JP2016066740A5

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Publication number: JP2016066740A5
Application number: JP2014195493A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2017-03-16
Anticipated expiration: 2034-09-25

Description

本発明の基板液処理方法は、基板を水平姿勢で鉛直軸線周りに回転させながら、前記基板の中央部に、第１処理液を第１流量にて供給する第１処理液供給工程と、
前記第１処理液の液膜が基板の少なくとも被処理領域に形成された状態で、前記第１処理液供給工程を行いながら、前記基板の周縁部に第２処理液を供給する第２処理液供給工程と、
第２処理液供給工程の後、前記基板の周縁部に、第２処理液の供給を行いながら、基板の中央部に、第１処理液を第１流量よりも少ない第２流量にて供給する第３処理液供給工程と、を含むことを特徴とする。

前記基板液処理方法は、下記の構成を備えていてもよい。
（ａ）前記第１流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できる流量であり、前記第２流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できない流量であること。このとき、前記基板中央部に前記第１処理液を前記第１流量で供給しながら、前記基板の中央部と外周端との間に前記第２処理液を供給する際の、前記第２処理液の供給位置は、前記第２処理液が基板に供給されていない条件下で、前記基板に前記第１処理液を前記第２流量で供給したときに形成される液膜の外周端であること。
（ｂ）前記第２処理液は、前記第１処理液と混合可能であること。この場合、例えば、前記第１処理液及び第２処理液は、純水であること。または、前記第２処理液は、前記第１処理液よりも表面張力が低いこと。この場合、前記第１処理液は純水であり、前記第２処理液はイソプロピルアルコールであること。
（ｃ）前記第２流量と、前記第２処理液の供給流量との合計の流量は、前記第１流量よりも少ないこと。
（ｄ）前記第２処理液は、前記鉛直軸線周りに基板と同方向に回転する回転円の上流側から下流側へ向けて供給され、側面側から見た前記供給方向と、基板の表面とが成す角度θ_２が５°以上、１５°以下の範囲内となるように、前記基板に供給されること。また、前記第２処理液は、前記回転円の接線方向に沿って、または前記回転円の径方向内側から外側へ向けて供給され、上面から見た前記第２処理液の供給方向と、前記接線方向との成す角度θ _１が０°以上、４５°以下の範囲内となるように、前記基板に供給されること。

以上に概略構成を説明した処理ユニット１６は、本発明の基板液処理装置に相当する。例えば当該処理ユニット１６に設けられた既述の処理流体供給部４０は、処理流体として、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）を供給する。次いで、ウエハＷのリンス処理を行うためにリンス液であるＤＩＷ（第１処理液）を供給する。さらに処理ユニット１６は、リンス洗浄の際に、ウエハＷの全面にリンス液の液膜が形成された状態を維持するためのアシスト用の処理液（以下、「アシスト液」ともいう）であるＤＩＷ（第２処理液）の供給を行う第２処理液供給部６０を備える。
以下、これら処理流体供給部４０、第２処理液供給部６０の詳細な構成について図３〜図７を参照しながら説明する。

図８及び図９〜図１１を参照しながらリンス処理の動作説明を行うと、ＤＨＦによる液処理の終了時、第２処理液供給部６０はアシスト液の供給を行うウエハＷの周縁部の上方位置へ向けて第２ノズル６００を移動させる。また、基板保持機構３０（基板保持部）は、ウエハＷの回転速度をリンス処理時の回転速度、例えば５００〜１５００ｒｐｍに調節する（スタート）。

ウエハＷの処理の説明に戻ると、第１ノズル４００から供給されるリンス液の流量を第２流量に調節した後、所定の時間が経過してウエハＷの全面のリンス処理が完了したら、第１、第２ノズル４００、６００からのリンス液及びアシスト液の供給を停止する。そして、ウエハＷの回転を継続し、ウエハＷの表面に残存する液体を振り切って、ウエハＷを乾燥させる（図８のステップＳ１０４）。このとき、ウエハＷの表面に液滴が残らないようにするために、例えばＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）などの液体溶剤を乾燥処理用の液体として供給してもよい。
ウエハＷを乾燥させたら、ウエハＷの回転を停止し、搬入出口２０１から基板搬送装置１７を進入させて、基板保持機構３０からウエハＷを受け取り、処理を終えたウエハＷを処理ユニット１６から搬出する（エンド）。

また、アシスト液として用いられる第２処理液についてもＤＩＷ以外の液体を用いてもよい。例えば図１４には、第１ノズル４００から供給される第１処理液がＤＩＷであるとき、第２ノズル６００からは、第２処理液としてＩＰＡを供給する例が記載されている。ＩＰＡはＤＩＷと混合可能であり、さらに、ＩＰＡは、ＤＩＷよりも表面張力が小さい。このため、第２ノズル６００の供給位置を中央部へ近づけても、液膜Ｌ、Ｌ’がウエハＷの全面を覆った状態を維持することができる。第１ノズル４００から供給されるリンス液の流量を第２流量よりも少なくしても、液膜Ｌ、Ｌ’がウエハＷの全面を覆った状態を維持することができる。したがって、アシスト液がＤＩＷの時よりも少ない処理液の使用量で、基板の被処理領域を処理液の液膜で覆うことができる。

この他、第２ノズル６００、６００ａは、ウエハＷの周縁部の１箇所のみにアシスト液の供給を行う場合に限定されるものではなく、例えばウエハＷの周方向に向けて間隔を開けて複数の第２ノズル６００、６００ａを配置してもよい。さらには、図８のステップＳ１０２においてアシスト液の供給を開始するときと、続くステップＳ１０３において、第１ノズル４００から供給される第１処理液の流量を低減するときとで、別の第２ノズル６００、６００ａを用い、アシスト液の供給位置を変更してもよい。

