいし、異なる平面上に配置されていてもよい。すなわち、基準方向から見たときに基準点から各環状配列噴射口までの距離が等しければ、複数の環状配列噴射口は、同一平面上に配置されていてもよいし、異なる平面上に配置されていてもよい。   The plurality of injection holes may include a plurality of annular array injection holes (31) arranged at a distance equal to the reference point (X) when viewed from the reference direction (D1). In this case, the plurality of annular array injection ports may be arranged on the same plane or may be arranged on different planes. In other words, as long as the distance from the reference point to each annular array nozzle is equal when viewed from the reference direction, the plurality of annular array nozzles may be arranged on the same plane or arranged on different planes. It may be.

前記複数の噴射口が前記複数の環状配列噴射口を含む場合、請求項4に記載の発明のように、前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記基準点に位置するように配置された中心吐出口(36)を含んでいてもよい。この場合、基準方向から見たときの各環状配列噴射口から吐出口までの距離が等しいので、各液滴は、着液位置からの距離が等しい基板内の位置(衝突位置)に衝突する。したがって、各衝突位置での膜厚のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。   When the plurality of injection ports include the plurality of annular array injection ports, as in the invention according to claim 4, the discharge ports are arranged to be positioned at the reference point when viewed from the reference direction. The central discharge port (36) may be included. In this case, since the distance from each annular array ejection port to the ejection port when viewed from the reference direction is equal, each droplet collides with a position (collision position) in the substrate having the same distance from the liquid deposition position. Therefore, variations in film thickness at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

また、前記複数の噴射口が前記複数の環状配列噴射口を含む場合、請求項5に記載の発明のように、前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記基準点を同軸的に取り囲んでおり、全周に亘って連続した環状吐出口(236、336)を含んでいてもよい。前記環状吐出口は、前記基準方向から見たときに前記複数の環状配列噴射口の内側で前記基準点を同軸的に取り囲んでおり、全周に亘って連続した内側環状吐出口(236)を含んでいてもよいし、前記基準方向から見たときに前記複数の環状配列噴射口の外側で前記基準点を同軸的に取り囲んでおり、全周に亘って連続した外側環状吐出口(336)を含んでいてもよい。いずれの場合においても、基準方向から見たときの各環状配列噴射口から環状吐出口までの最短距離が等しいので、各液滴は、着液位置からの距離が等しい基板内の位置(衝突位置)に衝突する。したがって、各衝突位置での膜厚のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。   Further, in the case where the plurality of injection ports include the plurality of annular array injection ports, as in the invention according to claim 5, the discharge port is coaxial with the reference point when viewed from the reference direction. An annular discharge port (236, 336) that surrounds and is continuous over the entire circumference may be included. The annular discharge port coaxially surrounds the reference point inside the plurality of annular array injection ports when viewed from the reference direction, and an inner annular discharge port (236) continuous over the entire circumference. Or the outer annular discharge port (336) which is coaxially surrounding the reference point outside the plurality of annular array injection ports when viewed from the reference direction, and which is continuous over the entire circumference. May be included. In any case, since the shortest distance from each annular array ejection port to the annular ejection port when viewed from the reference direction is the same, each droplet is positioned within the substrate at the same distance from the landing position (collision position). ). Therefore, variations in film thickness at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

また、前記複数の噴射口は、基準方向から見たときに直線状に並ぶように配置された複数の直線状配列噴射口(431)を含んでいてもよい。この場合、環状配列噴射口と同様に、複数の直線状配列噴射口は、同一平面上に配置されていてもよいし、異なる平面上に配置されていてもよい。
前記複数の噴射口が前記複数の直線状配列噴射口を含む場合、請求項6に記載の発明のように、前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記複数の直線状配列噴射口と平行なスリット状の直線状吐出口(436)を含んでいてもよい。この場合、基準方向から見たときの各直線状配列噴射口から直線状吐出口までの最短距離が等しいので、各液滴は、着液位置からの距離が等しい基板内の位置(衝突位置)に衝突する。したがって、各衝突位置での膜厚のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。
In addition, the plurality of injection ports may include a plurality of linear array injection ports (431) arranged so as to be arranged in a straight line when viewed from the reference direction. In this case, similarly to the annular array injection port, the plurality of linear array injection ports may be arranged on the same plane or may be arranged on different planes.
When the plurality of injection ports include the plurality of linear array injection ports, as in the invention according to claim 6, when the discharge ports are viewed from the reference direction, the plurality of linear array injection ports. May include a slit-like linear discharge port (436) parallel to the. In this case, since the shortest distance from each linear array ejection port to the linear ejection port when viewed from the reference direction is the same, each droplet is positioned in the substrate at the same distance from the landing position (collision position). Collide with. Therefore, variations in film thickness at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

請求項7に記載の発明は、吐出口から吐出された保護液の液膜によって覆われている基板に、複数の噴射口から噴射された複数の液滴を衝突させるノズルであって、前記複数の噴射口から噴射された複数の液滴がそれぞれ基板内の複数の衝突位置に衝突するように前記複数の噴射口が形成された噴射部と、各衝突位置からの距離が等しい基板内の着液位置に保護液が着液するように前記吐出口が形成された吐出部とを含むノズルと、前記噴射部に処理液を供給する処理液供給管(13)と、前記吐出部に保護液を供給する保護液供給管(26)と、基板を保持する基板保持手段(2)と、前記ノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記複数の噴射口と前記吐出口との位置関係が一定に保たれた状態で前記ノズルと前記基板とを相対移動させる相対移動手段(20)とを含む、基板処理装置(1)である。 The invention described in claim 7 is a nozzle that causes a plurality of droplets ejected from a plurality of ejection ports to collide with a substrate covered with a liquid film of a protective liquid ejected from the ejection port, A plurality of liquid droplets ejected from the plurality of ejection openings, respectively, so as to collide with a plurality of collision positions in the substrate, and an injection portion in which the distance from each collision position is equal. A nozzle including a discharge portion in which the discharge port is formed so that the protective liquid is deposited at a liquid position, a treatment liquid supply pipe (13) for supplying a treatment liquid to the ejection portion, and a protective liquid for the discharge portion. A plurality of jets by moving at least one of the protective liquid supply pipe (26) for supplying the substrate, the substrate holding means (2) for holding the substrate, and the nozzle and the substrate held by the substrate holding means. The positional relationship between the mouth and the outlet is constant Relatively moving the substrate and the nozzle kept state and a relative movement unit (20), a substrate processing apparatus (1).

この構成によれば、保護液供給管から吐出部に供給された保護液が吐出口から吐出されることにより、基板保持手段に保持されている基板を覆う保護液の液膜が形成される。そして、処理液供給管から噴射部に供給された処理液が、複数の噴射口から噴射されることにより、保護液の液膜に覆われている基板に複数の液滴が衝突する。相対移動手段は、ノズルおよび基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、ノズルと基板とを相対移動させる。これにより、基板が処理液の液滴によって走査され、複数の液滴が基板の広範囲に衝突する。そのため、基板の広範囲が洗浄される。さらに、相対移動手段は、複数の噴射口と吐出口との位置関係が一定に保たれた状態でノズルと基板とを相対移動させるので、衝突位置と着液位置との位置関係が一定に保たれる。そのため、各衝突位置において基板に加わる衝撃のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。   According to this configuration, the protective liquid supplied from the protective liquid supply pipe to the discharge unit is discharged from the discharge port, so that a liquid film of the protective liquid covering the substrate held by the substrate holding unit is formed. And the process liquid supplied to the injection part from the process liquid supply pipe is ejected from the plurality of ejection ports, so that the plurality of liquid droplets collide with the substrate covered with the liquid film of the protective liquid. The relative movement means moves the nozzle and the substrate relative to each other by moving at least one of the nozzle and the substrate held by the substrate holding means. As a result, the substrate is scanned with the droplets of the processing liquid, and the plurality of droplets collide with a wide area of the substrate. Therefore, a wide area of the substrate is cleaned. Further, since the relative movement means relatively moves the nozzle and the substrate in a state where the positional relationship between the plurality of ejection ports and the ejection ports is kept constant, the positional relationship between the collision position and the liquid landing position is kept constant. Be drunk. Therefore, variation in impact applied to the substrate at each collision position can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

前記相対移動手段は、基板を移動させる基板移動手段であってもよいし、ノズルを移動させるノズル移動手段であってもよいし、基板およびノズルを移動させる基板・ノズル移動手段であってもよい。
請求項8に記載の発明は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面中央部に交差する回転軸線(L1)まわりに前記基板を回転させる基板回転手段(2)をさらに含み、前記相対移動手段は、前記ノズルが前記基板の主面中央部に対向する中心位置(Pc)と、前記ノズルと前記基板との間の距離が前記中心位置での距離よりも短くなるように、前記ノズルが前記基板の主面周縁部に対向する周縁位置(Pe1、Pe2)との間で前記ノズルを移動させる、請求項7に記載の基板処理装置である。基板の主面は、デバイス形成面である基板の表面であってもよいし、表面とは反対の裏面であってもよい。
The relative moving means may be a substrate moving means for moving the substrate, a nozzle moving means for moving the nozzle, or a substrate / nozzle moving means for moving the substrate and the nozzle. .
The invention according to claim 8 further includes substrate rotating means (2) for rotating the substrate around a rotation axis (L1) intersecting a central portion of the main surface of the substrate held by the substrate holding means, The relative movement means is arranged so that the center position (Pc) where the nozzle faces the central portion of the main surface of the substrate and the distance between the nozzle and the substrate are shorter than the distance at the center position. 8. The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the nozzle is moved between peripheral positions (Pe 1, Pe 2) facing the peripheral surface of the main surface of the substrate. The main surface of the substrate may be the surface of the substrate that is the device forming surface, or may be the back surface opposite to the front surface.

