JP2013183140A - 液処理装置、液処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】酸性、アルカリ性の薬液を切り替えて供給する装置において発生するパーティクルを低減可能な液処理装置等を提供する。
【解決手段】液処理装置は、回転する基板Ｗの表面に処理液を切り替えて供給することにより液処理を行い、第１ノズルブロック４２と第１移動機構とを備える第１処理液供給部は、酸性の薬液、リンス液を切り替えて供給し、第２ノズルブロック５２と第２移動機構とを備える第２処理液供給部は、アルカリ性の薬液、リンス液を切り替えて供給する。そして、一方側のノズルブロック４２から基板Ｗへ薬液を供給するときは他方側のノズルブロック５２を退避位置へ退避させ、一方側のノズルブロック４２から基板Ｗへリンス液を供給しているときに他方側のノズルブロック５２を処理位置へ移動させる。また、他方側のノズルブロック５２から薬液を供給するときは一方側のノズルブロック４２を退避位置に退避させておく。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の表面に酸性の薬液とアルカリ性の薬液と切り替えて供給し、基板の液処理を行う技術に関する。

基板である例えば半導体ウエハ（以下、ウエハという）の表面に集積回路の積層構造を形成する半導体装置の製造工程において、回転するウエハの表面に、アルカリ性や酸性の薬液を供給してごみや自然酸化物などを除去する枚葉式の液処理装置が知られている。

この種の液処理装置には、共通のノズルまたは共通のノズルブロックに設けられた複数のノズルを用いて酸性、アルカリ性の薬液を切り替えながら供給するものがある（例えば特許文献１）。しかしながら共通のノズルまたは共通のノズルブロックに設けられたノズルから酸性、アルカリ性の薬液を供給すると、ノズルの外面やノズルブロック、ノズルアームなどに薬液の蒸気やミストが付着し、これらの部位で塩を生成してパーティクルの発生源となるクロスコンタミネーションを引き起こす場合がある。

特開２００９−５９８９５号公報：段落００４４〜００４７、００６３〜００６９、図２、３

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、酸性、アルカリ性の薬液を切り替えて供給する装置において発生するパーティクルを低減可能な液処理装置、液処理方法及びこの方法を記憶した記憶媒体を提供することにある。

本発明に係る液処理装置は、水平に保持され、回転する基板に、酸性の薬液、アルカリ性の薬液及びリンス液を切り替えて供給することにより当該基板の液処理を行う液処理装置において、
前記基板に、酸性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第１ノズルブロックと、この第１ノズルブロックを基板上方の処理位置と基板側方の退避位置との間で移動させるための第１移動機構とを備えた第１処理液供給部と、
前記基板に、アルカリ性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第２ノズルブロックと、この第２ノズルブロックを基板上方の処理位置と基板側方の退避位置との間で移動させるための第２移動機構とを備えた第２処理液供給部と、
前記第１ノズルブロック及び第２ノズルブロックのうち、一方側のノズルブロックから基板へ薬液を供給するときは他方側のノズルを退避位置へ退避させておくことと、一方側のノズルブロックから基板へリンス液を供給しているときに他方側のノズルブロックを処理位置へ移動させることと、前記他方側のノズルブロックから薬液を供給するときは前記一方側のノズルブロックを退避位置に退避させておくことと、を実行する制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。

上述の液処理装置は以下の特徴を備えていてもよい。
（ａ）前記制御部は、前記一方側のノズルブロックからリンス液を供給しているときに処理位置にて前記他方側のノズルブロックからリンス液の供給を開始することを実行する制御信号を出力すること。
（ｂ）前記制御部は、前記他方側のノズルブロックからリンス液を基板へ供給しているときに前記一方側のノズルブロックが退避位置へ退避を開始すること、を実行する制御信号を出力すること。
（ｃ）前記制御部は、前記一方側のノズルブロックからリンス液の供給を停止するにあたり、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止した後、リンス液で覆われていない状態の基板の表面が露出する前に、処理位置にて前記他方側のノズルブロックから基板への処理液の供給を開始するように制御信号を出力すること。
（ｄ）前記制御部は、前記一方側のノズルブロックと前記他方側のノズルブロックとが両方同時にリンス液の供給をした後、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止させる制御信号を出力すること。
（ｅ）前記第１ノズルと第２ノズルから供給されたリンス液が前記基板の表面に到達する位置が同じ位置になるように、前記第１ノズルと第２ノズルとの吐出方向が設定されていること。
（ｆ）前記第１ノズルブロックまたは第２ノズルブロックは、薬液及びリンス液を供給するノズルが共通であること。また、前記第１ノズルブロックは、リンス液を乾燥させる際に基板に供給される乾燥液を供給するためのノズルを備えていること。

