TW201515086A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
一種基板處理方法,係包含有:SPM供給步驟,係將高溫的SPM供給至基板的上表面;DIW供給步驟,係在SPM供給步驟之後,將室溫的DIW供給至基板的上表面,藉此沖洗殘留於基板的液體;過氧化氫水供給步驟,係在SPM供給步驟之後且在DIW供給步驟之前,在SPM殘留於基板的狀態下將液溫比SPM的溫度還低且為室溫以上的過氧化氫水供給至基板的上表面;以及溫度降低抑制步驟,係與過氧化氫水供給步驟並行,將高溫的純水供給至基板的下表面。
Description
本發明係關於一種用以處理基板之基板處理方法及基板處理裝置。以成為處理對象之基板而言,包含例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display;場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟(magneto optical disk)用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板以及太陽電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等製造步驟中,有一邊藉由自轉夾盤(spin chuck)使基板旋轉,一邊將溫度不同的處理液依序供給至基板之情形。例如於日本特開2009-238862號公報中揭示有:將高溫的SPM(Sulfuric Acid-Hydrogen Peroxide Mixture(硫酸-過氧化氫混合液)供給至旋轉中的基板的上表面後,再將常溫的DIW(Deionized Water;去離子化之水,亦即去離子水)供給至被SPM覆蓋的基板的上表面,藉此沖洗附著於基板的上表面的SPM。
當高溫的SPM等之高溫處理液被供給至基板時,基板本身係變成高溫。當在基板被高溫處理液覆蓋的狀態下開始供給常溫的DIW等之低溫處理液時,在低溫處理液的著液位置及其附近的位置(以下稱為「著液位置附近區域」)中,基板的溫度急遽且急速地降低。因此,於著液位置附
近區域產生使基板收縮之應力,且因為著液位置附近區域與處於高溫狀態的其他區域之溫度差使基板呈翹曲或波浪起伏狀般變形。當低溫處理液充分地遍及至基板時,由於基板的各部位的溫度差變小,因此能消除此種變形,但在直至低溫處理液充分地遍及至基板為止之期間基板變形的狀態會持續。
在夾持式的自轉夾盤中,複數個夾盤銷(chuck pin)被推抵至基板的周緣部。當在複數個夾盤銷被推抵至基板的周緣部之狀態下基板產生變形時,會有各夾盤銷對於基板的推抵壓力產生變化而降低自轉夾盤對於基板的保持穩定性之虞。此外,在真空式的自轉夾盤中,基板的下表面被自轉基座(spin base)(吸附基座)的上表面吸附。當在基板的下表面被自轉基座的上表面吸附之狀態下基板產生變形時,會有基板的下表面與自轉基座的上表面之密著狀態產生變化而降低自轉夾盤對於基板的保持穩定性之虞。
在前述的公報中,係揭示有將高溫(例如150℃)的SPM與常溫(例如25℃)的DIW供給至基板。因此,在基板與DIW處於100℃以上的溫度差之狀態下開始供給作為低溫處理液的DIW。本案發明者們已確認到前述基板的變形不僅發生在基板與低溫處理液的溫度差在100℃以上之情形,在溫度差未滿100℃(例如60℃)之情形亦有可能會發生。因此,前述基板的變形不僅發生在依序供給高溫的SPM與常溫的DIW之情形,在將具有溫度差的其他處理液依序供給至基板之情形亦有可能會發生。
本發明的目的之一在於抑制處理液開始供給時所產生
之基板的局部性的溫度變化。
本發明的實施形態之一係提供一種基板處理方法,係包含有:藥液供給步驟,係將第一溫度的藥液供給至基板的主面;清洗(rinse)液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後,將比第一溫度還低之第二溫度的清洗液供給至基板的主面,藉此沖洗殘留於基板的液體;反應液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後且在前述清洗液供給步驟之前,於在前述藥液供給步驟中供給至基板的藥液仍殘留於基板的狀態下,將用以與藥液互相混合藉此使藥液產生發熱反應之液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液供給至基板的主面;以及溫度降低抑制步驟,係與前述反應液供給步驟並行,將溫度比第一溫度還低溫且比反應液的液溫還高溫之加熱流體供給至基板的另一主面,該基板的另一主面位於與在前述藥液供給步驟中被供給藥液之基板的主面的相反側。基板的主面係可為用以形成器件(device)之表面,亦可為位於與表面相反側之背面。
依據此基板處理方法,第一溫度(供給至基板之前的藥液的溫度)的藥液被供給至基板的主面。接著,在藥液殘留於基板的狀態下,反應液被供給至基板的主面。供給至基板的反應液係與殘留於基板的藥液互相混合。因此,殘留於基板的液體(包含藥液及反應液之液體)中之反應液的比例升高,而藥液的濃度降低。在反應液被供給至基板之後,比第一溫度還低之第二溫度(供給至基板之前的清洗液的溫度)的清洗液係被供給至基板的主面。藉此,沖洗殘留於基板的液體。
當開始供給反應液時,基板的溫度逐漸接近反應液的溫度。供給至基板之前的反應液的溫度係比藥液的溫度(第一溫度)還低且為清洗液的溫度(第二溫度)以上。反應液係與藥液互相混合,藉此使藥液產生發熱反應。因此,當在藥液殘留於基板的狀態下將反應液供給至基板的主面時,在反應液的著液位置及其附近的位置產生發熱反應而減少著液位置附近區域的基板的溫度降低量。因此,基板的溫度係緩緩地逐漸接近反應液的溫度。如此,與在對基板供給藥液後接著對基板供給比第一溫度還低的第二溫度之清洗液之情形相比,能抑制基板的溫度急遽且急速地降低,而能降低基板的變形量。
再者,與反應液供給至基板的主面之動作並行,高溫的加熱流體被供給至基板的另一主面。供給至基板之前的加熱流體的溫度係比藥液的溫度(第一溫度)還低且比供給至基板之前的反應液的液溫還高。如此,與供給反應液的動作並行將加熱流體供給至基板,藉此抑制供給反應液時所造成之基板的局部性的溫度降低。再者,由於加熱流體係被供給至位於與被供給藥液及反應液之基板的主面相反側的基板之另一主面,因此不會妨礙藥液與基板的反應而能抑制基板的溫度降低。
加熱流體可為液體(加熱液),亦可為氣體(加熱氣)。以加熱液的一例而言例如為水。以加熱氣的一例而言例如為惰性氣體及水蒸氣。加熱流體係可供給至另一主面全體,亦可供給至另一主面的一部分。例如,亦可以反應液對於基板主面的著液位置與加熱流體對於基板的另一主面的噴出位置在基板上變成相反側的位置之方式,朝基板的另一主面噴出加熱流體。
在本發明的實施形態之一中,前述溫度降低抑制步驟亦可在前述藥液供給步驟停止對基板噴出藥液後才開始進行。
依據此基板處理方法,在停止對基板噴出藥液後才開始對基板供給加熱流體。在朝基板噴出藥液時,先前所供給的藥液係被排出至基板的周圍。因此,當與噴出藥液之動作並行朝基板噴出加熱流體時,會有大量的藥液在基板的周圍與加熱流體互相混合之情形。相對於此,當停止噴出藥液時,由於從基板排出的藥液較少甚至為零,因此不會有大量的藥液在基板的周圍與加熱流體互相混合。如此,即使在與加熱流體互相混合藉此使藥液發熱之情形(例如藥液為含有硫酸之液體,而加熱流體為含有水之氣體或液體之情形),亦能防止從基板排出的藥液的溫度大幅上升。因此,能抑制杯體等之用以承接從基板排出的液體之筒狀的承接構件的溫度上升。
在本發明的實施形態之一中,前述反應液供給步驟亦可包含有使反應液對於基板的主面之著液位置移動之步驟。前述溫度降低抑制步驟亦可包含有:以使從基板的中心至反應液的著液位置之距離與從基板的中心至加熱流體的噴出位置之距離的差距減少之方式,使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置移動之步驟。從基板的中心至反應液的著液位置之距離係指於從基板的中心至反應液的著液位置之朝平行於基板的主面的方向之直線距離。同樣地,從基板的中心至加熱流體的噴出位置之距離係指於從基板的中心至加熱流體的噴出位置之朝平行於基板的主面的方向之直線距離。
依據此基板處理方法,與反應液對於基板的主面之著液位置之移動並行,以使從基板的中心至反應液的著液位置之距離與從基板的中心至加熱流體的噴出位置之距離的差距減少之方式,使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置移動。如此,加熱流體被施加至接近反應液的著液位置之位置。因此,加熱流體的熱從接近反應液的著液位置之位置傳達至基板,藉此進一步地減少反應液的著液位置及其附近位置的溫度降低量。如此,能抑制或防止溫度差導致基板變形。
在本發明的實施形態之一中,前述溫度降低抑制步驟亦可包含有:在反應液對於基板的主面之著液位置移動時,以加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置位於反應液對於基板的主面之著液位置的相反側之方式,使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置移動之步驟。
依據此基板處理方法,加熱流體被施加至與反應液的著液位置相反側之位置。亦即,反應液的著液位置與加熱流體的著液位置係隔著基板並列於與基板的主面垂直之方向。再者,當反應液的著液位置在基板的主面內移動時,加熱流體的噴出位置亦在基板的另一主面內移動。因此,加熱流體的噴出位置係恆常地位於反應液的著液位置的相反側。加熱流體為比反應液還高溫的流體。因此,加熱流體的熱從反應液的著液位置的相反側之位置傳達至基板,藉此進一步地減少反應液的著液位置及其附近位置的溫度降低量。如此,能抑制或防止溫度差導致基板變形。
前述基板處理方法亦可進一步包含有:加熱步驟,在前述反應液供給步驟之前,於在前述藥液供給步驟中供給至基板的藥液仍殘留於基板的狀態下,以比第一溫度還高
的加熱溫度來加熱基板及藥液。在此情形中,前述加熱步驟亦可包含有:紅外線加熱步驟,係藉由與基板的主面相對向的紅外線加熱器(heater)以加熱溫度來加熱基板及藥液。
依據此基板處理方法,由於基板及藥液的溫度上升至比供給至基板之前的藥液的溫度(第一溫度)還高的加熱溫度,因此供給反應液之前的基板與清洗液之溫度差進一步擴大。然而,在供給清洗液之前,反應液係被供給至基板。因此,清洗液被供給至基板時,基板的溫度局部性地降低,能抑制或防止基板內產生大的溫度差。藉此,能減少基板的變形量。
本發明的其他實施形態係提供一種基板處理裝置,係包含有:基板保持單元,係保持基板並使基板旋轉;藥液供給單元,係將第一溫度的藥液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;清洗液供給單元,係將比第一溫度還低之第二溫度的清洗液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;反應液供給單元,將用以與藥液互相混合藉此使藥液產生發熱反應之液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;加熱流體供給單元,係將比第一溫度還低溫且比反應液的液溫還高溫的加熱流體朝與保持於前述基板保持單元的基板的主面相反側的基板的另一主面噴出;以及控制裝置,係控制前述基板保持單元、前述藥液供給單元、前述清洗液供給單元、前述反應液供給單元以及前述加熱流體供給單元。
前述控制裝置係執行:藥液供給步驟,係將第一溫度的藥液供給至基板的主面;清洗液供給步驟,係在前述藥
液供給步驟之後,將第二溫度的清洗液供給至基板的主面,藉此沖洗殘留於基板的液體;反應液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後且在前述清洗液供給步驟之前,於在前述藥液供給步驟中供給至基板的藥液仍殘留於基板的狀態下,將液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液供給至基板的主面;以及溫度降低抑制步驟,係與前述反應液供給步驟並行,將加熱流體供給至基板的另一主面。依據此構成,控制裝置控制基板處理裝置,藉此執行前述基板處理方法的各步驟。因此,能獲得與前述功效相同的功效。
