JP7194747B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
PIN:リフトピン211の高さ位置を表しており、UPが受け渡し位置、DOWNが処理位置にあることを表している。
EL2:第2電極部161Bの高さ位置を表しており、UPが第1電極部161Aと接触する位置、DOWNが第1電極部161Aから離れた位置にあることを表している。
POWER:給電部300からヒーター142への給電状態を表しており、ONが給電状態、OFFが給電停止状態であることを表している。
VAC:吸引装置154から吸着プレート120の下面吸引流路溝121Wへの吸引力印加状態を表しており、ONが吸引中、OFFが吸引停止中を表している。
N2-1:パージガス供給装置155から吸着プレート120の下面吸引流路溝121Wへのパージガス供給状態を表しており、ONが供給中、OFFが供給停止中を表している。
N2-2:パージガス供給装置155から吸着プレート120の下面パージ流路溝121Gへのパージガス供給状態を表しており、ONが供給中、OFFが供給停止中を表している。
WSC:ウエハセンサ860の動作状態を表しており、ONが吸着プレート120上のウエハWの有無を検出している状態、OFFが検出を行っていない状態を示す。「On Wafer Check」はウエハWが吸着プレート120上にウエハWが存在していることを確認するための検出動作である。「Off Wafer Check」はウエハWが吸着プレート120k上から確実に取り去られたことを確認するための検出動作である。
基板搬送装置17のアーム(図1参照)が、処理ユニット16内に侵入し、吸着プレート120の真上に位置する。また、リフトピン211が受け渡し位置に位置する(以上時点t0~t1)。この状態で、基板搬送装置17のアームが下降し、これによりウエハWがリフトピン211の上端の上に載り、ウエハWがアームから離れる。次いで、基板搬送装置17のアームが処理ユニット16から退出する。リフトピン211が処理位置まで下降し、その過程で、ウエハWが吸着プレート120の上面120Aに載る(時点t1)。
ウエハWが吸着プレート120に吸着されたら、ホットプレート140の温度が予め定められた温度(吸着プレート120上のウエハWがその後の処理に適した温度に加熱されるような温度)まで昇温するように、ホットプレート140のヒーター142への供給電力を調節する(時点t1~t3)。
次いで、処理液供給部700のノズルアームにより、薬液ノズル701が、ウエハWの中心部の真上に位置する。この状態で、薬液ノズル701から温調された薬液がウエハWの表面(上面)に供給される(時点t3~t4)。薬液の供給は、薬液の液面LSがウエハWの上面よりも上に位置するまで続けられる。このとき、周縁カバー体180の上部181が堰として作用し、薬液が回転テーブル100の外側にこぼれ落ちることを防止する。
薬液処理が終了したら、まず、給電部300からのヒーター142への給電を停止し(時点t4)、次いで、第2電極部161Bを下降位置に下降させる(時点t5)。先に給電を停止することにより、第2電極部161Bの下降時に電極間にスパークが生じることを防止することができる。
次に、回転テーブル100を低速回転とし、リンスノズル702をウエハWの中心部の真上に位置させ、リンスノズル702からリンス液を供給する(時点t6~t7)。これにより、上部181よりも半径方向内側の領域に残留している全ての薬液(ウエハW上に残留している薬液も含む)が、リンス液により洗い流される。
次に、回転テーブル100を高速回転にし、リンスノズル702からのリンス液の吐出を停止し、上部181よりも半径方向内側の領域に残留している全てのリンス液(ウエハW上に残留しているリンス液も含む)を、遠心力により外方に飛散させる(時点t7~t8)。これにより、ウエハWが乾燥する。
次に、切替装置(三方弁)156を切り替えて、吸引配管155Wの接続先を吸引装置157Wからパージガス供給装置159に変更する。これにより、プレート用の下面吸引流路溝121Pにパージガスを供給するとともに、基板用の下面吸引流路溝122Wを介して吸着プレート120の上面120Aの凹領域125Wにパージガスを供給する。これにより、吸着プレート120に対するウエハWの吸着が解除される(時点t10)。
まず、ウエハW搬入工程(保持工程)が行われる。この工程は、薬液洗浄処理におけるウエハW搬入工程(保持工程)と同一であり、重複説明は省略する。このとき、図18(A)の模式図に示すように、第1電極部161Bと第2電極部161Bとが離れており、給電部300からヒーター142への給電は停止されている。
次に、ウエハWを保持した回転テーブル100を回転させながら、プリクリーン液供給用のノズルからウエハWの表面の中央部にプリクリーン液を供給することにより行われる。ウエハW上に供給されたプリクリーン液は、遠心力によりウエハWの周縁部に向けて広がりながら流れてゆき、ウエハWの周縁から外方に流出する。このとき、ウエハWの表面はプリクリーン液の薄い液膜に覆われる。プリクリーン工程により、ウエハWの表面がメッキ処理に適した状態になる。このとき、引き続き、第1電極部161Bと第2電極部161Bとが離れており、給電部300からヒーター142への給電は停止されている。このときの状態が図18(B)の模式図に示されている。ウエハWの周縁から外方に流出した処理液L(プリクリーン液)は、周縁カバー体180の上部181の傾斜した内周面185に沿って回転テーブル100の外方に飛散する。
