CN103077907A - 基板处理装置以及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

在基板处理装置（1）中，通过由二氧化碳溶解单元（62）控制二氧化碳向纯水的溶解量，使除电液的电阻率成为目标电阻率。接着，通过除电液供给部（6）向基板（9）上供给电阻率比SPM液的电阻率大的除电液，使除电液充满基板（9）的整个上表面（91），从而使基板（9）比较缓慢地除电。并且，在结束了除电处理之后，通过处理液供给部（3）向基板（9）上供给SPM液来进行SPM处理。由此，能防止进行SPM处理时大量的电荷从基板（9）向SPM液急剧移动的情况，能防止基板（9）的损伤。另外，通过将除电液的电阻率维持在目标电阻率，能在基板（9）不发生损伤的范围内，提高基板（9）的除电效率，并缩短除电处理所需要的时间。

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技术。
背景技术
以往，在半导体基板（下面仅称为“基板”）的制造工序中，利用基板处理装置对具有氧化膜等绝缘膜的基板进行各种的处理。例如，通过向在表面上形成抗蚀剂的图案的基板供给药液，来对基板的表面进行蚀刻等处理。另外，在结束了蚀刻等处理之后，进行去除基板上的抗蚀剂的处理。
在日本特开2009-200365号公报的基板处理装置中，在通过SPM（sulfuricacid/hydrogen peroxide mixture：硫酸-过氧化氢混合物）液等药液进行处理之前，向基板上的处理区域供给电导率比药液的电导率低的液体，在该液体存在于处理区域上的状态下向处理区域喷出药液，来防止因基板和药液间的接触而使基板局部损伤。基板的局部的损伤是指处理区域中的场氧化膜（fieldoxide）或栅氧化膜（gate oxide）的破坏，该破坏是由于药液和药液用喷嘴间的摩擦带电现象而药液以带电的状态与基板的处理区域接触而产生的。
但是，针对在基板处理装置中处理的基板，在搬入至基板处理装置之前，进行干式蚀刻或等离子CVD（Chemical Vapor Deposition）等干燥工序。在这样的干燥工序中，在器件内产生电荷而带电，因此基板以带电的状态搬入至基板处理装置。并且，在基板处理装置中，当向基板上供给如SPM液那样的电阻率小的药液时，器件内的电荷急剧地从器件向药液移动（即向药液中放电），伴随该移动而产生的热量，器件有可能发生损伤。因此，在向基板供给药液之前，考虑通过电离器对基板进行除电处理，但是在基板的带电量大的情况下，难以有效地进行除电处理。
另一方面，在日本特开2009-200365号公报的基板处理装置中，例如，在进行药液处理之前向基板上供给的液体中包含水的情况下，在进行药液处理时，作为药液的SPM液中的硫酸和水发生反应，反应热有可能给基板带来损伤。另外，当将被水稀释的药液供给至基板时，有可能降低基板的处理质量。当药液和水部分进行混合时，药液浓度不均匀，从而有可能降低整个基板的处理的均匀性。
发明内容
本发明涉及用于处理基板的基板处理装置，其目的在于防止在通过处理液进行处理时因电荷的移动引起的基板的损伤，另外，防止因处理液和其他的液体进行混合引起的恶劣影响。
本发明的基板处理装置，具有：基板保持部，以使基板的主表面朝向上侧的状态保持基板；处理液供给部，向上述基板的上述主表面上供给处理液；除电液供给部，将包含离子的液体或者纯水作为电阻率比上述处理液的电阻率大的除电液供给上述基板的上述主表面；电阻率设定部，用于设定上述除电液的目标电阻率；控制部，通过控制上述处理液供给部以及上述除电液供给部，控制上述除电液中的离子浓度来将上述除电液的电阻率维持在上述目标电阻率，并且将上述除电液供给上述基板的上述主表面上，使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面，之后，将上述处理液供给至上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。根据本发明，能够防止在通过处理液进行处理时因电荷的移动引起的基板的损伤。
在本发明的一个优选的方式中，在上述电阻率设定部中，在上述基板上预先形成的器件的尺寸越小，设定越大的目标电阻率。
在本发明的其他优选的方式中，上述处理液为将加热了的硫酸和双氧水进行混合的SPM液，上述规定的处理为SPM处理。
在本发明的其他优选的方式中，上述除电液为包含上述离子的液体，包含上述离子的液体为在纯水中溶解有二氧化碳的液体。
