KR102215990B1 - 기판 처리 방법, 송액 방법, 및 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
기판 처리 방법은, 이온을 함유하는 약액을, 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정 후에 실행되며, 상기 약액에 함유되는 상기 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유하는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 공정을 포함한다.
Description
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치, 및, 기판 처리 장치에서 이용되는 노즐에 송액(送液)하는 송액 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 유기 EL(Electroluminescence) 표시장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포트마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양전지용 기판 등의 기판이 포함된다.
하기 특허문허 1에 기재된 기판 처리 방법에서는, 기판에 약액을 공급한 후, 기판에 부착된 약액을 씻어내기 위해 기판에 탄산수가 공급된다.
기판 처리 후의 기판 상에 파티클이 발생하면, 기판 처리 후의 프로세스(반도체 장치의 제조) 등에서 동작 불량이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 산성의 약액과 염기성의 약액의 혼합을 피하거나, 약액이나 린스액을 필터로 여과하거나 함으로써, 파티클의 발생에 대한 예방책이 종래로부터 행해져 왔다. 그러나, 기판 처리 후의 프로세스(반도체 장치의 제조) 등에서 동작 불량이 발생하는 경우가 있었다.
본원 발명자들은, 기판의 표면에 부착된 약액을 린스액으로 씻어낸 후의 기판 상에 발생하는 석출물이 기판 처리 후의 프로세스의 동작 불량의 원인인 것을 알아내었다. 이러한 석출물은, 기판 상에 공급하기 전의 린스액 중에는 파티클로서 검출되지 않으므로, 기판 처리 후의 프로세스의 동작 불량의 원인으로서 지금까지 주목받고 있지 않았다. 이러한 석출물의 발생은, 기판 상뿐만 아니라, 린스액이나 약액이 통과하는 유로 내에서도 일어날 수 있다.
석출물의 발생을 피하기 위해, 비교적 순도가 높은 린스액을 이용하여 기판 처리를 실행하는 것도 생각할 수 있지만, 그러한 린스액의 사용 빈도가 높아질수록, 기판 처리에 필요한 비용이 증대한다.
그래서, 본 발명의 하나의 목적은, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있는 기판 처리 방법, 송액 방법, 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
기판 처리에 있어서, 린스액이나 약액은, 약액에 본래 함유되는 성분과, 린스액에 본래 함유되는 성분에 의해 석출물이 형성되지 않도록 선택되어 있다. 그럼에도 불구하고, 기판 상의 약액을 린스액으로 씻어낼 때에 석출물이 형성된다.
그래서 본원 발명자들은, 이 석출물의 원인이 되는 것이, 린스액이나 약액에 용해되어 있거나, 혹은, 린스액이나 약액에 용해되어 있지 않다고 해도, 그 직경이 파티클 카운터의 검출의 한계(예를 들면 18nm)보다 작은 것이라고 생각하였다. 그리고 본원 발명자들은, 이 석출물이, 린스액에 함유되는 불순물과, 약액에 함유되는 이온의 상호 작용에 기인하여 발생하는 것임을 알아내었다.
본 발명의 한 실시형태는, 이온을 함유하는 약액을, 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정 후에 실행되며, 상기 약액에 함유되는 상기 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유하는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 약액 공급 공정과 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정에서 기판 상에 공급된 약액은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 기판 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 약액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 약액 중의 이온의 농도가, 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 약액에 함유되는 이온이 기판 상에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 약액이 산성의 수용액을 포함하며, 상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유한다.
산성의 수용액과, 불순물로서 유기물을 함유하는 린스액이 혼합되면, 석출물이 형성되는 경우가 있다. 이 석출물의 형성은, 염석에 기인하는 것으로 생각된다. 염석은, 물 등의 용매 중에 분산된 상태에 있는 유기물이, 염의 작용을 이용하여 응집되는 것을 의미한다. 상세하게는, 산성의 수용액 중의 음이온에 물분자가 끌어당겨져 물분자가 당해 음이온의 수화수가 됨으로써, 유기물에 수화되어 있는 물분자가 제거된다. 이에 따라, 유기물의 수화에 필요한 물분자가 부족하기 때문에, 당해 유기물이 응집된다. 이 응집에 의해 석출물이 발생한다. 염석의 발생의 원인이 되는 음이온으로서는, 예를 들면, 염산에 함유되는 염화물 이온 등을 들 수 있다. 염석의 발생의 원인이 되는 유기물로서는, 예를 들면, 단백질이나, 단백질보다 분자량이 작은 유기화합물 등을 들 수 있다.
그래서, 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 산성의 수용액의 일부 또는 전부를 고순도 린스액에 의해 치환함으로써, 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 산성의 수용액 중의 음이온의 농도가 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 당해 음이온과, 저순도 린스액에 함유되는 유기물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 염석의 원인이 되는 음이온이 기판 상에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 저순도 린스액이 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 약액 공급 공정 전에 실행되며, 상기 기판의 표면에 상기 저순도 린스액을 공급하는 제2 저순도 린스액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정과 상기 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 상기 기판의 표면에 상기 고순도 린스액을 공급하는 제2 고순도 린스액 공급 공정을 더 포함한다.
이 방법에 의하면, 약액 공급 공정 전에 제2 저순도 린스액 공급 공정이 실행되며, 약액 공급 공정과 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 제2 고순도 린스액 공급 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정 전에 기판의 표면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에서는, 기판의 표면은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 공급되는 저순도 린스액에 의해 세정된다. 따라서, 고순도 린스액만으로 기판의 표면을 세정하는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 약액 공급 공정 전에 실행되는 제2 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 저순도 린스액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 약액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 린스액에서의 불순물의 양이 적어도 저감된다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 기판 상에서 불순물이 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 약액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 약액 공급 공정 전에 기판의 표면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에 있어서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태는, 공통 유로를 통해 노즐에 송액하는 송액 방법으로서, 이온을 함유하는 약액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 약액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정 후에, 상기 약액에 함유되는 상기 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유하는 저순도 린스액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 저순도 린스액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정과 상기 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 송액 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 유로 약액 공급 공정과 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 유로 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 유로 약액 공급 공정에 있어서 공통 유로에 공급된 약액은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 공통 유로에 공급되는 저순도 린스액에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 송액 방법과 비교하여, 필요한 비용이 저감된다.
또, 유로 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 유로 고순도 린스액 공급 공정에 의해, 공통 유로 내의 약액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 공통 유로 내의 약액 중의 이온의 농도가, 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 약액에 함유되는 이온이 공통 유로 내에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 약액이 산성의 수용액을 포함하며, 상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유한다. 그 때문에, 유로 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 유로 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 공통 유로 내의 산성의 수용액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 산성의 수용액 중의 음이온의 농도가 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 당해 음이온과, 저순도 린스액에 함유되는 유기물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 염석의 원인이 되는 음이온이 공통 유로 내에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 저순도 린스액이 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 송액 방법이, 상기 유로 약액 공급 공정 전에 실행되며, 상기 공통 유로에 상기 저순도 린스액을 공급하는 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정과 상기 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 상기 공통 유로에 상기 고순도 린스액을 공급하는 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 유로 약액 공급 공정 전에 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되며, 유로 약액 공급 공정과 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정이 실행된다. 그 때문에, 유로 약액 공급 공정 전에 공통 유로가 린스액으로 세정되는 방법에 있어서, 공통 유로는, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 기판 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 세정된다. 따라서, 고순도 린스액만으로 공통 유로를 세정하는 송액 방법과 비교하여, 필요한 비용이 저감된다.
또, 유로 약액 공급 공정 전에 실행되는 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 공통 유로 내의 저순도 린스액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 유로 약액 공급 공정이 실행되기 전에, 공통 유로 내의 린스액 중의 불순물의 양이 적어도 저감된다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 공통 유로 내에서 불순물이 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 약액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 유로 약액 공급 공정 전에 공통 유로가 린스액으로 세정되는 방법에 있어서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태는, 이온을 함유하는 약액을 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 유닛과, 상기 약액에 함유되는 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유할 수 있는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 유닛과, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 유닛과, 상기 약액 공급 유닛, 상기 저순도 린스액 공급 유닛 및 상기 고순도 린스액 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함한 기판 처리 장치를 제공한다.
