JP6461641B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）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、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomasks. Substrate, ceramic substrate, solar cell substrate and the like.
特許文献１には、半導体ウエハ等の基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。前記基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面中央部に向けて室温よりも高温の処理液を吐出するノズルとを備えている。ノズルから吐出された高温の処理液は、基板の上面中央部に着液した後、回転している基板の上面に沿って外方に流れる。これにより、高温の処理液が基板の上面全域に供給される。 Patent Document 1 discloses a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates such as semiconductor wafers one by one. The substrate processing apparatus includes a spin chuck that rotates while holding the substrate horizontally, and a nozzle that discharges a processing solution having a temperature higher than room temperature toward the center of the upper surface of the substrate held by the spin chuck. . The high-temperature processing liquid discharged from the nozzle is deposited on the center of the upper surface of the substrate and then flows outward along the upper surface of the rotating substrate. Thereby, a high-temperature processing liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate.
回転している基板の上面中央部に着液した処理液は、基板の上面に沿って中央部から周縁部に流れる。その過程で、処理液の温度が次第に低下していく。そのため、温度の均一性が低下し、処理の均一性が悪化してしまう。ノズルから吐出される処理液の流量を増加させれば、処理液が基板の上面周縁部に達するまでの時間が短縮されるので、処理液の温度低下が軽減されるが、この場合、処理液の消費量が増加してしまう。 The processing liquid that has reached the center of the upper surface of the rotating substrate flows from the center to the peripheral edge along the upper surface of the substrate. In the process, the temperature of the treatment liquid gradually decreases. For this reason, the uniformity of temperature is lowered, and the uniformity of processing is deteriorated. If the flow rate of the processing liquid discharged from the nozzle is increased, the time until the processing liquid reaches the peripheral edge of the upper surface of the substrate is shortened, so that the temperature drop of the processing liquid is reduced. Consumption will increase.
そこで、本発明の目的の一つは、基板に供給される処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることである。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to improve the processing uniformity while reducing the consumption of the processing liquid supplied to the substrate.
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を水平に保持しながら基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給システムと、を含む、基板処理装置である。
前記処理液供給システムは、上流ヒータと、供給流路と、複数の上流流路と、複数の吐出口と、複数のリターン流路と、複数の下流ヒータと、下流切替ユニットと、を含む。前記上流ヒータは、前記供給流路に供給される液体を上流温度で加熱する。前記供給流路は、液体を前記複数の上流流路に向けて案内する。前記複数の上流流路は、前記供給流路から分岐しており、前記供給流路から供給された液体を前記複数の吐出口に向けて案内する。前記複数の吐出口は、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、前記上面中央部から離れており、前記回転軸線からの距離が異なる、前記基板の上面内の複数の位置に向けてそれぞれ処理液を吐出する複数の副吐出口と、を含み、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、前記複数の上流流路を介して供給された液体を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出する。前記複数の上流流路は、前記主吐出口に接続された主上流流路と、前記複数の副吐出口に接続された複数の副上流流路と、を含む。前記複数のリターン流路は、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されている。前記複数の下流ヒータは、前記リターン流路と前記副上流流路との接続位置よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる液体を加熱する。前記下流切替ユニットは、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された液体が前記複数の吐出口に供給される吐出状態と、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された液体が前記複数のリターン流路に供給される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1, wherein the substrate is held by the substrate holding unit, the substrate holding unit rotating the substrate around the vertical rotation axis passing through the central portion of the substrate while holding the substrate horizontally. And a processing liquid supply system for supplying a processing liquid to the substrate.
The processing liquid supply system includes an upstream heater, a supply flow path, a plurality of upstream flow paths, a plurality of discharge ports, a plurality of return flow paths, a plurality of downstream heaters, and a downstream switching unit. The upstream heater heats the liquid supplied to the supply flow path at an upstream temperature. The supply channel guides liquid toward the plurality of upstream channels. The plurality of upstream flow paths branch from the supply flow path, and guide the liquid supplied from the supply flow path toward the plurality of discharge ports. The plurality of discharge ports are separated from the main discharge port that discharges the processing liquid toward the upper surface center portion of the substrate, away from the upper surface center portion, and have different distances from the rotation axis. A plurality of sub-discharge ports that discharge the processing liquid toward a plurality of positions, respectively, and are arranged at a plurality of positions that are different in distance from the rotation axis, and are supplied via the plurality of upstream flow paths. The discharged liquid is discharged toward the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit. The plurality of upstream channels include a main upstream channel connected to the main discharge port and a plurality of sub-upstream channels connected to the plurality of sub-discharge ports. The plurality of return channels are respectively connected to the plurality of sub-upstream channels at positions upstream of the plurality of sub-discharge ports. The plurality of downstream heaters are respectively connected to the plurality of sub-upstream channels at positions upstream of the connection position between the return channel and the sub-upstream channel, and flow through the plurality of sub-upstream channels. Heat the liquid. The downstream switching unit includes a discharge state in which liquid supplied from the supply flow path to the plurality of upstream flow paths is supplied to the plurality of discharge ports, and supply from the supply flow path to the plurality of upstream flow paths. The liquid is switched to one of a plurality of states including a discharge stop state in which the liquid is supplied to the plurality of return flow paths.
この発明によれば、処理液を案内する供給流路が、複数の上流流路に分岐している。これにより、吐出口の数を増加させることができる。供給流路を流れる処理液は、上流流路を介して吐出口に供給され、回転軸線まわりに回転する基板の上面に向けて吐出される。複数の吐出口は、回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。したがって、１つの吐出口だけに処理液を吐出させる場合と比較して、基板上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。 According to this invention, the supply flow path for guiding the processing liquid is branched into a plurality of upstream flow paths. Thereby, the number of discharge ports can be increased. The processing liquid flowing in the supply flow path is supplied to the discharge port via the upstream flow path, and is discharged toward the upper surface of the substrate that rotates around the rotation axis. The plurality of discharge ports are respectively arranged at a plurality of positions having different distances from the rotation axis. Accordingly, the uniformity of the temperature of the processing liquid on the substrate can be improved as compared with the case where the processing liquid is discharged to only one discharge port. Thereby, the processing uniformity can be improved while reducing the consumption of the processing liquid.
径方向に離れた複数の位置に向けて複数の吐出口に処理液を吐出させる場合、同一品質の処理液を基板の各部に供給することは、処理の均一性向上に対して重要である。吐出口ごとにタンクやフィルター等が設けられている場合、ある吐出口に供給される処理液とは品質が異なる処理液が他の吐出口に供給され得る。これに対して、本実施形態では、供給流路を分岐させ、同じ流路（供給流路）から供給された処理液を各吐出口に吐出させる。これにより、同一品質の処理液を各吐出口に吐出させることができる。さらに、吐出口ごとにタンクやフィルター等が設けられている構成と比較して、部品点数を削減でき、メンテナンス作業を簡素化できる。 When processing liquid is discharged to a plurality of discharge ports toward a plurality of positions separated in the radial direction, supplying processing liquid of the same quality to each part of the substrate is important for improving processing uniformity. When a tank, a filter, or the like is provided for each discharge port, a processing liquid having a quality different from that of a processing liquid supplied to a certain discharge port can be supplied to another discharge port. On the other hand, in this embodiment, the supply flow path is branched, and the processing liquid supplied from the same flow path (supply flow path) is discharged to each discharge port. Thereby, the process liquid of the same quality can be discharged to each discharge port. Furthermore, compared to a configuration in which a tank, a filter, and the like are provided for each discharge port, the number of parts can be reduced, and maintenance work can be simplified.
処理液の温度は、基板の処理に大きな影響を及ぼす場合がある。吐出停止中に下流ヒータを停止させると、下流ヒータの運転を再開したときに、下流ヒータによって加熱された処理液の温度が意図する温度で安定するまでに時間がかかる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開することができず、スループット（単位時間あたりの基板の処理枚数）が低下する。したがって、吐出停止中であっても、下流ヒータに液体を加熱させることが好ましい。 The temperature of the processing liquid may greatly affect the processing of the substrate. If the downstream heater is stopped while the discharge is stopped, it takes time until the temperature of the processing liquid heated by the downstream heater is stabilized at the intended temperature when the operation of the downstream heater is resumed. Therefore, the discharge of the processing liquid cannot be resumed immediately, and the throughput (the number of substrates processed per unit time) decreases. Therefore, it is preferable to heat the liquid to the downstream heater even when the discharge is stopped.
この発明によれば、吐出停止中に、液体を上流流路に供給し、下流ヒータに加熱させる。下流ヒータによって加熱された液体は、複数の吐出口から吐出されずに、上流流路からリターン流路に流れる。したがって、吐出停止中であっても、下流ヒータの温度が安定した状態を維持できる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開できる。
請求項２に記載の発明は、前記処理液供給システムは、第１薬液流路と、第２薬液流路と、純水流路と、上流切替ユニットと、をさらに含み、前記第１薬液流路は、前記供給流路に第１薬液を供給し、前記第２薬液流路は、前記供給流路に第２薬液を供給し、前記純水流路は、前記供給流路に純水を供給し、前記上流切替ユニットは、第１薬液および第２薬液が前記供給流路に供給される吐出状態と、純水が前記供給流路に供給され、前記供給流路への第１薬液および第２薬液の供給が停止される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１に記載の基板処理装置である。
According to this invention, while the discharge is stopped, the liquid is supplied to the upstream flow path and is heated by the downstream heater. The liquid heated by the downstream heater flows from the upstream flow path to the return flow path without being discharged from the plurality of discharge ports. Therefore, even when the discharge is stopped, the downstream heater can maintain a stable temperature. Therefore, the discharge of the processing liquid can be resumed immediately.
