JP7458222B2 - Substrate processing equipment and method for identifying the source of foreign matter - Google Patents

Substrate processing equipment and method for identifying the source of foreign matter Download PDF

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Description

開示の実施形態は、基板処理装置および異物の発生源特定方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a substrate processing apparatus and a method for identifying the source of foreign matter.

従来、半導体ウェハ(以下、ウェハとも呼称する。)などの基板を処理する基板処理装置において、ウェハに付着した異物の発生源を絞り込む技術が知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate processing apparatus that processes substrates such as semiconductor wafers (hereinafter also referred to as wafers), a technique for narrowing down the source of foreign matter attached to a wafer is known (see Patent Document 1).

特開2009-188042号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-188042

本開示は、ウェハに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる技術を提供する。 The present disclosure provides a technique that can narrow down the source of foreign matter attached to a wafer from a wide range.

本開示の一態様による基板処理装置は、基板に供給される薬液が通流する流路と、前記薬液で前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、前記複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有する。 A substrate processing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a plurality of components used for a flow path through which a chemical liquid supplied to a substrate flows and a processing chamber that processes the substrate with the chemical liquid, and the plurality of components The component contains multiple isotopes of one element in two or more ratios.

本開示によれば、ウェハに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 According to the present disclosure, the source of foreign matter attached to a wafer can be narrowed down from a wide range.

図1は、第1実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る処理ユニットの具体的な構成例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific example of the configuration of the processing unit according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the piping configuration of the substrate processing system according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the isotopic ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態の変形例1に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the isotopic ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 1 of the first embodiment. 図6は、第1実施形態の変形例2に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 2 of the first embodiment. 図7は、第1実施形態の変形例3に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the carbon isotope ratios contained in a plurality of components and a chemical solution according to the third modification of the first embodiment. 図8は、第1実施形態の変形例4に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the carbon isotope ratios contained in a plurality of components and a chemical solution according to the fourth modification of the first embodiment. 図9は、第1実施形態の変形例5に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素および酸素の同位体比について示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the isotopic ratio of carbon and oxygen contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 5 of the first embodiment. 図10は、第2実施形態に係る基板処理システムの構成を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a substrate processing system according to the second embodiment. 図11は、第2実施形態に係る複数の構成部品およびガスに含まれる炭素の同位体比について示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and gas according to the second embodiment. 図12は、各実施形態に係る基板処理システムで実行される異物の発生源特定処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure for identifying the source of foreign matter, which is executed in the substrate processing system according to each embodiment.

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および異物の発生源特定方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus and a method for identifying a source of foreign matter disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments described below. Furthermore, it should be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationship of each element, the ratio of each element, etc. may differ from reality. Furthermore, drawings may include portions with different dimensional relationships and ratios.

従来、半導体ウェハ(以下、ウェハとも呼称する。)などの基板を処理する基板処理装置において、ウェハに付着した異物の発生源を特定する技術が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a substrate processing apparatus that processes a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter also referred to as a wafer), a technique for identifying the source of foreign matter attached to a wafer is known.

しかしながら、従来技術では、構成部品ごとに材料の組成を変更しなければならないことから、材料の組成が変更できないような場合には、異物の発生源として絞り込むことが困難であった。すなわち、従来技術では、異物の発生源として絞り込むことができる範囲が限定的であった。 However, in the prior art, the composition of the material must be changed for each component, so if the composition of the material cannot be changed, it is difficult to narrow down the source of the foreign matter. That is, in the conventional technology, the range that can be narrowed down as a source of foreign matter is limited.

そこで、上述の問題点を克服し、ウェハに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる技術が期待されている。 Therefore, there are expectations for a technology that can overcome the above-mentioned problems and narrow down the source of foreign matter attached to a wafer from a wide range.

<基板処理システムの概要>
最初に、図1を参照しながら、第1実施形態に係る基板処理システム1の概略構成について説明する。図1は、第1実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。なお、基板処理システム1は、基板処理装置の一例である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
<Summary of substrate processing system>
First, a schematic configuration of a substrate processing system 1 according to a first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system 1 according to the first embodiment. Note that the substrate processing system 1 is an example of a substrate processing apparatus. In the following, in order to clarify the positional relationship, an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are perpendicular to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is defined as a vertically upward direction.

図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。 As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a loading/unloading station 2 and a processing station 3. The loading/unloading station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.

搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、第1実施形態では半導体ウェハW(以下、ウェハWと呼称する。)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。 The loading/unloading station 2 includes a carrier placement section 11 and a transport section 12. On the carrier placement section 11, multiple carriers C are placed, each of which horizontally accommodates multiple substrates, in the first embodiment, semiconductor wafers W (hereafter referred to as wafers W).

搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。 The transport section 12 is provided adjacent to the carrier mounting section 11 and includes a substrate transport device 13 and a delivery section 14 inside. The substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 is capable of horizontal and vertical movement and rotation about a vertical axis, and uses a wafer holding mechanism to transfer the wafer W between the carrier C and the transfer section 14. conduct.

処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。 Processing station 3 is provided adjacent to transport section 12 . The processing station 3 includes a transport section 15 and a plurality of processing units 16. The plurality of processing units 16 are arranged side by side on both sides of the transport section 15 .

搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。 The transport unit 15 includes a substrate transport device 17 therein. The substrate transfer device 17 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 is capable of horizontal and vertical movement and rotation about a vertical axis, and is capable of transferring wafers W between the transfer section 14 and the processing unit 16 using a wafer holding mechanism. I do.

処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。 The processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transported by the substrate transport device 17 .

また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。制御装置4の詳細については後述する。 The substrate processing system 1 also includes a control device 4 . The control device 4 is, for example, a computer, and includes a control section 18 and a storage section 19. The storage unit 19 stores programs that control various processes executed in the substrate processing system 1. The control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing a program stored in the storage unit 19 . Details of the control device 4 will be described later.

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。 Note that this program may be one that has been recorded on a computer-readable storage medium, and may be installed in the storage unit 19 of the control device 4 from the storage medium. Examples of computer-readable storage media include hard disks (HD), flexible disks (FD), compact disks (CD), magnetic optical disks (MO), and memory cards.

上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。 In the substrate processing system 1 configured as described above, first, the substrate transfer device 13 of the loading/unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier mounting section 11, and receives the taken out wafer W. Place it on Watabe 14. The wafer W placed on the transfer section 14 is taken out from the transfer section 14 by the substrate transport device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.

