KR102497589B1 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
기판 처리 방법은, 패턴이 형성된 기판의 표면에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 방법으로서, 기판을 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 약액을 기판의 적어도 상기 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 기판의 상기 표면에, 상기 약액보다 낮은 도전성을 갖는 저도전성 액체를 공급하는 저도전성 액체 공급 공정과, 상기 저도전성 액체 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 상기 약액보다 낮고 또한 상기 저도전성 액체보다 높은 도전성을 갖는 고도전성 액체를, 기판의 상기 표면이 아니라, 기판에 있어서 상기 표면과는 반대측인 이면에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정을 포함한다.A substrate processing method is a method of treating a substrate by supplying a chemical solution to a surface of a substrate on which a pattern is formed, comprising: a substrate holding step for holding a substrate; a chemical solution supplying step for supplying the chemical solution to at least the surface of a substrate; Prior to the supplying step, a low-conductivity liquid supply step of supplying a low-conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid to the surface of the substrate to neutralize static electricity on the substrate; To do this, a high conductivity liquid supplying step of supplying a high conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid and higher than that of the low conductivity liquid to the back surface of the substrate, which is opposite to the front surface, instead of the front surface of the substrate.
Description
이 발명은, 기판의 표면을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리의 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 유기 EL (electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD (Flat Panel Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for treating the surface of a substrate. Substrates to be treated include, for example, semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, FPD (Flat Panel Display) substrates such as organic EL (electroluminescence) display devices, optical disk substrates, magnetic disk substrates, and optical disk substrates. A substrate for a magnetic disk, a substrate for a photomask, a ceramic substrate, a substrate for a solar cell, and the like are included.
반도체 장치의 제조 공정에서는, 예를 들어, 기판을 1 장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치는, 처리 챔버와, 처리 챔버 내에 있어서, 기판을 거의 수평하게 유지하면서, 그 기판을 회전시키는 스핀 척과, 이 스핀 척에 의해 회전되는 기판의 표면 (패턴 (디바이스) 이 형성되는 면) 을 향하여 약액을 토출하기 위한 노즐을 구비하고 있다.In a semiconductor device manufacturing process, for example, a single-wafer type substrate processing apparatus for processing substrates one by one includes a processing chamber, a spin chuck for rotating the substrate while holding the substrate substantially horizontally in the processing chamber; A nozzle is provided for discharging the chemical liquid toward the surface of the substrate rotated by the spin chuck (a surface on which a pattern (device) is formed).
이와 같은 기판 처리 장치를 사용한 기판 처리에서는, 예를 들어, 회전 상태의 기판의 표면의 예를 들어 중앙부를 향하여, 노즐로부터 약액이 토출된다. 기판의 표면의 중앙부에 공급된 약액은, 기판의 회전에 의해 발생하는 원심력을 받아, 기판의 표면 상을 둘레 가장자리를 향하여 흘러, 기판의 표면 전역에 골고루 미친다. 이로써, 기판의 표면 전역에 약액에 의한 처리가 실시된다.In substrate processing using such a substrate processing apparatus, a liquid chemical is discharged from a nozzle toward, for example, the central portion of the surface of a substrate in a rotating state, for example. The chemical solution supplied to the central portion of the surface of the substrate receives the centrifugal force generated by the rotation of the substrate, flows on the surface of the substrate toward the circumferential edge, and spreads evenly over the entire surface of the substrate. In this way, the entire surface of the substrate is treated with the chemical solution.
처리 챔버에 반입되어 온 기판에는, 그 전공정 (이온 주입, 드라이 에칭) 에 의해, 기판의 표면에 전하가 축적되어 있는 (즉 대전되어 있는) 경우가 있다. 처리 챔버에 반입되어 온 기판의 표면에 전하가 축적되어 있으면, 노즐로부터의 약액의, 기판의 표면에 대한 착액시에, 기판의 표면과 약액이 접촉하여 기판의 표면에 있어서 급격한 전하의 변화가 발생하여, 약액의 착액 위치 또는 그 근방에서 정전기 방전 (아킹) 이 발생할 우려가 있다. 그 결과, 패턴 (디바이스) 이 파괴되거나, 패턴에 구멍이 뚫리거나 하는 등, 기판의 표면에 국소적인 결함이 발생하는 경우가 있다.In the substrate carried into the processing chamber, charges may be accumulated (that is, charged) on the surface of the substrate due to previous steps (ion implantation and dry etching). If charges are accumulated on the surface of the substrate carried into the processing chamber, when the chemical liquid from the nozzle contacts the surface of the substrate, the chemical liquid contacts the surface of the substrate, resulting in a rapid change in charge on the surface of the substrate. As a result, there is a risk of electrostatic discharge (arking) occurring at or near the liquid contact position. As a result, local defects may occur on the surface of the substrate, such as destruction of the pattern (device) or hole in the pattern.
그래서, 하기 특허문헌 1 에서는, 약액 공급 개시시에 있어서의 기판의 표면에 있어서의 정전기 방전의 발생을 방지하기 위해, 약액 공급의 개시 전에, 약액보다 도전율이 낮은 제전액 (除電液) (예를 들어 탄산수) 을 기판의 표면에 공급하는 것이 알려져 있다.Therefore, in
그러나, 처리 챔버에 반입되어 오는 기판의 대전량이 많은 경우가 있다. 탄산수를 사용한 제전은 전하 이동이 빠르기 때문에, 탄산수의 기판에 대한 착액 시에, 기판의 표면과 탄산수의 접촉에 수반하여 정전기 방전이 발생하는 경우가 있다.However, there are cases in which the amount of charge on the substrate carried into the processing chamber is large. Since charge transfer is fast in the static elimination using carbonated water, when the carbonated water comes into contact with the substrate, an electrostatic discharge may occur as the carbonated water contacts the surface of the substrate.
또한, 기판의 대전량을 서서히 저하시키기 위해, 탄산수보다 도전율이 낮은 제전액 (예를 들어 DIW (탈이온수)) 을 기판의 표면에 공급하고, 그 공급 후에, 기판의 표면에 탄산수를 공급하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 기판의 대전량이 많은 경우에는, 기판의 표면에 대한 DIW 의 공급에 의해서도 정전기 방전이 발생할 우려도 있다.In addition, in order to gradually decrease the amount of charge on the substrate, it is also possible to supply an elimination liquid (for example, DIW (deionized water)) having a lower conductivity than carbonated water to the surface of the substrate, and then supply carbonated water to the surface of the substrate. can think However, when the amount of charge on the substrate is large, electrostatic discharge may occur even when DIW is supplied to the surface of the substrate.
즉, 기판에 대한 약액의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지함과 함께, 기판에 대한 제전액 (탄산수나 DIW) 의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 필요가 있다. 환언하면, 기판에 대한 액체의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 필요가 있다.That is, it is necessary to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of the chemical solution to the substrate, and to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of the antiseptic liquid (carbonated water or DIW) to the substrate. . In other words, it is necessary to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of liquid to the substrate.
그래서, 본 발명의 목적은, 기판의 표면에 대한 액체의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 이로써, 기판의 표면에 있어서의 국소적인 결함의 발생을 억제 또는 방지할 수 있는, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to be able to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of liquid to the surface of the substrate, thereby suppressing or preventing the occurrence of local defects on the surface of the substrate. It is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
이 발명은, 패턴이 형성된 기판의 표면에 약액을 공급하여 기판을 처리하는 방법으로서, 기판을 유지하는 기판 유지 공정과, 상기 약액을 기판의 적어도 상기 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 기판의 상기 표면에, 상기 약액보다 낮은 도전성을 갖는 저도전성 액체를 공급하는 저도전성 액체 공급 공정과, 상기 저도전성 액체 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 상기 약액보다 낮고 또한 상기 저도전성 액체보다 높은 도전성을 갖는 고도전성 액체를, 기판의 상기 표면이 아니라, 기판에 있어서 상기 표면과는 반대측인 이면에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.The present invention is a method of treating a substrate by supplying a chemical solution to the surface of a substrate on which a pattern is formed, comprising: a substrate holding step for holding a substrate; a chemical solution supplying step for supplying the chemical solution to at least the surface of a substrate; Prior to the process, a low-conductivity liquid supply step of supplying a low-conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid to the surface of the substrate to neutralize the substrate, and prior to the low-conductivity liquid supply step, to neutralize the substrate and a high conductivity liquid supplying step of supplying a high conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid and higher than that of the low conductivity liquid to a back surface of the substrate, which is opposite to the surface, instead of to the surface of the substrate. processing method is provided.
이 방법에 의하면, 기판에 대한 약액의 공급에 앞서, 먼저, 기판의 표면이 아니라 기판의 이면에 고도전성 액체가 공급된다. 기판이 대전되어 있는 경우, 기판의 표면 (디바이스가 형성된 디바이스면) 에 전하가 축적되어 있기 때문에, 고도전성 액체를 기판의 이면에 공급해도, 기판의 이면에서 정전기 방전이 발생하는 경우는 거의 없다. 또한, 고도전성 액체의 도전율이 비교적 높기 때문에, 기판의 이면에 대한 저도전성 액체의 공급에 의해, 기판에 축적되어 있는 전하의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.According to this method, prior to supplying the chemical solution to the substrate, first, the highly conductive liquid is supplied to the back surface of the substrate instead of the front surface of the substrate. When the substrate is charged, since charges are accumulated on the surface of the substrate (device surface on which devices are formed), even if a highly conductive liquid is supplied to the back surface of the substrate, electrostatic discharge rarely occurs on the back surface of the substrate. In addition, since the conductivity of the highly conductive liquid is relatively high, the amount of charge stored in the substrate can be effectively reduced by supplying the low conductive liquid to the back surface of the substrate.
또한, 고도전성 액체의 기판의 이면에 대한 공급에 의해, 기판의 표면의 패턴의 내부에 들어간 전하를, 패턴의 외표면으로 꺼낼 수 있다.In addition, by supplying the highly conductive liquid to the back surface of the substrate, the charge that has entered the inside of the pattern on the surface of the substrate can be taken out to the outer surface of the pattern.
이어서, 기판의 표면에 저도전성 액체가 공급된다. 이로써, 패턴의 외표면으로 빠져나간 전하를, 저도전성 액체에 의해 효과적으로 제거할 수 있다. 기판으로부터 전하의 양이 감소된 후에 기판의 표면에 도전성 액체가 공급되기 때문에, 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 게다가, 그 도전성 액체가, 비교적 도전율이 낮은 저도전성 액체이기 때문에, 정전기 방전의 발생을, 보다 더 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.Then, a low-conductivity liquid is supplied to the surface of the substrate. In this way, the charge that has escaped to the outer surface of the pattern can be effectively removed by the low-conductivity liquid. Since the conductive liquid is supplied to the surface of the substrate after the amount of charge from the substrate is reduced, occurrence of electrostatic discharge can be effectively suppressed or prevented. In addition, since the conductive liquid is a low-conductivity liquid having a relatively low conductivity, generation of electrostatic discharge can be suppressed or prevented more effectively.
그리고, 저도전성 액체 및 고도전성 액체에 의해 충분히 전하가 제거된 후의 기판의 적어도 표면에, 약액이 공급된다. 이로써, 약액 처리가 실행된다. 따라서, 기판의 표면에 대한 약액의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.Then, the chemical solution is supplied to at least the surface of the substrate after the electric charges have been sufficiently removed by the low-conductivity liquid and the high-conductivity liquid. In this way, chemical liquid treatment is executed. Therefore, generation of electrostatic discharge accompanying the supply of the chemical solution to the surface of the substrate can be suppressed or prevented.
이로써, 기판의 표면에 대한 액체 (저도전성 액체, 고도전성 액체, 약액) 의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 그 때문에, 기판의 표면에 있어서의 국소적인 결함의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.This makes it possible to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of liquid (low-conductivity liquid, high-conductivity liquid, chemical liquid) to the surface of the substrate, thereby preventing the occurrence of local defects on the surface of the substrate. can be suppressed or prevented.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 저도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 이면에, 기판을 제전하기 위해, 상기 저도전성 액체 또는 상기 고도전성 액체를 공급하는 공정을 추가로 포함한다.In one embodiment of the present invention, the substrate processing method includes a step of supplying the low-conductivity liquid or the high-conductivity liquid to the back surface of the substrate in parallel with the low-conductivity liquid supply step to neutralize the substrate. include additional
이 방법에 의하면, 기판의 표면에 대한 저도전성 액체의 공급에 병행하여, 기판의 이면에, 저도전성 액체 또는 고도전성 액체가 공급된다. 이로써, 기판에 축적되어 있는 전하를, 보다 더 효과적으로 제거할 수 있다. 그러므로, 약액의 공급시에 있어서의 정전기 방전의 발생을 보다 더 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.According to this method, the low-conductivity liquid or high-conductivity liquid is supplied to the back surface of the substrate in parallel with the supply of the low-conductivity liquid to the front surface of the substrate. This makes it possible to more effectively remove the charges accumulated on the substrate. Therefore, it is possible to more effectively suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge at the time of supplying the chemical solution.
