JPH10154701A - Method for processing through wafer rotation and its device - Google Patents
Method for processing through wafer rotation and its deviceInfo
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- JPH10154701A JPH10154701A JP27329497A JP27329497A JPH10154701A JP H10154701 A JPH10154701 A JP H10154701A JP 27329497 A JP27329497 A JP 27329497A JP 27329497 A JP27329497 A JP 27329497A JP H10154701 A JPH10154701 A JP H10154701A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
エハ等の被処理体に形成された処理膜を平坦化する枚葉
回転処理方法及びその装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-wafer rotation processing method and apparatus for flattening a processing film formed on an object to be processed such as a semiconductor wafer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いては、例えばシリコン製ウエハの表面に絶縁膜として
酸化膜や窒化膜等の薄膜が形成される。この薄膜の形成
方法として、薄膜材料を構成する元素からなる１種又は
数種の化合物ガス、単体ガスをウエハ上に供給し、気相
又はウエハ表面での化学反応により所望の薄膜を形成さ
せるようにしたＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）
方法が広く採用されている。このＣＶＤ法によれば極め
て薄い良質の信頼性の高い酸化膜等の薄膜を形成するこ
とができる。2. Description of the Related Art Generally, in a process of manufacturing a semiconductor device, a thin film such as an oxide film or a nitride film is formed as an insulating film on a surface of a silicon wafer, for example. As a method of forming the thin film, one or several kinds of compound gas and simple gas composed of elements constituting the thin film material are supplied onto the wafer, and a desired thin film is formed by a gas phase or a chemical reaction on the wafer surface. CVD (Chemical Vapor Deposition)
The method has been widely adopted. According to this CVD method, a very thin, high-quality, highly reliable oxide film or the like can be formed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ＣＶＤ
法により形成される酸化膜は中心部が周辺部より薄いす
り鉢状に形成される傾向にある。その理由は、酸化膜等
の薄膜を形成する方法は、バッチ式にて処理するために
ガス供給をウエハの外周方向から行っている。そのた
め、ウエハ外周部はガス濃度が高く、またヒータが外周
部にあるため温度も高いためにウエハ外周部の膜厚が厚
くなるからである。However, the above-mentioned CVD
The oxide film formed by the method tends to be formed in a mortar shape in which the central portion is thinner than the peripheral portion. The reason for this is that in the method of forming a thin film such as an oxide film, gas is supplied from the outer peripheral direction of the wafer for processing in a batch system. Therefore, the gas concentration is high in the outer peripheral portion of the wafer, and the temperature is high because the heater is located in the outer peripheral portion, so that the film thickness in the outer peripheral portion of the wafer becomes large.
【０００４】このように膜厚が不均一な状態でコンタク
トホールを形成すると、所定の膜厚より厚い部分はコン
タクトホールの孔径が小さくなり、また逆に膜厚が薄い
部分ではコンタクトホールの孔径が大きくなってしま
い、コンタクトホールの孔径のバラツキが生じ、製品歩
留まりの低下をきたすという問題があった。When the contact hole is formed in such a state where the film thickness is non-uniform, the hole diameter of the contact hole becomes smaller in a portion thicker than a predetermined film thickness, and conversely, the hole diameter of the contact hole becomes smaller in a portion thinner. As a result, there is a problem that the diameter of the contact hole varies and the product yield decreases.
【０００５】また、ＣＶＤ法以外の薄膜形成において
も、膜厚が均一にならない場合があり、例えば中心部が
***した山形状に膜厚が形成されるような場合もあり、
このような場合においても、上述と同様にコンタクトホ
ールの孔径にバラツキが生じ、製品歩留まりの低下をき
たすという問題がある。[0005] Further, even in the formation of a thin film other than the CVD method, the film thickness may not be uniform, for example, the film thickness may be formed in a mountain shape with a raised central portion.
Also in such a case, there is a problem that the hole diameter of the contact hole varies as in the case described above, and the product yield is reduced.
【０００６】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、被処理体の表面に形成された処理膜を平坦にして製
品歩留まりの向上を図れるようにした枚葉回転処理方法
及びその装置を提供することを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a single wafer rotation processing method and apparatus for flattening a processing film formed on the surface of an object to be processed so as to improve product yield. The purpose is to do so.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、処理膜が形成された被処理
体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液
を供給して処理膜を平坦化する枚葉回転処理方法であっ
て、 上記処理膜の膜厚を検出し、その検出信号に基づ
いて上記処理液の供給手段を、上記被処理体の外周部か
ら中心部へ移動させるようにした、ことを特徴とする。According to one aspect of the present invention, there is provided a processing solution for melting a processing film on the processing film while rotating the processing object on which the processing film is formed. A flattening rotation processing method for flattening the processing film by supplying the processing solution, wherein the film thickness of the processing film is detected, and the processing liquid supply means is provided based on the detection signal, and the outer peripheral portion of the processing object is provided. From the center to the center.
【０００８】また、請求項２記載の発明は、処理膜が形
成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜を
溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回転
処理方法であって、 上記処理膜の膜厚を検出し、その
検出信号に基づいて上記処理液の供給手段を、上記被処
理体の中心部から外周部へ移動させるようにした、こと
を特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A rotation processing method, wherein a thickness of the processing film is detected, and the processing liquid supply unit is moved from a central portion to an outer peripheral portion of the object to be processed based on the detection signal. Features.
【０００９】請求項１又は２記載の発明において、上記
処理膜の膜厚の検出が、少なくとも被処理体の外周部と
中心部とでそれぞれ検出するものである方が好ましい
（請求項３）。また、上記被処理体の回転を一定にし、
上記処理液の供給手段の移動速度を、膜厚検出信号に基
づいて可変にする方が好ましい（請求項４）。この場
合、上記処理液供給手段の移動速度を、処理膜形成面の
複数の設定ポンイントごとに変えるようにする方が好ま
しい（請求項５）。また、上記処理液供給手段の移動形
態は、直線移動あるいは曲線移動のいずれであってもよ
い（請求項６，７）。In the first or second aspect of the present invention, it is preferable that the thickness of the processing film is detected at least at an outer peripheral portion and a central portion of the object to be processed (claim 3). Further, the rotation of the object to be processed is kept constant,
It is preferable to make the moving speed of the processing liquid supply means variable based on a film thickness detection signal. In this case, it is preferable to change the moving speed of the processing liquid supply means for each of a plurality of set points on the processing film forming surface. Further, the mode of movement of the processing liquid supply means may be either linear movement or curved movement (claims 6 and 7).
【００１０】また、上記被処理体の回転速度を一定に
し、処理液供給手段から処理膜上に供給される処理液の
吐出量を一定にする方が好ましい（請求項８）。また、
上記処理膜の膜厚の検出を、被処理体の回転保持手段へ
の載置前に行なうようにしてもよい（請求項９）。更に
は、上記処理液供給手段を被処理体の中心部へ移動した
後、更に処理液を上記被処理体の中心部に一定時間だけ
供給して被処理体全面に渡り処理液を供給するようにし
てもよい（請求項１０）。また、上記処理液供給手段を
被処理体の外周部へ移動した後、更に処理液供給手段を
上記被処理体の中心部に移動後、中心部に一定時間だけ
供給して被処理体全面に渡り処理液を供給するようにし
てもよい（請求項１１）。It is preferable that the rotation speed of the object to be processed is kept constant and the discharge amount of the processing liquid supplied from the processing liquid supply means onto the processing film is kept constant. Also,
The detection of the thickness of the processing film may be performed before the object to be processed is placed on the rotation holding means. Further, after the processing liquid supply means is moved to the central portion of the object to be processed, the processing liquid is further supplied to the central portion of the object to be processed for a certain period of time to supply the processing liquid over the entire surface of the object to be processed. (Claim 10). Further, after the processing liquid supply means is moved to the outer peripheral portion of the object to be processed, the processing liquid supply means is further moved to the center part of the object to be processed, and then supplied to the center part for a predetermined time to cover the entire surface of the object to be processed. A transfer treatment liquid may be supplied (claim 11).
【００１１】また、請求項１２記載の発明は、処理膜が
形成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜
を溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回
転処理方法であって、 上記被処理体の中心部上方から
上記処理液を供給すると共に、被処理体の周辺部側に処
理液の希釈液を供給する、ことを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A rotation processing method, wherein the processing liquid is supplied from above a central portion of the object to be processed, and a diluting liquid of the processing liquid is supplied to a peripheral side of the object to be processed.
【００１２】また、請求項１３記載の発明は、処理膜が
形成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜
を溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回
転処理方法であって、 上記処理膜の膜厚を少なくとも
上記被処理体の外周部と中心部とでそれぞれ検出する工
程と、 予め設定された上記処理膜のエッチングレート
と、上記検出工程で得られた膜厚検出情報とに基づき上
記処理液の希釈液の供給手段の移動速度を通過地点ごと
に演算によりそれぞれ求める工程と、 上記被処理体の
中心部上方から上記処理液を供給する工程と、 上記検
出信号に基づいて上記被処理体の周辺部側に処理液の希
釈液を供給しながら、上記各通過点ごとの移動速度とな
るように上記希釈液供給手段の移動速度を制御して、こ
の供給手段を被処理体の周辺部から中心部に向けて移動
させる工程と、を有することを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film on the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A rotation processing method, comprising: detecting a film thickness of the processing film at least at an outer peripheral portion and a central portion of the object to be processed; obtaining a predetermined etching rate of the processing film; A step of calculating the moving speed of the supply means for the diluting liquid of the processing liquid based on the obtained film thickness detection information for each passing point by calculation, and a step of supplying the processing liquid from above the center of the object to be processed. While supplying the diluent of the processing liquid to the peripheral portion side of the object to be processed based on the detection signal, while controlling the moving speed of the diluting liquid supply means so as to be the moving speed for each of the passing points , This supply means Moving from the peripheral part toward the central part.
【００１３】請求項１２又は１３記載の発明において、
上記処理膜の膜厚を検出し、その検出信号に基づいて上
記処理液又は希釈液の少なくとも一方の供給量を制御さ
せるようにする方が好ましい（請求項１４）。また、上
記希釈液供給手段の移動速度を処理膜形成面の複数の設
定ポイントごとに変えるようにする方が好ましい（請求
項１５）。[0013] In the invention according to claim 12 or 13,
It is preferable to detect the thickness of the processing film and control the supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid based on the detection signal. Further, it is preferable to change the moving speed of the diluting liquid supply means for each of a plurality of set points on the processing film formation surface.
