JP2013201199A

JP2013201199A - Substrate processing apparatus

Info

Publication number: JP2013201199A
Application number: JP2012067549A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Tanaka; 孝佳田中
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2013-10-03

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing method producing a substrate for evaluation which can be used for the evaluation in a wet process despite its hydrophobic nature.SOLUTION: Since a substrate processing apparatus supplies a low surface tension process liquid onto an upper surface of a hydrophobic substrate W held by a spin chuck 1, even if the substrate W has hydrophobic nature, the liquid is not easily repelled and a contamination material is applied to the entire upper surface of the hydrophobic substrate W. The substrate processing apparatus dries the low surface tension process liquid in a state that an inert gas atmosphere is formed by a blocking plate 11 and thereby causes the contamination material to adhere to the entire upper surface of the hydrophobic substrate W. At that time, the low surface tension process liquid is dried by the inert gas atmosphere, and thus the occurrence of water marks is inhibited. Hence, the substrate processing apparatus is able to produce a substrate for evaluation, which can be used for the evaluation in a wet process despite its hydrophobic nature, and set contaminated degree with high accuracy.

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、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、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）を処理する基板処理装置に係り、特に、基板に汚染用物質を付着させて評価用の基板を作製する技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, an organic EL substrate, an FED (Field Emission Display) substrate, an optical display substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate. The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate and a solar cell substrate (hereinafter simply referred to as a substrate), and more particularly to a technique for manufacturing a substrate for evaluation by attaching a contaminant to the substrate.

従来、この種の装置として、標準粒子希釈液に空気を供給して標準粒子をエアロゾル化するエアロゾル発生器と、このエアロゾル発生器の内部に基板を配置可能な粒子付着槽とを備えた基板処理装置がある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, as an apparatus of this type, a substrate processing provided with an aerosol generator that supplies air to a standard particle diluent and aerosolizes standard particles, and a particle adhesion tank in which a substrate can be placed inside the aerosol generator. There is an apparatus (for example, refer to Patent Document 1).

この基板処理装置は、純水及び標準粒子分散液によりエアロゾル発生器内で標準粒子希釈液を生成させ、生成した標準粒子希釈液を内部に収容した基板に対して供給する。これにより、表面検査機校正用の標準汚染基板や、洗浄装置評価用の標準汚染基板が作成される。 This substrate processing apparatus generates a standard particle dilution liquid in an aerosol generator using pure water and a standard particle dispersion, and supplies the generated standard particle dilution liquid to a substrate accommodated therein. As a result, a standard contaminated substrate for surface inspection machine calibration and a standard contaminated substrate for cleaning device evaluation are created.

また、この種の方法として、微粒子分散液を調製し、この微粒子分散液をピペットで一定量だけ取り出し、この微粒子分散液を基板の表面にピペットで分割して配置し、この基板を加熱して、微粒子分散液の溶媒を蒸発させることで評価用基板を作製するものがある（例えば、特許文献２参照）。 Also, as this kind of method, a fine particle dispersion is prepared, a predetermined amount of this fine particle dispersion is taken out with a pipette, this fine particle dispersion is divided and arranged on the surface of the substrate with a pipette, and this substrate is heated. In some cases, a substrate for evaluation is produced by evaporating the solvent of the fine particle dispersion (for example, see Patent Document 2).

この方法は、基板の表面に不均一なパターンで微粒子を付着させるので、洗浄後にパターンを観察することで、予期せぬ事象で微粒子が付着する二次汚染を判定することができる。したがって、作成された評価用基板を使用して処理を行うことにより、洗浄装置等の適切な評価を行うことができる。 In this method, fine particles adhere to the surface of the substrate in a non-uniform pattern, so that secondary contamination to which fine particles adhere due to an unexpected event can be determined by observing the pattern after cleaning. Therefore, it is possible to perform an appropriate evaluation of the cleaning apparatus or the like by performing processing using the prepared evaluation substrate.

特開平７−３３５５１５号公報JP 7-335515 A 特開平９−２６６１８９号公報JP-A-9-266189

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
半導体製造には、大きく分けてドライ工程とウエット工程とがあり、その割合は現状ではおよそ１：１である。これらの工程においては、デバイス性能を悪化させ、歩留まりを低下させる原因となるパーティクルが付着する可能性が潜んでいる。しかしながら、従来の装置は、エアロゾルによりパーティクルを基板に付着させて評価用の基板を作製するので、ドライ状態でパーティクルを付着させた評価用基板しか作製できない。したがって、ウエット工程の評価に使用する評価用基板を作製することができないという問題がある。 However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
Semiconductor manufacturing is roughly divided into a dry process and a wet process, and the ratio is about 1: 1 at present. In these steps, there is a possibility that particles that cause a deterioration in device performance and a decrease in yield are attached. However, in the conventional apparatus, particles are attached to the substrate by aerosol to produce an evaluation substrate, so that only an evaluation substrate to which particles are attached in a dry state can be produced. Therefore, there is a problem that an evaluation substrate used for evaluation of the wet process cannot be manufactured.

