JP6443242B2 - ノズル、処理液供給装置、液処理装置、及び処理液供給方法 - Google Patents
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Description
またさらには、乾燥したウエハの表面に処理液を供給して液処理を開始する際にも、ウエハの表面に形成されている微細構造内に十分に処理液を行き渡らせつつ、処理液の消費を抑制する技術が必要とされている。
前記処理液を吐出する吐出口と、
前記基板に対向する対向面を有し、前記吐出口から吐出された処理液を前記対向面側に透過させる透過性の部材と、
前記対向面が形成された領域に設けられ、前記対向面側に透過した処理液を吸引する吸引口と、を備え、
前記透過性の部材の対向面の周縁部には、当該ノズルと前記基板との間の隙間内への気体の進入を抑えるため、前記対向面よりも基板側へ突出する突出面を持ち、前記隙間内の処理液と接触するリング状部材が設けられていることを特徴とする。
(a)前記吸引口は、前記対向面が形成された領域の中央部側に設けられ、前記吐出口は、当該領域の周縁部側に設けられていること。また前記吸引口は、前記透過性の部材の対向面に開口していること。
(b)前記吸引口と透過性の部材との間には、当該吐出口から供給された処理液の流路空間が形成されていること。
前記吐出口に接続され、当該吐出口に向けて処理液を供給する処理液供給部と、
前記吸引口に接続され、当該吸引口を介して基板と対向面との間の隙間内の処理液を吸引する処理液吸引部と、を備えたことを特徴とする。
(c)前記処理液吸引部は、吸引口より吸引された処理液を貯留する回収タンクと、前記吸引口と回収タンクとを繋ぐ回収ラインと、前記回収タンク内を真空排気する真空排気機構と、を備え、前記真空排気機構により回収タンク内を真空状態とすることにより、前記吸引口から処理液を吸引すること。
(d)前記処理液供給部に設けられ、前記吐出口に向けて供給される処理液の流量を調節する供給量調節機構と、前記処理液吸引部に設けられ、前記吸引口より吸引される処理液の流量を調節する吸引量調節機構と、前記吐出口に向けて供給される処理液の流量が、前記吸引口より吸引される処理液の流量よりも大きくなるように、供給量調節機構、及び吸引量調節機構を制御する制御部と、を備えること。
まず本発明によるノズルを備えた液処理装置が組込まれた基板処理装置について説明する。基板処理装置の一例として、基板であるウエハWに各種処理液を供給して液処理を行う液処理ユニット2(液処理装置)と、液処理後のウエハWに付着している乾燥防止用の液体を超臨界流体(超臨界状態または亜臨界状態の高圧流体)と接触させて除去する超臨界処理ユニット3(高圧流体処理ユニット)とを備えたウエハ処理装置1について説明する。
また吐出、吸引ノズル6には、第2フッ素含有有機溶剤と同様に乾燥防止用の液体である第1フッ素含有有機溶剤(例えばHFE(HydroFluoro Ether))の供給を行う第1フッ素含有有機溶剤供給部203aを構成する処理液供給部71、及び吐出、吸引ノズル6を介して処理液の吸引を行う処理液吸引部72が接続されている。
図3(a)は吐出、吸引ノズル6の縦断側面図、図3(b)は、図3(a)中のA−A’位置を下面側から見た横断平面図、図3(c)は吐出、吸引ノズル6を下面側から見た平面図である。
シート固定部材63の前記開口を介してウエハWに対向する透過シート62の下面は、吐出、吸引ノズル6の対向面に相当する。この対向面の周縁部を覆うシート固定部材63の下面は、前記対向面よりもウエハW側へ突出した突出面630に相当する。
図4に示すように、処理液供給ライン702の上流側には、開閉バルブ715を介して供給タンク714が設けられている。処理液供給ライン702の上流側の端部は、この供給タンク714内に貯留された第1フッ素含有有機溶剤の液溜まり中に挿入されている。
この気体供給ライン705からアスピレータ724に気体を供給すると、アスピレータ724内の気体の流れに真空排気ライン704側の気体が引き込まれ、回収タンク725内が真空状態(減圧雰囲気)となる。アスピレータ724を通過した気体は、排気ライン706へと排出される。吸引口614からの処理液の吸引量を調節するという観点において、前記気体供給ライン705に設けられたレギュレータ722は、処理液の吸引量調節機構に相当する。また、吐出、吸引ノズル6、処理液供給部71、及び処理液吸引部72は、本実施の形態の処理液供給装置を構成している。
次にこのような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
図7を参照しながらウエハ処理装置1にて実施されるウエハWの処理の流れについて説明しておくと、初めに液処理ユニット2にて酸性やアルカリ性の薬液によるウエハWの処理が行われる(P1)。薬液による処理が終わったら、リンス洗浄水によるリンス洗浄(P2)が行われ、次いでウエハWの表面に残存するリンス洗浄水をIPAに置換する(P3)。さらに、ウエハW上のIPAを第1フッ素含有有機溶剤であるHFEと置換した後(P4)、当該HFEを第2フッ素含有有機溶剤であるPFCと置換(P5)する。そして、ウエハWの表面が乾燥防止用の処理液であるPFCで覆われた状態で、ウエハWを液処理ユニット2から超臨界処理ユニット3へ搬送し、超臨界処理を行ってウエハWに付着している液体を除去する。
以下、図5を参照しながら液処理ユニット2の作用について説明する。
詳細には、図8(c)、図9(a)に示すように、吐出、吸引ノズル6をウエハWの上方位置に移動させ、透過シート62の下面(対向面)が、ウエハWとの間に0.3〜5mmの範囲の1mmの隙間を介して対向する高さ位置に配置する。このとき透過シート62の下面、及び透過シート62の突出面630は、ウエハWの表面に形成されたIPAの液膜LMに接触した状態となっている。
