CN103295936A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/482—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using incoherent light, UV to IR, e.g. lamps
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Abstract
基板处理装置用于对基板的主面施行利用药液的处理。该基板处理装置包括:基板保持单元,其用于保持基板;药液供给单元,其具有用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给药液的药液喷嘴;加热器,其直径小于基板的直径,并且具有红外线灯,该加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过从上述红外线灯照射红外线来对供给至基板的主面的药液进行加热;加热器移动单元,其用于使上述加热器沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动。
Description
技术领域
本发明涉及对基板施行使用高温的药液的处理的基板处理装置。作为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示装置用基板、FED(Field Emission Display,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、太阳电池用基板等的基板。
背景技术
半导体装置的制造工序中包括例如局部地向半导体晶片(以下,称为“晶片”)的主面(表面)注入磷、砷、硼等杂质(离子)的工序。在该工序中,为了防止对不用的部分注入离子,而在晶片的表面以图案化方式形成由感光性树脂形成的抗蚀层,来通过抗蚀层掩蔽不用注入离子的部分。在晶片的表面上以图案化方式形成的抗蚀层在注入离子后不再需要,因此在注入离子之后,进行用于除去晶片的表面上的不再需要的抗蚀层的抗蚀层除去处理。
代表性的抗蚀层除去处理中,利用氧等离子体照射晶片的表面,来使晶片的表面上的抗蚀层灰化(ashing)。然后,向晶片的表面供给作为硫酸和过氧化氢的混合液的硫酸过氧化氢混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxidemixture,SPM液)等药液,来除去灰化的抗蚀层,从而从晶片的表面除去抗蚀层。
然而,为了使抗蚀层灰化而照射氧等离子体,会对晶片的表面的未被抗蚀层覆盖的部分(例如从抗蚀层露出的氧化膜)造成损害。
因此,最近受到瞩目的是以下方法,即,不进行抗蚀层的灰化,而是向晶片的表面供给SPM液,通过SPM液中所含的过硫酸(H2SO5)的强氧化力来从晶片的表面剥离抗蚀层并除去。
但是,进行了高用量(dose)的离子注入的晶片中,会发生抗蚀层碳化变质而固化的情况。
为了使SPM液发挥高的抗蚀层剥离性能,需要将SPM液的液温提升至200℃以上的高温。如果使用这种SPM液,就算是表面具有固化层的抗蚀层,不进行灰化也能够从晶片的表面除去。并且,由于通过将SPM液的液温保持为200℃以上来提高抗蚀层的剥离效率,因而能够缩短用于剥离抗蚀层的处理时间。
除了利用SPM液等抗蚀层剥离液进行的抗蚀层除去处理之外,利用高温的磷酸的氮化膜等的选择蚀刻处理等也同样,通过将药液的温度保持为高温,来提高处理效率并缩短处理时间。
发明内容
由此,本发明的一个目的在于,提供一种通过将基板的主面的药液保持为高温而能够良好地对基板的主面施行使用药液的处理的基板处理装置。
本发明的第一方案提供一种基板处理装置,用于对基板的主面施行使用药液的处理,包括:基板保持单元,其用于保持基板;药液供给单元,其具有药液喷嘴,该药液喷嘴用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给药液;加热器,其直径小于基板的直径,并且具有红外线灯,该加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过从上述红外线灯照射红外线,来对供给至基板的主面的药液进行加热;加热器移动单元,其用于使上述加热器沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动。
根据这种结构,加热器与基板的主面相向配置,通过从红外线灯照射红外线,来对基板的主面上的与加热器相向的区域存在的药液进行加热。并且,与加热器的加热并行地,使加热器沿着基板的主面移动。因此,基板的主面上的与加热器相向的区域在规定的轨迹上移动,因此能够通过加热器对基板的主面的整个区域进行加热。由此,能够将在基板的主面存在的所有药液保持为高温。其结果,能够对基板的主面的整个区域良好且均匀地施行利用药液的处理。
并且,由于能够将基板的主面的药液保持为高温,因而能够促进利用药液的处理,能够缩短利用药液的处理时间。
在本发明的一个实施方式中,上述基板处理装置还包括加热头,该加热头与上述药液喷嘴分体设置,并具有上述加热器;上述加热器移动单元包括用于使上述加热头移动的加热头移动单元。
根据这种结构,具有加热器的加热头与药液喷嘴分体设置。如果加热器和药液喷嘴由共同的保持头保持,则加热器加热的对象仅限于刚从药液喷嘴供给至基板的主面之后的药液。
对此,如果加热头与药液喷嘴分体设置,则能够相互独立地设定加热头及药液喷嘴的移动方式。在这种情况下,能够对被供给到基板的主面后随着时间的经过温度下降的药液进行加热,因此能够良好地将基板的主面上的药液保持为高温。
在本发明的一个实施方式中,上述加热头具有用于容置上述红外线灯的有底容器状的灯壳体。
根据这种结构,红外线灯的周围由灯壳体覆盖。因此,能够防止基板的主面附近的包含药液的液滴在内的环境气体对红外线灯造成影响。并且,能够防止药液的液滴附着在红外线灯的管壁,因此能够长期稳定地保持从红外线灯放射的红外线的光量。
在这种情况下,上述加热器可以包括受到上述红外线灯的照射而被加热的上述灯壳体的底板部。
优选地,上述底板部具有与上述基板的主面相向的平坦的相向面。在这种情况下,能够将相向面与基板的主面之间的环境气体从其周围阻挡,因此能够将该环境气体保温。由此,能够抑制在基板的主面上的与相向面相向的区域存在的药液的温度下降,因此能够更进一步使上述区域存在的药液的温度升高。
上述灯壳体可利用石英形成。灯壳体存在因受到来自红外线灯的红外线而被加热成高温的忧虑,因此,通过由具有耐热性且能够使红外线容易透过的石英形成灯壳体,来减少灯壳体的破坏或熔融的忧虑。
优选地,上述加热头还具有用于堵塞上述灯壳体的开口部的盖。
根据这种结构,灯壳体的开口部由盖堵塞。因此,能够可靠地阻止包含药液的液滴在内的环境气体进入灯壳体内。由此,能够更可靠地防止包含药液的液滴在内的环境气体对红外线灯造成影响。
在这种情况下,如果盖与红外线灯以隔开足够的间隔的方式配置,盖不会通过红外线被加热。因此,能够由树脂材料形成上述盖。
上述加热器还包括相向构件,该相向构件配置在上述基板的主面与上述红外线灯之间,而且受到上述红外线灯的照射而被加热。
优选地,上述相向构件具有与上述基板的主面相向的平坦的相向面。在这种情况下,能够将相向面与基板的主面之间的环境气体从其周围阻挡,能够将该环境气体保温。由此,能够抑制在基板的主面上的与相向面相向的区域存在的药液的温度下降,因此能够使在上述区域存在的药液的温度更进一步升高。
上述红外线灯可呈以与上述基板的主面垂直的轴线作为中心轴线的环状。在这种情况下,红外线灯沿着基板的主面延伸,因而能够对更大流量的药液照射红外线。
上述药液可以为抗蚀层剥离液。在这种情况下,能够将在基板的主面存在的所有抗蚀层剥离液保持为高温,因此,能够良好且均匀地从基板的主面的整个区域除去抗蚀层。并且,由于能够将基板的主面的抗蚀层剥离液保持为高温,因而就算是具有固化层的抗蚀层,也能够在不进行灰化的情况下从基板的主面除去。由于不需要进行抗蚀层的灰化,因而能够避免灰化对基板的主面造成损伤的问题。
在本发明的一个实施方式中,上述基板保持单元用于将基板保持为水平姿势,上述基板处理装置包括旋转单元和控制单元,上述旋转单元用于使上述基板保持单元所保持的基板围绕规定的铅垂轴线旋转。控制单元执行以下工序:液膜形成工序,该控制单元控制上述药液供给单元来向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给来自上述药液喷嘴的药液,并且,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,由此形成覆盖上述基板的主面的药液的液膜;液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以低于第一转速的第二转速旋转,由此将在上述基板的主面上形成的药液的液膜保持在上述基板的主面上;液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,该控制单元控制上述加热器及上述加热器移动单元,来使上述加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置的同时,并且,通过上述加热器对保持在上述基板的主面上的药液的液膜进行加热;加热器移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,该控制单元使上述加热器沿着上述基板的主面移动。
根据这种结构,向基板保持单元所保持的基板的主面供给第一流量的药液,并且,使上述基板以第一转速旋转,从而在基板的主面形成覆盖上述主面的药液的液膜。之后,基板的转速下降至第二转速,从而药液的液膜继续保持在基板的主面上。与该液膜的保持并行地,使加热器与基板的主面相向配置,并且开始通过加热器进行加热,从而对在与加热器相向的基板的主面上的区域存在的药液的液膜进行加热。并且,与加热器的加热并行地,使加热器沿着基板的主面移动,从而能够使与加热器相向的基板的主面上的部分移动。因此,能够通过加热器对基板的主面的整个区域进行加热。由此,能够对基板的主面上的几乎所有的药液进行加热。在这种情况下,在基板的主面上的整个区域,能够将药液保持为高温。其结果,能够良好且均匀地对基板的主面施行利用药液的处理。
本发明的第二方案提供一种基板处理方法,用于从基板的主面除去抗蚀层,包括以下工序:液膜形成工序,向基板保持单元所保持的基板的主面供给规定的流量的抗蚀层剥离液,并且,使上述基板以第一转速旋转,来形成覆盖上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜;液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,使上述基板保持单元所保持的基板以低于上述第一转速的第二转速旋转,来将在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜保持在上述基板的主面上;液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,使加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过上述加热器对保持在上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜进行加热;加热器移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,使上述加热器沿着上述基板的主面移动。
供给至基板的抗蚀层剥离液受到使用环境温度或基板温度的影响,在到达基板表面之后,随着时间的经过,温度大幅下降。
为了使基板的表面上的抗蚀层剥离液持续保持例如200℃以上的高温,可考虑持续向基板供给液温为200℃以上的抗蚀层剥离液。然而,这种方案存在抗蚀层剥离液的使用量增加的忧虑。因此,例如,利用SPM液作为抗蚀层剥离液的情况下,硫酸的使用量也会增加。而且,若要使要生成的SPM液的液温升温至200℃以上的高温,就需要将混合前的硫酸的温度保持在例如180~195℃的高温。所以,硫酸的使用量增大的同时,为了使硫酸升温还需要庞大的热量。这样一来,导致处理一张基板所需成本增加。
由此,本发明的第二方案提供一种降低抗蚀层剥离液的消耗量且能够良好地从基板的主面除去抗蚀层的基板处理方法。
根据本发明的第二方案所涉及的方法,向基板保持单元所保持的基板的主面供给规定的流量的抗蚀层剥离液,并且,使上述基板以第一转速旋转,从而在基板的主面形成覆盖上述主面的抗蚀层剥离液的液膜。之后,基板的转速下降至第二转速,覆盖基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜继续保持。与该液膜的保持并行地,使加执器与基板的主面相向配置,并且开始通过加热器进行加热,从而对在与加热器相向的基板的主面上的区域存在的抗蚀层剥离液进行加热。并且,与加热器的加热并行地,使加热器沿着基板的主面移动,从而能够使与加热器相向的基板的主面上的区域移动。因此,能够通过加热器来加热基板的主面的整个区域。由此,能够将在基板的主面形成的抗蚀层剥离液的液膜中所含的所有抗蚀层剥离液保持为高温。其结果,能够良好且均匀地从基板的主面的整个区域除去抗蚀层。
并且,在形成抗蚀层剥离液的液膜之后,能够停止对基板供给抗蚀层剥离液,或者降低供给流量。因此能够降低抗蚀层除去处理中的抗蚀层剥离液的消耗量。在该情况下,还能够降低使抗蚀层剥离液升温所需的热量。这样一来,能够降低一张基板的抗蚀层除去处理所需成本。
并且,由于能够将基板的主面的抗蚀层剥离液保持为高温,因而能够促进抗蚀层的剥离,并能够缩短用于除去抗蚀层的处理时间。
在本发明的一个实施方式中,在上述液膜保持工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液。根据该方法,在对基板的主面上的抗蚀层剥离液的液膜进行加热时,不向基板的主面供给抗蚀层剥离液。因此,在能够降低进行除去抗蚀层的处理中的抗蚀层剥离液的消耗量。
本发明的一个实施方式中,该基板处理方法还包括剥离液供给工序,该剥离液供给工序与上述液膜保持工序并行执行,在该剥离液供给工序中,以使单位时间内的流量小于上述规定的流量的方式向上述基板的主面供给抗蚀层剥离液。根据该方法,在对抗蚀层剥离液的液膜进行加热时,对上述液膜加入新的抗蚀层剥离液。由此,抗蚀层剥离液的液膜能够稳定地保持在基板的主面上。并且,由于只供给较少流量的抗蚀层剥离液,因而能够降低进行除去抗蚀层的处理中的抗蚀层剥离液的消耗量。
上述剥离液供给工序中可包括如下工序:在上述液膜保持工序开始时,向上述基板保持单元所保持的基板供给上述规定的流量的抗蚀层剥离液,之后,随着上述液膜保持工序的进行而减少向上述基板供给的抗蚀层剥离液的流量。
并且,作为替代工序,上述剥离液供给工序可包括如下工序:间歇性地向上述基板保持单元所保持的基板供给抗蚀层剥离液。
并且,上述液膜加热工序、上述加热器移动工序可与上述液膜形成工序并列地执行。
本发明的第三方案提供一种基板处理方法,用于从基板的主面除去抗蚀层,其特征在于,包括:液膜形成工序,向基板保持单元所保持的基板的主面供给抗蚀层剥离液,并使上述基板旋转,来形成覆盖上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜;液膜薄化工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜薄化工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液,使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,来减少在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜的厚度;液膜保持工序,在上述液膜薄化工序之后执行,在该液膜保持工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液,使上述基板保持单元所保持的基板以比上述第一转速慢的第二转速旋转,来将在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜保持在上述基板的主面上;液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,通过加热器对上述基板保持单元所保持的基板以及保持在上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜中的至少一方进行加热。
在进行了高用量的离子注入的基板中,会发生抗蚀层变质(固化)的情况。作为使作为抗蚀层剥离液的一个例子的SPM液发挥高的抗蚀层剥离性能的方法,有使基板的表面上的SPM液尤其是与基板的表面的边界附近的SPM液升温为高温(例如200℃以上)的方法。如果采用这种方法,就算是表面具有固化层的抗蚀层,也能够在不进行灰化的情况下从基板的主面除去。
为了将与基板的表面的边界附近的SPM液保持为高温,可考虑持续地向基板供给高温的SPM液,但这种方案存在SPM液的使用量增加的忧虑。
本申请的发明人研究出的方案是,用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域,并使加热器与基板的主面相向配置,通过该加热器来加热抗蚀层剥离液的液膜,通过采用这种方案,能够降低抗蚀层剥离液的消耗量并将固化的抗蚀层从基板除去。而且,能够将抗蚀层的剥离效率显著提高的结果,还能够缩短抗蚀层除去处理的处理时间。
另一方面,随着基板的转速变慢,基板的主面上的抗蚀层剥离液的液膜变厚。一旦抗蚀层剥离液的液膜变厚,就难以使抗蚀层剥离液的液膜的与基板的边界附近充分地加温。因此存在不能良好地将固化的抗蚀层剥离的忧虑。而且,抗蚀层剥离的剥离效率下降的结果,存在抗蚀层除去处理的处理时间变长的忧虑。
并且,一旦抗蚀层剥离液的液膜变厚,在基板的主面上存在的抗蚀层剥离液的液量变多,随着加热器的加热,存在基板的主面附近产生大量抗蚀层剥离液的雾(mist)的忧虑。由于这种抗蚀层剥离液的雾附着在周边构件等而成为发生颗粒的原因,因而期望的是尽量抑制伴随加热器的加热而产生雾。
由此,本发明的第三方案提供一种用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域且能够良好地对抗蚀层剥离液的液膜的与基板的边界附近进行加温的基板处理方法。
并且,本发明的第三方案提供一种在通过加热器对基板的主面上的抗蚀层剥离液的液膜进行加热的情况下能够抑制产生抗蚀层剥离液的雾的基板处理方法。
根据本发明的第三方案所涉及的方法,在液膜形成工序之后且在液膜保持工序开始之前执行液膜薄化工序。在液膜薄化工序中,不对基板的主面供给抗蚀层剥离液,使基板以第一转速旋转。由此,基板的主面上的抗蚀层剥离液受到基板旋转产生的离心力,使得基板的主面上的抗蚀层剥离液从基板的周边排出。由此,能够减少抗蚀层剥离液的液膜的厚度(使液膜薄化)。并且,通过加热器对薄化后的液膜及基板中的至少一方进行加热。由此,能够高效率地对基板及抗蚀层剥离液中的至少一方进行加温。其结果,能够缩短抗蚀层剥离处理整体的处理时间。