【００１４】また、上記被処理体の回転速度を一定に
し、処理液供給手段から処理膜上に供給される処理液の
吐出量を一定にする方が好ましい（請求項１６）。ま
た、上記処理膜の膜厚の検出を、被処理体の回転保持手
段への載置前に行なうようにしてもよい（請求項１
７）。更には、上記希釈液供給手段を被処理体の中心部
へ移動した後、更に処理液を上記被処理体の中心部に一
定時間だけ供給して被処理体全面に渡り処理液を供給す
るようにしてもよい（請求項１８）。Further, it is preferable that the rotation speed of the object to be processed is constant and the discharge amount of the processing liquid supplied from the processing liquid supply means onto the processing film is constant. Further, the detection of the film thickness of the processing film may be performed before the object to be processed is placed on the rotation holding means.
7). Further, after the diluting liquid supply means is moved to the central portion of the object to be processed, the processing liquid is further supplied to the central portion of the object to be processed for a certain period of time to supply the processing liquid over the entire surface of the object to be processed. (Claim 18).
【００１５】また、請求項１９記載の発明は、処理膜が
形成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜
を溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回
転処理装置であって、 上記被処理体の外周部から中心
部に移動可能な処理液供給手段と、 上記処理膜の膜厚
を検出する膜厚検出手段と、 上記膜厚検出手段からの
検出信号に基づいて上記処理液供給手段の移動を制御す
る移動制御手段とを、具備することを特徴とする。According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A rotation processing apparatus, comprising: a processing liquid supply unit movable from an outer peripheral portion to a central portion of the object to be processed; a film thickness detecting device for detecting a film thickness of the processing film; and a detection from the film thickness detecting device. Movement control means for controlling the movement of the processing liquid supply means based on the signal.
【００１６】また、請求項２０記載の発明は、処理膜が
形成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜
を溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回
転処理装置であって、 上記被処理体の中心部上方から
上記処理膜を溶融する処理液を供給する処理液供給手段
と、 上記被処理体の周辺部側に上記処理液の希釈液を
供給する希釈液供給手段と、 上記処理膜の膜厚を検出
する膜厚検出手段と、上記膜厚検出手段からの検出信号
に基づいて上記処理液又は希釈液の少なくとも一方の供
給量を制御する供給量制御手段とを、具備することを特
徴とする。According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A rotary processing apparatus, comprising: a processing liquid supply unit configured to supply a processing liquid that melts the processing film from above a central portion of the processing target; and a diluting liquid of the processing liquid to be supplied to a peripheral portion of the processing target. A diluting liquid supply unit, a film thickness detecting unit for detecting a film thickness of the processing film, and a supply unit for controlling a supply amount of at least one of the processing liquid or the diluting liquid based on a detection signal from the film thickness detecting unit. Volume control means.
【００１７】また、請求項２１記載の発明は、処理膜が
形成された被処理体を回転しつつ上記処理膜上に処理膜
を溶融する処理液を供給して処理膜を平坦化する枚葉回
転処理装置であって、 上記被処理体の中心部上方から
上記処理液を供給する処理液供給手段と、 上記被処理
体の周辺部側に上記処理液の希釈液を供給すると共に、
被処理体の周辺部から中心部に移動可能な希釈液供給手
段と、 上記処理膜の膜厚を検出する膜厚検出手段と、
上記膜厚検出手段からの検出信号に基づいて上記処理
液又は希釈液の少なくとも一方の供給量を制御すると共
に、上記希釈液供給手段の移動を制御する制御手段と
を、具備することを特徴とする。According to a twenty-first aspect of the present invention, there is provided a single wafer for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film on the processing film while rotating the processing object on which the processing film is formed. A rotary processing apparatus, comprising: a processing liquid supply unit configured to supply the processing liquid from above a central portion of the processing target; and a diluting liquid of the processing liquid being supplied to a peripheral portion of the processing target.
Diluent supply means movable from the peripheral part to the central part of the object to be processed, a film thickness detecting means for detecting the film thickness of the processing film,
Controlling the supply amount of at least one of the processing liquid or the diluting liquid based on the detection signal from the film thickness detecting means, and a control means for controlling the movement of the diluting liquid supplying means, I do.
【００１８】なお、この発明において、上記処理液は、
処理膜を溶融する液体であれば任意の液体でよく、例え
ばフッ酸溶液、フッ酸硝酸混合溶液あるいはリン酸溶液
のいずれかを使用することができる。また、上記希釈液
は、上記処理液を希釈するものであれば任意の液体でよ
く、処理液より濃度が低い処理液を用いることも可能で
ある。In the present invention, the treatment liquid is
Any liquid may be used as long as it melts the treatment film. For example, any one of a hydrofluoric acid solution, a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid, and a phosphoric acid solution can be used. The diluting liquid may be any liquid as long as it dilutes the processing liquid, and a processing liquid having a lower concentration than the processing liquid may be used.
【００１９】請求項１，２又は１９記載の発明によれ
ば、膜厚検出手段によって処理膜の膜厚を検出し、その
検出信号に基づいて処理液供給手段を、回転する被処理
体の外周部から中心部へ移動、あるいは逆に中心部から
外周部へ移動させて被処理膜上に処理液を供給すること
により、処理膜を平坦化することができ、特に、膜厚が
すり鉢状に形成される場合に好適である。この場合、処
理膜の膜厚に応じて処理液供給手段の移動速度を制御す
ることにより、更に膜厚の均一化を図ることができる。According to the present invention, the film thickness of the processing film is detected by the film thickness detecting means, and the processing liquid supply means is controlled based on the detection signal. By moving the processing liquid from the central part to the central part or from the central part to the outer peripheral part and supplying the processing liquid onto the processing target film, the processing film can be flattened. It is suitable when formed. In this case, by controlling the moving speed of the processing liquid supply means in accordance with the thickness of the processing film, the film thickness can be made more uniform.
【００２０】請求項１２又は２０記載の発明によれば、
被処理体を回転させた状態で、被処理体の中心部上方か
ら処理液を供給すると共に、被処理体の周辺部側に処理
液の希釈液を供給することにより、処理膜を平坦化する
ことができ、特に、膜厚の中心部が***した山形状に形
成される場合に好適である。この場合、処理膜の膜厚を
検出し、その検出信号に基づいて処理液又は希釈液の少
なくとも一方の供給量を制御させるようにすることによ
り、更に膜厚の均一化を図ることができる。According to the twelfth aspect of the present invention,
In a state where the object to be processed is rotated, the processing liquid is supplied from above the central portion of the object to be processed, and the processing liquid is supplied to the peripheral portion of the object to be processed, thereby flattening the processing film. This is particularly suitable when the central part of the film thickness is formed in a raised mountain shape. In this case, by detecting the film thickness of the processing film and controlling the supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid based on the detection signal, the film thickness can be further uniformed.
【００２１】また、請求項１３又は２１記載の発明によ
れば、被処理体を回転させた状態で、被処理体の中心部
上方から処理液を供給し、被処理体の周辺部に処理液の
希釈液を供給すると共に、希釈液供給手段を被処理体の
中心部に向けて移動することにより、処理膜を平坦化す
ることができ、特に、膜厚の中心部が***した山形状に
形成される場合に好適である。この場合、処理膜膜厚を
検出し、その検出信号に基づいて処理液又は希釈液の少
なくとも一方の供給量を制御させると共に、希釈液供給
手段の移動を制御することにより、更に膜厚の均一化を
図ることができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, the processing liquid is supplied from above the central portion of the processing object while the processing object is rotated, and the processing liquid is supplied to the peripheral portion of the processing object. By supplying the diluent of the present invention and moving the diluent supply means toward the center of the object to be processed, the processing film can be flattened. It is suitable when formed. In this case, the film thickness of the processing film is detected, the supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid is controlled based on the detection signal, and the movement of the diluting liquid supply means is controlled to further uniform the film thickness. Can be achieved.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に基づいて詳細に説明する。この実施形態では半導
体ウエハの処理処理装置に適用した場合について説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a case where the present invention is applied to a semiconductor wafer processing apparatus will be described.
【００２３】◎第一実施形態 図１はこの発明に係る枚葉回転処理装置の第一実施形態
を示す概略断面図、図２はその要部断面図、図３は図２
の平面図である。First Embodiment FIG. 1 is a schematic sectional view showing a single-wafer rotation processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a main part thereof, and FIG.
FIG.
【００２４】上記枚葉回転処理装置は、被処理体である
半導体ウエハＷ（以下にウエハという）を回転可能に保
持する保持手段例えばスピンチャック１と、このスピン
チャック１にて保持されたウエハＷの表面に形成された
処理膜例えば酸化膜２に向かって酸化膜を溶融する処理
液３例えば希フッ酸液（ＤＨＦ）を供給する処理液供給
ノズル４（処理液供給手段）と、処理液３によって処理
された後のウエハＷ表面にリンス液５例えば純水を供給
するリンス液供給ノズル６と、酸化膜２の膜厚を検出す
る膜厚センサ７（膜厚検出手段）とを具備してなる。The above-mentioned single wafer rotary processing apparatus includes a holding means such as a spin chuck 1 for rotatably holding a semiconductor wafer W (hereinafter, referred to as a wafer) as an object to be processed, and a wafer W held by the spin chuck 1. A processing liquid supply nozzle 4 (processing liquid supply means) for supplying a processing liquid 3 for melting an oxide film toward the processing film formed on the surface of the oxide film 2, for example, a dilute hydrofluoric acid solution (DHF); A rinse liquid supply nozzle 6 for supplying a rinse liquid 5, for example, pure water, to the surface of the wafer W after the processing, and a film thickness sensor 7 (film thickness detecting means) for detecting the film thickness of the oxide film 2. Become.
【００２５】上記スピンチャック１は、図示しないメカ
ニカルチャックによってウエハＷを保持し得るようにな
っている。このスピンチャック１は、回転軸１ａがモー
タ８の駆動軸に連結され、垂直軸（Ｚ軸）回りに回転自
在に形成されている。また、モータ８の電源スイッチは
制御手段例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）１６の出力
側に接続され、その回転速度が制御されるようになって
いる。なお、モータ８は図示しない昇降機構によって昇
降可能に形成されている。The spin chuck 1 can hold the wafer W by a mechanical chuck (not shown). The spin chuck 1 has a rotating shaft 1a connected to a driving shaft of a motor 8, and is formed to be rotatable around a vertical axis (Z axis). Further, a power switch of the motor 8 is connected to an output side of a control means, for example, a central processing unit (CPU) 16 so that its rotation speed is controlled. The motor 8 is formed so as to be able to move up and down by a lifting mechanism (not shown).
