JP2007141926A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

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美香 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processor and a substrate processing method with which occurrence of a watermark can be prevented and pure water or chemical can efficiently be supplied to a surface of a substrate. <P>SOLUTION: The substrate processor is provided with a plurality of processing chambers where the surface of the substrate W is processed, a conveyance robot 29 conveying the substrate W in a state where the surface of the substrate W is turned up between a plurality of processing chambers, and a shower head 10 supplying liquid to whole surface regions of the substrate W while it moves in a confronted arrangement state to the substrate W conveyed by the conveyance robot 29. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関し、特に、基板の表面に洗浄処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method, and more particularly to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing a cleaning process on a surface of a substrate.

半導体素子の動作速度向上のため、銅(Cu)配線とLow-k(低誘電率)膜からなる層間絶縁膜の採用が検討されている。Low-k膜としては主に、SiOF(FSG)、SiOC、HSQ(H含有ポリシロキサン)、MSQ(メチル含有ポリシロキサン)等の無機系材料膜、ポリイミド誘導体、パラキシリレン系樹脂、フッ素系樹脂等の有機系材料膜、多孔質膜、Air Gap構造膜等が挙げられる。   In order to improve the operation speed of a semiconductor element, the use of an interlayer insulating film composed of a copper (Cu) wiring and a low-k (low dielectric constant) film has been studied. Low-k films mainly include inorganic material films such as SiOF (FSG), SiOC, HSQ (H-containing polysiloxane), MSQ (methyl-containing polysiloxane), polyimide derivatives, paraxylylene resins, fluorine resins, etc. Examples thereof include organic material films, porous films, and Air Gap structure films.

上記Low-k膜を用いたCu配線構造を形成する場合には、例えば基板上のLow-k膜に設けられた凹部を埋め込む状態でLow-k膜上にCu膜を成膜した後、例えば化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing(CMP))法により、Low-k膜の表面が露出するまで研磨する。その後、パーティクルや金属を含む研磨残渣を除去するために、Low-k膜の表面を露出させた状態で、基板表面の洗浄処理を行う。   When forming a Cu wiring structure using the Low-k film, for example, after forming a Cu film on the Low-k film in a state of embedding a recess provided in the Low-k film on the substrate, for example, Polishing is performed by a chemical mechanical polishing (CMP) method until the surface of the low-k film is exposed. Thereafter, in order to remove polishing residues including particles and metals, the substrate surface is subjected to a cleaning process with the surface of the low-k film exposed.

ここで、図12に示すように、一般的なCMP装置1’は、研磨部2と洗浄部3とを備えている。研磨部2は、洗浄部3に搬送される前に研磨後のウェーハ(基板)Wが待機する待機室4を備えている。洗浄部3は、待機室4から搬送された基板Wの表面に薬液を供給して洗浄処理を行う第1洗浄室5と、薬液処理後の基板Wに純水リンスを行う第2洗浄室6と、純水リンス後に基板Wの乾燥処理を行う乾燥室7とを備えている。各処理室の底部には基板Wを保持するピンチャック方式の基板保持部9が配置されている。   Here, as shown in FIG. 12, a general CMP apparatus 1 ′ includes a polishing unit 2 and a cleaning unit 3. The polishing unit 2 includes a standby chamber 4 in which a polished wafer (substrate) W waits before being transferred to the cleaning unit 3. The cleaning unit 3 supplies a chemical solution to the surface of the substrate W transported from the standby chamber 4 to perform a cleaning process, and a second cleaning chamber 6 to rinse the substrate W after the chemical process with pure water. And a drying chamber 7 for drying the substrate W after rinsing with pure water. A pin chuck type substrate holder 9 that holds the substrate W is disposed at the bottom of each processing chamber.

上述したようなCMP装置1’において、第1洗浄室5および第2洗浄室6にて供給される薬液や純水は、通常、領域Cの拡大断面図に示すように、基板保持部9の上方に配置された固定ノズル10’から基板保持部9に保持された基板Wの表面に供給される。このため、図13に示すように、待機室4における基板Wの待機時や、図中に点線で示す各処理室間の基板Wの搬送時に、基板W表面が部分的に乾燥し、基板W表面と大気と水の三相界面が形成される。   In the CMP apparatus 1 ′ as described above, the chemical solution and pure water supplied in the first cleaning chamber 5 and the second cleaning chamber 6 are usually stored in the substrate holding unit 9 as shown in the enlarged sectional view of the region C. It is supplied to the surface of the substrate W held by the substrate holding part 9 from the fixed nozzle 10 ′ disposed above. For this reason, as shown in FIG. 13, the surface of the substrate W is partially dried when the substrate W is waiting in the standby chamber 4 or when the substrate W is transferred between the processing chambers indicated by dotted lines in the drawing. A three-phase interface is formed between the surface, air and water.

特に、上述したようなCu配線構造を形成する際のCMP処理後の基板W表面の洗浄処理では、基板Wの表面にLow-k膜が露出されており、一般的にLow-k膜は疎水性が強いため、上記三相界面が形成され易い。この三相界面が形成されると、酸素の関与による銅の酸化腐蝕反応が進行して、基板W表面のCuと大気中の酸素(O)が水中に溶解し、銅の酸化物が生成される。そして、その後の乾燥プロセスにより、この生成物が基板W表面に析出してウォーターマークが発生してしまう。   In particular, in the cleaning process of the surface of the substrate W after the CMP process when forming the Cu wiring structure as described above, the low-k film is exposed on the surface of the substrate W, and the low-k film is generally hydrophobic. Since the property is strong, the three-phase interface is easily formed. When this three-phase interface is formed, the oxidative corrosion reaction of copper proceeds due to the participation of oxygen, Cu on the surface of the substrate W and oxygen (O) in the atmosphere are dissolved in water, and copper oxide is generated. The In the subsequent drying process, this product is deposited on the surface of the substrate W, and a watermark is generated.

そこで、基板の搬送途上におけるウォーターマークの発生を防止するため、洗浄部(最終リンス部)と乾燥部の上方に、内部がシャッターで区切られた基板の搬送経路を設置し、この搬送経路の上部を密閉するカバーの内部に固定された純水ノズルから、基板面に対して平行に純水が供給されるように構成された基板処理装置が報告されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, in order to prevent the generation of watermarks during the transfer of the substrate, a substrate transfer path, which is internally partitioned by a shutter, is installed above the cleaning unit (final rinse unit) and the drying unit. There has been reported a substrate processing apparatus configured so that pure water is supplied in parallel to the substrate surface from a pure water nozzle fixed inside a cover for sealing (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−100766号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-1000076

しかし、特許文献1に記載された基板処理装置では、搬送経路から乾燥部に搬送される間は基板の表面全域に純水が供給されず、また、搬送経路内を区切るシャッターを開放して基板を通過させる際も搬送経路を覆うカバーの上部に固定された純水ノズルから純水を供給するため、基板の表面に純水が供給され難い。このため、基板表面を液膜で完全に覆うことが困難である。特に、上述したように、基板の表面に疎水性の強いLow-k膜等が露出されている場合には、基板の表面全域に常に液体が供給されていないと、部分的に乾燥し、上述した三相界面が形成されてしまうため、ウォーターマークの発生を確実に防止できない、という問題があった。   However, in the substrate processing apparatus described in Patent Document 1, pure water is not supplied to the entire surface of the substrate while being transported from the transport path to the drying unit, and the shutter that delimits the transport path is opened. When pure water is allowed to pass through, pure water is supplied from the pure water nozzle fixed to the top of the cover that covers the transport path, so that it is difficult to supply pure water to the surface of the substrate. For this reason, it is difficult to completely cover the substrate surface with the liquid film. In particular, as described above, in the case where a highly hydrophobic Low-k film or the like is exposed on the surface of the substrate, if the liquid is not always supplied to the entire surface of the substrate, it is partially dried. As a result, a three-phase interface is formed, and there is a problem in that the generation of watermarks cannot be reliably prevented.

