CN106876300B - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够提高基板处理效率的基板处理装置和基板处理方法。实施形态的基板处理装置具备：退避室(31)，将退避室(31)夹在中间地设置的一对处理室(21)，起能够遍及退避室(31)内和一对处理室(21)内地移动地设置、给处理室(21)内的基板(W)上提供处理液、并且加热该基板(W)上的处理液的处理部的作用的加热器(32)，以及起使加热器(32)遍及退避室(31)内和一对处理室(21)内地移动的移动机构的作用的加热器移动机构(33)。

Description

基板处理装置及基板处理方法
技术领域
本发明实施形态涉及基板处理装置及基板处理方法。
背景技术
基板处理装置为对半导体晶片、光掩模用玻璃基板、液晶用玻璃基板等各种基板进行种种表面处理(蚀刻处理、洗净处理、漂洗处理、干燥处理等)的装置。该基板处理装置从处理的均匀性、再现性方面出发，大多采用在专门处理室内一张张地处理基板的单张方式。并且，处理对象的基板被收存到专用容器内，例如在基板为半导体晶片的情况下收存到FOUP(前端开口片盒)内。因此，设置从专用容器取出基板和收存基板的专用单元。作为该专用单元，使用例如EFEM(FOUP开启工具与搬运机器人的组合)。
专用容器内的基板被专用单元的搬运机器人从专用容器取出，被搬运到处理室内、在处理室内被处理。由于该处理使用药液，因此为了使处理室环境气体不扩散到周围，通常处理室内被维持在比外部低的压力。作为处理不仅有常温的药液处理，还有伴随加热的药液处理等。并且，在处理完的基板还有必要进行别的处理的情况下，该基板被搬运到下一个处理室进行处理。最终，基板被洗净和干燥，用搬运机器人收存到原来的专用容器内，然后从基板处理装置中除去。
由于使用的专用容器、专用单元的宽度、高度等大小由规格决定，因此基板处理装置具有各处理室的大小相同的倾向。因此，根据处理室的数量，各处理室与搬运机器人的配置组合的形态也有变成类似的倾向。在处理室有2个的情况下，将处理室直接连接到EFEM上的形态多。并且，在处理室有4个的情况下，多数形态在EFEM中设置基板交接台(缓冲台)，再设置1台专门向处理室进行基板搬运的搬运机器人，在该搬运机器人的周边配置处理室。
并且，在进一步增加处理室的情况下，多数情况用线性移动机构使前述的再一台搬运机器人直线移动，在该搬运机器人移动的机器人移动路径的两侧配置处理室。但是，在这种结构的情况下，由于直线移动的搬运机器人的移动速度的限制或者设置基板处理装置的洁净室纵深的限制，处理室的数量为8个(机器人移动路径的两侧各4个)左右。另外，为了进一步增加处理室，有可能将处理室重叠、基板搬运追加向各层的搬运方式。即，不是使处理室的配置为平面配置，而是立体配置。
在多个处理室分别进行使用相同处理液的处理的情况下，由于各处理室的处理时间相同，因此采用搬运效率高的系统。另一方面，在多个处理室依次进行使用不同处理液的多个处理的情况下，产生在各处理室之间搬运基板的必要。此时，如果在各处理室处理时间不同，则在某个处理工序产生等待基板搬运。通常，为了避免等待搬运搬运的发生，使所有的处理工序在同一处理时间结束地调整工艺。但是，由于有必要在各处理室之间搬运基板，因此处理被该基板搬运中断，基板处理效率下降。因此，如果能够在一个处理室内实施前述使用不同处理液的多个处理的话，则不需要各处理室之间的基板搬运。由此，能够避免基板搬运引起的处理中断。
但是，即使在一个处理室内实施前述使用不同处理液的多个处理，由于处理液种类不同引起的处理环境气体的不同等，有必要将处理室分开。例如，在进行蚀刻处理的处理室用位于基板上方的加热单元加热提供给基板的药液(例如磷酸液)，用高温的药液刻蚀基板。在该处理室内作为下一个工序进行给基板浇漂洗药液(例如APM：氨-过氧化氢水)的漂洗处理。此时，如果处理环境气体中的药液与漂洗药液反应，则有时生成微粒，附着在加热单元上。并且，由于微粒附着在加热单元上，有时在基板的处理工序中微粒附着在基板上，引起产品不良。多数情况下除去该微粒困难，有加热单元的维护时间(例如加热器洗净时间)变长的倾向。为了避免这种状况，将各处理室分开是有效的，但由于各处理室之间的基板搬运成为必须，因此基板处理效率下降。
发明内容
本发明想要解决的问题就是提供能够提高基板处理效率的基板处理装置和基板处理方法。
实施形态的基板处理装置具备：退避室；一对处理室，将退避室夹在中间地设置；处理部，能够遍及退避室内和一对处理室内地移动地设置，对处理室内的基板上提供处理液，并且加热该基板上的处理液；以及移动机构，使处理部遍及退避室内和一对处理室内地移动。
实施形态的基板处理方法为使用具备退避室、一对处理室和处理部的基板处理装置来处理处理室内的基板的方法，一对处理室将退避室夹在中间地设置，处理部对处理室内的基板上提供处理液并且加热该基板上的处理液，其特征在于，使处理部遍及上述退避室内和一对处理室内地移动。
根据前述实施形态的基板处理装置或基板处理方法，能够提高基板处理效率。
附图说明
图1为表示第1实施形态的基板处理装置的概略结构的俯视图；
图2为表示第1实施形态的基板处理单元的概略结构的立体图；
图3为表示第1实施形态的加热器、加热器移动机构及洗净部的概略结构的剖视图(图1的3－3线剖视图)；
图4为表示第1实施形态的基板处理装置的比较例的俯视图；
图5为表示第1实施形态的基板处理装置和比较例的基板处理工序的流程的时序图；
图6为表示第2实施形态的加热器、加热器移动机构和洗净部的概略结构的剖视图。
具体实施方式
(第1实施形态)
参照图1至图5说明第1实施形态。
(基本结构)
如图1所示，第1的实施形态的基板处理装置10具备：多个开闭单元11、第1搬运机器人12、缓冲单元13、第2搬运机器人14、多个基板处理单元15和装置附带单元16。
