CN113950382A - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

基板处理方法包括：处理液供给工序，将处理液供给至基板的表面，处理膜形成工序，使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，形成保持存在于所述基板的表面的除去对象物的处理膜，以及除去工序，通过向所述基板的表面供给除去液，在使所述处理膜保持有所述除去对象物的状态下，将所述处理膜从所述基板的表面除去。所述处理液包含使所述基板的表层以及所述除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的溶解成分。所述处理液供给工序包括溶解工序，在该溶解工序中，通过供给至所述基板的表面的所述处理液中的所述溶解成分，使所述溶解对象物局部溶解。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种处理基板的基板处理方法以及基板处理装置。成为处理对象的基板例如包括半导体晶圆、液晶显示装置用基板、有机EL(Electroluminescence：电致发光)显示装置等FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等基板。
背景技术
在半导体装置的制造工序中，为了将附着于基板的各种污染物、前工序中使用的处理液、抗蚀剂等残渣、或各种颗粒等(以下有时统称为“除去对象物”)除去，实施清洗工序。
在清洗工序中，一般地，通过将去离子水(DIW：Deionized Water)等清洗液供给至基板而利用清洗液的物理作用将除去对象物除去，或者通过将与除去对象物产生化学反应的药液供给至基板而将该除去对象物化学性地除去。
但是，形成在基板上的凹凸图案的微细化及复杂化有所发展。因此，一边抑制凹凸图案的损伤一边利用清洗液或药液将除去对象物除去变得不容易。
因此，提出有如下方法，即，朝向基板供给包含挥发成分的面涂液，在通过挥发成分的挥发而形成面涂膜之后，将该面涂膜除去(参照专利文献1)。
在该方法中，面涂液一边进行体积收缩一边固化或硬化而形成面涂膜。由此，将除去对象物从基板分离。并且，利用除去液使面涂膜溶解而从基板上除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6279037号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的基板处理方法中，使面涂膜在基板上溶解。因此，在基板上除去对象物从面涂膜脱落，该脱落的除去对象物有可能再次附着到基板上。因此，有可能无法高效率地将除去对象物从基板上除去。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种能够将存在于基板的表面的除去对象物高效率地除去的基板处理方法以及基板处理装置。
用于解决问题的手段
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：处理液供给工序，将处理液供给至基板的表面，处理膜形成工序，使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，形成保持存在于所述基板的表面的除去对象物的处理膜，以及除去工序，通过向所述基板的表面供给除去液，在使所述处理膜保持有所述除去对象物的状态下，将所述处理膜从所述基板的表面除去。所述处理液包含使所述基板的表层以及所述除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的溶解成分。并且，所述处理液供给工序包括溶解工序，在该溶解工序中，通过供给至所述基板的表面的所述处理液中的所述溶解成分而使所述溶解对象物局部溶解。
根据该方法，通过处理液中包含的溶解成分，使溶解对象物(基板的表层以及除去对象物中的至少一者)局部溶解。因此，通过执行处理液供给工序，处理液容易进入除去对象物与基板的表面之间。在处理膜形成工序中，若在处理液进入除去对象物与基板的表面之间的状态下使处理液固化或硬化，则处理膜的一部分形成在除去对象物与基板的表面之间。因此，在除去工序中，处理膜一边以充分的保持力保持除去对象物，一边从基板的表面被除去。其结果，能够高效率地将除去对象物从基板的表面除去。
然而，不同于上述方法，在将包含溶解成分的溶解液供给至基板之后，利用冲洗液将溶解液冲走，然后，将形成处理膜所需的处理膜形成液供给至基板的方法中，将多种液体依次供给至基板的表面。因此，利用溶解液从基板的表面分离过一次的除去对象物有可能在保持于处理膜之前再次附着于基板的表面。
另一方面，若在将包含溶解成分的处理液供给至基板之后，通过使处理液固化或硬化而形成处理膜，则能够不将该处理液置换为其他液体而形成处理膜。因此，能够在使溶解对象物溶解之后快速地形成处理膜。因此，能够一边维持除去对象物从基板的表面分离的状态，一边形成处理膜。
在本发明的一实施方式中，所述处理膜形成工序包括溶解抑制工序，在该溶解抑制工序中，通过使所述处理液固化或硬化，抑制利用所述溶解成分使所述溶解对象物进行的溶解。因此，能够避免由溶解成分引起的溶解对象物的过度溶解。
在本发明的一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层。并且，所述溶解抑制工序包括如下工序，即，通过所述处理膜与所述基板的接触界面附近的所述处理膜中的所述溶解成分而使所述基板的所述表层溶解。
因此，处理膜与基板的接触界面附近的处理膜中的溶解成分被消耗。处理膜是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，在处理膜中溶解成分难以扩散。因此，伴随处理膜与基板的接触界面附近的处理膜中的溶解成分的消耗，抑制了由处理膜中的溶解成分引起的基板的表层的溶解。
进而，不仅在基板的表面上存在处理液的液膜时，在形成处理膜之后，也通过溶解成分使基板的表层溶解。因此，能够使处理膜与基板的紧贴性降低。由此，在处理膜形成工序后的除去工序中，容易将处理膜从基板的表面剥离。即，能够高效率地将保持有除去对象物的状态的处理膜从基板的表面除去。
在本发明的一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层。并且，所述溶解抑制工序包括如下工序，即，通过利用所述处理膜中的所述溶解成分使所述基板的所述表层溶解而在所述处理膜与所述基板的表面之间形成间隙。
根据该方法，通过使基板的表层溶解而在处理膜与基板的表面之间形成间隙。处理膜是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，与处理液相比流动性低。因此，处理膜与基板的表面之间所形成的间隙不被处理膜填埋而得以维持。因此，在处理膜形成工序后的除去工序中，除去液容易进入处理膜与基板的表面之间的间隙。由此，能够高效率地将保持有除去对象物的状态的处理膜从基板的表面除去。
在本发明的一实施方式中，所述处理液具有溶质以及使所述溶质溶解的溶剂。所述溶质具有所述溶解成分、高溶解性成分以及低溶解性成分，所述低溶解性成分比所述高溶解性成分难溶解于所述除去液。所述处理膜形成工序包括形成具有固体状态的所述高溶解性成分、固体状态的所述低溶解性成分以及固体状态的所述溶解成分的所述处理膜的工序。并且，所述除去工序包括选择性地使所述处理膜中的固体状态的所述高溶解性成分溶解于所述除去液的工序。
根据该方法，利用除去液选择性地使处理膜中的固体状态的高溶解性成分溶解。“选择性地使固体状态的高溶解性成分溶解”并非是仅使固体状态的高溶解性成分溶解的意思。“选择性地使固体状态的高溶解性成分溶解”的意思是使固体状态的低溶解性成分也略微溶解，但使大部分的固体状态的高溶解性成分溶解。
因此，通过使固体状态的高溶解性成分溶解于除去液，能够使除去液作用于处理膜与基板的接触界面。另一方面，处理膜中的低溶解性成分不溶解而以固体状态维持。因此，能够一边利用固体状态的低溶解性成分保持除去对象物，一边使除去液作用于固体状态的低溶解性成分与基板的接触界面。其结果，能够快速地将处理膜从基板的表面除去，高效率地将除去对象物与处理膜一起从基板的表面除去。
在本发明的一实施方式中，存在于所述基板的表面的所述除去对象物与所述基板的表面化学键合。“除去对象物与基板的表面化学键合”是指构成除去对象物的分子或原子与构成基板的表层的分子或原子利用共价键、离子键、金属键等而键合。
为了将保持于处理膜的除去对象物从基板的表面分离，可考虑通过对基板的表面供给大流量的除去液等来使从除去液作用于除去对象物的物理力(动能)增大的方法。然而，在除去对象物与基板的表面化学键合的情况下，即使因除去对象物由处理膜保持而使从除去液受到的物理力增大，仅通过除去液的物理力也难以将除去对象物从基板的表面分离。
因此，若利用处理液中包含的溶解成分使基板的表层或除去对象物中的至少一者溶解，则能够无关于除去对象物与基板的表面的键合强度而将除去对象物从基板的表面分离。因此，即使在除去对象物与基板的表面化学键合的情况下，也能够高效率地将除去对象物从基板的表面除去。
在本发明的一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述除去对象物。并且，所述除去对象物包括覆盖所述基板的表面的至少一部分的除去对象膜。例如，有时，在干式蚀刻后的基板表面会产生覆盖基板的表面的至少一部分的膜状的残渣(除去对象膜)。不同于该方法，在从不具有溶解成分的处理液形成处理膜的情况下，在基板的表面中被除去对象膜覆盖的部分，处理液难以进入除去对象膜与基板的表面之间。
因此，若能够使除去对象膜局部溶解于处理液中的溶解成分，则容易使处理液进入除去对象膜与基板的表面之间。进而，若能够通过处理液中的溶解成分使除去对象膜分裂，则能够经由分裂后的膜片彼此之间的间隙，使处理液更有效率地进入除去对象膜的膜片与基板的表面之间。
在本发明的一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述除去对象物。所述除去对象物是因化学机械研磨(CMP：Chemical Mechanical Polishing)而产生的残渣。有时，在化学机械研磨后的基板的表面会产生对于溶解成分的溶解性与基板的表层为相同程度的除去对象物。因此，若通过溶解成分能够使基板的表层溶解，则除去对象物的表面附近的部分也会被溶解。因此，容易使处理液进入除去对象物与基板的表面之间。
本发明的另一实施方式提供一种基板处理装置，包括：处理液供给单元，将处理液供给至基板的表面，处理膜形成单元，使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，形成保持存在于所述基板的表面的除去对象物的处理膜，除去液供给单元，通过向所述基板的表面供给除去液，将所述处理膜从所述基板的表面除去，以及控制器，对所述处理液供给单元、所述处理膜形成单元以及所述除去液供给单元进行控制。
所述控制器被编程为执行如下工序：处理液供给工序，从所述处理液供给单元朝向基板的表面供给所述处理液，处理膜形成工序，通过所述处理膜形成单元使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化而在所述基板的上表面形成所述处理膜，以及除去工序，通过从所述除去液供给单元朝向所述基板的表面供给所述除去液，在使所述处理膜保持有所述除去对象物的状态下，将所述处理膜从所述基板的表面除去。所述处理液包括使所述基板的表层以及所述除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的溶解成分。并且，所述控制器被编程为，在所述处理液供给工序中执行溶解工序，在该溶解工序中，通过供给至所述基板的表面的所述处理液中的所述溶解成分而使所述溶解对象物局部溶解。
根据该装置，通过处理液中包含的溶解成分使溶解对象物(基板的表层及除去对象物中的至少一者)局部溶解。因此，通过执行处理液供给工序，处理液容易进入除去对象物与基板的表面之间。在处理膜形成工序中，若在处理液进入除去对象物与基板的表面之间的状态下使处理液固化或硬化，则处理膜的一部分形成在除去对象物与基板的表面之间。因此，在除去工序中，处理膜一边以充分的保持力保持除去对象物，一边从基板的表面被除去。其结果，能够高效率地将除去对象物从基板的表面除去。
