JP2013175677A - Liquid processing apparatus, liquid processing method and storage medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に残る薬液をリンス液にて処理した後に乾燥を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for performing drying after treating a chemical solution remaining on a substrate with a rinse solution.
基板である例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程において、回転するウエハの表面に、各種の薬液を供給してごみや自然酸化物などを除去する枚葉式の液処理装置が知られている。 In the manufacturing process of a semiconductor device in which a laminated structure of integrated circuits is formed on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer), which is a substrate, various chemicals are supplied to the surface of the rotating wafer to generate dust, natural oxides, etc. A single-wafer type liquid processing apparatus that removes water is known.
例えば特許文献１には、回転するウエハの中央部に薬液を供給して処理を行った後、供給する処理液をリンス液に切り替えてこの薬液を除去し、その後、ウエハを乾燥させる液処理装置が記載されている。このように回転するウエハの中央部にリンス液を供給し、ウエハの表面全体にリンス液を広げて薬液を除去する手法では、薬液の乾燥時に生成するパーティクルやゴミなどの付着物がウエハの周縁部に残存してしまう場合がある。
For example,
ウエハの周縁部に残存する付着物は、長時間のリンス処理を行えば除去することができるが、単位時間あたりに処理可能なウエハの枚数が減少し、またリンス液の消費量が増大してしまうという問題が生じる。 Deposits remaining on the peripheral edge of the wafer can be removed by rinsing for a long time, but the number of wafers that can be processed per unit time is reduced and the consumption of the rinsing liquid is increased. Problem arises.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の清浄度を向上させることが可能な枚葉式の液処理装置、液処理方法及びこの方法を記憶した記憶媒体を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a single-wafer type liquid processing apparatus, a liquid processing method, and a storage medium storing the method that can improve the cleanliness of a substrate. Is to provide.
本発明に係る液処理装置は、基板を水平に保持するための基板保持部と、
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転駆動部と、
回転する前記基板の上面の中央部に、基板上の薬液を除去するためにリンス液を供給するための第１ノズルと、
基板の周縁部よりも内側の基板の上方位置から、周縁部へ向けてリンス液を吐出する第２ノズルと、を備え、
前記第２ノズルは、前記第１ノズルよりも、前記基板へのリンス液の供給速度が大きいことを特徴とする。
The liquid processing apparatus according to the present invention includes a substrate holding unit for holding the substrate horizontally,
A rotation drive unit for rotating the substrate holding unit around the vertical axis;
A first nozzle for supplying a rinsing liquid to remove a chemical on the substrate at the center of the upper surface of the rotating substrate;
A second nozzle that discharges the rinsing liquid from the upper position of the substrate inside the peripheral portion of the substrate toward the peripheral portion,
The second nozzle has a higher supply speed of the rinse liquid to the substrate than the first nozzle.
上述の液処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）基板の上面に薬液を供給するための薬液ノズルと、前記第１ノズルとが設けられたノズルブロックと、このノズルブロックを移動させる移動機構と、前記第１ノズルから基板にリンス液を供給しながら、当該基板の中央部の上方位置から周縁部の上方位置まで前記ノズルブロックを移動させるように制御信号を出力する制御部と、を備えること。
（ｂ）前記第２ノズルは、前記薬液ノズル及び第１ノズルと共通のノズルブロックに設けられていること。
（ｃ）前記薬液ノズルと第１ノズルとが共通のノズルであること。
（ｄ）前記第１ノズルを基板の中央部の上方位置と基板側方の退避位置との間で移動させるための第１移動機構と、前記第２ノズルを基板の周縁部よりも内側の上方位置と基板側方の退避位置との間で移動させる第２移動機構と、を備えること。
（ｅ）前記第１ノズルの吐出口の開口面積が前記第２ノズルの吐出口の開口面積よりも大きいこと。また、前記第１ノズルから供給されるリンス液の単位時間あたりの流量が、前記第２ノズルから供給されるリンス液の単位時間あたりの流量よりも大きいこと。
The liquid processing apparatus described above may have the following features.
(A) A chemical nozzle for supplying a chemical to the upper surface of the substrate, a nozzle block provided with the first nozzle, a moving mechanism for moving the nozzle block, and a rinse liquid from the first nozzle to the substrate A control unit that outputs a control signal so as to move the nozzle block from an upper position of the central portion of the substrate to an upper position of the peripheral edge while supplying.
(B) The second nozzle is provided in a nozzle block common to the chemical nozzle and the first nozzle.
(C) The chemical nozzle and the first nozzle are common nozzles.
(D) a first moving mechanism for moving the first nozzle between an upper position of the central portion of the substrate and a retracted position on the side of the substrate; and an upper portion on the inner side of the peripheral portion of the substrate. And a second moving mechanism for moving between the position and the retracted position on the side of the substrate.
(E) The opening area of the discharge port of the first nozzle is larger than the opening area of the discharge port of the second nozzle. Further, the flow rate per unit time of the rinse liquid supplied from the first nozzle is larger than the flow rate per unit time of the rinse liquid supplied from the second nozzle.
