CN110718487B - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的基板处理装置一边抑制残留处理液进入器件区域一边处理上表面周缘部,具有:基板保持部,将基板保持为大致水平,围绕规定旋转轴旋转,旋转机构,使基板保持部围绕旋转轴旋转,处理液喷出部,以使液流接触以旋转轴为中心旋转的基板的上表面周缘部的旋转轨迹中的一部分的着落位置的方式喷出处理液的液流,气体喷出部,从上方朝向旋转轨迹中的着落位置的基板的旋转方向的上游侧的第一位置喷出非活性气体的第一气流,使第一气流从第一位置朝向基板的周缘,从上方朝向旋转轨迹中的第一位置的基板的旋转方向的上游侧的第二位置喷出非活性气体的第二气流,使第二气流从第二位置朝向基板的周缘;第二气流喷出时的动能小于第一气流喷出时的动能。
Description
本申请是申请日为2016年06月20日、申请号为201610444504.1、发明名称为“基板处理装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示器用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用玻璃基板、太阳能电池用基板等(下面,仅称为“基板”)的上表面周缘部进行处理的技术。
背景技术
在基板中,几乎不会将器件图案(电路图案)形成至基板的端面,在大多数情况下,将器件图案形成在距离基板的端面一定宽度的内侧的上表面区域。
但是,在用于形成器件图案的成膜工序中,有时膜会形成至形成器件图案的区域(下面,仅称为“器件区域”)的外侧。形成在器件区域的外侧的膜,不仅是不需要的膜,而且可能成为各种故障的原因。例如,形成在器件区域的外侧的膜,在进行处理工序的过程中剥落,从而存在使成品率降低、使基板处理装置产生故障的担忧等。
因此,有时进行通过蚀刻将形成在器件区域的外侧的薄膜除去的处理(所谓的斜面蚀刻处理(bever etching)),提出了进行这样的处理的装置(例如,参照专利文献1~2)。
专利文献1、2的装置,一边使基板在水平面内围绕中心轴旋转,一边从配置于基板的周缘部的上方的喷嘴朝向上表面周缘部喷出处理液,来进行上表面周缘部的处理。喷嘴具有喷出口,该喷出口从上方与基板的周缘部的旋转轨迹的一部分相向。喷嘴以使处理液与正在旋转的基板的上表面周缘部中的位于喷出口的下方的部分接触的方式,持续地喷出处理液。上表面周缘部的各部分反复通过喷嘴的下方,而且接受喷嘴每次通过时所供给的新的处理液。
另外,在专利文献3~5中公开了如下内容,即,通过与基板相向的加热器对基板进行加热,并且向基板的上表面供给各种药液等处理液,来进行基板的处理。通过对基板进行加热,能够实现处理率的提高等。
专利文献3的装置具有与基板的上表面的周缘部相向的加热器和与基板的下表面的周缘部相向的加热器,通过这些加热器,从上下对基板的周缘部进行加热,并且向上表面的中央部供给处理液来对整个上表面进行处理。另外,专利文献4的装置,通过与基板的整个下表面相向的加热器,对基板整体地进行加热,并且向上表面的中央部喷出处理液来对整个上表面进行处理。另外,专利文献5的装置,一边通过与基板的下表面的周缘部相向的环状的加热器,对基板的周缘部进行加热,一边向上表面的周缘部喷出处理液,来对上表面周缘部进行处理。
另外,在专利文献6中公开了一种基板处理装置,具有:蚀刻液供给喷嘴,向基板上表面的周缘部中的距基板的旋转中心的距离不同的多个位置,喷出蚀刻液;和纯水供给喷嘴,向基板上表面的中央部喷出保护用的纯水。向上表面中央部喷出的纯水,随着基板的旋转而供给至整个上表面,从而冲掉向上表面中的除了周缘部之外的非处理区域飞散的蚀刻液。由此,保护非处理区域。在蚀刻液接触的位置中,蚀刻液的浓度高,从该位置向周缘侧扩散的蚀刻液,被纯水稀释而浓度变低。为了均匀地对基板的周缘部的径向距离不同的各位置进行蚀刻处理,专利文献6的装置,向基板的距旋转中心的距离不同的多个位置供给蚀刻液,从而使基板的周缘部中的蚀刻液的浓度均匀。
专利文献7公开了如下的基板处理装置,即,具有:蚀刻液喷嘴,以使蚀刻液与基板的周缘部接触的方式喷出蚀刻液;冲洗液喷嘴,以使冲洗液与比蚀刻液接触的位置更靠基板的中心侧的位置的方式喷出冲洗液。该装置,首先以使蚀刻液和冲洗液接触基板中心侧的两个部位的方式,对两个喷嘴进行定位,从两个喷嘴分别喷出蚀刻液、冲洗液,从而进行蚀刻处理。然后,该装置在不变更两个喷嘴的位置的情况下,停止喷出蚀刻液且继续喷出冲洗液,从而进行冲洗处理。然后,该装置使两个喷嘴一体地朝向基板的周缘侧移动,以使冲洗液接触通过最初的蚀刻处理除去了薄膜的区域且使蚀刻液接触更靠基板的周缘侧的位置的方式,对两个喷嘴进行定位。该装置在进行定位之后,再次依次进行蚀刻处理和冲洗处理。通过第二次的冲洗处理,冲洗液接触除去了薄膜的区域,因此能够抑制因冲洗液接触薄膜而使薄膜中的金属离子流出而附着于周缘部的情况。
专利文献1:日本特开2011-066194号公报
专利文献2:日本特开2009-070946号公报
专利文献3:日本特开2005-142290号公报
专利文献4:日本特开2014-072389号公报
专利文献5:日本特开2003-264168号公报
专利文献6:日本特开2004-79908号公报
专利文献7:日本特开2003-86567号公报
但是,在专利文献1、2的装置中,在处理液残留在上表面周缘部的各部分的状态下,各部分到达喷嘴的下方。因此,从喷嘴新喷出的处理液(“新的处理液”)接触残留的处理液(“残留处理液”)而产生液体溅起。若溅起的处理液进入器件区域,则器件图案会产生缺陷。
若朝向基板的上表面周缘部中的处理液的着落位置的基板旋转方向的上游侧的部分,喷出大流量的非活性气体,则能够通过非活性气体的气流吹起残留处理液而从周缘部除去。由此,能够防止残留处理液和新的处理液发生碰撞。但是,若大流量的非活性气体与残留处理液发生碰撞,则担心存在残留处理液溅起而到达器件区域。
若为了抑制能够到达器件区域的液体溅起,减小非活性气体的流量,则难以从周缘部除去残留处理液。因此,担心新的处理液与残留处理液发生碰撞而产生液体溅起,溅起的处理液侵入器件区域。
另外,在专利文献3~5的装置中,在基板和加热器之间存在空间,随着基板旋转,在基板的周缘部的周围存在的常温的环境气体会卷入基板和加热器之间的空间。常温的环境气体从基板的下表面对基板进行冷却,因此存在使对基板进行加热的效率降低的问题。
另外,在专利文献6、7的装置中,喷出至基板的上表面周缘部的蚀刻液绕到基板的下表面,对并不是蚀刻对象的基板的下表面进行蚀刻,从而存在下表面产生损伤的问题。另外,存在如下问题,即,用于保护上表面的非处理区域的纯水、冲洗液对蚀刻液进行稀释,从而使处理效率降低。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的,其一个目的在于提供一种技术,能够一边抑制处理液进入基板上表面的器件区域,一边对基板的上表面周缘部进行处理。另外,本发明的另一目的在于提供一种技术,一边高效地对基板进行加热,一边对基板进行处理。另外,本发明的又一目的在于提供一种技术,能够一边向基板的处理面的周缘部喷出药液来高效地对该周缘部进行处理,一边抑制被绕到非处理面的药液对非处理面进行处理的情况。
为了解决上述问题,第一方式的基板处理装置,具有:基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,处理液喷出部,以使液流与以所述旋转轴为中心进行旋转的所述基板的上表面周缘部的旋转轨迹中的一部分的着落位置接触的方式,喷出处理液的液流,以及气体喷出部,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述着落位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第一位置喷出非活性气体的第一气流,使所述第一气流从所述第一位置朝向所述基板的周缘,并且从上方朝向所述旋转轨迹中的所述第一位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第二位置喷出非活性气体的第二气流,使所述第二气流从所述第二位置朝向所述基板的周缘。
第二方式的基板处理装置,在第一方式的基板处理装置中,所述第二气流喷出时的流量小于所述第一气流喷出时的流量。
第三的方式的基板处理装置,在第一方式的基板处理装置中,所述第二气流喷出时的流速小于所述第一气流喷出时的流速。
第四方式的基板处理装置,在第一至第三方式中任一方式的基板处理装置中,还具有其它气体喷出部,该其它气体喷出部从上方向所述基板的上表面的中央部分喷出非活性气体,生成从所述中央部分朝向所述基板的周缘扩散的气流。
第五方式的基板处理装置,在第四方式的基板处理装置中,所述其它气体喷出部所喷出的气流喷出时的流量,大于所述第一气流喷出时的流量和所述第二气流喷出时的流量。
第六方式的基板处理装置,具有:基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,药液喷出部,向所述基板的处理面喷出药液,加热器,具有相向面,该相向面以非接触方式与所述基板的处理面的相反侧的面相向,该加热器对所述基板进行加热,以及气体喷出机构,向所述基板的所述相反侧的面和所述加热器的所述相向面之间的空间喷出预先被加热的非活性气体。
第七方式的基板处理装置,在第六方式的基板处理装置中,所述气体喷出机构向所述空间喷出通过所述加热器预先被加热的所述非活性气体。
第八方式的基板处理装置,在第七方式的基板处理装置中,所述加热器具有沿着所述相向面延伸的发热体,所述气体喷出机构具有沿着所述发热体配设的加热用流路,作为供给所述非活性气体的流路,所述气体喷出机构将在所述加热用流路中流动时被所述加热器加热的所述非活性气体向所述空间喷出。
第九方式的基板处理装置,在第八方式的基板处理装置中,所述加热用流路沿着所述发热体以二维方式配设。
第十方式的基板处理装置,在第八方式的基板处理装置中,所述加热用流路配设于所述发热体的与所述基板一侧相反的一侧。
第十一方式的基板处理装置,在第六至第十方式中任一方式的基板处理装置中,所述加热器沿着所述基板的周缘部呈环状设置;所述气体喷出机构具有分别设置于所述加热器的外周缘部和所述加热器的内周缘部的喷出口,从该各喷出口向所述空间喷出所述非活性气体。
第十二方式的基板处理装置,具有:基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,药液喷嘴,以使药液与所述基板的处理面的周缘部的第一旋转轨迹中的第一位置接触的方式喷出药液,以及冲洗液喷嘴,以使冲洗液与所述基板的处理面的相反侧的非处理面的周缘部的第二旋转轨迹中的第二位置接触的方式喷出冲洗液;所述第二位置为所述第一位置的所述基板的旋转方向的上游侧的位置,所述第二位置预先设定为,在所述冲洗液沿着所述基板的周向移动到达所述第一位置的附近时,该冲洗液从所述基板的所述非处理面绕到所述基板的端面,并且几乎不绕到所述处理面的周缘部。
第十三方式的基板处理装置,在第十二方式的基板处理装置中,还具有处理面用气体喷嘴,该处理面用气体喷嘴以使非活性气体与所述第一旋转轨迹中的第三位置接触的方式喷出非活性气体,所述第三位置沿着所述基板的周缘位于所述第一位置和所述第二位置之间。
第十四方式的基板处理装置,在第十二方式的基板处理装置中,还具有非处理面用气体喷嘴,该非处理面用气体喷嘴以使非活性气体与所述第二旋转轨迹中的第四位置接触的方式喷出非活性气体,所述第四位置位于所述第二位置的所述基板的旋转方向的上游侧,且位于所述第二位置的附近。
第十五方式的基板处理装置,在第十二至十四方式中任一方式的基板处理装置中,还具有加热器,该加热器对所述基板的周缘部进行加热,该加热器具有沿着所述基板的所述非处理面的周缘部呈环状设置且非接触地与所述非处理面相向的相向面,在所述加热器上形成有凹陷部,该凹陷部具有相向面开口部,该相向面开口部与所述基板的所述第二旋转轨迹中的所述第二位置的周边部分相向,在所述相向面形成开口,所述冲洗液喷嘴的至少喷出口部分容置于所述凹陷部,在从所述相向面开口部侧观察所述凹陷部时,所述冲洗液喷嘴的喷出口配置于所述相向面开口部。
第十六方式的基板处理装置,在第十五方式的基板处理装置中,所述加热器的所述凹陷部在铅垂轴方向上贯通所述加热器。
第十七方式的基板处理装置,在第十五方式的基板处理装置中,在所述加热器的所述凹陷部还形成有在所述加热器的外周面形成开口的外周面开口部;所述相向面开口部和所述外周面开口部彼此连接。
第十八方式的基板处理装置,在第十六方式的基板处理装置中,在所述加热器的所述凹陷部还形成有:在所述加热器的外周面形成开口的外周面开口部;和在所述相向面的相反侧的面形成开口的开口部,在所述相反侧的面形成开口的开口部、所述外周面开口部和所述相向面开口部依次连接。
第十九方式的基板处理装置,在第一方式的基板处理装置中,所述第二气流喷出时的动能小于所述第一气流喷出时的动能。
根据第一方式的发明,动能小于第一气流的动能的第二气流,在第二位置接触基板的周缘部中的残留处理液的液膜。由此,能够一边抑制产生能够到达器件区域的残留处理液的液体溅起,一边向基板外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。因此,在下游侧的第一位置,使动能大的第一气流接触残留处理液的膜厚减小的部分,从而能够一边抑制产生能够到达器件区域的残留处理液的液体溅起,一边向基板的外部排出大部分残留处理液。由此能够抑制如下情况,即,因向更下游侧的着落位置喷出的新的处理液与残留处理液发生碰撞,而产生能够到达基板的器件区域的液体溅起。因此,能够一边抑制处理液进入基板上表面的器件区域,一边对基板的上表面周缘部进行处理。
根据第二方式的发明,第二气流喷出时的流量小于第一气流喷出时的流量。因此,能够通过第二气流,一边抑制产生能够到达器件区域的液体溅起,一边向基板外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。
根据第三方式的发明,第二气流喷出时的流速小于第一气流喷出时的流速。因此,能够通过第二气流,一边抑制产生能够到达器件区域的液体溅起,一边向基板外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。
根据第四方式的发明,其它气体喷出部从基板的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而生成从中央部分的上方朝向基板的周缘扩散的气流。通过其它气体喷出部所生成的气流进一步抑制如下情况,即,在第二气流、第一气流、新的处理液依次接触残留处理液时产生的各液体溅起,到达器件区域。
根据第五方式的发明,其它气体喷出部所喷出的气流喷出时的流量大于,第一气流喷出时的流量和第二气流喷出时的流量。即使在其它气体喷出部所生成的气流,从基板的中央部分朝向周缘部呈放射状扩散的情况下,也能够向周缘部的各部分供给大量的气流。
根据第六方式的发明,基板处理装置向基板的与处理面的相反侧的面和加热器的相向面之间的空间,喷出预先被加热的非活性气体。因此,通过抑制环境气体进入该空间来抑制加热效率降低,并且通过非活性气体也能够抑制加热效率降低。因此,能够一边高效地对基板进行加热,一边对基板进行处理。
根据第七方式的发明,气体喷出机构喷出通过加热器预先被加热的非活性气体。因此,不需要另外地设置用于对非活性气体进行加热的加热器,因此能够抑制基板处理装置的成本。
根据第八方式的发明,气体喷出机构具有沿着加热器的发热体配设的加热用流路,喷出在加热用流路中流动时被加热器加热的非活性气体。因此,能够提高通过加热器对非活性气体进行加热的加热效率。
根据第九方式的发明,加热用流路沿着发热体以二维方式配设,因此能够进一步提高通过加热器对非活性气体进行加热的加热效率。
根据第十方式的发明,加热用流路配设于发热体的与基板一侧相反的一侧,因此能够通过发热体,有效地对基板和非活性气体这两者进行加热。
根据第十一方式的发明,气体喷出机构具有分别设置于环状的加热器的外周缘部和内周缘部的喷出口,从各喷出口喷出非活性气体。因此,能够有效地抑制加热器的周围的环境气体进入基板和加热器之间。因此,能够有效地对基板进行加热。
根据第十二方式的发明,能够抑制在冲洗液沿着基板的周向从第二位置移动至第一位置的附近的期间,冲洗液绕到处理面的情况,因此,能够抑制向第一位置喷出的药液,在基板的处理面的周缘部被冲洗液稀释的情况。另外,在冲洗液沿着基板的周向到达第一位置的附近时,冲洗液从非处理面绕到端面,因此能够通过该冲洗液,将要从第一位置绕到非处理面的药液冲掉稀释。因此,能够一边向基板的处理面的周缘部喷出药液来高效地对该周缘部进行处理,一边抑制非处理面被绕到非处理面的药液处理的情况。
根据第十三方式的发明,在第二位置和第一位置之间的第三位置,向基板的处理面的周缘部喷出非活性气体。随着基板旋转,该非活性气体一边沿着处理面向基板的周缘侧流动,一边向基板的旋转方向下游侧流动。因此,能够抑制在第二位置向基板的非处理面喷出的冲洗液、沿着基板的周向向第一位置的附近移动的期间,冲洗液绕到处理面的情况。
根据第十四方式的发明,在第四位置,向基板的非处理面的周缘部喷出非活性气体。随着基板旋转,该非活性气体一边沿着非处理面向基板的周缘侧流动,一边向基板的旋转方向下游侧流动。随着基板旋转,在第二位置向非处理面的周缘部喷出的冲洗液,一边从非处理面的周缘向基板外部排出,一边朝向基板的旋转方向的下游侧,沿着基板的周向旋转。由此,向第二位置喷出的冲洗液的一部分到达第四位置。因此,通过向第四位置喷出的非活性气体,将到达第四位置的冲洗液,从基板非处理面的周缘部向基板外部吹起,从而进一步减少液量。由此,在非处理面的周缘部沿着周向旋转而再次到达第二位置的冲洗液的液量会减少。能够抑制向第二位置新喷出的冲洗液,与旋转来的冲洗液发生碰撞产生液体溅起,并且还能够抑制冲洗液的液量过剩而绕到基板的处理面的非处理区域的情况。
根据第十五方式的发明,在加热器形成有凹陷部,该凹陷部具有在相向面形成开口的相向面开口部,相向面开口部与第二旋转轨迹中的第二位置的周边部分相向。并且,冲洗液喷嘴的至少喷出口部分容置于凹陷部。因此,既能够容易地使加热器接近非处理面来高效地从非处理面侧对基板的周缘部进行加热,又能够容易地向第二位置喷出冲洗液。
根据第十六方式的发明,加热器的凹陷部在铅垂轴方向上贯通加热器,因此,能够使配置冲洗液喷嘴的操作变得容易。
根据第十七方式的发明,在加热器的凹陷部,还形成有在加热器的外周面形成开口的外周面开口部;相向面开口部和外周面开口部彼此连接。因此,能够使配置冲洗液喷嘴的操作变得容易。
根据第十八方式的发明,在加热器的凹陷部还形成有:在加热器的外周面形成开口的外周面开口部;在相向面的相反侧的面形成开口的开口部;在相反的一侧的面形成开口的开口部、外周面开口部、相向面开口部依次连接。因此,能够使配置冲洗液喷嘴的操作变得容易。
附图说明
图1是用于说明第一实施方式的基板处理装置的结构的侧视示意图。
图2是用于说明第一(第二)实施方式的基板处理装置的结构的俯视示意图。