그리고 상기 컨트롤러는, 상기 기판의 표면에 상기 약액을 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정 후에 상기 저순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
이 구성에 의하면, 약액 공급 공정과 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정에 있어서 기판 상에 공급된 약액은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 기판 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 약액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 약액 중의 이온의 농도가, 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 약액에 함유되는 이온이 기판 상에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 약액 공급 유닛이, 산성의 수용액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 산성 수용액 공급 유닛을 포함하며, 상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유한다. 그 때문에, 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 산성의 수용액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 산성의 수용액 중의 음이온의 농도가 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 당해 음이온과, 저순도 린스액에 함유되는 유기물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 염석의 원인이 되는 음이온이 기판 상에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용은 일어나지 않는다. 따라서, 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 저순도 린스액 공급 유닛이, 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 탄산 함유액 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 컨트롤러가, 상기 약액 공급 공정 전에 상기 저순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 제2 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 약액 공급 공정과 상기 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 상기 고순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 제2 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
이 구성에 의하면, 약액 공급 공정 전에 제2 저순도 린스액 공급 공정이 실행되며, 약액 공급 공정과 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 제2 고순도 린스액 공급 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정 전에 기판의 표면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에서는, 기판의 표면은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 기판 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 세정된다. 따라서, 고순도 린스액만으로 기판의 표면을 세정하는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 약액 공급 공정 전에 실행되는 제2 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판 상의 저순도 린스액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 약액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판 상의 린스액 중의 불순물의 양이 적어도 저감된다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 기판 상에서 불순물이 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 약액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 약액 공급 공정 전에 기판의 표면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에 있어서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명의 한 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 노즐과, 상기 노즐에 송액하는 공통 유로를 더 포함한다. 상기 약액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 약액의 공급의 유무를 전환하는 약액 밸브를 포함한다. 상기 저순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 저순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 저순도 린스액 밸브를 포함한다. 상기 고순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 고순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 고순도 린스액 밸브를 포함한다.
그리고, 상기 컨트롤러가, 상기 약액 밸브, 상기 저순도 린스액 밸브 및 상기 고순도 린스액 밸브를 제어한다. 상기 컨트롤러가, 상기 공통 유로에 상기 약액을 공급하는 유로 약액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정 후에, 상기 저순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 유로 약액 공급 공정과 상기 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 상기 고순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
이 구성에 의하면, 유로 약액 공급 공정과 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 유로 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 유로 약액 공급 공정에 있어서 공통 유로에 공급된 약액은, 저순도 린스액보다 불순물의 함유량이 적은 고순도 린스액과, 고순도 린스액 후에 공통 유로에 공급되는 저순도 린스액에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 송액 방법과 비교하여, 필요한 비용이 저감된다.
또, 유로 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 유로 고순도 린스액 공급 공정에 의해, 공통 유로 내의 약액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 공통 유로 내의 약액 중의 이온의 농도가, 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 약액에 함유되는 이온이 공통 유로 내에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명에서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 한 구성예를 설명하기 위한 도해적인 종단면도이다.
도 3은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 6a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 7은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 다른 예에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 또 다른 예에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 한 구성예를 설명하기 위한 도해적인 종단면도이다.
도 3은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 5e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 기판 주변의 모식도이다.
도 6a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 6e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 믹싱 밸브 유닛 주변의 모식도이다.
도 7은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 다른 예에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 또 다른 예에 대해 설명하기 위한 흐름도이다.
＜제1 실시형태＞
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)을 1장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 본 실시형태에서는, 기판(W)은 원형상의 기판이다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 처리 유닛(2)으로 처리되는 복수장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)를 각각 유지하는 복수의 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(IR 및 CR)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 컨트롤러(3)를 포함한다. 반송 로봇(IR)은, 캐리어(C)와 반송 로봇(CR)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(CR)은, 반송 로봇(IR)과와 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송한다.
복수의 처리 유닛(2)은, 예를 들면, 동일한 구성을 갖고 있다. 처리 유닛(2)은, 처리액으로 기판(W)을 처리하기 위해 기판(W)을 수용하는 챔버(14)와, 기판(W)을 처리하기 위해 챔버(14) 내에서 사용되는 처리액이나 기체 등의 유체를 공급하는 배관류를 수용하는 유체 박스(15)를 포함한다.
처리액은, 예를 들면, 약액이나 린스액 등이다. 약액은, 예를 들면, 기판(W)의 표면에 형성된 박막을 기판(W)의 표면으로부터 제거하거나, 기판(W)의 표면에 부착된 파티클이나 금속 오염 등을 기판(W)의 표면으로부터 제거하거나 하는 액이다. 린스액은, 기판(W)의 표면 등에서 약액을 씻어내는 탈이온수(DIW : Deionized Water) 등이다.
도시는 생략하지만, 챔버(14)에는, 챔버(14) 내에 기판(W)을 반입하거나 챔버(14) 내로부터 기판(W)을 반출하거나 하기 위한 출입구가 형성되어 있다. 그리고, 챔버(14)에는, 당해 출입구를 개폐하는 셔터 유닛이 구비되어 있다.
도 2는, 처리 유닛(2)의 한 구성예를 설명하기 위한 도해적인 종단면도이다.
처리 유닛(2)은, 스핀척(5), 통형상의 컵(8), 제1 노즐(11) 및 제2 노즐(12)을 포함한다.
스핀척(5)은, 1장의 기판(W)을 수평인 자세로 유지하면서, 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 컵(8)은, 스핀척(5)을 둘러싼다. 제1 노즐(11) 및 제2 노즐(12)의 각각은, 기판(W)의 상면(표면)에 유체를 공급한다.
스핀척(5)은, 기판 유지 회전 유닛의 일례이다. 스핀척(5)은, 복수의 척핀(20)과, 스핀 베이스(21)와, 회전축(22)과, 전동 모터(23)를 포함한다.
회전축(22)은, 회전축선(A1)을 따라 연직방향으로 연장되어 있다. 회전축(22)의 상단은, 스핀 베이스(21)의 하면 중앙에 결합되어 있다. 스핀 베이스(21)는, 수평방향을 따르는 원반형상을 갖고 있다. 스핀 베이스(21)의 상면의 주연부에, 복수의 척핀(20)이 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 전동 모터(23)는, 회전축(22)에 회전력을 부여한다. 전동 모터(23)에 의해 회전축(22)이 회전됨으로써, 기판(W)이 회전축선(A1) 둘레로 회전된다.
제1 노즐(11)은, 기판(W)의 상면에 대향하는 토출구(11a)를 갖는다. 제1 노즐(11)은, 제1 노즐 이동 기구(24)에 의해, 수평방향 및 연직방향으로 이동된다. 제1 노즐(11)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 수평방향으로 이동할 수 있다. 제1 노즐(11)은, 중심 위치에 위치할 때, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 제1 노즐(11)은, 홈 위치에 위치할 때, 기판(W)의 상면과 대향하지 않는다.
홈 위치는, 평면에서 볼 때, 스핀 베이스(21)의 바깥쪽의 위치이다. 홈 위치는 보다 구체적으로는, 컵(8)의 바깥쪽의 위치여도 된다. 제1 노즐(11)은, 제1 노즐 이동 기구(24)에 의해 이동되는 이동 노즐일 필요는 없으며, 위치가 고정된 고정 노즐이어도 된다.
제2 노즐(12)은, 기판(W)의 상면에 대향하는 토출구(12a)를 갖는다. 제2 노즐(12)은, 제2 노즐 이동 기구(25)에 의해, 수평방향 및 연직방향으로 이동된다. 제2 노즐(12)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 수평방향으로 이동할 수 있다. 제2 노즐(12)은, 중심 위치에 위치할 때, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 제2 노즐(12)은, 홈 위치에 위치할 때, 기판(W)의 상면과 대향하지 않는다.
홈 위치는, 평면에서 볼 때, 스핀 베이스(21)의 바깥쪽의 위치이며, 보다 구체적으로는, 컵(8)의 바깥쪽의 위치여도 된다. 제2 노즐(12)은, 제2 노즐 이동 기구(25)에 의해 이동되는 이동 노즐일 필요는 없으며, 위치가 고정된 고정 노즐이어도 된다.
제1 노즐(11)에는, 제1 처리액 공급로(P61)가 결합되어 있다. 제2 노즐(12)에는, 제2 처리액 공급로(P62)가 결합되어 있다. 제1 처리액 공급로(P61) 및 제2 처리액 공급로(P62)는, 예를 들면, 모두 배관이다. 제1 처리액 공급로(P61) 및 제2 처리액 공급로(P62)는, 믹싱 밸브 유닛(6)에 접속되어 있다. 제1 처리액 공급로(P61) 및 제2 처리액 공급로(P62)는, 믹싱 밸브 유닛(6)으로부터 처리액의 공급을 받는다.