本発明は、基板の中央部にリンス液を供給する第１ノズルよりも大きな供給速度で当該基板の内側から周縁部に向けてリンス液を供給する第２ノズルを備えているので、前記周縁部に残存する液体を基板の外へ向けて押し流し、より清浄な状態にすることができる。 Since the present invention includes the second nozzle that supplies the rinsing liquid from the inside of the substrate toward the peripheral portion at a higher supply speed than the first nozzle that supplies the rinsing liquid to the central portion of the substrate, the peripheral portion The liquid remaining on the substrate can be washed out toward the outside of the substrate to make it cleaner.
本発明の実施の形態に係わる液処理装置の構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように、液処理装置は、ウエハＷを水平に支持する複数個、例えば３個の支持ピン２３が設けられた円板状の支持プレート２１と、支持プレート２１の下面に連結され、上下方向に伸びる回転軸２２と、を備えている。支持プレート２１や支持ピン２３は、本液処理装置の基板保持部に相当する。
The configuration of the liquid processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the liquid processing apparatus is connected to a disk-
回転軸２２の下端側にはプーリ３３が設けられており、このプーリ３３の側方には回転モータ３１が配置されている。これらプーリ３３と回転モータ３１の回転軸とに駆動ベルト３２を捲回することにより、支持プレート２１のウエハＷを鉛直軸周りに回転させる回転駆動部３０を構成している。回転モータ３１は、支持プレート２１の回転速度、即ち、当該支持プレート２１に支持されたウエハＷの回転速度を変化させることができる。また、回転軸２２は、ベアリング３４を介して当該液処置装置が配置された筐体の床板１２に固定されている。
A
支持プレート２１は、その中央部が円形に切りかかれていて、その切り欠き内には、円板状の昇降プレート２４が配置されている。昇降プレート２４の上面には、外部のウエハ搬送機構との間での受け渡し時にウエハＷを裏面（下面）側から支持するための複数個、例えば３個のリフトピン２６が設けられている。
The center portion of the
昇降プレート２４の下面には、回転軸２２内を上下方向に貫通するリフト軸２５が連結されており、このリフト軸２５の下端には、当該リフト軸２５を昇降させるための昇降機構３５が設けられている。
また、支持プレート２１の外方には、支持ピン２３によって支持されたウエハＷをその周縁及び斜め上方側から覆うためのカップ１１が設けられている。
A
A
本例の液処理装置は、ウエハＷの表面に付着している有機性の汚れやパーティクルを除去するためのＳＣ−１（アンモニアと過酸化水素との混合水溶液）と、ウエハＷの表面の自然酸化物を除去するためのＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid）と、を薬液として使用する。 The liquid processing apparatus of this example includes SC-1 (mixed aqueous solution of ammonia and hydrogen peroxide) for removing organic dirt and particles adhering to the surface of the wafer W, and the natural surface of the wafer W. DHF (Diluted HydroFluoric acid) for removing oxides is used as a chemical solution.
これらの薬液を供給する手段として、液処理装置は第１ノズル４１１を備えている。第１ノズル４１１は、回転するウエハＷの表面（上面）の中央部に、各薬液（ＳＣ−１及びＤＨＦ）と、リンス液であるＤＩＷとを供給する役割を果たす。第１ノズル４１１はノズルブロック４２の下面側に設けられており、このノズルブロック４２は片持ち梁状のノズルアーム４３の先端部に取り付けられている。
As a means for supplying these chemical solutions, the liquid processing apparatus includes a
図２に示すようにノズルアーム４３の基端部は、ガイドレール４５上を走行自在なスライダー４４によって支持されている。そして、このスライダー４４をガイドレール４５の一端と他端との間で移動させることにより、ウエハＷの中央部（ウエハＷの回転中心）の上方の位置（図２中、実線で示してある）と、ウエハＷの上方からウエハＷの側方へと退避した退避位置（同図中、破線で示してある）との間でノズルブロック４２（即ち、第１ノズル４１１、及び後述のＩＰＡノズル４１２）を移動させることができる。なお便宜上、図２においてはカップ１１の記載を省略してあるが、退避位置はカップ１１よりも外側に設定されている。