【００２６】また、図２に示すように、スピンチャック
１の外周及び底部はカップ９によって覆われている。カ
ップ９は同心に設けられた内カップ２１及び外カップ２
２とで主要部が構成されており、処理時にウエハＷから
遠心分離される処理液３やリンス液５を受け止め、更に
外部へ排出するようになっている。また、内カップ２１
及び外カップ２２の底部には排気通路９ａ及び２つのド
レン管９ｂ，９ｃがそれぞれ設けられており、排気通路
９ａは排気ポンプ（図示せず）の吸込み側に連通してい
る。更に、内カップ２１の内側すなわちスピンチャック
１の下方領域を包囲するように受けカップ２３が設けら
れており、この受けカップ２３の内部に溜った液がドレ
ン管９ｂを介して外部へ排出されるようになっている。
内カップ２１と外カップ２２との間隙に入った液体はド
レン管９ｃを介して外部へ排出されるようになってい
る。このように構成されるカップ９は昇降機構２４によ
ってＺ軸方向に移動可能に支持されている。As shown in FIG. 2, the outer periphery and the bottom of the spin chuck 1 are covered with a cup 9. The cup 9 includes the inner cup 21 and the outer cup 2 which are provided concentrically.
2 constitutes a main part, which receives the processing liquid 3 and the rinsing liquid 5 which are centrifugally separated from the wafer W during the processing, and further discharges them to the outside. Also, the inner cup 21
An exhaust passage 9a and two drain pipes 9b and 9c are provided at the bottom of the outer cup 22, respectively, and the exhaust passage 9a communicates with a suction side of an exhaust pump (not shown). Further, a receiving cup 23 is provided so as to surround the inside of the inner cup 21, that is, the area below the spin chuck 1, and the liquid accumulated in the receiving cup 23 is discharged to the outside via the drain pipe 9 b. It has become.
The liquid that has entered the gap between the inner cup 21 and the outer cup 22 is discharged to the outside via the drain pipe 9c. The cup 9 configured in this manner is supported by the elevating mechanism 24 so as to be movable in the Z-axis direction.
【００２７】また、処理液供給ノズル４は供給チューブ
１１を介して処理液供給源すなわち処理液収容タンク１
２に接続されている。処理液収容タンク１２には処理液
３が収容されている。この処理液３は、５０重量％濃度
のフッ酸液１に対して水９９の割合で混合希釈した希フ
ッ酸液（ＤＨＦ）である。また、上記供給チューブ１１
には例えばダイアフラムポンプ等の流量制御手段１３
と、フィルタ１４が介設されている。この流量制御手段
１３の動作部は上記ＣＰＵ１６の出力側に接続され、処
理液供給ノズル４に供給される処理液３の流量が制御さ
れるようになっている。The processing liquid supply nozzle 4 is connected to a processing liquid supply source, that is, a processing liquid storage tank 1 through a supply tube 11.
2 are connected. The processing liquid 3 is stored in the processing liquid storage tank 12. The treatment liquid 3 is a dilute hydrofluoric acid solution (DHF) obtained by mixing and diluting a hydrofluoric acid solution 1 having a concentration of 50% by weight with a ratio of water 99. In addition, the supply tube 11
Is provided with a flow control means 13 such as a diaphragm pump.
, And a filter 14 is provided. The operation section of the flow rate control means 13 is connected to the output side of the CPU 16 so that the flow rate of the processing liquid 3 supplied to the processing liquid supply nozzle 4 is controlled.
【００２８】上記リンス液供給ノズル６は、リンス液供
給チューブ１１ａを介してリンス液供給源１５に接続さ
れている。リンス液供給源１５にはリンス液例えば純水
５が収容されている。また、リンス液供給源１５からリ
ンス液供給ノズル６に至るまでのチューブ１１ａには流
量制御部４０が介設されている。この流量制御部４０の
動作部は上記ＣＰＵ１６の出力側に接続されて、リンス
液供給ノズル６に供給されるリンス液の流量が制御され
るようになっている。The rinsing liquid supply nozzle 6 is connected to a rinsing liquid supply source 15 via a rinsing liquid supply tube 11a. The rinsing liquid supply source 15 contains a rinsing liquid, for example, pure water 5. A flow controller 40 is provided in the tube 11a from the rinsing liquid supply source 15 to the rinsing liquid supply nozzle 6. The operation section of the flow control section 40 is connected to the output side of the CPU 16 so that the flow rate of the rinsing liquid supplied to the rinsing liquid supply nozzle 6 is controlled.
【００２９】一方、上記膜厚センサ７は移動機構３６の
アーム３７の先端部に取り付けられている。アーム３７
の基端部は部材３８によりシリンダ３９のロッド３９ａ
に取り付けられている。この膜厚センサ７は、ウエハＷ
に非接触の状態でウエハＷ表面の酸化膜２の膜厚を検出
し得るセンサであって、例えば光学式膜厚計又は楕円偏
光計（elipsometer）を使用することができる。ここで
は、スピンチャック１上で膜厚センサ７により酸化膜２
の膜厚を検出するようにしているが、スピンチャック１
とは別の箇所で酸化膜２の膜厚を予め検出しておくよう
にしてもよい。On the other hand, the film thickness sensor 7 is attached to the tip of the arm 37 of the moving mechanism 36. Arm 37
The base end of the rod 39a of the cylinder 39 is
Attached to. This film thickness sensor 7
A sensor capable of detecting the film thickness of the oxide film 2 on the surface of the wafer W in a non-contact state, for example, an optical film thickness meter or an ellipsometer can be used. Here, the oxide film 2 is formed on the spin chuck 1 by the film thickness sensor 7.
The thickness of the spin chuck is detected.
The thickness of oxide film 2 may be detected in advance at a different location.
【００３０】上記のようにして膜厚センサ７によって検
出された検出情報（信号）は、制御手段例えばＣＰＵ１
６に送られ、このＣＰＵ１６において予め実験等によっ
て得られた酸化膜２のエッチングレート情報（設定エッ
チングレート）と比較演算処理されて、その出力信号が
上記モータ８、移動機構１０，１０ａ，３６及び流量制
御手段１３，４０に伝達されるようになっている。これ
により、スピンチャック１及びウエハＷの回転、処理液
供給ノズル４やリンス液供給ノズル６の移動速度及び処
理液供給量等が制御される。The detection information (signal) detected by the film thickness sensor 7 as described above is transmitted to control means, for example, the CPU 1.
The CPU 16 compares the output signal with the etching rate information (set etching rate) of the oxide film 2 obtained in advance through experiments or the like in the CPU 16 and outputs the output signal of the motor 8, the moving mechanisms 10, 10a and 36, and It is transmitted to the flow control means 13 and 40. Thereby, the rotation of the spin chuck 1 and the wafer W, the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 and the rinsing liquid supply nozzle 6, the processing liquid supply amount, and the like are controlled.
【００３１】この場合、酸化膜２の膜厚はウエハ周辺部
より中心部の方が薄いすり鉢状に形成されているため、
特に処理液供給ノズル４の移動速度の制御が重要にな
る。そこで、処理液供給ノズル４の移動速度を制御する
には、次のような方法で行う。すなわち、酸化膜２の膜
厚は、図５に示すように、初期プロファイルがすり鉢状
に形成されるので、目標プロファイルにするためには、
各ポイントＰ1〜Ｐnごとにエッチング量Ｘ1〜Ｘnを除去
（エッチング）すればよい。なお、プロファイルとは、
膜厚を膜厚方向に切断したときの表面形状のことをい
う。ここで、特定温度、特定濃度の希フッ酸液におい
て、処理時間（ｔn）とエッチング量（Ｘn）との関係
は、Ｘn＝ｋ・ｔn……（１）となる。但し、ｋはエッチ
ングレートを表わす係数である。例えば熱酸化膜（Ｔｈ
−酸化膜）を希フッ酸液（５０％フッ酸液：純水＝１：
９９）を用いて２３．０℃（室温）でエッチングする場
合は、係数ｋは０．５Å／ｓｅｃである。In this case, the thickness of the oxide film 2 is formed in a mortar shape at the center portion which is thinner than the peripheral portion of the wafer.
In particular, it is important to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4. The following method is used to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4. That is, as shown in FIG. 5, the initial profile of the oxide film 2 is formed in a mortar shape.
The etching amounts X 1 to X n may be removed (etched) for each of the points P 1 to P n . The profile is
The surface shape when the film thickness is cut in the film thickness direction. Here, the relationship between the processing time (t n ) and the etching amount (X n ) in a dilute hydrofluoric acid solution at a specific temperature and a specific concentration is X n = k · t n (1). Here, k is a coefficient representing the etching rate. For example, a thermal oxide film (Th
-Oxide film) in diluted hydrofluoric acid solution (50% hydrofluoric acid solution: pure water = 1:
In the case of etching at 23.0 ° C. (room temperature) using (99), the coefficient k is 0.5 ° / sec.
【００３２】したがって、各ポイントを目標プロファイ
ルまでエッチングするのに要する時間ｔnは、ｔn＝Ｘn
／ｋ……（２）となる。ウエハＷのエッジ部は、処理開
始から処理終了まで常に処理液すなわちフッ酸液が存在
するため全処理時間はｔEとなる。ウエハエッジからポ
イントＰ1までの間のエッチング量の差ΔＸE，1をつけ
るには、ｔE−ｔ1の時間差をつければならない。言い換
えれば、ウエハエッジからポイントＰ1までの間をｔE−
ｔ1の時間で処理液供給ノズル４が移動すればΔＸE，1
のエッチング量の差がつく。Therefore, the time t n required to etch each point to the target profile is t n = X n
/ K (2) Since the processing liquid, that is, the hydrofluoric acid solution, is always present at the edge portion of the wafer W from the start to the end of the processing, the total processing time is t E. To give a difference [Delta] X E, 1 of the etching amount of between up to the point P 1 from the wafer edge, it shall mean, the time difference between tE-t1. In other words, between the wafer edge to the point P 1 TE-
If the processing liquid supply nozzle 4 moves at time t1, ΔX E, 1
Difference in the amount of etching.
【００３３】したがって、ウエハエッジからポイントＰ
1までの間の距離をＬE,1とすると、処理液供給ノズル４
の移動速度ＶE，1は、ＶE，1＝ＬE，1／（ｔE−ｔ1）と
なる。これに上記（１）式を代入すると、ＶE，1＝ｋ／
ＬE，1／ΔＸE，1……（３）となり、各ポイント間で
は、処理液供給ノズル４の移動速度Ｖn-1,nは、Ｖ
n-1，n＝ｋ・Ｌn-1，n／ΔＸE，1……（４）となる。な
お、測定ポイント数（速度変更ポイント数）は、多けれ
ば多い程平坦化の制御性が良くなる。Therefore, the point P from the wafer edge
If the distance between up 1 and L E, 1, process liquid supply nozzle 4
Moving speed V E, 1 of, V E, 1 = L E , 1 / (t E -t 1) become. By substituting the above equation (1) into this, V E, 1 = k /
L E, 1 / ΔX E, 1 (3), and between each point, the moving speed V n−1, n of the processing liquid supply nozzle 4 is V
n−1, n = k · L n−1, n / ΔX E, 1 (4) Note that the greater the number of measurement points (the number of speed change points), the better the controllability of flattening.
