KR20060037276A - 기판 세정 방법, 기판 세정 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 - Google Patents

기판 세정 방법, 기판 세정 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 Download PDF

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KR20060037276A
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Abstract

웨이퍼(W)에 세정액 노즐을 이용한 세정 처리와 사이트 린스 노즐을 이용한 린스 처리를 실시한 후의 건조 처리에 있어서, 웨이퍼(W)를 회전시키고, 순수 노즐로부터 웨이퍼(W)의 중심점에 순수의 공급을 시작하며, 이것과 실질적으로 동시에 웨이퍼(W)의 중심부에서 웨이퍼(W)의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 점에 가스 노즐로부터 질소 가스의 분사를 시작한다. 계속해서, 순수 노즐을 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 스캔시키면서, 가스 노즐을 웨이퍼(W)의 중심을 통과한 후에 순수 노즐의 위치보다 직경 방향 내측의 영역에서 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 스캔시킨다.

Description

기판 세정 방법, 기판 세정 장치, 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 기억 매체{SUBSTRATE CLEANING METHOD, SUBSTRATE CLEANING EQUIPMENT, COMPUTER PROGRAM AND PROGRAM RECORDING MEDIUM}
본 발명은 반도체 웨이퍼나 FPD(Flat Panel Display)용 유리 기판 등의 피처리 기판의 표면에서 워터 마크의 발생을 억제할 수 있는 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치, 이 기판 세정 방법을 기판 세정 장치에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램, 이 컴퓨터 프로그램을 기록한 프로그램 기억 매체에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 항상 반도체 웨이퍼의 표면을 청정하게 유지해야 하기 때문에 적절하게 반도체 웨이퍼에 세정 처리가 실시된다. 반도체 웨이퍼를 1장씩 처리하는 매엽식 세정 처리의 전형적인 예로서, 스핀 척에 유지된 반도체 웨이퍼에 소정의 약액을 공급하거나 또는 반도체 웨이퍼의 표면에 회전 브러시를 접촉시키는 등 하여 세정 처리를 행한 후, 반도체 웨이퍼에 순수를 공급하는 린스 처리를 행하고, 계속해서 반도체 웨이퍼를 고속 회전시켜 반도체 웨이퍼로부터 순수를 떨어내는 처리 방법이 알려져 있다.
그러나 이러한 처리 방법에서는 반도체 웨이퍼의 표면에 극소한 수분 잔존이 발생하여, 이것이 워터 마크가 되어 나타난다고 하는 문제가 있다. 또한, 완전 히 건조하지 않는 반도체 웨이퍼의 표면이 공기와 접촉하면 그 부분이 산화되어 워터 마크가 발생한다고 하는 문제가 있다.
그래서 이러한 워터 마크의 발생을 억제하는 방법으로서, 일본 특허 공개 제2001-53051호 공보에는 린스 처리 후의 기판의 중심부에 불활성 가스를 분사함과 함께 기판의 외주부에 순수를 공급하고, 이들 불활성 가스의 분사 위치와 순수의 공급 위치를 함께 기판의 중심으로부터 외측으로 직경 방향으로 이동시키는 기판 건조 방법이 개시되어 있다.
그러나 상기 문헌에 개시된 방법에서도 피처리 기판의 외주 부분에서의 워터 마크의 저감이 충분하다고는 할 수 없다. 또한, 순수가 피처리 기판의 중심으로부터 이동한 후에 불활성 가스가 공급되기 때문에, 피처리 기판의 중심부에서 워터 마크가 쉽게 발생한다고 하는 문제가 있다. 이 때문에 워터 마크의 발생을 더욱 억제할 수 있는 기판 세정 방법, 기판 세정 장치가 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 워터 마크의 발생을 억제할 수 있는 기판 세정 방법 및 기판 세정 장치, 이 기판 세정 방법을 기판 세정 장치에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램, 이 컴퓨터 프로그램을 기록한 프로그램 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 방법으로서,
상기 건조 처리는
피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 상기 피처리 기판 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하는 공정과,
상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하는 공정과,
상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시키고, 그 후에 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 공정을 갖는 기판 세정 방법이 제공된다.
이 제1 관점에 따른 기판 세정 방법에서는 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점으로의 불활성 가스의 공급 개시를 상기 피처리 기판 표면의 중심으로의 린스 액 공급 개시와 실질적으로 같은 시간으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 방법으로서,
상기 건조 처리는
피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하는 공정과,
불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하는 공정과,
상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하는 공정과,
상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 하는 공정을 갖는 기판 세정 방법이 제공된다.
상기 제1 및 제2 관점에 따른 기판 세정 방법에서는 불활성 가스가 공급되는 가스 공급 포인트의 이동 속도를 피처리 기판의 중심부보다 외주부에서 빠르게 하는 것이 바람직하다. 또한, 세정 처리와 건조 처리 사이에 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하고, 불활성 가스 공급시의 피처리 기판의 회전수를 이 린스 처리시의 피처리 기판의 회전수보다 높이는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 린스 처리를 마련한 경우에는 건조 처리시에 피처리 기판의 표면에 공급하는 린스 액의 양을 이 린스 처리시보다 적게 하는 것이 바람직하다. 나아가서는 또한, 이러한 린스 처리를 마련한 경우에는 건조 처리의 개시 전에 피처리 기판의 표면에 린스 액의 막이 형성되어 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기판 세정 방법에서는 린스 액 공급 포인트가 피처리 기판의 주연부로부터 벗어난 후에 가스 공급 포인트를 피처리 기판의 외주부 근방에서 소정 시간 정지시킴으로써 피처리 기판의 외주부를 건조시키는 것이 바람직하다. 또한, 건조 처리에 있어서 린스 액 공급 포인트 및 가스 공급 포인트를 이동시키는 공정에서는, 가스 공급 포인트가 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향과, 린스 액 공급 포인트가 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향을 겹치지 않게 하는 것이 바람직하고, 이로써 린스 액 공급 포인트와 가스 공급 포인트를 이동시키는 속도의 자유도를 높이는 것 등을 할 수 있다. 또, 본 발명은 피처리 기판의 표면이 소수성인 경우에 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 상기 기판 세정 방법을 실시하기 위한 기판 세정 장치가 제공된다. 즉, 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 장치로서,
피처리 기판을 유지하고, 대략 수평 자세로 회전시키는 스핀 척과,
상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 소정의 세정 처리를 실시하는 세정 처리 기구와,
상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 노즐과,
상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐과,
상기 린스 노즐로부터 린스 액을 토출시키면서 상기 린스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 스캔시키고, 상기 가스 노즐로부터 불활성 가스를 분사시키면서 상기 가스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심부 근방에서 중심으로 스캔시킨 후에, 상기 린스 노즐의 위치보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 스캔시키는 노즐 제어 장치를 갖는 기판 세정 장치가 제공된다.
