JP7499655B2 - Substrate Processing Equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、基板処理装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a substrate processing apparatus.
半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの製造工程においては、ウェーハやガラス基板などの基板の表面に設けられた膜に、エッチング液を供給して所望のパターンを形成している。 In the manufacturing process of semiconductor devices and flat panel displays, an etching solution is supplied to a film formed on the surface of a substrate such as a wafer or glass substrate to form a desired pattern.
この様なエッチング処理を行う装置として、回転させた基板の中心領域に、エッチング液を供給する基板処理装置が提案されている。この場合、基板の中心領域に供給されたエッチング液は、遠心力により基板の周縁に向けて広がるので、基板の表面が供給されたエッチング液でエッチング処理されることになる。 As an apparatus for performing this type of etching process, a substrate processing apparatus has been proposed that supplies an etching solution to the central region of a rotating substrate. In this case, the etching solution supplied to the central region of the substrate spreads toward the periphery of the substrate due to centrifugal force, so that the surface of the substrate is etched with the supplied etching solution.
ここで、エッチング処理は、エッチング液とエッチング対象となる除去部分との化学反応により行われるため、エッチング液が除去部分に接触している時間を確保する必要がある。この場合、基板の回転数を高くすると、エッチング液の排出速度が速くなるので、エッチング反応が進まない。 Here, the etching process is carried out by a chemical reaction between the etching solution and the part to be removed, so it is necessary to ensure that the etching solution is in contact with the part to be removed. In this case, if the rotation speed of the substrate is increased, the etching solution is discharged faster, and the etching reaction does not proceed.
そこで、エッチング処理を行う際には、リンス液などの洗浄液による洗浄処理などの場合に比べて基板の回転数を低くしている。基板の回転数を低くすれば、エッチング液の排出速度が遅くなるので、エッチング液が除去部分に接触している時間を長くすることができる。それにより、エッチング対象物に対して、適切なエッチング反応をさせることができ、適切なエッチング処理ができる。 Therefore, when performing an etching process, the rotation speed of the substrate is set lower than when performing a cleaning process using a cleaning liquid such as a rinse liquid. By lowering the rotation speed of the substrate, the etching liquid is discharged more slowly, and the time that the etching liquid is in contact with the part to be removed can be increased. This allows an appropriate etching reaction to occur on the object to be etched, and allows for appropriate etching.
ところが、基板の周縁近傍においては、表面張力により、エッチング液が外部に排出されにくくなる。またさらに、エッチング処理の場合には基板の回転数を低くするので遠心力が小さくなる。そのため、遠心力によるエッチング液の排出がし難くなり、基板の周縁近傍にエッチング液が滞留しやすくなる。この場合、基板の中心領域に供給されたエッチング液は、除去部分との化学反応を行いつつ基板の周縁に向けて流れる。そのため、基板の周縁近傍に流れてきたエッチング液は既に使用されたエッチング液、すなわち、除去部分との反応性能が低下したエッチング液となる。反応性能が低下したエッチング液が、基板の周縁近傍に滞留すると、基板の周縁近傍におけるエッチングレートが低下して、基板の表面におけるエッチングレートの均一性が損なわれることになる。 However, near the edge of the substrate, surface tension makes it difficult for the etching solution to be discharged to the outside. Furthermore, in the case of etching, the rotation speed of the substrate is reduced, so the centrifugal force is reduced. This makes it difficult for the etching solution to be discharged by centrifugal force, and the etching solution tends to accumulate near the edge of the substrate. In this case, the etching solution supplied to the central region of the substrate flows toward the edge of the substrate while undergoing a chemical reaction with the removed portion. Therefore, the etching solution that has flowed near the edge of the substrate is an etching solution that has already been used, that is, an etching solution with reduced reactivity with the removed portion. When an etching solution with reduced reactivity accumulates near the edge of the substrate, the etching rate near the edge of the substrate decreases, and the uniformity of the etching rate on the surface of the substrate is impaired.
そのため、基板を載置する載置部に凹部を設け、凹部の内部に基板を収納した際に、載置部の凹部が開口する面と、基板の表面（エッチング処理を行う面）とが面一となるようにした基板処理装置が提案されている。載置部の面と基板の表面とが面一となっていれば、基板の表面が実質的に延長されたことになるので、基板の周縁近傍における表面張力を小さくすることができる。そのため、基板の周縁近傍に流れてきたエッチング液を載置部の面に排出するのが容易となる。この様にすれば、反応性能が低下したエッチング液が、基板の周縁近傍に滞留するのを抑制することができるので、基板の表面におけるエッチングレートの均一性を向上させることができる。 For this reason, a substrate processing apparatus has been proposed in which a recess is provided in the placement part on which the substrate is placed, and when the substrate is stored inside the recess, the surface where the recess of the placement part opens is flush with the surface of the substrate (the surface on which the etching process is performed). If the surface of the placement part and the surface of the substrate are flush with each other, the surface of the substrate is essentially extended, and the surface tension near the periphery of the substrate can be reduced. This makes it easier to drain the etching liquid that has flowed near the periphery of the substrate onto the surface of the placement part. In this way, etching liquid with reduced reaction performance can be prevented from accumulating near the periphery of the substrate, improving the uniformity of the etching rate on the surface of the substrate.
ここで、一般的には、エッチング処理に続けて、リンス液などの洗浄液による洗浄処理が行われる。例えば、前述した基板処理装置においては、凹部の内部に基板を収納した状態で、基板の中心領域にリンス液などの洗浄液が供給されることになる。そのため、エッチング処理後のリンス処理において、載置部の面と基板（基板の周縁）との隙間にある、エッチング処理で残留したエッチング液をリンス液で洗い流せない。つまり、載置部の面と基板との隙間にエッチング液が入り込んで、基板の外周面に残留した状態となる。この状態でリンス液を供給しても、隙間にエッチング液及び処理済みのリンス液が溜まって残留することになる。したがって、エッチング処理後の基板の洗浄度が低下するおそれがある。
そこで、エッチングレートの均一性を向上させることができ、且つ、エッチング処理後の基板の清浄度を向上させることができる基板処理装置の開発が望まれていた。
Here, generally, a cleaning process using a cleaning liquid such as a rinse liquid is performed following the etching process. For example, in the above-mentioned substrate processing apparatus, a cleaning liquid such as a rinse liquid is supplied to the central region of the substrate while the substrate is stored inside the recess. Therefore, in the rinse process after the etching process, the etching liquid remaining in the gap between the surface of the mounting part and the substrate (periphery of the substrate) after the etching process cannot be washed away with the rinse liquid. In other words, the etching liquid enters the gap between the surface of the mounting part and the substrate, and remains on the outer peripheral surface of the substrate. Even if a rinse liquid is supplied in this state, the etching liquid and the processed rinse liquid will accumulate and remain in the gap. Therefore, there is a risk that the cleanliness of the substrate after the etching process will be reduced.
Therefore, there has been a demand for the development of a substrate processing apparatus capable of improving the uniformity of the etching rate and improving the cleanliness of the substrate after etching.
本発明が解決しようとする課題は、エッチングレートの均一性を向上させることができ、且つ、エッチング処理後の基板の清浄度を向上させることができる基板処理装置を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a substrate processing apparatus that can improve the uniformity of the etching rate and can improve the cleanliness of the substrate after the etching process.
