CN1993810A - 液体处理装置及液体处理方法 - Google Patents

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Abstract

在对静止状态的基板的表面供给处理液进行处理时，抑制处理液迂回到基板的背面侧而良好地进行清洗。在对被基板保持部水平地保持的基板供给处理液而进行既定的处理时，例如在供给处理液前从遍及整周地与基板的背面对置的排出口排出清洗液，并且将供给到该基板的背面侧的清洗液及从基板的表面迂回过来的液体从吸引口遍及整周地与基板背面对置的第1吸引机构吸引，由此形成沿着基板的背面而例如从内侧朝向外侧流动的清洗液液流。在此情况下，不依赖例如旋转带来的液体的甩干作用，也能够抑制从基板的表面侧迂回到背面侧的液体，所以能够良好地清洗基板。

Description

液体处理装置及液体处理方法
技术领域
本发明涉及对例如在表面上涂敷抗蚀剂等涂敷液并曝光后的基板供给例如显影液等处理液而进行既定处理的液体处理装置及液体处理方法。
背景技术
以往，在作为半导体制造工序之一的光刻工序中，在例如半导体晶片(以下称作“晶片”)的表面上以薄膜状涂敷抗蚀剂，通过曝光而转印既定的电路图案后，供给作为处理液的显影液并显影而在该晶片的表面上形成掩模图案。这样的处理一般是使用在进行抗蚀剂涂敷·显影的涂敷·显影装置上连接曝光装置的系统进行的。
以往的显影处理是如以下这样进行的。首先，例如如图14(a)所示，在将晶片W以水平姿势保持在可使晶片W绕铅直轴旋转的旋转夹头1上的状态下，一边使例如具备与晶片W的直径相同长度的直线状排出口的显影液喷嘴11从表面稍稍浮起并滑移(扫描)，一边供给显影液D而将晶片W显影。接着，例如如图14(b)所示，使晶片W绕铅直轴旋转，并且从上侧漂洗喷嘴12对晶片W的表面中央部供给漂洗液R、例如纯水，还从下侧漂洗喷嘴13对晶片W的背面侧周缘部供给漂洗液R。这些漂洗液R在旋转的晶片W的离心力作用下分别遍及晶片W的整个表面及背面侧周缘部的整周扩散，由此将晶片W清洗。接着，例如如图14(c)所示，使晶片W高速旋转，进行将漂洗液R甩飞的旋转干燥。
这里，如果对晶片W的表面供给显影液D，则有时会在其表面张力的作用下使显影液D经由晶片W的侧周面迂回到背面侧，若要将扩散到背面内侧的显影液D除去，则会导致清洗机构大型化。因此，已知有通过在晶片W的背面侧周缘部遍及整周地形成液膜(液封)而抑制显影液D经由晶片W的侧周面迂回到背面侧这一问题的方法(例如参照专利文献1及专利文献2)。对于形成该液封的方法，利用图15简单地说明。在图中，14是经由微小的间隙与晶片W的背面侧周缘部对置的圆筒壁，该圆筒壁14的上端面沿着周向形成有槽等。并且，在将例如显影液D供给到晶片W表面上之前，通过使晶片W绕铅直轴旋转并且从下侧漂洗喷嘴13对晶片W的背面和圆筒壁14的上端面之间的间隙供给例如纯水，而遍及整周地通过表面张力将纯水保持在晶片W与圆筒壁14之间的间隙中，由此形成液封15，抑制显影液D的迂回。
专利文献1：特许第2903284号说明书(第2实施例，图11、图12)
专利文献2：特许第3198377号说明书(第0054段，图11)
但是，近年来，晶片W逐渐大型化，如果如上述那样使晶片W旋转而通过离心力的作用使漂洗液R在晶片W表面扩散、再进行旋转干燥，则在大型化的晶片中，中央部与周缘部之间的旋转速度差变大。因此，清洗效率及干燥效率在面内不均匀，并且在旋转速度较大的周缘部有可能发生抗蚀剂图案的坍塌(图案毁损)。进而，有用来使晶片W旋转的旋转机构大型化、将例如单元化的显影装置层叠起来组装到涂敷·显影装置中变得困难的情况。因此，本发明的发明人们就不使晶片W旋转而例如在使晶片W静止的状态下进行清洗及干燥的方法进行了研究，随之，对在使晶片W静止的状态下形成液封来抑制显影液D的迂回的方法的研究也变得必要。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的是提供一种在例如对静止状态的基板的表面供给处理液并处理时、能够抑制处理液迂回到基板的背面侧而良好地进行清洗的液体处理装置及其方法。
本发明的液体处理装置特征在于，包括：
基板保持部，水平地保持基板；
处理液供给部，对由该基板保持部保持的基板的表面供给处理液；
清洗液喷嘴，在对由上述基板保持部保持的基板的表面供给处理液而进行液体处理后，对该基板的表面供给清洗液；
清洗液供给部，其排出口遍及基板的整周开口，以便对由上述基板保持部保持的基板的背面侧的周缘部供给清洗液；