各开闭单元11排列设置成一列。这些开闭单元11开闭起搬运容器作用的专用容器(例如FOUP)的门。另外，在专用容器为FOUP的情况下，开闭单元11称为FOUP开启工具。
第1搬运机器人12沿各开闭单元11排列的第1搬运方向移动地设置在各开闭单元11的列的旁边。该第1搬运机器人12从被开闭单元11打开了门的专用容器取出基板W。并且，第1搬运机器人12根据需要沿第1搬运方向移动到缓冲单元13附近，在停止的场所回转，将基板W搬入缓冲单元13。并且，第1搬运机器人12从缓冲单元13取出处理完毕的基板W，根据需要沿第1搬运方向移动到所希望的开闭单元11附近，在停止场所回转，将处理完毕的基板W搬入所希望的专用容器。另外，第1搬运机器人12有时也不移动而回转，将基板W搬入缓冲单元13或者将处理完毕的基板W搬入所希望的专用容器。作为第1搬运机器人12可以使用例如具有机械臂、机械手、移动机构等的机器人。
缓冲单元13定位在第1搬运机器人12移动的第1机器人移动路径的中央附近，设置在该第1机器人移动路径的一侧，即与各开闭单元11相反的一侧。该缓冲单元13起在第1搬运机器人12与第2搬运机器人14之间进行基板W的倒手的缓冲台(基板交接台)的作用。
第2搬运机器人14从缓冲单元13附近沿与前述第1搬运方向正交的第2搬运方向(与第1搬运方向交叉的方向的一例)移动地设置。该第2搬运机器人14从缓冲单元13取出基板W，根据需要沿第2搬运方向移动到所希望的基板处理单元15附近，在停止场所回转，将基板W搬入所希望的基板处理单元15。并且，第2搬运机器人14从基板处理单元15取出处理完毕的基板W，根据需要沿第2搬运方向移动到缓冲单元13附近，在停止场所回转，将处理完毕的基板W搬入缓冲单元13。另外，第2搬运机器人14有时也不移动而回转，将基板W搬入所希望的基板处理单元15或者将处理完毕的基板W搬入缓冲单元13。作为第2搬运机器人14能够使用例如具有机械臂、机械手、移动机构等的机器人。
基板处理单元15在第2搬运机器人14移动的第2机器人移动路径的两侧例如各设置2个。基板处理单元15具有一对自旋处理单元15a和15b、加热处理单元15c。加热处理单元15c设置在一对自旋处理单元15a和15b之间，起一对自旋处理单元15a和15b共用的处理单元的作用(详情后述)。
装置附带单元16设置在第2机器人移动路径的一端，即与缓冲单元13相反一侧的一端。该装置附带单元16收存液体供给单元16a和控制单元16b。液体供给单元16a给一对自旋处理单元15a和15b、加热处理单元15c提供各种处理液(例如药液、漂洗药液、漂洗液等)和洗净液。控制单元16b具备集中控制各部的微型计算机、存储有关基板处理的基板处理信息、各种程序等的存储部(都未图示)。该控制单元16b根据基板处理信息、各种程序控制各开闭单元11、第1搬运机器人12、第2搬运机器人14、各基板处理单元15等各部。
(基板处理单元)
接着参照图2和图3说明前述基板处理单元15即一对自旋处理单元15a和15b、加热处理单元15c。在图2中，能够看见基板处理单元15的内部构造地表示。另外，由于自旋处理单元15a和15b基本上是相同的结构，因此作为代表说明自旋处理单元15a。
(自旋处理单元)
如图2所示，自旋处理单元15a具有处理室21、自旋保持机构22、杯状体23、第1喷嘴头24、第1喷嘴头移动机构25、第2喷嘴头26、第2喷嘴头移动机构27和处理控制部28。自旋保持机构22、杯状体23、第1喷嘴头24、第1喷嘴头移动机构25、第2喷嘴头26和第2喷嘴头移动机构27设置在处理室21内。
处理室21形成为例如长方体形状，具有基板闸门21a和检修门21b。基板闸门21a能够开闭地形成在处理室21中的第2机器人移动路径一侧的壁面上。检修门21b能够开闭地形成在处理室21中的与基板闸门21a相反一侧的壁面上。另外，处理室21内由下降流(垂直层流)保持清洁，并且被保持在比外部低的压力。
自旋保持机构22为使基板W的被处理面朝上地将基板W保持成水平状态，以与基板W的被处理面的大致中央垂直相交的轴(与基板W的被处理面相交的轴的一例)为旋转中心使基板W在水平面内旋转的机构。例如，自旋保持机构22用多根支承部件(未图示)将基板W在杯状体23内保持成水平状态，用具有旋转轴、电动机等的旋转机构(未图示)使该保持状态的基板W旋转。
杯状体23从周围包围由自旋保持机构22保持的基板W地形成为圆筒形状。杯状体23的上部使自旋保持机构22上的基板W露出地开口，其上部的周壁朝径向方向的内侧倾斜。该杯状体23接纳从旋转的基板W飞溅的处理液、流下的处理液(例如药液、漂洗药液、漂洗液等)。另外，在杯状体23的底面形成有用来排出接纳的处理液的排出口(未图示)。从排出口排出的处理液由回收部(未图示)回收。
第1喷嘴头24给自旋保持机构22上的基板W的被处理面提供漂洗药液(例如APM：氨-过氧化氢水)。该第1喷嘴头24能够被第1喷嘴头移动机构25沿自旋保持机构22上的基板W的被处理面摆动地形成。另外，漂洗药液从液体供给单元16a通过管道(未图示)提供给第1喷嘴头24。
第1喷嘴头移动机构25为使第1喷嘴头24沿自旋保持机构22上的基板W的被处理面摆动的机构。该第1喷嘴头移动机构25具有可动臂25a和旋转机构25b。可动臂25a呈水平状态将第1喷嘴头24保持在顶端。旋转机构25b设置在杯状体23的周围，支承可动臂25a的末端，使可动臂25a以其末端为旋转中心旋转。可动臂25a的旋转中心即第1喷嘴头24的摆动中心，设置在处理室21内夹着自旋保持机构22与处理室21中的相邻的退避室31(加热处理单元15c)一侧的壁相反一侧的侧壁上。更具体为，第1喷嘴头24的摆动中心设置在处理室21中的与相邻接的加热处理单元15c一侧的壁相反的一侧、并且靠近检修门21b的地方。旋转机构25b作为一例由旋转轴、电动机等构成。例如，第1喷嘴头移动机构25使第1喷嘴头24移动到与自旋保持机构22上的基板W的被处理面的中央附近相对置的液体供给位置和从该液体供给位置退避，使基板W的搬入/搬出、对基板W的加热处理成为可能的退避位置。