また、上述したような基板処理装置では、搬送経路を覆うカバーの内部上方に固定されたノズルから、基板表面に平行に純水を供給するため、基板表面に効率よく純水を供給しにくく、使用量が増加するだけでなく、装置内に洗浄後の純水が飛散することによりコンタミネーションが発生し易くなる、という問題もある。さらに、搬送経路の上部から搬送経路全体に純水が供給されるため、搬送経路内にミストが発生し易く、このミストが基板の表面に付着することでウォーターマークが発生してしまう、という問題もある。   Moreover, in the substrate processing apparatus as described above, since pure water is supplied in parallel to the substrate surface from the nozzle fixed above the cover that covers the transport path, it is difficult to efficiently supply pure water to the substrate surface. In addition to an increase in the amount of use, there is a problem that contamination is likely to occur due to scattering of pure water after cleaning in the apparatus. Furthermore, since pure water is supplied from the upper part of the transport path to the entire transport path, mist is likely to be generated in the transport path, and the mist adheres to the surface of the substrate, resulting in a watermark. There is also.

そこで、本発明は、ウォーターマークの発生を防止するとともに、基板の表面に純水または薬液を効率よく供給し、装置内のコンタミネーションを抑制することが可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of preventing the generation of a watermark, efficiently supplying pure water or a chemical solution to the surface of the substrate, and suppressing contamination in the apparatus. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、本発明の基板処理装置は、基板の表面に処理を行う複数の処理室と、複数の処理室間において基板の表面を上方に向けた状態で基板を搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される基板の表面に対向配置した状態で移動しつつ、基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルとを備えたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a substrate processing apparatus of the present invention includes a plurality of processing chambers that perform processing on the surface of a substrate, and a transfer that transfers the substrate between the plurality of processing chambers with the substrate surface facing upward. And a nozzle that supplies liquid toward the entire surface of the substrate while moving in a state of being opposed to the surface of the substrate conveyed by the conveying means.

このような基板処理装置によれば、搬送手段により搬送される基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルを備えていることから、処理室間において、表面全域が液膜で覆われた状態で基板が搬送される。これにより、搬送中の基板の表面に部分的な乾燥による大気と水と基板との三相界面が形成されることが防止される。このため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。また、搬送手段により搬送される基板の表面に上記ノズルが対向配置した状態で移動しつつ液体を供給することから、搬送中に固定されたノズルから液体を供給する基板処理装置と比較して、基板の表面に液体が効率よく供給されるとともに、装置内への液体の飛散が抑制される。   According to such a substrate processing apparatus, since the nozzle for supplying the liquid toward the entire surface of the substrate transported by the transport means is provided, the entire surface is covered with the liquid film between the processing chambers. The substrate is transferred. This prevents the formation of a three-phase interface between air, water and the substrate due to partial drying on the surface of the substrate being transported. For this reason, it becomes possible to prevent the occurrence of a watermark. Further, since the liquid is supplied while moving in a state where the nozzle is opposed to the surface of the substrate conveyed by the conveying means, compared with a substrate processing apparatus that supplies the liquid from the nozzle fixed during the conveyance, Liquid is efficiently supplied to the surface of the substrate, and scattering of the liquid into the apparatus is suppressed.

また、本発明の基板処理方法は、基板の表面に処理を行う複数の工程を有する基板処理方法において、各工程間に、基板を上方に向けて移動させるとともに、基板と対向配置した状態で移動するノズルから基板の表面全域に液体を供給することを特徴としている。   Further, the substrate processing method of the present invention is a substrate processing method having a plurality of processes for processing the surface of the substrate. The substrate is moved upward between the processes and moved in a state of being opposed to the substrate. The liquid is supplied from the nozzle to the entire surface of the substrate.

このような洗浄方法によれば、各工程間に基板の表面全域に液体が供給されるため、表面全域が液膜で覆われた状態となる。これにより、工程間に基板の表面が部分的に乾燥することによる大気と水と基板との三相界面が形成されることが防止される。このため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。また、基板と対向配置した状態で移動するノズルから基板の表面全域に液体を供給することから、液体が効率よく供給される。   According to such a cleaning method, since the liquid is supplied to the entire surface of the substrate between the steps, the entire surface is covered with the liquid film. This prevents the formation of a three-phase interface between the atmosphere, water, and the substrate due to partial drying of the surface of the substrate during the process. For this reason, it becomes possible to prevent the occurrence of a watermark. In addition, since the liquid is supplied to the entire surface of the substrate from the nozzle that moves while facing the substrate, the liquid is supplied efficiently.

以上説明したように、本発明の基板処理装置および基板処理方法によれば、基板の表面にウォーターマークが発生することを防止できるため、この基板に形成する素子の歩留まりおよび信頼性を向上させることができる。また、基板の表面に液体を効率よく供給することができるため、製造コストが抑制され、生産性を向上させることができる。さらに、装置内への液体の飛散が抑制されるため、装置内のコンタミネーションを抑制することができる。   As described above, according to the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of a watermark on the surface of the substrate, thereby improving the yield and reliability of elements formed on the substrate. Can do. In addition, since the liquid can be efficiently supplied to the surface of the substrate, the manufacturing cost can be suppressed and the productivity can be improved. Furthermore, since the scattering of the liquid into the apparatus is suppressed, contamination in the apparatus can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の基板処理装置の好ましい実施の形態を示す構成図である。なお、背景技術で説明した基板処理装置と同様の構成には同一の番号を付して説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention. In addition, the same number is attached | subjected and demonstrated to the structure similar to the substrate processing apparatus demonstrated by background art.

まず、図1に示すように、本実施形態の基板処理装置は、例えばCMP装置1であり、基板WにCMP処理を行う研磨部2と研磨後の洗浄処理、乾燥を行う洗浄部3とを備えている。研磨部2および洗浄部3には複数の処理室が設けられており、例えば研磨部2には、基板WにCMP処理を行う研磨処理室2’とCMP処理が施された基板Wが待機する待機室4とが設けられている。   First, as shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus of this embodiment is, for example, a CMP apparatus 1, and includes a polishing unit 2 that performs a CMP process on a substrate W, and a cleaning unit 3 that performs a cleaning process after polishing and a drying process. I have. The polishing unit 2 and the cleaning unit 3 are provided with a plurality of processing chambers. For example, in the polishing unit 2, a polishing processing chamber 2 ′ that performs CMP processing on the substrate W and a substrate W that has been subjected to CMP processing are on standby. A waiting room 4 is provided.

また、洗浄部3には、例えば待機室4から搬送された基板Wの表面に薬液を供給して洗浄処理を行う第1洗浄室5と、薬液処理後の基板Wに純水リンスを行う第2洗浄室6と、純水リンス後に基板Wの乾燥処理を行う乾燥室7とが設けられている。各処理室間には、開放自在なシャッター8がそれぞれ設けられており、待機室4と第1洗浄室5の間にはシャッター8A、第1洗浄室5と第2洗浄室6の間にはシャッター8B、第2洗浄室6と乾燥室7の間にはシャッター8Cが配置されることとする。   The cleaning unit 3 includes, for example, a first cleaning chamber 5 that supplies a chemical liquid to the surface of the substrate W transferred from the standby chamber 4 and performs a cleaning process, and a first water rinse that cleans the substrate W after the chemical liquid process. 2 cleaning chambers 6 and a drying chamber 7 for drying the substrate W after rinsing with pure water. An openable shutter 8 is provided between the processing chambers. The shutter 8A is provided between the standby chamber 4 and the first cleaning chamber 5, and the shutter 8A is provided between the first cleaning chamber 5 and the second cleaning chamber 6. A shutter 8C is disposed between the shutter 8B, the second cleaning chamber 6 and the drying chamber 7.

また、上記待機室4、第1洗浄室5、第2洗浄室6および乾燥室7には、各処理室の底部側に基板Wの装着面を上方に向けた状態で基板Wを保持する、例えばピンチャック方式の基板保持部9(9A,9B,9C,9D)がそれぞれ設けられている。   The standby chamber 4, the first cleaning chamber 5, the second cleaning chamber 6, and the drying chamber 7 hold the substrate W with the mounting surface of the substrate W facing upward on the bottom side of each processing chamber. For example, pin chuck type substrate holding portions 9 (9A, 9B, 9C, 9D) are provided, respectively.