処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。 The wafer W carried into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, and then carried out from the processing unit 16 by the substrate transport device 17 and placed on the transfer section 14. Then, the processed wafer W placed on the transfer section 14 is returned to the carrier C of the carrier mounting section 11 by the substrate transfer device 13.

<処理ユニットの構成>
次に、第1実施形態に係る処理ユニット16の構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、第1実施形態に係る処理ユニット16の具体的な構成例を示す模式図である。図2に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板処理部30と、液供給部40と、回収カップ50とを備える。
<Processing unit configuration>
Next, the configuration of the processing unit 16 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration example of the processing unit 16 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the processing unit 16 includes a chamber 20, a substrate processing section 30, a liquid supply section 40, and a recovery cup 50.

チャンバ20は、処理室の一例であり、基板処理部30と、液供給部40と、回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。 The chamber 20 is an example of a processing chamber, and contains a substrate processing section 30, a liquid supply section 40, and a collection cup 50. A FFU (Fan Filter Unit) 21 is provided on the ceiling of the chamber 20. The FFU 21 creates a downflow within the chamber 20.

基板処理部30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備え、載置されたウェハWに液処理を施す。保持部31は、ウェハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。 The substrate processing unit 30 includes a holding unit 31, a support unit 32, and a drive unit 33, and performs liquid processing on the placed wafer W. The holding unit 31 holds the wafer W horizontally. The support unit 32 is a member extending in the vertical direction, and its base end is rotatably supported by the drive unit 33, supporting the holding unit 31 horizontally at its tip. The drive unit 33 rotates the support unit 32 around the vertical axis.

かかる基板処理部30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウェハWを回転させる。 The substrate processing section 30 rotates the holding section 31 supported by the supporting section 32 by rotating the supporting section 32 using the driving section 33, thereby rotating the wafer W held on the holding section 31. .

基板処理部30が備える保持部31の上面には、ウェハWを側面から保持する保持部材311が設けられる。ウェハWは、かかる保持部材311によって保持部31の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。なお、ウェハWは、基板処理が行われる表面を上方に向けた状態で保持部31に保持される。 A holding member 311 that holds the wafer W from the side is provided on the upper surface of the holding section 31 included in the substrate processing section 30. The wafer W is held horizontally by the holding member 311 while being slightly spaced from the upper surface of the holding section 31 . Note that the wafer W is held by the holding unit 31 with the surface on which substrate processing is performed facing upward.

液供給部40は、ウェハWに対して処理流体を供給する。液供給部40は、ノズル41と、かかるノズル41を水平に支持するアーム42と、アーム42を旋回および昇降させる旋回昇降機構43とを備える。 The liquid supply unit 40 supplies a processing fluid to the wafer W. The liquid supply unit 40 includes a nozzle 41, an arm 42 that horizontally supports the nozzle 41, and a rotation and lifting mechanism 43 that rotates and raises and lowers the arm 42.

ノズル41は配管44に接続され、かかる配管44には第3バルブ45が設けられる。ノズル41からは、薬液供給部100、配管44および第3バルブ45を介して供給される各種の薬液が処理液として吐出される。かかる薬液供給部100を含めた基板処理システム1の配管構成については後述する。 The nozzle 41 is connected to a pipe 44, which is provided with a third valve 45. From the nozzle 41, various chemical liquids supplied via the chemical liquid supply unit 100, the pipe 44, and the third valve 45 are discharged as processing liquid. The piping configuration of the substrate processing system 1, including the chemical liquid supply unit 100, will be described later.

なお、第1実施形態の処理ユニット16では、ノズルが1つ設けられる例について示したが、処理ユニット16に設けられるノズルの数は1つに限られない。また、第1実施形態の処理ユニット16では、ノズル41がウェハWの上方(表面側)に配置された例について示したが、ノズル41がウェハWの下方(裏面側)に配置されていてもよい。 Although the processing unit 16 of the first embodiment is provided with one nozzle, the number of nozzles provided in the processing unit 16 is not limited to one. Further, in the processing unit 16 of the first embodiment, an example is shown in which the nozzle 41 is arranged above the wafer W (on the front side), but the nozzle 41 may be arranged below the wafer W (on the back side). good.

回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウェハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。 The collection cup 50 is disposed to surround the holding part 31, and collects the processing liquid scattered from the wafer W due to the rotation of the holding part 31. A drainage port 51 is formed at the bottom of the collection cup 50, and the processing liquid collected by the collection cup 50 is discharged from the drainage port 51 to the outside of the processing unit 16. In addition, an exhaust port 52 is formed at the bottom of the collection cup 50, which discharges the gas supplied from the FFU 21 to the outside of the processing unit 16.

<第1実施形態>
次に、第1実施形態に係る基板処理システム1の詳細について、図3および図4を参照しながら説明する。図3は、第1実施形態に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。図3に示すように、第1実施形態に係る基板処理システム1は、各種の薬液を処理液として処理ユニット16に供給する薬液供給部100を備える。
<First embodiment>
Next, details of the substrate processing system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic diagram showing the piping configuration of the substrate processing system 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the substrate processing system 1 according to the first embodiment includes a chemical liquid supply section 100 that supplies various chemical liquids as processing liquids to the processing unit 16.

かかる薬液供給部100は、たとえば、薬液供給源101と、第1バルブ102と、配管103と、タンク104と、循環ライン105とを有する。すなわち、薬液供給部100は、処理ユニット16内のウェハWに供給される薬液が通流する流路を有し、かかる流路に用いられる複数の構成部品を備える。 The chemical liquid supply unit 100 includes, for example, a chemical liquid supply source 101, a first valve 102, piping 103, a tank 104, and a circulation line 105. That is, the chemical liquid supply section 100 has a flow path through which the chemical liquid supplied to the wafer W in the processing unit 16 flows, and includes a plurality of components used in this flow path.

薬液供給源101は、配管103に設けられる第1バルブ102を介してタンク104に薬液を供給する。第1実施形態において、薬液供給源101から供給される薬液は、有機液体、無機液体または超純水である。 A chemical liquid supply source 101 supplies a chemical liquid to a tank 104 via a first valve 102 provided in a pipe 103 . In the first embodiment, the chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source 101 is an organic liquid, an inorganic liquid, or ultrapure water.

この薬液として用いられる有機液体は、たとえば、IPA(IsoPropyl Alcohol)やモノエタノールアミン水溶液、フッ化アンモニウム水溶液などである。また、薬液として用いられる無機液体は、たとえば、硫酸やアンモニア水、過酸化水素水、フッ化水素水、リン酸などである。 The organic liquid used as this chemical solution is, for example, IPA (IsoPropyl Alcohol), a monoethanolamine aqueous solution, or an ammonium fluoride aqueous solution. Inorganic liquids used as chemical solutions include, for example, sulfuric acid, aqueous ammonia, hydrogen peroxide, hydrogen fluoride, and phosphoric acid.

