KR20160079701A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20160079701A
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Abstract

기판 처리 장치는, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 유기 용제와 기체를 혼합시킴으로써 상기 유기 용제의 액적을 생성하고, 생성된 상기 유기 용제의 상기 액적을 상기 기판의 상면에 토출하기 위한 이류체 노즐과, 상기 이류체 노즐에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 1 유기 용제 공급 유닛과, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 공급 유닛과, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 2 유기 용제 공급 유닛과, 상기 제 1 및 제 2 유기 용제 공급 유닛 그리고 상기 기체 공급 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함한다. 상기 제어 유닛은, 상기 이류체 노즐로부터, 상기 유기 용제의 상기 액적을, 상기 기판의 상면 내의 소정의 토출 영역을 향해 토출하는 액적 토출 공정과, 상기 액적 토출 공정에 앞서 실행되고, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하여, 상기 토출 영역을 덮는 상기 유기 용제의 액막을 형성하는 액막 형성 공정을 실행한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은, 유기 용제를 사용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판의 예에는, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 패널용 유리 기판 등의 기판의 주면 (主面) 에 세정액을 공급하고, 그 기판의 주면을 처리액으로 세정하는 세정 처리가 실시된다. 예를 들어, 기판을 1 매씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치는, 복수 개의 척 핀으로 기판을 거의 수평으로 유지하면서, 그 기판을 회전시키는 스핀 척과, 이 스핀 척에 의해 회전되는 기판의 주면에 세정액을 공급하기 위한 노즐을 구비하고 있다.
미국특허 출원번호 제2003/178047 A1 에서는, 노즐로서, 연속류를 토출하는 스트레이트 노즐이 아니라, 세정액의 미소한 액적을 분출하는 분출 노즐이 사용되고 있다. 또, 세정액으로서, 이소프로필알코올 (isopropyl alcohol：IPA) 이 사용되고 있다. 즉, 미국특허 출원번호 제2003/178047 A1 에서는, 분출 노즐로부터 분출되는 IPA 의 미소한 액적이 기판의 주면에 공급되고, 이에 따라 당해 주면이 세정된다.
그러나, 유기 용제 (IPA) 의 액적의 토출 개시시에는, 이류체 노즐 (분출 노즐) 로부터 토출되는 유기 용제의 액적의 입경 분포가 불안정한 상태이다. 따라서, 이류체 노즐로부터 유기 용제의 액적을 기판의 상면 (주면) 에 토출 개시하면, 입경 분포가 불안정한 상태의 유기 용제의 액적이 건조 상태의 기판의 상면에 직접 충돌하고, 이것이 원인으로, 기판의 상면에 파티클이 발생할 우려가 있다.
그래서, 본 발명의 목적은, 파티클의 발생을 억제하면서, 이류체 노즐로부터의 유기 용제의 액적을 이용하여 기판을 양호하게 처리할 수 있는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
이 발명은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과, 유기 용제와 기체를 혼합시킴으로써 상기 유기 용제의 액적을 생성하고, 생성된 상기 유기 용제의 상기 액적을 상기 기판의 상면에 토출하기 위한 이류체 노즐과, 상기 이류체 노즐에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 유기 용제 공급 유닛과, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 공급 유닛과, 상기 유기 용제 공급 유닛 그리고 상기 기체 공급 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 이류체 노즐로부터, 상기 유기 용제의 상기 액적을, 상기 기판의 상면 내의 소정의 토출 영역을 향해 토출하는 액적 토출 공정과, 상기 액적 토출 공정에 앞서 실행되고, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 기판의 상면에 상기 토출 영역을 덮는 상기 유기 용제의 액막을 형성하는 액막 형성 공정을 실행하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 이류체 노즐로부터 기판의 상면 내의 토출 영역을 향해 유기 용제의 액적이 토출된다. 기판의 상면에 대한 유기 용제의 액적의 충돌에 의해, 토출 영역에 부착되어 있는 이물질 (파티클 등) 이 물리적으로 제거된다. 이에 따라, 기판의 상면을 양호하게 처리할 수 있다.
또, 유기 용제의 액적의 토출에 앞서, 기판의 상면에, 토출 영역을 덮는 유기 용제의 액막이 형성된다. 그 때문에, 이류체 노즐로부터 토출된 유기 용제의 액적은, 토출 영역을 덮는 유기 용제의 액막에 충돌한다. 따라서, 토출되는 유기 용제의 액적의 입경 분포가 불안정한 액적 토출 개시시에 있어서, 유기 용제의 액적이 건조 상태의 기판의 상면에 직접 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 액적 토출 공정의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또, 이류체 노즐로의 기체의 공급을 정지 상태에서 공급 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐로부터 토출되는 유기 용제를, 연속류의 양태에서 액적의 양태로 전환할 수 있다. 액적 토출 공정에서 사용되는 유기 용제와, 액막 형성 공정에서 사용되는 유기 용제를 공통의 노즐로부터 토출하므로, 액막 형성 공정에 있어서의 유기 용제의 공급 정지 후 지체없이 액적 토출 공정을 개시하는 것이 가능하다. 즉, 기판의 상면에 유기 용제를 끊김없이 공급 가능하다. 이에 따라, 액막 형성 공정으로부터 액적 토출 공정으로의 이행시에 있어서, 기판의 상면의 건조를 억제할 수 있고, 따라서, 액막 형성 공정으로부터 액적 토출 공정으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
이상에 의해, 파티클의 발생을 억제하면서, 이류체 노즐로부터의 유기 용제의 액적을 이용하여 기판을 양호하게 처리할 수 있다.
또 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판을 연직인 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 기판 회전 유닛을 제어하는 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정에 병행하여, 상기 기판을 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 제 1 회전 공정을 추가로 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 액적 토출 공정에서는, 기판의 상면에 유기 용제의 액막이 형성된다. 액적 토출 공정에 병행하여 기판을 회전시키므로, 기판의 상면에 형성되는 액막을 박막화할 수 있다. 그 때문에, 유기 용제의 액적을 기판의 상면에 도달시킬 수 있으므로, 기판의 상면에 부착되어 있는 이물질을 양호하게 제거할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 3 유기 용제 공급 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 제 3 유기 용제 공급 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정 후, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하는 후공급 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 액적 토출 공정 후에 실시되는 후공급 공정에서는, 기판의 상면에 유기 용제가 공급된다. 따라서, 액적 토출 공정에 있어서의 물리 세정에 의해 기판 상면으로부터 제거된 이물질을 유기 용제로 씻어낼 수 있고, 이에 따라, 기판의 상면으로의 이물질의 재부착을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 상기 제어 유닛은, 상기 후공급 공정에 병행하여, 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을, 상기 제 1 회전 공정시보다 고속으로 회전시키는 제 2 회전 공정을 추가로 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 후공급 공정에 있어서의 기판의 회전 속도가 제 1 회전 공정시보다 고속이므로, 기판의 상면에 공급된 유기 용제에 큰 원심력이 작용한다. 이에 따라, 물리 세정에 의해 기판 상면으로부터 제거된 이물질을 유기 용제와 함께 기판의 측방으로부터 털어낼 수 있고, 따라서, 이물질이 기판의 상면에 잔류하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 상기 제 3 유기 용제 공급 유닛은, 상기 제 1 유기 용제 공급 유닛을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 후공급 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 이류체 노즐로의 기체의 공급을 공급 상태에서 정지 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐로부터 토출되는 유기 용제를, 액적의 양태에서 연속류의 양태로 전환할 수 있다. 액적 토출 공정에서 사용되는 유기 용제와, 후공급 공정에서 사용되는 유기 용제를 공통의 노즐로부터 토출하므로, 액적 토출 공정에 있어서의 유기 용제의 공급 정지 후 지체없이 후공급 공정을 개시하는 것이 가능하다. 즉, 기판의 상면에 유기 용제를 끊김없이 공급 가능하다. 이에 따라, 액적 토출 공정으로부터 후공급 공정으로의 이행시에 있어서, 기판의 상면의 건조를 억제할 수 있고, 따라서, 액적 토출 공정으로부터 후공급 공정으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지 유닛의 주위를 둘러싸고, 각각 독립적으로 승강 가능하게 형성된 제 1 및 제 2 가드와, 상기 제 1 및 제 2 가드를 개별적으로 승강시키기 위한 가드 승강 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 승강 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정에 병행하여 상기 기판의 둘레 단면 (端面) 에 제 1 가드를 대향시키고 있고, 상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하지 않고 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면을 건조시키는 건조 공정과, 상기 건조 공정의 실행에 앞서, 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드를, 상기 제 1 가드로부터 상기 제 2 가드로 변경하는 대향 가드 변경 공정을 추가로 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 유기 용제의 액적에 의해 기판의 상면이 물리 세정되는 액적 토출 공정에서는, 기판으로부터 배출되는 유기 용제는 기판으로부터 제거된 이물질을 포함하는 경우가 있다. 액적 토출 공정시에는 기판의 둘레 단면에 제 1 가드가 대향하므로, 제 1 가드에는 이물질을 포함하는 유기 용제가 부착되어 있을 가능성이 있다.
그러나, 건조 공정시에는 이물질을 포함하는 유기 용제가 부착되어 있을 가능성이 있는 제 1 가드가 아니라, 제 2 가드를 기판의 둘레 단면에 대향시킨다. 그 때문에, 건조 공정시에, 세정 처리 후의 기판이, 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드에 부착되어 있는 유기 용제 (이물질을 포함하는 유기 용제) 에 의해 오염되는 것을, 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 토출하기 위한 유기 용제 노즐과, 상기 유기 용제 노즐에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 4 유기 용제 공급 유닛과, 상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치가 이동하도록, 상기 이류체 노즐과 상기 유기 용제 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 이류체 노즐 및 상기 유기 용제 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 노즐 이동 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치를 이동시키는 토출 영역 이동 공정과, 상기 토출 영역 이동 공정에 병행하여, 상기 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에 상기 유기 용제를 공급하는 부가 유기 용제 공급 공정을 추가로 실행해도 되고, 이 경우, 상기 부가 유기 용제 공급 공정은, 상기 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에는 상기 유기 용제를 공급하지 않아도 된다.
이 구성에서는, 토출 영역의 위치가 기판의 상면 어디에 배치되는 경우라도, 토출 영역의 위치 근처에 유기 용제가 별도 공급된다. 액적 토출 공정 중에 기판의 상면이 건조되면, 그 건조된 영역에 있어서 파티클이 발생할 우려가 있지만, 이 구성에서는, 토출 영역의 위치 근처에 유기 용제가 공급되므로, 액적 토출 공정 중에 있어서의 기판의 상면의 건조를 방지할 수 있다.
만일, 이류체 노즐로부터의 유기 용제의 액적의 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에 유기 용제를 공급하는 경우, 토출 영역에 있어서의 유기 용제의 액막이 두꺼워진다. 토출 영역을 덮는 액막이 두꺼우면, 토출 영역으로의 유기 용제의 액적의 토출에 수반하여 유기 용제가 튀는 경우가 있다. 유기 용제의 액튐에 의해 당해 유기 용제에 포함되는 오염 물질이 주위에 비산하고, 파티클 발생의 원인이 될 우려가 있다.
이 구성에 의하면, 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에만 유기 용제를 공급하므로, 기판의 상면의 건조를 방지하면서, 또한 토출 영역에 있어서의 유기 용제의 액막을 얇게 유지할 수 있다. 그 때문에, 토출 영역에 토출되는 유기 용제의 액튐을 억제할 수 있다. 이에 따라, 액적 토출 공정의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 이 발명은, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과, 이류체 노즐로부터, 유기 용제와 기체를 혼합하여 생성된 상기 유기 용제의 액적을, 상기 기판의 상면 내의 소정의 토출 영역을 향해 토출하는 액적 토출 공정과, 상기 액적 토출 공정에 앞서 실행되고, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 기판의 상면에 상기 토출 영역을 덮는 상기 유기 용제의 액막을 형성하는 액막 형성 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 이류체 노즐로부터 기판의 상면 내의 토출 영역을 향해 유기 용제의 액적이 토출된다. 기판의 상면에 대한 유기 용제의 액적의 충돌에 의해, 토출 영역에 부착되어 있는 이물질 (파티클 등) 이 물리적으로 제거된다. 이에 따라, 기판의 상면을 양호하게 처리할 수 있다.
