JP5622282B2 - 基板裏面洗浄装置 - Google Patents
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Description
この発明の基板裏面洗浄装置を塗布処理装置に組み合わせた実施の形態について図3及び図4を参照して説明する。
上記第1実施形態では、裏面洗浄ノズル60の洗浄液の吐出角度が固定式の場合について説明したが、図8に示す第2実施形態のように、裏面洗浄ノズル60の洗浄液の吐出角度を可変式としてもよい。
図10は、この発明の第3実施形態に係る裏面洗浄装置における裏面洗浄ノズル60の吐出状態を示す概略側面図である。
上記第1実施形態では、固定式の裏面洗浄ノズル60が2個設けられる場合について説明したが、固定式の裏面洗浄ノズル60の数はこれに限定されるものではなく、例えば、図10に示すウエハWの外周から75mmの位置(D5)、外周から55mmの位置(D4)及び外周から35mmの位置(D7)におけるウエハWの回転方向かつ接線方向に対して洗浄液を吐出する3個の裏面洗浄ノズル60を用いてもよい。また、ウエハWの外周から75mmの位置(D5)と、外周から55mmの位置(D4)のそれぞれの対向位置(180度の位置)に洗浄液を吐出する4個の裏面洗浄ノズル60を用いてもよい。
(評価実験1)
評価条件
・レジスト:ArF液浸工程対応のポジ型フォトレジストをベアウエハの表面に塗布
・洗浄液(バックリンス液):シクロヘキサノン
・吐出流量:100ml/min
・ノズル:接線方向(2本)
・吐出位置:ウエハ外周から70mm
上記評価条件で、図12に示すΦ300mmウエハWAを1000rpmで回転した場合(既存のΦ300mmウエハの洗浄手法)と、Φ450mmウエハWBを1000rpmと500rpmで回転した場合の裏面洗浄除去率とバックリンス量を調べたところ、図13に示すような結果が得られた。
次に、上記評価条件のうち、Φ450mmウエハでの吐出位置をウエハW外周から75mm(Φ300mmウエハは外周から70mm)の条件として、5秒間吐出と振り切り乾燥を繰り返して行い、Φ450mmウエハの回転数を120rpm、500rpm、1000rpm、2000rpmに変化させて、レジスト除去率とバックリンス量の関係を調べたところ、図14及び図15に示す結果が得られた。
上記評価実験2の結果より低速回転120rpmによる化学的な溶解作用と高速回転1000rpmにより物理的な洗浄作用に着目して、120rpm時にバックリンス(リンス液吐出)と1000rpm時のバックリンスの停止を繰り返す間欠吐出の効果を調べるために、表1に示すような洗浄工程の手順、すなわち、120rpm時のバックリンスを5sec間行う洗浄液吐出工程と、1000rpm時のバックリンスの停止を1sec間行う洗浄液振り切り工程を繰り返し3回行う手順で評価実験3を行った。なお、このときのバックリンスの吐出位置は外周から75mmの位置に設定した。
上記評価実験3では間欠吐出時間が15secであるので、間欠吐出時間の短縮を試みるために、評価実験3の洗浄工程における洗浄液吐出時間を5secから3secに代えて、表2に示すような洗浄工程の手順、すなわち、120rpm時のバックリンスを3sec間行う洗浄液吐出工程と、1000rpm時のバックリンスの停止を1sec間行う洗浄液振り切り工程を繰り返し3回行う手順で評価実験4を行った。
次に、バックリンスの吐出位置を外周から75mmの位置と外周から55mmの位置に設定して、表3に示すような洗浄工程の手順、すなわち、120rpm時のバックリンスを3sec間行う洗浄液吐出工程と、1000rpm時のバックリンスの停止を1sec間行う洗浄液振り切り工程を繰り返し3回行う手順で評価実験5を行った。
次に、洗浄液吐出工程の時間と回転数の関係を調べるために、バックリンスの吐出位置は評価実験5と同じ設定で、表4に示すような手順で評価実験6を行った。なお、時間(T)の値を、3sec,2sec,1secとしてそれぞれ実験した。
次に、洗浄液吐出工程と洗浄液振り切り工程における時間と回転数の関係を調べるために、表6に示すように、洗浄液吐出工程時(バックリンス吐出時)の回転数(R1)と洗浄液振り切り工程時の回転数(R2)を代えて評価実験7を行ったところ、図17に示すような結果が得られた。
次に、第2実施形態の裏面洗浄方法について、上記表3に示すような洗浄工程の手順、すなわち、120rpm時のバックリンスを3sec間行う洗浄液吐出工程(1){吐出位置:75mm、吐出角度:45°}、洗浄液吐出工程(2){吐出位置:75mm、吐出角度:30°}、洗浄液吐出工程(3){吐出位置:5mm、吐出角度:90°}と、1000rpm時のバックリンスの停止を1sec間行う洗浄液振り切り工程を繰り返し3回行う手順で評価実験8を行った。評価実験8の結果、裏面洗浄除去率は100%達成できた。
次に、第3実施形態の裏面洗浄方法について、上記表3に示すような洗浄工程の手順、すなわち、120rpm時のバックリンスを3sec間行う洗浄液吐出工程(1){吐出位置:75mm、吐出角度:45°}、洗浄液吐出工程(2){吐出位置:55mm、吐出角度:45°}、洗浄液吐出工程(3){吐出位置:5mm、吐出角度:90°}と、1000rpm時のバックリンスの停止を1sec間行う洗浄液振り切り工程を繰り返し3回行う手順で評価実験9を行った。評価実験9の結果、裏面洗浄除去率は100%達成できた。
32 回転駆動部
50 処理液供給ノズル
60 裏面洗浄ノズル
63 ノズル移動機構
80 コントローラ(制御部)
V2 流量調整弁
Claims (3)
- 鉛直軸回りに基板を回転自在に保持する基板保持部と、
上記基板保持部を回転する回転駆動部と、
上記基板保持部にて保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給ノズルと、
上記基板保持部によって回転する基板の裏面の周辺内方における複数の位置に対して洗浄液を供給する裏面洗浄ノズルと、
上記回転駆動部の回転及び上記裏面洗浄ノズルの駆動を制御する制御部と、を具備し、
上記制御部からの信号に基づいて、上記基板裏面に上記洗浄液を緩やかに拡散すべく第1の回転数で回転して洗浄液を供給する洗浄液吐出工程と、上記第1の回転数より高速の第2の回転数で回転して上記基板裏面の洗浄液を急速に拡散して振り切る洗浄液振り切り工程と、を交互に複数回繰り返し行い、この際、上記基板の裏面に対する洗浄液の吐出箇所が基板の径方向に沿って可変に形成されると共に、上記洗浄液吐出工程と、上記洗浄液振り切り工程とを3回繰り返し行い、上記洗浄液吐出工程における1回目から3回目の上記洗浄液の吐出箇所を、基板の外周から75mm,55mm,5mmとする、ことを特徴とする基板裏面洗浄装置。 - 請求項1記載の基板裏面洗浄装置において、
上記裏面洗浄ノズルは複数個設けられ、各裏面洗浄ノズルは、上記基板の周辺内方において径方向に異なる複数位置に対して洗浄液を供給する、ことを特徴とする基板裏面洗浄装置。 - 請求項1又は2に記載の基板裏面洗浄装置において、
上記裏面洗浄ノズルが基板の裏面に洗浄液を供給する位置毎に、上記基板の裏面に対する洗浄液の吐出角度が異なるように形成されている、ことを特徴とする基板裏面洗浄装置。
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