JP6482978B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、基板処理装置に関する。 The disclosed embodiment relates to a substrate processing apparatus.
従来、半導体ウェハ等の基板に対し、処理液を供給して所定の基板処理を施す基板処理装置が知られている。たとえば、特許文献1には、基板の周縁部(ベベル部)へエッチング用途の処理液を供給することによって、基板に対しベベルエッチング処理を施す基板処理装置が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate processing apparatus that performs a predetermined substrate processing by supplying a processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer is known. For example, Patent Document 1 discloses a substrate processing apparatus that performs a bevel etching process on a substrate by supplying a processing solution for etching to a peripheral portion (bevel portion) of the substrate.
なお、特許文献1の基板処理装置は、エッチングの処理性能を高めるため、基板を加熱する加熱部を備えており、かかる加熱部により基板を加熱しながらベベル部へ処理液を供給する。 Note that the substrate processing apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a heating unit that heats the substrate in order to improve the processing performance of etching, and supplies the processing liquid to the bevel portion while heating the substrate by the heating unit.
しかしながら、上述した従来技術には、処理不良を防ぐうえで更なる改善の余地がある。たとえば、処理液の種類によっては加熱により供給管内で気泡が生じてしまい、かかる気泡が吐出されて処理不良を招くおそれがある。 However, the above-described conventional technology has room for further improvement in preventing processing defects. For example, depending on the type of the processing liquid, bubbles may be generated in the supply pipe due to heating, and such bubbles may be ejected to cause processing failure.
実施形態の一態様は、処理液の吐出状態に起因する処理不良を防ぐことができる基板処理装置を提供することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can prevent a processing failure caused by a discharge state of a processing liquid.
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、保持回転部と、リング部材と、吐出部と、制御部とを備える。保持回転部は、基板を保持して回転させる。リング部材は、リング形状を有し、基板の周縁部の上方に配置される。吐出部は、供給管から供給される処理液を基板の周縁部へ向けて吐出する。制御部は、一連の基板処理を制御する。また、吐出部は、吐出口と、配管と、加熱部とを有する。配管は、供給管から吐出口へ通じる。加熱部は、配管まわりに配置された発熱体を含み、配管を介して処理液を加熱可能に設けられる。また、吐出部は、リング部材側および基板を挟んだ基板の裏側へそれぞれ設けられる。また、吐出部はそれぞれ、吐出口へ向けて配管を通過する処理液を加熱部により加熱した後に、同時に基板に対して吐出する。また、制御部は、発熱体への通電を制御することによって加熱部による処理液の加熱を制御する。また、制御部はさらに、発熱体への通電を開始して発熱体が規定の昇温温度にまで上昇した後に、吐出部に基板に対する処理液の吐出を開始させる。 The substrate processing apparatus which concerns on the one aspect | mode of embodiment is provided with a holding | maintenance rotation part, a ring member , a discharge part, and a control part . The holding and rotating unit holds and rotates the substrate. The ring member has a ring shape and is disposed above the peripheral edge of the substrate. The discharge unit discharges the processing liquid supplied from the supply pipe toward the peripheral edge of the substrate. The control unit controls a series of substrate processing. The discharge unit includes a discharge port, piping, and a heating unit. The pipe leads from the supply pipe to the discharge port. The heating unit includes a heating element arranged around the pipe, and is provided so as to heat the treatment liquid through the pipe. Further, the discharge section is provided on each of the ring member side and the back side of the substrate across the substrate. In addition, each of the discharge units discharges the processing liquid passing through the piping toward the discharge port by the heating unit, and then discharges the same simultaneously to the substrate. The control unit controls heating of the processing liquid by the heating unit by controlling energization to the heating element. In addition, the control unit further starts energization of the heating element, and after the heating element rises to a predetermined temperature rise temperature, causes the discharging unit to start discharging the processing liquid onto the substrate.
また、実施形態の別の一態様に係る基板処理装置は、保持回転部と、供給管と、吐出部とを備える。保持回転部は、基板を保持して回転させる。供給管は、処理液を供給する。吐出部は、供給管から供給される処理液を基板に対して吐出する。また、吐出部は、吐出口を有する。吐出口の形状は、基板の接線方向側よりも基板の径方向側の方が長くなるように設けられている。 In addition, a substrate processing apparatus according to another aspect of the embodiment includes a holding rotation unit, a supply pipe, and a discharge unit. The holding and rotating unit holds and rotates the substrate. The supply pipe supplies a processing liquid. The discharge unit discharges the processing liquid supplied from the supply pipe to the substrate. The discharge unit has a discharge port. The shape of the discharge port is provided so that the radial side of the substrate is longer than the tangential side of the substrate.