并且,由于在液膜形成工序结束之后,停止对基板供给抗蚀层剥离液,因此能够降低执行抗蚀层除去处理时的抗蚀层剥离液的消耗量。而且,能够降低抗蚀层剥离液的消耗量且良好地从基板的主面除去抗蚀层。
上述方法可包括相向配置工序,该相向配置工序在上述液膜加热工序之前执行,在该相向配置工序中,使上述加热器与上述基板的主面相向配置。
上述方法还可包括加热器移动工序,该加热器移动工序与上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,使上述加热器沿着上述基板的主面移动。根据该方法,与加热器的加热并行地,使加热器沿着基板的主面移动,从而能够变更基板的主面上的与加热器相向的区域。由此,还能够加热基板的主面的整个区域。而且,能够良好且均匀地从基板的主面的整个区域除去抗蚀层。
上述加热器移动工序还可包括静止工序,在上述加热器沿着上述基板的主面在上述基板的主面之上移动之后,使上述加热器静止在上述基板的主面之上的静止工序。
进而,上述加热器移动工序可包括连续移动工序,在该连续移动工序中,一边改变上述加热器沿着上述基板的主面在上述基板的主面之上移动的移动方向,一边使上述加热器连续地继续移动。
并且,在上述液膜形成工序中,可使上述基板以上述第二转速旋转。在这种情况下,能够用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域。即,能够确保抗蚀层剥离液的遍及度。
作为该方法的替代方法,在上述液膜形成工序中,可使上述基板以比上述第二转速快且比上述第一转速慢的第三转速旋转。在这种情况下,能够用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域。即,能够确保基于抗蚀层剥离液的遍及度。
进而,在上述液膜形成工序中,也可以使上述基板以比上述第二转速慢的第四转速旋转。在这种情况下,能够用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域。即,能够确保基于抗蚀层剥离液的遍及度。由此,能够用抗蚀层剥离液的液膜覆盖基板的主面的整个区域,并良好地对抗蚀层剥离液的液膜的与基板的边界附近进行加温。
进而,在上述液膜形成工序中,也可以使上述基板以上述第一转速旋转。
并且,上述液膜加热工序可与上述液膜形成工序并列地执行。
进而,上述液膜加热工序可与上述液膜薄化工序并列地执行。
本发明的第四方案提供一种基板处理装置,包括:处理室;基板保持单元,其容置在上述处理室内,用于保持基板;药液供给单元,其用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给药液;红外线灯,其与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过照射红外线来对供给至上述基板的主面的药液进行加热;环状的气体喷出口,其配置在与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向的位置,用于沿着上述基板的主面以放射状喷出气体;保持头,一体地保持上述红外线灯及上述气体喷出口。
本申请的发明人为了使供给至基板的主面的药液的温度进一步升高,而研究出了在执行药液处理时对供给至基板的主面的药液进行加热的方法。具体而言,研究出了利用以隔开间隔的方式与基板的主面相向配置的红外线灯来对在基板的主面存在的药液进行加热的方法。
但是,由于利用红外线灯加热药液,药液急剧加温,因而存在基板的主面周边产生大量药液雾的忧虑,在使基板干燥的工序中,这种药液雾附着于基板的主面,而存在造成污染基板的主面的忧虑。
为了应对这种问题,提出的方案是,将基板保持单元容置于杯,并设置用于排出上述杯内的环境气体的排气口,来排出杯内的环境气体。但是,一旦在基板的主面周边产生的药液雾变多,就存在无法可靠地防止包含药液雾在内的环境气体向杯外流出。
由此,本发明的第四方案提供一种即使在利用红外线灯对在基板的主面存在的药液进行加热的情况下,也能够防止包含药液雾在内的环境气体从基板的主面周边向周围扩散的基板处理装置。
根据本发明的第四方案所涉及的结构,使红外线灯与基板的主面相向配置,并从上述红外线灯照射红外线。因此,在基板的主面的与红外线灯相向的区域存在的药液被加热。由此,能够使药液的温度进一步升高。
并且,从环状的气体喷出口沿着基板的主面以放射状喷出气体。由此,在与基板的主面相向的位置形成气体幕。包含用于容置基板保持单元的空间在内的气体幕的内侧的空间和气体幕的外侧的空间被气体幕切断。
通过对在基板的主面存在的药液进行加热,上述药液被急剧加温,而会存在基板的主面周边产生大量药液雾的情况。
但是,由从环状的气体喷出口喷出的气体形成的气体幕,切断气体幕的内外的空间,因此能够将包含药液雾在内的环境气体封在气体幕的内侧。所以,能够防止上述环境气体从基板的主面周边向周围(气体幕的外侧的空间)扩散。由此,能够防止处理室内的汚染。
并且,由于气体喷出口和红外线灯被一体保持,因而能够相接近地配置气体喷出口和红外线灯。由此,能够高效地将包含药液雾在内的环境气体封在气体幕的内侧。
上述基板处理装置还可包括包保持头移动单元,该保持头移动单元用于使上述保持头沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动,在这种情况下,上述红外线灯的直径小于上述基板保持单元所保持的基板的直径。
根据这种结构,与红外线灯的加热及从气体喷出口喷出气体并行地,保持头沿着基板的主面移动。基板的主面上的与红外线相向的区域在规定的轨迹上移动,因此能够通过红外线灯对基板的主面的整个区域进行加热。
并且,伴随着红外线灯的移动,气体喷出口也沿着基板的主面移动。因此,能够使气体喷出口和红外线灯始终接近,因此与保持头的位置无关地,能够高效地将包含药液雾在内的环境气体封在气体幕的内侧。
并且,气体从气体喷出口的喷出方向和保持头的移动方向一致,因此无论保持头处于哪一位置,气体幕都具有规定的形状。由此,与保持头的位置无关地,能够从处理室外的内部空间切断基板的周边的环境气体。
上述基板处理装置还可包括杯,该杯用于容置上述基板保持单元,在与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向的位置具有能够使基板通过的大小的开口,在这种情况下,上述气体喷出口可配置于上述开口内,上述气体喷出口可向上述杯的开口端喷出气体。
在杯的与基板保持单元所保持的基板的主面相向的位置形成有能够使基板通过的大小的开口。所以,经由上述开口,能够将基板搬入搬出杯。另一方面,通过形成开口,杯的内侧的空间和外侧的空间经由开口连通,因此环境气体能够在这些空间相互流通。
根据上述结构,从位于开口内的气体喷出口向杯的开口端沿着杯的开口喷出气体。由此,形成可堵塞杯的开口的气体幕。所以,能够将杯内的环境气体封在气体幕的内侧,能够防止上述环境气体向杯外流出。由此,能够防止在杯内产生的包括药液雾在内的环境气体向处理室内流出。
上述基板处理装置还可包括:气体流通管,其具有沿管壁的厚度方向贯通该管壁的喷出孔,气体在该气体流通管中流过;气体供给单元,其用于向上述气体流通管供给气体;上整流板及下整流板,将在上述气体流通管流过并从上述喷出孔喷出的气体整流成沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面流动的气流。在这种情况下,优选地,向上述气体喷出口供给通过由上述上整流板及下整流板构成的一对整流板整流过的气流。
根据这种结构,供给至气体流通管的气体流过上述气体流通管并从喷出孔喷出。然后,从喷出孔喷出的气体一边被一对整流板整流成沿着基板的主面以放射状流动的气流一边向气体喷出口供给。由此,能够从气体喷出口沿着基板的主面以放射状喷出气体。
上述喷出孔可包括在上述气体流通管的整周上沿着周向隔开间隔配置的多个单独喷出孔。
并且,上述喷出孔可沿着上述气体流通管的圆周方向形成为环状。
上述红外线灯呈包围上述气体流通管的周围的环状,通过由上述红外线灯照射红外线,对上述气体流通管的管壁进行加热,从而对在上述气体流通管流动的气体进行加热。
根据这种结构,能够在气体流通管流动的过程中加热气体,并从喷出孔喷出温度升高了的气体。因此,能够使气体幕变为高温。由此,能够防止或抑制在基板保持单元所保持的基板的主面存在的药液被冷却,其结果,能够对在基板的主面存在的药液进行保温。
上述气体流通管的管壁可利用石英形成。还考虑到受到来自红外线灯的红外线而被加热为高温。由此,通过由具有耐热性的石英来形成气体流通管的管壁,几乎消除气体流通管破坏或熔融的忧虑。
并且,上述保持头可具有用于容置上述红外线灯的灯壳体,该情况下,上述气体流通管的管壁、上述灯壳体及上述下整流板可一体形成。
并且,上述下整流板可由上述气体流通管支撑。
上述基板处理装置还可包括:吸引管,其具有吸引口,该吸引管在上述气体流通管内穿过;吸引单元,用于吸引上述吸引管内。并且,可通过在上述气体流通管内穿过上述吸引管,使上述气体流通管及上述吸引管形成为双层管结构。优选地,上述吸引管的前端贯通上述下整流板并形成上述吸引口。
根据这种结构,如果使下整流板的下表面与基板的主面接近地相向配置,则吸引口也与基板的主面接近地相向。该状态下,如果吸引口内被吸引,下整流板的下表面和基板的主面之间的环境气体被吸引,使得下整流板的下表面与基板的主面之间的空间变成负压。
利用与基板的主面相向配置的红外线灯来对在基板的主面存在的药液进行加热的情况下,由于药液被急剧加温,因而存在在基板的主面的周围发生强大对流的忧虑。随着上述对流变大,从在基板的主面存在的药液散出的热量变大,由此,存在在基板的主面存在的药液被冷却的忧虑。
并且,由于下整流板的下表面与基板的主面之间的空间变为负压,因而能够抑制在下整流板的下表面和基板的主面之间的空间发生强对流的情况。由此,能够抑制药液因对流而失去的热量,因此能够抑制或防止在基板的主面存在的药液冷却,由此,能够对在基板的主面存在的药液进行保温。
并且,通过吸引口的吸引,能够从下整流板与基板的主面之间的空间吸引包含药液雾在内的环境气体并排出。所以,能够减少在药液的主面周边存在的药液雾,由此,能够更有效地抑制包含药液雾在内的环境气体向处理室内扩散。
上述药液可以为抗蚀层剥离液。在这种情况下,由于能够将在基板的主面存在的抗蚀层剥离液在其与基板的主面之的边界附近加温,因而能够促进基板的主面上的抗蚀层和抗蚀层剥离液之间的反应。因此,能够良好地从基板的主面的整个区域除去抗蚀层,并且,就算是具有固化层的抗蚀层,也能够在不进行灰化的情况下从基板的主面除去。由于不需要进行抗蚀层的灰化,因而能够避免灰化对基板的主面造成损伤的问题
本发明的第五方案提供一种基板处理装置,包括:基板保持单元,其用于保持基板,药液流通管,其用于向基板的主面供给药液,药液供给单元,其用于向上述药液流通管供给药液,加热器,其直径小于基板的直径,并且具有包围上述药液流通管的周围的环状的红外线灯,该加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向地进行配置,通过上述红外线灯照射红外线,来对供给至上述基板的主面的药液进行加热,保持头,一体保持上述加热器和上述药液流通管,保持头移动单元,用于使上述保持头沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动;通过从上述红外线灯照射红外线,来对在上述药液流通管流动的药液进行加热。
根据这种结构,通过从红外线灯照射红外线,对在由红外线灯包围的药液流通管中流动的药液进行加热,因而,向基板的主面供给在药液流通管中流动而温度升高了的药液。
并且,使加热器与基板的主面相向配置,并从红外线灯照射红外线,从而对在基板的主面上的在与加热器相向的区域存在的药液进行加热。并且,与加热器的加热并行地,使保持头沿着基板的主面移动。因此,基板的主面上的与加热器相向的区域在规定的轨迹上移动,因而能够通过加热器对基板的主面的整个区域进行加热。
所以,在药液流通管中流动而温度升高了的药液供给至基板的主面之后,通过加热器进一步被加热。由此,能够使在基板的主面存在的药液保持高温。其结果,能够良好且均匀地对基板的主面的整个区域施行药液处理。并且,由于能够使基板的主面的药液保持高温,因而能够促进基于药液的处理,并能够缩短基于药液的处理时间。
通过由上述红外线灯照射红外线,对上述药液流通管的管壁进行加热使其升温为高温,从而对在上述药液流通管中流动的药液进行加热。
优选地,上述药液流通管具有药液喷出口,该药液喷出口用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面喷出药液。根据这种结构,在药液流通管中流过的药液之后向基板的主面供给。因此,能够向基板的主面供给在药液流通管中流过而刚被加热后的高温的药液。
上述基板处理装置还可包括包括外筒,该外筒包围上述药液流通管的周围,且固定在上述药液流通管上,从而在该外筒与上述药液流通管之间划分出使气体进行流动的气体流路,并在该外筒的前端部,在该外筒与上述药液流通管之间划分出气体喷出口。并且,从上述药液喷出口喷出的药液和从上述气体喷出口喷出的气体相混合而形成上述药液的液滴。
根据这种结构,在药液流通管中流过而被加热的药液从药液喷出口喷出。因此,通过从药液喷出口喷出的药液和从气体喷出口喷出的气体间的混合,能够形成药液的微细液滴。以微细液滴的形态供给至基板的主面的药液容易通过被加热器加热而升温。由此,能够使基板的主面的药液保持高温。
并且,微细液滴形态的药液容易气化,还考虑在混合的过程中使药液气化的方案。在这种情况下,也可将气化的状态的药液(即,包含药液成分的气体)向基板的主面供给,且气化后的药液为超过上述药液的沸点的高温,因而能够使基板的主面的药液保持更高的温度。
在本发明的一个实施方式中,上述保持头具有有底容器状的灯壳体,该灯壳体具有底板部,该底板部具有沿着水平方向延伸的上表面及下表面,该灯壳体用于容置上述红外线灯;上述药液流通管具有在上述灯壳体的内部与上述底板部的上述上表面相向的开口;上述底板部具有沿上下方向贯通该底板部的多个药液喷出口。
根据这种结构,在药液流通管中流过的药液从开口喷出之后由灯壳体的底板部接受。由灯壳体的底板部接受的药液在从药液喷出口喷出为止的期间,滞留在上述底板部。通过利用红外线灯向滞留在底板部的药液照射红外线,能够进一步加热药液。
并且,滞留在底板部的药液从底板部的多个药液喷出口以喷射(Shower)状喷出。即,从各药液喷出口喷射药液的液滴。以液滴的形态供给至基板的主面的药液容易通过加热器的加热而升温。
进而,通过在底板部的大范围内配置药液喷出口,能够向基板的主面上的更大范围内供给高温的药液的液滴。如上所述,能够使向基板的主面供给的药液的温度进一步升高,因此能够使基板的主面的药液保持高温。
上述药液流通管的管壁可由石英形成。药液流通管的管壁受到来自红外线灯的红外线而被加热成高温。由此,通过利用具有耐热性的石英形成药液流通管的管壁,来减少药液流通管的管壁的破坏或熔融的忧虑。
上述保持头可具有用于容置上述红外线灯的有底容器状的灯壳体。根据这种结构,红外线灯的周围被灯壳体覆盖。因此,能够防止基板的主面附近的包含药液的液滴在内的环境气体对红外线灯造成影响。并且,由于能够防止药液的液滴附着在红外线灯的管壁,因而能够长期稳定地保持从红外线灯放射的红外线的光量。
在这种情况下,上述加热器可包括通过上述红外线灯照射红外线而被加热的上述灯壳体的底板部。在这种情况下,通过利用红外线灯照射红外线,用于容置红外线灯的灯壳体的底板部被加热成高温。由此,借助灯壳体能够同时实现保护红外线灯的作用和加热药液的作用。
优选地,上述底板部具有与上述基板的主面相向的平坦的相向面。在这种情况下,能够将相向面与基板的主面之间的环境气体从其周围阻挡,能够对相向面与基板的主面之间的环境体进行保温。由此,能够抑制在基板的主面上的与底板部相向的区域存在的药液的温度下降,因而能够使在与底板部相向的区域存在的药液的问题进一步升高。
并且,上述灯壳体可由石英形成。灯壳体存在因受到来自红外线灯的红外线而被加热成高温的情况,因此,通过由具有耐热性的石英形成灯壳体,来减少灯壳体的破坏或熔融的忧虑。
药液流通管的管壁可与灯壳体一体形成。
进而,本发明的一个实施方式中,上述保持头还具有用于堵塞上述灯壳体的开口部的盖。根据这种结构,灯壳体的开口部由盖堵塞。因此,能够可靠地阻止包含药液的液滴在内的环境气体进入灯壳体内。由此,能够更可靠地防止包含药液的液滴在内的环境气体对红外线灯造成影响。
在这种情况下,如果使得盖与红外线灯隔开足够的间隔地进行配置,就不会致使盖因红外线灯而被加热。所以,能够利用树脂材料形成上述盖。
并且,上述加热器还具有相向构件,该相向构件配置在上述基板的主面与上述红外线灯之间,该相向构件受到上述红外线灯的照射而被加热。
在这种情况下,通过利用红外线灯照射红外线,将相向构件加热成高温。并且,通过使相向构件与基板的主面相向配置,能够利用红外线灯及相向构件对在基板的主面上的与相向构件相向的区域存在的药液进行加热。由此,能够高效地加热药液。
优选为,上述相向构件具有与上述基板的主面相向的平坦的相向面。在这种情况下,能够将相向面与基板的主面之间的环境气体从其周围阻挡,因此能够对相向面与基板的主面之间的环境气体进行保温。由此,能够抑制在基板的主面上的与相向构件相向的区域存在的药液的温度下降,因此能够使在与相向构件相向的区域存在的药液的温度进一步升高。
上述红外线灯可呈以与上述基板的主面垂直的轴线作为中心轴线的环状。在这种情况下,红外线灯沿着基板的主面延伸,因而能够对更大流量的药液照射红外线。
并且,上述述药液可以为抗蚀层剥离液。在这种情况下,能够将在基板的主面存在的所有抗蚀层剥离液保持为高温,因此,能够良好且均匀地从基板的主面的整个区域除去抗蚀层。
并且,由于能够将基板的主面的抗蚀层剥离液保持为高温,因而就算是具有固化层的抗蚀层,也能够在不进行灰化的情况下从基板的主面除去。由于不需要进行抗蚀层的灰化,因而能够避免灰化对基板的主面造成损伤的问题。
在本发明的一个实施方式中,还可包括:旋转单元,其用于使上述基板保持单元所保持的基板围绕规定的铅垂轴线旋转,控制单元。该控制单元执行以下工序:液膜形成工序,该控制单元控制上述药液供给单元来向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给来自上述药液喷嘴的药液,并且,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,由此形成覆盖上述基板的主面的药液的液膜,液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以低于第一转速的第二转速旋转,由此将在上述基板的主面上形成的药液的液膜保持在上述基板的主面上,液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,该控制单元控制上述加热器及上述加热器移动单元,来使上述加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,并且,通过上述加热器对保持在上述基板的主面上的药液的液膜进行加热,保持头移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该保持头移动工序中,该控制单元使上述保持头沿着上述基板的主面移动;上述基板保持单元将基板保持为水平姿势。
