JP2023104709A - Substrate processing device and substrate processing method - Google Patents
Substrate processing device and substrate processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023104709A JP2023104709A JP2022005866A JP2022005866A JP2023104709A JP 2023104709 A JP2023104709 A JP 2023104709A JP 2022005866 A JP2022005866 A JP 2022005866A JP 2022005866 A JP2022005866 A JP 2022005866A JP 2023104709 A JP2023104709 A JP 2023104709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- processing liquid
- processing
- liquid
- nozzle
- 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
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 491
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 307
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 574
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 113
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 22
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 13
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 claims description 5
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 33
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 38
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 33
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 29
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 23
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 14
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 11
- 239000002585 base Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012487 rinsing solution Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 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
- DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N hydrate;hydrochloride Chemical compound O.Cl DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Weting (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象となる基板には、例えば、半導体基板、液晶表示装置用基板、有機EL(electroluminescence)表示装置などに用いるflat panel display(FPD)用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for discharging a processing liquid toward a peripheral portion of a substrate. Substrates to be processed include, for example, semiconductor substrates, liquid crystal display device substrates, flat panel display (FPD) substrates used in organic EL (electroluminescence) display devices, optical disk substrates, magnetic disk substrates, and magneto-optical disks. substrates for photomasks, ceramic substrates, substrates for solar cells, and the like.
従来より、半導体装置の製造工程では、半導体基板(以下、単に「基板」と称する)に対して種々の処理を行う基板処理装置が用いられている。そのような基板処理装置の1つに、基板を水平姿勢で保持して回転させつつ、当該基板の周縁部に処理液を吐出してエッチング処理(いわゆるベベルエッチング)を行うものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。典型的には、吐出される処理液の液柱の径は約0.3mmであり、処理対象となる基板の周縁部の幅は1mm~数mm程度である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate processing apparatus for performing various processes on a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as "substrate") has been used in the manufacturing process of a semiconductor device. As one of such substrate processing apparatuses, an etching process (so-called bevel etching) is known in which a substrate is held in a horizontal position and rotated while a processing liquid is discharged onto the peripheral edge of the substrate. (See
処理液吐出時のエッチングレートは、処理液の接液点において最も高い。従って、液柱径が0.3mmの処理液によって幅数mmの基板周縁部のエッチング処理を行ったときには、処理液の接液点でのエッチングレートは高いものの、接液点から離れるほどエッチングレートが低くなる傾向が認められる。 The etching rate when the processing liquid is discharged is the highest at the contact point of the processing liquid. Therefore, when a processing liquid with a liquid column diameter of 0.3 mm is used to etch a peripheral portion of a substrate having a width of several millimeters, the etching rate is high at the contacting point of the processing liquid, but the etching rate increases as the distance from the contacting point increases. A tendency to decrease is recognized.
基板周縁部の全域にて均一に高いエッチングレートを得るためには、吐出口の開口幅を広くした処理液ノズルから処理液を帯状に吐出して基板周縁部の幅の全体に処理液を着液させることが考えられる。このようにすれば、基板周縁部の幅の全体が接液点となるため、その幅方向の全体にわたってエッチングレートを高くすることができる。 In order to obtain a uniformly high etching rate over the entire peripheral edge of the substrate, the processing liquid is ejected in a band from a processing liquid nozzle with a wider opening, and the processing liquid is applied to the entire width of the peripheral edge of the substrate. It is conceivable to let it liquefy. In this way, the entire width of the substrate peripheral portion becomes a liquid contacting point, so that the etching rate can be increased over the entire width direction.
しかしながら、基板の周縁部の幅には1mm~数mmの範囲があり、処理液ノズルの吐出口の開口幅は想定される最大の基板周縁部の幅に対応できる広いものとしておく必要がある。そうすると、エッチング幅を小さくしたい場合には、広い開口幅の吐出口から吐出された処理液の一部が基板に着液することなく無駄に廃棄されるという問題が生じる。 However, the width of the peripheral edge of the substrate ranges from 1 mm to several mm, and the opening width of the discharge port of the processing liquid nozzle must be wide enough to accommodate the maximum expected width of the peripheral edge of the substrate. As a result, when it is desired to reduce the etching width, there arises a problem that part of the processing liquid discharged from the discharge port having a wide opening width is wasted without contacting the substrate.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of depositing a processing liquid on the entire periphery of a substrate without wasting the processing liquid. intended to
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置において、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板を回転させる回転部と、回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、前記処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて前記吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a substrate holding part for holding a substrate, and the substrate held by the substrate holding part in a substrate processing apparatus for discharging a processing liquid toward a peripheral edge of a substrate. a processing liquid nozzle for discharging the processing liquid from a discharge port toward the peripheral edge of the rotated substrate; a processing liquid supply section for supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle; a control unit for controlling a supply unit, the processing liquid supply unit having a liquid pressure adjustment unit for adjusting the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle, and the processing liquid nozzle being supplied to the processing liquid nozzle; The controller has an elastic member that defines the opening width of the ejection port according to the liquid pressure of the processing liquid, and the control unit is supplied with the processing liquid at a liquid pressure that makes the opening width of the ejection port a predetermined value. It is characterized by controlling the hydraulic pressure adjustment unit as follows.
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る基板処理装置において、処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記テーブルに基づいて前記液圧調整部を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the correlation between the liquid pressure of the processing liquid, the opening width of the ejection port, and the flow rate of the processing liquid ejected from the ejection port is determined. A storage unit that stores an associated table is further provided, and the control unit controls the hydraulic pressure adjustment unit based on the table.
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明に係る基板処理装置において、前記処理液ノズルは、前記吐出口が設けられた外側部材と、前記外側部材内をスライド移動可能に設けられ、開口部を有する内側部材と、を有し、前記弾性部材および前記処理液の液圧によって規定される前記内側部材の位置に応じて定まる前記吐出口と前記開口部との重複長さが前記開口幅となることを特徴とする。
Further, the invention of claim 3 is the substrate processing apparatus according to the invention of claim 1 or
また、請求項4の発明は、請求項1から請求項3のいずれかの発明に係る基板処理装置において、前記弾性部材はバネであることを特徴とする。 Further, according to the invention of claim 4, in the substrate processing apparatus according to any one of the inventions of claims 1 to 3, the elastic member is a spring.
また、請求項5の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理装置において、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板を回転させる回転部と、回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、前記処理液ノズルおよび前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記処理液ノズルは、前記吐出口の開口幅を規定する開口幅規定機構を有し、前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となるように前記開口幅規定機構を制御するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus for discharging a processing liquid toward a peripheral portion of a substrate, wherein the substrate holding portion holds the substrate, and the rotating portion rotates the substrate held by the substrate holding portion. a processing liquid nozzle for discharging the processing liquid from a discharge port toward the peripheral edge portion of the rotated substrate; a processing liquid supply section for supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle; the processing liquid nozzle and the processing liquid; a control unit for controlling a supply unit, wherein the processing liquid nozzle has an opening width defining mechanism that defines an opening width of the ejection port; and the processing liquid supply unit supplies the processing liquid to the processing liquid nozzle. A liquid pressure adjusting unit for adjusting the liquid pressure of the liquid is provided, and the control unit controls the opening width regulation mechanism so that the opening width of the ejection port becomes a predetermined value, and controls the processing liquid from the ejection port. is controlled so that the flow rate of the fluid becomes a predetermined value.
また、請求項6の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法において、基板を保持する保持工程と、保持された前記基板を回転させる回転工程と、回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、前記吐出口の開口幅は前記処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて前記処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて前記処理液ノズルに処理液を供給することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method for discharging a processing liquid toward a peripheral portion of a substrate, wherein a holding step of holding the substrate, a rotating step of rotating the held substrate, and a rotating step of rotating the substrate are rotated. a discharge step of discharging a processing liquid from a discharge port of a processing liquid nozzle toward a peripheral edge of a substrate; and a processing liquid supply step of supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle, wherein the opening width of the discharge port is The liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle is defined by an elastic member provided in the processing liquid nozzle. and supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle.
また、請求項7の発明は、請求項6の発明に係る基板処理方法において、処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶工程をさらに備え、前記処理液供給工程では、前記テーブルに基づいて前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を決定することを特徴とする。 A seventh aspect of the invention is directed to the substrate processing method according to the sixth aspect of the invention, wherein the correlation between the liquid pressure of the processing liquid, the opening width of the ejection port, and the flow rate of the processing liquid ejected from the ejection port is determined. The method further comprises a storage step of storing an associated table, and in the treatment liquid supplying step, the liquid pressure of the treatment liquid to be supplied to the treatment liquid nozzle is determined based on the table.