图3是用于说明第一(第二)实施方式的基板处理装置的结构的概略立体图。
图4是示意性地示出第一(第二)实施方式的基板处理装置所喷出的处理液的液流和非活性气体的气流接触基板的周缘部的各位置的俯视图。
图5是用于说明气流、液流的俯角的侧视示意图。
图6是用于说明气流、液流的旋转角的俯视示意图。
图7是示出气流、液流的喷出方式的一例的图。
图8是示出气流、液流的喷出方式的另一例的图。
图9是示出周缘部用气体喷出机构的喷嘴的其它例的立体图。
图10是示意性地示出图9的喷嘴所喷出的气流接触基板的位置的图。
图11是示出周缘部用气体喷出机构的喷嘴的其它例的立体图。
图12是示意性地示出图11的喷嘴所喷出的气流接触基板的位置的图。
图13是示出图1的基板处理装置的动作的一例的流程图。
图14是用于说明第二实施方式的基板处理装置的结构的侧视示意图。
图15是图14的加热器的俯视示意图。
图16是图14的加热器的俯视示意图。
图17是图14的加热器的俯视示意图。
图18是第二(第三)实施方式的基板处理装置的加热器的剖视示意图。
图19是图18的加热器的剖视示意图。
图20是示出向图18的加热器和基板之间喷出的非活性气体的一例的图。
图21是通过图表形式表示非活性气体的流量和基板的周缘部的温度之间的关系的一例的图。
图22是示出图14的基板处理装置的动作的一例的流程图。
图23是用于说明第三实施方式的基板处理装置的结构的侧视示意图。
图24是用于说明图23的基板处理装置的结构的俯视示意图。
图25是用于说明图23的基板处理装置的结构的概略立体图。
图26是示意性地示出图23的基板处理装置所喷出的处理液、冲洗液、非活性气体接触基板的周缘部的各位置的俯视图。
图27是示出各喷嘴向图26的各位置喷出处理液等的状态的侧视示意图。
图28是图23的加热器的俯视示意图。
图29是图23的加热器的俯视示意图。
图30是图23的加热器的俯视示意图。
图31是示出图23的基板处理装置的动作的一例的流程图。
图32是示出图28的加热器的其它例的概略立体图。
图33是示出图28的加热器的其它例的概略立体图。
图34是示意性地示出图23的基板处理装置所喷出的冲洗液绕到基板的端面的状态的剖视图。
其中,附图标记说明如下:
1、1A、1B:基板处理装置;
21:旋转卡盘(基板保持部);
41:喷嘴(处理面用气体喷嘴);
42:喷嘴;
45:喷嘴(非处理面用气体喷嘴);
48、48~50、150:喷嘴头部;
51a~51c:喷嘴(药液喷嘴);
51d:喷嘴;
55:喷嘴(冲洗液喷嘴);
231:旋转机构;
83:处理液供给部;
830:处理液喷出机构(处理液喷出部、药液喷出部);
840:冲洗液喷出机构;
440:气体喷出机构(气体喷出部)
441、442、445:气体喷出机构;
443:气体喷出机构(其它气体喷出部);
444:气体喷出机构(气体喷出部);
71、71A、71B:加热器;
73、73B:发热体;
170、170X、170Y:凹陷部;
174:开口部(相向面开口部);
175:开口部(外周面开口部);
176:开口部;
S3:处理区域;
S4:非处理区域;
S5:端面;
P1:位置(第一位置);
P2:位置(第二位置);
P3:位置(第三位置);
P4:位置(第四位置);
PL1:位置(着落位置、第一位置);
PL2:位置(第二位置);
G1:非活性气体的气流(第一气流);
G2:非活性气体的气流(第二气流);
L1:处理液的液流;
L2:液流(冲洗液的液流);
130、130A、130B:控制部;
G1~G5:气流;
W:基板。
具体实施方式
下面,一边参照附图,一边对于实施方式进行说明。在附图中,对于具有同样的结构以及功能的部分,标注相同的附图标记,下面省略重复说明。下面的实施方式为用于使本发明具体化的一例,并不是用于限定本发明的技术范围。另外,在下面参照的各图中,为了容易理解,有时将各部的尺寸或数量夸大或者简略来表示。上下方向为铅垂方向,就相对于旋转卡盘而言,基板侧为上方。另外,“处理液”包括:“药液”,用于进行药液处理;“冲洗液”(还称为“清洗液”),进行用于冲洗药液的冲洗处理。另外,基板W的表面形状大致为圆形。在喷嘴头部等配置于待避位置的状态下,通过机械手等向基板处理装置搬入基板或从基板处理装置搬出基板。搬入基板处理装置的基板被旋转卡盘以能够自由装卸的方式保持。另外,“非活性气体”为,与基板W的材质以及形成在基板W的表面的薄膜之间的反应性差的气体,例如为氮(N2)气、氩气、氦气等。
<1.第一实施方式>
<1-1.基板处理装置1的结构>
一边参照图1至图4,一边对于基板处理装置1的结构进行说明。图1至图3是用于说明实施方式的基板处理装置1的结构的图。图1是基板处理装置1的侧视示意图。图2是基板处理装置1的俯视示意图。图3是从斜上方观察基板处理装置1的概略立体图。图4是示出基板处理装置1所喷出的处理液的液流和非活性气体的气流接触基板W的周缘部的各位置的位置关系的一例的基板W的俯视示意图。
在图1至图3中,示出了在喷嘴头部48~50分别配置于处理位置的状态下,通过旋转卡盘21使基板W围绕旋转轴a1向规定的旋转方向(箭头AR1的方向)旋转的状态。另外,在图2中,用假想线表示配置于待避位置的喷嘴头部48~50等。在图2、图3中,省略记载了基板处理装置1的结构构件中的飞散防止部3等一部分结构构件。
基板处理装置1具有旋转保持机构2、飞散防止部3、表面保护部4、处理部5、喷嘴移动机构6、加热机构7以及控制部130。上述的各部2~7与控制部130电连接,根据来自控制部130的指示进行动作。作为控制部130,例如能够采用与一般的计算机同样的结构。即,控制部130例如具有用于进行各种运算处理的CPU、作为用于存储基本程序的读取专用存储器的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、作为用于存储各种信息的读写自由存储器的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、用于存储控制用软件、数据等的磁盘等。在控制部130中,作为主控制部的CPU按照程序所记录的步骤进行运算处理,控制基板处理装置1的各部。
<旋转保持机构2>
旋转保持机构2是一边将基板W以一个主面朝向上方的状态大致保持为水平姿势,一边能够使基板W旋转的机构。旋转保持机构2使基板W围绕穿过主面的中心c1的铅垂的旋转轴a1旋转。
旋转保持机构2具有作为小于基板W的圆板状构件的旋转卡盘(“保持构件”、“基板保持部”)21。旋转卡盘21的上表面为大致水平,旋转卡盘21的中心轴与旋转轴a1一致。在旋转卡盘21的下表面连接有圆筒状的旋转轴部22。旋转轴部22以旋转轴部22的轴线沿着铅垂方向的姿势配置。旋转轴部22的轴线与旋转轴a1一致。另外,在旋转轴部22连接有旋转驱动部(例如,马达)23。旋转驱动部23驱动旋转轴部22,使旋转轴部22围绕其轴线旋转。因此,旋转卡盘21能够与旋转轴部22一起围绕旋转轴a1旋转。旋转驱动部23和旋转轴部22是用于使旋转卡盘21以旋转轴a1为中心旋转的旋转机构231。旋转轴部22以及旋转驱动部23容置于筒状的壳体24内。
在旋转卡盘21的中央部设置有省略图示的贯通孔,该贯通孔与旋转轴部22的内部空间连通。在内部空间经由省略图示的配管、开闭阀连接有省略图示的泵。该泵、开闭阀与控制部130电连接。控制部130控制该泵、开闭阀的动作。该泵能够按照控制部130的控制,选择性地供给负压和正压。在基板W大致以水平姿势放置于旋转卡盘21的上表面的状态,泵供给负压时,旋转卡盘21从下方吸附保持基板W。在泵供给正压时,能够从旋转卡盘21的上表面卸下基板W。
在该结构中,在旋转卡盘21吸附保持基板W的状态下,旋转驱动部23使旋转轴部22旋转时,旋转卡盘21围绕沿着铅垂方向的轴线旋转。由此,保持在旋转卡盘21上的基板W,以穿过基板W的面内的中心c1的铅垂的旋转轴a1为中心向箭头AR1方向旋转。
此外,旋转卡盘21也可以具有隔开恰当的间隔设置在该旋转卡盘21的上表面的周缘部附近的多个(例如6个)卡盘销,通过该多个卡盘销保持基板W。此时的旋转卡盘21为稍大于基板W的圆板状。该多个卡盘销以使基板W的主面的中心c1与旋转轴a1一致且使基板W在比旋转卡盘21的上表面稍稍高的位置大致处于水平姿势的方式保持基板W,而且该基板W能够自由装卸。通过与控制部130电连接的马达等,将各卡盘销的朝向选择性地设定为与基板W的周缘相抵接来保持基板W的朝向和从基板W的周缘分离而开放基板W的朝向。
<飞散防止部3>
飞散防止部3阻挡从与旋转卡盘21一起旋转的基板W飞散的处理液等。
飞散防止部3具有飞溅护板31。飞溅护板31为上端开放的筒状构件,包围旋转保持机构2。在该实施方式中,飞溅护板31例如包括底构件311、内构件(可称为“内侧护板”,也可仅称为“护板”)312以及外构件(也称为“外侧护板”)313这3个构件。可以不设置外构件313,相反地,也可以在外构件313的外侧再设置用于包围旋转保持机构2的护板。
底构件311为上端开放的筒状构件,该底构件311具有:圆环状的底部;圆筒状的内侧壁部,从底部的内侧缘部向上方延伸;和圆筒状的外侧壁部,从底部的外侧缘部向上方延伸。内侧壁部的至少前端附近,容置于在旋转保持机构2的壳体24上设置的凸缘状构件241的内侧空间。
在底部形成有排液槽(省略图示),该排液槽与内侧壁部和外侧壁部之间的空间相连通。该排液槽与工厂的排液管路相连接。另外,该排液槽连接有排气液机构,该排气液机构强制性地对槽内进行排气,使内侧壁部和外侧壁部之间空间成为负压状态。内侧壁部和外侧壁部之间的空间为,用于将在基板W的处理中使用过的处理液集中并排出的空间,集中在该空间的处理液从排液槽排出。
内构件312为上端开放的筒状构件,内构件312的上部(“上端侧部分”、“上端部分”)朝向内侧上方延伸。即,该上部朝向旋转轴a1向斜上方延伸。在内构件312的下部形成有沿着上部的内周面向下方延伸的筒状的内周壁部和沿着上部的外周面向下方延伸的筒状的外周壁部。在底构件311和内构件312接近的状态下,底构件311的外侧壁部容置于内构件312的内周壁部和外周壁部之间。内构件312的上部接受的处理液等,经由底构件311排出。
外构件313为上端开放的筒状构件,设置于内构件312的外侧。外构件313的上部(“上端侧部分”、“上端部分”)朝向内侧上方延伸。即,该上部朝向旋转轴a1向斜上方延伸。下部沿着内构件312的外周壁部向下方延伸。外构件313的上部接受的处理液等,从内构件312的外周壁部和外构件313的下部之间的间隙排出。
在飞溅护板31配设有用于使该飞溅护板31进行升降移动的护板驱动机构(“升降驱动部”)32。护板驱动机构32例如由步进马达构成。在该实施方式中,护板驱动机构32使飞溅护板31所具有的3个构件311、312、313独立地进行升降。
内构件312以及外构件313分别接受护板驱动机构32的驱动,而在各自的上方位置和下方位置之间移动。在此,各构件312、313的上方位置为,该构件312、313的上端边部配置于旋转卡盘21上保持的基板W的侧方且上方的位置。另一方面,各构件312、313的下方位置为,该构件312、313的上端边部配置于旋转卡盘21的上表面的下方的位置。外构件313的上方位置(下方位置)位于比内构件312的上方位置(下方位置)稍稍靠上方的位置。内构件312和外构件313以彼此不发生碰撞的方式同时进行升降,或者依次进行升降。底构件311在特定位置与该特定位置的下方的位置之间被护板驱动机构32驱动,其中,所述特定位置指,所述底构件311的内侧壁部容置于在壳体24上锁设置的凸缘状构件241的内侧空间的位置。其中,护板驱动机构32与控制部130电连接,在控制部130的控制下进行动作。即,通过控制部130控制飞溅护板31的位置(具体地说,底构件311、内构件312以及外构件313各自的位置)。
<表面保护部4>
表面保护部4具有气体喷出机构(可称为“周缘部用气体喷出机构”,可也称为“气体喷出部”)440,该气体喷出机构440喷出非活性气体的气流,来使该非活性气体的气流与保持在旋转卡盘21上并进行旋转的基板W的上表面的周缘部接触。气体喷出机构440具有气体喷出机构441、442。气体喷出机构441、442喷出非活性气体,例如喷出气柱状的气流G1、G2。气体喷出机构442以与基板W的位置(第二位置)P2接触的方式喷出非活性气体的气流G2,该位置(第二位置)P2是比气体喷出机构441所喷出的气流G1接触基板W的周缘部的位置(第一位置)P1更靠基板W的旋转方向上游侧的位置。
表面保护部4还具有气体喷出机构(可称为“中央部用气体喷出机构”,也可称为“其它气体喷出部”)443,该气体喷出机构443向保持在旋转卡盘21上并进行旋转的基板W的上表面的中央附近喷出非活性气体的气流G3。通过从表面保护部4的气体喷出机构441~443向基板W的上表面喷出非活性气体的气流G1~G3,保护基板W的上表面的非处理区域(“器件区域”)S4(图4),使得该非处理区域S4不受到以与规定于基板W的上表面的周缘部的环状的处理区域S3(图4)接触的方式喷出的处理液等的影响。非处理区域S4为基板W的上表面中的除了处理区域S3之外的区域。
气体喷出机构440具有喷嘴头部48。气体喷出机构443具有喷嘴头部49。喷嘴头部48、49安装在后述的喷嘴移动机构6所具有的长的臂部61、62的前端。臂部61、62沿着水平面延伸。通过使喷嘴移动机构6的臂部61、62移动,使喷嘴头部48、49分别在处理位置和待避位置之间移动。
喷嘴头部48具有喷嘴41、42和用于保持该喷嘴41、42的保持构件。保持构件例如由沿着水平面延伸的板状构件和从该板状构件的一端向上方突出的突出构件接合而成,具有L字形的截面形状。该突出构件的前端安装在臂部61的前端,该板状构件相对于臂部61的基端比臂部61的前端更向臂部61的延伸方向伸出。喷嘴41、42以在铅垂方向上贯通该板状构件的状态,被该板状构件保持。喷嘴41、42的前端部(下端部)从该板状构件的下表面向下方突出,上端部从该板状构件的上表面向上方突出。喷嘴41、42的上端与配管471、472的一端相连接。配管471、472的另一端与气体供给源451、452相连接。在配管471的路径途中,从气体供给源451侧依次设置有流量控制器481、开闭阀461,在配管472的路径途中,从气体供给源452侧依次设置有流量控制器482、开闭阀462。
在此,当喷嘴移动机构6将喷嘴头部48配置于处理位置时,喷嘴41的喷出口与通过旋转保持机构2进行旋转的基板W的周缘部的旋转轨迹的一部分相向,喷嘴42的喷出口与该旋转轨迹的另一部分相向。
当喷嘴头部48配置于处理位置的状态下,喷嘴41、42接受气体供给源451、452所供给的非活性气体(在图示的例子中为氮(N2)气)。喷嘴41以使供给的非活性气体的气流G1与基板W的周缘部的旋转轨迹上所规定的位置P1接触的方式,从上方喷出气流G1。喷嘴41从喷出口向规定的方向喷出气流G1,以便在喷出的气流G1到达位置P1之后,从位置P1朝向基板W的周缘流动。喷嘴42以使供给的非活性气体的气流G2与该旋转轨迹上规定的位置P2(“第二位置”)(图4)接触的方式,从上方喷出气流G2。喷嘴42从喷出口向规定的方向喷出气流G2,以便在喷出的气流G2到达位置P2之后,从位置P2朝向基板W的周缘流动。
基板W的半径例如为150mm。基板W的“周缘部”例如为距基板W的周缘的宽度为D2的环状部分。周缘部的宽度D2例如为3mm~30mm。处理区域S3为距基板W的周缘的宽度为D3的环状部分。处理区域S3的宽度D3例如为1mm~5mm。处理区域S3为基板W的处理面的周缘部中的周缘侧的一部分区域。
从后述的处理部5的喷嘴头部50喷出的处理液的液流L1,与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹上规定的位置(“着落位置”)PL1(图4)接触。液流L1的在基板W径向上的宽度D1例如为0.5mm~2.5mm。喷嘴头部50能够从多个喷嘴51a~51d分别选择性地喷出处理液的液流L1。位置PL1根据喷嘴51a~51d的配置以及处理液的喷出方向而稍有变动。无论相对于与喷嘴51a~51d中的哪个对应的位置PL1,在基板W的周向上,位置P1都位于基板W的旋转方向的上游侧。另外,在基板W的周向上,位置P2位于基板W的旋转方向的位置P1的上游侧。
即,气体喷出机构440从上方朝向位置P1喷出非活性气体的气流(“第一气流”)G1,其中,所述位置P1在基板W的周向上位于基板W的旋转方向的位置PL1的上游侧,位置PL1基板W的周缘部的旋转轨迹中的处理部5所喷出的处理液接触的位置。气体喷出机构440以使喷出的气流G1从位置P1朝向基板W的周缘的方式,向规定的方向喷出气流G1。另外,气体喷出机构440从上方朝向位置P2喷出非活性气体的气流(“第二气流”)G2,所述位置P2为在基板W的周向上位于基板W的旋转方向上的该旋转轨迹中的位置P1的上游侧的位置。气体喷出机构440以使喷出的气流G2从位置P2朝向基板W的周缘的方式,向规定的方向喷出气流G2。
气体喷出机构443的喷嘴头部49具有:圆柱构件93,安装在臂部62的前端部的下表面;圆板状的遮挡板90,安装在圆柱构件93的下表面;以及圆筒状的喷嘴43。圆柱构件93的轴线和遮挡板90的轴线一致,分别沿着铅垂方向。遮挡板90的下表面沿着水平面。喷嘴43以使喷嘴43的轴线与遮挡板90、圆柱构件93的轴线一致的方式,在铅垂方向上贯通圆柱构件93、遮挡板90。喷嘴43的上端部还贯通臂部62的前端部,在臂部62的上表面形成开口。喷嘴43的上侧的开口与配管473的一端相连接。配管473的另一端与气体供给源453相连接。在配管473的路径途中,从气体供给源453侧依次设置有流量控制器483、开闭阀463。喷嘴43的下端在遮挡板90的下表面形成有开口。该开口为喷嘴43的喷出口。
当喷嘴移动机构6使喷嘴头部49配置于处理位置时,喷嘴43的喷出口与基板W的上表面的中心附近相向。在该状态下,喷嘴43经由配管473接受气体供给源453所供给的非活性气体(在图示的例子中为氮(N2)气)。喷嘴43将供给的非活性气体朝向基板W的上表面的中心附近喷出,来作为非活性气体的气流G3。气流G3从基板W的中央部分的上方朝向基板W的周缘呈放射状扩散。即,气体喷出机构443从基板W的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而生成从该中央部分的上方朝向基板W的周缘扩散的气流。
流量控制器481~483例如具有:流量计,检测在配管471~473中流动的气体的流量;和可变阀,能够根据阀的开闭量调节该气体的流量;其中,所述流量控制器481~483分别设置于上述配管471~473上。控制部130针对各流量控制器481~483以使流量计所检测的流量成为目标流量的方式通过省略图示的阀控制机构,控制流量控制器481~483的可变阀的开闭量。控制部130能够通过根据预先设定的设定信息在规定的范围内设定目标流量,来将在流量控制器481~483通过的各气体的流量自由地控制在规定的范围内。另外,控制部130通过该阀控制机构将开闭阀461~463控制为打开状态或者关闭状态。因此,通过控制部130控制来自喷嘴41~43的气流G1~G3的喷出方式(具体地说,喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。