根据这种结构,向基板保持单元所保持的基板的主面供给第一流量的药液,并且使上述基板以第一转速旋转,从而在基板的主面形成覆盖该主面的药液的液膜。之后,基板的转速下降至第二转速,从而药液的液膜继续保持在基板的主面上。与这种液膜的保持并行地,使加热器与基板的主面相向配置,并使加热器开始加热,从而在与加热器相向的基板的主面上的区域存在的药液的液膜被加热。并且,与加热器的加热并行地,使加热器沿着基板的主面移动,从而能够使与加热器相向的基板的主面上的局部移动。因此,能够通过加热器对基板的主面的整个区域进行加热。由此,能够对在基板的主面上的几乎所有药液进行加热。在这种情况下,能够使基板的主面上的整个区域的药液保持高温。其结果,能够良好且均匀地对基板的主面施行使用药液的处理。
本发明的上述或其他的目的、特征和效果,通过参照附图对如下的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的基板处理装置的结构的图。
图2是表示加热头的结构例的图解性剖视图。
图3是表示红外线灯的结构例的立体图。
图4是表示加热臂及加热头的结构例的立体图。
图5是表示加热头的配置位置的俯视图。
图6是表示基板处理装置的电结构的框图。
图7是表示抗蚀层除去处理的第一处理例的工序图。
图8是用于说明图7中所示的第一处理例的主要的工序中的基于控制装置的控制内容的时间图。
图9A及图9B是用于说明上述第一处理例的工序的图。
图10是表示图9B中所示的工序中的加热头的移动范围的俯视图。
图11是用于说明第二处理例的主要工序中的控制内容的时间图。
图12是用于说明第三处理例的主要工序中的控制内容的时间图。
图13是表示抗蚀层除去处理的第四处理例的工序图。
图14是用于说明第四处理例的主要工序中控制内容的时间图。
图15A~图15C是用于说明第四处理例中的SPM液膜形成工序、SPM液膜薄化工序及SPM液膜加热工序的图解性图。
图16是用于说明抗蚀层除去处理的第五处理例的时间图。
图17是用于说明抗蚀层除去处理的第六处理例的时间图。
图18是用于说明抗蚀层除去处理的第七处理例的时间图。
图19是示意性地表示本发明的第二实施方式所涉及的基板处理装置的结构的图。
图20是上述第二实施方式中的加热头的图解性剖视图。
图21是从图20中所示的剖切线XXI‐XXI观察的图。
图22是上述第二实施方式中的加热臂及加热头的立体图。
图23A及图23B是用于说明上述第二实施方式中的SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序的图解性剖视图。
图24是表示从加热头所具有的非活性气体喷出口喷出的氮气所形成的气体幕的图。
图25是本发明的第三实施方式所涉及的基板处理装置的加热头(保持头)的剖视图。
图26是本发明的第四实施方式所涉及的基板处理装置的加热头(保持头)的剖视图。
图27是示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的基板处理装置的结构的图。
图28是上述第五实施方式中的一体型头的图解性剖视图。
图29是上述第五实施方式中的臂及一体型头的立体图。
图30A及图30B是用于说明上述第五实施方式中的SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序的图解性剖视图。
图31是表示图30A及图30B中所示的各工序中的一体型头的移动范围的俯视图。
图32是本发明的第六实施方式所涉及的基板处理装置的一体型头(保持头)的剖视图。
图33是本发明的第七实施方式所涉及的基板处理装置的一体型头(保持头)的剖视图。
具体实施方式
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的基板处理装置1的结构的图。基板处理装置1是一种单片式装置,用于例如在进行用于向作为基板的一个例子的晶片W的表面(主面)注入杂质的离子注入处理或干式蚀刻处理之后,从上述晶片W的表面除去不需要的抗蚀层。
基板处理装置1具有利用隔壁2A划分的处理室2。在处理室2的顶壁设有风扇过滤单元(未图示),该风扇过滤单元用于向处理室2内送入洁净空气。另一方面,在处理室2的底面形成有排气口(未图示)。通过从风扇过滤单元供给洁净空气并从排气口排出,在基板处理装置1运行的过程中,在处理室2内始终形成洁净空气的降流(down flow)。洁净空气是指,对要设置基板处理装置1的无尘室(clean room)内的空气进行净化而生成的空气。
基板处理装置1在利用隔壁2A划分的处理室2内具有:晶片旋转机构(基板保持单元)3,其用于保持晶片W并使晶片W旋转;剥离液喷嘴(药液喷嘴、药液供给单元)4,其用于对晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面(上表面)供给作为抗蚀层剥离液(药液)的一个例子的SPM液;加热头(加热器)35,其与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面相向配置,用于加热晶片W及晶片W的表面上的SPM液。
晶片旋转机构3可采用夹持式。具体而言,晶片旋转机构3例如具有马达(旋转单元)6、与该马达6的驱动轴形成一体化的旋转轴7、几乎水平地安装于旋转轴7的上端的圆板状的旋转基座8、以大致等角度间隔设在旋转基座8的周边部的多个位置的多个夹持构件9。并且,多个夹持构件9将晶片W夹持成几乎水平的姿势。该状态下,如果马达6驱动,所产生的驱动力使得旋转基座8围绕沿着铅垂方向的旋转轴线C旋转,晶片W与旋转基座8一同,以保持几乎水平的姿势的状态围绕旋转轴线C旋转。
晶片旋转机构3不限于夹持式,例如也可采用如下的真空吸附式:通过真空吸附晶片W的背面,来使晶片W保持水平的姿势,再通过在该状态下使晶片旋转机构3围绕旋转轴线C旋转,来使所保持的晶片W旋转。
晶片旋转机构3容置在杯5内。杯5具有杯下部5A和杯上部5B,杯上部5B能够升降地设置在杯下部5A的上方。
杯下部5A呈中心轴线与晶片W的旋转轴线C相一致的有底圆筒状。在杯下部5A的底面形成为排气口(未图示),在基板处理装置1运转的过程中,杯5内的环境气体始终从排气口排出。
杯上部5B以一体化方式具有圆筒部71和倾斜部72,其中,圆筒部71与杯下部5A共享中心轴线,并呈圆筒状,倾斜部72以从圆筒部71的上端越接近圆筒部71的中心轴线变得越高的方式倾斜。在杯上部5B结合有用于使杯上部5B升降(上下移动)的杯升降机构(未图示)。借助杯升降机构,杯上部5B向使得圆筒部71配置在旋转基座8的侧方的位置和使得倾斜部72的上端配置在旋转基座8的下方的位置移动。
在杯上部5B的上表面形成为被倾斜部72的上端边缘包围的圆形状的开口73。为了实现杯上部5B的升降,开口73具有能够使旋转基座8通过的大小,所以,开口73具有能够使晶片W通过的大小。
剥离液喷嘴4例如为以连续流的状态喷出SPM液的直线型喷嘴(Straightnozzle)。剥离液喷嘴4以使其喷出口朝向下方的状态安装在几乎水平延伸的第一液臂11的前端。第一液臂11能够围绕沿着铅垂方向延伸的规定的摆动轴线回转。在第一液臂11结合有第一液臂摆动机构12,该第一液臂摆动机构12用于使第一液臂11在规定定角度范围内摆动。借助第一液臂11的摆动,剥离液喷嘴4在晶片W的旋转轴线C上的位置(与晶片W的旋转中心相向的位置)与在晶片旋转机构3的侧方设定的主位置(home position)之间移动。
用于向剥离液喷嘴4供给SPM液的剥离液供给机构(药液供给单元)13具有用于混合硫酸(H2SO4)和过氧化氢(H2O2)的混合部14和连接在混合部14与剥离液喷嘴4之间的剥离液供给管15。在混合部14连接有硫酸供给管16及过氧化氢供给管17。从将在后文说明的硫酸供给部向硫酸供给管16供给将温度调节成规定温度(例如约80℃)后的硫酸。另一方面,从过氧化氢供给源向过氧化氢供给管17供给未经温度调节的室温(约25℃)左右的过氧化氢。在硫酸供给管16的中途部安装有硫酸阀18及流量调节阀19。并且,在过氧化氢供给管17的中途部安装有过氧化氢阀20及流量调节阀21。在剥离液供给管15的中途部,从混合部14一侧依次安装有搅拌流通管22及剥离液阀23。搅拌流通管22例如具有如下结构:在管构件内,以使围绕沿着液体流通方向的管中心轴的旋转角度彼此错开90度的方式配置多个搅拌叶片,所述多个搅拌叶片分别由以液体流通方向为轴扭转大致180度的长方形板状体形成。
如果在剥离液阀23打开的状态下打开硫酸阀18及过氧化氢阀20,则来自硫酸供给管16的硫酸及来自过氧化氢供给管17的过氧化氢流入混合部14,并从混合部14向剥离液供给管15流出。硫酸及过氧化氢在剥离液供给管15中流动的过程中通过搅拌流通管22,从而得到充分搅拌。通过搅拌流通管22的搅拌,硫酸和过氧化氢充分反应,生成大量包含过硫酸(H2SO5)在内的SPM液。
并且,借助硫酸和过氧化氢的反应而生成的热,SPM液升温至向混合部14供给的硫酸的液温以上的高温。高温的SPM液经由剥离液供给管15向剥离液喷嘴4供给。
在本实施方式中,硫酸滞留在硫酸供给部的硫酸罐(未图示),该硫酸罐内的硫酸通过温度调节器(未图示)将温度调节成规定的温度(例如约80℃)。滞留在该硫酸罐内的硫酸向硫酸供给管16供给。在混合部14,约80℃的硫酸和室温的过氧化氢相混合,生成大致140℃的SPM液。剥离液喷嘴4喷出大致140℃的SPM液。
并且,基板处理装置1具有DIW(脱离子水)喷嘴24和SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture,氨过氧化氢混合液)喷嘴25,上述DIW喷嘴24用于向晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面供给作为冲洗液的DIW,上述SC1喷嘴25用于对晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面供给作为洗净用药液的SC1。
DIW喷嘴24例如为以连续流的状态喷出DIW的直线型喷嘴,DIW喷嘴24的喷出口以朝向晶片W的旋转中心附近的方式固定配置在晶片旋转机构3的上方。在DIW喷嘴24连接有DIW供给管26,来自DIW供给源的DIW向上述DIW供给管26供给。在DIW供给管26的中途部安装有DIW阀27,该DIW阀27用于在供给或停止供给来自DIW喷嘴24的DIW之间进行切换。
SC1喷嘴25例如为以连续流的状态喷出SC1的直线型喷嘴。SC1喷嘴25以使其喷出口朝向下方的状态安装在几乎水平地延伸的第二液臂28的前端。第二液臂28能够围绕沿铅垂方向延伸的规定的摆动轴线回转。在第二液臂28结合有第二液臂摆动机构29,该第二液臂摆动机构29使第二液臂28在规定角度范围内摆动。通过第二液臂28的摆动,SC1喷嘴25在晶片W的旋转轴线C上的位置(与晶片W的旋转中心相向的位置)和在晶片旋转机构3的侧方设定的主位置之间移动。
在SC1喷嘴25连接有SC1供给管30,来自SC1供给源的SC1向上述SC1供给管30供给。在SC1供给管30的中途部安装有SC1阀31,该SC1阀31用于在供给或停止供给来自SC1喷嘴25的SC1之间进行切换。
在晶片旋转机构3的侧方配置有沿着铅垂方向延伸的支撑轴33。在支撑轴33的上端部结合有沿着水平方向延伸的加热臂34,在加热臂34的前端安装有用于容置并保持红外线灯38的加热头35。并且,在支撑轴33结合有摆动驱动机构(加热头移动单元、保持头移动单元)36和升降驱动机构(加热头移动单元、保持头移动单元)37,摆动驱动机构36用于使支撑轴33围绕中心轴线转动,升降驱动机构37用于使支撑轴33沿着中心轴线上下移动。
从摆动驱动机构36向支撑轴33施加驱动力,来使支撑轴33在规定的角度范围内转动,从而在晶片旋转机构3所保持的晶片W的上方,加热臂34以支撑轴33为支点摆动。通过加热臂34的摆动,使加热头35在晶片W的旋转轴线C上的位置(与晶片W的旋转中心相向的位置)和在晶片旋转机构3的侧方设定的主位置之间移动。并且,从升降驱动机构37向支撑轴33施加驱动力,来使支撑轴33上下移动,从而能够使加热头35在与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面邻近的邻近位置(包括后述的中央邻近位置、周边邻近位置、中间邻近位置。图1中用双点划线表示的高度的位置)和向上述晶片W的上方退避的退避位置(图1中用实线表示的高度的位置)之间升降。在本实施方式中,邻近位置被设定在使得晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面和加热头35的下表面之间的间隔例如为3mm的位置。
图2是表示加热头35的结构例的图解性剖视图。加热头35具有:红外线灯38;有底容器状的灯壳体40,其在上部具有开口部39,用于容置红外线灯38;支撑构件42,在灯壳体40的内部以悬挂方式支撑红外线灯38;盖41,用于堵塞灯壳体40的开口部39。在本实施方式中,盖41固定在加热臂34的前端。
图3是表示红外线灯38的结构例的立体图。如图2及图3所示,红外线灯38作为一个红外线灯加热器,具有圆环状的(圆弧状的)圆环部43和从圆环部43的两端以沿着圆环部43的中心轴线的方式向铅垂上方延伸的一对直线部44、45。圆环部43主要作为用于照射红外线的发光部发挥作用。在本实施方式中,圆环部43的直径(外径)例如被设定为约60mm。红外线灯38被支撑构件42支撑的状态下,圆环部43的中心轴线沿着铅垂方向延伸。换句话说,圆环部43的中心轴线为与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面垂直的轴线。红外线灯38的圆环部43几乎沿着水平面配置。
红外线灯38构成为使灯丝容置在石英管内。在红外线灯38连接有用于供电的放大器(amp)54(参照图6)。作为红外线灯38,可采用以卤素灯(halogen lamp)或碳加热器为代表的短、中、长波长的红外线加热器。
图4是表示加热臂34及加热头35的结构例的立体图。如图2及图4所示,盖41呈圆板状,且以相对于加热臂34呈水平姿势即沿着加热臂34的长度方向的姿势固定于加热臂34。盖41利用PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂材料形成。在本实施方式中,盖41与加热臂34一体形成。然而,也可以使盖41与加热臂34分体形成。并且,作为盖41的材料,除了PTFE等树脂材料以外,还可以采用陶瓷或石英等材料。
如图2所示,在盖41的下表面49形成有大致圆筒状的槽部51。槽部51具有由水平平坦面形成的上底面50,在上底面50以接触方式固定有支撑构件42的上表面42A。如图2及图4所示,在盖41形成有将上底面50沿上下方向(铅垂方向)贯通的插通孔58、59。红外线灯38的直线部44、45的各上端部穿过各插通孔58、59。图4中示出的是将红外线灯38从加热头35拆除的状态的结构。
如图2所示,灯壳体40呈有底圆筒容器状。灯壳体40可利用石英形成。
灯壳体40以使其开口部39朝向上方的状态固定在盖41的下表面49(在本实施方式中,槽部51以外的区域的下表面)。从灯壳体40的开口侧的周端边缘向径向外方(水平方向)突出有圆环状的突缘40A。突缘40A利用螺栓等的固定单元(未图示)固定在盖41的下表面49,从而灯壳体40被盖41支撑。
在该状态下,灯壳体40的底板部(相向构件)52呈水平姿势的圆板状。底板部52的上表面52A及下表面(相向面)52B分别呈水平平坦面。在灯壳体40内,红外线灯38以使圆环部43的下部接近底板部52的上表面52A的方式与底板部52的上表面52A相向配置。圆环部43和底板部52相互平行。如果改变观察方向,圆环部43的下方由灯壳体40的底板部52覆盖。在本实施方式中,灯壳体40的外径例如被设定为约85mm。并且,红外线灯38(圆环部43的下部)与上表面52A之间的上下方向的间隔例如被设定为约2mm。
支撑构件42呈厚的板状(大致圆板状),借助螺栓56等,支撑构件42从盖41的下方以水平姿势安装并固定在盖41。支撑构件42利用具有耐热性的材料(例如陶瓷或石英)形成。支撑构件42具有两个插通孔46、47,所述插通孔46、47沿上下方向(铅垂方向)贯通支撑构件42的上表面42A及下表面42B。红外线灯38的直线部44、45分别穿过插通孔46、47。
在各直线部44、45的中途部外嵌固定有O型圈48。在直线部44、45穿过插通孔46、47的状态下,两个O型圈48的外周分别压力接触所对应的插通孔46、47的内壁。由此,防止直线部44、45脱离各插通孔46、47,红外线灯38以悬挂方式被支撑构件42支撑。
当从放大器54向红外线灯38供电时,红外线灯38照射红外线,该红外线经由灯壳体40向加热头35的下方出射。经由灯壳体40的底板部52出射的红外线对晶片W上的SPM液进行加热。
更具体而言,在执行后述的抗蚀层除去处理时,构成加热头35的下端面的灯壳体40的底板部52与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面相向。在该状态下,经由灯壳体40的底板部52出射的红外线对晶片W及晶片W上的SPM液进行加热。
并且,由于红外线灯38的圆环部43处于水平姿势,因而能够对处于相同的水平姿势的晶片W的表面均匀地照射红外线,由此,能够高效地向晶片W及晶片W上的SPM液照射红外线。即,由于红外线灯38的圆环部43及底板部52相互平行,因而圆环部43沿着底板部52。因此,圆环部43对对底板部52的照射面积大。并且,由于红外线灯38的圆环部43处于水平姿势,向处于相同的水平姿势的晶片W的表面的照射面积大。由此,能够高效地对晶片W上的SPM液照射红外线。
红外线灯38的周围由灯壳体40覆盖。并且,灯壳体40的突缘40A和盖41的下表面49在灯壳体40的整周上相互紧贴。进而,灯壳体40的开口部39由盖41堵塞。由此,在执行后述的抗蚀层除去处理时,能够防止晶片W的表面附近的包含SPM液的液滴在内的环境气体进入灯壳体40内而对红外线灯38造成影响。并且,由于能够防止SPM液的液滴附着在红外线灯38的石英管的管壁,因而能够长期稳定地保持从红外线灯38放射的红外线的光量。
在执行后述的抗蚀层除去处理时,红外线灯38的圆环部43及灯壳体40的底板部52与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面相向。换句话说,在对晶片W执行抗蚀层除去处理时,底板部52配置在晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面与红外线灯38之间。
在盖41内形成有供气路径60和排气路径61,其中,供气路径60用于向灯壳体40的内部供给空气,排气路径61用于排出灯壳体40的内部的环境气体。供气路径60及排气路径61分别具有使盖41的下表面形成开口的供气口62及排气口63。在供气路径60连接有供气管64的一端。供气管64的另一端连接于空气供气源。在排气路径61连接有排气管65的一端。排气管65的另一端连接于排气源。
