基板处理装置以及基板处理方法_6

文档序号:9490591阅读:来源:国知局
与图19的曲线同样,将未通过该下喷嘴240对基板W进行加热处理时的蚀刻量的增量的平均值作为参考数据来表示。
[0307]从图20的结果可知,在第二冲洗处理中,除了从喷出口 241以2000ml/分钟的流量喷出纯水,并且从喷出口 242、243以合计2000ml/分钟的流量供给纯水的情况之外,在从喷出口 241以100ml/分钟的流量供给纯水,并且从喷出口 242、243以合计2000ml/分钟的流量供给纯水的情况(在图20中,由点划线包围的柱形)下,蚀刻量的增量的平均值也接近未对基板W进行加热处理的参考数据的结果。因此可知,在图20的横轴中,以C1000-E2000示出的第二冲洗处理中的纯水(冲洗液)的该供给条件也能够用于对多张基板W反复进行包含低温药液处理和高温药液处理在内的一系列的基板处理的情况。冲洗液的该供给条件优选作为针对与图19、图20的曲线(柱形)对应的基板处理条件的在第二冲洗处理中的冲洗液的标准的供给条件来采用。
[0308]如参照图19、图20说明那样,在基板处理装置100A反复进行包含低温药液处理和高温药液处理(基板W的加热处理)的一系列的基板处理的情况下的高温药液处理后的冲洗处理中,在从下喷嘴240仅向基板W的下表面S2中的中央区Kl供给低温的纯水等的低温的冲洗液的情况下,下喷嘴240的温度上升,导致低温药液处理中的下喷嘴240对基板W的温度分布控制的精度恶化。因此,基板处理装置100A在下表面S2的冲洗处理中,不仅向中央区Kl喷出低温的冲洗液,而且还向下表面S2中的除了中央区Kl以外的周边侧区域(中间区K2、周边区K3)喷出低温的冲洗液,由此,对基板W的下表面S2进行冲洗处理的同时,对下喷嘴240进行冷却。在冲洗处理中,基板处理装置100A借助流量控制部163A的控制,将下喷嘴240向中央区Kl供给的作为冲洗液的液体51的流量设定为例如100ml/分钟,并且,将下喷嘴240向周边侧区域供给的作为冲洗液的液体52的流量设定为例如2000ml/分钟。由此,由于能够对下喷嘴240进行充分冷却,所以能够通过向下表面S2喷出液体51、52高精度地控制基板W的温度分布。因此,在更换处理对象的基板并对各基板依次进行包含低温药液处理和高温药液处理的基板处理的情况、和对同一基板反复进行低温药液处理和高温药液处理的情况下,都能够容易将基板W的蚀刻量控制在所希望的值。另外,供给到上表面SI的冲洗液的流量例如设定为2000ml/分钟。在基板处理装置100A中,由于在冲洗处理中也对下喷嘴240进行冷却,所以还能够增加每单位时间的基板的处理张数。
[0309]〈2-4.下喷嘴的结构和下喷嘴的周围的气流〉
[0310]图21是表示基板处理装置100A具有的下喷嘴240的结构和其周围的气流的剖视图。图22?图24是表示下喷嘴240的其他实施方式的下喷嘴240A?240C的结构和其周围的气流的剖视图。图25是表示比较技术的下喷嘴340的结构和其周围的气流的剖视图。在图21?图25中,基板W的旋转方向为纸面的从左向右的方向。
[0311]如图1?图3所示,下喷嘴240位于基板W的下表面S2和旋转卡盘111之间,具有在与下表面S2垂直的方向上的厚度小的扁平的棒状的形状,并从基板W的中央部的下方向基板W的周边部的下方延伸设置。
[0312]另外,如图21所示,下喷嘴240具有基板W的旋转方向的下游侧端部、旋转方向的上游侧端部、和具有水平的上表面和水平的下表面并分别与下游侧端部和上游侧端部连接的中央部。
[0313]在基板W的下表面和旋转基座115的上表面之间设置的下喷嘴240的周围,通过基板的旋转产生的气流沿着箭头Y的方向流动。
[0314]实施方式的下喷嘴240、240A?240C在气流的下游侧(基板W的旋转方向下游侧)的端部具有除水部249、249A?249C。就除水部249、249A?249C的任一个而言,以比下喷嘴240、240A?240C的上游侧端部更平缓的倾斜梯度,越接近旋转方向下游侧越薄。除水部249、249A的上下两面具有倾斜梯度,但是除水部249B、249C的仅上表面具有倾斜梯度,下表面为水平面。除水部249B、249C也可以形成为,下表面具有倾斜梯度,而上表面水平。
