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JP2015192019A - 基板処理装置 - Google Patents

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JP2015192019A
JP2015192019A JP2014068043A JP2014068043A JP2015192019A JP 2015192019 A JP2015192019 A JP 2015192019A JP 2014068043 A JP2014068043 A JP 2014068043A JP 2014068043 A JP2014068043 A JP 2014068043A JP 2015192019 A JP2015192019 A JP 2015192019A
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Satoru Tanaka
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Abstract

【課題】基板周縁部のエッチング等の処理を、狭い処理幅かつ高い幅精度にて行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】複数の処理液供給ノズル50及び対応する複数の吸引流路60がケーシング40内に配設されている。保持回転機構3により基板Wが保持回転され、基板Wケーシング40が移動機構9により基板Wの周縁部処理のため所定位置に配置され、複数の処理液供給ノズル50から処理液が基板W周縁部へ供給される。処理液供給ノズル50ごとに吸引流路60が設けられており、各々の吸引流路60が適切な方向および大きさの吸引力を処理液に与えるようにその形状及び配置が構成されているため、供給された処理液のいずれについても適切な方向及び大きさの吸引力が与えられる。このことにより、基板Wの狭い周縁部についてもエッチング等の処理を高い精度で行うことが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板の端部及び周縁部に対する洗浄処理、エッチング処理のための基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程において、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の端部や周縁部に付着したレジスト残渣やパーティクルを除去することにより、残渣やパーティクルによる汚染を回避することへの要求が高まっている。こうした基板端部や基板周縁部の残膜やパーティクル除去をエッチングや洗浄により行う処理は、基板のベベル部(基板端部およびこれに隣接する基板周縁部)が主な処理対象であることから、一般にはベベル処理とも呼ばれている。
ベベル処理では、基板のエッチングや洗浄の一般的な課題に加えて、ベベル処理特有の課題に対処する必要がある。まず、ベベル処理の処理領域が基板端部及び基板周縁部であるため、局所的に処理を行う必要がある。また同時に、ベベル処理により、基板表面における基板周縁部の内周部分が処理液や飛散パーティクルで汚染されないようにする必要がある。こうした要求に応じるべく、処理液を局所的に供給するノズル機構や、飛散液の吸引機構などの活用が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
更に、ベベル処理の処理対象がエッチングや洗浄による除去が困難なレジスト膜であるため、洗浄/エッチング残渣が残りがちであるという問題がある。特に、基板端部における残渣の完全な除去は困難である。この問題に対しては、周縁部のエッチングや洗浄において、基板周縁部を物理的に洗浄するベベルブラシの活用が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、ベベル処理におけるブラシ、吸引機構、処理液供給ノズルを一つのケーシング内に収納することが提案されている(例えば、特許文献3参照)。ケーシングを位置決めすることにより、同時にブラシ、吸引機構、処理液供給ノズルを位置決めすることができる等の利点がある。
特許第5145328号公報 特許第4976949号公報 特開2008−288447号公報
こうしたべベル処理への基本的な要求に加えて、近年、一枚の基板からできるだけ多くのチップを得るためにべベル処理における周縁処理幅を狭くしかつ周縁処理幅精度を向上させたいという要求が高まっている。周縁処理幅の減少や精度向上の要求が高くなるにつれて、処理液が基板に着液するまでに受ける微妙な気流の変動の影響が無視できなくなる。
処理液供給ノズルの吐出口から供給された処理液は、基板へ着液するまでに周辺の気流の影響を受ける。当該気流の強さや方向性にばらつきがある場合、処理液が吐出口から供給され基板に着液するまでの経路が変動し、処理液が基板に着液する着地位置も変動する。これが周縁処理幅ばらつきの一つの原因となる。また、当該気流の強さや方向性が適切でない場合、処理液が基板に着液する着地位置が望ましくない位置となる。また、周縁処理幅が狭く且つ周縁処理幅の精度が高い場合においては、処理液の広がりや飛散を抑えるために処理液の供給流量は比較的少量に設定される傾向があり、こうした場合には処理液が基板に着液するまでに受ける気流変動の影響は一層顕著なものとなる。
従って、処理液供給ノズルの供給口から供給された処理液が基板に着液するまでに受ける気流の強さや方向性を適切な状態とした上でべベル処理を行うことができる基板処理装置が必要となる
上述の特許文献1〜3に例示した従来技術においては、処理液供給ノズルの供給口から供給された処理液が基板に着液するまでに受ける気流の強さや方向性を適切な状態とするという課題について認識されておらず、当該課題に適切に対処できる装置構成となっていない。例えば、特許文献3には、処理液供給ノズルと吸引機構がケーシング内においてブラシが処理液供給ノズルと吸引口との間に配置されている装置構成例が記載されている。この装置構成においては、ブラシが障害となり、処理液供給ノズルの吐出口から供給される処理液に吸引口からの吸引力を適切な方向及び強さで作用させることができない。
そこで、この発明の目的は、処理液供給ノズルの吐出口から供給される処理液に吸引口からの吸引力を適切な方向及び強さで作用させることを可能にする基板処理装置を提供することである。
ここで、処理効率向上等を目的として、基板周縁部への処理液供給を複数の処理液供給ノズルを用いて行う場合がある。この場合には複数の処理液供給ノズルの全てについて各々の吐出口から供給される処理液に適切な方向及び強さの吸引力で作用させることが必要となる。上述の特許文献1〜3に例示した従来技術のいずれにおいても、複数の処理液供給ノズルの各々吐出口から供給される処理液に、適切な方向及び強さの吸引力で作用させることを可能とする構成は示されていない。
そこで、この発明の別の目的は、複数の処理液供給ノズルの吐出口から供給される処理液に、吸引口からの吸引力を適切な方向及び強さで作用させることを可能にする基板処理装置を提供することである。
以下の記載において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表わす。
請求項1に記載の発明は、基板(W)の端部及び周縁部を処理する基板処理装置(1)であって、前記基板(W)を保持回転させる保持回転機構(3)と、前記基板(W)の端部及び周縁部が進入可能である開口部(43)と前記開口部(43)に対向する共通吸引口(61)とを有するケーシング(40)と、前記ケーシング(40)に配設された複数の処理液供給ノズル(50)と、前記複数の処理液供給ノズル(50)の端部に設けられ、前記基板(W)の端部及び周縁部が前記開口部(43)へと進入した際に前記基板(W)の周縁部に対向するように配設された複数の吐出口(59)と、各々の一端が前記複数の吐出口(59)の一に対向し且つ各々の他端が前記共通吸引口(61)に対向するように、前記複数の吐出口(59)に対応して前記ケーシング(40)に配設された複数の吸引流路(60)と、前記基板(W)の端部及び周縁部が前記開口部(43)に進入した状態である処理位置と前記基板(W)の端部及び周縁部が前記開口部(43)から退出した状態である退避位置との間で前記ケーシング(40)を移動させる移動機構(9)とを備える基板処理装置(1)である。