另外,根据基板W的表面的膜质不同,通过气流G1、G2吹起残留处理液时的吹起容易度也不同。在疎水性的膜质和亲水性的膜质中,若为疎水性的膜质,则更难以吹起残留处理液,若为亲水性的膜质,则更容易吹起残留处理液。因此,优选根据基板W的表面的膜质,设定气流G1的喷出方式。
<处理部5>
处理部5对保持在旋转卡盘21上的基板W的上表面周缘部中的处理区域S3进行处理。具体地说,处理部5向保持在旋转卡盘21上的基板W的处理区域S3供给处理液。
处理部5具有处理液喷出机构830。处理液喷出机构830以使液流与保持在旋转卡盘21上并进行旋转的基板W的上表面(处理面)的周缘部(更详细地说,周缘部中的处理区域S3)的一部分接触的方式喷出处理液的液流L1。液流L1以接触上表面周缘部(更详细地说,处理区域S3)的旋转轨迹中的位置PL1的方式喷出。液流L1为液柱状。处理液喷出机构830具有喷嘴头部50。喷嘴头部50安装在喷嘴移动机构6所具有的长的臂部63的前端。臂部63沿着水平面延伸。通过使喷嘴移动机构6的臂部63移动,使喷嘴头部50在处理位置和待避位置之间移动。
喷嘴头部50具有喷嘴51a~51d和用于保持所述喷嘴51a~51d的保持构件。保持构件例如由沿着水平面延伸的板状构件和从该板状构件的一端向上方突出的突出构件接合而成,具有L字形的截面形状。该突出构件的前端安装在臂部63的前端,该板状构件相对于臂部63的基端比臂部63的前端更向臂部63的延伸方向伸出。喷嘴51a~51d从该板状构件的前端侧沿着臂部63的延伸方向依次排成一列。喷嘴51a~51d以在铅垂方向上贯通该板状构件的状态,被该板状构件保持。喷嘴51a~51d的前端部(下端部)从该板状构件的下表面向下方突出,在前端具有喷出口。喷嘴51a~51d的基端部(上端部)从该板状构件的上表面向上方突出。
喷嘴51a~51d与用于向该喷嘴51a~51d供给处理液的配管系统即处理液供给部83连接。具体地说,喷嘴51a~51d的上端与处理液供给部83的配管832a~832d的一端相连接。喷嘴51a~51d分别接受处理液供给部83所供给的处理液,将所供给的处理液从前端的喷出口分别喷出。处理液喷出机构830从喷嘴51a~51d中的根据控制部130中设定的控制信息决定的一个喷嘴,按照控制部130的控制,喷出处理液的液流L1。在图示的例子中为,从喷嘴51c喷出处理液的液流L1。
具体地说,处理液供给部83是SC-1供给源831a、DHF供给源831b、SC-2供给源831c、冲洗液供给源831d、多个配管832a~832d以及多个开闭阀833a~833d组合而成的。SC-1、DHF、SC-2为药液。因此,处理液喷出机构830为用于向基板W的周缘部喷出药液的药液喷出部。
SC-1供给源831a是用于供给SC-1的供给源。SC-1供给源831a通过安装有开闭阀833a的配管832a与喷嘴51a相连接。因此,当开放开闭阀833a时,SC-1供给源831a所供给的SC-1从喷嘴51a喷出。
DHF供给源831b是用于供给DHF的供给源。DHF供给源831b通过安装有开闭阀833b的配管832b与喷嘴51b相连接。因此,当开放开闭阀833b时,DHF供给源831b所供给的DHF从喷嘴51b喷出。
SC-2供给源831c是用于供给SC-2的供给源。SC-2供给源831c通过安装有开闭阀833c的配管832c与喷嘴51c相连接。因此,当开放开闭阀833c时,SC-2供给源831c所供给的SC-2从喷嘴51c喷出。
冲洗液供给源831d是用于供给冲洗液的供给源。在此,冲洗液供给源831d例如供给纯水作为冲洗液。冲洗液供给源831d通过安装有开闭阀833d的配管832d与喷嘴51d相连接。因此,当开放开闭阀833d时,冲洗液供给源831d所供给的冲洗液从喷嘴51d喷出。此外,作为冲洗液,也可以利用纯水、温水、臭氧水、磁化水、还原水(含氢水)、各种有机溶剂(离子水、IPA(异丙醇))、功能水(CO2水等)等。用于喷出SC-1、DHF、SC-2的喷嘴51a、51b、51c,可以称为“处理液喷嘴”,也可以称为“药液喷嘴”。
处理液供给部83选择性地供给SC-1、DHF、SC-2以及冲洗液。当处理液供给部83向喷嘴51a~51d中的对应的喷嘴供给处理液(SC-1、DHF、SC-2或者冲洗液)时,该喷嘴以使液流与进行旋转的基板W的上表面周缘部的处理区域S3接触的方式喷出该处理液的液流L1。其中,通过与控制部130电连接的省略图示的阀开闭机构,在控制部130的控制下,分别对处理液供给部83所具有的开闭阀833a~833d进行开闭。即,通过控制部130控制来自喷嘴头部50的喷嘴的处理液的喷出方式(具体地说,喷出的处理液的种类、喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。即,处理液喷出机构830通过控制部130的控制,以使液流与以旋转轴a1为中心旋转的基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL1接触的方式喷出处理液的液流L1。
<喷嘴移动机构6>
喷嘴移动机构6为用于使气体喷出机构440、443以及处理液喷出机构830的喷嘴头部48~50分别在各自的处理位置和待避位置之间移动的机构。
喷嘴移动机构6具有水平地延伸的臂部61~63、喷嘴基台64~66和驱动部67~69。喷嘴头部48~50安装在臂部61~63的前端部分。
臂部61~63的基端部与喷嘴基台64~66的上端部分相连接。喷嘴基台64~66以各自的轴线沿着铅垂方向的姿势分散配置在壳体24的周围。喷嘴基台64~66分别具有旋转轴,该旋转轴能够沿着喷嘴基台的轴线在铅垂方向上延伸,且围绕轴线旋转。喷嘴基台64~66的轴线与各旋转轴的轴线一致。在各旋转轴的上端分别安装有喷嘴基台64~66的上端部分。通过使各旋转轴旋转,喷嘴基台64~66的各上端部分以各旋转轴的轴线、即以喷嘴基台64~66的轴线为中心旋转。在喷嘴基台64~66分别设置有用于使各自的旋转轴围绕轴线旋转的驱动部67~69。驱动部67~69例如分别具有步进马达等。
驱动部67~69通过喷嘴基台64~66的旋转轴,分别使喷嘴基台64~66的上端部分旋转。随着各上端部分旋转,喷嘴头部48~50也围绕喷嘴基台64~66的轴线旋转。由此,驱动部67~69使喷嘴头部48~50在各自的处理位置和待避位置之间水平地移动。
当喷嘴头部48配置于处理位置时,喷嘴41的喷出口与通过旋转保持机构2进行旋转的基板W的周缘部的旋转轨迹的一部分相向,喷嘴42的喷出口与该旋转轨迹的另一部分相向。
当喷嘴头部49配置于处理位置时,喷嘴43位于基板W的中心c1的上方,喷嘴43的轴线与旋转卡盘21的旋转轴a1一致。喷嘴43的喷出口(下侧的开口)与基板W的中心部相向。另外,遮挡板90的下表面与基板W的上表面平行地相向。遮挡板90以非接触状态接近基板W的上表面。
当喷嘴头部50配置于处理位置时,喷嘴51a~51d配置于处理位置。更严格地说,例如在喷嘴51a~51d沿着臂部63的延伸方向配置为一列的情况下,喷嘴51a~51d和圆形的基板W的周缘之间的各距离,通常彼此稍微不同。驱动部69根据喷嘴51a~喷嘴51d中的喷出处理液的喷嘴,在控制部130的控制下,调节喷嘴头部50的处理位置,使得即使在处理区域S3的宽度小的情况下,也使从喷嘴51a~51d选择性地喷出的处理液接触处理区域S3。
喷嘴头部48~50的各待避位置为,这些喷嘴头部48~50不与基板W的搬运路径发生干涉且这些喷嘴头部48~50彼此不发生干涉的各位置。各待避位置例如为飞溅护板31的外侧且上方的位置。
驱动部67~69与控制部130电连接,在控制部130的控制下进行动作。控制部130以使气流G1、G2、液流L1与基板W的周缘部的旋转轨迹中的位置P1、P2、PL1接触的方式,根据预先设定的设定信息,使喷嘴移动机构6将喷嘴头部48、50配置于处理位置。通过变更该设定信息,调节位置P1、P2、PL1。另外,控制部130以使气流G3接触基板W的中心附近的方式,根据该设定信息,使喷嘴移动机构6将喷嘴头部49配置于处理位置。即,通过控制部130控制喷嘴头部48~50的位置。即,通过控制部130控制喷嘴41~43、51a~51d的位置。
就位置P1、P2、PL1的控制而言,将基板W的中心c1和作为处理液的着落位置的位置PL1连接而成的线段、与将中心c1和气流G2所接触的位置P2连接而成的线段这两条线段所夹的中心角θ(图4),优选为180°以下,更优选为90°以下,更进一步优选为45°以下。这是因为中心角θ越小,能够使残留处理液更长时间停留在基板W的处理区域S3的各部分,从而能够提高处理率。
向基板W的表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL1喷出的处理液的液流L1,以成为液膜附着于处理区域S3的状态,沿着基板W的周向移动。在该移动的过程中,在将附着有处理液的液膜的部分和位置PL1沿着基板W的端面连接而成的圆弧上形成的中心角变大。在该移动的过程中,因基板W旋转而产生的离心力作用于处理液的液膜。因此,在该中心角到达90度为止,大约80%的处理液向基板W的外部排出。该比例根据基板W的转速、膜质、喷出的处理液的液量、粘性等不同而发生变动。
若处理区域S3的宽度,即,要进行蚀刻处理等的宽度为1mm,则优选以使处理液的液流L1接触距基板W的周缘的宽度在0.5mm的范围的方式,喷出处理液的液流L1。此时,为了抑制到达非处理区域S4的液体溅起,并且高效地从基板W上除去残留处理液,优选以使非活性气体的气流G1、G2的截面的中心接触距基板W的周缘的距离例如在4mm~8mm的范围的方式,喷出气流G1、G2。附着于基板W的周缘部的残留处理液的液膜的宽度,通常大于接触位置PL1的处理液的液流L1的宽度。因此,如上所述,更优选为,与接触基板W的周缘部的处理液的液流L1的宽度相比,非活性气体的气流G1、G2的宽度更大。具体地说,优选例如将非活性气体的气流G1、G2的宽度设定为液流L1的宽度的3倍至5倍。由此,能够通过气流G1、G2,高效地将附着于基板W的周缘部的残留处理液向基板W的外部排出。
<加热机构7>
在基板W的下表面周缘部的下方设置有加热机构7。加热机构7具有:环状的加热器71;和省略图示的电路,根据控制部130的控制向加热器71供电。
加热器71以非接触地与基板W的下表面中的、旋转卡盘21的上表面未抵接的部分相向的方式,在基板W的下表面周缘部的下方,呈环状配设在旋转卡盘21的周围。加热器71的上表面与基板W的下表面平行。加热器71例如被从壳体24立设的省略图示的保持构件保持。加热器71是为了提高通过处理液对基板W进行处理的处理率而设置的,从基板W的下表面侧对基板W的周缘部进行加热。加热机构7还具有省略图示的移动机构(例如,马达等)。该移动机构使加热器71进行上下移动,来使加热器71配置在处理位置或者处理位置的下方的待避位置。待避位置为,在向基板处理装置1搬入基板W或从基板处理装置1搬出基板W时,加热器71与基板W的搬运路径不发生干涉的位置。在加热器71配置于处理位置的状态下,向加热器71供电,加热器71发热来对基板W的周缘部进行加热。
用于向加热器71供电的电路和用于使加热器71进行上下移动的移动机构,与控制部130电连接,在控制部130的控制下进行动作。即,通过加热器71加热基板W的加热方式和加热器71的位置,是通过控制部130控制的。
<1-2.气流、液流的喷出方向>
图5是用于说明基板处理装置1的喷嘴41、42、51c所喷出的气流G1、G2、液流L1的各喷出方向所成的俯角α1、α2、αL的侧视示意图。图6是用于说明基板处理装置1的喷嘴41、42、51c所喷出的气流G1、G2、液流L1的各喷出方向所成的旋转角β1、β2、βL的俯视示意图。在图5、图6中,通过共用的喷嘴表示喷嘴41、42、51c,通过共用的气流表示气流G1、G2、液流L1。“俯角”为,水平面和气流G1(气流G2、液流L1)的喷出方向所成的角度。在气流等沿着铅垂方向朝下喷出的情况下,俯角为90度,在气流水平地喷出的情况下,俯角为0度。“旋转角”为,与气流G1(气流G2、液流L1)接触基板W的位置P1(P2、PL1)最近的基板W的端面的切线、与将气流G1(气流G2、液流L1)投影于基板W上时的喷出方向所成的角度。在该投影的喷出方向沿着切线方向的情况下,旋转角为0°,在该投影的喷出方向沿着基板W的径向的情况下,旋转角为90°。
将气流G1、G2的俯角α1、α2设定在45°~90°的范围,将旋转角β1、β2也设定在45°~90°的范围。优选为,将气流G1、G2的各自俯角α1、α2设定为45°,将旋转角β1、β2设定为90°。俯角α1、α2可彼此不同,旋转角β1、β2也可以彼此不同。
将液流L1的俯角αL设定为30°~90°的范围,将旋转角β3设定为0°~45°的范围。优选为,将俯角αL、旋转角βL分别设定为45°。
图7、图8是分别示出非活性气体的气流G1、G2和处理液的液流L1的喷出方式的一例的图。作为喷嘴41、42、51c表示的圆,表示投影在基板W上的喷嘴41、42、51c的喷出口。投影的喷出口的形状根据喷出口的形状以及朝向等不同而不同,但是在此表示为圆形。另外,气流G1、G2、液流L1接触基板W的区域,也通过包围位置P1、P2、PL1的各圆来表示。另外,位置P1位于位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧,位置P2位于位置P1的基板W的旋转方向的上游侧。
在图7所示的例子中,喷嘴41、42的喷出口沿着基板W的径向排列。喷嘴41所喷出的气流G1接触位置P1,喷嘴42所喷出的气流G2接触位置P2。这样,可以使喷嘴41、42的喷出口的基板W的径向上的位置彼此不同。
在图8所示的例子中,气流G1和气流G2以彼此不同的旋转角喷出。喷嘴41、42的喷出口沿着基板W的旋转方向位于彼此不同的位置。喷嘴42的喷出口位于喷嘴41的喷出口的基板W的旋转方向的上游侧。在图8的例子中,具体地说,气流G1以90°的旋转角喷出,气流G2以45°的旋转角喷出。即,气流G2的旋转角小于气流G1的旋转角。此时,气流G2具有沿着基板W的径向朝向基板W的外侧的速度成分和沿着基板W的周向朝向旋转方向的下游侧的速度成分这两种速度成分。因此,例如,与和气流G1同样以90°的旋转角喷出气流G2的情况相比,使基板W的旋转方向上的残留处理液与气流G2的各速度之差变小。因此,能够一边抑制产生气流G2接触残留处理液的液膜时的液体溅起,一边通过气流G2将残留处理液向基板W的外部排出,来使残留处理液的液膜的厚度变小。
<1-3.液体溅起的抑制>
基板处理装置1的处理液喷出机构830以使处理液的液流L1接触旋转的基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL1的方式,喷出液流L1。喷出的液流L1以液膜的状态附着于基板W的上表面周缘部(更严格地说,处理区域S3)中的被喷出的部位,来与基板W的周缘部一起向基板W的周向移动。
当使气流从上方接触这样的残留处理液的液膜,产生从接触的位置朝向基板W的外部的气流时,气流接触的部分的处理液向基板W的外侧吹飞。由此,使气流接触的部分的液膜的厚度变小。如上所述,优选为,将非活性气体的气流的宽度设定为,大于向位置PL1喷出的处理液的液流L1的宽度。此时,气流G1、气流G2的宽度大于附着于基板W的上表面周缘部的残留处理液的液膜的宽度。因此,处理液从气流接触的部分向残留处理液的液膜中的气流接触的部分的基板W的旋转方向的上游侧的相邻部分和下游侧的相邻部分(也可以仅称为“各相邻部分”)移动,从而使各相邻部分的液膜的膜厚增加。因此,在气流接触的部分和各相邻部分,液膜发生起伏。此时,通常,主要从液膜中的该各相邻部分发生液体溅起向周围飞散。
液膜的表面的每单位面积的气流的动能越大,将气流接触的部分的液体被更高效地吹飞,液膜的膜厚越小,并且气流接触的部分的各相邻部分的液膜越厚。因此,在残留处理液的液膜的厚度恒定的情况下,液膜的每单位面积的气流的动能越大,在液膜上产生的波浪也越大,从波浪产生的残留处理液的液体溅起的量、速度也越大。
另外,由于在旋转的基板W的表面周缘部所形成的液膜的厚度具有上限,因此在液膜的每单位面积的气流的动能恒定的情况下,通常,液膜的厚度越大,在液膜产生的波浪也越大,从波浪产生的液体溅起的量、速度也越大。
在液膜的厚度小的情况下,即使用动能大的气流,即,强的气流瞬间性地吹飞液体,也难以产生液体溅起。另一方面,在液膜厚的情况下,虽然因液膜的起伏容易产生液体溅起,但是若使动能小的气流,即,弱的气流接触,则在气流接触的部分和各相邻部分产生的波浪也变小,因此能够一边抑制液体溅起一边逐渐地减少液膜。
换句话说,为了一边抑制残留处理液的液体溅起,一边高效地向基板W的外部排出残留处理液,需要使动能小的气流(弱的气流)接触液膜厚的部分,并且使动能大的气流(强的气流)接触液膜薄的部分,来高效地排出处理液。此外,残留处理液的液膜的厚度还随着基板W的表面为亲水性还是疎水性而发生变动。即,在基板W的表面为亲水性的情况下,残留处理液容易沿着基板W的表面扩散,从而使液膜变薄。另一方面,在基板W的表面为疎水性的情况下,处理液从基板W的表面鼓起,从而使液膜的厚度变厚。
为了一边抑制残留处理液的液体溅起,一边高效地向基板W的外部排出残留处理液,基板处理装置1的气体喷出机构440喷出非活性气体的气流G1、G2。具体地说,气体喷出机构440以使气流G1在位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧的位置P1接触残留处理液的液膜,并且使气流G2在位置P1的更上游侧的位置P2接触残留处理液的液膜的方式,喷出气流G1、G2。气流G1、G2喷出时的动能(更详细地说,单位时间内从喷出口喷出的气流的动能),和喷嘴41、42的喷出口的截面积与喷出时的流速的立方的乘积成正比。在单位时间内液膜的单位面积的气流的动能也与气流的流速的立方成正比。喷出机构440以使气流G2喷出时的动能小于气流G1喷出时的动能的方式喷出气流G1、G2。更优选为,气体喷出机构440以使气流G2中的单位时间内从喷出口的单位截面积喷出的气流的动能小于气流G1中的单位时间内从喷出口的单位截面积喷出的气流的动能的方式喷出气流G1、G2。
在基板处理装置1中,动能小于气流G1的动能的气流G2,与气流G1相比更早地在位置P2接触残留处理液的液膜。因此,能够通过气流G2,抑制在液膜产生波浪且从该波浪产生到达非处理区域S4的液体溅起(更严格地说,具有能够到达非处理区域S4的速度的液体溅起)的情况,并且能够减小残留处理液的膜厚。
接着,在位置P2的下游侧的位置P1,气流G1接触膜厚变薄的处理液的液膜。气流G1的动能大于气流G2的动能,因此能够更高效地向基板W的外部排出残留处理液。另外,与气流G2接触时相比,处理液的膜厚变薄,因此通过气流G1形成在液膜的波浪也变小。因此,能够通过气流G1,一边抑制到达非处理区域S4的液体溅起,一边从基板W向外部排出大部分残留处理液。
