JP2023046436A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
Substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023046436A JP2023046436A JP2021155025A JP2021155025A JP2023046436A JP 2023046436 A JP2023046436 A JP 2023046436A JP 2021155025 A JP2021155025 A JP 2021155025A JP 2021155025 A JP2021155025 A JP 2021155025A JP 2023046436 A JP2023046436 A JP 2023046436A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- irradiation light
- unit
- reflectance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 291
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 188
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 82
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 40
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 77
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 52
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 45
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- VTVVPPOHYJJIJR-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;hydrate Chemical compound O.O=C=O VTVVPPOHYJJIJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
この発明は、回転軸周りに回転する基板の一方主面に光を照射することによって基板を加熱しながら基板に処理液を供給することで、基板に形成された薄膜に対してエッチング処理などの処理を施す基板処理技術に関するものである。ここで、基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用ガラス基板、太陽電池用基板、等（以下、単に「基板」という）などが含まれる。 According to the present invention, a processing liquid is supplied to a substrate while heating the substrate by irradiating light on one main surface of the substrate rotating about a rotation axis, thereby performing an etching process or the like on a thin film formed on the substrate. The present invention relates to a substrate processing technology for performing processing. Here, the substrates include semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal displays, glass substrates for plasma displays, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photomask glass substrates, solar cell substrates, and the like. (hereinafter simply referred to as “substrate”).
半導体ウエハなどの基板に加熱処理を加えつつ当該基板の被処理面に処理液を供給して薬液処理や洗浄処理などを施す基板処理装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知れられている。この基板処理装置では、基板の上面（被処理面）とは反対側の下面（被加熱面）を加熱するために、発熱体を内蔵する環状のヒーターが基板の下面周縁部に沿って基板の周方向に延在している。
As a substrate processing apparatus for applying a heat treatment to a substrate such as a semiconductor wafer while supplying a processing liquid to the surface of the substrate to be processed to perform a chemical liquid processing, a cleaning processing, or the like, for example, the device described in
近年、非接触で基板を加熱するための加熱源として、発熱体の代わりに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を用いることが検討されている。例えば、日亜化学工業株式会社製の紫外発光ＬＥＤ（型番NVCUQ096A-D4）を基板加熱装置の加熱源として用いることができる。上記ＬＥＤでは、複数の発光素子が素子基板の一方主面上においてマトリックス状に配置されている。 In recent years, the use of light-emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) instead of heating elements as heat sources for non-contact heating of substrates has been studied. For example, an ultraviolet emitting LED (model number NVCUQ096A-D4) manufactured by Nichia Corporation can be used as a heating source for the substrate heating device. In the above LED, a plurality of light emitting elements are arranged in a matrix on one main surface of the element substrate.
このように構成されたＬＥＤを用いることで優れた加熱効果が得られる。そのため、例えば処理液として薬液（エッチング液）を基板の下面（本発明の「一方主面」に相当）や上面（本発明の「他方主面」に相当）に供給することで、基板に形成されている薄膜を優れたエッチング速度でエッチング処理することができる。しかしながら、基板の温度を上げすぎると、薬液の突沸が引き起こされる可能性がある。この突沸は、液ハネ、パーティクル、残渣などの発生要因の一つである。したがって、基板の温度が過剰に上昇するのを防ぎながら、ＬＥＤから基板の下面に照射する照射光の光量（以下「照射光量」という）を制御するという技術課題がある。特に、基板に形成される薄膜は、後で図７を参照しつつ説明するように、薄膜の膜厚に応じて反射率が変動するという特性、いわゆる膜厚依存性を有している。したがって、技術課題を解消するためには、膜厚依存性を考慮しながら照射光量を制御するのが望ましい。しかしながら、ＬＥＤなどの発光部を組み込んだ従来装置では、この点に考慮したものはなく、突沸の発生を防止しつつ基板を効率的に加熱することは困難であった。 An excellent heating effect can be obtained by using the LED configured in this way. Therefore, for example, by supplying a chemical solution (etching solution) as a processing liquid to the lower surface (corresponding to "one main surface" of the present invention) or the upper surface (corresponding to "the other main surface" of the present invention) of the substrate, the It is possible to etch thin films with excellent etch rates. However, if the temperature of the substrate is raised too much, bumping of the chemical liquid may be caused. This bumping is one of the causes of liquid splashes, particles, residues, and the like. Therefore, there is a technical problem of controlling the amount of light emitted from the LED to the lower surface of the substrate (hereinafter referred to as "irradiation light amount") while preventing the temperature of the substrate from rising excessively. In particular, the thin film formed on the substrate has a so-called film thickness dependency, in which the reflectance varies depending on the film thickness of the thin film, as will be described later with reference to FIG. Therefore, in order to solve the technical problem, it is desirable to control the irradiation light amount while considering the film thickness dependence. However, conventional devices incorporating a light-emitting portion such as an LED do not consider this point, and it is difficult to efficiently heat the substrate while preventing the occurrence of bumping.
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、薄膜の膜厚に応じて薄膜の反射率が変動するという状況下において、基板の一方主面に適切な光量で照射光を照射して基板を効率的に加熱することで、基板に対する所定の処理を良好に行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and under the circumstances where the reflectance of the thin film varies depending on the thickness of the thin film, one main surface of the substrate is irradiated with an appropriate amount of irradiation light to obtain a substrate. An object of the present invention is to efficiently perform predetermined processing on a substrate by efficiently heating the substrate.
この発明の一態様は、基板処理装置であって、基板を保持し、所定の回転軸周りに回転可能に設けられた基板保持部と、基板保持部を回転軸周りに回転させる回転機構と、回転機構により回転される基板保持部に保持されることにより回転軸周りに回転する基板の一方主面に照射光を照射する発光部を有し、照射光によって基板を加熱する加熱機構と、加熱機構により加熱される基板の一方主面に処理液を供給することで一方主面に形成された薄膜に対して所定の処理を施す処理液供給部と、薄膜の反射率が処理中において薄膜の膜厚に応じて変動するのに対応して基板の一方主面への照射光の照射光量を調整することによって、処理中の基板の温度を制御する制御部と、を備えることを特徴としている。 According to one aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus comprising: a substrate holding part that holds a substrate and is provided rotatably around a predetermined rotation axis; a rotation mechanism that rotates the substrate holding part around the rotation axis; a heating mechanism that has a light emitting unit that irradiates irradiation light onto one main surface of a substrate that is rotated around a rotation axis by being held by a substrate holding unit that is rotated by a rotation mechanism, and that heats the substrate with the irradiation light; a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to one main surface of a substrate heated by a mechanism to perform a predetermined process on a thin film formed on the one main surface; a control unit for controlling the temperature of the substrate during processing by adjusting the amount of irradiation light to the one main surface of the substrate corresponding to the fluctuation according to the film thickness. .
また、この発明の他の態様は、基板処理方法であって、回転軸周りに回転する基板の一方主面に光を照射することによって基板を加熱しながら基板の一方主面に処理液を供給することで、一方主面に形成された薄膜に対して所定の処理を施す処理工程と、処理工程と並行し、薄膜の反射率が処理中において薄膜の膜厚に応じて変動するのに対応して基板の一方主面への光の照射光量を調整することで、処理中の基板の温度を制御する温度制御工程と、を備えることを特徴としている。 Another aspect of the present invention is a substrate processing method, in which a processing liquid is supplied to the one main surface of the substrate while heating the substrate by irradiating the one main surface of the substrate rotating about the rotation axis with light. By doing so, a processing step of applying a predetermined processing to the thin film formed on one main surface and the processing step are performed in parallel to cope with the change in the reflectance of the thin film during the processing according to the thickness of the thin film. and a temperature control step of controlling the temperature of the substrate during processing by adjusting the amount of light irradiated onto one main surface of the substrate.
上記のように構成された発明では、基板の一方主面への光の照射により基板が加熱されるとともに、当該基板の一方主面に処理液が供給される。これによって、所定の処理が実行されるが、それと並行して、薄膜の反射率が処理中において薄膜の膜厚に応じて変動するのに対応して基板の一方主面への光の照射光量が調整される。これによって、処理中の基板の温度が制御される。 In the invention configured as described above, the substrate is heated by irradiating the one main surface of the substrate with light, and the processing liquid is supplied to the one main surface of the substrate. As a result, a predetermined process is performed, and at the same time, the amount of light irradiated to one main surface of the substrate is increased in accordance with the change in the reflectance of the thin film during the process according to the thickness of the thin film. is adjusted. This controls the temperature of the substrate during processing.
このように構成された発明によれば、基板の一方主面に適切な光量で照射光を照射して基板を効率的に加熱することができ、その結果、基板に対する所定の処理を良好に行うことができる。 According to the invention configured as described above, it is possible to efficiently heat the substrate by irradiating the one main surface of the substrate with an appropriate amount of irradiation light, and as a result, perform the predetermined processing on the substrate satisfactorily. be able to.
図１は、本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を示す図である。図２は、図１に示す基板処理装置を上方から見た平面図である。なお、以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。上下方向は鉛直方向であり、スピンチャックに対して基板側が上である。 FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. 2 is a top plan view of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1. FIG. In the drawings referred to below, the dimensions and numbers of each part may be exaggerated or simplified for easy understanding. The up-down direction is the vertical direction, and the substrate side is up with respect to the spin chuck.