また、請求項8の発明は、基板の周縁部に向けて処理液を吐出する基板処理方法において、基板を保持する保持工程と、保持された前記基板を回転させる回転工程と、回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、を備え、前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing method for discharging a processing liquid toward a peripheral portion of a substrate, wherein a holding step of holding the substrate, a rotating step of rotating the held substrate, and a rotating step of rotating the substrate are rotated. a discharge step of discharging a processing liquid from a discharge port of a processing liquid nozzle toward a peripheral portion of a substrate; and a processing liquid supply step of supplying the processing liquid to the processing liquid nozzle. The liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle is adjusted so that the opening width of the ejection port is set to a predetermined value and the flow rate of the processing liquid from the ejection port becomes a predetermined value.
請求項1から請求項4の発明によれば、処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように液圧調整部を制御するため、吐出口の開口幅が基板の周縁部の幅と等しくなる液圧にて処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。 According to the invention of claims 1 to 4, the processing liquid nozzle has an elastic member that defines the opening width of the ejection port according to the liquid pressure of the processing liquid to be supplied, and the opening width of the ejection port is predetermined. In order to control the liquid pressure adjustment unit so that the processing liquid is supplied at a liquid pressure of a certain value, if the processing liquid is supplied at a liquid pressure that makes the opening width of the ejection port equal to the width of the peripheral edge of the substrate, The processing liquid can be applied to the entire periphery of the substrate without wasting the processing liquid.
請求項5の発明によれば、吐出口の開口幅が所定値となるように開口幅規定機構を制御するとともに、吐出口からの処理液の流量が所定値となるように液圧調整部を制御するため、吐出口の開口幅を基板の周縁部の幅と等しくして処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。 According to the invention of claim 5, the opening width regulation mechanism is controlled so that the opening width of the ejection port becomes a predetermined value, and the liquid pressure adjustment section is operated so that the flow rate of the processing liquid from the ejection port becomes a predetermined value. If the processing liquid is supplied with the opening width of the ejection port equal to the width of the peripheral portion of the substrate for control, the processing liquid can be applied to the entire peripheral portion of the substrate without wasting the processing liquid. be able to.
請求項6および請求項7の発明によれば、吐出口の開口幅は処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液ノズルに処理液を供給するため、吐出口の開口幅が基板の周縁部の幅と等しくなる液圧にて処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、吐出口からの処理液の流量が所定値となるように処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整するため、吐出口の開口幅を基板の周縁部の幅と等しくして処理液を供給すれば、処理液を無駄に消費することなく、基板の周縁部の全域に処理液を着液させることができる。 According to the eighth aspect of the invention, the opening width of the ejection port is specified to a predetermined value, and the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle is adjusted so that the flow rate of the processing liquid from the ejection port becomes a predetermined value. Therefore, if the processing liquid is supplied with the opening width of the ejection port equal to the width of the peripheral portion of the substrate, the processing liquid can be applied to the entire peripheral portion of the substrate without wasting the processing liquid. can be done.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明に係る基板処理装置100の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置100は、半導体ウェハーなどの円板形状のシリコン基板である基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。なお、図1および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an illustrative plan view for explaining the internal layout of a
基板処理装置100は、基板Wの周縁部に対して薬液およびリンス液を吐出して表面処理を行った後、基板Wの乾燥処理を行う。上記の薬液としては、例えば、エッチング処理を行うための液、または、不要な膜を除去するための液が含まれ、具体的には、バッファードフッ酸(BHF)、または、希フッ酸(DHF)などが用いられる。また、リンス液としては、典型的には純水が用いられる。以下の説明では、薬液、リンス液および有機溶剤などを総称して「処理液」とする。
The
基板処理装置100は、複数の処理ユニット1と、ロードポートLPと、インデクサロボット102と、主搬送ロボット103と、制御部16とを備える。
A
ロードポートLPには、処理ユニット1で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリアCが載置される。キャリアCの形態としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納した基板Wを外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。 A carrier C containing a plurality of substrates W to be processed in the processing unit 1 is placed on the load port LP. As for the form of the carrier C, in addition to a FOUP (front opening unified pod) that stores the substrates W in a sealed space, there are a SMIF (Standard Mechanical Interface) pod and an OC (open cassette) that exposes the stored substrates W to the outside air. can be
インデクサロボット102は、キャリアCと主搬送ロボット103との間で基板Wを搬送する。また、主搬送ロボット103は、インデクサロボット102と処理ユニット1との間で基板Wを搬送する。インデクサロボット102がキャリアCから取り出した基板Wを主搬送ロボット103が受け取って処理ユニット1に搬入する。また、主搬送ロボット103が処理ユニット1から搬出した基板Wをインデクサロボット102が受け取ってキャリアCに収納する。
The
処理ユニット1は、1枚の基板Wに対して液処理および乾燥処理を行う。本実施形態の基板処理装置100には、同様の構成である12個の処理ユニット1が配置されている。具体的には、それぞれが3個の処理ユニット1を鉛直方向に積層してなる4つのタワーが(つまり、合計12個の処理ユニット1が)、主搬送ロボット103の周囲を取り囲むようにして配置されている。図1では、3段に重ねられた処理ユニット1の1つが概略的に示されている。なお、基板処理装置100における処理ユニット1の数量は、12個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。
The processing unit 1 performs liquid processing and drying processing on one substrate W. FIG. In the
主搬送ロボット103は、処理ユニット1が積層された4個のタワーの中央に設置されている。主搬送ロボット103は、インデクサロボット102から受け取った処理対象となる基板Wをそれぞれの処理ユニット1内の処理カップ200に搬入する。また、主搬送ロボット103は、それぞれの処理ユニット1から処理済みの基板Wを搬出してインデクサロボット102に渡す。制御部16は、基板処理装置100のそれぞれの構成要素の動作を制御する。
The
以下、基板処理装置100に搭載された12個の処理ユニット1のうちの1つについて説明するが、他の処理ユニット1についても、ノズルの配置関係が異なること以外は、同一の構成を有する。
One of the 12 processing units 1 mounted on the
図2は、処理ユニット1の構成の例を示す図解的な断面図である。処理ユニット1は、基板Wの周縁部に処理液を吐出して当該周縁部にエッチング処理を施すユニットである。本実施形態では、基板Wの周縁部とは、基板Wの上面の周縁領域、基板Wの下面の周縁領域、および、基板Wの外周端を含む部分である。また、周縁領域とは、基板Wの外周端から、例えば0.1mm以上、かつ、数mm以下の幅を有する円環状の領域である。 FIG. 2 is an illustrative cross-sectional view showing an example of the configuration of the processing unit 1. As shown in FIG. The processing unit 1 is a unit that discharges a processing liquid onto the peripheral portion of the substrate W to perform an etching process on the peripheral portion. In the present embodiment, the peripheral portion of the substrate W is a portion including the peripheral edge area of the upper surface of the substrate W, the peripheral edge area of the lower surface of the substrate W, and the outer peripheral edge of the substrate W. FIG. Further, the peripheral region is an annular region having a width of, for example, 0.1 mm or more and several mm or less from the outer peripheral edge of the substrate W. As shown in FIG.
