CN107871686B - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及遮断部的清洗，提供一种能够提高处理能力的基板处理方法以及基板处理装置。本发明的基板处理方法具有：第一供给工序，包括向旋转的基板的上表面供给处理液的一个以上的第一处理；第二供给工序，包括向旋转的遮断部的下表面供给冲洗液的一个以上的第二处理。并且，存在执行第一供给工序的第一期间和执行第二供给工序的第二期间重叠的重叠期间。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及对基板以及位于基板的上方的遮断部进行处理的技术。
背景技术
以往，已知具有如下技术，即，一边使基板和位于该基板的上方的遮断部旋转，一边向基板的上表面和遮断部的下表面之间的空间供给处理液来处理基板的技术。
在这种装置中，存在供给至基板的上表面的处理液的一部分飞散而附着于遮断部的下表面的情况。若对附着于遮断部的下表面的处理液放任不管，则该处理液可能变成颗粒而污染基板，因此，在合适的时机对遮断部的下表面执行清洁处理。
例如，在专利文献1所述的装置中，通过从设置于遮断部的旋转轴附近的清洗喷嘴向遮断部的下表面喷出清洗液，来清洗遮断部的下表面。另外，在专利文献2所述的装置中，通过从设置于遮断部的侧方的清洗喷嘴向遮断部的下表面喷出清洗液，来清洗遮断部的下表面。
专利文献1：日专利第2708340号公报
专利文献2：日本特开2003-45838号公报
然而，在这些装置中，在进行遮断部的清洗的期间，不能对基板进行处理液的供给，从而在提高处理能力的方面有改进的余地。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出，其目的在于，提供能够提高处理能力的技术。
为了解决上述问题，第一技术方案的基板处理方法，具有：旋转工序，使基板和具有与所述基板的上表面相对的下表面的遮断部围绕与所述上表面正交的旋转轴旋转；第一供给工序，包括朝向旋转的所述基板的所述上表面供给处理液的一个以上的第一处理；第二供给工序，包括朝向旋转的所述遮断部的所述下表面供给冲洗液的一个以上的第二处理，存在执行所述第一供给工序的第一期间和执行所述第二供给工序的第二期间重叠的重叠期间。
第二技术方案的基板处理方法，在第一技术方案的基板处理方法中，所述一个以上的第一处理包括朝向旋转的所述基板的所述上表面供给冲洗液的冲洗处理；所述重叠期间是执行所述冲洗处理的期间和所述第二期间重叠的期间。
第三技术方案的基板处理方法，在第二技术方案的基板处理方法中，所述一个以上的第一处理包括多个所述冲洗处理；所述重叠期间是执行所述多个冲洗处理中的至少最后的冲洗处理的期间和所述第二期间重叠的期间。
本发明第四技术方案的基板处理方法，在第一技术方案的基板处理方法中，在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第二处理在所述第一处理的处理途中结束。
第五技术方案的基板处理方法，在第一技术方案的基板处理方法中，在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第一处理比所述第二处理先开始。
第六技术方案的基板处理方法，在第五技术方案的基板处理方法中，在利用先开始的所述第一处理使所述基板的所述上表面被所述处理液覆盖的期间中，执行所述第二处理。
第七技术方案的基板处理方法，在第一技术方案的基板处理方法中，在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第一处理和所述第二处理同时开始。
第八技术方案的基板处理方法，在第一技术方案的基板处理方法中，所述旋转工序具有使所述基板和所述遮断部比所述第一供给工序和所述第二供给工序时更快地旋转的处理，作为在所述第一供给工序和所述第二供给工序之后执行的处理。
第九技术方案的基板处理方法，在第一至第八中任任意一个基板处理方法中，还具有气体供给工序，向所述基板的所述上表面和所述遮断部的所述下表面之间的空间供给非活性气体。
第十技术方案的基板处理方法，在第九技术方案的基板处理方法中，在所述气体供给工序中，至少在所述第二期间之后且在所述基板的所述上表面被所述处理液覆盖的期间中，向所述空间供给所述非活性气体。
第十一技术方案的基板处理装置，具有：基板保持部，用于将基板保持为水平；遮断部，包括与所述基板的上表面相对的下表面；旋转部，使所述基板和所述遮断部围绕通过所述基板的中心且沿铅垂方向延伸的旋转轴旋转；第一供给部，通过在俯视时设置于所述遮断部的中央的开口，向旋转的所述基板的所述上表面供给处理液；第二供给部，通过所述遮断部的所述开口，向旋转的所述遮断部的所述下表面供给冲洗液；存在所述第一供给部供给所述处理液的第一期间和所述第二供给部供给所述冲洗液的第二期间重叠的重叠期间。
第十二技术方案的基板处理装置，在第十一技术方案的基板处理装置中，所述第二供给部具有比所述开口靠下方且沿水平方向开口的喷出口，从该喷出口朝向旋转的所述遮断部的所述下表面供给冲洗液。
第十三技术方案的基板处理装置，在第十二技术方案的基板处理装置中，所述遮断部还包括锥面，该锥面从所述下表面的内周部朝向中央向斜上方延伸；所述第二供给部的喷出口与所述锥面相对。
第十四技术方案的基板处理装置，在第十一技术方案的基板处理装置中，所述遮断部还包括闭塞部，该闭塞部堵塞所述基板的所述上表面与所述遮断部的所述下表面之间的空间的侧方部分。
第十五技术方案的基板处理装置，在第十一至第十四中任意一个基板处理装置之中，还具有气体供给部，该气体供给部通过所述遮断部的所述开口，向所述基板的所述上表面和所述遮断部的所述下表面之间的空间供给非活性气体。