在发明的一个方面中，基板处理装置具有：基板保持部，以使基板的主表面朝向上侧的状态保持基板；处理液供给部，向上述基板的上述主表面上供给处理液；除电液供给部，将电阻率比上述处理液的电阻率大的除电液供给至上述基板的上述主表面上；液体去除部，用于去除上述基板的上述主表面上的液体；控制部，通过控制上述处理液供给部、上述除电液供给部以及上述液体去除部，将上述除电液供给至上述基板的上述主表面上，使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面，之后，从上述主表面上去除上述除电液，然后，将上述处理液供给上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。由此，能够防止在通过处理液进行处理时因电荷的移动引起的基板的损伤，并且能够防止因处理液和其他的液体进行混合引起的恶劣影响。
在本发明的一个优选的方式中，上述液体去除部具有基板旋转机构，该基板旋转机构通过使上述基板以旋转轴为中心与上述基板保持部一同旋转，来去除上述主表面上的液体，其中，上述旋转轴经过上述基板的中心并且与上述基板的上述主表面相垂直。更优选为，在上述基板旋转机构停止的状态下，通过上述除电液对上述基板的整个上述主表面进行充满处理。
在本发明的其他优选的方式中，上述液体去除部具有IPA供给部，该IPA供给部通过向上述基板的上述主表面上供给液状的异丙醇，来将上述主表面上的液体从上述基板的边缘推向外侧并去除。
本发明还涉及用于处理基板的基板处理方法。对于上述的目的以及其他的目的、特征、方式以及优点，参照附图并通过下面进行的该发明的详细的说明来明确。
附图说明
图1是示出第一实施方式的基板处理装置的结构的图。
图2是示出基板的处理顺序的图。
图3A是示出除电处理前后的基板上的表面电位分布的图。
图3B是示出除电处理前后的基板上的表面电位分布的图。
图4A是示出除电处理前后的基板上的表面电位分布的图。
图4B是示出除电处理前后的基板上的表面电位分布的图。
图5是示出第二实施方式的基板处理装置的结构的图。
图6是示出基板的处理流程的一部分的图。
具体实施方式
图1是示出本发明的第一实施方式的基板处理装置1的结构的图。如图1所示，基板处理装置1是逐张地处理半导体基板9（下面仅称为“基板9”）的单张式的装置（single-substrate processing apparatus）。在基板处理装置1中，向基板9供给SPM液来进行SPM处理，即，在基板9上进行抗蚀剂膜的去除处理。
基板处理装置1具有：基板保持部2，以使基板9的一侧的主表面91（下面称为“上表面91”）朝向上侧的状态保持基板9；处理液供给部3，朝向基板9的上表面91喷出SPM液等液体；罩部4，对基板9以及基板保持部2的周围进行包围；基板旋转机构5，使基板9与基板保持部2一同水平旋转；除电液供给部6，向基板9的上表面91上供给除电液；电阻率设定部81，用于设定除电液的目标电阻率；控制部8，用于控制上述机构。在基板保持部2中，基板9的上表面91的法线朝向上侧。基板9通过基板旋转机构5以旋转轴为中心与基板保持部2一同旋转，其中，旋转轴经过基板9的中心并且与基板9的上表面91相垂直。另外，电阻率设定部81与控制部8相连接。在基板处理装置1中，基板保持部2、罩部4、基板旋转机构5等容置在省略图示的腔室内。
处理液供给部3具有：硫酸供给部31，用于供给硫酸；双氧水供给部32，用于供给双氧水；混合液生成部33，与硫酸供给部31以及双氧水供给部32相连接；处理液喷嘴34，配置在基板9的上方，并向基板9喷出液体；处理液喷嘴旋转机构35，使处理液喷嘴34以旋转轴351为中心水平旋转。处理液喷嘴旋转机构35具有臂部352，该臂部352从旋转轴351沿着水平方向延伸并且安装有处理液喷嘴34。
硫酸供给部31具有：硫酸贮存部311，用于贮存硫酸；硫酸配管312，与硫酸贮存部311以及混合液生成部33相连接；硫酸泵313，从硫酸贮存部311经由硫酸配管312向混合液生成部33供给硫酸；硫酸阀314，设置在硫酸配管312上；硫酸加热部315，设置在硫酸泵313和硫酸阀314之间的硫酸配管312上，用于加热硫酸。硫酸配管312在硫酸加热部315和硫酸阀314之间分支而与硫酸贮存部311相连接，在硫酸阀314关闭的状态下，通过硫酸加热部315加热了的硫酸在硫酸贮存部311和硫酸加热部315之间循环。
双氧水供给部32具有：双氧水贮存部321，用于贮存双氧水；双氧水配管322，与双氧水贮存部321以及混合液生成部33相连接；双氧水泵323，从双氧水贮存部321经由双氧水配管322向混合液生成部33供给双氧水；双氧水阀324，设置在双氧水配管322上。此外，还可以将硫酸贮存部311以及双氧水贮存部321设置在基板处理装置1的外部，并且分别与硫酸供给部31以及双氧水供给部32相连接。