処理ユニット1は、処理チャンバー4と、処理チャンバー4内で基板Wを水平な姿勢で保持し、かつ、基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック5と、スピンチャック5に保持されている基板Wの周縁部(正確には上面の周縁領域)に処理液を吐出する処理液ノズル300と、処理液ノズル300に処理液を供給する処理液供給ユニット6と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の中央部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット8と、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の周縁領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット9と、スピンチャック5に保持されている基板Wの下面の周縁領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット10と、スピンチャック5に保持されている基板Wの周縁部を加熱するヒーター11と、スピンチャック5を取り囲む処理カップ200と、を備える。
The processing unit 1 includes a processing chamber 4, a spin chuck 5 that holds a substrate W in a horizontal posture in the processing chamber 4 and rotates the substrate W around a vertical rotation axis A1 passing through the center of the substrate W, A processing
処理チャンバー4は、箱状の隔壁113と、隔壁113の上部から隔壁113内(処理チャンバー4内に相当)に清浄空気を送る送風ユニットとしてのFFU(ファン・フィルタ・ユニット)14と、隔壁113の下部から処理チャンバー4内の気体を排出する排気装置(ここでは、図示しない)とを備える。
The processing chamber 4 includes a box-shaped
FFU14は、隔壁113の上方に配置されており、具体的には隔壁113の天井に取り付けられている。FFU14は、隔壁113の天井から処理チャンバー4内に清浄空気を送る。排気装置は、処理カップ200内に接続された排気ダクト115を介して処理カップ200の底部に接続されており、処理カップ200の底部から処理カップ200の内部を吸引する。FFU14および排気装置によって、処理チャンバー4内に清浄空気のダウンフロー(下降流)が形成される。
The
本実施形態におけるスピンチャック5は、真空吸着式のチャックである。なお、スピンチャックは、挟持式のメカニカルチャックなどの他の形態のチャックであってもよい。スピンチャック5は、基板Wの下面の中央部を吸着支持している。スピンチャック5は、鉛直な方向に延びたスピン軸116と、スピン軸116の上端に取り付けられて、基板Wが水平な姿勢となるように基板Wの下面を吸着して保持するスピンベース117と、スピン軸116と同軸に結合された回転軸を有するスピンモータ118と、を備える。
The spin chuck 5 in this embodiment is a vacuum chuck. Note that the spin chuck may be a chuck of another type such as a clamping type mechanical chuck. The spin chuck 5 supports the central portion of the lower surface of the substrate W by suction. The spin chuck 5 includes a
スピンベース117は、基板Wの外径よりも小さな外径を有する水平な円形の上面117aを備える。スピンベース117は、上面117aにて基板Wの下面中央を真空吸着する。基板Wの下面がスピンベース117に吸着保持された状態では、基板Wの周縁部が、スピンベース117の外周端よりも外側にはみ出ている。基板Wがスピンベース117に吸着保持された状態にてスピンモータ118が駆動されることによって、スピン軸116の中心軸線まわりに基板Wが回転される。
The
本実施形態の処理液ノズル300は、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。処理液ノズル300は、基板Wの上面における処理液の供給位置を変更することができる。処理液ノズル300は、スピンチャック5の上方でほぼ水平に延びたノズルアーム20の先端部に取り付けられている。ノズルアーム20は、スピンチャック5の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸21に支持されている。アーム支持軸21には、アーム揺動モータ22が接続されている。アーム揺動モータ22は、たとえば、サーボモータである。アーム揺動モータ22によって、ノズルアーム20をスピンチャック5の側方に設定された鉛直な揺動軸線A2を中心として水平面内で揺動させることができ、これによって、揺動軸線A2まわりに処理液ノズル300を処理位置と退避位置との間で円弧軌跡を描くように回動させることができる。なお、処理液ノズル300の回動位置を検知するためのエンコーダをアーム揺動モータ22に付設するようにしても良い。
The processing
処理液ノズル300には、処理液供給ユニット6から処理液が供給される。処理液供給ユニット6は、処理液配管61に処理液バルブ62およびポンプ63を備える。処理液配管61の先端は処理液ノズル300に接続されるとともに、基端は処理液供給源に接続される。処理液配管61の経路途中に処理液バルブ62およびポンプ63が介挿されている。
A processing liquid is supplied from the processing
処理液バルブ62が開かれた状態でポンプ63が作動すると、処理液供給源から処理液配管61を経て処理液ノズル300に処理液が送給される。処理液供給ユニット6は、処理液として薬液またはリンス液を処理液ノズル300に供給する。薬液は、例えば、基板Wの上面をエッチングしたり、基板Wの上面を洗浄したりするために用いられる液である。薬液は、フッ酸、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸(BHF)、希フッ酸(DHF)、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(例えば、クエン酸、蓚酸など)、有機アルカリ(例えば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど)、有機溶剤(例えば、IPA(isopropyl alcohol)など)、界面活性剤および腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。リンス液は、例えば、脱イオン水(DIW)であるが、DIWに限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水および希釈濃度(例えば、10ppm以上、かつ、100ppm以下)の塩酸水のいずれかであってもよい。
When the
図3は、第1実施形態の処理液ノズル300の構成を示す図である。図4は、処理液ノズル300を下方から見た図である。処理液ノズル300は、外側部材310、内側部材320およびバネ330を備える。処理液ノズル300のカバーである外側部材310の内部は中空となっており、外側部材310には吐出口311が形設されている。また、処理液ノズル300の本体である内側部材320の内部は処理液の流路となっており、内側部材320には開口部321が形設されている。内側部材320は、外側部材310内を処理液ノズル300の長手方向である矢印AR1にて示す方向にスライド移動可能に設けられている。処理液ノズル300の長手方向はスピンチャック5に保持された基板Wの径方向と一致する。また、内側部材320と外側部材310との間はリップシール等によってシールされている。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
処理液供給ユニット6は、内側部材320内の流路に処理液を供給する。外側部材310の内壁面と内側部材320の外壁先端との間に弾性部材であるバネ330が設けられている。外側部材310内で内側部材320がスライド移動すると、バネ330が伸縮し、バネ330の復元力が外側部材310および内側部材320に作用する。
The processing
バネ330が変形していないとき、すなわちバネ330に応力が作用していないときには、図3,4に示すように、外側部材310の吐出口311と内側部材320の開口部321とが全く重なっておらず、開口部321は閉塞されている。この状態にて、処理液供給ユニット6が処理液ノズル300に処理液を供給すると、開口部321が閉塞されているため、供給された処理液は外部に吐出されず、その処理液によって内側部材320が押圧される。これにより、内側部材320は外側部材310に対して図3の左側に向けてスライド移動し、図4の矢印AR2に示すように開口部321が吐出口311に近付くように移動する。内側部材320が外側部材310に対してスライド移動すると、バネ330が縮み、バネ330に復元力が発生する。
When the
処理液供給ユニット6が処理液供給を継続して内側部材320がさらにスライド移動すると、バネ330の復元力による応力と処理液の液圧とが均衡するところで内側部材320の移動が停止する。内側部材320の移動が停止したときには、吐出口311と開口部321の一部または全部とが重なって開口が形成され、その開口から基板Wの周縁部に向けて処理液が吐出される。
When the processing
すなわち、バネ330の復元力と処理液供給ユニット6から供給される処理液の液圧とによって外側部材310内における内側部材320の位置が規定される。処理液の液圧は制御部16の制御下にてポンプ63によって調整される。そして、外側部材310内における内側部材320の位置に応じて吐出口311と開口部321とが重なる重複長さが定まり、その重複長さが吐出口311の開口幅となるのである。処理液ノズル300の吐出口311からは、当該開口幅と同じ幅の帯状にて処理液が吐出される。
That is, the position of the
図2に戻り、不活性ガス供給ユニット8は、スピンチャック5に保持されている基板Wの上面の中央部に不活性ガスを供給するための気体吐出ノズル27と、気体吐出ノズル27に不活性ガスを供給する気体配管28と、気体配管28を開閉する気体バルブ29と、気体吐出ノズル27を移動させるためのノズル移動機構30とを備える。気体吐出ノズル27が基板Wの上面の中央部の上方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ29が開かれると、気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、基板Wの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。
Returning to FIG. 2, the inert
不活性ガス供給ユニット9は、基板Wの上面の周縁領域に対して不活性ガスを吐出するための気体吐出ノズル31と、気体吐出ノズル31に不活性ガスを供給する気体配管32と、気体配管32を開閉する気体バルブ33と、気体吐出ノズル31を移動させるためのノズル移動機構34とを備える。気体吐出ノズル31が基板Wの上面の周縁領域の上方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ33が開かれると、気体吐出ノズル31は、基板Wの上面の周縁領域の吹き付け位置に対し、基板Wの回転半径方向(以下、径方向RD)の内側から、外側かつ斜め下向きに不活性ガスを吐出する。
The inert
不活性ガス供給ユニット10は、基板Wの下面の周縁領域に対して不活性ガスを吐出するための気体吐出ノズル36と、気体吐出ノズル36に不活性ガスを供給する気体配管37と、気体配管37を開閉する気体バルブ38とを備える。気体吐出ノズル36が基板Wの下面の周縁領域に下方に設定された処理位置に位置しているときに気体バルブ38が開かれると、気体吐出ノズル36は、基板Wの下面の周縁領域の吹き付け位置に対し、径方向RDの内側から外側斜め上向き(例えば、水平面に対し45°)に不活性ガスを吐出する。
The inert
不活性ガス供給ユニット8、不活性ガス供給ユニット9および不活性ガス供給ユニット10が吐出する不活性ガスとしては窒素、アルゴン、ヘリウム等を用いることができる(本実施形態では窒素)。
Nitrogen, argon, helium, or the like can be used as the inert gas discharged from the inert
ヒーター11は、円環状に形成されており、基板Wの外径と同等の外径を有する。ヒーター11は、スピンチャック5に保持された基板Wの下面の周縁領域に対向する上端面を有する。ヒーター11は、セラミックまたは炭化ケイ素(SiC)によって形成されており、その内部に加熱源(図示しない)が搭載されている。加熱源の加熱によってヒーター11が温められ、ヒーター11が基板Wを加熱する。ヒーター11によって基板Wの周縁部を下面側から加熱することによって、基板Wの上面の周縁領域におけるエッチングレートを向上させることができる。
The