通过第一至第十技术方案的基板处理方法以及第十一至第十五技术方案的基板处理装置中的任一个，均能够提高处理能力。
附图说明
图1是表示基板处理装置1的剖视图。
图2是表示基板处理装置1的剖视图。
图3是将下部喷嘴182及其附近放大表示的剖视图。
图4是从下方观察上部喷嘴181的仰视图。
图5是表示气液供给部18的概略框图。
图6是表示基板处理装置1中的基板9的处理流程的一个例子的图。
图7是步骤S3中的时序图的一个例子。
图8是表示时刻t3～t4的期间中的第一处理112以及第二处理121的情况的剖视图。
图9是表示第二处理中的处理条件和处理结果之间的关系的图。
图10是变形例的液处理(步骤S3)的时序图。
图11是变形例的基板处理装置1A的剖视图。
附图标记的说明：
1 基板处理装置
9 基板
33 基板旋转机构
91 上表面
92 下表面
5 顶板
513 下表面
154 锥面
312 夹具
181 上部喷嘴
111～113、111A～115A 第一处理
121、121A、122A 第二处理
131、131A、132A 第三处理
812a～816a、814b 喷出口
J1 中心轴
S1～S5 步骤
t1～t7、t11～t22 时刻
具体实施方式
以下，基于附图说明实施方式。在附图中，对具有相同的结构以及功能的部分赋予相同的附图标记，并省略重叠说明。另外，各附图是示意性表示的附图。此外，为了明确方向关系，将Z轴作为铅垂方向的轴、将XY平面作为水平面的XYZ正交坐标轴适当地附于一部分的附图之中。在以下的说明中，在仅表示上下的情况下，上是指+Z侧，下是指-Z侧。
<1.实施方式>
<1.1基板处理装置1的结构>
图1和图2是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置1的结构的剖视图。基板处理装置1是一张一张地处理半导体基板9(以下，简称为“基板9”)的单片型装置。基板处理装置1具有：基板保持部31、基板旋转机构33、杯部4、顶板5、相对构件移动机构6、上部喷嘴181，这些结构容纳于壳体11的内部。此外，图1表示顶板5通过相对构件移动机构6向上方移动的状态的基板处理装置1，图2表示顶板5通过相对构件移动机构6向下方移动的状态的基板处理装置1。
基板保持部31用于将基板9保持为水平状态。基板保持部31具有：保持基座部311、多个夹具312、多个卡合部313、基座支撑部314、下部凸出部315、下部喷嘴182。基板9配置在保持基座部311的上方。保持基座部311以及基座支撑部314分别是以朝上下方向的中心轴J1为中心的大致圆板状的构件。保持基座部311配置于基座支撑部314的上方，被基座支撑部314从下方支撑。保持基座部311的外径大于基座支撑部314的外径。保持基座部311的以中心轴J1为中心的周向的整周相比于基座支撑部314更向径向外侧扩展。保持基座部311例如由具有较高耐化学药品性的氟树脂形成。基座支撑部314例如由较轻且高强度的氯乙烯形成。
下部喷嘴182是大致圆筒状的喷嘴，其安装于保持基座部311的中心部。
图3是将下部喷嘴182及其附近放大表示的剖视图。下部喷嘴182具有以中心轴J1为中心的大致圆筒状的喷嘴主体821和从喷嘴主体821的上端部向径向外侧扩展的大致圆环板状的檐部822。喷嘴主体821插入于形成于保持基座部311的中央部的大致圆柱状的通孔。喷嘴主体821的侧面和该通孔的内周面之间形成能够使非活性气体通过的下部环状流路218。
在喷嘴主体821的上端面的中央部设置有下表面中央喷出口823。下表面中央喷出口823设置于保持基座部311的中央部的中心轴J1上。檐部822从保持基座部311的上表面311a向上方分离并沿着上表面311a向径向外侧扩展。檐部822的下表面与上表面311a大致平行。
回到图1，下部凸出部315是以中心轴J1为中心的大致圆环状的构件，从基座支撑部314的侧面向径向外侧扩展。下部凸出部315在保持基座部311的下方远离保持基座部311设置。下部凸出部315的外径大于保持基座部311的外径，且在顶板5的外径以下。在图1所示的例子中，下部凸出部315从基座支撑部314的下端部向径向外侧扩展。下部凸出部315的上表面以及下表面分别是越向径向外侧越朝下方的倾斜面。
多个夹具312以中心轴J1为中心并以大致等角度间隔，沿周向配置在保持基座部311的上表面的外周部。在基板保持部31中，通过多个夹具312支撑基板9的外缘部。驱动各夹具312的结构设置在基座支撑部314的内部。多个卡合部313以中心轴J1为中心并以大致等角度间隔，沿周向配置在保持基座部311的上表面的外周部。多个卡合部313比多个夹具312更靠径向外侧配置。
基板旋转机构33容纳在旋转机构容纳部34的内部。基板旋转机构33和旋转机构容纳部34配置在基板保持部31的下方。基板旋转机构33使基板9与基板保持部31一起以中心轴J1为中心旋转。
旋转机构容纳部34具有覆盖基板旋转机构33的上方的大致圆环板状的上表面341和覆盖基板旋转机构33的侧面的大致圆筒状的侧面342。在旋转机构容纳部34的上表面341的中央部，设置有供基板旋转机构33的旋转轴331插入的开口。旋转轴331与基座支撑部314的下表面连接。旋转机构容纳部34的上表面341在径向上从旋转轴331分离并向径向外侧扩展。旋转机构容纳部34的上表面341与基座支撑部314的下表面隔着间隙在上下方向上相对。在以下的说明中，将该间隙即旋转机构容纳部34的上表面341和基座支撑部314的下表面之间的空间称为“保持部下方间隙310”。
杯部4是以中心轴J1为中心的环状构件，配置在基板9和基板保持部31的径向外侧。杯部4沿基板9和基板保持部31的周围的整周配置，用于接受从基板9向周围飞散的处理液等。杯部4具有第一挡板41、第二挡板42、挡板移动机构43、排出口44。