本發明的前述目的、特徵及功效以及其他的目的、特徵及功效,可參照圖式以及下述實施形態的說明而更為明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5‧‧‧自轉夾盤
6‧‧‧杯體
7‧‧‧自轉基座
8‧‧‧夾盤銷
9‧‧‧自轉軸
10‧‧‧旋轉馬達
11‧‧‧第一藥液噴嘴
12‧‧‧第一噴嘴臂
13‧‧‧第一噴嘴移動裝置
14‧‧‧第一藥液配管
15‧‧‧攪拌配管
16‧‧‧混合閥
17‧‧‧硫酸槽
18‧‧‧硫酸配管
19‧‧‧硫酸閥
20‧‧‧硫酸流量調整閥
21‧‧‧第一加熱器
22‧‧‧過氧化氫水槽
23‧‧‧第一過氧化氫水配管
24‧‧‧第一過氧化氫水閥
25‧‧‧第一過氧化氫水流量調整閥
26‧‧‧第二過氧化氫水配管
27‧‧‧第二過氧化氫水閥
28‧‧‧第二過氧化氫水調整閥
29‧‧‧第二藥液噴嘴
30‧‧‧第二噴嘴臂
31‧‧‧第二噴嘴移動裝置
33‧‧‧第二藥液配管
34‧‧‧第二藥液閥
36‧‧‧清洗液噴嘴
37‧‧‧第三噴嘴臂
38‧‧‧第三噴嘴移動裝置
39‧‧‧第一清洗液配管
40‧‧‧第一清洗液閥
41‧‧‧第一清洗液流量調整閥
42‧‧‧第二清洗液配管
43‧‧‧第二清洗液閥
44‧‧‧第二清洗液流量調整閥
45‧‧‧下表面噴嘴
45a‧‧‧噴出口
46‧‧‧加熱液配管
47‧‧‧加熱液閥
48‧‧‧加熱液流量調整閥
49‧‧‧加熱液加熱器
50‧‧‧圓板部
51‧‧‧筒狀部
52‧‧‧氣體流路
53‧‧‧氣體噴出口
54‧‧‧氣體配管
55‧‧‧氣體閥
56‧‧‧氣體流量調整閥
57‧‧‧氣體加熱器
58‧‧‧紅外線加熱器
58a‧‧‧基板對向面
59‧‧‧加熱器臂
60‧‧‧加熱器移動裝置
61‧‧‧紅外線燈
62‧‧‧燈罩
63‧‧‧圓環部
64‧‧‧垂直部
65‧‧‧收容部
66‧‧‧底板部
67‧‧‧蓋構件
68‧‧‧支撐構件
245‧‧‧下表面噴嘴
271‧‧‧伸縮臂
272‧‧‧伸縮配管
273‧‧‧第一臂部
274‧‧‧第二臂部
275‧‧‧第一關節部
276‧‧‧第二關節部
277‧‧‧第一彈簧
278‧‧‧第二彈簧
279‧‧‧第一套筒
280‧‧‧第一軸承
281‧‧‧第二套筒
282‧‧‧第二軸承
283‧‧‧流體噴出口
311A‧‧‧中央噴嘴
311B‧‧‧中間噴嘴
311C‧‧‧周緣噴嘴
311a‧‧‧中央噴出口
311b‧‧‧中間噴出口
311c‧‧‧周緣噴出口
311X、311Y‧‧‧反應液噴嘴
311x、311y‧‧‧噴出口
384‧‧‧中央配管
385‧‧‧中央流量調整閥
386‧‧‧中間配管
387‧‧‧中間流量調整閥
388‧‧‧周緣配管
389‧‧‧周緣流量調整閥
390‧‧‧過氧化氫水配管
391‧‧‧過氧化氫水閥
392‧‧‧純水配管
393‧‧‧純水閥
394‧‧‧第四噴嘴臂
395‧‧‧第四噴嘴移動裝置
A1‧‧‧基板旋轉軸線
A2‧‧‧第一噴嘴轉動軸線
A3‧‧‧第二噴嘴轉動軸線
A4‧‧‧加熱器轉動軸線
A5‧‧‧屈伸軸線
CR‧‧‧基板搬運機器人
V1‧‧‧第一藥液旋轉速度
V2‧‧‧第二藥液旋轉速度
V3‧‧‧清洗旋轉速度
V4、V4a‧‧‧第三藥液旋轉速度
W‧‧‧基板
圖1係本發明第一實施形態的基板處理裝置的示意性的俯視圖。
圖2係水平觀視本發明第一實施形態的基板處理裝置所具備的腔室(chamber)的內部之示意圖。
圖3係自轉基座及其關連構成之示意性的俯視圖。
圖4係紅外線加熱器的縱剖面圖。
圖5係用以顯示藉由處理單元所進行的第一處理例的概略之時序圖。
圖6係第一處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖7係藉由處理單元所進行的第二處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖8係藉由處理單元所進行的第三處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖9係藉由處理單元所進行的第四處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖10係本發明第二實施形態的自轉夾盤的俯視圖。
圖11係本發明第二實施形態的自轉夾盤的前視圖。
圖12係用以顯示下表面噴嘴之示意性的俯視圖。
圖13係用以顯示下表面噴嘴的內部構造之示意性的剖面圖。
圖14係藉由處理單元所進行的第五處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖15係水平觀視本發明第三實施形態的基板處理裝置所具備的腔室的內部之示意圖。
圖16係藉由處理單元所進行的第六處理例的一部分的具體性的時序圖。
圖17係用以顯示反應液噴嘴的變化例之示意性的俯視圖。
圖18係用以顯示反應液噴嘴的另一變化例之示意性的俯視圖。
圖1係本發明第一實施形態的基板處理裝置1的示意性的俯視圖。圖2係水平觀視本發明第一實施形態的基板處理裝置1所具備的腔室4的內部之示意圖。圖3係自轉基座7及其關連構成之示意性的俯視圖。圖4係紅外線加熱器58的縱剖面圖。
如圖1所示,基板處理裝置1為用以一片片地處理半導體晶圓等圓板狀的基板W之葉片式的裝置。基板處理裝置1係包含有:複數個處理單元2,係藉由處理液或處理氣來處理基板W;基板搬運機器人CR,係對各處理單元2
的腔室4進行基板W的搬入及搬出;以及控制裝置3,係控制基板處理裝置1所具備的裝置的動作和閥的開閉等。
如圖2所示,各處理單元2為葉片式的單元。各處理單元2係包含有:箱形的腔室4,係具有內部空間;自轉夾盤5,係在腔室4內以水平的姿勢保持一片基板W,並使基板W繞著通過基板W的中心之垂直的基板旋轉軸線A1旋轉;處理液供給裝置,係將藥液或清洗液等處理液供給至保持於自轉夾盤5的基板W;加熱裝置,係從基板W的上方將保持於自轉夾盤5的基板W予以加熱;以及筒狀的杯體6,係繞著基板旋轉軸線A1包圍自轉夾盤5。
如圖2所示,相當於基板保持單元之自轉夾盤5係包含有:圓板狀的自轉基座7,係以水平的姿勢被保持;複數個夾盤銷8,係從自轉基座7的上表面外周部朝上方突出;以及未圖示的夾盤開閉機構,係使複數個夾盤銷8開閉。自轉夾盤5係進一步包含有:自轉軸9,係從自轉基座7的中央部沿著基板旋轉軸線A1朝下方延伸;以及旋轉馬達(spin motor)10,係使自轉軸9旋轉,藉此使自轉基座7及夾盤銷8繞著基板旋轉軸線A1旋轉。
如圖2所示,自轉基座7的外徑係比基板W的直徑還大。自轉基座7的中心線係配置於基板旋轉軸線A1上。複數個夾盤銷8係在自轉基座7的外周部被自轉基座7保持。複數個夾盤銷8係隔著間隔配置於圓周方向(繞著基板旋轉軸線A1的方向)。夾盤銷8係可在夾盤銷8被推抵至基板W的周端面之閉位置與使夾盤銷8從基板W的周端面遠離之開位置之間繞著垂直的銷旋轉軸線相對於自轉基座7旋轉。夾盤開閉機構係使夾盤銷8繞著銷旋轉軸線轉動。
控制裝置3係控制夾盤開閉機構,藉此在複數個夾盤銷8保持基板W的閉狀態與解除複數個夾盤銷8進行的基板W的保持之開狀態之間切換複數個夾盤銷8的狀態。當基板W被搬運至自轉夾盤5時,控制裝置3係使各夾盤銷8退避至開位置。在此狀態下,控制裝置3係使基板搬運機器人CR動作,藉此將基板W載置於複數個夾盤銷8。之後,控制裝置3係使各夾盤銷8退避至閉位置。如此,在基板W的下表面與自轉基座7的上表面於上下方向離開的狀態下,基板W係被複數個夾盤銷8保持。在此狀態下,當控制裝置3使旋轉馬達10旋轉時,基板W係與自轉基座7及夾盤銷8一起繞著基板旋轉軸A1旋轉。
如圖2所示,處理單元2係包含有:第一藥液噴嘴11,係將SPM(包含有H2SO4與H2O2的混合液)等藥液朝基板W的上表面噴出;第一噴嘴臂12,係於前端部安裝有第一藥液噴嘴11;以及第一噴嘴移動裝置13,係使第一噴嘴臂12移動,藉此使第一藥液噴嘴11移動。
如圖2所示,兼具反應液噴嘴之第一藥液噴嘴11係以朝內姿勢保持於第一噴嘴臂12。朝內姿勢係指以處理液會著液於比處理液噴出口還位於內側(基板旋轉軸線A1側)的位置之方式,朝相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出處理液之姿勢。第一藥液噴嘴11並未限定於朝內姿勢,亦可以用以朝與基板W的上表面垂直的方向噴出處理液之垂直姿勢保持於第一噴嘴臂12,或亦可為以處理液會著液於比處理液噴出口還位於外側(基板旋轉軸線A1的相反側)的位置之方式,朝相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出處理液之朝外姿勢保持於第一噴嘴臂12。
如圖3所示,第一噴嘴移動裝置13係在自轉夾盤5
的周圍使第一噴嘴臂12繞著朝垂直方向延伸的第一噴嘴轉動軸線A2轉動,藉此使第一藥液噴嘴11沿著水平觀視通過基板W的上表面中央部之軌跡水平地移動。第一噴嘴移動裝置13係使第一藥液噴嘴11在第一藥液噴嘴11所噴出的藥液著液於基板W的上表面之處理位置與第一藥液噴嘴11退避至平面觀視為自轉夾盤5的周圍之退避位置(圖3所示的位置)之間水平地移動。再者,第一噴嘴移動裝置13係使第一藥液噴嘴11在第一藥液噴嘴11所噴出的藥液著液於基板W的上表面中央部之中央位置、第一藥液噴嘴11所噴出的藥液著液於基板W的上表面中間部之中間位置以及第一藥液噴嘴11所噴出的藥液著液於基板W的上表面周緣部之周緣位置之間水平地移動。中央位置、中間位置以及周緣位置皆為處理位置。
基板W的上表面中央部係包含有上表面的中心之圓形的區域,基板W的上表面周緣部係包含有上表面的外緣之環狀的區域。基板W的上表面中間部係上表面中央部的外緣與上表面周緣部的內緣之間的環狀的區域。基板W的上表面中央部、上表面中間部以及上表面周緣部的寬度之一例係如下述。中央部的寬度(從基板W的中心至中央部的外緣為止之徑方向的距離)為基板W的半徑的5/15。中間部的寬部(從中間部的內緣至中間部的外緣為止之徑方向的距離)為基板W的半徑的9/15。周緣部的寬度(從周緣部的內緣至周緣部的外緣為止之徑方向的距離)為基板W的半徑的1/15。這些比例僅為一例,並非用以限定其他比例的應用。
如圖2所示,處理單元2係包含有:第一藥液配管14,係將SPM等藥液導引至第一藥液噴嘴11;攪拌配管15,
係將第一藥液配管14內的硫酸及過氧化氫水予以攪拌;以及混合閥16,係在攪拌配管15的上游將供給至第一藥液配管14的硫酸及過氧化氫水予以混合。
如圖2所示,處理單元2係包含有:硫酸槽17,係收容屬於發熱藥液的一例之硫酸(液體);第一加熱器21,係將硫酸加熱,藉此將硫酸槽17內的硫酸溫度維持在比室溫還高的溫度(為60℃至90℃範圍內的固定溫度,例如為80℃);硫酸配管18,係將硫酸槽17內的硫酸導引至混合閥16;硫酸閥19,係開閉硫酸配管18的內部;以及硫酸流量調整閥20,係增減從硫酸配管18供給至混合閥16的硫酸的流量。雖未圖示,但硫酸流量調整閥20係包含有:閥本體,內部設置有閥座;閥體,係開閉閥座;以及致動器,係使閥體在開位置與閉位置之間移動。其他的流量調整閥亦相同。
如圖2所示,處理單元2係包含有:過氧化氫水槽22,係收容屬於反應藥液的一例之過氧化氫水;第一過氧化氫水配管23,係將過氧化氫水槽22內的室溫(在20℃至30℃的範圍內,例如25℃)的過氧化氫水導引至混合閥16;第一過氧化氫水閥24,係開閉第一過氧化氫水配管23的內部;以及第一過氧化氫水流量調整閥25,係增減從第一過氧化氫水配管23供給至混合閥16的過氧化氫水的流量。
如圖2所示,處理單元2進一步包含有:第二過氧化氫水配管26,係將過氧化氫水槽22內的過氧化氫水導引至第一藥液配管14內;第二過氧化氫水閥27,係開閉第二過氧化氫水配管26的內部;以及第二過氧化氫水流量調整閥28,係增減從第二過氧化氫水配管26供給至第一藥液配管14的過氧化氫水的流量。第二過氧化氫水配管26
的上游端係在比第一過氧化氫水閥24及第一過氧化氫水流量調整閥25還上游側的位置連接於第一過氧化氫水配管23,第二過氧化氫水配管26的下游端係在比攪拌配管15還上游側的位置連接於第一藥液配管14。
當硫酸閥19被開啟時,高溫的硫酸係以對應硫酸流量調整閥20的開啟度之流量從硫酸配管18被供給至混合閥16。此外,當第一過氧化氫水閥24被開啟時,過氧化氫水槽22內的室溫的過氧化氫水係以對應第一過氧化氫水流量調整閥25的開啟度之流量從第一過氧化氫水配管23供給至混合閥16。如此,硫酸與過氧化氫水係以預定的比例(當將硫酸的比例設定為「X1」、將過氧化氫水的比例設定為「Y1」時,例如X1>Y1)供給至混合閥16。
