WO2023195340A1 - 基板処理装置、および基板処理方法 - Google Patents

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WO2023195340A1
WO2023195340A1 PCT/JP2023/011154 JP2023011154W WO2023195340A1 WO 2023195340 A1 WO2023195340 A1 WO 2023195340A1 JP 2023011154 W JP2023011154 W JP 2023011154W WO 2023195340 A1 WO2023195340 A1 WO 2023195340A1
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WO
WIPO (PCT)
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substrate
processing
cup
processing liquid
processing tank
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/011154
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
隆憲 小原
淳 野上
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京エレクトロン株式会社 filed Critical 東京エレクトロン株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • the substrate processing apparatus described in Patent Document 1 includes two suction pads, a liquid receiving cup, a spin chuck, a housing, a first cleaning section, and a second cleaning section.
  • the two suction pads horizontally suction hold the lower surface of the substrate.
  • the liquid receiving cup is connected to two suction pads.
  • the spin chuck horizontally holds the bottom surface of the substrate received from the suction pad.
  • the housing has an opening at the top.
  • a drain pipe for discharging cleaning liquid and an exhaust pipe for discharging airflow are provided at the bottom of the housing.
  • the first cleaning section cleans the upper surface of the substrate.
  • the second cleaning section cleans the lower surface of the substrate.
  • One aspect of the present disclosure provides a technique for reducing particles adhering to a substrate.
  • a substrate processing apparatus includes a first substrate holding section, a cup, a processing liquid supply section, and a processing tank.
  • the first substrate holder holds the substrate horizontally by adsorbing the center portion of the lower surface of the substrate.
  • the cup has a ring shape that is open both upward and downward, and surrounds the outer periphery of the substrate held by the first substrate holding section.
  • the processing liquid supply unit supplies a processing liquid to the substrate surrounded by the cup.
  • the processing tank collects the processing liquid falling from the cup.
  • the inner wall surface of the processing tank has a side surface and a bottom surface, and at least a portion of the bottom surface is a hydrophilic surface.
  • particles adhering to a substrate can be reduced.
  • FIG. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment, and is a plan view showing an example of step S104 in FIG. 7.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of step S104 in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of step S102 in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of step S102 in FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view showing an example of the operation of the relay member.
  • FIG. 6 is a sectional view subsequent to FIG. 5 showing an example of the operation of the relay member.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to one embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a cleaning process of a processing tank.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a cleaning process of a processing tank.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the cleaning process for the processing tank.
  • FIG. 10 is a plan view showing a modification of the first substrate holder and the second substrate holder.
  • FIG. 11 is a side view showing an example of an operation in which the lifting pin shown in FIG. 10 receives a substrate.
  • FIG. 12 is a side view showing an example of the transfer of the substrate from the lift pin to the first substrate holder, which is performed after the process shown in FIG. 11.
  • FIG. 13 is a side view showing an example of the transfer of the substrate from the first substrate holder to the second substrate holder, which is performed after the process shown in FIG. 12.
  • FIG. 14 is a side view showing an example of cleaning the center of the lower surface of the substrate, which is performed after the process shown in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a plan view of FIG. 14.
  • FIG. 16 is a plan view showing a modified example of cleaning the center portion of the lower surface of the substrate, which is performed after the process shown in FIG.
  • the same or corresponding configurations are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.
  • the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction are directions perpendicular to each other.
  • the X-axis direction and the Y-axis direction are horizontal, and the Z-axis direction is vertical.
  • the substrate processing apparatus 1 processes a substrate W with a processing liquid.
  • the substrate W is, for example, a semiconductor substrate or a glass substrate.
  • the semiconductor substrate is a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or the like.
  • a device may be formed in advance on at least one of the lower surface and the upper surface of the substrate W.
  • a device includes a semiconductor element, a circuit, a terminal, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 includes, for example, a first substrate holding section 11, a second substrate holding section 12, a rotation drive section 13, a cup 20, and a cup moving section 25 (see FIG. ), the processing liquid supply section 30 , the processing tank 40 , the drain pipe 45 , the exhaust pipe 46 , the exhaust pipe cover 47 , the friction body 50 , the friction body moving section 55 , and the control section 90 (see FIG. 1)) and.
  • the first substrate holder 11 attracts the center of the lower surface of the substrate W and holds the substrate W horizontally.
  • the first substrate holding section 11 is, for example, a spin chuck, and is rotationally driven by a rotational drive section 13 .
  • the first substrate holder 11 is rotated about a vertical rotation center line.
  • the first substrate holder 11 may be movable in the Z-axis direction.
  • a relay member 14 is arranged around the first substrate holder 11.
  • the relay member 14 has, for example, a plurality of lifting pins 141, and the plurality of lifting pins 141 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the first substrate holding part 11.
  • the relay member 14 moves up and down around the first substrate holder 11 to transfer the substrate W between the first substrate holder 11 or the second substrate holder 12 and a transport arm (not shown).
  • a gas discharge ring 15 is arranged around the first substrate holding part 11.
  • the gas discharge ring 15 surrounds the first substrate holder 11 and forms a ring-shaped gas curtain toward the lower surface of the substrate W.
  • the gas curtain protects the first substrate holder 11 by restricting the processing liquid from entering from the outside to the inside.
  • the gas curtain also protects the relay member 14.
  • the second substrate holding section 12 attracts the outer circumference of the lower surface of the substrate W and holds the substrate W horizontally.
  • the second substrate holder 12 includes a pair of suction pads 121 and 122 spaced apart in the X-axis direction.
  • the pair of suction pads 121 and 122 are arranged to sandwich the first substrate holding section 11 in the X-axis direction.
  • the second substrate holder 12 is connected to the cup 20 and is movable together with the cup 20 in the horizontal direction (Y-axis direction) and the vertical direction.
  • the cup 20 has a ring shape that is open both vertically and surrounds the outer periphery of the substrate W held by the first substrate holder 11 or the second substrate holder 12.
  • the cup 20 has a cylindrical vertical wall 21 and an upper wall 22 that protrudes radially inward from the upper end of the cylindrical vertical wall 21. The cup 20 receives the processing liquid supplied to the substrate W.
  • the cup moving unit 25 moves the cup 20 in the horizontal direction (Y-axis direction) inside the processing tank 40.
  • the second substrate holder 12 is moved in the horizontal direction together with the cup 20.
  • the side surface 42 of the processing tank 40 surrounds the entire movement range of the cup 20, and the cup 20 is moved horizontally inside the processing tank 40.
  • the cup moving section 25 may move the cup 20 in the vertical direction.
  • the processing liquid supply unit 30 supplies processing liquid to the substrate W surrounded by the cup 20.
  • the processing liquid includes, for example, a chemical liquid and a rinsing liquid.
  • the chemical solution is not particularly limited, but may be, for example, SC1 (a mixed solution of ammonia, hydrogen peroxide, and water).
  • the chemical solution may be a cleaning solution for removing dirt attached to the substrate W, an etching solution, or a stripping solution.
  • the rinsing liquid is, for example, DIW (deionized water).
  • DIW deionized water
  • the processing liquid supply unit 30 has lower nozzles 31 and 32 (see FIGS. 1 and 3) that supply the processing liquid to the lower surface of the substrate W.
  • the lower nozzles 31 and 32 are each connected to a processing liquid supply source via piping (not shown).
  • a valve and a flow rate controller are provided in the middle of the piping.
  • the valve opens the flow path of the piping, the processing liquid is discharged from the lower nozzles 31 and 32.
  • the discharge amount is controlled by a flow controller.
  • the valve closes the flow path of the piping the discharge of the processing liquid is stopped.
  • the processing liquid supply unit 30 has an upper nozzle 33 (see FIG. 2) that supplies the processing liquid to the upper surface of the substrate W.
  • the upper nozzle 33 like the lower nozzles 31 and 32, is connected to a processing liquid supply source via a pipe (not shown).
  • the upper nozzle 33 may be a two-fluid nozzle, and may pulverize the processing liquid with a gas such as N 2 gas, atomize it, and inject it.
  • the processing liquid supply section 30 has a nozzle moving section 34 that moves the upper nozzle 33 in the horizontal and vertical directions.