通过供气管64及供气路径60一边从供气口62向灯壳体40内供给空气,一边通过排气口63及排气路径61向排气管65排出灯壳体40内的环境气体。由此,能够对灯壳体40内的高温环境气体进行换气。由此,能够对灯壳体40的内部进行冷却,其结果,能够对红外线灯38或灯壳体40尤其是支撑构件42进行冷却。
如图4所示,供气管64及排气管65(图4中未示出,参照图2)分别被板状的供气管托架(holder)66及板状的排气管托架67支撑,其中,供气管托架66配设在加热臂34的一侧的侧面,排气管托架67配设在加热臂34的另一侧的侧面。
图5是表示加热头35的配置位置的俯视图。通过控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,加热头35能够在晶片W的表面的上方以划出与晶片W的旋转方向交叉的圆弧状的轨迹的方式移动。
借助加热头35的红外线灯38对晶片W及晶片W上的SPM液进行加热的情况下,加热头35配置在使构成其下端面的底板部52与晶片W的表面隔开微小间隔(例如3mm)且相向的邻近位置。并且,在加热过程中,底板部52(下表面52B)与晶片W的表面之间保持上述微小间隔。
作为加热头35的邻近位置,可例示出中间邻近位置(图5中用实线表示的位置)、周边邻近位置(图5中用双点划线表示的位置)、中央邻近位置(图5中用单点划线表示的位置)。
中间邻近位置是指,加热头35的、俯视时圆形状的加热头35的中心与晶片W的表面上的半径方向的中间位置(旋转中心(旋转轴线C上)与周边部之间的中间位置)相向且加热头35的底板部52与晶片W的表面之间形成微小间隔(例如3mm)的位置。
周边邻近位置是指,加热头35的、俯视时圆形状的加热头35的中心与晶片W的表面上的周边部相向且加热头35的底板部52与晶片W的表面之间形成微小间隔(例如3mm)的位置。
中央邻近位置是指,加热头35的、俯视时圆形状的加热头35的中心与晶片W的表面上的旋转中心(旋转轴线C上)相向且加热头35的底板部52与晶片W的表面之间形成微小间隔(例如3mm)的位置。
图6是表示基板处理装置1的电结构的框图。基板处理装置1具有包括微计算机的控制装置55。控制装置55连接有马达6、放大器54、摆动驱动机构36、升降驱动机构37、第一液臂摆动机构12、第二液臂摆动机构29、硫酸阀18、过氧化氢阀20、剥离液阀23、DIW阀27、SC1阀31、流量调节阀19、21等并将这些构件作为控制对象。
图7是表示基板处理装置1中的抗蚀层除去处理的第一处理例的工序图。图8是用于说明接下来要说明的SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序中的控制装置55的控制内容的时间图。图9A~图9B是用于说明SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序的图解性剖视图。图10是表示图9A~图9B中所示的各工序中的加热头35的移动范围的俯视图。
以下,参照图1~图10,对抗蚀层除去处理的第一处理例进行说明。
在执行抗蚀层除去处理时,控制搬送机器人(未图示),向处理室2(参照图1)内搬入离子注入处理后的晶片W(步骤S1:搬入晶片)。不对晶片W执行使抗蚀层灰化的处理。晶片W以使其表面朝向上方的状态交接到晶片旋转机构3。此时,加热头35、剥离液喷嘴4及SC1喷嘴25分别配置在主位置,以免妨碍晶片W的搬入。
当晶片W被晶片旋转机构3保持时,控制装置55就控制马达6,使晶片W开始旋转。晶片W的转速提高至第一转速(30~300rpm的范围,例如为60rpm),之后,维持上述第一转速(步骤S2)。第一转速是能够使之后要供给的SPM液遍及晶片W的速度,即,能够在晶片W的表面保持SPM液的液膜的速度。并且,控制装置55控制第一液臂摆动机构12使剥离液喷嘴4向晶片W的上方位置移动。
在晶片W的转速达到第一转速之后,如图9A所示,控制装置55打开硫酸阀18、过氧化氢阀20及剥离液阀23,从剥离液喷嘴4向晶片W的表面供给SPM液。
由于晶片W的转速为第一转速,向晶片W的表面供给的SPM液滞留在晶片W的表面上,在晶片W的表面上形成覆盖其表面的整个区域的SPM液的液膜(药液的液膜)70(步骤S3:SPM液膜形成工序)。
如图9A所示,在SPM液膜形成工序开始时,控制装置55控制第一液臂摆动机构12,将剥离液喷嘴4配置在晶片W的旋转中心上,从剥离液喷嘴4喷出SPM液。由此,能够在晶片W的表面形成SPM液的液膜70,使SPM液遍及晶片W的表面的整个区域。由此,能够用SPM液的液膜70覆盖晶片W的表面的整个区域。
进而,与步骤S3的SPM液膜形成工序并行地,控制装置55控制放大器54,来从红外线灯38照射红外线,并且,控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使保持加热头35的加热臂34摆动及升降至晶片W上方。具体而言,使加热头35从主位置移动至晶片W的周边部的上方的周边退避位置移动,之后从上述周边退避位置下降至与晶片W的周边部相向的周边邻近位置(图9A中用实线表示、图10中用双点划线表示的位置)。然后,控制装置55将加热头35配置在周边邻近位置之后,使加热头35向与晶片W的旋转中心相向的中央邻近位置(图9B中实线表示、图10中用实线表示的位置)水平移动(沿着晶片W的表面移动)。
直到形成覆盖晶片W的表面的整个区域的SPM液的液膜70为止所需的液膜形成时间根据从剥离液喷嘴4喷出的SPM液的流量而不同,但在2~15秒钟的范围内,例如为5秒钟。
当从开始供给SPM液的时间开始经过了该液膜形成时间(例如5秒钟)时,控制装置55就控制马达6,使晶片W的转速降低至低于第一转速的规定的第二转速。由此,执行步骤S4的SPM液膜加热工序。
第二转速是指,即使不向晶片W供给SPM液,也能够在晶片W的表面上保持SPM液的液膜70的速度(1~20rpm的范围,例如为15rpm)。并且,如图9B所示,与基于马达6使晶片W减速同步地,控制装置55关闭剥离液阀23来停止从剥离液喷嘴4供给SPM液,并且,控制第一液臂摆动机构12,使剥离液喷嘴4回到主位置。即使停止向晶片W供给SPM液,也由于晶片W的转速下降至第二转速,能够继续在晶片W的表面上保持SPM液的液膜70。
如图9B所示,即使在晶片W的转速下降之后,加热头35的加热器38、52继续对晶片W的表面上的SPM液进行加热,并且加热头35继续移动(扫描)(步骤S4:SPM液膜加热工序)。控制装置55控制放大器54,使红外线灯38照射红外线,并且,控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,如图9B及图10所示,使加热头35在图9B中用实线表示的中央邻近位置和图9A中所示的周边邻近位置之间往复移动。通过从红外线灯38照射红外线,在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液被加热至约250℃左右的高温,SPM液被急剧加温。并且,晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域(与红外线灯38相向的区域),在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域的范围内,一边划出圆弧带状的轨迹一边移动。由此,能够对晶片W的表面的整个区域进行加热,在这种情况下,红外线灯38正下方的晶片W被加温,从而使与晶片W的边界附近的SPM液被加温。
其中,周边邻近位置是指,从加热头35的上方观察加热头35时,底板部52的下表面52B的局部更优选为红外线灯38的圆环部43在径向上比晶片W的外周伸出的位置。
如上所述,当加热头35处于邻近位置时,底板部52的下表面52B与晶片W的表面之间保持微小间隔(例如3mm)。因此,能够将下表面52B和晶片W的表面之间的环境气体从其周围阻挡,从而能够使上述环境气体保温。由此,能够抑制在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液的温度下降,因此能够使在上述区域存在的SPM液的温度进一步升高。
在步骤S4的SPM液膜加热工序中,SPM液的液膜70在SPM液的液膜70与晶片W的表面的边界附近得到加温。在此期间,晶片W的表面上的抗蚀层与SPM液之间进行反应,抗蚀层从晶片W的表面剥离。
之后,当从晶片W的转速下降开始经过预先设定的液膜加热处理时间(5~240秒钟的范围,例如为约14秒钟)时,控制装置55关闭硫酸阀18及过氧化氢阀20。进而,控制装置55控制放大器54,使红外线灯38停止照射红外线。并且,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使加热头35回到主位置。然后,控制装置55控制马达6,将晶片W的转速提高至规定的液处理转速(300~1500rpm的范围,例如1000rpm),进而,打开DIW阀27,而从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(步骤S5:中间冲洗处理工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SPM液由DIW洗掉。
当DIW的供给时间持续规定的中间冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。
将晶片W的转速维持在液处理转速,并且控制装置55打开SC1阀31,从SC1喷嘴25向晶片W的表面供给SC1(步骤S6)。并且,控制装置55控制第二液臂摆动机构29,使第二液臂28在规定角度范围内摆动,使SC1喷嘴25在晶片W的旋转中心上与周边部上之间往复移动。由此,晶片W的表面上的从SC1喷嘴25导入SC1的供给位置,在从晶片W的旋转中心到晶片W的周边部为止的范围内,一边划着与晶片W的旋转方向交叉的圆弧状的轨迹一边往复移动。由此,均匀地向晶片W的表面的整个区域供给SC1,通过SC1的化学能力,除去附着在晶片W的表面的抗蚀层残渣及颗粒等异物。
当SC1的供给时间持续规定的SC1供给时间时,控制装置55关闭SC1阀31,并且,控制第二液臂摆动机构29,使SC1喷嘴25回到主位置。并且,在晶片W的转速维持液处理转速的状态下,控制装置55打开DIW阀27,从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(步骤S7:冲洗处理工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转而产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SC1由DIW洗掉。
当DIW的供给时间持续规定的冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。
在步骤S5的中间冲洗工序及步骤S7的冲洗工序中,作为冲洗液,不限于DIW,可采用碳酸水、电解离子水、臭氧水、还原水(氢水)、磁水等。
当从开始冲洗处理的时间经过规定时间时,控制装置55关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。之后,控制装置55驱动马达6,使晶片W的转速提高至规定的高转速(例如1500~2500rpm),并进行使附着在晶片W的DIW甩出并干燥的旋转脱水处理(步骤S8)。通过步骤S8的旋转脱水处理,来除去附着在晶片W的DIW。
当旋转脱水处理持续预先设定的旋转脱水处理时间时,控制装置55控制马达6,使晶片旋转机构3停止旋转。由此,一张晶片W的抗蚀层除去处理结束,通过搬送机器人从处理室2搬出处理完的晶片W(步骤S9)。
如上所述,根据本实施方式,向晶片W的表面供给SPM液。并且,向晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面供给第一流量(例如0.9升/分钟)的SPM液,并且使上述晶片W以第一转速(例如60rpm)旋转,从而在晶片W的表面形成覆盖上述表面的SPM液的液膜70。之后,通过使晶片W的转速下降至第二转速(例如15rpm),在晶片W的表面上继续保持SPM液的液膜70。
与上述的液膜70的保持并行地,使加热头35与晶片W的表面邻近配置,使红外线灯38开始放射,从而借助红外线灯38对在晶片W的表面上的与红外线灯38相向的区域存在的SPM液进行加热。并且,与红外线灯38的加热并行地,加热头35沿着晶片W的表面移动。在这种情况下,晶片W的表面上的与红外线灯38相向的区域,在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域为止的范围内,一边划出圆弧带状的轨迹一边移动。因此,能够对晶片W的表面的几乎整个区域进行加热。由此,在晶片W的表面形成的SPM液的液膜70与晶片W间的边界部分被加温。其结果,能够良好且均匀地从晶片W的表面的整个区域除去抗蚀层。
并且,由于能够使晶片W的表面上的SPM液的与晶片W的边界附近得到加温,因而就算是具有固化层的抗蚀层,不进行灰化也能够从基板的主面除去。由于不需要进行抗蚀层的灰化,因而能够避免灰化对基板的主面造成损伤的问题。
并且,由于能够使晶片W的表面上的SPM液与晶片W间的边界附近得到加温,因而能够促进抗蚀层的剥离,从而能够缩短除去抗蚀层所需的处理时间。
假如,不利用步骤S3的SPM液膜形成工序、步骤S4的SPM液膜加热工序剥离晶片W上的抗蚀层,就需要以2升/分钟的的流量持续供给60秒钟200℃以上的SPM液。此时,对一张晶片W进行抗蚀层除去处理所需的SPM液的消耗量为1升。而且在这种情况下,为了生成200℃以上的SPM液,需要使从硫酸供给部(未图示)向混合部14供给的硫酸保持高温(约180~195℃)。所以,不仅硫酸的消耗量变大,而且使上述硫酸升温所需的热量也变得庞大。
对此,在本实施方式中,在步骤S4的SPM液膜加热工序中停止向晶片W供给SPM液。因此,步骤S3的SPM液膜形成工序及步骤S4的SPM液膜加热工序中的SPM液的消耗量例如减少至0.075升左右。由此,能够减少硫酸的消耗量。
并且,从硫酸供给部(未图示)供给的硫酸的温度为低温(约80℃),而且能够减少上述硫酸的消耗量,因而与消耗大量高温(约180~195℃)的硫酸的情况相比,能够大幅减少使硫酸升温所需的热量。如上所述,能够降低处理一张晶片W所需的成本。
并且,具有红外线灯38、灯壳体40的加热头35与剥离液喷嘴4分体设置。例如,如果红外线灯38、灯壳体40和剥离液喷嘴4包括共享的保持头,红外线灯38和底板部52的加热对象就会仅限于刚从剥离液喷嘴4供给至晶片W的表面后的SPM液。
对此,在本实施方式中,加热头35与剥离液喷嘴4分体设置,因此针对从向晶片W的表面之后经过一段时间而温度下降的SPM液,能够重新使SPM液升温。由此,能够良好地使晶片W的表面上的SPM液保持200℃以上的高温。
图11是用于对抗蚀层除去处理的第二处理例的主要工序中的控制装置55的控制内容进行说明的时间图。图12是用于对抗蚀层除去处理的第三处理例的主要工序中控制装置55的控制内容进行说明的时间图。
与第一处理例相同地,在第二处理例及第三处理例中,依次执行SPM液膜形成工序(图7中示出的步骤S3)、SPM液膜加热工序(图7中示出的步骤S4)、中间冲洗工序(图7中示出的步骤S5)、SC1供给工序(图7中示出的步骤S6)及冲洗工序(图7中示出的步骤S7)及旋转脱水处理(图7中示出的步骤S8)
第二处理例及第三处理例与第一处理例不同之处在于,在步骤S4的SPM液膜加热工序中,向晶片W的表面供给单位时间内的流量小于第一流量的SPM液。
具体而言,在第二处理例中,在步骤S4的SPM液膜加热工序的初期,控制装置55向晶片旋转机构3所保持的晶片W供给第一流量的SPM液。此时,控制装置55控制流量调节阀19、21,随着步骤S4的SPM液膜加热工序的进行,向晶片W的供给SPM液的流量渐渐(例如,与时间的经过成正比地)减少。并且,在从SPM液膜加热工序开始经过规定时间(例如5秒钟)之后,控制装置55使对晶片W进行的SPM液的供给停止。
并且,在第三处理例中,在步骤S4的SPM液膜加热工序开始时,控制装置55使第一流量的SPM液间歇性地向晶片旋转机构3所保持的晶片W供给。更具体而言,SPM液的间歇性供给可以是,如下那样交替地反复进行供给和停止供给:供给例如2秒钟SPM液,停止供给例如5秒钟SPM液。
根据第二处理例及第三处理例,对SPM液的液膜70进行加热时,对上述液膜70加入新的SPM液。由此,SPM液的液膜70能够稳定地保持在晶片W的表面上。并且,由于对晶片W的表面供给的SPM液的单位时间内的平均供给流量少于第一流量,因而能够减少SPM液的消耗量。
此外,在第二处理例中,步骤S4的SPM液膜加热工序的过程中,停止对晶片W供给SPM液。但是,在渐渐(例如与时间的经过正比例地)减少SPM液的供给流量之后,以小于第一流量的第二流利对晶片W供给SPM液,之后,以第二流量继续供给SPM液。
并且,在第三处理例中,将间歇性喷出SPM液时的流量设成了第一流量,但也可以将间歇性喷出SPM液时的SPM液的供给流量设成少于第一流量的第二流量。
图13是表示基板处理装置1中的抗蚀层除去处理的第四处理例的工序图。图14是用于主要对SPM液膜形成工序(液膜形成工序)、SPM液膜薄化工序(液膜薄化工序)及SPM液膜加热工序(液膜保持工序)中的控制装置55的控制内容进行说明的时间图。图15A~图15C是用于说明SPM液膜形成工序、SPM液膜薄化工序及SPM液膜加热工序的图解性图。
以下,对照图1~图6、图13~图15C,对抗蚀层除去处理的第四处理例进行说明。
在执行抗蚀层除去处理时,控制搬送机器人(未图示),向处理室2(图1参照)内搬入离子注入处理后的晶片W(步骤S1:搬入晶片)。不对晶片W执行使抗蚀层灰化的处理。晶片W以使其表面朝向上方的状态交接到晶片旋转机构3。此时,加热头35、剥离液喷嘴4及SC1喷嘴25分别配置在主位置,以免妨碍晶片W的搬入。
当晶片W被晶片旋转机构3保持时,控制装置55控制马达6,使晶片W开始旋转(步骤S12)。晶片W的转速上升至预先设定的液喷出时转速,并维持液喷出时转速。液喷出时转速是指能够用SPM液遍及晶片W的表面整个区域的速度,例如被设定在15~300rpm的范围。在第四处理例中,液喷出时转速被设定为与后述的薄膜保持转速(第二转速)相同的转速,更具体而言,例如被设定为15rpm。并且,控制装置55控制第一液臂摆动机构12,使剥离液喷嘴4移动至晶片W的上方位置,如图15A所示,将剥离液喷嘴4配置在晶片W的旋转中心(旋转轴线C)上。
并且,如图15A所示,控制装置55打开硫酸阀18、过氧化氢阀20及剥离液阀23,从剥离液喷嘴4向晶片W的表面供给SPM液。晶片W的转速为低速,供给至晶片W的表面的SPM液滞留在晶片W的表面上,并遍及晶片W的表面的整个区域。由此,在晶片W的表面上形成覆盖上述表面的整个区域的SPM液的液膜(抗蚀层剥离液的液膜)70(步骤S13:SPM液膜形成工序)。液喷出时转速例如为15rpm,速度非常低,在晶片W的表面上形成的SPM液的液膜70厚度比较厚。作为该厚度的一例,例如可例示出1.8mm左右。
进而,与步骤S13的SPM液膜形成工序并行地,从加热头35的红外线灯38照射红外线,并且,加热头35配置在中间邻近位置。具体而言,加热头35从在晶片旋转机构3的侧方设定的主位置向中间邻近位置(图5中用实线表示的位置)的上方移动,之后下降而配置于中间邻近位置。