이 기판 세정 장치에 있어서, 노즐 제어 장치는 가스 노즐을 피처리 기판의 중심부보다 외주부에서 빠르게 스캔시키는 것이 바람직하다. 또한, 노즐 제어 장치는 린스 노즐을 피처리 기판의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향과 가스 노즐을 피처리 기판의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향을 겹치지 않게 하여 린스 노즐 및 가스 노즐을 스캔시키는 구성으로 하는 것도 바람직하고, 이로써 린스 노즐과 가스 노즐의 충돌을 회피하면서 각각 속도 제한의 자유도를 향상할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 세정 처리 방법을 실행하기 위해서 상기 세정 처리 장치의 제어에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 즉, 본 발명의 제4 관점에 따르면, 컴퓨터 상에서 동작하고, 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 회전시키고, 그 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하며, (b) 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하고, (c) 상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시킨 후에, 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시켜 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 제5 관점에 따르면, 컴퓨터 상에서 동작하고, 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하며, (b) 불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하고, (c) 상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하며, (d) 상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 뒤에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 해서 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
또한 본 발명은 상기 제4 및 제5 관점에 따른 각 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체를 제공한다. 즉, 본 발명의 제6 관점에 따르면, 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
상기 제어 프로그램은 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 회전시키고, 그 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하며, (b) 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하고, (c) 상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시킨 후에 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시켜 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 제공된다.
본 발명의 제7 관점에 따르면, 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
상기 제어 프로그램은 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하며, (b) 불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하고, (c) 상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하며, (d) 상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 뒤에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 해서 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 건조 처리시에 린스 액의 막이 없어진 부분에 리얼 타임으로 불활성 가스가 공급되기 때문에 기판 표면의 산화가 억제되고, 이에 따라 워터 마크의 발생이 억제된다. 또, 본 발명에 따르면 1장의 피처리 기판의 세정 처리에 필요한 시간을 단축할 수 있다고 하는 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 세정 처리 장치의 개략 구조를 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 도시한 세정 처리 장치의 Z-X 단면도.
도 3은 도 1에 도시한 세정 처리 장치의 Y-Z 단면도.
도 4는 세정 처리 장치에서의 웨이퍼(W)의 처리 공정을 나타낸 플로우차트.
도 5a는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5b는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5c는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5d는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5e는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5f는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5g는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 5h는 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 6a는 비교예 1의 세정 방법에 따른 웨이퍼의 워터 마크 관찰 결과를 도시한 도면.
도 6b는 비교예 2의 세정 방법에 따른 웨이퍼의 워터 마크 관찰 결과를 도시한 도면.
도 6c는 실시예의 세정 방법에 따른 웨이퍼의 워터 마크 관찰 결과를 도시한 도면.
도 7a는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7b는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7c는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7d는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7e는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7f는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7g는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7h는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
도 7i는 웨이퍼(W)의 별도의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 반도체 웨이퍼의 세정 처리를 행하는 세정 처리 장치를 예로 들어 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 도 1에 세정 처리 장치(10)의 개략 구조를 도시한 평면도를 도시하고, 도 2에 세정 처리 장치(10)의 Z-X 단면도를 도시하며, 도 3에 세정 처리 장치(10)의 Y-Z 단면도를 도시한다.
세정 처리 장치(10)는 하우징(90) 내에 각 부재가 배설된 구성으로 되어 있다. 이 하우징(90)의 한 측면에는 창(91)이 형성되고, 이 창(91)은 셔터(92)에 의해 자유롭게 개폐할 수 있게 되어 있다. 이 창(91)을 통해서 웨이퍼(W)의 반입출이 행해진다. 하우징(90)의 내부는 칸막이 벽(93)에 의해 2실로 구획되고, 후에 상세히 설명하는 바와 같이 한쪽은 세정액이나 순수 등을 취급하는 액처리실이 되며, 다른 쪽은 세정 처리를 위해 각종 노즐 등을 이동시키기 위한 구동 장치를 배설하기 위한 기구 배설실이 된다.
세정 처리 장치(10)는 하우징(90) 내에 웨이퍼(W)를 대략 수평 자세로 유지하는 스핀 척(11)과, 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸는 컵(12)과, 웨이퍼(W)의 표면에 린스 액[순수(DIW)]을 공급하기 위해서 컵(12) 외측의 소정 위치에 고정된 2개의 사이드 린스 노즐(13, 14)과, 웨이퍼(W)의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 노즐(15)과, 웨이퍼(W)의 표면에 순수(DIW)를 공급하는 순수 노즐(17)과, 웨이퍼(W)의 표면에 불활성 가스, 예컨대 질소 가스를 공급하는 가스 노즐(16)을 구비한다.