然而，不同于上述装置，在将包含溶解成分的溶解液供给至基板之后，利用冲洗液将溶解液冲走，然后，将形成处理膜所需的处理膜形成液供给至基板的情况下，将多种液体依次供给至基板的表面。因此，利用溶解液从基板的表面分离过一次的除去对象物有可能在保持于处理膜之前再次附着于基板的表面。
另一方面，若在将包含溶解成分的处理液供给至基板之后，通过使处理液固化或硬化而形成处理膜，则能够不将该处理液置换为其他液体而形成处理膜。因此，能够在使溶解对象物溶解之后快速地形成处理膜。因此，能够一边维持除去对象物从基板的表面分离的状态，一边形成处理膜。
在本发明的另一实施方式中，所述控制器以如下方式被编程，即，在所述处理膜形成工序中执行溶解抑制工序，在该溶解抑制工序中，通过使所述处理液固化或硬化，抑制利用所述溶解成分使所述溶解对象物进行的溶解。因此，能够避免由溶解成分引起的溶解对象物的过度溶解。
在本发明的另一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层。并且，所述控制器被编程为，在所述溶解抑制工序中执行通过所述处理膜与所述基板的接触界面附近的所述处理膜中的所述溶解成分而使所述基板的所述表层溶解的工序。
因此，处理膜与基板的接触界面附近的处理膜中的溶解成分被消耗。处理膜是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，在处理膜中溶解成分难以扩散。因此，伴随处理膜与基板的接触界面附近的处理膜中的溶解成分的消耗，抑制了由处理膜中的溶解成分引起的基板的表层的溶解。
进而，不仅在基板的表面存在处理液的液膜时，在形成处理膜之后，也通过溶解成分使基板的表层溶解。因此，能够使处理膜与基板方紧贴性降低。由此，想处理膜形成工序后方除去工序中，容易将处理膜从基板的表面剥离。即，能够高效率地将保持有除去对象物的状态的处理膜从基板的表面除去。
在本发明的另一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层。并且，所述控制器被编程为，在所述溶解抑制工序中，执行通过利用所述处理膜中的所述溶解成分使所述基板的所述表层溶解而在所述处理膜与所述基板的表面之间形成间隙的工序。
根据该装置，通过使基板的表层溶解，在处理膜与基板的表面之间形成间隙。处理膜是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，与处理液相比流动性低。因此，处理膜与基板的表面之间所形成的间隙不被处理膜填埋而得以维持。因此，在处理膜形成工序后的除去工序中，除去液容易进入处理膜与基板的表面之间的间隙。由此，能够高效率地将保持有除去对象物的状态的处理膜从基板的表面除去。
在本发明的另一实施方式中，所述处理液具有溶质以及使所述溶质溶解的溶剂。所述溶质具有所述溶解成分、高溶解性成分以及低溶解性成分，所述低溶解性成分比所述高溶解性成分难溶解于所述除去液。并且，所述控制器被编程为，在所述处理膜形成工序中，形成具有固体状态的所述高溶解性成分、固体状态的所述低溶解性成分以及固体状态的所述溶解成分的所述处理膜，在所述除去工序中，选择性地使所述处理膜中的固体状态的所述高溶解性成分溶解于所述除去液。
根据该装置，利用除去液选择性地使处理膜中的固体状态的高溶解性成分溶解。因此，通过使固体状态的高溶解性成分溶解于除去液，能够使除去液作用于处理膜与基板的接触界面。另一方面，处理膜中的低溶解性成分不溶解而以固体状态维持。因此，能够一边利用固体状态的低溶解性成分保持除去对象物，一边使除去液作用于固体状态的低溶解性成分与基板的接触界面。其结果，能够快速地将处理膜从基板的表面除去，高效率地将除去对象物与处理膜一起从基板的表面除去。
在本发明的另一实施方式中，存在于所述基板的表面的所述除去对象物与所述基板的表面化学键合。若利用处理液中包含的溶解成分使基板的表层或除去对象物中的至少一者溶解，则能够无关于除去对象物与基板的表面的键合强度而将除去对象物从基板的表面分离。因此，即使在除去对象物与基板的表面化学键合的情况下，也能够高效率地将除去对象物从基板的表面除去。
在本发明的另一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述除去对象物。并且，所述除去对象物包括覆盖所述基板的表面的至少一部分的除去对象膜。如上所述，例如，有时，在干式蚀刻后的基板表面会产生覆盖基板的表面的至少一部分的膜状的残渣(除去对象膜)。不同于该装置，在从不具有溶解成分的处理液形成处理膜的情况下，在基板的表面中被除去对象膜覆盖的部分，处理液难以进入除去对象膜与基板的表面之间。
因此，若能够使除去对象膜局部溶解于处理液中的溶解成分，则容易使处理液进入除去对象膜与基板的表面之间。进而，若能够利用处理液中的溶解成分使除去对象膜分裂，则能够经由分裂后的膜片彼此之间的间隙，使处理液更有效率地进入除去对象膜的膜片与基板的表面之间。
在本发明的另一实施方式中，所述溶解对象物至少包括所述除去对象物。所述除去对象物是因CMP而产生的残渣。如上所述，有时，在CMP后的基板的表面会产生对于溶解成分的溶解性与基板的表层为相同程度的除去对象物。因此，若通过溶解成分能够使基板的表层溶解，则除去对象物的表面附近的部分也会被溶解。因此，容易使处理液进入除去对象物与基板的表面之间。
本发明中的上述或进而其他的目的、特征以及效果通过以下参照附图而描述的实施方式的说明而明确。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的基板处理装置的布局的示意性俯视图。
图2是示出所述基板处理装置所具有的处理单元的概略结构的示意性局部剖视图。
图3是示出所述基板处理装置的主要部分的电性结构的框图。
图4是用于说明利用所述基板处理装置进行的基板处理的一个示例的流程图。
图5A是用于说明所述基板处理的处理液供给工序(步骤S2)的情形的模式图。
图5B是用于说明所述基板处理的薄膜化工序(步骤S3)的情形的模式图。
图5C是用于说明所述基板处理的溶剂蒸发工序(步骤S4)的情形的模式图。
图5D是用于说明所述基板处理的溶剂蒸发工序(步骤S4)的情形的模式图。
图5E是用于说明所述基板处理的除去工序(步骤S5)的情形的模式图。
图5F是用于说明所述基板处理的冲洗工序(步骤S6)的情形的模式图。
图5G是用于说明所述基板处理的处理膜残渣除去工序(步骤S7)的情形的模式图。
图5H是用于说明所述基板处理的旋转干燥工序(步骤S8)的情形的模式图。
图6是用于说明利用所述基板处理装置处理的基板的图案面的结构的一个示例的示意性剖视图。
图7A是用于说明使用实施干式蚀刻后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的处理液供给工序前的基板的表面的情形的模式图。
图7B是用于说明使用实施干式蚀刻后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的处理液供给工序中的基板的表面的情形的模式图。
图7C是用于说明使用实施干式蚀刻后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的溶剂蒸发工序后的基板的表面的情形的模式图。
图7D是用于说明使用实施干式蚀刻后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的除去工序中的基板的表面的情形的模式图。
图7E是用于说明使用实施干式蚀刻后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的除去工序中的基板的表面的情形的模式图。
图8A是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的处理液供给工序中的基板的表面的情形的模式图。
图8B是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的处理液供给工序中的基板的表面的情形的模式图。
图8C是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的溶剂蒸发工序后的基板的表面的情形的模式图。
图8D是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的溶剂蒸发工序后的基板的表面的情形的模式图。
图8E是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的除去工序中的基板的表面的情形的模式图。
图8F是用于说明使用实施CMP后的基板进行所述基板处理的情况下的所述基板处理的除去工序中的基板的表面的情形的模式图。
具体实施方式
＜基板处理装置的结构＞
图1是示出本发明的一实施方式的基板处理装置1的布局的示意性俯视图。
基板处理装置1是逐片处理硅晶圆等基板W的单片式的装置。在本实施方式中，基板W为圆板状的基板。
基板处理装置1包括：多个处理单元2，利用流体处理基板W；装载端口LP，载置用于收纳由处理单元2处理的多片基板W的承载器C；搬送机器人IR和CR，在装载端口LP与处理单元2之间搬送基板W；以及控制器3，控制基板处理装置1。
搬送机器人IR在承载器C与搬送机器人CR之间搬送基板W。搬送机器人CR在搬送机器人IR与处理单元2之间搬送基板W。多个处理单元2例如具有同样的结构。详细情况将在后面进行叙述，在处理单元2内被供给至基板W的处理流体包括冲洗液、处理液、除去液、处理膜残渣除去液、热介质、不活性气体等。
各处理单元2具有腔室4以及配置在腔室4内的处理杯7，在处理杯7内对基板W执行处理。在腔室4中，形成有用于通过搬送机器人CR将基板W搬入或将基板W搬出的出入口(未图示)。在腔室4中配置有将该出入口开闭的挡板单元(未图示)。
图2是用于说明处理单元2的结构例的模式图。处理单元2包括旋转卡盘5、相向构件6、处理杯7、第一移动喷嘴9、第二移动喷嘴10、中央喷嘴11以及下表面喷嘴12。
旋转卡盘5一边将基板W保持为水平，一边使基板W围绕穿过基板W的中央部的铅锤的旋转轴线A1(铅锤轴线)旋转。旋转卡盘5包括多个卡盘销20、旋转底座21、旋转轴22以及旋转马达23。
旋转底座21具有沿着水平方向的圆板形状。在旋转底座21的上表面，在旋转底座21的圆周方向上隔开间隔地配置有把持基板W的周缘的多个卡盘销20。旋转底座21以及多个卡盘销20构成将基板W保持为水平的基板保持单元。基板保持单元也称为基板保持器。
旋转轴22沿着旋转轴线A1在铅锤方向上延伸。旋转轴22的上端部结合在旋转底座21的下表面中央。旋转马达23对旋转轴22赋予旋转力。通过利用旋转马达23使旋转轴22旋转，使旋转底座21旋转。由此，使基板W围绕旋转轴线A1旋转。旋转马达23是使基板W围绕旋转轴线A1旋转的基板旋转单元的一个示例。
相向构件6从上方与保持于旋转卡盘5的基板W相向。相向构件6形成为具有与基板W大致相同的直径或其以上的直径的圆板状。相向构件6具有与基板W的上表面(上侧的表面)相向的相向面6a。相向面6a在比旋转卡盘5靠上方的位置沿着大致水平面配置。
在相向构件6中与相向面6a相反的一侧固定有中空轴60。在相向构件6中，在俯视观察时，在与旋转轴线A1重叠的部分，形成有上下贯通相向构件6且与中空轴60的内部空间60a连通的连通孔6b。
相向构件6将相向面6a与基板W的上表面之间的空间内的环境气体与该空间外部的环境气体阻隔。因此，相向构件6也称为阻隔板。
处理单元2还包括驱动相向构件6的升降的相向构件升降单元61。相向构件升降单元61能够使相向构件6位于从下位置至上位置的任意位置(高度)。下位置是在相向构件6的可动范围内，相向面6a与基板W最接近的位置。上位置是在相向构件6的可动范围内，相向面6a最远离基板W的位置。
相向构件升降单元61例如包括：滚珠丝杠机构(未图示)，结合于支撑中空轴60的支撑构件(未图示)；以及电动马达(未图示)，对该滚珠丝杠机构赋予驱动力。相向构件升降单元61也称为相向构件升降器(阻隔板升降器)。
处理杯7包括：多个防护罩71，接住从保持于旋转卡盘5的基板W向外侧飞散的液体；多个杯72，接住由多个防护罩71引导至下方的液体；以及圆筒状的外壁构件73，包围多个防护罩71和多个杯72。
在本实施方式中，示出了设置有2个防护罩71(第一防护罩71A以及第二防护罩71B)和2个杯72(第一杯72A以及第二杯72B)的示例。
第一杯72A以及第二杯72B各自具有向上开放的环状槽的形态。