本発明は、酸性の薬液を供給する第１ノズルと、アルカリ性の薬液を供給する第２ノズルとを用いて、回転する基板の表面にこれらの薬液を切り替えて供給するにあたり、一方側のノズル（または他方側のノズル）が処理位置にて薬液を供給しているとき、他方側のノズル（または一方側のノズル）は基板の外方に退避している。また、薬液の切り替えを行うときには、両ノズルのうち、一方側のノズルから基板へ供給される処理液が薬液からリンス液に切り替わったら、残る他方側のノズルを基板上に位置させるので、それぞれのノズルやその移動機構に、酸性、アルカリ性の両薬液の蒸気やミストが付着しにくくなり、クロスコンタミネーションの発生を抑えることができる。

実施の形態に係わる液処理装置の縦断側面図である。 前記液処理装置に設けられている処理液供給部の構成を示す平面図である。 前記処理液供給部に設けられている第１、第２ノズルの拡大側面図である。 前記処理液供給部から供給される薬液と使用するノズルとの関係を示す説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第１の説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第２の説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第３の説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第４の説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第５の説明図である。 前記液処理装置の作用を示す第６の説明図である。 前記第１、第２ノズルから供給されたＤＩＷがウエハの表面を拡がる様子を示した平面図である。 他の例に係わる液処理装置の作用を示す説明図である。 薬液を切り替える間隔と、ウエハ表面のパーティクル数との関係を示す説明図である。 参考例に係わる第１、第２ノズルの拡大図である。 参考例に係わる第１、第２ノズルから供給されたＤＩＷがウエハの表面を拡がる様子を示した平面図である。 参考例に係わる第１、第２ノズルを用いてリンス処理を行ったときのパーティクルの分布を示す写真である。

本発明の実施の形態に係わる液処理装置の構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように、液処理装置は、ウエハＷを水平に支持する複数個、例えば３個の支持ピン２３が設けられた円板状の支持プレート２１と、支持プレート２１の下面に連結され、上下方向に伸びる回転軸２２と、を備えている。

回転軸２２の下端側にはプーリ３３が設けられており、このプーリ３３の側方には回転モータ３１が配置されている。これらプーリ３３と回転モータ３１の回転軸とに駆動ベルト３２を捲回することにより、支持プレート２１上のウエハＷを鉛直軸周りに回転させる回転駆動機構３０を構成している。また、回転軸２２は、ベアリング３４を介して当該液処置装置が配置された筐体の床板１２に固定されている。

支持プレート２１は、その中央部が円形に切りかかれていて、その切り欠き内には、円板状の昇降プレート２４が配置されている。昇降プレート２４の上面には、外部のウエハ搬送機構との間でのウエハＷの受け渡し時にウエハＷを裏面（下面）側から支持するための複数個、例えば３個のリフトピン２６が設けられている。

昇降プレート２４の下面には、回転軸２２内を上下方向に貫通するリフト軸２５が連結されており、このリフト軸２５の下端には、当該リフト軸２５を昇降させるための昇降機構３５が設けられている。
また、支持プレート２１の外方には、支持ピン２３によって支持されたウエハＷをその周縁及び斜め上方側から覆うためのカップ１１が設けられている。

上述の構成を備えた本液処理装置は、ウエハＷの表面の自然酸化物を除去するためのＤＨＦ（Diluted HydroFluoric acid）を酸性の薬液として使用する。また、ウエハＷの表面に付着している有機性の汚れやパーティクルを除去するためのＳＣ−１（アンモニアと過酸化水素との混合水溶液）をアルカリ性の薬液として用いる。
また背景技術にて説明したように、酸性の薬液及びアルカリ性の薬液を各々専用のノズル４１、５１を用いてウエハＷの表面（上面）に供給する構成となっている。以下、これらのノズル４１、５１を含む処理液供給部の構成について説明する。

図１〜図３に示した第１ノズル４１は、ウエハＷの表面に酸性の薬液（ＤＨＦ）及びＤＩＷを供給する役割を果たす。第１ノズル４１はノズルブロック４２の下面側に設けられており、このノズルブロック４２は片持ち梁状のノズルアーム４３の先端部に取り付けられている。

