JP7307575B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法に関する。
特許文献1に記載されている基板処理装置では、チャンバー内での基板の処理時に基板が酸化することを抑制している。
具体的には、基板がスピンベースの上方に配置される。遮断部材の対向面は、基板の上方に配置される。遮断部材の内周面は、基板の周囲に配置される。そして、不活性ガスが、遮断部材の対向面で開口する下向き吐出口から下方に吐出される。遮断部材の下向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板の上面と遮断部材の対向面との間の空間を広がり、遮断部材の内周面の下端とスピンベースの外周面との間から排出される。基板と遮断部材との間が不活性ガスで満たされるので、基板の上面および外周面に接する雰囲気中の酸素濃度が低減される。
また、遮断部材の下向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスを吐出させることにより、酸素を含む雰囲気が、基板の上面と遮断部材の対向面との間に移動することを抑制できる。その結果、基板Wに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。
さらに、スピンベースの上向き吐出口から不活性ガスが吐出されている状態で、基板がセンターロボットによってチャックピンの上に置かれる。基板がチャックピンに近づく間、スピンベースの上向き吐出口から吐出された不活性ガスは、基板とスピンベースとの間を広がり、酸素を含む雰囲気を排出する。酸素を含む雰囲気を予め排出することにより、酸素を含む雰囲気が、基板とスピンベースとの間から基板と遮断部材との間に移動することを抑制できる。
特開2015-153947号公報
しかしながら、近年、基板の酸化をさらに抑制することが要望されることがある。そこで、本願の発明者は、チャンバー内での基板の搬送時において基板が酸化される可能性のあることに着目した。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、チャンバー内での基板の搬送時に基板の酸化を抑制できる基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法を提供することにある。
本発明の一局面によれば、基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第1気体供給部と、第2気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第1気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する。第2気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する。制御部は、前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記第2気体供給部は、前記送風口部を通して、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって前記第2気体を供給する。
本発明の基板処理装置において、前記送風口部は、前記基板の搬送経路よりも上方に配置されることが好ましい。前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示すことが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御することが好ましい。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第1気体を供給しないように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第1気体供給部と、第2気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第1気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する。第2気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する。制御部は、前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御する。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第1気体を供給しないように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する。
本発明の基板処理装置において、前記第1気体供給部は、前記チャンバーの外部から前記第1気体を吸い込むための吸気口と、前記第1気体を前記基板保持部の位置する側に向かって供給するための供給口とを有することが好ましい。前記基板処理装置は、前記吸気口を開放または閉塞する開閉部材をさらに備えることが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記吸気口を開放するように前記開閉部材を制御することが好ましい。制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞するように前記開閉部材を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置は、遮断部材と、第3気体供給部とをさらに備えることが好ましい。遮断部材は、前記基板保持部の上方に位置し、退避位置と処理位置との間で上昇または下降することが好ましい。第3気体供給部は、前記遮断部材に配置され、前記遮断部材の下方に向けて第3気体を供給することが好ましい。前記第3気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示すことが好ましい。前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示すことが好ましい。前記制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記遮断部材が前記退避位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第3気体を供給するように前記第3気体供給部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材が前記処理位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第3気体を供給するように前記第3気体供給部を制御することが好ましい。前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断することが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記第1気体供給部は、前記第1気体と第4気体とのうちのいずれかを選択的に供給することが好ましい。前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御することが好ましい。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第4気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置は、基板を処理する。基板処理装置は、基板保持部と、チャンバーと、第1気体供給部と、第2気体供給部と、制御部とを備える。基板保持部は、前記基板を保持する。チャンバーは、前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容する。第1気体供給部は、前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する。第2気体供給部は、前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する。制御部は、前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有する。前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置する。前記第1気体供給部は、前記第1気体と第4気体とのうちのいずれかを選択的に供給する。前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記制御部は、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御する。制御部は、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第4気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する。
本発明の基板処理装置は、排気管と、排気調節部とをさらに備えることが好ましい。排気管は、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置され、前記チャンバー内の気体が通ることが好ましい。排気調節部は、前記排気管を通って排出される前記気体の流量を調節することが好ましい。前記制御部は、前記基板を処理する前記期間において、前記気体が前記排気管を通って排出されるように前記排気調節部を制御することが好ましい。制御部は、前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記排気調節部を制御することが好ましい。
本発明の基板処理装置において、前記送風口部は、複数の通風孔を上面に有する天板部を有することが好ましい。前記第2気体供給部は、前記複数の通風孔を通して前記天壁部に向かって、前記第2気体を供給することで、前記チャンバーから酸素を排気することが好ましい。
本発明の他の局面によれば、基板処理方法においては、チャンバー内の基板保持部に保持された基板が処理される。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程とを含む。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって、前記第2気体を供給する。
本発明の基板処理方法において、前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の搬送経路よりも上方の位置から前記第2気体を供給することが好ましい。前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示すことが好ましい。
本発明の基板処理方法において、前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給することが好ましい。前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されないことが好ましい。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給することが好ましい。前記少なくとも一方の期間において、前記第1気体は供給されないことが好ましい。
本発明の基板処理方法は、チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程とを含む。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第2気体を供給する。前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給する。前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されない。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給する。前記少なくとも一方の期間において、前記第1気体は供給されない。
本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記チャンバーの外部から前記第1気体を吸い込む吸気口を開放する工程と、前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞する工程とをさらに含むことが好ましい。
本発明の基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、遮断部材を退避位置に位置させる工程と、前記少なくとも一方の期間において、第3気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程とをさらに含むことが好ましい。前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示すことが好ましい。前記第3気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。
本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材を処理位置に位置させる工程と、前記基板を処理する前記期間において、前記第3気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程とをさらに含むことが好ましい。前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示すことが好ましい。前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断することが好ましい。