実施形態の一態様によれば、処理液の吐出状態に起因する処理不良を防ぐことができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to prevent a processing failure due to the discharge state of the processing liquid.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
また、以下では、処理液が、純水で希釈されたアンモニア水であり、かかる処理液を使用した基板処理の一例として、ベベルエッチング処理が行われる場合を例に挙げて説明を行う。 In the following description, a case where the processing liquid is ammonia water diluted with pure water and a bevel etching process is performed as an example of the substrate processing using the processing liquid will be described.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.
図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a carry-in /
搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
The carry-in /
搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
The
処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
The
搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
The
処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。
The
また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
Further, the substrate processing system 1 includes a control device 4. The control device 4 is a computer, for example, and includes a
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
Such a program may be recorded on a computer-readable storage medium, and may be installed in the
上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
In the substrate processing system 1 configured as described above, first, the
処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
The wafer W carried into the
次に、処理ユニット16の概略構成について図2を参照して説明する。図2は、処理ユニット16の概略構成を示す図である。
Next, a schematic configuration of the
図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、基板加熱機構40と、処理カップ50とを備える。
As shown in FIG. 2, the
チャンバ20は、基板保持機構30と基板加熱機構40と処理カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、バルブ22を介してガス供給源23に接続される。
The chamber 20 accommodates the
FFU21は、ガス供給源23から供給されるガス(たとえば窒素ガス)をチャンバ20内に吐出して、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
The
また、チャンバ20の底面には、チャンバ20内の雰囲気を吸引する吸気口24が形成される。吸気口24には、たとえば真空ポンプなどの負圧発生装置25が接続される。
In addition, an
基板保持機構30は、回転保持部31と、回転軸32とを備える。回転保持部31は、載置されたウェハWを保持する。回転軸32は、鉛直方向に延在する部材であり、軸受33によって回転可能に支持され、先端部において回転保持部31を水平に支持する。
The
また、回転軸32の基端部側は、モータ等を含む駆動部34へ連結される。駆動部34は、回転軸32を鉛直軸まわりに回転させる。なお、回転保持部31および回転軸32の内部には、吸引路35が形成されており、吸引路35には、たとえば真空ポンプなどの負圧発生装置36が接続される。
In addition, the base end side of the
すなわち、基板保持機構30は、負圧発生装置36を用いて吸引路35を介しウェハWを真空吸着しつつ、駆動部34を用いて回転軸32を回転させることによって回転軸32に支持された回転保持部31を回転させる。これにより、回転保持部31に保持されたウェハWを回転させる。
That is, the
基板加熱機構40は、ヒータ41を有し、ベベルエッチング処理におけるエッチングの効果を高めるために、回転保持部31に保持されているウェハWを裏面側からヒータ41を用いて温める。
The
処理カップ52は、基板保持機構30を取り囲むように配置される。また、リング天板51は平面視でリング形状を有しており、ウェハWのベベル部上方および外方に配置され、回転保持部31によって保持されて回転するウェハWのベベル部に対し、処理液を吐出する吐出部511が設けられている。
The