第1吸引机构，其吸引口遍及基板的整周而与该基板的背面对置，以便吸引由该清洗液供给部供给到基板的背面侧的清洗液，形成沿着基板的背面从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧流动的清洗液液流，将从基板的表面侧迂回到背面侧的液体与该清洗液液流一起吸走。
上述所谓的“其排出口遍及基板的整周开口的清洗液供给部”，是在从排出口将清洗液朝向清洗液静止的基板的周缘排出时、使清洗液达到基板的整个周缘部的意思，具体而言，如果基板是例如晶片，则是以与晶片成同心圆的形状形成构成排出口的狭缝、即以环状形成狭缝的情况，或者是构成排出口的多个孔沿着环形的线以狭窄的间隔例如30mm以内的间隔排列的情况等。此外，所谓的“吸引口遍及基板的整周而与该基板的背面对置”，是指将吸引口设计成，在基板静止时通过吸引从清洗液供给部供给的清洗液而遍及基板的整周形成从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧的液流，是吸引口为环状狭缝的情况、或多个孔沿着环形的线以狭窄的间隔例如30mm以内的间隔排列的情况等。
作为本发明的具体实施方式，设有在停止从上述清洗液供给部进行的清洗液供给后对基板的背面供给干燥用气体的气体供给部。此外，设有控制清洗液供给部及第1吸引机构、使得在对基板的表面供给处理液时以及供给清洗液时形成上述清洗液液流的控制部。
以下列举本发明的更具体的实施方式。在清洗液供给部的清洗液排出口与第1吸引机构的吸引口之间，形成有比这些排出口及吸引口高的溢流部，在该溢流部与基板的背面之间形成由液流形成的密封部。清洗液供给部比第1吸引机构靠基板的内侧，上述清洗液液流以从基板的内侧朝向外侧的方式形成。
在清洗液液流从基板的内侧朝向外侧形成的方案中，优选采用下述方案等，即，还具备第2吸引机构，其比清洗液供给部及第1吸引机构靠基板的外侧，吸引从基板的表面洒落的液体；
形成在清洗液供给部的清洗液排出口与第1吸引机构的吸引口之间的液流部的吸引口侧朝向吸引口倾斜；
与上述基板的背面对置且与从上述清洗液供给部排出的清洗液液流接触的部件的内侧部位由疏水性部件形成，其外侧部位由亲水性部件形成。
此外，也可以设计成，气体供给部具备：中空体，兼用作保持基板的中央部的基板保持部，内部作为缓冲室，俯视形状为圆形；和气体排出口，沿着该中空体的周向设置并朝向外侧排出气体。进而，清洗液供给部的清洗液排出口可以兼作气体供给部的气体排出口。还可以在清洗液供给部及第1吸引机构外侧，设置限制液体从基板的表面迂回的限制部件。
此外，本发明的液体处理方法特征在于，包括下述工序：
水平地保持基板；
在该基板静止的状态下对该基板的表面供给处理液而进行液体处理；
接着，在上述基板静止的状态下对该基板的表面供给清洗液；
在对上述基板的表面供给处理液时以及供给清洗液时，形成沿着基板的背面且遍及基板的整周从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧流动的清洗液液流，将从基板的表面侧迂回到背面侧的液体与该清洗液液流一起吸走。另外，关于所谓的“基板静止的状态”，在不进行使基板旋转来通过其离心力将清洗液甩干的所谓的旋转清洗，而是使基板以不会使清洗液在离心力的作用下被甩干的程度的转速旋转的情况下，也能够得到本发明的效果，所以这样的基板旋转与本发明中所谓的基板静止的状态等价，也包含在本发明的技术范围中。
根据本发明，在对基板的表面供给处理液时以及供给清洗液时，形成沿着基板的背面遍及基板的整周从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧流动的清洗液液流，将从基板的表面侧迂回到背面侧的液体与该清洗液液流一起吸走，所以即使没有使基板旋转而将液体甩干的作用，从基板的表面迂回到背面侧而朝向内侧的液体(处理液及包含处理液成分的清洗液)也会被吸入到从内侧向外侧或者反向的液流中，所以能够良好地进行清洗。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的显影装置的纵剖视图。
图2是上述显影装置的立体图。
图3是表示上述显影装置的背面清洗部的说明图。
图4是表示上述显影装置的背面清洗部的另一例的说明图。
图5是表示上述显影装置的显影喷嘴的说明图。
图6是表示使用上述显影装置将晶片显影的工序的说明图。
图7是表示在晶片的背面形成液封的状况的说明图。
图8是表示背面清洗部的另一例的说明图。
图9是表示背面清洗部的另一例的说明图。
图10是表示背面清洗部的另一例的说明图。