実施形態に係る基板処理装置は、保持した基板を回転可能な回転保持部と、回転する前記基板の表面の中心領域に、エッチング液を供給可能な第１の処理液供給部と、回転する前記基板の前記表面の中心領域に、洗浄液を供給可能な第２の処理液供給部と、前記回転保持部に保持された前記基板の外側に僅かな隙間を設けて位置し、上面が前記基板の前記表面と近接して並ぶ第１の位置と、前記基板の外周面が露出するよう前記第１の位置から離れた第２の位置と、の間で移動可能な、基板の周縁に沿った形状を有する制御体と、前記制御体の移動を制御可能なコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記エッチング液の供給を行う場合には、前記第１の位置に前記制御体を移動させ、前記洗浄液の供給を行う場合には、前記第２の位置に前記制御体を移動させる。
A substrate processing apparatus according to an embodiment includes a rotating holding unit capable of rotating a held substrate, a first processing liquid supply unit capable of supplying an etching liquid to a central region of the surface of the rotating substrate, a second processing liquid supply unit capable of supplying a cleaning liquid to the central region of the surface of the rotating substrate, a control body having a shape that follows the periphery of the substrate and positioned with a small gap outside the substrate held by the rotating holding unit and movable between a first position where the upper surface is closely aligned with the surface of the substrate and a second position away from the first position so that the outer peripheral surface of the substrate is exposed, and a controller capable of controlling the movement of the control body, wherein the controller moves the control body to the first position when the etching liquid is to be supplied, and moves the control body to the second position when the cleaning liquid is to be supplied .
本発明の実施形態によれば、エッチングレートを向上させることができ、且つ、エッチング処理後の基板の清浄度を向上させることができる基板処理装置が提供される。 According to an embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus is provided that can improve the etching rate and the cleanliness of the substrate after the etching process.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る基板処理装置は、例えば、半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの微細構造体の製造工程において用いることができる。例えば、ウェーハやガラス基板などの基板の表面に設けられた膜をエッチング処理する工程において用いることができる。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
The substrate processing apparatus according to the present embodiment can be used in, for example, a manufacturing process of a microstructure such as a semiconductor device or a flat panel display, etc. For example, the apparatus can be used in a process of etching a film provided on a surface of a substrate such as a wafer or a glass substrate.
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る基板処理装置１を例示するための模式図である。
図１に示すように、基板処理装置１には、回転保持部１０、供給部２０、流動制御部３０、およびコントローラ４０を有する。
なお、以下においては、一例として、複数の制御体３１が設けられる場合を例示するが、制御体３１は回転保持部１０に保持された基板１００の周縁に沿って１つ設けることもできる。複数の制御体３１を設ける場合には、基板１００の周縁を囲む１つ制御体３１を分割すればよい。複数に分割された制御体３１のそれぞれは、基板１００の周縁に沿って湾曲した形態を有する。例えば、複数に分割された制御体３１のそれぞれは、基板１００の周縁を囲んでいる。例えば、複数に分割された制御体３１のそれぞれは、基板１００の周縁に沿って湾曲した形状で設けられる。また、本実施例では、円盤状のウェーハで記載しているが、矩形状の基板であれば矩形の枠状に基板の周縁を囲む。
First Embodiment
FIG. 1 is a schematic view for illustrating a substrate processing apparatus 1 according to a first embodiment.
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 includes a
In the following, as an example, a case where a plurality of
コントローラ４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算部と、メモリなどの記憶部とを有する。コントローラ４０は、例えば、コンピュータなどである。
コントローラ４０は、例えば、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、基板処理装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
例えば、後述するように、コントローラ４０は、処理液供給部２４（第１の処理液供給部の一例に相当する）と、処理液供給部２５、２６（第２の処理液供給部の一例に相当する）と、基板１００の周縁近傍における処理液の流動を制御する制御体３１の移動と、を制御する。そして、例えば、コントローラ４０は、処理液供給部２４に、エッチング液１０１（第１の液の一例に相当する）の供給を行わせる場合には、制御体３１の上面３１ａが、エッチング液１０１が供給される基板１００の表面１００ａと近接して並ぶ位置（第１の位置の一例に相当する）に、複数の制御体３１を移動させる。また、例えば、コントローラ４０は、処理液供給部２５、２６に、洗浄液（第２の液の一例に相当する）の供給を行わせる場合には、制御体３１の上面３１ａが表面１００ａと近接して並ぶ位置から下方に離れた凹部１１ａ２の内部（第２の位置の一例に相当する）に、複数の制御体３１を移動させる。なお、制御体３１についての詳細は後述する。
The
The
For example, as described later, the
回転保持部１０は、基板１００を保持し、保持した基板１００を回転させる。回転保持部１０は、例えば、回転部１１、保持部１２、および回収部１３を有する。
The rotating and