タンク104は、薬液供給源101から供給される薬液を貯留する。また、タンク104は、ドレン部DRに接続される。これにより、制御部18(図1参照)は、タンク104内の薬液を交換する際などに、タンク104内の薬液をドレン部DRに排出することができる。 The tank 104 stores the chemical liquid supplied from the chemical liquid supply source 101. Further, the tank 104 is connected to the drain section DR. Thereby, the control unit 18 (see FIG. 1) can discharge the chemical liquid in the tank 104 to the drain part DR when exchanging the chemical liquid in the tank 104 or the like.

循環ライン105は、タンク104から出て、かかるタンク104に戻る循環ラインである。かかる循環ライン105には、タンク104を基準として、上流側から順にポンプ106と、ヒータ107と、フィルタ108と、流量計109と、定圧弁110と、分岐部111と、第2バルブ112とを有する。 The circulation line 105 is a circulation line that exits the tank 104 and returns to the tank 104. The circulation line 105 includes, in order from the upstream side with respect to the tank 104, a pump 106, a heater 107, a filter 108, a flow meter 109, a constant pressure valve 110, a branch part 111, and a second valve 112. have

ポンプ106は、タンク104から出て、循環ライン105を通り、タンク104に戻る薬液の循環流を形成する。ヒータ107は、循環ライン105を循環する薬液を昇温する。フィルタ108は、循環ライン105内を循環する薬液に含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。 Pump 106 creates a circulating flow of chemical solution exiting tank 104 , passing through circulation line 105 and returning to tank 104 . The heater 107 raises the temperature of the chemical solution circulating in the circulation line 105. The filter 108 removes contaminants such as particles contained in the chemical solution circulating within the circulation line 105 .

流量計109は、循環ライン105を通る薬液の循環流の流量を計測する。定圧弁110は、流量計109で計測される薬液の流量に基づいて、循環ライン105を循環する薬液の流量を調整する。分岐部111からは、配管44が分岐される。 The flow meter 109 measures the flow rate of the circulating flow of the chemical solution passing through the circulation line 105 . The constant pressure valve 110 adjusts the flow rate of the chemical liquid circulating through the circulation line 105 based on the flow rate of the chemical liquid measured by the flow meter 109 . A pipe 44 is branched from the branch portion 111 .

ここで、第1実施形態では、薬液を通流させる流路に用いられる複数の構成部品が、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などの樹脂材料を含んで構成される。すなわち、第1実施形態では、薬液を通流させる流路に用いられる複数の構成部品が、炭素原子を含んで構成される。 Here, in the first embodiment, a plurality of components used in the channel through which the chemical solution flows are made of resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene) or PFA (tetrafluoroethylene/perfluoroalkyl vinyl ether copolymer). Consists of materials. That is, in the first embodiment, a plurality of components used in the channel through which the chemical solution flows are configured to include carbon atoms.

また、第1実施形態では、薬液でウェハWを処理するチャンバ20(図2参照)内に設けられるノズル41が、PTFEやPFAなどの樹脂材料を含んで構成される。すなわち、第1実施形態では、薬液をウェハWに吐出するノズル41が、炭素を含んで構成される。 In addition, in the first embodiment, the nozzle 41 provided in the chamber 20 (see FIG. 2) in which the wafer W is treated with a chemical solution is made of a resin material such as PTFE or PFA. That is, in the first embodiment, the nozzle 41 that ejects the chemical solution onto the wafer W is made of a material that contains carbon.

さらに、第1実施形態では、薬液供給部100で供給され、ノズル41から吐出される薬液が、IPAなどの有機液体で構成される。すなわち、第1実施形態では、薬液自体が炭素を含んで構成される。 Furthermore, in the first embodiment, the chemical liquid supplied by the chemical liquid supply unit 100 and discharged from the nozzle 41 is composed of an organic liquid such as IPA. That is, in the first embodiment, the chemical liquid itself contains carbon.

そして、第1実施形態では、図4に示すように、炭素を含んで構成される上述の構成部品および薬液が、炭素の同位体12Cおよび13Cをそれぞれ異なる比率で含有する。図4は、第1実施形態に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。 In the first embodiment, as shown in FIG. 4, the above-mentioned components and the chemical solution containing carbon contain carbon isotopes 12 C and 13 C in different ratios. FIG. 4 is a diagram showing the isotopic ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to the first embodiment.

これにより、第1実施形態では、チャンバ20内で処理されたウェハWに異物が付着していた場合に、かかる異物に含まれる炭素の同位体比を分析することにより、かかる異物の発生源を図4で示すような広い範囲から絞り込むことができる。 As a result, in the first embodiment, if foreign matter is found adhering to a wafer W processed in the chamber 20, the source of the foreign matter can be narrowed down from a wide range as shown in FIG. 4 by analyzing the carbon isotope ratio contained in the foreign matter.

たとえば、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比が12C=97.9%であり、13C=2.1%であった場合、図4に基づいて、かかる異物の発生源が第1バルブ102であるとみなすことができる。 For example, if the isotope ratio of carbon contained in foreign matter attached to the wafer W is 12 C = 97.9% and 13 C = 2.1%, based on FIG. can be considered to be the first valve 102.

また、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比が自然存在比であった場合、この同位体比はいずれの構成部品および薬液とも一致しないことから、かかる異物の発生源がその他の外部要因であるとみなすことができる。 In addition, if the carbon isotope ratio contained in the foreign matter adhering to the wafer W is the natural abundance ratio, this isotope ratio does not match any of the component parts or chemical solutions, so the source of such foreign matter can be considered to be other external factors.

このように、第1実施形態では、1つの元素を含んで構成される構成部品および薬液に対して、かかる1つの元素の同位体をそれぞれ異なる比率で含有させることにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から精度よく絞り込むことができる。 As described above, in the first embodiment, foreign particles attached to the wafer W are prevented by containing isotopes of one element in different ratios in the component parts and the chemical liquid that include one element. It is possible to accurately narrow down the source of the occurrence from a wide range.

また、第1実施形態では、複数の元素の組成比を変更することなく、1つの元素の同位体比を変更することでいずれの構成部品に起因しているかを限定可能であることから、各構成部品や薬液の化学的特性を維持することができる。 Furthermore, in the first embodiment, by changing the isotope ratio of one element without changing the composition ratio of multiple elements, it is possible to limit which component is responsible for each element. The chemical properties of components and chemicals can be maintained.

