JP6903441B2 - Board processing equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、基板処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a substrate processing apparatus.
基板処理装置は、半導体や液晶パネルなどの製造工程において、ウェーハや液晶基板などの基板表面に処理液(例えば、レジスト剥離液や洗浄液など)を供給し、基板表面を処理する装置である。この基板処理装置としては、基板処理効率向上のため、回転する基板上の処理液を加熱し、その処理液の性質や熱量を利用して基板表面を処理する枚葉式の基板処理装置が提案されている。 A substrate processing apparatus is an apparatus for processing a substrate surface by supplying a processing liquid (for example, a resist stripping liquid, a cleaning liquid, etc.) to a substrate surface such as a wafer or a liquid crystal substrate in a manufacturing process of a semiconductor or a liquid crystal panel. As this substrate processing device, in order to improve the substrate processing efficiency, a single-wafer type substrate processing device that heats a processing liquid on a rotating substrate and processes the substrate surface by utilizing the properties and heat amount of the processing liquid is proposed. Has been done.
この枚葉式の基板処理装置において、基板表面を均一に処理するためには、基板表面上の液温を均一にすることが重要となる。そこで、基板表面に対向して離れた位置に処理液保持プレートが設けられ、この処理液保持プレートがヒータにより加熱される。そして、このとき、基板表面と処理液保持プレートとの間(例えば、数mm)に存在する処理液は、処理液保持プレートにより均一に温められる。 In this single-wafer type substrate processing apparatus, in order to uniformly process the substrate surface, it is important to make the liquid temperature on the substrate surface uniform. Therefore, a treatment liquid holding plate is provided at a position facing the substrate surface and away from the substrate surface, and the treatment liquid holding plate is heated by the heater. At this time, the treatment liquid existing between the substrate surface and the treatment liquid holding plate (for example, several mm) is uniformly warmed by the treatment liquid holding plate.
詳しくは、処理液保持プレートには処理液供給管が貫通するように設けられており、処理液供給管の開口から処理液が吐出される。処理液はその吐出口から基板表面に供給され、処理液保持プレートと基板表面との隙間に広がり、その隙間に保持されることになる。この処理液が、ヒータにより加熱された処理液保持プレートによって温められる。なお、処理液保持プレートは、昇降方向に移動可能に設けられている。また、処理液保持プレートの基板側と反対側の表面には、温度センサ(例えば、熱電対など)が設けられている。 Specifically, the treatment liquid holding plate is provided so as to penetrate the treatment liquid supply pipe, and the treatment liquid is discharged from the opening of the treatment liquid supply pipe. The treatment liquid is supplied to the substrate surface from the discharge port, spreads in the gap between the treatment liquid holding plate and the substrate surface, and is held in the gap. This treatment liquid is warmed by the treatment liquid holding plate heated by the heater. The treatment liquid holding plate is provided so as to be movable in the elevating direction. Further, a temperature sensor (for example, a thermocouple or the like) is provided on the surface of the processing liquid holding plate opposite to the substrate side.
この基板処理装置では、基板処理完了後、処理液保持プレートを上昇させて基板表面から遠ざける際にも、吐出口から処理液を吐出し続ける。これは、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した液滴が落下しても、基板表面に処理液の層を存在させてウォーターマークが発生することを抑えるためである。なお、処理液保持プレートが所定の処理位置から上昇した状態において、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した液滴の多くは、処理液保持プレートによる加熱(処理液を温める程度の加熱)によって徐々に小さくなって最終的に蒸発するが(蒸発に時間を要するが)、その蒸発前に液滴同士が接触して一体化すると、基板表面に落下する場合がある。 In this substrate processing apparatus, even when the processing liquid holding plate is raised and moved away from the substrate surface after the substrate processing is completed, the processing liquid is continuously discharged from the discharge port. This is to prevent the occurrence of watermarks due to the presence of a layer of the treatment liquid on the surface of the substrate even if the droplets adhering to the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side fall. When the treatment liquid holding plate is raised from the predetermined treatment position, most of the droplets adhering to the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side are heated by the treatment liquid holding plate (heating to the extent that the treatment liquid is warmed). It gradually becomes smaller and eventually evaporates (although it takes time to evaporate), but if the droplets come into contact with each other and integrate before the evaporation, they may fall on the surface of the substrate.
例えば、前述の処理液保持プレートを上昇させて基板表面から遠ざけた後、処理液の吐出が停止されるが、このとき、液滴が処理液保持プレートの吐出口の周囲に付着することがある。吐出口の周囲に付着した液滴は蒸発する前に、処理液保持プレートの傾きあるいは気流などにより移動して、処理液保持プレートの基板側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板表面に落下することがある。これは、処理を終了した基板表面にとって、ウォーターマークなどの品質不良の原因となる。 For example, after the above-mentioned treatment liquid holding plate is raised and moved away from the substrate surface, the treatment liquid discharge is stopped, but at this time, droplets may adhere to the periphery of the discharge port of the treatment liquid holding plate. .. Before evaporating, the droplets adhering to the periphery of the discharge port move due to the inclination of the treatment liquid holding plate or the air flow, and come into contact with other droplets before evaporation adhering to the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side. It may be integrated and fall on the surface of the substrate. This causes quality defects such as watermarks on the surface of the substrate after processing.
