JP2019129205A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板への液体の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、これにより、基板の表面における局所的な欠陥の発生を抑制または防止できる、基板処理方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置は、基板の表面および基板の裏面に薬液（ＳＣ１またはＳＣ２）を供給する薬液供給工程Ｓ５を実行する。また、基板処理装置は、薬液供給工程Ｓ５に先立って、基板Ｗを除電すべく、基板の表面に、薬液よりも低い導電性を有するＤＩＷを供給する低導電性液体供給工程Ｓ４を実行する。さらに、基板処理装置は、低導電性液体供給工程Ｓ４に先立って、基板を除電すべく、基板の裏面に、薬液よりも低くかつＤＩＷよりも高い導電性を有するＣＯ２水を供給する高導電性液体供給工程Ｓ３を実行する。【選択図】図４

Description

この発明は、基板の表面を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理の対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置の製造工程では、たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、処理チャンバーと、処理チャンバー内において、基板をほぼ水平に保持しつつ、その基板を回転させるスピンチャックと、このスピンチャックによって回転される基板の表面（パターン（デバイス）が形成される面）に向けて薬液を吐出するためのノズルとを備えている。
このような基板処理装置を用いた基板処理では、たとえば、回転状態の基板の表面のたとえば中央部に向けて、ノズルから薬液が吐出される。基板の表面の中央部に供給された薬液は、基板の回転により生じる遠心力を受けて、基板の表面上を周縁に向けて流れ、基板の表面の全域に行き渡る。これにより、基板の表面の全域に薬液による処理が施される。
処理チャンバーに搬入されてきた基板には、その前工程（イオン注入、ドライエッチング）によって、基板の表面に電荷が蓄積している（すなわち帯電している）ことがある。処理チャンバーに搬入されてきた基板の表面に電荷が蓄積していると、ノズルからの薬液の、基板の表面への着液時に、基板の表面と薬液とが接触して基板の表面において急激な電荷の変化が生じ、薬液の着液位置またはその近傍で静電気放電（アーキング）が発生するおそれがある。その結果、パターン（デバイス）が破壊したり、パターンに穴が穿いたりする等、基板の表面に局所的な欠陥が発生することがある。
そこで、下記特許文献１では、薬液供給開始時における基板の表面における静電気放電の発生を防止すべく、薬液供給の開始前に、薬液よりも導電率の低い除電液（たとえば炭酸水）を基板の表面に供給することが知られている。
特開２００９−２００３６５号公報
しかしながら、処理チャンバーに搬入されてくる基板の帯電量が多い場合がある。炭酸水を用いた除電は電荷移動が速いため、炭酸水の基板への着液の際に、基板の表面と炭酸水との接触に伴って静電気放電が発生することがある。
また、基板の帯電量を徐々に低下させるべく、炭酸水よりも導電率の低い除電液（たとえばＤＩＷ（脱イオン水））を基板の表面に供給し、その供給後に、基板の表面に炭酸水を供給することも考えられる。しかしながら、基板の帯電量が多い場合には、基板の表面へのＤＩＷの供給によっても静電気放電が発生するおそれもある。
すなわち、基板への薬液の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止すると共に、基板への除電液（炭酸水やＤＩＷ）の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止する必要がある。換言すると、基板への液体の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止する必要がある。
そこで、本発明の目的は、基板の表面への液体の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、これにより、基板の表面における局所的な欠陥の発生を抑制または防止できる、基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、パターンが形成された基板の表面に薬液を供給して基板を処理する方法であって、基板を保持する基板保持工程と、前記薬液を基板の少なくとも前記表面に供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の前記表面に、前記薬液よりも低い導電性を有する低導電性液体を供給する低導電性液体供給工程と、前記低導電性液体供給工程に先立って、基板を除電すべく、前記薬液よりも低くかつ前記低導電性液体よりも高い導電性を有する高導電性液体を、基板の前記表面ではなく、基板において前記表面とは反対側の裏面に供給する高導電性液体供給工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板への薬液の供給に先立って、まず、基板の表面ではなく基板の裏面に高導電性液体が供給される。基板が帯電している場合、基板の表面（デバイスが形成されたデバイス面）に電荷が蓄積しているので、高導電性液体を基板の裏面に供給しても、基板の裏面で静電気放電が発生することはほとんどない。また、高導電性液体の導電率が比較的高いので、基板の裏面への低導電性液体の供給により、基板に蓄積している電荷の量を効果的に減少させることができる。
また、高導電性液体の基板の裏面への供給により、基板の表面のパターンの内部に入り込んだ電荷を、パターンの外表面に引き出すことができる。
次いで、基板の表面に低導電性液体が供給される。これにより、パターンの外表面に逃がされた電荷を、低導電性液体によって効果的に除去できる。基板から電荷の量が減少された後に基板の表面に導電性液体が供給されるので、静電気放電の発生を効果的に抑制または防止できる。しかも、その導電性液体が、比較的導電率の低い低導電性液体であるので、静電気放電の発生を、より一層効果的に抑制または防止できる。
そして、低導電性液体および高導電性液体によって十分に電荷が除去された後の基板の少なくとも表面に、薬液が供給される。これにより、薬液処理が実行される。したがって、基板の表面への薬液の供給に伴う静電気放電の発生を、抑制または防止できる。
これにより、基板の表面への液体（低導電性液体、高導電性液体、薬液）の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、ゆえに、基板の表面における局所的な欠陥の発生を抑制または防止できる。
請求項２に記載の発明は、前記低導電性液体供給工程に並行して、基板の前記裏面に、基板を除電すべく、前記低導電性液体または前記高導電性液体を供給する工程をさらに含む、請求項１に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面への低導電性液体の供給に並行して、基板の裏面に、低導電性液体または高導電性液体が供給される。これにより、基板に蓄積している電荷を、より一層効果的に除去できる。ゆえに、薬液の供給時における静電気放電の発生を、より一層効果的に抑制または防止できる。
請求項３に記載の発明は、前記高導電性液体供給工程に並行して、基板の前記表面に液体を供給しない、請求項１または２に記載の基板処理方法である。
基板の裏面への高導電性液体の供給に並行して基板の表面に液体を供給すると、基板の表面の液体の着液により、基板の表面に静電気放電が発生するおそれがある。