処理カップ200は、スピンチャック5に保持されている基板Wよりも外方(すなわち、回転軸線A1から離れる方向)に配置される。処理カップ200は、スピンベース117を取り囲む。スピンチャック5が基板Wを回転させている状態で処理液が基板Wに供給されると、基板Wに供給された処理液が遠心力によって基板Wの周囲に振り切られる。処理液が基板Wに供給される際、上向きに開いた処理カップ200の上端部200aは、スピンベース117よりも上方に配置される。従って、基板Wの周囲に排出された薬液または水などの処理液は、処理カップ200によって受け止められる。そして、処理カップ200に受け止められた処理液は排液処理される。排液処理は、使用済み処理液の廃棄、および、処理液の再生処理を含む。
The
制御部16は、基板処理装置100に設けられた上記の種々の動作機構を制御する。図5は、制御部16の構成を示すブロック図である。制御部16のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部16は、各種演算処理を行う回路であるCPU71、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM72、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAM73および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく記憶部74(例えば、磁気ディスク)を備えている。CPU71、ROM72、RAM73および記憶部74は、バスライン75を介して互いに接続されている。制御部16のCPU71が所定の処理プログラムを実行することによって基板処理装置100における処理が進行する。
The
処理プログラムは、非一過性の記録媒体(例えば、半導体メモリ、光学メディアまたは磁気メディアなど)に記録された状態で、制御部16に提供されてもよい。この場合、当該記録媒体から処理プログラムを読み取る読み取り装置がバスライン75に接続されているとよい。
The processing program may be provided to the
また、処理プログラムは、ネットワークを介してサーバーなどから制御部16に提供されてもよい。この場合、外部装置とネットワーク通信を行う通信部がバスライン75に接続されているとよい。
Also, the processing program may be provided to the
バスライン75には、入力部76および表示部77が接続されている。制御部16は、表示部77に種々の情報を表示する。基板処理装置100のオペレータは、表示部77に表示された情報を確認しつつ、入力部76から種々のコマンドやパラメータを入力することができる。入力部76としては、例えばキーボードやマウスを用いることができる。表示部77としては、例えば液晶ディスプレイを用いることができる。本実施形態においては、表示部77および入力部76として、基板処理装置100の外壁に設けられた液晶のタッチパネルを採用して双方の機能を併せ持たせるようにしている。
An input section 76 and a display section 77 are connected to the
制御部16には、各処理ユニット1のスピンモータ118、アーム揺動モータ22、ノズル移動機構30、ノズル移動機構34、処理液バルブ62、ポンプ63、ヒーター11、気体バルブ29、気体バルブ33、および、気体バルブ38などが接続されており(図5ではポンプ63のみ例示)、制御部16はそれらの動作を制御する。また、制御部16は、インデクサロボット102および主搬送ロボット103の動作も制御する。
The
制御部16の記憶部74には相関テーブル99が格納されている。図6は、相関テーブル99を説明するための図である。上述の通り、本実施形態においては、バネ330の復元力と処理液供給ユニット6から供給される処理液の液圧とによって吐出口311の開口幅が規定される。吐出口311の開口幅が定まれば、液圧によって吐出口311から吐出される処理液の流量も規定される。すなわち、処理液の液圧と吐出口311の開口幅と吐出口311から吐出される処理液の流量との間には相互に相関関係が存在しており、その相関関係が相関テーブル99に登録されている。このような相関関係は予め実験またはシミュレーションによって求めておけば良い。そして、求めた相関関係を登録した相関テーブル99を記憶部74に保存しておく。
A correlation table 99 is stored in the
次に、基板処理装置100の処理動作について説明する。図7は、第1実施形態の基板処理装置100における処理手順を示すフローチャートである。まず、処理対象となる未処理の基板Wがいずれかの処理ユニット1の処理チャンバー4に搬入される(ステップS11)。具体的には、インデクサロボット102がキャリアCから未処理の基板Wを取り出して主搬送ロボット103に渡す。主搬送ロボット103は、受け取った未処理の基板Wを処理チャンバー4に搬入する。このときに主搬送ロボット103は、未処理の基板Wを保持するハンドを処理チャンバー4内に進入させ、デバイス形成面を上方に向けた状態で基板Wをスピンチャック5に渡す。続いて、基板Wの下面の中央部がスピンベース117に吸着支持されることにより、スピンチャック5によって基板Wが保持される(ステップS12)。スピンチャック5に基板Wが保持された後、制御部16が所定の回転数でスピンモータ118を回転させると、基板Wの回転が開始される(ステップS13)。
Next, processing operations of the
次に、処理液ノズル300に供給する処理液の液圧を決定する(ステップS14)。本実施形態においては、回転する基板Wの周縁部に処理液ノズル300から処理液を吐出して当該周縁部のエッチング処理を行う(ベベルエッチング)。エッチングされる領域は円環状となるが、エッチングが必要とされる円環状領域の幅は基板Wによって異なり、1mm~数mmである。以降、エッチングが必要とされている円環状領域の幅を「エッチング幅」と称する。
Next, the liquid pressure of the processing liquid to be supplied to the processing
ステップS14では、必要とされるエッチング幅に応じて処理液ノズル300に供給する処理液の液圧を決定する。具体的には、記憶部74に格納されている相関テーブル99に基づいて、制御部16が必要とされるエッチング幅と同じ開口幅に対応する液圧を抽出する。例えば、必要とされるエッチング幅が3mmである場合、制御部16は相関テーブル99で3mmの開口幅に対応する液圧を抽出する。なお、必要とされるエッチング幅は、制御部16がレシピから取得するようにしても良いし、或いは基板処理装置100のオペレータが入力部76から入力するようにしても良い。
In step S14, the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing
次に、ステップS14で決定された液圧にて処理液供給ユニット6が処理液ノズル300に処理液を供給する(ステップS15)。処理液供給ユニット6は、処理液ノズル300に供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部として機能するポンプ63を備えている。制御部16は、ステップS14で決定された液圧にて処理液を送給するようにポンプ63を制御する。
Next, the processing
図8は、処理液供給の開始時点における処理液ノズル300の状態を示す図である。処理液供給が行われていないときには、バネ330にいかなる応力も作用しておらず、内側部材320は吐出口311と開口部321とが全く重ならない位置に停止しており、開口部321は閉塞されている。処理液供給ユニット6から内側部材320の流路に処理液供給を開始した時点では、開口部321が閉塞されているため、処理液の出口がなく、供給された処理液によって内側部材320が図8の矢印AR3に示す向きに押圧される。このときに内側部材320に作用する力はポンプ63によって規定される処理液の液圧に比例する。
FIG. 8 is a diagram showing the state of the processing
処理液の液圧によって内側部材320が押圧されると、内側部材320は矢印AR3に示す向きにスライド移動を開始する。内側部材320が移動した距離と同じ長さだけバネ330が縮み、バネ330に復元力が発生する。バネ330に生じる復元力の大きさはバネ330が縮んだ長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印AR3とは反対の向きである。つまり、バネ330には処理液によって押圧される内側部材320を押し戻すような復元力が生じる。また、内側部材320が矢印AR3に示す向きに移動するにしたがって開口部321が吐出口311に近付く。
When the
内側部材320がさらに矢印AR3に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ330の復元力も大きくなり、やがてバネ330の復元力による応力と処理液の液圧とが等しくなる。バネ330の復元力と処理液の液圧とが均衡すると、内側部材320には移動の駆動力が作用しなくなり、内側部材320は移動を停止する。
As the
図9は、バネ330の復元力と処理液の液圧とが均衡したときの処理液ノズル300の状態を示す図である。内側部材320が移動を停止したときには、吐出口311と開口部321の一部または全部とが重なって開口が形成される。内側部材320の停止位置はバネ330の復元力と処理液の液圧とが均衡する位置に規定される。内側部材320の停止位置に応じて定まる吐出口311と開口部321とが重なる重複長さが吐出口311に形成された開口の開口幅dとなる。
FIG. 9 is a diagram showing the state of the processing
供給される処理液の液圧が大きいほど、バネ330が大きく縮んだ位置でバネ330の復元力と処理液の液圧とが均衡することとなり、開口幅dが大きくなる。すなわち、バネ330は、供給される処理液の液圧に応じて吐出口311の開口幅dを規定することとなる。また、視点を変えれば、供給する処理液の液圧によって吐出口311の開口幅dを調整することができるとも言える。
As the hydraulic pressure of the supplied processing liquid increases, the restoring force of the
本実施形態においては、相関テーブル99に基づいて、制御部16が必要とされるエッチング幅と同じ開口幅に対応する液圧を決定し、その液圧にて処理液を供給するようにポンプ63を制御している。このため、処理液の液圧によって形成される吐出口311の開口の開口幅dは必要とされるエッチング幅と等しくなる。
In this embodiment, based on the correlation table 99, the
処理液ノズル300の吐出口311に開口幅dの開口が形成されると、その吐出口311の開口から基板Wの周縁部に向けて処理液が吐出される(ステップS16)。吐出口311の開口からは処理液が帯状の液柱として吐出される。液柱を水平方向で切断した断面の長手方向の幅は開口幅dと等しい。また、当該断面の短手方向の幅は、吐出口311の短手方向の幅(例えば、0.3mm)と等しい。さらに、吐出口311から吐出される処理液の流量は処理液ノズル300に供給される処理液の液圧によって規定される。
When an opening having an opening width d is formed in the
処理液ノズル300は処理液としてまず薬液を基板Wの周縁部に吐出する。より詳細には、制御部16は、スピンモータ118を制御して基板Wを所定の回転速度(例えば、300rpm以上、かつ、1000rpm以下)で回転させながら、アーム揺動モータ22を制御して処理液ノズル300を適切な処理位置に配置して処理液ノズル300から基板Wの周縁部に薬液を吐出させる。処理液ノズル300の適切な処理位置とは、エッチングが必要とされている円環状領域の幅の直上に吐出口311の開口の幅が完全に重なるように配置される位置である。また、処理液ノズル300の適切な処理位置では、処理液ノズル300の長手方向と基板Wの径方向とが一致している。処理液ノズル300を適切な処理位置に移動させるために、基板Wの端縁部を検出する光学センサーを処理液ノズル300に設けるようにしても良い。
The processing
処理液ノズル300から吐出された薬液は回転する基板Wの周縁部(正確には基板Wの上面の周縁領域)に着液する。これにより、基板Wの周縁部のエッチング処理が進行する。
The chemical liquid discharged from the processing
薬液を吐出してのエッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、基板Wの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。この放射状気流によって、デバイス形成領域である基板Wの上面の中央部が保護される。
In the etching process by ejecting the chemical solution, a radial air current flowing from the central portion to the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate W is formed by the inert gas ejected from the
また、エッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル31から基板Wの上面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けによって、基板Wの上面の周縁領域における薬液の処理幅を制御することができる。