また、処理液の供給停止後、吐出口の周囲やその他の箇所に付着した液滴が、処理液保持プレートの傾きや気流などにより移動し、処理液保持プレートの基板側の表面において温度センサに対向する検出位置に付着することがある。この場合には、液適の影響により、温度センサが正確に処理液保持プレートの温度を測定することが難しくなる。このため、処理液保持プレートの温度、すなわちヒータ温度の制御を安定させることが困難となる。これは、処理液温度を所望温度に維持することを難しくするため、処理不足などの品質不良の原因となる。 In addition, after the supply of the treatment liquid is stopped, the droplets adhering to the periphery of the discharge port and other places move due to the inclination of the treatment liquid holding plate, the air flow, etc., and become a temperature sensor on the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side. It may adhere to the opposite detection position. In this case, it becomes difficult for the temperature sensor to accurately measure the temperature of the processing liquid holding plate due to the influence of the liquid suitability. Therefore, it becomes difficult to stabilize the control of the temperature of the processing liquid holding plate, that is, the heater temperature. This makes it difficult to maintain the treatment liquid temperature at a desired temperature, which causes quality defects such as insufficient treatment.
なお、基板処理が終わっても、ヒータは駆動し、安定したヒータ温度の制御が行われている。これは、処理完了後にヒータが停止すると、新たな基板を処理するとき、ヒータによる加熱を開始してから処理液保持プレートを所定の温度にするまでに時間を要するためである。すなわち、新たな未処理の基板が搬入されても、直ぐに処理を開始することができるように、処理液保持プレートが上昇する時でもヒータの温度制御を行う必要がある。 Even after the substrate processing is completed, the heater is driven and the heater temperature is stably controlled. This is because when the heater is stopped after the treatment is completed, it takes time to bring the treatment liquid holding plate to a predetermined temperature after the heating by the heater is started when processing a new substrate. That is, it is necessary to control the temperature of the heater even when the treatment liquid holding plate rises so that the treatment can be started immediately even if a new untreated substrate is carried in.
本発明が解決しようとする課題は、基板の品質不良の発生を抑えることができる基板処理装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of suppressing the occurrence of quality defects of the substrate.
実施形態に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板の上方にて、前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記基板の表面に処理液を吐出する吐出口を有し、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記吐出口を囲むように環状に設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、を備え、前記処理液保持プレートにおける前記基板側とは反対側の面、又は前記処理液保持プレートの内部に設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記温度センサに対向し、平面視において、前記温度センサの測温位置を囲むように設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、をさらに備える。
The substrate processing apparatus according to the embodiment is provided at a position separated from the substrate holding portion that holds the substrate and the substrate held by the substrate holding portion so as to face the surface of the substrate. A treatment liquid holding plate that has a discharge port for discharging the treatment liquid on the surface of the substrate and holds the treatment liquid discharged from the discharge port between the surface of the substrate held by the substrate holding portion, and the treatment liquid holding plate. A heater provided on the treatment liquid holding plate to heat the treatment liquid holding plate, an elevating mechanism for raising and lowering the treatment liquid holding plate and the heater with respect to the substrate held by the substrate holding portion, and the treatment liquid. Only a part of the surface of the holding plate on the substrate side is provided with a liquid-repellent layer which is provided in an annular shape so as to surround the discharge port and repels the treatment liquid. A temperature sensor provided on the opposite surface or inside the treatment liquid holding plate to detect the temperature of the treatment liquid holding plate.
A liquid-repellent layer that faces the temperature sensor and surrounds the temperature measurement position of the temperature sensor in a plan view only on a part of the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side, and repels the treatment liquid. And further prepare.
実施形態に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部により保持された前記基板の上方にて、前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記基板の表面に処理液を吐出する吐出口を有し、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、前記処理液保持プレートにおける前記基板側とは反対側の面、又は前記処理液保持プレートの内部に設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記温度センサに対向し、平面視において、前記温度センサの測温位置を囲むように設けられ、前記処理液をはじく撥液層とを備える。
The substrate processing apparatus according to the embodiment includes a substrate holder for holding a substrate at above the substrate held by the previous SL substrate holder, provided in a position away in opposition to the surface of the substrate, wherein A treatment liquid holding plate having a discharge port for discharging the treatment liquid on the surface of the substrate and holding the treatment liquid discharged from the discharge port between the surface of the substrate held by the substrate holding portion. A heater provided on the treatment liquid holding plate to heat the treatment liquid holding plate, an elevating mechanism for raising and lowering the treatment liquid holding plate and the heater with respect to the substrate held by the substrate holding portion, and the treatment. A temperature sensor provided on the surface of the liquid holding plate opposite to the substrate side or inside the processing liquid holding plate to detect the temperature of the processing liquid holding plate, and a temperature sensor on the substrate side of the processing liquid holding plate. only a portion of the front surface, opposite to said temperature sensor, in plan view, is provided so as to surround the temperature measuring position of the temperature sensor, and a liquid-repellent layer repels the treatment liquid.
本発明の実施形態によれば、基板の品質不良の発生を抑えることができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of quality defects of the substrate.