图11是表示背面清洗部的另一例的说明图。
图12是表示组装了上述显影装置的涂敷·显影装置的俯视图。
图13是上述涂敷·显影装置的立体图。
图14是表示以往的显影工序的说明图。
图15是表示以往的形成液封的方法的说明图。
具体实施方式
参照图1及图2对本发明实施方式的液体处理装置进行说明，这里将作为处理液之一的显影液供给到基板上而显影的显影装置作为一例进行说明。图中，2是俯视形状为圆形的真空吸盘，作为用来以水平姿势保持基板、例如晶片W的升降自如的基板保持部。在该真空吸盘2的表面上设有用来吸引吸附晶片W的背面侧中央部的未图示的真空孔。该真空孔省略了图示，经由吸引通路与吸引机构、例如吸引泵连接，通过该吸引机构使真空孔成为负压，来将晶片W的背面吸引吸附到其表面上。
以包围保持在上述真空吸盘2的表面上的晶片W的侧方及下方的方式，设有构成液体承接部的矩形杯体21，在该杯体21的底部设有用来将从晶片W表面洒落的显影液及漂洗液等排出液排出的排出口22。进而，在真空吸盘2的侧周面上，沿周向隔开狭窄的间隔、例如8mm以下的间隔，形成有例如细径的气体喷射孔23，作为用来对晶片W的背面与后述的背面清洗部之间的间隙供给干燥用气体、例如调节了温度及湿度的干燥空气或干燥氮气的气体排出口。这些气体喷射孔23经由流路25与真空吸盘2内部的、例如形成在中央部的气体贮存部24连通，进而，气体贮存部24例如经由形成在垂直竖立的吸盘支承部26内部的流路而与气体供给通路27、例如配管的一端连接。该气体供给通路27的另一端与气体的供给源28连接，在其中途设有未图示的流量调节部。另外，图中29是用来抑制干燥用气体从真空吸盘2与后述的背面清洗部之间的间隙漏出的密封部件、例如O形环。但为了作图的方便，在图2中省略了记载。
在保持于真空吸盘2上的晶片W的下方侧，设有与该晶片W的背面侧周缘部隔开间隙对置的、构成背面清洗部的环部件3，该环部件3的外周缘形成为，例如从上方观察时，与晶片W的外周缘的投影区域重合。进而，在环部件3的上端面的靠外周缘的部位上，例如从晶片W的中心以同心圆状形成有三条分别在周向上遍及整周地形成的、例如宽1～5mm的槽(为了作图的方便，在图2中省略了记载)。在本例中，如果将这些槽从外侧开始依次称作外侧槽31、中央槽32、内侧槽33，则将外侧槽31的外周缘设定在距环部件3的外周缘例如1～5mm的内侧位置上。即，将环部件3的上端面中比外侧槽31的外周缘靠外侧的部位的水平截面的宽度设定为例如1～5mm。进而，该部位例如向外下方侧倾斜，其顶端部与晶片W的背面之间的间隙例如设定为0.1～3mm。
如果利用图3详细地说明上述环部件3，则上述各槽31～33分别由垂直竖立的外周面(垂直竖立面)和向外下方侧倾斜的内周面(倾斜面)形成为截面V字状，形成于相邻的槽31(32)与槽32(33)之间的截面三角形的凸部分别形成为第1溢流部34及第2溢流部35。该第2溢流部35的上端部比环部件3的表面高，例如将其与晶片W的背面之间的间隙设定为0.1～3mm，此外，第1溢流部34的上端部形成得比上述第2溢流部35的上端部低例如0.5～2mm，例如将其与晶片W的背面之间的间隙设定为0.5～3mm。另外，由环部件3的上端面中比内侧槽33靠内侧的部位和晶片W的背面形成的间隙形成来自上述气体喷射孔23的干燥用气体流通的流路，此外，内侧槽33形成从上述气体喷射孔23喷射的干燥用气体的缓冲部。如果做成这样的结构，则能够使来自内侧的干燥用气体向周向均匀地扩散，所以是好的方法。
在上述中央槽32的表面中的例如向外下方侧倾斜的倾斜面的表面上，沿着周向遍及整周地形成有例如宽度1mm的狭缝状排出口4，构成将兼作在晶片W的背面上形成液封的密封水的清洗液、例如纯水排出的清洗液排出口。该排出口4构成清洗液供给部。此外，排出口4与形成于环部件3内部的流路41连接，在流路41的中途形成有构成缓冲部的液体贮存部41a。并且，在流路41上连接着供给通路42例如配管的一端，该供给通路42的另一端与清洗液的供给源43连接，在其中途设有未图示的流量调节部。
在上述外侧槽31的表面中的例如向外下方侧倾斜的倾斜面的表面上，沿着周向例如遍及整周地形成有例如宽度1mm的狭缝状排出口44，构成吸引口，用来吸引来自上述排出口4的清洗液以及在液体处理时欲从晶片W的表面迂回到背面的液体、例如显影液及漂洗液。即，吸引口44是设在上述排出口4外侧(即晶片W的外周缘侧)的结构。该吸引口44构成第1吸引机构。此外，吸引口44与形成于环部件3内部的流路45连接，在流路45的中途形成有构成缓冲部的流体贮存部45a。并且，在流路45上连接着吸引通路46、例如配管的一端，该吸引通路46的另一端与吸引机构47、例如吸引泵或喷射器等连接，在其中途设有未图示的吸引压力调节部。
