CN101425452A

CN101425452A - 基板处理装置以及基板处理方法

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Publication number: CN101425452A
Application number: CNA2008101751271A
Authority: CN
Inventors: 宫胜彦
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: CN101425452B; US20090107400A1; TW200931565A; JP2009111220A; US8075731B2; TWI367538B; JP5153296B2; KR20090045005A; KR101011306B1

Abstract

本发明提供一种在将基板保持为大致水平的状态下进行规定的处理的基板处理装置及基板处理方法，能够得到与采用隔断板的处理技术相同的隔断效果，且适于小型化。在基板(W)的大致中央上方设置有气体喷射头部(200)。从气体导入口(291)导入的氮气经内部的缓冲空间(BF)从狭缝状的喷射口(293)喷射。由此在基板的上方形成了在上下方向上喷射方向受限、而在水平方向上呈大致等方性的放射状的气流。由此，基板周围的杂物(D)或油雾(M)等被向外方挤出，而不会附着在基板(W)上。气体喷射头部(200)小于基板(W)的直径，且无需从基板表面退避或旋转，所以能够小型地构成装置。

Description

基板处理装置以及基板处理方法

技术领域

本发明涉及一种在将基板保持为大致水平的状态下进行规定的处理的基板处理装置以及基板处理方法。在此，成为处理对象的基板包括半导体晶片、光掩膜用玻璃基板、液晶显示用玻璃基板、等离子显示用玻璃基板、FED(场致发射显示器：Field Emission Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板以及光磁盘用基板等。另外，对基板实施的处理包括显影处理、蚀刻处理、清洗处理、冲洗处理、以及干燥处理等。

背景技术

在将基板保持为大致水平的状态下进行处理的基板处理装置以及基板处理方法中，为了防止在基板的上面落下附着杂物或油雾，或为了防止基板表面暴露于空气中，有时在基板的上方附近位置配置与基板大致相同大小或者比它稍微大一点的遮蔽构件来覆盖基板。例如，在专利文献1中记载的技术中，在被旋转卡盘水平保持的基板的正上方，设置有与基板相向配置的隔断板。以与旋转卡盘相同的旋转方向、旋转速度旋转驱动该隔断板。由此，在以往技术中，得到将基板与杂物或油雾、外气等隔断的隔断效果。

专利文献1：JP特开2006-179550号公报(例如第0021段、图1)。

在这种基板处理装置以及基板处理方法中，要求进一步提高处理的处理效率，即每单位时间的基板处理个数。作为能够实现该要求的手法之一，考虑在相同设置容积内设置更多的用于对基板实施处理的处理单元，来并列处理多个基板。为此，要求各处理单元进一步小型化。但是，上述以往技术在实现装置的小型化上有限。其理由是需要为了基板的运入、运出等而暂时使隔断板退避的空间，需要设置用于使隔断板旋转或使隔断板退避的驱动机构等。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在将基板保持为大致水平的状态下进行规定的处理的基板处理装置以及基板处理方法中，能够得到与采用隔断板的处理技术相同的隔断效果，且更适于装置的小型化的技术。

本发明的基板处理装置为对基板进行规定的处理的基板处理装置，为了达成上述目的，其特征在于，具有：基板保持装置，其将基板保持为大致水平；气体喷射装置，其配置在基板保持装置所保持的基板的大致中央部的上方，呈放射状喷射气体；气体喷射装置以在上下方向上将气体的喷射方向限制在规定的范围内、且在水平方向上呈大致等方性的方式喷射气体。

在以上构成的发明中，从基板的上方形成从基板的大致中央向着周边部在上下方向上厚度薄且在水平方向上呈大致等方性的气流，在此状态下，能够对基板进行处理。因此，从基板上方落下的杂物或随着处理而飞散到基板周围的油雾等，被该气流挤压流出到基板的周边部的外侧。即，在本发明中，在基板的上方，从其大致中央向着周边部，以覆盖该基板上表面的方式形成的气流起到与以往技术中的隔断板相同的效果。而且，从基板的大致中央上方向着周围喷射气体，所以能够比基板更小型地构成气体喷射装置，进一步无需使气体喷射装置旋转，所以相比于具有旋转的隔断板的构成，能够使处理装置大幅度的简化、小型化。

更具体来说，例如优选在气体喷射装置的外周部设置有用于喷射气体的喷射口，上下方向上的来自该喷射口的气体的喷射范围的中心线处于水平线与将喷射口以及基板周边连接的直线之间。这样一来，分散在气流中的杂物或油雾等不会向上飞舞，且不会附着在基板上表面上而被送出到基板周边部的外侧，所以能够有效地抑制杂物或油雾等向基板附着。

另外，也可以是气体喷射装置在内部具有暂时蓄存被加压的气体的缓冲空间，并且该气体喷射装置通过沿大致水平方向延伸的形成为狭缝状的喷射口喷射缓冲空间中所蓄存的气体。这样一来，能够从狭缝状的喷射口喷射在上下方向上喷射方向被缩窄且在水平方向上呈等方性的、且高速的气体。