この構成によれば、複数の処理液供給ノズルがケーシングに配設されているため、ケーシングを処理位置に移動させると同時に、これら複数の処理液供給ノズルを所定位置に位置決めすることが可能となる。また、複数の処理液供給ノズル毎に複数の吸引流路が予めケーシングに配設されているため、ケーシングの基板に対する位置にかかわらず、処理液供給ノズルと吸引流路との相対的な配置関係を適切に保つことが可能となる。
さらに、この構成によれば、複数の処理液供給ノズルの複数の吐出口に対応して、複数の吸引流路が設けられており、これら複数の吸引流路の各々の一端が対応する吐出口に対向するように配設されているため、複数の吐出口それぞれについて、近傍の吸引力や吸引の方向性を適正なものとすることが可能となる。
請求項2に記載の発明は、前記複数の吸引流路(60)が整流板(70)を備えることを特徴とする、請求項1記載の基板処理装置(1)である。
整流板を吸引流路において用いることで、処理液供給ノズルごとに吸引流路から作用する吸引力を適正化することが可能となる。また、整流板の形状や配置間隔等を変化させることにより、吸引流路毎の流量条件を変化させることができるので、吸引流路ごとの流量条件を所望のものとすることができる。
請求項3に記載の発明は、前記複数の処理液供給ノズル(50)が、前記ケーシング(40)に弧状に配設されていることを特徴とする、請求項1〜2記載の基板処理装置(1)である。
この構成によれば、ケーシングを処理位置に移動させた際に、複数の処理液供給ノズルが基板の第一面の周縁部に、弧状に配置された状態で対向するため、基板の周縁部のカーブに沿った配列にて処理液供給ノズルが基板に対向することとなる。従って、複数の処理液供給ノズルのいずれもが基板の周縁部に適切な位置で対向した形で基板の周縁部の処理を行うことが可能となる。
請求項4に記載の発明は、前記ケーシング(40)に、前記基板(W)の周縁部又は端部を処理するためのブラシ(80)が更に配設されていることを特徴とする、請求項1〜3記載の基板処理装置(1)である。
この構成によれば、ケーシングを処理位置に移動させることにより、複数の処理液供給ノズルを適切な位置に配置するだけでなく、基板の周縁部又は端部を処理するためのブラシを基板に対して処理に適した位置に配置することが可能となる。
請求項5に記載の発明は、前記複数の吐出口(59)が上流側吐出口(59a)を備えており、前記上流側吐出口(59a)は前記ケーシング(40)を前記処理位置へと移動させた際に前記ブラシ(80)に対して前記基板(W)の回転上流側に位置しており、前記複数の吸引流路(60)が上流側吸引流路(60a)を備えており、前記上流側吸引流路(60a)は、その一端が前記上流側吐出口(59a)に対向し且つその他端が前記共通吸引口(61)に対向するように前記ケーシング(40)に配設されていることを特徴とする、請求項1〜4記載の基板処理装置である。
この構成によれば、上流側吐出口に作用する吸引を制御することにより、上流側吐出口から吐出されてブラシへと流れていく処理液の量を適正なものとすることが可能となる。
請求項6に記載の発明は、前記複数の吐出口(59)が下流側吐出口(59b)をさらに備え、前記下流側吐出口(59b)は前記ケーシング(40)を前記処理位置に移動させた際に前記ブラシ(80)に対して前記基板(W)の回転下流側に位置しており、
前記複数の吸引流路(60)が下流側吸引流路(60b)を備えており、前記下流側吸引流路(60b)は、その一端が前記下流側吐出口(59b)に対向し且つその他端が前記共通吸引口(61)に対向するように前記ケーシング(40)に配設されていることを特徴とする、請求項5記載の基板処理装置(1)である。
この構成によれば、請求項5記載の発明の効果に加えて、複数の吐出口が上流側吐出口及び下流側吐出口を備え、更にこれらに対応して、複数の吸引流路が上流側吸引流路及び下流側吸引流路を備えるため、よりバリエーションに富んだ吸引動作を行うことが可能となる。
請求項7に記載の発明は、前記上流側吸引流路(60a)と前記下流側吸引流路(60b)の形状が異なることを特徴とする、請求項6記載の基板処理装置(1)である。
この構成によれば、前記上流側吸引流路と前記下流側吸引流路との流量条件が異なるものとなる。ブラシの回転上流側と回転下流側とでは、要求される吸引条件が異なる場合があり、当該構成によりそのような要求に応えることが可能となる。
請求項8に記載の発明は、前記処理液で処理する前記基板(W)の周縁処理幅に応じて、前記処理位置、前記複数の処理液ノズル(50)から供給される処理液の処理液流量又は前記共通吸引口による吸引力のうち少なくとも一つを制御する制御手段(100)をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜7記載の基板処理装置(1)である。
基板の周縁処理幅は、基板の処理目的によって異なる。基板処理幅を変えた場合、基板上の処理液にかかる遠心力が基板中心からの距離によって異なること等から、処理位置、処理液流量、処理位置等の条件を見直す必要が生ずる。請求項8記載の発明の構成によれば、制御手段により基板の周縁処理幅に応じて、処理液流量等を制御することが可能である。
請求項9に記載の発明は、前記周縁処理幅と、前記処理位置、前記処理液流量又は前記共通吸引口(61)による吸引力のうち少なくとも1つとの関係を記憶する記憶手段(120)をさらに備え、前記制御手段(100)が前記記憶手段(120)から前記関係を読み込むことにより、前記処理位置、前記複数の処理液ノズルから供給される前記処理液流量、又は前記共通吸引口(61)による前記吸引力のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする、請求項8記載の基板処理装置(1)である。
この構成により、記憶手段に周縁処理幅と処理位置等との関係、例えば周縁処理幅と処理位置との関係を記憶させておき、これを読み込むことにより、様々な周縁処理幅について、処理位置等の適切な関係を読み込むことが可能となる。
図1は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 図2は図1に示す基板処理装置の図解的なA−A’断面図である。 図3は処理液配管まわりの構成部品を説明するための図解的な断面図である。 図4は吸引配管まわりの構成部品を説明するための図解的な断面図である。 図5は処理液供給ノズルから供給された処理液に吸引力が作用しない場合における処理液の挙動を示す模式図である。 図6は処理液供給ノズルから供給された処理液に吸引力が作用する場合における処理液の挙動を示す模式図である。 図7は基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図8は基板処理装置における基板の処理を説明するための工程図である 図9(a)は図8に示す工程のうち、処理A(ステップS4)の内訳を説明するための工程図である。 図9(b)は図8に示す工程のうち、処理B(ステップS5)の内訳を説明するための工程図である。 図9(c)は図8に示す工程のうち、処理C(ステップS6)の内訳を説明するための工程図である。 図10は実施例1におけるLUT(ルックアップテーブル)に格納されたデータ例である。 図11は実施例2における複数の処理液供給ノズル50及び複数の吸引流路60の配置を説明するための模式図である。 図12は実施例2におけるLUTに格納されたデータ例である。 図13は実施例2におけるLUTに格納されたデータ例である。
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1に係る基板処理装置1の概略構成を示す平面図である。また、図2は、図1に示す基板処理装置の図解的な断面図である。図3は図2を補足的に説明するための図解的な断面図である。
基板処理装置1は、隔壁で区画された処理室2内において、基板Wをほぼ水平に保持して回転させるための保持回転機構3と、基板Wの周縁部又は端部を処理するための基板処理機構4と、基板処理機構4を基板Wに対して移動させるための移動機構9とを備えている。また、処理室2に隣接して、制御部100及び入出力装置110が設置されている。制御部100は、基板処理装置1の各種制御を行う。入出力装置110は、操作者による制御部100への各種指示の入力を行うための入力インタフェース並びに基板処理装置1の各種状態を表示するための表示部を備えている。