第2喷嘴头26给自旋保持机构22上的基板W的被处理面提供漂洗液(例如纯水)。该第2喷嘴头26能够被第2喷嘴头移动机构27沿自旋保持机构22上的基板W的被处理面摆动地形成。另外，漂洗液从液体供给单元16a通过管道(未图示)提供给第2喷嘴头26。
第2喷嘴头移动机构27为使第2喷嘴头26沿自旋保持机构22上的基板W的被处理面摆动的机构。该第2喷嘴头移动机构27与第1喷嘴头移动机构25同样，具有可动臂27a和旋转机构27b。可动臂27a呈水平状态下将第2喷嘴头26保持在顶端。旋转机构27b设置在杯状体23的周围，支承可动臂27a的末端，使可动臂27a以其末端为旋转中心旋转。可动臂27a的旋转中心即第2喷嘴头26的摆动中心，设置在处理室21内夹着自旋保持机构22与处理室21中的相邻接的退避室31(加热处理单元15c)一侧的壁相反一侧的侧壁上。更具体为，第2喷嘴头26的摆动中心设置在处理室21中的与相邻接的加热处理单元15c一侧的壁相反的一侧、并且靠近基板闸门21a的地方。旋转机构27b作为一例由旋转轴、电动机等构成。例如，第2喷嘴头移动机构27使第2喷嘴头26移动到与自旋保持机构22上的基板W的被处理面的中央附近相对置的液体供给位置和从该液体供给位置退避，使基板W的搬入/搬出、对基板W的加热处理成为可能的退避位置。
处理控制部28与自旋保持机构22或第1喷嘴头24、第1喷嘴头移动机构25、第2喷嘴头26、第2喷嘴头移动机构27等电连接。该处理控制部28根据控制单元16b的指令(在控制单元16b的控制下)控制自旋保持机构22进行的基板W的保持或旋转、第1喷嘴头24进行的液体供给、第1喷嘴头移动机构25进行的喷嘴头移动、第2喷嘴头26进行的液体供给、第2喷嘴头移动机构27进行的喷嘴头移动等。
(加热处理单元)
加热处理单元15c具有退避室31、加热器32、加热器移动机构33、洗净部34和洗净控制部35。加热器32、加热器移动机构33和洗净部34设置在退避室31内。
退避室31形成为例如长方体形状，具有多个加热器闸门31a和检修门31b。该退避室31用壁与相邻接的处理室21分隔。各加热器闸门31a分别能够开闭地形成在退避室31中相对的2个壁面即退避室31中的2个处理室21一侧的壁面上。例如，加热器闸门31a沿上下方向滑移进行开闭。检修门31b能够开闭地形成在退避室31中的与第2机器人移动路径相反一侧的壁面上。退避室31内由下降流保持清洁。
加热器32为加热由自旋保持机构22保持的基板W上的处理液(例如药液)的装置。加热器32中的与基板W的被处理面相对置的对置面具有与基板W中的被处理面的形状相似的形状，该对置面的大小优选全部覆盖被处理面的大小。例如，在基板为圆形晶片的情况下，优选使加热器32中的与基板W相对的面为比圆形晶片的直径大的圆形。并且，加热器32中与基板W相对的对置面为水平面。该加热器32具有喷嘴32a。该喷嘴32a位于加热器32的下面中央地形成，给自旋保持机构22上的基板W的被处理面提供处理液(例如药液)。
加热器移动机构33为支承加热器32、使该加热器32沿摆动方向F1、上下方向(升降方向)F2和左右方向(横方向)F3移动的机构。该加热器移动机构33具有加热器臂33a和臂移动机构33b。加热器移动机构33起使加热器32遍及退避室31内和一对处理室21内即在退避室31内和一对处理室21内的范围移动的移动机构(作为一例为摆动机构)的作用。
加热器臂33a将加热器32保持在顶端一侧的下面。该加热器臂33a能够被臂移动机构33b呈水平状态移动地形成。并且，加热器臂33a具有液体供给流路33a1。液体供给流路33a1的一端连接在喷嘴32a上，其另一端通过管道(未图示)连接到液体供给单元16a上。例如高温的药液(例如磷酸液)从液体供给单元16a通过液体供给流路33a1和管道提供给喷嘴32a。由此，高温的药液从喷嘴32a喷出，提供到基板W的被处理面上。提供到基板W的被处理面上的高温药液被加热器32加热，通过这样在维持高温的状态下进行蚀刻处理。加热器32起给处理室21内的基板W上提供处理液、并且加热该基板W上的处理液的处理部的作用。
臂移动机构33b为支承加热器臂33a的末端、使加热器臂33a沿摆动方向F1、上下方向F2和左右方向F3移动的机构。该臂移动机构33b作为一例通过组合旋转机构或上下移动机构、左右移动机构等构成。例如，臂移动机构33b在加热器闸门31a打开的状态下使加热器臂33a沿摆动方向F1移动，将加热器32移动到与自旋保持机构22上的基板W的被处理面相对置的相对置位置(加热处理位置)和从该加热处理位置退避、定位在退避室31内的退避位置。另外，加热器32通过臂移动机构33b使加热器臂33a摆动，以臂移动机构33b的轴为转动轴围绕该转动轴转动。
其中，在像本实施形态这样加热器32被保持在加热器臂33a的顶端一侧、通过加热器臂33a的旋转而加热器32摆动的类型中，当如图1、图3所示，假设设置在加热器32中央的喷嘴32a与加热器32的摆动中心(加热器臂33a的旋转中心，有时也是臂移动机构33的转动轴的中心。)之间的距离为r1，加热器32的摆动中心与一对自旋处理单元15a、15b各自具备的自旋保持机构22的旋转中心之间的距离分别为r2、r3时，优选使r1＝r2＝r3成立地构成臂移动机构33。
洗净部34设置在存在于退避位置的加热器32的下方。洗净部34朝存在于退避位置的加热器32的下面喷出洗净液(例如纯水)，用洗净液洗净附着在加热器32下面的药液等处理液。该洗净部34如图3所示具有液体接纳部34a和喷洒部34b。