믹싱 밸브 유닛(6)은, 노즐(11, 12)에 송액하는 공통 유로(60)와, 유출측의 복수의 밸브(V61, V62)와, 유입측의 복수의 밸브(V63~V67)와, 배액 밸브(V68)를 포함한다. 복수의 밸브(V61~V68)는, 모두 개폐밸브이다. 제1 처리액 공급로(P61)는, 공통 유로(60)에 결합되어 있다. 제1 처리액 공급로(P61)에는, 유출측의 복수의 밸브(V61, V62) 중 제1 처리액 밸브(V61)가 끼움 장착되어 있다. 제2 처리액 공급로(P62)에는, 유출측의 복수의 밸브(V61, V62) 중 제2 처리액 밸브(V62)가 끼움 장착되어 있다. 제2 처리액 공급로(P62)에 있어서, 제2 처리액 밸브(V62)와 공통 유로(60)의 사이에는 필터(45)가 끼움 장착되어 있어도 된다.
공통 유로(60)에는, 유체를 공통 유로(60)에 공급하는 복수의 유체 공급로(P63~P67)가 결합되어 있다. 복수의 유체 공급로(P63~P67)는, 예를 들면, 모두 배관이다. 복수의 유체 공급로(P63~P67)의 각각에는, 유입측의 복수의 밸브(V63~V67)가 끼움 장착되어 있다. 밸브(V63~V67)가 개폐됨으로써, 공통 유로(60)로의 처리액의 공급의 유무가 전환된다.
복수의 유체 공급로(P63~P67)는, 제1 유체 공급로(P63), 제2 유체 공급로(P64), 제3 유체 공급로(P65), 제4 유체 공급로(P66) 및 제5 유체 공급로(P67)를 포함한다. 복수의 밸브(V63~67)는, 제1 유체 밸브(V63), 제2 유체 밸브(V64), 제3 유체 밸브(V65), 제4 유체 밸브(V66) 및 제5 유체 밸브(V67)를 포함한다.
본 실시형태에서는, 제1 유체 공급로(P63)는, 탄산수 공급원(70)에 접속되어 있다. 제2 유체 공급로(P64)는, DIW 공급원(71)에 접속되어 있다. 제3 유체 공급로(P65)는, 암모니아수 공급원(72)(NH4OH 공급원)에 접속되어 있다. 제4 유체 공급로(P66)는, 과산화수소수 공급원(73)(H2O2 공급원)에 접속되어 있다. 제5 유체 공급로(P67)는, 염산 공급원(74)(HCl 공급원)에 접속되어 있다. 탄산수 공급원(70)의 탄산수는, DIW 공급원(71)으로부터 공급되는 DIW에 이산화탄소 가스를 용해시킴으로써 준비된 탄산수여도 된다.
공통 유로(60)에는 배액로(P68)가 결합되어 있다. 배액로(P68)는, 예를 들면, 배관이다. 배액로(P68)에는 배액 밸브(V68)가 끼움 장착되어 있다. 배액로(P68)는, 흡인 기구(80)에 접속되어 있다. 흡인 기구(80)는, 예를 들면, 진공 펌프 등이다.
제1 노즐(11)에는, 제1 처리액 공급로(P61)에 더하여, 기체 공급로(30)가 결합되어 있다. 기체 공급로(30)에는, 기체밸브(40)가 끼움 장착되어 있다. 기체 공급로(30)에는, 기체 공급원(75)이 접속되어 있다. 제1 노즐(11)에는, 기체 공급로(30)를 통해, 기체 공급원(75)으로부터 질소(N2)가스 등의 기체가 공급된다. 본 실시형태에서는, 제1 노즐(11)은, 처리액과 기체를 혼합한 유체를 기판(W)의 상면에 토출할 수 있는 이류체 노즐이다.
기체 공급원(75)으로부터 제1 노즐(11)에 공급되는 기체로서는, 질소가스와 같은 불활성 가스를 이용하는 것이 바람직하다. 불활성 가스는, 기판(W)의 상면에 대해 불활성인 가스이다. 불활성 가스에는, 질소가스 이외에도, 예를 들면, 아르곤의 희가스류가 포함된다. 기체 밸브(40)는, 믹싱 밸브 유닛(6)과 함께 유체 박스(15)에 수용되어 있다. 기체 공급원(75)은, 유체 공급원(70~74)이나 흡인 기구(80)와 함께 유체 박스(15)의 외부에 배치되어 있다.
제1 노즐(11) 및 제2 노즐(12)에는, 공통 유로(60)에 유입되는 어느 1종의 처리액을 공급할 수 있으며, 또한, 공통 유로(60)에 유입되는 임의의 2종의 처리액을 혼합한 혼합 처리액을 공급할 수 있다.
1종의 처리액으로서, 탄산수나 DIW 등의 린스액을 들 수 있다. 린스액으로서, 탄산수나 DIW 외에도, 전해 이온수, 오존수, 희석 농도(예를 들면, 1ppm~100ppm 정도)의 염산수, 환원수(수소수), 암모니아수 등을 이용할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제1 노즐(11) 및 제2 노즐(12)의 각각에는, 린스액으로서, DIW 및 탄산수를 공급할 수 있다. 린스액으로서, 탄산수 대신에, 유기용제 등의 DIW 이외의 액체와 DIW의 혼합액에 이산화탄소 가스를 용해시킨 것이 이용되어도 된다. 이러한 이산화탄소 가스를 함유하는 혼합액, 및, 탄산수를 모아 탄산 함유액이라고 한다.
혼합 처리액으로서, SC1(암모니아 과산화수소수 혼합액)이나, SC2(염산 과산화수소수 혼합액) 등의 약액을 이용할 수 있다. SC1이란, 암모니아수와 과산화수소수와 DIW의 혼합액이며, 염기성의 수용액이다. SC2란, 염산과 과산화수소수의 혼합액이며, 산성의 수용액이다. SC2는, 염산을 함유하는 염산 함유액의 일례이다. 본 실시형태에서는, 제1 노즐(11) 및 제2 노즐(12)의 각각에는, 약액으로서, SC1 및 SC2를 공급할 수 있다.
린스액에는 불순물이 함유되는 경우가 있다. 예를 들면, 제1 유체 공급로(P63), 공통 유로(60), 제1 처리액 공급로(P61) 및 제2 처리액 공급로(P62)를 구성하는 유기물이 탄산수에 용해되는 경우가 있다. 이에 따라, 제1 노즐(11) 또는 제2 노즐(12)에 공급되는 탄산수에는, 불순물로서 유기물이 함유된다. 이 유기물로서는, 예를 들면, 단백질이나, 단백질보다 저분자의 유기 화합물 등을 들 수 있다.
다른 예로서, DIW 공급원(71)에서 공급되는 DIW에 이산화탄소 가스를 용해시킴으로써 탄산수가 생성되고 있는 경우에 있어서, 이산화탄소 가스에 함유되는 유기물 등의 불순물이 이산화탄소와 함께 DIW에 용해되는 경우가 있다. 이 경우도, 제1 노즐(11) 또는 제2 노즐(12)에 공급되는 탄산수에는, 불순물로서의 유기물이 함유된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 탄산수는, DIW와 비교하여, 불순물을 다량으로 함유하고 있는 경우가 있다. 린스액의 순도는, 불순물을 함유하는 양이 적을수록 높고, 불순물을 함유하는 양이 많을수록 낮다. 따라서, 본 실시형태에서는, 탄산수가 저순도 린스액이다. 그리고 DIW가, 함유하는 불순물의 양이 탄산수보다 적은 고순도 린스액이다. 린스액 중의 불순물의 함유량은, 단위 체적당의 린스액 중에 존재하는 불순물의 몰수가 크면 크고, 단위 체적당의 린스액 중에 존재하는 불순물의 몰수가 작으면 작다.
불순물을 함유하는 린스액과, 소정의 이온을 함유하는 약액이 혼합되면, 당해 이온과 불순물의 상호 작용에 기인하여, 석출물(침전물)이 발생하는 경우가 있다. 이 석출물의 원인이 되는 불순물은, 린스액에 용해되어 있거나, 혹은, 린스액에 용해되어 있지 않다고 해도, 그 직경이 파티클 카운터(도시 생략)의 검출 한계(예를 들면 18nm)보다 작다. 그 때문에, 이 불순물은, 파티클 카운터에 의해 검출할 수 없다. 이 불순물은, 이온과의 상호 작용에 의해, 파티클 카운터에 의해 검출 가능한 정도의 크기의 석출물이 된다. 불순물이 유기물인 경우, 이 석출물은, 염석에 기인하는 것으로 생각된다.