これに対し、この方法によれば、基板の裏面への高導電性液体の供給に並行して基板の表面に液体を供給しない。これにより、基板の表面における静電気放電の発生を、より効果的に抑制または防止できる。
請求項４に記載の発明は、前記高導電性液体供給工程に並行して、基板の前記表面の全域に対向する基板対向面を有する対向部材を、前記基板対向面が基板の前記表面に近接するような近接位置に配置する近接位置配置工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、対向部材の基板対向面を基板の表面に近接させながら、すなわち、対向部材の基板対向面によって基板の表面を保護しながら、基板の裏面に高導電性液体を供給する。そのため、基板の裏面から基板の表面側への高導電性液体の回り込みや、基板の表面側への高導電性液体の回り込みを良好に抑制または防止できる。
請求項５に記載の発明は、前記低導電性液体供給工程の後、前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の少なくとも前記表面に、前記高導電性液体を供給する第２の高導電性液体供給工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、低導電性液体が基板に供給された後、基板に薬液が供給されるまでの間に、基板の少なくとも表面に高導電性液体が供給される。つまり、基板の表面に、低導電性液体→高導電性液体の順に供給する。低導電性液体→高導電性液体→薬液と、導電性の液体が、導電性の低いものから順に段階的に供給されるため、低導電性液体や高導電性液体に起因する静電気放電の発生を防止しながら基板を良好に除電することができ、また、薬液供給時における静電気放電の発生を効果的に抑制することができる。
請求項６に記載の発明は、前記基板保持工程が、導電性材料を用いて形成された導電部を基板の周縁部に接触させることにより基板を保持する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法である。
この方法によれば、低導電性液体または高導電性液体を介して、基板を良好に除電できる。
請求項７に記載のように、前記低導電性液体が脱イオン水を含んでいてもよい。請求項８に記載のように、前記高導電性液体がイオンを含有する液体を含んでいてもよい。
前記の目的を達成するための請求項９に記載の発明は、表面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の前記表面に、導電性を有する薬液を供給するための薬液供給ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板の前記表面に、前記薬液よりも低い導電性を有する低導電性液体を供給するための低導電性液体供給ユニットと、前記基板保持ユニットによって保持されている基板において前記表面とは反対側の裏面に、前記薬液よりも低くかつ前記低導電性液体よりも高い導電性を有する高導電性液体を供給するための高導電性液体供給ユニットと、前記薬液供給ユニット、前記低導電性液体供給ユニットおよび前記高導電性液体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置が、前記薬液を基板の少なくとも前記表面に供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の前記表面に、前記低導電性液体を供給する低導電性液体供給工程と、前記低導電性液体供給工程に先立って、前記高導電性液体を、基板の前記表面ではなく、基板において前記表面とは反対側の裏面に供給する高導電性液体供給工程とを実行する、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、基板への薬液の供給に先立って、まず、基板の表面ではなく基板の裏面に高導電性液体が供給される。基板が帯電している場合、基板の表面（デバイスが形成されたデバイス面）に電荷が蓄積しているので、高導電性液体を基板の裏面に供給しても、基板の裏面で静電気放電が発生することはほとんどない。また、高導電性液体の導電率が比較的高いので、基板の裏面への低導電性液体の供給により、基板に蓄積している電荷の量を効果的に減少させることができる。
また、高導電性液体の基板の裏面への供給により、基板の表面のパターンの内部に入り込んだ電荷を、パターンの外表面に引き出すことができる。
次いで、基板の表面に低導電性液体が供給される。これにより、パターンの外表面に逃がされた電荷を、低導電性液体によって効果的に除去できる。基板から電荷の量が減少された後に基板の表面に導電性液体が供給されるので、静電気放電の発生を効果的に抑制または防止できる。しかも、その導電性液体が、比較的導電率の低い低導電性液体であるので、静電気放電の発生を、より一層効果的に抑制または防止できる。
そして、低導電性液体および高導電性液体によって十分に電荷が除去された後の基板の少なくとも表面に、薬液が供給される。これにより、薬液処理が実行される。したがって、基板の表面への薬液の供給に伴う静電気放電の発生を、抑制または防止できる。
これにより、基板の表面への液体（低導電性液体、高導電性液体、薬液）の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、ゆえに、基板の表面における局所的な欠陥の発生を抑制または防止できる。
請求項１０に記載の発明は、前記基板保持ユニットによってされている基板の前記表面の全域に対向する基板対向面を有し、前記基板対向面が基板の前記表面に近接するような近接位置に配置される対向部材をさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、対向部材の基板対向面を基板の表面に近接させながら、すなわち、対向部材の基板対向面によって基板の表面を保護しながら、基板の裏面に高導電性液体を供給ことが可能である。この場合、基板の裏面から基板の表面側への高導電性液体の回り込みや、基板の表面側への高導電性液体の回り込みを良好に抑制または防止できる。
請求項１１に記載の発明は、前記基板保持ユニットが、基板の周縁部を接触支持する保持ピンであって、導電性材料を用いて形成された導電ピンを有する、請求項９または１０に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、低導電性液体または高導電性液体を介して、基板を良好に除電できる。
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。 図３は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図４は、前記処理ユニットによる第１の基板処理例を説明するための流れ図である。 図５Ａ〜５Ｃは、前記第１の基板処理例の各工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。 図６Ａ〜６Ｃは、前記第１の基板処理例の各工程における、基板の帯電状態の変化を説明するための図である。 図７Ａ〜７Ｃは、第１の基板処理例に含まれる薬液供給工程の内容を説明するための図である。 図８は、除電試験の試験結果を示す図である。 図９は、前記処理ユニットにより実行される第２の基板処理例を説明するための流れ図である。 図１０は、前記処理ユニットにより実行される第３の基板処理例を説明するための流れ図である。
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施の形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施の形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、処理液およびリンス液で基板Ｗを処理する複数の処理ユニット２と、処理ユニット２で処理される複数枚の基板Ｗを収容する基板収容器が載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送するインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。インデクサロボットＩＲは、基板収容器と基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。複数の処理ユニット２は、たとえば、同様の構成を有している。