第一挡板41具有第一挡板侧壁部411以及第一挡板顶盖部412。第一挡板侧壁部411为以中心轴J1为中心的大致圆筒状。第一挡板顶盖部412为以中心轴J1为中心的大致圆环板状，从第一挡板侧壁部411的上端部向径向内侧扩展。第二挡板42具有第二挡板侧壁部421和第二挡板顶盖部422。第二挡板侧壁部421为以中心轴J1为中心的大致圆筒状，位于第一挡板侧壁部411的径向外侧。第二挡板顶盖部422为以中心轴J1为中心的大致圆环板状，在第一防挡板部412的上方从第二挡板侧壁部421的上端部向径向内侧扩展。
第一挡板顶盖部412的内径和第二挡板顶盖部422的内径略大于基板保持部31的保持基座部311的外径和顶板5的外径。第一挡板顶盖部412的上表面和下表面分别是越向径向外侧越朝向下方的倾斜面。第二挡板顶盖部422的上表面和下表面也分别是越向径向外侧越朝向下方的倾斜面。
挡板移动机构43通过使第一挡板41和第二挡板42在上下方向上移动，将接受来自基板9的处理液等的挡板在第一挡板41和第二挡板42之间进行切换。由杯部4的第一挡板41以及第二挡板42所接受的处理液等经由排出口44向壳体11的外部排出。另外，第一挡板41内以及第二挡板42内的气体也经由排出口44向壳体11的外部排出。
顶板5是在俯视时呈大致圆形的构件。顶板5是与基板9的上表面91相对的相对构件，且是遮蔽基板9的上方的遮蔽板。顶板5的外径大于基板9的外径和保持基座部311的外径。顶板5具有相对构件主体51、被保持部52、多个卡合部53。相对构件主体51具有相对构件顶盖部511和相对构件侧壁部512。相对构件顶盖部511是以中心轴J1为中心的大致圆环板状的构件，相对构件顶盖部511的下表面513与基板9上表面91相对。在相对构件顶盖部511的中央部设置有相对构件开口54。相对构件开口54例如在俯视时呈大致圆形。相对构件开口54的直径远远小于基板9的直径。另外，具有从下表面513的内周部朝向中央的开口54向斜上方延伸的锥面154。相对构件侧壁部512是以中心轴J1为中心的大致圆筒状的构件，从相对构件顶盖部511的外周部向下方扩展。在图2所示的状态下，顶板5与基板9一体地围绕中心轴J1旋转，顶板5的下表面513和基板9的上表面91之间的空间与腔室内的其他空间被遮断。因此，在这种状态下，顶板5作为遮断部发挥作用。
多个卡合部53以中心轴J1为中心并以大致等角度间隔，沿周方配置在相对构件顶盖部511的下表面513的外周部。多个卡合部53配置在相对构件侧壁部512的径向内侧。
被保持部52与相对构件主体51的上表面连接。被保持部52具有相对构件筒部521和相对构件凸缘部522。相对构件筒部521是从相对构件主体51的相对构件开口54周围向上方凸出的大致圆筒状的部位。相对构件筒部521例如为以中心轴J1为中心的大致圆筒状。相对构件凸缘部522从相对构件筒部521的上端部向径向外侧环状地扩展。相对构件凸缘部522例如为以中心轴J1为中心的大致圆环板状。
相对构件移动机构6具有相对构件保持部61和相对构件升降机构62。相对构件保持部61保持顶板5的被保持部52。相对构件保持部61具有保持部主体611、主体支撑部612、凸缘支撑部613、支撑部连接部614。保持部主体611例如为以中心轴J1为中心的大致圆板状。保持部主体611覆盖顶板5的相对构件凸缘部522上方。主体支撑部612是大致水平地延伸的棒状的臂。主体支撑部612的一侧的端部与保持部主体611连接，另一侧的端部与相对构件升降机构62连接。
上部喷嘴181从保持部主体611的中央部向下方凸出。上部喷嘴181以非接触状态插入相对构件筒部521。在以下的说明中，将上部喷嘴181和相对构件筒部521之间的空间称为“喷嘴间隙56”。
凸缘支撑部613例如为以中心轴J1为中心的大致圆环板状。凸缘支撑部613位于相对构件凸缘部522的下方。凸缘支撑部613的内径小于顶板5的相对构件凸缘部522的外径。凸缘支撑部613的外径大于顶板5的相对构件凸缘部522的外径。支撑部连接部614例如为以中心轴J1为中心的大致圆筒状。支撑部连接部614在相对构件凸缘部522的周围将凸缘支撑部613和保持部主体611连接。在相对构件保持部61中，保持部主体611是在上下方向上与相对构件凸缘部522的上表面相对的保持部上部，凸缘支撑部613是在上下方向上与相对构件凸缘部522的下表面相对的保持部下部。
在顶板5位于图1所示的位置的状态下，凸缘支撑部613从下侧接触并支撑顶板5的相对构件凸缘部522的外周部。换言之，相对构件凸缘部522被相对构件移动机构6的相对构件保持部61保持。由此，顶板5在基板9和基板保持部31的上方被相对构件保持部61悬吊。在以下的说明中，将图1所示的顶板5的上下方向的位置称为“第一位置”。第一位置是顶板5被相对构件移动机构6保持并向上方远离基板保持部31的位置。
在凸缘支撑部613设置有限制顶板5的位置偏移(即，顶板5的移动和旋转)的移动限制部616。在图1所示的例子中，移动限制部616是从凸缘支撑部613的上表面向上方凸出的凸起部。通过移动限制部616插入设置于相对构件凸缘部522的孔部，能够限制顶板5的位置偏移。
相对构件升降机构62使顶板5与相对构件保持部61一起在上下方向上移动。图2是表示顶板5从图1所示的第一位置下降的状态的剖视图。在以下的说明中，将图2所示的顶板5的上下方向的位置称为“第二位置”。即，相对构件升降机构62使顶板5在第一位置和第二位置之间相对于基板保持部31在上下方向上相对地移动。第二位置位于第一位置的下方的位置。换言之，第二位置是指，顶板5在上下方向上比第一位置更接近基板保持部31的位置。
