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技術 基板処理装置および基板処理方法

出願人 株式会社SCREENホールディングス
発明者 三浦淳靖高橋光和
出願日 2014年9月29日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2014-198209
公開日 2016年5月9日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2016-072344
状態 特許登録済
技術分野 半導体の洗浄、乾燥
主要キーワード 洗浄液用ノズル アーム回転機構 各棒グラフ 薬液流路 流量調整機構 酸系薬液 撥水性膜 洗浄液流路
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

基板上における液途切れおよび液跳ねを抑制する。

解決手段

基板処理装置1では、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、基板9に対する薬液処理洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液吐出口614からの薬液吐出が停止されるよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。また、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が一定に維持される。これにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生、および、基板処理装置1の内部に処理液が付着することを抑制することができる。

概要

背景

従来より、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストパターンが形成された基板上に薬液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の薬液処理が行われる。また、薬液処理の終了後、基板上に洗浄液が供給されて洗浄処理が行われる。

特許文献1の基板処理装置では、基板の上面に遮断部材近接させ、遮断部材の中央に設けられたノズルから、基板上に薬液および洗浄液が順に供給される。当該ノズルには、薬液の吐出および停止を制御するバルブを介して薬液供給部が接続され、洗浄液の吐出および停止を制御するバルブを介して洗浄液供給部が接続される。

概要

基板上における液途切れおよび液跳ねを抑制する。基板処理装置1では、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止されるよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。また、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が一定に維持される。これにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生、および、基板処理装置1の内部に処理液が付着することを抑制することができる。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基板を処理する基板処理装置であって、水平状態の基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面上の吐出位置に向けて薬液吐出する薬液吐出口を有し、前記基板に前記薬液を供給して薬液処理を行う薬液供給部と、前記基板の前記上面上の前記吐出位置に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を有し、前記基板に前記洗浄液を供給して洗浄処理を行う洗浄液供給部と、前記薬液供給部および前記洗浄液供給部を制御することにより、前記基板に対する前記薬液処理を前記洗浄処理へと切り替える際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出を開始し、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量を一定以下に維持する制御部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。

請求項2

請求項1に記載の基板処理装置であって、前記薬液吐出口から前記吐出位置に向かう薬液吐出方向が、前記上下方向に平行であり、前記洗浄液吐出口から前記吐出位置に向かう洗浄液吐出方向が、前記上下方向に平行であることを特徴とする基板処理装置。

請求項3

請求項2に記載の基板処理装置であって、前記吐出位置と前記基板の前記上面の中央部との間の径方向の距離を変更する吐出位置移動機構をさらに備えることを特徴とすることを特徴とする基板処理装置。

請求項4

請求項1または2に記載の基板処理装置であって、前記吐出位置が、前記基板の前記上面の中央部であることを特徴とする基板処理装置。

請求項5

基板を処理する基板処理装置であって、水平状態の基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面の中央部に向けて薬液を吐出する薬液吐出口を有し、前記基板に前記薬液を供給して薬液処理を行う薬液供給部と、上下方向に対して傾斜する方向であって前記基板の前記上面の前記中央部に向かう洗浄液吐出方向に洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を有し、前記基板に前記洗浄液を供給して洗浄処理を行う洗浄液供給部と、前記薬液供給部および前記洗浄液供給部を制御することにより、前記基板に対する前記薬液処理を前記洗浄処理へと切り替える際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出を開始し、前記洗浄液吐出口から前記基板に向かう前記洗浄液の液柱に、前記薬液吐出口からの前記薬液を合流させる制御部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。

請求項6

請求項5に記載の基板処理装置であって、前記薬液吐出口から前記基板の前記上面に向かう薬液吐出方向が、前記上下方向に対して傾斜する方向であり、前記基板の前記上面上における前記薬液吐出方向の射影が、前記基板の前記上面上における前記洗浄液吐出方向の射影と重なることを特徴とする基板処理装置。

請求項7

請求項5または6に記載の基板処理装置であって、前記制御部により、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量が一定以下に維持されることを特徴とする基板処理装置。

請求項8

基板を処理する基板処理方法であって、a)水平状態の基板の上面上の吐出位置に向けて薬液吐出口から薬液を吐出して前記基板に薬液処理を行う工程と、b)前記a)工程よりも後に、前記基板の前記上面上の前記吐出位置に向けて洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して前記基板に洗浄処理を行う工程と、を備え、前記a)工程と前記b)工程との間において前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出が開始され、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量が一定以下に維持されることを特徴とする基板処理方法。

請求項9

基板を処理する基板処理方法であって、a)水平状態の基板の上面の中央部に向けて薬液吐出口から薬液を吐出して前記基板に薬液処理を行う工程と、b)前記a)工程よりも後に、上下方向に対して傾斜する方向であって前記基板の前記上面の前記中央部に向かう洗浄液吐出方向に洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して前記基板に洗浄処理を行う工程と、を備え、前記a)工程と前記b)工程との間において前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出が開始され、前記洗浄液吐出口から前記基板に向かう前記洗浄液の液柱に、前記薬液吐出口からの前記薬液が合流することを特徴とする基板処理方法。