또, 유기 용제의 액적의 토출에 앞서, 기판의 상면에, 토출 영역을 덮는 유기 용제의 액막이 형성된다. 그 때문에, 이류체 노즐로부터 토출된 유기 용제의 액적은, 토출 영역을 덮는 유기 용제의 액막에 충돌한다. 따라서, 토출되는 유기 용제의 액적의 입경 분포가 불안정한 액적 토출 개시시에 있어서, 유기 용제의 액적이 건조 상태의 기판의 상면에 직접 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, 액적 토출 공정의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또, 이류체 노즐로의 기체의 공급을 정지 상태에서 공급 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐로부터 토출되는 유기 용제를, 연속류의 양태에서 액적의 양태로 전환할 수 있다. 액적 토출 공정에서 사용되는 유기 용제와, 액막 형성 공정에서 사용되는 유기 용제를 공통의 노즐로부터 토출하므로, 액막 형성 공정에 있어서의 유기 용제의 공급 정지 후 지체없이 액적 토출 공정을 개시하는 것이 가능하다. 즉, 기판의 상면에 유기 용제를 끊김없이 공급 가능하다. 이에 따라, 액막 형성 공정으로부터 액적 토출 공정으로의 이행시에 있어서, 기판의 상면의 건조를 억제할 수 있고, 따라서, 액막 형성 공정으로부터 액적 토출 공정으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
이상에 의해, 파티클의 발생을 억제하면서, 이류체 노즐로부터의 유기 용제의 액적을 이용하여 기판을 양호하게 처리할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, 상기 액적 토출 공정에 병행하여, 상기 기판을 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 제 1 회전 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 액적 토출 공정에서는, 기판의 상면에 유기 용제의 액막이 형성된다. 액적 토출 공정에 병행하여 기판을 회전시키므로, 기판의 상면에 형성되는 액막을 박막화할 수 있다. 그 때문에, 유기 용제의 액적을 기판의 상면에 도달시킬 수 있으므로, 기판의 상면에 부착되어 있는 이물질을 양호하게 제거할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, 상기 액적 토출 공정 후, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하는 후공급 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 액적 토출 공정 후에 실시되는 후공급 공정에서는, 기판의 상면에 유기 용제가 공급된다. 따라서, 액적 토출 공정에 있어서의 물리 세정에 의해 기판 상면으로부터 제거된 이물질을 유기 용제로 씻어낼 수 있고, 이에 따라, 기판의 상면으로의 이물질의 재부착을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, 상기 후공급 공정에 병행하여, 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을 상기 제 1 회전 공정시보다 고속으로 회전시키는 제 2 회전 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 후공급 공정에 있어서의 기판의 회전 속도가 제 1 회전 공정시보다 고속이므로, 기판의 상면에 공급된 유기 용제에 큰 원심력이 작용한다. 이에 따라, 물리 세정에 의해 기판 상면으로부터 제거된 이물질을 유기 용제와 함께 기판의 측방으로부터 털어낼 수 있고, 따라서, 이물질이 기판의 상면에 잔류하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 후공급 공정은, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출해도 된다.
이 방법에 의하면, 이류체 노즐로의 기체의 공급을 공급 상태에서 정지 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐로부터 토출되는 유기 용제를 액적의 양태에서 연속류의 양태로 전환할 수 있다. 액적 토출 공정에서 사용되는 유기 용제와, 후공급 공정에서 사용되는 유기 용제를 공통의 노즐로부터 토출하므로, 액적 토출 공정에 있어서의 유기 용제의 공급 정지 후 지체없이 후공급 공정을 개시하는 것이 가능하다. 즉, 기판의 상면에 유기 용제를 끊김없이 공급 가능하다. 이에 따라, 액적 토출 공정으로부터 후공급 공정으로의 이행시에 있어서, 기판의 상면의 건조를 억제할 수 있고, 따라서, 액적 토출 공정으로부터 후공급 공정으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 액막 형성 공정에 병행하여, 상기 이류체 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 추가로 포함하고, 상기 액적 토출 공정은, 상기 액막 형성 공정의 종료시에 있어서의 상기 기판의 상면의 유기 용제의 착액 (着液) 위치를 상기 토출 영역으로 하여 상기 유기 용제의 액적의 토출을 개시해도 된다.
이 경우, 액적 토출 개시시에 있어서 토출 영역을 유기 용제의 액막에 의해 확실하게 덮을 수 있다. 따라서, 이류체 노즐을 이동시키면서 액막을 형성하는 경우라도, 액적 토출 개시시에 있어서, 유기 용제의 액적이 건조 상태의 기판의 상면에 직접 충돌하는 것을 확실하게 회피할 수 있다.
상기 액막 형성 공정의 종료시에 있어서의 상기 착액 위치는, 상기 기판의 상면의 둘레가장자리부이고, 상기 액적 토출 공정은, 상기 기판의 상면의 둘레가장자리부를 상기 토출 영역으로 하여 상기 유기 용제의 액적의 토출을 개시해도 된다.
또 상기 액적 토출 공정은, 상기 기판의 둘레 단면에 제 1 가드를 대향시킨 상태로 실행하는 공정이고, 상기 기판 처리 방법은, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하지 않고 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면을 건조시키는 건조 공정과, 상기 액적 토출 공정의 종료 후, 상기 건조 공정의 실행에 앞서, 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드를, 상기 제 1 가드로부터, 당해 제 1 가드와 상이한 제 2 가드로 변경하는 대향 가드 변경 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 유기 용제의 액적에 의해 기판의 상면이 물리 세정되는 액적 토출 공정에서는, 기판으로부터 배출되는 유기 용제는 기판으로부터 제거된 이물질을 포함하는 경우가 있다. 액적 토출 공정시에는 기판의 둘레 단면에 제 1 가드가 대향하므로, 제 1 가드에는 이물질을 포함하는 유기 용제가 부착되어 있을 가능성이 있다.
그러나, 건조 공정시에는 이물질을 포함하는 유기 용제가 부착되어 있을 가능성이 있는 제 1 가드가 아니라, 제 2 가드를 기판의 둘레 단면에 대향시킨다. 그 때문에, 건조 공정시에, 세정 처리 후의 기판이, 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드에 부착되어 있는 유기 용제 (이물질을 포함하는 유기 용제) 에 의해 오염되는 것을, 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, 상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치를 이동시키는 토출 영역 이동 공정과, 상기 토출 영역 이동 공정에 병행하여, 상기 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에 상기 유기 용제를 공급하는 부가 유기 용제 공급 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 부가 유기 용제 공급 공정은, 상기 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에는 상기 유기 용제를 공급하지 않아도 된다.
이 방법에서는, 토출 영역의 위치가 기판의 상면 어디에 배치되는 경우라도, 토출 영역의 위치 근처에, 유기 용제가 별도 공급된다. 액적 토출 공정 중에 기판의 상면이 건조되면, 그 건조된 영역에 있어서 파티클이 발생할 우려가 있지만, 이 방법에서는, 토출 영역의 위치 근처에 유기 용제가 공급되므로, 액적 토출 공정 중에 있어서의 기판의 상면의 건조를 방지할 수 있다.
만일, 이류체 노즐로부터의 유기 용제의 액적의 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에 유기 용제를 공급하는 경우, 토출 영역에 있어서의 유기 용제의 액막이 두꺼워진다. 토출 영역을 덮는 액막이 두꺼우면, 토출 영역으로의 유기 용제의 액적의 토출에 수반하여 유기 용제가 튀는 경우가 있다. 유기 용제의 액튐에 의해 당해 유기 용제에 포함되는 오염 물질이 주위에 비산하고, 파티클 발생의 원인이 될 우려가 있다.
이 방법에 의하면, 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에만 유기 용제를 공급하므로, 기판의 상면의 건조를 방지하면서, 또한 토출 영역에 있어서의 유기 용제의 액막을 얇게 유지할 수 있다. 그 때문에, 토출 영역에 토출되는 유기 용제의 액튐을 억제할 수 있다. 이에 따라, 액적 토출 공정의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, 상면에 SiO2 가 배치된 실리콘 기판을, 상기 기판으로서 준비하는 제 1 전준비 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 유기 용제는, SiO2 에 대한 에칭력이 낮다. 그 때문에, 기판의 상면에 배치된 SiO2 를 과잉으로 에칭하지 않고, 실리콘 기판의 표면을 양호하게 세정할 수 있다.
또, 상기 기판 처리 방법은, SiO2 보다 비유전률이 작은 저유전율 재료로 이루어지는 절연막과, 상기 절연막 상에 배치된 구리 배선을 포함하는 반도체 기판을 상기 기판으로서 준비하는 제 2 전준비 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 유기 용제를 세정액으로서 사용하여, 기판의 상면을 세정한다. 유기 용제는, 구리에 대한 산화력이 낮다. 그 때문에, 구리 배선을 과잉으로 에칭하지 않고, 반도체 기판의 상면을 양호하게 세정할 수 있다.
이 경우, 상기 유기 용제는 저표면 장력을 갖고 있어도 된다. 저유전율 재료는 높은 접촉각을 갖기 때문에, 절연막의 표면은, 높은 소수성 (소액성) 을 나타낸다. 그러나, 저표면 장력을 갖는 유기 용제를 세정액으로서 사용함으로써, 높은 소수성을 갖는 절연막의 표면을 양호하게 적실 수 있다. 이에 따라, 반도체 기판의 상면의 전역을 덮는 유기 용제의 액막을 양호하게 형성할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치를 수평 방향으로 본 도면이다.
도 2a 는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 이류체 노즐의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
도 2b 는, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 은, 상기 기판 처리 장치의 처리 대상의 기판의 표면 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4a ∼ 4c 는, 도 3 에 나타내는 기판의 제조 방법을 공정순으로 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 5 는, 상기 기판 처리 장치에 의해 실시되는 세정 처리의 처리예에 대하여 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 6a ∼ 6b 는, 상기 세정 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 6c ∼ 6d 는, 도 6b 에 이어지는 공정을 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
도 6e 는, 도 6d 에 이어지는 공정을 설명하기 위한 모식적인 도면이다.
도 7a ∼ 7b 는, 실시예를 대상으로 하는 제 1 세정 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 8 은, 비교예를 대상으로 하는 제 1 세정 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 파티클 모드를 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 10 은, 제 2 세정 시험의 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 11 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 일부를 도해적으로 나타내는 도면이다.
도 12a ∼ 12b 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 세정 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 13 은, 처리 대상의 다른 기판의 표면 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 14a ∼ 14c 는, 도 13 에 나타내는 기판의 제조 방법을 공정순으로 나타내는 도해적인 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 를 수평 방향으로 본 도면이다. 도 2a 는, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 이류체 노즐 (16) 의 구성을 도해적으로 나타내는 단면도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 실리콘 기판 (61) (도 3 참조) 등의 기판 (W) 의 디바이스 형성 영역측의 주면 (상면) 에 대해, 세정 처리를 실시하기 위한 매엽형의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 내부 공간을 갖는 박스형의 처리 챔버 (2) 와, 처리 챔버 (2) 내에서 1 매의 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하여, 기판 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (기판 유지 유닛) (3) 과, 스핀 척 (3) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면에, 유기 용제의 일례인 IPA 의 액적을 토출하기 위한 이류체 노즐 (16) 과, 이류체 노즐 (16) 에 IPA 를 공급하기 위한 유기 용제 공급 유닛 (제 1 유기 용제 공급 유닛) (4) 과, 이류체 노즐 (16) 에 기체의 일례로서의 질소 가스를 공급하기 위한 기체 공급 유닛 (기체 공급 유닛) (80) 과, 스핀 척 (3) 을 둘러싸는 통 형상의 처리 컵 (5) 과, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치 (제어 유닛) (7) 를 포함한다.
처리 챔버 (2) 는, 박스 형상의 격벽 (8) 과, 격벽 (8) 의 상부로부터 격벽 (8) 내 (처리 챔버 (2) 내에 상당) 에 청정 공기를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU (팬·필터·유닛) (9) 와, 격벽 (8) 의 하부로부터 처리 챔버 (2) 내의 기체를 배출하는 배기 장치 (10) 를 포함한다. 스핀 척 (3) 및 이류체 노즐 (16) 은 격벽 (8) 내에 수용 배치되어 있다.
FFU (9) 는 격벽 (8) 의 상방에 배치되어 있고, 격벽 (8) 의 천정에 장착되어 있다. FFU (9) 는, 격벽 (8) 의 천정으로부터 처리 챔버 (2) 내에 청정 공기를 보낸다. 배기 장치 (10) 는, 처리 컵 (5) 내에 접속된 배기 덕트 (11) 를 통해서 처리 컵 (5) 의 저부에 접속되어 있고, 처리 컵 (5) 의 저부로부터 처리 컵 (5) 의 내부를 흡인한다. FFU (9) 및 배기 장치 (10) 에 의해, 처리 챔버 (2) 내에 다운 플로우 (하강류) 가 형성된다.
스핀 척 (3) 으로서, 기판 (W) 을 수평 방향으로 끼워 기판 (W) 을 수평으로 유지하는 협지식의 척이 채용되어 있다. 구체적으로는, 스핀 척 (3) 은, 스핀 모터 (기판 회전 유닛) (12) 와, 이 스핀 모터 (12) 의 구동축과 일체화된 스핀축 (13) 과, 스핀축 (13) 의 상단에 대략 수평으로 장착된 원판 형상의 스핀 베이스 (14) 를 포함한다.
스핀 베이스 (14) 의 상면에는, 그 둘레가장자리부에 복수 개 (3 개 이상. 예를 들어 6 개) 의 협지 부재 (15) 가 배치되어 있다. 복수 개의 협지 부재 (15) 는, 스핀 베이스 (14) 의 상면 둘레가장자리부에 있어서, 기판 (W) 의 외주 형상에 대응하는 원주 상에서 적당한 간격을 두고 배치되어 있다.
또, 스핀 척 (3) 으로는, 협지식의 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 기판 (W) 의 이면을 진공 흡착함으로써, 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하고, 또한 그 상태로 연직인 회전 축선 둘레로 회전함으로써, 스핀 척 (3) 에 유지된 기판 (W) 을 회전시키는 진공 흡착식의 것 (배큠 척) 이 채용되어도 된다.
