CN102683243B - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置，具有：第一处理室以及第二处理室；在所述第一处理室保持基板的第一基板保持单元；向所述第一基板保持单元所保持的基板供给含有蚀刻成分和增稠剂的药液的药液供给单元；在所述基板保持有所述药液的状态下，将该基板从所述第一处理室搬运到所述第二处理室的基板搬运单元；以及在所述第二处理室，对保持有所述药液的多张基板进行保持的第二基板保持单元。

Description

基板处理装置以及基板处理方法
技术领域
本发明涉及处理基板的基板处理装置以及基板处理方法。作为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(FieldEmissionDisplay：场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。
背景技术
在半导体装置及液晶显示装置等的制造工序中，对半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等基板进行使用处理液的处理。
例如，在日本专利特开2007－318016中记载有进行倾斜蚀刻(BevelEtching)的单张式(asinglesubstratetreatmenttype)基板处理装置。该基板处理装置具备：水平地保持基板并使其绕铅垂轴线进行旋转的旋转卡盘；与旋转卡盘所保持的基板的下表面中央部相向的下表面喷嘴。从下表面喷嘴喷出的药液供给至旋转状态的基板的下表面中央部。然后，供给至基板的下表面中央部的药液通过基板的旋转而沿着基板的下表面向外方扩散，并经过基板的周端面而蔓延到基板的上表面周缘部。由此，药液供给至基板的上表面周缘部的全部区域。
同样，在日本特开2007－142077中记载有进行倾斜蚀刻的单张式基板处理装置。该基板处理装置具备：水平保持基板并使其绕铅垂轴线进行旋转的旋转卡盘；与旋转卡盘所保持的基板的上表面周缘部相向的周缘处理喷嘴。从周缘处理喷嘴喷出的药液供给至旋转状态的基板的上表面周缘部。由此，药液供给至基板的上表面周缘部的全部区域。
另外，在美国专利申请公开第2006/0151008A1号中记载有使用高粘度液体来清洗(clean)基板的清洗方法。在该清洗方法中，高粘度的液体被供给到基板的上表面。之后，基板开始旋转。供给到基板的上表面的液体通过基板的旋转而在基板上向外方移动。由此，高粘度的液体从基板排出。附着于基板上表面的异物与高粘度液体一起从基板排出。由此，从基板除去异物。
在日本特开2007－318016以及日本特开2007－142077记载的基板处理装置中，供给到基板的上表面周缘部的药液通过基板的旋转而向外方排出。因此，就需要在通过药液处理基板的期间，从喷嘴喷出药液。由此，维持基板的上表面周缘部与药液相接触的状态，并且具有充分处理能力的药液被持续供给到基板的上表面周缘部。但是，若从喷嘴持续喷出药液则药液的消耗量便会增加。
另一方面，在美国专利申请公开第2006/0151008A1号记载的清洗方法中，向基板的上表面供给高粘度的液体。由于液体的粘度高，所以能够使该液体保持在基板上。从而，即便不对基板持续供给高粘度液体，亦能够维持基板与液体相接触的状态。由此，能够降低液体的消耗量。但是，在该清洗方法中，在附着于基板上表面的异物牢固地附着于基板的情况下，有时候就不能从基板除去异物。
为了降低药液消耗量，并且从基板可靠地除去异物，人们考虑例如对基板供给能够溶解基板的高粘度药液这一方法。根据该方法，由于药液的粘度高，所以能够使药液保持在基板上。由此，能够降低药液的消耗量。进而，通过使基板与药液发生反应来溶解基板的一部分，能够将附着于基板的异物与基板的一部分一起从基板剥离(Liftoff)。由此，能够从基板可靠地除去异物。
但是在该方法中，由于与基板相接触的药液不能置换成新药液，所以有时基板与药液充分地反应将花费时间，就无法充分地确保处理速度。虽然直到基板与药液充分地反应为止使基板位于该处(被供给药液的位置)，但在此情况下，在已供给药液的基板被搬出以前不能对后续基板供给高粘度的药液。从而，生产量(单位时间的基板处理张数)下降。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供一种能够降低药液消耗量并能够抑制或者防止生产量减少的基板处理装置以及基板处理方法。
本发明的一个实施方式提供一种基板处理装置，具有：第一处理室以及第二处理室；第一基板保持单元，用于在所述第一处理室保持基板；药液供给单元，用于向被所述第一基板保持单元保持的基板供给含有蚀刻成分和增稠剂的药液；基板搬运单元，用于在所述药液保持在所述基板上的状态下，将该基板从所述第一处理室搬运(transfer)到所述第二处理室；第二基板保持单元，用于在所述第二处理室，对保持有所述药液的多张基板进行保持，使保持有所述药液的基板与所述药液发生反应；以及，异物测定单元，对附着于基板的主面的异物的位置进行测定，所述药液供给单元向所述主面上的包含有异物的范围供给所述药液。
根据这一结构，含有蚀刻成分和增稠剂的药液供给至在第一处理室通过第一基板保持单元保持的基板。之后，在基板保持有药液的状态下，该基板通过基板搬运单元从第一处理室搬运到第二处理室。然后，反复进行这样的动作，保持有药液的多张基板被搬入第二处理室。被搬入第二处理室的多张基板以保持有药液的状态被第二基板保持单元保持。然后，从在第二处理室中的滞留时间达到规定时间的基板起，从第二处理室依次搬出第二基板保持单元所保持的多张基板。这样，就没有停滞地进行基板的处理。