本発明の基板処理方法において、前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第1気体を供給することが好ましい。前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されないことが好ましい。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給することが好ましい。前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第4気体を供給する工程をさらに含むことが好ましい。前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であることが好ましい。
本発明の基板処理方法は、チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する。基板処理方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程とを含む。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第2気体を供給する。前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第1気体を供給する。前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されない。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給する。前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第4気体を供給する工程をさらに含む。前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。
本発明の基板処理方法は、前記基板を処理する前記期間において、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置された排気管から、前記チャンバー内の気体を排出する工程と、前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記気体の流量を調節する工程とをさらに含むことが好ましい。
本発明のさらに他の局面によれば、半導体製造方法においては、チャンバー内の基板保持部に保持された半導体基板を処理して、処理後の前記半導体基板である半導体が製造される。半導体製造方法は、前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程とを含む。前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記半導体基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第2気体を供給する。
本発明によれば、チャンバー内での基板の搬送時に基板の酸化を抑制できる基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法を提供できる。
本発明の実施形態1に係る基板処理装置を示す模式的平面図である。 実施形態1に係る遮断部材が処理位置に位置するときの処理装置を示す模式的断面図である。 実施形態1に係る遮断部材が退避位置に位置するときの処理装置を示す模式的断面図である。 実施形態1に係る基板処理方法の一部を示すフローチャートである。 実施形態1に係る基板処理方法の他の一部を示すフローチャートである。 図4に示す基板搬入前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。 図5に示す基板搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。 実施形態1の変形例に係る基板処理装置に含まれる処理装置を示す模式的断面図である。 実施形態1の変形例に係る基板搬送ガイドを示す斜視図である。 本発明の実施形態2に係る基板処理装置に含まれる処理装置を示す模式的断面図である。 実施形態2に係る基板処理方法の一部を示すフローチャートである。 実施形態2に係る基板処理方法の他の一部を示すフローチャートである。 図11に示す基板搬入前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。 図12に示す基板搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、本発明の実施形態において、X軸、Y軸、およびZ軸は互いに直交し、X軸およびY軸は水平方向に平行であり、Z軸は鉛直方向に平行である。また、「平面視」は、鉛直方向から対象を見ることを示す。なお、図面の簡略化のため、図面において断面を示す斜線を適宜省略する。
(実施形態1)
図1~図7を参照して、本発明の実施形態1に係る基板処理装置100を説明する。基板処理装置100は基板Wを処理する。基板Wは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ(Field Emission Display:FED)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、又は、太陽電池用基板である。基板Wは、例えば、略円板状である。
まず、図1を参照して基板処理装置100を説明する。図1は、基板処理装置100を示す模式的平面図である。図1に示すように、基板処理装置100は、インデクサーユニットU1と、処理ユニットU2と、制御装置U3とを備える。制御装置U3は、インデクサーユニットU1および処理ユニットU2を制御する。制御装置U3は、例えば、コンピューターである。インデクサーユニットU1は、複数の基板収容器Cと、インデクサーロボットIRとを含む。処理ユニットU2は、複数の処理装置1と、搬送ロボットCRと、受渡部PSとを含む。処理ユニットU2は、1つの処理装置1を含んでいてもよい。
基板収容器Cの各々は、複数枚の基板Wを積層して収容する。インデクサーロボットIRは、複数の基板収容器Cのうちのいずれかの基板収容器Cから未処理の基板Wを取り出して、基板Wを受渡部PSに渡す。そして、受渡部PSには、基板収容器Cから取り出された基板Wが載置される。搬送ロボットCRは、受渡部PSから未処理の基板Wを受け取って、複数の処理装置1のうちのいずれかの処理装置1に基板Wを搬入する。
そして、処理装置1は、未処理の基板Wを処理する。処理装置1は、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型である。実施形態1では、処理装置1は、処理液によって基板Wを処理する。
処理装置1による処理後に、搬送ロボットCRは、処理済みの基板Wを処理装置1から取り出して、基板Wを受渡部PSに渡す。そして、受渡部PSには、処理装置1で処理された基板Wが載置される。インデクサーロボットIRは、受渡部PSから処理済みの基板Wを受け取って、複数の基板収容器Cのうちのいずれかの基板収容器Cに基板Wを収容する。
次に、図2を参照して、処理装置1を説明する。図2は、処理装置1を示す模式的断面図である。図2に示すように、処理装置1は、基板Wを回転しながら、基板Wに処理液を供給して、基板Wを処理する。
処理装置1は、チャンバー3と、スピンチャック5と、スピン軸7と、スピンモーター8と、流体供給ユニット9と、ユニット昇降機構11と、ユニット回転機構12と、第1気体供給部13と、開閉部材15と、部材移動機構17と、排気管19と、排気調節部21と、複数のガード23と、複数のガード移動機構25と、シャッター27と、シャッター移動機構29と、流路管30と、第2気体供給部41と、配管P1と、配管P2と、配管P3と、配管P4と、配管P5と、バルブV1と、バルブV2と、バルブV3と、バルブV4と、バルブV5とを含む。
チャンバー3は略箱形状を有する。チャンバー3は、スピンチャック5、スピン軸7、スピンモーター8、流体供給ユニット9、ユニット昇降機構11、ユニット回転機構12、複数のガード23、複数のガード移動機構25、流路管30、配管P1の一部、配管P2の一部、配管P3の一部、および、配管P5の一部を収容する。チャンバー3は、バルブV1、バルブV2、バルブV3、および、バルブV5を収容していてもよいし、収容していなくてもよい。
具体的には、チャンバー3は、側壁部3aと、天壁部3bと、底壁部3cとを含む。側壁部3aは、略角筒形状を有し、スピンチャック5の周囲に配置される。具体的には、側壁部3aは、回転軸線AXの回りの周方向において、スピンチャック5を囲んでいる。従って、側壁部3aは、スピンチャック5よりも、水平方向HD外側に位置する。天壁部3bは、略平板状であり、スピンチャック5の上方に位置する。具体的には、天壁部3bは、スピンチャック5よりも、回転軸線AX方向上側に位置する。従って、天壁部3bは、スピンチャック5よりも、鉛直方向VD上側に位置する。底壁部3cは、略平板状であり、スピンチャック5の下方に位置する。
第1気体供給部13は、天壁部3bに配置される。第1気体供給部13は、鉛直方向VD下側に向けて第1気体GA1を供給する。つまり、第1気体供給部13は、スピンチャック5の位置する側に向けて第1気体GA1を供給する。第1気体GA1は、実施形態1では、空気である。
具体的には、第1気体供給部13は、供給口13aと、吸気口13bとを有する。供給口13aは、第1気体GA1をスピンチャック5の位置する側に向かって供給するための開口である。吸気口13bは、チャンバー3の外部から第1気体GA1を吸い込むための開口である。第1気体供給部13は、吸気口13bから第1気体GA1を吸い込んで、第1気体GA1を供給口13aから送出する。
第1気体供給部13は、ファン131と、フィルター133とを含む。フィルター133は、第1気体GA1をろ過する。ファン131は、第1気体GA1を吸気口13bから吸い込んで、フィルター133によってろ過された第1気体GA1を供給口13aから送出する。この場合、第1気体GA1は、例えば、クリーンエアーである。第1気体供給部13は、例えば、ファンフィルターユニット(FFU)である。
開閉部材15は、吸気口13bを開放または閉塞する。図2では、開閉部材15は、吸気口13bを開放している。従って、第1気体供給部13は、吸気口13bから第1気体GA1を吸い込んで、第1気体GA1を供給口13aから送出することができる。開閉部材15は、例えば、略平板形状を有する。
部材移動機構17は、開閉部材15を開位置と閉位置との間で移動する。開位置は、開閉部材15が吸気口13bを開放する位置を示す。図2では、開閉部材15は、開位置に位置する。閉位置は、開閉部材15が吸気口13bを閉塞する位置を示す(図3)。実施形態1では、部材移動機構17は、開閉部材15を開位置と閉位置との間で上昇または下降させる。部材移動機構17は、例えば、シリンダー、および、シリンダーを駆動する駆動機構を含む。
第2気体供給部41は、チャンバー3内に第2気体GA2を供給する。第2気体供給部41は、例えば、ファンおよび/またはノズルを含んでいてもよい。第2気体GA2は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第2気体GA2は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態1では、第2気体GA2は窒素である。具体的には、第2気体供給部41は、第2気体GA2をチャンバー3内に供給するための送風口部41aを有する。送風口部41aは、例えば、単数の開口、複数の開口、単数の孔、または、複数の孔を有する。第2気体GA2が通過できる限りにおいては、開口および孔の形状、並びに、開口および孔のサイズは特に限定されない。第2気体供給部41の詳細は後述する。
配管P5は第2気体供給部41に第2気体GA2を供給する。バルブV5は、第2気体供給部41に対する第2気体GA2の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV5が開かれると、第2気体GA2が第2気体供給部41に供給され、第2気体供給部41は、チャンバー3内に第2気体GA2を供給する。
スピンチャック5は基板Wを保持する。そして、スピンチャック5は、基板Wを保持して回転する。具体的には、スピンチャック5は、チャンバー3内で基板Wを水平に保持しながら、スピンチャック5の回転軸線AXの回りに基板Wを回転させる。スピンチャック5は、「基板保持部」の一例に相当する。
スピンチャック5は、複数のチャック部材51と、スピンベース53とを含む。複数のチャック部材51はスピンベース53に設けられる。複数のチャック部材51は基板Wを水平な姿勢で保持する。スピンベース53は、略円板状であり、水平な姿勢で複数のチャック部材51を支持する。
スピン軸7は、スピンベース53に固定される。また、スピン軸7は、スピンモーター8の駆動軸に固定される。そして、スピンモーター8は、スピン軸7を回転させることによって、スピンベース53を回転軸線AXの回りに回転させる。その結果、スピンベース53に設けられた複数のチャック部材51に保持された基板Wが回転軸線AXの回りに回転する。