  • the nozzle moving unit 34 has two positions: a position for supplying the processing liquid to the substrate W surrounded by the cup 20 (see FIG. 2), and a position for accommodating the discharge port of the upper nozzle 33 in the nozzle bath 35 (see FIG. 4). The upper nozzle 33 is moved between.
  • the nozzle bus 35 is also called a dummy dispense port.
  • the new processing liquid for example, the temperature has reached the desired temperature
  • a processing liquid whose temperature is controlled at A discharge pipe is provided on the bottom wall of the nozzle bath 35.
  • the discharge pipe discharges the processing liquid accumulated inside the nozzle bath 35 into the processing tank 40 .
  • the discharge pipe is provided vertically. The processing liquid flows down the inside of the discharge pipe by gravity. The lower end of the discharge pipe is arranged above the bottom surface 43 of the processing tank 40.
  • the processing tank 40 collects the processing liquid falling from the cup 20.
  • the processing tank 40 has, for example, a box shape that is open upward.
  • the inner wall surface 41 of the processing tank 40 has a side surface 42 and a bottom surface 43.
  • the bottom surface 43 has a discharge port 44 for discharging the processing liquid.
  • a drain pipe 45 is provided at the discharge port 44 .
  • the drain pipe 45 discharges the processing liquid from the inside of the processing tank 40 to the outside.
  • an exhaust pipe 46 is provided on the bottom surface 43 of the processing tank 40.
  • the exhaust pipe 46 exhausts gas from the inside of the processing tank 40 to the outside.
  • the exhaust pipe 46 protrudes upward from the bottom surface 43 of the processing tank 40.
  • the upper part of the exhaust pipe 46 is covered with an exhaust pipe cover 47.
  • the exhaust pipe cover 47 prevents droplets of the processing liquid from entering the exhaust pipe 46 .
  • the exhaust pipe cover 47 is provided below the pair of suction pads 121 and 122 that constitute the second substrate holding section 12 .
  • the friction body 50 rubs the bottom surface of the substrate W.
  • the friction body 50 is a brush or a sponge.
  • the friction body 50 has a cylindrical shape, for example, and the upper surface of the friction body 50 is arranged horizontally. The upper surface of the friction body 50 is smaller than the lower surface of the substrate W.
  • the friction body 50 is rotated by a rotary motor 51.
  • Rotary motor 51 is provided at one end of arm 53.
  • a friction body moving section 55 is provided at the other end of the arm 53.
  • the friction body moving unit 55 moves the friction body 50 in the horizontal and vertical directions via the arm 53.
  • the control unit 90 is, for example, a computer, and as shown in FIG. 1, includes a CPU (Central Processing Unit) 91 and a storage medium 92 such as a memory.
  • the storage medium 92 stores programs that control various processes executed in the substrate processing apparatus 1 .
  • the control unit 90 controls the operation of the substrate processing apparatus 1 by causing the CPU 91 to execute a program stored in the storage medium 92 .
  • the substrate processing method includes steps S101 to S106. Steps S101 to S106 are performed under the control of the control section 90.
  • Step S101 includes carrying the substrate W into the substrate processing apparatus 1 from outside.
  • a transport arm (not shown) transports the substrate W above the cup 20 and waits above the cup 20.
  • the relay member 14 is raised, and the relay member 14 lifts the substrate W from a transport arm (not shown) (see FIG. 5).
  • the transfer arm leaves the substrate processing apparatus 1, the cup 20 is raised and the relay member 14 is lowered, and the relay member 14 transfers the substrate W to the second substrate holding unit 12 (see FIG. 6).
  • the second substrate holder 12 attracts the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W.
  • Step S102 includes cleaning the center portion of the lower surface of the substrate W while the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W is attracted by the second substrate holder 12 (see FIG. 4).
  • the lower nozzles 31 and 32 supply the processing liquid to the lower surface of the substrate W, and the friction body moving section 55 moves the friction body 50 in the horizontal direction while pressing it against the center of the lower surface of the substrate W.
  • the cup moving section 25 moves the second substrate holding section 12 together with the cup 20 in the horizontal direction. Note that the moving direction of the friction body 50 is a direction that intersects the moving direction of the cup 20.
  • Step S103 includes switching the substrate W from the second substrate holder 12 to the first substrate holder 11.
  • the cup 20 is moved in the horizontal direction to a position where the center of the substrate W, the center of the first substrate holding part 11, and the center of the cup 20 overlap.
  • the cup moving section 25 lowers the cup 20, so that the second substrate holding section 12 transfers the substrate W to the first substrate holding section 11.
  • the second substrate holder 12 releases the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W, and the first substrate holder 11 adsorbs the center portion of the lower surface of the substrate W.
  • Step S104 includes cleaning the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W while the center portion of the lower surface of the substrate W is attracted by the first substrate holder 11 (see FIG. 2).
  • the lower nozzles 31 and 32 supply the processing liquid to the lower surface of the substrate W, and the friction body moving section 55 moves the friction body 50 in the horizontal direction while pressing it against the outer circumference of the lower surface of the substrate W. Further, the rotation drive section 13 rotates the substrate W together with the first substrate holding section 11 .
  • the upper nozzle 33 supplies the processing liquid to the upper surface of the substrate W.
  • the upper nozzle 33 may supply the processing liquid to the center of the upper surface of the substrate W, or may be moved in the radial direction of the substrate W to supply the processing liquid over the entire radial direction of the substrate W.
  • a second friction body (not shown) may rub the upper surface of the substrate W.
  • a third friction body (not shown) may rub the bevel of the substrate W.
  • Step S105 includes drying the substrate W.
  • the rotation drive unit 13 rotates the first substrate holding unit 11 at high speed to shake off the processing liquid adhering to the substrate W.
  • Step S106 includes transporting the substrate W from inside the substrate processing apparatus 1 to the outside.
  • the first substrate holder 11 releases the adsorption of the substrate W
  • the relay member 14 is raised, and the relay member 14 lifts the substrate W from the first substrate holder 11.
  • the transfer arm enters the inside of the substrate processing apparatus 1 from the outside and waits above the cup 20.
  • the relay member 14 is lowered, and the relay member 14 passes the substrate W to the transfer arm. Thereafter, the transfer arm holds the substrate W and leaves the substrate processing apparatus 1.
  • the inventors have also found that particles adhering to the substrate W can be reduced by at least one of keeping the area below the cup 20 clean and mitigating the impact caused by the dropping of the processing liquid.
  • the droplets remaining on the bottom surface 43 may contain particles, and the droplets are considered to be floating up as mist.
  • the inner wall surface 41 of the processing tank 40 has a side surface 42 and a bottom surface 43, and at least a portion of the bottom surface 43 is a hydrophilic surface.
  • a hydrophilic surface is a surface on which the contact angle of water at 20° C. is 60° or less.
  • the hydrophilic surface is obtained, for example, by forming a hydrophilic coating or by roughening the surface.
  • the hydrophilic coating agent common ones are used. Roughening includes blasting, plasma treatment, or etching treatment.
  • the bottom surface 43 of the processing tank 40 is a hydrophilic surface, droplets of the processing liquid will easily flow along the bottom surface 43. Therefore, droplets remaining on the bottom surface 43 of the processing tank 40 can be easily removed. Thereby, mist containing particles can be suppressed from rising from below the cup 20, and particles adhering to the substrate W can be reduced. It is preferable that the entire bottom surface 43 is a hydrophilic surface.
  • the bottom surface 43 of the processing tank 40 but also the surface to which droplets of the processing liquid adhere are hydrophilic surfaces.
  • the side surface 42 of the processing tank 40 is a hydrophilic surface.
  • the pair of suction pads 121 and 122 constituting the second substrate holding section 12, the exhaust pipe cover 47, the arm 53 of the friction body 50, the casing of the friction body moving section 55, or the arm (not shown) that holds the upper nozzle 33 It is preferable that at least a part of the surface is a hydrophilic surface.
  • the bottom surface 43 of the processing tank 40 has a discharge port 44 for discharging the processing liquid, and may have inclined surfaces 431 and 432 that guide the processing liquid placed on the bottom surface 43 to the discharge port 44 by gravity.