因此,能够抑制以与位置P1的下游侧的位置PL1接触的方式喷出的新的处理液,与残留处理液发生碰撞。由此,能够一边抑制处理液进入基板W的上表面的非处理区域S4,一边对基板W的上表面周缘部进行处理。优选为,例如将气流G1的动能(严格地说,气流G1中的单位时间内从喷嘴41的单位截面积喷出的气流的动能)设定为气流G2的动能(严格地说,气流G2中的单位时间内从喷嘴42的单位截面积喷出的气流的动能)的1.2倍~8倍。此时,气流的单位体积的动能的比为1.2倍~4倍。
此外,若残留处理液以太大的速度向基板W的外部排出,则一部分残留处理液可能被飞溅护板31反射而向基板W侧飞散,到达基板W的上表面中的未喷出气流的部分。因此,优选以不使从飞溅护板31向基板W侧反射的残留处理液到达基板W的方式,设定气流的动能。
在此,气流的流量与气流的截面积和流速的乘积成正比。因此,还能够通过增加气流的流量,来增加气流的动能。因此,也可以以使气流G2喷出时的流量小于气流G1喷出时的流量的方式,喷出气流G1、G2。例如,将气流G1的流量设定为气流G2的流量的1.1倍~2倍。
使气流的流速变小,或者,使气流的截面积变小,都能够使流量变小。若使流速变小,则单位时间内与残留处理液的液膜的单位面积接触的气流的动能变小。因此,优选为,通过使气流G2的流速小于气流G1的流速,使气流G2的流量小于气流G1的流量。此时,也可以使气流G2的截面积大于气流G1的截面积,来向与气流G1相比更大的范围内喷出弱的气流G2,从而一边抑制来自气流G2接触的液膜的液体溅起,一边减少液膜。
另外,气流的流速越大,气流的动能也越大。因此,也可以以使气流G2喷出时的流速小于气流G1喷出时的流速的方式,喷出气流G1、G2。例如,将气流G1的流速设定为气流G2的流速的1.1倍~2倍。
<1-4.气体喷出机构的喷嘴的其它例>
图9(图11)是示出气体喷出机构440具有的作为能够代替图1的喷嘴41、42的喷嘴的一例的喷嘴41X、42X(41Y、42Y)的前端侧部分(包括喷出口的部分)的立体图。图10(图12)是示意性地示出喷嘴41X、42X(41Y、42Y)所喷出的气流G1、G2接触基板W的周缘部的位置的图。
图9所示的喷嘴41X和喷嘴42X分别具有圆筒状的外形。喷嘴41X的喷出口的直径小于喷嘴42X的喷出口的直径,喷嘴41X的轴与喷嘴42X的轴一致。即,喷嘴41X的侧壁被喷嘴42X的侧壁包围。喷嘴41X、42X的各喷出口与基板W的上表面周缘部相向。喷嘴41X喷出圆柱状的气流G1,喷嘴42X喷出截面形状为包围气流G1的周围的环状的筒状的气流G2。气流G2从喷嘴42的轴线一边向外侧扩散一边沿着轴线前进。气流G2喷出时的动能小于气流G1喷出时的动能。
喷嘴41X所喷出的气流G1与液流L1接触的位置PL1的上游侧的位置P1接触,喷嘴42X所喷出的气流G2的一部分与更上游侧的位置P2接触。气流G2的一部分还与气流G1接触的位置P1的下游侧接触,但是由于能够通过与位置P1的上游侧的位置P2接触的气流G2的一部分和与位置P1接触的气流G1,减少基板W的周缘部的残留处理液并抑制液体溅起,因此并不损坏基板处理装置1的有用性。若采用喷嘴41X、42X,在位置P1的下游侧,再次使气流G2的一部分接触基板W,从而能够进一步减少残留处理液。
图11所示的喷嘴41Y、42Y是具有沿着基板W的周缘的方向长且在基板W的径向上的宽度短的圆弧状的截面形状的筒状的喷嘴。喷嘴41Y、42Y的喷出口与基板W的周缘部相向。喷嘴41Y、42Y由沿着轴向延伸设置的分隔壁以使各自的流路的截面沿着同轴的圆弧相邻的方式分开。
喷嘴41Y、42Y分别喷出气流G1、气流G2,该气流G1、气流G2分别具有沿着基板W的周缘的形状的圆弧状的截面形状。气流G2喷出时的动能小于气流G1喷出时的动能。
喷嘴41Y所喷出的气流G1与液流L1接触的位置PL1的上游侧的位置P1接触,喷嘴42Y所喷出的气流G2与更上游侧的位置P2接触。能够通过动能小的气流G2,一边抑制到达非处理区域S4的残留处理液的液体溅起,一边减少残留处理液。并且,通过动能大于气流G2的动能的气流G1,将未被气流G2除去而残留的残留处理液的大部分从基板W除去。另外,残留处理液的液膜也变薄,因此即使气流G1接触,也能够抑制到达非处理区域S4的液体溅起的发生。另外,气流G1、气流G2分别以在基板W的周向上长的截面形状接触液膜,因此与气流G1、G2接触小的面积的情况相比,气流G1、G2的动能更加分散。而且,与气流G1、G2接触小的面积的情况相比,气体接触基板W的周向上长的区域,因此,即使各气流的单位面积内的动能减小,也由于各气流更长时间接触残留处理液的液膜,因此能够充分地除去残留处理液。
<1-5.基板处理装置的动作>
图13是示出基板处理装置1通过处理液对基板进行处理的动作的一例的流程图。下面,一边参照图13,一边对于基板处理装置1的动作进行说明。在进行图13所示的动作之前,将基板W搬入基板处理装置1并被旋转卡盘21保持。另外,通过喷嘴移动机构6将喷嘴头部48~50配置于处理位置,通过护板驱动机构32将飞溅护板31配置于上方位置。
当开始进行图13所示的处理时,基板处理装置1的旋转机构231使用于保持基板W的旋转卡盘21开始旋转(步骤S110)。例如将基板W的转速设定为1000转/分钟。
接着,开始从气体喷出机构440的喷嘴头部48的喷嘴41、42喷出非活性气体的气流G1、G2,并且开始从气体喷出机构443的喷嘴头部49的喷嘴43喷出非活性气体的气流G3(步骤S120)。喷嘴43从上方向基板W的上表面的中央部分喷出非活性气体,从而形成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。喷嘴43所喷出的气流G3喷出时的流量大于气流G1、G2喷出时的流量。
在气体喷出机构440、443开始喷出气流G1、G2、G3之后,开始通过加热机构7的加热器71对基板W的周缘部进行加热。在经过一段时间而基板W的周缘部的温度上升并稳定之后,处理液喷出机构830以使处理液的液流与基板W的上表面周缘部(更详细地说,上表面周缘部中的基板W的端面侧的处理区域S3)接触的方式喷出处理液的液流L1,从而对上表面周缘部进行处理(步骤S130)。具体地说,根据控制部130的控制,从处理液喷出机构830的喷嘴51a~51d中的一个喷嘴(在图1中为喷嘴51c)喷出液流L1。液流L1以与位置PL1接触的方式喷出,位置P1被规定在基板W的上表面周缘部(更详细地说,处理区域S3)的旋转轨迹。另外,以使液流L1成为液膜附着时该液膜的宽度处于处理区域S3内的方式,预先设定液流L1的截面尺寸以及流量。液流L1接触位置PL1之后,在处理区域S3上形成液膜。处理液的液膜以附着于基板W的周缘部的状态,随着基板W旋转而沿着基板W的周向移动。
从提高基板W的处理率的角度来说,优选使喷出的处理液尽量长时间停留在处理区域S3中的被喷出的部位。将旋转轨迹中的位置PL1和基板W的中心c1连接而成的直线、与将喷出有液流L1的部位和中心c1连接而成的直线所成的中心角,随着基板W的旋转而逐渐地变大。在基板W旋转至中心角变为90°的角度的期间,喷出至处理区域S3的处理液中的例如80%的处理液,借助因基板W旋转而产生的离心力等而排出至基板W的外部。未排出而残留的液膜状的处理液,之后也一边逐渐地向基板W的外部排出,一边以附着于处理区域S3的状态与基板W的旋转一同移动,在该过程中用于基板W的处理。
在步骤S120中从喷嘴41(42)开始喷出的气流G1(G2)在位置P1(P2)接触残留处理液的液膜,其中,所述位置P1(P2),在基板W的旋转轨迹中,在基板W的周向上,位于位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧。位置P2位于位置P1的上游侧。然后,气流G1(G2)借助因其喷出方向以及基板W旋转而产生的离心力,从位置P1(P2)朝向基板W的周缘。即,气体喷出机构440从上方朝向位置P1喷出非活性气体的气流G1,使气流G1从位置P1朝向基板W的周缘,其中,所述位置P1位于基板W的旋转轨迹中的处理液着落的位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧。另外,气体喷出机构440从上方朝向位置P2喷出非活性气体的气流G2,使气流G2从位置P2朝向基板W的周缘,其中,所述位置P2位于基板W的旋转轨迹中的位置P1的基板W的旋转方向的上游侧。
另外,气体喷出机构443的喷嘴43所喷出的气流G3,由于因气流G3的喷出方向以及基板W旋转而产生的离心力的影响,从基板W的中央部分朝向周缘扩散。即,气体喷出机构443从基板W的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而形成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。
气流G2首先与基板W的周缘部中的残留处理液的液膜接触。气流G2喷出时的动能小于气流G1喷出时的动能,因此气流G2能够一边抑制产生到达非处理区域S4的液体溅起,一边向基板的外部排出处理液。由此,使残留处理液的膜厚减小。在位置P2的下游侧的位置P1,气流G1接触未被气流G2从基板W排出而残留的处理液的液膜。气流G1喷出时的动能大于气流G2喷出时的动能,因此,能够通过气流G1,向基板W的外部排出残留的大部分处理液。另外,在气流G1接触之前,通过气流G2使残留处理液的液膜变薄。因此,即使气流G1接触残留处理液的液膜,也能够抑制产生到达非处理区域S4的液体溅起。
这样,以在位置PL1接触基板W的处理区域S3的方式喷出的处理液的大部分,在基板W旋转一圈的期间,被排出至基板W的外部。因此,抑制因向位置PL1新喷出的处理液接触残留处理液而产生的液体溅起。在并行进行喷出气流G1~G3的动作和喷出液流L1的动作的状态下,旋转机构231根据控制部130的控制反复使基板W旋转。另外,气流G1~G3例如分别以12L/分钟、4L/分钟、30L/分钟~130L/分钟的流量喷出。
当控制部130检测出经过了处理基板W所需要的处理时间等时,处理液喷出机构830停止喷出处理液。由此,结束步骤S130的处理。
旋转机构231使旋转卡盘21停止旋转(步骤S140),加热机构7停止通过加热器71对基板W的周缘部进行加热。气体喷出机构440、443停止喷出气流G1~G3(步骤S150)。由此,结束图13所示的动作。
然后,喷嘴移动机构6、护板驱动机构32使喷嘴头部48~50、飞溅护板31移动至待避位置。从旋转卡盘21卸下基板W并从基板处理装置1搬出该基板W。
基板处理装置1具有用于喷出非活性气体的气流G3的喷嘴43,但是基板处理装置1也可以不具有喷嘴43。在该情况下,基板处理装置1也可以不具有臂部62、喷嘴头部49。
喷嘴41、42保持在喷嘴头部48,通过臂部61使喷嘴41、42彼此一体地移动,但是也可以通过彼此不同的喷嘴头部保持喷嘴41、42,通过彼此不同的臂部使喷嘴41、42分别单独地移动。
在基板处理装置1中,喷出氮气作为气流G1~G3,但是也可以使气流G1~G3中的至少一个气流为种类与其它气流的种类不同的非活性气体。
在基板处理装置1中,喷出非活性气体的气流G1、G2的喷嘴41、42和用于喷出处理液的各喷嘴,是通过彼此不同的喷嘴头部48、50保持的,但是,也可以通过同一喷嘴头部,保持喷嘴41、喷嘴42以及喷出处理液的各喷嘴,通过臂部等使喷嘴41、喷嘴42以及喷出处理液的各喷嘴一体地移动。
喷嘴41Y、42Y虽然邻接,但是为分别独立的喷嘴。例如,也可以通过具有在基板的周向上长的长形的喷出口的一个喷嘴,从基板W的旋转方向的上游侧的部分喷出气流G2,从下游侧的部分喷出气流G1。这样的喷嘴例如通过如下方式等来实现,即,在流路的下游侧设置成为阻力的结构,来使在流路中的上游侧的部分流动的气体受到的阻力大于下游侧的阻力。
另外,也可以在喷嘴41和喷嘴42之间或者喷嘴41Y和42Y之间,设置以接触基板W的周缘部的方式喷出非活性气体的气流的至少一个其它喷嘴。该至少一个其它喷嘴所喷出的气流的动能,可以小于喷嘴42所喷出的气流G2的动能,也可以大于喷嘴42所喷出的气流G2的动能。优选为该至少一个其它喷嘴,以使向基板W的周缘部喷出的非活性气体的气流的动能从基板W的旋转方向的上游侧向下游侧逐渐地变大的方式喷出气流。
根据上述那样构成的第一实施方式的基板处理装置,动能小于气流G1的动能的气流G2,在位置P2接触基板W的周缘部中的残留处理液的液膜。由此,能够一边抑制产生能够到达非处理区域S4的残留处理液的液体溅起,一边向基板W的外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。因此,在下游侧的位置P1,使动能大的气流G1接触残留处理液的膜厚减小的部分,从而能够一边抑制产生能够到达非处理区域S4的残留处理液的液体溅起,一边向基板W的外部排出大部分残留处理液。由此,能够抑制产生因向更下游侧的位置PL1喷出的新的处理液与残留处理液发生碰撞而能够到达基板W的非处理区域S4的液体溅起。因此,能够一边抑制处理液进入基板W的上表面的非处理区域S4,一边对基板W的上表面周缘部进行处理。
另外,根据上述那样构成的第一实施方式的基板处理装置,第二气流喷出时的流量小于气流G1喷出时的流量。因此,能够通过第二气流,一边抑制产生能够到达非处理区域S4的液体溅起,一边向基板W的外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。
另外,根据上述那样构成的第一实施方式的基板处理装置,第二气流喷出时的流速小于气流G1喷出时的流速。因此,能够通过第二气流,一边抑制产生能够到达非处理区域S4的液体溅起,一边向基板W的外部排出残留处理液来减小残留处理液的膜厚。
另外,根据上述那样构成的第一实施方式的基板处理装置,气体喷出机构443从基板W的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而生成从中央部分的上方朝向基板W的周缘扩散的气流。通过气体喷出机构443所生成的气流,进一步抑制在第二气流、气流G1、新的处理液依次接触残留处理液时产生的各液体溅起到达非处理区域S4的情况。
另外,根据上述那样构成的第一实施方式的基板处理装置,气体喷出机构443所喷出的气流喷出时的流量,大于气流G1喷出时的流量、第二气流喷出时的流量。即使在气体喷出机构443所生成的气流从基板W的中央部分朝向周缘部呈放射状扩散的情况下,也能够向周缘部的各部分供给大量的气流。
<2.对于第二实施方式>
<2-1.基板处理装置1A的结构>
一边参照图2至图4、图14,一边对于基板处理装置1A的结构进行说明。图14、图2、图3为用于说明实施方式的基板处理装置1A的结构的图。图14是基板处理装置1A的侧视示意图。图2是基板处理装置1A的俯视示意图。图3是从斜上方观察基板处理装置1A的概略立体图。图4是示出基板处理装置1A所喷出的处理液的液流和非活性气体的气流接触基板W的周缘部的各位置的位置关系的一例的基板W的俯视示意图。
在图14、图2、图3中,示出了在喷嘴头部48~50分别配置于各自的处理位置的状态下,通过旋转卡盘21使基板W围绕旋转轴a1向规定的旋转方向(箭头AR1的方向)旋转的状态。另外,在图2中,通过假想线表示配置于待避位置的喷嘴头部48~50等。在图2、图3中,省略记载基板处理装置1A的结构构件中的飞散防止部3等一部分结构构件。
基板处理装置1A具有旋转保持机构2、飞散防止部3、表面保护部4、处理部5、喷嘴移动机构6、加热机构7A以及控制部130A。上述各部2~6、7A与控制部130A电连接,根据来自控制部130A的指示进行动作。控制部130A具有与基板处理装置1的控制部130同样的结构。在控制部130A中,作为主控制部的CPU,根据程序所记录的步骤进行运算处理。由此,控制部130A控制基板处理装置1A的各部。
基板处理装置1A的各部2~6具有与基板处理装置1的各部2~6同样的结构,进行同样的动作。基板处理装置1A具有加热机构7A,来代替基板处理装置1的加热机构7。省略基板处理装置1A的各部2~6的说明,对加热机构7A进行说明。
<加热机构7A>
在基板W的下表面周缘部的下方设置有加热机构7A。加热机构7A具有:环状的加热器71A,沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上延伸;气体喷出机构(“遮挡用气体喷出机构”)444;省略图示的电路,根据控制部130A的控制,向加热器71A供电。
图15至图17是加热机构7A中的加热器71A部分的俯视示意图。在图15中,示出了加热器71A所内置的发热体73、加热用流路74。图16是为了容易观察而从图15省略了加热用流路74的图,图17是从图15省略了发热体73的图。通过配设有发热体73的区域(配设区域)表示发热体73。加热用流路74配设于发热体73的下方。
图18、图19是加热机构7A中的加热器71A部分的剖视示意图。图18是沿着图15的剖面线I-I、II-II剖切加热器71A而得到的纵向剖视图,图19是沿着图15的剖面线III-III、IV-IV剖切加热器71A而得到的纵向剖视图。
加热器71A以与基板W的下表面中的、旋转卡盘21的上表面未抵接的部分以非接触状态相向的方式,在基板W的下表面周缘部的下方,呈环状(更详细地说,环状的带状)配设在旋转卡盘21的周围。加热器71A具有环状的板状形状。加热器71A的相向面(上表面)S7与基板W的下表面平行。相向面S7与基板W的下表面(即,作为处理面的上表面的相反侧的面),例如隔开2mm~5mm左右的距离相向。
加热器71A例如被从壳体24立设的省略图示的保持构件保持。加热器71A是为了提高通过药液对基板W进行处理的处理率而设置的,从下表面侧对基板W的周缘部进行加热。加热机构7A还具有省略图示的移动机构(例如,马达等)。该移动机构使加热器71A进行上下移动,来使加热器71A配置于处理位置或者处理位置的下方的待避位置。待避位置为,在向基板处理装置1A搬入基板W或从基板处理装置1A搬出基板W时,不使加热器71A与基板W的搬运路径发生干涉的位置。在加热器71A配置于处理位置的状态下,向加热器71A供电,使加热器71A发热,来对基板W的周缘部进行加热。
气体喷出机构444向内置于加热器71A的加热用流路74供给非活性气体。非活性气体在加热用流路74中流动的期间,通过加热器71A对非活性气体预先进行加热。气体喷出机构444将被加热了的非活性气体向加热器71A的上表面(相向面S7)和基板W的下表面之间的空间V1喷出。向空间V1喷出的非活性气体,抑制存在于加热器71A的周围的环境气体进入空间V1,并且还对基板W进行加热。