ところで、基板の表面は、純水が濡れやすい親水性と、純水が弾きやすく濡れにくい疎水性（例えば、フォトレジスト膜などの有機膜）との特性を有するものが存在する。基板の表面が親水性である場合には、純水に汚染用物質を分散させた処理液を基板に供給し、基板を回転させて乾燥させることで基板の全面における汚染用物質の分布をほぼ均一にできる。したがって、汚染用物質の濃度が低い処理液を基板に供給すると、汚染用物質をまばらにかつ均等に全面に付着させることができ、汚染用物質の濃度が高い処理液を基板に供給すると、汚染用物質を密にかつ均等に全面に付着させることができる。しかしながら、基板の表面が疎水性である場合には、処理液が基板の全面を均一に覆うことができないので、汚染用物質を基板の全面に均一に付着させることができないという問題がある。そのため、上記のようなウエット式では、疎水性の基板に対して全面に汚染用物質を付着させることができないので、疎水性の基板ではウエット工程の評価用基板を作成することができない。 By the way, the surface of a board | substrate has the characteristic of the hydrophilic property (for example, organic films, such as a photoresist film) which a pure water wets easily and a hydrophobic property (for example, organic films, such as a photoresist film) which a pure water does not wet easily. When the surface of the substrate is hydrophilic, the processing liquid in which the contaminant is dispersed in pure water is supplied to the substrate, and the substrate is rotated and dried to substantially distribute the contaminant on the entire surface of the substrate. Can be uniform. Therefore, if a processing solution having a low concentration of the contaminant is supplied to the substrate, the contaminant can be sparsely and evenly adhered to the entire surface. If a processing solution having a high concentration of the contaminant is supplied to the substrate, the contamination The substance can be adhered to the entire surface densely and evenly. However, when the surface of the substrate is hydrophobic, the treatment liquid cannot uniformly cover the entire surface of the substrate, and thus there is a problem that the contaminant cannot be uniformly adhered to the entire surface of the substrate. For this reason, in the wet type as described above, since the contaminants cannot be attached to the entire surface of the hydrophobic substrate, it is not possible to produce a wet process evaluation substrate with the hydrophobic substrate.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、疎水性の基板であってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作製することができる基板処理装置を提供することを目的とする。 This invention is made in view of such a situation, Comprising: Even if it is a hydrophobic substrate, providing the substrate processing apparatus which can produce the board | substrate for evaluation which can be used for evaluation of a wet process is provided. Objective.

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理装置において、疎水性の基板を水平姿勢で保持し、疎水性の基板を水平面内で回転させる回転手段と、水性の基板の上面に対して、汚染用物質を含む低表面張力処理液を供給する低表面張力処理液供給手段と、前記回転手段に保持された疎水性の基板の上面に不活性ガス雰囲気を形成する不活性ガス雰囲気形成手段と、を備え、前記回転手段で保持されている疎水性の基板の上面に、前記低表面張力処理供給手段から処理液を供給させて疎水性の基板の上面全体に処理液を供給させ、前記不活性ガス雰囲気形成手段により不活性ガス雰囲気を形成させた状態で、前記回転手段により疎水性の基板を回転させて上面に供給された処理液を乾燥させることにより、疎水性の基板の上面全体に汚染用物質を付着させることを特徴とするものである。 In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
That is, according to the first aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus for attaching the contaminant to the hydrophobic substrate, the hydrophobic substrate is held in a horizontal position and the hydrophobic substrate is rotated in a horizontal plane. Rotating means, a low surface tension treatment liquid supply means for supplying a low surface tension treatment liquid containing a contaminant to the upper surface of the aqueous substrate, and an upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotation means. An inert gas atmosphere forming means for forming an active gas atmosphere, and a treatment liquid is supplied from the low surface tension treatment supply means to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means to make the hydrophobic In a state where the processing liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate and an inert gas atmosphere is formed by the inert gas atmosphere forming means, the processing liquid supplied to the upper surface is rotated by rotating the hydrophobic substrate by the rotating means. To dry By, it is characterized in that the deposition of contaminating substances to the entire top surface of the hydrophobic substrate.

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、回転手段で保持されている疎水性の基板の上面に、低表面張力処理液を供給するので、基板が疎水性であっても弾かれにくく、汚染用物質を疎水性の基板の上面全体に塗布させることができる。そして、不活性ガス雰囲気形成手段により不活性ガス雰囲気を形成させた状態で、低表面張力処理液を乾燥させ、疎水性の基板の上面全体に汚染用物質を付着させる。このとき、不活性ガス雰囲気で乾燥させるので、基板からの物質と酸素とが低表面張力処理液に溶出して、汚染用物質とは異なる物質が生成されることによるウォーターマークが生じるのを抑制できる。したがって、疎水性の基板であってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作製することができ、しかも汚染度合いの精度を正確なものとすることができる。 [Operation / Effect] According to the first aspect of the present invention, since the low surface tension treatment liquid is supplied to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means, even if the substrate is hydrophobic. It is difficult to be applied, and the contaminant can be applied to the entire upper surface of the hydrophobic substrate. Then, in a state where the inert gas atmosphere is formed by the inert gas atmosphere forming means, the low surface tension treatment liquid is dried, and the contaminant is adhered to the entire upper surface of the hydrophobic substrate. At this time, since it is dried in an inert gas atmosphere, the substance from the substrate and oxygen are eluted into the low surface tension treatment liquid, and the occurrence of a watermark due to the generation of a substance different from the contaminant is suppressed. it can. Therefore, even if it is a hydrophobic substrate, an evaluation substrate that can be used for evaluation of the wet process can be produced, and the accuracy of the degree of contamination can be made accurate.