技術分野

0001

本発明は、基板を処理する技術に関する。

背景技術

0002

従来より、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストパターンが形成された基板上に薬液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の薬液処理が行われる。また、薬液処理の終了後、基板上に洗浄液が供給されて洗浄処理が行われる。

0003

特許文献1の基板処理装置では、基板の上面に遮断部材近接させ、遮断部材の中央に設けられたノズルから、基板上に薬液および洗浄液が順に供給される。当該ノズルには、薬液の吐出および停止を制御するバルブを介して薬液供給部が接続され、洗浄液の吐出および停止を制御するバルブを介して洗浄液供給部が接続される。

先行技術

0004

特開平11−176795号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、特許文献1のような多連弁構造を有する処理液供給部では、バルブが発塵源となり、処理液にパーティクルの原因となる異物混入するおそれがある。異物を除去するためには、バルブとノズルとの間の流路等にフィルタを設ける必要がある。しかしながら、当該流路には複数種類の処理液(薬液および洗浄液)が流れるため、フィルタに残る処理液と次に流される他の処理液とが混ざってしまう。

0006

そこで、薬液を供給する薬液供給部およびノズルと、洗浄液を供給する洗浄液供給部およびノズルとを互いに独立して設け、それぞれの流路にフィルタを設けることが考えられる。この場合、薬液用ノズルからの薬液の供給が停止され、洗浄液用ノズルからの洗浄液の供給が開始されるまでに間があくと、基板上において薬液が移動し、基板上の一部に薬液が存在しない領域が現れる(すなわち、液途切れが生じる。)。このような液途切れが発生すると、基板の上面における気液界面(すなわち、薬液が存在しない領域と存在する領域との境界)と基板の上面との接触部近傍に、薬液中に浮遊する異物が付着してパーティクルの原因となるおそれがある。

0007

液途切れを防止するために、薬液の吐出停止と洗浄液の吐出開始とを同時に行うことが考えられるが、薬液供給用のバルブ、および、洗浄液供給用のバルブの駆動タイミングおよび駆動速度の調整を高い精度にて行う必要があり、バルブの調整に要する時間が長くなる。また、バルブの調整後に、経時変化外乱等により吐出の停止または開始のタイミングがずれると、上述の液途切れが生じる可能性がある。一方、液途切れを防止するために、薬液の供給停止前に洗浄液を供給することも考えられるが、基板上において薬液と洗浄液とが衝突して跳ね返り、基板処理装置に付着するおそれがある。

0008

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板上における液途切れおよび液跳ねを抑制することを目的としている。

課題を解決するための手段

0009

請求項1に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、水平状態の基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面上の吐出位置に向けて薬液を吐出する薬液吐出口を有し、前記基板に前記薬液を供給して薬液処理を行う薬液供給部と、前記基板の前記上面上の前記吐出位置に向けて洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を有し、前記基板に前記洗浄液を供給して洗浄処理を行う洗浄液供給部と、前記薬液供給部および前記洗浄液供給部を制御することにより、前記基板に対する前記薬液処理を前記洗浄処理へと切り替える際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出を開始し、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量を一定以下に維持する制御部とを備える。

0010

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板処理装置であって、前記薬液吐出口から前記吐出位置に向かう薬液吐出方向が、前記上下方向に平行であり、前記洗浄液吐出口から前記吐出位置に向かう洗浄液吐出方向が、前記上下方向に平行である。

0011

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の基板処理装置であって、前記吐出位置と前記基板の前記上面の中央部との間の径方向の距離を変更する吐出位置移動機構をさらに備える。

0012

請求項4に記載の発明は、請求項1または2に記載の基板処理装置であって、前記吐出位置が、前記基板の前記上面の中央部である。

0013

請求項5に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、水平状態の基板を保持する基板保持部と、前記基板の上面の中央部に向けて薬液を吐出する薬液吐出口を有し、前記基板に前記薬液を供給して薬液処理を行う薬液供給部と、上下方向に対して傾斜する方向であって前記基板の前記上面の前記中央部に向かう洗浄液吐出方向に洗浄液を吐出する洗浄液吐出口を有し、前記基板に前記洗浄液を供給して洗浄処理を行う洗浄液供給部と、前記薬液供給部および前記洗浄液供給部を制御することにより、前記基板に対する前記薬液処理を前記洗浄処理へと切り替える際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出を開始し、前記洗浄液吐出口から前記基板に向かう前記洗浄液の液柱に、前記薬液吐出口からの前記薬液を合流させる制御部とを備える。

0014

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の基板処理装置であって、前記薬液吐出口から前記基板の前記上面に向かう薬液吐出方向が、前記上下方向に対して傾斜する方向であり、前記基板の前記上面上における前記薬液吐出方向の射影が、前記基板の前記上面上における前記洗浄液吐出方向の射影と重なる。

0015

請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の基板処理装置であって、前記制御部により、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量が一定以下に維持される。