図２は、処理ユニット２の構成例を説明するための図解的な断面図である。
処理ユニット２は、箱形の処理チャンバー４と、処理チャンバー４内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）５と、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面（基板Ｗの表面（パターン形成面）Ｗａ（図５Ａ等を参照））に液体（処理液（薬液およびリンス液）および除電液）を供給するための上側液体供給ユニットと、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの下面（基板Ｗの裏面Ｗｂ（図５Ａ等を参照））に液体（処理液（薬液およびリンス液）および除電液）を供給するための下側液体供給ユニットと、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に対向し、基板Ｗの上方の空間をその周囲の雰囲気から遮断する対向部材６と、スピンチャック５の側方を取り囲む筒状の処理カップ（図示しない）とを含む。
処理チャンバー４は、スピンチャック５等を収容する箱型の隔壁７を含む。
スピンチャック５として、基板Ｗを水平方向に挟んで基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックが採用されている。具体的には、スピンチャック５は、スピンモータ（回転ユニット）１２と、このスピンモータ１２の駆動軸と一体化された下スピン軸１３と、下スピン軸１３の上端に略水平に取り付けられた円板状のスピンベース１４とを含む。下スピン軸１３は、導電性材料を用いて形成されている。下スピン軸１３はアース接続されている。
スピンベース１４は、基板Ｗの外径よりも大きな外径を有する水平な円形の上面１４ａを含む。スピンベース１４は、導電性材料を用いて形成されている。上面１４ａには、その周縁部に複数個（３個以上。たとえば６個）の挟持ピン１５が配置されている。複数個の挟持ピン１５は、スピンベース１４の上面周縁部において、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けてたとえば等間隔に配置されている。挟持ピン１５は、導電性材料を用いて形成されたいわゆる導電ピンである。
前述のように、下スピン軸１３、スピンベース１４および挟持ピン１５が、それぞれ導電性材料（たとえば、カーボンを含む導電性材料、金属材料）を用いて形成されており、かつ、下スピン軸１３がアース接続されている。そのため、導電性を有する液体（後述する低導電性液体、高導電性液体および薬液）がスピンチャック５に保持されている基板Ｗの表面または裏面に供給されると、当該液体を介して基板Ｗが除電される。
対向部材６は、対向板１７と、対向板１７の中央部を上下方向に貫通する上面ノズル３０とを含む。対向板１７は、その下面に基板Ｗの上面全域に対向する、水平に配置された円形の基板対向面１７ａを有している。
この実施の形態では、上面ノズル３０は、中心軸ノズルとして機能する。上面ノズル３０は、スピンチャック５の上方に配置されている。上面ノズル３０は、支持アーム２２によって支持されている。上面ノズル３０は、支持アーム２２に対して回転不能である。上面ノズル３０は、対向板１７および支持アーム２２と共に昇降する。上面ノズル３０は、その下端部に、スピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面中央部に対向する吐出口３０ａを形成している。
支持アーム２２には、電動モータ、ボールねじ等を含む構成の対向部材昇降ユニット２７が結合されている。対向部材昇降ユニット２７は、対向部材６（対向板１７および上スピン軸１８）および上面ノズル３０を、支持アーム２２と共に鉛直方向に昇降する。
対向部材昇降ユニット２７は、対向板１７を、基板対向面１７ａがスピンチャック５に保持されている基板Ｗの上面に近接する近接位置（図２に二点鎖線で示す位置。図５Ａも併せて参照）と、近接位置よりも大きく上方に退避した退避位置（図２に実線で示す位置）の間で昇降させる。対向部材昇降ユニット２７は、近接位置（図５Ａに示す位置）、上位置（図５Ｂおよび図５Ｃに示す位置）、および退避位置で対向板１７を保持可能である。近接位置は、基板対向面１７ａが基板Ｗの上面との間に微小間隔（たとえば約０．３ｍｍ）を隔てて配置されるような位置である。上位置は、基板対向面１７ａと基板Ｗの上面との間の間隔が近接位置よりも大きく、かつ退避位置よりも小さい位置である。
上側液体供給ユニットは、上面ノズル３０と、上面ノズル３０にそれぞれ処理液を供給する第１の上供給ユニット３１、第２の上供給ユニット３２および第３の上供給ユニット３３とを含む。
第１の上供給ユニット３１は、上面ノズル３０に一端が接続された上共通配管３５と、上共通配管３５の他端に接続された上ミキシングバルブユニットＵＭＶとを含む。上ミキシングバルブユニットＵＭＶは、上共通配管３５に送液する上接続部３６と、複数のバルブとを含む。上接続部３６の内部には、液体が流通するための流通空間が形成されている。上ミキシングバルブユニットＵＭＶは、上接続部３６にそれぞれ接続された、ＤＩＷ上配管３７、ＳＣ２上配管３８および上吸引配管３９をさらに含む。上ミキシングバルブユニットＵＭＶに含まれる複数のバルブは、ＤＩＷ上配管３７を開閉するＤＩＷ上バルブ４２と、ＳＣ２上配管３８を開閉するＳＣ２上バルブ４３と、上吸引配管３９を開閉する上吸引バルブ４４とを含む。
ＤＩＷ上配管３７には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷ（脱イオン水）が供給されるようになっている。上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＤＩＷ上バルブが開かれることにより、上面ノズル３０にＤＩＷが供給され、これにより、吐出口３０ａからＤＩＷが下向きに吐出される。
ＳＣ２上配管３８には、ＳＣ２供給源からのＳＣ２（ＨＣｌとＨ２Ｏ２とを含む混合液）が供給されるようになっている。上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＳＣ２上バルブ４３が開かれることにより、上面ノズル３０にＳＣ２が供給され、これにより、吐出口３０ａからＳＣ２が下向きに吐出される。
上吸引配管３９の下流端には、吸引装置（図示しない）が接続されている。吸引装置は、たとえばエジェクタ式の吸引装置である。エジェクタ式の吸引装置は、真空発生器やアスピレータを含む。吸引装置の稼働状態において、吸引装置の内部が減圧されることにより、上吸引配管３９の内部が吸引され、その結果、吸引装置の働きが有効化される。吸引装置の働きが有効化された状態において、上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態で上吸引バルブ４４が開かれることにより、上吸引配管３９の内部が吸引され、上接続部３６の内部空間（流通空間）の液体、および上共通配管３５の内部の液体が吸引装置によって吸引される。
第２の上供給ユニット３２は、上面ノズル３０に接続されたＳＣ１上配管４６と、ＳＣ１上配管４６に介装されたＳＣ１上バルブ４７とを含む。ＳＣ１上配管４６には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む混合液）が供給されるようになっている。上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＳＣ１上バルブ４７が開かれることにより、上面ノズル３０にＳＣ１が供給され、これにより、吐出口３０ａからＳＣ１が下向きに吐出される。
