JP6512554B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、処理対象の基板に対して処理液を用いた処理を施すための方法および装置に関する。処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、フォトマスク用基板、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、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 method and apparatus for performing processing using a processing liquid on a substrate to be processed. Substrates to be processed include semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal displays, substrates for plasma displays, substrates for FED (Field Emission Display), substrates for photomasks, substrates for optical disks, substrates for magnetic disks, substrates for magneto-optical disks , Ceramic substrates, substrates for solar cells, and the like.
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して、薬液やリンス液などの処理液を用いた処理が行われる。処理液を用いた処理を基板に対して一枚ずつ施す枚葉型の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に対して処理液を供給する処理液ノズルとを備えている。処理液ノズルには、処理液配管が接続されている。 In a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, processing using a treatment liquid such as a chemical solution or a rinse liquid is performed on a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display panel. A single wafer type substrate processing apparatus which applies processing using a processing solution to a substrate one by one, a spin chuck for holding and rotating the substrate substantially horizontally, and a processing for the substrate held by the spin chuck And a processing liquid nozzle for supplying the liquid. A treatment liquid pipe is connected to the treatment liquid nozzle.
下記特許文献1では、処理液ノズルからの処理液の液だれを防止すべく、処理液配管の内部にミキシングバルブを介して窒素を導入する構成が開示されている。処理液配管の内部に導入された窒素により、処理液ノズルの内部および処理液配管の内部に存在する処理液を押出し、処理液ノズルから排出する。処理液配管の内部への窒素の導入は、処理液ノズルの内部および処理液配管の内部から処理液が完全に排出されるまで続行される。 Patent Document 1 below discloses a configuration in which nitrogen is introduced into the inside of a processing liquid pipe via a mixing valve in order to prevent the processing liquid from dripping from the processing liquid nozzle. The nitrogen introduced into the inside of the processing liquid pipe extrudes the processing liquid present inside the processing liquid nozzle and the inside of the processing liquid pipe, and is discharged from the processing liquid nozzle. The introduction of nitrogen into the inside of the processing liquid piping is continued until the processing liquid is completely discharged from the inside of the processing liquid nozzle and the inside of the processing liquid piping.
しかしながら、窒素導入による押出し処理には、気体(窒素ガス)が基板(半導体ウエハ)に吹き付けられることによる基板へのダメージ発生という問題がある。
つまり、処理液配管および処理液ノズルに残存している処理液が無くなると、処理液ノズルの吐出口からは気体のみ吐出され、その気体が基板へと直接に吹き付けられる。気体が基板に吹き付けられると、基板の処理品質低下につながるおそれがある。
However, in the extrusion process by introducing nitrogen, there is a problem that damage to the substrate due to the gas (nitrogen gas) being blown to the substrate (semiconductor wafer) is generated.
That is, when the processing liquid remaining in the processing liquid piping and the processing liquid nozzle is exhausted, only the gas is discharged from the discharge port of the processing liquid nozzle, and the gas is directly sprayed to the substrate. When the gas is blown to the substrate, the processing quality of the substrate may be degraded.
より具体的には、基板に気体が吹き付けられることにより、基板中心部付近が乾いたり、薬液の液滴が飛散する結果、薬液処理の均一性が悪化したり、基板上にパーティクルが発生したりするおそれがある。
そこで、この発明の目的は、基板に気体が吹き付けられることを回避しながら、処理液ノズルおよび処理液配管の内部に残存する処理液を、気体導入により効率よく排除できる基板処理方法ならびに基板処理装置を提供することである。
More specifically, the gas is sprayed to the substrate to dry the vicinity of the central portion of the substrate or scatter droplets of the chemical solution, resulting in deterioration of uniformity of chemical treatment or generation of particles on the substrate. There is a risk of
Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of efficiently removing the processing liquid remaining inside the processing liquid nozzle and the processing liquid piping while avoiding that the gas is blown to the substrate. To provide.
上記の目的を達成するための請求項1に記載の発明は、処理対象の基板に対して、処理液を用いた処理を施すための基板処理方法であって、上記基板を、基板保持回転機構によって水平な姿勢に保持する基板保持工程と、吐出口を先端に有する処理液ノズルが一端に設けられた処理液配管の他端の流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液吐出工程の停止後に上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、前記気体の導入開始後、上記処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを含む、基板処理方法を提供する。 The invention according to claim 1 for achieving the above object is a substrate processing method for performing processing using a processing liquid on a substrate to be processed, the substrate holding and rotating mechanism Introducing the processing liquid into the processing liquid pipe from a fluid introducing portion at the other end of the processing liquid pipe provided at one end with a substrate holding step of holding the substrate in a horizontal posture and a processing liquid nozzle having a discharge port at the tip. The processing liquid discharge step of discharging the processing liquid toward the substrate from the discharge port, and the introduction of gas from the fluid introduction portion into the processing liquid pipe after stopping the processing liquid discharge step, the processing A gas extrusion step of extruding the treatment liquid in the liquid piping and the treatment liquid nozzle outward, and after the introduction of the gas is started, the treatment liquid remains in the treatment liquid piping and / or the treatment liquid nozzle. Above with And a gas introduction stopping step of stopping the introduction of gas into physical fluid in the pipe, to provide a substrate processing method.
この方法によれば、処理液ノズルの吐出口から基板への処理液の吐出が停止された後、流体導入部から処理液配管内へ気体を導入することにより、処理液配管内および処理液ノズル内の処理液が外方に向けて押し出される(気体押出工程)。この場合において、処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管および処理液ノズル内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管内への気体の導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管に導入された気体が基板に直接吹き付けられることを防止できる。 According to this method, after the discharge of the processing liquid from the discharge port of the processing liquid nozzle to the substrate is stopped, the gas is introduced into the processing liquid pipe from the fluid introducing portion, whereby the inside of the processing liquid pipe and the processing liquid nozzle The processing solution inside is extruded outward (gas extrusion process). In this case, in a state where the treatment liquid remains in the treatment liquid piping and / or the treatment liquid nozzle, in other words, before the treatment liquid is completely pushed out from the treatment liquid piping and the treatment liquid nozzle. The introduction of the gas into the processing liquid piping is stopped. Therefore, it is possible to prevent the gas introduced into the processing liquid piping from being directly sprayed to the substrate in the gas extrusion process.
また、気体押出し工程の終了後は、少なくとも処理液ノズルの先端部に処理液が残存している。この処理液がいわば処理液ノズルの蓋の役割を果たすため、処理液ノズルの吐出口を通じて気体が漏れることを防止できる。
請求項2に記載の発明は、上記気体導入停止工程は、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、請求項1に記載の基板処理方法である。
In addition, after the end of the gas extrusion process, the treatment liquid remains at least at the tip of the treatment liquid nozzle. Since the treatment liquid plays a role as a lid of the treatment liquid nozzle, it is possible to prevent the gas from leaking through the discharge port of the treatment liquid nozzle.
In the invention according to
この方法によれば、処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する。処理液配管および処理液ノズルのうち、処理液ノズルの先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出し工程の終了後は、処理液配管および処理液ノズルの大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズルの吐出口からの処理液の液だれを効果的に抑制できる。 According to this method, the introduction of the gas into the processing liquid piping is stopped while the processing liquid remains at the tip of the processing liquid nozzle. Since the processing liquid remaining in the portion excluding the tip of the processing liquid nozzle among the processing liquid piping and processing liquid nozzle is removed, most of the processing liquid piping and processing liquid nozzle after the gas extrusion process is completed. There is no treatment solution. Thereby, the dripping of the process liquid from the discharge port of a process liquid nozzle can be suppressed effectively.
請求項3に記載の発明は、上記気体押出工程と並行して、上記基板から排除された処理液を回収流路から回収する処理液回収工程をさらに含む、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、基板に気体が吹き付けられることによる悪影響を回避しつつ、気体押出工程により処理液ノズルの吐出口から基板上に排出された処理液を回収流路から回収できる。半導体製造工程等で用いられる薬液には高価なものがあり、こうした薬液を処理液として用いることがある。この場合、処理液配管及び処理液ノズルに残存する薬液を回収できるので、運用コストの低減を図ることができる。
The invention according to claim 3 further includes, in parallel with the gas extrusion step, the treatment liquid recovery step of recovering the treatment liquid removed from the substrate from the recovery flow path. It is a processing method.
According to this method, it is possible to recover the processing liquid discharged onto the substrate from the discharge port of the processing liquid nozzle in the gas extrusion step from the recovery flow path while avoiding the adverse effect due to the gas being blown onto the substrate. Some chemical solutions used in semiconductor manufacturing processes and the like are expensive, and such chemical solutions may be used as processing solutions. In this case, since the chemical solution remaining in the treatment liquid pipe and the treatment liquid nozzle can be recovered, the operation cost can be reduced.
請求項4に記載の発明は、前記処理液は薬液を含み、前記基板処理方法は、上記気体導入停止工程の後に、上記流体導入部から上記処理液配管内にリンス液を導入することにより、上記吐出口から当該リンス液を上記基板に向けて吐出させるリンス液吐出工程をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この発明によれば、処理液ノズルからの薬液の吐出のために処理液配管内に薬液が導入され、その吐出後に気体押出し工程が実行される。また、気体押出し工程に引き続いて、処理液配管内にリンス液が導入され、処理液ノズルの吐出口からリンス液が吐出される。この場合、薬液を用いた処理の後リンス液を用いた処理が始まるまでの間に、気体押出工程が行われているのであるが、それにも拘らず、基板に気体が吹き付けられることが無い。したがって、基板に気体が吹き付けられることによる様々な悪影響を回避することができる。
In the invention according to
According to this aspect of the invention, the chemical solution is introduced into the processing solution pipe for discharging the chemical solution from the processing solution nozzle, and the gas extrusion process is performed after the discharge. Further, following the gas extrusion process, the rinse liquid is introduced into the processing liquid piping, and the rinse liquid is discharged from the discharge port of the processing liquid nozzle. In this case, although the gas extrusion process is performed after the process using the chemical solution until the process using the rinse solution starts, the gas is not sprayed to the substrate regardless of that. Therefore, various adverse effects due to the gas being blown to the substrate can be avoided.