According to a second aspect of the present invention, the processing liquid supply system further includes a first chemical liquid flow path, a second chemical liquid flow path, a pure water flow path, and an upstream switching unit, and the first chemical liquid flow path Supplies the first chemical liquid to the supply flow path, the second chemical liquid flow path supplies the second chemical liquid to the supply flow path, and the pure water flow path supplies pure water to the supply flow path. The upstream switching unit includes a discharge state in which the first chemical liquid and the second chemical liquid are supplied to the supply flow path, pure water is supplied to the supply flow path, and the first chemical liquid and the second chemical liquid are supplied to the supply flow path. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is switched to one of a plurality of states including a discharge stop state in which the supply of the chemical liquid is stopped.
第１薬液および第２薬液は、同じ種類の薬液であってもよいし、異なる種類の薬液であってもよい。純水は、室温（たとえば２０〜３０℃）の純水であってもよいし、室温よりも高温の純水（温水）であってもよい。また、リターン流路に供給された純水は、再利用されてもよいし、再利用されなくてもよい。つまり、リターン流路に供給された純水が、再び、純水流路から供給流路に供給されてもよい。 The first chemical solution and the second chemical solution may be the same type of chemical solution or different types of chemical solutions. The pure water may be pure water at room temperature (for example, 20 to 30 ° C.) or pure water (hot water) having a temperature higher than room temperature. Moreover, the pure water supplied to the return flow path may be reused or may not be reused. That is, the pure water supplied to the return flow path may be supplied again from the pure water flow path to the supply flow path.
この発明によれば、２つのタンクにそれぞれ貯留された第１薬液および第２薬液が、供給流路に供給される。第１薬液および第２薬液を含む液体を吐出停止中に下流ヒータに加熱させる場合、この液体を第１薬液および第２薬液用の２つのタンクに戻すことができないため、第１薬液および第２薬液の消費量が増える。この発明によれば、吐出停止中に、純水を上流流路に供給し、下流ヒータに加熱させる。したがって、処理液の消費量を低減しながら、下流ヒータの温度が安定した状態を維持できる。 According to this invention, the first chemical liquid and the second chemical liquid respectively stored in the two tanks are supplied to the supply channel. When the liquid containing the first chemical liquid and the second chemical liquid is heated by the downstream heater while the discharge is stopped, the liquid cannot be returned to the two tanks for the first chemical liquid and the second chemical liquid. Increases chemical consumption. According to the present invention, pure water is supplied to the upstream flow path while the discharge is stopped, and the downstream heater is heated. Therefore, the temperature of the downstream heater can be kept stable while reducing the consumption of the processing liquid.
請求項３に記載の発明は、前記処理液供給システムは、排液流路と、回収・排液切替ユニットと、をさらに含み、前記排液流路は、前記複数のリターン流路に接続されており、前記回収・排液切替ユニットは、前記複数のリターン流路を流れる液体が回収ユニットに案内される回収状態と、前記複数のリターン流路を流れる液体が前記排液流路に案内される排液状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１または２に記載の基板処理装置である。 According to a third aspect of the present invention, the processing liquid supply system further includes a drainage channel and a recovery / drainage switching unit, and the drainage channel is connected to the plurality of return channels. The recovery / drainage switching unit is in a recovery state where the liquid flowing through the plurality of return channels is guided to the recovery unit, and the liquid flowing through the plurality of return channels is guided to the drainage channel. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is switched to one of a plurality of states including a drained state.
この発明によれば、吐出停止中に下流ヒータを通過した処理液を回収ユニットに戻せるので、処理液の消費量を低減しながら、下流ヒータの温度が安定した状態を維持できる。さらに、吐出停止中に下流ヒータを通過した処理液を回収ユニットに戻さずに、排出することもできる。たとえば２つのタンクにそれぞれ貯留された２種類の液体を供給流路に供給する場合、２種類の液体が処理液に含まれているので、この処理液を各タンクに戻すことができない。この発明によれば、回収および排液を選択できるので、このような場合であっても、下流ヒータの温度が安定した状態を維持できる。 According to the present invention, since the processing liquid that has passed through the downstream heater while stopping discharge can be returned to the recovery unit, the temperature of the downstream heater can be kept stable while reducing the consumption of the processing liquid. Furthermore, the processing liquid that has passed through the downstream heater while discharging is stopped can be discharged without returning to the recovery unit. For example, when two types of liquid stored in two tanks are supplied to the supply flow path, since the two types of liquid are contained in the processing liquid, the processing liquid cannot be returned to each tank. According to the present invention, since recovery and drainage can be selected, the temperature of the downstream heater can be kept stable even in such a case.
請求項４に記載の発明は、前記処理液供給システムは、複数の下流流路をさらに含み、前記複数の副上流流路は、いずれも、前記複数の下流流路に分岐した分岐上流流路であり、前記下流流路ごとに前記副吐出口が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の吐出口に処理液を供給する流路が多段階で分岐している。すなわち、供給流路が複数の上流流路に分岐しており（第１分岐）、複数の上流流路に含まれる分岐上流流路が複数の下流流路に分岐している（第２分岐）。したがって、分岐上流流路が複数の上流流路に含まれていない場合と比較して、吐出口の数を増加させることができる。これにより、基板上の処理液の温度の均一性をさらに高めることができ、処理の均一性をさらに高めることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, the processing liquid supply system further includes a plurality of downstream channels, and the plurality of sub-upstream channels are all branched upstream channels branched into the plurality of downstream channels. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the sub-discharge port is provided for each of the downstream flow paths.
According to this invention, the flow path for supplying the treatment liquid to the plurality of discharge ports is branched in multiple stages. That is, the supply channel is branched into a plurality of upstream channels (first branch), and the branch upstream channel included in the plurality of upstream channels is branched into a plurality of downstream channels (second branch). . Therefore, the number of discharge ports can be increased as compared with the case where the branch upstream channel is not included in the plurality of upstream channels. Thereby, the uniformity of the temperature of the process liquid on a board | substrate can further be improved, and the uniformity of a process can further be improved.
請求項５に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持ユニットに保持されている基板を収容するチャンバーをさらに含み、前記分岐上流流路は、前記チャンバー内で前記複数の下流流路に分岐している、請求項４に記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の下流流路の上流端がチャンバー内に配置されている。分岐上流流路は、チャンバー内で複数の下流流路に分岐している。したがって、分岐上流流路がチャンバーの外で分岐している場合と比較して、各下流流路の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から下流流路への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。
According to a fifth aspect of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a chamber that accommodates a substrate held by the substrate holding unit, and the branch upstream flow path is the plurality of downstream flow paths in the chamber. The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein the substrate processing apparatus is branched.
According to this invention, the upstream ends of the plurality of downstream flow paths are disposed in the chamber. The branch upstream flow path is branched into a plurality of downstream flow paths in the chamber. Therefore, the length of each downstream flow channel (the length in the direction in which the liquid flows) can be shortened as compared with the case where the branched upstream flow channel is branched outside the chamber. Thereby, the temperature fall of the process liquid by the heat transfer from a process liquid to a downstream flow path can be suppressed.
請求項６に記載の発明は、前記複数の下流ヒータは、前記複数の副上流流路を流れる液体を前記上流温度よりも高温の下流温度で加熱する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
処理液が基板よりも高温である場合、処理液の熱が基板に奪われる。また、基板と共に処理液が回転するので、基板上の処理液は、空気によって冷却されながら、基板の上面に沿って外方に流れる。基板の各部の周速は、回転軸線から離れるにしたがって増加する。基板上の処理液は、周速が大きいほど冷却され易い。また、基板の上面を径方向に等間隔で複数の円環状の領域に分割できると仮定すると、各領域の面積は、回転軸線から離れるにしたがって増加する。表面積が大きいと、処理液から円環状の領域に熱が移動し易い。そのため、吐出口から吐出される処理液の温度が全て同じであると、十分な温度の均一性が得られない場合がある。
The invention according to claim 6 is any one of claims 1 to 5, wherein the plurality of downstream heaters heat the liquid flowing through the plurality of sub-upstream channels at a downstream temperature higher than the upstream temperature. The substrate processing apparatus according to claim 1.
When the processing liquid is hotter than the substrate, the heat of the processing liquid is taken away by the substrate. Further, since the processing liquid rotates together with the substrate, the processing liquid on the substrate flows outward along the upper surface of the substrate while being cooled by air. The peripheral speed of each part of the substrate increases with distance from the rotation axis. The processing liquid on the substrate is easily cooled as the peripheral speed increases. Further, assuming that the upper surface of the substrate can be divided into a plurality of annular regions at equal intervals in the radial direction, the area of each region increases as the distance from the rotation axis increases. When the surface area is large, heat easily moves from the treatment liquid to the annular region. For this reason, if the temperatures of the processing liquids discharged from the discharge ports are all the same, sufficient temperature uniformity may not be obtained.
