KR20200029046A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치(1)는, 알칼리성 또는 산성의 제1 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급하는 제1 세정액 공급부(3)와, 증점제를 포함함과 더불어 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액을 주면(91)에 공급하는 제2 세정액 공급부(4)를 구비한다. 제1 세정액 및 제2 세정액 중 한쪽의 세정액이 주면(91)에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 보다 확실히 제거할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 발명은, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 한다.)의 제조 공정에서는, 기판의 표면에 대해서 세정 처리가 행해진다. 예를 들면, 일본 특표 2012-533649호 공보에서는, 기판 표면으로부터 오염 물질을 제거하는 세정제가 개시되어 있다. 당해 세정제는, 용매와 1개 이상의 고분자 화합물로 이루어지는 폴리머를 구비하고, 당해 폴리머는, 기판의 표면으로부터 오염 물질을 포획하여 회수하는 긴 폴리머쇄를 구비한다. 또한, 당해 세정제의 점도는, 약 10cP~약 100,000cP의 범위이다.
또한, 야마우치 마코토 외 2명에 의한 「PTV에 의한 액액 이상류의 수적(水滴) 계면 근방의 유동 계측」(혼상류, 일본혼상류학회, 2000년, 제14권, 제4호, p.466-472)에서는, 유리제의 얇은 원관 내에 실리콘유를 채우고, 트레이서 입자를 포함하는 이온 교환수의 수적을 실리콘유 내에서 침강시킨 모습을 카메라로 촬영함으로써, 수적의 내부에 있어서의 소용돌이형의 흐름의 발생이 확인되고 있다.
그런데, 세정액을 이용하는 경우이어도, 기판의 주면 상의 불요물(파티클 등)을 적절히 제거할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 세정액을 이용하여 기판의 주면 상의 불요물을 보다 확실히 제거하는 신규 방법이 요구되고 있다.
본 발명은, 기판 처리 장치에 맞춰져 있으며, 기판의 주면 상의 불요물을 보다 확실히 제거하는 신규 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 알칼리성 또는 산성의 제1 세정액을 기판의 주면에 공급하는 제1 세정액 공급부와, 증점제를 포함함과 더불어 상기 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액을 상기 주면에 공급하는 제2 세정액 공급부를 구비하고, 상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액 중 한쪽의 세정액이 상기 주면에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급된다.
본 발명에 의하면, 기판의 주면 상의 불요물을 보다 확실히 제거할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에서는, 기판 처리 장치가, 상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 상기 주면에 공급된 후에, 상기 주면에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 추가로 구비한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 기판 처리 장치가, 수평인 자세로 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 주면에 수직인 축을 중심으로 하여 상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고, 상기 기판 회전 기구에 의한 상기 기판의 회전에 의해, 상기 주면 상에 형성되는 상기 제1 세정액과 상기 제2 세정액의 계면이 상기 주면을 따라서 이동한다.
이 경우에, 바람직하게는, 기판 처리 장치가, 상기 제1 세정액 공급부 및 상기 제2 세정액 공급부를 제어하는 제어부를 추가로 구비하고, 상기 제어부의 제어에 의해, 상기 한쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급된다.
보다 바람직하게는, 상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급됨으로써, 상기 주면에 있어서 상기 한쪽의 세정액이 제거되고, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 형성되며, 상기 제어부의 제어에 의해, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 한쪽의 세정액이 상기 주면에 공급된다.
본 발명의 더욱 다른 바람직한 형태에서는, 상기 제1 세정액 공급부 또는 상기 제2 세정액 공급부가, 세정액의 액적을 분출하는 이류체 노즐을 갖는다.
본 발명의 더욱 다른 바람직한 형태에서는, 상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 같은 종류의 세정액이다.
본 발명의 하나의 국면에서는, 상기 제1 세정액에 포함되는 증점제의 농도가, 상기 제2 세정액보다 낮거나, 또는, 상기 제1 세정액에 증점제가 포함되지 않는다.
본 발명의 다른 국면에서는, 상기 제2 세정액이 물을 포함하고, 상기 제2 세정액의 상기 증점제가, 수용성 고분자이다.
본 발명의 더욱 다른 국면에서는, 상기 제1 세정액의 점도와 상기 제2 세정액의 점도의 차가, 500mPa·s 이상이다.
본 발명은, 기판 처리 방법에도 맞춰져 있다. 본 발명에 따른 기판 처리 방법은, a) 알칼리성 또는 산성의 제1 세정액, 및, 증점제를 포함함과 더불어 상기 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액 중 한쪽의 세정액을 기판의 주면에 공급하는 공정과, b) 상기 한쪽의 세정액이 상기 주면에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액을 상기 주면에 공급하는 공정을 구비한다.
상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하고 이하에 행하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명하게 된다.
도 1은, 제1의 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 기판의 세정 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3은, 세정 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 기판 상의 제1 세정액 및 제2 세정액을 나타내는 도면이다.
도 5는, 실험예의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 실험예 및 비교예에 있어서의 제거율을 나타내는 도면이다.
도 7은, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은, 세정 처리의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 제2의 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1은, 본 발명의 제1의 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치(1)는, 기판의 주면에 세정액을 공급하여, 당해 주면을 세정하는 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 제어부(10)와, 스핀 척(21)과, 스핀 모터(22)와, 컵(23)을 구비한다.
제어부(10)는, 기판 처리 장치(1)의 전체 제어를 담당한다. 스핀 척(21)은, 그 상면에 도시 생략한 복수의 흡인 구멍을 갖고, 기판(9)의 하방을 향하는 주면이 복수의 흡인 구멍에 흡착된다. 이것에 의해, 기판(9)이 수평인 자세로 스핀 척(21)에 의해 유지된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 스핀 척(21) 이외의 기판 유지부가 이용되어도 되고, 예를 들면, 원판형의 기판(9)의 바깥 가장자리부를 파지하는 기판 유지부가 설치되어도 된다.