第３の上供給ユニット３３は、上面ノズル３０に接続されたＨＦ上配管４８と、ＨＦ上配管４８に介装されたＨＦ上バルブ４９とを含む。ＨＦ上配管４８には、ＨＦ供給源からのＨＦが供給されるようになっている。上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＨＦ上バルブ４９が開かれることにより、上面ノズル３０にＨＦが供給され、これにより、吐出口３０ａからＨＦが下向きに吐出される。この実施の形態では、ＨＦは、たとえば、希釈された希釈フッ酸（ＤＨＦ）である。
この実施の形態では、上面ノズル３０、ＤＩＷ上配管３７およびＤＩＷ上バルブ４２によって、低導電性液体供給ユニットが構成されている。
下側液体供給ユニットは、下面ノズル５０と、下面ノズル５０にそれぞれ処理液を供給する第１の下供給ユニット５１、第２の下供給ユニット５２および第３の下供給ユニット５３とを含む。
第１の下供給ユニット５１は、下面ノズル５０に一端が接続された下共通配管５５と、下共通配管５５の他端に接続された下ミキシングバルブユニットＤＭＶとを含む。下ミキシングバルブユニットＤＭＶは、下共通配管５５に送液する下接続部５６と、複数のバルブとを含む。下接続部５６の内部には、液体が流通するための流通空間が形成されている。下ミキシングバルブユニットＤＭＶは、下接続部５６にそれぞれ接続された、ＤＩＷ下配管５７、ＳＣ２下配管５８、ＣＯ２水下配管６０および下吸引配管５９をさらに含む。下側液体供給ユニットに含まれる複数のバルブは、ＤＩＷ下配管５７を開閉するＤＩＷ下バルブ６２と、ＳＣ２下配管５８を開閉するＳＣ２下バルブ６３と、ＣＯ２水下配管６０を開閉するＣＯ２水下バルブ６５と、下吸引配管５９を開閉する下吸引バルブ６４とを含む。
ＤＩＷ下配管５７には、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷが供給されるようになっている。下ミキシングバルブユニットＤＭＶに含まれる他のバルブを閉じた状態でＤＩＷ下バルブ６２が開かれることにより、下面ノズル５０にＤＩＷが供給され、これにより、吐出口５０ａからＤＩＷが上向きに吐出される。
ＳＣ２下配管５８には、ＳＣ２供給源からのＳＣ２が供給されるようになっている。下側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＳＣ２下バルブ６３が開かれることにより、下面ノズル５０にＳＣ２が供給され、これにより、吐出口５０ａからＳＣ２が上向きに吐出される。
ＣＯ２水下配管６０には、ＣＯ２水供給源からのＣＯ２水が供給されるようになっている。下側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＣＯ２水下バルブ６５が開かれることにより、下面ノズル５０にＣＯ２水が供給され、これにより、吐出口５０ａからＣＯ２水が上向きに吐出される。
下吸引配管５９の下流端には、吸引装置（図示しない）が接続されている。吸引装置は、たとえばエジェクタ式の吸引装置である。エジェクタ式の吸引装置は、真空発生器やアスピレータを含む。吸引装置の稼働状態において、吸引装置の内部が減圧されることにより、下吸引配管５９の内部が吸引され、その結果、吸引装置の働きが有効化される。吸引装置の働きが有効化された状態において、下側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態で下吸引バルブ６４が開かれることにより、下吸引配管５９の内部が吸引され、下接続部５６の内部空間（流通空間）の液体、および下共通配管５５の内部の液体が吸引装置によって吸引される。
第２の下供給ユニット５２は、下面ノズル５０に接続されたＳＣ１下配管６６と、ＳＣ１下配管６６に介装されたＳＣ１下バルブ６７とを含む。ＳＣ１下配管６６には、ＳＣ１供給源からのＳＣ１が供給されるようになっている。下側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＳＣ１下バルブ６７が開かれることにより、下面ノズル５０にＳＣ１が供給され、これにより、吐出口５０ａからＳＣ１が上向きに吐出される。
第３の下供給ユニット５３は、下面ノズル５０に接続されたＨＦ下配管６８と、ＨＦ下配管６８に介装されたＨＦ下バルブ６９とを含む。ＨＦ下配管６８には、ＨＦ供給源からのＨＦが供給されるようになっている。下側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＨＦ下バルブ６９が開かれることにより、下面ノズル５０にＨＦが供給され、これにより、吐出口５０ａからＨＦが上向きに吐出される。この実施の形態では、ＨＦは、たとえば、希釈された希釈フッ酸（ＤＨＦ）である。
この実施の形態では、下面ノズル５０、ＣＯ２水下配管６０およびＣＯ２水下バルブ６５によって、高導電性液体供給ユニットが構成されている。
図３Ａは、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
制御装置３は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置３はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニッ
ト、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
また、制御装置３には、制御対象として、スピンモータ１２、対向部材昇降ユニット２７等が接続されている。制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ１２、対向部材昇降ユニット２７等の動作を制御する。
また、制御装置３は、予め定められたプログラムに従って、ＤＩＷ上バルブ４２、ＳＣ２上バルブ４３、上吸引バルブ４４、ＳＣ１上バルブ４７、ＨＦ上バルブ４９、ＤＩＷ下バルブ６２、ＳＣ２下バルブ６３、下吸引バルブ６４、ＣＯ２水下バルブ６５、ＳＣ１下バルブ６７、ＨＦ下バルブ６９を開閉する。
以下では、パターン形成面（デバイス形成面）である、表面（表面）Ｗａにパターン１００が形成された基板Ｗを処理する場合について説明する。
図３Ｂは、基板処理装置１による処理対象の基板Ｗの表面Ｗａを拡大して示す断面図である。処理対象の基板Ｗは、たとえばシリコンウエハであり、そのパターン形成面である表面Ｗａにパターン１００が形成されている。パターン１００は、たとえば微細パターンである。パターン１００は、図３Ｂに示すように、凸形状（柱状）を有する構造体１０１が行列状に配置されたものであってもよい。この場合、構造体１０１の線幅Ｗ１はたとえば３ｎｍ〜４５ｎｍ程度に、パターン１００の隙間Ｗ２はたとえば１０ｎｍ〜数μｍ程度に、それぞれ設けられている。パターン１００の膜厚Ｔは、たとえば、０．２μｍ〜１.０μｍ程度である。また、パターン１００は、たとえば、アスペクト比（線幅Ｗ１に対する膜厚Ｔの比）が、たとえば、５〜５００程度であってもよい（典型的には、５〜５０程度である）。
また、パターン１００は、微細なトレンチにより形成されたライン状のパターンが、繰り返し並ぶものであってもよい。また、パターン１００は、薄膜に、複数の微細穴（ボイド（void）またはポア（pore））を設けることにより形成されていてもよい。
パターン１００は、たとえば絶縁膜を含む。また、パターン１００は、導体膜を含んでいてもよい。より具体的には、パターン１００は、複数の膜を積層した積層膜により形成されており、さらには、絶縁膜と導体膜とを含んでいてもよい。パターン１００は、単層膜で構成されるパターンであってもよい。絶縁膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であってもよい。また、導体膜は、低抵抗化のための不純物を導入したアモルファスシリコン膜であってもよいし、金属膜（たとえばＴｉＮ膜）であってもよい。