上述の第１ノズル４１１を支持するノズルブロック４２やノズルアーム４３、スライダー４４やガイドレール４５は、第１ノズル４１１を移動させる第１移動機構に相当する。またノズルブロック４２は、図１、図２に示した形状のものに限られるものではなく、第１ノズル４１１を保持する機能を備えていればよい。
As shown in FIG. 2, the base end portion of the
The
ノズルアーム４３やノズルブロック４２の内部には、第１ノズル４１１に接続された不図示の液流路が形成されており、この流路には各処理液（薬液及びＤＩＷ）のタンクと、流量調節機構からなるＤＩＷ供給部６１、ＤＨＦ供給部６３及びＳＣ−１供給部６４が接続されている。そして、前記液流路と各処理液の供給部６１、６３、６４とを繋ぐ接続管路上に設けられた開閉バルブＶ２、Ｖ４、Ｖ５を開閉することにより、第１ノズル４１１からウエハＷへとＤＩＷ、ＤＨＦ、ＳＣ−１を切り替えて供給することができる。
A liquid flow path (not shown) connected to the
またさらに、図１、図２に示すようにノズルブロック４２には、ウエハＷのスピン乾燥を行う際に用いられるＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）の供給を行うＩＰＡノズル４１２が設けられている。ＩＰＡ供給部６２から供給されたＩＰＡは、薬液やＤＩＷとは異なる流路を通ってＩＰＡノズル４１２に供給される。なお、ＩＰＡノズル４１２は、第１ノズル４１１と共通のノズルブロック４２に設ける場合に限られるものではなく、ＩＰＡノズル４１２専用のノズルブロックや移動機構などを利用してもよい。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the
以上に説明した構成を備えた本例の液処理装置は、第２ノズル５１を備えている。第２ノズル５１は、ウエハＷの周縁部にリンス液であるＤＩＷを供給する役割を果たす。図１〜図３に示すように、第２ノズル５１は、ノズルブロック５２、ノズルアーム５３及び回転軸５４を介して駆動部５５に接続されており、ウエハＷの周縁部にＤＩＷを供給する位置（図２中、実線で示してある）と、ウエハＷの上方から側方へと退避した退避位置（同図中、破線で示してある）との間を移動させることができる。ここで、第２ノズル５１を支持するノズルブロック５２やノズルアーム５３、回転軸５４とその駆動部５５は、第２ノズル５１を移動させる第２移動機構に相当する。
また、第２ノズル５１は、ノズルブロック５２やノズルアーム５３の内部に形成された液流路や開閉弁Ｖ１が設けられた接続管路を介して既述のＤＩＷ供給部６１に接続されている。
The liquid processing apparatus of this example having the configuration described above includes a
The
第２ノズル５１はノズルブロック５２の側面から斜め下方に向けて伸び出すように設けられている。これにより、ＤＩＷが供給されるウエハＷの周縁部よりも内側であって、当該ウエハＷの上方の予め設定された位置に第２ノズル５１を位置させたとき、第１ノズル４１１から供給されたＤＩＷが残存しているウエハＷの周縁部へとＤＩＷを供給することができる。
The
ここでウエハＷの周縁部とは、第１ノズル４１１から供給されたＤＩＷが残存する領域など、第２ノズル５１からＤＩＷを供給することによってウエハＷの清浄度を向上させるリンス処理が行われる領域である。本例の周縁部は、例えばウエハＷの外周端から５０ｍｍ程度の範囲に設定される。但し、周縁部の範囲はこの例に限定されるものではなく、第２ノズル５１を用いた処理が必要な領域の広さに応じて適宜、変更してもよく、例えばウエハＷの半径の半分よりも外側の領域全体を周縁部としてもよい。
Here, the peripheral edge of the wafer W is an area where a rinse process for improving the cleanliness of the wafer W by supplying DIW from the
ウエハＷの表面にＤＩＷが到達する位置は、図３に示すように第２ノズル５１から吐出され、回転するウエハＷに到達したＤＩＷが遠心力の作用によって当該ウエハＷの表面を拡がり、ウエハＷの外側へと排出される際に、記周縁部の最も内側から、ウエハＷの外周端に亘ってＤＩＷを行き渡らせることのできる位置に設定される。
The position where the DIW reaches the surface of the wafer W is discharged from the
