KR102401528B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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가츠히코 도쿠시게
스구루 오구라
가츠히데 와타나베
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다케시 이이즈미
미츠루 미야자키
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

적은 공정수로, 연마 후의 기판을 충분히 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공한다.
연마액을 사용해서 기판을 연마하는 연마부와, 상기 연마부에서 연마된 기판을 황산 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제1 세정부와, 상기 제1 세정부에 의해 세정된 기판을 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제2 세정부와, 상기 제2 세정부에 의해 세정된 기판을 건조시키는 건조부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
CMP(Chemical Mechanical Polishing) 장치 등의 기판 처리 장치는, 슬러리를 사용하여 기판을 연마하고, 그 후에 기판을 세정한다. 그러나 기판 처리 장치 내에서의 세정으로는 반드시 세정력이 충분하지는 않아, 기판 처리 장치와는 별개인 기판 세정 장치를 사용해서 기판을 세정하는 경우가 많다. 그렇게 하면, 기판 처리의 공정수가 증가하여 버린다는 문제가 있다.
일본 특허 공개 제2008-114183호 공보 일본 특허 제3725809호 공보
본 개시는 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는 적은 공정수로 연마 후의 기판을 충분히 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 형태에 의하면, 연마액을 사용해서 기판을 연마하는 연마부와, 상기 연마부에서 연마된 기판을 황산 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제1 세정부와, 상기 제1 세정부에 의해 세정된 기판을 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제2 세정부와, 상기 제2 세정부에 의해 세정된 기판을 건조시키는 건조부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
기판 처리 장치 내에 제1 세정부 및 제2 세정부를 설치한다. 그리고 황산 및 과산화수소수를 사용한 제1 세정부에 의한 세정에 의해, 연마액을 제거할 수 있다. 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용한 제2 세정부에 의한 세정에 의해, 제1 세정부에서 사용된 황산에 기인하는 성분을 제거할 수 있다. 이에 의해, 적은 공정수로, 연마 후의 기판을 충분히 세정할 수 있다.
상기 연마부에 의해 연마된 후, 또한 상기 제1 세정부에 의해 세정되기 전의 상기 기판을 건조시키는 기구를 갖지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연마부에 의해 연마된 기판을 건조시키지 않고 상기 제1 세정부로 반송하는 반송부를 구비하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 반송부에 의해 반송 중인 기판에 액체를 끼얹는 제1 액체 공급 기구를 구비한다.
또한, 당해 반송부는, 상기 연마부에 의해 연마된 후, 또한 상기 제1 세정부에 의해 세정되기 전의 기판이 적재되는 기판 스테이션과, 상기 기판 스테이션에 적재된 기판에 액체를 끼얹는 제2 액체 공급 기구를 구비하는 것이 바람직하다.
연마 후의 기판을 건조시키지 않음으로써, 제1 세정부에 의한 세정 시에, 효율적으로 기판 상의 잔사를 제거할 수 있다.
상기 제1 세정부는, 개폐 가능한 제1 셔터가 설치된 제1 하우징에 수납되고, 상기 제2 세정부는, 개폐 가능한 제2 셔터가 설치된 제2 하우징에 수납되고, 상기 건조부는, 개폐 가능한 제3 셔터가 설치된 제3 하우징에 수납되는 것이 바람직하다.
이에 의해, 제1 세정부에서 사용되는 황산이나 과산화수소수가 제2 세정부나 건조부에 침입하는 것을 억제할 수 있고, 제2 세정부에서 사용되는 염기성의 약액이나 과산화수소수가 제1 세정부나 건조부에 침입하는 것을 억제할 수 있다.
상기 연마부에 의해 연마된 기판을, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제3 세정부를 구비하고, 상기 제1 세정부는, 상기 제3 세정부에 의해 세정된 기판을 세정하는 것이 바람직하다.
상기 제3 세정부는, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 상기 기판에 공급하면서, 세정 부재를 상기 기판에 접촉시켜서 세정하는 것이 바람직하다.
상기 제2 세정부는, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 상기 기판을 세정한 후, 2 유체 제트 세정을 행하는 것이 바람직하다.
이들의 구성에 의해, 세정력이 더욱 향상된다.
상기 연마부는, 세리아를 함유하는 연마액을 사용해서 상기 기판을 연마해도 된다.
제1 세정부에 의한 세정에 의해, 세리아의 잔류를 줄일 수 있다.
또한, 본 개시의 일 형태에 의하면, 기판 처리 장치에 있어서의 연마부에 의해, 연마액을 사용해서 기판을 연마하는 연마 공정과, 그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 제1 세정부에 의해, 상기 기판을 황산 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제1 세정 공정과, 그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 제2 세정부에 의해, 상기 기판을 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제2 세정 공정과, 그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 건조부에 의해, 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 구비하는 기판 처리 방법이 제공된다.
기판 처리 장치 내에 설치된 제1 세정부 및 제2 세정부에 의해, 황산 및 과산화수소수를 사용한 세정과, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용한 세정을 행한다. 이에 의해, 적은 공정수로, 연마 후의 기판을 충분히 세정할 수 있다.
상기 연마 공정 후, 연마된 기판을 건조시키지 않고 상기 연마부에서 상기 제1 세정부로 상기 기판을 반송하는 반송 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
연마 후의 기판을 건조시키지 않음으로써, 제1 세정부에 의한 세정 시에, 효율적으로 기판 상의 잔사를 제거할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 세륨 이온이 부착된 기판을 황산 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제1 세정 공정과, 그 후, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 상기 기판을 세정하는 제2 세정 공정과, 그 후, 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 구비하는 기판 처리 방법이 제공된다.
황산 및 과산화수소수를 사용해서 기판을 세정함으로써, 세륨 이온을 제거할 수 있다. 그 후에 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 기판을 세정함으로써 황산을 제거할 수 있다.
상기 제1 세정 공정에서는, 세륨 농도가 1.0×1010atms/㎠ 이상인 세륨 이온이 부착된 기판을 세정하고, 상기 건조 공정을 거친 기판의 세륨 농도는, ICP-MS법에 의한 측정에 있어서 검출 한계 이하인 것이 바람직하다.
상기 제1 세정 공정 및/또는 상기 제2 세정 공정에서는, 상기 기판을 가열해도 된다.
상기 제1 세정 공정 전에, 세륨 이온이 부착된 상기 기판에 대하여, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 공급하는 공정, 회전하는 스펀지 부재를 접촉시키는 공정, 및 기체 및 액체의 제트류를 공급하는 공정 중 적어도 1개의 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 조(粗)세정을 행함으로써, 또한 일련의 기판 세정 공정에서의 세정력이 향상된다.