この発明によれば、下流ヒータによって上流温度よりも高温の下流温度で加熱された処理液が、複数の副上流流路から複数の副吐出口に供給され、これらの吐出口から吐出される。つまり、上流温度の処理液が主吐出口から吐出される一方で、上流温度よりも高温の処理液が、副吐出口から吐出される。このように、基板の上面に供給される処理液の温度が回転軸線から離れるにしたがって段階的に増加するので、同じ温度の処理液を各吐出口に吐出させる場合と比較して、基板上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。 According to the present invention, the processing liquid heated at the downstream temperature higher than the upstream temperature by the downstream heater is supplied from the plurality of sub-upstream channels to the plurality of sub-discharge ports and discharged from these discharge ports. That is, while the processing liquid having the upstream temperature is discharged from the main discharge port, the processing liquid having a temperature higher than the upstream temperature is discharged from the sub discharge port. Thus, since the temperature of the processing liquid supplied to the upper surface of the substrate increases stepwise as it moves away from the rotation axis, compared with the case where the processing liquid of the same temperature is discharged to each discharge port, The uniformity of the temperature of the processing liquid can be improved. Thereby, the processing uniformity can be improved while reducing the consumption of the processing liquid.
請求項７に記載の発明は、前記処理液供給システムは、第１ノズルと、第２ノズルと、をさらに含み、前記複数の吐出口は、前記第１ノズルに設けられた第１吐出口と、前記第２ノズルに設けられた第２吐出口と、を含み、前記回転軸線に直交する径方向に平面視で並んでおり、前記第１ノズルは、水平な長手方向に延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の先端から下方に延びる第１先端部と、を含み、前記第２ノズルは、前記長手方向に延びる第２アーム部と、前記第２アーム部の先端から下方に延びる第２先端部と、を含み、前記第１アーム部および第２アーム部は、前記長手方向に直交する水平な配列方向に並んでおり、前記第１アーム部の先端と前記第２アーム部の先端は、前記第１アーム部の先端が前記回転軸線側に位置するように、平面視で前記長手方向に離れている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, the processing liquid supply system further includes a first nozzle and a second nozzle, and the plurality of discharge ports include a first discharge port provided in the first nozzle. And a second discharge port provided in the second nozzle, arranged in a plan view in a radial direction orthogonal to the rotation axis, and the first nozzle extends in a horizontal longitudinal direction. And a first tip portion extending downward from the tip of the first arm portion, and the second nozzle extends downward from the tip of the second arm portion and the second arm portion extending in the longitudinal direction. The first arm portion and the second arm portion are arranged in a horizontal arrangement direction orthogonal to the longitudinal direction, and the tip of the first arm portion and the second arm portion As for the tip, the tip of the first arm portion is located on the rotation axis side. Sea urchin, apart in the longitudinal direction in a plan view, a substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
この発明によれば、第１吐出口と第２吐出口とが平面視で径方向に並んでいる。複数の吐出口が平面視で径方向に並ぶように、同じ長さの複数のノズルを長手方向に直交する水平方向に並べると、複数のノズル全体の幅が増加する（図９参照）。複数の吐出口が平面視で径方向に並ぶように、長さが異なる複数のノズルを鉛直方向に並べると、複数のノズル全体の高さが増加する（図１０参照）。 According to this invention, the first discharge port and the second discharge port are arranged in the radial direction in plan view. When a plurality of nozzles having the same length are arranged in the horizontal direction orthogonal to the longitudinal direction so that the plurality of discharge ports are arranged in the radial direction in plan view, the width of the whole plurality of nozzles increases (see FIG. 9). When a plurality of nozzles having different lengths are arranged in the vertical direction so that the plurality of discharge ports are arranged in the radial direction in plan view, the height of the plurality of nozzles increases as a whole (see FIG. 10).
これに対して、第１アーム部および第２アーム部を長手方向に直交する水平な配列方向に並べ、第１アーム部の先端が回転軸線側に位置するように、第１アーム部の先端と第２アーム部の先端を平面視で長手方向にずらすと、複数のノズル全体の幅および高さの両方を抑えながら、複数の吐出口を平面視で径方向に並べることができる（図４参照）。これにより、複数のノズルや待機ポット等の関連する部材を小型化できる。 In contrast, the first arm portion and the second arm portion are arranged in a horizontal arrangement direction orthogonal to the longitudinal direction, and the tip end of the first arm portion is positioned so that the tip end of the first arm portion is located on the rotation axis side. When the tip of the second arm portion is shifted in the longitudinal direction in plan view, the plurality of discharge ports can be arranged in the radial direction in plan view while suppressing both the width and height of the plurality of nozzles as a whole (see FIG. 4). ). Thereby, related members, such as a some nozzle and a standby pot, can be reduced in size.
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の処理液供給システムを示す模式図である。図１は、吐出状態の処理液供給システムを示しており、図２は、吐出停止状態の処理液供給システムを示している。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液で基板Ｗを処理する処理ユニット２と、処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボット（図示せず）と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 are schematic views showing a processing liquid supply system of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a processing liquid supply system in a discharge state, and FIG. 2 shows a processing liquid supply system in a discharge stop state.
The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one. The substrate processing apparatus 1 includes a
基板処理装置１は、処理ユニット２に対する処理液の供給および供給停止を制御するバルブ５１等の流体機器を収容する複数の流体ボックス５と、流体ボックス５を介して処理ユニット２に供給される処理液を貯留するタンク４１を収容する複数の貯留ボックス６とを含む。処理ユニット２および流体ボックス５は、基板処理装置１のフレーム４の中に配置されている。処理ユニット２のチャンバー７と流体ボックス５とは、水平方向に並んでいる。貯留ボックス６は、フレーム４の外に配置されている。貯留ボックス６は、フレーム４の中に配置されていてもよい。
The substrate processing apparatus 1 includes a plurality of fluid boxes 5 that contain a fluid device such as a
図３は、処理ユニット２の内部を示す模式的な正面図である。図４は、処理ユニット２の内部を示す模式的な平面図である。
図３に示すように、処理ユニット２は、箱型のチャンバー７と、チャンバー７内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部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１１と、基板Ｗから排出された処理液を受け止める筒状のカップ１５と含む。
FIG. 3 is a schematic front view showing the inside of the
As shown in FIG. 3, the
図４に示すように、チャンバー７は、基板Ｗが通過する搬入搬出口８ａが設けられた箱型の隔壁８と、搬入搬出口８ａを開閉するシャッター９とを含む。シャッター９は、搬入搬出口８ａが開く開位置と、搬入搬出口８ａが閉じられる閉位置（図４に示す位置）との間で、隔壁８に対して移動可能である。図示しない搬送ロボットは、搬入搬出口８ａを通じてチャンバー７に基板Ｗを搬入し、搬入搬出口８ａを通じてチャンバー７から基板Ｗを搬出する。
As shown in FIG. 4, the
図３に示すように、スピンチャック１１は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１３と、複数のチャックピン１３を回転させることにより回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック１１は、複数のチャックピン１３を基板Ｗの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、カップ１５は、スピンチャック１１を回転軸線Ａ１まわりに取り囲む筒状のスプラッシュガード１７と、スプラッシュガード１７を回転軸線Ａ１まわりに取り囲む円筒状の外壁１６とを含む。処理ユニット２は、スプラッシュガード１７の上端がスピンチャック１１による基板Ｗの保持位置よりも上方に位置する上位置（図３に示す位置）と、スプラッシュガード１７の上端がスピンチャック１１による基板Ｗの保持位置よりも下方に位置する下位置との間で、スプラッシュガード１７を鉛直に昇降させるガード昇降ユニット１８を含む。
As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、処理ユニット２は、スピンチャック１１に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２１を含む。リンス液ノズル２１は、リンス液バルブ２３が介装されたリンス液配管２２に接続されている。処理ユニット２は、処理位置と待機位置との間でリンス液ノズル２１を移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
リンス液バルブ２３が開かれると、リンス液が、リンス液配管２２からリンス液ノズル２１に供給され、リンス液ノズル２１から吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
When the rinse
図４に示すように、処理ユニット２は、薬液を下方に吐出する複数のノズル２６（第１ノズル２６Ａ、第２ノズル２６Ｂ、第３ノズル２６Ｃ、および第４ノズル２６Ｄ）と、複数のノズル２６のそれぞれを保持するホルダ２５と、ホルダ２５を移動させることにより、処理位置（図４で二点鎖線で示す位置）と待機位置（図４で実線で示す位置）との間で複数のノズル２６を移動させるノズル移動ユニット２４とを含む。
As shown in FIG. 4, the
薬液の代表例は、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）などのエッチング液や、ＳＰＭ（硫酸および過酸化水素水を含む混合液）などのレジスト剥離液である。薬液は、ＴＭＡＨおよびＳＰＭに限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、ＴＭＡＨ以外の有機アルカリ、界面活性剤、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。 Typical examples of the chemical solution are an etching solution such as TMAH (tetramethylammonium hydroxide) and a resist stripping solution such as SPM (mixed solution containing sulfuric acid and hydrogen peroxide solution). The chemical solution is not limited to TMAH and SPM, but sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, aqueous ammonia, aqueous hydrogen peroxide, organic acids (such as citric acid and oxalic acid), organic alkalis other than TMAH, surfactants, It may be a liquid containing at least one of the corrosion inhibitors.