また、この場合には、リンス液吐出工程の開始時に、処理液ノズルおよび/または処理液配管に残存している薬液および気体が、リンス液とともに基板に吹き付けられることとなるが、残存している処理液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給による基板への悪影響は殆どない。また、処理液配管および処理液ノズルに残存している気体の圧力は高圧ではなく、そのため、この気体が基板に吹き付けられることにより、基板の乾燥・汚染などの悪影響は実質上無視できる。 Further, in this case, the chemical liquid and the gas remaining in the treatment liquid nozzle and / or the treatment liquid piping are sprayed onto the substrate together with the rinse liquid at the start of the rinse liquid discharge process, but they remain. Since the processing solution is relatively small and the chemical solution is diluted by the subsequent rinse solution, there is almost no adverse effect on the substrate due to the supply of the remaining chemical solution. Further, the pressure of the gas remaining in the processing liquid piping and the processing liquid nozzle is not a high pressure, so that the adverse effects such as drying and contamination of the substrate can be substantially ignored by spraying the gas onto the substrate.
上記の目的を達成するための請求項5に記載の発明は、基板を水平な姿勢に保持しながら回転するための基板保持回転機構と、上記基板保持回転機構に保持された上記基板に向けて、処理液を吐出する吐出口を先端に有する処理液ノズルと、上記処理液ノズルが一端に設けられ、処理液を導入する流体導入部が他端に設けられた処理液配管と、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に処理液を供給する処理液供給配管と、上記処理液配管を開閉する処理液バルブと、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に気体を供給する気体配管と、上記処理液配管を開閉する気体バルブと、上記処理液バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液バルブを閉じて上記処理液吐出工程を停止した後に、上記気体バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、前記気体の導入開始後、上記処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記気体バルブを開くことにより、上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを実行する制御ユニットとを備える、基板処理装置を提供する。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 is directed to a substrate holding and rotating mechanism for rotating while holding the substrate in a horizontal posture, and the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism. A treatment liquid nozzle having a discharge port for discharging a treatment liquid at its tip, a treatment liquid pipe provided with the treatment liquid nozzle at one end and a fluid introduction part for introducing the treatment liquid at the other end, and the fluid introduction Connected to the processing unit and connected to the processing liquid supply pipe for supplying the processing liquid to the processing liquid pipe, the processing liquid valve for opening and closing the processing liquid pipe, and the fluid introduction unit for supplying the gas to the processing liquid pipe The processing liquid is supplied from the discharge port to the substrate by introducing the processing liquid into the processing liquid pipe from the fluid introducing portion by opening the gas pipe, the gas valve for opening and closing the processing liquid pipe, and the processing liquid valve. To discharge toward After the processing liquid discharge step is stopped by closing the processing liquid valve and the processing liquid discharge step, the gas valve is opened to introduce the gas from the fluid introduction portion into the processing liquid pipe, thereby the processing liquid piping. A gas extruding step of extruding the processing liquid in the processing liquid nozzle and inside the processing liquid nozzle, and a state in which the processing liquid remains in the processing liquid pipe and / or the processing liquid nozzle after the introduction of the gas is started And a control unit that performs a gas introduction stopping step of stopping the introduction of the gas into the processing liquid pipe by opening the gas valve.
この構成によれば、処理液ノズルの吐出口から基板への処理液の吐出が停止された後、流体導入部から処理液配管内へ気体を導入することにより、処理液配管内および処理液ノズル内の処理液が外方に向けて押し出される(気体押出工程)。この場合において、処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管および処理液ノズル内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管内への気体の導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管に導入された気体が基板に直接吹き付けられることを防止できる。 According to this configuration, after the discharge of the processing liquid from the discharge port of the processing liquid nozzle to the substrate is stopped, a gas is introduced into the processing liquid pipe from the fluid introduction part, whereby the processing liquid nozzle and the processing liquid nozzle The processing solution inside is extruded outward (gas extrusion process). In this case, in a state where the treatment liquid remains in the treatment liquid piping and / or the treatment liquid nozzle, in other words, before the treatment liquid is completely pushed out from the treatment liquid piping and the treatment liquid nozzle. The introduction of the gas into the processing liquid piping is stopped. Therefore, it is possible to prevent the gas introduced into the processing liquid piping from being directly sprayed to the substrate in the gas extrusion process.
また、気体押出し工程の終了後は、少なくとも処理液ノズルの先端部に処理液が残存している。この処理液がいわば処理液ノズルの蓋の役割を果たすため、処理液ノズルの吐出口を通じて気体が漏れることを防止できる。
請求項6に記載の発明は、上記制御ユニットは、上記処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する、請求項5に記載の基板処理装置である。
In addition, after the end of the gas extrusion process, the treatment liquid remains at least at the tip of the treatment liquid nozzle. Since the treatment liquid plays a role as a lid of the treatment liquid nozzle, it is possible to prevent the gas from leaking through the discharge port of the treatment liquid nozzle.
In the invention according to
この構成によれば、処理液ノズルの先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管内への気体の導入を停止する。処理液配管および処理液ノズルのうち、処理液ノズルの先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出し工程の終了後は、処理液配管および処理液ノズルの大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズルの吐出口からの処理液の液だれを効果的に抑制できる。 According to this configuration, the introduction of the gas into the processing liquid pipe is stopped while the processing liquid remains at the tip of the processing liquid nozzle. Since the processing liquid remaining in the portion excluding the tip of the processing liquid nozzle among the processing liquid piping and processing liquid nozzle is removed, most of the processing liquid piping and processing liquid nozzle after the gas extrusion process is completed. There is no treatment solution. Thereby, the dripping of the process liquid from the discharge port of a process liquid nozzle can be suppressed effectively.
請求項7に記載の発明は、気体を収容可能でかつ上記気体配管に介装された加圧ガスタンクをさらに含む、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、気体を収容可能でかつ上記気体配管上に配設された加圧気体タンクを備えているため、この加圧タンクを用いることにより、処理液配管への気体の導入量を高精度に制御できる。
The invention according to
According to this configuration, since the pressurized gas tank capable of containing the gas and disposed on the gas pipe is provided, the introduction amount of the gas to the processing liquid pipe can be increased by using this pressurized tank. It can control with high precision.
請求項8に記載のように、上記流体導入部に接続され、上記処理液配管にリンス液を供給するリンス液配管をさらに含んでいてもよい。
請求項9に記載の発明は、上記基板に向けて押し出された処理液を回収流路に導く処理液回収機構をさらに含む、請求項5〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この方法によれば、基板に気体が吹き付けられることによる悪影響を回避しつつ、気体押出工程により、処理液ノズルから基板上に排出された処理液を、回収流路から回収することができる。半導体製造工程等で用いられる薬液には高価なものがあり、こうした薬液を処理液として用いる場合、処理液配管及び処理液ノズルに残存する薬液を回収できる。このため、装置の運用コストを低減させることが可能となる。
As described in
The substrate processing apparatus according to any one of claims 5 to 8, wherein the invention according to
According to this method, the processing liquid discharged onto the substrate from the processing liquid nozzle can be recovered from the recovery flow path by the gas extrusion process while avoiding the adverse effect of the gas being blown onto the substrate. Some chemical solutions used in the semiconductor manufacturing process and the like are expensive, and when such a chemical solution is used as a process solution, the chemical solution remaining in the process liquid piping and process solution nozzles can be recovered. Therefore, the operation cost of the device can be reduced.
請求項10に記載のように、上記気体配管の開度を調整する開度調整バルブをさらに含んでいてもよい。この場合、上記制御ユニットは、レシピを記憶しており、上記制御ユニットは、上記レシピに基づいて、上記気体バルブの開閉を行いかつ上記開度調整バルブの開度を調整してもよい。 According to a tenth aspect of the present invention, the fuel cell system may further include an opening adjustment valve that adjusts the opening of the gas pipe. In this case, the control unit may store a recipe, and the control unit may open and close the gas valve and adjust the opening degree of the opening adjustment valve based on the recipe.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の図解的な図である。図2は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の図解的な図である。図1では、スプラッシュガード4が上昇位置にある場合を示し、図2では、スプラッシュガード4が下降位置にある場合を示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the
基板処理装置1は、半導体ウエハW(以下、単に「ウエハW」という。)などの円板状の基板Wを、処理液(薬液およびリンス液)によって一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
基板処理装置1は、内部空間を有する箱形のチャンバ2と、チャンバ2の内部に設けられ、一枚のウエハWをほぼ水平な姿勢で保持して、ウエハWの中心を通る鉛直な回転軸線まわりにウエハWを回転させるスピンチャック3と、平面視においてスピンチャック3を取り囲むように配置された環状のスプラッシュガード4とを含む。
The substrate processing apparatus 1 is a sheet-fed apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer W (hereinafter simply referred to as “wafer W”) one by one with a processing liquid (chemical solution and rinse liquid). is there.