在顶板5位于第二位置的状态下，顶板5的多个卡合部53分别与基板保持部31的多个卡合部313卡合。多个卡合部53被多个卡合部313从下方支撑。换言之，多个卡合部313是支撑顶板5的相对构件支撑部。例如，卡合部313是在上下方向上大致平行的销，卡合部313的上端部与在卡合部53的下端部朝上形成的凹部嵌合。另外，顶板5的相对构件凸缘部522从相对构件保持部61的凸缘支撑部613向上方分离。由此，顶板5在第二位置被基板保持部31保持，并从相对构件移动机构6分离(即，与相对构件移动机构6呈非接触状态。)。
在顶板5被基板保持部31保持的状态下，顶板5的相对构件侧壁部512的下端位于基板保持部31的保持基座部311的上表面的下方或者位于在上下方向上与保持基座部311的上表面相同的位置。在顶板5位于第二位置的状态下驱动基板旋转机构33时，顶板5与基板9以及基板保持部31一起旋转。这样，在顶板5位于第二位置的状态下，基板旋转机构33作为使基板9以及顶板5围绕中心轴J1旋转的旋转部发挥作用。
图4从下方观察上部喷嘴181的仰视图。图5是表示基板处理装置1具有的气液供给部18的概略框图。如图4和图5所示，气液供给部18的各喷出口812a～816a在上部喷嘴181的下表面进行开口，气液供给部18的喷出口814b在上部喷嘴181的下方的侧面进行开口。
气液供给部18具有上述的上部喷嘴181和下部喷嘴182。另外，气液供给部18作为向上部喷嘴181、喷嘴间隙56、下部喷嘴182、下部环状流路218供给气液的部分，具有药液供给部812、813、纯水供给部814、IPA供给部815、气体供给部816。此外，在图5中，就气液供给部18的各结构而言，示出了两个药液供给部812、813、两个纯水供给部814、两个气体供给部816，示出了一个IPA供给部815。
药液供给部812、813经由阀与上部喷嘴181连接。从药液供给部812供给的药液(例如，DHF(diluted hydrofluoric acid：稀释氢氟酸))通过贯穿上部喷嘴181内的流路，从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口812a朝向基板9的上表面91喷出。另外，从药液供给部813供给的药液(例如，将过氧化氢水和氨水混合的SC1液)通过贯穿上部喷嘴181内的流路，从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口813a朝向基板9的上表面91喷出。
另外，纯水供给部814经由阀与上部喷嘴181连接。从纯水供给部814向上部喷嘴181的一个流路供给的纯水(DIW：deionized water，去离子水)，通过贯穿上部喷嘴181内的该流路，从设置于上部喷嘴181下表面的喷出口814a朝向基板9的上表面91喷出。另外，从纯水供给部814向上部喷嘴181的另一个流路供给的纯水通过贯穿上部喷嘴181内的该流路，从设置于上部喷嘴181的下方的侧面的喷出口814b朝向水平方向喷出。
药液供给部812、813以及纯水供给部814通过各个阀还与下部喷嘴182连接。通过选择性地开闭各阀，可以选择性地从药液供给部812、813以及纯水供给部814向下部喷嘴182供给药液和纯水。从药液供给部812、813以及纯水供给部814向下部喷嘴182供给的药液和纯水通过贯穿下部喷嘴182内的流路，从设置于下部喷嘴182的上表面的下表面中央喷出口823朝向基板9下表面92喷出。
IPA供给部815经由阀与上部喷嘴181连接。从IPA供给部815供给的IPA(isopropylalcohol：异丙酮)通过贯穿上部喷嘴181内的流路，从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口815a朝向基板9的上表面91喷出。
气体供给部816经由阀与上部喷嘴181以及喷嘴间隙56连接。从气体供给部816供给的非活性气体(例如，氮气)通过贯穿上部喷嘴181内的流路以及喷嘴间隙56，从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口816a以及喷嘴间隙56朝向腔室部喷出。
另外，气体供给部816经由阀与下部环状流路218连接。从气体供给部816向下部环状流路218供给的非活性气体通过贯穿下部环状流路218内的流路，从环状喷出口831朝向保持基座部311的上表面316的中央部喷出。
气液供给部18的各结构由控制部10来控制。同样地，基板处理装置1的其他各部(基板旋转机构33以及挡板移动机构43等)也由控制部10来控制。
在本说明书中，有时将药液、纯水以及IPA统称为处理液。另外，有时将冲洗颗粒或药液作为目的所使用的液体(通常为纯水)称为冲洗液。另外，有时将通过在俯视时设置于顶板5的中央的开口54向旋转的基板9的上表面91供给处理液的部分称为第一供给部，将通过顶板5的开口54向旋转的顶板5(相对构件顶盖部511)的下面的下表面513供给纯水(冲洗液)的部分称为第二供给部。
<1.2基板处理装置1的处理例>
图6是表示基板处理装置1中的基板9的处理的流程的一个例子的图。利用图1、图2以及图6说明基板处理装置1中的基板处理的流程。
在基板处理装置1中，在顶板5处于第一位置(图1)的状态下，通过外部的搬运机构将基板9载置于保持基座部311的夹具312上。其结果，该基板9被夹具312从下侧支撑(步骤S1)。
在基板9被搬入后，相对构件升降机构62使顶板5从第一位置下降至第二位置。由此，形成由保持基座部311的上表面311a、相对构件顶盖部511的下表面513、相对构件侧壁部512的内周面包围的半封闭空间(以下，称为半封闭空间100)。这样，相对构件侧壁部512作为堵塞基板9的上表面91和相对构件顶盖部511的下表面513之间的空间的侧方部分的闭塞部发挥作用。