次に、回転テーブル100を回転させたままで、プリクリーン液の供給を停止するとともにリンス液供給用のノズルから回転テーブルに保持されたウエハWの表面の中央部にリンス液(例えばDIW)を供給する。ウエハW上に供給されたリンス液により、ウエハW上に残留していたプリクリーン液および反応副生成物が洗い流される。このときも、引き続き、第1電極部161Bと第2電極部161Bとが離れており、給電部300からヒーター142への給電は停止されている。このときの状態も、図18(B)と同じである(但し、処理液Lはリンス液である)。
次に、回転テーブル100を回転させたままで、リンス液の供給を停止するとともにメッキ液供給用のノズルから回転テーブルに保持されたウエハWの表面の中央部にメッキ液を供給する。これによりウエハW上に残留していたリンス液がメッキ液により置換される。このときの状態も、図18(B)と同じである(但し、処理液Lはメッキ液である)。
リンス液がメッキ液に置換されたら、メッキ液の供給を継続したまま、ウエハWの回転を停止する。次に、第2電極部161Bを上昇位置に移動させ、第1電極部161Aの複数の第1電極164Aと、第2電極部161Bの複数の第2電極164Bとを互いに接触させ、次いで、ホットプレート140のヒーター142への電力供給を開始する。このとき、ホットプレート140の温度が予め定められた温度(吸着プレート120上のウエハWがその後のメッキ処理に適した温度に加熱されるような温度)まで昇温するように、ホットプレート140のヒーター142への供給電力を調節する。
ウエハ加熱工程の後に、あるいはウエハ加熱工程と並行して、ウエハWの表面にメッキ液のパドル(液溜まり)が形成される。リンス液がメッキ液に置換された後に、メッキ液の供給を継続したまま、ウエハWの回転を停止させると、ウエハWの表面に形成されたメッキ液の液膜が厚くなってゆく。このときの状態が、図18(C)に示されている(但し、処理液Lはメッキ液である)。メッキ液の供給は、例えば、メッキ液の液膜表面の高さが周縁カバー体180の上部181の高さよりやや低い高さ位置になるまで続けられ、その後、メッキ液の供給が停止される。周縁カバー体180の上部181は堰として作用し、メッキ液が回転テーブル100の外側にこぼれ落ちることを防止する。
次に、ウエハWを保持した回転テーブル100を回転させ、リンス液供給用のノズルから、回転テーブルに保持されたウエハWの表面の中央部にリンス液(例えばDIW)を供給する。ウエハW上に供給されたリンス液により、ウエハW上に残留していたメッキ液および反応副生成物が洗い流される。このとき、引き続き第1電極部161Bと第2電極部161Bとが離れており、給電部300からヒーター142への給電は引き続き停止されている。このときの状態は、図18(B)と同じである(但し、処理液Lはリンス液である)。
次に、引き続き回転テーブル100を回転させながら、ポストクリーン液供給用のノズルからウエハWの表面の中央部にポストクリーン液を供給する。ウエハW上に供給されたポストクリーン液により、ウエハW上に残留していた反応副生成物がさらに洗い流される。このとき、給電部300からヒーター142への給電は引き続き停止されている。ヒーター142への給電を停止していることにより、低濃度アルカリ液であるポストクリーン液の温度が上昇した場合に生じ得るメッキ膜のエッチングを防止することができる。このときの状態は、図18(B)と同じである(但し、処理液Lはポストクリーン液である)。
次に、引き続き回転テーブル100を回転させながら、リンス液供給用のノズルから、回転テーブルに保持されたウエハWの表面の中央部にリンス液(例えばDIW)を供給する。ウエハW上に供給されたリンス液により、ウエハW上に残留していたポストクリーン液および反応副生成物が洗い流される。このとき、給電部300からヒーター142への給電は引き続き停止されている。このときの状態は、図18(B)と同じである(但し、処理液Lはリンス液である)。
次に、回転テーブル100を高速回転にし、リンス液供給用のノズルからのリンス液の吐出を停止し、上部181よりも半径方向内側の領域に存在する全てのリンス液(ウエハW上に残留しているリンス液も含む)を、遠心力により外方に飛散させる。これにより、ウエハWが乾燥する。このとき、給電部300からヒーター142への給電は引き続き停止されている。
次に、薬液洗浄処理におけるウエハ搬出工程と同様の手順に従いウエハ搬出工程が実行される。このとき、給電部300からヒーター142への給電は引き続き停止されている。
100 回転テーブル
102回転駆動機構
142 電気ヒーター
164AP(164A) 受電電極
164BP(164B) 給電電極
162 電極移動機構
300 給電部
800 処理カップ
701,702,703 処理液ノズル