[0315]除水部249、249B的在基板W的旋转方向下游侧的顶端比较尖。由此,能够进一步抑制在该顶端产生漩涡。即使顶端带圆角,由于能抑制水滴的附着,所以也并不损害除水部的有用性。
[0316]除水部249的上表面和下表面所成的角度为锐角。由此,气流更容易沿着除水部249的表面流动。另外,如果如除水部249A、249C那样使水平面和除水部的倾斜面连接的部分带圆角,则沿着除水部的表面流动的气流的流动更顺畅,能够进一步抑制水滴附着于下喷嘴。另外,除水部249、249A?249C的上表面以及下表面中的倾斜面形成为平面状,也可以形成为向上侧或下侧凸的弯曲面状。
[0317]图25所示的比较技术涉及的下喷嘴340的上表面和下表面为水平面,下喷嘴340的在基板W的旋转方向上游侧的侧面和在旋转方向下游侧的侧面设定为,各自的法线与在下喷嘴340处的基板W的旋转方向一致。在下喷嘴340的该上游侧的侧面附着有液体的情况下,由于气流强烈地碰撞,附着的液体向气流的下游方向飞去而被从下喷嘴340除去。但是,下喷嘴340的基板W的旋转方向下游侧的侧面与上表面以及下表面垂直交叉,沿着上表面、下表面流动的气流难以沿着下游侧侧面流动。因此,在下游侧的侧面附着残留大量的水滴P1,在进行新的基板处理等时,成为产生水印和颗粒的原因。另外,因气流的速度的不同,在下游侧产生漩涡,从而容易残留更多的水滴P1。
[0318]根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置,在下喷嘴240的基板W的旋转方向的下游侧端部设置的除水部249以比旋转方向的上游侧的端部更平缓的倾斜梯度,越接近旋转方向下游侧越薄。因此,通过基板W的旋转形成的气流沿着下喷嘴240的上表面和下表面流动后,容易沿着除水部249的表面流动,因此,能够抑制甩掉处理后液体向下喷嘴240的表面的残留。
[0319]另外,根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置,除水部249的上表面和下表面所成的角度为锐角,因此,通过基板W的旋转形成的气流更容易沿着除水部249的表面流动。因此,能够进一步抑制甩掉处理后液体向下喷嘴240的表面的残留。
[0320]另外,根据以上构成的本第二实施方式的基板处理装置,除水部249的在基板W的旋转方向的下游侧的顶端比较尖,因此抑制通过基板W的旋转形成的气流在除水部249的顶端形成漩涡。因此,在除水部249的顶端也能抑制甩掉处理后的液体的残留。
[0321]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,从下喷嘴240的喷出口 241将第一流量的液体51 (冲洗液)向基板W的下表面S2的中央区Kl喷出,并且从喷出口 242、243将第二流量的液体52 (冲洗液)向下表面S2的周边侧区域(中间区K2以及周边区K3)喷出。从下喷嘴240向基板W的下表面S2喷出的液体51沿着下表面S2扩散后,从下表面S2落下,供给到下喷嘴240。喷出到下表面S2的液体51的流量越多,液体51沿着下表面S2扩散到越远处。喷出口 242、243相比喷出口 241,距下喷嘴240的一端侧部分271远,但第二流量比第一流量多。因此,就从喷出口 241喷出并沿着基板W的下表面S2扩散的液体51和从喷出口 242、243喷出并沿着基板W的下表面S2扩散的液体52双方而言,即使各自的流量充分增加,也在基板W的下表面S2中的下喷嘴240的一端侧部分271的上方部分或其附近部分,液体51、52相互碰撞,一起落下到下喷嘴。由此,能够将大量的液体51、52供给到一端侧部分271。因此,由于能够将在一端侧部分271残留的药液被液体51、52充分置换,对一端侧部分271进行清洗,所以能抑制药液向一端侧部分271的残留。
[0322]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,第二流量是能够将从下喷嘴240的喷出口 242、243向下表面S2的周边侧区域(中间区K2以及周边区K3)喷出的液体52经由周边侧区域向一端侧部分271供给的流量。因此,由于能够将更多的液体52从喷出口 242、243向一端侧部分271供给,所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
