JP7720208B2 - SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD - Google Patents
SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHODInfo
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Description
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
基板を処理する基板処理装置が知られている。基板処理装置は、半導体基板の処理に好適に用いられる。典型的には、基板処理装置は、薬液の処理液等を用いて基板を処理する。 Substrate processing apparatuses for processing substrates are known. Substrate processing apparatuses are suitable for processing semiconductor substrates. Typically, substrate processing apparatuses process substrates using chemical processing liquids, etc.
基板を処理する際に、基板にパーティクルが残存すると、基板の特性に影響することがある。このため、混合流体を用いて、基板上のパーティクルを除去することが検討されている(特許文献1参照)。特許文献1の基板処理方法では、2流体ノズルにおいて、加圧された気体と薬液とを混合することによって形成されたミストを基板に吐出することにより、基板上のパーティクルを除去する。 When processing a substrate, if particles remain on the substrate, this can affect the characteristics of the substrate. For this reason, the use of a mixed fluid to remove particles from the substrate has been studied (see Patent Document 1). In the substrate processing method of Patent Document 1, particles on the substrate are removed by ejecting a mist formed by mixing pressurized gas and a chemical liquid in a two-fluid nozzle onto the substrate.
近年、基板の微細加工はますます進んでおり、パーティクルのサイズも小さくなる傾向がある。しかしながら、特許文献1の基板処理方法では、除去対象のパーティクルが小さいと、パーティクルを充分に除去できないことがある。 In recent years, microfabrication of substrates has become increasingly advanced, and particle sizes are also becoming smaller. However, with the substrate processing method of Patent Document 1, if the particles to be removed are small, the particles may not be sufficiently removed.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板上の比較的小さい除去対象物を充分に除去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にある。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a substrate processing apparatus and substrate processing method that can sufficiently remove relatively small objects to be removed from a substrate.
本発明の一局面によれば、基板処理装置は、基板を水平方向に保持して前記基板を回転させる基板保持回転機構と、前記基板保持回転機構に保持された前記基板に磁性流体を供給する磁性流体供給部と、前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加部と、前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給部と、前記基板保持回転機構、前記磁性流体供給部、前記磁力印加部および前記リンス液供給部を制御する制御部とを備える。 According to one aspect of the present invention, a substrate processing apparatus includes a substrate holding and rotating mechanism that holds a substrate in a horizontal orientation and rotates the substrate; a magnetic fluid supply unit that supplies a magnetic fluid to the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism; a magnetic force application unit that applies a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate; a rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid to the substrate to remove the magnetic fluid from the substrate; and a control unit that controls the substrate holding and rotating mechanism, the magnetic fluid supply unit, the magnetic force application unit, and the rinse liquid supply unit.
ある実施形態では、前記磁性流体供給部は、前記磁性流体として磁性イオン液体を供給する。 In one embodiment, the magnetic fluid supply unit supplies a magnetic ionic liquid as the magnetic fluid.
ある実施形態では、前記磁力印加部は、磁力を発生する磁力発生体と、前記磁力発生体を移動させる移動機構とを備える。前記制御部は、前記磁性流体供給部が前記基板に前記磁性流体を供給する間に前記磁力発生体が前記基板に近づくように前記磁性流体供給部および前記移動機構を制御する。 In one embodiment, the magnetic force application unit includes a magnetic force generator that generates a magnetic force and a movement mechanism that moves the magnetic force generator. The control unit controls the magnetic fluid supply unit and the movement mechanism so that the magnetic force generator approaches the substrate while the magnetic fluid supply unit supplies the magnetic fluid to the substrate.
ある実施形態では、前記制御部は、前記磁力発生体が前記基板に対して0.1mm以上10mm以下の距離に位置するように前記移動機構を制御する。 In one embodiment, the control unit controls the movement mechanism so that the magnetic force generator is positioned at a distance of 0.1 mm or more and 10 mm or less from the substrate.
ある実施形態では、前記基板処理装置は、液体および気体が混合した混合流体を前記基板に供給する混合流体供給部をさらに備える。 In one embodiment, the substrate processing apparatus further includes a mixed fluid supply unit that supplies a mixed fluid of liquid and gas to the substrate.
ある実施形態では、前記制御部は、前記磁性流体供給部が前記基板に前記磁性流体を供給する前に前記混合流体供給部が前記基板に前記混合流体を供給するように前記混合流体供給部を制御する。 In one embodiment, the control unit controls the mixed fluid supply unit so that the mixed fluid supply unit supplies the mixed fluid to the substrate before the magnetic fluid supply unit supplies the magnetic fluid to the substrate.
本発明の別の局面によれば、基板処理方法は、基板を水平方向に保持する基板保持工程と、前記基板保持工程において保持された前記基板を回転させる基板回転工程と、前記基板回転工程において回転する基板に磁性流体を供給する磁性流体供給工程と、前記磁性流体供給工程において前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加工程と、前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給工程とを包含する。 According to another aspect of the present invention, a substrate processing method includes a substrate holding step of holding a substrate in a horizontal direction, a substrate rotation step of rotating the substrate held in the substrate holding step, a magnetic fluid supply step of supplying a magnetic fluid to the substrate rotating in the substrate rotation step, a magnetic force application step of applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate in the magnetic fluid supply step, and a rinse liquid supply step of removing the magnetic fluid from the substrate by supplying a rinse liquid to the substrate.
ある実施形態では、前記磁性流体供給工程は、前記磁性流体として磁性イオン液体を供給する工程を含む。 In one embodiment, the magnetic fluid supplying step includes a step of supplying a magnetic ionic liquid as the magnetic fluid.
ある実施形態では、前記磁力印加工程は、前記磁性流体供給工程において前記基板に前記磁性流体を供給する間に磁力発生体を前記基板に近づくように移動させる移動工程と、前記移動工程において前記基板を移動した後に前記磁力発生体が磁力を発生する磁力発生工程とを含む。 In one embodiment, the magnetic force application step includes a moving step in which a magnetic force generator is moved closer to the substrate while the magnetic fluid is being supplied to the substrate in the magnetic fluid supplying step, and a magnetic force generating step in which the magnetic force generator generates a magnetic force after the substrate has been moved in the moving step.
ある実施形態では、前記移動工程において、前記磁力発生体は前記基板に対して0.1mm以上10mm以下の距離に移動する。 In one embodiment, during the moving step, the magnetic force generator moves a distance of 0.1 mm or more and 10 mm or less relative to the substrate.
ある実施形態では、前記基板処理方法は、液体および気体が混合した混合流体を前記基板に供給する混合流体供給工程をさらに包含する。 In one embodiment, the substrate processing method further includes a mixed fluid supplying step of supplying a mixed fluid of a liquid and a gas to the substrate.
ある実施形態では、前記混合流体供給工程は、前記磁性流体供給工程において前記基板に前記磁性流体を供給する前に、前記基板に前記混合流体を供給する。 In one embodiment, the mixed fluid supplying step supplies the mixed fluid to the substrate before the magnetic fluid is supplied to the substrate in the magnetic fluid supplying step.
本発明によれば、基板上の比較的小さい除去対象物を充分に除去できる。 The present invention allows for sufficient removal of relatively small objects on a substrate.
以下、図面を参照して、本発明による基板処理装置および基板処理方法の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を記載することがある。典型的には、X軸およびY軸は水平方向に平行であり、Z軸は鉛直方向に平行である。 Embodiments of a substrate processing apparatus and a substrate processing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in the drawings, identical or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and descriptions thereof will not be repeated. Note that, in this specification, to facilitate understanding of the invention, mutually orthogonal X-, Y-, and Z-axes may be described. Typically, the X- and Y-axes are parallel to the horizontal direction, and the Z-axis is parallel to the vertical direction.
まず、図1を参照して、本実施形態の基板処理装置100を備えた基板処理システム10を説明する。図1は、基板処理システム10の模式的な平面図である。 First, a substrate processing system 10 equipped with a substrate processing apparatus 100 according to this embodiment will be described with reference to Figure 1. Figure 1 is a schematic plan view of the substrate processing system 10.
図1に示すように、基板処理システム10は、複数の基板処理装置100を備える。基板処理装置100は、基板Wを処理する。基板処理装置100は、基板Wに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも1つを行うように基板Wを処理する。 As shown in FIG. 1, the substrate processing system 10 includes a plurality of substrate processing apparatuses 100. The substrate processing apparatuses 100 process substrates W. The substrate processing apparatuses 100 process the substrates W by performing at least one of etching, surface treatment, property imparting, treatment film formation, removal of at least a portion of a film, and cleaning.
基板Wは、半導体基板として用いられる。基板Wは、半導体ウエハを含む。例えば、基板Wは略円板状である。ここでは、基板処理装置100は、基板Wを一枚ずつ処理する。 The substrate W is used as a semiconductor substrate. The substrate W includes a semiconductor wafer. For example, the substrate W is approximately disk-shaped. Here, the substrate processing apparatus 100 processes the substrates W one by one.
図1に示すように、基板処理システム10は、複数の基板処理装置100に加えて、流体キャビネット10Aと、流体ボックス10Bと、複数のロードポートLPと、インデクサーロボットIRと、センターロボットCRと、制御装置20とを備える。制御装置20は、ロードポートLP、インデクサーロボットIR、センターロボットCRおよび基板処理装置100を制御する。 As shown in FIG. 1, the substrate processing system 10 includes, in addition to multiple substrate processing apparatuses 100, a fluid cabinet 10A, a fluid box 10B, multiple load ports LP, an indexer robot IR, a center robot CR, and a controller 20. The controller 20 controls the load ports LP, indexer robot IR, center robot CR, and substrate processing apparatuses 100.
ロードポートLPの各々は、複数枚の基板Wを積層して収容する。インデクサーロボットIRは、ロードポートLPとセンターロボットCRとの間で基板Wを搬送する。なお、インデクサーロボットIRとセンターロボットCRとの間に、基板Wを一時的に載置する設置台(パス)を設けて、インデクサーロボットIRとセンターロボットCRとの間で設置台を介して間接的に基板Wを受け渡しする装置構成としてもよい。センターロボットCRは、インデクサーロボットIRと基板処理装置100との間で基板Wを搬送する。基板処理装置100の各々は、基板Wに液体を吐出して、基板Wを処理する。液体は、磁性流体およびリンス液を含む。または、液体は、他の液体を含んでもよい。流体キャビネット10Aは、液体を収容する。なお、流体キャビネット10Aは、気体を収容してもよい。 Each load port LP accommodates multiple stacked substrates W. The indexer robot IR transports substrates W between the load port LP and the center robot CR. A placement stage (path) on which substrates W are temporarily placed may be provided between the indexer robot IR and the center robot CR, allowing substrates W to be transferred indirectly between the indexer robot IR and the center robot CR via the placement stage. The center robot CR transports substrates W between the indexer robot IR and the substrate processing apparatus 100. Each substrate processing apparatus 100 processes substrates W by discharging liquid onto them. The liquid includes a magnetic fluid and a rinse liquid. Alternatively, the liquid may include other liquids. The fluid cabinet 10A contains liquid. The fluid cabinet 10A may contain gas.
複数の基板処理装置100は、平面視においてセンターロボットCRを取り囲むように配置された複数のタワーTW(図1では4つのタワーTW)を形成している。各タワーTWは、上下に積層された複数の基板処理装置100(図1では3つの基板処理装置100)を含む。流体ボックス10Bは、それぞれ、複数のタワーTWに対応している。流体キャビネット10A内の液体は、いずれかの流体ボックス10Bを介して、流体ボックス10Bに対応するタワーTWに含まれる全ての基板処理装置100に供給される。また、流体キャビネット10A内の気体は、いずれかの流体ボックス10Bを介して、流体ボックス10Bに対応するタワーTWに含まれる全ての基板処理装置100に供給される。 The multiple substrate processing apparatuses 100 form multiple towers TW (four towers TW in FIG. 1) arranged to surround the center robot CR in a plan view. Each tower TW includes multiple substrate processing apparatuses 100 stacked vertically (three substrate processing apparatuses 100 in FIG. 1). Each fluid box 10B corresponds to one of the multiple towers TW. Liquid in the fluid cabinet 10A is supplied via one of the fluid boxes 10B to all of the substrate processing apparatuses 100 included in the tower TW corresponding to the fluid box 10B. Gas in the fluid cabinet 10A is supplied via one of the fluid boxes 10B to all of the substrate processing apparatuses 100 included in the tower TW corresponding to the fluid box 10B.
