JP6306540B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents
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Description
開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。 Embodiments disclosed herein relate to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
従来、シリコンウェハや化合物半導体ウェハなどの基板に薬液等の処理液を供給することにより、基板上の膜を除去するエッチング処理が知られている。具体的には、たとえば、基板の周縁に向けて処理液を吐出させて当てることで、膜をエッチング除去する基板処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, an etching process for removing a film on a substrate by supplying a processing solution such as a chemical solution to a substrate such as a silicon wafer or a compound semiconductor wafer is known. Specifically, for example, there is known a substrate processing apparatus that etches and removes a film by discharging and applying a processing liquid toward the periphery of the substrate (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、基板の裏面の周縁付近には、たとえばポリマーやボート痕等の不要物が付着することがある。かかる不要物が付着した基板の裏面に対し、従来技術のように、処理液を吐出させて当てる方法では、不要物を除去することが難しく、除去性能の向上という点で改善の余地があった。 However, unnecessary substances such as polymers and boat traces may adhere to the periphery of the back surface of the substrate. With the method of discharging the treatment liquid to the back surface of the substrate to which such unnecessary materials have adhered, it is difficult to remove the unnecessary materials and there is room for improvement in terms of improving removal performance. .
実施形態の一態様は、基板に付着した不要物に対する除去性能を向上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。 An object of one embodiment of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can improve the removal performance with respect to unnecessary substances attached to a substrate.
実施形態の一態様に係る基板処理装置は、保持部と、環状部材と、液供給部とを備える。保持部は、基板を保持する。環状部材は、前記保持部によって保持された前記基板の外周縁を含む下面と対向するように配置され前記基板の周方向に沿って環状に形成された底面部、および、前記底面部の外周縁から上方へ向けて立設される外周側壁を備える。液供給部は、前記環状部材と前記基板との間を満たす処理液を供給する。 A substrate processing apparatus according to an aspect of an embodiment includes a holding unit, an annular member, and a liquid supply unit. The holding unit holds the substrate. The annular member is disposed so as to face the lower surface including the outer peripheral edge of the substrate held by the holding portion, and is formed in an annular shape along the circumferential direction of the substrate, and the outer peripheral edge of the bottom surface portion An outer peripheral side wall that is erected upward from the top is provided. The liquid supply unit supplies a processing liquid that fills a space between the annular member and the substrate.
実施形態の一態様によれば、基板に付着した不要物に対する除去性能を向上させることができる。 According to one aspect of the embodiment, it is possible to improve the removal performance with respect to unnecessary substances attached to the substrate.
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a substrate processing apparatus and a substrate processing method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by embodiment shown below.
＜１．基板処理システムの構成＞
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
<1. Configuration of substrate processing system>