基板所供给的药液的粘度通过添加增稠剂而变大。亦即，药液的流动性通过添加增稠剂而下降。从而，即便不持续向基板供给药液，基板被药液覆盖的状态亦得以维持。由此，能够降低药液的消耗量。而且，由于药液中含有蚀刻成分，所以能够使颗粒等附着于基板的异物与基板的一部分一起从基板剥离(Liftoff)或者通过蚀刻成分溶解异物而从基板除去异物。由此，能够从基板可靠地除去异物。
如上所述，在第一处理室已供给了药液的基板以保持有药液的状态从第一处理室搬运到第二处理室，进而，以保持有药液的状态在第二处理室保持规定时间。从而，充分地确保基板和药液反应的时间。进而，由于基板和药液的反应在第一处理室之外进行，所以能够在使基板与药液发生反应的期间，在第一处理室对后续的基板供给药液。由此，能够抑制或者防止生产量(单位时间的基板的处理张数)降低。
所述基板处理装置还可以具有：第三处理室；第三基板保持单元，用于在所述第三处理室保持基板，以及，冲洗液供给单元，用于向所述第三基板保持单元所保持的基板供给冲洗液。在此情况下，所述基板搬运单元可以从所述第二处理室向所述第三处理室搬运基板。
根据这一结构，在第二处理室保持了规定时间的基板，通过基板搬运单元从第二处理室搬运到第三处理室。亦即，在第二处理室与药液充分地反应的基板被搬入第三处理室。然后，向在第三处理室通过第三基板保持单元保持的基板供给冲洗液。由此，基板所保持的药液通过冲洗液而洗掉。这样，由于药液的供给、基板和药液的反应以及药液的除去在不同的处理室中实施，所以能够抑制或者防止各处理室内的结构复杂化。
所述药液供给单元可以向所述第一基板保持单元所保持的基板的主面(majorsurface)的全部区域供给所述药液。另外，所述药液供给单元可以向所述第一基板保持单元所保持的基板的主面的局部供给所述药液。在为表层未形成薄膜的基板(例如裸晶圆)的情况下，基板的主面为基板本身的面。另外，在为表层形成有薄膜的基板的情况下，基板的主面既可以是薄膜的外表面，也可以是薄膜基底的外表面。通过对基板的主面的局部供给药液，与对基板的主面的全部区域供给药液这一情况相比，能够降低药液的消耗量。
另外，在对基板的主面的局部供给药液时，被供给药液的范围可以是针对每个基板设定的范围。具体而言，所述基板处理装置可以还具有异物测定单元，该异物测定单元对附着于基板的主面的异物的位置进行测定，所述药液供给单元向所述主面上的包含有异物的范围供给所述药液。根据这一结构，由于向包含有异物的范围可靠地供给药液，所以能够可靠地除去附着于基板的异物。而且，由于能够仅向包含有异物的范围供给药液，所以能够抑制或者防止向不需要供给药液的范围供给药液。由此，能够抑制或者防止在不需要供给药液的范围受到药液造成的影响。
另外，在通过所述异物测定单元来测定附着于基板的主面上的异物的位置时，异物的测定既可以在第一处理室、第二处理室以及第三处理室中的任一个处理室中进行，也可以在不同于这些处理室的地方进行。具体而言，所述基板处理装置还具有测定室，在该测定室中，通过所述异物测定单元来对附着于基板的异物的位置进行测定，所述基板搬运单元从所述测定室向所述第一处理室搬运基板。根据这一结构，由于在与第一处理室、第二处理室以及第三处理室不同的地方利用异物测定单元进行异物测定，所以能够抑制或者防止各处理室内的结构复杂化。
另外，在向基板的主面的局部供给药液时，被供给药液的范围还可以是预先确定的范围。具体而言，所述药液供给单元可以向所述主面的预先确定的范围供给所述药液。所述主面的预先确定的范围可以是所述主面的周缘部。根据这一结构，由于被供给药液的范围预先确定，所以不用针对每个基板变更药液的供给位置。
本发明的其他实施方式提供一种基板处理方法，包括：异物测定工序，对附着于基板的主面的异物的位置进行测定，药液供给工序，在第一处理室向所述主面上的包含有异物的范围供给含有蚀刻成分和增稠剂的药液，并使该药液保持在所述基板；搬运工序，在进行了所述药液供给工序之后，在所述基板保持有所述药液的状态下通过基板搬运单元将该基板从所述第一处理室搬运到第二处理室；以及，反应处理工序，在进行了所述搬运工序之后，在所述第二处理室，使保持有所述药液的多张基板与所述药液发生反应。所述蚀刻成分可以是氢氟酸和过氧化氢的混合物、或者氢氧化铵和过氧化氢的混合物。所述增稠剂可以是从甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸钠以及聚乙烯醇中选择的一种以上的物质。根据这一方法能够取得与上述效果同样的效果。
本发明中的上述或者进一步其他目的、特征以及效果通过参照附图，下面叙述的实施方式的说明将会明了。
附图说明
图1表示本发明第一实施方式所涉及的基板处理装置的布局的图解性的俯视图。
图2是表示本发明第一实施方式所涉及的药液供给单元的概略结构的示意图。
图3是本发明第一实施方式所涉及的药液喷嘴以及与其相关联的结构的俯视图。
图4是本发明第一实施方式所涉及的药液喷嘴以及与其相关联的结构的侧视图。
图5是表示本发明第一实施方式所涉及的反应单元的概略结构的示意图。
图6是表示本发明第一实施方式所涉及的冲洗单元的概略结构的示意图。
图7是用于说明由本发明第一实施方式所涉及的基板处理装置所进行的基板处理的一个例子的图。
图8是表示本发明第二实施方式所涉及的基板处理装置的布局的图解性的俯视图。
图9是表示本发明第二实施方式所涉及的异物测定单元的概略结构的示意侧视图。
图10是用于说明由本发明第二实施方式所涉及的基板处理装置所进行的基板处理的一个例子的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
图1表示本发明第一实施方式所涉及的基板处理装置1的布局的图解性的俯视图。
