CN110692122B - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

基板处理方法包含有：液体喷出步骤，从喷嘴朝在腔室内被基板保持单元保持的基板的主面中的规定的供给区域喷出液体；加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而对所述基板的主面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着规定的旋转轴线旋转并甩离所述基板的主面的液体成分。所述加湿气体供给步骤从所述液体喷出步骤开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种用以处理基板的主面的基板处理方法以及基板处理装置。成为处理的对象的基板包括例如半导体晶片、液晶显示设备用基板、等离子体显示器用基板、FED(Field Emission Display；场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模(photomask)用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。
背景技术
在半导体装置的制造步骤中，例如用以逐片地处理基板的单张式的基板处理装置具备有：腔室(chamber)；旋转卡盘(spin chuck)，在腔室内大致水平地保持基板并使该基板旋转；以及喷嘴，用以朝被该旋转卡盘旋转的基板的主面喷出处理液。
在使用此种基板处理装置的基板处理中，例如执行对旋转状态的基板的主面供给药液的药液处理。供给至基板的主面的药液接受通过基板的旋转所为的离心力，在基板的主面上朝周缘流动并遍及至基板的主面的整体。由此，对基板的主面的整体施予药液处理。
搬入至腔室的基板会有在先前的步骤中带电的情形。虽然对搬入至腔室的基板施予药液处理，但当搬入至腔室的基板带电时，在从喷嘴对基板的主面喷出药液时，会有随着基板的主面与药液之间的接触而在药液着落的地方或附近产生静电放电的担心。结果，会有产生图案(pattern)破坏或者在器件(device)穿孔等的在基板的主面发生损伤的情形。
因此，以往如下述专利文献1那样，在开始供给药液前将除电液供给至基板，以防止在开始供给药液时在基板的主面发生静电放电。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2015-82650号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
然而，会有搬入至腔室的基板的带电量多的情形。在此情形中，无法通过除电液将基板充分地除电。而且，在此情形中，会有朝基板供给除电液时随着基板的主面与除电液之间的接触而产生静电放电的情形。
此外，在此情形中，亦会有因为基板的种类或药液的种类而不希望将除电液供给至基板的情形。在此情形中，虽然最初将药液供给至搬入至腔室的基板，但会有静电放电的问题显著化的担心。
因此，本案发明人们检讨使用供给除电液以外的手法来进行搬入至腔室的基板的除电。亦即，检讨抑制或防止朝基板供给液体(药液或除电液)所伴随的静电放电的产生，以抑制或防止基板的主面产生损伤。
因此，本发明的目的在于提供一种基板处理方法以及基板处理装置，能抑制或防止朝基板供给液体所伴随的静电放电的产生，由此能抑制或防止基板的主面产生损伤。
用以解决课题的手段
本发明提供一种基板处理方法，使用处理液处理基板；所述基板处理方法包含有：液体喷出步骤，从喷嘴朝在腔室内被基板保持单元保持的基板的主面中的规定的供给区域喷出液体；加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而对所述基板的主面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着规定的旋转轴线旋转并甩离所述基板的主面的液体成分；所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束。
依据此方法，在液体喷出步骤开始前，朝基板的主面中的包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。在已搬入至腔室内的基板带电的情形中，通过朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体，至少在供给区域带有的电荷扩散。加湿气体的供给在液体喷出步骤开始前开始，且一直持续到在液体喷出步骤开始后且旋转干燥步骤前的结束时机为止。因此，在液体喷出步骤开始时，在从喷嘴喷出的液体着落至供给区域时，电荷已被充分地从该供给区域去除。亦即，液体着落至电荷被充分地去除后的供给区域。由此，能抑制或防止液体朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本实施方式之一中，所述方法还包含有：处理液供给步骤，将处理液供给至所述基板的主面；所述液体喷出步骤包含有：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出除电液。
依据此方法，在处理液供给步骤之前执行除电液供给步骤。此外，在除电液供给步骤开始前，朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。由于与处理液相比除电液通电，因此通过将除电液供给至基板的主面，能更有效地抑制或防止液体(除电液)朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能更有效地抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本发明的实施方式之一中，所述液体喷出步骤包含有：处理液供给步骤，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域供给处理液。
依据此方法，在处理液供给步骤开始前，朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。由此，能抑制或防止液体(处理液)朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本发明的实施方式之一中，所述结束时机是所述液体喷出步骤结束前的规定的时机或者所述液体喷出步骤的结束的时机。
依据此方法，加湿气体供给步骤在液体喷出步骤的结束前结束或者在液体喷出步骤结束时同时结束。因此，在旋转干燥步骤中不进行加湿气体的供给。因此，可一边将基板的主面的周围维持在低湿度的氛围一边进行旋转干燥步骤。由此，能在旋转干燥步骤中使基板的主面良好地干燥。
在本发明的实施方式之一中，所述方法还包含有：除湿气体供给步骤，与所述旋转干燥步骤并行，将比所述加湿气体还低的湿度的除湿气体供给至所述基板的主面。
依据此方法，与旋转干燥步骤并行地对基板的主面供给低湿度的除湿气体。因此，即使在旋转干燥步骤开始时在基板的主面的周围残留有加湿气体的情形中，亦能将该加湿气体置换成除湿气体。因此，可一边将基板的主面的周围维持在低湿度的氛围一边进行旋转干燥步骤。由此，能在旋转干燥步骤中使基板的主面良好地干燥。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给步骤包含有：第一加湿气体供给步骤，从第一喷嘴将所述加湿气体喷吹至所述基板的主面中的包含有供给区域的区域。
依据此方法，由于对包含有供给区域的区域喷吹加湿气体，因此能将供给区域确实地除电。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给步骤包含有：第二加湿气体供给步骤，在所述基板的主面附近形成沿着所述基板的主面流动的所述加湿气体的气流。
依据此方法，由于形成沿着基板的主面流动的加湿气体的气流，因此能将基板的主面广范围地除电。由此，能将供给区域良好地除电。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给步骤包含有：第三加湿气体供给步骤，从所述腔室的外部对所述腔室内供给所述加湿气体。
依据此方法，对腔室内供给加湿气体并将腔室内的环境气体置换成加湿气体，由此能对供给区域供给加湿气体。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给步骤包含有：第四加湿气体供给步骤，对与所述基板的主面对向的对向面与所述基板的主面之间的空间供给所述加湿气体。