The substrate processing apparatus 1 is provided inside a box-shaped
スピンチャック3は、円板状でほぼ水平に配置されたスピンベース5と、スピンベース5の下面中心部に、スピンベース5にほぼ垂直に取り付けられ、ほぼ鉛直方向に沿う中心軸を有する回転軸6とを備えている。スピンベース5の上面周縁部には、複数のチャックピン7が、ウエハWの外周形状に対応する円周上で間隔を空けて配置されている。チャックピン7は、ウエハWの周縁部を支持しつつ、ウエハWの端面(周面)に当接し、他のチャックピン7と協働してウエハWを挟持できるようになっている。ウエハWは、その中心軸線と回転軸6の中心軸とが一致するように、スピンチャック3に保持される。
The spin chuck 3 is a disk-shaped spin base 5 disposed substantially horizontally, and a rotation axis having a central axis extending substantially vertically to the spin base 5 at a central portion of the lower surface of the spin base 5. It is equipped with six. A plurality of
回転軸6には、回転軸6をその中心軸のまわりに回転させるための下回転駆動機構8が結合されており、下回転駆動機構8によりスピンチャック3に保持されたウエハWを、ほぼ水平な面内で回転させることができるようになっている。下回転駆動機構8は、スピンベース5の下方に配置されており、フード9により処理液(薬液およびリンス液)から保護されている。回転軸6は管状であり、回転軸6の内部には、処理液を流すための下処理液配管10が挿通されている。回転軸6の内壁面と下処理液配管10との間には、窒素ガス供給路11をなす間隙が形成されている。窒素ガス供給路11の上端は、スピンベース5と下処理液配管10との間に、窒素ガス吐出口11aとして開口している。
A lower
窒素ガス供給路11の下方から、窒素ガス配管12を介して窒素ガス供給源13からの窒素ガス(不活性ガスの一例)を導入できるようになっている。窒素ガス配管12には、バルブ12Vが介装されている。バルブ12Vを開くことにより、窒素ガス吐出口11aから窒素ガスを吐出できる。
下処理液配管10の一端は、スピンベース5の上面からわずかに突出しており、この突出部は処理液を吐出する下処理液ノズル14を構成している。下処理液ノズル14の先端周縁部には、フランジ15が設けられている。フランジ15は窒素ガス吐出口11aの上方を覆っており、これにより、下処理液ノズル14から吐出された処理液が、窒素ガス吐出口11aに入らないようになっている。
Nitrogen gas (an example of an inert gas) from a nitrogen
One end of the lower
下処理液配管10の他端は、処理液や窒素ガスを導入するための流体導入部10aをなしている。流体導入部10aには、ミキシングバルブMV1が接続されている。ミキシングバルブMV1には、薬液配管16、リンス液配管17および窒素ガス配管18が接続されている。下処理液配管10の内部と、薬液配管16の内部、リンス液配管17の内部および窒素ガス配管18の内部とは、ミキシングバルブMV1の内部を介して、それぞれ連通している。薬液配管16には、薬液が収容された薬液供給源19が接続されており、リンス液配管17には、リンス液(たとえば、脱イオン水などの純水)が収容されたリンス液供給源20が接続されている。窒素ガス配管18には、窒素ガス供給源13が接続されている。
The other end of the
薬液供給源19から薬液配管16に供給される薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、有機溶剤(たとえば、IPA:イソプロピルアルコールなど)、および界面活性剤、腐食防止剤の少なくとも1つを含む液である。
The chemical solution supplied from the chemical
薬液配管16には、ミキシングバルブMV1との接続部近傍においてバルブ16V1が介装されている。バルブ16V1を開くことにより、薬液配管16を流れる薬液を、ミキシングバルブMV1を介して下処理液配管10内に導入できる。リンス液配管17には、ミキシングバルブMV1との接続部近傍においてバルブ17V1が介装されている。バルブ17V1を開くことにより、リンス液配管17を流れるリンス液を、ミキシングバルブMV1を介して下処理液配管10内に導入できる。窒素ガス配管18には、ミキシングバルブMV1との接続部近傍においてバルブ18V1が介装されている。バルブ18V1を開くことにより、窒素ガス配管18を流れるリンス液を、ミキシングバルブMV1を介して下処理液配管10内に導入できる。処理液配管10内に窒素ガスを導入できる。バルブ16V1,17V1,18V1により、処理液配管10内に導入される流体を、薬液、リンス液および窒素ガスの間で切り換えることができる。
The chemical
バルブ17V1,18V1を閉じつつバルブ16V1を開くことにより、下処理液配管10内に薬液のみが供給され、下処理液ノズル14から薬液が吐出される。バルブ16V1,18V1を閉じつつバルブ17V1を開くことにより、下処理液配管10内にリンス液のみが供給され、下処理液ノズル14からリンス液が吐出される。バルブ16V1,17V1を閉じつつバルブ18V1を開くことにより、下処理液配管10内に窒素ガスのみが供給される。下処理液配管10の内部および下処理液ノズル14の内部(以降において、「下処理液配管10および下処理液ノズル14内」という。)に処理液が存在する状態で、下処理液配管10内に窒素ガスを供給することにより、処理液配管10および下処理液ノズル14内の処理液を窒素ガスによって押し出し、下処理液ノズル14から排出させることができる。
By opening the valve 16V1 while closing the valves 17V1 and 18V1, only the chemical solution is supplied into the lower
バルブ18V1は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。弁体を開位置と閉位置との間で移動させることにより、バルブ18V1の開閉が切り換えられる。また、弁体の開位置の位置を変更することにより、バルブ18V1の開度(開位置にある弁体と弁座との間隙)を変更できる。バルブ18V1の開度が調整されることにより、下処理液配管10に供給される窒素ガスの流量を調整できるようになっている。
The valve 18V1 includes a valve body internally provided with a valve seat, a valve body for opening and closing the valve seat, and an actuator for moving the valve body between the open position and the closed position. By moving the valve between the open position and the closed position, the opening and closing of the valve 18V1 is switched. Further, by changing the position of the open position of the valve body, the degree of opening of the valve 18V1 (the gap between the valve body in the open position and the valve seat) can be changed. By adjusting the opening degree of the valve 18V1, the flow rate of the nitrogen gas supplied to the lower
スピンチャック3の上方には、ウエハWとほぼ同じ径か、あるいはウエハWよりも大径を有する円板状の遮断板21が、ほぼ水平に配置されている。遮断板21の上面中心部には、遮断板21にほぼ垂直に、ほぼ鉛直方向に沿う中心軸を有する回転軸22が取り付けられている。回転軸22の中心軸と回転軸6の中心軸とは、ほぼ同一直線上にある。
回転軸22には、下回転駆動機構23が結合されている。下回転駆動機構23により、遮断板21を、ほぼ水平な面内で、スピンチャック3と同じ方向にほぼ同じ回転数で回転させることができる。
Above the spin chuck 3, a disc-shaped
The lower
回転軸22は管状であり、回転軸22の内部には、処理液を流すための処理液配管24が挿通されている。回転軸22の内壁面と処理液配管24との間には、窒素ガス供給路26をなす間隙が形成されている。窒素ガス供給路26の下端は、遮断板21と処理液配管24との間に、窒素ガス吐出口26aとして開口している。
窒素ガス供給路26の上方から、窒素ガス配管27を介して窒素ガス供給源13からの窒素ガス(不活性ガスの一例)を導入できるようになっている。窒素ガス配管27には、バルブ27Vが介装されている。バルブ27Vを開くことにより、窒素ガス吐出口26aから窒素ガスを吐出できる。
The
Nitrogen gas (an example of an inert gas) from the nitrogen
処理液配管24の一端は、遮断板21の下面とほぼ面一に配置されて処理液を吐出する上処理液ノズル25を構成している。
処理液配管24の他端は、処理液や窒素ガスを導入するための流体導入部24aをなしている。流体導入部24aには、ミキシングバルブMV2が接続されている。ミキシングバルブMV2には、薬液配管16、リンス液配管17および窒素ガス配管18が接続されている。処理液配管24の内部と、薬液配管16の内部、リンス液配管17の内部および窒素ガス配管18の内部とは、ミキシングバルブMV2の内部を介して、それぞれ連通している。
One end of the
The other end of the
薬液配管16には、ミキシングバルブMV2との接続部近傍においてバルブ16V2が介装されている。バルブ16V2を開くことにより、薬液配管16を流れる薬液を、ミキシングバルブMV2を介して上処理液配管24内に導入できる。リンス液配管17には、ミキシングバルブMV1との接続部近傍においてバルブ17V2が介装されている。バルブ17V2を開くことにより、リンス液配管17を流れるリンス液を、ミキシングバルブMV2を介して上処理液配管24内に導入できる。窒素ガス配管18には、ミキシングバルブMV2との接続部近傍においてバルブ18V2が介装されている。バルブ18V2を開くことにより、処理液配管24内に窒素ガスを導入できる。バルブ16V2,17V2,18V2により、処理液配管24内に導入される流体を、薬液、リンス液および窒素ガスの間で切り換えることができる。
The
バルブ17V2,18V2を閉じつつバルブ16V2を開くことにより、上処理液配管24内に薬液のみが供給され上処理液ノズル25から薬液が吐出される。バルブ16V2,18V2を閉じつつバルブ17V2を開くことにより、上処理液配管24内にリンス液のみが供給され、上処理液ノズル25からリンス液が吐出される。バルブ16V2,17V2を閉じつつバルブ18V2を開くことにより、上処理液配管24内に窒素ガスのみが供給される。上処理液配管24の内部および上処理液ノズル25の内部(以降において、「上処理液配管24および上処理液ノズル25内」という。)に処理液が存在する状態で、上処理液配管24内に窒素ガスを供給することにより、処理液配管24および上処理液ノズル25内の処理液を、窒素ガスによって押し出して、上処理液ノズル25から排出させることができる。
By opening the valve 16V2 while closing the valves 17V2 and 18V2, only the chemical solution is supplied into the upper
バルブ18V2は、弁座が内部に設けられたバルブボディと、弁座を開閉する弁体と、開位置と閉位置との間で弁体を移動させるアクチュエータとを含む。弁体を開位置と閉位置との間で移動させることにより、バルブ18V2の開閉が切り換えられる。また、弁体の開位置の位置を変更することにより、バルブ18V2の開度(開位置にある弁体と弁座との間隙)を変更できる。バルブ18V2の開度が調整されることにより、上処理液配管24に供給される窒素ガスの流量を調整できるようになっている。
The valve 18V2 includes a valve body in which a valve seat is provided, a valve body for opening and closing the valve seat, and an actuator for moving the valve body between the open position and the closed position. By moving the valve body between the open position and the closed position, the opening and closing of the valve 18V2 is switched. In addition, by changing the position of the open position of the valve body, it is possible to change the degree of opening of the valve 18V2 (the gap between the valve body in the open position and the valve seat). By adjusting the opening degree of the valve 18V2, the flow rate of the nitrogen gas supplied to the upper
回転軸22および処理液配管24には、上昇降機構33が結合されている。上昇降機構33により、回転軸22および処理液配管24を同時に昇降することができる。
スプラッシュガード4の下部には、スプラッシュガード4の中心軸側斜め下方に開いた切り欠き状の第1案内部4aと、第1案内部4aの内方に鉛直方向に刻設された円環状の溝4cとが、スプラッシュガード4の全周に渡って形成されている。また、スプラッシュガード4の内面(中心軸側)上部には、水平方向に関し内方(スピンチャック3の回転軸線側)に向いてV字状に開いた溝状の第2案内部4bが形成されている。
An upper elevating
At the lower part of the
