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WO2021235242A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置および基板処理方法 Download PDF

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Publication number
WO2021235242A1
WO2021235242A1 PCT/JP2021/017513 JP2021017513W WO2021235242A1 WO 2021235242 A1 WO2021235242 A1 WO 2021235242A1 JP 2021017513 W JP2021017513 W JP 2021017513W WO 2021235242 A1 WO2021235242 A1 WO 2021235242A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
substrate
substrate processing
ozone water
treatment liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/017513
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰治 岩下
信博 緒方
勝洋 森川
一哉 合田
興司 香川
勝 天井
郁雄 須中
洋介 八谷
孝佑 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2022524378A priority Critical patent/JP7475441B2/ja
Publication of WO2021235242A1 publication Critical patent/WO2021235242A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • H10P52/00
    • H10P76/00

Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • Patent Document 1 a technique for generating high-concentration ozone water is known for treating a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter, also referred to as a wafer) with ozone water (see Patent Document 1).
  • the present disclosure provides a technology capable of efficiently generating high-concentration ozone water.
  • the substrate processing apparatus includes a substrate processing unit, a processing liquid supply path, a mixing unit, a pressurizing unit, and a heating unit.
  • the substrate processing unit processes the substrate.
  • the processing liquid supply path connects the raw material liquid supply source and the substrate processing unit.
  • the mixing unit mixes ozone gas into the raw material liquid flowing through the treatment liquid supply path.
  • the pressurizing unit is provided on the downstream side of the mixing unit in the processing liquid supply path, and pressurizes the processing liquid generated in the mixing unit.
  • the heating section is provided on the downstream side of the pressurizing section in the treatment liquid supply path to heat the treatment liquid.
  • high-concentration ozone water can be efficiently generated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the processing unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a bottom view showing a configuration example of the discharge nozzle according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a bottom view showing a configuration example of another discharge nozzle according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a bottom view showing a configuration example of another discharge nozzle according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the processing unit according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the second modification of the embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the third modification of the embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system according to the modified example 4 of the embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a substrate processing procedure executed by the substrate processing system according to the embodiment.
  • a technique for generating high-concentration ozone water is known because a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter, also referred to as a wafer) is treated with ozone water.
  • a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter, also referred to as a wafer) is treated with ozone water.
  • the higher the ozone concentration in the liquid the higher the ability to remove the resist film and the residue on the substrate.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system 1 according to an embodiment.
  • the substrate processing system 1 is an example of a substrate processing apparatus.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z-axis is defined as the vertical upward direction.
  • the board processing system 1 includes an loading / unloading station 2 and a processing station 3.
  • the loading / unloading station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 2 includes a hoop mounting section 11 and a transport section 12.
  • a plurality of substrates, in the embodiment, a plurality of hoops C for accommodating a semiconductor wafer W (hereinafter, referred to as a wafer W) in a horizontal state are mounted on the hoop mounting portion 11.
  • the transport section 12 is provided adjacent to the hoop mounting section 11, and includes a substrate transport device 13 and a delivery section 14 inside.
  • the substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism for holding the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and swivel around the vertical axis, and transfers the wafer W between the hoop C and the delivery portion 14 by using the wafer holding mechanism. conduct.
  • the processing station 3 is provided adjacent to the transport unit 12.
  • the processing station 3 includes a transport unit 15 and a plurality of processing units 16.
  • the processing unit 16 is an example of a substrate processing unit.
  • the plurality of processing units 16 are provided side by side on both sides of the transport unit 15.
  • the transport unit 15 includes a substrate transport device 17 inside.
  • the substrate transfer device 17 includes a wafer holding mechanism for holding the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and swivel around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery unit 14 and the processing unit 16 by using the wafer holding mechanism. I do.
  • the processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W conveyed by the substrate transfer device 17. Details of the processing unit 16 will be described later.
  • the board processing system 1 includes a control device 4.
  • the control device 4 is, for example, a computer, and includes a control unit 18 and a storage unit 19.
  • the storage unit 19 stores programs that control various processes executed in the board processing system 1.
  • the control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 19.
  • the program may be recorded on a storage medium readable by a computer, and may be installed from the storage medium in the storage unit 19 of the control device 4.
  • Examples of storage media that can be read by a computer include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.
  • the substrate processing system 1 includes an ozone water generation unit 5.
  • the ozone water generation unit 5 generates ozone water having a given ozone concentration, and supplies the generated ozone water to the processing unit 16. The details of the ozone water generation unit 5 will be described later.
  • the substrate transfer device 13 of the loading / unloading station 2 takes out the wafer W from the hoop C mounted on the hoop mounting portion 11 and receives the taken out wafer W. Placed on Watanabe 14. The wafer W placed on the delivery section 14 is taken out from the delivery section 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.
  • the wafer W carried into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then carried out from the processing unit 16 by the substrate transfer device 17, and placed on the delivery unit 14. Then, the processed wafer W placed on the delivery section 14 is returned to the hoop C of the hoop mounting section 11 by the substrate transfer device 13.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system 1 according to the embodiment.
  • FIG. 2 shows a case where six processing areas X including one processing unit 16 are arranged.
  • the piping configuration in the processing area X other than the processing area X shown in the lower left is not shown.
  • the substrate processing system 1 includes an ozone water generation unit 5 and a plurality of processing units 16.
  • the ozone water generation unit 5 generates ozone water having a given ozone concentration.
  • the "given ozone concentration" is, for example, an ozone concentration capable of removing (peeling) the resist film formed on the wafer W (see FIG. 1), and is, for example, 100 mg / L to 400 mg / L. It is a range.
  • the substrate processing system 1 includes a processing liquid supply path 21 provided over the ozone water generation unit 5 to the plurality of processing units 16.
  • the processing liquid supply path 21 connects between the DIW supply source 22a and the processing unit 16.
  • the treatment liquid supply path 21 is configured by connecting the first supply path 22, the tank 23, the second supply path 24, and the third supply path 60 in this order.
  • the first supply channel 22 supplies DIW (DeIonized Water), which is a raw material for ozone water, to the tank 23.
  • DIW is an example of a raw material liquid.
  • the first supply path 22 includes a DIW supply source 22a, a degassing module 22b, a cooler 22c, a valve 22d, a constant pressure valve 22e, and a flow meter 22f in order from the upstream side.
  • the DIW supply source 22a is an example of a raw material liquid supply source, for example, a tank for storing DIW.
  • the degassing module 22b removes a dissolved gas such as nitrogen dissolved in the DIW supplied from the DIW supply source 22a. By removing the dissolved gas contained in the DIW with the degassing module 22b, the ozone gas can be efficiently dissolved in the DIW.
  • the cooler 22c is an example of a cooling unit, and cools the DIW flowing through the first supply path 22 to a predetermined temperature (for example, 10 ° C to 20 ° C). By cooling the DIW with the cooler 22c, ozone gas can be efficiently dissolved in the DIW.
  • the constant pressure valve 22e adjusts the flow rate of the DIW supplied to the tank 23 based on the flow rate of the DIW measured by the flow meter 22f. That is, the constant pressure valve 22e implements feedback control based on the flow rate of DIW measured by the flow meter 22f.
  • a confluence 27 is provided on the downstream side of the flow meter 22f in the first supply path 22.
  • An acid-based chemical solution supply unit 26 is connected to the confluence unit 27.
  • the acid-based chemical solution supply unit 26 is an example of a pH adjustment unit, and supplies an acid-based chemical solution such as an organic acid (citric acid, acetic acid, etc.), hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. to the first supply path 22 of the treatment liquid supply path 21.
  • an acid-based chemical solution such as an organic acid (citric acid, acetic acid, etc.), hydrochloric acid, sulfuric acid, etc.
  • the concentration of ozone dissolved in the DIW can be increased by supplying an acid-based chemical solution to the DIW to adjust the pH of the DIW to be acidic.
  • the acid-based chemical solution supply unit 26 has an acid-based chemical solution supply source 26b, a valve 26c, a constant pressure valve 26d, and a flow meter 26e in this order from the upstream side of the acid-based chemical solution supply path 26a.
  • the acid-based chemical solution supply source 26b is, for example, a cabinet or a circulation line capable of producing an acid-based chemical solution.
  • the constant pressure valve 26d adjusts the flow rate of the acid-based chemical solution supplied to the first supply path 22 based on the flow rate of the acid-based chemical solution measured by the flow meter 26e. That is, the constant pressure valve 26d implements feedback control based on the flow rate of the acid-based chemical solution measured by the flow meter 26e.
  • a filter 28, a densitometer 29, and a microbubble injection section 30 are provided on the downstream side of the confluence section 27 in the first supply path 22.
  • the filter 28 removes contaminants such as particles contained in the DIW flowing through the first supply path 22 and the acid-based chemical solution flowing through the acid-based chemical solution supply path 26a.
  • the densitometer 29 measures the pH of the DIW flowing through the first supply path 22. The details of the micro-bubble injection unit 30 will be described later.
  • the DIW whose pH has been adjusted by mixing with the acid-based chemical solution at the confluence 27 is stored in the tank 23.
  • a second supply path 24 is connected to the bottom of the tank 23.
  • the tank 23 is connected to the drain portion DR via the valve 31.
  • the control unit 18 (see FIG. 1) can control the valve 31 to discharge the DIW in the tank 23 to the drain unit DR when the DIW in the tank 23 is replaced.
  • the second supply path 24 is interposed between the tank 23 and the plurality of branch portions 50, and includes a mixing portion 32, a pump 33, a filter 34, a flow meter 35, and a densitometer 36 in order from the upstream side. It has a valve 37.
  • the pump 33 is an example of a pressurizing unit. Further, an ozone gas supply path 38 is connected to the mixing portion 32.
  • the ozone gas supply path 38 supplies ozone gas to the mixing unit 32.