また、パターン１００は、親水性膜であってもよい。親水性膜として、ＴＥＯＳ膜（シリコン酸化膜の一種）を例示できる。
図４は、処理ユニット２において実行される第１の基板処理例の内容を説明するための流れ図である。図５Ａ〜５Ｃは、第１の基板処理例の各工程が行われているときの基板を水平に見た模式図である。図６Ａ〜６Ｃは、第１の基板処理例の各工程における、基板Ｗの帯電状態の変化を説明するための図である。
図１〜図４を参照しながら、第１の基板処理例について説明する。図５Ａ〜７Ｃについては、適宜説明する。第１の基板処理例は、基板Ｗの表面から異物（パーティクル）を除去するための洗浄処理である。後述する第２の基板処理例および第３の基板処理例も同様に、基板Ｗの表面から異物を除去するための洗浄処理である。
未処理の基板Ｗ（たとえば直径３００ｍｍの円形基板）は、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲによって基板収容器Ｃから処理ユニット２に搬入され、処理チャンバー４内に搬入され、基板Ｗがその表面Ｗａ（パターン形成面。デバイス形成面。図３Ｂ等参照）を上方に向けた状態でスピンチャック５に受け渡され、スピンチャック５に基板Ｗが保持される（基板保持工程。図４のＳ１：基板Ｗ搬入）。この状態において、基板Ｗの裏面Ｗｂ（図６Ａ等参照）は下方を向いている。
処理チャンバー４の内部空間に搬入されてきた基板には、その前工程（イオン注入、ドライエッチング）によって、基板Ｗに電荷が蓄積している（すなわち帯電している）ことがある。基板Ｗが帯電している場合、図６Ａに示すように、電荷は、主として、基板Ｗの表面Ｗａに蓄積している。より具体的には、電荷は、基板Ｗの表面Ｗａのパターン１００の内部に入り込んでいる。基板Ｗに対し、薬液（ＳＣ１やＳＣ２等の導電性の薬液）を供給すると、基板Ｗの表面Ｗａと薬液とが接触して基板Ｗの表面Ｗａにおいて急激な電荷の変化が生じ、薬液の着液位置またはその近傍で静電気放電が発生するおそれがある。その結果、パターン１００が破壊したり、パターン１００に穴が穿いたりする等、基板Ｗの表面Ｗａに局所的な欠陥が発生することがある。そのため、薬液供給工程Ｓ５に先立って、基板Ｗを除電すべく、高導電性液体供給工程Ｓ３および低導電性液体供給工程Ｓ４が実行される。
基板搬送ロボットＣＲが処理ユニット２外に退避した後、制御装置３は、スピンモータ１２を制御してスピンベース１４の回転速度を、所定の除電回転速度（約５００ｒｐｍ未満で、たとえば約２００ｒｐｍ）まで上昇させ、その除電回転速度に維持させる（図４のＳ２：基板Ｗ回転開始）。
また、制御装置３は、対向部材昇降ユニット２７を制御して、対向板１７を退避位置から下降させて、図５Ａに示すように近接位置に配置する。
基板Ｗの回転が除電回転速度に達すると、制御装置３は、図５Ａに示すように、高導電性液体（薬液（たとえばＳＣ１、ＳＣ２）よりも低い導電性を有する液体）としてのＣＯ２水を、基板Ｗの表面Ｗａではなく、基板Ｗの裏面Ｗｂに供給する高導電性液体供給工程（図４のＳ３）を実行する。ＣＯ２水はイオンを含有しているために、ある程度高い導電率を有している。高導電性液体供給工程Ｓ３において基板Ｗに供給されるＣＯ２水の電気抵抗率（電気抵抗率が低い方が導電率が高い）は、たとえば１０−６ＭΩ・ｃｍ〜２０ＭΩ・ｃｍの範囲で、より具体的には約２０ＭΩ・ｃｍ〜約３０ＭΩ・ｃｍである。
具体的には、制御装置３は、ＣＯ２水下バルブ６５を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの裏面Ｗｂ（すなわち下面）の中央部に向けて、下面ノズル５０の吐出口５０ａからＣＯ２水が吐出される。基板Ｗの裏面Ｗｂに着液したＣＯ２水は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を覆うＣＯ２水の液膜が形成される。
ＣＯ２水の導電率が比較的高いので、基板Ｗの裏面Ｗｂへの高導電性液体としてのＣＯ２水の供給により、基板Ｗのパターン１００に蓄積している電荷の量を効果的に減少させることができる。また、基板Ｗの裏面ＷｂへのＣＯ２水の供給により、図６Ｂに示すように、基板Ｗの表面Ｗａのパターン１００の内部に入り込んだ電荷を、パターン１００の外表面に引き出すことができる。すなわち、基板Ｗの裏面Ｗｂへの高導電性液体としてのＣＯ２水の供給により、基板Ｗの表面Ｗａにおける局所的な電荷配置を拡散することができる。基板Ｗの表面Ｗａ（パターン１００）に電荷が蓄積されているので、基板Ｗの裏面ＷｂにＣＯ２水を供給しても、基板Ｗの裏面Ｗｂで静電気放電が発生することはほとんどない。
高導電性液体供給工程Ｓ３において、仮に、基板Ｗの裏面ＷｂへのＣＯ２水の供給に並行して基板Ｗの表面Ｗａに液体を供給すると、基板Ｗの表面Ｗａの液体の着液により、基板Ｗの表面Ｗａに静電気放電が発生するおそれがある。
高導電性液体供給工程Ｓ３において、基板Ｗの裏面ＷｂへのＣＯ２水の供給に並行して基板Ｗの表面Ｗａに液体を供給しないので、基板Ｗの表面Ｗａにおける静電気放電の発生を、より効果的に抑制または防止できる。
また、高導電性液体供給工程Ｓ３において、対向部材６を近接位置に配置しながら、すなわち、対向部材６の基板対向面１７ａによって基板Ｗの表面Ｗａを保護しながら、基板Ｗの裏面ＷｂにＣＯ２水を供給する。そのため、基板Ｗの裏面Ｗｂから基板Ｗの表面Ｗａ側へのＣＯ２水の回り込みを良好に抑制または防止できる。
なお、対向部材６の上面ノズル３０にさらに不活性ガス配管（図示省略）を接続し、不活性ガス配管に不活性ガスバルブ（図示省略）を介装してもよい。この場合、不活性ガス配管には不活性ガス供給源から不活性ガス（たとえば、Ｎ２ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、またはこれらの混合ガス）が供給される。不活性ガスバルブは、制御装置３により制御される。この場合、高導電性液体供給工程Ｓ３において、制御装置３は、対向部材６を近接位置に配置した状態で不活性ガスバルブを開くことにより、不活性ガス配管を介して上面ノズル３０に不活性ガスが供給され、吐出口３０ａから基板Ｗの表面Ｗａの中央部に向けて、不活性ガスが下向きに吐出される。これにより、基板Ｗの上面に沿って、基板Ｗの中央部から周縁部に向けて流れる不活性ガスの気流が形成される。ゆえに、基板Ｗの裏面Ｗｂから基板Ｗの表面Ｗａ側へのＣＯ２水の回り込みを、さらに良好に抑制または防止できる。
ＣＯ２水の吐出開始から予め定める第１の除電期間（たとえば約６０秒間）が経過すると、制御装置３は、ＣＯ２水下バルブ６５を閉じて下面ノズル５０からのＣＯ２水の吐出を停止する。これにより、高導電性液体供給工程Ｓ３が終了する。
高導電性液体供給工程Ｓ３の終了後、制御装置３は、下吸引バルブ６４を開く。これにより、下共通配管５５の内部および下接続部５６の内部空間からＣＯ２水が吸引除去される。ＣＯ２水の除去後、制御装置３は、下吸引バルブ６４を閉じる。
また、制御装置３は、対向部材昇降ユニット２７を制御して、対向板１７を近接位置から上昇させて、図５Ｂに示すように上位置に配置する。
次いで、制御装置３は、図５Ｂに示すように、基板Ｗの表面Ｗａおよび基板Ｗの裏面Ｗｂに、低導電性液体（薬液（たとえばＳＣ１、ＳＣ２）および高導電性液体（たとえばＣＯ２水）よりも低い導電性を有する液体）としてのＤＩＷを供給する低導電性液体供給工程（図４のＳ４）を実行する。ＤＩＷはイオンをほとんど含有していないために、その導電率はかなり低い。低導電性液体供給工程Ｓ４において基板Ｗに供給されるＤＩＷの電気抵抗率は、たとえば１０ＭΩ・ｃｍ〜２０ＭΩ・ｃｍの範囲で、より具体的には約１８ＭΩ・ｃｍである。