スプラッシュガード4の下方には、3つの円筒部材28a,28b,28cが、底板36の上に同軸状に立設されている。円筒部材28aの径は円筒部材28b,28cの径より大きく、円筒部材28bの径は円筒部材28cの径より大きい。円筒部材28aは、スプラッシュガード4を内部に収容し得る大きさを有している。
円筒部材28aおよび円筒部材28bを側壁として、第1回収槽(回収流路)30が形成されており、円筒部材28bおよび円筒部材28cを側壁として第2回収槽29が形成されている。第1および第2回収槽30,29の底部には、その内部の液体を排液するための第1および第2排液配管32,31が、それぞれ接続されている。
Below the
A first recovery tank (recovery flow path) 30 is formed with the
スプラッシュガード4には下昇降機構34が結合されており、任意の高さ位置でスプラッシュガード4を保持できる。これにより、スプラッシュガード4を上昇位置(図1に示す位置)と下降位置(図2に示す位置)との間で昇降させることができる。
図1に示すように、スプラッシュガード4が上昇位置にあるときには、スピンチャック3に保持されたウエハWの側方には、第1案内部4aが位置するようになっている。この状態で、スピンチャック3に保持され下回転駆動機構8により回転されているウエハWに、下処理液ノズル14および/または上処理液ノズル25から供給された処理液(薬液やリンス液)は、回転するウエハWの遠心力を受けて側方へと飛散し、第1案内部4aに受け止められる。第1案内部4aに着液した処理液は、第1流路P1に導かれ、自重により下方へと流れ落ち、第1流路P1を通って第1回収槽30に導かれる。これにより、ウエハWから排除された処理液が第1回収槽30に回収される。
A
As shown in FIG. 1, when the
一方、図2に示すように、スプラッシュガード4が下降位置にあるときには、スプラッシュガード4が円筒部材28aの内部にほぼ収容され、円筒部材28bの上部にスプラッシュガード4の円環状の溝4cが嵌るようになっている。このとき、スピンチャック3に保持されたウエハWの側方には、第2案内部4bが位置する。
この状態で、スピンチャック3に保持され下回転駆動機構8により回転されているウエハWに、下処理液ノズル14および/または上処理液ノズル25から供給された処理液は、回転するウエハWの遠心力を受けて側方へと飛散し、第2案内部4bに受け止められる。第2案内部4bに着液した処理液は、第2流路P2に導かれ、自重により、下方へと流れ落ち、第2流路P2を通って第2回収槽29に導かれる。これにより、ウエハWから排除された処理液が第2回収槽29に回収される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the
In this state, the processing liquid supplied from the lower
このように、スプラッシュガード4の昇降により、ウエハWの周縁から飛散する処理液の導出先を、第1流路P1と第2流路P2との間で切り換えることができ、これにより、これらの処理液を第1および第2排液配管32,31から分別して排出できる。基板処理装置1において実行される処理では、第2回収槽29に回収される処理液は、第1排液配管(回収流路)32を通った後廃棄され、第1回収槽30に回収される処理液は、第2排液配管31を通った後再利用される。
As described above, the destination of the processing liquid scattered from the peripheral edge of the wafer W can be switched between the first flow path P1 and the second flow path P2 by moving up and down the
以下、スプラッシュガード4の上昇位置(図1に示す位置)、すなわち、スピンチャック3に保持されたウエハWから排除された処理液が第1回収槽30に導かれるようなスプラッシュガード4の位置を「回収位置」といい、スプラッシュガード4の下降位置(図1に示す位置)、すなわち、スピンチャック3に保持されたウエハWから排除された処理液が第2回収槽29に導かれるようなスプラッシュガード4の位置を「廃棄位置」という。
Hereinafter, the rising position of the splash guard 4 (the position shown in FIG. 1), that is, the position of the
基板処理装置1は、制御ユニット35を含む。制御ユニット35はコンピュータを含む。制御ユニット35は、図示しない記憶装置を備える。制御ユニット35には、基板処理を行うためのレシピ(プログラム)が格納されている。制御ユニット35は、制御ユニット35に記憶されているレシピの内容に基づいて、回転駆動機構8,23および昇降機構33,34の動作を制御する。また、制御ユニット35は、制御ユニット35に記憶されているレシピの内容に基づいて、バルブ12V,16V1,16V2,17V1,17V2,18V1,18V2,27Vを開閉する。さらに、制御ユニット35は、制御ユニット35に記憶されているレシピの内容に基づいて、18V1,18V2の開度を調整する。
The substrate processing apparatus 1 includes a
バルブ18V1の開閉タイミングおよび開度は、本発明においては、後述するように、下処理液配管10および下処理液ノズル14内の処理液を、窒素ガスによって押し出すにあたり、上処理液配管24および下処理液ノズル14内の処理液が完全に排除されないように制御される。
バルブ18V2の開閉タイミングおよび開度は、本発明においては、後述するように、上処理液配管24および上処理液ノズル25内の処理液を、窒素ガスによって押し出すにあたり、上処理液配管24および上処理液ノズル25内の処理液が完全に排除されないように制御される。
In the present invention, the opening and closing timing and opening degree of the valve 18V1 are, in the present invention, the upper
In the present invention, the opening and closing timing and opening degree of the valve 18V2 are, in the present invention, the upper
図3は、この基板処理装置1によるウエハWの処理方法を説明するためのフローチャートである。図1〜図3を参照しながら基板処理について説明する。
制御ユニット35は、バルブ16V1,16V2,17V1,17V2,18V1,18V2が閉じ、かつバルブ12V,27Vを開く。これにより、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25からは処理液は吐出されないが、窒素ガス吐出口11a,26aからは窒素ガスが吐出される。窒素ガスは、たとえば、50リットル/minないし100リットル/min程度の流量で吐出される。この状態で、処理液配管10,24、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25内には、リンス液などの液体は存在していない。また、スプラッシュガード4は、廃棄位置(図2参照)よりさらに下方へ下降された位置に配置されている。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the processing method of the wafer W by the substrate processing apparatus 1. Substrate processing will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
The
この状態で、図示しないロボットハンドにより、チャンバ2内に未処理のウエハWが搬入されて(ステップS1)、スピンチャック3により、ウエハWがほぼ水平な姿勢に保持される。
その後、制御ユニット35は、下昇降機構34を制御して、スプラッシュガード4を回収位置(図1参照)に向けて上昇させる。(ステップS2)また、制御ユニット35は、下回転駆動機構8を制御して、スピンチャック3に保持されたウエハWを所定の回転軸線周りに回転させる。
In this state, an unprocessed wafer W is carried into the
Thereafter, the
次に、制御ユニット35は、バルブ16V1,16V2を開く。これにより、流体導入部10a,24aから処理液配管10,24内に薬液が導入される(ステップS3)。これにより、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25から、ウエハWに向けて薬液が吐出される(薬液吐出工程(処理液吐出工程))。下処理液ノズル14から吐出された薬液は、スピンチャック3に保持されたウエハWの下面の中心部付近に供給され、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの下面を周縁部に向けて広がる。上処理液ノズル25から吐出された薬液は、スピンチャック3に保持されたウエハWの上面の中心部付近に供給され、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの上面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハWの下面の全面、およびウエハWの上面の全面が、薬液により均一に処理される。
Next, the
ウエハWの周縁部に至った薬液は、回転するウエハWの遠心力を受けて側方へと飛散し、第1案内部4aに受け止められる。第1案内部4aに着液した薬液は、下方へと流れ落ちて第1回収槽30に回収される。薬液が導入される前の処理液配管10,24、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25内には、リンス液などの液体が存在していない。そのため、第1回収槽30に回収される薬液には、リンス液などの他の液体は混入しない。
The chemical solution that has reached the peripheral portion of the wafer W scatters sideward due to the centrifugal force of the rotating wafer W, and is received by the
処理液配管10,24への薬液の導入から、予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ16V1,16V2を閉じる。これにより、処理液配管10,24への薬液の導入が停止される(ステップS4)。この状態で、処理液配管10,24、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25内の全域に薬液が残存している。
処理液配管10,24への薬液の導入停止後、制御ユニット35は、バルブ18V1,18V2を開く。これにより、流体導入部10a,24aから処理液配管10,24内に窒素ガスが導入開始される(ステップS5)。これにより、気体押出工程(S5,S6)が開始される。
The
After stopping the introduction of the chemical solution to the
下処理液配管10への窒素ガスの導入により、下処理液配管10および下処理液ノズル14内に残存している薬液が押し出され、下処理液ノズル14の吐出口14aから上方に向けて薬液が排出される。下処理液ノズル14から排出された薬液は、回転中のウエハWの下面を流れる。
上処理液配管24への窒素ガスの導入により、上処理液配管24および上処理液ノズル25内に残存している薬液が押し出され、上処理液ノズル25の吐出口25aから下方に向けて薬液が排出される。上処理液ノズル25から排出された薬液は、回転中のウエハWの上面またはスピンベース5の上面を流れる。
The introduction of nitrogen gas into the pre-treatment
By introducing nitrogen gas into the upper
そして、ウエハWの周縁部に至った薬液は、遠心力を受けて側方へと飛散し、第1案内部4aに受け止められた後、第1回収槽30に回収される。窒素ガスにより押し出される薬液には、リンス液などの他の液体は混入していない。したがって、当該薬液が第1回収槽30に回収されても、第1回収槽30にリンス液などの他の液体が混入することはない。
Then, the chemical solution that has reached the peripheral portion of the wafer W is scattered to the side under centrifugal force and is received by the
このように、ステップS3で第1回収槽30に回収された薬液は、再利用に適しており、第1排液配管32を介して薬液キャビネットへと送られた後、再度、薬液供給源19に供給される。薬液には高価なものがある。こうした薬液を回収して使用することにより、運用コストの低減を図ることができる。
バルブ18V1が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ18V1を閉じる。これにより、処理液配管10内への窒素ガスの導入が停止される(ステップS6、気体導入停止工程)。この予め定める時間は、処理液配管10および下処理液ノズル14から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット35の記憶装置に格納されている。制御ユニット35は、バルブ18V1の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。
As described above, the chemical solution collected in the
When a predetermined time has elapsed since the valve 18V1 was opened, the
このとき、処理液配管10および下処理液ノズル14内に残存する薬液の分量は少ないことが望ましい。例えば、図4Aに示すように、下処理液ノズル14の吐出口14a近傍(先端部)にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、図4Bに示すように、薬液は第1の液溜まりDL1を形成している。第1の液溜まりDL1は、下処理液ノズル14のノズル配管(吐出口14a)の断面全域をカバーしている。
At this time, it is desirable that the amount of the chemical solution remaining in the