図３に示すように、各ノズル２６は、ホルダ２５によって片持ち支持されたノズル本体２７を含む。ノズル本体２７は、ホルダ２５から水平な長手方向Ｄ１に延びるアーム部２８と、アーム部２８の先端２８ａから下方に延びる先端部２９とを含む。アーム部２８の先端２８ａは、平面視においてホルダ２５から長手方向Ｄ１に最も遠い部分を意味する。
図４に示すように、複数のアーム部２８は、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で、長手方向Ｄ１に直交する水平な配列方向Ｄ２に並んでいる。複数のアーム部２８は、同じ高さに配置されている。配列方向Ｄ２に隣接する２つのアーム部２８の間隔は、他のいずれの間隔と同じであってもよいし、他の間隔の少なくとも一つと異なっていてもよい。図４は、複数のアーム部２８が等間隔で配置されている例を示している。
As shown in FIG. 3, each
As shown in FIG. 4, the plurality of
長手方向Ｄ１への複数のアーム部２８の長さは、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で短くなっている。複数のノズル２６の先端（複数のアーム部２８の先端２８ａ）は、長手方向Ｄ１に関して第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で並ぶように長手方向Ｄ１にずれている。複数のノズル２６の先端は、平面視で直線状に並んでいる。
ノズル移動ユニット２４は、カップ１５のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ２まわりにホルダ２５を回動させることにより、平面視で基板Ｗを通る円弧状の経路に沿って複数のノズル２６を移動させる。これにより、処理位置と待機位置との間で複数のノズル２６が水平に移動する。処理ユニット２は、複数のノズル２６の待機位置の下方に配置された有底筒状の待機ポット３５を含む。待機ポット３５は、平面視でカップ１５のまわりに配置されている。
The lengths of the plurality of
The
処理位置は、複数のノズル２６から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する位置である。処理位置では、複数のノズル２６と基板Ｗとが平面視で重なり、複数のノズル２６の先端が、平面視において、回転軸線Ａ１側から第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で径方向Ｄｒに並ぶ。このとき、第１ノズル２６Ａの先端は、平面視で基板Ｗの中央部に重なり、第４ノズル２６Ｄの先端は、平面視で基板Ｗの周縁部に重なる。
The processing position is a position where the chemical liquid discharged from the plurality of
待機位置は、複数のノズル２６と基板Ｗとが平面視で重ならないように、複数のノズル２６が退避した位置である。待機位置では、複数のノズル２６の先端が、平面視でカップ１５の外周面（外壁１６の外周面）に沿うようにカップ１５の外側に位置し、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で周方向（回転軸線Ａ１まわりの方向）に並ぶ。複数のノズル２６は、第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で、回転軸線Ａ１から遠ざかるように配置される。
The standby position is a position where the plurality of
次に、図５および図６を参照して、複数のノズル２６について説明する。その後、処理液供給システムについて説明する。
以下の説明では、第１ノズル２６Ａに対応する構成の先頭および末尾に、それぞれ「第１」および「Ａ」を付ける場合がある。たとえば、第１ノズル２６Ａに対応する上流流路４８を、「第１上流流路４８Ａ」という場合がある。第２ノズル２６Ｂ〜第４ノズル２６Ｄに対応する構成についても同様である。
Next, the plurality of
In the following description, “first” and “A” may be added to the beginning and the end of the configuration corresponding to the
また、以下の説明では、第１上流ヒータ４３による処理液の加熱温度を上流温度といい、下流ヒータ５３による処理液の加熱温度を下流温度という場合がある。第２下流ヒータ５３〜第４下流ヒータ５３による処理液の加熱温度を、それぞれ、第２下流温度〜第４加熱温度という場合もある。
図５に示すように、ノズル本体２７は、処理液を案内する樹脂チューブ３０と、樹脂チューブ３０を取り囲む断面筒状の芯金３１と、芯金３１の外面を覆う断面筒状の樹脂コーティング３２とを含む。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６は、さらに、ノズル本体２７の先端部２９に取り付けられたノズルヘッド３３を含む。
In the following description, the heating temperature of the processing liquid by the first
As shown in FIG. 5, the
ノズル本体２７は、ノズル本体２７に沿って延びる１つの流路を形成している。ノズルヘッド３３は、ノズル本体２７から供給された処理液を案内する複数の流路を形成している。ノズル本体２７の流路は、ノズル本体２７の外面で開口する吐出口３４を形成している。ノズルヘッド３３の複数の流路は、ノズルヘッド３３の外面で開口する複数の吐出口３４を形成している。ノズル本体２７の流路は、後述する上流流路４８の一部に相当する。ノズルヘッド３３の各流路は、後述する下流流路５２に相当する。第１上流流路４８Ａ〜第４上流流路４８Ｄの下流端は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。
The
図５および図６は、複数のノズル２６に設けられた吐出口３４の総数が、１０個である例を示している。第１ノズル２６Ａは、ノズル本体２７に設けられた１つの吐出口３４を含む。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６は、ノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４を含む。同一のノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４は、３つの吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１に最も近い内側吐出口と、３つの吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１から最も遠い外側吐出口と、内側吐出口と外側吐出口との間に配置された中間吐出口とによって構成されている。
5 and 6 show an example in which the total number of
図６に示すように、複数の吐出口３４は、平面視で直線状に並んでいる。両端の２つの吐出口３４の間隔は、基板Ｗの半径以下である。隣接する２つの吐出口３４の間隔は、他のいずれの間隔と同じであってもよいし、他の間隔の少なくとも一つと異なっていてもよい。また、複数の吐出口３４は、同じ高さに配置されていてもよいし、２つ以上の異なる高さに配置されていてもよい。
As shown in FIG. 6, the plurality of
複数のノズル２６が処理位置に配置されると、複数の吐出口３４は、回転軸線Ａ１からの距離（平面視での最短距離）が異なる複数の位置にそれぞれ配置される。このとき、複数の吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１に最も近い最内吐出口（第１吐出口３４Ａ）は、基板Ｗの中央部の上方に配置され、複数の吐出口３４のうちで回転軸線Ａ１から最も遠い最外吐出口（第４吐出口３４Ｄ）は、基板Ｗの周縁部の上方に配置される。複数の吐出口３４は、平面視で径方向Ｄｒに並ぶ。
When the plurality of
第１ノズル２６Ａに設けられた第１吐出口３４Ａは、基板Ｗの上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口である。第１ノズル２６Ａ以外の各ノズル２６に設けられた第２吐出口３４Ｂ〜第４吐出口３４Ｄは、中央部以外の基板Ｗの上面の一部に向けて処理液を吐出する複数の副吐出口である。第１吐出口３４Ａに接続された第１上流流路４８Ａは、主上流流路であり、第２吐出口３４Ｂ〜第４吐出口３４Ｄに接続された第２上流流路４８Ｂ〜第４上流流路４８Ｄは、複数の副上流流路である。
The
図５に示すように、各吐出口３４は、基板Ｗの上面に対して垂直な吐出方向に薬液を吐出する。複数の吐出口３４は、基板Ｗの上面内の複数の着液位置に向けて薬液を吐出する。複数の着液位置は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる別々の位置である。複数の着液位置のうちで回転軸線Ａ１に最も近い着液位置を第１着液位置といい、複数の着液位置のうちで２番目に回転軸線Ａ１に近い着液位置を第２着液位置というと、第１吐出口３４Ａから吐出された薬液は、第１着液位置に着液し、第２吐出口３４Ｂから吐出された薬液は、第２着液位置に着液する。
As shown in FIG. 5, each
次に、図１および図２を参照して、処理液供給システムについて詳細に説明する。
処理液供給システムは、第１薬液としての硫酸を貯留する第１薬液タンク４１と、第２薬液としての過酸化水素水を貯留する第２薬液タンク６１と、純水を案内する純水流路６５とを含む。
処理液供給システムは、第１薬液タンク４１から送られた硫酸を案内する第１薬液流路４２と、第１薬液流路４２内を流れる硫酸を室温（たとえば２０〜３０℃）よりも高い上流温度で加熱することにより第１薬液タンク４１内の硫酸の温度を調整する第１上流ヒータ４３と、第１薬液タンク４１内の硫酸を第１薬液流路４２に送る第１ポンプ４４と、第１薬液流路４２内の硫酸を第１薬液タンク４１に戻す第１循環流路４０とを含む。
Next, the processing liquid supply system will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
The treatment liquid supply system includes a
The processing liquid supply system includes a first chemical
処理液供給システムは、第２薬液タンク６１から送られた過酸化水素水を案内する第２薬液流路６２と、第２薬液タンク６１内の過酸化水素水を第２薬液流路６２に送る第２ポンプ６３とを含む。処理液供給システムは、第２薬液流路６２を流れる過酸化水素水を加熱する第２上流ヒータをさらに備えていてもよい。
処理液供給システムは、第１薬液流路４２を開閉する第１薬液供給バルブ４５と、第１循環流路４０を開閉する第１循環バルブ４６と、第２薬液流路６２を開閉する第２薬液供給バルブ６４と、純水流路６５を開閉する純水供給バルブ６６と、第１薬液流路４２、第２薬液流路６２、および純水流路６５のそれぞれに接続された供給流路４７とを含む。上流切替ユニットは、第１薬液供給バルブ４５と、第２薬液供給バルブ６４と、純水供給バルブ６６とを含む。
The processing liquid supply system sends a second chemical
The processing liquid supply system includes a first chemical
処理液供給システムは、供給流路４７から供給された液体を複数の吐出口３４に向けて案内する複数の上流流路４８と、複数の上流流路４８内を流れる液体の流量を検出する複数の流量計４９と、複数の上流流路４８内を流れる液体の流量を変更する複数の流量調整バルブ５０と、複数の上流流路４８をそれぞれ開閉する複数の吐出バルブ５１とを含む。図示はしないが、流量調整バルブ５０は、流路を開閉するバルブ本体と、バルブ本体の開度を変更するアクチュエータとを含む。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。
The processing liquid supply system includes a plurality of
処理液供給システムは、上流流路４８から供給された液体を複数の吐出口３４に向けて案内する複数の下流流路５２を含む。第１上流流路４８Ａ以外の各上流流路４８の下流端は、複数の下流流路５２に分岐している。つまり、第１上流流路４８Ａ以外の各上流流路４８は、複数の下流流路５２に分岐した分岐上流流路である。
図１および図２では、分岐上流流路が２つの下流流路５２に分岐している例を示している。図５では、分岐上流流路が３つの下流流路５２に分岐している例を示している。第２上流流路４８Ｂから分岐した３つの下流流路５２は、それぞれ、同じノズルヘッド３３に設けられた３つの吐出口３４（内側吐出口、中間吐出口、および外側吐出口）に接続されている。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについても、第２上流流路４８Ｂと同様である。第１上流流路４８Ａは、第１ノズル２６Ａに設けられた第１吐出口３４Ａに接続されている。