制御装置20は、基板処理システム10の各種動作を制御する。制御装置20は、制御部22および記憶部24を含む。制御部22は、プロセッサーを有する。制御部22は、例えば、中央処理演算機(Central Processing Unit:CPU)を有する。または、制御部22は、汎用演算機を有してもよい。 The control device 20 controls various operations of the substrate processing system 10. The control device 20 includes a control unit 22 and a memory unit 24. The control unit 22 has a processor. The control unit 22 has, for example, a central processing unit (CPU). Alternatively, the control unit 22 may have a general-purpose computer.
記憶部24は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび/またはハードディスクドライブである。記憶部24はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部22は、記憶部24の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板処理動作を実行する。 The memory unit 24 includes a main memory device and an auxiliary memory device. The main memory device is, for example, a semiconductor memory. The auxiliary memory device is, for example, a semiconductor memory and/or a hard disk drive. The memory unit 24 may also include removable media. The control unit 22 executes computer programs stored in the memory unit 24 to perform substrate processing operations.
記憶部24は、また、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Wの処理内容および処理手順を規定する。 The memory unit 24 also stores data and computer programs. The data includes recipe data. The recipe data includes information indicating multiple recipes. Each of the multiple recipes specifies the processing content and processing procedure for the substrate W.
次に、図2を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図2は、基板処理装置100の模式図である。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figure 2. Figure 2 is a schematic diagram of the substrate processing apparatus 100.
基板処理装置100は、チャンバー110と、基板保持回転機構120と、磁性流体供給部130と、リンス液供給部140と、磁力印加部150とを備える。チャンバー110は、基板Wを収容する。また、チャンバー110は、基板保持回転機構120と、磁性流体供給部130、リンス液供給部140および磁力印加部150の少なくとも一部とを収容する。 The substrate processing apparatus 100 includes a chamber 110, a substrate holding and rotating mechanism 120, a magnetic fluid supply unit 130, a rinse liquid supply unit 140, and a magnetic force application unit 150. The chamber 110 accommodates a substrate W. The chamber 110 also accommodates the substrate holding and rotating mechanism 120 and at least a portion of the magnetic fluid supply unit 130, the rinse liquid supply unit 140, and the magnetic force application unit 150.
チャンバー110は、内部空間を有する略箱形状である。チャンバー110は、基板Wを収容する。ここでは、基板処理装置100は、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型であり、チャンバー110には基板Wが1枚ずつ収容される。基板Wは、チャンバー110内に収容され、チャンバー110内で処理される。 The chamber 110 is roughly box-shaped and has an internal space. The chamber 110 accommodates substrates W. Here, the substrate processing apparatus 100 is a single-wafer type that processes substrates W one by one, and the chamber 110 accommodates substrates W one by one. The substrates W are accommodated in the chamber 110 and processed within the chamber 110.
基板保持回転機構120は、基板Wを保持する。基板保持回転機構120は、基板Wの上面(表面)Waを上方に向け、基板Wの裏面(下面)Wbを鉛直下方に向くように基板Wを水平に保持する。また、基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で基板Wを回転させる。基板Wの上面Waは、平坦化されてもよい。または、基板Wの上面Waには、ラインおよびスペースが設けられてもよく、リセスの設けられたピラー状の積層構造が設けられてもよい。基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で基板Wを回転させる。 The substrate holding and rotation mechanism 120 holds the substrate W. The substrate holding and rotation mechanism 120 holds the substrate W horizontally so that the top surface (front surface) Wa of the substrate W faces upward and the back surface (bottom surface) Wb of the substrate W faces vertically downward. The substrate holding and rotation mechanism 120 also rotates the substrate W while holding it. The top surface Wa of the substrate W may be flattened. Alternatively, the top surface Wa of the substrate W may be provided with lines and spaces, or may have a pillar-shaped stacked structure with recesses. The substrate holding and rotation mechanism 120 rotates the substrate W while holding it.
例えば、基板保持回転機構120は、基板Wの端部を挟持する挟持式であってもよい。あるいは、基板保持回転機構120は、基板Wを裏面Wbから保持する任意の機構を有してもよい。例えば、基板保持回転機構120は、バキューム式であってもよい。この場合、基板保持回転機構120は、非デバイス形成面である基板Wの裏面Wbの中央部を上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持する。あるいは、基板保持回転機構120は、複数のチャックピンを基板Wの周端面に接触させる挟持式とバキューム式とを組み合わせてもよい。 For example, the substrate holding and rotating mechanism 120 may be a clamping type that clamps the edge of the substrate W. Alternatively, the substrate holding and rotating mechanism 120 may have any mechanism that holds the substrate W from its back surface Wb. For example, the substrate holding and rotating mechanism 120 may be a vacuum type. In this case, the substrate holding and rotating mechanism 120 holds the substrate W horizontally by adsorbing the central portion of the back surface Wb of the substrate W, which is the non-device formation surface, to its upper surface. Alternatively, the substrate holding and rotating mechanism 120 may be a combination of a clamping type that brings multiple chuck pins into contact with the peripheral edge surface of the substrate W, and a vacuum type.
例えば、基板保持回転機構120は、スピンベース121と、チャック部材122と、シャフト123と、電動モーター124と、ハウジング125とを含む。チャック部材122は、スピンベース121に設けられる。チャック部材122は、基板Wをチャックする。典型的には、スピンベース121には、複数のチャック部材122が設けられる。 For example, the substrate holding and rotating mechanism 120 includes a spin base 121, a chuck member 122, a shaft 123, an electric motor 124, and a housing 125. The chuck member 122 is provided on the spin base 121. The chuck member 122 chucks the substrate W. Typically, the spin base 121 is provided with multiple chuck members 122.
シャフト123は、中空軸である。シャフト123は、回転軸Axに沿って鉛直方向に延びている。シャフト123の上端には、スピンベース121が結合されている。基板Wは、スピンベース121の上方に載置される。 The shaft 123 is a hollow shaft. The shaft 123 extends vertically along the rotation axis Ax. The spin base 121 is connected to the upper end of the shaft 123. The substrate W is placed above the spin base 121.
スピンベース121は、円板状である。チャック部材122は、基板Wを水平に支持する。シャフト123は、スピンベース121の中央部から下方に延びる。電動モーター124は、シャフト123に回転力を与える。電動モーター124は、シャフト123を回転方向に回転させることにより、回転軸Axを中心に基板Wおよびスピンベース121を回転させる。ハウジング125は、シャフト123および電動モーター124を取り囲んでいる。 The spin base 121 is disk-shaped. The chuck member 122 supports the substrate W horizontally. The shaft 123 extends downward from the center of the spin base 121. The electric motor 124 applies rotational force to the shaft 123. The electric motor 124 rotates the shaft 123 in a rotational direction, thereby rotating the substrate W and spin base 121 around the rotation axis Ax. The housing 125 surrounds the shaft 123 and the electric motor 124.
磁性流体供給部130は、基板Wに磁性流体を供給する。典型的には、磁性流体供給部130は、基板保持回転機構120に保持された基板Wの上面Waに磁性流体を供給する。 The magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W. Typically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the upper surface Wa of the substrate W held by the substrate holding and rotation mechanism 120.
磁性流体は、磁性を有する。磁性流体は、磁力の印加によって作用する。 Magnetic fluids have magnetic properties. They act when magnetic force is applied.
磁性流体は、磁性イオン液体であることが好ましい。磁性流体が磁性イオン液体であることにより、基板を室温で処理できる。 The magnetic fluid is preferably a magnetic ionic liquid. By using a magnetic ionic liquid as the magnetic fluid, the substrate can be processed at room temperature.
典型的には、磁性イオン液体は、強磁性体である。例えば、磁性イオン液体は、軟磁性体である。 Typically, magnetic ionic liquids are ferromagnetic. For example, magnetic ionic liquids are soft magnetic materials.
典型的には、磁性流体として、1-アルキル-3-メチルイミダゾリウム-X(X=FeCl4、FeBr4、Fe2Cl7、Fe2Br7)が挙げられる。例えば、磁性流体は、イオン液体を構成する典型的な陽イオンである1-アルキル-3-メチルイミダゾリウムと、典型的な磁性陰イオンである塩化鉄(III)酸イオンとから構成される。 A typical example of a magnetic fluid is 1-alkyl-3-methylimidazolium-X (X = FeCl 4 , FeBr 4 , Fe 2 Cl 7 , or Fe 2 Br 7 ). For example, a magnetic fluid is composed of 1-alkyl-3-methylimidazolium, a typical cation constituting an ionic liquid, and ferric chloride, a typical magnetic anion.
例えば、磁性流体として、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラート(1-Butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate:bmim[FeCl4])を用いてもよい。あるいは、磁性流体として、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラクロロフェラート(1-Etyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate:emim[FeCl4])を用いてもよい。 For example, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate (bmim[FeCl 4 ]) may be used as the magnetic fluid, or 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate (emim[FeCl 4 ]) may be used as the magnetic fluid.
磁性流体供給部130は、配管132と、バルブ134と、ノズル136と、移動機構138とを含む。配管132には、供給源から磁性流体が供給される。バルブ134は、配管132内の流路を開閉する。ノズル136は、配管132に接続される。ノズル136は、基板Wの上面Waに磁性流体を吐出する。ノズル136は、基板Wに対して移動可能に構成されていることが好ましい。 The magnetic fluid supply unit 130 includes a pipe 132, a valve 134, a nozzle 136, and a movement mechanism 138. The pipe 132 is supplied with magnetic fluid from a supply source. The valve 134 opens and closes the flow path within the pipe 132. The nozzle 136 is connected to the pipe 132. The nozzle 136 ejects the magnetic fluid onto the upper surface Wa of the substrate W. It is preferable that the nozzle 136 be configured to be movable relative to the substrate W.
移動機構138は、水平方向および鉛直方向にノズル136を移動させる。詳しくは、移動機構138は、鉛直方向に延びる回転軸線を中心として周方向に沿ってノズル136を移動させる。また、移動機構138は、ノズル136を鉛直方向に昇降させる。 The movement mechanism 138 moves the nozzle 136 in the horizontal and vertical directions. Specifically, the movement mechanism 138 moves the nozzle 136 in the circumferential direction around a rotation axis extending in the vertical direction. The movement mechanism 138 also raises and lowers the nozzle 136 in the vertical direction.
移動機構138は、アーム138aと、軸部138bと、駆動部138cとを有する。アーム138aは、水平方向に沿って延びる。ノズル136は、アーム138aの先端部に配置される。ノズル136は、チャック部材122に保持されている基板Wの上面Waに向けて磁性流体を供給できる姿勢で、アーム138aの先端部に配置される。詳しくは、ノズル136は、アーム138aの先端部に結合されて、アーム138aから下方に突出する。アーム138aの基端部は、軸部138bに結合する。軸部138bは、鉛直方向に沿って延びる。 The movement mechanism 138 has an arm 138a, a shaft 138b, and a drive unit 138c. The arm 138a extends horizontally. The nozzle 136 is disposed at the tip of the arm 138a. The nozzle 136 is disposed at the tip of the arm 138a in a position that allows it to supply magnetic fluid toward the upper surface Wa of the substrate W held by the chuck member 122. More specifically, the nozzle 136 is connected to the tip of the arm 138a and protrudes downward from the arm 138a. The base end of the arm 138a is connected to the shaft 138b. The shaft 138b extends vertically.
駆動部138cは、回転駆動機構と、昇降駆動機構とを有する。駆動部138cの回転駆動機構は、回転軸線を中心として軸部138bを回転させて、軸部138bを中心にアーム138aを水平面に沿って旋回させる。その結果、ノズル136が水平面に沿って移動する。詳しくは、ノズル136は、軸部138bの周りを周方向に沿って移動する。駆動部138cの回転駆動機構は、例えば、正逆回転可能なモーターを含む。 The drive unit 138c has a rotation drive mechanism and an elevation drive mechanism. The rotation drive mechanism of the drive unit 138c rotates the shaft 138b around the rotation axis, causing the arm 138a to pivot along a horizontal plane around the shaft 138b. As a result, the nozzle 136 moves along the horizontal plane. More specifically, the nozzle 136 moves in the circumferential direction around the shaft 138b. The rotation drive mechanism of the drive unit 138c includes, for example, a motor that can rotate forward and backward.