被供給至混合閥16的硫酸及過氧化氫水係經過攪拌配管15而從第一藥液配管14供給至第一藥液噴嘴11。在此過程中,硫酸及過氧化氫水係在混合閥16被混合,且在攪拌配管15被攪拌。如此,硫酸及過氧化氫水均勻地互相混合,且藉由硫酸及過氧化氫水的反應,硫酸及過氧化氫水的混合液(SPM)係被加熱達至比混合前的硫酸及過氧化氫水的溫度還高的第一溫度(100℃以上,例如為160℃)。因此,藉由硫酸及過氧化氫水的混合所產生之高溫(第一溫度)的SPM係從第一藥液噴嘴11噴出。SPM為包含有酸化力較強的過氧單硫酸(Peroxymonosulfuric acid)之混合藥液。
此外,當硫酸閥19及第一過氧化氫水閥24被關閉,且第二過氧化氫水閥27被開啟時,過氧化氫水槽22內的室溫的過氧化氫水係迂回過混合閥16而從第二過氧化氫水配管26流動至第一藥液配管14。如此,室溫的過氧化
氫水係以對應第二過氧化氫水流量調整閥28的開啟度之流量從第二過氧化氫水配管26供給至第一藥液配管14。接著,供給至第一藥液配管14的室溫的過氧化氫水係從第一藥液噴嘴11噴出。
如圖2所示,處理單元2係包含有:第二藥液噴嘴29,係將SC1(包含有NH4OH與H2O2的混合液)等藥液朝基板W的上表面噴出;第二噴嘴臂30,係於前端部安裝有第二藥液噴嘴29;以及第二噴嘴移動裝置31,係使第二噴嘴臂30移動,藉此使第二藥液噴嘴29移動。圖2係顯示第二藥液噴嘴29以朝內姿勢保持於第二噴嘴臂30之例。第二藥液噴嘴29並未限定於朝內姿勢,亦可以垂直姿勢或朝外姿勢保持於第二噴嘴臂30。
如圖3所示,第二噴嘴移動裝置31係在自轉夾盤5的周圍使第二噴嘴臂30繞著朝垂直方向延伸的第二噴嘴轉動軸線A3轉動,藉此使第二藥液噴嘴29沿著水平觀視通過基板W的上表面中央部之軌跡水平地移動。第二噴嘴移動裝置31係使第二藥液噴嘴29在第二藥液噴嘴29所噴出的藥液著液於基板W的上表面之處理位置與第二藥液噴嘴29退避至平面觀視為自轉夾盤5的周圍之退避位置之間水平地移動。再者,第二噴嘴移動裝置31係使第二藥液噴嘴29在中央位置、中間位置以及周緣位置之間水平地移動。
如圖2所示,處理單元2係包含有:第二藥液配管33,係將比SPM的溫度(第一溫度)還低且比室溫還高的溫度(例如30℃至50℃)的SC1導引至第二藥液噴嘴29;以及第二藥液閥34,係開閉第二藥液配管33的內部。當第二藥液閥34被開啟時,來自第二藥液供給源的SC1係從第
二藥液配管33供給至第二藥液噴嘴29。如此,從第二藥液噴嘴29噴出例如40℃的SC1(液體)。
如圖2所示,處理單元2係包含有:清洗液噴嘴36,係將清洗液朝基板W的上表面噴出;第三噴嘴臂37,係於前端部安裝有清洗液噴嘴36;以及第三噴嘴移動裝置38,係使第三噴嘴臂37移動,藉此使清洗液噴嘴36移動。圖2係顯示清洗液噴嘴36以朝內姿勢保持於第三噴嘴臂37之例。清洗液噴嘴36並未限定於朝內姿勢,亦可以垂直姿勢或朝外姿勢保持於第三噴嘴臂37。
雖未圖示,第三噴嘴移動裝置38係在自轉夾盤5的周圍使第三噴嘴臂37繞著朝垂直方向延伸的第三噴嘴轉動軸線轉動,藉此使清洗液噴嘴36沿著水平觀視通過基板W的上表面中央部之軌跡水平地移動。第三噴嘴移動裝置38係使清洗液噴嘴36在清洗液噴嘴36所噴出的清洗液著液於基板W的上表面之處理位置與清洗液噴嘴36退避至平面觀視為自轉夾盤5的周圍之退避位置之間水平地移動。再者,第三噴嘴移動裝置38係使清洗液噴嘴36在中央位置、中間位置以及周緣位置之間水平地移動。
如圖2所示,處理單元2係包含有:第一清洗液配管39,係將來自清洗液供給源的清洗液導引至清洗液噴嘴36;第一清洗液閥40,係開閉第一清洗液配管39的內部;以及第一清洗液流量調整閥41,係增減從第一清洗液配管39供給至清洗液噴嘴36的清洗液的流量。處理單元2進一步包含有:第二清洗液配管42,係將來自清洗液供給源的清洗液導引至清洗液噴嘴36;第二清洗液閥43,係開閉第二清洗液配管42的內部;以及第二清洗液流量調整閥44,係增減從第二清洗液配管42供給至清洗液噴嘴36的
清洗液的流量。
當第一清洗液閥40被開啟時,室溫(例如25℃)的清洗液係以對應第一清洗液流量調整閥41的開啟度之流量從清洗液噴嘴36噴出。同樣地,當第二清洗液閥43被開啟時,室溫(例如25℃)的清洗液係以對應第二清洗液流量調整閥44的開啟度之流量從清洗液噴嘴36噴出。從清洗液噴嘴36噴出的清洗液為純水(去離子水)。供給至清洗液噴嘴36的清洗液並未限定於純水,亦可為碳酸水、電解離子水、氫水(Hydrogen Water)、臭氧水、IPA(isopropyl alcohol;異丙醇)、或者濃度稀釋(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水等。
第一清洗液流量調整閥41的開啟度係可比第二清洗液流量調整閥44的開啟度大或小,亦可與第二清洗液流量調整閥44的開啟度相同。在第一清洗液流量調整閥41及第二清洗液流量調整閥44的開啟度不同之情形,藉由第一清洗液閥40及第二清洗液閥43的切換,無須變更第一清洗液流量調整閥41及第二清洗液流量調整閥44的開啟度,即能變更從清洗液噴嘴36所噴出的清洗液的流量。
如圖2所示,處理單元2係包含有:下表面噴嘴45,係將加熱液朝基板W的下表面中央部噴出;加熱液配管46,係將加熱液導引至下表面噴嘴45;加熱液閥47,係開閉加熱液配管46的內部;加熱液流量調整閥48,係增減從加熱液配管46供給至下表面噴嘴45的加熱液的流量;以及加熱液加熱器49,係以比SPM的溫度(第一溫度)還低且比室溫還高的溫度(例如為50℃至90℃)將從加熱液配管46供給至下表面噴嘴45的加熱液予以加熱。
當加熱液閥47被開啟時,來自加熱液供給源的加熱液
係以對應加熱液流量調整閥48的開啟度之流量從加熱液配管46供給至下表面噴嘴45。如此,屬於加熱流體(加熱液)的一例之高溫(例如60℃)的加熱液係從下表面噴嘴45噴出。如圖2所示,供給至下表面噴嘴45的加熱液為經過加熱的純水。供給至下表面噴嘴45的加熱液的種類並未限定於純水,亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、IPA(異丙醇)、或者濃度稀釋(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水等。
如圖2及圖3所示,下表面噴嘴45係包含有:圓板部50,係以水平的姿勢配置於自轉基座7的上表面中央部與基板W的下表面中央部之間的高度;以及筒狀部51,係從圓板部50朝下方延伸。來自加熱液配管46的加熱液係被供給至筒狀部51的內部,並從圓板部50的上表面所開口之噴出口45a朝上方噴出。圓板部50及筒狀部51係未接觸自轉軸9等旋轉部,下表面噴嘴45係固定於固定位置。筒狀部51係配置於筒狀的自轉軸9內。自轉軸9的內周面係於徑方向隔著間隔遍及全周地包圍筒狀部51的外周面。如圖2所示,自轉軸9的內周面與筒狀部51的外周面係形成沿著基板旋轉軸線A1延伸的筒狀的氣體流路52。作為氣體噴出口53的氣體流路52的上端係在自轉基座7的上表面中央部呈開口狀態。
如圖2所示,處理單元2係包含有:氣體配管54,係將來自氣體供給源的氣體導引至氣體流路52;氣體閥55,係開閉氣體配管54的內部;氣體流量調整閥56,係增減從氣體配管54供給至氣體流路52的氣體的流量;以及氣體加熱器57,係以比SPM的溫度(第一溫度)還低且比室溫還高的溫度(例如50℃至90℃)將從氣體配管54供給至氣
體流路52的氣體予以加熱。
當氣體閥55被開啟時,來自氣體供給源的氣體係以對應氣體流量調整閥56的開啟度之流量從氣體配管54供給至氣體流路52。供給至氣體流路52的氣體係在氣體流路52內流動至上方,而從氣體噴出口53朝上方噴出。接著,從氣體噴出口53噴出的氣體係在基板W的下表面與自轉基座7的上表面之間放射狀地擴散。如此,基板W的下表面與自轉基座7的上表面之間的空間係被屬於加熱流體(加熱氣)的一例之高溫(例如80℃)的氣體充滿。從氣體噴出口53噴出的氣體為屬於惰性氣體的一例之氮氣。氣體並未限定於氮氣,亦可為氮氣以外的惰性氣體,或亦可為水蒸氣等其他氣體。
如圖2所示,杯體6係配置於比保持於自轉夾盤5的基板W還靠近外部。杯體6係包圍自轉基座7。當在自轉夾盤5使基板W旋轉的狀態下將處理液供給至基板W時,處理液係從基板W飛散至基板W的周圍。當處理液供給至基板W時,朝上開放的杯體6的上端部係配置於比自轉基座7還靠近上方。因此,排出至基板W的周圍之藥液或清洗液等處理液係被杯體6承接。因此,被杯體6承接的處理液係被輸送至未圖示的回收裝置或排液裝置。
如圖2所示,加熱裝置係包含有:紅外線加熱器58,係配置在保持於自轉夾盤5的基板W的上方;加熱器臂59,前端部係安裝有紅外線加熱器58;以及加熱器移動裝置60,係使加熱器臂59移動,藉此使紅外線加熱器58移動。
如圖2所示,紅外線加熱器58係包含有:紅外線燈(lamp)61,係發出包含紅外線的光;以及燈罩(lamp
housing)62,係收容紅外線燈61。紅外線燈61係配置於燈罩62內。如圖3所示,以平面觀視來看燈罩62係比基板W還小。因此,以平面觀視來看紅外線加熱器58係比基板W還小。紅外線燈61及燈罩62係安裝於加熱器臂59。因此,紅外線燈61及燈罩62係與加熱器臂59一起移動。
如圖4所示,紅外線燈61係連接於控制裝置3。供給至紅外線燈61的電力係藉由控制裝置3而調整。紅外線燈61例如為鎢絲鹵素燈(halogen lamp)。紅外線燈61亦可為碳製加熱器(carbon heater)等其他的發熱體以取代鎢絲鹵素燈。紅外線燈61係包含有:燈絲(filament)以及用以收容燈絲之石英管。燈罩62的至少一部分係由石英等具有透光性及耐熱性的材料所形成。因此,當紅外線燈61發出光時,來自紅外線燈61的光係透過燈罩62而從燈罩62的外表面朝外部射出。
如圖4所示,燈罩62係具有與基板W的上表面平行的底壁。紅外線燈61係配置於底壁的上方。底壁的下表面係包含有與基板W的上表面平行且平坦之基板對向面58a。在紅外線加熱器58被配置於基板W的上方之狀態下,紅外線加熱器58的基板對向面58a係於上下方向隔著間隔與基板W的上表面相對向。在此狀態下當紅外線燈61發出光時,包含紅外線的光係從基板對向面58a朝向基板W的上表面而照射至基板W的上表面。基板對向面58a係例如為直徑比基板W的半徑還小之圓形。基板對向面58a並未限定於圓形,亦可為長邊方向的長度為基板W的半徑以上且未滿基板W的直徑之矩形狀,或亦可為圓形與矩形以外的形狀。
如圖4所示,紅外線燈61係包含有:有端部的圓環部
63,係沿著水平面配置;以及一對垂直部64,係從圓環部63的一端部及另一端部朝上方延伸。燈罩62係包含有使紅外線透過之透過構件。透過構件係包含有:筒狀的收容部65,係朝上下方向延伸;以及圓板狀的底板部66,係閉塞收容部65的下端。燈罩62進一步包含有:蓋構件67,係閉塞收容部65的上端;以及支撐構件68,係將紅外線燈61的一對垂直部64予以支撐。紅外線燈61係經由支撐構件68支撐於蓋構件67。紅外線燈61的圓環部63係配置於由收容部65、底板部66以及蓋構件67所區劃的空間。底板部66係配置於紅外線燈61的下方,於上下方向隔著間隔與紅外線燈61相對向。
如圖2所示,加熱器移動裝置60係以預定高度保持紅外線加熱器58。如圖3所示,加熱器移動裝置60係在自轉夾盤5的周圍使加熱器臂59繞著朝垂直方向延伸的加熱器轉動軸線A4轉動,藉此使紅外線加熱器58水平地移動。如此,被紅外線照射的照射位置(基板W的上表面內的一部分的區域)係在基板W的上表面內移動。加熱器移動裝置60係使紅外線加熱器58沿著平面觀視通過基板W的中心之軌跡水平地移動。因此,紅外線加熱器58係在包含自轉夾盤5的上方之水平面內移動。此外,加熱器移動裝置60係使紅外線加熱器58朝垂直方向移動,藉此使基板對向面58a與基板W的距離變化。
如圖4所示,來自紅外線加熱器58的光係照射至基板W的上表面內的照射位置。控制裝置3係在紅外線加熱器58正在發出紅外線的狀態下,一邊藉由自轉夾盤5使基板W旋轉,一邊藉由加熱器移動裝置60使紅外線加熱器58繞著加熱器轉動軸線A4轉動。如此,基板W的上表面係
被作為加熱位置的照射位置掃描。因此,在處理液等液體被保持於基板W上的狀態下當紅外線燈61發出紅外線時,基板W及處理液的溫度係上升。
「第一處理例」
圖5係用以顯示藉由處理單元2所進行的第一處理例的概略之時序圖。圖6係第一處理例的一部分的具體性的時序圖。以下參照圖2及圖5,說明用以從基板W去除變成不需要的阻劑圖案(resist pattern)之阻劑去除步驟。此外,適當地參照圖6。