<第1の実施形態>
第1の実施形態について図1から図4を参照して説明する。
<First Embodiment>
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
図1に示すように、第1の実施形態に係る基板処理装置10は、基板保持プレート20と、回転機構30と、処理液保持プレート40と、液供給部50と、昇降機構60と、制御部70とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
基板保持プレート20は、処理室となる処理ボックス(図示せず)の略中央付近に位置付けられ、水平面内で回転可能に設けられている。この基板保持プレート20は、ピンなどの基板保持部材21を複数有しており、これらの基板保持部材21によってウェーハや液晶基板などの基板Wを着脱可能に保持する。基板保持プレート20は、基板Wを保持する基板保持部として機能する。この基板保持プレート20の中央には、柱状の回転体22が連結されている。なお、基板保持プレート20の形状は基板Wと同じ円形状であり、基板保持プレート20の平面の大きさは基板Wの平面よりも大きい。
The
回転機構30は、柱状の回転体22を回転可能に保持する保持部や回転体22を回転させる駆動源となるモータ(いずれも図示せず)などを有している。この回転機構30は、モータの駆動により回転体22と共に基板保持プレート20を回転させる。回転機構30は制御部70に電気的に接続されており、その駆動が制御部70により制御される。
The rotating mechanism 30 includes a holding portion that rotatably holds the columnar rotating
処理液保持プレート40は、基板保持プレート20上の基板Wに対向して離れた位置に設けられており、昇降機構60により昇降方向に移動することが可能に形成されている。処理液保持プレート40は、処理液Sを吐出する吐出口40aを有している。この処理液保持プレート40の周縁部には、基板保持プレート20と逆側に立ち上がる壁40bが形成されている。処理液保持プレート40は、基板保持プレート20上の基板Wに対する所定の離間距離(例えば、4mm以下)で、基板保持プレート20上の基板Wとの間に処理液Sを保持する。処理液保持プレート40は、熱伝導性を有する材料により形成されている。なお、処理液保持プレート40の形状は基板Wと同じ円形状であり、処理液保持プレート40の平面の大きさは基板Wの平面以上であれば良いが、基板Wの平面よりも大きいことが好ましい。
The treatment
液供給部50は、処理液供給管51と、液貯留部52とを備えている。処理液供給管51の一端部は、処理液保持プレート40及びヒータ41を貫通するように設けられ、処理液保持プレート40に固定されている。この処理液供給管51の開口は、処理液保持プレート40の吐出口40aとして機能する。液貯留部52は、各種の処理液(例えば、純水や硫酸、過酸化水素水、アンモニア水、リン酸など)を貯留する処理液槽(図示せず)を備えている。この液貯留部52は、複数の電磁弁などの開閉により各処理液槽から所望の処理液Sを処理液供給管51に流すことが可能に構成されている。液貯留部52は制御部70に電気的に接続されており、その駆動が制御部70により制御される。
The
ここで、前述の処理液保持プレート40の基板側と反対側の面には、ヒータ41が設けられており、さらに、複数(図1の例では、二つ)の温度センサ42が設けられている。一方、処理液保持プレート40の基板側の面には、撥液層43が吐出口40aを囲むように環状に設けられている。
Here, a
ヒータ41は、処理液保持プレート40の基板W側と反対側の面を均等に加熱し、処理液保持プレート40の全体を所定温度に保持する。ヒータ41としては、例えば、シート状のヒータが用いられる。このヒータ41は制御部70に電気的に接続されており、その駆動が制御部70により制御される。
The
各温度センサ42は、処理液保持プレート40の回転軸A1を中心とする円周上に設けられている。これらの温度センサ42は制御部70に電気的に接続されており、各検出信号(検出温度)が制御部70に送信される。制御部70は、各検出温度に応じて、処理液保持プレート40の全体を所定温度に維持するようにヒータ41の温度を調整する。温度センサ42としては、例えば、熱電対などが用いられる。
Each
撥液層43は、図2に示すように、円形の吐出口40aの形状に合わせて円環状に形成されており、所定の幅を有している。この所定の幅は、少なくとも基板Wの半径以下である。撥液層43は、処理液Sをはじく材料(例えば、PFAやPTFEなどのフッ素樹脂)により形成されている。この領域は、処理液Sに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Sの液滴が付着し難い領域である。撥液層44の材料としては、断熱材として機能するものが多い。したがって、処理液保持プレート40から処理液に熱を伝わるようにするためには、処理液保持プレート40に対する撥液層43の設置領域を狭くすることが望ましい。
As shown in FIG. 2, the liquid-
なお、吐出口40aは、その中心が基板保持プレート20の回転軸A1からずれた位置(偏心)に設けられている。これにより、処理液Sが基板保持プレート20上の基板Wの回転中心に供給され続けることが避けられ、その回転中心の基板温度が他の箇所に比べて低くなることを抑えることが可能となる。したがって、回転中心の基板温度の低下によって処理液温度が部分的に低下することが抑制されるので、処理液温度の均一化を実現することができる。ただし、吐出口40aは偏心してなくても良く、その中心が基板保持プレート20の回転軸A1上に位置付けられて形成されても良い。
The
図1に戻り、昇降機構60は、処理液保持プレート40を保持する保持部やその保持部を昇降方向に移動させる駆動源となるモータ(いずれも図示せず)などを有している。この昇降機構60は、モータの駆動により処理液保持プレート40を昇降方向に移動させる。昇降機構60は制御部70に電気的に接続されており、その駆動が制御部70により制御される。
Returning to FIG. 1, the elevating mechanism 60 includes a holding portion that holds the processing
制御部70は、各部を集中的に制御するマイクロコンピュータと、基板処理に関する基板処理情報や各種プログラムなどを記憶する記憶部(いずれも図示せず)とを備えている。この制御部70は、基板処理情報や各種プログラムに基づいて回転機構30やヒータ41、液供給部50、昇降機構60などを制御する。例えば、制御部70は、基板保持プレート20の回転動作やヒータ41の加熱動作、液供給部50の液供給動作、処理液保持プレート40の昇降動作など各動作を制御する。
The
(基板処理工程)
次に、前述の基板処理装置10が行う基板処理の流れについて説明する。
(Substrate processing process)
Next, the flow of the substrate processing performed by the above-mentioned
まず、基板処理前の準備として、処理開始前にヒータ41は通電され、この通電されたヒータ41によって処理液保持プレート40の基板W側と反対側の面(上面)が均等に加熱され、処理液保持プレート40の全体が所定温度(例えば、温度範囲100℃〜400℃内の温度)に維持される。この所定温度は、処理液Sの処理能力(例えば、レジスト除去能力)を高めることが可能な温度である。