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the present embodiment. In the following, in order to clarify the positional relationship, the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a carry-in /
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
The carry-in /
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
The
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
The
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
The
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
The
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
Further, the substrate processing system 1 includes a
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
Such a program may be recorded on a computer-readable storage medium, and may be installed in the
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
In the substrate processing system 1 configured as described above, first, the
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
The wafer W carried into the
次に、基板処理システム１の処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。
Next, a schematic configuration of the
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
As shown in FIG. 2, the
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
The
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
The
処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
The processing
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
The
＜２．処理ユニットの具体的構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について図３を参照してより具体的に説明する。図３は、処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図３では、処理ユニット１６の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
<2. Specific configuration of processing unit>
Next, the configuration of the
図３に示すように、本実施形態に係る処理ユニット１６が備えるチャンバ２０のＦＦＵ２１には、バルブ２２を介して不活性ガス供給源２３が接続される。ＦＦＵ２１は、不活性ガス供給源２３から供給されるＮ２ガス等の不活性ガスをダウンフローガスとしてチャンバ２０内へ吐出する。
As shown in FIG. 3, an inert
基板保持機構３０は、ウェハＷよりも小径な保持部３１を備える。保持部３１は、たとえばバキュームチャックであり、ウェハＷの裏面の中心部を吸着保持する。基板保持機構３０の駆動部３３は、上記した保持部３１の回転に加え、保持部３１の昇降も行う。すなわち、基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を昇降させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を昇降させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを昇降させる。なお、駆動部３３は、昇降部の一例である。
The
処理流体供給部４０は、第１流体供給部４０ａと、第２流体供給部４０ｂとを備える。第１流体供給部４０ａは、ウェハＷの表面Ｗ１の外周縁Ｗａ付近に対し、薬液などの処理流体を供給する。
The processing
具体的には、第１流体供給部４０ａは、ノズル４１ａ〜４１ｃと、ノズル４１ａ〜４１ｃを水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。
Specifically, the first
ノズル４１ａは、バルブ６０ａを介して第１薬液供給源７０ａに接続される。第１薬液供給源７０ａは、たとえば、ＨＦ（フッ酸）の供給源である。ＨＦは、一連の基板処理のうちの薬液処理、詳しくはエッチング処理において用いられるエッチング液の一例である。
The
ノズル４１ｂは、バルブ６０ｂを介して第１リンス液供給源７０ｂに接続される。第１リンス液供給源７０ｂは、ＤＩＷ（純水）の供給源である。ＤＩＷは、リンス処理において用いられるリンス液の一例である。
The
ノズル４１ｃは、バルブ６０ｃを介して第１ガス供給源７０ｃに接続される。第１ガス供給源７０ｃは、不活性ガスの一種であるＮ２（窒素ガス）の供給源である。Ｎ２は、ウェハＷの裏面Ｗ２に対する処理において用いられるガスであるが、これについては後述する。
The
なお、上記した第１薬液供給源７０ａから供給される薬液、第１リンス液供給源７０ｂから供給されるリンス液、および、第１ガス供給源７０ｃから供給されるＮ２は、常温であるが、これに限られず、常温よりも温度が高くてもよい。たとえば、高温の薬液の場合、エッチング処理におけるエッチングレートを向上させることが可能となる。また、ここでは、処理流体ごとに専用のノズル４１ａ〜４１ｃを設けることとしたが、複数の処理流体でノズルを共用してもよい。
Note that the chemical liquid supplied from the first chemical
第２流体供給部４０ｂは、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周縁Ｗａ付近に対し、薬液などの処理流体を供給し、エッチング処理などを行う。