回転部１１は、例えば、載置部１１ａ、シャフト１１ｂ、および回転駆動部１１ｃを有する。
載置部１１ａは、板状を呈する。載置部１１ａの形状は、例えば、基板Ｗと同じ円形状であり、載置部１１ａの大きさは基板１００よりも大きい。載置部１１ａの、複数の保持部１２が設けられた側の面（基板１００と対向する面）１１ａ１には凹部１１ａ２が設けられる。凹部１１ａ２は、載置部１１ａの周縁に沿って設けられる。凹部１１ａ２は、面１１ａ１の周縁に形成された所定の幅の溝である。凹部１１ａ２の内部には、流動制御部３０の制御体３１を収納することができる。制御体３１が凹部１１ａ２の内部に収納された際には、制御体３１の上面３１ａと、載置部１１ａの面１１ａ１とが面一、または、制御体３１の上面３１ａが面１１ａ１よりも若干下側（シャフト１１ｂ側）になっている。制御体３１が上昇していると、基板１００の乾燥時に高速回転した時、制御体３１により、基板１００の外周部に乱流を発生させてしまい、基板１００の周縁から飛散される処理液がその乱流により、処理室内に飛散もしくは、基板１００の表面に再付着させる恐れがある。
The rotating
The
シャフト１１ｂは柱状を呈し、載置部１１ａの、基板１００が載置される側とは反対側の面に接続されている。例えば、シャフト１１ｂは載置部１１ａと一体に形成することができる。
回転駆動部１１ｃは、シャフト１１ｂを介して載置部１１ａを回転させる。また、回転駆動部１１ｃは、載置部１１ａの回転速度と回転方向を制御可能なものである。回転駆動部１１ｃは、例えば、サーボモータなどの制御モータを備えたものである。
The
The
図２に示すように、保持部１２は柱状を呈し、載置部１１ａの面１１ａ１の周縁近傍に設けられる。保持部１２は、複数設けられる。複数の保持部１２の基板１００側の側面には切り欠き部１２ａが設けられ、複数の切り欠き部１２ａの内部に基板１００の端面が接触し、保持されるようになっている。この様にすれば、遠心力で基板１００の位置がズレるのを抑制することができる。
As shown in FIG. 2, the holding
図１に示すように、回収部１３は、例えば、カップ１３ａ、および移動部１３ｂを有する。
カップ１３ａは、筒状を呈する。カップ１３ａの内部には、載置部１１ａ、シャフト１１ｂ、および保持部１２を設けられる。すなわち、カップ１３ａは、載置部１１ａを囲んでいる。カップ１３ａは、載置部１１ａに保持された基板１００の表面１００ａが露出するように開口している。カップ１３ａの下方側の端部には底板（不図示）が設けられる。シャフト１１ｂは、底板に設けられた孔（不図示）の内部を挿通している。シャフト１１ｂの下方側の端部は、カップ１３ａの外側に設けられ、回転駆動部１１ｃが接続される。カップ１３ａの底板には、配管を介して回収タンクを接続することができる。基板１００の表面１００ａに供給され、遠心力により基板１００の外部に排出された処理液は、カップ１３ａの内壁により捕捉される。カップ１３ａの開口側は、基板１００の径方向内側に向けて傾斜しているので、カップ１３ａの外部に処理液が飛散するのを抑制することができる。カップ１３ａの内壁により捕捉された処理液は、カップ１３ａの内部に収納され、配管を介して回収タンクに送られる。
As shown in FIG. 1, the
The
移動部１３ｂは、回転部１１の中心軸方向におけるカップ１３ａの位置を変化させる。移動部１３ｂは、例えば、エアシリンダなどを備えている。例えば、処理液を基板１００の表面１００ａに供給する際には、図１に示すように、移動部１３ｂによりカップ１３ａの位置を上昇させて、カップ１３ａの内部に基板１００が位置するようにする。この様にすれば、基板１００の外部に排出された処理液を捕捉するのが容易となる。一方、保持部１２に基板１００を載置する際や、保持部１２にから基板１００を取り出す際には、移動部１３ｂによりカップ１３ａの位置を下降させて、カップ１３ａの開口の近傍に保持部１２が位置するようにする。この様にすれば、基板１００の受け渡しが容易となる。
The moving
供給部２０は、回転保持部１０に保持された基板１００の表面１００ａに処理液を供給する。
供給部２０は、例えば、ノズル２１、アーム２２、アーム駆動部２３、処理液供給部２４、処理液供給部２５、および処理液供給部２６を有する。
The
The
ノズル２１は、載置部１１ａの、シャフト１１ｂが設けられる側とは反対側に設ける。ノズル２１の、載置部１１ａ側の端部には吐出口２１ａを設ける。ノズル２１の内部には処理液を吐出口２１ａに導くための空間を設ける。ノズル２１の、吐出口２１ａ側とは反対側の端部や、ノズル２１の側面には、ノズル２１の内部に処理液を供給するための供給口を設ける。
The
アーム２２は、一方の端部側にノズル２１を保持し、保持したノズル２１の位置を移動させる。アーム２２は、例えば、シャフト１１ｂの中心軸に平行な軸を回転中心として旋回可能なものとする。例えば、処理液を基板１００の表面１００ａに供給する際には、アーム２２は、ノズル２１の吐出口２１ａが、基板１００の表面１００ａの中心領域の上方に位置するようにノズル２１の位置を移動させる。保持部１２への基板１００の受け渡しを行う際には、アーム２２は、載置部１１ａの外側にノズル２１を退避させる。
アーム駆動部２３は、例えば、エアシリンダや、サーボモータなどの制御モータを有する。
The
The
処理液供給部２４は、処理液の一種であるエッチング液１０１をノズル２１に供給する。エッチング液１０１は加熱されたものとする。すなわち、処理液供給部２４は、回転する基板１００の、表面１００ａの中心領域に、加熱されたエッチング液１０１を供給する。
The processing
処理液供給部２４は、例えば、タンク２４ａ、供給部２４ｂ、処理液制御部２４ｃ、および加熱部２４ｄを有する。
タンク２４ａは、内部にエッチング液１０１を収納する。エッチング液１０１としては、例えば、フッ酸と硝酸を含む液、フッ酸と酢酸と硝酸とを含む液、リン酸を含む液などである。
The treatment
The
供給部２４ｂは、タンク２４ａの内部に収納されているエッチング液１０１をノズル２１に供給する。供給部２４ｂは、例えば、ケミカルポンプなどである。
処理液制御部２４ｃは、供給部２４ｂとノズル２１との間に設けることができる。処理液制御部２４ｃは、例えば、エッチング液１０１の流量や圧力などを制御する。また、処理液制御部２４ｃは、エッチング液１０１の供給と供給の停止を制御する。
The
The treatment
ここで、エッチング液１０１の温度が高くなれば、エッチング液１０１と除去部分との反応が促進されるので、エッチングレートの向上、ひいては生産性の向上を図ることができる。そのため、タンク２４ａの内部には加熱部２４ｄを設ける。加熱部２４ｄは、例えば、通電によりジュール熱を発生するヒータなどとする。
Here, if the temperature of the
この場合、加熱部２４ｄは、エッチング液１０１の種類に応じてエッチング液１０１の温度を変化させる。例えば、エッチング液１０１がフッ酸と酢酸と硝酸とを含む液の場合には、加熱部２４ｄは、基板１００の表面１００ａの中心領域に供給されたエッチング液１０１の温度が８０℃程度となるように、タンク２４ａに収納されているエッチング液１０１を加熱する。例えば、エッチング液１０１がリン酸を含む液の場合には、加熱部２４ｄは、基板１００の表面１００ａの中心領域に供給されたエッチング液１０１の温度が１６０℃程度となるように、タンク２４ａに収納されているエッチング液１０１を加熱する。
In this case, the
タンク２４ａ、供給部２４ｂ、処理液制御部２４ｃ、および、これらを接続する配管の、少なくともエッチング液１０１と接触する部分は、耐熱性と耐薬品性の高い材料を用いて形成することが好ましい。例えば、これらをフッ素樹脂などから形成したり、フッ素樹脂などをコーティングしたりする。
At least the parts of the
なお、エッチング液１０１の成分や温度は例示をしたものに限定されるわけではなく、除去部分の材料に応じて適宜変更することができる。この場合、エッチング液１０１の成分および温度と、除去部分の材料との関係は、例えば、予め実験やシミュレーションを行うことで求める。
The components and temperature of the
処理液供給部２５は、処理液の一種であるアルカリ洗浄液１０２をノズル２１に供給する。すなわち、処理液供給部２５は、回転する基板１００の、表面１００ａの中心領域に、アルカリ洗浄液１０２を供給する。
The treatment
処理液供給部２５は、例えば、タンク２５ａ、供給部２５ｂ、および処理液制御部２５ｃを有する。
