説明

処理液供給装置およびこれを備えた基板処理装置

【課題】装置コストの増大を抑えつつ、複数種類の処理液を清浄な状態で供給することができる処理液供給装置およびこれを備えた基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置1は、基板Wに対して処理液による処理を行う処理チャンバ10と、ミキシングバルブ33を有する処理液供給装置30とを備えている。ミキシングバルブ33は、直方体形状の筒状部材で形成された混合部36の中間位置に配置された純水導入口46と、混合部36の一端側に配置され、混合部36で生成されたSC1を導出するSC1導出口47と、混合部36の他端側に配置され、混合部36で生成されたSC2を導出するSC2導出口48とを備えている。ミキシングバルブ33で生成されたSC1およびSC2は、混合部36内を互いに逆方向に流れてSC1導出口47およびSC2導出口48からそれぞれ導出される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、基板に処理液を供給する処理液供給装置およびこれを備えた基板を処理する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、半導体ウエハ、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、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【0002】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の表面に対して処理液を用いた処理が行われる。処理液としては処理の内容によって様々な種類の処理液が用いられる。たとえば、基板表面の酸化膜のエッチング処理に用いられるフッ酸、基板表面のレジストを剥離するレジスト剥離処理に用いられるSPM(硫酸と過酸化水素水の混合液)、基板表面の酸化膜形成に用いられる過酸化水素水やオゾン水、基板表面の有機物除去に用いられるAPM(アンモニアと過酸化水素水の混合液)、基板を純水リンス処理した後の乾燥処理で用いられるIPA(イソプロピルアルコール)などが挙げられる。たとえば、枚葉式の基板処理装置では、水平に保持されて回転している基板の表面にこれらの処理液が供給されることにより基板の処理が行われる。
【0003】
このような基板処理装置において、基板に処理液を供給するための処理液供給装置として、ミキシングバルブが使用されている。ミキシングバルブには、工場内の施設から供給されるDIWが流通するDIW配管が接続されている。また薬液供給源から供給される高濃度の薬液が流通する薬液配管が薬液の種類毎に複数接続されている。また、ミキシングバルブで生成された処理液を基板に導くための供給配管が接続されている。ミキシングバルブにDIWが導入され、複数種類の薬液の中から選択された所定の薬液がミキシングバルブに導入されることにより、ミキシングバルブ内でDIWと薬液が混合されて希釈された薬液が生成される。そして、ミキシングバルブで生成された薬液が供給配管を流通して基板に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010-67636号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ミキシングバルブに導入される複数種類の薬液の中には、たとえば、酸性の薬液とアルカリ性の薬液のように薬液同士が反応する場合がある。そこで、ミキシングバルブに酸性の薬液が導入された後、アルカリ性の薬液が導入される前には、ミキシングバルブにDIWを導入して、ミキシングバルブ内や供給配管内に残留している酸性の薬液を洗い流す必要があったが、ミキシングバルブおよび供給配管内を完全に洗い流すことは難しく、供給配管等に残留した薬液が反応することによって、パーティクルが発生する恐れがあった。
【0006】
また、薬液同士の反応を防止するために、ミキシングバルブを薬液の種類毎に設けることも考えられるが、装置の部品点数が増加し、また装置のフットプリントも増加するため、装置コストの増大を招いてしまう。
【0007】
そこで、本発明の目的は、装置コストの増大を抑えつつ、複数種類の処理液を清浄な状態で供給することができる処理液供給装置およびこれを備えた基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するための請求項1記載の発明は、処理液と第1または第2薬液とを混合する混合部(36)と、前記混合部に処理液を導入する処理液導入手段(37、38、53、54)と、前記混合部に第1薬液を導入する第1薬液導入手段(39、40、59、60)と、前記混合部に第2薬液を導入する第2薬液導入手段(41、42、65、66)と、前記混合部で混合されて生成した第1混合液を基板に供給する第1混合液供給手段(31、34、43)と、前記混合部で混合されて生成した第2混合液を基板に供給する第2混合液供給手段(32、35、44)とを備え、前記混合部は、処理液が導入する処理液導入口(46)と、第1薬液が導入する第1薬液導入口(49、50)と、第2薬液が導入する第2薬液導入口(51、52)と、前記第1混合液が導出する第1導出口(47)と、前記第2混合液が導出する第2導出口(48)とを有し、前記処理液導入口は前記第1導出口と前記第2導出口との間に配置され、前記第1薬液導入口は前記処理液導入口と前記第1導出口との間に配置され、前記第2薬液導入口は前記処理液導入口と前記第2導出口との間に配置されていることを特徴とする処理液供給装置(30)である。なお、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す。以下、この項において同じ。