加热器71A例如为在碳化硅(SiC)或陶瓷制成的主体部72内置发热体(例如,镍铬电热丝等电阻发热体)73而成的电阻式的加热器。发热体73在加热器71A的相向面S7中的除了外周缘部和内周缘部的环状(更详细地说,环状的带状)的部分的下方,配设在整个沿着该环状的部分规定的环状(更详细地说,环状的带状)的配设区域。发热体73的配设区域与基板W的下表面以及加热器71A的相向面S7平行。若发热体73的配设区域与基板W的下表面平行,则容易均匀地对基板W进行加热。另外,在加热器71A的内部还配设有省略图示的温度传感器。温度传感器测定加热器71A的温度,将测定结果传递至控制部130A。控制部130A基于该测定结果控制向发热体73供给的电力。
加热用流路74在发热体73的下方沿着发热体73配设。即,加热用流路74配设在发热体73的与基板W一侧相反的一侧。此时,在基板W和发热体73之间不存在加热用流路74,因此容易均匀地对基板W进行加热。另外,从发热体73向基板W的辐射热以及传热,不会受到在加热用流路74中流动的非活性气体的阻碍。也可以将加热用流路74配设在基板W和发热体73之间。为了使加热用流路74沿着发热体73配设,只要使加热用流路74沿着发热体73的配设区域配设即可。若加热用流路74沿着发热体73配设,则容易均匀地对加热用流路74的各部分进行加热。因此,容易均匀地对在加热用流路74的各部分流动的非活性气体进行加热。
加热器71A的主体部72例如具有从下方朝向上方依次层叠的下构件72a、中构件72b以及上构件72c。各构件72a~72c为沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上延伸的环状的板状构件。
在下构件72a的上表面,延伸设置有用于形成加热用流路74的槽部(“凹陷部”)。该槽部具有底面和从该底面的宽度方向的两端立设的一对侧面。上述底面和一对侧面为加热用流路74的底面和一对侧面。
在下构件72a之上例如通过螺栓等(省略图示)接合有中构件72b。下构件72a的上表面和中构件72b的下表面相紧贴。中构件72b的下表面中的堵塞形成在下构件72a的上表面的槽部的部分,是加热用流路74的顶面。在中构件72b的上表面,沿着下构件72a的周向设置有用于配设发热体73的环状的浅的凹陷部。发热体73配设于该凹陷部。该凹陷部为发热体73的配设区域。
在配设有发热体73的中构件72b之上,例如通过螺栓等(省略图示)接合有上构件72c。中构件72b的上表面和上构件72c的下表面,除了设置在中构件72b的上表面的凹陷部之外彼此相紧贴。上构件72c的上表面为加热器71A的相向面S7。
在图15所示的例子中,加热用流路74反复进行如下配设,即,将在周向上在加热器71A的内周面S9的周围大致绕一圈之后,在沿着相向面S7的面内,向加热器71A的外周面S10侧折回,反向绕加热器71A大致一圈。由此,加热用流路74以每在周向上在加热器71A的内周面S9的周围大致绕一圈后折回而大致绕4圈的方式,配设在加热器71A的内周面S9侧到外周面S10侧的范围内。加热用流路74在加热器71A的周向横穿加热器71A的纵截面的4个部位。该4个部位沿着加热器71A的径向依次隔开间隔排列。在从上方进行透视观察时,加热用流路74中的最内侧(内周侧)的部分,即直径最小的部分,沿着加热器71A的内周缘和发热体73的配设区域的内周缘,配置在两者的内周缘之间。在从上方进行透视观察时,加热用流路74中的最外侧(外周侧)的部分,即直径最大的部分,沿着发热体73的配设区域的外周缘和加热器71A的外周缘,配设在两者的外周缘之间。
如上所述,发热体73的配设区域与基板W的下表面平行。加热用流路74在发热体73的下方,沿着发热体73以二维的方式配设。为了使加热用流路74以二维的方式配设,只要能够掌握配设有整个加热用流路74的假想平面即可。只要加热用流路74沿着发热体73以二维的方式配设,就能够使加热用流路74变长,并且能够使加热用流路74的各部分和发热体73之间的距离均匀。因此,能够通过发热体73,容易充分地对在加热用流路74的各部分流动的非活性气体进行加热,并且能够容易对在加热用流路74的各部分流动的非活性气体,在该各部分均匀地进行加热。
加热用流路74中的在发热体73的下方沿着发热体73配设的部分的长度越长,通过发热体73对在加热用流路74中流动的非活性气体进行加热的时间越长。作为加热用流路74的配设路径,例如能够采用一边在发热体73的下方蜿蜒一边沿着加热器71A的周向环绕的路径等各种配设路径。在图17所示的例子中,加热用流路74在加热器71A的内周面S9的周围大致绕4圈,但是圈数可以小于4圈,也可以大于4圈。另外,也可以沿着发热体73以一维方式配设加热用流路74,也可以沿着发热体73以三维方式配设加热用流路74。为了以三维方式配设加热用流路74,只要能够掌握配设有整个加热用流路74的三维区域即可。
在加热器71A的下侧部分,形成有用于向加热用流路74导入非活性气体的导入孔75。导入孔75的下端在下构件72a的下表面形成开口,导入孔75的上端,在加热用流路74的长度方向上的大致中央部分的底面形成开口。在导入孔75的下端连接有配管474的另一端。导入孔75分别与配管474、加热用流路74连通。从气体喷出机构444的气体供给源454经由配管474供给的非活性气体,经过导入孔75导入加热用流路74。
在加热器71A的相向面S7,以与基板W的下表面相向的方式,设置有多个(在图示的例子中为12个)喷出口78和多个(在图示的例子中为12个)喷出口79。
多个喷出口78设置于加热器71A的外周缘部,多个喷出口79设置于加热器71A的内周缘部。更详细地说,在从上面观察时,多个喷出口78在加热器71A的外周缘和发热体73的配设区域的外周缘这两者的外周缘之间,沿着加热器71A的周向分散配设。在从上面观察时,多个喷出口79在加热器71A的内周缘和发热体73的配设区域的内周缘这两者的内周缘之间,沿着加热器71A的周向分散配设。由此,容易配设用于连接非活性气体的喷出口和加热用流路74的流路(贯通孔76、77),因此能够容易实现如下结构,即,在加热器71A设置加热用流路74,来从形成在加热器71A的相向面S7的喷出口喷出气体。另外,也容易使该加热器71A小型化。
多个喷出口78通过多个贯通孔76例如与加热用流路74中的绕最外侧(外周侧)的流路相连接。多个喷出口79通过多个贯通孔77例如与加热用流路74中的绕最内侧(内周侧)的流路相连接。多个贯通孔76、77在上下方向上贯通上构件72c、中构件72b。多个贯通孔76在加热用流路74中的最外周侧的流路的顶面形成开口。多个贯通孔77在加热用流路74中的最内周侧的流路的顶面形成开口。
气体喷出机构444具有气体供给源454、配管474、流量控制器484、开闭阀464、导入孔75、加热用流路74、多个贯通孔76、77以及多个喷出口78、79。气体供给源454供给非活性气体(在图示的例子中为氮(N2)气)。配管474的一端与气体喷出机构444相连接,另一端与导入孔75相连接。
在配管474的路径途中,从气体供给源454侧依次设置有流量控制器484、开闭阀464。导入孔75、加热用流路74、贯通孔76以及贯通孔77内置于加热器71A。从气体喷出机构444的气体供给源454向配管474供给非活性气体。流量控制器484控制在配管474中流动的气体的流量。非活性气体经过配管474、导入孔75,导入加热用流路74的长度方向的大致中央部分。导入的非活性气体,成为沿着加热用流路74的路径向彼此相反的方向流动的两个气流,来在加热用流路74中流动。
向一个方向流入的气体,在加热用流路74中的在发热体73的下方绕加热器71A大致一圈的流路(具体地说,围绕的直径为第二个小的流路)中流动。在该过程中,被上方的发热体73加热。然后,非活性气体在加热器71A的最靠内周面S9侧的流路(围绕的直径最小的流路)中流动。最靠内周面S9侧的流路比发热体73的内周缘稍靠内侧(旋转轴部22侧),因此非活性气体在该流路中流动时也被加热。然后,经由多个贯通孔77从多个喷出口79向空间V1喷出。
向加热用流路74导入而向另一个方向流动的气体,在加热用流路74中的在发热体73的下方绕加热器71A大致一圈的流路(围绕的直径为第二个大的流路)中流动。在该过程中,被发热体73加热。然后,非活性气体在最靠外周侧的流路(围绕的直径最大的流路)中流动。最外周侧的流路比发热体73的外周缘稍靠外侧(旋转轴部22的相反侧),因此非活性气体在该流路中流动时也被加热。然后,经过多个贯通孔76从多个喷出口78向空间V1喷出。
这样,向空间V1喷出的非活性气体,在加热用流路74中流动的期间,预先被发热体73加热。因此,能够不设置用于对非活性气体进行加热的其它加热器,来充分地对气体进行加热。
流量控制器484例如具有:流量计,检测在配管474中流动的气体的流量;可变阀,能够根据阀的开闭量调节该气体的流量。控制部130A以使流量控制器484的流量计所检测的流量成为目标流量的方式,通过省略图示的阀控制机构,控制流量控制器484的可变阀的开闭量。控制部130A根据预先设定的设定信息,在规定的范围内设定目标流量,从而能够在规定的范围内自由地控制通过流量控制器484的气体的流量。另外,控制部130A通过该阀控制机构将开闭阀464控制为打开状态或者关闭状态。
因此,通过控制部130A控制从多个喷出口78、79喷出的非活性气体的气流G4的喷出方式(具体地说,喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。
另外,用于向加热器71A供电的电路、用于使加热器71A进行上下移动的移动机构与控制部130A电连接,在控制部130A的控制下进行动作。即,通过加热器71A对基板W以及非活性气体进行加热的加热方式(具体地说,基板W的温度、喷出的非活性气体的温度等)和加热器71A的位置,是通过控制部130A进行控制的。
<2-2.遮挡用气体的作用>
图20是示出向加热器71A和基板之间喷出的非活性气体的气流G4的一例的图。在加热器71A中,通过使发热体73发热,从相向面S7向基板W的下表面放射热的光线H1,从而对基板W进行加热。气体喷出机构444所供给的非活性气体被导入加热用流路74,而且在加热用流路74中流动的过程中,预先被发热体73加热。已被加热的气体经过贯通孔76、77,从喷出口78、79作为非活性气体的气流G4向空间V1喷出。
气流G4从喷出口78、79分别朝向基板W的周缘侧方向和基板W的中心侧方向。在加热器71A的基板W的周缘侧和基板W的中心侧,存在温度比已被加热的气流G4的温度低的环境气体G9。通过从喷出口78喷出而朝向基板W的周缘侧的气流G4,抑制处于加热器71A的基板W的周缘侧的环境气体G9进入空间V1的情况。通过从喷出口79喷出而朝向基板W的中心侧的气流G4,抑制处于加热器71A的基板W的中心侧的环境气体G9进入空间V1的情况。由此,能够抑制基板W的周缘部的温度降低的情况。因此,能够抑制因环境气体G9使加热器71A对基板W的加热效率降低的情况。另外,气流G4预先被加热,因此能够用于基板W的加热。
气体喷出机构444所喷出的非活性气体,不仅是用于不使环境气体G9侵入空间V1的遮挡用气体,而且还是用于对基板W进行加热的加热用气体。
图21是以图表形式示出非活性气体的气流G4的流量和基板W的周缘部的温度之间的关系的一例的图。从加热器71A的喷出口78、79向基板W的下表面喷出的非活性气体(具体地说,氮气)的气流G4的流量,变更为80L/分钟、60L/分钟、40L/分钟、20L/分钟这4个。图21中的基板W的周缘部的温度为,距离基板W的周缘3mm的内侧的部分的温度。测定了从开始喷出气流G4起300秒之后的温度。容纳基板处理装置1A的腔室的排气压为250Pa。
如图21所示,气流G4的流量越大,基板W的周缘部的温度变得越高。从这一情况,判断出:通过从加热器71A的喷出口78、79喷出预先已被加热的气流G4,能够抑制环境气体G9侵入空间V1,能够通过加热器71A高效地对基板W进行加热。
<2-3.基板处理装置的动作>
图22是示出基板处理装置1A通过处理液对基板进行处理的动作的一例的流程图。下面,一边参照图22,一边对基板处理装置1A的动作进行说明。在开始进行图22所示的动作之前,将基板W搬入基板处理装置1A并被旋转卡盘21保持。另外,通过喷嘴移动机构6,将喷嘴头部48~50配置于处理位置,通过护板驱动机构32,将飞溅护板31配置于上方位置。
当开始进行图22所示的处理时,基板处理装置1A的旋转机构231使保持基板W的旋转卡盘21开始旋转(步骤S210)。基板W的转速例如为1000转/分钟。
接着,开始从气体喷出机构440的喷嘴头部48的喷嘴41、42喷出非活性气体的气流G1、G2,并且开始从气体喷出机构443的喷嘴头部49的喷嘴43喷出非活性气体的气流G3(步骤S220)。喷嘴43从上方向基板W的上表面的中央部分喷出非活性气体,从而生成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。喷嘴43所喷出的气流G3喷出时的流量大于气流G1、G2喷出时的流量。
在开始喷出气流G1~G3之后,通过加热机构7A的加热器71A,开始对基板W的周缘部进行加热。加热器71A例如加热到185度左右。加热机构7A的气体喷出机构444,例如以40L/分钟~60L/分钟的流量开始从气体供给源454供给非活性气体,开始从形成在加热器71A的相向面S7的多个喷出口78、喷出口79喷出气流G4(步骤S230)。非活性气体被加热至比基板W的处理温度(例如,60℃~90℃)更高的温度。
经过一段时间而基板W的周缘部的温度上升并稳定之后,处理液喷出机构830以使处理液(药液)的液流与该基板W的上表面周缘部(更详细地说,上表面周缘部中的基板W的端面侧的处理区域S3)接触的方式喷出处理液(药液)的液流L1,从而对上表面周缘部进行处理(步骤S240)。具体地说,根据控制部130A的控制,从处理液喷出机构830的喷嘴51a~51d中的一个喷嘴(在图14中为喷嘴51c)喷出液流L1。液流L1是以与基板W的上表面周缘部(更详细地说,处理区域S3)的旋转轨迹上规定的位置PL1接触的方式被喷出的。另外,以使液流L1成为液膜附着时的该液膜的宽度处于处理区域S3的范围内的方式,预先设定液流L1的截面尺寸以及流量。液流L1在接触位置PL1之后,在处理区域S3上形成液膜。随着基板W旋转,处理液的液膜以附着于基板W的周缘部的状态,沿着基板W的周向移动。
从提高基板W的处理率的角度来说,优选使喷出的处理液尽量长时间停留在处理区域S3中的被喷出的部位。连接旋转轨迹上的位置PL1和基板W的中心c1而成的直线和连接喷出液流L1的部位和中心c1而成的直线所成的中心角,随着基板W的旋转而逐渐地变大。在基板W旋转至中心角变为90°的角度的期间,喷出至处理区域S3的处理液中的例如80%的处理液,借助因基板W旋转而产生的离心力等而向基板W的外部排出。未排出而残留的液膜状的处理液,之后也一边逐渐地向基板W的外部排出,一边以附着于处理区域S3的状态沿着基板W的周向移动,在该过程中用于基板W的处理。
在步骤S220中从喷嘴41(42)开始喷出的气流G1(G2),在位置P1(P2)接触残留处理液的液膜,其中,所述位置P1(P2),在基板W的旋转轨迹上,在基板W的周向上,位于位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧。位置P2位于位置P1的上游侧。然后,气流G1(G2)借助因其喷出方向以及基板W旋转而产生的离心力,从位置P1(P2)朝向基板W的周缘。即,气体喷出机构440从上方朝向位置P1喷出非活性气体的气流G1,使气流G1从位置P1朝向基板W的周缘,其中,所述位置P1位于基板W的旋转轨迹中的处理液着落的位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧。另外,气体喷出机构440从上方朝向位置P2喷出非活性气体的气流G2,使气流G2从位置P2朝向基板W的周缘,其中,所述位置P2位于基板W的旋转轨迹中的位置P1的基板W的旋转方向的上游侧。
另外,气体喷出机构443的喷嘴43所喷出的气流G3,由于因气流G3的喷出方向以及基板W旋转而产生的离心力的影响,从基板W的中央部分朝向周缘扩散。即,气体喷出机构443从基板W的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而生成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。
气流G2首先接触基板W的周缘部中的残留处理液的液膜。气流G2喷出时的动能小于气流G1喷出时的动能,因此气流G2能够一边抑制产生到达非处理区域S4的液体溅起,一边向基板的外部排出处理液。由此,使残留处理液的膜厚减小。在位置P2的下游侧的位置P1,气流G1接触未被气流G2从基板W排出而残留的处理液的液膜。气流G1喷出时的动能大于气流G2喷出时的动能,因此,能够通过气流G1,向基板W的外部排出残留的大部分处理液。另外,在气流G1接触之前,通过气流G2使残留处理液的液膜变薄。因此,即使气流G1接触残留处理液的液膜,也能够抑制产生到达非处理区域S4的液体溅起。
这样,以在位置PL1接触基板W的处理区域S3的方式喷出的处理液的大部分,在基板W旋转一圈的期间,向基板W的外部排出。因此,抑制因向位置PL1新喷出的处理液接触残留处理液而产生的液体溅起。在并行进行喷出气流G1~G3的动作和喷出液流L1的动作的状态下,旋转机构231根据控制部130的控制反复使基板W旋转。另外,气流G1~G3例如分别以12L/分钟、4L/分钟、30L/分钟~130L/分钟的流量喷出。
当控制部130A检测出经过了处理基板W所需要的处理时间等时,处理液喷出机构830停止喷出处理液。由此,结束步骤S240的处理。
加热机构7A停止向加热器71A供电,来停止通过加热器71A对基板W进行加热,并且停止通过气体喷出机构444喷出气流G4(步骤S250)。
旋转机构231使旋转卡盘21停止旋转(步骤S260),加热机构7A停止通过加热器71A对基板W的周缘部进行加热。气体喷出机构440、443停止喷出气流G1~G3(步骤S270)。由此,结束图22所示的动作。
然后,喷嘴移动机构6、护板驱动机构32使喷嘴头部48~50、飞溅护板31向待避位置移动。从旋转卡盘21卸下基板W,从基板处理装置1A搬出该基板W。
气体喷出机构444从设置于加热器71A的多个喷出口78、79喷出气流G4,但是基板W进行旋转。因此,气体喷出机构444也可以从各设置一个的喷出口78、79喷出气流G4。另外,即使仅从喷出口78和喷出口79中的一种喷出口喷出气流G4,也比不喷出气流G4的情况,更能够抑制基板W的温度降低。另外,也可以在加热器71A的相向面S7与发热体73之前设置非活性气体的流路,来从在发热体73的上方形成开口的喷出口喷出气流G4。
在基板处理装置1A中,从处理液喷出机构830向基板W的上表面(处理面)的处理区域S3喷出药液,通过与基板W的下表面相向的加热器71A,从基板W的下表面对基板W进行加热。另外,气体喷出机构444向加热器71A的相向面S7和基板W的下表面之间的空间V1喷出已被加热的非活性气体的气流G4。但是,处理面也可以是基板W的下表面。即,也可以使处理液喷出机构830向基板W的下表面的周缘部喷出药液,使加热器71A与基板W的上表面相向来对基板W进行加热,使气体喷出机构444向基板W的上表面和加热器71A的下表面(相向面)之间的空间喷出气流G4。