이류체 노즐 (16) 은, 기판 (W) 의 표면에 있어서의 IPA 의 공급 위치 (토출 영역 (D1) (도 6b 참조)) 를 변경할 수 있는 스캔 노즐로서의 기본 형태를 갖고 있다. 이류체 노즐 (16) 은, 스핀 척 (3) 의 상방에서 거의 수평으로 연장된 노즐 아암 (17) 의 선단부에 장착되어 있다. 노즐 아암 (17) 은, 스핀 척 (3) 의 측방에서 거의 연직으로 연장된 아암 지지축 (18) 에 지지되어 있다. 아암 지지축 (18) 에는, 아암 요동 유닛 (노즐 이동 유닛) (19) 이 결합되어 있다. 아암 요동 유닛 (19) 의 구동력에 의해 아암 지지축 (18) 을 회동시켜 노즐 아암 (17) 을 요동시킴으로써, 이류체 노즐 (16) 을 스핀 척 (3) 의 상방을 기판 (W) 의 회전 축선 (A1) 과 기판 (W) 의 둘레가장자리의 사이에서 이동시킬 수 있도록 되어 있다. 또, 스핀 척 (3) 의 상방으로부터 스핀 척 (3) 의 측방의 홈 위치를 향해 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
유기 용제 공급 유닛 (4) 은, IPA 공급원으로부터의 상온 액체의 IPA 를 이류체 노즐 (16) 에 공급하는 유기 용제 배관 (20) 과, 유기 용제 배관 (20) 으로부터 이류체 노즐 (16) 로의 IPA 의 공급 및 공급 정지를 전환하는 유기 용제 밸브 (21) 와, 유기 용제 배관 (20) 의 개도를 조절하여, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출되는 IPA 의 유량을 조정하기 위한 유량 조정 밸브 (22) 를 포함한다. 후술하는 바와 같이, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 뿐만 아니라, IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 및 IPA 후공급 공정 (도 5 의 S5) 에 있어서, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출되는 IPA 가 사용된다. 즉, 유기 용제 공급 유닛 (4) 및 이류체 노즐 (16) 은, 제 2 및 제 3 유기 용제 공급 유닛을 실현하고 있다.
기체 공급 유닛 (80) 은, 기체 공급원으로부터의 기체를 공급하는 제 1 기체 배관 (23) 과, 제 1 기체 배관 (23) 으로부터 이류체 노즐 (16) 로의 기체의 공급 및 공급 정지를 전환하는 제 1 기체 밸브 (24) 를 포함한다. 이류체 노즐 (16) 에 공급되는 기체로는, 질소 가스 외에, 불활성 가스, 건조 공기 및 청정 공기 등을 사용할 수도 있다.
도 2a 에 나타내는 바와 같이, 이류체 노즐 (16) 은 거의 원주 형상의 외형을 갖고 있다. 이류체 노즐 (16) 은, 케이싱을 구성하는 외통 (26) 과, 외통 (26) 의 내부에 끼워넣어진 내통 (27) 을 포함한다.
외통 (26) 및 내통 (27) 은, 각각 공통의 중심 축선 (L) 상에 동축 배치되어 있고, 서로 연결되어 있다. 내통 (27) 의 내부 공간은, 유기 용제 배관 (20) 으로부터의 IPA 가 유통하는 직선 형상의 유기 용제 유로 (28) 로 되어 있다. 또, 외통 (26) 및 내통 (27) 의 사이에는, 제 1 기체 배관 (23) 으로부터 공급되는 기체가 유통하는 원통 형상의 제 1 기체 유로 (29) 가 형성되어 있다.
유기 용제 유로 (28) 는, 내통 (27) 의 상단에서 유기 용제 도입구 (30) 로서 개구되어 있다. 유기 용제 유로 (28) 에는, 이 유기 용제 도입구 (30) 를 통해서 유기 용제 배관 (20) 으로부터의 IPA 가 도입된다. 또, 유기 용제 유로 (28) 는, 내통 (27) 의 하단에서, 중심 축선 (L) 상에 중심을 갖는 원 형상의 유기 용제 토출구 (31) 로서 개구되어 있다. 유기 용제 유로 (28) 에 도입된 IPA 는, 이 유기 용제 토출구 (31) 로부터 토출된다.
한편, 제 1 기체 유로 (29) 는, 중심 축선 (L) 과 공통의 중심 축선을 갖는 원통 형상의 간극이고, 외통 (26) 및 내통 (27) 의 상단부에서 폐색되고, 외통 (26) 및 내통 (27) 의 하단에서, 중심 축선 (L) 상에 중심을 갖고, 유기 용제 토출구 (31) 를 둘러싸는 원환상 (圓環狀) 의 기체 토출구 (32) 로서 개구되어 있다. 제 1 기체 유로 (29) 의 하단부는, 제 1 기체 유로 (29) 의 길이 방향에 있어서의 중간부보다 유로 면적이 작아지고, 하방을 향해 소직경으로 되어 있다. 또, 외통 (26) 의 중간부에는, 제 1 기체 유로 (29) 에 연통하는 기체 도입구 (33) 가 형성되어 있다.
기체 도입구 (33) 에는, 외통 (26) 을 관통한 상태로 제 1 기체 배관 (23) 이 접속되어 있고, 제 1 기체 배관 (23) 의 내부 공간과 제 1 기체 유로 (29) 가 연통되어 있다. 제 1 기체 배관 (23) 으로부터의 기체는, 이 기체 도입구 (33) 를 통해서 제 1 기체 유로 (29) 에 도입되고, 기체 토출구 (32) 로부터 토출된다.
제 1 기체 밸브 (24) 를 열어 기체 토출구 (32) 로부터 기체를 토출시키면서, 유기 용제 밸브 (21) 를 열어 유기 용제 토출구 (31) 로부터 IPA 를 토출시킴으로써, 이류체 노즐 (16) 의 근방에서 IPA 에 기체를 충돌 (혼합) 시킴으로써 IPA 의 미소한 액적을 생성할 수 있고, IPA 를 분무상(狀)으로 토출할 수 있다.
한편, 제 1 기체 밸브 (24) 를 닫으면서, 유기 용제 밸브 (21) 를 열어 유기 용제 토출구 (31) 로부터 IPA 를 토출시킴으로써, 이류체 노즐 (16) 로부터 IPA 를 연속류의 양태로 토출할 수 있다. 이하, 연속류의 양태의 IPA (유기 용제) 를, 「IPA (유기 용제) 의 연속류」 라고 한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 처리 컵 (5) 은, 스핀 척 (3) 을 둘러싸는 예를 들어 원통 형상의 통 형상 벽 (35) 과, 스핀 척 (3) 과 통 형상 벽 (35) 사이에 고정적으로 배치된 복수의 컵 (36, 37) (제 1 및 제 2 컵 (36, 37)) 과, 기판 (W) 의 주위에 비산한 IPA 를 받아들이기 위한 복수의 가드 (38, 39) (제 1 및 제 2 가드 (38, 39)) 와, 개개의 가드 (38, 39) 를 독립적으로 승강시키는 가드 승강 유닛 (40) 을 포함한다. 처리 컵 (5) 은 접철 가능하다.
통 형상 벽 (35) 은, 스핀 척 (3) 의 주위를 둘러싸고 있다. 통 형상 벽 (35) 은, 그 내부에 IPA 를 모을 수 있도록 구성되어 있다. 통 형상 벽 (35) 에 모인 IPA 는, 배액 설비 (도시하지 않음) 로 유도된다. 또, 통 형상 벽 (35) 의 하단부에 있어서의 원주 방향의 소정 지점에는, 배기 덕트 (11) 의 상류단이 접속되어 있다. 통 형상 벽 (35) 내의 분위기는, 배기 덕트 (11) 를 통과하여 배기 장치 (10) 에 의해 배기된다.
각 컵 (36, 37) 은, 상향으로 열린 환상 (環狀) 의 홈을 형성하고 있다. 제 1 컵 (36) 으로 유도된 IPA 는, 홈의 저부에 접속된 제 1 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다. 제 2 컵 (37) 으로 유도된 IPA 는, 홈의 저부에 접속된 제 2 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다. 이에 따라, 기판 (W) 의 처리에 사용된 IPA 가 회수 처리 또는 배액 처리된다.
각 가드 (38, 39) 는, 회전 축선 (A1) 을 향해 비스듬한 상방으로 연장되는 원통 형상의 경사부 (41) 와, 경사부 (41) 의 하단으로부터 하방으로 연장되는 원통 형상의 안내부 (42) 를 포함한다. 각 경사부 (41) 의 상단부는, 가드 (38, 39) 의 내주부를 구성하고 있고, 기판 (W) 및 스핀 베이스 (14) 보다 큰 직경을 갖고 있다. 2 개의 경사부 (41) 는 상하로 겹쳐져 있고, 2 개의 안내부 (42) 는 동축적으로 형성되어 있다. 각 가드 (38, 39) 의 안내부 (42) 는, 각각, 대응하는 컵 (36, 37) 내에 출입 가능하다. 가드 승강 유닛 (40) 이 2 개의 가드 (38, 39) 중 적어도 하나를 승강시킴으로써, 처리 컵 (5) 의 전개 및 접철이 실시된다. 도 1 에 있어서, 설명의 관계상, 처리 컵 (5) 은, 회전 축선 (A1) 의 우측과 좌측에서 상이한 상태가 나타나 있다.
가드 승강 유닛 (40) 은, 가드의 상단이 기판 (W) 보다 상방에 위치하는 상위치와, 가드의 상단이 기판 (W) 보다 하방에 위치하는 하위치의 사이에서, 각 가드 (38, 39) 를 승강시킨다. 가드 승강 유닛 (40) 은, 상위치로부터 하위치까지의 사이의 임의의 위치에서 각 가드 (38, 39) 를 유지 가능하다. 기판 (W) 으로의 IPA 의 공급이나 기판 (W) 의 건조는, 어느 것의 가드 (38, 39) 가, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하고 있는 상태로 실시된다. 예를 들어 내측의 제 1 가드 (38) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시키는 경우에는, 가드 (38, 39) 가 하위치에 배치된다 (도 1 의 우측에 나타내는 상태). 또, 제 2 가드 (39) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시키는 경우에는, 제 1 가드 (38) 가 하위치에 배치되고, 또한 제 2 가드 (39) 가 상위치에 배치된다 (도 1 의 좌측에 나타내는 상태).
도 1 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 는, 스핀 척 (3) 에 유지된 기판 (W) 의 상방에서 기체를 토출하기 위한 기체 토출 노즐 (6) 을 추가로 포함한다. 기체 토출 노즐 (6) 은, 기체 토출 노즐 (6) 의 측면인 외주면에서 외향으로 개구하는 환상의 상측 기체 토출구 (44) 와, 기체 토출 노즐 (6) 의 측면인 외주면에서 외향으로 개구하는 환상의 하측 기체 토출구 (45) 와, 기체 토출 노즐 (6) 의 하면에서 하향으로 개구하는 중심 기체 토출구 (46) 를 포함한다. 상측 기체 토출구 (44) 는, 하측 기체 토출구 (45) 보다 상방에 배치되어 있다. 중심 기체 토출구 (46) 는, 상측 기체 토출구 (44) 및 하측 기체 토출구 (45) 보다 하방에서, 상측 기체 토출구 (44) 및 하측 기체 토출구 (45) 보다 내방 (기체 토출 노즐 (6) 의 중심 축선 (A2) 측) 에 배치되어 있다. 상측 기체 토출구 (44) 및 하측 기체 토출구 (45) 는, 기체 토출 노즐 (6) 의 중심 축선 (A2) 을 중심으로 하여 기체 토출 노즐 (6) 의 측면의 전체 둘레에 걸쳐 둘러싸는 슬릿 형상의 토출구이다. 상측 기체 토출구 (44) 의 외경은, 하측 기체 토출구 (45) 의 외경과 동일해도 되고, 하측 기체 토출구 (45) 의 외경보다 크거나 또는 작아도 된다.
기체 토출 노즐 (6) 은, 기판 (W) 보다 소직경의 원주 형상의 부재이다. 기체 토출 노즐 (6) 에는, 제 2 기체 배관 (48) 과, 제 3 기체 배관 (49) 이 접속되어 있다. 제 2 및 제 3 기체 배관 (48, 49) 에는, 각각 제 2 및 제 3 기체 밸브 (50, 51) 가 개재 장착되어 있다. 기체 공급원으로부터의 기체는, 제 2 기체 배관 (48) 을 통해서 기체 토출 노즐 (6) 에 도입되고, 제 2 기체 유로 (도시하지 않음) 를 통해서 상측 기체 토출구 (44) 및 하측 기체 토출구 (45) 에 공급된다. 또, 제 3 기체 배관 (49) 내를 흐르는 기체는, 제 3 기체 배관 (49) 을 통해서 기체 토출 노즐 (6) 내에 도입되고, 제 3 기체 유로 (도시하지 않음) 를 통해서 중심 기체 토출구 (46) 에 공급된다. 제 2 기체 밸브 (50) 가 열리면, 기체 토출구 (44, 45) 로부터 기체 토출 노즐 (6) 의 주위로 방사상으로 기체가 토출된다. 제 3 기체 밸브 (51) 가 열리면, 중심 기체 토출구 (46) 로부터 하방으로 기체가 토출된다. 기체 토출 노즐 (6) 에 공급되는 기체로는, 질소 가스를 예시하지만, 기체로서 그 이외에, 불활성 가스, 건조 공기 및 청정 공기 등을 사용할 수도 있다.