상기 제1 세정 공정, 상기 제2 세정 공정 및 상기 건조 공정은, 세정조 내에서 행하여지고, 상기 제1 세정 공정과 상기 제2 세정 공정 사이에, 상기 세정조의 내측을 세정하는 공정과, 상기 제2 세정 공정과 상기 건조 공정 사이에, 상기 세정조의 내측을 세정하는 공정을 구비하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 약액(특히, 황산과 염기성의 약액)이 반응하는 것을 억제할 수 있다.
상기 제1 세정 공정 전에, 세륨 이온을 함유하는 슬러리를 사용해서 상기 기판을 연마하는 연마 공정을 구비하고, 상기 연마 공정과 상기 연마 공정 사이에, 연마 후의 기판을 건조시키지 않는 것이 바람직하다.
연마 후의 기판을 건조시키지 않음으로써 워터 마크의 발생 우려, 또한 세리아의 웨이퍼로의 고착 우려를 억제하고, 세리아를 보다 확실하게 기판 상으로부터 제거할 수 있다.
적은 공정수로, 연마 후의 기판을 충분히 세정할 수 있다. 또한, 총 처리 시간을 단축할 수 있다.
또한, 세리아를 사용해서 연마된 기판에 대해서, 별도로, 연마 장치로부터 취출한 기판을 별개의 세정 장치에서 세정하지 않고, 동일한 연마 장치 내에서 마지막까지 건조시키지 않고 세정할 수 있으므로, 세정 과정에 있어서 기판이 건조되어버리는 것에 의한 워터 마크 발생 우려를 억제하면서도, 세리아를 사용해서 연마되고, 또한 세리아가 부착된 연마 후의 기판을 세정해 세리아를 보다 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 세륨 지립은 기판과 전기적으로 서로 당기는 힘이 강하여, 기판에 부착된 세리아는 단순히 알칼리성의 약액이나 계면 활성제를 함유하는 세정액으로 세정하는 것만으로는 제거할 수 없음이, 본 발명자들의 검토로 판명되었다. 본 발명에 따르면, 이러한 세리아를 보다 확실하게 기판 상으로부터 제거할 수 있다.
도 1은, 기판 처리 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2는, 세정 장치(31 내지 34) 및 그의 관련부의 일례를 상세하게 도시하는 도면이다.
도 3은, 기판 처리 장치의 처리 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 4는, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1, W3, W4)에 있어서의 디펙트수를 나타내는 표이다.
도 5a는, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1 내지 W4)에 있어서의 세륨 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다.
도 5b는, 처리 후의 기판(W2 내지 W4)에 있어서의 세륨 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다.
도 6은, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1 내지 W4)에 있어서의 황 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다.
도 7은, 처리 후의 기판(W11) 및 처리 후의 기판(W12, W13)에 있어서의 디펙트수(좌측의 종축) 및 기판(W11)을 기준으로 하는 제거율(우측의 종축)을 도시하는 도면이다.
도 8은, 처음의 APM 세정 후에, 건조를 행한 경우와 건조를 행하지 않은 경우의 디펙트수 및 제거율을 도시하는 도면이다.
도 9는, 기판 처리 장치 내에 설치되며, APM 세정, SPM 세정 및 건조를 행하는 세정 장치를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 10a는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
도 10b는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
도 10c는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
도 10d는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
도 10e는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
도 10f는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 순서대로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다.
도 1은, 기판 처리 장치의 개략 구성의 일례를 모식적으로 도시하는 도면이며, 기판 처리 장치의 개략 상면도라고 생각해도 된다. 기판 처리 장치는, 로드 포트(1)와, 1개 또는 복수의 연마부(2)와, 복수의 세정 장치(31 내지 33)와, 1개 또는 복수의 건조 장치(4)와, 반송부(5 내지 9)와, 기판 스테이션(10, 11)과, 제어부(12)를 구비하고 있다. 로드 포트(1) 이외의 각 부는 장치(13) 내에 수납될 수 있다.
로드 포트(1)는 장치(13)의 짧은 변에 인접해서 배치되고, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 스톡하는 기판 카세트가 적재된다.
연마부(2)는 장치(13)의 긴 변을 따라서 병치되며, 예를 들어 세리아(CeO2)를 함유하는 슬러리를 사용해서 기판을 연마한다. 연마 후의 기판에는 슬러리가 잔존하기도 한다. 또한, 연마부(2)는 기판의 표면을 연마하는 것을 상정하고 있지만, 기판의 베벨을 연마하는 것이어도 된다.
여기서, 슬러리(연마제) 중의 산화세륨의 평균 입경(D50)은, 통상 0.5 내지 1.5㎛가 된다. 또한, 산화세륨의 함유량은, 기판용 연마제 전량에 대하여 1 내지 10 질량%이다. 산화세륨 지립은, 종래의 실리카 지립에 비해 연마 특성은 우수하지만, 비중이 크기 때문에 침강하기 쉽다고 하는 특성이 있다. 패턴 오목부의 연마 속도가 볼록부의 연마 속도에 비하여 충분히 작은 연마 특성이 얻어지는 범위로 계면 활성제의 첨가량 및 pH를 조정할 필요가 있고, 그로 인해 점도를 1.0 내지 1.4mPa·s의 범위 내로 하고, 또한 계면 활성제의 첨가량과 함께 점도가 증가하므로, 이 점도 고려하면서, 패턴 의존성이 적은 평탄화 특성을 실현하기 위해, 연마 시에, 계면 활성제를 첨가한 후의 연마제의 pH를 5.5 내지 9로 하고, 실리콘 산화막의 연마 속도와 실리콘 질화막의 연마 속도의 선택비를 크게 하는 것이 바람직하다.
세정 장치(31 내지 33)는, 장치(13)에 있어서의 연마부(2)와는 반대측의 긴 변을 따라서 병치되며, 연마 후의 기판을 세정한다. 또한, 연마 후의 기판을 건조시키면, 기판에 부착된 잔사를 제거하기 어려워지므로, 기판 처리 장치는 연마부(2)에서 연마된 후, 또한 세정 장치(31 내지 33)에서 세정되기 전의 기판을 건조시키는 기구를 갖지 않는 것이 바람직하다. 세정 장치(31 내지 33)에 의한 세정에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다.
건조 장치(4)는 세정 장치(33)와 인접해서 배치되고, 세정 후의 기판을 건조한다.
반송부(5)는, 세정 전의 기판용 핸드와, 세정 후의 기판용 핸드가 있고, 로드 포트(1)와, 로드 포트(1)측의 연마부(2)와, 건조 장치(4) 사이에 배치되고, 로드 포트(1), 반송부(6) 및 건조 장치(4)에 액세스할 수 있다. 반송부(5)는, 예를 들어 반송 로봇이며, 로드 포트(1)로부터 처리 전의 기판을 수취해서 반송부(6)에 수수한다. 또한, 반송부(5)는 건조가 완료된 기판을 건조 장치(4)로부터 취출한다.