[保持回転機構]
保持回転機構3は、図2に示すように、基板吸着保持機構30、スピン軸32、スピンモータ33から構成される。基板吸着保持機構30はその上側表面に、図示しない吸引手段を有している。基板Wが吸着保持される際には、図示しない基板搬送機構によって、基板Wが処理室2内へと搬入される。次に当該基板Wが基板吸着保持機構30の上側表面に略水平に載置される。次に基板吸着保持機構30の上側表面にある吸引手段により当該基板Wの裏面に吸引力が作用し、当該基板Wが基板吸着保持機構30の上側表面上に吸着保持される。
基板吸着保持手段30とスピンモータ33はスピン軸32を介して連結されている。基板Wの裏面が基板吸着保持手段30の上側表面に吸着保持された状態でスピンモータ33を駆動することにより、基板Wがスピン軸32の中心軸線まわりに回転する。
[基板処理機構]
基板処理機構4は、保持回転機構3に保持回転されている基板Wの周縁部又は端部に対してエッチング液やリンス液等の処理液を供給することにより、基板Wの周縁部又は端部の処理を行うための機構である。
基板処理機構4は、図2に示すように、ケーシング40と、ケーシング40の内部に配設された各種部材を備える。ケーシング40は、図1に示すように後述する移動機構9に連結されており、移動機構9を作動させることにより基板吸着保持機構30に接近/離反する方向に移動することができる。移動機構9については後に詳しく説明する。
まず、ケーシング40について説明する。ケーシング40は、移動機構9により移動可能な筐体であり、保持回転機構3に隣接して配置される。ケーシング40は、開口部43、跳ね返り防止部材42、一対の蓋部材41、一対の側面板44、背面板45を備える。
開口部43は、基板吸着保持機構30の上面と略同一な高さを中心に開口した開口であり、ケーシング40が保持回転機構3に対向する側に設けられている。ケーシング40を移動機構9により基板Wの周縁部又は端部を処理するための処理位置へと移動させた際には、当該基板Wの周縁部又は端部がこの開口部43を通過してケーシング40内に収容される。開口部43の上下には跳ね返り防止部材42が設けられており、保持回転機構3に保持された基板Wから飛散した処理液等のケーシング40内部へ侵入することを防ぐ。開口部43及びその上下の跳ね返り防止部材は、ケーシング40が処理位置へと移動された際に、図1に示すように基板Wの周縁部に沿う形で平面視にて弧状となるように構成されることが望ましい。
側面板44は、略長方形の一対の板であり、移動機構9によるケーシング40の移動方向と略平行且つ保持回転機構3の上側表面と略垂直に配置される。
背面板45は、中央部に後述する共通吸引口61及び処理液配管52を通す穴を有する略長方形の板であり、開口部43及び跳ね返り防止部材に対向して保持回転機構3の上側表面と略垂直に配置される。
蓋部材41は、図2に示すように(ただし図2において側面板44は図示省略されている)、跳ね返り防止部材42、一対の側面板44、背面板45を上下から覆う形で配設される一対の中空板である。蓋部材41は、基本的には略長方形の板であるが、跳ね返り防止部材42と接合する部位については、図1に示すように跳ね返り防止部材42の形状に合わせて弧状の形状をとる。蓋部材41は、ケーシング40内部を保護する役割を有するとともに、ケーシング40内部に配設される構成部品の配設のための台座の役割をも有する。蓋部材41には、処理液供給ノズル50に連結した処理液配管52を通す穴が設けられており、この穴を通じて処理液配管52は蓋部材41内部の中空部位を通過し、背面板45の穴をとおり、ケーシング40の外部へ延伸することができる。また、ケーシング40の下側に配設される蓋部材41には、ブラシ回転軸81を通過させる穴が設けられている。
次に、ケーシング40の内部に配設される各種部材について説明する。ケーシング40の内部には、図1及び図2に示すように、複数の処理液供給ノズル50、複数の整流板70、ブラシ80、ブラシ回転軸81が蓋部材41を台座として配設されている。
複数の処理液供給ノズル50は、その一端に吐出口59を備え、その他端が処理液配管52に連結する。処理液供給ノズル50は、直径数mm以下の針状のノズルである。処理液供給に通常用いられるノズルと比べて細い径のノズルを用いることで、少量の処理液を正確な位置及び分量で吐出することが可能となる。
複数の処理液供給ノズル50は、図2に示すように、開口部43と、その上下の跳ね返り防止部材42とに隣接して配置される。複数の処理液供給ノズル50は、図1に示すように、平面視において弧状となるように配置される。また、複数の処理液供給ノズル50は、図2に示すように、その長手方向が略垂直方向を向くように、上下の蓋部材41に配設される。このように配設されることにより、ケーシング40が移動機構9により基板Wの処理位置へと移動された際には、複数の処理液供給ノズル50の各々の吐出口59が、基板Wの外周に弧状に沿う形で基板Wの周縁部に対向する形となる。
ここで、吐出口59が平面視において基板Wの周縁部のどこに位置するかは、移動機構9によるケーシング40の移動位置の設定内容並びに処理液供給ノズル50が蓋部材41のどの位置に配設されるかによって決まる。本実施例で想定する基板Wの周縁部及び端部の処理では、300mm基板について周縁処理幅0.5mmから10mm程度の範囲について洗浄又はエッチングを行うことを想定している。このうち、最も頻度が高く用いられる周縁処理幅、例えば周縁処理幅5mmに対応した処理位置にケーシング40を移動させた際に処理液供給ノズル50が平面視において基板Wの中心からの距離が略等しいように弧状に配置されるように、処理液供給ノズル50を蓋部材41に配設しておくことが望ましい。
複数の処理液ノズル50は、蓋部材41に開けられた処理液配管52を通す穴の位置にあわせて、固定治具により蓋部材41に略垂直に固定される。固定治具は、固定後の位置微調整が可能となるように三軸ステージ等を備えることが望ましい。
複数の処理液供給ノズル50の各々に対応して、上下の蓋部材70には複数の整流板70が配設される。整流板70は、複数の処理液供給ノズル50の各々と共通吸引口61との間を連通する吸引流路60を形成するための部材であり、軽量かつ成形容易なプラスチック樹脂を素材とする。
図1に示すように、整流板70を側壁として形成された吸引流路60は、その一端が対応する処理液供給ノズル50に対向し、その他端が共通吸引口61に対向する。さらに整流板70の形状および整流板70同士の間隔は、ケーシング40が移動機構9により処理位置に移動された際に、処理液供給ノズル50の吐出口59近傍に作用する吸引が基板Wの外周方向に作用し、且つ、複数の吐出口59のそれぞれの近傍に作用する吸引力が略等しくなるように調整されている。
例えば、図1に図式的に示すように、整流板70は処理液供給ノズル50に近い部位が斜めに折れ曲がっている。これにより、処理液供給ノズル50の吐出口59近傍に働く吸引力の方向性を若干斜め方向に変化させ、その結果としてケーシング40が移動機構9により処理位置に移動された際に、処理液供給ノズル50の吐出口59近傍に作用する吸引を基板Wの外周方向に作用させることが可能となる。
また、共通吸引口61からの吸引力は、共通吸引口61の中心付近にいて強く作用し、周辺において弱く作用する傾向がある。従って、複数の整流板70により形成された複数の吸引流路を通じた吸引力は、その一端が共通吸引口61の中心付近に位置するものについては強くなり、その一端が共通吸引口61の周辺に位置するものについては弱くなることとなり、結果として吸引流路60ごとの吸引力にばらつきがでてしまう。このばらつきが相殺されるように、整流板70同士の間隔を調整することが好ましい。
このように、吸引流路60ごとの吸引力の大きさ及び吸引の方向性を考慮し、かつ複数の処理液供給ノズルと共通吸引口61との配置関係を考慮して、整流板70を蓋部材41に配設する。整流板70は蓋部材41に個別に取り付けても良いし、整流板70の組み合わせをプラスチック樹脂により一体成型し、これを蓋部材41に取り付けても良い。
次にブラシ80並びにブラシ80の配設について説明する。
ケーシング40の下側の蓋部材41には、図2に示すように、ブラシモータ82が配設される。ブラシモータ82にはブラシ回転軸81が連結され、ブラシ回転軸81は蓋部材41の所定位置に予め設けられた貫通穴を通じてケーシング40の内部に貫通し、ブラシ回転軸81と連結される。ブラシ回転軸81とブラシ80とは、ブラシ80の高さが微調整された上で固定される。
