WO2006038472A1 - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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WO2006038472A1
WO2006038472A1 PCT/JP2005/017474 JP2005017474W WO2006038472A1 WO 2006038472 A1 WO2006038472 A1 WO 2006038472A1 JP 2005017474 W JP2005017474 W JP 2005017474W WO 2006038472 A1 WO2006038472 A1 WO 2006038472A1
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liquid
fluid
gas
substrate processing
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PCT/JP2005/017474
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Satomi Hamada
Michihisa Kono
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Ebara Corporation
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Publication date
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
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    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing substrate processing by supplying a fluid such as a substrate processing liquid or a gas to a substrate such as a semiconductor wafer.
  • the present invention also relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate such as a semiconductor wafer, and more particularly to a substrate processing apparatus and a substrate processing capable of removing and recovering a liquid on a substrate while suppressing generation of a watermark, especially in wet processing. Regarding the method.
  • substrate processing is performed by supplying a chemical solution such as an etching solution or a substrate cleaning solution (hereinafter collectively referred to as “substrate processing solution” ⁇ ) to the front and back surfaces and end surfaces of a substrate such as a semiconductor wafer.
  • substrate processing solution a chemical solution such as an etching solution or a substrate cleaning solution (hereinafter collectively referred to as “substrate processing solution” ⁇ )
  • substrate processing solution a chemical solution
  • substrate processing solution a substrate cleaning solution
  • substrate processing apparatuses that dry a substrate by supplying a gaseous substance such as a gas containing a component effective for substrate processing.
  • a gas containing fine droplets generated from the substrate processing liquid, an excessively supplied gas, or the like floats in the vicinity of the substrate.
  • Such a gas or gas containing micro droplets of several microns or less is easily diffused under the influence of gravity, and therefore tends to stay in the atmosphere near the substrate.
  • the gas or gas containing these fine droplets stays in the vicinity of the substrate until the end of the substrate processing step, the substrate after the cleaning and drying process is contaminated, and the substrate is oxidized or corroded. Cause deterioration of water quality and generation of watermarks.
  • an exhaust port for discharging fine liquid droplets, vaporized chemical liquid, gas, etc. that have been scattered and floated throughout the apparatus is provided on the side surface or bottom of the apparatus to process the substrate.
  • a method of removing droplets and gas existing in the atmosphere in the apparatus is used.
  • a method of covering the surface of the substrate with pure water until the atmosphere in the vicinity of the substrate is restored to the state before supplying a fluid such as a substrate cleaning liquid or gas is also conceivable.
  • a fluid such as a substrate cleaning liquid or gas
  • the present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to efficiently remove a gas staying in the vicinity of the substrate, a gas containing microdroplets, or the like, so that the substrate after processing is processed. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can prevent contamination and improve the purity.
  • Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of obtaining a highly clean substrate dry surface by applying a liquid removal method with little liquid splash mist after wet processing. To do.
  • a substrate processing apparatus includes, for example, a fluid supply means 20 for supplying a fluid to a substrate W, as shown in FIG.
  • a fluid suction part 21a that opens near the fluid ejection part 20a is provided, and a fluid recovery means 21 that recovers the fluid near the substrate W is provided.
  • the fluid recovery means sucks and collects the fluid floating near the substrate as a result of the fluid being ejected from the fluid ejecting unit onto the substrate, so that the fluid supplied from the fluid supply means Contamination of the substrate after processing is suppressed.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the above (1), wherein the fluid recovery means ejects the fluid from the fluid ejecting section onto the substrate.
  • the fluid floating in the vicinity of the substrate and the fine particles contained in the fluid may be sucked and collected.
  • the present invention provides a substrate processing apparatus that includes a fluid supply means for supplying a fluid and supplies a fluid to the substrate from the fluid supply means to perform substrate processing.
  • a fluid suction section that opens near the body ejection section and that collects fluid near the substrate;
  • Body recovery means, and the fluid recovery means sucks and recovers the fluid floating in the vicinity of the substrate and the fine particles contained in the fluid when the fluid is ejected from the fluid ejecting unit onto the substrate. May be a feature.
  • the fluid recovery means sucks and recovers the fluid floating in the vicinity of the substrate and the microparticles contained in the fluid when the fluid is ejected from the fluid ejecting unit onto the substrate.
  • the fluid supplied from the means can be efficiently sucked and collected with a small amount of suction before the fine particles generated by the supply of the fluid are diffused over a wide range, and there is no risk of contamination of the substrate after processing. .
  • the substrate processing apparatus includes a fluid supply means 20 and a fluid recovery means 21 in the substrate processing apparatus according to the above (1) or (2) as shown in FIG.
  • control means 33 for controlling the humidity, gas component, gas concentration, number of particles, and particle properties in the vicinity of the substrate W, and measuring means 30 for measuring at least one atmosphere property of the particle component; By feeding back to the control means 33, the supply of the fluid in the fluid supply means 20 and the supply of the fluid in the fluid recovery means 21 so that the atmosphere is maintained in a predetermined state based on the measurement result of the atmosphere in the vicinity of the substrate W. It may be configured to control recovery.
  • the measurement result of the measurement unit is fed back to the control unit, so that the supply of fluid and the fluid are maintained so that the atmosphere is maintained in a predetermined state based on the measurement result of the atmosphere near the substrate. Therefore, based on the atmospheric properties in the vicinity of the substrate, it is possible to supply the fluid at an appropriate amount and timing and perform the recovery. As a result, by supplying the fluid from the fluid supply means, it is possible to efficiently collect the fine particles, gas, etc. floating in the vicinity of the substrate before they diffuse over a wide range.
  • a substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the above-mentioned (1) to (3)! Then, the fluid 1S pure water supplied to the substrate from the fluid supply means, and gas-dissolved water containing any of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon and carbon dioxide, and isopropyl Chemicals containing alcohol, hydrofluoric acid or sulfuric acid
  • At least one fluid selected from the group consisting of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, carbon dioxide, water vapor, IPA vapor and air. Good.
  • the fluid supplied from the fluid supply means to the substrate is pure water or gas-dissolved water containing any one of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, and carbon dioxide. Or a chemical solution containing any of isopropyl alcohol, hydrofluoric acid, or sulfuric acid, or a gas containing any of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, carbon dioxide, water vapor, IPA vapor, or air.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the above (4), wherein the fluid supply means includes the pure water, gas-dissolved water, chemical solution, gas A fluid supply means for supplying the substrate with a plurality of types of the pure water, the gas-dissolved water, the chemical solution, and the gas from the supply mechanism. Therefore, it may have a recovery mechanism that simultaneously sucks and collects gas and fine particles suspended in the vicinity of the substrate.
  • the fluid supply means includes a mechanism for supplying multiple types of pure water, gas-dissolved water, chemical solution, and gas, and the fluid recovery means is supplied with fluid from the fluid supply means.
  • the fluid recovery means is supplied with fluid from the fluid supply means.
  • it has a mechanism for simultaneously sucking and collecting the gas and fine particles floating in the vicinity of the substrate, so that the fine particles and gas can be collected efficiently in a short time before they diffuse widely. Contamination of the substrate after processing can be prevented.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the above-described (1) to (5), wherein the fluid supply means is a micro droplet on the substrate.
  • An ultrasonic jet, a two-fluid jet, a mist jet, or a liquid jet, or a dry ice jet, an ice jet, or a micro capsule jet that injects fine solid particles onto the substrate may be used.
  • the fluid supply means is an ultrasonic jet or two-fluid jet or mist jet or liquid jet that jets microdroplets onto the substrate, or a dry ice jet or jet that jets microsolid particles onto the substrate. Since it is an ice jet or microcapsule jet, fine droplets or fine solid particles contained in the fluid ejected from the fluid supply means are efficiently sucked and collected before they are diffused over a wide range, thereby enabling post-treatment. The substrate is contaminated The fear of being lost.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention is the substrate processing apparatus according to (1), wherein the fluid suction unit sucks the liquid adhering to the surface of the substrate. It may be a mechanism.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the above (7)!
  • An evaporation promoting mechanism that promotes evaporation of the liquid may be provided by performing at least one selected from the group consisting of lamp irradiation, gas supply, sound wave irradiation, alcohol liquid supply, and alcohol vapor supply power.
  • the alcohol is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, trifluoroisopropyl alcohol, pentafluoroisopropyl alcohol, or hexafluoroisopropyl alcohol! /, Or a mixture thereof. A little.
  • the evaporation promoting mechanism at least selected from lamp irradiation, gas supply, sonication irradiation, alcohol or other liquid or vapor supply to the substrate surface after liquid suction by the liquid suction mechanism. More than one, it accelerates liquid evaporation and allows the substrate to dry quickly.
  • the substrate processing apparatus according to the present invention is the substrate processing apparatus according to the above (7) or (8), wherein the substrate surface is provided until immediately before the liquid is sucked by the liquid suction mechanism.
  • a liquid supply mechanism for supplying the liquid may be provided.
  • the substrate processing apparatus provides a liquid supply machine for supplying a liquid to the substrate surface.
  • a liquid suction mechanism for sucking the liquid adhering to the substrate surface; an evaporation promotion mechanism for promoting the evaporation of the liquid by performing at least one of lamp irradiation and gas supply to the substrate;
  • a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film on the substrate surface and residual liquid droplets; and supplying the liquid according to the liquid film on the substrate and the liquid droplet residual state detected by the liquid film droplet detection sensor Control of at least one of the liquid supply amount and liquid supply time by the mechanism, control of at least one of the suction time and suction speed by the liquid suction mechanism, and less of the lamp irradiation time and light intensity by the evaporation promotion mechanism Control for performing at least one control and at least one control selected from the group consisting of at least one of gas injection time and gas temperature by the evaporation promotion mechanism. It may be a stage.
  • control means for controlling the liquid supply amount and Z or the liquid supply time by the liquid supply mechanism in accordance with the liquid film and droplet remaining state on the substrate detected by the liquid film droplet detection sensor Or control means for controlling the suction time and Z or suction speed by the liquid suction mechanism, or control means for controlling the lamp irradiation time and Z or light intensity by the evaporation promotion mechanism, or control the gas injection time and Z or gas temperature Since all of the control means or at least one control means selected from these control means is provided, it is possible to completely remove liquid films and droplets and to suppress the occurrence of watermarks, etc. it can.
  • the suction time and Z or the suction speed it is possible to suck the liquid without cutting the liquid film on the substrate.
  • the liquid supply amount and Z or the liquid supply time it is possible to prevent the occurrence of watermarks due to the substrate being covered with liquid until just before aspiration, and to control the supply start and stop timing. In this case, the liquid can be sucked in a state where there is little liquid splash, and these are auxiliary conditions for carrying out suction without excessive or insufficient.
  • the lamp irradiation time the remaining liquid on the substrate is sufficiently evaporated, and by preventing excessive irradiation for a long time, the processing time can be reduced, and the life of the lamp can be extended. Can be.
  • the light intensity the residual liquid on the substrate can be sufficiently evaporated, the processing time can be reduced, and corrosion caused by intense light can be prevented.
  • the gas injection time it is possible to reduce the processing time and gas consumption while sufficiently evaporating the residual liquid on the substrate. I can help.
  • the gas temperature it is possible to prevent the film from being altered by heat while sufficiently evaporating the residual liquid on the substrate.
  • the substrate processing apparatus provides a gas suction for sucking an atmosphere in the vicinity of the substrate surface in the substrate processing apparatus according to any one of the above (7) to (10). It may be equipped with a mechanism.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the substrate is A transport unit 55 for transporting; and a load / unload unit 56 for loading and unloading the substrate.
  • the present invention includes a wet processing unit for processing a substrate in a wet process, a drying mechanism unit for drying the substrate, a transport unit for transporting the substrate, and a load / unload unit for transporting the substrate in and out.
  • the drying mechanism section includes a liquid suction mechanism that holds the substrate and sucks the liquid adhering to the surface of the substrate after being processed by the wet processing section.
  • a substrate processing apparatus including a plurality of modules for processing a substrate can be obtained.
  • a substrate processing apparatus including a plurality of modules for processing a substrate is used, The number of processed images (throughput) increases.
  • a substrate processing method includes a fluid supply step of supplying a fluid to a substrate; and in the vicinity of a supply point of the fluid supplied in the fluid supply step.
  • the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to the above (13), wherein in the fluid supply step, the fluid is jetted onto the substrate, and the fluid recovery process is performed. In the meantime, the fluid floating in the vicinity of the substrate by the jetting and the fine particles contained in the fluid may be sucked and collected.
  • the substrate processing method according to the present invention controls the fluid supply step and the fluid recovery step in the substrate processing method according to the above (13) or (14).
  • the measurement result is fed back to the control process, so that the supply of fluid and the recovery of the fluid are controlled based on the measurement result of the atmosphere near the substrate so that the atmosphere is maintained in a predetermined state. Therefore, the fluid can be supplied and recovered at an appropriate amount and timing based on the atmospheric properties in the vicinity of the substrate. As a result, by supplying the fluid, fine particles, gas, etc. floating near the substrate can be efficiently recovered before they diffuse widely.
  • the substrate processing method according to the present invention supplies the substrate by the fluid supply step, compared with the substrate processing method according to any one of the above (13) to (15).
  • the fluid is pure water and gas-dissolved water containing any of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon and acid-carbon, and a medicine containing isopropyl alcohol, hydrofluoric acid and acid.
  • the liquid may be at least one fluid selected from the group consisting of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, carbon dioxide, water vapor, IPA vapor, and gas power including one of air and air.
  • the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to the above (16), wherein the fluid supply step includes the pure water, the gas-dissolved water, the chemical solution, and the gas.
  • the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to any one of the above (13) to (17), wherein the fluid supply step includes microdroplets on the substrate.
  • the fluid is generated by at least one jet selected from the group consisting of an ultrasonic jet, a two-fluid jet, a mist jet, a liquid jet, and a dry ice jet, an ice jet, and a microcapsule jet that jet micro solid particles onto the substrate. May be supplied.
  • the substrate processing method according to the present invention is the same as the substrate processing method described in (13) above, in which the fluid suction step is attached to the surface of the substrate. It may be a liquid suction step for sucking liquid.
  • the fluid in the vicinity of the fluid supply section of the substrate and the microparticles contained in the gas may be sucked and collected simultaneously while supplying the fluid to the substrate.
  • the substrate processing method for supplying a fluid to the substrate and processing the substrate, when supplying the fluid to the substrate, the gas in the vicinity of the fluid supply portion of the substrate and the gas Since the microparticles contained in are simultaneously sucked and collected, the fluid is supplied to the substrate, so that the microparticles and gas floating near the substrate can be sucked and collected efficiently in a short time before they diffuse widely. And contamination of the substrate after processing can be prevented.
  • the substrate processing method according to the present invention includes a step of supplying a liquid to the surface of the substrate for processing; and a step of sucking the liquid adhering to the substrate surface. May be.
  • the present invention may be characterized in that after the liquid is supplied to the substrate for processing, the liquid adhering to the substrate surface is sucked.
  • the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to the above (21), wherein the liquid adhering to the substrate surface is removed by suction, and then is applied to the substrate surface.
  • the alcohol is methanol, ethanol, isopropylenoleconole, trifluoroisopropyl alcohol, pentafluoroisopropyl alcohol, or hexafluoroisopropyl alcohol, or a mixture thereof. Also good.
  • the substrate surface is irradiated with a lamp, supplied with a gas, irradiated with a sound wave, supplied with a liquid such as alcohol or vapor, and supplied with a liquid. Since evaporation is promoted, the evaporation of liquid can be accelerated and the substrate can be dried quickly.
  • the substrate processing method according to the present invention is the substrate processing method according to the above (22), wherein the liquid supply amount is in accordance with the liquid film and the droplet remaining state on the substrate. And at least one of the liquid supply time, at least one of the liquid suction time and liquid suction speed, at least one of the lamp irradiation time and light intensity, at least one of the sound wave irradiation time and sound wave intensity, and the There may be provided a step of changing at least one selected from the group consisting of at least one of the supply time and temperature of the alcohol liquid or alcohol vapor! /. [0060] With this configuration, the liquid supply amount and the liquid remaining amount according to the liquid film and droplet remaining state on the substrate
  • liquid suction time and Z or suction speed or liquid suction time and Z or suction speed
  • lamp irradiation time and Z or light intensity or sound wave irradiation time and Z or sound intensity
  • liquid or vapor supply time such as alcohol and Z or temperature
  • the substrate processing method according to the present invention is based on the substrate processing method according to any one of the above (21) to (23)! Until the liquid is sucked.
  • the liquid may be supplied to the substrate.
  • the substrate processing apparatus by providing an antistatic mechanism, the substrate can be prevented from being charged and damage due to charging can be prevented. it can.
  • the fluid recovery means sucks and recovers the fluid floating in the vicinity of the substrate.