반송부(6)는 연마부(2)를 따라 배치되고, 반송부(5), 연마부(2) 및 기판 스테이션(10)에 액세스할 수 있다. 반송부(6)는 반송부(5)로부터 기판을 수취하여, 연마부(2)에 투입한다. 또한, 반송부(6)는, 연마가 완료된 기판을 연마부(2)로부터 취출하여, 반송부(6, 7) 사이에 설치된 기판 스테이션(10)에 적재한다.
반송부(7)는, 기판 스테이션(10) 및 세정 장치(32, 33)에 둘러싸인 영역에 배치되고, 기판 스테이션(10, 11), 세정 장치(32, 33)에 액세스할 수 있다. 반송부(7)는, 연마되어서 기판 스테이션(10)에 적재된 기판을 취출하여, 기판 스테이션(11)에 적재한다. 또한, 반송부(7)는, 세정 장치(32)에 의해 세정된 기판을 취출하여, 세정 장치(33)에 투입한다.
반송부(8)는 세정 장치(31, 32) 사이에 배치되고, 세정 장치(31, 32) 및 기판 스테이션(11)에 액세스할 수 있다. 반송부(8)는, 기판 스테이션(11)에 적재된 기판을 취출하여, 세정 장치(31)에 투입한다. 또한, 반송부(8)는 세정 장치(31)에 의해 세정된 기판을 취출하여, 세정 장치(32)에 투입한다. 또한, 기판 스테이션(11)은 세정 장치(32)의 부근에 배치되지만, 구체적인 배치 예는 후술한다. 또한, 기판 스테이션(11) 내에는 기판이 건조되어 버리지 않도록, 기판에 대하여 순수를 공급하기 위한 도시하지 않은 순수 공급 노즐을 설치할 수 있다.
반송부(9)는 세정 장치(33)와 건조 장치(4) 사이에 배치되고, 이들에 액세스할 수 있다. 반송부(9)는, 세정 장치(33)에 의해 세정된 기판을 취출하여, 건조 장치(4)에 투입한다.
제어부(12)는 기판 처리 장치에 있어서의 각 부의 제어를 행한다. 예를 들어, 제어부(12)는 프로세서이며, 소정의 프로그램을 실행함으로써, 연마부(2), 세정 장치(31 내지 33), 건조 장치(4), 반송부(5 내지 9)의 동작을 제어한다.
이 기판 처리 장치에 의해 기판은 다음과 같이 처리된다. 먼저, 로드 포트(1)에 적재된 처리 전의 기판이, 반송부(5)에 의해 반송부(6)에 수수된다. 반송부(6)는 어느 하나의 연마부(2)에 기판을 투입하고, 그 연마부(2)에 의해 기판이 연마된다. 연마 후의 기판은 반송부(6)에 의해 기판 스테이션(10)에 적재된다.
계속해서, 반송부(7)는 기판 스테이션(10)에 적재된 기판을 기판 스테이션(11)을 통하여 반송부(8)에 수수한다. 반송부(8)는 기판을 세정 장치(31)에 투입하고, 세정 장치(31)에 의해 기판이 세정된다. 세정 후의 기판은 반송부(8)에 의해 세정 장치(32)에 투입되고, 세정 장치(32)에 의해 기판이 세정된다. 세정 후의 기판은 반송부(7)에 의해 세정 장치(33)에 투입되고, 세정 장치(33)에 의해 기판이 세정된다.
세정 후의 기판은 반송부(9)에 의해 건조 장치(4)에 투입되고, 건조 장치(4)에 의해 기판이 건조된다. 건조 후의 기판은 반송부(5)에 의해 취출된다.
세정액의 폐액은, 각각의 챔버로부터 독립된 배관에서 외부로 배출됨으로써, 다른 약액의 분위기가 챔버 내로 오는 일은 없다.
도 2는, 세정 장치(31 내지 34) 및 그의 관련부의 일례를 상세하게 도시하는 도면이며, 기판 처리 장치의 개략 정면도라고 생각해도 된다.
예를 들어 2대의 세정 장치(31)가 상하로 나란히 배치된다. 세정 장치(31)는, 반송부(8)측에 개구가 마련된 하우징(31a)과, 이 개구를 개폐 가능한 셔터(31b)와, 하우징(31a) 내에 수납된 세정부(31c)를 갖는다. 본 세정부(31c)는, 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액을 사용한 세정으로서, APM(Ammonium hydrogen-Peroxide Mixture) 세정을 행한다. 세정부(31c)는, APM 세정으로서 혼합액을 기판에 공급하는 것만으로도 좋지만, 혼합액을 공급하면서 롤형 스펀지 등의 세정 부재를 접촉시켜서 물리적인 세정(스크럽 세정)을 행해도 된다. 하우징(31a)은 암모니아수나 과산화수소수에 대한 내성이 높은 것이 바람직하다. 또한, 하우징(31a) 내에 독립된 배기 기구(도시하지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다.
예를 들어 2대의 세정 장치(32)가 상하로 나란히 배치된다. 세정 장치(32)는, 반송부(8)측 및 반송부(7)측에 개구가 마련된 하우징(32a)과, 이들 개구를 개폐 가능한 셔터(32b)와, 하우징(32a) 내에 수납된 세정부(32c)를 갖는다. 본 세정부(32c)는, 황산과 과산화수소수의 혼합액을 사용한 세정으로서, SPM(Sulfuric-acid and hydrogen-Peroxide mixture) 세정을 행한다. 하우징(32a)은 황산이나 과산화수소수에 대한 내성이 높은 것이 바람직하다. 또한, 하우징(32a) 내에 독립된 배기 기구(도시하지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 2대의 세정 장치(32) 사이에 기판 스테이션(11)이 설치되어도 된다.
예를 들어 2대의 세정 장치(33)가 상하로 나란히 배치된다. 세정 장치(33)는, 반송부(7)측 및 반송부(9)측에 개구가 마련된 하우징(33a)과, 이들 개구를 개폐 가능한 셔터(33b)와, 하우징(33a) 내에 수납된 세정부(33c)를 갖는다. 본 세정부(33c)는 암모니아수와 과산화수소수의 혼합액을 사용한 세정으로서, APM 세정을 행한다. 세정부(33c)는, APM 세정으로서 혼합액을 기판에 공급하는 것만으로도 좋지만, 혼합액을 공급하면서 펜형 스펀지 등의 세정 부재로 물리적인 세정(스크럽 세정)을 행해도 되고, APM 세정 후에 2 유체 제트 세정을 행해도 된다. 하우징(33a)은 암모니아수나 과산화수소수에 대한 내성이 높은 재료, 예를 들어 PVC재가 바람직하다. 또한, 하우징(33a) 내에 독립된 배기 기구(도시하지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다.
