JP2017092079A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板処理装置1は、複数種の薬品が基板Wに順次供給される内部空間を形成するチャンバー4と、排気入口71aを通じてチャンバー4内の雰囲気を排出する個別排気流路71と、チャンバー4から排出される雰囲気に含まれる薬品を当該雰囲気から除去する除去液を空中に吐出することにより、除去液が分散した分散領域を排気入口71aの上流の位置および個別排気流路71内の位置の少なくとも一方に形成する排気洗浄装置81とを含む。
【選択図】図1
Description
除去液ノズルは、複数の円形吐出口から除去液を線状に吐出するシャワーノズルであってもよいし、除去液を噴霧することにより除去液のミストを形成するスプレーノズルであってもよいし、スリット状の吐出口から除去液を吐出することにより帯状の液膜を形成するスリットノズルであってもよい。
この構成によれば、除去液が分散した分散領域が、排気入口の少なくとも一部と同じ高さに形成される。排気入口と分散領域との高さが異なる場合、排気入口から分散領域までの距離が長くなる。これは、薬品成分が除去される前の薬品雰囲気が通過する経路が長くなること意味する。したがって、分散領域を排気入口の少なくとも一部と同じ高さに配置することにより、複数種の薬品が接触し得る領域を小さくすることができる。これにより、個別排気流路内で発生するパーティクルの数を減らすことができる。
請求項3に記載の発明は、前記排気洗浄手段は、前記チャンバーから排出された雰囲気が流れる方向である排出方向に関して異なる複数の位置に複数の分散領域をそれぞれ形成する複数の除去液ノズルを含む、請求項1または2に記載の基板処理装置である。
請求項4に記載の発明は、前記排出方向に交差する交差方向に並んだ複数の除去液吐出口が、前記複数の除去液ノズルのそれぞれに設けられており、前記排出方向に隣接する2つの前記除去液ノズルにおいて、一方の前記除去液ノズルに設けられた前記複数の除去液吐出口は、他方の前記除去液ノズルに設けられた前記複数の除去液吐出口に対して前記交差方向にずれている、請求項3に記載の基板処理装置である。
請求項5に記載の発明は、前記排気洗浄手段は、前記複数の除去液ノズルにそれぞれ対応しており、前記複数の除去液ノズルへの除去液の供給と前記複数の除去液ノズルへの除去液の供給停止とを個別に切り替える複数の除去液バルブをさらに含む、請求項3または4に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板上のイソプロピルアルコールの液体が基板の回転によって除去され、基板が乾燥する。イソプロピルアルコールの揮発性が高いので、基板を乾燥させるときに、基板の温度が急激に低下し易い。したがって、乾燥工程が実行されているときに除去液を吐出する除去液ノズルの本数を増やすことにより、乾燥工程中における基板の急激な温度低下を抑制または防止することができる。これにより、ウォーターマークの発生を抑制または防止できる。
この構成によれば、排気洗浄手段から吐出された除去液が、チャンバーの底部に設けられたバットに溜められる。チャンバー内を漂う薬品雰囲気に含まれる薬品は、チャンバーの底部で除去される。したがって、薬品雰囲気が個別排気流路に入る前に、薬品雰囲気中の薬品を除去できる。さらに、分散領域を形成するために吐出された除去液をバットで再利用するので、除去液の消費量を低減できる。
請求項9に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記排気洗浄手段によって吐出される除去液と同種の液体である洗浄液を前記チャンバー内で吐出することにより、前記チャンバーの内部を洗浄する洗浄液ノズルをさらに含み、前記チャンバーの底部は、前記洗浄液ノズルから吐出された洗浄液を前記チャンバー内に溜めるバットを形成している、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、複数のチャンバーから複数の個別排気流路に排出された薬品雰囲気が、集合排気流路に流入する。集合排気流路に流入する薬品雰囲気は、複数の排気洗浄手段によって予め薬品の含有量が低減されている。したがって、複数種の薬品が集合排気流路で接触することを抑制または防止できる。さらに、複数の個別排気流路が集合排気流路に集合しているので、吸引力を発生する吸引設備等を個別排気流路ごとに設けなくてもよい。