駆動部138cの昇降駆動機構は、軸部138bを鉛直方向に昇降させる。駆動部138cの昇降駆動機構が軸部138bを昇降させることにより、ノズル136が鉛直方向に昇降する。駆動部138cの昇降駆動機構は、モーター等の駆動源および昇降機構を有しており、駆動源によって昇降機構を駆動して、軸部138bを上昇または下降させる。昇降機構は、例えば、ラック・ピニオン機構またはボールねじを含む。 The lifting drive mechanism of the drive unit 138c raises and lowers the shaft 138b in the vertical direction. When the lifting drive mechanism of the drive unit 138c raises and lowers the shaft 138b, the nozzle 136 rises and lowers in the vertical direction. The lifting drive mechanism of the drive unit 138c has a drive source such as a motor and a lifting mechanism, and the drive source drives the lifting mechanism to raise or lower the shaft 138b. The lifting mechanism includes, for example, a rack and pinion mechanism or a ball screw.
典型的には、磁性流体供給部130が基板Wに磁性流体を供給する間、基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で回転させる。このため、磁性流体供給部130から基板Wに供給された磁性流体は、基板W上において径方向外側に流れる。 Typically, while the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W, the substrate holding and rotation mechanism 120 holds and rotates the substrate W. As a result, the magnetic fluid supplied to the substrate W from the magnetic fluid supply unit 130 flows radially outward on the substrate W.
磁性流体が基板W上において径方向外側に流れる速度は、基板保持回転機構120によって制御できる。基板保持回転機構120による基板Wの回転速度を増加させることにより、磁性流体が基板W上において径方向外側に流れる速度を増加できる。また、基板保持回転機構120による基板Wの回転速度を低下させることにより、磁性流体が基板W上において径方向外側に流れる速度を低下できる。 The speed at which the magnetic fluid flows radially outward on the substrate W can be controlled by the substrate holding and rotation mechanism 120. By increasing the rotation speed of the substrate W by the substrate holding and rotation mechanism 120, the speed at which the magnetic fluid flows radially outward on the substrate W can be increased. Furthermore, by decreasing the rotation speed of the substrate W by the substrate holding and rotation mechanism 120, the speed at which the magnetic fluid flows radially outward on the substrate W can be decreased.
リンス液供給部140は、基板Wにリンス液を供給する。基板Wにリンス液を供給することで、基板Wはリンス処理される。リンス液は、例えば、純水(脱イオン水:Deionzied Water)である。なお、リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、IPA(イソプロピルアルコール)、および希釈濃度(例えば、10~100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。 The rinse liquid supply unit 140 supplies rinse liquid to the substrate W. By supplying rinse liquid to the substrate W, the substrate W is rinsed. The rinse liquid is, for example, pure water (deionized water). Note that the rinse liquid is not limited to pure water, and may be any of carbonated water, electrolytic ionized water, hydrogen water, ozone water, IPA (isopropyl alcohol), and hydrochloric acid water with a diluted concentration (for example, approximately 10 to 100 ppm).
リンス液供給部140は、配管142と、バルブ144と、ノズル146と、移動機構148とを含む。配管142には、供給源からリンス液が供給される。バルブ144は、配管142内の流路を開閉する。ノズル146は、配管142に接続される。ノズル146は、基板Wの上面Waにリンス液を吐出する。ノズル146は、基板Wに対して移動可能に構成されていることが好ましい。 The rinse liquid supply unit 140 includes a pipe 142, a valve 144, a nozzle 146, and a movement mechanism 148. Rinse liquid is supplied to the pipe 142 from a supply source. The valve 144 opens and closes the flow path within the pipe 142. The nozzle 146 is connected to the pipe 142. The nozzle 146 ejects the rinse liquid onto the upper surface Wa of the substrate W. It is preferable that the nozzle 146 be configured to be movable relative to the substrate W.
典型的には、リンス液供給部140が基板Wにリンス液を供給する間、基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で回転する。基板Wの回転により、リンス液供給部140から基板Wに供給されたリンス液は、基板W上において径方向外側に流れる。 Typically, while the rinse liquid supply unit 140 supplies rinse liquid to the substrate W, the substrate holding and rotation mechanism 120 rotates while holding the substrate W. As the substrate W rotates, the rinse liquid supplied to the substrate W from the rinse liquid supply unit 140 flows radially outward on the substrate W.
リンス液が基板W上において径方向外側に流れる速度は、基板保持回転機構120によって制御できる。基板保持回転機構120による基板Wの回転速度を増加させることにより、リンス液が基板W上において径方向外側に流れる速度を増加できる。また、基板保持回転機構120による基板Wの回転速度を低下させることにより、リンス液が基板W上において径方向外側に流れる速度を低下できる。 The speed at which the rinse liquid flows radially outward on the substrate W can be controlled by the substrate holding and rotation mechanism 120. By increasing the rotation speed of the substrate W by the substrate holding and rotation mechanism 120, the speed at which the rinse liquid flows radially outward on the substrate W can be increased. Furthermore, by decreasing the rotation speed of the substrate W by the substrate holding and rotation mechanism 120, the speed at which the rinse liquid flows radially outward on the substrate W can be decreased.
移動機構148は、アーム148aと、軸部148bと、駆動部148cとを有する。移動機構148のアーム148a、軸部148bおよび駆動部148cは、移動機構138のアーム138a、軸部138bおよび駆動部138cと同様の構成を有する。このため、アーム148a、軸部148bおよび駆動部148cの詳細な説明を省略する。 The movement mechanism 148 has an arm 148a, a shaft 148b, and a drive unit 148c. The arm 148a, shaft 148b, and drive unit 148c of the movement mechanism 148 have the same configuration as the arm 138a, shaft 138b, and drive unit 138c of the movement mechanism 138. Therefore, a detailed description of the arm 148a, shaft 148b, and drive unit 148c will be omitted.
磁力印加部150は、基板Wに磁力を印加する。典型的には、磁性流体供給部130から供給された磁性流体が基板W上にある場合、磁力印加部150は、基板Wに磁力を印加する。磁力印加部150が基板Wに磁力を印加することにより、基板W上の除去対象物が磁性流体中に浮遊する。 The magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the substrate W. Typically, when the magnetic fluid supplied from the magnetic fluid supply unit 130 is on the substrate W, the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the substrate W. When the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the substrate W, the objects to be removed on the substrate W are suspended in the magnetic fluid.
磁力印加部150は、永久磁石を含んでもよい。永久磁石は、ネオジム磁石であってもよい。 The magnetic force application unit 150 may include a permanent magnet. The permanent magnet may be a neodymium magnet.
あるいは、磁力印加部150は、電磁石を含んでもよい。磁力印加部150が電磁石を含む場合、電磁石は、強磁性材料から構成された芯にコイルを巻いて形成される。典型的には、コイルは銅線から構成される。コイルに流れる電流を調整することにより、磁力印加部150から印加される磁力を調整できる。 Alternatively, the magnetic force application unit 150 may include an electromagnet. When the magnetic force application unit 150 includes an electromagnet, the electromagnet is formed by winding a coil around a core made of a ferromagnetic material. Typically, the coil is made of copper wire. The magnetic force applied by the magnetic force application unit 150 can be adjusted by adjusting the current flowing through the coil.
磁力印加部150は、基板Wに対して移動可能であってもよい。例えば、磁力印加部150は、制御部22によって制御される移動機構にしたがって水平方向および/または鉛直方向に移動可能であることが好ましい。 The magnetic force application unit 150 may be movable relative to the substrate W. For example, it is preferable that the magnetic force application unit 150 be movable horizontally and/or vertically according to a movement mechanism controlled by the control unit 22.
基板処理装置100は、カップ180をさらに備える。カップ180は、基板Wから飛散した液体を回収する。カップ180は昇降する。例えば、カップ180は、磁性流体供給部130が基板Wに液体を供給する期間にわたって基板Wの側方にまで鉛直上方に上昇する。この場合、カップ180は、基板Wの回転によって基板Wから飛散する液体を回収する。また、カップ180は、磁性流体供給部130が基板Wに液体を供給する期間が終了すると、基板Wの側方から鉛直下方に下降する。 The substrate processing apparatus 100 further includes a cup 180. The cup 180 recovers liquid splashed from the substrate W. The cup 180 moves up and down. For example, the cup 180 moves up vertically to the side of the substrate W for the period during which the magnetic fluid supply unit 130 supplies liquid to the substrate W. In this case, the cup 180 recovers liquid splashed from the substrate W due to the rotation of the substrate W. Furthermore, when the period during which the magnetic fluid supply unit 130 supplies liquid to the substrate W ends, the cup 180 moves down vertically from the side of the substrate W.
上述したように、制御装置20は、制御部22および記憶部24を含む。制御部22は、基板保持回転機構120、磁性流体供給部130、リンス液供給部140、磁力印加部150および/またはカップ180を制御する。一例では、制御部22は、電動モーター124、バルブ134、144、移動機構138、148、磁力印加部150および/またはカップ180を制御する。 As described above, the control device 20 includes a control unit 22 and a memory unit 24. The control unit 22 controls the substrate holding and rotating mechanism 120, the magnetic fluid supply unit 130, the rinse liquid supply unit 140, the magnetic force application unit 150, and/or the cup 180. In one example, the control unit 22 controls the electric motor 124, the valves 134, 144, the movement mechanisms 138, 148, the magnetic force application unit 150, and/or the cup 180.
本実施形態の基板処理装置100は、半導体の設けられた半導体素子の作製に好適に用いられる。典型的には、半導体素子において、基材の上に導電層および絶縁層が積層される。基板処理装置100は、半導体素子の製造時に、導電層および/または絶縁層の洗浄および/または加工(例えば、エッチング、特性変化等)に好適に用いられる。 The substrate processing apparatus 100 of this embodiment is suitable for use in the fabrication of semiconductor devices having semiconductors. Typically, in semiconductor devices, conductive layers and insulating layers are stacked on a substrate. The substrate processing apparatus 100 is suitable for use in cleaning and/or processing (e.g., etching, changing characteristics, etc.) the conductive layers and/or insulating layers during the fabrication of semiconductor devices.
次に、図1~図3を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図3は、基板処理装置100のブロック図である。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 3 is a block diagram of the substrate processing apparatus 100.
図3に示すように、制御装置20は、基板処理装置100の各種動作を制御する。制御装置20は、インデクサーロボットIR、センターロボットCR、基板保持回転機構120、磁性流体供給部130、リンス液供給部140、磁力印加部150およびカップ180を制御する。具体的には、制御装置20は、インデクサーロボットIR、センターロボットCR、基板保持回転機構120、磁性流体供給部130、リンス液供給部140、磁力印加部150およびカップ180に制御信号を送信することによって、インデクサーロボットIR、センターロボットCR、基板保持回転機構120、磁性流体供給部130、リンス液供給部140、磁力印加部150およびカップ180を制御する。 As shown in FIG. 3 , the control device 20 controls various operations of the substrate processing apparatus 100. The control device 20 controls the indexer robot IR, center robot CR, substrate holding and rotation mechanism 120, magnetic fluid supply unit 130, rinse liquid supply unit 140, magnetic force application unit 150, and cup 180. Specifically, the control device 20 controls the indexer robot IR, center robot CR, substrate holding and rotation mechanism 120, magnetic fluid supply unit 130, rinse liquid supply unit 140, magnetic force application unit 150, and cup 180 by sending control signals to the indexer robot IR, center robot CR, substrate holding and rotation mechanism 120, magnetic fluid supply unit 130, rinse liquid supply unit 140, magnetic force application unit 150, and cup 180.
具体的には、制御部22は、インデクサーロボットIRを制御して、インデクサーロボットIRによって基板Wを受け渡しする。 Specifically, the control unit 22 controls the indexer robot IR to transfer the substrate W using the indexer robot IR.
制御部22は、センターロボットCRを制御して、センターロボットCRによって基板Wを受け渡しする。例えば、センターロボットCRは、未処理の基板Wを受け取って、複数のチャンバー110のうちのいずれかに基板Wを搬入する。また、センターロボットCRは、処理された基板Wをチャンバー110から受け取って、基板Wを搬出する。 The control unit 22 controls the center robot CR to transfer the substrate W using the center robot CR. For example, the center robot CR receives an unprocessed substrate W and transports the substrate W into one of the multiple chambers 110. The center robot CR also receives a processed substrate W from the chamber 110 and transports the substrate W out.
制御部22は、基板保持回転機構120を制御して、基板Wの回転の開始、回転速度の変更および基板Wの回転の停止を制御する。例えば、制御部22は、基板保持回転機構120を制御して、基板保持回転機構120の回転速度を変更することができる。具体的には、制御部22は、基板保持回転機構120の電動モーター124の回転速度を変更することによって、基板Wの回転速度を変更できる。 The control unit 22 controls the substrate holding and rotation mechanism 120 to start rotation of the substrate W, change the rotation speed, and stop rotation of the substrate W. For example, the control unit 22 can control the substrate holding and rotation mechanism 120 to change the rotation speed of the substrate holding and rotation mechanism 120. Specifically, the control unit 22 can change the rotation speed of the substrate W by changing the rotation speed of the electric motor 124 of the substrate holding and rotation mechanism 120.