[0323]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,与药液处理并行地使基板W以第一旋转速度旋转,并且,与下喷嘴240的清洗处理并行地使基板W以比第一旋转速度更慢的第二旋转速度旋转。因此,由于更多的液体52从喷出口 242、243经由中间区K2、周边区K3到达下喷嘴240的一端侧部分271,所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
[0324]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,下喷嘴240的水平面和基板W的下表面S2之间的空间V处于被包含从下喷嘴240喷出的液体51、52的液体充满的液密状态。由此,由于能够减少下喷嘴240的水平面中的未供给液体51、52的部分,所以能够进一步抑制药液向下喷嘴240的一端侧部分271的残留。
[0325]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,在下喷嘴240的一端侧部分271上附着的药液与供给到一端侧部分271上的液体51、52 —起从在一端侧部分271上设置的排水孔253a排出到下喷嘴240的外部,所以能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
[0326]另外,根据以上的本第二实施方式的基板处理装置中的基板处理方法,在下喷嘴240的一端侧部分271设置有沉孔部253,在沉孔部253的底面设置有排水孔253a。在沉孔部253残留的药液与液体51、52 —起从排水孔253a排出到下喷嘴240的外部。由此,能够进一步抑制药液向一端侧部分271的残留。
[0327]以上详细说明了本发明,但上述的说明在所有的方式中仅是例示而不是进行限定。因此,本发明在其发明的范围内能够对实施方式进行适当的变形、省略。
【主权项】
1.一种基板处理装置,其特征在于,具有: 旋转保持部,将基板保持为水平并使基板旋转; 第一供给源,供给第一温度的第一纯水; 第二供给源,供给比第一温度高的第二温度的第二纯水; 配管系统,将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水并进行引导;处理液供给部,被从所述配管系统供给所述一方第一纯水,并且将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区; 第一供给部,被从所述配管系统供给所述另一方第一纯水,并且将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区; 第二供给部,将主要包含从所述第二供给源供给的所述第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区; 热量控制部,独立控制所述第一供给部向所述基板供给的热量和所述第二供给部向所述基板供给的热量,以便能够变更所述基板的径向的温度分布。2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于, 所述配管系统是将一端与所述第一供给源连接并且在管路的途中进行分支的分支配管。3.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于, 所述第一供给部将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体,以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合,来调制出所述第一液体。4.