The processing liquid supply system includes a plurality of
In FIG. 1 and FIG. 2, an example in which the branch upstream channel branches into two
処理液供給システムは、第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８内を流れる液体を上流温度よりも高い下流温度で加熱する複数の下流ヒータ５３を含む。処理液供給システムは、さらに、複数の下流ヒータ５３よりも下流の位置で第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８にそれぞれ接続された複数のリターン流路５４と、複数のリターン流路５４をそれぞれ開閉する複数のリターンバルブ５５とを含む。下流切替ユニットは、複数の吐出バルブ５１と、複数のリターンバルブ５５とを含む。
The processing liquid supply system includes a plurality of
処理液供給システムは、複数のリターン流路５４から供給された液体を回収ユニットに案内する回収流路６７と、複数のリターン流路５４から供給された液体を排液ユニットに案内する排液流路６９とを含む。処理液供給システムは、さらに、回収流路６７を開閉する回収バルブ６８と、排液流路６９を開閉する排液バルブ７０とを含む。回収・排液ユニットは、回収バルブ６８と、排液バルブ７０とを含む。
The processing liquid supply system includes a
次に、図１を参照して、複数の吐出口３４が薬液を吐出する吐出状態の処理液供給システムについて説明する。図１では、開いているバルブを黒色で示しており、閉じているバルブを白色で示している。
第１薬液タンク４１内の硫酸は、第１上流ヒータ４３によって加熱された後、第１薬液流路４２から供給流路４７に流れる。第２薬液タンク６１内の過酸化水素水は、第２薬液流路６２から供給流路４７に流れる。これにより、硫酸および過酸化水素水が供給流路４７で混合され発熱する。供給流路４７で生成された薬液（ＳＰＭ）は、供給流路４７から複数の上流流路４８に流れる。第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８（分岐上流流路）に供給された薬液は、下流ヒータ５３によって加熱された後、複数の下流流路５２に流れる。
Next, a treatment liquid supply system in a discharge state in which a plurality of
The sulfuric acid in the first
第１上流流路４８Ａ内の薬液は、第１ノズル２６Ａに設けられた１つの第１吐出口３４Ａに供給される。第２上流流路４８Ｂ内の薬液は、複数の下流流路５２を介して、第２ノズル２６Ｂに設けられた複数の第２吐出口３４Ｂに供給される。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについても、第２上流流路４８Ｂと同様である。これにより、全ての吐出口３４から薬液が吐出される。
The chemical solution in the first
下流ヒータ５３による処理液の加熱温度（下流温度）は、上流ヒータによる処理液の加熱温度（上流温度）よりも高い。第２下流温度〜第４下流温度は、第２下流温度〜第４下流温度の順番で高くなっている。第１吐出口３４Ａは、上流温度の薬液（ＳＰＭ）を吐出する。各第２吐出口３４Ｂは、第２下流温度の薬液を吐出する。各第３吐出口３４Ｃは、第３下流温度の薬液を吐出し、各第４吐出口３４Ｄは、第４下流温度の薬液を吐出する。したがって、複数の吐出口３４から吐出される薬液の温度は、回転軸線Ａ１から離れるにしたがって段階的に増加する。
The heating temperature (downstream temperature) of the processing liquid by the
次に、図２を参照して、複数の吐出口３４からの薬液の吐出が停止された吐出停止状態の処理液供給システムについて説明する。図２では、開いているバルブを黒色で示しており、閉じているバルブを白色で示している。
第１薬液タンク４１内の硫酸は、第１ポンプ４４によって第１薬液流路４２に送られる。第１ポンプ４４によって送られた硫酸は、第１上流ヒータ４３によって加熱された後、第１循環流路４０を介して第１薬液タンク４１に戻る。吐出停止中は、硫酸および過酸化水素水の両方が供給流路４７に供給されない。その一方で、純水流路６５内の純水が、供給流路４７に流れ、供給流路４７から第１上流流路４８Ａ以外の複数の上流流路４８に流れる。
Next, with reference to FIG. 2, the processing liquid supply system in a discharge stopped state in which the discharge of the chemical liquid from the plurality of
The sulfuric acid in the first
第２上流流路４８Ｂ内の純水は、第２上流流路４８Ｂに対応する下流ヒータ５３によって加熱された後、第２上流流路４８Ｂからリターン流路５４に流れる。第３上流流路４８Ｃおよび第４上流流路４８Ｄについては、第２上流流路４８Ｂと同様である。図２では、回収バルブ６８が閉じられており、排液バルブ７０が開かれている例を示している。この場合、複数のリターン流路５４に供給された純水は、排液流路６９を介して排液ユニットに案内される。複数のリターン流路５４に供給された純水は、回収流路６７を介して回収ユニットに案内されてもよい。
The pure water in the second
処理液の温度は、基板Ｗの処理に大きな影響を及ぼす場合がある。吐出停止中に下流ヒータ５３を停止させると、下流ヒータ５３の運転を再開したときに、下流ヒータ５３によって加熱された処理液の温度が意図する温度で安定するまでに時間がかかる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開することができず、スループットが低下する。したがって、吐出停止中に、純水を下流ヒータ５３に加熱させることにより、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。さらに、吐出停止中は純水を下流ヒータ５３に供給するので、薬液の消費量を低減できる。
The temperature of the processing liquid may greatly affect the processing of the substrate W. If the
図７は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下の各動作は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。以下では図３および図４を参照する。図７については適宜参照する。
処理ユニット２によって基板Ｗが処理されるときには、複数のノズル２６がスピンチャック１１の上方から退避しており、スプラッシュガード１７が下位置に位置している状態で、搬送ロボットのハンド（図示せず）によって、基板Ｗがチャンバー７内に搬入される。これにより、表面が上に向けられた状態で基板Ｗが複数のチャックピン１３の上に置かれる。その後、搬送ロボットのハンドがチャンバー７の内部から退避し、チャンバー７の搬入搬出口８ａがシャッター９で閉じられる。
FIG. 7 is a process diagram for explaining an example of the processing of the substrate W performed by the substrate processing apparatus 1. The following operations are executed by the
When the substrate W is processed by the
基板Ｗが複数のチャックピン１３の上に置かれた後は、複数のチャックピン１３が基板Ｗの周縁部に押し付けられ、基板Ｗが複数のチャックピン１３によって把持される。また、ガード昇降ユニット１８が、スプラッシュガード１７を下位置から上位置に移動させる。これにより、スプラッシュガード１７の上端が基板Ｗよりも上方に配置される。その後、スピンモータ１４が駆動され、基板Ｗの回転が開始される。これにより、基板Ｗが所定の液処理速度（たとえば数百ｒｐｍ）で回転する。
After the substrate W is placed on the plurality of chuck pins 13, the plurality of chuck pins 13 are pressed against the peripheral edge of the substrate W, and the substrate W is gripped by the plurality of chuck pins 13. Further, the guard lifting / lowering
次に、ノズル移動ユニット２４が、複数のノズル２６を待機位置から処理位置に移動させる。これにより、複数の吐出口３４が平面視で基板Ｗに重なる。その後、複数の吐出バルブ５１等が制御され、薬液が複数のノズル２６から同時に吐出される（図７のステップＳ１）。複数のノズル２６は、ノズル移動ユニット２４が複数のノズル２６を静止させている状態で薬液を吐出する。複数の吐出バルブ５１が開かれてから所定時間が経過すると、複数のノズル２６からの薬液の吐出が同時に停止される（図７のステップＳ２）。その後、ノズル移動ユニット２４が、複数のノズル２６を処理位置から待機位置に移動させる。
Next, the
複数のノズル２６から吐出された薬液は、回転している基板Ｗの上面に着液した後、遠心力によって基板Ｗの上面に沿って外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に流れる。基板Ｗの上面周縁部に達した薬液は、基板Ｗの周囲に飛散し、スプラッシュガード１７の内周面に受け止められる。このようにして、薬液が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が基板Ｗ上に形成される。これにより、基板Ｗの上面全域が薬液で処理される。
The chemical liquid discharged from the plurality of
複数のノズル２６からの薬液の吐出が停止された後は、リンス液バルブ２３が開かれ、リンス液ノズル２１からのリンス液（純水）の吐出が開始される（図７のステップＳ３）。これにより、基板Ｗ上の薬液がリンス液によって洗い流され、基板Ｗの上面全域を覆うリンス液の液膜が形成される。リンス液バルブ２３が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２３が閉じられ、リンス液ノズル２１からのリンス液の吐出が停止される（図７のステップＳ４）。
After the discharge of the chemical liquid from the plurality of
リンス液ノズル２１からのリンス液の吐出が停止された後は、基板Ｗがスピンモータ１４によって回転方向に加速され、液処理速度よりも大きい乾燥速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗが回転する（図７のステップＳ５）。これにより、基板Ｗに付着しているリンス液が基板Ｗの周囲に振り切られ、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１４および基板Ｗの回転が停止される。
After the discharge of the rinsing liquid from the rinsing
基板Ｗの回転が停止された後は、ガード昇降ユニット１８が、スプラッシュガード１７を上位置から下位置に移動させる。さらに、複数のチャックピン１３による基板Ｗの保持が解除される。搬送ロボットは、複数のノズル２６がスピンチャック１１の上方から退避しており、スプラッシュガード１７が下位置に位置している状態で、ハンドをチャンバー７の内部に進入させる。その後、搬送ロボットは、ハンドによってスピンチャック１１上の基板Ｗを取り、この基板Ｗをチャンバー７から搬出する。
After the rotation of the substrate W is stopped, the guard lifting / lowering
図８は、基板Ｗのエッチング量の分布を示すグラフである。
図８に示す測定値Ａ〜測定値Ｃにおける基板Ｗの処理条件は、薬液を吐出するノズルを除き、同一である。
測定値Ａは、複数のノズル２６を静止させながら、複数の吐出口３４（１０個の吐出口３４）に薬液を吐出させて、基板Ｗをエッチングしたときのエッチング量の分布を示している。
FIG. 8 is a graph showing the distribution of the etching amount of the substrate W.