염석은, 물 등의 용매 중에 분산된 유기물을, 염의 작용을 이용하여 응집시키는 것을 의미한다. 상세하게는, 약액 중의 소정의 이온에 물분자가 끌어당겨져 당해 물분자가 당해 소정의 이온의 수화수가 됨으로써, 유기물에 수화되어 있는 물분자가 제거된다. 이에 따라, 유기물의 수화에 필요한 물분자가 부족하기 때문에, 당해 유기물이 응집된다. 이 응집에 의해 석출물이 발생한다.
염석의 원인이 되는 소정의 이온으로서, 구연산이온, 주석산이온, 황산이온, 염화물이온, 브롬화물이온, 요오드화물이온, 탄산이온, 아세트산이온, 질산이온 등의 음이온이나, 암모늄이온, 칼륨이온, 나트륨이온, 칼슘이온, 마그네슘이온 등의 양이온을 들 수 있다. 황산이온을 함유하는 산성의 수용액(약액)으로서는, SPM(황산 과산화수소수 혼합액)을 들 수 있다. 용매 중의 이들 이온의 농도가 연할수록, 염석은 일어나기 어렵다. 바꿔 말하면, 용매의 pH가 7에 가까워질수록, 염석은 일어나기 어렵다.
도 3은, 기판 처리 장치(1)의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 컨트롤러(3)는 마이크로컴퓨터를 구비하고 있으며, 소정의 제어 프로그램에 따라, 기판 처리 장치(1)에 구비된 제어 대상을 제어한다. 보다 구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 프로세서(CPU)(3A)와, 제어 프로그램이 저장된 메모리(3B)를 포함하고, 프로세서(3A)가 제어 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리를 위한 다양한 제어를 실행하도록 구성되어 있다. 특히, 컨트롤러(3)는, 반송 로봇(IR, CR), 전동 모터(23), 노즐 이동 기구(24, 25) 및 밸브류(40, V61~V68) 등의 동작을 제어한다.
이하의 도 4~도 6에서는, 탄산수와 SC2가 혼합에 기인하는 석출물의 형성을 억제 또는 방지할 수 있는 기판 처리 방법 및 송액 방법의 일례를 설명한다.
도 4는, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에는, 주로, 컨트롤러(3)가 동작 프로그램을 실행함으로써 실현되는 처리가 나타나 있다.
기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 반입(S1), SC1 처리(S2), 탄산수 린스 처리(S3), DIW 린스 처리(S4), SC2 처리(S5), DIW 린스 처리(S6), 탄산수 린스 처리(S7), 건조(S8) 및 기판 반출(S9)이 이 순서로 실행된다.
본 실시형태의 기판 처리에서는, SC1이, 제1 노즐(11)로부터 공급된다. 그리고, 산성의 수용액으로서의 SC2, 고순도 린스액으로서의 DIW, 및 저순도 린스액으로서의 탄산수가, 제2 노즐(12)로부터 공급된다.
즉 본 실시형태에서는, 제2 노즐(12), 제2 처리액 공급로(P62), 제2 처리액 밸브(V62), 제2 유체 공급로(P64), 제2 유체 밸브(V64) 및 공통 유로(60)가, 고순도 린스액 공급 유닛을 구성하고 있다. 제2 유체 밸브(V64)는, 공통 유로(60)로의 고순도 린스액의 공급을 전환하는 고순도 린스액 밸브의 일례이다.
그리고, 제2 노즐(12), 제2 처리액 공급로(P62), 제2 처리액 밸브(V62), 제1 유체 공급로(P63), 제1 유체 밸브(V63) 및 공통 유로(60)가, 탄산 함유액 공급 유닛(저순도 린스액 공급 유닛)을 구성하고 있다. 제1 유체 밸브(V63)는, 공통 유로(60)로의 저순도 린스액의 공급을 전환하는 저순도 린스액 밸브의 일례이다.
그리고, 제2 노즐(12), 제2 처리액 공급로(P62), 유체 밸브(V66, V67), 유체 공급로(P66, P67) 및 공통 유로(60)가, 염산 함유액 공급 유닛(산성 수용액 공급 유닛, 약액 공급 유닛)을 구성하고 있다. 본 실시형태에서는, 유체 밸브(V66, V67)는, 공통 유로(60)로의 약액의 공급을 전환하는 약액 밸브의 일례이다.
기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리(S1~S9)에 대해 상세하게 설명한다.
우선, 미처리의 기판(W)이, 반송 로봇(IR, CR)에 의해 캐리어(C)로부터 처리 유닛(2)으로 반입되어, 스핀척(5)에 전달된다(S1). 이 후, 기판(W)은, 반송 로봇(CR)에 의해 반출될 때까지, 척핀(20)에 의해 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 위쪽으로 간격을 두고 수평으로 유지된다(기판 유지 공정).
전동 모터(23)가, 스핀 베이스(21)와 함께 기판(W)을 회전시킨다(기판 회전 공정). 이 회전 속도로의 기판 회전 공정은, 후술하는 건조 처리(S8)의 개시까지 계속되어도 된다. 기판 처리에 있어서, 회전 상태의 기판(W) 상에 공급된 액체는, 원심력에 의해 기판(W)의 주연으로부터 바깥쪽으로 비산되어, 컵(8)에 의해 받아내어진다.
그리고, 척핀(20)에 유지된 기판(W)의 상면을 SC1로 처리하는 SC1 처리(S2)가 실행된다.
구체적으로는, 제1 노즐 이동 기구(24)가, 기판(W)의 위쪽의 처리 위치에 제1 노즐(11)을 배치한다. 처리 위치는, 제1 노즐(11)로부터 토출되는 약액이 기판(W)의 상면의 회전 중심에 공급되는 위치여도 된다. 그리고, SC1이, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, 제1 노즐(11)로부터 공급된다. 회전 상태의 기판(W)의 상면에 공급된 SC1은, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 경방향 바깥쪽으로 흐른다. 이에 따라, 세정액이 기판(W)의 상면의 전체에 널리 퍼진다. SC1의 공급의 개시와 동시에, 또는, SC1의 공급의 개시 후에, 기체 밸브(40)가 열려도 된다. 이에 따라, SC1과 질소가스가 혼합된 유체가 기판(W)의 상면을 향해 토출된다.
다음으로, 일정 시간의 SC1 처리(S2)의 후, 기판(W)의 상면의 SC1을 탄산수로 씻어내는 탄산수 린스 처리(S3)가 실행된다. 도 5a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 기판(W) 주변의 모식도이다.
구체적으로는, 제2 노즐 이동 기구(25)가, 기판(W)의 위쪽의 처리 위치에 제2 노즐(12)을 배치한다. 처리 위치는, 제2 노즐(12)로부터 토출되는 탄산수가 기판(W)의 상면의 회전 중심에 공급되는 위치여도 된다. 그리고, 탄산수가, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, 제2 노즐(12)로부터 공급된다(제2 저순도 린스액 공급 공정). 그 한편으로, 제1 노즐(11)로부터의 SC1의 공급이 정지된다. 제1 노즐 이동 기구(24)는, 제1 노즐(11)을 퇴피 위치로 퇴피시킨다. 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액된 탄산수에는 원심력이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)의 상면에 착액된 탄산수는, 기판(W)의 외주를 향해 기판(W)의 상면을 흐른다. 이에 따라, 기판(W) 상의 SC1이 탄산수에 의해 치환된다. 제2 노즐(12) 및 기판(W)의 상면에 탄산수가 공급됨으로써, 제2 노즐(12) 및 기판(W)의 상면의 정전기를 제거할 수 있다.
다음으로, 일정 시간의 탄산수 린스 처리(S3)의 후, 기판(W)의 상면의 탄산수를 DIW로 씻어내는 DIW 린스 처리(S4)가 실행된다. 도 5b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 기판(W) 주변의 모식도이다.
구체적으로는, 제2 노즐(12)은, 기판(W)의 위쪽의 처리 위치에 배치된 상태로 유지된다. 그리고, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, DIW가 제2 노즐(12)로부터 공급된다(제2 고순도 린스액 공급 공정). 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액된 DIW에는 원심력이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)의 상면에 착액된 DIW는, 기판(W)의 외주를 향해 기판(W)의 상면을 흐른다. 이에 따라, 기판(W) 상의 탄산수가 DIW에 의해 치환된다. 이 때, 기판(W) 상의 탄산수는, DIW에 의해 반드시 완전히 치환될 필요는 없다. DIW가 공급되는 기간은, 기판(W) 상의 탄산수의 일부가 DIW에 의해 치환되는 정도의 기간이어도 된다.