예를 들어 2대의 건조 장치(4)가 상하로 나란히 배치된다. 건조 장치(4)는, 반송부(9)측 및 반송부(5)(도 1 참조)측에 개구가 마련된 하우징(4a)과, 이들 개구를 개폐 가능한 셔터(4b)와, 하우징(4a) 내에 수납된 건조부(4c)를 갖는다. 본 건조부(4c)는, 예를 들어 기판의 SRD(Spin Rinse Dry) 건조를 행한다. 또한, 하우징(4a) 내에 독립된 배기 기구(도시하지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다.
반송부(7)는, 예를 들어 반송 로봇이며, 하부 핸드(7a) 및 상부 핸드(7b)를 갖는다. 하부 핸드(7a)는 상대적으로 오염도가 높은 기판을 반송하고, 상부 핸드(7b)는 상대적으로 오염도가 낮은 기판을 반송한다. 구체적으로는, 하부 핸드(7a)는, 연마부(2)에 의해 연마되어서 기판 스테이션(10)에 적재된 미세정의 기판을 취출하여, 기판 스테이션(11)에 적재한다. 또한, 상부 핸드(7b)는 세정 장치(32) 중 어느 하나에 의해 세정된 기판을 취출하여, 세정 장치(33) 중 어느 하나에 투입한다.
반송부(8)는, 예를 들어 반송 로봇이며, 하부 핸드(8a) 및 상부 핸드(8b)를 갖는다. 하부 핸드(8a)는 상대적으로 오염도가 높은 기판을 반송하고, 상부 핸드(8b)는 상대적으로 오염도가 낮은 기판을 반송한다. 구체적으로는, 하부 핸드(8a)는, 기판 스테이션(11)에 적재된 미세정의 기판을 취출하여, 세정 장치(31) 중 어느 하나에 투입한다. 또한, 상부 핸드(8b)는, 세정 장치(31) 중 어느 하나에 의해 세정된 기판을 취출하여, 세정 장치(32) 중 어느 하나에 투입한다.
반송부(9)는, 예를 들어 반송 로봇인데, 세정이 완료된 기판을 반송하기 위해, 1개의 핸드(9a)를 갖고 있으면 된다. 핸드(9a)는, 세정 장치(33) 중 어느 하나에 의해 세정된 기판을 취출하여, 건조 장치(4) 중 어느 하나에 투입한다.
또한, 고온 APM 공급원(21), 과산화수소 공급원(22), 고온 황산 공급원(23) 및 고온 순수 공급원(24)이 설치된다. 이들은 장치(13)의 외부에 있어도 된다. 고온 APM 공급원(21)은 실온 내지 80℃ 정도의 APM을 세정 장치(31, 33)에 공급한다. 과산화수소 공급원(22)은 실온 정도의 과산화수소수를 세정 장치(32)에 공급한다. 고온 황산 공급원(23)은 실온 내지 80℃ 정도의 황산을 세정 장치(32)에 공급한다. 고온 순수 공급원(24)은 75 내지 95℃ 정도의 순수를 세정 장치(32)에 공급할 수 있다.
또는, 적외선 히터 등의 외부로부터의 열 공급원을, 세정 장치(31 내지 33)의 각각의 내부에 설치하여, 세정 장치(31 내지 33)의 내부를 외부로부터의 공급 열에 의해 고온으로 해서 이것을 유지함으로써, 고온 APM 공급원(21), 고온 황산 공급원(23) 및 고온 순수 공급원(24)으로부터 각각 각 세정 장치(31 내지 33)에 공급되는, APM, 황산 및 순수의 온도를 보다 낮은 온도, 예를 들어 실온 내지 40℃ 정도의 온도로 할 수도 있다. 이렇게 구성하면, 각각의 공급원으로부터 각 세정 장치(31 내지 33)에 접속되는 각 배관 및 배관 이음매와 같은 부재의 내약품성을 그만큼 확보하지 않더라도 사용할 수 있으므로 장치 구성상 유리해진다.
또한, 도 2에 도시하는 기판 처리 장치는 일례에 지나지 않고, 세정 장치(31 내지 33) 및 건조 장치(4)의 수나 배치 위치, 반송부(7 내지 9) 및 기판 스테이션(10, 11)의 구성은 적절히 설계하면 된다. 또한, 세정부(31c, 33c)는 암모니아수를 사용한 세정을 행하기로 했지만, 다른 염기성(알칼리성)의 약액과 과산화수소수를 사용해서 세정을 행해도 된다.
도 3은, 기판 처리 장치의 처리 동작의 일례를 나타내는 흐름도이다. 먼저 연마부(2)가 기판을 연마한다(스텝 S1). 기판 연마 시에 세리아를 함유하는 슬러리가 사용되는 경우, 연마 후의 기판 상에는 세리아가 잔존하고 있는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 세륨 농도가 1.0×1010atms/㎠ 이상이 되는 세륨 이온이 기판의 표면 및/또는 이면에 부착되는 경우가 있어, 그러한 기판을 세정하게 된다.
계속해서, 반송부(6 내지 9)는 연마 후의 기판을 건조시키지 않고, 기판을 세정 장치(31) 중 어느 하나에 투입한다(스텝 S2). 보다 구체적으로는, 반송부(6)는, 연마부(2)로부터 기판을 취출하여, 기판 스테이션(10)에 적재한다. 그 후, 반송부(7)에 있어서의 하부 핸드(7a)는 기판 스테이션(10)으로부터 기판을 취출하여, 기판 스테이션(11)에 적재한다. 계속해서, 반송부(8)에 있어서의 하부 핸드(8a)가 기판 스테이션(11)으로부터 기판을 취출하는 동시에, 세정 장치(31)에 있어서의 셔터(31b)가 개방되어, 기판은 하우징(31a)의 개구를 통해 세정부(31c)에 수수된다. 그 후, 셔터(31b)가 폐쇄된다.
기판의 건조를 방지하기 위해, 반송부(6 내지 8)에 의한 기판 반송 중 또는 기판 스테이션(10)에 있어서, 순수 등의 액체 샤워를 기판에 끼얹는 것이 바람직하다. 특히, 반송부(6, 7)나 기판 스테이션(10) 상에 기판이 체류하는 시간이 길기 때문에, 반송부(6, 7)에 의한 기판 반송 중의 기판이나 기판 스테이션(10) 상의 기판에 샤워를 끼얹는 액체 공급 기구(도시하지 않음)를 설치하는 것이 유효하다. 한편, 반송부(8) 등 기판의 체류 시간이 짧은 경우에는, 없어도 된다.