これらに加え、第１ノズル４００から供給される第１処理液によって液膜Ｌが形成される範囲は、ウエハＷの全面でなくてもよい。例えば第１処理液による被処理領域がウエハＷの外周端よりも内側に離れた位置に形成されている場合には、被処理領域よりも外方側の領域は必ずしも液膜Ｌで覆われた状態とならなくてもよい。この場合には、第２ノズル６００、６００ａは、第１流量で供給され、被処理領域を覆った液膜Ｌの周縁部にアシスト液を供給するように、アシスト液の供給位置が設定される。

Claims

基板を水平姿勢で鉛直軸線周りに回転させながら、前記基板の中央部に、第１処理液を第１流量にて供給する第１処理液供給工程と、
前記第１処理液の液膜が基板の少なくとも被処理領域に形成された状態で、前記第１処理液供給工程を行いながら、前記基板の周縁部に第２処理液を供給する第２処理液供給工程と、
第２処理液供給工程の後、前記基板の周縁部に、第２処理液の供給を行いながら、基板の中央部に、第１処理液を第１流量よりも少ない第２流量にて供給する第３処理液供給工程と、を含むことを特徴とする基板液処理方法。
前記第１流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できる流量であり、
前記第２流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できない流量であることを特徴とする請求項１に記載の基板液処理方法。
前記基板中央部に前記第１処理液を前記第１流量で供給しながら、前記基板の中央部と外周端との間に前記第２処理液を供給する際に、前記第２処理液は、前記第２処理液が基板に供給されていない条件下で、前記基板に前記第１処理液を前記第２流量で供給したときに形成される液膜の外周端に相当する位置が液膜で覆われる位置に供給されることを特徴とする請求項２に記載の基板液処理方法。
前記第２処理液は、前記第１処理液と混合可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板液処理方法。
前記第１処理液及び前記第２処理液は、純水であることを特徴とする請求項４に記載の基板液処理方法。
前記第２処理液は、前記第１処理液よりも表面張力が低いことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板液処理方法。
前記第１処理液は純水であり、前記第２処理液はイソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項６に記載の基板液処理方法。
前記第２流量と、前記第２処理液の供給流量との合計の流量は、前記第１流量よりも少ないことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板液処理方法。
前記第２処理液は、前記鉛直軸線周りに基板と同方向に回転する回転円の上流側から下流側へ向けて供給され、側面側から見た前記供給方向と、基板の表面とが成す角度θ_２が５°以上、１５°以下の範囲内となるように、前記基板に供給されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一つに記載の基板液処理方法。
前記第２処理液は、前記回転円の接線方向に沿って、または前記回転円の径方向内側から外側へ向けて供給され、上面から見た前記第２処理液の供給方向と、前記接線方向との成す角度θ _１が０°以上、４５°以下の範囲内となるように、前記基板に供給されることを特徴とする請求項９に記載の基板液処理方法。
基板を水平姿勢で保持し、鉛直軸線周りに回転させる基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の中央部に第１処理液を供給する第１ノズルと、
前記基板の周縁部に、第２処理液を供給する第２ノズルと、
前記第１ノズルから、回転する基板の中央部に、前記第１処理液を第１流量にて供給することと、前記第１処理液の液膜が基板の少なくとも被処理領域に形成された状態で、前記第２ノズルから、前記第２処理液を供給することと、次に、前記第２処理液の供給を行いながら、前記第１ノズルから基板の中央部への第１処理液の供給流量を第１流量よりも少ない第２流量とすることと、を実行させる制御部と、を備えたことを特徴とする基板液処理装置。
前記第１流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できる流量であり、
前記第２流量は、前記第２処理液の供給がない状態で、基板全面に液膜が形成できない流量であることを特徴とする請求項１１に記載の基板液処理装置。
前記基板の中央部に前記第１処理液を前記第１流量で供給しながら、前記基板の中央部と外周端との間に前記第２ノズルにより前記第２処理液を供給する際に、前記第２処理液は、前記第２処理液が前記基板に供給されていない条件下で、基板に前記第１処理液を前記第２流量で供給したときに形成される液膜の外周端に相当する位置が液膜で覆われる位置に供給されることを特徴とする請求項１２に記載の基板液処理装置。
前記第２処理液は、前記第１処理液と混合可能であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
前記第１処理液及び前記第２処理液は、純水であることを特徴とする請求項１４に記載の基板液処理装置。
前記第２処理液は、前記第１処理液よりも表面張力が低いことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
前記第１処理液は純水であり、前記第２処理液はイソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項１６に記載の基板液処理装置。
前記第２流量と、第２ノズルからの第２処理液の供給流量との合計の流量は、前記第１流量よりも少ないことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
前記第２ノズルは、前記鉛直軸線周りに基板と同方向に回転する回転円の上流側から下流側へ向けて第２処理液を吐出し、側面側から見た前記第２の処理液の吐出方向と、基板の表面とが成す角度θ_２が５°以上、１５°以下の範囲内となるように配置されていることを特徴とする請求項１１ないし１８のいずれか一つに記載の基板液処理装置。
前記第２ノズルは、前記回転円の接線方向に沿って、または前記回転円の径方向内側から外側へ第２処理液を吐出し、上面から見た前記第２処理液の吐出方向と、前記接線方向との成す角度θ _１が０°以上、４５°以下の範囲内となるように配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の基板液処理装置。
水平姿勢で鉛直軸線周りに回転する基板に第１処理液を供給して基板の液処理を行う基板液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１ないし１０のいずれか一つに記載された基板液処理方法を実行させるようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。