この構成によれば、基板回転手段が、基板の主面中央部に交差する回転軸線まわりに基板を回転させている状態で、相対移動手段が、ノズルが基板の主面中央部に対向する中央位置と、ノズルが基板の主面周縁部に対向する周縁位置との間でノズルを移動させる。これにより、基板の主面全域が処理液の液滴によって走査され、複数の液滴が基板の主面全域に衝突する。そのため、基板の清浄度が高められる。さらに、周縁位置でのノズルと基板との間の距離が、中心位置でのノズルと基板との距離よりも短いので、基板の主面中央部に加わる衝撃は、基板の主面周縁部に加わる衝撃よりも小さい。基板の主面中央部は、基板の主面周縁部よりも面積が小さいので、基板の主面周縁部よりも高密度で液滴が供給される。そのため、基板の主面中央部に加わる衝撃を低下させることにより、基板の主面中央部に加わる衝撃のトータル量と、基板の主面周縁部に加わる衝撃のトータル量との差を低減できる。これにより、処理の均一性を向上させることができる。   According to this configuration, in the state in which the substrate rotating means rotates the substrate around the rotation axis intersecting the central portion of the main surface of the substrate, the relative moving means has a center where the nozzle faces the central portion of the main surface of the substrate. The nozzle is moved between the position and the peripheral position where the nozzle faces the peripheral portion of the main surface of the substrate. As a result, the entire main surface of the substrate is scanned with droplets of the processing liquid, and a plurality of droplets collide with the entire main surface of the substrate. Therefore, the cleanliness of the substrate is increased. Further, since the distance between the nozzle and the substrate at the peripheral position is shorter than the distance between the nozzle and the substrate at the central position, the impact applied to the central portion of the main surface of the substrate is applied to the peripheral portion of the main surface of the substrate. Smaller than impact. Since the central portion of the main surface of the substrate has a smaller area than the peripheral portion of the main surface of the substrate, droplets are supplied at a higher density than the peripheral portion of the main surface of the substrate. Therefore, by reducing the impact applied to the central portion of the main surface of the substrate, the difference between the total amount of impact applied to the central portion of the main surface of the substrate and the total amount of impact applied to the peripheral portion of the main surface of the substrate can be reduced. Thereby, the uniformity of processing can be improved.

請求項9に記載の発明は、複数の噴射口からそれぞれ基板内の複数の衝突位置に向けて処理液の液滴を噴射し、複数の液滴が基板に衝突したときの衝撃によって異物を基板から除去する噴射工程と、前記噴射工程と並行して、各衝突位置からの距離が等しい基板内の着液位置に向けて吐出口から保護液を吐出することにより、前記複数の衝突位置を覆う保護液の液膜を形成する液膜形成工程と、前記噴射工程および液膜形成工程と並行して、前記複数の噴射口と前記吐出口との位置関係が一定に保たれた状態で、前記複数の噴射口および吐出口と前記基板とを相対移動させる相対移動工程とを含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項1の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
According to the ninth aspect of the present invention, the droplets of the processing liquid are ejected from the plurality of ejection openings toward the plurality of collision positions in the substrate, respectively , and the foreign matter is removed by the impact when the plurality of droplets collide with the substrate. In parallel with the injection step, the plurality of collision positions are covered by discharging the protective liquid from the discharge port toward the liquid landing position in the substrate having the same distance from each collision position in parallel with the injection step. In parallel with the liquid film forming step of forming a liquid film of the protective liquid, and the spraying step and the liquid film forming step, the positional relationship between the plurality of spray ports and the discharge ports is kept constant, A substrate processing method including a relative movement step of relatively moving a plurality of ejection ports and ejection ports and the substrate . According to this method, an effect similar to the effect described in regard to the invention of claim 1 can be obtained.

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In this section, alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

この発明の第1実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a substrate processing apparatus concerning a 1st embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズルおよびこれに関連する構成の平面図である。It is a top view of the washing nozzle concerning a 1st embodiment of this invention, and the composition relevant to this. この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section of the washing nozzle concerning a 1st embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な底面図である。It is a typical bottom view of the washing nozzle concerning a 1st embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of the board | substrate performed by the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of the board | substrate performed by the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of the board | substrate performed by the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理例について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of a process of the board | substrate performed by the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な底面図である。It is a typical bottom view of the washing nozzle concerning a 2nd embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な底面図である。It is a typical bottom view of the washing nozzle concerning a 3rd embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な側面図である。It is a typical side view of the washing nozzle concerning a 4th embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係る洗浄ノズルの模式的な底面図である。It is a typical bottom view of the washing nozzle concerning a 4th embodiment of this invention.

以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の概略構成を示す模式図である。図2は、この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズル5およびこれに関連する構成の平面図である。
基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。図1に示すように、基板処理装置1は、基板Wを水平に保持して回転させるスピンチャック2(基板保持手段、基板回転手段)と、スピンチャック2を取り囲む筒状のカップ3と、基板Wの上面にリンス液を供給するリンス液ノズル4と、保護液の液膜で覆われている基板Wの上面に処理液の液滴を衝突させる洗浄ノズル5(ノズル)と、スピンチャック2などの基板処理装置1に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置8とを備えている。洗浄ノズル5は、基板Wの上面に処理液の液滴を衝突させる噴射ノズル6(噴射部、供給部)と、基板Wに保護液(カバーリンス液)を供給する保護液ノズル7(吐出部)とを含む。図2に示すように、噴射ノズル6は、たとえば、上下方向に延びる円筒状であり、保護液ノズル7は、噴射ノズル6の中心軸線L3に沿って配置されている。噴射ノズル6および保護液ノズル7は、一体のノズルであってもよいし、互いに連結された別々のノズルであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the cleaning nozzle 5 according to the first embodiment of the present invention and the configuration related thereto.
The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type substrate processing apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one. As shown in FIG. 1, a substrate processing apparatus 1 includes a spin chuck 2 (substrate holding means, substrate rotating means) that horizontally holds and rotates a substrate W, a cylindrical cup 3 that surrounds the spin chuck 2, and a substrate. A rinsing liquid nozzle 4 for supplying a rinsing liquid to the upper surface of W, a cleaning nozzle 5 (nozzle) for causing a droplet of the processing liquid to collide with the upper surface of the substrate W covered with a protective liquid film, a spin chuck 2 and the like And a control device 8 for controlling the operation of the apparatus and the opening / closing of the valve. The cleaning nozzle 5 includes an injection nozzle 6 (injection unit and supply unit) that causes a droplet of the processing liquid to collide with the upper surface of the substrate W, and a protection liquid nozzle 7 (discharge unit) that supplies a protective liquid (cover rinse liquid) to the substrate W. ). As shown in FIG. 2, the injection nozzle 6 has, for example, a cylindrical shape extending in the vertical direction, and the protective liquid nozzle 7 is disposed along the central axis L <b> 3 of the injection nozzle 6. The injection nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7 may be an integral nozzle or may be separate nozzles connected to each other.

図1に示すように、スピンチャック2は、基板Wを水平に保持して当該基板Wの中心C1を通る鉛直な回転軸線L1まわりに回転可能なスピンベース9と、このスピンベース9を回転軸線L1まわりに回転させるスピンモータ10とを含む。スピンチャック2は、基板Wを水平方向に挟んで当該基板Wを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Wの裏面(下面)を吸着することにより当該基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図1および図2では、スピンチャック2が挟持式のチャックである場合が示されている。   As shown in FIG. 1, the spin chuck 2 holds a substrate W horizontally and can rotate about a vertical rotation axis L1 passing through the center C1 of the substrate W, and the spin base 9 is rotated about the rotation axis. And a spin motor 10 that rotates around L1. The spin chuck 2 may be a holding chuck that horizontally holds the substrate W while holding the substrate W in a horizontal direction, or by adsorbing the back surface (lower surface) of the substrate W that is a non-device forming surface. A vacuum chuck that holds the substrate W horizontally may be used. 1 and 2 show a case where the spin chuck 2 is a clamping chuck.

図1に示すように、リンス液ノズル4は、リンス液バルブ11が介装されたリンス液供給管12に接続されている。リンス液バルブ11が開かれると、基板Wの上面中央部に向けてリンス液ノズル4からリンス液が吐出される。その一方で、リンス液バルブ11が閉じられると、リンス液ノズル4からのリンス液の吐出が停止される。リンス液ノズル4に供給されるリンス液としては、純水(脱イオン水)、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水などを例示することができる。   As shown in FIG. 1, the rinse liquid nozzle 4 is connected to a rinse liquid supply pipe 12 in which a rinse liquid valve 11 is interposed. When the rinse liquid valve 11 is opened, the rinse liquid is discharged from the rinse liquid nozzle 4 toward the center of the upper surface of the substrate W. On the other hand, when the rinse liquid valve 11 is closed, the discharge of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 4 is stopped. As the rinsing liquid supplied to the rinsing liquid nozzle 4, pure water (deionized water), carbonated water, electrolytic ionic water, hydrogen water, ozone water, hydrochloric acid water having a diluted concentration (for example, about 10 to 100 ppm), etc. It can be illustrated.