다음으로, 일정 시간의 DIW 린스 처리(S4)의 후, 기판(W)의 상면을 SC2에 의해 처리하는 SC2 처리(S5)가 실행된다. 도 5c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 기판(W) 주변의 모식도이다.
구체적으로는, 제2 노즐(12)은, 기판(W) 위쪽의 처리 위치에 배치된 상태로 유지된다. 그리고 SC2가, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, 제2 노즐(12)로부터 공급된다(약액 공급 공정, 산성 수용액 공급 공정, 염산 함유액 공급 공정). 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액된 SC2에는 원심력이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)의 상면에 착액된 SC2는, 기판(W)의 외주를 향해 기판(W)의 상면을 흐른다. 이에 따라, 기판(W) 상의 DIW가 SC2에 의해 치환된다.
DIW 린스 처리(S4) 종료 직후에 기판(W) 상에 탄산수가 잔존하고 있는 경우는, 기판(W) 상의 DIW 및 탄산수의 혼합액이 SC2에 의해 치환된다. 기판(W) 상의 DIW가 SC2에 의해 치환된 후, 기판(W)의 상면에 대한 SC2의 공급을 계속함으로써, 기판(W)의 상면의 금속 오염이 제거된다.
이 기판 처리에서는, 탄산수 린스 처리(S3)에서의 제2 저순도 린스액 공급 공정은, SC2 처리(S5)에서의 약액 공급 공정보다 앞에 실행되고 있다. 이 기판 처리에서는, DIW 린스 처리(S4)에서의 제2 고순도 린스 공급 공정은, 탄산수 린스 처리(S3)에서의 제2 저순도 린스액 공급 공정과, SC2 처리(S5)에서의 약액 공급 공정의 사이에 실행되고 있다.
다음으로, 일정 시간의 SC2 처리(S5)의 후, 기판(W)의 상면의 SC2를 DIW에 의해 씻어내는 DIW 린스 처리(S6)가 실행된다. 도 5d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 기판(W) 주변의 모식도이다.
구체적으로는, 제2 노즐(12)은, 기판(W)의 위쪽의 처리 위치에 배치된 상태로 유지된다. 그리고 DIW가, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, 제2 노즐(12)로부터 공급된다(고순도 린스액 공급 공정). 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액된 DIW에는 원심력이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)의 상면에 착액된 DIW는, 기판(W)의 외주를 향해 기판(W)의 상면을 흐른다. 이에 따라, 기판(W) 상의 SC2가 DIW에 의해 치환된다. 이 때, 기판(W) 상의 SC2는, DIW에 의해 반드시 완전히 치환될 필요는 없다. DIW가 공급되는 기간은, 기판(W) 상의 SC2의 일부가 DIW에 의해 치환되는 정도의 기간이어도 된다.
다음으로, 일정 시간의 DIW 린스 처리(S6)의 후, 기판(W)의 상면의 DIW를 탄산수로 씻어내는 탄산수 린스 처리(S7)가 실행된다. 도 5e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 기판(W) 주변의 모식도이다.
구체적으로는, 제2 노즐(12)은, 기판(W)의 위쪽의 처리 위치에 배치된 상태로 유지된다. 그리고 탄산수가, 회전 상태의 기판(W)의 상면을 향해, 제2 노즐(12)로부터 공급된다(저순도 린스액 공급 공정). 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액된 탄산수에는 원심력이 작용한다. 이에 따라, 기판(W)의 상면에 착액된 탄산수는, 기판(W)의 외주를 향해 기판(W)의 상면을 흐른다. 이에 따라, 기판(W) 상의 DIW가 탄산수에 의해 치환된다. DIW 린스 처리(S6)의 직후에 기판(W) 상에 SC2가 잔존하고 있는 경우는, 기판(W) 상의 DIW 및 SC2의 혼합액이 탄산수에 의해 치환된다.
이 기판 처리에서는, DIW 린스 처리(S6)에서의 고순도 린스액 공급 공정은, SC2 처리(S5)에서의 약액 공급 공정과, 탄산수 린스 처리(S7)에서의 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되고 있다.
다음으로, 기판(W)을 건조시키는 건조 처리(S8)가 행해진다.
구체적으로는, 제2 노즐(12)로부터의 탄산수의 공급이 정지된다. 제2 노즐 이동 기구(25)는, 제2 노즐(12)을 퇴피 위치로 퇴피시킨다. 그리고, 전동 모터(23)는, SC1 처리(S2)~탄산수 처리(S7)의 기판(W)의 회전 속도보다 빠른 고회전 속도(예를 들면 500~3000rpm)로 기판(W)을 회전시킨다. 이에 따라, 큰 원심력이 기판(W) 상의 탄산수에 작용하여, 기판(W) 상의 탄산수가 기판(W)의 주위로 떨쳐내어진다. 이와 같이 하여, 기판(W)으로부터 탄산수가 제거되어, 기판(W)이 건조된다. 그리고, 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 컨트롤러(3)는, 스핀 베이스(21)에 의한 기판(W)의 회전을 정지시킨다.
그 후, 반송 로봇(CR)이 처리 유닛(2)에 진입하여, 스핀척(5)으로부터 처리 완료된 기판(W)을 건져올려, 처리 유닛(2) 바깥으로 반출한다(S9). 그 기판(W)은, 반송 로봇(CR)으로부터 반송 로봇(IR)로 전달되어, 반송 로봇(IR)에 의해 캐리어(C)에 저장된다.
다음으로, 상술한 기판 처리에 있어서, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 송액하는 송액 방법에 대해 설명한다.
도 6a는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S3)에서의 믹싱 밸브 유닛(6) 주변의 모식도이다. 도 6a에서는, 유체가 흐르고 있는 공급로(P61~P67)를 굵은 선을 이용하여 도시하고 있다(후술하는 도 6b~도 6e도 동일). 탄산수 린스 처리(S3)에서는, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 탄산수가 공급된다.
탄산수 린스 처리(S3)에서는, 우선, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 SC1의 공급이 정지된다. 기판(W)으로의 SC1의 공급을 정지하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제1 처리액 밸브(V61)가 닫힌다. 그리고, 제2 유체 밸브(V64), 제3 유체 밸브(V65) 및 제4 유체 밸브(V66)가 닫힌다. 이에 따라, 공통 유로(60)로의 DIW, 암모니아수 및 과산화수소수의 공급이 정지되므로, 제1 노즐(11) 및 기판(W)으로의 SC1의 공급도 정지된다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 탄산수의 공급이 개시된다. 기판(W)으로의 탄산수의 공급을 개시하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제1 유체 밸브(V63)가 열린다. 이에 따라, 제1 유체 공급로(P63)를 통한 공통 유로(60)로의 탄산수의 공급이 개시된다(제2 유로 저순도 린스액 공급 공정). 그리고, 제2 처리액 밸브(V62)가 열림으로써, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 탄산수가 공급된다. 그 결과, 기판(W)으로의 탄산수의 공급도 개시된다.
공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 탄산수가 공급되기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 SC1이 탄산수로 치환되어도 된다.
구체적으로는, 공통 유로(60)에 공급되는 유체가 SC1로부터 탄산수로 전환될 때, 제1 유체 밸브(V63) 및 제2 처리액 밸브(V62)가 열리는 것이 아니라, 제1 유체 밸브(V63) 및 배액 밸브(V68)가 열린다. 이에 따라, 공통 유로(60)에 남아 있었던 SC1이 탄산수로 씻어내어진다. 공통 유로(60) 내의 SC1이 탄산수에 의해 치환된 후, 배액 밸브(V68)가 닫히고, 조금 전에 설명한 바와 같이 제2 처리액 밸브(V62)가 열린다. 이에 따라, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 탄산수가 이송된다.
도 6b는, DIW 린스 처리(도 4의 S4)에서의 믹싱 밸브 유닛(6) 주변의 모식도이다. DIW 린스 처리(S4)에서는, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 DIW가 공급된다.
DIW 린스 처리(S4)에서는, 우선, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 탄산수의 공급이 정지된다. 기판(W)으로의 탄산수의 공급을 정지하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제1 유체 밸브(V63)가 닫힌다. 이에 따라, 공통 유로(60)로의 탄산수의 공급이 정지되므로, 제2 노즐(12) 및 기판(W)으로의 탄산수의 공급도 정지된다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 DIW의 공급이 개시된다. 기판(W)으로의 DIW의 공급을 개시하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제2 유체 밸브(V64)가 열린다. 이에 따라, 제2 유체 공급로(P64)를 통한 공통 유로(60)로의 DIW의 공급이 개시된다(제2 유로 고순도 린스액 공급 공정). 그리고, 제2 처리액 밸브(V62)가 열린 상태를 유지함으로써, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 DIW가 공급된다. 그 결과, 기판(W)으로의 DIW의 공급도 개시된다.