また、18V2が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ18V2を閉じる。これにより、処理液配管24内への窒素ガスの導入が停止される(ステップS6、気体導入停止工程)。この予め定める時間は、処理液配管24および上処理液ノズル25から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット35の記憶装置に格納されている。制御ユニット35は、バルブ18V2の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。
Also, when a predetermined time has elapsed since the 18V2 was opened, the
このとき、処理液配管24および下処理液ノズル14内に残存する薬液の分量は少ないことが望ましい。例えば、図5Aに示すように、上処理液ノズル25の吐出口25a近傍(先端部)にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、図5Bに示すように、薬液は第2の液溜まりDL2を形成している。第2の液溜まりDL2は、上処理液ノズル25のノズル配管(吐出口25a)の断面全域をカバーしている。
At this time, it is desirable that the amount of the chemical solution remaining in the
ステップS6において、バルブ18V1,18V2の閉成タイミングが、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
処理液配管10,24内への窒素ガスの導入停止により、気体押出し工程が終了する。
例えば特許文献1では、処理液配管10,24および下処理液ノズル14および上処理液ノズル25から窒素ガスの導入により薬液等を排出する工程においては、薬液押し出しのスループットを考慮し、窒素ガスの線流速が1〜2m/sec程度になるようにされている。
In step S6, the closing timings of the valves 18V1 and 18V2 may be the same as or different from each other.
By stopping the introduction of nitrogen gas into the processing
For example, in Patent Document 1, in the process of discharging a chemical solution or the like by introducing nitrogen gas from the
しかし、本発明の実施形態においては、上述のように、下処理液配管10および下処理液ノズル14内から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するように精密に窒素ガス導入を制御する必要がある。また、上処理液配管24および上処理液ノズル25から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するように、精密に窒素ガス導入を制御する必要がある。したがって、薬液押し出しのスループットをある程度犠牲にしても窒素ガスの線流速が低くなるように、気体押出工程(S5,S6)におけるバルブ18V1,18V2の開度を設定することが望ましい。
However, in the embodiment of the present invention, as described above, the nitrogen gas introduction is precisely performed so that the nitrogen gas introduction is stopped in a state where the chemical solution is not completely discharged from the lower
一方で、バルブ18V1,18V2の開度があまりにも小さく、窒素ガスの線流速が低すぎると、線流速の大きな変動や、薬液押し出しのスループットの低下といった問題が生じうる。そこで、上述の条件のバランスを実験的に把握し、気体押出工程(S5,S6)におけるバルブ18V1,18V2の適切な開度を制御ユニット35の記憶装置に格納しておく。制御ユニット35は、バルブ18V1,18V2の閉成前に、これらの開度をそれぞれ読み込んでおく。
On the other hand, if the opening degree of the valves 18V1 and 18V2 is too small and the linear flow velocity of nitrogen gas is too low, problems such as a large fluctuation in linear flow velocity and a decrease in throughput of chemical solution extrusion may occur. Therefore, the balance of the above conditions is experimentally grasped, and the appropriate opening degree of the valves 18V1 and 18V2 in the gas extrusion process (S5, S6) is stored in the storage device of the
近年において、開閉応答精度などを含めたバルブの性能は向上している。そのため、気体押出工程(S5,S6)におけるバルブ18V1,18V2の開度を低く設定し、窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間を適切に設定することにより、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の吐出口14a,25a近傍(先端部)のみに薬液が残存するように気体押出工程(S5,S6)を実行することが可能である。この場合、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25からウエハWへと窒素ガスが吹き付けられることを回避できるとともに、処理液配管10,24および下処理液ノズル14および上処理液ノズル25に残存した薬液の大半を排出できる。
In recent years, the performance of the valve including the response accuracy has been improved. Therefore, by setting the opening degree of the valves 18V1 and 18V2 low in the gas extrusion process (S5, S6) low and appropriately setting the time from the introduction start to the introduction stop of nitrogen gas, the lower
また、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の吐出口14a,25a近傍に残存する薬液の液溜まりDL1,DL2は、それぞれ、ノズル配管(吐出口14a,25a)の断面全域をカバーしている。したがって、液溜まりDL1,DL2は、下処理液ノズル14内の窒素ガス、および上処理液ノズル25の内部の窒素ガスの各々が、配管外へと漏れ出ないようにするためのいわば蓋または液体シールの役割をも果たすこととなる。したがって、後のステップS8においてリンス液が処理液配管10、24に導入されるまでの間、窒素ガスが配管外へと漏れ出ることが防止される。すなわち、窒素ガスがウエハWへと漏れ出ることが防止される。
Further, liquid pools DL1 and DL2 of the chemical solution remaining in the vicinity of the
次に、制御ユニット35は、下昇降機構34を制御して、スプラッシュガード4を回収位置(図1参照)から廃棄位置(図2参照)に向けて下降させる(ステップS7)。
なお、スプラッシュガード4が下降している間、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の吐出口14a,25a近傍には薬液が残存しており、この薬液がいわば窒素ガスの蓋の役割を果たす。そのため、下処理液配管10および下処理液ノズル14内に存在する窒素ガスが下処理液ノズル14外に漏れ出ることを防止できる。また、上処理液配管24および上処理液ノズル25内に存在する窒素ガスが上処理液ノズル25外に漏れ出ることも防止できる。
Next, the
While the
次に、制御ユニット35は、バルブ17V1,17V2を開く。これにより、流体導入部10a,24aから処理液配管10,24内にリンス液が導入される(ステップS8)。このとき、下処理液配管10および下処理液ノズル14内に残留している薬液および窒素ガスは、下処理液配管10に導入されたリンス液に押し出される形で、下処理液ノズル14から外方に吐出される。具体的には、薬液および窒素ガスはウエハWの下面に向けて吐出される。これら薬液および窒素ガスに引き続いて、下処理液ノズル14からリンス液が吐出され、ウエハWの下面に供給される。
Next, the
このとき、薬液および窒素ガスが、リンス液とともにウエハWに供給される。しかしながら、下処理液ノズル14内に残留している薬液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給によるウエハWへの悪影響はほとんどない。また、下処理液配管10および下処理液ノズル14内に残存している窒素ガスの圧力は高圧ではなく、そのため、この窒素ガスがウエハWに吹き付けられることによる、ウエハWの乾燥・汚染などの悪影響は、実質上無視することができる。
At this time, the chemical solution and the nitrogen gas are supplied to the wafer W together with the rinse solution. However, since the chemical solution remaining in the lower
また、上処理液配管24および上処理液ノズル25内に残留している薬液および窒素ガスは、上処理液配管24に導入されたリンス液に押し出される形で、上処理液ノズル25から外方に吐出される。具体的には、薬液および窒素ガスはウエハWの上面に向けて吐出される。これら薬液および窒素ガスに引き続いて、上処理液ノズル25からリンス液が吐出され、ウエハWの上面に供給される。
Further, the chemical solution and nitrogen gas remaining in the upper
このとき、薬液および窒素ガスが、リンス液とともにウエハWに吹き付けられる。しかしながら、上処理液ノズル25内に残留している薬液は比較的少量であり、また、薬液は後続するリンス液により希釈されるため、残存薬液の供給によるウエハWへの悪影響はほとんどない。また、上処理液配管24および上処理液ノズル25内に残存している窒素ガスの圧力は高圧ではなく、そのため、この窒素ガスがウエハWに吹き付けられることによる、ウエハWの乾燥・汚染などの悪影響は、実質上無視することができる。
At this time, the chemical solution and the nitrogen gas are sprayed onto the wafer W together with the rinse solution. However, since the chemical solution remaining in the upper
下処理液ノズル14から吐出されたリンス液は、スピンチャック3に保持されたウエハWの下面の中心部付近に供給され、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの下面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハWの下面に付着している薬液がリンス液により洗い流される(リンス液吐出工程(処理液吐出工程))。
また、上処理液ノズル25から吐出されたリンス液は、スピンチャック3に保持されたウエハWの上面の中心部付近に供給され、ウエハWの回転による遠心力を受けて、ウエハWの上面を周縁部に向けて広がる。これにより、ウエハWの上面に付着している薬液がリンス液により洗い流される(リンス液吐出工程(処理液吐出工程))。
The rinse liquid discharged from the lower
The rinse liquid discharged from the upper
ウエハWの周縁部に至ったリンス液は、ウエハWの回転による遠心力を受けて側方へと飛散し、第2案内部4bに受け止められる。第2案内部4bに着液したリンス液は、下方へと流れ落ちて第2回収槽29に回収される。第2回収槽29に回収されるリンス液は、薬液や汚染物を含むので、第1排液配管31を排液された後、廃棄される。
処理液配管10,24へのリンス液の導入から、予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ17V1,17V2を閉じる。これにより、処理液配管10,24へのリンス液の導入が停止される(ステップS9)。この状態で、処理液配管10,24、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25内の全域にはリンスが残存している。
The rinse liquid that has reached the peripheral portion of the wafer W receives the centrifugal force due to the rotation of the wafer W, scatters to the side, and is received by the
The
処理液配管10,24への薬液の導入停止後、制御ユニット35は、バルブ18V1,18V2を開く。これにより、流体導入部10a,24aから処理液配管10,24内に窒素ガスが導入開始される(ステップS10)。これにより、気体押出工程(S10,S11)が開始される。
下処理液配管10への窒素ガスの導入により、下処理液配管10および下処理液ノズル14内に残存しているリンス液が押し出され、下処理液ノズル14の吐出口14aから上方に向けてリンス液が排出される。下処理液ノズル14から排出されたリンスは、回転中のウエハWの下面を流れる。
After stopping the introduction of the chemical solution to the
By the introduction of nitrogen gas into the pre-treatment