当从开始供给SPM液经过了预先设定的液供给时间时,控制装置55打开硫酸阀18、过氧化氢阀20及剥离液阀23,停止从剥离液喷嘴4供给SPM液。进而,控制装置55控制第一液臂摆动机构12,使停止供给SPM液后的剥离液喷嘴4回到主位置。SPM液供给时间只要比形成覆盖晶片W的表面的整个区域的SPM液的液膜70为止所需的期间长即可,根据来自剥离液喷嘴4的SPM液的喷出流量和液喷出时转速而不同,在3~30秒钟的范围,例如为15秒钟。
并且,与SPM液的供给停止同步地,控制装置55控制马达6,将晶片W的转速提高至薄化转速(第一转速。30~1000rpm的范围,例如150rpm)。由此,晶片W旋转而产生的离心力作用于晶片W的表面上的SPM液的液膜70,晶片W的表面上的SPM液从晶片W的周边喷出的结果,SPM液的液膜70的厚度变薄(步骤S14:SPM液膜薄化工序)。换句话说,在晶片W的表面上形成薄的SPM液的液膜77。作为SPM液的液膜77的厚度,例如可例示出0.4mm。此外,在SPM液膜薄化工序中,在SPM液膜形成工序之后,接着从红外线灯38向晶片W上的SPM液照射红外线。
当从晶片W的转速上升至薄化转速起经过预先设定的液膜薄化时间时,控制装置55控制马达6,使晶片W的转速下降至薄膜保持转速。液膜薄化时间只要比减少SPM液的液膜70的厚度所需的期间长即可,在0.5~10秒钟的范围,例如为5秒钟。
晶片W的转速下降之后,加热头35也继续照射红外线。由此,执行用于对晶片W及晶片W上的SPM液的液膜77进行加热的步骤S15的SPM液膜加热工序。
薄膜保持转速是指,即使不向晶片W的表面供给新的SPM液,也能够在晶片W的表面上保持SPM液的液膜77的速度(1~30rpm的范围,例如15rpm)。在步骤S15的SPM液膜加热工序中,不向晶片W的表面供给新的SPM液,但由于晶片W的转速慢,因而不对晶片W上的SPM液作用大的离心力。因此,在晶片W的表面上继续保持SPM液的薄的液膜77。
在SPM液膜加热工序中,通过红外线灯38照射红外线,对晶片W的与加热头35的底板部5相向的部分进行加热,并且,对在该部分存在的SPM液的液膜77进行加热。SPM液膜加热工序执行时间为液膜加热处理时间(2~90秒钟的范围,例如约40秒钟)。开始SPM液膜加热工序之后到经过规定的时间(例如,液膜加热处理时间的整个期间的一半左右的20秒钟)为止,加热头35配置在中间邻近位置(图5中用实线表示的位置),由此,晶片W的半径方向中间部得到加热,并且在该中间部上的SPM液的液膜77得到加热。
之后,当经过了上述规定的时间时,控制装置55控制摆动驱动机构36,如图15C中箭头所示,使加热头35从中间邻近位置(图5中用实线表示的位置)沿水平方向(沿着晶片W的表面)且向径向外方移动,配置在周边邻近位置(图5中用双点划线表示的位置)后静止(静止工序)。由此,晶片W的周边部得到加热,并且该周边部上的SPM液的液膜77得到加热。
在步骤S15的SPM液膜加热工序中,通过红外线灯38照射红外线,对SPM液的液膜77和晶片W进行加温。由于成为加热头35的加热对象的SPM液的液膜77薄,能够充分地对液膜77与晶片W的表面间的边界附近能够进行加温。在执行SPM液膜加热工序的期间,晶片W的表面上的抗蚀层和SPM液进行反应,抗蚀层从晶片W的表面剥离。
步骤S15的SPM液膜加热工序中,加热头35处于邻近位置,能够将下表面52B与晶片W的表面间的环境气体从其周围阻挡,并能够使上述环境气体保温。由此,能够抑制在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液的温度下降,因此能够使SPM液的温度进一步升高。
之后,当从晶片W的转速下降开始经过了预先设定的液膜加热处理时间时,控制装置55控制放大器54,使红外线灯38停止照射红外线。并且,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使加热头35回到主位置。并且,控制装置55控制马达6,使晶片W的转速提高至规定的液处理转速(300~1500rpm的范围,例如1000rpm),并且打开DIW阀27,从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(步骤S16:中间冲洗处理工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SPM液由DIW洗掉。
当DIW的供给时间维持规定的中间冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。
使晶片W的转速维持液处理转速,并且控制装置55打开SC1阀31,从SC1喷嘴25向晶片W的表面供给SC1(步骤S17)。并且,控制装置55控制第二液臂摆动机构29,使第二液臂28在规定角度范围内摆动,从而使SC1喷嘴25在晶片W的旋转中心与周边部之间往复移动。由此,晶片W的表面上的从SC1喷嘴25导入SC1的供给位置,在从晶片W的旋转中心到晶片W的周边部为止的范围内,一边划着与晶片W的旋转方向交叉的圆弧状的轨迹一边往复移动。由此,均匀地向晶片W的表面的整个区域供给SC1,通过SC1的化学能力,除去附着在晶片W的表面的抗蚀层残渣及颗粒等异物。
当SC1的供给时间持续规定的SC1供给时间时,控制装置55关闭SC1阀31,进而,控制第二液臂摆动机构29,使SC1喷嘴25回到主位置。并且,在晶片W的转速维持液处理转速的状态下,控制装置55打开DIW阀27,从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(步骤S18:最终冲洗工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转而产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SC1由DIW洗掉。
当DIW的供给时间持续规定的冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。此外,在步骤S16的中间冲洗工序及步骤S18的最终冲洗工序中,作为冲洗液,不限于DIW,可采用碳酸水、电解离子水、臭氧水、还原水(氢水)、磁水等。
当从开始最终冲洗处理工序的时间经过了规定时间时,控制装置55关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。之后,控制装置55驱动马达6,使晶片W的转速提高至规定的高转速(例如1500~2500rpm),来进行使附着在晶片W的DIW甩出并干燥的旋转脱水处理(步骤S19)。通过步骤S19的旋转脱水处理,来除去附着在晶片W的DIW。
当旋转脱水处理持续预先设定的旋转脱水处理时间时,控制装置55驱动马达6,使晶片旋转机构3停止旋转。由此,一张晶片W的抗蚀层除去处理结束,通过搬送机器人从处理室2搬出处理完的晶片W(步骤S20)。
如上所述,根据本实施方式,SPM液膜形成工序(图13的步骤S13)之后且在SPM液膜加热工序(图13的步骤S15)开始之前,不对晶片W的表面供给SPM液,执行使晶片W以高速的薄化转速旋转的SPM液膜薄化工序(图13的步骤S14)。在SPM液膜薄化工序中,借助晶片W旋转而产生的离心力,晶片W的表面上的SPM液(抗蚀层剥离液)从晶片W的周边排出,因而能够减少SPM液的液膜70的厚度。因此,能够使SPM液膜加热工序中成为加热头35的加热对象的SPM液的液膜77(70)变薄,由此能够高效地对与晶片W的表面间的边界附近的SPM液进行加温。其结果,能够缩短抗蚀层剥离处理的整体处理时间。
并且,例如SPM液的液膜厚且其液量多的情况下,随着加热头35的加热,存在SPM液在晶片W的表面上沸腾而产生大量SPM液的雾(微小的液滴)的忧虑。这种SPM液的雾在处理室2内干燥的话,会成为颗粒而在环境气体中悬浮,会污染之后待处理的晶片W。
对此,在本实施方式中,由于SPM液的液膜77薄且晶片W上的SPM液的液量少,因而随着加热头35的加热产生的SPM液的雾少。因此,能够抑制在晶片W上产生颗粒。
并且,在SPM液膜形成工序中,晶片W以与薄膜保持转速相同的低转速(例如15rpm)旋转,能够用SPM液遍及晶片W的表面整个区域(能够确保SPM液的遍及),且能够用SPM液的液膜70覆盖晶片W的表面的整个区域
并且,与加热头35的加热并行地,通过使加热头35从中间邻近位置移动至周边邻近位置,能够变更晶片W的表面上的与加热头35相向的区域。由此,能够对晶片W的整个区域及晶片W上的SPM液的液膜77都进行加热,并能够良好且均匀地从晶片W的表面的整个区域除去抗蚀层。
并且,SPM液膜形成工序结束后,停止对晶片W供给SPM液,因而能够降低抗蚀层除去处理中的SPM液的消耗量。
而且,能够降低SPM液的消耗量,并且良好地从晶片W的表面除去抗蚀层。
图16是用于说明基板处理装置1中的抗蚀层除去处理的第五处理例的时间图。与第四处理例相同地,第五处理例中,依次执行SPM液膜形成工序(图13的步骤S13)、SPM液膜薄化工序(图13的步骤S14)、SPM液膜加热工序(图13的步骤S15)、中间冲洗工序(图13的步骤S16)、SC1供给工序(图13的步骤S17)、最终冲洗工序(图13的步骤S18)及旋转脱水处理(图13的步骤S19)。
第五处理例与第四处理例的不同之处在于,SPM液膜形成工序中的晶片W的转速(液喷出时转速)。即,第四处理例中,液喷出时转速被设定成比SPM液膜加热工序中的晶片W的转速(薄膜保持转速。例如15rpm)快且比作为SPM液膜薄化工序中的晶片W的转速的薄化转速(第一转速,例如150rpm)慢的速度(第三转速,例如20rpm)。
此外,如图16中用双点划线所示,可将液喷出时转速设定成比薄膜保持转速慢的速度(第四转速,例如10rpm)。
图17是用于说明基板处理装置1中的抗蚀层除去处理的第六处理例的时间图。与第四处理例相同地,在第六处理例中,依次执行SPM液膜形成工序(图13的步骤S13)、SPM液膜薄化工序(图13的步骤S14)、SPM液膜加热工序(图13的步骤S15)、中间冲洗工序(图13的步骤S16)、SC1供给工序(图13的步骤S17)、最终冲洗工序(图13的步骤S18)及旋转脱水处理(图13的步骤S19)。
第六处理例与第四处理例不同之处在于,将SPM液膜形成工序中的晶片W的转速(液喷出时转速)设定成与作为SPM液膜薄化工序中的晶片W的转速的薄化转速(第一转速。例如150rpm)相同的速度。
图18是用于说明基板处理装置1中的抗蚀层除去处理的第七处理例的时间图。在第四处理例中,在执行SPM液膜加热工序的过程中,使加热头35从中间邻近位置(图5中用实线表示的位置)位移至周边邻近位置(图5中用双点划线表示的位置),之后,在该周边邻近位置静止(静止工序)。相对于此,在第七处理例中,如图18中用实线表示,在执行SPM液膜加热工序的过程中,使加热头35在中间邻近位置与周边邻近位置之间一边改变移动方向一边连续往复移动(连续移动工序)。
此外,在第四~第六处理例中,以使加热头35从中间邻近位置移动至周边邻近位置之后在周边邻近位置静止的情况为例进行了说明。但是,相反,也可以使加热头35从周边邻近位置移动至中间邻近位置之后在中间邻近位置静止。
并且,在第四~第六处理例中,不仅可以在SPM液膜加热工序使加热头35移动,也可以在执行SPM液膜形成工序和/或SPM液膜薄化工序的过程中使加热头35移动。
并且,在第七处理例中,也可以从开始SPM液膜加热工序起使加热头35开始往复移动。
并且,在第七处理例中,不仅可以在SPM液膜加热工序使加热头35移动,也可以在执行SPM液膜形成工序和/或SPM液膜薄化工序的过程中使加热头35移动。
并且,第四~第七处理例中,使加热头35在中间邻近位置与周边邻近位置之间移动,但也可以使加热头35在周边邻近位置与中心邻近位置之间移动(例如参照图18的双点划线)。作为一例,例如可以假设使加热头35在周边邻近位置与中心邻近位置之间往复移动的情况。并且,也可以使加热头35在中间邻近位置与中心邻近位置之间移动。作为一个例子,例如可以假设使加热头35在中间邻近位置与中心邻近位置之间往复移动的情况。
此外,在步骤S3、步骤S13的SPM液膜形成工序中,可以不进行加热头35的加热。并且,在步骤S13的SPM液膜形成工序及步骤S14的SPM液膜薄化工序中,可以不进行加热头35的加热。即,可以在步骤S4、步骤S15的的SPM液膜加热工序中最初借助红外线灯38加热SPM液。
并且,在从剥离液喷嘴4供给SPM液的过程中,可以使剥离液喷嘴4移动(例如往复移动)。并且,剥离液喷嘴4不必必须是移动喷嘴,作为剥离液喷嘴4,可采用使喷出口朝向晶片W的旋转中心附近固定配置的固定喷嘴。
并且,剥离液喷嘴4不仅可以使用直线型喷嘴,也可以使用倾斜式喷嘴。
图19是示意性地说明本发明的第二实施方式所涉及的基板处理装置1A的结构的图。在该图19中,对与上述的图1中示出的各部的对应部分标注相同的附图标记,并省略说明。并且,在该实施方式的说明中,再次参照上述的图3、图5、图6、图7、图8、图10。
基板处理装置1A是一种单片式装置,例如在进行用于向作为基板的一个例子的晶片W的表面(主面)注入杂质的离子注入处理或干式蚀刻处理之后,从上述晶片W的表面除去不需要的抗蚀层。
基板处理装置1A在处理室2内具有:晶片旋转机构(基板保持单元)3,其用于保持晶片W并使晶片W旋转;剥离液喷嘴(药液供给单元)4,其用于对晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面(上表面)供给作为药液的抗蚀层剥离液的一个例子即SPM液;加热头(保持头)35A,其与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面相向配置,用于对晶片W的表面上的SPM液进行加热。
图20是加热头35A的图解性剖视图。图21是从图20中所示的剖切线XXI‐XXI观察的图。图20中,对上述的图2的各部的对应部分标注相同的附图标记,并省略说明。并且,图22为加热臂34及加热头35A的立体图。图22中,对上述的图4的各部的对应部分标注相同的附图标记,并省略说明。
加热头35A具有:圆管状(圆筒状)的非活性气体流通管(气体流通管)90,其沿着铅垂方向延伸;大致圆环状的红外线灯38,其包围非活性气体流通管90的周围;圆板状的下整流板100,其以水平姿势安装在沿着铅垂方向延伸的非活性气体流通管90的前端(下端)。换句话说,下整流板100由非活性气体流通管90支撑。加热头35A具有:有底圆筒容器状的灯壳体40,其在上部具有开口部39,用于容置红外线灯38;支撑构件42,在灯壳体40的内部以悬挂方式支撑红外线灯38;盖41,用于堵塞灯壳体40的开口部39。在本实施方式中,盖41固定在加热臂34的前端。
非活性气体流通管90的前端(下端)贯通灯壳体40的底板部(上整流板)52,且突出到底板部52的下表面52B的前端侧(下方),非活性气体流通管90的前端由下整流板100堵塞。在本实施方式中,非活性气体流通管90、灯壳体40及下整流板100利用作为透明材料的石英一体形成。
非活性气体流通管90的基端(上端)向上方延伸,并延伸至盖41外。在非活性气体流通管90的基端,从盖41的外侧连接有非活性气体供给管91(气体供给单元)。从非活性气体供给源向非活性气体供给管91供给作为非活性气体的一例的氮气。在非活性气体供给管91的中途部安装有非活性气体阀92(气体供给单元,参照图19),非活性气体阀92用于切换向非活性气体流通管90供给氮气以及停止向非活性气体流通管90供给氮气。
下整流板100呈以非活性气体流通管90的中心轴线为中心的圆板状。下整流板100几乎与灯壳体40的接下来要说明的底板部52同径。下整流板100的上表面100A及下表面(相向面)100B分别呈水平的平坦面。
灯壳体40的底板部(上整流板)52呈以非活性气体流通管90的中心轴线为中心的圆板状。底板部52的上表面52A及下表面52B分别呈水平的平坦面。换句话说,底板部52及下整流板100呈水平姿势的平行平板状。
借助下整流板100的上表面100A的周端边缘和底板部52的下表面52B的周端边缘(灯壳体40的下表面周边部),划分形成朝向环状外(横向)的非活性气体喷出口(气体喷出口)101。非活性气体喷出口101为用于沿着水平方向(沿着晶片W的表面的方向)朝向侧方以放射状喷出氮气的喷出口。
如图20及图21所示,在非活性气体流通管90的比底板部52的下表面52B更靠下方(前端侧)的部位,换句话说,在非活性气体流通管90的管壁的处于底板部52的下表面52B与下整流板100的上表面100A之间的部位,以沿管壁的厚度方向贯通管壁的方式形成有多个(例如8个)单独喷出孔95。多个单独喷出孔95配设在非活性气体流通管90的流通方向上的相同位置,且等间隔地配设在非活性气体流通管90的整周。多个单独喷出孔95具有相同的形状和大小。各单独喷出孔95朝向单独喷出孔95中的非活性气体流通管90的圆形截面(与流通方向正交的截面)的径向外方喷出氮气。
非活性气体喷出口101与各单独喷出孔95相连通。供给至非活性气体流通管90的氮气在非活性气体流通管90中流过并从各单独喷出孔95喷出。从各单独喷出孔95喷出的氮气借助灯壳体40的底板部52及下整流板100被整流成朝向沿着水平方向的径向外方流动的气流并供给到非活性气体喷出口101。由此,非活性气体喷出口101朝向沿着水平方向的侧方以放射状喷出氮气。
为了从非活性气体喷出口101以放射状同样喷出氮气,优选单独喷出孔95的数量为四个以上,另外优选各单独喷出孔95沿圆周方向等间隔配设。
红外线灯38的结构与第一实施方式(参照图3)相同。
被红外线灯38包围的非活性气体流通管90的管壁通过来自红外线灯38的红外线的照射而被加热。在该状态下,如果从非活性气体供给管91向非活性气体流通管90供给氮气,则在氮气在非活性气体流通管90中流动的过程中,借助非活性气体流通管90的管壁被加热。所以,在非活性气体流通管90流过而温度升高了的氮气经由单独喷出孔95从非活性气体喷出口101喷出。
当红外线灯38照射红外线时,灯壳体40、非活性气体流通管90及下整流板100的温度也会上升。因此,灯壳体40、非活性气体流通管90及下整流板100利用具有耐热性的石英形成。所以,几乎不会存在遭到破坏或熔融的忧虑。并且,由于红外线的透过性良好且利用石英形成,因而来自红外线灯38的红外线经由灯壳体40或下整流板100等良好地照射下整流板100的下方。
并且,由于红外线灯38的圆环部43处于水平姿势,因而能够确保对同样处于水平姿势的晶片W的表面的照射面积大,由此,能够高效地对SPM液照射红外线。
在进行后述的抗蚀层除去处理时,红外线灯38的圆环部43及下整流板100的下表面100B与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面相向配置。
如图6所示,在本实施方式中,控制装置55的控制对象中包含非活性气体阀92。
本实施方式所涉及的基板处理装置1A的抗蚀层除去处理的一例遵照上述的图7所示的工序图及图8所示的时间图。图23A及图23B是用于说明SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序的图解性剖视图。有关SPM液膜加热工序中的加热头35A的移动范围,参照上述的图10进行说明。