이 발명의 다른 실시형태에서는, 상기 고도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 표면에 액체를 공급하지 않는다.In another embodiment of the present invention, in parallel to the highly conductive liquid supplying step, no liquid is supplied to the surface of the substrate.
기판의 이면에 대한 고도전성 액체의 공급에 병행하여 기판의 표면에 액체를 공급하면, 기판의 표면의 액체의 착액에 의해, 기판의 표면에 정전기 방전이 발생할 우려가 있다.If the liquid is supplied to the surface of the substrate in parallel with the supply of the highly conductive liquid to the back surface of the substrate, electrostatic discharge may occur on the surface of the substrate due to the liquid adhering to the surface of the substrate.
이에 반해, 이 방법에 의하면, 기판의 이면에 대한 고도전성 액체의 공급에 병행하여 기판의 표면에 액체를 공급하지 않는다. 이로써, 기판의 표면에 있어서의 정전기 방전의 발생을 보다 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.In contrast, according to this method, the liquid is not supplied to the surface of the substrate in parallel with the supply of the highly conductive liquid to the back surface of the substrate. Thereby, generation of electrostatic discharge on the surface of the substrate can be more effectively suppressed or prevented.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 고도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 표면의 전역에 대향하는 기판 대향면을 갖는 대향 부재를, 상기 기판 대향면이 기판의 상기 표면에 근접하는 근접 위치에 배치하는 근접 위치 배치 공정을 추가로 포함한다.In one embodiment of the present invention, in the substrate processing method, in parallel with the highly conductive liquid supplying step, an opposing member having a substrate facing surface facing the entire surface of the substrate is provided, so that the substrate facing surface is above the surface of the substrate. It further includes a proximal position placement process for disposing in a proximal position proximate to the surface.
이 방법에 의하면, 대향 부재의 기판 대향면을 기판의 표면에 근접시키면서, 즉, 대향 부재의 기판 대향면에 의해 기판의 표면을 보호하면서, 기판의 이면에 고도전성 액체를 공급한다. 그 때문에, 기판의 이면으로부터 기판의 표면측으로 고도전성 액체가 돌아 들어가는 것이나, 기판의 표면측으로 고도전성 액체가 돌아 들어가는 것을 양호하게 억제 또는 방지할 수 있다.According to this method, the highly conductive liquid is supplied to the back surface of the substrate while bringing the substrate facing surface of the opposing member close to the substrate surface, that is, while protecting the substrate surface with the substrate facing surface of the opposing member. Therefore, it is possible to satisfactorily suppress or prevent the flow of the highly conductive liquid from the back side of the substrate to the front surface side of the substrate and the flow of the highly conductive liquid to the front surface side of the substrate.
이 발명의 또 다른 실시형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 저도전성 액체 공급 공정 후, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 기판의 적어도 상기 표면에, 상기 고도전성 액체를 공급하는 제 2 고도전성 액체 공급 공정을 추가로 포함한다.In another embodiment of the present invention, the substrate processing method includes supplying the highly conductive liquid to at least the surface of the substrate in order to neutralize the substrate after the low-conductive liquid supplying step and before the chemical solution supplying step. A second highly conductive liquid supply process is further included.
이 방법에 의하면, 저도전성 액체가 기판에 공급된 후, 기판에 약액이 공급되기까지의 동안에, 기판의 적어도 표면에 고도전성 액체가 공급된다. 요컨대, 기판의 표면에, 저도전성 액체 → 고도전성 액체의 순으로 공급한다. 저도전성 액체 → 고도전성 액체 → 약액과, 도전성의 액체가, 도전성이 낮은 것부터 순서대로 단계적으로 공급되기 때문에, 저도전성 액체나 고도전성 액체에서 기인하는 정전기 방전의 발생을 방지하면서 기판을 양호하게 제전할 수 있고, 또한, 약액 공급시에 있어서의 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.According to this method, after the low-conductivity liquid is supplied to the substrate, the high-conductivity liquid is supplied to at least the surface of the substrate during the period until the chemical liquid is supplied to the substrate. In short, the low-conductivity liquid → high-conductivity liquid is supplied to the surface of the substrate in the order. Since low-conductive liquid → high-conductive liquid → chemical liquid and conductive liquid are supplied step by step in order from the low-conductive liquid, the occurrence of electrostatic discharge caused by the low-conductive liquid or the high-conductive liquid is prevented, and the board is discharged satisfactorily. In addition, the occurrence of electrostatic discharge during supply of the chemical solution can be effectively suppressed.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 유지 공정이, 도전성 재료를 사용하여 형성된 도전부를 기판의 둘레 가장자리부에 접촉시킴으로써 기판을 유지하는 공정을 포함한다.In one embodiment of this invention, the substrate holding step includes a step of holding the substrate by bringing a conductive portion formed using a conductive material into contact with a peripheral portion of the substrate.
이 방법에 의하면, 저도전성 액체 또는 고도전성 액체를 개재하여, 기판을 양호하게 제전할 수 있다.According to this method, the substrate can be satisfactorily discharged through the low-conductivity liquid or the high-conductivity liquid.
또한, 상기 저도전성 액체가 탈이온수를 포함하고 있어도 된다. 상기 고도전성 액체가 이온을 함유하는 액체를 포함하고 있어도 된다.Further, the low-conductivity liquid may contain deionized water. The highly conductive liquid may contain a liquid containing ions.
이 발명은, 표면에 패턴이 형성된 기판을 유지하는 기판 유지 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면에, 도전성을 갖는 약액을 공급하기 위한 약액 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면에, 상기 약액보다 낮은 도전성을 갖는 저도전성 액체를 공급하기 위한 저도전성 액체 공급 유닛과, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판에 있어서 상기 표면과는 반대측인 이면에, 상기 약액보다 낮고 또한 상기 저도전성 액체보다 높은 도전성을 갖는 고도전성 액체를 공급하기 위한 고도전성 액체 공급 유닛과, 상기 약액 공급 유닛, 상기 저도전성 액체 공급 유닛 및 상기 고도전성 액체 공급 유닛을 제어하는 제어 장치를 포함하고, 상기 제어 장치가, 상기 약액을 기판의 적어도 상기 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 기판의 상기 표면에, 상기 저도전성 액체를 공급하는 저도전성 액체 공급 공정과, 상기 저도전성 액체 공급 공정에 앞서, 상기 고도전성 액체를, 기판의 상기 표면이 아니라, 기판에 있어서 상기 표면과는 반대측인 이면에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정을 실행하는, 기판 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate holding unit for holding a substrate having a pattern formed thereon, a chemical solution supplying unit for supplying a chemical solution having conductivity to the surface of the substrate held by the substrate holding unit, and the substrate holding unit. a low-conductivity liquid supply unit for supplying a low-conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid to the surface of the substrate held by the substrate holding unit; On the back side, a high conductivity liquid supply unit for supplying a high conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid and higher than that of the low conductivity liquid, and the chemical liquid supply unit, the low conductivity liquid supply unit, and the high conductivity liquid supply unit. a chemical solution supplying step of supplying the chemical solution to at least the surface of the substrate, and prior to the chemical solution supplying step, to remove static electricity from the substrate, to the surface of the substrate; A low-conductivity liquid supplying step of supplying a conductive liquid, and prior to the low-conductivity liquid supplying step, the high-conductivity liquid is supplied not to the front surface of the substrate, but to the back surface of the substrate opposite to the front surface. A substrate processing apparatus that performs a supply process is provided.
이 구성에 의하면, 기판에 대한 약액의 공급에 앞서, 먼저, 기판의 표면이 아니라 기판의 이면에 고도전성 액체가 공급된다. 기판이 대전되어 있는 경우, 기판의 표면 (디바이스가 형성된 디바이스면) 에 전하가 축적되어 있기 때문에, 고도전성 액체를 기판의 이면에 공급해도, 기판의 이면에서 정전기 방전이 발생하는 경우는 거의 없다. 또한, 고도전성 액체의 도전율이 비교적 높기 때문에, 기판의 이면에 대한 저도전성 액체의 공급에 의해, 기판에 축적되어 있는 전하의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.According to this configuration, prior to supplying the chemical liquid to the substrate, first, the highly conductive liquid is supplied to the back surface of the substrate instead of the front surface of the substrate. When the substrate is charged, since charges are accumulated on the surface of the substrate (device surface on which devices are formed), even if a highly conductive liquid is supplied to the back surface of the substrate, electrostatic discharge rarely occurs on the back surface of the substrate. In addition, since the conductivity of the highly conductive liquid is relatively high, the amount of charge stored in the substrate can be effectively reduced by supplying the low conductive liquid to the back surface of the substrate.
또한, 고도전성 액체의 기판의 이면에 대한 공급에 의해, 기판의 표면의 패턴의 내부에 들어간 전하를, 패턴의 외표면으로 꺼낼 수 있다.In addition, by supplying the highly conductive liquid to the back surface of the substrate, the charge that has entered the inside of the pattern on the surface of the substrate can be taken out to the outer surface of the pattern.
이어서, 기판의 표면에 저도전성 액체가 공급된다. 이로써, 패턴의 외표면으로 빠져나간 전하를, 저도전성 액체에 의해 효과적으로 제거할 수 있다. 기판으로부터 전하의 양이 감소된 후에 기판의 표면에 도전성 액체가 공급되기 때문에, 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 게다가, 그 도전성 액체가, 비교적 도전율이 낮은 저도전성 액체이기 때문에, 정전기 방전의 발생을, 보다 더 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.Then, a low-conductivity liquid is supplied to the surface of the substrate. In this way, the charge that has escaped to the outer surface of the pattern can be effectively removed by the low-conductivity liquid. Since the conductive liquid is supplied to the surface of the substrate after the amount of charge from the substrate is reduced, occurrence of electrostatic discharge can be effectively suppressed or prevented. In addition, since the conductive liquid is a low-conductivity liquid having a relatively low conductivity, generation of electrostatic discharge can be suppressed or prevented more effectively.
그리고, 저도전성 액체 및 고도전성 액체에 의해 충분히 전하가 제거된 후의 기판의 적어도 표면에, 약액이 공급된다. 이로써, 약액 처리가 실행된다. 따라서, 기판의 표면에 대한 약액의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.Then, the chemical solution is supplied to at least the surface of the substrate after the electric charges have been sufficiently removed by the low-conductivity liquid and the high-conductivity liquid. In this way, chemical liquid treatment is executed. Therefore, generation of electrostatic discharge accompanying the supply of the chemical solution to the surface of the substrate can be suppressed or prevented.
이로써, 기판의 표면에 대한 액체 (저도전성 액체, 고도전성 액체, 약액) 의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 그 때문에, 기판의 표면에 있어서의 국소적인 결함의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.This makes it possible to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of liquid (low-conductivity liquid, high-conductivity liquid, chemical liquid) to the surface of the substrate, thereby preventing the occurrence of local defects on the surface of the substrate. can be suppressed or prevented.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 처리 장치가, 상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면의 전역에 대향하는 기판 대향면을 갖고, 상기 기판 대향면이 기판의 상기 표면에 근접하는 근접 위치에 배치되는 대향 부재를 추가로 포함한다.In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus has a substrate facing surface facing the entire surface of the substrate held by the substrate holding unit, and the substrate facing surface is close to the surface of the substrate. It further includes an opposing member disposed in a proximate position.
이 구성에 의하면, 대향 부재의 기판 대향면을 기판의 표면에 근접시키면서, 즉, 대향 부재의 기판 대향면에 의해 기판의 표면을 보호하면서, 기판의 이면에 고도전성 액체를 공급하는 것이 가능하다. 이 경우, 기판의 이면으로부터 기판의 표면측으로 고도전성 액체가 돌아 들어가는 것이나, 기판의 표면측으로 고도전성 액체가 돌아 들어가는 것을 양호하게 억제 또는 방지할 수 있다.According to this configuration, it is possible to supply the highly conductive liquid to the back surface of the substrate while bringing the substrate facing surface of the opposing member close to the substrate surface, that is, while protecting the substrate surface with the substrate facing surface of the opposing member. In this case, it is possible to satisfactorily suppress or prevent the flow of the highly conductive liquid from the back surface of the substrate to the surface side of the substrate and the flow of the highly conductive liquid to the surface side of the substrate.
이 발명의 일 실시형태에서는, 상기 기판 유지 유닛이, 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하는 유지 핀으로서, 도전성 재료를 사용하여 형성된 도전 핀을 갖는다.In one embodiment of this invention, the substrate holding unit has a conductive pin formed using a conductive material as a holding pin for contacting and supporting the circumferential edge portion of the substrate.