吐出部511は、処理液供給管512およびバルブ513を介して処理液供給源514へ接続され、処理液供給源514から供給される処理液をベベル部へウェハWの表(おもて)面側から吐出する。
The
処理カップ52は、ウェハWのベベル部下方および外方に配置される。また、処理カップ52は、吐出部521を備える。吐出部521は、処理液供給管522およびバルブ523を介して処理液供給源524へ接続され、処理液供給源524から供給される処理液をベベル部へウェハWの裏面側から吐出する。処理カップ52は、吸引部525を備える。吸引部525には、たとえば真空ポンプなどの負圧発生装置526が接続される。吸引部525は、吐出部511,521から吐出された処理液を吸引する。
The
吐出部511,521は、加熱された処理液を、ウェハWに対して吐出することができる。かかる加熱された処理液の吐出を、基板加熱機構40によるウェハWの加熱とあわせて行うことにより、ベベルエッチング処理におけるエッチングのレートをさらに高めることができる。
The
一般にベベルエッチング処理は、ウェハWの端部からのエッチングの幅に関して高い精度を求められる。本実施形態の吐出部511,521は、エッチング精度を高めるために、ウェハW全面のエッチングを行うための吐出部と比較して、その先端は細くなっており、単位時間あたりの吐出量も少なくなっている。しかしながら、このような吐出部を用いて加熱した処理液を吐出する場合、吐出部から気泡が吐出するおそれがある。以下その理由について説明する。
In general, the bevel etching process requires high accuracy with respect to the width of etching from the edge of the wafer W. The
従来のベベルエッチング装置は、図2の符号を用いて説明すれば、例えば処理液供給源514とバルブ513の間、処理液供給源524とバルブ523の間にヒータが設けられており、処理液がエッチングに適した温度まで加熱されている。加熱された処理液はウェハWに供給されるが、吐出終了時にバルブ513,523を閉めると、その一部は吐出部511,521までたどり着くことなく処理液供給管512,522に残存することになる。残存する処理液はしばらく高い温度を保ち続け、またヒータ41の熱の影響も受ける。ここで、処理液に含まれるアンモニアは熱の影響を受けて気体に変化するという現象が生じる。気体に変化したアンモニアは気泡となり処理液供給管512,522の内壁面に付着する。付着した気泡は、次回の処理液供給の際に少しずつ剥がれて吐出部511,521まで至り、ウェハWへと吐出され意図しない領域まで処理液が付着してしまうことになる。
The conventional bevel etching apparatus is described with reference to FIG. 2. For example, a heater is provided between the processing
ダミーディスペンスにより管内に強い液流を生じさせて一度に全ての気泡を剥がし落とすという手法もあるが、本実施形態の吐出部511,521は単位時間あたりの吐出量が少ないためこの手法を適用することは困難である。
There is also a method of causing a strong liquid flow in the pipe by a dummy dispense to peel off all bubbles at once, but this method is applied because the
そこで、本実施形態では、処理液をヒータにより気泡が生じる温度まで加熱することなく処理液供給管512,522を通過させ、吐出部511および吐出部521まで到着させるようにした。そして、吐出部511および吐出部521が、処理液を、吐出する直前に急速に加熱し、気泡が生じる前にウェハWへ吐出することとした。これにより、処理液供給管512,522内に気泡が付着する現象は生じなくなり、ウェハWへ気泡が吐出されてしまうのを防ぐことができる。すなわち、処理液の吐出状態に起因する処理不良を防ぐのに資することができる。
Therefore, in the present embodiment, the processing liquid is passed through the processing
次に、図3A〜図3Cを参照して、吐出部511,521の構成についてより具体的に説明する。図3Aは、吐出部511,521の構成を示す図である。図3Bは、ヒータHの配置例を示す図である。図3Cは、ヒータHの通電制御の説明図である。
Next, the configuration of the
図3Aに示すように、吐出部511は、配管511aと、加熱部511bと、ノズル511cとを備える。同様に、吐出部521は、配管521aと、加熱部521bと、ノズル521cとを備える。
As illustrated in FIG. 3A, the
なお、吐出部511,521は、処理液の吐出方向が異なるのみで略同一構成であるので、以下、図3A〜図3Cを参照した説明では、主に吐出部511側を例に挙げて説明を進める。
Since the
配管511aは、処理液供給管512からノズル511c先端部の吐出口へ通じるように設けられる。加熱部511bは、配管511aを介して処理液を加熱可能に設けられる。具体的には、加熱部511bは、ヒータHを含む。
The
ヒータHは、たとえば通電されることによって発熱する発熱体であり、図3Bに示すように配管511a(および521a)まわりに配置される。かかるヒータHが通電され、発熱することによって、処理液は配管511aを介して加熱される。
The heater H is a heating element that generates heat when energized, for example, and is disposed around the
通電開始/解除の制御信号は、制御装置4から送出される。すなわち、制御装置4の制御部18(図1参照)は、ヒータHへの通電を制御することによって、加熱部511bによる処理液の加熱を制御する。