The second
ところで、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周縁Ｗａ付近には、たとえばポリマーやボート痕などの不要物が付着することがある。なお、ボート痕とは、たとえば、図示しない成膜装置における成膜処理時に、ウェハＷの裏面Ｗ２の外周縁Ｗａ付近に付着するチャック痕である。 By the way, in the vicinity of the outer peripheral edge Wa of the back surface W <b> 2 of the wafer W, for example, unnecessary substances such as polymers and boat traces may adhere. The boat trace is, for example, a chuck trace that adheres to the vicinity of the outer peripheral edge Wa of the back surface W2 of the wafer W during a film forming process in a film forming apparatus (not shown).
上記した不要物が付着したウェハＷの裏面Ｗ２に対し、たとえば、薬液を吐出させて当てるような方法では、不要物を除去することが難しかった。そこで、本実施形態に係る処理ユニット１６においては、ウェハＷに付着した不要物を除去でき、除去性能を向上させることができるような構成とした。
For example, it is difficult to remove unnecessary substances by a method in which a chemical solution is ejected and applied to the back surface W2 of the wafer W to which the above-described unnecessary substances adhere. Therefore, the
以下、詳しく説明すると、第２流体供給部４０ｂは、ノズル４１ｄ，４１ｆと、環状部材８０とを備える。ノズル４１ｄは、バルブ６０ｄを介して第２薬液供給源７０ｄに接続される。また、ノズル４１ｄは、バルブ６０ｅを介して第２リンス液供給源７０ｅにも接続される。
Hereinafter, in detail, the second
第２薬液供給源７０ｄは、常温よりも温度の高い高温の薬液（たとえばＨＦ）の供給源である。なお、図３では、薬液の供給源が第１、第２薬液供給源７０ａ，７０ｄの２つある例を示したが、１つであってもよい。かかる場合、ノズル４１ｄへ薬液を供給する流路に、ヒータなどの加熱装置を設け、加熱装置によって加熱された高温の薬液をノズル４１ｄへ供給する。
The second chemical
また、第２リンス液供給源７０ｅは、リンス液の一例でＤＩＷの供給源である。なお、ここでは、リンス液の供給源が第１、第２リンス液供給源７０ｂ，７０ｅの２つの場合を例に挙げたが、１つであってもよい。
The second rinse
ノズル４１ｆは、バルブ６０ｆを介して第２ガス供給源７０ｆに接続される。第２ガス供給源７０ｆは、不活性ガスの一種であるＮ２の供給源である。第２ガス供給源７０ｆからは、常温よりも温度の高い高温のＮ２ガスが供給される。高温のＮ２は、ウェハＷの裏面Ｗ２に対する処理において用いられるガスであるが、これについては後述する。
The
上記したノズル４１ｄは、環状部材８０に接続される。図４は、図３に示す環状部材８０を含む第２流体供給部４０ｂの平面図である。なお、図４では、環状部材８０とウェハＷとの位置関係を明示するため、保持部３１によって保持されたときのウェハＷを想像線で示した。
The
図４に示すように、環状部材８０は、上面視においてウェハＷの外周縁Ｗａを囲むように形成される。また、図３に示すように、環状部材８０は、上面に薬液などを溜めることができるカップ状に形成される。なお、以下では、環状部材８０に溜められた薬液などの処理液を「パドル」という場合がある。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態では、かかる環状部材８０に薬液を溜めてパドルを形成し、パドルによってウェハＷの裏面Ｗ２（以下「下面Ｗ２」という場合がある）のエッチング処理を行うようにした。
In the present embodiment, a chemical solution is stored in the
具体的に説明すると、環状部材８０は、図３，４に示すように、底面部８０ａと、外周側壁８０ｂと、内周側壁８０ｃとを備える。底面部８０ａは、保持部３１（図３参照）によって保持されたウェハＷの外周縁Ｗａを含む下面Ｗ２と対向するように配置される。また、底面部８０ａは、ウェハＷの周方向に沿って環状に形成される平板である。
More specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the
本実施形態では、環状部材８０を上記の構成としたため、上面視において中心に中空部分８０ｄを形成することができ、かかる中空部分８０ｄに、保持部３１を位置させることが可能となる。これにより、保持部３１によって保持されたウェハＷの下面Ｗ２と底面部８０ａとを容易に対向配置させることができる。
In the present embodiment, since the
図５は、図３に示す環状部材８０付近の拡大図である。なお、図５では、理解し易いように、環状部材８０に薬液が溜まってパドルが形成された状態を示し、かかるパドルに符号Ａを付した。
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the
図５に示すように、外周側壁８０ｂは、底面部８０ａの外周縁８０ａ１から上方へ向けて立設される。詳しくは、外周側壁８０ｂは、底面部８０ａの外周縁８０ａ１から連続して形成される。また、外周側壁８０ｂは、底面部８０ａの外周縁８０ａ１からウェハＷの径方向外側（図５に示す例では紙面右側）に斜め上方へ向けて立設される。このように、底面部８０ａに外周側壁８０ｂを設けることで、環状部材８０にあっては、パドルＡを容易に形成することができる。
As shown in FIG. 5, the outer
また、外周側壁８０ｂは、先端である端部８０ｂ１のＺ軸方向の高さｈｂ、正確には、底面部８０ａから端部８０ｂ１までの高さｈｂは、たとえば、ウェハＷの下面Ｗ２の高さ（位置）と同じ、または、ウェハＷの下面Ｗ２の高さよりも低くなるように設定される。これにより、後述する裏面Ｗ２の薬液処理において、薬液が環状部材８０に供給された場合に、薬液の液面をウェハＷの下面Ｗ２まで確実に到達させることができ、よって環状部材８０とウェハＷとの間を薬液で満たすことができる。
Further, the outer