基板処理装置１は、回転保持機構２、飛散防止部３、表面保護部４、処理部５、ノズル移動機構６、加熱機構７および制御部１０を備えている。これら各部２～７は、制御部１０と電気的に接続されており、制御部１０からの指示に応じて動作する。制御部１０としては、例えば、一般的なコンピュータと同様のものを採用できる。すなわち、制御部１０においては、プログラムに記述された手順に従って主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、基板処理装置１の各部を制御する。なお、制御部１０の詳しい構成および動作については、後で詳述する。
The
回転保持機構２は、基板Ｗを、その表面を上方に向けた状態で、略水平姿勢に保持しつつ回転可能な機構である。回転保持機構２は、基板Ｗを、主面の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１周りに回転させる。回転保持機構２は、基板Ｗより小さい円板状の部材であるスピンチャック（本発明の「基板保持部」の一例に相当）２１を備えている。スピンチャック２１は、その上面が略水平となり、その中心軸が回転軸ａ１に一致するように設けられている。スピンチャック２１の下面には、円筒状の回転軸部２２が連結されている。回転軸部２２は、その軸線を回転軸ａ１と一致させた状態で、鉛直方向に延設されている。また、回転軸部２２には、回転駆動部（例えば、モータ）２３が接続されている。回転駆動部２３は、制御部１０からの回転指令に応じて回転軸部２２をその軸線周りに回転駆動する。従って、スピンチャック２１は、回転軸部２２とともに回転軸ａ１周りに回転可能である。回転駆動部２３と回転軸部２２とは、スピンチャック２１を、回転軸ａ１を中心に回転させる回転機構２３１である。回転軸部２２および回転駆動部２３は、筒状のケーシング２４内に収容されている。
The
スピンチャック２１の中央部には、図示省略の貫通孔が設けられており、回転軸部２２の内部空間と連通している。内部空間には、図示省略の配管、開閉弁を介して図示省略のポンプが接続されている。当該ポンプ、開閉弁は、制御部１０に電気的に接続される。制御部１０は、当該ポンプ、開閉弁の動作を制御する。当該ポンプは、制御部１０の制御に従って、負圧と正圧とを選択的にスピンチャック２１に付与可能である。基板Ｗがスピンチャック２１の上面に略水平姿勢で置かれた状態でポンプが負圧をスピンチャック２１に付与すると、スピンチャック２１は、基板Ｗを下方から吸着保持する。ポンプが正圧をスピンチャック２１に付与すると、基板Ｗは、スピンチャック２１の上面から取り外し可能となる。
A through hole (not shown) is provided in the central portion of the
この構成において、スピンチャック２１が基板Ｗを吸着保持した状態で、回転駆動部２３が回転軸部２２を回転すると、スピンチャック２１が鉛直方向に沿った軸線周りで回転される。これによって、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗが、その面内の中心ｃ１を通る鉛直な回転軸ａ１を中心に矢印ＡＲ１方向に回転される。
In this configuration, when the
なお、基板Ｗの保持方式は、これに限定されるものではなく、複数個（例えば６個）のチャックピンにより保持する、いわゆるメカチャック方式であってもよい。 The method of holding the substrate W is not limited to this, and may be a so-called mechanical chuck method in which a plurality of (for example, six) chuck pins are used to hold the substrate W.
飛散防止部３は、スピンチャック２１とともに回転される基板Ｗから飛散する処理液等を受け止める。飛散防止部３は、スプラッシュガード３１を備える。スプラッシュガード３１は、上端が開放された筒形状の部材であり、回転保持機構２を取り囲むように設けられる。スプラッシュガード３１には、これを昇降移動させるガード駆動機構（図示省略）が接続されており、制御部１０からの昇降指令に応じて駆動される。
The
表面保護部４は、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面（後の図４中の符号Ｗｕ）の周縁部に当たるように不活性ガスのガス流を吐出するガス吐出機構を備えている。「不活性ガス」は、基板Ｗの材質およびその表面に形成された薄膜との反応性に乏しいガスであり、例えば、窒素（Ｎ２）ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどである。本実施形態では、ガス吐出機構４１、４２が備えられている。ガス吐出機構４１、４２は、不活性ガスを、例えば、ガス柱状のガス流として吐出する。ガス吐出機構４２は、ガス吐出機構４１が吐出するガス流が基板Ｗの周縁部に当たる位置よりも基板Ｗの回転方向の上流側の位置に当たるように不活性ガスのガス流を吐出する。
The
表面保護部４は、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面の中央付近に対して不活性ガスのガス流を吐出するガス吐出機構４３をさらに備える。表面保護部４は、ガス吐出機構４１～４３から基板Ｗの上面に不活性ガスのガス流を吐出することによって、基板Ｗの上面の周縁部に規定される環状の処理領域に当たるように吐出された処理液等から基板Ｗの上面の非処理領域を保護する。
The
ガス吐出機構４１、４２は、ノズルヘッド４４を備える。ガス吐出機構４３は、ノズルヘッド４５を備える。ノズルヘッド４４、４５は、それぞれ後述するノズル移動機構６のアーム６１、６２の先端に取り付けられている。アーム６１、６２は水平面に沿って延在する。ノズル移動機構６は、アーム６１、６２を移動させることによって、ノズルヘッド４４、４５をそれぞれの処理位置（図２中の実線位置）と退避位置（図２中の２点鎖線位置）との間で移動させる。
The
ノズルヘッド４４は、２つのノズル４６、４７を有し、アーム６１の先端に取り付けられている。ノズル４６、４７は、その先端部（下端部）をノズルヘッド４４の下面から下方に突出させ、その上端部を上面から上方に突出させている。一方のノズル４６の上端には、配管４１１の一端が接続されている。配管４１１の他端は、ガス供給源４１２に接続している。また、配管４１１の経路途中には、ガス供給源４１２側から順に流量制御器４１３、開閉弁４１４が設けられている。もう一方のノズル４７にも、配管４２１の一端が接続されている。配管４２１の他端は、ガス供給源４２２に接続している。また、配管４２１の経路途中には、ガス供給源４２２側から順に流量制御器４２３、開閉弁４２４が設けられている。
The
ここで、ノズル移動機構６がノズルヘッド４４を、その処理位置に配置すると、ノズル４６の吐出口は、回転保持機構２が回転させる基板Ｗの周縁部の回転軌跡の一部に対向し、ノズル４７の吐出口は、当該回転軌跡の他の一部に対向する。
Here, when the
ノズルヘッド４４が処理位置に配置された状態で、ノズル４６、４７は、ガス供給源４１２、４２２から不活性ガス（図示の例では、窒素（Ｎ２）ガス）を供給される。ノズル４６は、供給された不活性ガスのガス流を基板Ｗの周縁部の回転軌跡に規定される被ガス吐出位置に当たるように上方から吐出する。ノズル４６は、吐出したガス流が被ガス吐出位置に達した後、被ガス吐出位置から基板Ｗの周縁に向かって流れるように、ガス流を吐出口から定められた方向に吐出する。ノズル４７は、供給された不活性ガスのガス流が当該回転軌跡上に規定される被ガス吐出位置に当たるように、ガス流を上方から吐出する。ノズル４７は、吐出したガス流が被ガス吐出位置に達した後、被ガス吐出位置から基板Ｗの周縁に向かって流れるように、ガス流を吐出口から定められた方向に吐出する。
With the
ガス吐出機構４３のノズルヘッド４５は、アーム６２の先端部の下面に取り付けられた円柱部材９３と、円柱部材９３の下面に取り付けられた円板状の遮断板９０と、円筒状のノズル４８とを備えている。円柱部材９３の軸線と遮断板９０の軸線とは、一致しており、それぞれ鉛直方向に沿う。遮断板９０の下面は、水平面に沿う。ノズル４８は、その軸線が遮断板９０、円柱部材９３の軸線と一致するように、円柱部材９３、遮断板９０を鉛直方向に貫通している。ノズル４８の上端部は、さらにアーム６２の先端部も貫通して、アーム６２の上面に開口する。ノズル４８の上側の開口には、配管４３１の一端が接続されている。配管４３１の他端は、ガス供給源４３２に接続している。配管４３１の経路途中には、ガス供給源４３２側から順に流量制御器４３３、開閉弁４３４が設けられている。ノズル４８の下端は、遮断板９０の下面に開口している。当該開口は、ノズル４８の吐出口である。
The
ノズル移動機構６がノズルヘッド４５をその処理位置に配置すると、ノズル４８の吐出口は、基板Ｗの上面の中心付近に対向する。この状態において、ノズル４８は、配管４３１を介してガス供給源４３２から不活性ガス（図示の例では、窒素（Ｎ２）ガス）を供給される。ノズル４８は、供給された不活性ガスを基板Ｗの上面の中心付近に向けて不活性ガスのガス流として吐出する。ガス流は、基板Ｗの中央部分の上方から基板Ｗの周縁に向かって放射状に広がる。すなわち、ガス吐出機構４３は、基板Ｗの上面の中央部分の上方から不活性ガスを吐出して、当該中央部分の上方から基板Ｗの周縁に向かって広がるガス流を生成させる。
When the
処理部５は、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗの周縁部における処理領域に対する処理を行う。具体的には、処理部５は、スピンチャック２１上に保持された基板Ｗの処理領域に処理液を供給する。処理部５は、基板Ｗの上面の周縁部を上面側の処理領域とし、当該処理領域に処理液を供給して所定の処理を施す処理液吐出機構５１Ａと、基板Ｗの下面の周縁部を下面側の処理領域とし、当該処理領域に処理液を供給して所定の処理を施す処理液吐出機構５１Ｂと、を備える。処理液吐出機構５１Ａは、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの上面（処理面）の周縁部の一部に当たるように処理液の液流を吐出する。液流は、液柱状である。処理液吐出機構５１Ａは、ノズルヘッド５０Ａを備える。ノズルヘッド５０Ａは、ノズル移動機構６が備える長尺のアーム６３の先端に取り付けられている。アーム６３は、水平面に沿って延在する。ノズル移動機構６は、アーム６３を移動させることによって、ノズルヘッド５０Ａをその処理位置（図２中の実線位置）と退避位置（図２中の２点鎖線位置）との間で移動させる。