タンク２５ａは、内部にアルカリ洗浄液１０２を収納することができる。アルカリ洗浄液１０２は、例えば、ＡＰＭ（アンモニアと過酸化水素水の混合液）などである。
The treatment
The
供給部２５ｂは、タンク２５ａの内部に収納されているアルカリ洗浄液１０２をノズル２１に供給する。供給部２５ｂは、例えば、ケミカルポンプなどとする。
処理液制御部２５ｃは、供給部２５ｂとノズル２１との間に設けることができる。処理液制御部２５ｃは、例えば、アルカリ洗浄液１０２の流量や圧力などを制御する。また、処理液制御部２５ｃは、アルカリ洗浄液１０２の供給と供給の停止を制御する。
The
The treatment
タンク２５ａ、供給部２５ｂ、処理液制御部２５ｃ、および、これらを接続する配管の、少なくともアルカリ洗浄液１０２と接触する部分は、耐薬品性の高い材料を用いて形成することが好ましい。なお、アルカリ洗浄液１０２の場合は、必ずしも耐熱性の高い材料とする必要はないが、処理液供給部２４の場合と同様とする。例えば、これらをフッ素樹脂などから形成したり、フッ素樹脂などをコーティングしたりする。この様にすれば、構成が同じ処理液供給部を設ければよいので、基板処理装置１の製造工程を簡略化することができる。
At least the parts of the
なお、アルカリ洗浄液１０２による洗浄は、エッチング液１０１によるエッチング処理の後に行う。そのため、アルカリ洗浄液１０２による洗浄は、エッチング液１０１の種類によっては省くこともできる。例えば、エッチング液１０１がリン酸を含む液の場合にはアルカリ洗浄液１０２による洗浄を行い、エッチング液１０１がフッ酸と酢酸と硝酸とを含む液の場合にはアルカリ洗浄液１０２による洗浄を省く。
そのため、処理液供給部２５は、必要に応じて設ける。ただし、処理液供給部２５が設けられていれば、エッチング液１０１の種類が変更になった場合の対応が容易となる。
Note that cleaning with the
Therefore, the processing
処理液供給部２６は、処理液の一種であるリンス液１０３をノズル２１に供給する。なお、リンス液１０３は、洗浄液の一種である。処理液供給部２６は、回転する基板１００の、表面１００ａの中心領域に、リンス液１０３を供給する。
The processing
処理液供給部２６は、例えば、タンク２６ａ、供給部２６ｂ、および処理液制御部２６ｃを有する。
タンク２６ａは、内部にリンス液１０３を収納することができる。リンス液１０３は、例えば、純水などである。
The treatment
The
供給部２６ｂは、タンク２６ａの内部に収納されているリンス液１０３をノズル２１に供給する。供給部２６ｂは、例えば、ケミカルポンプなどとする。
処理液制御部２６ｃは、供給部２６ｂとノズル２１との間に設ける。処理液制御部２６ｃは、例えば、リンス液１０３の流量や圧力などを制御する。また、処理液制御部２６ｃは、リンス液１０３の供給と供給の停止を制御する。
The
The processing
タンク２６ａ、供給部２６ｂ、処理液制御部２６ｃ、および、これらを接続する配管は、必ずしも、耐薬品性の高い材料および耐熱性の高い材料を用いて形成する必要はないが、処理液供給部２４の場合と同様とする。例えば、これらをフッ素樹脂などから形成したり、フッ素樹脂などをコーティングしたりする。この様にすれば、構成が同じ処理液供給部を設ければよいので、基板処理装置１の製造工程を簡略化する。
The
また、以上においては、１つのノズル２１に、処理液供給部２４～２６を接続する場合を例示したが、複数のノズル２１を設けることもできる。例えば、処理液供給部２４～２６毎にノズル２１を設ける。エッチング液１０１を供給する処理液供給部２４に対して１つのノズル２１を設け、アルカリ洗浄液１０２やリンス液１０３などの洗浄液を供給する処理液供給部２５、２６に対して１つのノズル２１を設ける。ノズル２１を兼用化すれば製造コストの低減を図ることができる。処理液の性質に応じてノズル２１を設ければ、処理液の変質を抑制するのが容易となる。
なお、例えば、処理液が前述したものであれば、図１に示すように、１つのノズル２１に、処理液供給部２４～２６を接続する。
In the above, the case where the processing
For example, if the processing liquid is one as described above, processing
図２は、流動制御部３０を例示するための模式平面図である。
なお、図２は、エッチング液１０１の流動状態を制御する場合の制御体３１の位置を表している。
図３は、図１におけるＡ部の模式拡大図である。
図４は、流動制御部３０が設けられていない場合のエッチング液１０１の流動状態を例示するための模式断面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view illustrating the
FIG. 2 shows the position of the
FIG. 3 is a schematic enlarged view of part A in FIG.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating the flow state of the
ここで、エッチング液１０１を用いたエッチング処理は、エッチング液１０１とエッチング対象となる除去部分との化学反応により行われる。この化学反応にはある程度の時間を要するため、エッチング液１０１とエッチング対象となる除去部分とがある程度の間、接触している必要がある。この場合、基板１００の回転数を高くすると、エッチング液１０１の排出速度が速くなる。そこで、エッチング処理を行う際には、リンス液１０３などの洗浄液による洗浄処理の場合に比べて基板１００の回転数を低くする。基板１００の回転数を低くすれば、エッチング液１０１の排出速度が遅くなるので、エッチング液１０１が除去部分に接触している時間を長くする。
Here, the etching process using the
ところが、基板１００の周縁近傍においては、表面張力により、エッチング液１０１が外部に排出されにくくなる。またさらに、エッチング処理の場合には基板１００の回転数を低くするので遠心力が小さくなる。そのため、遠心力によるエッチング液１０１の排出がし難くなり、図４に示すように、基板１００の周縁近傍にエッチング液１０１が滞留しやすくなる。この場合、基板１００の中心領域に供給されたエッチング液１０１は、エッチング対象となる除去部分との化学反応を行いつつ基板１００の周縁に向けて流れる。そのため、基板１００の周縁近傍に流れてきたエッチング液１０１は既にエッチング対象となる除去部分との化学反応が行われたエッチング液１０１、すなわち、除去部分との反応性能が低下したエッチング液１０１となる。反応性能が低下したエッチング液１０１が、基板１００の周縁近傍に滞留すると、基板１００の周縁近傍におけるエッチング対象となる除去部分との化学反応が進まなくなる。つまり、基板１００の周縁近傍におけるエッチングレートが低下して、基板１００の表面１００ａにおける中央領域のエッチングレートと周縁領域のエッチングレートとに差が生じることになる。
However, in the vicinity of the periphery of the
そのため、図２および図３に示すように、エッチング液１０１を用いて基板１００のエッチング処理を行う場合には、基板１００の外側に流動制御部３０の制御体３１が位置するようにしている。すなわち、複数の制御体３１の上面３１ａが、基板１００の処理液が供給される表面１００ａと近接して平行に並ぶようにしている。この様にすれば、エッチング液１０１が基板１００から制御体３１に流れるので、図３に示すように、エッチング液１０１の表面張力が大きくなる部分が、制御体３１の外周縁側に移動する。その結果、反応性能が低下したエッチング液１０１が、基板１００の周縁近傍に滞留するのを抑制することができるので、反応性能が低下していないエッチング液１０１を基板１００の周縁近傍に円滑に供給することができる。そのため、基板１００の周縁近傍のエッチングレートの低下を防ぐことができ、基板１００の中心領域と周縁近傍とのエッチングレートの均一性を図ることができる。
2 and 3, when etching the
この場合、図３に示すように、制御体３１の上面３１ａと、基板１００の表面１００ａとが面一、または、制御体３１の上面３１ａが表面１００ａよりも若干下側（載置部１１ａ側）になるようにすることが好ましい。この様にすれば、エッチング液１０１が制御体３１に乗り移る際の抵抗を抑制することができるので、エッチング液１０１を基板１００の周縁近傍に円滑に供給するのがさらに容易となる。