例如也可以是气体喷射装置具有上部构件和下部构件，所述上部构件具有向下方开口的空腔，所述下部构件具有覆盖上部构件的开口并且与上部构件的开口端面相对的相对面，上部构件的开口端面和下部构件的相对面隔着规定的间隙相对配置，从而形成所述喷射口。这样一来，能够使被上部构件和下部构件包围的空腔内作为缓冲空间发挥作用，另一方面，能够使上部构件和下部构件之间的间隙作为狭缝状的喷射口发挥作用。

另外，在如上构成的基板处理装置中，优选气体喷射装置的外径小于基板的外径。如上所述，在本发明中，通过从基板的大致中央上方向周围喷射气体来得到隔断效果，所以能够小型地构成气体喷射装置。尤其，能够使气体喷射装置的外径小于基板的外径，由此，相比于设置了覆盖整个基板的隔断板的情况，能够使装置小型化。优选使气体喷射装置的外径为基板外径的二分之一以下。

另外，也可以是气体喷射装置还具有向基板保持装置所保持的基板的上表面大致中央处喷出处理流体的流体喷出部。由此，成为用于形成气流的气体喷射装置兼具向基板供给处理流体的功能，能够进一步使装置小型化。

另外，也可以是基板保持装置能够使基板以大致竖直方向的旋转轴为中心进行旋转。由此，可以一边旋转基板一边进行处理，能够均匀地处理基板表面。另外，能够通过离心力从基板表面除去附着在基板上的处理流体。此时，无需在基板旋转的同时气体喷射装置也旋转，所以设置气体喷射装置不会导致装置大型化。

另外，也可以是气体喷射装置喷射非活性气体作为所述气体。这样一来，在基板的上面附近供给非活性气体，能够抑制基板表面与外部大气接触的情况。

另外，为了达成所述目的，本发明的基板处理方法的特征在于，具有：基板保持工序，将基板保持为大致水平；处理工序，一边从所述基板的大致中央部上方，以在上下方向上将喷射方向限制在规定的范围内、而在水平方向上呈大致等方性的方式喷射气体，一边对所述基板进行规定的处理。在这样构成的发明中，与上述基板处理装置相同，通过从基板的上方呈放射状喷射的气体来形成气流，由此能够防止杂物或油雾等向基板表面附着。另外，无需用隔断板覆盖基板上表面，或无需使该隔断板旋转，所以能够小型地构成用于实施该基板处理方法的装置。

在此，在规定的处理包括在湿式处理后使基板干燥的干燥处理的情况下，优选在处理工程中，在直到干燥处理结束为止的期间持续喷射气体。由此，能够防止从基板表面除去的处理液返回到基板上。另外，若此时喷射的气体为非活性气体，则能够防止被干燥的气体与外部大气接触而氧化。

根据本发明，由于从基板的大致中央上方向外侧形成以在上下方向上薄且在水平方向上呈大致等方性的方式流动的气流，通过该气流覆盖基板的上表面，所以能够防止从基板上方落下的杂物或飞散到基板周边的油雾等附着在基板上。另外，相比于覆盖整个基板的隔断板，能够小型地构成用于喷射气体的装置(气体喷射装置)，且无需使该装置旋转等，所以能够小型地构成装置。

附图说明

图1A、图1B是表示能够很好地适用本发明的基板处理系统的图。

图2是表示本发明的处理单元的第一实施方式的图。

图3是从上面观察气体喷射头部的图。

图4是从图3的A-A剖视线所见的气体喷射头部的剖视图。

图5是示意性表示从气体喷射头部喷射的气流的图。

图6是表示第一实施方式的基板处理的流程的流程图。

图7是表示本发明的处理单元的第二实施方式的图。

图8是表示第二实施方式的基板处理的流程的流程图。

图9A、图9B是表示用于形成气体喷射口的结构的其他例子的图。

具体实施方式

图1是表示能够很好地适用本发明的基板处理系统的图。更详细地，图1A为基板处理系统的俯视图，图1B为基板处理系统的侧视图。该基板处理系统是具有多个基板处理单元的处理系统，该基板处理单元为用于对半导体晶片等基板W通过处理液或处理气体等实施处理的单张式基板处理装置。该基板处理系统具有对基板W实施处理的基板处理部PP、与该基板处理部PP结合的分度器部ID、容置用于供给/排出处理流体(液体或气体)的结构的处理流体箱11、12。

分度器部ID具有能够保持多个用于容置基板W的装载盒C(在密闭多张基板W的状态下进行容置的FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式统一标准箱)、SMIF(Standard Mechanical Interface：标准机械界面)盒、OC(Open Cassette：开放式盒子)等)的装载盒保持部21和分度器机械手22，该分度器机械手22用于访问被该装载盒保持部21保持的装载盒C，从装载盒C取出未处理的基板W或者将已处理的基板容置在装载盒C中。