  • the fluid recovery means sucks and collects the fluid floating in the vicinity of the substrate and the fine particles contained in the fluid by the fluid being ejected from the fluid ejecting unit onto the substrate.
  • the fluid supplied from the fluid supply means can efficiently suck and collect the fine particles generated by the supply of the fluid with a small suction amount before it diffuses over a wide range, and the treated substrate is contaminated. The fear of being lost.
  • the liquid suction mechanism for sucking the liquid adhering to the substrate surface when the liquid suction mechanism for sucking the liquid adhering to the substrate surface is provided, the liquid is gently removed from the substrate without causing liquid splash or mist. be able to. Further, when the liquid moves and is collected substantially perpendicularly to the substrate, the rolled droplets are not reattached. The liquid in the recesses such as trenches and holes is also easily removed because it receives a vertical force due to suction and becomes negative pressure.
  • the present invention when supplying a fluid to the substrate, when the gas near the fluid supply portion of the substrate and the fine particles contained in the gas are simultaneously sucked and collected, the fluid is supplied to the substrate.
  • fine particles or gas floating near the substrate can be efficiently sucked and collected in a short period of time before they diffuse over a wide area, and contamination of the substrate after processing can be prevented. .
  • the liquid adhering to the substrate surface when the liquid adhering to the substrate surface is sucked, the liquid can be gently removed from the substrate without causing liquid splash or mist.
  • the liquid when the liquid moves and is recovered substantially perpendicular to the substrate, the rolled droplets do not adhere again.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 A gas supply nozzle and suction provided in a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. ⁇ It is a figure which shows the structure of the I section.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the gas injection amount and the number of microdroplets with and without suction.
  • FIG. 4 is a graph showing a comparison of the number of microdroplets under each substrate processing condition.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a drying mechanism unit of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration example of a main part of the drying mechanism unit of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a main part of a drying mechanism unit of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a main part of a drying mechanism unit of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration example of a main part of the drying mechanism unit of the substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing an overall schematic configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a roll cleaner, (a) is a schematic diagram showing a rotation mechanism of a substrate in the roll cleaner, and (b) is a schematic diagram showing a substrate cleaning mechanism in the roll cleaner.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a pen washer, (a) is a schematic view showing the overall configuration of the pen washer, and (b) is a schematic view showing a main part of the pen washer.
  • Substrate processing liquid supply controller A Supply amount controller Controller
  • Liquid film droplet detection sensor Gas supply nozzle a Supply port
  • FIG. 1 shows a configuration example of a substrate processing apparatus 53 according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 53 is a cleaning machine as one module of a substrate processing apparatus in a broad sense composed of a CMP scrub cleaning machine, a dryer and the like.
  • the substrate processing apparatus 53 is configured to include a turntable 10 having a flat plate-like main body 11 and a plurality of substrate holding chucks 12 provided on the outer periphery of the main body 11.
  • the turntable 10 is installed on a rotating shaft 13 that is rotated by a driving means (not shown), and rotates with a substrate W such as a semiconductor wafer held substantially horizontally inside the substrate holding chuck 12.
  • a substrate processing liquid supply nozzle 20 that is a fluid supply means that opens toward the surface side of the substrate W held by the substrate holding chuck 12.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 20 supplies various liquids such as a chemical solution such as an etching solution and a cleaning solution to the substrate W during substrate processing.
  • the liquid supplied from the substrate processing liquid supply nozzle 20 is pure water, gas-dissolved water containing any of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, and carbon dioxide, or isopropyl alcohol. , Chemicals containing either hydrofluoric acid or sulfuric acid (substrate processing solution).
  • the substrate processing liquid is a fluid containing at least one of pure water, gas-dissolved water, and chemical liquid
  • the gas-dissolved water is any one of ozone, hydrogen, oxygen, nitrogen, argon, and carbon dioxide.
  • the chemicals contain either isopropyl alcohol, hydrofluoric acid, or sulfuric acid.
  • a suction arch I nozzle 21 which is a fluid recovery means. ing.
  • the suction nozzle 21 has a suction capability sufficient to suck the gas near the substrate W and the microparticles contained in the gas at the same time.
  • the suction port 21a of the suction nozzle 21 is installed so as to be positioned in the vicinity of the surface of the substrate W and in the vicinity of the injection port 20a of the substrate processing liquid supply nozzle 20.
  • the microparticles in the present embodiment are about 0.1 to 10 ⁇ m, typically 0.1 to 5 m or less, and the target microparticles are required substrate processing. You may change suitably according to these conditions.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 22 When the substrate processing liquid is also supplied to the back side of the substrate W, the substrate processing liquid supply nozzle 22 is installed below the substrate W as shown in FIG.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 22 opens toward the back side of the substrate W.
  • a suction nozzle 23 is installed next to the substrate processing liquid supply nozzle 22.
  • the suction port 23 a of the suction nozzle 23 is installed so as to be positioned in the vicinity of the back surface of the substrate W and in the vicinity of the injection port 22 a of the substrate processing liquid supply nozzle 22.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 20 and the suction nozzle 21 are configured to include a swing mechanism that swings and moves along the surface of the substrate W with the injection port 20a and the suction port 21a as a body at the installation position. It has been.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 22 and the suction nozzle 23 are also provided with a swinging mechanism that swings and moves along the surface of the substrate W, with the ejection port 22a and the suction port 23a at the installation position. It is configured. That is, the spray port 20a and the suction port 21a are configured to move to a position facing the center of the surface of the substrate W.
  • the spray port 22a and the suction port 23a are centered on the back surface of the substrate W.
  • the position force that opposes is configured to move to a position that faces the outer periphery.
  • the substrate processing liquid supply nozzles 20 and 22 are disposed before or after the suction nozzles 21 and 23, respectively, with respect to the moving direction of each nozzle.
  • FIG. 1 shows the case where one substrate processing liquid supply nozzle 20 and 22 is installed on each of the front surface side and the back surface side of the substrate W, but there are a plurality of types such as gas-dissolved water, chemical solution, and pure water.
  • a plurality of substrate processing liquid supply nozzles can be additionally provided so that the substrate processing liquid can be supplied.
  • the installation position, the substrate processing liquid injection position, the angle, and the like can be changed as necessary.
  • the substrate processing liquid supply nozzles 20 and 22 are ultrasonic jets such as pure water or two-fluid jets or mist jets or liquid jets that eject micro droplets, or dry ice jets or ice that eject solid particles. Jet or microcapsule A jet or the like can also be used. Solid particles include those in which pure water, gas-dissolved water, chemicals, gas, etc. are solid.
  • a scattering prevention cup 25 for preventing the substrate processing liquid supplied to the substrate W from scattering is installed at a position surrounding the side of the turntable 10.
  • a drain pipe 26 for collecting the substrate processing liquid used for the substrate processing is connected to the bottom of the scattering prevention cup 25.
  • a sensor 30 as a measuring means such as a particle counter for measuring the number of particles in the gas or a gas concentration meter for measuring the gas concentration is installed.
  • the sensor 30 can measure humidity, gas component, gas concentration, particle number, particle component, or a plurality of atmospheric properties in the vicinity of the substrate W.
  • a suction adjusting device 31 that adjusts the suction amount and suction timing of the suction nozzle 21, and a substrate processing liquid supply control that adjusts the supply amount and supply timing of the substrate processing liquid by the substrate processing liquid supply nozzle 20.
  • a device 32 is provided.
  • the suction adjusting device 31 and the substrate processing liquid supply adjusting device 32 are controlled by a control device 33 to which a signal from the sensor 30 is input.
  • the sensor 30 measures the atmospheric properties in the vicinity of the substrate W in the substrate processing apparatus 53, sends a measurement result signal from the sensor 30 to the control apparatus 33, and the control apparatus 33 suctions based on the measurement result.
  • the control apparatus 33 suctions based on the measurement result.
  • a procedure for performing substrate processing in the substrate processing apparatus 53 configured as described above will be described. While the substrate W is held by the substrate holding chuck 12, the turntable 10 is rotated. In this state, the substrate W is processed by supplying a substrate processing solution such as a chemical solution or a cleaning solution from the substrate processing solution supply nozzle 20 to the substrate W. At that time, the substrate processing liquid is supplied from the substrate processing liquid supply nozzle 20 and, at the same time, the gas in the vicinity of the substrate W is absorbed by the suction I nozzle 21 so that the gas existing in the vicinity of the substrate W and the gas is contained in the gas. At the same time, the small droplets are sucked and collected.
  • a substrate processing solution such as a chemical solution or a cleaning solution
  • the gas containing the fine droplets generated by the substrate processing liquid ejected from the substrate processing liquid supply nozzle 20 is sucked and collected before the force near the substrate W diffuses over a wide range.
  • gas containing fine droplets scattered from the supplied substrate processing liquid can be quickly obtained. Efficient suction It is possible to pull and collect.
  • the suction nozzle 2 has a suction port 21a in the vicinity of the injection port 20a of the substrate processing liquid supply nozzle 20, it is possible to efficiently and reliably suck and collect gas containing fine droplets with a small suction amount. it can.
  • the chemical solution and the cleaning liquid are supplied from the substrate processing liquid supply nozzle 20, but not only the substrate processing liquid is supplied from the substrate processing liquid supply nozzle 20 to the surface side of the substrate W, but the substrate
  • the processing may be performed by supplying a substrate processing solution such as a chemical solution or a cleaning solution from the processing solution supply nozzle 22 to the back surface of the substrate W. At that time, the gas near the back surface of the substrate W is sucked and collected by the suction nozzle 23.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 20 and the suction nozzle 21 are swung so that the ejection port 20a and the suction port 21a are moved to the substrate.
  • Position force facing the center of W Inject while moving to a position facing the outer periphery.
  • the processing liquid is sprayed on the entire surface of the substrate W, and the substrate W is processed uniformly.
  • the ejection port 20a and the suction port 21a move to the body, the gas including the fine droplets scattered by the supplied substrate processing liquid can be reliably recovered by the suction port 21a.
  • the swing speeds of the substrate processing liquid supply nozzle 20 and the suction nozzle 21 move so as to move toward the outer peripheral portion rather than the central portion of the substrate W, and further toward the outer peripheral portion than the central portion of the substrate W.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the fluid supply means and the fluid recovery means provided in the substrate processing apparatus 54 according to another embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 54 is a drying mechanism unit as one module of the substrate processing apparatus in a broad sense. Since portions other than those shown in the present embodiment are common to the substrate processing apparatus 53 shown in FIG. 1, detailed description thereof is omitted.
  • the substrate processing apparatus 54 includes a gas supply nozzle 40 and a suction unit 41 that are integrally formed. That is, a gas supply that is a fluid supply means for supplying a gas such as N gas to the surface of the substrate W.
  • a suction nozzle 41 which is a fluid recovery means, is installed outside the gas supply nozzle 40 so that the suction nozzle 41a is positioned at a position surrounding the periphery of the supply port 40a of the gas supply nozzle 40. Speak.
  • the supply port 40a of the gas supply nozzle 40 is installed at a position and an angle at which the substrate processing liquid 42 adhering to the surface of the substrate W can be blown off by the injection gas.
  • the gas supplied from the gas supply nozzle 40 to the substrate W is ozone, in addition to the N gas described above.
  • a gas containing any one of hydrogen, oxygen, argon, carbon dioxide, water vapor, IPA (isopropyl alcohol) vapor, and air may be used.
  • a gas 43 is jetted and supplied from the gas supply nozzle 40 to the substrate W, and the substrate processing liquid 42 adhering to the substrate W is blown off and dried.
  • the gas 43 is supplied from the gas supply nozzle 40 and, at the same time, the gas near the substrate W is sucked and collected by the suction part 41.
  • the suction unit 41 simultaneously sucks and collects the gas 43 and the minute droplets 44 existing in the vicinity of the substrate W.
  • the suction port 41a is opened at a position that surrounds the outside of the supply port 40a of the gas supply nozzle 40, the suction gas 41 and the dispersed fine droplets 44 are not diffused over a wide range. Can be recovered.
  • FIG. 3 shows a micro droplet 44 in the gas at the measurement point 45 shown in FIG. 2 when the substrate processing is performed by the substrate processing apparatus 54 including the gas supply nozzle 40 and the suction unit 41 shown in FIG.
  • the solid line is the data when the suction by the suction part 41 is not performed
  • the alternate long and short dash line is the data when the suction part 41 performs the suction.
  • the number of fine droplets 44 scattered near the substrate W increases as the amount of gas 43 ejected from the gas supply nozzle 40 increases.
  • the number of droplets 44 can be suppressed to about 1Z100 to 1Z500 or less.
  • FIG. 4 is a graph showing a comparison of the number of microdroplets under four substrate processing conditions.
  • the number of small droplets was measured at a position approximately 100 mm above the edge of the substrate W.
  • HN Is when the substrate is rotated at a high speed of 2000 rpm
  • LB is when the substrate is rotated at a low speed at lOO rpm and gas is blown
  • LN is when the substrate is only rotated at a low speed at lOO rpm
  • LV is a low speed rotation at the substrate at lOO rpm It represents the number of microdroplets when they are sucked and sucked.
  • the liquid film breaks up at the edge of the substrate and many droplets are generated (the number of droplets exceeds the limit of measurement) Became).
  • HN rotation speed that is typically used for substrate drying
  • the number of droplets in the air is less than half in the low speed rotation and gas blow shown by LB.
  • the number of droplets is further reduced by low-speed rotation (rotation speed that does not dry) without gas blow as indicated by LN.
  • LV when suction is combined with this low-speed rotation of the substrate, the number of droplets generated is reduced because there is less liquid splashing and the liquid film reaching the substrate edge is thinner compared to gas blowing. The number of drops is reduced.
  • the liquid on the substrate is atomized and the liquid droplets are scattered and diffused in the atmosphere in the conventional general drying method of substrate rotation and gas blow when removing the liquid. To do. In the method of removing the liquid by suction, there is less liquid splashing, so the cause of the watermark is reduced.
  • the substrate processing liquid W or the supply gas or the like is transferred to the substrate W. Reattachment can be prevented and generation of watermarks can be prevented.
  • the scattered fine droplets, chemical gas, and surplus surplus gas are sucked in the vicinity of the injection port 20a and the supply port 40a, so that they can be efficiently recovered before they diffuse into the entire atmosphere inside the substrate processing apparatus. . Therefore, since the contaminants in the atmosphere in the apparatus can be efficiently collected in a short time with a small amount of suction, contamination of the substrate W and the apparatus can be prevented. In addition, since small droplets and gases can be reliably recovered with a small amount of suction, the substrate processing apparatus can be reduced in size and simplified.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration example of the drying mechanism section 54A.
  • the drying mechanism section 54A holds the substrate W in the casing 27, and the substrate holding mechanism 15 that rotates about the rotating shaft 13A is disposed.
  • the substrate holding mechanism 15 is surrounded by a liquid collection cover 25A, and the liquid collection cover 25A is provided with a discharge port 26A for discharging the collected liquid.
  • 35 is a liquid supply nozzle for supplying liquid to the upper surface of the substrate W
  • 36 is a suction nozzle for sucking liquid on the upper surface of the substrate W.
  • the liquid supply nozzle 35 and the suction nozzle 36 have a liquid injection port 35a and a liquid suction port 36, respectively. It is arranged with a approaching.
  • 37 is a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film and a remaining droplet
  • 32A is a supply amount adjusting device for adjusting the liquid supply amount and supply timing supplied from the liquid supply nozzle 35
  • 3 1 A Is a arch I adjustment device that adjusts the amount of arch I and the timing of the arch I.
  • the detection output of the liquid film liquid drop detection sensor 37 is input to the control device 33A, and the control device 33A sets the supply amount adjustment device 32A according to the detection output of the liquid film droplet detection sensor 37 and the presence or absence of the liquid film.
  • the suction I force of the suction bow I nozzle 36 can be adjusted! /.
  • the drying mechanism section 54A having the above-described configuration, the substrate W held by the substrate holding mechanism 15 is rotated, a liquid (for example, a cleaning liquid) is supplied from the liquid supply nozzle 35 to the substrate W, and immediately after the cleaning process, the suction nozzle The substrate W is dried while sucking the liquid adhering to the surface of the substrate W with the suction nozzle 36 while moving the substrate 36 to the outer peripheral portion from the center of the substrate W.
  • a liquid for example, a cleaning liquid
  • the liquid film droplet detection sensor 37 detects the presence or absence of liquid film on the surface of the substrate W and the residual liquid droplets, and the liquid supply amount and liquid supply time from the liquid supply nozzle 35 and the suction of the suction nozzle 36 are accordingly detected. By adjusting the force and suction time, the occurrence of water marks and the like can be further suppressed. Note that the drying speed may be increased during the drying process by increasing the rotation speed of the substrate W than during the cleaning process!