根据权利要求1?3中任一项所述的基板处理装置,其特征在于, 该基板处理装置还具有扫描部,所述扫描部通过使用于将所述处理液向所述基板的上表面供给的所述处理液供给部的喷嘴在所述基板的上表面的上方进行扫描,来使所述处理液在所述基板的上表面上的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描, 所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置,使所述第一供给部向所述基板供给的热量和所述第二供给部向所述基板供给的热量之比变动。5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于, 所述热量控制部根据由所述扫描部扫描的所述处理液供给部的喷嘴的位置,使所述第一供给部供给的所述第一液体的流量和所述第二供给部供给的所述第二液体的流量之比变动。6.一种基板处理方法,其特征在于,包括: 旋转保持步骤,将基板保持为水平并使基板旋转; 分配步骤,从供给第一温度的第一纯水的供给源引导所述第一纯水并将所述第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水; 处理液供给步骤,与所述旋转保持步骤并行,将以主要包含所述一方第一纯水的方式混合所述一方第一纯水和药液而成的处理液供给至所述基板的上表面的中央区; 第一供给步骤,与所述处理液供给步骤并行,将主要包含所述另一方第一纯水的第一液体供给至所述基板的下表面的中央区; 第二供给步骤,与所述处理液供给步骤以及所述第一供给步骤并行,将主要包含比所述第一温度高的第二温度的第二纯水的第二液体分别供给至所述基板的下表面的周边区与该周边区和中央区之间的下表面的中间区; 热量控制步骤,独立控制通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量,以便能够变更所述基板的径向的温度分布。7.根据权利要求6所述的基板处理方法,其特征在于, 所述分配步骤是在从所述供给源引导所述第一纯水的路径的途中将所述第一纯水分配为所述一方第一纯水和所述另一方第一纯水的步骤。8.根据权利要求6所述的基板处理方法,其特征在于, 所述第一供给步骤包括调制步骤,在所述调制步骤中,将所述另一方第一纯水和温度与所述药液的温度相同的温度调整用的液体,以所述处理液中的所述一方第一纯水和所述药液的混合比与所述第一液体中的所述另一方第一纯水和所述温度调整用的液体的混合比相等的方式进行混合,来调制出所述第一液体。9.根据权利要求6?8中任一项所述的基板处理方法,其特征在于, 还包括扫描步骤,在所述扫描步骤中,使在所述处理液供给步骤中供给至所述基板的上表面的所述处理液的供给位置在所述基板的上表面的中央区和周边区之间进行扫描,所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置,使通过所述第一供给步骤向所述基板供给的热量和通过所述第二供给步骤向所述基板供给的热量之比变动的步骤。10.根据权利要求9所述的基板处理方法,其特征在于, 所述热量控制步骤是根据在所述扫描步骤中扫描的所述处理液的供给位置,使在所述第一供给步骤中供给的所述第一液体的流量和在所述第二供给步骤中供给的所述第二液体的流量之比变动的步骤。11.一种基板处理装置,其特征在于,具有: 旋转保持部,将基板保持为水平并使基板旋转, 液体供给源,供给液体, 下喷嘴,位于所述基板的下表面和所述旋转保持部之间,具有在与所述基板的下表面垂直的方向上的厚度薄的扁平的棒状的形状,并从所述基板的中央部的下方向所述基板的周边部的下方延伸设置,用于将所述液体向所述基板的下表面喷出; 所述下喷嘴具有所述基板的旋转方向的下游侧端部、旋转方向的上游侧端部以及具有水平的上表面和水平的下表面并与所述下游侧端部和所述上游侧端部分别连接的中央部,在所述下喷嘴的所述下游侧端部设置有薄壁部,该薄壁部以比所述上游侧端部更平缓的倾斜梯度,越接近旋转方向下游侧则越薄。12.根据权利要求11所述的基板处理装置,其特征在于, 所述薄壁部的上表面与下表面所成的角度为锐角。13.根据权利要求11或12所述的基板处理装置,其特征在于, 所述薄壁部中的所述基板的旋转方向下游侧的顶端尖。14.