基板处理装置1是通过药液、冲洗液等处理液逐张地处理半导体晶片等圆形基板W的单张式基板处理装置。基板处理装置1具备：分度器2；与分度器2相结合的处理部3；控制基板处理装置1所具备的装置的动作及阀的开闭的控制装置4。
分度器2具备托架保持部5、分度器机械手IR(基板搬运单元)、IR移动机构6。托架保持部5保持能够容置多张基板W的托架C。多个托架C以沿着水平托架排列方向U排列的状态被托架保持部5保持。IR移动机构6使分度器机械手IR沿托架排列方向U进行移动。分度器机械手IR进行将基板W搬入托架保持部5所保持的托架C上的搬入动作以及从托架C上搬出基板W的搬出动作。基板W由分度器机械手IR以水平姿势搬运。
另一方面，处理部3具备：用于处理基板W的多个(例如4个以上)处理单元7；中心机械手CR(基板搬运单元)。俯视观察，多个处理单元7以包围中心机械手CR的方式配置。多个处理单元7包括：对基板W供给药液的药液供给单元7a；使基板W与药液发生反应的反应单元7b；将供给至基板W的药液冲洗掉的冲洗单元7c。中心机械手CR进行将基板W搬入处理单元7的搬入动作以及从处理单元7搬出基板W的搬出动作。而且，中心机械手CR在多个处理单元7间搬运基板W。基板W由中心机械手CR以水平姿势搬运。中心机械手CR从分度器机械手IR接受基板W，并且将基板W交接至分度器机械手IR。
图2是表示本发明第一实施方式所涉及的药液供给单元7a的概略结构的示意图。图3是本发明第一实施方式所涉及的药液喷嘴9以及与其相关联的结构的俯视图。图4是本发明第一实施方式所涉及的药液喷嘴9以及与其相关联的结构的侧视图。
药液供给单元7a具备：水平地保持基板W并使其进行旋转的第一旋转卡盘8(第一基板保持单元)；用于向第一旋转卡盘8所保持的基板W的上表面供给药液的药液喷嘴9(药液供给单元)；配置在第一旋转卡盘8所保持的基板W的上表面附近的接近构件10；用于向基板W与接近构件10之间供给氮气的氮气喷嘴11；容置第一旋转卡盘8、药液喷嘴9、接近构件10以及氮气喷嘴11的第一腔室12(第一处理室)。
第一旋转卡盘8包括：水平保持基板W并可以绕通过该基板W中心的铅垂轴线进行旋转的圆盘状旋转底座13；使该旋转底座13绕铅垂轴线进行旋转的旋转马达14。第一旋转卡盘8既可以是在水平方向夹持基板W而水平地保持该基板W的夹持式卡盘，还可以是通过吸附作为非器件形成面的基板W背面(rearsurface，下表面)而水平地保持该基板W的真空式卡盘。在第一实施方式中，第一旋转卡盘8是夹持式卡盘。
药液喷嘴9与在途中安装(interpose)有药液阀15的药液供给管16相连接。药液向药液喷嘴9的供给通过药液阀15的开闭来控制。喷嘴移动机构17使药液喷嘴9在处理位置(图2～图4所示的位置)和待机位置之间移动。处理位置是从药液喷嘴9喷出的药液供给到第一旋转卡盘8所保持的基板W的上表面的位置，待机位置是药液喷嘴9离开第一旋转卡盘8的位置。第一实施方式中的药液喷嘴9的处理位置，是从药液喷嘴9喷出的药液供给到基板W的上表面周缘部的规定位置。药液喷嘴9的处理位置并不限于规定位置，还可以包含从药液喷嘴9喷出的药液供给到基板W的上表面的多个位置。亦即，药液喷嘴9的处理位置还可以是从药液喷嘴9喷出的药液供给到基板W的上表面的任意位置的规定范围。
供给到药液喷嘴9的药液是通过增稠剂调整了粘度的高粘度的蚀刻液。药液的粘度例如被调整成：在室温(20℃～30℃)下，药液供给到以几百rpm以下的转速进行旋转的基板W上表面时，药液几乎不会移动离开被供给到基板W的位置，而留在该处。药液的具体粘度范围为100mPa·s～100Pa·s，优选为1～70Pa·s，更优选3～50Pa·s的范围。药液含有蚀刻成分和增稠剂。蚀刻成分是溶解基板W或者颗粒等附着于基板W的异物的液体。此外，这里所说的基板W既可以是在表层未形成薄膜的基板(例如裸晶圆(barewafer))，也可以是在表层形成有薄膜的基板。溶解基板W的蚀刻成分既可以是溶解基板本身(例如裸晶圆)的成分，也可以是溶解形成在基板W表层的薄膜的成分。增稠剂和蚀刻成分相混合。药液一例是，氢氟酸与过氧化氢的混合物或者氢氧化铵与过氧化氢的混合物、和甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸钠以及聚乙烯醇中至少一种的混合物。氢氟酸与过氧化氢的混合物以及氢氧化铵与过氧化氢的混合物均是蚀刻成分的一例，甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸钠以及聚乙烯醇中的至少一种是增稠剂的一例。
接近构件10形成为至少能够覆盖基板W的上表面周缘部一部分的大小。就接近构件10而言，既可以在俯视观察时大于基板W，也可以在俯视观察时小于基板W。在第一实施方式中，接近构件10是在俯视观察时小于基板W的板状构件。接近构件10具有平坦的下表面。未图示的移动机构使接近构件10在处理位置(图2～图4所示的位置)与待机位置之间进行移动。处理位置是接近构件10的下表面接近基板W的上表面且基板W的上表面周缘部的一部分被接近构件10覆盖的位置。待机位置是接近构件10离开第一旋转卡盘8的位置。接近构件10的处理位置被设置于药液喷嘴9的处理位置的内方(靠近基板W的旋转轴线的方向)。接近构件10的处理位置和药液喷嘴9的处理位置相接近。从而，在药液喷嘴9以及接近构件10位于各自的处理位置的状态下，接近构件10位于药液喷嘴9的内方，并且药液喷嘴9和接近构件10相接近。药液喷嘴9还可以构成为：被接近构件10保持，并与接近构件10一起进行移动。
氮气喷嘴11与在途中安装有氮气阀18的氮气供给管19相连接。氮气向氮气喷嘴11的供给通过氮气阀18的开闭来控制。氮气喷嘴11被接近构件10保持。从而，氮气喷嘴11与接近构件10一起进行移动。就氮气喷嘴11而言，在接近构件10位于处理位置的状态下氮气喷嘴11喷出了氮气时，所喷出的氮气在接近构件10的下表面与基板W的上表面之间向外方(离开基板W的旋转轴线的方向)流动。氮气喷嘴11还可以不是被接近构件10保持，而是与接近构件10相独立地被保持。