請求項11に記載の発明は、前記複数の個別排気流路は、それぞれ、前記複数のチャンバーから排出された雰囲気を前記集合排気流路内に排出する複数の排気出口を含み、前記複数の排気出口は、前記集合排気流路の内面で開口しており、水平に見ると間隔を空けて鉛直方向に並んでおり、前記排気出口の上縁から前記集合排気流路内に突出する庇部が、前記複数の排気出口の少なくとも一つに設けられている、基板処理装置である。
この構成によれば、下流側の庇部の全部または一部が上流側の庇部で隠れている。庇部上の薬品の液滴は、庇部の縁から下方に落下する。鉛直に見たときに、下流側の庇部が上流側の庇部から突出していると、上流側の庇部から落下した液滴が、下流側の庇部に付着する。そのため、異種の薬品同士が下流側の庇部で接触するおそれがある。したがって、下流側の庇部を上流側の庇部で隠すことにより、このような薬品の接触を抑制または防止できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置1に備えられた処理ユニット2の内部を水平に見た模式図である。図1において、チャンバー4、カップ17、および仕切板23については鉛直断面を示している。
基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、複数の処理ユニット2に基板Wを搬送する搬送ロボット(図示せず)と、基板処理装置1を制御する制御装置3とを含む。図示はしないが、複数の処理ユニット2は、水平に離れた4つの位置にそれぞれ配置された4つの塔を構成している。各塔は、上下方向に積層された複数(たとえば3つ)の処理ユニット2で構成されている(図2参照)。
制御装置3は、プログラム等の情報を記憶する記憶部と、記憶装置に記憶された情報にしたがって基板処理装置1を制御する演算部とを含む。基板Wの処理手順および処理工程を示すレシピは、記憶部に記憶されている。制御装置3は、レシピに基づいて基板処理装置1を制御することにより、以下に説明する各工程を処理ユニット2に実行させ、各処理ユニット2に基板Wを処理させる。
処理ユニット2は、チャンバー4内で洗浄液を吐出することにより、チャンバー4の内部を洗浄する複数の洗浄液ノズルを備えている。複数の洗浄液ノズルは、遮断板12の上面に向けて洗浄液を吐出する上洗浄液ノズル51と、遮断板12の下面に向けて洗浄液を吐出する下洗浄液ノズル54と、チャンバー4の内面に向けて洗浄液を吐出する内面洗浄液ノズル57とを含む。下洗浄液ノズル54および内面洗浄液ノズル57は、チャンバー4に対して固定されている。上洗浄液ノズル51は、チャンバー4に対して固定されていてもよいし、遮断板12を支持する支軸13に対して固定されていてもよい。複数の洗浄液ノズルは、いずれも、仕切板23よりも上方に配置されている。
遮断板12を洗浄するときは、制御装置3が、遮断板12を回転させながら、上洗浄液ノズル51および下洗浄液ノズル54に洗浄液を吐出させる。上洗浄液ノズル51から吐出された洗浄液は、遮断板12の上面に着液した後、遮断板12の上面に沿って外方に流れる。同様に、下洗浄液ノズル54から吐出された洗浄液は、遮断板12の下面に着液した後、遮断板12の下面に沿って外方に流れる。これにより、基板Wの処理の際に遮断板12に付着した処理液の飛沫等が洗浄液によって洗い流され、遮断板12の上面および下面が洗浄液で洗浄される。
以下では、図1および図2を参照する。図2は、基板処理装置1の排気系統について説明するための模式図である。
チャンバー4は、個別排気流路71、集合排気流路72、および気液分離器73をこの順番に介して、基板処理装置1が設置される工場に設けられた排気処理設備に接続されている。個別排気流路71は、個別排気ダクト74によって形成されており、集合排気流路72は、集合排気ダクト75によって形成されている。排気処理設備の吸引力は、個別排気流路71等を介して各チャンバー4に伝達される。チャンバー4から排出された雰囲気は、個別排気流路71および集合排気流路72によって排出方向D1に案内される。集合排気流路72内の雰囲気は、気液分離器73で液体成分が除去された後、排気処理設備に流入する。