第1実施形態において、異物に含まれる1つの元素の同位体比を分析する手法としては、各種の質量分析法を用いることができる。たとえば、第1実施形態では、nano-SIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry:2次イオン質量分析法)やToF(Time-of-Flight)-SIMS、ICP(Inductively Coupled Plasma)-MSなどを用いることができる。 In the first embodiment, various mass spectrometry methods can be used as a method for analyzing the isotope ratio of one element contained in a foreign substance. For example, in the first embodiment, nano-SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), ToF (Time-of-Flight)-SIMS, ICP (Inductively Coupled Plasma)-MS, etc. can be used. .

なお、第1実施形態では、異物に含まれる1つの元素の同位体比を分析する手法として、nano-SIMSを用いることが好ましい。このnano-SIMSのように、空間分解能が高い質量分析法を用いることにより、小さい異物(たとえば、数十nm程度)が数多くウェハWに付着している場合であっても、1つの異物ごとに発生源を絞り込むことができる。 Note that in the first embodiment, it is preferable to use nano-SIMS as a method for analyzing the isotope ratio of one element contained in a foreign substance. By using a mass spectrometry method with high spatial resolution like this nano-SIMS, even when many small foreign particles (for example, several tens of nanometers) are attached to the wafer W, each foreign particle can be detected. The source can be narrowed down.

また、第1実施形態において、図4に示した複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比は、想定される異物に含まれる炭素原子の数から、二項分布に基づいて決定するとよい。 In addition, in the first embodiment, the isotope ratio of carbon contained in the plurality of components and the chemical solution shown in FIG. 4 is determined based on the binomial distribution from the number of carbon atoms contained in the assumed foreign material. good.

たとえば、直径が15nmであるPTFEに含まれる炭素原子の数は、かかるPTFEの密度から46653個と算出することができる。そして、この46653個の炭素原子のうち、比率が1.07%(すなわち、自然存在比)の場合の13Cの数は、二項分布に基づいて計算すると、約99.7%の確率(すなわち、±3σ)で435個~566個の範囲となる。 For example, the number of carbon atoms contained in PTFE having a diameter of 15 nm can be calculated as 46,653 from the density of such PTFE. Of these 46,653 carbon atoms, when the ratio is 1.07% (i.e., the natural abundance ratio), the number of 13 C atoms is calculated based on the binomial distribution with a probability of about 99.7% ( That is, the range is 435 to 566 (±3σ).

そこで、第1実施形態では、自然存在比とは異なる比率として、13Cの比率を1.38%としている。これにより、約99.7%の確率で13Cの数を570個~720個の範囲とすることができることから、13Cが自然存在比の場合の数と被らなくすることができる。 Therefore, in the first embodiment, the ratio of 13 C is set to 1.38% as a ratio different from the natural abundance ratio. As a result, the number of 13 C can be set in the range of 570 to 720 with a probability of about 99.7%, so that the number of 13 C can be prevented from exceeding the number in the case of natural abundance.

また、第1実施形態では、13Cが1.38%の場合とは異なる比率として、13Cの比率を1.73%としている。これにより、約99.7%の確率で13Cの数を722個~892個の範囲とすることができることから、13Cが1.38%の場合の数と被らなくすることができる。 In the first embodiment, the ratio of 13 C is set to 1.73%, which is a ratio different from the case where 13 C is 1.38%. This makes it possible to set the number of 13 C in the range of 722 to 892 with a probability of about 99.7%, so that it is possible to avoid overlapping with the number when 13 C is 1.38%.

このように、二項分布に基づいて13Cの比率を決定することによって、同位体比の測定値が2つの比率における中間の値となることを抑制することができることから、より正確に異物の発生源を絞り込むことができる。 In this way, by determining the ratio of 13C based on the binomial distribution, it is possible to prevent the measured value of the isotope ratio from being an intermediate value between the two ratios, so it is possible to more accurately identify foreign substances. The source can be narrowed down.

第1実施形態において、自然存在比よりも高い比率の13Cを各構成部品や薬液に含ませる手法としては、たとえば、13Cを多く含んだ原材料(たとえば、PTFEの原材料であるクロロホルム)を用いて各構成部品を製造すればよい。 In the first embodiment, a method of incorporating 13 C in each component or chemical solution at a higher proportion than the natural abundance ratio is, for example, by using a raw material containing a large amount of 13 C (for example, chloroform, which is a raw material for PTFE). Each component may be manufactured using the following steps.

また、13Cで構成される薬液(たとえば、13Cで構成されるIPA)を用いて、自然存在比よりも高い比率の13Cを含んだ薬液を製造してもよい。 Furthermore, a chemical solution containing 13 C at a ratio higher than the natural abundance ratio may be produced by using a chemical solution composed of 13 C (for example, IPA composed of 13 C).

なお、第1実施形態において、複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比は、図4の例に限られない。図5は、第1実施形態の変形例1に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。 Note that in the first embodiment, the carbon isotope ratios contained in the plurality of components and the chemical solution are not limited to the example shown in FIG. 4 . FIG. 5 is a diagram showing the isotopic ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 1 of the first embodiment.

第1実施形態では、上述の構成部品および薬液が、炭素の同位体12Cおよび13Cをそれぞれ異なる比率で含有する必要はなく、図5に示すように、炭素の同位体12Cおよび13Cを複数(ここでは2種類)の比率で含有すればよい。 In the first embodiment, the above-mentioned components and chemical solutions do not need to contain carbon isotopes 12 C and 13 C in different ratios, and as shown in FIG. 5, carbon isotopes 12 C and 13 C It is sufficient to contain a plurality of (in this example, two types) ratios.

かかる変形例1においても、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比を分析することによって、かかる異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。なお、第1実施形態では、炭素の同位体12Cおよび13Cを3種類以上の比率で含有してもよい。 Also in the first modification, by analyzing the carbon isotope ratio contained in the foreign matter attached to the wafer W, the source of the foreign matter can be narrowed down from a wide range. In the first embodiment, the carbon isotopes 12 C and 13 C may be contained in a ratio of three or more types.

図6は、第1実施形態の変形例2に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。図6に示すように、変形例2では、炭素を含んで構成される上述の構成部品および薬液の一部(ここでは、薬液)が、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含んでいる。 FIG. 6 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 2 of the first embodiment. As shown in FIG. 6, in Modification 2, the above-mentioned components containing carbon and a part of the chemical liquid (here, the chemical liquid) contain carbon isotopes at the same ratio as the natural abundance ratio. There is.