The
ノズルヘッド５０Ａは、４本のノズル５ａ～５ｄを有し、アーム６３の先端に取り付けられている。ノズル５ａ～５ｄはアーム６３の延在方向に沿って一列に並んで配置されている。ノズルヘッド５０Ａでは、ノズル５ａ～５ｄの先端部（下端部）が下方に突出し、その基端部（上端部）が上方に突出している。ノズル５ａ～５ｄには、これらに処理液を供給する配管系である処理液供給部５１が接続されている。具体的には、ノズル５ａ～５ｄの上端には、処理液供給部５１の配管５３ａ～５３ｄの一端が接続している。ノズル５ａ～５ｄは、処理液供給部５１から処理液をそれぞれ供給され、供給された処理液を先端の吐出口からそれぞれ吐出する。処理液吐出機構５１Ａは、ノズル５ａ～５ｄのうち制御部１０に設定された制御情報によって定まる１つのノズルから、制御部１０の制御に従って処理液の液流を吐出する。
The
処理液供給部５１は、具体的には、ＳＣ－１供給源５２ａ、ＤＨＦ供給源５２ｂ、ＳＣ－２供給源５２ｃ、リンス液供給源５２ｄ、複数の配管５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ、および、複数の開閉弁５４ａ～５４ｄを、組み合わせて構成されている。ＳＣ－１、ＤＨＦ、ＳＣ－２は、薬液である。従って、処理液吐出機構５１Ａは、基板Ｗの周縁部に薬液を吐出する薬液吐出部である。この薬液供給によって、基板Ｗの上面Ｗｕに形成された薄膜（図４中の符号ＴＦ）の周縁部がエッチング除去される。
Specifically, the treatment
ＳＣ－１供給源５２ａは、ＳＣ－１を供給する供給源である。ＳＣ－１供給源５２ａは、開閉弁５４ａが介挿された配管５３ａを介して、ノズル５ａに接続されている。したがって、開閉弁５４ａが開放されると、ＳＣ－１供給源５２ａから供給されるＳＣ－１が、ノズル５ａから吐出される。
SC-1
ＤＨＦ供給源５２ｂは、ＤＨＦを供給する供給源である。ＤＨＦ供給源５２ｂは、開閉弁５４ｂが介挿された配管５３ｂを介して、ノズル５ｂに接続されている。したがって、開閉弁５４ｂが開放されると、ＤＨＦ供給源５２ｂから供給されるＤＨＦが、ノズル５ｂから吐出される。
The
ＳＣ－２供給源５２ｃは、ＳＣ－２を供給する供給源である。ＳＣ－２供給源５２ｃは、開閉弁５４ｃが介挿された配管５３ｃを介して、ノズル５ｃに接続されている。したがって、開閉弁５４ｃが開放されると、ＳＣ－２供給源５２ｃから供給されるＳＣ－２が、ノズル５ｃから吐出される。
SC-2
リンス液供給源５２ｄは、リンス液を供給する供給源である。ここでは、リンス液供給源５２ｄは、例えば、純水やＤＩＷ（脱イオン水）を、リンス液として供給する。リンス液供給源５２ｄは、開閉弁５４ｄが介挿された配管５３ｄを介して、ノズル５ｄに接続されている。したがって、開閉弁５４ｄが開放されると、リンス液供給源５２ｄから供給されるリンス液が、ノズル５ｄから吐出される。なお、リンス液として、純水、温水、オゾン水、磁気水、還元水（水素水）、各種の有機溶剤（イオン水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、機能水（ＣＯ２水など）、などが用いられてもよい。
The rinse
処理液供給部５１は、ＳＣ－１、ＤＨＦ、ＳＣ－２、および、リンス液を選択的に供給する。処理液供給部５１から処理液（ＳＣ－１、ＤＨＦ、ＳＣ－２、あるいは、リンス液）がノズル５ａ～５ｄのうち対応するノズルに供給されると、回転している基板Ｗの上面周縁部の処理領域に当たるように、当該ノズルは当該処理液の液流を吐出する。ただし、処理液供給部５１が備える開閉弁５４ａ～５４ｄの各々は、制御部１０と電気的に接続されている図示省略のバルブ開閉機構によって、制御部１０の制御下で開閉される。つまり、ノズルヘッド５０Ａのノズルからの処理液の吐出態様（具体的には、吐出される処理液の種類、吐出開始タイミング、吐出終了タイミング、吐出流量、等）は、制御部１０によって制御される。すなわち、処理液吐出機構５１Ａは、制御部１０の制御によって、回転軸ａ１を中心に回転している基板Ｗの上面周縁部の回転軌跡の一部に当たるように処理液の液流を吐出する。
The treatment
処理液吐出機構５１Ｂは、スピンチャック２１上に保持されて回転している基板Ｗの下面Ｗｄの下方側に設けられている。処理液吐出機構５１Ｂは、基本的には処理液吐出機構５１Ａと同様に、制御部１０の制御によって、回転軸ａ１を中心に回転している基板Ｗの下面周縁部の回転軌跡の一部に当たるように処理液の液流を吐出する。
The processing
処理液吐出機構５１Ｂは、基板Ｗの下面周縁部の下方で固定配置されたノズルヘッド５０Ｂを備える。ノズルヘッド５０Ｂは、３本のノズル５ａ１、５ｂ１、５ｄ１を有している。ノズル５ａ１、５ｂ１、５ｄ１は基板Ｗの回転方向に沿って一列に並んで配置されている。ノズルヘッド５０Ｂでは、ノズル５ａ１、５ｂ１、５ｄ１の先端部（上端部）が上方に突出し、その基端部（下端部）が下方に突出している。ノズル５ａ１には、開閉弁５４ａのノズル側で配管５３ａから分岐した配管５３ａ１が接続されている。このため、制御部１０の制御に従って開閉弁５４ａが開放されると、ＳＣ－１供給源５２ａから供給されるＳＣ－１が、ノズル５ａ１から基板Ｗの下面周縁部に吐出される。また、ノズル５ｂ１には、開閉弁５４ｂのノズル側で配管５３ｂから分岐した配管５３ｂ１が接続されている。このため、制御部１０の制御に従って開閉弁５４ｂが開放されると、ＤＨＦ供給源５２ｂから供給されるＤＨＦが、ノズル５ｂ１から基板Ｗの下面周縁部に吐出される。さらに、ノズル５ｄ１には、開閉弁５４ｄのノズル側で配管５３ｄから分岐した配管５３ｄ１が接続されている。このため、制御部１０の制御に従って開閉弁５４ｄが開放されると、リンス液供給源５２ｄから供給されるリンス液が、ノズル５ｄ１から吐出される。なお、本実施形態では、開閉弁５４ａ、５４ｂ、５４ｄの開閉制御により、３種類の処理液が基板Ｗの上面周縁部および下面周縁部に同時供給されるように構成されているが、ノズル５ａ、５ｂ、５ｄからの処理液吐出を制御する開閉弁と、ノズル５ａ１、５ｂ１、５ｄ１からの処理液吐出を制御する開閉弁とを並設してもよい。この場合、ノズル５ａ、５ｂ、５ｄからの処理液吐出と、ノズル５ａ１、５ｂ１、５ｄ１からの処理液吐出とを個別に制御することができる。すなわち、本実施形態と同様に処理液を上面周縁部および下面周縁部に同時供給することも、互いに異なるタイミングで処理液を供給することも可能である。
The processing
ノズル移動機構６は、ノズルヘッド４４、４５、５０Ａをそれぞれの処理位置と退避位置との間で独立して移動させる機構である。ノズル移動機構６は、水平に延在するアーム６１～６３、ノズル基台６４～６６、駆動部６７～６９を備える。ノズルヘッド４４、４５、５０Ａは、それぞれアーム６１～６３の先端部分に取り付けられている。
The
アーム６１～６３の基端部は、それぞれノズル基台６４～６６の上端部分に連結されている。ノズル基台６４～６６は、その軸線を鉛直方向に沿わすような姿勢でケーシング２４の周りに分散して配置されている。ノズル基台６４～６６は、その軸線に沿って鉛直方向に延在し、軸線周りに回転可能な回転軸をそれぞれ備えている。ノズル基台６４～６６の軸線と各回転軸の軸線とは一致する。各回転軸の上端には、ノズル基台６４～６６の上端部分がそれぞれ取り付けられている。各回転軸が回転することにより、ノズル基台６４～６６の各上端部分は各回転軸の軸線、すなわちノズル基台６４～６６の軸線を中心に回転する。ノズル基台６４～６６には、それぞれの回転軸を軸線周りに回転させる駆動部６７～６９が設けられている。駆動部６７～６９は、例えば、ステッピングモータなどをそれぞれ備えて構成される。
Base ends of the
駆動部６７～６９は、ノズル基台６４～６６の回転軸を介してノズル基台６４～６６の上端部分をそれぞれ回転させる。各上端部分の回転に伴って、ノズルヘッド４４、４５、５０Ａもノズル基台６４～６６の軸線周りに回転する。これにより、駆動部６７～６９は、ノズルヘッド４４、４５、５０Ａをそれぞれの処理位置と、退避位置との間で水平に移動させる。
The drive units 67-69 rotate the upper end portions of the nozzle bases 64-66 via the rotation shafts of the nozzle bases 64-66, respectively. As each upper end portion rotates, the nozzle heads 44, 45, 50A also rotate around the axes of the nozzle bases 64-66. As a result, the
ノズルヘッド４４が処理位置に配置されると、ノズル４６の吐出口は、回転保持機構２が回転させる基板Ｗの周縁部の回転軌跡の一部に対向し、ノズル４７の吐出口は、当該回転軌跡の他の一部に対向する。
When the
ノズルヘッド４５が処理位置に配置されると、ノズル４８は、基板Ｗの中心ｃ１の上方に位置し、ノズル４８の軸線は、スピンチャック２１の回転軸ａ１に一致する。ノズル４８の吐出口（下側の開口）は、基板Ｗの中心部に対向する。また、遮断板９０の下面は、基板Ｗの上面と平行に対向する。遮断板９０は、基板Ｗの上面と非接触状態で近接する。
When the
ノズルヘッド５０Ａが処理位置に配置されると、ノズル５ａ～５ｄが処理位置に配置される。ノズルヘッド４４、４５、５０Ａの退避位置は、これらが基板Ｗの搬送経路と干渉せず、かつ、これらが相互に干渉しない各位置である。各退避位置は、例えば、スプラッシュガード３１の外側、かつ、上方の位置である。
When the
基板Ｗの下面周縁部の下方には、上記のように構成された処理液吐出機構５１Ｂ以外に、加熱機構７が設けられている。以下、図３および図４を参照しつつ加熱機構７の構成および動作について詳述する。図３は、図１に示す基板処理装置に装備された加熱機構を鉛直方向から見た平面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線断面図である。なお、加熱機構７の内部構造を明確するため、図３では加熱筐体７１を省略して図示している。