また、本発明において、前記不活性ガス雰囲気形成手段は、前記回転手段の上方に離れた待機位置と、前記回転手段に保持された疎水性の基板の上面に近接した処理位置とにわたって昇降可能に構成され、低表面張力処理液の乾燥時には、前記不活性ガス雰囲気形成手段が処理位置に移動されることが好ましい（請求項２）。 Further, in the present invention, the inert gas atmosphere forming means can be moved up and down over a standby position separated above the rotating means and a processing position close to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means. Preferably, the inert gas atmosphere forming means is moved to the processing position when the low surface tension processing liquid is dried.

乾燥時に不活性ガス雰囲気形成手段が処理位置に移動するので、不活性ガス雰囲気を形成するのに必要な不活性ガスの量を低減できる。 Since the inert gas atmosphere forming means moves to the processing position during drying, the amount of inert gas necessary to form the inert gas atmosphere can be reduced.

また、本発明において、前記不活性ガス雰囲気形成手段は、鉛直軸周りで前記回転手段と同期して回転可能な回転板と、前記回転板に形成され、疎水性の基板に向かって不活性ガスを噴射する噴射口とを備えていることが好ましい（請求項３）。 Further, in the present invention, the inert gas atmosphere forming means includes a rotating plate that is rotatable around a vertical axis in synchronization with the rotating means, and is formed on the rotating plate, and is inert gas toward the hydrophobic substrate. It is preferable to provide an injection port for injecting the gas (claim 3).

回転板が回転手段と同期して回転するので、噴射口から不活性ガスを供給することにより、不活性ガス雰囲気を安定して形成でき、周囲の空気を巻き込むことがない。 Since the rotating plate rotates in synchronization with the rotating means, an inert gas atmosphere can be stably formed by supplying the inert gas from the injection port, and surrounding air is not entrained.

また、本発明において、前記低表面張力処理液供給手段は、前記回転板の下面中心部から低表面張力処理液を疎水性の基板の上面に向けて供給する供給口を備えていることが好ましい（請求項４）。 In the present invention, it is preferable that the low surface tension treatment liquid supply means includes a supply port for supplying the low surface tension treatment liquid from the center of the lower surface of the rotating plate toward the upper surface of the hydrophobic substrate. (Claim 4).

回転板の供給口から低表面張力処理液を供給するので、別体のノズルが不要となり、構成を簡易化でき、装置コストを低減できる。 Since the low surface tension treatment liquid is supplied from the supply port of the rotating plate, a separate nozzle is unnecessary, the configuration can be simplified, and the apparatus cost can be reduced.

また、本発明において、前記低表面張力処理液供給手段は、低表面張力処理液として有機溶剤を供給することが好ましい（請求項５）。 In the present invention, the low surface tension treatment liquid supply means preferably supplies an organic solvent as the low surface tension treatment liquid.

乾燥処理時に乾燥時間を短縮することができ、処理効率を向上できる。 The drying time can be shortened during the drying process, and the processing efficiency can be improved.

本発明に係る基板処理装置によれば、回転手段で保持されている疎水性の基板の上面に、低表面張力処理液を供給するので、基板が疎水性であっても弾かれにくく、汚染用物質を疎水性の基板の上面全体に塗布させることができる。そして、不活性ガス雰囲気形成手段により不活性ガス雰囲気を形成させた状態で、低表面張力処理液を乾燥させ、疎水性の基板の上面全体に汚染用物質を付着させる。このとき、不活性ガス雰囲気で乾燥させるので、基板からの物質と酸素とが低表面張力処理液に溶出して、汚染用物質とは異なる物質が生成されることによるウォーターマークが生じるのを抑制できる。したがって、疎水性の基板であってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作製することができ、しかも汚染度合いの精度を正確なものとすることができる。 According to the substrate processing apparatus of the present invention, since the low surface tension treatment liquid is supplied to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means, it is difficult to be repelled even if the substrate is hydrophobic, The substance can be applied to the entire top surface of the hydrophobic substrate. Then, in a state where the inert gas atmosphere is formed by the inert gas atmosphere forming means, the low surface tension treatment liquid is dried, and the contaminant is adhered to the entire upper surface of the hydrophobic substrate. At this time, since it is dried in an inert gas atmosphere, the substance from the substrate and oxygen are eluted into the low surface tension treatment liquid, and the occurrence of a watermark due to the generation of a substance different from the contaminant is suppressed. it can. Therefore, even if it is a hydrophobic substrate, an evaluation substrate that can be used for evaluation of the wet process can be produced, and the accuracy of the degree of contamination can be made accurate.