【0009】
本発明によれば、混合部に対して処理液導入手段によって処理液が導入されるとともに、第1薬液導入手段によって第1薬液が導入されることにより、混合部内において処理液と第1薬液が混合されて第1混合液が生成される。また、混合部に対して処理液導入手段によって処理液が導入されるとともに、第2薬液導入手段によって第2薬液が導入されることにより、混合部内において処理液と第2薬液が混合されて第2混合液が生成される。
【0010】
混合部において第1混合液が生成される場合は、処理液導入口から導入された処理液が、第1導出口に向けて流れる。そして、処理液導入口と第1導出口との間に配置された第1薬液導入口から第1薬液が導入され、処理液と混合されることにより第1混合液が生成される。一方、混合部において第2混合液が生成される場合は、処理液導入口から導入された処理液が、第2導出口に向けて流れる、そして、処理液導入口と第2導出口との間に配置された第2薬液導入口から第2薬液が導入され、処理液と混合されることにより第2混合液が生成される。
【0011】
したがって、混合部で生成された第1および第2混合液は、処理液導入口から互いに逆方向に流れて、第1および第2導出口からそれぞれ導出される。これにより、単一の混合部で生成された第1および第2混合液の混合部からの導出経路を混合部内で分離することができる。また、混合部で生成された第1および第2混合液は、混合部内で逆方向に流れて分離された後、それぞれ第1混合液供給手段および第2混合液供給手段によって基板に供給される。
【0012】
したがって、本発明によれば、基板に供給されるまでに第1および第2混合液が反応することを防止でき、第1および第2混合液の反応により発生するパーティクルが基板に供給される第1混合液や第2混合液に含まれることを防止することができる。
【0013】
また、第1および第2混合液が単一の混合部で生成されるため、第1および第2混合液がそれぞれ別々の混合部で生成される場合に比べて、部品点数を削減することができるので、装置コストを抑えることができる。
【0014】
前記混合部は、直線状に延びる筒状部材で形成されており、前記第1導出口は前記混合部の一端側に配置され、前記第2導出口は前記混合部の他端側に配置され、前記処理液導入口は前記混合部の中間位置に配置されていてもよい。(請求項2)
【0015】
前記混合部は、前記処理液導入口と対向する位置に配置され、前記混合部内の処理液を排出する処理液排出口(71)をさらに有していてもよい。(請求項3)
【0016】
この発明によれば、処理液導入口から処理液を導入しつつ、処理液導入口と対向する位置に配置された処理液排出口から処理液を排出させることにより、混合部内において、第1混合液もしくは第2混合液が拡散することを防止することができる。これにより、混合部内において第1および第2混合液が反応することを確実に防止することができる。
【0017】
前記第1混合液はアルカリ性であり、前記第2混合液は酸性であってもよい。(請求項4)
【0018】
請求項5記載の発明は、基板に処理液を供給して基板を処理する基板処理部(10)と、
請求項1ないし4記載の処理液供給装置とを備えた基板処理装置である。
【0019】
この発明によれば、基板に処理液を供給して基板を処理する基板処理部を備えた基板基板処理装置において、複数種類の処理液を清浄な状態で供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な平面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る処理チャンバおよび処理液供給装置の図解的な側面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る基板処理装置による処理動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下では、この発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の図解的な平面図である。この基板処理装置1は、クリーンルーム内に設置され、半導体ウエハなどの基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。
【0022】