  • the inclined surfaces 431 and 432 are arranged with the discharge port 44 in between, and are inclined in opposite directions. Droplets remaining on the bottom surface 43 of the processing tank 40 can be removed by the inclined surfaces 431 and 432. Note that a horizontal surface may be provided on one side of the discharge port 44.
  • the surface to which droplets of the processing liquid adhere such as the arm 53 of the friction body 50, may be tilted by a cylinder, a motor, or the like.
  • the removal of droplets is not limited to using an inclined surface.
  • the droplets may be removed using gas discharge using an air nozzle or air knife, or suction of the droplets using a suction nozzle.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a buffer member 60.
  • the buffer member 60 is provided below the cup 20 and cushions the impact of the processing liquid falling from the cup 20 into the processing tank 40 . By alleviating the impact caused by the dropping of the processing liquid, it is possible to suppress the mist from flying up from below the cup 20, and it is possible to reduce particles adhering to the substrate W.
  • the buffer member 60 includes, for example, a porous body such as a sponge, or a mesh.
  • the buffer member 60 may be provided in a ring shape over the entire inner circumference of the cup 20, or may be provided selectively at locations where droplets are likely to bounce.
  • the buffer member 60 may be moved together with the cup 20 inside the processing tank 40, or may be fixed inside the processing tank 40.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a valve 48, as shown in FIG.
  • the valve 48 is provided in the drain pipe 45 and opens and closes the drain pipe 45.
  • the control unit 90 may perform control such that the valve 48 is closed to store the processing liquid inside the processing tank 40, and then the valve 48 is opened to discharge the processing liquid from the inside of the processing tank 40 to the outside. Through this control, particles attached to the bottom surface 43 of the processing tank 40 can be washed away.
  • the control for storing the processing liquid inside the processing tank 40 and then discharging the stored processing liquid may be performed, for example, after one substrate W is carried out from the inside of the substrate processing apparatus 1, another substrate W is transferred to the outside. This is performed before the processing device 1 is brought into the processing device 1 from outside. That is, this control is performed in a state where neither the first substrate holding section 11 nor the second substrate holding section 12 holds the substrate W.
  • this control may be performed when cleaning the cup 20 using a cleaning substrate (not shown). That is, this control may be performed while the first substrate holding section 11 or the second substrate holding section 12 holds the cleaning substrate.
  • the cleaning substrate has a different shape from the substrate W in order to clean a wide area of the cup 20.
  • the control unit 90 controls supply of the processing liquid from the upper nozzle 33 to the processing tank 40 via the nozzle bus 35.
  • This control is performed, for example, when the valve 48 is closed and the processing liquid is stored inside the processing tank 40.
  • Processing liquid can be stored using existing equipment. Note that this control may be performed with the valve 48 open, or may be performed, for example, when the bottom surface 43 of the processing tank 40 is rubbed with a first sweep section 71 or a second sweep section 73, which will be described later.
  • DIW is used as the processing liquid stored inside the processing tank 40, it is also possible to use a chemical solution such as SC1.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a cleaning nozzle 61, as shown in FIG.
  • the cleaning nozzle 61 discharges cleaning liquid toward the inner wall surface 41 of the processing tank 40 .
  • the cleaning nozzle 61 discharges cleaning liquid toward the corner 49 of the inner wall surface 41, for example.
  • the corner 49 is a corner between the side surface 42 and the bottom surface 43, a corner between two adjacent side surfaces 42, or a corner between three surfaces formed from the two adjacent side surfaces 42 and the bottom surface 43.
  • the processing liquid remaining on the corner 49 can be washed away with the cleaning liquid.
  • the cleaning nozzle 61 may discharge the cleaning liquid toward an area other than the corner 49 of the inner wall surface 41, and may discharge the cleaning liquid toward a desired area of the bottom surface 43, for example.
  • the cleaning liquid may be the same as the processing liquid, and it is also possible to use the cleaning nozzle 61 to close the valve 48 and store the processing liquid inside the processing tank 40.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a first sweep section 71, as shown in FIG.
  • the first sweep section 71 is moved in the horizontal direction (Y-axis direction) together with the cup 20, and sweeps away the processing liquid remaining on the bottom surface 43 of the processing tank 40.
  • the first sweep section 71 can be moved in the horizontal direction using existing equipment, that is, the cup moving section 25.
  • the first sweep section 71 is a brush, a sponge, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a first elevating section 72.
  • the first lifting section 72 raises and lowers the first sweep section 71 relative to the cup 20.
  • the first lifting section 72 can adjust the height of the first sweep section 71. For example, it is possible to float the first sweep section 71 from the bottom surface 43 of the processing tank 40 when processing the substrate W, and to press the first sweep section 71 against the bottom surface 43 of the processing tank 40 when cleaning the processing tank 40.
  • the first elevating section 72 is composed of a cylinder, a motor, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a second sweep section 73.
  • the second sweep section 73 is moved in the horizontal direction together with the friction body 50, and sweeps away the processing liquid remaining on the bottom surface 43 of the processing tank 40.
  • the second sweep section 73 can be moved in the horizontal direction using existing equipment, that is, the friction body moving section 55.
  • the second sweep section 73 is a brush, a sponge, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a second elevating section 74.
  • the second lifting section 74 raises and lowers the second sweep section 73 relative to the friction body 50.
  • the second lifting section 74 can adjust the height of the second sweep section 73. For example, it is possible to float the second sweep section 73 from the bottom surface 43 of the processing tank 40 when processing the substrate W, and to press the second sweep section 73 against the bottom surface 43 of the processing tank 40 when cleaning the processing tank 40.
  • the second elevating section 74 is composed of a cylinder, a motor, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a third sweep section 75.
  • the third sweep section 75 is moved in the horizontal direction together with the cup 20, and sweeps away the processing liquid remaining on the upper surface of the exhaust pipe cover 47.
  • the third sweep section 75 can be moved in the horizontal direction using existing equipment, that is, the cup moving section 25.
  • the third sweep section 75 is a brush, a sponge, or the like.
  • the substrate processing apparatus 1 may include a third elevating section 76.
  • the third lifting section 76 raises and lowers the third sweep section 75 relative to the cup 20.
  • the third lifting section 76 can adjust the height of the third sweep section 75. For example, it is possible to float the third sweep section 75 from the top surface of the exhaust pipe cover 47 when processing the substrate W, and to press the third sweep section 75 against the top surface of the exhaust pipe cover 47 when cleaning the processing tank 40.
  • the third elevating section 76 is composed of a cylinder, a motor, or the like.
  • first sweep section 71 or the second sweep section 73 can sweep away the processing liquid remaining on the bottom surface 43 of the processing tank 40 when the valve 48 is opened and the processing liquid is removed from the inside of the processing tank 40. Particles attached to the bottom surface 43 of the processing tank 40 may be removed by rubbing the bottom surface 43 of the processing tank 40 with the processing liquid stored inside the processing tank 40 after the processing tank 40 is closed.
  • the third sweep section 75 sweeps away the processing liquid remaining on the upper surface of the exhaust pipe cover 47 when the valve 48 is opened and the processing liquid is removed from the inside of the processing tank 40, but when the valve 48 is closed and the processing liquid is removed from the processing tank Particles attached to the upper surface of the exhaust pipe cover 47 may be removed by rubbing the upper surface of the exhaust pipe cover 47 while the processing liquid is stored inside the exhaust pipe cover 40 .
  • the first substrate holder 11 attracts the center of the lower surface of the substrate W (see FIG. 12), similarly to the above embodiment.
  • the first substrate holder 11 is composed of, for example, a spin chuck.
  • the second substrate holding section 12 mechanically holds the outer periphery of the substrate W at a plurality of locations, unlike the above embodiment (see FIGS. 14 and 15).
  • the second substrate holder 12 includes, for example, a plurality of (for example, four) rotating pieces 123.
  • the rotating top 123 is composed of a horizontal disk.
  • a wedge-shaped groove is formed on the outer peripheral surface of the disk over the entire circumferential direction.