依据此方法，对对向面与基板的主面之间供给加湿气体，由此能对供给区域供给加湿气体。
本发明提供一种基板处理装置，使用处理液处理基板；所述基板处理装置包含有：腔室；基板保持单元，收容于所述腔室内，用以保持基板；旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着规定的旋转轴线旋转；液体供给单元，具有用以朝被所述基板保持单元保持的基板的主面喷出液体的喷嘴，并对所述基板的主面供给所述液体；加湿气体供给单元，对被所述基板保持单元保持的基板的主面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及控制装置，控制所述液体供给单元以及所述加湿气体供给单元；所述控制装置执行：液体喷出步骤，从所述喷嘴朝所述基板的主面中的规定的供给区域喷出液体；加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而通过所述加湿气体供给单元对所述基板的主面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着所述旋转轴线旋转并甩离所述基板的主面的液体成分；并且，所述控制装置使所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束。
依据此构成，在液体喷出步骤开始前，朝基板的主面中的包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。在基板带电的情形中，通过朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体，至少在供给区域带电的电荷扩散。加湿气体的供给在液体喷出步骤开始前开始，且一直持续到在液体喷出步骤开始后且旋转干燥步骤前的结束时机为止。因此，在液体喷出步骤中从喷嘴喷出的液体着落至供给区域时，电荷已被充分地从该供给区域去除。亦即，液体着落至电荷被充分地去除后的供给区域。由此，能抑制或防止液体朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本发明的实施方式之一中，还包含有：处理液供给单元，用以对被所述基板保持单元保持的基板的主面供给处理液。再者，所述液体供给单元包含有：除电液供给单元，将比电阻小于处理液的比电阻的导电性的除电液供给至所述基板的主面。在此情形中，亦可为所述控制装置进一步控制所述处理液供给单元；所述控制装置执行：处理液供给步骤，通过所述处理液供给单元对所述基板的主面供给处理液；并且，所述控制装置在所述液体喷出步骤中执行：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出所述除电液。
依据此构成，在处理液供给步骤之前执行除电液供给步骤。此外，在除电液供给步骤开始前，朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。由于与处理液相比除电液通电，因此通过将除电液供给至基板的主面，能更有效地抑制或防止液体(除电液)朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能更有效地抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本发明的实施方式之一中，所述液体供给单元包含有：处理液供给单元，对被所述基板保持单元保持的基板的主面供给处理液。在此情形中，所述控制装置亦可在所述液体喷出步骤中执行：处理液供给步骤，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域供给处理液。
依据此构成，在处理液供给步骤开始前，朝包含有供给区域的区域供给高湿度的加湿气体。由此，能抑制或防止液体(处理液)朝基板喷出所伴随的静电放电的产生。因此，能抑制或防止基板的主面产生损伤。
在本发明的实施方式之一中，所述结束时机是所述液体喷出步骤结束前的规定的时机或者所述液体喷出步骤的结束的时机。
依据此构成，加湿气体供给步骤在液体喷出步骤的结束前结束或者在液体喷出步骤结束时同时结束。因此，在旋转干燥步骤中不进行加湿气体的供给。因此，可一边将基板的主面的周围维持在低湿度的氛围一边进行旋转干燥步骤。由此，能在旋转干燥步骤中使基板的主面良好地干燥。
在本发明的实施方式之一中，所述控制装置进一步执行：除湿气体供给步骤，与所述旋转干燥步骤并行，将比所述加湿气体还低的湿度的除湿气体供给至所述基板的主面。
依据此构成，与旋转干燥步骤并行地对基板的主面供给低湿度的除湿气体。因此，即使在旋转干燥步骤开始时在基板的主面的周围残留有加湿气体的情形中，亦能将该加湿气体置换成除湿气体。因此，可一边将基板的主面的周围维持在低湿度的氛围一边进行旋转干燥步骤。由此，能在旋转干燥步骤中使基板的主面良好地干燥。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给单元具有：第一喷嘴，对所述基板的主面喷吹所述加湿气体。在此情形中，所述控制装置亦可在所述加湿气体供给步骤中执行：第一加湿气体供给步骤，从所述第一喷嘴将所述加湿气体喷吹至所述基板的主面中的包含有供给区域的区域。
依据此构成，由于对包含有供给区域的区域喷吹加湿气体，因此能将供给区域确实地除电。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给单元具有：第二喷嘴，形成沿着所述基板的主面流动的所述加湿气体的气流。在此情形中，所述控制装置亦可在所述加湿气体供给步骤中执行：第二加湿气体供给步骤，在所述基板的主面附近通过所述第二喷嘴形成沿着所述基板的主面流动的所述加湿气体的气流。
依据此构成，由于形成沿着基板的主面流动的加湿气体的气流，因此能将基板的主面广范围地除电。由此，能将供给区域良好地除电。
在本发明的实施方式之一中，所述加湿气体供给单元包含有用以对所述腔室的内部供给所述加湿气体的单元。在此情形中，所述控制装置亦可在所述加湿气体供给步骤中执行：第三加湿气体供给步骤，从所述腔室的外部对所述腔室内供给所述加湿气体。
依据此构成，对腔室内供给加湿气体并将腔室内的环境气体置换成加湿气体，由此能对供给区域供给加湿气体。
在本发明的实施方式之一中，还包含有：对向构件，具有与所述基板的主面对向的对向面。在此情形中，所述控制装置亦可在所述加湿气体供给步骤中执行：第四加湿气体供给步骤，对所述对向面与所述基板的主面之间的空间供给所述加湿气体。
依据此构成，对对向面与基板的主面之间供给加湿气体，由此能对供给区域供给加湿气体。
本发明的上述目的、特征及功效以及其他的目的、特征及功效通过参照随附附图及下述实施方式的说明而更加明了。
附图说明
图1是用以说明本发明第一实施方式的基板处理装置的内部的布局的图解性的俯视图。
图2是用以说明所述基板处理装置所具备的处理单元的构成例的图解性的剖视图。
图3是用以说明加湿气体产生单元的构成的图。
图4是用以说明上喷嘴的构成例的示意性的纵剖视图。
图5是用以说明所述基板处理装置的主要部分的电气构成的框图。
图6是用以说明所述处理单元的第一基板处理例的流程图。
图7是水平地观察进行加湿气体供给步骤时的基板的示意图。
图8是水平地观察进行除电液供给步骤时的基板的示意图。
图9是水平地观察进行旋转干燥步骤时的基板的示意图。
图10是用以说明处理单元2的第二基板处理例的流程图。
图11是用以说明本发明第二实施方式所具备的处理单元的构成例的图解性的剖视图。
图12A是用以说明本发明第三实施方式所具备的处理单元的构成例的图解性的剖视图。
图12B是用以说明本发明第四实施方式所具备的处理单元的构成例的图解性的剖视图。
图13是用以显示加湿气体产生单元的第一变化例的图。
图14是用以显示加湿气体产生单元的第二变化例的图。
具体实施方式
图1是用以说明本发明第一实施方式的基板处理装置1的内部的布局的图解性的俯视图。基板处理装置1是用以逐片地处理硅晶片等基板W的单张式的装置。在本实施方式中，基板W是圆板状的基板。基板处理装置1包含有：多个处理单元2，以处理液处理基板W；装载埠(load port)LP，载置有承载器(carrier)C，该承载器C收容用以在处理单元2进行处理的多片基板W；搬运机械手IR及搬运机械手CR，在装载端口LP与处理单元2之间搬运基板W；以及控制装置3，控制基板处理装置1。搬运机械手IR在承载器C与搬运机械手CR之间搬运基板W。搬运机械手CR在搬运机械手IR与处理单元2之间搬运基板W。多个处理单元2例如具有同样的构成。
图2是用以说明处理单元2的构成例的图解性的剖视图。