【００３４】上述した処理液供給ノズル４の移動速度
を、図６を参照して更に具体的に説明する。図６に示す
プロファイルをもつＣＶＤ酸化膜２を希フッ酸液（５０
％フッ酸液：純水＝１：９９）を用いて処理液温度＝２
３．０℃でエッチングし、９８０Åの平坦な面にする場
合、５０％フッ酸液：純水＝１：９９を用いて処理液温
度＝２３．０℃でエッチングし、酸化膜２を厚さ９８０
Åの均一な膜厚にする（表面を平均化する）ときは、エ
ッチングレートｋを４Å／ｓｅｃに設定する。この場
合、上記（４）式（Ｖn-1，n＝ｋ・Ｌn-1，n／Δ
ＸE，1）を用いて各区間ごとに次のように処理液供給ノ
ズル４の移動速度及び移動所要時間が求まる。なお、ウ
エハＷのサイズは８インチ径である。The moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 will be described more specifically with reference to FIG. The CVD oxide film 2 having the profile shown in FIG.
% Hydrofluoric acid solution: pure water = 1: 99) and the treatment solution temperature = 2
In the case where etching is performed at 3.0 ° C. to form a flat surface of 980 °, etching is performed at a processing solution temperature of 23.0 ° C. using 50% hydrofluoric acid solution: pure water = 1: 99, and the thickness of the oxide film 2 is increased. 980
To obtain a uniform film thickness of Å (averaging the surface), the etching rate k is set to 4 Å / sec. In this case, the above equation (4) (V n−1 , n = k · L n−1 , n / Δ)
Using X E, 1 ), the moving speed and required moving time of the processing liquid supply nozzle 4 are determined for each section as follows. The size of the wafer W is 8 inches in diameter.
【００３５】 ＶE，1＝４×２５／３０＝３．３５ｍｍ／ｓｅｃ移動時間：７．５ｓｅｃ Ｖ1，2＝４×２５／１０＝１０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：２．５ｓｅｃ Ｖ2，3＝４×２５／ ５＝２０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：１．２５ｓｅｃ Ｖ3，C＝４×２５／ ５＝２０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：１．２５ｓｅｃ 更に、処理液供給ノズル４をウエハＷの中心部の直上に
５秒間だけ停止させ、希フッ酸液を酸化膜２の全面に行
き渡らせ、全体を均等に２０Åエッチングする。V E, 1 = 4 × 25/30 = 3.35 mm / sec Moving time: 7.5 sec V 1,2 = 4 × 25/10 = 10 mm / sec Moving time: 2.5 sec V 2,3 = 4 × 25/5 = 20 mm / sec Moving time: 1.25 sec V 3, C = 4 × 25/5 = 20 mm / sec Moving time: 1.25 sec Further, the processing liquid supply nozzle 4 is placed immediately above the center of the wafer W. Then, the diluted hydrofluoric acid solution is spread over the entire surface of the oxide film 2 and the entire surface is uniformly etched by 20 °.
【００３６】上記処理液供給ノズル４の移動所要時間と
停止時間とを合計すると、エッチング処理に要する総所
要時間は、１７．５秒間である。When the time required for moving the processing liquid supply nozzle 4 and the time required for stopping the processing liquid supply nozzle 4 are summed up, the total time required for the etching process is 17.5 seconds.
【００３７】次に、上記枚葉回転処理装置を用いた枚葉
回転処理方法の手順について図４を参照して説明する。
まず、酸化膜２の種類と処理液の成分と、温度とで規定
される酸化膜２のエッチングレートを予め設定しておく
（工程Ｓ1）。この設定エッチングレートはＣＰＵ１６
のメモリ部に格納される。Next, the procedure of a single wafer rotation processing method using the single wafer rotation processing apparatus will be described with reference to FIG.
First, an etching rate of the oxide film 2 defined by the type of the oxide film 2, the components of the processing solution, and the temperature is set in advance (step S1). This set etching rate is
Is stored in the memory unit.
【００３８】次に、酸化膜２形成面が上を向くようにウ
エハＷをスピンチャック１上に載置する（工程Ｓ2）。
膜厚センサ７をスキャンさせて酸化膜２の膜厚を少なく
ともウエハＷの周辺部と中心部とでそれぞれ検出し、そ
の検出信号をＣＰＵ１６に入力する（工程Ｓ3）。な
お、上記工程Ｓ2の前に別の場所で酸化膜２の膜厚を検
出しておき、その検出信号を予めＣＰＵ１６に送ってお
くようにしてもよい。Next, the wafer W is mounted on the spin chuck 1 such that the surface on which the oxide film 2 is formed faces upward (step S2).
The thickness sensor 7 is scanned to detect the thickness of the oxide film 2 at least at the peripheral portion and the central portion of the wafer W, and a detection signal is input to the CPU 16 (step S3). Note that the thickness of the oxide film 2 may be detected at another place before the step S2, and the detection signal may be sent to the CPU 16 in advance.
【００３９】次に、上記工程Ｓ1で設定しておいた酸化
膜２のエッチングレートと、上記工程Ｓ3で得られた膜
厚検出情報とに基づき処理液供給ノズル４の移動速度を
通過地点ごとに演算によりそれぞれ求める（工程Ｓ
4）。次いで、処理液供給ノズル４をウエハＷの周辺部
の上方に位置決めする（工程Ｓ5）。次いで、ＣＰＵ１
６はスピンチャック１に指令信号を送り、ウエハＷを約
３００ｒｐｍの回転速度で回転させる（工程Ｓ6）。Next, based on the etching rate of the oxide film 2 set in the step S1 and the film thickness detection information obtained in the step S3, the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 is changed for each passing point. (Step S
Four). Next, the processing liquid supply nozzle 4 is positioned above the peripheral portion of the wafer W (Step S5). Then, CPU1
Numeral 6 sends a command signal to the spin chuck 1 to rotate the wafer W at a rotational speed of about 300 rpm (step S6).
【００４０】ウエハＷの回転中に酸化膜２に向けて処理
液供給ノズル４から処理液３の吐出供給を開始する（工
程Ｓ7）。ＣＰＵ１６は移動機構１０に指令信号を送
り、処理液供給ノズル４の移動速度を制御する。このと
き、処理液供給ノズル４を上記工程Ｓ4で求めた各通過
地点ごとの移動速度となるように処理液供給ノズル４の
移動速度を制御しながら、処理液供給ノズル４をウエハ
Ｗの周辺部から中心部に向けてスキャン移動させる（工
程Ｓ8）。このスキャン移動中に吐出供給された処理液
３により酸化膜２はエッチングされ、酸化膜２の表面は
平坦化される。ウエハＷの中心部の上方に処理液供給ノ
ズル４を停止させ、更に５秒間だけ酸化膜２を全面エッ
チングする（工程Ｓ9）。During the rotation of the wafer W, the discharge supply of the processing liquid 3 from the processing liquid supply nozzle 4 toward the oxide film 2 is started (step S7). The CPU 16 sends a command signal to the moving mechanism 10 to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4. At this time, while controlling the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 so that the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 becomes the moving speed of each passage point obtained in the above step S4, the processing liquid supply nozzle 4 is moved to the peripheral portion of the wafer W. Is moved toward the center from step (step S8). The oxide film 2 is etched by the processing liquid 3 discharged and supplied during the scan movement, and the surface of the oxide film 2 is planarized. The processing liquid supply nozzle 4 is stopped above the center of the wafer W, and the oxide film 2 is entirely etched for another 5 seconds (step S9).
【００４１】その後、処理液供給ノズル４からの処理液
３の吐出を停止し、処理液供給ノズル４を退避させる
（工程Ｓ10）。次いで、リンス液供給ノズル６をウエハ
Ｗの周辺部から中心部に向けて移動させながらリンス液
例えば純水５をウエハＷにかけ、処理液３を酸化膜２か
ら洗い流す（工程Ｓ11）。なお、処理液供給ノズル４の
退避中にリンス工程Ｓ11を開始するようにしてもよい。
この洗浄終了後、ウエハＷを乾燥し（工程Ｓ12）、その
後、ウエハＷをスピンチャック１上から搬出する（工程
Ｓ13）。Thereafter, the discharge of the processing liquid 3 from the processing liquid supply nozzle 4 is stopped, and the processing liquid supply nozzle 4 is retracted (step S10). Next, a rinsing liquid, for example, pure water 5 is applied to the wafer W while moving the rinsing liquid supply nozzle 6 from the peripheral part to the central part of the wafer W, and the processing liquid 3 is washed from the oxide film 2 (step S11). The rinsing step S11 may be started while the processing liquid supply nozzle 4 is retracted.
After the completion of the cleaning, the wafer W is dried (step S12), and thereafter, the wafer W is unloaded from the spin chuck 1 (step S13).
【００４２】なお、ウエハＷの回転数と処理液供給ノズ
ル４の移動速度との関係を調べたところ、酸化膜２の初
期の膜厚レンジ（酸化膜２の膜厚の最大値と最小値との
差分）が４１Åである場合、ウエハＷの回転数を一定
（３００ｒｐｍ）として、処理液供給ノズル４の移動速
度を２０ｍｍ／ｓｅｃ，４０ｍｍ／ｓｅｃ及び１００ｍ
ｍ／ｓｅｃの場合の残存膜厚を調べたところ、図７に示
すように、ノズル移動速度が２０ｍｍ／ｓｅｃのときに
膜厚レンジは３１Åであり、エッチング量が１０Åと最
適であることが判った。なお，ノズル移動速度が４０ｍ
ｍ／ｓｅｃのときに膜厚レンジは３３Åとなり、ノズル
移動速度が１００ｍｍ／ｓｅｃのときに膜厚レンジは３
８Åとなった。When the relationship between the rotation speed of the wafer W and the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 was examined, the initial film thickness range of the oxide film 2 (the maximum value and the minimum value of the film thickness of the oxide film 2). Is 41 °, the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 is set to 20 mm / sec, 40 mm / sec, and 100 m while the rotation speed of the wafer W is constant (300 rpm).
When the remaining film thickness at m / sec was examined, as shown in FIG. 7, it was found that when the nozzle moving speed was 20 mm / sec, the film thickness range was 31 ° and the etching amount was optimal at 10 °. Was. The nozzle moving speed is 40m
When the nozzle moving speed is 100 mm / sec, the film thickness range is 3 °.
It was 8Å.