  • the wedge-shaped groove holds the outer periphery of the substrate W by sandwiching it in the vertical direction.
  • the rotating top 123 is provided on each of the pair of arms 124.
  • the pair of arms 124 are arranged to sandwich the substrate W, and are moved toward or away from each other.
  • a mechanism for moving the pair of arms 124 for example, a motor or an air cylinder is used.
  • the plurality of rotating pieces 123 hold the outer periphery of the substrate W by vertically sandwiching it in their respective grooves.
  • the substrate W can be rotated by causing each of the plurality of rotating pieces 123 to rotate.
  • the mechanical holding of the substrate W by the plurality of rotating pieces 123 is released.
  • step S101 to S106 shown in FIG. 7 a substrate processing method (steps S101 to S106 shown in FIG. 7) using the first substrate holder 11 and second substrate holder 12 according to this modification will be explained. do.
  • step S101 the substrate W is loaded.
  • a plurality of (for example, three) lifting pins 141 receive the substrate W from a transport arm (not shown).
  • the elevating pin 141 is inserted into a through hole that vertically passes through the first substrate holder 11 and receives the substrate W above the first substrate holder 11 .
  • the lifting pins 141 are lowered, and the substrate W is transferred from the lifting pins 141 to the first substrate holder 11. At this time, the substrate W only needs to be placed on the first substrate holder 11 and does not need to be attracted to the first substrate holder 11.
  • the pair of arms 124 are brought close to each other, and the plurality of rotating pieces 123 hold the outer periphery of the substrate W by vertically sandwiching it in their respective grooves. Thereafter, the first substrate holder 11 is lowered, and the substrate W is transferred from the first substrate holder 11 to the second substrate holder 12.
  • step S102 as shown in FIGS. 14 and 15, while the second substrate holder 12 mechanically holds the outer periphery of the substrate W at a plurality of locations, the friction body 50 presses against the center of the lower surface of the substrate W. to clean the center of the lower surface of the substrate W.
  • step S102 the substrate W is rotated by causing each of the plurality of rotating pieces 123 to rotate. Further, in step S102, the friction body 50 is moved in the horizontal direction while rotating. With these, a wide area can be cleaned.
  • the second substrate holder 12 does not move horizontally after receiving the substrate W from the first substrate holder 11, it may move horizontally as shown in FIG. 16. In the latter case, since the first substrate holder 11 and the lifting pins 141 are not present directly below the center of the bottom surface of the substrate W, the center of the bottom surface of the substrate W can be easily cleaned with the friction body 50.
  • step S103 the substrate W is transferred from the second substrate holding section 12 to the first substrate holding section 11. Specifically, first, as shown in FIG. 13, the first substrate holding part 11 is raised, and the first substrate holding part 11 attracts the center part of the lower surface of the substrate W. Next, as shown in FIG. 12, the pair of arms 124 are moved in a direction away from each other, and the mechanical holding of the substrate W by the plurality of rotating pieces 123 is released.
  • step S104 with the first substrate holder 11 adsorbing the center portion of the lower surface of the substrate W, the friction body 50 is pressed against the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W to clean the outer peripheral portion of the lower surface of the substrate W.
  • the substrate W is rotated by rotationally driving the first substrate holding section 11. Moreover, the friction body 50 is moved in the horizontal direction while rotating.
  • step S105 the substrate W is dried.
  • the first substrate holder 11 is rotated at high speed, and the processing liquid adhering to the substrate W is shaken off.
  • step S106 the substrate W is carried out.
  • Substrate processing apparatus 11 First substrate holding section 12 Second substrate holding section 20 Cup 30 Processing liquid supply section 40 Processing tank 41 Inner wall surface 42 Side surface 43 Bottom surface W Substrate

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Abstract

