JP7390837B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Description
まず、ウエハWを液処理に適した温度まで昇温させるウエハ昇温工程(基板昇温工程)が実施される。ウエハ昇温工程は、後述する本処理工程(薬液処理工程)で用いられる薬液とは異なる温調用の流体(加熱された流体)をウエハWの裏面に供給することにより行われる。温調用の流体は、裏面ノズル51Aおよび温調用DIW供給機構53Aなどから構成された温調流体供給部(加熱流体供給部)により供給される。
次いで、ウエハWの表面全域にプリウエット液の液膜を形成する液膜形成工程と、ウエハWの表面を薬液で処理する本処理工程(薬液処理工程)が行われる。プリウエット液は、後述の本処理工程で用いる薬液と同じ薬液であってもよいし、後述の本処理工程で用いる薬液で置換容易な他の液体(例えばDIW、IPA(イソプロピルアルコール)等)であってもよい。
図4Bまたは図4Cのウエハ昇温工程を採用した場合であってかつ、温調用DIWが薬液により容易に置換されるものである場合(例えばDIWと薬液とが相溶性がある場合)、ウエハ昇温工程においてウエハWの表面に供給された温調用DIWをプリウエット液として用いることができる。裏面ノズル51AからウエハWの裏面に供給される温調用DIWの吐出流量および温度の推移は、先に説明した図4Aのウエハ昇温工程を採用した場合と同じでよい。
ウエハ降温工程は、本処理工程(薬液処理工程)で用いられる薬液とは異なる温調用(冷却用)の流体をウエハWの裏面に供給することにより行われる。温調用の流体は廉価かつ熱容量が大きいことが好ましく、最も好適な温調用流体はCDIWである。
裏面ノズル51BからのCDIWの吐出と並行して、ウエハWの表面にはリンス液供給用の表面ノズル41からリンス液が供給され、ウエハ表面にリンス工程が施される(図7参照)。なお、ウエハWの温度が十分に低下していれば、裏面ノズル51BからのCDIWの吐出を停止してもよい。
第1の手順では、表面薬液ノズル41Bからの薬液の供給を停止し、予め定められた時間(例えば数秒)振り切りによりウエハWの表面から薬液を除去し、その後に、IPA供給用の表面ノズル41(以下、簡便のため「表面IPAノズル41C」とも呼ぶ。)からIPAの吐出を開始する。そして、表面IPAノズル41Cから予め定められた時間だけIPAをウエハWに供給することにより、ウエハWの表面のリンス処理を行う。
第2の手順では、前述したオーバーラップ切替方式を用いて、表面薬液ノズル41Bから薬液を吐出している状態から、表面IPAノズル41CからIPAを吐出している状態に切り替える。そして、表面IPAノズル41Cから予め定められた時間だけIPAをウエハWに供給することにより、ウエハWの表面のリンス処理を行う。
上記第1の手順または第2の手順によるIPAリンスを実行した後、乾燥処理工程を行う。この乾燥処理は、乾燥用ガス例えば窒素ガス等の低酸素濃度かつ低湿度のガスをウエハWの表面に供給しながら、例えば、表面IPAノズル41Cから吐出されるIPAのウエハ表面上への着液点を、ウエハWの中心部から周縁部に移動させることにより行うことができる(図8参照)。乾燥用ガスは、乾燥用ガス供給用の表面ノズル41(以下、簡便のため「表面ガスノズル41D」とも呼ぶ。)から吐出することができ、この場合、ウエハ表面への乾燥用ガスの吹きつけ位置が、表面IPAノズル41CからのIPAのウエハ表面上への着液点よりもやや半径方向内側に維持されるように、表面IPAノズル41Cと表面ガスノズル41Dとを関連付けて移動させることが好ましい。
表面薬液ノズル41Bおよび表面リンスノズル41Eを用いて、前述したオーバーラップ切替方式により、ウエハWの表面に薬液が供給されている状態から常温のDIW(CDIW)が供給されている状態に切り替える。表面リンスノズル41EからCDIWを予め定められた時間だけ供給することにより(図7参照)、DIWリンスが完了する。
S1 基板昇温工程
S2 液膜形成工程
S3 薬液処理工程
S4 基板降温工程
Claims (15)
- 基板を加熱して前記基板の温度を上昇させる基板昇温工程と、
前記基板昇温工程の後に、前記基板を加熱するとともに第1回転数で回転させながら前記基板の第1面にプリウエット液を供給して、前記基板の第1面に前記プリウエット液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜形成工程の後に、前記基板を加熱するとともに前記第1回転数よりも低い第2回転数で回転させながら前記基板の第1面に薬液を供給して、前記基板の第1面を前記薬液で処理する薬液処理工程と、
前記薬液処理工程の後に前記基板の温度を低下させる基板降温工程と、