在藉由處理單元2處理基板W時,進行用以將基板W搬入至腔室4內之搬入步驟(圖5的步驟S1)。具體而言,控制裝置3係在全部的噴嘴等從自轉夾盤5的上方退避的狀態下,使正保持著基板W的基板搬運機器人CR的手部(hand)進入至腔室4內。接著,控制裝置3係使基板搬運機器人CR將基板W載置於複數個夾盤銷8上。之後,控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部從腔室4內退避。此外,控制裝置3係在基板W被載置於複數個夾盤銷8上之後,使各夾盤銷8從開位置移動至閉位置。之後,控制裝置3係藉由旋轉馬達10使基板W開始旋轉。
接著,進行用以將屬於第一藥液的一例之高溫(第一溫度)的SPM供給至基板W之第一藥液供給步驟(圖5的步驟S2)。具體而言,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此使基板W加速達至第一藥液旋轉速度V1(參照圖6),而使基板W以第一藥液旋轉速度V1旋轉。亦即,控制裝置3係將基板W的旋轉速度維持在第一藥液旋轉速度V1。再者,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11從退避位置移動至處理位置。如此,第一藥液
噴嘴11係配置於基板W的上方。之後,控制裝置3係開啟硫酸閥19及第一過氧化氫水閥24,使第一藥液噴嘴11朝正以第一藥液旋轉速度V1旋轉的基板W的上表面噴出第一溫度(例如160℃)的SPM。控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,在此狀態下使SPM相對於基板W的上表面之著液位置在中央部與周緣部之間移動。
從第一藥液噴嘴11噴出的SPM係在著液於基板W的上表面之後,藉由離心力沿著基板W的上表面流動至外部。因此,SPM係被供給至基板W的上表面整面,而於基板W上形成覆蓋基板W的上表面整面之SPM的液膜。如此,阻劑膜與SPM產生化學反應,基板W上的阻劑膜因SPM而被從基板W去除。再者,由於控制裝置3係在基板W正在旋轉的狀態下使SPM相對於基板W的上表面的著液位置在中央部與周緣部之間移動,因此SPM的著液位置係通過基板W的上表面整面而掃描基板W的上表面整面。因此,從第一藥液噴嘴11噴出的SPM被供給至基板W的上表面整面,故基板W的上表面整面被均勻地處理。
接著,進行在使SPM停止噴出的狀態下將SPM的液膜保持於基板W上的覆液(paddle)步驟(圖5的步驟S3)。具體而言,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此在基板W的上表面整面被SPM的液膜覆蓋之狀態下,使基板W減速達至比在第一藥液供給步驟中的基板W的旋轉速度(第一藥液旋轉速度V1)還小的第二藥液旋轉速度V2(參照圖6),使基板W以第二藥液旋轉速度V2旋轉。因此,施加於基板W上的SPM之離心力減弱,從基板W上排出的SPM的流量減少。控制裝置3係在基板W正以第二藥液旋轉速
度V2旋轉的狀態下,關閉硫酸閥19及第一過氧化氫水閥24,使第一藥液噴嘴11停止噴出SPM。如此,在停止噴出SPM的狀態下,覆蓋基板W的上表面整面之SPM的液膜係被保持於基板W上。控制裝置3係在使SPM停止噴出之後,藉由控制第一噴嘴移動裝置13,使第一藥液噴嘴11在基板W的上方待機。
此外,藉由紅外線加熱器58以比供給至基板W之前的SPM的溫度(第一溫度)還高溫的加熱溫度加熱基板W及基板W上的SPM之加熱步驟(圖5的步驟S4)係與第一藥液供給步驟(圖5的步驟S2)及覆液步驟(圖5的步驟S3)並行進行。具體而言,控制裝置3係控制加熱器移動裝置60,藉此使紅外線加熱器58從退避位置移動至處理位置。如此,紅外線加熱器58被配置於基板W的上方。之後,控制裝置3係使紅外線加熱器58開始發光。藉此,紅外線加熱器58的溫度係上升達至SPM的濃度中的沸點以上的加熱溫度(例如200℃以上),並維持在加熱溫度。
紅外線加熱器58在基板W的上方開始發光後,控制裝置3係藉由加熱器移動裝置60使紅外線加熱器58移動,藉此使紅外線對於基板W的上表面的照射位置在基板W的上表面內移動。接著,控制裝置3係在預定時間內進行紅外線加熱器58對於基板W的加熱後,基板W係以第二藥液旋轉速度V2旋轉,並在覆蓋基板W的上表面整面之SPM的液膜被保持於基板W上的狀態下,使紅外線加熱器58停止發光。之後,控制裝置3係控制加熱器移動裝置60,藉此使紅外線加熱器58從基板W的上方退避。此外,紅外線加熱器58的發光與移動係可同時進行,亦可在發光後才開始移動。
如此,由於控制裝置3係在使基板W旋轉的狀態下使紅外線對於基板W的上表面的照射位置在基板W的上表面內移動,因此基板W被均勻地加熱。因此,覆蓋基板W的上表面整面之SPM的液膜亦被均勻地加熱。紅外線加熱器58對於基板W的加熱溫度係設定在SPM的濃度中的沸點以上的溫度。因此,基板W上的SPM係被加熱達至濃度中的沸點。尤其在紅外線加熱器58對於基板W的加熱溫度被設定在比SPM的濃度中的沸點還高溫之情形中,基板W與SPM的界面的溫度係維持在比沸點還高溫,從而促進從基板W去除異物(阻劑膜)。
接著,並行進行反應液供給步驟(圖5的步驟S5)與第一溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S6),該反應液供給步驟係將用以與硫酸互相混合而產生發熱反應之屬於反應液的一例之過氧化氫水以供給至基板W之前的溫度比SPM的溫度(第一溫度)還低且為後述之第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)中供給至基板W的清洗液的溫度(第二溫度)以上之溫度供給至基板W;該第一溫度降低抑制步驟係將供給至基板W之前的溫度比SPM的溫度(第一溫度)還低且比清洗液的溫度(第二溫度)還高之屬於第一中間溫度的加熱流體的一例之純水供給至基板W的下表面。
在反應液供給步驟中,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11位於用以讓從第一藥液噴嘴11所噴出的處理液著液於基板W的上表面中間部之中間位置。之後,控制裝置3係開啟第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出室溫的過氧化氫水。如此,比基板W及SPM還低溫的過氧化氫水係開始供給至基板W的上
表面中間部。
如圖6所示,在過氧化氫水開始供給至基板W的上表面中間部之後,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此在基板W正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的狀態下使第一藥液噴嘴11從中間位置移動至中央位置。如此,過氧化氫水的著液位置係從基板W的上表面中間部移動至上表面中央部。之後,控制裝置3係關閉第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11停止噴出過氧化氫水。接著,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11從基板W的上方退避。
在第一溫度降低抑制步驟中,控制裝置3係使下表面噴嘴45朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的下表面噴出第一中間溫度(例如比室溫還高的溫度)的純水。從下表面噴嘴45所噴出的純水係在著液至基板W的下表面中央部後,藉由離心力沿著基板W的下表面朝外側流動達至基板W的周緣。如此,純水被供給至基板W的下表面整面。因此,抑制基板W及SPM的溫度降低。控制裝置3係在加熱液閥47開啟經過預定時間後,關閉加熱液閥47,使下表面噴嘴45停止噴出純水。之後,控制裝置3係將氣體閥55予以開閉,藉此使氣體噴出口53暫時性地噴出氮氣。如此,從基板W與自轉基座7之間排出純水。
在反應液供給步驟中,從第一藥液噴嘴11朝基板W的上表面中央部噴出比供給至基板W的SPM還低溫的過氧化氫水。著液至基板W的上表面中央部之過氧化氫水係在基板W上從著液位置擴散至著液位置的周圍。並且,基板W上的過氧化氫水係一邊在基板W上的旋轉方向的下游側朝周方向流動,一邊在基板W上朝基板W的周緣流
動至外側。如此,過氧化氫水係被供給至被SPM的液膜覆蓋的基板W的上表面整面。因此,從第一藥液噴嘴11噴出的過氧化氫水係一邊將比過氧化氫水還高溫的基板W及SPM的熱帶走,一邊在基板W上流動。
基板W上的一部分的SPM係因為過氧化氫水的供給而從基板W的周緣排出至基板W的周圍,並被杯體6承接。又,殘留於基板W上的SPM係被過氧化氫水稀釋,故濃度逐漸降低。因此,基板W的上表面整面係被含有SPM與過氧化氫水的液膜覆蓋,故該液膜中的過氧化氫水的比例逐漸增加。如此,SPM中的硫酸濃度逐漸降低。
由於對基板W供給比基板W及SPM還低溫的過氧化氫水,因此基板W及SPM的溫度(尤其是著液位置及其附近的溫度)係降低。然而,由於SPM所含有的硫酸係藉由與過氧化氫水的反應而發熱,因此抑制或防止著液位置的基板W及SPM大幅降低溫度。再者,由於第一溫度降低抑制步驟係與反應液供給步驟並行,因此減少著液位置的基板W及SPM的溫度降低量。因此,能抑制著液位置與其他位置之間的基板W的溫度差之增加。如此,能抑制溫度差導致基板W變形,而能減少基板W的歪曲量。
在反應液供給步驟中,基板W及SPM的溫度係隨著作為反應液之過氧化氫水的供給而逐漸降低。因此,基板W及SPM與過氧化氫水的溫度差係在開始供給過氧化氫水時最大。過氧化氫水的供給係從周速比基板W的上表面中央部還大的基板W的上表面中間部開始。因此,與過氧化氫水的供給從基板W的上表面中央部開始之情形相比,每單位面積的過氧化氫水的供給流量較少。因此,能抑制或防止著液位置的基板W及SPM的溫度因大量的過
氧化氫水之供給而急遽且急速地降低。再者,由於著液至基板W的上表面中央部的過氧化氫水係經由基板W的上表面周緣部而排出至基板W的周圍,因此與過氧化氫水的供給從基板W的上表面周緣部開始之情形相比,過氧化氫水在基板W上的滯留時間較長。因此,能有效率地利用過氧化氫水。
此外,如圖2所示,第一藥液噴嘴11係朝內噴出過氧化氫水。因此,從第一藥液噴嘴11噴出的過氧化氫水主要從基板W上的著液位置朝內側流動。因此,與第一藥液噴嘴11以垂直方向朝基板W的上表面噴出過氧化氫水之情形以及第一藥液噴嘴11朝外噴出過氧化氫水之情形相比,過氧化氫水能在短時間內擴散至比著液位置還內側的區域。再者,由於從著液位置朝內側流動的過氧化氫水的流量係比上述該等情形還增加,因此增加過氧化氫水在基板W上的滯留時間。因此,能有效率地利用過氧化氫水。
接著,進行用以將屬於第二溫度的清洗液的一例之室溫的純水供給至基板W之第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)。具體而言,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36從退避位置移動至處理位置。之後,控制裝置3係開啟第一清洗液閥40,使清洗液噴嘴36朝基板W的上表面中央部噴出室溫的純水。再者,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此使基板W加速達至比第一藥液旋轉速度V1及第二藥液旋轉速度V2還快的清洗旋轉速度V3(參照圖6),並使基板W以清洗旋轉速度V3旋轉。接著,當開啟第一清洗液閥40經過預定時間後,控制裝置3係關閉第一清洗液閥40,使清洗液噴嘴36停止噴出純水。之後,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此
使清洗液噴嘴36從基板W的上方退避。
從清洗液噴嘴36噴出的純水係著液至被藥液或反應液覆蓋的基板W的上表面中央部。因此,基板W上的藥液係從中央部被沖流至中央部的周圍。著液於基板W的上表面中央部的純水係藉由離心力而沿著基板W的上表面朝外側流動。同樣地,基板W上的藥液係藉由離心力沿著基板W的上表面朝外側流動。再者,由於基板W係以比第一藥液旋轉速度V1及第二藥液旋轉速度V2還快的清洗旋轉速度V3旋轉,因此對基板W上的液體施加比第一藥液供給步驟及反應液供給步驟時還大的離心力。因此,純水的液膜瞬間從基板W的中央部擴散至基板W的周緣,而在短時間內將基板W上的藥液置換成純水。如此,基板W上的藥液係被純水沖洗。
