JP5300464B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate etc. are included.
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理するための基板処理装置が用いられる。基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置には、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルとを備えるものがある(たとえば、特許文献1参照)。 In a manufacturing process of a semiconductor device or a liquid crystal display device, a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a liquid crystal display device is used. A single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes a spin chuck that horizontally holds and rotates a substrate, and a processing liquid nozzle that supplies a processing liquid to the upper surface of the substrate held by the spin chuck. Some are provided (see, for example, Patent Document 1).
この基板処理装置による基板の処理では、たとえば、スピンチャックによって基板を回転させつつ、当該基板の上面中央部に向けて処理液ノズルから処理液が連続吐出される。処理液ノズルから吐出された処理液は、基板の上面中央部に着液し、基板の回転による遠心力を受けて、基板の上面周縁部に向かって瞬時に広がっていく。これにより、基板の上面に処理液が供給され、処理液による処理が基板の上面に行われる(連続吐出処理)。 In the substrate processing by the substrate processing apparatus, for example, the processing liquid is continuously discharged from the processing liquid nozzle toward the center of the upper surface of the substrate while rotating the substrate by a spin chuck. The processing liquid discharged from the processing liquid nozzle is deposited on the center of the upper surface of the substrate, receives a centrifugal force due to the rotation of the substrate, and spreads instantaneously toward the peripheral edge of the upper surface of the substrate. Thereby, the processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and the processing with the processing liquid is performed on the upper surface of the substrate (continuous discharge processing).
また、他の構成の基板処理装置としては、水平に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、基板の上方に近接配置され、平面視において基板の上面周縁部を覆う枠とを備えるものがある(たとえば、特許文献2参照)。この基板処理装置による基板の処理では、たとえば、枠の内側に向けて処理液ノズルから処理液が吐出される。処理液ノズルから吐出された処理液は、枠の内側に溜まり、処理液の液膜を形成する。また、枠の内側に供給された処理液の一部は、基板の上面周縁部と枠の下面との間に入り込む。このようにして、基板の上面に処理液が供給され、処理液による処理が基板の上面に行われる。
ところが、特許文献1に記載の基板処理装置によって連続吐出処理を行う場合、基板の上面を均一に処理できない場合がある。具体的には、たとえば表面が疎水性の大型基板(たとえば、直径が300mmや450mmの円形基板)を処理する場合である。このような基板の連続吐出処理では、処理液の着液点である基板の上面中央部やその近傍には処理液が十分に供給されるものの、着液点から離れた位置(基板の上面周縁部)では、処理液がはじかれて十分に処理液が供給されない場合がある。したがって、基板の上面を均一に処理できない場合がある。
However, when continuous discharge processing is performed by the substrate processing apparatus described in
一方、特許文献2に記載の基板処理装置であれば、基板上に処理液の液膜を形成することができるので、表面が疎水性の大型基板であっても、その上面全域に処理液を供給して、当該基板の上面を均一に処理できると考えられる。しかしながら、このような基板処理装置による基板の処理では、枠の内側と枠の直下とで基板に対する処理液の供給状態が異なるので、基板の処理が不均一になるおそれがある。また、枠の内側に処理液を溜めて処理液の液膜を形成するので、図15に示すように、液膜上を漂うパーティクルなどの異物が枠の内周面に沿って滞留する場合がある。したがって、この異物が基板に付着して基板が汚染されるおそれがある。
On the other hand, the substrate processing apparatus described in
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、基板を均一に処理することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and an object thereof is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of processing a substrate uniformly.
前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)を水平に保持する基板保持手段(3)と、前記基板を回転させる回転手段(9)と、前記基板保持手段に保持された基板の上面に洗浄液またはエッチング液を処理液として供給する処理液供給手段(4)と、前記基板保持手段に保持された基板の周囲に間隔をあけて取り囲むリング(6,106,206,306,406)と、前記リングを上位置と当該上位置よりも下方の下位置との間で上下方向に昇降させる昇降手段(18)とを含み、前記昇降手段は、前記基板上に前記処理液を供給して当該処理液の液膜を形成する際には前記リングを上位置に位置させて前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に抵抗を与えると共に、前記乾燥手段により前記基板を回転させて当該基板を乾燥させる際には前記リングを下位置に位置させて前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液への抵抗を減少させる、基板処理装置(1)である。
In order to achieve the above object, the invention according to
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
この発明によれば、基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に抵抗を与えるためのリングが、基板保持手段に保持された基板の周囲に配置されている。したがって、処理液供給手段から基板保持手段に保持された基板の上面に処理液を供給することにより、供給された処理液にリングからの抵抗を与えて、その一部を基板上に溜めることができる。これにより、基板上に処理液の液膜を形成して、基板の上面全域に確実に処理液を供給することができる。したがって、たとえば表面が疎水性で大型の基板を処理する場合でも、基板の上面を均一に処理することができる。
In this section, alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later.
According to this invention, the ring for imparting resistance to the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate is disposed around the substrate held by the substrate holding means. Therefore, by supplying the processing liquid from the processing liquid supply means to the upper surface of the substrate held by the substrate holding means, the supplied processing liquid is given resistance from the ring, and a part of the processing liquid can be stored on the substrate. it can. Thereby, a liquid film of the processing liquid can be formed on the substrate, and the processing liquid can be reliably supplied to the entire upper surface of the substrate. Therefore, for example, even when a large substrate having a hydrophobic surface is processed, the upper surface of the substrate can be processed uniformly.
また、リングが基板の周囲に配置されているので、リングが基板上に配置されているときよりも、基板の上面に対する処理液の供給状態を均一にすることができる。さらに、リングと基板との間に間隔が設けられているので、基板上から排出された処理液を、基板とリングとの間に入り込ませて、基板の周端面に処理液を供給することができる。これにより、基板の上面だけでなく、基板の周端面にも処理液による処理を施すことができる。さらに、リングの高さを適切に設定することにより、基板上から排出された処理液をリング上に沿って流すことができる。これにより、パーティクルなどの異物が処理液の液膜上を漂っている場合でも、このような異物をリング上に移動する処理液とともに基板上から排出することができる。したがって、リングの内周面に沿ってパーティクルなどの異物が滞留することを抑制または防止することができる。これにより、異物によって基板が汚染されることを抑制または防止することができる。
また、この発明によれば、昇降手段によってリングを上下方向に昇降させてリングの高さを変えることができる。これにより、基板の周囲だけでなく、基板の上方や下方にもリングを配置することができる。また、リングの高さを変化させることにより、基板上に形成される処理液の膜厚を複数設定することができる。
また、この発明によれば、リングを下方に位置させた状態で当該基板を回転させることができる。したがって、基板から排出された処理液がリングに当たって基板側に跳ね返るリングからの処理液の跳ね返りや、基板からの処理液の排出性の低下を抑制または防止することができる。これにより、基板から処理液を円滑に排出させて当該基板を速やかに乾燥させることができる。
Further, since the ring is disposed around the substrate, the supply state of the processing liquid to the upper surface of the substrate can be made more uniform than when the ring is disposed on the substrate. Furthermore, since the space is provided between the ring and the substrate, the processing liquid discharged from the substrate can be inserted between the substrate and the ring, and the processing liquid can be supplied to the peripheral end surface of the substrate. it can. Thereby, not only the upper surface of the substrate but also the peripheral end surface of the substrate can be processed with the processing liquid. Furthermore, by appropriately setting the height of the ring, the processing liquid discharged from the substrate can flow along the ring. Thereby, even when foreign matters such as particles are drifting on the liquid film of the processing liquid, such foreign substances can be discharged from the substrate together with the processing liquid that moves on the ring. Therefore, it is possible to suppress or prevent foreign matters such as particles from staying along the inner peripheral surface of the ring. Thereby, it can suppress or prevent that a board | substrate is contaminated with a foreign material.