実施例に係る基板処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the substrate processing apparatus which concerns on an Example. 低表面張力処理液の供給状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the supply state of a low surface tension processing liquid. 低表面張力処理液を基板の上面全体に拡げる状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which spreads a low surface tension process liquid to the whole upper surface of a board | substrate. 遮断板を待機位置から処理位置に移動させた状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which moved the shielding board from the standby position to the processing position. 乾燥処理の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state of a drying process.

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成図である。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment.

本実施例に係る基板処理装置は、基板Ｗを一枚ずつ順次に処理を施してゆく、いわゆる枚葉式の装置である。ここでは、基板Ｗが疎水性であるとする。疎水性の基板Ｗとは、例えば、基板Ｗがシリコン製である場合には、酸化膜等がなくシリコンが露出したものや、基板Ｗにフォトレジスト被膜や保護膜などの有機膜が被着されているものである。 The substrate processing apparatus according to this embodiment is a so-called single-wafer type apparatus that sequentially processes substrates W one by one. Here, it is assumed that the substrate W is hydrophobic. For example, when the substrate W is made of silicon, the hydrophobic substrate W is one in which silicon is exposed without an oxide film or the like, or an organic film such as a photoresist film or a protective film is deposited on the substrate W. It is what.

スピンチャック１は、平面視で円形状を呈し、基板Ｗの径よりもやや大径である。スピンチャック１の上面周辺部には、複数個の支持ピン３が立設されている。複数個の支持ピン３は、基板Ｗの下面周縁部及び端縁に当接し、基板Ｗの下面をスピンチャック１の上面から所定距離だけ離間させて、基板Ｗを水平姿勢で支持する。スピンチャック１の下面中心部には、回転軸５の先端部が連結されている。回転軸５は、電動モータ７に連結されている。電動モータ７は、回転軸が鉛直方向に向くように配置されている。 The spin chuck 1 has a circular shape in plan view and has a diameter slightly larger than the diameter of the substrate W. A plurality of support pins 3 are erected on the periphery of the upper surface of the spin chuck 1. The plurality of support pins 3 abut against the peripheral edge and the edge of the lower surface of the substrate W, support the substrate W in a horizontal posture by separating the lower surface of the substrate W from the upper surface of the spin chuck 1 by a predetermined distance. The tip of the rotating shaft 5 is connected to the center of the lower surface of the spin chuck 1. The rotating shaft 5 is connected to the electric motor 7. The electric motor 7 is disposed so that the rotation axis is oriented in the vertical direction.

スピンチャック１の周囲には、飛散防止カップ９が設けられている。この飛散防止カップ９は、スピンチャック１が回転された際に、スピンチャック１に保持された基板Ｗから周囲に飛散する処理液を回収する。スピンチャック１及び回転モータ７と、飛散防止カップ９とは、基板Ｗをスピンチャック１に載置したり、スピンチャック１に載置された基板Ｗを搬出したりする際には、図示しない昇降機構によりそれらが相対的に昇降され、スピンチャック１が飛散防止カップ９から突出するようになっている。 A splash prevention cup 9 is provided around the spin chuck 1. The anti-scattering cup 9 collects the processing liquid that scatters around from the substrate W held by the spin chuck 1 when the spin chuck 1 is rotated. The spin chuck 1 and the rotation motor 7 and the anti-scattering cup 9 are not shown when the substrate W is placed on the spin chuck 1 or when the substrate W placed on the spin chuck 1 is unloaded. They are moved up and down relatively by the mechanism so that the spin chuck 1 protrudes from the anti-scattering cup 9.

なお、上述したスピンチャック１が本発明における「回転手段」に相当する。 The spin chuck 1 described above corresponds to the “rotating unit” in the present invention.

スピンチャック１の上方には、遮断板１１が設けられている。この遮断板１１は、回転板１３と、供給軸１５とを備えている。遮断板１１は、図示しない昇降機構により、図１中に実線で示す「待機位置」と、図１中に二点鎖線で示す「処理位置」とにわたって昇降可能に構成されている。また、遮断板１１は、スピンチャック１と同じ方向に同じ速度で同期して回転可能に構成されている。回転板１３は、平面視で円形状を呈し、スピンチャック１とほぼ同径である。供給軸１５は、回転板１３の上面中央部から上方に延出されている。供給軸１５は、中央部に第１の供給路１７が形成され、その外周側には同軸状に第２の供給路１９が形成されている。 A blocking plate 11 is provided above the spin chuck 1. The blocking plate 11 includes a rotating plate 13 and a supply shaft 15. The blocking plate 11 can be moved up and down over a “standby position” indicated by a solid line in FIG. 1 and a “processing position” indicated by a two-dot chain line in FIG. Further, the blocking plate 11 is configured to be able to rotate synchronously at the same speed in the same direction as the spin chuck 1. The rotating plate 13 has a circular shape in a plan view and has substantially the same diameter as the spin chuck 1. The supply shaft 15 extends upward from the center of the upper surface of the rotating plate 13. The supply shaft 15 has a first supply path 17 formed at the center, and a second supply path 19 formed coaxially on the outer periphery thereof.