处理单元2包含有：箱形的腔室4；旋转卡盘(基板保持单元)5，在腔室4内以将一片基板W保持为水平姿势，并使基板W绕着通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1旋转；药液供给单元(处理液供给单元)6，用以对被旋转卡盘5保持的基板W的上表面(主面)供给药液(处理液)；碳酸水供给单元(除电液供给单元)7，用以对被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给作为除电液及冲洗液的碳酸水；加湿气体供给单元8，用以对被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给高湿度(例如相对湿度65％至90％)的加湿气体；以及筒状的杯部(cup)9，围绕旋转卡盘5的周围。
腔室4包含有：箱状的隔壁11，收容旋转卡盘5及喷嘴；FFU(fan filter unit；风扇过滤器单元)12，从隔壁11的上部对隔壁11内输送清净空气(通过过滤器过滤的空气)；以及排气导管13，从隔壁11的下部排出腔室4内的气体。FFU12配置于隔壁11的上方，并安装于隔壁11的顶板。FFU12从隔壁11的顶板朝下方对腔室4内输送清净空气。排气导管13连接至杯部9的底部，用以朝设置有基板处理装置1的工厂所设置的排气处理设备导出腔室4内的气体。因此，在腔室4内朝下方流动的下降流(down flow)通过FFU12以及排气导管13形成。基板W的处理在腔室4内形成有下降流的状态下进行。
采用夹持式的卡盘作为旋转卡盘5，该夹持式的卡盘在水平方向夹着基板W并水平地保持基板W。具体而言，旋转卡盘5包含有：旋转马达(spin motor)(旋转单元)14；旋转轴(spin axis)15，与该旋转马达14的驱动轴一体化；以及圆板状的旋转基座(spin base)16，大致水平地安装于旋转轴15的上端。
在旋转基座16的上表面的周缘部配置有多个(三个以上，例如为六个)夹持构件17。多个夹持构件17在旋转基座16的上表面周缘部隔着适当的间隔配置于与基板W的外周形状对应的圆周上。
此外，旋转卡盘5并未限定于夹持式的卡盘，例如亦可采用真空吸附式的卡盘(真空卡盘)，该真空吸附式的卡盘真空吸附基板W的背面，由此以水平的姿势保持基板W，并以此状态绕着铅垂的旋转轴线旋转，由此使被旋转卡盘5保持的基板W旋转。
如图2所示，药液供给单元6包含有：药液喷嘴21；喷嘴臂22，在前端部安装有药液喷嘴21；以及第一喷嘴移动单元23，使喷嘴臂22移动，由此使药液喷嘴21移动。
药液喷嘴21是用以在连续流动的状态下喷出药液的直式喷嘴(straightnozzle)。在本实施方式中，采用SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture；硫酸过氧化氢混合液；亦即包含有H2SO4(硫酸)以及H2O2(过氧化氢)的混合液)作为从药液喷嘴21喷出的药液。
药液喷嘴21例如以垂直姿势安装于喷嘴臂22，在该垂直姿势下，沿与基板W的上表面垂直的方向喷出处理液。此外，药液喷嘴21亦可以朝内姿势被喷嘴臂22保持，亦可以朝外姿势被喷嘴臂22保持，在该朝内姿势下，以药液会着落至比喷出口靠内侧(旋转轴线A1侧)的位置的方式沿相对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出药液，在该朝外姿势下，以药液会着落至比喷出口靠外侧(旋转轴线A1的相反侧)的位置的方式沿相对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出药液。
喷嘴臂22在水平方向延伸，并能以绕着在旋转卡盘5的周围沿铅垂方向延伸的转动轴线(未图示)摆动的方式设置。第一喷嘴移动单元23使喷嘴臂22绕着转动轴线旋转，由此使药液喷嘴21沿着俯视观察时通过基板W的上表面中央部的轨迹水平地移动。第一喷嘴移动单元23使药液喷嘴21在处理位置与起始位置(home position)之间水平地移动，该处理位置是从药液喷嘴21喷出的SPM会着落至基板W的上表面的位置，该起始位置是俯视观察时药液喷嘴21被设定至旋转卡盘5的周围的位置。在本实施方式中，所述处理位置例如为中央位置，该中央位置是从药液喷嘴21喷出的SPM会着落至基板W的上表面中央部的位置。
药液供给单元6还包含有：硫酸配管24，连接至药液喷嘴21，并从硫酸供给源供给有H2SO4；以及过氧化氢水配管25，从过氧化氢水供给源供给有H2O2。
在硫酸配管24的中途部从药液喷嘴21侧依序安装有用以将硫酸配管24予以开闭的硫酸阀26、硫酸流量调整阀27以及加热器28。加热器28将H2SO4维持在比室温还高的温度(80℃至180℃范围内的一定温度，例如为90℃)。用以将H2SO4予以加热的加热器28可为如图2所示的单向(one pass)方式的加热器，亦可为循环方式的加热器，该循环方式的加热器通过使H2SO4在包含有加热器的循环路径的内部循环而加热H2SO4。虽然未图示，但硫酸流量调整阀27包含有：阀本体，在内部设置有阀座；阀体，将阀座予以开闭；以及致动器(actuator)，使阀体在开位置与闭位置之间移动。其他的流量调整阀亦同样。
在过氧化氢水配管25的中途部从药液喷嘴21侧依序安装有用以将过氧化氢水配管25予以开闭的过氧化氢水阀29以及过氧化氢水流量调整阀30。未被进行温度调整的常温(约23℃)左右的H2O2通过过氧化氢水配管25被供给至药液喷嘴21。
药液喷嘴21具有例如略圆筒状的壳体(casing)(未图示)。硫酸配管24连接至硫酸导入口，该硫酸导入口配置在药液喷嘴21的壳体的侧壁。
当开启硫酸阀26以及过氧化氢水阀29时，来自硫酸配管24的H2SO4以及来自过氧化氢水配管25的H2O2被供给至药液喷嘴21的壳体(未图示)内，并在壳体内被充分地混合(搅拌)。通过该混合，H2SO4与H2O2均匀地彼此混合，并通过H2SO4与H2O2之间的反应产生H2SO4与H2O2的混合液(SPM)。SPM包含有氧化力强的过氧单硫酸(Peroxymonosulfuric acid；H2SO5)，并被升温至比混合前的H2SO4与H2O2的温度还高的温度(150℃以上，例如为约157℃)。所产生的高温的SPM从在药液喷嘴21的壳体的前端(例如下端)开口的喷出口喷出。
碳酸水供给单元7包含有：碳酸水喷嘴31，朝被旋转卡盘5保持的基板W喷出碳酸水；碳酸水配管32，对碳酸水喷嘴31供给碳酸水；以及碳酸水阀33，用以切换从碳酸水配管32朝碳酸水喷嘴31供给碳酸水以及停止从碳酸水配管32朝碳酸水喷嘴31供给碳酸水。碳酸水喷嘴31例如为以连续流动的状态喷出液体的直式喷嘴。碳酸水喷嘴31为固定喷嘴，该固定喷嘴在碳酸水喷嘴31的喷出口静止的状态下喷出碳酸水。碳酸水供给单元7亦可具备有：碳酸水喷嘴移动装置，使碳酸水喷嘴31移动，由此使碳酸水相对于基板W的上表面的着落位置(供给区域)移动。
当开启碳酸水阀33时，从碳酸水配管32供给至碳酸水喷嘴31的冲洗液从碳酸水喷嘴31朝基板W的上表面中央部喷出。在本实施方式中，碳酸水担负除电液以及冲洗液两者的作用。亦即，碳酸水供给单元7除了作为除电液供给单元发挥作用之外，亦作为碳酸水供给单元(处理液供给单元)发挥作用。
加湿气体供给单元8具备有：加湿气体喷嘴(第一喷嘴)36，对被旋转卡盘5保持的基板W的上表面喷吹加湿气体；加湿气体产生单元37，用以产生加湿气体；以及加湿气体配管38，将来自加湿气体产生单元37的加湿气体供给至加湿气体喷嘴36。在加湿气体配管38的中途部从加湿气体喷嘴36侧依序安装有用以将加湿气体配管38予以开闭的加湿气体阀39以及加湿气体流量调整阀40。
在本实施方式中，加湿气体喷嘴36在喷嘴臂22中安装于比药液喷嘴21还靠近基端侧。亦即，在喷嘴臂22从前端侧依序安装有药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36。在本实施方式中，加湿气体喷嘴36以朝内姿势被喷嘴臂22保持，在该朝内姿势下，以对比喷出口靠内侧(旋转轴线A1侧)的位置喷吹加湿气体的方式沿相对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出加湿气体。由于以此方式使喷出方向倾斜，因此在本实施方式中，基板W的上表面中的来自加湿气体喷嘴36的加湿气体被喷吹至基板W的上表面中的包含有来自药液喷嘴21的药液的供给区域DB(参照图7)的区域。由此，被喷吹至基板W的上表面的加湿气体覆盖供给区域DB。此外，例如亦可以垂直姿势被喷嘴臂22保持或者亦可以朝外姿势被喷嘴臂22保持，在该垂直姿势下，用以沿与基板W的上表面垂直的方向喷出处理液，该朝外姿势下，用以以对比喷出口还外侧(旋转轴线A1的相反侧)的位置喷吹加湿气体的方式沿相对于基板W的上表面倾斜的喷出方向喷出加湿气体。再者，在喷嘴臂22中，加湿气体喷嘴36亦可安装于比药液喷嘴21靠前端侧的位置。