これにより、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含むため製造コストが安い構成部品や薬液を用いたとしても、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 This makes it possible to narrow down the source of foreign matter adhering to the wafer W from a wide range, even if components and chemicals that contain carbon isotopes at the same proportion as the natural abundance ratio and are therefore inexpensive to manufacture can be used.

たとえば、図6に示すように、使用量が大きい薬液に含まれる炭素の同位体を自然存在比と同じ比率にすることにより、ウェハWに付着した異物の発生源を比較的低コストで絞り込むことができる。なお、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含ませる部材は薬液に限られず、上述の構成部品のいずれかであってもよい。 For example, as shown in Fig. 6, by adjusting the carbon isotope contained in a large amount of chemical solution to the same ratio as the natural abundance ratio, it is possible to narrow down the source of foreign matter attached to the wafer W at a relatively low cost. Can be done. Note that the member containing carbon isotopes in the same ratio as the natural abundance ratio is not limited to the chemical solution, and may be any of the above-mentioned components.

図7は、第1実施形態の変形例3に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。図7に示すように、変形例3では、炭素を含んで構成される薬液が、上述の構成部品と炭素の同位体を異なる比率で含んでいる。 FIG. 7 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 3 of the first embodiment. As shown in FIG. 7, in Modification 3, the chemical solution containing carbon contains the above-mentioned components and carbon isotopes in different ratios.

たとえば、図7に示すように、炭素を含んで構成される薬液が、炭素の同位体を自然存在比と異なる比率で含んでいる一方、上述のすべての構成部品が、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含んでいる。 For example, as shown in Figure 7, a chemical solution containing carbon contains carbon isotopes in a ratio different from the natural abundance ratio, while all of the above-mentioned components naturally contain carbon isotopes. It is included in the same ratio as the abundance ratio.

これにより、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比を分析することによって、かかる異物の発生源が薬液であるか、または上述の構成部品であるかを絞り込むことができる。 Thereby, by analyzing the isotope ratio of carbon contained in the foreign matter attached to the wafer W, it is possible to narrow down whether the source of the foreign matter is the chemical solution or the above-mentioned component.

図8は、第1実施形態の変形例4に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素の同位体比について示す図である。図8に示すように、変形例4では、上述の構成部品および薬液の少なくとも一部が、自然存在比よりも低い比率の13Cを含んでいる。 FIG. 8 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and a chemical solution according to Modification 4 of the first embodiment. As shown in FIG. 8, in Modification 4, at least a portion of the above-mentioned components and the chemical solution contain 13 C at a lower ratio than the natural abundance ratio.

かかる変形例4においても、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比を分析することによって、かかる異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 Even in this variant 4, by analyzing the carbon isotope ratio contained in the foreign matter adhering to the wafer W, the source of the foreign matter can be narrowed down from a wide range.

かかる変形例4において、自然存在比よりも低い比率の13Cを各構成部品や薬液に含ませる手法としては、たとえば、13Cを少なく含んだ原材料(たとえば、PTFEの原材料であるクロロホルム)を用いて各構成部品を製造すればよい。 In Modification 4, a method of incorporating 13 C in each component or chemical solution at a ratio lower than the natural abundance ratio is, for example, by using a raw material containing a small amount of 13 C (for example, chloroform, which is a raw material for PTFE). Each component may be manufactured using the following steps.

また、12Cで構成される薬液(たとえば、12Cで構成されるIPA)を用いて、自然存在比よりも高い比率の12C(すなわち、自然存在比よりも低い比率の13C)を含んだ薬液を製造してもよい。 Furthermore, a chemical solution containing 12 C at a ratio higher than the natural abundance ratio (i.e., 13 C at a ratio lower than the natural abundance ratio) may be produced using a chemical solution containing 12 C (for example, IPA containing 12 C).

ここまで示した例では、1つの元素の同位体を2種類以上の比率で含有させる例について示したが、2つ以上の元素の同位体をそれぞれ2種類以上の比率で含有させてもよい。図9は、第1実施形態の変形例5に係る複数の構成部品および薬液に含まれる炭素および酸素の同位体比について示す図である。 In the examples shown so far, two or more types of isotopes of one element are contained in a ratio, but two or more types of isotopes of two or more elements may be contained in a ratio of each of the two or more elements. Figure 9 is a diagram showing the isotope ratios of carbon and oxygen contained in multiple components and the chemical solution according to the fifth modification of the first embodiment.

上述の構成部品をPFAで構成した場合、かかる構成部品には炭素および酸素が含まれる。また、薬液をIPAで構成した場合、かかる薬液にも炭素および酸素が含まれる。 When the components described above are constructed from PFA, they contain carbon and oxygen. Further, when the chemical solution is made of IPA, the chemical solution also contains carbon and oxygen.

このように、構成部品や薬液に共通して含まれる元素が複数ある場合、かかる複数の元素の同位体(ここでは、12C、13Cおよび16O、18O)をそれぞれ2種類以上の比率で含有させてもよい。この場合、ウェハWに付着した異物に含まれる複数の元素の同位体比をそれぞれ分析することによって、かかる異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 In this way, when there are multiple elements that are commonly included in component parts or chemical solutions, the isotopes of these multiple elements (here, 12 C, 13 C, and 16 O, 18 O) are each mixed in ratios of two or more types. It may also be included. In this case, by analyzing the isotope ratios of a plurality of elements contained in the foreign matter attached to the wafer W, the source of the foreign matter can be narrowed down from a wide range.

なお、図9の例では、2つの元素の同位体をそれぞれ2種類以上の比率で含有させた例について示したが、3つ以上の元素の同位体をそれぞれ2種類以上の比率で含有させてもよい。 Note that in the example of Figure 9, two or more types of isotopes of two elements are contained in a ratio, but three or more types of isotopes of three or more elements may be contained in a ratio of two or more types.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る基板処理システム1の構成について、図10および図11を参照しながら説明する。図10は、第2実施形態に係る基板処理システム1の構成を示す模式図であり、処理ユニット16がガス処理装置である場合について示している。
<Second embodiment>
Next, the configuration of the substrate processing system 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of the substrate processing system 1 according to the second embodiment, and shows a case where the processing unit 16 is a gas processing device.