Further, according to the present invention, the height of the ring can be changed by moving the ring up and down by the lifting means. Thereby, the ring can be disposed not only around the substrate but also above and below the substrate. Further, by changing the height of the ring, a plurality of film thicknesses of the processing liquid formed on the substrate can be set.
Moreover, according to this invention, the said board | substrate can be rotated in the state which located the ring below. Therefore, it is possible to suppress or prevent the processing liquid from rebounding from the ring that the processing liquid discharged from the substrate hits the ring and bounces back to the substrate side, and a decrease in the dischargeability of the processing liquid from the substrate. Thereby, the processing liquid can be smoothly discharged from the substrate, and the substrate can be quickly dried.
請求項2記載の発明は、前記リングは、前記上位置に配置された際に、その全周にわたって上端(6a,206e,306e)の高さが前記基板保持手段に保持された基板よりも高くなるように配置されたものである、請求項1記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の上面周縁部から外方に排出された処理液をリングに衝突させて、基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に抵抗を与えることができる。これにより、リングの内側に処理液を溜めて、基板上に処理液の液膜を形成することができる。また、リングの内側に処理液を溜めて処理液の液膜を形成するので、リングの高さを変えることにより、基板上に形成される処理液の膜厚を変化させることができる。
According to a second aspect of the present invention, when the ring is disposed in the upper position, the height of the upper end (6a, 206e, 306e) is higher than that of the substrate held by the substrate holding means over the entire circumference. The substrate processing apparatus according to
According to the present invention, the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate can collide with the ring, and resistance can be given to the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate. Thereby, the processing liquid can be stored inside the ring, and a liquid film of the processing liquid can be formed on the substrate. Further, since the processing liquid is accumulated inside the ring to form a liquid film of the processing liquid, the film thickness of the processing liquid formed on the substrate can be changed by changing the height of the ring.
請求項3記載の発明は、前記リングは、処理液に対する撥液性が基板よりも高くされた接液面(6a)を有するものである、請求項1または2記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板から排出される処理液に接液する接液面がリングに設けられており、この接液面の処理液に対する撥液性が基板よりも高くされている。したがって、基板上から接液面に移動する処理液に、接液面の撥液性による抵抗を与えることができる。これにより、基板上に処理液を溜めて、処理液の液膜を形成することができる。また、撥液性による抵抗を基板から排出される処理液に与えることができるので、リングの上端を基板保持手段に保持された基板より高くしなくても基板上に処理液の液膜を形成することができる。
A third aspect of the present invention is the substrate processing apparatus according to the first or second aspect, wherein the ring has a liquid contact surface (6a) having higher liquid repellency to the processing liquid than that of the substrate.
According to this invention, the liquid contact surface that comes into contact with the processing liquid discharged from the substrate is provided on the ring, and the liquid repellency of the liquid contact surface with respect to the processing liquid is higher than that of the substrate. Therefore, resistance due to the liquid repellency of the liquid contact surface can be given to the processing liquid that moves from the substrate to the liquid contact surface. As a result, the processing liquid can be stored on the substrate to form a liquid film of the processing liquid. In addition, since resistance due to liquid repellency can be given to the processing liquid discharged from the substrate, a liquid film of the processing liquid is formed on the substrate without making the upper end of the ring higher than the substrate held by the substrate holding means. can do.
請求項4記載の発明は、前記昇降手段を制御して、前記処理液供給手段から基板に供給される処理液に応じて前記リングの高さを調整する高さ制御手段(10)をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理装置である。請求項5に記載の発明のように、前記高さ制御手段は、前記処理液が洗浄液である場合には、前記処理液がエッチング液である場合よりも前記リングの上位置を低くしてもよい。
この発明によれば、高さ制御手段によって前記昇降手段を制御することにより、前記処理液供給手段から基板に供給される処理液に応じてリングの高さを調整することができる。これにより、処理液の種類や処理液の粘性などに応じて、基板上に形成される処理液の膜厚を調整することができる。
請求項6に記載の発明のように、前記リングは、前記下位置に配置された際に、その全周にわたって上端の高さが前記基板保持手段に保持された基板よりも低くなるように配置されていてもよい。
The invention according to claim 4 further includes height control means (10) for controlling the elevating means to adjust the height of the ring in accordance with the processing liquid supplied from the processing liquid supply means to the substrate. The substrate processing apparatus according to
According to the present invention, the height of the ring can be adjusted according to the processing liquid supplied from the processing liquid supply means to the substrate by controlling the elevating means by the height control means. Thereby, the film thickness of the process liquid formed on a board | substrate can be adjusted according to the kind of process liquid, the viscosity of a process liquid, etc.
According to a sixth aspect of the present invention, when the ring is arranged at the lower position, the ring is arranged such that the height of the upper end is lower than the substrate held by the substrate holding means over the entire circumference. May be.
請求項7記載の発明は、水平に保持された基板の上面に洗浄液またはエッチング液を処理液として供給して、当該基板の上面全域を覆う処理液の液膜を形成して処理する基板処理方法であって、前記基板を水平に保持する基板保持工程と、水平に保持された基板の周囲を間隔をあけて取り囲むリングを配置する工程と、前記リングの接液面の前記処理液に対する撥液性と前記基板の前記処理液に対する撥液性とを比較し、前者が後者と同等以下の場合には前記リングを前記基板よりも高い位置に配置する工程と、前記基板の上面に前記処理液を供給すると共に、前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に対して前記リングにより抵抗を与えることにより、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する処理工程とを含む、基板処理方法である。
この発明によれば、請求項1の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項8記載の発明は、水平に保持された基板の上面に洗浄液またはエッチング液を処理液として供給して、当該基板の上面全域を覆う処理液の液膜を形成して処理する基板処理方法であって、前記基板を水平に保持する基板保持工程と、水平に保持された基板の周囲を間隔をあけて取り囲むリングを配置する工程と、前記リングの接液面の前記処理液に対する撥液性と前記基板の前記処理液に対する撥液性とを比較し、前者が後者よりも高い場合には前記リングを前記基板よりも高い位置、低い位置、若しくは等しい高さ位置に配置する工程と、前記基板の上面に前記処理液を供給すると共に、前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に対して前記リングの撥液性により抵抗を与えることにより、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する処理工程とを含む、基板処理方法である。
この発明によれば、請求項1の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項9に記載の発明のように、請求項7または8に記載の基板処理方法は、前記リングを前記処理工程時よりも低い高さ位置に配置した状態で、前記基板を回転させて前記基板の乾燥を行う基板乾燥工程をさらに含んでいてもよい。
The invention described in
According to the present invention, it is possible to achieve the same effects as those described in relation to the invention of
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method in which a cleaning liquid or an etching liquid is supplied as a processing liquid to an upper surface of a horizontally held substrate to form a processing liquid film covering the entire upper surface of the substrate. A step of holding the substrate horizontally, a step of arranging a ring surrounding the horizontally held substrate with a space therebetween, and a liquid repellent property of the liquid contact surface of the ring with respect to the treatment liquid Comparing the substrate and the liquid repellency of the substrate with respect to the processing liquid, and when the former is higher than the latter, placing the ring at a higher position, lower position, or equal height position than the substrate; The processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and resistance is given to the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate by the liquid repellency of the ring. Treatment liquid And a processing step of forming a film, a substrate processing method.