세정 장치(31)는 기판을 스프레이 노즐로부터 APM을 토출해 세정한다(스텝 S3). 이 사이, 세정 장치(31)에 있어서의 셔터(31b)는 폐쇄되어 있다. 이에 의해, 세정 장치(31)에서 사용되는 APM이 다른 장치, 특히 세정 장치(32)나 건조 장치(4)에 혼입되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이 APM 세정은 조(粗)세정이며, 경우에 따라서는 생략 가능하지만, 제거하기 어려운 파티클이 존재할 경우에는, 롤이나 펜슬 세정, 또는 2 유체 제트를 사용해서 처리도 가능하다.
세정 장치(31)에 의한 세정이 종료되면, 반송부(8)는 기판을 세정 장치(31)로부터 세정 장치(32) 중 어느 하나로 반송한다. 보다 구체적으로는, 세정이 종료되면, 세정 장치(31)에 있어서의 셔터(31b)가 개방되어, 반송부(8)에 있어서의 상부 핸드(8b)가 기판을 수취하고, 그 후 셔터(31b)가 폐쇄된다. 그리고 세정 장치(32)에 있어서의 반송부(8)측의 셔터(32b)가 개방되어, 하우징(32a)의 개구를 통해 세정부(32c)에 수수되고, 그 후 셔터(32b)가 폐쇄된다.
그리고 세정 장치(32)는 기판을 스프레이 노즐로부터 SPM을 토출해 세정한다(스텝 S4). 이 사이, 세정 장치(32)에 있어서의 셔터(32b)는 폐쇄되어 있다. 이에 의해, 세정 장치(32)에서 사용되는 SPM이 다른 장치, 특히 세정 장치(31, 33)나 건조 장치(4)에 혼입되는 것을 억제할 수 있다. SPM 세정에 의해, 파티클, 슬러리에 함유되는 세리아, 유기물 등의 잔사가 용해되어, 그 대부분을 제거할 수 있다. 특히, 연마 후의 기판이 건조되지 않도록 반송함으로써 효율적으로 잔사를 제거할 수 있다.
또한, 세정 장치(32)의 하우징(32a)으로부터 외부로 황산이 나오지 않도록, 세정 장치(32)는 SPM 세정을 행한 후에, 순수를 사용해서 기판을 세정하는 것이 바람직하다. 단, 그 경우에도, SPM 세정 후의 기판에는, 황산에 기인하는 황 성분이 잔존할 수 있다.
세정 장치(32)에 의한 세정이 종료되면, 반송부(7)는 기판을 세정 장치(32)로부터 세정 장치(33) 중 어느 하나로 반송한다. 보다 구체적으로는, 세정이 종료되면, 세정 장치(32)에 있어서의 반송부(7)측의 셔터(32b)가 개방되어, 반송부(7)에 있어서의 상부 핸드(7b)가 기판을 수취하고, 그 후 셔터(32b)가 폐쇄된다. 그리고 세정 장치(33)에 있어서의 반송부(7)측의 셔터(33b)가 개방되어, 하우징(33a)의 개구를 통해서 세정부(33c)에 수수되고, 그 후 셔터(33b)가 폐쇄된다.
그리고 세정 장치(33)는 기판을 스프레이 노즐로부터 APM을 토출해 세정한다(스텝 S5). 이 사이, 세정 장치(33)에 있어서의 셔터(33b)는 폐쇄되어 있다. 이에 의해, 세정 장치(33)에서 사용되는 APM이 다른 장치, 특히 세정 장치(32)나 건조 장치(4)에 혼입되는 것을 억제할 수 있다. APM 세정에 의해 황 성분의 대부분을 제거할 수 있다.
세정 장치(33)에 의한 세정이 종료되면, 반송부(9)는 기판을 세정 장치(33)로부터 건조 장치(4) 중 어느 하나로 반송한다. 보다 구체적으로는, 세정이 종료되면, 세정 장치(33)에 있어서의 반송부(9)측의 셔터(33b)가 개방되어, 반송부(9)에 있어서의 핸드(9a)가 기판을 수취하고, 그 후 셔터(33b)가 폐쇄된다. 그리고 건조 장치(4)에 있어서의 셔터(4b)가 개방되어, 하우징(4a)의 개구를 통해 건조부(4c)에 수수되고, 그 후 셔터(4b)가 폐쇄된다.
그리고 건조 장치(4)는 기판을 건조한다(스텝 S6). 건조 장치(4)에 의한 건조가 종료되면, 반송부(5)는 기판을 건조 장치(4)로부터 취출한다. 보다 구체적으로는, 건조가 종료되면, 건조 장치(4)에 있어서의 반송부(5)측의 셔터(4b)가 개방되어, 반송부(5)에 있어서의 세정 후의 기판용 핸드가 기판을 수취하고, 그 후 셔터(4b)가 폐쇄된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는, 기판 처리 장치 내에서 SPM 세정을 행하고, 뒤이어서 APM 세정을 행함으로써, 적은 공정에 의해 효율적으로 기판을 세정할 수 있고, 또한 총 처리 시간을 단축할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치 내에 연마부(2) 및 세정 장치(32, 33)를 설치함으로써, 연마 후의 기판을 건조시키지 않고 SPM 세정할 수 있고, 슬러리에 함유되는 세리아 등의 잔사를 충분히 제거할 수 있다. 또한, SPM 세정 후에 APM 세정을 행함으로써, SPM 세정에서 사용되는 황산에 기인하는 황 성분을 제거할 수 있다. 또한, SPM 세정을 행하는 세정부(32c)를 하우징(32a) 내에 수납하고, APM 세정을 행하는 세정부(31c, 33c)를 각각 하우징(31a, 33a) 내에 수납함으로써, 분위기를 세정부(31c 내지 33c)끼리 서로 독립시킬 수 있어, 예를 들어 SPM의 황 성분이 다른 처리 챔버로 옮겨지는 일은 거의 없다.
[실험 1]
SPM 세정 후에 APM 세정을 행하는 것이 유효함을 확인하기 위해, 4장의 기판(W1 내지 W4)에 대하여 다음 처리를 행하였다.
(1) 기판(W1)
세리아를 함유하는 슬러리를 사용하여, 약 70hPa의 압력으로 60초간, 기판(W1)의 표면을 연마하였다. 계속해서, 순수를 공급하면서, 롤형 스펀지를 사용해서 60초간, 물리 세정을 행하였다. 이와 같이, 기판(W1)은 연마 후에 SPM 세정도 APM 세정도 행하여지고 있지 않다.
(2) 기판(W2)
상기 (1)과 마찬가지의 처리를 행한 후, 기판(W2)을 회전시키면서, 황산(농도 96%, 고온)과 과산화수소수(농도 30%, 실온)의 혼합액을 60초간 공급해서 기판(W2)을 세정하였다. 이와 같이, 기판(W2)은 연마 후에 SPM 세정만이 행하여졌다.