이 구성에 의하면, 저도전성 액체 또는 고도전성 액체를 개재하여, 기판을 양호하게 제전할 수 있다.According to this configuration, the substrate can be satisfactorily discharged through the low-conductivity liquid or the high-conductivity liquid.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부한 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.The above-mentioned and other objects, characteristics, and effects in the present invention will become clear from the description of the following embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2 는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
도 3 은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도 및 상기 기판 처리 장치에 의한 처리 대상인 기판의 표면을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 상기 처리 유닛에 의한 제 1 기판 처리예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a ∼ 5c 는, 상기 제 1 기판 처리예의 각 공정이 실행되고 있을 때의 기판을 수평으로 본 모식도이다.
도 6a ∼ 6c 는, 상기 제 1 기판 처리예의 각 공정에 있어서의, 기판의 대전 상태의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a ∼ 7c 는, 제 1 기판 처리예에 포함되는 약액 공급 공정의 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은, 제전 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 상기 처리 유닛에 의해 실행되는 제 2 기판 처리예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10 은, 상기 처리 유닛에 의해 실행되는 제 3 기판 처리예를 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic plan view for explaining the internal layout of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit included in the substrate processing apparatus.
3 is a block diagram for explaining the electrical configuration of main parts of the substrate processing apparatus and a cross-sectional view showing an enlarged surface of a substrate to be processed by the substrate processing apparatus.
4 is a flowchart for explaining a first substrate processing example by the processing unit.
5A to 5C are schematic views of the substrate viewed horizontally when each step of the first substrate processing example is being executed.
6A to 6C are diagrams for explaining changes in the electrification state of the substrate in each step of the first substrate processing example.
7A to 7C are diagrams for explaining contents of a chemical solution supplying step included in a first substrate processing example.
8 is a diagram showing the test results of the static elimination test.
9 is a flowchart for explaining a second substrate processing example executed by the processing unit.
10 is a flowchart for explaining a third substrate processing example executed by the processing unit.
도 1 은, 이 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 를 위에서 본 모식도이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판 (W) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 이 실시형태에서는, 기판 (W) 은, 원판상의 기판이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 처리액 및 린스액으로 기판 (W) 을 처리하는 복수의 처리 유닛 (2) 과, 처리 유닛 (2) 에 의해 처리되는 복수 장의 기판 (W) 을 수용하는 기판 수용기가 재치 (載置) 되는 로드 포트 (LP) 와, 로드 포트 (LP) 와 처리 유닛 (2) 사이에서 기판 (W) 을 반송하는 인덱서 로봇 (IR) 및 기판 반송 로봇 (CR) 과, 기판 처리 장치 (1) 를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다. 인덱서 로봇 (IR) 은, 기판 수용기와 기판 반송 로봇 (CR) 사이에서 기판 (W) 을 반송한다. 기판 반송 로봇 (CR) 은, 인덱서 로봇 (IR) 과 처리 유닛 (2) 사이에서 기판 (W) 을 반송한다. 복수의 처리 유닛 (2) 은, 예를 들어, 동일한 구성을 갖고 있다.1 is a schematic diagram of a
도 2 는, 처리 유닛 (2) 의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the
처리 유닛 (2) 은, 상자형의 처리 챔버 (4) 와, 처리 챔버 (4) 내에서 1 장의 기판 (W) 을 수평한 자세로 유지하여, 기판 (W) 의 중심을 지나는 연직인 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (기판 유지 유닛) (5) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 상면 (기판 (W) 의 표면 (패턴 형성면) (Wa) (도 5a 등을 참조)) 에 액체 (처리액 (약액 및 린스액) 및 제전액) 를 공급하기 위한 상측 액체 공급 유닛과, 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 하면 (기판 (W) 의 이면 (Wb) (도 5a 등을 참조)) 에 액체 (처리액 (약액 및 린스액) 및 제전액) 를 공급하기 위한 하측 액체 공급 유닛과, 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 상면에 대향하고, 기판 (W) 의 상방의 공간을 그 주위의 분위기로부터 차단하는 대향 부재 (6) 와, 스핀 척 (5) 의 측방을 둘러싸는 통상의 처리 컵 (도시하지 않음) 을 포함한다.The
처리 챔버 (4) 는, 스핀 척 (5) 등을 수용하는 상자형의 격벽 (7) 을 포함한다.The
스핀 척 (5) 으로서, 기판 (W) 을 수평 방향으로 사이에 두고 기판 (W) 을 수평하게 유지하는 협지식의 척이 채용되어 있다. 구체적으로는, 스핀 척 (5) 은, 스핀 모터 (회전 유닛) (12) 와, 이 스핀 모터 (12) 의 구동축과 일체화된 하스핀축 (13) 과, 하스핀축 (13) 의 상단 (上端) 에 대략 수평하게 장착된 원판상의 스핀 베이스 (14) 를 포함한다. 하스핀축 (13) 은, 도전성 재료를 사용하여 형성되어 있다. 하스핀축 (13) 은 어스 접속되어 있다.As the
스핀 베이스 (14) 는, 기판 (W) 의 외경보다 큰 외경을 갖는 수평한 원형의 상면 (14a) 을 포함한다. 스핀 베이스 (14) 는, 도전성 재료를 사용하여 형성되어 있다. 상면 (14a) 에는, 그 둘레 가장자리부에 복수 개 (3 개 이상. 예를 들어 6 개) 의 협지 핀 (15) 이 배치되어 있다. 복수 개의 협지 핀 (15) 은, 스핀 베이스 (14) 의 상면 둘레 가장자리부에 있어서, 기판 (W) 의 외주 형상에 대응하는 원주 상에서 적당한 간격을 두고 예를 들어 등간격으로 배치되어 있다. 협지 핀 (15) 은, 도전성 재료를 사용하여 형성된 이른바 도전 핀이다.The
전술한 바와 같이, 하스핀축 (13), 스핀 베이스 (14) 및 협지 핀 (15) 이, 각각 도전성 재료 (예를 들어, 카본을 포함하는 도전성 재료, 금속 재료) 를 사용하여 형성되어 있고, 또한, 하스핀축 (13) 이 어스 접속되어 있다. 그 때문에, 도전성을 갖는 액체 (후술하는 저도전성 액체, 고도전성 액체 및 약액) 가 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 표면 또는 이면에 공급되면, 당해 액체를 개재하여 기판 (W) 이 제전된다.As described above, the
대향 부재 (6) 는, 대향판 (17) 과, 대향판 (17) 의 중앙부를 상하 방향으로 관통하는 상면 노즐 (30) 을 포함한다. 대향판 (17) 은, 그 하면에 기판 (W) 의 상면 전역에 대향하는, 수평하게 배치된 원형의 기판 대향면 (17a) 을 갖고 있다.The opposing
이 실시형태에서는, 상면 노즐 (30) 은, 중심축 노즐로서 기능한다. 상면 노즐 (30) 은, 스핀 척 (5) 의 상방에 배치되어 있다. 상면 노즐 (30) 은, 지지 아암 (22) 에 의해 지지되고 있다. 상면 노즐 (30) 은, 지지 아암 (22) 에 대해 회전 불능이다. 상면 노즐 (30) 은, 대향판 (17) 및 지지 아암 (22) 과 함께 승강한다. 상면 노즐 (30) 은, 그 하단부 (下端部) 에, 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 상면 중앙부에 대향하는 토출구 (30a) 를 형성하고 있다.In this embodiment, the
지지 아암 (22) 에는, 전동 모터, 볼 나사 등을 포함하는 구성의 대향 부재 승강 유닛 (27) 이 결합되어 있다. 대향 부재 승강 유닛 (27) 은, 대향 부재 (6) (대향판 (17) 및 상스핀축 (18)) 및 상면 노즐 (30) 을, 지지 아암 (22) 과 함께 연직 방향으로 승강시킨다.An opposing
대향 부재 승강 유닛 (27) 은, 대향판 (17) 을, 기판 대향면 (17a) 이 스핀 척 (5) 에 유지되고 있는 기판 (W) 의 상면에 근접하는 근접 위치 (도 2 에 2 점 쇄선으로 나타내는 위치. 도 5a 도 아울러 참조) 와, 근접 위치보다 크게 상방으로 퇴피한 퇴피 위치 (도 2 에 실선으로 나타내는 위치) 사이에서 승강시킨다. 대향 부재 승강 유닛 (27) 은, 근접 위치 (도 5a 에 나타내는 위치), 상위치 (도 5b 및 도 5c 에 나타내는 위치), 및 퇴피 위치에서 대향판 (17) 을 유지할 수 있다. 근접 위치는, 기판 대향면 (17a) 이 기판 (W) 의 상면과의 사이에 미소 간격 (예를 들어 약 0.3 ㎜) 을 두고 배치되는 위치이다. 상위치는, 기판 대향면 (17a) 과 기판 (W) 의 상면의 간격이 근접 위치보다 크고, 또한 퇴피 위치보다 작은 위치이다.The opposing
상측 액체 공급 유닛은, 상면 노즐 (30) 과, 상면 노즐 (30) 에 각각 처리액을 공급하는 제 1 상공급 유닛 (31), 제 2 상공급 유닛 (32) 및 제 3 상공급 유닛 (33) 을 포함한다.The upper liquid supply unit includes an
제 1 상공급 유닛 (31) 은, 상면 노즐 (30) 에 일단이 접속된 상공통 배관 (35) 과, 상공통 배관 (35) 의 타단에 접속된 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 을 포함한다. 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 은, 상공통 배관 (35) 으로 송액하는 상접속부 (36) 와, 복수의 밸브를 포함한다. 상접속부 (36) 의 내부에는, 액체가 유통되기 위한 유통 공간이 형성되어 있다. 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 은, 상접속부 (36) 에 각각 접속된, DIW 상배관 (37), SC2 상배관 (38) 및 상흡인 배관 (39) 을 추가로 포함한다. 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 에 포함되는 복수의 밸브는, DIW 상배관 (37) 을 개폐하는 DIW 상밸브 (42) 와, SC2 상배관 (38) 을 개폐하는 SC2 상밸브 (43) 와, 상흡인 배관 (39) 을 개폐하는 상흡인 밸브 (44) 를 포함한다.The first
DIW 상배관 (37) 에는, DIW 공급원으로부터의 DIW (탈이온수) 가 공급되도록 되어 있다. 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 DIW 상밸브가 개방됨으로써, 상면 노즐 (30) 에 DIW 가 공급되고, 이로써, 토출구 (30a) 로부터 DIW 가 하향으로 토출된다.DIW (deionized water) from a DIW supply source is supplied to the DIW
SC2 상배관 (38) 에는, SC2 공급원으로부터의 SC2 (HCl 과 H2O2 를 포함하는 혼합액) 가 공급되도록 되어 있다. 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 SC2 상밸브 (43) 가 개방됨으로써, 상면 노즐 (30) 에 SC2 가 공급되고, 이로써, 토출구 (30a) 로부터 SC2 가 하향으로 토출된다.SC2 (a mixed liquid containing HCl and H 2 O 2 ) is supplied from the SC2 supply source to the SC2