基板処理装置は、第１基板保持部と、カップと、処理液供給部と、処理槽と、を備える。前記第１基板保持部は、基板の下面中心部を吸着して前記基板を水平に保持する。前記カップは、上下両方向に開放されたリング状であって、前記第１基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲む。前記処理液供給部は、前記カップで取り囲まれている前記基板に対して処理液を供給する。前記処理槽は、前記カップから落下する前記処理液を回収する。前記処理槽の内壁面は側面と底面とを有しており、前記底面の少なくとも一部は親水面である。

Description

基板処理装置、および基板処理方法
　本開示は、基板処理装置、および基板処理方法に関する。
　特許文献１に記載の基板処理装置は、２つの吸着パッドと、液受けカップと、スピンチャックと、筐体と、第１洗浄部と、第２洗浄部と、を備える。２つの吸着パッドは、基板の下面を水平に吸着保持する。液受けカップは、２つの吸着パッドと連結されている。スピンチャックは、吸着パッドから受け取った基板の下面を水平に吸着保持する。筐体は、上面が開口した開口部を有する。筐体の底部には、洗浄液を排出するドレイン管と、気流を排気する排気管とが設けられている。第１洗浄部は、基板の上面を洗浄する。第２洗浄部は、基板の下面を洗浄する。
日本国特開２０２０－４３１５６号公報
　本開示の一態様は、基板に付着するパーティクルを低減する、技術を提供する。
　本開示の一態様の基板処理装置は、第１基板保持部と、カップと、処理液供給部と、処理槽と、を備える。前記第１基板保持部は、基板の下面中心部を吸着して前記基板を水平に保持する。前記カップは、上下両方向に開放されたリング状であって、前記第１基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲む。前記処理液供給部は、前記カップで取り囲まれている前記基板に対して処理液を供給する。前記処理槽は、前記カップから落下する前記処理液を回収する。前記処理槽の内壁面は側面と底面とを有しており、前記底面の少なくとも一部は親水面である。
　本開示の一態様によれば、基板に付着するパーティクルを低減できる。
図１は、一実施形態に係る基板処理装置を示す平面図であって、図７のステップＳ１０４の一例を示す平面図である。 図２は、図７のステップＳ１０４の一例を示す断面図である。 図３は、図７のステップＳ１０２の一例を示す平面図である。 図４は、図７のステップＳ１０２の一例を示す断面図である。 図５は、中継部材の動作の一例を示す断面図である。 図６は、図５に続いて中継部材の動作の一例を示す断面図である。 図７は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図８は、処理槽の洗浄処理の一例を示す断面図である。 図９は、処理槽の洗浄処理の別の一例を示す断面図である。 図１０は、第１基板保持部と第２基板保持部の変形例を示す平面図である。 図１１は、図１０に示す昇降ピンが基板を受け取る動作の一例を示す側面図である。 図１２は、図１１の処理の後に行われる、昇降ピンから第１基板保持部への基板の受渡の一例を示す側面図である。 図１３は、図１２の処理の後に行われる、第１基板保持部から第２基板保持部への基板の受渡の一例を示す側面図である。 図１４は、図１３の処理の後に行われる、基板の下面中心部の洗浄の一例を示す側面図である。 図１５は、図１４の平面図である。 図１６は、図１３の処理の後に行われる、基板の下面中心部の洗浄の変形例を示す平面図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
　図１～図６を参照して、基板処理装置１の一例について説明する。基板処理装置１は、基板Ｗを処理液で処理する。基板Ｗは、例えば半導体基板またはガラス基板である。半導体基板は、シリコンウェハまたは化合物半導体ウェハ等である。基板Ｗの下面および上面の少なくとも１つには、予めデバイスが形成されてもよい。デバイスは、半導体素子、回路、または端子などを含む。
　基板処理装置１は、主に図２に示すように、例えば、第１基板保持部１１と、第２基板保持部１２と、回転駆動部１３と、カップ２０と、カップ移動部２５（図１参照）と、処理液供給部３０と、処理槽４０と、排液管４５と、排気管４６と、排気管カバー４７と、摩擦体５０と、摩擦体移動部５５と、制御部９０（図１参照）と、を備える。
　第１基板保持部１１は、基板Ｗの下面中心部を吸着して、基板Ｗを水平に保持する。第１基板保持部１１は、例えばスピンチャックであって、回転駆動部１３によって回転駆動させられる。第１基板保持部１１は、鉛直な回転中心線を中心に回転させられる。第１基板保持部１１は、Ｚ軸方向に移動可能であってもよい。
　第１基板保持部１１の周囲には、中継部材１４が配置される。中継部材１４は例えば複数本の昇降ピン１４１を有し、複数本の昇降ピン１４１は第１基板保持部１１の周方向に等間隔で配置される。中継部材１４は、第１基板保持部１１の周囲にて昇降することで、第１基板保持部１１または第２基板保持部１２と、不図示の搬送アームとの間で基板Ｗを受け渡す。
　また、第１基板保持部１１の周囲には、ガス吐出リング１５が配置される。ガス吐出リング１５は、第１基板保持部１１を取り囲み、基板Ｗの下面に向けて、リング状のガスカーテンを形成する。ガスカーテンは、その外側から内側に処理液が入り込むのを制限し、第１基板保持部１１を保護する。ガスカーテンは、中継部材１４をも保護する。
　第２基板保持部１２は、図３および図４に示すように、基板Ｗの下面外周部を吸着して、基板Ｗを水平に保持する。第２基板保持部１２は、Ｘ軸方向に間隔をおいて配置される一対の吸着パッド１２１、１２２を含む。一対の吸着パッド１２１、１２２は、第１基板保持部１１をＸ軸方向に挟んで配置される。第２基板保持部１２は、カップ２０と連結されており、カップ２０と共に水平方向（Ｙ軸方向）および鉛直方向に移動可能である。
　カップ２０は、上下両方向に開放されたリング状であって、第１基板保持部１１または第２基板保持部１２で保持されている基板Ｗの外周を取り囲む。カップ２０は、円筒状の鉛直壁２１と、円筒状の鉛直壁２１の上端から径方向内側に突出する上壁２２とを有する。カップ２０は、基板Ｗに供給した処理液を受ける。
　カップ移動部２５は、処理槽４０の内部で、カップ２０を水平方向（Ｙ軸方向）に移動させる。カップ２０と共に、第２基板保持部１２が水平方向に移動させられる。上方から見て、処理槽４０の側面４２はカップ２０の移動範囲全体を取り囲んでおり、カップ２０は処理槽４０の内部で水平方向に移動させられる。カップ移動部２５は、カップ２０を鉛直方向に移動させてもよい。
　処理液供給部３０は、カップ２０で取り囲まれている基板Ｗに対して処理液を供給する。処理液は、例えば、薬液とリンス液を含む。薬液は、特に限定されないが、例えばＳＣ１（アンモニアと過酸化水素と水の混合液）などである。薬液は、基板Ｗに付いた汚れを除去する洗浄液の他、エッチング液または剥離液であってもよい。リンス液は、例えば、ＤＩＷ（脱イオン水）である。薬液とリンス液がこの順番で基板Ｗに対して供給されてもよい。
　処理液供給部３０は、基板Ｗの下面に処理液を供給する下ノズル３１、３２（図１および図３参照）を有する。下ノズル３１、３２は、それぞれ、図示しない配管を介して処理液の供給源に接続されている。配管の途中には、バルブと、流量制御器が設けられる。バルブが配管の流路を開放すると、処理液が下ノズル３１、３２から吐出される。その吐出量は、流量制御器によって制御される。一方、バルブが配管の流路を閉塞すると、処理液の吐出が停止される。
　処理液供給部３０は、基板Ｗの上面に処理液を供給する上ノズル３３（図２参照）を有する。上ノズル３３は、下ノズル３１、３２と同様に、図示しない配管を介して処理液の供給源に接続されている。上ノズル３３は、二流体ノズルであってもよく、Ｎ２ガス等のガスで処理液を粉砕し、微粒化して噴射してもよい。
　処理液供給部３０は、上ノズル３３を水平方向と鉛直方向に移動させるノズル移動部３４を有する。ノズル移動部３４は、カップ２０で取り囲まれている基板Ｗに対して処理液を供給する位置（図２参照）と、上ノズル３３の吐出口をノズルバス３５に収容する位置（図４参照）との間で上ノズル３３を移動させる。
　ノズルバス３５は、ダミーディスペンスポートとも呼ばれる。上ノズル３３から基板Ｗに処理液を供給する直前に、上ノズル３３に溜まった古い処理液（例えば温度が低下した処理液）をノズルバス３５に吐出することで、新しい処理液（例えば温度が所望の温度に制御された処理液）を基板Ｗに供給できる。ノズルバス３５の底壁には、排出管が設けられる。排出管は、ノズルバス３５の内部に溜まる処理液を、処理槽４０の内部に排出する。排出管は、鉛直に設けられる。処理液は、重力によって排出管の内部を流れ落ちる。排出管の下端は、処理槽４０の底面４３よりも上方に配置される。
　処理槽４０は、カップ２０から落下する処理液を回収する。処理槽４０は、例えば上方に開放された箱形状である。処理槽４０の内壁面４１は、側面４２と底面４３とを有する。底面４３は、処理液を排出する排出口４４を有する。排出口４４には、排液管４５が設けられる。排液管４５は、処理槽４０の内部から外部に処理液を排出する。処理槽４０の底面４３には、排液管４５の他に、排気管４６が設けられる。
　排気管４６は、処理槽４０の内部から外部にガスを排出する。排気管４６は、処理槽４０の底面４３から上方に突き出している。排気管４６の上方は、排気管カバー４７で覆われている。排気管カバー４７は、処理液の液滴が排気管４６に入り込むのを抑制する。排気管カバー４７は、第２基板保持部１２を構成する一対の吸着パッド１２１、１２２の下方に設けられる。
　摩擦体５０は、基板Ｗの下面を擦る。摩擦体５０は、ブラシまたはスポンジである。摩擦体５０は例えば円柱状であり、摩擦体５０の上面は水平に配置される。摩擦体５０の上面は、基板Ｗの下面よりも小さい。
　摩擦体５０は、回転モータ５１によって回転させられる。回転モータ５１は、アーム５３の一端に設けられている。アーム５３の他端には摩擦体移動部５５が設けられる。摩擦体移動部５５は、アーム５３を介して摩擦体５０を水平方向と鉛直方向に移動させる。