스핀 척(11)은 척 플레이트(71)와, 척 플레이트(71)를 지지하는 추축(72)과, 추축(72)을 회전시키는 모터(73)와, 척 플레이트(71)에 적재된 웨이퍼(W)의 유지/해제를 행하는 탈착 기구(74)를 구비한다. 척 플레이트(71)의 표면에는 도시하지 않는 지지핀이 복수 배설되고, 웨이퍼(W)는 이들 지지핀에 지지된다.
탈착 기구(74)는 척 플레이트(71)의 주연부의 3개소에 마련된 유지 부재(75)와, 척 플레이트(71)의 아래쪽에 마련된 플레이트 부재(76)와, 플레이트 부재(76)를 승강시키는 승강 기구(77)와, 유지 부재(75)의 배설 위치에 대응하여 플레이트 부재(76)에 마련된 접촉 지그(78)를 갖는다. 도 2의 좌측에는 유지 부재(75)가 웨이퍼(W)를 유지한 상태가 도시되어 있고, 도 2의 우측에는 유지 부재(75)가 웨이퍼(W)를 유지하고 있지 않는 상태가 도시되어 있다.
이 탈착 기구(74)는 유지 부재(75)를 지레의 원리를 이용하여 움직임으로써 웨이퍼(W)의 유지 상태와 해제 상태를 전환하는 것이다. 즉, 승강 기구(77)를 상승시키면 3개소에 배설된 접촉 지그(78)가 유지 부재(75)의 내주단을 각각 척 플레이트(71)의 이면으로 압박하고, 이에 따라 유지 부재(75)의 외주 단부가 외측 아래쪽으로 움직여 웨이퍼(W)의 유지 상태가 해제되도록 되어 있다. 반대로, 승강 기구(77)를 강하시켜 접촉 지그(78)를 유지 부재(75)로부터 이격시키면, 유지 부재(75)의 외주 단부가 내측 위쪽으로 움직여 웨이퍼(W)의 테두리에 접촉함으로써 웨이퍼(W)에 외주로부터 중심으로 향하는 힘이 가해져 웨이퍼(W)가 유지 부재(75)에 유지된다.
컵(12)은 승강 기구(85)에 의해 자유롭게 승강할 수 있도록 되어 있다. 도 2에서는 하단 위치(실선)및 상단 위치(점선)가 동시에 표시되고, 도 3에서는 상단 위치만이 도시되어 있다. 웨이퍼(W)의 반입출 시에는 컵(12)은 하단 위치에 유지되고, 세정 처리 중에는 상단 위치에 유지된다. 컵(12)에는 내주 위쪽으로부터 외주 아래쪽으로 경사진 테이퍼부(86, 87)가 상하 2단으로 형성된다. 컵(12)의 바닥부에는 배기 덕트(89)가 마련된다.
사이드 린스 노즐(13)은 웨이퍼(W)의 거의 중심을 향해서 순수를 토출하고, 사이드 린스 노즐(14)은 웨이퍼(W)의 중심보다 외측의 포인트를 향해서 순수를 토출한다. 이에 따라, 적은 순수의 양으로 웨이퍼(W) 전체에 균일한 액막을 형성할 수 있다. 또, 사이드 린스 노즐(13, 14)은 각 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 세정액이 대략 평행하게 토출되도록 배치하는 것이 바람직하고, 이에 따라 균일한 액 막을 형성하는 것이 용이해진다.
세정액 노즐(15)로는 질소 가스 공급원과 순수 공급원으로부터 각각 질소 가스와 순수가 공급되고, 이들이 세정액 노즐(15)의 내부에서 혼합되며, 이렇게 해서 생성된 순수에 질소 가스를 혼입시킨 세정액(이하 「2유체 세정액」이라고 함)을 웨이퍼(W)의 표면에 분무한다. 물론, 세정액은 이것에 한정되는 것이 아니며, 각종 약액을 토출하는 구성으로 해도 좋다. 또, 세정액 노즐(15)은 질소 가스의 공급을 정지하면 순수만을 토출할 수 있고, 반대로 순수의 공급을 정지하면 질소 가스만을 분사할 수 있다.
세정액 노즐(15)은 제1 노즐 아암(51)에 유지되고, 이 제1 노즐 아암(51)은 제1 아암 승강 기구(56)에 의해 자유롭게 승강할 수 있다. 또한, 제1 아암 승강 기구(56)는 기구 배설실에서 X 방향으로 연장하여 마련된 가이드(54)에 자유롭게 이동할 수 있도록 끼워 맞춰진 슬라이더(61)에 부착되고, 이 슬라이더(61)의 X 방향의 위치 제어는 제1 노즐 슬라이드 기구(66)에 의해 행해지게 된다. 예컨대, 제1 노즐 슬라이드 기구(66)로서는 전자식 리니어 모터나 볼 나사 기구 등이 이용된다. 이러한 구성에 의해 세정액 노즐(15)을 웨이퍼(W) 상에서 X 방향으로 스캔시키고, 또한 컵(12)의 상단을 넘어서 컵(12) 밖으로 후퇴시킬 수 있게 된다.
웨이퍼(W)의 표면에 질소 가스를 공급하는 가스 노즐(16)은 제2 노즐 아암(52)에 유지되고, 이 제2 노즐 아암(52)은 제2 아암 승강 기구(57)에 의해 자유롭게 승강할 수 있게 된다. 또한, 제2 아암 승강 기구(57)는 기구 배설실에서 X 방향으로 연장하여 마련된 가이드(54)에 자유롭게 이동할 수 있도록 끼워 맞춰진 슬 라이더(62)에 부착되고, 이 슬라이더(62)의 X 방향의 위치 제어는 제2 노즐 슬라이드 기구(67)에 의해 행해지게 된다. 제2 노즐 슬라이드 기구(67)로서는 제1 노즐 슬라이드 기구(66)와 동일한 구동 방식의 것이 적합하게 이용된다. 이러한 구성에 의해 가스 노즐(16)도 또한, 웨이퍼(W) 상에서 X 방향으로 스캔시키고, 또한 컵(12)의 상단을 넘어서 컵(12) 밖으로 후퇴시킬 수 있게 된다.