噴射ノズル6は、インクジェット方式によって多数の液滴を噴射するインクジェットノズルである。図1に示すように、噴射ノズル6は、処理液供給管13を介して処理液供給機構14に接続されている。さらに、噴射ノズル6は、排出バルブ15が介装された処理液排出管16に接続されている。処理液供給機構14は、たとえば、ポンプを含む機構である。処理液供給機構14は、常時、所定圧力(たとえば、10MPa以下)で処理液を噴射ノズル6に供給している。噴射ノズル6に供給される処理液としては、たとえば、純水や、炭酸水や、SC−1(NHOHとHとを含む混合液)などが挙げられる。制御装置8は、処理液供給機構14を制御することにより、噴射ノズル6に供給される処理液の圧力を任意の圧力に変更することができる。 The ejection nozzle 6 is an inkjet nozzle that ejects a large number of droplets by an inkjet method. As shown in FIG. 1, the spray nozzle 6 is connected to a processing liquid supply mechanism 14 via a processing liquid supply pipe 13. Further, the injection nozzle 6 is connected to a treatment liquid discharge pipe 16 in which a discharge valve 15 is interposed. The processing liquid supply mechanism 14 is a mechanism including a pump, for example. The processing liquid supply mechanism 14 always supplies the processing liquid to the injection nozzle 6 at a predetermined pressure (for example, 10 MPa or less). Examples of the processing liquid supplied to the injection nozzle 6 include pure water, carbonated water, and SC-1 (mixed liquid containing NH 4 OH and H 2 O 2 ). The control device 8 can change the pressure of the processing liquid supplied to the ejection nozzle 6 to an arbitrary pressure by controlling the processing liquid supply mechanism 14.

また、図1に示すように、噴射ノズル6は、噴射ノズル6の内部に配置された圧電素子17(piezo element:振動付与手段)を含む。圧電素子17は、配線18を介して電圧印加機構19に接続されている。電圧印加機構19は、たとえば、インバータを含む駆動回路である。電圧印加機構19は、交流電圧を圧電素子17に印加する。交流電圧が圧電素子17に印加されると、印加された交流電圧の周波数に対応する周波数で圧電素子17が振動する。制御装置8は、電圧印加機構19を制御することにより、圧電素子17に印加される交流電圧の周波数を任意の周波数(たとえば、数百KHz〜数MHz)に変更することができる。したがって、圧電素子17の振動の周波数は、制御装置8によって制御される。   As shown in FIG. 1, the injection nozzle 6 includes a piezoelectric element 17 (piezo element: vibration applying means) disposed inside the injection nozzle 6. The piezoelectric element 17 is connected to a voltage application mechanism 19 via a wiring 18. The voltage application mechanism 19 is a drive circuit including an inverter, for example. The voltage application mechanism 19 applies an alternating voltage to the piezoelectric element 17. When an AC voltage is applied to the piezoelectric element 17, the piezoelectric element 17 vibrates at a frequency corresponding to the frequency of the applied AC voltage. The control device 8 can change the frequency of the AC voltage applied to the piezoelectric element 17 to an arbitrary frequency (for example, several hundred KHz to several MHz) by controlling the voltage application mechanism 19. Therefore, the frequency of vibration of the piezoelectric element 17 is controlled by the control device 8.

図1に示すように、基板処理装置1は、ノズル移動機構20(相対移動手段)をさらに含む。ノズル移動機構20は、洗浄ノズル5(噴射ノズル6および保護液ノズル7)を保持するノズルアーム21と、ノズルアーム21に接続された回動機構22と、回動機構22に接続された昇降機構23とを含む。回動機構22は、たとえば、モータを含む機構である。昇降機構23は、ボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するモータとを含む機構である。回動機構22は、スピンチャック2の周囲に設けられた鉛直な回転軸線L2まわりにノズルアーム21を回動させる。洗浄ノズル5は、ノズルアーム21と共に回転軸線L2まわりに回動する。これにより、洗浄ノズル5が水平方向に移動する。一方、昇降機構23は、回動機構22を鉛直方向D1(基準方向)に昇降させる。洗浄ノズル5およびノズルアーム21は、回動機構22と共に鉛直方向D1に昇降する。これにより、洗浄ノズル5が鉛直方向D1に移動する。   As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 further includes a nozzle moving mechanism 20 (relative moving means). The nozzle moving mechanism 20 includes a nozzle arm 21 that holds the cleaning nozzle 5 (the spray nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7), a rotating mechanism 22 connected to the nozzle arm 21, and an elevating mechanism connected to the rotating mechanism 22. 23. The rotation mechanism 22 is a mechanism including a motor, for example. The elevating mechanism 23 is a mechanism including a ball screw mechanism and a motor that drives the ball screw mechanism. The rotation mechanism 22 rotates the nozzle arm 21 around a vertical rotation axis L <b> 2 provided around the spin chuck 2. The cleaning nozzle 5 rotates around the rotation axis L <b> 2 together with the nozzle arm 21. Thereby, the washing nozzle 5 moves in the horizontal direction. On the other hand, the elevating mechanism 23 moves the rotating mechanism 22 up and down in the vertical direction D1 (reference direction). The cleaning nozzle 5 and the nozzle arm 21 move up and down in the vertical direction D1 together with the rotation mechanism 22. Thereby, the washing nozzle 5 moves in the vertical direction D1.

回動機構22は、スピンチャック2の上方を含む水平面内で洗浄ノズル5を水平に移動させる。図2に示すように、回動機構22は、スピンチャック2に保持されている基板Wの上面に沿って延びる円弧状の軌跡X1に沿って洗浄ノズル5を水平に移動させる。軌跡X1は、スピンチャック2に保持されている基板Wの上面に垂直な垂直方向(鉛直方向D1)から見たときに基板Wの上面に重ならない2つの位置を結び、鉛直方向D1から見たときに基板Wの上面の中心C1を通る曲線である。洗浄ノズル5がスピンチャック2に保持されている基板Wの上方に位置する状態で、昇降機構23が洗浄ノズル5を降下させると、洗浄ノズル5が基板Wの上面に近接する。処理液の液滴を基板Wに衝突させるときは、洗浄ノズル5が基板Wの上面に近接している状態で、制御装置8が、回動機構22を制御することにより、軌跡X1に沿って洗浄ノズル5を移動させる。   The rotation mechanism 22 moves the cleaning nozzle 5 horizontally in a horizontal plane including the upper side of the spin chuck 2. As shown in FIG. 2, the rotation mechanism 22 moves the cleaning nozzle 5 horizontally along an arc-shaped locus X <b> 1 extending along the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 2. The locus X1 connects two positions that do not overlap the upper surface of the substrate W when viewed from the vertical direction (vertical direction D1) perpendicular to the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 2, and is viewed from the vertical direction D1. It is a curve that sometimes passes through the center C1 of the upper surface of the substrate W. When the lifting mechanism 23 lowers the cleaning nozzle 5 with the cleaning nozzle 5 positioned above the substrate W held by the spin chuck 2, the cleaning nozzle 5 comes close to the upper surface of the substrate W. When the droplets of the processing liquid collide with the substrate W, the control device 8 controls the rotation mechanism 22 in a state where the cleaning nozzle 5 is close to the upper surface of the substrate W, thereby along the locus X1. The cleaning nozzle 5 is moved.

保護液ノズル7は、ノズルアーム21に保持されている。回動機構22および昇降機構23の少なくとも一方がノズルアーム21を移動させると、噴射ノズル6および保護液ノズル7は、噴射ノズル6および保護液ノズル7の位置関係が一定に保たれた状態で移動する。したがって、回動機構22がノズルアーム21を回動させると、保護液ノズル7は、噴射ノズル6と共に軌跡X1に沿って水平に移動する。図1に示すように、保護液ノズル7は、保護液バルブ24および流量調整バルブ25が介装された保護液供給管26に接続されている。保護液バルブ24が開かれると、基板Wの上面に向けて保護液ノズル7から保護液が吐出される。その一方で、保護液バルブ24が閉じられると、保護液ノズル7からの保護液の吐出が停止される。保護液ノズル7からの保護液の吐出速度は、制御装置8が流量調整バルブ25の開度を調整することにより変更される。保護液ノズル7に供給される保護液としては、たとえば、リンス液や、SC−1などの薬液が挙げられる。   The protective liquid nozzle 7 is held by the nozzle arm 21. When at least one of the rotation mechanism 22 and the lifting mechanism 23 moves the nozzle arm 21, the spray nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7 move in a state where the positional relationship between the spray nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7 is kept constant. To do. Therefore, when the rotation mechanism 22 rotates the nozzle arm 21, the protective liquid nozzle 7 moves horizontally along the locus X <b> 1 together with the spray nozzle 6. As shown in FIG. 1, the protective liquid nozzle 7 is connected to a protective liquid supply pipe 26 in which a protective liquid valve 24 and a flow rate adjustment valve 25 are interposed. When the protective liquid valve 24 is opened, the protective liquid is discharged from the protective liquid nozzle 7 toward the upper surface of the substrate W. On the other hand, when the protective liquid valve 24 is closed, the discharge of the protective liquid from the protective liquid nozzle 7 is stopped. The discharge speed of the protective liquid from the protective liquid nozzle 7 is changed by the control device 8 adjusting the opening degree of the flow rate adjusting valve 25. Examples of the protective liquid supplied to the protective liquid nozzle 7 include a rinse liquid and a chemical liquid such as SC-1.