液体接纳部34a形成为上部开口的箱形。液体接纳部34a的开口为与加热器32的下面即被洗净面的形状相似的形状，优选具有完全覆盖被洗净面的大小。在加热器32的下表面为圆形的情况下，液体接纳部34a的平面形状为圆形，其直径比加热器32的直径大。液体接纳部34a接纳从存在于退避位置的加热器32落下的洗净液、由于喷洒而飞溅的洗净液等。在液体接纳部34a的底部形成有液体供给流路41。该液体供给流路41通过管道(未图示)连接到液体供给单元16a上。并且，在液体接纳部34a的底面的拐角上，形成有排液口42。从该排液口42排出的洗净液被回收部(未图示)回收。
喷洒部34b避开排液口42设置在液体接纳部34a的底面上。在该喷洒部34b上形成有多个喷嘴43。这些喷嘴43在平面内排列成矩阵形，连接到液体供给流路41上。另外，各喷嘴43也可以配置成圆形。洗净液(例如纯水)从液体供给单元16a通过液体供给流路41和管道(未图示)提供给各喷嘴43。该喷洒部34b使从液体供给单元16a提供的洗净液从各喷嘴43向上方喷出。另外，在洗净液从喷嘴43喷出的前阶段，加热器32被加热器移动机构33下降，停止在离开喷洒部34b的距离(间隙)为预定值的洗净位置。因此，与间隙比预定值大的情况相比，能够提高洗净效率。
另外，在加热洗净后，为了进行退避室31内的处理环境气体的排气，与相邻接的处理室21的排气系统不同的排气系统(都未图示)连接到退避室31。在加热器洗净后，能够用该排气系统将由于加热器洗净而产生的退避室31内的处理环境气体排气。
回到图2，洗净控制部35与加热器32货加热器移动机构33、洗净部34等电连接。该洗净控制部35根据控制单元16b的指令(在控制单元16b的控制下)控制加热器32的驱动或加热温度、加热器移动机构33进行的加热器的移动、以及洗净部34进行的加热器洗净等。
(基板处理动作)
接着说明前述基板处理装置10的基板处理动作。为了便于说明，将自旋处理单元15a的处理室21作为第1处理室21、将自旋处理单元15b的处理室21作为第2处理室21进行说明。
首先，基板W被第1搬运机器人12从开闭单元11内的专用容器取出。此时，专用容器的门开着。第1搬运机器人12根据需要沿第1机器人移动路径移动，在停止场所回转，将基板W搬入缓冲单元13。或者，第1搬运机器人12不移动地回转，将基板W搬入缓冲单元13。然后，缓冲单元13内的基板W被第2搬运机器人14取出。第2搬运机器人14根据需要沿第2机器人移动路径移动到所希望的自旋处理单元15a的第1处理室21附近，在停止场所回转，将基板W搬入所希望的第1处理室21。或者，第2搬运机器人14不移动地回转，将基板W搬入所希望的第1处理室21。此时，第1处理室21的基板闸门21a打开。
搬入第1处理室21的基板W被自旋保持机构22保持。然后，第2搬运机器人14从第1处理室21退避，基板闸门21a关闭，退避室31中的第1处理室21一侧的加热器闸门31a打开。退避室31内的加热器32被加热器移动机构33沿摆动方向F1移动，与加热器臂33a一起进入第1处理室21内，与自旋保持机构22上的基板W的被处理面相对置而停止。然后，加热器32被加热器移动机构33降下，停止在离自旋保持机构22上的基板W的被处理面的距离变成预定值(例如1mm左右)的位置。在该状态下，基板W以比自旋保持机构22低的速度(例如500rpm以下)旋转，高温药液(例如磷酸液)从加热器32的喷嘴32a向基板W的被处理面喷出预先设定的时间，进行蚀刻处理。另外，加热器32在处理前被预先驱动，即，从进行蚀刻处理的前阶段即被定位于退避室31内的时候开始变成加热状态，加热器温度被维持在预定温度(例如100度以上)。
从喷嘴32a喷出的高温药液被提供到加热器32的下表面与基板W的被处理面之间，在基板W的旋转引起的离心力的作用下向基板W的外周扩散。由此，变成加热器32的下表面与基板W的被处理面之间被药液充满的状态。此时，加热器32与旋转中的基板W的被处理面上的药液接触，直接加热药液。另外，虽然加热器32与基板W的被处理面上的药液接触直接加热药液，但不仅如此，还非接触加热基板W的被处理面，间接地加热药液。但是，只要能加热基板W的被处理面上的药液，也可以不是直接加热和间接加热两者，而只使用它们中的任意一种。
当蚀刻处理结束时，加热器32在加热器移动机构33的作用下上升，从基板W的被处理面退避到上方。并且，加热器32在加热器移动机构33的作用下沿摆动方向F1移动，与加热器臂33a一起回到退避室31内，与洗净部34相对置停止。当加热器32停止在洗净部34的上方时，第1处理室21一侧的加热器闸门31a关闭。并且，加热器32在加热器移动机构33的作用下降下，停止在离开液体接纳部34a内的喷洒部34b的距离为预定值的位置上。在该状态下，洗净液从喷洒部34b向上方喷射预先设定的时间，加热器32的下表面被洗净液洗净。从加热器32的下表面落下的洗净液和因喷射而扩散的洗净液被液体接纳部34a接纳，从排液口42排出，由回收部回收。当加热器32的洗净结束时，加热器32在加热器移动机构33的作用下上升，定位在待机位置。加热器32的加热器温度被维持在前述预定温度。因此，由于洗净后的加热器32马上干燥，因此能够迅速地将加热器32用于下一个处理。
另外，没有必要每一次对一块基板W的蚀刻处理结束都洗净加热器32的下表面。例如，也可以在对预先设定的张数的基板W的蚀刻处理结束之前不进行加热器32的洗净，连续进行蚀刻处理，在对预先设定的张数的基板W的蚀刻处理结束的阶段进行加热器32的洗净。
另一方面，第2搬运机器人14在退避室31内的加热器32的洗净结束之前将未处理的基板W搬运到自旋处理单元15b的第2处理室21。在此搬运时，第2处理室21的基板闸门21a打开，基板W由自旋保持机构22保持。搬运结束后，第2搬运机器人14从第2处理室21退避，基板闸门21a关闭。当前述加热器32的洗净结束时，退避室31内第2处理室21一侧的加热器闸门31a打开。退避室31内的加热器32在加热器移动机构33的作用下沿摆动方向F1移动，与加热器臂33a一起进入第2处理室21内，与自旋保持机构22上的基板W的被处理面相对置而停止。然后，加热器32在加热器移动机构33的作用下降下，停止在离开自旋保持机构22上的基板W的被处理面的距离为预定值的位置上。在该状态下，基板W在自旋保持机构22的作用下低速(例如500rpm以下)旋转，高温药液(例如磷酸液)从加热器32的喷嘴32a向基板W的被处理面喷出预先设定的时间，进行蚀刻处理。另外，加热器32的温度被维持在前述预定温度。