さらに、ここでの図示は省略したが、上記処理室には、処理室間において前記基板の表面を上方に向けた状態で基板Wを水平方向に搬送する搬送ロボット(搬送手段)が配置されている。この搬送ロボットは、処理室の基板保持部9から例えば基板Wを載置保持した状態で、隣接する処理室の基板保持部9に向けて直線的に基板Wを搬送する。これにより、後述するシャワーヘッドも、搬送ロボットに搬送される基板に対向配置した状態で移動するため、直線的に移動するように構成される。   Further, although not shown here, a transfer robot (transfer means) for transferring the substrate W in the horizontal direction between the process chambers with the surface of the substrate facing upward is disposed in the process chamber. Yes. This transfer robot transfers the substrate W linearly toward the substrate holding unit 9 in the adjacent processing chamber in a state where, for example, the substrate W is placed and held from the substrate holding unit 9 in the processing chamber. As a result, the shower head, which will be described later, also moves in a state of being opposed to the substrate transported by the transport robot, and is thus configured to move linearly.

なお、ここでは、基板Wを載置保持した状態で基板Wを搬送する搬送ロボットの例について説明するが、基板Wの保持形態については基板Wの表面を上方に向けた状態で搬送できればよく、例えば搬送ロボットがアーム状に構成されており、基板Wのエッジを挟持する状態で搬送してもよい。また、ここでは、上記搬送ロボットが基板保持部間で直線的に基板Wを搬送する例について説明するが、搬送経路はこれに限定されず、例えば基板保持部9間を結ぶ弧状に基板Wを搬送してもよい。この場合には、後述するシャワーヘッドも弧状に移動する。   Here, an example of a transfer robot that transfers the substrate W in a state where the substrate W is placed and held will be described, but the holding mode of the substrate W only needs to be transferred with the surface of the substrate W facing upward. For example, the transfer robot may be configured in an arm shape and transferred with the edge of the substrate W being sandwiched. Here, an example in which the transfer robot transfers the substrate W linearly between the substrate holding units will be described. However, the transfer path is not limited to this, and for example, the substrate W is formed in an arc shape connecting the substrate holding units 9. It may be conveyed. In this case, the shower head described later also moves in an arc shape.

また、上記待機室4、第1洗浄室5、第2洗浄室6には、各基板保持部9A,9B,9Cの上方に、シャワーヘッド10(10A,10B,10C)がそれぞれ対向配置されている。各シャワーヘッド10には、このシャワーヘッド10から基板Wの表面に供給される液体が貯留された貯留タンク11(11A,11B,11C)が配管12(12A,12B,12C)を介して接続されている。また、各配管12には、開放自在なバルブ13(13A,13B,13C)がそれぞれ接続されている。   Further, in the standby chamber 4, the first cleaning chamber 5, and the second cleaning chamber 6, shower heads 10 (10A, 10B, 10C) are arranged to face each other above the substrate holding portions 9A, 9B, 9C, respectively. Yes. A storage tank 11 (11A, 11B, 11C) in which liquid supplied from the shower head 10 to the surface of the substrate W is stored is connected to each shower head 10 via a pipe 12 (12A, 12B, 12C). ing. Each pipe 12 is connected to a freely openable valve 13 (13A, 13B, 13C).

各貯留タンク11は、純水、薬液、界面活性剤から選択した液体が供給されるように構成されており、これらを単独で、または組み合わせて貯留する。ここでは、例えば貯留タンク11Aには純水、貯留タンク11Bには第1洗浄室5にて基板W表面の研磨残渣を除去するための薬液、貯留タンク11Cには第2洗浄室6にて薬液をリンスするための純水が充填されていることとする。そして、第1洗浄室5ではシャワーヘッド10Bから供給される薬液により研磨残渣の除去が行われ、第2洗浄室6ではシャワーヘッド10Cから供給される純水により基板W表面の純水リンスが行われることとする。   Each storage tank 11 is configured to be supplied with a liquid selected from pure water, a chemical solution, and a surfactant, and stores these alone or in combination. Here, for example, the storage tank 11A has pure water, the storage tank 11B has a chemical solution for removing polishing residues on the surface of the substrate W in the first cleaning chamber 5, and the storage tank 11C has a chemical solution in the second cleaning chamber 6. It is assumed that pure water for rinsing is filled. Then, in the first cleaning chamber 5, the polishing residue is removed by the chemical solution supplied from the shower head 10B, and in the second cleaning chamber 6, the pure water rinse of the surface of the substrate W is performed by the pure water supplied from the shower head 10C. Will be.

ここで、一連の洗浄処理に用いる純水は、純水中の酸素に起因するウォーターマークの発生を防止するため、脱気処理されていることが好ましい。この場合、脱気機構が上記貯留タンク11に設けられていてもよく、脱気された純水が貯留タンク11中に流入されるように構成されていてもよい。   Here, it is preferable that the pure water used for the series of cleaning treatments is deaerated in order to prevent generation of watermarks due to oxygen in the pure water. In this case, a degassing mechanism may be provided in the storage tank 11, or the degassed pure water may be configured to flow into the storage tank 11.

また、上述した待機室4、第1洗浄室5、第2洗浄室6、乾燥室7の下部側には、上記各シャワーヘッド10から供給された液体を排出するための排液管14(14A,14B,14C,14D)がそれぞれ配設されている。   Further, a drain pipe 14 (14A) for discharging the liquid supplied from each shower head 10 is provided below the standby chamber 4, the first cleaning chamber 5, the second cleaning chamber 6, and the drying chamber 7 described above. , 14B, 14C, 14D).

また、乾燥室7は、不活性ガスを供給可能に構成されており、例えばその上方に不活性ガスの供給ノズル15が設けられている。このガス供給ノズル15は、不活性ガスの貯留タンク16に配管17を介して接続されており、配管17には開放自在なバルブ18が設けられている。また、乾燥室7の側壁には、乾燥処理後の基板Wを搬出するためのゲートバルブ19が設けられており、ゲートバルブ19から搬出された基板Wはキャリア20に搭載される。   The drying chamber 7 is configured to be able to supply an inert gas. For example, an inert gas supply nozzle 15 is provided above the drying chamber 7. The gas supply nozzle 15 is connected to an inert gas storage tank 16 via a pipe 17, and a valve 18 that can be freely opened is provided in the pipe 17. A gate valve 19 for carrying out the substrate W after the drying process is provided on the side wall of the drying chamber 7, and the substrate W carried out from the gate valve 19 is mounted on the carrier 20.

ここで、上述した基板保持部9およびシャワーヘッド10について詳細に説明する。   Here, the board | substrate holding | maintenance part 9 and the shower head 10 which were mentioned above are demonstrated in detail.

まず、図2(a)の平面図に示すように、基板保持部9は、基板Wのエッジを押え込んで基板Wを固定するための支持ピン21を備えており、保持される基板Wの周縁に、例えば6つの支持ピン21が略均等に配置されている。ここで、図2(b)のX−X’断面図に示すように、上記6つの支持ピン21は、これらの支持ピン21の中心に配置される支持軸22に収束されており、基板保持部9は、この支持軸22を中心として、保持した基板Wを水平に保った状態で回転可能に構成されている。また、基板保持部9は、上記支持ピン21により基板Wを固定した状態で、基板Wの処理面である表面側と裏面側とが支持ピン21と接触しないように構成されている。   First, as shown in the plan view of FIG. 2A, the substrate holding unit 9 includes support pins 21 for pressing the edge of the substrate W and fixing the substrate W, and the substrate W to be held is fixed. For example, six support pins 21 are arranged substantially evenly on the periphery. Here, as shown in the XX ′ cross-sectional view of FIG. 2B, the six support pins 21 are converged on the support shaft 22 arranged at the center of the support pins 21, and the substrate is held. The part 9 is configured to be rotatable around the support shaft 22 while keeping the held substrate W horizontal. Further, the substrate holding unit 9 is configured such that the front surface side and the rear surface side, which are the processing surfaces of the substrate W, do not contact the support pins 21 in a state where the substrate W is fixed by the support pins 21.