上記置換工程において、IPAは第1処理液、HFEは第2処理液に相当する。
超臨界処理ユニット3へ搬送されたウエハWには、超臨界処理用のフッ素含有有機溶剤の超臨界流体が供給され、ウエハWを覆う液体(第2フッ素含有有機溶剤)を除去する超臨界処理が行われる。
なお、図10〜図12の各図において、図1〜図7を用いて説明した実施の形態と共通の構成要素には、これらの図で用いたものと共通の符号を付してある。
吐出、吸引ノズル6を用いることにより、第2フッ素含有有機溶剤の使用量を低減できる。
A.実験条件
(実施例)図3に示した吐出、吸引ノズル6を用い、100ml/minで2分間、ウエハWの全面をスキャンするようにHFEを供給した。透過シート62の内側の透過シート62の対向部分の直径は22mm、シート固定部材63の下面から突出面630までの高さは0.5mmである。透過シート62としては、液体ろ過用のメンブレンフィルターを用いた。
(比較例)実施例の吐出、吸引ノズル6とは吐出口613、吸引口614の位置が反対となるように処理液回収ライン703、処理液供給ライン702の接続位置を入れ替え、またシート固定部材63の突出面630を設けていない供給、回収ノズルを用いた点と、供給流量を50ml/minとした点を除いて、実施例と同じ条件でHFEを供給した。
実施例:吐出、吸引ノズル6からのHFE吐出量200ml、回収タンク725へのHFEの回収量186ml、回収率93%
比較例:吐出、吸引ノズル6からのHFE吐出量100ml、回収タンク725へのHFEの回収量48ml、回収率48%
実施例、比較例のいずれもウエハWの表面にHFEの液膜を形成することはできたが、比較例ではHFEの回収率が大幅に下がった。従って、流路空間615が形成されている本体部61においては、透過シート62の上面側から流路空間615を介して処理液をした方が、当該流路空間615側から処理液を吸引するよりも効率的に処理液の供給、回収を行うことができることが分かる。
W ウエハ
1 液処理装置
2 液処理ユニット
3 超臨界処理ユニット
3A 処理容器
4A 超臨界流体供給部
5 制御部
6 吐出、吸引ノズル
613 吐出口
614 吸引口
615 流路空間
62 透過シート
630 突出面
71 処理液供給部
72 処理液吸引部
724 アスピレータ
Claims (10)
- 基板に処理液を供給するためのノズルにおいて、
前記処理液を吐出する吐出口と、
前記基板に対向する対向面を有し、前記吐出口から吐出された処理液を前記対向面側に透過させる透過性の部材と、
前記対向面が形成された領域に設けられ、前記対向面側に透過した処理液を吸引する吸引口と、を備え、
前記透過性の部材の対向面の周縁部には、当該ノズルと前記基板との間の隙間内への気体の進入を抑えるため、前記対向面よりも基板側へ突出する突出面を持ち、前記隙間内の処理液と接触するリング状部材が設けられていることを特徴とするノズル。 - 前記吸引口は、前記対向面が形成された領域の中央部側に設けられ、前記吐出口は、当該領域の周縁部側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のノズル。
- 前記吸引口は、前記透過性の部材の対向面に開口していることを特徴とする請求項1または2に記載のノズル。
- 前記吸引口と透過性の部材との間には、当該吐出口から供給された処理液の流路空間が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載のノズル。
- 請求項1ないし4のいずれか一つに記載のノズルと、
前記吐出口に接続され、当該吐出口に向けて処理液を供給する処理液供給部と、
前記吸引口に接続され、当該吸引口を介して基板と対向面との間の隙間内の処理液を吸引する処理液吸引部と、を備えたことを特徴とする処理液供給装置。 - 前記処理液吸引部は、吸引口より吸引された処理液を貯留する回収タンクと、
前記吸引口と回収タンクとを繋ぐ回収ラインと、
前記回収タンク内を真空排気する真空排気機構と、を備え、
前記真空排気機構により回収タンク内を真空状態とすることにより、前記吸引口から処理液を吸引することを特徴とする請求項5に記載の処理液供給装置。 - 前記処理液供給部に設けられ、前記吐出口に向けて供給される処理液の流量を調節する供給量調節機構と、
前記処理液吸引部に設けられ、前記吸引口より吸引される処理液の流量を調節する吸引量調節機構と、
前記吐出口に向けて供給される処理液の流量が、前記吸引口より吸引される処理液の流量よりも大きくなるように、供給量調節機構、及び吸引量調節機構を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項5または6に記載の処理液供給装置。 - 処理液が供給されて処理が行われる基板を保持する基板保持部と、
請求項5ないし7のいずれか一つに記載の処理液供給装置と、
前記基板保持部に保持された基板に対して前記ノズルを移動させるノズル移動機構と、を備えたことを特徴とする液処理装置。 - 処理液が供給される基板の上方に、前記隙間を介して対向面が対向するように、請求項1ないし4のいずれか一つに記載のノズルを配置する工程と、
前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記吐出口に、前記処理液を供給すると共に、前記吸引口から基板と対向面との間の隙間内の処理液を吸引して、基板の表面に液膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする処理液供給方法。 - 前記吐出口から吐出される処理液の流量が、前記吸引口より吸引される処理液の流量よりも大きいことを特徴とする請求項9に記載の処理液供給方法。
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