Below the peripheral portion of the lower surface of the substrate W, a
加熱機構７は、上方からの平面視で略扇形状を有する樹脂製の加熱筐体７１を有している。加熱筐体７１は、上方の開口した樹脂製のボックス部材７１１と、ボックス部材７１１の円環開口を上方から塞ぐように配置された透明部材７１２とを有している。これらボックス部材７１１および透明部材７１２により形成される収納空間７１３に対し、加熱源として機能する発光部７２、ヒートシンク７３、ベース部材７４および後で説明する受光部８が収納されている。つまり、加熱筐体７１によって、発光部７２などが薬液などの雰囲気から保護されている。そして、後述するように発光部７２は点灯すると、発光部７２からの光（本実施形態では、波長３６５ｎｍ程度の紫外光）が透明部材７１２を介して基板Ｗの下面Ｗｄに向けて照射される。また、基板Ｗにより反射された反射光ＲＬが透明部材７１２を介して受光部８に導光される。このように第１実施形態では、透明部材７１２全体が透過窓として機能している。
The
収納空間７１３の内底部には、加熱筐体７１に対応して円環形状のベース部材７４が配置されている。ベース部材７４は、例えばアルミニウム板で構成されている。このベース部材７４上にヒートシンク７３が配置され、発光部７２を下方から冷却する機能を担っている。より具体的には、ヒートシンク７３は、ベース部材７４と同一の平面形状、つまり円環形状を有した金属プレートを有している。そして、図示を省略する冷却水循環供給部により金属プレートの内部で冷却水が循環される。これによって、発光部７２が冷却される。
An
ヒートシンク７３の上面には、既述の紫外発光ＬＥＤなどの発光部７２が、透明部材（透過窓）７１２を介して基板Ｗの下面Ｗｄと対向するように、配置されている。第１実施形態では、基板周縁部を予め設定された加熱条件（例えば１０秒で、目標温度８０℃まで昇温）で加熱するために、９個の発光部７２が基板周縁部の形状に対応して円弧状に配列されている。つまり、発光部７２は、加熱筐体７１の回転対称軸ａ７１を基準として配置されている。各発光部７２は、素子基板７２１と、光（紫外線）を射出する発光素子７２２と、発光素子７２２の制御信号や温度検出信号を制御部１０との間で授受するためのコネクタ７２３とを有している。発光素子７２２およびコネクタ７２３は素子基板７２１の一方主面上で隣接して取り付けられている。そして、発光素子７２２およびコネクタ７２３が透明部材７１２を介して基板Ｗの下面Ｗｄに対向するように、発光部７２はヒートシンク７３の上面に固定されている。
A
このように構成された発光部７２では、制御部１０からの点灯信号がコネクタ７２３を介して与えられると、発光素子７２２が点灯し、紫外光Ｌを基板Ｗの下面Ｗｄに向けて射出する。紫外光Ｌは透明部材７１２を介して回転軸ａ１を中心に回転している基板Ｗの下面Ｗｄに照射される。これによって、基板周縁部が加熱されて所望温度に到達する。例えば制御部１０の照射光量制御部（後で説明する図６参照）からの指令に応じ、９個の発光部７２が全部点灯すると、回転している基板Ｗの下面Ｗｄに紫外光Ｌが照射され、その結果、図５中の曲線Ｃ(9)に示すように比較的短時間（点灯開始から約１０秒）で基板Ｗの周縁部は８０℃以上に昇温される。その時点で基板Ｗに処理液が供給されると、基板Ｗの温度は若干低下するものの、処理液の供給中も紫外光Ｌを照射し続けることで基板Ｗの周縁部の温度を７５℃程度に維持することができる。
In the
ここで、点灯する発光部７２の個数を変更することで、基板Ｗの下面Ｗｄに照射される紫外光Ｌの光量、つまり照射光量が調整される。同図中の曲線Ｃ(8)、Ｃ(6)、Ｃ(4)、Ｃ(2)に示すように、点灯する発光部７２の個数を８個、６個、４個および２個に減少させると、処理液の供給中（供給開始から１０秒経過後）における基板Ｗの周縁部の温度を段階的に低下させることができる。つまり、点灯個数の変更によって、基板Ｗの下面Ｗｄに対して単位時間当たりに照射される紫外光Ｌの光量が異なり、基板Ｗの周縁部の温度を制御することができる。この点を考慮すると、エッチング処理の開始時点での点灯個数を最大個数（本実施形態では９個）よりも少なく個数に設定してもよい。すなわち、エッチング処理中における反射率の増大によって基板Ｗの温度が低下した際に、点灯個数を増大させる余地を残した上でエッチング処理を継続させるのが望ましい。
Here, by changing the number of light-emitting
こうして紫外光Ｌが本発明の「照射光」として照射される基板下面では、紫外光Ｌの一部が反射され、反射光ＲＬとして加熱機構７に戻る。反射光ＲＬを受光して反射光ＲＬの光量（以下「反射光量」という）を検出するため、本実施形態では、ヒートシンク７３の上面に受光部８が設けられている。受光部８は、フォトダイオードなどの受光素子８１（図６）を有しており、反射光量に対応した信号を本発明の「反射光量情報」として制御部１０に出力する。このように、受光部８が本発明の「反射光受光部」の一例に相当している。
A part of the ultraviolet light L is reflected on the lower surface of the substrate where the ultraviolet light L is irradiated as the “irradiation light” of the present invention, and returns to the
本実施形態では、図３に示すように、受光部８は基板Ｗの径方向において発光部７２の外側でかつ近接して設けられている。このため、次のような作用効果が得られる。紫外光Ｌは図４に示すように一定の広がりをもって発光部７２から射出される。そして、図４に示すように、基板Ｗの上面周縁部から基板端面を介して基板Ｗの下面周縁部に回り込んで形成された薄膜ＴＦにも、紫外光Ｌのうち下面周縁部に向けて広がっている成分が照射され、当該成分の反射光ＲＬが径方向外側に進む。そこで、本実施形態では、上記したように受光部８は発光部７２の径方向外側近傍に配置されている。このため、反射光ＲＬを効率的に受光することができ、その結果、基板Ｗの下面側で薄膜ＴＦの反射率を高精度に検出することができる。ただし、反射光量が多く、反射光ＲＬを直接受光することで受光部８の劣化が懸念されることがある。この場合、次に説明する図６中の１点鎖線で示すように、上記受光素子８１の受光面８１ａの近傍に光学フィルタ８２を追加配置し、受光素子８１に入射する反射光ＲＬを減衰させるのが望ましい。また、受光部８は加熱機構７から離間して設けられてもよい。この場合、受光部８は加熱機構７から取り出された反射光ＲＬを受光して反射光量を検出する。また、受光部８の個数は１個に限定されるものではなく、２個以上設けてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the
図６は、図１に示す基板処理装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。基板処理装置１の制御部１０は、各種演算処理を行うＣＰＵなどの演算処理部１１および基本プログラムや各種情報を記憶する記憶部１２をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインはさらに制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく固定ディスク１３（例えば、ハードディスクドライブなど）が接続される。さらに、入力表示部１４が適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介して接続される。入力表示部１４は、各種情報を表示するとともに操作者からの入力を受け付け、例えばタッチパネルディスプレイで構成される。もちろん、入力表示部１４の代わりに、各種情報を表示するディスプレイおよび操作者からの入力を受け付けるキーボードやマウスなどを用いてもよい。
FIG. 6 is a block diagram showing part of the electrical configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. The
制御部１０では、予め固定ディスク１３に記憶されているベベルエッチングプログラムが記憶部１２（例えば、ＲＡＭなど）にコピーされるとともに演算処理部１１が記憶部１２のベベルエッチングプログラムに従って演算処理を実行する。これにより、特許文献１に記載の装置と同様に、基板Ｗを回転軸ａ１周りに回転させつつ基板Ｗの下面Ｗｄに紫外光Ｌを照射することによって基板Ｗを加熱している。また、基板Ｗの温度は一定温度に到達した後で、基板Ｗの上面Ｗｕおよび下面Ｗｄに処理液を供給することで、基板Ｗの周縁部の薄膜ＴＦに対してエッチング処理が施される。いわゆるベベルエッチングが実行される。ここで、エッチング処理の進行に伴って、薄膜ＴＦの膜厚は徐々に減少していく。このとき、薄膜ＴＦの反射率が薄膜ＴＦの膜厚減少に伴って変動する。例えば薄膜ＴＦが窒化シリコン（ＳｉＮ）や酸化シリコン（ＳｉＯ２）で構成される場合、紫外光Ｌを薄膜ＴＦに照射する場合、図７中の曲線ＣＶ１(SiN)および曲線ＣＶ３(SiO2)に示すように、膜厚変動に応じて大きく変動する。また、上記以外に、窒化チタン（ＴｉＮ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン（Ｗ）などの薄膜ＴＦが基板Ｗの上面Ｗｕに形成されるとともに処理液が基板端面を介して基板Ｗの下面Ｗｄに回り込むことで当該下面Ｗｄにも薄膜ＴＦが形成されることがあるが、これらの薄膜ＴＦも、同図に示すように、膜厚に応じて反射率が変動する膜厚依存性を有している。
In the