ノズルアーム４３の基端部は、回転軸４４を介して駆動部４５に取り付けられており、この駆動部４５にてノズルアーム４３を左右に移動させることによって、ウエハＷの回転中心（ウエハＷの中央部）の上方の処理位置（図２中、実線で示してある）と、ウエハＷの上方からウエハＷの側方へと退避した退避位置（同図中、破線で示してある）との間で第１ノズル４１を移動させることができる。なお便宜上、図２においてはカップ１１の記載を省略してあるが、例えば図５に示すように、第１ノズル４１の退避位置はカップ１１よりも外側に設定されている。

ノズルアーム４３や第１ノズル４１の内部には不図示の液流路が形成されており、この流路には各種の処理液（薬液及びＤＩＷ）のタンクとポンプ、及び流量調節機構からなるＤＨＦ供給部６２及びＤＩＷ供給部６３が接続されている。そして、前記液流路と各処理液の供給部６２、６３とを繋ぐ接続管路上に設けられた開閉バルブＶ２、Ｖ３を開閉することにより、第１ノズル４１からウエハＷへとＤＨＦ、ＤＩＷを切り替えて供給することができる。

ここで第１ノズル４１を備えたノズルブロック４２は、本実施の形態の第１ノズルブロックに相当する。また、このノズルブロック４２を支持するノズルアーム４３やこれを移動させる回転軸４４、駆動部４５は、ノズルブロック４２を移動させる第１移動機構に相当する。そして、第１ノズル４１を備えた第１ノズルブロック（ノズルブロック４２）と、第１移動機構とにより、本実施の形態の第１処理液供給部を構成している。ここで、本発明における「ノズルブロック」とは、ウエハＷ上でノズルを保持する機能を備えていればよく、その形状は特定のものに限定されない。例えばノズルアーム４３の先端に、第１ノズル４１を挿入して保持するための開口を設けてもよく、この場合にはノズルアーム４３の先端部分がノズルブロックに相当する。

また、図３に示すようにノズルブロック４２には、ウエハＷのスピン乾燥の際に用いられる乾燥液であるＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）の供給を行うＩＰＡノズル４１ａが設けられている。ＩＰＡ供給部６１から供給されたＩＰＡは、酸性の薬液やＤＩＷとは異なる流路を通ってＩＰＡノズル４１ａに供給される。なお、図３以外の図においては、ノズルブロック４２のＩＰＡノズル４１ａの記載を省略して示してある。また、ＩＰＡノズル４１ａを設ける位置は、ノズルブロック４２に限られるものではなく、後述する第２ノズル５１側のノズルブロック５２に設けてもよいし、ＩＰＡノズル４１ａ単独のノズルブロックや移動機構などを設けてもよい。

次に第２ノズル５１は、ウエハＷの表面にアルカリ性の薬液（ＳＣ−１）及びＤＩＷを供給する役割を果たす。ノズルブロック５２の下面側に設けられた第２ノズル５１は、ノズルアーム５３、回転軸５４を介して駆動部５５に接続されており、ウエハＷの回転中心（ウエハＷの中央部）の上方側の処理位置（図２中、実線で示してある）と、ウエハＷの上方から側方へと退避した退避位置（同図中、破線で示してある）との間を移動できる点は、第１ノズル４１と同様である。

第２ノズル５１には、ノズルブロック５２やノズルアーム５３の内部に形成された液流路や開閉弁Ｖ４、Ｖ５が設けられた接続管路を介してＤＩＷ供給部６３、ＳＣ−１供給部６４に接続されており、第２ノズル５１からウエハＷへのＳＣ−１、ＤＩＷの供給を切り替えて行うことができる。

そして、第２ノズル５１を備えたノズルブロック５２は、本実施の形態の第２ノズルブロックに相当する。また、このノズルブロック５２を支持するノズルアーム５３やこれを移動させる回転軸５４、駆動部５５は、ノズルブロック５２を移動させる第２移動機構に相当する。また、第２ノズル５１を備えた第２ノズルブロック（ノズルブロック５２）と、第２移動機構とにより、本実施の形態の第２処理液供給部を構成している。

ここで上述の第１ノズル４１及び第２ノズル５１は、図３に示すように水平保持されたウエハＷに向けて斜め上方側から処理液を供給するように、処理液の吐出方向が設定されている。これらノズル４１、５１の傾斜角度は、処理位置にある両ノズル４１、５１からＤＩＷを吐出したとき、これらのＤＩＷがウエハＷの表面の同じ位置に到達するように設定されている。言い替えると、２つの異なるノズル４１、５１から供給されたＤＩＷがウエハＷ表面のほぼ一点（本例ではウエハＷの回転中心（中央部）に設定されている）に集中して供給されることになる。両ノズル４１、５１からの処理液の吐出方向がこのように設定されている理由については、作用説明の際に詳述する。