In this case, as shown in FIG. 3, it is preferable that the
また、制御体３１の側面と基板１００の側面が接触すると、パーティクルが発生したり、基板１００が損傷したりするおそれがある。そのため、図３に示すように、制御体３１の、基板１００側の側面３１ｂと基板１００の側面との間には、僅かな隙間Ｓが設けられるようにすることが好ましい。なお、制御体３１の側面３１ｂと基板１００の側面との接触を防止するための隙間Ｓは、僅かな寸法で足りるため、エッチング液１０１が隙間Ｓを介して基板１００の裏面１００ｂ側に漏れる量は少なくすることができる。
In addition, if the side of the
図３に示すように、制御体３１の側面３１ｂは傾斜面とする。側面３１ｂは、一端が基板１００に近接し、他端が基板１００と離れる方向に傾斜させる。すなわち、制御体３１の側面３１ｂと、基板１００の中心との間の距離は、載置部１１ａ側になるに従い大きくする。この様にすれば、基板１００の側面（ベベル面）が外側に突出する曲面であったとしても、制御体３１の上面３１ａと、基板１００の表面１００ａとの間の距離を小さくするのが容易となる。そのため、エッチング液１０１が制御体３１に乗り移る際の抵抗を抑制したり、エッチング液１０１が隙間Ｓを介して基板１００の裏面１００ｂ側に漏れるのを抑制したりするのが容易となる。
As shown in FIG. 3, the
ここで、後述するように、エッチング液１０１を用いたエッチング処理に続けて、アルカリ洗浄液１０２やリンス液１０３などの洗浄液を用いた洗浄処理が行われる。例えば、回転する基板１００の表面１００ａの中心領域に、アルカリ洗浄液１０２を供給することができる。例えば、回転する基板１００の表面１００ａの中心領域に、リンス液１０３を供給することができる。基板１００の表面１００ａの中心領域に供給された洗浄液は、遠心力により、基板１００の表面１００ａを流れて基板１００の外側に排出される。
Here, as described below, following the etching process using the
ところが、基板１００の外側に制御体３１が位置していると、制御体３１と基板１００の間の隙間Ｓに処理液が残り、エッチング処理後の基板１００の清浄度が低下するおそれがある。
However, if the
そこで、リンス液１０３などの洗浄液を用いた洗浄処理を行う際、好ましくは、洗浄処理の開始前に、には、制御体３１を載置部１１ａ側に移動させるようにしている。例えば、後述する図７に示すように、制御体３１を載置部１１ａの凹部１１ａ２の内部に収納するようにしている。
ここで、エッチング処理時に制御体３１と基板１００の周縁とが並ぶと、エッチング液が基板１００の周縁から制御体３１に乗り移る。このとき、基板１００の周縁と制御体３１との間の隙間には、エッチング液が入り込む。つまり、基板１００の外周面（ベベル）にエッチング液が残ることになる。
制御体３１が格納されれば、基板１００の外周面が露出する。これにより、リンス液が基板１００の外周面に流れ込むので、外周面に付着するエッチング液をリンス液で洗い流せることができる。そのため、エッチング処理後の洗浄度が向上する。
また、基板１００の周縁近傍に流れてきた洗浄液を基板１００の外部に直接排出させることができるので、洗浄液の排出の円滑化、ひいては、エッチング処理後の基板１００の清浄度の向上を図ることができる。
Therefore, when performing a cleaning process using a cleaning liquid such as the rinse liquid 103, the
Here, when the
When the
In addition, since the cleaning liquid that has flowed near the periphery of the
次に、流動制御部３０の構成の一例についてさらに説明する。
図５～図７は、流動制御部３０の構成を例示するための模式図である。
なお、図５は、エッチング液１０１の流動状態を制御する場合の制御体３１の位置を表している。
図６は、図５における流動制御部３０を矢印Ｂの方向から見た図である。
また、図７は、制御体３１を載置部１１ａの凹部１１ａ２の内部に収納した状態を表している。例えば、図７は、アルカリ洗浄液１０２やリンス液１０３などの洗浄液を用いた洗浄処理や、乾燥処理（いわゆるスピン乾燥）などを行う場合の制御体３１の位置を表している。
Next, an example of the configuration of the
5 to 7 are schematic diagrams illustrating the configuration of the
FIG. 5 shows the position of the
FIG. 6 is a view of the
7 shows a state in which the
図５～図７に示すように、流動制御部３０は、制御体３１、リンク機構部３２、および駆動部３３を有する。
この場合、制御体３１は、回転保持部１０に保持された基板１００の外側の領域に複数設ける。例えば、図２に例示をしたものは、基板１００の周縁に沿って６つの制御体３１が設けられている。なお、制御体３１の数は、図２に例示をしたものに限定されるわけではなく、基板１００の大きさに応じて適宜変更することができる。複数の制御体３１は、載置部１１ａの中心軸を中心として、載置部１１ａと同速度で回転する。すなわち、回転保持部１０は、複数の制御体３１と基板１００とを同速度で回転させる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
In this case, a plurality of
制御体３１は、例えば、板状を呈するものとする。制御体３１は、例えば、石英、セラミックス（ＳｉＣ）などのように、薬液耐性があり、耐熱性があり、汚染を出さないような材料から形成することが好ましい。この様にすれば、基板１００の周縁近傍にあるエッチング液１０１の温度が、制御体３１により低下するのを抑制することができる。平面視における制御体３１の内側面側の形状は、基板１０の周縁と略同じ形状とする。図２に示すように、平面視における制御体３１の内側面側の形状は、例えば、円弧とする。なお、制御体３１の側面３１ｂの形状や、図５～図７における制御体３１の位置については、前述したとおりである。
The
リンク機構部３２は、１つの制御体３１に対して少なくとも１つ設ける。リンク機構部３２は、例えば、いわゆる平行クランク機構とする。
図５～図７に例示をしたものの場合には、リンク機構部３２は、シャフト３２ａ、シャフト３２ｂ、リンクプレート３２ｃ、リンクプレート３２ｄ、保持部３２ｅ、付勢部３２ｆ、軸受け３２ｇ、および磁石３２ｈを有している。
At least one
In the example shown in Figures 5 to 7, the
シャフト３２ａは、棒状を呈し、一方の端部を制御体３１の下面３１ｃに接続される。シャフト３２ａの他方の端部は、載置部１１ａの内部に設ける。
シャフト３２ｂは、棒状を呈し、シャフト３２ａと略平行に設ける。シャフト３２ｂの一方の端部は、載置部１１ａの内部に設ける。シャフト３２ｂの他方の端部は、載置部１１ａの外部に設ける。
The
The
リンクプレート３２ｃは、板状を呈するものとする。リンクプレート３２ｃの一方の端部の近傍は、ピン３２ｃ１を介してシャフト３２ａと接続することができる。リンクプレート３２ｃの他方の端部の近傍は、ピン３２ｃ２を介してシャフト３２ｂと接続される。リンクプレート３２ｃは、シャフト３２ａ、３２ｂに対して回動可能に設ける。
The
リンクプレート３２ｄは、板状を呈するものとする。リンクプレート３２ｄは、リンクプレート３２ｃと略平行に設ける。リンクプレート３２ｄの一方の端部の近傍は、ピン３２ｄ１を介してシャフト３２ａと接続される。リンクプレート３２ｄの他方の端部の近傍は、ピン３２ｄ２を介してシャフト３２ｂと接続される。リンクプレート３２ｄは、シャフト３２ａ、３２ｂに対して回動可能に設ける。
The
この場合、ピン３２ｃ１とピン３２ｄ１との間の距離は、ピン３２ｃ２とピン３２ｄ２との間の距離と同じにする。また、ピン３２ｃ１とピン３２ｃ２との間の距離は、ピン３２ｄ１とピン３２ｄ２との間の距離と同じにする。そのため、シャフト３２ａはシャフト３２ｂに対して略平行状態を保ちつつ動く。