混合液生成部33具有：混合阀331，与硫酸配管312以及双氧水配管322相连接；喷出用配管332，与混合阀331以及处理液喷嘴34相连接；搅拌流通管333，设置在喷出用配管332上。在混合液生成部33中，来自硫酸供给部31的加热了的硫酸和来自双氧水供给部32的常温（即，与室温同等程度的温度）的双氧水，在混合阀331中进行混合，来生成混合液即SPM液（硫酸过氧化氢水溶液）。SPM液经过搅拌流通管333以及喷出用配管332被送至处理液喷嘴34。在搅拌流通管333中，通过搅拌SPM液来促进硫酸和双氧水间的化学反应。作为处理液的SPM液从处理液喷嘴34的前端的喷出口向基板9的上表面91喷出。在本实施方式中，将由硫酸加热部315加热到大约130℃～150℃的硫酸从硫酸供给部31供给至混合液生成部33。此外，从硫酸供给部31所供给的硫酸的温度可以进行适当的变更。
除电液供给部6向基板9的上表面91上供给包含离子的液体或者纯水（D1W）作为电阻率比作为处理液的SPM液的电阻率大的除电液。在本实施方式中，作为包含离子的液体，利用在纯水中溶解有二氧化碳（CO2）的液体。除电液供给部6具有：纯水配管61，与省略图示的纯水供给部相连接；二氧化碳溶解单元62，与纯水配管61相连接；流量计63，设置在纯水配管61上，用于测量纯水的流量；除电液配管64，与二氧化碳溶解单元62相连接；除电液喷嘴65，设置在除电液配管64的前端上；除电液阀66，设置在除电液配管64上；电阻率计67，设置在除电液阀66和除电液喷嘴65之间的除电液配管64上；除电液喷嘴旋转机构68，使除电液喷嘴65以旋转轴681为中心水平旋转。除电液喷嘴旋转机构68具有臂部682，该臂部682从旋转轴681沿着水平方向延伸，并且安装有除电液喷嘴65。
除电液喷嘴65的前端的喷出口位于基板9的上表面91的中心部上方。电阻率计67用于测量流过除电液配管64的除电液的电阻率。来自电阻率计67的输出被送至控制部8。另外，将通过电阻率设定部81设定的除电液的目标电阻率，即，将在后述的除电处理中的除电液的优选电阻率送至控制部8，来预先进行存储。在电阻率设定部81中，存储有表示在基板9上预先形成的器件的尺寸与除电液的目标电阻率间的关系的表，当向电阻率设定部81输入器件的尺寸时，根据该尺寸和上述表来设定目标电阻率。在电阻率设定部81中，在基板9上预先形成的器件的尺寸越小（即，器件的配线的最小宽度越小），设定越大的目标电阻率。在本实施方式中，将目标电阻率设定在0.05～18MΩ·cm的范围。在目标电阻率为18MΩ·cm的情况下，在二氧化碳溶解单元62中，不在来自纯水配管61的纯水中溶解二氧化碳，将该纯水作为除电液从除电液喷嘴65供给至基板9上。
在基板处理装置1中，基于来自电阻率计67的输出（即，除电液配管64内的除电液的电阻率的测量値）以及上述的目标电阻率，通过控制部8对除电液供给部6的二氧化碳溶解单元62进行反馈控制，来控制在来自纯水配管61的纯水中溶解的二氧化碳的量。换而言之，控制从二氧化碳溶解单元62送至除电液配管64的除电液的离子浓度。由此，将除电液的电阻率维持在目标电阻率。详细地讲，通过进行上述的反馈控制，将除电液的电阻率维持在可以认为实质上与目标电阻率相等的狭小的电阻率的范围（当然包括目标电阻率）内。
图2是示出基板处理装置1的基板9的处理顺序的图。在基板处理装置1中，首先，基板9被搬入，通过基板保持部2进行保持。在基板9搬入基板处理装置1之前，经过干式蚀刻或等离子CVD（Chemical Vapor Deposition）等干燥工序，基板9成为带电的状态。
接着，基于预先输入的基板9上的器件的尺寸，通过电阻率设定部81设定除电液的目标电阻率并将其存储在控制部8中（步骤S11）。在除电液供给部6中，在除电液喷嘴65位于基板9的外侧的待机位置的状态下，通过控制部8打开除电液阀66，开始从除电液喷嘴65喷出除电液。并且，基于来自电阻率计67的输出以及目标电阻率进行反馈控制，来控制除电液的离子浓度，使除电液的电阻率成为目标电阻率（步骤S12）。
接着，通过除电液喷嘴旋转机构68使除电液喷嘴65从待机位置移动，如图1所示，使除电液喷嘴65的前端的喷出口朝向基板9的上表面91的中心部。此时，基板旋转机构5被控制部8控制，而停止或者以小的转速旋转，基板9处于未旋转的状态或者以小的转速（例如10～200rpm）旋转的状态。并且，在从除电液喷嘴65向基板9的上表面91上仅供给规定的量的除电液之后，停止从除电液喷嘴65供给除电液（进行所谓的充满）。从除电液喷嘴65供给的除电液从基板9的中心部向整个上表面91扩散，在上表面91上形成除电液的薄层（例如厚度大约为1mm的层），整个上表面91被除电液充满。由此，基板9上的电荷比较缓慢地向除电液移动，从而对基板9的整个上表面91进行除电处理（即，通过除电液的充满处理）（步骤S13）。在基板旋转机构5停止或者以小的转速（例如10～200rpm）旋转的状态下，将基板9的整个上表面91被除电液充满的状态维持规定时间，来通过上述除电液进行充满处理。