　制御部９０は、例えばコンピュータであり、図１に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）９１と、メモリなどの記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。
　次に、図７を参照して、基板処理装置１を用いた基板処理方法の一例について説明する。図７に示すように、基板処理方法は、ステップＳ１０１～Ｓ１０６を有する。ステップＳ１０１～Ｓ１０６は、制御部９０による制御下で実施される。
　ステップＳ１０１は、基板Ｗを基板処理装置１の外部から内部に搬入することを含む。先ず、図示しない搬送アームが基板Ｗをカップ２０の上方に搬送し、カップ２０の上方で待機する。このとき、上方から見て、図１に示すように、基板Ｗの中心と、第１基板保持部１１の中心と、カップ２０の中心とが重なっている。続いて、中継部材１４が上昇させられ、中継部材１４が図示しない搬送アームから基板Ｗを持ち上げる（図５参照）。続いて、搬送アームが基板処理装置１から退出すると、カップ２０が上昇させられると共に中継部材１４が下降させられ、中継部材１４が基板Ｗを第２基板保持部１２に渡す（図６参照）。続いて、第２基板保持部１２が基板Ｗの下面外周部を吸着する。
　ステップＳ１０２は、第２基板保持部１２によって基板Ｗの下面外周部を吸着した状態で、基板Ｗの下面中心部を洗浄することを含む（図４参照）。下ノズル３１、３２が基板Ｗの下面に処理液を供給すると共に、摩擦体移動部５５が摩擦体５０を基板Ｗの下面中心部に押し当てながら水平方向に移動させる。また、カップ移動部２５がカップ２０と共に第２基板保持部１２を水平方向に移動させる。なお、摩擦体５０の移動方向は、カップ２０の移動方向と交差する方向である。
　ステップＳ１０３は、基板Ｗを第２基板保持部１２から第１基板保持部１１に持ち替えることを含む。先ず、上方から見て、図１に示すように、基板Ｗの中心と、第１基板保持部１１の中心と、カップ２０の中心とが重なる位置まで、カップ２０が水平方向に移動させられる。その後、カップ移動部２５がカップ２０を下降させることで、第２基板保持部１２が基板Ｗを第１基板保持部１１に渡す。第２基板保持部１２が基板Ｗの下面外周部の吸着を解除すると共に、第１基板保持部１１が基板Ｗの下面中心部を吸着する。
　ステップＳ１０４は、第１基板保持部１１によって基板Ｗの下面中心部を吸着した状態で、基板Ｗの下面外周部を洗浄することを含む（図２参照）。下ノズル３１、３２が基板Ｗの下面に処理液を供給すると共に、摩擦体移動部５５が摩擦体５０を基板Ｗの下面外周部に押し当てながら水平方向に移動させる。また、回転駆動部１３が、第１基板保持部１１と共に基板Ｗを回転させる。
　なお、回転駆動部１３が第１基板保持部１１と共に基板Ｗを回転させる間に、基板Ｗの上面の洗浄が行われる。例えば、上ノズル３３が基板Ｗの上面に処理液を供給する。上ノズル３３は、基板Ｗの上面中心部に処理液を供給してもよいし、基板Ｗの径方向に移動させられ基板Ｗの径方向全体にわたって処理液を供給してもよい。また、図示しない第２摩擦体が基板Ｗの上面を擦ってもよい。さらに、図示しない第３摩擦体が基板Ｗのベベルを擦ってもよい。
　ステップＳ１０５は、基板Ｗを乾燥することを含む。例えば、回転駆動部１３が第１基板保持部１１を高速で回転させることで、基板Ｗに付着する処理液を振り切る。
　ステップＳ１０６は、基板Ｗを基板処理装置１の内部から外部に搬出することを含む。先ず、第１基板保持部１１が基板Ｗの吸着を解除すると共に、中継部材１４が上昇させられ、中継部材１４が第１基板保持部１１から基板Ｗを持ち上げる。続いて、搬送アームが基板処理装置１の外部から内部に進入し、カップ２０の上方で待機する。次いで、中継部材１４が下降させられ、中継部材１４が基板Ｗを搬送アームに渡す。その後、搬送アームが基板Ｗを保持して基板処理装置１から退出する。
　従来、基板Ｗの処理によって基板Ｗにパーティクルが付着することがあり、基板Ｗの清浄度が不十分であった。
　本願発明者は、基板Ｗの清浄度が不十分であった原因を調べ、処理液がカップ２０から落下することで生じる衝撃によって、パーティクルを含むミストがカップ２０の下方から舞い上がっていることを見出した。そして、カップ２０の下方を清浄に保つことと、処理液の落下によって生じる衝撃を緩和することの少なくとも一方を実施することで、基板Ｗに付着するパーティクルを低減できることを突き止めた。また、カップ２０の下方を清浄に保つには、処理槽４０の底面４３に残る液滴を除去することが重要であることを突き止めた。底面４３に残る液滴にパーティクルが含まれていることがあり、その液滴がミストとして舞い上がっていると考えられる。
　処理槽４０の内壁面４１は側面４２と底面４３とを有しており、底面４３の少なくとも一部は親水面である。本明細書において、親水面とは、２０℃での水の接触角が６０゜以下である表面のことである。親水面は、例えば親水性コーティング膜の形成、または粗面化によって得られる。親水性コーティング剤としては、一般的なものが用いられる。粗面化は、ブラスト処理、プラズマ処理、またはエッチング処理を含む。
　処理槽４０の底面４３の少なくとも一部が親水面であれば、処理液の液滴が底面４３に沿って流れやすい。それゆえ、処理槽４０の底面４３に残る液滴を除去しやすい。これにより、パーティクルを含むミストがカップ２０の下方から舞い上がるのを抑制でき、基板Ｗに付着するパーティクルを低減できる。底面４３の全体が親水面であることが好ましい。
　処理槽４０の底面４３だけではなく、処理液の液滴が付着する面は親水面であることが好ましい。例えば、処理槽４０の側面４２の少なくとも一部が親水面であることが好ましい。また、第２基板保持部１２を構成する一対の吸着パッド１２１、１２２、排気管カバー４７、摩擦体５０のアーム５３、摩擦体移動部５５の筐体、または上ノズル３３を保持する図示しないアームは、その少なくとも一部が親水面であることが好ましい。
　処理槽４０の底面４３は、処理液を排出する排出口４４を有し、底面４３の上に載る処理液を重力によって排出口４４に導く傾斜面４３１、４３２を有してもよい。傾斜面４３１、４３２は、排出口４４を挟んで配置され、互いに反対向きに傾斜する。傾斜面４３１、４３２によって処理槽４０の底面４３に残る液滴を除去できる。なお、排出口４４の片側に水平面が設けられてもよい。
　なお、摩擦体５０のアーム５３などの処理液の液滴が付着する面が、シリンダまたはモータなどによって傾斜させられてもよい。また、液滴の除去は、傾斜面を利用するものには、限定されない。例えば、エアノズルまたはエアナイフによるガスの吐出、または吸引ノズルによる液滴の吸引などを利用して、液滴を除去してもよい。
　基板処理装置１は、緩衝部材６０を備えてもよい。緩衝部材６０は、カップ２０の下方に設けられ、カップ２０から処理槽４０に落下する処理液の衝撃を緩和する。処理液の落下によって生じる衝撃を緩和することで、カップ２０の下方からミストが舞い上がるのを抑制でき、基板Ｗに付着するパーティクルを低減できる。
　緩衝部材６０は、例えばスポンジなどの多孔質体、またはメッシュを含む。緩衝部材６０は、カップ２０の内周全体に亘ってリング状に設けられてもよいし、液滴の跳ね返りやすい場所に選択的に設けられてもよい。緩衝部材６０は、処理槽４０の内部でカップ２０と共に移動させられてもよいし、処理槽４０の内部に固定されてもよい。
　基板処理装置１は、図８に示すように、バルブ４８を備えてもよい。バルブ４８は、排液管４５に設けられ、排液管４５を開閉する。制御部９０は、バルブ４８を閉じて処理槽４０の内部に処理液を溜め、続いてバルブ４８を開いて処理槽４０の内部から外部に処理液を排出する制御を行ってもよい。この制御により、処理槽４０の底面４３に付着したパーティクルを洗い流すことができる。
　処理槽４０の内部に処理液を溜め、続いて溜めた処理液を排出する制御は、例えば、一の基板Ｗが基板処理装置１の内部から外部に搬出された後、別の基板Ｗが基板処理装置１の外部から内部に搬入される前に行われる。つまり、この制御は、第１基板保持部１１も第２基板保持部１２も基板Ｗを保持していない状態で行われる。
　なお、この制御は、図示しない洗浄用基板を用いてカップ２０を洗浄する際に行われてもよい。つまり、この制御は、第１基板保持部１１または第２基板保持部１２が洗浄用基板を保持した状態で行われてもよい。洗浄用基板は、カップ２０の広い範囲を洗浄すべく、基板Ｗとは異なる形状を有する。
　制御部９０は、上ノズル３３からノズルバス３５を介して処理槽４０に処理液を供給する制御を行う。この制御は、例えばバルブ４８を閉じて処理槽４０の内部に処理液を溜める際に行われる。既存の設備を用いて処理液を溜めることができる。なお、この制御は、バルブ４８を開いた状態で行われてもよく、例えば後述する第１スイープ部７１または第２スイープ部７３で処理槽４０の底面４３を擦る際に行われてもよい。処理槽４０の内部に溜める処理液としては、ＤＩＷを用いるが、ＳＣ１などの薬液を用いることも可能である。
　基板処理装置１は、図８に示すように、洗浄ノズル６１を備えてもよい。洗浄ノズル６１は、処理槽４０の内壁面４１に向けて洗浄液を吐出する。洗浄ノズル６１は、例えば内壁面４１の角４９に向けて洗浄液を吐出する。角４９は、側面４２と底面４３の角、隣り合う２つの側面４２の角、または隣り合う２つの側面４２と底面４３からなる３つの面の角である。角４９に残る処理液を洗浄液によって洗浄できる。洗浄ノズル６１は、内壁面４１の角４９以外に向けて洗浄液を吐出してもよく、例えば底面４３の所望の領域に向けて洗浄液を吐出してもよい。洗浄液は処理液と同じものであってもよく、バルブ４８を閉じて処理槽４０の内部に処理液を溜めるのに洗浄ノズル６１を用いることも可能である。
　基板処理装置１は、図９に示すように、第１スイープ部７１を備えてもよい。第１スイープ部７１は、カップ２０と共に水平方向（Ｙ軸方向）に移動させられ、処理槽４０の底面４３に残る処理液を払い除ける。既存の設備、つまりカップ移動部２５を用いて第１スイープ部７１を水平方向に移動できる。第１スイープ部７１は、ブラシ、またはスポンジなどである。