웨이퍼(W)의 표면에 순수를 공급하는 순수 노즐(17)은 제3 노즐 아암(53)에 유지되고, 이 제3 노즐 아암(53)은 제3 아암 승강 기구(58)에 의해 자유롭게 승강할 수 있게 된다. 또한, 제3 아암 승강 기구(58)는 가이드(54)에 자유롭게 이동할 수 있도록 끼워 맞춰진 슬라이더(63)에 부착되고, 이 슬라이더(63)의 X 방향의 위치 제어는 제3 노즐 슬라이드 기구(68)에 의해 행해지게 된다. 제3 노즐 슬라이드 기구(68)로서는 제1 노즐 슬라이드 기구(66)와 동일한 구동 방식의 것이 적합하게 이용된다. 이러한 구성에 의해 순수 노즐(17)도 또한, 웨이퍼(W) 상에서 X 방향으로 스캔시키고, 또한 컵(12)의 상단을 넘어서 컵(12) 밖으로 후퇴시킬 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 세정 처리 장치(10)에 마련된 각종 기구의 구동 제어와, 질소 가스나 순수의 공급원으로부터 각종 노즐로의 유체 공급을 제어하는 밸브의 제어는 제어부(95)에 의해 행해진다. 즉, 세정 처리 장치(10)의 각 구성부는 제어부(프로세스 컨트롤러)(95)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 제어부(95)에는 공정 관리자가 세정 처리 장치(10)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 세정 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화하여 표시하 는 디스플레이 등으로 이루어지는 사용자 인터페이스(96)가 접속된다.
또한, 제어부(95)에는 세정 처리 장치(10)에서 실행되는 각종 처리를 제어부(95)의 제어로써 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라서 세정 처리 장치(10)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램(즉, 레시피)이 저장된 기억부(97)가 접속된다. 레시피는 하드 디스크나 반도체 메모리 등에 기억되어 있더라도 좋고, CD-ROM, DVD-ROM 등의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 가반성(可搬性)의 기억 매체에 저장된 상태로 기억부(97)의 소정 위치에 셋트하도록 되어 있더라도 좋다.
그리고 필요에 따라서 사용자 인터페이스(96)로부터의 지시 등에 의해 임의의 레시피를 기억부(97)로부터 호출하여 제어부(95)에 실행시킴으로써 제어부(95)의 제어 아래에서 세정 처리 장치(10)에서의 원하는 처리가 행해진다.
다음에 상기한 바와 같이 구성된 세정 처리 장치(10)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 공정에 대해서, 도 4에 나타낸 플로우차트 및 도 5a∼도 5h에 나타낸 웨이퍼(W)의 처리 공정을 모식적으로 도시한 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 사이드 린스 노즐(13, 14)은 도 5c, 도 5d에만 도시하고, 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17)은 도 5c에서는 생략하고 있다.
최초에 컵(12)을 하단 위치에 배치하고 승강 기구(77)에 의해 플레이트 부재(76)를 상승시켜 접촉 지그(78)를 유지 부재(75)에 압박하여, 유지 부재(75)의 외주 단부를 외측 아래쪽으로 이동시킨 상태로 한다. 또한, 셔터(92)를 개방하여 창(91)을 연다. 웨이퍼(W)를 유지한 도시하지 않는 웨이퍼 반송 아암을 창(91)을 통해서 하우징(90) 내에 진입시켜 척 플레이트(71)에 웨이퍼(W)를 전달한다. 웨이퍼 반송 아암을 하우징(90)으로부터 후퇴시킨 후에 플레이트 부재(76)를 강하시켜 접촉 지그(78)를 유지 부재(75)로부터 이격되게 하여 유지 부재(75)에 웨이퍼(W)를 유지시킨다(단계 1). 그 후 컵(12)을 상단 위치로 이동시킨다.
도 5a에 도시한 바와 같이, 세정액 노즐(15)의 대피 위치측(도 1 참조)의 웨이퍼(W)의 끝을 S 점, 가스 노즐(16) 및 순수 노즐(17)의 대피 위치측의 웨이퍼(W)의 끝을 T 점으로 한다. 세정액 노즐(15)을 컵(12) 밖의 대피 위치로부터 스핀 척(11)에 유지된 웨이퍼(W) 상의 소정의 높이 위치로 이동시킨다(단계 2). 다음에, 도 5b에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 소정의 속도로 회전시키고, 세정액 노즐(15)을 X 방향으로 웨이퍼(W)의 끝(S 점)과 끝(T 점) 사이에서, 또는 중심(O 점)과 끝(S 점) 사이에서 소정의 속도로 스캔시키면서 세정액 노즐(15)로부터 2유체 세정액을 웨이퍼(W)의 표면에 소정 시간 분무함으로써 웨이퍼(W)의 표면을 세정한다(단계 3).
다음에, 도 5c에 도시한 바와 같이 세정액 노즐(15)로부터의 2유체 세정액의 토출을 정지시키고(이 때, 세정액 노즐은 S 점측에 있는 것이 바람직함), 세정액 노즐(15)을 컵(12) 밖의 대피 위치로 이동시킨다. 또한, 웨이퍼(W)의 회전수를 세정 처리 시간[세정액 노즐(15)에 의한 처리시]보다 낮추고, 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 린스 액을 공급하여 웨이퍼(W)의 표면을 린스 처리한다(단계 4). 이 린스 처리에서는 소정 시간 경과 후에 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터의 순수 공급을 정지했을 때에 웨이퍼(W)의 표면 전체에 액막이 남 도록 웨이퍼(W)의 회전수를 설정하는 것이 바람직하다.