基板処理装置1は、基板Wに対して処理を施す処理部2と、この処理部2の一方側に結合されたインデクサ部3と、インデクサ部3の処理部2と反対側に並べて配置された複数個(図1では3つ)の収容器保持部4とを備えている。収容器保持部4は、基板収容器12を保持するためのものであり、所定の水平方向(図1に示すY方向)に沿って配列されている。基板収容器12は、たとえば25枚の基板Wを密閉状態で収容するFOUP(Front Opening Unified Pod)である。基板収容器12の一側面には基板Wを取り出すための開口(図示しない)が形成されており、基板収容器12の一側面の蓋(図示しない)によって開口が開閉されるようになっている。
【0023】
インデクサ部3には、収容器保持部4の配列方向に長手を有するインデクサ搬送路5が形成されている。このインデクサ搬送路5には、インデクサロボット6が配置されている。インデクサロボット6は、インデクサ搬送路5に沿って往復移動可能に設けられており、各収容器保持部4に保持された基板収容器12に対向することができる。また、インデクサロボット6は、アームと、アームの先端に結合されて、基板Wを保持するためのハンド(図示せず)とを備えており、基板収容器12に対向した状態で、その基板収容器12にハンドをアクセスさせて、基板収容器12から未処理の基板Wを取り出したり、処理済の基板Wを基板収容器12に収納したりすることができる。このインデクサロボット6は、上ハンドおよび下ハンドを備えたダブルアーム型のものである。さらに、インデクサロボット6はインデクサ搬送路5の中央部に位置した状態で、処理部2に対してハンドをアクセスさせて、後述するシャトル搬送機構7に未処理の基板Wを受け渡したり、シャトル搬送機構7から処理済の基板Wを受け取ったりすることができる。
【0024】
処理部2には、インデクサ部3のインデクサ搬送路5の中央部から、このインデクサ搬送路5と直交する水平方向(図1に示すX方向)に延びて、インデクサ部3の内部空間に連通可能な搬送路8が形成されている。搬送路8の中央には、上ハンドおよび下ハンドを備えたダブルアーム型の主搬送ロボット9が配置されている。処理部2には、4つの処理チャンバ10が、主搬送ロボット9を取り囲むように配置されている。各処理チャンバ10は、基板Wに対して所定の処理(処理液を用いた処理)を施すためのものである。各処理チャンバ10のX方向に隣接する位置には、それぞれ流体ボックス11が配置されている。流体ボックス11は、各処理チャンバ10への処理液の供給および各処理チャンバ10からの処理液の廃棄等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調整器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。
【0025】
主搬送ロボット9は、後述するシャトル搬送機構7に対してハンドをアクセスさせて、シャトル搬送機構7から未処理の基板Wを受け取ったり、処理済の基板Wをシャトル搬送機構7に受け渡したりすることができる。また、主搬送ロボット9は、複数の処理チャンバ10にハンドをアクセスさせることができ、各処理チャンバ10との間で相互に基板Wの受け渡しを行うことができるようになっている。
【0026】
搬送路8には、インデクサロボット6と主搬送ロボット9との間の基板Wの受け渡しを仲介するシャトル搬送機構7が設けられている。シャトル搬送機構7は、搬送路8をX方向に沿って移動可能に設けられており、インデクサロボット6の近傍位置と主搬送ロボット9の近傍位置との間で往復移動することができる。インデクサロボット6の近傍位置に配置された状態では、インデクサロボット6から未処理の基板Wを受け取ったり、処理済の基板Wをインデクサロボット6に受け渡すことができる。(図1では実線で示す。)主搬送ロボット9の近傍位置に配置された状態では、主搬送ロボット9に未処理の基板Wを受け渡したり、処理済の基板Wを主搬送ロボット9から受け取ったりすることができる。(図1では破線で示す。)
【0027】
図2は、処理チャンバ10および処理液供給装置30の図解的な側面図である。処理チャンバ10は、基板Wをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック21と、スピンチャック21に保持された基板Wの表面(上面)に向けて、処理液を吐出するための処理液供給装置30と、スピンチャック21の周囲を取り囲み、基板Wから流下または飛散する処理液を受け取るための容器状のカップ22とが収容されている。
【0028】
スピンチャック21は、モータ23と、このモータ23の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース24と、スピンベース24の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、基板Wをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材25とを備えている。これにより、スピンチャック21は、複数個の挟持部材25によって基板Wを挟持した状態で、モータ23の回転駆動力によってスピンベース24を回転させることにより、その基板Wを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース24とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【0029】