기체 토출 노즐 (6) 에는, 기체 노즐 이동 유닛 (52) 이 결합되어 있다. 기체 노즐 이동 유닛 (52) 은, 스핀 척 (3) 의 측방에 형성된 연직인 요동 축선 (도시하지 않음) 둘레로 기체 토출 노즐 (6) 을 회동시킨다. 또, 기체 노즐 이동 유닛 (52) 은, 기체 토출 노즐 (6) 을 상하 방향으로 이동시킨다. 기체 토출 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 상방에 위치하고 있는 상태로, 기체 노즐 이동 유닛 (52) 이 기체 토출 노즐 (6) 을 승강시키면, 기체 토출 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 상방에서 승강하고, 기판 (W) 과 기체 토출 노즐 (6) 의 사이의 거리가 변화한다. 기체 노즐 이동 유닛 (52) 은, 예를 들어, 퇴피 위치, 상위치 (도 1 에 나타내는 위치), 및 근접 위치 (도 6e 에 나타내는 위치) 중 어느 것에 기체 토출 노즐 (6) 을 위치시킨다. 퇴피 위치는, 기체 토출 노즐 (6) 이 스핀 척 (3) 의 측방으로 퇴피하는 위치이며, 상위치 및 근접 위치는, 기체 토출 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 중앙부의 상방에 배치되는 위치이다. 상위치는, 근접 위치의 상방의 위치이며, 근접 위치는, 상위치보다 기체 토출 노즐 (6) 의 하면이 기판 (W) 의 상면 중앙부에 근접하는 위치이다. 기체 노즐 이동 유닛 (52) 은, 퇴피 위치로부터 상위치까지의 사이의 임의의 위치, 및 상위치로부터 근접 위치까지의 사이의 임의의 위치에서, 기체 토출 노즐 (6) 을 유지 가능하다.
도 2b 는, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 제어 장치 (7) 는, 예를 들어 마이크로 컴퓨터를 이용하여 구성되어 있다. 제어 장치 (7) 는 CPU 등의 연산 유닛, 고정 메모리 디바이스, 하드 디스크 드라이브 등의 기억 유닛, 및 입출력 유닛을 갖고 있다. 기억 유닛에는, 연산 유닛이 실행하는 프로그램이 기억되어 있다.
제어 장치 (7) 에는, 배기 장치 (10), 스핀 모터 (12), 아암 요동 유닛 (19), 가드 승강 유닛 (40), 기체 노즐 이동 유닛 (52), 유기 용제 밸브 (21), 유량 조정 밸브 (22), 기체 밸브 (24), 그리고 제 2 및 제 3 기체 밸브 (50, 51) 가 제어 대상으로서 접속되어 있다. 제어 장치 (7) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 배기 장치 (10), 스핀 모터 (12), 아암 요동 유닛 (19), 가드 승강 유닛 (40) 및 기체 노즐 이동 유닛 (52) 등의 동작을 제어한다. 또한, 제어 장치 (7) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 유기 용제 밸브 (21), 유량 조정 밸브 (22), 기체 밸브 (24), 그리고 제 2 및 제 3 기체 밸브 (50, 51) 등의 개폐 동작 등을 제어한다.
도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 의 처리 대상의 기판 (W) 의 표면 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
처리 대상의 기판 (W) 은, MOSFET 의 기체를 이루는 것이고, 실리콘 기판 (61) 을 포함한다. 실리콘 기판 (61) 의 표층부에는, 트렌치 (62) 가 그 표면으로부터 파내려가 형성되어 있다. 트렌치 (62) 는, 도 3 에 있어서의 좌우 방향으로 일정한 간격을 두고 복수 형성되고, 각각 도 3 의 지면 (紙面) 과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 각 트렌치 (62) 에는, SiO2 (63) (산화실리콘) 가 매설되어 있다. SiO2 (63) 는, 소자 형성 영역을 그 이외의 영역과 절연하는 소자 분리부 (64) 를 형성한다. 소자 분리부 (64) 는, 트렌치 (62) 를 절연 재료 (SiO2 (63)) 로 다시 메운 STI 구조를 갖고 있다. SiO2 (63) 의 표면은, 실리콘 기판 (61) 의 표면과 거의 면일 (面一) 로 되어 있다.
도 4a ∼ 4c 는, 기판 (W) 의 제조 방법을 공정순으로 나타내는 도해적인 단면도이다. 도 4a 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 실리콘 기판 (61) 의 표층부에, 반응성 이온 에칭에 의해 트렌치 (62) 가 형성된다. 이어서, 감압 CVD (Chemical Vapor Deposition：화학적 기상 성장) 법에 의해, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 실리콘 기판 (61) 의 상면 및 각 트렌치 (62) 내에 SiO2 막 (65) 이 형성된다. 도 4b 에 나타내는 바와 같이, SiO2 막 (65) 은, 트렌치 (62) 내를 완전히 메우고, 트렌치 (62) 외의 실리콘 기판 (61) 상에도 형성된다.
이어서, SiO2 막 (65) 에 있어서의 각 트렌치 (62) 밖으로 비어져 나온 부분이, CMP (Chemical Mechanical Polishing：화학적 기계적 연마) 법에 의해 선택적으로 제거된다. 이에 따라, 도 4c 에 나타내는 바와 같이, SiO2 막 (65) 의 표면이 실리콘 기판 (61) 의 표면과 거의 면일한 평탄면이 되어, 소자 분리부 (64) 가 형성된다 (제 1 전준비 공정).
CMP 법에 의해 SiO2 막 (65) 을 연마하여 소자 분리부 (64) 가 형성되므로, 제조 직후의 기판 (W) 의 표층부에는, SiO2 의 절삭 부스러기 (슬러리) 등의 파티클 (66) 이 존재하고 있다. SiO2 의 절삭 부스러기 등의 파티클 (66) 을 기판 (W) 으로부터 제거하기 위해서, 기판 처리 장치 (1) 는 기판 (W) 에 대해 세정 처리를 실시한다.
이와 같은 세정 처리에서는, SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture：암모니아 과산화수소수 혼합액) 을 세정액으로서 사용하는 것이 생각된다. 그러나, SC1 을 사용하여 기판 (W) 의 표면을 세정하면, SiO2 로 이루어지는 소자 분리부 (64) 가 과잉으로 에칭되어, 소자 분리부 (64) 의 표면이 움푹 패일 우려가 있다. 이 경우, 소자 분리부 (64) 의 소자 분리 특성이 나빠질 뿐만 아니라, MOSFET 의 제조 후에, 당해 MOSFET 의 평탄성이 나빠질 우려도 있다.
이에 반해, 이 실시형태에 관련된 세정 처리에서는, 세정액으로서 IPA 를 사용하여 기판 (W) 의 표면 (상면) 을 세정한다. IPA 는, SiO2 에 대한 에칭력이 낮다. 그 때문에, SiO2 로 이루어지는 소자 분리부 (64) 를 과잉으로 에칭하는 일 없이, 기판 (W) 의 표면 (상면) 을 양호하게 세정할 수 있다.
도 5 는, 기판 처리 장치 (1) 에 의해 실시되는 세정 처리의 처리예에 대하여 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 6a ∼ 6e 는, 상기 세정 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
이하, 도 1, 도 3 및 도 5 를 참조하면서 세정 처리의 일례에 대하여 설명한다. 도 6a ∼ 6e 에 대해서는 적절히 참조한다.
기판 처리 장치 (1) 에 의해 기판 (W) 에 세정 처리가 실시될 때에는, 처리 챔버 (2) 의 내부에, CMP 에 의한 SiO2 막 (65) (도 4b 참조) 제거 후의 기판 (W) (도 4c 에 나타내는 상태) 이 반입된다 (도 5 의 단계 S1). 구체적으로는, 제어 장치 (7) 는, 노즐이 모두 스핀 척 (3) 의 상방으로부터 퇴피하고, 또한 제 1, 제 2 가드 (38, 39) 가 하위치로 내려가고, 제 1, 제 2 가드 (38, 39) 의 상단이 모두, 스핀 척 (3) 에 의한 기판 (W) 의 유지 위치보다 하방에 배치되어 있는 상태로, 기판 (W) 을 유지하고 있는 기판 반송 로봇 (도시하지 않음) 의 핸드 (도시하지 않음) 를 처리 챔버 (2) 의 내부에 진입시킨다. 이에 따라, 기판 (W) 이 처리 대상이 되는 주면을 상방을 향한 상태로 스핀 척 (3) 에 수수되고, 스핀 척 (3) 에 유지된다 (기판 유지 공정).
그 후, 제어 장치 (7) 는, 가드 승강 유닛 (40) 을 제어하여, 제 1, 제 2 가드 (38, 39) 의 쌍방을 상위치까지 상승시켜, 제 1 가드 (38) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시킨다.
제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 에 의해 기판 (W) 의 회전을 개시시킨다 (도 5 의 단계 S2). 기판 (W) 은 미리 정하는 제 1 고회전 속도 (예를 들어, 약 1000 rpm) 까지 상승하게 되고, 그 제 1 고회전 속도로 유지된다.
기판 (W) 이 제 1 고회전 속도에 이르면, 이어서, 제어 장치 (7) 는, 도 6a 에 나타내는 바와 같이, IPA 의 액막을 기판 (W) 의 상면에 형성하는 IPA 액막 형성 공정 (액막 형성 공정. 도 5 의 단계 S3.) 을 실시한다. 구체적으로는, 제어 장치 (7) 는, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어함으로써, 이류체 노즐 (16) 을, 스핀 척 (3) 의 측방으로 퇴피한 홈 위치로부터, 토출되는 IPA 가 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액하는 중앙 위치 (도 6a 에 실선으로 나타내는 위치) 로 이동시키고, 중앙 위치에 정지시킨다. 이류체 노즐 (16) 이 중앙 위치에 배치된 후, 제어 장치 (7) 는, 제 1 기체 밸브 (24) 를 닫으면서 유기 용제 밸브 (21) 를 연다. 이에 따라, 이류체 노즐 (16) 로부터 IPA 의 연속류가 토출된다. 유량 조정 밸브 (22) 에 의한 유기 용제 배관 (20) 의 개도 조절에 의해, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출 유량이 저 (低) 유량 (예를 들어, 0.1 (리터/분)) 으로 설정되어 있다. 또, 기판 (W) 의 회전 개시부터 IPA 의 토출 개시까지의 기간은, 예를 들어 약 2.5 초간이다.
도 6a 에 나타내는 바와 같이, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출된 IPA 는, 제 1 고회전 속도로 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 착액한 후, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 그 때문에, IPA 가 기판 (W) 의 상면 전역에 공급되고, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 IPA 의 액막이 기판 (W) 상에 형성된다. 기판 (W) 의 상면을 흘러 둘레가장자리부에 이른 IPA 는, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 기판 (W) 의 측방을 향해 비산한다.
도 6a 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 비산하는 IPA 는, 제 1 가드 (38) 의 내벽에 받아들여진다. 그리고, 제 1 가드 (38) 의 내벽을 타고 유하 (流下) 하는 IPA 는, 제 1 컵 (36) 에 받아지고, 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진다. 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진 IPA 는, 제 1 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다.
IPA 의 토출 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 기판 (W) 의 회전 속도를 액처리 속도 (예를 들어, 약 400 rpm) 까지 감속시키고, 그 액처리 속도로 유지한다. 그 후, 제어 장치 (7) 는, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출을 계속하면서 (IPA 의 토출 유량을 그대로 유지하면서), 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, 이류체 노즐 (16) 을, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출되는 IPA 가 기판 (W) 의 상면 둘레가장자리부에 착액하는 둘레가장자리 위치 (도 6b 에 실선으로 나타내는 위치) 를 향해 이동시키고, 당해 둘레가장자리 위치에 배치한다. 이에 따라, IPA 액막 형성 공정 (S3) 은 종료한다. IPA 액막 형성 공정 (S3) 의 처리 기간은, 예를 들어 약 5 ∼ 6 초간이다.
또, IPA 액막 형성 공정 (S3) 의 종료에 앞서, 기판 (W) 의 회전 속도를 액처리 속도까지 감속시킨 것은, 제 1 고회전 속도인 상태로 기판 (W) 의 회전을 속행시킨다고 하면, 기판 (W) 의 상면에 공급된 IPA 가 휘발하여 기판 (W) 의 상면이 건조되고, 파티클 발생의 원인이 될 우려가 있기 때문이다.
이류체 노즐 (16) 이 둘레가장자리 위치에 배치된 후, 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 이류체 노즐 (16) 로부터 기판 (W) 의 상면에 IPA 의 액적을 토출하는 IPA 액적 토출 공정 (액적 토출 공정. 제 1 회전 공정. 도 5 의 단계 S4.) 이 실시된다. 구체적으로는, 제어 장치 (7) 는, IPA 의 토출을 계속하면서 (IPA 의 토출 유량을 그대로 유지하면서), 제 1 기체 밸브 (24) 를 연다. 이에 따라, 이류체 노즐 (16) 에 IPA 및 기체의 일례인 질소 가스가 동시에 공급되고, 공급된 IPA 및 질소 가스는, 이류체 노즐 (16) 의 외부의 토출구 (유기 용제 토출구 (31) (도 2a 참조)) 근방에서 혼합된다. 이에 따라, IPA 의 미소한 액적의 분류 (噴流) 가 형성되고, 이류체 노즐 (16) 로부터 IPA 의 액적의 분류가 토출된다. 그 때문에, 기판 (W) 의 상면에 원형의 토출 영역 (D1) 이 형성되고, 토출 영역 (D1) 의 위치가 기판 (W) 의 둘레가장자리부에 배치된다.
기판 (W) 의 토출 영역 (D1) 에, 이류체 노즐 (16) 의 다수의 IPA 의 액적이 분무되므로, IPA 의 액적의 충돌에 의해, 토출 영역 (D1) 에 부착되어 있는 이물질 (파티클 등) 을 물리적으로 제거할 수 있다 (물리 세정). 또, 기판 (W) 의 상면 전역이 액막에 의해 덮여 있는 상태로, IPA 의 액적이 토출 영역 (D1) 에 분무되므로, 기판 (W) 에 대한 이물질의 재부착이 억제 또는 방지된다.