制御部22は、磁性流体供給部130のバルブ134およびリンス液供給部140のバルブ144をそれぞれ別個に制御して、バルブ134、144の状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部22は、磁性流体供給部130のバルブ134およびリンス液供給部140のバルブ144を制御して、バルブ134、144を開状態にすることによって、ノズル136、146に向かって配管132、142内を流れる磁性流体およびリンス液を通過させることができる。また、制御部22は、磁性流体供給部130のバルブ134およびリンス液供給部140の144を制御して、バルブ134、144を閉状態にすることによって、ノズル136、146に向かって配管132、142内を流れる磁性流体およびリンス液の供給をそれぞれ停止させることができる。 The control unit 22 can independently control the valve 134 of the magnetic fluid supply unit 130 and the valve 144 of the rinse liquid supply unit 140 to switch the states of the valves 134, 144 between open and closed. Specifically, the control unit 22 controls the valve 134 of the magnetic fluid supply unit 130 and the valve 144 of the rinse liquid supply unit 140 to open the valves 134, 144, thereby allowing the magnetic fluid and rinse liquid flowing through the pipes 132, 142 toward the nozzles 136, 146. The control unit 22 can also control the valve 134 of the magnetic fluid supply unit 130 and the valve 144 of the rinse liquid supply unit 140 to close the valves 134, 144, thereby stopping the supply of the magnetic fluid and rinse liquid flowing through the pipes 132, 142 toward the nozzles 136, 146.
制御部22は、磁性流体供給部130の移動機構138およびリンス液供給部140の移動機構148をそれぞれ別個に制御して、ノズル136およびノズル146を移動させることができる。具体的には、制御部22は、磁性流体供給部130の移動機構138およびリンス液供給部140の移動機構148を制御して、ノズル136およびノズル146を基板Wの上面Waの上方に移動できる。また、制御部22は、磁性流体供給部130の移動機構138およびリンス液供給部140の移動機構148をそれぞれ別個に制御して、ノズル136およびノズル146を基板Wの上面Waの上方から離れた退避位置に移動できる。 The control unit 22 can independently control the movement mechanism 138 of the magnetic fluid supply unit 130 and the movement mechanism 148 of the rinse liquid supply unit 140 to move the nozzle 136 and the nozzle 146. Specifically, the control unit 22 can independently control the movement mechanism 138 of the magnetic fluid supply unit 130 and the movement mechanism 148 of the rinse liquid supply unit 140 to move the nozzle 136 and the nozzle 146 above the upper surface Wa of the substrate W. The control unit 22 can also independently control the movement mechanism 138 of the magnetic fluid supply unit 130 and the movement mechanism 148 of the rinse liquid supply unit 140 to move the nozzle 136 and the nozzle 146 to a retracted position away from above the upper surface Wa of the substrate W.
制御部22は、磁力印加部150を制御して磁力印加部150を基板Wに対して移動させてもよい。また、磁力印加部150が電磁石を含む場合、制御部22は、磁力印加部150を制御して磁力印加部150から磁力を発生させてもよい。 The control unit 22 may control the magnetic force application unit 150 to move the magnetic force application unit 150 relative to the substrate W. Furthermore, if the magnetic force application unit 150 includes an electromagnet, the control unit 22 may control the magnetic force application unit 150 to generate a magnetic force from the magnetic force application unit 150.
制御部22は、カップ180を制御してカップ180を基板Wに対して移動させてもよい。具体的には、制御部22は、磁性流体供給部130が基板Wに液体を供給する期間にわたって基板Wの側方にまで鉛直上方にカップ180を上昇させる。また、制御部22は、磁性流体供給部130が基板Wに液体を供給する期間が終了すると、基板Wの側方から鉛直下方にカップ180を下降させる。 The control unit 22 may control the cup 180 to move it relative to the substrate W. Specifically, the control unit 22 raises the cup 180 vertically upward to the side of the substrate W for the period during which the magnetic fluid supply unit 130 supplies liquid to the substrate W. Furthermore, when the period during which the magnetic fluid supply unit 130 supplies liquid to the substrate W ends, the control unit 22 lowers the cup 180 vertically downward from the side of the substrate W.
本実施形態の基板処理装置100は、半導体素子を形成するために好適に用いられる。例えば、基板処理装置100は、積層構造の半導体素子として用いられる基板Wを処理するために好適に利用される。半導体素子は、いわゆる3D構造のメモリ(記憶装置)である。一例として、基板Wは、NAND型フラッシュメモリとして好適に用いられる。 The substrate processing apparatus 100 of this embodiment is suitable for use in forming semiconductor devices. For example, the substrate processing apparatus 100 is suitable for processing substrates W used as semiconductor devices with a stacked structure. Semiconductor devices are so-called 3D memory (storage devices). As an example, the substrate W is suitable for use as a NAND flash memory.
次に、図1~図4を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図4は、基板処理方法のフロー図である。 Next, the substrate processing method of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 4. Figure 4 is a flow diagram of the substrate processing method.
図4に示すように、ステップS102において、基板Wを保持する。具体的には、基板保持回転機構120が基板Wを保持する。チャンバー110に基板Wが搬入されると、基板Wは、基板保持回転機構120に保持される。 As shown in FIG. 4, in step S102, the substrate W is held. Specifically, the substrate holding and rotation mechanism 120 holds the substrate W. When the substrate W is loaded into the chamber 110, the substrate W is held by the substrate holding and rotation mechanism 120.
ステップS104において、基板Wを保持した状態で基板Wを回転する。具体的には、基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で基板Wを回転させる。 In step S104, the substrate W is rotated while being held. Specifically, the substrate holding and rotation mechanism 120 rotates the substrate W while being held.
ステップS106において、基板Wに磁性流体を供給する。具体的には、磁性流体供給部130が基板Wに磁性流体を供給する。 In step S106, magnetic fluid is supplied to the substrate W. Specifically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies the magnetic fluid to the substrate W.
ステップS108において、基板Wに磁力を印加する。具体的には、磁力印加部150を基板Wの磁性流体に近づける。磁力印加部150が電磁石を含む場合、電磁石のコイルに電流を流して磁力を発生させる。なお、ステップS108において基板保持回転機構120は、基板Wの回転速度を低く保つことが好ましい。例えば、基板Wの回転速度は、10rpmである。磁性流体に磁力を印加することにより、基板Wに付着した除去対象物が磁性流体内に浮遊する。 In step S108, a magnetic force is applied to the substrate W. Specifically, the magnetic force application unit 150 is brought close to the magnetic fluid of the substrate W. If the magnetic force application unit 150 includes an electromagnet, a current is passed through the coil of the electromagnet to generate a magnetic force. Note that in step S108, the substrate holding and rotation mechanism 120 preferably maintains a low rotation speed of the substrate W. For example, the rotation speed of the substrate W is 10 rpm. By applying a magnetic force to the magnetic fluid, the substances to be removed adhering to the substrate W are suspended in the magnetic fluid.
磁力印加部150自体の磁力が一定であっても、磁力印加部150が基板Wの磁性流体に近いほど、磁性流体に強い磁力を印加できる。磁力印加部150と基板Wの上面Waとの間の距離は、0.1mm以上10mm以下であってもよく、0.5mm以上6mm以下であってもよく、1mm以上5mm以下であってもよい。 Even if the magnetic force of the magnetic force application unit 150 itself is constant, the closer the magnetic force application unit 150 is to the magnetic fluid of the substrate W, the stronger the magnetic force that can be applied to the magnetic fluid. The distance between the magnetic force application unit 150 and the upper surface Wa of the substrate W may be 0.1 mm or more and 10 mm or less, 0.5 mm or more and 6 mm or less, or 1 mm or more and 5 mm or less.
ステップS110において、基板Wにリンス液を供給する。具体的には、リンス液供給部140が基板Wにリンス液を供給する。リンス液の供給により、基板Wから磁性流体および除去対象物を除去できる。 In step S110, a rinse liquid is supplied to the substrate W. Specifically, the rinse liquid supply unit 140 supplies the rinse liquid to the substrate W. By supplying the rinse liquid, the magnetic fluid and the objects to be removed can be removed from the substrate W.
典型的には、基板保持回転機構120は、基板Wの回転を停止して、基板Wの保持を解除する。その後、基板Wは、基板処理装置100から搬出される。 Typically, the substrate holding and rotation mechanism 120 stops the rotation of the substrate W and releases its hold on the substrate W. The substrate W is then unloaded from the substrate processing apparatus 100.
本実施形態によれば、除去対象物の付着した基板Wに磁性流体が供給された状態で基板Wに磁力を印加する。磁性流体の磁化率は除去対象物の磁化率とは異なることから、磁力の印加により、除去対象物に対して鉛直方向に力が作用する。その結果、除去対象物が基板Wの上面Waから離れて磁性流体内に浮遊する。このため、本実施形態によれば、基板上の比較的小さい除去対象物を充分に除去できる。 According to this embodiment, a magnetic force is applied to a substrate W with a removal target attached thereto while a magnetic fluid is supplied to the substrate W. Because the magnetic susceptibility of the magnetic fluid differs from that of the removal target, the application of the magnetic force acts vertically on the removal target. As a result, the removal target separates from the upper surface Wa of the substrate W and floats within the magnetic fluid. Therefore, according to this embodiment, relatively small removal targets on the substrate can be sufficiently removed.
例えば、基板Wに供給された磁性流体の磁化率が除去対象物の磁化率よりも大きい場合、磁力印加部150が磁性流体に磁力を印加すると、磁性流体が磁力印加部150に引き付けられる方向に力を受けるため、磁性流体が鉛直方向に流動する流れが形成される。これにより、除去対象物は磁性流体に形成された流れによって基板Wから離れる方向に力を受け、除去対象物が基板Wから脱離する。 For example, if the magnetic susceptibility of the magnetic fluid supplied to the substrate W is greater than that of the object to be removed, when the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid, the magnetic fluid receives a force in a direction that attracts it to the magnetic force application unit 150, and a flow is formed in which the magnetic fluid flows vertically. As a result, the object to be removed receives a force in a direction that moves it away from the substrate W due to the flow formed in the magnetic fluid, and the object to be removed is detached from the substrate W.
あるいは、除去対象物の磁化率が基板Wに供給された磁性流体の磁化率よりも大きい場合、磁力印加部150が磁性流体に磁力を印加すると、除去対象物は磁性流体内において磁力印加部150に引き付けられる力を受ける。これにより、除去対象物は基板Wから離れる方向に力を受け、除去対象物が基板Wから脱離する。 Alternatively, if the magnetic susceptibility of the object to be removed is greater than the magnetic susceptibility of the magnetic fluid supplied to the substrate W, when the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid, the object to be removed is subjected to a force that attracts it to the magnetic force application unit 150 within the magnetic fluid. As a result, the object to be removed is subjected to a force in a direction that moves it away from the substrate W, and the object to be removed is detached from the substrate W.
本実施形態は、化学機械研磨処理(Chemical Mechanical Polishing:CMP)した後の基板Wに対して好適に用いられる。 This embodiment is suitable for use on a substrate W after chemical mechanical polishing (CMP).
除去対象物は、基板WをCMP処理する際に用いられた研磨剤であってもよい。例えば、除去対象物は、CeOまたはSiO2である。 The material to be removed may be an abrasive used in the CMP process of the substrate W. For example, the material to be removed is CeO or SiO 2 .
あるいは、除去対象物は、基板Wの表層から削られた粒子であってもよい。典型的には、CMP後の基板Wの表層は、金属、Si、SiO2、SiC、GaN等によって形成される。CMP後の基板Wの表層を形成する金属としては、アルミニウム、タングステン、銅、コバルト、ルテニウム、モリブデン等が挙げられる。基板Wの表層は、自然酸化膜を含んでいてもよい。 Alternatively, the object to be removed may be particles scraped off from the surface layer of the substrate W. Typically, the surface layer of the substrate W after CMP is formed of a metal, Si, SiO 2 , SiC, GaN, etc. Examples of metals that form the surface layer of the substrate W after CMP include aluminum, tungsten, copper, cobalt, ruthenium, molybdenum, etc. The surface layer of the substrate W may include a native oxide film.