第一腔室12包括：形成有第一开口20的第一分隔壁21；覆盖该第一开口20的第一门挡板22。第一门挡板22配置于第一分隔壁21之外。在第一门挡板22上结合有第一门开闭机构23。第一门开闭机构23使第一门挡板22在第一门挡板22密闭第一开口20的关闭位置和第一开口20被打开的打开位置之间移动。在要向第一腔室12搬入基板W时或要从第一腔室12搬出基板W时，第一门挡板22预先配置于打开位置。然后，在第一开口20已打开的状态下，向第一腔室12搬入基板W以及从第一腔室12搬出基板W。之后，第一门挡板22配置于关闭位置，第一开口20通过第一门挡板22而密闭。
图5是表示本发明第一实施方式所涉及的反应单元7b的概略结构的示意图。
反应单元7b具备：水平地保持基板W的多个基板保持构件24(第二基板保持单元)；容置基板保持构件24的第二腔室25(第二处理室)；用于加热第二腔室25的加热器26。
多个基板保持构件24水平地保持多张基板W。多个基板保持构件24既可以以使多张基板W呈水平姿势上下排列的方式来保持多张基板W，也可以以使多张基板W呈水平姿势水平排列的方式来保持多张基板W。而且，多个基板保持构件24既可以通过从下方支撑基板W来保持该基板W，也可以通过水平地夹持基板W来保持该基板W。亦即，只要基板W被水平地保持，则多个基板保持构件24以何种方式保持多张基板W均可。加热器26的热量被传递到保持于多个基板保持构件24的基板W。由此，基板W在第二腔室25被加热。
第二腔室25包括：形成有第二开口27的第二分隔壁28；覆盖该第二开口27的第二门挡板29。第二门挡板29被配置于第二分隔壁28之外。在第二门挡板29上结合有第二门开闭机构30。第二门开闭机构30使第二门挡板29在第二门挡板29密闭第二开口27的关闭位置和第二开口27被打开的打开位置之间移动。在要向第二腔室25搬入基板W或要从第二腔室25搬出基板W时，第二门挡板29预先配置于打开位置。然后，在第二开口27已打开的状态下，向第二腔室25搬入基板W以及从第二腔室25搬出基板W。之后，第二门挡板29配置于关闭位置，第二开口27通过第二门挡板29而密闭。
图6是表示本发明第一实施方式所涉及的冲洗单元7c的概略结构的示意图。
冲洗单元7c具备：水平地保持基板W并使其进行旋转的第三旋转卡盘31(第三基板保持单元)；用于向第三旋转卡盘31所保持的基板W的上表面供给冲洗液的冲洗液喷嘴32(冲洗液供给单元)；容置第三旋转卡盘31以及冲洗液喷嘴32的第三腔室33(第三处理室)。
第三旋转卡盘31包括：水平地保持基板W并可以绕通过该基板W中心的铅垂轴线进行旋转的圆盘状旋转底座13；使该旋转底座13绕铅垂轴线进行旋转的旋转马达14。第三旋转卡盘31既可以是夹持式卡盘，还可以是真空式卡盘。在第一实施方式中，第三旋转卡盘31是夹持式卡盘。
冲洗液喷嘴32与在途中安装有冲洗液阀34的冲洗液供给管35相连接。冲洗液向冲洗液喷嘴32的供给通过冲洗液阀34的开闭来控制。未图示的移动机构使冲洗液喷嘴32在处理位置(图6所示的位置)与待机位置之间移动。处理位置是从冲洗液喷嘴32喷出的冲洗液供给至第三旋转卡盘31所保持的基板W的上表面中央部的位置，待机位置是冲洗液喷嘴32离开第三旋转卡盘31的位置。作为供给至冲洗液喷嘴32的冲洗液能够例示纯水(DIW(DeionizedWater)：去离子水)、碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水、及稀释浓度(例如10～100ppm左右)的盐酸水等。
第三腔室33包括：形成有第三开口36的第三分隔壁37；覆盖该第三开口36的第三门挡板38。第三门挡板38被配置于第三分隔壁37之外。在第三门挡板38上结合有第三门开闭机构39。第三门开闭机构39使第三门挡板38在第三门挡板38密闭第三开口36的关闭位置和第三开口36被打开的打开位置之间移动。在要向第三腔室33搬入基板W时或要从第三腔室33搬出基板W时，第三门挡板38预先配置于打开位置。然后，在第三开口36已打开了的状态下，向第三腔室33搬入基板W以及从第三腔室33搬出基板W。之后，第三门挡板38配置于关闭位置，第三开口36通过第三门挡板38而密闭。
图7是用于说明由本发明第一实施方式所涉及的基板处理装置1所进行的基板W处理的一个例子的图。以下参照图1以及图7。
控制装置4通过分度器机械手IR搬出托架C上所容置的未处理基板W。然后，控制装置4使从托架C搬出的基板W从分度器机械手IR移动到中心机械手CR。之后，控制装置4通过中心机械手CR将被交接至中心机械手CR的基板W搬入药液供给单元7a。由此，如图7所示，基板W被载置于第一旋转卡盘8上。在要向第一旋转卡盘8载置基板W时，控制装置4使药液喷嘴9以及接近构件10位于各自的待机位置。
接着，如图7所示，进行向基板W的上表面周缘部供给药液的药液供给处理。具体而言，控制装置4通过控制旋转马达14，通过第一旋转卡盘8开始使基板W旋转。然后，控制装置4使药液喷嘴9以及接近构件10移动到各自的处理位置。由此，药液喷嘴9、接近构件10以及氮气喷嘴11移动到基板W的上表面周缘部的上方，接近构件10的下表面接近基板W的上表面周缘部。之后，控制装置4依次打开氮气阀18以及药液阀15，一边通过第一旋转卡盘8使基板W进行旋转，一边从氮气喷嘴11以及药液喷嘴9分别喷出氮气以及药液。