また、第２ノズル５１から供給されたＤＩＷがウエハＷの内側へ向けて拡がりにくくなるように、第２ノズル５１は前記周縁部の斜め上方の位置から、ウエハＷの外側へ向けてＤＩＷを吐出する（図１）。第２ノズル５１からのＤＩＷの吐出方向とウエハＷとの成す角度θは、鋭角（９０°未満）であればよいが、ウエハＷの回転速度やノズルブロック５２のサイズ、カップ１１がＤＩＷを受け止める位置などを考慮して例えば３０°以上、９０°未満の範囲が好適に選択される。また図２に示すようにウエハＷを平面視したとき、ＤＩＷの吐出方向と、第２ノズル５１から吐出されたＤＩＷがウエハＷに到達する位置とウエハＷの中心とを結ぶ線との成す角度φは、＋９０°＜φ＜−９０°の範囲（ウエハＷの回転方向と一致する方向にＤＩＷを吐出する場合を正とする）で設定してよい。但し、回転するウエハＷにＤＩＷが到達したときに発生するミストの低減などを考慮すると、前記角度φは、０〜＋９０°の範囲内に設定することが好ましい。
Further, the
また第２ノズル５１から吐出されるＤＩＷは、ウエハＷの表面に到達する際のＤＩＷの供給速度が、第１ノズル４１１から供給されたＤＩＷがウエハＷ表面に到達する際の速度よりも大きくなるように設定されている。既述のように本例の第２ノズル５１は、第１ノズル４１１と共通のＤＩＷ供給部６１に接続されており、ＤＩＷ供給部６１からのＤＩＷの供給圧力はほぼ等しい。そこで第２ノズル５１は、ＤＩＷの吐出口の開口面積が、第１ノズル４１１の吐出口の開口面積よりも小さくなっていることにより、第１ノズル４１１よりも大きな供給速度でＤＩＷを供給できる。
The DIW discharged from the
ここで第１ノズル４１１は、ウエハＷの表面全体に液膜を形成するために十分な流量のＤＩＷを供給することが可能な開口面積を有する吐出口を備えている。この結果、第１ノズル４１１と、第２ノズルとでは吐出口の開口面積が異なり、第１ノズル４１１の開口面積の方が大きくなっている。そして、各ノズル４１１、５１から単位時間あたりに供給されるＤＩＷの流量も第１ノズル４１１の方が第２ノズル５１よりも大きい。
Here, the
ＤＩＷの供給速度は、第２ノズル５１から供給された後、ウエハＷの周縁部に残存しているＤＩＷをウエハＷの外に向けて押し流すのに十分な速度に設定される。第２ノズル５１の吐出口の径は、第２ノズル５１へのＤＩＷの供給圧、当該吐出口からウエハＷの表面までの距離などを考慮しつつ、ＤＩＷがウエハＷの表面に到達する際の流速が前記供給速度を満たすように設定される。
The supply speed of DIW is set to a speed sufficient to push DIW remaining on the peripheral edge of the wafer W toward the outside of the wafer W after being supplied from the
但し、実際にウエハＷにＤＩＷが到達する時点における流速を計測することは難しい。この場合には、例えば吐出口の径を種々に変化させた第２ノズル５１を用いてウエハＷの周縁部をリンス処理し、所望の清浄度が得られる径を選択すればよい。また各ノズル４１１、５１の吐出口から吐出される時点とウエハＷへのＤＩＷの到達時点とでＤＩＷの速度が変化するとしても、第２ノズル５１の吐出口におけるＤＩＷの流速が第１ノズル４１１の吐出口における流速よりも十分に大きければ、ウエハＷの表面に到達する際の供給速度も第１ノズル４１１よりも第２ノズル５１の方が大きいとみてよい。
However, it is difficult to measure the flow velocity when DIW actually reaches the wafer W. In this case, for example, the peripheral edge of the wafer W may be rinsed using the
さらに本液処理装置は、図１、図２に示すように制御部７と接続されている。制御部７は例えば図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には液処理装置の作用、即ち支持プレート２１上に支持されたウエハＷを回転させ、予め設定されたスケジュールに基づいて処理液を切り替えて供給し、液処理を行った後、第１ノズル４１１を移動させてリンス処理を行い、さらに第２ノズル５１を用いて周縁部のリンス処理を行ってからウエハＷを乾燥させて搬出するまでの制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。
Furthermore, this liquid processing apparatus is connected with the
以下、液処理装置の動作の流れを示す図４、液処理を実行中の液処理装置の状態を模式的に示した図５〜図８、最後のリンス処理からスピン乾燥に至るまでのウエハＷの回転速度の推移を示す図９を参照しながら、本液処理装置の作用について説明する。 Hereinafter, FIG. 4 showing the flow of operation of the liquid processing apparatus, FIGS. 5 to 8 schematically showing the state of the liquid processing apparatus performing the liquid processing, and the wafer W from the last rinse process to spin drying. The operation of this liquid processing apparatus will be described with reference to FIG.