接着，利用基板旋转机构33开始基板9的旋转(旋转工序)。而且，气体供给部816从喷出口816a以及喷嘴间隙56向基板9的上表面91供给非活性气体(在此为氮气)。同时气体供给部816从环状喷出口831向基板9的下表面供给非活性气体(气体供给工序)。由此，在经过规定时间后，半封闭空间100变为填充有非活性气体的气体环境(即，氧浓度以及湿度相比填充非活性气体之前低的气体环境)(步骤S2)。
在形成填充有非活性气体的气体环境后，执行各种的液处理(步骤S3)。图7是步骤S3中的时序图的一个例子。
在此，将朝向旋转的基板9的上表面91供给处理液称为第一处理，将朝向旋转的顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513供给冲洗液称为第二处理，将朝向旋转的基板9的下表面92供给处理液称为第三处理。
首先，在时刻t1～t2的期间执行第一处理111。在第一处理111中，第一挡板41位于能够挡住从基板9飞散的处理液的高度。在第一处理111中，药液供给部812从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口812a向旋转的基板9的上表面91连续地供给药液(例如，DHF)。着落于上表面91的药液通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，上表面91的整体被药液覆盖。其结果，第一处理111(使用DHF的药液处理)蔓延至整个上表面91。在时刻t1～t2的期间例如是30秒。另外，此期间中的基板9以及顶板5的转速例如是800rpm。
在时刻t2停止利用药液供给部812供给药液之后，在时刻t2～t3的期间，以基板9以及顶板5的转速变快的方式进行控制。由此，供给至基板9的上表面91的药液(例如，DHF)从基板9的外周缘向径向外侧飞散。从基板9飞散的药液被第一挡板41接受，并经由排出口44废弃。时刻t2～t3的期间例如是3秒。另外，此期间中的基板9以及顶板5的转速例如是1200rpm。
接着，在时刻t3～t5的期间执行第一处理112。在第一处理112中，纯水供给部814从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口814a向旋转的基板9的上表面91连续地供给纯水(即，冲洗液)。着落于上表面91的纯水通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，并且与残留于上表面91上的药液(例如，DHF)一起从基板9的外周缘向径向外侧飞散。从基板9飞散的药液以及纯水被第一挡板41的内壁接受，并经由排出口44废弃。由此，在进行基板9的上表面91的冲洗处理的同时，实际上也进行第一挡板41的清洗。时刻t3～t5期间例如是30秒。另外，此期间中的基板9以及顶板5的转速例如是1200rpm。
另外，在时刻t3～t4的期间执行第二处理121。第二处理121中，纯水供给部814从设置于上部喷嘴181的侧面的喷出口814b朝向旋转的顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513以及锥面154连续地供给纯水(即，冲洗液)。着落于下表面513以及锥面154的纯水通过该顶板5的旋转向顶板5的外周部扩展，并且与附着于下表面513以及锥面154的药液(例如，在第一处理111中意外附着的DHF)一起从顶板5的外周缘向径向外侧飞散。从顶板5飞散的药液以及纯水被第一挡板41接受，并经由排出口44废弃。由此，在进行顶板5的下表面513以及锥面154的冲洗处理的同时，实际上也在进行第一挡板41内壁的清洗。时刻t3～t4的期间例如是4秒。另外，从喷出口814b喷出的纯水的流量例如是500[mL/min]。图8是表示时刻t3～t4的期间的第一处理112以及第二处理121的情况的剖视图。
另外，在时刻t3～t5的期间执行第三处理131。在第三处理131中，纯水供给部814从设置于下部喷嘴182的上表面的下表面中央喷出口823向旋转的基板9的下表面92连续地供给纯水(即，冲洗液)。着落于下表面92的纯水通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，并从基板9外周缘向径向外侧飞散。从基板9飞散的药液和纯水被第一挡板41的内壁接受，并经由排出口44废弃。由此，在进行基板9的下表面92的冲洗处理的同时，实际上也进行第一挡板41内的清洗。
在时刻t5，停止利用纯水供给部814供给纯水之后，在时刻t5～t6的期间，控制基板9以及顶板5以与之前相同的转速(例如，1200rpm)旋转。由此，供给至顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513、基板9的上表面91、基板9的下表面92、保持基座部311的上表面316等的纯水从外周缘向径向外侧飞散。飞散的纯水被第一挡板41的内壁接受，经由排出口44废弃。时刻t5～t6的期间例如是3秒。
接着，在时刻t6～t7的期间执行第一处理113。在第一处理113中，第一挡板41下降，从而第二挡板42能够接受从旋转的基板9等飞散的处理液。在第一处理113中，IPA供给部815从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口815a向旋转的基板9的上表面91连续地供给IPA。着落于上表面91的IPA通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，整个上表面91被IPA覆盖。其结果，在整个上表面91进行纯水被置换为IPA的第一处理113。时刻t6～t7的期间例如是30秒。另外，在此期间中的基板9以及顶板5的转速例如是800rpm。