图3是用以说明加湿气体产生单元37的构成的图。
加湿气体产生单元37对非活性气体施加水的蒸气并产生高湿度的加湿气体。加湿气体产生单元37具备有：供给配管41，一端连接至加湿气体配管38。从另一端侧将非活性气体导入至供给配管41。在供给配管41的中途部连接有蒸气配管42的一端，该蒸气配管42用以将水的蒸气供给至供给配管41。在蒸气配管42的另一端侧配置有蒸气产生单元43。蒸气产生单元43包含有：贮存槽44，贮存水(例如DIW(deionized water；去离子水))；以及加热器45，内置于贮存槽44。在水贮存于贮存槽44的状态下将加热器45启动(ON)，由此加热贮存槽44，贮存于贮存槽44的水蒸发。亦即，在蒸气产生单元43中产生水的蒸气。所产生的水的蒸气通过蒸气配管42供给至供给配管41。接着，在供给配管41的内部中水的蒸气混合至非活性气体，由此产生高湿度的加湿气体。
如图2所示，基板处理装置1还包含有：上喷嘴(第一喷嘴、第二喷嘴)10，对被旋转卡盘5保持的基板W的上表面供给低湿度(比加湿气体低的湿度)的除湿气体。在上喷嘴10结合有用以使上喷嘴10升降以及水平移动的第二喷嘴移动单元50。第二喷嘴移动单元50使上喷嘴10沿着通过被旋转卡盘5保持的基板W的上表面中央部的圆弧状的轨迹水平地移动。第二喷嘴移动单元50使上喷嘴10在基板W的上表面中央部的上方的处理位置与已从基板W的上方退避至侧方的起始位置之间移动。
在上喷嘴10结合有气体配管51。经由气体配管51将除湿气体供给至上喷嘴10。在气体配管51安装有用以将气体配管51的流路予以开闭的气体阀52。作为供给至气体配管51的除湿气体以及作为低湿度的除湿气体，采用低湿度的非活性气体。非活性气体包含有氮气或干燥空气(dry air)。除湿气体的相对湿度例如为0.005％RH至0.02％RH(露点：－78℃至－70℃)。
图4是用以说明图2所示的上喷嘴10的构成例的示意性的纵剖视图。在图4显示上喷嘴10配置于处理位置的状态。上喷嘴10具有：圆筒状的喷嘴本体54，在下端具有凸缘(flange)部53。在凸缘部53的属于侧面的外周面分别朝外侧环状地开口有上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56。上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56上下地隔着间隔配置。在喷嘴本体54的下表面配置有中心气体喷出口57。
在喷嘴本体54形成有气体导入口58、59，气体导入口58、59被从气体配管51供给有除湿气体。亦可在气体导入口58、59结合有不同的除湿气体配管。在喷嘴本体54内形成有筒状的气体流路61，该筒状的气体流路61连接气体导入口58与上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56。此外，在喷嘴本体54内呈一圈地形成有连通至气体导入口59的筒状的气体流路62。在气体流路62的下方连通有缓冲空间63。缓通空间63进一步经由冲孔板(punchingplate)64连通至下方的空间65。该空间65在中心气体喷出口57开放。
从气体导入口58导入的除湿气体经由气体流路61供给至上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56，并从这些上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56放射状地喷出。由此，在基板W的上方形成有在上下方向重叠的两个放射状气流。另一方面，从气体导入口59导入的除湿气体经由气体流路62积蓄于缓冲空间63，并进一步通过冲孔板64扩散后，通过空间65从中心气体喷出口57朝基板W的上表面向下方喷出。该除湿气体碰撞至基板W的上表面并改变方向，将放射方向的除湿气体流形成于基板W的上方。
因此，将从中心气体喷出口57喷出的除湿气体所形成的放射状气流与从上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56喷出的两层的放射状气流合在一起，在基板W的上方形成有三层的放射状气流。通过该三层的放射状气流覆盖基板W的上表面。
如图2所示，杯部9配置于比被旋转卡盘5保持的基板W还外侧(远离旋转轴线A1的方向)的位置。杯部9围绕旋转基座16的周围。当在旋转卡盘5使基板W旋转的状态下对基板W供给处理液时，供给至基板W的处理液被甩离至基板W的周围。在处理液被供给至基板W时，朝上开放的杯部9的上端部9a配置于比旋转基座16还上方的位置。因此，被排出至基板W的周围的处理液(药液、冲洗液等)被杯部9接住。并且，被杯部9接住的处理液被输送至未图示的回收装置或者排液装置。
图5是用以说明基板处理装置1的主要部分的电气构成的框图。
控制装置3使用例如微型计算机(microcomputer)所构成。控制装置3具有CPU(Central Processing Unit；中央处理器)等运算单元、固态存储器件(solid-statememory device)、硬盘驱动器(hard disk drive)等存储单元以及输出输入单元。在存储单元存储有让运算单元执行的程序。
此外，在控制装置3连接有作为控制对象的旋转马达14、第一喷嘴移动单元23、第二喷嘴移动单元50以及加湿气体产生单元37等。控制装置3依循预先设定的程序控制旋转马达14、第一喷嘴移动单元23、第二喷嘴移动单元50以及加湿气体产生单元37等的动作。此外，控制装置3依循预先设定的程序将硫酸阀26、过氧化氢水阀29、碳酸水阀33、加湿气体阀39以及气体阀52等予以开闭。此外，控制装置3依循预先设定的程序调整硫酸流量调整阀27、过氧化氢水流量调整阀30以及加湿气体流量调整阀40等的开度。
图6是用以说明处理单元2的第一基板处理例的流程图。图7是水平地观察进行加湿气体供给步骤(步骤S3)时的基板W的示意图。图8是水平地观察进行除电液供给步骤(步骤S4)时的基板W的示意图。图9是水平地观察进行旋转干燥步骤(步骤S7)时的基板W的示意图。
参照图1至图6，说明第一基板处理例。适当地参照图7至图9。
第一基板处理例是用以从基板W的上表面(主面)去除抗蚀剂(resist)的抗蚀剂去除处理。在通过处理单元2对基板W施予第一基板处理例时，将高剂量的离子注入处理后的基板W搬入至腔室4的内部(步骤S1)。被搬入的基板W为未接受用以将抗蚀剂予以灰化(ashing)的处理的基板W。此外，亦有被搬入的基板W大多因为前步骤(干式蚀刻机(DryEtcher)的处理)而带电且带电量大的情形。
具体而言，控制装置3在喷嘴等全部从旋转卡盘5的上方退避的状态下使正在保持基板W的搬运机械手CR(参照图1)的手部进入至腔室4的内部，由此在将基板W的表面(器件(device)形成面)朝向上方的状态下将基板W交给至旋转卡盘5。之后，控制装置3通过旋转马达14使基板W开始旋转(图6的步骤S2，基板旋转步骤)。基板W上升至预先设定的液体处理速度(10rpm至1500rpm的范围内，例如为300rpm)并维持在该液体处理速度。
基板W的旋转速度达至液体处理速度后，控制装置3进行用以将作为除电液的碳酸水供给至基板W的上表面的除电液供给步骤(液体喷出步骤，图6的步骤S4)。在除电液供给步骤(步骤S4)中，从碳酸水喷嘴31喷出的碳酸水着落至基板W的上表面的供给区域DA。供给区域DA设定于基板W的上表面中央部。在第一基板处理例中，控制装置3在除电液供给步骤(步骤S4)之前，朝基板W的上表面中央部(亦即包含有供给区域DA的区域)开始供给加湿气体。亦即，控制装置3在除电液供给步骤(步骤S4)的开始前开始加湿气体供给步骤(图6的步骤S3)。
具体而言，当基板W的旋转速度达至液体处理速度时，控制装置3控制第一喷嘴移动单元23，由此使药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36从起始位置移动至中央位置。由此，药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36配置于基板W的中央部的上方。
在药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36配置于基板W的上方后，控制装置3将加湿气体阀39开启。由此，如图7所示，来自加湿气体产生单元37的高湿度的加湿气体被供给至加湿气体喷嘴36，并从加湿气体喷嘴36的喷出口喷出加湿气体。来自加湿气体喷嘴36的加湿气体的喷出流量例如在5(升/分)至100(升/分)的范围内，例如为50(升/分)。