The processing conditions of the substrate W in the measurement values A to C shown in FIG. 8 are the same except for the nozzle that discharges the chemical solution.
The measured value A indicates the distribution of the etching amount when the chemical solution is discharged to the plurality of discharge ports 34 (ten discharge ports 34) while the plurality of
測定値Ｂは、全てのノズルヘッド３３が取り外された複数のノズル２６を静止させながら、複数の吐出口３４（４個の吐出口３４）に薬液を吐出させて、基板Ｗをエッチングしたときのエッチング量の分布を示している。すなわち、測定値Ｂは、４本のノズル本体２７にそれぞれ設けられた４つの吐出口３４（第１吐出口３４Ａに相当するもの）に薬液を吐出させたときのエッチング量の分布を示している。
The measured value B is obtained when the substrate W is etched by discharging the chemical liquid to the plurality of discharge ports 34 (four discharge ports 34) while stopping the plurality of
測定値Ｃは、１つの吐出口３４だけに薬液を吐出させ、薬液の着液位置を基板Ｗの上面中央部で固定したときのエッチング量の分布を示している。
測定値Ｃでは、基板Ｗの中央部から離れるにしたがってエッチング量が減少しており、エッチング量の分布が山形の曲線を示している。つまり、エッチング量は、薬液の着液位置で最も大きく、着液位置から離れるにしたがって減少している。これに対して、測定値Ａおよび測定値Ｂでは、測定値Ｃと比較して、基板Ｗの中央部以外の位置でのエッチング量が増加しており、エッチングの均一性が大幅に改善されている。
The measured value C indicates the distribution of the etching amount when the chemical liquid is discharged only to one
In the measured value C, the etching amount decreases as the distance from the center of the substrate W increases, and the etching amount distribution shows a mountain-shaped curve. That is, the etching amount is greatest at the position where the chemical solution is deposited, and decreases as the chemical solution is separated from the position. On the other hand, in the measured value A and the measured value B, the etching amount at positions other than the central portion of the substrate W is increased as compared with the measured value C, and the etching uniformity is greatly improved. Yes.
測定値Ｂでは、７つの山が形成されている。真ん中の山の頂点は、最も内側の着液位置に対応する位置であり、その外側の２つの山の頂点は、内側から２番目の着液位置に対応する位置である。さらに外側の２つの山の位置は、内側から３番目の着液位置に対応する位置であり、最も外側の２つの山の位置は、内側から４番目の着液位置に対応する位置である。 In the measurement value B, seven peaks are formed. The peak of the middle peak is a position corresponding to the innermost liquid landing position, and the peak of two outer peaks is a position corresponding to the second liquid landing position from the inside. Further, the positions of the two outer crests are positions corresponding to the third liquid landing position from the inner side, and the positions of the two outermost crests are positions corresponding to the fourth liquid landing position from the inner side.
測定値Ａでは、測定値Ｂと同様に、複数の着液位置に対応する複数の山が形成されている。測定値Ｂでは、吐出口３４の数が４個であるのに対し、測定値Ａでは、吐出口３４の数が１０個であるので、山の数が増加している。さらに、測定値Ｂと比較して、エッチング量の分布を示す線が、左右方向に延びる直線（エッチング量が一定の直線）に近づいており、エッチングの均一性が改善されている。
In the measurement value A, like the measurement value B, a plurality of peaks corresponding to a plurality of liquid landing positions are formed. In the measurement value B, the number of
以上のように本実施形態では、処理液を案内する供給流路４７が、複数の上流流路４８に分岐している。これにより、吐出口３４の数を増加させることができる。さらに、複数の下流流路５２に分岐した分岐上流流路が複数の上流流路４８に含まれているので、吐出口３４の数をさらに増加させることができる。
供給流路４７を流れる処理液は、上流流路４８または下流流路５２から吐出口３４に供給され、回転軸線Ａ１まわりに回転する基板Ｗの上面に向けて吐出される。複数の吐出口３４は、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。したがって、１つの吐出口３４だけに処理液を吐出させる場合と比較して、基板Ｗ上の処理液の温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。
As described above, in the present embodiment, the
The processing liquid flowing through the
また本実施形態では、吐出停止中に、液体を上流流路４８に供給し、下流ヒータ５３に加熱させる。下流ヒータ５３によって加熱された液体は、複数の吐出口３４から吐出されずに、上流流路４８からリターン流路５４に流れる。したがって、吐出停止中であっても、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。そのため、直ぐに処理液の吐出を再開できる。
In the present embodiment, the liquid is supplied to the
また本実施形態では、第１薬液タンク４１および第２薬液タンク６１にそれぞれ貯留された第１薬液および第２薬液が、供給流路４７に供給される。第１薬液および第２薬液を含む液体を吐出停止中に下流ヒータ５３に加熱させる場合、この液体を第１薬液タンク４１および第２薬液タンク６１に戻すことができないため、第１薬液および第２薬液の消費量が増える。本実施形態では、吐出停止中に、純水を上流流路４８に供給し、下流ヒータ５３に加熱させる。したがって、薬液の消費量を低減しながら、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。
In the present embodiment, the first chemical liquid and the second chemical liquid respectively stored in the first
また本実施形態では、吐出停止中に下流ヒータ５３を通過した処理液を回収ユニットに戻せるので、処理液の消費量を低減しながら、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。さらに、吐出停止中に下流ヒータ５３を通過した処理液を回収ユニットに戻さずに、排出することもできる。たとえば第１薬液タンク４１および第２薬液タンク６１にそれぞれ貯留された２種類の液体を供給流路４７に供給する場合、２種類の液体が処理液に含まれているので、この処理液を第１薬液タンク４１および第２薬液タンク６１に戻すことができない。本実施形態では、回収および排液を選択できるので、このような場合であっても、下流ヒータ５３の温度が安定した状態を維持できる。
Further, in the present embodiment, the processing liquid that has passed through the
また本実施形態では、複数の下流流路５２の上流端がチャンバー７内に配置されている。分岐上流流路は、チャンバー７内で複数の下流流路５２に分岐している。したがって、分岐上流流路がチャンバー７の外で分岐している場合と比較して、各下流流路５２の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から下流流路５２への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。
In the present embodiment, the upstream ends of the plurality of
また本実施形態では、複数の上流流路４８の上流端が流体ボックス５内に配置されている。供給流路４７は、流体ボックス５内で複数の上流流路４８に分岐している。したがって、供給流路４７が流体ボックス５よりも上流の位置で複数の上流流路４８に分岐している場合と比較して、各上流流路４８の長さ（液体が流れる方向の長さ）を短縮できる。これにより、処理液から上流流路４８への伝熱による処理液の温度低下を抑制できる。
In the present embodiment, the upstream ends of the plurality of
また本実施形態では、下流ヒータ５３によって上流温度よりも高温の下流温度で加熱された処理液が、最内上流流路（第１上流流路４８Ａ）以外の上流流路４８から最内吐出口（第１吐出口３４Ａ）以外の吐出口３４に供給され、この吐出口３４から吐出される。つまり、上流温度の処理液が最内吐出口から吐出される一方で、上流温度よりも高温の処理液が、最内吐出口よりも外側に位置する吐出口３４から吐出される。
In the present embodiment, the processing liquid heated at the downstream temperature higher than the upstream temperature by the
このように、基板Ｗの上面に供給される処理液の温度が回転軸線Ａ１から離れるにしたがって段階的に増加するので、同じ温度の処理液を各吐出口３４に吐出させる場合と比較して、温度の均一性を高めることができる。これにより、処理液の消費量を低減しながら、処理の均一性を高めることができる。