상흡인 배관 (39) 의 하류단 (下流端) 에는, 흡인 장치 (도시하지 않음) 가 접속되어 있다. 흡인 장치는, 예를 들어 이젝터식의 흡인 장치이다. 이젝터식의 흡인 장치는, 진공 발생기나 아스피레이터를 포함한다. 흡인 장치의 가동 상태에 있어서, 흡인 장치의 내부가 감압됨으로써, 상흡인 배관 (39) 의 내부가 흡인되고, 그 결과, 흡인 장치의 기능이 유효화된다. 흡인 장치의 기능이 유효화된 상태에 있어서, 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 상흡인 밸브 (44) 가 개방됨으로써, 상흡인 배관 (39) 의 내부가 흡인되고, 상접속부 (36) 의 내부 공간 (유통 공간) 의 액체, 및 상공통 배관 (35) 의 내부의 액체가 흡인 장치에 의해 흡인된다.A suction device (not shown) is connected to the downstream end of the
제 2 상공급 유닛 (32) 은, 상면 노즐 (30) 에 접속된 SC1 상배관 (46) 과, SC1 상배관 (46) 에 개재 장착된 SC1 상밸브 (47) 를 포함한다. SC1 상배관 (46) 에는, SC1 공급원으로부터의 SC1 (NH4OH 와 H2O2 를 포함하는 혼합액) 이 공급되도록 되어 있다. 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 SC1 상밸브 (47) 가 개방됨으로써, 상면 노즐 (30) 에 SC1 이 공급되고, 이로써, 토출구 (30a) 로부터 SC1 이 하향으로 토출된다.The second
제 3 상공급 유닛 (33) 은, 상면 노즐 (30) 에 접속된 HF 상배관 (48) 과, HF 상배관 (48) 에 개재 장착된 HF 상밸브 (49) 를 포함한다. HF 상배관 (48) 에는, HF 공급원으로부터의 HF 가 공급되도록 되어 있다. 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 HF 상밸브 (49) 가 개방됨으로써, 상면 노즐 (30) 에 HF 가 공급되고, 이로써, 토출구 (30a) 로부터 HF 가 하향으로 토출된다. 이 실시형태에서는, HF 는, 예를 들어, 희석된 희석 불산 (DHF) 이다.The third
이 실시형태에서는, 상면 노즐 (30), DIW 상배관 (37) 및 DIW 상밸브 (42) 에 의해, 저도전성 액체 공급 유닛이 구성되어 있다.In this embodiment, the low-conductivity liquid supply unit is constituted by the
하측 액체 공급 유닛은, 하면 노즐 (50) 과, 하면 노즐 (50) 에 각각 처리액을 공급하는 제 1 하공급 유닛 (51), 제 2 하공급 유닛 (52) 및 제 3 하공급 유닛 (53) 을 포함한다.The lower liquid supply unit includes a first
제 1 하공급 유닛 (51) 은, 하면 노즐 (50) 에 일단이 접속된 하공통 배관 (55) 과, 하공통 배관 (55) 의 타단에 접속된 하믹싱 밸브 유닛 (DMV) 을 포함한다. 하믹싱 밸브 유닛 (DMV) 은, 하공통 배관 (55) 으로 송액하는 하접속부 (56) 와, 복수의 밸브를 포함한다. 하접속부 (56) 의 내부에는, 액체가 유통되기 위한 유통 공간이 형성되어 있다. 하믹싱 밸브 유닛 (DMV) 은, 하접속부 (56) 에 각각 접속된, DIW 하배관 (57), SC2 하배관 (58), CO2 수 하배관 (60) 및 하흡인 배관 (59) 을 추가로 포함한다. 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 복수의 밸브는, DIW 하배관 (57) 을 개폐하는 DIW 하밸브 (62) 와, SC2 하배관 (58) 을 개폐하는 SC2 하밸브 (63) 와, CO2 수 하배관 (60) 을 개폐하는 CO2 수 하밸브 (65) 와, 하흡인 배관 (59) 을 개폐하는 하흡인 밸브 (64) 를 포함한다.The first
DIW 하배관 (57) 에는, DIW 공급원으로부터의 DIW 가 공급되도록 되어 있다. 하믹싱 밸브 유닛 (DMV) 에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 DIW 하밸브 (62) 가 개방됨으로써, 하면 노즐 (50) 에 DIW 가 공급되고, 이로써, 토출구 (50a) 로부터 DIW 가 상향으로 토출된다.DIW from the DIW supply source is supplied to the DIW
SC2 하배관 (58) 에는, SC2 공급원으로부터의 SC2 가 공급되도록 되어 있다. 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 SC2 하밸브 (63) 가 개방됨으로써, 하면 노즐 (50) 에 SC2 가 공급되고, 이로써, 토출구 (50a) 로부터 SC2 가 상향으로 토출된다.SC2 from the SC2 supply source is supplied to the SC2
CO2 수 하배관 (60) 에는, CO2 수 공급원으로부터의 CO2 수가 공급되도록 되어 있다. 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 CO2 수 하밸브 (65) 가 개방됨으로써, 하면 노즐 (50) 에 CO2 수가 공급되고, 이로써, 토출구 (50a) 로부터 CO2 수가 상향으로 토출된다.CO 2 water from a CO 2 water supply source is supplied to the CO 2 water
하흡인 배관 (59) 의 하류단에는, 흡인 장치 (도시하지 않음) 가 접속되어 있다. 흡인 장치는, 예를 들어 이젝터식의 흡인 장치이다. 이젝터식의 흡인 장치는, 진공 발생기나 아스피레이터를 포함한다. 흡인 장치의 가동 상태에 있어서, 흡인 장치의 내부가 감압됨으로써, 하흡인 배관 (59) 의 내부가 흡인되고, 그 결과, 흡인 장치의 기능이 유효화된다. 흡인 장치의 기능이 유효화된 상태에 있어서, 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 하흡인 밸브 (64) 가 개방됨으로써, 하흡인 배관 (59) 의 내부가 흡인되고, 하접속부 (56) 의 내부 공간 (유통 공간) 의 액체, 및 하공통 배관 (55) 의 내부의 액체가 흡인 장치에 의해 흡인된다.A suction device (not shown) is connected to the downstream end of the
제 2 하공급 유닛 (52) 은, 하면 노즐 (50) 에 접속된 SC1 하배관 (66) 과. SC1 하배관 (66) 에 개개 장착된 SC1 하밸브 (67) 를 포함한다. SC1 하배관 (66) 에는, SC1 공급원으로부터의 SC1 이 공급되도록 되어 있다. 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 SC1 하밸브 (67) 가 개방됨으로써, 하면 노즐 (50) 에 SC1 이 공급되고, 이로써, 토출구 (50a) 로부터 SC1 이 상향으로 토출된다.The second lower supply unit 52 includes an SC1 lower pipe 66 connected to the
제 3 하공급 유닛 (53) 은, 하면 노즐 (50) 에 접속된 HF 하배관 (68) 과, HF 하배관 (68) 에 개개 장착된 HF 하밸브 (69) 를 포함한다. HF 하배관 (68) 에는, HF 공급원으로부터의 HF 가 공급되도록 되어 있다. 하측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 HF 하밸브 (69) 가 개방됨으로써, 하면 노즐 (50) 에 HF 가 공급되고, 이로써, 토출구 (50a) 로부터 HF 가 상향으로 토출된다. 이 실시형태에서는, HF 는 예를 들어, 희석된 희석 불산 (DHF) 이다.The third lower supply unit 53 includes an HF lower pipe 68 connected to the
이 실시형태에서는, 하면 노즐 (50), CO2 수 하배관 (60) 및 CO2 수 하밸브 (65) 에 의해, 고도전성 액체 공급 유닛이 구성되어 있다.In this embodiment, the highly conductive liquid supply unit is constituted by the
도 3a 는, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.3A is a block diagram for explaining the electrical configuration of main parts of the
제어 장치 (3) 는, 예를 들어 마이크로컴퓨터를 사용하여 구성되어 있다. 제어 장치 (3) 는 CPU 등의 연산 유닛, 고정 메모리 디바이스, 하드디스크 드라이브 등의 기억 유닛, 및 입출력 유닛을 갖고 있다. 기억 유닛에는, 연산 유닛이 실행하는 프로그램이 기억되어 있다.The
또한, 제어 장치 (3) 에는, 제어 대상으로서, 스핀 모터 (12), 대향 부재 승강 유닛 (27) 등이 접속되어 있다. 제어 장치 (3) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 스핀 모터 (12), 대향 부재 승강 유닛 (27) 등의 동작을 제어한다.In addition, the
또한, 제어 장치 (3) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, DIW 상밸브 (42), SC2 상밸브 (43), 상흡인 밸브 (44), SC1 상밸브 (47), HF 상밸브 (49), DIW 하밸브 (62), SC2 하밸브 (63), 하흡인 밸브 (64), CO2 수 하밸브 (65), SC1 하밸브 (67), HF 하밸브 (69) 를 개폐한다.In addition, the
이하에서는, 패턴 형성면 (디바이스 형성면) 인, 표면 (표면) (Wa) 에 패턴 (100) 이 형성된 기판 (W) 을 처리하는 경우에 대하여 설명한다.Hereinafter, the case of processing the substrate W on which the
도 3b 는, 기판 처리 장치 (1) 에 의한 처리 대상인 기판 (W) 의 표면 (Wa) 을 확대하여 나타내는 단면도이다. 처리 대상인 기판 (W) 은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼이고, 그 패턴 형성면인 표면 (Wa) 에 패턴 (100) 이 형성되어 있다. 패턴 (100) 은, 예를 들어 미세 패턴이다. 패턴 (100) 은, 도 3b 에 나타내는 바와 같이, 볼록 형상 (기둥상) 을 갖는 구조체 (101) 가 행렬상으로 배치된 것이어도 된다. 이 경우, 구조체 (101) 의 선폭 (W1) 은 예를 들어 3 ㎚ ∼ 45 ㎚ 정도로, 패턴 (100) 의 간극 (W2) 은 예를 들어 10 ㎚ ∼ 수 ㎛ 정도로, 각각 형성되어 있다. 패턴 (100) 의 막두께 (T) 는, 예를 들어, 0.2 ㎛ ∼ 1.0 ㎛ 정도이다. 또한, 패턴 (100) 은, 예를 들어, 애스펙트비 (선폭 (W1) 에 대한 막두께 (T) 의 비) 가, 예를 들어, 5 ∼ 500 정도여도 된다 (전형적으로는, 5 ∼ 50 정도이다).FIG. 3B is a cross-sectional view showing the surface Wa of the substrate W, which is an object of processing by the
또한, 패턴 (100) 은, 미세한 트렌치에 의해 형성된 라인상의 패턴이, 반복하여 나열되는 것이어도 된다. 또한, 패턴 (100) 은, 박막에, 복수의 미세공 (보이드 (void) 또는 포어 (pore)) 을 형성함으로써 형성되어 있어도 된다.In addition, the
패턴 (100) 은, 예를 들어 절연막을 포함한다. 또한, 패턴 (100) 은, 도체막을 포함하고 있어도 된다. 보다 구체적으로는, 패턴 (100) 은, 복수의 막을 적층한 적층막에 의해 형성되어 있고, 나아가서는, 절연막과 도체막을 포함하고 있어도 된다. 패턴 (100) 은, 단층막으로 구성되는 패턴이어도 된다. 절연막은, 실리콘 산화막 (SiO2 막) 이나 실리콘 질화막 (SiN 막) 이어도 된다. 또한, 도체막은, 저저항화를 위한 불순물을 도입한 아모르퍼스 실리콘막이어도 되고, 금속막 (예를 들어 TiN 막) 이어도 된다.The
또한, 패턴 (100) 은, 친수성막이어도 된다. 친수성막으로서, TEOS 막 (실리콘 산화막의 일종) 을 예시할 수 있다.In addition, the
도 4 는, 처리 유닛 (2) 에 있어서 실행되는 제 1 기판 처리예의 내용을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5a ∼ 5c 는, 제 1 기판 처리예의 각 공정이 실행되고 있을 때의 기판을 수평으로 본 모식도이다. 도 6a ∼ 6c 는, 제 1 기판 처리예의 각 공정에 있어서의, 기판 (W) 의 대전 상태의 변화를 설명하기 위한 도면이다.4 is a flowchart for explaining the contents of the first substrate processing example executed in the
도 1 ∼ 도 4 를 참조하면서, 제 1 기판 처리예에 대하여 설명한다. 도 5a ∼ 6c 에 대해서는 적절히 설명한다. 제 1 기판 처리예는, 기판 (W) 의 표면으로부터 이물질 (파티클) 을 제거하기 위한 세정 처리이다. 후술하는 제 2 기판 처리예 및 제 3 기판 처리예도 동일하게, 기판 (W) 의 표면으로부터 이물질을 제거하기 위한 세정 처리이다.Referring to Figs. 1 to 4, a first substrate processing example will be described. 5A to 6C will be appropriately described. A first substrate treatment example is a cleaning treatment for removing foreign matter (particles) from the surface of the substrate W. Similar to the second substrate processing example and the third substrate processing example described later, cleaning processing is performed to remove foreign substances from the surface of the substrate W.