図10に示すように、第2実施形態に係る処理ユニット16は、チャンバ201と、載置台202と、温調機構203と、シャワーヘッド204とを備える。チャンバ201は、処理室の別の一例であり、ウェハWを収容する密閉構造を有する。 As shown in FIG. 10, the processing unit 16 according to the second embodiment includes a chamber 201, a mounting table 202, a temperature control mechanism 203, and a shower head 204. Chamber 201 is another example of a processing chamber, and has a sealed structure that accommodates wafer W.

載置台202は、チャンバ201内でウェハWを水平状態で載置する。温調機構203は、載置台202に載置されたウェハWを冷却したり、加熱したりして所定の温度に調節する。 The mounting table 202 places the wafer W in a horizontal state within the chamber 201 . The temperature control mechanism 203 cools or heats the wafer W placed on the mounting table 202 to adjust the temperature to a predetermined temperature.

シャワーヘッド204は、チャンバ201の天井部に設けられる。このシャワーヘッド204には、ガス供給管210が接続される。このガス供給管210には、バルブ211を介してガス供給源212が接続されており、ガス供給源212からシャワーヘッド204に対して所定のガスが供給される。 Shower head 204 is provided on the ceiling of chamber 201 . A gas supply pipe 210 is connected to this shower head 204. A gas supply source 212 is connected to this gas supply pipe 210 via a valve 211, and a predetermined gas is supplied from the gas supply source 212 to the shower head 204.

シャワーヘッド204は、ガス供給源212から供給されるガスをチャンバ201内へ供給する。なお、処理ユニット16がエッチング装置である場合、ガス供給源212から供給されるガスは、たとえばCHFガス、CHガス、CFガスなどのエッチングガスである。 The shower head 204 supplies gas supplied from the gas supply source 212 into the chamber 201 . Note that when the processing unit 16 is an etching device, the gas supplied from the gas supply source 212 is an etching gas such as CH 3 F gas, CH 2 F 2 gas, CF 4 gas, etc., for example.

チャンバ201の底部には排気ライン220を介して排気装置221が接続される。チャンバ201の内部の圧力は、かかる排気装置221によって減圧状態に維持される。 An exhaust device 221 is connected to the bottom of the chamber 201 via an exhaust line 220. The pressure inside the chamber 201 is maintained at a reduced pressure state by the exhaust device 221.

ここで、第2実施形態では、ガスを通流させる流路に用いられる複数の構成部品が、PTFEやPFAなどの樹脂材料を含んで構成される。すなわち、実施形態では、ガスを通流させる流路に用いられる複数の構成部品が、炭素原子を含んで構成される。 Here, in the second embodiment, a plurality of components used in the flow path through which gas flows include a resin material such as PTFE or PFA. That is, in the embodiment, a plurality of components used in the flow path through which gas flows include carbon atoms.

また、第2実施形態では、ガスでウェハWを処理するチャンバ201内に設けられるシャワーヘッド204が、PTFEやPFAなどの樹脂材料を含んで構成される。すなわち、第2実施形態では、ガスをウェハWに吐出するシャワーヘッド204が、炭素を含んで構成される。 Furthermore, in the second embodiment, the shower head 204 provided in the chamber 201 that processes the wafer W with gas is configured to include a resin material such as PTFE or PFA. That is, in the second embodiment, the shower head 204 that discharges gas onto the wafer W is configured to include carbon.

さらに、第2実施形態では、ガス供給源212から供給され、シャワーヘッド204から吐出されるガス自体が、上述のように炭素を含んで構成される。 Furthermore, in the second embodiment, the gas supplied from the gas supply source 212 and discharged from the shower head 204 itself contains carbon as described above.

そして、第2実施形態では、図11に示すように、炭素を含んで構成される上述の構成部品およびガスが、炭素の同位体12Cおよび13Cをそれぞれ異なる比率で含有する。図11は、第2実施形態に係る複数の構成部品およびガスに含まれる炭素の同位体比について示す図である。 In the second embodiment, as shown in FIG. 11, the above-mentioned components and gas containing carbon contain carbon isotopes 12 C and 13 C in different ratios. FIG. 11 is a diagram showing the isotope ratio of carbon contained in a plurality of components and gas according to the second embodiment.

これにより、第2実施形態では、チャンバ201内で処理されたウェハWに異物が付着していた場合に、かかる異物に含まれる炭素の同位体比を分析することにより、かかる異物の発生源を図11で示すような広い範囲から絞り込むことができる。 Accordingly, in the second embodiment, when foreign matter is attached to the wafer W processed in the chamber 201, the source of the foreign matter can be identified by analyzing the isotope ratio of carbon contained in the foreign matter. The search can be narrowed down from a wide range as shown in FIG.

たとえば、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比が12C=97.9%であり、13C=2.1%であった場合、図11に基づいて、かかる異物の発生源がバルブ211であるとみなすことができる。 For example, if the isotope ratio of carbon contained in foreign matter attached to the wafer W is 12 C = 97.9% and 13 C = 2.1%, based on FIG. can be considered to be the valve 211.

また、ウェハWに付着した異物に含まれる炭素の同位体比が自然存在比であった場合、この同位体比はいずれの構成部品およびガスとも一致しないことから、かかる異物の発生源がその他の外部要因であるとみなすことができる。 Furthermore, if the isotope ratio of carbon contained in the foreign matter adhering to the wafer W is the natural abundance ratio, this isotope ratio does not match any component or gas, so the source of the foreign matter may be other sources. It can be considered as an external factor.

このように、第2実施形態では、1つの元素を含んで構成される構成部品およびガスに対して、かかる1つの元素の同位体をそれぞれ異なる比率で含有させることにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から精度よく絞り込むことができる。 In this manner, in the second embodiment, foreign particles attached to the wafer W are contained by containing isotopes of one element in different ratios in the component parts and the gas that contain one element. It is possible to accurately narrow down the source of the occurrence from a wide range.

また、第2実施形態では、複数の元素の組成比を変更することなく、1つの元素の同位体比を変更することでいずれの構成部品に起因しているかが限定可能であることから、各構成部品やガスの化学的特性を維持することができる。 Furthermore, in the second embodiment, by changing the isotope ratio of one element without changing the composition ratio of multiple elements, it is possible to determine which component is attributable to each element. The chemical properties of components and gases can be maintained.

なお、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、炭素の同位体12Cおよび13Cを2種類以上の比率で含有すればよく、また、炭素を含んで構成される上述の構成部品およびガスの一部が、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含んでいてもよい。 In addition, in the second embodiment, as in the first embodiment, it is sufficient that the carbon isotopes 12 C and 13 C are contained in a ratio of two or more types, and the above-mentioned structure containing carbon Some of the components and gases may contain isotopes of carbon in proportions that are naturally occurring.