【００４３】また、処理液供給ノズル４の移動速度を２
０ｍｍ／ｓｅｃとしてウエハの回転速度を６０ｒｐｍ，
３００ｒｐｍ，１２００ｒｐｍ，２４００ｒｐｍ及び３
６００ｒｐｍと変え上記と同様に膜厚レンジを調べたと
ころ、図８に示すように、ウエハＷの回転数が３００ｒ
ｐｍのときに膜厚レンジは３１Åとなり、エッチング量
が最適であることが判った。なお、ウエハ回転数が６０
ｒｐｍのときに膜厚レンジは３８Åとなり、ウエハ回転
数が１２００ｒｐｍのときに膜厚レンジは３３Åとな
り、ウエハ回転数が２４００ｒｐｍのときに膜厚レンジ
は３５Åとなり、ウエハ回転数が３６００ｒｐｍのとき
に膜厚レンジは４４Åとなった。The moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 is set to 2
0 mm / sec, the rotation speed of the wafer is 60 rpm,
300 rpm, 1200 rpm, 2400 rpm and 3
When the film thickness range was examined in the same manner as above while changing the rotation speed to 600 rpm, as shown in FIG.
At pm, the film thickness range was 31 °, indicating that the etching amount was optimal. When the wafer rotation speed is 60
The film thickness range is 38 ° at a rotation speed of rpm, the film thickness range is 33 ° at a wafer rotation speed of 1200 rpm, the film thickness range is 35 ° at a wafer rotation speed of 2400 rpm, and the film thickness is 3600 rpm at a wafer rotation speed of 3600 rpm. The thickness range was 44 °.
【００４４】上記図７及び図８に示す結果から明らかな
ように、酸化膜２の膜厚差が１０Åの場合には、ウエハ
Ｗの回転数を３００ｒｐｍとし、処理液供給ノズル４の
移動速度を２０ｍｍ／ｓｅｃとすることにより、酸化膜
２の表面を平坦にすることができる。As is apparent from the results shown in FIGS. 7 and 8, when the thickness difference of the oxide film 2 is 10 °, the rotation speed of the wafer W is set to 300 rpm and the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 is set to By setting the thickness to 20 mm / sec, the surface of oxide film 2 can be flattened.
【００４５】◎第二実施形態 図９はこの発明に係る枚葉回転処理装置の第二実施形態
を示す概略断面図である。Second Embodiment FIG. 9 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the single wafer rotation processing apparatus according to the present invention.
【００４６】第二実施形態は、上記第一実施形態におけ
る処理液供給ノズル４をウエハＷの中心部から周辺部に
移動させつつ処理液例えば希フッ酸液（ＤＨＦ）を吐出
供給させてすり鉢状の処理膜例えば酸化膜２を平坦化す
るようにした場合である。In the second embodiment, a processing liquid, for example, a dilute hydrofluoric acid solution (DHF) is discharged and supplied while moving the processing liquid supply nozzle 4 in the first embodiment from the center of the wafer W to the peripheral part. In this case, the processing film, for example, the oxide film 2 is flattened.
【００４７】次に、第二実施形態の枚葉回転処理装置を
用いてウエハＷ表面に形成されたすり鉢状の酸化膜２を
平坦化する手順について図９ないし図１２を参照して説
明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と
重複する部分の説明は省略する。Next, a procedure for flattening the mortar-shaped oxide film 2 formed on the surface of the wafer W using the single wafer rotary processing apparatus of the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.
【００４８】第二実施形態における工程Ｓ1からＳ4まで
は上記第一実施形態と同じである。工程Ｓ4後に処理液
供給ノズル４をウエハＷの中心部の上方に位置決めする
（工程Ｓ5）。次いで、ＣＰＵ１６はスピンチャック１
に指令信号を送り、ウエハＷを約３００ｒｐｍの回転速
度で回転させる（工程Ｓ6）。Steps S1 to S4 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. After step S4, the processing liquid supply nozzle 4 is positioned above the center of the wafer W (step S5). Next, the CPU 16 sets the spin chuck 1
To rotate the wafer W at a rotation speed of about 300 rpm (step S6).
【００４９】ウエハＷの回転中に酸化膜２に向けて処理
液供給ノズル４から処理液３の吐出供給を開始する（工
程Ｓ7）。ＣＰＵ１６は移動機構１０に指令信号を送
り、処理液供給ノズル４の移動速度を制御する。このと
き、処理液供給ノズル４を上記工程Ｓ4で求めた各通過
地点ごとの移動速度となるように処理液供給ノズル４の
移動速度を制御しながら、処理液供給ノズル４をウエハ
Ｗの中心部から周辺部に向けてスキャン移動させる（工
程Ｓ8）。During the rotation of the wafer W, the discharge supply of the processing liquid 3 from the processing liquid supply nozzle 4 toward the oxide film 2 is started (step S7). The CPU 16 sends a command signal to the moving mechanism 10 to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4. At this time, the processing liquid supply nozzle 4 is moved to the center of the wafer W while controlling the movement speed of the processing liquid supply nozzle 4 so that the processing liquid supply nozzle 4 moves at each passing point obtained in the step S4. Is moved toward the peripheral portion from step (step S8).
【００５０】この場合、酸化膜２の膜厚はウエハ周辺部
より中心部の方が薄いため、特に処理液供給ノズル４の
移動速度の制御が重要になる。そこで、処理液供給ノズ
ル４の移動速度を制御するには、次のような方法で行な
う。In this case, since the thickness of the oxide film 2 is smaller at the central portion than at the peripheral portion of the wafer, it is particularly important to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4. Thus, the following method is used to control the moving speed of the processing liquid supply nozzle 4.
【００５１】図１０に示すように、酸化膜２の初期プロ
ファイルはウエハ周辺部より中心部に向けて緩やかに傾
斜する下降スロープ（すり鉢状）をなしている。このよ
うなすり鉢状プロファイルを平坦な目標プロファイルに
するためには、各ポイントＰ1〜Ｐnごとにエッチング量
Ｘ1〜Ｘnを除去すればよい。ここで、特定温度、特定濃
度の処理液例えば希フッ酸液（ＤＨＦ）において、処理
時間ｔnとエッチング量Ｘnとの関係は、Ｘn＝ｋ・ｔn…
…（５）となる。但し、ｋはエッチングレートを表わす
係数である。例えば熱酸化膜（Ｔｈ−酸化膜）を希フッ
酸液（５０％フッ酸液：純水＝１：９９）を用いて２
３．０℃（室温）でエッチングする場合は、係数ｋは
０．５Å／ｓｅｃである。As shown in FIG. 10, the initial profile of the oxide film 2 has a downward slope (a mortar shape) that is gradually inclined from the peripheral portion of the wafer toward the central portion. Such a cone-shaped profile to the flat target profile may be removing the etching amount X 1 to X n for each point P 1 to P n. Here, the specific temperature, the treatment liquid for example a dilute hydrofluoric acid solution of a specific concentration (DHF), the relationship between the treatment time t n and etch amount X n, X n = k · t n ...
... (5). Here, k is a coefficient representing the etching rate. For example, a thermal oxide film (Th-oxide film) is formed using a diluted hydrofluoric acid solution (50% hydrofluoric acid solution: pure water = 1: 99).
When etching at 3.0 ° C. (room temperature), the coefficient k is 0.5 ° / sec.
【００５２】したがって、各ポイントＰnを目標プロフ
ァイルまでエッチングするのに要する時間ｔnは、ｔn＝
Ｘn／ｋ……（６−１）となる。ウエハＷのエッジ部
は、処理開始から処理終了まで常に処理液すなわちフッ
酸液が存在するため全処理時間はｔEとなる。ウエハ中
心からポイントＰ1までの間のエッチング量の差ΔＸ
C，1をつけるには、ｔC−ｔ1の時間差をつければならな
い。言い換えれば、ウエハ中心からポイントＰ1までの
間をｔC−ｔ1の時間で処理液供給ノズル４が移動すれば
ΔＸC，1のエッチング量の差がつく。Therefore, the time t n required to etch each point P n to the target profile is t n =
X n / k (6-1) Since the processing liquid, that is, the hydrofluoric acid solution, is always present at the edge portion of the wafer W from the start to the end of the processing, the total processing time is t E. Difference in etching amount ΔX from wafer center to point P 1
In order to add C, 1 , a time difference of t C −t 1 must be provided. In other words, if the processing liquid supply nozzle 4 moves from the center of the wafer to the point P 1 for a time of t C -t 1 , a difference in the etching amount of ΔX C, 1 is obtained.
【００５３】したがって、ウエハ中心からポイントＰ1
までの間の距離をＬC,1とすると、処理液供給ノズル４
の移動速度ＶC，1は、ＶC，1＝ＬC，1／（ｔC−ｔ1）…
（６−２）となる。これに上記（５）式を代入すると、
ＶC，1＝ｋ／ＬC，1／ΔＸC，1……（７）となり、各ポ
イント間では、処理液供給ノズル４の移動速度Ｖn-1,n
は、Ｖn-1，n＝ｋ・Ｌn-1，n／ΔＸC，1……（８）とな
る。なお、測定ポイント数（速度変更ポイント数）は、
多ければ多い程平坦化の制御性が良くなる。Therefore, the point P 1 from the center of the wafer
If the distance between up to L C, 1, process liquid supply nozzle 4
The moving speed V C, 1 of is represented by V C, 1 = L C, 1 / (t C −t 1 )
(6-2). Substituting equation (5) into this gives:
V C, 1 = k / L C, 1 / ΔX C, 1 (7), and between each point, the moving speed V n-1, n of the processing liquid supply nozzle 4
Is V n−1, n = k · L n−1, n / ΔX C, 1 (8) The number of measurement points (the number of speed change points)
The greater the number, the better the controllability of flattening.
【００５４】上述した処理液供給ノズル４の移動速度
を、図１１を参照して更に具体的に説明する。図１１に
示すプロファイルをもつＣＶＤ酸化膜２を希フッ酸液
（５０％フッ酸液：純水＝１：９９）を用いて処理液温
度＝２３．０℃でエッチングし、酸化膜２を厚さ９８０
Åの均一な膜厚にする（表面を平均化する）ときは、エ
ッチングレートｋを４Å／ｓｅｃに設定する。この場
合、上記（８）式（Ｖn-1，n＝ｋ・Ｌn-1，n／Δ
ＸC，1）を用いて各区間ごとに次のように処理液供給ノ
ズル４の移動速度及び移動所要時間が求まる。なお、ウ
エハＷのサイズは８インチ径である。The moving speed of the processing liquid supply nozzle 4 will be described more specifically with reference to FIG. The CVD oxide film 2 having the profile shown in FIG. 11 is etched at a processing solution temperature of 23.0 ° C. using a dilute hydrofluoric acid solution (50% hydrofluoric acid solution: pure water = 1: 99), and the thickness of the oxide film 2 is increased. 980
To obtain a uniform film thickness of Å (averaging the surface), the etching rate k is set to 4 Å / sec. In this case, the above equation (8) (V n−1, n = k · L n−1, n / Δ)
Using X C, 1 ), the moving speed and moving time of the processing liquid supply nozzle 4 are obtained for each section as follows. The size of the wafer W is 8 inches in diameter.