进而，环部件3的至少表面部由从例如对清洗液具有疏水性(排斥性)的材质、例如聚丙烯(PP)等树脂、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)及聚四氟乙烯(PTFE)等氟类树脂中选择的材质形成。所谓的具有疏水性，是指例如与清洗液的接触角为50度以上。此外，环部件3的上端面中的外侧槽31的表面及中央槽32的表面例如进行了等离子体照射或UV照射等表面处理，以便相对于例如清洗液具有亲水性(亲和性)。所谓的具有亲水性，是指例如与清洗液的接触角为50度以下。即，环部件3的上端面从内侧起依次具有疏水性→亲水性→疏水性。另外，处于外侧槽31外侧的疏水性部位详细在后面叙述，构成用来限制显影液及漂洗液浸入到晶片W与环部件3之间的间隙内的液体限制部件。
另外，清洗液排出口及吸引口也可以不形成为狭缝状，例如，如图4所示那样，通过将例如直径0.5mm的细径排出孔4在周向上隔开1mm以下的狭窄间隔排列而形成清洗液排出口，并且，通过将例如直径2mm的细径吸引孔44在周向上隔开例如10mm以下的狭窄间隔排列而形成吸引口。
回到图1及图2继续说明，在保持于真空吸盘2上的晶片W的上方，与晶片W的表面对置地设有具备直线状排出口50的进退自如且升降自如的显影液喷嘴5，所述排出口50用来对该晶片W的表面供给显影液且宽度与晶片W的有效区域(设备形成区域)的宽度相同或比该宽度长。上述直线状的排出口50有时形成为狭缝状，还有时通过将多个细径的排出孔沿喷嘴的长度方向排列而形成。该显影液喷嘴5经由供给通路51、例如配管与显影液的供给源52连接，在其中途设有未图示的流量调节部。对于显影液喷嘴5，利用图5详细地说明排出口50形成为狭缝状的例子，排出口50与形成在内部的液体贮存部53连通，在其中途，与内壁面隔开间隙地设有用来在长度方向上均匀地排出显影液的干涉棒54。进而，液体贮存部53与供给口55连通，在该供给口55上连接着上述供给通路51。
进而，设有用来对例如显影后的晶片W的表面供给作为清洗液的漂洗液例如纯水的漂洗喷嘴6，该漂洗喷嘴6进退自如且升降自如，能前进到与晶片W的表面对置的位置和从该位置后退。该漂洗喷嘴6例如构成为与上述显影液喷嘴5相同的形状，具有宽度与晶片W的有效区域的宽度相同或比该宽度长的直线状排出口60。此外，漂洗喷嘴6经由供给通路61例如配管与漂洗液的供给源62连接，在其中途设有未图示的流量调节部。
进而，设有用来通过将由上述漂洗喷嘴6供给到晶片W表面上的漂洗液吸引除去而使晶片W干燥的吸引喷嘴63，该吸引喷嘴63进退自如且升降自如，能前进到与晶片W的表面对置的位置和从该位置后退。该吸引喷嘴63例如构成为与上述显影液喷嘴5相同的形状，具有宽度与晶片W的有效区域的宽度相同或比该宽度长的直线状吸引口64。此外，吸引喷嘴63经由吸引通路65例如配管与吸引机构66例如吸引泵或喷射器等连接，在其中途设有未图示的吸引压力调节部。
上述显影液喷嘴5、漂洗喷嘴6及吸引喷嘴63分别由喷嘴臂7、71、72独立支承，该喷嘴臂7、71、72的基端侧分别与移动基体73、74、75连接(参照图2)。进而，各移动基体73、74、75具备未图示的升降机构，由此，能够分别独立地升降显影液喷嘴5、漂洗喷嘴6及吸引喷嘴63。此外，移动基体73、74、75由与真空吸盘2上的晶片W的向Y方向延伸的直径并排延伸的导轨76支承，能够在未图示的驱动机构的作用下分别独立地滑移。另外，在图2中记载了在一条导轨76上支承移动基体73、74、75的结构，但也可以作成对各个移动基体73、74、75设置专用导轨的结构。
另外，虽然省略了图示，但在真空吸盘2的表面上以不与上述气体贮存部24及流路25干涉的方式形成有贯通孔，经由该贯通孔突出/没入自如地设有例如3根基板支承销。该基板支承销，通过与例如从装置外部进入的未图示的晶片输送机构协同作用，而对真空吸盘2交接晶片W。
上述显影装置具备未图示的控制部，该控制部具有控制下述动作的功能，即，用来使上述真空吸盘2的真空孔成为负压的吸引机构、显影液及漂洗液的流量调节部、吸引喷嘴63的吸引压力调节部、移动基体73、74、75等的动作，以及从排出口4排出清洗液的动作、通过吸引机构47使吸引口44成为负压的动作。