从加湿气体喷嘴36的喷出口喷出的加湿气体被喷吹至基板W的上表面中央部(亦即包含有供给区域DA的区域)(加湿气体供给步骤)。由此，喷吹至基板W的上表面的加湿气体覆盖供给区域DA。在被搬入至腔室4内的基板W带电的情形中，将高湿度的加湿气体供给至基板W的上表面，由此在基板W的上表面带电的电荷扩散。具体而言，在基板W的主面形成水的薄膜，且在基板W带电的电荷容易经由该薄膜而扩散。
从加湿气体喷嘴36开始喷出加湿气体经过规定的期间后，控制装置3一边持续喷出加湿气体一边将碳酸水阀33开启。由此，如图8所示，从碳酸水喷嘴31朝基板W的上表面中央部喷出作为除电液的碳酸水。从碳酸水喷嘴31喷出的碳酸水着落至被SPM覆盖的基板W的上表面中央部的供给区域DA。着落至基板W的上表面中央部的碳酸水接受基板W的旋转所带来的离心力，在基板W的上表面上朝基板W的周缘部流动。当从开始喷出碳酸水经过预先设定的期间时，控制装置3将碳酸水阀33关闭，使碳酸水喷嘴31停止喷出碳酸水。此外，控制装置3将加湿气体阀39关闭，使加湿气体喷嘴36停止喷出加湿气体。
接着，执行SPM供给步骤(处理液供给步骤，图6的步骤S5)。具体而言，控制装置3同时开启硫酸阀26以及过氧化氢水阀29。由此，在硫酸配管24的内部流通的H2SO4被供给至药液喷嘴21，且在过氧化氢水配管25流通的过氧化氢水被供给至药液喷嘴21。并且，H2SO4与H2O2在药液喷嘴21的壳体内混合并产生高温(例如约157℃)的SPM。该SPM从药液喷嘴21的喷出口被喷出并着落至基板W的上表面中央部的供给区域DB。来自药液喷嘴21的SPM接受基板W的旋转所带来的离心力，沿着基板W的上表面朝外侧流动，并在基板W上形成有用以覆盖基板W的上表面整体的SPM的液膜。通过包含于该液膜的SPM，从基板W去除基板W上的抗蚀剂。
此外，在SPM供给步骤(步骤S5)中，控制装置3亦可控制第一喷嘴移动单元23，将药液喷嘴21在与基板W的上表面对向的周缘位置与中央位置之间移动。在此情形中，能使供给区域DB扫描基板W的上表面的整体。
当从开始喷出SPM经过预先设定的处理时间时，控制装置3关闭硫酸阀26以及过氧化氢水阀29，使药液喷嘴21停止喷出SPM。此外，控制装置3使药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36从中央位置移动至起始位置。由此，使药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36从基板W的上方退避。
接着，进行用以将作为冲洗液的碳酸水供给至基板W的冲洗步骤(处理液供给步骤，图6的步骤S6)。具体而言，控制装置3开启碳酸水阀33，并使碳酸水喷嘴31朝基板W的上表面中央部喷出碳酸水。从碳酸水喷嘴31喷出的碳酸水着落至被SPM覆盖的基板W的上表面中央部。着落至基板W的上表面中央部的碳酸水接受基板W的旋转所带来的离心力，在基板W的上表面朝基板W的周缘部流动。由此，基板W上的SPM被碳酸水朝外侧冲走并被排出至基板W的周围。由此，在基板W的上表面整体，药液以及阻剂残渣被冲走。在开始冲洗步骤(步骤S6)经过预先设定的期间时，控制装置3关闭碳酸水阀33，使碳酸水喷嘴31停止喷出碳酸水。
接着，进行用以使基板W干燥的旋转干燥步骤(图6的步骤S7)。
控制装置3在旋转干燥步骤(步骤S7)开始之前，控制第二喷嘴移动单元50，如图9所示使上喷嘴10从旋转卡盘5的侧方的起始位置移动至处理位置(基板W的上表面中央部的上方)，且在该处理位置中使上喷嘴10下降至接近基板W的接近位置。在上喷嘴10位于下位置的状态下，上喷嘴10的下表面与基板W的上表面之间的间隔例如为约3mm至5mm。在上喷嘴10配置于处理位置(包含所述接近位置)的状态下，如图4所示，上喷嘴10的中心轴线与旋转轴线A1一致。
具体而言，在旋转干燥步骤(步骤S7)中，控制装置3控制旋转马达14，由此使基板W加速至比从除电液供给步骤(步骤S4)至冲洗液供给步骤(步骤S6)为止的旋转速度还大的干燥旋转速度(例如数千rpm)，并使基板W以干燥旋转速度旋转。由此，大的离心力施加至基板W上的液体，附着于基板W的液体被甩离至基板W的周围。如此，从基板W去除液体使基板W干燥。
此外，在旋转干燥步骤(步骤S7)中，控制装置3开启气体阀52，使上喷嘴的三个气体喷出口(上侧气体喷出口55(参照图4)、下侧气体喷出口56(参照图4)以及中心气体喷出口57(参照图4))各自开始喷出除湿气体。此时，来自上侧气体喷出口55、下侧气体喷出口56以及中心气体喷出口57的除湿气体的喷出流量分别为例如约50(升/分)、约50(升/分)以及50(公升/分)。由此，如图9所示，在基板W的上方形成有在上下方向重叠的三层的环状气流，且能通过该三层的环状气流覆盖基板W的上表面的整体。
在旋转干燥步骤(步骤S7)中，对基板W的上表面供给低湿度的除湿气体。因此，在旋转干燥步骤(步骤S7)开始时在基板W的主面的周围残留有加湿气体的情形中，能将该加湿气体置换成除湿气体。因此，能一边将基板W的上表面的周围维持在低湿度的氛围一边进行旋转干燥步骤(步骤S7)。由此，能在旋转干燥步骤(步骤S7)中使基板W的上表面良好地干燥。
并且，在基板W开始高速旋转后经过规定时间时，控制装置3控制旋转马达14，由此使旋转卡盘5停止旋转基板W(图6的步骤S8)。
接着，从腔室4内搬出基板W(图6的步骤S9)。具体而言，控制装置3使搬运机械手CR的手部进入至腔室4的内部。并且，控制装置3使搬运机械手CR的手部保持旋转卡盘5上的基板W。之后，控制装置3使搬运机械手CR的手部从腔室4内退避。由此，从腔室4搬出已从表面(器件形成面)去除阻剂的基板W。
如上所述，依据第一实施方式，在SPM供给步骤(步骤S5)之前执行除电液供给步骤(步骤S4)。此外，在除电液供给步骤(步骤S4)开始前，朝基板W的上表面中央部供给高湿度的加湿气体(步骤S3)。在搬入至腔室4内的基板W带电的情形中，将高湿度的加湿气体供给至基板W的上表面中央部，由此在该基板W的上表面中央部带电的电荷扩散。加湿气体的供给在除电液供给步骤(步骤S4)开始前开始，并持续至除电液供给步骤(步骤S4)结束为止。因此，在除电液供给步骤(步骤S4)开始时，在从碳酸水喷嘴31喷出的碳酸水着落至供给区域DA时，电荷被从该供给区域DA充分地去除。亦即，碳酸水着落至电荷被充分地去除后的供给区域DA。由此，能抑制或防止朝基板W喷出碳酸水所伴随的静电放电的产生。
此外，在第一实施方式中，在SPM供给步骤(步骤S5)之前执行除电液供给步骤(步骤S4)。由于与处理液相比碳酸水能对电进行导通，因此通过将碳酸水供给至基板W的主面，能更有效地抑制或防止液体(碳酸水)朝基板W喷出所伴随的静电放电的产生。
如此，能抑制或防止基板W的上表面(所形成的图案或器件)产生损伤。
此外，在第一实施方式的处理单元2中，亦能执行与第一基板处理例不同的第二基板处理例。
图10是用以说明处理单元2的第二基板处理例的流程图。
与第一基板处理例的差异点在于：第二基板处理例废除除电液供给步骤(图6的步骤S4)。在此情形中，执行SPM供给步骤(步骤S)作为对于被搬入至腔室4的基板W的最初的液体处理步骤。对被搬入至腔室4的基板W供给SPM。亦即，在第二基板处理例中，SPM供给步骤(步骤S5)作为液体喷出步骤发挥作用。
在第二基板处理例中，在SPM供给步骤(步骤S5)开始前，朝基板W的上表面中央部供给高湿度的加湿气体。加湿气体的供给在SPM供给步骤(步骤S5)开始前开始，并持续至SPM供给步骤(步骤S5)结束为止。随着SPM供给步骤(步骤S5)结束，亦停止供给加湿气体。因此，在SPM供给步骤(步骤S5)开始时从药液喷嘴21喷出的SPM着落至供给区域DB(参照图7)时，电荷被从该供给区域DB充分地去除。亦即，SPM着落至电荷被充分地去除后的供给区域DB。由此，能抑制或防止朝基板W喷出SPM所伴随的静电放电的产生。
此外，在第一基板处理例以及第二基板处理例中，作为停止对基板W的上表面中央部供给加湿气体的时机，虽然已说明设定成与液体喷出步骤(除电液供给步骤(图6的步骤S4)以及SPM供给步骤(图10的步骤S5))的结束同步，但只要是在液体喷出步骤(图6的步骤S4、图10的步骤S5)开始后，则亦可在液体喷出步骤(图6的步骤S4、图10的步骤S5)结束前停止。
此外，即使在液体喷出步骤(图6的步骤S4、图10的步骤S5)结束后，亦可持续供给加湿气体。例如，如图6或图10中以虚线所示那样，亦可持续供给加湿气体直至冲洗步骤(步骤S6)结束时为止。在此情形中，最晚必须在旋转干燥步骤(步骤S7)开始前停止供给加湿气体。这是由于当在旋转干燥步骤(步骤S7)中进行加湿气体的供给时会在旋转干燥步骤(步骤S7)中阻碍基板W的上表面良好的干燥的缘故。