First, as a preparation before substrate processing, the
次いで、図3に示すように、ステップS1において、処理液保持プレート40が最上位点に上昇した状態で、この処理液保持プレート40と基板保持プレート20との間に処理対象の基板Wがロボットハンドリング装置(図示せず)などにより搬入され、基板Wの周囲部分が各基板保持部材21により保持され、基板Wが基板保持プレート20上に搬入される。このとき、基板Wの中心と基板保持プレート20の回転軸A1とが一致するように位置決めされる。
Next, as shown in FIG. 3, in step S1, with the processing
ステップS2において、処理液保持プレート40は、基板保持プレート20上の基板Wの表面との間に所定の隙間(例えば、4mm以下)が形成される位置まで昇降機構60により下降する(図1参照)。そして、基板保持プレート20は、低速な所定速度(例えば、50rpm程度)で回転機構30により回転する。これにより、基板Wが基板保持プレート20と共に前述の低速な所定速度で回転する。
In step S2, the treatment
ステップS3において、処理液保持プレート40と基板保持プレート20上の基板Wとの離間距離が所定距離となり、基板Wが低速の所定速度で回転している状態において、処理液Sが処理液保持プレート40の吐出口40aから基板Wの表面に供給される。具体的には、液貯留部52から硫酸及び過酸化水素水が処理液供給管51に流入する。このとき、硫酸と過酸化水素水とが混ざり合い、その混ざり合ってできた処理液Sが処理液供給管51を通って吐出口40aから、回転する基板Wの表面に供給される。
In step S3, the treatment liquid S is the treatment liquid holding plate in a state where the separation distance between the treatment
回転する基板Wの表面に供給された処理液Sは、基板Wの回転による遠心力によって基板Wの表面全体に広がっていく。そして、処理液保持プレート40と基板Wの表面との間の隙間は処理液Sにより満たされ、処理液Sの表面張力によって基板Wの表面に層状に処理液Sが保持される(図1参照)。この層状の処理液Sは、ヒータ41により加熱された処理液保持プレート40によって全体的に温められて高温(例えば、温度範囲100℃〜400℃内の温度)に維持される。そして、この高温に維持されて処理能力(例えば、レジスト除去能力)の高められた処理液Sによって基板Wの表面が処理されていく。この状態で、処理液Sが処理液供給管51から連続的に供給されると、基板Wの表面の処理液Sは新たな処理液Sにて置換されつつも層状の形態を維持する。回転する基板Wの外周部分に到達した処理液Sは、その外周部分から順次廃液として落下していく。
The processing liquid S supplied to the surface of the rotating substrate W spreads over the entire surface of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. Then, the gap between the treatment
ここで、前述の基板処理に伴い、処理液Sは、基板Wに熱を奪われる(基板Wが温まる)ことになるが、処理液保持プレート40上のヒータ41の作用により、温度低下する処理液Sに低下分の熱が供給されることになる。この供給熱量は、処理液保持プレート40の温度を一定に保つことで制御される。処理液Sは、回転する基板Wの表面上を流れるが、基板W上に供給されてから外周部分から流れ落ちるまでの間、ヒータ41の温度制御により基板Wの表面を温度低下させずに同一の温度条件で処理することができる。
Here, with the above-mentioned substrate processing, the processing liquid S loses heat to the substrate W (the substrate W warms up), but the temperature is lowered by the action of the
その後、前述の処理液Sの供給開始から所定の処理時間が経過すると、処理液Sの供給が停止され、次の処理液Sとして純水が前述と同じように基板Wの表面に供給され、基板Wの表面が洗浄される。また、純水の供給開始から所定の処理時間が経過すると、純水の供給が停止され、次の処理液Sとして、過酸化水素水、純水及びアンモニア水が混ざり合い、その混ざり合ってできたAPMが基板Wの表面に供給される。さらに、APMの供給開始から所定の処理時間が経過すると、APMの供給が停止され、次の処理液Sとして純水が前述と同じように基板Wの表面に供給され、基板Wの表面が洗浄される。このとき、処理液保持プレート40の基板W側の表面も同時に純水により洗浄されることになる。
After that, when a predetermined treatment time elapses from the start of supply of the above-mentioned treatment liquid S, the supply of the treatment liquid S is stopped, and pure water is supplied to the surface of the substrate W as the next treatment liquid S in the same manner as described above. The surface of the substrate W is cleaned. Further, when a predetermined treatment time elapses from the start of the supply of pure water, the supply of pure water is stopped, and hydrogen peroxide solution, pure water, and ammonia water are mixed as the next processing liquid S, and the mixture is formed. APM is supplied to the surface of the substrate W. Further, when a predetermined processing time elapses from the start of the supply of APM, the supply of APM is stopped, pure water is supplied to the surface of the substrate W as the next processing liquid S in the same manner as described above, and the surface of the substrate W is cleaned. Will be done. At this time, the surface of the treatment
ステップS4において、前述の純水による2回目の洗浄処理が終了すると、図4に示すように、処理液Sが処理液供給管51から吐出されたまま、処理液保持プレート40が最上位点まで昇降機構60により上昇し、その後、処理液Sの供給が停止される。このとき、処理液供給管51内は負圧にされ、吐出口40aから液滴が基板保持プレート20上の基板Wの表面に落下することが抑えられる。