以上に説明した構成を備えた液処理装置は、図１、図２に示すように制御部７と接続されている。制御部７は例えば図示しないＣＰＵと記憶部とを備えたコンピュータからなり、記憶部には液処理装置の作用、即ち支持プレート２１上に支持されたウエハＷを回転させ、第１ノズル４１、第２ノズル５１を退避位置と処理位置との間で移動させながら、予め設定されたスケジュールに基づいて処理液を切り替えて供給し、液処理を行った後、ウエハＷを乾燥させて搬出するまでの制御についてのステップ（命令）群が組まれたプログラムが記録されている。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に格納され、そこからコンピュータにインストールされる。

ここで本例の液処理装置は、既述のように酸性の薬液を供給するノズル４１とアルカリ性の薬液を供給するノズル５１とが別々に設けられている。そこで、一方側のノズル４１から薬液が供給されている期間中は、他方側のノズル５１を退避位置まで退避させ、また他方側のノズル５１から薬液が供給されている期間中は、一方側のノズル４１を退避位置に退避させることができる。

この動作を行うことにより、ノズル４１、５１やノズルブロック４２、５２及びその移動機構が酸、アルカリ双方の蒸気やミストの雰囲気に晒され、酸とアルカリとの反応に起因するパーティクルが発生するクロスコンタミネーションを抑えることができる。

そこで本例の前記制御部７は、ウエハＷの表面が常に液体で濡れた状態を維持しながら、予め定められたシーケンスに基づいてノズル４１、５１の交換、並びにウエハＷに供給される処理液の切り替えを行うように、各部に制御信号を出力する。
以下、図４〜図１１を参照しながら、当該液処理装置の作用について説明する。ここで図４は、ウエハＷに供給される処理液（薬液及びＤＩＷ）の切り替え順序と、各処理液の供給時に使用されるノズル４１、５１との対応関係を模式的に示している。また、図５〜図１０の各図においては、ＤＨＦ供給部６２を酸性薬液供給部６０１として表示し、ＳＣ−１供給部６４をアルカリ性薬液供給部６０２として表示することにより総括的な表記を行っている。

液処理装置は、２つのノズル４１、５１を退避位置に退避させ、また支持プレート２１を停止させた状態で待機している。そして外部のウエハ搬送機構が、ウエハＷを保持したフォークを支持プレート２１の上方側まで進入させると、昇降プレート２４を上昇させてフォークと交差させ、昇降プレート２４のリフトピン２６上にウエハＷを受け渡す。

そしてフォークが支持プレート２１の上方から退避した後、昇降プレート２４を降下させ、支持プレート２１の支持ピン２３上にウエハＷを載置する。次いで回転モータ３１を作動させ、支持プレート２１上のウエハＷを回転させ、ウエハＷが所定の回転速度に到達したら第１ノズル４１を退避位置から処理位置まで移動させる。

しかる後、ＤＨＦ供給部６２（酸性薬液供給部６０１）からＤＨＦ（酸性の薬液）の供給を開始し、自然酸化物の除去を行う（図４のＰ１、図５）。このとき、図５に示すように第２ノズル５１は退避位置に退避しているので、第２ノズル５１やノズルブロック５２、ノズルアーム５３等が酸性の薬液の蒸気やミストと接触しにくく、クロスコンタミネーションが発生しにくい。

予め設定した時間だけＤＨＦの供給を行ったら、第１ノズル４１から供給する処理液をＤＩＷに切り替え、ウエハＷのリンス処理を行う（図４のＰ２、図６）。ＤＩＷが供給されると、ウエハＷ表面のＤＨＦがＤＩＷにより洗い流された状態となる。そして、第１ノズル４１からＤＩＷを供給しているときに退避位置から処理位置へ向けての第２ノズル５１の移動を開始する（図６）。このとき、第２ノズル５１やノズルブロック５２、ノズルアーム５３にＤＨＦが付着しない距離を維持しつつ、退避位置にいる第２ノズル５１を、退避位置とウエハＷとの間であってウエハＷの上方に進入する前の位置まで移動させて待機させておいてもよい。

このように、まだ第１ノズル４１が処理位置にいる時点で第２ノズル５１の移動を開始することにより、クロスコンタミネーションの回避を目的として、第１ノズル４１がウエハＷ状から退避するまで第２ノズル５１の移動を開始しない場合、またはリンス停止後に移動する場合に比べて、ノズル４１、５１の交換に要する時間を短縮できる。