또, IPA 의 액적의 토출에 앞서, 토출 영역 (D1) 을 덮는 IPA 의 액막이 기판 (W) 의 상면에 형성되어 있다. 그 때문에, IPA 의 액적의 토출 개시시에는, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출된 IPA 의 액적은, 토출 영역 (D1) 을 덮는 IPA 의 액막에 충돌한다. 즉, IPA 의 액적의 토출 개시시에 있어서, IPA 의 액적이 건조 상태의 기판 (W) 의 상면에 직접 충돌하는 것이 회피된다.
또, 이류체 노즐 (16) 로의 IPA 의 공급을 계속하면서, 이류체 노즐 (16) 로의 기체의 공급을 정지 상태에서 공급 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출되는 IPA 를, 연속류의 양태에서 액적의 양태로 전환할 수 있다. 즉, IPA 액막 형성 공정 (S3) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 이류체 노즐 (16) 로부터 토출하고 있다.
또, 제어 장치 (7) 는, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 액적 분류의 토출에 병행하여, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, 이류체 노즐 (16) 을, 상기의 중앙 위치와 상기의 둘레가장자리 위치의 사이에서 수평으로 왕복 이동시킨다. 구체적으로는, 먼저, 둘레가장자리 위치에 배치되어 있는 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치를 향해 이동시킨다. 이에 따라, 토출 영역 (D1) 의 위치가 IPA 의 액막에 의해 덮이면서, 기판 (W) 의 상면을 회전 축선 (A1) 을 향해 이동하게 된다.
이류체 노즐 (16) 이 중앙 위치에 이르면, 제어 장치 (7) 는, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, 노즐 아암 (17) 의 요동 방향을 반전시킨다. 그 때문에, 이류체 노즐 (16) 은, 중앙 위치로부터 둘레가장자리 위치를 향해 이동을 개시하게 된다. 이에 따라, 토출 영역 (D1) 의 위치가 IPA 의 액막에 의해 덮이면서, 기판 (W) 의 상면을 기판 (W) 의 둘레가장자리부를 향해 이동하게 된다. 이류체 노즐 (16) 이 둘레가장자리 위치에 이르면, 제어 장치 (7) 는 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, 노즐 아암 (17) 의 요동 방향을 반전시킨다. 이에 따라, 토출 영역 (D1) 의 위치가, 기판 (W) 의 상면을 회전 축선 (A1) 을 향해 이동하게 된다. 이와 같이, 토출 영역 (D1) 의 위치가, 기판 (W) 의 둘레가장자리부와 기판 (W) 의 중앙부의 사이를 왕복 이동하게 된다.
기판 (W) 을 회전시키면서, 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치와 둘레가장자리 위치의 사이에서 이동시키므로, 토출 영역 (D1) 에 의해 기판 (W) 의 상면이 주사되고, 토출 영역 (D1) 의 위치가 기판 (W) 의 상면 전역을 통과한다. 그 때문에, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출된 IPA 가, 기판 (W) 의 상면 전역에 공급되고, 기판 (W) 의 상면 전역이 균일하게 처리된다. 기판 (W) 의 상면에 공급된 IPA 는, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 기판 (W) 의 측방을 향해 비산한다.
또, 이류체 노즐 (16) 의 이동 속도 (즉, 토출 영역 (D1) 의 스캔 속도) 는, 예를 들어, 약 30 ∼ 80 ㎜/초로 설정되어 있다.
도 6b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 비산하는 IPA 는, 제 1 가드 (38) 의 내벽에 받아들여진다. 그리고, 제 1 가드 (38) 의 내벽을 타고 유하하는 IPA 는, 제 1 컵 (36) 에 받아지고, 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진다. 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진 IPA 는, 제 1 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다.
이류체 노즐 (16) 에 대한 기체의 공급 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 기판 (W) 의 회전 속도를, 미리 정하는 제 2 고회전 속도 (예를 들어, 약 1000 rpm) 까지 가속시키고, 그 후 그 제 2 고회전 속도로 유지한다. 또, 제어 장치 (7) 는, IPA 의 토출을 계속하면서, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치를 향해 이동시키고, 당해 중앙 위치에 배치한다. 이에 따라, IPA 액적 토출 공정 (S4) 은 종료한다. IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 처리 기간은, 예를 들어 약 8 ∼ 96 초간이다.
이류체 노즐 (16) 이 중앙 위치에 배치된 후, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, IPA 의 연속류를 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 후공급 공정 (후공급 공정. 제 2 회전 공정. 도 5 의 단계 S5.) 이 실시된다. 구체적으로는, 제어 장치 (7) 는, 그때까지 열려 있던 제 1 기체 밸브 (24) 를 닫는다. 이에 따라, 이류체 노즐 (16) 에 대한 기체의 공급이 정지되고, 이류체 노즐 (16) 로부터 IPA 의 연속류가 토출된다 (IPA 의 토출 유량이 0.1 (리터/분)). 이류체 노즐 (16) 로의 IPA 의 공급을 계속하면서, 이류체 노즐 (16) 로의 기체의 공급을 공급 상태에서 정지 상태로 전환함으로써, 이류체 노즐로부터 토출되는 IPA 를, 액적의 양태에서 연속류의 양태로 전환할 수 있다.
이류체 노즐 (16) 로부터 토출된 IPA 의 연속류는, 제 2 고회전 속도로 회전하고 있는 기판 (W) 의 상면에 착액한 후, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 그 때문에, IPA 가 기판 (W) 의 상면 전역에 공급되고, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 상면 전역을 덮는 IPA 의 액막이 기판 (W) 상에 형성된다. 기판 (W) 의 상면을 흘러 둘레가장자리부에 이른 IPA 는, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 기판 (W) 의 측방을 향해 비산한다. IPA 후공급 공정 (S5) 에서는, IPA 액적 토출 공정 (S4) 에 있어서의 물리 세정에 의해 기판 (W) 상면으로부터 제거된 이물질이 IPA 에 의해 씻겨진다.
또, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서 기판 (W) 의 상면에 IPA 의 액막이 형성되므로, 건조 공정 (S7) 에 앞서, 기판 (W) 의 상면에 형성되는 IPA 의 액막을 평준화할 수 있다.
도 6c 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 비산하는 IPA 는, 제 1 가드 (38) 의 내벽에 받아들여진다. 그리고, 제 1 가드 (38) 의 내벽을 타고 유하하는 IPA 는, 제 1 컵 (36) 에 받아지고, 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진다. 제 1 컵 (36) 의 저부에 모아진 IPA 는, 제 1 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다.
IPA 의 토출 개시로부터 미리 정하는 기간이 경과하면, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 기판 (W) 의 회전 속도를 중 (中) 회전 속도 (예를 들어, 약 500 rpm) 까지 감속시키고, 그 중회전 속도로 유지한다. 그 후, 제어 장치 (7) 는, 유기 용제 밸브 (21) 를 제어하여 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출을 정지하고, 또한, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치 (처리 위치) 로부터 홈 위치로 퇴피시킨다. 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출 정지에 의해, IPA 후공급 공정 (S5) 은 종료한다. IPA 후공급 공정 (S5) 의 처리 기간은, 예를 들어 약 5 ∼ 6 초간이다.
또, IPA 후공급 공정 (S5) 의 종료에 앞서, 기판 (W) 의 회전 속도를 중회전 속도까지 감속시킨 것은, 제 2 고회전 속도인 상태로 기판 (W) 의 회전을 속행하면, 기판 (W) 의 상면에 공급된 IPA 가 휘발하여 기판 (W) 의 상면이 건조되어, 파티클 발생의 원인이 될 우려가 있기 때문이다.
이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출 정지 후, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 중회전 속도로 회전하고 있는 기판 (W) 을, 저회전 속도 (예를 들어, 약 10 rpm) 로 감속시키고, 그 저회전 속도로 유지한다. 이 저회전 속도가 영 (즉, 회전 정지) 이어도 된다.
기판 (W) 이 저회전 속도에 이른 후, 제어 장치 (7) 는, 도 6d 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 회전 속도를 그 저회전 속도로 유지하면서, 가드 승강 유닛 (40) 을 제어하여, 제 2 가드 (39) 를 상위치에 유지하면서 제 1 가드 (38) 를 상위치로부터 하위치로 하강시키고, 제 2 가드 (39) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시킨다. 즉, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하는 가드를, 제 1 가드 (38) 로부터 제 2 가드 (39) 로 전환한다 (변경한다 (도 5 의 단계 S6：대향 가드 변경 공정)).
제 2 가드 (39) 가 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향 배치된 후, 제어 장치 (7) 는, 도 6e 에 나타내는 바와 같이, 건조 공정 (도 5 의 단계 S7) 을 실행한다.
구체적으로는, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 기판 (W) 의 회전 속도를 저회전 속도로부터 상승시킨다. 또, 제어 장치 (7) 는, 기체 노즐 이동 유닛 (52) 을 제어하여, 기체 토출 노즐 (6) 을 상위치로부터 근접 위치로 이동시킨다. 기체 토출 노즐 (6) 이 근접 위치에 배치된 후, 제어 장치 (7) 는, 제 2 기체 밸브 (50) 및 제 3 기체 밸브 (51) 를 열어, 기체의 일례인 질소 가스를 3 개의 기체 토출구 (상측 기체 토출구 (44), 하측 기체 토출구 (45) 및 중심 기체 토출구 (46)) 로부터 토출시킨다. 이에 따라, 상하 방향과 겹치는 3 개의 환상 기류가 기판 (W) 의 상방에 형성되고, 이 3 개의 환상 기류에 의해 기판 (W) 의 상면이 보호된다.
제어 장치 (7) 는, 기체 토출 노즐 (6) 의 3 개의 기체 토출구 (44, 45, 46) 로부터의 질소 가스의 토출을 개시시킨 후, 스핀 모터 (12) 를 제어하여, 기판 (W) 을 미리 정하는 건조 속도 (예를 들어, 약 1000 rpm) 로 회전시킨다. 이에 따라, 기판 (W) 상의 IPA 가 외방으로 털어내어지고, 기판 (W) 이 건조되어 간다. 또, 기판 (W) 의 상면이 3 개의 환상 기류에 의해 덮여 있는 상태로 기판 (W) 의 건조가 실시되므로, 처리 챔버 (2) 내를 부유하는 파티클 등의 이물질이나 IPA 의 미스트가 건조 공정 (S7) 중에 기판 (W) 에 부착되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
도 6e 에 나타내는 바와 같이, 건조 공정 (S7) 에 있어서 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 비산하는 IPA 의 액적은, 제 2 가드 (39) 의 내벽에 받아들여진다. 그리고, 제 2 가드 (39) 의 내벽을 타고 유하하는 IPA 는, 제 2 컵 (37) 에 받아지고, 제 2 컵 (37) 의 저부에 모아진다. 제 2 컵 (37) 의 저부에 모아진 IPA 는, 제 2 배관 (도시하지 않음) 을 통해서 회수 설비 (도시하지 않음) 또는 배액 설비 (도시하지 않음) 로 보내진다.
건조 공정 (S7) 이 미리 정하는 기간 (예를 들어, 12 초간) 에 걸쳐 실시되면, 제어 장치 (7) 는, 스핀 모터 (12) 를 구동하여, 스핀 척 (3) 의 회전 (기판 (W) 의 회전) 을 정지시킨다 (도 5 의 단계 S8). 또, 제어 장치 (7) 는, 스핀 척 (3) 에 의한 기판 (W) 의 회전을 정지시킨 후, 제 2 기체 밸브 (50) 및 제 3 기체 밸브 (51) 를 닫아, 3 개의 기체 토출구 (44, 45, 46) 로부터의 기체의 토출을 정지시킨다. 그리고, 제어 장치 (7) 는, 3 개의 기체 토출구 (44, 45, 46) 로부터의 기체의 토출을 정지시킨 후, 기체 노즐 이동 유닛 (52) 을 제어하여, 기체 토출 노즐 (6) 을 스핀 척 (3) 의 주위로 퇴피시킨다.
이에 따라, 1 매의 기판 (W) 에 대한 세정 처리가 종료하고, 제어 장치 (7) 는, 기판 (W) 을 반입했을 때와 마찬가지로, 처리가 끝난 기판 (W) 을 반송 로봇에 의해 처리 챔버 (2) 내로부터 반출시킨다 (도 5 의 단계 S9).
다음으로, 제 1 및 제 2 세정 시험에 대하여 설명한다.
제 1 및 제 2 세정 시험은, 다음에 서술하는 실시예에 관련된 기판 처리 방법 (세정 처리) 을 시료에 실시한다.
실시예：베어 실리콘의 기판 (W) (외경 300 (㎜)) 을 시료로서 채용하고, 유기 용제로서 IPA 를 채용하였다. 스핀 척 (3) (도 1 참조) 에 유지되어 회전 상태에 있는 이 시료에 대해, 기판 처리 장치 (1) 를 이용하여 전술한 도 5 ∼ 도 6e 에 나타내는 세정 처리의 처리예를 실행하였다.
또, 제 1 세정 시험은, 다음에 서술하는 비교예에 관련된 기판 처리 방법 (세정 처리) 도, 시료에 실시한다.