另外，时刻t6～t7的期间是在执行第二处理121的期间(时刻t3～t4的期间)之后基板9的上表面91被处理液(具体而言地，为IPA液)的液膜覆盖的期间。在该期间继续进行气体供给工序，从而在半封闭空间100形成填充有非活性气体的气体环境(即，氧浓度以及湿度相比填充非活性气体之前低的气体环境)。这样，在基板9的上表面91存在处理液的液膜的状态下，促进顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513的干燥，因此，即使在干燥过程中附着于下表面513的异物(例如，颗粒等的基板污染源)掉落，该异物也被基板9的上表面91的液膜挡住，难以附着于上表面91。
在时刻t7停止利用IPA供给部815供给IPA而结束各种液处理(步骤S3)时，接着，执行干燥处理(步骤S4)。在干燥处理的旋转工序中，使基板9和顶板5比第一处理111～113以及第二处理121时更快地旋转。此期间中的基板9和顶板5的转速例如是2000rpm。由此，附着于基板9和顶板5的各种液体从外周缘向径向外侧飞散，并被第二挡板42的内壁接受，经由排出口44废弃。
在干燥处理结束时，利用相对构件升降机构62使顶板5上升而变为图1所示的状态，基板9被外部搬运机构从基板保持部31搬出(步骤S5)。在本实施方式中，由于预先执行第二处理121以及干燥处理(步骤S4)，因此，在搬出处理(步骤S5)时，附着物几乎没有残留与顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513，从而能够防止在顶板5上升时附着物掉落在基板9上。
<1.3效果>
以下，说明本实施方式的基板处理装置1以及处理例的效果。在此，将包括第一处理111～113的工序称为第一供给工序，将包括第二处理121的工序称为第二供给工序，将包括第三处理131的工序称为第三供给工序。而且，将执行第一供给工序的期间称为第一期间，将执行第二供给工序的期间称为第二期间，将执行第三供给工序的期间称为第三期间。
在本实施方式中，时刻t3～t4的期间是第一期间(时刻t1～t2、t3～t5、t6～t7)与第二期间(时刻t3～t4)重叠的重叠期间。这样，在本实施方式的技术方案中，由于并行执行第一处理112和第二处理121，因此，与分别单独设置第一期间和第二期间的其他技术方案相比，能够提高处理能力。另外，在本实施方式中，时刻t3～t4的期间是第一期间(时刻t1～t2、t3～t5、t6～t7)和第三期间(时刻t3～t4)重叠的重叠期间。这样，在本实施方式的技术方案中，由于并行执行第一处理112和第三处理131，因此，与分别单独设置第一期间和第三期间的其他技术方案相比，能够提高处理能力。
另外，在重叠期间中，即使附着于下表面513的异物(例如，颗粒等的基板污染源)因第二处理121掉落，该异物也会被在基板9的上表面91流动的处理液冲走，从而难以附着于上表面91。
另外，在第一处理111～113中，包括向旋转的基板9的上表面91供给冲洗液的第一处理112(冲洗处理)，重叠期间是执行该冲洗处理的期间和第二期间重叠的期间。即，在重叠期间中，向基板9的上表面91和顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513均供给纯水(冲洗液)。因此，即使附着于下表面513的异物(例如，颗粒等基板的污染源)或纯水因第二处理121掉落而混入基板9上的处理液(具体而言，为纯水)，与基板9上的处理液为药液的情况相比，对基板处理的不良影响也小。
另外，在时间上相互重叠的第一处理112和第二处理121中，第二处理121在第一处理112的处理途中(具体而言，为时刻t4)结束。因此，即使附着于下表面513的异物因第二处理121掉落，通过在重叠期间之后继续进行的第一处理112，使得该异物也容易被在基板9的上表面91流动的纯水冲走，从而特别难以附着于上表面91。
特别地，在时间上相互重叠的第一处理112和第二处理121中，第一处理112与第二处理121在时刻t3同时开始。因此，在本实施方式的技术方案中，与在第一处理112之后开始第二处理121的技术方案相比，能够确保在重叠期间之后继续进行的第一处理112的期间长。其结果，即使附着于下表面513的异物因第二处理121掉落，通过在重叠期间之后继续进行的长时间的第一处理112，使得该异物容易被在基板9的上表面91流动的纯水冲走，从而特别难以附着于上表面91。
另外，在本实施方式中，第二供给部具有比顶板5开口靠下方且沿水平方向开口的喷出口814b，从该喷出口814b向旋转的顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513供给纯水(图8)。例如，作为不同于本实施方式的一个例子，在具有向斜上方开口的喷出口的第二供给部中，因从该喷出口喷出的纯水具有向上的成分，会产生纯水与顶板5的锥面154碰撞并飞溅而附着于上部喷嘴181的周围的情况、纯水与顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513碰撞并飞溅而附着于基板9的上表面91情况。另外，作为另一个例子，在具有向斜下方开口的喷出口的第二供给部中，因从该喷出口喷出的纯水具有向下的成分，会产生不能合适地向下表面513供给纯水的情况。与此相对，在本实施方式中，由于第二供给部具有沿水平方向开口的喷出口814b，因此，从喷出口814b水平地喷出的纯水易于合适地向下表面513供给，从而能够合适地去除下表面513的下面的附着物。