例えば、磁性流体として、bmin[FeCl4]を用いてもよい。bmin[FeCl4]は、磁化率の比較的高い磁性イオン液体として知られている。bmin[FeCl4]の磁化率は、室温において0.0137emu/molであり、bmin[FeCl4]の質量磁化は、室温において40.6×10-6emu/gである。また、bmin[FeCl4]の動的粘度は、室温において43mPasである。 For example, bmin[FeCl 4 ] may be used as the magnetic fluid. bmin[FeCl 4 ] is known as a magnetic ionic liquid with a relatively high magnetic susceptibility. The magnetic susceptibility of bmin[FeCl 4 ] is 0.0137 emu/mol at room temperature, and the mass magnetization of bmin[FeCl 4 ] is 40.6×10 −6 emu/g at room temperature. The dynamic viscosity of bmin[FeCl 4 ] is 43 mPas at room temperature.
まず、直径10mmおよび高さ10mmの円柱型のネオジム磁石による鉄への作用を検討する。ネオジム磁石の磁束密度が0.55Tである場合、円柱の端面の中心から1mm離れた位置にある鉄に作用する磁力は0.461kgf(=4.5N)である。 First, let's consider the effect on iron of a cylindrical neodymium magnet with a diameter of 10 mm and a height of 10 mm. If the magnetic flux density of the neodymium magnet is 0.55 T, the magnetic force acting on iron located 1 mm away from the center of the end face of the cylinder is 0.461 kgf (= 4.5 N).
次に、磁力印加部150として直径10mmおよび高さ10mmの円柱型のネオジム磁石を用いるとともに磁性流体としてbmin[FeCl4]を用い、ネオジム磁石から1mm離れた磁性流体中に、除去対象物としてSiO2粒子が存在しているケースを想定する。SiO2の質量磁化は、bmin[FeCl4]の1/100以下であり、SiO2に対する磁化は、bmin[FeCl4]に対する磁化と比べて無視できる。 Next, we consider a case in which a cylindrical neodymium magnet with a diameter of 10 mm and a height of 10 mm is used as the magnetic force application unit 150, bmin[ FeCl4 ] is used as the magnetic fluid, and SiO2 particles are present as the object to be removed in the magnetic fluid 1 mm away from the neodymium magnet. The mass magnetization of SiO2 is 1/100 or less of bmin[ FeCl4 ], and the magnetization of SiO2 is negligible compared to the magnetization of bmin[ FeCl4 ].
先に検討した鉄の磁化率が218emu/gであることから、鉄をbmimに置き換えると、磁化率の比から、bmimにかかる磁力は840nN(=4.5×40.6×10-6/218)と算出できる。 Since the magnetic susceptibility of iron considered above is 218 emu/g, when iron is replaced with bmim, the magnetic force acting on bmim can be calculated as 840 nN (=4.5×40.6×10 −6 /218) from the ratio of magnetic susceptibilities.
一方、基板に付着した粒径10nm~100nmのSiO2パーティクル付着力は、AFMで測定すると、100~1000nN程度になる。このため、上述のネオジム磁石とともに磁性流体としてbmin[FeCl4]を使用すれば、基板に付着したSiO2パーティクルを磁力によって除去できる。 On the other hand, the adhesive force of SiO2 particles with a particle size of 10 nm to 100 nm that adhere to a substrate is approximately 100 to 1000 nN when measured with an AFM. Therefore, if bmin[ FeCl4 ] is used as the magnetic fluid together with the neodymium magnet described above, the SiO2 particles that have adhered to the substrate can be removed by magnetic force.
なお、上述のネオジム磁石とbmin[FeCl4]との間で生じる磁力をネオジム磁石とbmin[FeCl4]との距離の関数として演算したところ、ネオジム磁石とbmin[FeCl4]との距離が0.5mmの場合、磁性流体中の除去対象物に付与される磁力は約1000nNであり、この距離が5mmの場合、磁力が約100nNであった。 Furthermore, when the magnetic force generated between the above-mentioned neodymium magnet and bmin[FeCl 4 ] was calculated as a function of the distance between the neodymium magnet and bmin[FeCl 4 ], when the distance between the neodymium magnet and bmin[FeCl 4 ] was 0.5 mm, the magnetic force applied to the object to be removed in the magnetic fluid was approximately 1000 nN, and when this distance was 5 mm, the magnetic force was approximately 100 nN.
したがって、磁力印加部150として直径10mmおよび高さ10mmの円柱型で磁束密度が0.55Tのネオジム磁石を用いることにより、磁力印加部150と基板Wの上面Waとの距離が0.5mmである場合、基板Wの上面Waの磁性流体(bmin[FeCl4])中の除去対象物に約1000nNの磁力を印加できる。同様に、磁力印加部150と基板Wの上面Waとの距離が5mmである場合、基板Wの上面Waの磁性流体(bmin[FeCl4])中の除去対象物(SiO2)に約100nNの磁力を印加できる。 Therefore, by using a cylindrical neodymium magnet with a diameter of 10 mm, a height of 10 mm, and a magnetic flux density of 0.55 T as the magnetic force application unit 150, when the distance between the magnetic force application unit 150 and the upper surface Wa of the substrate W is 0.5 mm, a magnetic force of approximately 1000 nN can be applied to the material to be removed in the magnetic fluid (bmin[ FeCl4 ]) on the upper surface Wa of the substrate W. Similarly, when the distance between the magnetic force application unit 150 and the upper surface Wa of the substrate W is 5 mm, a magnetic force of approximately 100 nN can be applied to the material to be removed ( SiO2 ) in the magnetic fluid (bmin[ FeCl4 ]) on the upper surface Wa of the substrate W.
次に、図1~図5を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図5(a)~図5(d)は、本実施形態の基板処理方法の模式図である。 Next, the substrate processing method of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 5. Figures 5(a) to 5(d) are schematic diagrams of the substrate processing method of this embodiment.
図5(a)に示すように、基板Wには、除去対象物が付着している。ここでは、除去対象物は、平坦化された基板Wに付着している。 As shown in FIG. 5(a), the material to be removed is attached to the substrate W. In this example, the material to be removed is attached to the planarized substrate W.
図5(b)に示すように、基板Wに磁性流体を供給する。詳細には、磁性流体供給部130は、基板Wに磁性流体を供給する。典型的には、基板保持回転機構120が比較的低い回転速度で基板Wを回転した状態で、磁性流体供給部130は、基板Wに磁性流体を供給する。 As shown in FIG. 5(b), magnetic fluid is supplied to the substrate W. In particular, the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W. Typically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W while the substrate holding and rotation mechanism 120 rotates the substrate W at a relatively low rotation speed.
図5(c)に示すように、基板Wの上面Waに磁性流体が存在する状態で磁性流体に磁力を印加する。詳細には、磁力を発生する磁力印加部150を基板Wの磁性流体に近づける。磁力の印加により、除去対象物が磁性流体中に浮遊する。 As shown in FIG. 5(c), a magnetic force is applied to the magnetic fluid while it is present on the upper surface Wa of the substrate W. Specifically, the magnetic force application unit 150 that generates the magnetic force is brought close to the magnetic fluid on the substrate W. The application of the magnetic force causes the objects to be removed to float in the magnetic fluid.
なお、磁力印加部150を磁性流体に近づけることにより、磁性流体内において除去対象物により強い力を付与できる。例えば、磁力印加部150と基板Wの上面Waとの間の距離は、0.1mm以上10mm以下であってもよく、0.5mm以上6mm以下であってもよく、1mm以上5mm以下であってもよい。 In addition, by bringing the magnetic force application unit 150 closer to the magnetic fluid, a stronger force can be applied to the object to be removed within the magnetic fluid. For example, the distance between the magnetic force application unit 150 and the upper surface Wa of the substrate W may be 0.1 mm or more and 10 mm or less, 0.5 mm or more and 6 mm or less, or 1 mm or more and 5 mm or less.
図5(d)に示すように、基板Wから磁性流体および除去対象物を除去する。詳細には、リンス液供給部140が基板Wにリンス液を供給することにより、基板Wの上面Waから磁性流体および除去対象物を除去できる。 As shown in FIG. 5(d), the magnetic fluid and the material to be removed are removed from the substrate W. In particular, the rinse liquid supply unit 140 supplies rinse liquid to the substrate W, thereby removing the magnetic fluid and the material to be removed from the upper surface Wa of the substrate W.
以上のように、本実施形態によれば、基板Wに付着した除去対象物を基板Wから除去できる。 As described above, according to this embodiment, removal target materials attached to the substrate W can be removed from the substrate W.
なお、磁力印加部150は、基板W全体にわたって一度に磁力を印加してもよい。これにより、磁性流体に磁力を印加する時間を短くできる。 The magnetic force application unit 150 may also apply magnetic force to the entire substrate W at once. This shortens the time required to apply magnetic force to the magnetic fluid.
次に、図1~図6を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図6は、本実施形態の基板処理装置100の模式図である。図6の基板処理装置100は、磁力印加部150が磁力発生体152および移動機構158をさらに有する点を除いて、図2を参照して上述した基板処理装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 6. Figure 6 is a schematic diagram of the substrate processing apparatus 100 of this embodiment. The substrate processing apparatus 100 of Figure 6 has the same configuration as the substrate processing apparatus 100 described above with reference to Figure 2, except that the magnetic force application unit 150 further includes a magnetic force generator 152 and a movement mechanism 158, and therefore, to avoid redundancy, duplicated descriptions will be omitted.
図6に示すように、基板処理装置100において、磁力印加部150は、磁力発生体152および移動機構158を有する。磁力発生体152は、磁力を発生させる。磁力発生体152は、永久磁石であってもよい。あるいは、磁力発生体152は、電磁石であってもよい。磁力発生体152が電磁石である場合、磁力発生体152に電流が印加されると、磁力発生体152は磁力を発生する。 As shown in FIG. 6 , in the substrate processing apparatus 100, the magnetic force application unit 150 has a magnetic force generator 152 and a movement mechanism 158. The magnetic force generator 152 generates a magnetic force. The magnetic force generator 152 may be a permanent magnet. Alternatively, the magnetic force generator 152 may be an electromagnet. If the magnetic force generator 152 is an electromagnet, when a current is applied to the magnetic force generator 152, the magnetic force generator 152 generates a magnetic force.
移動機構158は、磁力発生体152を移動させる。磁力印加部150が磁力を磁性流体に印加する場合、移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面Waに対向する位置まで移動させる。また、磁力印加部150が磁力を磁性流体に印加した後に、移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面Waに対向する位置から退避位置まで移動させる。 The moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152. When the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid, the moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 to a position facing the upper surface Wa of the substrate W. After the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid, the moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 from the position facing the upper surface Wa of the substrate W to a retracted position.
磁力発生体152は、環形状である。例えば、磁力発生体152は、円環形状である。磁力発生体152には貫通孔152hが設けられる。貫通孔152hは、円形状である。 The magnetic force generator 152 is ring-shaped. For example, the magnetic force generator 152 is annular. A through-hole 152h is provided in the magnetic force generator 152. The through-hole 152h is circular.
磁力発生体152の外径は、基板Wの直径とほぼ等しい。例えば、磁力発生体152の外径は、基板Wの直径に対して90%以上110%以下である。 The outer diameter of the magnetic force generator 152 is approximately equal to the diameter of the substrate W. For example, the outer diameter of the magnetic force generator 152 is 90% or more and 110% or less of the diameter of the substrate W.
磁力発生体152の内径(貫通孔152hの外径)は、ノズル136の外径(水平方向に沿った長さ)とほぼ等しいか、ノズル136の外径よりも若干大きい。例えば、磁力発生体152の内径は、基板Wの直径に対して102%以上110%以下である。この場合、ノズル136は、磁力発生体152の貫通孔152hに挿入された状態で、基板Wに磁性流体を吐出する。 The inner diameter of the magnetic force generator 152 (outer diameter of the through-hole 152h) is approximately equal to or slightly larger than the outer diameter (horizontal length) of the nozzle 136. For example, the inner diameter of the magnetic force generator 152 is 102% or more and 110% or less of the diameter of the substrate W. In this case, the nozzle 136 ejects magnetic fluid onto the substrate W while inserted into the through-hole 152h of the magnetic force generator 152.