具体的には、制御装置３は、ＤＩＷ上バルブ４２を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの表面Ｗａ（すなわち上面）の中央部に向けて、上面ノズル３０の吐出口３０ａからＤＩＷが吐出される。基板Ｗの表面Ｗａに着液したＤＩＷは、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁部に移動する。これにより、基板Ｗの表面Ｗａの全域を覆うＤＩＷの液膜が形成される。併せて、制御装置３は、ＤＩＷ下バルブ６２を開く。それにより、回転状態の基板Ｗの裏面Ｗｂ（すなわち下面）の中央部に向けて、下面ノズル５０の吐出口５０ａからＤＩＷが吐出される。これにより、基板Ｗの裏面Ｗｂの全域を覆うＤＩＷの液膜が形成される。
基板Ｗの裏面ＷｂへのＣＯ２水の供給により、図６Ｃに示すように、パターン１００の外表面に引き出された電荷が、基板Ｗの表面ＷａへのＤＩＷの供給によって効果的に除去される。また、基板Ｗから電荷の量が減少された後に基板Ｗの表面Ｗａに導電性液体（ＤＩＷ）が供給されるので、静電気放電の発生を効果的に抑制または防止できる。しかも、その導電性液体が、比較的導電率の低いＤＩＷであるので、静電気放電の発生を、より一層効果的に抑制または防止できる。
また、基板Ｗの表面ＷａへのＤＩＷの供給に並行して、基板Ｗの裏面Ｗｂに、ＤＩＷが供給される。これにより、基板Ｗに蓄積している電荷を、より一層効果的に除去できる。
ＤＩＷの吐出開始から予め定める第２の除電期間（たとえば約６０秒間）が経過すると、制御装置は、ＤＩＷ上バルブ４２およびＤＩＷ下バルブ６２を閉じて、上面ノズル３０からのＤＩＷの吐出および下面ノズル５０からのＤＩＷの吐出を停止する。これにより、低導電性液体供給工程Ｓ４が終了する。
低導電性液体供給工程Ｓ４の終了後、制御装置３は、上吸引バルブ４４を開く。これにより、上共通配管３５の内部および上接続部３６の内部空間からＤＩＷが吸引除去される。ＤＩＷの除去後、制御装置３は、上吸引バルブ４４を閉じる。
また、制御装置３は、スピンモータ１２を制御してスピンベース１４の回転速度を、所定の液処理回転速度（たとえば約５００ｒｐｍ）まで上昇させ、その液処理回転速度に維持させる。
次いで、制御装置３は、図５Ｃに示すように、基板Ｗの表面Ｗａに薬液を供給して、基板Ｗの表面Ｗａを処理（洗浄）する薬液供給工程（図４のＳ５）を実行する。この実施の形態に係る薬液供給工程Ｓ５では、制御装置３は、基板Ｗの表面Ｗａだけでなく、基板Ｗの裏面Ｗｂにも薬液を供給して、基板Ｗの裏面Ｗｂを処理（洗浄）している（同時両面処理）。薬液供給工程Ｓ５では、最初に、基板Ｗの表面ＷａにＳＣ１またはＳＣ２が供給される。ＳＣ１およびＳＣ２は、多量のイオンを含有しているために、高い導電率を有している。基板Ｗに供給されるＳＣ１の電気抵抗率は、たとえば１０−３ＭΩ・ｃｍのオーダーである。また、基板Ｗに供給されるＳＣ２の電気抵抗率は、たとえば約１０−５ＭΩ・ｃｍ程度である。
ＳＣ１およびＳＣ２は、ＣＯ２水よりも高い導電性を有する液体である。そのため、基板Ｗの表面Ｗａが十分に除電されていない状態（基板Ｗの表面Ｗａに多量の電荷が蓄積されている状態）で、基板Ｗの表面ＷａにＳＣ１またはＳＣ２が供給されると、ＳＣ１またはＳＣ２の基板Ｗの表面Ｗａへの着液時に、基板Ｗの表面ＷａとＳＣ１またはＳＣ２とが接触して基板Ｗの表面Ｗａにおいて急激な電荷の変化が生じ、基板Ｗの表面Ｗａにおける薬液の着液位置またはその近傍で静電気放電が発生するおそれがある。
しかしながら、ＤＩＷおよびＣＯ２水によって十分に電荷が除去された後の基板Ｗの表面ＷａにＳＣ１またはＳＣ２が供給されるので、薬液供給工程Ｓ５において、基板Ｗの表面ＷａへのＳＣ１やＳＣ２の着液時に、静電気放電が発生しない。
薬液供給工程Ｓ５の終了に次いで、制御装置３は、基板Ｗの表面Ｗａに、リンス液としてのＤＩＷを供給して、基板Ｗの表面Ｗａに付着している薬液を洗い流すリンス工程（図４のＳ６）を実行する。この実施の形態に係るリンス工程Ｓ６では、基板Ｗの表面Ｗａだけでなく、基板Ｗの裏面Ｗｂにもリンス液としてのＤＩＷを供給して、基板Ｗの裏面Ｗｂを処理（洗浄）している（同時両面処理）。
制御装置３によりＤＩＷ上バルブ４２およびＤＩＷ下バルブ６２を開くことで、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂへＤＩＷが供給される。そして、ＤＩＷ上バルブ４２およびＤＩＷ下バルブ６２が開かれてから予め定める期間が経過すると、制御装置３はＤＩＷ上バルブ４２およびＤＩＷ下バルブ６２を閉じる。これにより、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂへのＤＩＷの供給が停止され、リンス工程Ｓ６が終了する。リンス液としてＤＩＷを用いたが、リンス液としてＣＯ２水を用いるようにしてもよい。
その後、制御装置３は、対向部材昇降ユニット２７を制御して、対向板１７を退避位置に上昇させる。
次いで、制御装置３は、乾燥工程（図４のＳ７）を実行する。具体的には、制御装置３は、液処理回転速度よりも大きい所定の振り切り速度（たとえば数千ｒｐｍ）まで基板Ｗの回転速度を上昇させ、その振り切り速度で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗ上の液体に加わり、基板Ｗに付着している液体が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから液体が除去され、基板Ｗが乾燥する。
乾燥工程Ｓ７の開始から予め定める期間が経過すると、制御装置３は、スピンモータ１２を制御してスピンチャック５の回転（すなわち、基板Ｗの回転）を停止させる（図４のＳ８）。その後、基板搬送ロボットＣＲが、処理チャンバー４の内部空間に進入して、処理済みの基板Ｗを処理チャンバー４外へと搬出する（図４のＳ９）。その基板Ｗは、基板搬送ロボットＣＲからインデクサロボットＩＲへと渡され、インデクサロボットＩＲによって、基板収容器Ｃに収納される。
図７Ａ〜７Ｃは、第１の基板処理例に含まれる薬液供給工程Ｓ５の内容を説明するための図である。薬液供給工程Ｓ５は、薬液を用いて基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面Ｗｂを洗浄する工程である。
薬液供給工程Ｓ５の例として、第１の薬液供給工程Ｓ５１、第２の薬液供給工程Ｓ５２および第３の薬液供給工程Ｓ５３がある。
第１の薬液供給工程Ｓ５１は、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＳＣ１を供給するＳＣ１供給工程と、このＳＣ１供給工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面Ｗｂに、リンス液としてのＤＩＷ（またはＣＯ２水）を供給する中間リンス工程と、この中間リンス工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＳＣ２を供給するＳＣ２供給工程と、このＳＣ２供給工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面Ｗｂに、リンス液としてのＤＩＷ（またはＣＯ２水）を供給する中間リンス工程と、この中間リンス工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＤＨＦ（希釈フッ酸）を供給するＤＨＦ供給工程とを含む。
第２の薬液供給工程Ｓ５２は、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＳＣ２を供給するＳＣ２供給工程と、このＳＣ２供給工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面Ｗｂに、リンス液としてのＤＩＷ（またはＣＯ２水）を供給する中間リンス工程と、この中間リンス工程の後、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＳＣ１を供給するＳＣ１供給工程とを含む。