(3) 기판(W3)
상기 (2)와 마찬가지의 처리를 행한 후, 기판(W3)을 회전시키면서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 30초간 공급해서 기판(W3)을 세정하였다. 이와 같이, 기판(W3)은 연마 후에 SPM 세정 및 계속해서 APM 세정이 행하여졌다.
(4) 기판(W4)
상기 (1)과 마찬가지의 처리를 행한 후, 기판(W4)을 회전시키면서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 60초간 공급해서 기판(W4)을 세정하였다. 이와 같이, 기판(W4)은 연마 후에 APM 세정만이 행하여졌다.
도 4는, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1, W3, W4)에 있어서의 디펙트수를 나타내는 표이다. 도시한 바와 같이, 연마 후의 기판(W1, W3, W4)에는 8,000 내지 10,000 정도의 디펙트가 존재하였다. APM 세정만을 행한 기판(W4)에서는, 처리 후의 디펙트수는 약 8,500이며 6% 정도밖에 디펙트는 줄어 있지 않다. 이에 반해, SPM 세정 및 APM 세정을 행한 기판(W3)에서는, 처리 후의 디펙트수는 약 2,500이며 75% 정도의 디펙트를 줄일 수 있었다.
도 5a는, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1 내지 W4)에 있어서의 세륨 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다. 이 도 5a는 기판(W1 내지 W4) 각각에 있어서의 좌표(0, 0), (0, 120), (120, 0), (0, -120), (-120, 0)의 5점을 TXRF(Total Reflection X-ray Fluorescence)법에 의해 측정한 결과이다.
연마 후의 기판(W1)의 세륨 이온 농도는 8*1011[atms/㎠] 정도였다. APM 세정만을 행한 기판(W4)에서는 세륨 이온 농도가 3*1010[atms/㎠] 정도였던 것에 반해, SPM 세정을 행한 기판(W2, W3)에서는 검출 한계(2*1010[atms/㎠]) 이하까지 줄일 수 있었다.
도 5b는, 처리 후의 기판(W2 내지 W4)에 있어서의 세륨 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다. 이 도 5b는 ICP-MS(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)법에 의한 측정 결과이다. ICP-MS법에 의한 측정에 있어서도, APM 세정만을 행한 기판(W4)에서는 세륨 이온 농도는 5.7*1010[atms/㎠] 정도였던 것에 반해, SPM 세정을 행한 기판(W2, W3)에서는 검출 한계(5*109[atms/㎠]) 이하까지 줄일 수 있었다.
이와 같이, 세륨 이온을 제거하기 위해서는, SPM 세정이 유효한 것을 알 수 있다.
도 6은, 연마 후 및 처리 후의 기판(W1 내지 W4)에 있어서의 황 이온 농도[atms/㎠]를 나타내는 표이다. 이 도 6은 기판(W1 내지 W4) 각각에 있어서의 좌표(0, 0), (0, 120), (120, 0), (0, -120), (-120, 0)의 5점을 TXRF(Total Reflection X-ray Fluorescence)법에 의해 측정한 결과이다.
연마 후의 기판(W1)의 황 이온 농도는 5.0*1012[atms/㎠] 정도였지만, SPM 세정만을 행한 기판(W2)에서는 황 이온 농도가 3.6*1013[atms/㎠]까지 상승하였다. SPM 세정을 행하고 있지 않은 기판(W4)에서는 4.6*1012[atms/㎠] 정도였으므로, SPM 세정에 사용한 황산에 기인하는 황 이온이 기판(W2)에 잔류하고 있다고 생각된다. 그리고 SPM 세정 후에 APM 세정을 행한 기판(W3)에서는 황 이온 농도를 6.4*1012[atms/㎠] 정도까지 줄일 수 있었다.
이와 같이, SPM 세정에 기인하는 황 이온을 제거하기 위해서는, APM 세정이 유효한 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 슬러리에 함유되는 세륨 이온을 SPM 세정으로 제거할 수 있고, 또한 SPM 세정에 의한 황 이온을 APM 세정으로 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 (2)에 있어서, SPM 세정 대신에 황산만을 사용한 세정에서는, 디펙트의 수가 그만큼 줄지 않는 것을 다른 실험에서 확인할 수 있다. 또한, 상기 (2)에 있어서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 30초간 공급한 경우와 60초간 공급한 경우에서, 큰 차이가 없음을 다른 실험에서 확인할 수 있다.
[실험 2]
처음에 APM 세정을 행하고, 계속해서 SPM 세정 및 APM 세정을 행하는 것이 더욱 유효함을 확인하기 위해서, 3장의 기판(W11 내지 W13)에 대하여 다음 처리를 행하였다.
(1) 기판(W11)
세리아를 함유하는 슬러리를 사용하여, 약 70hPa의 평균 압력으로 60초간, 기판(W11)의 표면을 연마하였다. 계속해서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 공급하면서, 롤형 스펀지를 사용해서 60초간, 물리 세정을 행하였다. 이와 같이, 기판(W11)은 연마 후에 APM 세정만이 행하여졌다.
(2) 기판(W12)
세리아를 함유하는 슬러리를 사용하여, 약 70hPa의 압력으로 60초간, 기판(W12)의 표면을 연마하였다. 계속해서, 회전수 50rpm으로 기판(W12)을 회전시키면서, 황산(농도 96%, 고온)과 과산화수소수(농도 30%, 실온)의 혼합액을 60초간 공급해서 기판(W12)을 세정하였다. 그 후, 기판(W12)을 회전시키면서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 60초간 공급해서 기판(W12)을 세정하였다. 이와 같이, 기판(W12)은 연마 후에 SPM 세정 및 계속해서 APM 세정이 행하여졌다.
(3) 기판(W13)
세리아를 함유하는 슬러리를 사용하여, 약 70hPa의 평균 압력으로 60초간, 기판(W13)의 표면을 연마하였다. 계속해서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 공급하면서, 롤형 스펀지를 사용해서 60초간, 물리 세정을 행하였다. 그 후, 기판(W13)을 회전시키면서, 황산(농도 96%, 고온)과 과산화수소수(농도 30%, 실온)의 혼합액을 60초간 공급해서 기판(W13)을 세정하였다. 그 후, 기판(W13)을 회전시키면서, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 혼합물을 60초간 공급해서 기판(W13)을 세정하였다. 이와 같이, 기판(W13)은 연마 후에 APM 세정, 계속해서 SPM 세정 또한 계속해서 APM 세정이 행하여졌다.