上処理液配管24への窒素ガスの導入により、上処理液配管24および上処理液ノズル25内に残存している薬液が押し出され、上処理液ノズル25の吐出口25aから下方に向けてリンス液が排出される。上処理液ノズル25から排出された薬液は、回転中のウエハWの上面またはスピンベース5の上面を流れる。
そして、ウエハWの周縁部に至った薬液は、遠心力を受けて側方へと飛散し、第2案内部4bに受け止められた後、第2回収槽29に回収される。
The introduction of nitrogen gas into the upper
Then, the chemical solution that has reached the peripheral portion of the wafer W is scattered to the side under centrifugal force and is received by the
バルブ18V2が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ18V2を閉じる。これにより、処理液配管10内への窒素ガスの導入が停止される(ステップS11)。この予め定める時間は、処理液配管10および下処理液ノズル14からリンス液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット35の記憶装置に格納されている。制御ユニット35は、バルブ18V2の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。
When a predetermined time has elapsed since the valve 18V2 was opened, the
このとき、処理液配管10および下処理液ノズル14内に残存するリンス液の分量は少ないことが望ましい。例えば、ステップS10の場合と同様、下処理液ノズル14の吐出口14a(図4A参照)近傍(先端部)にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、ステップS10の場合と同様、リンス液は、液溜まりを形成している。この液溜まりは、下処理液ノズル14のノズル配管(吐出口14a)の断面全域をカバーしている。
At this time, it is desirable that the volume of the rinse liquid remaining in the
また、18V2が開かれてから予め定める時間が経過すると、制御ユニット35はバルブ18V2を閉じる。これにより、処理液配管24内への窒素ガスの導入が停止される(ステップS11)。この予め定める時間は、処理液配管24および上処理液ノズル25から薬液が完全に排出されない状態で窒素ガス導入が停止するという条件が満たされるように、予め設定された時間である。当該予め定める時間の値は、制御ユニット35の記憶装置に格納されている。制御ユニット35は、バルブ18V2の閉成前に、当該予め定める時間の値を読み込んでおく。
Also, when a predetermined time has elapsed since the 18V2 was opened, the
このとき、処理液配管24および上処理液ノズル25内に残存するリンス液の分量は少ないことが望ましい。例えば、ステップS6の場合と同様、上処理液ノズル25の吐出口25a(図5A参照)近傍(先端部)にのみ薬液が残存することが望ましい。また、この場合、ステップS6の場合と同様、リンス液は、液溜まりを形成している。この液溜まりは、処理液ノズル25のノズル配管(吐出口25a)の断面全域をカバーしている。
At this time, it is desirable that the volume of the rinse liquid remaining in the
ステップS11において、バルブ18V1,18V2の閉成タイミングが、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
気体押出工程(S10,S11)では、気体押出工程(S5,S6)の場合と同様、バルブ18V1,18V2の開度は、窒素ガスの線流速は、線流速の大きな変動や薬液押し出しのスループットの低下といった問題が生じない程度に低いことが望ましい。そこで、上述の条件のバランスを実験的に把握し、気体押出工程(S10,S11)におけるバルブ18V1,18V2の適切な開度を制御ユニット35の記憶装置に格納しておく。制御ユニット35は、バルブ18V1,18V2の閉成前に、これらの開度をそれぞれ読み込んでおく。
In step S11, the closing timings of the valves 18V1 and 18V2 may be the same as or different from each other.
In the gas extrusion process (S10, S11), as in the case of the gas extrusion process (S5, S6), the opening of the valves 18V1 and 18V2, the linear flow velocity of nitrogen gas, the large fluctuation of the linear flow velocity and the throughput of the chemical solution extrusion It is desirable to be low enough not to cause problems such as degradation. Therefore, the balance of the above conditions is experimentally grasped, and the appropriate opening degree of the valves 18V1 and 18V2 in the gas extrusion process (S10, S11) is stored in the storage device of the
近年において、開閉応答精度などを含めたバルブの性能は向上している。そのため、気体押出工程(S10,S11)におけるバルブ18V1,18V2の開度を低く設定し、窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間を適切に設定することにより、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の吐出口14a,25a近傍(先端部)のみにリンス液が残存するように気体押出工程(S10,S11)を実行することが可能である。この場合、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25からウエハWへと窒素ガスが吹き付けられることを回避できるとともに、処理液配管10,24および下処理液ノズル14および上処理液ノズル25に残存した薬液の大半を排出できる。
In recent years, the performance of the valve including the response accuracy has been improved. Therefore, by setting the opening degree of the valves 18V1 and 18V2 low in the gas extrusion process (S10, S11) low and appropriately setting the time from the introduction start to the introduction stop of the nitrogen gas, the lower
上述のように、気体押出工程(S5,S6)の場合と気体押出工程(S10,S11)の場合とでは、同様の方法により制御ユニット35がバルブ18V1,18V2の開閉およびその開度の調整を行う。しかしながら、薬液とリンス液は粘度等の物性の違いが違う。したがって、気体押出工程(S5,S6)の場合と、気体押出工程(S10,S11)の場合とでは、最適な開度および窒素ガスの導入開始から導入停止までの時間として、それぞれ最適なものが設定される。
As described above, in the case of the gas extrusion process (S5, S6) and the case of the gas extrusion process (S10, S11), the
また、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の吐出口14a,25a近傍に残存するリンス液の液溜まりは、それぞれ、ノズル配管(吐出口14a,25a)の断面全域をカバーしている。したがって、リンス液の液溜まりは、下処理液ノズル14内の窒素ガス、および上処理液ノズル25の内部の窒素ガスの各々が、配管外へと漏れ出ないようにするためのいわば蓋または液体シールの役割をも果たすこととなる。したがって、後のステップS8においてリンス液が処理液配管10、24に導入されるまでの間、窒素ガスが配管外へと漏れ出ることが防止される。すなわち、窒素ガスがウエハWへと漏れ出ることが防止される。
Further, liquid pools of rinse liquid remaining in the vicinity of the
また、一枚のウエハWに対し一連の処理プロセス(S1〜S12)が終了し、次に処理されるウエハWについての一連の処理プロセス(S1〜S12)を開始するまで、下処理液ノズル14の吐出口14aおよび上処理液ノズル25の吐出口25aから汚染物質が進入することを防ぐことができる。
なお、ステップS9からステップS12に至るリンス液工程に引き続いてチャンバ2内の雰囲気を窒素ガス雰囲気とすることを要する場合もある。この場合には、ステップS11において、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25から薬液が完全に除去されるまで窒素ガスを導入し、さらに引き続いてチャンバ2内の雰囲気が充分に窒素ガス雰囲気となるまで窒素ガスの導入を続けるようにしてもよい。
In addition, until the series of processing processes (S1 to S12) end for one wafer W and the series of processing processes (S1 to S12) for the wafer W to be processed next are started, the lower
In some cases, it may be necessary to set the atmosphere in the
リンス処理の終了後、制御ユニット35は、下回転駆動機構8を制御して、スピンチャック3の回転速度を上昇させる。また、制御ユニット35は、下回転駆動機構23を制御して、遮断板21を、スピンチャック3と同じ方向にほぼ同じ回転速度で回転させる。これにより、ウエハWが振り切り乾燥される。その後、制御ユニット35は、回転駆動機構8,23を制御して、スピンチャック3および遮断板21の回転を停止させる。
After the end of the rinse process, the
そして、制御ユニット35は、上昇降機構33を制御して、遮断板21および上処理液ノズル25を上昇させる。その後、図示しないロボットハンドにより、ウエハWがチャンバ2から搬出されて(ステップS12)、一枚のウエハWの薬液処理およびリンス処理が終了する。次のウエハWについても、上述したS1〜S12が同様に実行される。
図6は、他の形態に係る基板処理装置100Aの要部の図解的な断面図である。基板処理装置において、処理液ノズル125に接続された処理液配管124は、処理液吸引管132へと分岐している。ウエハWの処理時においては、処理液ノズル125がウエハWの上方に配置された状態で、処理液吸引管132に介装されたバルブ133Aが閉じられ、処理液配管125に介装されたバルブ123A、123Bが全て開かれる。これにより、処理液配管124における処理液ノズル125の他方端から、処理液ノズル125に向けて処理液配管124内を処理液が流通し、処理液ノズル125の端部からウエハWへと供給される。
Then, the
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the main part of a
処理後、処理液ノズル125および処理液配管124の内部には、処理液が残存している。これら残存する処理液、とりわけ処理液ノズル125の内部に残存する処理液は、処理液ノズル125の端部から重力または処理液配管124内部の処理液残圧の作用により、処理液ノズル125の下方に垂れる、いわゆる液だれ現象を引き起こす可能性がある。こうした液だれ現象は、処理液ノズル125の下方にウエハWがある場合にはウエハW汚染の原因となる。処理液ノズル125の下方にウエハWが無い場合も、こうした液だれは装置汚染の原因となるため、発生を回避することが望ましい。
After the processing, the processing liquid remains in the processing
液だれを回避する方策の一つとして、いわゆるサックバック処理がある(サックバック処理は、特開特許5030767号公報にも記載)。図6に示すように、処理液配管125に介設されたバルブ123Aを閉じた状態で、処理液吸引管132上のバルブ133Aおよびバルブ133Bを開く。この状態で、吸引ポンプなどの吸引ユニット134を稼働させることにより、処理液ノズル125内および処理液配管124内に残存している処理液が、処理液吸引管132を通じて吸引され、吸引ユニット134に接続された図示しない廃液設備へと廃液される(サックバック処理)。
As one of the measures to avoid the liquid drip, there is a so-called suck back treatment (suck back treatment is also described in Japanese Patent Laid-Open No. 5030767). As shown in FIG. 6, the
また、吸引ユニット134に、図示しない処理液回収機構を設けることで、吸引した処理液を再利用する構成がとられる場合もある。
こうしたサックバック処理により、上述の液だれ発生を回避することができる。また、吸引した処理液を再利用することができる。しかしながら、サックバック処理は、処理に比較的時間がかかるという問題点がある。また、吸引ポンプなどの吸引ユニット134による吸引力を安定して稼働することが難しい場合がある。
In addition, by providing a treatment liquid recovery mechanism (not shown) in the suction unit 134, there may be a configuration in which the suctioned treatment liquid is reused.