An energization start / release control signal is sent from the control device 4. That is, the control unit 18 (see FIG. 1) of the control device 4 controls the heating of the processing liquid by the
具体的に、制御部18は、図3Cに示すように、1枚のウェハWへベベルエッチング処理を施すにあたり、吐出部511に処理液の吐出を開始させる前に、たとえば時間T1においてまずヒータHへの通電を開始する。本実施形態において、T1より前のヒータ温度は、工場における装置の設置場所の大気温度(例えば、20℃)と一致している。また、供給される処理液の温度も大気温度(例えば、20℃)と一致している。
Specifically, as shown in FIG. 3C, the
そして、制御部18は、ヒータHへの通電を開始して、ヒータHがたとえば時間T2において規定の昇温温度にまで上昇したならば、その直後に吐出部511に処理液の吐出を開始させる。
Then, the
ここで、規定の昇温温度は、処理液をヒータHおよび配管511aを介してウェハWを処理可能な温度まで加熱できる温度であり、実運用前の検証結果等に基づいてあらかじめ規定される。本実施形態では、T2をヒータHの温度を基準に吐出開始タイミングを調整するが、処理液自体が実際にウェハWに着液する温度を基準に吐出開始タイミングを調整してもよい。この場合、例えば、実験により、予め着液した処理液が所望の温度になるまでのT1からの経過時間を計測しておき、その経過時間をT2として設定する。
Here, the specified temperature increase temperature is a temperature at which the processing liquid can be heated to a temperature at which the wafer W can be processed via the heater H and the
そして、制御部18は、1枚のウェハWに対する処理液の吐出をたとえば時間T3において終了させたならば、その直後のたとえば時間T4にヒータHへの通電を解除する。すなわち、図3Cに示すように、制御部18は、吐出部511による処理液の吐出開始から吐出終了までの吐出区間が、ヒータHへの通電開始から通電解除までの通電区間に含まれるように制御する。
Then, when the discharge of the processing liquid to one wafer W is ended, for example, at time T3, the
なお、通電区間および吐出区間は、可能な限り略同等に近づくように制御されることが好ましい。これにより、たとえば処理液が吐出されていない間に、配管511a内やノズル511c内にある処理液の温度が上昇し続けて気泡が生じるのを抑えることができる。
The energization section and the discharge section are preferably controlled so as to be as close to each other as possible. Thereby, for example, while the processing liquid is not being discharged, the temperature of the processing liquid in the
また、ヒータHは、熱伝導率の高い素材からなることが好ましい。また、これに応じ、配管511aも熱伝導率が高いことが好ましい。これにより、処理液の温度を急速に上昇あるいは下降させることが可能となり、処理液に気泡を生じさせる間を与えずに処理液を吐出させることが可能となる。
The heater H is preferably made of a material having high thermal conductivity. Accordingly, it is preferable that the
また、制御部18は、ベベルエッチング処理の待機中、すなわち回転保持部31へウェハWが保持されていない間、ヒータHへの通電を解除したままとするが、基板加熱機構40の予熱等で配管511a内やノズル511c内に残っている処理液が温められ、気泡が生じてしまうおそれがある。
In addition, the
このため、制御部18は、ベベルエッチング処理の待機中である場合、ヒータHへの通電を解除したまま、定期的に吐出部511にダミーディスペンスを行わせる。これにより残存する温められた処理液が外部に排出されるので、前述の予熱等によって配管511a内やノズル511c内に気泡が生じることを防ぐことができる。
Therefore, when the bevel etching process is on standby, the
なお、ここまでは、主に吐出部511側を例に挙げた説明を行ったが、制御部18は、吐出部511,521に対して同一の通電制御および吐出制御を行ってもよい。また、制御部18は、吐出部511,521のそれぞれで、たとえばウェハWの表面側および裏面側に施すエッチング幅等に応じて、個別の通電制御および吐出制御を行ってもよい。
The description so far has been made mainly on the
上述してきたように、第1の実施形態に係る基板処理システム1(「基板処理装置」の一例に相当)は、基板保持機構30(「保持回転部」の一例に相当)と、処理液供給管512,522(「供給管」の一例に相当)と、吐出部511,521とを備える。
As described above, the substrate processing system 1 (corresponding to an example of a “substrate processing apparatus”) according to the first embodiment includes a substrate holding mechanism 30 (corresponding to an example of a “holding rotating unit”), and a processing liquid supply.