その後、第２ノズル５１が処理位置に到達したら、第２ノズル５１へのＤＩＷの供給を開始し、第１ノズル４１、第２ノズル５１からウエハＷに向けて同時にＤＩＷを吐出する（図４のＰ２、図７）。このとき図３を用いて説明したように、両ノズル４１、５１は、各ノズル４１、５１から吐出されたＤＩＷの流線が、ウエハＷの表面に到達する位置にて交差するように、即ちこれらのＤＩＷがウエハＷ上の同じ位置に到達するようにＤＩＷの吐出方向が設定されている。

この結果、図１１に示すように２つの異なるノズル４１、５１から供給されたＤＩＷがウエハＷの回転中心に同時に供給され、この回転中心からウエハＷの周縁側へ向けてＤＩＷが渾然一体となって拡がっていく。２つの流体の到達地点が別々だと周囲の気体を巻き込んで気泡Ｂが生成する泡噛み現象が発生する。後述の実験結果に示すように、この泡噛み現象は、液処理後のウエハＷの表面にパーティクルが残る原因となる。そこで、ノズル４１、５１からのＤＩＷの吐出方向を調節し、２つの流体をウエハＷ表面上の同じ位置で合流させ、合流する領域の面積を極小化することにより、気泡Ｂの生成に起因するパーティクルの発生を抑えている。

第１ノズル４１及び第２ノズル５１からのＤＩＷの同時供給を行ったら、第１ノズル４１からのＤＩＷの供給を停止し、第１ノズル４１をウエハＷ上から退避させる（図８）。上述のように、第１ノズル４１及び第２ノズル５１からＤＩＷが同時供給されるタイミングを確保し、しかる後、第１ノズル４１からのＤＩＷの供給を停止して第１ノズル４１をウエハＷ上から退避させることにより、ウエハＷに間断なく液体が供給され、ウエハＷ表面の乾燥、ウォーターマークの発生を抑えることができる。

そして、第１ノズル４１が少なくともウエハＷの上方から退避し、例えば退避位置まで移動して第１ノズル４１、ノズルブロック４２、ノズルアーム４３にＳＣ−１が付着しにくい状態となったら、第２ノズル５１から供給する処理液をＳＣ−１（アルカリ性の薬液）に切り替え、有機性の汚れやパーティクルの除去を行う（図４のＰ３、図９）。

この後、予め決められた時間だけＳＣ−１の供給を行ったら、第２ノズル５１から供給する処理液を再度ＤＩＷに切り替え、ウエハＷのリンス処理を行う（図４のＰ４、図１０）。ＤＩＷが供給され、ウエハＷ表面のＳＣ−１がＤＩＷに洗い流されて第１ノズル４１、ノズルブロック４２、ノズルアーム４３にＳＣ−１が付着しにくい状態となったら、退避位置から処理位置へ向けての第１ノズル４１の移動を開始する（図１０）。このときも、第１ノズル４１、ノズルブロック４２、ノズルアーム４３にＳＣ−１が付着しない距離を維持しつつ、退避位置にいる第１ノズル４１を、退避位置とウエハＷとの間であってウエハＷの上方に進入する前の位置まで移動させて待機させておいてもよい。

所定時間だけＤＩＷの供給を行ったら、第２ノズル５１からのＤＩＷの供給を停止し、ウエハＷの回転を継続したまま図３に示したＩＰＡノズル４１ａから所定時間ＩＰＡを供給してウエハＷのスピン乾燥処理を行う（図４のＰ５）。

こうしてウエハＷの液処理、スピン乾燥を完了したら、第１、第２ノズル４１、５１をウエハＷの上方から退避させると共に、ウエハＷの回転を停止する。しかる後、昇降プレート２４を上昇させてウエハＷを持ち上げ、外部のウエハ搬送機構に処理済みのウエハＷを受け渡した後、昇降プレート２４を降下させて次のウエハＷの搬入を待つ。

本実施の形態に係わる液処理装置によれば以下の効果がある。酸性の薬液を供給する第１ノズル４１と、アルカリ性の薬液を供給する第２ノズル５１とを用いて、回転するウエハＷの表面にこれらの薬液を切り替えて供給するにあたり、第１ノズル４１（または第２ノズル５１）が処理位置にて薬液を供給しているとき、第２ノズル５１（または第１ノズル）はウエハＷの上方から退避している。また、薬液の切り替えを行うときには、両ノズル４１、５１のうち、第１ノズル４１からウエハＷの中央部へ供給される処理液がＤＨＦからＤＩＷに切り替わったら、第２ノズル５１をウエハＷ上に位置させるので、それぞれのノズル４１、５１やその移動機構（ノズルブロック４２、５２、ノズルアーム４３、５３等）に、酸性、アルカリ性の両薬液の蒸気やミストが付着しにくく、クロスコンタミネーションの発生を抑えることができる。