以下,参照图3、图5、图6、图7、图8、图10、图19~图23B对抗蚀层除去处理的处理例进行说明。
在执行抗蚀层除去处理时,控制搬送机器人(未图示),向处理室2(参照图19)内搬入离子注入处理后的晶片W(图7的步骤S1:搬入晶片)。不对晶片W执行使抗蚀层灰化的处理。晶片W以其表面朝向上方的状态被交接到晶片旋转机构3。此时,加热头35A、剥离液喷嘴4及SC1喷嘴25分别配置在主位置,以防妨碍晶片W的搬入。
当晶片W被晶片旋转机构3保持时,控制装置55控制马达6,使晶片W开始旋转。晶片W的转速提高至第一转速(30~300rpm的范围,例如为60rpm),之后维持上述第一转速(图7的步骤S2)。第一转速是能够在晶片W的表面保持SPM液的液膜的速度。并且,控制装置55控制第一液臂摆动机构12使剥离液喷嘴4移动至晶片W的上方位置。
在晶片W的转速达到第一转速之后,如图23A所示,控制装置55打开剥离液阀23,从剥离液喷嘴4向晶片W的表面供给SPM液。
由于晶片W的转速为第一转速,向晶片W的表面供给的SPM液滞留在晶片W的表面上,在晶片W的表面上形成覆盖其表面的整个区域的SPM液的液膜(药液的液膜)70(图7的步骤S3:SPM液膜形成工序)。
如图23A所示,在SPM液膜形成工序开始时,控制装置55控制第一液臂摆动机构12,将剥离液喷嘴4配置在晶片W的旋转中心上。因此,能够在晶片W的表面形成SPM液的液膜70。由此,能够用SPM液的液膜70覆盖晶片W的表面的整个区域。
进而,与步骤S3的SPM液膜形成工序并行地,控制装置55控制放大器54,从红外线灯38照射红外线,并且控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使保持加热头35A的加热臂34在晶片W上方摆动及升降。具体而言,使加热头35A移动至晶片W的表面的周边部的上方的周边退避位置,之后从上述周边退避位置下降至与晶片W的周边部相向的周边邻近位置(图10中用双点划线表示的位置)。
并且,与步骤S3的SPM液膜形成工序并行地,控制装置55打开非活性气体阀92。通过向非活性气体流通管90(参照图20)供给氮气,从加热头35A的非活性气体喷出口101向沿着水平方向的侧方以放射状强势地喷出氮气。由此,在加热头35A的侧方形成气体幕GC。
直到覆盖晶片W的表面的整个区域的SPM液的液膜70形成为止所需的液膜形成时间,根据从剥离液喷嘴4喷出的SPM液的流量而不同,但在2~15秒钟的范围,例如5秒钟。
当从开始供给SPM液的时间开始经过了该液膜形成时间(例如5秒钟)时,控制装置55控制马达6,使晶片W的转速降低至低于第一转速的规定的第二转速。由此,执行步骤S4的SPM液膜加热工序。
第二转速是指,即使不向晶片W供给SPM液,也能够在晶片W的表面上保持SPM液的液膜70的速度(1~20rpm的范围,例如为15rpm)。并且,与基于马达6使晶片W减速并行地,如图23B所示,控制装置55关闭剥离液阀23,来停止从剥离液喷嘴4供给SPM液。并且,控制装置55控制第一液臂摆动机构12,使剥离液喷嘴4回到主位置。虽然停止向晶片W供给SPM液,但由于晶片W的转速下降至第二转速,从而能够继续在晶片W的表面上保持SPM液的液膜70。
如图23B所示,即使在晶片W的转速下降之后,也继续通过加热头35A的红外线灯38对晶片W的表面上的SPM液进行加热(图7的步骤S4:SPM液膜加热工序)。控制装置55控制放大器54,使红外线灯38照射红外线,并且,控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,如图23B及图10所示,使加热头35A在中心邻近位置(与晶片W的旋转中心相向的位置,图10中用实线表示的位置)和周边邻近位置(图10中用双点划线表示的位置)之间往复移动。并且,控制装置55维持打开非活性气体阀92的状态。由此,从加热头35A的非活性气体喷出口101向沿着水平方向的侧方以放射状强势地喷出氮气。由此,形成气体幕GC。
通过红外线灯38照射红外线,在晶片W的表面上的与红外线灯38相向的区域存在的SPM液被急剧加温。由于断续地通过红外线灯38照射红外线,因而在晶片W的表面的周围产生大量SPM液雾。
图24是表示由从非活性气体喷出口101喷出的氮气形成的气体幕GC的图。
当加热头35A处于上述的邻近位置的状态下,上述非活性气体喷出口101位于杯5的开口73内。从非活性气体喷出口101以放射状喷出的氮气都形成放射状的气流膜。并且,从位于开口73内的非活性气体喷出口101向杯5的开口端喷出氮气。因此,由放射状的气流膜形成的气体幕GC从上方堵塞开口73的整个区域。所以,能够将杯5内的包含SPM液雾的环境气体封在杯5的内侧,如图24所示,能够防止上述环境气体向杯5外流出。
并且,如上所述,从非活性气体喷出口101喷出温度升高了的氮气。因此,能够形成高温的气体幕GC。由此,能够防止或抑制在晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面存在的SPM液被冷却,其结果,能够对晶片W的表面的SPM液进行保温。
并且,如图10所示,晶片W的表面上的与红外线灯38相向的区域,在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域为止的范围内,一边划出圆弧带状的轨迹一边移动。由此,能够对晶片W的表面的整个区域进行加热。
通过红外线灯38照射红外线,能够在SPM液的液膜70与晶片W的表面间的边界附近对SPM液的液膜70进行加温,因而能够促进晶片W的表面上的抗蚀层与SPM液间的反应。此外,周边邻近位置是指,从上方观察加热头35A时,红外线灯38的圆环部43到达晶片W的外周边或伸出到外周边的径向的外方的位置。
并且,当加热头35A处于邻近位置时,加热头35A的下表面即下整流板100的下表面100B与晶片W的表面之间保持微小间隔(例如3mm)。因此,能够将下表面100B与晶片W的表面之间的环境气体从其周围阻挡,从而能够使上述环境气体保温。由此,能够抑制晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液的温度下降,因此能够实现使在上述区域存在的SPM液的温度进一步提高。
在步骤S4的SPM液膜加热工序中,SPM液的液膜70在与晶片W的表面间的边界附近得到加温。由此,促进晶片W的表面上的抗蚀层与SPM液之间的反应,来从晶片W的表面剥离抗蚀层。
之后,当从晶片W的转速下降开始经过了预先设定的液膜加热处理时间(5~240秒钟的范围,例如为约14秒钟)时,控制装置55控制放大器54,使红外线灯38停止照射红外线。进而,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使加热头35A回到主位置。然后,控制装置55控制马达6,将晶片W的转速提高至规定的液处理转速(300~1500rpm的范围,例如1000rpm)。进而,控制装置55打开DIW阀27,从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(图7的步骤S5:中间冲洗处理工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SPM液由DIW洗掉。
当DIW的供给时间维持规定的中间冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。
在使晶片W的转速维持液处理转速的情况下,控制装置55打开SC1阀31,从SC1喷嘴25向晶片W的表面供给SC1(图7的步骤S6)。并且,控制装置55控制第二液臂摆动机构29,使第二液臂29在规定角度范围内摆动,使SC1喷嘴25在晶片W的旋转中心的上方与周边部的上方之间往复移动。由此,晶片W的表面上的从SC1喷嘴25导入SC1的供给位置,在从晶片W的旋转中心到晶片W的周边部为止的范围内,一边划着与晶片W的旋转方向交叉的圆弧状的轨迹一边往复移动。由此,均匀地向晶片W的表面的整个区域供给SC1,通过SC1的化学能力,除去附着在晶片W的表面的抗蚀层残渣及颗粒等异物。
当SC1的供给时间持续规定的SC1供给时间时,控制装置55关闭SC1阀31,进而控制第二液臂摆动机构29,使SC1喷嘴25回到主位置。并且,在晶片W的转速维持液处理转速的状态下,控制装置55打开DIW阀27,从DIW喷嘴24的喷出口向晶片W的旋转中心附近供给DIW(图7的步骤S7:冲洗处理工序)。供给至晶片W的表面的DIW受到晶片W旋转而产生的离心力,在晶片W的表面上向晶片W的周边流动。由此,附着在晶片W的表面的SC1由DIW洗掉。
当DIW的供给时间持续规定的冲洗时间时,关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。与第一实施方式的情况相同,步骤S5的中间冲洗工序及步骤S7的冲洗工序中,作为冲洗液,不限于DIW,可以采用碳酸水、电解离子水、臭氧水、还原水(氢水)、磁水等。
当从开始冲洗处理的时间经过规定时间时,控制装置55关闭DIW阀27,停止向晶片W的表面供给DIW。之后,控制装置55驱动马达6,使晶片W的转速提高至规定的高转速(例如1500~2500rpm),来进行使附着在晶片W的DIW甩出干燥的旋转脱水处理(图7的步骤S8)。通过步骤S8的旋转脱水处理,来除去附着在晶片W的DIW。
当旋转脱水处理持续预先设定的旋转脱水处理时间时,控制装置55控制马达6,使晶片旋转机构3停止旋转。由此,一张晶片W的抗蚀层除去处理结束,通过搬送机器人从处理室2搬出处理完的晶片W(步骤S9)。
如上所述,根据实施方式,使红外线灯38与晶片的表面相向配置,从红外线灯38照射红外线,从而在晶片W的表面对在与红外线灯38相向区域存在的SPM液进行加热。
并且,与红外线灯38的加热并行地,使红外线灯38沿着晶片W的表面移动。因此,晶片W的表面上的与红外线灯38相向的区域,在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域的范围内,一边划着圆弧带状的轨迹一边移动,从而通过红外线灯38对晶片W的表面的几乎整个区域进行加热。
在这种情况下,能够在晶片W的表面存在的SPM液与晶片W的表面间的边界附近对在晶片W的表面存在的SPM液进行加温,能够促进晶片W的表面上的抗蚀层和SPM液的反应。因此,能够良好地从晶片W的表面的整个区域除去抗蚀层,并且,就算是具有固化层的抗蚀层,也能够在不进行灰化的情况下从基板的主面除去。由于不需要进行抗蚀层的灰化,因而能够避免灰化对基板的主面造成损伤的问题。
并且,与在晶片W的表面存在的SPM液的加热并行地,从环状的非活性气体喷出口101向沿着水平方向的侧方以放射状喷出氮气,形成堵塞开口73的气体幕GC。借助气体幕GC,切断用于容置晶片旋转机构3的杯5内的空间和杯5外的空间。
通过红外线灯38对SPM液进行加热,SPM液被急剧加温,有可能在晶片W的表面的周围大量产生SPM液雾。但是,由从环状的非活性气体喷出口101喷出的氮气形成的气体幕GC切断杯5内外的空间,因而能够将包含SPM液雾在内的环境气体封在杯5的内侧,能够抵制或防止上述环境气体扩散至处理室2内(气体幕GC的外侧的空间)。所以,能够防止处理室2内汚染。
在本实施方式的结构中,非活性气体喷出口101与红外线灯38接近配置,而且伴随着红外线灯38的移动,非活性气体喷出口101也沿着水平方向移动。因此,与加热头35的位置无关地,能够高效地将包含SPM液雾在内的环境气体封在杯5的内侧。
并且,由于来自非活性气体喷出口101的氮气的喷出方向与加热头35A的移动方向均为水平方向,与加热头35A的位置无关地,气体幕GC具有恒定的形态。
此外,在上述的处理例中,SPM液膜加热工序(如图7所示的步骤S4),不供给SPM液。然而,在步骤S4的SPM液膜加热工序中,可以小于第一流量的流量向晶片W的表面供给SPM液,也可以间歇性地向晶片旋转机构3所保持的晶片W供给第一流量的SPM液。
图25是本发明的第三实施方式所涉及的基板处理装置1B的加热头(保持头)135的剖视图。在基板处理装置1B中安装有加热头(保持头)135,来代替在图19中所示的结构中的作为图20等所示的加热头35A。在图25中所示的加热头135中,对与第二实施方式的加热头35A的各部相对应的部分,标注与图20等相同的附图标记,并省略说明。
在本第三实施方式的加热头135中,沿着铅垂方向延伸的圆管的吸引管192在非活性气体流通管(气体流通管)191内穿过。由此,非活性气体流通管191及吸引管192形成双层管结构190。
并且,在第三实施方式的加热头135中,吸引管192的吸引口194形成在下整流板150的下表面(相向面)150B。下整流板150除了形成有吸引口194之外,具有与图20等所示的下整流板100相同的结构。由下整流板150的上表面150A的周端边缘和底板部52的下表面52B的周端边缘形成朝向环状外的非活性气体喷出口(气体喷出口)151。
非活性气体流通管191为具有大于非活性气体流通管90(参照图20)的内径及外径的圆管(圆筒状的管)。非活性气体流通管191的前端(下端)贯通灯壳体40的底板部52,突出到底板部52的下表面52B的前端侧(下方),非活性气体流通管191的前端的局部由下整流板150堵塞。吸引管192为外径小于非活性气体流通管191的内径的圆管(圆筒状的管),与非活性气体流通管191同轴。因此,由非活性气体流通管191的内壁和吸引管192的外壁划分形成圆筒状的非活性气体流通路193。在非活性气体流通路193连接有非活性气体供给管91。
吸引管192的前端(下端)上下地贯通下整流板150,形成有吸引口194,吸引口194在下整流板150的下表面150B形成开口。在吸引管192的基端(上端)连接有吸引管196的一端。在吸引管196的另一端连接有始终处于工作状态的吸引装置(未图示)。在吸引管196的中途部安装有用于开闭吸引管192的吸引阀197。
在本实施方式中,非活性气体流通管191、吸引管192、灯壳体40及下整流板150利用作为透明材料的石英一体形成。
在非活性气体流通管191上的底板部52的下表面52B的下方(前端侧)的部位,换句话说,在非活性气体流通管191的管壁上的底板部52的下表面52B与下整流板150的上表面150A之间的部位,形成有有多个(例如8个)单独喷出孔195,且单独喷出孔195在管壁的厚度方向上贯通管壁。在非活性气体流通管191的流通方向上,多个单独喷出孔195处于相同位置,并且多个单独喷出孔195间隔地地配设于非活性气体流通管191的整周。多个单独喷出孔195具有相同的形状及大小。各单独喷出孔195向上述单独喷出孔195中的非活性气体流通管191的圆形截面(与流通方向正交的截面)的径向外方喷出。
如图25所示,非活性气体喷出口(气体喷出口)151和各单独喷出孔195相连通。供给至非活性气体流通路193的氮气在非活性气体流通路193中流过并从各单独喷出孔195喷出。然后,从各单独喷出孔195喷出的氮气由灯壳体40的底板部52及下整流板150整流成沿着水平方向朝向径向外方以放射状流动的气流,并供给至非活性气体喷出口151。由此,能够从非活性气体喷出口151向沿着水平方向的侧方以放射状喷出氮气。
根据第三实施方式,如果使下整流板150的下表面150B与晶片W的表面接近且相向配置(与上述的邻近位置相同的位置),则吸引口194也与晶片W的表面接近且相向。在该状态下,当吸引阀197打开而吸引口194进行吸引时,下整流板150的下表面150B与晶片W的表面之间的环境气体被吸引口194吸引。通过吸引口194这样的吸引,下整流板150的下表面150B与晶片W的表面之间的空间被减压而成为负压。
利用与晶片W的表面相向配置的红外线灯38对在上述表面存在的SPM液进行加热的情况下,在晶片W的表面存在的SPM液被急剧加温,因而存在在晶片W的表面的上方产生大的对流的忧虑。随着这种对流变大,从在晶片W的表面存在的SPM液散出的热量变大,由此,存在晶片W的表面存在的SPM液被冷却的忧虑。
根据第三实施方式,由于下整流板150的下表面150B与晶片W的表面之间的空间变为负压,因而能够抑制在下整流板150的下表面与晶片W的表面之间的空间产生大的对流。由此,能够抑制因为对流使晶片W的表面存在的SPM液失去热量,因此能够抑制或防止在晶片W的表面存在的SPM液冷却,其结果,能够对在晶片W的表面存在的SPM液进行保温。
在这种情况下,在下整流板150的下表面150B和晶片W的表面之间的空间,随着接近吸引口194,变成负压。因此,在晶片W的表面上的与吸引口194相向的部分能够得到特别高的保温效果。
并且,通过红外线灯38对SPM液进行加热,会存在SPM液急剧被加温而突然沸腾,而在下整流板150的下表面150B与晶片W的表面之间的空间产生大量SPM液雾的情况。然而,借助吸引口194的吸引,来吸引包含SPM液雾的环境气体。由此,从下整流板150的下表面150B与晶片W的表面之间的空间排出包含SPM液雾的环境气体。
图26是本发明的第四实施方式所涉及的基板处理装置1C的加热头(保持头)235的剖视图。在基板处理装置1C中安装有加热头(保持头)235,来代替在图19中所示的结构中的作为图20等中示出的加热头35A。在图26中示出的加热头235中,对与第二实施方式的加热头35A的各部相对应的部分,标注与图20等相同的附图标记,并省略说明。
在第四实施方式的加热头235中,作为将非活性气体流通管90沿其厚度方向贯通的喷出孔,设置有圆环状的一个喷出孔295。为了支撑下整流板100,灯壳体40与下整流板100由多个连接片202相连接。
第三实施方式和第四实施方式可相互组合。即,在图25的结构中,作为多个单独喷出孔195,可设置一个环状的喷出孔295。
并且,第二~第四实施方式中,作为上整流板,利用的是灯壳体40的底板部52,但也可以与灯壳体40分体地设置上整流板。在这种情况下,作为上整流板的材料,优选采用石英。
并且,也可以采用不使加热头35A、135、235进行扫描(移动)的结构。
并且,作为从非活性气体喷出口101、151喷出的气体的一个例子,例示出了氮气,但作为这种气体,能够利用洁净空气或其他非活性气体。
图27是示意性地表示本发明的第五实施方式所涉及的基板处理装置1D的结构的图。在该图27中,对与上述的图1中示出的各部的对应部分标记相同的附图标记,并省略说明。并且,在本实施方式的说明中,再次参照上述的图3、图5、图6、图7、图8。
基板处理装置1D是一种单片式装置,例如在进行用于向作为基板的一个例子的晶片W的表面(主面)注入杂质的离子注入处理或干式蚀刻处理之后,从上述晶片W的表面除去不需要的抗蚀层。
基板处理装置1D在处理室2内具有:晶片旋转机构(基板保持单元)3,其用于保持晶片W并使晶片W旋转;一体型头(保持头)35B,其与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面(上表面)相向地配置,向晶片W的表面供给作为抗蚀层剥离液(药液)的一例的SPM液,且用于加热晶片W的表面上的SPM液。
图28是一体型头35B的图解性的剖视图。图28中,与上述的图2的各部的对应部分标注相同的附图标记,并省略说明。并且,图29是臂34及一体型头35B的立体图。在图29中,对与上述的图4的各部的对应部分标注相同的附图标记,并省略说明。