According to the present invention, it is possible to achieve the same effects as those described in relation to the invention of
As in the invention described in
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1の概略構成を示す模式的な側面図である。また、図2は、基板処理装置1の概略構成を示す模式的な平面図である。この基板処理装置1は、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板Wは、この実施形態では、半導体ウエハのような円形基板である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic side view showing a schematic configuration of a
基板処理装置1は、隔壁で区画された処理室2内に、基板Wを水平に保持して回転させるスピンチャック3(基板保持手段)と、スピンチャック3に保持された基板Wの上面に処理液を供給する処理液ノズル4(処理液供給手段)とを備えている。スピンチャック3の周囲には、基板Wから排出される処理液を受け止めて捕獲するためのカップ5と、基板Wから排出される処理液に抵抗を与えるためのリング6とが配置されている。
The
スピンチャック3は、鉛直な方向に延びるスピン軸7と、このスピン軸7の上端に取り付けられて、基板Wを水平な姿勢でその下面(裏面)を吸着して保持する吸着ベース8と、スピン軸7と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ9(乾燥手段)とを備えている。吸着ベース8に基板Wを吸着保持させた状態でスピンモータ9を駆動させることにより、基板Wの中心を通る鉛直な軸線まわりに基板Wを回転させることができる。スピンモータ9は、制御部10(乾燥制御手段)によって制御されるようになっている。
The spin chuck 3 has a
処理液ノズル4は、その吐出口が下方に向けられた状態で、スピンチャック3よりも上方に配置されている。処理液ノズル4には、薬液バルブ11が介装された薬液供給管12と、リンス液バルブ13が介装されたリンス液供給管14が接続されている。処理液ノズル4には、薬液およびリンス液が選択的に供給される。処理液ノズル4は、薬液およびリンス液をそれぞれスピンチャック3に保持された基板Wの上面中央部に向けて吐出することができる。処理液ノズル4としては、たとえば、基板W上での処理液の着液位置が固定された、いわゆる固定ノズルの形態が採用されている。
The treatment liquid nozzle 4 is disposed above the spin chuck 3 with its discharge port directed downward. Connected to the treatment liquid nozzle 4 are a chemical
スピンチャック3によって基板Wを回転させつつ、処理液ノズル4から薬液を吐出させると、吐出された薬液が基板Wの上面中央部に着液し、基板Wの回転による遠心力を受けて基板Wの周縁に向かって瞬時に広がっていく。これにより、基板Wの上面に薬液が供給され、基板Wの上面に薬液処理が施される。同様に、スピンチャック3によって基板Wを回転させつつ、処理液ノズル4からリンス液を吐出させると、基板Wの上面にリンス液が供給され、基板Wに付着している処理液やパーティクルなどの異物が洗い流される。これにより、基板Wの上面にリンス処理が施される。 When the chemical liquid is discharged from the processing liquid nozzle 4 while rotating the substrate W by the spin chuck 3, the discharged chemical liquid is deposited on the center of the upper surface of the substrate W and receives the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W to receive the substrate W. It spreads instantly toward the periphery of the. Thereby, the chemical solution is supplied to the upper surface of the substrate W, and the chemical solution treatment is performed on the upper surface of the substrate W. Similarly, when the rinsing liquid is discharged from the processing liquid nozzle 4 while rotating the substrate W by the spin chuck 3, the rinsing liquid is supplied to the upper surface of the substrate W, and the processing liquid, particles, etc. adhering to the substrate W are discharged. Foreign objects are washed away. Thereby, the rinsing process is performed on the upper surface of the substrate W.
カップ5は、上端が開放された有底筒状であり、筒状の外壁15および内壁16と、底部17とを有している。外壁15は、吸着ベース8を取り囲んでおり、基板Wの周囲に排出された処理液は、カップ5によって受け止められる。これにより、スピンチャック3に保持された基板Wから排出される処理液をカップ5によって受け止めて捕獲することができる。
The
リング6は、平面視円環状をなす板状の部材である。リング6は、縦断面(鉛直面に沿う断面)が矩形にされている。リング6は、水平方向に沿う平坦な上面6a(接液面)および下面6bと、鉛直方向に沿う円筒状の内周面6cおよび外周面6dとを有している。リング6の内径は、スピンチャック3に保持される基板Wの外径よりも大きくされている。リング6は、外壁15の内側に配置されており、外壁15の内側に配置されたシリンダ18(昇降手段)によって下方から支持されている。リング6は、スピンチャック3に保持された基板Wと同軸になるように水平姿勢で支持されている。リング6は、撥水性(処理液に対する撥液性)が基板Wと同等以下の材料で形成されていてもよいし、撥水性が基板Wよりも高い材料(たとえば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン))によって形成されていてもよい。撥水性が基板Wよりも高い材料によってリング6が形成されている場合には、リング6の全ての外表面の撥水性が基板Wよりも高くなる。
The ring 6 is a plate-like member having an annular shape in plan view. The ring 6 has a rectangular longitudinal section (a section along the vertical plane). The ring 6 has a flat
シリンダ18は、本体部18aと、本体部18aに対して進退するロッド18bとを有している。シリンダ18は、ロッド18bが鉛直姿勢となるように保持されている。シリンダ18は、ロッド18bを2つの位置(上死点および下死点)の間で移動させることができる。この実施形態では、前記2つの位置でロッド18bを停止させることができ、中間位置でロッド18bを停止させることができないものがシリンダ18として用いられている。シリンダ18は、たとえば処理液に対する耐性を有する材料(たとえば合成樹脂)によって形成されている。したがって、カップ5内に進入した処理液がシリンダ18に付着しても、シリンダ18が腐食等することが抑制または防止されている。シリンダ18は、制御部10によって制御される。
The
制御部10はシリンダ18を制御して、リング6がスピンチャック3に保持された基板Wの周囲に位置する上位置(図1において二点鎖線で示すリング6の位置)と、スピンチャック3に保持された基板Wよりも下方に位置する下位置(図1において実線で示すリング6の位置)との間で、リング6を鉛直方向に昇降させることができる。撥水性が基板Wと同等以下の材料でリング6が形成されている場合には、上位置は、リング6の上面6aがスピンチャック3に保持された基板Wよりも僅かに高くなる位置(たとえば3mm以下の範囲でリング6の上面6aが基板Wよりも高くなる位置)に設定される。
The
スピンチャック3に基板Wが保持された状態でリング6を上位置に移動させると、当該基板Wの周囲がリング6によって取り囲まれる。また、リング6と基板Wとが同軸になるように配置されているので、図2に示すように、リング6と基板Wとの間には、全周にわたって一定間隔の隙間が形成される。リング6の内径は、リング6と基板Wとの間の隙間の大きさがたとえば0.3mmから2mm程度になるよう設定されている。したがって、スピンチャック3に基板Wが保持された状態でリング6を上位置に移動させると、リング6の内周面6cが基板Wの周端面に近接する。