一方、図3(a)に示すように、各シャワーヘッド10は、基板保持部9または搬送ロボット(図示省略)に保持された状態の基板Wの表面全域に向けて液体を供給するように構成されており、先端面には筒状の供給口23が複数配置されている。この供給口23の径は、基板W表面への液体の回り込みや液体の消費量を考慮すると、1mm〜8mm程度であることが好ましい。そして、領域Bの拡大図に示すように、筒状の供給口23は、シャワーヘッド10の先端面に対する角度を可変に構成されている。これにより、基板Wの大きさ、表面Wの表面状態(疎水性度)による液体の回り込み状態に合わせて液体の供給角度を調整することができ、効率よく基板Wの表面全域に液体を供給することができる。この供給口23は、図4(b)に示すように、シャワーヘッド10の先端面の全域に均等に配置されていることが好ましい。   On the other hand, as shown in FIG. 3A, each shower head 10 is configured to supply liquid toward the entire surface of the substrate W held by the substrate holding unit 9 or the transfer robot (not shown). A plurality of cylindrical supply ports 23 are arranged on the front end surface. The diameter of the supply port 23 is preferably about 1 mm to 8 mm in consideration of liquid sneaking around the substrate W surface and liquid consumption. And as shown to the enlarged view of the area | region B, the cylindrical supply port 23 is comprised by the angle with respect to the front end surface of the shower head 10 variably. Thereby, the liquid supply angle can be adjusted in accordance with the size of the substrate W and the wraparound state of the liquid depending on the surface state (hydrophobicity) of the surface W, and the liquid is efficiently supplied to the entire surface of the substrate W. be able to. As shown in FIG. 4B, the supply ports 23 are preferably arranged evenly over the entire front end surface of the shower head 10.

なお、ここでは、シャワーヘッド10の先端面に複数の筒状の供給口23が配置されている例について説明したが、シャワーヘッド10の先端面に供給口23として複数の孔部が配置された構成であってもよい。さらに、基板Wの表面全域に向けて液体を供給することが可能なノズルであれば、シャワー形状に特に限定されるものではない。   Here, an example in which a plurality of cylindrical supply ports 23 are arranged on the front end surface of the shower head 10 has been described. However, a plurality of holes are arranged as supply ports 23 on the front end surface of the shower head 10. It may be a configuration. Furthermore, the nozzle shape is not particularly limited as long as it is a nozzle that can supply liquid toward the entire surface of the substrate W.

そしてさらに、図1を用いて説明した第1洗浄室5、第2洗浄室6には、図4(a)に示すように、基板保持部9に保持された基板Wの裏面側に薬液を供給する固定ノズル25と、基板Wを洗浄する際に基板保持部9に保持された基板Wの上下に配置され、基板Wの表面および裏面を洗浄する2つのロール型洗浄ブラシ26とが設けられている。   Further, in the first cleaning chamber 5 and the second cleaning chamber 6 described with reference to FIG. 1, as shown in FIG. 4A, the chemical solution is applied to the back surface side of the substrate W held by the substrate holding portion 9. A fixed nozzle 25 to be supplied, and two roll-type cleaning brushes 26 are provided above and below the substrate W held by the substrate holder 9 when cleaning the substrate W, and clean the front and back surfaces of the substrate W. ing.

上記固定ノズル25は、一端側を基板保持部9に保持された基板Wの裏面側に向けて、基板保持部9の支持ピン21の間に配置されており、他端側はこの固定ノズル25が配置された処理室のシャワーヘッド10と同一の貯留タンク11に接続されている。   The fixed nozzle 25 is disposed between the support pins 21 of the substrate holding unit 9 with one end side facing the back side of the substrate W held by the substrate holding unit 9, and the other end side is the fixed nozzle 25. Is connected to the same storage tank 11 as the shower head 10 of the processing chamber in which is disposed.

一方、基板Wの上側に配置されるロール型洗浄ブラシ26は、基板保持部9の周囲の一領域に配置されており、上下方向および水平方向に移動可能に構成されている。また、基板Wの下側に配置されるロール型洗浄ブラシ26は、例えば基板保持部9の支持軸22上に支持ピン21に囲われる状態で配置されており、上下方向に移動可能に構成されている。   On the other hand, the roll-type cleaning brush 26 disposed on the upper side of the substrate W is disposed in a region around the substrate holding unit 9 and is configured to be movable in the vertical direction and the horizontal direction. The roll-type cleaning brush 26 disposed on the lower side of the substrate W is disposed, for example, on the support shaft 22 of the substrate holding unit 9 so as to be surrounded by the support pins 21, and is configured to be movable in the vertical direction. ing.

この図に示すように、上記基板保持部9に基板Wが配置されると、上記シャワーヘッド10と上記固定ノズル25から基板Wに向けて薬液が供給される。この際、上側のロール型洗浄ブラシ26は、基板Wとは離間した状態で、基板保持部9の周囲から基板Wの上方に向かって水平方向に移動した後、下方に移動して基板Wの表面に接した状態となる。また、下側のロール型洗浄ブラシ26は上方に移動して、基板Wの裏面と接した状態となる。この状態で、ロール型洗浄ブラシ26をこのブラシの軸を中心として回転させて、水平方向に回転する基板Wの表面および裏面を洗浄する。   As shown in this figure, when the substrate W is arranged on the substrate holding part 9, the chemical solution is supplied from the shower head 10 and the fixed nozzle 25 toward the substrate W. At this time, the upper roll-type cleaning brush 26 moves in the horizontal direction from the periphery of the substrate holding unit 9 toward the upper side of the substrate W while being separated from the substrate W, and then moves downward to move the substrate W. It will be in contact with the surface. Further, the lower roll-type cleaning brush 26 moves upward and comes into contact with the back surface of the substrate W. In this state, the roll-type cleaning brush 26 is rotated about the brush axis to clean the front and back surfaces of the substrate W rotating in the horizontal direction.

次いで、図4(b)に示すように、洗浄終了時には、上側のロール型洗浄ブラシ26は上方向に移動し、下側のロール型洗浄ブラシ26は下方向に移動して、基板Wから離間する。その後、図4(c)に示すように、上側のロール型洗浄ブラシ26は、基板Wの表面に液だれしないように水平方向に移動して、基板保持部9の周囲の一領域に戻る。   Next, as shown in FIG. 4B, at the end of cleaning, the upper roll-type cleaning brush 26 moves upward and the lower roll-type cleaning brush 26 moves downward to be separated from the substrate W. To do. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the upper roll-type cleaning brush 26 moves in the horizontal direction so as not to drip on the surface of the substrate W, and returns to a region around the substrate holding unit 9.

そして、本発明の特徴的な構成として、図5(a)に示すように、各シャワーヘッド10A,10B,10Cは水平方向に移動可能であり、各処理室で順次シフトするように構成されている。上記各シャワーヘッド10A,10B,10Cは、各処理室の奥側の側壁に沿って処理室間に連通して配置されるレール27にそれぞれ接続されており、各処理室の基板保持部9(前記図1参照)の上方をホームポジションとして、隣接する一方の処理室の基板保持部9の上方まで水平方向に移動し、順次シフトする。   As a characteristic configuration of the present invention, as shown in FIG. 5A, each shower head 10A, 10B, 10C is movable in the horizontal direction, and is configured to sequentially shift in each processing chamber. Yes. The shower heads 10A, 10B, and 10C are respectively connected to rails 27 that are arranged in communication with the processing chambers along the inner side walls of the processing chambers, and the substrate holders 9 ( The upper position above (see FIG. 1) is set as the home position, and the position is moved in the horizontal direction to the position above the substrate holding part 9 in one of the adjacent processing chambers and sequentially shifted.

具体的には、シャワーヘッド10Aは待機室4の基板保持部9A(前記図1参照)上方をホームポジションとし、第1洗浄室5の基板保持部9B(前記図1参照)上方まで移動する。同様に、シャワーヘッド10Bは第1洗浄室5の基板保持部9B上方をホームポジションとし、第2洗浄室6の基板保持部9C(前記図1参照)上方まで移動する。さらに、シャワーヘッド10Cは第2洗浄室6の基板保持部9C上方をホームポジションとし、乾燥室7の基板保持部9D上方まで移動する。   Specifically, the shower head 10A moves to the upper position of the substrate holding portion 9B (see FIG. 1) of the first cleaning chamber 5 with the upper position of the substrate holding portion 9A (see FIG. 1) of the standby chamber 4 as the home position. Similarly, the shower head 10B moves to the upper position of the substrate holding portion 9B of the first cleaning chamber 5 and moves to the upper position of the substrate holding portion 9C of the second cleaning chamber 6 (see FIG. 1). Further, the shower head 10 </ b> C moves to the upper position of the substrate holder 9 </ b> C of the second cleaning chamber 6 and moves to the upper position of the substrate holder 9 </ b> D of the drying chamber 7.