流体供給ユニット9は流体を供給する。流体供給ユニット9は、スピンチャック5の上方に位置する。具体的には、流体供給ユニット9は、遮断部材91と、支軸93と、第3気体供給部N1と、処理液供給部N2と、リンス液供給部N3とを含む。
遮断部材91は略円盤形状を有する。遮断部材91の外径は、基板Wの外径よりも大きい。遮断部材91は、遮断部材91の中心軸線がスピンチャック5の回転軸線AX上に位置するように配置されている。遮断部材91はスピンチャック5の上方に位置する。具体的には、遮断部材91は、円板部91aと、周壁部91bとを含む。円板部91aは、略円板形状を有し、支軸93によって水平な姿勢で保持されている。周壁部91bは、略円筒形状を有し、円板部91aの外縁部から下方に延びる。なお、遮断部材91は周壁部91bを含んでいなくてもよい。この場合、遮断部材91の外径は、基板Wの外径と略同一である。
遮断部材91は、処理位置と退避位置との間で上昇または下降する。処理位置は、遮断部材91が下降して基板Wの表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示す。具体的には、処理位置は、遮断部材91が基板Wの表面と鉛直方向VDに対向しつつ、基板Wの表面に対して間隔をあけて近接する位置を示す。図2では、遮断部材91は処理位置に位置する。
遮断部材91は、処理位置において、基板Wの表面の上方を覆って、基板Wの表面の上方を遮断する。つまり、遮断部材91は、処理位置において、基板Wの表面の上方を、チャンバー3内の気体から遮断する。さらに、遮断部材91は、処理位置において、基板Wの外縁部を囲んでいる。具体的には、円板部91aは、処理位置において、基板Wの表面と鉛直方向VDに対向している。周壁部91bは、処理位置において、基板Wの外縁部と水平方向HDに対向している。
退避位置は、遮断部材91が上昇して基板Wの表面から離隔した位置を示す(図3)。具体的には、退避位置は、処理位置よりも鉛直方向VD上側の位置であって、遮断部材91が処理位置から離脱した位置を示す。
ユニット昇降機構11は、流体供給ユニット9を支持して、処理位置と退避位置との間で、流体供給ユニット9を上昇又は下降させる。つまり、ユニット昇降機構11は、処理位置と退避位置との間で、遮断部材91を上昇又は下降させる。ユニット昇降機構11は、例えば、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与える昇降モーターとを含む。昇降モーターは、例えば、サーボモータである。
ユニット回転機構12は、流体供給ユニット9を支持して、流体供給ユニット9を回転させる。つまり、ユニット回転機構12は、遮断部材91を回転させる。具体的には、ユニット回転機構12は、処理位置において、流体供給ユニット9を回転させる。つまり、ユニット回転機構12は、処理位置において、遮断部材91を回転させる。ユニット回転機構12は、例えば、モーターと、モーターの回転を流体供給ユニット9に伝達する伝達機構とを含む。
第3気体供給部N1は、遮断部材91および支軸93に配置される。具体的には、第3気体供給部N1は、遮断部材91および支軸93の内部に配置される。第3気体供給部N1は、遮断部材91の下方に向けて第3気体GA3を供給する。第3気体GA3は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第3気体GA3は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態1では、第3気体GA3は窒素である。
第3気体供給部N1は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材91の下面から露出している。第3気体供給部N1には配管P1が接続される。配管P1は第3気体供給部N1に第3気体GA3を供給する。バルブV1は、第3気体供給部N1に対する第3気体GA3の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV1が開かれると、第3気体GA3が第3気体供給部N1に供給され、第3気体供給部N1は、第3気体GA3を遮断部材91の下方に向けて供給する。
処理液供給部N2は、遮断部材91および支軸93の内部に配置される。処理液供給部N2は、遮断部材91の下方に向けて処理液を供給する。処理液供給部N2は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材91の下面から露出している。処理液供給部N2には配管P2が接続される。配管P2は処理液供給部N2に処理液を供給する。バルブV2は、処理液供給部N2に対する処理液の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV2が開かれると、処理液が処理液供給部N2に供給され、処理液供給部N2は、処理液を遮断部材91の下方に向けて供給する。具体的には、処理液供給部N2は、処理位置において、処理液を基板Wに向けて供給する。
処理液は、例えば、薬液である。薬液は、例えば、フッ酸(HF)、フッ硝酸(フッ酸と硝酸(HNO3)との混合液)、バファードフッ酸(BHF)、フッ化アンモニウム、HFEG(フッ酸とエチレングリコールとの混合液)、燐酸(H3PO4)、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、希フッ酸(DHF)、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(例えば、クエン酸、シュウ酸)、有機アルカリ(例えば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)、硫酸過酸化水素水混合液(SPM)、アンモニア過酸化水素水混合液(SC1)、塩酸過酸化水素水混合液(SC2)、界面活性剤、または、腐食防止剤である。なお、処理液の種類は、基板Wを処理できる限りにおいては、特に限定されない。
リンス液供給部N3は、遮断部材91および支軸93の内部に配置される。リンス液供給部N3は、遮断部材91の下方に向けてリンス液を供給する。リンス液供給部N3は、例えば、ノズルを含む。ノズルの先端は遮断部材91の下面から露出している。リンス液供給部N3には配管P3が接続される。配管P3はリンス液供給部N3にリンス液を供給する。バルブV3は、リンス液供給部N3に対するリンス液の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV3が開かれると、リンス液がリンス液供給部N3に供給され、リンス液供給部N3は、リンス液を遮断部材91の下方に向けて供給する。具体的には、リンス液供給部N3は、処理位置において、リンス液を基板Wに向けて供給する。
リンス液は、例えば、脱イオン水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、または、希釈濃度(例えば、10ppm~100ppm程度)の塩酸水である。リンス液の種類は、基板Wをリンスできる限りにおいては、特に限定されない。
複数のガード23の各々は略筒形状を有する。複数のガード23の各々は、基板Wから排出された処理液またはリンス液を受け止める。
複数のガード移動機構25は、それぞれ、複数のガード23に対応して配置される。ガード移動機構25は、受液位置と退避位置との間で、ガード23を上昇又は下降させる。受液位置は、ガード23が上昇してガード23の上端が基板Wよりも鉛直方向VD上側に位置するときの位置を示す。退避位置は、ガード23が下降してガード23の上端が基板Wよりも鉛直方向VD下側に位置するときの位置を示す。ガード移動機構25は、例えば、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与えるモーターとを含む。
流路管30は、底壁部3cからスピンベース53まで延びている。流路管30は、基板Wの下方から基板Wに向けて気体GAを供給する。流路管30の気体供給口は、スピンベース53の上面に露出している。気体GAは、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。気体GAは、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態1では、気体GAは窒素である。
配管P4は流路管30に気体GAを供給する。バルブV4は、流路管30に対する気体GAの供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV4が開かれると、気体GAが配管P4から流路管30に供給され、流路管30は、気体GAを基板Wの下方から基板Wに向けて供給する。
排気管19は、スピンチャック5よりも鉛直方向VD下側に配置される。例えば、排気管19は、側壁部3aの下部から、チャンバー3内に連通する。なお、排気管19は、底壁部3cから、チャンバー3内に連通していてもよい。排気管19には、チャンバー3内の気体が通る。つまり、排気管19には、チャンバー3から排気される気体が通る。
排気調節部21は、排気管19に配置される。そして、排気調節部21は、排気管19を通って排出される気体の流量を調節する。排気調節部21は、例えば、ダンパーを含む。
チャンバー3の側壁部3aは、開口3eを有する。つまり、開口3eが側壁部3aに設けられる。開口3eは開閉可能である。具体的には、シャッター27が側壁部3aに配置される。そして、シャッター27は、開口3eを閉塞する閉位置と、開口3eを開放する開位置との間で移動する。
シャッター移動機構29は、シャッター27に結合されて、閉位置と開位置との間でシャッター27を移動させる。シャッター移動機構29は、例えば、シリンダー、および、シリンダーを駆動する駆動機構を含む。
搬送ロボットCR(図1)は、開口3eを介して、基板Wをチャンバー3に搬入する。具体的には、搬送ロボットCRは、開口3eを介して、基板Wをチャンバー3内のスピンチャック5まで搬送する。また、搬送ロボットCRは、開口3eを介して、基板Wをチャンバー3から搬出する。具体的には、搬送ロボットCRは、開口3eを介して、基板Wをチャンバー3内のスピンチャック5からチャンバー3の外部に搬送する。従って、チャンバー3は、基板Wの搬送経路PAを有している。搬送経路PAは、開口3eを介して基板Wを搬送するときの経路を示す。搬送経路PAは、実施形態1では、水平方向HDに沿っている。
例えば、搬送経路PAは、開口3eと所定位置RV(図3)との間の経路を示す。所定位置RVは、スピンチャック5の直上の位置であって、搬送ロボットCRのハンドが水平方向HDに移動したときにスピンチャック5に接触しない位置を示す。なお、図3では、所定位置RVに位置する基板Wが二点鎖線で示されている。
所定位置RVは、例えば、基板受渡位置を示す。基板受渡位置は、スピンチャック5の上方の位置であって、搬送ロボットCRのハンドとリフター(不図示)との間で、基板Wの受け渡しが行われる位置を示す。リフターは、基板Wを支持して上昇または下降する。
例えば、搬送ロボットCRのハンドは、開口3eおよび搬送経路PAを通って、基板Wを基板受渡位置まで搬送する。そして、リフターが、基板受渡位置に位置する基板Wを受け取る。さらに、リフターは、基板受渡位置から基板Wを下降して、基板Wをスピンチャック5(具体的には複数のチャック部材51)に載置する。そして、リフターは、さらに下降する。
例えば、リフターは、スピンチャック5(具体的には複数のチャック部材51)から基板Wを受け取って、基板Wを基板受渡位置まで上昇する。そして、搬送ロボットCRのハンドは、基板受渡位置に位置する基板Wを受け取る。リフターは下降する。さらに、搬送ロボットCRのハンドは、基板受渡位置から搬送経路PAおよび開口3eを通って、基板Wをチャンバー3から搬出する。
制御装置U3は処理装置1を制御する。具体的には、制御装置U3は、制御部U31と、記憶部U32とを含む。制御部U31は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサーを含む。記憶部U32は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。記憶装置は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー及び/又はハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。記憶装置は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部U31のプロセッサーは、記憶部U32の記憶装置が記憶しているコンピュータープログラムを実行して、処理装置1を制御する。
すなわち、制御部U31は、スピンチャック5、スピンモーター8、流体供給ユニット9、ユニット昇降機構11、ユニット回転機構12、第1気体供給部13、開閉部材15、部材移動機構17、排気調節部21、複数のガード23、複数のガード移動機構25、シャッター27、シャッター移動機構29、第2気体供給部41、および、バルブV1~バルブV5を制御する。
例えば、制御部U31は、バルブV5を介して第2気体供給部41を制御する。例えば、制御部U31は、流体供給ユニット9の第3気体供給部N1を、バルブV1を介して制御する。例えば、制御部U31は、流体供給ユニット9の遮断部材91を、ユニット昇降機構11およびユニット回転機構12を介して制御する。例えば、制御部U31は、部材移動機構17を介して開閉部材15を制御する。例えば、制御部U31は、シャッター移動機構29を介してシャッター27を制御する。