从氮气喷嘴11喷出的氮气在接近构件10的下表面和基板W的上表面之间向外方流动。另外，位于处理位置的药液喷嘴9朝向基板W的上表面周缘部的一部分喷出药液。控制装置4一边使药液从药液喷嘴9喷出，一边使基板W进行旋转。从而，从药液喷嘴9喷出的药液遍布整周地供给到基板W的上表面周缘部。由此，药液供给至基板W的上表面周缘部的全部区域。由于药液具有大的粘性，所以从药液喷嘴9供给到基板W的药液几乎不会移动离开被供给的位置，而留在该处。从而，维持基板W的上表面周缘部的全部区域保持有药液的状态。基板W的上表面周缘部通过与药液相接触而被蚀刻。
另外，在从药液喷嘴9喷出药液的期间，控制装置4使氮气喷嘴11喷出氮气。从而，即便药液具有较高的挥发性而在药液喷嘴9和基板W之间产生了药液气体，也能够通过向外方流动的氮气而抑制或者防止该气体向内方移动。特别是，在药液喷嘴9附近，保持在基板W上的药液与空气相接触，而且保持在基板W上的药液和药液喷嘴9之间，药液与空气相接触。因此，在药液喷嘴9附近，药液与空气相接触的面积大于其他区域，比其他区域更易于产生药液气体。从而，通过将接近构件10配置于药液喷嘴9附近，向接近构件10与基板W之间供给氮气，从而能够有效地抑制或者防止基板W上表面的周缘部的内方的区域暴露于药液气体中。
从氮气阀18以及药液阀15打开起经过规定时间时，控制装置4关闭氮气阀18以及药液阀15，以停止喷出药液以及氮气。进而，控制装置4通过控制旋转马达14，使基板W通过第一旋转卡盘8的旋转停止。之后，控制装置4通过中心机械手CR从药液供给单元7a搬出第一旋转卡盘8所保持的基板W。然后，控制装置4通过中心机械手CR将从药液供给单元7a搬出的基板W搬入反应单元7b。供给了药液的基板W以水平姿势从药液供给单元7a搬运到反应单元7b。由此，以在基板W上保持有药液的状态，将该基板W从药液供给单元7a搬运到反应单元7b。
接着，如图7所示，进行在基板W上保持有药液的状态下使基板W与药液发生反应的反应处理。具体而言，控制装置4通过中心机械手CR将从药液供给单元7a搬出的基板W水平地保持于某个基板保持构件24上。由此，如图7所示，在基板W的上表面周缘部保持有药液的状态下，该基板W水平地保持于基板保持构件24上。基板保持构件24所保持的基板W在反应单元7b中保持规定时间。在此规定时间的期间，使基板W与药液发生反应，来蚀刻基板W的上表面周缘部。从而，在基板W的上表面周缘部附着有异物的情况下，异物与基板W的一部分一起从基板W剥离(Liftoff)，或者通过药液溶解异物而从基板W除去。可以在使基板W保持于反应单元7b期间，控制装置4通过加热器26对基板W上所保持的药液和基板W进行加热。在药液的活性伴随于温度上升而提高的情况下，通过加热药液及基板W，能够缩短利用药液处理基板W的处理时间。能够根据异物的种类、附着程度进行各种变更，但通常的处理时间为3分钟～12个小时，优选10分钟～2个小时，处理温度为15～100℃，优选20～60℃。
在利用基板处理装置1开始基板W处理的初期阶段，仅向反应单元7b搬入基板W。然后，当搬入反应单元7b的基板W的张数达到2张以上的规定数时，控制装置4从在反应单元7b中的滞留时间达到规定时间的基板W起依次搬出多张基板W。亦即，当搬入反应单元7b的基板W的张数达到规定数时，控制装置4交互地反复执行通过中心机械手CR将一张基板W搬入反应单元7b的搬入动作和通过中心机械手CR将在反应单元7b中已保持规定时间的一张基板W从反应单元7b搬出的搬出动作。然后，控制装置4通过中心机械手CR将从反应单元7b搬出的基板W搬入冲洗单元7c。由此，如图7所示，基板W被载置于第三旋转卡盘31上。在要向第三旋转卡盘31载置基板W时，控制装置4使冲洗液喷嘴32位于待机位置。
接着，如图7所示，进行将冲洗液(例如纯水)供给至基板W来冲洗保持在基板W的上表面周缘部的药液的冲洗处理。具体而言，控制装置4通过控制旋转马达14，使基板W开始通过第三旋转卡盘31进行旋转。然后，控制装置4打开冲洗液阀34，一边通过第三旋转卡盘31使基板W进行旋转一边从冲洗液喷嘴32朝向基板W的上表面中央部喷出冲洗液。从冲洗液喷嘴32喷出的冲洗液供给至基板W的上表面中央部，受到基板W旋转所引起的离心力而沿基板W的上表面向外方扩散。由此，冲洗液供给至基板W的上表面的全部区域，基板W的上表面周缘部所保持的药液被洗掉。而且，通过基板W与药液的反应而与基板W的一部分一起从基板W的上表面周缘部剥离的异物、或者通过药液溶解的异物，被冲洗液洗掉。由此，从基板W除去异物，而基板W被清洗。然后，从冲洗液阀34打开起过规定时间时，控制装置4关闭冲洗液阀34而停止从冲洗液喷嘴32喷出冲洗液。
接着，如图7所示，进行使基板W干燥的干燥处理(旋转脱水)。具体而言，控制装置4通过控制旋转马达14，使基板W以高转速(例如几千rpm)进行旋转。由此，对附着在基板W上的冲洗液作用大的离心力，该冲洗液被甩到基板W的周围。这样，从基板W除去冲洗液，将基板W干燥。在干燥处理进行了规定时间以后，控制装置4通过控制旋转马达14，使基板W通过第三旋转卡盘31的旋转停止。之后，控制装置4通过中心机械手CR从冲洗单元7c搬出第三旋转卡盘31所保持的基板W。
从冲洗单元7c搬出了基板W以后，控制装置4使从冲洗单元7c搬出的基板W从中心机械手CR移动到分度器机械手IR。之后，控制装置4将已交接至分度器机械手IR的基板W通过分度器机械手IR搬入托架C。由此，基板处理装置1的一系列处理结束。控制装置4反复执行这种动作以逐一地处理多张基板W。
如以上那样，在第一实施方式中，含有蚀刻成分和增稠剂的药液供给至通过第一旋转卡盘8而保持在药液供给单元7a(第一腔室12)中的基板W。之后，在基板W保持有药液的状态下，该基板W通过中心机械手CR从药液供给单元7a搬运到反应单元7b(第二腔室25)。然后，反复进行这种动作，保持有药液的多张基板W被搬入反应单元7b。已搬入反应单元7b的多张基板W以保持有药液的状态，保持于多个基板保持构件24。然后，从反应单元7b中的滞留时间达到规定时间的基板W开始，从反应单元7b依次搬出多个基板保持构件24所保持的多张基板W。这样，不会停滞地进行基板W的处理。