また本実施形態では、第１吐出口３４Ａと第２吐出口３４Ｂとが平面視で径方向Ｄｒに並んでいる。複数の吐出口３４が平面視で径方向Ｄｒに並ぶように、同じ長さの複数のノズル２６を長手方向Ｄ１に直交する水平方向に並べると、複数のノズル２６全体の幅が増加する（図９参照）。複数の吐出口３４が平面視で径方向Ｄｒに並ぶように、長さが異なる複数のノズル２６を鉛直方向に並べると、複数のノズル２６全体の高さが増加する（図１０参照）。
Thus, since the temperature of the processing liquid supplied to the upper surface of the substrate W increases stepwise as it moves away from the rotation axis A1, compared with the case where the processing liquid having the same temperature is discharged to each
In the present embodiment, the
これに対して、本実施形態では、複数のアーム部２８を長手方向Ｄ１に直交する水平な配列方向Ｄ２に並べる。さらに、複数のアーム部２８の先端２８ａが長手方向Ｄ１に関して回転軸線Ａ１側から第１ノズル２６Ａ〜第４ノズル２６Ｄの順番で並ぶように、複数のアーム部２８の先端２８ａを長手方向Ｄ１にずらす（図４参照）。これにより、複数のノズル２６全体の幅および高さの両方を抑えながら、複数の吐出口３４を平面視で径方向Ｄｒに並べることができる。
In contrast, in the present embodiment, the plurality of
本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前記実施形態では、ノズル２６の数が、４本である場合について説明したが、ノズル２６の数は、２または３本であってもよいし、５本以上であってもよい。
前記実施形態では、下流ヒータ５３が第１上流流路４８Ａに設けられておらず、第１上流流路４８Ａ以外の全ての上流流路４８に下流ヒータ５３が設けられている場合について説明したが、第１上流流路４８Ａを含む全ての上流流路４８に下流ヒータ５３が設けられていてもよい。リターン流路５４についても同様である。
Although the description of the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, in the embodiment, the case where the number of the
In the above embodiment, the case where the
前記実施形態では、ノズルヘッド３３が第１ノズル２６Ａに設けられておらず、第１ノズル２６Ａ以外の全てのノズル２６にノズルヘッド３３が取り付けられている場合について説明したが、第１ノズル２６Ａを含む全てのノズル２６にノズルヘッド３３が設けられていてもよい。これとは反対に、全てのノズル２６にノズルヘッド３３が設けられていなくてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
前記実施形態では、３つの下流流路５２と３つの吐出口３４とが、１つのノズルヘッド３３に形成されている場合について説明したが、１つのノズルヘッド３３に形成されている下流流路５２および吐出口３４の数は、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
前記実施形態では、分岐上流流路（第１上流流路４８Ａ以外の上流流路４８）が、チャンバー７内で複数の下流流路５２に分岐している場合について説明したが、分岐上流流路は、チャンバー７の外で分岐していてもよい。
In the embodiment, the case where the three
In the above embodiment, the case where the branch upstream channel (the
前記実施形態では、複数の吐出口３４が、平面視で径方向Ｄｒに並んでいる場合について説明したが、複数の吐出口３４が、回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されるのであれば、複数の吐出口３４は、平面視で径方向Ｄｒに並んでいなくてもよい。
前記実施形態では、複数のノズル２６を静止させながら、複数のノズル２６に薬液を吐出させる場合について説明したが、複数のノズル２６をノズル回動軸線Ａ２まわりに回動させながら、複数のノズル２６に薬液を吐出させてもよい。
In the embodiment, the case where the plurality of
In the above-described embodiment, the case has been described in which the plurality of
前記実施形態では、全ての吐出バルブ５１が同時に開かれ、全ての吐出バルブ５１が同時に閉じられる場合について説明したが、制御装置３は、外側の吐出口３４が処理液を吐出している時間が、内側の吐出口３４が処理液を吐出している時間よりも長くなるように、複数の吐出バルブ５１を制御してもよい。
前記実施形態では、吐出停止中に純水を下流ヒータ５３に加熱させる場合について説明したが、硫酸または過酸化水素水を吐出停止中に下流ヒータ５３に加熱させてもよい。この場合、硫酸または過酸化水素水の消費量を低減するために、吐出停止中に下流ヒータ５３に加熱された薬液（硫酸または過酸化水素水）を、回収ユニットとしての元のタンク（第１薬液タンク４１または第２薬液タンク６１）に戻してもよい。さらに、クーラーによって冷却した薬液を元のタンクに戻してもよい。
In the above embodiment, the case where all the
In the above embodiment, the case where pure water is heated by the
前記実施形態では、２種類の薬液（硫酸および過酸化水素水）を供給流路４７に供給し、２種類の薬液を含む混合薬液を複数の吐出口３４に吐出させる場合について説明したが、１種類の薬液が供給流路４７に供給され、複数の吐出口３４から吐出されてもよい。
前記実施形態では、回収流路６７および排液流路６９の両方がリターン流路５４に接続されている場合について説明したが。回収流路６７および排液流路６９の一方だけがリターン流路５４に接続されていてもよい。
In the above embodiment, the case where two types of chemical solutions (sulfuric acid and hydrogen peroxide solution) are supplied to the
In the above embodiment, the case where both the
制御装置３は、基板Ｗの表面の各部に供給される処理液の温度を処理前の薄膜の厚みに応じて制御することにより、処理後の薄膜の厚みを均一化してもよい。
図１１は、処理前後における薄膜の厚みと基板Ｗに供給される処理液の温度とのイメージを示すグラフである。図１１の一点鎖線は、処理前の膜厚を示しており、図１１の二点鎖線は、処理後の膜厚を示している。図１１の実線は、基板Ｗに供給される処理液の温度を示している。図１１の横軸は、基板Ｗの半径を示している。処理前の膜厚は、基板処理装置１以外の装置（たとえば、ホストコンピュータ）から基板処理装置１に入力されてもよいし、基板処理装置１に設けられた測定機によって測定されてもよい。
The
FIG. 11 is a graph showing an image of the thickness of the thin film and the temperature of the processing liquid supplied to the substrate W before and after the processing. A one-dot chain line in FIG. 11 indicates a film thickness before treatment, and a two-dot chain line in FIG. 11 indicates a film thickness after treatment. The solid line in FIG. 11 indicates the temperature of the processing liquid supplied to the substrate W. The horizontal axis in FIG. 11 indicates the radius of the substrate W. The film thickness before processing may be input to the substrate processing apparatus 1 from an apparatus (for example, a host computer) other than the substrate processing apparatus 1 or may be measured by a measuring machine provided in the substrate processing apparatus 1.
図１１に示す例の場合、制御装置３は、処理液の温度が処理前の膜厚と同様に変化するように、基板処理装置１を制御してもよい。具体的には、制御装置３は、複数の上流流路４８での処理液の温度が、処理前の膜厚に応じた温度となるように、複数の下流ヒータ５３を制御してもよい。
この場合、処理前の膜厚が相対的に大きい位置に相対的に高温の処理液が供給され、処理前の膜厚が相対的に小さい位置に相対的に低温の処理液が供給される。基板Ｗの表面に形成された薄膜のエッチング量は、高温の処理液が供給される位置で相対的に増加し、低温の処理液が供給される位置で相対的に減少する。そのため、処理後の薄膜の厚みが均一化される。
In the case of the example shown in FIG. 11, the
In this case, a relatively high temperature processing liquid is supplied to a position where the film thickness before processing is relatively large, and a relatively low temperature processing liquid is supplied to a position where the film thickness before processing is relatively small. The etching amount of the thin film formed on the surface of the substrate W relatively increases at a position where a high temperature processing liquid is supplied, and relatively decreases at a position where a low temperature processing liquid is supplied. Therefore, the thickness of the thin film after processing is made uniform.
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。 Two or more of all the aforementioned configurations may be combined. Two or more of all the above steps may be combined.