この点を考慮せずに照射光量を一定に維持しつつ上記ベベルエッチングを行うと、その途中で反射率が変動し、紫外光Ｌのうち基板Ｗの下面Ｗｄで反射されて反射光ＲＬとなる割合も上記反射率変動に伴って変化する。その結果、反射率の減少に伴って基板Ｗの下面Ｗｄに過大な紫外光Ｌが与えられ突沸が発生することがある。逆に、反射率の増大に伴って基板Ｗの下面Ｗｄに与えられる紫外光Ｌが減少して基板Ｗの温度が低下してしまい、エッチング速度の低下を招いてしまう。 If the above-described bevel etching is performed without considering this point while maintaining the irradiation light amount constant, the reflectance fluctuates during the process, and the ultraviolet light L is reflected by the lower surface Wd of the substrate W to become the reflected light RL. The ratio also changes with the reflectance variation. As a result, an excessive amount of ultraviolet light L is applied to the lower surface Wd of the substrate W as the reflectance decreases, and bumping may occur. Conversely, as the reflectance increases, the ultraviolet light L applied to the lower surface Wd of the substrate W decreases, the temperature of the substrate W decreases, and the etching rate decreases.
そこで、本実施形態では、制御部１０は、演算処理部１１を「照射光量制御部１１１」および「反射率算出部１１２」として機能させることで、本発明の「所定の処理工程」の一例に相当するエッチング処理と並行して、本発明の「温度制御工程」の一例に相当する温度制御処理を実行している。以下、図８を参照しつつ、エッチング処理について説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
図８は、図１に示す基板処理装置で実行されるエッチング処理を示すフローチャートである。演算処理部１１は、エッチング処理前に、基板Ｗの種類、使用する薬液および処理手順などを規定したレシピを読み出し、エッチング条件や動作条件などを設定する（ステップＳ１）。そして、基板処理装置１の外部から処理対象の基板Ｗがスピンチャック２１に載置されると、演算処理部１１は、装置各部を制御することで、特許文献１に記載の装置と同様の手順でエッチング処理を開始する（ステップＳ２）。そして、このエッチング処理は、ステップＳ３で基板Ｗの周縁部において上面Ｗｕおよび下面Ｗｄに形成されている薄膜ＴＦのエッチング除去が完了したと演算処理部１１が判断するまで実行される。つまり、ステップＳ３で「ＹＥＳ」と判定されると、エッチング処理は終了し（ステップＳ４）、エッチング条件の経過を解析するとともに当該解析結果を固定ディスク１３に保存する（ステップＳ５）。
FIG. 8 is a flow chart showing an etching process performed by the substrate processing apparatus shown in FIG. Before the etching process, the
一方、ステップＳ３で「ＮＯ」と判定されている、つまりエッチング処理が完了していない間、演算処理部１１は、連続的または断続的に温度制御処理（ステップＳ６）を実行する。この温度制御処理では、演算処理部１１は受光部８で検出された反射光量に関する信号を受け取る。すると、演算処理部１１の反射率算出部１１２は、上記信号から反射光量情報を取得するとともに、ステップＳ１で設定されたエッチング条件に基づき照射光量に関する照射光量情報（＝（各発光部７２からの発光光量）×（発光部７２の点灯個数））を取得する。そして、反射率算出部１１２は、照射光量情報と反射光量情報とに基づいて薄膜ＴＦの反射率を算出する（ステップＳ６１）。こうして受光部８を用いて実測された反射率（以下「実測反射率」という）は照射光量制御部１１１に与えられる。
On the other hand, while "NO" is determined in step S3, ie, while the etching process is not completed, the
照射光量制御部１１１は、受け取った薄膜ＴＦの実測反射率が予め設定された既定反射率範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ６２）。ここで、実測反射率が上記既定反射率範囲に収まっている場合（ステップＳ６２で「ＹＥＳ」）には、照射光量制御部１１１は照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を維持したままステップＳ３に戻る。
The irradiation light
一方、実測反射率が上記既定反射率範囲から外れている場合（ステップＳ６２で「ＮＯ」）には、ステップＳ６３に進み、照射光量制御部１１１は、実測反射率が下振れしている（上記既定反射率範囲を下回っている）および上振れしているか（上記既定反射率範囲を上回っている）のいずれであるかを判定する。ここで、下振れの場合（ステップＳ６３で「ＹＥＳ」）には、基板Ｗの下面Ｗｄに過大な紫外光Ｌが与えられることで突沸が発生する可能性がある。そこで、照射光量制御部１１１は、照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を減少させた（ステップＳ６４）上で、ステップＳ３に戻る。これにより、基板Ｗの下面Ｗｄに与えられる照射光量が適正化され、突沸の発生を未然に防止することができる。逆に、上振れの場合（ステップＳ６３で「ＮＯ」）には、基板Ｗの下面Ｗｄに設定未満の紫外光Ｌしか与えられておらずエッチング速度の低下が懸念される。そこで、照射光量制御部１１１は、照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を増加させた（ステップＳ６５）上で、ステップＳ３に戻る。これにより、基板Ｗの下面Ｗｄに与えられる照射光量が適正化され、エッチング速度の低下を未然に防止することができる。
On the other hand, if the measured reflectance is out of the predetermined reflectance range ("NO" in step S62), the process proceeds to step S63, and the irradiation light
以上のように、第１実施形態では、基板Ｗの上面Ｗｕおよび基板端面を介して下面Ｗｄに回り込んで下面Ｗｄに形成された薄膜ＴＦの周縁部に対するエッチング処理、いわゆるベベルエッチングと並行して、照射光量の調整が実行される。このため、ベベルエッチングの進行に伴って薄膜ＴＦの膜厚が減少して反射率が変動しても、それに応じて照射光量が調整され、基板Ｗの温度が大きく変化するのを防止している。その結果、突沸の発生を効果的に防止することができる。しかも基板Ｗの温度の安定化によってエッチング処理に要する時間のばらつきが抑えられ、処理ごとに最適な時間でエッチング処理を終了することができる。これにより、時間当たりのウエハ処理枚数の向上や薬液使用量・電力使用量の抑制を図ることができる。 As described above, in the first embodiment, the peripheral portion of the thin film TF formed on the lower surface Wd of the substrate W through the upper surface Wu and the substrate end surface is etched in parallel with the so-called bevel etching. , adjustment of the irradiation light amount is executed. Therefore, even if the film thickness of the thin film TF decreases and the reflectance fluctuates as the bevel etching progresses, the amount of irradiation light is adjusted accordingly to prevent the temperature of the substrate W from greatly changing. . As a result, the occurrence of bumping can be effectively prevented. Moreover, by stabilizing the temperature of the substrate W, variations in the time required for the etching process can be suppressed, and the etching process can be completed in the optimum time for each process. As a result, it is possible to improve the number of wafers processed per hour and to suppress the amount of chemicals and power used.
また、エッチング処理中に基板Ｗの温度が変動すると、基板Ｗに反りが発生することがある。しかしながら、本実施形態によれば、基板温度の安定化により反りを発生させることなく、基板Ｗに対して良好にエッチング処理を施すことができる。 Further, if the temperature of the substrate W fluctuates during the etching process, the substrate W may warp. However, according to this embodiment, the substrate W can be satisfactorily etched without warping due to the stabilization of the substrate temperature.