이 린스 처리 사이에, 도 5d에 도시한 바와 같이 가스 노즐(16)을 웨이퍼(W)의 중심부에서 중심(O 점)으로부터 적당한 거리로 이격된 지점, 예컨대 웨이퍼(W)의 중심 O 점으로부터 S 점측으로 10∼50 mm 떨어진 P 점 상의 소정의 높이 위치로 이동시키고 또한，순수 노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심(O 점) 상의 소정의 높이 위치로 이동시킨다(단계 5).
이 P 점은 가스 노즐(16)로부터 분사되는 질소 가스가 순수 노즐(17)로부터 토출되는 순수를 튕겨 올리지 않는 지점으로 설정한다. 이 P 점의 위치를 설정하는 것은 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17) 사이의 거리를 설정하는 것이기도 하다. 후술하는 바와 같이 순수 노즐(17)로부터 순수를 토출시키면서 순수 노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심으로부터 주연부를 향하여 스캔시켰을 때에, 웨이퍼(W) 상의 순수가 원심력에 의해 떨어짐으로써 건조가 시작되는 부분에 질소 가스가 공급되도록 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17) 사이의 거리를 설정한다.
다음에, 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 웨이퍼(W)의 표면으로의 순수 공급을 정지하고, 이어서 웨이퍼(W)의 건조 처리를 행한다. 이 건조 처리에서는, 최초에 도 5e에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 회전수를 바람직하게는 린스 처리시와 동등하거나 또는 그것보다 크게 하여(단, 세정 처리시보다는 느린 것이 바람직함), 순수 노즐(17)로부터의 순수의 토출을 개시하고, 실질적으로 이것과 동시에 가스 노즐(16)로부터의 질소 가스의 분사를 시작한다(단계 6). 여기서, 순수 노즐(17)의 위치보다 외측에서 액막이 형성되어 있으면 좋기 때문에, 순수 노즐(17)로부터 의 순수 토출량은 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터의 순수 토출량보다 적게 하는 것이 바람직하다.
계속해서 도 5f에 도시한 바와 같이 순수 노즐(17)로부터 순수를 토출시키면서, 순수 노즐(17)을 순수 노즐(17)의 대피 위치측의 T 점을 향해 소정 속도로 스캔시킨다. 이것과 병행하여 가스 노즐(16)로부터 질소 가스를 분사시키면서, 가스 노즐(16)을 순수 노즐(17)을 쫓도록 웨이퍼(W)의 중심(O 점)을 통해 T 점을 향해 스캔시킨다(단계 7). 이 단계 7은 환언하면, 웨이퍼(W)에 순수를 공급하는 순수 공급 포인트를 웨이퍼(W)의 주연부를 향해 이동시키면서, 웨이퍼(W)에 질소 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 웨이퍼(W)의 중심(O 점)으로 이동시킨 후에 순수 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 웨이퍼(W)의 중심(O 점)으로부터 주연부를 향해 이동시키는 단계이다.
순수 노즐(17)이 웨이퍼(W)의 중심에서부터 주연부로의 스캔을 시작하면, 순수가 공급되지 않게 된 웨이퍼(W)의 중심에서부터 원심력에 의해 서서히 액막이 없어져 웨이퍼(W)의 건조가 시작된다. 여기서, 웨이퍼(W)의 중심부에서는 액막에 가해지는 원심력이 약하기 때문에 건조 속도가 느리다. 그러나 웨이퍼(W)의 중심 근방에 질소 가스가 공급되고 있기 때문에, 최초에 건조하기 시작하는 웨이퍼(W)의 중심부는 공기에 쉽게 노출되지 않는다. 이렇게 해서 웨이퍼(W)의 표면 산화에 의한 워터 마크의 발생이 억제된다. 또한, 단계 7에서는 순수 노즐(17)을 스캔시킴으로써 건조가 시작되는 부분에 질소 가스가 공급되도록 가스 노즐(16)을 스캔시키기 때문에, 웨이퍼(W) 전체에서 워터 마크의 발생을 억제할 수 있다.
웨이퍼(W)에 공급된 순수가 원심력에 의해 웨이퍼(W)로부터 떨어지는 속도[순수가 웨이퍼(W) 상을 이동하는 속도]는 웨이퍼(W)의 중심부보다 외주부에서 빠르게 된다. 이 때문에, 순수 노즐(17)과 충돌하지 않도록 가스 노즐(16)의 스캔 속도를 웨이퍼(W)의 중심부보다 그 외주부에서 빠르게 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 웨이퍼(W) 표면의 건조하기 시작하는 부분이 조속히 질소 가스에 노출되기 때문에 워터 마크의 발생을 억제할 수 있다.
이렇게 해서 순수 노즐(17)이 웨이퍼(W)의 주연부로부터 벗어나면, 순수 노즐(17)로부터의 순수의 토출을 정지한다(단계 8). 한편, 도 5g에 도시한 바와 같이 가스 노즐(16)이 웨이퍼(W)의 주연부 근방에 도달하면, 그 위치에서 가스 노즐(16)을 소정 시간, 예컨대 수 초, 정지시켜 웨이퍼(W)의 외주부를 건조시키는 것이 바람직하다(단계 9). 이로써 웨이퍼(W)의 외주부를, 원심력에 의해 물방울을 떨어내는 건조보다 질소 가스에 의한 건조가 지배적이게 할 수 있어 웨이퍼(W)의 주연부 근방에서의 워터 마크의 발생을 억제할 수 있다.