비교예：베어 실리콘의 기판 (W) (외경 300 (㎜)) 을 시료로서 채용하고, 유기 용제로서 IPA 를 채용하였다. 스핀 척 (3) (도 1 참조) 에 유지되어 회전 상태에 있는 이 시료에 대해, 기판 처리 장치 (1) 를 이용하여 세정 처리를 실시하였다. 비교예에 관련된 세정 처리는, IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 및 IPA 후공급 공정 (도 5 의 S5) 의 쌍방을 폐지한 점에서, 전술한 도 5, 도 6b, 도 6d, 6e 에 나타내는 세정 처리의 처리예와는 상이하고, 그 밖의 점은, 전술한 세정 처리의 처리예와 공통되어 있다.
＜제 1 세정 시험＞
실시예에 있어서, 세정 처리 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서의 파티클의 분포 및 개수를 계측하였다. 이 세정 시험은 2 회 실시하고, 실시예를 대상으로 하는 제 1 세정 시험의 시험 결과를, 각각 도 7a, 7b 에 나타낸다.
도 7a 에 나타내는 세정 시험 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서는, 26 ㎚ 이상의 파티클이 47 개 존재하고 있었다. 시험을 실시하기 전의 기판 (W) 의 표면에 있어서의 파티클의 개수는 46 개이고 1 개 증가한 것이 되지만, 측정 오차 범위 내이다. 그 때문에, 세정 시험 전후에서, 기판 (W) 표면의 파티클의 개수에 실질적인 증감은 없는 것으로 생각된다.
또, 도 7b 에 나타내는 세정 시험 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서는, 26 ㎚ 이상의 파티클이 32 개 존재하고 있었다. 세정 시험을 실시하기 전의 기판 (W) 의 표면에 있어서의 파티클의 개수는 25 개이고 7 개 증대한 것이 되지만, 측정 오차 범위 내이다. 그 때문에, 세정 시험 전후에서, 기판 (W) 표면의 파티클의 개수에 실질적인 증감은 없는 것으로 생각된다.
이상과 같이, IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 및 IPA 후공급 공정 (도 5 의 S5) 의 쌍방을 실시한 경우에는, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에서 발생하는 파티클의 기판 (W) 으로의 잔류를 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예에 있어서, 세정 처리 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서의 파티클의 분포 및 개수를 계측하였다. 비교예를 대상으로 하는 제 1 세정 시험의 시험 결과를 도 8 에 나타낸다. 도 8 에는, 파티클의 분포의 계측 결과를 나타낸다. 도 8 에 나타나 있는 흰 부분이 파티클이다. 세정 처리 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서, 파티클이 약 45000 개 이상 존재하고 있었다. 이로부터, IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 및 IPA 후공급 공정 (도 5 의 S5) 을 실시하지 않는 경우에는, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에서 발생하는 파티클의 대부분이 기판 (W) 의 표면에 잔류해 버리는 것을 알 수 있다.
다음으로, 파티클의 분포에 관해서 설명한다. 도 7a 및 도 7b 의 실시예에서는, 세정 시험 후의 기판 (W) 에 특별한 파티클의 치우침은 확인되지 않았다. 이에 반해, 도 8 의 비교예에서는, 기판 (W) 의 둘레가장자리부에 있어서 특히 많은 파티클이 이중 환상으로 발생하는 패턴이 확인되었다. 기판 (W) 의 둘레가장자리부에 있어서 파티클 패턴이 발생한 이유는, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 전에 IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 을 실시하지 않았기 때문인 것으로 생각된다. 즉, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에서는, 이류체 노즐 (16) 은 기판 (W) 의 둘레가장자리부로부터 기판 (W) 의 주사를 개시하고 있다. 토출 개시 직후의 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 액적은 입경이 크게 흩어져 있다. 입경의 편차가 큰 IPA 액적의 분류를 기판 (W) 표면에 충돌시키면, 세정 후의 기판 (W) 의 파티클 특성이 악화되는 것이 알려져 있다. 도 7a 및 도 7b 의 실시예에서는, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 전에 IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 을 실시하고 있기 때문에, IPA 의 액적의 분류는 기판 (W) 의 표면에 직접 충돌하는 것이 아니라, IPA 의 액막을 통해서 충돌한다. 이 때문에, 기판 (W) 의 둘레가장자리부 (즉, 토출 개시 직후의 IPA 액적의 분류가 지향되고 있는 지점) 에서의 파티클 특성은 양호하다. 이에 반해, 도 8 의 비교예에서는, IPA 액막 형성 공정 (도 5 의 S3) 이 실시되어 있지 않고, 입경의 편차가 큰 IPA 액적의 분류가 IPA 의 액막을 개재하지 않고 기판 (W) 의 표면에 충돌하고 있다. 이 때문에, 기판 (W) 의 둘레가장자리부에서 파티클 특성이 악화되어 있다.
또한, 도 8 에 있어서, 기판 (W) 의 둘레가장자리부에서 파티클의 양태가 이중 환상을 나타내고 있는 것은, 다음과 같은 이유인 것으로 생각된다. 즉, 기판 (W) 상면에 있어서의 원형의 토출 영역 (D1) (도 6b 참조) 에 있어서, 토출 영역 (D1) 의 중앙부에는 다량의 액적이 공급되는 데 반해, 토출 영역 (D1) 의 외주부에는 미소량의 액적밖에 공급되지 않는다. 그 때문에, 토출 영역 (D1) 의 외주부에 있어서, IPA 의 액적의 입경의 편차가 현저해지기 쉬워 파티클이 발생하기 쉽다. 이것이 이중 환상의 요인인 것으로 생각된다.
＜제 2 세정 시험＞
기판 (W) 의 회전 속도의 상승에 따라, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에 있어서의 IPA 의 액막이 얇아지고, IPA 의 분류의 액적이 기판 (W) 의 상면에 직접 작용하게 된다. 또, 기판 (W) 의 회전 속도의 상승에 따라, 토출 영역 (D1) (도 6b 참조) 의 궤적에 간극이 발생하지 않고, 토출 영역 (D1) 이 기판 (W) 의 전역을 주사하게 된다. 따라서, 기판 (W) 의 회전 속도의 상승에 따라, 세정 처리의 제거 성능이 높아진다.
한편, 기판 (W) 의 회전 속도가 고속으로 됨에 따라서, 기판 (W) 의 상면의 중앙부에 파티클이 약간 발생하게 된다 (이 상태를 이하, 「파티클 모드」 라고 한다). 도 9 는, 파티클 모드를 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 기판 (W) 의 회전 속도가 높으면, 기판 (W) 에 공급되고 있는 IPA 에 원심력이 작용하여, 기판 (W) 의 둘레가장자리부를 향해 이동한다. 특히, 토출 영역 (D1) (도 6b 참조) 이 기판 (W) 의 둘레가장자리부에 배치되어 있는 상태로, 기판 (W) 의 상면의 중앙부가 건조되는 경우가 있다. 이 기판 (W) 의 중앙부의 건조에 기인하여, 파티클이 약간 발생한 것 (파티클 모드가 현재화한 것) 으로 생각할 수 있다.
제 2 세정 시험에서는, 실시예에 있어서, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도를, 300 rpm, 400 rpm, 500 rpm 및 1000 rpm 의 사이에서 변화시켰다. 그리고, 세정 처리 후의 기판 (W) 의 표면의 청정 정도 (세정 처리의 제거 성능 (세정 성능)), 및 세정 처리 후의 기판 (W) 의 파티클 모드의 발생의 유무를, 각각 육안에 의해 관찰하였다. 또, 세정 처리 후의 기판 (W) 의 표면에 있어서의 26 (㎚) 이상 크기의 파티클 수도 아울러 계측하였다.
제 2 세정 시험의 시험 결과를 도 10 에 나타낸다. 도 10 에는, 실시예에 있어서의, 기판 (W) 의 회전 속도와, 세정 처리 후의 파티클 모드의 발생 및 세정 처리의 제거 성능의 관계를 나타낸다. 파티클 모드의 발생의 유무는, 파티클 모드가 발생하고 있지 않는 경우를 「Good」 으로 나타내고, 파티클 모드가 발생하고 있는 경우를 「Insufficient」 로 나타내었다. 또, 기판 (W) 의 청정 정도 (세정 처리의 제거 성능 (세정 성능)) 은, 청정 정도가 양호한 경우를 「Good」 으로 나타내고, 불량인 경우를 「Insufficient」 로 나타내었다. 또, 세정 처리 후에 기판 (W) 의 표면의 중앙부에 발생한 파티클의 개수를 괄호 쓰기로 나타내고 있다.
도 10 으로부터, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도가 300 rpm 이하에서는, 세정 처리의 제거 성능이 낮은 것을 알 수 있다. 그 원인의 하나는, 기판 (W) 의 액막이 지나치게 두꺼워지고, 그 결과, IPA 액적 토출 공정 (도 5 의 S4) 에 있어서, 충분한 양의 IPA 의 액적이 기판 (W) 의 상면에 도달하지 않는 것에 있는 것으로 생각된다. 또, 다른 원인으로는, 토출 영역 (D1) 의 이동 속도에 대해 기판 (W) 의 회전 속도가 지나치게 느려, 토출 영역 (D1) (도 6b 참조) 의 궤적에 간극이 발생하는 결과, 토출 영역 (D1) 이 기판 (W) 의 전역을 주사할 수 없는 것이 생각된다.
도 10 으로부터, IPA 액적 토출 공정 (S4) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도가 500 rpm 이상에서는, 파티클 모드가 발생하는 것을 알 수 있다.
이상에 의해, 기판 (W) 의 회전 속도가 300 rpm 을 초과하고 500 rpm 미만인 경우 (특히 약 400 rpm 인 경우) 에, 세정 처리의 제거 성능이 높고, 또한 파티클 모드의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 제 1 실시형태에 의하면, 이류체 노즐 (16) 로부터 기판 (W) 의 상면 내의 토출 영역 (D1) 을 향해 IPA 의 액적이 토출된다. 기판 (W) 의 상면에 대한 IPA 의 액적의 충돌에 의해, 토출 영역 (D1) 에 부착되어 있는 이물질 (파티클 등) 이 물리적으로 제거된다. 이에 따라, 기판 (W) 의 상면을 양호하게 세정할 수 있다.
또, IPA 의 액적의 토출에 앞서, 기판 (W) 의 상면 내의 토출 영역 (D1) 을 덮는 IPA 의 액막이 형성된다. 그 때문에, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출된 IPA 의 액적은, 토출 영역 (D1) 을 덮는 IPA 의 액막에 충돌한다. 따라서, 이류체 노즐 (16) 로부터 토출되는 IPA 의 액적의 입경 분포가 불안정한 IPA 액적 토출 개시시에, IPA 의 액적이 건조 상태의 기판 (W) 의 상면에 직접 충돌하는 것을 회피할 수 있다. 따라서, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이상에 의해, 파티클의 발생을 억제하면서, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 액적을 이용하여 기판 (W) 의 상면을 양호하게 처리할 수 있다.
또, 기판 (W) 의 상면 내의 토출 영역 (D1) 이 IPA 의 액막에 의해 보호되므로, IPA 분류의 액적의 공급에 수반하는 기판 (W) 의 데미지를 최소한으로 억제할 수 있다.
전술한 바와 같이, 기판 (W) 의 회전수를 400 rpm 으로 설정하고, 또한 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 토출 유량을 0.1 리터/분으로 낮게 설정함으로써, 기판 (W) 의 상면의 IPA 의 액막의 두께를 얇게 유지할 수 있다. 이에 따라, IPA 를 사용한 세정 처리의 파티클 성능을 향상시킬 수 있다. 게다가, 이 조건에서는, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 실행에 수반하는 파티클의 발생 (파티클 모드의 발생) 을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, IPA 액막 형성 공정 (S3) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 이류체 노즐 (16) 로부터 토출하고 있다.
만일, 이류체 노즐 (16) 과는 별도로 액막 형성 노즐 (도시하지 않음) 을 형성하고, IPA 액막 형성 공정 (S3) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 액막 형성 노즐로부터 토출하도록 하면, IPA 액막 형성 공정 (S3) 의 실행 종료 후, 이류체 노즐 (16) 이나 액막 형성 노즐의 이동 등을 위해서, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 토출 개시 (IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 개시) 까지 대기 시간이 발생하고, 이 대기 시간 중에, 기판 (W) 의 상면이 건조될 우려가 있다.
이에 반해, 제 1 실시형태에서는, IPA 액막 형성 공정 (S3) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 이류체 노즐 (16) 로부터 토출한다. 그 때문에, IPA 액막 형성 공정 (S3) 으로부터 IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로의 이행시에, 기판 (W) 의 상면에 IPA 를 끊김없이 공급할 수 있다. 이에 따라, IPA 액막 형성 공정 (S3) 으로부터 IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로의 이행시에 있어서, 기판 (W) 의 상면의 건조를 억제할 수 있다. 그러므로, IPA 액막 형성 공정 (S3) 으로부터 IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, IPA 액적 토출 공정 (S4) 후에 실시되는 IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 IPA 의 연속류가 공급된다. 따라서, IPA 액적 토출 공정 (S4) 에 있어서의 물리 세정에 의해 기판 (W) 상면으로부터 제거된 이물질을, IPA 로 씻어낼 수 있고, 이에 따라, 기판 (W) 의 상면으로의 이물질의 재부착을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도가 IPA 액적 토출 공정 (S4) 시보다 고속 (제 2 고회전 속도) 이므로, 기판 (W) 의 상면에 공급된 IPA 에 큰 원심력이 작용한다. 이에 따라, 물리 세정에 의해 기판 (W) 의 상면으로부터 제거된 이물질을, IPA 와 함께 기판 (W) 의 측방으로부터 털어낼 수 있고, 따라서, 이물질이 기판 (W) 의 상면에 잔류하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 이류체 노즐 (16) 로부터 토출하고 있다.