あるいは、磁力発生体152の内径は、ノズル136の外径(水平方向に沿った長さ)よりも小さくてもよい。例えば、磁力発生体152の内径は、ノズル136の外径(水平方向に沿った長さ)よりも小さく、ノズル136から吐出される磁性流体の幅(水平方向に沿った長さ)よりも大きくてもよい。この場合、ノズル136は、磁力発生体152よりも鉛直上方の位置から基板Wに磁性流体を吐出する。 Alternatively, the inner diameter of the magnetic force generator 152 may be smaller than the outer diameter (horizontal length) of the nozzle 136. For example, the inner diameter of the magnetic force generator 152 may be smaller than the outer diameter (horizontal length) of the nozzle 136 and larger than the width (horizontal length) of the magnetic fluid ejected from the nozzle 136. In this case, the nozzle 136 ejects the magnetic fluid onto the substrate W from a position vertically above the magnetic force generator 152.
移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面Waに移動させる。典型的には、移動機構158は、基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加する場合に、磁力発生体152を基板Wの上面Waに対向する位置に移動させる。例えば、磁力印加部150と基板Wの上面Waとの間の距離は、0.1mm以上10mm以下であってもよく、0.5mm以上6mm以下であってもよく、1mm以上5mm以下であってもよい。 The moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 to the upper surface Wa of the substrate W. Typically, when applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W, the moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 to a position facing the upper surface Wa of the substrate W. For example, the distance between the magnetic force application unit 150 and the upper surface Wa of the substrate W may be 0.1 mm or more and 10 mm or less, 0.5 mm or more and 6 mm or less, or 1 mm or more and 5 mm or less.
また、移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面から移動させる。典型的には、移動機構158は、基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加した後に、磁力発生体152を基板Wの上面から退避位置に移動させる。 The moving mechanism 158 also moves the magnetic force generator 152 from the top surface of the substrate W. Typically, the moving mechanism 158 applies a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W, and then moves the magnetic force generator 152 from the top surface of the substrate W to a retracted position.
移動機構158は、アーム158aと、軸部158bと、駆動部158cとを有する。移動機構158のアーム158a、軸部158bおよび駆動部158cは、移動機構138のアーム138a、軸部138bおよび駆動部138cと同様の構成を有する。このため、アーム158a、軸部158bおよび駆動部158cの詳細な説明を省略する。 The movement mechanism 158 has an arm 158a, a shaft 158b, and a drive unit 158c. The arm 158a, shaft 158b, and drive unit 158c of the movement mechanism 158 have the same configuration as the arm 138a, shaft 138b, and drive unit 138c of the movement mechanism 138. Therefore, a detailed description of the arm 158a, shaft 158b, and drive unit 158c will be omitted.
なお、図6に示した基板処理装置100では、磁力印加部150は、基板Wの全面にわたって一度に磁力を印加したが、本実施形態はこれに限定されない。磁力印加部150は、基板Wを走査しながら磁力を印加してもよい。 In the substrate processing apparatus 100 shown in FIG. 6, the magnetic force application unit 150 applies magnetic force to the entire surface of the substrate W at once, but this embodiment is not limited to this. The magnetic force application unit 150 may also apply magnetic force while scanning the substrate W.
次に、図1~図7を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図7は、本実施形態の基板処理装置100の模式図である。図7の基板処理装置100は、磁力発生体152の形状が異なる点を除いて、図6を参照して上述した基板処理装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 7. Figure 7 is a schematic diagram of the substrate processing apparatus 100 of this embodiment. The substrate processing apparatus 100 of Figure 7 has the same configuration as the substrate processing apparatus 100 described above with reference to Figure 6, except for the shape of the magnetic force generator 152, and therefore, to avoid redundancy, duplicated descriptions will be omitted.
図7に示すように、基板処理装置100において、磁力発生体152の外径(水平方向に沿った長さ)は、基板Wの半径よりも小さい。例えば、磁力発生体152の外径(水平方向に沿った長さ)は、基板Wの半径の5%以上30%以下である。 As shown in FIG. 7 , in the substrate processing apparatus 100, the outer diameter (length along the horizontal direction) of the magnetic force generator 152 is smaller than the radius of the substrate W. For example, the outer diameter (length along the horizontal direction) of the magnetic force generator 152 is 5% or more and 30% or less of the radius of the substrate W.
磁性流体に磁力を印加する場合、磁力発生体152は、基板Wの上面Waを走査する。例えば、磁力発生体152は、基板Wの上面Waに対して基板Wの中心から径方向外側に向かって走査してもよい。この場合、移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面Waに対して所定の距離まで近づけた状態で基板Wの中心から径方向外側に向かって移動させる。 When applying a magnetic force to the magnetic fluid, the magnetic force generator 152 scans the upper surface Wa of the substrate W. For example, the magnetic force generator 152 may scan the upper surface Wa of the substrate W from the center of the substrate W toward the radially outward direction. In this case, the moving mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 from the center of the substrate W toward the radially outward direction while bringing it close to the upper surface Wa of the substrate W to a predetermined distance.
あるいは、磁力発生体152は、基板Wの上面Waに対して基板Wの径方向外側から中心に向かって走査してもよい。この場合、移動機構158は、磁力発生体152を基板Wの上面Waに対して所定の距離まで近づけた状態で基板Wの径方向外側から中心に向かって移動させる。磁力発生体152が基板Wの中心に近づくと、磁力発生体152は停止する。その後、磁力発生体152は、基板Wの上面Waから離れる方向に上昇した後で退避位置に戻る。 Alternatively, the magnetic force generator 152 may scan the upper surface Wa of the substrate W from the radial outside of the substrate W toward the center. In this case, the movement mechanism 158 moves the magnetic force generator 152 from the radial outside of the substrate W toward the center while keeping it close to the upper surface Wa of the substrate W by a predetermined distance. When the magnetic force generator 152 approaches the center of the substrate W, the magnetic force generator 152 stops. Thereafter, the magnetic force generator 152 rises in a direction away from the upper surface Wa of the substrate W and returns to the retracted position.
本実施形態では、磁力発生体152が基板Wの上面Waを走査するため、除去対象物に対して鉛直方向の力だけでなく斜め上方に向かう力も作用する。このように、磁力発生体152の走査により、除去対象物に対して斜め上方にも力を付与できるため、除去対象物を充分に除去できる。特に、除去対象物が基板Wのスペースまたはリセスに存在する場合、磁力発生体152の走査により、基板Wから除去対象物を効率的に除去できる。 In this embodiment, the magnetic force generator 152 scans the upper surface Wa of the substrate W, so that not only a vertical force but also a diagonally upward force acts on the object to be removed. In this way, by scanning the magnetic force generator 152, a force can be applied to the object to be removed diagonally upward, so the object to be removed can be sufficiently removed. In particular, if the object to be removed is present in a space or recess in the substrate W, the object to be removed can be efficiently removed from the substrate W by scanning the magnetic force generator 152.
なお、図1~図7を参照した上述の説明では、基板W上の磁性流体に磁力を印加することによって基板Wに付着した除去対象物を基板Wから剥離したが、本実施形態はこれに限定されない。基板W上の磁性流体に磁力を印加することに加えて基板Wに混合流体を供給することによって基板Wに付着した除去対象物を基板Wから剥離してもよい。 In the above description with reference to Figures 1 to 7, the removal target material adhering to the substrate W is peeled off from the substrate W by applying a magnetic force to the magnetic fluid on the substrate W, but this embodiment is not limited to this. In addition to applying a magnetic force to the magnetic fluid on the substrate W, the removal target material adhering to the substrate W may also be peeled off from the substrate W by supplying a mixed fluid to the substrate W.
次に、図1~図8を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図8は、本実施形態の基板処理装置100の模式図である。図8の基板処理装置100は、混合流体供給部160をさらに備える点を除いて、図2を参照して上述した基板処理装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 8. Figure 8 is a schematic diagram of the substrate processing apparatus 100 of this embodiment. The substrate processing apparatus 100 of Figure 8 has the same configuration as the substrate processing apparatus 100 described above with reference to Figure 2, except that it further includes a mixed fluid supply unit 160, and therefore, to avoid redundancy, duplicated descriptions will be omitted.
図8に示すように、基板処理装置100は、混合流体供給部160をさらに備える。混合流体供給部160は、気体および液体を混合した混合流体を基板Wに供給する。混合流体供給部160は、気体および液体を混合することによってミストを形成する。 As shown in FIG. 8 , the substrate processing apparatus 100 further includes a mixed fluid supply unit 160. The mixed fluid supply unit 160 supplies a mixed fluid of gas and liquid to the substrate W. The mixed fluid supply unit 160 forms mist by mixing the gas and liquid.
混合流体供給部160は、混合流体供給部160の内部において気体および液体を混合して混合流体を生成してもよい。あるいは、混合流体供給部160は、混合流体供給部160の外部(例えば、基板Wの上面Wa)において気体および液体を混合して混合流体を生成してもよい。 The mixed fluid supply unit 160 may generate a mixed fluid by mixing gas and liquid inside the mixed fluid supply unit 160. Alternatively, the mixed fluid supply unit 160 may generate a mixed fluid by mixing gas and liquid outside the mixed fluid supply unit 160 (e.g., on the upper surface Wa of the substrate W).
ここでは、混合流体供給部160は、配管162aと、バルブ164aと、配管162bと、バルブ164bと、ノズル166と、移動機構168とを含む。配管162aには、供給源から液体が供給される。例えば、液体は、水である。あるいは、液体は、リンス液として例示した成分のいずれかであってもよい。配管162aは、供給源とノズル166とを連絡する。バルブ164aは、配管162a内の流路を開閉する。 Here, the mixed fluid supply unit 160 includes a pipe 162a, a valve 164a, a pipe 162b, a valve 164b, a nozzle 166, and a movement mechanism 168. A liquid is supplied to the pipe 162a from a supply source. For example, the liquid is water. Alternatively, the liquid may be any of the components exemplified as the rinse liquid. The pipe 162a connects the supply source to the nozzle 166. The valve 164a opens and closes the flow path within the pipe 162a.
配管162bには、供給源から気体が供給される。例えば、気体は、窒素ガスである。気体は、窒素以外の不活性ガスまたは乾燥空気であってもよい。配管162bは、供給源とノズル166とを連絡する。バルブ164bは、配管162b内の流路を開閉する。 Gas is supplied to pipe 162b from a supply source. For example, the gas is nitrogen gas. The gas may also be an inert gas other than nitrogen or dry air. Pipe 162b connects the supply source to nozzle 166. Valve 164b opens and closes the flow path within pipe 162b.
ノズル166には、配管162bを介して液体が供給されるとともに、配管162bを介して気体が供給される。このため、ノズル166において、液体と気体とが混合した混合流体が生成される。ノズル166は、基板Wの上面Waに混合流体を吐出する。ノズル166は、基板Wに対して移動可能に構成されていることが好ましい。 Liquid is supplied to the nozzle 166 via the pipe 162b, and gas is also supplied via the pipe 162b. As a result, a mixed fluid of liquid and gas is generated in the nozzle 166. The nozzle 166 ejects the mixed fluid onto the upper surface Wa of the substrate W. It is preferable that the nozzle 166 be configured to be movable relative to the substrate W.
移動機構168は、アーム168aと、軸部168bと、駆動部168cとを有する。移動機構168のアーム168a、軸部168bおよび駆動部168cは、移動機構138のアーム138a、軸部138bおよび駆動部138cと同様の構成を有する。このため、アーム168a、軸部168bおよび駆動部168cの詳細な説明を省略する。 The moving mechanism 168 has an arm 168a, a shaft 168b, and a drive unit 168c. The arm 168a, shaft 168b, and drive unit 168c of the moving mechanism 168 have the same configuration as the arm 138a, shaft 138b, and drive unit 138c of the moving mechanism 138. Therefore, a detailed description of the arm 168a, shaft 168b, and drive unit 168c will be omitted.
本実施形態の基板処理装置100は、基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加するとともに基板Wに混合流体を供給できる。基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加することにより、基板W上の比較的小さい除去対象物を好適に除去できる。一方で、除去対象物のサイズが比較的大きい場合、磁力印加部150の磁束密度が大きくないと、磁力によって除去対象物を除去できないことがある。しかしながら、磁力印加部150の磁束密度が大きすぎる場合、基板Wに影響が生じることがある。 The substrate processing apparatus 100 of this embodiment can apply a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W and supply a mixed fluid to the substrate W. By applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W, relatively small objects to be removed on the substrate W can be effectively removed. On the other hand, if the size of the objects to be removed is relatively large, the magnetic force may not be able to remove the objects unless the magnetic flux density of the magnetic force application unit 150 is large. However, if the magnetic flux density of the magnetic force application unit 150 is too large, the substrate W may be affected.