701B,702B,703B 処理液供給機構
4,18 制御部
Claims (26)
- 基板を水平姿勢で保持する回転テーブルと、
前記回転テーブルを鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、
前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記回転テーブル上に載置された前記基板を加熱する電気ヒーターと、
前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記電気ヒーターに電気的に接続された受電電極と、
前記受電電極と接触して、前記受電電極を介して前記電気ヒーターに駆動電力を供給する給電電極と、
前記給電電極と前記受電電極とを相対的に接離させる電極移動機構と、
前記給電電極に前記駆動電力を供給する給電部と、
前記回転テーブルの周囲を囲み、排気配管および排液配管に接続された処理カップと、
前記基板に処理液を供給する少なくとも1つの処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに、前記処理液として少なくとも無電解メッキ液を供給する処理液供給機構と、
前記電極移動機構、前記給電部、前記回転駆動機構および前記処理液供給機構を制御する制御部と、
を備え、
前記受電電極と前記給電電極を接触させたまま、前記回転テーブルを所定の角度範囲内で回転させることができるように構成されている、基板処理装置。 - 前記回転テーブルは吸着プレートを有し、前記基板は、前記吸着プレートの上面に吸着されることにより、前記回転テーブルにより保持され、前記電気ヒーターは、前記吸着プレートの下面側から、前記吸着プレートを介して、前記吸着プレートの上面に吸着された前記基板を加熱する、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記鉛直軸線の方向から見た前記回転テーブルの面積は、前記基板の面積と等しいかまたは大きい、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記回転テーブルの回転軸内を通って延びる吸引配管をさらに備え、前記回転テーブルはベースプレートを有し、前記ベースプレートの上面に、前記吸引配管に連通する吸引口が設けられ、前記吸着プレートを前記ベースプレートの上面に載置した状態で、前記吸引口を介して吸引力を作用させることにより、前記吸着プレートが前記ベースプレートに吸着され、かつ、前記吸着プレートを貫通する貫通孔を介して前記吸引力が前記基板にも作用して、前記基板が前記吸着プレートに吸着される、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記回転テーブルは前記基板の周縁部を囲む堰を有し、前記回転テーブル上に前記基板が保持されているときに前記基板に前記無電解メッキ液を供給することにより、前記無電解メッキ液が前記堰により堰き止められ、前記基板の上面の全体を浸漬することができる前記無電解メッキ液のパドルを前記回転テーブル上に形成することが可能であり、前記堰は、前記回転テーブルの半径方向内側にゆくに従って低くなるように傾斜付けされている、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記無電解メッキ液を前記処理液ノズルから前記基板に供給する前に、前記無電解メッキ液を温調する処理液温調機構をさらに備えた、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記電気ヒーターは、各々が前記基板の異なる領域の加熱を受け持つ複数の加熱素子を有し、前記制御部は、前記給電部を介して、前記複数の加熱素子の発熱量を個別に制御することができる、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記処理液供給機構は、前記少なくとも1つの処理液ノズルに、プリクリーン液、ポストクリーン液およびリンス液を供給することができる、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記回転テーブルおよび前記処理カップを収容するハウジングと、前記ハウジング内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備えた、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記回転テーブルに保持された基板を覆うトッププレートをさらに備えた、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記トッププレートはヒーターを有し、前記ヒーターにより少なくとも前記トッププレートの下面が加熱される、請求項10記載の基板処理装置。
- 前記回転テーブルに保持された基板と前記トッププレートとの間の空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備えた、請求項10記載の基板処理装置。