图3A以及图3B是示出除电处理前后的基板9的表面电位分布的图。图3A示出基板9的一个直径上的表面电位分布，图3B示出与图3A的直径垂直的一个直径上的表面电位分布。图3A以及图3B的横轴表示基板9的直径上的位置，纵轴表示该位置的电位。虚线901表示除电处理前的电位分布，实线902表示除电处理后的电位分布。对图3A以及图3B的上述说明在后述的图4A以及图4B中也同样。
图3A以及图3B是由于基板9上的器件的尺寸非常小而利用纯水作为除电液的情况下的基板9的电位分布。如图3A以及图3B所示，通过利用纯水作为除电液来进行上述的除电处理，基板9上的电荷减少，从而基板9的电位全面降低。
图4A以及图4B是示出对器件的尺寸比较大（即，对由电荷的移动引起的损伤的耐性比较高）的基板进行除电处理前后的基板的表面电位分布的图。在图4A以及图4B所示的例中，利用在纯水中溶解有二氧化碳的CO2水作为除电液，使该除电液的电阻率成为在电阻率设定部81所设定的目标电阻率。如图4A以及图4B所示，通过利用CO2作为除电液来进行上述的除电处理，基板上的电荷减少，从而基板的电位全面降低。通过利用电阻率比纯水的电阻率小的CO2水作为除电液，能够缩短除电处理所需要的时间。
当基板9的除电处理结束时，通过除电液喷嘴旋转机构68使除电液喷嘴65返回待机位置。然后，通过控制部8控制基板旋转机构5，基板9开始旋转（步骤S14）。在基板9以低速旋转的状态下进行上述的除电处理的情况下，增加基板9的转速。并且，通过基板9的旋转，基板9的上表面91上的除电液朝向基板9的边缘移动，并从基板9的边缘向外侧飞散，从而从基板9上去除除电液（步骤S15）。罩部4接受从基板9飞散的除电液。在基板处理装置1中，基板旋转机构5作为使基板9旋转来去除上表面91上的液体的液体去除部来发挥作用。
当除电液的去除动作结束时，通过基板旋转机构5旋转的基板9的转速减小，变更为SPM处理时的转速。另外，开始通过处理液喷嘴旋转机构35使处理液喷嘴34旋转，处理液喷嘴34在基板9的中心部和边缘之间反复往复运动。
接着，通过控制部8控制处理液供给部3，打开硫酸供给部31的硫酸阀314，将由硫酸加热部315加热到大约130℃～150℃的硫酸经由硫酸配管312供给至混合液生成部33。另外，通过控制部8打开双氧水阀324，将常温的双氧水从双氧水贮存部321经由双氧水配管322供给至混合阀331。在混合阀331中，加热了的硫酸和常温的双氧水进行混合来生成SPM液。由于硫酸和双氧水间的反应，SPM液的温度比从硫酸供给部31所供给的硫酸的温度还高，例如大约为150℃～195℃。
SPM液经过喷出用配管332以及搅拌流通管333，从处理液喷嘴34向基板9的上表面91供给。换而言之，一边通过处理液供给部3对加热了的硫酸和双氧水进行混合，一边供给至基板9的上表面91。通过基板9的旋转，SPM液向基板9的整个上表面91扩散，并从基板9的边缘向外侧飞散，而被罩部4接受。在基板处理装置1中，持续地向基板9供给SPM液且进行规定时间，来对基板9进行SPM处理，即，进行借助包含在SPM液中的卡罗酸（Caro's acid）的强氧化力来去除基板9上的抗蚀剂膜的去除处理（步骤S16）。此外，在基板处理装置1中，也可以从停止在基板9的中心部的上方的处理液喷嘴34供给SPM液等。
当SPM处理结束时，在双氧水阀324打开的状态下关闭硫酸阀314，双氧水经过混合阀331、喷出用配管332以及搅拌流通管333，从处理液喷嘴34供给至去除了抗蚀剂膜的基板9上（步骤S17）。通过该双氧水供给处理去除残留在混合阀331、喷出用配管332、搅拌流通管333以及处理液喷嘴34内的SPM液。另外，供给至基板9上的双氧水通过基板9的旋转向基板9的整个上表面91扩散，将残留在基板9上的SPM液从基板9的边缘推向外侧并去除。
当双氧水供给处理结束时，关闭双氧水阀324来停止供给双氧水，通过处理液喷嘴旋转机构35使处理液喷嘴34移动至基板9的外侧的待机位置。接着，在基板9的上表面91上进行供给冲洗液的冲洗处理（步骤S18）。作为冲洗液利用纯水。可以从省略图示的冲洗液供给部供给冲洗液，也可以从除电液供给部6供给冲洗液。通过基板9的旋转使冲洗液向基板9的整个上表面91扩散。由此，冲洗残留在基板9上的双氧水。当冲洗处理持续地进行了规定时间时，停止供给冲洗液。并且，增加基板9的转速，通过基板9的旋转，进行去除残留在基板9上的冲洗液的干燥处理（步骤S19）。然后，基板9停止旋转（步骤S20），从基板处理装置1搬出基板9。