なお、スピンチャック21としては、このような構成のものに限らず、たとえば、真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。このバキュームチャックは、基板Wの下面を真空吸着することにより、基板Wをほぼ水平な姿勢で保持することができる。そして、バキュームチャックは、基板Wを保持した状態で、ほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、基板Wをほぼ水平な姿勢を保ったまま回転させることができる。
【0030】
処理液供給装置30は、スピンチャック21に保持された基板Wの表面の中央部にSC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture:アンモニア過酸化水素水混合液)を供給するためのSC1ノズル31と、スピンチャック21に保持された基板Wの表面の中央部にSC2(hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture:塩酸過酸化水素水混合液)を供給するためのSC2ノズル32と、SC1およびSC2を生成するためのミキシングバルブ33と、ミキシングバルブ33とSC1ノズル31との間に接続されたSC1供給配管34と、ミキシングバルブ33とSC2ノズル32との間に接続されたSC2供給配管35とを備えている。
【0031】
ミキシングバルブ33は、処理液を混合するための混合部36と、混合部36に接続された純水導入バルブ37,38と、混合部36に接続されたSC1導入バルブ39,40と、混合部36に接続されたSC2導入バルブ41,42と、混合部36で混合されて生成されたSC1を導出するSC1導出バルブ43と、混合部36で混合された生成されたSC2を導出するSC2導出バルブ44と、混合部36から処理液を排出する処理液排出バルブ45とを有している。
【0032】
混合部36は、直方体形状の筒状部材で形成されており、混合部36の側壁の中央部には、純水(DIWまたは40℃程度に加熱されたH−DIW)が導入される純水導入口46が配置されており、純水導入バルブ37、38は純水導入口46に接続されている。混合部36の一端側には混合部36で生成されたSC1が導出されるSC1導出口47が配置されており、SC1導出バルブ43はSC1導出口47に接続されている。また、混合部36の他端側には混合部36で生成されたSC2が導出されるSC2導出口48が配置されており、SC2導出バルブ44はSC2導出口48に接続されている。なお、混合部36は、直方体形状の筒状部材に限らない。たとえば、円筒形状、あるいは四角筒形状のものであってもよい。
【0033】
純水導入口46とSC1導出口47との間には、SC1の生成に用いられる薬液原液(アンモニア水および過酸化水素水)が導入されるSC1導入口49,50が配置されている。具体的には、SC1導入口49にはSC1導入バルブ39が接続されており、薬液供給源からアンモニア水が導入される。SC1導入口50にはSC1導入バルブ40が接続されており、薬液供給源から過酸化水素水が導入される。一方、純水導入口46とSC2導出口48との間には、SC2の生成に用いられる薬液原液(塩酸および過酸化水素水)が導入されるSC2導入口51,52が配置されている。具体的には、SC2導入口51にはSC2導入バルブ41が接続されており、薬液供給源から塩酸が導入される。SC2導入口52にはSC2導入バルブ42が接続されており、薬液供給源から過酸化水素水が導入される。
【0034】
なお、本実施形態では、純水が処理液に相当し、第1薬液がアンモニア水および過酸化水素水に相当し、第2薬液が塩酸および過酸化水素水に相当し、SC1が第1混合液に相当し、SC2が第2混合液に相当する。
【0035】
純水導入バルブ37,38には、それぞれ、純水導入配管53、54が接続されている。これらの純水導入配管53,54には、それぞれ、純水供給源から純水が供給されるようになっている。純水導入配管53、54には、それぞれ、純水供給源側から順に、流量計55,56および流量コントローラ57,58が介装されている。流量計55,56は、純水導入配管53、54を通る純水の流量を計測する。流量コントローラ57,58は、純水導入配管53,54を通る純水の流量を可変設定する。
【0036】
なお、純水導入口46には、純水導入バルブ37が開かれることによって常温の純水が導入され、純水導入バルブ38が開かれることによって常温よりも高温の温純水が導入される。これにより、混合部36で生成されるSC1またはSC2の温度を変化させることができる。
【0037】
SC1導入バルブ39,40には、それぞれ、SC1導入配管59、60が接続されている。SC1導入配管59には、薬液供給源からアンモニア水が供給されるようになっている。SC1導入配管60には、薬液供給源から過酸化水素水が供給されるようになっている。SC1導入配管59、60には、それぞれ、薬液供給源側から順に、流量計61、62および流量コントローラ63、64が介装されている。流量計61、62は、SC1導入配管59、60を通る薬液の流量を計測する。流量コントローラ63、64は、SC1導入配管59、60を通る薬液の流量を可変設定する。