液処理装置は、２つのノズルヘッド４２、５２を退避位置に退避させ、また支持プレート２１を停止させた状態で待機している（スタート）。そして外部のウエハ搬送機構が、ウエハＷを保持したフォークを支持プレート２１の上方側まで進入させると、昇降プレート２４を上昇させてフォークと交差させ、昇降プレート２４のリフトピン２６上にウエハＷを受け渡す。
The liquid processing apparatus stands by with the two nozzle heads 42 and 52 retracted to the retracted position and the
フォークが支持プレート２１の上方から退避した後、昇降プレート２４を降下させ、支持プレート２１の支持ピン２３上にウエハＷを載置する（図４のステップＳ１）。次いでノズルブロック４２をウエハＷの中央部の上方位置まで移動させると共に、回転モータ３１を作動させ、支持プレート２１上のウエハＷを回転させる（図４のステップＳ２、図５）。
After the fork retracts from above the
しかる後、ウエハＷの回転速度が１０〜５００ｒｐｍに到達したら、第１ノズル４１１からＳＣ−１の供給を開始し、有機性の汚れやパーティクルの除去を行う（図４のステップＳ３、図５）。このとき、ウエハＷの表面に供給されたＳＣ−１がミストや蒸気などの浮遊物となって周囲に飛散する。
Thereafter, when the rotation speed of the wafer W reaches 10 to 500 rpm, supply of SC-1 from the
予め設定された時間だけＳＣ−１の供給を行ったら、ウエハＷの回転速度を５００〜１５００ｒｐｍに調整すると共に、第１ノズル４１１から供給する処理液をＤＩＷに切り替えてリンス処理を行い、ウエハＷ表面のＳＣ−１を洗い流す（図４のステップＳ４、図５）。
When SC-1 is supplied for a preset time, the rotation speed of the wafer W is adjusted to 500-1500 rpm, the processing liquid supplied from the
予め設定された時間だけリンス処理を行ったら、ウエハＷの回転速度を１０〜５００ｒｐｍに調整すると共に、第１ノズル４１１から供給する処理液をＤＨＦに切り替え、自然酸化物の除去を行う（図４のステップＳ５、図５）。
When the rinsing process is performed for a preset time, the rotational speed of the wafer W is adjusted to 10 to 500 rpm, and the processing liquid supplied from the
この後、予め設定された時間だけＤＨＦの供給を行ったら、ウエハＷの回転速度を５００〜１５００ｒｐｍに調整すると共に、第１ノズル４１１から供給する処理液をＤＩＷに切り替えてリンス処理を行い、ウエハＷ表面のＤＨＦを洗い流す（図４のステップＳ６、図５）。
Thereafter, when DHF is supplied for a preset time, the rotation speed of the wafer W is adjusted to 500 to 1500 rpm, and the processing liquid supplied from the
このとき、ウエハＷの表面に広がったＤＩＷの液膜に、ＳＣ−１とＤＨＦとの反応生成物であるフッ化アンモニウムの浮遊物が接触すると、この液膜内にフッ化アンモニウムが取り込まれる。 At this time, when a suspension of ammonium fluoride, which is a reaction product of SC-1 and DHF, comes into contact with the liquid film of DIW spread on the surface of the wafer W, ammonium fluoride is taken into the liquid film.
次に、ウエハＷの表面に厚い液膜を形成しながら液膜内のフッ化アンモニウムをウエハＷの外に向かって押し流すため、第１ノズル４１１からのＤＩＷの供給を継続したまま第１ノズル４１１をウエハＷの中央部の上方位置から、周縁部の上方位置に向かって移動させる。ウエハＷの表面に形成されている液膜が薄いと、フッ化アンモニウムがウエハＷの表面に接触して付着しやすくなる。また、ウエハＷを高速で回転させたままリンス処理を行うと、ウエハＷから振り切られたＤＩＷがカップ１１に衝突して跳ね返り、ウエハＷに再付着してしまうおそれもある。そこで、図９に示すように第１ノズル４１１の移動を開始する前にウエハＷの回転速度を低下させる。
Next, since the ammonium fluoride in the liquid film is pushed out of the wafer W while forming a thick liquid film on the surface of the wafer W, the
そして、例えばウエハＷの回転速度が３０〜１００ｒｐｍ程度になったら、第１ノズル４１１の移動を開始する（ステップＳ７、図６）。ＤＩＷを供給する第１ノズル４１１をウエハＷの中央部側から周縁部側へ移動させることにより、フッ化アンモニウムを含むＤＩＷがウエハＷの周縁部側へ向けて押し出され、やがてウエハＷの外側へと排出される。
For example, when the rotation speed of the wafer W reaches about 30 to 100 rpm, the movement of the
ここで図９に示すように、第１ノズル４１１の移動を開始した後も、ウエハＷの回転速度を低下させていく。これにより、第１ノズル４１１がウエハＷの周縁部側に移動するにつれてウエハＷの回転速度が低下し、第１ノズル４１１から供給されたＤＩＷが、ウエハＷを支持する支持ピン２３等に当たってはね返ることを抑制することができる。そしてウエハＷの回転速度が１０〜３０ｒｐｍ程度になったら、この回転速度を維持しながら第１ノズル４１１をウエハＷの周縁部側の予め設定された処理終了位置までさらに移動させる。
Here, as shown in FIG. 9, the rotation speed of the wafer W is decreased even after the movement of the
上述のように、ウエハＷの回転速度を低下させてリンス処理を行うと、ウエハＷの周縁部はＤＩＷが溜まり易い状況となる。ここで第１ノズル４１１が処理終了位置に到達した後、ＤＩＷの供給を停止し、このままウエハＷを乾燥させると、ウエハＷの周縁部に残存するフッ化アンモニウムがウォーターマークの原因となるおそれがあることから、引き続き第２ノズル５１を利用したリンス処理を行う。
As described above, when the rinsing process is performed by reducing the rotation speed of the wafer W, the peripheral edge of the wafer W is likely to accumulate DIW. If the supply of DIW is stopped after the