接著,並行進行第二藥液供給步驟(圖5的步驟S8)與第二溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S9),該第二藥液供給步驟係將供給至基板W之前的溫度比SPM的溫度(第一溫度)還低且比清洗液的溫度(第二溫度)還高之屬於第二藥液的一例之SC1供給至基板W;該第二溫度降低抑制步驟係將供給至基板W之前的溫度比SPM的溫度(第一溫度)還低且比清洗液的溫度(第二溫度)還高之屬於第二中間溫度的加熱流體的一例之純水供給至基板W的下表面。
在第二藥液供給步驟中,控制裝置3係控制第二噴嘴移動裝置31,藉此使第二藥液噴嘴29從退避位置移動至處理位置。控制裝置3係在第二藥液噴嘴29配置於基板W的上方後,開啟第二藥液閥34,使第二藥液噴嘴29朝旋轉狀態的基板W的上表面噴出SC1。控制裝置3係在此狀態下控制第二噴嘴移動裝置31,藉此使SC1對於基板W
的上表面的著液位置在中央部與周緣部之間移動。接著,當第二藥液閥34開啟經過預定時間後,控制裝置3係關閉第二藥液閥34,停止噴出SC1。之後,控制裝置3係控制第二噴嘴移動裝置31,藉此使第二藥液噴嘴29從基板W的上方退避。
從第二藥液噴嘴29噴出的SC1係在著液至基板W的上表面後,藉由離心力沿著基板W的上表面朝外側流動。因此,基板W上的純水係被SC1沖流至外側,而排出至基板W的周圍。如此,基板W上的純水的液膜被置換成覆蓋基板W的上表面整面的SC1的液膜。再者,由於控制裝置3係在基板W正在旋轉的狀態下使SC1對於基板W的上表面的著液位置在中央部與周緣部之間移動,因此SC1的著液位置係通過基板W的上表面整面而掃描基板W的上表面整面。因此,從第二藥液噴嘴29噴出的SC1被供給至基板W的上表面整面,故基板W的上表面整面被均勻地處理。
在第二溫度降低抑制步驟中,控制裝置3係使下表面噴嘴45朝旋轉中的基板W的下表面噴出第二中間溫度的純水。如此,高溫的純水被供給至基板W的下表面整面。因此,能防止因供給第二溫度的清洗液而使溫度已降低至第二溫度的基板W的溫度因為供給比第二溫度還高溫的SC1而局部性地變化。控制裝置3係在加熱液閥47開啟經過預定時間後,關閉加熱液閥47,使下表面噴嘴45停止噴出純水。之後,控制裝置3係將氣體閥55予以開閉,藉此使氣體噴出口53暫時性地噴出氮氣。如此,從基板W與自轉基座7之間排出純水。
接著,進行用以將屬於清洗液的一例之室溫的純水供
給至基板W之第二清洗液供給步驟(圖5的步驟S10)。具體而言,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36從退避位置移動至處理位置。控制裝置3係在清洗液噴嘴36配置於基板W的上方後,開啟第一清洗液閥40,使清洗液噴嘴36朝旋轉狀態的基板W的上表面噴出純水。如此,基板W上的SC1係被純水沖流至外側,而排出至基板W的周圍。因此,基板W上的SC1的液膜係被置換成覆蓋基板W的上表面整面的純水的液膜。接著,當第一清洗液閥40開啟經過預定時間後,控制裝置3係關閉第一清洗液閥40,使純水停止噴出。之後,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使清洗液噴嘴36從基板W的上方退避。
接著,進行使基板W乾燥之乾燥步驟(圖5的步驟S11)。具體而言,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此使基板W加速達至比從第一藥液供給步驟(圖5的步驟S2)至第二清洗液供給步驟(圖5的步驟S10)的旋轉速度還快的乾燥旋轉速度(例如數千rpm),並使基板W以乾燥旋轉速度旋轉。藉此,施予大離心力於基板W上的液體,使附著於基板W的液體甩離基板W的周圍。如此,從基板W去除液體而使基板W乾燥。接著,當從基板W開始高速旋轉經過預定時間後,控制裝置3係藉由控制旋轉馬達10而使自轉夾盤5停止基板W的旋轉。
接著,進行用以從腔室4內搬出基板W之搬出步驟(圖5的步驟S12)。具體而言,控制裝置3係使各夾盤銷8從閉位置移動至開位置,從而解除自轉夾盤5對於基板W的保持。之後,控制裝置3係在全部的噴嘴等從自轉夾盤5的上方退避的狀態下,使基板搬運機器人CR的手部進入
至腔室4內。接著,控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部保持自轉夾盤5上的基板W。之後,控制裝置3係使基板搬運機器人CR的手部從腔室4內退避。如此,從腔室4搬出處理完畢的基板W。
此外,在前述第一處理例的說明中,雖已針對在反應液供給步驟中屬於反應液的一例之室溫的過氧化氫水被供給至基板W的上表面之情形進行說明,但亦可取代過氧化氫水將屬於反應液的一例之室溫的純水供給至SPM所覆蓋的基板W的上表面。具體而言,如圖6所示,亦可以用以將室溫的純水供給至基板W之反應液供給步驟(步驟S5a)取代用以將室溫的過氧化氫水供給至基板W之反應液供給步驟(步驟S5),並與第一溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S6)並行執行。
在此情形中,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36位於清洗液噴嘴36噴出的清洗液會著液於基板W的上表面中間部之中間位置。之後,控制裝置3係開啟第二清洗液閥43,使清洗液噴嘴36朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉且被SPM的液膜覆蓋之基板W的上表面噴出比SPM的溫度(第一溫度)還低且用以與硫酸互相混合藉此產生發熱反應之室溫的純水。如此,在基板W的上表面中間部開始供給比基板W及SPM還低溫的純水。
如圖6所示,在基板W的上表面中間部開始供給純水後,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36在基板W正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的狀態下從中間位置移動至中央位置。如此,純水的著液位置係從基板W的上表面中間部移動至上表面中央部。再者,
與供給過氧化氫水的情形相同,基板W上的SPM係一邊藉由純水的供給而發熱,一邊被純水逐漸稀釋。當第二清洗液閥43開啟經過預定時間後,控制裝置3係關閉第二清洗液閥43,在清洗液噴嘴36位於中央位置的狀態下使清洗液噴嘴36停止噴出純水。之後,控制裝置3開始第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)。亦即,控制裝置3係在已開啟第一清洗液閥40的狀態下使基板W以清洗旋轉速度V3旋轉。
「第二處理例」
圖7係藉由處理單元2所進行的第二處理例的一部分的具體性的時序圖。以下,參照圖2及圖7。
第二處理例與第一處理例的差異在於:在第二處理例中,在反應液供給步驟中使反應液對於基板W的上表面的著液位置從周緣部移動至中央部。換言之,除了反應液供給步驟之外的步驟係與第一處理例相同。因此,以下係針對反應液為過氧化氫水之情形的反應液供給步驟(圖7的步驟S5)以及反應液為純水之情形的反應液供給步驟(圖7的步驟S5a)進行說明。
在反應液為過氧化氫水之情形中,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11位於第一藥液噴嘴11所噴出的處理液會著液於基板W的上表面周緣部之周緣位置。之後,控制裝置3係開啟第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出室溫的過氧化氫水。如此,於基板W的上表面周緣部開始供給比基板W及SPM還低溫的過氧化氫水。
在基板W的上表面周緣部開始供給過氧化氫水後,控
制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11在基板W正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的狀態下從周緣位置移動至中央位置。如此,過氧化氫水的著液位置係從基板W的上表面周緣部移動至上表面中央部。之後,控制裝置3係關閉第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11停止噴出過氧化氫水。接著,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11朝基板W的上方退避。
另一方面,在反應液為純水之情形中,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36位於清洗液噴嘴36所噴出的清洗液會著液於基板W的上表面周緣部之周緣位置。之後,控制裝置3係開啟第二清洗液閥43,使清洗液噴嘴36朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出室溫的純水。如此,於基板W的上表面周緣部開始供給比基板W及SPM還低溫的純水。
在基板W的上表面周緣部開始供給純水後,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36在基板W正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的狀態下從周緣位置移動至中央部位置。如此,純水的著液位置從基板W的上表面周緣部移動至上表面中央部。因此,與供給過氧化氫水的情形相同,基板W上的SPM係一邊藉由純水的供給而發熱,一邊被純水逐漸稀釋。接著,控制裝置3係關閉第二清洗液閥43,在清洗液噴嘴36位於中央位置的狀態下使清洗液噴嘴36停止噴出純水。之後,控制裝置3係開始第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)。
如此,在第二處理例中,由於在基板W的上表面周緣部開始供給反應液,因此溫度從基板W的周緣部開始緩緩
地降低。因此,能防止夾盤銷8的把持力所施加的基板W的周緣部比基板W的中央部及中間部還先變形。如此,能抑制或防止旋轉中的基板W的偏移。再者,藉由使反應液對於基板W的上表面的著液位置朝基板W的中央部移動,能在短時間內使反應液擴散至基板W的上表面整面。如此,能一邊藉由SPM與反應液的發熱反應抑制基板W的局部性的溫度降低,一邊降低基板W的變形量。
「第三處理例」
圖8係藉由處理單元2所進行的第三處理例的一部分的具體性的時序圖。以下,參照圖2及圖8。
第三處理例與第一處理例的差異在於:在第三處理例中,在反應液供給步驟中的基板W的旋轉速度為比覆液步驟中的基板W的旋轉速度V2還快且比第一清洗液供給步驟中的基板W的旋轉速度V3還慢之第三藥液旋轉速度V4。換言之,除了反應液供給步驟以外之步驟係與第一處理例相同。因此,以下係針對反應液為過氧化氫水之情形的反應液供給步驟(圖8的步驟S5)以及反應液為純水之情形的反應液供給步驟(圖8的步驟S5a)進行說明。
在反應液為過氧化氫水之情形中,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11位於中間位置或周緣位置。之後,控制裝置3係開啟第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出室溫的過氧化氫水。如此,於基板W的上表面中間部或上表面周緣部開始供給比基板W及SPM還低溫的過氧化氫水。
在開始供給過氧化氫水後或者在開始供給過氧化氫水之同時,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此使基板W
加速達至比第二藥液旋轉速度V2還快的第三藥液旋轉速度V4,並使基板W以第三藥液旋轉速度V4旋轉。之後,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11在基板W正以第三藥液旋轉速度V4旋轉的狀態下從中間位置或周緣位置移動至中央位置。如此,過氧化氫水的著液位置係從基板W的上表面中間部或上表面周緣部移動至上表面中央部。之後,控制裝置3係關閉第二過氧化氫水閥27,使第一藥液噴嘴11停止噴出過氧化氫水。接著,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此使第一藥液噴嘴11朝基板W的上方退避。