  • the force shown in the example in which a liquid (for example, a cleaning liquid) is supplied from the liquid supply nozzle 35 to the upper surface of the substrate W and the liquid adhering to the upper surface is sucked by the suction nozzle 36 is limited to this.
  • a liquid supply nozzle 35 and a suction nozzle 36 are also provided below the substrate W so as to face the lower surface of the substrate W, and the liquid is supplied to the lower surface of the substrate W by the liquid supply nozzle 35. Thereafter, the liquid remaining by the suction nozzle 36 may be sucked.
  • a liquid film droplet detection sensor 37 is also provided below the substrate W so that the presence / absence of the liquid film on the lower surface of the substrate W and the remaining droplets can be detected.
  • a liquid supply nozzle that supplies liquid to the outer peripheral surface of the substrate W and a suction nozzle that sucks residual liquid are provided, and the outer peripheral surface of the substrate W also supplies liquid and sucks residual liquid. May be.
  • FIG. 6 is a diagram showing another schematic configuration example of another main part of the drying mechanism unit.
  • the top of the page is actually Corresponds vertically upward.
  • the substrate W is installed so that the processing surface faces in the horizontal direction.
  • the drying mechanism section 54B has the substrate W sandwiched therebetween, and the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 are arranged on both sides in order so as to be stacked.
  • a reciprocating mechanism (not shown) that enables the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 to move from above to below as indicated by the arrow A. ing.
  • Each nozzle is arranged in a casing 27 (see FIG. 5).
  • Each of the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 is parallel to the substrate W and extends in a direction perpendicular to the arrow A direction so as to cover the diameter of the substrate W.
  • each nozzle covers at least a part of the substrate W, moves the substrate W in the direction of arrow A ′, and moves each nozzle parallel to the substrate W and perpendicular to the direction of arrow A ′. It may be moved back and forth so as to cover.
  • the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 are moved from the upper side to the lower side of the substrate W, while being moved from the liquid supply nozzle 46 to both sides of the substrate W.
  • a liquid (for example, cleaning water) 101 is supplied, the cleaning water 101 flows downward due to gravity, and flows down on both sides of the substrate W.
  • a dry inert gas (for example, N gas) 103 is supplied (injected) from the gas supply nozzle 48. Slightly on both sides of substrate W
  • the remaining residual liquid is removed by evaporation.
  • the force that moves the nozzles 46, 47, 48 in the vertical direction with the processing surface of the substrate W in the horizontal direction causes the processing surface of the substrate W to move in the vertical direction.
  • the nozzles 46, 47, and 48 may be moved horizontally.
  • the dry inert gas 103 is supplied from the gas supply nozzle 48, and the cleaning liquid that remains slightly on both sides of the substrate W is cleaned.
  • a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film on both sides of the substrate W and the residual liquid droplets is provided, and from the liquid supply nozzle 46 by the detection output of the liquid film droplet detection sensor. Adjust the amount of liquid to be supplied, the suction force of the suction nozzle 47, and the amount of gas supplied from the gas supply nozzle 48.
  • the temperature of the inert gas supplied from the gas supply nozzle 48 may be adjusted.
  • FIG. 7 is a diagram showing another schematic configuration example of another main part of the drying mechanism unit.
  • the drying mechanism portion 54C has the substrate W sandwiched therebetween, and the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 are sequentially arranged on both sides so as to be stacked.
  • the suction nozzle 47 and the gas supply nozzle 48 are fixed, and the substrate W is pulled upward as indicated by an arrow B.
  • the nozzles of the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the gas supply nozzle 48 are parallel to the substrate W and extend in a direction perpendicular to the arrow B direction so as to cover the diameter of the substrate W.
  • Each nozzle covers at least a part of the substrate W, and the substrate W moves in the direction of arrow B, and each nozzle increases the diameter of the substrate W in a direction parallel to the substrate W and perpendicular to the direction of arrow B. You can move it back and forth to cover it!
  • liquid for example, cleaning water
  • the drying mechanism 54C having the above-described configuration, while the substrate W is being lifted from the cleaning tank 42 2T filled with the cleaning liquid 101, liquid (for example, cleaning water) 1101 is applied to both sides of the substrate W from the liquid supply nozzle 46.
  • the residual liquid 102 remaining on both sides of the substrate W is sucked by the bow I nozzle 47 and the dry inert gas 103 is supplied from the gas supply nozzle 48.
  • This residual liquid is removed by evaporation.
  • the liquid supply nozzle 46 may be omitted.
  • the dried inert gas 103 is supplied from the gas supply nozzle 48, and a small amount of residue remains on both sides of the substrate W.
  • a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film on both sides of the substrate W and the residual liquid droplets is provided, and from the liquid supply nozzle 46 by the detection output of the liquid film droplet detection sensor.
  • the suction force of the suction nozzle 47, and the amount of gas supplied from the gas supply nozzle 48 By adjusting the amount of liquid to be supplied, the suction force of the suction nozzle 47, and the amount of gas supplied from the gas supply nozzle 48, generation of watermarks and the like can be further suppressed.
  • the temperature of the inert gas supplied from the gas supply nozzle 48 may be adjusted.
  • the gas supplied from the gas supply nozzles 48 of the drying mechanisms 54B and 54C to the substrate W is ozone, as well as an inert gas such as N gas, in the same manner as the gas supply nozzle 40 of the substrate processing apparatus 54.
  • FIG. 8 is a diagram showing another schematic configuration example of another main part of the drying mechanism section.
  • the drying mechanism section 54D has a liquid supply nozzle 46, a suction nozzle 47 and an irradiation lamp 49 arranged in the diameter direction facing the substrate W, and the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47 and the irradiation lamp 49 are arranged. It can move in the diameter direction (arrow C) of the substrate W.
  • the liquid 101 is supplied from the liquid supply nozzle 46 to the upper surface of the substrate W, and the residual liquid 102 remaining on the upper surface of the substrate W is sucked by the suction arch I nozzle 47 adjacent to the liquid supply nozzle 46 to absorb the cleaning liquid.
  • the upper surface of the substrate W after the bow I is irradiated with light such as infrared rays from an irradiation lamp 49, and the remaining cleaning solution is evaporated and dried.
  • a gas-liquid boundary surface 104 is formed in the vicinity of the boundary between the suction nozzle 47 and the irradiation lamp 49, and light is irradiated from the irradiation lamp 49 to the substrate W facing the space where no liquid exists.
  • the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the irradiation lamp 49 are moved from the liquid supply nozzle 46 to the upper surface of the rotating substrate W while moving in the diameter direction (arrow C) of the substrate W.
  • the cleaning liquid 101 moves toward the outer periphery by centrifugal force (flows in the direction of arrow C), and the residual cleaning liquid 102 remaining on the upper surface of the substrate W is sucked by the suction nozzle 47.
  • the upper surface of the substrate W is protected by the surface of the substrate W being covered with the cleaning liquid until just before suction, and the occurrence of watermarks and the like can be suppressed.
  • the remaining cleaning solution that remains slightly is evaporated to dryness by irradiation with light from the irradiation lamp 49.
  • the liquid supply nozzle 46, the suction nozzle 47, and the irradiation lamp 49 may be arranged to face the lower surface of the substrate W.
  • FIG. 9 is a diagram showing another schematic configuration example of another main part of the drying mechanism section.
  • a plurality of liquid supply nozzles 46 and suction nozzles 47 are alternately arranged on the upper surface of the substrate W in the diameter direction. Then, after the cleaning liquid 101 is supplied from the liquid supply nozzle 46 as shown in FIG. 9 (a) while the substrate W is rotated, the substrate W is drawn by the suction nozzle 47 as shown in FIG. 9 (b). The residual cleaning liquid 102 remaining on the surface of the substrate is sucked.
  • a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film on the surface of the substrate W and the residual liquid droplets.
  • a liquid film droplet detection sensor for detecting the presence or absence of a liquid film on the surface of the substrate W and the residual liquid droplets.
  • an irradiation lamp and gas supply nozzle are provided, and the residual liquid is After the suction, the irradiation of light such as infrared rays by the irradiation lamp, the supply of inert gas or the like by the gas supply nozzle (similar to the example of the gas supplied from the gas supply nozzle 40 of the substrate processing apparatus 54 described above) Good.
  • a liquid film droplet detection sensor may be provided, and the light irradiation time, light intensity, gas supply amount, and gas temperature may be adjusted by the output.
  • the liquid supply nozzle 46 and the suction nozzle 47 may be disposed on the lower surface of the substrate W in the same manner as the upper surface.
  • the liquid is supplied from the liquid supply nozzle 46, and at the same time, the suction nozzle 47 sucks and collects the gas in the vicinity of the substrate W just by sucking the liquid.
  • the suction nozzle 47 sucks and collects the gas and fine droplets present in the vicinity of the substrate W at the same time.
  • the suction nozzle 47 may be opened at a position surrounding the outside of the supply port of the liquid supply nozzle 46. In this case, more efficiently supplied liquid and scattered fine droplets are diffused over a wide area. It can be collected before
  • FIG. 10 is a plan view showing the overall schematic configuration of the substrate processing apparatus 50 according to the present invention.
  • the substrate processing apparatus 50 is a substrate processing apparatus in a broad sense.
  • the substrate processing apparatus 50 includes wet processing units 51, 52, and 53 for processing a substrate in a wet manner, a drying mechanism unit 54 for drying the substrate, a transport unit 55 for transporting the substrate, and a load and unloader for loading and unloading the substrate. Place load sections 56, 56 It is made.
  • the wet processing unit 51 is a roll cleaning machine
  • the wet processing unit 52 is a pen cleaning machine
  • the wet processing unit 53 is the above-described jet suction cleaning machine.
  • the “substrate processing apparatus 54” simply refers to any one of the above-described substrate processing apparatuses 54, 54A to 54E.
  • the substrate is taken out from a cassette (not shown) placed on one of the load / unload units 56, 56 by the transfer unit 55 having the same force as the transfer robot, for example, a wet processing unit 51 Then, the substrate is transferred to the wet processing unit 52 and the wet processing unit 53 to sequentially perform wet processing on the substrate.
  • the substrate after the wet processing is transported to the drying mechanism unit 54 by the transport unit 55, and after the drying process is performed, the substrate is accommodated in the cassette placed on the other side of the load / unload unit 56 by the transport unit 55. Is done. This will be described in more detail below.
  • the substrate processing apparatus 50 shown in FIG. 10 includes two load / unload stages 56b on which wafer cassettes 56a for stocking a large number of substrates W are placed.
  • the load / unload stage 5 6b may have a mechanism capable of moving up and down.
  • a transfer robot 55a having two hands arranged up and down is arranged on the traveling mechanism 55r so as to reach each wafer cassette 56a on the load / unload stage 56b.
  • a roll cleaning machine 51, a pen cleaning machine 52, a jet suction cleaning machine 53, and a drying mechanism unit 54 are arranged around the traveling mechanism 55r of the transfer robot 55a.
  • Each of the washing machines 51, 52, 53 and the drying mechanism 54 is arranged at a position where the hand of the transfer port bot 55a can reach.
  • the lower hand is used only when receiving the substrate W from the wafer cassette 56a
  • the upper hand is used only when returning the substrate W to the wafer cassette 56a.
  • This is an arrangement in which the clean substrate W after cleaning is placed on the upper side and the substrate W is not further contaminated.
  • the lower hand is a suction type hand that vacuum-sucks the substrate W
  • the upper hand is a drop-type hand that holds the peripheral edge of the substrate W.
  • the suction-type hand accurately conveys regardless of the displacement of the substrate W in the cassette, and the drop-in type hand does not collect dust like vacuum suction, so it can be transported while maintaining the cleanness of the back side of the substrate W.
  • FIG. 11 (a) and FIG. 11 (b) are schematic diagrams showing the roll cleaning machine 51
  • FIG. 11 (a) is a schematic diagram showing the rotation mechanism of the substrate W in the roll cleaning machine 51
  • FIG. (b) is a schematic view showing a cleaning mechanism of the substrate W in the roll cleaner 51.
  • the roll cleaning machine 51 is a so-called roll Z roll type low-speed rotating cleaning unit, and a plurality of upright holding units for holding the substrate W.
  • a roller 191 and a roller-type scrub cleaning member 192 that also has sponge force are provided.
  • the roller 191 of the roll cleaning machine 51 is movable outward and inward, and is disposed so as to surround the substrate W.
  • a gripping groove 193 is formed on the top of the roller 191, and the substrate W is held on the roller 191 by holding the peripheral edge of the substrate W in the gripping groove 193.
  • the roller 191 is configured to be rotatable, and the substrate W held by the roller 191 is rotated by the rotation of the roller 191.
  • the cleaning member 192 has a roll-like sponge, and is configured to rotate around the roller shaft.
  • the cleaning member 192 can be pressed against the substrate W while rotating around the axis of the roll, and the substrate W can be cleaned. Can do.
  • the cleaning member 192 is arranged so as to be movable up and down on the substrate W, and can contact the substrate W by the vertical movement.
  • the roll cleaner 51 includes a chemical nozzle 194a for supplying an etchant to the back surface of the substrate W and a pure water nozzle 194b for supplying pure water, a chemical nozzle 194c for supplying an etchant to the top surface of the substrate W, and pure water.
  • a pure water nozzle 194d is installed.
  • the roll cleaner 51 is mainly responsible for dropping particles on the substrate W.
  • FIGS. 12 (a) and 12 (b) are schematic views showing the pen washer 52, and FIG. FIG. 12B is a schematic diagram showing the main part of the pen cleaning machine 52, and FIG.
  • the pen cleaning machine 52 is provided with a rotary table 202 in which arms 201 for gripping the substrate W are radially attached to the upper end of the rotary shaft. It is a high-speed rotation type cleaning unit.
  • the turntable 202 can rotate the substrate W at a high speed of about 1500 to 50 OOrpm.
  • the pen washer 52 is provided with a swing arm 204 including a nozzle 203 having a hemispherical sponge.
  • the nozzle 203 presses against the substrate W while rotating a hemispherical sponge to clean the substrate W, and at the same time allows a megasonic type that cleans the cleaning liquid by applying ultrasonic waves.
  • the swing arm 204 is fixed to the support shaft 207.
  • the support shaft 207 is configured to be rotatable and vertically movable, and by the rotation of the support shaft 207, the swing arm 204 swings and the nozzle 203 is retracted away from the cleaning position of the substrate W. You will be able to take position.
  • the pen washer 52 is a so-called megasonic type high-speed rotating washing unit.
  • the pen washer 52 is provided with a gas nozzle 205 for supplying an inert gas and heating means (not shown) for promoting drying by heating in order to improve process performance and shorten tact time. .
  • each cleaning machine can supply three or more cleaning liquids to the front surface of the substrate W and the back surface of the substrate W. Pure water may be used as the cleaning liquid.
  • the stage for chucking the substrate W can be rotated at high speed.
  • each cleaning liquid supply line (Not shown) is equipped with a constant flow valve (not shown) that can be controlled by air pressure. By combining an electropneumatic regulator that controls the air pressure, the control panel force flow rate can be set freely. It becomes possible.
  • the substrate W in the wafer cassette 56a is transferred to the roll cleaning machine 51 by the transfer robot 55a. Then, the substrate W is cleaned in the roll cleaning machine 51. In the roll cleaning machine 51, the substrate W is held by the roller 191 and the upper and lower roller sponges (cleaning members) 192 are moved downward and upward to contact the upper and lower surfaces of the substrate W, respectively. In this state, by supplying pure water from the pure water nozzles 194b and 194d installed above and below, the upper and lower surfaces of the substrate W are scrubbed over the entire surface.
  • the roller sponge 192 is retracted upward and downward, respectively, and an etching solution is supplied to the upper and lower surfaces of the substrate W from the chemical nozzles 194a and 194c. Cleaning) is performed to remove metal ions remaining on the upper and lower surfaces of the substrate W. At this time, the rotational speed of the substrate W is changed as necessary. Thereafter, pure water is supplied to the upper and lower surfaces of the substrate W from the pure water nozzles 194b and 194d, and pure water replacement is performed for a predetermined time to remove the etching solution. At this time, the rotation speed of the substrate W is changed as necessary.
  • the substrate W that has been cleaned in the roll cleaning machine 51 is transferred to the pen cleaning machine 52 by the transfer robot 55a.
  • the substrate W is held by the rotary table 202, and the substrate W is rotated at a low speed of about 100 to 500 rpm.
  • pure water vibrated with ultrasonic waves is supplied from the nozzle 203 at the tip of the swing arm 204 and a hemispherical sponge is applied.
  • rotating press against the substrate W to clean the substrate W and remove particles. After the removal of the particles is completed, the supply of pure water is stopped and the swing arm 204 is moved to the standby position.
  • the substrate W that has been cleaned in the pen cleaning machine 52 is transferred to the jetting suction cleaning machine 53 by the transfer robot 55a.