0016

請求項8に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、a)水平状態の基板の上面上の吐出位置に向けて薬液吐出口から薬液を吐出して前記基板に薬液処理を行う工程と、b)前記a)工程よりも後に、前記基板の前記上面上の前記吐出位置に向けて洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して前記基板に洗浄処理を行う工程とを備え、前記a)工程と前記b)工程との間において前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出が開始され、前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる間、前記薬液吐出口から吐出される前記薬液と前記洗浄液吐出口から吐出される前記洗浄液との合計流量が一定以下に維持される。

0017

請求項9に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、a)水平状態の基板の上面の中央部に向けて薬液吐出口から薬液を吐出して前記基板に薬液処理を行う工程と、b)前記a)工程よりも後に、上下方向に対して傾斜する方向であって前記基板の前記上面の前記中央部に向かう洗浄液吐出方向に洗浄液吐出口から洗浄液を吐出して前記基板に洗浄処理を行う工程とを備え、前記a)工程と前記b)工程との間において前記基板に対する前記薬液処理が前記洗浄処理へと切り替えられる際に、前記薬液吐出口からの前記薬液の吐出が停止するよりも前に前記洗浄液吐出口からの前記洗浄液の吐出が開始され、前記洗浄液吐出口から前記基板に向かう前記洗浄液の液柱に、前記薬液吐出口からの前記薬液が合流する。

発明の効果

0018

本発明では、基板上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。

図面の簡単な説明

0019

第1の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
基板の処理の流れを示す図である。
薬液および洗浄液の流量の変化を示す図である。
薬液および洗浄液の流量の変化を示す図である。
第2の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
他の基板処理装置の構成を示す図である。
他の基板処理装置の構成を示す図である。
薬液処理から洗浄処理への切り替えの際に生じる液跳ねを比較するための図である。
第3の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。
薬液処理から洗浄処理への切り替えの様子を示す図である。
薬液処理から洗浄処理への切り替えの様子を示す図である。
薬液処理から洗浄処理への切り替えの様子を示す図である。

実施例

0020

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置1の構成を示す図である。基板処理装置1は、半導体基板9(以下、単に「基板9」という。)を1枚ずつ処理する枚葉式の装置である。図1では、基板処理装置1の構成の一部を断面にて示す。基板処理装置1では、例えば、ベアシリコン基板、または、表面にポリシリコン膜等の撥水性膜を有する基板の処理が行われる。

0021

基板処理装置1は、基板保持部31と、基板回転機構35と、カップ部41と、薬液供給部61と、洗浄液供給部62と、吐出位置移動機構63と、ハウジング11と、制御部71とを備える。基板回転機構35、薬液供給部61、洗浄液供給部62および吐出位置移動機構63は、制御部71により制御される。ハウジング11は、基板保持部31、カップ部41および吐出位置移動機構63等を収容する。図1では、ハウジング11を破線にて示す。ハウジング11の上部には、ハウジング11の内部空間に窒素(N2)ガス等の不活性ガスを供給するガス供給部(図示省略)が設けられる。これにより、ハウジング11の内部空間に、下方に向かう不活性ガスのダウンフローが形成される。

0022

基板保持部31は、上下方向を向く中心軸J1を中心とする略円板状の部材である。基板保持部31は、基板9の下方に配置され、水平状態の基板9の外縁部を保持する。基板回転機構35は、基板保持部31の下方に配置される。基板回転機構35は、中心軸J1を中心として基板9を基板保持部31と共に回転する。

0023

カップ部41は、中心軸J1を中心とする環状の部材であり、基板9および基板保持部31の径方向外側に配置される。カップ部41は、基板9および基板保持部31の周囲を全周に亘って覆い、基板9から周囲に向かって飛散する薬液等を受ける。カップ部41の底部には、図示省略の排出ポートが設けられる。カップ部41にて受けられた薬液等は、当該排出ポートを介してカップ部41およびハウジング11の外部へと排出される。

0024

薬液供給部61は、薬液ノズル611と、薬液流路612と、薬液バルブ613とを備える。薬液ノズル611は、基板9の上方にて吐出位置移動機構63に固定される。薬液ノズル611は、薬液吐出口614を下端に有する。薬液流路612は、薬液ノズル611および薬液供給源610に接続される。薬液バルブ613は、薬液流路612に設けられる。薬液流路612の薬液ノズル611と薬液バルブ613との間にはフィルタ(図示省略)が設けられる。薬液バルブ613が開かれることにより、薬液ノズル611の薬液吐出口614から、基板9の上面91上の吐出位置に向けて薬液が吐出される。薬液吐出口614から基板9上の吐出位置に向かう薬液吐出方向は、上下方向に略平行である。薬液バルブ613が閉じられることにより、薬液ノズル611からの薬液の吐出が停止される。薬液供給部61では、薬液バルブ613の開度が調整されることにより、薬液ノズル611からの薬液の吐出量(すなわち、薬液の流量)が調整される。薬液バルブ613としては、例えば、モータ式ニードルバルブが利用される。