第一防护罩71A以包围旋转底座21的方式配置。第二防护罩71B以在比第一防护罩71A靠基板W的旋转径向外侧的位置包围旋转底座21的方式配置。
第一防护罩71A以及第二防护罩71B分别具有大致圆筒形状，各防护罩71的上端部以朝向旋转底座21的方式向内侧倾斜。
第一杯72A接住由第一防护罩71A引导至下方的液体。第二杯72B与第一防护罩71A一体地形成，接住由第二防护罩71B引导至下方的液体。
处理单元2包括使第一防护罩71A以及第二防护罩71B分别升降的防护罩升降单元74。防护罩升降单元74使第一防护罩71A在下位置与上位置之间升降。防护罩升降单元74使第二防护罩71B在下位置与上位置之间升降。
当第一防护罩71A以及第二防护罩71B均位于上位置时，从基板W飞散的液体由第一防护罩71A接住。当第一防护罩71A位于下位置且第二防护罩71B位于上位置时，从基板W飞散的液体由第二防护罩71B接住。
防护罩升降单元74例如包括：第一滚珠丝杠机构(未图示)，结合于第一防护罩71A；第一马达(未图示)，对第一滚珠丝杠机构赋予驱动力；第二滚珠丝杠机构(未图示)，结合于第二防护罩71B；以及第二马达(未图示)，对第二滚珠丝杠机构赋予驱动力。防护罩升降单元74也称为防护罩升降器。
第一移动喷嘴9是朝向保持于旋转卡盘5的基板W的上表面供给(喷出)处理液的处理液喷嘴(处理液供给单元)的一个示例。
第一移动喷嘴9通过第一喷嘴移动单元36而在水平方向以及铅锤方向上移动。第一移动喷嘴9能够在水平方向上在中心位置与原始位置(退避位置)之间移动。第一移动喷嘴9在位于中心位置时，与基板W的上表面的旋转中心相向。基板W的上表面的旋转中心是基板W的上表面中的与旋转轴线A1的交叉位置。第一移动喷嘴9在位于原始位置时，不与基板W的上表面相向，在俯视观察时，位于处理杯7的外侧。第一移动喷嘴9通过沿铅锤方向移动而能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。
第一喷嘴移动单元36例如包括：转动轴(未图示)，沿着铅锤方向；臂(未图示)，结合于转动轴且水平地延伸；以及转动轴驱动单元(未图示)，使转动轴升降或转动。
转动轴驱动单元通过使转动轴围绕铅锤的转动轴线转动而使臂摆动。进而，转动轴驱动单元通过使转动轴沿着铅锤方向升降而使臂上下移动。第一移动喷嘴9固定在臂上。对应于臂的摆动以及升降，第一移动喷嘴9在水平方向以及铅锤方向上移动。
第一移动喷嘴9连接于引导处理液的处理液配管40。当安装于处理液配管40的处理液阀50打开时，处理液从第一移动喷嘴9向下方以连续流的形式喷出。
从第一移动喷嘴9喷出的处理液包括溶质以及溶剂。该处理液通过溶剂的至少一部分挥发(蒸发)而固化或硬化。该处理液通过在基板W上固化或硬化，形成保持存在于基板W上的颗粒等除去对象物的处理膜。除去对象物例如是在干式蚀刻后或CMP后附着在基板W的表面上的异物。
此处，“固化”例如是指伴随溶剂的挥发，通过作用于分子间或原子间的力等而使溶质凝固。“硬化”例如是指通过聚合或交联等化学变化而使溶质凝固。因此，“固化或硬化”表示因各种因素而使溶质“凝固”。
从第一移动喷嘴9喷出的处理液中包含的溶质包含溶解成分、低溶解性成分、高溶解性成分以及防腐蚀成分。
溶解成分是使基板W的表层以及除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的成分。基板W的表层是指基板W的表面附近的部分。干式蚀刻后的基板W的表层例如由Low-k(低介电常数)膜、TiN、SiO2、Si、SiN、SiC、多晶硅(poly-Si)形成。CMP后的基板W的表层例如由金属、Si、SiO2、SiC、GaN等形成。作为形成CMP后的基板W的表层的金属，可列举铝、钨、铜、钴、钌、钼等。溶解成分例如为使除去对象物溶解的酸或碱。基板W的表层也可以包括自然氧化膜。
防腐蚀成分是用于防止金属腐蚀的成分。因此，在基板W的表层中包括金属层的情况下，优选在从第一移动喷嘴9喷出的处理液所包含的溶质中含有防腐蚀成分。详细内容将在后面进行叙述，防腐蚀成分例如为BTA(苯并三唑)。
低溶解性成分以及高溶解性成分能够使用对于除去液的溶解性互不相同的物质。从第一移动喷嘴9喷出的处理液中包含的低溶解性成分例如为酚醛清漆。从第一移动喷嘴9喷出的处理液中包含的高溶解性成分例如为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
从第一移动喷嘴9喷出的处理液中包含的溶剂只要为使低溶解性成分、高溶解性成分、溶解成分以及防腐蚀成分溶解的液体即可。处理液中包含的溶剂优选为与除去液具有相溶性(可混合)的液体。相溶性是指2种液体相互溶合并混合的性质。
关于从第一移动喷嘴9喷出的处理液中包含的溶剂、低溶解性成分、高溶解性成分、溶解成分以及防腐蚀成分的详情，将在后面进行叙述。
第二移动喷嘴10是朝向保持于旋转卡盘5的基板W的上表面以连续流的形式供给(喷出)纯水等除去液的除去液喷嘴(除去液供给单元)的一个示例。除去液是用于将保持有除去对象物的状态的处理膜从基板W的上表面除去的液体。
第二移动喷嘴10通过第二喷嘴移动单元37而在水平方向以及铅锤方向上移动。第二移动喷嘴10能够在水平方向上在中心位置与原始位置(退避位置)之间移动。
第二移动喷嘴10在位于中心位置时，与基板W的上表面的旋转中心相向。第二移动喷嘴10在位于原始位置时，不与基板W的上表面相向，在俯视观察时，位于处理杯7的外侧。第二移动喷嘴10通过沿铅锤方向移动而能够接近基板W的上表面或从基板W的上表面向上方退避。
第二喷嘴移动单元37具有与第一喷嘴移动单元36同样的结构。即，第二喷嘴移动单元37例如包括：转动轴(未图示)，沿着铅锤方向；臂(未图示)，结合于转动轴以及第二移动喷嘴10且水平地延伸；以及转动轴驱动单元(未图示)，使转动轴升降或转动。
作为从第二移动喷嘴10喷出的除去液，使用相较于处理液的溶质中包含的低溶解性成分更容易使处理液的溶质中包含的高溶解成分溶解的液体。从第二移动喷嘴10喷出的除去液例如为纯水(优选DIW)。除去液不限于纯水，也可以为碱性水溶液(碱性液体)、中性以及酸性中的任一种水溶液(非碱性水溶液)。作为碱性水溶液的具体示例，可列举氨水、SC1液(ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨水过氧化氢水混合液)、TMAH(四甲基氢氧化铵)水溶液、胆碱水溶液以及它们的任一种组合。
第二移动喷嘴10连接于将除去液引导至第二移动喷嘴10的上侧除去液配管41。当安装于上侧除去液配管41的上侧除去液阀51打开时，除去液从第二移动喷嘴10的喷出口向下方以连续流的形式喷出。
中央喷嘴11收纳在相向构件6的中空轴60的内部空间60a中。设置于中央喷嘴11的前端的喷出口11a从上方与基板W的上表面的中央区域相向。基板W的上表面的中央区域是指基板W的上表面中包括基板W的旋转中心及其周围的区域。
中央喷嘴11包括向下方喷出流体的多个管(第一管31、第二管32及第三管33)以及包围多个管的筒状的外壳30。多个管以及外壳30沿着旋转轴线A1在上下方向上延伸。中央喷嘴11的喷出口11a也为第一管31的喷出口，也为第二管32的喷出口，也为第三管33的喷出口。
第一管31(中央喷嘴11)是将DIW等冲洗液供给至基板W的上表面的冲洗液供给单元的一个示例。第二管32(中央喷嘴11)是将IPA(Isopropyl Alcohol：异丙醇)等处理膜残渣除去液供给至基板W的上表面的有机溶剂供给单元的一个示例。第三管33(中央喷嘴11)是将氮气等气体供给至基板W的上表面与相向构件6的相向面6a之间的气体供给单元的一个示例。
第一管31连接于将冲洗液引导至第一管31的上侧冲洗液配管42。当安装于上侧冲洗液配管42的上侧冲洗液阀52打开时，冲洗液从第一管31(中央喷嘴11)朝向基板W的上表面的中央区域以连续流的形式喷出。
作为冲洗液，可列举DIW、碳酸水、电解离子水、稀释浓度(例如1ppm～100ppm左右)的盐酸水、稀释浓度(例如1ppm～100ppm左右)的氨水、还原水(氢水)等。
第二管32连接于将处理膜残渣除去液引导至第二管32的处理膜残渣除去液配管43。当安装于处理膜残渣除去液配管43的处理膜残渣除去液阀53打开时，处理膜残渣除去液从第二管32(中央喷嘴11)朝向基板W的上表面的中央区域以连续流的形式喷出。
从第二管32喷出的处理膜残渣除去液是用于将利用除去液从基板W的上表面除去的处理膜的残渣除去的液体。处理膜残渣除去液优选挥发性比冲洗液高的液体。从第二管32喷出的处理膜残渣除去液优选与冲洗液具有相溶性。
从第二管32喷出的处理膜残渣除去液例如为有机溶剂。作为从第二管32喷出的有机溶剂，可列举包含IPA、HFE(氢氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮、PGEE(丙二醇单乙醚)以及反式-1,2-二氯乙烯中的至少1种的液体等。
另外，从第二管32喷出的有机溶剂无须仅由单体成分构成，也可以为与其他成分混合后的液体。例如，既可以为IPA与DIW的混合液，也可以为IPA与HFE的混合液。
第三管33连接于将气体引导至第三管33的气体配管44。当安装于气体配管44的气体阀54打开时，气体从第三管33(中央喷嘴11)向下方以连续流的形式喷出。
从第三管33喷出的气体例如为氮气(N2)等不活性气体。从第三管33喷出的气体也可以为空气。所谓不活性气体，并不限于氮气，是指相对于基板W的上表面或形成于基板W的上表面的图案为不活性的气体。作为不活性气体的示例，除了氮气以外，可列举氩气等稀有气体类。
下表面喷嘴12插入至在旋转底座21的上表面中央部开口的贯通孔21a中。下表面喷嘴12的喷出口12a从旋转底座21的上表面露出。下表面喷嘴12的喷出口12a从下方与基板W的下表面(下侧的表面)的中央区域相向。基板W的下表面的中央区域是指基板W的下表面中包括基板W的旋转中心的区域。
在下表面喷嘴12连接有将冲洗液、除去液以及热介质共通地引导至下表面喷嘴12的共通配管80的一端。在共通配管80的另一端连接有将冲洗液引导至共通配管80的下侧冲洗液配管81、将除去液引导至共通配管80的下侧除去液配管82以及将热介质引导至共通配管80的热介质配管83。
当安装于下侧冲洗液配管81的下侧冲洗液阀86打开时，冲洗液从下表面喷嘴12朝向基板W的下表面的中央区域以连续流的形式喷出。当安装于下侧除去液配管82的下侧除去液阀87打开时，除去液从下表面喷嘴12朝向基板W的下表面的中央区域以连续流的形式喷出。当安装于热介质配管83的热介质阀88打开时，热介质从下表面喷嘴12朝向基板W的下表面的中央区域以连续流的形式喷出。
下表面喷嘴12是对基板W的下表面供给冲洗液的下侧冲洗液供给单元的一个示例。另外，下表面喷嘴12是对基板W的下表面供给除去液的下侧除去液供给单元的一个示例。另外，下表面喷嘴12是将用于加热基板W的热介质供给至基板W的热介质供给单元的一个示例。下表面喷嘴12也为加热基板W的基板加热单元。
从下表面喷嘴12喷出的热介质例如为温度高于室温且低于处理液中包含的溶剂的沸点的高温DIW。在处理液中包含的溶剂为IPA的情况下，作为热介质，例如使用60℃～80℃的DIW。从下表面喷嘴12喷出的热介质并不限于高温DIW，也可以为温度高于室温且低于处理液中含有的溶剂的沸点的高温不活性气体或高温空气等高温气体。
图3是示出基板处理装置1的主要部分的电性结构的框图。控制器3具有微计算机，根据规定的控制程序控制基板处理装置1所具有的控制对象。
具体而言，控制器3包括处理器(CPU(Central Processing Unit：中央处理单元))3A以及储存有控制程序的存储器3B。控制器3构成为通过处理器3A执行控制程序而执行用于基板处理的各种控制。
尤其是，控制器3以控制搬送机器人IR、CR、旋转马达23、第一喷嘴移动单元36、第二喷嘴移动单元37、相向构件升降单元61、防护罩升降单元74、处理液阀50、上侧除去液阀51、上侧冲洗液阀52、处理膜残渣除去液阀53、气体阀54、下侧冲洗液阀86、下侧除去液阀87及热介质阀88的方式被编程。通过利用控制器3控制阀，来控制来自对应的喷嘴的处理流体的喷出的有无或来自对应的喷嘴的处理流体的喷出流量。
＜基板处理的一个示例＞
图4是用于说明利用基板处理装置1进行的基板处理的一个示例的流程图。在图4中主要示出了通过控制器3执行程序而实现的处理。图5A～图5H是用于说明所述基板处理的各工序的情形的模式图。