In this case, the distance between pins 32c1 and 32d1 is set to be the same as the distance between pins 32c2 and 32d2. The distance between pins 32c1 and 32c2 is set to be the same as the distance between pins 32d1 and 32d2. Therefore,
保持部３２ｅは、載置部１１ａの内部に設ける。リンクプレート３２ｃの中心はピン３２ｃ３を介して保持部３２ｅと接続される。リンクプレート３２ｄの中心はピン３２ｄ３を介して保持部３２ｅと接続することができる。リンクプレート３２ｃ、３２ｄは、保持部３２ｅに対して回動可能に設けることができる。なお、リンクプレート３２ｃ、３２ｄを回動可能とする機構の図示は省略する。ピン３２ｃ１とピン３２ｃ３との間の距離は、ピン３２ｃ２とピン３２ｃ３との間の距離と略同じとする。ピン３２ｄ１とピン３２ｄ３との間の距離は、ピン３２ｄ２とピン３２ｄ３との間の距離と略同じとする。
The holding
付勢部３２ｆは、載置部１１ａの内部に設ける。付勢部３２の一端は、シャフト３２ｂの基板１００側の端部に接続され、他端は載置部１１ａの凹部１１ａ２側に接続されている。付勢部３２ｆは、シャフト３２ｂを基板１００から離れる方向に付勢する。付勢部３２ｆは、例えば、圧縮バネとする。
The biasing
軸受け３２ｇは、載置部１１ａの内部に設ける。軸受け３２ｇの内部にはシャフト３２ｂを挿通する。軸受け３２ｇは、シャフト３２ｂが基板１００の表面１００ａに略垂直な方向に移動できるように、シャフト３２ｂを案内する。
磁石３２ｈは、例えば、永久磁石とする。磁石３２ｈは、シャフト３２ｂの下端側に設ける。
The
The
駆動部３３は、複数のリンク機構部３２に対して１つ設ける。駆動部３３は、載置部１１ａの外部に設けられ、完全に分離している。例えば、図５に示すように、駆動部３３は、載置部１１ａの下方に設ける。駆動部３３は、シャフト３２ｂの位置を変化させることで、リンク機構部３２を駆動する。
駆動部３３は、磁石３３ａ、取付部３３ｂ、および昇降部３３ｃを有する。
One drive unit 33 is provided for each of the
The driving unit 33 has a
磁石３３ａは、例えば、リング状の永久磁石とすることができる。磁石３３ａの磁石３２ｈ側の端部の極性は、磁石３２ｈの磁石３３ａ側の端部の極性と同じとすることができる。そのため、磁石３３ａと磁石３２ｈとの間に斥力を発生させることができる。
The
取付部３３ｂは、例えば、リング状を呈するものとする。取付部３３ｂの載置部１１ａ側の端部には、磁石３３ａを設ける。
昇降部３３ｃは、取付部３３ｂの、磁石３３ａが設けられる側の端部とは反対側の端部に接続する。昇降部３３ｃは、取付部３３ｂを介して磁石３３ａの位置を変化させる。昇降部３３ｃは、例えば、エアシリンダや、サーボモータなどの制御モータを備えたものとする。
The mounting
The lifting/lowering
ここで、駆動部３３がリンク機構部３２とともに載置部１１ａに設けられていると、駆動部３３が載置部１１ａとともに回転することになる。駆動部３３（昇降部３３ｃ）にはエアシリンダや制御モータなどが設けられているため、駆動部３３が載置部１１ａとともに回転すると、配線系や配管系の構成が複雑となったり、載置台１１ａの重量が増えて制御モータに対する負荷が増えたりする。
Here, if the drive unit 33 is provided on the mounting
そこで、リンク機構部３２を載置部１１ａに設け、駆動部３３を載置部１１ａから分離し、磁石３３ａと磁石３２ｈを介して、駆動部３３の動作をリンク機構部３２に伝える様にしている。この様にすれば、磁力（斥力）により、駆動部３３の動作をリンク機構部３２に伝えることができるので、筐体などの固定部分に駆動部３３を設ける。そのため、配線系や配管系の構成が複雑となったり、制御モータに対する負荷が増えたりするのを抑制することができる。
Therefore, the
ここで、一般的には、載置部１１ａの回転が停止する位置はランダムな位置となるので、磁石３２ｈの回転方向の位置もランダムな位置となる。また、載置部１１ａの回転中は磁石３２ｈが回転方向に移動する。磁石３３ａがリング状を呈していれば、磁石３２ｈの回転方向の位置にかかわらず駆動部３３の動作をリンク機構部３２に伝えることができる。
Generally, the position where the rotation of the mounting
次に、流動制御部３０の作用について説明する。
エッチング液１０１を用いて基板１００のエッチング処理を行う際には、図５に示すように、制御体３１が上昇し、基板１００の外側に位置するようにする。例えば、昇降部３３ｃは、取付部３３ｂを介して、磁石３３ａを下降させる。すると、磁石３３ａと磁石３２ｈとの間の斥力が小さくなるので、付勢部３２ｆにより押されたシャフト３２ｂが下降する。シャフト３２ｂが下降すると、リンクプレート３２ｃ、３２ｄを介して、シャフト３２ａが上昇する。制御体３１はシャフト３２ａに接続されているため、シャフト３２ａの上昇とともに制御体３１が上昇する。シャフト３２ａ、シャフト３２ｂ、リンクプレート３２ｃ、および、リンクプレート３２ｄにより、平行クランク機構が構成されている。そのため、制御体３１の上面３１ａは、基板１００の表面１００ａに略垂直な方向に上昇するとともに、図５中の曲線の矢印で示すように、基板１００の外方から基板１００の表面１００ａの周縁に近づく方向に移動する。その結果、制御体３１の上面３１ａは、基板１００の表面１００ａと略平行とすることができる。制御体３１の上面３１ａが、基板１００の表面１００ａと略平行となっていれば、エッチング液１０１が制御体３１に乗り移る際の抵抗を抑制することができるので、エッチング液１０１を基板１００の周縁近傍に円滑に供給することができる。なお、エッチング液１０１を基板１００の周縁近傍に供給する効果は前述したとおりである。
Next, the operation of the
When etching the
前述したように、基板１００のスピン乾燥を行う場合に、基板１００の外側に制御体３１が位置していると、制御体３１と基板１００の間の隙間Ｓに処理液が残るので、基板１００のスピン乾燥を行う場合には、図７に示すように、制御体３１を載置部１１ａ側に移動させるようにする。例えば、昇降部３３ｃは、取付部３３ｂを介して、磁石３３ａを上昇させる。すると、磁石３３ａと磁石３２ｈとの間の斥力が大きくなるので、付勢部３２ｆによる力に抗してシャフト３２ｂを上昇させることができる。シャフト３２ｂが上昇すると、リンクプレート３２ｃ、３２ｄを介して、シャフト３２ａが下降する。制御体３１はシャフト３２ａに接続されているため、シャフト３２ａの下降とともに制御体３１が下降する。シャフト３２ａ、シャフト３２ｂ、リンクプレート３２ｃ、および、リンクプレート３２ｄにより、平行クランク機構が構成されている。そのため、制御体３１は、基板１００から外方に離れるとともに、図６中の曲線の矢印で示すように、基板１００の表面１００ａに略垂直な方向に下降する。下降した制御体３１は、載置部１１ａの凹部１１ａ２の内部に収納する。
As described above, when spin drying the
洗浄液による洗浄を行う際に、基板１００の外側に制御体３１が位置していなければ、制御体３１と基板１００の間の隙間Ｓに処理液が残らないため、エッチング処理後の基板１００の清浄度の向上を図ることができる。
When cleaning with a cleaning liquid, if the
次に、基板処理装置１の作用を説明する。
図８は、基板処理装置１の作用を例示するためのフローチャートである。
図８に示すように、まず、図示しない搬送装置などにより、処理前の基板１００が基板処理装置１の内部に搬入される。（ステップＳｔ１）
なお、カップ１３ａは、基板１００を処理装置１の内部に搬入するのを阻害しないように、移動部１３ｂにより下降されている。
搬入された基板１００は、複数の保持部１２に受け渡され、複数の保持部１２により保持される。基板１００が複数の保持部１２により保持された後、カップ１３ａは、移動部１３ｂにより、上昇して、基板１００から飛散する処理液を回収する位置に位置づけられる。
Next, the operation of the substrate processing apparatus 1 will be described.
FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the substrate processing apparatus 1 .