0025

洗浄液供給部62は、洗浄液ノズル621と、洗浄液流路622と、洗浄液バルブ623とを備える。洗浄液ノズル621は、基板9の上方にて吐出位置移動機構63に固定される。洗浄液ノズル621は、洗浄液吐出口624を下端に有する。洗浄液流路622は、洗浄液ノズル621および洗浄液供給源620に接続される。洗浄液バルブ623は、洗浄液流路622に設けられる。洗浄液流路622の洗浄液ノズル621と洗浄液バルブ623との間にはフィルタ(図示省略)が設けられる。洗浄液バルブ623が開かれることにより、洗浄液ノズル621の洗浄液吐出口624から、基板9の上面91上の上記吐出位置に向けて洗浄液が吐出される。洗浄液吐出口624から基板9上の吐出位置に向かう洗浄液吐出方向は、上下方向に略平行である。洗浄液バルブ623が閉じられることにより、洗浄液ノズル621からの洗浄液の吐出が停止される。洗浄液供給部62では、洗浄液バルブ623の開度が調整されることにより、洗浄液ノズル621からの洗浄液の吐出量(すなわち、洗浄液の流量)が調整される。洗浄液バルブ623としては、例えば、モータ式ニードルバルブが利用される。

0026

薬液供給部61から基板9上に供給される薬液は、例えば、フッ酸、バッファードフッ酸、フッ硝酸等のフッ酸系薬液である。洗浄液供給部62から基板9上に供給される洗浄液は、例えば、純水(DIW:deionized water)である。基板処理装置1は、上記薬液および洗浄液以外の処理液を供給する他の供給部を備えていてもよい。

0027

吐出位置移動機構63は、アーム631と、アーム回転機構632とを備える。アーム回転機構632は、カップ部41の側方に配置される。アーム631は、アーム回転機構632から基板9の上方へと略水平に延びる棒状部材である。アーム631の先端部には、薬液ノズル611と洗浄液ノズル621とが、基板9の上面91上において薬液が吐出される吐出位置と洗浄液が吐出される吐出位置とがおよそ同じになるように、隣接して固定される。

0028

アーム回転機構632は、アーム631の固定端部を中心としてアーム631を略水平に回転させる。これにより、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621が、基板9の上方にて水平に移動する。換言すれば、吐出位置移動機構63により、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621が基板9上をスキャンする。薬液ノズル611および洗浄液ノズル621の移動経路は、アーム回転機構632を中心とする略円弧状であり、基板9の中央部の上方を通過する。薬液ノズル611および洗浄液ノズル621が移動することにより、薬液および洗浄液の吐出位置が、基板9の上面91上において移動する。当該吐出位置の移動経路は、基板9の外周縁から基板9の中央部を通り、基板9の外周縁の他の部位へと至る。換言すれば、吐出位置移動機構63により、薬液および洗浄液の吐出位置と基板9の上面91の中央部との間の径方向の距離が変更される。

0029

図2は、基板処理装置1における基板9の処理の流れを示す図である。基板処理装置1では、まず、基板9がハウジング11内に搬入され、基板保持部31により保持される。続いて、制御部71により基板回転機構35が制御されることにより、基板9の回転が開始される。また、吐出位置移動機構63により薬液ノズル611および洗浄液ノズル621の移動が開始される。薬液ノズル611および洗浄液ノズル621は、基板9の上方において継続的に往復移動する。これにより、上記吐出位置が、基板9の上面91上において、上述の移動経路に沿って継続的に往復移動する。吐出位置の往復移動は、基板9に対する薬液処理および洗浄処理が行われている間、継続される。

0030

次に、制御部71により薬液供給部61が制御されて薬液バルブ613が開かれ、回転中の基板9の上面91に薬液ノズル611から薬液が供給される。回転する基板9上に供給された薬液は、遠心力により上面91上を径方向外方へと移動し、基板9の外縁からカップ部41へと飛散する。カップ部41により受けられた薬液は、カップ部41の底部に設けられた図示省略の排出ポートを介してカップ部41およびハウジング11の外部へと排出されて回収される。

0031

基板処理装置1では、基板9の上面91に所定の時間だけ薬液が供給されることにより、基板9の上面91に対する薬液処理が行われる(ステップS11)。当該所定の時間が経過すると、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、基板9に対する薬液処理と洗浄処理との切り替えが行われる。すなわち、薬液供給部61からの薬液の供給が停止され、洗浄液供給部62からの洗浄液の供給が開始される。

0032

基板処理装置1では、洗浄液ノズル621から回転中の基板9の上面91に洗浄液が供給される。回転する基板9に供給された洗浄液は、遠心力により上面91上を径方向外方へと移動し、基板9の外縁からカップ部41へと飛散する。カップ部41により受けられた洗浄液は、上記排出ポートを介してカップ部41およびハウジング11の外部へと排出されて廃棄される。基板処理装置1では、基板9の上面91に所定の時間だけ洗浄液が供給されることにより、基板9の上面91に対する洗浄処理が行われる(ステップS12)。