接着，参照图6对例如在表面上涂敷抗蚀剂、利用上述显影装置将曝光后的基板例如晶片W显影的工序进行说明。首先，在各喷嘴5、6、63处于杯体21外侧的待机位置的状态下，通过未图示的晶片输送机构将晶片W经由未图示的晶片输送口送入到装置内，引导到真空吸盘2的上方位置。接着，通过该晶片输送机构与未图示的基板支承销的协同作用将晶片W交接给真空吸盘2，以水平姿势吸附保持。
接着，例如如图6(a)所示，从排出口4排出清洗液L例如纯水并供给到晶片W的背面侧周缘部，并且通过吸引机构47使吸引口44成为负压状态。被供给到晶片W上的清洗液L例如如图7中示意性地表示的那样，沿着晶片W的背面朝向外侧流动，越过第1溢流部34而流入到外侧槽31中，然后被从吸引口44吸走。即，形成沿着晶片W的背面遍及整周地从内侧向外侧流动的液流，由此，在晶片W的背面周缘部与第1溢流部34之间的间隙中，由清洗液L形成液封(密封部)。
接着，将显影液喷嘴5配置在从晶片W的表面浮起例如0.1～5mm、且位于晶片W的一端缘的稍稍外侧的排出开始位置上，例如如图6(b)所示，通过从其该排出口50排出显影液D并且使该显影液喷嘴5从晶片W的一端朝向另一端滑移(扫描)，而在晶片W的表面上形成显影液D的液膜。此时从晶片W的表面洒落的显影液D例如如图8中示意地表示的那样，大部分沿着环部件3的外周面落下，很少量则通过例如毛细管现象浸入到晶片W与环部件3之间的间隙中。该浸入的显影液D与清洗液L一起被从吸引口44吸走。然后，例如与显影液喷嘴3通过晶片W的另一端的时刻相配合地，停止从排出口4排出清洗液L的动作及吸引口44的吸引动作，将在晶片W的表面上形成有显影液D的液膜的状态保持例如既定的时间来进行静止显影。此时，抗蚀剂的一部分溶解在显影液中，通过剩余的抗蚀剂形成掩模图案。另外，通过晶片W另一端后的显影液喷嘴5停止显影液的排出，并且进一步向前方侧移动后待机。
上述静止显影结束后，再次开始从排出口4排出清洗液L的动作及从吸引口44吸引的动作，与上述情况同样地形成液流(液封)。然后，将漂洗喷嘴6配置在已述的排出开始位置上，例如如图6(c)所示，从其排出口60排出漂洗液R，并且使该漂洗喷嘴6从晶片W的一端朝向另一端扫描，来将附着在晶片W的表面上的显影液置换为漂洗液R，清洗晶片W。漂洗液R也与显影液D同样，其大部分沿着环部件3的外周缘落下，很少量的漂洗液R通过例如毛细管现象浸入到晶片W与环部件3之间的间隙中。浸入的漂洗液R与清洗液L一起被从吸引口44吸走(参照图8)。另外，在通过1次扫描无法充分置换显影液等情况下，根据其清洗状况也可以使漂洗喷嘴6从晶片W的另一端朝向一端扫描，进而，也可以将该往复动作重复多次、例如2～3次。然后，漂洗喷嘴6停止漂洗液R的排出，并且移动到晶片W的另一端侧的更前方后待机。
接着，例如如6(d)所示，停止排出口4的排出动作而将清洗液L(密封水)从吸引口44全部吸走，另一方面从气体喷射口23喷射干燥用气体。喷射的干燥用气体在环部件3的表面与晶片W的背面之间的间隙中向外侧扩散，通过该干燥用气体将晶片W的背面侧及环部件3的上端面干燥。进而，由于表面张力，干燥用气体迂回到晶片W的侧周面而使该侧周面干燥。
接着，将吸引喷嘴63配置在从晶片W的表面浮起例如0.01～5mm、且位于晶片W的一端缘的稍稍外侧的吸引开始位置上，例如如图6(e)所示，通过吸引机构66使吸引口64成为负压状态，并且使该吸引喷嘴63从晶片W的一端朝向另一端扫描。附着在晶片W表面上的漂洗液R被从吸引口64吸走，由此将晶片W表面干燥。另外，在通过1次的扫描无法充分吸引等情况下，根据其吸引状况也可以使吸引喷嘴63从晶片W的另一端朝向一端扫描，进而，也可以将该往复动作重复多次、例如2～3次。另外，吸引喷嘴63停止吸引动作并且移动到晶片W的另一端侧的更前方而待机。然后，停止从气体喷射孔23喷射气体，并停止真空吸盘2的吸引动作，然后将晶片W从真空吸盘2交接给晶片输送机构，将晶片W送出到装置的外部。
根据上述实施方式，在将来自显影液喷嘴5的显影液供给到晶片W的表面上时、以及将来自漂洗喷嘴6的漂洗液供给到晶片W的表面上时，形成沿着晶片W的背面且遍及该晶片W的整周从排出口4朝向吸引口44流动的清洗液液流，并且，将从晶片W的表面侧迂回到背面侧的显影液及漂洗液与该清洗液液流一起从吸引口44吸走，从而，即使没有例如使晶片W旋转而甩净液体的作用，也能够在背面侧周缘部遍及整周地形成由从内侧朝向外侧的液流构成的密封部。因此，能够在抑制显影液及漂洗液从晶片W表面迂回的同时良好地清洗晶片W背面。