In step S4, when the second cleaning treatment with pure water described above is completed, as shown in FIG. 4, the treatment
なお、処理液保持プレート40が上昇するときには、処理液Sを流し続ける。これは、処理液保持プレート40が上昇する際に、処理液保持プレート40の基板W側の表面に付着した液滴が落下しても、基板表面に処理液Sの層を存在させてウォーターマークが発生することを抑えるためであり、さらに、処理液保持プレート40に対する基板Wの貼り付きを抑制するためでもある。
When the treatment
ここで、前述の処理液保持プレート40の実際の温度変化は処理液Sの温度に依存する。過酸化水素水と硫酸との混合液を処理液Sとした場合、高温処理(100℃〜400℃内の温度)において、処理液保持プレート40の熱が混合液に供給される。処理液プレート40の熱は混合液によって奪われるが、混合液は混合時に生じる反応熱によって高温であるため、処理液保持プレート40から奪われる熱は小さく、処理液保持プレート40の温度は大きく低下しない。なお、混合液はヒータなどの加熱装置により予め加熱されて供給されることもある。一方、純水(例えば、25℃)を処理液Sとした場合、処理液保持プレート40と純水との温度差が大きく、処理液保持プレート40の熱が純水によって奪われる。つまり、所定時間、処理液保持プレート40の基板W側の表面と純水が接触していると、処理液保持プレート40の温度が大きく低下し、処理液保持プレート40の温度が90℃〜100℃程度になる。その後、処理液保持プレート40が上昇すると、処理液保持プレート40の基板W側の表面は、純水の液滴が存在することができる温度まで下がるが、ヒータ41による加温によって熱が処理液保持プレート40の基板W側の表面に伝わるため、その表面に付着した液滴は徐々に蒸発することになる。
Here, the actual temperature change of the above-mentioned treatment
ステップS5において、基板保持プレート20は高速(例えば、1500rpm程度)で回転機構30により回転する。これにより、基板Wが基板保持プレート20とともに高速で回転する。基板Wが高速で回転すると、基板W上に残留した水分が遠心力によって飛散され、基板W上の水分が除去される。
In step S5, the
ステップS6において、前述の基板Wの乾燥処理が終了すると、基板保持プレート20の回転が停止され、基板保持プレート20上に保持された処理済みの基板Wがロボットハンドリング装置(図示せず)などにより搬出される。以後、順次基板Wに対して前述と同様の手順(ステップS1〜S6)に従って、処理が実行される。
In step S6, when the drying process of the substrate W is completed, the rotation of the
前述の基板処理工程によれば、処理液保持プレート40はヒータ41によって均等に加熱されており、基板保持プレート20上に保持された基板Wの表面に処理液Sが層状に保持され、その層状の処理液Sが処理液保持プレート40によって全体的に加熱される。これにより、処理液Sをより効率的に加熱することができる。さらに、層状の処理液Sが基板Wの表面に常に保持された状態で基板Wの表面が処理されるので、その処理液Sを無駄なく効率的に使用して基板Wの表面を処理することができる。
According to the substrate processing step described above, the processing
また、図4に示すように、処理液保持プレート40が基板Wの表面から離れ、処理液S(純水)が供給されている間やその供給が停止された際など、吐出口40aから吐出されている処理液Sが、吐出口40aの周辺の撥液層43によって吐出口40aの周囲に付着することが抑えられている。つまり、吐出口40aの周囲に液滴(処理液S)が付着すること自体が抑制されるので、吐出口40aの周囲に付着した液滴が、処理液保持プレート40の傾きあるいは気流などにより移動し、処理液保持プレート40の基板W側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Wの表面に落下することを抑えることができる。さらに、処理液Sの供給停止後、処理液供給管51の壁面に付着した液が吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出し、処理液保持プレート40の基板W側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Wの表面に落下することも抑えることができる。
Further, as shown in FIG. 4, when the treatment
ここで、処理液Sの供給停止後、処理液供給管51の壁面に付着した液が、重力に負けて処理液供給管51の壁面を伝って吐出口40aに向かって流れ、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出すことがある。この流れ出た液が、処理液保持プレート40の基板W側の表面に付着した蒸発前の他の液滴と接触して一体化し、基板Wの表面に落下することがある。これは、処理を終了した基板Wの表面にとって、ウォーターマークなどの品質不良の原因となる。なお、処理液Sの供給停止後、処理液供給管51内を負圧にしても、処理液供給管51の壁面に付着した液がその壁面を伝って吐出口40aに向かって流れ、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出すこともある。
Here, after the supply of the treatment liquid S is stopped, the liquid adhering to the wall surface of the treatment
以上説明したように、第1の実施形態によれば、処理液保持プレート40の基板W側の表面に、処理液保持プレート40の吐出口40aを囲む環状に撥液層43を設けることによって、処理液Sが吐出口40aの周囲に液滴として付着したり、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出したりすることを抑制することが可能となる。これにより、処理液保持プレート40から基板Wの表面への液適落下を抑えることが可能になるので、ウォーターマークなどの品質不良の発生を抑制することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
<第2の実施形態>
第2の実施形態について図5を参照して説明する。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態との相違点(撥液層のサイズ)について説明し、その他の説明を省略する。
<Second embodiment>
The second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the difference from the first embodiment (size of the liquid repellent layer) will be described, and other description will be omitted.