次に、図2および図3を参照して、基板処理装置100の気体供給モードを説明する。気体供給モードとは、チャンバー3内に気体を供給するときのモードのことである。具体的には、処理装置1が気体供給モードを有する。気体供給モードは、第1気体供給モードと第2気体供給モードとを含む。第1気体供給モードは、少なくとも第1気体供給部13が第1気体GA1をチャンバー3内に供給するモードである。第2気体供給モードは、少なくとも第2気体供給部41が第2気体GA2をチャンバー3内に供給するモードである。
まず、図2を参照して、第1気体供給モードを説明する。以下では、基板Wを処理する期間を「基板処理期間T1」と記載する場合がある。基板処理期間T1は、処理液によって基板Wを処理している期間だけでなく、処理液によって基板Wを処理している期間の前の期間、および/または、処理液によって基板Wを処理している期間の後の期間を含んでもよい。つまり、基板処理期間T1は、処理液によって基板Wを処理している期間を含み、チャンバー3に基板Wを搬入する前の期間を含まず、基板Wに対する一連の処理が完了した後の期間を含まない。換言すれば、基板処理期間T1は、基板Wに対して一連の処理が実行される期間を示す。
図2に示すように、基板処理期間T1において、制御部U31は、基板処理装置100(具体的には処理装置1)の気体供給モードを第1気体供給モードに設定して、処理装置1の各構成を制御する。
すなわち、第1気体供給モードでは、シャッター27は開口3eを閉塞している。開閉部材15は、吸気口13bを開放している。従って、第1気体供給部13は、鉛直方向VD下側に向けて第1気体GA1を供給する。排気調節部21は、排気管19の流路を全開にする。遮断部材91は処理位置に位置する。第3気体供給部N1は、第3気体GA3を基板Wに向かって供給する。従って、第3気体GA3によって、酸素を含む気体が基板Wと遮断部材91との間から排出される。そして、遮断部材91が、基板Wの上方および側方を遮断しているため、基板Wと遮断部材91との間の空間が、第3気体GA3で満たされる。従って、基板Wに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。加えて、流路管30が、基板Wとスピンベース53との間の空間に気体GAを供給する。従って、気体GAによって、酸素を含む気体が基板Wとスピンベース53との間から排出される。その結果、基板Wに接する雰囲気中の酸素濃度をさらに低減できる。
また、第1気体供給モードでは、バルブV5が閉じられているため、第2気体供給部41は、第2気体GA2をチャンバー3内に供給しない。
以上、図2を参照して説明したように、実施形態1によれば、制御部U31は、基板処理期間T1において、第1気体GA1を供給するように第1気体供給部13を制御する。従って、第1気体供給部13は、第1気体GA1を、鉛直方向VD下側に向かって供給する。加えて、制御部U31は、第2気体GA2を供給しないように、バルブV5を介して第2気体供給部41を制御する。従って、第2気体供給部41は第2気体GA2を供給しない。その結果、実施形態1によれば、基板処理期間T1において、チャンバー3内で第1気体GA1によるダウンフローを効果的に発生できる。
また、実施形態1によれば、制御部U31は、基板処理期間T1において、開閉部材15が吸気口13bを開放するように、部材移動機構17を介して開閉部材15を制御する。従って、開閉部材15が吸気口13bを開放する。その結果、基板処理期間T1において、簡素な構成によって、チャンバー3内で第1気体GA1によるダウンフローを効果的に発生できる。
さらに、実施形態1によれば、制御部U31は、基板処理期間T1において、気体が排気管19を通って排出されるように排気調節部21を制御する。従って、排気調節部21は、気体が排気管19を通って排出されるように排気管19の流路を開放する。その結果、第1気体供給部13が供給する第1気体GA1が排気管19から効果的に排気されて、基板処理期間T1において、第1気体GA1によるダウンフローをさらに効果的に発生できる。特に、排気調節部21が排気管19の流路を全開にすることで、第1気体GA1によるダウンフローをさらに効果的に発生できる。
さらに、実施形態1によれば、制御部U31は、基板処理期間T1において、遮断部材91が処理位置に位置するように、ユニット昇降機構11を介して遮断部材91を制御する。従って、遮断部材91が処理位置に位置する。加えて、制御部U31は、第3気体供給部N1が第3気体GA3を供給するように、バルブV1を介して第3気体供給部N1を制御する。従って、第3気体供給部N1は、第3気体GA3を、遮断部材91と基板Wとの間に供給する。その結果、基板Wと遮断部材91との間の空間が、第3気体GA3で満たされるため、基板Wに接する雰囲気中の酸素濃度を低減できる。よって、チャンバー3内での基板Wの処理時に基板Wが酸化することを抑制できる。
次に、図3を参照して、第2気体供給モードを説明する。以下では、基板Wの処理後であって基板Wをチャンバー3から搬出する前の期間を「基板搬出前期間T21」と記載する場合がある。具体的には、基板搬出前期間T21は、基板Wに対して一連の処理が実行された後の期間であって基板Wをチャンバー3から搬出する前の期間を示す。「一連の処理」は、処理液による基板Wの処理を含む。また、基板Wをチャンバー3に搬入する前の期間を「基板搬入前期間T22」と記載する場合がある。
図3は、遮断部材91が退避位置に位置するときの処理装置1を示す模式的断面図である。図3に示すように、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間(以下、「期間T2」と記載する。)において、制御部U31は、基板処理装置100(具体的には処理装置1)の気体供給モードを第2気体供給モードに設定して、処理装置1の各構成を制御する。以下の例では、特に明示しない限りは、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22との双方において、気体供給モードを第2気体供給モードに設定する。
すなわち、第2気体供給モードでは、シャッター27は開口3eを閉塞している。開閉部材15は、吸気口13bを閉塞している。従って、第1気体供給部13は、第1気体GA1を供給しない。排気調節部21は、第1気体供給モードでの気体の流量よりも少なくなるように、排気管19の気体の流量を調節する。遮断部材91は退避位置に位置する。第3気体供給部N1は、第3気体GA3を遮断部材91の下方に向かって供給する。従って、酸素を含む気体が、第3気体GA3によってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー3内の酸素濃度を低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化を抑制できる。加えて、流路管30が、スピンベース53の上方に向かって気体GAを供給する。従って、酸素を含む気体が、気体GAによってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー3内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化をさらに抑制できる。
また、第2気体供給モードでは、第2気体供給部41は、送風口部41aを通してチャンバー3内に第2気体GA2を供給する。従って、実施形態1によれば、酸素を含む気体が、第2気体GA2によってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。その結果、チャンバー3内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化をさらに抑制できる。
ここで、図3に示すように、実施形態1では、第2気体供給部41は、スピンチャック5による基板Wの保持位置HLよりも鉛直方向VD上側に位置し、スピンチャック5よりも水平方向HD外側に位置する。具体的には、第2気体供給部41の送風口部41aは、基板Wの保持位置HLよりも鉛直方向VD上側に位置し、スピンチャック5よりも水平方向HD外側に位置する。従って、酸素を含む気体が、送風口部41aから供給された第2気体GA2によってチャンバー3内を効果的に流動して、排気管19に向かって移動して効果的に排気される。その結果、実施形態1によれば、チャンバー3内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化をさらに抑制できる。
すなわち、基板搬出前期間T21において、第2気体供給部41が送風口部41aを通して第2気体GA2をチャンバー3内に供給することで、基板Wをチャンバー3から搬出するときに、チャンバー3内の酸素濃度を低減させることができる。その結果、実施形態1によれば、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を抑制できる。
また、基板搬入前期間T22において、第2気体供給部41が送風口部41aを通して第2気体GA2をチャンバー3内に供給することで、基板Wをチャンバー3に搬入するときに、チャンバー3内の酸素濃度を低減させることができる。その結果、実施形態1によれば、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を抑制できる。
特に、実施形態1では、第2気体供給部41は、基板Wの搬送経路PAよりも上方に配置される。具体的には、第2気体供給部41の送風口部41aは、基板Wの搬送経路PAよりも上方に配置される。従って、酸素を含む気体が、送風口部41aから供給された第2気体GA2によってチャンバー3内を効果的に流動して、排気管19に向かって移動して排気される。
基板Wをチャンバー3へ搬入する際には、基板Wがチャンバー3内へ搬入されてから基板Wがスピンチャック5に保持されるまでの搬送経路PAを低酸素状態に維持する必要がある。加えて、基板Wをチャンバー3から搬出する際には、基板Wがスピンチャック5から開放されてから基板Wがチャンバー3外に搬出されるまでの搬送経路PAを低酸素状態に維持する必要がある。
この場合において、本願の発明者は、搬送経路PAに向けて不活性ガスなどをダウンフロー供給するのではなく、逆に、搬送経路PAの上方において搬送経路PAから離れる方向へと第2気体GA2を例えばアップフロー供給することにより、搬送経路PAを含めてチャンバー3内の酸素濃度をより効率的に低減できることを見出した。
すなわち、実施形態1における第2気体供給部41の送風口部41aの上述した動作のように、搬送経路PAの上方において搬送経路PAから離れる方向へと第2気体GA2を例えばアップフロー供給することにより、第2気体GA2がチャンバー3の天壁部3bに沿って流れ、さらに側壁部3aに沿って下方に流れ、さらに排気管19から排気させることにより、搬送経路PAを含めたチャンバー3内部の酸素濃度を、より短時間かつ低い酸素濃度で達成することができる。その結果、実施形態1によれば、チャンバー3内の酸素濃度をさらに低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化をさらに抑制できる。
基板Wの搬送経路PAに向けて不活性ガスなどを供給するのではなく、搬送経路PAから離れた方向に向けて第2気体GA2を供給することにより何故搬送経路PAの酸素濃度低減がより効率よく達成できるかのメカニズムの詳細は不明であるが、いくつかの仮説としては、例えば、本発明で想定しているような高いレベルでチャンバー3内の低酸素状態を実現する上では、搬送経路PAだけでなく、搬送経路PAの周囲からの酸素進入を考慮したり、チャンバー3内の流体の流量の流れが安定した流れを形成する必要があり、これらの実現が実施形態1で例示した方法により好適に実現するということが考えられる。
具体的には、実施形態1によれば、第2気体供給部41は、送風口部41aを通して、搬送経路PAと反対方向に向かって第2気体GA2を供給する。つまり、第2気体供給部41は、送風口部41aを通して天壁部3bに向かって第2気体GA2を供給する。従って、第2気体GA2の一部は、送風口部41aから天壁部3bに向かって流れ、さらに、天壁部3bに跳ね返されて、天壁部3bから下方又は斜め下方に流れる。加えて、第2気体GA2の一部は、送風口部41aから天壁部3bに向かって流れ、さらに、天壁部3bに沿って流れ、さらに、側壁部3aに到達する。そして、側壁部3aに到達した第2気体GA2の一部は、側壁部3aに跳ね返され、側壁部3aに到達した第2気体GA2の一部は、側壁部3aに沿って下方に流れる。
従って、天壁部3bに向かって供給される第2気体GA2の流動によって、チャンバー3内の酸素を含む気体が、チャンバー3内を効果的に流動して、排気管19に向かって移動して効果的に排気される。その結果、チャンバー3内の酸素濃度を短時間で効果的に低減できて、処理前の基板Wおよび処理後の基板Wの酸化を効果的に抑制できる。つまり、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を短時間で効果的に抑制できる。
なお、第2気体供給部41は、第2気体GA2を鉛直方向VDに略平行に上向きに供給してもよいし、第2気体GA2を斜め上方に供給してもよい。
また、実施形態1では、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、制御部U31は、第2気体GA2を供給するように第2気体供給部41を制御する。一方、少なくとも一方の期間T2において、制御部U31は、第1気体GA1を供給しないように第1気体供給部13を制御する。従って、第2気体供給モードにおいては、第1気体供給部13は第1気体GA1をチャンバー3に供給しない。その結果、第1気体GA1の流動によって、酸素を含む気体の排気が阻害されることを抑制できる。よって、基板Wの搬送時において、チャンバー3内の酸素濃度を、さらに短時間で低減できる。