  • the jet suction cleaning machine 53 performs the jet suction cleaning as described above.
  • the substrate W that has been subjected to the suction suction cleaning in the spray suction cleaning machine 53 is transported to the drying mechanism section 54 by the transport port bot 55a.
  • the drying mechanism 54 In addition to sucking and collecting the fluid in the vicinity of the substrate w and fine particles contained in the fluid, the substrate W is rotated at a high speed of about 1500 to 5000 rpm, and if necessary, the substrate W is spin-dried while supplying a clean inert gas. To do.
  • the substrate W dried by the drying mechanism 54 is received by the transport robot 55a and returned to the wafer cassette 56a on the load / unload stage 56b.
  • the cleaning liquid, the cleaning method, and the cleaning time supplied to each cleaning machine can be arbitrarily set from the control panel.
  • a guide is attached to the base of the cleaning chamber (Region B), and it is configured so that the type of cleaning machine can be easily replaced by inserting the cleaning machine into this guide.
  • a positioning mechanism is provided for mounting.
  • the substrate processing apparatus 50 has the force described as the wet processing unit 51 is a roll cleaning machine and the wet processing unit 52 is a pen cleaning machine, for example, the wet processing unit 51 is CMP and wet.
  • the processing unit 52 is configured as a roll cleaning machine, or the wet processing unit 51 is configured as a bevel polishing machine and the wet processing unit 52 is configured as a chemical cleaning machine.
  • a substrate processing apparatus may be configured by appropriately combining a cleaning module, a CMP, a plating machine, a bevel polishing machine, an etching machine, and the like.
  • the drying mechanism 54 is suitable as a drying mechanism other than spin drying, such as gas blow drying, IPA drying, or lamp irradiation.
  • the substrate W By providing the antistatic mechanism in the substrate processing apparatus, the substrate W can be prevented from being charged and damage due to charging can be prevented.
  • an antistatic mechanism for example, an ionizer (corona discharge, soft X-rays, etc. is used for air flow along the lower surface of the HEPA filter disposed above the wet processing units 51, 52, 53 and the drying mechanism unit 54.
  • the drying mechanism 54A has a clean air outlet in the casing 27 so as to sandwich the liquid collection cover 25A at the same height as the upper end of the liquid collection cover 25A. And the exhaust duct's suction port are placed facing each other, and By providing an ionizer, air ionized by the ionizer is blown out from the blowout port, and sucked in through the suction port, the substrate W can be treated while being exposed to the ionized air, and charging of the substrate W can be prevented.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and drawings. Can be modified. It should be noted that any shape, structure, or material, which is not directly described in the specification and drawings, is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.
  • the substrate processing liquid supply nozzle 20 and the arch I nozzle 21 included in the substrate processing apparatus 53 and the gas supply nozzle 40 and the arch portion 41 included in the substrate processing apparatus 54 are provided in a single substrate processing apparatus. Both may be attached.
  • substrate processing and substrate cleaning are performed by spraying the substrate processing liquid from the substrate processing liquid supply nozzle 20, and substrate drying is performed by jetting and supplying gas from the gas supply nozzle 40.
  • the substrate processing apparatus 53 and the other drying mechanisms 54A to 54E may be provided in one substrate processing apparatus. In other words, the device for cleaning the substrate W and the device for drying can be combined into a single device.

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Description

明 細 書
基板処理装置及び基板処理方法
技術分野
[0001] 本発明は、半導体ウェハ等の基板に基板処理液やガス等の流体を供給することで 基板処理を行う基板処理装置、及び基板処理方法に関する。また、半導体ウェハ等 の基板を処理する基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に湿式処理にぉ 、て ウォーターマークの生成を抑制しつつ、基板上の液体を除去回収できる基板処理装 置及び基板処理方法に関する。
背景技術
[0002] 従来、半導体ウェハ等の基板の表裏面や端面にエッチング液等の薬液や基板洗 浄液 (以下これらを総称して「基板処理液」 ヽぅ。 )を供給して基板処理を行ったり、 基板処理に有効な成分を含有するガス (gas)等の気体 (gaseous substance)を供給し て基板を乾燥させたりする基板処理装置がある。この基板処理装置では、流体を基 板に供給する際に基板処理液から発生した微小液滴を含む気体や余剰に供給され たガス等が基板近傍に浮遊する。このような数ミクロン以下の微小液滴を含む気体や ガス等は、重力の影響を受けに《拡散しやすいため、基板近傍の雰囲気中に滞留 し易い。ところが、これら微小液滴を含む気体やガス等が基板処理工程の終了時ま で基板近傍に滞留すると、洗浄'乾燥処理を行った後の基板が汚染されてしまい、基 板の酸化や腐食等の変質、及びウォーターマークの生成の原因となる。
[0003] 一方、純水等の超音波ジェットや二流体ジェット、ウォータージェット等による基板洗 浄時には、ジェット噴射速度が大きいほど基板の汚染物除去力が増す反面、基板近 傍に飛散する微小液滴の量が増加してウォーターマーク生成の原因となる。ドライア イスジェットや純水アイスジェット等で微小固体粒子を噴射する基板洗浄においても、 固体粒子が飛散してこれがウォーターマークの原因となる。また、基板乾燥時に用い られるナイフエッジ等の幅広のガスブローにぉ 、ても、基板に付着した液体をガスで 吹き飛ばす際に、微小液滴が飛散して浮遊するためウォーターマークの原因となる。 さら〖こ、液滴だけでなく蒸発した薬液 (ふつ酸等)やガス溶解水から発生したガス (O ガスなど）が基板近傍に滞留する場合も、ウォーターマーク生成の原因となる。
[0004] 従来、この問題に対処するため、例えば、飛散して装置内全体に浮遊した微小液 滴や蒸発薬液、ガス等を外部に排出する排気口を装置の側面や底部に設け、基板 処理装置内の雰囲気に存在する液滴やガスを除去する方法が用いられている。
[0005] 他方、基板面に付着した液体を除去する方法として、従来からスピンドライやガスブ ロー等の遠心力 ·せん断力を利用する方法が多く利用されてきた。これらの方法は、 基板面上の大部分の液体は除去できるものの、基板に密着した薄!、液体の除去は 困難であった。また、処理中に液体が基板表面を移動するため、液体が付着しやす い形状や材質部分には最終的に液体が残りやすい。例えばトレンチ、ホールなどの 凹み部に対しては液体が排出しにくく残りやすい。
[0006] 一旦凹み部力 液体が排出されたとしても基板端に達するまでに再び凹みに落下 する可能性は残って 、る。更に多孔質 Low-k材 (低誘電率材料)などは液体がしみ 込みやすいため、液体の除去はますます困難になる。多孔質内部の液体除去に対 しては、減圧や加熱による沸騰現象を利用する方法が提案'実施されている。但し装 置の気密化、大型化が必要となるだけでなぐ減圧'加熱による膜の変質の恐れがあ る。
[0007] IPA (イソプロピルアルコール）置換法では有機物残留の恐れがあり、液置換速度' 移動速度は IPAの物性で決定してしまうため、タクトタイムの下限は自ずと決まってし まうため高速処理が難しい。半導体デバイスの高集積化が進み、微細配線化が進む につれ、デバイス製造上問題となるウォーターマークの下限サイズは微小化しており 、わずかの液体残りも許されなくなつている現在、従来の乾燥方法に置き換わる汎用 性がありかつ高性能の液体除去方法が望まれている。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] しかしながら、装置内全体力 排気する方法では排気量が非常に多くなるという問 題があった。特に、基板乾燥時は、基板の回転速度が増加するほど大きな排気量- 排気圧が必要になるため、基板処理装置各部への負荷が非常に大きくなる。また、 十分な排気を行うためには別途排気装置を設ける必要があり、装置の大型化の原因 となる。一方、多量の排気を行わずとも、基板が装置内の雰囲気の影響を受けないよ うにするためには、基板回転数や処理液供給量等の基板処理条件に大きな制約を 設ける必要があるという問題があった。なお、基板近傍の雰囲気が、基板洗浄液ゃガ ス等の流体を供給する前の状態に回復するまで基板の表面を純水で覆うという方法 も考えられるが、基板処理に力かる時間や純水の使用量が増加する上に、基板の膜 状態が変質してしまう恐れがあるという問題があった。
[0009] 本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、基板の近傍に滞留す るガスや微小液滴を含む気体等を効率良く除去することで、処理後の基板の汚染を 防止して精浄度を向上させることができる基板処理装置、及び基板処理方法を提供 することにある。
[0010] また、湿式処理後に液跳ねミストの少な!/、液体除去方法を施すことで、高清浄度の 基板乾燥表面を得ることができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを 目的とする。
課題を解決するための手段
[0011] (1) 前記目的を達成するために、本発明に係る基板処理装置は、例えば図 1に示 すように、基板 Wに流体を供給する流体供給手段 20と；流体供給手段 20の流体噴 射部 20aの近傍に開口する流体吸引部 21aを有し、基板 W近傍の前記流体を回収 する流体回収手段 21とを備える。
[0012] このように構成すると、流体噴射部から基板に流体が噴射されることによって基板近 傍に浮遊した流体を、流体回収手段が吸引回収するので、流体供給手段から供給さ れた流体によって処理した後の基板の汚染が抑制される。
[0013] (2) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（1)に記載の基盤処理装置におい て、前記流体回収手段が、前記流体噴射部から前記基板に前記流体が噴射される ことによって前記基板の近傍に浮遊した前記流体、及び前記流体に含まれる微小粒 子を吸引回収するように構成されて 、てもよ 、。
[0014] なお、本発明は、流体を供給する流体供給手段を具備し該流体供給手段から基板 に流体を供給して基板処理を行う基板処理装置にお!ヽて、前記流体供給手段の流 体噴射部の近傍に開口する流体吸引部を具備し前記基板近傍の流体を回収する流 体回収手段を具備し、前記流体回収手段は、前記流体噴射部から前記基板に流体 が噴射されることによって前記基板近傍に浮遊した流体、及び該流体に含まれる微 小粒子を吸引回収することを特徴としてもよい。
[0015] このように構成すると、流体回収手段は、流体噴射部から基板に流体が噴射される ことによって基板近傍に浮遊した流体、及び該流体に含まれる微小粒子を吸引回収 するので、流体供給手段から供給された流体ゃ該流体の供給によって発生した微小 粒子等が広範囲に拡散する前に少ない吸引量でこれを効率良く吸引回収することが でき、処理後の基板が汚染される恐れがなくなる。
[0016] (3) また、本発明に係る基板処理装置は、例えば図 1に示すように、上記（1)又は（ 2)に記載の基盤処理装置において、流体供給手段 20及び流体回収手段 21を制御 する制御手段 33と;基板 W近傍の湿度、ガス成分、ガス濃度、粒子数、粒子成分のう ち少なくとも 1つの雰囲気性状を測定する測定手段 30とを備え;測定手段 30による 測定結果を制御手段 33にフィードバックすることで、基板 W近傍の雰囲気の測定結 果に基づいて該雰囲気が所定状態に保たれるように流体供給手段 20における前記 流体の供給及び流体回収手段 21における前記流体の回収を制御するように構成さ れていてもよい。
[0017] このように構成すると、測定手段による測定結果を制御手段にフィードバックするこ とで、基板近傍の雰囲気の測定結果に基づいて該雰囲気が所定状態に保たれるよ う流体の供給及び流体の回収を制御するので、基板近傍の雰囲気性状に基づ 、て 、適切な量及びタイミングで流体を供給すると共にその回収を行うことができる。これ により、流体供給手段カゝら流体が供給されることによって基板近傍に浮遊した微小粒 子やガス等が広範囲に拡散する前にこれを効率良く回収することができる。
[0018] (4) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（1)乃至（3)のいずれ力 1つに記載 の基盤処理装置にお！ヽて、前記流体供給手段から前記基板に供給される前記流体 1S 純水、及び、オゾン、水素、酸素、窒素、アルゴンと二酸ィ匕炭素のいずれかを含 むガス溶解水、及び、イソプロピルアルコール、ふつ酸と硫酸のいずれかを含む薬液
、及び、オゾン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPAベーパーと 空気のいずれかを含むガス力 なる群より選択される少なくとも 1つの流体であっても よい。