图11是用以说明本发明第二实施方式的基板处理装置201所具备的处理单元202的构成的图解性的剖视图。
在第二实施方式中，在与所述第一实施方式(图1至图10所示的实施方式)共通的部分附上与图1至图10的情形中相同的附图标记并省略说明。
与处理单元2的主要差异点在于：处理单元202废除加湿气体供给单元8，取而代之的是设置加湿气体供给单元208。加湿气体供给单元208包含有：加湿气体配管214，分支连接至上喷嘴10所包含的气体配管51；以及加湿气体阀215，用以将加湿气体配管214予以开闭。在加湿气体配管214供给有来自加湿气体产生单元37的加湿气体。亦即，在气体导入口58、59(参照图4)选择性地供给有除湿气体以及加湿气体。
关闭加湿气体阀215并开启气体阀52，由此除湿气体从上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56放射状地喷出，且从中心气体喷出口57朝基板W的上表面往下方喷出。此外，关闭气体阀52并开启加湿气体阀215，由此加湿气体从上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56放射状地喷出，且从中心气体喷出口57朝基板W的上表面往下方喷出。加湿气体阀215电性地连接至控制装置3(参照图5)。
在处理单元202中，执行所述第一基板处理例(参照图6)或者第二基板处理例(参照图10)。
在加湿气体供给步骤(图6以及图10的步骤S3)中，控制装置3将上喷嘴10配置于既是处理位置又比下位置(图9中以实线所示的位置)还稍微靠上方的位置，且使上侧气体喷出口55、下侧气体喷出口56以及中心气体喷出口57喷出加湿气体。在此情形中，从上侧气体喷出口55以及下侧气体喷出口56喷出的加湿气体形成二层的放射状气流，且亦与从中心气体喷出口57喷出的加湿气体合流，并在基板W的上表面的附近(上方)沿着基板W的上表面流动。
在旋转干燥步骤(图6以及图10的步骤S7)中，控制装置3将上喷嘴10配置于下位置(图9中以实线所示的位置)，且使上侧气体喷出口55、下侧气体喷出口56以及中心气体喷出口57喷出除湿气体。此与第一实施方式的处理单元2(参照图2)中所执行的第一基板处理例以及第二基板处理例的情形相同。
图12A是用以说明本发明第三实施方式的基板处理装置301所具备的处理单元302的构成例的图解性的剖视图。
在第三实施方式中，在与所述第一实施方式(图1至图10所示的实施方式)共通的部分附上与图1至图10的情形中相同的附图标记并省略说明。
与处理单元2的主要差异点在于：处理单元302废除加湿气体供给单元8，取而代之的是设置加湿气体供给单元308。加湿气体供给单元308包含有：加湿气体配管314，连接至FFU12；以及加湿气体阀315，用以将加湿气体配管314予以开闭。此外，FFU12包含有：除湿气体配管324，流通有除湿气体(例如清净空气)；以及除湿气体阀325，用以将除湿气体配管324予以开闭。
关闭加湿气体阀315并开启除湿气体阀325，由此从FFU12对腔室4的内部供给除湿气体。此外，关闭除湿气体阀325并开启加湿气体阀315，由此从FFU12对腔室4的内部供给加湿气体。加湿气体阀315以及除湿气体阀325电性地连接至控制装置3(参照图5)。
在处理单元302中，执行所述第一基板处理例(参照图6)或第二基板处理例(参照图10)。
在加湿气体供给步骤(图6以及图10的步骤S3)中，控制装置3关闭除湿气体阀325并开启加湿气体阀315，由此从FFU12对腔室4的内部供给加湿气体。因此，腔室4内的环境气体被置换成加湿气体，由此能对基板W的上表面的中央部供给加湿气体。
在旋转干燥步骤(图6以及图10的步骤S7)中，控制装置3关闭加湿气体阀315并开启除湿气体阀325，由此从FFU12对腔室4的内部供给除湿气体。因此，腔室4内的环境气体被置换成除湿气体，由此能对基板W的上表面的中央部供给除湿气体。
图12B是用以说明本发明第四实施方式的基板处理装置401所具备的处理单元402的构成例的图解性的剖视图。
在第四实施方式中，在与所述第一实施方式(图1至图10所示的实施方式)共通的部分附上与图1至图10的情形相同的附图标记并省略说明。
与处理单元2的主要差异点在于：处理单元402废除上喷嘴10，取而代之的是设置对向构件403。再者，下述点亦与处理单元2不同：分别设置药液供给单元(处理液供给单元)406、碳酸水供给单元(除电液供给单元)407以及加湿气体供给单元408以取代药液供给单元6、碳酸水供给单元7以及加湿气体供给单元8。
对向构件403为圆板状。对向构件403的直径与基板W的直径相同或者比基板W的直径还大。在对向构件403的下表面形成有由平坦面所构成的圆形的对向面431，该对向面431与被旋转卡盘5保持的基板W的上表面对向。对向面431与基板W的上表面的整体对向。对向构件403以对向构件403的中心轴线位于旋转卡盘5的旋转轴线A1上的方式被支架(holder)432以水平姿势支撑。
在对向构件403的上表面固定有中空圆筒状的支架432，该中空圆筒状的支架432将通过对向构件403的中心的铅垂轴线(与旋转卡盘5的旋转轴线A1一致的铅垂轴线)作为中心轴线。在支架432结合有支撑构件升降单元437。控制装置3(参照图5)控制支撑构件升降单元437，使对向构件403的对向面431在接近位置(参照图12B)与退避位置之间升降，该接近位置是接近被旋转卡盘5保持的基板W的上表面的位置，该退避位置是已大幅地退避至旋转卡盘5的上方的位置。支架432形成为中空，气体喷嘴433、碳酸水喷嘴434以及药液喷嘴435在分别朝铅垂方向延伸的状态下插通至支架432的内部。
在气体喷嘴433的前端形成有第一喷出口433a。第一喷出口433a经由形成于对向构件403的中央部的贯通孔436而在对向面431呈开口。
在碳酸水喷嘴434的前端形成有第二喷出口434a。第二喷出口434a经由贯通孔436而在对向面431呈开口。
在药液喷嘴435的前端形成有第三喷出口435a。第三喷出口435a经由贯通孔436而在对向面431呈开口。
加湿气体供给单元408包含有：气体喷嘴433；加湿气体配管414，连接至气体喷嘴433的上游端；以及加湿气体阀415，用以将加湿气体配管414予以开闭。此外，包含有：除湿气体配管424，连接至气体喷嘴433的上游端；以及除湿气体阀425，用以将除湿气体配管424予以开闭。
关闭加湿气体阀415并开启除湿气体阀425，由此除湿气体通过气体喷嘴433的壳体(未图示)内从第一喷出口433a喷出。此外，关闭除湿气体阀425并开启加湿气体阀415，由此加湿气体通过气体喷嘴433的壳体(未图示)内从第一喷出口433a喷出。加湿气体阀415以及除湿气体阀425电性地连接至控制装置3(参照图5)。
碳酸水供给单元407包含有碳酸水喷嘴434、连接至碳酸水喷嘴434的上游端的碳酸水配管32以及碳酸水阀33。当开启碳酸水阀33时，碳酸水通过碳酸水喷嘴434的壳体(未图示)内从第二喷出口434a喷出。
药液供给单元406包含有药液喷嘴435、连接至药液喷嘴435的上游端的硫酸配管24、连接至药液喷嘴435的上游端的过氧化氢水配管25、硫酸阀26以及过氧化氢水阀29。当硫酸阀26以及过氧化氢水阀29开启时，来自硫酸配管24的H2SO4以及来自过氧化氢水配管25的H2O2被供给至药液喷嘴435的壳体(未图示)内，并在壳体(未图示)内充分地被混合(搅拌)。通过该混合，H2SO4与H2O2彼此均匀地混合，并通过H2SO4与H2O2之间的反应产生H2SO4以及H2O2的混合液(SPM)。SPM包含有氧化力强的过氧单硫酸(H2SO5)，并被升温至比混合前的H2SO4与H2O2的温度还高的温度(150℃以上，例如为约157℃)。所产生的高温的SPM从在药液喷嘴435的前端开口的第三喷出口435a喷出。
在处理单元402中，执行所述第一基板处理例(参照图6)或第二基板处理例(参照图10)。
在加湿气体供给步骤(图6以及图10的步骤S3)中，控制装置3使对向构件403配置于接近位置，且关闭除湿气体阀425并开启加湿气体阀415，从第一喷出口433a喷出加湿气体。从第一喷出口433a喷出的加湿气体被喷吹至基板W的上表面中央部(亦即包含有下述供给区域的区域)。由此，被喷吹至基板W的上表面的加湿气体覆盖供给区域DA。在此情形中，从第一喷出口433a喷出的加湿气体被供给至对向面431与基板W的上表面之间，且对向面431与基板W的上表面之间的空间被加湿气体充满。