さらに、実施形態1では、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、開閉部材15が吸気口13bを閉塞するように、部材移動機構17を介して開閉部材15を制御する。従って、開閉部材15は吸気口13bを閉塞する。その結果、吸気口13bからチャンバー3内へ酸素が流入することを抑制できる。よって、基板Wの搬送時において、チャンバー3内の酸素濃度を、さらに短時間で低減できる。
さらに、実施形態1では、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、遮断部材91が退避位置に位置するように、ユニット昇降機構11を介して遮断部材91を制御する。加えて、制御部U31は、少なくとも一方の期間T2において、第3気体供給部N1が第3気体GA3を供給するように、バルブV1を介して第3気体供給部N1を制御する。従って、第3気体供給部N1は、退避位置から鉛直方向VD下側に向けて第3気体GA3を供給する。その結果、酸素を含む気体が、排気管19に向かって移動して効果的に排気される。よって、チャンバー3内の酸素濃度をさらに低減できて、基板Wの搬送時における基板Wの酸化をさらに抑制できる。
さらに、実施形態1では、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、基板処理期間T1での排気管19における気体の流量よりも、気体の流量が排気管19において少なくなるように排気調節部21を制御する。従って、排気調節部21は、第2気体供給モードでは、第1気体供給モードで動作している時よりも少ない流量になるように排気管19における流量を調節する。つまり、第2気体供給モードでの排気管19の排気圧は、第1気体供給モードでの排気管19の排気圧よりも小さい。従って、第2気体GA2が排気管19から急激に排気されることを抑制できる。その結果、第2気体GA2の流動によって、酸素を含む気体を効果的に排気できる。
次に、図2~図7を参照して、実施形態1に係る基板処理方法を説明する。基板処理方法は基板処理装置100によって実行される。基板処理方法においては、チャンバー3内のスピンチャック5に保持された基板Wが処理される。図4および図5は、実施形態1に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図6は、図4に示す工程S1を示すフローチャートである。工程S1は、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を示す。図7は、図5に示す工程S16を示すフローチャートである。工程S16は、基板W搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。
図4および図5に示すように、基板処理方法は、工程S1~工程S23を含む。
図3および図4に示すように、工程S1において、基板処理装置100は、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を実行する。基板W搬入前の酸素濃度低下処理は、チャンバー3に基板Wを搬入する前において、チャンバー3内の酸素濃度を低下させる処理である。なお、基板Wの搬入前では、図3のチャンバー3内には基板Wは存在しない。
具体的には、図6に示すように、基板W搬入前の酸素濃度低下処理は、工程S101~工程S106を含む。
図3および図6に示すように、工程S101において、制御部U31は、開閉部材15が吸気口13bを閉塞するように、部材移動機構17を制御する。その結果、開閉部材15が吸気口13bを閉塞する。特に、工程S101の実行によって、基板搬入前期間T22において、吸気口13bが閉塞される。
次に、工程S102において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2を供給するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、チャンバー3内に向けて第2気体GA2を供給する。具体的には、工程S102では、第2気体供給部41は、スピンチャック5による基板Wの保持位置HL(図3)よりも鉛直方向VD上側の位置であって、スピンチャック5よりも水平方向HD外側の位置から、第2気体GA2を供給する。特に、工程S102では、第2気体供給部41は、第1気体GA1を供給する工程S9が実行される期間と異なる期間において、チャンバー3内に第2気体GA2を供給する。さらに、工程S102では、第2気体供給部41は、基板搬入前期間T22において、第2気体GA2を供給している。
また、工程S102では、第2気体供給部41は、天壁部3bに向かって第2気体GA2を供給することが好ましい。さらに、工程S102では、基板Wの搬送経路PA(図3)よりも上方の位置から第2気体GA2を供給することが好ましい。
なお、制御部U31が、第2気体GA2の供給を停止するようにバルブV5を制御しない限り、第2気体供給部41は第2気体GA2の供給を継続する。
次に、工程S103において、制御部U31は、第3気体供給部N1が第3気体GA3を供給するように、バルブV1を制御する。その結果、第3気体供給部N1は、遮断部材91の下方に向けて第3気体GA3を供給する。工程S103の実行によって、基板搬出前期間T21と、基板搬入前期間T22と、基板処理期間T1とにおいて、遮断部材91の下方に向けて第3気体GA3が供給される。なお、制御部U31が、第3気体GA3の供給を停止するようにバルブV1を制御しない限り、第3気体供給部N1は第3気体GA3の供給を継続する。また、基板搬入前期間T22においては、遮断部材91は退避位置に位置される。
次に、工程S104において、制御部U31は、流路管30が気体GAを供給するように、バルブV4を制御する。その結果、流路管30は、スピンベース53の上方に向けて気体GAを供給する。なお、制御部U31が、気体GAの供給を停止するようにバルブV4を制御しない限り、流路管30は気体GAの供給を継続する。
次に、工程S105において、制御部U31は、排気調節部21を制御して、基板処理期間T1での気体の流量よりも少なくなるように、排気管19の気体の流量を調節する。具体的には、排気調節部21は、排気管19の流量を全開時よりも少なくし、かつ、全閉時よりも多くする。工程S105の実行によって、基板搬入前期間T22において、基板処理期間T1での排気管19における気体の流量よりも、気体の流量が排気管19において少なくなるように気体の流量が調節される。
次に、工程S106において、制御部U31は、工程S101の開始時から第1所定時間が経過したか否かを判定する。第1所定時間は、チャンバー3内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、100ppmである。
工程S106で第1所定時間が経過していないと判定された場合(工程S106でNo)、工程S106で第1所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程S106を繰り返す。
一方、工程S106で第1所定時間が経過したと判定された場合(工程S106でYes)、処理は、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図4に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図4に示す工程S2に進む。
図4に示すように、工程S2において、制御部U31は、シャッター27が開口3eを開放するように、シャッター移動機構29を制御する。その結果、シャッター27は開口3eを開放する。
次に、工程S3において、制御部U31は、基板Wをチャンバー3に搬入するように、搬送ロボットCRを制御する。その結果、搬送ロボットCRは、基板Wをチャンバー3に搬入する。
次に、工程S4において、制御部U31は、シャッター27が開口3eを閉塞するように、シャッター移動機構29を制御する。その結果、シャッター27は開口3eを閉塞する。
次に、工程S5において、制御部U31は、基板Wを保持するようにスピンチャック5を制御する。その結果、スピンチャック5は基板Wを保持する。
次に、工程S6において、制御部U31は、遮断部材91が下降するようにユニット昇降機構11を制御する。その結果、遮断部材91が退避位置から処理位置まで下降する。工程S6の実行によって、基板処理期間T1において、遮断部材91を処理位置に位置させる。
次に、工程S7において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2の供給を停止するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は第2気体GA2の供給を停止する。
次に、図2および図4に示すように、工程S8において、制御部U31は、開閉部材15が吸気口13bを開放するように、部材移動機構17を制御する。その結果、開閉部材15が吸気口13bを開放する。特に、工程S8の実行によって、基板処理期間T1において、吸気口13bが開放される。
次に、工程S9において、制御部U31は、第1気体供給部13が第1気体GA1を供給するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は、スピンチャック5の位置する側に向けて第1気体GA1を供給する。具体的には、工程S9では、第1気体供給部13によって、チャンバー3の天壁部3bから、チャンバー3の側壁部3aに囲まれたスピンチャック5の位置する側に向けて第1気体GA1が供給される。特に、工程S9の実行によって、基板処理期間T1において、第1気体GA1が供給される。
なお、制御部U31が、第1気体GA1の供給を停止するように第1気体供給部13を制御しない限り、第1気体供給部13は第1気体GA1の供給を継続する。
次に、工程S10において、制御部U31は、排気管19の流路が全開になるように、排気調節部21を制御する。その結果、排気調節部21は、排気管19の流路を全開にする。工程S10の実行によって、基板処理期間T1において、排気管19からチャンバー3内の気体が排出される。そして、処理は、図5に示す工程S11に進む。
図5に示すように、工程S11において、制御部U31は、スピンモーター8がスピンチャック5を駆動して基板Wの回転を開始するように、スピンモーター8を制御する。その結果、スピンチャック5が回転して、基板Wが回転する。また、制御部U31は、遮断部材91が回転するように、ユニット回転機構12を制御する。その結果、遮断部材91が回転する。
次に、工程S12において、制御部U31は、処理液供給部N2が基板Wに向けて処理液の供給を開始するように、バルブV2を制御する。その結果、処理液供給部N2は、基板Wに向けて処理液を供給する。具体的には、処理液供給部N2は、第1所定期間にわたって基板Wに処理液を供給する。
次に、工程S13において、制御部U31は、リンス液供給部N3が基板Wに向けてリンス液を供給するように、バルブV3を制御する。その結果、リンス液供給部N3は、基板Wに向けてリンス液を供給する。具体的には、リンス液供給部N3は、第2所定期間にわたって基板Wにリンス液を供給する。その結果、基板W上の処理液がリンス液によって洗い流されて、基板Wが洗浄される。
次に、工程S14において、制御部U31は、スピンチャック5を高回転速度まで加速させてスピンチャック5の回転速度を高回転速度に維持するように、スピンモーター8を制御する。その結果、基板Wが高回転速度で回転して、基板Wに付着しているリンス液が振り切られて基板Wが乾燥される。
次に、工程S15において、制御部U31は、スピンモーター8がスピンチャック5を停止して基板Wの回転を停止するように、スピンモーター8を制御する。その結果、スピンチャック5が停止して、基板Wが停止する。また、制御部U31は、遮断部材91が停止するように、ユニット回転機構12を制御する。その結果、遮断部材91が停止する。
次に、工程S16において、基板処理装置100は、基板W搬出前の酸素濃度低下処理を実行する。基板W搬出前の酸素濃度低下処理は、基板Wの処理後、かつ、チャンバー3から基板Wを搬出する前に、チャンバー3内の酸素濃度を低下させる処理である。
図7に示すように、基板W搬出前の酸素濃度低下処理は、工程S161~工程S166を含む。
図3および図7に示すように、工程S161において、制御部U31は、開閉部材15が吸気口13bを閉塞するように、部材移動機構17を制御する。その結果、開閉部材15が吸気口13bを閉塞する。特に、工程S161の実行によって、基板搬出前期間T21において、吸気口13bが閉塞される。
次に、工程S162において、制御部U31は、第1気体供給部13が第1気体GA1の供給を停止するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は第1気体GA1の供給を停止する。
次に、工程S163において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2を供給するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、チャンバー3内に向けて第2気体GA2を供給する。その他、工程S163は工程S102と同様である。ただし、工程S163では、第2気体供給部41は、基板搬出前期間T21において、第2気体GA2を供給する。