以下では、図3〜図5を参照する。図3は、排気洗浄装置81の複数の除去液ノズル82を水平に見た模式図である。図4は、複数の除去液ノズル82を下から見た模式図である。図5は、薬品雰囲気を除去液で洗浄する一例を示すタイムチャートである。図4において、クロスハッチングされた領域は、除去液吐出口83を示している。
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明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、SPMを基板Wに供給した後に、基板W上のSPMを純水で洗い流す場合について説明したが、純水を供給する前に、過酸化水素水を供給してもよい。
図6に示すように、排気洗浄装置81は、チャンバー4内で除去液を吐出するチャンバー内除去液ノズル82に代えてまたは加えて、個別排気流路71内で除去液を吐出する流路内除去液ノズル92を備えていてもよい。
前述の実施形態では、除去液が分散した分散領域が、排気入口71aの上流の位置または個別排気流路71内の位置に形成される場合について説明したが、排気ダンパー76の下流の位置に分散領域が形成されてもよい。たとえば、図2に示す最も上側の処理ユニット2に対応する分散領域が、当該処理ユニット2に対応する排気ダンパー76から当該処理ユニット2に対応する上側の庇部78までの範囲に形成されてもよい。この場合、分散領域は、排気入口71aの少なくとも一部と等しい高さに位置していなくてもよい。たとえば、分散領域の全体を、排気入口71aよりも上方または下方の位置に形成してもよい。
前述の実施形態では、複数の除去液ノズル82にそれぞれ対応する複数の除去液バルブ85が設けられている場合について説明したが、一つの除去液バルブ85で全ての除去液ノズル82からの除去液の吐出、吐出停止、および流量を切り替えてもよい。
前述の全ての構成の2つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の2つ以上が組み合わされてもよい。
3 :制御装置
4 :チャンバー
7 :スピンチャック(基板保持手段、基板回転手段)
8 :チャックピン(基板保持手段)
11 :スピンモータ(基板回転手段)
12 :遮断板
17 :カップ
18 :ガード
21 :トレー
22 :ガード昇降ユニット
23 :仕切板
24 :酸性薬液ノズル(処理液供給手段)
29 :アルカリ性薬液ノズル(処理液供給手段)
34 :リンス液ノズル(処理液供給手段)
37 :有機薬液ノズル(処理液供給手段)
51 :上洗浄液ノズル
54 :下洗浄液ノズル
57 :内面洗浄液ノズル
60 :バット
71 :個別排気流路
71a :排気入口
71b :排気出口
72 :集合排気流路
73 :気液分離器
74 :個別排気ダクト
75 :集合排気ダクト
76 :排気ダンパー
77 :弁体
78 :庇部
81 :排気洗浄装置(排気洗浄手段)
82 :除去液ノズル
82A :第1除去液ノズル
82B :第2除去液ノズル
83 :除去液吐出口
84 :除去液配管
85 :除去液バルブ
92 :除去液ノズル
D1 :排出方向
D2 :交差方向
W :基板
Claims (13)
- 複数種の薬品が基板に順次供給される内部空間を形成するチャンバーと、
前記チャンバー内の雰囲気が流入する排気入口を含み、前記排気入口を通じて前記チャンバー内の雰囲気を排出する個別排気流路と、
前記チャンバーから排出される雰囲気に含まれる薬品を当該雰囲気から除去する除去液を空中に吐出することにより、除去液が分散した分散領域を前記排気入口の上流の位置および前記個別排気流路内の位置の少なくとも一方に形成する排気洗浄手段と、を含む、基板処理装置。 - 前記排気洗浄手段は、前記排気入口の少なくとも一部と同じ高さに前記分散領域を形成する、請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記排気洗浄手段は、前記チャンバーから排出された雰囲気が流れる方向である排出方向に関して異なる複数の位置に複数の分散領域をそれぞれ形成する複数の除去液ノズルを含む、請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記排出方向に交差する交差方向に並んだ複数の除去液吐出口が、前記複数の除去液ノズルのそれぞれに設けられており、