一体型头35B具有沿着铅垂方向延伸的剥离液流通管(药液流通管)4B和包围剥离液流通管4B的周围的大致圆环状的红外线灯38。剥离液流通管4B为圆管(圆筒状的管)。并且,一体型头35B具有:有底容器状的灯壳体40,其在上部具有开口部39,用于容置红外线灯38;支撑构件42,在灯壳体40的内部以悬挂方式支撑红外线灯38;盖41,用于堵塞灯壳体40的开口部39。在本实施方式中,盖41固定在臂34的前端。并且,剥离液流通管4B及灯壳体40利用作为透明材料的石英一体形成。
剥离液流通管4B的前端(下端)贯通灯壳体40的底板部52,突出到底板部52的下表面52B的前端侧(下方),并向下开口。剥离液流通管4B的前端的开口形成用为用于喷出SPM液的剥离液喷出口(药液喷出口)80。
另一方面,剥离液流通管4B的基端向上方延伸,并延伸至盖41(参照图28)外。在剥离液流通管4B的基端,从盖41的外侧连接有剥离液供给管15,从该剥离液供给管15向剥离液流通管4B供给SPM液。
如图28所示,当从放大器54向红外线灯38供电时,红外线灯38照射红外线,经由灯壳体40向一体型头35B的下方出射。并且,通过红外线灯38的放射,灯壳体40的底板部52例如被加温至300℃左右。并且,灯壳体40的底板部52作为热源发挥功能。因此,在本实施方式中,不仅是红外线灯38,灯壳体40的底板部52也构成加热器的一部分。由于灯壳体40的底板部52发挥用于加热SPM液的加热器发挥功能,因而能够借助灯壳体40同时实现保护红外线灯38并加热SPM液。
并且,被红外线灯38包围的剥离液流通管4B的管壁通过红外线灯38的红外线的照射被加温至300℃左右。在该状态下,如果从剥离液供给机构13向剥离液流通管4B供给SPM液,则SPM液在剥离液流通管4B中流动的过程中,被剥离液流通管4B的管壁加热。并且,在剥离液流通管4B中流动的SPM液受到从红外线灯38照射的红外线而被加热。所以,在剥离液流通管4B中流过而例如温度升高了的SPM液从剥离液喷出口80喷出。
如上所述,灯壳体40及剥离液流通管4B通过红外线灯38照射红外线,被局部地加热至300℃左右。由此,灯壳体40及剥离液流通管4B利用具有耐热性的石英形成。所以,存在灯壳体40及剥离液流通管4B被破坏或熔融的忧虑。
并且,由于红外线灯38的圆环部43及底板部52相互平行,圆环部43沿着底板部52。因此,能够扩大圆环部43照射底板部52的照射面积,从而能够高效地通过红外线灯38对底板部52进行加热。并且,由于红外线灯38的圆环部43处于水平姿势,能够加大同样处于水平姿势的晶片W的表面的照射面积,由此,能够高效地对SPM液照射红外线。
在本实施方式所涉及的基板处理装置1D的抗蚀层除去处理的一例中,遵照上述的图7中所示的工序图及图8中所示的时间图。图30A及图30B是用于说明SPM液膜形成工序及SPM液膜加热工序的图解性剖视图。图31是表示图30A及图30B中示出的各工序中的一体型头35B的移动范围的俯视图。
以下,参照图3、图5、图6、图7、图8、图27~图30B,对基板处理装置1D的抗蚀层除去处理的第一处理例进行说明。
在执行抗蚀层除去处理时,控制搬送机器人(未图示),向处理室2(图27参照)内搬入离子注入处理后的晶片W(图7的步骤S1:搬入晶片)。不对晶片W执行使抗蚀层灰化的处理,并且晶片W的表面的抗蚀层具有疏水性。晶片W以其表面朝向上方的状态交接到晶片旋转机构3。此时,为了避免妨碍晶片W的搬入,一体型头35B及SC1喷嘴25分别配置在主位置。
当晶片W被晶片旋转机构3保持时,控制装置55控制马达6,使晶片W开始旋转。晶片W的转速提高至第一转速(30~300rpm的范围,例如为60rpm),之后维持上述第一转速(图7的步骤S2)。第一转速是能够使SPM液遍及晶片W的速度。并且,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使保持一体型头35B的臂34在晶片W的上方摆动及升降。具体而言,控制装置55使一体型头35B配置在与晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面的旋转中心相向的中心邻近位置。该中心邻近位置是指,一体型头35B所包括的剥离液流通管4B的剥离液喷出口80与晶片W的表面的旋转中心相向的位置(图31中用实线表示的位置)。
晶片W的转速达到第一转速之后,如图30A所示,控制装置55打开硫酸阀18、过氧化氢阀20及剥离液阀23,向剥离液流通管4B供给SPM液。由此,在剥离液流通管4B中流过的SPM液从剥离液喷出口80喷出,向晶片W的表面供给。并且,控制装置55控制放大器54,从红外线灯38照射红外线。
如上所述,通过红外线灯38放射红外线,对在被红外线灯38包围的剥离液流通管4B中流动的SPM液进行加热。所以,在剥离液流通管4B流过而温度升高了的SPM液从剥离液喷出口80喷出,该SPM液向晶片W的表面供给。
并且,由于晶片W的转速达到第一转速,供给至晶片W的表面的SPM液滞留在晶片W的表面上,在晶片W的表面上形成覆盖上述表面的整个区域的SPM液的液膜(药液的液膜)70(图7的步骤S3:SPM液膜形成工序)。
如图30A所示,在SPM液膜形成工序开始时,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,将一体型头35配置于中心邻近位置。通过将剥离液喷出口80配置于晶片W的旋转中心上,使SPM液遍及晶片W的表面的整个区域。
之后,控制装置55控制摆动驱动机构36,使臂34摆动,使一体型头35B向周边邻近位置水平移动(沿着晶片W的表面),并且,从剥离液流通管4B的剥离液喷出口80喷出SPM液。周边邻近位置是指,一体型头35B所包含的剥离液流通管4B的剥离液喷出口80与晶片W的表面的周边部相向的位置(图31中用双点划线表示的位置)。
加热器(红外线灯38及底板部52)和剥离液流通管4B由一体型头35B一体保持,因此,在晶片W上,来自剥离液喷出口80的SPM液的喷出位置和与加热器38、52相向的区域始终接近。因此,能够通过加热器38、52对刚供给至晶片W的表面后的SPM液进行加热。
直到形成覆盖晶片W的表面的整个区域的SPM液的液膜70为止所需的液膜形成时间,根据从剥离液喷出口80喷出的SPM液的流量而异,在2~15秒钟的范围,例如5秒钟。
当从开始SPM液供给经过上述液膜形成时间(例如5秒钟)时,控制装置55控制马达6,使晶片W的转速下降至低于第一转速的规定的第二转速。由此,执行步骤S4的SPM液膜加热工序。
第二转速是指,即使不向晶片W供给SPM液,也能够在晶片W的表面上保持SPM液的液膜70的速度(1~20rpm的范围,例如15rpm)。并且,与基于马达6的晶片W的减速同步地,控制装置55关闭剥离液阀23,停止从剥离液喷出口80供给SPM液。虽然停止向晶片W供给SPM液,但由于晶片W的转速下降至第二转速,因而在晶片W的表面上继续保持有SPM液的液膜70。
如图30B所示,即使在晶片W的转速下降之后,继续通过一体型头35B的加热器38、52对晶片W的表面上的SPM液进行加热(图7的步骤S4:SPM液膜加热工序)。
控制装置55控制放大器54,从红外线灯38照射红外线,并且控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,如图30B及图31所示,使一体型头35B在中心邻近位置与周边邻近位置之间往复移动。
通过红外线灯38照射红外线,灯壳体40的底板部52被加热到300℃左右,因而在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液被加热到大致250℃左右的高温,SPM液被急剧加温。并且,在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域,在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域的范围内,一边划着圆弧带状的轨迹一边移动。由此,能够对晶片W的表面的整个区域进行加热。在这种情况下,在红外线灯38正下方的晶片W被加温,与晶片W间的边界附近的SPM液被加温。
并且,在一体型头35B处于邻近位置时,底板部52的下表面52B和晶片W的表面之间保持微小间隔(例如约3mm)。因此,能够将下表面52B和晶片W的表面之间的环境气体从其周围阻挡,从而能够对下表面52B和晶片W的表面之间进行保温。由此,能够抑制在晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域存在的SPM液的温度下降,因此能够使在与底板部52相向的区域存在的SPM液的温度进一步升高。
步骤S4的SPM液膜加热工序中,SPM液的液膜70在与晶片W的表面间的边界附近得到加温。这一期间,促进晶片W的表面上的抗蚀层与SPM液进行反应,来从晶片W的表面剥离抗蚀层。
之后,当从晶片W的转速下降开始经过预先设定的液膜加热处理时间(5~240秒钟的范围,例如约14秒钟)时,控制装置55关闭硫酸阀18及过氧化氢阀20,并且控制装置55控制放大器54,使红外线灯38停止照射红外线。并且,控制装置55控制摆动驱动机构36及升降驱动机构37,使一体型头35B回到主位置。
如上所述,根据本实施方式,通过红外线灯38照射红外线,对在被红外线灯38包围的剥离液流通管4B流动的SPM液进行加热。所以,在剥离液流通管4B流动而温度升高了的SPM液向晶片W的表面供给。
并且,在使加热器38、52与晶片W的表面相向配置的情况下,从红外线灯38照射红外线,从而在晶片W的表面,对在与加热器38、52相向的区域存在的SPM液进行加热。并且,与加热器38、52的加热并行地,使加热器38、52沿着晶片W的表面移动。因此,晶片W的表面上的与底板部52的下表面52B相向的区域,在从包含晶片W的旋转中心在内的区域到包含晶片W的周边在内的区域的范围内,一边划着圆弧带状的轨迹一边移动,因而能够通过加热器38、52对晶片W的表面的几乎整个区域进行加热。
所以,在剥离液流通管4B流动而温度升高了的SPM液在供给至晶片W的表面之后,通过加热器38、52进一步加热。由此,在晶片W的表面形成的SPM液的液膜70与晶片W间的边界部分被加温。
并且,能够对晶片W的表面上的SPM液与晶片W的边界附近进行加温,因而就算是表面具有固化层的抗蚀层,在不进行灰化的情况下也能够从晶片W的表面除去。由于不需要抗蚀层的灰化,因而能够避免因灰化引起晶片W的表面损伤的问题。
图32是本发明的第六实施方式所涉及的基板处理装置1E的一体型头(保持头)335的剖视图。在基板处理装置1E中,在图27的结构中安装有一体型头335,来代替图28等中所示的一体型头35B。在图32中所示的一体型头335中,对与第五实施方式的一体型头35B的各部分相对应的部分标注与图28等相同的附图标记,并省略说明。
在第六实施方式的一体型头335中,在剥离液流通管(药液流通管)4E的前端部设置有圆筒状的外筒300,剥离液流通管4E的前端部具有所谓外部混合型双流体喷嘴的形态。
剥离液流通管4E为比第五实施方式中的剥离液流通管4B(参照图28)长的圆管(圆筒状的管)。剥离液流通管4E的前端贯通灯壳体40的底板部52,突出到底板部52的下表面52B的前端侧(下方)。上述剥离液喷出口(药液喷出口)80A从下表面52B突出的突出量大于第五实施方式中的剥离液喷出口80(参照图28)从下表面52B突出的突出量。剥离液流通管4E除了上述前端部之外与剥离液流通管4B(参照图28)具有相同的结构。
外筒300呈与圆筒状的剥离液流通管4E同轴的大致圆筒状。外筒300例如利用石英,与剥离液流通管4E一体形成。
外筒300除了其上端部之外,具有比剥离液流通管4E的外径更大且几乎恒定的内径。因此,在剥离液流通管4E的外壁与外筒300的内壁之间,形成有以剥离液流通管4E的中心轴线为中心的大致圆筒状的间隙即圆筒流路301。并且,外筒300的上端部的内周的直径缩小至剥离液流通管4E的外周相等,由此,圆筒流路301的上端部被堵塞。
在外筒300的长度方向(上下方向)中途部形成有与圆筒流路301连通的气体导入口302。在气体导入口302连接有氮气管303。氮气管303的一端部与气体导入口302相连接,从未图示的氮气供给源向氮气管303的另一端部供给氮气。
在剥离液流通管4E的剥离液喷出口80A一侧所设置的突缘304上形成有气流方向变换流路305,该气流方向变换流路305在剥离液流通管4E的中心轴线方向上贯通突缘304。外筒300的前端部(剥离液喷出口80A侧的端部)成为遮挡部306,该遮挡部306具有随着朝向前端内径变小的锥(taper)状的内壁面。该遮挡部306的外壁面包围剥离液喷出口80A及后述的气体喷出口307,并具有由与剥离液流通管4E的中心轴线正交的圆筒面形成的前端面311。
在剥离液流通管4E的中心轴线方向上,从突缘304的前端突出有短筒部308。即,剥离液流通管4E的前端部成为短筒部308。短筒部308配置在遮挡部306的几乎中心。遮挡部306的内径大于短筒部308的外径。遮挡部306与短筒部308之间形成有回旋流形成流路309,该回旋流形成流路309为包围剥离液流通管4E的中心轴线的大致圆筒状的间隙。回旋流形成流路309在剥离液喷出口80A的周围形成开口来作为圆环状的气体喷出口307。
圆筒流路301、气流方向变换流路305及回旋流形成流路309相互连通,由这些流路301、305、309形成气体流路。从气流方向变换流路305引导至回旋流形成流路309的氮气,以回旋的方式在剥离液流通管4E的周围流动,并被引导至气体喷出口307。在回旋流形成流路309中,氮气以回旋的方式在剥离液流通管4E的周围流动,从而从气体喷出口307喷出的氮气在气体喷出口307附近形成涡流。氮气的涡流包围从剥离液喷出口80A沿着剥离液流通管4E的中心轴线喷出的SPM液。
并且,当从剥离液供给管15向剥离液流通管4E供给SPM液且向氮气管303供给氮气时,从剥离液喷出口80A向外部空间喷出SPM液,并且,从气体喷出口307向外部空间喷出氮气。于是,在外部空间,SPM液和氮气碰撞并混合,形成SPM液的微细液滴。然后,该SPM液的液滴形成喷射流,向晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面喷出。
根据第六实施方式,从剥离液喷出口80A喷出的SPM液与从气体喷出口307喷出的氮气进行混合,从而能够形成高温的SPM液的微细液滴。以微细的液滴形态供给至晶片W的表面的SPM液容易被加热器38、52加热而升温。由此,能够良好地将晶片W的表面的SPM液的液膜70保持200℃以上的高温。
图33是本发明的第七实施方式所涉及的基板处理装置1F的一体型头(保持头)435的剖视图。在基板处理装置1F中安装有一体型头435,来代替图27的结构中的作为图28等中示出的一体型头35B。作为图33中示出的一体型头435,对第五实施方式的一体型头35B的各部分对应的部分标注与图28等相同的附图标记,并省略说明。
在第七实施方式的一体型头435中,剥离液流通管(药液流通管)4F的前端未到达灯壳体40的底板部452,剥离液流通管(药液流通管)4F的剥离液喷出口(开口)80B以与底板部452的上表面452A隔开规定的间隔的方式与底板部452的上表面452A相向。并且,底板部452具有沿上下方向贯通上述底板部452的多个小径的贯通孔(药液喷出口)400。贯通孔400分散配置在底板部452的整个区域。
剥离液流通管4F为比第五实施方式中的剥离液流通管4B(参照图28)短的石英制的圆管(圆筒状的管)。剥离液流通管4F例如经由O型圈401固定支撑在盖41。
底板部452除了具有多数贯通孔400以外,具有与第五实施方式中的底板部52(参照图28)相同的结构。因此,底板部452具有与上表面52A及下表面52B(参照图28)分别相同的上表面452A及下表面(相向面)452B。并且,通过红外线灯38的放射,使底板部452加热成高温而发挥作为热源的功能。因此,在本实施方式中,除了红外线灯38,底板部452也可构成“加热器”
并且,红外线灯38的圆环部43的下端位于剥离液流通管4F的下端(即剥离液喷出口80B)的稍上方的位置。即,剥离液流通管4F的前端部的周围被圆环部43包围。因此,红外线灯38的圆环部43与底板部452的上表面452A之间的间隔,大于剥离液喷出口80B与底板部452的上表面452A间的间隔。此时的红外线灯38的圆环部43与底板部452的上表面452A间的间隔被设定成通过红外线灯38照射红外线能够使底板部452被加热成高温的间隔。抗蚀层除去处理时,底板部452的下表面452B接近晶片W的表面配置。
剥离液流通管4F的下端周围安装在圆板状的板状构件85。该板状构件85利用石英等形成,通过该板状构件85保护红外线灯38避免附着SPM液。
根据第七实施方式,在剥离液流通管4F流过的SPM液从剥离液喷出口80B喷出之后,被灯壳体40的底板部452接受,从底板部452的多个贯通孔400以喷射状喷出。由底板部452接受的SPM液在从贯通孔400喷出之前的期间暂时滞留在底板部452的上表面452A。通过从红外线灯38向上述SPM液照射红外线,进而加热SPM液。由此,能够使向晶片旋转机构3所保持的晶片W的表面供给的SPM液的温度进一步升高,因而能够将晶片W的表面的SPM液的液膜70良好地保持在例如200℃以上的高温。
并且,从各贯通孔400喷出SPM液的液滴。以液滴的形态供给至晶片W的表面的SPM液容易通过加热器38、452的加热而升温。由此,能够将晶片W的表面的SPM液的液膜70良好地保持在上述高温。
并且,在底板部452的整个区域配置贯通孔400,从而能够向晶片W的表面的更广范围供给SPM液的液滴。
此外,在第五~第七实施方式中,在步骤S3(参照图7)的SPM液膜形成工序中,也可以不通过一体型头35B、335、435的加热器38、52(38、452)对晶片W的表面上的SPM液进行加热。即,可以在步骤S4的SPM液膜加热工序中,开始通过加热器38、52(38、452)对SPM液进行加热。
以上,对本发明的实施方式进行说明,但也可以通过其他方式实施本发明。
例如,作为红外线灯38,举了具有一个圆形(环状)灯的例子,但不限于此,也可以使用具有同心圆状的多个圆形灯的红外线灯。并且,作为红外线灯38的替代,也可以使用沿着水平面彼此平行配置的多个直线状红外线灯。
并且,作为灯壳体40采用了圆筒状结构,但也可以采用棱筒状(例如四棱筒状)的结构。在这种情况下,底板部52、452等形状为矩形板状。
并且,可以与灯壳体40的底板部52、452分体地设置具有与晶片W的表面相向的相向面的例如圆板状或矩形板状的相向板(相向构件)。在该情况下,作为相向板的材料,可以采用石英。
并且,本发明可适用于利用磷酸等高温的蚀刻液选择性地蚀刻基板的主面上的氮化膜的基板处理装置。
虽然对本发明的实施方式进行了详细的说明,但这些说明仅作为用于明确本发明的技术内容的具体例子,不应该解释为本发明被这些具体的例子限定,本发明的保护范围仅由权利要求书限定。
本申请,对应于在2012年2月29日在日本专利局提出的特愿2012-044650号及特愿2012-044651号、2012年3月15日在日本专利局提出的特愿2012-059259号及特愿2012-059260号以及在2012年6月27日在日本专利局提出的特愿2012-144295号,本申请的全部公开内容对其进行引用。