进而，根据上述实施方式，通过设计成使外侧槽31及中央槽32的表面为亲水性、使其内侧为疏水性的结构，来自排出口4的清洗液被外侧的亲水性部位吸引，而内侧的疏水性部位对清洗液进行所谓的后推，因此能够促进从外侧朝向内侧的液流的形成。结果，与上述吸引口44的吸引作用相结合，能够在晶片W的背面侧周缘部遍及整周地更可靠地形成密封部。进而，通过设计成环部件3的上端面中比外侧槽31靠外侧的部位具有疏水性的结构，能够抑制显影液及漂洗液浸入到晶片W与环部件3的间隙中，所以与上述密封部的迂回抑制作用相结合，能够更可靠地抑制向背面侧的迂回。
进而，根据上述实施方式，在第1溢流部34的内侧配置第2溢流部35，并将第1溢流部34的上端部的高度设定得比该第2溢流部35的上端部低，从而能够抑制清洗液朝向内侧而促进朝向外侧的液流的形成。结果，与上述吸引口44的吸引作用相接合，能够在晶片W的背面侧周缘部遍及整周地更可靠地形成密封部。进而，根据上述实施方式，在中央槽32的表面中的向外下方侧倾斜的面的表面、即第2溢流部35的表面中的吸引口44侧的倾斜面上形成清洗液的排出口4，能够抑制清洗液朝向内侧而促进朝向外侧的液流的形成。即，能够抑制清洗液朝向与液流的流动方向相反的方向。结果，与上述吸引口44的吸引作用相结合，能够在晶片W的背面侧周缘部遍及整周地更可靠地形成密封部。
进而，根据上述实施方式，设计成在对显影后的晶片W的表面供给漂洗液时、从吸引口44与清洗液液流一起吸引从该晶片W的表面侧迂回到背面侧的漂洗液的结构，从而即使在晶片W背面的密封部外侧的部位、即处于外侧槽31外侧的部位上附着有显影液，也能够用漂洗液冲掉，所以能够良好地进行晶片W背面的清洗。
在上述实施方式中，气体喷射口23并不限于设在真空吸盘2上，例如如图9所示，排出口4也可以兼用作气体喷射口23。在此情况下，例如作成下述结构：使经由流路41与排出口4连接的供给通路42分支，分别与清洗液的供给源43及干燥用气体的供给源28连接，通过切换设置在其中途的切换部8例如三通阀，而能够排出清洗液及干燥用气体的某一种。这样的结构也能够得到与上述情况同样的效果。
但是，如图1及图2中记载的那样，如果作成对形成于真空吸盘2内部的气体贮存部24供给干燥用气体、并从侧周面上形成的气体喷射口23以放射线状喷射的结构，则能够在其周向上均匀地喷射气体，结果能够更可靠地将晶片W的背面干燥，所以是好的方法。进而，在该例中，通过使气体流到晶片W与环部件3之间的间隙中而使其有通流阻力(压力损失)，能够更可靠地使气体在周向上均匀扩散。
进而，例如如图10所示，也可以是在内侧槽33的表面中的倾斜内周面的表面上设置气体喷射口81的结构，在此情况下，优选在内侧槽33的内侧形成第3溢流部82，以使干燥用气体更可靠地朝向外侧扩散。该第3溢流部82的上端部设定在例如与第2溢流部34的上端部相同或比其高的位置(即接近于晶片W的背面的位置)上。另外，图中83是中途形成有气体贮存部83a的干燥气体流路，虽然省略了图示，但在该流路83上经由供给通路连接着干燥用气体的供给源28。这样的结构也能够得到与上述情况同样的效果。
接着，对作为本发明的液体处理装置之一的显影装置的其他实施方式进行说明。本实施例的显影装置除了环部件3的结构以外，与图1及图2记载的显影装置的结构相同。以下利用图11对本例的环部件3进行说明，但对于采用了与图1及图2记载的环部件3结构相同的部分标注相同的附图标记而省略详细的说明。该环部件3比晶片W的外周缘向外侧排出，在该突出部位的上端面上形成有例如宽度1～5mm的槽84。进而，在该槽84的内侧及外侧分别形成有第4溢流部85及第5溢流部86，该第4溢流部85及第5溢流部86构成用来限制显影液及漂洗液浸入到晶片W与环部件3之间的间隙中的液体限制部件。第4溢流部85及第5溢流部86的上端部的高度例如设定为，从横向观察时与晶片W的背面之间的间隙为0.1～3mm。
在该槽84的表面中的倾斜内周面的表面上，在周向上例如遍及整周地形成有吸引口、例如狭缝状的吸引口85，构成用来吸引从晶片W的表面洒落的液体例如显影液及漂洗液的第2吸引机构。该吸引口85分别与形成在环部件3内部的流路88连接，在该流路88的中途形成有液体贮存部88a。进而，在流路88上连接着吸引通路88b例如配管的一端，该吸引通路88b的另一端与吸引机构89例如吸引泵或喷射器等连接，在其中途设有未图示的吸引压力调节部。此外，对槽84的表面进行例如表面处理以使其对显影液具有亲水性(亲和性)。这里所谓的具有亲水性，是指例如显影液的接触角为50度以下。另外，吸引口并不需要形成为狭缝状，例如有时也通过将细径的吸引孔在周向上隔开间隔地排列而形成。此外，在本例中，使第4溢流部85及第5溢流部86比晶片W的外周缘向外突出，但也有仅使第4溢流部85向外突出的情况。