Further, in the etching process, an inert gas is sprayed onto the peripheral region of the upper surface of the substrate W from the
さらに、エッチング処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル36から基板Wの下面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。この不活性ガスの吹き付けによって、基板Wの下面への薬液の回り込みを抑制することができる。
Furthermore, in the etching process, an inert gas is sprayed onto the peripheral region of the lower surface of the substrate W from the
本実施形態においては、処理液ノズル300の吐出口311の開口幅dが必要とされるエッチング幅と等しく、その吐出口311の開口から薬液を吐出することにより、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に薬液が着液することとなる。換言すれば、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域が薬液の接液点となる。その結果、基板Wの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。
In the present embodiment, the opening width d of the
また、薬液を吐出してのエッチング処理を行うときに、ヒーター11によって基板Wの周縁部を加熱するようにしても良い。ヒーター11によって基板Wの周縁部を加熱することにより、当該周縁部におけるエッチングレートをさらに高くすることができる。
Further, the peripheral portion of the substrate W may be heated by the
薬液の吐出を開始してから所定時間が経過した後、処理液ノズル300から吐出される処理液が薬液からリンス液に切り換えられる。より詳細には、制御部16は、スピンモータ118を制御して基板Wを所定の回転速度(例えば、300rpm以上、かつ、1000rpm以下)で回転させながら、アーム揺動モータ22を制御して処理液ノズル300を適切な処理位置に配置して処理液ノズル300から基板Wの周縁部にリンス液を吐出させる。なお、処理液ノズル300からリンス液を吐出するときにも、上記の薬液と同様に、吐出口311の開口幅dと等しい幅の帯状の液柱が形成される。
After a predetermined period of time has passed since the discharge of the chemical liquid started, the processing liquid discharged from the processing
処理液ノズル300から吐出されたリンス液は回転する基板Wの周縁部に着液する。これにより、基板Wの周縁部に付着していた薬液がリンス液によって洗い流されるリンス処理が進行する。薬液が洗い流されることによって、基板Wの周縁部におけるエッチング処理は停止する。
The rinse liquid discharged from the processing
リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル27から吐出される不活性ガスによって、基板Wの上面における中央部から外周部に向けて流れる放射状気流が形成される。
In the rinsing process, the inert gas discharged from the
また、リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル31から基板Wの上面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。
In the rinsing process, an inert gas is sprayed from the
また、リンス処理では、処理位置に位置する気体吐出ノズル36から基板Wの下面の周縁領域に対し不活性ガスが吹き付けられる。
In the rinsing process, an inert gas is sprayed from the
また、リンス処理では、ヒーター11によって基板Wの周縁部を加熱するようにしてもよい。
Also, in the rinse process, the peripheral portion of the substrate W may be heated by the
リンス液の吐出を開始してから所定時間が経過した後、制御部16は、処理液バルブ62を閉止して処理液ノズル300からのリンス液吐出を停止する。続いて、制御部16は、アーム揺動モータ22を制御して、処理液ノズル300をスピンチャック5の側方の退避位置へと戻す。
After a predetermined period of time has elapsed since starting the discharge of the rinse liquid, the
リンス処理が終了した後、基板Wを乾燥させるスピンドライが行われる(ステップS17)。具体的には、制御部16は、スピンモータ118を制御して、所定の乾燥回転速度(たとえば、数千rpm)で基板Wを回転させる。これによって、大きな遠心力が基板W上の液体に加わり、基板Wの周縁部に付着している液体が基板Wの周囲に振り切られる。このようにして、基板Wの周縁部から液体が除去され、基板Wの周縁部が乾燥する。
After the rinsing process is completed, spin dry is performed to dry the substrate W (step S17). Specifically, the
基板Wの高速回転を開始してから所定時間が経過すると、制御部16は、スピンモータ118を制御することによって、スピンチャック5による基板Wの回転を停止させる。
After a predetermined time has passed since the high-speed rotation of the substrate W was started, the
スピンドライが終了した後、処理チャンバー4から基板Wが搬出される(ステップS18)。具体的には、主搬送ロボット103がハンドを処理チャンバー4の内部に進入させる。そして、主搬送ロボット103はハンドによってスピンチャック5上の基板Wを保持する。その後、主搬送ロボット103は、基板Wを保持したハンドを処理チャンバー4から退避させる。これによって、処理後の基板Wが処理チャンバー4から搬出される。
After spin drying is completed, the substrate W is unloaded from the processing chamber 4 (step S18). Specifically, the
主搬送ロボット103は処理チャンバー4から搬出した基板Wをインデクサロボット102に渡す。インデクサロボット102は、主搬送ロボット103から受け取った処理後の基板WをキャリアCに戻す。以上のようにして1枚の基板Wに対する処理が完了する。
The
第1実施形態においては、処理液ノズル300の外側部材310と内側部材320とを弾性部材であるバネ330によって繋ぐとともに、処理液ノズル300に供給する処理液の液圧とバネ330の復元力とのバランスによって吐出口311の開口幅dを規定している。そして、制御部16は、相関テーブル99に基づいて、吐出口311の開口幅dが必要とされるエッチング幅(エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の幅に相当)と等しくなる液圧にて処理液が処理液ノズル300に供給されるようにポンプ63を制御する。
In the first embodiment, the
このようにすれば、処理液ノズル300の吐出口311の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Wの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。
In this way, the width of the liquid column of the processing liquid discharged from the opening of the
また、新たな基板Wを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部16がポンプ63を制御して処理液ノズル300に供給する処理液の液圧を調整することにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口311の開口幅dを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口311の開口幅dを狭くすることにより、処理液ノズル300から吐出された処理液を全て基板Wに着液させることができる。その結果、処理液ノズル300から吐出された処理液の一部が基板Wに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第1実施形態にようにすれば、処理液を無駄に消費することなく、基板Wの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。
Further, when processing a new substrate W, even if the required etching width is changed, the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の基板処理装置100の全体レイアウトは図1に示したものと同じである。また、第2実施形態の基板処理装置100に搭載された各処理ユニット1の構成も図2に示したものと概ね同様である。さらに、第2実施形態における基板Wに対する処理内容も概ね第1実施形態と同様である。第2実施形態が第1実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the invention will be described. The overall layout of the
図10は、第2実施形態の処理液ノズル400の構成を示す図である。図10において、第1実施形態と同一の要素については同じ符号を付している。第2実施形態の処理液ノズル400は、外側部材310、内側部材320およびアクチュエータ430を備える。外側部材310の内部は中空となっており、外側部材310には吐出口311が形設されている。また、内側部材320の内部は処理液の流路となっており、内側部材320には開口部321が形設されている。内側部材320は、外側部材310内をスライド移動可能に設けられている。処理液供給ユニット6は、内側部材320内の流路に処理液を供給する。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the
第2実施形態では、外側部材310の内壁面と内側部材320の外壁先端との間にアクチュエータ430が設けられている。すなわち、外側部材310と内側部材320とはアクチュエータ430を介して繋がれている。アクチュエータ430は、制御部16の制御により、外側部材310内で内側部材320を矢印AR4に示すように前後にスライド移動させる。アクチュエータ430を除く第2実施形態の残余の構成は第1実施形態と同じである。
In the second embodiment, an
図11は、第2実施形態における基板Wの処理手順を示すフローチャートである。図11のステップS21~ステップS23の処理はそれぞれ図7のステップS11~ステップS13の処理と同じである。すなわち、主搬送ロボット103によって未処理の基板Wが処理チャンバー4内に搬入され(ステップS21)、その搬入された未処理の基板Wはスピンチャック5に吸着されて保持される(ステップS22)。スピンチャック5に基板Wが保持された後、制御部16が所定の回転数でスピンモータ118を回転させると、基板Wの回転が開始される(ステップS23)。
FIG. 11 is a flow chart showing the procedure for processing the substrate W in the second embodiment. The processing in steps S21 to S23 in FIG. 11 are the same as the processing in steps S11 to S13 in FIG. 7, respectively. That is, an unprocessed substrate W is loaded into the processing chamber 4 by the main transfer robot 103 (step S21), and the loaded unprocessed substrate W is sucked and held by the spin chuck 5 (step S22). After the substrate W is held by the spin chuck 5, when the