如上面说明的那样，在基板处理装置1中，在通过SPM液对通过干式蚀刻或等离子CVD等前处而理带电的基板9进行SPM处理之前，供给电阻率比SPM液的电阻率大的除电液，从而基板9的整个上表面91被该除电液充满。由此，基板9的整个上表面91比较缓慢地被除电。除电时，不会出现基板9上的电荷急剧向除电液移动而发热的情况，因此能够防止基板9上的器件发生损伤的情况。
并且，通过向进行除电处理之后的基板9供给SPM液，即使基板9与电阻率比除电液的电阻率小的SPM液接触，也不会出现大量的电荷急剧地从基板9向SPM液移动的情况，因此即使在通过SPM液进行SPM处理时，也能够防止因电荷的移动引起的器件的损伤，即，基板9的损伤。另外，通过控制除电液供给部6来使除电液的电阻率维持在目标电阻率，能够在基板9不发生损伤的范围内，提高基板9的除电效率，并缩短除电处理所需要的时间。
在基板处理装置1中，在电阻率设定部81中，基板9上的器件的尺寸越小设定越大的目标电阻率，由此能够根据器件的尺寸，适当地同时实现防止SPM处理时的基板9的损伤和缩短除电处理所需的时间。另外，通过在二氧化碳溶解单元62中控制溶解在纯水中的二氧化碳的量，能够容易地控制除电液的电阻率。
如上所述，在基板处理装置1中，通过除电液进行除电处理，在从基板9的上表面91上去除除电液之后，向基板9供给SPM液来进行SPM处理。由此，能够防止因除电液和SPM液进行混合引起的恶劣影响。作为该恶劣影响例如包括：除电液中的水和SPM液中的硫酸的反应热损伤基板9（所谓的热冲击（heat shock））；SPM液被除电液稀释，从而降低SPM处理的质量；SPM液和除电液一部分混合而导致SPM液的浓度不均匀，从而降低整个基板9的SPM处理的均匀性。
在基板处理装置1中，通过基板旋转机构5使基板9旋转，能够容易地去除基板9上的除电液。另外，能够通过在SPM处理时用于旋转基板9的基板旋转机构5，在步骤S15中从基板9上去除除电液，因此能够使基板处理装置1的结构简单。进而，使基板9的除电处理在基板旋转机构5停止的状态或者以低速旋转的状态下进行，能够有效地进行基板9的除电处理。基板旋转机构5以低速使基板9旋转的状态是指，例如为通过基板旋转机构5使基板9以10～200rpm的速度旋转，该旋转不对基板9上的除电液层产生实质性的影响的状态。
接着，对本发明的第二实施方式的基板处理装置进行说明。图5是示出第二实施方式的基板处理装置1a的结构的图。在基板处理装置1a中，除了图1所示的基板处理装置1的结构之外还具有IPA供给部7，该IPA供给部7向基板9的上表面91上供给液状的异丙醇（isopropyl alcohol）（下面称为“IPA”）。其他的结构与图1所示的基板处理装置1同样，在下面的说明中，对相应的结构标注相同符号。在图5中，为了便于图示，省略了处理液供给部3的图示，但是处理液供给部3的结构也与图1所示的基板处理装置1同样。另外，在图5中，还省略了控制部8以及电阻率设定部81的图示。
IPA供给部7具有：IPA配管71，与省略图示的IPA贮存部相连接；IPA喷嘴72，与IPA配管71的前端相连接；IPA阀73，设置在IPA配管71上；IPA喷嘴旋转机构74，使IPA喷嘴72以旋转轴741为中心水平旋转。IPA喷嘴旋转机构74具有臂部742，该臂部742从旋转轴741沿着水平方向延伸并且安装有IPA喷嘴72。
图6是示出基板处理装置1a的基板9的处理流程的一部分的图。在基板处理装置1a中，进行了与图2所示的步骤S11～S13同样的工序之后，进行图6中的步骤S31～S33，然后进行与图2所示的步骤S16～S20同样的工序。
具体地讲，首先，在电阻率设定部81（参照图1）中，基于基板9上的器件的尺寸等设定除电液的目标电阻率，并存储至控制部8中（步骤S11）。在除电液供给部6中，基于来自电阻率计67的输出以及目标电阻率控制除电液的离子浓度，使除电液的电阻率成为目标电阻率（步骤S12）。然后，向基板9上供给除电液，使基板9的整个上表面91被除电液充满，从而进行除电处理（步骤S13）。
当基板9的除电处理结束时，通过除电液喷嘴旋转机构68使除电液喷嘴65旋转，从图5所示的位置返回基板9的外侧的待机位置。另外，通过IPA喷嘴旋转机构74使IPA喷嘴72从待机位置移动，如图5所示，IPA喷嘴72的前端的喷出口朝向基板9的上表面91的中心部。接着，通过控制部8打开IPA供给部7的IPA阀73，向基板9上供给IPA。在基板9上，通过供给至上表面91的中心部的IPA，除电液朝向基板9的边缘移动，从该边缘向基板9的外侧推出，从而从基板9的上表面91上去除除电液（步骤S31）。这样，IPA供给部7通过将基板9上的除电液等液体与IPA进行置换，来作为从基板9的上表面91上去除除电液等液体的液体去除部而发挥作用。
当除电液的去除结束时，IPA喷嘴72返回待机位置，通过控制部8控制基板旋转机构5，基板9开始旋转（步骤S32）。并且，通过基板9的旋转，基板9的上表面91上的IPA朝向基板9的边缘移动，从基板9的边缘向外侧飞散，从而从基板9上去除IPA（步骤S33）。