前記排出方向に隣接する2つの前記除去液ノズルにおいて、一方の前記除去液ノズルに設けられた前記複数の除去液吐出口は、他方の前記除去液ノズルに設けられた前記複数の除去液吐出口に対して前記交差方向にずれている、請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記排気洗浄手段は、前記複数の除去液ノズルにそれぞれ対応しており、前記複数の除去液ノズルへの除去液の供給と前記複数の除去液ノズルへの除去液の供給停止とを個別に切り替える複数の除去液バルブをさらに含む、請求項3または4に記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、
前記チャンバー内で基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記排気洗浄手段と前記基板回転手段と前記処理液供給手段とを制御する制御装置と、をさらに含み、
前記制御装置は、
前記チャンバー内の基板に処理液を供給する処理液供給工程と、
前記処理液供給工程で基板に供給された処理液を前記基板の回転によって除去することにより前記基板を乾燥させる乾燥工程と、
前記処理液供給工程と並行して、1以上で全数未満の第1本数の前記除去液ノズルに除去液を吐出させる第1排気洗浄工程と、
前記乾燥工程と並行して、前記第1本数よりも大きい第2本数の前記除去液ノズルに除去液を吐出させる第2排気洗浄工程と、を実行する、請求項5に記載の基板処理装置。 - 前記処理液供給手段は、処理液としてのイソプロピルアルコールの液体を吐出する有機薬液ノズルを含む、請求項6に記載の基板処理装置。
- 前記チャンバーの底部は、前記排気洗浄手段から吐出された除去液を前記チャンバー内に溜めるバットを形成している、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、前記排気洗浄手段によって吐出される除去液と同種の液体である洗浄液を前記チャンバー内で吐出することにより、前記チャンバーの内部を洗浄する洗浄液ノズルをさらに含み、
前記チャンバーの底部は、前記洗浄液ノズルから吐出された洗浄液を前記チャンバー内に溜めるバットを形成している、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理装置は、複数の前記チャンバーと、前記複数のチャンバーにそれぞれ対応する複数の前記排気洗浄手段と、前記複数のチャンバーにそれぞれ接続された複数の前記個別排気流路と、前記複数の個別排気流路に接続された集合排気流路と、を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記複数の個別排気流路は、それぞれ、前記複数のチャンバーから排出された雰囲気を前記集合排気流路内に排出する複数の排気出口を含み、
前記複数の排気出口は、前記集合排気流路の内面で開口しており、水平に見ると間隔を空けて鉛直方向に並んでおり、
前記排気出口の上縁から前記集合排気流路内に突出する庇部が、前記複数の排気出口の少なくとも一つに設けられている、基板処理装置。 - 前記排出方向に隣接する2つの前記排気出口にそれぞれ2つの前記庇部が設けられており、
前記2つの庇部を上から鉛直に見ると、前記排出方向における下流側の前記庇部の少なくとも一部は、前記排出方向における上流側の前記庇部で隠れている、請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理装置は、前記個別排気流路内に配置されており、前記個別排気流路の流路面積を変更することにより前記チャンバーから前記個別排気流路に排出される雰囲気の流量を変更する弁体をさらに含み、
前記排気洗浄手段は、前記弁体に向けて除去液を吐出することにより、前記分散領域を前記個別排気流路内の位置に形成する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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