在利用基板处理装置1进行的基板处理中，例如，如图4所示，依次执行基板搬入工序(步骤S1)、处理液供给工序(步骤S2)、薄膜化工序(步骤S3)、溶剂蒸发工序(步骤S4)、除去工序(步骤S5)、冲洗工序(步骤S6)、处理膜残渣除去工序(步骤S7)、旋转干燥工序(步骤S8)以及基板搬出工序(步骤S9)。
首先，未处理的基板W通过搬送机器人IR、CR(参照图1)从承载器C被搬入至处理单元2，并交接至旋转卡盘5(步骤S1)。由此，基板W由旋转卡盘5水平地保持(基板保持工序)。在搬入基板W时，相向构件6退避至上位置。
旋转卡盘5对基板W的保持持续至旋转干燥工序(步骤S8)结束为止。防护罩升降单元74以在基板保持工序开始之后至旋转干燥工序(步骤S8)结束为止的期间，使至少一个防护罩71位于上位置的方式，调整第一防护罩71A以及第二防护罩71B的高度位置。
接着，在搬送机器人CR退避至处理单元2外之后，开始处理液供给工序(步骤S2)。在处理液供给工序中，首先，旋转马达23使旋转底座21旋转。由此，使保持为水平的基板W旋转(基板旋转工序)。
在相向构件6位于上位置的状态下，第一喷嘴移动单元36使第一移动喷嘴9移动至处理位置。第一移动喷嘴9的处理位置例如为中央位置。然后，打开处理液阀50。由此，如图5A所示，朝向旋转状态的基板W的上表面的中央区域，从第一移动喷嘴9供给(喷出)处理液(处理液供给工序、处理液喷出工序)。由此，在基板W上形成处理液的液膜101(处理液膜)(处理液膜形成工序)。通过处理液中包含的溶解成分使存在于基板W的上表面的除去对象物及基板W的表层中的至少一者局部溶解(溶解工序)。
持续规定时间、例如2秒～4秒之间从第一移动喷嘴9供给处理液。在处理液供给工序中，基板W以规定的处理液转速、例如10rpm～1500rpm旋转。
接着，执行处理膜形成工序(步骤S3及步骤S4)。在处理膜形成工序中，使基板W上的处理液固化或硬化，在基板W的上表面形成保持存在于基板W上的除去对象物的处理膜100(参照图5D)。
在处理膜形成工序中，首先，执行使基板W上的处理液的液膜101的厚度变薄的薄膜化工序(旋转脱离工序)(步骤S3)。具体而言，将处理液阀50关闭。由此，停止对基板W供给处理液。然后，通过第一喷嘴移动单元36使第一移动喷嘴9移动至原始位置。
如图5B所示，在薄膜化工序中，以基板W上的液膜101的厚度成为适当的厚度的方式，在停止对基板W的上表面供给处理液的状态下通过离心力将处理液的一部分从基板W的上表面排除。
在第一移动喷嘴9移动至原始位置之后，相向构件6也维持在上位置。
在薄膜化工序中，旋转马达23将基板W的转速变更为规定的薄膜化速度。薄膜化速度例如为300rpm～1500rpm。基板W的转速可以在300rpm～1500rpm的范围内保持为固定，也可以在薄膜化工序的中途在300rpm～1500rpm的范围内适当变更。薄膜化工序执行规定时间，例如30秒。
在处理膜形成工序中，在薄膜化工序后执行从处理液的液膜101使溶剂的一部分蒸发(挥发)的溶剂蒸发工序(步骤S4)。在溶剂蒸发工序中，将基板W上的液膜101加热，以使基板W上的处理液的溶剂的一部分蒸发。
具体而言，如图5C所示，相向构件升降单元61使相向构件6移动至上位置与下位置之间的接近位置。接近位置也可以为下位置。接近位置是从基板W的上表面到相向面6a的距离例如为1mm的位置。
然后，打开气体阀54。由此，向基板W的上表面(液膜101的上表面)与相向构件6的相向面6a之间的空间供给气体(气体供给工序)。
通过向基板W上的液膜101吹送气体，促进液膜101中的溶剂的蒸发(挥发)(溶剂蒸发工序、溶剂蒸发促进工序)。因此，能够缩短形成处理膜100所需的时间。中央喷嘴11作为使处理液中的溶剂蒸发的蒸发单元(蒸发促进单元)而发挥功能。
另外，打开热介质阀88。由此，从下表面喷嘴12朝向旋转状态的基板W的下表面的中央区域供给(喷出)热介质(热介质供给工序、热介质喷出工序)。从下表面喷嘴12供给至基板W的下表面的热介质受到离心力而呈放射状扩散，遍布基板W的整个下表面。持续规定时间例如60秒对基板W供给热介质。在溶剂蒸发工序中，基板W以规定的蒸发转速例如1000rpm旋转。
通过对基板W的下表面供给热介质，而经由基板W将基板W上的液膜101加热。由此，促进液膜101中的溶剂的蒸发(挥发)(溶剂蒸发工序、溶剂蒸发促进工序)。因此，能够缩短形成处理膜100所需的时间。下表面喷嘴12作为使处理液中的溶剂蒸发(挥发)的蒸发单元(蒸发促进单元)而发挥功能。
通过执行薄膜化工序及溶剂蒸发工序，而使处理液固化或硬化，从而如图5D所示，在基板W上形成处理膜100。这样，基板旋转单元(旋转马达23)、中央喷嘴11以及下表面喷嘴12构成使处理液固化或硬化而形成固体(处理膜100)的固体形成单元(处理膜形成单元)。
在溶剂蒸发工序中，优选以基板W上的处理液的温度低于溶剂的沸点的方式加热基板W。通过将处理液加热至低于溶剂的沸点的温度，能够使溶剂适度地残留于处理膜100中。由此，与溶剂未残留于处理膜100内的情况相比，容易在之后的除去工序中通过残留于处理膜100中的溶剂与除去液的相互作用而使除去液融合于处理膜100中。
接着，执行从基板W的上表面将处理膜100剥离并除去的除去工序(步骤S5)。具体而言，将热介质阀88关闭。由此，停止对基板W的下表面供给热介质。另外，将气体阀54关闭。由此，停止向相向构件6的相向面6a与基板W的上表面之间的空间供给气体。
然后，相向构件升降单元61使相向构件6移动至上位置。在相向构件6位于上位置的状态下，第二喷嘴移动单元37使第二移动喷嘴10移动至处理位置。第二移动喷嘴10的处理位置例如为中央位置。
然后，在第二移动喷嘴10位于处理位置的状态下，打开上侧除去液阀51。由此，如图5E所示，从第二移动喷嘴10朝向旋转状态的基板W的上表面的中央区域供给(喷出)除去液(上侧除去液供给工序、上侧除去液喷出工序)。供给至基板W的上表面的除去液通过离心力而扩散至基板W的整个上表面。在除去工序中，基板W以规定的除去转速例如800rpm旋转。
与打开上侧除去液阀51同时地，打开下侧除去液阀87。由此，从下表面喷嘴12朝向旋转状态的基板W的下表面的中央区域供给(喷出)除去液(下侧除去液供给工序、下侧除去液喷出工序)。供给至基板W的下表面的除去液通过离心力而扩散至基板W的整个下表面。
通过对基板W的上表面供给除去液，将处理膜100通过除去液的剥离作用与除去对象物一起从基板W的上表面剥离(剥离工序)。处理膜100在从基板W的上表面剥离时分裂而成为膜片。然后，在剥离处理膜100之后，对基板W的上表面继续供给除去液，由此，分裂后的处理膜100的膜片与除去液一起向基板W外排除。由此，保持有除去对象物的状态的处理膜100的膜片从基板W的上表面被除去(除去工序)。
此处，在图5A所示的处理液供给工序(步骤S2)中供给至基板W的上表面的处理液有时沿着基板W的周缘回绕至基板W的下表面。另外，从基板W飞散的处理液有时从防护罩71回溅并附着在基板W的下表面。即使在这样的情况下，也如图5D所示，在处理膜形成工序中对基板W的下表面供给热介质。因此，能够通过该热介质的流动而将处理液从基板W的下表面排除。
进而，有时，因处理液供给工序(步骤S2)而附着在基板W的下表面的处理液固化或硬化而形成固体。即使在这样的情况下，也如图5E所示，在除去工序(步骤S5)中向基板W的上表面供给除去液的期间，从下表面喷嘴12向基板W的下表面供给(喷出)除去液。由此，能够将该固体从基板W的下表面剥离并除去。
在除去工序(步骤S5)之后，执行冲洗工序(步骤S6)。具体而言，将上侧除去液阀51以及下侧除去液阀87关闭。由此，停止对基板W的上表面以及下表面供给除去液。然后，第二喷嘴移动单元37使第二移动喷嘴10移动至原始位置。然后，如图5F所示，相向构件升降单元61使相向构件6移动至处理位置。在冲洗工序中，基板W以规定的冲洗转速例如800rpm旋转。处理位置是比接近位置更向上方远离基板W的上表面的位置。
然后，在相向构件6位于处理位置的状态下，打开上侧冲洗液阀52。由此，从中央喷嘴11朝向旋转状态的基板W的上表面的中央区域供给(喷出)冲洗液(上侧冲洗液供给工序、上侧冲洗液喷出工序)。供给至基板W的上表面的冲洗液通过离心力而扩散至基板W的整个上表面。由此，附着于基板W的上表面的除去液被冲洗液冲走。
另外，与打开上侧冲洗液阀52同时地，打开下侧冲洗液阀86。由此，从下表面喷嘴12朝向旋转状态的基板W的下表面的中央区域供给(喷出)冲洗液(下侧冲洗液供给工序、下侧冲洗液喷出工序)。由此，附着于基板W的下表面的除去液被冲洗液冲走。持续规定时间例如35秒对基板W的上表面以及下表面供给冲洗液。
接着，执行处理膜残渣除去工序(步骤S7)。具体而言，将上侧冲洗液阀52以及下侧冲洗液阀86关闭。由此，停止对基板W的上表面以及下表面供给冲洗液。
然后，在相向构件6位于处理位置的状态下，打开处理膜残渣除去液阀53。由此，如图5G所示，从中央喷嘴11朝向旋转状态的基板W的上表面的中央区域供给(喷出)处理膜残渣除去液(处理膜残渣除去液供给工序、处理膜残渣除去液喷出工序)。持续规定时间例如30秒对基板W的上表面供给处理膜残渣除去液。在处理膜残渣除去工序中，基板W以规定的残渣除去转速例如300rpm旋转。
供给至基板W的上表面的处理膜残渣除去液受到离心力而以放射状扩散，扩散至基板W的整个上表面。由此，基板W的上表面的冲洗液由处理膜残渣除去液置换。供给至基板W的上表面的处理膜残渣除去液将残留于基板W的上表面的处理膜100的残渣(处理膜残渣)溶解之后，从基板W的上表面的周缘排出(处理膜残渣除去工序)。
接着，执行旋转干燥工序(步骤S8)。具体而言，将处理膜残渣除去液阀53关闭。由此，停止对基板W的上表面供给处理膜残渣除去液。然后，如图5H所示，相向构件升降单元61使相向构件6移动至处理位置的下方的干燥位置。当相向构件6位于干燥位置时，相向构件6的相向面6a与基板W的上表面之间的距离例如为1.5mm。然后，打开气体阀54。由此，向基板W的上表面与相向构件6的相向面6a之间的空间供给气体。
然后，旋转马达23使基板W的旋转加速而使基板W高速旋转。旋转干燥工序中的基板W以干燥速度例如1500rpm旋转。旋转干燥工序执行规定时间，例如在30秒的期间执行。由此，较大的离心力作用于基板W上的处理膜残渣除去液，基板W上的处理膜残渣除去液被甩落至基板W的周围。在旋转干燥工序中，通过向基板W的上表面与相向构件6的相向面6a之间的空间供给气体来促进处理膜残渣除去液的蒸发。
然后，旋转马达23使基板W的旋转停止。防护罩升降单元74使第一防护罩71A以及第二防护罩71B移动至下位置。将气体阀54关闭。然后，相向构件升降单元61使相向构件6移动至上位置。
搬送机器人CR进入处理单元2，从旋转卡盘5的卡盘销20取下已处理的基板W，并向处理单元2外搬出(步骤S9)。该基板W从搬送机器人CR被交接至搬送机器人IR，并由搬送机器人IR收纳至承载器C。
在该基板处理的旋转干燥工序中，并非通过将基板W上的DIW等冲洗液甩落而使基板W的上表面干燥，而是在基板W上的冲洗液被IPA等处理膜残渣除去液置换之后，将基板W上的处理液残渣除去液甩落，由此，使基板W的上表面干燥。即，由表面张力比DIW低的IPA置换之后执行旋转干燥工序，因此，能够降低使基板W的上表面干燥时作用于基板W的上表面的凹凸图案160(参照图6)的表面张力。
＜基板的凹凸图案的结构＞
如图6所示，在执行基板处理的基板W的上表面形成有微细的凹凸图案160。凹凸图案160包括形成在基板W的上表面的微细的凸状的结构体161以及形成在相邻的结构体161之间的凹部(槽)162。
凹凸图案160的表面、即结构体161(凸部)以及凹部162的表面形成具有凹凸的图案面165。图案面165包含在基板W的上表面。结构体161的表面161a包括前端面161b(顶部)以及侧面161c，凹部162的表面包括底面162a(底部)。在结构体161为筒状的情况下，在其内侧形成有凹部。
基板W的表层166是在基板W中在图案面165的法线方向N上距离图案面165约1nm为止的部分。在图案面165的法线方向N上距离图案面165约1nm为止的部分包括：在基板W的厚度方向T上距离结构体161的前端面161b约1nm为止的部分、在厚度方向T上距离凹部162的底面约1nm为止的部分、以及在相对于厚度方向T的正交方向D上距离结构体161的侧面161c约1nm为止的部分。
结构体161既可以包括绝缘体膜，也可以包括导体膜。另外，结构体161也可以为将多个膜层叠而成的层叠膜。