만일, 이류체 노즐 (16) 과는 별도로 후공급 노즐 (도시하지 않음) 을 형성하고, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를, 후공급 노즐로부터 토출하도록 하면, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 실행 종료 후, 이류체 노즐 (16) 이나 후공급 노즐의 이동 등을 위해서, 후공급 노즐로부터의 IPA 토출 개시 (IPA 후공급 공정 (S5) 의 개시) 까지 대기 시간이 발생하고, 이 대기 시간 중에, 기판 (W) 의 상면이 건조될 우려가 있다.
이에 반해, 제 1 실시형태에서는, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 이류체 노즐 (16) 로부터 토출한다. 따라서, IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로부터 IPA 후공급 공정 (S5) 으로의 이행시에, 기판 (W) 의 상면에 IPA 를 끊김없이 공급할 수 있고, 이에 따라, IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로부터 IPA 후공급 공정 (S5) 으로의 이행시에 있어서, 기판 (W) 의 상면의 건조를 효과적으로 억제할 수 있다. 그러므로, IPA 액적 토출 공정 (S4) 으로부터 IPA 후공급 공정 (S5) 으로의 이행시에 있어서의, 파티클의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또, IPA 의 액적에 의해 기판 (W) 의 상면이 물리 세정되는 IPA 액적 토출 공정 (S4) 에서는, 기판 (W) 으로부터 배출되는 IPA 는 기판 (W) 으로부터 제거된 이물질을 포함한다. IPA 액적 토출 공정 (S4) 에 있어서 기판 (W) 의 둘레 단면에 제 1 가드 (38) 가 대향하므로, 제 1 가드 (38) 에는 이물질을 포함하는 IPA 가 부착된다.
제 1 실시형태에 관련된 건조 공정 (S7) 시에는 이물질을 포함하는 IPA 가 부착되어 있는 제 1 가드 (38) 가 아니라, 제 2 가드 (39) 를 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향시킨다. 그 때문에, 건조 공정 (S7) 시에, 세정 처리 후의 기판 (W) 이, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하는 가드에 부착되어 있는 IPA 에 의해 오염되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 이에 따라, 파티클의 발생을 보다 한층 효과적으로 억제하면서, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 액적을 이용하여 기판 (W) 을 양호하게 처리할 수 있다.
도 11 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (101) 의 일부를 도해적으로 나타내는 도면이다. 도 12a, 12b 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 세정 처리에 포함되는 IPA 액적 토출 공정 (S4) 을 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 11 및 도 12a, 12b 에 있어서, 제 1 실시형태에 나타낸 각 부에 대응하는 부분에는, 도 1 ∼ 도 10 의 경우와 동일한 참조 부호를 붙여 나타내고, 설명을 생략한다.
제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (101) 가, 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 와 상이한 점은, 유기 용제 공급 유닛 (4) 에 더하여, 부가 유기 용제 공급 유닛 (제 4 유기 용제 공급 유닛) (102) 을 구비하는 점이다.
부가 유기 용제 공급 유닛 (102) 은, 스트레이트 노즐로 이루어지는 유기 용제 노즐 (103) 을 포함한다. 유기 용제 노즐 (103) 은, IPA 를 연속류의 양태로 토출하는 노즐이고, 노즐 아암 (17) 에 장착되어 있다. 그 때문에, 토출 영역 (D1) (도 12a, 12b 참조) 의 위치를 이동시키기 위해서, 노즐 아암 (17) 을 요동시키면, 이류체 노즐 (16) 및 유기 용제 노즐 (103) 이, 이류체 노즐 (16) 과 유기 용제 노즐 (103) 의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 이동한다. 유기 용제 노즐 (103) 은, 기판 (W) 의 상면에 있어서의 IPA 의 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 반경 방향의 외측에 위치하도록, 노즐 아암 (17) 에 장착되어 있다.
부가 유기 용제 공급 유닛 (102) 은, IPA 공급원으로부터의 IPA 를 유기 용제 노즐 (103) 로 안내하는 부가 유기 용제 배관 (104) 과, 부가 유기 용제 배관 (104) 을 개폐하는 부가 유기 용제 밸브 (105) 를 포함한다. 부가 유기 용제 밸브 (105) 가 열리면, IPA 공급원으로부터의 상온 액체인 IPA 가, 부가 유기 용제 배관 (104) 을 통과하여 유기 용제 노즐 (103) 에 공급된다. 이에 따라, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 의 연속류가 토출된다.
제 2 실시형태에서는, 도 2b 에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태에서의 설명 (도 2b 참조) 에 더하여, 또한 부가 유기 용제 밸브 (105) 가 제어 장치 (7) 에 제어 대상으로서 접속되어 있다. 제어 장치 (7) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 부가 유기 용제 밸브 (105) 등의 개폐 동작 등을 제어한다.
제 2 실시형태에 관련된 세정 처리에서는, 제 1 실시형태에 관련된 세정 처리 (도 5 에 나타내는 세정 처리) 와 동등한 세정 처리가 실행된다. IPA 액적 토출 공정 (S4) 에서는, 이류체 노즐 (16) 로부터의 IPA 의 액적의 토출에 병행하여, 유기 용제 노즐 (103) 로부터의 IPA 의 연속류의 토출을 실시한다. 이점에서, 제 1 실시형태에 관련된 IPA 액적 토출 공정 (S4) 과 상이하다. 이하, 상이한 점에 대하여 설명한다.
IPA 액적 토출 공정 (S4) 에서는, 제어 장치 (7) 는, 아암 요동 유닛 (19) 을 제어하여, IPA 의 액적의 분류를 토출하고 있는 이류체 노즐 (16) 을, 상기의 중앙 위치와 상기의 둘레가장자리 위치의 사이에서 수평으로 왕복 이동시켜, 토출 영역 (D1) 의 위치가 기판 (W) 의 중앙부와 기판 (W) 의 둘레가장자리부의 사이에서 이동하게 된다 (토출 영역 이동 공정). 이에 수반하여, 유기 용제 노즐 (103) 도 수평으로 왕복 이동한다.
도 12a 에 나타내는 바와 같이, 이류체 노즐 (16) 을 둘레가장자리 위치로부터 중앙 위치를 향해 이동시키는 경우, 제어 장치 (7) 는, 부가 유기 용제 밸브 (105) 를 열어, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 의 연속류를 토출시킨다 (부가 유기 용제 공급 공정). 이에 따라, 기판 (W) 의 상면에 있어서, 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 후방 위치에, IPA 의 연속류가 공급된다. 한편, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치로부터 둘레가장자리 위치를 향해 이동시키는 경우, 제어 장치 (7) 는, 부가 유기 용제 밸브 (105) 를 닫아, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 를 토출하지 않는다.
바꿔 말하면, 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 후방에 위치하는 경우에는, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 의 연속류를 토출하고, IPA 의 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 전방에 위치하는 경우에는, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 를 토출하지 않는다.
제 2 실시형태에서는, 토출 영역 (D1) 의 위치가 기판 (W) 의 상면 어디에 배치되는 경우라도, 토출 영역 (D1) 위치의 근처에 IPA 가 별도 공급된다. IPA 액적 토출 공정 (S4) 중에 기판 (W) 의 상면이 건조되면, 그 건조된 영역에 있어서 파티클이 발생할 우려가 있다. 그러나, 토출 영역 (D1) 위치의 근처에 IPA 가 공급되므로, IPA 액적 토출 공정 (S4) 중에 있어서의 기판 (W) 의 상면의 건조를 방지할 수 있다.
만일, 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 전방 위치에 IPA 의 공급 영역 (Su1) 을 배치하는 경우, 토출 영역 (D1) 에 있어서의 IPA 의 액막이 두꺼워진다. 토출 영역 (D1) 을 덮는 액막이 두꺼우면, 토출 영역으로의 IPA 의 액적의 토출에 수반하여 IPA 가 튀는 경우가 있다. IPA 의 액튐에 의해 당해 IPA 에 포함되는 오염 물질이 주위에 비산하고, 파티클 발생의 원인이 될 우려가 있다.
제 2 실시형태에서는, 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 후방 위치에만 IPA 를 공급하므로, 기판 (W) 의 상면의 건조를 방지하면서, 또한 토출 영역 (D1) 에 있어서의 IPA 의 액막을 얇게 유지할 수 있다. 그 때문에, 토출 영역 (D1) 에 토출되는 IPA 의 액튐을 억제할 수 있다. 이에 따라, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 실행에 수반하는 파티클의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
이상, 이 발명의 2 개의 실시형태에 대하여 설명했지만, 이 발명은 또 다른 형태로 실시할 수 있다.
예를 들어, 제 2 실시형태에 있어서, 유기 용제 노즐 (103) 이, 기판 (W) 의 상면에 있어서의 IPA 의 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 반경 방향의 내측에 위치하도록, 노즐 아암 (17) 에 장착되어 있어도 된다. 이 경우, 이류체 노즐 (16) 을 중앙 위치로부터 둘레가장자리 위치를 향해 이동시키는 경우, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 의 연속류가 토출된다. 한편, 이류체 노즐 (16) 을 둘레가장자리 위치로부터 중앙 위치를 향해 이동시키는 경우, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 가 토출되지 않는다. 바꾸어 말하면, 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 후방에 위치하는 경우에는, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 의 연속류를 토출하고, IPA 의 공급 영역 (Su1) 이 토출 영역 (D1) 의 진행 방향의 전방에 위치하는 경우에는, 유기 용제 노즐 (103) 로부터 IPA 를 토출하지 않는다. 이 경우, 제 2 실시형태의 경우와 동등한 작용 효과를 발휘한다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 실리콘 기판 (61) (도 3 참조) 의 표면에 SiO2 (63) 가 배치된 기판 (W) 을 처리 대상으로 하고 있었다. 이 기판 (W) 대신에, 다음에 서술하는 기판 (W1) 을, 기판 처리 장치 (1, 101) 에 의한 처리 대상으로 할 수 있다.
도 13 은, 기판 처리 장치 (1, 101) 의 처리 대상의 기판 (W1) 의 표면 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.
처리 대상의 기판 (W1) 은, 구리 배선의 다층 배선 구조를 갖는 반도체 장치의 기체를 이루는 것이며, Low-k (SiO2 보다 비유전률이 작은 저유전율 재료. 보다 바람직하게는 ULK (Ultra Low-k)) 막으로 이루어지는 절연막 (71) 이 표층부에 형성되어 있다. 절연막 (71) 은 절연층으로서 기능한다. 절연막 (71) 에는, 배선용 트렌치 (72) 가 그 표면으로부터 파내려가 형성되어 있다. 배선용 트렌치 (72) 는, 도 13 에 있어서의 좌우 방향으로 일정한 간격을 두고 복수 형성되고, 각각 도 13 의 지면과 직교하는 방향으로 연장되어 있다. 각 배선용 트렌치 (72) 에는, 구리 배선 (73) 이 매설되어 있다. 구리 배선 (73) 의 표면은, 절연막 (71) 의 표면과 거의 면일로 되어 있다.
도 14a ∼ 14c 는, 기판 (W1) 의 제조 방법을 공정순으로 나타내는 도해적인 단면도이다.
먼저, 반도체 기판 상에, CVD 법에 의해 절연막 (71) 이 형성된다. 그 후, 도 14a 에 나타내는 바와 같이, 절연막 (71) 의 표층부에, 반응성 이온 에칭에 의해 배선용 트렌치 (72) 가 형성된다. 그 후, 도 14b 에 나타내는 바와 같이, 절연막 (71) 의 상면 및 배선용 트렌치 (72) 내에 구리막 (74) 이 형성된다. 도 14b 에 나타내는 바와 같이, 구리막 (74) 은, 배선용 트렌치 (72) 내를 완전히 메우고, 배선용 트렌치 (72) 외의 절연막 (71) 상에도 형성된다.
이어서, 구리막 (74) 에 있어서의 각 배선용 트렌치 밖으로 비어져 나온 부분이 CMP 법에 의해 선택적으로 제거된다. 이에 따라, 도 14c 에 나타내는 바와 같이, 구리막 (74) 의 표면이 절연막 (71) 의 표면과 거의 면일의 평탄면이 되고, 구리 배선 (73) 이 형성된다 (제 2 전준비 공정).
CMP 법에 의해 구리막 (74) 을 연마하여 구리 배선 (73) 이 형성되므로, 제조 직후의 기판 (W1) 의 표층부에는, 구리의 절삭 부스러기 (슬러리) (75) 가 존재하고 있다. 구리의 절삭 부스러기 (75) 를 기판 (W1) 으로부터 제거하기 위해서, 기판 처리 장치 (1) 는 기판 (W1) 에 대해 세정 처리를 실시한다.
이와 같은 세정 처리에서는, 일반적으로, 스핀 척에 유지된 기판에 대해 불산 (HF), SC2 (hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：염산 과산화수소수) 및 SPM (sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：황산 과산화수소수) 등의 약액이 공급되고, 그 후에 순수 (de-ionized water) 등의 물이 공급됨으로써, 기판 상의 약액을 순수로 씻어낸다 (린스 처리).
그러나, 린스 처리시에 기판 (W1) 의 표면에 순수를 공급하면, 구리 배선 (73) 의 표면이 산화하여, 제조 후의 반도체 장치의 성능에 영향을 미칠 우려가 있다. 그래서, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 세정액으로서 IPA (유기 용제) 를 사용하여, 기판 (W1) 의 표면 (상면) 을 세정한다. IPA (유기 용제) 는, 구리에 대한 산화력이 낮다. 그 때문에, 구리 배선 (73) 의 표면을 과잉으로 에칭하는 일 없이, 기판 (W) 의 표면 (상면) 을 양호하게 세정할 수 있다.