そして、シャワーヘッド10A,10B,10Cは、各処理室内で基板Wの表面に液体を供給して表面処理を行うだけでなく、上記搬送手段により搬送される基板Wに対向した状態で移動しつつ、基板Wの表面に液体を供給する。このため、図5(b)のY−Y’断面図に示すように、各処理室間に配置されるシャッター8は、領域Aに示す少なくとも上記シャワーヘッド10と搬送ロボット上の基板Wを通過させるように構成されている。   The shower heads 10A, 10B, and 10C not only perform surface treatment by supplying liquid to the surface of the substrate W in each processing chamber, but also move while facing the substrate W transported by the transport means. Then, a liquid is supplied to the surface of the substrate W. For this reason, as shown in the YY ′ cross-sectional view of FIG. 5B, the shutter 8 disposed between the processing chambers passes at least the shower head 10 shown in the region A and the substrate W on the transfer robot. It is configured to let you.

また、この図に示すように、各シャワーヘッド10のホームポジションには、柱状の支持体28がレール27に直交する状態で垂直方向に配置されている。そして、各ホームポジションにおいて、シャワーヘッド10が支持体28に沿って上下動するように構成されている。これにより、シャワーヘッド10が移動する際のシャワーヘッド10同士の衝突が防止されるとともに、例えば第1洗浄室5および第2洗浄室6において基板Wの洗浄処理を行う際の、基板Wとシャワーヘッド10との距離を調整することができる。   Further, as shown in the figure, at the home position of each shower head 10, a columnar support 28 is arranged in a vertical direction in a state orthogonal to the rail 27. In each home position, the shower head 10 is configured to move up and down along the support 28. This prevents the shower heads 10 from colliding with each other when the shower heads 10 are moved, and the substrate W and the shower when the substrate W is cleaned in the first cleaning chamber 5 and the second cleaning chamber 6, for example. The distance from the head 10 can be adjusted.

以上説明したように、本実施形態の基板処理装置は、搬送手段により搬送される基板Wの表面全域に向けてシャワーヘッドから液体が供給されるため、各処理室間において、表面全域が液膜で覆われた状態で基板Wを搬送することが可能となる。   As described above, in the substrate processing apparatus of the present embodiment, since the liquid is supplied from the shower head toward the entire surface of the substrate W transported by the transport unit, the entire surface is a liquid film between the processing chambers. It becomes possible to transport the substrate W in a state covered with.

なお、上述した基板処理装置は本発明の一例であって、処理室数やシャワーヘッド10の数等、特に限定されるものではない。本実施形態では、洗浄室を2室備えた例について説明したが、例えば洗浄室を3室備えていてもよい。この場合には、例えば第1洗浄室と第2洗浄室にて異なる薬液を用いて基板Wをそれぞれ洗浄した後、第3洗浄室にて基板Wの純水リンスを行ってもよい。また、本実施形態の基板処理装置では、シャワーヘッド10が3個配置されることとしたが、シャワーヘッド10の数はいくつでもよく、装置構成に応じて基板Wの待機、搬送を考慮し、設置することが好ましい。ただし、複数のシャワーヘッド10を備えて順次シフトさせる方が、基板Wの洗浄処理を効率よく行うことができるため、好ましい。さらに、シャワーヘッド10から供給される液体も、上述の実施形態の例に限定されることなく、基板Wの表面処理により適宜設定されることとする。   The substrate processing apparatus described above is an example of the present invention, and the number of processing chambers and the number of shower heads 10 are not particularly limited. In this embodiment, an example in which two cleaning chambers are provided has been described. However, for example, three cleaning chambers may be provided. In this case, for example, the substrate W may be cleaned using different chemical solutions in the first cleaning chamber and the second cleaning chamber, and then the substrate W may be rinsed with pure water in the third cleaning chamber. Further, in the substrate processing apparatus of the present embodiment, three shower heads 10 are arranged, but the number of shower heads 10 may be any number, considering standby and transfer of the substrate W according to the apparatus configuration, It is preferable to install. However, it is preferable to provide the plurality of shower heads 10 and sequentially shift the substrate W because the cleaning process of the substrate W can be performed efficiently. Further, the liquid supplied from the shower head 10 is not limited to the example of the above-described embodiment, and is appropriately set by the surface treatment of the substrate W.

また、上述した基板処理装置では、可動式のシャワーヘッド10から搬送中の基板W表面に液体が供給されるだけでなく、基板Wの表面処理を行うための液体が供給される例について説明したが、シャワーヘッド10が搬送中の基板Wの表面のみに液体を供給するように構成されていてもよい。この場合には、例えば可動式のシャワーヘッド10からは搬送ロボットにより基板Wが搬送される間のみ基板Wの表面全域に純水が供給され、基板Wの表面処理の際には各処理室に固定されたノズルから基板Wの表面に例えば薬液が供給されることとする。ただし、シャワーヘッド10が搬送中の基板W表面への液体供給と各処理室における基板の表面処理の際の液体供給を兼ねる方が、装置構成が簡略化されるため、好ましい。   Further, in the substrate processing apparatus described above, an example in which liquid is supplied from the movable shower head 10 to the surface of the substrate W being transferred, as well as liquid for performing surface treatment of the substrate W, has been described. However, the shower head 10 may be configured to supply the liquid only to the surface of the substrate W being transported. In this case, for example, pure water is supplied from the movable shower head 10 to the entire surface of the substrate W only while the substrate W is being transported by the transport robot. For example, a chemical solution is supplied from the fixed nozzle to the surface of the substrate W. However, it is preferable that the shower head 10 serve both as the liquid supply to the surface of the substrate W being transferred and the liquid supply during the surface treatment of the substrate in each processing chamber because the apparatus configuration is simplified.

さらに、本実施形態の基板処理装置では、支持体28が各シャワーヘッド10のホームポジションに配置され、シャワーヘッド10のみがレール27に沿って水平方向に移動する例について説明したが、各シャワーヘッド10がそれぞれ支持体28に固定されており、支持体28とともに移動する構成であってもよい。この場合には、例えばレール27が各処理室の底部の奥側に各処理室に連通して配置され、支持体28がレール27上を移動するように構成される。ただし、例えばシャワーヘッド10Aからシャワーヘッド10Bへのシフト時には、第1洗浄室5のシャワーヘッド10Bのホームポジションにはシャワーヘッド10Bが固定された支持体28が既に配置されているため、シャワーヘッド10Aが固定された支持体28を軸にしてシャワーヘッド10Aを水平方向に回転させることで、シャワーヘッド10Aをシャワーヘッド10Bの下方に配置する。   Furthermore, in the substrate processing apparatus of the present embodiment, the example in which the support 28 is disposed at the home position of each shower head 10 and only the shower head 10 moves in the horizontal direction along the rail 27 has been described. 10 may be fixed to the support 28 and move together with the support 28. In this case, for example, the rail 27 is disposed in communication with each processing chamber on the back side of the bottom of each processing chamber, and the support 28 is configured to move on the rail 27. However, for example, when shifting from the shower head 10A to the shower head 10B, the support 28 to which the shower head 10B is fixed is already disposed at the home position of the shower head 10B in the first cleaning chamber 5, so the shower head 10A The shower head 10A is disposed below the shower head 10B by rotating the shower head 10A in the horizontal direction about the support body 28 to which is fixed.

次に、上述したような基板処理装置を用いた基板Wの洗浄プロセスの例について、図6〜図11の平面図および断面図を用いて説明する。本実施形態では、例えば、基板W上のLow−k膜に設けられた凹部を埋め込む状態で、Low−k膜上にCu膜を形成した後、CMP法により、Low−k膜の表面が露出するまでCu膜を除去した後の基板Wについて、研磨残渣を除去するための洗浄処理を行う例について説明する。   Next, an example of the cleaning process of the substrate W using the substrate processing apparatus as described above will be described with reference to plan views and cross-sectional views of FIGS. In the present embodiment, for example, after a Cu film is formed on the Low-k film in a state where a recess provided in the Low-k film on the substrate W is embedded, the surface of the Low-k film is exposed by CMP. An example in which a cleaning process for removing polishing residues is performed on the substrate W after the Cu film is removed until described.