【0038】
SC2導入バルブ41、42には、それぞれ、SC2導入配管65、66が接続されている。SC2導入配管65には、薬液供給源から塩酸が供給されるようになっている。SC2導入配管66には、薬液供給源から過酸化水素水が供給されるようになっている。SC2導入配管65、66には、それぞれ、薬液供給源側から順に、流量計67、68および流量コントローラ69、70が介装されている。流量計67、68は、SC2導入配管65、66を通る薬液の流量を計測する。流量コントローラ69、70は、SC2導入配管65、66を通る薬液の流量を可変設定する。
【0039】
なお、本実施形態では、SC1導入バルブ40およびSC2導入バルブ42に対してSC1導入配管60およびSC2導入配管66がそれぞれ接続されて、過酸化水素水が供給されるようになっているが、これらの導入配管は共通に構成されていてもよい。
【0040】
混合部36の純水導入口46が配置された位置に対向する側壁には、混合部36内の処理液を排出する処理液排出口71が配置されている。処理液排出バルブ45は処理液排出口71に接続されており、処理液排出バルブ45には、処理液排出配管72が接続されている。処理液排出バルブ45を開くことにより、混合部36内の処理液がスローリークにより排出される。
【0041】
基板WにSC1が供給される場合には、ミキシングバルブ33において、純水導入口46から導入される純水と、SC1導入口49から導入されるアンモニア水と、SC1導入口50から導入される過酸化水素水とが混合され、SC1が生成される。そして、SC1導出口47からSC1が導出され、SC1供給配管34、およびSC1ノズル31を介して基板Wに供給される。具体的には、純水導入バルブ37または38と、SC1導出バルブ43が開かれることによって、混合部36内には純水導入口46からSC1導出口47に向けた純水の流れが形成される。そして、SC1導入バルブ39および40が開かれることによって、混合部36内を流れる純水中に過酸化水素水とアンモニア水が混合されて、SC1が生成される。また、SC1供給配管34には、フィルタ73が介装されており、SC1に含まれる異物が最終的に除去されて、基板Wに供給される。
【0042】
基板WにSC2を供給する場合には、ミキシングバルブ33において、純水導入口46から導入される純水と、SC2導入口51から導入される塩酸と、SC2導入口52から導入される過酸化水素水とが混合され、SC2が生成される。そして、SC2導出口48からSC2が導出され、SC2供給配管35、およびSC2ノズル32を介して基板Wに供給される。具体的には、純水導入バルブ37または38と、SC2導出バルブ44が開かれることによって、混合部36内には純水導入口46からSC2導出口48に向けた純水の流れが形成される。そして、SC2導入バルブ41および42が開かれることによって、混合部36内を流れる純水中に過酸化水素水と塩酸が混合されて、SC2が生成される。また、SC2供給配管35には、フィルタ74が介装されており、SC2に含まれる異物が最終的に除去されて、基板Wに供給される。
【0043】
このように、直方体形状の筒状部材で形成された混合部36の中間付近に位置する純水導入口46から、混合部36の一端側に形成されたSC1導出口47に向かう純水の流れの途中に、SC1導入口49、50が配置されており、純水導入口46から混合部36の他端側に形成されたSC2導出口48に向かう純水の流れの途中に、SC2導入口51、52が配置されている。
【0044】
これにより、混合部36内において生成されるSC1およびSC2は、混合部36内を互いに逆方向に流れてSC1導出口47およびSC2導出口48からそれぞれ導出される。そして、混合部36で生成されたSC1およびSC2の基板Wに至るまでの流路は、混合部36内で逆方向に分離された後、個別の供給配管およびノズルによって形成されているため、供給配管等においてSC1およびSC2が反応することを防止することができる。これにより、SC1およびSC2の反応により発生するパーティクルが基板Wに供給されるSC1やSC2に含まれることを防止することができる。また、SC1およびSC2が単一のミキシングバルブで生成されるため、SC1およびSC2がそれぞれ別々のミキシングバルブで生成される場合に比べて、部品点数を削減することができるので、装置コストを低下させることができる。
【0045】
処理チャンバ10には、処理液供給装置30とは別に、リンスノズル75が備えられている。リンスノズル75には、リンス液供給配管76が接続されている。リンス液供給配管76の途中部には、リンス液バルブ77が介装されている。リンス液バルブ77が開かれると、リンス液供給配管76からリンスノズル75にリンス液(たとえば純水)が供給される。
【0046】