また、たとえば仮に、外周側壁８０ｂの端部８０ｂ１の高さがウェハＷの下面Ｗ２の高さよりも高いと、薬液がウェハＷの表面Ｗ１側へ回り込んでしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態では、端部８０ｂ１の高さが上記のように設定されることで、薬液のウェハＷの表面Ｗ１への回り込みを抑制することができる。
For example, if the height of the end portion 80b1 of the outer
内周側壁８０ｃは、底面部８０ａの内周縁８０ａ２から上方へ向けて立設される。詳しくは、内周側壁８０ｃは、底面部８０ａの内周縁８０ａ２から連続して形成される。また、内周側壁８０ｃは、内周縁８０ａ２からウェハＷの径方向外側（図５では紙面右側）に斜め上方へ向けて立設される。このように、底面部８０ａに内周側壁８０ｃを設けることで、ノズル４１ｄから供給された薬液が環状部材８０の内側から流れ出ることを防ぐことができる。したがって、環状部材８０にあっては、パドルＡをより一層容易に形成することができる。
The inner
また、内周側壁８０ｃは、先端である端部８０ｃ１のＺ軸方向の高さｈｃ、正確には、底面部８０ａから端部８０ｂｃまでの高さｈｃは、たとえば、ウェハＷの下面Ｗ２の高さ（位置）よりも低くなるように設定される。これにより、環状部材８０が、回転するウェハＷと干渉することを防止しつつ、薬液の液面をウェハＷの下面Ｗ２まで到達させることができる。
Further, the inner
ここで、底面部８０ａの内周縁８０ａ２のウェハＷに対する位置、言い換えれば、内周側壁８０ｃのウェハＷに対する位置について説明する。図４に示すように、内周縁８０ａ２は、ウェハＷにおいて、ウェハＷの外周縁Ｗａから径方向内側へ所定距離Ｄ１離間した部位と対向する位置に配置される。
Here, the position of the inner peripheral edge 80a2 of the
かかる位置に内周縁８０ａ２が配置され、内周縁８０ａ２に内周側壁８０ｃが設けられるようにしたことから、ウェハＷの外周縁Ｗａから径方向内側へ所定距離Ｄ１離間した部位までを、環状部材８０のパドルＡに接触させることができる。すなわち、所定距離Ｄ１は、任意に設定可能な数値であるが、たとえば、ウェハＷの外周縁Ｗａに対してエッチング処理を施したい範囲に設定されることが好ましい。
Since the inner peripheral edge 80a2 is disposed at such a position and the inner
そして、環状部材８０の底面部８０ａには、上記したノズル４１ｄが接続される。エッチング処理の際には、ノズル４１ｄから環状部材８０に薬液が供給され、環状部材８０とウェハＷとの間が薬液に満たされて、パドルＡが形成される。
The
なお、環状部材８０において、ノズル４１ｄが接続される部分は、図示の例に限定されるものではなく、外周側壁８０ｂや内周側壁８０ｃなどその他の部分であってもよい。また、図３，４に示すノズル４１ｄの数は、例示であって限定されるものではなく、２個以上であってもよい。さらに、ノズル４１ｄは、薬液をウェハＷの回転方向に沿って円滑に供給できるよう、ウェハＷの径方向に対して斜め方向を向くようにしてもよい。なお、ノズル４１ｄは、液供給部の一例である。
In the
ノズル４１ｆは、図４に示すように、環状部材８０の内周側壁８０ｃに周方向に並べて複数個配置される。なお、図４では、複数個あるノズル４１ｆのうちの一部を図示し、残余のノズル４１ｆは、図示の簡略化のため、ドットで示した。
As shown in FIG. 4, a plurality of
また、ノズル４１ｆは、図５に示すように、ウェハＷにおいて環状部材８０との間に満たされた薬液よりもウェハＷの径方向内側の部位へ向けて高温のＮ２を吐出する。図５では、高温のＮ２が吐出される部位を破線で囲み、符号Ｗｂを付した。これにより、環状部材８０に溜まった薬液が、Ｎ２によってウェハＷの径方向外側へ押し込まれ、ウェハＷの径方向内側、すなわち、保持部３１側へ回り込むことを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、ノズル４１ｆにあっては、ウェハＷの径方向外側から内側へ向けて斜めにＮ２を供給するようにした。これにより、Ｎ２が直接、環状部材８０内のパドルＡに吐出されなくなり、除去性能が低下することを抑制することができる。
Further, in the
すなわち、たとえば仮に、Ｎ２が直接、環状部材８０内のパドルＡに吐出されると、パドルＡとウェハＷとの接触面が揺れるなどして乱れ、エッチング処理における除去性能に影響を及ぼすおそれがある。本実施形態では、上記のように、ノズル４１ｆは、ウェハＷの径方向外側から内側へ向けて斜めにＮ２を供給するようにしたので、Ｎ２が直接、環状部材８０内のパドルＡに吐出されなくなり、除去性能が低下することを抑制することができる。
That is, for example, if N2 is directly discharged to the paddle A in the
また、ノズル４１ｆからは高温のＮ２が供給されることから、ウェハＷを加熱することができ、エッチング処理におけるエッチングレートを向上させることができる。
Further, since the high temperature N2 is supplied from the
また、上記のように構成した環状部材８０には、振動部８５が複数個取り付けられる。振動部８５は、環状部材８０とウェハＷとの間に満たされた薬液（パドルＡ）に対して振動を付与する。これにより、パドルＡにおいてキャビテーションが生じ、不要物がより一層除去され、エッチング処理における除去性能をより一層向上させることができる。なお、振動部８５としては、たとえば、超音波振動子を用いることができるが、これに限定されるものではない。
A plurality of vibrating
また、振動部８５は、環状部材８０において、ウェハＷの外周縁Ｗａに対応する位置に配置されることが好ましい。これにより、不要物が付着しやすいウェハＷの外周縁Ｗａ付近において、不要物をより確実に除去することができる。なお、図４に示すように、本実施形態では、振動部８５を複数個（２個）、上面視において対称な位置に配置するようにしたが、これは例示であって限定されるものではない。
In addition, the vibrating
環状部材８０には、排水路８２が接続され、排水路８２の途中にはバルブ８３が介挿される。従って、バルブ８３が開弁されると、環状部材８０内の薬液は排水路８２を介して外部へ排水される。これにより、環状部材８０内の液だまりを防止することができる。
A
＜３．基板処理システムの具体的動作＞
次に、本実施形態に係る基板処理システム１が実行する基板処理の内容について図６を参照して説明する。
<3. Specific operation of substrate processing system>