【００５５】 ＶC，1＝４×２５／３０＝２０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：１．２５ｓｅｃ Ｖ1，2＝４×２５／１０＝２０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：１．２５ｓｅｃ Ｖ2，3＝４×２５／ ５＝１０ｍｍ／ｓｅｃ 移動時間：２．５ｓｅｃ Ｖ3，E＝４×２５／ ５＝３．３５ｍｍ／ｓｅｃ移動時間：７．５ｓｅｃ 処理液供給ノズル４がウエハエッジの上方位置に到達す
ると、処理液供給ノズル４からの処理液の吐出を停止さ
せ、処理液供給ノズル４をウエハ中心の上方位置に戻
す。そして、処理液供給ノズル４をウエハ中心部の直上
に停止させ（工程Ｓ9）、処理液供給ノズル４から５秒
間だけ処理液を吐出させ、更に、全体を均等に２０Åエ
ッチングする（工程Ｓ10）。V C, 1 = 4 × 25/30 = 20 mm / sec Moving time: 1.25 sec V 1,2 = 4 × 25/10 = 20 mm / sec Moving time: 1.25 sec V 2,3 = 4 × 25/5 = 10 mm / sec Moving time: 2.5 sec V3 , E = 4 × 25/5 = 3.35 mm / sec Moving time: 7.5 sec When the processing liquid supply nozzle 4 reaches a position above the wafer edge, processing is performed. The discharge of the processing liquid from the liquid supply nozzle 4 is stopped, and the processing liquid supply nozzle 4 is returned to a position above the center of the wafer. Then, the processing liquid supply nozzle 4 is stopped immediately above the central part of the wafer (step S9), the processing liquid is discharged from the processing liquid supply nozzle 4 for only 5 seconds, and the whole is uniformly etched by 20 ° (step S10).
【００５６】上記処理液供給ノズル４の移動所要時間と
停止時間とを合計すると、エッチング処理に要する総所
要時間は、１７．５秒間である。なお、第二実施形態に
おいて、工程Ｓ11から工程Ｓ13までは上記第一実施形態
と同じであるので、説明は省略する。When the time required to move the processing liquid supply nozzle 4 and the time required to stop the processing liquid supply nozzle 4 are summed up, the total time required for the etching process is 17.5 seconds. Note that, in the second embodiment, steps S11 to S13 are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
【００５７】◎第三実施形態 図１３はこの発明に係る枚葉回転処理装置の第三実施形
態を示す概略断面図、図１４はその要部の平面図であ
る。Third Embodiment FIG. 13 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the single-wafer rotation processing apparatus according to the present invention, and FIG. 14 is a plan view of a main part thereof.
【００５８】第三実施形態は、中心部が***した山形状
の処理膜２Ａを平坦化するようにした場合である。第三
実施形態の枚葉回転処理装置は、ウエハＷを回転可能に
保持する保持手段例えばスピンチャック１と、このスピ
ンチャック１にて保持されたウエハＷの表面に形成され
た処理膜例えば酸化膜２Ａの中心部に向かって処理液３
例えば希フッ酸液（ＤＨＦ）を供給する処理液供給ノズ
ル４（処理液供給手段）と、ウエハＷの周辺部側に処理
液３の希釈液５ａ例えば純水を供給する希釈液供給ノズ
ル１７（希釈液供給手段）と、酸化膜２Ａの膜厚を検出
する膜厚センサ７とを具備してなる。また、膜厚センサ
７によって検出された検出信号を上記第一実施形態と同
様にＣＰＵ１６に送り、ＣＰＵ１６にて予め記憶された
処理膜エッチングレート情報と比較演算処理された制御
信号によって希釈液供給ノズル１７にチューブ１１ｂを
介して接続する希釈液供給源例えば希釈液収容タンク１
８からの希釈液５ａの供給量を制御する例えばダイアフ
ラムポンプ等の流量制御手段１３Ａを制御し得るように
構成されている。The third embodiment is a case where the processing film 2A having a mountain-like shape whose central portion is raised is flattened. The single-wafer rotary processing apparatus according to the third embodiment includes a holding unit such as a spin chuck 1 for rotatably holding a wafer W, and a processing film such as an oxide film formed on the surface of the wafer W held by the spin chuck 1. Treatment liquid 3 toward the center of 2A
For example, a processing liquid supply nozzle 4 (processing liquid supply means) for supplying a dilute hydrofluoric acid liquid (DHF), and a diluting liquid supply nozzle 17 for supplying a diluting liquid 5a of the processing liquid 3, for example, pure water, to the peripheral portion of the wafer W ( (Diluent supply means) and a film thickness sensor 7 for detecting the film thickness of the oxide film 2A. Further, the detection signal detected by the film thickness sensor 7 is sent to the CPU 16 in the same manner as in the first embodiment, and the diluting liquid supply nozzle is controlled by the control signal which has been subjected to the comparison operation processing with the processing film etching rate information stored in advance by the CPU 16. 17, a diluent supply source connected via a tube 11b, for example, a diluent storage tank 1
The flow rate control means 13A such as a diaphragm pump for controlling the supply amount of the diluting liquid 5a from the controller 8 is configured to be controllable.
【００５９】この場合、希釈液供給ノズル１７は、図１
４に示すように、ノズル移動機構４０のアーム４１の先
端部に取り付けられている。アーム４１の基端部はモー
タ４２の駆動軸に取り付けられている。ノズル移動機構
４０は上記ＣＰＵ１６からの指令を受けてモータ４２を
駆動させ、これによりアーム４１がウエハＷの上方でＺ
軸回りに旋回し、希釈液供給ノズル１７がウエハＷの周
辺部から中心部に向けて曲線移動するように構成されて
いる。In this case, the diluent supply nozzle 17 is
As shown in FIG. 4, it is attached to the tip of the arm 41 of the nozzle moving mechanism 40. The base end of the arm 41 is attached to a drive shaft of a motor 42. The nozzle moving mechanism 40 drives the motor 42 in response to the command from the CPU 16 so that the arm 41 moves the Z above the wafer W.
The diluent supply nozzle 17 is configured to turn around the axis and move in a curved manner from the peripheral portion of the wafer W toward the central portion.
【００６０】なお、第三実施形態において、その他の部
分は上記第一及び第二実施形態と同じであるので、同一
部分には同一符号を付して、その説明は省略する。In the third embodiment, the other parts are the same as those in the first and second embodiments. Therefore, the same parts are designated by the same reference numerals and their description will be omitted.
【００６１】次に、上記のように構成される第三実施形
態の枚葉回転処理装置を用いてウエハＷ表面に形成され
た酸化膜２を平坦化する手順について図１５を参照して
説明する。まず、上記第一実施形態と同様に、酸化膜２
Ａの種類と、処理液の成分と、温度とで規定される酸化
膜２Ａのエッチングレートを予め設定しておく（工程Ｓ
21）。この設定エッチングレートはＣＰＵ１６のメモリ
部に格納される。Next, a procedure for flattening the oxide film 2 formed on the surface of the wafer W by using the single wafer rotary processing apparatus of the third embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. . First, similarly to the first embodiment, the oxide film 2 is formed.
The etching rate of the oxide film 2A defined by the type of A, the component of the processing solution, and the temperature is set in advance (Step S).
twenty one). This set etching rate is stored in the memory section of the CPU 16.
【００６２】次に、酸化膜２Ａ形成面が上を向くように
ウエハＷをスピンチャック１上に載置する（工程Ｓ2
2）。膜厚センサ７をスキャンさせて酸化膜２Ａの膜厚
を少なくともウエハＷの周辺部と中心部とでそれぞれ検
出し、その検出信号をＣＰＵ１６に入力する（工程Ｓ2
3）。なお、上記工程Ｓ22の前に装置とは別の場所で酸
化膜２Ａの膜厚を検出しておき、その検出信号を予めＣ
ＰＵ１６に送っておくようにしてもよい。Next, the wafer W is placed on the spin chuck 1 so that the surface on which the oxide film 2A is formed faces upward (step S2).
2). The thickness sensor 7 is scanned to detect the thickness of the oxide film 2A at least at the peripheral portion and the central portion of the wafer W, and a detection signal is input to the CPU 16 (step S2).
3). Prior to the step S22, the thickness of the oxide film 2A is detected at a location different from the apparatus, and the detection signal is previously set to C
You may make it send to PU16.
【００６３】次に、上記工程Ｓ21で設定しておいた酸化
膜２Ａのエッチングレートと、上記工程Ｓ23で得られた
膜厚検出情報とに基づき希釈液供給ノズル１７の移動速
度を通過地点ごとに演算によりそれぞれ求める（工程Ｓ
24）。次いで、処理液供給ノズル４をウエハＷの周辺部
の上方に位置決めすると共に、希釈液供給ノズル１７を
ウエハＷの周辺部の上方に位置決めする（工程Ｓ25）。
次いで、ＣＰＵ１６はスピンチャック１に指令信号を送
り、ウエハＷを約３００ｒｐｍの回転速度で回転させる
（工程Ｓ26）。Next, based on the etching rate of the oxide film 2A set in the step S21 and the film thickness detection information obtained in the step S23, the moving speed of the diluent supply nozzle 17 is changed for each passing point. (Step S
twenty four). Next, the processing liquid supply nozzle 4 is positioned above the peripheral portion of the wafer W, and the diluting liquid supply nozzle 17 is positioned above the peripheral portion of the wafer W (step S25).
Next, the CPU 16 sends a command signal to the spin chuck 1 to rotate the wafer W at a rotation speed of about 300 rpm (Step S26).