まず、図6(a)に示すように、研磨処理室2’(前記図1参照)にて研磨が完了した基板Wを、待機室4の基板保持部9A上に基板Wの表面を上方に向けた状態で装着する。その後、基板Wが部分的に乾燥することを防ぐために、シャワーヘッド10Aから、純水を基板Wの表面に向けて供給する。この際、基板Wの表面の水切れを防ぐため、基板保持部9Aは回転させない方が好ましい。これにより、基板Wの表面全域が液膜で覆われた状態で、洗浄処理前の基板Wを待機させることが可能となる。   First, as shown in FIG. 6A, the substrate W that has been polished in the polishing chamber 2 ′ (see FIG. 1) is placed on the substrate holding portion 9A of the standby chamber 4 with the surface of the substrate W facing upward. Wear it facing. Thereafter, in order to prevent the substrate W from being partially dried, pure water is supplied from the shower head 10 </ b> A toward the surface of the substrate W. At this time, in order to prevent the surface of the substrate W from running out of water, it is preferable not to rotate the substrate holding portion 9A. This makes it possible to wait for the substrate W before the cleaning process in a state where the entire surface of the substrate W is covered with the liquid film.

次に、図6(b)に示すように、搬送ロボット29により、基板保持部9A上の基板Wを、基板Wの表面を上方に向けた状態で第1洗浄室5に向けて水平方向に移動させる。これにともない、シャワーヘッド10Aも搬送ロボット29に搬送される基板Wと対向配置した状態で、基板Wの表面全域に純水を供給しつつ第1洗浄室5に向けて水平方向に移動する。これにより、基板Wの表面に液膜が形成された状態で基板Wが搬送される。この際、基板Wの表面に純水を効率よく供給するとともに装置内への純水の飛散を抑制するため、基板Wの表面に液膜を形成可能な範囲で、基板Wとシャワーヘッド10Aとの距離は出来るだけ近い方が好ましい。そして、待機室4と第1洗浄室5の間のシャッター8A(前記図1参照)を開放し、シャワーヘッド10Aと搬送ロボット29上の基板Wとを第1洗浄室5に搬入する。基板Wを搬入後、上記シャッター8Aを閉じる。   Next, as shown in FIG. 6B, the transfer robot 29 causes the substrate W on the substrate holding portion 9A to be horizontally directed toward the first cleaning chamber 5 with the surface of the substrate W facing upward. Move. Accordingly, the shower head 10 </ b> A also moves in the horizontal direction toward the first cleaning chamber 5 while supplying pure water to the entire surface of the substrate W in a state of being opposed to the substrate W transferred to the transfer robot 29. Thereby, the substrate W is transported in a state where a liquid film is formed on the surface of the substrate W. At this time, in order to efficiently supply pure water to the surface of the substrate W and suppress scattering of pure water into the apparatus, the substrate W and the shower head 10A can be formed within a range in which a liquid film can be formed on the surface of the substrate W. The distance is preferably as short as possible. Then, the shutter 8A (see FIG. 1) between the standby chamber 4 and the first cleaning chamber 5 is opened, and the shower head 10A and the substrate W on the transfer robot 29 are carried into the first cleaning chamber 5. After loading the substrate W, the shutter 8A is closed.

次いで、図7(c)に示すように、搬送ロボット29(前記図6(b)参照)上の基板Wを、第1洗浄室5の基板保持部9B上に装着する。これにともない、シャワーヘッド10Aも基板保持部9Bの上方に配置される。この際、予め、第1洗浄室5の基板保持部9B上方をホームポジションとするシャワーヘッド10Bを、シャワーヘッド10Aよりも高い位置に配置させておく。これにより、シャワーヘッド10Aはシャワーヘッド10Bの下方に重なる状態で配置され、シャワーヘッド10Aの移動による衝突を避けること可能となる。また、基板保持部9Bに装着された基板Wの上下には、ロール型洗浄ブラシ26が配置される。   Next, as shown in FIG. 7C, the substrate W on the transfer robot 29 (see FIG. 6B) is mounted on the substrate holding part 9 </ b> B of the first cleaning chamber 5. Accordingly, the shower head 10A is also disposed above the substrate holding portion 9B. At this time, the shower head 10B whose home position is the upper part of the substrate holding part 9B of the first cleaning chamber 5 is disposed in advance at a position higher than the shower head 10A. Accordingly, the shower head 10A is arranged in a state of being overlapped below the shower head 10B, and it is possible to avoid a collision due to the movement of the shower head 10A. In addition, roll-type cleaning brushes 26 are disposed above and below the substrate W mounted on the substrate holding unit 9B.

基板保持部9Bに基板Wが装着された直後、図7(d)に示すように、シャワーヘッド10Aからの純水の供給を停止し、上記シャッター8A(前記図1参照)を開放して、シャワーヘッド10Aをホームポジションの待機室4の基板保持部9A上方に素早く戻す。これと同時に、シャワーヘッド10Bからの薬液の供給を開始し、基板保持部9Bを回転させた状態で薬液を基板Wの表面に供給しつつ、シャワーヘッド10Bを適当な位置まで下降し、ロール型洗浄ブラシ26を回転させて洗浄処理を行う。この際、シャワーヘッド10Bは、ロール型洗浄ブラシ26の動作に影響が生じない範囲で、基板保持部9Bに保持された基板Wに出来るだけ近くなるように配置することが好ましい。これにより、基板Wの表面に薬液が効率よく供給され、装置内への薬液の飛散が抑制される。   Immediately after the substrate W is mounted on the substrate holding portion 9B, as shown in FIG. 7D, the supply of pure water from the shower head 10A is stopped, and the shutter 8A (see FIG. 1) is opened. The shower head 10A is quickly returned to the upper part of the substrate holding part 9A of the standby chamber 4 at the home position. At the same time, supply of the chemical solution from the shower head 10B is started, and the shower head 10B is lowered to an appropriate position while supplying the chemical solution to the surface of the substrate W while the substrate holding portion 9B is rotated. The cleaning process is performed by rotating the cleaning brush 26. At this time, it is preferable that the shower head 10 </ b> B is disposed so as to be as close as possible to the substrate W held by the substrate holding portion 9 </ b> B within a range that does not affect the operation of the roll-type cleaning brush 26. Thereby, the chemical solution is efficiently supplied to the surface of the substrate W, and the scattering of the chemical solution into the apparatus is suppressed.

以降の工程では、シャワーヘッド10B,10Cは、図6(a)〜図7(d)を用いて説明したシャワーヘッド10Aと同様に作動する。すなわち、第1洗浄室5での基板Wの洗浄処理が終了した後、図8(e)に示すように、搬送ロボット29により、基板保持部9Bに保持された基板Wを、基板Wの表面を上方に向けた状態で第2洗浄室6に向けて水平方向に移動させる。これにともない、シャワーヘッド10Bも搬送ロボット29に搬送される基板Wと対向配置した状態で、基板Wの表面全域に薬液を供給しつつ第2洗浄室6に向けて水平方向に移動する。そして、第1洗浄室5と第2洗浄室6の間のシャッター8B(前記図1参照)を開放し、シャワーヘッド10Bと搬送ロボット29上の基板Wとを第2洗浄室6に搬入する。基板Wを搬入後、上記シャッター8Bを閉じる。   In the subsequent steps, the shower heads 10B and 10C operate in the same manner as the shower head 10A described with reference to FIGS. 6 (a) to 7 (d). That is, after the cleaning process of the substrate W in the first cleaning chamber 5 is completed, the substrate W held by the transfer robot 29 is transferred to the surface of the substrate W by the transfer robot 29 as shown in FIG. Is moved in the horizontal direction toward the second cleaning chamber 6 in a state of facing upward. Accordingly, the shower head 10 </ b> B also moves in the horizontal direction toward the second cleaning chamber 6 while supplying a chemical solution to the entire surface of the substrate W in a state of being opposed to the substrate W transferred to the transfer robot 29. Then, the shutter 8B (see FIG. 1) between the first cleaning chamber 5 and the second cleaning chamber 6 is opened, and the shower head 10B and the substrate W on the transfer robot 29 are carried into the second cleaning chamber 6. After loading the substrate W, the shutter 8B is closed.