도 7은, 처리 후의 기판(W11 내지 W13)에 있어서의 디펙트수(막대 그래프, 좌측의 종축) 및 기판(W11)을 기준으로 하는 제거율(실선, 우측의 종축)을 도시하는 도면이다. 이 도 7의 기판(W12)에 나타난 바와 같이, 연마 후에 SPM 세정 및 APM 세정을 행함으로써, 67% 정도의 디펙트를 제거할 수 있었다. 이에 반해, 이 도 7의 기판(W13)에 나타난 바와 같이, 연마 후에 APM 세정, SPM 세정 및 APM 세정을 행함으로써, 92% 정도의 디펙트를 제거할 수 있어, 제거율을 향상시킬 수 있었다.
이상으로부터, 처음에 APM 세정을 행하고, 계속해서 SPM 세정 및 APM 세정을 행하는 것이 더욱 유효함을 확인할 수 있었다.
도 8은, 처음에 APM 세정한 후에 건조를 행한 경우와 건조를 행하지 않은 경우의 디펙트수 및 제거율을 도시하는 도면이다. (1) APM 세정 처리, 건조, SPM 세정 처리, APM 세정 처리의 순으로 세정한 경우(막대 그래프, 좌측의 종축)와, (2) APM 세정 처리, SPM 세정 처리, APM 세정 처리의 순으로 세정한 경우(막대 그래프, 우측의 종축)와의 비교를 나타냈다. (1) APM 세정 처리, 건조, SPM 세정 처리, APM 세정 처리의 순으로 세정한 경우와 비교하면, (2) APM 세정 처리, SPM 세정 처리, APM 세정 처리의 순으로 세정한 경우의 쪽이, 디펙트수가 적고, 또한 제거율이 높은 것을 알 수 있다. 즉, 이 도 8에서, 건조를 행한 경우에 비해, 건조를 행하지 않은 경우, 즉 CMP 후에는 모두 건조하지 않고 APM 세정, SPM 세정 및 APM 세정을 연속 처리하는 경우의 쪽이 세정 효과가 상회함을 확인할 수 있었다.
세륨을 함유하는 세리아는 기판과 전기적으로 서로 당기는 힘이 강하여, 단순히 알칼리성의 약액이나 계면 활성제를 함유하는 세정액에 의한 세정으로는 제거가 곤란하지만, 상술한 세정에 의해 세정력이 향상된다.
상술한 실시 형태는, APM 세정을 행하는 세정 장치(31, 33)와, SPM 세정을 행하는 세정 장치(32)와, 건조 장치(4)를 별개로 설치하는 것이었지만, APM 세정, SPM 세정 및 건조 중 임의의 2 이상의 처리를 1개의 장치 내에서 행해도 된다. 다음에 나타내는 실시 형태는, 1개의 장치 내에서 APM 세정, SPM 세정 및 건조를 행하는 예를 나타낸다.
도 9는, 기판 처리 장치 내에 설치되어, APM 세정, SPM 세정 및 건조를 행하는 세정 장치를 모식적으로 도시하는 도면이다. 이 세정 장치는, 척(도시하지 않음)과, 아암(51)과, 세정조 세정 샤워(52)와, 이들을 수용하는 세정조(53)를 구비하고 있다.
척은 세정 대상인 기판 주연을 보유 지지해서 회전시킨다.
아암(51)은 요동 가능하고, 구체적으로는 아암(51)의 선단이 기판 상방에 위치하는 세정 위치와, 기판 상방과는 떨어진 퇴피 위치와의 사이를 이동 가능하다. 아암(51)의 선단 하측에는, 하측을 향한 APM 공급 노즐(61), 순수 공급 노즐(62), H2O2 공급 노즐(63) 및 SPM 공급 노즐(64)이 설치되어 있다. 아암(51)의 내부에는, 일단부가 APM 공급원(도시하지 않음)에 접속되고, 타단부가 APM 공급 노즐(61)에 접속된 배관(71)이 통하고 있다. 다른 공급 노즐도 마찬가지의 배관(72 내지 74)이 통하고 있다. 또한, 도 9에서는, 기판의 상방으로부터만 APM 등이 공급되듯이 그려져 있지만, 하측에도 공급 노즐을 설치해서 기판의 하측으로부터도 APM 등이 공급되도록 해도 된다.
세정조 세정 샤워(52)는 세정조(53)의 내측 상부에 설치되고, 세정조(53)의 내측에 세정수(순수 등)를 공급해서 세정조(53)의 내측을 세정한다. 또한, 세정조(53)에는 기판을 반출입하기 위한 개폐 가능한 개구(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
도 10a 내지 도 10f는, 도 9의 세정 장치에 의해 기판의 세정을 행하는 프로세스를 행하는 모습을 차례로 도시하는 도면이다[모두 배관(71 내지 74)은 생략]. 또한, 본 세정 장치에서의 처리에 앞서, 기판 처리 장치 내에서 세리아를 함유하는 슬러리를 사용한 기판의 연마가 행하여지고, 바람직하게는 기판을 건조시키지 않고 본 세정 장치 내로 기판이 반송되고, 척에 의해 보유 지지된다. 그리고 퇴피 위치에 있던 아암(51)이 세정 위치로 이동한다.
먼저, 도 10a에 도시한 바와 같이, SPM 공급 노즐(64)로부터 SPM을 기판에 공급한다. 이에 의해, 기판에 부착되어 있는 슬러리 및 연마 시에 발생한 유기 잔사물이 제거(용융)된다. 이때, 외부 열원으로부터 기판을 가열하도록 해도 된다. 이렇게 외부 열원으로부터 열을 기판 상에 공급함으로써, 보다 확실하게 기판 상에서 잔사를 제거할 수 있다.
계속해서, 도 10b에 도시한 바와 같이, H2O2 공급 노즐(63)로부터 과산화수소수를 기판에 공급한다. 이에 의해, SPM에 있어서의 황산이 기판으로부터 제거된다.
계속해서, 도 10c에 도시한 바와 같이, 순수 공급 노즐(62)로부터 순수 또는 온수를 기판에 공급한다. 이에 의해, 기판이 린스되어, 약액 성분이 씻겨진다. 이때, 세정조 세정 샤워(52)로부터도 세정조(53) 내부에 세정수를 공급한다. 이에 의해, 세정조(53) 내부에 비산되어 있던 SPM이나 과산화수소수도 제거된다.
계속해서, 도 10d에 도시한 바와 같이, APM 공급 노즐(61)로부터 APM을 기판에 공급한다. 이에 의해, SPM 세정에서 제거할 수 없었던 파티클이 제거된다. 이때, 액체와 기체의 2 유체도 처리할 수 있는 기구로 하는 것이 바람직하다. 이때, 외부 열원으로부터 기판을 가열하도록 해도 된다. 이렇게 외부 열원으로부터 열을 기판 상에 공급함으로써, 보다 확실하게 기판 상에서 잔사를 제거할 수 있다. 또한, 도 10c에 도시한 바와 같이 세정조(53) 내부를 세정해 둠으로써, SPM에 있어서의 황산과 APM에 있어서의 암모니아와의 반응을 억제할 수 있다.