本実施形態の基板処理装置100は、基板Wに混合流体を供給するため、基板W上の除去対象物を好適に除去できる。例えば、混合流体は、基板W上の比較的大きいサイズの除去対象物を好適に除去できる。混合流体を基板Wに供給する場合、基板Wの上面Waから離れるほど混合流体の放射流強度が増大するため、混合流体は比較的大きいサイズの除去対象物を除去できる。 The substrate processing apparatus 100 of this embodiment supplies a mixed fluid to the substrate W, and therefore can effectively remove objects to be removed from the substrate W. For example, the mixed fluid can effectively remove relatively large objects to be removed from the substrate W. When the mixed fluid is supplied to the substrate W, the radial flow intensity of the mixed fluid increases with increasing distance from the upper surface Wa of the substrate W, and therefore the mixed fluid can remove relatively large objects to be removed.
次に、図1~図9を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図9は、基板処理方法のフロー図である。図9のフロー図は、混合流体を供給するステップS105が追加された点を除いて、図4を参照して上述した基板処理方法と同様であり、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the substrate processing method of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 9. Figure 9 is a flow diagram of the substrate processing method. The flow diagram in Figure 9 is similar to the substrate processing method described above with reference to Figure 4, except for the addition of step S105 of supplying a mixed fluid, and therefore, to avoid redundancy, duplicated explanations will be omitted.
図9に示すように、ステップS102において、基板Wを保持する。詳細には、基板保持回転機構120が基板Wを保持する。 As shown in FIG. 9, in step S102, the substrate W is held. Specifically, the substrate holding and rotation mechanism 120 holds the substrate W.
ステップS104において、基板Wを保持した状態で基板Wを回転させる。詳細には、基板保持回転機構120が基板Wを保持した状態で基板Wを回転させる。 In step S104, the substrate W is rotated while being held. In detail, the substrate holding and rotation mechanism 120 rotates the substrate W while holding it.
ステップS105において、基板Wに混合流体を供給する。詳細には、混合流体供給部160が基板Wに混合流体を供給する。 In step S105, the mixed fluid is supplied to the substrate W. Specifically, the mixed fluid supply unit 160 supplies the mixed fluid to the substrate W.
ステップS106において、基板Wに磁性流体を供給する。詳細には、磁性流体供給部130が基板Wに磁性流体を供給する。 In step S106, magnetic fluid is supplied to the substrate W. Specifically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W.
ステップS108において、基板Wの磁性流体に磁力を印加する。詳細には、磁力印加部150を基板Wの磁性流体に近づける。または、磁力印加部150が電磁石を含む場合、電磁石に対する電力の供給を開始してもよい。 In step S108, a magnetic force is applied to the magnetic fluid of the substrate W. Specifically, the magnetic force application unit 150 is brought closer to the magnetic fluid of the substrate W. Alternatively, if the magnetic force application unit 150 includes an electromagnet, the supply of power to the electromagnet may be started.
磁力印加部150が基板Wの磁性流体に磁力を印加することにより、磁性流体が磁力を受けるため、磁性流体は磁力印加部150に近づくように力を受ける。このため、磁性流体は、基板保持回転機構120によって基板Wを回転させたことによる水平方向に作用する遠心力に加えて鉛直方向に作用する力を受ける。 When the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid of the substrate W, the magnetic fluid is subjected to a magnetic force, which causes the magnetic fluid to be forced closer to the magnetic force application unit 150. As a result, the magnetic fluid is subjected to a force acting in the vertical direction in addition to the centrifugal force acting in the horizontal direction caused by the rotation of the substrate W by the substrate holding and rotation mechanism 120.
ステップS110において、基板Wにリンス液を供給する。詳細には、リンス液供給部140が基板Wにリンス液を供給することにより、除去対象物とともに磁性流体を基板Wから除去でき、基板Wの上面Waをリンス処理できる。 In step S110, a rinse liquid is supplied to the substrate W. In particular, by the rinse liquid supply unit 140 supplying the rinse liquid to the substrate W, the magnetic fluid can be removed from the substrate W along with the objects to be removed, and the upper surface Wa of the substrate W can be rinsed.
本実施形態の基板処理装置100は、基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加するとともに基板Wに混合流体を供給できる。基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加することにより、基板W上の比較的小さい除去対象物を好適に除去できる。また、基板Wに混合流体を供給することにより、基板W上の比較的大きい除去対象物を好適に除去できる。 The substrate processing apparatus 100 of this embodiment can apply a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W and can also supply a mixed fluid to the substrate W. By applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W, relatively small objects to be removed on the substrate W can be effectively removed. Furthermore, by supplying a mixed fluid to the substrate W, relatively large objects to be removed on the substrate W can be effectively removed.
なお、図9に示したフロー図では、ステップS105における混合流体の供給は、ステップS106における磁性流体の供給前に行ったが、本実施形態はこれに限定されない。ステップS105における混合流体の供給は、ステップS106における磁性流体の供給の後に行ってもよい。 In the flow diagram shown in FIG. 9, the mixed fluid is supplied in step S105 before the magnetic fluid is supplied in step S106, but this embodiment is not limited to this. The mixed fluid may be supplied in step S105 after the magnetic fluid is supplied in step S106.
次に、図1~図10を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図10(a)~図10(e)は、本実施形態の基板処理方法の模式図である。 Next, the substrate processing method of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 10. Figures 10(a) to 10(e) are schematic diagrams of the substrate processing method of this embodiment.
図10(a)に示すように、基板Wには、除去対象物が付着している。ここでは、基板Wには、サイズの異なる除去対象物が付着している。 As shown in Figure 10(a), objects to be removed are attached to the substrate W. Here, objects to be removed of different sizes are attached to the substrate W.
図10(b)に示すように、基板Wに混合流体を供給する。詳細には、混合流体供給部160は、基板Wの上面Waに混合流体を供給する。典型的には、混合流体の供給により、基板Wの上面Waに付着した比較的大きいサイズの除去対象物を除去できる。 As shown in FIG. 10(b), the mixed fluid is supplied to the substrate W. In particular, the mixed fluid supply unit 160 supplies the mixed fluid to the upper surface Wa of the substrate W. Typically, by supplying the mixed fluid, relatively large removal targets adhering to the upper surface Wa of the substrate W can be removed.
図10(b)の矢印に示すように、混合流体の放射流強度は、基板Wの上面Wa近傍ではかなり小さく、基板Wの上面Waから離れるにつれて徐々に大きくなる。このため、混合流体は、比較的大きいサイズの除去対象物を押し流すことができる一方で、比較的小さいサイズの除去対象物を押し流すことができない。例えば、除去対象物のサイズが20nm以下である場合、混合流体を供給しても除去対象物を充分に除去できないことがある。 As shown by the arrows in Figure 10(b), the radial flow intensity of the mixed fluid is quite small near the upper surface Wa of the substrate W and gradually increases with increasing distance from the upper surface Wa of the substrate W. For this reason, while the mixed fluid can wash away relatively large objects to be removed, it cannot wash away relatively small objects to be removed. For example, if the size of the objects to be removed is 20 nm or less, supplying the mixed fluid may not be enough to sufficiently remove the objects to be removed.
図10(c)に示すように、基板Wに磁性流体を供給する。詳細には、磁性流体供給部130は、基板Wの上面Waに磁性流体を供給する。 As shown in FIG. 10(c), a magnetic fluid is supplied to the substrate W. Specifically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies the magnetic fluid to the upper surface Wa of the substrate W.
図10(d)に示すように、基板Wに磁性流体が存在する状態で磁性流体に磁力を印加する。詳細には、磁力印加部150は、基板Wの上面Waの磁性流体に磁力を印加する。例えば、磁力発生体152が基板Wの上面Waの磁性流体に近づく。 As shown in FIG. 10(d), a magnetic force is applied to the magnetic fluid while it is present on the substrate W. In detail, the magnetic force application unit 150 applies a magnetic force to the magnetic fluid on the upper surface Wa of the substrate W. For example, the magnetic force generator 152 approaches the magnetic fluid on the upper surface Wa of the substrate W.
図10(e)に示すように、基板Wの上面Waから磁性流体および除去対象物を除去する。詳細には、リンス液供給部140は、基板Wにリンス液を供給する。 As shown in FIG. 10(e), the magnetic fluid and the objects to be removed are removed from the upper surface Wa of the substrate W. Specifically, the rinse liquid supply unit 140 supplies rinse liquid to the substrate W.
本実施形態によれば、基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加するとともに基板Wに混合流体を供給できる。基板Wに供給された磁性流体に磁力を印加することにより、基板W上の比較的小さい除去対象物を好適に除去できる。また、基板Wに混合流体を供給することにより、基板W上の比較的大きい除去対象物を好適に除去できる。 According to this embodiment, a magnetic force can be applied to the magnetic fluid supplied to the substrate W, and a mixed fluid can also be supplied to the substrate W. By applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate W, relatively small objects to be removed on the substrate W can be suitably removed. Furthermore, by supplying a mixed fluid to the substrate W, relatively large objects to be removed on the substrate W can be suitably removed.
基板Wの上面Waには、複数の溝が設けられてもよい。また、基板Wは、パターン形状を有してもよい。この場合、基板処理装置100は、パターンの倒壊を抑制するために、リンス液を供給した後で除去液を供給することが好ましい。 The upper surface Wa of the substrate W may be provided with a plurality of grooves. The substrate W may also have a patterned shape. In this case, the substrate processing apparatus 100 preferably supplies the remover liquid after supplying the rinse liquid to prevent the pattern from collapsing.
次に、図1~図11を参照して、本実施形態の基板処理装置100を説明する。図11は、本実施形態の基板処理装置100の模式図である。図11の基板処理装置100は、除去液供給部170をさらに備える点を除いて、図8を参照して上述した基板処理装置100と同様の構成を有しており、冗長を避ける目的で重複する説明を省略する。 Next, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 11. Figure 11 is a schematic diagram of the substrate processing apparatus 100 of this embodiment. The substrate processing apparatus 100 of Figure 11 has the same configuration as the substrate processing apparatus 100 described above with reference to Figure 8, except that it further includes a removal liquid supply unit 170, and therefore, to avoid redundancy, duplicated descriptions will be omitted.
図11に示すように、基板処理装置100は、除去液供給部170をさらに備える。除去液供給部170は、基板Wに除去液を供給する。除去液は、リンス液を除去するための液体である。基板Wに除去液を供給することで、リンス液は除去液に置換される。除去液は、リンス液よりも揮発性が高い液体であることが好ましい。除去液は、リンス液と相溶性を有することが好ましい。 As shown in FIG. 11, the substrate processing apparatus 100 further includes a removing liquid supply unit 170. The removing liquid supply unit 170 supplies a removing liquid to the substrate W. The removing liquid is a liquid for removing the rinse liquid. By supplying the removing liquid to the substrate W, the rinse liquid is replaced with the removing liquid. The removing liquid is preferably a liquid that is more volatile than the rinse liquid. The removing liquid is preferably compatible with the rinse liquid.
例えば、除去液は、有機溶剤である。有機溶剤として、IPA、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、メタノール、エタノール、アセトン、PGEE(プロピレングリコールモノエチルエーテル)およびTrans-1,2-ジクロロエチレンのうちの少なくとも1つを含む液等が挙げられる。 For example, the removal liquid is an organic solvent. Examples of organic solvents include liquids containing at least one of IPA, HFE (hydrofluoroether), methanol, ethanol, acetone, PGEE (propylene glycol monoethyl ether), and trans-1,2-dichloroethylene.
除去液供給部170は、配管172と、バルブ174と、ノズル176と、移動機構178とを含む。配管172には、供給源から除去液が供給される。バルブ174は、配管172内の流路を開閉する。ノズル176は、配管172に接続される。ノズル176は、基板Wの上面Waに除去液を吐出する。ノズル176は、基板Wに対して移動可能に構成されていることが好ましい。 The removal liquid supply unit 170 includes a pipe 172, a valve 174, a nozzle 176, and a movement mechanism 178. The removal liquid is supplied to the pipe 172 from a supply source. The valve 174 opens and closes the flow path within the pipe 172. The nozzle 176 is connected to the pipe 172. The nozzle 176 ejects the removal liquid onto the upper surface Wa of the substrate W. It is preferable that the nozzle 176 be configured to be movable relative to the substrate W.
典型的には、除去液供給部170が基板Wに除去液を供給する間、基板保持回転機構120は、基板Wを保持した状態で回転する。基板Wの回転により、除去液供給部170から基板Wに供給された除去液は、基板W上において径方向外側に流れる。 Typically, while the removing liquid supply unit 170 supplies the removing liquid to the substrate W, the substrate holding and rotating mechanism 120 rotates while holding the substrate W. As the substrate W rotates, the removing liquid supplied to the substrate W from the removing liquid supply unit 170 flows radially outward on the substrate W.