第３の薬液供給工程Ｓ５３は、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面ＷｂにＳＣ１を供給するＳＣ１供給工程を含む。
また、上ミキシングバルブユニットＵＭＶまたは下ミキシングバルブユニットＤＭＶを用いた、上面ノズル３０または下面ノズル５０からの処理液（薬液またはリンス液（この実施の形態では、ＤＩＷ、ＣＯ２水、ＳＣ２））の供給の場合には、上面ノズル３０または下面ノズル５０からの処理液の吐出の終了後、対応する上吸引バルブ４４または下吸引バルブ６４が開かれ、上共通配管３５または下共通配管５５の内部、および上接続部３６または下接続部５６の内部空間から、ＤＩＷまたはＣＯ２水が吸引除去される。
以上により、この実施の形態によれば、基板Ｗへの薬液（ＳＣ１またはＳＣ２）の供給に先立って、まず、基板Ｗの表面Ｗａではなく基板Ｗの裏面ＷｂにＣＯ２水が供給される。基板Ｗが帯電している場合、基板Ｗの表面Ｗａに電荷が蓄積しているので、ＣＯ２水を基板Ｗの裏面Ｗｂに供給しても、基板Ｗの裏面Ｗｂで静電気放電が発生することはほとんどない。また、ＣＯ２水の導電率が比較的高いので、基板Ｗの裏面ＷｂへのＣＯ２水の供給により、基板Ｗに蓄積している電荷の量を効果的に減少させることができる。
また、ＣＯ２水の基板Ｗの裏面Ｗｂへの供給により、基板Ｗの表面Ｗａのパターン１００の内部に入り込んだ電荷を、パターン１００の外表面に引き出すことができる。
次いで、基板Ｗの表面ＷａにＤＩＷが供給される。これにより、パターン１００の外表面に引き出された電荷を、ＤＩＷによって効果的に除去できる。また、基板Ｗから電荷の量が減少された後に基板Ｗの表面Ｗａに導電性液体（ＤＩＷ）が供給されるので、静電気放電の発生を効果的に抑制または防止できる。しかも、その導電性液体が、比較的導電率の低いＤＩＷであるので、静電気放電の発生を、より一層効果的に抑制または防止できる。
そして、ＤＩＷおよびＣＯ２水によって十分に電荷が除去された後の基板Ｗの少なくとも表面Ｗａに、薬液供給工程Ｓ５が実行される。したがって、薬液供給工程Ｓ５において、基板Ｗの表面ＷａへのＳＣ１やＳＣ２の供給に伴う静電気放電の発生を、抑制または防止できる。
これにより、基板Ｗの表面Ｗａへの液体（ＤＩＷ、ＣＯ２水、薬液）の供給に伴う静電気放電の発生を抑制または防止でき、ゆえに、基板Ｗの表面Ｗａにおける局所的な欠陥の発生を抑制または防止できる。
次に、除電試験について説明する。
除電試験では、次に述べる実施例および比較例に係る基板処理方法（洗浄処理）を試料に施す。
実施例：表面Ｗａにパターン１００（図３Ｂ参照）が配置された基板Ｗ（半導体ウエハ。外径３００（ｍｍ））を試料として採用し、表面Ｗａを上方に向けた状態でスピンチャック５（図２参照）に保持させた。スピンチャック５に保持されて回転状態にある試料に対し、処理ユニット２を用いて前述の図４に示す第１の基板処理例（洗浄処理）を実行した。
比較例１〜９：表面Ｗａにパターン１００（図３Ｂ参照）が配置された基板Ｗ（半導体ウエハ。外径３００（ｍｍ））を試料として採用し、表面Ｗａを上方に向けた状態でスピンチャック５（図２参照）に保持させた。スピンチャック５に保持されて回転状態にある試料に対し、処理ユニット２を用いて洗浄処理を施した。比較例１〜９が、前述の図４に示す実施例と相違するのは、除電工程（図４の高導電性液体供給工程Ｓ３および低導電性液体供給工程Ｓ４）の内容である。
比較例１：高導電性液体供給工程Ｓ３に相当する工程、および低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程がそれぞれ行われていない。すなわち、薬液供給工程Ｓ５が最初に実行される。
比較例２：高導電性液体供給工程Ｓ３に代えて、ＣＯ２水を、基板Ｗの裏面Ｗｂではなく、基板Ｗの表面Ｗａに供給する工程を実行する。低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程は行われない。すなわち、基板Ｗの表面ＷａへのＣＯ２水の供給後、薬液供給工程Ｓ５が実行される。
比較例３：高導電性液体供給工程Ｓ３を行った。低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程は行われない。すなわち、高導電性液体供給工程Ｓ３の後薬液供給工程Ｓ５が実行される。
比較例４：高導電性液体供給工程Ｓ３に代えて、ＣＯ２水を、基板Ｗの裏面Ｗｂだけでなく基板Ｗの表面Ｗａにも供給する工程を実行する。低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程は行われない。すなわち、基板Ｗの表面ＷａへのＣＯ２水の供給後、薬液供給工程Ｓ５が実行される。
比較例５：高導電性液体供給工程Ｓ３に相当する工程が行われていない。低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程が最初に実行される。この工程では、ＤＩＷを、基板Ｗの裏面Ｗｂではなく、基板Ｗの表面Ｗａに供給する工程を実行する。
比較例６：高導電性液体供給工程Ｓ３に相当する工程が行われていない。低導電性液体供給工程Ｓ４に相当する工程が最初に実行される。この工程では、ＤＩＷを、基板Ｗの表面Ｗａではなく、基板Ｗの裏面Ｗｂに供給する工程を実行する。
比較例７：高導電性液体供給工程Ｓ３に相当する工程が行われていない。低導電性液体供給工程Ｓ４が最初に実行される。
比較例８：高導電性液体供給工程Ｓ３に代えて、ＣＯ２水を、基板Ｗの裏面Ｗｂだけでなく基板Ｗの表面Ｗａにも供給する工程を実行する。この工程後、低導電性液体供給工程Ｓ４が実行される。
比較例９：高導電性液体供給工程Ｓ３に代えて、ＣＯ２水を、基板Ｗの裏面Ｗｂではなく、基板Ｗの表面Ｗａに供給する工程を実行する。この工程後、低導電性液体供給工程Ｓ４が実行される。
試験結果を、図８に示す。実施例では、静電気放電が発生しなかった。これに対し、比較例１〜９では、基板Ｗの表面Ｗａの中央部に静電気放電の痕跡が見られた。比較例２、比較例４、比較例８および比較例９では、高い導電性を有するＣＯ２水を最初に基板Ｗの表面に供給している。このＣＯ２水の供給に伴って静電気放電が発生したものと考えられる。
比較例５および比較例７では、低い導電性を有するＤＩＷが最初に基板Ｗの表面Ｗａに供給されている。このＤＩＷの供給によっても基板Ｗの表面Ｗａ（特に、図６Ａに示すようにパターン１００の内部に入り込んだ電荷）が十分に除電されておらず、そのため、その後に続く基板Ｗの表面Ｗａへの薬液の供給に伴って静電気放電が発生したものと考えられる。
比較例１、比較例３および比較例６では、高い導電性を有する薬液が最初に基板Ｗの表面Ｗａに供給されている。薬液の供給開始前に、基板Ｗの表面Ｗａが十分に除電されておらず、そのため、基板Ｗの表面Ｗａへの薬液の供給に伴って静電気放電が発生したものと考えられる。
以上、この発明の一実施の形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
図９は、処理ユニット２により実行される第２の基板処理例を説明するための流れ図である。図９に示す第２の基板処理例が図４等に示す第１の基板処理例と相違する点は、低導電性液体供給工程として、低導電性液体供給工程Ｓ４に代えて、低導電性液体供給工程Ｓ１１を採用した点である。低導電性液体供給工程Ｓ１１では、ＤＩＷを、基板Ｗの表面Ｗａおよび裏面Ｗｂの両面ではなく、基板Ｗの表面Ｗａのみに供給している。
また、図４に示す第１の基板処理例において、低導電性液体供給工程Ｓ４において、基板Ｗの表面Ｗａに低導電性液体としてのＤＩＷを供給しながら、基板Ｗの裏面Ｗｂに高導電性液体としてのＣＯ２水を供給するようにしてもよい。
図１０は、処理ユニット２により実行される第３の基板処理例を説明するための流れ図である。