向基板W供给的药液的粘度通过添加增稠剂而变大。亦即，药液的流动性通过添加增稠剂而下降。从而，即便不持续向基板W供给药液，也能够维持基板W被药液覆盖的状态。由此，能够降低药液的消耗量。另外，通过降低药液的消耗量，还能够降低药液的废液量。进而，由于在药液中含有蚀刻成分，所以能够使颗粒等附着于基板W的异物与基板W的一部分一起从基板W剥离，或者通过药液将异物溶解。由此，能够从基板W可靠地除去异物。进而，由于药液的粘度变大，所以能够在基板W保持有药液的状态下搬运该基板W。
如上所述，在药液供给单元7a中被供给了药液的基板W，以保持有药液的状态从药液供给单元7a搬运到反应单元7b，进而，以保持有药液的状态在反应单元7b保持规定时间。从而，充分地确保基板W与药液进行反应的时间。而且，由于基板W与药液的反应在药液供给单元7a之外进行，所以能够在基板W与药液进行反应的期间，在药液供给单元7a对后续的基板W供给药液。由此，能够抑制或者防止生产量(单位时间的基板W的处理张数)的减少。
另外，在第一实施方式中，在反应单元7b中已保持规定时间的基板W，通过中心机械手CR从反应单元7b搬运到冲洗单元7c。亦即，在反应单元7b与药液充分地反应的基板W被搬入冲洗单元7c。然后，对在冲洗单元7c中通过第三旋转卡盘31保持的基板W供给冲洗液。由此，保持在基板W上的药液被冲洗液洗掉。这样，由于药液的供给、基板W与药液的反应以及药液的除去在不同的腔室内实施，所以能够抑制或者防止各腔室12、25、33内的结构复杂化。
另外，在第一实施方式中，对基板W的上表面的局部供给药液。具体而言，对基板W的上表面周缘部供给药液。从而，与对基板W的上表面的全部区域供给药液的情况相比，能够降低药液的消耗量。而且，由于预先确定供给药液的范围，所以可以对每个基板W不变更药液的供给位置。另外，由于不向预先确定的范围以外的范围供给药液，所以能够抑制或者防止在不需要供给药液的范围造成药液所引起的损害。而且，由于药液具有高的粘性，所以在药液已供给至基板W时所发生的药液的弹回得以抑制。由此，能够可靠地抑制或者防止药液被供给至所希望的范围以外。
[第二实施方式]
接着，就本发明第二实施方式进行说明。
第二实施方式与上述第一实施方式的主要不同点在于，在基板处理装置201上设有对附着于基板W的异物的位置进行测定的异物测定单元40。而且，在第一实施方式中，向预先确定的范围(基板W的上表面周缘部)供给药液，而在第二实施方式中，向针对每个基板W设定的范围(包括异物的范围)供给药液。在以下的图8～图10中，对于与上述图1～图7所示的各部分等同的结构部分，标注与图1等相同的参照附图标记并省略其说明。
图8是表示本发明的第二实施方式所涉及的基板处理装置201的布局的图解性的俯视图。图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的异物测定单元40的概略结构的示意性的侧视图。
第二实施方式所涉及的基板处理装置201，具备第一实施方式所涉及的基板处理装置1所具备的结构，还具备用于对附着于基板W的异物的位置进行测定的异物测定单元40。如图8所示，在第二实施方式中，异物测定单元40配置于分度器机械手IR能够存取的位置。分度器机械手IR进行向异物测定单元40搬入基板W的搬入动作以及从异物测定单元40搬出基板W的搬出动作。而且，分度器机械手IR在托架保持部5所保持的托架C和异物测定单元40之间搬运基板W，并且在异物测定单元40和中心机械手CR之间搬运基板W。
如图9所示，异物测定单元40具备：水平地保持基板W并使其进行旋转的第四旋转卡盘41；测定有无异物以及异物位置的异物测定装置42(异物测定单元)；容置第四旋转卡盘41的第四腔室43(测定室)。
第四旋转卡盘41包括：水平地保持基板W并能够绕通过该基板W中心的铅垂轴线进行旋转的圆盘状的旋转底座13；使旋转底座13绕铅垂轴线进行旋转的旋转马达14。第四旋转卡盘41既可以是夹持式卡盘，也可以是真空式卡盘。在第二实施方式中，第四旋转卡盘41是夹持式卡盘。
异物测定装置42测定在基板W的上表面是否存在异物，并且测定异物在基板W上的位置。作为异物测定装置42例如列举包含颗粒计数器、全反射荧光X射线分析装置(TRXRF)、能量扩散式X射线分析装置(EDX：EnergyDispersiveX－rayspectrometer)、扫描式电子显微镜(SEM：ScanningElectronMicroscope)以及图像识别异物检查装置中的至少一种的装置。在第二实施方式中，异物测定装置42是通过激光来检测有无异物以及异物位置的装置。
异物测定装置42包括：发出激光的照射头44；用于使照射头44进行移动的照射头移动机构45。照射头44被配置于第四腔室43内。照射头移动机构45使照射头44移动以使得来自照射头44的激光在基板W的上表面中心和基板W的上表面外周端之间进行移动。控制装置4通过控制旋转马达14以及异物测定装置42，一边通过第四旋转卡盘41使基板W旋转一边使照射头44移动以使来自照射头44的激光在基板W的上表面中心和基板W的上表面外周端之间进行移动。由此，通过激光扫描(scan)基板W的上表面的全部区域，来自照射头44的激光照射到基板W的上表面的全部区域。