Next, the contents of the substrate processing executed by the substrate processing system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
図６は、本実施形態に係る基板処理システム１が実行する基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図６に示す各処理手順は、制御装置４の制御部１８の制御に従って実行される。
FIG. 6 is a flowchart showing a substrate processing procedure performed by the substrate processing system 1 according to the present embodiment. Each processing procedure shown in FIG. 6 is executed under the control of the control unit 18 of the
図６に示すように、処理ユニット１６では、まず、ウェハＷの搬入処理が行われる（ステップＳ１０１）。かかる搬入処理では、基板搬送装置１７（図１参照）によって保持部３１上にウェハＷが載置された後、保持部３１によってウェハＷが保持される。
As shown in FIG. 6, in the
続いて、処理ユニット１６では、ウェハＷの表面薬液処理が行われる（ステップＳ１０２）。かかる表面薬液処理では、制御部１８は、駆動部３３を制御し、保持部３１を回転させることにより、保持部３１に保持されたウェハＷを所定の回転数で回転させる。次いで、制御部１８は、バルブ６０ａを所定時間開放することによって、第１薬液供給源７０ａから供給されるＨＦをノズル４１ａからウェハＷの表面Ｗ１の外周縁Ｗａ付近へ供給する。これにより、ウェハＷの表面Ｗ１の外周縁Ｗａ付近に形成された膜がＨＦによってエッチングされる。
Subsequently, in the
次いで、処理ユニット１６では、ウェハＷの裏面薬液処理が行われる（Ｓ１０３）。かかる裏面薬液処理では、制御部１８は、駆動部３３を制御し、ウェハＷを表面薬液処理時よりも低い回転数で回転させる。
Next, in the
次いで、制御部１８は、バルブ６０ｄを所定時間開放することによって、第２薬液供給源７０ｄから供給されるＨＦをノズル４１ｄから環状部材８０へ供給する。これにより、環状部材８０とウェハＷの下面Ｗ２との間がＨＦによって満たされ、パドルＡが形成される。かかるパドルＡは、液面がウェハＷの下面Ｗ２に接触した状態である。
Next, the control unit 18 opens the
なお、ノズル４１ｄからのＨＦの供給量は、供給開始から内周側壁８０ｃの先端である端部８０ｃ１まで液面が達するまでは、相対的に大きくすることが好ましい。その後、液面が上昇してウェハＷの下面Ｗ２に接触するまでは、相対的に小さくすることが好ましい。これにより、パドルＡを迅速に形成することができるとともに、ＨＦの保持部３１側への回り込みを抑制することができる。
In addition, it is preferable that the supply amount of HF from the
さらに、制御部１８は、振動部８５を動作させてパドルＡに対して振動を付与する。これにより、パドルＡ、すなわち、ＨＦが振動し、ウェハＷの裏面Ｗ２に形成された膜や付着していた不要物がＨＦによって効率よくエッチングされる。
Further, the control unit 18 operates the
なお、ここでは、振動部８５を動作させてパドルＡに対して振動を付与するようにしたが、必ずしも振動を付与することを要しない。すなわち、環状部材８０に溜まったＨＦのみでウェハＷの裏面Ｗ２のエッチング処理を行うようにしてもよい。
Here, the
また、裏面薬液処理において、制御部１８は、バルブ６０ｆを所定時間開放することによって、第２ガス供給源７０ｆから供給される高温のＮ２をノズル４１ｆからウェハＷの下面Ｗ２へ吐出する。これにより、環状部材８０に溜まった薬液が、保持部３１側へ回り込むことを防止することができるとともに、ウェハＷを加熱できることから、除去性能を向上させることができる。
Further, in the backside chemical processing, the control unit 18 opens the
また、裏面薬液処理において、制御部１８は、バルブ６０ｃを所定時間開放することによって、第１ガス供給源７０ｃから供給されるＮ２をノズル４１ｃからウェハＷの表面Ｗ１の外周縁Ｗａへ吐出する。これにより、環状部材８０に溜まった薬液が溢れ出た場合に、溢れ出た薬液が表面Ｗ１へ回り込むことを防止することができる。
Further, in the backside chemical processing, the control unit 18 opens the
なお、ここで、制御部１８は、ウェハＷの反り量に応じて駆動部３３を制御して保持部３１を昇降させるように構成してもよい。すなわち、たとえば、ウェハＷの外周縁Ｗａに反りが生じると、ウェハＷの下面Ｗ２と環状部材８０との間隔が変わり、仮に間隔が広くなると、環状部材８０内のパドルＡがウェハＷの下面Ｗ２に到達しないおそれがある。
Here, the control unit 18 may be configured to move the holding
そこで、本実施形態では、ウェハＷの反り量に応じて保持部３１を昇降させ、保持部３１によって保持されたウェハＷを環状部材８０に対して適切な位置、換言すれば、エッチング処理を行うことができる位置となるように構成してもよい。
Therefore, in the present embodiment, the holding
具体的には、制御部１８は、ウェハＷの外周縁Ｗａが上側に反った場合、ウェハＷが下降するように駆動部３３を制御する一方、外周縁Ｗａが下側に反った場合、ウェハＷが上昇するように駆動部３３を制御する。これにより、ウェハＷと環状部材８０との位置関係を一定に保つことができ、エッチング処理を確実に行うことができる。
Specifically, the control unit 18 controls the
なお、ウェハＷの反り量については、たとえば、ステップＳ１０１でウェハＷが搬入されたときに、搬入されたウェハＷの特性として、ユーザから制御部１８に入力されて記憶されるものとする。なお、上記では、ウェハＷの反り量を制御部１８が予め記憶する場合を例にとって説明したが、これに限られず、距離センサ等を用いてウェハＷの反り量を実際に計測し、計測した反り量に基づいて駆動部３３の制御を行うようにしてもよい。