또, Low-k 는 높은 접촉각을 갖기 때문에, 절연막 (71) 의 표면은, 높은 소수성 (소액성) 을 나타낸다. 그러나, IPA 등의 저표면 장력을 갖는 유기 용제를 세정액으로서 사용함으로써, 높은 소수성을 갖는 절연막 (71) 의 표면을 양호하게 적실 수 있다. 이에 따라, 기판 (W1) 의 상면의 전역을 덮는 IPA 의 액막을 양호하게 형성할 수 있다.
이 경우, 기판 (W1) 의 표면이 소수성을 나타내고 있으면, 건조 공정 (S7) 에 있어서, 기판 (W1) 의 상면 (표면) 에서 IPA 가 불균일하게 건조되기 쉽다. 그 때문에, 건조 공정 (S7) 중에, 기판 (W1) 의 상면에 파티클이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 그러나, 이 실시형태에서는, 기체 토출 노즐 (6) 로부터의 환상 기류에 의해 기판 (W1) 의 상면이 덮여 있는 상태로 기판 (W1) 의 건조가 실시되므로, 기판 (W1) 의 상면에 있어서의 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 이류체 노즐 (16) 과는 별도로, 연속류를 토출 가능한 스트레이트 노즐로 이루어지는 액막 형성 노즐 (도시하지 않음) 을 형성하고, IPA 액막 형성 공정 (S3) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를 액막 형성 노즐로부터 토출하도록 해도 된다. 이 경우, 제 2 유기 용제 공급 유닛은, 액막 형성 노즐과, 액막 형성 노즐에 IPA 를 공급하는 IPA 공급 장치를 포함한다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 이류체 노즐 (16) 과는 별도로, 연속류를 토출 가능한 스트레이트 노즐로 이루어지는 후공급 노즐 (도시하지 않음) 을 형성하고, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 공급하는 IPA 를, 후공급 노즐로부터 토출하도록 해도 된다. 이 경우, 제 3 유기 용제 공급 유닛은, 후공급 노즐과, 후공급 노즐에 IPA 를 공급하는 IPA 공급 장치를 포함한다.
이 경우, 액막 형성 노즐용의 IPA 공급 장치와 후공급 노즐용의 IPA 공급 장치는, 공통 장치여도 되고, 개별 장치여도 된다. 또한, 액막 형성 노즐 (도시하지 않음) 및 후공급 노즐 (도시하지 않음) 을, 1 개의 노즐로 공용해도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, IPA 후공급 공정 (S5) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도를, IPA 액적 토출 공정 (S4) 에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도보다 고속으로 하여 설명했지만, IPA 액적 제거 공정에 있어서의 기판 (W) 의 회전 속도와 동일한 정도의 속도여도 되고, 당해 기판 (W) 의 회전 속도보다 저속이어도 된다.
또, IPA 후공급 공정 (S5) 을 폐지해도 된다. 즉, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 종료 후, 즉시 건조 공정 (S7) 으로 이행해도 된다. 이 경우, IPA 액적 토출 공정 (S4) 의 종료 후, IPA 액적 토출 공정 (S4) 에서 제거된 이물질을, 기체의 공급에 의해 기판 (W) 상으로부터 배제하는 것이 바람직하다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하는 가드의 변경 (S6) 을, IPA 후공급 공정 (S5) 의 종료 후, 건조 공정 (S7) 의 개시에 앞서 실행하도록 했지만, IPA 후공급 공정 (S5) 의 종료에 앞서 실시해도 된다. 예를 들어, IPA 액적 토출 공정의 종료 후, IPA 후공급 공정 (S5) 의 개시에 앞서 실시해도 된다.
또, 기판 (W) 의 둘레 단면에 대향하는 가드의 변경 (S6) 을 실시하지 않고, 건조 공정 (S7) 시에, 기판 (W) 의 둘레 단면에 제 2 가드 (39) 를 대향시키도록 해도 된다.
또, 기체 토출 노즐 (6) 이 3 개의 기체 토출구 (44, 45, 46) 를 갖고 있는 것으로서 설명했지만, 3 개의 기체 토출구 (44, 45, 46) 전부를 갖고 있지 않아도 되고, 적어도 1 개의 기체 토출구를 갖고 있으면 된다.
또, 전술한 제 1 실시형태에 있어서, 기판 (W) 및 이류체 노즐 (16) 의 일방만을 이동시켜, 기판 (W) 의 상면 전역에 IPA 의 액적을 충돌시켜도 된다. 구체적으로는, 토출 영역 (D1) 이 기판 (W) 의 상면 전역을 통과하도록, 기판 (W) 을 정지시킨 상태로 이류체 노즐 (16) 을 이동시켜도 된다. 또, 토출 영역 (D1) 이 기판 (W) 의 상면 전역을 통과하도록, 이류체 노즐 (16) 을 정지시킨 상태로 기판 (W) 을 이동시켜도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 기판 (W) 의 상면에 있어서의, 토출 영역 (D1) 의 이동 궤적이 직선이어도 된다. 즉, 당해 궤적이, 스핀 척 (3) 에 유지된 기판 (W) 의 상면을 따라 연장되어 있고, 기판 (W) 의 상면에 수직인 수직 방향에서 보았을 때에 기판 (W) 의 상면의 중앙부 (바람직하게는 중심) 를 통과하는 직선이어도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 토출 영역 (D1) 을, 기판 (W) 의 상면의 한 둘레가장자리부와 기판 (W) 의 상면 중앙부의 사이를 왕복 이동시키는 것 (하프 스캔) 으로서 설명했지만, 기판 (W) 의 상면의 한 둘레가장자리부와, 당해 한 둘레가장자리부와 기판 (W) 상면 중앙부를 사이에 두고 반대측의 다른 둘레가장자리부의 사이에서 이동시키도록 (풀 스캔) 해도 된다.
또한, 기체 토출 노즐 (6) 을 폐지해도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 2 단식의 처리 컵 (5) 을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은, 다단식이나 단(單)컵식의 처리 컵을 구비한 기판 처리 장치에 적용할 수 있다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 이류체 노즐로서, 노즐 보디 외 (외통 (26) (도 2a 참조)) 에서 기체와 액체를 충돌시켜 그것들을 혼합하여 액적을 생성하는 외부 혼합형의 이류체 노즐 (16) 을 예로 들어 설명했지만, 노즐 보디 내에서 기체와 액체를 혼합하여 액적을 생성하는 내부 혼합형의 이류체 노즐에도, 본 발명을 적용 가능하다.
또, 본 발명에 사용되는 유기 용제는 IPA 에 한정되지 않는다. 유기 용제는, IPA, 메탄올, 에탄올, HFE (하이드로플로로에테르), 아세톤 및 Trans-1,2디클로로에틸렌 중 적어도 하나를 포함한다. 또, 유기 용제로는, 단체 성분만으로 이루어지는 경우뿐만 아니라, 다른 성분과 혼합한 액체여도 된다. 예를 들어, IPA 와 아세톤의 혼합액이어도 되고, IPA 와 메탄올의 혼합액이어도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에서는, 기판 처리 장치 (1, 101) 가 원판 형상의 기판을 처리하는 장치인 경우에 대하여 설명했지만, 기판 처리 장치 (1, 101) 는, 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 다각형의 기판을 처리하는 장치여도 된다.
본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 범위는 첨부의 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2014년 12월 26일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2014-265537호에 대응하고 있고, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 삽입되는 것으로 한다.

Claims (18)

  1. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛과,
    유기 용제와 기체를 혼합시킴으로써 상기 유기 용제의 액적을 생성하고, 생성된 상기 유기 용제의 상기 액적을 상기 기판의 상면에 토출하기 위한 이류체 노즐과,
    상기 이류체 노즐에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 유기 용제 공급 유닛과,
    상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하기 위한 기체 공급 유닛과,
    상기 유기 용제 공급 유닛 그리고 상기 기체 공급 유닛을 제어하는 제어 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 이류체 노즐로부터, 상기 유기 용제의 상기 액적을, 상기 기판의 상면 내의 소정의 토출 영역을 향해 토출하는 액적 토출 공정과, 상기 액적 토출 공정에 앞서 실행되고, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 기판의 상면에 상기 토출 영역을 덮는 상기 유기 용제의 액막을 형성하는 액막 형성 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판을 연직인 회전 축선 둘레로 회전시키기 위한 기판 회전 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 기판 회전 유닛을 제어하는 유닛을 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정에 병행하여, 상기 기판을 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 제 1 회전 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 3 유기 용제 공급 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 제 3 유기 용제 공급 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정 후, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하는 후공급 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은, 상기 후공급 공정에 병행하여, 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을, 상기 제 1 회전 공정시보다 고속으로 회전시키는 제 2 회전 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 유기 용제 공급 유닛은, 상기 제 1 유기 용제 공급 유닛을 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 후공급 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지 유닛의 주위를 둘러싸고, 각각 독립적으로 승강 가능하게 형성된 제 1 및 제 2 가드와,
    상기 제 1 및 제 2 가드를 개별적으로 승강시키기 위한 가드 승강 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 승강 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 액적 토출 공정에 병행하여 상기 기판의 둘레 단면 (端面) 에 제 1 가드를 대향시키고 있고,
    상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하지 않고 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면을 건조시키는 건조 공정과, 상기 액적 토출 공정의 종료 후, 상기 건조 공정의 실행에 앞서, 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드를, 상기 제 1 가드로부터 상기 제 2 가드로 변경하는 대향 가드 변경 공정을 추가로 실행하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 토출하기 위한 유기 용제 노즐과,
    상기 유기 용제 노즐에 상기 유기 용제를 공급하기 위한 제 4 유기 용제 공급 유닛과,
    상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치가 이동하도록, 상기 이류체 노즐과 상기 유기 용제 노즐의 위치 관계를 일정하게 유지하면서 상기 이류체 노즐 및 상기 유기 용제 노즐을 이동시키는 노즐 이동 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 노즐 이동 유닛을 제어하는 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치를 이동시키는 토출 영역 이동 공정과, 상기 토출 영역 이동 공정에 병행하여, 상기 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에 상기 유기 용제를 공급하는 부가 유기 용제 공급 공정을 추가로 실행하고, 상기 부가 유기 용제 공급 공정은, 상기 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에는 상기 유기 용제를 공급하지 않는, 기판 처리 장치.
  8. 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 공정과,
    이류체 노즐로부터, 유기 용제와 기체를 혼합하여 생성된 상기 유기 용제의 액적을, 상기 기판의 상면 내의 소정의 토출 영역을 향해 토출하는 액적 토출 공정과,
    상기 액적 토출 공정에 앞서 실행되고, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하여, 상기 기판의 상면에 상기 토출 영역을 덮는 상기 유기 용제의 액막을 형성하는 액막 형성 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정에 병행하여, 상기 기판을 회전 축선 둘레로 회전시키는 제 1 회전 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정 후, 상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하는 후공급 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 후공급 공정에 병행하여, 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을, 상기 제 1 회전 공정시보다 고속으로 회전시키는 제 2 회전 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 후공급 공정은, 상기 이류체 노즐에 상기 기체를 공급하지 않고 상기 유기 용제를 공급함으로써, 당해 이류체 노즐로부터 상기 유기 용제를 연속류의 양태로 토출하는, 기판 처리 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 액막 형성 공정에 병행하여, 상기 이류체 노즐을 이동시키는 노즐 이동 공정을 추가로 포함하고,
    상기 액적 토출 공정은, 상기 액막 형성 공정의 종료시에 있어서의 상기 기판의 상면의 유기 용제의 착액 위치를 상기 토출 영역으로서 상기 유기 용제의 액적의 토출을 개시하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 액막 형성 공정의 종료시에 있어서의 상기 착액 위치는, 상기 기판의 상면의 둘레가장자리부이고,
    상기 액적 토출 공정은, 상기 기판의 상면의 둘레가장자리부를 상기 토출 영역으로 하여 상기 유기 용제의 액적의 토출을 개시하는, 기판 처리 방법.
  15. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정은, 상기 기판의 둘레 단면에 제 1 가드를 대향시킨 상태로 실행하는 공정이고,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 기판의 상면에 상기 유기 용제를 공급하지 않고 상기 회전 축선 둘레로 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판의 상면을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 액적 토출 공정의 종료 후, 상기 건조 공정의 실행에 앞서, 상기 기판의 둘레 단면에 대향하는 가드를, 상기 제 1 가드로부터, 당해 제 1 가드와 상이한 제 2 가드로 변경하는 대향 가드 변경 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 상면 내에서 상기 토출 영역의 위치를 이동시키는 토출 영역 이동 공정과, 상기 토출 영역 이동 공정에 병행하여, 상기 토출 영역의 진행 방향의 후방 위치에 상기 유기 용제를 공급하는 부가 유기 용제 공급 공정을 추가로 포함하고,
    상기 부가 유기 용제 공급 공정은, 상기 토출 영역의 진행 방향의 전방 위치에는 상기 유기 용제를 공급하지 않는, 기판 처리 방법.
  17. 제 8 항에 있어서,
    상면에 SiO2 가 배치된 실리콘 기판을 상기 기판으로서 준비하는 제 1 전준비 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  18. 제 8 항에 있어서,
    SiO2 보다 비유전률이 작은 저유전율 재료로 이루어지는 절연막과, 상기 절연막 상에 배치된 구리 배선을 포함하는 반도체 기판을 상기 기판으로서 준비하는 제 2 전준비 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
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