스핀 척(21)의 하면에는, 상하 방향(연직 방향)으로 연장되는 샤프트(211)가 접속된다. 샤프트(211)의 중심축(J1)은, 기판(9)의 상방을 향하는 주면(91)에 수직이며, 기판(9)의 중심을 통과한다. 스핀 모터(22)는, 기판 회전 기구이며, 샤프트(211)를 회전시킨다. 이것에 의해, 스핀 척(21) 및 기판(9)이 중심축(J1)을 중심으로 하여 회전한다. 컵(23)은, 스핀 척(21)의 주위를 둘러싼다. 또한, 도 1에서는, 중심축(J1)을 포함하는 면에 있어서의 컵(23)의 단면을 나타내고 있다.
기판 처리 장치(1)는, 제1 세정액 공급부(3)와, 제2 세정액 공급부(4)와, 린스액 공급부(5)와, 노즐 이동 기구(69)를 추가로 구비한다. 제1 세정액 공급부(3)는, 노즐(61)과, 제1 세정액 탱크(31)와, 제1 세정액 공급관(32)과, 제1 세정액 밸브(33)를 구비한다. 제1 세정액 탱크(31)는, 후술의 제1 세정액을 저류한다. 제1 세정액 공급관(32)은, 노즐(61)과 제1 세정액 탱크(31)를 접속한다. 제1 세정액 밸브(33)는, 제1 세정액 공급관(32)에 설치된다. 후술하는 바와 같이, 도 1의 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 세정액 공급부(3), 제2 세정액 공급부(4) 및 린스액 공급부(5)에 의해, 노즐(61)이 공유된다. 제2 세정액 공급부(4)는, 노즐(61)과, 제2 세정액 탱크(41)와, 제2 세정액 공급관(42)과, 제2 세정액 밸브(43)를 구비한다. 제2 세정액 탱크(41)는, 후술의 제2 세정액을 저류한다. 제2 세정액 공급관(42)은, 노즐(61)과 제2 세정액 탱크(41)를 접속한다. 제2 세정액 밸브(43)는, 제2 세정액 공급관(42)에 설치된다.
린스액 공급부(5)는, 노즐(61)과, 린스액 공급원(59)과, 린스액 공급관(52)과, 린스액 밸브(53)를 구비한다. 린스액 공급관(52)은, 노즐(61)과 린스액 공급원(59)을 접속한다. 린스액 공급원(59)은 린스액인 순수의 공급원이다. 린스액 밸브(53)는, 린스액 공급관(52)에 설치된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 노즐(61)이 제1 세정액 공급부(3), 제2 세정액 공급부(4) 및 린스액 공급부(5)에 의해 공유되어 있으며, 제1 세정액 공급관(32), 제2 세정액 공급관(42) 및 린스액 공급관(52)은, 노즐(61)의 근방에 있어서 1개의 공급관이 되어, 노즐(61)에 접속한다. 노즐 이동 기구(69)는, 기판(9)의 주면(91)에 대향하는 위치와, 수평 방향에 있어서 기판(9)으로부터 떨어진 위치의 사이에서 노즐(61)을 이동한다.
여기서, 제1 세정액은, 알칼리성 또는 산성의 세정액이다. 알칼리성의 제1 세정액은, 예를 들면, SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture：암모니아과산화수소수) 또는 dNH4OH(희석된 수산화암모늄) 등이다. 알칼리성의 세정액에서는, 후술의 기판(9)의 세정에 있어서, 제타 전위에 의해 파티클의 기판(9)으로의 재부착이 억제 가능하고, 파티클의 제거 효율이 향상한다. 산성의 제1 세정액은, 예를 들면, SC2(hydrochloric acid/hydrogen peroxide mixture：염산과산화수소수) 또는 불화수소산 등이다. 산성의 세정액에서는, 금속계의 불요물을 효율적으로 제거하는 것이 가능하다. 전형적으로는, 제1 세정액은 수용액이다.
제2 세정액은, 알칼리성 혹은 산성의 세정액, 또는, 중성의 세정액이다. 제1 세정액이 알칼리성인 경우에는, 제2 세정액은 알칼리성 또는 중성의 세정액인 것이 바람직하다. 제1 세정액이 산성인 경우에는, 제2 세정액은 산성 또는 중성의 세정액인 것이 바람직하다. 제1 세정액과 마찬가지로, 알칼리성의 제2 세정액에서는, 파티클의 제거 효율을 향상할 수 있으며, 산성의 제2 세정액에서는, 금속계의 불요물을 효율적으로 제거할 수 있다. 알칼리성의 제2 세정액의 예는, 제1 세정액과 동일하고, 산성의 제2 세정액의 예도, 제1 세정액과 동일하다. 전형적으로는, 알칼리성 또는 산성의 제2 세정액은 수용액이며, 물을 포함한다. 중성의 제2 세정액은, 예를 들면, 물(후술하는 바와 같이, 증점제가 첨가된 고점도의 물)이다.
바람직하게는, 제2 세정액은, 제1 세정액과 같은 종류의 세정액이다. 즉, 후술의 증점제를 제외하고, 제1 세정액 및 제2 세정액에 포함되는 성분이 서로 같다. 이것에 의해, 제1 세정액 및 제2 세정액을 용이하게 준비하는 것이 가능하다. 제1 세정액 및 제2 세정액이 같은 종류인 경우, 제2 세정액은, 알칼리성 또는 산성의 세정액이다. 물론, 제1 세정액 및 제2 세정액이 서로 다른 종류의 세정액이어도 된다.
제2 세정액은, 증점제를 포함함으로써, 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는다. 바람직한 증점제는, 수용성의 극성기(수산기, 에테르기, 아미드기 등)를 갖는 수용성 고분자이다. 이러한 증점제로서, 천연 유래의 전분, 젤라틴, 반합성의 카르복시메틸셀룰로오스(CMC), 메틸셀룰로오스(MC) 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐알코올(PVA), 폴리아크릴산계 폴리머, 폴리아크릴아미드(PAM), 폴리에틸렌옥시드(PEO), 폴리비닐피롤리돈(PVP) 등의 합성계의 수용성 고분자가 예시된다. 수용성 고분자 이외의 증점제가 이용되어도 된다. 제2 세정액에 있어서의 증점제의 농도가 높아짐에 따라서, 제2 세정액의 점도가 높아진다. 제2 세정액의 점도는, 예를 들면 500mPa·s(밀리파스칼초) 이상이며, 바람직하게는 650mPa·s 이상이다. 제2 세정액은, 노즐(61)로부터 토출 가능한 정도의 유동성이 필요하기 때문에, 제2 세정액의 점도는, 제2 세정액이 겔화하기 직전의 점도 이하이다. 바람직하게는, 제2 세정액의 점도는, 10000mPa·s 이하이다.