Such suckback treatment can avoid the occurrence of the above-mentioned dripping. In addition, the suctioned processing solution can be reused. However, the suck back process has a problem that the process takes a relatively long time. In addition, it may be difficult to stably operate the suction force by the suction unit 134 such as a suction pump.
図7は、さらに他の形態に係る基板処理装置100Bの要部の図解的な断面図である。
図7を参照し、処理液ノズル125内および処理液配管124内から、残存している処理液を排除する別の方法(窒素導入による押出し処理)を説明する。
この別方法では、処理液配管124に多連弁101が接続されている。多連弁101には、窒素配管111および処理液配管112が接続されている。処理液配管124の内部と、窒素配管111の内部および処理液配管112の内部が、多連弁101の内部を介して、それぞれ連通している。処理液ノズル125内および処理液配管124内に処理液が残存している場合、多連弁101の切り替えにより処理液配管124と窒素配管111とが連通することで、窒素配管111を通じて処理液配管124内へと窒素ガスが導入される。このことにより、処理液ノズル125および処理液配管124内に残存する処理液が、処理液ノズル125の端部から排出される。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the main part of a substrate processing apparatus 100B according to still another embodiment.
With reference to FIG. 7, another method (extrusion processing by nitrogen introduction) for removing the remaining processing liquid from the processing
In this alternative method, the
多連弁101により窒素配管111が閉じている間、窒素配管111内に充填された窒素ガスは通常大気圧を超えた圧力を有するため、多連弁の操作により窒素配管111と処理液配管124とが連通されることにより、上記窒素導入が行われる。窒素ガスが導入されて既定の予め定める時間が経過すると、多連弁101の操作により窒素配管111内と処理液配管124内との連通が遮断される。これにより、窒素ガス導入が停止し、処理液ノズル125の供給口からの窒素ガスの排出も停止する。なお、予め定める時間は、処理液ノズル125および処理液配管124から残存する処理液が完全に排除されるのに充分な時間が設定される。
While the
しかしながら、処理液配管124および処理液ノズル125内から、処理液が完全に排除されると、処理液ノズル125の吐出口からは窒素ガスのみ吐出され、吐出口から吐出された窒素ガスがウエハWの主面に直接吹き付けられる。高圧の窒素ガスがウエハWの主面に直接吹き付けられるために、ウエハWの主面にダメージを与えるおそれがある。その結果、ウエハWの処理品質低下につながるおそれがある。
However, when the processing liquid is completely removed from the processing
以上により、この実施形態によれば、処理液ノズル14,25の吐出口14a,25aからウエハWへの処理液(薬液およびリンス液)の吐出が停止された後、流体導入部10a,24aから処理液配管10,24内へ窒素ガスを導入することにより、処理液配管10,24内および処理液ノズル14,25内の処理液が外方に向けて押し出される(気体押出工程(S5,S6;S10,S11))。この場合において、処理液ノズル14,25の先端部に処理液が残存している状態で、換言すると、処理液配管10,24内および処理液ノズル14,25内から処理液が完全に押し出されてしまう前に、処理液配管10,24内への窒素ガスの導入が停止される。したがって、気体押出工程において、処理液配管10,24に導入された窒素ガスがウエハWに直接吹き付けられることを防止できる。
As described above, according to this embodiment, after the discharge of the processing liquid (chemical solution and rinse liquid) from the
また、処理液ノズル14,25の吐出口14a,25a近傍(先端部)に残存する処理液が、いわば処理液ノズル14,25の蓋の役割を果たすため、処理液ノズル14,25の吐出口14a,25aを通じて窒素ガスが漏れることを防止できる。
また、この方法によれば、処理液ノズル14,25の先端部に処理液が残存している状態で、上記処理液配管10,24内への窒素ガスの導入を停止する。処理液配管10,24は、処理液ノズル14,25のノズル配管よりも、その配管長が著しく長いため、処理液配管10,24の容積は、処理液ノズル14,25のノズル配管の容積よりも大きい。処理液配管10,24および処理液ノズル14,25のうち、処理液ノズル14,25の先端部を除く部分に残存している処理液を除去するので、気体押出工程(S5,S6;S10,S11)の終了後は、処理液配管10,24および処理液ノズル14,25の大部分で処理液が存在しない。これにより、処理液ノズル14,25の吐出口14a,25aからの処理液の液だれを効果的に抑制できる。
In addition, since the treatment liquid remaining in the vicinity (tip portion) of the
Further, according to this method, the introduction of the nitrogen gas into the processing
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、上述の実施形態では、上処理液ノズル25および下処理液ノズル14は、ウエハWの中心線上に配置するように固定されているが、これら処理液ノズル14,25として、ウエハWの上面または下面上に沿って位置が移動するスキャン式が採用されてもよい。こうしたノズルであっても、上記説明した実施形態に開示された発明の構成および方法をとることが可能である。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
For example, in the above embodiment, the upper
上述の実施形態では、バルブ18V1,18V2の開度を変更することにより、処理液配管10,24に供給される窒素ガスの流量を調整するとして説明したが、バルブ18V1,18V2は、開閉を切り換えのみ可能で開度変更不能な構成であってもよい。この場合、窒素ガス配管18の開度を調整して処理液配管10,24に供給される窒素ガスの流量を調整するための開度調整バルブを、バルブ18V1,18V2とは別に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the flow rate of the nitrogen gas supplied to the processing
また、上述の実施形態では、バルブ18V1,18V2の開度と、処理液の吐出開始から吐出停止までの時間とを制御することにより、気体押出工程(S5,S6;S10,S11)における窒素ガスの導入量を調整したが、処理液の吐出開始から吐出停止までの時間のみを制御することにより、気体押出工程(S5,S6;S10,S11)における窒素ガスの導入量を調整してもよい。 In the above embodiment, the nitrogen gas in the gas extrusion step (S5, S6; S10, S11) is controlled by controlling the opening degree of the valves 18V1 and 18V2 and the time from the discharge start to the discharge stop of the treatment liquid. The introduction amount of nitrogen gas may be adjusted, but the introduction amount of nitrogen gas in the gas extrusion step (S5, S6; S10, S11) may be adjusted by controlling only the time from the discharge start of the treatment liquid to the discharge stop. .
また、所定量の窒素ガスを導入する手法として、供給元のガス供給源とは独立した加圧ガスタンク201を配管系上(たとえば窒素ガス配管)に介設する構成も採用できる。この場合、図8に示すように、窒素ガス等の供給源よりも容量の小さい、いわば窒素ガスの導入工程で必要な程度の分量の窒素ガスを貯める程度の容量を有する加圧ガスタンク201を用いる。 Further, as a method for introducing a predetermined amount of nitrogen gas, a configuration may be employed in which a pressurized gas tank 201 independent of the gas supply source of the supply source is interposed on a piping system (for example, nitrogen gas piping). In this case, as shown in FIG. 8, a pressurized gas tank 201 having a capacity smaller than that of a supply source such as nitrogen gas, that is, a capacity sufficient to store nitrogen gas of an amount necessary for the so-called nitrogen gas introduction step. .