在各装载盒C中，以“批”为一个单位容置多个基板W。多个基板W以批为单位在种种基板处理系统之间被运送，在各基板处理系统中对构成批的各基板W实施同一种处理。各装载盒C具有多层架(图中省略)，用以在上下方向上隔开微小间隔而层叠保持多个基板W，能够在各层架上各保持一个基板W。各层架成为与基板W的下表面的周边部接触、从下方保持基板W的结构，基板W以表面(图案形成面)向着上方且背面向着下方的大致水平姿势被容置在装载盒C中。

基板处理部PP具有在正面视图中配置在大致中央的基板运送机械手(基板运送装置)13和安装了该基板运送机械手13的机架30。如图1A所示，在该机架30上，以围绕基板运送机械手13的方式在水平方向上装载有多个(该实施方式中为4个)的处理单元1、2、3、4。在该实施方式中，作为处理单元1-4，对例如半导体晶片那样的大致圆形的基板W实施规定的处理的处理单元装载在机架30上。另外，如图1B所示，在各处理单元的下层分别设置有一个处理单元。在图1B中，图示了设置在处理单元3的下层的处理单元3B以及设置在处理单元4的下层的处理单元4B，但是在处理单元1以及2的下层同样也分别设置有一个处理单元1B以及2B，在该基板处理系统中，八个处理单元以两层每层四个的方式层叠并装载在机架30上。

作为处理单元，例如能够采用对基板W通过药液实施药液处理以及通过纯水等冲洗液实施冲洗处理的药液处理单元。以下，总称药液以及冲洗液的情况称为“处理液”。处理单元1、2、3、4分别具有在内部形成了对基板W实施处理用的处理空间的处理腔1a、2a、3a、4a。而且，在各处理腔1a、2a、3a、4a内，对基板W供给处理液，对该基板W实施湿式处理。设置在下层的处理单元也同样。这样在该实施方式中，在所有的多个处理单元中相互实施同一种处理。

基板运送机械手13能够从分度器机械手22接受未处理的基板W，且能够将已处理的基板W交接给分度器机械手22。更具体来说，例如，基板运送机械手13具有固定在该基板处理部PP的机架30上的基台部、以可升降的方式安装在该基台部上的升降台、以能够围绕竖直轴旋转的方式安装在该升降台上的旋转台、安装在该旋转台上的一对手部。一对基板保持手部分别构成为能够相对于所述旋转台的旋转轴线向接近或远离的方向进行进退。通过这样的结构，基板运送机械手13能够使基板保持手部朝向分度器机械手22以及处理单元1-4、1B-4B中的任意一个，并在该状态下使基板保持手部进退，由此能够进行基板W的交接。

分度器机械手22通过以下说明的控制部从指定的装载盒C取出未处理的基板W并交接到基板运送机械手13，并且从基板运送机械手13接受已处理的基板W并容置在装载盒C中。已处理的基板W也可以容置在该基板W为未处理的状态时被容置的装载盒C中。另外，也可以将容置未处理的基板W的装载盒C和容置已处理的基板W的装载盒C区分开，在与未处理的状态时被容置的装载盒C不同的装载盒C中容置已处理的基板W。

接着，针对装载在上述的基板处理系统中的处理单元的两个实施方式进行说明。另外，在图1A、图1B的基板处理系统中装载了八个处理单元，但是这些处理单元也可以成为与以下说明的处理单元100相同的结构。

<第一实施方式>

图2为表示作为本发明基板处理装置的处理单元的第一实施方式的图。在该处理单元100为用于除去附着在半导体晶片等基板W的表面Wf上的废弃物用的清洗处理的单张式处理单元。更具体来说是在对基板表面Wf通过氢氟酸等药液实施药液处理以及通过纯水或DIW(去离子水：deionized water)等冲洗液实施冲洗处理后，干燥被冲洗液浸湿的基板表面Wf的装置。另外，在该实施方式中，基板表面Wf是指形成了poly-Si等构成的基板图案的图案形成面。

第一实施方式的处理单元100具有在使基板表面Wf向着上方的状态下将基板W保持为大致水平姿势并旋转基板W的旋转卡盘101。旋转卡盘101的旋转支轴111与包含有马达的卡盘旋转机构154的旋转轴相连接，通过卡盘旋转机构154的驱动，旋转卡盘101能够围绕旋转轴J(竖直轴)旋转。旋转支轴111的上端部通过螺栓等连结部件与圆盘状的旋转台115一体连结。因此，响应来自控制整个装置的控制单元151的动作指令，卡盘旋转机构154动作，由此旋转台115围绕旋转轴J进行旋转。另外，控制单元151控制卡盘旋转机构154来调整旋转速度。

在旋转台115的周边部附近，竖立设置有用于把持基板W的周边部的多个卡盘销117。卡盘销117为了可靠地保持圆形的基板W，设置三个以上即可，沿着旋转台115的周边部等角度间隔地进行配置。各个卡盘销具有从下方支撑基板W的周边部的基板支撑部、按压被基板支撑部支撑着的基板W的外周端面来保持基板W的基板保持部。各卡盘销117构成为能够在基板保持部按压基板W的外周端面的按压状态和基板保持部离开基板W的外周端面的开放状态之间进行切换。