8, first, an
The
The carried-in
次に、複数の制御体３１を上昇させて、基板１００の周縁が複数の制御体３１により囲まれるようにする。（ステップＳｔ２）
次に、回転駆動部１１ｃにより、載置部１１ａを回転させることで基板１００を回転させる。（ステップＳｔ３）
回転数は、エッチング液１０１による処理に適したものとする。回転数は、例えば、１００ｒｐｍ以下（例えば、４０ｒｐｍ～６０ｒｐｍ程度）とする。
Next, the
Next, the
The rotation speed is set to a value suitable for treatment with the
次に、エッチング液１０１を基板１００の表面１００ａに供給することにより、基板１００の表面１００ａをエッチングする。（ステップＳｔ４）
例えば、処理液供給部２４により、加熱されたエッチング液１０１を、基板１００の表面１００ａの中心領域に供給する。供給されたエッチング液１０１は、遠心力により基板１００の周縁に向けて広がり、基板１００の表面１００ａが加熱したエッチング液１０１によりエッチングされる。エッチング液１０１の温度は、エッチング液１０１の種類などに応じて適宜変更することができる。例えば、フッ酸と酢酸と硝酸とを含むエッチング液１０１の場合には、８０℃程度の温度のエッチング液１０１を供給する。例えば、リン酸を含むエッチング液１０１の場合には、１６０℃程度の温度のエッチング液１０１を供給する。
Next, the
For example, the processing
前述したように、エッチング液１０１は基板１００から制御体３１に流れるので、エッチング液１０１の表面張力が大きくなる部分が、制御体３１の外周縁側に移動する。そのため、基板１００の周縁近傍における表面張力が小さくなるので、基板１００の周縁近傍に流れてきたエッチング液１０１を基板１００の外側に円滑に排出することができる。その結果、反応性能が低下したエッチング液１０１が、基板１００の周縁近傍に滞留するのを抑制することができるので、基板１００の周縁近傍におけるエッチングレートの低減の抑制、ひいては基板１００の中心領域と周縁近傍とのエッチングレートの均一性を図ることができる。
As described above, since the
次に、エッチング液１０１の供給を停止する。（ステップＳｔ５）
次に、複数の制御体３１を下降させて、複数の制御体３１を凹部１１ａ２の内部に収納する。（ステップＳｔ６）
次に、アルカリ洗浄液１０２を基板１００の表面１００ａに供給することにより、基板１００の表面１００ａを洗浄する。（ステップＳｔ７）
例えば、処理液供給部２５により、アルカリ洗浄液１０２を、基板１００の表面１００ａの中心領域に供給する。供給されたアルカリ洗浄液１０２は、遠心力により基板１００の周縁に向けて広がり、基板１００の表面１００ａがアルカリ洗浄液１０２により洗浄される。基板１００の回転数は、例えば、１５０ｒｐｍ～３００ｒｐｍ程度とすることができる。
Next, the supply of the
Next, the
Next, the
For example, the processing
次に、リンス液１０３により、基板１００の表面１００ａを洗浄する。（ステップＳｔ８）
例えば、処理液供給部２６により、リンス液１０３を、基板１００の表面１００ａの中心領域に供給する。供給されたリンス液１０３は、遠心力により基板１００の周縁に向けて広がり、基板１００の表面１００ａがリンス液１０３により洗浄される。基板１００の回転数は、例えば、１５０ｒｐｍ～３００ｒｐｍ程度とする。
Next, the
For example, the processing
前述したように、エッチング液１０１の種類によっては、アルカリ洗浄液１０２による洗浄を省くことができる。例えば、エッチング液１０１がリン酸を含む液の場合にはアルカリ洗浄液１０２による洗浄を行い、エッチング液１０１がフッ酸と酢酸と硝酸とを含む液の場合にはアルカリ洗浄液１０２による洗浄を省くことができる。
As mentioned above, depending on the type of
次に、基板１００を乾燥させる。（ステップＳｔ９）
例えば、基板１００の回転数を上げて、遠心力により、基板１００の表面１００ａに付着しているリンス液１０３を排出させるとともに、回転による気流により基板１００の表面１００ａを乾燥させることができる。基板１００の回転数は、例えば、１５００ｒｐｍ程度とする。
Next, the
For example, the rotation speed of the
次に、カップ１３ａが移動部１３ｂにより下降して、処理が終了した基板１００を基板処理装置１の外部に搬出する。（ステップＳｔ１０）
例えば、基板１００の回転を停止させる。そして、基板１００と載置部１１ａとの間に図示しない搬送装置のアームを挿入し、載置部１１ａから搬送装置に基板１００を受け渡す。搬送装置は、受け渡された基板１００を基板処理装置１の外部に搬出する。
Next, the
For example, the rotation of the
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る基板処理装置１ａは、前述した基板処理装置１に加熱部５０をさらに設けたものとする。
図９は、加熱部５０を例示するための模式断面図である。
エッチング液１０１によるエッチングは、化学反応を用いるため、エッチングレートには温度の依存性がある。すなわち、エッチング液の温度が高くなれば、エッチング液と除去部分との反応が促進されるので、エッチングレートの向上、ひいては生産性の向上を図ることができる。
Second Embodiment
A
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating the
Etching with the
ここで、ウェーハなどの基板１００は、熱伝導率が比較的高い材料から形成され、面積（放熱面積）も大きくなる。そのため、基板１００の表面１００ａに供給されたエッチング液１０１の熱が、基板１００を介して基板１００の裏面１００ｂ側に放熱されやすくなるので、エッチング液１０１が基板１００の周縁に移動する間に、エッチング液１０１の温度が低下し易くなる。またさらに、基板１００は回転しているため、基板１００の周縁領域の周速度は、基板１００の中心領域の周速度よりも速くなる。そのため、基板１００の周縁領域の放熱が促進されるので、基板１００の周縁領域にあるエッチング液１０１の温度がさらに低下し易くなる。
Here, the
基板１００の中心領域と基板１００の周縁領域とでエッチング液１０１の温度に差が生じれば、基板１００の表面１００ａ内におけるエッチングレートに不均一が生じることになる。また、前述したように、エッチング液１０１の種類によっては、エッチング液１０１の温度が高くなる。エッチング液１０１の温度が高くなれば、エッチング液１０１が基板１００の周縁に移動する間に、エッチング液１０１の温度低下が大きくなるおそれがある。そのため、基板１００の中心領域と基板１００の周縁領域とでエッチングレートの差がさらに大きくなるおそれがある。
そこで、基板処理装置１ａには、基板１００の表面１００ａに供給されたエッチング液１０１の加熱あるいは保温を行う加熱部５０が設けられている。
If a difference in temperature occurs between the central region of the
Therefore, the
図９に示すように、加熱部５０は、回転保持部１０に保持された基板１００の表面１００ａに対向させて設ける。
加熱部５０は、例えば、プレート５１、およびヒータ５２を有する。
プレート５１は、例えば基板１００が円形ウェーハである場合、基板１００と同じ形の円形の板状を呈し、耐熱性、耐薬品性、および熱伝導率が高い材料から形成する。プレート５１は、例えば、石英から形成する。プレート５１の平面寸法は、基板１００の平面寸法よりも大きくする。平面視において、プレート５１の周縁は、基板１００の周縁を囲む複数の制御体３１の上に設ける。
As shown in FIG. 9, the
The
For example, when the
プレート５１の載置部１１ａ側の面は、平坦面とする。プレート５１の中心には厚み方向を貫通する孔５１ａが設けられ、孔５１ａにノズル２１を接続することができる。プレート５１は、例えば、断熱材を介して、ノズル２１を保持するアーム２２に設ける。
The surface of the
ヒータ５２は、例えば、通電によりジュール熱を発生するものとする。また、ヒータ５２を複数設け、それぞれの発熱量を制御する。例えば、図９に例示をしたように、ヒータ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを同心に配置し、ヒータ５２ａの発熱量が最も小さく、ヒータ５２ｂの発熱量が次に小さく、ヒータ５２ｃの発熱量が最も大きくなるようにする。ヒータ５２（ヒータ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）の発熱量の制御は、例えば、コントローラ４０により行う。例えば、コントローラ４０は、プレート５１などに設けられた熱電対などの出力に基づいて、ヒータ５２（ヒータ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ）の発熱量を制御する。
The
図９に示すように、基板１００の表面１００ａに供給されたエッチング液１０１の加熱あるいは保温を行う場合には、プレート５１と載置部１１ａとを近接させて、プレート５１と基板１００の表面１００ａとの間に狭い隙間が設けられるようにする。プレート５１と基板１００の表面１００ａとの間の隙間が、エッチング液１０１が流れる空間となる。
例えば、エッチング液１０１がリン酸水溶液の場合、プレート５１と基板１００の表面１００ａ上との間の隙間に高温のリン酸水溶液が供給される。この時、基板１００の周縁部は、供給されたリン酸水溶液中のＨ２Ｏが蒸発することにより温度が低下する。上述したように、基板１００の外側に制御体３１を配置して、プレート５１と制御体３１と、により形成された隙間を設けるようにすれば、プレート５１と制御体３１の端部からリン酸水溶液中のＨ２Ｏが蒸発することになり、基板１００の周縁部の温度低下を防ぐ。そのため、基板１００の周縁の近傍におけるエッチングレートの低下が抑制されて、基板１００全体のエッチングレートの均等化を図ることが容易となる。
9, when the
For example, when the
さらに、ヒータ５２ａ、５２ｂ、５２ｃを同心に配置し、ヒータ５２ａの発熱量が最も小さく、ヒータ５２ｂの発熱量が次に小さく、ヒータ５２ｃの発熱量が最も大きくなるようにすれば、基板１００の表面１００ａ内におけるエッチング液１０１の温度の均一性を向上させることができる。そのため、ノズル２１から吐出されるエッチング液１０１の温度が高い場合であっても、エッチングレートの面内分布の低減、ひいてはエッチング量の面内分布の低減を図ることができる。
Furthermore, by arranging
ウェーハなどの基板１００は、熱伝導率が比較的高い材料から形成され、面積（放熱面積）も大きくなる。そのため、基板１００の表面１００ａに供給されたエッチング液１０１の熱が、基板１００を介して基板１００の裏面１００ｄ側に放熱されやすくなる。そのため、ヒータ５２ａの温度は、エッチング液１０１の設定温度よりも高くなっている。
The
また、基板１００の表面１００ａの周縁部分と中心部分とのエッチング液１０１の温度を均一化するという役割が制御体３１にはある。