特に、処理位置のノズルを第１ノズル４１と第２ノズル５１との間で交換するとき、第１ノズル４１、第２ノズル５１からＤＩＷが同時に供給されるタイミングを設けて、ＤＩＷを供給するノズルを一方側のノズル４１、５１から他方側のノズル５１、４１に切り替えることにより、ウエハＷ表面に間断なく液体が供給され、ウエハＷの乾燥、ウォーターマークの形成に起因するパーティクルの発生を抑えることができる。

また処理位置のノズル交換時において、第１ノズル４１及び第２ノズル５１からのＤＩＷの同時供給が行われず、ウエハＷの中央部にＤＩＷが供給されない空白時間が発生したとしてもよい。例えば、第１ノズル４１からのＤＩＷの供給を停止した後、ＤＩＷで覆われていない状態のウエハＷの表面が露出する前、例えば前記空白時間が０．３秒以内となる程度のタイミングで第２ノズル４２からのＤＩＷの供給を開始してもよい。この結果、実質的にＤＩＷが連続供給されたものとみなしてよい程度に、パーティクルの発生を抑えることができる。

さらには、ウエハＷが乾燥しない程度の回転数（例えば１０００ｒｐｍ以下）であれば、処理位置まで移動してきた他方側のノズル５１からＤＩＷを供給する動作も必須ではない。一方側のノズル４１からＤＩＷを供給してから、他方側のノズル５１を処理位置まで移動させ、当該他方側のノズル５１からのＤＩＷ供給を行わずに、一方側のノズル４１からのＤＩＷ供給を停止し、またはＤＩＷ供給を継続したまま、この一方側のノズル４１をウエハＷ上から退避させた後、前記他方側のノズル５１による薬液の供給を開始してもよい。

図を用いて具体例を示すと、第１ノズル４１からの酸性の薬液の供給を終え、図６に示すように第１ノズル４１からのＤＩＷの供給が開始されたら、ウエハＷの上方に第２ノズル５１を移動させることが可能となる。そして処理位置に第２ノズル５１が到達した後、図１２に示すように第２ノズル５１からのＤＩＷの供給は行わずに、第１ノズル４１の退避動作を開始する（図１２の例では、第１ノズル４１からのＤＩＷの供給も停止されている）。しかる後、図９に示すように第２ノズル５１からのアルカリ性の薬液の供給を行い、ウエハＷの液処理を再開する。

このように少なくともウエハＷにＤＩＷが供給された後は、ウエハＷの上方への他方側のノズル５１、４１の進入を許可することにより、例えば第１ノズル４１がウエハＷの上方から退避するまでは第２ノズル５１の移動を開始しない場合などに比べてノズル４１、５１の交換に要する時間を短縮できる。
また、この場合には第１ノズル４１は、第２ノズル５１が処理位置に到達するのを待つ必要はなく、第２ノズル５１がウエハＷの上方に進入できるよう、ＤＩＷを供給した後、直ちに退避動作を開始してもよい。

また、液処理に使用する酸性、アルカリ性の薬液の種類は、上述の例に限られるものではない。例えば酸性の薬液として、ウエハＷ表面の金属不純物を除去するためのＳＣ−２（塩酸と過酸化水素との混合水溶液）を用いてもよく、これらの薬液を使用する順序も実行する液処理の内容に基づいて適宜変更してよい。例えば、第２ノズル５１からＳＣ−１を供給するときは第１ノズル４１を退避位置へ退避させておき、第２ノズルからウエハＷへＤＩＷを供給しているときに、第１ノズル４１を処理位置まで移動させ、この第１ノズル４１からＳＣ−２を供給しているときは第２ノズル５１を退避位置に退避させておいてもよい。この場合は、第２ノズル５１が一方側のノズル、第１ノズル４１が他方側のノズルに相当する。

（実験１）
ウエハＷに供給する処理液を（１）ＤＨＦ→（２）ＤＩＷ→（３）ＳＣ−１→（４）ＤＩＷと切り替えて液処理を行い、（２）と（３）の間の切替時間（空白時間）を、０．３秒、０．７秒、１．２秒、１．５秒、３秒、５秒と変化させて、ウエハＷ表面に残存する直径４０ｎｍ以上のパーティクルの個数を測定した。
Ａ．実験条件
（参考例１）ウエハＷの回転数を３００ｒｐｍとした。
（参考例２）ウエハＷの回転数を５００ｒｐｍとした。
（参考例３）ウエハＷの回転数を１０００ｒｐｍとした。