図１０に示す第３の基板処理例が図４等に示す第１の基板処理例と相違する点は、低導電性液体供給工程Ｓ４の後、薬液供給工程Ｓ５に先立って、基板Ｗを除電すべく、基板Ｗの少なくとも表面Ｗａ（表面Ｗａおよび裏面Ｗｂの双方（または表面Ｗａのみ））に、高導電性液体（薬液（たとえばＳＣ１、ＳＣ２）よりも低い導電性を有する液体）としてのＣＯ２水を供給する第２の高導電性液体供給工程Ｓ２１を実行するようにした点である。
図２に破線で示すように、上ミキシングバルブユニットＵＭＶは、上接続部３６に接続されたＣＯ２水上配管４０と、ＣＯ２水上配管４０を開閉するＣＯ２水上バルブ４５とをさらに含んでいてもよい。上側液体供給ユニットに含まれる他のバルブを閉じた状態でＣＯ２水上バルブ４５が開かれることにより、上面ノズル３０にＣＯ２水が供給され、これにより、吐出口３０ａからＣＯ２水が下向きに吐出される。
この第３の基板処理例によれば、ＤＩＷが基板Ｗに供給された後、基板Ｗに薬液が供給されるまでの間に、基板Ｗの少なくとも表面ＷａにＣＯ２水が供給される。つまり、基板Ｗの表面Ｗａに、ＤＩＷ→ＣＯ２水の順に供給する。ＤＩＷ→ＣＯ２水→薬液と、導電性の液体が、導電性の低いものから順に段階的に基板に供給されるため、ＤＩＷやＣＯ２水に起因する静電気放電の発生を防止しながら基板Ｗを良好に除電することができ、これにより、薬液供給時における静電気放電の発生を効果的に抑制することができる。
また、薬液供給工程Ｓ５として、基板Ｗの両面（表面Ｗａおよび裏面Ｗｂ）を、薬液を用いて処理するものを例に挙げたが、薬液供給工程Ｓ５が、基板Ｗの一方面（表面Ｗａまたは裏面Ｗｂ）を、薬液を用いて処理するものであってもよい。
また、薬液供給工程Ｓ５において基板Ｗの表面Ｗａに最初に供給される薬液として、ＳＣ１やＳＣ２を例示したが、他の薬液（オゾン水やＳＰＭ（Ｈ２ＳＯ４とＨ２Ｏ２とを含む混合液）、ＨＦ等）であってもよい。
また、高導電性液体と低導電性液体との組合せとして、ＣＯ２水とＤＩＷとの組み合わせを例示したが、その他に、ＮＨ３水とＤＩＷとの組み合わせ、ＮＨ４ＯＨ水溶液（１：１００）とＤＩＷとの組み合わせ、Ｈ２ＳＯ４水溶液とＤＩＷとの組み合わせ、ＨＣｌ水溶液（１：５０）とＤＩＷとの組み合わせ、ＨＦ水溶液（１：５００）とＤＩＷとの組み合わせ等を例示することができる。
また、第１〜第３の基板処理例として、基板Ｗを洗浄する洗浄処理を例に挙げたが、エッチング液を用いて基板Ｗをエッチングするエッチング処理に本発明を適用することもできる。
また、前述の実施の形態において、基板処理装置１が半導体ウエハからなる基板Ｗの表面を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置が、液晶表示装置用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板を処理する装置であってもよい。ただし、本発明の効果は、基板Ｗの表面が疎水性を示す場合にとくに顕著に発揮される。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
４ ：処理チャンバー
５ ：スピンチャック（基板保持ユニット）
３０ ：上面ノズル（低導電性液体供給ユニット）
３７ ：ＤＩＷ上配管（低導電性液体供給ユニット）
４２ ：ＤＩＷ上バルブ（低導電性液体供給ユニット）
５０ ：下面ノズル（高導電性液体供給ユニット）

Claims (11)

  1. パターンが形成された基板の表面に薬液を供給して基板を処理する方法であって、
    基板を保持する基板保持工程と、
    前記薬液を基板の少なくとも前記表面に供給する薬液供給工程と、
    前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の前記表面に、前記薬液よりも低い導電性を有する低導電性液体を供給する低導電性液体供給工程と、
    前記低導電性液体供給工程に先立って、基板を除電すべく、前記薬液よりも低くかつ前記低導電性液体よりも高い導電性を有する高導電性液体を、基板の前記表面ではなく、基板において前記表面とは反対側の裏面に供給する高導電性液体供給工程とを含む、基板処理方法。
  2. 前記低導電性液体供給工程に並行して、基板の前記裏面に、基板を除電すべく、前記低導電性液体または前記高導電性液体を供給する工程をさらに含む、請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記高導電性液体供給工程に並行して、基板の前記表面に液体を供給しない、請求項１または２に記載の基板処理方法。
  4. 前記高導電性液体供給工程に並行して、基板の前記表面の全域に対向する基板対向面を有する対向部材を、前記基板対向面が基板の前記表面に近接するような近接位置に配置する近接位置配置工程をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  5. 前記低導電性液体供給工程の後、前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の少なくとも前記表面に、前記高導電性液体を供給する第２の高導電性液体供給工程をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  6. 前記基板保持工程が、
    導電性材料を用いて形成された導電部を基板の周縁部に接触させることにより基板を保持する工程を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記低導電性液体が脱イオン水を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 前記高導電性液体がイオンを含有する液体を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  9. 表面にパターンが形成された基板を保持する基板保持ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の前記表面に、導電性を有する薬液を供給するための薬液供給ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板の前記表面に、前記薬液よりも低い導電性を有する低導電性液体を供給するための低導電性液体供給ユニットと、
    前記基板保持ユニットによって保持されている基板において前記表面とは反対側の裏面に、前記薬液よりも低くかつ前記低導電性液体よりも高い導電性を有する高導電性液体を供給するための高導電性液体供給ユニットと、
    前記薬液供給ユニット、前記低導電性液体供給ユニットおよび前記高導電性液体供給ユニットを制御する制御装置とを含み、
    前記制御装置が、前記薬液を基板の少なくとも前記表面に供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程に先立って、基板を除電すべく、基板の前記表面に、前記低導電性液体を供給する低導電性液体供給工程と、前記低導電性液体供給工程に先立って、前記高導電性液体を、基板の前記表面ではなく、基板において前記表面とは反対側の裏面に供給する高導電性液体供給工程とを実行する、基板処理装置。
  10. 前記基板保持ユニットによってされている基板の前記表面の全域に対向する基板対向面を有し、前記基板対向面が基板の前記表面に近接するような近接位置に配置される対向部材をさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記基板保持ユニットが、基板の周縁部を接触支持する保持ピンであって、導電性材料を用いて形成された導電ピンを有する、請求項９または１０に記載の基板処理装置。
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