【００６４】ウエハＷの回転中に酸化膜２Ａに向けて処
理液供給ノズル４から処理液３の吐出供給を開始する
（工程Ｓ27）。更に、ウエハＷの回転中に酸化膜２Ａに
向けて希釈液供給ノズル１７から希釈液５ａの吐出供給
を開始すると共に、希釈液供給ノズル１７のスキャン移
動を開始する（工程Ｓ28）。このとき、ＣＰＵ１６は流
量制御手段１３，１３Ａに指令信号を送り、処理液又は
希釈液の少なくとも一方の供給量を膜厚に応じて制御し
てして供給する。また、ＣＰＵ１６は移動機構４０に指
令信号を送り、希釈液供給ノズル１７の移動速度を制御
する。この時、希釈液供給ノズル１７を上記工程Ｓ24で
求めた各通過地点ごとの移動速度となるように希釈液供
給ノズル１７の移動速度を制御しながら、希釈液供給ノ
ズル１７をウエハＷの周辺部から中心部に向けてスキャ
ン移動させる。この希釈液供給ノズル１７のスキャン移
動中においても処理液供給ノズル４からは酸化膜２Ａに
向けて一定量の処理液たる希フッ酸液が吐出供給され続
けており、これにより酸化膜２Ａはエッチングされる。
処理液３はウエハ周縁部の方から希釈液例えば純水５ａ
と混合し始め、希釈される濃度が薄められるので、エッ
チングレートはウエハ中心部よりもウエハ周辺部の方が
小さくなる。このため、エッチング量はウエハ周辺部よ
りもウエハ中心部の方が大きくなり、酸化膜２Ａの山形
状プロファイルが改善され、酸化膜２Ａの表面は平坦化
する。During the rotation of the wafer W, the discharge supply of the processing liquid 3 from the processing liquid supply nozzle 4 toward the oxide film 2A is started (step S27). Further, during the rotation of the wafer W, the discharge and supply of the diluent 5a from the diluent supply nozzle 17 toward the oxide film 2A is started, and the scan movement of the diluent supply nozzle 17 is started (step S28). At this time, the CPU 16 sends a command signal to the flow rate control means 13 and 13A to control and supply at least one of the processing liquid and the diluting liquid according to the film thickness. Further, the CPU 16 sends a command signal to the moving mechanism 40 to control the moving speed of the diluent supply nozzle 17. At this time, while controlling the moving speed of the diluting liquid supply nozzle 17 so that the moving speed of the diluting liquid supplying nozzle 17 becomes the moving speed for each passage point obtained in the above step S24, the diluting liquid supply nozzle 17 is moved to the peripheral portion of the wafer W From the camera toward the center. Even during the scan movement of the diluting liquid supply nozzle 17, a constant amount of a dilute hydrofluoric acid solution as a processing liquid is continuously supplied from the processing liquid supply nozzle 4 toward the oxide film 2A, whereby the oxide film 2A is etched. Is done.
The processing liquid 3 is diluted from a peripheral portion of the wafer with a diluting liquid such as pure water 5a.
And the concentration to be diluted is reduced, so that the etching rate is smaller in the peripheral portion of the wafer than in the central portion of the wafer. For this reason, the etching amount is larger in the central portion of the wafer than in the peripheral portion of the wafer, the mountain-shaped profile of the oxide film 2A is improved, and the surface of the oxide film 2A is flattened.
【００６５】上記のようにして希釈液供給ノズル１７を
ウエハ中心部へ向けて移動した後、ウエハ中心部の上方
にて希釈液供給ノズル１７の移動を停止させる（工程Ｓ
29）。更に、５秒間だけ処理液供給ノズル４から処理液
３を吐出させ続けて、酸化膜２Ａを全面エッチングす
る。After moving the diluent supply nozzle 17 toward the center of the wafer as described above, the movement of the diluent supply nozzle 17 is stopped above the center of the wafer (step S).
29). Further, the processing liquid 3 is continuously discharged from the processing liquid supply nozzle 4 for 5 seconds, and the entire surface of the oxide film 2A is etched.
【００６６】次に、処理液供給ノズル４からの処理液３
の吐出を停止し、処理液供給ノズル４を退避させる（工
程Ｓ30）。次いで、リンス液供給ノズル６をウエハＷの
周辺部から中心部に向けて移動させながらリンス液例え
ば純水５をウエハＷにかけ、処理液３を酸化膜２Ａから
洗い流す（工程Ｓ31）。なお、処理液供給ノズル４の退
避中にリンス工程Ｓ31を開始するようにしてもよい。こ
の洗浄後、ウエハＷを乾燥し（工程Ｓ32）、その後、ウ
エハＷをスピンチャック１上から搬出する（工程Ｓ3
3）。Next, the processing liquid 3 from the processing liquid supply nozzle 4
Is stopped, and the processing liquid supply nozzle 4 is retracted (step S30). Next, a rinsing liquid, for example, pure water 5 is applied to the wafer W while moving the rinsing liquid supply nozzle 6 from the peripheral part to the central part of the wafer W, and the processing liquid 3 is washed away from the oxide film 2A (step S31). The rinsing step S31 may be started while the processing liquid supply nozzle 4 is retracted. After this cleaning, the wafer W is dried (step S32), and thereafter, the wafer W is unloaded from the spin chuck 1 (step S3).
3).
【００６７】なお、上記実施形態では、希釈液５ａが純
水である場合について説明したが、この代わりとして、
ウエハ中心部に供給される処理液例えば希フッ酸液３の
濃度より低い濃度の薬液を用いるようにしてもよい。In the above embodiment, the case where the diluting liquid 5a is pure water has been described.
A processing liquid supplied to the central portion of the wafer, for example, a chemical solution having a concentration lower than the concentration of the diluted hydrofluoric acid solution 3 may be used.
【００６８】[0068]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば、上記のように構成されているので、以下のような優
れた効果が得られる。As described above, according to the present invention, because of the above-described configuration, the following excellent effects can be obtained.
【００６９】１）請求項１，２又は１９記載の発明によ
れば、膜厚検出手段によって処理膜の膜厚を検出し、そ
の検出信号に基づいて処理液供給手段を、回転する被処
理体の外周部から中心部へ移動、あるいは逆に中心部か
ら外周部へ移動させて被処理膜上に処理液を供給するこ
とにより、処理膜を平坦化することができ、特に、膜厚
がすり鉢状に形成される場合に好適である。この場合、
処理膜の膜厚に応じて処理液供給手段の移動速度を制御
することにより、更に膜厚の均一化を図ることができ
る。1) According to the present invention, the film thickness of the processing film is detected by the film thickness detecting means, and the processing liquid supply means is rotated based on the detection signal. By moving the processing liquid from the outer peripheral portion to the central portion, or vice versa, from the central portion to the outer peripheral portion and supplying the processing liquid onto the processing target film, the processing film can be flattened. It is suitable when it is formed in a shape. in this case,
By controlling the moving speed of the processing liquid supply means in accordance with the thickness of the processing film, the film thickness can be made more uniform.
【００７０】２）請求項１２又は２０記載の発明によれ
ば、被処理体を回転させた状態で、被処理体の中心部上
方から処理液を供給すると共に、被処理体の周辺部側に
処理液の希釈液を供給することにより、処理膜を平坦化
することができ、特に、膜厚の中心部が***した山形状
に形成される場合に好適である。この場合、処理膜の膜
厚を検出し、その検出信号に基づいて処理液又は希釈液
の少なくとも一方の供給量を制御させるようにすること
により、更に膜厚の均一化を図ることができる。2) According to the twelfth or twelfth aspect of the present invention, the processing liquid is supplied from above the center of the processing object while the processing object is rotated, and the processing liquid is supplied to the peripheral side of the processing object. By supplying a diluent of the processing liquid, the processing film can be flattened, which is particularly suitable when the central part of the film thickness is formed in a raised mountain shape. In this case, by detecting the film thickness of the processing film and controlling the supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid based on the detection signal, the film thickness can be further uniformed.
【００７１】３）請求項１３又は２１記載の発明によれ
ば、被処理体を回転させた状態で、被処理体の中心部上
方から処理液を供給し、被処理体の周辺部に処理液の希
釈液を供給すると共に、希釈液供給手段を被処理体の中
心部に向けて移動することにより、処理膜を平坦化する
ことができ、特に、膜厚の中心部が***した山形状に形
成される場合に好適である。この場合、処理膜膜厚を検
出し、その検出信号に基づいて処理液又は希釈液の少な
くとも一方の供給量を制御させると共に、希釈液供給手
段の移動を制御することにより、更に膜厚の均一化を図
ることができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, the processing liquid is supplied from above the central portion of the processing object while the processing object is rotated, and the processing liquid is supplied to the peripheral portion of the processing object. By supplying the diluent of the present invention and moving the diluent supply means toward the center of the object to be processed, the processing film can be flattened. It is suitable when formed. In this case, the film thickness of the processing film is detected, the supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid is controlled based on the detection signal, and the movement of the diluting liquid supply means is controlled to further uniform the film thickness. Can be achieved.
【図１】この発明に係る枚葉回転処理装置の第一実施形
態を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a first embodiment of a single wafer rotation processing apparatus according to the present invention.
【図２】図１の要部を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a main part of FIG.
【図３】図２の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
【図４】第一実施形態の枚葉回転処理方法の手順を示す
フローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a single wafer rotation processing method according to the first embodiment.
【図５】第一実施形態における処理膜のプロファイルを
示す要部断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a profile of a processing film in the first embodiment.
【図６】図５に示す処理膜の具体的なプロファイルを示
す要部断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part showing a specific profile of the processing film shown in FIG. 5;
【図７】この発明における処理液供給手段の移動速度に
対する処理膜のエッチング量（膜厚レンジ）を示すグラ
フである。FIG. 7 is a graph showing an etching amount (film thickness range) of a processing film with respect to a moving speed of a processing liquid supply unit in the present invention.
【図８】この発明における被処理体の回転数に対する処
理膜のエッチング量（膜厚レンジ）を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing the etching amount (film thickness range) of a processing film with respect to the number of rotations of a processing target in the present invention.
【図９】この発明に係る枚葉回転処理装置の第二実施形
態を示す概略断面図である。FIG. 9 is a schematic sectional view showing a second embodiment of the single wafer rotation processing apparatus according to the present invention.
【図１０】第二実施形態における処理膜のプロファイル
を示す要部断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part showing a profile of a processing film in a second embodiment.
【図１１】図１０に示す処理膜の具体的なプロファイル
を示す要部断面図である。11 is a cross-sectional view of a principal part showing a specific profile of the processing film shown in FIG.
【図１２】第二実施形態の枚葉回転処理方法の手順を示
すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating a procedure of a single wafer rotation processing method according to a second embodiment.
【図１３】この発明に係る枚葉回転処理装置の第三実施
形態を示す概略断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view showing a third embodiment of the single wafer rotation processing apparatus according to the present invention.
【図１４】図１３の要部を示す平面図である。FIG. 14 is a plan view showing a main part of FIG. 13;
【図１５】第三実施形態の枚葉回転処理方法の手順を示
すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of a single wafer rotation processing method according to a third embodiment.
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） １ スピンチャック（保持手段） ２，２Ａ 酸化膜（処理膜） ３ 処理液 ４ 処理液供給ノズル（処理液供給手段） ５ａ 希釈液 ７ 膜厚センサ（膜厚検出手段） １０ 処理液供給手段の移動機構 １３ 処理液の流量制御手段 １３Ａ 希釈液の流量制御手段 １６ ＣＰＵ（制御手段） １７ 希釈液供給ノズル（希釈液供給手段） ４０ 希釈液供給手段の移動機構 W Semiconductor wafer (object to be processed) 1 Spin chuck (holding means) 2, 2A Oxide film (processing film) 3 Processing liquid 4 Processing liquid supply nozzle (processing liquid supply means) 5a Diluent 7 Film thickness sensor (film thickness detecting means 10) Moving mechanism of processing liquid supply means 13 Processing liquid flow control means 13A Diluent flow control means 16 CPU (control means) 17 Diluent supply nozzle (diluent supply means) 40 Moving mechanism of diluent supply means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 裕幸 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社菊陽事業所内 (72)発明者 米水 昭 熊本県菊池郡菊陽町津久礼2655番地 東京 エレクトロン九州株式会社菊陽事業所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Kudo 2655 Tsukurei, Kikuyo-cho, Kikuchi-gun, Kumamoto Prefecture Inside the Kikuyo Office of Electron Kyushu Co., Ltd. Tokyo Electron Kyushu Kikuyo Office
Claims (21)
つ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して処
理膜を平坦化する枚葉回転処理方法であって、 上記処理膜の膜厚を検出し、その検出信号に基づいて上
記処理液の供給手段を、上記被処理体の外周部から中心
部へ移動させるようにした、ことを特徴とする枚葉回転
処理方法。1. A single-wafer rotation processing method for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed, A single-wafer rotation processing method, wherein a thickness of a processing film is detected, and a supply unit of the processing liquid is moved from an outer peripheral portion to a central portion of the object to be processed based on the detection signal. .