For example, when the wafer W is loaded in step S101, the warpage amount of the wafer W is input from the user to the control unit 18 and stored as a characteristic of the loaded wafer W. In the above description, the case where the control unit 18 stores the warpage amount of the wafer W in advance has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the warpage amount of the wafer W is actually measured and measured using a distance sensor or the like. The
続いて、処理ユニット１６では、リンス処理が行われる（ステップＳ１０４）。かかるリンス処理では、制御部１８は、駆動部３３を制御し、ウェハＷを裏面薬液処理時よりも高い回転数で回転させる。次いで、制御部１８は、バルブ６０ｂを所定時間開放することによって、第１リンス液供給源７０ｂから供給されるＤＩＷをノズル４１ｂからウェハＷの表面Ｗ１の外周縁Ｗａ付近へ供給する。これにより、ウェハＷの表面Ｗ１に残存するＨＦを洗い流すことができる。
Subsequently, in the
また、制御部１８は、バルブ６０ｅを所定時間開放することによって、第２リンス供給源７０ｅから供給されるＤＩＷをノズル４１ｄから環状部材８０へ供給する。これにより、環状部材８０とウェハＷの下面Ｗ２との間がＤＩＷによって満たされ、パドルＡが形成される。かかるパドルＡは、液面がウェハＷの下面Ｗ２に接触した状態である。これにより、ウェハＷの下面Ｗ２に残存するＨＦを洗い流すことができる。
Further, the control unit 18 opens the
さらに、制御部１８は、振動部８５を動作させてＤＩＷのパドルＡに対して振動を付与するようにしてもよい。これにより、パドルＡ、すなわち、ＤＩＷが振動し、ウェハＷの下面Ｗ２に残存するＨＦを効率良く洗い流すことができる。
Further, the control unit 18 may operate the
なお、上記では、ウェハＷの下面Ｗ２に残存するＨＦを環状部材８０に溜めたＤＩＷで洗い流すように構成したが、これに限定されるものではない。すなわち、たとえば、ウェハＷの下面Ｗ２へ向けて吐出するノズルを別途設け、リンス処理では、かかるノズルからウェハＷの下面Ｗ２へ向けてＤＩＷを吐出させる構成であってもよい。
In the above description, the HF remaining on the lower surface W2 of the wafer W is washed away with DIW accumulated in the
次いで、処理ユニット１６では、乾燥処理が行われる（ステップＳ１０５）。かかる乾燥処理では、制御部１８は、駆動部３３を制御してウェハＷを比較的高い回転数（たとえば、１０００ｒｐｍ）で所定時間回転させる。これにより、ウェハＷに残存するＤＩＷが振り切られて、ウェハＷが乾燥する。
Next, in the
つづいて、処理ユニット１６では、搬出処理が行われる（ステップＳ１０６）。かかる搬出処理では、制御部１８は、駆動部３３によるウェハＷの回転を停止させた後、ウェハＷが基板搬送装置１７（図１参照）によって処理ユニット１６から搬出される。かかる搬出処理が完了すると、１枚のウェハＷについての一連の基板処理が完了する。
Subsequently, in the
上述してきたように、本実施形態に係る基板処理システム１（基板処理装置の一例）は、保持部３１と、環状部材８０と、ノズル４１ｄ（液供給部の一例）とを備える。保持部３１は、ウェハＷを保持する。環状部材８０は、保持部３１によって保持されたウェハＷの外周縁Ｗａを含む下面Ｗ２と対向するように配置されウェハＷの周方向に沿って環状に形成された底面部８０ａ、および、底面部８０ａの外周縁８０ａ１から上方へ向けて立設される外周側壁８０ｂを備える。ノズル４１ｄは、環状部材８０とウェハＷとの間を満たす処理液を供給する。これにより、ウェハＷに付着した不要物に対する除去性能を向上させることができる。
As described above, the substrate processing system 1 (an example of a substrate processing apparatus) according to the present embodiment includes the holding
＜４．第２の実施形態に係る基板処理システムの構成＞
（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態に係る基板処理システム１について説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
<4. Configuration of Substrate Processing System According to Second Embodiment>
(Second Embodiment)
Next, the substrate processing system 1 according to the second embodiment will be described. In the following description, parts that are the same as those already described are given the same reference numerals as those already described, and redundant descriptions are omitted.
第２の実施形態に係る基板処理システム１においては、ウェハＷ上に形成された膜のエッジ部分をカットする「エッジカット処理」が行われる。かかるエッジカット処理においては、たとえば、有機溶剤などの薬液をノズルからウェハＷのエッジ部分へ向けて吐出することで、ウェハＷの膜が薬液によって溶解されて除去される。 In the substrate processing system 1 according to the second embodiment, an “edge cut process” for cutting the edge portion of the film formed on the wafer W is performed. In such edge cutting processing, for example, a chemical solution such as an organic solvent is discharged from the nozzle toward the edge portion of the wafer W, whereby the film of the wafer W is dissolved and removed by the chemical solution.