図5に示すように、第2の実施形態に係る撥液層43aは、円環状に形成されている。この円環状の撥液層43aは、吐出口40aと回転軸A1が通る位置とを含み、各温度センサ42より基板Wの内側に位置するサイズに形成されている。円環状の撥液層43aの半径は、第1の実施形態に比べて大きく、一例として、処理液保持プレート40の半径以下である。このような円環状の撥液層43aは、第1の実施形態に比べ、処理液保持プレート40の吐出口40aから離れるため、吐出口40aから吐出された処理液Sにより、撥液層43aのエッジ部が剥離したり、損傷したりすることを抑制することができる。
As shown in FIG. 5, the
以上説明したように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第1の実施形態に比べ、環状の撥液層43aの少なくとも一部を吐出口40aから離すことによって、処理液Sによる撥液層43aの剥離や損傷の発生を抑えることができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, as compared with the first embodiment, by separating at least a part of the annular
<第3の実施形態>
第3の実施形態について図6及び図7を参照して説明する。なお、第3の実施形態では、第1の実施形態との相違点(撥液層の設置個所)について説明し、その他の説明を省略する。
<Third embodiment>
A third embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the third embodiment, the difference from the first embodiment (location where the liquid repellent layer is installed) will be described, and other description will be omitted.
図6及び図7に示すように、第3の実施形態に係る撥液層44は、処理液保持プレート40の基板W側の面に温度センサ42に対向するように設けられており、円環状に形成されている。また、撥液層45も、処理液保持プレート40の基板W側の面に温度センサ42に対向するように設けられており、円環状に形成されている。なお、第3の実施形態では、第1の実施形態に係る撥液層43は設けられていないが、これに限るものではなく、一緒に設けられても良い。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
環状の撥液層44、45は、図7の平面視において、それぞれ対応する温度センサ42の測温位置を囲むように形成されている。これらの環状の撥液層44、45によれば、処理液保持プレート40が石英などの透明あるいは半透明部材である場合、処理液保持プレート40の基板W側の表面から温度センサ42の測温位置を視認することができる。また、温度センサ42の直下には撥液層44、45が形成されていないため、処理液の温度が温度センサ42によって検出されやすくなる。
The annular liquid
なお、撥液層44、45の環形状は、円形に限られるものではなく、楕円や長方形などの形状でも良い。また、撥液層44、45は、環形状ではなく、図7の平面視において温度センサ42の測温位置を覆う円や楕円、長方形などの形状に形成されても良い。
The ring shape of the liquid repellent layers 44 and 45 is not limited to a circular shape, and may be an elliptical shape or a rectangular shape. Further, the liquid repellent layers 44 and 45 may be formed in a shape such as a circle, an ellipse, or a rectangle covering the temperature measurement position of the
撥液層44、45は、第1の実施形態と同様、処理液Sをはじく材料(例えば、PFAやPTFEなどのフッ素樹脂)により形成されている。これらの領域は、処理液Sに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Sの液滴が付着し難い領域である。撥液層44、45の材料としては、断熱材として機能するものが多い。したがって、処理液保持プレート40から処理液に熱を伝わるようにするためには、処理液保持プレート40に対する撥液層44、45の設置領域を狭くすることが望ましい。
The liquid repellent layers 44 and 45 are formed of a material that repels the treatment liquid S (for example, a fluororesin such as PFA or PTFE) as in the first embodiment. These regions have poor wettability with respect to the treatment liquid S as compared with other regions, and are regions in which droplets of the treatment liquid S are unlikely to adhere. Many of the materials of the liquid repellent layers 44 and 45 function as a heat insulating material. Therefore, in order to transfer heat from the treatment
前述のように環状の撥液層44、45は、処理液保持プレート40の基板W側の面において各温度センサ42に対向する検出位置を囲むように設けられている。これにより、吐出口40aの周囲や環状の撥液層44、45の外部領域(環外の領域)に付着した液滴、また、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出した液が、環状の撥液層44、45の内部領域(環内の領域)に侵入することが抑制されるので、各温度センサ42に対向する検出位置に液滴が付着することを抑えることが可能となり、液適による誤検知を防止することができる。つまり、温度センサ42は正確に処理液保持プレート40の温度を測定することが可能となる。また、誤検知によるヒータ温度の不安定な制御を抑止することもできる。したがって、ヒータ41の温度制御を安定させることが可能となり、処理液温度を所望温度に維持することができる。
As described above, the annular liquid
なお、処理液保持プレート40が上昇する際に、処理液保持プレート40の環状の撥液層44、45内に液滴が付着しても、処理液保持プレート40の加熱により徐々に小さくなって蒸発する。この乾燥後も、吐出口40aの周囲や環状の撥液層44、45の外部領域に付着した液滴、また、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出した液が、環状の撥液層44、45の内部領域に侵入することは環状の撥液層44、45により抑制されるので、検出位置に液滴が付着することを抑えることが可能となり、液適による誤検知を防止することができる。
Even if droplets adhere to the annular liquid
以上説明したように、第3の実施形態によれば、処理液保持プレート40の基板W側の面に、各温度センサ42に対向するように環状の撥液層44、45を設けることによって、吐出口40aの周囲や環状の撥液層44、45の外部領域に付着した液滴、また、吐出口40aから処理液保持プレート40の基板W側の表面に流れ出した液が環状の撥液層44、45の内部領域に侵入することが抑えられ、各温度センサ42に対向する検出位置に液滴が付着することが抑制されるので、温度センサ42は正確に処理液保持プレート40の温度を測定することが可能となる。これにより、処理液保持プレート40の温度、すなわちヒータ温度の制御を安定させることができる。結果として、処理液温度を所望温度に維持することが可能となり、処理不足などの品質不良の発生を抑えることができる。
As described above, according to the third embodiment, the annular liquid