基板保持機構30は、基板を保持して回転させる。処理液供給管512,522は、処理液を供給する。吐出部511,521は、処理液供給管512,522から供給される処理液をウェハW(「基板」の一例に相当)に対して吐出する。
The
また、吐出部511,521は、吐出口と、配管511a,521aと、加熱部511b,521bとを有する。配管511a,521aは、処理液供給管512,522から吐出口へ通じる。加熱部511b,521bは、配管511a,521aを介して処理液を加熱可能に設けられる。
Moreover, the
また、吐出部511,521は、吐出口へ向けて配管511a,521aを通過する処理液を加熱部511b,521bにより加熱した後に、ウェハWに対して吐出する。
Further, the
したがって、第1の実施形態に係る基板処理システム1によれば、処理液の吐出状態に起因する処理不良を防ぐことができる。 Therefore, according to the substrate processing system 1 according to the first embodiment, it is possible to prevent a processing failure due to the discharge state of the processing liquid.
ところで、上述した第1の実施形態では、ベベルエッチング処理において処理液を加熱するにあたり、気泡を生じさせないようにすることで処理不良を防ぐ場合について説明したが、たとえば処理対象となるエッチング幅を処理液が確実にカバーできるようにノズル511c,521cの吐出口の形状を工夫することで処理不良を防いでもよい。かかる場合を第2の実施形態として、図4A〜図6Bを参照しつつ説明する。
By the way, in the first embodiment described above, the case where processing defects are prevented by preventing generation of bubbles when heating the processing liquid in the bevel etching processing has been described. For example, the etching width to be processed is processed. Processing defects may be prevented by devising the shape of the discharge ports of the
(第2の実施形態)
まず、図4A〜図4Cを参照して、第2の実施形態の概要について説明する。図4Aは、比較例となるノズル511c’,521c’を用いる場合の説明図である。また、図4Bは、本実施形態に係るノズル511c,521cを用いる場合の説明図である。また、図4Cは、本実施形態に係る吐出口EXによる被吐出領域ERの説明図である。以下では、説明の便宜上、処理液に符号「S」を付す場合がある。
(Second Embodiment)
First, an overview of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 4A to 4C. FIG. 4A is an explanatory diagram in the case of using
なお、前提として、第2の実施形態に係る基板処理システム1では、処理ユニット16の構成は上述した第1の実施形態と略同様の構成をとることができるが、吐出部511,521における加熱部511b,521bについては省略することができる。
As a premise, in the substrate processing system 1 according to the second embodiment, the configuration of the
図4Aに示すように、比較例となるノズル511c’,521c’を用いる場合、たとえばベベルエッチング処理の処理対象となるエッチング幅wが大きければ、処理液SがウェハWの最外縁(エッジ)付近で液滴状になって転がり、かかるエッジ付近の薄膜Pを覆いきれないおそれがある。このような処理液の吐出状態の場合、図4Aの閉曲線Mに囲まれた部分に示すように、ウェハWのエッジ付近に膜残りRが生じてしまう。 As shown in FIG. 4A, when the nozzles 511c ′ and 521c ′ as comparative examples are used, for example, if the etching width w to be processed by the bevel etching process is large, the processing liquid S is near the outermost edge (edge) of the wafer W. There is a fear that the thin film P in the vicinity of the edge cannot be covered by rolling in the form of droplets. In the case of such a processing liquid discharge state, a film residue R is generated in the vicinity of the edge of the wafer W, as shown in the portion surrounded by the closed curve M in FIG. 4A.
これは、比較例となるノズル511c’,521c’では通常、その吐出口EX’(図示略)が略円状に形成されるためである。
This is because, in the
そこで、図4Bに示すように、本実施形態では、処理液SがウェハWのエッジ付近の薄膜Pを覆いきれるように、ノズル511c,521cの吐出口EXを略円状ではない形状とすることとした。
Therefore, as shown in FIG. 4B, in the present embodiment, the discharge ports EX of the
具体的には、図4Cに示すように、本実施形態では、吐出口EXは、ウェハWの接線方向側よりもウェハWの径方向側の方が長くなる(すなわち、a>b)ように設けられている。 Specifically, as shown in FIG. 4C, in the present embodiment, the ejection port EX is longer on the radial side of the wafer W than on the tangential side of the wafer W (that is, a> b). Is provided.