在第1处理室21内，在前述蚀刻处理结束后，与前述加热器32的退避一起，第1喷嘴头24在第1喷嘴头移动机构25的作用下移动到基板W上方的液体供给位置，从第1喷嘴头24喷出预先设定的时间的漂洗药液(例如APM)(第1漂洗处理)。此时，维持基板W的旋转。另外，在该第1漂洗处理中，也可以使第1喷嘴头24在第1喷嘴头移动机构25的作用下摆动。
在第1处理室21内，当第1漂洗处理结束时，第1喷嘴头24在第1喷嘴头移动机构25的作用下从基板W的上方退避，第2喷嘴头26在第2喷嘴头移动机构27的作用下移动到基板W上方的液体供给位置。在该状态下，从第2喷嘴头26喷出预先设定的时间的漂洗液(例如纯水)(第2漂洗处理)。此时，维持基板W的旋转。另外，在该第2漂洗处理中，也可以使第2喷嘴头26在第2喷嘴头移动机构27的作用下摆动。
在第1处理室21中，当第2漂洗处理结束时，第2喷嘴头26被第2喷嘴头移动机构27从基板W的上方退避。然后，基板W被自旋保持机构22高速旋转预先设定的时间，漂洗液靠旋转的离心力从基板W甩掉，基板W干燥。当基板W的干燥处理结束时，基板W的旋转停止。第1处理室21的基板闸门21a打开，处理完的基板W被第2搬运机器人14取出。第2搬运机器人14根据需要沿第2机器人移动路径移动，在停止场所回转，将处理完毕的基板W搬入缓冲单元13。或者，第2搬运机器人14不移动而回转，将处理完毕的基板W搬入缓冲单元13。然后，缓冲单元13内的基板W被第1搬运机器人12取出。第1搬运机器人12根据需要沿第1机器人移动路径移动，在停止场所回转，将处理完毕的基板W搬入所希望的专用容器。或者，第1搬运机器人12不移动，仅回转，将处理完毕的基板W搬入所希望的专用容器。此时，专用容器的门打开。
另外，在第2处理室21中也是当蚀刻处理(例如磷酸处理)结束时，与第1处理室21同样进行第1漂洗处理(例如APM处理)。该第1漂洗处理结束时，与第1处理室21同样进行第2漂洗处理(例如纯水处理)。当第2漂洗处理结束时，与第1处理室21同样进行干燥处理和基板搬运处理。另外，在上述实施形态中，也可以根据需要在磷酸液进行的基板W的蚀刻前，用氢氟酸液体洗净基板W，或者在使用磷酸液的处理与使用APM的处理之间进行例如使用纯水的洗净处理。
这样的基板处理动作由于加热器32交替地移动到第1处理室21和第2处理室21，因此使用加热器32的蚀刻处理(药液处理)在第1处理室21和第2处理室21交替地进行。例如，在第1处理室21中进行使用加热器32的蚀刻处理时，在第2处理室21进行第1喷嘴头24进行的第1漂洗处理、第2喷嘴头26进行的第2漂洗处理、基板W的自旋干燥处理等。反之，在第1处理室21中进行第1喷嘴头24进行的第1漂洗处理、第2喷嘴头26进行的第2漂洗处理、基板W的自旋干燥处理等时，在第2处理室21进行使用加热器32的蚀刻处理。
这样，无论哪个处理室21都不用使基板W移动就能够连续地进行从药液处理到干燥处理的处理。由此，与在两个处理室依次进行使用不同处理液的多个处理的情况相比，不需要两个处理室之间的基板搬运，能够节省基板搬运的时间。并且，在两个处理室连续地进行不同处理的情况下，为了防止液斑(例如水印)，基板W有必要在沾湿的状态下搬运，不能够进行高速搬运。因此，由于不仅搬运机器人进行的基板W的移载次数多，而且进行低速搬运，因此基板搬运的时间变长。前述基板处理动作由于能够节省该基板搬运的时间，因此能够大幅度地提高基板处理效率。并且，加热器32起一对处理室21共同的处理单元的作用。由此，与在每个处理室21中设置加热器32和加热器移动机构33的情况相比，能够实现装置结构的简化和低成本化。
(基板处理工序)
接着说明前述基板处理装置10进行的基板处理工序。另外，在说明前述基板处理装置10的基板处理工序之前，参照图4说明作为比较例的基板处理装置100，然后，参照图5说明比较例的基板处理装置100和前述基板处理装置10的基板处理工序。
(比较例的基本结构)
如图4所示，比较例的基板处理装置100具备多个磷酸处理室101和多个APM处理室102取代前述基板处理装置10的多个基板处理单元15。另外，这里说明与前述基板处理装置10的不同点(各磷酸处理室101和各APM处理室102)，其他的说明省略。
各磷酸处理室101为使用磷酸的处理室，沿第2机器人移动路径排成一列。这些磷酸处理室101具有基板闸门101a、自旋保持机构101b、杯状体101c、加热器101d、加热器臂101e和臂升降机构101f。另外，加热器101d在基板搬入/搬出时，与加热器臂101e一起在臂升降机构101f的作用下移动并退避到例如自旋保持机构101b上方的退避位置。
另外，基本上基板闸门101a与前述基板闸门21a相同，自旋保持机构101b也与前述自旋保持机构22相同，杯状体101c与前述杯状体23相同。并且，加热器101d与前述加热器32相同，加热器臂101e也与前述加热器臂33a相同。
各APM处理室102为使用APM的处理室，将第2机器人移动路径夹在中间地与排成一列的各磷酸处理室101对置地定位，沿第2机器人移动路径设置成一列。这些APM处理室102具有基板闸门102a、自旋保持机构102b、杯状体102c、第1喷嘴头102d、第1喷嘴头移动机构102e、第2喷嘴头102f和第2喷嘴头移动机构102g。
另外，基本上基板闸门102a与前述基板闸门21a相同，自旋保持机构102b也与前述自旋保持机构22相同，杯状体102c也与前述杯状体23相同。并且，第1喷嘴头102d也与前述第1喷嘴头24相同，第1喷嘴头移动机构102e也与前述第1喷嘴头移动机构25相同，第2喷嘴头102f也与前述第2喷嘴头26相同，第2喷嘴头移动机构102g也与前述第2喷嘴头移动机构27相同。