凹凸图案160是纵横比为3以上的微细图案。凹凸图案160的纵横比例如为10～50。也可以使结构体161的宽度L1为5nm～45nm左右，结构体161彼此的间隔L2为5nm～数μm左右。结构体161的高度(图案高度T1)例如也可以为50nm～5μm左右。图案高度T1是结构体161的前端面161b与凹部162的底面162a(底部)之间的距离。
＜处理膜的除去的详情＞
图7A～图8F是用于说明所述基板处理中的基板的上表面的情形的模式图。
除去对象物从基板W除去时的基板W的上表面的情形根据存在于基板W的上表面的除去对象物的种类而不同。存在于基板W的上表面的除去对象物的种类根据执行本实施方式的基板处理之前对基板W的上表面所实施的处理的种类而不同。
具体而言，在本实施方式的基板处理之前执行了干式蚀刻的情况下，如图7A所示，在基板W的表面产生覆盖基板W的表面的至少一部分的膜状的残渣103(除去对象膜)。即，在该情况下，膜状的残渣103为除去对象物。另一方面，在本实施方式的基板处理之前执行了CMP的情况下，如图8A所示，在基板W的表面产生球状的残渣113。即，在该情况下，球状的残渣113为除去对象物。
这些除去对象物与基板W的上表面化学键合。“除去对象物与基板W的上表面化学键合”是指，构成除去对象物的分子或原子与构成基板W的表层166的分子或原子利用共价键、离子键、金属键等而键合。
首先，利用图7A～图7E，对进行干式蚀刻之后执行了本实施方式的基板处理的情况下的基板的上表面的情形进行说明。
如图7A所示，在处理液供给工序开始前，基板W的图案面165被膜状的残渣103覆盖。该膜状的残渣103例如由以CFX(X为1以上的自然数)表示的包含氟原子的碳类膜或氟树脂等形成。碳类膜中的氟原子是由干式蚀刻所使用的气体引起的。膜状的残渣103并非厚度均匀的膜，而是形成有条纹状的槽104或者以膜状的残渣103的厚度局部变薄的方式形成有凹部105。
膜状的残渣103与基板W的表层166材质不同。因此，作为处理液中包含的溶解成分，能够选择不使基板W的表层166溶解而使膜状的残渣103溶解的成分。此处，对处理液中包含的溶解成分为不使基板W的表层166溶解而使膜状的残渣103溶解的成分的示例进行说明。即，膜状的残渣103(除去对象物)为溶解对象物。
若处理液与膜状的残渣103接触，则通过处理液中的溶解成分使膜状的残渣103开始溶解。在膜状的残渣103中，在形成有槽104或凹部105的部分产生龟裂。处理液经由该龟裂到达基板W的图案面165。以膜状的残渣103中产生的龟裂为起点，膜状的残渣103分裂，如图7B所示，形成膜状的残渣103的膜片(残渣膜片106)。通过已到达图案面165的处理液，在残渣膜片106与基板W的图案面165的接触界面附近使残渣膜片106溶解。由此，在基板W的图案面165与残渣膜片106之间形成间隙G1，处理液进入该间隙G1。
在图7B中，以在所有残渣膜片106与图案面165之间形成间隙G1的方式进行图示。然而，无须在所有残渣膜片106与图案面165之间形成间隙G1。也可以在一部分残渣膜片106与图案面165之间形成间隙G1。
另外，即使在残渣膜片106与图案面165之间形成有间隙G1的情况下，残渣膜片106也无须从图案面165完全浮起。即，也有如下的情况：即使在残渣膜片106与图案面165之间形成有间隙G1的情况下，残渣膜片106与图案面165也接触。
如图7C所示，在处理膜形成工序中，通过溶剂的蒸发而使处理液固化或硬化，形成处理膜100。处理膜100是在处理液进入基板W的上表面与残渣膜片106之间的状态下形成的。因此，所形成的处理膜100包围残渣膜片106，且牢固地保持。
处理膜100包括高溶解性固体110(固体状态的高溶解性成分)、低溶解性固体111(固体状态的低溶解性成分)以及溶解成分固体112(固体状态的溶解成分)。处理膜100分为高溶解性固体110偏集存在的部分以及低溶解性固体111偏集存在的部分。溶解成分固体112均匀地形成于整个处理膜100。
此外，处理膜100无须为不含液体的固体，只要固化至能够维持固定形状的程度就足够了。即，处理膜中可包含液体状态的各成分(高溶解性成分、低溶解性成分以及溶解成分)，也可以包含已溶解于溶剂的状态的各成分。
处理膜100中的溶解成分与处理液中的溶解成分相比，更难以使膜状的残渣103溶解。因此，通过处理液固化或硬化，抑制了利用溶解成分使膜状的残渣103进行的溶解(溶解抑制工序)。
如图7D所示，在除去工序中，使处理膜100局部溶解。若对基板W的上表面供给除去液，则主要使相较于低溶解性成分而对于除去液更容易溶解的高溶解性成分所形成的高溶解性固体110溶解。即，选择性地使高溶解性固体110溶解。
“选择性地使高溶解性固体110溶解”并非是仅使高溶解性固体110溶解的意思。“选择性地使高溶解性固体110溶解”的意思是使低溶解性固体111也略微溶解，但使大部分的高溶解性固体110溶解。
详细而言，在处理膜100中高溶解性固体110偏集存在的部分形成贯通孔107(贯通孔形成工序)。贯通孔107尤其容易形成于在图案面165的法线方向N上高溶解性固体110延伸的部分。贯通孔107在俯视观察时例如为直径数nm的大小。
低溶解性固体111也溶解在除去液中也可以。但是，由于低溶解性成分对于除去液的溶解性低于高溶解性成分的溶解性，因而低溶解性固体111仅其表面附近略微被除去液溶解。因此，经由贯通孔107到达至基板W的上表面附近的除去液使低溶解性固体111中基板W的上表面附近的部分略微溶解。由此，如图7D的放大图所示，除去液一边使基板W的上表面附近的低溶解性固体111逐渐溶解，一边进入处理膜100与基板W的上表面之间的间隙G2(除去液进入工序)。
并且，例如，处理膜100以贯通孔107的周缘为起点分裂而成为膜片，如图7E所示，处理膜100的膜片以保持有残渣膜片106(除去对象物)的状态从基板W被剥离(处理膜分裂工序、剥离工序)。然后，残渣膜片106(除去对象物)以由处理膜100保持的状态与处理膜100一起向基板W外被推出而从基板W的上表面被除去(除去工序)。
此外，也可能有除去液几乎不使低溶解性固体111溶解的情况。即使在该情况下，也通过进入处理膜100与基板W的上表面之间的微小的间隙G2而将处理膜100从基板W剥离。
根据在干式蚀刻后进行本实施方式的基板处理的结构，通过处理液中包含的溶解成分而使膜状的残渣103(除去对象物)局部溶解。因此，通过执行处理液供给工序，处理液容易进入膜状的残渣103与基板W的上表面之间。在处理膜形成工序中，若在处理液进入膜状的残渣103与基板W的上表面之间的状态下使处理液固化或硬化，则处理膜100的一部分形成在膜状的残渣103与基板W的表面之间。因此，在除去工序中，处理膜100一边以充分的保持力保持残渣膜片106(除去对象物)，一边被除去液从基板W的上表面除去。其结果，能够高效率地将膜状的残渣103(除去对象物)从基板W的上表面除去。
然而，不同于本实施方式的基板处理，在将包含溶解成分的溶解液(例如，氢氟酸)供给至基板W的上表面之后，利用冲洗液将溶解液冲走，然后，将不含溶解成分的处理液供给至基板以形成处理膜的方法中，将多种液体依次供给至基板W的上表面。因此，每次进行基板W上的液体的置换时，均容易在膜状的残渣103(除去对象物)的周围产生湍流。进而，当利用冲洗液置换氢氟酸时，膜状的残渣103的周围的液体从酸性变化为中性。由于湍流的产生或液体性质的变化，被溶解液从基板W的上表面分离过一次的膜状的残渣103有可能在保持于处理膜100之前再次附着于基板W的上表面。
另一方面，若为本实施方式的基板处理方法，则在将包含溶解成分的处理液供给至基板W的上表面之后，不将该处理液置换为其他液体而形成处理膜100。因此，能够在使膜状的残渣103局部溶解之后，快速地形成处理膜100。因此，能够一边维持残渣膜片106(除去对象物)从基板W的上表面分离的状态一边形成处理膜100。
进而，能够省略对基板W的上表面供给溶解液的工序以及对基板W的上表面供给冲洗液的工序。因此，能够缩短基板处理所需的时间。
另外，在该基板处理中，通过使处理液固化或硬化，抑制了利用溶解成分使膜状的残渣103进行的溶解(溶解抑制工序)。因此，能够避免由溶解成分引起的膜状的残渣103的过度溶解。
另外，在该基板处理中，处理液中的溶质具有溶解成分、高溶解性成分以及比高溶解性成分难溶解于除去液的低溶解性成分。处理膜100具有高溶解性固体110、低溶解性固体111以及溶解成分固体112。在除去工序中，选择性地使处理膜100中的高溶解性固体110溶解于除去液。
因此，通过使高溶解性固体110溶解于除去液，能够使除去液作用于处理膜100与基板W的接触界面。另一方面，处理膜100中的低溶解性成分不溶解而以固体状态维持。因此，能够一边利用低溶解性固体111保持除去对象物，一边使除去液作用于低溶解性固体111与基板W的接触界面。其结果，能够快速地将处理膜100从基板W的上表面除去，将膜状的残渣103(除去对象物)与处理膜100一起高效率地从基板W的上表面除去。
在该基板处理中，膜状的残渣103(除去对象物)与基板W的上表面化学键合。为了将保持于处理膜100的膜状的残渣103(除去对象物)从基板W的上表面分离，可考虑通过对基板W的上表面供给大流量的除去液等来使从除去液作用于膜状的残渣103的物理力(动能)增大的方法。然而，在膜状的残渣103与基板W的上表面化学键合的情况下，即使因膜状的残渣103被处理膜100保持而使从除去液受到的物理力增大，仅通过除去液的物理力也难以将膜状的残渣103从基板W的上表面分离。
因此，若如该基板处理那样，利用处理液中包含的溶解成分使膜状的残渣103局部溶解，则能够无关于膜状的残渣103与基板W的表面的键合强度而将膜状的残渣103(残渣膜片106)从基板W的上表面分离。因此，即使在膜状的残渣103与基板W的上表面化学键合的情况下，也能够高效率地将膜状的残渣103从基板W的上表面除去。
另外，在该基板处理中，膜状的残渣103覆盖所述基板的上表面的至少一部分。不同于该基板处理，在从不具有溶解成分的处理液形成处理膜100的情况下，处理液难以进入膜状的残渣103与基板W的图案面165之间。
然而，在该基板处理中，膜状的残渣103被处理液中的溶解成分局部溶解。由此，形成膜状的残渣103与基板W的图案面165之间的间隙G1。因此，能够使处理液进入膜状的残渣103与基板W的图案面165之间。
进而，膜状的残渣103因处理液中的溶解成分而分裂。因此，能够经由分裂后的膜片彼此之间的间隙，使处理液更有效率地进入残渣膜片106与基板W的图案面165之间。
接下来，利用图8A～图8F，对进行CMP之后已执行本实施方式的基板处理的情况下的基板W的上表面的情形进行说明。
如图8A所示，在处理液供给工序开始前，在基板W的图案面165上例如附着有球状的残渣113。残渣113并不限于球状，例如也可以为椭圆体状等其他形状。
球状的残渣113例如是CMP中使用的研磨剂。即使球状的残渣113的材质与基板W的表层166的材质不同，基板W的表层166也被溶解成分溶解至与球状的残渣113相同程度。球状的残渣113的材质也有时与基板W的表层166相同材质。因此，在CMP后进行该基板处理的情况下，基板W的表层166以及球状的残渣113(除去对象物)为溶解对象物。
如图8B所示，若处理液与基板W的图案面165接触，则通过处理液中的溶解成分使基板W的表层166局部溶解。球状的残渣113中表面附近的部分也通过与处理液接触而局部溶解。因此，在基板W的图案面165与球状的残渣113之间形成间隙G3，处理液进入该间隙G3。
如图8C所示，在处理膜形成工序中，通过溶剂的蒸发使处理液固化或硬化，从而形成处理膜100。在处理液进入基板W的图案面165与球状的残渣113之间的间隙G3的状态下形成处理膜100。因此，所形成的处理膜100包围球状的残渣113，且牢固地保持。
处理膜100包含高溶解性固体110(固体状态的高溶解性成分)、低溶解性固体111(固体状态的低溶解性成分)以及溶解成分固体112(固体状态的溶解成分)。处理膜100分为高溶解性固体110偏集存在的部分以及低溶解性固体111偏集存在的部分。溶解成分固体112均匀地形成于整个处理膜100。
此外，处理膜100无须为不含液体的固体，只要固化至能够维持固定形状的程度就足够了。即，处理膜中可以包含液体状态的各成分(高溶解性成分、低溶解性成分以及溶解成分)，也可以包含溶解于溶剂的状态的各成分。
处理膜100中的溶解成分与处理液中的溶解成分相比，难以使球状的残渣113以及基板W的表层166溶解。因此，通过处理液固化或硬化，抑制了利用溶解成分使球状的残渣113以及基板W的表层166进行的溶解(溶解抑制工序)。