図3は、この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズル5の模式的な縦断面図である。図4は、この発明の第1実施形態に係る洗浄ノズル5の模式的な底面図である。
前述のように、洗浄ノズル5は、基板Wの上面に処理液の液滴を衝突させる噴射ノズル6と、基板Wに保護液を供給する保護液ノズル7とを含む。図3に示すように、噴射ノズル6は、たとえば、上下方向に延びる円筒状であり、保護液ノズル7は、噴射ノズル6の中心軸線L3(洗浄ノズル5の中心軸線L3)に沿って配置されている。噴射ノズル6の外径は、基板Wの直径よりも小さい。噴射ノズル6および保護液ノズル7は、図示しないステーによって連結されている。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the cleaning nozzle 5 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic bottom view of the cleaning nozzle 5 according to the first embodiment of the present invention.
As described above, the cleaning nozzle 5 includes the ejection nozzle 6 that causes the droplet of the processing liquid to collide with the upper surface of the substrate W, and the protective liquid nozzle 7 that supplies the protective liquid to the substrate W. As shown in FIG. 3, the injection nozzle 6 is, for example, a cylindrical shape extending in the vertical direction, and the protective liquid nozzle 7 is disposed along the central axis L3 of the injection nozzle 6 (the central axis L3 of the cleaning nozzle 5). ing. The outer diameter of the injection nozzle 6 is smaller than the diameter of the substrate W. The spray nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7 are connected by a stay (not shown).

図3に示すように、噴射ノズル6は、上下方向に延びる円筒状の本体27と、本体27の内部に配置された前述の圧電素子17とを含む。配線18の端部は、本体27の内部で圧電素子17に接続されている。本体27は、耐薬性を有する耐薬性材料によって形成されている。本体27は、たとえば、石英によって形成されている。本体27は、高圧に耐えうる強度を有している。   As shown in FIG. 3, the injection nozzle 6 includes a cylindrical main body 27 extending in the vertical direction and the above-described piezoelectric element 17 disposed inside the main body 27. An end portion of the wiring 18 is connected to the piezoelectric element 17 inside the main body 27. The main body 27 is formed of a chemical resistant material having chemical resistance. The main body 27 is made of, for example, quartz. The main body 27 is strong enough to withstand high pressure.

図3に示すように、本体27は、処理液が供給される供給口28と、供給口28に供給された処理液を排出する排出口29と、供給口28と排出口29とを接続する処理液流通路30と、処理液流通路30に接続された複数の噴射口31(環状配列噴射口)とを含む。処理液流通路30は、供給口28に接続された上流路32と、排出口29に接続された下流路33と、上流路32と下流路33とを接続する2つの分岐路34と、分岐路34に接続された複数の接続路35とを含む。上流路32および下流路33は、鉛直方向D1に延びており、分岐路34は、上流路32の下端から下流路33の下端まで水平に延びている。図4に示すように、2つの分岐路34は、噴射ノズル6の中心軸線L3上に中心点X(基準点)を有する円Cに沿って配置されている。図3に示すように、複数の接続路35は、各分岐路34から下方に延びている。複数の噴射口31は、それぞれ、複数の接続路35に接続されている。したがって、噴射口31は、接続路35を介して処理液流通路30に接続されている。噴射口31および接続路35の流路面積は、分岐路34の流路面積よりも小さい。   As shown in FIG. 3, the main body 27 connects the supply port 28 to which the processing liquid is supplied, the discharge port 29 for discharging the processing liquid supplied to the supply port 28, and the supply port 28 and the discharge port 29. The processing liquid flow passage 30 and a plurality of injection ports 31 (annular array injection ports) connected to the processing liquid flow passage 30 are included. The processing liquid flow passage 30 includes an upper flow path 32 connected to the supply port 28, a lower flow path 33 connected to the discharge port 29, two branch paths 34 connecting the upper flow path 32 and the lower flow path 33, and a branch. A plurality of connection paths 35 connected to the path 34. The upper flow path 32 and the lower flow path 33 extend in the vertical direction D 1, and the branch path 34 extends horizontally from the lower end of the upper flow path 32 to the lower end of the lower flow path 33. As shown in FIG. 4, the two branch paths 34 are arranged along a circle C having a center point X (reference point) on the center axis L <b> 3 of the injection nozzle 6. As shown in FIG. 3, the plurality of connection paths 35 extend downward from the respective branch paths 34. Each of the plurality of injection ports 31 is connected to a plurality of connection paths 35. Therefore, the injection port 31 is connected to the processing liquid flow passage 30 via the connection path 35. The flow area of the injection port 31 and the connection path 35 is smaller than the flow area of the branch path 34.

噴射口31は、たとえば数μm〜数十μmの直径を有する微細孔である。図3に示すように、本体27の下面27aは、たとえば、水平な平坦面であり、複数の噴射口31は、本体27の下面27aで開口している。したがって、複数の噴射口31は、同じ高さに配置されている。さらに、図4に示すように、複数の噴射口31は、噴射ノズル6の中心軸線L3(洗浄ノズル5の中心軸線L3)上に中心点Xを有する水平な円Cに沿って等間隔で配列されている。保護液ノズル7の吐出口36(中心吐出口)は、中心点Xを通る鉛直軸線(噴射ノズル6の中心軸線L3)上に配置されている。したがって、吐出口36は、全周に亘って複数の噴射口31に取り囲まれている。各噴射口31から吐出口36までの距離(最短距離)は等しい。吐出口36は、複数の噴射口31と同じ高さに配置されていてもよいし、複数の噴射口31とは異なる高さに配置されていてもよい。吐出口36は、たとえば、円形の開口である。保護液ノズル7は、吐出口36から鉛直下方に保護液を吐出する。同様に、噴射ノズル6は、各噴射口31から鉛直下方に液滴を噴射する。したがって、噴射ノズル6および保護液ノズル7は、互いに平行な方向に液体を吐出する。   The injection port 31 is a fine hole having a diameter of several μm to several tens of μm, for example. As shown in FIG. 3, the lower surface 27 a of the main body 27 is, for example, a horizontal flat surface, and the plurality of injection ports 31 are opened at the lower surface 27 a of the main body 27. Accordingly, the plurality of injection ports 31 are arranged at the same height. Further, as shown in FIG. 4, the plurality of injection ports 31 are arranged at equal intervals along a horizontal circle C having a center point X on the center axis L <b> 3 of the injection nozzle 6 (center axis L <b> 3 of the cleaning nozzle 5). Has been. The discharge port 36 (center discharge port) of the protective liquid nozzle 7 is disposed on a vertical axis (center axis L3 of the injection nozzle 6) passing through the center point X. Accordingly, the discharge port 36 is surrounded by the plurality of injection ports 31 over the entire circumference. The distance (shortest distance) from each injection port 31 to the discharge port 36 is equal. The discharge ports 36 may be disposed at the same height as the plurality of ejection ports 31 or may be disposed at a height different from the plurality of ejection ports 31. The discharge port 36 is, for example, a circular opening. The protective liquid nozzle 7 discharges the protective liquid vertically downward from the discharge port 36. Similarly, the ejection nozzle 6 ejects droplets vertically downward from each ejection port 31. Accordingly, the spray nozzle 6 and the protective liquid nozzle 7 discharge liquid in directions parallel to each other.

図3に示すように、処理液供給管13および処理液排出管16は、それぞれ、供給口28および排出口29に接続されている。したがって、処理液供給機構14(図1参照)は、処理液供給管13を介して供給口28に接続されている。処理液供給機構14は、常時、高圧で処理液を噴射ノズル6に供給している。処理液供給機構14から供給口28に供給された処理液は、処理液流通路30に供給される。排出バルブ15が閉じられている状態では、処理液流通路30での処理液の圧力(液圧)が高い。そのため、この状態では、液圧によって各噴射口31から処理液が噴射される。さらに、この状態で、交流電圧が圧電素子17に印加されると、処理液流通路30を流れる処理液が圧電素子17からの振動によって分断され、噴射口31の直径と概ね等しい直径を有する処理液の液柱が噴射口31から噴射される。そして、この液柱は、表面張力によって球形に変化する。そのため、噴射口31の直径よりも大きい直径(たとえば、15μm〜200μm)を有する球状の液滴が基板Wに向かって飛散する。   As shown in FIG. 3, the processing liquid supply pipe 13 and the processing liquid discharge pipe 16 are connected to a supply port 28 and a discharge port 29, respectively. Therefore, the processing liquid supply mechanism 14 (see FIG. 1) is connected to the supply port 28 via the processing liquid supply pipe 13. The processing liquid supply mechanism 14 always supplies the processing liquid to the jet nozzle 6 at a high pressure. The processing liquid supplied from the processing liquid supply mechanism 14 to the supply port 28 is supplied to the processing liquid flow passage 30. In a state where the discharge valve 15 is closed, the pressure (fluid pressure) of the treatment liquid in the treatment liquid flow passage 30 is high. Therefore, in this state, the processing liquid is ejected from each ejection port 31 by the fluid pressure. Further, in this state, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element 17, the processing liquid flowing through the processing liquid flow passage 30 is divided by vibration from the piezoelectric element 17 and has a diameter that is approximately equal to the diameter of the ejection port 31. A liquid column of liquid is ejected from the ejection port 31. And this liquid column changes to a spherical shape by surface tension. Therefore, spherical droplets having a diameter (for example, 15 μm to 200 μm) larger than the diameter of the ejection port 31 are scattered toward the substrate W.