なお、第3の実施形態を第1の実施形態又は第2の実施形態と組み合わせることも可能である。すなわち、吐出口40aの周囲に撥液層43、43aを設け、温度センサ42の周囲に撥液層44、45を設けることによって、処理液が吐出口40aの周囲に付着することや温度センサ42の検出位置に付着することを防ぐことができる。
It is also possible to combine the third embodiment with the first embodiment or the second embodiment. That is, by providing the liquid repellent layers 43 and 43a around the
<第4の実施形態>
第4の実施形態について図8を参照して説明する。なお、第4の実施形態では、第1の実施形態との相違点(撥液層の設置個所)について説明し、その他の説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, in the 4th embodiment, the difference from the 1st embodiment (the place where the liquid repellent layer is installed) will be described, and other description will be omitted.
図8に示すように、第4の実施形態に係る撥液層46は、処理液保持プレート40の基板W側の表面における基板Wと対向しない領域に設けられており、円環状に形成されている。また、撥液層47は、処理液保持プレート40の外周面(側面)に設けられており、円環状に形成されている。
As shown in FIG. 8, the liquid-
撥液層46、47は、第1の実施形態と同様、処理液Sをはじく材料(例えば、PFAやPTFEなどのフッ素樹脂)により形成されている。これらの領域は、処理液Sに対する濡れ性が他の領域に比べ悪く、処理液Sの液滴が付着し難い領域である。撥液層46、47の材料としては、断熱材として機能するものが多い。このため、処理液保持プレート40において基板Wと対向しない領域に撥液層46、47が設けられている。
The liquid repellent layers 46 and 47 are formed of a material that repels the treatment liquid S (for example, a fluororesin such as PFA or PTFE) as in the first embodiment. These regions have poor wettability with respect to the treatment liquid S as compared with other regions, and are regions in which droplets of the treatment liquid S are unlikely to adhere. Many of the materials of the liquid repellent layers 46 and 47 function as a heat insulating material. Therefore, the liquid repellent layers 46 and 47 are provided in the region of the treatment
ここで、撥液層46、47が無い場合には、処理液Sの液滴が処理液保持プレート40の基板W側の表面における基板Wと対向しない外周領域や処理液保持プレート40の外周面に付着することがある。処理液保持プレート40の外周部分(前述の外周領域や外周面)は、直接ヒータ41に接しないこと(ヒータ41からの熱が処理液保持プレート40の外周部分に行き渡り難いこと)、また、空気に触れることから、冷えやすいため、その外周部分に付着した液滴が蒸発し難い場合がある。この液滴が、ロボットハンドリング装置(図示せず)により基板Wが搬入されるとき、あるいは、搬出されるときの動作や振動などに起因して基板Wの表面に落下すると、ウォーターマークなどの品質不良が発生する。
Here, when the liquid repellent layers 46 and 47 are absent, the outer peripheral region on the surface of the treatment
ところが、前述のように外周領域や外周面に撥液層46、47を設けることで、その外周領域や外周面に液滴が付着することを抑制することが可能となるので、液適落下による品質不良の発生を抑えることができる。 However, by providing the liquid repellent layers 46 and 47 on the outer peripheral region and the outer peripheral surface as described above, it is possible to suppress the adhesion of droplets to the outer peripheral region and the outer peripheral surface. It is possible to suppress the occurrence of quality defects.
以上説明したように、第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、処理液Sの液滴が処理液保持プレート40の基板W側の表面における基板Wと対向しない外周領域及び処理液保持プレート40の外周面に撥液層46、47を設けることで、その外周領域や外周面に液滴が付着することを抑制することが可能となり、ウォーターマークなどの品質不良の発生を抑えることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, by providing the liquid repellent layers 46 and 47 on the outer peripheral region where the droplets of the treatment liquid S do not face the substrate W on the surface of the treatment
なお、処理液保持プレート40の基板W側の表面における基板Wと対向しない外周領域及び処理液保持プレート40の外周面のどちらか一方だけに撥液層を設けるようにしても良い。また、第4の実施形態を第1の実施形態や第2の実施形態、第3の実施形態などと組み合わせることも可能である。
The liquid repellent layer may be provided only on either one of the outer peripheral region of the treatment
<他の実施形態>
前述の各実施形態においては、最初の処理(例えば、レジスト除去処理)を行った後に、純水での洗浄処理、APMでの洗浄処理、更に、純水での洗浄処理の3回の洗浄処理を行うことを例示したが、これに限るものではなく、例えば、APMの洗浄処理や1回目の純水の洗浄処理などを省略することも可能であり、その処理の内容や回数は特に限定されるものではない。
<Other Embodiments>
In each of the above-described embodiments, after the initial treatment (for example, resist removal treatment), a cleaning treatment with pure water, a cleaning treatment with APM, and a cleaning treatment with pure water are performed three times. However, the above is not limited to this, and for example, it is possible to omit the APM cleaning treatment and the first pure water cleaning treatment, and the content and number of such treatments are particularly limited. It's not something.