When the ring 6 is moved to the upper position while the substrate W is held on the spin chuck 3, the periphery of the substrate W is surrounded by the ring 6. Further, since the ring 6 and the substrate W are arranged so as to be coaxial, a gap having a constant interval is formed between the ring 6 and the substrate W as shown in FIG. The inner diameter of the ring 6 is set so that the size of the gap between the ring 6 and the substrate W is, for example, about 0.3 mm to 2 mm. Therefore, when the ring 6 is moved to the upper position while the substrate W is held on the spin chuck 3, the inner
図3および図4は、それぞれ、撥水性が基板Wと同等以下の材料で形成されているリング6を上位置に位置させて回転状態の基板Wに処理液を供給したときの状態図である。
前述のように、スピンチャック3によって基板Wを回転させつつ、処理液ノズル4から処理液を吐出させると、基板Wの上面中央部から上面周縁部に向かって処理液が移動する。そして、基板Wの上面周縁部に達した処理液は基板Wの外方に排出される。このとき、リング6を上位置に位置させていると、リング6の上面6aが基板Wよりも高くなっているので、図3に示すように、基板Wから排出された処理液の一部がリング6の内周面6cに衝突して処理液の進行が妨げられる。したがって、基板Wから排出された処理液は、図4に示すように、2つの流れに分断されて、その一部がリング6の上面6aに沿って外方に流れ、残りがリング6と基板Wとの間に入り込んで流下していく。
3 and 4 are state diagrams when the processing liquid is supplied to the rotating substrate W with the ring 6 formed of a material having water repellency equal to or less than that of the substrate W positioned at the upper position. .
As described above, when the processing liquid is discharged from the processing liquid nozzle 4 while rotating the substrate W by the spin chuck 3, the processing liquid moves from the center of the upper surface of the substrate W toward the peripheral edge of the upper surface. Then, the processing liquid that has reached the peripheral edge of the upper surface of the substrate W is discharged to the outside of the substrate W. At this time, if the ring 6 is positioned at the upper position, the
基板Wに供給された処理液は、処理液とリング6との衝突による抵抗を受けて、その一部がリング6の内側に溜まっていく。これにより、基板Wの上面全域を覆う処理液の液膜が基板W上に形成される。したがって、たとえば処理液の供給当初において基板W上に処理液がはじかれた部分がある場合でも、この部分に処理液を確実に供給することができる。そのため、表面が疎水性で直径の大きな基板Wを処理する場合でも、当該基板Wの上面全域に処理液を確実に供給することができる。これにより、基板Wの上面を均一に処理することができる。また、リング6と基板Wとの間に処理液を入り込ませて、基板Wの周端面に処理液を供給することができるので、基板Wの上面だけでなく、基板Wの周端面にも処理液による処理を施すことができる。 The processing liquid supplied to the substrate W receives resistance due to collision between the processing liquid and the ring 6, and a part of the processing liquid accumulates inside the ring 6. Thereby, a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate W is formed on the substrate W. Therefore, for example, even when there is a part where the processing liquid is repelled on the substrate W at the beginning of the supply of the processing liquid, the processing liquid can be reliably supplied to this part. Therefore, even when a substrate W having a hydrophobic surface and a large diameter is processed, the processing liquid can be reliably supplied to the entire upper surface of the substrate W. Thereby, the upper surface of the substrate W can be processed uniformly. In addition, since the processing liquid can be supplied between the ring 6 and the substrate W to supply the processing liquid to the peripheral end surface of the substrate W, not only the upper surface of the substrate W but also the peripheral end surface of the substrate W is processed. Treatment with a liquid can be performed.
さらにまた、この実施形態では、リング6と基板Wとの間の隙間の大きさが全周にわたって均一にされているので、基板Wの上面周縁部における処理液の流れが全周にわたって均一になっている。これにより、基板Wの上面周縁部に対する処理液の供給状態を均一にし、基板Wの上面に対する処理の均一性を向上させることができる。さらに、処理液の液膜は、リング6の内側に処理液が溜められて形成されるので、上位置の高さ設定を変更することにより、処理液の膜厚を変化させることができる。これにより、処理液の膜厚を複数設定することができる。 Furthermore, in this embodiment, since the size of the gap between the ring 6 and the substrate W is uniform over the entire circumference, the flow of the processing liquid at the peripheral edge of the upper surface of the substrate W is uniform over the entire circumference. ing. Thereby, the supply state of the processing liquid to the peripheral edge of the upper surface of the substrate W can be made uniform, and the uniformity of processing on the upper surface of the substrate W can be improved. Furthermore, since the liquid film of the processing liquid is formed by storing the processing liquid inside the ring 6, the film thickness of the processing liquid can be changed by changing the height setting of the upper position. Thereby, a plurality of film thicknesses of the treatment liquid can be set.
図5〜図7は、それぞれ、撥水性が基板Wよりも高い材料で形成されているリング6を上位置に位置させて回転状態の基板Wに処理液を供給したときの状態図である。
撥水性が基板Wよりも高い材料でリング6が形成されている場合、上位置は、リング6の上面6aがスピンチャック3に保持された基板Wよりも高くなる位置に設定されていなくてもよい。具体的には、たとえば、リング6の上面6aがスピンチャック3に保持された基板Wよりも低くなる位置に上位置が設定されていてもよい。
5 to 7 are state diagrams when the processing liquid is supplied to the rotating substrate W with the ring 6 formed of a material having higher water repellency than the substrate W positioned at the upper position.