另一方面,在反應液為純水之情形中,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36位於中間位置或周緣位置。之後,控制裝置3係開啟第二清洗液閥43,使清洗液噴嘴36朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出室溫的純水。如此,於基板W的上表面中間部或上表面周緣部開始供給比基板W及SPM還低溫的純水。
在開始供給純水後或開始供給純水之同時,控制裝置3係控制旋轉馬達10,藉此使基板W加速達至比第二藥液旋轉速度V2還快的第三藥液旋轉速度V4a,並使基板W以第三藥液旋轉速度V4a旋轉。之後,控制裝置3係控制第三噴嘴移動裝置38,藉此使清洗液噴嘴36在基板W正以第三藥液旋轉速度V4a旋轉的狀態下從中間位置或周緣位置移動至中央位置。如此,純水的著液位置從基板W的上表面中間部或上表面周緣部移動至上表面中央部。因此,與供給過氧化氫水的情形相同,基板W上的SPM係一邊藉由純水的供給而發熱,一邊被純水逐漸稀釋。接著,
控制裝置3係關閉第二清洗液閥43,在清洗液噴嘴36位於中央位置的狀態下使清洗液噴嘴36停止噴出純水。之後,控制裝置3係開始第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)。
圖8係顯示不論反應液為過氧化氫水及純水中的任一種情形時,噴出反應液時的基板W的旋轉速度(第三藥液旋轉速度V4、V4a)皆為固定之例。然而,第三藥液旋轉速度V4、V4a亦可非為固定。
此外,圖8係顯示反應液為純水之情形中的第三藥液旋轉速度V4a比反應液為過氧化氫水之情形中的第三藥液旋轉速度V4還小之例。在此例中,只要反應液的種類以外的條件相同的話,反應液為純水之情形的SPM的發熱量會比反應液為過氧化氫水之情形的SPM的發熱量還小。藉由將反應液為純水之情形的第三藥液旋轉速度V4a設定成比反應液為過氧化氫水之情形的第三藥液旋轉速度V4還小,使純水在基板W上的滯留時間增加,藉此能使SPM的發熱量增加,而能有效地抑制基板W及SPM急遽的溫度變化。
然而,並未限定於上述說明,亦可將反應液為純水之情形的第三藥液旋轉速度V4a設定成與反應液為過氧化氫水之情形的第三藥液旋轉速度V4相等或大於第三藥液旋轉速度V4。
「第四處理例」
圖9係藉由處理單元2所進行的第四處理例的一部分的具體性的時序圖。以下,參照圖2及圖9。
第四處理例與第一處理例的差異在於:在第四處理例中,在圖9的步驟S13中,一邊藉由紅外線加熱器58以
比第一藥液供給步驟(圖9的步驟S2)及覆液步驟(圖9的步驟S3)中的基板W的加熱溫度還低的溫度加熱基板W,一邊將反應液供給至基板W。換言之,除了與反應液供給步驟(圖9的步驟S5)並行進行藉由紅外線加熱器58以比加熱步驟(圖9的步驟S4)中的基板W的加熱溫度還低的後加熱溫度來加熱基板W之後加熱步驟(圖9的步驟S13)之點之外,係與第一處理例相同。因此,以下主要針對與第一處理例不同點進行說明。
在進行藉由配置在基板W的上方的紅外線加熱器58以預定的加熱溫度加熱基板W及基板W上的SPM之加熱步驟(圖9的步驟S4)後,藉由紅外線加熱器58以比加熱步驟中的基板W的加熱溫度還低的後加熱溫度來加熱基板W及基板W上的液體(包含有SPM、過氧化氫水及純水中的至少一者之液體)之後加熱步驟(圖9的步驟S13)係與反應液供給步驟(圖9的步驟S5)並行進行。
具體而言,控制裝置3係在加熱步驟中紅外線加熱器58以加熱溫度加熱基板W之後,在朝基板W的上表面噴出作為反應液的過氧化氫水且紅外線加熱器58位於基板W的上方之狀態下,控制裝置3係使供給至紅外線加熱器58的電力降低至比加熱步驟中的電力(第一電力)還小的第二電力。第二電力為比第一電力還小之零以上的值。因此,控制裝置3係一邊使紅外線加熱器58發光或一邊使紅外線加熱器58停止發光,一邊藉由紅外線加熱器58所發出的熱能或藉由紅外線加熱器58的餘熱而以後加熱溫度來加熱基板W及基板W上的液體。圖9係顯示第二電力為比零還大的值且紅外線加熱器58持續發光的情形。
當在預定時間內紅外線加熱器58以後加熱溫度對基
板W及基板W上的液體進行加熱後,控制裝置3係控制加熱器移動裝置60,藉此在紅外線加熱器58停止發光的狀態下使紅外線加熱器58從基板W的上方退避。當藉由紅外線加熱器58以後加熱溫度加熱基板W及基板W上的液體時,控制裝置3係藉由加熱器移動裝置60使紅外線加熱器58在基板W的上方移動,藉此可使紅外線加熱器58的加熱位置移動,或者使紅外線加熱器58在基板W的上方靜止。此外,控制裝置3係可連續性或階段性地使供給至紅外線加熱器58的電力從第一電力降低至第二電力。控制裝置3亦可停止對紅外線加熱器58供給電力,並藉由紅外線加熱器58的餘熱來加熱基板W及基板W上的液體。
此外,在後加熱步驟中供給至紅外線加熱器58的電力(第二電力)係包含有初期電力及終期電力,該初期電力係比加熱步驟中供給至紅外線加熱器58的電力(第一電力)還小且比零還大,該終期電力係比初期電力還小且為零以上。亦即,供給至紅外線加熱器58的電力係可連續性或階段性地從初期電力降低至終期電力,且在後加熱步驟中傳達至基板W及基板W上的液體之熱能係隨著時間經過而降低。在此情形中,能防止基板W局部性的溫度變化,並使基板W及基板W上的液體的溫度緩緩地降低。
如上所述,在本實施形態中,第一溫度的藥液(高溫的SPM)係被供給至基板W的上表面。接著,在藥液殘留於基板W的狀態下,反應液(室溫的過氧化氫水或純水)係被供給至基板W的上表面。被供給至基板W的反應液係與殘留於基板W的藥液互相混合。因此,殘留於基板W的液體(包含有藥液及反應液的液體)中的反應液的比例提高,藥液的濃度降低。在反應液被供給至基板W之後,比第一
溫度還低之第二溫度的清洗液(室溫的純水)係被供給至基板W的上表面。如此,殘留於基板W的液體被沖洗。
當開始供給反應液時,基板W的溫度係逐漸接近反應液的溫度。供給至基板W之前的反應液的溫度係比藥液的溫度(第一溫度)還低且為清洗液的溫度(第二溫度)以上。反應液係與藥液互相混合藉此使藥液產生發熱反應。因此,當在藥液殘留於基板W的狀態下將反應液供給至基板W的上表面時,在反應液的著液位置及其附近的位置產生發熱反應,從而減少著液位置附近區域的基板W的溫度降低量。因此,基板W的溫度緩緩地接近反應液的溫度。因此,與供給藥液後接著供給清洗液之情形相比,能抑制基板W的急遽且急速的溫度降低,而能減少基板W的變形量。
再者,與反應液供給至基板W的上表面之動作並行,高溫的加熱流體(高溫的純水或氮氣)被供給至基板W的下表面。供給至基板W之前的加熱流體的溫度係比藥液的溫度(第一溫度)還低且比供給至基板W之前的反應液的液溫還高。因此,與供給反應液的動作並行將加熱流體供給至基板W,藉此抑制反應液的供給所造成之基板W的局部性的溫度降低。再者,由於加熱流體被供給至與供給藥液及反應液之基板W的面為相反側之基板W的下表面,因此不會妨礙藥液與基板W的反應且能抑制基板W的溫度降低。
此外,在本實施形態中,在基板W正在旋轉中且基板W的上表面整面被藥液覆蓋的狀態下,反應液對於基板W的上表面之供給係從中央部與周緣部之間的中間部開始。接著,反應液對於基板W的上表面之著液位置係從中間部移動至中央部。由於基板W的旋轉所產生的離心力施加至
反應液,因此供給至基板W的反應液係沿著基板W的上表面朝向周緣部流動至外側。如此,反應液係被供給至基板W的上表面整面。因此,覆蓋基板W的上表面整面之液膜中的反應液的比例逐漸提高,且基板W的各部的溫度逐漸接近反應液的溫度。
基板W與反應液的溫度差在反應液開始供給時最大。由於基板W的上表面中間部的周速(朝旋轉方向的速度)比基板W的上表面中央部的周速還大,因此與從基板W的上面中央部開始供給反應液之情形相比,每單位面積的反應液的供給流量較少。因此,能抑制或防止著液位置的基板W及藥液的溫度因為大量的反應液之供給而急遽且急速地降低。再者,由於已著液於基板W的上表面中央部的反應液係經由基板W的上表面周緣部排出至基板W的周圍,因此與從基板W的上表面周緣部開始供給反應液之情形相比,反應液在基板W上的滯留時間較長。因此,能有效率地利用反應液。
此外,在本實施形態中,反應液係於對基板W的上表面傾斜的方向朝基板W的上表面噴出。因此,反應液係對基板W的上表面斜向噴出。因此,與反應液垂直地射入至基板W的上表面的情形相比,反應液著液至基板W時的衝擊較小。在基板W的上表面形成圖案之情形中,當施加至基板W的衝擊降低時,施加至圖案的衝擊亦降低。因此,能抑制或防止發生圖案倒榻等之損傷。
此外,在本實施形態中,反應液係以隨著接近基板W的上表面而位於基板W的中心側之方式於對基板W的上表面傾斜之方向朝基板W的上表面噴出。因此,反應液主要係在基板W上從著液位置朝內側(基板W的中心側)流
動。因此,與反應液於垂直方向對基板W的上表面噴出之情形以及朝外傾斜的方向對基板W的上表面噴出之情形相比,能在短時間內使反應液擴散至比著液位置還靠近內側的區域。再者,與這些情形相比,由於從著液位置朝內側流動的反應液的流量增加,因此反應液在基板W上的滯留時間增加。因此,能有效率地利用反應液。
此外,在本實施形態中,係混合液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上之反應藥液(過氧化氫水)以及用以與反應藥液互相混合而藉此使反應藥液發熱之發熱藥液(硫酸)。如此,發熱藥液及反應藥液係藉由發熱藥液的發熱使溫度上升達至第一溫度,而產生第一溫度的藥液(SPM)。接著,在藥液殘留於基板W的狀態下,作為反應液的反應藥液被供給至基板W的上表面。因此,作為反應液的反應藥液係與基板W上的藥液所含有的發熱藥液互相混合,而於反應液的著液位置及其附近的位置產生發熱反應。因此,減少著液位置附近區域的基板W的溫度降低量。再者,由於係使用與藥液所含有之成分藥液(在此為反應藥液)同種的藥液(亦即與藥液親合性高的液體)作為反應液,因此能有效率地使藥液與反應液混合。
此外,在第三處理例中,反應液係在基板W正以相對快的旋轉速度V4旋轉的狀態下,亦即在基板W正以比開始對基板W供給藥液後直至開始對基板W供給反應液之前為止的至少一部分的期間中的基板W的旋轉速度V2還快的旋轉速度V4旋轉的狀態下朝基板W的上表面噴出。因此,施加至附著於基板W的液體之離心力係增加。因此,殘留於基板W的藥液被快速地甩離基板W的周圍,且供給至基板W的反應液快速地遍及至基板W的上表面
整面。藉此,由於基板W的上表面整面的溫度均勻地降低,因此能抑制或防止溫度差導致基板W變形。
此外,在本實施形態中,於停止對基板W噴出藥液(SPM)後,開始對基板W供給加熱流體(高溫的純水)。於藥液朝基板W噴出時,先前所供給的藥液係排出至基板W的周圍。因此,當與藥液的噴出並行朝基板W噴出加熱流體時,會有大量的藥液在基板W的周圍與加熱流體互相混合之情形。具體而言,會有大量的SPM在基板W的周圍與純水互相混合之情形。因此,會有從基板W排出的藥液的溫度大幅上升,且杯體6的溫度跟著大幅上升之情形。
相對於此,於藥液停止噴出時,由於從基板W排出的藥液較少或為零,因此不會有大量的藥液在基板W的周圍與加熱流體互相混合。因此,不會有大量的SPM在基板W的周圍與純水互相混合。因此,即使在藉由與加熱流體互相混合而使藥液發熱之情形(例如藥液為含有硫酸之液體,且加熱流體為含有水之氣體或液體之情形),亦能防止從基板W排出的藥液的溫度大幅上升。因此,能抑制杯體6等之用以承接從基板W排出的液體之筒狀的承接構件的溫度上升。
[第二實施形態]
接著,說明本發明的第二實施形態。在下述的圖10至圖14中,針對與前述的圖1至圖9所示的各構件同等的構成部分附上與圖1等相同的元件符號,並省略其說明。
圖10係本發明第二實施形態的自轉夾盤5的俯視圖。圖11係本發明第二實施形態的自轉夾盤5的前視圖。圖12係用以顯示下表面噴嘴245之示意性的俯視圖。圖13係用以顯示下表面噴嘴245的內部構造之示意性的剖面
圖。
如圖10及圖11所示,處理單元2係包含有可使基板旋轉軸線A1至處理液的著液位置的距離變更之下表面噴嘴245,以取代第一實施形態的下表面噴嘴45。如圖11及圖12所示,下表面噴嘴245係包含有:伸縮臂271,係可沿著基板W的下表面伸縮;以及伸縮配管272,係配置於伸縮臂271的內部。
如圖13所示,伸縮臂271係包含有:複數個中空的臂部(第一臂部273及第二臂部274),係配置於自轉基座7的上方;第一關節部275,係以可繞著垂直的屈伸軸線A5相對旋轉之方式連結第一臂部273的根源部與第二臂部274的前端部;以及第二關節部276,係以可對自轉基座7繞著基板旋轉軸線A1旋轉之方式支撐第二臂部274的根源部。伸縮臂271係進一步包含有:第一彈簧277,係以因應繞著屈伸軸線A5的第一臂部273及第二臂部274的相對旋轉量之彈壓力將第一臂部273及第二臂部274繞著屈伸軸線A5彈壓;以及第二彈簧278,係以因應繞著基板旋轉軸線A1的第二臂部274及自轉基座7的相對旋轉量之彈壓力將第二臂部274及自轉基座7繞著基板旋轉軸線A1彈壓。