これにより、ウェハWのエッジ付近の薄膜Pを覆いきれるように、処理液Sのカバレッジ性能を向上させ、図4Bの閉曲線Mに囲まれた部分に示すように、ウェハWのエッジ付近に膜残りRを生じさせないようにすることができる。すなわち、処理液の吐出状態に起因する処理不良を防ぐことができる。 Thereby, the coverage performance of the processing liquid S is improved so as to cover the thin film P in the vicinity of the edge of the wafer W, and the film remains in the vicinity of the edge of the wafer W as shown in the portion surrounded by the closed curve M in FIG. R can be prevented from being generated. That is, it is possible to prevent a processing failure due to the discharge state of the processing liquid.
なお、このような吐出口EXは、たとえばノズル511c,521cの双方に適用してもよいし、重力作用で処理液SがウェハWの表面側よりは滴下しやすい裏面側のノズル521cのみに適用してもよい。また、求められるエッチング幅等に応じて、表面側のノズル511cのみに適用してもよい。
Such a discharge port EX may be applied to both the
次に、図5A〜図5Eを参照して、吐出口EXの具体例について説明する。図5A〜図5Eは、吐出口EXの具体例を示す図(その1)〜(その5)である。なお、以下では、吐出口の符号EXに付番する場合があるが、吐出口を総称する場合には単に符号を「EX」とする。 Next, a specific example of the discharge port EX will be described with reference to FIGS. 5A to 5E. 5A to 5E are views (No. 1) to (No. 5) showing specific examples of the discharge port EX. In the following description, there is a case where the number EX is assigned to the discharge port. However, when the discharge ports are collectively referred to, the code is simply “EX”.
また、図5Aの左側および図5Cの左側には、説明を分かりやすくするために、比較例として略円状であり、かつ、口径dの吐出口EX’を示している。口径dは、ベベルエッチング処理に必要となる精度を確保可能な寸法であるものとする。 Further, on the left side of FIG. 5A and the left side of FIG. 5C, for easy understanding, a discharge port EX ′ having a substantially circular shape and a diameter d is shown as a comparative example. The aperture diameter d is a dimension that can ensure the accuracy required for the bevel etching process.
まず、本実施形態では、吐出口EXは、前述の被吐出領域ERの形状がウェハWの接線方向側よりもウェハWの径方向側の方が長くなるように、たとえば図5Aの右側に示す吐出口EX1のように、長辺が径方向に沿い、短辺が接線方向に沿った長方形に形成される。このとき、接線方向の短辺は、吐出口EX’の口径dと同程度の寸法であることが好ましい。 First, in the present embodiment, the ejection port EX is shown on the right side of FIG. 5A, for example, so that the shape of the ejection region ER is longer on the radial side of the wafer W than on the tangential side of the wafer W. Like the discharge port EX1, the long side is formed in a rectangular shape along the radial direction and the short side is formed in the tangential direction. At this time, it is preferable that the short side in the tangential direction has the same size as the diameter d of the discharge port EX ′.
また、たとえば図5Bに示すように、本実施形態の吐出口EXは、図5Aの長方形の角がそれぞれ半径を有する、いわゆるRを付けた角丸長方形に形成された吐出口EX2として設けられてもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 5B, the discharge port EX of the present embodiment is provided as a discharge port EX2 formed in a rounded rectangle with a so-called R with the corners of the rectangle in FIG. 5A having radii. Also good.
また、本実施形態の吐出口EXは、たとえば図5Cの右側に示す吐出口EX3のように、長軸が径方向に沿い、短軸が接線方向に沿った楕円形に形成されてもよい。このとき、接線方向の短軸は、吐出口EX’の口径dと同程度の寸法であることが好ましい。なお、ここに言う楕円形は、両端で同一の半径を有するものである。 Further, the discharge port EX of the present embodiment may be formed in an elliptical shape with the major axis along the radial direction and the minor axis along the tangential direction, for example, as the discharge port EX3 shown on the right side of FIG. 5C. At this time, it is preferable that the minor axis in the tangential direction has the same size as the diameter d of the discharge port EX ′. In addition, the ellipse said here has the same radius at both ends.
かかる楕円形の別パターンとして、本実施形態の吐出口EXは、たとえば図5Dに示す吐出口EX4のように、両端で同一の半径rを有するトラック状の形状に形成されてもよい。 As another elliptical pattern, the discharge port EX of the present embodiment may be formed in a track shape having the same radius r at both ends, for example, as the discharge port EX4 shown in FIG. 5D.