  • the ozone gas supply path 38 has an ozone gas generation unit 39, a filter 40, a valve 41, and a check valve 42 in this order from the upstream side.
  • the ozone gas generation unit 39 generates ozone gas from oxygen gas by a known technique.
  • Oxygen gas which is a raw material for ozone gas, is supplied from the oxygen gas supply unit 44 to the ozone gas generation unit 39.
  • the oxygen gas supply unit 44 has an oxygen gas supply source 44b, a constant pressure valve 44c, and a valve 44d in this order from the upstream side of the oxygen gas supply path 44a.
  • the oxygen gas supply source 44b is, for example, a tank for storing oxygen gas.
  • the ozone gas generation unit 39 is connected to a cooling water supply unit that supplies cooling water and a cooling water discharge unit that discharges the used cooling water.
  • the filter 40 removes contaminants such as particles contained in the ozone gas flowing through the ozone gas supply path 38.
  • the check valve 42 prevents ozone gas from flowing back from the mixing portion 32.
  • the ozone water generation unit 5 is connected to the ozone gas removal unit 46 via a valve 45.
  • the ozone gas removing unit 46 detoxifies the ozone gas and discharges the detoxified ozone gas to the outside from the exhaust unit EXH.
  • control unit 18 when the control unit 18 cannot generate ozone gas of sufficient quality at the time of starting up the ozone gas generation unit 39, the control unit 18 opens the valve 45 to generate ozone gas of insufficient quality. It can be detoxified by the removing unit 46.
  • ozone gas of sufficient quality can be supplied to the mixing unit 32, so that ozone water of good quality can be generated.
  • the pH of the mixing unit 32 is adjusted, and ozone gas supplied from the ozone gas supply path 38 is mixed into the DIW liquid flowing through the second supply path 24 to dissolve ozone in the DIW.
  • the mixing unit 32 can dissolve ozone in a pH-adjusted DIW by, for example, a bubbling method using a bubbler with open pores or an ejector method in which ozone gas is blown into a high-speed water stream.
  • the mixing unit 32 is not limited to a device that dissolves ozone in DIW by a bubbling method or an ejector method, and may mix ozone gas into DIW by, for example, a membrane dissolving method using a permeable membrane.
  • the ozone gas supplied from the ozone gas generation unit 39 to the mixing unit 32 is also supplied to the microbubble injection unit 30 from between the filter 40 of the ozone gas supply path 38 and the valve 41 via the valve 43.
  • the microbubble injection unit 30 mixes ozone gas as microbubbles in the liquid of DIW flowing through the first supply path 22, and dissolves ozone in DIW.
  • the pump 33 pressurizes the mixed solution in which ozone is dissolved in DIW. In this way, by pressurizing the mixed solution in which ozone is dissolved in DIW, ozone water having a given ozone concentration can be efficiently generated.
  • the ozone water in the second supply path 24 by pressurizing the ozone water in the second supply path 24 by the pump 33, the ozone water can be evenly supplied to the plurality of processing units 16.
  • the filter 34 removes contaminants such as particles contained in the ozone water flowing through the second supply path 24.
  • a vent line is connected to the filter 34 to vent the gas mixed in the ozone water and return it to the tank 23, but the illustration of the vent line is omitted.
  • the densitometer 36 measures the ozone concentration of ozone water flowing through the second supply path 24.
  • the control unit 18 adjusts the ozone concentration of the ozone water generated by the ozone water generation unit 5 based on the ozone concentration of the ozone water measured by the concentration meter 36.
  • the control unit 18 increases the flow rate of the acid-based chemical solution supplied from the acid-based chemical solution supply unit 26.
  • the pH of the DIW supplied from the first supply path 22 is lowered, so that the ozone concentration of the ozone water generated by the ozone water generation unit 5 can be increased.
  • control unit 18 increases at least one of the flow rate and the concentration of the ozone gas supplied from the ozone gas supply path 38. May be good.
  • the amount of ozone molecules mixed in the mixing unit 32 increases, so that the ozone concentration of the ozone water generated in the ozone water generation unit 5 can be increased.
  • control unit 18 reduces the flow rate of the acid-based chemical solution supplied from the acid-based chemical solution supply unit 26.
  • control unit 18 reduces at least one of the flow rate and the concentration of the ozone gas supplied from the ozone gas supply path 38. May be good.
  • the amount of ozone molecules mixed in the mixing unit 32 is reduced, so that the ozone concentration of the ozone water generated in the ozone water generation unit 5 can be reduced.
  • the ozone concentration of the ozone water generated by the ozone water generation unit 5 is feedback-controlled based on the ozone concentration of the ozone water measured by the densitometer 36. As a result, ozone water having a given ozone concentration can be stably supplied to the processing unit 16.
  • the second supply path 24 branches so as to be in parallel. Then, the third supply path 60 is further branched from the branch portion 50 provided in the second supply path 24 branched in parallel, and the third supply path 60 is connected to the processing unit 16.
  • the second supply path 24 is branched so as to be in parallel in three, and the branched second supply path 24 supplies ozone water to each of the two processing units 16.
  • the third supply path 60 has a heater 61, a constant pressure valve 62, a flow meter 63, and a valve 64 in this order from the upstream side.
  • the heater 61 heats the ozone water flowing through the second supply path 24 to a given temperature (for example, 60 ° C.). As a result, the heated ozone water can be supplied to the processing unit 16, so that the processing performance of the wafer W can be improved.
  • the constant pressure valve 62 adjusts the flow rate of ozone water flowing through the third supply path 60 based on the flow rate of ozone water measured by the flow meter 63. That is, the constant pressure valve 62 implements feedback control based on the flow rate of ozone water measured by the flow meter 63.
  • the processing unit 16 is connected to the drain portion DR via the discharge path 65. As a result, the processing liquid used for processing the wafer W in the processing unit 16 can be discharged to the drain unit DR.
  • the second supply path 24 branched in parallel is also connected to the drain portion DR via the constant pressure valve 66. As a result, ozone water that was not used in the treatment unit 16 can be discharged to the drain unit DR.
  • ozone gas is mixed with DIW in the mixing unit 32 to generate ozone water, and then the ozone water is pressurized by the pump 33. This makes it possible to efficiently generate ozone water having a given ozone concentration.
  • the ozone water is heated by the heater 61.
  • ozone water having a given ozone concentration can be efficiently generated as compared with the case of heating before pressurizing the ozone water with the pump 33 or before generating the ozone water with the mixing unit 32. This is because ozone is less likely to dissolve in a high temperature DIW.
  • the DIW may be cooled by the cooler 22c before the ozone gas is mixed into the DIW by the mixing unit 32 to generate ozone water.
  • ozone gas can be efficiently dissolved in DIW. Therefore, according to the embodiment, high-concentration ozone water can be generated more efficiently.
  • the pH of the raw material solution DIW it is preferable to adjust the pH of the raw material solution DIW to be acidic by using the acid-based chemical solution supply unit 26.
  • the concentration of ozone dissolved in DIW can be increased in the mixing portion 32 or the like.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the processing unit 16 according to the embodiment.
  • the processing unit 16 includes a chamber 80, a liquid processing unit 90, a liquid supply unit 100, and a recovery cup 110.
  • the chamber 80 accommodates the liquid processing unit 90, the liquid supply unit 100, and the recovery cup 110.
  • An FFU (Fan Filter Unit) 81 is provided on the ceiling of the chamber 80.
  • the FFU 81 forms a downflow in the chamber 80.
  • the liquid treatment unit 90 includes a holding unit 91, a support column portion 92, and a drive unit 93, and performs liquid treatment on the mounted wafer W.
  • the holding portion 91 holds the wafer W horizontally.
  • the strut portion 92 is a member extending in the vertical direction, and the base end portion is rotatably supported by the drive portion 93, and the holding portion 91 is horizontally supported at the tip portion.
  • the drive unit 93 rotates the support unit 92 around a vertical axis.
  • the liquid treatment unit 90 rotates the holding unit 91 supported by the support unit 92 by rotating the support unit 92 using the drive unit 93, thereby rotating the wafer W held by the holding unit 91. ..
  • a holding member 91a for holding the wafer W from the side surface is provided on the upper surface of the holding portion 91 included in the liquid processing unit 90.
  • the wafer W is horizontally held by the holding member 91a in a state of being slightly separated from the upper surface of the holding portion 91.
  • the wafer W is held by the holding portion 91 with the surface on which the substrate processing is performed facing upward.
  • the liquid supply unit 100 supplies ozone water to the wafer W.
  • the liquid supply unit 100 includes a discharge nozzle 101, an arm 102 that horizontally supports the discharge nozzle 101, and a swivel elevating mechanism 103 that swivels and raises and lowers the arm 102.
  • the discharge nozzle 101 is a bar nozzle connected to the third supply path 60 of the processing liquid supply path 21.
  • the tip portion 101a of the discharge nozzle 101 is arranged above the central portion of the wafer W, the base end portion 101b of the discharge nozzle 101 is arranged above the peripheral portion of the wafer W, and the lower surface 101c of the discharge nozzle 101 is the wafer. Facing W.
  • the details of the discharge nozzle 101 will be described later.
  • the recovery cup 110 is arranged so as to surround the holding portion 91, and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the holding portion 91.
  • a drainage port 111 is formed at the bottom of the collection cup 110, and the processing liquid collected by the collection cup 110 is discharged to the outside of the processing unit 16 from the drainage port 111.
  • an exhaust port 112 for discharging the gas supplied from the FFU 81 to the outside of the processing unit 16 is formed.
  • FIG. 4 is a bottom view showing a configuration example of the discharge nozzle 101 according to the embodiment.
  • a plurality of discharge ports 104 linearly arranged from the tip end portion 101a to the base end portion 101b are formed on the lower surface 101c of the discharge nozzle 101.