次いで、図8(f)に示すように、搬送ロボット29(前記図8(e)参照)上の基板Wを、第2洗浄室6の基板保持部9C上に装着する。これにともない、シャワーヘッド10Bも基板保持部9Cの上方に配置される。この際、予め、第2洗浄室5の基板保持部9C上方をホームポジションとするシャワーヘッド10Cを、シャワーヘッド10Bよりも高い位置に配置させておく。また、基板保持部9Cに装着された基板Wの上下には、ロール型洗浄ブラシ26が配置される。   Next, as shown in FIG. 8 (f), the substrate W on the transfer robot 29 (see FIG. 8 (e)) is mounted on the substrate holding part 9 C of the second cleaning chamber 6. Accordingly, the shower head 10B is also disposed above the substrate holding part 9C. At this time, the shower head 10 </ b> C whose home position is above the substrate holding part 9 </ b> C of the second cleaning chamber 5 is arranged in advance at a position higher than the shower head 10 </ b> B. In addition, roll-type cleaning brushes 26 are disposed above and below the substrate W mounted on the substrate holding portion 9C.

基板保持部9Cに基板Wを装着した直後、図9(g)に示すように、シャワーヘッド10Bからの純水の供給を停止し、上記シャッター8Bを開放し、シャワーヘッド10Bをホームポジションである第1洗浄室5の基板保持部9Bの上方に素早く戻す。これと同時に、シャワーヘッド10Cからの純水の供給を開始し、基板保持部10Cを回転させた状態で、純水を基板Wの表面全域に供給しつつ、シャワーヘッド10Cを適当な位置まで下降させて、ロール型洗浄ブラシ26を回転させて洗浄処理を行う。   Immediately after mounting the substrate W on the substrate holding part 9C, as shown in FIG. 9G, the supply of pure water from the shower head 10B is stopped, the shutter 8B is opened, and the shower head 10B is at the home position. The first cleaning chamber 5 is quickly returned to above the substrate holding portion 9B. At the same time, supply of pure water from the shower head 10C is started, and the shower head 10C is lowered to an appropriate position while supplying pure water to the entire surface of the substrate W while the substrate holding portion 10C is rotated. The roll-type cleaning brush 26 is rotated to perform the cleaning process.

次に、図9(h)に示すように、搬送ロボット29により、基板保持部9Cから基板Wを、基板Wの表面を上方に向けた状態で乾燥室7に向けて水平方向に搬送する。これにともない、シャワーヘッド10Cも搬送ロボット29に搬送される基板Wと対向配置した状態で、純水を供給しつつ乾燥室7に向けて水平方向に移動させる。そして、第2洗浄室6と乾燥室7の間のシャッター8C(前記図1参照)を開放し、シャワーヘッド10Cと搬送ロボット29上の基板Wとを乾燥室7に搬入する。基板Wを搬入後、上記シャッター8Cを閉じる。   Next, as shown in FIG. 9 (h), the transport robot 29 transports the substrate W from the substrate holding portion 9C toward the drying chamber 7 in the horizontal direction with the surface of the substrate W facing upward. Accordingly, the shower head 10 </ b> C is also moved in the horizontal direction toward the drying chamber 7 while supplying pure water in a state where the shower head 10 </ b> C is opposed to the substrate W transferred to the transfer robot 29. Then, the shutter 8C (see FIG. 1) between the second cleaning chamber 6 and the drying chamber 7 is opened, and the shower head 10C and the substrate W on the transfer robot 29 are carried into the drying chamber 7. After loading the substrate W, the shutter 8C is closed.

次いで、図10(i)に示すように、搬送ロボット29(前記図9(h)参照)上の基板Wを、乾燥室7の基板保持部9D上に装着する。その後、基板保持部9Dを回転させた状態で、乾燥処理直前まで、シャワーヘッド10Cから純水を基板W上に供給する。これにより、基板Wの表面は乾燥処理直前まで液膜で覆われる。   Next, as shown in FIG. 10 (i), the substrate W on the transfer robot 29 (see FIG. 9 (h)) is mounted on the substrate holding part 9 </ b> D of the drying chamber 7. Thereafter, pure water is supplied onto the substrate W from the shower head 10 </ b> C until the substrate holding unit 9 </ b> D is rotated until immediately before the drying process. Thereby, the surface of the substrate W is covered with the liquid film until just before the drying process.

続いて、図10(j)に示すように、乾燥処理直前にシャワーヘッド10Cからの純水の供給を止めて、上記シャッター8C(前記図1参照)を開放し、シャワーヘッド10Cをホームポジションの第2洗浄室6の基板保持部9C上方まで素早く戻す。   Subsequently, as shown in FIG. 10 (j), the supply of pure water from the shower head 10C is stopped immediately before the drying process, the shutter 8C (see FIG. 1) is opened, and the shower head 10C is moved to the home position. The substrate is quickly returned to above the substrate holding part 9C in the second cleaning chamber 6.

その後、図11に示すように、上記シャッター8C(前記図1参照)を閉じ、乾燥室7を密閉する。その後、図1を用いて説明したガス供給ノズル15から例えば窒素ガスなどの不活性ガスを供給することで乾燥室7内の空気をパージし、不活性ガス雰囲気下にて基板Wの表面の乾燥処理を行う。不活性ガス雰囲気下で乾燥処理を行うことで、大気中の水分の影響を受けることを防止できるため、乾燥効率が向上する。また、大気中の酸素の影響も防止できるため、ウォーターマークの発生が確実に防止される。以上のようにして、一連の洗浄プロセスが完了する。   Thereafter, as shown in FIG. 11, the shutter 8C (see FIG. 1) is closed, and the drying chamber 7 is sealed. Thereafter, air in the drying chamber 7 is purged by supplying an inert gas such as nitrogen gas from the gas supply nozzle 15 described with reference to FIG. 1, and the surface of the substrate W is dried in an inert gas atmosphere. Process. By performing the drying treatment in an inert gas atmosphere, it is possible to prevent the influence of moisture in the air, and thus the drying efficiency is improved. Moreover, since the influence of oxygen in the atmosphere can be prevented, the generation of a watermark is reliably prevented. As described above, a series of cleaning processes is completed.

この一連の洗浄プロセスは連続して行い、例えば図7(d)を用いて説明したように、シャワーヘッド10Aは待機室4のホームポジションに戻った後に、次に表面処理を行う基板Wを待機室4の基板保持部9A上に装着することが好ましい。   This series of cleaning processes is performed continuously. For example, as described with reference to FIG. 7D, the shower head 10 </ b> A returns to the home position of the standby chamber 4 and then waits for the substrate W to be subjected to the next surface treatment. It is preferably mounted on the substrate holding part 9A of the chamber 4.

上述したような基板処理装置および基板処理方法によれば、搬送中の基板Wの表面全域に向けて液体を供給するシャワーヘッド10を備えていることから、処理室間において表面全域が液膜で覆われた状態で基板Wが搬送される。これにより、基板Wの表面にLow−k膜等の疎水性材料が露出していたとしても、搬送中の基板W表面の部分的な乾燥による大気と水と基板Wの三相界面が形成されることが防止されるため、ウォーターマークの発生を防止することが可能となる。したがって、基板Wに形成する素子の歩留まりおよび品質を向上させることができる。   According to the substrate processing apparatus and the substrate processing method as described above, since the shower head 10 that supplies the liquid toward the entire surface of the substrate W being transferred is provided, the entire surface is a liquid film between the processing chambers. The substrate W is transported in a covered state. As a result, even if a hydrophobic material such as a low-k film is exposed on the surface of the substrate W, a three-phase interface between air, water, and the substrate W is formed by partial drying of the surface of the substrate W being transferred. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of a watermark. Therefore, the yield and quality of elements formed on the substrate W can be improved.