一方、排出バルブ15が開かれている状態では、処理液流通路30に供給された処理液が、排出口29から処理液排出管16に排出される。すなわち、排出バルブ15が開かれている状態では、処理液流通路30での液圧が十分に上昇していない。噴射口31が微細孔であるから、噴射口31から処理液を噴射させるには、処理液流通路30の液圧を所定値以上に上昇させる必要がある。しかしながら、排出バルブ15が開かれている状態では、処理液流通路30の液圧が低圧であるので、処理液流通路30の処理液は、噴射口31から噴射されずに、排出口29から処理液排出管16に排出される。このように、噴射口31からの処理液の噴射は、排出バルブ15の開閉により制御される。制御装置8(図1参照)は、洗浄ノズル5を基板Wの処理に使用しない間(洗浄ノズル5の待機中)は、排出バルブ15を開いている。そのため、洗浄ノズル5の待機中であっても、噴射ノズル6の内部で処理液が流通している状態が維持される。   On the other hand, when the discharge valve 15 is open, the processing liquid supplied to the processing liquid flow passage 30 is discharged from the discharge port 29 to the processing liquid discharge pipe 16. That is, in the state where the discharge valve 15 is opened, the liquid pressure in the processing liquid flow passage 30 is not sufficiently increased. Since the injection port 31 is a fine hole, in order to inject the processing liquid from the injection port 31, it is necessary to increase the liquid pressure in the processing liquid flow passage 30 to a predetermined value or more. However, in a state where the discharge valve 15 is opened, the liquid pressure in the processing liquid flow passage 30 is low, so that the processing liquid in the processing liquid flow passage 30 is not injected from the injection port 31 but from the discharge port 29. It is discharged to the processing liquid discharge pipe 16. As described above, the injection of the processing liquid from the injection port 31 is controlled by opening and closing the discharge valve 15. The control device 8 (see FIG. 1) opens the discharge valve 15 while the cleaning nozzle 5 is not used for processing the substrate W (while the cleaning nozzle 5 is on standby). Therefore, even when the cleaning nozzle 5 is on standby, the state in which the processing liquid is circulating inside the injection nozzle 6 is maintained.

制御装置8は、基板Wの上面に処理液の液滴を衝突させるときに、ノズル移動機構20(図1参照)によって洗浄ノズル5を移動させることにより、噴射ノズル6の下面(本体27の下面27a)を基板Wの上面に近接させる。そして、制御装置8は、噴射ノズル6に設けられた複数の噴射口31と、保護液ノズル7に設けられた吐出口36とが、基板Wの上面に対向している状態で、保護液バルブ24を開いて、吐出口36から保護液を吐出させる。さらに、制御装置8は、この状態で、排出バルブ15を閉じて処理液流通路30の圧力を上昇させると共に、圧電素子17を駆動することにより、処理液流通路30内の処理液に振動を加える。これにより、粒径が均一な多数の処理液の液滴が均一な速度で同時に噴射される。具体的には、平均値に対する粒径および速度のばらつきが10%以内の均一な液滴が基板Wの上面に向けて噴射される。   The control device 8 moves the cleaning nozzle 5 by the nozzle moving mechanism 20 (see FIG. 1) when causing the droplet of the processing liquid to collide with the upper surface of the substrate W, whereby the lower surface of the injection nozzle 6 (the lower surface of the main body 27). 27a) is brought close to the upper surface of the substrate W. And the control apparatus 8 is the protection liquid valve | bulb in the state in which the several injection port 31 provided in the injection nozzle 6 and the discharge port 36 provided in the protection liquid nozzle 7 are facing the upper surface of the board | substrate W. 24 is opened, and the protective liquid is discharged from the discharge port 36. Further, in this state, the control device 8 closes the discharge valve 15 to increase the pressure of the processing liquid flow passage 30 and drives the piezoelectric element 17 to vibrate the processing liquid in the processing liquid flow passage 30. Add. Thereby, a large number of droplets of the treatment liquid having a uniform particle size are simultaneously ejected at a uniform speed. Specifically, uniform droplets having a particle size and speed variation of 10% or less with respect to the average value are ejected toward the upper surface of the substrate W.

図3に示すように、処理液の液滴は、複数の噴射口31からそれぞれ基板Wの上面内の複数の衝突位置P1に向けて噴射される。また、保護液は、吐出口36から基板Wの上面内の着液位置P2に向けて吐出される。衝突位置P1および着液位置P2の位置関係は、噴射口31および吐出口36を鉛直方向D1から見たときの噴射口31および吐出口36の位置関係と等しい。前述のように、各噴射口31から吐出口36までの距離は等しい。したがって、各衝突位置P1から着液位置P2までの距離D(最短距離)は等しい。   As shown in FIG. 3, the droplets of the processing liquid are ejected from the plurality of ejection ports 31 toward the plurality of collision positions P1 in the upper surface of the substrate W, respectively. Further, the protective liquid is discharged from the discharge port 36 toward the liquid landing position P2 in the upper surface of the substrate W. The positional relationship between the collision position P1 and the liquid landing position P2 is equal to the positional relationship between the ejection port 31 and the ejection port 36 when the ejection port 31 and the ejection port 36 are viewed from the vertical direction D1. As described above, the distances from the ejection ports 31 to the ejection ports 36 are equal. Therefore, the distance D (shortest distance) from each collision position P1 to the liquid landing position P2 is equal.

図5A〜図5Dは、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1によって行われる基板Wの処理例について説明するための図である。以下では、図1および図2を参照する。図5A〜図5Dについては適宜参照する。
未処理の基板Wは、図示しない搬送ロボットによって搬送され、デバイス形成面である表面をたとえば上に向けてスピンチャック2上に載置される。そして、制御装置8は、スピンチャック2によって基板Wを保持させる。その後、制御装置8は、スピンモータ10を制御することにより、スピンチャック2に保持されている基板Wを回転させる。
5A to 5D are views for explaining a processing example of the substrate W performed by the substrate processing apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. In the following, reference is made to FIG. 1 and FIG. 5A to 5D will be referred to as appropriate.
The unprocessed substrate W is transported by a transport robot (not shown), and placed on the spin chuck 2 with the surface, which is a device formation surface, facing upward, for example. Then, the control device 8 holds the substrate W by the spin chuck 2. Thereafter, the control device 8 controls the spin motor 10 to rotate the substrate W held on the spin chuck 2.

次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル4から基板Wに供給して、基板Wの上面を純水で覆う第1カバー工程が行われる。具体的には、制御装置8は、スピンチャック2によって基板Wを回転させながら、リンス液バルブ11を開いて、図5Aに示すように、リンス液ノズル4からスピンチャック2に保持されている基板Wの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル4から吐出された純水は、基板Wの上面中央部に供給され、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Wの上面全域に純水が供給され、基板Wの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。そして、リンス液バルブ11が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置8は、リンス液バルブ11を閉じてリンス液ノズル4からの純水の吐出を停止させる。   Next, the 1st cover process which supplies the pure water which is an example of the rinse liquid from the rinse liquid nozzle 4 to the board | substrate W, and covers the upper surface of the board | substrate W with a pure water is performed. Specifically, the control device 8 opens the rinse liquid valve 11 while rotating the substrate W by the spin chuck 2, and the substrate held on the spin chuck 2 from the rinse liquid nozzle 4 as shown in FIG. 5A. Pure water is discharged toward the center of the upper surface of W. The pure water discharged from the rinsing liquid nozzle 4 is supplied to the central portion of the upper surface of the substrate W, and spreads outward along the upper surface of the substrate W under the centrifugal force due to the rotation of the substrate W. Thus, pure water is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and a liquid film of pure water is formed to cover the entire upper surface of the substrate W. When a predetermined time elapses after the rinsing liquid valve 11 is opened, the control device 8 closes the rinsing liquid valve 11 and stops the discharge of pure water from the rinsing liquid nozzle 4.

次に、処理液の一例である炭酸水の液滴を噴射ノズル6から基板Wに供給して基板Wを洗浄する洗浄工程と、保護液の一例であるSC−1を保護液ノズル7から基板Wに供給して基板Wの上面をSC−1で覆う第2カバー工程とが並行して行われる。具体的には、制御装置8は、ノズル移動機構20を制御することにより、洗浄ノズル5(噴射ノズル6および保護液ノズル7)をスピンチャック2の上方に移動させると共に、洗浄ノズル5の下面(本体27の下面27a)を基板Wの上面に近接させる。その後、制御装置8は、スピンチャック2によって基板Wを回転させながら、保護液バルブ24を開いて、図5Bに示すように、保護液ノズル7からSC−1を吐出させる。これにより、基板Wの上面を覆うSC−1の液膜が形成される。   Next, a cleaning step of cleaning the substrate W by supplying droplets of carbonated water, which is an example of the processing liquid, from the spray nozzle 6 to the substrate W, and SC-1, which is an example of the protective liquid, from the protective liquid nozzle 7 to the substrate. A second cover process is performed in parallel with the process of supplying W to cover the upper surface of the substrate W with SC-1. Specifically, the control device 8 controls the nozzle moving mechanism 20 to move the cleaning nozzle 5 (injection nozzle 6 and protective liquid nozzle 7) above the spin chuck 2, and the lower surface of the cleaning nozzle 5 ( The lower surface 27a) of the main body 27 is brought close to the upper surface of the substrate W. Thereafter, the control device 8 opens the protective liquid valve 24 while rotating the substrate W by the spin chuck 2, and discharges SC-1 from the protective liquid nozzle 7 as shown in FIG. 5B. Thereby, the SC-1 liquid film covering the upper surface of the substrate W is formed.