例えば、第１ノズル４１１をウエハＷの中央部側から周縁部側へと移動させている期間中に、ウエハＷの側方へと退避している第２ノズル５１を、ＤＩＷの供給位置まで移動させておく（図４のステップＳ８）。そして第１ノズル４１１がウエハＷの周縁部の処理終了位置まで到達し、予め設定された時間だけＤＩＷの供給を行ったら、図９に示すようにウエハＷの回転速度を１０〜３０ｒｐｍに維持したままＤＩＷを供給するノズルを第１ノズル４１１から第２ノズル５１に切り替える（ステップＳ９）。
For example, during the period in which the
既述のように第２ノズル５１からは、第１ノズル４１１よりも大きな供給速度でＤＩＷが供給される。ここで既述のように、ウエハＷの回転速度を１０〜３０ｒｐｍ程度まで低下させておくと、第１ノズル４１１からのＤＩＷの供給を停止した後であってもウエハＷの表面にはＤＩＷの液膜Ｆが形成されたままの状態となる。この液膜が形成されているウエハＷの周縁部に、第２ノズル５１から高速でＤＩＷを供給すると、当該周縁部に残存するフッ化アンモニウムを含むＤＩＷを洗い流すことができる（図３、図７）。
As described above, DIW is supplied from the
こうして予め設定された時間だけ第２ノズル５１からのＤＩＷの供給を行ったら、第２ノズル５１からのＤＩＷの供給を停止する。そして、図８に示すようにＩＰＡノズル４１２（ノズルブロック４２）をウエハＷの中央部の上方に位置させ、ＩＰＡの供給を開始する（図４のステップＳ１０）。そして図９に示すようにＩＰＡの供給開始後、ウエハＷの回転速度を５００〜１０００ｒｐｍ程度まで上昇させ、この状態を維持してＩＰＡの供給を停止した後、ウエハＷ上のＩＰＡを揮発させ、スピン乾燥を行う。
When DIW is supplied from the
ウエハＷのスピン乾燥を完了したら、両ノズルブロック４２、５２をウエハＷの上方から退避位置へ退避させると共に、ウエハＷの回転を停止する（図４のステップＳ１１）。しかる後、昇降プレート２４を上昇させてウエハＷを持ち上げ、外部のウエハ搬送機構に処理済みのウエハＷを受け渡した後（図４のステップＳ１２）、昇降プレート２４を降下させて次のウエハＷの搬入を待つ（エンド）。
When the spin drying of the wafer W is completed, the nozzle blocks 42 and 52 are retracted from above the wafer W to the retracted position, and the rotation of the wafer W is stopped (step S11 in FIG. 4). Thereafter, the elevating
本実施の形態に係わる液処理装置によれば以下の効果がある。ウエハＷの中央部にＤＩＷを供給する第１ノズル４１１よりも大きな供給速度で当該ウエハＷの内側から周縁部に向けてＤＩＷを供給する第２ノズル５１を備えているので、ウエハＷの周縁部に残存するＤＩＷをウエハＷの外へ向けて押し流し、より清浄な状態にすることができる。
The liquid processing apparatus according to the present embodiment has the following effects. Since the
ここで第１ノズル４１１、第２ノズル５１は、図１０、図１１に示すように共通のノズルブロック４２ａに設けてもよい。このノズルブロック４２ａは、ウエハＷの中央部の上方位置と、ウエハＷの周縁部よりも内側の上方位置との間で当該ノズルブロック４２ａを移動させる不図示の移動機構の一部を構成している。
Here, the
本例では図１０に示すように、ノズルブロック４２ａをウエハＷの中央部の上方に位置させ、ウエハＷを回転させながら予め決められた順番で第１ノズル４１１から薬液（ＳＣ−１、ＤＨＦ）やリンス液を供給する（図４のステップＳ３〜Ｓ６に相当する）。しかる後、ウエハＷの回転速度を低下させ、ノズルブロック４２ａをウエハＷの中央部の上方位置から、周縁部に向かって移動させながら第１ノズル４１１よりリンス液を供給することにより、当該リンス液をウエハＷの外に向かって押し出す（図４のステップＳ７に相当する）。
In this example, as shown in FIG. 10, the
予め設定された処理終了位置まで第１ノズル４１１（ノズルブロック４２ａ）を移動させたら、第１ノズル４１１からのリンス液の供給を停止する。しかる後、図１１に示すように、同じノズルブロック４２ａに設けられた第２ノズル５１からリンス液を供給し、ウエハＷの周縁部に残っているリンス液を洗い流す（図４のステップＳ９に相当する）。
When the first nozzle 411 (
第１ノズル４１１、第２ノズル５１を共通のノズルブロック４２ａに設けることにより、移動機構などの部品点数を削減することができる。なお図１０、図１１においては、図示の便宜上、ＩＰＡノズル４１２の記載を省略したが、当該ノズルブロック４２ａにＩＰＡノズル４１２を設けてもよいことは勿論である。
By providing the
さらに、第１ノズル４１１と第２ノズル５１は必ずしも別体として設ける必要はなく、これらを共通化してもよい。例えば、ＤＩＷ供給部６１からのＤＩＷの供給圧力を変化させることによりＤＩＷの供給速度を変更する機能を持たせると共に、当該共通ノズルをウエハＷの中央部の上方位置と周縁部の上方位置との間で移動させる機構や共通ノズルを傾斜させる機構を設けることにより、既述の第１ノズル４１１及び第２ノズル５１の機能を１つのノズルにて実現することもできる。また、上述の各例では、共通の第１ノズル４１１から薬液及びリンス液を供給する場合について説明したが、第１ノズル４１１をリンス液供給用のノズルとし、これとは別に薬液供給用のノズルを設けてもよい。
Furthermore, the
また、本液処理装置にて使用される薬液の組み合わせは上述の例に限られるものではない。例えば、ウエハＷ表面の金属不純物を除去するためのＳＣ−２（塩酸と過酸化水素との混合水溶液）とＳＣ−１とを切り替えて利用してもよい。この場合には、ＳＣ−２に含まれる塩酸がＳＣ−１中のアンモニアと反応し、反応生成物として塩化アンモニウムが生成する。 Moreover, the combination of the chemical | medical solution used with this liquid processing apparatus is not restricted to the above-mentioned example. For example, SC-2 (mixed aqueous solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide) for removing metal impurities on the surface of the wafer W and SC-1 may be switched and used. In this case, hydrochloric acid contained in SC-2 reacts with ammonia in SC-1, and ammonium chloride is produced as a reaction product.