次に、処理液ノズル400の吐出口311の開口幅を設定する(ステップS24)。第2実施形態においては、アクチュエータ430が内側部材320を前後にスライド移動させることによって、吐出口311と開口部321とが重なる重複長さである開口幅dを自在に設定することができる。制御部16は、吐出口311の開口の開口幅dが必要とされるエッチング幅と等しくなるように、アクチュエータ430を制御して内側部材320を移動させる。これにより、吐出口311の開口の開口幅dが必要とされるエッチング幅と同じ値に設定されることとなる。
Next, the opening width of the
次に、処理液ノズル400に供給する処理液の液圧を決定する(ステップS25)。第2実施形態では、アクチュエータ430によって吐出口311の開口幅dが規定されており、処理液の液圧を変化させても開口幅dは変動しない。但し、開口幅dが固定されていても、処理液ノズル400に供給する処理液の液圧が変化すると吐出口311から吐出される処理液の流量は変動する。制御部16は、吐出口311から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるように処理液ノズル400に供給する処理液の液圧を決定する。なお、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部74に格納しておき、制御部16はそのテーブルに基づいて処理液ノズル400に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。
Next, the liquid pressure of the processing liquid to be supplied to the processing
次に、決定された液圧にて処理液供給ユニット6が処理液ノズル400に処理液を供給する(ステップS26)。具体的には、制御部16がステップS25で決定された液圧にて処理液を送給するようにポンプ63を制御する。
Next, the processing
第2実施形態では、アクチュエータ430によって吐出口311の開口幅dが規定されている。処理液ノズル400に供給された処理液は開口幅dの吐出口311から吐出される。また、吐出口311から吐出される処理液の流量は処理液ノズル400に供給される処理液の液圧によって規定される。
In the second embodiment, the
図11のステップS27~ステップS29の処理はそれぞれ図7のステップS16~ステップS18の処理と同じである。すなわち、処理液ノズル400の吐出口311の開口から基板Wの周縁部に向けて処理液が吐出される(ステップS27)。処理液ノズル400は処理液としてまず薬液を基板Wの周縁部に吐出する。これにより、基板Wの周縁部のエッチング処理が進行する。
The processes of steps S27 to S29 in FIG. 11 are the same as the processes in steps S16 to S18 of FIG. 7, respectively. That is, the processing liquid is discharged from the opening of the
その後、処理液ノズル400から吐出される処理液が薬液からリンス液に切り換えられる。処理液ノズル400から吐出されたリンス液は回転する基板Wの周縁部に着液する。これにより、基板Wの周縁部に付着していた薬液がリンス液によって洗い流されるリンス処理が進行する。
After that, the treatment liquid discharged from the
所定時間のリンス処理が終了した後、基板Wを乾燥させるスピンドライが行われる(ステップS28)。これにより、基板Wの周縁部から液体が除去され、基板Wの周縁部が乾燥する。スピンドライが終了した後、処理チャンバー4から基板Wが搬出される(ステップS29)。 After the rinsing process for a predetermined time is completed, spin dry is performed to dry the substrate W (step S28). As a result, the liquid is removed from the peripheral portion of the substrate W, and the peripheral portion of the substrate W is dried. After spin drying is completed, the substrate W is unloaded from the processing chamber 4 (step S29).
第2実施形態においては、第1実施形態のバネ330に代えてアクチュエータ430を設け、アクチュエータ430によって内側部材320を移動させて吐出口311の開口の開口幅dを規定している。すなわち、アクチュエータ430は、吐出口311の開口幅dを規定する開口幅規定機構として機能する。そして、制御部16は、吐出口311の開口幅dが必要とされるエッチング幅と同じ値となるようにアクチュエータ430を制御する。また、制御部16は、吐出口311から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるようにポンプ63を制御する。
In the second embodiment, an
このようにすれば、第1実施形態と同様に、処理液ノズル400の吐出口311の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅(エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の幅に相当)とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Wの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。
In this way, as in the first embodiment, the width of the liquid column of the processing liquid discharged from the opening of the
また、新たな基板Wを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部16がアクチュエータ430を制御して内側部材320の位置を変えることにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口311の開口幅dを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口311の開口幅dを狭くすることにより、処理液ノズル400から吐出された処理液を全て基板Wに着液させることができる。その結果、処理液ノズル400から吐出された処理液の一部が基板Wに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第2実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Wの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。
Further, even when the required etching width is changed when processing a new substrate W, the
第1実施形態では、制御部16がポンプ63を制御して処理液ノズル300に供給する処理液の液圧を調整することによって吐出口311の開口幅dを規定するとともに、吐出口311から吐出される処理液の流量も規定している。すなわち、ポンプ63という1つの要素によって、吐出口311の開口幅dおよび吐出される処理液の流量の双方を規定しているのである。これに対して、第2実施形態では、制御部16がアクチュエータ430を制御して内側部材320をスライド移動させて吐出口311の開口幅dを規定する。一方、制御部16はポンプ63を制御して吐出口311から吐出される処理液の流量を規定している。すなわち、第2実施形態では、吐出口311の開口幅dを規定する要素(アクチュエータ430)と吐出される処理液の流量を規定する要素(ポンプ63)とが異なるのである。
In the first embodiment, the
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態の基板処理装置100の全体レイアウトは図1に示したものと同じである。また、第3実施形態の基板処理装置100に搭載された各処理ユニット1の構成も図2に示したものと概ね同様である。さらに、第3実施形態における基板Wに対する処理内容も概ね第1実施形態と同様である。第3実施形態が第1実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the invention will be described. The overall layout of the
図12は、第3実施形態の処理液ノズル500の構成を示す図である。第3実施形態の処理液ノズル500は、本体部510、弁体520およびバネ530を備える。第3実施形態においては、本体部510の内側空間が処理液の流路となっている。本体部510には、吐出口511が形設されている。本体部510の吐出口511に弁体520およびバネ530が設けられている。なお、図示の便宜上、図12ではバネ530は露出しているが、バネ530は本体部510内に埋め込まれている。或いは、バネ530は、伸縮自在のベローズによって覆われていても良い。弁体520およびバネ530を除く第3実施形態の残余の構成は第1実施形態と同じである。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the
弁体520は三角柱形状の部材である。処理液ノズル500の本体部510に処理液が供給されていないときには、本体部510の吐出口511は弁体520によって閉塞されている。処理液供給ユニット6から本体部510に処理液が供給されると、処理液の液圧によって三角柱形状の弁体520が矢印AR5に示す向きに押圧される。このときに弁体520に作用する力はポンプ63によって規定される処理液の液圧に比例する。
The
処理液の液圧によって弁体520が押圧されると、弁体520は矢印AR5に示す向きに移動を開始する。弁体520が移動した距離と同じ長さだけバネ530が縮み、バネ530に復元力が発生する。バネ530に生じる復元力の大きさはバネ530が縮んだ長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印AR5とは反対の向きである。つまり、バネ530には弁体520を押し戻すような復元力が生じる。
When the
弁体520がさらに矢印AR5に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ530の復元力も大きくなり、やがてバネ530の復元力による応力と処理液の液圧とが等しくなる。バネ530の復元力と処理液の液圧とが均衡すると、弁体520には移動の駆動力が作用しなくなり、弁体520は移動を停止する。
When the
弁体520が処理液の液圧によって移動し、その移動が停止したときには本体部510の吐出口511に開口幅dの開口が形成される。供給される処理液の液圧が大きいほど、バネ530が大きく縮んだ位置でバネ530の復元力と処理液の液圧とが均衡することとなり、開口幅dが大きくなる。すなわち、第1実施形態と同様に、処理液ノズル500に供給する処理液の液圧とバネ530の復元力とのバランスによって吐出口511の開口幅dを規定している。そして、制御部16は、吐出口511の開口幅dが必要とされるエッチング幅と等しくなる液圧にて処理液が処理液ノズル500に供給されるようにポンプ63を制御する。この際に、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量と吐出口511の開口幅dとの相関を示すテーブルを予め作成して記憶部74に格納しておき、制御部16はそのテーブルに基づいて処理液ノズル500に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。
The
第3実施形態の基板処理装置100における処理手順は第1実施形態(図7)と同様である。
The processing procedure in the
このようにすれば、第1実施形態と同様に、処理液ノズル500の吐出口511の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅(エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の幅に相当)とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Wの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。
In this way, as in the first embodiment, the width of the liquid column of the processing liquid discharged from the opening of the