在对旋转台115交接基板W之际，使多个卡盘销117成为开放状态，对基板W进行清洗处理之际，多个卡盘销117成为按压状态。通过成为按压状态，多个卡盘销117把持基板W的周边部，能够以与旋转台115间隔规定间隔的方式将该基板W保持为大致水平姿势。由此，基板W在其表面(图案形成面)Wf向着上方且背面Wb向着下方的状态下被支撑。另外，作为保持基板的装置，并不限于卡盘销，也可以使用吸附基板背面Wb来支撑基板W的真空卡盘。

这样保持了基板W的旋转卡盘101通过卡盘旋转机构154被驱动旋转，由此能够一边以规定的旋转速度旋转基板W，一边从下述的处理液供给喷嘴向基板表面Wf供给处理液，来实施规定的湿式处理(药液处理以及冲洗处理)。

另外，在旋转卡盘101的侧方设置有处理液供给装置120。处理液供给装置120具有供给喷嘴121和在与基板W的中心相对的位置和旋转卡盘101侧方的待机位置之间旋转移动供给喷嘴121的未图示的旋转机构。而且，供给喷嘴121与未图示的处理液供给源配管连接，由此能够以冲洗液和药液为处理液来交替切换供给。

另外，在基板W的大致中央部的上方设置有气体喷射头部200。在该气体喷射头部200的上部，设置有导入从外部的氮气供给源GS压送来的氮气的气体导入口281以及291。更详细地，在气体导入口281连接着与外部的氮气供给源GS连接并插入安装了开关阀171的配管172。另外，在气体导入口291连接着与氮气供给源GS连接并插入安装了开关阀173的配管174。开关阀171、173通过被控制单元151控制的阀控制机构152进行开关控制，根据需要开启阀，由此从氮气供给源GS供给的氮气送入气体喷射头部200。

气体导入口281通过气体供给通路282与在气体喷射头部200的下表面(与基板表面Wf相对的面)向着基板W的大致中央开口的气体喷出口283相连通。另外，气体导入口291与形成在喷射头部200内部的缓冲空间BF相连通。进一步，在气体喷射头部200的侧面外周部，设置有与缓冲空间BF连通的气体喷射口293。另外，后面详细描述气体喷射头部200的详细结构。

气体喷射头部200被省略了图示的臂部保持在旋转台115的上方，且该臂部连接于由控制单元151控制的头部升降机构153而成为能够升降的结构；通过所述结构，气体喷射头部200以规定的间隔(例如2-10mm左右)与被旋转卡盘101保持的基板W的表面Wf相对而定位。另外，气体喷射头部200、旋转卡盘101、头部升降机够153以及卡盘旋转机构154被容置在处理腔100a内。

图3是从上面所见的气体喷射头部的图。另外，图4是从图3的A-A剖视线观察的气体喷射头部的剖视图。如图4所示，气体喷射头部200成为将具有向上方开口的空腔的杯状的上部构件201和在下部设置有凸缘202a的下部构件202组装在一起并通过固定用螺钉211～213进行固定的结构。这些上部构件201以及下部构件202由不锈钢或铝等金属形成，除了在上部构件201的上表面穿设了用于设置气体导入口291的孔以外，具有相对于旋转卡盘101的旋转轴J大致旋转对称的形状。

上部构件201的开口端面201a和下部构件202的凸缘202a的周边部202b相互相对而形成，在通过固定用螺钉211等将上部构件201和下部构件202结合在一起时上部构件201和下部构件202之间的结合部上例如夹设有不锈钢制的垫片221，由此在上部构件201的开口端面201a和下部构件202的周边部202b之间形成规定的间隙。通过该间隙，在气体喷射头部200的外周面上形成狭缝状的气体喷射口293。间隙的大小可以通过垫片221的厚度进行调解，例如可设定为0.1mm左右。

另外，设置在上部构件201的空腔的向下开口部大致被下部构件202的凸缘202a所覆盖。由此，在气体喷射头部200的内部形成被上部构件201以及下部构件202包围的缓冲空间BF。

从气体供给源GS压送并从气体导入口281导入的氮气通过与旋转卡盘101的旋转轴J大致同轴并贯穿设置在下部构件202的中心轴上的气体供给通路282，从设置在下部构件202下表面的气体喷出口283喷出。

另一方面，从气体供给源GS压送并从气体导入口291导入的氮气被送入到形成在气体喷射头部200内的缓冲空间BF中后，通过上下构件间的间隙向外部喷射。此时，氮气通过沿大致水平方向延伸的狭缝状的气体喷射口293被挤出，所以喷射的氮气的扩散成为在上下方向上其范围被限制，而在水平方向(圆周方向)上呈大致等方性。即，通过从气体喷射口293喷射氮气，在基板W的上部形成从其大致中央部朝向周边部扩散的薄层状的气流。尤其，在本实施方式中，被压送的气体一旦被导入到缓冲空间BF中，从此通过气体喷射口293喷射，所以在圆周方向上得到均匀的喷射量。另外，被加压的氮气通过小的间隙喷出，由此流速加快，氮气向着周围强势喷射。