回転板１３は、その下面中央部に、第１の供給路１７に連通した供給口２１が形成され、その外周側に、第２の供給路１９に連通した噴射口２３が形成されている。第１の供給路１７には、供給配管２５の一端側が連通接続されている。供給配管２５の他端側には、低表面張力処理液供給源２７が連通接続されている。供給配管２５は、流量調整弁２９が設けられている。この流量調整弁２９は、供給配管２５を流通する低表面張力処理液の流量を調整する。また、第２の供給路１９には、供給配管３１の一端側が連通接続されている。供給管３１の他端側には、ドライ窒素ガス（dry N₂ gas）を供給可能なドライ窒素ガス供給源３３が連通接続されている。供給管３１は、流量調整弁３５が設けられている。流量調整弁３５は、供給配管３１を流通するドライ窒素ガスの流量を調整する。 The rotating plate 13 has a supply port 21 communicating with the first supply path 17 formed at the center of the lower surface thereof, and an injection port 23 communicating with the second supply path 19 formed on the outer peripheral side thereof. One end of a supply pipe 25 is connected to the first supply path 17 in communication. A low surface tension treatment liquid supply source 27 is connected to the other end side of the supply pipe 25 in communication. The supply pipe 25 is provided with a flow rate adjustment valve 29. The flow rate adjusting valve 29 adjusts the flow rate of the low surface tension treatment liquid flowing through the supply pipe 25. Further, one end side of the supply pipe 31 is connected to the second supply path 19 in communication. A dry nitrogen gas supply source 33 capable of supplying dry nitrogen gas (dry N ₂ gas) is connected to the other end of the supply pipe 31 in communication. The supply pipe 31 is provided with a flow rate adjustment valve 35. The flow rate adjustment valve 35 adjusts the flow rate of the dry nitrogen gas flowing through the supply pipe 31.

上述した低表面張力処理液供給源２７は、例えば、汚染用物質を予め混合されてなる低表面張力処理液を貯留している。汚染用物質としては、例えば、ＰＳＬ（Polystyren Latex）と呼ばれるポリスチレンや、シリコン酸化物（SiO₂）、窒化珪素（SiN）の微粒子が挙げられる。特に、ＰＳＬは、標準粒子として広く用いられているので、入手しやすく好適である。低表面張力処理液は、純水よりも表面張力が低く、蒸気圧が高いことが好ましい。具体的には、有機溶剤が挙げられ、より具体的には、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メタノール、エタノール、アセトンなどが挙げられる。また、界面活性剤（例えば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）など）を添加して、表面張力を下げたものを用いてもよい。 The low surface tension processing liquid supply source 27 described above stores, for example, a low surface tension processing liquid that is preliminarily mixed with a contaminant. Examples of the pollutant include polystyrene called PSL (Polystyren Latex), and fine particles of silicon oxide (SiO ₂ ) and silicon nitride (SiN). In particular, since PSL is widely used as standard particles, it is easily available and suitable. The low surface tension treatment liquid preferably has a lower surface tension and higher vapor pressure than pure water. Specific examples include organic solvents, and more specific examples include isopropyl alcohol (IPA), methanol, ethanol, and acetone. Further, a surfactant (for example, HMDS (hexamethyldisilazane) etc.) may be added to lower the surface tension.

なお、供給口２１が本発明における「低表面張力処理液供給手段」に相当し、遮断板１１が本発明における「不活性ガス雰囲気形成手段」に相当する。 The supply port 21 corresponds to “low surface tension treatment liquid supply means” in the present invention, and the blocking plate 11 corresponds to “inert gas atmosphere forming means” in the present invention.

次に、図２〜図５を参照して、上述した基板処理装置による評価用基板の作製処理について説明する。図２は、低表面張力処理液の供給状態を示す模式図であり、図３は、低表面張力処理液を基板の上面全体に拡げる状態を示す模式図であり、図４は、遮断板を待機位置から処理位置に移動させた状態を示す模式図であり、図５は、乾燥処理の状態を示す模式図である。 Next, with reference to FIG. 2 to FIG. 5, an evaluation substrate manufacturing process by the substrate processing apparatus described above will be described. FIG. 2 is a schematic view showing a supply state of the low surface tension treatment liquid, FIG. 3 is a schematic view showing a state where the low surface tension treatment liquid is spread over the entire upper surface of the substrate, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of moving from a standby position to a processing position, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a drying process.