공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 DIW가 공급되기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 탄산수가 DIW로 치환되어도 된다.
구체적으로는, 공통 유로(60)에 공급하는 유체가 탄산수로부터 DIW로 전환될 때, 제2 처리액 밸브(V62)가 열린 상태가 유지되는 것이 아니라, 제2 처리액 밸브(V62)가 한 번 닫히고, 그 대신에 제2 유체 밸브(V64) 및 배액 밸브(V68)가 열린다. 이에 따라, 공통 유로(60)에 남아 있었던 탄산수가 DIW로 씻어내어진다. 공통 유로(60) 내의 탄산수가 DIW에 의해 치환된 후, 배액 밸브(V68)가 닫히고, 제2 처리액 밸브(V62)가 다시 열린다. 이에 따라, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 DIW가 공급된다.
이 때, 공통 유로(60) 내의 탄산수는, DIW에 의해 반드시 완전히 치환될 필요는 없다. DIW가 공급되는 기간은, 공통 유로(60) 내의 탄산수의 일부가 DIW에 의해 치환되는 정도의 기간이어도 된다. 반대로, 제2 노즐(12)에 DIW를 공급하기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 탄산수가 DIW에 의해 완전히 치환되어 있어도 된다.
도 6c는, SC2 처리(도 4의 S5)에서의 믹싱 밸브 유닛(6) 주변의 모식도이다. SC2 처리(S5)에서는, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 SC2가 공급된다.
SC2 처리(S5)에서는, 우선, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 DIW의 공급이 정지된다. 기판(W)으로의 DIW의 공급을 정지하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제2 유체 밸브(V64)가 닫힌다. 이에 따라, 공통 유로(60)로의 DIW의 공급이 정지되므로, 제2 노즐(12) 및 기판(W)으로의 DIW의 공급도 정지된다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 SC2의 공급이 개시된다. 기판(W)으로의 SC2의 공급을 개시하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제4 유체 밸브(V66) 및 제5 유체 밸브(V67)가 열린다. 이에 따라, 제4 유체 공급로(P66)를 통해 공통 유로(60)에 과산화수소수가 공급되고, 제5 유체 공급로(P67)를 통해 공통 유로(60)에 염산이 공급된다. 공통 유로(60)에서 과산화수소수와 염산이 혼합된다. 결과적으로, 공통 유로(60)에 SC2가 공급된다(유로 약액 공급 공정, 유로 산성 수용액 공급 공정, 유로 염산 함유액 공급 공정). 그리고, 제2 처리액 밸브(V62)가 열린 상태를 유지함으로써, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 SC2가 공급된다. 그 결과, 기판(W)으로의 SC2의 공급이 개시된다.
배액 밸브(V68)가 열림으로써, 제2 노즐(12)에 SC2가 공급되기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 DIW가 SC2에 의해 치환되어도 된다.
도 6d는, DIW 린스 처리(도 4의 S6)에서의 믹싱 밸브 유닛(6) 주변의 모식도이다. DIW 린스 처리(S6)에서는, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 DIW가 공급된다.
DIW 린스 처리(S6)에서는, 우선, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 SC2의 공급이 정지된다. 기판(W)으로의 SC2의 공급을 정지하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제4 유체 밸브(V66) 및 제5 유체 밸브(V67)가 닫힌다. 이에 따라, 공통 유로(60)로의 과산화수소수 및 염산의 공급이 정지되므로, 제2 노즐(12) 및 기판(W)으로의 SC2의 공급도 정지된다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 DIW의 공급이 개시된다. 기판(W)으로의 DIW의 공급을 개시하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제2 유체 밸브(V64)가 열린다. 이에 따라, 제2 유체 공급로(P64)를 통한 공통 유로(60)로의 DIW의 공급이 개시된다(유로 고순도 린스액 공급 공정). 그리고, 제2 처리액 밸브(V62)가 열린 상태를 유지함으로써, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 DIW가 공급된다. 그 결과, 기판(W)으로의 DIW의 공급도 개시된다. DIW 린스 처리(S4)와 동일하게, 배액 밸브(V68)가 열림으로써, 제2 노즐(12)에 DIW을 공급하기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 SC2가 DIW에 의해 완전히 치환되어 있어도 된다. 이 때, 공통 유로(60) 내의 SC2는, DIW에 의해, 반드시 완전히 치환될 필요는 없다. DIW가 공급되는 기간은, 공통 유로(60) 내의 SC2의 일부가 DIW에 의해 치환되는 정도의 기간이어도 된다.
도 6e는, 탄산수 린스 처리(도 4의 S7)에서의 믹싱 밸브 유닛(6) 주변의 모식도이다. 탄산수 린스 처리(S7)에서는, 공통 유로(60)를 통해 제2 노즐(12)에 탄산수가 공급된다.
탄산수 린스 처리(S7)에서는, 우선, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 DIW의 공급이 정지된다. 기판(W)으로의 DIW의 공급을 정지하기 위해, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제2 유체 밸브(V64)가 닫힌다. 이에 따라, 공통 유로(60)로의 DIW의 공급이 정지되므로, 제2 노즐(12) 및 기판(W)으로의 DIW의 공급도 정지된다.
그리고, 전술한 바와 같이 기판(W)으로의 탄산수의 공급이 개시된다. 그 때, 믹싱 밸브 유닛(6)에서는, 제1 유체 밸브(V63)가 열린다. 이에 따라, 제1 유체 공급로(P63)를 통한 공통 유로(60)로의 탄산수의 공급이 개시된다(유로 저순도 린스액 공급 공정). 그리고, 제2 처리액 밸브(V62)가 열림으로써, 제2 처리액 공급로(P62)를 통해 공통 유로(60)로부터 제2 노즐(12)로 탄산수가 공급된다. 그 결과, 기판(W)으로의 탄산수의 공급도 개시된다.
배액 밸브(V68)가 열림으로써, 제2 노즐(12)에 탄산수를 공급하기 전에, 공통 유로(60)에 남아 있었던 DIW가 탄산수에 의해 치환되어도 된다.
본 실시형태에 의하면, 약액 공급 공정과 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정에 있어서 기판(W) 상에 공급된 약액(SC2)은, 저순도 린스액(탄산수)보다 불순물(유기물)의 함유량이 적은 고순도 린스액(DIW)과, 고순도 린스액 후에 기판(W) 상에 공급되는 저순도 린스액(탄산수)에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판(W) 상의 약액의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환된다. 이에 따라, 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판(W) 상의 약액(SC2) 중의 이온(염석의 원인이 되는 음이온인 염화물 이온)의 농도가, 고순도 린스액에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 염화물 이온이 기판(W) 상에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또 본 실시형태에 의하면, 약액 공급 공정 전에 제2 저순도 린스액 공급 공정이 실행되고, 약액 공급 공정과 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 제2 고순도 린스액 공급 공정이 실행된다. 그 때문에, 약액 공급 공정 전에 기판(W)의 상면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에서는, 기판(W)의 상면은, 저순도 린스액(탄산수)보다 불순물(유기물)의 함유량이 적은 고순도 린스액(DIW)과, 고순도 린스액 후에 기판(W) 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 세정된다. 따라서, 고순도 린스액만으로 기판(W)의 상면을 세정하는 기판 처리와 비교하여, 기판 처리에 필요한 비용이 저감된다.
또, 약액 공급 공정 전에 실행되는 제2 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 기판(W) 상의 저순도 린스액(탄산수)의 일부 또는 전부가 고순도 린스액에 의해 치환되어 있다. 이에 따라, 약액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판(W) 상의 린스액에서의 불순물(유기물)의 양이 적어도 저감되어 있다. 그 때문에, 약액(SC2)에 함유되는 이온(염화물 이온)과, 저순도 린스액(탄산수)에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감되고, 또, 기판(W) 상에서 불순물이 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 약액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 약액 공급 공정 전에 기판(W)의 상면을 린스액으로 세정하는 기판 처리에 있어서, 비용의 증대를 억제하고, 한편, 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또 본 실시형태에 의하면, 유로 약액 공급 공정과 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 유로 고순도 린스 공정이 실행된다. 그 때문에, 유로 약액 공급 공정에 있어서 공통 유로(60)에 공급된 약액(SC2)은, 저순도 린스액(탄산수)보다 불순물(유기물)의 함유량이 적은 고순도 린스액(DIW)과, 고순도 린스액 후에 공통 유로(60)에 공급되는 저순도 린스액(탄산수)에 의해 씻어내어진다. 따라서, 고순도 린스액만으로 약액을 씻어내는 송액 방법과 비교하여, 필요한 비용이 저감된다.