其中，具有加热器101d的磷酸处理室101和APM处理室102根据处理液的种类而分开，为连续进行不同处理的两个处理室。为了提高基板搬运效率，不使第2搬运机器人14沿水平方向移动、仅通过第2搬运机器人14的回转动作进行从磷酸处理室101向APM处理室102的基板搬运是有效的。因此，在通过第2机器人移动路径相对的磷酸处理室101和APM处理室102之间进行基板搬运。缓冲单元13内未処理的基板W被第2搬运机器人14依缓冲单元13→磷酸处理室101→APM处理室102→缓冲单元13的顺序搬运。此时，由于磷酸处理室101与APM处理室102之间的基板搬运变得必须，因此因此基板搬运而处理中断，基板处理效率下降。
(基板处理工序的比较)
图5以经过时间为横轴，图5中的上图表示比较例的基板处理装置100的基板处理工序(处理顺序和处理时间)，图5中的下图表示前述基板处理装置10的基板处理工序(处理顺序和处理时间)。另外，通过比较图5中的上图和下图，能够比较比较例的基板处理装置100和前述基板处理装置10两者的处理能力。为了便于说明，将前述基板处理装置10的处理室21看作是磷酸+APM处理室21。
如图5所示，在比较例中，在磷酸处理室101内反复进行预处理工序A1、磷酸液供给工序A2、基板和加热器洗净工序A3、基板更换工序A4这一连串的处理工序。并且，在基板更换后，在APM处理室102内反复进行漂洗液供给工序B1、APM供给工序B2、漂洗液供给工序B3、自旋干燥工序B4和基板更换工序B5这一连串的处理工序。其中，预处理工序A1、磷酸液供给工序A2、基板和加热器洗净工序A3这些处理工序为磷酸处理。并且，漂洗液供给工序B1、APM供给工序B2、漂洗液供给工序B3和自旋干燥工序B4这些处理工序为APM处理。这样，在比较例中基板W(例如半导体晶片)被从磷酸处理室101搬运到APM处理室102，磷酸处理和APM处理这2个处理在不同的处理室连续地进行。
在磷酸处理室101内，加热器101d在处理前被预先驱动，即从进行蚀刻处理的前阶段的时刻开始变成加热状态，加热器温度变成预定温度。首先，在预处理工序A1中，氢氟酸液体被从加热器101d的喷嘴或未图示的处理液喷嘴提供到基板W的被处理面上，基板W被氢氟酸液体洗净。并且，在磷酸液供给工序A2中，高温的磷酸液被从加热器101d的喷嘴提供到基板W的被处理面上，基板W被高温的磷酸液处理。在基板和加热器洗净工序A3中，磷酸处理结束后，用于处理的加热器101d与基板W一起被洗净，等待下一块基板W的搬入。在该洗净中漂洗液(例如纯水)取代磷酸液从加热器101d的喷嘴提供到加热器101d与基板W之间，加热器101d和基板W被洗净。在基板更换工序A4中，使用了磷酸液的处理结束了的基板W与未进行磷酸处理的基板W更换，处理完毕的基板W被搬运到下一个工序的APM处理室102内。在该搬运时，基板W在被沾湿的状态下被搬运。即，为了在搬运中维持被处理面被沾湿的状态，作为搬运准备，使基板W变成盛满了漂洗液的状态。
在APM处理室102，在漂洗液供给工序B1中漂洗液(例如纯水)在APM供给工序B2之前被从第2喷嘴头102f提供到基板W的被处理面上。这是为了在APM处理之前，将在从磷酸处理室101向APM处理室102搬运基板W的途中附着在基板W上的漂洗液中的微粒和附着在基板W上的微粒除去的缘故。在APM供给工序B2中，APM被从第1喷嘴头102d提供到基板W的被处理面上，基板W被APM处理。在漂洗液供给工序B3中，漂洗液(例如纯水)被从第2喷嘴头102f提供到APM处理完毕的基板W的被处理面上，APM处理完毕的基板W被漂洗液洗净。在自旋干燥工序B4中，洗净完毕的基板W通过自旋干燥变干燥。在基板更换工序B5中，干燥完了的基板W与未APM处理的基板W更换，被搬运到缓冲单元13中。
另一方面，在磷酸+APM处理室21进行预处理工序A1、磷酸液供给工序A2、基板洗净工序C1、APM供给工序B2、漂洗液供给工序B3、自旋干燥工序B4和基板更换工序B5。在退避室31进行加热器洗净工序C2。另外，预处理工序A1、磷酸液供给工序A2、APM供给工序B2、漂洗液供给工序B3和基板更换工序B5为与比较例相同的处理。
在磷酸+APM处理室21，在预处理工序A1和磷酸液供给工序A2结束后，在基板洗净工序C1中漂洗液(例如纯水)被从第2喷嘴头26提供到基板W的被处理面上，基板W的被处理面被洗净。在基板洗净工序C1结束后，在APM供给工序B2中与前述同样，APM被从第1喷嘴头24提供到基板W的被处理面上，基板W被APM处理。在漂洗液供给工序B3中，漂洗液(例如纯水)被从第2喷嘴头26提供到APM处理完毕的基板W的被处理面上，APM处理完毕的基板W被漂洗液洗净。然后，进行自旋干燥工序B4和基板更换工序B5。
在退避室31内，在磷酸液供给工序A2结束后，在加热器洗净工序C2中加热器32被洗净部34洗净。虽然该加热器32在夹着退避室31的两个处理室21之间移动，但在这两个处理室21的每一个中，在没有用于磷酸液供给工序A2的加热处理期间，加热器32在退避室31内的退避位置(中间位置)被洗净部34洗净。作为这种情形，可以考虑在两个处理室21中进行APM处理的时候。
这样，前述基板处理装置10中磷酸处理和APM处理这两个处理能够在同一个磷酸+APM处理室21实施。即，能够在同一个磷酸+APM处理室21连续地进行像比较例那样成为分成两个处理室(磷酸处理室101和APM处理室102)的原因的2个处理(磷酸处理和APM处理)。由此，由于不需要两个处理室之间的基板搬运，因此能够节省基板搬运的时间，能够提高基板处理效率。