기술과 같이, 제1 세정액의 점도는, 제2 세정액의 점도보다 낮고, 예를 들면, 제1 세정액에는, 증점제가 포함되지 않거나, 또는, 제1 세정액에 포함되는 증점제의 농도가, 제2 세정액보다 낮다. 증점제를 포함하지 않는 제1 세정액의 점도는, 예를 들면 10mPa·s 이하이다. 증점제를 포함하는 제1 세정액의 점도는, 예를 들면 100mPa·s 이하이다. 제1 세정액의 점도와 제2 세정액의 점도의 차는, 예를 들면 500mPa·s 이상이며, 바람직하게는 650mPa·s 이상이다. 린스액은, 증점제를 포함하지 않으며, 린스액의 점도는, 예를 들면 10mPa·s 이하이다. 린스액의 점도는, 제2 세정액의 점도보다 충분히 작다.
다음으로, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(9)의 세정 처리에 대해 설명한다. 이하에 설명하는 세정 처리는, 예를 들면, 기판(9)의 주면(91)에 대해서 소정의 전단 처리가 실시된 후에 행해진다. 당해 전단 처리는, 도 1의 기판 처리 장치(1)에 있어서 행해져도 되고, 다른 장치에 있어서 행해져도 된다. 기판 처리 장치(1)에 있어서 행해지는 전단 처리로서는, 에칭액을 이용한 에칭 처리 등이 예시된다.
도 2는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(9)의 세정 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 2 중에서 파선으로 둘러싸는 처리(단계(S12a))는, 후술의 다른 세정 처리에서 행해진다. 도 3은, 세정 처리를 설명하기 위한 도면이며, 노즐(61) 및 기판(9)을 모식적으로 나타내고 있다. 도 3에서는, 도 2의 단계(S11~S14)에 대응하는 처리의 모습을 왼쪽으로부터 순서대로 나타내고 있으며, 각각 단계(S11~S14)와 같은 부호를 붙이고 있다(후술의 도 7 내지 도 13에 있어서 동일).
세정 처리에서는, 우선, 처리 대상의 기판(9)이, 외부의 반송 기구에 의해 기판 처리 장치(1)로 반송된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 주면(91)이 상방을 향한 상태에서, 스핀 척(21)에 의해 기판(9)이 유지된다. 예를 들면, 기판(9)의 주면(91)에는, 패턴이 형성되어 있다. 이어서, 노즐 이동 기구(69)에 의해 노즐(61)이, 기판(9)의 주면(91)의 중앙에 대향하는 위치에 배치된다. 또한, 스핀 모터(22)에 의해, 소정의 회전수(회전 속도)로의 기판(9)의 회전이 개시된다. 그리고, 제1 세정액 밸브(33)를 여는 것으로, 제1 세정액이 노즐(61)을 개재하여 주면(91)에 연속적으로 공급된다(단계(S11)).
제1 세정액은 기판(9)의 회전에 의해 확산되고, 도 3의 가장 왼쪽에 나타내는 바와 같이, 주면(91)이 제1 세정액(81)에 의해 덮인다. 환언하면, 제1 세정액(81)의 액막이 주면(91) 상에 형성된다. 여기에서는, 기판(9) 상의 제1 세정액을 의미하는 경우에, 「제1 세정액(81)」이라고 한다(후술의 제2 세정액(82)에 있어서 동일). 또한, 회전하는 기판(9)의 주면(91)으로부터 비산하는 제1 세정액은, 컵(23)으로 받아져 배출된다(후술의 제2 세정액 및 린스액의 공급 시에 있어서 동일). 제1 세정액의 공급은 소정 시간 계속되고, 그 후, 제1 세정액 밸브(33)가 닫혀진다.
제1 세정액의 공급이 완료되면, 제2 세정액 밸브(43)를 여는 것으로, 제2 세정액이 노즐(61)을 개재하여 주면(91)에 공급된다(단계(S12)). 제2 세정액의 공급 개시 시에는, 제1 세정액(81)의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 주면(91)의 중앙에 공급된 제2 세정액(82)은, 스핀 모터(22)에 의한 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 바깥 가장자리를 향하여 확산된다. 주면(91) 상에 있어서, 점도가 크게 다른 제2 세정액(82)과 제1 세정액(81)은 즉시 서로 섞이지는 않으며, 제2 세정액(82)과 제1 세정액(81)의 계면(액액 계면)(89)이 형성된다. 그리고, 당해 계면(89)이 주면(91)을 따라서 기판(9)의 바깥 가장자리를 향하여 이동한다.
이 때, 제2 세정액(82)과 제1 세정액(81)의 계면(89)에 생기는 전단 응력에 의해, 주면(91) 상의 제2 세정액(82)의 계면(89) 근방에 있어서 소용돌이형의 흐름이 발생하여(도 4 중의 파선의 화살표(A) 참조), 주면(91)에 부착되는 파티클 등의 불요물(P)이 주면(91)으로부터 제거(박리)된다. 주면(91) 상의 제1 세정액(81)의 계면(89) 근방에 있어서 동일하다. 그리고, 제2 세정액(82)이 기판(9)의 바깥 가장자리까지 확산되면, 도 3의 왼쪽으로부터 2번째에 나타내는 바와 같이, 제2 세정액(82)의 액막이 주면(91) 상에 형성된다. 제2 세정액의 공급이 소정 시간 계속되면, 제2 세정액 밸브(43)가 닫혀진다.
제2 세정액의 공급이 완료되면, 제1 세정액 밸브(33)를 여는 것으로, 제1 세정액이 노즐(61)을 개재하여 주면(91)에 공급된다(단계(S13)). 2번째의 제1 세정액의 공급 개시 시에는, 제2 세정액(82)의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태이다. 주면(91)의 중앙에 공급된 제1 세정액(81)은, 기판(9)의 회전에 의해 기판(9)의 바깥 가장자리를 향하여 확산된다. 이것에 의해, 주면(91) 상에 형성되는 제1 세정액(81)과 제2 세정액(82)의 계면(89)이 주면(91)을 따라서 기판(9)의 바깥 가장자리를 향하여 이동한다. 또한, 계면(89) 근방에서는, 소용돌이형의 흐름이 발생하여, 주면(91)에 부착되는 불요물(P)이 주면(91)으로부터 제거된다. 그리고, 도 3의 왼쪽으로부터 3번째에 나타내는 바와 같이, 제1 세정액(81)의 액막이 주면(91) 상에 형성된다. 제1 세정액의 공급이 소정 시간 계속되면, 제1 세정액 밸브(33)가 닫혀진다.