しかしながら、たとえば、ウェハＷに反りが生じている場合、ウェハＷにおいてノズルから吐出される薬液の到達位置が変わり、膜のカット精度が低下するおそれがあった。 However, for example, when the wafer W is warped, the arrival position of the chemical solution discharged from the nozzle on the wafer W is changed, and the film cutting accuracy may be lowered.
そこで、第２の実施形態にあっては、ウェハＷの反り量を検出し、検出された反り量に基づいてノズル位置を変更するようにした。これにより、ウェハＷの反りが生じている場合の膜のカット精度を向上させることができる。 Therefore, in the second embodiment, the warpage amount of the wafer W is detected, and the nozzle position is changed based on the detected warpage amount. Thereby, the cutting accuracy of the film when the wafer W is warped can be improved.
図７は、第２の実施形態における処理ユニット１１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図７では、処理ユニット１１６の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、チャンバ２０など一般的な構成要素についての記載を省略している。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a specific configuration of the
処理ユニット１１６は、天板１００と、昇降機構１１０と、反り検出部１２０とを備える。天板１００は、保持部３１によって保持されたウェハＷの上方に配置されるとともに、ＦＦＵ１２１などを備える。
The
昇降機構１１０は、天板１００に接続され、天板１００を昇降させる。反り検出部１２０は、ウェハＷに生じた反り量を検出する、詳しくは、たとえば、ウェハＷの外周縁Ｗａに生じた上下方向（鉛直方向）の反り量を検出する。
The elevating
反り検出部１２０としては、たとえばレーザ変位計や静電容量センサなどの距離計測装置を用いることができるが、これに限られない。すなわち、たとえば、反り検出部１２０としてカメラを用い、カメラで撮像した画像を解析してウェハＷに生じた反り量を検出してもよい。
As the
処理流体供給部４０は、ノズル１４１を備える。ノズル１４１は、バルブ６０ｇを介して第３薬液供給源７０ｇに接続される。第３薬液供給源７０ｇは、たとえば、エッジカット処理において用いられる薬液の一種である有機溶剤の供給源である。上記したノズル１４１は、天板１００に取り付けられる。従って、昇降機構１１０によって天板１００が昇降すると、ノズル１４１も昇降する。
The processing
＜５．第２の実施形態に係る基板処理システムの具体的動作＞
次に、第２の実施形態に係る基板処理システム１が実行する基板処理の内容について図８を参照して説明する。
<5. Specific Operation of Substrate Processing System According to Second Embodiment>
Next, the contents of the substrate processing executed by the substrate processing system 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
図８は、第２の実施形態に係る基板処理システム１が実行する基板処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８に示す各処理手順は、制御装置４の制御部１８の制御に従って実行される。なお、図８では、ウェハＷの搬入出処理等の記載を省略している。
FIG. 8 is a flowchart showing a substrate processing procedure executed by the substrate processing system 1 according to the second embodiment. Note that each processing procedure shown in FIG. 8 is executed according to the control of the control unit 18 of the
図８に示すように、処理ユニット１１６では、まず、ウェハＷの反り検出処理が行われる（ステップＳ２０１）。かかる検出処理では、制御部１８は、反り検出部１２０の出力に基づき、ウェハＷの反り量を検出する。
As shown in FIG. 8, in the
次いで、処理ユニット１１６では、ノズル１４１を移動させる処理が行われる（ステップＳ２０２）。かかるノズル移動処理では、制御部１８は、検出されたウェハＷの反り量に応じてノズル１４１を昇降させる。
Next, in the
かかる処理について、図９を参照して説明する。図９は、ノズル移動処理を説明する図である。なお、図９においては、ウェハＷにおいてエッジカット処理を施すべき部位を符号Ｐで示し、以下、目標位置Ｐという。また、図９では、反りが生じていないウェハＷを実線で示す一方、下向きの反りが生じたウェハＷを破線で示した。 Such processing will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram illustrating the nozzle movement process. In FIG. 9, a part to be subjected to the edge cut process on the wafer W is indicated by a symbol P, and hereinafter referred to as a target position P. In FIG. 9, the wafer W in which no warpage has occurred is indicated by a solid line, while the wafer W in which a downward warpage has occurred is indicated by a broken line.