このように反応生成物は、ＤＩＷに可溶であってスピン乾燥後にウエハＷ表面にパーティクルとなって残るおそれのあるものであれば特定の種類のものに限定されない。また、ＤＩＷの液膜内に取り込まれた後の反応生成物の状態もＤＩＷに溶解した状態であってもよいし、パーティクルのまま存在してもよい。 As described above, the reaction product is not limited to a specific type as long as it is soluble in DIW and may remain as particles on the surface of the wafer W after spin drying. The state of the reaction product after being taken into the DIW liquid film may be dissolved in DIW or may exist as particles.
さらに背景技術にて説明したように、ウエハＷの周縁部におけるパーティクルの残存の問題は、反応生成物を生成する薬液を用いる場合に限られるものではなく、枚葉式の液処理装置に共通の課題ともなっている。従って、互いに反応しない複数種類の薬液を使用する液処理や薬液を１種類のみ使用する液処理などにも第２ノズル５１からウエハＷの周縁部にＤＩＷを供給する技術は好適に適用することができる。また、この場合にはリンス処理によってウエハＷの表面に形成されるＤＩＷの液膜には反応生成物は取り込まれていないので、第１ノズル４１１を移動させて当該反応生成物を押し出す処理を行わなくてもよい。
Further, as described in the background art, the problem of remaining particles at the peripheral edge of the wafer W is not limited to the case of using a chemical solution that generates a reaction product, and is common to single-wafer type liquid processing apparatuses. It is also an issue. Therefore, the technique of supplying DIW from the
さらにまた、図９に示した例ではＤＩＷを供給するノズルを第１ノズル４１１から第２ノズル５１に切り替える際にウエハＷの回転速度を変更しなかったが、この切り替えのタイミングに前後してウエハＷの回転速度を変更させてもよいことは勿論である。既述のように第２ノズル５１から供給されるＤＩＷは第１ノズル４１１から供給されるＤＩＷよりも供給速度が大きいことから、ＤＩＷが支持ピン２３等に当たってはね返ることを抑制するため、ウエハＷの回転速度をさらに低下させてもよい。但し、第２ノズル５１を用いてウエハＷの周縁部に高速のＤＩＷを供給することにより、当該周縁部の清浄度を向上させる技術は、図９に例示した回転速度の推移にてウエハＷを回転させる例に適用する場合に限定されず、様々な回転速度で処理されるウエハＷに適用することができる。
Furthermore, in the example shown in FIG. 9, when the nozzle for supplying DIW is switched from the
（参考実験）
背景技術にて説明したように、ＤＩＷを供給しながら第１ノズル４１１をウエハＷの中央部の上方位置から周縁部の上方位置へ移動させたとき、薬液の反応生成物がＤＩＷ中に取り込まれ、ウエハＷの周縁部に残存するとの課題が存在することを確認する実験を行った。
(Reference experiment)
As described in the background art, when the
Ａ．実験条件
図４に示したステップＳ３〜Ｓ８までの手順にて処理液（ＳＣ−１、ＤＨＦ、ＤＩＷ）を供給してウエハＷの液処理を行い、その後、ステップＳ９の第２ノズル５１による周縁部のリンス処理を行うことなくウエハＷをスピン乾燥した（ステップＳ１０）。その後、ウエハＷの表面に残存するパーティクルの分布をパーティクルカウンターにて測定した。
A. Experimental conditions
The processing liquid (SC-1, DHF, DIW) is supplied by the procedure from steps S3 to S8 shown in FIG. 4 to perform the liquid processing of the wafer W, and then the peripheral portion of the peripheral portion by the
Ｂ．実験結果
上記実験後におけるウエハＷの表面のパーティクルの分布を図１２に示す。図１２によれば、ウエハＷの中心部側においてはパーティクルの数が少ない一方、図中に円で囲んだウエハＷの周縁部の領域内に多数のパーティクルが観察される。これは、第１ノズル４１１を移動させることによってウエハＷの中央部側から周縁部側へ押し流されてきた反応生成物がウエハＷの外へ排出されず、ウォーターマークとなってしまった結果であると考えられる。
このような観察結果に基づいて、周縁部の範囲を決定し、この周縁部に１ノズル４１１よりも大きな供給速度で第２ノズル５１からＤＩＷを供給することにより、ウォーターマークの原因となる反応生成物をウエハＷの外に押し流すことができる。
B. Experimental Results FIG. 12 shows the particle distribution on the surface of the wafer W after the experiment. According to FIG. 12, the number of particles is small on the center side of the wafer W, while a large number of particles are observed in the peripheral area of the wafer W surrounded by a circle in the drawing. This is a result of the reaction product that has been swept away from the central portion side to the peripheral portion side of the wafer W by moving the
Based on such observation results, the range of the peripheral portion is determined, and DIW is supplied to the peripheral portion from the
Ｖ１〜Ｖ６ 開閉バルブ
Ｗ ウエハ
２１ 支持プレート
２３ 支持ピン