また、新たな基板Wを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部16がポンプ63を制御して処理液ノズル500に供給する処理液の液圧を調整することにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口511の開口幅dを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口511の開口幅dを狭くすることにより、処理液ノズル500から吐出された処理液を全て基板Wに着液させることができる。その結果、処理液ノズル500から吐出された処理液の一部が基板Wに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第3実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Wの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。
Further, when processing a new substrate W, even if the required etching width is changed, the
第3実施形態においても、第1実施形態と同様に、制御部16がポンプ63を制御して処理液ノズル500に供給する処理液の液圧を調整することによって吐出口511の開口幅dを規定するとともに、吐出口511から吐出される処理液の流量も規定している。すなわち、ポンプ63という1つの要素によって、吐出口511の開口幅dおよび吐出される処理液の流量の双方を規定している。
In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態の基板処理装置100の全体レイアウトは図1に示したものと同じである。また、第4実施形態の基板処理装置100に搭載された各処理ユニット1の構成も図2に示したものと概ね同様である。さらに、第4実施形態における基板Wに対する処理内容も概ね第1実施形態と同様である。第4実施形態が第1実施形態と相違するのは処理液ノズルの構造である。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment of the invention will be described. The overall layout of the
図13は、第4実施形態の処理液ノズル600の構成を示す図である。図13において、第1実施形態と同一の要素については同じ符号を付している。第4実施形態の処理液ノズル600は、外側部材310、内側部材320、バネ330および窒素供給機構640を備える。外側部材310の内部は中空となっており、外側部材310には吐出口311が形設されている。また、内側部材320の内部は処理液の流路となっており、内側部材320には開口部321が形設されている。内側部材320は、外側部材310内をスライド移動可能に設けられている。処理液供給ユニット6は、内側部材320内の流路に処理液を供給する。
FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the
第4実施形態では、外側部材310の内壁面と内側部材320の外壁先端との間にバネ330が設けられている。すなわち、外側部材310と内側部材320とはバネ330を介して繋がれている。そして、第4実施形態においては、バネ330が設けられた空間に窒素供給機構640が窒素を供給する。窒素供給機構640を除く第4実施形態の残余の構成は第1実施形態と同じである。
In the fourth embodiment, a
第4実施形態においては、窒素供給機構640が窒素を供給すると、供給された窒素のガス圧によって内側部材320が図13の矢印AR6に示す向きに押圧される。窒素のガス圧によって内側部材320が押圧されると、内側部材320は矢印AR6に示す向きにスライド移動を開始する。内側部材320が移動した距離と同じ長さだけバネ330が伸び、バネ330に復元力が発生する。バネ330に生じる復元力の大きさはバネ330が伸びた長さに比例する。その復元力が作用する向きは矢印AR6とは反対の向きである。つまり、バネ330には内側部材320を引き戻すような復元力が生じる。また、内側部材320が矢印AR6に示す向きに移動するにしたがって開口部321が吐出口311に近付く。
In the fourth embodiment, when the
内側部材320がさらに矢印AR6に示す向きに移動すると、移動距離が大きくなるにつれてバネ330の復元力も大きくなり、やがてバネ330の復元力による応力と窒素のガス圧とが等しくなる。バネ330の復元力と窒素のガス圧とが均衡すると、内側部材320には移動の駆動力が作用しなくなり、内側部材320は移動を停止する。
As the
内側部材320が移動を停止したときには、吐出口311と開口部321の一部または全部とが重なって開口が形成される。内側部材320の停止位置はバネ330の復元力と窒素のガス圧とが均衡する位置に規定される。内側部材320に停止位置に応じて定まる吐出口311と開口部321とが重なる重複長さが吐出口311に形成された開口の開口幅dとなる。
When the
このように第4実施形態においては、窒素供給機構640が窒素を供給することによって、吐出口311と開口部321とが重なる重複長さである開口幅dを自在に設定することができる。供給される窒素のガス圧が大きいほど、バネ330が大きく伸びた位置でバネ330の復元力と窒素のガス圧とが均衡することとなり、開口幅dが大きくなる。制御部16は、吐出口311の開口の開口幅dが必要とされるエッチング幅と等しくなるように、窒素供給機構640を制御して窒素のガス圧を調整する。これにより、吐出口311の開口の開口幅dが必要とされるエッチング幅と同じ値に設定されることとなる。
As described above, in the fourth embodiment, the
第4実施形態では、第2実施形態と同様に、処理液ノズル600に供給する処理液の液圧によって吐出口311から吐出される処理液の流量を規定している。制御部16は、吐出口311から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるように処理液ノズル400に供給する処理液の液圧を決定する。また、供給する処理液の液圧と吐出される処理液の流量との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部74に格納しておき、制御部16はそのテーブルに基づいて処理液ノズル600に供給する処理液の液圧を決定するようにしても良い。さらに、吐出口311の開口幅dと窒素供給機構640からバネ330が設けられた空間に供給する窒素のガス圧との相関を示すテーブルを予め作成して記憶部74に格納しておき、制御部16は、そのテーブルに基づいて吐出口311の開口幅dが必要されるエッチング幅と同じ値となるように窒素供給機構640を制御するようにしても良い。
In the fourth embodiment, similarly to the second embodiment, the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing
第4実施形態の基板処理装置100における処理手順は第2実施形態(図11)と同様である。
The processing procedure in the
第4実施形態においては、窒素供給機構640からの窒素供給によって内側部材320を移動させて吐出口311の開口の開口幅dを規定している。すなわち、窒素供給機構640は、吐出口311の開口幅dを規定する開口幅規定機構として機能する。そして、制御部16は、吐出口311の開口幅dが必要とされるエッチング幅と同じ値となるように窒素供給機構640を制御する。また、制御部16は、吐出口311から吐出される処理液の流量が要求されている所定値となるようにポンプ63を制御する。
In the fourth embodiment, the
このようにすれば、第1実施形態と同様に、処理液ノズル600の吐出口311の開口から吐出される処理液の液柱の幅と必要とされるエッチング幅(エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の幅に相当)とが等しくなり、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に均等に薬液が着液することとなる。その結果、基板Wの周縁部の全域にわたって均一にエッチングレートを高くすることができる。
In this way, as in the first embodiment, the width of the liquid column of the processing liquid discharged from the opening of the
また、新たな基板Wを処理する際に、必要とされるエッチング幅が変更になった場合であっても、制御部16が窒素供給機構640を制御して内側部材320の位置を変えることにより、所望のエッチング幅と等しい吐出口311の開口幅dを得ることができる。従って、必要とされるエッチング幅が小さくなったときにも、吐出口311の開口幅dを狭くすることにより、処理液ノズル600から吐出された処理液を全て基板Wに着液させることができる。その結果、処理液ノズル600から吐出された処理液の一部が基板Wに着液することなく廃棄されることはなく、処理液が無駄に消費されるのを防止することができる。すなわち、第4実施形態にようにしても、処理液を無駄に消費することなく、基板Wの周縁部の全域に処理液を着液させてエッチングレートを高くすることができるのである。
In addition, when processing a new substrate W, even if the required etching width is changed, the
第4実施形態では、制御部16が窒素供給機構640を制御して内側部材320をスライド移動させて吐出口311の開口幅dを規定する。一方、制御部16はポンプ63を制御して吐出口311から吐出される処理液の流量を規定している。すなわち、第4実施形態では、第2実施形態と同様に、吐出口311の開口幅dを規定する要素(窒素供給機構640)と吐出される処理液の流量を規定する要素(ポンプ63)とが異なる。
In the fourth embodiment, the
<変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は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、上記実施形態においては、処理液ノズルに設ける弾性部材としてバネを用いていたが、これに限定されるものではなく、弾性部材としてゴム等を用いるようにしても良い。
<Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be modified in various ways other than those described above without departing from the scope of the invention. For example, in the above embodiment, a spring is used as the elastic member provided in the treatment liquid nozzle, but the present invention is not limited to this, and rubber or the like may be used as the elastic member.
また、上記実施形態においては、処理液ノズルがアーム揺動モータ22によって処理位置と退避位置との間で円弧軌跡を描いて回動していたが、処理液ノズルは直線状に移動しても良い。
Further, in the above-described embodiment, the processing liquid nozzle is rotated by the
また、上記実施形態においては、エッチング処理時にヒーター11によって基板Wの周縁部を加熱してエッチングレートをさらに高くしていたが、ヒーター11は必須の要素ではない。耐薬液性能を要求されるヒーター11はユニットコストが高価である。また、ヒーター11による加熱によって基板Wが変形するおそれもある。このため、ヒーター11を設置しないようにしても良い。ヒーター11を設けていない場合であっても、エッチングが必要とされる基板Wの周縁部の全域に薬液を着液させるとともに、薬液の流量を増加させることにより、エッチングレートを十分に高くすることができる。
Further, in the above embodiment, the edge portion of the substrate W is heated by the
また、上記実施形態において、処理液ノズルからは処理液として薬液およびリンス液の双方を吐出していたが、処理液ノズルは専ら薬液を吐出するための薬液ノズル、または、専らリンス液を吐出するためのリンス液ノズルであっても良い。 In the above-described embodiments, the treatment liquid nozzles eject both the chemical liquid and the rinse liquid as the treatment liquid. It may be a rinse liquid nozzle for
また、基板Wは円板形状に限定されるものではなく、基板Wは外周端の少なくとも一部が円弧状をなしていれば足り、必ずしも真円である必要はない。 Further, the substrate W is not limited to a disk shape, and it is sufficient that at least a part of the outer peripheral edge of the substrate W has an arc shape, and the substrate W does not necessarily have to be a perfect circle.