When the ring 6 is formed of a material having higher water repellency than the substrate W, the upper position is not set to a position where the
この場合、図5に示すように、基板Wの上面周縁部に達した処理液は、接液面としてリング6の上面6a、およびリング6と基板Wとの間を通って基板Wから排出される。このときリング6上に移動する処理液は、リング6の撥水性によりはじかれて抵抗を受ける。したがって、基板Wに供給された処理液は、リング6の撥水性による抵抗によって、その一部が基板W上に溜まっていく。これにより、基板Wの上面全域を覆う処理液の液膜が基板W上に形成される。
In this case, as shown in FIG. 5, the processing liquid reaching the peripheral edge of the upper surface of the substrate W is discharged from the substrate W through the
このように、撥水性が基板Wよりも高い材料でリング6が形成されていれば、リング6の上面6aがスピンチャック3に保持された基板Wよりも低くなる位置に上位置が設定されている場合であっても、基板W上に処理液の液膜を形成することができる。同様に、図6に示すように、リング6の上面6aとスピンチャック3に保持された基板Wの上面の高さが等しくなる位置に上位置が設定されている場合でも、基板W上に処理液の液膜を形成することができる。
Thus, if the ring 6 is formed of a material having higher water repellency than the substrate W, the upper position is set at a position where the
また、図7に示すように、リング6の上面6aがスピンチャック3に保持された基板Wよりも高くなる位置に上位置が設定されている場合には、撥水性が基板Wと同等以下の材料でリング6が形成されている場合と同様に、リング6の内側に処理液を溜めて、基板W上に処理液の液膜を形成することができる。さらにこの場合には、リング6上に移動する処理液がリング6の撥水性による抵抗を受けるので、撥水性が基板Wと同等以下の材料でリング6が形成されている場合に比べて、より大きな抵抗を基板W上から排出される処理液に与えることができる。これにより、基板W上に処理液を確実に溜めることができる。
In addition, as shown in FIG. 7, when the upper position is set at a position where the
図8は、基板処理装置1による基板Wの処理の一例を説明するための工程図である。以下では、図1および図8を参照して、基板Wの処理の一例について説明する。
未処理の基板Wは、図示しない搬送ロボットによって処理室2に搬入され、デバイス形成面である表面を上に向けてスピンチャック3に渡される(ステップS1)。このとき、リング6は下位置に配置されており、搬送ロボットや基板Wがリング6に衝突しないようにされている。
FIG. 8 is a process diagram for explaining an example of the processing of the substrate W by the
The unprocessed substrate W is carried into the
次に、薬液によって基板Wを処理する薬液処理が行われる。具体的には、制御部10によりシリンダ18が制御されてリング6が上位置に配置される(ステップS2)。そして、制御部10によりスピンモータ9が制御されて、スピンチャック3に保持された基板Wが所定の回転速度で回転させられる(ステップS3)。その後、制御部10により薬液バルブ11が開かれて、処理液ノズル4から基板Wの上面に向けて薬液が吐出される(ステップS4)。
Next, a chemical solution process for treating the substrate W with the chemical solution is performed. Specifically, the
処理液ノズル4から吐出された薬液は、基板Wの上面中央部に着液し、基板Wの回転による遠心力を受けて基板W上を外方に広がっていく。そして、基板Wの上面周縁部に達した薬液は、リング6の上面6a、またはリング6と基板Wとの間を通って排出される(図4参照)。このとき基板Wの上面に供給された薬液の一部は、リング6からの抵抗を受けて基板W上に溜まっていく。これにより、基板Wの上面全域を覆う薬液の液膜が基板W上に形成され、基板Wの上面全域に薬液が供給される。また、リング6と基板Wとの間に入り込んだ薬液が基板Wの周端面に供給される。これにより、基板Wの上面全域および周端面に薬液処理が施される。
The chemical liquid discharged from the processing liquid nozzle 4 is deposited on the center of the upper surface of the substrate W, and spreads outward on the substrate W under the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W. And the chemical | medical solution which reached the upper surface peripheral part of the board | substrate W is discharged | emitted through the
薬液処理において、基板Wを洗浄するための洗浄液が薬液として用いられている場合には、基板W上に形成される洗浄液の膜厚が薄くなるように、リング6の上位置を低く設定してもよい。このようにリング6の上位置を設定すれば、基板W上に溜まる洗浄液の量が少なくなるので、基板W上の洗浄液を後続の洗浄液によって即座に置換することができる。これにより、基板W上で異物が滞留することを抑制または防止して、当該異物を即座に洗い流すことができる。 In the chemical liquid processing, when a cleaning liquid for cleaning the substrate W is used as the chemical liquid, the upper position of the ring 6 is set low so that the film thickness of the cleaning liquid formed on the substrate W is thin. Also good. If the upper position of the ring 6 is set in this way, the amount of cleaning liquid that accumulates on the substrate W is reduced, so that the cleaning liquid on the substrate W can be immediately replaced by the subsequent cleaning liquid. Thereby, it is possible to suppress or prevent foreign matter from staying on the substrate W, and to immediately wash away the foreign matter.
また、薬液処理において、基板Wをエッチングするためのエッチング液が薬液として用いられている場合には、基板W上に形成されるエッチング液の膜厚が厚くなるように、リング6の上位置を高く設定してもよい。このようにリング6の上位置を設定すれば、基板W上に多くのエッチング液を溜めて、基板Wの上面に対するエッチング処理を確実に進行させることができる。 Further, in the chemical treatment, when an etching solution for etching the substrate W is used as the chemical solution, the upper position of the ring 6 is set so that the thickness of the etching solution formed on the substrate W is increased. You may set it high. If the upper position of the ring 6 is set in this way, a large amount of etching solution can be accumulated on the substrate W, and the etching process on the upper surface of the substrate W can be reliably advanced.