特别地，顶板5包括从下表面513的内周部朝中央向斜上方延伸的锥面154，第二供给部的喷出口814b与锥面154相对。并且，从喷出口814b水平地喷出的纯水，首先着落于锥面154，然后，沿着锥面154向斜下方行进而被引导至下表面513。这样，在本实施方式中，与顶板5不具有锥面154的其他技术方案相比，容易合适地去除顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513的附着物。
图9是表示第二处理中的处理条件和处理结果之间的关系的图。在此，纯水的流量是指从喷出口814b喷出的纯水的流量。转速是指基板9和顶板5的转速。喷出时间是指从喷出口814b喷出纯水的时间(即，时刻t3～t4的时间)。TS-N2是指从喷嘴间隙56喷出的非活性气体的流量。BB-N2是指从喷出口816a喷出的非活性气体的流量。BS-N2是指从环状的喷出口831喷出的非活性气体的流量。另外，在结果栏中，OK是指预先涂敷于顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513的多个部位(例如，从中央侧到外周侧的四个部位)的处理液通过第二处理被去除。在结果栏中，NG是指涂敷于上述多个部位中的至少一处(例如，外周侧的一个部位)的处理液没有通过第二处理被去除。OK或NG的判断例如在第二处理之后使PH试纸与上述多个部位接触，以该PH试纸的颜色变化为基准来决定。
如图9所示，在基板处理装置1中，在纯水的流量为300[mL/min]的情况下，若喷出时间为3秒以上，则下表面513通过第二处理被合适地清洗。另外，在纯水的流量为400[mL/min]或500[mL/min]的情况下，若喷出时间为2秒以上，则下表面513通过第二处理被合适地清洗。在本实施方式中，由于以流量500[mL/min]执行4秒间的第二处理121，因此，下表面513被合适地清洗。
<2.变形例>
以上，说明了本发明的实施方式，但只要不脱离本发明的宗旨，也能够进行上述实施方式以外的各种变更。
在上述实施方式中，说明了执行三个第一处理111～113、一个第二处理121、一个第三处理13的技术方案，但并不限定于此。只要执行一个以上的第一处理和一个以上的第二处理并设定上述重叠期间，则能够实施本发明。另外，也可以执行一个以上的第三处理，也可以不执行该第三处理。另外，在一张一张地连续处理多个基板的情况下，这样的重叠期间也可以设定于各基板的处理，也可以设定于几张中的一张的基板的处理。
图10是变形例的液处理(步骤S3)的时序图。在该液处理中，对基板9的上表面91执行第一处理111A～115A。其中，第一处理111A与上述第一处理111相同，是向上表面91供给药液(例如，DHF)的处理。另外，第一处理112A与上述第一处理112相同，是向上表面91供给纯水的处理。另外，第一处理115A与上述第一处理113相同，是向上表面91供给IPA的处理。因此，该变形例的处理例不同于上述实施方式的处理例的是，在第一处理112A和第一处理115A之间执行第一处理113A、114A。此外，在本变形例中，使用了具有能够单独升降的四张挡板41A、42A、43A、44A的基板处理装置1A(图11)。
在此，在第一处理113A中，药液供给部813从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口813a向旋转的基板9的上表面91连续地供给药液(例如，SC1液)。着落于上表面91的药液通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，从而整个上表面91被药液覆盖。其结果，在整个上表面91进行第一处理111A(使用SC1液的药液处理)。时刻t16～t17的期间例如是30秒。另外，此期间中的基板9和顶板5的转速例如是800rpm。从基板9飞散的药液被第二挡板42A的内壁接受，并从排出口44废弃。
接着，在时刻t18～t20的期间执行第一处理114A。在第一处理114A中，与第一处理112相同，纯水供给部814从设置于上部喷嘴181的下表面的喷出口814a向旋转的基板9的上表面91连续地供给纯水(即，冲洗液)。着落于上表面91的纯水通过该基板9的旋转向基板9的外周部扩展，并与残留于上表面91上的药液(例如，SC1液)一起从基板9的外周缘向径向外侧飞散。从基板9飞散的药液和纯水被第一挡板41A的内壁接受，并从排出口44废弃。由此，在进行基板9的上表面91的冲洗处理的同时，实际上也在进行第一挡板41A的清洗。时刻t18～t20的期间例如是30秒。另外，此期间中的基板9以及顶板5的转速例如是1200rpm。
另外，在该变形例中，在时刻t13～t14的期间执行与上述的第二处理121相同的第二处理121A，在时刻t18～t19的期间执行与上述的第二处理121相同的第二处理122A。即，在该变形例中，在时刻t13～t14和时刻t18～t19的两个期间(重叠期间)，第一期间和第二期间重叠，从而能够清洗顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513而不会对处理能力产生不良影响。
如本变形例所示，在第一供给工序包括向基板9的上表面91供给冲洗液的多个冲洗处理的情况下，执行该多个冲洗处理中的至少一个冲洗处理的期间和第二期间重叠即可。特别地，在执行最后的冲洗处理的期间(在图10的例子中，为时刻t18～t20的期间)和第二期间重叠的技术方案中，在对该基板9的液处理完成时，异物附着于顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513的可能性降低，在搬出该基板9时或搬入下一个基板9时，能够抑制异物从顶板5(相对构件顶盖部511)的下表面513向基板9上表面91掉落。