を備え、
前記基板昇温工程、前記液膜形成工程および薬液処理工程における前記基板の加熱は、前記薬液と異なる加熱された流体を少なくとも前記基板の前記第1面の裏側の第2面に供給することにより行われ、
前記基板昇温工程において前記基板の前記第2面に供給される前記加熱された流体の温度は、前記薬液処理工程における前記基板の目標温度よりも高い第1の温度であり、前記第2面に供給される前記加熱された流体の温度は、前記薬液処理工程が開始されるまでに前記第1の温度より低い第2の温度に下げられる、基板処理方法。 - 前記基板昇温工程における前記基板の加熱は、前記基板の前記第2面のみに前記薬液と異なる前記加熱された流体を供給することにより行われる、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程における前記基板の加熱は、さらに、前記基板の前記第1面に、前記液膜形成工程において前記基板の前記第1面に供給される前記プリウエット液の温度よりも高い温度に加熱された流体を供給することにより行われる、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程において前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体は、前記第1面の周縁部のみに供給される、請求項3に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程において前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体は、前記プリウエット液より温度が高い前記プリウエット液と同じ液体である、請求項3に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程において前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体、および前記プリウエット液はともにDIW(純水)である、請求項4に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程において前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体は、前記プリウエット液より温度が高い前記プリウエット液と異なる液である、請求項3に記載の基板処理方法。
- 前記液膜形成工程で用いられる前記プリウエット液は、前記薬液処理工程で用いられる前記薬液と同じ液であり、前記液膜形成工程では前記プリウエット液としての前記薬液が第1の流量で前記基板の前記第1面に供給され、前記薬液処理工程では前記薬液が前記第1の流量より小さい第2の流量で前記基板の前記第1面に供給される、請求項7に記載の基板処理方法。
- 前記基板昇温工程において前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体はDIW(純水)である、請求項8に記載の基板処理方法。
- 基板を加熱して前記基板の温度を上昇させる基板昇温工程と、
前記基板昇温工程の後に、前記基板を加熱するとともに第1回転数で回転させながら前記基板の第1面にプリウエット液を供給して、前記基板の第1面に前記プリウエット液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜形成工程の後に、前記基板を加熱するとともに前記第1回転数よりも低い第2回転数で回転させながら前記基板の第1面に薬液を供給して、前記基板の第1面を前記薬液で処理する薬液処理工程と、
前記薬液処理工程の後に前記基板の温度を低下させる基板降温工程と、
を備え、
前記基板昇温工程は、前記基板の前記第1面およびその裏側の第2面に前記薬液と異なる加熱された流体を供給することにより行われ、
前記基板昇温工程において、前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体は、前記液膜形成工程において前記基板の前記第1面に供給される前記プリウエット液の温度よりも高い温度に加熱された流体であり、
前記液膜形成工程および薬液処理工程における前記基板の加熱は、前記薬液と異なる加熱された流体を少なくとも前記基板の前記第1面の裏側の第2面に供給することにより行われる、基板処理方法。 - 基板を加熱して前記基板の温度を上昇させる基板昇温工程と、
前記基板昇温工程の後に、前記基板を加熱するとともに第1回転数で回転させながら前記基板の第1面にプリウエット液を供給して、前記基板の第1面に前記プリウエット液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜形成工程の後に、前記基板を加熱するとともに前記第1回転数よりも低い第2回転数で回転させながら前記基板の第1面に薬液を供給して、前記基板の第1面を前記薬液で処理する薬液処理工程と、