次に、リンス液としての純水(脱イオン水)によって基板Wを洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御部10により薬液バルブ11が閉じられた後、リンス液バルブ13が開かれて、リング6を上位置に位置させたまま、回転状態の基板Wの上面に向けて処理液ノズル4から純水が吐出される(ステップS5)。
処理液ノズル4から吐出された純水は、前述のように、基板Wの上面全域および周端面に供給され、リング6の上面6a、またはリング6と基板Wとの間を通って基板W上から排出される。これにより、基板W上の薬液や基板Wの周端面に付着している薬液が純水によって洗い流され、基板Wから除去される(基板Wのリンス処理)。また、基板W上に保持された薬液の液膜が純水の液膜に置換される。さらに、基板Wから排出された純水がリング6の上面6aおよび内周面6cに供給されるので、リング6に付着している薬液も純水によって洗い流され、リング6から除去される(リング6のリンス処理)。
Next, a rinsing process in which the substrate W is washed away with pure water (deionized water) as a rinsing liquid is performed. Specifically, after the chemical
As described above, the pure water discharged from the treatment liquid nozzle 4 is supplied to the entire upper surface and the peripheral end surface of the substrate W, passes through the
次に、基板Wを乾燥させる乾燥処理(スピンドライ)が行われる。具体的には、制御部10によりシリンダ18が制御されてリング6が下位置に配置される(ステップS6)。そして、制御部10によりスピンモータ9が制御されて、基板Wが高回転速度(たとえば数千rpm)で回転させられる(ステップS7)。これにより、基板W上の純水や基板Wの周端面に付着している純水に大きな遠心力が作用し、当該純水が基板Wの周囲に振り切られる。このときリング6が基板Wよりも下方に配置されているので、リング6からの純水の跳ね返りや、基板Wからの純水の排出性の低下が抑制または防止されている。これにより、基板Wから純水を円滑に排出させて当該基板Wを速やかに乾燥させることができる。
Next, a drying process (spin drying) for drying the substrate W is performed. Specifically, the
基板Wの高速回転が所定時間にわたって続けられた後は、スピンモータ9の回転が停止され、スピンチャック3による基板Wの回転が停止される(ステップS8)。その後、リング6が基板Wよりも下方に配置された状態で、処理済みの基板Wが搬送ロボットによって処理室2から搬出される(ステップS9)。
以上のように本実施形態では、リング6を基板Wの周囲に配置することにより、基板Wの上面周縁部から外方に排出される処理液に抵抗を与えることができる。これにより、処理液ノズル4から基板Wに供給された処理液の一部を基板W上に溜めて、当該基板Wの上面全域を覆う処理液の液膜を基板W上に形成することができる。したがって、たとえば表面が疎水性で大型の基板Wを処理する場合でも、当該基板Wの上面全域に確実に処理液を供給することができる。これにより、基板Wの上面を均一に処理することができる。また、リング6が基板Wの周囲に配置されているので、リング6が基板W上に配置されているときよりも、基板Wの上面に対する処理液の供給状態を均一にすることができる。さらに、リング6の上位置を適切な位置に設定することにより、基板W上から排出された処理液をリング6の上面6aに沿って流すことができる。したがって、パーティクルなどの異物が処理液の液膜上を漂っている場合でも、このような異物をリング6上に移動する処理液とともに基板W上から排出することができる。これにより、リング6の内周面6cに沿って異物が滞留することを抑制または防止することができる。したがって、異物が基板Wに付着して当該基板Wが汚染されることを抑制または防止することができる。
After the high speed rotation of the substrate W is continued for a predetermined time, the rotation of the
As described above, in this embodiment, by disposing the ring 6 around the substrate W, resistance can be given to the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate W. Accordingly, a part of the processing liquid supplied from the processing liquid nozzle 4 to the substrate W is accumulated on the substrate W, and a liquid film of the processing liquid covering the entire upper surface of the substrate W can be formed on the substrate W. . Therefore, for example, even when a large substrate W having a hydrophobic surface is processed, the processing liquid can be reliably supplied to the entire upper surface of the substrate W. Thereby, the upper surface of the substrate W can be processed uniformly. Further, since the ring 6 is arranged around the substrate W, the processing liquid can be supplied more uniformly to the upper surface of the substrate W than when the ring 6 is arranged on the substrate W. Furthermore, by setting the upper position of the ring 6 to an appropriate position, the processing liquid discharged from the substrate W can be made to flow along the
以下では、図9〜図13を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。この図9〜図13において、前述の図1〜図8に示された各部と同等の構成部分については、図1〜図8と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
前述の実施形態では、縦断面が矩形で平面視円環状をなす平板状の部材がリング6として用いられている場合について説明したが、リング6の形状はこれに限らない。具体的には、たとえば、図9〜図13に示すような形状のリング106,206,306,406を用いてもよい。
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 13, the same components as those shown in FIGS. 1 to 8 are given the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 8, and description thereof is omitted.
In the above-described embodiment, a case has been described in which a flat plate-like member having a rectangular longitudinal section and a circular shape in plan view is used as the ring 6, but the shape of the ring 6 is not limited thereto. Specifically, for example, rings 106, 206, 306, and 406 having shapes as shown in FIGS. 9 to 13 may be used.
図9に示すリング106は、平面視円環状をなす板状の部材であり、リング106の内周面106cの上端部分が全周にわたって基板Wの周端面に沿う形状にされている。具体的には、図9に示すように、基板Wの周端面の縦断面が、たとえば全周にわたって外方に凸となる湾曲状である場合には、リング106の内周面106cの上端部分の縦断面が全周にわたって外方に凸となる湾曲状にされている。また、リング106は、鉛直方向に昇降されるようになっており、リング106の最内径(図9では、リング106の上端の内径)は、基板Wの最外径よりも大きくされている。したがって、基板Wの上方と下方との間でリング106を昇降させたときにリング106が基板Wに衝突しないようになっている。また、リング106を昇降させることにより、その上面6aの位置を基板Wよりも高くすることができる。
The
この実施形態では、リング106の内周面106cが鉛直方向に対して傾斜する面になっているので、基板Wの周囲においてリング106を昇降させることにより、リング106と基板Wとの間の隙間の大きさを変化させることができる(図9における隙間G1および隙間G2参照)。したがって、基板W上から処理液を排出させるときに、リング106と基板Wとの間の隙間の大きさを変化させれば、リング106上を流れる処理液(図9における矢印A1参照)の流量と、リング106と基板Wとの間を流れる処理液(図9における矢印A2参照)の流量との割合を変化させることができる。これにより、リング106上を流れる処理液の流量と、リング106と基板Wとの間を流れる処理液の流量との割合を調整することができる。したがって、たとえば、基板Wの周端面に供給される処理液の流量を制御することができる。
In this embodiment, since the inner
図10に示すリング206は、平面視円環状をなす板状の部材であり、その上面206aが外方に向かって上方に傾斜する傾斜面にされている。リング206は、上面206aと、水平方向に沿う平坦な下面206bと、鉛直方向に沿う円筒状の内周面206cおよび外周面206dとを有している。リング206は、鉛直方向に昇降されるようになっており、これによって、リング206の上端206eの位置(図10では、リング206の上面206aの最外周部)を全周にわたって基板Wよりも高くすることができる。
A
この実施形態では、リング206の上面206aが外方に向かって上方に傾斜する傾斜面にされているので、リング206の上端206eを基板Wよりも上方に位置させた状態で、回転状態の基板Wの上面に処理液を供給したときに、基板W上からリング206の上面206aに移動した処理液に、基板W側に向かう力(重力の分力)を作用させることができる。したがって、基板Wの上面周縁部から外方に排出される処理液に、リング206との衝突による抵抗だけでなく、この基板W側に向かう力による抵抗を与えることができる。これにより、基板W上に処理液を確実に溜めることができる。
In this embodiment, since the
図11に示すリング306は、平面視円環状をなす板状の部材であり、その縦断面が上方に凸となる三角形にされている。リング306は、水平方向に沿う平坦な底面306bと、鉛直方向に対して傾斜する筒状の内周面306cおよび外周面306dとを有している。リング306は、鉛直方向に昇降されるようになっており、リング306の最内径(図11では、リング306の下端の内径)は、基板Wの最外径よりも大きくされている。したがって、基板Wの上方と下方との間でリング306を昇降させたときにリング306が基板Wに衝突しないようになっている。また、リング306を昇降させることにより、その上端306eの位置を全周にわたって基板Wよりも高くすることができる。
A
この実施形態では、リング306の内周面306cが外方に向かって上方に傾斜する傾斜面にされているので、図10に示すリング206と同様に、基板Wの上面周縁部から外方に排出される処理液に、リング306との衝突による抵抗だけでなく、基板W側に向かう力(重力の分力)による抵抗を与えることができる。さらに、図9に示すリング106と同様に、基板Wの周囲においてリング306を昇降させることにより、リング306と基板Wとの間の隙間の大きさを変化させることができる。これにより、リング306上を流れる処理液の流量と、リング306と基板Wとの間を流れる処理液の流量との割合を調整することができる。
In this embodiment, the inner
図12および図13に示すリング406は、平面視円環状をなす板状の部材である。リング406の縦断面は矩形にされており、その上面6aには溝19が形成されている。溝19は、図13に示すように、たとえば平面視らせん状に形成されている。また、リング406は、鉛直方向に昇降されるようになっている。これにより、リング406の上面6aを基板Wよりも高くすることができる。
The
この実施形態では、リング406の上面6aに形成された溝19によって、基板Wから排出されリング406上を流れる処理液に抵抗を与えることができる。また、溝19の本数や形状等を変化させることにより、処理液に与えられる抵抗の大きさを調整することができる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の実施形態では、スピンチャック3として基板Wの下面(裏面)を吸着保持する、いわゆるバキュームチャックが用いられている場合について説明したが、スピンチャック3は、バキュームチャックに限らずその他の形式のチャックであってもよい。
In this embodiment, the
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, a case where a so-called vacuum chuck that sucks and holds the lower surface (back surface) of the substrate W is used as the spin chuck 3 is described. It may be a chuck of the type.