异物测定装置42通过向基板W的上表面照射激光来检测在基板W上有无异物。另外，异物测定装置42根据照射头44通过照射头移动机构45的移动量和基板W的旋转角度，来对所检测到的异物的位置进行测定。具体而言，异物测定装置42基于照射头44通过照射头移动机构45的移动量，来测定从基板W的上表面中心到异物的距离。另外，异物测定装置42从控制装置4取得以设置于基板W周缘部的刻痕或定向平面(orientationflat)为基准的基板W的旋转角度(角度信息)。异物测定装置42根据基板W的上表面中心到异物的距离和基板W的旋转角度来测定异物的位置。然后，异物测定装置42将异物位置作为位置信息输出至控制装置4。
当在药液供给单元7a中向基板W供给药液时，控制装置4基于从异物测定装置42取得的位置信息来控制喷嘴移动机构17(参照图9)，来使药液供给到包含异物的范围内。亦即，控制装置4并非如第一实施方式那样使药液供给到预先确定的范围(基板W的上表面周缘部)，而是使药液供给到针对每个基板W设定的范围(包括异物的范围)。从而，第二实施方式中的药液喷嘴9(参照图9)的处理位置并非规定位置，而是使从药液喷嘴9喷出的药液供给到基板W的上表面的某一位置的规定范围。
第四腔室43包括：形成有第四开口46的第四分隔壁47；覆盖第四开口46的第四门挡板48。第四门挡板48配置于第四分隔壁47之外。在第四门挡板48上结合有第四门开闭机构49。第四门开闭机构49使第四门挡板48在第四门挡板48密闭第四开口46的关闭位置和第四开口46打开的打开位置之间移动。在要向第四腔室43搬入基板W时或要从第四腔室43搬出基板W时，第四门挡板48预先配置于打开位置。然后，在第四开口46已打开的状态下，向第四腔室43搬入基板W以及从第四腔室43搬出基板W。之后，第四门挡板48配置于关闭位置，第四开口46被第四门挡板48密闭。
图10是用于说明本发明第二实施方式所涉及的基板处理装置201所进行的基板W处理的一个例子的图。以下参照图8以及图10。
控制装置4通过分度器机械手IR将容置在托架C上的未处理基板W搬出。然后，控制装置4通过分度器机械手IR将从托架C搬出的基板W搬入异物测定单元40。由此，基板W被载置于第四旋转卡盘41上。在要向第四旋转卡盘41载置基板W时，控制装置4使照射头44从第四旋转卡盘41的上方退让。
如图10所示，如上所述，在异物测定单元40中，控制装置4一边通过第四旋转卡盘41使基板W进行旋转，一边通过异物测定装置42使激光照射到基板W(异物测定处理)。由此，测定基板W上的异物位置，并且异物的位置信息从异物测定装置42输出到控制装置4。然后，在测定出异物位置之后，控制装置4通过分度器机械手IR从异物测定单元40搬出基板W。然后，从异物测定单元40搬出的基板W从分度器机械手IR交接到中心机械手CR。中心机械手CR将从分度器机械手IR接收的基板W搬入药液供给单元7a。
如图10所示，在药液供给单元7a中，从药液喷嘴9喷出的药液供给至基板W的上表面的一部分(包括异物的范围)(药液供给处理)。由于药液具有高的粘性，所以从药液喷嘴9供给至基板W的药液几乎不会移动离开被供给的位置，而留在该处。从而，维持在基板W的上表面的一部分保持有药液的状态。基板W的上表面的一部分(包含异物的范围)通过与药液的接触而被蚀刻。然后，在药液供给至基板W以后，配置于药液供给单元7a内的基板W通过中心机械手CR从药液供给单元7a搬出。进而，从药液供给单元7a搬出的基板W通过中心机械手CR搬入反应单元7b。
如图10所示，在反应单元7b中，与第一实施方式同样，在已搬入多张基板W以后，交互地反复执行将一张基板W搬入反应单元7b的搬入动作和从反应单元7b搬出一张基板W的搬出动作。基板保持构件24所保持的基板W通过在反应单元7b保持规定时间，使基板W与药液发生反应，基板W的上表面的一部分(包含异物的范围)被蚀刻(反应处理)。由此，异物与基板W的上表面的一部分一起从基板W剥离，或者药液将异物溶解。在反应单元7b保持了规定时间的基板W通过中心机械手CR从反应单元7b搬出。之后，从反应单元7b搬出的基板W通过中心机械手CR搬入冲洗单元7c内。
如图10所示，在冲洗单元7c中与第一实施方式同样，从冲洗液喷嘴32向第三旋转卡盘31所保持的基板W的上表面中央部喷出冲洗液。由此，冲洗液供给至基板W的上表面的全部区域，保持在基板W的上表面的药液被洗掉(冲洗处理)。进而，通过基板W与药液的反应而与基板W的一部分一起从基板W的上表面剥离的异物或者通过药液溶解的异物，被冲洗液洗掉。由此，从基板W除去异物，基板W被清洗。然后，如图10所示，通过基板W的高速旋转从基板W除去附着于基板W的冲洗液，将基板W干燥(干燥处理)。
在冲洗单元7c中进行了干燥处理以后，通过中心机械手CR从冲洗单元7c搬出基板W。然后，从冲洗单元7c搬出的基板W从中心机械手CR交接至分度器机械手IR。分度器机械手IR将从中心机械手CR接收的已处理的基板W搬入保持于托架保持部5的托架C。由此，基板处理装置201中的一系列处理结束。控制装置4反复执行这样的动作，来逐一处理多张基板W。
如以上那样在第二实施方式中，附着于基板W的异物位置通过异物测定装置42来测定，向包括异物的范围供给药液。从而，药液被可靠地供给到包含异物的范围，附着于基板W的异物可靠地除去。进而，由于仅向包含异物的范围供给药液，所以能够抑制或者防止不需要供给药液的范围造成药液引起的损害。
另外在第二实施方式中，在第四腔室43中利用异物测定装置42进行异物测定。亦即，在不同于第一腔室12、第二腔室25以及第三腔室33的地方，利用异物测定装置42进行异物测定。从而，能够抑制或者防止各腔室12、25、33、43内的结构复杂化。
[其他实施方式]
以上是本发明第一以及第二实施方式的说明，但本发明并不限定于上述第一以及第二实施方式的内容，能够在权利要求所记载的范围内进行各种变更。