一般的に、窒素ガス供給源13から窒素ガス配管18に導入される窒素の流量制御は、精密な制御が困難であり、特にその流量が小さい場合には導入圧力や導入分量を精密に制御することが困難である。そこで、窒素ガス配管18に、窒素ガス供給源13とは独立した、窒素ガス等を一時的に貯めておく一種のバッファタンクとしての加圧ガスタンク201を介装する。加圧ガスタンク201は、その両端がそれぞれタンクバルブ202を介して窒素ガス配管18に接続するように窒素ガス配管18に介装される。
In general, it is difficult to precisely control the flow rate of nitrogen introduced from the nitrogen
制御ユニット35は、バルブ18V1,18V2の開閉により、処理液配管10,24への窒素ガスの導入/導入停止を切り換える。しかし、処理液配管10,24への窒素ガスの導入量を、バルブ18V1,18V2の開閉のタイミングだけで高精度に制御することは困難である。また、バルブ18V1,18V2の開閉の正確なタイミング制御も、バルブ機構の構造特性上限界がある。そのため、バルブバルブ18V1,18V2の開閉によって、処理液配管10,24への窒素ガスの導入量を精密に制御することが困難な場合がある。
The
これに対し、本変形例では、加圧ガスタンク201の内圧を制御し、タンクバルブ202の開閉により窒素ガスの導入工程において加圧ガスタンク201の内部の窒素ガスを開放することで、窒素ガス供給源13から直接に窒素ガスを開放するよりも、処理液配管10,24への窒素ガスの導入量を高精度に制御できる。
また、気体押出工程(S5,S6;S10,S11)において、窒素ガスの導入開始後、処理液ノズル14,25の先端部に処理液が残存している状態で、処理液配管10,24内への窒素ガスの導入を停止するとして説明したが、窒素ガスの導入停止タイミングは、これに限られず、処理液配管10,24の少なくとも一部に処理液が残存している状態(処理液配管10,24内および処理液ノズル14,25から処理液が完全に排除されていない状態)であればよい。
On the other hand, in this modification, the internal pressure of the pressurized gas tank 201 is controlled, and the nitrogen gas inside the pressurized gas tank 201 is released in the introduction step of nitrogen gas by opening and closing the tank valve 202, thereby a nitrogen gas supply source. The amount of nitrogen gas introduced into the processing
Further, in the gas extrusion step (S5, S6; S10, S11), after the introduction of nitrogen gas is started, the inside of the processing
また、上述の実施形態では、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25を設けた場合を例に挙げて説明したが、下処理液ノズル14および上処理液ノズル25の一方のみが設けられていてもよい。上処理液ノズル25のみが設けられる場合、スピンチャック3としては、挟持式のものに限らず、たとえば、ウエハWの裏面を真空吸着することによりウエハWを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック3に保持されたウエハWを回転させる真空吸着式のもの(バキュームチャック)が採用されてもよい。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the case where the lower process
また、上述の実施形態では、処理液配管10,24内および処理液ノズル14,25内から処理液を排出するための気体として窒素ガスを用いたが、この気体として清浄空気等の他の不活性ガスを用いてもよい。
また、処理液配管10,24の途中部に吸引配管(図6の処理液吸引管132と同等)を分岐接続してもよい。この場合、吸引配管に、吸引配管を介装するための吸引バルブ(図6の吸引バルブ133Aと同等)を介装し、また吸引配管の、分岐側と反対側の端部に、吸引ユニット(図6の吸引ユニット133と同等)を介装してもよい。上述の実施形態では、気体押出工程(S5,S6;S10,S11)の終了後、処理液配管10,24の先端部に処理液(薬液およびリンス液)が残存した状態となる。この場合において、制御ユニット35は、残存した処理液を吸引ユニット側に微小移動させるべく、吸引バルブを短時間開く工程をさらに行うように、吸引バルブや吸引ユニットを制御するようにしても良い。このことにより、処理液配管10,24の先端部に処理液を残存させる、本発明の利点を保持しながら、残存する処理液が処理液ノズル14,25の先端から液だれする可能性を低減できる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although nitrogen gas was used as a gas for discharging | emitting a process liquid from the inside of the process liquid piping 10,24 and the process
Further, a suction pipe (equivalent to the processing
また、上述の実施形態では、処理対象となる基板として半導体ウエハWを取り上げたが、半導体ウエハに限らず、たとえば、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用基板、FED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の他の種類の基板が処理対象とされてもよい。 In the above embodiment, the semiconductor wafer W is taken as a substrate to be processed. However, the present invention is not limited to the semiconductor wafer. For example, a glass substrate for liquid crystal display device, a substrate for plasma display, a substrate for FED, a substrate for optical disk, Other types of substrates such as a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, a photomask substrate, a ceramic substrate, a solar cell substrate and the like may be treated.
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 :チャンバ
3 :スピンチャック
4 :スプラッシュガード
10 :下処理液配管
10a :流体導入部
14 :下処理液ノズル
14a :吐出口
16 :薬液配管
16V1 :バルブ
16V2 :バルブ
17 :リンス液配管
17V1 :バルブ
17V2 :バルブ
18 :窒素ガス配管
18V1 :バルブ
18V2 :バルブ
24 :上処理液配管
24a :流体導入部
25 :上処理液ノズル
25a :吐出口
100A :基板処理装置
100B :基板処理装置
201 :加圧ガスタンク
202 :タンクバルブ
DL1 :第1の液溜まり
DL2 :第2の液溜まり
W :ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Substrate processing apparatus 2: Chamber 3: Spin chuck 4: Splash guard 10: Pretreatment
Claims (10)
上記基板を、基板保持回転機構によって水平な姿勢に保持する基板保持工程と、
吐出口を先端に有する処理液ノズルが一端に設けられた処理液配管の他端の流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、
上記処理液吐出工程の停止後に上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、
前記気体の導入開始後、上記処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを含む、基板処理方法。 A substrate processing method for performing processing using a processing solution on a substrate to be processed, the substrate processing method comprising:
A substrate holding step of holding the substrate in a horizontal posture by a substrate holding and rotating mechanism;
The processing liquid is introduced from the discharge port to the substrate by introducing the processing liquid into the processing liquid pipe from the fluid introducing portion at the other end of the processing liquid pipe provided at one end with the processing liquid nozzle having the discharge port at the tip. A process liquid discharge process for discharging toward the
A gas extrusion process for extruding the treatment liquid in the treatment liquid pipe and the treatment liquid nozzle outward by introducing a gas from the fluid introduction part into the treatment liquid pipe after stopping the treatment liquid discharge step When,
After the start of the introduction of the gas, a gas introduction stopping step of stopping the introduction of the gas into the processing liquid pipe in a state where the processing liquid remains in the processing liquid pipe and / or the processing liquid nozzle Substrate processing method.
上記基板処理方法は、
上記気体導入停止工程の後に、上記流体導入部から上記処理液配管内にリンス液を導入することにより、上記吐出口から当該リンス液を上記基板に向けて吐出させるリンス液吐出工程をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The treatment liquid contains a chemical solution,
The above substrate processing method is
The method further includes a rinse liquid discharge process of discharging the rinse liquid toward the substrate from the discharge port by introducing a rinse liquid from the fluid introduction part into the processing liquid pipe after the gas introduction stopping step. The substrate processing method as described in any one of Claims 1-3.
上記基板保持回転機構に保持された上記基板に向けて、処理液を吐出する吐出口を先端に有する処理液ノズルと、
上記処理液ノズルが一端に設けられ、処理液を導入する流体導入部が他端に設けられた処理液配管と、
上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に処理液を供給する処理液供給配管と、
上記処理液配管を開閉する処理液バルブと、
上記流体導入部に接続され、上記処理液配管に気体を供給する気体配管と、
上記処理液配管を開閉する気体バルブと、
上記処理液バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内に処理液を導入することにより、上記吐出口から処理液を上記基板に向けて吐出する処理液吐出工程と、上記処理液バルブを閉じて上記処理液吐出工程を停止した後に、上記気体バルブを開いて上記流体導入部から上記処理液配管内へ気体を導入することにより、上記処理液配管内および上記処理液ノズル内の処理液を外方に向けて押し出す気体押出工程と、上記気体の導入開始後、上記処理液配管および/または上記処理液ノズル内に処理液が残存している状態で上記気体バルブを開くことにより、上記処理液配管内への気体の導入を停止する気体導入停止工程とを実行する制御ユニットとを備える、基板処理装置。 A substrate holding and rotating mechanism for rotating while holding the substrate in a horizontal posture;
A processing liquid nozzle having a discharge port for discharging a processing liquid toward the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism at its tip;
A treatment liquid pipe provided with the treatment liquid nozzle at one end and a fluid introduction part for introducing the treatment liquid at the other end;
A treatment liquid supply pipe connected to the fluid introduction unit and supplying the treatment liquid to the treatment liquid pipe;
A treatment liquid valve for opening and closing the treatment liquid piping;
A gas pipe which is connected to the fluid inlet and supplies a gas to the processing liquid pipe;
A gas valve that opens and closes the processing liquid piping;
The processing liquid discharge process of discharging the processing liquid toward the substrate from the discharge port by opening the processing liquid valve and introducing the processing liquid into the processing liquid pipe from the fluid introduction part, and the processing liquid valve Is closed to stop the processing liquid discharge process, and then the gas valve is opened to introduce a gas from the fluid introduction portion into the processing liquid pipe, thereby processing the inside of the processing liquid pipe and the processing liquid nozzle. A gas extruding step of extruding the liquid outward, and after the introduction of the gas is started, the gas valve is opened in a state where the processing liquid remains in the processing liquid pipe and / or the processing liquid nozzle, A substrate processing apparatus, comprising: a control unit performing a gas introduction stopping step of stopping the introduction of a gas into the processing liquid piping.
上記制御ユニットは、レシピを記憶しており、
上記制御ユニットは、上記レシピに基づいて、上記気体バルブの開閉を行いかつ上記開度調整バルブの開度を調整する、請求項5〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。 It further includes an opening adjustment valve for adjusting the opening of the gas pipe,
The control unit stores the recipe,
The substrate processing apparatus according to any one of claims 5 to 9, wherein the control unit opens and closes the gas valve and adjusts the opening degree of the opening adjustment valve based on the recipe.
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