また、前述の実施形態では、いわゆる固定ノズルが処理液ノズル4として用いられている場合について説明したが、基板W上での処理液の着液位置を基板Wの回転中心と周縁との間で移動させることができる、いわゆるスキャンノズルを処理液ノズル4として用いてもよい。また、前述の実施形態では、処理液ノズル4から薬液およびリンス液が選択的に吐出される場合について説明したが、薬液およびリンス液にそれぞれ対応する2つのノズルを設けてもよい。 In the above-described embodiment, the case where a so-called fixed nozzle is used as the processing liquid nozzle 4 has been described. However, the position where the processing liquid is deposited on the substrate W is between the rotation center and the peripheral edge of the substrate W. A so-called scan nozzle that can be moved may be used as the treatment liquid nozzle 4. In the above-described embodiment, the case where the chemical liquid and the rinsing liquid are selectively discharged from the processing liquid nozzle 4 has been described. However, two nozzles corresponding to the chemical liquid and the rinsing liquid may be provided.
また、前述の実施形態では、シリンダ18が処理液に対する耐性を有する材料によって形成されている場合について説明したが、シリンダ18は、これ以外の材料(たとえば金属)によって形成されていてもよい。この場合、図14に示すように、シリンダ18の本体部18aをカップ5の外に配置し、ロッド18bをカップ5の内部に配置してもよい。そして、処理液に対する耐性を有する材料(たとえば合成樹脂)によって形成されたベローズ20をロッド18bの周囲に配置して、ロッド18bを処理液から保護してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
また、前述の基板Wの処理の一例では、洗浄液による洗浄処理とエッチング液によるエッチング処理とでリング6の上位置の高さ設定を変更する場合について説明したが、リング6の上位置の高さ設定は、処理液の種類だけでなく、処理液の粘性や、基板表面の濡れ性などに応じて変更されてもよい。
すなわち、前述の基板Wの処理の一例のように、基板W上に処理液の液膜を形成して基板Wを処理する場合、粘性の高い処理液を用いれば、リング6の上位置が低く設定されていても比較的厚い処理液の液膜を基板W上に形成することができる。一方、処理液の粘性が低い場合には、リング6の上位置を高く設定しないと厚い処理液の液膜を形成することができない。したがって、所定の膜厚の処理液の液膜を基板W上に形成して当該基板Wを処理するときに、粘性の高い処理液を用いる場合にはリング6の上位置を低く設定し、粘性の低い処理液を用いる場合にはリング6の上位置を高く設定してもよい。
In the example of the processing of the substrate W described above, the case where the height setting of the upper position of the ring 6 is changed between the cleaning process using the cleaning liquid and the etching process using the etching liquid has been described. The setting may be changed according to not only the type of processing liquid but also the viscosity of the processing liquid and the wettability of the substrate surface.
That is, when the substrate W is processed by forming a liquid film of the processing liquid on the substrate W as in the above-described example of the processing of the substrate W, the upper position of the ring 6 is lowered if a highly viscous processing liquid is used. Even if it is set, a relatively thick liquid film of the processing liquid can be formed on the substrate W. On the other hand, when the viscosity of the processing liquid is low, a thick liquid film of the processing liquid cannot be formed unless the upper position of the ring 6 is set high. Accordingly, when a processing liquid having a predetermined thickness is formed on the substrate W to process the substrate W, the upper position of the ring 6 is set low when a processing liquid having a high viscosity is used. In the case of using a processing solution having a low value, the upper position of the ring 6 may be set high.
同様に、基板表面の濡れ性が高い場合、すなわち、基板表面が疎水性の場合には、リング6の上位置が低く設定されていても比較的厚い処理液の液膜を基板W上に形成することができる。一方、基板表面の濡れ性が低い場合には、リング6の上位置を高く設定しないと厚い処理液の液膜を形成することができない。したがって、所定の膜厚の処理液の液膜を基板W上に形成して当該基板Wを処理するときに、濡れ性の高い基板Wを処理する場合にはリング6の上位置を低く設定し、濡れ性の低い基板Wを処理する場合にはリング6の上位置を高く設定してもよい。 Similarly, when the wettability of the substrate surface is high, that is, when the substrate surface is hydrophobic, a relatively thick liquid film of a processing solution is formed on the substrate W even if the upper position of the ring 6 is set low. can do. On the other hand, when the wettability of the substrate surface is low, a thick liquid film of the processing solution cannot be formed unless the upper position of the ring 6 is set high. Accordingly, when a liquid film of a processing liquid having a predetermined film thickness is formed on the substrate W and the substrate W is processed, the upper position of the ring 6 is set low when processing the substrate W having high wettability. When the substrate W having low wettability is processed, the upper position of the ring 6 may be set high.
また、前述の実施形態では、シリンダ18として、ロッド18bを中間位置で停止させることができないものが用いられている場合について説明したが、シリンダ18として、ロッド18bを中間位置で停止させることができるものを用いてもよい。そして、高さ制御手段としての制御部10によってシリンダ18を制御して、リング6の高さを適宜調整してもよい。たとえば、リング6の上位置の高さを調整することにより、基板W上に形成される処理液の膜厚を調整してもよい。また、処理液の種類、処理液の粘性、基板表面の濡れ性などに応じてリング6の上位置の高さを適宜調整してもよい。さらに、リング6の高さを調整する場合に、リング6の高さを精密に制御したい場合には、シリンダ18に代えて、ボールねじ機構などの他の昇降手段を用いてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the case where the
また、前述の基板Wの処理の一例では、回転状態の基板Wに処理液を連続供給して基板W上で処理液を流通させながら当該基板Wを処理する場合について説明したが、これに限らない。たとえば、停止状態または低速回転状態(たとえば10〜30rpm程度の回転速度で回転されている状態)の基板W上に処理液の液膜を保持させて、基板W上で殆ど処理液を流通させずに当該基板Wを処理するパドル処理(液盛り処理)を行ってもよい。 In the above-described example of the processing of the substrate W, the case where the processing liquid is continuously supplied to the rotating substrate W and the processing liquid is distributed on the substrate W has been described, but the present invention is not limited thereto. Absent. For example, the liquid film of the processing liquid is held on the substrate W in a stopped state or a low-speed rotation state (for example, a state where the processing liquid is rotated at a rotational speed of about 10 to 30 rpm), and the processing liquid is hardly circulated on the substrate W. In addition, paddle processing (liquid piling processing) for processing the substrate W may be performed.