图5是示意性表示从气体喷射头部喷射的气流的图。如上所述，气体以在水平方向上呈大致等方性的方式喷射，另一方面，在上下方向上其喷射方向受限制。具体来说，如图5的阴影部分所示，从气体喷射口293喷射的气流随着着远离喷射口而在上下方向上一点点扩散，并且向圆周方向流动。在以下中，该扩散角度用符号θ表示，且扩散的中心线，即扩散角θ的等分线所示的方向用符号Dg表示。

这样形成在基板W的上部从基板的中央附近向着外侧流过的气流，由此从基板W的上方落下的杂物D或伴随着处理的进行而在基板W周围产生的油雾M等，如图5中各箭头所示，被气流捕捉并向外方押出流出，来防止其附着在基板表面Wf上。

另外，关于在基板上方产生气流来抑制杂物或油雾等的附着的技术，例如在日本特开2006-120817号公报、日本特开平11-345763号公报、以及日本特开平9-97757号公报等中公开。但是，这些公报中记载的技术均为在远离基板的位置上喷出气体或者吸附气体来间接地在基板上方形成气流的技术，其效果非常受限。另外，还具有将在其他场所中产生的杂物或油雾等运送到基板附近的可能。相对于此，在该实施方式中，配置在基板W的正上方的气体喷射头部200中所设置的狭缝状的气体喷射口293向着周围喷射被加压的氮气，所以在基板Wf的表面附近形成了强的向外的气流来吹散油雾等，所以不会产生这样的问题。

另外，在该实施方式中，在基板W的表面上方形成了强的气流，所以能够抑制外部的气体流到基板表面Wf。即，气流具有将基板表面Wf与外部大气隔断的作用。尤其，若从在气体喷射头部200的下表面中央设置的气体喷出口283喷出氮气等非活性气体(图中虚线箭头表示)，基板表面Wf附近的大气被清除而被非活性气体取代，所以抑制了基板W与空气接触而氧化等的问题。

作为气体的喷射方向，其中心线的方向Dg优选与水平方向D1相同或者比其更朝向下方，且比将气体喷射口293和基板W的周边部连接的直线的方向D2更朝向上方。若喷射方向比水平方向更朝向上方，则有可能落下的杂物或油雾等向上飘舞的效果减低。另外，若方向Dg比将气体喷射口293和基板W的周边部连接的直线的方向D2更朝向下方，则强气流会吹拂基板表面Wf，有可能使被捕捉的油雾等附着在基板上，或向基板表面Wf供给的处理液被吹拂而飞散，有损处理的均匀性。

另外，在以从气体喷射口293喷射的气流不吹拂到基板表面Wf的方式设定喷射方向的情况下，该气流不一定必须为非活性气体。在此，例如也可以使气体喷射方向为水平方向，代替氮气而喷射干燥空气。在该实施方式中，使得从设置在气体喷射头部200的周围的气体喷射口293以及设置在气体喷射头部200下部的气体喷出口283分别喷出的气体都是从公共的氮气供给源GS供给的氮气，由此可以简化装置的结构，且能够将基板W与含有氧气或油雾等的周围大气隔断。

这样，在本实施方式中，从气体喷射头部200的周围喷射的气流与上述的以往技术的基板处理装置中与基板相对而设置的隔断构件相同，起到将基板表面与向基板表面Wf落下的杂物或油雾等以及外部气体隔断的隔断功能。但是在该实施方式中，从设置在基板W的大致中央上方的气体喷射头部200向周围喷射气体，由此实现了隔断功能，所以无需像隔断构件那样机械性覆盖整个基板表面，气体喷射头部200能够形成为小于基板W的尺寸。即，能够使气体喷射头部200的直径Dh(图3)小于基板W的直径。例如，若适当设定气流的流量以及流速，则即使气体喷射头部200的直径Dh为基板W的直径的一半以下，也能够得到充分的隔断功能。

因此，将基板W运入或运出旋转卡盘101之际，或向基板表面Wf供给处理液之际，无需很大程度地使气体喷射头部200退避。另外，在使基板旋转之际无需使气体喷射头部200一起旋转。这样能够使气体喷射头部200小型化，在此基础上，无需用于使气体喷射头部200向上方退避的空间或使之旋转的机构，所以在该实施方式中，能够小型地构成处理单元100，尤其能够抑制其高度。另外，能够减少可动部分，所以能够抑制在处理腔100a内产生杂物。

其结果，如图1B所示，能够在高度方向上多层层叠设置处理单元，能够在相同设置面积内设置更多的处理单元来并列进行处理。这样，在具有该实施方式的处理单元的基板处理系统中，能够得到高的基板处理的处理能力。另外能够减小每个处理单元的装置的占用面积。