在除电液供给步骤(图6的步骤S4)中，控制装置3使对向构件403配置于接近位置，且开启碳酸水阀33并从第二喷出口434a喷出碳酸水。从第二喷出口434a喷出的碳酸水着落至基板W的上表面的供给区域(未图示)。该供给区域设定于基板W的上表面中央部。
在SPM供给步骤(图6以及图10的步骤S5)中，控制装置3使对向构件403配置于接近位置，且同时开启硫酸阀26以及过氧化氢水阀29。由此，SPM从第三喷出口435a喷出并着落至基板W的上表面中央部的供给区域(未图示)。着落至该供给区域的SPM接受基板W的旋转所带来的离心力沿着基板W的上表面朝外侧流动，并在基板W上形成有覆盖基板W的上表面整体的SPM的液膜。通过该液膜所含有的SPM，从基板W去除基板W上的抗蚀剂。
在旋转干燥步骤(图6以及图10的步骤S7)中，控制装置3使对向构件403配置于接近位置，且关闭加湿气体阀415并开启除湿气体阀425，由此从第一喷出口433a喷出除湿气体。由此，能对基板W的上表面的中央部供给除湿气体。
以上，虽然已说明本发明的四个实施方式，但本发明亦可以其他的方式来实施。
例如，亦可采用图13所示的加湿气体产生单元37A以取代加湿气体产生单元37(参照图3)。加湿气体产生单元37A具备有蒸气产生单元43A以取代蒸气产生单元43。蒸气产生单元43A包含有：加热板(hot plate)101；以及滴下喷嘴102，对加热板101的上表面101a滴下水(例如DIW)。在加热板101的导通(ON)状态下，加热板101的上表面101a被保持于100℃以上的高温。在加热板101的导通状态下，在加热板101的上方从滴下喷嘴102滴下水，由此来自滴下喷嘴102的水滴接触至加热板101的上表面101a并在该上表面101a蒸发。由此，在蒸气产生单元43A中产生水的蒸气。
此外，亦可采用图14所示的加湿气体产生单元37B以取代加湿气体产生单元37(参照图3)。加湿气体产生单元37B具备有蒸气产生单元43B以取代蒸气产生单元43。蒸气产生单元43B包含有：板状的振动体111，配置成水平姿势；以及超声波振动子112，使振动体111超声波振动。超声波振动子112接受来自被控制装置3所控制的超声波振荡器113的电信号并进行超声波振动。在振动体111的上表面形成有水(DIW)的液膜114的状态下超声波振动子112进行超声波振动，由此对液膜114所含有的水赋予超声波振动，由此能使水蒸发。由此，在蒸气产生单元43B产生水的蒸气。
此外，在第四实施方式中，对向构件403亦可为随着旋转卡盘5(旋转基座16)的旋转而旋转的随动型的对向构件(阻隔构件)。亦即，对向构件403在基板处理中以对向构件403可与旋转卡盘5一体旋转的方式被支撑。
此外，在所述第一实施方式至第四实施方式中，亦可通过不同的喷嘴臂支撑药液喷嘴21以及加湿气体喷嘴36。
此外，在所述各实施方式中，作为药液，虽然例举使用SPM的情形来说明，但药液并未限定于SPM。药液亦可为例如包含有硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、过氧化氢水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide；氢氧化四甲铵)等)、疏水化剂(例如TMS(tetramethylsilane；四甲基硅烷)、HMDS(hexamethyldisilaza；六甲基二硅氮烷)等)、有机溶剂(例如IPA(isopropyl alcohol；异丙醇)等)、界面活性剂以及防腐蚀剂中的至少一者的液体。
此外，作为冲洗液，能使用碳酸水以外的水。作为此种水，亦可为DIW(去离子水)、电解离子水、氢水、臭氧水、稀释浓度(例如10ppm至100ppm左右)的盐酸水、还原水(氢水)、除气水等。
此外，在所述各实施方式中，虽然已说明基板处理装置1、201、301为用以处理圆板状的基板W的装置的情形，但基板处理装置1、201、301亦可为用以处理液晶显示设备用基板等的多边形的基板W的装置。
虽然已详细地说明本发明的实施方式，但这些实施方式仅为用以明了本发明的技术性内容的具体例，本发明不应被这些具体例限定地解释，本发明的范围仅被随附的权利要求书限定。
本申请与2017年4月28日在日本特许厅提出的日本特愿2017－090264号对应，该日本特愿2017－090264号的全部内容被援用并组入于本本申请。
【附图标记的说明】
1：基板处理装置
3：控制装置
4：腔室
5：旋转卡盘(基板保持单元)
6：药液供给单元(处理液供给单元)
7：碳酸水供给单元(除电液供给单元)
8：加湿气体供给单元
10：上喷嘴(第一喷嘴、第二喷嘴)
14：旋转马达(旋转单元)
36：加湿气体喷嘴(第一喷嘴)
201：基板处理装置
208：加湿气体供给单元
301：基板处理装置
308：加湿气体供给单元
401：基板处理装置
403：对向构件
406：药液供给单元(处理液供给单元)
407：碳酸水供给单元(除电液供给单元)
408：加湿气体供给单元
431：对向面
A1：旋转轴线
DA：供给区域
DB：供给区域
W：基板

Claims (10)

1.一种基板处理方法，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理方法包含有：
液体喷出步骤，从喷嘴朝在腔室内被基板保持单元保持的基板的上表面中的规定的供给区域喷出液体；
处理液供给步骤，将处理液供给至所述基板的上表面；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着规定的旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面上的液体成分；
所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述加湿气体供给步骤包含有：第一加湿气体供给步骤，从收容于所述腔室内的加湿气体喷嘴将所述加湿气体喷吹至所述基板的上表面中的包含有供给区域的区域，
所述液体喷出步骤包含有：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出除电液，
所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前开始。
2.如权利要求1所记载的基板处理方法，其中，所述结束时机是所述液体喷出步骤结束前的规定的时机或者所述液体喷出步骤的结束的时机。
3.如权利要求1或2所记载的基板处理方法，其中，还包含有：除湿气体供给步骤，与所述旋转干燥步骤并行，将比所述加湿气体还低的湿度的除湿气体供给至所述基板的上表面。
4.一种基板处理方法，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理方法包含有：
液体喷出步骤，从喷嘴朝在腔室内被基板保持单元保持的基板的上表面中的规定的供给区域喷出液体；
处理液供给步骤，将处理液供给至所述基板的上表面；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着规定的旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面上的液体成分；
所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述加湿气体供给步骤包含有：第二加湿气体供给步骤，通过从收容于所述腔室内的加湿气体喷嘴向所述基板的上表面呈放射状地喷出所述加湿气体，在所述基板的上表面附近形成沿着所述基板的上表面流动的所述加湿气体的气流，
所述液体喷出步骤包含有：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出除电液，
所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前开始。
5.一种基板处理方法，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理方法包含有：
液体喷出步骤，从喷嘴朝在腔室内被基板保持单元保持的基板的上表面中的规定的供给区域喷出液体；
处理液供给步骤，将处理液供给至所述基板的上表面；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着规定的旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面上的液体成分；