前記薬液処理工程の後に前記基板の温度を低下させる基板降温工程と、
を備え、
前記基板昇温工程は、前記基板の前記第1面の周縁部のみに前記薬液と異なる前記加熱された流体を供給することと、前記基板の前記第1面の裏側の第2面に前記薬液と異なる前記加熱された流体を供給することにより行われ、
前記基板昇温工程において、前記基板の前記第1面に供給される前記加熱された流体は、前記液膜形成工程において前記基板の前記第1面に供給される前記プリウエット液の温度よりも高い温度に加熱された流体であり、
前記液膜形成工程および薬液処理工程における前記基板の加熱は、前記薬液と異なる加熱された流体を少なくとも前記基板の前記第1面の裏側の第2面に供給することにより行われる、基板処理方法。 - 前記薬液処理工程において、前記薬液は常温で前記基板の前記第1面に供給される、請求項1から11のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記基板降温工程は、少なくとも、前記基板の前記第2面に、前記薬液処理工程における前記基板の目標温度よりも低い温度の、前記薬液と異なる流体を供給することにより行われる、請求項1から12のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 第1面とその裏側の第2面とを有する基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる回転駆動部と、
前記基板に薬液を供給する薬液供給部と、
前記基板に加熱された流体を供給する加熱流体供給部であって、前記基板保持部により保持された前記基板の第2面に向けて前記加熱された流体を吐出する加熱流体ノズルと、上流端が加熱流体供給源に接続されるとともに下流端が前記加熱流体ノズルに接続された加熱流体ラインと、上流端が低温流体供給源に接続されるとともに下流端が前記加熱流体ラインに接続され、前記加熱流体ラインに、前記加熱された流体よりも低い温度の低温流体を供給する低温流体ラインと、を有する加熱流体供給部と、
前記低温流体が前記加熱流体ラインに合流する位置よりも下流側の分岐点において前記加熱流体ラインから分岐するドレンラインと、
前記ドレンラインに設けられた温度センサと、
前記ドレンラインを開閉する第1開閉弁と、
前記分岐点の下流側の前記加熱流体ラインに設けられた第2開閉弁と、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加熱流体供給部により前記加熱された流体を前記基板に供給し、前記基板の温度を上昇させる基板昇温工程と、
前記基板昇温工程の後に、前記回転駆動部により前記基板を第1回転数で回転させながら、前記加熱流体供給部により前記加熱された流体を前記基板の前記第2面に供給するとともに、前記基板の前記第1面に、プリウエット液として、前記加熱流体供給部により前記加熱された流体を供給するか、若しくは、前記薬液供給部により薬液を供給することにより、前記基板の第1面に前記プリウエット液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜形成工程の後に、前記回転駆動部により前記基板を前記第1回転数より低い第2回転数で回転させながら、前記加熱流体供給部により前記加熱された流体を前記基板の前記第2面に供給するとともに、前記基板の前記第1面に、前記薬液供給部により前記基板の第1面に薬液を供給して、前記基板の第1面を薬液で処理する薬液処理工程と、
を実行させるように構成され、
前記制御部は、前記加熱された流体に対する前記低温流体の混合比を調節することにより、前記加熱流体ノズルから吐出される流体の温度を調整し、
前記制御部は、前記温度センサにより検出された温度が予め定められた値に達するまでは前記第2開閉弁を閉じた状態で第1開閉弁を開いて前記ドレンラインから前記加熱された流体を流し、前記温度センサにより検出された温度が予め定められた値に達したら第1開閉弁を閉じるとともに前記第2開閉弁を開いて前記加熱流体ノズルから前記加熱された流体を吐出させる、基板処理装置。 - 前記制御部は、前記第2開閉弁を閉じた状態で第1開閉弁を開いて前記ドレンラインから前記加熱された流体を流しているときに、前記温度センサにより検出された温度に基づいて前記加熱された流体に対する前記低温流体の混合比を制御する、請求項14に記載の基板処理装置。
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