また、前述の各実施形態においては、処理液保持プレート40と基板Wの表面との間に処理液Sを連続的に供給することを例示したが、これに限るものではなく、例えば、処理液保持プレート40と基板Wの表面との間に処理液Sを保持した状態で、処理液Sの供給を止めることも可能である。例えば、所定温度を超えると急激に処理能力を高める特性の処理液Sを用いる場合などには、処理液保持プレート40と基板Wの表面との間に処理液Sを保持した状態で、処理液Sの供給を止めることが望ましい。この場合、処理液Sの新たな供給が止められて、基板Wの表面上に処理液Sが置換されずに留めおかれ、その間加熱される処理液Sが前述の所定温度を超えることになる。
Further, in each of the above-described embodiments, it has been illustrated that the treatment liquid S is continuously supplied between the treatment
また、前述の各実施形態においては、処理液保持プレート40の基板側と反対側の面に各温度センサ42を設けることを例示したが、これに限るものではなく、例えば、処理液保持プレート40の内部に各温度センサ42を設けることも可能であり、処理液保持プレート40が各温度センサ42を内蔵するようにしても良い。
Further, in each of the above-described embodiments, it has been illustrated that each
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
10 基板処理装置
20 基板保持プレート
40 処理液保持プレート
40a 吐出口
41 ヒータ
42 温度センサ
43 撥液層
43a 撥液層
44 撥液層
45 撥液層
46 撥液層
47 撥液層
60 昇降機構
S 処理液
W 基板
10
Claims (4)
前記基板保持部により保持された前記基板の上方にて、前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記基板の表面に処理液を吐出する吐出口を有し、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、
前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、
前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記吐出口を囲むように環状に設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、を備え、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側とは反対側の面、又は前記処理液保持プレートの内部に設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記温度センサに対向し、平面視において、前記温度センサの測温位置を囲むように設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 The board holding part that holds the board and
Above the substrate held by the substrate holding portion, a discharge port is provided at a position facing the surface of the substrate and discharged from the surface of the substrate, and the treatment liquid is discharged from the discharge port. A treatment liquid holding plate that holds the discharged treatment liquid between the surface of the substrate held by the substrate holding portion, and a treatment liquid holding plate.
A heater provided on the treatment liquid holding plate to heat the treatment liquid holding plate, and
An elevating mechanism for raising and lowering the processing liquid holding plate and the heater with respect to the substrate held by the substrate holding portion.
Only a part of the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side is provided with a liquid repellent layer which is provided in an annular shape so as to surround the discharge port and repels the treatment liquid .
A temperature sensor provided on the surface of the treatment liquid holding plate opposite to the substrate side or inside the treatment liquid holding plate to detect the temperature of the treatment liquid holding plate.
A liquid-repellent layer that faces the temperature sensor and surrounds the temperature measurement position of the temperature sensor in a plan view only on a part of the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side, and repels the treatment liquid. the substrate processing device characterized by further comprising the, the.
前記基板保持部により保持された前記基板の上方にて、前記基板の表面に対向して離れた位置に設けられ、前記基板の表面に処理液を吐出する吐出口を有し、前記吐出口から吐出された前記処理液を前記基板保持部により保持された前記基板の表面との間に保持する処理液保持プレートと、
前記処理液保持プレートに設けられ、前記処理液保持プレートを加熱するヒータと、
前記基板保持部により保持された前記基板に対して前記処理液保持プレート及び前記ヒータを昇降させる昇降機構と、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側とは反対側の面、又は前記処理液保持プレートの内部に設けられ、前記処理液保持プレートの温度を検出する温度センサと、
前記処理液保持プレートにおける前記基板側の表面の一部のみに、前記温度センサに対向し、平面視において、前記温度センサの測温位置を囲むように設けられ、前記処理液をはじく撥液層と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 The board holding part that holds the board and
Above the substrate held by the substrate holding portion, a discharge port is provided at a position facing the surface of the substrate and discharged from the surface of the substrate, and the treatment liquid is discharged from the discharge port. A treatment liquid holding plate that holds the discharged treatment liquid between the surface of the substrate held by the substrate holding portion, and a treatment liquid holding plate.
A heater provided on the treatment liquid holding plate to heat the treatment liquid holding plate, and
An elevating mechanism for raising and lowering the processing liquid holding plate and the heater with respect to the substrate held by the substrate holding portion.
A temperature sensor provided on the surface of the treatment liquid holding plate opposite to the substrate side or inside the treatment liquid holding plate to detect the temperature of the treatment liquid holding plate.
A liquid-repellent layer that faces the temperature sensor and surrounds the temperature measurement position of the temperature sensor in a plan view only on a part of the surface of the treatment liquid holding plate on the substrate side, and repels the treatment liquid. When,
A substrate processing apparatus comprising.
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