１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
５ ：流体ボックス
７ ：チャンバー
１１ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
２４ ：ノズル移動ユニット
２５ ：ホルダ
２６Ａ〜２６Ｄ ：第１〜第４ノズル
２７ ：ノズル本体
２８ ：アーム部
２８ａ ：先端
２９ ：先端部
３３ ：ノズルヘッド
３４Ａ ：第１吐出口（最内吐出口、主吐出口）
３４Ｂ ：第２吐出口（副吐出口）
３４Ｃ ：第３吐出口（副吐出口）
３４Ｄ ：第４吐出口（副吐出口）
４１ ：第１薬液タンク
４２ ：第１薬液流路
４３ ：第１上流ヒータ
４５ ：第１薬液供給バルブ（上流切替ユニット）
４７ ：供給流路
４８Ａ ：第１上流流路（最内上流流路、主上流流路）
４８Ｂ ：第２上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
４８Ｃ ：第３上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
４８Ｄ ：第４上流流路（分岐上流流路、副上流流路）
５１ ：吐出バルブ（下流切替ユニット）
５２ ：下流流路
５３ ：下流ヒータ
５４ ：リターン流路
５５ ：リターンバルブ（下流切替ユニット）
６１ ：第２薬液タンク
６２ ：第２薬液流路
６３ ：第２ポンプ
６４ ：第２薬液供給バルブ（上流切替ユニット）
６５ ：純水流路
６６ ：純水供給バルブ（上流切替ユニット）
６７ ：回収流路
６８ ：回収バルブ（回収・排液ユニット）
６９ ：排液流路
７０ ：排液バルブ（回収・排液ユニット）
Ａ１ ：回転軸線
Ｄ１ ：長手方向
Ｄ２ ：配列方向
Ｄｒ ：径方向
Ｗ ：基板
1: substrate processing device 3: control device 5: fluid box 7: chamber 11: spin chuck (substrate holding unit)
24: Nozzle moving unit 25:
34B: Second discharge port (sub discharge port)
34C: 3rd discharge port (sub discharge port)
34D: 4th discharge port (sub discharge port)
41: 1st chemical | medical solution tank 42: 1st chemical | medical solution flow path 43: 1st upstream heater 45: 1st chemical | medical solution supply valve (upstream switching unit)
47:
48B: 2nd upstream flow path (branch upstream flow path, sub upstream flow path)
48C: 3rd upstream flow path (branch upstream flow path, sub upstream flow path)
48D: 4th upstream flow path (branch upstream flow path, sub upstream flow path)
51: Discharge valve (downstream switching unit)
52: Downstream channel 53: Downstream heater 54: Return channel 55: Return valve (downstream switching unit)
61: Second chemical liquid tank 62: Second chemical liquid flow path 63: Second pump 64: Second chemical liquid supply valve (upstream switching unit)
65: Pure water flow path 66: Pure water supply valve (upstream switching unit)
67: Recovery flow path 68: Recovery valve (recovery / drainage unit)
69: Drainage channel 70: Drainage valve (collection / drainage unit)
A1: rotation axis D1: longitudinal direction D2: arrangement direction Dr: radial direction W: substrate
Claims (7)
上流ヒータと、供給流路と、複数の上流流路と、複数の吐出口と、複数のリターン流路と、複数の下流ヒータと、下流切替ユニットと、を含み、前記基板保持ユニットに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給システムとを含み、
前記上流ヒータは、前記供給流路に供給される液体を上流温度で加熱し、
前記供給流路は、液体を前記複数の上流流路に向けて案内し、
前記複数の上流流路は、前記供給流路から分岐しており、前記供給流路から供給された液体を前記複数の吐出口に向けて案内し、
前記複数の吐出口は、前記基板の上面中央部に向けて処理液を吐出する主吐出口と、前記上面中央部から離れており、前記回転軸線からの距離が異なる、前記基板の上面内の複数の位置に向けてそれぞれ処理液を吐出する複数の副吐出口と、を含み、前記回転軸線からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されており、前記複数の上流流路を介して供給された液体を前記基板保持ユニットに保持されている基板の上面に向けて吐出し、
前記複数の上流流路は、前記主吐出口に接続された主上流流路と、前記複数の副吐出口に接続された複数の副上流流路と、を含み、
前記複数のリターン流路は、前記複数の副吐出口よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、
前記複数の下流ヒータは、前記リターン流路と前記副上流流路との接続位置よりも上流の位置で前記複数の副上流流路にそれぞれ接続されており、前記複数の副上流流路を流れる液体を加熱し、
前記下流切替ユニットは、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された液体が前記複数の吐出口に供給される吐出状態と、前記供給流路から前記複数の上流流路に供給された液体が前記複数のリターン流路に供給される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、基板処理装置。 A substrate holding unit that rotates around a vertical rotation axis passing through the center of the substrate while holding the substrate horizontally;
An upstream heater, a supply channel, a plurality of upstream channels, a plurality of discharge ports, a plurality of return channels, a plurality of downstream heaters, and a downstream switching unit, and held by the substrate holding unit A processing liquid supply system for supplying the processing liquid to the substrate,
The upstream heater heats the liquid supplied to the supply flow path at an upstream temperature,
The supply channel guides liquid toward the plurality of upstream channels,
The plurality of upstream flow paths are branched from the supply flow path, and guide the liquid supplied from the supply flow path toward the plurality of discharge ports,
The plurality of discharge ports are separated from the main discharge port that discharges the processing liquid toward the upper surface center portion of the substrate, away from the upper surface center portion, and have different distances from the rotation axis. A plurality of sub-discharge ports that discharge the processing liquid toward a plurality of positions, respectively, and are arranged at a plurality of positions that are different in distance from the rotation axis, and are supplied via the plurality of upstream flow paths. Discharged the liquid toward the upper surface of the substrate held by the substrate holding unit,
The plurality of upstream channels include a main upstream channel connected to the main discharge port, and a plurality of sub-upstream channels connected to the plurality of sub-discharge ports,
The plurality of return channels are respectively connected to the plurality of sub-upstream channels at positions upstream of the plurality of sub-discharge ports.
The plurality of downstream heaters are respectively connected to the plurality of sub-upstream channels at positions upstream of the connection position between the return channel and the sub-upstream channel, and flow through the plurality of sub-upstream channels. Heating the liquid,
The downstream switching unit includes a discharge state in which liquid supplied from the supply flow path to the plurality of upstream flow paths is supplied to the plurality of discharge ports, and supply from the supply flow path to the plurality of upstream flow paths. A substrate processing apparatus that switches to any one of a plurality of states including a discharge stopped state in which the liquid is supplied to the plurality of return channels.
前記第１薬液流路は、前記供給流路に第１薬液を供給し、
前記第２薬液流路は、前記供給流路に第２薬液を供給し、
前記純水流路は、前記供給流路に純水を供給し、
前記上流切替ユニットは、第１薬液および第２薬液が前記供給流路に供給される吐出状態と、純水が前記供給流路に供給され、前記供給流路への第１薬液および第２薬液の供給が停止される吐出停止状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１に記載の基板処理装置。 The processing liquid supply system further includes a first chemical liquid flow path, a second chemical liquid flow path, a pure water flow path, and an upstream switching unit,
The first chemical liquid channel supplies the first chemical liquid to the supply channel,
The second chemical liquid channel supplies the second chemical liquid to the supply channel,
The pure water flow path supplies pure water to the supply flow path,
The upstream switching unit includes a discharge state in which the first chemical liquid and the second chemical liquid are supplied to the supply flow path, and pure water is supplied to the supply flow path, and the first chemical liquid and the second chemical liquid are supplied to the supply flow path. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is switched to one of a plurality of states including a discharge stop state in which the supply of is stopped.
前記排液流路は、前記複数のリターン流路に接続されており、
前記回収・排液切替ユニットは、前記複数のリターン流路を流れる液体が回収ユニットに案内される回収状態と、前記複数のリターン流路を流れる液体が前記排液流路に案内される排液状態と、を含む複数の状態のいずれかに切り替わる、請求項１または２に記載の基板処理装置。 The processing liquid supply system further includes a drainage flow path and a recovery / drainage switching unit,
The drainage flow path is connected to the plurality of return flow paths,
The recovery / drainage switching unit includes a recovery state in which the liquid flowing through the plurality of return channels is guided to the recovery unit, and a drainage liquid in which the liquid flowing through the plurality of return channels is guided to the drainage channel. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is switched to any one of a plurality of states including a state.
前記複数の副上流流路は、いずれも、前記複数の下流流路に分岐した分岐上流流路であり、前記下流流路ごとに前記副吐出口が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The processing liquid supply system further includes a plurality of downstream channels,
The plurality of sub-upstream channels are all branched upstream channels branched into the plurality of downstream channels, and the sub-discharge port is provided for each of the downstream channels. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims.
前記分岐上流流路は、前記チャンバー内で前記複数の下流流路に分岐している、請求項４に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus further includes a chamber for accommodating a substrate held by the substrate holding unit,
The substrate processing apparatus according to claim 4, wherein the branch upstream channel is branched into the plurality of downstream channels in the chamber.
前記複数の吐出口は、前記第１ノズルに設けられた第１吐出口と、前記第２ノズルに設けられた第２吐出口と、を含み、前記回転軸線に直交する径方向に平面視で並んでおり、
前記第１ノズルは、水平な長手方向に延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の先端から下方に延びる第１先端部と、を含み、
前記第２ノズルは、前記長手方向に延びる第２アーム部と、前記第２アーム部の先端から下方に延びる第２先端部と、を含み、
前記第１アーム部および第２アーム部は、前記長手方向に直交する水平な配列方向に並んでおり、
前記第１アーム部の先端と前記第２アーム部の先端は、前記第１アーム部の先端が前記回転軸線側に位置するように、平面視で前記長手方向に離れている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The processing liquid supply system further includes a first nozzle and a second nozzle,
The plurality of discharge ports include a first discharge port provided in the first nozzle and a second discharge port provided in the second nozzle, and is a plan view in a radial direction orthogonal to the rotation axis. Lined up
The first nozzle includes a first arm portion extending in a horizontal longitudinal direction, and a first tip portion extending downward from the tip of the first arm portion,
The second nozzle includes a second arm portion extending in the longitudinal direction, and a second tip portion extending downward from a tip of the second arm portion,
The first arm part and the second arm part are arranged in a horizontal arrangement direction orthogonal to the longitudinal direction,
The front end of the first arm part and the front end of the second arm part are separated in the longitudinal direction in plan view so that the front end of the first arm part is located on the rotation axis side. The substrate processing apparatus according to claim 6.
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