所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述加湿气体供给步骤包含有：第三加湿气体供给步骤，通过从在与所述基板的上表面的整体对向且收容于所述腔室内的对向面形成的喷出口，将所述加湿气体喷吹至所述基板的上表面中的包含有供给区域的区域，来对所述对向面与所述基板的上表面之间的空间供给所述加湿气体，
所述液体喷出步骤包含有：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出除电液，
所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前开始。
6.一种基板处理装置，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理装置包含有：
腔室；
基板保持单元，收容于所述腔室内，用以保持基板；
旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着规定的旋转轴线旋转；
液体供给单元，具有用以朝被所述基板保持单元保持的基板的上表面喷出液体的喷嘴，并对所述基板的上表面供给所述液体；
处理液供给单元，用以对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液；
加湿气体供给单元，对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
控制装置，控制所述液体供给单元、所述处理液供给单元以及所述加湿气体供给单元；
所述液体供给单元包含有：除电液供给单元，将比电阻小于处理液的比电阻的导电性的除电液供给至所述基板的上表面，
所述控制装置执行：
液体喷出步骤，从所述喷嘴朝所述基板的上表面中的规定的供给区域喷出所述液体；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而通过所述加湿气体供给单元对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的所述加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着所述旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面的液体成分；
并且，所述控制装置使所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤的开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述加湿气体供给单元具有收容于所述腔室内并将所述加湿气体喷吹至所述基板的上表面的加湿气体喷嘴，
所述控制装置在所述加湿气体供给步骤中执行：第一加湿气体供给步骤，从所述加湿气体喷嘴将所述加湿气体喷吹至所述基板的上表面中的包含有供给区域的区域，
所述控制装置执行：处理液供给步骤，通过所述处理液供给单元对所述基板的上表面供给处理液；
并且，所述控制装置在所述液体喷出步骤中执行：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出所述除电液，所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前执行。
7.如权利要求6所记载的基板处理装置，其中，所述结束时机是所述液体喷出步骤结束前的规定的时机或者所述液体喷出步骤的结束的时机。
8.如权利要求6或7所记载的基板处理装置，其中，所述控制装置还执行：除湿气体供给步骤，与所述旋转干燥步骤并行，将比所述加湿气体还低的湿度的除湿气体供给至所述基板的上表面。
9.一种基板处理装置，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理装置包含有：
腔室；
基板保持单元，收容于所述腔室内，用以保持基板；
旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着规定的旋转轴线旋转；
液体供给单元，具有用以朝被所述基板保持单元保持的基板的上表面喷出液体的喷嘴，并对所述基板的上表面供给所述液体；
处理液供给单元，用以对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液；
加湿气体供给单元，对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
控制装置，控制所述液体供给单元、所述处理液供给单元以及所述加湿气体供给单元；
所述液体供给单元包含有：除电液供给单元，将比电阻小于处理液的比电阻的导电性的除电液供给至所述基板的上表面，
所述控制装置执行：
液体喷出步骤，从所述喷嘴朝所述基板的上表面中的规定的供给区域喷出液体；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而通过所述加湿气体供给单元对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着所述旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面的液体成分；
并且，所述控制装置使所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤的开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述加湿气体供给单元具有收容于所述腔室内并向所述基板的上表面呈放射状喷出所述加湿气体的加湿气体喷嘴；
所述控制装置在所述加湿气体供给步骤中执行：第二加湿气体供给步骤，通过从所述加湿气体喷嘴向所述基板的上表面呈放射状地喷出所述加湿气体，在所述基板的上表面附近形成沿着所述基板的上表面流动的所述加湿气体的气流，
所述控制装置执行：处理液供给步骤，通过所述处理液供给单元对所述基板的上表面供给处理液；
并且，所述控制装置在所述液体喷出步骤中执行：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出所述除电液，所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前执行。
10.一种基板处理装置，使用处理液处理基板；其中，
所述基板处理装置包含有：
腔室；
基板保持单元，收容于所述腔室内，用以保持基板；
旋转单元，使被所述基板保持单元保持的基板绕着规定的旋转轴线旋转；
液体供给单元，具有用以朝被所述基板保持单元保持的基板的上表面喷出液体的喷嘴，并对所述基板的上表面供给所述液体；
处理液供给单元，用以对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液；
加湿气体供给单元，对被所述基板保持单元保持的基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的加湿气体；以及
对向构件，具有收容于所述腔室内并与所述基板的上表面的整体对向的对向面，在该对向面形成有喷出所述加湿气体的喷出口；
控制装置，控制所述液体供给单元、所述处理液供给单元以及所述加湿气体供给单元；
所述液体供给单元包含有：除电液供给单元，将比电阻小于处理液的比电阻的导电性的除电液供给至所述基板的上表面，
所述控制装置执行：
液体喷出步骤，从所述喷嘴朝所述基板的上表面中的规定的供给区域喷出液体；
加湿气体供给步骤，为了去除在所述基板上带有的电荷而通过所述加湿气体供给单元对所述基板的上表面供给比所述腔室内的湿度还高的湿度的所述加湿气体；以及
旋转干燥步骤，在所述液体喷出步骤之后，使所述基板绕着所述旋转轴线旋转并甩离所述基板的上表面的液体成分；
并且，所述控制装置使所述加湿气体供给步骤在所述液体喷出步骤的开始前开始，在所述液体喷出步骤的开始之后且在所述旋转干燥步骤之前的规定的结束时机结束，
所述控制装置在所述加湿气体供给步骤中执行：第三加湿气体供给步骤，通过从所述喷出口将所述加湿气体喷吹至所述基板的上表面中的包含有供给区域的区域，对所述对向面与所述基板的上表面之间的空间供给所述加湿气体，
所述控制装置执行：处理液供给步骤，通过所述处理液供给单元对所述基板的上表面供给处理液；
并且，所述控制装置在所述液体喷出步骤中执行：除电液供给步骤，在所述处理液供给步骤之前，从所述喷嘴朝包含有所述供给区域的区域喷出所述除电液，所述加湿气体供给步骤在所述除电液供给步骤的开始前执行。
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