Claims (53)
1.一种基板处理装置,用于对基板的主面施行使用药液的处理,其特征在于,包括:
基板保持单元,其用于保持基板;
药液供给单元,其具有药液喷嘴,该药液喷嘴用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给药液;
加热器,其直径小于基板的直径,并且具有红外线灯,该加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过从上述红外线灯照射红外线,来对供给至基板的主面的药液进行加热;
加热器移动单元,其用于使上述加热器沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括加热头,该加热头与上述药液喷嘴分体设置,并具有上述加热器;
上述加热器移动单元包括用于使上述加热头移动的加热头移动单元。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热头具有用于容置上述红外线灯的有底容器状的灯壳体。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热器包括受到上述红外线灯的照射而被加热的上述灯壳体的底板部。
5.根据权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于,上述灯壳体由石英形成。
6.根据权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热头还具有用于堵塞上述灯壳体的开口部的盖。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,上述盖由树脂材料形成。
8.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热器还包括相向构件,该相向构件配置在上述基板的主面与上述红外线灯之间,而且受到上述红外线灯的照射而被加热。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,上述红外线灯呈以与上述基板的主面垂直的轴线作为中心轴线的环状。
10.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液为抗蚀层剥离液。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
上述基板保持单元用于将基板保持为水平姿势,
上述基板处理装置还包括:
旋转单元,其用于使上述基板保持单元所保持的基板围绕规定的铅垂轴线旋转,
控制单元;
该控制单元执行以下工序:
液膜形成工序,该控制单元控制上述药液供给单元来向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给来自上述药液喷嘴的药液,并且,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,由此形成覆盖上述基板的主面的药液的液膜,
液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以低于第一转速的第二转速旋转,由此将在上述基板的主面上形成的药液的液膜保持在上述基板的主面上,
液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,该控制单元控制上述加热器及上述加热器移动单元,来使上述加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,并且,通过上述加热器对保持在上述基板的主面上的药液的液膜进行加热,
加热器移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,该控制单元使上述加热器沿着上述基板的主面移动。
12.一种基板处理方法,用于从基板的主面除去抗蚀层,其特征在于,包括:
液膜形成工序,向基板保持单元所保持的基板的主面供给规定的流量的抗蚀层剥离液,并使上述基板以第一转速旋转,来形成覆盖上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜;
液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,使上述基板保持单元所保持的基板以低于上述第一转速的第二转速旋转,来将在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜保持在上述基板的主面上;
液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,使加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过上述加热器对保持在上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜进行加热;
加热器移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,使上述加热器沿着上述基板的主面移动。
13.根据权利要求12所述的基板处理方法,其特征在于,在上述液膜保持工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液。
14.根据权利要求12所述的基板处理方法,其特征在于,该基板处理方法还包括剥离液供给工序,该剥离液供给工序与上述液膜保持工序并行执行,在该剥离液供给工序中,以单位时间内的流量小于上述规定的流量的方式向上述基板的主面供给抗蚀层剥离液。
15.根据权利要求14所述的基板处理方法,其特征在于,上述剥离液供给工序包括如下工序:在上述液膜保持工序开始时,向上述基板保持单元所保持的基板供给上述规定的流量的抗蚀层剥离液,之后,随着上述液膜保持工序的进行而减少向上述基板供给的抗蚀层剥离液的流量。
16.根据权利要求14所述的基板处理方法,其特征在于,上述剥离液供给工序包括如下工序:间歇性地向上述基板保持单元所保持的基板供给抗蚀层剥离液。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的基板处理方法,其特征在于,上述液膜加热工序、上述加热器移动工序与上述液膜形成工序并行执行。
18.一种基板处理方法,用于从基板的主面除去抗蚀层,其特征在于,包括:
液膜形成工序,向基板保持单元所保持的基板的主面供给抗蚀层剥离液,并使上述基板旋转,来形成覆盖上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜;
液膜薄化工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜薄化工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液,使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,来减少在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜的厚度;
液膜保持工序,在上述液膜薄化工序之后执行,在该液膜保持工序中,不对上述基板的主面供给上述抗蚀层剥离液,使上述基板保持单元所保持的基板以比上述第一转速慢的第二转速旋转,来将在上述基板的主面上形成的抗蚀层剥离液的液膜保持在上述基板的主面上;
液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,通过加热器对上述基板保持单元所保持的基板以及保持在上述基板的主面的抗蚀层剥离液的液膜中的至少一方进行加热。
19.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,该基板处理方法还包括相向配置工序,该相向配置工序在上述液膜加热工序之前执行,在该相向配置工序中,使上述加热器与上述基板的主面相向配置。
20.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,该基板处理方法还包括加热器移动工序,该加热器移动工序与上述液膜加热工序并行执行,在该加热器移动工序中,使上述加热器沿着上述基板的主面移动。
21.根据权利要求20所述的基板处理方法,其特征在于,上述加热器移动工序还包括:在上述加热器沿着上述基板的主面在上述基板的主面之上移动之后,使上述加热器静止在上述基板的主面之上的静止工序。
22.根据权利要求20所述的基板处理方法,其特征在于,上述加热器移动工序包括连续移动工序,在该连续移动工序中,一边改变上述加热器沿着上述基板的主面在上述基板的主面之上移动的移动方向,一边使上述加热器连续地继续移动。
23.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,上述液膜形成工序中,使上述基板以上述第二转速旋转。
24.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,在上述液膜形成工序中,使上述基板以比上述第二转速快且比上述第一转速慢的第三转速旋转。
25.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,在上述液膜形成工序中,使上述基板以比上述第二转速慢的第四转速旋转。
26.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,在上述液膜形成工序中,使上述基板以上述第一转速旋转。
27.根据权利要求18所述的基板处理方法,其特征在于,在上述液膜加热工序与上述液膜形成工序并行执行。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的基板处理方法,其特征在于,上述液膜加热工序与上述液膜薄化工序并行执行。
29.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
处理室;
基板保持单元,其容置在上述处理室内,用于保持基板;
药液供给单元,其用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给药液;
红外线灯,其与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,通过照射红外线来对供给至上述基板的主面的药液进行加热;
环状的气体喷出口,其配置在与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向的位置,用于沿着上述基板的主面以放射状喷出气体;
保持头,一体地保持上述红外线灯及上述气体喷出口。
30.根据权利要求29所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括保持头移动单元,该保持头移动单元用于使上述保持头沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动;
上述红外线灯的直径小于上述基板保持单元所保持的基板的直径。
31.根据权利要求29所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括杯,该杯用于容置上述基板保持单元,在该杯的与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向的位置具有开口,该开口具有能够使基板通过的大小;
上述气体喷出口配置在上述开口内,上述气体喷出口向上述杯的开口端喷出气体。
32.根据权利要求29所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括:
气体流通管,其具有沿管壁的厚度方向贯通该管壁的喷出孔,气体在该气体流通管中流过,
气体供给单元,其用于向上述气体流通管供给气体,
上整流板及下整流板,将在上述气体流通管流过并从上述喷出孔喷出的气体整流成沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面流动的气流;
向上述气体喷出口供给通过由上述上整流板及上述下整流板构成的一对整流板整流过的气流。
33.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,上述喷出孔包括在上述气体流通管的整周上沿着周向隔开间隔配置的多个单独喷出孔。
34.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,上述喷出孔沿着上述气体流通管的周向形成为环状。
35.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,
上述红外线灯呈包围上述气体流通管的周围的环状;
通过由上述红外线灯照射红外线,对上述气体流通管的管壁进行加热,从而对在上述气体流通管流动的气体进行加热。
36.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,上述气体流通管的管壁由石英形成。
37.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,
上述保持头具有用于容置上述红外线灯的灯壳体;
上述气体流通管的管壁、上述灯壳体及上述下整流板一体形成。
38.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,上述下整流板被上述气体流通管支撑。
39.根据权利要求32所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括:
吸引管,其具有吸引口,该吸引管在上述气体流通管内穿过,
吸引单元,用于吸引上述吸引管内;
通过在上述气体流通管内穿过上述吸引管,将使上述气体流通管及上述吸引管形成为双层管结构;
上述吸引管的前端贯通上述下整流板并形成上述吸引口。
40.根据权利要求29至39中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液为抗蚀层剥离液。
41.一种基板处理装置,其特征在于,
包括:
基板保持单元,其用于保持基板,
药液流通管,其用于向基板的主面供给药液,
药液供给单元,其用于向上述药液流通管供给药液,
加热器,其直径小于基板的直径,并且具有包围上述药液流通管的周围的环状的红外线灯,该加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向地配置,通过从上述红外线灯照射红外线,来对供给至上述基板的主面的药液进行加热,
保持头,一体保持上述加热器和上述药液流通管,
保持头移动单元,用于使上述保持头沿着上述基板保持单元所保持的基板的主面移动;
通过从上述红外线灯照射红外线,来对在上述药液流通管中流动的药液进行加热。
42.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,通过由上述红外线灯照射红外线,对上述药液流通管的管壁进行加热使其升温为高温,来对在上述药液流通管中流动的药液进行加热。
43.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液流通管具有药液喷出口,该药液喷出口用于向上述基板保持单元所保持的基板的主面喷出药液。
44.根据权利要求43所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括外筒,该外筒包围上述药液流通管的周围,且固定在上述药液流通管上,从而在该外筒与上述药液流通管之间划分出使气体流动的气体流路,并在该外筒的前端部,在该外筒与上述药液流通管之间划分出气体喷出口;
从上述药液喷出口喷出的药液和从上述气体喷出口喷出的气体相混合,形成上述药液的液滴。
45.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,
上述保持头具有有底容器状的灯壳体,该灯壳体具有底板部,该底板部具有沿着水平方向延伸的上表面及下表面,该灯壳体用于容置上述红外线灯;
上述药液流通管具有在上述灯壳体的内部与上述底板部的上述上表面相向的开口;
上述底板部具有沿上下方向贯通该底板部的多个药液喷出口。
46.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液流通管的管壁由石英形成。
47.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,上述保持头具有用于容置上述红外线灯的有底容器状的灯壳体。
48.根据权利要求47所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热器包括通过上述红外线灯照射红外线而被加热的上述灯壳体的底板部。
49.根据权利要求47所述的基板处理装置,其特征在于,上述灯壳体由石英形成。
50.根据权利要求47所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液流通管的管壁与上述灯壳体一体形成。
51.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,上述加热器还具有相向构件,该相向构件配置在上述基板的主面与上述红外线灯之间,该相向构件受到上述红外线灯的照射而被加热。
52.根据权利要求41所述的基板处理装置,其特征在于,上述药液为抗蚀层剥离液。
53.根据权利要求41至52中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
该基板处理装置还包括:
旋转单元,其用于使上述基板保持单元所保持的基板围绕规定的铅垂轴线旋转,
控制单元;
该控制单元执行以下工序:
液膜形成工序,该控制单元控制上述药液供给单元来向上述基板保持单元所保持的基板的主面供给来自上述药液喷嘴的药液,并且,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以第一转速旋转,由此形成覆盖上述基板的主面的药液的液膜,
液膜保持工序,在上述液膜形成工序之后执行,在该液膜保持工序中,该控制单元控制上述旋转单元来使上述基板保持单元所保持的基板以低于第一转速的第二转速旋转,由此将在上述基板的主面上形成的药液的液膜保持在上述基板的主面上,
液膜加热工序,与上述液膜保持工序并行执行,在该液膜加热工序中,该控制单元控制上述加热器及上述加热器移动单元,来使上述加热器与上述基板保持单元所保持的基板的主面相向配置,并且,通过上述加热器对保持在上述基板的主面上的药液的液膜进行加热,
保持头移动工序,与上述液膜保持工序及上述液膜加热工序并行执行,在该保持头移动工序中,该控制单元使上述保持头沿着上述基板的主面移动;
上述基板保持单元将基板保持为水平姿势。
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