　基板処理装置１は、第１昇降部７２を備えてもよい。第１昇降部７２は、カップ２０に対して第１スイープ部７１を相対的に昇降させる。第１昇降部７２は、第１スイープ部７１の高さを調整できる。例えば、基板Ｗの処理時には第１スイープ部７１を処理槽４０の底面４３から浮かし、処理槽４０の洗浄時には第１スイープ部７１を処理槽４０の底面４３に押し付けることが可能である。第１昇降部７２は、シリンダまたはモータなどで構成される。
　基板処理装置１は、第２スイープ部７３を備えてもよい。第２スイープ部７３は、摩擦体５０と共に水平方向に移動させられ、処理槽４０の底面４３に残る処理液を払い除ける。既存の設備、つまり摩擦体移動部５５を用いて第２スイープ部７３を水平方向に移動できる。第２スイープ部７３は、ブラシ、またはスポンジなどである。
　基板処理装置１は、第２昇降部７４を備えてもよい。第２昇降部７４は、摩擦体５０に対して第２スイープ部７３を相対的に昇降させる。第２昇降部７４は、第２スイープ部７３の高さを調整できる。例えば、基板Ｗの処理時には第２スイープ部７３を処理槽４０の底面４３から浮かし、処理槽４０の洗浄時には第２スイープ部７３を処理槽４０の底面４３に押し付けることが可能である。第２昇降部７４は、シリンダまたはモータなどで構成される。
　基板処理装置１は、第３スイープ部７５を備えてもよい。第３スイープ部７５は、カップ２０と共に水平方向に移動させられ、排気管カバー４７の上面に残る処理液を払い除ける。既存の設備、つまりカップ移動部２５を用いて第３スイープ部７５を水平方向に移動できる。第３スイープ部７５は、ブラシ、またはスポンジなどである。
　基板処理装置１は、第３昇降部７６を備えてもよい。第３昇降部７６は、カップ２０に対して第３スイープ部７５を相対的に昇降させる。第３昇降部７６は、第３スイープ部７５の高さを調整できる。例えば、基板Ｗの処理時には第３スイープ部７５を排気管カバー４７の上面から浮かし、処理槽４０の洗浄時には第３スイープ部７５を排気管カバー４７の上面に押し付けることが可能である。第３昇降部７６は、シリンダまたはモータなどで構成される。
　なお、第１スイープ部７１または第２スイープ部７３は、バルブ４８を開いて処理槽４０の内部から処理液を抜いた状態で処理槽４０の底面４３に残る処理液を払い除けるが、バルブ４８を閉じて処理槽４０の内部に処理液を溜めた状態で処理槽４０の底面４３を擦ることでその底面４３に付着したパーティクルを除去してもよい。
　同様に、第３スイープ部７５は、バルブ４８を開いて処理槽４０の内部から処理液を抜いた状態で排気管カバー４７の上面に残る処理液を払い除けるが、バルブ４８を閉じて処理槽４０の内部に処理液を溜めた状態で排気管カバー４７の上面を擦ることでその上面に付着したパーティクルを除去してもよい。
　次に、図１０～図１５を参照して、第１基板保持部１１と第２基板保持部１２の変形例について説明する。第１基板保持部１１は、上記実施形態と同様に、基板Ｗの下面中心部を吸着する（図１２参照）。第１基板保持部１１は、例えばスピンチャックで構成される。一方、第２基板保持部１２は、上記実施形態とは異なり、基板Ｗの外周を複数箇所で機械的に保持する（図１４、図１５参照）。第２基板保持部１２は、例えば複数（例えば４つ）の回転コマ１２３を有する。以下、上記実施形態との相違点について主に説明する。
　回転コマ１２３は、水平な円盤で構成される。その円盤の外周面には、周方向全体にわたって、くさび状の溝が形成されている。くさび状の溝は、基板Ｗの外周を上下方向に挟んで保持する。回転コマ１２３は、一対のアーム１２４のそれぞれに設けられる。
　一対のアーム１２４は、基板Ｗを挟んで配置され、互いに接近または離間する方向に移動させられる。一対のアーム１２４を移動させる機構としては、例えばモータまたはエアシリンダが用いられる。
　一対のアーム１２４を互いに接近させることで、複数の回転コマ１２３がそれぞれの溝で基板Ｗの外周を上下方向に挟んで保持する。この状態で、複数の回転コマ１２３をそれぞれ自転させることで、基板Ｗを回転できる。その後、基板Ｗの回転を停止し、一対のアーム１２４を互いに離間させれば、複数の回転コマ１２３による基板Ｗの機械的な保持が解除される。
　次に、図１０～図１５を再度参照して、本変形例に係る第１基板保持部１１と第２基板保持部１２を用いた基板処理方法（図７に示すステップＳ１０１～Ｓ１０６）について説明する。
　ステップＳ１０１では、基板Ｗが搬入される。先ず、図１１に示すように、複数本（例えば３本）の昇降ピン１４１が、図示しない搬送アームから基板Ｗを受け取る。昇降ピン１４１は、第１基板保持部１１を上下方向に貫通する貫通孔に挿し通され、第１基板保持部１１よりも上方で基板Ｗを受け取る。
　次に、図１２に示すように、昇降ピン１４１が下降させられ、基板Ｗが昇降ピン１４１から第１基板保持部１１に受け渡される。このとき、基板Ｗは、第１基板保持部１１の上に載置されればよく、第１基板保持部１１に吸着されなくてよい。
　次に、図１３に示すように、一対のアーム１２４が互いに接近させられ、複数の回転コマ１２３がそれぞれの溝で基板Ｗの外周を上下方向に挟んで保持する。その後、第１基板保持部１１が下降させられ、基板Ｗが第１基板保持部１１から第２基板保持部１２に受け渡される。
　ステップＳ１０２では、図１４および図１５に示すように、第２基板保持部１２が基板Ｗの外周を複数箇所で機械的に保持した状態で、摩擦体５０が基板Ｗの下面中心部に押し当てられ、基板Ｗの下面中心部を洗浄する。
　ステップＳ１０２において、複数の回転コマ１２３がそれぞれ自転させられることで、基板Ｗが回転させられる。また、ステップＳ１０２において、摩擦体５０は、自転しながら、水平方向に移動させられる。これらにより、広い範囲を洗浄できる。
　なお、第２基板保持部１２は、第１基板保持部１１から基板Ｗを受け取った後に水平方向に移動しないが、図１６に示すように水平方向に移動してもよい。後者の場合、基板Ｗの下面中心部の真下に第１基板保持部１１および昇降ピン１４１が存在しないので、基板Ｗの下面中心部を摩擦体５０で洗浄しやすい。
　ステップＳ１０３では、基板Ｗが第２基板保持部１２から第１基板保持部１１に受け渡される。具体的には、先ず、図１３に示すように、第１基板保持部１１が上昇させられ、第１基板保持部１１が基板Ｗの下面中心部を吸着する。次に、図１２に示すように、一対のアーム１２４が互いに離間する方向に移動させられ、複数の回転コマ１２３による基板Ｗの機械的な保持が解除される。
　ステップＳ１０４では、第１基板保持部１１が基板Ｗの下面中心部を吸着した状態で、摩擦体５０が基板Ｗの下面外周部に押し当てられ、基板Ｗの下面外周部を洗浄する。このとき、第１基板保持部１１が回転駆動されることで、基板Ｗが回転させられる。また、摩擦体５０は、自転しながら、水平方向に移動させられる。
　ステップＳ１０５では、基板Ｗが乾燥させられる。例えば、第１基板保持部１１が高速で回転させられ、基板Ｗに付着する処理液が振り切られる。ステップＳ１０６では、基板Ｗが搬出される。
　以上、本開示に係る基板処理装置および基板処理方法の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
　本出願は、２０２２年４月５日に日本国特許庁に出願した特願２０２２－０６３１０２号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２２－０６３１０２号の全内容を本出願に援用する。
１　基板処理装置
１１　第１基板保持部
１２　第２基板保持部
２０　カップ
３０　処理液供給部
４０　処理槽
４１　内壁面
４２　側面
４３　底面
Ｗ　　　基板

Claims (18)

  1. 　基板の下面中心部を吸着して前記基板を水平に保持する第１基板保持部と、
    　上下両方向に開放されたリング状であって、前記第１基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲むカップと、
    　前記カップで取り囲まれている前記基板に対して処理液を供給する処理液供給部と、
    　前記カップから落下する前記処理液を回収する処理槽と、
    を備え、
    　前記処理槽の内壁面は側面と底面とを有しており、前記底面の少なくとも一部は親水面である、基板処理装置。
  2. 　前記カップの下方に、前記カップから前記処理槽に落下する前記処理液の衝撃を緩和する緩衝部材を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記処理槽の内部から外部に前記処理液を排出する排液管と、前記排液管に設けられるバルブと、前記バルブを制御する制御部と、を備え、
    　前記制御部は、前記バルブを閉じて前記処理槽の内部に前記処理液を溜め、続いて前記バルブを開いて前記処理槽の内部から外部に前記処理液を排出する制御を行う、請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 　前記処理液供給部は、前記処理液を吐出するノズルと、前記ノズルを水平方向と鉛直方向に移動させるノズル移動部と、を有し、
    　前記ノズル移動部は、前記カップで取り囲まれている前記基板に対して前記処理液を供給する位置と、前記ノズルの吐出口をノズルバスに収容する位置との間で前記ノズルを移動させ、
    　前記基板処理装置は、前記ノズルから前記ノズルバスを介して前記処理槽に前記処理液を供給する制御を行う制御部を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 　前記処理槽の前記内壁面に洗浄液を吐出する洗浄ノズルを備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記基板の下面外周部を吸着して前記基板を水平に保持する第２基板保持部と、前記第２基板保持部と連結されており且つ前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲む前記カップを水平方向に移動させるカップ移動部と、を備え、
    　上方から見て、前記処理槽の前記側面は、前記カップの移動範囲全体を取り囲んでおり、