제1 세정액의 공급이 완료되면, 린스액 밸브(53)를 여는 것으로, 린스액이 노즐(61)을 개재하여 주면(91)에 공급된다(단계(S14)). 이것에 의해, 도 3의 가장 오른쪽에 나타내는 바와 같이, 주면(91) 상의 제1 세정액(81)이 제거된다, 즉, 린스액으로 치환된다. 린스액의 공급이 소정 시간 계속되면, 린스액 밸브(53)가 닫혀진다. 또한, 주면(91)에 제1 세정액을 공급하는 단계(S13)를 생략하고, 단계(S14)에 있어서, 주면(91) 상의 제2 세정액(82)을 린스액에 의해 제거하는 것도 가능하다. 단, 주면(91) 상의 세정액을 린스액에 의해 적절히 제거한다는 관점에서는, 제2 세정액보다 점도가 낮은 제1 세정액이 주면(91) 상에 부착된 상태에서, 린스 처리가 행해지는 것이 바람직하다.
이어서, 기판(9)의 회전수를 상승시킴으로써, 기판(9)의 건조가 행해진다(단계(S15)). 또한, 기판(9)의 건조에 병행하여, 노즐 이동 기구(69)에 의해 노즐(61)이 기판(9)으로부터 떨어진 위치로 이동한다. 기판(9)의 건조가 소정 시간만큼 계속되면, 스핀 척(21)의 회전이 정지된다. 그 후, 외부의 반송 기구에 의해 기판 처리 장치(1)로부터 기판(9)이 꺼내진다. 이것에 의해, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(9)의 세정 처리가 완료된다.
여기서, 제1 세정액 및 제2 세정액을 이용한 실험예에 대해 설명한다. 도 5는, 실험예의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 본 실험예에서는, 제1 세정액을 저류하는 용기(71)와, 제2 세정액을 저류하는 용기(72)와, 린스액을 저류하는 용기(73)가 준비된다. 제1 세정액은, 암모니아와 과산화수소와 물을 1：8：60의 비율로 혼합함으로써 생성된 SC1이다. 또한, 제2 세정액은, 상기 SC1에, 증점제인 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 혼합함으로써 생성된 것이다. 제2 세정액에 있어서의 PVP의 농도는 50wt%이다. PVP를 포함하지 않는 SC1인 제1 세정액의 점도는, 약 1mPa·s이며, PVP를 50wt% 포함하는 SC1인 제2 세정액의 점도는, 약 650mPa·s이다. 즉, 제2 세정액의 점도와 제1 세정액의 점도의 차는, 약 650mPa·s이다. 린스액은 순수이다.
본 실험예에서는, 주면에 패턴이 형성된 판형의 시료와, 주면에 패턴이 형성되어 있지 않은 판형의 시료를 준비하고, 양자에 입경 78nm의 SiO2의 파티클을 부착시켰다. 또한, 미립자 계측기에 의해 각 시료의 주면에 부착되는 파티클 수를 측정하였다. 그리고, 도 5에 나타내는 세정 처리를 행하였다. 본 실험예에 있어서의 세정 처리에서는, 우선, 각 시료를 용기(71)의 제1 세정액에 침지하였다. 이어서, 시료를 용기(71)로부터 꺼내어, 표면에 제1 세정액이 부착된 상태에서, 시료를 용기(72)의 제2 세정액에 침지하였다. 또한, 시료를 용기(72)로부터 꺼내어, 표면에 제2 세정액이 부착된 상태에서, 시료를 용기(71)의 제1 세정액에 침지하였다. 이와 같이 하여, 시료에 대해서 용기(71)의 제1 세정액으로의 침지와, 용기(72)의 제2 세정액으로의 침지를 소정 회수만큼 반복하였다. 그 후, 시료를 용기(71)의 제1 세정액에 침지하고, 이어서, 용기(73)의 린스액에 침지하였다. 그리고, 용기(73)로부터 꺼낸 시료에 대해서 질소 가스를 내뿜음으로써 시료를 건조시켰다.
상기 세정 처리 후, 시료의 주면에 부착되는 파티클 수를 재차 측정하였다. 여기에서는, 세정 처리 전에 있어서의 파티클 수와 세정 처리 후에 있어서의 파티클 수의 차를 세정 처리 전에 있어서의 파티클 수로 나눔으로써, 제거율(PRE：Particle Removal Efficiency)을 산출하였다. 또한, 비교예로서, 용기(72) 내의 액을, PVP를 포함하지 않는 SC1, 즉, 제1 세정액으로 변경하여, 상기 세정 처리와 같은 처리에 의해 시료를 세정하였다.