如圖13所示,第一關節部275係包含有:第一套筒(sleeve)279,係沿著屈伸軸線A5朝上下方向延伸;以及第一軸承280,係以可繞著屈伸軸線A5旋轉之方式支撐第一套筒279。第一套筒279係固定於第二臂部274的前端部,並從第二臂部274朝上方延伸達至第一臂部273的內部。第一軸承280係配置於第一臂部273的內部,並保持於第一臂部273。第一彈簧277係捲繞於第一套筒279。第一彈
簧277的一端係安裝於第一套筒279,第一彈簧277的另一端部係安裝於第一臂部273。第一彈簧277係可繞著屈伸軸線A5彈性地伸縮。當第一關節部275從彎曲位置(圖12所示的位置)伸展時,第一臂部273及第二臂部274係以因應第一關節部275的變位量的大小之來自第一彈簧277的彈壓力朝彎曲位置拉伸。
如圖13所示,第二關節部276係包含有:第二套筒281,係沿著基板旋轉軸線A1朝上下方向延伸;以及第二軸承282,係以可繞著基板旋轉軸線A1旋轉之方式支撐第二套筒281。第二套筒281係以無法繞著基板旋轉軸線A1旋轉之方式固定於腔室4,並沿著基板旋轉軸線A1從自轉基座7的內部朝上方延伸至達至第二臂部274的內部。第二軸承282係配置於第二臂部274的內部,並保持於第二臂部274。第二彈簧278係捲繞於第二套筒281。第二彈簧278的一端部係安裝於第二套筒281,第二彈簧278的另一端係安裝於第二臂部274。第二彈簧278係可繞著基板旋轉軸線A1彈性地伸縮。當第二關節部276從彎曲位置(圖12所示的位置)朝右轉動時,第二臂部274及自轉基座7係以因應第二關節部276的變位量的大小之來自第二彈簧278的彈壓力朝彎曲位置拉伸。
如圖13所示,伸縮配管272係通過第二套筒281的內部進入至第二臂部274的內部,且通過第一套筒279的內部進入至第一臂部273的內部。伸縮配管272的上端部係固定於第一臂部273的前端部。用以朝基板W的下表面噴出處理液或處理氣之流體噴出口283係設置於第一臂部273的前端部。伸縮配管272係連接於加熱液配管46或氣體配管54。圖11係顯示伸縮配管272連接於加熱液配管
46之例。如此,當開啟加熱液閥47時,藉由加熱液加熱器49而加熱至比室溫還高的溫度之清洗液(加熱流體的一例)係以對應加熱液流量調整閥48的開啟度之流量從加熱液配管46供給至伸縮配管272,並從流體噴出口283朝基板W的下表面往上方噴出。
從加熱液配管46供給至伸縮配管272的處理液之供給流量係藉由控制裝置3變更加熱液流量調整閥48的開啟度而增減。如圖13所示,在朝向伸縮配管272內的處理液的供給流量為零或較小之情形,伸縮配管272係以沿著伸縮臂271折曲之彎曲狀態縮短。當朝向伸縮配管272內的處理液的供給流量增加時,接近伸縮配管272呈直線狀延伸之直線狀態的力量(液壓)係發生於伸縮配管272的內部,伸縮配管272係朝直線狀態伸長。此外,在伸縮配管272處於延伸狀態(彎曲狀態以下的狀態)下當朝伸縮配管272內的處理液的供給流量減少時,由於伸縮配管272內的液壓降低,因此伸縮配管272係藉由伸縮配管272的復原力而朝彎曲狀態收縮。如此,伸縮配管272係因應處理液的供給流量進行伸縮。
如圖10中的實線所示,在朝伸縮配管272內的處理液的供給流量為零或較小之情形,伸縮臂271係藉由第一彈簧277及第二彈簧278而維持於從流體噴出口283朝上方噴出的處理液會著液於基板W的下表面中央部之屈伸位置。當朝伸縮配管272內的處理液的供給流量增加時,由於伸縮配管272會變成接近直線狀態,因此趨近從流體噴出口283朝上方噴出的處理液會著液於基板W的下表面周緣部之伸長狀態之力量將從伸縮配管272施加至伸縮臂271。因此,如圖10中的二點鏈線所示,伸縮臂271的第
一關節部275及第二關節部276的至少一方係抵抗第一彈簧277及第二彈簧278的至少一方而旋轉,流體噴出口283係朝外側移動。此外,當停止朝伸縮配管272內供給處理液時,伸縮臂271係藉由第一彈簧277及第二彈簧278的復原力而返回至彎曲狀態,流體噴出口283係朝內側移動。
處理液對於基板W的下表面的著液位置係因應從基板旋轉軸線A1至流體噴出口283的距離而於基板W的徑方向移動。朝伸縮配管272內的處理液的供給流量與從基板旋轉軸線A1至流體噴出口283的距離之關係係例如藉由第一彈簧277及第二彈簧278的彈簧常數而調整。如圖10所示,第一彈簧277及第二彈簧278的彈簧常數係設定成流體噴出口283會沿著基板W的半徑水平地移動。因此,處理液對於基板W的下表面的著液位置係沿著基板W的半徑直線狀地移動。第一彈簧277的彈簧常數係例如比第二彈簧278的彈簧常數還小。如此,第一關節部275係藉由比第二關節部276還小的力量伸長。因此,流體噴出口283即使在處理液的供給流量較小時,亦會因應供給流量於基板W的徑方向移動。再者,由於隨著處理液的供給流量之增加,處理液對於基板W的下表面的著液位置會朝外側移動,因此能減少每單位面積的處理液的供給流量的差異。
「第五處理例」
圖14係藉由處理單元2所進行的第五處理例的一部分的具體時序圖。以下參照圖10、圖11以及圖14。
第五處理例與第一處理例的差異在於:在第五處理例中,於第一溫度降低抑制步驟(圖14的步驟S6)中係使加熱液對於基板W的下表面的著液位置於基板W的半徑方向
移動。換言之,除了第一溫度降低抑制步驟以外的步驟係與第一處理例相同。因此,以下主要針對與第一處理例的差異點進行說明。此外,雖然以下主要針對與第一藥液供給步驟並行進行的第一溫度降低抑制步驟進行說明,但與第二藥液供給步驟並行進行的第二溫度降低抑制步驟亦可進行與第一溫度降低抑制步驟相同的控制。
在第一溫度降低抑制步驟(圖14的步驟S6)中,控制裝置3係使下表面噴嘴245朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的下表面噴出屬於加熱流體(加熱液)的一例的純水。藉此,抑制基板W及SPM的溫度降低。
如圖14所示,在反應液供給步驟(圖14的步驟S5)中,控制裝置3係控制第一噴嘴移動裝置13,藉此在基板W正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的狀態下使過氧化氫水(反應液的一例)對於基板W的上表面的著液位置從中間部移動至中央部。如圖14所示,在第一溫度降低抑制步驟(圖14的步驟S6)中,控制裝置3係變更加熱液流量調整閥48的開啟度,亦即變更伸縮臂271的伸縮量,藉此以與過氧化氫水的著液位置從基板W的上表面中間部朝上表面中央部的移動同步之方式使純水(加熱液的一例)對於基板W的下表面的著液位置從中間部移動至中央部。接著,控制裝置3係關閉第二過氧化氫水閥27及加熱液閥47,使第一藥液噴嘴11及下表面噴嘴245停止噴出過氧化氫水及純水。之後,控制裝置3係開閉氣體閥55,藉此使氣體噴出口53暫時噴出氮氣。藉此,從基板W與自轉基座7之間排出純水。
如此,控制裝置3係以從基板旋轉軸線A1至純水的著液位置之距離會變成與從基板旋轉軸線A1至過氧化氫
水的著液位置之距離相等之方式,控制第一噴嘴移動裝置13及加熱液流量調整閥48。只要與基板旋轉軸線A1的距離相等,過氧化氫水的著液位置與純水的著液位置亦可為在基板W的周方向分離之位置。在此處理例中,過氧化氫水的著液位置與純水的著液位置為相對於基板W彼此相反側的位置。因此,與純水的著液位置固定在基板W的下表面中央部之情形相比,能進一步減少過氧化氫水的著液位置的基板W的溫度降低。再者,由於即使不形成覆蓋基板W的下表面整面之純水的液膜亦能抑制基板W的局部性的溫度降低,因此能減少純水的消耗量。
如上所述,在本實施形態中,控制裝置3係以與使反應液對於基板W的上表面的著液位置移動之動作並行之方式使加熱流體對於基板W的下表面的噴出位置移動,從而減少從基板W的中心至反應液的著液位置之距離與從基板W的中心至加熱流體的噴出位置之距離的差距。藉此,加熱流體係被噴加至接近反應液的著液位置之位置。具體而言,加熱流體係被噴加至與反應液的著液位置相反側的位置。因此,加熱流體的熱能係從反應液的著液位置的相反側的位置傳達至基板W,從而進一步減少反應液的著液位置及其附近的位置的溫度降低量。如此,能抑制或防止溫度差導致基板W變形。
[第三實施形態]
接著,說明本發明的第三實施形態。以下,關於圖15及圖16中與前述圖1至圖14所示的各構件同等的構成部分係附上與圖1等相同的元件符號,並省略其說明。
圖15係水平觀視本發明第三實施形態的基板處理裝置1所具備的腔室4的內部之示意圖。
除了第一實施形態的構成之外,處理單元2還包含有:中央噴嘴311A,係具有用以朝基板W的上表面中央部噴出反應液之中央噴出口311a;中間噴嘴311B,係具有用以朝基板W的上表面中間部噴出反應液之中間噴出口311b;以及周緣噴嘴311C,係具有用以朝基板W的上表面周緣部噴出反應液之周緣噴出口311c。中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C皆為用以朝基板W噴出反應液之反應液噴嘴的一例。
處理單元2進一步包含有:中央配管384,係將反應液導引至中央噴出口311a;中央流量調整閥385,係增減從中央配管384供給至中央噴出口311a的反應液的流量;中間配管386,係將反應液導引至中間噴出口311b;中間流量調整閥387,係增減從中間配管386供給至中間噴出口311b的反應液的流量;周緣配管388,係將反應液導引至周緣噴出口311c;以及周緣流量調整閥389,係增減從周緣配管388供給至周緣噴出口311c的反應液的流量。處理單元2係進一步包含有:過氧化氫水配管390,係將室溫的過氧化氫水分別供給至中央配管384、中間配管386以及周緣配管388;過氧化氫水閥391,係開閉過氧化氫水配管390的內部;純水配管392,係將室溫的純水分別供給至中央配管384、中間配管386以及周緣配管388;以及純水閥393,係開閉純水配管392的內部。
處理單元2係進一步包含有:第四噴嘴臂394,係保持中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C;以及第四噴嘴移動裝置395,係使第四噴嘴臂394移動,藉此使中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C水平地移動。第四噴嘴移動裝置395係使中央噴嘴311A、
中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C在處理位置與退避位置之間水平地移動,該處理位置為從中央噴出口311a、中間噴出口311b以及周緣噴出口311c噴出的反應液會分別著液於基板W的上表面中央部、上表面中間部以及上表面周緣部之位置,該退避位置為平面觀視中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C已退避至自轉夾盤5的周圍之位置。
中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C皆以朝內姿勢保持於第四噴嘴臂394。亦可為中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C的一者以上以垂直姿勢或朝外姿勢被保持。在中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C配置於處理位置時,中央噴出口311a、中間噴出口311b以及周緣噴出口311c係分別配置於距基板旋轉軸線A1的直線距離分別不同的三個位置。中央噴出口311a、中間噴出口311b以及周緣噴出口311c係配置於相同的高度。亦可為中央噴出口311a、中間噴出口311b以及周緣噴出口311c的一者以上配置於不同的高度。
「第六處理例」
圖16係藉由處理單元2所進行的第六處理例的一部分的具體性的時序圖。以下參照圖15以及圖16。
第六處理例與第一處理例的差異在於:在第六處理例中,於反應液供給步驟中在使複數個反應液噴嘴靜止的狀態下朝基板W的上表面內的複數個位置噴出反應液。換言之,除了反應液供給步驟以外的步驟係與第一處理例相同。因此,以下主要針對反應液為過氧化氫水之情形的反應液供給步驟(圖16的步驟S5)以及反應液為純水之情形