계속해서, 도 10e에 도시한 바와 같이, 순수 공급 노즐(62)로부터 순수 또는 온수를 기판에 공급한다. 이에 의해, 기판이 최종 린스되어, 약액 성분이 제거된다.
계속해서, 도 10f에 도시한 바와 같이, 기판을 회전시키면서 스핀 건조를 행하고, 그 후에 건조한 기판을 하우징으로부터 반출한다.
또한, 도 9에서는, 1개의 아암(51)에 APM 공급 노즐(61), 순수 공급 노즐(62), H2O2 공급 노즐(63) 및 SPM 공급 노즐(64)이 설치되는 예를 나타냈지만, 노즐의 배치는 다양하게 생각할 수 있다. 예를 들어, 순수 공급 노즐 및 H2O2 공급 노즐은 고정 노즐로부터 공급하도록 해도 된다. 또한, 도 10a에 나타내는 SPM 세정에 앞서 기판을 조(粗)세정해도 된다. 조세정은, 예를 들어 APM 세정이어도 되고, 기체 및 액체의 제트류를 공급하는 2 유체 제트 세정이어도 된다. 또는, 조세정은 회전하는 롤 스펀지를 기판에 접촉시키는 롤 세정이어도 된다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있음을 목적으로 해서 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명은 기재된 실시 형태에 한정되지 않고, 특허 청구범위에 의해 정의되는 기술적 사상에 따른 가장 넓은 범위로 해야 한다.
1 : 로드 포트
2 : 연마부
31 내지 33 : 세정 장치
31a, 32a, 33a : 하우징
31b, 32b, 33b : 셔터
31c, 32c, 33c : 세정부
4 : 건조 장치
4a : 하우징
4b : 셔터
4c : 건조부
5 내지 9 : 반송부
10, 11 : 기판 스테이션
12 : 제어부
13 : 장치
21 : 고온 APM 공급원
22 : 과산화수소 공급원
23 : 고온 황산 공급원
24 : 고온 순수 공급원
51 : 아암
52 : 세정조 세정 샤워
53 : 세정조
61 : APM 공급 노즐
62 : 순수 공급 노즐
63 : H2O2 공급 노즐
64 : SPM 공급 노즐
71 내지 74 : 배관

Claims (18)

  1. 연마액을 사용해서 기판을 연마하는 연마부와,
    상기 연마부에서 연마된 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 황산 및 과산화수소수를 노즐로부터 공급하고, 이어서 순수를 사용해서 세정하는 제1 세정부와,
    상기 제1 세정부에 의해 세정된 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제2 세정부와,
    상기 제2 세정부에 의해 세정된 기판을 건조시키는 건조부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연마부에 의해 연마된 후, 또한 상기 제1 세정부에 의해 세정되기 전의 상기 기판을 건조시키는 기구를 갖지 않는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마부에 의해 연마된 기판을 건조시키지 않고 상기 제1 세정부로 반송하는 반송부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 반송부에 의해 반송 중인 기판에 액체를 끼얹는 제1 액체 공급 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마부에 의해 연마된 후, 또한 상기 제1 세정부에 의해 세정되기 전의 기판이 적재되는 기판 스테이션과,
    상기 기판 스테이션에 적재된 기판에 액체를 끼얹는 제2 액체 공급 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 세정부는, 개폐 가능한 제1 셔터가 설치된 제1 하우징에 수납되고,
    상기 제2 세정부는, 개폐 가능한 제2 셔터가 설치된 제2 하우징에 수납되고,
    상기 건조부는, 개폐 가능한 제3 셔터가 설치된 제3 하우징에 수납되는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마부에 의해 연마된 기판을, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제3 세정부를 구비하고,
    상기 제1 세정부는, 상기 제3 세정부에 의해 세정된 기판을 세정하는, 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 세정부는, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 상기 기판에 공급하면서, 세정 부재를 상기 기판에 접촉시켜서 세정하는, 기판 처리 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 세정부는, 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 상기 기판을 세정한 후, 2 유체 제트 세정을 행하는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마부는, 세리아를 함유하는 연마액을 사용해서 상기 기판을 연마하는, 기판 처리 장치.
  11. 기판 처리 장치에 있어서의 연마부에 의해, 연마액을 사용해서 기판을 연마하는 연마 공정과,
    그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 제1 세정부에 의해, 상기 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 황산 및 과산화수소수를 사용해서 세정하고, 이어서 순수를 사용해서 세정하는 제1 세정 공정과,
    그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 제2 세정부에 의해, 상기 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 세정하는 제2 세정 공정과,
    그 후, 상기 기판 처리 장치에 있어서의 건조부에 의해, 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 연마 공정 후, 연마된 기판을 건조시키지 않고 상기 연마부에서 상기 제1 세정부로 상기 기판을 반송하는 반송 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  13. 세륨 이온이 부착된 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 황산 및 과산화수소수를 노즐로부터 공급하고, 이어서 순수를 사용해서 세정하는 제1 세정 공정과,
    그 후, 상기 기판을 기판 보유 지지 회전 기구에 의해 보유 지지하여 회전시키면서 염기성의 약액 및 과산화수소수를 사용해서 상기 기판을 세정하는 제2 세정 공정과,
    그 후, 상기 기판을 건조시키는 건조 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 세정 공정 및/또는 상기 제2 세정 공정에서는, 상기 기판을 가열하는, 기판 처리 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 세정 공정 전에, 세륨 이온이 부착된 상기 기판에 대하여,
    염기성의 약액 및 과산화수소수를 공급하는 공정,
    회전하는 스펀지 부재를 접촉시키는 공정, 및
    기체 및 액체의 제트류를 공급하는 공정
    중 적어도 1개의 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  16. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 세정 공정, 상기 제2 세정 공정 및 상기 건조 공정은, 세정조 내에서 행하여지고,
    상기 제1 세정 공정과 상기 제2 세정 공정 사이에, 상기 세정조의 내측을 세정하는 공정과,
    상기 제2 세정 공정과 상기 건조 공정 사이에, 상기 세정조의 내측을 세정하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  17. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 세정 공정 전에, 세륨 이온을 함유하는 슬러리를 사용해서 상기 기판을 연마하는 연마 공정을 구비하고,
    상기 연마 공정과 상기 제2 세정 공정 사이에, 연마 후의 기판을 건조시키지 않는, 기판 처리 방법.
  18. 삭제
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