ヒータ５２ａの温度、つまり、ノズル２１から吐出されたエッチング液１０１の温度が高い状態であっても、基板１００を介した放熱により、エッチング液１０１が基板１００の周縁に移動した際に、エッチング液１０１の温度が低下するおそれがある。ヒータ５２ｃが設けられていれば、ヒータ５２ｃによって制御体３１を加熱することができるので、ヒータ５２ｃによって加熱された制御体３１が、基板１００の周縁近傍を保温することになる。それにより、基板１００の中心付近に吐出されたエッチング液１０１の温度と基板１００の周縁に移動してきたエッチング液１０１の温度の差が縮まり、基板１００の表面１００ａの全域におけるエッチングレートの均一化を図ることができる。
The
Even if the temperature of the
また、加熱部５０が設けられていれば、基板１００の周縁領域のエッチング液１０１が揮発することを防止し、基板１００の周縁領域のエッチング液１０１の濃度及び液温の低下を抑制することが可能となる。
例えば、１６０℃のリン酸を用いた窒素酸化物もしくは金属酸化物をエッチングするプロセスにおいて、エッチングの主要成分はリン酸中のＨ２Ｏであるが、１６０℃のリン酸中のＨ２Ｏ成分は、大気圧環境で液面から蒸発するため、液中のＨ２Ｏ濃度は減少し、さらにＨ２Ｏ蒸発潜熱による温度低下が発生する。しかし液面に対向するプレート５１が存在するウェーハ周縁領域を除く内周部は、プレート５１が蓋の役割をし、液面とプレート５１の空間は飽和蒸気圧に達しやすく、液中のＨ２Ｏ濃度減少及び温度低下は抑制される。一方で、ウェーハ周縁領域は、大気圧に開放されているため、ウェーハ面内でＨ２Ｏ濃度低下及び温度低下が発生しやすくなる。そこで制御体３１を設けることで、ウェーハ周縁領域も内周部と同様に飽和蒸気圧へ達するため、ウェーハ周縁領域のＨ２Ｏ濃度低下及び温度低下を防止する効果もある。
Furthermore, if the
For example, in a process of etching nitrogen oxides or metal oxides using phosphoric acid at 160°C, the main component of the etching is H 2 O in phosphoric acid, but the H 2 O component in phosphoric acid at 160°C evaporates from the liquid surface in an atmospheric pressure environment, so the H 2 O concentration in the liquid decreases, and further a temperature drop occurs due to the latent heat of H 2 O evaporation. However, in the inner peripheral part except for the wafer peripheral area where the
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、前述した実施形態では、側面３１ｂは、上に行くほど外周側に広がる傾斜面となっているが、これに限られるものではない。例えば、前述した実施形態とは反対に、側面３１ｂは、下に行くほど外周側に広がる傾斜面としても良い。また、基板１００の側面が外側に突出する円弧状の凸曲面である場合には、側面３１ｂは、この凸曲面に沿った凹曲面に形成してもよい。もちろん、制御体３１の上面３１ａに垂直な面としても良い。
また、例えば、フッ酸、アンモニア、フッ化アンモニウム、硝酸などの化学種を含むエッチング液、もしくは、洗浄液は、本発明に適用することができる。さらに、オゾンや水素などを含むガス溶解洗浄水、その他ＩＰＡなど揮発性有機溶媒を含む洗浄液などは第１の実施形態には適用することができる。
また、例えば、基板処理装置１、１ａに設けられた各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to these descriptions.
With respect to the above-described embodiments, those skilled in the art may add or remove components or modify the design, or add or omit processes or change conditions, as appropriate, and these are also included within the scope of the present invention as long as they incorporate the characteristics of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the
Also, for example, an etching solution or a cleaning solution containing chemical species such as hydrofluoric acid, ammonia, ammonium fluoride, nitric acid, etc. can be applied to the present invention. Furthermore, a cleaning solution containing a gas such as ozone or hydrogen, or a cleaning solution containing a volatile organic solvent such as IPA, can be applied to the first embodiment.
Furthermore, for example, the shape, size, material, arrangement, etc. of each element provided in the
Furthermore, the elements of each of the above-described embodiments can be combined to the greatest extent possible, and combinations of these are also included within the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.
１、１ａ 基板処理装置、１０ 回転保持部、１１ 回転部、１２ 保持部、２０ 処理液供給部、２１ ノズル、２４ 処理液供給部、２５ 処理液供給部、２６ 処理液供給部、３０ 流動制御部、３１ 制御体、３１ａ 上面、３２ リンク機構部、３３ 駆動部、４０ コントローラ、５０ 加熱部、１００ 基板、１００ａ 面、１００ｂ 面、１０１ エッチング液、１０２ アルカリ洗浄液、１０３ リンス液 1, 1a substrate processing apparatus, 10 rotating and holding unit, 11 rotating unit, 12 holding unit, 20 processing liquid supply unit, 21 nozzle, 24 processing liquid supply unit, 25 processing liquid supply unit, 26 processing liquid supply unit, 30 flow control unit, 31 control body, 31a upper surface, 32 link mechanism unit, 33 drive unit, 40 controller, 50 heating unit, 100 substrate, 100a surface, 100b surface, 101 etching liquid, 102 alkaline cleaning liquid, 103 rinsing liquid
Claims (5)
回転する前記基板の表面の中心領域に、エッチング液を供給可能な第１の処理液供給部と、
回転する前記基板の前記表面の中心領域に、洗浄液を供給可能な第２の処理液供給部と、
前記回転保持部に保持された前記基板の外側に僅かな隙間を設けて位置し、上面が前記基板の前記表面と近接して並ぶ第１の位置と、前記基板の外周面が露出するよう前記第１の位置から離れた第２の位置と、の間で移動可能な、基板の周縁に沿った形状を有する制御体と、
前記制御体の移動を制御可能なコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記エッチング液の供給を行う場合には、前記第１の位置に前記制御体を移動させ、前記洗浄液の供給を行う場合には、前記第２の位置に前記制御体を移動させる、基板処理装置。 a rotary holder capable of rotating the held substrate;
a first processing liquid supply unit capable of supplying an etching liquid to a central region of a surface of the rotating substrate;
a second processing liquid supply unit capable of supplying a cleaning liquid to a central region of the surface of the rotating substrate;
a control body having a shape conforming to the periphery of the substrate, the control body being positioned with a small gap outside the substrate held by the rotating holder and movable between a first position where the top surface of the control body is closely aligned with the surface of the substrate and a second position away from the first position so that the outer periphery of the substrate is exposed;
A controller capable of controlling the movement of the control body;
Equipped with
The controller moves the control body to the first position when the etching liquid is supplied, and moves the control body to the second position when the cleaning liquid is supplied.
前記加熱部の平面寸法は、前記基板の平面寸法よりも大きい請求項１～４のいずれか１つに記載の基板処理装置。 a heating unit facing a surface of the substrate held by the rotating holder;
5. The substrate processing apparatus according to claim 1 , wherein a planar dimension of the heating section is larger than a planar dimension of the substrate.
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