即使在形成处理膜100之后，处理膜100与图案面165也接触。在处理膜100中略微残留有溶剂。因此，在处理膜100中，也存在溶解在溶剂中的溶解成分。因此，如图8D所示，通过处理膜100与基板W的接触界面附近的处理膜100中的溶解成分使基板W的表层166溶解。因此，处理膜100与基板W的接触界面附近的处理膜100中的溶解成分被消耗。
处理膜100是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，在处理膜100中溶解成分难以扩散。因此，伴随处理膜100与基板W的图案面165的接触界面附近的处理膜100中的溶解成分的消耗，抑制了由于处理膜100中的溶解成分引起的基板W的表层166的溶解。
通过抑制由处理膜100中的溶解成分引起的基板W的表层166的溶解，在处理膜100与基板W的图案面165之间形成间隙G4。由此，处理膜100与图案面165的接触面积减少，因此，抑制了利用溶解成分使基板W的表层166进行的溶解。
如图8E所示，在除去工序中，使处理膜100局部溶解。若对基板W的图案面165供给除去液，则主要使由对于除去液比低溶解性成分容易溶解的高溶解成分所形成的高溶解性固体110溶解。即，选择性地使高溶解性固体110溶解。
详细而言，在处理膜100中高溶解性固体110偏集存在的部分形成贯通孔107(贯通孔形成工序)。贯通孔107尤其容易形成于在图案面165的法线方向N上高溶解性固体110延伸的部分。贯通孔107在俯视观察时例如直径为数nm的大小。
低溶解性固体111也溶解在除去液中也可以。但是，与高溶解性固体110相比，低溶解性固体111难以被除去液溶解。低溶解性固体111仅其图案面165附近略微被除去液溶解。因此，经由贯通孔107到达至基板W的图案面165附近的除去液使低溶解性固体111中基板W的图案面165附近的部分略微溶解。由此，除去液一边使基板W的图案面165附近的低溶解性固体111逐渐溶解，一边进入处理膜100与基板W的图案面165之间的间隙G4(除去液进入工序)。
并且，例如，处理膜100以贯通孔107的周缘为起点分裂而成为膜片，如图8F所示，处理膜100的膜片以保持有球状的残渣113(除去对象物)的状态从基板W被剥离(处理膜分裂工序、剥离工序)。然后，球状的残渣113以由处理膜100保持的状态与处理膜100一起向基板W外被推出而从基板W的图案面165被除去(除去工序)。
根据在CMP后进行本实施方式的基板处理的结构，通过处理液中包含的溶解成分使球状的残渣113(除去对象物)局部溶解。因此，通过执行处理液供给工序，处理液容易进入球状的残渣113与基板W的图案面165之间。在处理膜形成工序中，若在处理液进入球状的残渣113与基板W的图案面165之间的状态下使处理液固化或硬化，则处理膜100的一部分形成在球状的残渣113与基板W的表面之间。因此，在除去工序中，处理膜100一边以充分的保持力保持球状的残渣113(除去对象物)，一边被除去液从基板W的图案面165除去。其结果，能够高效率地将球状的残渣113(除去对象物)从基板W的图案面165除去。
然而，不同于本实施方式的基板处理，在将包含溶解成分的溶解液(例如，氢氟酸)供给至基板W的图案面165之后，利用冲洗液将溶解液冲走，然后，将不含溶解成分的处理液供给至基板以形成处理膜的方法中，将多种液体依次供给至基板W的图案面165。因此，每次进行基板W上的液体的置换时，均容易在球状的残渣113(除去对象物)的周围产生湍流。进而，在利用冲洗液置换氢氟酸时，膜状的残渣103的周围的液体从酸性变化为中性。由于湍流的产生或液体性质的变化，利用溶解液从基板W的图案面165分离过一次的球状的残渣113有可能在保持于处理膜100之前再次附着于基板W的图案面165。
另一方面，若为本实施方式的基板处理方法，则在将包含溶解成分的处理液供给至基板W的图案面165之后，不将该处理液置换为其他液体而形成处理膜100。因此，能够在使溶解对象物溶解之后，快速地形成处理膜100。因此，能够一边维持球状的残渣113(除去对象物)从基板W的图案面165分离的状态，一边形成处理膜100。
进而，能够省略对基板W的上表面供给溶解液的工序以及对基板W的上表面供给冲洗液的工序。因此，能够缩短基板处理所需的时间。
另外，在该基板处理中，通过使处理液固化或硬化，抑制了利用溶解成分使球状的残渣113进行的溶解(溶解抑制工序)。因此，能够避免由于溶解成分引起的球状的残渣113的过度溶解。
另外，在该基板处理中，处理液中的溶质具有溶解成分、高溶解性成分以及比高溶解性成分难溶解于除去液的低溶解性成分。处理膜100具有高溶解性固体110、低溶解性固体111以及溶解成分固体112。在除去工序中，选择性地使处理膜100中的高溶解性固体110溶解于除去液。因此，通过使高溶解性固体110溶解于除去液，能够使除去液作用于处理膜100与基板W的接触界面。另一方面，处理膜100中的低溶解性成分不溶解而以固体状态维持。因此，能够一边利用低溶解性固体111保持除去对象物，一边使除去液作用于低溶解性固体111与基板W的接触界面。其结果，能够快速地将处理膜100从基板W的图案面165除去，将球状的残渣113(除去对象物)与处理膜100一起高效率地从基板W的图案面165除去。
在该基板处理中，球状的残渣113(除去对象物)与基板W的图案面165化学键合。为了将保持于处理膜100的球状的残渣113(除去对象物)从基板W的图案面165分离，可考虑通过对基板W的图案面165供给大流量的除去液等来使从除去液作用于球状的残渣113的物理力(动能)增大的方法。
然而，在球状的残渣113与基板W的图案面165化学键合的情况下，即使因球状的残渣113由处理膜100保持而使从除去液受到的物理力增大，仅通过除去液的物理力也难以将球状的残渣113从基板W的图案面165分离。
因此，若如该基板处理那样，利用处理液中包含的溶解成分使基板W的表层166以及球状的残渣113两者局部溶解，则能够无关于球状的残渣113与基板W的图案面165的键合强度而将球状的残渣113从基板W的图案面165分离。因此，即使在球状的残渣113与基板W的图案面165化学键合的情况下，也能够高效率地将球状的残渣113从基板W的图案面165除去。
另外，在该基板处理中，球状的残渣113覆盖所述基板的图案面165的至少一部分。不同于该基板处理，在从不具有溶解成分的处理液形成处理膜100的情况下，处理液难以进入球状的残渣113与基板W的图案面165之间。
然而，在该基板处理中，球状的残渣113以及基板W的图案面165两者被处理液中的溶解成分局部溶解。由此，在球状的残渣113与基板W的图案面165之间形成间隙G3。因此，能够使处理液进入球状的残渣113与基板W的图案面165之间。
另外，在该基板处理中，不仅在基板W的图案面165存在处理液时，而且在形成处理膜100之后，也通过处理膜100中的溶解成分使基板W的表层166溶解。因此，能够使处理膜100与基板W的图案面165的紧贴性降低。由此，在处理膜形成工序后的除去工序中，容易从基板W的图案面165将处理膜100剥离。即，能够高效率地将保持有除去对象物(球状的残渣113)的状态的处理膜100从基板W的图案面165除去。
处理膜100是通过使处理液固化或硬化而形成的，因此，与处理液的液膜101相比流动性较低。因此，处理膜100与基板W的图案面165之间所形成的间隙G4不被处理膜100填埋而得以维持。因此，在处理膜形成工序后的除去工序中，除去液容易进入处理膜100与基板W的图案面165之间的间隙G4。由此，能够高效率地将保持有除去对象物(球状的残渣113)的状态的处理膜100从基板W的图案面165除去。
＜处理液的详情＞
以下，对上述实施方式中使用的处理液中的各成分进行说明。
以下，“Cx～y”、“Cx～Cy”以及“Cx”等记载是指分子或取代基中的碳的数量。例如，C1～6烷基是指具有1个以上且6个以下的碳的烷基链(甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等)。
在聚合物具有多种重复单元的情况下，这些重复单元共聚。只要未特别限定并提及，则这些共聚可以为交替共聚、无规共聚、嵌段共聚、接枝共聚或它们的混合中的任一种。在以结构式表示聚合物或树脂时，一并记载在括号内的n或m等表示重复数。
＜低溶解性成分＞
(A)低溶解性成分包含酚醛清漆、聚羟基苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸衍生物、聚马来酸衍生物、聚碳酸酯、聚乙烯醇衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物以及它们的组合的共聚体中的至少1种。优选地，(A)低溶解性成分也可以包含酚醛清漆、聚羟基苯乙烯、聚丙烯酸衍生物、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸衍生物及它们的组合的共聚体中的至少1种。更优选地，(A)低溶解性成分也可以包含酚醛清漆、聚羟基苯乙烯、聚碳酸酯及它们的组合的共聚体中的至少1种。酚醛清漆也可以为酚类酚醛清漆(phenol novolac)。
处理液也可以组合包含1个或2个以上的上述优选示例作为(A)低溶解性成分。例如，(A)低溶解性成分也可以包含酚醛清漆与聚羟基苯乙烯两者。
优选的一形态为，(A)低溶解性成分通过干燥而膜化，所述膜不因除去液而大部分溶解，而是以保持有除去对象物的状态剥离。此外，容许利用除去液使(A)低溶解性成分的极少一部分溶解的形态。
优选(A)低溶解性成分不含氟及/或硅，更优选为不含两者。
所述共聚优选无规共聚、嵌段共聚。
并不意图限定权利范围，但作为(A)低溶解性成分的具体示例，可列举下述化学式1～化学式7所示的各化合物。
[化1]
Figure BDA0003398829250000391
[化2]
Figure BDA0003398829250000401
[化3]
Figure BDA0003398829250000402
(星号＊表示向相邻的结构单元的键合。)
[化4]
Figure BDA0003398829250000403
(R指C1～4烷基等取代基。星号＊表示向相邻的结构单元的键合。)
[化5]
Figure BDA0003398829250000404
[化6]
Figure BDA0003398829250000405
[化7]
Figure BDA0003398829250000406
(Me指甲基。)
(A)低溶解性成分的重量平均分子量(Mw)优选为150～500000，更优选为300～300000，进而优选为500～100000，更进而优选为1000～50000。
(A)低溶解性成分可通过合成而获得。另外，也可以购入。在购入的情况下，作为示例，可列举以下供货方。供货方也可以合成(A)聚合物。
酚醛清漆：昭和化成(株)、旭有机材(株)、群荣化学工业(株)、住友电木(株)
聚羟基苯乙烯：日本曹达(株)、丸善石油化学(株)、东邦化学工业(株)
聚丙烯酸衍生物：(株)日本触媒
聚碳酸酯：Sigma-Aldrich
聚甲基丙烯酸衍生物：Sigma-Aldrich
与处理液的总质量相比，(A)低溶解性成分为0.1～50质量％，优选为0.5～30质量％，更优选为1～20质量％，进一步优选为1～10质量％。即，将处理液的总质量设为100质量％，以此为基准，(A)低溶解性成分为0.1～50质量％。即，“与～相比”可改称为“以～为基准”。只要未特别提及，则在以下也同样。
溶解性能够利用公知的方法进行评价。例如，在20℃～35℃(进一步优选25±2℃)的条件下，在烧瓶中将所述(A)或下述(B)向5.0质量％氨水中添加100ppm，并盖上盖，利用振荡器振荡3小时，由此，可根据(A)或(B)是否已溶解而求出。振荡也可以为搅拌。溶解也可以目视进行判断。若未溶解，则溶解性设为小于100ppm，若溶解，则溶解性设为100ppm以上。溶解性小于100ppm时视为不溶或难溶，溶解性为100ppm以上时视为可溶。广义上，可溶包括微溶。按照不溶、难溶、可溶的顺序溶解性低。狭义上，微溶与可溶相比，溶解性低，与难溶相比，溶解性高。
＜高溶解性成分＞
(B)高溶解性成分是(B')裂纹促进成分。(B')裂纹促进成分包含烃，进而，包含羟基(-OH)及/或羰基(-C(＝O)-)。在(B')裂纹促进成分为聚合物的情况下，结构单元的1种在每1个单元包含烃，进而具有羟基及/或羰基。所谓羰基，可列举羧酸(-COOH)、醛、酮、酯、酰胺、烯酮，优选羧酸。