미처리의 기판 (W) (예를 들어 직경 300 ㎜ 의 원형 기판) 은, 인덱서 로봇 (IR) 및 기판 반송 로봇 (CR) 에 의해 기판 수용기 (C) 로부터 처리 유닛 (2) 으로 반입되고, 처리 챔버 (4) 내로 반입되고, 기판 (W) 이 그 표면 (Wa) (패턴 형성면. 디바이스 형성면. 도 3b 등 참조) 을 상방을 향한 상태에서 스핀 척 (5) 에 수수되어, 스핀 척 (5) 에 기판 (W) 이 유지된다 (기판 유지 공정. 도 4 의 S1 : 기판 (W) 반입). 이 상태에 있어서, 기판 (W) 의 이면 (Wb) (도 6a 등 참조) 은 하방을 향하고 있다.An unprocessed substrate W (for example, a circular substrate having a diameter of 300 mm) is carried from the substrate container C to the
처리 챔버 (4) 의 내부 공간으로 반입되어 온 기판에는, 그 전공정 (이온 주입, 드라이 에칭) 에 의해, 기판 (W) 에 전하가 축적되어 있는 (즉 대전되어 있는) 경우가 있다. 기판 (W) 이 대전되어 있는 경우, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, 전하는, 주로, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 축적되어 있다. 보다 구체적으로는, 전하는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 패턴 (100) 의 내부에 들어가 있다. 기판 (W) 에 대해, 약액 (SC1 이나 SC2 등의 도전성의 약액) 을 공급하면, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 과 약액이 접촉하여 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서 급격한 전하의 변화가 발생하여, 약액의 착액 위치 또는 그 근방에서 정전기 방전이 발생할 우려가 있다. 그 결과, 패턴 (100) 이 파괴되거나, 패턴 (100) 에 구멍이 뚫리거나 하는 등, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 국소적인 결함이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 약액 공급 공정 S5 에 앞서, 기판 (W) 을 제전하기 위해, 고도전성 액체 공급 공정 S3 및 저도전성 액체 공급 공정 S4 가 실행된다.In the substrate carried into the inner space of the
기판 반송 로봇 (CR) 이 처리 유닛 (2) 밖으로 퇴피한 후, 제어 장치 (3) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여 스핀 베이스 (14) 의 회전 속도를, 소정의 제전 회전 속도 (약 500 rpm 미만이고, 예를 들어 약 200 rpm) 까지 상승시켜, 그 제전회전 속도로 유지시킨다 (도 4 의 S2 : 기판 (W) 회전 개시).After the substrate transfer robot CR is retracted out of the
또한, 제어 장치 (3) 는, 대향 부재 승강 유닛 (27) 을 제어하여, 대향판 (17) 을 퇴피 위치로부터 하강시켜, 도 5a 에 나타내는 바와 같이 근접 위치에 배치한다.Further, the
기판 (W) 의 회전이 제전 회전 속도에 도달하면, 제어 장치 (3) 는, 도 5a 에 나타내는 바와 같이, 고도전성 액체 (약액 (예를 들어 SC1, SC2) 보다 낮은 도전성을 갖는 액체) 로서의 CO2 수를, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 아니라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정 (도 4 의 S3) 을 실행한다. CO2 수는 이온을 함유하고 있기 때문에, 어느 정도 높은 도전율을 갖고 있다. 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 있어서 기판 (W) 에 공급되는 CO2 수의 전기 저항률 (전기 저항률이 낮은 쪽이 도전율이 높다) 은, 예를 들어 10-6 MΩ·㎝ ∼ 20 MΩ·㎝ 의 범위이고, 보다 구체적으로는 약 20 MΩ·㎝ ∼ 약 30 MΩ·㎝ 이다.When the rotation of the substrate W reaches the static elimination rotation speed, the
구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, CO2 수 하밸브 (65) 를 개방한다. 그로 인해, 회전 상태의 기판 (W) 의 이면 (Wb) (즉 하면) 의 중앙부를 향하여, 하면 노즐 (50) 의 토출구 (50a) 로부터 CO2 수가 토출된다. 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 착액된 CO2 수는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 둘레 가장자리부로 이동한다. 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역을 덮는 CO2 수의 액막이 형성된다.Specifically, the
CO2 수의 도전율이 비교적 높기 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 고도전성 액체로서의 CO2 수의 공급에 의해, 기판 (W) 의 패턴 (100) 에 축적되어 있는 전하의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 CO2 수의 공급에 의해, 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 패턴 (100) 의 내부에 들어간 전하를, 패턴 (100) 의 외표면으로 꺼낼 수 있다. 즉, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 고도전성 액체로서의 CO2 수의 공급에 의해, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서의 국소적인 전하 배치를 확산시킬 수 있다. 기판 (W) 의 표면 (Wa) (패턴 (100)) 에 전하가 축적되어 있기 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 CO2 수를 공급해도, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에서 정전기 방전이 발생하는 경우는 거의 없다.Since the conductivity of the CO 2 water is relatively high, supply of the CO 2 water as a highly conductive liquid to the back surface Wb of the substrate W reduces the amount of charge accumulated in the
고도전성 액체 공급 공정 S3 에 있어서, 만일, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 CO2 수의 공급에 병행하여 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 액체를 공급하면, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 액체의 착액에 의해, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 정전기 방전이 발생할 우려가 있다.In the highly conductive liquid supply step S3, if the liquid is supplied to the surface Wa of the substrate W in parallel with the supply of CO 2 water to the back surface Wb of the substrate W, Electrostatic discharge may occur on the surface Wa of the substrate W due to the contact of the liquid on the surface Wa.
고도전성 액체 공급 공정 S3 에 있어서, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 CO2 수의 공급에 병행하여 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 액체를 공급하지 않기 때문에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서의 정전기 방전의 발생을, 보다 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.In the highly conductive liquid supply step S3, since the liquid is not supplied to the surface Wa of the substrate W in parallel with the supply of CO 2 water to the back surface Wb of the substrate W, Generation of electrostatic discharge on the surface Wa can be suppressed or prevented more effectively.
또한, 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 있어서, 대향 부재 (6) 를 근접 위치에 배치하면서, 즉, 대향 부재 (6) 의 기판 대향면 (17a) 에 의해 기판 (W) 의 표면 (Wa) 을 보호하면서, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 CO2 수를 공급한다. 그 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 으로부터 기판 (W) 의 표면 (Wa) 측으로 CO2 수가 돌아 들어가는 것을 양호하게 억제 또는 방지할 수 있다.Further, in the highly conductive liquid supplying step S3, the surface Wa of the substrate W is protected by the
또한, 대향 부재 (6) 의 상면 노즐 (30) 에 추가로 불활성 가스 배관 (도시 생략) 을 접속하고, 불활성 가스 배관에 불활성 가스 밸브 (도시 생략) 를 개재 장착해도 된다. 이 경우, 불활성 가스 배관에는 불활성 가스 공급원으로부터 불활성 가스 (예를 들어, N2 가스, 헬륨 가스, 아르곤 가스, 또는 이들의 혼합 가스) 가 공급된다. 불활성 가스 밸브는, 제어 장치 (3) 에 의해 제어된다. 이 경우, 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 있어서, 제어 장치 (3) 는, 대향 부재 (6) 를 근접 위치에 배치한 상태에서 불활성 가스 밸브를 개방함으로써, 불활성 가스 배관을 개재하여 상면 노즐 (30) 에 불활성 가스가 공급되고, 토출구 (30a) 로부터 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 중앙부를 향하여, 불활성 가스가 하향으로 토출된다. 이로써, 기판 (W) 의 상면을 따라, 기판 (W) 의 중앙부로부터 둘레 가장자리부를 향하여 흐르는 불활성 가스의 기류가 형성된다. 그러므로, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 으로부터 기판 (W) 의 표면 (Wa) 측으로 CO2 수가 돌아 들어가는 것을, 더욱 양호하게 억제 또는 방지할 수 있다.In addition, an inert gas pipe (not shown) may be further connected to the
CO2 수의 토출 개시부터 미리 정하는 제 1 제전 기간 (예를 들어 약 60 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, CO2 수 하밸브 (65) 를 폐쇄하여 하면 노즐 (50) 로부터의 CO2 수의 토출을 정지시킨다. 이로써, 고도전성 액체 공급 공정 S3 이 종료된다.When the first predetermined static elimination period (for example, about 60 seconds) elapses from the start of discharging the CO 2 water, the
고도전성 액체 공급 공정 S3 의 종료 후, 제어 장치 (3) 는, 하흡인 밸브 (64) 를 개방한다. 이로써, 하공통 배관 (55) 의 내부 및 하접속부 (56) 의 내부 공간으로부터 CO2 수가 흡인 제거된다. CO2 수의 제거 후, 제어 장치 (3) 는, 하흡인 밸브 (64) 를 폐쇄한다.After completion of the highly conductive liquid supply step S3, the
또한, 제어 장치 (3) 는, 대향 부재 승강 유닛 (27) 을 제어하여, 대향판 (17) 을 근접 위치로부터 상승시켜, 도 5b 에 나타내는 바와 같이 상위치에 배치한다.Further, the
이어서, 제어 장치 (3) 는, 도 5b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에, 저도전성 액체 (약액 (예를 들어 SC1, SC2) 및 고도전성 액체 (예를 들어 CO2 수) 보다 낮은 도전성을 갖는 액체) 로서의 DIW 를 공급하는 저도전성 액체 공급 공정 (도 4 의 S4) 을 실행한다. DIW 는 이온을 거의 함유하고 있지 않기 때문에, 그 도전율은 꽤 낮다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 있어서 기판 (W) 에 공급되는 DIW 의 전기 저항률은, 예를 들어 10 MΩ·㎝ ∼ 20 MΩ·㎝ 의 범위이고, 보다 구체적으로는 약 18 MΩ·㎝ 이다.Next, as shown in FIG. 5B , the
구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, DIW 상밸브 (42) 를 개방한다. 그로 인해, 회전 상태의 기판 (W) 의 표면 (Wa) (즉 상면) 의 중앙부를 향하여, 상면 노즐 (30) 의 토출구 (30a) 로부터 DIW 가 토출된다. 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 착액된 DIW 는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 둘레 가장자리부로 이동한다. 이로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 전역을 덮는 DIW 의 액막이 형성된다. 아울러, 제어 장치 (3) 는, DIW 하밸브 (62) 를 개방한다. 그로 인해, 회전 상태의 기판 (W) 의 이면 (Wb) (즉 하면) 의 중앙부를 향하여, 하면 노즐 (50) 의 토출구 (50a) 로부터 DIW 가 토출된다. 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역을 덮는 DIW 의 액막이 형성된다.Specifically, the
기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 CO2 수의 공급에 의해, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 패턴 (100) 의 외표면으로 꺼내어진 전하가, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 DIW 의 공급에 의해 효과적으로 제거된다. 또한, 기판 (W) 으로부터 전하의 양이 감소된 후에 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 도전성 액체 (DIW) 가 공급되기 때문에, 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 게다가, 그 도전성 액체가, 비교적 도전율이 낮은 DIW 이기 때문에, 정전기 방전의 발생을, 보다 더 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.By supplying CO 2 water to the back surface Wb of the substrate W, as shown in FIG. 6C , the electric charge drawn out to the outer surface of the
또한, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 DIW 의 공급에 병행하여, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 DIW 가 공급된다. 이로써, 기판 (W) 에 축적되어 있는 전하를, 보다 더 효과적으로 제거할 수 있다.Further, in parallel with the supply of DIW to the front surface Wa of the substrate W, DIW is supplied to the back surface Wb of the substrate W. In this way, the charge accumulated on the substrate W can be removed more effectively.
DIW 의 토출 개시부터 미리 정하는 제 2 제전 기간 (예를 들어 약 60 초간) 이 경과하면, 제어 장치는, DIW 상밸브 (42) 및 DIW 하밸브 (62) 를 폐쇄하여, 상면 노즐 (30) 로부터의 DIW 의 토출 및 하면 노즐 (50) 로부터의 DIW 의 토출을 정지시킨다. 이로써, 저도전성 액체 공급 공정 S4 가 종료된다.When the second predetermined static elimination period (for example, about 60 seconds) elapses from the start of DIW discharge, the control device closes the DIW
저도전성 액체 공급 공정 S4 의 종료 후, 제어 장치 (3) 는, 상흡인 밸브 (44) 를 개방한다. 이로써, 상공통 배관 (35) 의 내부 및 상접속부 (36) 의 내부 공간으로부터 DIW 가 흡인 제거된다. DIW 의 제거 후, 제어 장치 (3) 는, 상흡인 밸브 (44) 를 폐쇄한다.After completion of the low-conductivity liquid supply process S4, the
또한, 제어 장치 (3) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여 스핀 베이스 (14) 의 회전 속도를, 소정의 액 처리 회전 속도 (예를 들어 약 500 rpm) 까지 상승시켜, 그 액 처리 회전 속도로 유지시킨다.In addition, the
이어서, 제어 장치 (3) 는, 도 5c 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 약액을 공급하여, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 을 처리 (세정) 하는 약액 공급 공정 (도 4 의 S5) 을 실행한다. 이 실시형태에 관련된 약액 공급 공정 S5 에서는, 제어 장치 (3) 는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 뿐만 아니라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에도 약액을 공급하여, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 을 처리 (세정) 하고 있다 (동시 양면 처리). 약액 공급 공정 S5 에서는, 최초로, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 SC1 또는 SC2 가 공급된다. SC1 및 SC2 는, 다량의 이온을 함유하고 있기 때문에, 높은 도전율을 갖고 있다. 기판 (W) 에 공급되는 SC1 의 전기 저항률은, 예를 들어 10-3 MΩ·㎝ 의 오더이다. 또한, 기판 (W) 에 공급되는 SC2 의 전기 저항률은, 예를 들어 약 10-5 MΩ·㎝ 정도이다.Next, as shown in FIG. 5C , the
SC1 및 SC2 는, CO2 수보다 높은 도전성을 갖는 액체이다. 그 때문에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 충분히 제전되어 있지 않은 상태 (기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 다량의 전하가 축적되어 있는 상태) 에서, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 SC1 또는 SC2 가 공급되면, SC1 또는 SC2 의 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 착액시에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 과 SC1 또는 SC2 가 접촉하여 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서 급격한 전하의 변화가 발생하여, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서의 약액의 착액 위치 또는 그 근방에서 정전기 방전이 발생할 우려가 있다.SC1 and SC2 are liquids having conductivity higher than the number of CO 2 . Therefore, in a state in which the surface Wa of the substrate W is not sufficiently discharged (a state in which a large amount of charge is accumulated on the surface Wa of the substrate W), the surface Wa of the substrate W When SC1 or SC2 is supplied to the surface (Wa) of the substrate (W), the surface (Wa) of the substrate (W) and the surface (Wa) of the substrate (W) come into contact with the surface (Wa) of the substrate (W). There is a possibility that an abrupt charge change occurs in Wa), and an electrostatic discharge may occur at or near the liquid contact position of the chemical liquid on the surface Wa of the substrate W.