另外,气体喷出机构444也可以将通过与加热器71A不同的其它加热器等预先被加热的非活性气体向空间V1喷出。具体地说,气体喷出机构444也可以通过其它加热器预先对从气体供给源454供给的非活性气体进行加热,将已被加热的非活性气体经过加热器71A的外部的配管,从加热器71A的外部的喷嘴向空间V1喷出。
另外,加热器71A也可以以将基板W的处理面的相反侧的面全部覆盖的方式设置。在上述那样旋转卡盘21具有多个卡盘销且将基板W以不与旋转卡盘21的上表面接触的方式保持的情况下,这样的加热器71A能够设置在基板W的下表面和旋转卡盘21的上表面之间。此时,加热器71A被贯通旋转轴部22的内部以及旋转卡盘21的柱状的支撑构件支撑。
另外,基板处理装置1A具有喷出非活性气体的气流G3的喷嘴43,但是基板处理装置1A也可以不具有喷嘴43。在该情况下,基板处理装置1A也可以不具有臂部62、喷嘴头部49。
喷嘴41、42保持在喷嘴头部48,通过臂部61彼此一体地移动,但是也可以通过彼此不同的喷嘴头部保持喷嘴41、42,通过彼此不同的臂部分别单独地移动喷嘴41、42。
在基板处理装置1A中,喷出氮气作为气流G1~G4,但是气流G1~G4中的至少一种气流也可以是种类与其它气流的种类不同的非活性气体。
在基板处理装置1A中,通过彼此不同的喷嘴头部48、50,保持用于喷出非活性气体的气流G1、G2的喷嘴41、42和用于喷出处理液的各喷嘴,但是也可以通过同一喷嘴头部保持喷嘴41、喷嘴42以及用于喷出处理液的各喷嘴,通过臂部等使喷嘴41、喷嘴42以及用于喷出处理液的各喷嘴一体地移动。
根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,向基板W的处理面的相反侧的面(非处理面)与加热器71A的相向面S7之间的空间V1,喷出预先已被加热的非活性气体的气流G4。因此,通过抑制环境气体G9进入空间V1,能够抑制基板W的加热效率降低,并且通过非活性气体的气流G4也能够抑制加热效率降低。因此,能够一边高效地对基板W进行加热,一边对基板W进行处理。
另外,根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444喷出通过加热器71A预先已被加热的非活性气体的气流G4。因此,不需要另外设置用于对非活性气体进行加热的加热器,因此能够抑制基板处理装置的成本。
另外,根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444具有沿着加热器71A的发热体73配设的加热用流路74,喷出在加热用流路74中流动时被加热器71A加热的非活性气体。因此,能够提高通过加热器71A对非活性气体进行加热的加热效率。
另外,根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,加热用流路74以二维方式沿着发热体73配设,因此能够进一步提高通过加热器71A对非活性气体进行加热的加热效率。
另外,根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,加热用流路74配设于发热体73的与基板W一侧相反的一侧,因此能够通过发热体73有效地对基板W和非活性气体这两者进行加热。
另外,根据上述那样构成的第二实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444具有分别设置在环状的加热器71A的外周缘部和内周缘部的喷出口78、79,从喷出口78、79喷出非活性气体。因此,能够有效地抑制加热器71A的周围的环境气体G1进入基板W和加热器71A之间的空间V1。因此,能够有效地对基板W进行加热。
<3.第三实施方式>
<3-1.基板处理装置1B的结构>
一边参照图23至图27,一边对于基板处理装置1B的结构进行说明。图23至图25是用于说明实施方式的基板处理装置1B的结构的图。图23是基板处理装置1B的侧视示意图。图24是基板处理装置1B的俯视示意图。图25是从斜上方观察基板处理装置1B的概略立体图。图26是示出基板处理装置1B所喷出的处理液的液流和非活性气体的气流接触基板W的周缘部的各位置的位置关系的一例的、基板W的俯视示意图。图27是示出基板处理装置1B所喷出的处理液的液流和非活性气体的气流接触基板W的周缘部的各位置的位置关系的一例的、基板W的侧视示意图。图26是示意性地示出基板处理装置1B所喷出的处理液、冲洗液、非活性气体接触基板的周缘部的各位置PL1、PL2、P3、P4的俯视图。图27是示出各喷嘴向各位置PL1、PL2、P3、P4喷出处理液等的状态的侧视示意图。
在图23至图25中,示出了在喷嘴头部48B、49、50分别配置于处理位置的状态下,通过旋转卡盘21使基板W围绕旋转轴a1向规定的旋转方向(箭头AR1的方向)旋转的状态。另外,在图24中,通过假想线表示配置于待避位置的喷嘴头部48B、49、50等。在图24、图25中,省略记载基板处理装置1B的结构构件中的飞散防止部3等一部分结构构件。
基板处理装置1B具有旋转保持机构2、飞散防止部3、表面保护部4B、处理部5、喷嘴移动机构6、加热机构7B、背面保护部8以及控制部130B。这样的各部2~3、4B、5、6、7B、8与控制部130B电连接,根据来自控制部130B的指示进行动作。控制部130B具有与基板处理装置1的控制部130同样的结构。在控制部130B中,作为主控制部的CPU,根据程序所记录的步骤进行运算处理。由此,控制部130B控制基板处理装置1B的各部。
基板处理装置1B的各部2~3、5具有与基板处理装置1(1A)的各部2~3、5同样的结构,进行同样的动作。基板处理装置1B的喷嘴移动机构6具有与基板处理装置1(1A)的喷嘴移动机构6同样的结构,但是要移动的对象物不同。基板处理装置1B具有表面保护部4B,来代替基板处理装置1(1A)的表面保护部4,并且具有加热机构7B,来代替基板处理装置1(1A)的加热机构7(7A)。另外,基板处理装置1B还具有背面保护部8。省略基板处理装置1B的各部2~3、5的说明,对于各部4B、6、7B、8进行说明。
<表面保护部4B>
表面保护部4B具有气体喷出机构(可以称为“周缘部用气体喷出机构”,也可以称为“气体喷出部”)441,该气体喷出机构441喷出非活性气体的气流,使得该非活性气体的气流接触在旋转卡盘21上保持并旋转的基板W的上表面的周缘部。气体喷出机构441喷出非活性气体,例如喷出气柱状的气流G1。
下面,对于表面保护部4B的与基板处理装置1(1A)的表面保护部4不同的结构等进行说明。对于同样的结构,适当地省略说明。省略说明的表面保护部4B的结构构件,通过上述表面保护部4的说明中的标注有相同的附图标记的结构构件的说明来进行说明,或者通过在表面保护部4的说明中,将表面保护部4等的结构构件的附图标记置换为表面保护部4B等中的对应的结构构件的附图标记的说明来进行说明。该对应的结构构件标注有将表面保护部4等的结构构件的附图标记中的数字和拉丁字母“B”组合而成的附图标记。
表面保护部4B还具有气体喷出机构(可称为“中央部用气体喷出机构”,也可以称为“其它气体喷出部”)443。该气体喷出机构443具有与基板处理装置1(1A)的气体喷出机构443同样的结构,进行同样的动作。通过从表面保护部4B的气体喷出机构441、443向基板W的上表面喷出非活性气体的气流G1、G3,保护基板W的上表面的非处理区域(“器件区域”)S4(图26),不受到以与基板W的上表面的周缘部规定的环状的处理区域S3(图26)接触的方式喷出的处理液等的影响。
气体喷出机构441具有喷嘴头部48B。气体喷出机构443具有喷嘴头部49。喷嘴头部48B、49安装在后述的喷嘴移动机构6所具有的长的臂部61、62的前端。臂部61、62沿着水平面延伸。通过使喷嘴移动机构6的臂部61、62移动,使喷嘴头部48B、49在各自的的处理位置和待避位置之间移动。
喷嘴头部48B具有喷嘴(“处理面用气体喷嘴」)41和用于保持该喷嘴41的保持构件。该保持构件具有与基板处理装置1(1A)的喷嘴头部48的保持构件同样的结构,并且同样地安装在臂部61的前端,同样地保持喷嘴41。在喷嘴41的上端连接有配管471的一端。配管471的另一端与气体供给源451相连接。在配管471的路径途中,从气体供给源451侧依次设置有流量控制器481、开闭阀461。
在此,当喷嘴移动机构6将喷嘴头部48B配置于处理位置时,喷嘴41的喷出口与通过旋转保持机构2进行旋转的基板W的上表面周缘部的旋转轨迹(“第一旋转轨迹”)的一部分相向。
在喷嘴头部48B配置于处理位置的状态下,从气体供给源451向喷嘴41供给非活性气体(在图示的例子中为氮(N2)气)。喷嘴41以使气流与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹上所规定的位置P3接触的方式从上方喷出被供给的非活性气体的气流G1。喷嘴41从喷出口向规定的方向喷出气流G1,以便喷出的气流G1到达位置P3之后,从位置P3朝向基板W的周缘流动。
从处理部5的喷嘴头部50喷出的处理液的液流L1,与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹上所规定的位置(“着落位置”、“第一位置”)PL1(图26)接触。液流L1的基板W的径向上的宽度D1例如为0.5mm~2.5mm。喷嘴头部50能够选择性地从多个喷嘴51a~51d分别喷出处理液的液流L1。根据喷嘴51a~51d的配置以及处理液的喷出方向不同,位置PL1会稍稍发生变动。与喷嘴51a~51d对应的位置PL1相比,气流G1接触的位置P3沿着基板W的周缘位于基板W的旋转方向的上游侧。
即,气体喷出机构441从上方朝向位置P3喷出非活性气体的气流(“第一气流”)G1,其中,所述位置P3与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的处理部5所喷出的处理液接触的位置PL1相比,沿着基板W的周缘位于基板W的旋转方向的上游侧。气体喷出机构441以使喷出的气流G1从位置P3朝向基板W的周缘的方式,向规定的方向喷出气流G1。
基板处理装置1B的喷嘴头部49具有与上述基板处理装置1(1A)的喷嘴头部49同样的结构,进行同样的动作。基板处理装置1B的流量控制器481、483和配管471、473具有与基板处理装置1(1A)的流量控制器481、483和配管471、473同样的结构。与基板处理装置1(1A)的控制部130(130A)同样地,控制部130B通过省略图示的阀控制机构,控制流量控制器481、483和开闭阀461、463。因此,通过控制部130B控制来自喷嘴41、43的气流G1、G3的喷出方式(具体地说,喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。
另外,根据基板W的表面的膜质不同,通过气流G1吹起残留在基板W的上表面的残留处理液时的吹起容易度也不同。疎水性的膜质和亲水性的膜质,在为疎水性的膜质的情况下,更难以吹起残留处理液,在为亲水性的膜质的情况下,更容易吹起残留处理液。因此,优选根据基板W的表面的膜质,设定气流G1的喷出方式。
<喷嘴移动机构6>
喷嘴移动机构6是用于使气体喷出机构441、443以及处理液喷出机构830的喷嘴头部48B、49、50在各自的处理位置和待避位置之间移动的机构。
基板处理装置1B的喷嘴移动机构6具有与基板处理装置1(1A)的喷嘴移动机构6同样的结构。喷嘴头部48B、49、50安装在喷嘴移动机构6的臂部61~63的前端部分。喷嘴移动机构6的驱动部67~69通过控制部130B的控制,使喷嘴头部48B、49、50在各自的处理位置和待避位置之间水平地移动。
当喷嘴头部48B配置于处理位置时,喷嘴41的喷出口与通过旋转保持机构2进行旋转的基板W的周缘部的旋转轨迹的一部分相向。基板处理装置1B的喷嘴头部49、喷嘴保持构件50各自的处理位置和待避位置是,与基板处理装置1(1A)的喷嘴头部49、喷嘴保持构件50各自的处理位置和待避位置同样的位置。
基板处理装置1B的喷嘴头部48B、49、50的各待避位置是与基板处理装置1(1A)的喷嘴头部48、49、50的各待避位置同样的位置。
驱动部67~69与控制部130B电连接,在控制部130B的控制下进行动作。控制部130B以使气流G1、液流L1与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置P3、PL1接触的方式,根据预先设定的设定信息,通过喷嘴移动机构6将喷嘴头部48B、50配置于处理位置。能够通过变更该设定信息,来调节位置P3、PL1。另外,控制部130B以使气流G3接触基板W的中心附近的方式,根据该设定信息,通过喷嘴移动机构6将喷嘴头部49配置于处理位置。即,通过控制部130B控制喷嘴头部48B、49、50的位置。即,通过控制部130B控制喷嘴41、43、51a~51d的位置。
向基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL1喷出的处理液的液流L1,以成为液膜且附着于处理区域S3的状态,沿着基板W的周向移动。在该移动的过程中,在沿着基板W的端面(“端边”)连接附着有处理液的液膜的部分和位置PL1而成的圆弧上形成的中心角变大。在该移动的过程中,因基板W旋转而产生的离心力作用于处理液的液膜。因此,在该中心角到达90度之前,大约80%的处理液向基板W的外部排出。该比例根据基板W的转速、膜质、喷出的处理液的液量、粘性等不同而发生变动。
若处理区域S3的宽度,即,要进行蚀刻处理等的宽度为1mm,则优选以使处理液的液流L1接触距基板W的周缘的宽度为0.5mm的范围的方式,喷出处理液的液流L1。此时,为了抑制到达非处理区域S4的液体溅起,并且高效地从基板W上除去残留处理液,优选以使非活性气体的气流G1的截面的中心接触距基板W的周缘的距离例如在4mm~8mm的范围的方式,喷出气流G1。附着于基板W的周缘部的残留处理液的液膜的宽度,通常大于接触位置PL1的处理液的液流L1的宽度。因此,如上所述,更优选为,与接触基板W的周缘部的处理液的液流L1的宽度相比,非活性气体的气流G1的宽度更大。具体地说,优选例如将非活性气体的气流G1的宽度设定为液流L1的宽度的3倍至5倍。由此,能够通过气流G1,高效地将附着于基板W的周缘部的残留处理液向基板W的外部排出。
<加热机构7B>
在基板W的下表面周缘部的下方设置有加热机构7B。加热机构7B具有:环状的加热器71B,沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上延伸;气体喷出机构(“遮挡用气体喷出机构”)444;省略图示的电路,根据控制部130B的控制,向加热器71B供电。除了具有加热器71B来代替加热器71A之外,加热机构7B具有与基板处理装置1A的加热机构7A同样的结构。
图28至图30是加热机构7B中的加热器71B部分的俯视示意图。在图28中,示出了内置加热器71B的发热体73B、加热用流路74B。图29是为了容易观察而从图28省略了加热用流路74B的图,图30是从图28省略了发热体73B的图。由配设有发热体73B的区域(配设区域)表示发热体73B。加热用流路74B配设于发热体73B的下方。除了具有发热体73B、加热用流路74B来代替发热体73、加热用流路74,以及在加热器71B的外周面S10形成有凹陷部170之外,加热器71B具有与基板处理装置1A的加热机构7A的加热器71A同样的结构。
图18、图19是加热机构7B中的加热器71B部分的剖视示意图。图18是沿着图28的剖面线I-I、II-II剖切加热器71B而得到的纵向剖视图,图19是沿着图28的剖面线III-III、IV-IV剖切加热器71B而得到的纵向剖视图。如图18、图19所示,加热器71B的这些剖面线的各截面的结构,与基板处理装置1A的加热器71A中对应的各剖面线的加热器71A的各截面的结构相同。
下面,对于加热机构7B的与加热机构7A不同的结构等进行说明。对于同样的结构,适当地省略说明。省略说明的加热机构7B的结构构件,通过上述加热机构7A的说明中的标注有相同的附图标记的结构构件的说明来进行说明,或者通过在加热机构7A的说明中,将加热机构7A等的结构构件的附图标记置换为加热机构7B等中的对应的结构构件的附图标记的说明来进行说明。该对应的结构构件标注有将加热机构7A等的结构构件的附图标记中的数字和拉丁字母“B”组合而成的附图标记。
加热器71B相对于基板W、旋转卡盘21以与基板处理装置1A的加热器71A同样的位置关系配设,且同样地被保持。另外,加热器71B能够与加热器71A同样地,通过省略图示的移动机构,在处理位置和待避位置之间进行上下移动。在加热器71B配置于处理位置的状态下,向加热器71B供电,使加热器71B发热,来对基板W的周缘部进行加热。
加热器71B(主体部72)是沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上延伸的环状的板状构件。在加热器71B的外周面S10形成有凹陷部170。凹陷部170从主体部72的外周面S10朝向加热器71B的中心侧(旋转轴a1侧)凹陷。凹陷部170在铅垂方向上从加热器71B的相向面S7到相向面S7的相反侧的面(下表面)S8为止贯通加热器71B。
凹陷部170具有底面171和侧面172、173。底面171和侧面172、173分别为从加热器71B的相向面S7延伸至面S8的大致长方形状的铅垂面。底面171的法线与旋转轴a1相垂直。侧面172(173)从底面171的基板W的旋转方向下游侧(上游侧)的端部延伸至加热器71B的外周面S10。侧面172、173以与底面171相垂直的方式,彼此平行地相向。
在凹陷部170形成有在相向面S7形成开口的开口部(“相向面开口部”)174、在加热器71B的外周面形成开口的开口部(“外周面开口部”)175以及在面S8形成开口的开口部176。开口部174~176的形状分别为矩形。开口部174与基板W的非处理面的周缘部中的从后述的喷嘴55喷出的冲洗液的液流L2接触的位置PL2的周边部分相向。底面171和侧面172、173的各自的上端(下端)形成开口部174(176)的周缘。加热器71B的外周面S10和侧面172、173的各交线形成开口部175的周缘。开口部174、175、176依次连接,从而形成从加热器71B的相向面S7经过外周面S10到达面S8的一个开口。在凹陷部170容置有用于保持背面保护部8的喷嘴45、55的喷嘴头部150,喷嘴45、55的前端部的各喷出口与基板W的下表面的周缘部相向。