  • a plurality of discharge ports 104 are arranged side by side at substantially even intervals.
  • the inner diameter of the ejection port 104e on the proximal end portion 101b side (that is, the peripheral edge portion side of the wafer W) is larger than that of the ejection port 104c on the tip portion 101a side (that is, the central portion side of the wafer W). Is big.
  • ozone water can be supplied substantially evenly to the central portion and the peripheral portion of the wafer W, so that the wafer W can be stably treated with ozone water.
  • the inner diameter of the discharge port 104 is larger than that of the discharge port 104c on the distal end portion 101a side, and the proximal end portion 101b is larger than the discharge port 104m of the intermediate portion 101d. It is preferable that the discharge port 104e on the side has a larger inner diameter.
  • ozone water can be supplied substantially evenly over the entire surface of the wafer W whose area gradually increases from the central portion to the peripheral portion. Therefore, according to the embodiment, the wafer W can be treated more stably with ozone water.
  • FIG. 5 is a bottom view showing another configuration example of the discharge nozzle 101 according to the embodiment.
  • the distance Le of the discharge ports 104e on the base end portion 101b side is larger than the distance Lc of the discharge ports 104c on the tip end portion 101a side. May be narrower.
  • the interval between the discharge ports 104 may be gradually narrowed as the tip portion 101a progresses to the base end portion 101b. That is, the distance Lm between the discharge ports 104m of the intermediate portion 101d is narrower than the distance Lc between the discharge ports 104c on the tip portion 101a side, and the discharge port on the base end portion 101b side is narrower than the distance Lm between the discharge ports 104m of the intermediate portion 101d. It is preferable that the interval Le of 104e is narrower.
  • ozone water can be supplied substantially evenly over the entire surface of the wafer W whose area gradually increases from the central portion to the peripheral portion. Therefore, according to the example of FIG. 5, the wafer W can be treated more stably with ozone water.
  • FIG. 6 is a bottom view showing another configuration example of the discharge nozzle 101 according to the embodiment. As shown in FIG. 6, when the discharge ports 104 having substantially uniform inner diameters are arranged side by side, the number of discharge ports 104e on the base end portion 101b side is larger than the number of discharge ports 104c on the tip end portion 101a side. There may be many.
  • the number of discharge ports 104 may be gradually increased as the tip portion 101a progresses to the base end portion 101b. That is, the number of discharge ports 104m of the intermediate portion 101d is larger than the number of discharge ports 104c on the tip portion 101a side, and the number of discharge ports 104e on the base end portion 101b side is larger than the number of discharge ports 104m of the intermediate portion 101d. It is better to have more.
  • ozone water can be supplied substantially evenly over the entire surface of the wafer W whose area gradually increases from the central portion to the peripheral portion. Therefore, according to the example of FIG. 6, the wafer W can be treated more stably with ozone water.
  • the area of the discharge port 104 per unit length is larger in the discharge port 104e on the base end portion 101b side than in the discharge port 104c on the tip end portion 101a side. It should be big.
  • ozone water can be discharged from the discharge port 104e to the peripheral portion of the wafer W having a larger area than the central portion. Therefore, ozone water can be discharged substantially evenly to the central portion and the peripheral portion of the wafer W. Can be supplied.
  • the area of the discharge port 104 per unit length increases as the tip portion 101a advances to the base end portion 101b.
  • ozone water can be supplied substantially evenly over the entire surface of the wafer W whose area gradually increases from the central portion to the peripheral portion.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the processing unit 16 according to the embodiment.
  • the processing unit 16 according to the embodiment rotates the wafer W held by the holding unit 91 (see FIG. 3) and swings the discharge nozzle 101 by the swirling elevating mechanism 103 to cause ozone water. May be discharged from the discharge port 104.
  • ozone water is discharged from the discharge port 104 while swinging the discharge nozzle 101 with a rotation shaft (swivel elevating mechanism 103) different from the rotation shaft of the wafer W (support portion 92 (see FIG. 3)). It is good to do.
  • ozone water can be discharged from the discharge nozzle 101 to the wafer W while shifting the distance between the center of the wafer W and each discharge port 104.
  • ozone water can be discharged so as to fill the gap between the adjacent discharge ports 104.
  • ozone water can be supplied to the entire surface of the wafer W more substantially evenly, the wafer W can be treated more stably with ozone water.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system 1 according to the first modification of the embodiment.
  • the piping configuration of the second supply path 24 is different from that of the embodiment. Therefore, in the following examples, the same parts as those in the embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • a plurality of second supply paths 24 are connected to the ozone water generation unit 5 instead of the drain unit DR. Specifically, the plurality of second supply paths 24 are connected to the tank 23 of the ozone water generation unit 5 via the circulation path 70.
  • the ozone water that was not used in the treatment unit 16 can be returned to the ozone water generation unit 5 via the circulation path 70. Therefore, according to the first modification, since the unused ozone water can be utilized to generate more ozone water, the ozone water generation unit 5 can efficiently generate ozone water.
  • the circulation path 70 is provided with a valve 71, a back pressure valve 72, a cooler 73, and a microbubble injection section 74 in this order from the upstream side.
  • the cooler 73 cools the ozone water flowing through the circulation path 70 to a predetermined temperature (for example, 10 ° C to 20 ° C).
  • the ozone water generation unit 5 can stably generate ozone water having a desired concentration.
  • Ozone gas is supplied from the ozone gas generation unit 39 to the microbubble injection unit 74 via the valve 43. Then, the microbubble injection unit 74 mixes ozone gas as microbubbles into the solution of ozone water flowing through the circulation path 70, and dissolves ozone in the ozone water. As a result, high-concentration ozone water can be generated more efficiently.
  • the solution stored in the tank 23 is a solution containing ozone, so that the exhaust gas from the tank 23 is supplied to the ozone gas removing unit 46 via the line 51 to be detoxified.
  • the ozone water not used in the treatment unit 16 is only returned to the ozone water generation unit 5 is shown.
  • a branch line (not shown) for branching from the circulation path 70 to the drain section DR, the ozone water not used in the processing unit 16 is returned to the ozone water generation section 5, and the drain section DR It may be switched depending on the situation depending on the case of discharging.
  • the acid-based chemical solution supply unit 26 supplies the acid-based chemical solution to the third supply channel 60.
  • a merging section 68 is provided on the downstream side of the valve 64 in the third supply path 60, and the acid-based drug solution supply path 26a of the acid-based drug solution supply section 26 is connected to the merging section 68.
  • the processing performance of the wafer W can be improved by adding the acid-based chemical solution to the high-concentration ozone water used as the processing solution in the processing unit 16 by using the acid-based chemical solution supply unit 26. ..
  • metal ions for example, As, Ge, etc.
  • metal ions for example, As, Ge, etc.
  • the consumption of the acid-based chemical solution is suppressed by adding the acid-based chemical solution to the ozone water immediately before being used as the treatment liquid in the treatment unit 16 (that is, on the downstream side of the branch portion 50). be able to.
  • the acid-based chemical solution supply unit 26 of the first modification has a heater 26f in addition to the acid-based chemical solution supply source 26b, the valve 26c, the constant pressure valve 26d, and the flow meter 26e.
  • the heater 26f heats the acid-based chemical solution flowing through the acid-based chemical solution supply path 26a to a given temperature (for example, 60 ° C.).
  • the ozone water that was not used in the treatment unit 16 can be returned to the ozone water generation unit 5 without being heated by the heater 61. As a result, it is possible to suppress an increase in the temperature of the ozone water when the unused ozone water is used to generate the ozone water.
  • the ozone water generation unit 5 can generate ozone water more efficiently.
  • the pH adjusting unit is configured by the CO 2 supply unit 47 instead of the acid-based chemical solution supply unit 26.
  • the CO 2 supply unit 47 is connected to the upstream side of the filter 40 in the ozone gas supply path 38, and supplies CO 2 (carbon dioxide) to the mixing unit 32.
  • CO 2 supply unit 47 from the upstream side of the CO 2 supply passage 47a in this order, has a CO 2 supply source 47b, and a constant pressure valve 47c, and the flow meter 47d, and a valve 47e.
  • the CO 2 supply source 47b is, for example, a tank for storing CO 2.
  • the constant pressure valve 47c adjusts the flow rate of CO 2 supplied to the mixing unit 32 based on the flow rate of CO 2 measured by the flow meter 47d. That is, the constant pressure valve 47c carries out feedback control based on the flow rate of CO 2 measured by the flow meter 47d.
  • the concentration of ozone dissolved in the DIW can be increased by mixing CO 2 into the DIW flowing through the second supply path 24 to adjust the pH of the DIW to be acidic. Therefore, according to the first modification, since ozone gas can be efficiently dissolved in DIW, high-concentration ozone water can be generated more efficiently.
  • locations where CO 2 is supplied is not limited to the aeration unit 32, upstream of the aeration unit 32 It may be on the side.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system 1 according to the second modification of the embodiment.
  • the CO 2 supply unit 47 may supply CO 2 to the tank 23.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system 1 according to the third modification of the embodiment.
  • the ozone water generation unit 5 may be configured by using the ozone water generation unit 6 capable of generating ozone water internally. That is, the ozone water generation unit 6 of the modified example 3 is a portion corresponding to the mixing portion 32 of the embodiment.
  • the ozone water generation unit 6 is supplied with DIW from the DIW supply source 22a via the first supply channel 22, and the acid-based chemical solution is supplied from the acid-based chemical solution supply unit 26. Further, a second supply path 24 is connected between the ozone water generation unit 6 and the treatment unit 16, and a valve 48 is provided on the upstream side of the pump 33 of the second supply path 24.
  • the ozone gas can be efficiently dissolved in the DIW inside the ozone water generation unit 6.