- 前記電気ヒーターに電力を供給するための第1電力伝送機構および第2電力伝送機構を備え、
前記第1電力伝送機構は、前記電極移動機構により接離可能な前記受電電極および前記給電電極を含み、
前記第2電力伝送機構は、相対回転可能な固定部および回転部を有し、前記第2電力伝送機構は前記固定部に対して前記回転部が連続的に回転しているときにも前記固定部から前記回転部への電力伝送が可能なように構成されており、前記回転部は前記電気ヒーターに電気的に接続されるとともに前記回転テーブルまたは前記回転テーブルと連動して回転する部材に固定されており、
前記給電部は、前記第2電力伝送機構の前記固定部にも電力を供給するように設けられ、
前記制御部は、少なくとも前記受電電極が前記給電電極から離れている離間期間内の少なくとも一部の期間に、前記給電部から前記第2電力伝送機構を介して前記電気ヒーターに電力を供給させる、請求項1記載の基板処理装置。 - 基板を水平姿勢で保持する回転テーブルと、前記回転テーブルを鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記回転テーブル上に載置された前記基板を加熱する電気ヒーターと、前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記電気ヒーターに電気的に接続された受電電極と、前記受電電極と接触して、前記受電電極を介して前記電気ヒーターに駆動電力を供給する給電電極と、前記給電電極と前記受電電極とを相対的に接離させる電極移動機構と、前記給電電極に前記駆動電力を供給する給電部と、前記回転テーブルの周囲を囲み、排気配管および排液配管に接続された処理カップと、前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに前記処理液として少なくとも無電解メッキ液を供給する処理液供給機構と、を備えた基板処理装置を用いて前記基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を水平姿勢で回転テーブルに保持させる保持工程と、
前記基板の上面に無電解メッキ液を供給して、前記基板の上面の全体を覆う前記無電解メッキ液のパドルを形成するパドル形成工程と、
前記受電電極と前記給電電極とを接触させた状態で、前記給電部から前記電気ヒーターに給電して、前記基板および前記基板上の前記無電解メッキ液を加熱し、これにより前記基板を前記無電解メッキ液により処理する無電解メッキ処理工程と、
を備え、
前記無電解メッキ処理工程は、前記受電電極と前記給電電極とを接触させて前記電気ヒーターに給電した状態で、前記回転テーブルを所定の角度範囲内で正転および逆転させることにより前記基板上の前記無電解メッキ液を撹拌する撹拌工程を含む、基板処理方法。 - 前記無電解メッキ処理工程の後に、前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを回転させながら前記基板の上面にポストクリーン液を供給し、これにより前記基板上の表面を洗浄するポストクリーン工程と、
前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを回転させながら前記基板の上面にリンス液を供給し、これにより前記基板上の前記ポストクリーン液を前記リンス液により除去するリンス工程と、
前記リンス工程の後に、前記リンス液の供給を停止して、前記回転テーブルを回転させることにより、前記基板上の前記リンス液を除去する振り切り乾燥工程と、
をさらに備えた、請求項14記載の基板処理方法。 - 前記振り切り乾燥工程の後に、前記回転テーブルの回転を停止させて、前記受電電極と前記給電電極とを接触させた状態で、前記給電部から前記電気ヒーターに給電して、前記基板を加熱することにより、前記基板に残留しているリンス液を除去する加熱乾燥工程をさらに備えた、請求項15記載の基板処理方法。
- 前記回転テーブルは吸着プレートを有し、前記保持工程は、前記吸着プレートにより基板を吸着することにより行われ、前記無電解メッキ処理工程における前記基板の加熱は、前記電気ヒーターにより、前記吸着プレートの下面側から、前記吸着プレートを介して、前記吸着プレートの上面に吸着された前記基板を加熱することにより行われる、請求項14から16のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記振り切り乾燥工程または前記加熱乾燥工程が終了した後に、前記吸着を解除して前記基板を前記回転テーブルから取り外す基板取り外し工程をさらに備え、前記基板取り外し工程において、前記吸着プレートに設けられた吸引ラインに、パージガスを流すことにより前記基板の取り外しを促進する、請求項16に従属する請求項17に記載の基板処理方法。
- 前記基板処理装置は、前記回転テーブルおよび前記処理カップを収容するハウジングをさらに備え、前記基板処理方法は、前記パドル形成工程の前に前記ハウジング内に不活性ガスを供給することを含む、請求項14記載の基板処理方法。
- 前記無電解メッキ処理工程は、前記回転テーブルに保持された基板を、少なくともその下面が加熱されたトッププレートで覆いながら実行される、請求項14記載の基板処理方法。