ブラシ80は、処理液によっては除去しきれない基板端部の汚れや不要な酸化膜等を除去する等の目的で用いられる。基板処理機構4に要求される処理内容によっては、ケーシング40内にブラシ80が収容されない構成もありうる。例えば、端部処理の要求がさほど高くない場合、例えば基板Wの周縁部をエッチング処理し、その後にリンス処理するだけで充分な場合等においては、ブラシ80がケーシング40に含まれない構成例もあり得る。
ブラシ80には、若干固めのスクラブ用途のPVAブラシ等が用いられる。ブラシ80の形状は、基板Wの端部への当接具合等を考慮して定められる。例えばブラシ80は、図2にあるような糸巻型の断面形状を有する。
ブラシ80は、図1に示すように、平面視において複数の吸引流路60のいずれとも干渉せず、かつ開口部43と共通吸引口61との間に位置するように、ケーシング内において配設される。また、ブラシ80は、ケーシング40が基板Wの処理位置に配置された際にその側面が基板Wの端部に当接する位置に配設される。このように配設することにより、処理液供給ノズル50から供給される処理液に作用する吸引力がノズル50により減少することを回避しつつ、確実に処理液を吸引することができる。
ここで、ブラシ80が基板Wに接触するとブラシ80から周囲に処理液や基板Wから除去された汚染物等が周囲に飛散するため、これらが基板Wに跳ね返ることを防止する必要がある。図1に示すようにブラシ80の両脇に整流板70を配置した構造においては、整流板70がブラシ80からの側面への飛散を受け止め、この飛散した処理液は整流板70を伝い、その背後にある共通吸引口61から吸引される。また、基板W方向に飛散した処理液の大半は跳ね返り防止部材42に当たった後に吸引流路60へ吸引され、汚染やミストを低減できる。このように簡易な構造において、複数の処理液供給ノズル50の全てからの処理液に、適切な方向及び大きさの吸引力を作用させるとともに、ブラシ80からの汚染やミストを効果的に回避することが可能となる。
図1に示すように、ブラシ80の両脇に複数の吸引流路60を配置した構成をとる場合においては、ブラシ80の両脇の吸引流路60は、ブラシ80へ処理液が過剰に流れ込むのを防ぐ役割及びブラシ80から飛散した余分な処理液を回収するという効果を有する。
[移動機構]
移動機構9は、図1に示すように、平行方向の移動を可能とする平行移動機構92と、ロット91とを備える。並行移動機構92は、これに連結したロット91の平行方向の移動を可能とする。ロット91は、ケーシング40と並行移動機構92とを連結するための棒状の部材である。
並行移動機構92は、基板吸着保持機構30に接近/離反する方向へと平行方向の動きを与える機構である。この接近/離反する位置の情報は記憶手段120に格納されている。基板の処理の内容等に応じて制御部100から作動命令が平行移動機構92へと伝えられることにより、平行移動機構92が所定の動作を行う。
移動機構9は、「処理位置」と「退避位置」の二種類の位置の間でケーシング40を移動させる。ケーシング40は、基板Wが基板吸着保持機構30に保持され、当該基板Wの周縁部及び端部の処理を行う際に移動機構9により「処理位置」に移動される。
ケーシング40が「処理位置」にあるときには、基板Wの周縁部及び端部がケーシング40に侵入した状態となり、ケーシング40内に配設された複数の処理液供給ノズル50の各々の吐出口59が基板Wの周縁部に上下から対向した状態となる。ここで、ケーシング40が「処理位置」にあるときに、基板Wの周縁部及び端部がケーシング40内のどこまで進入するかについては、基板Wについて処理が予定されている周縁処理幅に依って異なる。ケーシング40内におけるケーシング40と複数の処理液供給ノズル50との相対的な位置関係は固定されているので、移動機構9の平行移動距離を制御することにより予定されている周縁処理幅についての適切な「処理位置」へとケーシング40を移動させる。例えば、周縁処理幅が広い場合には、ケーシング40の「処理位置」は基板吸着保持機構30に近い位置となり、周縁処理幅が狭い場合には、ケーシング40の「処理位置」は基板吸着保持機構30から遠い位置となる。
ケーシング40が「退避位置」にあるときには、ケーシング40は移動機構9により、基板吸着保持機構30への基板Wの載置/搬出作業を行う図示しない搬送手段の動作と干渉しない程度に離れた位置へと移動される。
[各種配管及び流路について]
ケーシング40に配設された複数の処理液供給ノズル50には、図3に示すように、処理液配管52を通じて、ケーシング40の外部から処理液が供給される。処理液供給ノズル50の端部に連結された処理液配管52は、既に説明したようにケーシング40の穴を通じてケーシング40内部の中空部を通り、さらに背面板45の穴を通じてケーシング40の外部に延伸する。ケーシング40の外部において、処理液配管52はバルブ55の一端に連結される。基板の処理内容に応じて処理液供給ノズル50から吐出される処理液の種類を変えることを要する装置構成の場合には、切替バルブ55の他端には複数の処理液配管が連結されており、切替バルブ55はこれら複数の処理液配管からの処理液の流通を切り替える。
本実施形態においては、図3に例示するように、当該バルブ55の他端にエッチング液の供給に用いる処理液配管52Aと、リンス液の供給に用いる処理液配管52Bが連結される。処理液配管52Aには、順に、処理液バルブ51A、処理液ポンプ53A、処理液タンク54Aが接続されている。同様に、処理液配管52Bには、順に、処理液バルブ51B、処理液ポンプ53B、処理液タンク54Bが接続されている。
処理液タンク54A、54Bは、それぞれの処理液であるエッチング液、リンス液を収容する。処理液ポンプ53A、53Bは、対応する処理液タンク54A、54Bから処理液を吸入する。処理液バルブ51A、51Bは、それぞれ処理液配管52A、52Bを流れる処理液の流量を制御する。
バルブ55の切替により、処理液配管52A又は52Bのいずれかからの処理液がバルブ55に連結された処理液配管52へと流入することとなる。
共通吸引口61は、図2に示すように、ケーシング40の開口部43及びその上下の跳ね返り防止部材42の方向を向いて背面板45上に設けられた、略漏斗状の形状を有した開口である。ケーシング40上には、図2に示すように、共通吸引口61から基板吸着保持機構30側に向かう順番に、複数の整流板70を備える複数の吸引流路60、複数の吸引流路60に対応する複数の処理液供給ノズル50、開口部43及びその上下の跳ね返り防止部材42が配設されている。
背面板45における共通吸引口61には、吸引配管64が接続されている。吸引配管64には、図4に例示するように、吸引の開始/停止並びに吸引流量を制御するための吸引バルブ63、吸引力を吸引配管64に与えるための吸引ポンプ62が接続されている。
共通吸引口61からの吸引力は、その中心において強く、周辺にいくにしたがって弱くなる傾向がある。複数の整流板70を備えた複数の吸引流路60は、こうした吸引力のばらつきが緩和されるように、その形状や配置間隔が調整されている。このことにより、複数の吸引流路60の端部に隣接する処理液供給ノズル50の吐出口59近傍には、ほぼ均一な吸引力が作用する。また、吸引流路60の形状や方向等は、ケーシング40を処理位置に移動させた際に、処理液供給ノズル50の吐出口59近傍に作用する吸引力が基板Wの半径方向に作用するように調整されている。
このようにケーシング40を処理位置に移動させた際の処理液供給ノズル50の吐出口59近傍に作用する吸引力が調整されるように各種部材を調整・配設することにより、以下に説明するように、基板Wの好ましくない位置に処理液が着地することを回避することができる。
すなわち、処理液供給ノズル50から供給された処理液は、基板Wへと着地するまでに、その側面から所定の方向性と大きさを有する吸引力を受けるため、吸引力を受けなかった場合の本来の着地点よりもやや基板外周側に着地する。着地した処理液は、通常ならば図5に図式的に示すように基板W上で広がるため、周縁処理幅を狭く保つことが難しくなる。しかし図6に図式的に示すように、本発明の構成においては、いずれの処理液供給ノズル50から供給される処理液についても、これらが着地するまでに基板Wの外周方向へと一定の吸引力が作用するため、これら処理液は基板Wの外周方向寄りにやや斜めへと付勢されつつ基板Wへと着地し、着地後も部分的に吸引力を受ける。このことにより、処理液が基板Wへ着地した後の処理液の広がりが抑制される。この結果、0.1mm〜0.5mmといった厳しい条件の基板周縁処理幅についての処理を正確に行うことが可能となる。