계속해서 도 5h에 도시한 바와 같이 가스 노즐(16)이 웨이퍼(W)의 주연부로부터 벗어나면, 가스 노즐(16)로부터의 질소 가스 분사를 정지하고, 소정 시간, 웨이퍼(W)를 불활성 가스 공급시보다 고속으로 회전시켜 최종적인 스핀 건조를 행한다(단계 10). 그 후 웨이퍼(W)의 회전을 정지시킨다(단계 11). 이로써 웨이퍼(W)에 대한 일련의 세정, 린스, 건조 처리가 종료한다.
전술한 웨이퍼(W)의 세정 방법에 따르면, 후에 실시예에 나타낸 바와 같이 종래의 세정 방법과 비교하여 전체 처리 시간을 단축할 수 있다. 또한, 세정 처리 장치(10)의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다고 하는 효과도 얻을 수 있다.
이 스핀 건조가 종료하면, 순수 노즐(17) 및 가스 노즐(16)을 컵(12) 밖으로 대피시킨다. 또한, 그 후, 먼저 웨이퍼(W)를 하우징(90)에 반입하여 척 플레이트(71)에 지지시킨 순서와 반대의 순서에 의해 웨이퍼(W)를 하우징(90)으로부터 반출한다(단계 12).
이러한 세정 방법의 중에서 이용한 건조 방법은 특히, 순수가 주로 원심력에 의해 외측으로 떨어짐에 따라 웨이퍼(W)의 건조가 진행되는 경우, 즉, 웨이퍼(W)의 표면이 소수성인 경우에 적합하게 이용된다. 그 구체예로서는 웨이퍼(W)가 베어 웨이퍼인 경우를 들 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면에 각종 막이나 회로가 구성되어, 소수성의 부분과 친수성의 부분을 갖는 웨이퍼(W)에도 적용할 수 있다.
다음에, 베어 웨이퍼를 2유체 세정액에 의해 처리한 경우의 실시예 및 비교예에 대해서 설명한다. 표 1, 표 2, 표 3에 각종 세정 처리의 레시피를 나타낸다. 표 1에 나타내는 레시피는 단계 1에서 웨이퍼의 회전 개시를, 단계 2에서 세정액 노즐(15)로부터의 2유체 세정액의 토출에 의한 세정 처리를, 단계 3에서 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 웨이퍼로 순수를 공급함에 의한 린스 처리를, 단계 4에서 고속 회전에 의한 스핀 건조를, 단계 5에서 웨이퍼의 회전 정지를 각각 행하는 종래부터 널리 알려진 세정 방법(비교예 1)이다.
표 2에 나타내는 레시피는 단계 1에서 웨이퍼의 회전 개시를, 단계 2에서 세정액 노즐(15)로부터의 2유체 세정액의 토출에 의한 세정 처리를, 단계 3에서 웨이퍼의 회전수를 떨어뜨리고 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 순수를 토출함에 의 한 린스 처리를, 단계 4에서 중속 회전에 의한 스핀 건조를, 단계 5에서 고속 회전에 의한 스핀 건조를, 단계 6에서 웨이퍼의 회전 정지를 각각 행하는 세정 방법(비교예 2)이다.
표 3에 나타내는 레시피는 본 발명에 따른 세정 방법으로 단계 1에서 웨이퍼의 회전 개시를, 단계 2에서 세정액 노즐(15)로부터의 2유체 세정액의 토출에 의한 세정 처리를, 단계 3에서 웨이퍼의 회전수를 떨어뜨리고 사이드 린스 노즐(13, 14)로부터 웨이퍼로 순수를 공급함에 의한 린스 처리를, 단계 4에서 웨이퍼를 중속 회전시키고 순수 노즐(17) 및 가스 노즐(16)에 의한 순수와 질소 가스를 공급하면서의 스핀 건조를, 단계 5에서 질소 가스 공급시의 회전수보다 고속으로 웨이퍼를 회전시키는 것에 의한 스핀 건조를, 단계 6에서 웨이퍼의 회전 정지를 각각 행하는 세정 방법(실시예)이다.
도 6a∼도 6c에 이들 세정 방법에 의한 웨이퍼의 워터 마크 관찰 결과를 도시한다. 도 6a에 도시한 바와 같이 비교예 1의 세정 방법에서는 웨이퍼 전체에 워터 마크(도 6a∼도 6c의 각 도면에 있어서의 흑점 부분)가 발생하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 6b에 도시된 바와 같이 비교예 2의 세정 방법에서도 특히, 웨이퍼의 주연부에 많은 워터 마크의 발생을 확인할 수 있다. 그러나 도 6c에 도시된 바와 같이 실시예의 세정 방법에 따르면, 워터 마크는 거의 관찰되지 않아 양호한 세정면을 얻을 수 있는 것이 확인되었다. 실시예에서는 단계 4에서 웨이퍼(W)의 회전 가속도를 낮추고 있다. 이와 같이 완만히 가속함으로써 순수의 떨어냄을 느리게 하여 건조가 시작되는 부분에 유효하게 질소 가스를 공급할 수 있다. 이것도 실시예에서의 워터 마크의 발생 방지에 기여하고 있다.
또한, 표 1∼표 3으로부터 처리 시간은 비교예 1에서 44초, 비교예 2에서 46초, 실시예에서 39초이다. 이와 같이, 본 발명에 따른 세정 처리 방법을 이용함으로써 세정 처리 장치(10)의 작업 처리량을 높일 수 있다고 하는 효과도 얻을 수 있는 것이 확인되었다.