一方、制御装置8は、保護液ノズル7からのSC−1の吐出と並行して、噴射ノズル6から炭酸水の液滴を噴射させる。具体的には、制御装置8は、洗浄ノズル5の下面が基板Wの上面に近接しており、保護液ノズル7からSC−1が吐出されている状態で、排出バルブ15を閉じると共に、電圧印加機構19によって所定の周波数の交流電圧を圧電素子17に印加させる。さらに、制御装置8は、一定の回転速度で基板Wを回転させながら、ノズル移動機構20によって、洗浄ノズル5を軌跡X1に沿って往復移動させる。これにより、図5Bに示すように、噴射ノズル6から複数の液滴が噴射され、これらの液滴が、SC−1の液膜によって覆われている基板Wの上面に衝突する。そして、制御装置8は、液滴の噴射が所定時間に亘って行われた後、排出バルブ15を開いて、噴射ノズル6からの液滴の噴射を停止させる。さらに、制御装置8は、保護液バルブ24を閉じて、保護液ノズル7からのSC−1の吐出を停止させる。その後、制御装置8は、ノズル移動機構20によって、洗浄ノズル5を基板Wの上方から退避させる。   On the other hand, the control device 8 ejects droplets of carbonated water from the ejection nozzle 6 in parallel with the discharge of SC-1 from the protective liquid nozzle 7. Specifically, the control device 8 closes the discharge valve 15 in a state where the lower surface of the cleaning nozzle 5 is close to the upper surface of the substrate W and SC-1 is discharged from the protective liquid nozzle 7, and the voltage An AC voltage having a predetermined frequency is applied to the piezoelectric element 17 by the applying mechanism 19. Further, the control device 8 reciprocates the cleaning nozzle 5 along the locus X1 by the nozzle moving mechanism 20 while rotating the substrate W at a constant rotation speed. As a result, as shown in FIG. 5B, a plurality of droplets are ejected from the ejection nozzle 6, and these droplets collide with the upper surface of the substrate W covered with the liquid film of SC-1. Then, after the droplet ejection is performed for a predetermined time, the control device 8 opens the discharge valve 15 to stop the droplet ejection from the ejection nozzle 6. Further, the control device 8 closes the protective liquid valve 24 and stops the discharge of SC-1 from the protective liquid nozzle 7. Thereafter, the control device 8 retracts the cleaning nozzle 5 from above the substrate W by the nozzle moving mechanism 20.

制御装置8は、洗浄工程において、洗浄ノズル5が基板Wの上面周縁部に対向する周縁位置Pe1(図5B参照)から洗浄ノズル5が基板Wの上面周縁部に対向する周縁位置Pe2(図5B参照)まで洗浄ノズル5を軌跡X1に沿って移動させるフルスキャンを行ってもよいし、洗浄ノズル5が基板Wの上面中央部に対向する中心位置Pc(図5B参照)から周縁位置Pe1まで洗浄ノズル5を軌跡X1に沿って移動させるハーフスキャンを行ってもよい。また、フルスキャンおよびハーフスキャンのいずれが行われる場合でも、制御装置8は、鉛直方向D1への洗浄ノズル5と基板Wとの距離を一定に保った状態で洗浄ノズル5を移動させてもよいし、洗浄ノズル5と基板Wとの距離を変化させながら洗浄ノズル5を移動させてもよい。たとえば図5Bに示すように、制御装置8は、周縁位置Pe1および周縁位置Pe2での洗浄ノズル5と基板Wとの距離が、中心位置Pcでの洗浄ノズル5と基板Wとの距離より短くなるように、洗浄ノズル5を移動させてもよい。   In the cleaning process, the control device 8 uses a peripheral position Pe2 (see FIG. 5B) where the cleaning nozzle 5 faces the upper peripheral edge of the substrate W to a peripheral position Pe2 (see FIG. 5B) where the cleaning nozzle 5 faces the upper peripheral edge of the substrate W. The cleaning nozzle 5 may be moved along the trajectory X1 until the cleaning is performed, or the cleaning nozzle 5 is cleaned from the center position Pc (see FIG. 5B) facing the center of the upper surface of the substrate W to the peripheral position Pe1. You may perform the half scan which moves the nozzle 5 along the locus | trajectory X1. Further, regardless of whether full scan or half scan is performed, the control device 8 may move the cleaning nozzle 5 while keeping the distance between the cleaning nozzle 5 and the substrate W in the vertical direction D1 constant. Then, the cleaning nozzle 5 may be moved while changing the distance between the cleaning nozzle 5 and the substrate W. For example, as shown in FIG. 5B, the control device 8 causes the distance between the cleaning nozzle 5 and the substrate W at the peripheral position Pe1 and the peripheral position Pe2 to be shorter than the distance between the cleaning nozzle 5 and the substrate W at the central position Pc. As such, the cleaning nozzle 5 may be moved.

多数の炭酸水の液滴が噴射ノズル6から下方に噴射されることにより、SC−1の液膜によって覆われている基板Wの上面に多数の炭酸水の液滴が吹き付けられる。また、フルスキャンおよびハーフスキャンのいずれが行われる場合でも、洗浄ノズル5が中心位置Pcと周縁位置Pe1とを通過するので、炭酸水の液滴によって基板Wの上面全域が走査され、炭酸水の液滴が基板Wの上面全域に衝突する。したがって、基板Wの上面に付着しているパーティクルなどの異物は、基板Wに対する液滴の衝突によって物理的に除去される。また、基板Wに対する異物の付着力は、SC−1が基板Wを溶融させることにより弱められる。したがって、異物がより確実に除去される。しかも、基板Wの上面全域が液膜によって覆われている状態で、炭酸水の液滴が基板Wの上面に吹き付けられるので、基板Wに対する異物の再付着が抑制または防止される。このようにして、第2カバー工程と並行して洗浄工程が行われる。   A large number of carbonated water droplets are sprayed downward from the spray nozzle 6, whereby a large number of carbonated water droplets are sprayed onto the upper surface of the substrate W covered with the SC-1 liquid film. In addition, regardless of whether full scan or half scan is performed, since the cleaning nozzle 5 passes through the center position Pc and the peripheral position Pe1, the entire upper surface of the substrate W is scanned by the carbonated water droplets, and the carbonated water is scanned. The droplet collides with the entire upper surface of the substrate W. Accordingly, foreign matters such as particles adhering to the upper surface of the substrate W are physically removed by the collision of the droplet with the substrate W. Further, the adhesion force of foreign matter to the substrate W is weakened by the SC-1 melting the substrate W. Therefore, foreign matters are more reliably removed. Moreover, since the carbonated water droplets are sprayed onto the upper surface of the substrate W in a state where the entire upper surface of the substrate W is covered with the liquid film, the reattachment of foreign matter to the substrate W is suppressed or prevented. In this way, the cleaning process is performed in parallel with the second cover process.

次に、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル4から基板Wに供給して、基板Wに付着している液体や異物を洗い流すリンス工程が行われる。具体的には、制御装置8は、スピンチャック2によって基板Wを回転させながら、リンス液バルブ11を開いて、図5Cに示すように、リンス液ノズル4からスピンチャック2に保持されている基板Wの上面中央部に向けて純水を吐出させる。リンス液ノズル4から吐出された純水は、基板Wの上面中央部に供給され、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Wの上面全域に純水が供給され、基板Wに付着している液体や異物が洗い流される。そして、リンス液バルブ11が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置8は、リンス液バルブ11を閉じてリンス液ノズル4からの純水の吐出を停止させる。   Next, a rinsing process is performed in which pure water, which is an example of a rinsing liquid, is supplied from the rinsing liquid nozzle 4 to the substrate W to wash away liquids and foreign matters adhering to the substrate W. Specifically, the control device 8 opens the rinse liquid valve 11 while rotating the substrate W by the spin chuck 2, and the substrate held on the spin chuck 2 from the rinse liquid nozzle 4 as shown in FIG. 5C. Pure water is discharged toward the center of the upper surface of W. The pure water discharged from the rinsing liquid nozzle 4 is supplied to the central portion of the upper surface of the substrate W, and spreads outward along the upper surface of the substrate W under the centrifugal force due to the rotation of the substrate W. Thereby, pure water is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and the liquid and foreign matters adhering to the substrate W are washed away. When a predetermined time elapses after the rinsing liquid valve 11 is opened, the control device 8 closes the rinsing liquid valve 11 and stops the discharge of pure water from the rinsing liquid nozzle 4.