  • FIG. 10 shows an example in which a plurality of second supply paths 24 are connected to the drain portion DR, as shown in FIG. 11, a plurality of second supply paths 24 pass through the circulation path 70. It may be connected to the ozone water generation unit 6.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a piping configuration of the substrate processing system 1 according to the modified example 4 of the embodiment.
  • the ozone gas can be efficiently dissolved in the DIW inside the ozone water generation unit 6.
  • a weir portion may be provided in the liquid treatment portion 90 (see FIG. 3).
  • a weir portion is configured to be movable within the processing unit 16 (see FIG. 3) and surrounds the wafer W outside the peripheral edge portion of the wafer W (see FIG. 3). Then, the ejection nozzle 101 continuously ejects ozone water onto the wafer W while the wafer W is placed inside the weir portion.
  • the ozone water from the discharge nozzle 101 when the ozone water from the discharge nozzle 101 is discharged to the wafer W, the ozone water can be processed while being stored on the wafer W at the weir portion. Further, since the wafer W can be processed while supplying new ozone water by the discharge nozzle 101, the wafer W can be efficiently processed by the ozone water L.
  • the substrate processing apparatus (board processing system 1) according to the embodiment includes a substrate processing unit (processing unit 16), a processing liquid supply path 21, a mixing unit 32, a pressurizing unit (pump 33), and a heating unit (heater). 61) and.
  • the substrate processing unit (processing unit 16) processes the substrate (wafer W).
  • the processing liquid supply path 21 connects the raw material liquid supply source (DIW supply source 22a) and the substrate processing unit (processing unit 16).
  • the mixing unit 32 mixes ozone gas into the raw material liquid (DIW) flowing through the treatment liquid supply path 21.
  • the pressurizing unit (pump 33) is provided on the downstream side of the mixing unit 32 in the processing liquid supply path 21, and pressurizes the processing liquid (ozone water) generated by the mixing unit 32.
  • the heating unit (heater 61) is provided on the downstream side of the pressurizing unit (pump 33) in the processing liquid supply path 21 to heat the processing liquid (ozone water). This makes it possible to efficiently generate high-concentration ozone water.
  • the substrate processing apparatus (board processing system 1) according to the embodiment is provided on the upstream side of the mixing unit 32 in the processing liquid supply path 21, and has a cooling unit (cooler 22c) for cooling the raw material liquid (DIW). Further prepare. As a result, high-concentration ozone water can be generated more efficiently.
  • the substrate processing apparatus (board processing system 1) according to the embodiment is provided on the upstream side of the mixing portion 32 in the processing liquid supply path 21, and microbubbles are injected into the raw material liquid (DIW).
  • the injection unit 30 is further provided. As a result, high-concentration ozone water can be generated more efficiently.
  • the substrate processing apparatus (board processing system 1) according to the embodiment is a circulation path that is branched from the treatment liquid supply path 21 and returns the treatment liquid (ozone water) to the upstream side of the mixing portion 32 in the treatment liquid supply path 21. 70 is further provided.
  • the ozone water generation unit 5 can efficiently generate ozone water.
  • the heating unit (heater 61) is provided on the downstream side of the branch portion 50 with the circulation path 70 in the processing liquid supply path 21.
  • the ozone water generation unit 5 can generate ozone water more efficiently.
  • the substrate processing apparatus (board processing system 1) according to the embodiment is provided in the circulation path 70, and further includes a microbubble injection unit 74 for injecting microbubble-shaped ozone gas into the treatment liquid (ozone water).
  • a microbubble injection unit 74 for injecting microbubble-shaped ozone gas into the treatment liquid (ozone water).
  • the substrate processing apparatus (substrate processing system 1) according to the embodiment is provided in the processing liquid supply path 21 at the same location as the mixing portion 32 or on the upstream side of the mixing portion 32, and adjusts the pH of the raw material liquid to be acidic. Further includes a pH adjusting unit (acid-based chemical solution supply unit 26, CO 2 supply unit 47). This makes it possible to increase the concentration of ozone dissolved in DIW.
  • the substrate processing unit (processing unit 16) is connected to the processing liquid supply path 21 and discharges the processing liquid (ozone water) to the substrate (wafer W). It has a discharge nozzle 101 formed by arranging a plurality of discharge ports 104. Further, the discharge port 104e that discharges the treatment liquid (ozone water) to the peripheral portion of the substrate (wafer W) is a unit than the discharge port 104c that discharges the treatment liquid (ozone water) to the central portion of the substrate (wafer W). The area per length is large. As a result, ozone water can be supplied substantially evenly to the central portion and the peripheral portion of the wafer W.
  • the substrate processing unit rotates the substrate (wafer W) and discharge nozzles 101 on a rotation axis different from the rotation axis of the substrate. Is shaken, and the treatment liquid (ozone water) is discharged to the substrate. As a result, the wafer W can be treated more stably with ozone water.
  • the substrate processing unit (processing unit 16) has a weir unit and a discharge nozzle 101.
  • the weir portion surrounds the substrate (wafer W) outside the peripheral edge portion of the substrate (wafer W).
  • the discharge nozzle 101 is connected to the treatment liquid supply path 21, and while the substrate (wafer W) is placed inside the weir portion, the treatment liquid (ozone water) is continuously discharged to the substrate (wafer W).
  • the discharge port 104 is formed. As a result, the wafer W can be efficiently treated with the ozone water L.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a substrate processing procedure executed by the substrate processing system 1 according to the embodiment.
  • control unit 18 controls the cooler 22c to cool the DIW supplied from the DIW supply source 22a (step S101). Then, the control unit 18 controls the acid-based chemical solution supply unit 26 to adjust the cooled DIW to be acidic (step S102).
  • control unit 18 controls the mixing unit 32 and the like to mix ozone gas into the acid-adjusted DIW to generate ozone water (step S103). Then, the control unit 18 controls the pump 33 to pressurize the generated ozone water (step S104).
  • control unit 18 controls the heater 61 to heat the pressurized ozone water (step S105). Then, the control unit 18 controls the processing unit 16 to discharge the heated ozone water from the discharge nozzle 101 to the wafer W (step S106). As a result, the resist film or the like formed on the wafer W can be removed.
  • control unit 18 controls the acid-based chemical solution supply unit 26 to add the acid-based chemical solution to the ozone water (step S107). Then, the control unit 18 controls the processing unit 16 to discharge the ozone water to which the acid-based chemical solution is added from the discharge nozzle 101 to the wafer W (step S108). As a result, the metal ions ion-implanted into the wafer W can be removed from the surface of the wafer W.
  • control unit 18 controls a DIW ejection nozzle (not shown) provided in the processing unit 16 to perform a rinsing process of the wafer W by the DIW (step S109). Then, the control unit 18 controls the processing unit 16 to perform a drying process (for example, spin drying) of the wafer W, and the process is completed (step S110).
  • a drying process for example, spin drying
  • step S107 a treatment of adding an acid-based chemical solution to ozone water
  • step S106 a treatment of discharging ozone water to the wafer W
  • the timing of adding the acid-based chemical solution to the ozone water is not limited to such an example, and may be any timing.
  • the substrate processing method includes a mixing step (step S103), a pressurizing step (step S104), and a heating step (step S105).
  • ozone gas is mixed with the raw material liquid (DIW).
  • the pressurizing step (step S104) the treatment liquid (ozone water) generated in the mixing step (step S103) is pressurized.
  • the heating step (step S105) heats the treatment liquid (ozone water) pressurized in the pressurizing step (step S104). This makes it possible to efficiently generate high-concentration ozone water.
  • the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made as long as the purpose is not deviated.
  • the DIW as a raw material for ozone water is adjusted to be acidic by the pH adjusting unit is shown, but it is not always necessary to adjust the pH of the DIW as a raw material for ozone water to be acidic.