0033

洗浄処理が終了すると、吐出位置移動機構63により、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621が基板9の上方から退避する。そして、制御部71により基板回転機構35が制御されることにより、基板9の回転速度が増大する。基板9が比較的高速にて回転することにより、基板9の上面91上の洗浄液が径方向外方へと移動し、基板9の外縁から周囲へと飛散する。その結果、基板9上の洗浄液が除去される(ステップS13)。以下、ステップS13の処理を「乾燥処理」という。乾燥処理において基板9から飛散してカップ部41により受けられた洗浄液は、上記排出ポートを介してカップ部41およびハウジング11の外部へと排出されて廃棄される。乾燥処理が終了した基板9は、ハウジング11外へと搬出される。基板処理装置1では、複数の基板9に対して順次、上述のステップS11〜S13が行われる。

0034

図3は、上述の薬液処理と洗浄処理との切り替えの際における(すなわち、ステップS11とステップS12との間における)薬液および洗浄液の流量の変化を示す図である。図3では、薬液吐出口614から吐出される薬液の流量の変化を実線81にて示し、洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液の流量の変化を破線82にて示す(図4においても同様)。図3に示すように、基板処理装置1では、基板9に対する薬液処理が行われている間、薬液が所定の処理流量にて基板9上に供給される。当該処理流量は、好ましくは、毎分2.5リットル以下であり、例えば、毎分2リットルである。

0035

そして、薬液処理から洗浄処理へと切り替えられる際には、制御部71から薬液供給部61に対して、薬液の流量を漸次減少させる指示が送られるとほぼ同時に、制御部71から洗浄液供給部62に対して、洗浄液の供給を開始し、洗浄液の流量を漸次増大させる指示が送られる。これにより、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止するよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。したがって、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、基板9の上面91上における処理液(すなわち、薬液および洗浄液)の液途切れを抑制することができる。換言すれば、上記切り替え時に、基板9の上面91上に処理液が存在しない領域が生じることを抑制することができる。これにより、薬液中に浮遊する異物が基板9の上面91に付着することを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生を抑制することができる。

0036

基板処理装置1では、所定の切替時間(例えば、約1秒)をかけて、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止される。また、薬液の吐出停止とほぼ同時に、洗浄液の流量が上述の処理流量に等しくなり、洗浄液の流量が当該処理流量にて維持され、基板9に対する洗浄処理が開始される。図3に示すように、薬液の流量の減少、および、洗浄液の流量の増加は、経過時間に比例して直線的に行われる。

0037

基板処理装置1では、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、すなわち、上述の切替時間の間、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が、上記処理流量にて一定に維持される。このため、基板9上の吐出位置に処理液が大流量にて供給された場合等に生じる処理液の跳ね返り(いわゆる、液跳ね)を抑制することができる。その結果、基板処理装置1の内部、特に、カップ部41の外側の構成に処理液が付着することを抑制することができる。

0038

図4は、薬液処理と洗浄処理との切り替えの際における(すなわち、ステップS11とステップS12との間における)薬液および洗浄液の流量の変化の他の例を示す図である。図4に示すように、基板処理装置1では、基板9に対する薬液処理が行われている間、薬液が所定の処理流量にて基板9上に供給される。当該処理流量は、好ましくは、毎分2.5リットル以下であり、例えば、毎分2リットルである。

0039

そして、薬液処理から洗浄処理へと切り替えられる際には、制御部71から薬液供給部61に対して、薬液の流量を漸次減少させる指示が送られ、薬液の流量の減少が開始される。続いて、、制御部71から洗浄液供給部62に対して、洗浄液の供給を開始し、洗浄液の流量を漸次増大させる指示が送られる。これにより、薬液の流量減少が開始されて所定の第1遅延時間(例えば、約0.2秒)の経過後、かつ、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止するよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。したがって、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、基板9の上面91上における処理液(すなわち、薬液および洗浄液)の液途切れを抑制することができる。これにより、薬液中に浮遊する異物が基板9の上面91に付着することを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生を抑制することができる。

0040

基板処理装置1では、所定の切替時間(例えば、約1秒)をかけて、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止される。また、薬液の吐出停止から所定の第2遅延時間(例えば、約0.2秒)の経過後に、洗浄液の流量が上述の処理流量に等しくなり、洗浄液の流量が当該処理流量にて維持され、基板9に対する洗浄処理が開始される。図4に示すように、薬液の流量の減少、および、洗浄液の流量の増加は、経過時間に比例して直線的に行われる。

0041

基板処理装置1では、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が、上記処理流量未満の流量にておよそ一定に維持される。このため、基板9上の吐出位置に処理液が大流量にて供給された場合等に生じる処理液の跳ね返り(いわゆる、液跳ね)を抑制することができる。その結果、基板処理装置1の内部、特に、カップ部41の外側の構成に処理液が付着することを抑制することができる。なお、図4に示す例では、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液と洗浄液との合計流量は、処理流量未満にて維持されるのであれば、必ずしもおよそ一定に維持される必要はない。