并且，在像比较例那样在两个处理室之间搬运基板W的情况下，如果在基板W的搬运中被处理面露出，则微粒附着在露出的部分上，产生产品不良。因此，虽然在基板W的被处理面盛满(日文原文：液盛り)洗净液的状态下搬运，但盛满的洗净液由于例如搬运机器人等的振动从基板W的被处理面洒落，有时不能维持盛满液体的状态。但是，如果像本实施形态这样不需要处理室之间的搬运，则由于没有盛满液体的必要，因此能够防止在基板处理途中(搬运中)引起产品不良。
而且，比较例中，在基板和加热器洗净工序A3结束后，在进行基板更换工序A4和漂洗液供给工序B1之后开始APM供给工序B2。另一方面，在磷酸+APM处理室21内，在基板洗净工序C1结束后，能够立即开始APM供给工序B2，与比较例相比，能够大幅度地缩短处理时间。并且，比较例的基板处理装置100存在4个磷酸处理室101和APM处理室102的组，但前述基板处理装置10存在8个磷酸+APM处理室21。这样，能够使进行一连串处理的处理室21增加，能够进一步提高基板处理效率。
并且，加热器32在退避室31内被洗净部34洗净。此时，由于加热器32不存在于磷酸+APM处理室21内，因此在磷酸+APM处理室21，在基板洗净工序C1中只要洗净基板W就可以，能够节省比较例的基板和加热器洗净工序A3中的加热器洗净时间。由此，与比较例相比，能够缩短在磷酸+APM处理室21的处理时间，能够进一步提高基板处理效率。而且，能够在磷酸+APM处理室21内的处理中(与处理并行)用洗净部34洗净加热器32。
并且，通过使加热器32和喷嘴32a退避到磷酸+APM处理室21外的退避室31内，能够在APM处理前用磷酸+APM处理室21的下降流排除存在于磷酸+APM处理室21内的磷酸环境气体。由此，在进行APM处理时，能够防止在磷酸+APM处理室21内磷酸环境气体与APM混在一起，因此能够抑制在磷酸+APM处理室21内产生由于磷酸与APM反应出现的微粒。
另外，虽然图5中作为一例使磷酸处理时间与APM处理时间相同，但并不局限于此，它们之间也可以稍微有点差别。但是，在比较例中，在磷酸处理室101内的磷酸处理时间与APM处理室102内的APM处理时间不同的情况下，由于处理时间不同产生等待基板搬运的时间，因此基板处理效率下降。
如以上说明过的那样，根据第1实施形态，加热器32能够遍及一对处理室21内和退避室31内地移动地设置，在加热器移动机构33的作用下遍及一对处理室21内和退避室31内地移动。例如，在一个处理室21进行不同的两个处理(例如磷酸处理和APM处理)的情况下，在第1处理(例如磷酸处理)中加热器32存在于处理室21内，在随后的第2处理(例如APM处理)中加热器32从处理室21内退避。由此，即使因第1处理和第2处理在处理室21内产生微粒，第2处理时加热器32也存在于退避室31内。因此，能够抑制在处理室21内产生的微粒附着在退避室31内的加热器32上，能够在一个处理室21内进行使用不同处理液的两个处理。因此，能够省去在各处理室之间的基板搬运，能够提高基板处理效率。
并且，由于加热器32起一对处理室21共同的处理单元的作用，因此与每个处理室21设置加热器32和加热器移动机构33的情况相比，能够实现装置结构的简化和低成本化。而且，通过抑制微粒附着在加热器32上，在用加热器32处理基板W期间能够抑制附着在加热器32上的微粒附着在基板W上，能够防止基板W产生产品不良。
(第2实施形态)
参照图6说明第2实施形态。另外，第2实施形态说明与第1实施形态的不同点(洗净部)，省略其他的说明。
如图6所示，第2实施形态的洗净部34除了液体接纳部34a和喷洒部34b以外，还具有刷子34c和刷子旋转机构34d。
刷子34c为例如滚刷，在液体接纳部34a内沿其半径方向呈水平状态设置。该刷子34c能够以其延伸方向的轴为旋转轴旋转地安装到刷子旋转机构34d上。刷子34c的长度在存在于退避位置的加热器32的下表面的半径以上。
刷子旋转机构34d具有旋转部51和旋转机构52。旋转部51支承刷子34c的一端，用电动机等驱动源(未图示)使刷子34c围绕其轴旋转。旋转机构52支承旋转部51，使该旋转部51在水平面内旋转。该旋转机构52穿过液体接纳部34a的底部地设置在该底部的大致中央。旋转机构52由例如旋转轴、电动机等构成。当旋转部51被旋转机构52在水平面内旋转时，由旋转部51支承的刷子34c也在水平面内旋转。
各喷嘴43避开刷子旋转机构34d配置在液体接纳部34a的底面上。这些喷嘴43朝存在于退避位置的加热器32的下表面的中央附近喷出洗净液地形成。例如，喷嘴43形成为圆柱状，该喷嘴43向存在于退避位置的加热器32的下表面的中央区域倾斜地形成。
在这样的洗净部34中，加热器32在加热器移动机构33的作用下降下，停止在与液体接纳部34a内的刷子34c接触的位置。在该状态下，如果洗净液从喷洒部34b向上方喷射，则被洗净液沾湿状态的刷子34c开始围绕其轴旋转。如果洗净液的喷射继续，旋转部51开始被旋转机构52旋转，则被洗净液沾湿状态的刷子34c边围绕轴旋转，边通过旋转部51的旋转沿圆周方向相对于加热器32的下表面相对移动，将加热器32的下表面擦洗下去。这样，加热器32的整个下面被刷子34c和洗净液洗净。从加热器32的下表面落下的洗净液和被洗刷扩散的洗净液由液体接纳部34a接纳，从排液口42排出，由回收部回收。
如以上说明过的那样，根据第2实施形态，能够取得与第1实施形态相同的效果。而且，洗净部34的刷子34c在被洗净液沾湿的状态下直接与加热器32接触，擦洗加热器32。由此，由于洗净部34的加热器洗净能力提高，因此能够缩短加热器洗净时间，能够进一步提高基板处理效率。
(其他实施形态)
虽然在前述各实施形态中，作为处理部举例说明了加热器32，但并不局限于此，也可以使用例如灯、IH(感应加热)加热器等加热器。而且，灯的形状也可以采用直管形或圆形、球形等各种形状。另外，灯、IH加热器都是用电磁波(光也包含在电磁波中)加热基板W、处理液(例如药液)的加热器。