また、処理液供給ノズル50から吐出される処理液について、その一部が思わぬ方向に飛散するという問題や、その一部がミストとなり、基板Wの内側に着地してしまうという問題がある。こうした問題についても、本発明の構成によれば、処理液供給ノズル50の吐出口59の近傍に所定の強さ及び方向性をもった吸引力を作用させることができるため、こうした飛散した処理液やミストが基板Wの内側に着地することを抑止することが可能となる。
なお、複数の処理液供給ノズル50の吐出口59毎に、近傍の吸引条件を所望のものとするため、それぞれに独立した吸引ノズルを設けるという装置構成も考えうる。しかしこの場合、複数の吸引ノズルを設けることで装置コストが高くなる。さらに、吸引ノズルごとの吸引力及び吸引方向性を所望のものとするには、吸引ノズル及びこれに連結する配管、ポンプ等の形状や出力等を適正なものとする必要があり、その設計及び調整は非常に困難である。また、複数の吸引ノズルすべてについて吸引力条件を一定に保つことは非常に困難である。一方で、本発明の方法によれば、整流板70の形状や配置を調整することにより共通吸引口61と処理液供給ノズル50の間の流路条件を調整すればよい。こうした調整は、吸引実験等を通じた試行錯誤により実行可能である。
[電気的構成]
図7は、基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。基板処理装置1は、マイクロコンピュータを含む構成の制御部100を備えている。この制御部100には、保持回転機構3における基板吸着保持機構30、スピンモータ33、ブラシモータ82、平行移動機構92、吸引ポンプ62、吸引バルブ63、処理液ポンプ53、処理液バルブ51、切替バルブ55および記憶手段120が接続されている。制御部100における制御は、記憶手段120から取得する制御条件に従って行われる。これら制御条件は、入出力装置110によって記憶手段120へと記憶させ又は変更することができる。異常事態発生時などにおいては、入出力装置110からの直接指示により制御部100から処理を停止させることも可能である。
[処理工程]
図8は、基板処理装置における基板の実施例1に係る処理を説明するための工程図である。図9(a)〜図9(c)は、図8におけるステップS4からS6の内訳を示す工程図である。以下、図8並びにおよび図9(a)〜図9(c)を適宜参照して本発明の実施例1に係る処理を説明する。
基板処理装置1は、基板Wの周縁部及び端部の処理に用いられる。周縁部の処理の例としては、基板Wの周縁部の非デバイス部に残存したレジスト膜をエッチング液にて除去しその後リンス液で洗浄する処理がある。
[ステップS1]
処理対象の基板Wの搬入前は、基板処理機構4は、基板Wの搬入や搬出に支障が出ないように保持回転機構3の側面に設けられた退避位置に配置されている。基板Wの搬入を含めた一連の工程開始にあたり、先ず操作者により必要な指示入力がなされる。指示内容には、基板Wに適用する処理の選択、基板Wの周縁処理幅の数値指定、記憶手段120に対して、すでに格納されている情報の修正・変更指示等が行われる(ステップS1)。以下では、周縁処理幅1.0mmの処理が行われる場合について説明する。
[ステップS2]
操作者による指示が完了した後、記憶手段120に格納された指示に従い、一連の動作が開始される。まず、記憶手段120から、基板Wの処理内容、スケジュール、装置の動作手順、図10に例示するLUT(ルックアップテーブル)から各種情報が読み込まれる(ステップS2)。当該LUTには、基板Wの周縁処理幅の情報が、基板Wに行う処理の種類、処理位置、吸引ポンプ62に与える吸引出力の大きさ、吸引バルブ63の開度等と関連づけられている。
[ステップS3]
次に、図示しない搬送機構によって基板Wが処理室2へと搬入され、保持回転機構3へ載置される。搬送機構が処理室2から退出する動作と並行して基板Wをスピンチャック30が吸着保持する。なお、従来の装置においては処理液供給ノズルから基板Wへ供給される処理液に、適切な方向と大きさの吸引力を与えることが困難であるため、基板W上の処理液の広がりを確保する等のために基板Wの回転数を大きくし、同時に処理液の流量を大きくする必要があった。しかし本発明の構成においては、基板Wへ供給された処理液が複数の吸引流路60により確実に吸引されるので、基板Wの回転数ならびに処理液の流量を従来装置における場合よりも抑えることが可能となる。従って、ステップS3における基板Wの回転数を低回転数、例えば10〜50rpm程度に抑えることも可能である。加えて処理室2内の雰囲気を安定させるために、搬入と並行又はこれに先立ち吸引ポンプ62が記憶手段120に格納された処理スケジュールに従って作動し、吸引バルブ63が開き、ごく弱い吸引力により吸引流路60から処理室2内の雰囲気を吸引排気させる。この状態は、ステップS4にて吸引力その他の値が変更されるまで継続する。
[ステップS4]
次に、基板Wの周縁部の処理であるステップS4〜S6が行われる。図9(a)〜図9(c)に示すステップS4〜S6の工程内訳を適宜参照して説明する。
まず処理A(基板Wの周縁部のエッチング処理)に関するステップS4(ステップS41〜S44)が、図9(a)に示すように行われる。ステップS4においては、図9のLUTが参照され、吸引ポンプ62及び吸引バルブ63の調整が行われる。周縁処理幅1.0mmで処理するので、吸引ポンプ62の吸引出力として吸引出力A2、吸引バルブ63の開度としてバルブ開度A2が選択され、これら選択されたデータに従って吸引ポンプ62及び吸引バルブ63が作動される(ステップS41)。
調整がなされるのと並行してケーシング40が、退避位置から処理位置A2へと移動する。これにより、ケーシング40の開口部43が基板Wの周縁部を収納する形となり、ケーシング40内部に配設された複数の処理液供給ノズル50の供給口が基板Wの周縁部に、平面視において基板Wの周縁部に弧状に配列する形で対向する。複数の処理液供給ノズル50は、通常、平面視において、基板Wの外周境界から周縁処理幅までの領域である周縁処理領域の内側境界に接する位置に設置されるように処理位置A2が定められる(ステップ42)。
なお、ブラシ80は、ケーシング40において複数の処理液供給ノズル50から基板Wの外周方向に5mmより大きく後退した位置に配設されているため、複数の処理液供給ノズル50が上述のように周縁処理領域の内側境界に接する位置に配置されたときにおいても、ブラシ80が基板Wと接触することはない。
次に、エッチング液を収容する処理液タンク54Aから、処理液ポンプ53A、処理液バルブ51Aが制御手段100により作動されることにより、ここでの処理液であるエッチング液が処理液配管52Aを通じて処理液供給ノズル50へと送られ、複数の処理液供給ノズル50から基板Wの周縁部へとエッチング液が供給される。エッチング液は、基板Wに着地した後、基板Wの周縁部を経て、ケーシング40の開口部から複数の吸引流路60を経由して共通吸引口61へと吸引されていく。なお、エッチング液の供給流量や供給時間は、記憶手段120に格納されたレシピに記載された情報に基づき制御されている(ステップS43)。
ここで、供給されたエッチング液は、通常ならば基板Wに着地した後に着地点を中心として広がりをみせるため、エッチングされる周縁幅が広がってしまう。しかし、本実施形態においては、着地したエッチング液は、基板Wの回転による遠心力だけでなく、複数の吸引流路60からの吸引力を受けており、基板外周方向寄りに付勢された状態で基板Wに着地し、着地後も液の露出部が吸引力を受ける。このため、エッチング液は基板Wへの着地後における基板W上での広がりが抑止される。
また、着地したエッチング液は、基板Wの回転力に伴う遠心力と相まって基板Wの周縁部において極力均一な厚みを有し、かつ、液切れが無い形で広がることが望ましい。これを達成するには、実験等を通じて、適正な流量、基板回転速度に加えて、処理液に働く吸引力を最適なものとする必要がある。本発明にかかる実施形態においては、複数の処理液供給ノズル50のそれぞれについて吸引流路60が配置されているため、すべての処理液供給ノズル50から供給される処理液の着地広がり及び液広がり挙動を最適なものとなるように構成することが可能である。