的反應液供給步驟(圖16的步驟S5a)進行說明。
在反應液供給步驟中,控制裝置3係控制第四噴嘴移動裝置395,藉此在已使第一藥液噴嘴11從基板W的上方退避的狀態下,使中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C從退避位置移動至處理位置。之後,控制裝置3係開啟過氧化氫水閥391及純水閥393的任一方,使中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C朝正以第二藥液旋轉速度V2旋轉的基板W的上表面噴出作為反應液的過氧化氫水或純水。如此,於基板W的上表面中央部、上表面中間部以及上表面周緣部開始供給比基板W及SPM還低溫的反應液。
在反應液供給步驟中之來自中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C的反應液的噴出流量係可相同,亦可不同。例如控制裝置3亦可以中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C的順序使噴出流量變大之方式調整中央流量調整閥385、中間流量調整閥387以及周緣流量調整閥389的開啟度。在此情形中,由於以中央部、中間部以及周緣部的順序增加處理液對於基板W的上表面的供給流量,因此能減少每單位面積的處理液的供給流量的差異。如此,能抑制局部性的基板W的溫度降低。
控制裝置3係在使中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C於基板W的上方靜止的狀態下,於預定時間繼續對基板W的上表面供給反應液。之後,控制裝置3係關閉過氧化氫水閥391及純水閥393中開啟的一方的閥,使中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C停止噴出反應液。接著,控制裝置3係開始第一清洗液供給步驟(圖5的步驟S7)。由於中央噴嘴311A、中間噴嘴
311B以及周緣噴嘴311C係連接於純水供給源,因此控制裝置3亦可使用中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C來進行第一清洗液供給步驟以取代使用清洗液噴嘴36來進行第一清洗液供給步驟。
如上所述,在本實施形態中,在基板W正在旋轉的狀態下同時朝從基板W的中心之距離分別不同之基板W的上表面內的複數個位置同時噴出反應液。更具體而言,朝基板W的上表面中央部、上表面中間部以及上表面周緣部同時噴出反應液。如此,當基板W旋轉一圈以上時,反應液係遍及至基板W的上表面整面。因此,反應液係在短時間內遍及至基板W的上表面整面,基板W的上表面整面的溫度係均勻地降低。如此,能抑制或防止溫度差導致基板W變形。
此外,在圖15中,雖已針對處理單元2具備有複數個反應液噴嘴(中央噴嘴311A、中間噴嘴311B以及周緣噴嘴311C)之例進行說明,但處理單元2亦可具備有用以朝基板W的上表面內的距基板W的中心之距離分別不同的複數個位置同時噴出反應液之單一個反應液噴嘴。在此情形中,如圖17所示,處理單元2亦可具備有:反應液噴嘴311X,係具有平面觀視為直條縫隙(slit)狀的噴出口311x,該直條縫隙狀的噴出口311x係於基板W的徑方向從基板W的上表面中央部延伸至基板W的上表面周緣部。此外,如圖18所示,處理單元2亦可具備有:反應液噴嘴311Y,係具有複數個噴出口311y,該複數個噴出口311y平面觀視係於基板W的徑方向從基板W的上表面中央部排列至基板W的上表面周緣部。
在圖17及圖18所示的構成中,反應液係在基板W正
在旋轉的狀態下同時朝包含基板W的半徑之基板W的上表面內的區域整體噴出,且同時著液於該區域整體。亦即,反應液係同時供給至於基板W的徑方向從基板W的中心連續至基板W的周緣之區域整體。如此,當基板W旋轉一圈以上時,反應液係遍及至基板W的上表面整面。因此,反應液係在短時間內遍及至基板W的上表面整面,基板W的上表面整面的溫度係均勻地降低。如此,能抑制或防止溫度差導致基板W變形。
[其他實施形態]
以上雖已說明本發明的實施形態,但本發明並未限定於前述實施形態的內容,而可在本發明的範圍內進行各種變化。
例如,在前述各處理例中,雖已針對進行用以在使第一藥液噴嘴11停止噴出SPM的狀態下使基板W與SPM反應之覆液步驟進行說明,但亦可省略覆液步驟,而於第一藥液供給步驟結束後接著開始反應液供給步驟。
此外,在前述各處理例中,雖已針對藉由紅外線加熱器58加熱基板W及SPM之情形進行說明,但亦可省略藉由紅外線加熱器58加熱基板W及SPM之加熱步驟(圖5的步驟S4)。
此外,在前述各處理例中,雖已針對同時開始反應液供給步驟(圖5的步驟S5)與第一溫度降低抑制步驟之情形進行說明,但第一溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S6)亦可在反應液供給步驟開始前或開始後再開始。同樣地,第二溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S9)亦可在第二藥液供給步驟(圖5的步驟S8)開始前或開始後再開始。
此外,在前述各處理例中,雖已針對第一溫度降低抑
制步驟(圖5的步驟S6)結束後再開始第二溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S9)之情形進行說明,亦即雖已針對在停止噴出加熱流體後再開始第二溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S9)之情形進行說明,但亦可從反應液供給步驟(圖5的步驟S5)開始至第二藥液供給步驟(圖5的步驟S8)結束為止皆繼續噴出加熱流體。
此外,在前述各處理例中,雖已針對處理單元2進行阻劑去除步驟之情形進行說明,但處理單元2所進行的處理並未限定於阻劑去除步驟,亦可為洗淨步驟或蝕刻步驟等其他步驟。
此外,在前述實施形態中,雖已針對自轉夾盤5為具有複數個夾盤銷8之夾持式的夾盤之情形進行說明,但自轉夾盤5亦可為用以使自轉基座(吸附基座)的上表面吸附基板W的下表面(背面)之真空式的夾盤。
此外,在前述實施形態中,雖已針對第一藥液噴嘴11、第二藥液噴嘴29以及清洗液噴嘴36安裝於各自的噴嘴臂之情形進行說明,但這些噴嘴中的兩個以上的噴嘴亦可安裝於共通的噴嘴臂。同樣地,紅外線加熱器58亦可與第一藥液噴嘴11等之用以噴出處理液的處理液噴嘴安裝於共通的臂。
此外,在前述實施形態中,雖已針對設置有兩個用以對第一藥液噴嘴11供給過氧化氫水之配管(第一過氧化氫水配管23及第二過氧化氫水配管26)之情形進行說明,但亦可省略一方的配管。同樣地,雖已針對設置有兩個用以對清洗液噴嘴36供給清洗液之配管(第一清洗液配管39及第二清洗液配管42)之情形進行說明,但亦可省略一方的配管。
此外,在前述實施形態中,雖已針對供給至基板之前的反應液(過氧化氫水或純水)的溫度為室溫之情形進行說明,但只要比供給至基板之前的SPM的溫度(第一溫度)還低,供給至基板之前的反應液的溫度亦可比室溫還高。
此外,在前述實施形態中,雖已針對將屬於加熱液的一例之溫水(被加熱至第一中間溫度的純水)供給至基板W的下表面之情形進行說明,但亦可取代加熱液而將加熱氣供給至基板W的下表面。
具體而言,亦可為控制裝置3係在第一溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S6)及第二溫度降低抑制步驟(圖5的步驟S9)的至少一方中,開啟氣體閥55,使自轉基座7的上面中央部所開口之氣體噴出口53噴出第一中間溫度(例如比室溫還高的溫度)的氮氣。在此情形中,從氣體噴出口53噴出的氮氣係於基板W的下表面與自轉基座7的上表面之間的空間從自轉基座7的上表面中央部呈放射狀擴散。如此,基板W的下表面與自轉基座7的上表面之間的空間充滿第一中間溫度的氮氣,藉由屬於加熱氣的一例之氮氣抑制基板W的溫度降低。
此外,在前述實施形態中,雖已針對基板處理裝置1為用以處理圓板狀的基板W之裝置之情形進行說明,但基板處理裝置1亦可為用以處理液晶顯示裝置用基板等之多角形的基板W之裝置。
此外,亦可組合前述所有實施形態中的兩種以上的實施形態。
本案係對應於2013年9月2日於日本特許廳所申請之特願2013-181509號申請案,且該申請案的全部內容係引用至本案中。
雖然已針對本發明的實施形態詳細地說明,但這些實施形態僅為用以釋明本發明的技術性內容之具體例,本發明的界定範圍並未限定於這些具體例,本發明的保護範圍僅藉由申請專利範圍來界定。
3‧‧‧控制裝置
58‧‧‧紅外線加熱器
58a‧‧‧基板對向面
61‧‧‧紅外線燈
62‧‧‧燈罩
63‧‧‧圓環部
64‧‧‧垂直部
65‧‧‧收容部
66‧‧‧底板部
67‧‧‧蓋構件
68‧‧‧支撐構件
Claims (5)
- 一種基板處理方法,係包含有:藥液供給步驟,係將第一溫度的藥液供給至基板的主面;清洗液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後,將比第一溫度還低之第二溫度的清洗液供給至基板的主面,藉此沖洗殘留於基板的液體;反應液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後且在前述清洗液供給步驟之前,於在前述藥液供給步驟中供給至基板的藥液仍殘留於基板的狀態下,將用以與藥液互相混合藉此使藥液產生發熱反應之液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液供給至基板的主面;以及溫度降低抑制步驟,係與前述反應液供給步驟並行,將比第一溫度還低溫且比反應液的液溫還高溫之加熱流體供給至基板的另一主面,該基板的另一主面位於與在前述藥液供給步驟中被供給藥液之基板的主面的相反側。
- 如請求項1所記載之基板處理方法,其中前述溫度降低抑制步驟係在前述藥液供給步驟中停止對基板噴出藥液後才開始進行。
- 如請求項1所記載之基板處理方法,其中前述反應液供給步驟係包含有使反應液對於基板的主面之著液位置移動之步驟; 前述溫度降低抑制步驟係包含有:以使從基板的中心至反應液的著液位置之距離與從基板的中心至加熱流體的噴出位置之距離的差距減少之方式,使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置移動之步驟。
- 如請求項3所記載之基板處理方法,其中前述溫度降低抑制步驟係包含有:在反應液對於基板的主面之著液位置移動時,以使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置位於反應液對於基板的主面之著液位置的相反側之方式,使加熱流體對於基板的另一主面之噴出位置移動之步驟。
- 一種基板處理裝置,係包含有:基板保持單元,係保持基板並使基板旋轉;藥液供給單元,係將第一溫度的藥液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;清洗液供給單元,係將比第一溫度還低之第二溫度的清洗液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;反應液供給單元,將用以與藥液互相混合藉此使藥液產生發熱反應之液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液朝保持於前述基板保持單元的基板的主面噴出;加熱流體供給單元,係將比第一溫度還低溫且比反應液的液溫還高溫的加熱流體朝與保持於前述基 板保持單元的基板的主面相反側的基板的另一主面噴出;以及控制裝置,係控制前述基板保持單元、前述藥液供給單元、前述清洗液供給單元、前述反應液供給單元以及前述加熱流體供給單元;前述控制裝置係執行:藥液供給步驟,係將第一溫度的藥液供給至基板的主面;清洗液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後,將第二溫度的清洗液供給至基板的主面,藉此沖洗殘留於基板的液體;反應液供給步驟,係在前述藥液供給步驟之後且在前述清洗液供給步驟之前,於在前述藥液供給步驟中供給至基板的藥液仍殘留於基板的狀態下,將液溫比第一溫度還低且為第二溫度以上的反應液供給至基板的主面;以及溫度降低抑制步驟,係與前述反應液供給步驟並行,將加熱流體供給至基板的另一主面。
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