发热体73B在加热器71B的相向面S7中的除了外周缘部和内周缘部的环状(更详细地说,还除了凹陷部170的开口部174之外的环状的带状)的部分的下方,配设在整个沿着该环状的部分规定的环状(更详细地说,环状的带状)的配设区域。发热体73B的配设区域与基板W的下表面以及加热器71B的相向面S7平行。若发热体73B的配设区域与基板W的下表面平行,则容易均匀地对基板W进行加热,因此优选。另外,在加热器71B的内部还配设有省略图示的温度传感器。温度传感器测定加热器71B的温度,将测定结果传递至控制部130B。控制部130B基于该测定结果控制向发热体73B供给的电力。
加热用流路74B在发热体73B的下方沿着发热体73B配设。若加热用流路74B沿着发热体73B配设,则容易均匀地对加热用流路74B的各部分进行加热。因此,容易均匀地对在加热用流路74B的各部分流动的非活性气体进行加热。
加热器71B的主体部72例如具有从下方朝向上方依次层叠的下构件72a、中构件72b以及上构件72c。各构件72a~72c为沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上延伸的环状的板状构件。在主体部72的外周面侧的一部分形成有凹陷部170。因此,在各构件72a~72c被沿水平面剖切而成的截面形状中,形成有从各构件72a~72c的外周缘向中心侧凹陷的矩形的凹陷部。
在图30所示的例子中,加热用流路74B反复进行如下配设,即,在周向上绕加热器71B的内周面S9的周围大致一圈之后,在沿着相向面S7的面内,向加热器71B的外周面S10侧折回,向相反方向绕加热器71B大致一圈。由此,加热用流路74B以每在周向上绕加热器71B的内周面S9的周围大致一圈都折回的方式大致绕4圈的方式,配设在从加热器71B的内周面S9侧到外周面S10侧的位置。加热用流路74B以避开凹陷部170的方式配设。除了加热器71B中的形成有凹陷部170的部分的纵截面之外,加热用流路74B在加热器71B的周向上横穿加热器71A的纵截面的4个部位。该4个部位沿着加热器71B的径向依次隔开间隔排列。在从上方进行透视观察时,加热用流路74B中的最内侧(内周侧)的部分,即直径最小的部分,沿着加热器71B的内周缘和发热体73B的配设区域的内周缘,配置在两者的内周缘之间。在从上方进行透视观察时,加热用流路74B中的最外侧(外周侧)的部分,即直径最大的部分,沿着发热体73B的配设区域的外周缘和加热器71B的外周缘,配设在两者的外周缘之间。
通过控制部130B,控制通过加热器71B对基板W以及非活性气体进行加热的加热方式(具体地说,基板W的温度、喷出的非活性气体的温度等)和加热器71B的位置。
<背面保护部8>
背面保护部8具有:冲洗液喷出机构840,以使液流与保持在旋转卡盘21上并旋转的基板W的下表面的周缘部接触的方式喷出冲洗液的液流L2;气体喷出机构445,以使气流接触该周缘部的方式喷出非活性气体的气流G5。
背面保护部8从冲洗液喷出机构840向基板W的下表面的周缘部喷出冲洗液的液流L2。由此,背面保护部8保护基板W的下表面,不受到以接触基板W的上表面周缘部(更详细地说,上表面周缘部的处理区域S3)的旋转轨迹中的位置PL1的方式喷出的处理液等的影响。液流L2是以与下表面周缘部的旋转轨迹(“第二旋转轨迹”)上所规定的位置(“第二位置”)PL2接触的方式喷出的。位置PL2设定为位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧。
另外,背面保护部8从气体喷出机构445向基板W的下表面的周缘部喷出非活性气体的气流G5。气流G5是以接触下表面周缘部的旋转轨迹中的位置(“第四位置”)P4且从位置P4朝向基板W的下表面的周缘流动的方式喷出的。位置P4设定为位置PL2的基板W的旋转方向的上游侧。向位置PL2喷出的冲洗液的液流L2的一部分,以在基板W的下表面周缘部成为液膜而残留的状态,在基板W的周向上旋转。该残留冲洗液的大部分被气流G5吹起,从基板W的下表面周缘部向基板W的外部排出。由此,抑制因再次从冲洗液喷出机构840向位置PL2喷出的冲洗液和残留冲洗液会合而使冲洗液的液量过剩的情况。
冲洗液喷出机构840具有筒状的喷嘴(“冲洗液喷嘴”)55。喷嘴55贯通大致长方体形状的喷嘴头部150而保持在喷嘴头部150。喷嘴头部150具有大致长方体状的外观形状。喷嘴头部150容置于加热器71B的凹陷部170,以使喷嘴头部150以上表面水平的姿势配置于基板W的下表面周缘部(位置PL2、位置P4的周边部分)的下方。加热器71B预先配置使凹陷部170位于位置PL2、位置P4的周边部分的下方。喷嘴头部150例如被设置在壳体24的省略图示的支撑构件等支撑。在喷嘴55连接有用于向该喷嘴55供给冲洗液的配管系统即冲洗液供给部84。具体地说,在喷嘴55的下端连接有冲洗液供给部84的配管842的一端。喷嘴55的前端的喷出口与位置PL2相向。喷嘴55接受冲洗液供给部84所供给的冲洗液,将供给的冲洗液从前端的喷出口喷出。冲洗液喷出机构840根据控制部130B的控制从喷嘴55喷出冲洗液的液流L2。液流L2是以与基板W的下表面周缘部的旋转轨迹上所规定的位置PL2接触的方式喷出的。
具体地说,冲洗液供给部84具有冲洗液供给源841、配管842以及开闭阀843。冲洗液供给源841为用于供给冲洗液的供给源。冲洗液供给源841经由设置有开闭阀843的配管842,与喷嘴55相连接。因此,当开放开闭阀843时,冲洗液供给源841所供给的冲洗液,成为液流L2而从喷嘴55向位置PL2喷出。
通过与控制部130B电连接的省略图示的阀开闭机构,在控制部130B的控制下,对冲洗液供给部84所具有的开闭阀843进行开闭。即,通过控制部130B控制来自喷嘴头部150的喷嘴55的冲洗液的喷出方式(具体地说,喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。即,冲洗液喷出机构840通过控制部130B的控制以使液流与以旋转轴a1为中心旋转的基板W的下周缘部的旋转轨迹中的位置PL2接触的方式喷出冲洗液的液流L2。
气体喷出机构441具有喷嘴(“非处理面用气体喷嘴”)45。喷嘴45在喷嘴55的基板W的旋转方向的上游侧,贯通喷嘴头部150并保持在喷嘴头部150上。在喷嘴45的下端连接有配管475的一端。配管475的另一端与用于供给非活性气体的气体供给源455相连接。在配管475的路径途中,从气体供给源455侧依次设置有流量控制器485、开闭阀465。喷嘴45的前端(上端)的喷出口与通过旋转保持机构2进行旋转的基板W的下表面周缘部的旋转轨迹的一部分相向,具体地说,与设定在该旋转轨迹上的位置P4相向。
喷嘴45接受气体供给源455所供给的非活性气体(在图示的例子中为氮(N2)气)。喷嘴45以使供给的非活性气体的气流G5接触位置P4的方式,从下方喷出。喷嘴45以使喷出的气流G5到达位置P4之后从位置P4朝向基板W的周缘流动的方式,从喷出口向规定的方向喷出气流G5。
流量控制器485例如具有:流量计,检测在设置有该流量控制器485的配管475中流动的气体的流量;可变阀,能够根据阀的开闭量,调节该气体的流量。控制部130B以使流量控制器485的流量计所检测的流量成为目标流量的方式,通过省略图示的阀控制机构,控制流量控制器485的可变阀的开闭量。控制部130B根据预先设定的设定信息,在规定的范围内设定目标流量,从而能够在规定的范围内自由地控制通过流量控制器485的气体的流量。另外,控制部130B通过该阀控制机构将开闭阀465控制为打开状态或者关闭状态。因此,通过控制部130B控制来自喷嘴45的气流G5的喷出方式(具体地说,喷出开始时刻、喷出结束时刻、喷出流量等)。
另外,根据基板W的表面的膜质不同,通过气流G5吹起残留冲洗液时的吹起容易度也不同。就疎水性的膜质和亲水性的膜质而言,在为疎水性的膜质的情况下,更难以吹起残留处理液,在为亲水性的膜质的情况下,更容易吹起残留处理液。因此,优选根据基板W的表面的膜质,设定气流G5的喷出方式。
<3-2.向下表面喷出的冲洗液、向上下表面喷出的非活性气体的作用>
如图26、图27所示,能够喷出药液作为处理液的喷嘴51a~51c中的一个(在图示的例子中为喷嘴51c),以使液流与基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL1接触的方式喷出药液的液流L1。冲洗液喷出机构840的喷嘴55以使液流L2与基板W的上表面(处理面)的相反侧的下表面(非处理面)的周缘部的旋转轨迹中的位置PL2接触的方式喷出冲洗液的液流L2。位置PL2为位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧的位置。
气体喷出机构441的喷嘴41喷出非活性气体的气流G1,使该非活性气体的气流G1接触基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置(“第三位置”)P3。位置P3沿着基板W的周缘(端面S5)位于位置PL1和位置PL2之间。
气体喷出机构445的喷嘴45喷出非活性气体的气流G5,使该非活性气体的气流G5接触基板W的下表面周缘部的旋转轨迹中的位置P4。位置P4位于位置PL2的基板W的旋转方向的上游侧且位于位置PL2的附近。
图34是示意性地示出基板处理装置1B所喷出的冲洗液的液流L2绕到基板的端面S5的状态的基板W的纵向剖视图。图34的基板W的纵向剖视图为用包括旋转轴a1和位置PL1的剖切面剖切基板W而得到的剖视图。将药液的液流L1、冲洗液的液流L2以及非活性气体的气流G1投影至该剖切面来示意性地表示。向基板W的表面喷出的液流L1、L2、气流G1沿着基板W的表面流动,但是在图34中,为了容易观察而与基板W的表面分开来表示。
基板W的上表面的平坦部分和下表面的平坦部分,由沿着基板W的周向设置的环状的弯曲面S30连接。例如在基板W的厚度D11为0.7mm的情况下,弯曲面S30沿着基板W的径向的宽度D12例如为0.3mm。在基板W的纵截面中,弯曲面S30沿着基板W的径向朝向基板W的外侧伸出弯曲。弯曲面S30中的环状的顶部(前端部)为基板W的端面(也可以称为“周缘”、“端边”)S5。曲面部S3a为弯曲面S30中的端面S5的上侧(处理面侧)的部分。曲面部S3a为连接平坦部S3b和端面S5的环状的曲面。基板W的上表面周缘部中的周缘侧的处理区域S3包括环状的平坦部S3b和环状的曲面部S3a。
向位置PL2喷出的冲洗液的液流L2,由于受到喷出方向和基板W旋转的影响,沿着基板W的下表面周缘部在基板W的周向上旋转,并且冲洗液的一部分从基板W的下表面周缘部绕到包括端面S5的基板W的弯曲面S30。在此,以如下方式预先相对于位置PL1设定位置PL2(沿着基板W的周缘从位置PL2到位置PL1为止的距离),即,在液流L2从位置PL2向基板W的周向移动而到达位置PL1的附近(位置PL1的下方)时,液流L2的一部分从基板W的非处理面绕到基板的端面S5以及曲面部S3a,但是不会绕到平坦部S3b。即,以使该冲洗液的液流L2的一部分从基板W的非处理面绕到基板W的端面S5且几乎不会绕到处理面的周缘部的方式,预先设定位置PL2。这样的位置PL2按照基板W的转速、表面的膜质、液流L2的粘性、流量等冲洗液的喷出条件发生变动。根据冲洗液的喷出条件,通过实验等预先设定位置PL2。
当向位置PL1喷出药液的液流L1时,液流L1随着基板W的旋转而沿着基板W的周向移动。另外,液流L1的一部分从基板W的平坦部S3b绕到曲面部S3a。但是,以使向位置PL2喷出而绕到端面S5的冲洗液几乎不会绕到上表面周缘部的方式,设定位置PL2,因此能够抑制向位置PL1喷出的处理液在上表面周缘部被冲洗液稀释。另外,通过向位置P3喷出的非活性气体的气流G1,进一步抑制冲洗液绕到上表面周缘部。
向位置PL1喷出的处理液的一部分,成为残留在上表面周缘部的残留处理液而旋转至位置P3。气流G1在位置P3将残留处理液的大部分吹起来向基板W的外部排出。由此,能够抑制残留处理液和向位置PL1新喷出的处理液发生碰撞来引起液体溅起的情况。
在向位置PL2喷出的冲洗液到达位置PL1的附近时,该冲洗液的一部分绕到端面S5。由此,能够抑制向位置PL1喷出的处理液经过端面S5绕到基板W的下表面周缘部的情况。
向位置PL2喷出的冲洗液的一部分,成为附着于基板W的下表面周缘部而残留的液膜状的残留冲洗液,随着基板W旋转而旋转并到达位置P4的附近。向位置P4喷出的非活性气体的气流G5,吹起大部分的残留冲洗液来向基板W的外部排出。由此,能够抑制残留冲洗液和向位置PL2新喷出的冲洗液合流使液量过剩而使冲洗液绕到基板W的上表面的情况。
另外,在加热器71B形成有凹陷部170,凹陷部170具有开口部174,该开口部174与基板W的下表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL2、P4的周边部分相向,而且在相向面S7形成开口。并且,冲洗液喷出机构840的喷嘴45、55的至少喷出口部分容置于凹陷部170。并且,在从开口部174侧观察凹陷部170时,喷嘴55(45)的前端部的喷出口配置于开口部174。由此,利用具有简单的结构的喷嘴55、喷嘴45,既能够容易地通过加热器71B对基板W的周缘部进行加热,又能够容易地向基板W的下表面周缘部喷出冲洗液的液流L2、非活性气体的气流G5。
<3-3.加热器的其它例>
图32(图33)是从斜上方观察作为加热器71B的其它例的加热器71X(71Y)的概略立体图。除了形成有凹陷部170X(170Y)来代替加热器71B的凹陷部170之外,加热器71X(71Y)具有与加热器71B同样的结构。
与加热器71B的凹陷部170不同,加热器71X的凹陷部170X在铅垂方向上未贯通加热器71X。因此,在外周面S10形成开口的加热器71X的开口部175X,从外周面S10的上端至上端和下端之间的中央附近横穿外周面S10来形成开口。另外,与加热器71X的凹陷部170X同样地,加热器71Y的凹陷部170Y在铅垂方向上未贯通加热器71Y。凹陷部170X与凹陷部170Y的不同点在于,凹陷部170X具有在外周面S10形成开口的开口部175X,但是凹陷部170Y在外周面S10未形成开口。形成在加热器71Y的相向面S7的开口部174Y,在环状的相向面S7中的外周缘侧的部分形成开口。但是,开口部174Y没有沿着加热器71Y的径向延伸至相向面S7的外周缘。
若以使喷嘴45、55的喷出口与位置P4、PL2相向的方式,在凹陷部170X(170Y)容置用于保持喷嘴45、55的喷嘴头部150,则既能够通过加热器71X(71Y)对基板W的周缘部进行加热,又能够向基板W的下表面周缘部喷出冲洗液的液流L2以及非活性气体的气流G5。因此,也可以采用加热器71X(71Y),来代替加热器71B。另外,也可以使加热器71Y的凹陷部170Y在铅垂方向上贯通加热器71Y。
<3-4.遮挡用气体的作用>
图20是示出向加热器71B和基板之间喷出的非活性气体的气流G4的一例的图。通过加热器71B的发热体73B进行发热,从相向面S7向基板W的下表面放射热的光线H1,从而对基板W进行加热。气体喷出机构444所供给的非活性气体,被导入加热用流路74B,在加热用流路74B中流动的过程中,预先被发热体73B加热。已被加热的气体经过贯通孔76、77从喷出口78、79形成为非活性气体的气流G4向空间V1喷出。
气流G4从喷出口78、79分别朝向基板W的周缘侧方向和基板W的中心侧方向。在加热器71B的基板W的周缘侧和基板W的中心侧,存在温度比已被加热的气流G4的温度低的环境气体G9。通过从喷出口78喷出而朝向基板W的周缘侧的气流G4,抑制处于加热器71B的基板W的周缘侧的环境气体G9进入空间V1的情况。通过从喷出口79喷出而朝向基板W的中心侧的气流G4,抑制处于加热器71B的基板W的中心侧的环境气体G9进入空间V1的情况。因此,能够抑制加热器71B对基板W进行加热的加热效率,因环境气体G9而降低的情况。另外,气流G4预先被加热,因此能够用于基板W的加热。
气体喷出机构444所喷出的非活性气体,不仅是用于不使环境气体G9侵入空间V1的遮挡用气体,而且还是用于对基板W进行加热的加热用气体。
另外,当从喷嘴55、45向位置PL2、P4喷出的冲洗液的液流L2、非活性气体的气流G5,进入加热器71B和基板W的下表面之间的空间V1时,由于冲洗液向加热器71B的相向面S7飞散等原因,有时使加热器71B对基板W的周缘部进行加热的加热效率降低。因此,优选将位置PL2、位置P4设置于,比从加热器71B的相向面S7的外周缘部喷出非活性气体的喷出口78更靠基板W的周缘侧的位置。由此,能够将气体喷出机构444所喷出的非活性气体,用作不使冲洗液和/或未被加热的非活性气体侵入空间V1的遮挡气体。
<3-5.基板处理装置的动作>
图31是示出基板处理装置1B通过处理液对基板进行处理的动作的一例的流程图。下面,一边参照图31,一边对于基板处理装置1B的动作进行说明。在开始进行图31所示的动作之前,将基板W搬入基板处理装置1B来保持在旋转卡盘21。另外,通过喷嘴移动机构6将喷嘴头部48B、49、50配置于处理位置,通过护板驱动机构32将飞溅护板31配置于上方位置。
当开始进行图31所示的处理时,基板处理装置1B的旋转机构231开始使保持基板W的旋转卡盘21旋转(步骤S310)。例如将基板W的转速设定为1000转/分钟。
接着,开始从气体喷出机构441的喷嘴头部48B的喷嘴41喷出非活性气体的气流G1,并且开始从气体喷出机构443的喷嘴头部49的喷嘴43喷出非活性气体的气流G3,而且开始从气体喷出机构445的喷嘴45喷出非活性气体的气流G5(步骤S320)。分别向基板W的上表面周缘部的位置P3、下表面周缘部的位置P4喷出气流G1、G5。优选向规定的方向喷出气流G1、G5,来使该气流G1、G5接触位置P3、P4之后分别朝向上表面的周缘、下表面的周缘。喷嘴43从上方向基板W的上表面的中央部分喷出非活性气体,从而生成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。喷嘴43所喷出的气流G3喷出时的流量比气流G1喷出时的流量多。
在开始喷出气流G1、G3之后,通过加热机构7B的加热器71B开始对基板W的周缘部进行加热。加热器71B例如加热为185度左右。加热机构7B的气体喷出机构444,例如以40L/分钟~60L/分钟的流量开始从气体供给源454供给非活性气体,开始从形成在加热器71B的相向面S7的多个喷出口78、喷出口79喷出气流G4(步骤S330)。非活性气体被加热至比基板W的处理温度(例如,60℃~90℃)更高的温度。
经过一段时间基板W的周缘部的温度上升并稳定之后,冲洗液喷出机构840开始喷出冲洗液的液流L2,使该冲洗液的液流L2与设定在基板W的下表面周缘部的旋转轨迹上的位置PL2接触(步骤S340)。优选向规定的方向喷出液流L2,来使液流L2接触位置PL2之后,从位置PL2朝向基板W的下表面的周缘。