また、本実施形態では、薄膜ＴＦが基板Ｗの上面周縁部から基板端面を介して基板Ｗの下面周縁部に回り込んで形成されているため、図４に示すように、基板Ｗの下面Ｗｄに対して発光部７２から射出される紫外光Ｌが照射される範囲のうち基板Ｗの径方向における外側部分では薄膜ＴＦが形成されているが、内側部分では薄膜ＴＦが形成されていない。そこで、本実施形態では、図３に示すように、受光部８が基板Ｗの径方向において発光部７２の外側でかつ近接して設けられている。そのため、上記範囲のうち薄膜ＴＦが形成された領域で反射された反射光ＲＬを確実に受光することができ、薄膜ＴＦの反射率を正確に検出することができる。その結果、基板Ｗに対して良好にエッチング処理を施すことができる。
Further, in the present embodiment, the thin film TF is formed so as to extend from the upper surface peripheral edge of the substrate W to the lower surface peripheral edge of the substrate W via the substrate end surface, so that, as shown in FIG. The thin film TF is formed in the outer portion in the radial direction of the substrate W within the range irradiated with the ultraviolet light L emitted from the
上記したように薄膜ＴＦが形成された領域で反射された反射光ＲＬを確実に受光するため、また基板Ｗの周縁部の加熱効率を高めるためには、基板Ｗの下面周縁部またはその近傍の直下位置に発光部７２を配置するのが好適である。しかしながら、実際の基板処理装置１では、基板Ｗの周囲に種々の構成、例えばスプラッシュガード３１が配設されている。したがって、発光部７２の配置が許される空間は、基板Ｗの下面直下で、かつ基板Ｗの端面から回転軸ａ１側に離れた位置に制限され、第１実施形態においても、発光部７２からの紫外光Ｌが基板Ｗの下面Ｗｄに照射される範囲の中心位置は基板端面から３０ｍｍだけ離れている。そこで、本願発明者が鋭意検討した結果、加熱機構７を以下のように構成することで、上記中心位置を基板端面側に移動させることが可能であるとの結論を得た。以下、図９Ａ、図９Ｂ、図１０および図１１を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１について説明する。
In order to reliably receive the reflected light RL reflected by the region where the thin film TF is formed as described above, and in order to increase the heating efficiency of the peripheral edge of the substrate W, the lower surface peripheral edge of the substrate W or its vicinity must be heated. It is preferable to dispose the
図９Ａは、本発明に係る基板処理装置の第２実施形態に装備される加熱機構の構成を示す図である。また、図９Ｂは図９Ａに示す加熱機構の一構成であるヒートシンクの構造を示す斜視図であり、ヒートシンク構造を明確にするためにドットを付すとともに、補助線を１点鎖線で示している。第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、加熱機構７に設けられるヒートシンク７３の構成である。以下、相違点を中心に説明し、同一構成については、同一符号を付して構成説明を省略する。
FIG. 9A is a diagram showing the configuration of a heating mechanism installed in the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. Also, FIG. 9B is a perspective view showing the structure of a heat sink, which is one configuration of the heating mechanism shown in FIG. 9A. In order to clarify the heat sink structure, dots are added and auxiliary lines are indicated by dashed-dotted lines. A major difference of the second embodiment from the first embodiment is the configuration of the
この第２実施形態では、ヒートシンク７３は、図９Ｂに示すように、ベース部材７４と同一の平面形状、つまり略扇形状の底面７３１を有している。ヒートシンク７３の側面は傾斜面７３２であり、回転対称軸７３３から周方向に進むにしたがって下り傾斜に仕上げられている。その傾斜角度θは１０゜ないし２０゜に設定可能であり、傾斜角度θを調整することによって、発光部７２からの紫外光Ｌが基板Ｗの下面Ｗｄに照射される範囲の中心位置を基板Ｗの径方向に変位可能となっている。例えば傾斜角度θを１０゜に設定すると、基板端面から上記中心位置までの距離（以下「離間距離」という）は約２０ｍｍになる。さらに、傾斜角度θを２０゜まで増大させると、離間距離は約１０ｍｍになる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 9B, the
ここで、基板処理装置１において、離間距離を１０ｍｍ（傾斜角度θ＝２０゜）、２０ｍｍ（傾斜角度θ＝１０゜）、３０ｍｍ（傾斜角度θ＝０゜）に設定した３種類の加熱機構７を用いて基板Ｗの周縁部を加熱したときの周縁部の温度を計測すると、図１０に示す昇温特性が得られた。
Here, in the
図１０は、基板処理装置において種々の加熱機構により基板を加熱したときの昇温特性を示すグラフである。同グラフの横軸は発光部７２の点灯開始からの経過時間を示し、縦軸は基板Ｗの周縁部の温度を示している。同図から明らかなように、傾斜角θを大きく設定するにしがって、温度上昇カーブはより急峻なものとなる。また、同グラフから、点灯開始からの１０秒経過した時点における基板Ｗの周縁部の温度を読み取り、それらの相関関係をグラフにまとめると、図１１に示す通りである。同図から明らかなように、発光素子７２２の傾斜により基板Ｗの周縁部を効率的に加熱することができる。その結果、基板Ｗの周縁部が所定の温度に達して安定するまでに要する時間を短縮することができ、基板処理に要するタクトタイムを短くすることができる。
FIG. 10 is a graph showing temperature rise characteristics when substrates are heated by various heating mechanisms in a substrate processing apparatus. The horizontal axis of the graph indicates the elapsed time from the start of lighting of the
また、基板端面により近い位置で反射された反射光ＲＬを受光部８により検出することができ、反射率の検出精度を高めることができる。ただし、図９Ａに示すように、基板Ｗの下面Ｗｄに対する紫外光Ｌの入射角は比較的大きくなり、下面Ｗｄで反射される反射光ＲＬの反射角も大きくなる。このため、反射光ＲＬが装置内部に深く進入する可能性がある。そこで、第２実施形態では、加熱機構７の周囲を遮光性を有する耐熱遮光部材７５で囲うとともに、当該耐熱遮光部材７５に受光部８を配置している。
In addition, the
ところで、上記第１実施形態および第２実施形態では、反射光ＲＬを受光して反射率を実測しているが、その他の手段により反射率を導出してもよい。例えば図７に示すように、薄膜ＴＦの膜厚に対する薄膜ＴＦの反射率の変化を示す膜厚依存特性情報は既知あるいは事前に取得することができる。そこで、膜厚依存特性情報を予め固定ディスク１３に記憶させた上で、エッチング処理中に薄膜ＴＦの膜厚を連続的または断続的に計測し、当該計測値と膜厚依存特性情報とに基づき反射率を算出してもよい（第３実施形態）。つまり、薄膜ＴＦの膜厚を監視しつつ以下のようにエッチング処理を行ってもよい。
By the way, in the above-described first and second embodiments, the reflectance is actually measured by receiving the reflected light RL, but the reflectance may be derived by other means. For example, as shown in FIG. 7, film thickness dependent characteristic information indicating changes in reflectance of the thin film TF with respect to the film thickness of the thin film TF is known or can be acquired in advance. Therefore, the film thickness dependent characteristic information is stored in the fixed
図１２は、本発明に係る基板処理装置の第３実施形態における電気的な構成を示すブロック図である。第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、受光部８の代わりに膜厚計測部９１が設けられ、基板Ｗの周縁部における薄膜ＴＦの膜厚を計測して当該膜厚に関する膜厚情報が取得される点と、反射率算出部１１２が上記膜厚情報に基づき薄膜ＴＦの反射率を求めている点とであり、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。よって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成の説明は省略する。
FIG. 12 is a block diagram showing the electrical configuration of the substrate processing apparatus according to the third embodiment of the present invention. A major difference between the third embodiment and the first embodiment is that a film
膜厚計測部９１としては、従来より周知のものを採用することができる。例えば分光エリプソメータ、干渉式膜厚計および触針式膜厚計などを採用することができる。また、後で説明する実施形態のように、カメラなどの撮像部で撮像した画像を画像処理部で加工することで薄膜ＴＦの像を取得し、演算処理部１１で膜厚を求めてもよい。
As the film
第３実施形態では、薄膜ＴＦを構成する材料毎に膜厚依存特性情報（図７）が予め固定ディスク１３に記憶されている。そして、温度制御処理（ステップＳ６）のステップＳ６１では、演算処理部１１は、ステップＳ１で設定されたエッチング条件に基づき薄膜ＴＦの種類に対応する膜厚依存特性情報を読み出すとともに、膜厚計測部９１から出力される膜厚情報と上記膜厚依存特性情報とに基づいて薄膜ＴＦの反射率を算出する。
In the third embodiment, film thickness dependence characteristic information (FIG. 7) is stored in the fixed
したがって、第１実施形態と同様に、突沸の発生を防止しつつ基板Ｗを効率的に加熱することができ、基板Ｗに対するエッチング処理を良好に行うことができる。 Therefore, similarly to the first embodiment, the substrate W can be efficiently heated while preventing the occurrence of bumping, and the substrate W can be etched satisfactorily.