所定時間の経過後、処理液ポンプ53Aが停止し、処理液バルブ51Aが閉じることでエッチング液供給が停止される(ステップS44)。こうして、処理Aに関するステップS4(S41〜S44)が完了する。
[ステップS5]
処理Aに引き続き、処理B(基板Wの周縁部のリンス処理1)に関するステップS5(ステップS51〜S53)が行われる。まず、ステップS44と並行して、図9のLUTが再度読みだされ、吸引ポンプ62の吸引出力及び吸引バルブ63の開度がそれぞれ吸引出力B2、バルブ開度B2へと変更される(ステップS51)。
次にケーシング40が、処理位置A2から処理位置B2へと移動する(ステップS52)。処理位置B2は、処理位置A2よりも若干基板Wの中心側に位置するように設定されている。
次に切替バルブ55の切替により処理液配管52Aに換わって処理液配管52Bが複数の処理液供給ノズル50へと連通する。処理液ポンプ53B及び処理液バルブ51Bが制御手段100により作動されることにより、処理液タンク54Bからリンス液が処理液配管52Bを通じて処理液供給ノズル50へと送られ、複数の処理液供給ノズル50から基板Wの周縁部へとリンス液が供給される(ステップS53)。こうして、処理Bに関するステップS5(ステップS51〜S53)が完了する。
なお、ここでのリンス液の供給流量や供給時間は、記憶手段120に格納されたレシピに記載された情報に基づき制御されている。供給されたリンス液は、基板Wの回転による遠心力ならびにリンス液に作用する吸引力の作用により、基板Wに着地した後、その外周側にあるエッチング液を基板Wの内側から外側へと押し流しつつ、ケーシング40の開口部から複数の吸引流路60を経由して共通吸引口61へと吸引されていく。こうして残存したエッチング液が除去されることでエッチング進行が完全に停止し、かつ、基板W上の汚染物が洗浄される。
[ステップS6]
処理Bに引き続き、処理C(基板Wの周縁部のリンス処理2)に関するステップS6(ステップS61〜S66)が行われる。ステップS53におけるリンス液供給開始から所定時間経過すると、図10のLUTが再度読みだされ、吸引ポンプ62の吸引出力及び吸引バルブ63の開度がそれぞれ吸引出力C2、バルブ開度C2へと変更される(ステップS61)。引き続く処理にてブラシ80を用いる関係上、これらの値は吸引出力がステップS5における値よりも増加するように設定されていることが望ましい。
次にリンス液流量が変更される(ステップS62)。ここでの変更されたリンス液の供給流量や供給時間は、記憶手段120に格納されたレシピに記載された情報に基づき制御されている。引き続く処理にてブラシ80を用いる関係上、リンス液の供給流量が増加するように設定されることが望ましい。
次に基板Wの端部処理に備えて、ブラシ80が回転開始される(ステップS63)。この回転は、基板Wの端部から物理的に汚染を除去する効果を高める効果と、ブラシ80が局所的に摩耗することを避ける効果がある。なお、本実施例においてはブラシ80が回転するが、基板W自体が回転しているため、ブラシ80を静止させておく構成としても基板Wの端部の汚染除去を行うことが可能である。
次にケーシング40が、処理位置C2へと移動する。処理位置C2は、処理位置A2、B2の何れよりも基板Wの基板中心方向にケーシング40を移動させた位置であり、移動によりブラシ80の側面が基板Wの端部にやや押しつけられる形で略当接する(ステップS64)。基板Wが基板Wの側面で回転することにより、基板Wの端部に残存する膜や残渣が物理的に取り除かれる。なお、基板Wとブラシ80との接触する場所に液が無いと基板Wにストレスがかかり基板Wを傷める原因となるため、ブラシ80と基板Wとの接触位置に適度なリンス液が流れ込むように配慮されている。リンス液は、ブラシ80と基板Wとの接触により生じる削り屑の飛散を抑止する目的もある。
ブラシ80と基板Wとの接触により生じたリンス液や削り屑は、基板W外周方向に流れるリンス液に押し流され、ケーシング40の開口部から複数の吸引流路60を経由して共通吸引口61へと吸引されていく。
所定時間経過すると、ケーシング40が退避位置へと移動し(ステップS65)、リンス液供給が停止される(ステップS66)。こうして、処理Cに関するステップS6(S61〜S66)が完了し、処理A〜Cの一連の処理が終了する。
次に、引き続く基板乾燥処理(ステップS8)に備えて、吸引ポンプ62及び吸引バルブ63が、記憶手段120に格納されたレシピに基づき調整される(ステップS7)。
[ステップS8]
基板乾燥処理(ステップS8)では、基板Wの搬出に備えてリンス液を除去する。ここでの実施形態においては、基板Wを回転させることによるいわゆる液切りを行う。液切りにおける基板Wの回転数は、基板W上にリンス液が残らないようにするために、処理A〜Cよりも高い回転数、例えば2500rmpとする。
なお基板乾燥処理においては、液切りに加えて、N2ガスなどを基板に供給しても良い。リンス処理後の具体的な基板乾燥処理については、当業者の知識に基づき種々の変更が可能である。また、本実施形態では同じ処理室2においてエッチング処理、リンス処理、基板乾燥処理を行っているが、例えば基板乾燥処理を別処理室において行っても良い。
[ステップS9]
基板乾燥処理(ステップS8)終了後、基板Wの搬出に備えて、スピンモータ33が停止することで基板Wの回転が停止される(ステップS9)。
[ステップS10]
基板Wの回転が停止した後、図示しない搬送手段が処理室2に侵入し、これと並行してスピンチャック30による基板Wの保持が解除される。搬送手段は基板Wをスピンチャック30から受け取り、処理室2の外部へと搬出する(ステップS10)。こうして、基板Wの周縁部を処理する一連の動作が完了する。
実施例1と実施例2との大きな違いは、後者においては複数の処理液供給ノズル50が上流側と下流側の2つに分けられ、上流側と下流側とで別個に制御される点である。複数の吸引流路60についても同様に上流側と下流側の2つに分けられる。特に言及しない限り、その他の装置構成並びに処理の流れは、実施例1で説明したものと同様である。
図11は、実施例2における複数の処理液供給ノズル50及び複数の吸引流路60の配置を説明するための模式図である。ケーシング40を処理位置に移動させた際にブラシ80に対して基板Wの回転上流側に配置される処理液供給ノズル50を上流側処理液供給ノズル50a、基板Wの回転下流側に配置されるものを下流側処理液供給ノズル50bと呼ぶ。上流側処理液供給ノズル50aは、その端部に上流側吐出口59aを有する。下流側処理液供給ノズル50bは、その端部に下流側吐出口59bを有する。
また、ケーシング40を処理位置に移動させた際にブラシ80に対して基板Wの回転上流側に配置される吸引流路60を上流側吸引流路60a、基板Wの回転下流側に配置されるものを下流側吸引流路60bと呼ぶ。図11では、3つの上流側処理液供給ノズル50a、及び3つの処理液供給ノズル50bから成る構成例について示しているが、処理目的、処理効率、部品コスト等を勘案し、それぞれ1以上の任意の個数の処理液供給ノズル50a及び処理液供給ノズル50bから成るように構成しても良い。
複数の処理液供給ノズル50ならびに複数の吸引流路60を上流側と下流側に分けて別個に制御することで、実施例1におけるよりも精密な制御を行い、基板Wの周縁処理の処理精度を向上させることが可能となる。
なお、この実施例2では複数の処理液供給ノズル50が上流側と下流側の2つの群に分けて制御されるため、複数の上流側処理液供給ノズル50aに対応して、図示しない上流側処理液バルブ51a、上流側処理液配管52a、上流側処理液ポンプ53a、上流側処理液タンク54aが設けられる。同様に、複数の下流側処理液供給ノズル50bに対応しては、図示しない下流側処理液バルブ51b、下流側処理液配管52b、下流側処理液ポンプ53b、下流側処理液タンク54bが設けられている。その他の装置構成は実施例1にて説明したものと同様である。
上流側処理液タンク54aからの処理液は、上流側処理液ポンプ53aによる吸引力により上流側処理液配管52aを流れていく。この処理液は、上流側処理液バルブ51aの開閉により流量を調整されて上流側処理液供給ノズル50aへと流入し、上流側処理液供給ノズル50aの各々の上流側吐出口59aから吐出される。