次に、基板Wを乾燥させる乾燥工程(スピンドライ)が行われる。具体的には、制御装置8は、スピンモータ10を制御して、基板Wを高回転速度(たとえば数千rpm)で回転させる。これにより、基板Wに付着している純水に大きな遠心力が作用し、図5Dに示すように、基板Wに付着している純水が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wから純水が除去され、基板Wが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置8は、スピンモータ10を制御することにより、スピンチャック2による基板Wの回転を停止させる。その後、処理済みの基板Wが搬送ロボットによってスピンチャック2から搬出される。   Next, a drying process (spin drying) for drying the substrate W is performed. Specifically, the control device 8 controls the spin motor 10 to rotate the substrate W at a high rotation speed (for example, several thousand rpm). Thereby, a large centrifugal force acts on the pure water adhering to the substrate W, and the pure water adhering to the substrate W is shaken off around the substrate W as shown in FIG. 5D. In this way, pure water is removed from the substrate W, and the substrate W is dried. Then, after the drying process is performed for a predetermined time, the control device 8 controls the spin motor 10 to stop the rotation of the substrate W by the spin chuck 2. Thereafter, the processed substrate W is unloaded from the spin chuck 2 by the transfer robot.

以上のように本実施形態では、吐出口36から保護液が吐出されることにより、基板Wを覆う保護液の液膜が形成される。そして、複数の噴射口31から複数の液滴が噴射されることにより、保護液の液膜に覆われている基板Wに複数の液滴が衝突する。各噴射口31から噴射された液滴は、保護液が着液する基板W内の着液位置P2からの距離Dが等しい基板W内の衝突位置P1に衝突する。基板W上での液膜の厚みは、着液位置P2からの距離に応じて変化する。したがって、各衝突位置P1から着液位置P2までの距離を等しくすることにより、各衝突位置P1での膜厚(保護液の液膜の厚み)のばらつきを低減できる。そのため、各衝突位置P1において基板Wに加わる衝撃のばらつきを低減できる。さらに、基板Wに向けて噴射される液滴の粒径および速度が均一なので、均一な運動エネルギーを有する液滴が基板Wに衝突する。これにより、液滴の衝突によって基板Wに加わる衝撃のばらつきをさらに低減できる。したがって、処理の均一性を向上させることができる。   As described above, in the present embodiment, a protective liquid film covering the substrate W is formed by discharging the protective liquid from the discharge port 36. A plurality of liquid droplets are ejected from the plurality of ejection ports 31, so that the plurality of liquid droplets collide with the substrate W covered with the liquid film of the protective liquid. The liquid droplets ejected from the ejection ports 31 collide with the collision position P1 in the substrate W where the distance D from the liquid deposition position P2 in the substrate W where the protective liquid is deposited is equal. The thickness of the liquid film on the substrate W changes according to the distance from the liquid landing position P2. Therefore, by making the distance from each collision position P1 to the liquid landing position P2 equal, it is possible to reduce the variation in the film thickness (the thickness of the liquid film of the protective liquid) at each collision position P1. Therefore, variation in impact applied to the substrate W at each collision position P1 can be reduced. Further, since the droplets ejected toward the substrate W have a uniform particle size and velocity, the droplets having uniform kinetic energy collide with the substrate W. Thereby, the variation in the impact applied to the substrate W by the collision of the droplets can be further reduced. Therefore, the uniformity of processing can be improved.

この発明の実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、吐出口36が、円形であり、鉛直方向D1から見たときに洗浄ノズル5の中心軸線L3上に位置するように配置されている場合について説明した。しかし、図6Aおよび図6Bに示すように、吐出口36は、全周に亘って連続した環状であり、鉛直方向D1から見たときに洗浄ノズル5の中心軸線L3を同軸的に取り囲むように配置されていてもよい。この場合、吐出口36は、図6Aに示す洗浄ノズル205の内側環状吐出口236(環状吐出口)のように、複数の噴射口31の内側に配置されていてもよいし、図6Bに示す洗浄ノズル305の外側環状吐出口336(環状吐出口)のように、複数の噴射口31の外側に配置されていてもよい。
Although the description of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the discharge port 36 has a circular shape and is disposed on the central axis L3 of the cleaning nozzle 5 when viewed from the vertical direction D1. However, as shown in FIGS. 6A and 6B, the discharge port 36 has a continuous annular shape over the entire circumference, and coaxially surrounds the central axis L3 of the cleaning nozzle 5 when viewed from the vertical direction D1. It may be arranged. In this case, the discharge port 36 may be disposed inside the plurality of injection ports 31 like the inner annular discharge port 236 (annular discharge port) of the cleaning nozzle 205 shown in FIG. 6A, or as shown in FIG. 6B. Like the outer annular discharge port 336 (annular discharge port) of the cleaning nozzle 305, it may be disposed outside the plurality of ejection ports 31.

また、前述の実施形態では、複数の噴射口31が、洗浄ノズル5の中心軸線L3上に中心点Xを有する水平な円Cに沿って配置されている場合について説明した。しかし、複数の噴射口31が、洗浄ノズル5の中心軸線L3上に中心を有する水平な円弧に沿って配置されていてもよい。すなわち、複数の噴射口31は、全周に亘って吐出口36を取り囲んでいなくてもよい。   Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which the plurality of injection ports 31 are arranged along the horizontal circle C having the center point X on the central axis L3 of the cleaning nozzle 5. However, the plurality of injection ports 31 may be arranged along a horizontal arc having a center on the central axis L <b> 3 of the cleaning nozzle 5. That is, the plurality of ejection ports 31 may not surround the ejection port 36 over the entire circumference.

また、前述の実施形態では、複数の噴射口31が環状に配列されている場合について説明した。しかし、複数の噴射口31は、直線状に配列されていてもよい。具体的には、図7Aおよび図7Bに示す洗浄ノズル405のように、複数の噴射口431(直線状配列噴射口)が直線状に等間隔で配列されており、吐出口436(直線状吐出口)が、複数の噴射口431と平行なスリット状であってもよい。吐出口436の長さ(長手方向への長さ)は、複数の噴射口431の一端から他端までの長さと等しい。この場合、吐出口436からの保護液の吐出方向は、噴射口431からの液滴の噴射方向と平行でなくてもよい。   Further, in the above-described embodiment, the case where the plurality of injection ports 31 are arranged in an annular shape has been described. However, the plurality of injection ports 31 may be arranged in a straight line. Specifically, as in the cleaning nozzle 405 shown in FIGS. 7A and 7B, a plurality of injection ports 431 (linear array injection ports) are linearly arranged at equal intervals, and the discharge ports 436 (linear discharge nozzles) are arranged. The exit may be in the form of a slit parallel to the plurality of injection ports 431. The length of the discharge port 436 (length in the longitudinal direction) is equal to the length from one end of the plurality of ejection ports 431 to the other end. In this case, the discharge direction of the protective liquid from the discharge port 436 may not be parallel to the discharge direction of the droplets from the discharge port 431.

また、前述の実施形態では、複数の噴射口31が同一の高さに配置されている場合について説明した。しかし、複数の噴射口31は、それぞれ異なる高さに配置されていてもよい。すなわち、複数の噴射口31は、鉛直方向D1から見たときに洗浄ノズル5の中心軸線L3から等しい距離の位置に配置されていればよい。
また、前述の実施形態では、洗浄ノズル5が、インクジェット方式によって多数の液滴を噴射するインクジェットノズル(噴射ノズル6)を含む場合について説明した。しかし、洗浄ノズル5は、液体と気体とを衝突させて液滴を生成する二流体ノズルを含んでいてもよい。たとえば、洗浄液ノズル5は、環状に配置された複数の二流体ノズルと、複数の二流体ノズルの中心に配置された保護液ノズル7とを含んでいてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the plurality of injection ports 31 are arranged at the same height has been described. However, the plurality of injection ports 31 may be arranged at different heights. That is, it is only necessary that the plurality of injection ports 31 be arranged at the same distance from the central axis L3 of the cleaning nozzle 5 when viewed from the vertical direction D1.
In the above-described embodiment, the case where the cleaning nozzle 5 includes the inkjet nozzle (ejection nozzle 6) that ejects a large number of droplets by the inkjet method has been described. However, the cleaning nozzle 5 may include a two-fluid nozzle that generates liquid droplets by colliding liquid and gas. For example, the cleaning liquid nozzle 5 may include a plurality of two-fluid nozzles arranged in an annular shape and a protective liquid nozzle 7 arranged at the center of the plurality of two-fluid nozzles.

また、前述の実施形態では、1つの洗浄ノズル5を用いて基板Wを処理する場合について説明したが、複数の洗浄ノズル5を用いて基板Wを処理してもよい。すなわち、共通のスピンチャック2に対応する洗浄ノズル5が複数設けられてもよい。
また、前述の実施形態では、基板処理装置1が、円板状の基板Wを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置1は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the substrate W is processed using one cleaning nozzle 5 has been described. However, the substrate W may be processed using a plurality of cleaning nozzles 5. That is, a plurality of cleaning nozzles 5 corresponding to the common spin chuck 2 may be provided.
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where the substrate processing apparatus 1 was an apparatus which processes the disk-shaped board | substrate W, the substrate processing apparatus 1 is a polygonal board | substrate, such as a board | substrate for liquid crystal display devices. It may be a device for processing.