また、上記第１実施形態ないし第３実施形態では、エッチング処理中に薄膜ＴＦの反射率を算出しているが、反射率の変動による影響はエッチング速度にも直接関連する。そこで、反射率を算出する代わりに、エッチング速度に基づき照射光量を調整してもよい（第４実施形態）。 In addition, in the first to third embodiments, the reflectance of the thin film TF is calculated during the etching process, but the influence of variations in reflectance is directly related to the etching rate. Therefore, instead of calculating the reflectance, the irradiation light amount may be adjusted based on the etching rate (fourth embodiment).
図１３は、本発明に係る基板処理装置の第４実施形態における電気的な構成を示すブロック図である。また、図１４は、図１３に示す基板処理装置で実行されるエッチング処理を示すフローチャートである。第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、以下の４点である。つまり、相違点は、
・受光部８の代わりに、基板Ｗの上面周縁部を撮像する撮像部９２が設けられている点と、
・制御部１０の演算処理部１１が撮像部９２で撮像された画像に対して種々の画像処理を施して膜厚解析に適した薄膜像を出力する画像処理部１５を有する点と、
・演算処理部１１が画像処理部１５から出力される薄膜像に基づいてエッチング処理の進行度合、つまりエッチング速度を取得する処理進行取得部１１３として機能する点と、
・照射光量制御部１１１は、エッチング速度に応じて照射光Ｌの照射光量を調整するという点、
である。なお、その他の構成は基本的に第１実施形態と同一である。よって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成の説明は省略する。
FIG. 13 is a block diagram showing the electrical configuration of the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Also, FIG. 14 is a flow chart showing an etching process performed by the substrate processing apparatus shown in FIG. The following four points are the major differences between the fourth embodiment and the first embodiment. In other words, the difference is
- instead of the
The point that the
The
The point that the irradiation light
is. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Therefore, the following description will focus on the points of difference, and the description of the same configuration will be omitted.
第４実施形態では、基板処理装置１は、第１実施形態と同様にして、エッチング条件の設定（ステップＳ１）およびエッチング処理の開始（ステップＳ２）を実行する。そして、演算処理部１１は、連続的または断続的に、基板Ｗの周縁部において薄膜ＴＦのエッチング除去が完了したかを判断する（ステップＳ３）。そして、演算処理部１１は、ステップＳ３で「ＹＥＳ」と判定すると、エッチング処理の終了（ステップＳ４）およびエッチング条件の解析保存（ステップＳ５）を実行してベベルエッチングを終了する。
In the fourth embodiment, the
一方、ステップＳ３で「ＮＯ」と判定されている、つまりエッチング処理が完了していない間、演算処理部１１は、連続的または断続的にエッチング速度を利用した温度制御処理（ステップＳ６）を実行する。この温度制御処理では、撮像部９２が基板Ｗの上方から上面Ｗｕを撮像して薄膜ＴＦの像（以下「薄膜像」という）を含む画像を取得する。この画像に対して画像処理部１５が各種の画像処理を施し、薄膜ＴＦの膜厚の解析に適した薄膜像を取得する。演算処理部１１が薄膜像を解析して薄膜ＴＦの膜厚を取得するとともに、前回取得した膜厚からの変化量に基づきエッチング速度を算出する（ステップＳ６６）。このエッチング速度は照射光量制御部１１１に与えられる。
On the other hand, while it is determined as "NO" in step S3, that is, while the etching process is not completed, the
照射光量制御部１１１は、受け取ったエッチング速度が予め設定された既定速度範囲（本発明の「基準範囲」の一例に相当）に収まっているか否かを判定する（ステップＳ６７）。ここで、エッチング速度が上記既定速度範囲に収まっている場合（ステップＳ６７で「ＹＥＳ」）には、照射光量制御部１１１は照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を維持したままステップＳ３に戻る。
The irradiation light
一方、エッチング速度が上記既定速度範囲から外れている場合（ステップＳ６７で「ＮＯ」）には、ステップＳ６８に進み、照射光量制御部１１１は、エッチング速度が下振れしている（上記既定速度範囲を下回っている）、上振れしている（上記既定速度範囲を上回っている）のいずれであるかを判定する。ここで、下振れの場合（ステップＳ６８で「ＹＥＳ」）には、基板Ｗの下面Ｗｄに設定未満の紫外光Ｌしか与えられていない。そこで、照射光量制御部１１１は、照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を増加させた（ステップＳ６５）上で、ステップＳ３に戻る。これにより、基板Ｗの下面Ｗｄに与えられる照射光量が適正化され、エッチング速度の低下を未然に防止することができる。
On the other hand, if the etching rate is out of the predetermined speed range ("NO" in step S67), the process proceeds to step S68, and the irradiation light
逆に、上振れの場合（ステップＳ６８で「ＮＯ」）には、基板Ｗの下面Ｗｄに過大な紫外光Ｌが与えられていることでエッチング速度が増大していると考えられる。この場合、突沸が発生する可能性がある。そこで、照射光量制御部１１１は、照射光量、つまり点灯させる発光部７２の個数を減少させた（ステップＳ６４）上で、ステップＳ３に戻る。これにより、基板Ｗの下面Ｗｄに与えられる照射光量が適正化され、突沸の発生を未然に防止することができる。
Conversely, in the case of upward deflection ("NO" in step S68), it is considered that excessive ultraviolet light L is applied to the lower surface Wd of the substrate W, thereby increasing the etching rate. In this case, bumping may occur. Therefore, the irradiation light
以上のように、第４実施形態によれば、第１実施形態ないし第３実施形態と同様に、基板Ｗの上面Ｗｕに形成された薄膜ＴＦの周縁部に対するエッチング処理、いわゆるベベルエッチングと並行して、エッチング速度を利用した温度制御処理（ステップＳ６）を実行している。すなわち、薄膜ＴＦの膜厚の変動に起因するエッチング速度の変化に基づき照射光量が調整され、基板Ｗの温度が大きく変化するのを防止している。その結果、突沸の発生を効果的に防止することができる。しかも基板Ｗの温度の安定化によってエッチング処理に要する時間のばらつきが抑えられ、処理ごとに最適な時間でエッチング処理を終了することができる。これにより、時間当たりのウエハ処理枚数の向上や薬液使用量・電力使用量の抑制を図ることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, similarly to the first to third embodiments, the peripheral portion of the thin film TF formed on the upper surface Wu of the substrate W is etched in parallel with the so-called bevel etching. Then, temperature control processing (step S6) using the etching rate is executed. That is, the amount of irradiation light is adjusted based on the change in the etching rate caused by the change in the film thickness of the thin film TF, thereby preventing the temperature of the substrate W from greatly changing. As a result, the occurrence of bumping can be effectively prevented. Moreover, by stabilizing the temperature of the substrate W, variations in the time required for the etching process can be suppressed, and the etching process can be completed in the optimum time for each process. As a result, it is possible to improve the number of wafers processed per hour and to suppress the amount of chemicals and power used.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば第１実施形態および第２実施形態では、受光部８で反射光ＲＬを受光したときに発光部７２から照射される紫外光Ｌの照射光量に関する照射光量情報をエッチング条件に基づいて取得しているが、紫外光Ｌの一部をフォトダイオードなどにより受光して照射光量情報を算出してもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the first embodiment and the second embodiment, irradiation light amount information regarding the irradiation light amount of the ultraviolet light L emitted from the
また、上記第１実施形態および第２実施形態では反射率の変動を直接取得し、第３実施形態では薄膜ＴＦの膜厚に基づき反射率の変動を間接的に取得し、第４実施形態ではエッチング速度に基づき反射率の変動を間接的に取得している。これら以外に、反射率が変動したにもかかわらず照射光量の調整を行わない場合、基板Ｗの温度が反射率の変動に伴って上昇または下降する。そこで、温度を監視しながら反射率の変動を間接的に取得し、照射光量を調整してもよい。 Further, in the first and second embodiments, reflectance fluctuations are directly obtained, in the third embodiment, reflectance fluctuations are indirectly obtained based on the thickness of the thin film TF, and in the fourth embodiment, Reflectance variation is obtained indirectly based on the etching rate. In addition to these, if the irradiation light amount is not adjusted despite the reflectance fluctuation, the temperature of the substrate W rises or falls as the reflectance fluctuates. Therefore, it is possible to indirectly obtain the change in the reflectance while monitoring the temperature and adjust the irradiation light amount.
また、上記実施形態では、発光部７２の点灯個数を切り替えることで照射光量を調整しているが、もちろん発光部７２毎に発光量を増減させる、あるいは点滅させることで照射光量を調整してもよい。また、紫外光Ｌを射出する発光部７２を用いているが、その他の波長の光を射出する発光部を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the irradiation light amount is adjusted by switching the number of light emitting
また、上記実施形態では、基板Ｗの上面Ｗｕに形成された薄膜ＴＦの周縁部をエッチングする、いわゆるベベルエッチング技術に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、上記薄膜ＴＦに処理液を供給することで薄膜ＴＦの膜厚が変動する処理全般に対して本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the present invention is applied to a so-called bevel etching technique for etching the peripheral portion of the thin film TF formed on the upper surface Wu of the substrate W, but the application target of the present invention is limited to this. However, the present invention can be applied to general processing in which the film thickness of the thin film TF varies by supplying a processing liquid to the thin film TF.