[0019] このように構成すると、流体供給手段から基板に供給される流体は、純水、又はォ ゾン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸ィ匕炭素のいずれかを含むガス溶解水、又は イソプロピルアルコール、ふつ酸、硫酸のいずれかを含む薬液、又はオゾン、水素、 酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPAベーパー、空気のいずれかを含 むガスであるので、これら流体や、該流体を基板に供給することによって発生した微 小粒子を吸引回収することで、処理後の基板の汚染を防止することができる。
[0020] (5) また、本発明に係る基板処理装置は、上記 (4)に記載の基盤処理装置にお!、 て、前記流体供給手段は、前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類を前 記基板に供給する供給機構を備え;前記流体回収手段は、前記供給機構から前記 純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類が前記基板に供給されることによつ て前記基板の近傍に浮遊した気体及び微小粒子を同時に吸引回収する回収機構を 有してちょい。
[0021] このように構成すると、流体供給手段は、純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複 数種類を供給する機構を備え、流体回収手段は、流体供給手段から流体が供給さ れることによって基板の近傍に浮遊した気体及び微小粒子を同時に吸引回収する機 構を具備するので、微小粒子や気体等が広範囲に拡散する前に短時間でこれを効 率良く回収することができ、処理後の基板の汚染を防止することができる。
[0022] (6) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（1)乃至（5)のいずれ力 1つに記載 の基盤処理装置において、前記流体供給手段は、前記基板に微小液滴を噴射する 超音波ジェット又は二流体ジェット又はミスト噴流又は液体ジェット、あるいは前記基 板に微小固体粒子を噴射するドライアイスジェット又は氷ジェット又はマイクロカプセ ルジェットであってもよ ヽ。
[0023] このように構成すると、流体供給手段は、基板に微小液滴を噴射する超音波ジエツ ト又は二流体ジェット又はミスト噴流又は液体ジェット、あるいは基板に微小固体粒子 を噴射するドライアイスジェット又は氷ジェット又はマイクロカプセルジェットであるので 、該流体供給手段から噴射された流体に含まれる微小液滴や微小固体粒子等が広 範囲に拡散する前に効率良くこれを吸引回収することで、処理後の基板が汚染され る恐れがなくなる。
[0024] (7) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（1)に記載の基盤処理装置におい て、前記流体吸引部が前記基板の表面に付着している液体を吸引する液体吸引機 構であってもよい。
[0025] このように構成すると、基板表面に付着している液を吸引する液体吸引機構を具備 するので、液跳ねやミストを発生させることなく穏やかに液体を基板から除去すること ができる。また、液体が基板に対して略垂直に移動し回収される場合は、転がった液 滴が再付着することがなくなる。トレンチやホールなどの凹み部内の液体も吸引により 垂直方向の力を受け、且つ負圧になるため、除去され易くなる。
[0026] (8) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（7)に記載の基盤処理装置にお!、 て、前記液体吸引機構で前記液体を吸引した後に、前記基板面に、ランプ照射、ガ ス供給、音波照射、アルコール液供給、及びアルコール蒸気供給力 なる群より選択 される少なくとも 1つを行うことにより前記液体の蒸発を促進させる蒸発促進機構を備 えてもよい。このとき、アルコールは、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール 、トリフルォロイソプロピルアルコール、ペンタフルォロイソプロピルアルコール、若しく はへキサフルォロイソプロピルアルコールの!/、ずれか、又はこれらの混合物であって ちょい。
[0027] このように構成すると、蒸発促進機構を備えているので、液体吸引機構で液体吸引 後、基板面にランプ照射又はガス供給又は音波照射又はアルコール等液体又は蒸 気供給から選択される少なくとも 1つより液体の蒸発を促進させ、基板を迅速に乾燥 させることがでさる。
[0028] (9) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（7)又は（8)に記載の基盤処理装 置において、前記液体吸引機構で前記液体を吸引する直前まで前記基板面に前記 液体を供給する液体供給機構を備えて 、てもよ 、。
[0029] このように構成すると、吸引直前まで基板面に液体を供給する液供給機構を備えて いるので、吸引直前まで基板が液膜で被覆されている状態を保つことができウォータ 一マーク等の発生を抑制できる。
[0030] (10) また、本発明に係る基板処理装置は、基板面に液体を供給する液体供給機 構と;前記基板面に付着した前記液体を吸引する液体吸引機構と;前記基板にラン プ照射及びガス供給のうち少なくとも一方をすることにより前記液体の蒸発を促進さ せる蒸発促進機構と;前記基板面上の液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴 検出センサーと;前記液膜液滴検出センサーで検出した前記基板上の液膜及び液 滴残留状態に応じて、前記液体供給機構による液体供給量及び液体供給時間のう ち少なくとも一方の制御、前記液体吸引機構による吸引時間及び吸引速度のうち少 なくとも一方の制御、前記蒸発促進機構によるランプ照射時間及び光強度のうち少 なくとも一方の制御、及び、前記蒸発促進機構によるガス噴射時間及びガス温度のう ち少なくとも一方の制御からなる群より選択される少なくとも 1つの制御を行う制御手 段とを備えていてもよい。
[0031] このように構成すると、液膜液滴検出センサーで検出した基板上の液膜及び液滴 残留状態に応じて、液供給機構による液供給量及び Z又は液供給時間を制御する 制御手段、又は液体吸引機構による吸引時間及び Z又は吸引速度を制御する制御 手段、又は蒸発促進機構によるランプ照射時間及び Z又は光強度を制御する制御 手段、又はガス噴射時間及び Z又はガス温度を制御する制御手段の全部、又はこ れらの制御手段カゝら選択された少なくとも 1つの制御手段を備えたので、液膜や液滴 を完全に除去することができると共に、ウォーターマーク等の発生を抑制できる。
[0032] 典型的には、吸引時間及び Z又は吸引速度を制御することにより、基板上で液膜 を切断することなく液体を吸引することが可能となる。また、液供給量及び Z又は液 供給時間を制御することにより、吸引直前まで基板を液体で覆って基板の生乾きによ るウォーターマーク発生を防ぐことが可能となり、供給開始と停止タイミングを制御す る場合は、液跳ねが少ない状態で吸引することができ、これらは過不足ない吸引をす るための補助条件となる。また、ランプ照射時間を制御することにより、基板上の残留 液体を十分に蒸発させ、かつ過分な時間照射することを防ぐことで、処理時間'電気 量の低減、及びランプの延命化をは力ることができる。また、光強度を制御することに より、基板上の残留液体を十分に蒸発させ、処理時間の低減をはかり、かつ強度の 光によるコロージヨンを防止することができる。また、ガス噴射時間を制御することによ り、基板上の残留液体を十分に蒸発させつつ処理時間及びガス使用量の低減をは 力ることができる。また、ガス温度を制御することにより、基板上の残留液体を十分に 蒸発させつつ熱による膜の変質を防止することができる。
[0033] (11) また、本発明に係る基板処理装置は、上記（7)乃至（10)のいずれか 1つに記 載の基盤処理装置において、前記基板表面付近の雰囲気を吸引する気体吸引機 構を備えていてもよい。
[0034] このように構成すると、基板表面付近の雰囲気を吸引する気体吸引機構を備えた ので、液供給機構により供給された液の跳ねやミスト等が効果的に吸引される。
[0035] (12) また、本発明に係る基板処理装置は、例えば図 10に示すように、上記（1)乃 至（11)のいずれか 1つに記載の基盤処理装置において、前記基板を搬送する搬送 部 55と;前記基板を搬入搬出するロードアンロード部 56とを備えて 、てもよ 、。
[0036] なお、本発明は、基板を湿式にて処理する湿式処理部と、該基板を乾燥させる乾 燥機構部と、基板を搬送させる搬送部と、基板を搬入搬出するロードアンロード部を 備え、前記乾燥機構部は基板を保持し、前記湿式処理部で処理した後の基板表面 に付着して 、る液を吸弓 Iする液体吸引機構を具備することを特徴としてもょ 、。
[0037] このように構成すると、基板を処理するモジュールを複数備える基板処理装置とす ることが可能となり、基板を処理するモジュールを複数備える基板処理装置とした場 合は、基板の単位時間あたりの処理枚数 (スループット）が増加する。
[0038] (13) 前記目的を達成するために、本発明に係る基板処理方法は、基板に流体を 供給する流体供給工程と；前記流体供給工程で供給する前記流体の供給箇所近傍 で、前記基板近傍の前記流体を回収する流体回収工程とを備える。
[0039] このように構成すると、基板近傍に浮遊した流体を、流体回収工程で吸引回収する ので、流体による処理後の基板の汚染が抑制される。
[0040] (14) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（13)に記載の基盤処理方法にお いて、前記流体供給工程では、前記流体は前記基板に噴射され、前記流体回収ェ 程では、前記噴射によって前記基板の近傍に浮遊した前記流体及び前記流体に含 まれる微小粒子を吸引回収するようにしてもょ 、。
[0041] このように構成すると、基板近傍に浮遊した流体、及び該流体に含まれる微小粒子 を吸引回収するので、流体ゃ該流体の供給によって発生した微小粒子等が広範囲 に拡散する前に少ない吸引量でこれを効率良く吸引回収することができ、処理後の 基板の汚染が抑制される。
[0042] (15) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（13)又は（14)に記載の基盤処 理方法にお!ヽて、前記流体供給工程及び前記流体回収工程を制御する制御工程と ；前記基板近傍の湿度、ガス成分、ガス濃度、粒子数、粒子成分のうち少なくとも 1つ の雰囲気性状を測定する測定工程とを備え;前記測定工程による測定結果を前記制 御工程にフィードバックすることで、前記基板近傍の雰囲気の測定結果に基づ 、て 該雰囲気が所定状態に保たれるように前記流体供給工程における前記流体の供給 及び前記流体回収工程における前記流体の回収を制御するようにしてもよい。
[0043] このように構成すると、測定結果を制御工程にフィードバックすることで、基板近傍 の雰囲気の測定結果に基づいて該雰囲気が所定状態に保たれるよう流体の供給及 び流体の回収を制御するので、基板近傍の雰囲気性状に基づいて、適切な量及び タイミングで流体を供給すると共にその回収を行うことができる。これにより、流体が供 給されることによって基板近傍に浮遊した微小粒子やガス等が広範囲に拡散する前 にこれを効率良く回収することができる。
[0044] (16) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（13)乃至（15)のいずれか 1つに 記載の基盤処理方法にぉ ヽて、前記流体供給工程により前記基板に供給される前 記流体が、純水、及び、オゾン、水素、酸素、窒素、アルゴンと酸ィ匕炭素のいずれか を含むガス溶解水、及び、イソプロピルアルコール、ふつ酸と酸のいずれかを含む薬 液、及び、オゾン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPAベーパ 一と空気のいずれかを含むガス力 なる群より選択される少なくとも 1つの流体であつ てもよい。
[0045] このように構成すると、上記の流体や、該流体を基板に供給することによって発生し た微小粒子を吸引回収することで、処理後の基板の汚染を防止することができる。
[0046] (17) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（16)に記載の基盤処理方法にお いて、前記流体供給工程は、前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類を 前記基板に供給する供給工程を備え;前記流体回収工程は、前記供給工程により 前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類が前記基板に供給されることに よって前記基板の近傍に浮遊した気体及び微小粒子を同時に吸引回収する回収ェ 程を有していてもよい。
[0047] このように構成すると、微小粒子や気体等が広範囲に拡散する前に短時間でこれ を効率良く回収することができ、処理後の基板の汚染を防止することができる。
[0048] (18) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（13)乃至（17)のいずれか 1つに 記載の基盤処理方法において、前記流体供給工程は、前記基板に微小液滴を噴射 する超音波ジェット、二流体ジェット、ミスト噴流、液体ジェット、前記基板に微小固体 粒子を噴射するドライアイスジェット、氷ジェット及びマイクロカプセルジェットからなる 群より選択される少なくともひとつのジェットにより前記流体を供給してもよい。
[0049] このように構成すると、噴射された流体に含まれる微小液滴や微小固体粒子等が 広範囲に拡散する前に効率良くこれを吸引回収することで、処理後の基板の汚染が 抑制される。
[0050] (19) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（13)に記載の基盤処理方法にお V、て、前記流体吸引工程が前記基板の表面に付着して!/、る液体を吸引する液体吸 引工程であってもよい。
[0051] このように構成すると、基板表面に付着している液を吸引するので、液跳ねやミスト を発生させることなく穏やかに液体を基板から除去することができる。また、液体が基 板に対して略垂直に移動し回収される場合は、転がった液滴が再付着することがなく なる。トレンチやホールなどの凹み部内の液体も吸引により垂直方向の力を受け、且 つ負圧になるため、除去され易くなる。
[0052] (20) また、本発明に係る基板処理方法は、基板に流体を供給すると同時に該基板 の流体供給部近傍の気体と該気体に含まれる微小粒子を同時に吸引回収してもよ い。
[0053] このように構成すると、基板に流体を供給して該基板の処理を行う基板処理方法に おいて、基板に流体を供給する際に、該基板の流体供給部近傍の気体と該気体に 含まれる微小粒子を同時に吸引回収するので、基板に流体が供給されることによつ て基板近傍に浮遊した微小粒子や気体等が広範囲に拡散する前に短時間でこれを 効率良く吸引回収することができ、処理後の基板の汚染を防止することができる。 [0054] (21) また、本発明に係る基板処理方法は、基板の表面に液体を供給して処理する 工程と；前記基板面に付着する前記液体を吸弓 Iする工程とを備えて ヽてもよい。
[0055] また、本発明は、基板に液を供給して処理した後、該基板面に付着する液を吸引 することを特徴としてもよい。
[0056] このように構成すると、基板に液を供給して処理した後、該基板面に付着する液を 吸引するので、液跳ねやミストを発生させることなく穏やかに液体を基板から除去す ることができる。また、液体は基板に対して略垂直に移動し回収される場合は、転が つた液滴が再付着することがなくなる。トレンチやホールなどの凹み部内の液体も吸 引により垂直方向の力を受け、且つ負圧になるため、除去され易くなる。
[0057] (22) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（21)に記載の基盤処理方法にお いて、前記基板面に付着した前記液体を吸引除去した後に、前記基板面に、ランプ を照射、ガスを供給、音波を照射、アルコール液を供給、及びアルコール蒸気を供給 力 なる群より選択される少なくとも 1つを行うことにより前記液体の蒸発を促進させる 工程を備えていてもよい。このとき、アルコールは、メタノール、エタノール、イソプロピ ノレアノレコーノレ、トリフルォロイソプロピルアルコール、ペンタフルォロイソプロピルアル コール、若しくはへキサフルォロイソプロピルアルコールのいずれ力 又はこれらの混 合物であってもよい。
[0058] このように構成すると、基板面に付着した液体を吸引除去した後、該基板面にラン プを照射又はガスを供給又は音波を照射又はアルコール等の液体又は蒸気を供給 して液体の蒸発を促進させるので、液体の蒸発を促進させ、基板を迅速に乾燥させ ることがでさる。
[0059] (23) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（22)に記載の基盤処理方法にお いて、前記基板上の液膜及び液滴残留状態に応じて、前記液体供給量及び液体供 給時間のうち少なくとも一方、前記液体吸引時間及び液体吸引速度のうち少なくとも 一方、前記ランプ照射時間及び光強度のうち少なくとも一方、前記音波照射時間及 び音波強度のうち少なくとも一方、及び前記アルコール液若しくはアルコール蒸気の 供給時間及び温度のうち少なくとも一方力 なる群より選択される少なくとも 1つを変 化させる工程を備えて 、てもよ!/、。 [0060] このように構成すると、基板上の液膜及び液滴残留状態に応じて、液供給量及び
Z又は液供給時間、又は液体吸引時間及び Z又は吸引速度、又はランプ照射時間 及び Z又は光強度、又は音波照射時間及び Z又は音波強度、又はアルコール等の 液体又は蒸気の供給時間及び Z又は温度の全部、又は選択された少なくとも 1つを 変化させるので、液膜を完全に除去することができると共に、ウォーターマーク等の発 生を抑制できる。
[0061] (24) また、本発明に係る基板処理方法は、上記（21)乃至（23)のいずれか 1つに 記載の基盤処理方法にお!、て、前記液体を吸引する直前まで前記基板に前記液体 を供給してもよい。
[0062] このように構成すると、液体を吸引する直前まで基板に液体を供給するので、吸引 直前まで基板が液膜で被覆されている状態を保つことができウォーターマーク等の 発生を抑制できる。