    　前記処理槽の前記底面は、前記処理液を排出する排出口を有し、前記底面の上に載る前記処理液を重力によって前記排出口に導く傾斜面を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 　前記基板の下面外周部を吸着して前記基板を水平に保持する第２基板保持部と、前記第２基板保持部と連結されており且つ前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲む前記カップを水平方向に移動させるカップ移動部と、前記カップと共に水平方向に移動させられ、前記処理槽の前記底面に残る前記処理液を払い除ける第１スイープ部と、を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 　前記カップの内部で前記基板の下面を擦る摩擦体と、前記摩擦体を水平方向と鉛直方向に移動させる摩擦体移動部と、前記摩擦体と共に水平方向に移動させられ、前記処理槽の前記底面に残る前記処理液を払い除ける第２スイープ部と、を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 　前記基板の下面外周部を吸着して前記基板を水平に保持する第２基板保持部と、前記第２基板保持部と連結されており且つ前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を取り囲む前記カップを水平方向に移動させるカップ移動部と、前記処理槽の前記底面に設けられる排気管と、前記排気管の上方を覆う排気管カバーと、前記カップと共に水平方向に移動させられ、前記排気管カバーの上面に残る前記処理液を払い除ける第３スイープ部と、を備える、請求項１に記載の基板処理装置。
  10. 　基板の下面中心部を吸着する第１基板保持部で前記基板を水平に保持することと、
    　前記第１基板保持部で保持されている前記基板の外周を、上下両方向に開放されたリング状のカップで取り囲むことと、
    　前記カップで取り囲まれている前記基板に対して処理液を供給することと、
    　前記カップから落下する前記処理液を処理槽で回収することと、
    を有し、
    　前記処理槽の内壁面は側面と底面とを有しており、前記処理槽の前記底面の少なくとも一部は親水面である、基板処理方法。
  11. 　前記カップの下方に設けられる緩衝部材によって、前記カップから前記処理槽に落下する前記処理液の衝撃を緩和することを有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 　前記処理槽の内部から外部に前記処理液を排出する排液管の途中に設けられるバルブを閉じて前記処理槽の内部に前記処理液を溜め、続いて前記バルブを開いて前記処理槽の内部から外部に前記処理液を排出することを有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  13. 　前記処理液を吐出するノズルを、前記カップで取り囲まれている前記基板に対して前記処理液を供給する位置と、前記ノズルの吐出口をノズルバスに収容する位置との間で移動させることを有し、
    　前記ノズルから前記ノズルバスを介して前記処理槽に前記処理液を供給することを有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  14. 　前記処理槽の前記内壁面に向けて洗浄液を吐出することを有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  15. 　前記基板の下面外周部を吸着する第２基板保持部で前記基板を水平に保持することと、前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を前記カップで取り囲むことと、前記第２基板保持部と連結されている前記カップを水平方向に移動させることと、を有し、
    　上方から見て、前記処理槽の前記側面は、前記カップの移動範囲全体を取り囲んでおり、
    　前記処理槽の前記底面は、前記処理液を排出する排出口を有し、前記底面の上に載る前記処理液を重力によって前記排出口に導く傾斜面を有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  16. 　前記基板の下面外周部を吸着する第２基板保持部で前記基板を水平に保持することと、前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を前記カップで取り囲むことと、前記第２基板保持部と連結されている前記カップを水平方向に移動させることと、前記カップと共に水平方向に移動させられる第１スイープ部で前記処理槽の前記底面に残る前記処理液を払い除けることと、を有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  17. 　前記カップの内部で前記基板の下面を摩擦体によって擦ることと、前記摩擦体を水平方向と鉛直方向に移動させることと、前記摩擦体と共に水平方向に移動させられる第２スイープ部で前記処理槽の前記底面に残る前記処理液を払い除けることと、を有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
  18. 　前記基板の下面外周部を吸着する第２基板保持部で前記基板を水平に保持することと、前記第２基板保持部で保持されている前記基板の外周を前記カップで取り囲むことと、前記第２基板保持部と連結されている前記カップを水平方向に移動させることと、前記処理槽の前記底面に設けられる排気管の上方を覆う排気管カバーの上面に残る前記処理液を、前記カップと共に水平方向に移動させられる第３スイープ部で払い除けることと、有する、請求項１０に記載の基板処理方法。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161834A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Seiko Epson Corp スピンナ装置
JPH01260823A (ja) * 1988-04-12 1989-10-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウエハの現像装置
JPH0522067U (ja) * 1991-02-27 1993-03-23 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 スピンコーター装置
JPH10258249A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 回転式基板処理装置
JPH11219881A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002190464A (ja) * 2000-10-05 2002-07-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2004047714A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Ebara Corp 洗浄装置及び洗浄方法
JP2006147672A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板回転式処理装置
JP2013201200A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
JP2018018856A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP2019106531A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01161834A (ja) * 1987-12-18 1989-06-26 Seiko Epson Corp スピンナ装置
JPH01260823A (ja) * 1988-04-12 1989-10-18 Mitsubishi Electric Corp 半導体ウエハの現像装置
JPH0522067U (ja) * 1991-02-27 1993-03-23 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 スピンコーター装置
JPH10258249A (ja) * 1997-03-19 1998-09-29 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 回転式基板処理装置
JPH11219881A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2002190464A (ja) * 2000-10-05 2002-07-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2004047714A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Ebara Corp 洗浄装置及び洗浄方法
JP2006147672A (ja) * 2004-11-17 2006-06-08 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板回転式処理装置
JP2013201200A (ja) * 2012-03-23 2013-10-03 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法及びその装置
JP2018018856A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP2019106531A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法

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