当IPA的去除结束时，通过基板旋转机构5旋转的基板9的转速减小，变更为SPM处理时的转速。另外，开始通过图1所示的处理液喷嘴旋转机构35使处理液喷嘴34旋转，处理液喷嘴34在基板9的中心部和边缘之间反复往复运动。并且，从处理液喷嘴34向基板9的上表面91上供给SPM液，对基板9进行SPM处理（步骤S16）。此外，也可以在基板9上残留有IPA的状态下开始向基板9供给SPM液。
当SPM处理结束时，从处理液喷嘴34向基板9上供给双氧水，从而去除基板9上的SPM液（步骤S17）。当双氧水供给处理结束时，处理液喷嘴34返回基板9的外侧的待机位置，通过进行向基板9的上表面91供给冲洗液（纯水）的冲洗处理，来从基板9上去除双氧水（步骤S18）。并且，增加基板9的转速，通过基板9的旋转，进行去除残留在基板9上的冲洗液的干燥处理（步骤S19）。然后，基板9停止旋转（步骤S20），从基板处理装置1a搬出基板9。
在基板处理装置1a中，与图1所示的基板处理装置1同样地，在通过SPM液对通过干式蚀刻或等离子CVD等前处理而带电的基板9进行SPM处理之前，供给电阻率比SPM液的电阻率大的除电液，从而基板9的整个上表面91被该除电液充满。由此，基板9的整个上表面91比较缓慢地被除电。并且，通过对进行了除电处理之后的基板9进行SPM处理，能够防止因电荷的移动引起的器件的损伤，即，基板9的损伤。另外，通过控制除电液供给部6使除电液的电阻率维持在目标电阻率，能够在基板9不发生损伤的范围内，提高基板9的除电效率，并缩短除电处理所需要的时间。
在基板处理装置1a中，从基板9的上表面91上去除用于除电处理的除电液之后，向基板9供给SPM液来进行SPM处理。由此，能够防止上述的因除电液和SPM液进行混合引起的热冲击那样的恶劣影响。另外，在步骤S31中，通过向基板9上供给IPA，能够在不使基板9旋转的情况下去除除电液。另外，当通过使基板9旋转来去除除电液时，在基板9上的器件的配线图案的宽度小的情况下，由于除电液的表面张力配线图案有可能会被破坏。在基板处理装置1a中，如上所述，通过表面张力比纯水等的表面张力小的1PA从基板9上去除除电液之后，通过基板9的旋转去除IPA，因此能够防止去除除电液时配线图案被破坏等基板的损伤。
此外，在基板处理装置1a中，具有基板旋转机构5以及IPA供给部7，因此可以根据基板9上的器件的尺寸等，来选择基板旋转机构5以及IPA供给部7中的一个作为液体去除部来利用。即，在基板处理装置1a中，液体去除部具有基板旋转机构5以及IPA供给部7。
上面对本发明的实施方式进行了说明，但是可以对上述实施方式进行各种的变更。
例如，步骤S13的除电处理只要使基板9上的除电液层不被破坏地维持即可，也可以在基板9旋转的状态下进行。换而言之，也可以在进行除电处理之前开始旋转基板9。另外，也可以基于器件的尺寸之外的条件（例如在搬入至基板处理装置之前对基板进行的处理种类）来设定除电液的目标电阻率。
在基板处理装置1、1a中，也可以设定风刀（air knife）作为液体去除部，该风刀朝向基板9的上表面91并喷射片状的空气，使基板9上的液体飞散，从而去除基板9上的液体。
在基板处理装置1、1a中，在步骤S16中，也可以向基板9上供给SPM液之外的处理液，对基板9进行其他的处理。例如，也可以向形成有抗蚀剂膜的基板9上供给缓冲氢氟酸（BHF：buffered hydrofluoric acid）作为处理液，对基板9进行蚀刻处理。在基板处理装置1、1a中，如上所述，能够防止因带电的基板9和处理液间的接触电荷急剧移动引起的基板9的损伤，因此，基板处理装置1的结构尤其适用于，通过如SPM液或缓冲氢氟酸那样电阻率非常小的处理液进行处理的装置中。
作为除电液利用的包含离子的液体并不限定于在纯水中溶解有二氧化碳的液体。例如，可以利用在纯水中溶解氨的液体或在纯水中加入微量的稀盐酸的液体作为除电液，另外，也可以利用包含其他各种的离子的液体作为除电液。而且，除电液只要电阻率比处理液的电阻率大即可，并不限定于包含离子的液体或者纯水，可以利用各种液体作为除电液。
在基板处理装置1、1a中，若通过电阻率比处理液的电阻率大的除电液进行除电处理，则不需要一定将除电液的电阻率维持在目标电阻率。在该情况下，可以省略电阻率设定部81。
若不发生因除电液和处理液进行混合而引起的恶劣影响，则可以省略去除除电液的步骤（步骤S15、S31），在基板9的上表面91上存在除电液的状态下供给处理液来对基板9进行处理。
上述实施方式以及各变形例的结构在不相互矛盾的情况下可以进行适当的组合。对发明进行了详细的描述和说明，但是上述的说明为例示而不是限定。因此，在不脱离本发明的范围的情况下，存在多种变形或方式。