同様に、下流側処理液タンク54bからの処理液は、下流側処理液ポンプ53bによる吸引力により上流側処理液配管52bを流れていく。この処理液は、上流側処理液バルブ51bの開閉により流量を調整されて上流側処理液供給ノズル50bへと流入し、上流側処理液供給ノズル50bの各々の下流側吐出口59bから吐出される。
また、この実施例2では複数の吸引流路60が上流側と下流側の2つの群に分けて制御されるため、上流側吸引流路60aに対応して、図示しない上流側共通吸引口61a、上流側吸引配管64a、上流側吸引ポンプ62a、上流側吸引バルブ63aが設けられ、下流側吸引流路60bに対応して、図示しない下流側共通吸引口61b、下流側吸引配管64b、下流側吸引ポンプ62b、下流側吸引バルブ63bが設けられる。
上流側共通吸引口61aは、上流側吸引流路60aに吸引力を与えるために背面板45に設けられた開口である。上流側共通吸引口61aには上流側吸引配管64aが接続される。上流側吸引配管64aには、順に、上流側吸引バルブ63a、上流側吸引ポンプ62aが接続される。
上流側吸引ポンプ62aを作動させて得られる吸引力は、上流側吸引配管64aを伝わり、上流側吸引バルブ63aの開閉によりその吸引力や吸引流量を制御され、上流側共通吸引口61aへと伝えられる。この吸引力は、上流側吸引流路60aの作用により、上流側処理液供給ノズル50aについて各々の上流側吐出口59aの近傍で一定かつ適切な方向性を有する吸引力となる。
同様に、下流側共通吸引口61bは、下流側吸引流路群60bに吸引力を与えるために背面板45に設けられた開口である。下流側共通吸引口61bには下流側吸引配管64bが接続される。下流側吸引配管64bには、順に、下流側吸引バルブ63b、下流側吸引ポンプ62bが接続される。下流側吸引ポンプ62bを作動させて得られる吸引力は、下流側吸引配管64bを伝わり、下流側吸引バルブ63bの開閉によりその吸引力や吸引流量を制御され、下流側共通吸引口61bへと伝えられる。この吸引力は、下流側吸引流路群60bの作用により、下流側処理液供給ノズル50bについて各々の下流側吐出口59bの近傍で一定かつ適切な方向性を有する吸引力となる。
上流側吸引ポンプ62a及び上流側吸引バルブ63a、並びに下流側吸引ポンプ62b及び下流側吸引バルブ63bは、それぞれが独立して制御手段100により制御される。その他の装置構成は実施例1にて説明したものと同様である。
以下、図8及び図9(a)〜図9(c)の工程図並びに図11〜図13を適宜参照して説明する。基板Wの周縁処理幅は1.0mmとする。ステップS1からS3までは実施例1と同様に進行し、その後に処理A(ステップS41〜S44)が行われる。処理Aでは、先ずステップS41が行われる。
上流側吸引ポンプ62a並びに上流側吸引バルブ63aの調整にあたり、図12のLUTデータが読み込まれる。当該読み込まれたデータに基づき、上流側吸引ポンプ62aの吸引出力及び上流側吸引バルブ63aの開度が指定される。同様に、下流側吸引ポンプ62b並びに下流側吸引バルブ63bの調整にあたり、図13のLUTデータが読み込まれる。当該読み込まれたデータに基づき、下流側吸引ポンプ62bの吸引出力及び下流側吸引バルブ63bの開度が指定される(ステップS41)。
ここでの上流側処理液供給ノズル50aからのエッチング液供給の主な目的は、基板Wの周縁処理幅(1.0mm)の範囲内に収まるようにエッチング液を供給することである。また、下流側処理液供給ノズル50bからのエッチング液供給の主な目的は、上流側処理液供給ノズル50aから供給されたエッチング液が基板W上で液切れしない状態にするために基板Wへと液を補充することである。従って、下流側処理液供給ノズル50bからのエッチング液供給流量は上流側処理液供給ノズル50aからのエッチング液供給流量よりも少なめに設定されることが好ましい。
また、上流側吸引流路60aは、上流側処理液供給ノズル50aから供給されるエッチング液に適切な大きさと方向をもつ吸引力を与えることを主な目的としている。下流側吸引流路群60bは、基板Wからのエッチング液や液の飛散を回収することを主な目的としている。従って、下流側吸引流路60bについての吸引出力A2b及びバルブ開度A2bは、上流側吸引流路60aについての吸引出力A2a及びバルブ開度A2aよりも大きめの値に設定されることが好ましい。
次にケーシング40が移動機構9により処理位置A2へと移動される(ステップS42)。切替バルブ55は、エッチング液用の処理液配管52Aと連通する状態に切替られており、エッチング液用の処理液ポンプ53Aの出力が所定の値に調整される。処理液バルブ51Aが所定の開度に開くことで、処理液タンク54Aからのエッチング液が上流側処理液供給ノズル50a及び下流側処理液供給ノズル50bを通じてエッチング液が基板Wへと供給される(ステップS43)。エッチング液の供給開始から所定時間が経過すると、上流側処理液供給ノズル50a及び下流側処理液供給ノズル50bの両方についてエッチング液の供給が停止する(ステップS44)。こうして処理A(S41〜S44)が終了する。
次に処理B(S51〜S53)が行われる。上流側吸引ポンプ62a及び下流側62bならびに上流側吸引バルブ63a及び下流側吸引バルブ63bの調整にあたり、上流用に図12、下流用に図13に例示するLUTデータが読み込まれ、これに基づき吸引ポンプの吸引出力や吸引バルブの開度が指定され、この指定に従って作動される(ステップS51)。
ここでの下流側処理液供給ノズル50bからのリンス液供給の主な目的は、上流側処理液供給ノズル50aから供給されたリンス液が基板W上で液切れしない状態にするために、液を補充することにある。従って、下流側処理液供給ノズル50bからのエッチング液供給流量は上流側処理液供給ノズル50aからのリンス液供給流量よりも少なめに設定されることが好ましい。
また、ここでの上流側吸引流路60aは、上流側処理液供給ノズル50aから供給されるリンス液に適切な大きさと方向をもつ吸引力を与えることを主な目的としている。一方で下流側吸引流路60bは、基板Wからのリンス液や液の飛散を回収することが主な目的である。従って、下流側吸引流路60bについての吸引出力B2b及びバルブ開度B2bは、上流側吸引流路60aについての吸引出力B2a及びバルブ開度B2aよりも大きめの値に設定されることが好ましい。
次にケーシング40が移動機構9により処理位置B2へと移動される(ステップS52)。処理位置B2は、処理位置A2に比べて基板Wの内周寄りに位置する。このことにより、リンス液が供給開始された際に、基板W上に残るエッチング液を基板Wから外周方向へと押し流すことが可能となる。
次に切替バルブ55の切替により処理液配管52Aに換わって処理液配管52Bが複数の処理液供給ノズル50へと連通する。処理液ポンプ53B及び処理液バルブ51Bが制御手段100により作動されることにより、処理液タンク54Bからリンス液が処理液配管52Bを通じて処理液供給ノズル50へと送られ、複数の処理液供給ノズル50から基板Wの周縁部へとリンス液が供給される(ステップS53)。
エッチング液の供給開始から所定時間が経過すると、上流側処理液供給ノズル50a及び下流側処理液供給ノズル50bの両方についてエッチング液の供給が停止する(ステップS44)。こうして処理BについてのステップS5(S51〜S53)が終了する。
次に処理C(S61〜S66)が行われる。吸引ポンプ62a及び62bならびに吸引バルブ63a及び63bの調整にあたり、上流用に図11、下流用に図12に例示するLUTデータが読み込まれ、これに基づき吸引ポンプの吸引出力や吸引バルブの開度が指定され、この指定に従って作動される(ステップS61)。
処理Cにおいては、ケーシング40がブラシ80と基板Wが当接する位置まで移動する。これに伴い、上流側処理液供給ノズル50aからのリンス液供給の主な目的は、ブラシ80と基板Wとの間に一種の潤滑油としてリンス液を流し込むことにある。また、下流側処理液供給ノズル50bからのリンス液供給は、ブラシ80により基板Wから除去された膜破片や汚染物を基板Wから洗い流すことが主な目的である。
従って、下流側処理液供給ノズル50bからのエッチング液供給流量は上流側処理液供給ノズル50aからのリンス液供給流量よりもやや多めに設定されることが好ましい。また、下流側吸引流路60bについての吸引出力C2b及びバルブ開度C2bは、上流側吸引流路60aについての吸引出力C2a及びバルブ開度C2aよりも大きめの値に設定されることが好ましい。