图6是表示第一实施方式中的基板处理的流程的流程图。在开始处理前，将开关阀171以及173均关闭，旋转卡盘101处于静止状态。首先，通过基板运送机械手13，将一个基板W运入到处理单元100内，并被载置于旋转卡盘101上，由卡盘销117保持(步骤S101：基板保持工序)。此时，根据需要，使头部升降机构153动作，使气体喷射头部200向离开旋转卡盘101的位置移动，则能够更圆滑地运入基板，但是若在基板和气体喷射头部200之间保持充分的距离，则无需气体喷射头部200移动。在后述的基板运出时也相同。另外，在该时间点上供给喷嘴121也移动到待机位置。

首先，一边使旋转卡盘101旋转，一边采用处理液供给装置120向基板表面Wf供给规定的处理液来实施湿式处理(步骤S102、S103)。作为湿式处理的处理内容，能够适用公知的处理，所以在此省略说明。作为湿式处理，在药液处理后进行冲洗处理。在冲洗处理中，向旋转的基板表面Wf供给纯水(或者去离子水)，来冲洗作为处理液的药液。然后，进行除去残留在基板表面Wf上的纯水的干燥处理(处理工序)。即，使供给喷嘴121向待机位置移动，使基板W旋转并在此状态下开启开关阀173，开始从设置在气体喷射头部200周围的气体喷射口293进行气体喷射(步骤S104)。接着，开启开关阀171，开始从设置在气体喷射头部200下表面的气体喷出口283向基板表面Wf供给氮气(步骤S105)。

从气体喷射口293供给的氮气的流速快且上下方向的喷射方向变窄，在基板W的上部形成从中央部向周围呈放射状流动的气帘。另一方面，从气体喷出口283供给的氮气的流速相对低，且其流量限制为不会向着基板表面Wf强地吹拂流体。因此，从气体喷出口283供给的氮气清除残留在从气体喷射口293喷射的帘幕状的气层和基板表面Wf所包围的空间中的空气，以确保该空间成为氮气环境。于是，在此将从气体喷射口293供给的气体统称为“帘幕用气体”，从气体喷出口283喷出的气体统称为“清除用气体”。

这样在基板W的上方形成气体的帘幕，并且使基板表面Wf保持为氮气环境，在此状态下，提高旋转卡盘101的转速，使基板W高速旋转(步骤S106)，通过甩掉基板表面Wf的纯水来干燥基板。在干燥处理的执行中，持续供给帘幕用气体以及清除用气体，由此防止向干燥了的基板表面Wf附着油雾等或氧化。干燥处理结束后，停止旋转卡盘101的旋转(步骤S107)，依次停止清除用气体以及帘幕用气体的供给(步骤S108、S109)。然后，基板运送机械手13从旋转卡盘中取出被干燥的基板W，并运出到单元外(步骤S110)，由此结束对一个基板的处理。另外，通过反复所述处理，能够依次处理多个基板。

这样，在该实施方式中，在使保持为大致水平的基板旋转的同时进行处理的处理单元中，在基板W的大致中央上方设置气体喷射头部200，在基板上方形成从中央朝向外侧的帘幕状的强气流。由此，飞到基板W附近的杂物或油雾等承载于气流中而从基板上方被排除，而不会附着在基板上。另外，气体喷射头部200的直径比基板W小，且无需很大程度地退避或旋转，所以能够小型地构成处理单元。另外，进一步向通过帘幕状的气流而与周围环境隔断的基板表面Wf供给氮气，所以基板表面被氮气环境所保护，而防止基板的氧化。

另外，气体喷射头部200构成为从氮气供给源GS供给的被加压的氮气蓄存在缓冲空间BF中，从在水平方向上延伸的狭缝状的气体喷射口293喷射。通过这样的结构，能够以比较简单的装置结构来实现在上下方向上喷射方向受限且在水平方向上呈等方性的气流。

<第二实施方式>

接着，针对作为本发明基板处理装置的处理单元的第二实施方式进行说明。该实施方式在增加了用于向气体喷射头部供给处理液的喷嘴这一点上不同于第一实施方式，除了这一点之外基本的装置结构与上述的第一实施方式相同。于是，在以下说明中，对与第一实施方式的结构相同的结构附上相同的附图标记，并省略说明，重点说明本实施方式的特征部分。

图7是表示本发明的处理单元的第二实施方式的图。在该实施方式中，在被旋转卡盘101保持的基板W的大致中央上方设置有气体喷射头部300。气体喷射头部300中，附图标记382、383、392以及393所表示的部分分别相当于上述第一实施方式中的气体供给通路282、气体喷出口283、气体供给通路292、以及气体喷射口293，其结构和功能也相同于第一实施方式中对应的构成的结构和功能。