그러나, DIW 및 CO2 수에 의해 충분히 전하가 제거된 후의 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 SC1 또는 SC2 가 공급되기 때문에, 약액 공급 공정 S5 에 있어서, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 SC1 이나 SC2 의 착액시에, 정전기 방전이 발생하지 않는다.However, since SC1 or SC2 is supplied to the surface Wa of the substrate W after the electric charge has been sufficiently removed by DIW and CO 2 water, in the chemical solution supplying step S5, the surface Wa of the substrate W Electrostatic discharge does not occur when either SC1 or SC2 is contacted.
약액 공급 공정 S5 의 종료에 이어, 제어 장치 (3) 는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에, 린스액으로서의 DIW 를 공급하여, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 부착되어 있는 약액을 씻어내는 린스 공정 (도의 S6) 을 실행한다. 이 실시형태에 관련된 린스 공정 S6 에서는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 뿐만 아니라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에도 린스액으로서의 DIW 를 공급하여, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 을 처리 (세정) 하고 있다 (동시 양면 처리).Following completion of the chemical solution supplying step S5, the
제어 장치 (3) 에 의해 DIW 상밸브 (42) 및 DIW 하밸브 (62) 를 개방함으로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 DIW 가 공급된다. 그리고, DIW 상밸브 (42) 및 DIW 하밸브 (62) 가 개방되고 나서 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는 DIW 상밸브 (42) 및 DIW 하밸브 (62) 를 폐쇄한다. 이로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 대한 DIW 의 공급이 정지되어, 린스 공정 S6 이 종료된다. 린스액으로서 DIW 를 사용했지만, 린스액으로서 CO2 수를 사용하도록 해도 된다.By opening the DIW
그 후, 제어 장치 (3) 는, 대향 부재 승강 유닛 (27) 을 제어하여, 대향판 (17) 을 퇴피 위치로 상승시킨다.After that, the
이어서, 제어 장치 (3) 는, 건조 공정 (도 4 의 S7) 을 실행한다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 액 처리 회전 속도보다 큰 소정의 흩뿌림 속도 (예를 들어 수천 rpm) 까지 기판 (W) 의 회전 속도를 상승시켜, 그 흩뿌림 속도로 기판 (W) 을 회전시킨다. 이로써, 큰 원심력이 기판 (W) 상의 액체에 가해져, 기판 (W) 에 부착되어 있는 액체가 기판 (W) 의 주위에 흩뿌려진다. 이와 같이 하여, 기판 (W) 으로부터 액체가 제거되고, 기판 (W) 이 건조된다.Next, the
건조 공정 S7 의 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여 스핀 척 (5) 의 회전 (즉, 기판 (W) 의 회전) 을 정지시킨다 (도 4 의 S8). 그 후, 기판 반송 로봇 (CR) 이, 처리 챔버 (4) 의 내부 공간에 진입하여, 처리가 끝난 기판 (W) 을 처리 챔버 (4) 밖으로 반출한다 (도 4 의 S9). 그 기판 (W) 은, 기판 반송 로봇 (CR) 으로부터 인덱서 로봇 (IR) 으로 건내져, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 기판 수용기 (C) 에 수납된다.When a predetermined period elapses from the start of the drying step S7, the
도 7a ∼ 7c 는, 제 1 기판 처리예에 포함되는 약액 공급 공정 S5 의 내용을 설명하기 위한 도면이다. 약액 공급 공정 S5 는, 약액을 사용하여 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 을 세정하는 공정이다.7A to 7C are diagrams for explaining the contents of the chemical solution supplying step S5 included in the first substrate processing example. The chemical solution supplying step S5 is a step of cleaning the front surface Wa and the back surface Wb of the substrate W using the chemical solution.
약액 공급 공정 S5 의 예로서, 제 1 약액 공급 공정 S51, 제 2 약액 공급 공정 S52 및 제 3 약액 공급 공정 S53 이 있다.Examples of the chemical solution supplying step S5 include a first chemical solution supplying step S51, a second chemical solution supplying step S52, and a third chemical solution supplying step S53.
제 1 약액 공급 공정 S51 은, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 SC1 을 공급하는 SC1 공급 공정과, 이 SC1 공급 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에, 린스액으로서의 DIW (또는 CO2 수) 를 공급하는 중간 린스 공정과, 이 중간 린스 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 SC2 를 공급하는 SC2 공급 공정과, 이 SC2 공급 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에, 린스액으로서의 DIW (또는 CO2 수) 를 공급하는 중간 린스 공정과, 이 중간 린스 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 DHF (희석 불산) 를 공급하는 DHF 공급 공정을 포함한다.The first chemical liquid supply step S51 includes an SC1 supply step of supplying SC1 to the front surface Wa and back surface Wb of the substrate W, and after the SC1 supply step, the front surface Wa and the back surface of the substrate W ( Wb) an intermediate rinsing step of supplying DIW (or CO 2 water) as a rinsing liquid, and an SC2 supplying step of supplying SC2 to the front surface Wa and the back surface Wb of the substrate W after the intermediate rinsing process. and, after the SC2 supply step, an intermediate rinse step of supplying DIW (or CO 2 water) as a rinse liquid to the front surface Wa and the back surface Wb of the substrate W, and after the intermediate rinse step, the substrate ( and a DHF supply step of supplying DHF (dilute hydrofluoric acid) to the front surface Wa and the rear surface Wb of W).
제 2 약액 공급 공정 S52 는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 SC2 를 공급하는 SC2 공급 공정과, 이 SC2 공급 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에, 린스액으로서의 DIW (또는 CO2 수) 를 공급하는 중간 린스 공정과, 이 중간 린스 공정 후, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 SC1 을 공급하는 SC1 공급 공정을 포함한다.The second chemical liquid supply step S52 includes an SC2 supply step of supplying SC2 to the front surface Wa and back surface Wb of the substrate W, and after the SC2 supply step, the front surface Wa and the back surface of the substrate W ( Wb) an intermediate rinsing step of supplying DIW (or CO 2 water) as a rinsing liquid, and an SC1 supplying step of supplying SC1 to the front surface Wa and the back surface Wb of the substrate W after the intermediate rinsing process. includes
제 3 약액 공급 공정 S53 은, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 에 SC1 을 공급하는 SC1 공급 공정을 포함한다.The third chemical liquid supplying step S53 includes an SC1 supplying step of supplying SC1 to the front surface Wa and the back surface Wb of the substrate W.
또한, 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 또는 하믹싱 밸브 유닛 (DMV) 를 사용한, 상면 노즐 (30) 또는 하면 노즐 (50) 로부터의 처리액 (약액 또는 린스액 (이 실시형태에서는, DIW, CO2 수, SC2)) 의 공급의 경우에는, 상면 노즐 (30) 또는 하면 노즐 (50) 로부터의 처리액의 토출의 종료 후, 대응하는 상흡인 밸브 (44) 또는 하흡인 밸브 (64) 가 개방되어, 상공통 배관 (35) 또는 하공통 배관 (55) 의 내부, 및 상접속부 (36) 또는 하접속부 (56) 의 내부 공간으로부터, DIW 또는 CO2 수가 흡인 제거된다.In addition, the treatment liquid (chemical liquid or rinsing liquid (in this embodiment, DIW, CO 2 In the case of supply of water, SC2)), after the discharge of the treatment liquid from the
이상으로부터, 이 실시형태에 의하면, 기판 (W) 에 대한 약액 (SC1 또는 SC2) 의 공급에 앞서, 먼저, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 아니라 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 CO2 수가 공급된다. 기판 (W) 이 대전되어 있는 경우, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 전하가 축적되어 있기 때문에, CO2 수를 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급해도, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에서 정전기 방전이 발생하는 경우는 거의 없다. 또한, CO2 수의 도전율이 비교적 높기 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 CO2 수의 공급에 의해, 기판 (W) 에 축적되어 있는 전하의 양을 효과적으로 감소시킬 수 있다.From the foregoing, according to this embodiment, before supplying the chemical liquid (SC1 or SC2) to the substrate W, first, CO is applied to the back surface Wb of the substrate W instead of the front surface Wa of the substrate W. 2 numbers are supplied. When the substrate W is charged, charges are accumulated on the front surface Wa of the substrate W, so even if CO 2 water is supplied to the back surface Wb of the substrate W, the back surface of the substrate W Electrostatic discharge rarely occurs at (Wb). In addition, since the conductivity of the CO 2 water is relatively high, the amount of charge stored in the substrate W can be effectively reduced by supplying the CO 2 water to the back surface Wb of the substrate W.
또한, CO2 수의 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대한 공급에 의해, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 패턴 (100) 의 내부에 들어간 전하를, 패턴 (100) 의 외표면으로 꺼낼 수 있다.In addition, by supplying CO 2 water to the back surface Wb of the substrate W, the charge that has entered the inside of the
이어서, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 DIW 가 공급된다. 이로써, 패턴 (100) 의 외표면으로 꺼내어진 전하를, DIW 에 의해 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 기판 (W) 으로부터 전하의 양이 감소된 후에 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 도전성 액체 (DIW) 가 공급되기 때문에, 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다. 게다가, 그 도전성 액체가, 비교적 도전율이 낮은 DIW 이기 때문에, 정전기 방전의 발생을, 보다 더 효과적으로 억제 또는 방지할 수 있다.Then, DIW is supplied to the surface Wa of the substrate W. Thereby, the electric charge taken out to the outer surface of the
그리고, DIW 및 CO2 수에 의해 충분히 전하가 제거된 후의 기판 (W) 의 적어도 표면 (Wa) 에, 약액 공급 공정 S5 가 실행된다. 따라서, 약액 공급 공정 S5 에 있어서, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 SC1 이나 SC2 의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을, 억제 또는 방지할 수 있다.Then, at least the surface Wa of the substrate W after the electric charge has been sufficiently removed by DIW and CO 2 water, the chemical solution supplying step S5 is executed. Therefore, in the chemical solution supplying step S5, the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of SC1 or SC2 to the surface Wa of the substrate W can be suppressed or prevented.
이로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 액체 (DIW, CO2 수, 약액) 의 공급에 수반하는 정전기 방전의 발생을 억제 또는 방지할 수 있고, 그 때문에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 있어서의 국소적인 결함의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.As a result, it is possible to suppress or prevent the occurrence of electrostatic discharge accompanying the supply of liquid (DIW, CO 2 water, chemical solution) to the surface Wa of the substrate W, so that the surface of the substrate W ( The occurrence of local defects in Wa) can be suppressed or prevented.
다음으로, 제전 시험에 대하여 설명한다.Next, the static elimination test is explained.
제전 시험에서는, 다음에 서술하는 실시예 및 비교예에 관련된 기판 처리 방법 (세정 처리) 을 시료에 실시한다.In the static elimination test, the sample is subjected to the substrate treatment method (cleaning treatment) according to Examples and Comparative Examples described below.
실시예 : 표면 (Wa) 에 패턴 (100) (도 3b 참조) 이 배치된 기판 (W) (반도체 웨이퍼. 외경 300 (㎜)) 을 시료로서 채용하고, 표면 (Wa) 을 상방을 향한 상태에서 스핀 척 (5) (도 2 참조) 에 유지시켰다. 스핀 척 (5) 에 유지되어 회전 상태에 있는 시료에 대해, 처리 유닛 (2) 을 사용하여 전술한 도 4 에 나타내는 제 1 기판 처리예 (세정 처리) 를 실행하였다.Example: A substrate W (semiconductor wafer. Outer diameter: 300 (mm)) having a pattern 100 (see FIG. 3B) disposed on the surface Wa is employed as a sample, and the surface Wa is facing upwards. It was held on the spin chuck 5 (see Fig. 2). With respect to the sample held by the
비교예 1 ∼ 9 : 표면 (Wa) 에 패턴 (100) (도 3b 참조) 이 배치된 기판 (W) (반도체 웨이퍼. 외경 300 (㎜)) 을 시료로서 채용하고, 표면 (Wa) 을 상방을 향한 상태에서 스핀 척 (5) (도 2 참조) 에 유지시켰다. 스핀 척 (5) 에 유지되어 회전 상태에 있는 시료에 대해, 처리 유닛 (2) 을 사용하여 세정 처리를 실시하였다. 비교예 1 ∼ 9 가, 전술한 도 4 에 나타내는 실시예와 상이한 것은, 제전 공정 (도 4 의 고도전성 액체 공급 공정 S3 및 저도전성 액체 공급 공정 S4) 의 내용이다.Comparative Examples 1 to 9: A substrate W (semiconductor wafer. Outer diameter: 300 (mm)) having a pattern 100 (see FIG. 3B) disposed on the surface Wa was employed as a sample, and the surface Wa was viewed from above. It was held on the spin chuck 5 (see Fig. 2) in the facing state. A cleaning treatment was performed using the
비교예 1 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 상당하는 공정, 및 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정이 각각 실행되지 않았다. 즉, 약액 공급 공정 S5 가 최초로 실행된다.Comparative Example 1: A process corresponding to the high-conductivity liquid supply step S3 and a process corresponding to the low-conductivity liquid supply step S4 were not executed, respectively. That is, the chemical solution supplying step S5 is executed first.