1 処理ユニット
4 処理チャンバー
5 スピンチャック
6 処理液供給ユニット
8,9,10 不活性ガス供給ユニット
11 ヒーター
16 制御部
27,31,36 気体吐出ノズル
61 処理液配管
62 処理液バルブ
63 ポンプ
74 記憶部
99 相関テーブル
100 基板処理装置
102 インデクサロボット
103 主搬送ロボット
117 スピンベース
118 スピンモータ
200 処理カップ
300,400,500,600 処理液ノズル
310 外側部材
311 吐出口
320 内側部材
321 開口部
330,530 バネ
430 アクチュエータ
510 本体部
520 弁体
640 窒素供給機構
C キャリア
W 基板
1 processing unit 4 processing chamber 5
Claims (8)
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板を回転させる回転部と、
回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、
前記処理液ノズルは、供給される処理液の液圧に応じて前記吐出口の開口幅を規定する弾性部材を有し、
前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて処理液が供給されるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for discharging a processing liquid toward a peripheral edge of a substrate,
a substrate holder that holds the substrate;
a rotating part that rotates the substrate held by the substrate holding part;
a processing liquid nozzle for discharging a processing liquid from a discharge port toward the peripheral edge of the rotated substrate;
a processing liquid supply unit that supplies processing liquid to the processing liquid nozzle;
a control unit that controls the processing liquid supply unit;
with
The processing liquid supply unit has a liquid pressure adjustment unit that adjusts the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle,
The processing liquid nozzle has an elastic member that defines the opening width of the ejection port according to the liquid pressure of the processing liquid to be supplied,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the control section controls the liquid pressure adjustment section so that the processing liquid is supplied at a liquid pressure at which an opening width of the ejection port becomes a predetermined value.
処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記テーブルに基づいて前記液圧調整部を制御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,
further comprising a storage unit that stores a table that associates a correlation between the liquid pressure of the treatment liquid, the opening width of the ejection port, and the flow rate of the treatment liquid ejected from the ejection port;
The substrate processing apparatus, wherein the control section controls the liquid pressure adjustment section based on the table.
前記処理液ノズルは、
前記吐出口が設けられた外側部材と、
前記外側部材内をスライド移動可能に設けられ、開口部を有する内側部材と、
を有し、
前記弾性部材および前記処理液の液圧によって規定される前記内側部材の位置に応じて定まる前記吐出口と前記開口部との重複長さが前記開口幅となることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to claim 1 or claim 2,
The treatment liquid nozzle is
an outer member provided with the outlet;
an inner member provided slidably within the outer member and having an opening;
has
A substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the length of overlap between the ejection port and the opening, which is determined according to the position of the inner member defined by the elastic member and the hydraulic pressure of the processing liquid, is the width of the opening.
前記弾性部材はバネであることを特徴とする基板処理装置。 In the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate processing apparatus, wherein the elastic member is a spring.
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板を回転させる回転部と、
回転される前記基板の周縁部に向けて吐出口から処理液を吐出する処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液ノズルおよび前記処理液供給部を制御する制御部と、
を備え、
前記処理液ノズルは、前記吐出口の開口幅を規定する開口幅規定機構を有し、
前記処理液供給部は、前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整する液圧調整部を有し、
前記制御部は、前記吐出口の開口幅が所定値となるように前記開口幅規定機構を制御するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記液圧調整部を制御することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing apparatus for discharging a processing liquid toward a peripheral edge of a substrate,
a substrate holder that holds the substrate;
a rotating part that rotates the substrate held by the substrate holding part;
a processing liquid nozzle for discharging a processing liquid from a discharge port toward the peripheral edge of the rotated substrate;
a processing liquid supply unit that supplies processing liquid to the processing liquid nozzle;
a control unit that controls the processing liquid nozzle and the processing liquid supply unit;
with
The processing liquid nozzle has an opening width defining mechanism that defines the opening width of the ejection port,
The processing liquid supply unit has a liquid pressure adjustment unit that adjusts the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle,
The control unit controls the opening width regulation mechanism so that the opening width of the ejection port becomes a predetermined value, and controls the liquid pressure adjustment unit so that the flow rate of the treatment liquid from the ejection port becomes a predetermined value. A substrate processing apparatus characterized by controlling.
基板を保持する保持工程と、
保持された前記基板を回転させる回転工程と、
回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、
を備え、
前記吐出口の開口幅は前記処理液ノズルに供給される処理液の液圧に応じて前記処理液ノズルに設けられた弾性部材によって規定され、
前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅が所定値となる液圧にて前記処理液ノズルに処理液を供給することを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for discharging a processing liquid toward a peripheral edge of a substrate, comprising:
a holding step of holding the substrate;
a rotating step of rotating the held substrate;
a discharge step of discharging the processing liquid from the discharge port of the processing liquid nozzle toward the peripheral edge portion of the rotated substrate;
a treatment liquid supply step of supplying the treatment liquid to the treatment liquid nozzle;
with
The opening width of the ejection port is defined by an elastic member provided in the processing liquid nozzle according to the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle,
The substrate processing method, wherein in the processing liquid supply step, the processing liquid is supplied to the processing liquid nozzle at a liquid pressure at which the opening width of the ejection port becomes a predetermined value.
処理液の液圧と前記吐出口の開口幅と前記吐出口から吐出される処理液の流量との相関関係を関連付けたテーブルを記憶する記憶工程をさらに備え、
前記処理液供給工程では、前記テーブルに基づいて前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を決定することを特徴とする基板処理方法。 In the substrate processing method according to claim 6,
further comprising a storing step of storing a table that associates correlations between the liquid pressure of the treatment liquid, the opening width of the ejection port, and the flow rate of the treatment liquid ejected from the ejection port;
The substrate processing method, wherein, in the processing liquid supply step, the liquid pressure of the processing liquid to be supplied to the processing liquid nozzle is determined based on the table.
基板を保持する保持工程と、
保持された前記基板を回転させる回転工程と、
回転される前記基板の周縁部に向けて処理液ノズルの吐出口から処理液を吐出する吐出工程と、
前記処理液ノズルに処理液を供給する処理液供給工程と、
を備え、
前記処理液供給工程では、前記吐出口の開口幅を所定値に規定するとともに、前記吐出口からの処理液の流量が所定値となるように前記処理液ノズルに供給する処理液の液圧を調整することを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing method for discharging a processing liquid toward a peripheral edge of a substrate, comprising:
a holding step of holding the substrate;
a rotating step of rotating the held substrate;
a discharge step of discharging the processing liquid from the discharge port of the processing liquid nozzle toward the peripheral edge portion of the rotated substrate;
a treatment liquid supply step of supplying the treatment liquid to the treatment liquid nozzle;
with
In the processing liquid supply step, the opening width of the ejection port is specified to a predetermined value, and the liquid pressure of the processing liquid supplied to the processing liquid nozzle is adjusted so that the flow rate of the processing liquid from the ejection port becomes a predetermined value. A substrate processing method characterized by adjusting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022005866A JP2023104709A (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Substrate processing device and substrate processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022005866A JP2023104709A (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Substrate processing device and substrate processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023104709A true JP2023104709A (en) | 2023-07-28 |
Family
ID=87379558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022005866A Pending JP2023104709A (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Substrate processing device and substrate processing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023104709A (en) |
-
2022
- 2022-01-18 JP JP2022005866A patent/JP2023104709A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6588819B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP5153296B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP7034634B2 (en) | Board processing method and board processing equipment | |
JP6480009B2 (en) | Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and storage medium | |
JP6626762B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP4988510B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP6817860B2 (en) | Substrate processing equipment and substrate processing method | |
CN108604546B (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
US10847387B2 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method and recording medium | |
JP6945314B2 (en) | Board processing equipment | |
JP5173502B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
US11177124B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
KR102144158B1 (en) | Substrate processing apparatus | |
JP4841451B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2018163978A (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2010129809A (en) | Substrate processing method, and substrate processing apparatus | |
JP6986933B2 (en) | Board processing method and board processing equipment | |
US10593569B2 (en) | Substrate processing method | |
US10727043B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
JP2010080583A (en) | Device and method for processing substrate | |
JP6949510B2 (en) | Substrate processing equipment and substrate processing method | |
JP2020017632A (en) | Device and method for substrate processing | |
JP5676362B2 (en) | Liquid processing apparatus and cleaning method for liquid processing apparatus | |
JP4679479B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2023104709A (en) | Substrate processing device and substrate processing method |