도 6은, 실험예 및 비교예에 있어서의 제거율을 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 흰색 봉이 패턴이 형성되어 있지 않은 시료의 제거율을 나타내고, 검은색 봉이 패턴이 형성된 시료의 제거율을 나타낸다. 도 6과 같이, 제1 세정액이 부착된 상태에서 시료에 제2 세정액을 공급하는 처리와, 제2 세정액이 부착된 상태에서 시료에 제1 세정액을 공급하는 처리가 반복되는 실험예에서는, 시료로의 제1 세정액의 공급만이 반복되는 비교예에 비해, 제거율이 향상한다. 또한, 실험예에서는, 제1 세정액의 점도와 제2 세정액의 점도의 차가 약 650mPa·s이며, 이 경우에, 제거율이 비교예에 비해 3배 이상으로 되어 있다. 따라서, 상기 점도 차가 650mPa·s 이상인 경우, 예를 들면, 제1 세정액이 PVP를 포함하지 않고, 제2 세정액에 있어서의 PVP 농도가 50wt% 이상(제2 세정액의 점도가 약 650mPa·s 이상)인 경우에, 제거율을 크게 향상하는 것이 가능하게 된다고 할 수 있다. 상기 결과로부터, 제1 세정액의 점도와 제2 세정액의 점도의 차가 500mPa·s 정도인 경우에도, 제거율이 비교예에 비해 충분히 높아진다고 생각할 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 도 1의 기판 처리 장치(1)는, 알칼리성 또는 산성의 제1 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급하는 제1 세정액 공급부(3)와, 증점제를 포함함과 더불어 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액을 주면(91)에 공급하는 제2 세정액 공급부(4)를 구비한다. 그리고, 제1 세정액 및 제2 세정액 중 한쪽의 세정액이 주면(91)에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 보다 확실히 제거할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 주면(91) 상에 형성되는 제1 세정액과 제2 세정액의 계면(89)이, 기판(9)의 회전에 의해 주면(91)을 따라서 이동한다. 이것에 의해, 당해 계면(89)을 용이하게 이동시킴과 더불어, 기판(9)의 주면(91)의 광범위에 걸쳐, 불요물을 보다 확실히 제거할 수 있다. 또한, 제어부(10)에 의한 제1 세정액 공급부(3) 및 제2 세정액 공급부(4)의 제어에 의해, 제1 세정액의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태에서, 제2 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이어서, 제2 세정액의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태에서, 제1 세정액이 주면(91)에 공급된다. 그 결과, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 효과적으로 제거할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 상기 실험예와 동일하게, 주면(91)에 대해서 제1 세정액의 공급과 제2 세정액의 공급이 반복되어도 된다. 이 경우, 도 2에 있어서 파선으로 둘러싸는 처리(단계(S12a))가 실행된다. 구체적으로는, 제2 세정액이 주면(91)에 공급된 후(단계(S12)), 제어부(10)에 있어서, 제1 세정액의 주면(91)으로의 공급, 및, 제2 세정액의 주면(91)으로의 공급의 반복 회수가, 미리 설정된 설정 회수에 도달했는지 여부가 확인된다. 반복 회수가 설정 회수에 도달하지 않은 경우에는(단계(S12a)), 제1 세정액의 주면(91)으로의 공급(단계(S11)), 및, 제2 세정액의 주면(91)으로의 공급(단계(S12))이 반복된다(도 3 중 파선의 화살표 참조).
이 때, 제1 세정액 및 제2 세정액 중 한쪽의 세정액의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 주면(91)에 있어서 불요물을 제거하면서 당해 한쪽의 세정액이 제거되고, 당해 다른 쪽의 세정액의 액막이 형성된다. 이어서, 당해 다른 쪽의 세정액의 액막이 주면(91) 상에 형성된 상태에서, 당해 한쪽의 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 주면(91)에 있어서 불요물을 제거하면서 당해 다른 쪽의 세정액이 제거되고, 당해 한쪽의 세정액의 액막이 형성된다.
반복 회수가 설정 회수에 도달했을 경우에는(단계(S12a)), 단계(S13)로 진행되어, 주면(91)에 대한 마지막 제1 세정액의 공급이 행해진다. 그 후, 린스액의 주면(91)으로의 공급(단계(S14)), 및, 기판(9)의 건조(단계(S15))가 행해지고, 기판(9)의 세정 처리가 완료된다. 주면(91)에 대해서 제1 세정액의 공급과 제2 세정액의 공급을 반복하는 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
단계(S12)에 있어서, 제2 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급할 때에, 도 7의 왼쪽으로부터 2번째에 나타내는 바와 같이, 노즐 이동 기구(69)에 의해 노즐(61)이 주면(91)을 따라서 요동해도 된다. 예를 들면, 회전하는 기판(9)의 상방에 있어서, 주면(91)의 중앙에 대향하는 위치와, 주면(91)의 바깥 가장자리부에 대향하는 위치의 사이에서 노즐(61)이 수평 방향으로 왕복한다. 도 7의 예에서는, 기판(9)의 회전뿐만 아니라, 노즐(61)의 이동(스캔)에 의해서도, 주면(91) 상에 있어서 제1 세정액과 제2 세정액의 계면(89)이 주면(91)을 따라서 이동한다.
단계(S13)에 있어서 제1 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급할 때에, 도 8의 왼쪽으로부터 3번째에 나타내는 바와 같이, 노즐 이동 기구(69)에 의해 노즐(61)이 주면(91)을 따라서 요동해도 된다. 또한, 도 7의 예와 동일하게, 제2 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급할 때에도 노즐(61)이 요동한다(도 8의 왼쪽으로부터 2번째 참조). 이와 같이, 도 8의 예에서는, 주면(91)을 덮는 제1 세정액의 제2 세정액으로의 전환, 및, 주면(91)을 덮는 제2 세정액의 제1 세정액으로의 전환의 쌍방이, 기판(9)의 회전뿐만 아니라, 노즐(61)의 이동에 의해 행해진다.
기판 처리 장치(1)에서는, 제1 세정액 공급부(3)의 노즐과, 제2 세정액 공급부(4)의 노즐이 개별적으로 설치되어도 된다(린스액 공급부(5)의 노즐에 있어서 동일). 도 9에 나타내는 예에서는, 단계(S11)에 있어서, 제1 세정액 공급부(3)의 노즐(61)을 개재하여 제1 세정액이 기판(9)의 주면(91)에 공급된다(도 9의 가장 왼쪽 참조). 이어서, 단계(S12)와 단계(S13)가 병행하여 행해진다(도 9의 왼쪽으로부터 2번째 참조). 즉, 제2 세정액 공급부(4)의 노즐(62)로부터 주면(91)으로의 제2 세정액의 공급과, 제1 세정액 공급부(3)의 노즐(61)로부터 주면(91)으로의 제1 세정액의 공급이 동시에 행해진다. 또한, 2개의 노즐(61, 62)의 요동도 행해진다. 도 9의 예에서는, 주면(91) 상에 있어서 제1 세정액과 제2 세정액의 계면(89)을 계속하여 발생시킴과 더불어, 당해 계면(89)을 광범위하게 이동시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 보다 적절히 제거할 수 있다.