0042

図3および図4に示すように、基板処理装置1では、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液と洗浄液との合計流量が、制御部71により処理流量以下(すなわち、一定以下)に維持されることにより、処理液の液跳ねを抑制することができる。

0043

図5は、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理装置1aの構成を示す図である。図5に示すように、基板処理装置1aは、図1に示す吐出位置移動機構63が省略される点を除き、図1に示す基板処理装置1とおよそ同様の構造を有する。以下の説明では、基板処理装置1の各構成と対応する基板処理装置1aの構成に同符号を付す。基板処理装置1aにおける基板9の処理の流れは、基板処理装置1における基板9の処理の流れ(図2参照)とほぼ同様である。

0044

基板処理装置1aでは、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621が、基板9の中央部の上方に固定される。図5では、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621を固定する部材の図示を省略している。また、薬液供給部61の薬液ノズル611以外の構成、および、洗浄液供給部62の洗浄液ノズル621以外の構成の図示も省略している。図6図7および図9においても同様である。薬液吐出口614から基板9上に向かう薬液吐出方向は、上下方向に略平行である。また、洗浄液吐出口624から基板9上に向かう洗浄液吐出方向は、上下方向に略平行である。したがって、基板9の上面91上における薬液および洗浄液の吐出位置は、基板9の上面91の中央部である。

0045

基板処理装置1aにおいても、図1に示す基板処理装置1と同様に、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、図3および図4に示すように、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止されるよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。また、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が上述の処理流量以下(すなわち、一定以下)に維持される。これにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生、および、基板処理装置1aの内部に処理液が付着することを抑制することができる。

0046

図6および図7は、本発明に係る他の基板処理装置1b,1cの構成を示す図である。図6に示すように、基板処理装置1bは、洗浄液ノズル621の固定位置および向きが異なる点を除き、図5に示す基板処理装置1aとおよそ同様の構造を有する。図7に示すように、基板処理装置1cは、薬液ノズル611の固定位置および向きが異なる点を除き、図6に示す基板処理装置1bとおよそ同様の構造を有する。基板処理装置1b,1cにおける基板9の処理の流れは、基板処理装置1における基板9の処理の流れ(図2参照)とほぼ同様である。

0047

図6に示す基板処理装置1bでは、洗浄液ノズル621が基板9の中央部の上方よりも径方向外側にて固定され、洗浄液吐出口624から基板9の上面91の中央部に向けて斜めに(すなわち、上下方向に対して傾斜する洗浄液吐出方向に)洗浄液が吐出される。基板9の上面91上における薬液および洗浄液の吐出位置は、基板9の上面91の中央部である。

0048

図7に示す基板処理装置1cでは、薬液ノズル611も、洗浄液ノズル621と同様に、基板9の中央部の上方よりも径方向外側にて固定され、薬液吐出口614から基板9の上面91の中央部に向けて斜めに(すなわち、上下方向に対して傾斜する薬液吐出方向に)薬液が吐出される。基板9の上面91上における薬液および洗浄液の吐出位置は、基板9の上面91の中央部である。薬液ノズル611は、洗浄液ノズル621とは基板9の中央部を挟んで反対側に配置される。基板処理装置1cでは、薬液吐出口614からの薬液と、洗浄液吐出口624からの洗浄液とが、基板9の中央部に反対側から供給される。

0049

図6および図7に示す基板処理装置1b,1cにおいても、図5に示す基板処理装置1aと同様に、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、図3および図4に示すように、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止されるよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。また、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が上述の処理流量以下(すなわち、一定以下)に維持される。これにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生、および、基板処理装置1b,1cの内部に処理液が付着することを抑制することができる。

0050

図8は、基板処理装置1a,1b,1cにおいて薬液処理から洗浄処理への切り替えの際に生じる液跳ねを比較するための図である。図8横軸は、薬液および洗浄液の合計流量を示し、縦軸は、液跳ねによりカップ部41の外側まで飛び出した処理液の液滴の数を示す。各棒グラフの下側の「1a,1b,1c」という文字は、当該棒グラフが基板処理装置1a,1b,1cにおける液滴の数であることを示す。当該液滴の数は、薬液の流量と洗浄液の流量とが等しくなるときに(すなわち、図3における実線81と破線82との交点に対応するタイミングで)目視により確認されたものである。

0051

図8に示すように、薬液と洗浄液との合計流量が毎分2リットル以下の場合、基板処理装置1a,1b,1cのいずれにおいても、液滴がカップ部41の外側まで飛び出すような液跳ねは生じない。上記合計流量が毎分2.5リットルの場合、基板処理装置1a,1bでは、液滴がカップ部41の外側まで飛び出すような液跳ねは生じないが、基板処理装置1cでは生じる。上記合計流量が毎分3リットル以上の場合、基板処理装置1a,1b,1cのいずれにおいても、液滴がカップ部41の外側まで飛び出すような液跳ねが生じる。また、液跳ねの程度を示す上記液滴の数は、合計流量が同じである場合、図7に示す基板処理装置1cよりも図6に示す基板処理装置1bの方が少なく、図6に示す基板処理装置1bよりも図5に示す基板処理装置1aの方が少ない。したがって、液跳ねを抑制するという観点からは、薬液吐出方向および洗浄液吐出方向は、基板処理装置1aのように上下方向に平行であることが好ましい。