비교예 2 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 대신에, CO2 수를, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 공급하는 공정을 실행한다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정은 실행되지 않는다. 즉, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 CO2 수의 공급 후, 약액 공급 공정 S5 가 실행된다.Comparative Example 2: Instead of the highly conductive liquid supply step S3, a step of supplying CO 2 water to the front surface Wa of the substrate W instead of to the back surface Wb of the substrate W is performed. A process corresponding to the low-conductivity liquid supplying process S4 is not executed. That is, after supplying the CO 2 water to the surface Wa of the substrate W, the chemical solution supplying step S5 is executed.
비교예 3 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 을 실행하였다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정은 실행되지 않는다. 즉, 고도전성 액체 공급 공정 S3 후 약액 공급 공정 S5 가 실행된다.Comparative Example 3: High conductivity liquid supply step S3 was executed. A process corresponding to the low-conductivity liquid supplying process S4 is not executed. That is, the chemical solution supplying process S5 is executed after the highly conductive liquid supplying process S3.
비교예 4 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 대신에, CO2 수를, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 뿐만 아니라 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에도 공급하는 공정을 실행한다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정은 실행되지 않는다. 즉, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 CO2 수의 공급 후, 약액 공급 공정 S5 가 실행된다.Comparative Example 4: Instead of the highly conductive liquid supply step S3, a step of supplying CO 2 water to not only the back surface Wb of the substrate W but also the front surface Wa of the substrate W is performed. A process corresponding to the low-conductivity liquid supplying process S4 is not performed. That is, after supplying the CO 2 water to the surface Wa of the substrate W, the chemical solution supplying step S5 is executed.
비교예 5 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 상당하는 공정이 실행되지 않았다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정이 최초로 실행된다. 이 공정에서는, DIW 를, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 공급하는 공정을 실행한다.Comparative Example 5: A process corresponding to the highly conductive liquid supply process S3 was not performed. A process corresponding to the low-conductivity liquid supply process S4 is performed first. In this step, a step of supplying DIW to the front surface Wa of the substrate W instead of to the back surface Wb of the substrate W is performed.
비교예 6 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 상당하는 공정이 실행되지 않았다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 상당하는 공정이 최초로 실행된다. 이 공정에서는, DIW 를, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 아니라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급하는 공정을 실행한다.Comparative Example 6: A process corresponding to the highly conductive liquid supply process S3 was not performed. A process corresponding to the low-conductivity liquid supply process S4 is performed first. In this step, a step of supplying DIW to the back surface Wb of the substrate W instead of the front surface Wa of the substrate W is performed.
비교예 7 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 에 상당하는 공정이 실행되지 않았다. 저도전성 액체 공급 공정 S4 가 최초로 실행된다.Comparative Example 7: A process corresponding to the highly conductive liquid supply process S3 was not performed. The low-conductivity liquid supply process S4 is first executed.
비교예 8 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 대신에, CO2 수를, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 뿐만 아니라 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에도 공급하는 공정을 실행한다. 이 공정 후, 저도전성 액체 공급 공정 S4 가 실행된다.Comparative Example 8: Instead of the highly conductive liquid supplying step S3, a step of supplying CO 2 water to not only the back surface Wb of the substrate W but also the front surface Wa of the substrate W is performed. After this process, the low-conductivity liquid supply process S4 is executed.
비교예 9 : 고도전성 액체 공급 공정 S3 대신에, CO2 수를, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 공급하는 공정을 실행한다. 이 공정 후, 저도전성 액체 공급 공정 S4 가 실행된다.Comparative Example 9: Instead of the highly conductive liquid supply step S3, a step of supplying CO 2 water to the front surface Wa of the substrate W instead of to the back surface Wb of the substrate W is performed. After this process, the low-conductivity liquid supply process S4 is executed.
시험 결과를 도 8 에 나타낸다. 실시예에서는, 정전기 방전이 발생하지 않았다. 이에 반해, 비교예 1 ∼ 9 에서는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 의 중앙부에 정전기 방전의 흔적이 보였다. 비교예 2, 비교예 4, 비교예 8 및 비교예 9 에서는, 높은 도전성을 갖는 CO2 수를 최초로 기판 (W) 의 표면에 공급하고 있다. 이 CO2 수의 공급에 수반하여 정전기 방전이 발생한 것으로 생각된다.The test results are shown in FIG. 8 . In the examples, no electrostatic discharge occurred. In contrast, in Comparative Examples 1 to 9, traces of electrostatic discharge were observed in the central portion of the surface Wa of the substrate W. In Comparative Example 2, Comparative Example 4, Comparative Example 8, and Comparative Example 9, highly conductive CO 2 water was initially supplied to the surface of the substrate W. It is thought that electrostatic discharge occurred in association with the supply of this CO 2 water.
비교예 5 및 비교예 7 에서는, 낮은 도전성을 갖는 DIW 가 최초로 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 공급되어 있다. 이 DIW 의 공급에 의해서도 기판 (W) 의 표면 (Wa) (특히, 도 6a 에 나타내는 바와 같이 패턴 (100) 의 내부에 들어간 전하) 이 충분히 제전되어 있지 않고, 그 때문에, 그 후에 계속되는 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 약액의 공급에 수반하여 정전기 방전이 발생한 것으로 생각된다.In Comparative Example 5 and Comparative Example 7, DIW having low conductivity was first supplied to the surface Wa of the substrate W. Even by this supply of DIW, the surface Wa of the substrate W (particularly, the charge that entered the inside of the
비교예 1, 비교예 3 및 비교예 6 에서는, 높은 도전성을 갖는 약액이 최초로 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 공급되어 있다. 약액의 공급 개시 전에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 충분히 제전되어 있지 않고, 그 때문에, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 대한 약액의 공급에 수반하여 정전기 방전이 발생한 것으로 생각된다.In Comparative Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 6, the chemical liquid having high conductivity was first supplied to the surface Wa of the substrate W. It is considered that the surface Wa of the substrate W is not sufficiently de-charged before the supply of the chemical liquid is started, and therefore, the electrostatic discharge occurs along with the supply of the chemical liquid to the surface Wa of the substrate W.
이상, 이 발명의 일 실시형태에 대하여 설명했지만, 이 발명은, 다른 형태로 실시할 수도 있다.As mentioned above, although one embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented in other forms.
도 9 는, 처리 유닛 (2) 에 의해 실행되는 제 2 기판 처리예를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9 에 나타내는 제 2 기판 처리예가 도 4 등에 나타내는 제 1 기판 처리예와 상이한 점은, 저도전성 액체 공급 공정으로서, 저도전성 액체 공급 공정 S4 대신에, 저도전성 액체 공급 공정 S11 을 채용한 점이다. 저도전성 액체 공급 공정 S11 에서는, DIW 를, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 의 양면이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에만 공급하고 있다.9 is a flowchart for explaining a second substrate processing example executed by the
또한, 도 4 에 나타내는 제 1 기판 처리예에 있어서, 저도전성 액체 공급 공정 S4 에 있어서, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 저도전성 액체로서의 DIW 를 공급하면서, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 고도전성 액체로서의 CO2 수를 공급하도록 해도 된다.In addition, in the first substrate processing example shown in FIG. 4 , in the low-conductivity liquid supply step S4, while supplying DIW as the low-conductivity liquid to the front surface Wa of the substrate W, the back surface Wb of the substrate W ) may be supplied with CO 2 water as a highly conductive liquid.
도 10 은, 처리 유닛 (2) 에 의해 실행되는 제 3 기판 처리예를 설명하기 위한 흐름도이다.10 is a flowchart for explaining a third substrate processing example executed by the
도 10 에 나타내는 제 3 기판 처리예가 도 4 등에 나타내는 제 1 기판 처리예와 상이한 점은, 저도전성 액체 공급 공정 S4 후, 약액 공급 공정 S5 에 앞서, 기판 (W) 을 제전하기 위해, 기판 (W) 의 적어도 표면 (Wa) (표면 (Wa) 및 이면 (Wb) 의 쌍방 (또는 표면 (Wa) 만)) 에, 고도전성 액체 (약액 (예를 들어 SC1, SC2) 보다 낮은 도전성을 갖는 액체) 로서의 CO2 수를 공급하는 제 2 고도전성 액체 공급 공정 S21 을 실행하도록 한 점이다.The difference between the third substrate processing example shown in FIG. 10 and the first substrate processing example shown in FIG. 4 is that after the low-conductive liquid supplying step S4 and before the chemical solution supplying step S5, in order to neutralize the substrate W, the substrate W ) on at least the front surface Wa (both the front surface Wa and the rear surface Wb (or only the front surface Wa)), a highly conductive liquid (a liquid having lower conductivity than the chemical liquid (eg, SC1, SC2)) The point is that the second highly conductive liquid supplying step S21 for supplying CO 2 water as .
도 2 에 파선으로 나타내는 바와 같이, 상믹싱 밸브 유닛 (UMV) 은, 상접속부 (36) 에 접속된 CO2 수 상배관 (40) 과, CO2 수 상배관 (40) 을 개폐하는 CO2 수 상밸브 (45) 를 추가로 포함하고 있어도 된다. 상측 액체 공급 유닛에 포함되는 다른 밸브를 폐쇄한 상태에서 CO2 수 상밸브 (45) 가 개방됨으로써, 상면 노즐 (30) 에 CO2 수가 공급되고, 이로써, 토출구 (30a) 로부터 CO2 수가 하향으로 토출된다.As indicated by the broken line in FIG. 2 , the phase mixing valve unit (UMV) connects the CO 2
이 제 3 기판 처리예에 의하면, DIW 가 기판 (W) 에 공급된 후, 기판 (W) 에 약액이 공급되기까지의 동안에, 기판 (W) 의 적어도 표면 (Wa) 에 CO2 수가 공급된다. 요컨대, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에, DIW → CO2 수의 순으로 공급한다. DIW → CO2 수 → 약액과, 도전성의 액체가, 도전성이 낮은 것부터 순서대로 단계적으로 기판에 공급되기 때문에, DIW 나 CO2 수에서 기인하는 정전기 방전의 발생을 방지하면서 기판 (W) 을 양호하게 제전할 수 있고, 이로써, 약액 공급시에 있어서의 정전기 방전의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.According to this third substrate processing example, after DIW is supplied to the substrate W, CO 2 water is supplied to at least the surface Wa of the substrate W during the period until the chemical liquid is supplied to the substrate W. In short, DIW → CO 2 is supplied to the surface Wa of the substrate W in the order of number. Since DIW → CO 2 water → chemical liquid and conductive liquid are supplied to the substrate step by step in the order of low conductivity, the substrate W is maintained in good condition while preventing the occurrence of electrostatic discharge caused by DIW or CO 2 water. Static electricity can be eliminated, thereby effectively suppressing the occurrence of electrostatic discharge at the time of chemical solution supply.
또한, 약액 공급 공정 S5 로서, 기판 (W) 의 양면 (표면 (Wa) 및 이면 (Wb)) 을, 약액을 사용하여 처리하는 것을 예로 들었지만, 약액 공급 공정 S5 가, 기판 (W) 의 일방면 (표면 (Wa) 또는 이면 (Wb)) 을, 약액을 사용하여 처리하는 것이어도 된다.In addition, as the chemical solution supplying step S5, processing of both sides (the front surface Wa and the back side Wb) of the substrate W using a chemical was cited as an example, but the chemical solution supplying step S5 is performed on one side of the substrate W (The surface (Wa) or the back surface (Wb)) may be treated using a chemical solution.
또한, 약액 공급 공정 S5 에 있어서 기판 (W) 의 표면 (Wa) 에 최초로 공급되는 약액으로서, SC1 이나 SC2 를 예시했지만, 다른 약액 (오존수나 SPM (H2SO4 와 H2O2 를 포함하는 혼합액), HF 등) 이어도 된다.In addition, although SC1 or SC2 was exemplified as the chemical solution initially supplied to the surface Wa of the substrate W in the chemical solution supply step S5, other chemical solutions (ozone water or SPM (containing H 2 SO 4 and H 2 O 2 ) mixture), HF, etc.) may be used.