在此情况下，与例如图6记载的工序同样进行晶片W的处理，但设计成，在通过显影液喷嘴5对晶片W供给显影液时以及通过漂洗喷嘴6对晶片W供给漂洗液时，使吸引口85成为负压状态，而吸引从晶片W的表面洒落的显影液及漂洗液。该结构也能够得到与上述情况同样的效果，进而，根据本例，通过从吸引口85吸引从晶片W的表面洒落的显影液及漂洗液，从而需杯体21承接的液体量较少，相应地可减小杯体21的容积，所以结果能够减小装置面积，是好的方法。此外，由于从晶片W的表面洒落的显影液及漂洗液被从吸引口85迅速吸走，所以在杯体21内较少产生例如可导致微粒产生的显影液及漂洗液的雾。进而，在本例的环部件3中，也可以作成下述结构，即，用分别的部件形成比晶片W的外周缘向外突出的部位和比晶片W的外周缘靠内侧的部位，并设置使外侧的部位升降的机构。在此情况下，也能够得到与上述情况同样的效果。
在本发明中，沿着晶片W的背面流动的液流并不限于以从晶片W的内侧朝向外侧流动的方式形成，例如，也可以将吸引口44配置在排出口4内侧，形成从外侧向内侧流动的液流。在此情况下，也能够得到与上述情况同样的效果。进而，也可以通过将吸引口44设置在排出口4的内侧及外侧这两侧，来形成从内侧朝向外侧的液流、和从外侧朝向内侧的液流两种液流。
此外，在本发明中，处理液并不限于显影液，例如也可以应用于在进行液浸曝光、即在晶片W的表面上形成液层并曝光之前，将涂敷有抗蚀剂的晶片W的表面用清洗液例如纯水清洗并干燥的处理中。此外，处理的基板也可以是半导体晶片以外的基板、例如LCD基板、光掩膜用标线片。
最后，参照图12及图13简单说明作为本发明的液体处理装置之一的组装了上述显影装置的涂敷·显影装置的一例。图中B1是用来将密闭收纳有例如13片作为基板的晶片W的搬运器C输入输出的搬运器载置部，设有：具备可载置多个搬运器C的载置部90的搬运站9、设在从该搬运站9看位于前方的壁面上的开闭部91、和用来经由开闭部91从搬运器C取出晶片W的交接机构A1。
在搬运器载置部B1的里侧连接着周围由壳体92包围的处理部B2，在该处理部B2中，从近前侧起依次交替地排列设置有将加热冷却·系统的单元多层化了的搁架单元U1、U2、U3、和进行包括后述涂敷·显影单元在内的各处理单元间的晶片W交接的作为晶片输送机构的主输送机构A2、A3。即，搁架单元U1、U2、U3及主输送机构A2、A3从搬运器载置部B1侧观察排成前后一列，并且，在各自的连接部位上形成有未图示的晶片输送用的开口部，晶片W能够在处理部B1内从一端侧的搁架单元U1自由移动到另一端侧的搁架单元U3。此外，主输送机构A2、A3置于由下述部分包围的空间内，所述部分是指，从搬运器载置部B1观察沿前后方向配置的搁架单元U1、U2、U3侧的一面部、后述的例如右侧的液体处理单元U4、U5侧的一面部、和由形成左侧一面的背面部构成的划分壁93。此外，图中94、95是具备在各单元中使用的处理液的温度调节装置及温湿度调节用管道等的温湿度调节单元。
液体处理单元U4、U5例如如图13所示，是在构成用于供给涂敷液(抗蚀剂液)及显影液等药液的空间的收纳部96上将涂敷单元COT、将上述显影装置单元化的显影单元DEV及防反射膜形成单元BARC等层叠多层、例如5层的结构。此外，已述的搁架单元U1、U2、U3作成将用来实施由液体处理单元U4、U5进行的处理的前处理及后处理的各种处理单元层叠多层、例如10层的结构，其组合包括将晶片W加热(烘烤)的加热单元、将晶片W冷却的冷却单元等。
在处理部B2中的搁架单元U3的里侧，经由例如由第1输送室97及第2输送室98构成的接口部B3连接有曝光部B4。在接口部B3的内部，除了用来在处理部B2与曝光部B4之间进行晶片W的交接的两个交接机构A4、A5之外，还设有搁架单元U6及缓冲搬运器C0。
如果对该装置的晶片的移动示出一例，则首先，从外部将收纳有晶片W的搬运器C载置在载置台90上后，将搬运器C的盖体与开闭部91一起拆下而通过交接机构AR1将晶片W取出。接着，将晶片W经由构成搁架单元U1的一层的交接单元(未图示)交接给主输送机构A2，在搁架单元U1～U3中的一个搁架上，作为涂敷处理的前处理而进行例如防反射膜形成处理、冷却处理，然后，通过涂敷单元形成抗蚀剂膜之后，将晶片W用构成搁架单元U1～U3的一个搁架的加热单元加热(烘烤处理)，再冷却后，经由搁架单元U3的交接单元送入到接口部B3中。在该接口部B3中，将晶片W例如通过交接机构A4→搁架单元U6→交接机构A5这一路径向曝光部B4输送，进行曝光。在曝光后，以相反的路径将晶片W输送到主输送机构A2，通过用显影单元DEV显影而形成抗蚀剂掩模。然后，将晶片W送回到载置台90上的原搬运器C。