[0063] また、上記（1)乃至（12)のいずれか 1つに記載の基板処理装置において、帯電防 止機構を備えることにより、基板の帯電を防止でき、帯電による損傷を防止することが できる。
[0064] この出願は、日本国で 2004年 10月 6日に出願された特願 2004— 293774号、及 び曰本国で 2004年 11月 19曰【こ出願された特願 2004— 336404号【こ基づ!/ヽてお り、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
本発明は以下の詳細な説明によりさらに完全に理解できるであろう。本発明のさら なる応用範囲は、以下の詳細な説明により明らかとなろう。し力しながら、詳細な説明 及び特定の実例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ 記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、本発明の精 神と範囲内で、当業者にとって明らかであるからである。出願人は、記載された実施 の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなぐ改変、代替案のうち、特許請求の 範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。 本明細書あるいは請求の範囲の記載にぉ 、て、名詞及び同様な指示語の使用は 、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数及び複 数の両方を含むものと解すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示また は例示的な用語 (例えば、「等」））の使用も、単に本発明を説明しやすくするという意 図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り、本発明の範囲に制限を加え るものではない。
発明の効果
[0065] 本発明によれば、基板近傍に浮遊した流体を、流体回収手段が吸引回収するので
、流体による処理後の基板の汚染が抑制される。
[0066] また、本発明によれば、流体回収手段が、流体噴射部から基板に流体が噴射され ることによって基板近傍に浮遊した流体、及び該流体に含まれる微小粒子を吸引回 収する場合は、流体供給手段から供給された流体ゃ該流体の供給によって発生した 微小粒子等が広範囲に拡散する前に少ない吸引量でこれを効率良く吸引回収する ことができ、処理後の基板が汚染される恐れがなくなる。
[0067] また、本発明によれば、基板表面に付着している液を吸引する液体吸引機構を具 備する場合は、液跳ねやミストを発生させることなく穏やかに液体を基板力 除去す ることができる。また、液体が基板に対して略垂直に移動し回収される場合は、転が つた液滴が再付着することがなくなる。トレンチやホールなどの凹み部内の液体も吸 引により垂直方向の力を受け、且つ負圧になるため、除去され易くなる。
[0068] また、本発明によれば、基板に流体を供給する際に、該基板の流体供給部近傍の 気体と該気体に含まれる微小粒子を同時に吸引回収する場合は、基板に流体が供 給されることによって基板近傍に浮遊した微小粒子や気体等が広範囲に拡散する前 に短時間でこれを効率良く吸引回収することができ、処理後の基板の汚染を防止す ることがでさる。
[0069] また、本発明によれば、基板面に付着する液を吸引する場合は、液跳ねやミストを 発生させることなく穏やかに液体を基板から除去することができる。また、液体は基板 に対して略垂直に移動し回収される場合は、転がった液滴が再付着することがなくな る。
図面の簡単な説明
[0070] [図 1]本発明の一実施形態に力かる基板処理装置の構成を示す図である。
[図 2]本発明の他の実施形態にカゝかる基板処理装置が備えるガス供給ノズル及び吸 ΰ I部の構成を示す図である。
圆 3]吸引をした場合としない場合におけるガス噴射量と微小液滴数の関係を示す図 である。
[図 4]各基板処理の条件における微小液滴数の比較を表すグラフである。
圆 5]本発明に係る基板処理装置の乾燥機構部の概略構成例を示す図である。 圆 6]本発明に係る基板処理装置の乾燥機構部の要部概略構成例を示す図である。 圆 7]本発明に係る基板処理装置の乾燥機構部の要部概略構成例を示す図である。 圆 8]本発明に係る基板処理装置の乾燥機構部の要部概略構成例を示す図である。 圆 9]本発明に係る基板処理装置の乾燥機構部の要部概略構成例を示す図である。
[図 10]本発明に係る基板処理装置の全体概略構成を示す平面図である。
[図 11]ロール洗浄機を示す概略図であり、 (a)はロール洗浄機における基板の回転 機構を示す概略図、 (b)はロール洗浄機における基板の洗浄機構を示す概略図で ある。
[図 12]ペン洗浄機を示す概略図であり、 (a)はペン洗浄機の全体構成を示す概略図 、 (b)はペン洗浄機の要部を示す概略図である。
符号の説明
10 回転台
11 本体部
12 基板保持チャック
13、 13A 回転軸
15 基板保持機構
20 基板処理液供給ノズル
20a 噴射 PI
21 吸引ノズノレ
21a 吸引口
22 基板処理液供給ノズル
22a 噴射口
23 吸引ノズノレ a 吸引口
飛散防止カップ
A 液収集カバー
ドレンパイプ
A 排出口
ケーシング
センサー
吸引調節装置
A 吸引調節装置
基板処理液供給調節装置A 供給量調節装置 制御装置
A 制御装置
液供給ノズル
a 液噴射口
吸引ノズル
a 吸引口
液膜液滴検出センサー ガス供給ノズルa 供給口
吸引部
a 吸引口
基板処理液
ガス
微小液滴
測定点
液供給ノズル
吸引ノス'ノレ 48 ガス供給ノズル
50 基板処理装置
51 湿式処理部
52 湿式処理部
53 湿式処理部
54 乾燥機構部
55 搬送部
56 ロードアンロード部
W 基板
発明を実施するための最良の形態
[0072] 図 1に、本発明の一実施形態である基板処理装置 53の構成例を示す。基板処理 装置 53は、 CMPゃスクラブ洗浄機、乾燥機等で構成される広義の基板処理装置の 1つのモジュールとしての洗浄機である。この基板処理装置 53は、平板状の本体部 1 1と該本体部 11の外周に立接して設けられた複数の基板保持チャック 12を備えた回 転台 10を具備して構成される。回転台 10は図示しない駆動手段によって回転する 回転軸 13上に設置され、基板保持チャック 12の内側に半導体ウェハなどの基板 W を略水平に保持した状態で回転する。一方、基板 Wの上方には、基板保持チャック 1 2に保持された基板 Wの表面側に向カゝつて開口する流体供給手段である基板処理 液供給ノズル 20が備えられている。基板処理液供給ノズル 20は、基板処理時に基 板 Wにエッチング液等の薬液や洗浄液等の各種液体を供給するものである。ここで、 基板処理液供給ノズル 20から供給される液体としては、純水、又はオゾン、水素、酸 素、窒素、アルゴン、二酸ィ匕炭素のいずれかを含むガス溶解水、又はイソプロピルァ ルコール、ふつ酸、硫酸のいずれかを含む薬液等 (基板処理液）がある。すなわち、 基板処理液は、純水、ガス溶解水、薬液のうちの少なくとも 1つを含む流体であり、そ のうちガス溶解水は、オゾン、水素、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素のいずれか を含んでおり、また薬液は、イソプロピルアルコール、ふつ酸、硫酸のいずれかを含ん でいる。
[0073] 基板処理液供給ノズル 20の隣には流体回収手段である吸弓 Iノズル 21が設置され ている。吸引ノズル 21は基板 W近傍の気体、及び該気体に含まれる微小粒子等を 同時に吸引するのに十分な吸引能力を備えている。吸引ノズル 21の吸引口 21aは、 基板 W表面の近傍、且つ基板処理液供給ノズル 20の噴射口 20aの近傍に位置する ように設置されている。なお、本実施の形態における微小粒子は、およそ 0. 1〜10 μ m、典型的には 0. 1〜5 m以下の大きさを対象としている力 対象とする微小粒 子は求められる基板処理の条件により適宜変更してもよい。
[0074] 基板 Wの裏面側にも基板処理液を供給する場合には、図 1に示すように、基板 W の下方に基板処理液供給ノズル 22を設置する。基板処理液供給ノズル 22は基板 W の裏面側に向かって開口している。また、基板処理液供給ノズル 22の隣には吸引ノ ズル 23が設置されている。吸引ノズル 23の吸引口 23aは、基板 W裏面の近傍、且つ 基板処理液供給ノズル 22の噴射口 22aの近傍に位置するように設置されて 、る。
[0075] 基板処理液供給ノズル 20と吸引ノズル 21は、その設置位置で噴射口 20aと吸引口 21aがー体となって基板 Wの表面に沿って揺動移動する揺動機構を備えて構成され ている。また、基板処理液供給ノズル 22と吸引ノズル 23も同様に、その設置位置で 噴射口 22aと吸引口 23aがー体となって基板 Wの表面に沿って揺動移動する揺動 機構を備えて構成されている。即ち、噴射口 20a及び吸引口 21aが基板 W表面の中 心部に対向する位置力 外周部に対向する位置まで移動するように構成され、噴射 口 22a及び吸引口 23aが基板 W裏面の中心部に対向する位置力 外周部に対向す る位置まで移動するように構成されている。なお、各ノズルの移動方向に対して、基 板処理液供給ノズル 20、 22がそれぞれ吸引ノズル 21、 23よりも前あるいは後に設 置される。
[0076] 図 1では、基板処理液供給ノズル 20、 22は、基板 Wの表面側と裏面側にそれぞれ 1個ずつ設置した場合を示したが、ガス溶解水、薬液、純水等の複数種類の基板処 理液を供給可能なように、さらに複数個の基板処理液供給ノズルを併設することもで きる。また、必要に応じてその設置位置や基板処理液の噴射位置、角度等を変更す ることも可能である。基板処理液供給ノズル 20、 22は、上記以外にも微小液滴を噴 射する純水等の超音波ジェット又は二流体ジェット又はミスト噴流又は液体ジェット、 あるいは固体粒子を噴射するドライアイスジェット又は氷ジェット又はマイクロカプセル ジェット等を用いることもできる。なお、固体粒子には純水、ガス溶解水、薬液、ガス 等が固体となったものも含まれる。
[0077] 一方、回転台 10の側部を囲む位置には、基板 Wに供給された基板処理液の飛散 を防止する飛散防止カップ 25が設置されている。飛散防止カップ 25の底部には、基 板処理に用いられた基板処理液を回収するドレンパイプ 26が接続されている。
[0078] 基板 Wの近傍位置には、気体中の粒子数を計測する粒子カウンターやガス濃度を 計測するガス濃度計等の測定手段であるセンサー 30が設置されて 、る。該センサー 30によって、基板 W近傍の湿度、ガス成分、ガス濃度、粒子数、粒子成分のうちのい ずれか又は複数の雰囲気性状を測定することができる。また、吸引ノズル 21による吸 引量及び吸引のタイミング等を調節する吸引調節装置 31、基板処理液供給ノズル 2 0による基板処理液の供給量及び供給のタイミング等を調節する基板処理液供給調 節装置 32が設けられている。これら吸引調節装置 31及び基板処理液供給調節装置 32は、センサー 30からの信号が入力される制御装置 33によって制御されるようにな つている。即ち、センサー 30で基板処理装置 53内の基板 W近傍の雰囲気性状が測 定され、該センサー 30から制御装置 33に測定結果の信号が送られて、該測定結果 に基づいて制御装置 33が吸引調節装置 31及び基板処理液供給調節装置 32を制 御することにより、基板 W近傍の雰囲気汚染が低減される適切な基板処理液供給量 や吸引量を実現する。
[0079] 上記構成の基板処理装置 53で、基板処理を行う手順を説明する。基板保持チヤッ ク 12で基板 Wを保持した状態で回転台 10を回転させる。この状態で、基板処理液 供給ノズル 20から基板 Wに薬液や洗浄液等の基板処理液を供給して基板 Wの処理 を行う。その際、基板処理液供給ノズル 20から基板処理液を供給すると同時に、吸 弓 Iノズル 21で基板 Wの近傍の気体等を吸弓 Iし、基板 Wの近傍に存在する気体及び 該気体に含まれる微小液滴を同時に吸引回収する。これにより、基板処理液供給ノ ズル 20から噴出した基板処理液によって発生した微小液滴が含まれる気体が、基板 Wの近傍力 広範囲に拡散する前に吸引回収される。このように、基板処理液供給ノ ズル 20から基板処理液を供給すると同時に吸引ノズル 21からの吸引回収を行うこと で、供給された基板処理液から飛散した微小液滴を含む気体を短時間で効率良く吸 引して回収することが可能となる。また、吸引ノズル 2は、基板処理液供給ノズル 20の 噴射口 20aの近傍に吸引口 21aが開口しているので、少ない吸引量で微小液滴を 含む気体を効率良く確実に吸引回収することができる。なお、上記説明では、基板 処理液供給ノズル 20から薬液や洗浄液を供給する場合を示したが、基板処理液供 給ノズル 20から基板 Wの表面側に基板処理液を供給するだけでなく、基板処理液 供給ノズル 22から基板 Wの裏面にも薬液や洗浄液等の基板処理液を供給して処理 を行っても良い。その際には吸引ノズル 23によって基板 Wの裏面近傍の気体の吸引 回収を行う。
[0080] そして、基板 Wを回転させながら基板処理液を噴射して処理を行う際には、基板処 理液供給ノズル 20及び吸引ノズル 21を揺動させて噴射口 20aと吸引口 21aを基板 Wの中央部に対向する位置力 外周部に対向する位置まで移動させながら噴射を 行う。これにより、基板 Wの表面全体に処理液が噴射されて基板 Wが均一に処理さ れる。また、この際噴射口 20aと吸引口 21aがー体に移動するので、供給された基板 処理液によって飛散した微小液滴を含む気体を吸引口 21aで確実に回収することが できる。この基板処理液供給ノズル 20及び吸引ノズル 21の揺動速度は、基板 Wの 中心部よりも外周部へ向力うほど低速に移動するようにし、且つ基板 Wの中心部より も外周部へ向かうほど基板処理液の供給量及び Z又は吸引量を増加させることで、 より均一に基板 W全体を処理することができる。
[0081] 図 2に、本発明の他の実施形態例に力かる基板処理装置 54が備える流体供給手 段及び流体回収手段の構成例を示す。基板処理装置 54は、広義の基板処理装置 の 1つのモジュールとしての乾燥機構部である。なお、本実施例において図示する以 外の部分は図 1に示す基板処理装置 53と共通するのでその詳細な説明は省略する 。この基板処理装置 54は、一体に構成されたガス供給ノズル 40と吸引部 41を具備 する。即ち、基板 Wの表面に Nガス等のガスを供給する流体供給手段であるガス供
2
給ノズル 40を設けると共に、該ガス供給ノズル 40の供給口 40aの周囲を囲む位置に 吸引口 41 aが位置するようにガス供給ノズル 40の外側に流体回収手段である吸引部 41が設置されて ヽる。ガス供給ノズル 40の供給口 40aは基板 W表面に付着した基 板処理液 42を噴射ガスで吹き飛ばすことができる位置及び角度に設置されている。 このガス供給ノズル 40から基板 Wに供給するガスは、上記した Nガスの他、オゾン、
2
水素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPA (イソプロピルアルコール）ベーパ 一、空気のいずれかを含むガスでもよい。
[0082] この基板処理装置 54では、ガス供給ノズル 40から基板 Wにガス 43を噴射供給して 基板 Wに付着した基板処理液 42を吹き飛ばして乾燥させる処理を行う。その際に、 ガス供給ノズル 40からガス 43を供給すると同時に、吸引部 41で基板 Wの近傍の気 体を吸引回収する。これにより、ガス供給ノズル 40から噴出して基板 Wで跳ね返り周 囲に拡散したガス 43や、ガス 43によって吹き飛ばされた基板処理液の微小液滴 44 が含まれる気体等が吸引されて回収される。即ち、吸引部 41は、基板 Wの近傍に存 在するガス 43及び微小液滴 44を同時に吸引回収する。このように、ガス供給ノズル 4 0からガス 43を供給すると同時に吸引部 41からの吸引回収を行うことで、供給された ガス 43、及び微小液滴 44を含む気体が広範囲に拡散する前に少ない吸引量で効 率良く吸引回収することが可能となる。また、吸引部 41は、ガス供給ノズル 40の供給 口 40aの外側を囲む位置に吸引口 41aが開口しているので、供給されたガス 43や飛 散した微小液滴 44が広範囲に拡散する前に回収することができる。
[0083] 図 3は、図 2に示すガス供給ノズル 40及び吸引部 41を備えた基板処理装置 54で 基板処理を行つたときの、図 2に示す測定点 45における気体中の微小液滴 44の数 を計測したデータを示す図である。同図において、実線は吸引部 41による吸引を行 わなかった場合のデータであり、一点鎖線は吸引部 41で吸引を行った場合のデータ である。基板処理液 42が付着した基板 Wの表面にガス 43を噴射することによって多 数の微小液滴 44が気に飛散する。同図から明らかなように、吸引を行わない場合は 、ガス供給ノズル 40から噴射するガス 43の量が増加する程、基板 Wの近傍に飛散す る微小液滴 44の数が増加する。ところが、同図に示すように、吸引部 41で吸引を行う と、吸引を行わない場合と比較して、ガス供給ノズル 40から噴射されるガス 43の量が 増加しても測定点 45における微小液滴 44の数がおよそ 1Z100〜1Z500以下に 抑えられる。
[0084] 図 4は、 4つの基板処理の条件における微小液滴数の比較を表すグラフである。微 小液滴数の計測は、基板 Wの端部上方およそ 100mmの位置で行った。図中、 HN は基板を 2000rpmで高速回転させたときの、 LBは基板を lOOrpmで低速回転させ 且つガスブローしたときの、 LNは基板を lOOrpmで低速回転させただけのときの、 L Vは基板を lOOrpmで低速回転させ且つ吸引したときの、それぞれ微小液滴数を表 して 、る。 HNが示す基板高速回転時 (基板乾燥で典型的に用 、られる程度の回転 速度)のときは、基板端で液膜が分裂し、液滴が多数発生する (液滴数は計測限界 値以上になった)。これに比べ、 LBが示す低速回転且つガスブローでは気中液滴数 は半分以下になる。また、 LNが示すガスブローなしで低速回転 (乾燥はしない程度 の回転数)すると液滴数はさらに減少する。 LVが示すように、この基板低速回転に吸 引を組み合わせた場合は、ガスブローに比べ液跳ねが少なぐかつ基板端に到達す る液膜も薄くなるため液滴生成数が減り、気中液滴数が減少する。以上、図から分か るように、従来の一般的な乾燥方法である基板回転、ガスブローでは液体を除去す る際に基板上の液体が微粒化され、雰囲気中に微小液滴が飛散 '拡散する。吸引に より液体を除去する方法では液跳ねが少なぐそのためウォーターマークの発生原因 が低減する。