Claims (33)

1.一种基板处理装置，用于处理基板，其特征在于，
具有：
基板保持部，以使基板的主表面朝向上侧的状态保持基板；
处理液供给部，向上述基板的上述主表面供给处理液；
除电液供给部，将包含离子的液体或者纯水作为电阻率比上述处理液的电阻率大的除电液供给至上述基板的上述主表面；
电阻率设定部，用于设定上述除电液的目标电阻率；
控制部，通过控制上述处理液供给部以及上述除电液供给部，从而控制上述除电液中的离子浓度来将上述除电液的电阻率维持在上述目标电阻率，并且将上述除电液供给至上述基板的上述主表面上，使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面，之后，将上述处理液供给至上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在上述电阻率设定部中，在上述基板上预先形成的器件的尺寸越小设定越大的目标电阻率。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在上述电阻率设定部中，基于对上述基板进行的处理的种类来设定目标电阻率。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述处理液为将加热了的硫酸和双氧水进行混合的SPM液，上述规定的处理为SPM处理。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述处理液为缓冲氢氟酸，上述规定的处理为蚀刻处理。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
上述除电液为包含上述离子的液体，
包含上述离子的液体为在纯水中溶解有二氧化碳的液体。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部通过控制溶解于上述纯水中的二氧化碳的量，来将上述除电液的电阻率维持在上述目标电阻率。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述除电液是在纯水中溶解有氨的液体，或者是在纯水中加入稀盐酸的液体。
9.一种基板处理装置，用于处理基板，其特征在于，
具有：
基板保持部，以使基板的主表面朝向上侧的状态保持基板；
处理液供给部，向上述基板的上述主表面上供给处理液；
除电液供给部，将电阻率比上述处理液的电阻率大的除电液供给至上述基板的上述主表面；
液体去除部，用于去除上述基板的上述主表面上的液体；
控制部，通过控制上述处理液供给部、上述除电液供给部以及上述液体去除部，将上述除电液供给至上述基板的上述主表面上，使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面，之后，从上述主表面上去除上述除电液，然后，将上述处理液供给至上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述液体去除部具有基板旋转机构，该基板旋转机构通过使上述基板以旋转轴为中心与上述基板保持部一同旋转，来去除上述主表面上的液体，其中，上述旋转轴经过上述基板的中心并且与上述基板的上述主表面相垂直。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，在上述基板旋转机构停止的状态下，或者使上述基板以比上述基板旋转机构去除上述主表面上的液体时的转速小的速度旋转的状态下，通过上述除电液对上述基板的整个上述主表面进行充满处理。
12.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述液体去除部具有IPA供给部，该IPA供给部通过向上述基板的上述主表面上供给液状的异丙醇，来将上述主表面上的液体从上述基板的边缘推向外侧并去除。
13.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述处理液为对加热了的硫酸和双氧水进行混合的SPM液，上述规定的处理为SPM处理。
14.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，上述处理液为缓冲氢氟酸，上述规定的处理为蚀刻处理。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
还具有用于设定上述除电液的目标电阻率的电阻率设定部；
上述除电液为包含离子的液体或者纯水，