  • W wafer (example of substrate) 1 Board processing system (an example of board processing equipment) 5 Ozone water generation unit 16 Treatment unit (an example of substrate processing unit) 18 Control unit 21 Treatment liquid supply path 22a DIW supply source (an example of raw material liquid supply source) 22c cooler (an example of a cooling unit) 26 Acid-based chemical supply unit (example of pH adjustment unit) 30 Micro-bubble injection part 32 Mixing part 33 Pump (an example of pressurizing part) 47 CO 2 supply unit (example of pH adjustment unit) 61 Heater (an example of heating unit) 70 Circulation path 74 Micro bubble injection part 101 Discharge nozzle 104, 104c, 104m, 104e Discharge port

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Abstract

本開示の一態様による基板処理装置は、基板処理部と、処理液供給路(21)と、混入部(32)と、加圧部と、加熱部とを備える。基板処理部は、基板を処理する。処理液供給路(21)は、原料液供給源と基板処理部とを接続する。混入部(32)は、処理液供給路(21)を流れる原料液にオゾンガスを混入させる。加圧部は、処理液供給路(21)において混入部(32)よりも下流側に設けられ、混入部(32)で生成された処理液を加圧する。加熱部は、処理液供給路(21)において加圧部よりも下流側に設けられ、処理液を加熱する。

Description

基板処理装置および基板処理方法
 開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
 従来、半導体ウェハ(以下、ウェハとも呼称する。)などの基板をオゾン水で処理するため、高濃度のオゾン水を生成する技術が知られている(特許文献1参照)。
国際公開第2011/158397号
 本開示は、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる技術を提供する。
 本開示の一態様による基板処理装置は、基板処理部と、処理液供給路と、混入部と、加圧部と、加熱部とを備える。基板処理部は、基板を処理する。処理液供給路は、原料液供給源と前記基板処理部とを接続する。混入部は、前記処理液供給路を流れる原料液にオゾンガスを混入させる。加圧部は、前記処理液供給路において前記混入部よりも下流側に設けられ、前記混入部で生成された処理液を加圧する。加熱部は、前記処理液供給路において前記加圧部よりも下流側に設けられ、前記処理液を加熱する。
 本開示によれば、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
図1は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。 図2は、実施形態に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。 図3は、実施形態に係る処理ユニットの構成例を示す模式図である。 図4は、実施形態に係る吐出ノズルの構成例を示す下面図である。 図5は、実施形態に係る別の吐出ノズルの構成例を示す下面図である。 図6は、実施形態に係る別の吐出ノズルの構成例を示す下面図である。 図7は、実施形態に係る処理ユニットの動作例を説明するための図である。 図8は、実施形態の変形例1に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。 図9は、実施形態の変形例2に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。 図10は、実施形態の変形例3に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。 図11は、実施形態の変形例4に係る基板処理システムの配管構成を示す模式図である。 図12は、実施形態に係る基板処理システムが実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。
 以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
 半導体ウェハ(以下、ウェハとも呼称する。)などの基板をオゾン水で処理するため、高濃度のオゾン水を生成する技術が知られている。かかるオゾン水による液処理では、液中のオゾン濃度が高いほど基板上のレジスト膜や残渣などを除去する能力が高くなる。
 しかしながら、上述した従来技術では、高濃度のオゾン水を効率よく生成するうえで更なる改善の余地があった。
 そこで、上述の問題点を克服し、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる技術が期待されている。
<基板処理システムの概要>
 最初に、図1を参照しながら、実施形態に係る基板処理システム1の概略構成について説明する。図1は、実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。なお、基板処理システム1は、基板処理装置の一例である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
 図1に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
 搬入出ステーション2は、フープ載置部11と、搬送部12とを備える。フープ載置部11には、複数枚の基板、実施形態では半導体ウェハW(以下、ウェハWと呼称する。)を水平状態で収容する複数のフープCが載置される。
 搬送部12は、フープ載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてフープCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
 処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。処理ユニット16は、基板処理部の一例である。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
 搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
 処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。かかる処理ユニット16の詳細については後述する。
 また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
 なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
 さらに、基板処理システム1は、オゾン水生成部5を備える。オゾン水生成部5は、所与のオゾン濃度を有するオゾン水を生成し、生成したオゾン水を処理ユニット16に供給する。かかるオゾン水生成部5の詳細については後述する。
 上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、フープ載置部11に載置されたフープCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
 処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってフープ載置部11のフープCへ戻される。
<基板処理システムの配管構成>
 次に、基板処理システム1の配管構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、実施形態に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。
 図2の例では、1つの処理ユニット16を含んだ処理領域Xが6つ配置された場合について示している。なお、理解の容易のため、左下に図示した処理領域X以外の処理領域X内の配管構成は、図示を省略する。
 図2に示すように、実施形態に係る基板処理システム1は、オゾン水生成部5と、複数の処理ユニット16とを備える。
 オゾン水生成部5は、所与のオゾン濃度を有するオゾン水を生成する。かかる「所与のオゾン濃度」とは、たとえば、ウェハW(図1参照)に形成されるレジスト膜を除去(剥離)することができるオゾン濃度であり、たとえば、100mg/L~400mg/Lの範囲である。
 また、実施形態に係る基板処理システム1は、オゾン水生成部5から複数の処理ユニット16に渡って設けられる処理液供給路21を備える。かかる処理液供給路21は、DIW供給源22aと処理ユニット16との間を接続する。
 処理液供給路21は、第1供給路22と、タンク23と、第2供給路24と、第3供給路60がこの順に接続されて構成される。
 第1供給路22は、オゾン水の原料となるDIW(DeIonized Water:脱イオン水)をタンク23に供給する。DIWは、原料液の一例である。第1供給路22は、上流側から順にDIW供給源22aと、脱気モジュール22bと、冷却器22cと、バルブ22dと、定圧弁22eと、流量計22fとを有する。
 DIW供給源22aは、原料液供給源の一例であり、たとえば、DIWを貯留するタンクである。脱気モジュール22bは、DIW供給源22aから供給されるDIW内に溶解している窒素などの溶存ガスを除去する。かかる脱気モジュール22bでDIWに含まれる溶存ガスを除去することにより、DIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができる。
 冷却器22cは、冷却部の一例であり、第1供給路22を流れるDIWを所定の温度(たとえば、10℃~20℃)に冷却する。かかる冷却器22cでDIWを冷却することにより、DIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができる。
 定圧弁22eは、流量計22fで計測されるDIWの流量に基づいて、タンク23に供給されるDIWの流量を調整する。すなわち、定圧弁22eは、流量計22fで計測されるDIWの流量に基づいたフィードバック制御を実施する。
 第1供給路22における流量計22fの下流側には、合流部27が設けられる。そして、かかる合流部27には、酸系薬液供給部26が接続される。
 酸系薬液供給部26は、pH調整部の一例であり、有機酸(クエン酸、酢酸など)、塩酸、硫酸などの酸系薬液を処理液供給路21の第1供給路22に供給する。実施形態では、DIWに酸系薬液を供給してDIWのpHを酸性に調整することにより、かかるDIWに溶解するオゾンの濃度を増加させることができる。
 酸系薬液供給部26は、酸系薬液供給路26aの上流側から順に、酸系薬液供給源26bと、バルブ26cと、定圧弁26dと、流量計26eとを有する。酸系薬液供給源26bは、たとえば、酸系薬液を生成可能なキャビネットや循環ラインなどである。
 定圧弁26dは、流量計26eで計測される酸系薬液の流量に基づいて、第1供給路22に供給される酸系薬液の流量を調整する。すなわち、定圧弁26dは、流量計26eで計測される酸系薬液の流量に基づいたフィードバック制御を実施する。
 第1供給路22における合流部27の下流側には、フィルタ28と、濃度計29と、マイクロバブル注入部30とが設けられる。フィルタ28は、第1供給路22を流れるDIWや酸系薬液供給路26aを流れる酸系薬液に含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。濃度計29は、第1供給路22を流れるDIWのpHを測定する。マイクロバブル注入部30の詳細については後述する。
 そして、合流部27で酸系薬液と混ざってpHが調整されたDIWは、タンク23に貯留される。かかるタンク23の底部には、第2供給路24が接続される。
 また、タンク23は、バルブ31を介してドレン部DRに接続される。これにより、制御部18(図1参照)は、タンク23内のDIWを交換する際などに、バルブ31を制御して、タンク23内のDIWをドレン部DRに排出することができる。
 第2供給路24は、タンク23と複数の分岐部50との間に介設され、上流側から順に混入部32と、ポンプ33と、フィルタ34と、流量計35と、濃度計36と、バルブ37とを有する。ポンプ33は、加圧部の一例である。また、混入部32には、オゾンガス供給路38が接続される。