또, 유로 저순도 린스액 공급 공정 전에 실행되는 유로 고순도 린스액 공급 공정에 의해, 공통 유로(60) 내의 약액(SC2)의 일부 또는 전부가 고순도 린스액(DIW)에 의해 치환된다. 이에 따라, 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되기 전에, 기판(W) 상의 약액(SC2) 중의 이온(염화물 이온)의 농도가, 고순도 린스액(DIW)에 의해 적어도 묽어진다. 그 때문에, 약액에 함유되는 이온과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물(유기물)의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 염화물 이온이 공통 유로(60) 내에서 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 저순도 린스액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 약액과 린스액의 혼합에 의한 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
또 본 실시형태에 의하면, 유로 약액 공급 공정 전에 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정이 실행되고, 유로 약액 공급 공정과 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정이 실행된다. 그 때문에, 유로 약액 공급 공정 전에 공통 유로(60)가 린스액으로 세정되는 방법에 있어서, 공통 유로(60)는, 저순도 린스액(탄산수)보다 불순물(유기물)의 함유량이 적은 고순도 린스액(DIW)과, 고순도 린스액 후에 기판(W) 상에 공급되는 저순도 린스액에 의해 세정된다. 따라서, 고순도 린스액만으로 공통 유로(60)를 세정하는 송액 방법과 비교하여, 필요한 비용이 저감된다.
또, 유로 약액 공급 공정 전에 실행되는 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정에 있어서, 공통 유로(60) 내의 저순도 린스액(탄산수)의 일부 또는 전부가 고순도 린스액(DIW)에 의해 치환되어 있다. 이에 따라, 유로 약액 공급 공정이 실행되기 전에, 공통 유로(60)의 린스액 중의 불순물(유기물)의 양이 적어도 저감되어 있다. 그 때문에, 약액(SC2)에 함유되는 이온(염화물 이온)과, 저순도 린스액에 함유되는 불순물의 상호 작용이 적어도 저감된다. 또, 공통 유로(60) 내로부터 불순물이 완전히 배제된 경우에는, 당해 상호 작용이 일어나지 않는다. 따라서, 유로 약액 공급 공정에서의 석출물의 형성이 억제 또는 방지된다.
따라서, 유로 약액 공급 공정 전에 공통 유로(60)가 린스액으로 세정되는 방법에 있어서, 비용의 증대를 억제하고, 또한, 약액과 린스액의 혼합에 의한 석출물의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.
본 발명은, 이상에 설명한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 또 다른 형태로 실시할 수 있다.
예를 들면, 상술한 실시형태에서의 기판 처리에서는, SC1이, 제1 노즐(11)로부터 공급되고, SC2, DIW 및 탄산수가, 제2 노즐(12)로부터 공급된다고 하였지만, 이들 처리액은, 어느 노즐(11, 12)로부터 기판(W)에 공급되도록 구성되어 있어도 된다. 이들 처리액은, 노즐(11, 12)과는 별도로 설치된 노즐로부터 기판(W)에 공급되도록 구성되어 있어도 된다.
상술한 실시형태에서의 기판 처리에서는, 탄산수가 저순도 린스액이며, DIW가 고순도 린스액인 것으로 하였다. 그러나, 상술한 실시형태에서의 기판 처리와는 달리, 불순물을 함유하는 DIW가 저순도 린스액으로서 이용되며, 당해 DIW보다 함유하는 불순물의 양이 적은 DIW가 고순도 린스액으로서 이용되어도 된다.
이 경우, 도 4의 탄산수 린스 처리(S3) 대신에, DIW(저순도 린스액)에 의해, 기판(W) 상의 SC1을 치환하는 DIW 린스 처리가 실행된다. 그리고, 도 4의 탄산수 린스 처리(S7) 대신에, DIW(저순도 린스액)에 의해, 기판(W) 상의 DIW(고순도 린스액)를 치환하는 DIW 린스 처리가 실행된다.
또, 상술한 실시형태에서의 기판 처리와는 달리, 불순물을 함유하는 탄산수가 저순도 린스액으로서 이용되며, 당해 탄산수보다 함유하는 불순물의 양이 적은 탄산수가 고순도 린스액으로서 이용되어도 된다.
이 경우, 도 4의 DIW 린스 처리(S4) 대신에, 탄산수(고순도 린스액)에 의해 탄산수(저순도 린스액)를 치환하는 탄산수 린스 처리가 실행된다. 그리고, 도 4의 DIW 린스 처리(S6) 대신에, 탄산수(고순도 린스액)에 의해 SC2(약액)를 치환하는 탄산수 린스 처리가 실행된다.
또, 상술한 실시형태에서의 기판 처리와는 달리, 불순물을 함유하는 DIW가 저순도 린스액으로서 이용되고, 함유하는 불순물의 양이 당해 DIW보다 적은 탄산수가 고순도 린스액으로서 이용되어도 된다.
이 경우, 도 4의 탄산수 린스 처리(S3) 대신에, DIW(저순도 린스액)에 의해, 기판(W) 상의 SC1을 치환하는 DIW 린스 처리가 실행된다. 그리고, 도 4의 DIW 린스 처리(S4) 대신에, 탄산수(고순도 린스액)에 의해 DIW(저순도 린스액)를 치환하는 탄산수 린스 처리가 실행된다. 그리고, 도 4의 DIW 린스 처리(S6) 대신에, 탄산수(고순도 린스액)에 의해 SC2(약액)를 치환하는 탄산수 린스 처리가 실행된다. 그리고, 도 4의 탄산수 린스 처리(S7) 대신에, DIW(저순도 린스액)에 의해, 기판(W) 상의 탄산수(고순도 린스액)를 치환하는 DIW 린스 처리가 실행된다.
상술한 실시형태에서의 기판 처리와는 달리, DIW나 탄산수와는 다른 종류의 린스액(상술한 실시형태에서 열거한 린스액)이 저순도 린스액이나 고순도 린스액으로서 이용되어도 된다.
상술한 실시형태에서의 기판 처리(도 4 참조)에 있어서 SC1 처리(S2)를 실행하지 않는 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 그 후의 탄산수 린스 처리(S3) 및 DIW 린스 처리(S4)를 실행하지 않아도 되다. 즉, 기판 반입(S1) 후, SC2 처리(S5)가 실행되어도 된다. 이 경우, SC2 처리(S5)의 개시 시에는, 기판(W)으로의 DIW나 탄산수의 공급이 정지되어 있으며, 공통 유로(60)로의 DIW나 탄산수의 공급도 정지되어 있다.
전술한 바와 같이, 염석은, 약액이 소정의 양이온을 함유하는 염기성의 수용액인 경우에도 일어날 수 있다. 상술한 실시형태에서의 기판 처리와 같이 암모늄 이온을 함유하는 SC1(염기성의 수용액)을 이용하는 경우, 도 8에 나타내는 바와 같이, SC1 처리(S2)와 탄산수 린스 처리(S3)의 사이에 DIW 린스 처리(S10)가 실행되어도 된다.
DIW 린스 처리(S10)에서는, 기판(W)의 상면에 DIW가 공급되고, 이에 따라, 기판(W) 상면의 SC1이 DIW에 의해 치환된다(고순도 린스액 공급 공정). 그 때, 공통 유로(60)에 DIW가 공급되며, 이에 따라, 공통 유로(60) 내의 SC1이 DIW에 의해 치환된다(유로 고순도 린스액 공급 공정). 그리고, DIW 린스 처리(S10)에 이어지는 탄산수 린스 처리(S3)에서는, 기판(W)의 상면에 탄산수가 공급되고, 기판(W) 상면의 DIW, 또는, DIW 및 SC1의 혼합액이 탄산수에 의해 치환된다(저순도 린스액 공급 공정). 그 때, 공통 유로(60)에 탄산수가 공급되며, 이에 따라, 공통 유로(60) 내의 DIW, 또는, DIW 및 SC1의 혼합액이 DIW에 의해 치환된다(유로 저순도 린스액 공급 공정).