并不意图限定权利范围，虽不受理论约束，但认为使处理液干燥而在基板上形成处理膜，在除去液将处理膜剥离时，(B)高溶解性成分产生成为使处理膜剥离的契机的部分。为此，(B)高溶解性成分优选对于除去液的溶解性比(A)低溶解性成分高的成分。作为(B')裂纹促进成分包含酮作为羰基的形态，可列举环形的烃。作为具体示例，可列举1,2-环己烷二酮或1,3-环己烷二酮。
作为更具体的形态，(B)高溶解性成分由下述(B-1)、(B-2)以及(B-3)中的至少任一个表示。
(B-1)包含1个～6个(优选1个～4个)下述化学式8作为结构单元，是各结构单元以连接基团(linker)L1键合的化合物。此处，连接基团L1可为单键，也可以为C1～6亚烷基。所述C1～6亚烷基作为连接基团将结构单元连接，并不限定于2价的基。优选2～4价。所述C1～6亚烷基可为直链、支链中的任一个。
[化8]
Figure BDA0003398829250000421
Cy1是C5～30的烃环，优选苯基、环己烷或萘基，更优选为苯基。作为优选的形态，连接基团L1将多个Cy1连接。
R1分别独立地为C1～5烷基，优选甲基、乙基、丙基或丁基。所述C1～5烷基可为直链、支链中的任一个。
nb1为1、2或3，优选1或2，更优选为1。nb1'为0、1、2、3或4，优选0、1或2。
下述化学式9是将化学式8记载的结构单元使用连接基团L9表示而得到的化学式。连接基团L9优选为单键、亚甲基、亚乙基或亚丙基。
[化9]
Figure BDA0003398829250000431
并不意图限定权利范围，但作为(B-1)的优选示例，可列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2'-亚甲基双(4-甲基苯酚)、2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚、1,3-环己二醇、4,4'-二羟基联苯、2,6-萘二醇、2,5-二叔丁基对苯二酚、1,1,2,2-四(4-羟基苯基)乙烷。这些也可以通过聚合或缩合而获得。
作为一个示例，列举下述化学式10所示的2,6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚进行说明。该化合物在(B-1)中，具有3个化学式8的结构单元，结构单元以连接基团L1(亚甲基)键合。nb1＝nb1'＝1，且R1为甲基。
[化10]
Figure BDA0003398829250000432
(B-2)由下述化学式11表示。
[化11]
Figure BDA0003398829250000433
R21、R22、R23及R24分别独立地为氢或C1～5的烷基，优选为氢、甲基、乙基、叔丁基或异丙基，更优选为氢、甲基或乙基，进一步优选为甲基或乙基。
连接基团L21及连接基团L22分别独立地为C1～20的亚烷基、C1～20的亚环烷基、C2～4的亚烯基、C2～4的亚炔基或C6～20的亚芳基。这些基也可以由C1～5的烷基或羟基取代。此处，所谓亚烯基是指具有1个以上的双键的二价的烃，所谓亚炔基是指具有1个以上的三键的二价的烃基。连接基团L21及连接基团L22优选C2～4的亚烷基、乙炔(C2的亚炔基)或苯撑，更优选为C2～4的亚烷基或乙炔，进一步优选乙炔。
nb2为0、1或2，优选为0或1，更优选为0。
并不意图限定权利范围，但作为(B-2)的优选示例，可列举3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇。作为其他的一个形态，3-己炔-2,5-二醇、1,4-丁炔二醇、2,4-己二炔-1,6-二醇、1,4-丁二醇、顺-1,4-二羟基-2-丁烯、1,4-苯二甲醇也可以列举为(B-2)的优选示例。
(B-3)包含由下述化学式12表示的结构单元，是重量平均分子量(Mw)为500～10000的聚合物。Mw优选为600～5000，更优选为700～3000。
[化12]
Figure BDA0003398829250000441
此处，R25是-H、-CH3或-COOH，优选为-H或-COOH。也容许1个(B-3)聚合物包含分别由化学式12表示的2种以上的结构单元。
并不意图限定权利范围，但作为(B-3)聚合物的优选示例，可列举丙烯酸、马来酸、或它们的组合的聚合体。聚丙烯酸、马来酸丙烯酸共聚物为更优选的示例。
在共聚的情况下，优选无规共聚或嵌段共聚，更优选为无规共聚。
作为一个示例，列举下述化学式13所示的马来酸丙烯酸共聚物进行说明。该共聚物包含在(B-3)中，具有由化学式12表示的2种结构单元，在1个结构单元中R25为-H。在另一结构单元中R25为-COOH。
[化13]
Figure BDA0003398829250000451
不用说，处理液也可以组合包含1个或2个以上的上述优选示例作为(B)高溶解性成分。例如，(B)高溶解性成分也可以包含2,2-双(4-羟基苯基)丙烷与3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇两者。
(B)高溶解性成分的分子量可为80～10000。高溶解性成分的分子量优选为90～5000，更优选为100～3000。在(B)高溶解性成分为树脂、聚合体或聚合物的情况下，分子量以重量平均分子量(Mw)表示。
(B)高溶解性成分既可进行合成而获得，也可以购入而获得。作为供货方，可列举Sigma-Aldrich、东京化成工业、日本触媒。
在处理液中，(B)高溶解性成分与(A)低溶解性成分的质量相比，优选为1～100质量％，更优选为1～50质量％。在处理液中，(B)高溶解性成分与(A)低溶解性成分的质量相比，进一步优选为1～30质量％。
＜溶剂＞
(C)溶剂优选包含有机溶剂。(C)溶剂也可以具有挥发性。具有挥发性是指与水相比挥发性较高。例如，(C)在1个气压下的溶剂的沸点优选为50～250℃。在1个气压下的溶剂的沸点更优选为50～200℃，进一步优选60～170℃。在1个气压下的溶剂的沸点更加优选为70～150℃。(C)溶剂也容许包含少量的纯水。(C)溶剂中包含的纯水与(C)溶剂整体相比，优选为30质量％以下。溶剂中包含的纯水更优选为20质量％以下，进一步优选为10质量％以下。溶剂中包含的纯水更加优选为5质量％以下。溶剂不含纯水(0质量％)也为优选的一个形态。纯水优选DIW。
作为有机溶剂，可列举异丙醇(IPA)等醇类、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等乙二醇单烷基醚类、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯等乙二醇单烷基醚乙酸酯类、丙二醇单甲醚(PGME)、丙二醇单乙醚(PGEE)等丙二醇单烷基醚类、丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇单乙醚乙酸酯等丙二醇单烷基醚乙酸酯类、乳酸甲酯、乳酸乙酯(EL)等乳酸酯类、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、甲基乙基酮、2-庚酮、环己酮等酮类、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类、γ-丁内酯等内酯类等。这些有机溶剂可单独地或者将2种以上混合来使用。
作为优选的一个形态，(C)溶剂包含的有机溶剂选自IPA、PGME、PGEE、EL、PGMEA、它们的任意组合。在有机溶剂为2种的组合的情况下，其体积比优选为20：80～80：20，更优选为30：70～70：30。
与处理液的总质量相比，(C)溶剂为0.1～99.9质量％。与处理液的总质量相比，(C)溶剂优选为50～99.9质量％，更优选为75～99.5质量％。与处理液的总质量相比，(C)溶剂进一步优选为80～99质量％，更加优选为85～99质量％。
＜其他添加物＞
本发明的处理液也可以进一步包含(D)其他添加物。作为本发明的一个形态，(D)其他添加物包含表面活性剂、酸、碱、抗菌剂、杀菌剂、防腐剂、或抗真菌剂(优选表面活性剂)，也可以包含它们的任一种组合。
作为本发明的一个形态，与处理液中的(A)低溶解性成分的质量相比，(D)其他添加物(在多种的情况下为其和)为0～100质量(优选为0～10质量％，更优选为0～5质量％，进一步优选0～3质量％，更加优选为0～1质量％)。处理液不含(D)其他添加剂(0质量％)也为本发明的一个形态。
＜溶解成分＞
(E)溶解成分例如为无机酸、有机酸或有机碱。作为用作溶解成分的无机酸，可列举HF、HCl、H3PO4、H2SO4等。作为用作溶解成分的有机酸，可列举甲酸、乙酸、丁酸、一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、单氟乙酸、二氟乙酸、三氟乙酸、单溴乙酸、三溴乙酸、全氟丙酸、全氟丁酸、全氟戊酸、全氟己酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十一酸、全氟十二酸、3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酸、3H-四氟丙酸、5H-八氟戊酸、7H-十二氟庚酸、甲磺酸等。
用作溶解成分的有机酸并不限于上述物质，也可以为上述的羧酸或磺酸以外的经氟化的羧酸或磺酸。经氟化的羧酸是指与羧基相邻的烷基(例如，甲基、乙基、丙基等)的一部分或全部的氢原子被氟原子取代的羧酸。
同样地，经氟化的磺酸是指与磺基相邻的烷基(例如，甲基、乙基、丙基等)的一部分或全部的氢原子被氟原子取代的磺酸。
作为用作溶解成分的有机碱，可列举氨、羟胺、伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐以及聚胺等。
＜防腐蚀成分＞
作为(F)防腐蚀成分，除了BTA以外，也可以列举尿酸、咖啡因、喋呤、腺嘌呤、乙醛酸、葡萄糖、果糖、甘露糖等。
＜其他实施方式＞
本发明并不限定于以上所说明的实施方式，能够进一步以其他的形态实施。
例如，在上述实施方式中，对通过处理液中包含的溶解成分使除去对象物(膜状的残渣103)局部溶解的情况(参照图7A～图7E)、以及通过处理液中包含的溶解成分使除去对象物(球状的残渣113)及基板W的表层166局部溶解的情况(参照图8A～图8F)进行了说明。然而，不同于上述实施方式，处理液中包含的溶解成分也可以不使除去对象物溶解而使基板W的表层166局部溶解。
另外，在上述实施方式中，在CMP后进行了上述实施方式的基板处理的情况下，若形成处理膜100，则在处理膜100与图案面165之间形成间隙G4。然而，在处理膜100与图案面165之间，间隙G4可以不需明确地形成至能够利用分析机器确认的程度，只要通过处理膜100中的溶解成分使基板W的表层166溶解至处理膜100与图案面165的紧贴性降低的程度即可。
同样地，关于其他间隙G1～G3，可不需明确地形成至能够利用分析机器确认的程度。即，参照图7B，处理液中的溶解成分只要使残渣膜片106溶解至残渣膜片106与图案面165的紧贴性降低的程度即可。参照图7D，除去液只要能够使低溶解性固体111溶解至处理膜100与图案面165的紧贴性降低的程度即可。进而，参照图8B，处理液中的溶解成分只要能够使残渣113以及基板W的表层166溶解至残渣膜片106与图案面165的紧贴性降低的程度即可。
另外，在上述实施方式中，处理液的溶质中至少包含溶解成分、高溶解性成分以及低溶解性成分。然而，也可以使用不含高溶解性成分而包含低溶解性成分以及溶解成分的处理液作为溶质。在该情况下，处理膜100包括低溶解性固体111和溶解成分固体112。在该情况下，通过除去液使低溶解性固体111的一部分溶解而将处理膜100从基板W的上表面除去。
另外，在薄膜化工序(步骤S3)中，在处理液的液膜101被薄膜化时，有时通过溶剂蒸发而形成处理膜100。在这种情况下，能够省略溶剂蒸发工序(步骤S4)。在该情况下，处理膜形成单元中不包含中央喷嘴11以及下表面喷嘴12，处理膜形成单元由基板旋转单元(旋转马达23)构成。另外，在溶剂蒸发工序(步骤S4)中，也可以仅省略加热工序，还可仅省略气体供给工序。
另外，在上述基板处理中，在除去工序(步骤S5)之后执行冲洗工序(步骤S6)。然而，也可以省略冲洗工序。详细而言，在除去工序中供给至基板W的除去液与冲洗工序之后执行的处理膜残渣除去工序(步骤S7)中供给至基板W的处理膜残渣除去液具有相溶性的情况下，无须执行冲洗工序。
已对本发明的实施方式详细地进行了说明，但这些仅为用于使本发明的技术内容明确的具体示例，本发明不应限定于这些具体示例来进行解释，本发明的范围仅由随附的权利要求书限定。