 オゾンガス供給路38は、オゾンガスを混入部32に供給する。オゾンガス供給路38は、上流側から順にオゾンガス生成部39と、フィルタ40と、バルブ41と、逆止弁42とを有する。
 オゾンガス生成部39は、公知の技術によって酸素ガスからオゾンガスを生成する。オゾンガスの原料となる酸素ガスは、酸素ガス供給部44からオゾンガス生成部39に供給される。酸素ガス供給部44は、酸素ガス供給路44aの上流側から順に、酸素ガス供給源44bと、定圧弁44cと、バルブ44dとを有する。酸素ガス供給源44bは、たとえば、酸素ガスを貯留するタンクである。
 なお、図2には図示していないが、オゾンガス生成部39には、冷却水を供給する冷却水供給部と、使用された冷却水を排出する冷却水排出部とが接続される。
 フィルタ40は、オゾンガス供給路38を流れるオゾンガスに含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。逆止弁42は、オゾンガスが混入部32から逆流することを防止する。
 また、実施形態に係るオゾン水生成部5は、バルブ45を介してオゾンガス除去部46に接続される。オゾンガス除去部46は、オゾンガスを無害化し、無害化されたオゾンガスをエキゾースト部EXHから外部に排出する。
 これにより、制御部18は、オゾンガス生成部39の立ち上げ時などで十分な品質のオゾンガスを生成することができない場合に、バルブ45を開状態にすることによって、不十分な品質のオゾンガスをオゾンガス除去部46で無害化することができる。
 したがって、実施形態によれば、十分な品質のオゾンガスに限って混入部32に供給することができることから、良好な品質のオゾン水を生成することができる。
 混入部32は、pHが調整され、第2供給路24を流れるDIWの液中に、オゾンガス供給路38から供給されるオゾンガスを混入させて、DIWにオゾンを溶解させる。混入部32は、たとえば、細孔の開いたバブラーを用いるバブリング法や、高速の水流にオゾンガスを吹き込むエジェクタ法によって、pHが調整されたDIWにオゾンを溶解させることができる。
 なお、実施形態に係る混入部32は、バブリング法やエジェクタ法によってDIWにオゾンを溶解させる装置に限られず、たとえば、透過膜を用いた膜溶解法などによってDIWにオゾンガスを混入させてもよい。
 また、オゾンガス生成部39から混入部32に供給されるオゾンガスは、オゾンガス供給路38のフィルタ40とバルブ41との間から、バルブ43を介してマイクロバブル注入部30にも供給される。
 そして、マイクロバブル注入部30は、第1供給路22を流れるDIWの液中にオゾンガスをマイクロバブルとして混入させて、DIWにオゾンを溶解させる。
 ポンプ33は、DIWにオゾンが溶解された混合液を加圧する。このように、DIWにオゾンが溶解された混合液を加圧することにより、所与のオゾン濃度を有するオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、実施形態では、ポンプ33によって第2供給路24内のオゾン水を加圧することにより、複数の処理ユニット16に均等にオゾン水を供給することができる。
 フィルタ34は、第2供給路24を流れるオゾン水に含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。なお、フィルタ34には、オゾン水に混入するガスを気抜きしてタンク23に戻すベントラインが接続されているが、かかるベントラインの図示は省略する。
 濃度計36は、第2供給路24を流れるオゾン水のオゾン濃度を測定する。制御部18は、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度に基づいて、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度を調整する。
 たとえば、制御部18は、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度が所与のオゾン濃度よりも低い場合、酸系薬液供給部26から供給される酸系薬液の流量を増加させる。これにより、第1供給路22から供給されるDIWのpHが下がることから、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度を増加させることができる。
 また、制御部18は、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度が所与のオゾン濃度よりも低い場合、オゾンガス供給路38から供給されるオゾンガスの流量および濃度の少なくとも一方を増加させてもよい。
 これにより、混入部32で混合されるオゾン分子の量が増加することから、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度を増加させることができる。
 一方で、制御部18は、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度が所与のオゾン濃度よりも高い場合、酸系薬液供給部26から供給される酸系薬液の流量を減少させる。
 これにより、第1供給路22から供給されるDIWのpHが上がることから、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度を減少させることができる。
 また、制御部18は、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度が所与のオゾン濃度よりも高い場合、オゾンガス供給路38から供給されるオゾンガスの流量および濃度の少なくとも一方を減少させてもよい。
 これにより、混入部32で混合されるオゾン分子の量が減少することから、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度を減少させることができる。
 このように、実施形態では、濃度計36で計測されるオゾン水のオゾン濃度に基づいて、オゾン水生成部5で生成されるオゾン水のオゾン濃度をフィードバック制御する。これにより、所与のオゾン濃度のオゾン水を安定して処理ユニット16に供給することができる。
 第2供給路24におけるバルブ37よりも下流側では、かかる第2供給路24が並列になるように分岐する。そして、並列に分岐した第2供給路24に設けられる分岐部50から第3供給路60がさらに分岐して、かかる第3供給路60が処理ユニット16に接続される。
 図2の例では、第2供給路24が3並列になるように分岐し、分岐した第2供給路24は、それぞれ2つの処理ユニット16にオゾン水を供給する。
 第3供給路60は、上流側から順にヒータ61と、定圧弁62と、流量計63と、バルブ64とを有する。ヒータ61は、第2供給路24を流れるオゾン水を所与の温度(たとえば、60℃)に加熱する。これにより、加熱されたオゾン水を処理ユニット16に供給することができることから、ウェハWの処理性能を向上させることができる。
 定圧弁62は、流量計63で計測されるオゾン水の流量に基づいて、第3供給路60を流れるオゾン水の流量を調整する。すなわち、定圧弁62は、流量計63で計測されるオゾン水の流量に基づいたフィードバック制御を実施する。
 処理ユニット16は、排出路65を介してドレン部DRに接続される。これにより、処理ユニット16内でウェハWの処理に使用された処理液をドレン部DRに排出することができる。
 また、実施形態では、並列に分岐した第2供給路24も定圧弁66を介してドレン部DRに接続される。これにより、処理ユニット16で用いられなかったオゾン水をドレン部DRに排出することができる。
 ここまで説明したように、実施形態では、混入部32でDIWにオゾンガスを混入させてオゾン水を生成した後に、かかるオゾン水をポンプ33で加圧する。これにより、所与のオゾン濃度を有するオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、実施形態では、オゾン水をポンプ33で加圧した後に、かかるオゾン水をヒータ61で加熱する。これにより、ポンプ33でオゾン水を加圧する前、または混入部32でオゾン水を生成する前に加熱する場合に比べて、所与のオゾン濃度を有するオゾン水を効率よく生成することができる。なぜなら、温度の高いDIWにはオゾンが溶け込みにくくなるからである。
 すなわち、実施形態では、処理液供給路21において上流側から混入部32、ポンプ33およびヒータ61の順に各部を配置することにより、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、実施形態では、混入部32でDIWにオゾンガスを混入させてオゾン水を生成する前に、冷却器22cでDIWを冷却するとよい。これにより、DIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができる。したがって、実施形態によれば、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態では、混入部32に加えて、マイクロバブル注入部30からもオゾンガスをDIWに注入するとよい。これにより、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態では、酸系薬液供給部26を用いて原料液であるDIWのpHを酸性に調整するとよい。これにより、混入部32などでDIWに溶解するオゾンの濃度を増加させることができる。
<処理ユニットの構成>
 次に、処理ユニット16の構成について、図3~図7を参照しながら説明する。図3は、実施形態に係る処理ユニット16の構成例を示す模式図である。図3に示すように、処理ユニット16は、チャンバ80と、液処理部90と、液供給部100と、回収カップ110とを備える。
 チャンバ80は、液処理部90と、液供給部100と、回収カップ110とを収容する。チャンバ80の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)81が設けられる。FFU81は、チャンバ80内にダウンフローを形成する。
 液処理部90は、保持部91と、支柱部92と、駆動部93とを備え、載置されたウェハWに液処理を施す。保持部91は、ウェハWを水平に保持する。支柱部92は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部93によって回転可能に支持され、先端部において保持部91を水平に支持する。駆動部93は、支柱部92を鉛直軸まわりに回転させる。
 かかる液処理部90は、駆動部93を用いて支柱部92を回転させることによって支柱部92に支持された保持部91を回転させ、これにより、保持部91に保持されたウェハWを回転させる。
 液処理部90が備える保持部91の上面には、ウェハWを側面から保持する保持部材91aが設けられる。ウェハWは、かかる保持部材91aによって保持部91の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。なお、ウェハWは、基板処理が行われる表面を上方に向けた状態で保持部91に保持される。
 液供給部100は、ウェハWに対してオゾン水を供給する。液供給部100は、吐出ノズル101と、かかる吐出ノズル101を水平に支持するアーム102と、アーム102を旋回および昇降させる旋回昇降機構103とを備える。
 吐出ノズル101は、処理液供給路21の第3供給路60に接続されるバーノズルである。吐出ノズル101の先端部101aは、ウェハWの中央部における上方に配置され、吐出ノズル101の基端部101bは、ウェハWの周縁部における上方に配置され、吐出ノズル101の下面101cは、ウェハWに対向している。かかる吐出ノズル101の詳細については後述する。
 回収カップ110は、保持部91を取り囲むように配置され、保持部91の回転によってウェハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ110の底部には、排液口111が形成されており、回収カップ110によって捕集された処理液は、かかる排液口111から処理ユニット16の外部へ排出される。
 また、回収カップ110の底部には、FFU81から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口112が形成される。
 図4は、実施形態に係る吐出ノズル101の構成例を示す下面図である。図4に示すように、吐出ノズル101の下面101cには、先端部101aから基端部101bにかけて直線状に並んだ複数の吐出口104が形成される。図4の例では、複数の吐出口104が略均等な間隔で並んで配置される。
 ここで、実施形態では、先端部101a側(すなわち、ウェハWの中央部側)の吐出口104cよりも、基端部101b側(すなわち、ウェハWの周縁部側)の吐出口104eのほうが内径が大きい。