상술한 실시형태에서의 기판 처리와는 달리, 린스액에 함유되는 불순물과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 이온을 함유하는 약액으로서 SC2나 SC1 이외의 약액이 이용되어도 된다. 예를 들면, 황산이온을 함유하는 SPM이 산성의 수용액(약액)으로서 이용되어도 된다. 이 경우, 예를 들면, SC2 처리(S5) 대신에, 일정 시간의 DIW 린스 처리(S4) 후, 기판(W)의 상면에 SPM을 공급함으로써 기판(W)의 상면을 SPM에 의해 처리하는 SPM 처리가 실행된다(약액 공급 공정, 산성 수용액 공급 공정). 이 경우, 염산 공급원(74) 대신에, 황산 공급원을 설치할 필요가 있다.
본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 이용된 구체예에 지나지 않으며, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것이 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2016년 12월 19일에 일본국 특허청에 제출된 특허출원 2016-245785호에 대응하고 있으며, 이 출원의 모든 개시는 여기에 인용에 의해 포함되는 것으로 한다.
1 : 기판 처리 장치
3 : 컨트롤러
11 : 제1 노즐(노즐, 약액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
12 : 제2 노즐(노즐, 약액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
60 : 공통 유로
P61 : 제1 처리액 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
P62 : 제2 처리액 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
P63 : 제1 유체 공급로(저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛)
P64 : 제2 유체 공급로(고순도 린스액 공급 유닛)
P65 : 제3 유체 공급로(약액 공급 유닛)
P66 : 제4 유체 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛)
P67 : 제5 유체 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛)
V61 : 제1 처리액 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
V62 : 제2 처리액 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
V63 : 제1 유체 밸브(저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 저순도 린스액 밸브)
V64 : 제2 유체 밸브(고순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 밸브)
V65 : 제3 유체 밸브(약액 공급 유닛, 약액 밸브)
V66 : 제4 유체 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 약액 밸브)
V67 : 제5 유체 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 약액 밸브)
W : 기판
3 : 컨트롤러
11 : 제1 노즐(노즐, 약액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
12 : 제2 노즐(노즐, 약액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
60 : 공통 유로
P61 : 제1 처리액 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
P62 : 제2 처리액 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
P63 : 제1 유체 공급로(저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛)
P64 : 제2 유체 공급로(고순도 린스액 공급 유닛)
P65 : 제3 유체 공급로(약액 공급 유닛)
P66 : 제4 유체 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛)
P67 : 제5 유체 공급로(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛)
V61 : 제1 처리액 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
V62 : 제2 처리액 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 고순도 린스액 공급 유닛)
V63 : 제1 유체 밸브(저순도 린스액 공급 유닛, 탄산 함유액 공급 유닛, 저순도 린스액 밸브)
V64 : 제2 유체 밸브(고순도 린스액 공급 유닛, 고순도 린스액 밸브)
V65 : 제3 유체 밸브(약액 공급 유닛, 약액 밸브)
V66 : 제4 유체 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 약액 밸브)
V67 : 제5 유체 밸브(약액 공급 유닛, 산성 수용액 공급 유닛, 약액 밸브)
W : 기판
Claims (17)
- 이온을 함유하는 약액을, 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 공정과,
상기 약액 공급 공정 후에 실행되며, 상기 약액에 함유되는 상기 이온과 상호 작용함으로써 염석에 기인하는 석출물을 형성하는 불순물을 함유하는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정과,
상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급함으로써 염석에 기인하는 석출물 형성을 억제하기 위한 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 약액이 산성의 수용액을 포함하며,
상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유하는, 기판 처리 방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 산성의 수용액이 염산을 함유하는, 기판 처리 방법. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 저순도 린스액이, 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을 포함하는, 기판 처리 방법. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 약액 공급 공정 전에 실행되며, 상기 기판의 표면에 상기 저순도 린스액을 공급하는 제2 저순도 린스액 공급 공정과,
상기 약액 공급 공정과 상기 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 상기 기판의 표면에 상기 고순도 린스액을 공급하는 제2 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. - 공통 유로를 통해 노즐에 송액(送液)하는 송액 방법으로서,
이온을 함유하는 약액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 약액 공급 공정과,
상기 유로 약액 공급 공정 후에, 상기 약액에 함유되는 상기 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유하는 저순도 린스액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 저순도 린스액 공급 공정과,
상기 유로 약액 공급 공정과 상기 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 공통 유로에 공급하는 유로 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 송액 방법. - 청구항 6에 있어서,
상기 약액이 산성의 수용액을 포함하며,
상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유하는, 송액 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 산성의 수용액이 염산을 함유하는, 송액 방법. - 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 저순도 린스액이, 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을 포함하는, 송액 방법. - 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 유로 약액 공급 공정 전에 실행되며, 상기 공통 유로에 상기 저순도 린스액을 공급하는 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정과,
상기 유로 약액 공급 공정과 상기 제2 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에 실행되며, 상기 공통 유로에 상기 고순도 린스액을 공급하는 제2 유로 고순도 린스액 공급 공정을 포함하는, 송액 방법. - 이온을 함유하는 약액을 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 유닛과,
상기 약액에 함유되는 이온과 상호 작용함으로써 염석에 기인하는 석출물을 형성하는 불순물을 함유할 수 있는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 유닛과,
함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 유닛과,
상기 약액 공급 유닛, 상기 저순도 린스액 공급 유닛 및 상기 고순도 린스액 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 컨트롤러가, 상기 기판의 표면에 상기 약액을 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정 후에, 상기 저순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급함으로써 염석에 기인하는 석출물 형성을 억제하기 위한 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치. - 청구항 11에 있어서,
상기 약액 공급 유닛이, 산성의 수용액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 산성 수용액 공급 유닛을 포함하며,
상기 저순도 린스액이, 상기 불순물로서 유기물을 함유하는, 기판 처리 장치. - 청구항 12에 있어서,
상기 산성의 수용액이 염산을 함유하는, 기판 처리 장치. - 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 저순도 린스액 공급 유닛이, 이산화탄소를 함유하는 탄산 함유액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 탄산 함유액 공급 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치. - 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 컨트롤러가, 상기 약액 공급 공정 전에, 상기 저순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 제2 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 약액 공급 공정과 상기 제2 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 제2 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치. - 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
노즐과, 상기 노즐에 송액하는 공통 유로를 더 포함하고,
상기 약액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 약액의 공급의 유무를 전환하는 약액 밸브를 포함하고,
상기 저순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 저순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 저순도 린스액 밸브를 포함하고,
상기 고순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 고순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 고순도 린스액 밸브를 포함하며,
상기 컨트롤러가, 상기 약액 밸브, 상기 저순도 린스액 밸브 및 상기 고순도 린스액 밸브를 제어하고,
상기 컨트롤러가, 상기 공통 유로에 상기 약액을 공급하는 유로 약액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정 후에, 상기 저순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 유로 약액 공급 공정과 상기 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치. - 이온을 함유하는 약액을, 기판의 표면에 공급하는 약액 공급 유닛과,
상기 약액에 함유되는 이온과 상호 작용함으로써 석출물을 형성하는 불순물을 함유할 수 있는 저순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 유닛과,
함유하는 상기 불순물의 양이 상기 저순도 린스액보다 적은 고순도 린스액을, 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 유닛과,
노즐과,
상기 노즐에 송액하는 공통 유로와,
상기 약액 공급 유닛, 상기 저순도 린스액 공급 유닛 및 상기 고순도 린스액 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
상기 컨트롤러가, 상기 기판의 표면에 상기 약액을 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정 후에, 상기 저순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 약액 공급 공정과 상기 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 기판의 표면에 공급하는 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있으며,
상기 약액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 약액의 공급의 유무를 전환하는 약액 밸브를 포함하고,
상기 저순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 저순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 저순도 린스액 밸브를 포함하고,
상기 고순도 린스액 공급 유닛이, 상기 공통 유로로의 상기 고순도 린스액의 공급의 유무를 전환하는 고순도 린스액 밸브를 포함하며,
상기 컨트롤러가, 상기 약액 밸브, 상기 저순도 린스액 밸브 및 상기 고순도 린스액 밸브를 제어하고, 상기 공통 유로에 상기 약액을 공급하는 유로 약액 공급 공정과, 상기 유로 약액 공급 공정 후에, 상기 저순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 저순도 린스액 공급 공정을 실행하고, 또한, 상기 유로 약액 공급 공정과 상기 유로 저순도 린스액 공급 공정의 사이에, 상기 고순도 린스액을 상기 공통 유로에 공급하는 유로 고순도 린스액 공급 공정을 실행하도록 프로그램되어 있는, 기판 처리 장치.
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