図９に示すように、ノズル１４１が、たとえば反りが生じていなウェハＷ（実線で示すウェハＷ）の目標位置Ｐへ向けて薬液を吐出していたとする。続いて、反りが生じたウェハＷ（破線で示すウェハＷ）が搬入された場合、ノズル１４１を移動させないと、二点鎖線の矢印で示すように、薬液は目標位置Ｐから大きく外れて吐出されてしまう。
As shown in FIG. 9, it is assumed that the
そこで、本実施形態におけるノズル移動処理では、ウェハＷの反り量に応じてノズル１４１の位置を移動させるようにした。図９に示す例では、制御部１８は、昇降機構１１０を動作させて天板１００を下降させることで、ノズル１４１を下降させるようにした。なお、図９においては、移動後のノズル１４１を破線で示した。
Therefore, in the nozzle movement process in the present embodiment, the position of the
そして、制御部１８は、続くエッジカット処理において、薬液を吐出する（ステップＳ２０３）。このように、検出されたウェハＷの反り量に応じてノズル１４１を上下に移動させることで、図９に破線で示したように、ノズル１４１とウェハＷの目標位置Ｐとの相対位置を一定に保つことができる。これにより、第２の実施形態にあっては、ノズル１４１から反りが生じたウェハＷ（破線で示すウェハＷ）の目標位置Ｐに対して薬液を吐出することが可能となり、ウェハＷの反りが生じている場合の膜のカット精度を向上させることができる。
And the control part 18 discharges a chemical | medical solution in the subsequent edge cut process (step S203). In this way, by moving the
なお、上記した第１の実施形態では、第２薬液供給源７０ｄから供給される薬液を高温の薬液としたが、これに限定されるものではなく、常温の薬液であってもよい。また、上記では、エッチング処理に用いる薬液としてＨＦを例に挙げたが、これに限られず、ＳＣ１（アンモニア、過酸化水素および水の混合液）などその他の薬液であってもよい。
In the first embodiment described above, the chemical solution supplied from the second chemical
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications can be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents.
１ 基板処理システム
４ 制御装置
１６ 処理ユニット
４１ａ〜４１ｄ，４１ｆ ノズル
７０ａ 第１薬液供給源
７０ｄ 第２薬液供給源
８０ 環状部材
８０ａ 底面部
８０ａ１ 外周縁
８０ａ２ 内周縁
８０ｂ 外周側壁
８０ｃ 内周側壁
８５ 振動部
Ｗ ウェハ
Ｗａ 外周縁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記保持部によって保持された前記基板の外周縁を含む下面と対向するように配置され前記基板の周方向に沿って環状に形成された底面部、および、前記底面部の外周縁から上方へ向けて立設される外周側壁を備えた環状部材と、
前記環状部材と前記基板との間を満たす処理液を供給する液供給部と
を備えることを特徴とする基板処理装置。 A holding unit for holding the substrate;
A bottom surface portion that is disposed so as to face the lower surface including the outer peripheral edge of the substrate held by the holding portion and is formed in an annular shape along the circumferential direction of the substrate, and upward from the outer peripheral edge of the bottom surface portion An annular member having an outer peripheral side wall standing upright,
A substrate processing apparatus, comprising: a liquid supply unit that supplies a processing liquid that fills between the annular member and the substrate.
を備えることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising: a vibrating unit that applies vibration to the processing liquid filled between the annular member and the substrate.
内周縁が前記基板の外周縁から径方向内側へ所定距離離間した部位と対向する位置に配置され、
前記環状部材は、
前記底面部の内周縁から上方へ向けて立設される内周側壁
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。 The bottom portion is
The inner peripheral edge is disposed at a position facing a portion spaced a predetermined distance radially inward from the outer peripheral edge of the substrate,
The annular member is
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising an inner peripheral side wall that is erected upward from an inner peripheral edge of the bottom surface portion.
先端の高さが、前記保持部によって保持された前記基板の下面の高さと同じまたは前記基板の下面の高さよりも低くなるように設定されること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置。 The outer peripheral side wall is
The height of the tip is set to be the same as the height of the lower surface of the substrate held by the holding portion or lower than the height of the lower surface of the substrate. The substrate processing apparatus as described in one.
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。 A gas supply unit configured to supply gas obliquely from the radially outer side to the inner side of the substrate with respect to the radially inner portion of the substrate with respect to the processing liquid filled between the annular member in the substrate; The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a substrate processing apparatus.
前記基板の反り量に応じて前記昇降部を制御して前記保持部を昇降させる制御部と
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理装置。 An elevating part for elevating the holding part;
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control the elevating unit according to an amount of warpage of the substrate and elevate the holding unit.
前記保持工程において保持された前記基板の外周縁を含む下面と対向するように配置され前記基板の周方向に沿って環状に形成された底面部、および、前記底面部の外周縁から上方へ向けて立設される外周側壁を備えた環状部材と前記基板との間を満たす処理液を供給する液供給工程と
を含むことを特徴とする基板処理方法。 A holding step for holding the substrate;
A bottom surface portion that is disposed so as to face the lower surface including the outer peripheral edge of the substrate held in the holding step and is formed in an annular shape along the circumferential direction of the substrate, and upward from the outer peripheral edge of the bottom surface portion And a liquid supply step of supplying a processing liquid that fills the space between the annular member having the outer peripheral side wall and the substrate, and a substrate processing method.
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