0052

図6に示す基板処理装置1bでは、薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、基板9の中央部の直上において、洗浄液吐出口624から基板9の中央部に向かう洗浄液の液柱に、薬液吐出口614からの薬液の液柱が合流する。これにより、基板9上における薬液と洗浄液との衝突が抑制されるため、基板9上における液跳ねをさらに抑制することができる。

0053

図9は、本発明の第3の実施の形態に係る基板処理装置1dの構成を示す図である。図9に示すように、基板処理装置1dは、薬液ノズル611および洗浄液ノズル621の固定位置および向きが異なる点を除き、図5に示す基板処理装置1aとおよそ同様の構造を有する。以下の説明では、基板処理装置1aの各構成と対応する基板処理装置1dの構成に同符号を付す。基板処理装置1dにおける基板9の処理の流れは、基板処理装置1における基板9の処理の流れ(図2参照)とほぼ同様である。

0054

図9に示すように、基板処理装置1dでは、薬液ノズル611が、基板9の中央部の上方よりも径方向外側にて固定され、薬液吐出口614から基板9の上面91の中央部に向けて斜めに(すなわち、上下方向に対して傾斜する薬液吐出方向に)薬液が吐出される。また、洗浄液ノズル621も、薬液ノズル611と同様に、基板9の中央部の上方よりも径方向外側にて固定され、洗浄液吐出口624から基板9の上面91の中央部に向けて斜めに(すなわち、上下方向に対して傾斜する洗浄液吐出方向に)洗浄液が吐出される。基板9の上面91上における薬液および洗浄液の吐出位置は、基板9の上面91の中央部である。

0055

薬液ノズル611と洗浄液ノズル621とは、中心軸J1を中心とする周方向のおよそ同じ位置に、上下方向に並べて配置される。図9に示す例では、薬液ノズル611が洗浄液ノズル621の上方に配置される。薬液ノズル611からの薬液吐出方向は、洗浄液ノズル621からの洗浄液吐出方向と、平面視において重なる。換言すれば、基板9の上面91上における薬液吐出方向の射影は、基板9の上面91上における洗浄液吐出方向の射影と重なる。

0056

基板処理装置1dにおいても、図1に示す基板処理装置1と同様に、制御部71により薬液供給部61および洗浄液供給部62が制御されることにより、図3および図4に示すように、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止されるよりも前に、洗浄液吐出口624からの洗浄液の吐出が開始される。また、基板9に対する薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量が上述の処理流量以下(すなわち、一定以下)に維持される。これにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。その結果、基板9上におけるパーティクルの発生、および、基板処理装置1dの内部に処理液が付着することを抑制することができる。

0057

基板処理装置1dでは、薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる際に、基板9の上方において、洗浄液吐出口624から基板9の中央部に向かう洗浄液の液柱に、薬液吐出口614からの薬液の液柱が上側から合流する。これにより、基板9の上面91上における薬液と洗浄液との衝突が抑制されるため、基板9上における液跳ねをさらに抑制することができる。また、薬液吐出口614から吐出される薬液の流量が減少し、薬液が基板9の中央部まで到達しない状態となっても、当該薬液は洗浄液吐出口624から基板9の中央部に向かう洗浄液の液柱に上側から合流する。このため、基板9上における液跳ねをより一層抑制することができるとともに、基板9の中央部以外の部位に薬液ノズル611からの薬液が付与されることを抑制(または防止)することができる。

0058

上述の基板処理装置1,1a〜1dでは、様々な変更が可能である。

0059

図1に示す基板処理装置1では、吐出位置移動機構63により、薬液ノズル611と洗浄液ノズル621とが互いに独立して移動可能とされてよい。この場合、薬液処理から洗浄処理への切り替えの際には、薬液と洗浄液との基板9の上面91上における吐出位置がおよそ同じとなるように、洗浄液ノズル621が薬液ノズル611と隣接して同期して移動する。また、薬液吐出口614からの薬液の吐出が停止した後、薬液ノズル611は、吐出位置移動機構63により基板9の上方から退避することが好ましい。

0060

基板処理装置1では、吐出位置移動機構63により、薬液ノズル611のみが基板9の上方にて移動可能とされ、洗浄液ノズル621は固定されてもよい。この場合、洗浄液ノズル621は、基板9の中央部の上方を避けて固定され、洗浄液吐出口624から基板9の中央部に向けて斜めに洗浄液が吐出される。薬液処理から洗浄処理への切り替え時には、薬液ノズル611は移動することなく、基板9の中央部の上方にて停止する。あるいは、基板処理装置1では、吐出位置移動機構63により、洗浄液ノズル621のみが基板9の上方にて移動可能とされ、薬液ノズル611は固定されてもよい。この場合、薬液ノズル611は、基板9の中央部の上方を避けて固定され、薬液吐出口614から基板9の中央部に向けて斜めに薬液が吐出される。薬液処理から洗浄処理への切り替え時には、洗浄液ノズル621は移動することなく、基板9の中央部の上方にて停止する。