 これにより、中央部よりも面積が大きいウェハWの周縁部に対して、より多くのオゾン水を吐出口104eから吐出することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハWの中央部および周縁部に略均等にオゾン水を供給することができることから、ウェハWをオゾン水で安定して処理することができる。
 また、実施形態では、図4に示すように、先端部101aから基端部101bに進むにしたがい、吐出口104の内径を徐々に大きくするとよい。すなわち、先端部101a側の吐出口104cよりも、先端部101aと基端部101bとの中間部101dの吐出口104mのほうが内径が大きく、かつ中間部101dの吐出口104mよりも基端部101b側の吐出口104eのほうが内径が大きいとよい。
 これにより、中央部から周縁部にかけて徐々に面積が大きくなるウェハWに対して、全面に略均等にオゾン水を供給することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハWをオゾン水でさらに安定して処理することができる。
 なお、図4の例では、先端部101aから基端部101bに進むにしたがい、吐出口104の内径を徐々に大きくする例について示したが、複数の吐出口104の構成はかかる例に限られない。
 図5は、実施形態に係る吐出ノズル101の別の構成例を示す下面図である。図5に示すように、略均等な内径の吐出口104が並んで配置される場合に、先端部101a側の吐出口104cの間隔Lcよりも、基端部101b側の吐出口104eの間隔Leのほうが狭くてもよい。
 これによっても、中央部よりも面積が大きいウェハWの周縁部に対して、より多くのオゾン水を吐出口104eから吐出することができる。したがって、図5の例によれば、ウェハWの中央部および周縁部に略均等にオゾン水を供給することができることから、ウェハWをオゾン水で安定して処理することができる。
 また、図5の例では、先端部101aから基端部101bに進むにしたがい、吐出口104の間隔を徐々に狭くするとよい。すなわち、先端部101a側の吐出口104cの間隔Lcよりも中間部101dの吐出口104mの間隔Lmのほうが狭く、かつ中間部101dの吐出口104mの間隔Lmよりも基端部101b側の吐出口104eの間隔Leのほうが狭いとよい。
 これにより、中央部から周縁部にかけて徐々に面積が大きくなるウェハWに対して、全面に略均等にオゾン水を供給することができる。したがって、図5の例によれば、ウェハWをオゾン水でさらに安定して処理することができる。
 図6は、実施形態に係る吐出ノズル101の別の構成例を示す下面図である。図6に示すように、略均等な内径の吐出口104が並んで配置される場合に、先端部101a側の吐出口104cの数よりも、基端部101b側の吐出口104eの数のほうが多くてもよい。
 これによっても、中央部よりも面積が大きいウェハWの周縁部に対して、より多くのオゾン水を吐出口104eから吐出することができる。したがって、図6の例によれば、ウェハWの中央部および周縁部に略均等にオゾン水を供給することができることから、ウェハWをオゾン水で安定して処理することができる。
 また、図6の例では、先端部101aから基端部101bに進むにしたがい、吐出口104の数を徐々に多くするとよい。すなわち、先端部101a側の吐出口104cの数よりも中間部101dの吐出口104mの数のほうが多く、かつ中間部101dの吐出口104mの数よりも基端部101b側の吐出口104eの数のほうが多いとよい。
 これにより、中央部から周縁部にかけて徐々に面積が大きくなるウェハWに対して、全面に略均等にオゾン水を供給することができる。したがって、図6の例によれば、ウェハWをオゾン水でさらに安定して処理することができる。
 ここまで説明したように、実施形態に係る吐出ノズル101は、先端部101a側の吐出口104cよりも、基端部101b側の吐出口104eのほうが、単位長さ当たりの吐出口104の面積が大きいとよい。
 これにより、中央部よりも面積が大きいウェハWの周縁部に対して、より多くのオゾン水を吐出口104eから吐出することができることから、ウェハWの中央部および周縁部に略均等にオゾン水を供給することができる。
 また、実施形態に係る吐出ノズル101は、先端部101aから基端部101bに進むにしたがい、単位長さ当たりの吐出口104の面積が大きくなるとよい。これにより、中央部から周縁部にかけて徐々に面積が大きくなるウェハWに対して、全面に略均等にオゾン水を供給することができる。
 図7は、実施形態に係る処理ユニット16の動作例を説明するための図である。図7に示すように、実施形態に係る処理ユニット16は、保持部91(図3参照)で保持したウェハWを回転させるとともに、旋回昇降機構103によって吐出ノズル101を揺動させて、オゾン水を吐出口104から吐出するとよい。
 すなわち、実施形態では、ウェハWの回転軸(支柱部92(図3参照))とは異なる回転軸(旋回昇降機構103)で吐出ノズル101を揺動させながら、オゾン水を吐出口104から吐出するとよい。
 これにより、ウェハWの中心と各吐出口104との距離をずらしながら、吐出ノズル101からウェハWにオゾン水を吐出することができる。換言すると、図7の例では、隣接する吐出口104同士の間にある隙間を埋めるように、オゾン水を吐出することができる。
 したがって、実施形態によれば、ウェハWの全面にさらに略均等にオゾン水を供給することができることから、ウェハWをオゾン水でさらに安定して処理することができる。
<各種変形例>
 つづいて、実施形態の各種変形例に係る基板処理システム1の配管構成について、図8~図11を参照しながら説明する。図8は、実施形態の変形例1に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。
 図8に示すように、変形例1に係る基板処理システム1は、第2供給路24の配管構成が実施形態と異なる。そこで、以降の例では、実施形態と同様の部位については同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。
 変形例1に係る基板処理システム1は、複数の第2供給路24がドレン部DRではなくオゾン水生成部5に接続される。具体的には、複数の第2供給路24は、循環路70を介してオゾン水生成部5のタンク23に接続される。
 これにより、処理ユニット16で使用されなかったオゾン水を、循環路70を介してオゾン水生成部5に戻すことができる。したがって、変形例1によれば、未使用のオゾン水を活用してさらなるオゾン水を生成することができることから、オゾン水生成部5でオゾン水を効率よく生成することができる。
 なお、循環路70には、上流側から順にバルブ71と、背圧弁72と、冷却器73と、マイクロバブル注入部74とが設けられる。冷却器73は、循環路70を流れるオゾン水を所定の温度(たとえば、10℃~20℃)に冷却する。
 変形例1では、かかる冷却器73で循環路70を流れるオゾン水を冷却することにより、DIW供給源22aからタンク23に供給されるDIWの温度が上昇することを抑制することができる。したがって、変形例1によれば、オゾン水生成部5で所望の濃度のオゾン水を安定して生成することができる。
 マイクロバブル注入部74には、オゾンガス生成部39からバルブ43を介してオゾンガスが供給される。そして、マイクロバブル注入部74は、循環路70を流れるオゾン水の液中にオゾンガスをマイクロバブルとして混入させて、オゾン水にオゾンを溶解させる。これにより、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 なお、変形例1では、タンク23に貯留される溶液がオゾンを含む溶液となるため、かかるタンク23からの排気は、ライン51を介してオゾンガス除去部46に供給され、無害化される。
 また、変形例1では、処理ユニット16で使用されなかったオゾン水をオゾン水生成部5に戻すのみである場合について示した。一方で、循環路70からドレン部DRに分岐させる分岐ライン(図示せず)を設けることにより、処理ユニット16で使用されなかったオゾン水をオゾン水生成部5に戻す場合と、ドレン部DRから排出する場合とで状況に応じて切り替えてもよい。
 また、変形例1に係る基板処理システム1は、酸系薬液供給部26が第3供給路60に酸系薬液を供給する。ここでは、第3供給路60におけるバルブ64よりも下流側に合流部68が設けられ、かかる合流部68に酸系薬液供給部26の酸系薬液供給路26aが接続される。
 変形例1では、酸系薬液供給部26を用いて、処理ユニット16で処理液として用いられる高濃度のオゾン水に酸系薬液を添加することにより、ウェハWの処理性能を向上させることができる。
 具体的には、高濃度のオゾン水に酸系薬液を添加することにより、ウェハWにイオン注入された金属イオン(たとえば、AsやGeなど)をウェハWの表面から除去することができる。
 また、変形例1では、処理ユニット16で処理液として用いられる直前(すなわち、分岐部50よりも下流側)のオゾン水に酸系薬液を添加することにより、酸系薬液の消費量を抑制することができる。
 図8に示すように、変形例1の酸系薬液供給部26は、酸系薬液供給源26b、バルブ26c、定圧弁26dおよび流量計26eに加えて、ヒータ26fを有する。ヒータ26fは、酸系薬液供給路26aを流れる酸系薬液を所与の温度(たとえば、60℃)に加熱する。
 これにより、ヒータ61で加熱されたオゾン水の温度が酸系薬液によって低下し、ウェハWの処理性能が悪化してしまうことを抑制することができる。
 また、変形例1では、処理ユニット16で使用されなかったオゾン水をヒータ61で加熱することなくオゾン水生成部5に戻すことができる。これにより、未使用のオゾン水を活用してオゾン水を生成する際に、かかるオゾン水の温度が上昇することを抑制することができる。
 したがって、変形例1によれば、オゾン水生成部5でオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、変形例1に係る基板処理システム1は、酸系薬液供給部26ではなく、CO供給部47によってpH調整部が構成される。CO供給部47は、オゾンガス供給路38におけるフィルタ40よりも上流側に接続され、混入部32にCO(二酸化炭素)を供給する。
 CO供給部47は、CO供給路47aの上流側から順に、CO供給源47bと、定圧弁47cと、流量計47dと、バルブ47eとを有する。CO供給源47bは、たとえば、COを貯留するタンクである。
 定圧弁47cは、流量計47dで計測されるCOの流量に基づいて、混入部32に供給されるCOの流量を調整する。すなわち、定圧弁47cは、流量計47dで計測されるCOの流量に基づいたフィードバック制御を実施する。
 変形例1では、第2供給路24を流れるDIWにCOを混入させてDIWのpHを酸性に調整することにより、かかるDIWに溶解するオゾンの濃度を増加させることができる。したがって、変形例1によれば、DIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができることから、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 なお、図8の例では、CO供給部47から混入部32にCOを供給する例について示したが、COが供給される箇所は混入部32に限られず、混入部32よりも上流側であってもよい。
 図9は、実施形態の変形例2に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。図9に示すように、CO供給部47は、タンク23にCOを供給してもよい。
 このような構成であっても、DIWのpHを酸性に調整することができることから、かかるDIWに溶解するオゾンの濃度を増加させることができる。したがって、変形例2によれば、DIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができることから、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 図10は、実施形態の変形例3に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。図10に示すように、基板処理システム1では、内部でオゾン水を生成可能なオゾン水生成ユニット6を用いてオゾン水生成部5を構成してもよい。すなわち、変形例3のオゾン水生成ユニット6は、実施形態の混入部32に対応する部位である。
 オゾン水生成ユニット6には、たとえば、DIW供給源22aから第1供給路22を介してDIWが供給されるとともに、酸系薬液供給部26から酸系薬液が供給される。また、オゾン水生成ユニット6と処理ユニット16との間には第2供給路24が接続され、かかる第2供給路24のポンプ33よりも上流側には、バルブ48が設けられる。
 このような構成であっても、処理液供給路21において上流側からオゾン水生成ユニット6、ポンプ33およびヒータ61の順に各部を配置することにより、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、オゾン水生成ユニット6でオゾン水を生成する前に、冷却器22cでDIWを冷却することにより、オゾン水生成ユニット6の内部でDIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができる。