なお、初期状態では、少なくとも上面（処理面）が疎水性である基板Ｗが既にスピンチャック１に載置されているものとする。また、遮断板１１は、「待機位置」に位置しているものとする。 In the initial state, it is assumed that the substrate W having at least a hydrophobic upper surface (processing surface) is already placed on the spin chuck 1. Further, it is assumed that the blocking plate 11 is located at the “standby position”.

まず、スピンチャック１を回転させることなく静止させた状態で、流量調整弁２９を開放させ、所定流量で低表面張力処理液を供給口２１から供給させる。所定量の低表面張力処理液を供給口２１から供給した後、流量調整弁２９を閉止させる。これにより、基板Ｗの上面中央部に所定量の低表面張力処理液が滴下される（図２）。基板Ｗの上面は疎水性であるが、処理液が低表面張力の特性を有するので、基板Ｗの上面において弾かれることなく、滴下された領域における全面を均一に覆うことができる。 First, in a state where the spin chuck 1 is stationary without rotating, the flow rate adjustment valve 29 is opened, and the low surface tension treatment liquid is supplied from the supply port 21 at a predetermined flow rate. After supplying a predetermined amount of the low surface tension treatment liquid from the supply port 21, the flow rate adjustment valve 29 is closed. As a result, a predetermined amount of the low surface tension treatment liquid is dropped onto the center of the upper surface of the substrate W (FIG. 2). Although the upper surface of the substrate W is hydrophobic, since the processing liquid has a low surface tension characteristic, the entire surface of the dropped region can be uniformly covered without being repelled on the upper surface of the substrate W.

次に、電動モータ７を作動させ、第１の回転数（比較的低速の回転数であり、例えば、１５０ｒｐｍ〜３００ｒｐｍ程度）でスピンチャック１を回転させ、基板Ｗの上面中央部に滴下された低面張力処理液を基板Ｗの全面に塗り拡げる（図３）。これにより、基板Ｗの上面全体に低表面張力処理液がムラなく行き渡る。このとき、余分な低表面張力処理液は、基板Ｗの周縁から外周側へ飛散し、飛散防止カップ９により回収される。 Next, the electric motor 7 is operated, and the spin chuck 1 is rotated at a first rotation speed (which is a relatively low rotation speed, for example, about 150 rpm to 300 rpm). A low surface tension treatment liquid is spread over the entire surface of the substrate W (FIG. 3). As a result, the low surface tension treatment liquid spreads evenly over the entire top surface of the substrate W. At this time, the excessive low surface tension treatment liquid is scattered from the peripheral edge of the substrate W to the outer peripheral side and is collected by the scattering prevention cup 9.

次に、電動モータ７の回転数を第１の回転数よりも高い第２の回転数（比較的高速の回転数であり、例えば、１０００ｒｐｍ〜１５００ｒｐｍ程度）に切り替えるとともに、遮断板１１を「処理位置」にまで下降させる（図３）。このとき、遮断板１１は、スピンチャック１の回転数と同方向かつ同一速度にされている。 Next, the rotation speed of the electric motor 7 is switched to a second rotation speed higher than the first rotation speed (which is a relatively high speed rotation speed, for example, about 1000 rpm to 1500 rpm). The position is lowered to “position” (FIG. 3). At this time, the blocking plate 11 is set in the same direction and at the same speed as the rotation speed of the spin chuck 1.

次に、流量調整弁３５を操作して、所定流量でドライ窒素ガスを噴射口２３から噴射させる。これにより、基板Ｗの上面を薄く覆っている低表面張力処理液が、ドライ窒素ガスにより中央部から外周側に押し流されるとともに、ドライ窒素ガスにより乾燥される（図４）。これにより、基板Ｗの上面には、低表面張力処理液に含まれていた汚染用物質だけが残ることになる。この乾燥処理を所定時間だけ行うことにより、汚染用物質を基板Ｗの上面全体にわたって均一に付着させることができる。 Next, the flow rate adjusting valve 35 is operated to inject dry nitrogen gas from the injection port 23 at a predetermined flow rate. As a result, the low surface tension processing liquid that covers the upper surface of the substrate W thinly is pushed away from the central portion to the outer peripheral side by the dry nitrogen gas and is dried by the dry nitrogen gas (FIG. 4). As a result, only the contaminants contained in the low surface tension treatment liquid remain on the upper surface of the substrate W. By performing this drying process for a predetermined time, the contaminants can be uniformly attached over the entire top surface of the substrate W.

乾燥処理が終了すると、電動モータ７の回転を停止させるとともに、流量調整弁３５を閉止させ、遮断板１１の回転を停止させて「待機位置」に上昇させる。そして、次の処理対象の基板Ｗと入れ替える。上述した一連の処理により、一枚の基板Ｗを評価用基板とすることができる。 When the drying process is completed, the rotation of the electric motor 7 is stopped, the flow rate adjustment valve 35 is closed, the rotation of the blocking plate 11 is stopped, and the “standby position” is raised. Then, it is replaced with the next substrate W to be processed. Through the series of processes described above, one substrate W can be used as an evaluation substrate.