Claims (19)

1、一种液体处理装置，其特征在于，包括：
基板保持部，水平地保持基板；
处理液供给部，对由该基板保持部保持的基板的表面供给处理液；
清洗液喷嘴，在对由上述基板保持部保持的基板的表面供给处理液而进行液体处理后，对该基板的表面供给清洗液；
清洗液供给部，其排出口遍及基板的整周开口，以便对由上述基板保持部保持的基板的背面侧的周缘部供给清洗液；
第1吸引机构，其吸引口遍及基板的整周而与该基板的背面对置，以便吸引由该清洗液供给部供给到基板的背面侧的清洗液，形成沿着基板的背面从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧流动的清洗液液流，将从基板的表面侧迂回到背面侧的液体与该清洗液液流一起吸走。
2、如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，
在清洗液供给部的清洗液排出口与第1吸引机构的吸引口之间，形成有比这些排出口及吸引口高的溢流部，在该溢流部与基板的背面之间形成由液流形成的密封部。
3、如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，
清洗液供给部比第1吸引机构靠基板的内侧，上述清洗液液流以从基板的内侧朝向外侧的方式形成。
4、如权利要求3所述的液体处理装置，其特征在于，形成在清洗液供给部的清洗液排出口与第1吸引机构的吸引口之间的液流部的吸引口侧朝向吸引口倾斜。
5、如权利要求3所述的液体处理装置，其特征在于，
与上述基板的背面对置且与从上述清洗液供给部排出的清洗液液流接触的部件的内侧部位由疏水性部件形成，其外侧部位由亲水性部件形成。
6、如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，包括控制部，控制清洗液供给部及第1吸引机构，使得在对基板的表面供给处理液时以及供给清洗液时形成上述清洗液液流。
7、如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，设有在停止从上述清洗液供给部进行的清洗液供给后对基板的背面供给干燥用气体的气体供给部。
8、如权利要求7所述的液体处理装置，其特征在于，气体供给部具备：中空体，兼用作保持基板的中央部的基板保持部，内部作为缓冲室，俯视形状为圆形；和气体排出口，沿着该中空体的周向设置并朝向外侧排出气体。
9、如权利要求7所述的液体处理装置，其特征在于，清洗液供给部的清洗液排出口兼作气体供给部的气体排出口。
10、如权利要求3所述的液体处理装置，其特征在于，还具备第2吸引机构，其比清洗液供给部及第1吸引机构靠基板的外侧，吸引从基板的表面洒落的液体。
11、如权利要求1所述的液体处理装置，其特征在于，在清洗液供给部及第1吸引机构外侧，设有限制液体从基板的表面迂回的限制部件。
12、一种液体处理方法，其特征在于，包括下述工序：
水平地保持基板；
在该基板静止的状态下对该基板的表面供给处理液而进行液体处理；
接着，在上述基板静止的状态下对该基板的表面供给清洗液；
在对上述基板的表面供给处理液时以及供给清洗液时，形成沿着基板的背面且遍及基板的整周从内侧及外侧中的一侧朝向另一侧流动的清洗液液流，将从基板的表面侧迂回到背面侧的液体与该清洗液液流一起吸走。
13、如权利要求12所述的液体处理方法，其特征在于，
上述清洗液液流是通过从遍及基板整周开口的排出口对基板的背面侧周缘部供给清洗液、并从遍及整周地与基板背面对置的吸引口吸引该清洗液而形成的。
14、如权利要求12所述的液体处理方法，其特征在于，
清洗液液流以越过与基板背面接近地设置的溢流部的方式形成，在该溢流部与基板的背面之间形成由液流形成的密封部。
15、如权利要求12所述的液体处理方法，其特征在于，
清洗液液流从内侧朝向外侧形成。
16、如权利要求12所述的液体处理方法，其特征在于，
在停止清洗液液流后，进行对基板的背面供给干燥用气体的工序。
17、如权利要求16所述的液体处理方法，其特征在于，
干燥用气体从内侧朝向外侧流动，并被从吸引口吸引。
18、如权利要求15所述的液体处理方法，其特征在于，
在形成清洗液液流时，进行对在吸引清洗液的吸引口的外侧部位从基板的表面洒落的液体进行吸引的工序。
19、如权利要求12所述的液体处理方法，其特征在于，
在形成清洗液液流时，通过位于液流外侧的限制部件限制液体从基板表面的迂回。
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