Ｂ．実験結果
（参考例１）〜（参考例３）の実験結果をプロットしたグラフを図１３に示す。図１３の横軸は上述の切替時間、縦軸は直径４０ｎｍ以上のパーティクルの個数を対数表示してある。（参考例１）を黒丸のプロット、（参考例２）を白丸のプロット、（参考例３）を黒塗りの三角のプロットで示す。

図１３のグラフによれば、多少のバラツキは見られるものの、いずれの参考例においても切替時間が長くなる程、ウエハＷ表面のパーティクル数が増大する傾向が見られる。また、切替時間が３秒以上の領域では、ウエハＷの回転速度が速くなる程、パーティクル数が増大している。これらのことから、処理液の切替時間が長くなる程、ウエハＷの乾燥速度が大きくなるほど、ウエハＷ表面にウォーターマークなどに起因するパーティクルの発生の影響が大きくなるのではないかと考えられる。

一方、例えば切替時間が０．３秒のときには、すべての参考例においてパーティクルの数が２０個程度に抑えられており、液処理の結果としても良好であると評価できる。従って、ウエハＷの中央部に処理液が供給されない空白時間が０．３秒以内程度であれば、処理液が連続供給されているものと見なしてもよい程度にパーティクルの発生を抑えることができるといえる。

（実験２）
Ａ．実験条件
図１４に示すように、第１ノズル４１ｂ、第２ノズル５１ｂからＤＩＷを吐出する向きを鉛直方向下向きに変え、これらのノズル４１ｂ、５１ｂからＤＩＷを同時に供給してリンス処理を行った後、ウエハＷ表面のパーティクルを観察した。両ノズル４１ｂ、５１ｂの中心間の間隔は１０ｍｍである。

Ｂ．実験結果
リンス処理を行っている期間中にウエハＷの表面を観察した様子を図１５に示す。各ノズル４１ａ、５１ｂから、異なる位置にＤＩＷを供給した場合には、各々のノズル４１ａ、５１ｂから供給されたＤＩＷが回転するウエハＷ表面に拡がり、双方のＤＩＷが合流する合流領域が形成された。

この合流領域は、ウエハＷの回転方向に沿い、ウエハＷを横断するように、概略Ｓ字状に形成された。この合流領域では、周囲の気体を巻き込んで気泡Ｂを発生する泡噛み現象が観察された（図１４）。そして、リンス処理後のウエハＷ表面におけるパーティクル分布を観察した結果、図１６に示すようにウエハＷの回転方向と反対方向に流れるような軌跡を描いて分布するパーティクルが観察された。これは、ＤＩＷの合流領域で発生した気泡Ｂが、ウエハＷの外周部へ向けて流されながら、ウエハＷの表面にパーティクルを発生させたためではないかと考えられる。

一方、図１１に示したように、ウエハＷの中央部に集中してＤＩＷを供給した場合には、このようなパーティクルの分布は確認されず、また、パーティクル数も少なかった。
但し、図１４に示すように、ＤＩＷがウエハＷの表面で交差しない方向に第１ノズル４１ｂ、第２ノズル５１ｂが設けられている場合であっても、酸性の薬液とアルカリ性の薬液を供給するノズル４１ｂ、５１ｂを分け、図５〜図１０に例示した手法によりノズル４１ｂ、５１ｂの交換、処理液の切り替えを行うことにより、共通のノズルから酸性、アルカリ性の薬液を供給する場合に比べて、クロスコンタミネーションを低減する効果が得られることは勿論である。

Ｂ 気泡
Ｖ１〜Ｖ５ 開閉バルブ
Ｗ ウエハ
４１、４１ｂ
第１ノズル
４２ ノズルブロック
４３ ノズルアーム
４４ 回転軸
４５ 駆動部
５１、５１ｂ
第２ノズル
５２ ノズルブロック
５３ ノズルアーム
５４ 回転軸
５５ 駆動部
６０１ 酸性薬液供給部
６０２ アルカリ性薬液供給部
６１ ＩＰＡ供給部
６２ ＤＨＦ供給部
６３ ＤＩＷ供給部
６４ ＳＣ−１供給部
７ 制御部

Claims (15)