在上下方向上贯通气体喷射头部300，进一步设置有供给通路361和362。更详细地说，在供给通路361的上端，通过插入安装了由阀控制机构152控制开关的开关阀161的配管162，与以液状供给异丙醇(Isopropyl alcohol；IPA)的外部的IPA供给源AS相连接。供给通路361的下端形成有在气体喷射头部300的下表面向着基板表面Wf开口、喷出IPA的喷出喷嘴362。另外，在供给通路363的上端，通过插入安装有由阀控制机构152控制开关的开关阀163的配管164，与外部的去离子水(deionized water；DIW)供给源WS相连接。供给通路363的下端形成有在气体喷射头部300的下表面向着基板表面Wf开口、喷出DIW的喷出喷嘴364。在这样构成的第二实施方式的处理单元中，从气体喷射头部300向着基板表面Wf供给用于药液处理后的冲洗处理的冲洗液以及作为用于置换冲洗液来促进干燥的置换液的IPA。

图8是表示第二实施方式中的基板处理的流程的流程图。到将基板运入单元内，并使卡盘旋转为止，与上述的第一实施方式相同(步骤S201-S202)。接着，从设置在处理液供给装置120a的处理液供给喷嘴121a供给药液，对基板实施规定的药液处理(步骤S203)。然后，停止药液的供给，使供给喷嘴121a移动到待机位置，并且开启开关阀163，由此从喷出喷嘴364向基板表面Wf供给DIW(步骤S204)。由此基板表面的药液被DIW冲洗(冲洗处理)。

DIW的供给持续规定时间之后，关闭开关阀163来使其停止(步骤S205)，并开启开关阀161来从喷出喷嘴362喷出IPA(步骤S206)。IPA溶解在基板表面Wf上残留的DIW，由此置换DIW来降低表面张力，提高基板表面上的断液。然后停止IPA的供给(步骤S207)。然后，与第一实施方式相同，开始依次供给帘幕用气体以及清除用气体(步骤S208、S209)。残留在基板表面上的液体通过基板的旋转被甩掉，基板表面Wf被干燥。此时基板表面附近被保持为氮气环境，所以能够防止残留液被除去而暴露的基板表面Wf氧化。基板表面的干燥结束后，与第一实施方式相同，高速旋转基板后，停止其旋转(步骤S210、S211)，并且停止清除用气体、帘幕用气体的供给(步骤S212、S213)，将基板运出到处理单元外来结束处理(步骤S214)。

这样，在第二实施方式的处理单元中，与第一实施方式相同，在基板上方形成了从中央部向外侧的放射状的气流，所以能够防止处理中飞向基板表面Wf的杂物或油墨等附着在基板表面上。除此之外，关于在第一实施方式的说明中记述的作用效果，在该实施方式中也同样能得到。另外，用于供给DIW或IPA的喷嘴设置在气体喷射头部300上，所以能够更小型地构成整个处理单元。另外，在将气体喷射头部300配置在基板W的正上方的状态下，能够向基板W的大致中央供给DIW或IPA。

<其他>

如以上说明那样，在上述各实施方式中，旋转卡盘101作为本发明的“基板保持装置”发挥作用，且气体喷射头部200、300分别作为本发明的“气体喷射装置”发挥作用。另外，第一实施方式中的气体喷出口283、第二实施方式中的气体喷出口383、喷出喷嘴362及363作为本发明的“流体喷出部”发挥作用。

另外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离其宗旨的范围内，除所述构成以外，可以进行各种变更。例如，在上述第一实施方式的气体喷射头部200中，在上部构件201和下部构件202之间夹着垫片221，由此在上部构件201的开口端面201a和下部构件202的凸缘周边部202b之间设置间隙，作为狭缝状的气体喷射口293。但是，为了形成气体喷射口也可以例如采用如下方式。

图9A、图9B是表示用于形成喷射口的结构的其他例子。更具体地说，图9A以及图9B是表示用于形成狭缝状的气体喷射口的下部构件的形状的其他例子的图。如图9A所示的下部构件501中，在凸缘501a的周边部501b上呈放射状设置有多个肋502。用这种形状的下部构件501代替第一实施方式中的下部构件202安装在上部构件201上，肋502的上端与上部构件201的开口端面201a抵接，由此在上下构件之间产生了与肋的高度相当的间隙。通过这样，无需使用垫片，能够无调整地形成所希望的间隙，从该间隙喷呈放射状喷射气体。另外，在图9B所示的下部构件601中，代替肋而在凸缘601a的周边部601b上设置多个突起602。这样也能得到同样的效果。关于该突起，可以配置成在多个突起之间，在圆周方向上位置不同的所谓之字形状。另外，关于这些肋或突起，也可以形成在上部构件的开口端面一侧。

另外，在上述各实施方式中，由不锈钢或铝等金属形成气体喷射头部200、300，但是也可以由树脂形成气体喷射头部，尤其可以由树脂形成下部构件。通过这样，能够使气体喷射头部轻量化，提高耐药品性。作为能够适用于这些用途的树脂材料，有聚醚醚酮(polyether etherketone；PEEK)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride；PVC)以及聚三氟氯乙烯(polychlorotrifluoroethylene；PCTFE)等。