一种基板处理方法,其是基板处理装置中的基板处理方法,其特征在于, 所述基板处理装置具有: 旋转保持部,将基板保持为水平并能够使基板旋转, 下喷嘴,具有与所述旋转保持部所保持的所述基板的下表面的中央区相向的基部和从所述基部向所述基板的下表面的周边区的下方延伸设置的延伸设置部,并且,能够将规定的液体向所述基板的下表面喷出; 所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面的所述中央区相向并能够将所述液体向所述中央区喷出的中央喷出口,并且在所述延伸设置部具有与所述基板的下表面的除所述中央区以外的周边侧区域相向并能够将所述液体向所述周边侧区域喷出的周边侧喷出口, 该基板处理方法包括: 旋转保持步骤,通过所述旋转保持部将所述基板保持为水平并使基板旋转; 药液处理步骤,与所述旋转保持步骤并行,从所述下喷嘴将包含药液的处理液向所述基板的下表面喷出来处理所述基板;以及 下喷嘴清洗步骤,在所述药液处理步骤之后,将第一流量的冲洗液从所述下喷嘴的所述中央喷出口向所述基板的下表面的所述中央区喷出,并将比第一流量大的第二流量的冲洗液从所述周边侧喷出口向所述基板的下表面的所述周边侧区域喷出,由此向所述下喷嘴的所述基部供给冲洗液来清洗所述基部。15.根据权利要求14所述的基板处理方法,其特征在于, 所述第二流量是能够使从所述下喷嘴的所述周边侧喷出口向所述周边侧区域喷出的冲洗液经由所述周边侧区域向所述下喷嘴的所述基部供给的流量。16.根据权利要求14所述的基板处理方法,其特征在于, 所述下喷嘴清洗步骤是与所述旋转保持步骤并行进行的步骤, 所述旋转保持步骤是如下步骤,即,与所述药液处理步骤并行,使所述基板以第一旋转速度旋转,并且,与所述下喷嘴清洗步骤并行,使所述基板以比第一旋转速度慢的第二旋转速度旋转。17.根据权利要求14所述的基板处理方法,其特征在于, 所述下喷嘴在所述基部具有与所述基板的下表面相向的水平面, 所述下喷嘴清洗步骤是使所述下喷嘴的所述水平面和所述基板的下表面之间的空间成为被包含从所述下喷嘴喷出的冲洗液的液体充满的液密状态,并清洗所述下喷嘴的所述基部的步骤。18.根据权利要求14?17中任一项所述的基板处理方法,其特征在于, 所述下喷嘴还具有在上下方向上贯通所述基部的排液孔, 所述下喷嘴清洗步骤包括将在所述下喷嘴的所述基部上附着的药液与供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的排出步骤。19.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于, 所述基板处理装置还具有固定所述下喷嘴的所述基部的底座部, 所述下喷嘴在所述基部还具有用于安装固定件的沉孔部,并且在所述沉孔部的底面具有所述排液孔,所述固定件用于将所述基部和所述底座部彼此固定, 所述下喷嘴清洗步骤的所述排出步骤是使残留于所述沉孔部的药液与经由所述基板的下表面供给至所述基部的冲洗液一起从所述排液孔向所述下喷嘴的外部排出的步骤。
【专利摘要】本发明提供基板处理装置及方法,以低成本抑制基板的所希望的处理量与实际的处理量的差异和在各部分的处理量的偏差。装置具有:旋转保持部,保持基板并使其旋转;第一供给源,供给第一温度的第一纯水;第二供给源,供给比第一温度高的第二温度的第二纯水;配管系统,将第一纯水分配为一方第一纯水和另一方第一纯水并引导;处理液供给部,将混合一方第一纯水和药液的处理液供至基板的上表面中央区;第一供给部,将主要包含另一方第一纯水的第一液体供至下表面中央区;第二供给部,将主要包含第二纯水的第二液体分别供至下表面周边区与中间区;热量控制部,独立控制第一供给部供给的热量和第二供给部供给的热量,以便变更基板的径向的温度分布。
【IPC分类】H01L21/02, H01L21/67, H01L21/306
【公开号】CN105244299
【申请号】CN201510382246
【发明人】藤原直澄, 江户彻, 泽岛隼, 下村辰美
【申请人】斯克林集团公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年7月2日
【公告号】US20160005630
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