1. 水平に保持され、回転する基板に、酸性の薬液、アルカリ性の薬液及びリンス液を切り替えて供給することにより当該基板の液処理を行う液処理装置において、
   前記基板に、酸性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第１ノズルブロックと、この第１ノズルブロックを基板上方の処理位置と基板側方の退避位置との間で移動させるための第１移動機構とを備えた第１処理液供給部と、
   前記基板に、アルカリ性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第２ノズルブロックと、この第２ノズルブロックを基板上方の処理位置と基板側方の退避位置との間で移動させるための第２移動機構とを備えた第２処理液供給部と、
   前記第１ノズルブロック及び第２ノズルブロックのうち、一方側のノズルブロックから基板へ薬液を供給するときは他方側のノズルブロックを退避位置へ退避させておくことと、一方側のノズルブロックから基板へリンス液を供給しているときに他方側のノズルブロックを処理位置へ移動させることと、前記他方側のノズルブロックから薬液を供給するときは前記一方側のノズルブロックを退避位置に退避させておくことと、を実行する制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
2. 前記制御部は、前記一方側のノズルブロックからリンス液を供給しているときに処理位置にて前記他方側のノズルブロックからリンス液の供給を開始することを実行する制御信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
3. 前記制御部は、前記他方側のノズルブロックからリンス液を基板へ供給しているときに前記一方側のノズルブロックが退避位置へ退避を開始すること、を実行する制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
4. 前記制御部は、前記一方側のノズルブロックからリンス液の供給を停止するにあたり、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止した後、リンス液で覆われていない状態の基板の表面が露出する前に、処理位置にて前記他方側のノズルブロックから基板への処理液の供給を開始するように制御信号を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の液処理装置。
5. 前記制御部は、前記一方側のノズルブロックと前記他方側のノズルブロックとが両方同時にリンス液の供給をした後、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止させる制御信号を出力することを特徴とする請求項２に記載の液処理装置。
6. 前記第１ノズルと第２ノズルから供給されたリンス液が前記基板の表面に到達する位置が同じ位置になるように、前記第１ノズルと第２ノズルとの吐出方向が設定されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一つに記載の液処理装置。
7. 前記第１ノズルブロックまたは第２ノズルブロックは、薬液及びリンス液を供給するノズルが共通であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の液処理装置。
8. 前記第１ノズルブロックは、リンス液を乾燥させる際に基板に供給される乾燥液を供給するためのノズルを備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の液処理装置。
9. 酸性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第１ノズルブロックと、アルカリ性の薬液及びリンス液を供給するためのノズルを備えた第２ノズルブロックと、を用い、水平に保持され、回転する基板に酸性の薬液、アルカリ性の薬液及びリンス液を切り替えて供給することにより前記基板の液処理を行う液処理方法において、
   前記第１ノズルブロック及び第２ノズルブロックのうち、一方側のノズルブロックを基板上方の処理位置へ移動させ薬液を供給する工程と、
   次いで前記一方側のノズルブロックから供給する薬液をリンス液の供給に切り替える工程と、
   その後他方側のノズルブロックを基板側方の退避位置より基板上方の処理位置に移動させる工程と、
   前記他方側のノズルブロックを基板上方の処理位置に位置させた後、前記一方側のノズルブロックを基板上方の処理位置から退避位置へ移動開始させる工程と、
   この一方側のノズルブロックが基板上方から退避した後、前記他方側のノズルから薬液を供給する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
10. 前記一方側のノズルブロックからリンス液を供給しているときに処理位置にて前記他方側のノズルブロックからリンス液を供給する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の液処理方法。
11. 前記他方側のノズルブロックからリンス液を基板へ供給しているときに前記一方側のノズルブロックが退避位置へ移動開始する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の液処理方法。
12. 前記一方側のノズルブロックからリンス液の供給を停止するにあたり、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止した後、リンス液で覆われていない状態の基板の表面が露出する前に、処理位置にて前記他方側のノズルブロックから基板への処理液の供給を開始する工程を含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の液処理方法。
13. 前記一方側のノズルブロックと前記他方側のノズルブロックとが両方同時にリンス液の供給をした後、前記一方側のノズルブロックからのリンス液の供給を停止させる工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の液処理方法。
14. 前記第１ノズルブロック及び第２ノズルブロックの両方のノズルブロックから供給するリンス液を前記基板表面の同じ位置に供給する工程を含むことを特徴とする請求項１０ないし１３のいずれか一つに記載の液処理方法。
15. 水平に保持され、回転する基板の表面に、酸性の薬液、アルカリ性の薬液及びリンス液を切り替えて供給することにより当該基板の液処理を行う液処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
    前記プログラムは請求項９ないし１４のいずれか一つに記載された液処理方法を実行するためにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。

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