另外，在上述实施方式中，说明了向基板9的上表面91供给纯水的第一处理112和向顶板5的下表面513供给纯水的第二处理121在时间上重叠的技术方案，但并不限定于此。例如，也可以是向基板9的上表面91供给药液的第一处理111、113和向顶板5的下表面513供给纯水的第二处理121在时间上重叠的技术方案。
另外，在上述实施方式中，说明了在时间上相互重叠的第一处理112和第二处理121在时刻t3同时开始的技术方案，但并不限定于此。例如，第一处理112也可以比第二处理121先开始，第二处理121也可以比第一处理112先开始。在第一处理112比第二处理121先开始的情况下，通过在利用先开始的第一处理112使基板9的上表面91被处理液覆盖的期间中执行第二处理121，使得因第二处理121从下表面513掉落的异物等直接附着于基板9的上表面91的可能性降低。
在上述实施方式中，说明了利用纯水作为冲洗液的技术方案，但也可以利用纯水以外的液体(例如，碳酸水)作为冲洗液。
在基板处理装置1中，除了半导体基板之外，还可以利用于液晶显示装置、等离子显示器、FED(场发射显示器，field emission display)等显示装置所使用的玻璃基板的处理。或者，基板处理装置1可以用于光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板以及太阳能电池用基板等的处理。
另外，在基板处理装置1中，还可以设置供给上述药液、纯水以及IPA以外的处理液的其他供给部。另外，从气体供给部816供给的气体也可以是氮气以外的气体。
以上，说明了实施方式及其变形例的基板处理方法以及基板处理装置，但这些是本发明优选实施方式的例子，并非限定本发明的实施范围。本发明在其发明范围内，能够进行各实施方式的自由组合，或者能够进行各实施方式的任意的结构构件的变形，或者在各实施方式中能够省略任意的结构构件。

Claims (13)

1.一种基板处理方法，其中，
具有：
旋转工序，使基板以及具有与所述基板的上表面相对的下表面和从所述下表面的内周部朝向中央向斜上方延伸的锥面的遮断部围绕与所述上表面正交的旋转轴旋转，
第一供给工序，包括朝向旋转的所述基板的所述上表面供给处理液的一个以上的第一处理，
第二供给工序，包括从旋转的所述遮断部的中央朝向所述锥面以及所述下表面沿水平方向供给冲洗液的一个以上的第二处理；
存在执行所述第一供给工序的第一期间和执行所述第二供给工序的第二期间重叠的重叠期间。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述一个以上的第一处理包括朝向旋转的所述基板的所述上表面供给冲洗液的冲洗处理，
所述重叠期间是执行所述冲洗处理的期间和所述第二期间重叠的期间。
3.根据权利要求2所述的基板处理方法，其中，
所述一个以上的第一处理包括多个所述冲洗处理，
所述重叠期间是执行所述多个冲洗处理中的至少最后的冲洗处理的期间和所述第二期间重叠的期间。
4.根据的权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第二处理在所述第一处理的处理途中结束。
5.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第一处理比所述第二处理先开始。
6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其中，
在利用先开始的所述第一处理使所述基板的所述上表面被所述处理液覆盖的期间中，执行所述第二处理。
7.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在时间上相互重叠的所述第一处理和所述第二处理中，所述第一处理和所述第二处理同时开始。
8.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述旋转工序具有使所述基板和所述遮断部比所述第一供给工序和所述第二供给工序时更快地旋转的处理，作为在所述第一供给工序和所述第二供给工序之后执行的处理。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的基板处理方法，其中，
还具有气体供给工序，向所述基板的所述上表面和所述遮断部的所述下表面之间的空间供给非活性气体。
10.根据权利要求9所述的基板处理方法，其中，
在所述气体供给工序中，至少在所述第二期间之后且在所述基板的所述上表面被所述处理液覆盖的期间中，向所述空间供给所述非活性气体。
11.一种基板处理装置，其中，
具有：
基板保持部，用于将基板保持为水平，
遮断部，包括与所述基板的上表面相对的下表面和从所述下表面的内周部朝向中央向斜上方延伸的锥面，
旋转部，使所述基板和所述遮断部围绕通过所述基板的中心且沿铅垂方向延伸的旋转轴旋转，
第一供给部，通过在俯视时设置于所述遮断部的中央的开口，向旋转的所述基板的所述上表面供给处理液，
第二供给部，通过所述遮断部的所述开口，从旋转的所述遮断部的中央朝向所述锥面以及所述下表面沿水平方向供给冲洗液；
存在所述第一供给部供给所述处理液的第一期间和所述第二供给部供给所述冲洗液的第二期间重叠的重叠期间。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，
所述遮断部还包括闭塞部，该闭塞部堵塞所述基板的所述上表面与所述遮断部的所述下表面之间的空间的侧方部分。
13.根据权利要求11或12所述的基板处理装置，其中，
还具有气体供给部，该气体供给部通过所述遮断部的所述开口，向所述基板的所述上表面和所述遮断部的所述下表面之间的空间供给非活性气体。
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