なお、制御部U31が、第2気体GA2の供給を停止するようにバルブV5を制御しない限り、第2気体供給部41は第2気体GA2の供給を継続する。
次に、工程S164において、制御部U31は、排気調節部21を制御して、基板処理期間T1の気体の流量よりも少なくなるように、排気管19の気体の流量を調節する。具体的には、排気調節部21は、排気管19の流量を全開時よりも少なくし、かつ、全閉時よりも多くする。工程S164の実行によって、基板搬出前期間T21において、基板処理期間T1での排気管19における気体の流量よりも、気体の流量が排気管19において少なくなるように気体の流量が調節される。
次に、工程S165において、制御部U31は、遮断部材91が上昇するようにユニット昇降機構11を制御する。その結果、遮断部材91が処理位置から退避位置まで上昇する。特に、工程S165の実行によって、基板搬出前期間T21において、遮断部材91を退避位置に位置させる。
次に、工程S166において、制御部U31は、工程S161の開始時から第2所定時間が経過したか否かを判定する。第2所定時間は、チャンバー3内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、100ppmである。
工程S166で第2所定時間が経過していないと判定された場合(工程S166でNo)、工程S166で第2所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程S166を繰り返す。
一方、工程S166で第2所定時間が経過したと判定された場合(工程S166でYes)、処理は、基板W搬出前の酸素濃度低下処理を終了して、図5に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図5に示す工程S17に進む。
図5に示すように、工程S17において、制御部U31は、基板Wを開放するようにスピンチャック5を制御する。その結果、スピンチャック5は基板Wを開放する。
次に、工程S18において、制御部U31は、シャッター27が開口3eを開放するように、シャッター移動機構29を制御する。その結果、シャッター27は開口3eを開放する。
次に、工程S19において、制御部U31は、基板Wをチャンバー3から搬出するように、搬送ロボットCRを制御する。その結果、搬送ロボットCRは、基板Wをチャンバー3から搬出する。
次に、工程S20において、制御部U31は、シャッター27が開口3eを閉塞するように、シャッター移動機構29を制御する。その結果、シャッター27は開口3eを閉塞する。
次に、工程S21において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2の供給を停止するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は第2気体GA2の供給を停止する。
次に、工程S22において、制御部U31は、第3気体供給部N1が第3気体GA3の供給を停止するように、バルブV1を制御する。その結果、第3気体供給部N1は第3気体GA3の供給を停止する。
次に、工程S23において、制御部U31は、流路管30が気体GAの供給を停止するように、バルブV4を制御する。その結果、流路管30は気体GAの供給を停止する。そして、基板処理方法による処理が終了する。
以上、図4~図7を参照して説明したように、実施形態1によれば、基板搬入前期間T22および基板搬出前期間T21において、第2気体供給部41は、送風口部41aを通してチャンバー3内に第2気体GA2を供給する(工程S1および工程S16)。従って、実施形態1によれば、酸素を含む気体が、第2気体GA2によってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。その結果、基板Wの処理前および処理後において、チャンバー3内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を効果的に抑制できる。
また、実施形態1に係る基板処理方法は半導体製造方法に利用できる。すなわち、実施形態1に係る半導体製造方法では、チャンバー3内のスピンチャック5に保持された半導体基板Wを、工程S1~工程S23を含む基板処理方法によって処理して、処理後の半導体基板Wである半導体を製造する。
なお、基板処理方法は、工程S1と工程S16とのうちの少なくとも一方の工程を含んでいればよい。また、基板搬入前期間T22および基板搬出前期間T21において、第3気体GA3および気体GAの供給を実行しなくてもよい。さらに、工程S101、工程S105、工程S161、および、工程S164は、好ましい例であって、基板処理方法は、工程S101、工程S105、工程S161、および、工程S164を含まなくてもよい。なお、図4~図7に示すフローチャートにおいては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、工程の順番は適宜変更され得る。
(変形例)
図8および図9を参照して、本発明の実施形態1の変形例に係る基板処理装置100Aを説明する。変形例では、基板処理装置100Aが基板Wを搬送する際の基板搬送ガイド42を備えている点で、変形例は図1~図7を参照して説明した実施形態1と主に異なる。以下、変形例が実施形態1と異なる点を主に説明する。
図8は、変形例に係る基板処理装置100Aに含まれる処理装置1Aを示す模式的断面図である。図8に示すように、処理装置1Aは、図2に示す処理装置1の構成に加えて、基板搬送ガイド42をさらに含む。
基板搬送ガイド42は、搬送経路PA上に配置される。基板搬送ガイド42の上面には、第2気体供給部41が配置される。基板搬送ガイド42は、搬送経路PAに沿って延びている。
図9は、基板搬送ガイド42を示す斜視図である。図9に示すように、基板搬送ガイド42は、略角筒形状を有する。搬送ロボットCR(図1)は、基板搬送ガイド42の内部空間421を介して基板Wを搬入または搬出する。従って、基板Wは、基板搬送ガイド42の内部空間421を通って搬送される。つまり、搬送経路PA(図8)は、基板搬送ガイド42の内部空間421を通っている。
第2気体供給部41は、中空の略直方体形状を有する。第2気体供給部41は送風口部41aを有する。具体的には、第2気体供給部41の天板部が送風口部41aとして機能している。送風口部41aは、複数の通風孔41bを有する。
配管P5の先端部が通風孔41bに挿入されている。従って、バルブV5が開くと、第2気体GA2が第2気体供給部41の内部に供給される。そして、第2気体GA2が、複数の通風孔41bから鉛直方向VD上側に向かって吹き出す。このようにして、第2気体供給部41は、送風口部41aの複数の通風孔41bを通して、鉛直方向VD上側に向かって第2気体GA2を供給する。
なお、第2気体供給部41は、ファンを含んでいてもよい。また、図1を参照して説明した実施形態1に係る第2気体供給部41として、図9に示す第2気体供給部41を採用することができる。また、通風孔41bを第2気体GA2が通ることのできる限りにおいては、通風孔41bの形状およびサイズは特に限定されない。なお、送風口部41aは1つの通風孔41bを有していてもよい。
以上、図9を参照して説明したように、変形例に係る処理装置1Aは基板搬送ガイド42を含んでいる。そして、第2気体GA2がチャンバー3内を流動して基板搬送ガイド42に入り込み、基板搬送ガイド42の内部空間421から酸素を含む気体が排出される。その結果、基板Wの搬送中に基板Wが酸化されることを効果的に抑制できる。
(実施形態2)
図10~図14を参照して、本発明の実施形態2に係る基板処理装置100Bを説明する。実施形態2では、第1気体供給部13が第1気体GA1と第4気体GA4とを切り替え可能である点で、実施形態2は実施形態1と主に異なる。以下、実施形態2が実施形態1と異なる点を主に説明する。
図10は、実施形態2に係る基板処理装置100Bに含まれる処理装置1Bを示す模式的断面図である。図10に示すように、処理装置1Bは、図1に示す基板処理装置100Bの流体供給ユニット9、ユニット昇降機構11、ユニット回転機構12、開閉部材15、部材移動機構17、流路管30、配管P1、配管P4、バルブV1、および、バルブV4を含んでいない。
処理装置1Bは、移動部61と、配管P6と、配管P7と、バルブV6と、バルブV7とを含む。移動部61は、処理位置と退避位置との間で処理液供給部N2を移動する。処理位置は、基板Wの上方の位置を示す。処理液供給部N2は、処理位置に位置するときに、基板Wに向けて処理液を供給する。退避位置は、基板Wよりも水平方向HD外側の位置を示す。
具体的には、移動部61は、アーム611と、回動軸613と、移動機構615とを含む。アーム611は略水平方向HDに沿って延びる。アーム611の先端部には処理液供給部N2が取り付けられる。アーム611は回動軸613に結合される。回動軸613は、略鉛直方向VDに沿って延びる。移動機構615は、回動軸613を略鉛直方向VDに沿った回動軸線のまわりに回動させて、アーム611を略水平面に沿って回動させる。その結果、処理液供給部N2が略水平面に沿って移動する。例えば、移動機構615は、回動軸613を回動軸線のまわりに回動させるアーム揺動モーターを含む。アーム揺動モーターは、例えば、サーボモータである。また、移動機構615は、回動軸613を略鉛直方向VDに沿って昇降させて、アーム611を昇降させる。その結果、処理液供給部N2が略鉛直方向VDに沿って移動する。例えば、移動機構615は、ボールねじ機構と、ボールねじ機構に駆動力を与えるアーム昇降モーターとを含む。アーム昇降モーターは、例えば、サーボモータである。
第1気体供給部13は、第1気体GA1と第4気体GA4とのうちのいずれかを、チャンバー3内に選択的に供給する。
具体的には、配管P6は吸気口13bから第1気体供給部13に第1気体GA1を供給する。バルブV6は、第1気体供給部13に対する第1気体GA1の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV6が開かれると、第1気体GA1が第1気体供給部13に供給され、第1気体供給部13は、チャンバー3内に第1気体GA1を供給する。
一方、配管P7は吸気口13bから第1気体供給部13に第4気体G4を供給する。バルブV7は、第1気体供給部13に対する第4気体GA4の供給開始と供給停止とを切り替える。バルブV7が開かれると、第4気体GA4が第1気体供給部13に供給され、第1気体供給部13は、チャンバー3内に第4気体GA4を供給する。第4気体GA4は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である。第4気体GA4は、例えば、不活性ガスである。不活性ガスは、例えば、窒素である。実施形態2では、第4気体GA4は窒素である。
制御部U31は、基板処理期間T1において、スピンチャック5の位置する側に向けて第1気体GA1を供給するように第1気体供給部13を制御する。従って、第1気体供給部13は第1気体GA1を供給する。加えて、基板処理期間T1において、制御部U31は、第2気体GA2を供給しないように第2気体供給部41を制御する。従って、第2気体供給部41は第2気体GA2を供給しない。その結果、実施形態2によれば、基板処理期間T1において、チャンバー3内で第1気体GA1によるダウンフローを効果的に発生できる。
一方、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、第2気体GA2を供給するように第2気体供給部41を制御する。従って、第2気体供給部41は、送風口部41aを通してチャンバー3内に第2気体GA2を供給する。その結果、実施形態1と同様に、基板Wの処理前および処理後において、チャンバー3内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を効果的に抑制できる。その他、第2気体供給部41の構成および動作は、実施形態または変形例に係る第2気体供給部41の構成および動作と同様である。従って、実施形態2に係る基板処理装置100Bは、実施形態1と同様の効果を有する。
また、制御部U31は、基板搬出前期間T21と基板搬入前期間T22とのうちの少なくとも一方の期間T2において、スピンチャック5の位置する側に向けて第4気体GA4を供給するように第1気体供給部13を制御する。従って、第1気体供給部13は、スピンチャック5の位置する側に向けて鉛直方向VD下側に第4気体GA4を供給する。その結果、酸素を含む気体が、第4気体GA4によってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。よって、チャンバー3内の酸素濃度がさらに低減されて、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化をさらに効果的に抑制できる。
なお、チャンバー3への第2気体GA2の供給と、チャンバー3への第4気体GA4の供給とは、同時に実行されてもよいし、異なる時間帯に実行されてもよい。例えば、チャンバー3への第2気体GA2の供給の後に、チャンバー3への第4気体GA4の供給が実行される。例えば、チャンバー3への第2気体GA2の供給の前に、チャンバー3への第4気体GA4の供給が実行される。また、第2気体GA2の供給と第4気体GA4の供給との実行時間が一部重複していてもよい。