移動機構178は、アーム178aと、軸部178bと、駆動部178cとを有する。移動機構178のアーム178a、軸部178bおよび駆動部178cは、移動機構138のアーム138a、軸部138bおよび駆動部138cと同様の構成を有する。このため、アーム178a、軸部178bおよび駆動部178cの詳細な説明を省略する。 The movement mechanism 178 has an arm 178a, a shaft 178b, and a drive unit 178c. The arm 178a, shaft 178b, and drive unit 178c of the movement mechanism 178 have the same configuration as the arm 138a, shaft 138b, and drive unit 138c of the movement mechanism 138. Therefore, a detailed description of the arm 178a, shaft 178b, and drive unit 178c will be omitted.
次に、図1~図12を参照して、本実施形態の基板処理方法を説明する。図12は、本実施形態の基板処理方法のフロー図である。 Next, the substrate processing method of this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 12. Figure 12 is a flow diagram of the substrate processing method of this embodiment.
図12に示すように、ステップSaにおいて、基板処理装置100に基板Wが搬入される。詳細には、基板Wはチャンバー110内に搬入される。 As shown in FIG. 12, in step Sa, a substrate W is loaded into the substrate processing apparatus 100. Specifically, the substrate W is loaded into the chamber 110.
ステップSbにおいて、基板処理装置100において基板Wが保持される。詳細には、チャンバー110内において基板保持回転機構120が基板Wを保持する。 In step Sb, the substrate W is held in the substrate processing apparatus 100. Specifically, the substrate holding and rotation mechanism 120 holds the substrate W in the chamber 110.
ステップScにおいて、基板処理装置100は基板Wを回転する。詳細には、チャンバー110内において基板保持回転機構120が基板Wの回転を開始する。 In step Sc, the substrate processing apparatus 100 rotates the substrate W. Specifically, the substrate holding and rotation mechanism 120 begins rotating the substrate W within the chamber 110.
ステップSdにおいて、基板処理装置100は基板Wに混合流体を供給する。詳細には、混合流体供給部160は、基板Wに混合流体を供給する。 In step Sd, the substrate processing apparatus 100 supplies the mixed fluid to the substrate W. Specifically, the mixed fluid supply unit 160 supplies the mixed fluid to the substrate W.
ステップSeにおいて、基板処理装置100は、基板Wに磁性流体を供給する。詳細には、磁性流体供給部130は、基板Wに磁性流体を供給する。 In step Se, the substrate processing apparatus 100 supplies magnetic fluid to the substrate W. Specifically, the magnetic fluid supply unit 130 supplies magnetic fluid to the substrate W.
ステップSfにおいて、基板処理装置100は、基板Wに磁力を印加する。例えば、磁力印加部150を基板Wに近づける。磁力の印加により、除去対象物は、基板Wの上面Waから脱離して磁性流体中に浮遊する。 In step Sf, the substrate processing apparatus 100 applies a magnetic force to the substrate W. For example, the magnetic force application unit 150 is brought closer to the substrate W. By applying the magnetic force, the object to be removed is detached from the upper surface Wa of the substrate W and suspended in the magnetic fluid.
ステップSgにおいて、基板処理装置100は、基板Wにリンス液を供給する。詳細には、リンス液供給部140は、基板Wにリンス液を供給する。リンス液の供給により、基板W上の磁性流体および除去対象物を除去する。 In step Sg, the substrate processing apparatus 100 supplies a rinse liquid to the substrate W. Specifically, the rinse liquid supply unit 140 supplies the rinse liquid to the substrate W. By supplying the rinse liquid, the magnetic fluid and the objects to be removed are removed from the substrate W.
ステップShにおいて、基板処理装置100は、基板Wに除去液を供給する。詳細には、除去液供給部170は、基板Wに除去液を供給する。除去液の供給により、基板W上のリンス液は、除去液に置換される。 In step Sh, the substrate processing apparatus 100 supplies the removing liquid to the substrate W. Specifically, the removing liquid supply unit 170 supplies the removing liquid to the substrate W. By supplying the removing liquid, the rinsing liquid on the substrate W is replaced with the removing liquid.
ステップSiにおいて、基板処理装置100は、基板Wに対してスピンドライする。これにより、基板Wから除去液を乾燥させる。例えば、基板保持回転機構120は、基板Wの回転速度を増加する。一例では、基板保持回転機構120は、基板Wの回転速度を300rpmから1500rpmにまで増加する。 In step Si, the substrate processing apparatus 100 spin-dries the substrate W, thereby drying the removal liquid from the substrate W. For example, the substrate holding and rotation mechanism 120 increases the rotation speed of the substrate W. In one example, the substrate holding and rotation mechanism 120 increases the rotation speed of the substrate W from 300 rpm to 1500 rpm.
ステップSjにおいて、基板処理装置100は、基板Wを搬出する。例えば、基板保持回転機構120は、基板Wの回転を停止し、基板Wの保持を外す。その後、センターロボットCRは、チャンバー110から基板Wを取り出される。その後、基板Wは、インデクサーロボットIRを介して基板処理システム10の外部に搬出される。 In step Sj, the substrate processing apparatus 100 unloads the substrate W. For example, the substrate holding and rotation mechanism 120 stops rotating the substrate W and releases its hold on the substrate W. The center robot CR then removes the substrate W from the chamber 110. The substrate W is then unloaded outside the substrate processing system 10 via the indexer robot IR.
以上のように、本実施形態によれば、基板処理装置100に搬送された基板Wから除去対象物を充分に除去できる。 As described above, according to this embodiment, the target material can be sufficiently removed from the substrate W transported to the substrate processing apparatus 100.
なお、上述した説明では、本実施形態の基板処理装置100は、CMP処理された後の基板Wを処理したが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態の基板処理装置100は、CMP処理以外の処理後の基板を処理してもよい。 In the above description, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment processes a substrate W after CMP processing, but this embodiment is not limited to this. The substrate processing apparatus 100 of this embodiment may also process a substrate after processing other than CMP processing.
例えば、本実施形態の基板処理装置100は、ドライエッチングした後の基板Wを処理してもよい。例えば、ドライエッチング後の基板Wの表層は、Low-k膜、TiN、SiO2、Si、SiN、SiC、Poly-Siから形成される。この場合も、基板Wには、基板Wの表層から除去対象物が残存することがある。除去対象物は、基板Wの表層から削られた粒子であってもよい。 For example, the substrate processing apparatus 100 of this embodiment may process a substrate W after dry etching. For example, the surface layer of the substrate W after dry etching is formed of a low-k film, TiN, SiO 2 , Si, SiN, SiC, or Poly-Si. In this case, too, objects to be removed from the surface layer of the substrate W may remain on the substrate W. The objects to be removed may be particles scraped off from the surface layer of the substrate W.
以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The above describes embodiments of the present invention with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above embodiments and can be embodied in various forms without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, various inventions can be created by appropriately combining multiple components disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all of the components shown in the embodiments. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined. The drawings primarily show each component diagrammatically to facilitate understanding, and the thickness, length, number, spacing, etc. of each illustrated component may differ from the actual components due to the convenience of the drawings. Furthermore, the materials, shapes, dimensions, etc. of each component shown in the above embodiments are merely examples and are not particularly limited, and various modifications are possible within a scope that does not substantially deviate from the effects of the present invention.
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に好適に用いられる。 The present invention is suitable for use in substrate processing apparatuses and substrate processing methods.
100 基板処理装置
110 チャンバー
120 基板保持回転機構
130 磁性流体供給部
140 リンス液供給部
150 磁力印加部
W 基板
REFERENCE SIGNS LIST 100 Substrate processing apparatus 110 Chamber 120 Substrate holding and rotating mechanism 130 Magnetic fluid supply unit 140 Rinse liquid supply unit 150 Magnetic force application unit W Substrate
Claims (10)
前記基板保持回転機構に保持された前記基板に磁性流体を供給する磁性流体供給部と、
前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加部と、
前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給部と、
前記基板保持回転機構、前記磁性流体供給部、前記磁力印加部および前記リンス液供給部を制御する制御部と
を備え、
前記磁力印加部は、
磁力を発生する磁力発生体と、
前記磁力発生体を移動させる移動機構と
を備え、
前記制御部は、前記磁性流体供給部が前記基板に前記磁性流体を供給する間に前記磁力発生体が前記基板に近づくように前記磁性流体供給部および前記移動機構を制御する、基板処理装置。 a substrate holding and rotating mechanism that holds the substrate in a horizontal direction and rotates the substrate;
a magnetic fluid supply unit that supplies a magnetic fluid to the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism;
a magnetic force applying unit that applies a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate;
a rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid to the substrate to remove the magnetic fluid from the substrate;
a control unit that controls the substrate holding and rotating mechanism, the magnetic fluid supply unit, the magnetic force application unit, and the rinse liquid supply unit ,
The magnetic force applying unit
a magnetic force generator that generates a magnetic force;
a moving mechanism that moves the magnetic force generator;
Equipped with
The control unit controls the magnetic fluid supply unit and the moving mechanism so that the magnetic force generator approaches the substrate while the magnetic fluid supply unit supplies the magnetic fluid to the substrate .
前記基板保持回転機構に保持された前記基板に磁性流体を供給する磁性流体供給部と、
前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加部と、
前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給部と、
前記基板保持回転機構、前記磁性流体供給部、前記磁力印加部および前記リンス液供給部を制御する制御部と、
液体および気体が混合した混合流体を前記基板に供給する混合流体供給部と
を備える、基板処理装置。 a substrate holding and rotating mechanism that holds the substrate in a horizontal direction and rotates the substrate;
a magnetic fluid supply unit that supplies a magnetic fluid to the substrate held by the substrate holding and rotating mechanism;
a magnetic force applying unit that applies a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate;
a rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid to the substrate to remove the magnetic fluid from the substrate;
a control unit that controls the substrate holding and rotating mechanism, the magnetic fluid supply unit, the magnetic force application unit, and the rinse liquid supply unit;
a mixed fluid supply unit that supplies a mixed fluid obtained by mixing a liquid and a gas to the substrate;
A substrate processing apparatus comprising :
前記基板保持工程において保持された前記基板を回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程において回転する前記基板に磁性流体を供給する磁性流体供給工程と、
前記磁性流体供給工程において前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加工程と、
前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給工程と
を包含し、
前記磁力印加工程は、
前記磁性流体供給工程において前記基板に前記磁性流体を供給する間に磁力発生体を前記基板に近づくように移動させる移動工程と、
前記移動工程において前記磁力発生体が移動した後に前記磁力発生体が磁力を発生する磁力発生工程と
を含む、基板処理方法。 a substrate holding step of holding the substrate in a horizontal direction;
a substrate rotating step of rotating the substrate held in the substrate holding step;
a magnetic fluid supplying step of supplying a magnetic fluid to the substrate rotating in the substrate rotating step;
a magnetic force applying step of applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate in the magnetic fluid supplying step;
a rinse liquid supply step of removing the magnetic fluid from the substrate by supplying a rinse liquid to the substrate ;
The magnetic force applying step includes:
a moving step of moving a magnetic force generator so as to approach the substrate while the magnetic fluid is being supplied to the substrate in the magnetic fluid supplying step;
a magnetic force generating step in which the magnetic force generator generates a magnetic force after the magnetic force generator has moved in the moving step;
A substrate processing method comprising :
前記基板保持工程において保持された前記基板を回転させる基板回転工程と、
前記基板回転工程において回転する前記基板に磁性流体を供給する磁性流体供給工程と、
前記磁性流体供給工程において前記基板に供給された磁性流体に磁力を印加する磁力印加工程と、
前記基板にリンス液を供給することによって前記基板から前記磁性流体を除去するリンス液供給工程と、
液体および気体が混合した混合流体を前記基板に供給する混合流体供給工程と
を包含する、基板処理方法。 a substrate holding step of holding the substrate in a horizontal direction;
a substrate rotating step of rotating the substrate held in the substrate holding step;
a magnetic fluid supplying step of supplying a magnetic fluid to the substrate rotating in the substrate rotating step;
a magnetic force applying step of applying a magnetic force to the magnetic fluid supplied to the substrate in the magnetic fluid supplying step;
a rinse liquid supply step of removing the magnetic fluid from the substrate by supplying a rinse liquid to the substrate;
a mixed fluid supplying step of supplying a mixed fluid obtained by mixing a liquid and a gas onto the substrate;
A substrate processing method comprising :
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