また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、炭素を含んで構成される薬液が、炭素の同位体を自然存在比と異なる比率で含んでいる一方、上述のすべての構成部品が、炭素の同位体を自然存在比と同じ比率で含んでいてもよい。 Further, in the second embodiment, as in the first embodiment, the chemical solution containing carbon contains carbon isotopes in a ratio different from the natural abundance ratio, while all the above-mentioned components However, it may contain carbon isotopes in the same proportion as their natural abundance.

さらに、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、上述の構成部品およびガスの少なくとも一部が、自然存在比よりも低い比率の13Cを含んでいてもよいし、また、2つ以上の元素の同位体をそれぞれ2種類以上の比率で含有させてもよい。 Furthermore, in the second embodiment, as in the first embodiment, at least a part of the above-mentioned components and gas may contain 13 C at a lower ratio than the natural abundance ratio, or 2 It is also possible to contain isotopes of two or more elements in a ratio of two or more types.

第1実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、基板(ウェハW)に供給される薬液が通流する流路と、薬液で基板(ウェハW)を処理する処理室(チャンバ20)とに用いられる複数の構成部品を備える。また、複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を2種類以上の比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 The substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the first embodiment includes a flow path through which a chemical solution supplied to a substrate (wafer W) flows, and a processing chamber (chamber 20) that processes the substrate (wafer W) with the chemical solution. ). Further, the plurality of constituent parts contain a plurality of isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in a ratio of two or more types. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range.

また、第1実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、複数の構成部品および薬液は、1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を2種類以上の比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源をさらに広い範囲から絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the first embodiment, the plurality of components and the chemical solution contain a plurality of isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in a ratio of two or more types. do. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wider range.

また、第1実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、基板(ウェハW)に供給される薬液が通流する流路と、薬液で基板(ウェハW)を処理する処理室(チャンバ20)とに用いられる複数の構成部品を備える。また、薬液は、複数の構成部品と1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を異なる比率で含有する。これにより、異物の発生源が薬液であるか、または構成部品であるかを絞り込むことができる。 The substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the first embodiment also includes a flow path through which a chemical solution supplied to the substrate (wafer W) flows, and a processing chamber ( It includes a plurality of components used in the chamber 20). Further, the chemical solution contains multiple constituent parts and multiple isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in different ratios. This makes it possible to narrow down whether the source of foreign matter is a chemical solution or a component.

また、第1実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、薬液は、有機液体である。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源をさらに広い範囲から絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the first embodiment, the chemical liquid is an organic liquid. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wider range.

また、第1実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、薬液は、無機液体または超純水である。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the first embodiment, the chemical liquid is an inorganic liquid or ultrapure water. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range.

第2実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、基板(ウェハW)に供給されるガスが通流する流路と、ガスで基板(ウェハW)を処理する処理室(チャンバ201)とに用いられる複数の構成部品を備える。また、複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を2種類以上の比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 The substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the second embodiment includes a flow path through which gas is supplied to the substrate (wafer W), and a processing chamber (chamber 201) in which the substrate (wafer W) is processed with the gas. ). Further, the plurality of constituent parts contain a plurality of isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in a ratio of two or more types. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range.

また、第2実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、複数の構成部品およびガスは、1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を2種類以上の比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源をさらに広い範囲から絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the second embodiment, the plurality of components and the gas contain a plurality of isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in a ratio of two or more types. do. Thereby, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wider range.

また、第2実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、基板(ウェハW)に供給されるガスが通流する流路と、ガスで基板(ウェハW)を処理する処理室(チャンバ201)とに用いられる複数の構成部品を備える。また、ガスは、複数の構成部品と1つの元素における複数の同位体(12C、13C)を異なる比率で含有する。これにより、異物の発生源がガスであるか、または構成部品であるかを絞り込むことができる。 Further, the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the second embodiment includes a flow path through which a gas supplied to the substrate (wafer W) flows, and a processing chamber ( It includes a plurality of components used in the chamber 201). The gas also contains multiple components and multiple isotopes of an element ( 12 C, 13 C) in different proportions. This makes it possible to narrow down whether the source of foreign matter is gas or a component.

また、各実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、複数の同位体は、12Cおよび13Cである。これにより、化学的耐性の高い樹脂材料を構成部品として用いる場合に、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to each embodiment, the plurality of isotopes are 12 C and 13 C. Thereby, when using a highly chemically resistant resin material as a component, the source of foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range.

また、各実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体(12C、13C)をそれぞれ異なる比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から精度よく絞り込むことができる。 Further, in the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to each embodiment, the plurality of components contain a plurality of isotopes ( 12 C, 13 C) of one element in different ratios. Thereby, the source of the foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range with high precision.

また、各実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、複数の構成部品は、複数の元素における複数の同位体(12C、13Cおよび16O、18O)をそれぞれ2種類以上の比率で含有する。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 In the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to each embodiment, the components contain two or more types of isotopes ( 12 C, 13 C and 16 O, 18 O) of the elements in a ratio of each of the isotopes. This makes it possible to narrow down the source of the foreign matter adhering to the wafer W from a wide range.

<処理の手順>
つづいて、実施形態に係る処理の手順について、図12を参照しながら説明する。図12は、各実施形態に係る基板処理システム1で実行される異物の発生源特定処理の手順を示すフローチャートである。
<Processing Procedure>
Next, a procedure of the process according to the embodiment will be described with reference to Fig. 12. Fig. 12 is a flow chart showing the procedure of the foreign matter source identification process executed in the substrate processing system 1 according to each embodiment.

最初に、ユーザは、基板処理システム1で処理したウェハWに付着した異物に含まれる1つの元素の同位体比を分析する(ステップS101)。かかるステップS101において、ユーザは、nano-SIMS、ToF-SIMSなどの2次イオン質量分析法や、ICP-MS、TPD(Temperature Programmed Desorption)-MSなどの質量分析法などを用いるとよい。 First, the user analyzes the isotope ratio of one element contained in the foreign matter attached to the wafer W processed by the substrate processing system 1 (step S101). In step S101, the user may use a secondary ion mass spectrometry method such as nano-SIMS or ToF-SIMS, or a mass spectrometry method such as ICP-MS or TPD (Temperature Programmed Desorption)-MS.

そして、ユーザは、分析された異物の同位体比に基づいて、かかる異物の発生源を絞り込み(ステップS102)、処理を完了する。 Then, the user narrows down the source of the foreign matter based on the analyzed isotope ratio of the foreign matter (step S102), and completes the process.