在最开始喷出至位置PL2的冲洗液到达位置PL1的下方之后,处理液喷出机构830以使液流与设定在基板W的上表面周缘部(更详细地说,上表面周缘部中的基板W的端面S5侧的处理区域S3)的旋转轨迹上的位置PL1接触的方式喷出处理液(药液)的液流L1,从而对上表面周缘部进行处理(步骤S350)。具体地说,根据控制部130B的控制,从处理液喷出机构830的喷嘴51a~51d中的一个喷嘴(在图23中为喷嘴51c)喷出药液的液流L1,来使该药液的液流L1接触位置PL1。另外,以使液流L1变为液膜附着时的该液膜的宽度处于处理区域S3内的方式,预先设定液流L1的截面尺寸以及流量。液流L1在接触位置PL1之后,在处理区域S3上形成液膜。随着基板W旋转,处理液的液膜以附着于基板W的周缘部的状态,沿着基板W的周向移动。
向位置PL1喷出的处理液的一部分,要从基板W的上表面周缘部经过基板W的端面S5绕到下表面周缘部。但是,冲洗液的液流L2的一部分,在向位置PL2喷出之后绕到端面S5。因此,通过绕到端面S5的冲洗液,抑制处理液绕到基板W的下表面。
从提高基板W的处理率的角度来说,优选使喷出的处理液尽量长时间停留在处理区域S3中的喷出的部位。连接旋转轨迹中的位置PL1和基板W的中心c1而成的直线、与连接喷出液流L1的部位和中心c1而成的直线所夹的中心角,随着基板W的旋转而逐渐地变大。在基板W旋转至中心角变为90°的角度的期间,喷出至处理区域S3的处理液中的例如80%的处理液借助因基板W旋转而产生的离心力等向基板W的外部排出。未排出而残留的液膜状的处理液,之后也一边逐渐地向基板W的外部排出,一边以附着于处理区域S3的状态沿着基板W的周向移动,在该过程中用于基板W的处理。
在步骤S320中开始从喷嘴41喷出的气流G1,在位置P3接触残留处理液的液膜。在基板W的周向上,位置P3在基板W的旋转轨迹中位于位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧,且位于位置PL2的该旋转方向的下游侧。然后,气流G1由于受到其喷出方向以及基板W旋转等的影响,从位置P3朝向基板W的周缘。即,气体喷出机构441从上方朝向基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置P3喷出非活性气体的气流G1,使气流G1从位置P3朝向基板W的周缘。通过气流G1,将大部分残留处理液从基板W的上表面周缘部向基板W的外部排出。
另外,气体喷出机构443的喷嘴43所喷出的气流G3,由于受到气流G3的喷出方向以及基板W旋转等的影响,从基板W的中央部分朝向周缘扩散。即,气体喷出机构443从基板W的上表面的中央部分的上方喷出非活性气体,从而生成从该中央部分朝向基板W的周缘扩散的气流G3。
向位置PL2喷出的冲洗液,沿着基板W的周缘向位置PL1的下方流动,但是在这期间,冲洗液的一部分从基板W的下表面周缘部绕到基板W的端面S5。通过从位置P3朝向基板W的周缘的气流G1,抑制绕过来的冲洗液绕到基板W的上表面的情况。另外,向位置PL2喷出的冲洗液的一部分,成为附着于基板W的下表面周缘部而残留的残留冲洗液,在基板W的下表面进行旋转,但是大多数残留冲洗液被向位置P4喷出的非活性气体的气流G5吹起而向基板W的外部排出。由此,能够抑制残留冲洗液和向位置PL2新喷出的冲洗液合流而使冲洗液的液量过剩的情况。
这样,以在位置PL1接触基板W的处理区域S3的方式喷出的处理液的大部分,在基板W旋转一圈的期间,向基板W的外部排出。因此,抑制因向位置PL1新喷出的处理液接触残留处理液而产生的液体溅起。另外,抑制冲洗液绕到基板W的上表面,因此能够抑制向位置PL1喷出的处理液被绕过来的冲洗液稀释的情况。而且,能够通过绕到基板W的端面S5的冲洗液,来抑制处理液绕到基板W的下表面。而且,通过向地点P4喷出的气流G5,容易地向基板W的外部排出残留冲洗液。
在并行进行喷出气流G1、G3、G5的动作和喷出液流L1的动作的状态下,旋转机构231根据控制部130B的控制反复使基板W旋转。另外,气流G1、G3、G5例如分别以12L/分钟、30L/分钟~130L/分钟、10~20L/分钟的流量喷出。
当控制部130B检测出经过了处理基板W所需要的处理时间等时,处理液喷出机构830停止喷出处理液。由此,结束步骤S340的处理。
冲洗液喷出机构840停止向基板W的下表面(位置PL2)喷出冲洗液的液流L2(步骤S360)。在加热机构7B中,停止向加热器71B供电,来停止通过加热器71B对基板W进行加热,并且停止通过气体喷出机构444喷出气流G4(步骤S370)。
旋转机构231使旋转卡盘21停止旋转(步骤S380),加热机构7B停止通过加热器71B对基板W的周缘部进行加热。气体喷出机构441、443、445停止喷出气流G1、G3、G5(步骤S390)。由此,结束图31所示的动作。
然后,喷嘴移动机构6、护板驱动机构32使喷嘴头部48B、49、50、飞溅护板31移动至待避位置。从旋转卡盘21卸下基板W,从基板处理装置1B搬出基板W。
在基板处理装置1B中,以使药液与基板W的上表面(处理面)的周缘部的旋转轨迹中的位置PL1接触的方式喷出药液,以使冲洗液与基板W的上表面的相反侧的下表面(非处理面)的周缘部的旋转轨迹中的位置PL2接触的方式喷出冲洗液。位置PL2为位置PL1的基板W的旋转方向的上游侧的位置。通过与基板W的下表面相向的加热器71B,从基板W的下表面对基板W进行加热。另外,气体喷出机构444向加热器71B的相向面S7和基板W的下表面之间的空间V1,喷出已被加热的非活性气体的气流G4。但是,处理面也可以是基板W的下表面。即,处理液喷出机构830的喷嘴以使药液与基板W的下表面的周缘部的旋转轨迹的第一位置接触的方式喷出药液,冲洗液喷出机构840的喷嘴55以使冲洗液与基板W的上表面的旋转轨迹中的第二位置接触的方式喷出冲洗液,第二位置为第一位置的基板W的旋转方向的上游侧的位置,此时,加热器71B与基板W的上表面相向来对基板W进行加热,气体喷出机构444向基板W的上表面和加热器71B的下表面(相向面)之间的空间喷出气流G4。另外,向上表面的位置PL2喷出的冲洗液,与处理面为上表面的情况相比,更容易绕到作为处理面的下表面。因此,预先调节冲洗液的液量。
基板处理装置1B也可以不具有气体喷出机构441和气体喷出机构445中的至少一个气体喷出机构,其中,所述气体喷出机构441,向位置P3喷出非活性气体的气流G1;所述气体喷出机构445,向位置P4喷出非活性气体的气流G5。
冲洗液喷出机构840具有一个喷嘴55,但是冲洗液喷出机构840也可以具有在基板W的周向上分散配置的多个喷嘴55,从多个喷嘴55向设定在基板W的非处理面的周缘部的旋转轨迹上的多个位置PL2喷出冲洗液。若具有多个喷嘴55,则能够更均匀地保护基板W的非处理面。
气体喷出机构445具有一个喷嘴45,但是气体喷出机构445也可以具有多个喷嘴45,从多个喷嘴45向规定在基板W的非处理面的周缘部的旋转轨迹上的多个位置P4喷出非活性气体。将多个位置P4设定为位置PL2的基板W的旋转方向的上游侧。
气体喷出机构441从一个喷嘴41向基板W的上表面周缘部的旋转轨迹中的位置P3喷出非活性气体的气流G1,沿着基板W的周缘部,位置P3设定在位置PL2和位置PL1之间。但是,气体喷出机构441也可以从多个喷嘴41向上表面周缘部的旋转轨迹中的多个位置P3喷出非活性气体的气流G1。沿着基板W的周缘部,多个位置P3设定在位置PL2和位置PL1之间。
气体喷出机构444从设置于加热器71B的多个喷出口78、79喷出气流G4,但是基板W进行旋转。因此,气体喷出机构444也可以从各设置一个的喷出口78、79喷出气流G4。另外,即使仅从喷出口78和喷出口79中的一个喷出口喷出气流G4,也比不喷出气流G4的情况,更能够抑制基板W的温度降低的情况。另外,也可以在加热器71B的相向面S7与发热体73B之前设置非活性气体的流路,从在发热体73B的上方形成开口的喷出口喷出气流G4。
另外,气体喷出机构444也可以将通过与加热器71B不同的其它加热器等预先已被加热的非活性气体向空间V1喷出。具体地说,气体喷出机构444也可以通过其它加热器预先对从气体供给源454供给的非活性气体进行加热,将已被加热的非活性气体经过加热器71B的外部的配管,从加热器71B的外部的喷嘴向空间V1喷出。
另外,加热器71B也可以以将基板W的处理面的相反侧的面全部覆盖的方式设置。在上述那样旋转卡盘21具有多个卡盘销且将基板W以不与旋转卡盘21的上表面接触的方式保持的情况下,这样的加热器71B可设置在基板W的下表面和旋转卡盘21的上表面之间。此时,加热器71B被贯通旋转轴部22的内部以及旋转卡盘21的柱状的支撑构件支撑。
另外,基板处理装置1B具有用于喷出非活性气体的气流G3的喷嘴43,但是基板处理装置1B也可以不具有喷嘴43。在该情况下,基板处理装置1B也可以不具有臂部62、喷嘴头部49。
基板处理装置1B喷出氮气来作为气流G1、G3~G5,但是气流G1、G3~G5中的至少一种气流也可以是种类与其它气流的种类不同的非活性气体。
根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,能够抑制在冲洗液沿着基板W的周向从位置PL2移动至位置PL1的附近的期间,冲洗液绕到处理面的情况,因此,能够抑制向位置PL1喷出的药液,在基板W的处理面的周缘部被冲洗液稀释的情况。另外,在冲洗液沿着基板W的周向到达位置PL1的附近时,冲洗液从非处理面绕到端面,因此能够通过该冲洗液,将要从位置PL1绕到非处理面的药液冲掉稀释。因此,能够向基板W的处理面的周缘部喷出药液来高效地对该周缘部进行处理,并且能够抑制绕到非处理面的药液对非处理面进行处理的情况。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,在位置PL2和位置PL1之间的位置P3,向基板W的处理面的周缘部喷出非活性气体。随着基板W旋转,该非活性气体一边沿着处理面向基板W的周缘侧流动,一边向基板W的旋转方向的下游侧流动。因此,能够抑制在位置PL2向基板W的非处理面喷出的冲洗液,在沿着基板W的周向向位置PL1的附近移动的期间,冲洗液绕到处理面的情况。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,在位置P4,向基板W的非处理面的周缘部喷出非活性气体。随着基板W旋转,该非活性气体一边沿着非处理面向基板W的周缘侧流动,一边向基板W的旋转方向下游侧流动。随着基板W旋转,在位置PL2向非处理面的周缘部喷出的冲洗液,一边从非处理面的周缘向基板W的外部排出,一边朝向基板W的旋转方向的下游侧,沿着基板W的周向旋转。由此,向位置PL2喷出的冲洗液的一部分到达位置P4。因此,通过向位置P4喷出的非活性气体将到达位置P4的冲洗液从基板W的非处理面的周缘部向基板W的外部吹起,从而进一步减少液量。由此,在非处理面的周缘部沿着周向旋转而再次到达位置PL2的冲洗液的液量很少。能够抑制向位置PL2新喷出的冲洗液与旋转来的冲洗液发生碰撞来产生液体溅起,并且还能够抑制冲洗液的液量过剩而绕到基板W的处理面的非处理区域的情况。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,在加热器71B形成有凹陷部170,该凹陷部170具有在相向面S7形成开口的开口部174,开口部174与下表面周缘部的旋转轨迹中的位置PL2的周边部分相向。并且喷嘴55的至少喷出口部分容置于凹陷部170。因此,既能够容易地使加热器71B接近基板W的非处理面来高效地从非处理面侧对基板W的周缘部进行加热,又能够容易地向位置PL2喷出冲洗液。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,加热器71B的凹陷部170在铅垂轴方向上贯通加热器71B,因此使配置用于喷出冲洗液的喷嘴55的操作变得容易。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,在加热器71X的凹陷部170X,还形成有在加热器71B的外周面S10形成开口的开口部175X,在相向面S7形成开口的开口部174和开口部175X彼此连接。因此,使配置用于喷出冲洗液的喷嘴55的操作变得容易。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,在加热器71B的凹陷部170,还形成有在加热器71B的外周面S10形成开口的开口部175、在相向面S7的相反侧的面S8形成开口的开口部176,开口部176、175、174依次连接。因此,使配置冲洗液喷嘴的操作变得容易。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,向在基板W的处理面的相反侧的面(非处理面)和加热器71B的相向面S7之间的空间V1,喷出预先已被加热的非活性气体的气流G4。因此,通过抑制环境气体G9进入空间V1,能够抑制基板W的加热效率降低,并且通过非活性气体的气流G4也能够抑制加热效率降低。因此,能够一边高效地对基板W进行加热,一边对基板W进行处理。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444将通过加热器71B预先已被加热的非活性气体的气流G4喷出。因此,不需要另外设置用于对非活性气体进行加热的加热器,因此能够抑制基板处理装置的成本。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444具有沿着加热器71B的发热体73B配设的加热用流路74B,喷出在加热用流路74B中流动时被加热器71B加热的非活性气体。因此,能够提高通过加热器71B对非活性气体进行加热的加热效率。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,加热用流路74B以二维方式沿着发热体73B配设,因此能够进一步提高通过加热器71B对非活性气体进行加热的加热效率。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,加热用流路74B配设于发热体73B的与基板W一侧相反的一侧,因此能够通过发热体73B有效地对基板W和非活性气体这两者进行加热。
另外,根据上述那样构成的第三实施方式的基板处理装置,气体喷出机构444具有分别设置在环状的加热器71B的外周缘部和内周缘部的喷出口78、79,从喷出口78、79喷出非活性气体。因此,能够有效地抑制加热器71B的周围的环境气体G1进入基板W和加热器71B之间的空间V1。因此,能够有效地对基板W进行加热。
详细说明了本发明,但是上述的说明在所有方面均为例示而非限定。因此,本发明可在其发明的范围内适当地变更或省略实施方式。
Claims (5)
1.一种基板处理装置,其特征在于,
具有:
基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,
旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,
处理液喷出部,以使液流与以所述旋转轴为中心进行旋转的所述基板的上表面周缘部的旋转轨迹中的一部分的着落位置接触的方式,喷出处理液的液流,以及
气体喷出部,具有:第一喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述着落位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第一位置喷出非活性气体的第一气流,使所述第一气流从所述第一位置朝向所述基板的周缘;第二喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述第一位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第二位置喷出非活性气体的第二气流,使所述第二气流从所述第二位置朝向所述基板的周缘,
所述第一喷出口与所述旋转轨迹的一部分相向,
所述第二喷出口与所述旋转轨迹的另一部分相向,
所述第二气流喷出时的动能小于所述第一气流喷出时的动能。
2.一种基板处理装置,其特征在于,
具有:
基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,
旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,
处理液喷出部,以使液流与以所述旋转轴为中心进行旋转的所述基板的上表面周缘部的旋转轨迹中的一部分的着落位置接触的方式,喷出处理液的液流,以及
气体喷出部,具有:第一喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述着落位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第一位置喷出非活性气体的第一气流,使所述第一气流从所述第一位置朝向所述基板的周缘;第二喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述第一位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第二位置喷出非活性气体的第二气流,使所述第二气流从所述第二位置朝向所述基板的周缘,
所述第一喷出口与所述旋转轨迹的一部分相向,
所述第二喷出口与所述旋转轨迹的另一部分相向,
所述第二气流喷出时的流量小于所述第一气流喷出时的流量。
3.一种基板处理装置,其特征在于,
具有:
基板保持部,将基板保持为大致水平,设置为能够围绕规定的旋转轴旋转,
旋转机构,使所述基板保持部围绕所述旋转轴旋转,
处理液喷出部,以使液流与以所述旋转轴为中心进行旋转的所述基板的上表面周缘部的旋转轨迹中的一部分的着落位置接触的方式,喷出处理液的液流,以及
气体喷出部,具有:第一喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述着落位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第一位置喷出非活性气体的第一气流,使所述第一气流从所述第一位置朝向所述基板的周缘;第二喷出口,从上方朝向所述旋转轨迹中的所述第一位置的所述基板的旋转方向的上游侧的第二位置喷出非活性气体的第二气流,使所述第二气流从所述第二位置朝向所述基板的周缘,
所述第一喷出口与所述旋转轨迹的一部分相向,
所述第二喷出口与所述旋转轨迹的另一部分相向,
所述第二气流喷出时的流速小于所述第一气流喷出时的流速。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
还具有其它气体喷出部,该其它气体喷出部从上方向所述基板的上表面的中央部分喷出非活性气体,生成从所述中央部分朝向所述基板的周缘扩散的气流。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,
所述其它气体喷出部所喷出的气流喷出时的流量,大于所述第一气流喷出时的流量和所述第二气流喷出时的流量。
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