また、搬送ロボット29により表面を上方に向けた状態で搬送される基板Wに、対向配置した状態で移動するシャワーヘッド10から薬液または純水を供給することから、基板Wの表面全域に薬液または純水を効率よく供給することができる。これにより、基板の搬送中に固定ノズルから薬液や純水を供給する場合と比較して、薬液または純水の使用量を低減させることができ、製造コストを抑制し、生産性を向上させることができる。さらに、搬送中の基板Wに対向配置した状態で移動するシャワーヘッド10から薬液または純水を供給することで、装置内への薬液や純水の飛散も抑制されるため、装置内のコンタミネーションも抑制することができる。さらに、基板の搬送中に固定ノズルから薬液や純水を供給する場合と比較して、装置内のミストの発生も抑制されるため、ミストの付着によるウォーターマークの発生を防止することができる。   Further, since the chemical solution or pure water is supplied from the shower head 10 that moves in a state of being opposed to the substrate W that is transported with the surface facing upward by the transport robot 29, the chemical solution or pure water is supplied to the entire surface of the substrate W. Pure water can be supplied efficiently. As a result, compared to the case where chemical solution or pure water is supplied from the fixed nozzle during substrate transport, the amount of chemical solution or pure water used can be reduced, manufacturing costs can be suppressed, and productivity can be improved. Can do. Further, since the chemical liquid or pure water is supplied from the shower head 10 that moves in a state of being opposed to the substrate W being transferred, the chemical liquid and pure water are prevented from scattering into the apparatus. Can also be suppressed. Furthermore, since generation of mist in the apparatus is suppressed as compared with the case where chemical solution or pure water is supplied from the fixed nozzle during the conveyance of the substrate, generation of watermark due to adhesion of mist can be prevented.

なお、本実施形態では、シャワーヘッド10Aから純水、シャワーヘッド10Bから薬液、シャワーヘッド10Cから純水が供給される例について説明したが、シャワーヘッド10から供給される液体に界面活性剤を含有させてもよい。これにより、基板Wの表面が疎水性材料で構成されていたとしても、基板Wの表面全域を確実に液膜で覆うことができるため、好ましい。この際、界面活性剤としては、例えばアニオン性、カチオン性、両性、非イオン性界面活性剤、又はこれらを組み合わせたものを、0.0001〜0.1wt%の濃度で用いることとする。また、シャワーヘッド10から供給される液体には、基板W表面に露出されるCu配線の腐食を防止するために、ベンゾトリアゾール(BTA)等の防食剤を添加してもよい。   In this embodiment, the example in which pure water is supplied from the shower head 10A, chemical liquid from the shower head 10B, and pure water is supplied from the shower head 10C has been described. However, the liquid supplied from the shower head 10 contains a surfactant. You may let them. Thereby, even if the surface of the substrate W is made of a hydrophobic material, the entire surface of the substrate W can be reliably covered with the liquid film, which is preferable. In this case, as the surfactant, for example, an anionic, cationic, amphoteric, nonionic surfactant, or a combination thereof is used at a concentration of 0.0001 to 0.1 wt%. Further, an anticorrosive agent such as benzotriazole (BTA) may be added to the liquid supplied from the shower head 10 in order to prevent corrosion of Cu wiring exposed on the surface of the substrate W.

さらに、本実施形態の基板処理方法では、各シャワーヘッド10から供給される液体が1つに固定されている例について説明したが、途中で供給する液体を切り換えてもよい。例えば、図7(d)〜図8(e)を用いて説明した工程において、第1洗浄室5にてシャワーヘッド10Bから薬液を供給して基板Wの表面を洗浄した後、純水リンスを行う第2洗浄室6に搬送する際に、シャワーヘッド10Bから供給される液体を薬液から純水に切り替え、搬送中の基板Wの表面全域に純水を供給してもよい。   Furthermore, in the substrate processing method of the present embodiment, the example in which the liquid supplied from each shower head 10 is fixed to one has been described, but the liquid supplied in the middle may be switched. For example, in the process described with reference to FIGS. 7D to 8E, after cleaning the surface of the substrate W by supplying a chemical solution from the shower head 10 </ b> B in the first cleaning chamber 5, pure water rinsing is performed. When transporting to the second cleaning chamber 6 to be performed, the liquid supplied from the shower head 10B may be switched from chemical to pure water, and pure water may be supplied to the entire surface of the substrate W being transported.

本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するための全体構成図である。1 is an overall configuration diagram for explaining an embodiment of a substrate processing apparatus of the present invention. 本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するための基板保持部の平面図(a)および断面図(b)である。It is the top view (a) and sectional drawing (b) of the substrate holding part for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing apparatus of this invention. 本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するためのシャワーヘッドの断面図(a)およびシャワーヘッド先端の平面図(b)である。It is sectional drawing (a) of the shower head for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing apparatus of this invention, and the top view (b) of the shower head front-end | tip. 本発明の基板処理装置に係る実施形態を説明するためのロール型洗浄ブラシの動作を説明する断面工程図である。It is sectional process drawing explaining operation | movement of the roll type | mold washing brush for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing apparatus of this invention. 本発明の基板処理装置に係る実施形態の要部を説明するための平面図(a)および断面図(b)である。It is the top view (a) and sectional drawing (b) for demonstrating the principal part of embodiment which concerns on the substrate processing apparatus of this invention. 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その1)。It is the top view and sectional view for explaining the embodiment concerning the substrate processing method of the present invention (the 1). 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その2)。It is the top view and sectional drawing for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing method of this invention (the 2). 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その3)。It is the top view and sectional drawing for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing method of this invention (the 3). 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その4)。It is the top view and sectional drawing for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing method of this invention (the 4). 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その5)。It is the top view and sectional drawing for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing method of this invention (the 5). 本発明の基板処理方法に係る実施形態を説明するための平面図および断面図である(その6)。It is the top view and sectional drawing for demonstrating embodiment which concerns on the substrate processing method of this invention (the 6). 従来の基板処理装置および基板処理方法を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the conventional substrate processing apparatus and the substrate processing method. 従来の基板処理装置および基板処理方法の課題を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the subject of the conventional substrate processing apparatus and a substrate processing method.

符号の説明Explanation of symbols

1…CMP装置(基板処理装置)、4…待機室、5…第1洗浄室、6…第2洗浄室、7…乾燥室、10(10A,10B,10C)…シャワーヘッド(ノズル)、29…搬送ロボット(搬送手段)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CMP apparatus (substrate processing apparatus), 4 ... Standby chamber, 5 ... 1st cleaning chamber, 6 ... 2nd cleaning chamber, 7 ... Drying chamber, 10 (10A, 10B, 10C) ... Shower head (nozzle), 29 ... Transport robot (transport means)

Claims (7)

基板の表面に処理を行う複数の処理室と、
前記複数の処理室間において前記基板の表面を上方に向けた状態で前記基板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記基板に対向配置した状態で移動しつつ、前記基板の表面全域に向けて液体を供給するノズルとを備えた
ことを特徴とする基板処理装置。
A plurality of processing chambers for processing the surface of the substrate;
Conveying means for conveying the substrate with the surface of the substrate facing upward between the plurality of processing chambers;
A substrate processing apparatus comprising: a nozzle that supplies a liquid toward the entire surface of the substrate while moving in a state of being opposed to the substrate conveyed by the conveying means.
前記処理室では、前記ノズルから供給される液体により、前記基板の表面処理が行なわれる
ことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a surface treatment of the substrate is performed by the liquid supplied from the nozzle in the processing chamber.
前記ノズルはシャワー形状である
ことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the nozzle has a shower shape.
前記ノズルを複数備えており、
複数の前記ノズルは、各処理室で順次シフトして移動するように構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
A plurality of the nozzles;
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of nozzles are configured to sequentially shift and move in each processing chamber.
基板の表面に処理を行う複数の工程を有する基板処理方法において、
各工程間に、前記基板を上方に向けて移動させるとともに、前記基板と対向配置した状態で移動するノズルから前記基板の表面全域に液体を供給する
ことを特徴とする基板処理方法。
In a substrate processing method having a plurality of steps of processing the surface of a substrate,
The substrate processing method, wherein the substrate is moved upward between the steps, and a liquid is supplied to the entire surface of the substrate from a nozzle that moves while being opposed to the substrate.
前記基板の表面が疎水性材料で構成されている
ことを特徴とする請求項5記載の基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 5, wherein a surface of the substrate is made of a hydrophobic material.
前記液体には界面活性剤が含有されている
ことを特徴とする請求項5記載の基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 5, wherein the liquid contains a surfactant.
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