JP6508721B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Description
本発明者らは、回転している基板の外周部にブラシを接触させながら、複数の液滴を基板の上面に衝突させることにより、基板の外周部だけでなく、基板の上面も物理的に洗浄することを検討している。この場合、基板の外周部と基板の上面とが同時に洗浄されるので、基板の清浄度を高めながら、基板の洗浄時間を短縮できる。しかしながら、本発明者らは、基板の外周部および上面を単に同時に洗浄するだけでは、十分に清浄度を高めることができないおそれがあることを見出した。
請求項3に記載の発明は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上リンス液供給工程をさらに含む、請求項1または2に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置が、基板の上面とブラシとが接触する領域の内側で移動する。つまり、スクラブ洗浄(ブラシによる洗浄)とスプレー洗浄(液滴の衝突による洗浄)とが、基板の別々の領域に行われる。このように、スクラブ洗浄およびスプレー洗浄を基板の同じ領域に実行しないので、基板の洗浄時間を短縮できる。
請求項7に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上面ノズルをさらに含み、前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記上面ノズルに前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出させる上リンス液供給工程をさらに実行する、請求項5または6に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項3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。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1に備えられた処理ユニット2の内部を水平に見た模式図である。図2は、処理ユニット2の模式的な平面図である。図3は、基板Wの外周部に押し付けられているブラシ31を水平に見た模式図である。
図1に示すように、基板処理装置1は、半導体ウエハ等の円板状の基板Wの上面および外周部をスプレー洗浄およびスクラブ洗浄する装置である。基板処理装置1は、基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の処理ユニット2と、処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボット(図示せず)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。制御装置3は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。
スピンチャック5は、基板Wよりも外径が小さい円板状のスピンベース6と、スピンベース6の上面で開口する吸引口に基板Wの下面(裏面)を吸着させることによりスピンベース6に基板Wを水平に保持させる吸引装置8とを含む。スピンチャック5は、さらに、回転軸線A1まわりの方向である回転方向Drに基板Wおよびスピンベース6を回転させるスピンモータ7を含む。
スプレーノズル17は、その内部または外部で液体と気体とを衝突させることにより、基板Wの上面に向かって下方に飛散する複数の液滴を生成する二流体ノズルである。二流体ノズルは、基板Wの上面に向けて液体を吐出する液体吐出口と、液体吐出口から吐出された液体に衝突する気体を吐出する気体吐出口とを含む。スプレーノズル17は、液体を複数の穴から同時に噴射することにより複数の液滴を生成してもよい。スプレーノズル17によって生成された複数の液滴は、基板Wの上面内の衝突位置P1に衝突する。衝突位置P1は、たとえば、平面視でスプレーノズル17に覆われる基板Wの上面内の領域である。
図5では、リンス液の吐出が基板Wの回転と同時に開始されるように描かれているが、リンス液の吐出は、基板Wの回転が開始される前または後に開始されてもよい。他の動作についても同様である。以下の各動作は、制御装置3が基板処理装置1を制御することにより実行される。処理される基板Wは、パターンが表面で露出した基板Wであってもよいし、パターンが露出してない基板Wであってもよい。
図6に示すように、ブラシ31の下洗浄面33が回転している基板Wの外周部に押し付けられているとき、パーティクルや液滴などの飛散物が、基板Wの下方でブラシ31から回転軸線A1の方に下方に飛散する。これらの飛散物は、基板Wから離れる方向に飛散するので、基板Wに付着し難い。その一方で、図7に示すように、ブラシ31の上洗浄面32が回転している基板Wの外周部に押し付けられているとき、飛散物が、基板Wの上方でブラシ31から回転軸線A1の方に上方に飛散する。上方に飛散した飛散物は、基板W上に落下する。そのため、飛散物が、基板Wの上面、特に、基板Wの上面外周部に付着し易い。
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、ブラシ31は、スポンジブラシに限らず、合成樹脂製の複数の繊維を備えるブラシであってもよい。
スプレーノズル17が複数の液滴を噴射している全期間に亘って、上面ノズル11および下面ノズル14が純水を吐出する場合について説明したが、スプレーノズル17が複数の液滴を噴射している期間の一部において、上面ノズル11および下面ノズル14の少なくとも一方が純水の吐出を停止してもよい。たとえば、基板Wの上面に対する複数の液滴の衝突位置が基板Wの中間と基板Wの外周との間に位置している間、上面ノズル11および下面ノズル14の少なくとも一方が純水の吐出を停止してもよい。
ブラシ31を下接触位置から上接触位置に移動させるときに、スプレーノズル17の移動を一時的に停止させる場合について説明したが、スプレーノズル17を移動させながら、ブラシ31を下接触位置から上接触位置に移動させてもよい。