図3は、基板処理装置1の電気的構成を示すブロック図である。基板処理装置1は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御装置80を備えている。マイクロコンピュータには、CPU、RAMおよびROMなどが含まれる。制御装置80は、予め定められたプログラムに従って、インデクサロボット6、シャトル搬送機構7、主搬送ロボット9およびモータ23の駆動を制御し、流量計55、56、61、62、67、68の出力をモニタし、純水導入バルブ37、38、SC1導入バルブ39、40、SC2導入バルブ41、42、SC1導出バルブ43、SC2導出バルブ44、処理液排出バルブ45、リンス液バルブ77の開閉を制御し、流量コントローラ57、58、63、64、69、70を制御する。
【0047】
次に、この基板処理装置1による基板Wの処理動作を説明する。図4は基板処理装置1による基板Wの処理動作のフローチャートである。基板処理装置1の処理チャンバ10では、基板Wの表面にSC1およびSC2を供給して洗浄処理を行う。
【0048】
主搬送ロボット9は、処理チャンバ10内に未処理の基板Wを搬入し、スピンチャック21に受け渡す(ステップS1:基板搬入)。
【0049】
スピンチャック21に基板Wが保持されると、モータ23が駆動されて、基板Wの回転が開始される。基板Wの回転速度は、たとえば、1000rpmである。そして、制御装置80は、純水導入バルブ37、38、SC1導入バルブ39,40、SC1導出バルブ43などを制御することにより、SC1ノズル31から基板Wの表面にSC1を吐出させる(ステップS2:SC1処理)
【0050】
より具体的には、純水導入バルブ37または38が開かれ、さらに、SC1導出バルブ43が開かれることによって、ミキシングバルブ33の混合部36に常温の純水または温純水が導入され、純水導入口46からSC1導出口47に向かう純水の流れが形成される。また、SC1導入バルブ39、40が開かれることによって、薬液供給源からアンモニア水および過酸化水素水が、ミキシングバルブ33の混合部36に導入され、混合部36内を流れる純水に混合される。これにより、SC1導入配管59を通るアンモニア水流量、SC1導入配管60を通る過酸化水素水流量、および純水導入配管53または54を通る純水流量の比(流量比)に対応する混合比(組成比)で、アンモニア水、過酸化水素水および純水が混合され、混合部36においてSC1(アンモニア過酸化水素水混合液)が生成される。この生成されたSC1が、SC1導出口47から導出され、SC1供給配管34を通り、SC1ノズル31へと送られ、回転状態の基板Wの表面に向けて吐出される。こうして、SC1が基板Wの表面に所定時間吐出されることにより、SC1処理が行われる。
【0051】
所定時間に渡ってSC1処理が行われた後、制御装置80は、SC1導入バルブ39,40と、SC1導出バルブ43を閉じる一方、リンス液バルブ77を開ける。これにより、SC1ノズル31からのSC1の吐出が停止され、リンスノズル75から基板Wの表面に向けてリンス液が吐出され、基板W上のSC1を洗い流す中間リンス処理が行われる(ステップS3:中間リンス処理)。
【0052】
ここで、中間リンス処理が行われている間、SC1導出口47からのSC1の導出が停止されると、混合部36内に残留したSC1が、混合部36内においてSC2導出口48が配置されている方向に向けて拡散しようとする流れが生じる。このようにSC1が混合部36内において拡散することを防止するため、制御装置80は、SC1導出バルブ43を閉じると同時に、処理液排出バルブ45を開いて、処理液排出口71からのスローリークを行う。これにより、混合部36内において純水導入口46から処理液排出口71に向かう純水の流れが生じ、この純水の流れによって、純水導入口46よりもSC2導出口48が配置されている側に向けてSC1が拡散することを防止することができる。
【0053】
なお、中間リンス処理は、リンスノズル75ではなく、SC1ノズル31から純水を吐出することによって行われてもよい。すなわち、SC1処理が行われた後、制御装置80は、SC1導入バルブ39,40のみを閉じることによって、ミキシングバルブ33には、純水導入口46からの純水のみが導入される状態となる。これにより、SC1ノズル31から基板Wの表面に向けて純水が吐出され、中間リンス処理を行うことができる。なお、この場合は、混合部36内にはSC1が残留しないため、処理液排出口71からの純水の排出は行われなくてよい。
【0054】
所定時間に渡って中間リンス処理が行われた後、制御装置80は、処理液排出バルブ45およびリンス液バルブ77を閉じる一方、SC2導入バルブ41、42と、SC2導出バルブ44を開く。これにより、純水導入口46からSC2導出口48に向かう純水の流れが形成される。また、薬液供給源からの塩酸および過酸化水素水が、ミキシングバルブ33の混合部36内に導入され、混合部36内を流れる純水に混合される。これにより、SC2導入配管65を通る塩酸流量、SC2導入配管66を通る過酸化水素水流量、および純水導入配管53または54を通る純水流量の比(流量比)に対応する混合比(組成比)で、塩酸、過酸化水素水および純水が混合され、混合部36においてSC2(塩酸過酸化水素水混合液)が生成される。この生成されたSC2が、SC2導出口48から導出され、SC2供給配管35を通り、SC2ノズル32へと送られ、回転状態の基板Wの表面に向けて吐出される。こうして、SC2が基板Wの表面に所定時間吐出されることにより、SC2処理が行われる(ステップS4:SC2処理)。