本申请对应于2019年6月28日向日本专利局提出的日本特愿2019-122030号，该申请的全部公开通过引用而并入本文中。
附图标记说明
1：基板处理装置、
9：第一移动喷嘴(处理液供给单元)、
10：第二移动喷嘴(除去液供给单元)、
11：中央喷嘴(处理膜形成单元)、
12：下表面喷嘴(处理膜形成单元)、
23：旋转马达(处理膜形成单元)、
100：处理膜、
103：残渣(除去对象物、除去对象膜、溶解对象物)、
113：残渣(除去对象物、溶解对象物)、
166：基板的表层、
W：基板。

Claims (20)

1.一种基板处理方法，其中，包括：
处理液供给工序，将处理液供给至基板的表面，
处理膜形成工序，使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，形成保持存在于所述基板的表面的除去对象物的处理膜，以及
除去工序，通过向所述基板的表面供给除去液，在使所述处理膜保持有所述除去对象物的状态下，将所述处理膜从所述基板的表面除去；
所述处理液包含使所述基板的表层以及所述除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的溶解成分，
所述处理液供给工序包括溶解工序，在该溶解工序中，通过供给至所述基板的表面的所述处理液中的所述溶解成分，使所述溶解对象物局部溶解。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
所述处理膜形成工序包括在所述处理液进入所述除去对象物与所述基板的表面之间的状态下，使所述处理液固化或硬化的工序。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中，
所述处理膜形成工序包括溶解抑制工序，在该溶解抑制工序中，通过使所述处理液固化或硬化，抑制利用所述溶解成分使所述溶解对象物进行的溶解。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其中，
所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层，
所述溶解抑制工序包括通过所述处理膜与所述基板的接触界面附近的所述处理膜中的所述溶解成分而使所述基板的所述表层溶解的工序。
5.根据权利要求3或4所述的基板处理方法，其中，
所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层，
所述溶解抑制工序包括通过利用所述处理膜中的所述溶解成分使所述基板的所述表层溶解而在所述处理膜与所述基板的表面之间形成间隙的工序。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的基板处理方法，其中，
所述处理液具有溶质以及使所述溶质溶解的溶剂，
所述溶质具有所述溶解成分、高溶解性成分以及低溶解性成分，所述低溶解性成分比所述高溶解性成分难溶解于所述除去液，
所述处理膜形成工序包括形成具有固体状态的所述高溶解性成分、固体状态的所述低溶解性成分以及固体状态的所述溶解成分的所述处理膜的工序，
所述除去工序包括选择性地使所述处理膜中的固体状态的所述高溶解性成分溶解于所述除去液的工序。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的基板处理方法，其中，
存在于所述基板的表面的所述除去对象物与所述基板的表面化学键合。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
所述溶解对象物至少包括所述除去对象物，
所述除去对象物包括覆盖所述基板的表面的至少一部分的除去对象膜。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
所述除去对象膜是因干式蚀刻而产生的残渣。
10.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
所述溶解对象物包括所述基板的所述表层以及所述除去对象物，
所述除去对象物是因化学机械研磨而产生的残渣。
11.一种基板处理装置，其中，包括：
处理液供给单元，将处理液供给至基板的表面，
处理膜形成单元，使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，形成保持存在于所述基板的表面的除去对象物的处理膜，
除去液供给单元，通过向所述基板的表面供给除去液，将所述处理膜从所述基板的表面除去，以及
控制器，对所述处理液供给单元、所述处理膜形成单元以及所述除去液供给单元进行控制；
所述控制器被编程为执行如下工序：
处理液供给工序，从所述处理液供给单元朝向所述基板的表面供给所述处理液，
处理膜形成工序，通过所述处理膜形成单元使所述基板的表面上的所述处理液固化或硬化，在所述基板的上表面形成所述处理膜，以及
除去工序，通过从所述除去液供给单元朝向所述基板的表面供给所述除去液，在使所述处理膜保持有所述除去对象物的状态下，将所述处理膜从所述基板的表面除去；
所述处理液包含使所述基板的表层以及所述除去对象物中的至少一者作为溶解对象物溶解的溶解成分，
所述控制器被编程为，在所述处理液供给工序中执行溶解工序，在该溶解工序中，通过供给至所述基板的表面的所述处理液中的所述溶解成分，使所述溶解对象物局部溶解。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，
所述控制器被编程为在所述处理膜形成工序中，在所述处理液进入所述除去对象物与所述基板的表面之间的状态下，使所述处理液固化或硬化。
13.根据权利要求11或12所述的基板处理装置，其中，
所述控制器被编程为，在所述处理膜形成工序中执行溶解抑制工序，在该溶解抑制工序中，通过使所述处理液固化或硬化，抑制利用所述溶解成分使所述溶解对象物进行的溶解。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层，
所述控制器被编程为，在所述溶解抑制工序中，执行通过所述处理膜与所述基板的接触界面附近的所述处理膜中的所述溶解成分而使所述基板的所述表层溶解的工序。
15.根据权利要求13或14所述的基板处理装置，其中，
所述溶解对象物至少包括所述基板的所述表层，
所述控制器被编程为，在所述溶解抑制工序中，执行通过利用所述处理膜中的所述溶解成分使所述基板的所述表层溶解而在所述处理膜与所述基板的表面之间形成间隙的工序。
16.根据权利要求11～15中的任一项所述的基板处理装置，其中，
所述处理液具有溶质以及使所述溶质溶解的溶剂，
所述溶质具有所述溶解成分、高溶解性成分以及低溶解性成分，所述低溶解性成分比所述高溶解性成分难溶解于所述除去液，
所述控制器被编程为，在所述处理膜形成工序中，形成具有固体状态的所述高溶解性成分、固体状态的所述低溶解性成分以及固体状态的所述溶解成分的所述处理膜，在所述除去工序中，选择性地使所述处理膜中的固体状态的所述高溶解性成分溶解于所述除去液。
17.根据权利要求11～16中的任一项所述的基板处理装置，其中，
存在于所述基板的表面的所述除去对象物与所述基板的表面化学键合。
18.根据权利要求17所述的基板处理装置，其中，
所述溶解对象物至少包括所述除去对象物，
所述除去对象物包括覆盖所述基板的表面的至少一部分的除去对象膜。
19.根据权利要求18所述的基板处理装置，其中，
所述除去对象膜是因干式蚀刻而产生的残渣。
20.根据权利要求17所述的基板处理装置，其中，
所述溶解对象物包括所述基板的所述表层以及所述除去对象物，
所述除去对象物是因化学机械研磨而产生的残渣。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104637784A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 东京毅力科创株式会社 基板清洗方法、基板清洗系统
CN105321855A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 东京毅力科创株式会社 基板处理系统、基板清洗方法
CN107437517A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 东京毅力科创株式会社 基板清洗方法、基板清洗系统以及存储介质
CN109545655A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 株式会社斯库林集团 一种基板处理方法和基板处理装置
TW201919783A (zh) * 2017-07-03 2019-06-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理系統、基板清洗方法及記錄媒體
CN109904093A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 株式会社斯库林集团 基板处理方法和基板处理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0339557Y2 (zh) 1985-11-01 1991-08-20
JP5677603B2 (ja) 2012-11-26 2015-02-25 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
JP5977727B2 (ja) * 2013-11-13 2016-08-24 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄システムおよび記憶媒体
JP6548790B2 (ja) * 2014-07-31 2019-07-24 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄システム、基板洗浄方法および記憶媒体
JP6426936B2 (ja) * 2014-07-31 2018-11-21 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法および記憶媒体
US10734255B2 (en) 2016-05-25 2020-08-04 Tokyo Electron Limited Substrate cleaning method, substrate cleaning system and memory medium
TWI755609B (zh) * 2017-09-22 2022-02-21 日商斯庫林集團股份有限公司 基板洗淨方法及基板洗淨裝置
JP7227758B2 (ja) * 2018-05-31 2023-02-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104637784A (zh) * 2013-11-13 2015-05-20 东京毅力科创株式会社 基板清洗方法、基板清洗系统
CN105321855A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 东京毅力科创株式会社 基板处理系统、基板清洗方法
JP2016036012A (ja) * 2014-07-31 2016-03-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム、基板洗浄方法および記憶媒体
CN107437517A (zh) * 2016-05-25 2017-12-05 东京毅力科创株式会社 基板清洗方法、基板清洗系统以及存储介质
TW201919783A (zh) * 2017-07-03 2019-06-01 日商東京威力科創股份有限公司 基板處理系統、基板清洗方法及記錄媒體
CN109545655A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 株式会社斯库林集团 一种基板处理方法和基板处理装置
CN109904093A (zh) * 2017-12-11 2019-06-18 株式会社斯库林集团 基板处理方法和基板处理装置

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