前述の全ての構成の2つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の2つ以上が組み合わされてもよい。
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。
2 :処理ユニット
3 :制御装置
4 :チャンバー
5 :スピンチャック(基板保持手段)
6 :スピンベース
7 :スピンモータ
8 :吸引装置
11 :上面ノズル
12 :上面配管
13 :上面バルブ
14 :下面ノズル
15 :下面配管
16 :下面バルブ
17 :スプレーノズル
18 :液体配管
19 :液体バルブ
20 :気体配管
21 :気体バルブ
22 :カバーリンス液ノズル
23 :カバーリンス液配管
24 :カバーリンス液バルブ
25 :ノズル移動機構(ノズル移動手段)
26 :ノズルアーム
27 :ノズル水平駆動機構
31 :ブラシ
32 :上洗浄面
33 :下洗浄面
34 :ブラシホルダ
35 :ホルダ取付部
36 :支持軸
37 :ブラシアーム
38 :ブラシ移動機構(ブラシ移動手段)
39 :ブラシ水平駆動機構
40 :ブラシ鉛直駆動機構
41 :ブラシ自転機構
42 :ポット
43 :洗浄液ノズル
A1 :回転軸線
A2 :ノズル回動軸線
A3 :ブラシ回動軸線
Dr :回転方向
P1 :衝突位置
P2 :着液位置
W :基板
W1 :洗浄幅
Claims (8)
- 基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程と並行して、ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、
前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、
前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、
前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を含む、基板処理方法。 - 前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程は、いずれも、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる工程である、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上リンス液供給工程をさらに含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
- 前記外周側スプレー洗浄工程は、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる工程である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 基板を水平に保持しながら前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持手段と、
前記基板に押し付けられるブラシと、
前記ブラシが前記基板の下面傾斜部に接触する下接触位置と、前記ブラシが前記基板の上面傾斜部に接触する上接触位置と、を含む複数の位置に前記ブラシを移動させるブラシ移動手段と、
前記基板の上面に衝突する複数の液滴を形成するスプレーノズルと、
前記スプレーノズルを移動させることにより、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の外周との間で移動させるノズル移動手段と、
前記基板保持手段、ブラシ移動手段、およびノズル移動手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記基板保持手段に前記基板を水平に保持させ、前記回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動手段に前記ブラシを前記基板の下面傾斜部に接触させる下側スクラブ洗浄工程と、
前記下側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動手段に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中央と前記基板の中間との間で移動させる中央側スプレー洗浄工程と、
前記下側スクラブ洗浄工程の後、前記基板回転工程と並行して、前記ブラシ移動手段に前記ブラシを前記基板の上面傾斜部に接触させる上側スクラブ洗浄工程と、
前記上側スクラブ洗浄工程と並行して、前記ノズル移動手段に、複数の液滴を前記基板の上面に衝突させながら、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる外周側スプレー洗浄工程と、を実行する、基板処理装置。 - 前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程のそれぞれにおいて、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の外周側だけに移動させる、請求項5に記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出する上面ノズルをさらに含み、
前記制御装置は、前記中央側スプレー洗浄工程および外周側スプレー洗浄工程と並行して、前記上面ノズルに前記基板の上面中央部に向けてリンス液を吐出させる上リンス液供給工程をさらに実行する、請求項5または6に記載の基板処理装置。 - 前記制御装置は、前記外周側スプレー洗浄工程において、前記ノズル移動手段に、前記基板の上面と前記ブラシとが接触する領域の内側で、前記基板の上面に対する複数の液滴の衝突位置を、前記基板の中間と前記基板の外周との間で移動させる、請求項5〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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