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

1 :基板処理装置
2 :スピンチャック(基板保持手段、基板回転手段)
5 :洗浄ノズル(ノズル)
6 :噴射ノズル(噴射部、供給部)
7 :保護液ノズル(吐出部)
13 :処理液供給管
17 :圧電素子(振動付与手段)
20 :ノズル移動機構(相対移動手段)
26 :保護液供給管
30 :処理液流通路
31 :噴射口(環状配列噴射口)
36 :吐出口(中心吐出口)
205 :洗浄ノズル(ノズル)
236 :内側環状吐出口(環状吐出口)
305 :洗浄ノズル(ノズル)
336 :外側環状吐出口(環状吐出口)
405 :洗浄ノズル(ノズル)
431 :噴射口(直線状配列噴射口)
436 :吐出口(直線状吐出口)
D1 :鉛直方向(基準方向)
Pc :中心位置
Pe1 :周縁位置
Pe2 :周縁位置
L1 :回転軸線
X :中心点(基準点)
1: Substrate processing apparatus 2: Spin chuck (substrate holding means, substrate rotating means)
5: Cleaning nozzle (nozzle)
6: Injection nozzle (injection unit, supply unit)
7: Protective liquid nozzle (discharge part)
13: Treatment liquid supply pipe 17: Piezoelectric element (vibration applying means)
20: Nozzle movement mechanism (relative movement means)
26: Protection liquid supply pipe 30: Treatment liquid flow passage 31: Injection port (annular array injection port)
36: Discharge port (central discharge port)
205: Cleaning nozzle (nozzle)
236: Inner annular discharge port (annular discharge port)
305: Cleaning nozzle (nozzle)
336: Outer annular discharge port (annular discharge port)
405: Cleaning nozzle (nozzle)
431: injection port (linear arrangement injection port)
436: Discharge port (straight discharge port)
D1: Vertical direction (reference direction)
Pc: Center position Pe1: Perimeter position Pe2: Perimeter position L1: Rotation axis X: Center point (reference point)

Claims (9)

吐出口から吐出された保護液の液膜によって覆われている基板に、複数の噴射口から噴射された複数の液滴を衝突させ、複数の液滴が基板に衝突したときの衝撃によって異物を基板から除去する、基板に対して移動可能なノズルであって、
前記複数の噴射口から噴射された複数の液滴がそれぞれ基板内の複数の衝突位置に衝突するように前記複数の噴射口が形成された噴射部と、
各衝突位置からの距離が等しい基板内の着液位置に保護液が着液するように前記吐出口が形成された吐出部とを含む、ノズル。
A plurality of droplets ejected from a plurality of ejection ports collide with a substrate covered with a liquid film of a protective liquid ejected from the ejection port , and foreign matter is removed by impact when the plurality of droplets collide with the substrate. A nozzle that is movable relative to the substrate to be removed from the substrate ,
An injection unit in which the plurality of injection ports are formed such that a plurality of liquid droplets injected from the plurality of injection ports respectively collide with a plurality of collision positions in the substrate;
A nozzle including a discharge portion in which the discharge port is formed so that the protective liquid is deposited at a liquid deposition position in the substrate having the same distance from each collision position.
前記複数の噴射口に処理液を供給する処理液流通路が形成された供給部と、
前記処理液流通路を流通する処理液に振動を付与することにより、前記複数の噴射口に供給される処理液を分断する振動付与手段とをさらに含む、請求項1に記載のノズル。
A supply section in which a processing liquid flow passage for supplying a processing liquid to the plurality of ejection ports is formed;
The nozzle according to claim 1, further comprising vibration applying means for dividing the processing liquid supplied to the plurality of ejection ports by applying vibration to the processing liquid flowing through the processing liquid flow passage.
各噴射口から前記吐出口までの距離が等しい、請求項1または2に記載のノズル。   The nozzle according to claim 1, wherein a distance from each ejection port to the ejection port is equal. 前記複数の噴射口は、基準方向から見たときに基準点から等しい距離の位置に配置された複数の環状配列噴射口を含み、
前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記基準点に位置するように配置された中心吐出口を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のノズル。
The plurality of injection holes include a plurality of annular array injection holes arranged at equal distances from a reference point when viewed from a reference direction;
The nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge port includes a central discharge port arranged to be positioned at the reference point when viewed from the reference direction.
前記複数の噴射口は、基準方向から見たときに基準点から等しい距離の位置に配置された複数の環状配列噴射口を含み、
前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記基準点を取り囲むように配置されており、全周に亘って連続した環状吐出口を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のノズル。
The plurality of injection holes include a plurality of annular array injection holes arranged at equal distances from a reference point when viewed from a reference direction;
The said discharge outlet is arrange | positioned so that the said reference point may be surrounded when it sees from the said reference direction, and contains the cyclic | annular discharge outlet continuous over the perimeter. Nozzle.
前記複数の噴射口は、基準方向から見たときに直線状に並ぶように配置された複数の直線状配列噴射口を含み、
前記吐出口は、前記基準方向から見たときに前記複数の直線状配列噴射口と平行なスリット状の直線状吐出口を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載のノズル。
The plurality of injection holes include a plurality of linear array injection holes arranged so as to be arranged in a straight line when viewed from a reference direction,
The nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge port includes a slit-shaped linear discharge port parallel to the plurality of linear array injection ports when viewed from the reference direction.
吐出口から吐出された保護液の液膜によって覆われている基板に、複数の噴射口から噴射された複数の液滴を衝突させるノズルであって、前記複数の噴射口から噴射された複数の液滴がそれぞれ基板内の複数の衝突位置に衝突するように前記複数の噴射口が形成された噴射部と、各衝突位置からの距離が等しい基板内の着液位置に保護液が着液するように前記吐出口が形成された吐出部とを含むノズルと、
前記噴射部に処理液を供給する処理液供給管と、
前記吐出部に保護液を供給する保護液供給管と、
基板を保持する基板保持手段と、
前記ノズルおよび前記基板保持手段に保持されている基板の少なくとも一方を移動させることにより、前記複数の噴射口と前記吐出口との位置関係が一定に保たれた状態で前記ノズルと前記基板とを相対移動させる相対移動手段とを含む、基板処理装置。
A nozzle that causes a plurality of droplets ejected from a plurality of ejection ports to collide with a substrate covered with a liquid film of a protective liquid ejected from the ejection port, wherein the plurality of droplets ejected from the plurality of ejection ports The protective liquid is applied to the injection part in which the plurality of injection ports are formed so that the liquid droplets collide with the plurality of collision positions in the substrate and the liquid injection position in the substrate having the same distance from each collision position. A nozzle including a discharge portion in which the discharge port is formed ,
A treatment liquid supply pipe for supplying a treatment liquid to the ejection unit;
A protective liquid supply pipe for supplying a protective liquid to the discharge unit;
Substrate holding means for holding the substrate;
By moving at least one of the nozzle and the substrate held by the substrate holding means, the nozzle and the substrate are moved in a state where the positional relationship between the plurality of ejection ports and the ejection port is kept constant. A substrate processing apparatus, comprising: a relative movement means for relative movement.
前記基板保持手段に保持されている基板の主面中央部に交差する回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転手段をさらに含み、
前記相対移動手段は、前記ノズルが前記基板の主面中央部に対向する中心位置と、前記ノズルと前記基板との間の距離が前記中心位置での距離よりも短くなるように、前記ノズルが前記基板の主面周縁部に対向する周縁位置との間で前記ノズルを移動させる、請求項7に記載の基板処理装置。
A substrate rotating means for rotating the substrate around a rotation axis intersecting a central portion of the main surface of the substrate held by the substrate holding means;
The relative movement means is configured so that the nozzle is positioned so that the distance between the nozzle and the substrate is shorter than the distance between the center position where the nozzle faces the central portion of the main surface of the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the nozzle is moved between a peripheral position facing a peripheral portion of the main surface of the substrate.
複数の噴射口からそれぞれ基板内の複数の衝突位置に向けて処理液の液滴を噴射し、複数の液滴が基板に衝突したときの衝撃によって異物を基板から除去する噴射工程と、
前記噴射工程と並行して、各衝突位置からの距離が等しい基板内の着液位置に向けて吐出口から保護液を吐出することにより、前記複数の衝突位置を覆う保護液の液膜を形成する液膜形成工程と
前記噴射工程および液膜形成工程と並行して、前記複数の噴射口と前記吐出口との位置関係が一定に保たれた状態で、前記複数の噴射口および吐出口と前記基板とを相対移動させる相対移動工程とを含む、基板処理方法。
An ejection step of ejecting treatment liquid droplets from a plurality of ejection openings toward a plurality of collision positions in the substrate, and removing foreign matter from the substrate by impact when the plurality of droplets collide with the substrate ;
In parallel with the jetting step, a protective liquid film is formed to cover the plurality of collision positions by discharging the protective liquid from the discharge port toward the liquid landing position in the substrate having the same distance from each collision position. A liquid film forming step ,
In parallel with the spraying step and the liquid film forming step, the plurality of spraying ports, the discharge ports, and the substrate are relatively moved while the positional relationship between the plurality of spraying ports and the discharge ports is kept constant. And a relative movement process .
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JP4179592B2 (en) * 2002-08-21 2008-11-12 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate peripheral processing apparatus and substrate peripheral processing method
JP2008108830A (en) * 2006-10-24 2008-05-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Two-fluid nozzle unit and substrate processing apparatus employing the same
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