【0055】
所定時間に渡ってSC2処理が行われた後、制御装置80は、SC2導入バルブ41,42と、SC2導出バルブ44を閉じる一方、リンス液バルブ77を開く。これにより、SC2ノズル32からのSC2の吐出が停止され、リンスノズル75から基板Wの表面に向けてリンス液が吐出され、基板W上のSC2を洗い流す最終リンス処理が行われる(ステップS5:最終リンス処理)。
【0056】
なお、最終リンス処理が行われている間も、中間リンス処理のときと同様、混合部36内におけるSC2の拡散を防止するために、制御装置80は、SC2導出バルブ44を閉じると同時に、処理液排出バルブ45を開く。これにより、純水導入口46から処理液排出口71に向かう純水の流れが生じ、この純水の流れによって、純水導入口46よりもSC1導出口47が配置されている側に向けてSC2が拡散することを防止することができる。
【0057】
また、最終リンス処理も中間リンス処理と同様、リンスノズル75ではなく、SC2ノズル32から純水が吐出されることによって行われてもよい。この場合は、混合部36内にはSC2が残留しないため、処理液排出口71からの純水の排出は行われなくてよい。
【0058】
最終リンス処理が所定時間に渡って行われた後、制御装置80は、リンス液バルブ77を閉じてリンスノズル75からのリンス液の吐出を停止させる。さらに、制御装置80は、モータ23を制御することにより、スピンチャック21による基板Wの回転速度を所定の回転速度(たとえば、3000rpm)まで加速する。これにより、基板Wに付着しているリンス液が遠心力で振り切られ、基板Wを乾燥させる(ステップS6:乾燥処理)。
【0059】
この乾燥処理が終了すると、スピンチャック21による基板Wの回転が停止されて、主搬送ロボット9によって、スピンチャック21から処理後の基板Wが搬出される(ステップS7:基板搬出)。
【0060】
複数枚の基板Wに対して処理を行うときには、上記のような処理が処理対象の基板Wの枚数だけ繰り返される。また、基板Wの搬入時や搬出時にも、ミキシングバルブ33の混合部36内において、SC1もしくはSC2が残留している場合は、純水導入口46から純水が導入されつつ、処理液排出口71から純水が排出されるようにしてもよい。これにより、SC1もしくはSC2が混合部36内で拡散することを防止することができる。
【0061】
このように、本実施形態では、ミキシングバルブ33の混合部36において、SC1およびSC2が生成される。SC1が生成される場合は、混合部36の中間位置に配置された純水導入口46から純水が導入され、導入された純水は混合部36の一端側に配置されたSC1導出口47に向けて流れる。そして、純水導入口46とSC1導出口47との間に配置されたSC1導入口49、50からSC1の生成に用いられる薬液原液(アンモニア水および過酸化水素水)が導入され、純水と混合されることによりSC1が生成される。
【0062】
一方、SC2が生成される場合は、混合部36の中間位置に配置された純水導入口46から純水が導入され、導入された純水は混合部36の他端側に配置されたSC2導出口48に向けて流れる。そして、純水導入口46とSC2導出口48との間に配置されたSC2導入口51,52からSC2の生成に用いられる薬液原液(塩酸および過酸化水素水)が導入され、純水と混合されることによりSC2が生成される。
【0063】
したがって、ミキシングバルブ33の混合部36で生成されたSC1およびSC2は、純水導入口46から互いに逆方向に流れて、SC1導出口47およびSC2導出口48からそれぞれ導出される。これにより、単一のミキシングバルブ33で生成されたSC1およびSC2のミキシングバルブ33からの導出経路を混合部36内で分離することができる。また、混合部36で生成されたSC1およびSC2は、混合部36内で逆方向に流れて分離された後、それぞれ別の供給配管およびノズルによって基板Wに供給されるため、供給配管等においてSC1およびSC2が反応することを防止することができる。これにより、SC1およびSC2の反応により発生するパーティクルが基板Wに供給されるSC1やSC2に含まれることを防止することができる。
【0064】
また、SC1およびSC2が単一のミキシングバルブで生成されるため、SC1およびSC2がそれぞれ別々のミキシングバルブで生成される場合に比べて、部品点数を削減することができるので、装置コストを低下させることができる。
【0065】
また、ミキシングバルブ33からのSC1もしくはSC2の導出を停止させると同時に、純水導入口46から純水を導入しつつ、処理液排出口71から純水を排出させることにより、SC1もしくはSC2が混合部36内で拡散することを防止することができる。これにより、混合部36内でSC1およびSC2が反応することを確実に防止することができる。
【0066】
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。上記の実施形態では、純水導入口46から純水または温純水が導入されているが、純水以外にも、炭酸水、電解イオン水、水素水、磁気水などが導入されてもよい。