并且，虽然在前述各实施形态中作为洗净加热器表面的洗净功能举例说明了图3或图6的洗净方式的洗净部34，但并不局限于此，使洗净液(例如高温的纯水)积存在液体接纳部34a中、使加热器的表面浸入到洗净液中的方式等也有效。并且，还可以追加使将加热器32、加热器移动机构33和洗净部34各部作为一体从退避室31拉出到第2机器人移动路径的相反一侧成为可能的拉出机构。这种情况下，由于前述各部分被拉出机构从退避室31拉出，加热器32的周面露出，因此能够容易地进行加热器32的检修作业。
并且，虽然在前述各实施形态中加热器臂33a的长度一定，但并不局限于此，例如也可以设置改变加热器臂33a的长度的机构(例如使加热器臂33a伸缩的伸缩机构)。通过改变加热器臂33a的长度，即使处理室21增加到3个、4个，也能够用一个加热器32应对这些处理室21。
并且，虽然在前述各实施形态中说明了处理工序的一例，但并不局限于此，也可以将前述各实施形态的基板处理装置10用于各种处理工序。能够在一个处理室21中对需要切换处理环境气体、温度等的连续处理提高基板处理效率。
虽然以上说明了本发明的几个实施形态，但这些实施形态只是作为例子提出，没有限定发明的范围的企图。这些新的实施形态能够以其他各种各样的形态实施，在不超出发明宗旨的范围内能够进行各种省略、置换和变更。这些实施形态及其变形不仅包含在发明的范围和宗旨内，也包含在权利要求的范围记载的发明及其均等的范围内。

Claims (12)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
退避室；
一对处理室，将上述退避室夹在中间地设置；
处理部，能够遍及上述退避室内和上述一对处理室内地移动地设置，对上述处理室内的基板上提供处理液，并且加热该基板上的处理液；
移动机构，使上述处理部遍及上述退避室内和上述一对处理室内地移动；以及
喷嘴头，设置在上述处理室内，对上述处理室内的上述基板提供与上述处理部所提供的处理液不同的处理液；以及
控制部，
在上述喷嘴头对上述处理室内的上述基板提供与上述处理部所提供的处理液不同的处理液的情况下，上述控制部控制上述移动机构，以使提供与上述处理部所提供的处理液不同的处理液的上述喷嘴头所存在的上述处理室内的上述处理部移动到上述退避室内。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述移动机构为使上述处理部遍及上述退避室内和上述一对处理室内地摆动的摆动机构。
3.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述移动机构使上述处理部交替地移动到上述一对处理室。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，具备设置在上述退避室内、洗净上述处理部的洗净部。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
上述处理部为与上述基板上的处理液接触、加热上述基板上的处理液的加热器，
上述加热器具有给上述基板提供上述处理液的喷嘴。
6.如权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
上述加热器中的与上述基板的被处理面相对置的对置面为与上述基板中的上述被处理面的形状相似的形状，具有全部覆盖上述被处理面的大小，
上述喷嘴设置在上述对置面的中央。
7.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，上述处理部为与上述基板上的处理液接触、加热上述基板上的处理液的加热器，
上述加热器具有给上述基板提供上述处理液的喷嘴，
在上述一对处理室内分别设有保持上述基板并使之旋转的自旋保持机构，
当假设上述喷嘴与上述加热器的摆动中心的距离为r1，上述加热器的摆动中心与上述一对处理室各自具备的上述自旋保持机构的旋转中心的距离分别为r2、r3时，r1＝r2＝r3成立。
8.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，在上述处理室设有：保持上述基板并使之旋转的自旋保持机构、以及使该喷嘴头沿上述基板的被处理面摆动的喷嘴头移动机构，
上述喷嘴头对由上述自旋保持机构保持的上述基板提供处理液，
上述喷嘴头的摆动中心设置在：在上述处理室内隔着上述自旋保持机构与上述处理室中的相邻接的上述退避室一侧的壁相反一侧的壁一侧。
9.一种基板处理方法，使用具备退避室、一对处理室、处理部、移动机构、喷嘴头以及控制部的基板处理装置，处理上述处理室内的基板，上述一对处理室将上述退避室夹在中间地设置，上述处理部设置为能够遍及上述退避室内和上述一对处理室内地移动，对上述处理室内的基板上提供处理液并且加热该基板上的处理液，上述移动机构使上述处理部遍及上述退避室内和上述一对处理室内地移动，上述喷嘴头设在上述处理室内，对上述处理室内的上述基板提供与上述处理部所提供给的处理液不同的处理液，该基板处理方法的特征在于，
在上述喷嘴头对上述处理室内的上述基板提供与上述处理部所提供的处理液不同的处理液时，上述控制部控制上述移动机构，以使提供与上述处理部所提供的处理液不同的处理液的上述喷嘴头所存在的上述处理室内的上述处理部移动到上述退避室内。
10.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，使上述处理部遍及上述退避室内和上述一对处理室内地摆动。
11.如权利要求9所述的基板处理方法，其特征在于，使上述处理部交替地移动到上述一对处理室。
12.如权利要求9至11中的任一项所述的基板处理方法，其特征在于，使上述处理部移动到上述退避室，在上述退避室内洗净上述处理部。
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