次にブラシ80が回転し(ステップS63)、ケーシング40が移動機構9により処理位置C2へと移動される。この移動により、ブラシ80と基板Wが接触し、基板W端部の汚染除去が開始される(ステップS64)。
所定時間が経過した後、ケーシング40が移動機構9により退避位置へと移動される(ステップS65)。この移動に伴い、ブラシ80と基板Wの端部とが非接触の状態となる。次にケーシング40が退避位置へ到着するのを待たずに、並行してリンス液の供給が停止される(ステップS66)。ケーシング40が退避位置へ到着すると、リンス液を回収する必要がもうなくなるので、上流側吸引流路60aおよび下流側吸引流路60bからの吸引力は定常状態となる。こうして、処理C(ステップS61〜S66)が終了する。
引き続いて、実施例1で説明したものと同様な方法により、基板乾燥処理(ステップS8)、基板回転停止(ステップS9)、基板Wの処理室2の外への搬出(ステップS10)が行われ、一連の処理動作が終了する。
以上、実施例1及び実施例2について説明したが、実施形態に当業者の通常有する技術常識の範囲内において実施形態の改変を加えることが可能である。
例えば、複数の吸引流路60を整流板70にて構成する代わりに、複数の配管を配設することにより構成しても良い。この場合においては、複数の配管で構成された複数の吸引流路60のそれぞれの端部が対応する複数の処理液供給ノズル50の各々から供給される処理液に基板Wの外周方向に適切な大きさの吸引力を与えるように、上記配管の形状や配置に留意する必要がある。
また、実施例1および実施例2においては、基板処理機構4を1つだけ用いる例について説明したが、基板処理機構4を複数用意して、そのうちの1つの基板処理機構4のケーシング40にはエッチング液専用の複数の処理液供給ノズル50及び対応する複数の吸引流路60を設け、別の基板処理機構4のケーシング40にはリンス液専用の複数の処理液供給ノズル50及び対応する複数の吸引流路60を設ける構成としても良い。
また、実施例1および実施例2においては、ブラシ80が回転する場合について説明したが、ブラシ80がケーシング40内に回転せずにケーシング40に配設されても良い。この場合には、ブラシ回転軸81やブラシモータ82を配設する必要が無い。また、ブラシ80とケーシング40との間にバネ等を介在することでブラシ80と基板Wが接触した際にブラシ80に位置の「遊び」をもたせた構造としても良い。
また、実施例1および実施例2においては、複数の処理液供給ノズル50及び複数の吸引流路60について、基板Wが保持回転機構3に載置されている高さを基準にほぼ上下対称に配置されている。ここで、基板Wからみて上側部分の複数の処理液供給ノズル50と下側部分の複数の処理液供給ノズル50とについて独立した配管系を設けて、上下で異なる処理液流量や異なる種類の処理液を基板Wに供給できる構成としても良い。また、基板Wからみて上側部分の複数の吸引流路60と下側部分の複数の吸引流路60とについて独立した配管系を設けて、上下それぞれについて基板Wの周縁部を処理するときの吸引出力やバルブ開度を格納したLUTを準備しておくことで、基板Wの上面と下面で異なる吸引を行うことが可能な構成としても良い。
また、実施例1および実施例2においては、複数の処理液供給ノズル50及び複数の吸引流路60が、基板Wが保持回転機構3に載置されている高さを基準にほぼ上下対称に配置されている構成について説明したが、基板処理機構4を、基板Wの片面のみを処理するように装置を構成しても良い。
W 基板
1 基板処理装置
2 処理室
3 保持回転機構
30 基板吸着保持機構
32 スピン軸
33 スピンモータ
4 基板処理機構
41 ケーシング
41 蓋部材
42 跳ね返り防止部材
43 開口部
44 側面板
45 背面板
50 処理液供給ノズル
50a 上流側処理液供給ノズル
50b 下流側処理液供給ノズル
51 処理液バルブ
51A 処理液バルブ(エッチング液用)
51B 処理液バルブ(リンス液用)
52 処理液配管
52a 上流側処理液配管
52b 下流側処理液配管
52A 処理液配管(エッチング液用)
52B 処理液配管(リンス液用)
53 処理液ポンプ
53A 処理液ポンプ(エッチング液用)
53B 処理液ポンプ(リンス液用)
54 処理液タンク
54A 処理液タンク(エッチング液用)
54B 処理液タンク(リンス液用)
55 切替バルブ
59 吐出口
59a 上流側吐出口
59b 下流側吐出口
60 吸引流路
60a 上流側吸引流路
60b 下流側吸引流路
61 共通吸引口
61a 上流側共通吸引口
61b 下流側共通吸引口
62 吸引ポンプ
62a 上流側吸引ポンプ
62b 下流側吸引ポンプ
63 吸引バルブ
63a 上流側吸引バルブ
63b 下流側吸引バルブ
64 吸引配管
64a 上流側吸引配管
64b 下流側吸引配管
70 整流板
80 ブラシ
81 ブラシ回転軸
82 ブラシモータ
9 移動機構
91 ロッド
92 平行移動機構
100 制御手段
110 入出力装置
120 記憶手段

Claims (9)

  1. 基板の端部及び周縁部を処理する基板処理装置であって、
    前記基板を保持回転させる保持回転機構と、
    前記基板の端部及び周縁部が進入可能である開口部と前記開口部に対向する共通吸引口とを有するケーシングと、
    前記ケーシングに配設された複数の処理液供給ノズルと、
    前記複数の処理液供給ノズルの端部に設けられ、前記基板の端部及び周縁部が前記開口部へと進入した際に前記基板の周縁部に対向するように配設された複数の吐出口と、
    各々の一端が前記複数の吐出口の一に対向し且つ各々の他端が前記共通吸引口に対向するように、前記複数の吐出口に対応して前記ケーシングに配設された複数の吸引流路と、
    前記基板の端部及び周縁部が前記開口部に進入した状態である処理位置と前記基板の端部及び周縁部が前記開口部から退出した状態である退避位置との間で前記ケーシングを移動させる移動機構とを備える基板処理装置。
  2. 前記複数の吸引流路が整流板を備えることを特徴とする、請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記複数の処理液供給ノズルが前記ケーシングに弧状に配設されていることを特徴とする、請求項1〜2記載の基板処理装置。
  4. 前記ケーシングに、前記基板の周縁部又は端部を処理するためのブラシが更に配設されていることを特徴とする、請求項1〜3記載の基板処理装置。
  5. 前記複数の吐出口が上流側吐出口を備えており、前記上流側吐出口は前記ケーシングを前記処理位置へと移動させた際に前記ブラシに対して前記基板の回転上流側に位置しており、前記複数の吸引流路が上流側吸引流路を備えており、前記上流側吸引流路は、その一端が前記上流側吐出口に対向し且つその他端が前記共通吸引口に対向するように前記ケーシングに配設されていることを特徴とする、請求項1〜4記載の基板処理装置。
  6. 前記複数の吐出口が下流側吐出口をさらに備え、前記下流側吐出口は前記ケーシングを前記処理位置に移動させた際に前記ブラシに対して前記基板の回転下流側に位置しており、前記複数の吸引流路が下流側吸引流路を備えており、前記下流側吸引流路は、その一端が前記下流側吐出口に対向し且つその他端が前記共通吸引口に対向するように前記ケーシングに配設されていることを特徴とする、請求項5記載の基板処理装置。
  7. 前記上流側吸引流路と前記下流側吸引流路の形状が異なることを特徴とする、請求項6記載の基板処理装置。
  8. 前記処理液で処理する前記基板の周縁処理幅に応じて、前記処理位置、前記複数の処理液ノズルから供給される処理液の処理液流量又は前記共通吸引口による吸引力のうち少なくとも一つを制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1〜7記載の基板処理装置。
  9. 前記周縁処理幅と、前記処理位置、前記処理液流量又は前記共通吸引口による吸引力のうち少なくとも1つとの関係を記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段が前記記憶手段から前記関係を読み込むことにより、前記処理位置、前記複数の処理液ノズルから供給される前記処理液流量、又は前記共通吸引口による前記吸引力のうち少なくとも一つを制御することを特徴とする、請求項8記載の基板処理装置。
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