 なお、図10の例では、複数の第2供給路24がドレン部DRに接続された例について示しているが、図11に示すように、複数の第2供給路24が循環路70を介してオゾン水生成ユニット6に接続されていてもよい。図11は、実施形態の変形例4に係る基板処理システム1の配管構成を示す模式図である。
 このような構成であっても、処理液供給路21において上流側からオゾン水生成ユニット6、ポンプ33およびヒータ61の順に各部を配置することにより、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、オゾン水生成ユニット6でオゾン水を生成する前に、冷却器22cでDIWを冷却することにより、オゾン水生成ユニット6の内部でDIWにオゾンガスを効率的に溶解させることができる。
 また、実施形態では、液処理部90(図3参照)に堰部が設けられてもよい。かかる堰部は、処理ユニット16(図3参照)内で移動可能に構成され、ウェハW(図3参照)の周縁部よりも外側でウェハWを取り囲む。そして、吐出ノズル101は、かかる堰部の内側にウェハWが載置されている間、ウェハWにオゾン水を連続して吐出する。
 これにより、吐出ノズル101からのオゾン水がウェハWに吐出される際に、堰部でウェハW上にオゾン水を貯めながら処理することができる。さらに、吐出ノズル101で新しいオゾン水を供給しながらウェハWを処理することができるので、オゾン水LでウェハWを効率よく処理することができる。
 実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、基板処理部(処理ユニット16)と、処理液供給路21と、混入部32と、加圧部(ポンプ33)と、加熱部(ヒータ61)とを備える。基板処理部(処理ユニット16)は、基板(ウェハW)を処理する。処理液供給路21は、原料液供給源(DIW供給源22a)と基板処理部(処理ユニット16)とを接続する。混入部32は、処理液供給路21を流れる原料液(DIW)にオゾンガスを混入させる。加圧部(ポンプ33)は、処理液供給路21において混入部32よりも下流側に設けられ、混入部32で生成された処理液(オゾン水)を加圧する。加熱部(ヒータ61)は、処理液供給路21において加圧部(ポンプ33)よりも下流側に設けられ、処理液(オゾン水)を加熱する。これにより、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、処理液供給路21において混入部32よりも上流側に設けられ、原料液(DIW)を冷却する冷却部(冷却器22c)をさらに備える。これにより、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、処理液供給路21において混入部32よりも上流側に設けられ、マイクロバブル状のオゾンガスを原料液(DIW)に注入するマイクロバブル注入部30をさらに備える。これにより、高濃度のオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、処理液供給路21から分岐され、処理液(オゾン水)を処理液供給路21における混入部32よりも上流側に戻す循環路70をさらに備える。これにより、オゾン水生成部5でオゾン水を効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、加熱部(ヒータ61)は、処理液供給路21における循環路70との分岐部50よりも下流側に設けられる。これにより、オゾン水生成部5でオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、循環路70に設けられ、マイクロバブル状のオゾンガスを処理液(オゾン水)に注入するマイクロバブル注入部74をさらに備える。これにより、オゾン水生成部5でオゾン水をさらに効率よく生成することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)は、処理液供給路21において、混入部32と同じ箇所または混入部32よりも上流側に設けられ、原料液のpHを酸性に調整するpH調整部(酸系薬液供給部26、CO供給部47)をさらに備える。これにより、DIWに溶解するオゾンの濃度を増加させることができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、基板処理部(処理ユニット16)は、処理液供給路21に接続され、処理液(オゾン水)を基板(ウェハW)に吐出する複数の吐出口104が並んで形成される吐出ノズル101を有する。また、基板(ウェハW)の周縁部に処理液(オゾン水)を吐出する吐出口104eのほうが、基板(ウェハW)の中心部に処理液(オゾン水)を吐出する吐出口104cよりも単位長さ当たりの面積が大きい。これにより、ウェハWの中央部および周縁部に略均等にオゾン水を供給することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、基板処理部(処理ユニット16)は、基板(ウェハW)を回転させるとともに、基板の回転軸とは異なる回転軸で吐出ノズル101を揺動させて、処理液(オゾン水)を基板に吐出する。これにより、ウェハWをオゾン水でさらに安定して処理することができる。
 また、実施形態に係る基板処理装置(基板処理システム1)において、基板処理部(処理ユニット16)は、堰部と、吐出ノズル101とを有する。堰部は、基板(ウェハW)の周縁部よりも外側で基板(ウェハW)を取り囲む。吐出ノズル101は、処理液供給路21に接続され、堰部の内側に基板(ウェハW)が載置されている間、基板(ウェハW)に処理液(オゾン水)を連続して吐出する吐出口104が形成される。これにより、オゾン水LでウェハWを効率よく処理することができる。
<基板処理の手順>
 つづいて、実施形態に係る基板処理の手順について、図12を参照しながら説明する。図12は、実施形態に係る基板処理システム1が実行する基板処理の手順を示すフローチャートである。
 最初に、制御部18は、冷却器22cを制御して、DIW供給源22aから供給されるDIWを冷却する(ステップS101)。そして、制御部18は、酸系薬液供給部26を制御して、冷却されたDIWを酸性に調整する(ステップS102)。
 次に、制御部18は、混入部32などを制御して、酸性に調整されたDIWにオゾンガスを混入させてオゾン水を生成する(ステップS103)。そして、制御部18は、ポンプ33を制御して、生成されたオゾン水を加圧する(ステップS104)。
 次に、制御部18は、ヒータ61を制御して、加圧されたオゾン水を加熱する(ステップS105)。そして、制御部18は、処理ユニット16を制御して、加熱されたオゾン水を吐出ノズル101からウェハWに吐出する(ステップS106)。これにより、ウェハWに形成されたレジスト膜などを除去することができる。
 次に、制御部18は、酸系薬液供給部26を制御して、オゾン水に酸系薬液を添加する(ステップS107)。そして、制御部18は、処理ユニット16を制御して、酸系薬液が添加されたオゾン水を吐出ノズル101からウェハWに吐出する(ステップS108)。これにより、ウェハWにイオン注入された金属イオンをウェハWの表面から除去することができる。
 次に、制御部18は、処理ユニット16に設けられる図示しないDIW吐出ノズルを制御して、DIWによるウェハWのリンス処理を実施する(ステップS109)。そして、制御部18は、処理ユニット16を制御して、ウェハWの乾燥処理(たとえば、スピン乾燥)を実施し、(ステップS110)、処理が完了する。
 なお、図12の例では、ウェハWにオゾン水を吐出する処理(ステップS106)の後に、酸系薬液をオゾン水に添加する処理(ステップS107)を実施した例について示した。しかしながら、実施形態において、酸系薬液をオゾン水に添加するタイミングはかかる例に限られず、どのようなタイミングであってもよい。
 実施形態に係る基板処理方法は、混入工程(ステップS103)と、加圧工程(ステップS104)と、加熱工程(ステップS105)とを含む。混入工程(ステップS103)は、原料液(DIW)にオゾンガスを混入させる。加圧工程(ステップS104)は、混入工程(ステップS103)で生成された処理液(オゾン水)を加圧する。加熱工程(ステップS105)は、加圧工程(ステップS104)で加圧された処理液(オゾン水)を加熱する。これにより、高濃度のオゾン水を効率よく生成することができる。
 以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。たとえば、上述の実施形態では、オゾン水の原料となるDIWをpH調整部で酸性に調整した例について示したが、必ずしもオゾン水の原料となるDIWのpHを酸性に調整する必要はない。
 今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
 W   ウェハ(基板の一例)
 1   基板処理システム(基板処理装置の一例)
 5   オゾン水生成部
 16  処理ユニット(基板処理部の一例)
 18  制御部
 21  処理液供給路
 22a DIW供給源(原料液供給源の一例)
 22c 冷却器(冷却部の一例)
 26  酸系薬液供給部(pH調整部の一例)
 30  マイクロバブル注入部
 32  混入部
 33  ポンプ(加圧部の一例)
 47  CO供給部(pH調整部の一例)
 61  ヒータ(加熱部の一例)
 70  循環路
 74  マイクロバブル注入部
 101 吐出ノズル
 104、104c、104m、104e 吐出口

Claims (11)

  1.  基板を処理する基板処理部と、
     原料液供給源と前記基板処理部とを接続する処理液供給路と、
     前記処理液供給路を流れる原料液にオゾンガスを混入させる混入部と、
     前記処理液供給路において前記混入部よりも下流側に設けられ、前記混入部で生成された処理液を加圧する加圧部と、
     前記処理液供給路において前記加圧部よりも下流側に設けられ、前記処理液を加熱する加熱部と、
     を備える基板処理装置。
  2.  前記処理液供給路において前記混入部よりも上流側に設けられ、前記原料液を冷却する冷却部をさらに備える
     請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記処理液供給路において前記混入部よりも上流側に設けられ、マイクロバブル状のオゾンガスを前記原料液に注入するマイクロバブル注入部をさらに備える
     請求項1または2に記載の基板処理装置。
  4.  前記処理液供給路から分岐され、前記処理液を前記処理液供給路における前記混入部よりも上流側に戻す循環路をさらに備える
     請求項1~3のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  5.  前記加熱部は、前記処理液供給路における前記循環路との分岐部よりも下流側に設けられる
     請求項4に記載の基板処理装置。
  6.  前記循環路に設けられ、マイクロバブル状のオゾンガスを処理液に注入するマイクロバブル注入部をさらに備える
     請求項4または5に記載の基板処理装置。
  7.  前記処理液供給路において、前記混入部と同じ箇所または前記混入部よりも上流側に設けられ、前記原料液のpHを酸性に調整するpH調整部をさらに備える
     請求項1~6のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  8.  前記基板処理部は、前記処理液供給路に接続され、前記処理液を前記基板に吐出する複数の吐出口が並んで形成される吐出ノズルを有し、
     前記基板の周縁部に前記処理液を吐出する前記吐出口のほうが、前記基板の中心部に前記処理液を吐出する前記吐出口よりも単位長さ当たりの面積が大きい
     請求項1~7のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  9.  前記基板処理部は、前記基板を回転させるとともに、前記基板の回転軸とは異なる回転軸で前記吐出ノズルを揺動させて、前記処理液を前記基板に吐出する
     請求項8に記載の基板処理装置。
  10.  前記基板処理部は、前記基板の周縁部よりも外側で前記基板を取り囲む堰部と、
     前記処理液供給路に接続され、前記堰部の内側に前記基板が載置されている間、前記基板に前記処理液を連続して吐出する吐出口が形成される吐出ノズルとを有する
     請求項1~7のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  11.  原料液にオゾンガスを混入させる混入工程と、
     前記混入工程で生成された処理液を加圧する加圧工程と、
     前記加圧工程で加圧された前記処理液を加熱する加熱工程と、
     を含む基板処理方法。
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