通过上述控制部的控制，控制上述除电液中的离子浓度来将上述除电液的电阻率维持在上述目标电阻率，并且通过上述除电液对上述基板的整个上述主表面进行充满处理。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于，在上述电阻率设定部中，在上述基板上预先形成的器件的尺寸越小设定越大的目标电阻率。
17.根据权利要求15所述的基板处理装置，其特征在于，
上述除电液为包含上述离子的液体，
包含上述离子的液体为在纯水中溶解有二氧化碳的液体。
18.根据权利要求17所述的基板处理装置，其特征在于，上述控制部通过控制溶解于上述纯水中的二氧化碳的量，来将上述除电液的电阻率维持在上述目标电阻率。
19.根据权利要求9至14中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述除电液是在纯水中溶解有氨的液体，或者是在纯水中加入稀盐酸的液体。
20.一种基板处理方法，用于处理基板，其特征在于，
包括：
a）工序，设定除电液的目标电阻率，其中，该除电液为包含离子的液体或者纯水；
b）工序，控制上述除电液的离子浓度，使上述除电液的电阻率成为上述目标电阻率；
c）工序，在上述b）工序之后，向以主表面朝向上侧的状态被保持的基板的上述主表面上供给上述除电液，来使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面；
d）工序，在上述c）工序之后，将电阻率比上述除电液的电阻率小的处理液供给至上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。
21.根据权利要求20所述的基板处理方法，其特征在于，在上述a）工序中，在上述基板上预先形成的器件的尺寸越小，设定越大的目标电阻率。
22.根据权利要求20所述的基板处理方法，其特征在于，上述处理液为将加热了的硫酸和双氧水进行混合的SPM液，上述规定的处理为SPM处理。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
上述除电液为包含上述离子的液体，
包含上述离子的液体为在纯水中溶解有二氧化碳的液体。
24.根据权利要求20至22中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述除电液是在纯水中溶解有氨的液体，或者是在纯水中加入稀盐酸的液体。
25.一种基板处理方法，用于处理基板，其特征在于，
包括：
a）工序，向以主表面朝向上侧的状态被保持的基板的上述主表面上供给除电液，来使上述除电液充满上述基板的整个上述主表面；
b）工序，在上述a）工序之后，从上述主表面上去除上述除电液；
c）工序，在上述b）工序之后，将电阻率比上述除电液的电阻率小的处理液供给至上述基板的上述主表面上来进行规定的处理。
26.根据权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，在上述b）工序中，通过使上述基板以旋转轴为中心旋转，来去除上述主表面上的上述除电液，其中，上述旋转轴经过上述基板的中心并且与上述基板的上述主表面相垂直。
27.根据权利要求26所述的基板处理方法，其特征在于，在上述a）工序中，在上述基板停止旋转的状态下，或者在使上述基板以比上述b）工序中的上述基板的转速小的速度旋转的状态下，来通过上述除电液对上述基板的整个上述主表面进行充满处理。
28.根据权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，在上述b）工序中，通过向上述基板的上述主表面上供给液状的异丙醇，将上述主表面上的上述除电液从上述基板的边缘推向外侧并去除。
29.根据权利要求25所述的基板处理方法，其特征在于，上述处理液为将加热了的硫酸和双氧水进行混合的SPM液，上述规定的处理为SPM处理。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在上述a）工序之前包括：
d）工序，设定除电液的目标电阻率，其中，该除电液为包含离子的液体或者纯水；
e）工序，控制上述除电液的离子浓度，使上述除电液的电阻率成为上述目标电阻率。
31.根据权利要求30所述的基板处理方法，其特征在于，在上述d）工序中，在上述基板上预先形成的器件的尺寸越小，设定越大的目标电阻率。
32.根据权利要求30所述的基板处理方法，其特征在于，
上述除电液为包含上述离子的液体，
包含上述离子的液体为在纯水中溶解有二氧化碳的液体。
33.根据权利要求25至29中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，上述除电液是在纯水中溶解有氨的液体，或者是在纯水中加入稀盐酸的液体。
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