단계 시간(초) 웨이퍼 회전수 (rpm) 회전 가속도 (rpm/초) 사용 노즐
1 1 0 1000
2 10 1000 1000 세정액 노즐
3 10 1000 1000 사이드 린스 노즐
4 20 3000 1000
5 3 0 1000
단계 시간(초) 웨이퍼 회전수 (rpm) 회전 가속도 (rpm/초) 사용 노즐
1 1 0 1000
2 10 1000 1000 세정액 노즐
3 8 300 3000 사이드 린스 노즐
4 4 1000 300
5 20 3000 100
6 3 0 1000
단계 시간(초) 웨이퍼 회전수 (rpm) 회전 가속도 (rpm/초) 사용 노즐
1 1 0 1000
2 10 1000 1000 세정액 노즐
3 5 300 1000 사이드 린스 노즐
4 10 300 100 순수 노즐 + 가스 노즐
5 10 3000 1000
6 3 0 1000
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 형태에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 상기 설명에서는 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17)을 각각 독립적으로 구동 가능한 구성으로 했지만, 제2 노즐 아암(52)의 선단에 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17)을 적당한 거리(예컨대, 전술한 바와 같이 10∼50 mm)로 이격시켜 X 방향으로 배열하여 부착함으로써 가스 노즐(16)과 순수 노즐(17)을 일체적으로 스캔시키는 구성으로 해도 좋다. 이에 따라, 제3 노즐 아암(53)과 이것에 관련되는 구동 장치가 불필요해지기 때문에 세정 처리 장치의 구조를 간단히 할 수 있다.
또한, 세정액 노즐(15)에서는 세정액 노즐(15)에 질소 가스를 공급하지 않으면, 순수만을 토출시킬 수 있기 때문에 세정액 노즐(15)을 순수 노즐(17) 대신에 이용하더라도 좋다. 그 경우에는 순수 노즐(17)을 마련하지 않더라도 좋다. 또한, 이 경우에서, 추가로 세정액 노즐(15)을 유지하고 있는 제1 노즐 아암(51)에 세정액 노즐(15)과 가스 노즐(16)을 일정한 간격으로 X 방향으로 나열하여 부착하더라도 좋다. 이로써 세정 처리 장치의 구조를 더욱 간단히 할 수 있다.
나아가서 또한, 상기 설명에서는 세정액 노즐(15), 가스 노즐(16), 순수 노즐(17)을 X 방향에서 직선적으로 스캔시켰지만, 이들 노즐이 웨이퍼(W)의 중심을 통해 웨이퍼(W) 상에서 원호를 그리도록 자유롭게 회동할 수 있는 구성으로 해도 좋다.
상기 설명에서는 순수 노즐(17)을 쫓도록 가스 노즐(16)을 스캔시켰지만, 가스 노즐(16)의 스캔 방법은 이것에 한정되는 것이 아니다. 도 7a∼도 7i에 가스 노즐(16)의 별도의 스캔 방법을 모식적으로 나타낸 설명도를 도시한다. 도 7a∼도 7i에서의 순수 노즐(17)의 동작은 도 5a∼도 5h에서 설명한 동작과 동일하기 때문에, 여기서는 순수 노즐(17)의 동작의 설명은 생략한다. 또한, 도 7a∼도 7e는 각각 도 5a∼도 5e와 동일하기 때문에, 이들 도 7a∼도 7e에서의 가스 노즐(16)의 동작에 대해서도 여기서의 설명은 생략한다. 즉, 여기서의 스캔 방법의 특징은 도 7f∼도 7i의 가스 노즐(16)의 동작에 있다.
도 7e의 상태로부터 도 7f의 상태로 이행할 때에는 가스 노즐(16)로부터 질소 가스를 분사시키면서 가스 노즐을 P 점에서부터 O 점으로 스캔시킨 후에, 도 7g에 도시한 바와 같이 가스 노즐(16)을 O 점으로부터 P 점으로 되돌리고, 또한 P 점을 통과하여 세정액 노즐(15)의 대피 위치측의 웨이퍼(W) 주연부의 S 점측으로 스캔시킨다. 이 때, 가스 노즐(16)이 순수 노즐(17)보다 웨이퍼(W)의 직경 방향에서 내측에 위치하도록 한다. 계속해서, 도 7h에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 주연부에서 가스 노즐(16)을 소정 시간 정지시켜 웨이퍼(W)의 외주부를 건조시킨 후에, 도 7i에 도시한 바와 같이 가스 노즐(16)을 소정의 대피 위치로 이동시킨다.
이러한 방법에 의해서도 웨이퍼(W)에서의 워터 마크의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 순수 노즐(17)을 웨이퍼(W)의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향과 가스 노즐(16)을 웨이퍼(W)의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향을 겹치지 않게(도 7f∼도 7i는 역방향의 경우에 해당함) 함으로써 순수 노즐(17)과 가스 노즐(16)의 충돌을 회피하면서 각각의 속도 제한의 자유도를 늘릴 수 있기 때문에, 가스 노즐(16)로부터의 질소 가스 분사를 정지한 후에 가스 노즐(16)을 S 점으로부터 T 점측으로 되돌려야 하는 것을 고려하더라도 세정 처리 전체의 작업 처리량을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 실시 형태는 어디까지나 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하는 것을 의도하는 것으로서, 본 발명은 이러한 구체예에만 한정하여 해석되는 것이 아니며, 본 발명의 정신과 클레임에 서술하는 범위에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼의 세정 처리에 적합하며, 특히 소수성의 면을 갖춘 베어 웨이퍼의 세정 처리에 적합하다.