0061

図6に示す基板処理装置1bでは、洗浄液ノズル621が基板9の中央部の上方に配置され、薬液ノズル611が基板9の中央部の上方よりも径方向外側に配置され、薬液ノズル611から基板9の上面91の中央部に向けて斜めに薬液が吐出されてもよい。

0062

図7および図9に示す基板処理装置1c,1dでは、必ずしも、薬液処理が洗浄処理へと切り替えられる間、薬液吐出口614から吐出される薬液と洗浄液吐出口624から吐出される洗浄液との合計流量は上述の処理流量以下(すなわち、一定以下)に維持される必要はない。例えば、制御部71から薬液供給部61に薬液の吐出停止が指示されるよりも前に(例えば、吐出停止指示の2秒前に)、洗浄液供給部62からの洗浄液の吐出が開始されてもよい。基板処理装置1c,1dでは、洗浄液吐出口624から基板9に向かう洗浄液の液柱に、薬液吐出口614からの薬液が合流することにより、基板9上における液途切れおよび液跳ねを抑制することができる。

0063

図10Aないし図10Cは、基板処理装置1dにおける上述の薬液処理から洗浄処理への切り替えの様子を示す図である。図10Aないし図10Cでは、基板処理装置1dの薬液ノズル611および洗浄ノズル621以外の構成の図示を省略する。また、基板9上の処理液を平行斜線を付して示す。図10Aないし図10Cでは、薬液処理から洗浄処理へと切り替えられる際に、薬液ノズル611からの薬液の吐出量が減少するよりも前に、洗浄ノズル621からの洗浄液の吐出が開始される場合を示す。

0064

基板処理装置1dでは、図10Aに示すように、薬液処理中は、薬液ノズル611から吐出された薬液の液柱611aが、基板9の中央部に着液している。そして、薬液処理から洗浄処理に切り替えられる際に、薬液ノズル611からの薬液の吐出量が減少するよりも前に、洗浄ノズル621からの洗浄液の吐出が開始される。そして、洗浄ノズル621からの洗浄液の吐出量が所定の処理流量に達した後、薬液ノズル611からの薬液の吐出量の減少が開始される。このとき、図10Bに示すように、洗浄ノズル621から吐出された洗浄液の液柱621aは、基板9の中央部に着液している。一方、薬液ノズル611からの薬液の液柱611aは、薬液の吐出量減少に伴って勢いを失う。このため、基板9の中央部に到達するよりも手前(すなわち、基板9の中央部と薬液ノズル611との間)にて下方へと向かい、薬液の液柱611aの下方を通過する洗浄液の液柱621aに上側から接触して合流する。薬液の液柱611aおよび洗浄液の液柱621aは、平面視において重なるおよそ同じ方向に流れているため、液跳ねをほとんど発生させることなく(すなわち、処理液の液跳ねを抑制しつつ)合流し、基板9の中央部に着液する。その後、図10Cに示すように、薬液ノズル611からの薬液の吐出が停止し、洗浄ノズル621からの洗浄液の液柱621aのみが基板9の中央部に着液する。

0065

また、基板処理装置1,1a〜1dでは、ステップS11とステップS12との間における薬液処理と洗浄処理との切り替えの際に、薬液および洗浄液の流量は、必ずしも図3に示すように直線状に変化する必要はなく、ステップ状に減少および増大してもよい。また、薬液処理と洗浄処理との切り替えに要する切替時間は、薬液バルブ613および洗浄液バルブ623の性能、薬液および洗浄液の粘性等に合わせて、適宜変更されてよい。薬液バルブ613および洗浄液バルブ623として、モータ式ニードルバルブ以外の流量調整機構(例えば、マニュアル式ニードルバルブ)が利用されてもよい。

0066

基板処理装置1,1a〜1dでは、ステップS13の乾燥処理の際には、基板9の上面91を覆うトッププレート遮蔽板)が、基板9の上面91に近接して上下方向に対向する位置に配置されてもよい。これにより、基板9から飛散した洗浄液等が、カップ部41等にて跳ね返って基板9の上面91に再付着することを抑制(または防止)することができる。トッププレートは、好ましくは、基板9と同じ回転方向に基板9の回転速度とおよそ等しい回転速度にて回転する。

0067

基板処理装置1,1a〜1dでは、ステップS11の薬液処理に利用される薬液、および、ステップS12の洗浄処理に利用される洗浄液は、様々に変更されてよい。基板処理装置1,1a〜1dでは、半導体基板以外の様々な基板に対する処理が行われてもよい。

0068

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

0069

1,1a〜1d基板処理装置
9基板
31基板保持部
61薬液供給部
62洗浄液供給部
63吐出位置移動機構
71 制御部
91 上面
614薬液吐出口
624洗浄液吐出口
S11〜S13 ステップ

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