- 前記無電解メッキ処理工程は、前記回転テーブルに保持された基板を、トッププレートで覆い、かつ、前記トッププレートに設けられたノズルから、前記トッププレートと前記基板との間の空間に不活性ガスを供給しながら、実行される、請求項14記載の基板処理方法。
- 前記保持工程の後に、前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを回転させながら前記基板にプリクリーン液を供給して前記基板の表面を洗浄するプリクリーン工程と、
前記プリクリーン工程の後に、前記基板上の前記プリクリーン液をリンス液により除去するリンス工程と、
をさらに備え、
前記リンス工程の後に前記パドル形成工程が実行される、請求項14記載の基板処理方法。 - 前記ポストクリーン工程の前に、前記回転テーブルを冷却する冷却工程をさらに備え、
前記回転テーブルは吸着プレートを有し、前記基板は、前記吸着プレートの上面に吸着されることにより、前記回転テーブルにより保持されるようになっており、
前記冷却工程は、前記吸着プレートへの前記基板の吸着を解除して前記基板をリフトピンで持ち上げ、この状態で、前記吸着プレートの表面に設けられた吸引口から前記吸着プレートの周囲の雰囲気を吸引することにより行われる、
請求項15に記載の基板処理方法。 - 前記無電解メッキ処理工程は、前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを所定の角度範囲内で正転および逆転させて前記基板上の無電解メッキ液を撹拌することと、その後に、前記受電電極と前記給電電極とを接触させて前記基板上の無電解メッキ液を加熱することと、を含む、請求項14に記載の基板処理方法。
- 前記基板処理装置は、前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられた補助ヒーターをさらに備え、前記補助ヒーターには、前記回転テーブルが連続的に一方向に回転している場合にも給電可能であり、
前記基板処理方法は、前記回転テーブルを保温するために、前記受電電極と前記給電電極とが離間している期間のうちの少なくとも一部の期間に、前記補助ヒーターに給電する工程をさらに備えている、請求項14に記載の基板処理方法。 - 基板を水平姿勢で保持する回転テーブルと、前記回転テーブルを鉛直軸線周りに回転させる回転駆動機構と、前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記回転テーブル上に載置された前記基板を加熱する電気ヒーターと、前記回転テーブルと一緒に回転するように前記回転テーブルに設けられ、前記電気ヒーターに電気的に接続された受電電極と、前記受電電極と接触して、前記受電電極を介して前記電気ヒーターに駆動電力を供給する給電電極と、前記給電電極と前記受電電極とを相対的に接離させる電極移動機構と、前記給電電極に前記駆動電力を供給する給電部と、前記回転テーブルの周囲を囲み、排気配管および排液配管に接続された処理カップと、前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに前記処理液として少なくとも無電解メッキ液を供給する処理液供給機構と、を備えた基板処理装置を用いて前記基板を処理する基板処理方法であって、
前記基板を水平姿勢で回転テーブルに保持させる保持工程と、
前記基板の上面に無電解メッキ液を供給して、前記基板の上面の全体を覆う前記無電解メッキ液のパドルを形成するパドル形成工程と、
前記受電電極と前記給電電極とを接触させた状態で、前記給電部から前記電気ヒーターに給電して、前記基板および前記基板上の前記無電解メッキ液を加熱し、これにより前記基板を前記無電解メッキ液により処理する無電解メッキ処理工程と、
前記無電解メッキ処理工程の後に、前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを回転させながら前記基板の上面にポストクリーン液を供給し、これにより前記基板上の表面を洗浄するポストクリーン工程と、
前記受電電極と前記給電電極とを離間させた状態で前記回転テーブルを回転させながら前記基板の上面にリンス液を供給し、これにより前記基板上の前記ポストクリーン液を前記リンス液により除去するリンス工程と、
前記リンス工程の後に、前記リンス液の供給を停止して、前記回転テーブルを回転させることにより、前記基板上の前記リンス液を除去する振り切り乾燥工程と、
を備えた基板処理方法において、
前記ポストクリーン工程の前に、前記回転テーブルを冷却する冷却工程をさらに備え、
前記回転テーブルは吸着プレートを有し、前記基板は、前記吸着プレートの上面に吸着されることにより、前記回転テーブルにより保持されるようになっており、
前記冷却工程は、前記吸着プレートへの前記基板の吸着を解除して前記基板をリフトピンで持ち上げ、この状態で、前記吸着プレートの表面に設けられた吸引口から前記吸着プレートの周囲の雰囲気を吸引することにより行われる、基板処理方法。
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