つ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して処
理膜を平坦化する枚葉回転処理方法であって、 上記処理膜の膜厚を検出し、その検出信号に基づいて上
記処理液の供給手段を、上記被処理体の中心部から外周
部へ移動させるようにした、ことを特徴とする枚葉回転
処理方法。2. A single-wafer rotary processing method for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A single-wafer rotation processing method, comprising: detecting a film thickness of a processing film; and moving the processing liquid supply means from a central portion to an outer peripheral portion of the processing target based on the detection signal. .
被処理体の外周部と中心部とでそれぞれ検出するもので
あることを特徴とする請求項１又は２記載の枚葉回転処
理方法。3. The single wafer rotation processing method according to claim 1, wherein the detection of the thickness of the processing film is performed at least at an outer peripheral portion and a central portion of the target object. .
理液の供給手段の移動速度を、膜厚検出信号に基づいて
可変にした、ことを特徴とする請求項１又は２記載の枚
葉回転処理方法。4. The substrate according to claim 1, wherein the rotation of the processing object is made constant, and the moving speed of the processing liquid supply means is made variable based on a film thickness detection signal. Leaf rotation processing method.
膜形成面の複数の設定ポンイントごとに変えるようにし
たことを特徴とする請求項４記載の枚葉回転処理方法。5. The single wafer rotation processing method according to claim 4, wherein the moving speed of the processing liquid supply means is changed for each of a plurality of set points on the processing film forming surface.
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の枚
葉回転処理方法。6. The single wafer rotation processing method according to claim 1, wherein said processing liquid supply means is moved linearly.
とを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の枚
葉回転処理方法。7. The single wafer rotation processing method according to claim 1, wherein the processing liquid supply means is moved in a curved line.
理液供給手段から処理膜上に供給される処理液の吐出量
を一定にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の枚
葉回転処理方法。8. The substrate according to claim 1, wherein the rotation speed of the object to be processed is constant, and the discharge amount of the processing liquid supplied from the processing liquid supply means onto the processing film is constant. Leaf rotation processing method.
回転保持手段への載置前に行なうようにしたことを特徴
とする請求項１又は２記載の枚葉回転処理方法。9. The single wafer rotation processing method according to claim 1, wherein the detection of the thickness of the processing film is performed before the object to be processed is placed on the rotation holding means.
部へ移動した後、更に処理液を上記被処理体の中心部に
一定時間だけ供給して被処理体全面に渡り処理液を供給
することを特徴とする請求項１記載の枚葉回転処理方
法。10. After the processing liquid supply means is moved to the central portion of the object to be processed, the processing liquid is further supplied to the central portion of the object to be processed for a predetermined time to supply the processing liquid over the entire surface of the object to be processed. 2. The method according to claim 1, wherein the rotation is performed.
部へ移動した後、更に処理液供給手段を上記被処理体の
中心部に移動後、中心部に一定時間だけ供給して被処理
体全面に渡り処理液を供給することを特徴とする請求項
２記載の枚葉回転処理方法。11. After the processing liquid supply means is moved to the outer peripheral portion of the object to be processed, the processing liquid supply means is further moved to the central part of the object to be processed, and then supplied to the central part for a predetermined time to be processed. 3. The single wafer rotation processing method according to claim 2, wherein the processing liquid is supplied over the entire body.
つつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して
処理膜を平坦化する枚葉回転処理方法であって、 上記被処理体の中心部上方から上記処理液を供給すると
共に、上記被処理体の周辺部側に処理液の希釈液を供給
する、ことを特徴とする枚葉回転処理方法。12. A single-wafer rotating processing method for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A single-wafer rotation processing method, wherein the processing liquid is supplied from above a central portion of the object to be processed, and a diluent of the processing liquid is supplied to a peripheral portion of the object to be processed.
つつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して
処理膜を平坦化する枚葉回転処理方法であって、 上記処理膜の膜厚を少なくとも上記被処理体の外周部と
中心部とでそれぞれ検出する工程と、 予め設定された上記処理膜のエッチングレートと、上記
検出工程で得られた膜厚検出情報とに基づき上記処理液
の希釈液の供給手段の移動速度を通過地点ごとに演算に
よりそれぞれ求める工程と、 上記被処理体の中心部上方から上記処理液を供給する工
程と、 上記検出信号に基づいて上記被処理体の周辺部側に処理
液の希釈液を供給しながら、上記各通過点ごとの移動速
度となるように上記希釈液供給手段の移動速度を制御し
て、この供給手段を被処理体の周辺部から中心部に向け
て移動させる工程と、を有することを特徴とする枚葉回
転処理方法。13. A single-wafer rotation processing method for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film on the processing film while rotating the processing object on which the processing film is formed, Detecting the film thickness of the processing film at least at the outer peripheral portion and the central portion of the object to be processed, and setting a predetermined etching rate of the processing film and the film thickness detection information obtained in the detecting step. A step of calculating the moving speed of the supply means of the diluting liquid of the processing liquid based on each passing point by calculation, a step of supplying the processing liquid from above the center of the object to be processed, and While supplying the diluent of the processing liquid to the peripheral portion side of the object to be processed, the moving speed of the diluent supply means is controlled so as to be the moving speed at each of the passing points, and From the periphery to the center Sheet rotation processing method characterized by comprising the step of, the.
信号に基づいて上記処理液又は希釈液の少なくとも一方
の供給量を制御する、ことを特徴とする請求項１２又は
１３記載の枚葉回転処理方法。14. The sheet according to claim 12, wherein a film thickness of the processing film is detected, and a supply amount of at least one of the processing liquid and the diluting liquid is controlled based on the detection signal. Leaf rotation processing method.
膜形成面の複数の設定ポイントごとに変えるようにした
ことを特徴とする請求項１３記載の枚葉回転処理方法。15. The single wafer rotation processing method according to claim 13, wherein the moving speed of said diluent supply means is changed for each of a plurality of set points on the processing film forming surface.
処理液供給手段から処理膜上に供給される処理液の吐出
量を一定にしたことを特徴とする請求項１２又は１３記
載の枚葉回転処理方法。16. A rotating speed of the object to be processed is constant,
14. The single wafer rotation processing method according to claim 12, wherein the discharge amount of the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit onto the processing film is fixed.
の回転保持手段への載置前に行なうことを特徴とする請
求項１３又は１４記載の枚葉回転処理方法。17. The single wafer rotation processing method according to claim 13, wherein the detection of the film thickness of the processing film is performed before the object to be processed is placed on the rotation holding means.
部へ移動した後、更に処理液を上記被処理体の中心部に
一定時間だけ供給して被処理体全面に渡り処理液を供給
することを特徴とする請求項１３記載の枚葉回転処理方
法。18. After the diluting liquid supply means is moved to the central portion of the object to be processed, the processing liquid is further supplied to the central portion of the object to be processed for a certain period of time to supply the processing liquid over the entire surface of the object to be processed. 14. The method according to claim 13, wherein the rotation is performed.
つつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して
処理膜を平坦化する枚葉回転処理装置であって、 上記被処理体の外周部と中心部との間を移動可能な処理
液供給手段と、 上記処理膜の膜厚を検出する膜厚検出手段と、 上記膜厚検出手段からの検出信号に基づいて上記処理液
供給手段の移動を制御する移動制御手段とを、具備する
ことを特徴とする枚葉回転処理装置。19. A single-wafer rotary processing apparatus for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed, A processing liquid supply unit movable between an outer peripheral portion and a central portion of the object to be processed, a film thickness detecting unit for detecting a film thickness of the processing film, and a film thickness detecting unit based on a detection signal from the film thickness detecting unit. And a movement control means for controlling movement of the processing liquid supply means.
つつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して
処理膜を平坦化する枚葉回転処理装置であって、 上記被処理体の中心部上方から上記処理液を供給する処
理液供給手段と、 上記被処理体の周辺部側に上記処理液の希釈液を供給す
る希釈液供給手段と、 上記処理膜の膜厚を検出する膜厚検出手段と、 上記膜厚検出手段からの検出信号に基づいて上記処理液
又は希釈液の少なくとも一方の供給量を制御する供給量
制御手段とを、具備することを特徴とする回転枚葉処理
装置。20. A single-wafer rotary processing apparatus for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. Processing liquid supply means for supplying the processing liquid from above the central portion of the processing object, diluting liquid supply means for supplying a diluting liquid of the processing liquid to the peripheral portion side of the processing object, and film thickness of the processing film And a supply amount control means for controlling a supply amount of at least one of the treatment liquid and the diluent based on a detection signal from the film thickness detection means. Rotary sheet processing equipment.
つつ上記処理膜上に処理膜を溶融する処理液を供給して
処理膜を平坦化する枚葉回転処理装置であって、 上記被処理体の中心部上方から上記処理液を供給する処
理液供給手段と、 上記被処理体の周辺部側に上記処理液の希釈液を供給す
ると共に、被処理体の周辺部から中心部に移動可能な希
釈液供給手段と、 上記処理膜の膜厚を検出する膜厚検出手段と、 上記膜厚検出手段からの検出信号に基づいて上記処理液
又は希釈液の少なくとも一方の供給量を制御すると共
に、上記希釈液供給手段の移動を制御する制御手段と
を、具備することを特徴とする回転枚葉処理装置。21. A single-wafer rotary processing apparatus for flattening a processing film by supplying a processing liquid for melting the processing film onto the processing film while rotating the object on which the processing film is formed. A processing liquid supply means for supplying the processing liquid from above the central portion of the object to be processed, and a diluting liquid of the processing liquid to the peripheral portion side of the object to be processed, and from the peripheral portion of the object to the central portion. A movable diluent supply unit, a film thickness detection unit for detecting a film thickness of the processing film, and a supply amount of at least one of the processing liquid and the diluent based on a detection signal from the film thickness detection unit And a control means for controlling the movement of the diluting liquid supply means.
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