また、本実施形態の吐出口EXは、たとえば図5Eに示す吐出口EX5のように、両端でそれぞれ異なる半径r1,r2を有する形状に形成されてもよい。なお、このとき、r1<r2であるならば、r1の半径を有する端部は径方向内側に、r2の半径を有する端部は径方向外側に、それぞれ向けて配置されることが好ましい。 Further, the discharge port EX of the present embodiment may be formed in a shape having different radii r1 and r2 at both ends, for example, a discharge port EX5 shown in FIG. 5E. At this time, if r1 <r2, it is preferable that the end having the radius of r1 is arranged radially inward and the end having the radius of r2 is arranged radially outward.
これにより、半径r1側ではエッチングに必要となる精度を、半径r2側では処理液が届きにくいウェハWのエッジ付近への処理液の供給を、それぞれ確保し、処理不良を防ぐのに資することができる。 As a result, the accuracy required for etching is ensured on the radius r1 side, and the supply of the processing liquid to the vicinity of the edge of the wafer W where the processing liquid is difficult to reach on the radius r2 side, thereby contributing to prevention of processing defects. it can.
なお、図5B〜図5Eに示した各例の形状は、総じて「略オーバル状」と言うことができる。したがって、いわゆる卵形等を含んでもよい。 5B to 5E can be generally referred to as “substantially oval”. Therefore, a so-called egg shape or the like may be included.
ところで、図5A〜図5Eには、吐出口EXが1個である場合を例に挙げたが、吐出口EXは複数個設けられてもよい。なお、このとき、複数個の吐出口EXをウェハWの径方向に沿うように配置することで、前述の被吐出領域ERの形状がウェハWの接線方向側よりもウェハWの径方向側の方が長くなるようにすることができる。 5A to 5E exemplify the case where there is one discharge port EX, but a plurality of discharge ports EX may be provided. At this time, by arranging the plurality of discharge ports EX along the radial direction of the wafer W, the shape of the discharge target region ER is more on the radial side of the wafer W than the tangential side of the wafer W. Can be longer.
図6Aおよび図6Bは、吐出口EXが複数である場合の具体例を示す図(その1)および(その2)である。すなわち、図6Aに示すように、同一の半径rを有する略円状の吐出口EX6を、ウェハWの径方向に沿って複数個配置してもよい。 6A and 6B are views (No. 1) and (No. 2) showing a specific example when there are a plurality of discharge ports EX. That is, as shown in FIG. 6A, a plurality of substantially circular discharge ports EX6 having the same radius r may be arranged along the radial direction of the wafer W.
また、図6Bに示すように、r1<r2<r3の関係にあるそれぞれ異なる半径を有する吐出口EX7,8,9を、ウェハWの径方向に沿って配置してもよい。なお、このとき、より半径の小さい吐出口EX7が径方向内側に、より半径の大きい吐出口EX9が径方向外側に、それぞれ配置されることが好ましい。 6B, the discharge ports EX7, 8, and 9 having different radii in the relationship of r1 <r2 <r3 may be arranged along the radial direction of the wafer W. At this time, it is preferable that the discharge port EX7 having a smaller radius is disposed on the radially inner side and the discharge port EX9 having a larger radius is disposed on the radially outer side.
これにより、図5Eに示した例と同様に、径方向内側ではエッチングに必要となる精度を、径方向外側では処理液が届きにくいウェハWのエッジ付近への処理液の供給を、それぞれ確保し、処理不良を防ぐのに資することができる。 As a result, as in the example shown in FIG. 5E, the accuracy required for etching is ensured on the radially inner side, and the supply of the treatment liquid to the vicinity of the edge of the wafer W is difficult to reach on the radially outer side. , Can help to prevent processing defects.
なお、図6Aおよび図6Bでは、3個の吐出口EXを示したが、複数個であればよく、個数を限定するものではない。 In FIG. 6A and FIG. 6B, three ejection ports EX are shown, but a plurality of ejection ports EX may be used, and the number is not limited.
上述してきたように、第2の実施形態に係る基板処理システム1(「基板処理装置」の一例に相当)は、基板保持機構30(「保持回転部」の一例に相当)と、処理液供給管512,522(「供給管」の一例に相当)と、吐出部511,521とを備える。
As described above, the substrate processing system 1 (corresponding to an example of a “substrate processing apparatus”) according to the second embodiment includes a substrate holding mechanism 30 (corresponding to an example of a “holding rotating unit”), and a processing liquid supply.