この発明は、回転軸周りに回転する基板の一方主面に光を照射することによって基板を加熱しながら基板に処理液を供給することで、基板に形成された薄膜に対してエッチング処理などの処理を施す基板処理技術全般に適用することができる。 According to the present invention, a processing liquid is supplied to a substrate while heating the substrate by irradiating light on one main surface of the substrate rotating about a rotation axis, thereby performing an etching process or the like on a thin film formed on the substrate. It can be applied to general substrate processing techniques for processing.
１…基板処理装置
７…加熱機構
８…受光部
１０…制御部
１１…演算処理部
２１…スピンチャック（基板保持部）
７２…発光部
８１…受光素子
１１１…照射光量制御部
１１２…反射率算出部
１１３…処理進行取得部
２３１…回転機構
ａ１…回転軸
Ｌ…紫外光（照射光）
ＲＬ…反射光
ＴＦ…薄膜
Ｗ…基板
Ｗｄ…下面（基板の一方主面）
Ｗｕ…上面（基板の他方主面）
DESCRIPTION OF
72... Light-emitting
RL...Reflected light TF...Thin film W...Substrate Wd...Lower surface (one main surface of substrate)
Wu: upper surface (the other main surface of the substrate)
Claims (9)
前記基板保持部を前記回転軸周りに回転させる回転機構と、
前記回転機構により回転される前記基板保持部に保持されることにより前記回転軸周りに回転する前記基板の一方主面に照射光を照射する発光部を有し、前記照射光によって前記基板を加熱する加熱機構と、
前記加熱機構により加熱される前記基板の一方主面に処理液を供給することで前記一方主面に形成された薄膜に対して所定の処理を施す処理液供給部と、
前記薄膜の反射率が前記処理中において前記薄膜の膜厚に応じて変動するのに対応して前記基板の一方主面への前記照射光の照射光量を調整することによって、前記処理中の前記基板の温度を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする、基板処理装置。 a substrate holder that holds the substrate and is rotatable around a predetermined rotation axis;
a rotation mechanism that rotates the substrate holder around the rotation axis;
a light emitting unit that irradiates irradiation light onto one main surface of the substrate that rotates about the rotation axis by being held by the substrate holding unit that is rotated by the rotation mechanism, and heats the substrate with the irradiation light; a heating mechanism for
a processing liquid supply unit that supplies a processing liquid to the one main surface of the substrate heated by the heating mechanism to perform a predetermined process on the thin film formed on the one main surface;
By adjusting the irradiation light amount of the irradiation light to the one main surface of the substrate corresponding to the reflectance of the thin film fluctuating according to the film thickness of the thin film during the processing, the a control unit that controls the temperature of the substrate;
A substrate processing apparatus comprising:
前記処理液供給部は、前記加熱機構により加熱される前記基板の他方主面に前記処理液を供給することで、前記他方主面に形成された薄膜に対しても前記所定の処理を施す基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1,
The processing liquid supply unit supplies the processing liquid to the other main surface of the substrate heated by the heating mechanism, so that the thin film formed on the other main surface is also subjected to the predetermined processing. processing equipment.
前記基板の一方主面で反射された反射光を受光して前記反射光の反射光量に関連する反射光量情報を出力する反射光受光部をさらに備え、
前記制御部は、前記反射光受光部から出力される前記反射光量情報に基づいて前記発光部を制御して前記照射光の照射光量を制御する照射光量制御部を有する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2,
further comprising a reflected light receiving unit that receives reflected light reflected by one main surface of the substrate and outputs reflected light amount information related to the reflected light amount of the reflected light;
The substrate processing apparatus, wherein the control unit has an irradiation light amount control unit that controls the irradiation light amount of the irradiation light by controlling the light emitting unit based on the reflected light amount information output from the reflected light receiving unit.
前記制御部は、前記反射光受光部で前記反射光を受光したときの前記照射光量に関する照射光量情報と、前記反射光量情報とに基づいて前記薄膜の反射率を算出する反射率算出部をさらに有し、
前記照射光量制御部は、前記反射率算出部で算出された反射率に基づいて前記発光部を制御する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 3,
The control unit further includes a reflectance calculation unit that calculates the reflectance of the thin film based on the irradiation light amount information regarding the irradiation light amount when the reflected light is received by the reflected light receiving unit and the reflected light amount information. have
The substrate processing apparatus, wherein the irradiation light amount control section controls the light emitting section based on the reflectance calculated by the reflectance calculation section.
前記薄膜の膜厚を計測する膜厚計測部を備え、
前記制御部は、
前記照射光の波長における、前記薄膜の膜厚に対する前記薄膜の反射率の変化を示す膜厚依存特性情報を記憶する記憶部と、
前記膜厚計測部により計測された前記薄膜の膜厚に関する膜厚情報と、前記膜厚依存特性情報とに基づいて前記薄膜の反射率を算出する反射率算出部と、
前記反射率算出部で算出された反射率に基づいて前記発光部を制御して前記照射光の照射光量を制御する照射光量制御部と、
を有する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2,
A film thickness measurement unit for measuring the film thickness of the thin film,
The control unit
a storage unit that stores film thickness dependent characteristic information indicating a change in reflectance of the thin film with respect to the film thickness of the thin film at the wavelength of the irradiation light;
a reflectance calculation unit that calculates the reflectance of the thin film based on the thickness information about the thickness of the thin film measured by the thickness measurement unit and the thickness dependent characteristic information;
an irradiation light amount control unit that controls the irradiation light amount of the irradiation light by controlling the light emitting unit based on the reflectance calculated by the reflectance calculation unit;
A substrate processing apparatus having
前記基板に形成された薄膜を撮像する撮像部を備え、
前記制御部は、
前記撮像部により撮像された画像に基づき前記処理の進行度合を取得する処理進行取得部と、
前記進行度合が所定の基準範囲に含まれるときには前記照射光の照射光量を維持する一方、前記進行度合が前記基準範囲から外れるときには前記処理の進行度合に応じて前記照射光の照射光量を調整する照射光量制御部と、
を有する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2,
An imaging unit for imaging a thin film formed on the substrate,
The control unit
a processing progress acquisition unit that acquires a progress degree of the processing based on the image captured by the imaging unit;
When the degree of progress is within a predetermined reference range, the amount of irradiation light is maintained, and when the degree of progress is outside the reference range, the amount of irradiation light is adjusted according to the degree of progress of the processing. an irradiation light amount control unit;
A substrate processing apparatus having
前記照射光量制御部は、前記進行度合が前記基準範囲を下回るときには前記照射光の照射光量が増加し、前記進行度合が前記基準範囲を上回るときには前記照射光の照射光量が減少するように、前記照射光の照射光量を調整する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 6,
The irradiation light amount control unit increases the irradiation light amount of the irradiation light when the degree of progress falls below the reference range, and decreases the irradiation light amount of the irradiation light when the degree of progress exceeds the reference range. A substrate processing apparatus that adjusts the amount of irradiation light.
前記処理は前記処理液により前記薄膜をエッチングするエッチング処理であり、
前記処理進行取得部は、前記薄膜のエッチング速度を前記進行度合として取得する、基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 6 or 7,
The treatment is an etching treatment for etching the thin film with the treatment liquid,
The substrate processing apparatus, wherein the processing progress acquisition unit acquires an etching rate of the thin film as the progress degree.
前記処理工程と並行し、前記薄膜の反射率が前記処理中において前記薄膜の膜厚に応じて変動するのに対応して前記基板の一方主面への光の照射光量を調整することで、前記処理中の前記基板の温度を制御する温度制御工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
By irradiating the one main surface of the substrate rotating about the rotation axis with light to heat the substrate while supplying the processing liquid to the one main surface of the substrate, the thin film formed on the one main surface is A treatment step of performing a predetermined treatment with
In parallel with the treatment step, by adjusting the amount of light irradiated to one main surface of the substrate in response to the change in the reflectance of the thin film during the treatment according to the thickness of the thin film, a temperature control step of controlling the temperature of the substrate during the processing;
A substrate processing method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021155025A JP2023046436A (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021155025A JP2023046436A (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023046436A true JP2023046436A (en) | 2023-04-05 |
Family
ID=85778315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021155025A Pending JP2023046436A (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023046436A (en) |
-
2021
- 2021-09-24 JP JP2021155025A patent/JP2023046436A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10332761B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
| US7976896B2 (en) | Method of processing a substrate and apparatus processing the same | |
| US20160372340A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR20140103072A (en) | Substrate processing apparatus | |
| KR20100069601A (en) | Foreign substance removing apparatus, foreign substance removing method, and storage medium | |
| KR20140023212A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| KR20220161467A (en) | Fast and accurate temperature control for thermal etching | |
| JP6355537B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| KR20190087289A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| KR102301802B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| JP3768440B2 (en) | Substrate peripheral processing apparatus and substrate peripheral processing method | |
| US11353792B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
| JP2020017633A (en) | Device and method for substrate processing | |
| JP2023046436A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP5996329B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP4488780B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| KR102526453B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| CN115881586A (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
| JP2022146507A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
| JP2023031950A (en) | Substrate processing device and substrate processing method | |
| JP4896591B2 (en) | Substrate outer periphery processing apparatus and method | |
| JP4368288B2 (en) | Substrate peripheral processing apparatus and substrate peripheral processing method | |
| US20180337069A1 (en) | Systems and methods for detecting undesirable dynamic behavior of liquid dispensed onto a rotating substrate | |
| JP7477587B2 (en) | SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD | |
| JP6529798B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240617 |