具体的には、前述の基板Wの処理の一例において、薬液処理とリンス処理との間(ステップS4とステップS5との間)に薬液によるパドル処理を行ってもよいし、リンス処理と乾燥処理との間(ステップS5とステップS6との間)にリンス液によるパドル処理を行ってもよい。また、リンス処理に代えて、リンス液によるパドル処理を行ってもよい。
パドル処理を行うときに、リング6は上位置(基板Wの周囲)に配置されていてもよいし、上位置に配置されていなくてもよい。パドル処理を行うときに、リング6を上位置に配置することにより、基板Wからこぼれ落ちる処理液に抵抗を与えて、こぼれ落ちる処理液の量を低減することができる。
Specifically, in an example of the processing of the substrate W described above, paddle processing with a chemical solution may be performed between the chemical processing and the rinsing processing (between step S4 and step S5), or the rinsing processing and the drying processing. The paddle processing with the rinse liquid may be performed between the two (step S5 and step S6). Moreover, it may replace with a rinse process and may perform the paddle process by a rinse liquid.
When performing the paddle process, the ring 6 may be disposed at the upper position (around the substrate W) or may not be disposed at the upper position. When the paddle process is performed, the ring 6 is disposed at the upper position, thereby providing resistance to the processing liquid that spills from the substrate W and reducing the amount of the processing liquid that spills.
また、前述の実施形態では、基板Wが、円形基板である場合について説明したが、基板Wとしては、円形基板に限らず、たとえば長方形基板などの多角形基板であってもよい。またこの場合、リング6は、平面視円形でなく、基板Wの輪郭形状に沿う多角形にされていてもよい。
また、前述の実施形態では、処理対象となる基板Wとして半導体ウエハを取り上げたが、半導体ウエハに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the substrate W is a circular substrate has been described. However, the substrate W is not limited to a circular substrate, and may be a polygonal substrate such as a rectangular substrate. In this case, the ring 6 may not be circular in plan view but may be a polygon that follows the contour shape of the substrate W.
In the above-described embodiment, the semiconductor wafer is taken up as the substrate W to be processed. However, the substrate is not limited to the semiconductor wafer, but is used for a liquid crystal display device substrate, a plasma display substrate, an FED substrate, an optical disk substrate, and a magnetic disk substrate. Other types of substrates such as a substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate may be processed.
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 基板処理装置
3 スピンチャック
4 処理液ノズル
6 リング
6a 上面
9 スピンモータ
10 制御部
18 シリンダ
106 リング
206e 上端
306 リング
306e 上端
406 リング
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記基板を回転させる回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の上面に洗浄液またはエッチング液を処理液として供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の周囲に間隔をあけて取り囲むリングと、
前記リングを上位置と当該上位置よりも下方の下位置との間で上下方向に昇降させる昇降手段とを含み、
前記昇降手段は、前記基板上に前記処理液を供給して当該処理液の液膜を形成する際には前記リングを上位置に位置させて前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に抵抗を与えると共に、前記回転手段により前記基板を回転させて当該基板を乾燥させる際には前記リングを下位置に位置させて前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液への抵抗を減少させる、基板処理装置。 Substrate holding means for holding the substrate horizontally;
Rotating means for rotating the substrate;
A processing liquid supply means for supplying a cleaning liquid or an etching liquid as a processing liquid to the upper surface of the substrate held by the substrate holding means;
And enclose the ring taken at intervals around the substrate held by the substrate holding means,
Look including an elevating means for elevating the vertical direction between a lower position below the upper position and the on position the ring,
When the processing liquid is supplied onto the substrate to form a liquid film of the processing liquid, the elevating means positions the ring at an upper position and is discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate. A treatment liquid that gives resistance to the treatment liquid and is discharged outwardly from the peripheral edge of the upper surface of the substrate by rotating the substrate by the rotating means to dry the substrate. A substrate processing apparatus that reduces resistance to the substrate.
前記基板を水平に保持する基板保持工程と、
水平に保持された基板の周囲を間隔をあけて取り囲むリングを配置する工程と、
前記リングの接液面の前記処理液に対する撥液性と前記基板の前記処理液に対する撥液性とを比較し、前者が後者と同等以下の場合には前記リングを前記基板よりも高い位置に配置する工程と、
前記基板の上面に前記処理液を供給すると共に、前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に対して前記リングにより抵抗を与えることにより、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する処理工程とを含む、基板処理方法。 A substrate processing method for supplying a cleaning liquid or an etching liquid as a processing liquid to the upper surface of a horizontally held substrate to form a processing liquid film covering the entire upper surface of the substrate ,
A substrate holding step for holding the substrate horizontally;
Placing a ring surrounding the periphery of the horizontally held substrate at an interval;
The liquid repellency of the liquid contact surface of the ring with respect to the treatment liquid is compared with the liquid repellency of the substrate with respect to the treatment liquid, and when the former is equal to or less than the latter, the ring is positioned higher than the substrate. Arranging, and
Supplies the treatment liquid to the upper surface of the substrate, by providing a resistance by the ring against the processing solution discharged outwardly from the top rim portion of the substrate, the liquid of the processing liquid on the upper surface of the substrate A substrate processing method including a processing step of forming a film .
前記基板を水平に保持する基板保持工程と、 A substrate holding step for holding the substrate horizontally;
水平に保持された基板の周囲を間隔をあけて取り囲むリングを配置する工程と、 Placing a ring surrounding the periphery of the horizontally held substrate at an interval;
前記リングの接液面の前記処理液に対する撥液性と前記基板の前記処理液に対する撥液性とを比較し、前者が後者よりも高い場合には前記リングを前記基板よりも高い位置、低い位置、若しくは等しい高さ位置に配置する工程と、 The liquid repellency of the liquid contact surface of the ring with respect to the treatment liquid is compared with the liquid repellency of the substrate with respect to the treatment liquid. If the former is higher than the latter, the ring is positioned higher and lower than the substrate. Arranging at a position or an equal height position;
前記基板の上面に前記処理液を供給すると共に、前記基板の上面周縁部から外方に排出される処理液に対して前記リングの撥液性により抵抗を与えることにより、前記基板の上面に前記処理液の液膜を形成する処理工程とを含む、基板処理方法。 The processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate, and resistance is given to the processing liquid discharged outward from the peripheral edge of the upper surface of the substrate by the liquid repellency of the ring. And a processing step of forming a liquid film of the processing liquid.
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