基板保持機構30は、基板を保持して回転させる。処理液供給管512,522は、処理液を供給する。吐出部511,521は、処理液供給管512,522から供給される処理液をウェハW(「基板」の一例に相当)に対して吐出する。
The
また、吐出部511,521は、吐出口EXを有し、吐出口EXは、ウェハWの接線方向側よりもウェハWの径方向側の方が長くなるように設けられている。
In addition, the
したがって、第2の実施形態に係る基板処理システム1によれば、処理不良を防ぐことができる。 Therefore, according to the substrate processing system 1 according to the second embodiment, processing defects can be prevented.
なお、上述した各実施形態では、処理ユニット16においてベベルエッチング処理が行われる場合を例に挙げたが、基板処理の種類を限定するものではない。たとえばリンス処理等であってもよい。
In each of the above-described embodiments, the case where the bevel etching process is performed in the
したがって、上述した処理液もアンモニア水溶液に限らず、たとえばDIW(純水)等であってもよい。 Therefore, the treatment liquid described above is not limited to the aqueous ammonia solution, and may be DIW (pure water), for example.
また、上述した第1の実施形態では、制御部18が、規定の昇温温度に基づいてヒータHを制御する例を挙げたが、処理液の温度を計測する測定部をさらに備えたうえで、その測定結果に基づいてヒータHを制御してもよい。
In the first embodiment described above, the
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
1 基板処理システム
2 搬入出ステーション
3 処理ステーション
4 制御装置
16 処理ユニット
18 制御部
30 基板保持機構
511,521 吐出部
511a,521a 配管
511b,521b 加熱部
511c,521c ノズル
512,522 処理液供給管
ER 被吐出領域
EX 吐出口
H ヒータ
W ウェハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
リング形状を有し、前記基板の周縁部の上方に配置されるリング部材と、
供給管から供給される処理液を前記基板の周縁部へ向けて吐出する吐出部と、
一連の基板処理を制御する制御部と
を備え、
前記吐出部は、
吐出口と、
前記供給管から前記吐出口へ通じる配管と、
前記配管まわりに配置された発熱体を含み、前記配管を介して前記処理液を加熱可能に設けられた加熱部と
を有し、前記リング部材側および前記基板を挟んだ該基板の裏側へそれぞれ設けられ、
前記吐出部はそれぞれ、
前記吐出口へ向けて前記配管を通過する前記処理液を前記加熱部により加熱した後に、同時に前記基板に対して吐出し、
前記制御部は、
前記発熱体への通電を制御することによって前記加熱部による前記処理液の加熱を制御し、
前記制御部はさらに、
前記発熱体への通電を開始して該発熱体が規定の昇温温度にまで上昇した後に、前記吐出部に前記基板に対する前記処理液の吐出を開始させること
を特徴とする基板処理装置。 A holding rotating unit for holding and rotating the substrate;
A ring member having a ring shape and disposed above the peripheral edge of the substrate;
The treatment liquid supplied from the supply pipe and a discharge portion for discharging toward the peripheral portion of the substrate,
A control unit for controlling a series of substrate processing ,
The discharge part is
A discharge port;
A pipe leading from the supply pipe to the discharge port;
A heating unit disposed around the pipe and provided so as to be able to heat the processing liquid through the pipe, to the ring member side and the back side of the substrate across the substrate, respectively Provided,
Each of the discharge parts is
It said processing liquid passing through the pipe toward the discharge port after heating by the heating unit, and the discharge to the substrate at the same time,
The controller is
Controlling heating of the treatment liquid by the heating unit by controlling energization to the heating element;
The control unit further includes:
Wherein the start of the energization of the heating element after the heat generating member is increased to the provisions of the Atsushi Nobori, the substrate processing apparatus according to claim Rukoto to initiate the ejection of the processing liquid to the substrate to the discharge portion.
前記吐出部による前記基板に対する前記処理液の吐出が終了した後に、前記発熱体への通電を解除すること
を特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。 The controller is
After said ejection of the treatment liquid has been completed with respect to the substrate by the discharge unit, the substrate processing apparatus according to claim 1, characterized in that to release the energization of the heating element.
前記基板処理の待機中である場合に、前記発熱体への通電を解除したまま、前記吐出部にダミーディスペンスを行わせること
を特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。 The controller is
If it is waiting for the substrate processing, while releasing the energization of the heating element, the substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to perform the dummy dispense to the discharge portion.
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