次に、図10~図14を参照して、実施形態2に係る基板処理方法を説明する。基板処理方法は基板処理装置100Bによって実行される。基板処理方法においては、チャンバー3内のスピンチャック5に保持された基板Wが処理される。図11および図12は、実施形態2に係る基板処理方法を示すフローチャートである。図13は、図11に示す工程S51を示すフローチャートである。工程S51は、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を示す。図14は、図12に示す工程S64を示すフローチャートである。工程S64は、基板W搬出前の酸素濃度低下処理を示すフローチャートである。
図11および図12に示すように、基板処理方法は、工程S51~工程S69を含む。
図10および図11に示すように、工程S51において、基板処理装置100Bは、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を実行する。なお、基板Wの搬入前では、図10のチャンバー3内には基板Wは存在しない。
具体的には、図13に示すように、基板W搬入前の酸素濃度低下処理は、工程S511~工程S515を含む。
工程S511において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2を供給するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、チャンバー3内に向けて第2気体GA2を供給する。具体的には、工程S511は、図6に示す工程S102と同様である。
次に、工程S512において、制御部U31は、排気調節部21を制御して、基板処理期間T1での気体の流量よりも少なくなるように、排気管19の気体の流量を調節する。具体的には、工程S512は、図6に示す工程S105と同様である。
次に、工程S513において、制御部U31は、工程S511の開始時から第3所定時間が経過したか否かを判定する。第3所定時間は、チャンバー3内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、100ppmである。
工程S513で第3所定時間が経過していないと判定された場合(工程S513でNo)、工程S513で第3所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程S513を繰り返す。
一方、工程S513で第3所定時間が経過したと判定された場合(工程S513でYes)、処理は工程S514に進む。
工程S514において、制御部U31は、第1気体供給部13が第4気体GA4を供給するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は、スピンチャック5の位置する側に向けて第4気体GA4を供給する。
具体的には、工程S514では、第1気体供給部13によって、チャンバー3の天壁部3bから、チャンバー3の側壁部3aに囲まれたスピンチャック5の位置する側に向けて第4気体GA4が供給される。特に、工程S514の実行によって、基板搬入前期間T22において、第4気体GA4が供給される。
なお、制御部U31が、第4気体GA4の供給を停止するように第1気体供給部13を制御しない限り、第1気体供給部13は第4気体GA4の供給を継続する。
次に、工程S515において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2の供給を停止するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、第2気体GA2の供給を停止する。そして、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図11に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図11に示す工程S52に進む。
図11に示す工程S52~工程S55は、それぞれ、図4に示す工程S2~工程S5と同様であり、説明を省略する。工程S55の後、処理は工程S56に進む。
工程S56において、制御部U31は、第1気体供給部13が第4気体GA4の供給を停止するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は、第4気体GA4の供給を停止する。工程S56の後、処理は工程S57に進む。
工程S57および工程S58は、図4に示す工程S9および工程S10と同様であり、説明を省略する。工程S58の後、処理は、図12に示す工程S59に進む。
図12に示す工程S59~工程S63は、それぞれ、図5に示す工程S11~工程S15と同様であり、説明を省略する。工程S63の後、処理は工程S64に進む。
工程S64において、基板処理装置100Bは、基板W搬出前の酸素濃度低下処理を実行する。
図14に示すように、基板W搬出前の酸素濃度低下処理は、工程S651~工程S656を含む。
工程S651において、制御部U31は、第1気体供給部13が第1気体GA1の供給を停止するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は第1気体GA1の供給を停止する。
次に、工程S652において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2を供給するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、チャンバー3内に向けて第2気体GA2を供給する。その他、工程S652は、図13の工程S511と同様である。ただし、工程S652では、第2気体供給部41は、基板搬出前期間T21において、第2気体GA2を供給する。
次に、工程S653において、制御部U31は、排気調節部21を制御して、基板処理期間T1での気体の流量よりも少なくなるように、排気管19の気体の流量を調節する。具体的には、工程S653は、図13に示す工程S512と同様である。
次に、工程S654において、制御部U31は、工程S651の開始時から第4所定時間が経過したか否かを判定する。第4所定時間は、チャンバー3内の酸素濃度が所定値以下になるのに要する時間を示す。所定値は、例えば、100ppmである。
工程S654で第4所定時間が経過していないと判定された場合(工程S654でNo)、工程S654で第4所定時間が経過したと判定されまで、処理は工程S654を繰り返す。
一方、工程S654で第4所定時間が経過したと判定された場合(工程S654でYes)、処理は工程S655に進む。
工程S655において、制御部U31は、第1気体供給部13が第4気体GA4を供給するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は、スピンチャック5の位置する側に向けて第4気体GA4を供給する。その他、工程S655は、図13の工程S514と同様である。ただし、工程S655の実行によって、基板搬出前期間T21において、第4気体GA4が供給される。
次に、工程S656において、制御部U31は、第2気体供給部41が第2気体GA2の供給を停止するように、バルブV5を制御する。その結果、第2気体供給部41は、第2気体GA2の供給を停止する。そして、基板W搬入前の酸素濃度低下処理を終了して、図12に示すメインルーチンに戻る。具体的には、処理は、図12に示す工程S65に進む。
図12に示す工程S65~工程S68は、それぞれ、図5に示す工程S17~工程S20と同様であり、説明を省略する。工程S68の後、処理は工程S69に進む。
工程S69において、制御部U31は、第1気体供給部13が第4気体GA4の供給を停止するように、第1気体供給部13を制御する。その結果、第1気体供給部13は、第4気体GA4の供給を停止する。そして、基板処理方法による処理が終了する。
以上、図11~図14を参照して説明したように、実施形態2によれば、基板搬入前期間T22および基板搬出前期間T21において、第2気体供給部41は、送風口部41aを通してチャンバー3内に第2気体GA2を供給する(工程S511および工程S652)。加えて、基板搬入前期間T22および基板搬出前期間T21において、第1気体供給部13は、チャンバー3内に第4気体GA4を供給する(工程S514および工程S655)。従って、実施形態2によれば、酸素を含む気体が、第2気体GA2および第4気体GA4によってチャンバー3内を流動して、排気管19に向かって移動して排気される。その結果、基板Wの処理前および処理後において、チャンバー3内の酸素濃度を効果的に低減できて、チャンバー3内での基板Wの搬送時に基板Wの酸化を効果的に抑制できる。
特に、実施形態2では、まず、第2気体供給部41からの第2気体GA2によってチャンバー3内の酸素濃度を急速に低下させた後に、第2気体GA2を停止して、第1気体供給部13からの第4気体GA4によって、チャンバー3内の酸素濃度が低下された状態を維持している。すなわち、チャンバー3内の酸素濃度を低下させる際に、第2気体供給部41と第1気体供給部13とで役割分担することで、チャンバー3内の酸素濃度を効率的に低下させることができる。
また、実施形態2に係る基板処理方法は半導体製造方法に利用できる。すなわち、実施形態2に係る半導体製造方法では、チャンバー3内のスピンチャック5に保持された半導体基板Wを、工程S51~工程S69を含む基板処理方法によって処理して、処理後の半導体基板Wである半導体を製造する。
なお、基板処理方法は、工程S51と工程S64とのうちの少なくとも一方の工程を含んでいればよい。さらに、工程S512および工程S653は、好ましい例であって、基板処理方法は、工程S512および工程S653を含まなくてもよい。なお、図11~図14に示すフローチャートにおいては、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、工程の順番は適宜変更され得る。
また、実施形態1(変形例を含む。)および実施形態2の第2気体供給モードにおいて、第2気体供給部41から上向きに供給された第2気体GA2が、天壁部3bおよび側壁部3aに沿ってより好適に流れることを目的として、天壁部3bと側壁部3aとの接続部に整流板を設けてもよい。また、天壁部3bと側壁部3aとの間が残留酸素の吹き溜まりとならないように、天壁部3bと側壁部3aとの接続部が丸みを帯びるようにしてもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
本発明は、基板処理装置、基板処理方法、および、半導体製造方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
1、1A、1B 基板処理装置
3 チャンバー
3a 側壁部
3b 天壁部
5 スピンチャック(基板保持部)
13 第1気体供給部
15 開閉部材
19 排気管
21 排気調節部
31U 制御部
41 第2気体供給部
41a 送風口部
91 遮断部材
N1 第3気体供給部
W 基板

Claims (21)

  1. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
    前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する第1気体供給部と、
    前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する第2気体供給部と、
    前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する制御部と
    を備え、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
    前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
    前記第2気体供給部は、前記送風口部を通して、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって前記第2気体を供給する、基板処理装置。
  2. 前記送風口部は、前記基板の搬送経路よりも上方に配置され、
    前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示す、請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記制御部は、
    前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御し、
    前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第1気体を供給しないように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する、請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
    前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する第1気体供給部と、
    前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する第2気体供給部と、
    前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する制御部と
    を備え、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