上述した本実施例装置によると、スピンチャック１で保持されている疎水性の基板Ｗの上面に、低表面張力処理液を供給するので、基板Ｗが疎水性であっても弾かれにくく、汚染用物質を疎水性の基板Ｗの上面全体に塗布させることができる。そして、遮断板１１により不活性ガス雰囲気を形成させた状態で、低表面張力処理液を乾燥させ、疎水性の基板Ｗの上面全体に汚染用物質を付着させる。このとき、不活性ガス雰囲気で乾燥させるので、基板Ｗからの物質と酸素とが低表面張力処理液に溶出して、汚染用物質とは異なる物質が生成されることによるウォーターマークが生じるのを抑制できる。したがって、疎水性の基板Ｗであってもウエット工程の評価に使用できる評価用基板を作製することができ、しかも汚染度合いの精度を正確なものとすることができる。 According to the apparatus of this embodiment described above, since the low surface tension treatment liquid is supplied to the upper surface of the hydrophobic substrate W held by the spin chuck 1, even if the substrate W is hydrophobic, it is difficult to be repelled and contaminated. The application substance can be applied to the entire upper surface of the hydrophobic substrate W. Then, in a state where an inert gas atmosphere is formed by the blocking plate 11, the low surface tension treatment liquid is dried, and a contaminant is attached to the entire upper surface of the hydrophobic substrate W. At this time, since it is dried in an inert gas atmosphere, the substance and oxygen from the substrate W are eluted into the low surface tension treatment liquid, and a watermark is generated due to the generation of a substance different from the contaminant. Can be suppressed. Therefore, even if the substrate is hydrophobic, an evaluation substrate that can be used for the evaluation of the wet process can be manufactured, and the accuracy of the degree of contamination can be made accurate.

また、乾燥処理時には、基板Ｗの上面に近接した「処理位置」に遮断板１１が移動するので、不活性ガス雰囲気を形成するのに必要な不活性ガスの量を低減できる。 Further, during the drying process, the shielding plate 11 moves to a “processing position” close to the upper surface of the substrate W, so that the amount of inert gas necessary to form an inert gas atmosphere can be reduced.

また、回転板１３がスピンチャック１と同期して回転するので、噴射口２３からドライ窒素ガスを供給することにより、ドライ窒素ガス雰囲気を安定して形成でき、周囲の空気を巻き込むことがない。 Further, since the rotating plate 13 rotates in synchronization with the spin chuck 1, by supplying dry nitrogen gas from the injection port 23, a dry nitrogen gas atmosphere can be stably formed, and surrounding air is not entrained.

さらに、回転板１３の供給口２１から低表面張力処理液を供給するので、別体のノズルが不要となり、構成を簡易化でき、装置コストを低減できる。 Further, since the low surface tension treatment liquid is supplied from the supply port 21 of the rotating plate 13, a separate nozzle is unnecessary, the configuration can be simplified, and the apparatus cost can be reduced.

また、低表面張力処理液として、有機溶剤を用いるので、乾燥処理時に乾燥時間を短縮することができ、処理効率を向上できる。 Moreover, since an organic solvent is used as the low surface tension treatment solution, the drying time can be shortened during the drying treatment, and the treatment efficiency can be improved.

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.

（１）上述した実施例では、回転板１３がスピンチャック１とほぼ同径としたが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、回転板１３がスピンチャック１より小径であってもよい。この場合には、回転板１３の中央部に噴射口を設け、外周面下部にも噴射口を設けるようにする。そして、外周面下部の噴射口から基板Ｗの外周縁に向かって傘状にドライ窒素ガスを噴射させることにより、上述した実施例と同様の効果を奏することができる。さらに、回転板１３が小径となるので、回転板１３の回転トルクを小さくでき、回転機構の負荷を軽減できる。 (1) In the above-described embodiment, the rotating plate 13 has substantially the same diameter as the spin chuck 1, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, the rotating plate 13 may be smaller in diameter than the spin chuck 1. In this case, an injection port is provided at the center of the rotating plate 13 and an injection port is also provided at the lower part of the outer peripheral surface. Then, by spraying dry nitrogen gas in an umbrella shape toward the outer peripheral edge of the substrate W from the injection port at the lower part of the outer peripheral surface, the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. Furthermore, since the rotating plate 13 has a small diameter, the rotating torque of the rotating plate 13 can be reduced, and the load on the rotating mechanism can be reduced.

（２）上述した実施例では、スピンチャック１をいわゆる「メカ式チャック」で構成したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、基板Ｗの下面中央部を吸着して保持する「吸引式チャック」を採用してもよい。 (2) In the above-described embodiments, the spin chuck 1 is configured by a so-called “mechanical chuck”, but the present invention is not limited to this configuration. For example, you may employ | adopt the "suction type chuck" which adsorb | sucks and hold | maintains the lower surface center part of the board | substrate W. FIG.

（３）上述した実施例では、基板Ｗを静止させた状態で低表面張力処理液を供給するようにしたが、基板Ｗを低速回転させた状態で供給するようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the low surface tension treatment liquid is supplied while the substrate W is stationary. However, the substrate W may be supplied while being rotated at a low speed.