제2 세정액 공급부(4)에 있어서, 제2 세정액의 액적을 분출하는 이류체 노즐이 설치되어도 된다. 도 10에 나타내는 예에서는, 단계(S12)에 있어서, 제1 세정액(81)의 액막이 주면(91)에 형성된 상태에서, 제2 세정액 공급부(4)의 이류체 노즐(62a)로부터 제2 세정액의 액적이 분출되고, 제2 세정액이 기판(9)의 주면(91)에 공급된다(도 10의 왼쪽으로부터 2번째 참조). 이류체 노즐(62a)은, 주면(91)의 중앙에 대향하는 위치와, 주면(91)의 바깥 가장자리부에 대향하는 위치의 사이에서 수평 방향으로 왕복한다. 이류체 노즐(62a)을 이용함으로써, 물리적 효과를 이용하여 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 제1 세정액과 제2 세정액의 계면(89)의 표면적을 크게 할 수 있으며, 불요물의 제거율을 향상할 수 있다. 또한, 도 10의 예에서는, 린스액을 기판(9)에 공급하기 직전에, 제1 세정액을 기판(9)에 공급하는 단계(S13)가 생략된다(후술의 도 11 내지 도 13의 예에 있어서 동일).
또한, 이류체 노즐(62a)을 이용하는 경우에 있어서, 도 11의 가장 왼쪽에 나타내는 바와 같이, 단계(S11)와 단계(S12)가 병행하여 행해져도 된다. 즉, 제1 세정액 공급부(3)의 노즐(61)로부터 주면(91)으로의 제1 세정액의 공급과, 제2 세정액 공급부(4)의 이류체 노즐(62a)로부터 주면(91)으로의 제2 세정액의 액적의 공급이 동시에 행해진다. 2개의 노즐(61, 62a)은, 노즐 이동 기구(69)에 의해 주면(91)을 따라서 요동한다.
제1 세정액 공급부(3)에 있어서, 제1 세정액의 액적을 분출하는 이류체 노즐이 설치되어도 된다. 이 경우, 예를 들면, 단계(S13)에 있어서, 제2 세정액의 액막이 주면(91)에 형성된 상태에서, 제1 세정액 공급부(3)의 이류체 노즐로부터 제1 세정액의 액적이 분출되어, 주면(91) 상의 불요물이 제거된다. 또한, 제1 세정액 공급부(3)의 이류체 노즐로부터 주면(91)으로의 제1 세정액의 액적의 공급과, 제2 세정액 공급부(4)의 노즐(61)로부터 주면(91)으로의 제2 세정액의 공급이 동시에 행해져도 된다(도 11의 가장 왼쪽 참조). 기판 처리 장치(1)에서는, 제1 세정액 공급부(3) 또는 제2 세정액 공급부(4)가 이류체 노즐을 갖음으로써, 주면(91) 상의 불요물을 효과적으로 제거하는 것이 가능하게 된다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 단계(S12)에 있어서의 제2 세정액의 기판(9)으로의 공급이, 단계(S11)에 있어서의 제1 세정액의 기판(9)으로의 공급보다 먼저 행해져도 된다. 이 경우, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물의 종류에 따라서는, 고점도의 제2 세정액에 의해 당해 불요물을 감싸므로써, 제1 세정액의 공급 시에, 당해 불요물이 효율적으로 제거되는 경우가 있다. 한편, 상술과 같이, 제1 세정액의 기판(9)으로의 공급을, 제2 세정액의 기판(9)으로의 공급보다 먼저 행하는 경우, 고점도의 제2 세정액이, 제1 세정액에 의해 발려진 주면(91) 상에 공급되기 때문에, 주면(91) 상에 있어서 제2 세정액이 확산되기 쉬워진다. 도 12의 예에 있어서, 주면(91)에 대해서 제2 세정액의 공급과 제1 세정액의 공급이 반복되어도 된다(도 12 중의 파선의 화살표 참조). 또한, 도 13의 왼쪽으로부터 2번째에 나타내는 바와 같이, 제1 세정액의 기판(9)으로의 공급에 있어서, 제1 세정액의 액적을 분출하는 이류체 노즐(61a)이 이용되어도 된다.
도 14는, 본 발명의 제2의 실시의 형태에 따른 기판 처리 장치(1a)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 14의 기판 처리 장치(1a)에서는, 제1 세정액 공급부(3), 제2 세정액 공급부(4) 및 린스액 공급부(5)의 구성이, 도 1의 기판 처리 장치(1)와 상이하다. 다른 구성은 도 1과 동일하며, 같은 구성에 같은 부호를 붙인다.
기판 처리 장치(1a)는, 노즐(61)과, 혼합부(63)와, 노즐 공급관(631)과, 암모니아 도입부(64)와, 과산화수소 도입부(65)와, 증점제 도입부(66)와, 순수 도입부(67)를 구비한다. 노즐 공급관(631)은, 노즐(61)과 혼합부(63)를 접속한다. 노즐 공급관(631)에는, 교반 유통관(632)이 설치된다. 혼합부(63)는, 한 방향으로 긴 내부 공간을 갖는다.
암모니아 도입부(64)는, 암모니아 도입관(641)과, 암모니아 공급원(640)을 구비한다. 암모니아 도입관(641)의 일단은, 혼합부(63)에 접속되고, 타단은, 암모니아 공급원(640)에 접속된다. 암모니아 공급원(640)으로부터 암모니아 도입관(641)에 암모니아수가 공급된다. 과산화수소 도입부(65)는, 과산화수소 도입관(651)과, 과산화수소 공급원(650)을 구비한다. 과산화수소 도입관(651)의 일단은, 혼합부(63)에 접속되고, 타단은, 과산화수소 공급원(650)에 접속된다. 과산화수소 공급원(650)으로부터 과산화수소 도입관(651)에 과산화수소수가 공급된다.
증점제 도입부(66)는, 증점제 도입관(661)과, 증점제 공급원(660)을 구비한다. 증점제 도입관(661)의 일단은, 혼합부(63)에 접속되고, 타단은, 증점제 공급원(660)에 접속된다. 증점제 공급원(660)으로부터 증점제 도입관(661)에 증점제의 수용액이 공급된다. 순수 도입부(67)는, 순수 도입관(671)과, 순수 공급원(670)을 구비한다. 순수 도입관(671)의 일단은, 혼합부(63)에 접속되고, 타단은, 순수 공급원(670)에 접속된다. 순수 공급원(670)으로부터 순수 도입관(671)에 순수가 공급된다.