    前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
    前記制御部は、
    前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御し、
    前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第1気体を供給しないように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する、基板処理装置。
  5. 前記第1気体供給部は、前記チャンバーの外部から前記第1気体を吸い込むための吸気口と、前記第1気体を前記基板保持部の位置する側に向かって供給するための供給口とを有し、
    前記基板処理装置は、前記吸気口を開放または閉塞する開閉部材をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記基板を処理する前記期間において、前記吸気口を開放するように前記開閉部材を制御し、
    前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞するように前記開閉部材を制御する、請求項3又は請求項4に記載の基板処理装置。
  6. 前記基板保持部の上方に位置し、退避位置と処理位置との間で上昇または下降する遮断部材と、
    前記遮断部材に配置され、前記遮断部材の下方に向けて第3気体を供給する第3気体供給部と
    をさらに備え、
    前記第3気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示し、
    前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示し、
    前記制御部は、
    前記少なくとも一方の期間において、前記遮断部材が前記退避位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第3気体を供給するように前記第3気体供給部を制御する、請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  7. 前記制御部は、
    前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材が前記処理位置に位置するように前記遮断部材を制御し、前記第3気体を供給するように前記第3気体供給部を制御し、
    前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断する、請求項6に記載の基板処理装置。
  8. 前記第1気体供給部は、前記第1気体と第4気体とのうちのいずれかを選択的に供給し、
    前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記制御部は、
    前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御し、
    前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第4気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する、請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
  9. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部の周囲に配置される側壁部と、前記基板保持部の上方に配置される天壁部とを有し、前記基板保持部を収容するチャンバーと、
    前記天壁部に配置され、前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する第1気体供給部と、
    前記チャンバーに収容され、前記チャンバー内に第2気体を供給する第2気体供給部と、
    前記第1気体供給部と前記第2気体供給部とを制御する制御部と
    を備え、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体供給部は、前記第2気体を前記チャンバー内に供給するための送風口部を有し、
    前記送風口部は、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側に位置し、前記基板保持部よりも水平方向外側に位置し、
    前記第1気体供給部は、前記第1気体と第4気体とのうちのいずれかを選択的に供給し、
    前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記制御部は、
    前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給しないように前記第2気体供給部を制御し、
    前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記基板保持部の位置する側に向けて前記第4気体を供給するように前記第1気体供給部を制御し、前記第2気体を供給するように前記第2気体供給部を制御する、基板処理装置。
  10. 前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置され、前記チャンバー内の気体が通る排気管と、
    前記排気管を通って排出される前記気体の流量を調節する排気調節部と
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記基板を処理する前記期間において、前記気体が前記排気管を通って排出されるように前記排気調節部を制御し、
    前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記排気調節部を制御する、請求項から請求項のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  11. 前記送風口部は、複数の通風孔を上面に有する天板部を有し、
    前記第2気体供給部は、前記複数の通風孔を通して前記天壁部に向かって、前記第2気体を供給することで、前記チャンバーから酸素を排気する、請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の基板処理装置。
  12. チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
    前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、
    前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程と
    を含み、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記側壁部に沿って鉛直方向上方に流れるように、前記天壁部に向かって、前記第2気体を供給する、基板処理方法。
  13. 前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の搬送経路よりも上方の位置から前記第2気体を供給し、
    前記搬送経路は、前記側壁部に設けられた開閉可能な開口を介して前記基板を搬送するときの経路を示す、請求項12に記載の基板処理方法。
  14. 前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給し、
    前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されず、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給し、
    前記少なくとも一方の期間において、前記第1気体は供給されない、請求項12又は請求項13に記載の基板処理方法。
  15. チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
    前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、
    前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程と
    を含み、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第2気体を供給し、
    前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記第1気体を供給し、
    前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されず、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給し、
    前記少なくとも一方の期間において、前記第1気体は供給されない、基板処理方法。
  16. 前記基板を処理する前記期間において、前記チャンバーの外部から前記第1気体を吸い込む吸気口を開放する工程と、
    前記少なくとも一方の期間において、前記吸気口を閉塞する工程と
    をさらに含む、請求項14又は請求項15に記載の基板処理方法。
  17. 前記少なくとも一方の期間において、遮断部材を退避位置に位置させる工程と、
    前記少なくとも一方の期間において、第3気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程と
    をさらに含み、
    前記退避位置は、前記遮断部材が上昇して前記基板の表面から離隔した位置を示し、
    前記第3気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、請求項14から請求項16のいずれか1項に記載の基板処理方法。
  18. 前記基板を処理する前記期間において、前記遮断部材を処理位置に位置させる工程と、
    前記基板を処理する前記期間において、前記第3気体を前記遮断部材の下方に向けて供給する工程と
    をさらに含み、
    前記処理位置は、前記遮断部材が下降して前記基板の表面に対して間隔をあけて対向配置される位置を示し、
    前記遮断部材は、前記処理位置において、前記基板の表面の上方を覆って、前記基板の表面の上方を遮断する、請求項17に記載の基板処理方法。
  19. 前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第1気体を供給し、
    前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されず、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給し、
    前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第4気体を供給する工程をさらに含み、
    前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、請求項12又は請求項13に記載の基板処理方法。
  20. チャンバー内の基板保持部に保持された基板を処理する基板処理方法であって、
    前記チャンバーの天壁部から、前記チャンバーの側壁部に囲まれた前記基板保持部の位置する側に向けて第1気体を供給する工程と、
    前記第1気体を供給する前記工程が実行される期間と異なる期間において、前記チャンバー内に第2気体を供給する工程と
    を含み、
    前記第2気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体であり、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板保持部による前記基板の保持位置よりも鉛直方向上側の位置であって、前記基板保持部よりも水平方向外側の位置から、前記第2気体を供給し、
    前記第1気体を供給する前記工程では、前記基板を処理する期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて前記第1気体を供給し、
    前記基板を処理する前記期間において、前記第2気体は供給されず、
    前記第2気体を供給する前記工程では、前記基板の処理後であって前記基板を前記チャンバーから搬出する前の期間と、前記基板を前記チャンバーに搬入する前の期間とのうちの少なくとも一方の期間において、前記第2気体を供給し、
    前記基板処理方法は、前記少なくとも一方の期間において、前記チャンバーの前記天壁部から前記基板保持部の位置する側に向けて第4気体を供給する工程をさらに含み、
    前記第4気体は、酸素と異なり、かつ、酸素の同素体と異なる気体である、基板処理方法。
  21. 前記基板を処理する前記期間において、前記基板保持部よりも鉛直方向下側に配置された排気管から、前記チャンバー内の気体を排出する工程と、
    前記少なくとも一方の期間において、前記基板を処理する前記期間での前記排気管における前記気体の流量よりも、前記気体の流量が前記排気管において少なくなるように前記気体の流量を調節する工程と
    をさらに含む、請求項12から請求項20のいずれか1項に記載の基板処理方法。
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