또한, 고도전성 액체와 저도전성 액체의 조합으로서, CO2 수와 DIW 의 조합을 예시했지만, 그 밖에, NH3 수와 DIW 의 조합, NH4OH 수용액 (1 : 100) 과 DIW 의 조합, H2SO4 수용액과 DIW 의 조합, HCl 수용액 (1 : 50. 희염산) 과 DIW 의 조합, HF 수용액 (1 : 500. 희불산) 과 DIW 의 조합 등을 예시할 수 있다.In addition, as a combination of a high conductivity liquid and a low conductivity liquid, a combination of CO 2 water and DIW was exemplified, but besides, a combination of NH 3 water and DIW, a combination of NH 4 OH aqueous solution (1:100) and DIW, H 2 SO 4 A combination of aqueous solution and DIW, a combination of HCl aqueous solution (1:50 dilute hydrochloric acid) and DIW, a combination of HF aqueous solution (1:500 dilute hydrofluoric acid) and DIW, etc. can be illustrated.
또한, 제 1 ∼ 제 3 기판 처리예로서, 기판 (W) 을 세정하는 세정 처리를 예로 들었지만, 에칭액을 사용하여 기판 (W) 을 에칭하는 에칭 처리에 본 발명을 적용할 수도 있다.Further, as examples of the first to third substrate processing, a cleaning process for cleaning the substrate W has been cited, but the present invention can also be applied to an etching process for etching the substrate W using an etchant.
또한, 전술한 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치 (1) 가 반도체 웨이퍼로 이루어지는 기판 (W) 의 표면을 처리하는 장치인 경우에 대하여 설명했지만, 기판 처리 장치가, 액정 표시 장치용 기판, 유기 EL (electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD (Flat Panel Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판을 처리하는 장치여도 된다. 단, 본 발명의 효과는, 기판 (W) 의 표면이 소수성을 나타내는 경우에 특히 현저하게 발휘된다.Further, in the above-described embodiments, the case where the
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부하는 청구범위에 의해서만 한정된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail, these are only specific examples used to clarify the technical content of the present invention, and the present invention should not be construed as being limited to these specific examples, and the scope of the present invention It is limited only by the appended claims.
이 출원은, 2018년 1월 23일에 일본 특허청에 제출된 특원 2018-009157호에 대응되고, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 포함되는 것으로 한다.This application corresponds to Japanese Patent Application No. 2018-009157 filed with the Japan Patent Office on January 23, 2018, and the entire disclosure of this application is incorporated herein by reference.
1 : 기판 처리 장치
3 : 제어 장치
4 : 처리 챔버
5 : 스핀 척 (기판 유지 유닛)
30 : 상면 노즐 (저도전성 액체 공급 유닛)
37 : DIW 상배관 (저도전성 액체 공급 유닛)
42 : DIW 상밸브 (저도전성 액체 공급 유닛)
50 : 하면 노즐 (고도전성 액체 공급 유닛)1: substrate processing device
3: control device
4: processing chamber
5: spin chuck (substrate holding unit)
30: upper nozzle (low conductive liquid supply unit)
37: DIW phase pipe (low conductivity liquid supply unit)
42: DIW upper valve (low conductive liquid supply unit)
50: bottom nozzle (high conductivity liquid supply unit)
Claims (11)
기판을 유지하는 기판 유지 공정과,
상기 약액을 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면에 공급하는 약액 공급 공정과,
상기 약액 공급 공정에 앞서, 상기 패턴의 외표면에 축적되어 있는 전하를 제거하기 위해, 저도전성 액체 밸브를 개방하여, 상기 약액보다 낮은 도전성을 갖는 저도전성 액체를 저도전성 액체 공급원으로부터 저도전성 액체 노즐에 공급함으로써, 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면에, 상기 저도전성 액체를 상기 저도전성 액체 노즐로부터 공급하는 저도전성 액체 공급 공정과,
상기 저도전성 액체 공급 공정에 앞서, 상기 패턴에 축적되어 있는 전하를 감소시키기 위해, 상기 약액보다 낮고 또한 상기 저도전성 액체보다 높은 도전성을 갖는 고도전성 액체를, 상기 저도전성 액체 밸브와 상이한 고도전성 액체 밸브를 개방하여, 상기 저도전성 액체 공급원과 상이한 고도전성 액체 공급원으로부터 고도전성 액체 노즐에 공급함으로써, 상기 고도전성 액체 노즐로부터 상기 고도전성 액체를, 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면이 아닌 반대측인 이면에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.A method of treating a substrate by supplying a chemical solution to the surface of a substrate on which a pattern is formed,
a substrate holding step of holding the substrate;
a chemical solution supply step of supplying the chemical solution to the surface of the substrate on which the pattern is formed;
Prior to the chemical solution supply process, in order to remove charges accumulated on the outer surface of the pattern, a low conductivity liquid valve is opened, and a low conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid is supplied from a low conductivity liquid supply source to a low conductivity liquid nozzle. a low-conductivity liquid supply step of supplying the low-conductivity liquid from the low-conductivity liquid nozzle to the surface of the substrate on which the pattern is formed by supplying the low-conductivity liquid to the surface of the substrate;
Prior to the low-conductivity liquid supply process, a high-conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid and higher than that of the low-conductivity liquid is applied to a high-conductivity liquid different from that of the low-conductivity liquid valve in order to reduce the charge accumulated in the pattern. By opening a valve and supplying a high conductivity liquid nozzle from a high conductivity liquid source different from the low conductivity liquid source, the high conductivity liquid is supplied from the high conductivity liquid nozzle to the back surface of the substrate, which is opposite to the surface where the pattern is formed. A substrate processing method comprising a step of supplying a highly conductive liquid to a substrate.
상기 저도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 이면에, 기판을 제전하기 위해, 상기 저도전성 액체 또는 상기 고도전성 액체를 공급하는 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1,
Parallel to the low-conductivity liquid supply step, the substrate processing method further comprises a step of supplying the low-conductivity liquid or the high-conductivity liquid to the back surface of the substrate to neutralize the substrate.
상기 고도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 표면에 액체를 공급하지 않는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
Parallel to the highly conductive liquid supplying step, liquid is not supplied to the surface of the substrate.
상기 고도전성 액체 공급 공정에 병행하여, 기판의 상기 표면의 전역에 대향하는 기판 대향면을 갖는 대향 부재를, 상기 기판 대향면이 기판의 상기 표면에 근접하는 근접 위치에 배치하는 근접 위치 배치 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
Parallel to the high-conductivity liquid supplying step, a proximity positioning process of arranging an opposing member having a substrate facing surface facing the entire surface of the substrate at a proximate position where the substrate facing surface is close to the surface of the substrate. Further comprising, a substrate processing method.
상기 저도전성 액체 공급 공정 후, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 기판을 제전하기 위해, 기판의 적어도 상기 표면에, 상기 고도전성 액체를 공급하는 제 2 고도전성 액체 공급 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
After the low-conductivity liquid supplying process and prior to the chemical solution supplying process, further comprising a second high-conductivity liquid supplying process of supplying the high-conductivity liquid to at least the surface of the substrate to neutralize the substrate, method.
상기 기판 유지 공정이,
도전성 재료를 사용하여 형성된 도전부를 기판의 둘레 가장자리부에 접촉시킴으로써 기판을 유지하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
The substrate holding process,
A substrate processing method comprising a step of holding a substrate by bringing a conductive portion formed using a conductive material into contact with a circumferential edge portion of the substrate.
상기 저도전성 액체가 탈이온수를 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
The substrate processing method of claim 1 , wherein the low-conductivity liquid comprises deionized water.
상기 고도전성 액체가 이온을 함유하는 액체를 포함하는, 기판 처리 방법.According to claim 1 or 2,
The substrate processing method of claim 1 , wherein the highly conductive liquid comprises a liquid containing ions.
상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면에, 도전성을 갖는 약액을 공급하기 위한 약액 공급 유닛과,
상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면에, 상기 약액보다 낮은 도전성을 갖는 저도전성 액체를 공급하기 위한 저도전성 액체 노즐과,
상기 저도전성 액체 노즐에 상기 저도전성 액체를 공급하기 위한 저도전성 액체 공급원과,
상기 저도전성 액체 공급원으로부터 상기 저도전성 액체 노즐에 대한 상기 저도전성 액체의 공급과 공급 정지를 전환하는 저도전성 액체 밸브와,
상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판에 있어서 상기 표면과는 반대측인 이면에, 상기 약액보다 낮고 또한 상기 저도전성 액체보다 높은 도전성을 갖는 고도전성 액체를 공급하기 위한 고도전성 액체 노즐과,
고도전성 액체 밸브에 접속되어 상기 고도전성 액체 노즐에 상기 고도전성 액체를 공급하기 위한, 상기 저도전성 액체 공급원과 상이한 고도전성 액체 공급원과,
상기 고도전성 액체 공급원으로부터 상기 고도전성 액체 노즐에 대한 상기 고도전성 액체의 공급과 공급 정지를 전환하는 고도전성 액체 밸브로서, 상기 저도전성 액체 밸브와 상이한 고도전성 액체 밸브와,
상기 약액 공급 유닛, 상기 저도전성 액체 밸브 및 상기 고도전성 액체 밸브를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
상기 제어 장치가, 상기 약액 공급 유닛에 의해 상기 약액을 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정에 앞서, 상기 패턴의 외표면에 축적되어 있는 전하를 제거하기 위해, 상기 저도전성 액체 밸브를 개방하여, 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면에, 상기 저도전성 액체 노즐에 의해 상기 저도전성 액체를 공급하는 저도전성 액체 공급 공정과, 상기 저도전성 액체 공급 공정에 앞서, 상기 패턴에 축적되어 있는 전하를 감소시키기 위해, 상기 고도전성 액체 밸브를 개방하여, 상기 고도전성 액체 노즐에 의해 상기 고도전성 액체를, 기판의 상기 패턴이 형성된 상기 표면이 아닌 반대측인 이면에 공급하는 고도전성 액체 공급 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.a substrate holding unit holding a substrate having a pattern formed thereon;
a chemical solution supply unit for supplying a chemical solution having conductivity to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
a low conductivity liquid nozzle for supplying a low conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid to the surface of the substrate held by the substrate holding unit;
a low-conductivity liquid supply source for supplying the low-conductivity liquid to the low-conductivity liquid nozzle;
a low-conductivity liquid valve switching between supplying and stopping supply of the low-conductivity liquid from the low-conductivity liquid supply source to the low-conductivity liquid nozzle;
a high conductivity liquid nozzle for supplying a high conductivity liquid having a conductivity lower than that of the chemical liquid and higher than that of the low conductivity liquid to a back surface of the substrate held by the substrate holding unit, which is opposite to the front surface;
a high conductivity liquid supply source different from the low conductivity liquid supply source, connected to a high conductivity liquid valve to supply the high conductivity liquid to the high conductivity liquid nozzle;
a high conductivity liquid valve that switches supply and stop of supply of the high conductivity liquid to the high conductivity liquid nozzle from the high conductivity liquid supply source, the high conductivity liquid valve being different from the low conductivity liquid valve;
a control device for controlling the chemical liquid supply unit, the low-conductivity liquid valve, and the high-conductivity liquid valve;
In the control device, a chemical solution supplying step of supplying the chemical solution to the surface of the substrate on which the pattern is formed by the chemical solution supply unit, and removing charges accumulated on the outer surface of the pattern prior to the chemical solution supplying step. To do this, a low-conductivity liquid supplying step of opening the low-conductivity liquid valve to supply the low-conductivity liquid to the surface of the substrate on which the pattern is formed, by means of the low-conductivity liquid nozzle, and prior to the low-conductivity liquid supplying step, , In order to reduce the charge accumulated in the pattern, the high conductivity liquid valve is opened, and the high conductivity liquid is supplied to the back surface of the substrate, which is opposite to the surface where the pattern is formed, by the high conductivity liquid nozzle. A substrate processing apparatus that executes a highly conductive liquid supplying process.
상기 기판 유지 유닛에 의해 유지되고 있는 기판의 상기 표면의 전역에 대향하는 기판 대향면을 갖고, 상기 기판 대향면이 기판의 상기 표면에 근접하는 근접 위치에 배치되는 대향 부재를 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 9,
further comprising an opposing member having a substrate facing surface facing the entirety of the surface of the substrate being held by the substrate holding unit, the substrate facing surface being disposed in a proximate position proximate to the surface of the substrate. processing unit.
상기 기판 유지 유닛이, 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하는 유지 핀으로서, 도전성 재료를 사용하여 형성된 도전 핀을 갖는, 기판 처리 장치.According to claim 9 or 10,
The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein the substrate holding unit has a conductive pin formed using a conductive material as a holding pin for contacting and supporting a circumferential edge portion of the substrate.
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