Claims (24)

  1. 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 방법으로서,
    상기 건조 처리는
    피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 상기 피처리 기판 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하는 공정과,
    상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하는 공정과,
    상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시키고, 그 후에 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시키는 공정
    을 갖는 기판 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점으로의 불활성 가스의 공급 개시를 상기 피처리 기판 표면의 중심으로의 린스 액 공급 개시와 실질적으로 같은 시간으로 하는 것인 기판 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가스 공급 포인트의 이동 속도를 상기 피처리 기판의 중심부보다 외주부에서 빠르게 하는 것인 기판 세정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하고, 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 린스 처리시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 높이는 것인 기판 세정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하고, 상기 건조 처리시에 상기 피처리 기판의 표면에 공급하는 린스 액의 양을 상기 린스 처리시보다 적게 하는 것인 기판 세정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하여, 상기 건조 처리의 개시 전에 상기 피처리 기판의 표면에 린스 액의 막이 형성되어 있는 상태로 하는 것인 기판 세정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 린스 액 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 주연부로부터 벗어난 후에, 상기 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 외주부 근방에서 소정 시간 정지시킴으로써 상기 피처리 기판의 외주부를 건조시키는 것인 기판 세정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 건조 처리에 있어서 린스 액 공급 포인트 및 가스 공급 포인트를 이동시키는 공정에서는, 상기 가스 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향과, 상기 린스 액 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향을 겹치지 않게 하는 것인 기판 세정 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 피처리 기판의 표면은 소수성인 것인 기판 세정 방법.
  10. 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 방법으로서,
    상기 건조 처리는
    피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하는 공정과,
    불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하는 공정과,
    상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하는 공정과,
    상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 하는 공정
    을 갖는 기판 세정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 가스 공급 포인트의 이동 속도를 상기 피처리 기판의 중심부보다 외주부에서 빠르게 하는 것인 기판 세정 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하고, 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 린스 처리시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 높이는 것인 기판 세정 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하고, 상기 건조 처리시에 상기 피처리 기판의 표면에 공급하는 린스 액의 양을 상기 린스 처리시보다 적게 하는 것인 기판 세정 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 세정 처리와 상기 건조 처리 사이에, 상기 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키면서 상기 피처리 기판 표면의 소정 포인트에 린스 액을 소정 시간 공급하는 린스 처리를 마련하여, 상기 건조 처리의 개시 전에 상기 피처리 기판의 표면에 린스 액의 막이 형성되어 있는 상태로 하는 것인 기판 세정 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 린스 액 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 주연부로부터 벗어난 후에, 상기 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 외주부 근방에서 소정 시간 정지시킴으로써 상기 피처리 기판의 외주부를 건조시키는 것인 기판 세정 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 건조 처리에 있어서 린스 액 공급 포인트 및 가스 공급 포인트를 이동시키는 공정에서는, 상기 가스 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향과, 상기 린스 액 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부로 이동하는 방향을 겹치지 않게 하는 것인 기판 세정 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 피처리 기판의 표면은 소수성인 기판 세정 방법.
  18. 피처리 기판에 세정 처리, 건조 처리를 실시하는 기판 세정 장치로서,
    피처리 기판을 유지하고, 대략 수평 자세로 회전시키는 스핀 척과,
    상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 소정의 세정 처리를 실시하는 세정 처리 기구와,
    상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 노즐과,
    상기 스핀 척에 유지된 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐과,
    상기 린스 노즐로부터 린스 액을 토출시키면서 상기 린스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심에서부터 주연부로 스캔시키고, 상기 가스 노즐로부터 불활성 가스를 분사시키면서 상기 가스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심부 근방에서부터 중심으로 스캔시킨 후에, 상기 린스 노즐의 위치보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 스캔시키는 노즐 제어 장치
    를 갖는 기판 세정 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 노즐 제어 장치는 상기 가스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심부보다 외주부에서 빠르게 스캔시키는 것인 기판 세정 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 노즐 제어 장치는 상기 린스 노즐을 상기 피처리 기 판의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향과, 상기 가스 노즐을 상기 피처리 기판의 중심에서부터 주연부로 스캔시키는 방향을 겹치지 않게 하여 상기 린스 노즐 및 상기 가스 노즐을 스캔시키는 것인 기판 세정 장치.
  21. 컴퓨터 상에서 동작하고, 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 회전시키고, 그 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하며, (b) 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하고, (c) 상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시킨 후에 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시켜 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  22. 컴퓨터 상에서 동작하고, 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하며, (b) 불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하고, (c) 상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하며, (d) 상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 해서 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
  23. 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 제어 프로그램은 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 회전시키고, 그 표면의 중심에 린스 액의 공급을 시작하며, (b) 상기 피처리 기판의 중심 근방에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 적당한 거리로 이격된 지점에 불활성 가스의 공급을 시작하고, (c) 상기 피처리 기판에 린스 액을 공급하는 린스 액 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 주연부를 향해 이동시키면서, 상기 피처리 기판에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급 포인트를 상기 피처리 기판의 중심으로 이동시킨 후에 상기 린스 액 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심으로부터 주연부를 향해 이동시켜 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  24. 컴퓨터에 제어 프로그램을 실행시키는 소프트웨어가 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 제어 프로그램은 실행시에 (a) 세정 처리가 실시된 피처리 기판을 대략 수평 자세로 회전시키고, 린스 액을 그 공급 포인트가 상기 피처리 기판 표면의 중심으로부터 주연부를 향해 이동하면서 공급하며, (b) 불활성 가스를 그 가스 공급 포인트가 상기 린스 액의 공급 포인트보다 직경 방향 내측의 영역에서 상기 피처리 기판의 중심부로부터 주연부를 향해 이동하도록 공급하고, (c) 상기 린스 액의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 린스 액의 공급을 정지하며, (d) 상기 불활성 가스의 공급 포인트가 상기 피처리 기판의 단부면으로부터 벗어난 후에 상기 불활성 가스의 공급을 정지하고, 그 후에 상기 피처리 기판의 회전수를 상기 불활성 가스 공급시의 상기 피처리 기판의 회전수보다 고속으로 해서 상기 피처리 기판을 건조시키는 처리를 실행하여, 상기 피처리 기판을 세정하도록 기판 세정 장치를 제어하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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