암모니아 도입관(641), 과산화수소 도입관(651), 증점제 도입관(661) 및 순수 도입관(671)에는, 일단측(혼합부(63)측)으로부터 타단을 향하여 순서대로, 개폐 밸브(642, 652, 662, 672)와, 컨트롤 밸브(643, 653, 663, 673)와, 유량계(644, 654, 664, 674)가 설치된다. 개폐 밸브(642, 652, 662, 672)는, 도입관(641, 651, 661, 671)의 개폐를 행한다. 컨트롤 밸브(643, 653, 663, 673)는, 유량계 및 유량 조정 밸브를 갖고, 도입관(641, 651, 661, 671)을 흐르는 액체의 유량을 조정한다. 유량계(644, 654, 664, 674)는, 도입관(641, 651, 661, 671)을 흐르는 액체의 유량을 계측한다.
기판 처리 장치(1a)에 있어서의 세정 처리에서는, 암모니아 도입관(641), 과산화수소 도입관(651) 및 순수 도입관(671)의 개폐 밸브(642, 652, 672)가 열리고, 증점제 도입관(661)의 개폐 밸브(662)가 닫혀진다. 이것에 의해, 암모니아 도입관(641)으로부터의 암모니아수와, 과산화수소 도입관(651)으로부터의 과산화수소수와, 순수 도입관(671)으로부터의 순수가 혼합부(63)에 공급된다. 이 때, 컨트롤 밸브(643, 653, 673)에 의해, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수의 유량이 조정됨으로써, 혼합부(63)에 있어서 소정의 혼합비로 조정된 SC1가 생성된다. 암모니아수, 과산화수소수 및 순수는, 노즐 공급관(631)을 개재하여 노즐(61)로 향한다. 노즐 공급관(631)에서는, 교반 유통관(632)에 의해 암모니아수, 과산화수소수 및 순수가 충분히 교반되고, 노즐(61)을 개재하여 제1 세정액으로서 기판(9)의 주면(91)에 공급된다(도 2：단계(S11)).
제1 세정액의 공급이 소정 시간 계속되면, 암모니아 도입관(641), 과산화수소 도입관(651) 및 순수 도입관(671)의 개폐 밸브(642, 652, 672)를 연 상태에서, 증점제 도입관(661)의 개폐 밸브(662)가 열린다. 이것에 의해, 암모니아수, 과산화수소수 및 순수에 더하여, 증점제 수용액이 혼합부(63)에 공급된다. 또한, 컨트롤 밸브(643, 653, 663, 673)에 의해, 암모니아수, 과산화수소수, 증점제 수용액 및 순수의 유량이 조정된다. 이것에 의해, 소정의 혼합비, 및, 소정의 점도로 조정된 SC1가, 노즐(61)을 개재하여 제2 세정액으로서 기판(9)의 주면(91)에 공급된다(단계(S12)). 필요에 따라서, 주면(91)에 대해서 제1 세정액의 공급과 제2 세정액의 공급이 반복된다(단계(S12a)).
그 후, 단계(S11)와 동일한 동작에 의해, 제1 세정액이 기판(9)에 공급된다(단계(S13)). 제1 세정액의 공급이 소정 시간 계속되면, 순수 도입관(671)의 개폐 밸브(672)를 연 상태에서, 암모니아 도입관(641), 과산화수소 도입관(651) 및 증점제 도입관(661)의 개폐 밸브(642, 652, 662)가 닫혀진다. 이것에 의해, 순수가, 노즐(61)을 개재하여 린스액으로서 기판(9)의 주면(91)에 공급된다(단계(S14)). 린스액의 공급이 소정 시간 계속되면, 순수 도입관(671)의 개폐 밸브(672)를 닫음으로써, 린스액의 주면(91)으로의 공급이 정지된다. 그 후, 기판(9)의 회전수를 상승시킴으로써, 기판(9)의 건조가 행해진다(단계(S15)). 기판(9)의 건조가 완료되면, 기판(9)의 회전이 정지되고, 기판 처리 장치(1a)에 있어서의 기판(9)의 세정 처리가 완료된다.
도 14의 기판 처리 장치(1a)에서는, 제1 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급하는 제1 세정액 공급부가, 노즐(61), 혼합부(63), 암모니아 도입부(64), 과산화수소 도입부(65) 및 순수 도입부(67)에 의해 실현된다. 또한, 제2 세정액을 기판(9)의 주면(91)에 공급하는 제2 세정액 공급부가, 노즐(61), 혼합부(63), 암모니아 도입부(64), 과산화수소 도입부(65), 증점제 도입부(66) 및 순수 도입부(67)에 의해 실현된다. 기판 처리 장치(1a)에 있어서도, 제1 세정액 및 제2 세정액 중 한쪽의 세정액이 주면(91)에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 기판(9)의 주면(91) 상의 불요물을 보다 확실히 제거할 수 있다. 또한, 제1 세정액 및 제2 세정액이 주면(91)에 공급된 후에, 주면(91)에 린스액을 공급하는 린스액 공급부는, 노즐(61), 혼합부(63) 및 순수 도입부(67)에 의해 실현된다.
기판 처리 장치(1a)에 있어서도, 기판 처리 장치(1)와 동일하게, 다양한 제1 세정액 및 제2 세정액을 이용하는 것이 가능하고, 제1 세정액 및 제2 세정액의 종류에 맞추어, 필요한 액체 성분의 도입부가 설치된다. 또한, 제1 세정액 및 제2 세정액이 서로 다른 종류의 세정액이어도 된다. 예를 들면, 제1 세정액이 SC1인 경우에, 제2 세정액이 고점도의 물이어도 된다(도 1의 기판 처리 장치(1)에 있어서 동일). 이 경우, 단계(S12)에 있어서, 증점제 도입관(661) 및 순수 도입관(671)의 개폐 밸브(662, 672)만을 여는 것으로, 고점도의 물이 노즐(61)을 개재하여 주면(91)에 공급된다.
상기 기판 처리 장치(1, 1a)에서는 다양한 변형이 가능하다.