[0085] このように、基板 Wの洗浄 ·乾燥時に、吸引部 41から基板 Wの近傍の気体等の吸 引回収を行うことで、基板処理液の微小液滴や供給ガス等の基板 Wへ再付着を防ぎ 、ウォーターマークの生成を防ぐことができる。また、飛散した微小液滴や、薬液ガス 、浮遊した余剰ガスなどを噴射口 20aや供給口 40aの近傍で吸引するので、これらが 基板処理装置内部の雰囲気全体に拡散する前に効率良く回収できる。従って、少量 の吸引で装置内雰囲気中の汚染物質を短時間で効率良く回収できるため、基板 W 及び装置の汚染を防ぐことができる。また、少量の吸引で微小液滴やガス等を確実 に回収することができるので、基板処理装置の小型化 ·簡素化を図ることができる。
[0086] 図 5は乾燥機構部 54Aの概略構成例を示す図である。乾燥機構部 54Aはケーシ ング 27内に基板 Wを保持し、回転軸 13Aを中心に回転する基板保持機構 15が配 置されている。該基板保持機構 15は液収集カバー 25Aに囲まれ、該液収集カバー 25Aには収集した液を排出する排出口 26Aが設けられている。 35は基板 Wの上面 に液を供給する液供給ノズルであり、 36は基板 Wの上面の液を吸引する吸引ノズル である。該液供給ノズル 35及び吸引ノズル 36はその液噴射口 35a及び液吸引口 36 aを接近させ配置されて 、る。
[0087] 37は液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴検出センサー、 32Aは液供給ノ ズル 35から供給する液供給量及び供給タイミング等を調節する供給量調節装置、3 1 Aは液等の吸弓 I量及び吸弓 Iタイミング等を調節する吸弓 I調節装置である。液膜液 滴検出センサー 37の検出出力は制御装置 33Aに入力され、制御装置 33Aは液膜 液滴検出センサー 37の液膜有無及び液滴残留の検出出力に応じて供給量調節装 置 32Aを制御して液供給ノズル 35から供給される液量を調整すると共に、吸引調節 装置 31 Aを制御し、吸弓 Iノズル 36の吸弓 I力等を調整できるようになって!/、る。
[0088] 上記構成の乾燥機構部 54Aにおいて、基板保持機構 15で保持した基板 Wを回転 させ、液供給ノズル 35から液 (例えば洗浄液)を基板 Wに供給して洗浄処理した直 後に、吸引ノズル 36を基板 Wの中心カゝら外周部に移動させつつ吸引ノズル 36で基 板 Wの面に付着する液を吸引しながら基板 Wの乾燥処理をする。これにより液の吸 引直前まで基板 Wが液膜で被覆されている状態を保つことができ、ウォーターマーク 等の発生を抑制できる。また、液膜液滴検出センサー 37で基板 Wの面上の液膜有 無及び液滴残留を検出し、それに応じて液供給ノズル 35からの液供給量や液供給 時間、吸引ノズル 36の吸引力や吸引時間を調整することにより、更にウォーターマー ク等の発生を抑制できる。なお、乾燥処理時には洗浄処理時よりも基板 Wの回転速 度を上げて乾燥を促進させてもよ!、。
[0089] なお、上記例では基板 Wの上面に液供給ノズル 35から液 (例えば洗浄液)を供給 し、該上面に付着する液を吸引ノズル 36で吸引する例を示した力 これに限定される ものではなく、図示するように、基板 Wの下方にも該基板 Wの下面に対向して液供給 ノズル 35、吸引ノズル 36を設け、該液供給ノズル 35で基板 Wの下面に液を供給した 後、吸引ノズル 36で残留する液を吸引するようにしてもよい。この場合、液膜液滴検 出センサー 37を基板 Wの下方にも設け、基板 Wの下面の液膜有無及び液滴残留を 検出できるようにする。また、更に図示は省略するが、基板 Wの外周面に液を供給す る液供給ノズルと残留液を吸引する吸引ノズルを設け、基板 Wの外周面も液の供給 、残留液の吸引を行なっても良い。
[0090] 図 6は乾燥機構部の他の要部概略構成例を示す図である。図中、紙面の上方が実 際の鉛直上方に相当する。基板 Wは、処理面が水平方向に向くように設置されてい る。図示するように、本乾燥機構部 54Bは基板 Wを挟んで、液供給ノズル 46、吸引ノ ズル 47、ガス供給ノズル 48の各ノズルは積層するように順に両側に配置し、各ノズル の往復動を可能とするレシプロ機構 (不図示）を有し、該液供給ノズル 46、吸引ノズ ル 47及びガス供給ノズル 48を矢印 Aに示すように、基板 Wの上方から下方へと移動 できるようになつている。各ノズルはケーシング 27 (図 5参照）内に配設されている。液 供給ノズル 46、吸引ノズル 47及びガス供給ノズル 48の各ノズルは基板 Wと平行で 矢印 A方向に対して垂直方向に伸び基板 Wの直径を覆うようになっている。また、各 ノズルは基板 Wの少なくとも一部分を覆 ヽ、基板 Wを矢印 A'方向に移動させると共 に、各ノズルを基板 Wと平行で矢印 A'方向に対して垂直方向に基板 Wの直径を覆う ように往復移動させてもよい。乾燥機構部 54Bを上記のように構成することにより、基 板 Wの両面全体につ 、て乾燥処理することが可能となって 、る。
[0091] 上記構成の乾燥機構部において、液供給ノズル 46、吸引ノズル 47及びガス供給ノ ズル 48を基板 Wの上方から下方へと移動させながら、液供給ノズル 46から基板 Wの 両側面に、液 (例えば洗浄水） 101を供給すると、該洗浄水 101は重力により下方に 流れることで基板 Wの両側面を覆 ヽ流下する。そして基板 Wの両側面に残留する残 留洗浄液 102を吸引ノズル 47で吸引して除去すると共に、ガス供給ノズル 48から乾 燥した不活性ガス (例えば Nガス） 103、を供給 (噴射）し、基板 Wの両側面に僅かに
2
残留する残留液を蒸発させ除去する。
[0092] なお、図 6に示す例では、基板 Wの処理面を水平方向に向けて、各ノズル 46、 47 、 48を鉛直方向に移動させることとした力 基板 Wの処理面を鉛直方向に向けて、各 ノズル 46、 47、 48を水平方向に移動させることとしてもよい。
[0093] このように、吸引ノズル 47で残留する洗浄液 102を吸引除去した後、ガス供給ノズ ル 48から乾燥した不活性ガス 103を供給し、基板 Wの両側面に僅か〖こ残留する洗 浄液を蒸発除去することにより、ウォーターマーク等の発生を抑制できる。図示は省 略するが、基板 Wの両側面の液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴検出セン サーを設け、該液膜液滴検出センサーの検出出力により、液供給ノズル 46から供給 する液量、吸引ノズル 47の吸引力、ガス供給ノズル 48からの供給ガス量を調整する ことにより、更にウォーターマーク等の発生を抑制できる。更にガス供給ノズル 48から 供給する不活性ガスの温度を調整するようにしてもよい。
[0094] 図 7は乾燥機構部の他の要部概略構成例を示す図である。図示するように、本乾 燥機構部 54Cは基板 Wを挟んで、液供給ノズル 46、吸引ノズル 47、ガス供給ノズル 48の各ノズルは積層するように順に両側に配置され、該液供給ノズル 46、吸引ノズ ル 47及びガス供給ノズル 48を固定し、基板 Wを矢印 Bに示すように、上方に引上げ るようになっている。液供給ノズル 46、吸引ノズル 47及びガス供給ノズル 48の各ノズ ルは基板 Wと平行で矢印 B方向に対して垂直方向に伸び基板 Wの直径を覆うように なっている。また、各ノズルは基板 Wの少なくとも一部分を覆い、基板 Wが矢印 B方 向に移動すると共に、各ノズルは、基板 Wと平行で且つ矢印 B方向に対して垂直方 向に基板 Wの直径を覆うように往復移動させてもよ!、。
[0095] 上記構成の乾燥機構部 54Cにおいて、基板 Wを洗浄液 101の満たされた洗浄槽 4 2Tから引上げながら、液供給ノズル 46から基板 Wの両側面に、液 (例えば洗浄水） 1 01を供給し、該基板 Wの両側面に残留する残留液 102を吸弓 Iノズル 47で吸弓 Iし、 ガス供給ノズル 48から乾燥した不活性ガス 103を供給し、基板 Wの両側面に僅か〖こ 残留する残留液を蒸発させて除去する。なお、場合によっては (例えば、洗浄槽 42T 中の洗浄液が高 、清浄度の洗浄液である場合)液供給ノズル 46は省略してもよ 、。
[0096] このように、吸引ノズル 47で残留する残留液 102を吸引除去した後、ガス供給ノズ ル 48から乾燥した不活性ガス 103を供給し、基板 Wの両側面に僅か〖こ残留する残 留液を蒸発除去することにより、ウォーターマーク等の発生を抑制できる。図示は省 略するが、基板 Wの両側面の液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴検出セン サーを設け、該液膜液滴検出センサーの検出出力により、液供給ノズル 46から供給 する液量、吸引ノズル 47の吸引力、ガス供給ノズル 48から供給するガス量を調整す ることにより、更にウォーターマーク等の発生を抑制できる。更にガス供給ノズル 48か ら供給する不活性ガスの温度を調整するようにしてもょ ヽ。
[0097] なお、乾燥機構部 54B、 54Cのガス供給ノズル 48から基板 Wへ供給するガスは、 基板処理装置 54のガス供給ノズル 40と同様に、 Nガス等の不活性ガスの他、オゾン
2
、水素、酸素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPA (イソプロピルアルコール）ベー パー、空気のいずれかを含むガスでもよい。
[0098] 図 8は乾燥機構部の他の要部概略構成例を示す図である。図示するように、乾燥 機構部 54Dは、基板 Wに対向して直径方向に液供給ノズル 46、吸引ノズル 47及び 照射ランプ 49を配置し、該液供給ノズル 46、吸引ノズル 47及び照射ランプ 49を基 板 Wの直径方向（矢印 C)に移動できるようになつている。液供給ノズル 46から基板 Wの上面に液 101を供給し、該基板 Wの上面に残留する残留液 102を該液供給ノ ズル 46に隣接する吸弓 Iノズル 47で吸引し、該洗浄液を吸弓 Iした後の基板 Wの上面 に照射ランプ 49から例えば赤外線等の光を照射し、僅かに残留する洗浄液を蒸発さ せ乾燥させる。このとき図示するように、吸引ノズル 47と照射ランプ 49の境界近傍に 気液境界面 104ができ、液の存在しない空間に面する基板 Wに照射ランプ 49から 光を照射する。
[0099] 上記のように液供給ノズル 46、吸引ノズル 47及び照射ランプ 49を基板 Wの直径方 向（矢印 C)に移動させながら、回転している基板 Wの上面に液供給ノズル 46から洗 浄液 101を供給すると、洗浄液は遠心力により外周に向カゝつて (矢印 C方向に向カゝっ て流れ)、基板 Wの上面に残留する残留洗浄液 102を吸引ノズル 47で吸引する。こ れにより基板 Wの上面は吸引直前まで基板 Wの面が洗浄液で覆われて保護されて いることになり、ウォーターマーク等の発生を抑制できる。更に僅かに残留する残留 洗浄液も照射ランプ 49の光照射により、蒸発乾燥させる。上記液供給ノズル 46、吸 引ノズル 47及び照射ランプ 49を基板 Wの下面に対向して配置してもよい。
[0100] 図 9は乾燥機構部の他の要部概略構成例を示す図である。図示するように、乾燥 機構部 54Eは、基板 Wの上面に直径方向に液供給ノズル 46と吸引ノズル 47を交互 に複数配置している。そして、基板 Wを回転させた状態で図 9 (a)に示すように、液供 給ノズル 46から洗浄液 101を供給した後、図 9 (b)に示すように、吸引ノズル 47で基 板 Wの面に残留する残留洗浄液 102を吸引する。このとき図示は省略するが、基板 W面の液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴検出センサーを設け、該液膜液 滴検出センサーの検出出力により液供給ノズル 46からの液供給量や供給時間、吸 引ノズル 47の吸引力や吸引時間を制御することにより、更にウォーターマーク等の発 生を抑制できる。また、照射ランプやガス供給ノズルを設け、吸引ノズル 47で残留液 の吸引後、照射ランプによる赤外線等の光照射、ガス供給ノズルによる（上述の基板 処理装置 54のガス供給ノズル 40から供給するガスの例と同様に)不活性ガス等の供 給をおこなってもよい。また、更に液膜液滴検出センサーを設け、その出力により光 照射時間や光強度、ガス供給量やガス温度を調整するようにしてもよい。基板 Wの下 面に上面と同様に液供給ノズル 46、吸引ノズル 47を配置してもよい。
[0101] なお、上記各実施形態例に係る乾燥機構部にお ヽて、液供給ノズルから基板 Wの 面上に液 (例えば洗浄液)を供給すると、液が面上で跳ねてミストを発生し、該ミストが 液供給ノズル周辺の基板 Wの面上の既に乾燥処理が終了した部分に付着するとゥ オーターマーク発生の原因となる。そこで液供給ノズルの外周近傍に該ミスト等を吸 引する気体吸引機構 (雰囲気吸引ノズル)を設けることにより、このようなミストを飛散， 再付着する前に効果的に吸引除去することが可能となる。ウォーターマーク発生の 更なる抑制が可能となる。
[0102] 図 8に示す乾燥機構部 54Dに気体吸引機構を取り付けた場合を以下に説明する。
乾燥機構部 54Dでは、液供給ノズル 46から液を供給すると同時に、吸引ノズル 47〖こ 液を吸引するだけでなぐ基板 Wの近傍の気体を吸引回収する。これにより、液供給 ノズル 46から噴出して基板 Wで跳ね返り周囲に拡散した液滴に含まれる気体等が吸 引されて回収される。即ち、吸引ノズル 47は、基板 Wの近傍に存在するガス及び微 小液滴を同時に吸引回収する。このように、液供給ノズル 46から液体を供給すると同 時に吸引ノズル 47から液体を吸引するだけでなぐ基板 Wの近傍の気体を吸引回収 することで、供給された液圧、及び微小液滴を含む気体が広範囲に拡散する前に少 ない吸引量で効率良く吸引回収することが可能となる。また、吸引ノズル 47を、液供 給ノズル 46の供給口の外側を囲む位置に吸引口を開口してもよぐこの場合、更に 効率良く供給された液や飛散した微小液滴が広範囲に拡散する前に回収することが できる。
[0103] 図 10は本発明に係る基板処理装置 50の全体概略構成を示す平面図である。基板 処理装置 50は、広義の基板処理装置である。基板処理装置 50は、基板を湿式にて 処理する湿式処理部 51、 52、 53と、基板を乾燥させる乾燥機構部 54と、基板を搬 送させる搬送部 55と、基板を搬入搬出するロードアンロード部 56、 56を配置して構 成されている。本実施の形態では、湿式処理部 51がロール洗浄機に、湿式処理部 5 2がペン洗浄機に、湿式処理部 53が上述の噴射吸引洗浄機になっている。なお、以 下単に「基板処理装置 54」というときは、上述の基板処理装置 54、 54A〜54Eのうち の任意の 1つを指す。
[0104] 上記構成の基板処理装置において、搬送ロボット等力もなる搬送部 55でロードアン ロード部 56、 56の一方に載置されたカセット（図示せず)から基板を取り出し、例えば 湿式処理部 51、湿式処理部 52、湿式処理部 53と搬送し、順次基板の湿式処理を 行なう。湿式処理の終了した基板は搬送部 55により乾燥機構部 54に搬送され、乾 燥処理が行われた後、基板は搬送部 55によりロードアンロード部 56の他方に載置さ れたカセットに収容される。以下、さらに詳しく説明する。
[0105] 図 10に示す基板処理装置 50は多数の基板 Wをストックするウェハカセット 56aを 載置するロードアンロードステージ 56bを 2つ備えて!/、る。ロードアンロードステージ 5 6bは昇降可能な機構を有していても良い。ロードアンロードステージ 56b上の各ゥェ ハカセット 56aに到達可能となるように、上下に配設された 2つのハンドを有した搬送 ロボット 55aが走行機構 55rの上に配置されている。また、搬送ロボット 55aの走行機 構 55rを対称軸に、ロール洗浄機 51、ペン洗浄機 52、噴射吸引洗浄機 53及び乾燥 機構部 54が配置されている。各洗浄機 51、 52、 53、及び乾燥機構部 54は、搬送口 ボット 55aのハンドが到達可能な位置に配置されている。
[0106] 搬送ロボット 55aにおける 2つのハンドのうち下側のハンドはウェハカセット 56aより 基板 Wを受け取るときのみに使用され、上側のハンドはウェハカセット 56aに基板 W を戻すときのみに使用される。これは、洗浄した後のクリーンな基板 Wを上側にして、 それ以上基板 Wを汚さな 、ための配置である。下側のハンドは基板 Wを真空吸着す る吸着型ハンドであり、上側のハンドは基板 Wの周縁部を保持する落し込み型ハンド である。吸着型ハンドはカセット内の基板 Wのずれに関係なく正確に搬送し、落し込 み型ハンドは真空吸着のようにごみを集めてこないので基板 Wの裏面のクリーン度を 保って搬送できる。下側のハンドで各洗浄機 51、 52、 53、及び乾燥機構部 54への 基板 Wの出し入れを行うことにより、リンス水の液滴等により上側のハンドを汚染する ことがない。 [0107] また、各洗浄機 51、 52、 53、及び乾燥機構部 54が配置されている領域 Bと搬送部 55及びロードアンロード部 56が配置されている領域 Aのクリーン度を分けるために隔 壁 58が配置され、互いの領域の間で基板 Wを搬送するための隔壁の開口部にシャ ッター 58sが設けられている。領域 Bは、領域 A内の気圧よりも低い気圧に調整され ている。
[0108] 図 11 (a)および図 11 (b)はロール洗浄機 51を示す概略図であり、図 11 (a)はロー ル洗浄機 51における基板 Wの回転機構を示す概略図、図 11 (b)はロール洗浄機 5 1における基板 Wの洗浄機構を示す概略図である。図 11 (a)および図 11 (b)に示す ように、ロール洗浄機 51は、いわゆるロール Zロールタイプの低速回転型洗浄ュ-ッ トであり、基板 Wを保持するための複数の直立したローラ 191と、スポンジ等力もなる ローラ型のスクラブ洗浄用の洗浄部材 192とを備えている。