各実施形態に係る異物の発生源特定方法は、上述の基板処理装置(基板処理システム1)において、1つの元素の同位体比を分析する工程(ステップS101)と、異物の発生源を絞り込む工程(ステップS102)とを含む。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から絞り込むことができる。 The method for identifying the source of foreign matter according to each embodiment includes a step of analyzing the isotope ratio of one element (step S101) in the above-mentioned substrate processing apparatus (substrate processing system 1) and a step of narrowing down the source of the foreign matter (step S102). This makes it possible to narrow down the source of the foreign matter adhering to the wafer W from a wide range.

また、各実施形態に係る異物の発生源特定方法において、分析する工程(ステップS101)は、2次イオン質量分析法または誘導結合プラズマ質量分析法で行われる。これにより、ウェハWに付着した異物の発生源を広い範囲から精度よく絞り込むことができる。 Further, in the foreign matter source identification method according to each embodiment, the step of analyzing (step S101) is performed by secondary ion mass spectrometry or inductively coupled plasma mass spectrometry. Thereby, the source of the foreign matter attached to the wafer W can be narrowed down from a wide range with high accuracy.

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上記の実施形態では、ウェハWをエッチング処理するチャンバ201に本開示を適用した例について示したが、本開示の適用はウェハWをエッチング処理する装置に限られず、エッチング処理以外のガス処理を実施する装置に本開示を適用してもよい。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit thereof. For example, in the above embodiment, an example is shown in which the present disclosure is applied to the chamber 201 that performs an etching process on a wafer W, but the present disclosure is not limited to an apparatus that performs an etching process on a wafer W. The present disclosure may be applied to a device that performs.

また、上記の実施形態では、同位体として12Cおよび13Cを用いた例について示したが、用いられる同位体は12Cおよび13Cに限られない。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which 12 C and 13 C are used as isotopes, but the isotopes used are not limited to 12 C and 13 C.

また、上記の各実施形態では、構成部品の全体を1つの元素の同位体比が異なる材料で構成してもよいし、構成部品において薬液またはガスが接する面のみを1つの元素の同位体比が異なる材料で構成してもよい。 In each of the above embodiments, the entire component may be made of a material with a different isotope ratio of one element, or only the surface of the component that comes into contact with the chemical solution or gas may have an isotope ratio of one element. may be made of different materials.

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. Indeed, the embodiments described above may be implemented in various forms. Moreover, the above-described embodiments may be omitted, replaced, or modified in various forms without departing from the scope and spirit of the appended claims.

W ウェハ(基板の一例)
1 基板処理システム(基板処理装置の一例)
16 処理ユニット
18 制御部
20、201 チャンバ(処理室の一例)
W wafer (an example of a substrate)
1 Substrate processing system (an example of substrate processing equipment)
16 Processing unit 18 Control section 20, 201 Chamber (an example of a processing chamber)

Claims (10)

基板に供給される薬液が通流する流路と、前記薬液で前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、
前記複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有し、
前記複数の構成部品および前記薬液は、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有する
基板処理装置。
A plurality of components used for a flow path through which a chemical solution supplied to the substrate flows and a processing chamber for processing the substrate with the chemical solution,
The plurality of constituent parts contain a plurality of isotopes of one element in a ratio of two or more types,
The plurality of components and the chemical liquid contain a plurality of isotopes of one element in a ratio of two or more types.
Substrate processing equipment.
基板に供給される薬液が通流する流路と、前記薬液で前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、
前記薬液は、前記複数の構成部品と1つの元素における複数の同位体を異なる比率で含有する
基板処理装置。
A plurality of components used for a flow path through which a chemical solution supplied to the substrate flows and a processing chamber for processing the substrate with the chemical solution,
The chemical solution contains the plurality of constituent parts and a plurality of isotopes of one element in different ratios. The substrate processing apparatus.
前記薬液は、有機液体である
請求項またはに記載の基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the chemical liquid is an organic liquid.
基板に供給されるガスが通流する流路と、前記ガスで前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、
前記複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有し、
前記複数の構成部品および前記ガスは、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有する
基板処理装置。
A plurality of components used for a flow path through which a gas supplied to the substrate flows and a processing chamber for processing the substrate with the gas,
The plurality of constituent parts contain a plurality of isotopes of one element in a ratio of two or more types,
The plurality of components and the gas contain a plurality of isotopes of one element in a ratio of two or more types.
Substrate processing equipment.
基板に供給されるガスが通流する流路と、前記ガスで前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、
前記ガスは、前記複数の構成部品と1つの元素における複数の同位体を異なる比率で含有する
基板処理装置。
A plurality of components used for a flow path through which a gas supplied to the substrate flows and a processing chamber for processing the substrate with the gas,
The gas contains the plurality of components and a plurality of isotopes of one element in different ratios.
前記複数の同位体は、12Cおよび13Cである
請求項1~のいずれか一つに記載の基板処理装置。
6. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of isotopes are 12 C and 13 C.
前記複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体をそれぞれ異なる比率で含有する
請求項1~のいずれか一つに記載の基板処理装置。
7. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of components contain a plurality of isotopes of one element in different ratios.
前記複数の構成部品は、複数の元素における複数の同位体をそれぞれ2種類以上の比率で含有する
請求項1~のいずれか一つに記載の基板処理装置。
8. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of components contain a plurality of isotopes of a plurality of elements in a ratio of two or more kinds.
基板に供給される薬液が通流する流路と、前記薬液で前記基板を処理する処理室とに用いられる複数の構成部品を備え、前記複数の構成部品は、1つの元素における複数の同位体を2種類以上の比率で含有する基板処理装置において、
前記基板に付着した異物に含まれる1つの元素の同位体比を分析する工程と、
前記同位体比に基づいて前記異物の発生源を絞り込む工程と、
を含む異物の発生源特定方法。
It includes a plurality of components used for a flow path through which a chemical solution to be supplied to a substrate flows and a processing chamber that processes the substrate with the chemical solution, and the plurality of component parts include a plurality of isotopes of one element. In a substrate processing apparatus containing two or more types of
analyzing the isotope ratio of one element contained in the foreign matter attached to the substrate;
Narrowing down the source of the foreign matter based on the isotope ratio;
A method for identifying the source of foreign matter, including
前記分析する工程は、2次イオン質量分析法または誘導結合プラズマ質量分析法で行われる
請求項に記載の異物の発生源特定方法。
The method for identifying a source of foreign matter according to claim 9 , wherein the step of analyzing is performed by secondary ion mass spectrometry or inductively coupled plasma mass spectrometry.
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