３０ 回転駆動部
４１１ 第１ノズル
４２ ノズルブロック
５１ 第２ノズル
５２ ノズルブロック
６１ ＤＩＷ供給部
６２ ＩＰＡ供給部
６３ ＤＨＦ供給部
６４ ＳＣ−１供給部
７ 制御部
V1 to V6 On-off
Claims (10)
この基板保持部を鉛直軸周りに回転させるための回転駆動部と、
回転する前記基板の上面の中央部に、基板上の薬液を除去するためにリンス液を供給するための第１ノズルと、
基板の周縁部よりも内側の基板の上方位置から、周縁部へ向けてリンス液を吐出する第２ノズルと、を備え、
前記第２ノズルは、前記第１ノズルよりも、前記基板へのリンス液の供給速度が大きいことを特徴とする液処理装置。 A substrate holder for holding the substrate horizontally;
A rotation drive unit for rotating the substrate holding unit around the vertical axis;
A first nozzle for supplying a rinsing liquid to remove a chemical on the substrate at the center of the upper surface of the rotating substrate;
A second nozzle that discharges the rinsing liquid from the upper position of the substrate inside the peripheral portion of the substrate toward the peripheral portion,
The liquid processing apparatus, wherein the second nozzle has a higher supply speed of the rinsing liquid to the substrate than the first nozzle.
前記第２ノズルを基板の周縁部よりも内側の上方位置と基板側方の退避位置との間で移動させる第２移動機構と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。 A first moving mechanism for moving the first nozzle between an upper position of the central portion of the substrate and a retracted position on the side of the substrate;
The liquid processing apparatus according to claim 1, further comprising: a second moving mechanism that moves the second nozzle between an upper position inside the peripheral edge of the substrate and a retracted position on the side of the substrate. .
回転する前記基板の上面の中央部に、基板上の薬液を除去するためにリンス液を供給する工程と、
次いで、回転する前記基板の周縁部よりも内側の基板の上方位置から、周縁部へ向けて、前記中央部へのリンス液の供給速度よりも大きな供給速度にてリンス液を供給する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。 Rotating a horizontally held substrate around a vertical axis;
Supplying a rinsing liquid to the central portion of the upper surface of the rotating substrate to remove the chemical on the substrate;
Next, a step of supplying a rinsing liquid at a supply rate larger than a supply speed of the rinsing liquid to the central part from the upper position of the substrate inside the peripheral part of the rotating substrate toward the peripheral part, The liquid processing method characterized by including.
前記中央部に供給されているリンス液の供給位置を、基板の周縁部に向けて移動させる工程を含むことを特徴とする請求項８に記載の液処理方法。 Between the step of supplying the rinsing liquid to the central portion of the upper surface of the substrate and the step of supplying the rinsing liquid to the peripheral portion of the substrate at a supply rate larger than the supply rate of the rinsing liquid to the central portion. ,
The liquid processing method according to claim 8, further comprising a step of moving a supply position of the rinse liquid supplied to the central portion toward a peripheral edge of the substrate.
前記プログラムは請求項８または９に記載された液処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium that stores a computer program used in a liquid processing apparatus that performs liquid processing on a substrate by switching and supplying a chemical solution and a rinsing solution to the surface of the substrate that is held horizontally and rotates about a vertical axis. And
A storage medium, wherein the program has steps for executing the liquid processing method according to claim 8 or 9.
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