例如，在上述第一以及第二实施方式中，就药液供给单元7a具备一个药液喷嘴9这一情况进行了说明，但药液供给单元7a也可以具备多个药液喷嘴9。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，就药液供给单元7a具备接近构件10这一情况进行了说明，但药液供给单元7a也可以不具备接近构件10。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，就对基板W的上表面的局部供给药液这一情况进行了说明，但也可以对基板W的上表面的全部区域供给药液。进而，不限于基板W的上表面，还可以对基板W的周端面和/或基板W的下表面供给药液。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，就通过对基板W供给药液来从基板W除去颗粒等附着于基板W的异物这一情况进行了说明，但基板W的处理还可以是异物除去处理以外的处理。例如，还可以对基板W进行通过药液来除去形成于基板W表面(frontsurface)的薄膜的蚀刻处理。
另外，在上述第二实施方式中，就异物测定单元40配置于分度器机械手IR能够存取的位置这一情况进行了说明，但异物测定单元40还可以配置于中心机械手CR能够存取的位置。具体而言，只要多个处理单元7中的至少一个处理单元7为异物测定单元40即可。
另外，在上述第二实施方式中，就异物测定装置42在异物测定单元40(第四腔室43)测定异物的位置这一情况进行了说明，但也可以异物测定装置42在药液供给单元7a(第一腔室12)测定异物的位置。亦即，可以使得药液供给单元7a还具备异物测定装置42，而不设置异物测定单元40。在此情况下，可以不用从托架C向异物测定单元40搬运基板W，并且不用从异物测定单元40向药液供给单元7a搬运基板W，所以能够缩短基板W的搬运时间。由此，能够使生产量增加。
另外，在上述第一以及第二实施方式中，就基板处理装置1、201为处理半导体晶片等圆形基板W的装置这一情况进行了说明，但基板处理装置1、201还可以是处理液晶显示装置用玻璃基板等多边形基板的装置。
就本发明的实施方式详细地进行了说明，但这些只不过是用于阐明本发明的技术内容的具体例，本发明不应该限定/解释为这些具体例，本发明的精神以及范围仅通过权利要求的范围来进行限定。
本申请对应于2011年3月4日向日本特许厅提出的日本特愿2011－048113号，该申请的全部公开内容通过引用而并入这里。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
第一处理室以及第二处理室；
第一基板保持单元，用于在所述第一处理室保持基板；
药液供给单元，用于向被所述第一基板保持单元保持的基板供给含有蚀刻成分和增稠剂的药液；
基板搬运单元，用于在所述药液保持在所述基板上的状态下，将该基板从所述第一处理室搬运到所述第二处理室；
第二基板保持单元，用于在所述第二处理室，对保持有所述药液的多张基板进行保持，使保持有所述药液的基板与所述药液发生反应；以及，
异物测定单元，对附着于基板的主面的异物的位置进行测定，
所述药液供给单元向所述主面上的包含有异物的范围供给所述药液。
2.根据权利要求1所记载的基板处理装置，其特征在于，
还具有：
第三处理室，
第三基板保持单元，用于在所述第三处理室保持基板，以及，
冲洗液供给单元，用于向被所述第三基板保持单元保持的基板供给冲洗液；
所述基板搬运单元从所述第二处理室向所述第三处理室搬运基板。
3.根据权利要求1或2所记载的基板处理装置，其特征在于，所述药液供给单元向被所述第一基板保持单元保持的基板的主面的局部供给所述药液。
4.根据权利要求1所记载的基板处理装置，其特征在于，
还具有测定室，在该测定室，通过所述异物测定单元来对附着于基板的异物的位置进行测定，
所述基板搬运单元从所述测定室向所述第一处理室搬运基板。
5.根据权利要求3所记载的基板处理装置，其特征在于，所述药液供给单元向所述主面上的预先确定的范围供给所述药液。
6.根据权利要求1所记载的基板处理装置，其特征在于，
所述基板搬运单元通过在所述药液保持于所述基板上的状态下，将该基板从所述第一处理室搬运到所述第二处理室，将多张基板依次搬入所述第二处理室内，并且从在所述第二处理室内的滞留时间达到规定时间的基板起，从所述第二处理室依次搬出所述第二处理室内的多张基板。
7.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
异物测定工序，对附着于基板的主面的异物的位置进行测定；
药液供给工序，在第一处理室向所述主面上的包含有异物的范围供给含有蚀刻成分和增稠剂的药液，并使该药液保持在所述基板；
搬运工序，在进行了所述药液供给工序之后，在所述药液保持在所述基板上的状态下通过基板搬运单元将该基板从所述第一处理室搬运到第二处理室；以及，
反应处理工序，在进行了所述搬运工序之后，在所述第二处理室，使保持有所述药液的多张基板与所述药液发生反应。
8.根据权利要求7所记载的基板处理方法，其特征在于，
所述蚀刻成分是氢氟酸和过氧化氢的混合物或者氢氧化铵和过氧化氢的混合物，
所述增稠剂是从甲基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、聚丙烯酸钠以及聚乙烯醇中选择的一种以上的物质。
9.根据权利要求7所记载的基板处理方法，其特征在于，
还包括搬出工序，该搬出工序在进行了所述搬运工序之后进行，在搬出工序中，从在所述第二处理室内的滞留时间达到规定时间的基板起，通过所述基板搬运单元从所述第二处理室依次搬出所述第二处理室内的多张基板。
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