（４）上述した実施例では、不活性ガスとして窒素ガスを用いたが、本発明は、不活性ガスであれば窒素ガスに限定されるものではない。 (4) In the above-described embodiments, nitrogen gas is used as the inert gas, but the present invention is not limited to nitrogen gas as long as it is an inert gas.

Ｗ … 基板
１ … スピンチャック
３ … 支持ピン
５ … 回転軸
７ … 電動モータ
９ … 飛散防止カップ
１１ … 遮断板
１３ … 回転板
１５ … 供給軸
１７ … 第１の供給路
１９ … 第２の供給路
２１ … 供給口
２３ … 噴射口
２７ … 低表面張力処理液供給源
３３ … ドライ窒素ガス供給源 W ... Substrate 1 ... Spin chuck 3 ... Support pin 5 ... Rotating shaft 7 ... Electric motor 9 ... Spattering prevention cup 11 ... Shut-off plate 13 ... Rotating plate 15 ... Supply shaft 17 ... First supply passage 19 ... Second supply passage 21 ... Supply port 23 ... Injection port 27 ... Low surface tension treatment liquid supply source 33 ... Dry nitrogen gas supply source

Claims

疎水性の基板に対して汚染用物質を付着させる基板処理装置において、
疎水性の基板を水平姿勢で保持し、疎水性の基板を水平面内で回転させる回転手段と、
疎水性の基板の上面に対して、汚染用物質を含む低表面張力処理液を供給する低表面張力処理液供給手段と、
前記回転手段に保持された疎水性の基板の上面に不活性ガス雰囲気を形成する不活性ガス雰囲気形成手段と、
を備え、
前記回転手段で保持されている疎水性の基板の上面に、前記低表面張力処理供給手段から低表面張力処理液を供給させて疎水性の基板の上面全体に低表面張力処理液を供給させ、前記不活性ガス雰囲気形成手段により不活性ガス雰囲気を形成させた状態で、前記回転手段により疎水性の基板を回転させて上面に供給された低表面張力処理液を乾燥させることにより、疎水性の基板の上面全体に汚染用物質を付着させることを特徴とする基板処理装置。 In a substrate processing apparatus that attaches a contaminant to a hydrophobic substrate,
A rotating means for holding the hydrophobic substrate in a horizontal position and rotating the hydrophobic substrate in a horizontal plane;
A low surface tension treatment liquid supply means for supplying a low surface tension treatment liquid containing a contaminant to the upper surface of the hydrophobic substrate;
An inert gas atmosphere forming means for forming an inert gas atmosphere on the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means;
With
The low surface tension treatment liquid is supplied from the low surface tension treatment supply means to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means to supply the low surface tension treatment liquid to the entire upper surface of the hydrophobic substrate, In the state where the inert gas atmosphere is formed by the inert gas atmosphere forming means, the hydrophobic substrate is rotated by the rotating means and the low surface tension treatment liquid supplied to the upper surface is dried, thereby making the hydrophobic A substrate processing apparatus, wherein a contaminant is attached to the entire top surface of a substrate.

請求項１に記載の基板処理装置において、
前記不活性ガス雰囲気形成手段は、前記回転手段の上方に離れた待機位置と、前記回転手段に保持された疎水性の基板の上面に近接した処理位置とにわたって昇降可能に構成され、
低表面張力処理液の乾燥時には、前記不活性ガス雰囲気形成手段が処理位置に移動されることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The inert gas atmosphere forming means is configured to be movable up and down over a standby position separated above the rotating means and a processing position close to the upper surface of the hydrophobic substrate held by the rotating means,
The substrate processing apparatus, wherein the inert gas atmosphere forming means is moved to a processing position when the low surface tension processing liquid is dried.

請求項２に記載の基板処理装置において、
前記不活性ガス雰囲気形成手段は、鉛直軸周りで前記回転手段と同期して回転可能な回転板と、前記回転板に形成され、疎水性の基板に向かって不活性ガスを噴射する噴射口とを備えていることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 2,
The inert gas atmosphere forming means includes a rotating plate that is rotatable around a vertical axis in synchronization with the rotating means, and an injection port that is formed on the rotating plate and injects an inert gas toward a hydrophobic substrate. A substrate processing apparatus comprising:

請求項３に記載の基板処理装置において、
前記低表面張力処理液供給手段は、前記回転板の下面中心部から低表面張力処理液を疎水性の基板の上面に向けて供給する供給口を備えていることを特徴とする基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3,
The substrate processing apparatus, wherein the low surface tension processing liquid supply means includes a supply port for supplying the low surface tension processing liquid from the center of the lower surface of the rotating plate toward the upper surface of the hydrophobic substrate.

請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記低表面張力処理液供給手段は、低表面張力処理液として有機溶剤を供給することを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to claim 1,
The substrate processing apparatus, wherein the low surface tension processing liquid supply means supplies an organic solvent as a low surface tension processing liquid.