【0067】
また、上記の実施形態では、ミキシングバルブ33においてSC1およびSC2が生成されているが、基板Wの処理内容に応じて、SC1およびSC2以外の薬液が生成されてもよい。たとえば、基板Wの表面から不要なレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理であれば、SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:硫酸過酸化水素水)が用いられるが、SPMは、純水導入口46から純水が導入されるとともに、SC1導入口49、50もしくはSC2導入口51、52から硫酸および過酸化水素水が導入されることにより生成される。また、基板Wの表面から酸化膜や金属薄膜などをエッチング除去するエッチング処理であれば、フッ酸、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)、王水のうちの少なくともいずれか1つを含むエッチング液が用いられる。たとえば、フッ酸が用いられる場合は、純水導入口46から純水が導入されるとともに、SC1導入口49、50もしくはSC2導入口51、52のいずれか1つからフッ酸が導入されることにより、純水により所定の濃度に希釈されたフッ酸が生成される。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【0068】
1 基板処理装置
2 処理部
3 インデクサ部
4 収容器保持部
5 インデクサ搬送路
6 インデクサロボット
7 シャトル搬送機構
8 搬送路
9 主搬送ロボット
10 処理チャンバ
11 流体ボックス
12 基板収容器
21 スピンチャック
22 カップ
23 モータ
24 スピンベース
25 挟持部材
30 処理液供給装置
31 SC1ノズル
32 SC2ノズル
33 ミキシングバルブ
34 SC1供給配管
35 SC2供給配管
36 混合部
37、38 純水導入バルブ
39、40 SC1導入バルブ
41、42 SC2導入バルブ
43 SC1導出バルブ
44 SC2導出バルブ
45 処理液排出バルブ
46 純水導入口
47 SC1導出口
48 SC2導出口
49、50 SC1導入口
51、52 SC2導入口
53、54 純水導入配管
55、56、61、62、67、68 流量計
57、58、63、64、69、70 流量コントローラ
59、60 SC1導入配管
65、66 SC2導入配管
71 処理液排出口
72 処理液排出配管
73、74 フィルタ
75 リンスノズル
76 リンス液供給配管
77 リンス液バルブ
80 制御装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理液と第1または第2薬液とを混合する混合部と、
前記混合部に処理液を導入する処理液導入手段と、
前記混合部に第1薬液を導入する第1薬液導入手段と、
前記混合部に第2薬液を導入する第2薬液導入手段と、
前記混合部で混合されて生成した第1混合液を基板に供給する第1混合液供給手段と、
前記混合部で混合されて生成した第2混合液を基板に供給する第2混合液供給手段とを備え、
前記混合部は、
処理液が導入する処理液導入口と、
第1薬液が導入する第1薬液導入口と、
第2薬液が導入する第2薬液導入口と、
前記第1混合液が導出する第1導出口と、
前記第2混合液が導出する第2導出口とを有し、
前記処理液導入口は前記第1導出口と前記第2導出口との間に配置され、前記第1薬液導入口は前記処理液導入口と前記第1導出口との間に配置され、前記第2薬液導入口は前記処理液導入口と前記第2導出口との間に配置されていることを特徴とする処理液供給装置。
【請求項2】
前記混合部は、直線状に延びる筒状部材で形成されており、
前記第1導出口は前記混合部の一端側に配置され、前記第2導出口は前記混合部の他端側に配置され、前記処理液導入口は前記混合部の中間位置に配置されていることを特徴とする請求項1記載の処理液供給装置。
【請求項3】
前記混合部は、前記処理液導入口と対向する位置に配置され、前記混合部内の処理液を排出する処理液排出口をさらに有していることを特徴とする請求項1または2記載の処理液供給装置。
【請求項4】
前記第1混合液はアルカリ性であり、前記第2混合液は酸性であることを特徴とする請求項1ないし3記載の処理液供給装置。
【請求項5】
基板に処理液を供給して基板を処理する基板処理部と、
請求項1ないし4記載の処理液供給装置とを備えた基板処理装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−74642(P2012−74642A)
【公開日】平成24年4月12日(2012.4.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−220143(P2010−220143)
【出願日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【出願人】(000207551)大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Fターム(参考)】