[0109] ロール洗浄機 51のローラ 191は、図 11 (a)に示すように、外方及び内方に移動自 在であり、基板 Wを取り囲むように配置されている。ローラ 191の頂部には把持溝 19 3が形成されており、基板 Wの周縁部がこの把持溝 193に保持されることによって基 板 Wがローラ 191に保持される。また、ローラ 191は回転自在に構成されており、ロー ラ 191が回転すること〖こよってローラ 191に保持された基板 Wが回転するようになつ ている。
[0110] 洗浄部材 192はロール状のスポンジを有しており、ローラ軸心回わりに回転するよう に構成されている。洗浄部材 192は、ロールの軸を中心に回転させながら基板 Wに 押付けて基板 Wを洗浄できるようになっており、更に、洗浄液に超音波を当てて洗浄 するメガソニックタイプのものを付加することができる。図 11 (b)に示すように、洗浄部 材 192は基板 Wの上下に上下動可能に配設されており、その上下動により基板 Wに 接触可能となっている。また、ロール洗浄機 51には、基板 Wの裏面にエッチング液を 供給する薬液ノズル 194a及び純水を供給する純水ノズル 194bと、基板 Wの上面に エッチング液を供給する薬液ノズル 194c及び純水を供給する純水ノズル 194dが配 設されている。ロール洗浄機 51は主に基板 W上のパーティクルを落す役割を担って いる。
[0111] 図 12 (a)および図 12 (b)はペン洗浄機 52を示す概略図であり、図 12 (a)はペン洗 浄機 52の全体構成を示す概略図、図 12 (b)はペン洗浄機 52の要部を示す概略図 である。
図 12 (a)および図 12 (b)に示すように、ペン洗浄機 52には、基板 Wを把持するァー ム 201を回転軸の上端に放射状に取付けた回転テーブル 202が配置されており、高 速回転型の洗浄ユニットとなっている。この回転テーブル 202は基板 Wを 1500〜50 OOrpm程度の高速で回転させることができる。
[0112] また、ペン洗浄機 52には、図 12 (a)に示すように、半球状のスポンジを有するノズ ル 203を備えた揺動アーム 204が設置されている。ノズル 203は、半球状のスポンジ を回転させながら基板 Wに押付けて基板 Wを洗浄すると共に、洗浄液に超音波を当 てて洗浄するメガソニックタイプが同時にできるようになつている。揺動アーム 204は 支持軸 207に固定されている。支持軸 207は回転可能および上下動可能に構成さ れており、支持軸 207の回転により、揺動アーム 204が揺動してノズル 203が基板 W の洗浄位置と洗浄位置カゝら離間した退避位置とをとることができるようになって ヽる。 そして、ノズル 203が洗浄位置にあるときに、ノズル 203から超音波で加振された洗 浄液が基板 Wの上面に供給される。このようにペン洗浄機 52はいわゆるメガソニック タイプの高速回転型洗浄ユニットとなって 、る。
[0113] なお、ペン洗浄機 52には、プロセス性能向上やタクトタイム短縮のために、不活性 ガスを供給するガスノズル 205及び加熱によって乾燥を促進する加熱手段（図示せ ず)が設けられている。
[0114] なお、噴射吸引洗浄機 53及び乾燥機構部 54の構成は、上述の通りである。また、 どの方法を選んだ場合にも、各洗浄機では 3種類以上の洗浄液を基板 Wの表面及 び基板 Wの裏面に供給することができる。前記洗浄液は純水を使用しても良い。そし て、基板 Wをチャックするステージは高速で回転させることが可能となって 、る。
[0115] また、上記の各洗浄機に搭載可能なメガソニックタイプに代わり、キヤビテーシヨン 効果を利用したキヤビジェットタイプでも同様な効果が得られるので、キヤビジェットタ イブを搭載しても良い。上記洗浄機 51、 52、 53、及び乾燥機構部 54のウェハ搬入 口には、図 10に示すように、それぞれシャッター 51s、 52s、 53s、 54sが取り付けられ ており、基板 Wが搬入される時のみ開口可能となっている。また、各洗浄液供給ライ ン (不図示）にはエアーの圧力で制御できる定流量弁 (不図示）が配備されており、ェ ァー圧を制御する電空レギユレータを組合せることで、コントロールパネル力 流量を 自由に設定可能になって 、る。
[0116] 引き続き図 10〜図 12を参照して、洗浄工程について説明する。ウェハカセット 56a にある基板 Wは搬送ロボット 55aによりロール洗浄機 51に搬送される。そして、ロール 洗浄機 51において基板 Wの洗浄が行われる。ロール洗浄機 51では、ローラ 191に より基板 Wを保持するとともに、上下のローラスポンジ (洗浄部材） 192をそれぞれ下 方及び上方に移動させて基板 Wの上下面に接触させる。この状態で、上下に設置し た純水ノズル 194b、 194dから純水を供給することによって、基板 Wの上下面を全面 に亘つてスクラブ洗净する。
[0117] スクラブ洗浄後、ローラスポンジ 192をそれぞれ上方及び下方に待避させ、薬液ノ ズル 194a、 194cからエッチング液を基板 Wの上下面に供給し、基板 Wの上下面の エッチング (ィ匕学的洗浄)を行って基板 Wの上下面に残留する金属イオンを除去する 。なお、このとき必要に応じて基板 Wの回転速度を変化させる。その後、純水ノズル 1 94b、 194dから純水を基板 Wの上下面に供給し、所定時間の純水置換を行って上 記エッチング液を除去する。このときも必要に応じて基板 Wの回転速度を変化させる
[0118] ロール洗浄機 51において洗浄がなされた基板 Wは、搬送ロボット 55aによってペン 洗浄機 52に搬送される。ペン洗浄機 52では、回転テーブル 202により基板 Wを保持 するとともに、基板 Wを 100〜500rpm程度の低速で回転させる。そして、摇動ァ一 ム 204を基板 Wの全面に亘つて揺動させながら、揺動アーム 204の先端のノズル 20 3から超音波で加振された純水を供給すると共に半球状のスポンジを回転させながら 基板 Wに押付けて基板 Wを洗浄して、パーティクルの除去を行なう。パーティクルの 除去が完了した後、純水の供給を止め、揺動アーム 204を待機位置に移動させる。
[0119] ペン洗浄機 52において洗浄がなされた基板 Wは、搬送ロボット 55aによって噴射 吸引洗浄機 53に搬送される。噴射吸引洗浄機 53では、上述したような噴射吸引洗 浄を行う。噴射吸引洗浄機 53において噴射吸引洗浄がなされた基板 Wは、搬送口 ボット 55aによって乾燥機構部 54に搬送される。乾燥機構部 54では、上述したように 、基板 w近傍の流体、及び流体に含まれる微小粒子を吸引回収すると共に、基板 W を 1500〜5000rpm程度で高速回転させ、必要に応じて清浄な不活性ガスを供給し ながら基板 Wのスピン乾燥を行なう。乾燥機構部 54で乾燥がなされた基板 Wは、搬 送ロボット 55aが受け取って、ロードアンロードステージ 56b上のウェハカセット 56aに 戻す。
[0120] なお、各洗浄機に供給される洗浄液、洗浄方法、洗浄時間はコントロールパネルか ら任意に設定できるようになつている。洗浄室 (領域 B)のベース部分には、ガイドが 取り付けられ、このガイド内に洗浄機を入れ込むことで、容易に洗浄機のタイプを交 換できるように構成され、交換後も同じ位置に搭載できるように位置決め機構が設け られている。
[0121] 以上の説明では、基板処理装置 50は、湿式処理部 51がロール洗浄機に、湿式処 理部 52がペン洗浄機になっているとして説明した力 例えば湿式処理部 51が CMP で湿式処理部 52がロール洗浄機として、あるいは湿式処理部 51がべベル研磨機で 湿式処理部 52が薬液洗浄機として構成する組み合わせであってもよい。また、各湿 式処理部として、洗浄モジュール、 CMP、メツキ機、ベベル研磨機、エッチング機等 を適宜組み合わせて基板処理装置を構成してもよい。また、乾燥機構部 54は、スピ ン乾燥以外の、例えばガスブロー乾燥、 IPA乾燥、ランプ照射による乾燥機構として ちょい。
[0122] 上記基板処理装置において、帯電防止機構を備えることにより、基板 Wの帯電を防 止でき、帯電による損傷を防止することができる。帯電防止機構としては、例えば湿 式処理部 51、 52、 53や乾燥機構部 54の上方に配設された HEPAフィルタの下面 に沿ってィオナイザ (コロナ放電、軟 X線などを利用して空気をイオンィ匕する装置)を 設け、該ィオナイザでイオン化された空気を湿式処理部 51、 52、 53や乾燥機構部 5 4で処理される基板 Wに浴びせながら処理を実行することにより、基板 Wへの帯電を 防止できる。
[0123] また、他の帯電防止機構としては、例えば乾燥機構部 54Aはケーシング 27内に、 液収集カバー 25Aの上端と略同じ高さに該液収集カバー 25Aを挟むようにクリーン エアの吹出口と排気ダクトの吸込み口を互いに向き合うように配置し、その吹出口に ィオナイザを設け、該ィオナイザでイオン化された空気を吹出口から吹き出し、吸込 み口で吸い込むことにより、基板 Wにイオンィ匕された空気を浴びせながら処理でき、 基板 Wへの帯電を防止できる。
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもので はなぐ特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内に お 、て種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載のな 、何れの形 状や構造や材質であっても、本願発明の作用'効果を奏する以上、本願発明の技術 的思想の範囲内である。例えば、上記基板処理装置 53が備える基板処理液供給ノ ズル 20及び吸弓 Iノズル 21と、基板処理装置 54が備えるガス供給ノズル 40及び吸弓 | 部 41は、一台の基板処理装置にこれら両方が併設されていても良い。その場合は、 基板処理液供給ノズル 20から基板処理液を噴射することによって基板処理及び基 板洗浄が行われ、ガス供給ノズル 40からガスが噴射供給されることによって基板乾 燥が行われる。また、基板処理装置 53と他の乾燥機構 54A〜54Eを一台の基板処 理装置に併設してもよい。すなわち、基板 Wの洗浄を行う装置と乾燥を行う装置とを 1 つの装置に組み込んだ、 V、わゆるワンモジュールとして構成してもよ 、。

Claims

請求の範囲
[1] 基板に流体を供給する流体供給手段と；
前記流体供給手段の流体噴射部の近傍に開口する流体吸引部を有し、前記基板 近傍の前記流体を回収する流体回収手段とを備える；
基板処理装置。
[2] 前記流体回収手段が、前記流体噴射部から前記基板に前記流体が噴射されること によって前記基板の近傍に浮遊した前記流体、及び前記流体に含まれる微小粒子 を吸引回収するように構成された；
請求項 1に記載の基板処理装置。
[3] 前記流体供給手段及び前記流体回収手段を制御する制御手段と；
前記基板近傍の湿度、ガス成分、ガス濃度、粒子数、粒子成分のうち少なくとも 1つ の雰囲気性状を測定する測定手段とを備え；
前記測定手段による測定結果を前記制御手段にフィードバックすることで、前記基 板近傍の雰囲気の測定結果に基づ 、て該雰囲気が所定状態に保たれるように前記 流体供給手段における前記流体の供給及び前記流体回収手段における前記流体 の回収を制御するように構成された；
請求項 1又は請求項 2に記載の基板処理装置。
[4] 前記流体供給手段から前記基板に供給される前記流体が、純水、及び、オゾン、 水素、酸素、窒素、アルゴンと二酸ィヒ炭素のいずれかを含むガス溶解水、及び、イソ プロピルアルコール、ふつ酸と硫酸のいずれかを含む薬液、及び、オゾン、水素、酸 素、窒素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPAベーパーと空気のいずれかを含む ガス力 なる群より選択される少なくとも 1つの流体である；
請求項 1乃至請求項 3のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[5] 前記流体供給手段は、前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類を前 記基板に供給する供給機構を備え；
前記流体回収手段は、前記供給機構から前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうち の複数種類が前記基板に供給されることによって前記基板の近傍に浮遊した気体及 び微小粒子を同時に吸引回収する回収機構を有する； 請求項 4に記載の基板処理装置。
[6] 前記流体供給手段は、前記基板に微小液滴を噴射する超音波ジェット又は二流体 ジェット又はミスト噴流又は液体ジェット、あるいは前記基板に微小固体粒子を噴射 するドライアイスジエツト又は氷ジエツト又はマイクロカプセルジエツトである；
請求項 1乃至請求項 5のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[7] 前記流体吸引部が前記基板の表面に付着している液体を吸引する液体吸引機構 である；
請求項 1に記載の基板処理装置。
[8] 前記液体吸引機構で前記液体を吸引した後に、前記基板面に、ランプ照射、ガス 供給、音波照射、アルコール液供給、及びアルコール蒸気供給力 なる群より選択さ れる少なくとも 1つを行うことにより前記液体の蒸発を促進させる蒸発促進機構を備え る；
請求項 7に記載の基板処理装置。
[9] 前記液体吸引機構で前記液体を吸引する直前まで前記基板面に前記液体を供給 する液体供給機構を備える；
請求項 7又は請求項 8に記載の基板処理装置。
[10] 基板面に液体を供給する液体供給機構と；
前記基板面に付着した前記液体を吸弓 Iする液体吸引機構と；
前記基板にランプ照射及びガス供給のうち少なくとも一方をすることにより前記液体 の蒸発を促進させる蒸発促進機構と；
前記基板面上の液膜有無及び液滴残留を検出する液膜液滴検出センサーと； 前記液膜液滴検出センサーで検出した前記基板上の液膜及び液滴残留状態に応 じて、前記液体供給機構による液体供給量及び液体供給時間のうち少なくとも一方 の制御、前記液体吸引機構による吸引時間及び吸引速度のうち少なくとも一方の制 御、前記蒸発促進機構によるランプ照射時間及び光強度のうち少なくとも一方の制 御、及び、前記蒸発促進機構によるガス噴射時間及びガス温度のうち少なくとも一方 の制御力 なる群より選択される少なくとも 1つの制御を行う制御手段とを備える； 基板処理装置。 [ill 前記基板表面付近の雰囲気を吸弓 Iする気体吸弓 I機構を備える；
請求項 7乃至請求項 10のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[12] 前記基板を搬送する搬送部と；
前記基板を搬入搬出するロードアンロード部とを備え；
請求項 1乃至請求項 11のいずれか 1項に記載の基板処理装置。
[13] 基板に流体を供給する流体供給工程と；
前記流体供給工程で供給する前記流体の供給箇所近傍で、前記基板近傍の前記 流体を回収する流体回収工程とを備える；
基板処理方法。
[14] 前記流体供給工程では、前記流体は前記基板に噴射され、前記流体回収工程で は、前記噴射によって前記基板の近傍に浮遊した前記流体及び前記流体に含まれ る微小粒子を吸弓 I回収する、
請求項 13に記載の基板処理方法。
[15] 前記流体供給工程及び前記流体回収工程を制御する制御工程と；
前記基板近傍の湿度、ガス成分、ガス濃度、粒子数、粒子成分のうち少なくとも 1つ の雰囲気性状を測定する測定工程とを備え；
前記測定工程による測定結果を前記制御工程にフィードバックすることで、前記基 板近傍の雰囲気の測定結果に基づ 、て該雰囲気が所定状態に保たれるように前記 流体供給工程における前記流体の供給及び前記流体回収工程における前記流体 の回収を制御する；
請求項 13又は請求項 14に記載の基板処理方法。
[16] 前記流体供給工程により前記基板に供給される前記流体力 純水、及び、オゾン、 水素、酸素、窒素、アルゴンと酸ィヒ炭素のいずれかを含むガス溶解水、及び、イソプ 口ピルアルコール、ふつ酸と酸のいずれかを含む薬液、及び、オゾン、水素、酸素、 窒素、アルゴン、二酸化炭素、水蒸気、 IPAベーパーと空気のいずれかを含むガス 力 なる群より選択される少なくとも 1つの流体である；
請求項 13乃至請求項 15のいずれか 1項に記載の基板処理方法。
[17] 前記流体供給工程は、前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのうちの複数種類を前 記基板に供給する供給工程を備え；
前記流体回収工程は、前記供給工程により前記純水、ガス溶解水、薬液、ガスのう ちの複数種類が前記基板に供給されることによって前記基板の近傍に浮遊した気体 及び微小粒子を同時に吸引回収する回収工程を有する；
請求項 16に記載の基板処理方法。
[18] 前記流体供給工程は、前記基板に微小液滴を噴射する超音波ジェット、二流体ジ エツト、ミスト噴流、液体ジェット、前記基板に微小固体粒子を噴射するドライアイスジ エツト、氷ジェット及びマイクロカプセルジェットからなる群より選択される少なくともひと つのジェットにより前記流体を供給する；
請求項 13乃至請求項 17のいずれか 1項に記載の基板処理方法。
[19] 前記流体吸引工程が前記基板の表面に付着している液体を吸引する液体吸引ェ 程である；
請求項 13に記載の基板処理方法。
[20] 基板に流体を供給すると同時に該基板の流体供給部近傍の気体と該気体に含ま れる微小粒子を同時に吸引回収することを特徴とする基板処理方法。
[21] 基板の表面に液体を供給して処理する工程と；
前記基板面に付着する前記液体を吸引する工程とを備える；
基板処理方法。
[22] 前記基板面に付着した前記液体を吸引除去した後に、前記基板面に、ランプを照 射、ガスを供給、音波を照射、アルコール液を供給、及びアルコール蒸気を供給カゝら なる群より選択される少なくとも 1つを行うことにより前記液体の蒸発を促進させる工程 を備える；
請求項 21に記載の基板処理方法。
[23] 前記基板上の液膜及び液滴残留状態に応じて、前記液体供給量及び液体供給時 間のうち少なくとも一方、前記液体吸引時間及び液体吸引速度のうち少なくとも一方 、前記ランプ照射時間及び光強度のうち少なくとも一方、前記音波照射時間及び音 波強度のうち少なくとも一方、及び前記アルコール液若しくはアルコール蒸気の供給 時間及び温度のうち少なくとも一方力 なる群より選択される少なくとも 1つを変化さ せる工程を備える；
請求項 22に記載の基板処理方法。
前記液体を吸引する直前まで前記基板に前記液体を供給する； 請求項 21乃至請求項 23のいずれか 1項に記載の基板処理方法,
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