기판 처리 장치에 있어서, 제1 세정액을 저류하는 제1 세정액조와, 제2 세정액을 저류하는 제2 세정액조가 설치되고, 도 5에 나타내는 실험예의 세정 처리와 동일한 처리가 행해져도 된다. 이 경우, 제1 세정액조가 제1 세정액 공급부로서 인식되고, 제1 세정액조의 제1 세정액으로의 기판(9)의 침지에 의해, 제1 세정액이 주면(91)에 공급된다. 마찬가지로, 제2 세정액조가 제2 세정액 공급부로서 인식되고, 제2 세정액조의 제2 세정액으로의 기판(9)의 침지에 의해, 제2 세정액이 주면(91)에 공급된다. 또한, 린스액을 저류하는 린스액조가, 린스액 공급부로서 설치되어도 된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서는, 제1 세정액의 점도보다 높고, 또한, 제2 세정액의 점도보다 낮은 점도를 갖는 제3 세정액이 이용되어도 된다. 예를 들면, 고점도의 제2 세정액의 기판(9)으로의 공급을, 저점도의 제1 세정액의 기판(9)으로의 공급보다 먼저 행할 때에, 제2 세정액이 주면(91) 상에서 확산되기 어렵거나, 또는, 제2 세정액이 주면(91) 상의 패턴의 요소 간(미소 간극)에 파고 들기 어려운 경우에, 중점도의 제3 세정액이 제2 세정액보다 먼저 주면(91)에 공급된다. 이것에 의해, 제2 세정액을 주면(91) 상에서 적절히 확산시키거나, 또는, 패턴의 요소 간에 적절히 파고 들게 하는 것이 가능하게 된다.
기판 처리 장치(1, 1a)에서 처리되는 기판은 반도체 기판에는 한정되지 않으며, 유리 기판이나 다른 기판이어도 된다.
상기 실시의 형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했는데, 기술한 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1, 1a 기판 처리 장치
3 제1 세정액 공급부
4 제2 세정액 공급부
5 린스액 공급부
9 기판
10 제어부
21 스핀 척
22 스핀 모터
61, 62 노즐
61a, 62a 이류체 노즐
63 혼합부
64 암모니아 도입부
65 과산화수소 도입부
66 증점제 도입부
67 순수 도입부
81 제1 세정액
82 제2 세정액
89 (제1 세정액과 제2 세정액의) 계면
91 주면
J1 중심축
S11~S15, S12a 단계

Claims (20)

  1. 기판 처리 장치로서,
    알칼리성 또는 산성의 제1 세정액을 기판의 주면에 공급하는 제1 세정액 공급부와,
    증점제를 포함함과 더불어 상기 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액을 상기 주면에 공급하는 제2 세정액 공급부를 구비하고,
    상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액 중 한쪽의 세정액이 상기 주면에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급되는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 상기 주면에 공급된 후에, 상기 주면에 린스액을 공급하는 린스액 공급부를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    수평인 자세로 상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 주면에 수직인 축을 중심으로 하여 상기 기판 유지부를 회전시키는 기판 회전 기구를 추가로 구비하고,
    상기 기판 회전 기구에 의한 상기 기판의 회전에 의해, 상기 주면 상에 형성되는 상기 제1 세정액과 상기 제2 세정액의 계면이 상기 주면을 따라서 이동하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 세정액 공급부 및 상기 제2 세정액 공급부를 제어하는 제어부를 추가로 구비하고,
    상기 제어부의 제어에 의해, 상기 한쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급되는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급됨으로써, 상기 주면에 있어서 상기 한쪽의 세정액이 제거되고, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 형성되며,
    상기 제어부의 제어에 의해, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 한쪽의 세정액이 상기 주면에 공급되는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액 공급부 또는 상기 제2 세정액 공급부가, 세정액의 액적을 분출하는 이류체 노즐을 갖는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 같은 종류의 세정액인, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액에 포함되는 증점제의 농도가, 상기 제2 세정액보다 낮거나, 또는, 상기 제1 세정액에 증점제가 포함되지 않는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 세정액이 물을 포함하고,
    상기 제2 세정액의 상기 증점제가, 수용성 고분자인, 기판 처리 장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액의 점도와 상기 제2 세정액의 점도의 차가, 500mPa·s 이상인, 기판 처리 장치.
  11. 기판 처리 방법으로서,
    a) 알칼리성 또는 산성의 제1 세정액, 및, 증점제를 포함함과 더불어 상기 제1 세정액보다 높은 점도를 갖는 제2 세정액 중 한쪽의 세정액을 기판의 주면에 공급하는 공정과,
    b) 상기 한쪽의 세정액이 상기 주면에 존재하는 상태에서, 다른 쪽의 세정액을 상기 주면에 공급하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 상기 주면에 공급된 후에, 상기 주면에 린스액을 공급하는 공정을 추가로 구비하는, 기판 처리 방법.
  13. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서, 수평인 자세로 유지되는 상기 기판이 상기 주면에 수직인 축을 중심으로 하여 회전되고, 상기 기판의 회전에 의해, 상기 주면 상에 형성되는 상기 제1 세정액과 상기 제2 세정액의 계면이 상기 주면을 따라서 이동하는, 기판 처리 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 한쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급되는, 기판 처리 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 다른 쪽의 세정액이 상기 주면에 공급됨으로써, 상기 주면에 있어서 상기 한쪽의 세정액이 제거되고, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 형성되며,
    상기 기판 처리 방법이, 상기 다른 쪽의 세정액의 액막이 상기 주면 상에 형성된 상태에서, 상기 한쪽의 세정액을 상기 주면에 공급하는 공정을 추가로 구비하는, 기판 처리 방법.
  16. 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액 또는 상기 제2 세정액이, 이류체 노즐에 의해 액적으로서 분출되는, 기판 처리 방법.
  17. 청구항 11 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액 및 상기 제2 세정액이 같은 종류의 세정액인, 기판 처리 방법.
  18. 청구항 11 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액에 포함되는 증점제의 농도가, 상기 제2 세정액보다 낮거나, 또는, 상기 제1 세정액에 증점제가 포함되지 않는, 기판 처리 방법.
  19. 청구항 11 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 세정액이 물을 포함하고,
    상기 제2 세정액의 상기 증점제가, 수용성 고분자인, 기판 처리 방법.
  20. 청구항 11 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 세정액의 점도와 상기 제2 세정액의 점도의 차가, 500mPa·s 이상인, 기판 처리 방법.
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