另外，在上述各实施方式中，从气体喷射头部下表面喷出氮气，由此在基板表面附近保持氮气环境，但是在实现通过气流来将基板表面附近与外部环境或飞散油雾等隔断的本发明基本思想之际，该结构并非是必须的。因此，例如在处理腔内整体被非活性气体环境所控制的情况下，可以省掉从气体喷射头部下表面喷出氮气，或可以喷出其他气体。

另外，在上述第二实施方式中，用于向基板供给DIW以及IPA的喷出喷嘴设置在气体喷射头部300，但是从设置在气体喷射头部的喷出喷嘴喷出的流体并不限于此。例如，可以将药液处理用的药液供给到基板用的喷嘴进一步设置在气体喷射头部，也可以仅设置这些喷出喷嘴中的一部分。

另外，在上述各实施方式中，分别在气体喷射头部的侧面设置的气体喷射口以及设置在下表面的气体喷出口喷出了由一个氮气供给源GS供给的氮气，但并不限于这样的结构。例如，也可以使气体供给源相互不同。另外，例如喷出的气体也可以是氮气以外的气体，但是为了不给基板带来坏影响，优选非活性气体。但是如上所述，在从设置在气体喷射头部侧面的气体喷射口喷射的气体不与基板表面接触的结构的情况下，从气体喷射口喷射的气体可以采用如干燥空气等非活性气体以外的气体。

另外，在上述各实施方式中，设置了头部升降机构153，通过上下移动气体喷射头部200或300来提高基板运入或运出的便利性，但是在本发明思想内，这样的构成并不是必须的。例如，在运入运出基板之际，只要基板运送机械手13和气体喷射头部之间不产生干涉，也可以省略头部升降机构而固定气体喷射头部。若能这样，则可以进一步使处理单元小型化。

另外，在上述第二实施方式中，停止IPA的供给后，开始了帘幕用气体的供给，但是代替这样，也可以在从气体喷射头部300向基板W供给DIW或IPA之际，开始供给帘幕用气体，停止IPA的供给后，供给清除用气体。通过这样，能够从进行干燥处理之前开始，防止杂物等进入到基板上的空间。

本发明并不限于上述的实施方式，能够适用于所有的在将基板保持为大致水平的状态下进行规定的处理的基板处理装置以及基板处理方法。在此，成为处理对象的基板包括半导体晶片、光掩膜用玻璃基板、液晶显示用玻璃基板、等离子显示用玻璃基板、FED(场致发射显示器：Field Emission Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板以及光磁盘用基板等。另外对基板实施的处理包括显影处理、蚀刻处理、清洗处理、冲洗处理、以及干燥处理等。另外并不限于上述实施方式那样的具有多个处理单元的基板处理系统，对于仅具有一组基板保持装置以及气体喷射装置的基板处理装置，也能够较佳地适用本发明。

Claims

1.一种基板处理装置，对基板进行规定的处理，其特征在于，具有：

基板保持装置，其将所述基板保持为大致水平；

气体喷射装置，其配置在所述基板保持装置所保持的基板的大致中央部的上方，呈放射状喷射气体；

所述气体喷射装置以在上下方向上将气体的喷射方向限制在规定的范围内、且在水平方向上呈大致等方性的方式喷射气体。

2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在所述气体喷射装置的外周部设置有用于喷射所述气体的喷射口，上下方向上的来自该喷射口的气体的喷射范围的中心线处于水平线与将所述喷射口以及基板周边连接的直线之间。

3.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体喷射装置在内部具有暂时蓄存被加压的气体的缓冲空间，并且该气体喷射装置通过沿大致水平方向延伸的形成为狭缝状的喷射口喷射所述缓冲空间中所蓄存的气体。

4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体喷射装置具有上部构件和下部构件，所述上部构件具有向下方开口的空腔，所述下部构件具有覆盖所述上部构件的开口并且与所述上部构件的开口端面相对的相对面，所述上部构件的开口端面和所述下部构件的相对面隔着规定的间隙相对配置，从而形成所述喷射口。

5.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体喷射装置的外径小于所述基板的外径。

6.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体喷射装置还具有流体喷出部，所述流体喷出部向着所述基板保持装置所保持的基板的上表面大致中央处喷出处理流体。

7.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，所述基板保持装置能够使基板以大致竖直方向的旋转轴为中心进行旋转。

8.如权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，所述气体喷射装置喷射非活性气体作为所述气体。

9.一种基板处理方法，其特征在于，具有：

基板保持工序，将基板保持为大致水平；

处理工序，一边从所述基板的大致中央部上方，以在上下方向上将喷射方向限制在规定的范围内、而在水平方向上呈大致等方性的方式喷射气体，一边对所述基板进行规定的处理。

10.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，所述规定的处理包括在湿式处理后使基板干燥的干燥处理，在所述处理工序中，直到所述干燥处理结束为止的期间，持续喷射所述气体。