TW202004955A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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林昌之
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日商斯庫林集團股份有限公司
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    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Abstract

本發明之基板處理方法包括：基板保持步驟，其係將基板水平地保持；沖洗液膜形成步驟，其係朝向上述基板之經疏水化之上表面供給沖洗液，於上述基板之上述上表面形成沖洗液膜；含硫酸液膜形成步驟，其係朝向保持上述沖洗液膜之上述基板之上述上表面供給硫酸，於上述基板之上述上表面形成含有上述硫酸之含硫酸液膜；及SPM液供給步驟，其係朝向保持上述含硫酸液膜之上述基板之上述上表面，供給硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM液。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種對基板進行處理之基板處理方法及基板處理裝置。成為處理對象之基板例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等基板。
下述專利文獻1中揭示有一種為了自基板之表面去除抗蝕劑，將硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)液供給至基板之基板處理方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2015/114432號說明書
[發明所欲解決之問題]
存在將氫氟酸(HF)供給至基板之表面，藉由沖洗液將基板上之氫氟酸洗去後將SPM液供給至基板之表面之情形。基板之表面藉由供給氫氟酸而經疏水化。若將SPM液供給至疏水化之基板之表面，則會使基板之表面親水化。於疏水化之基板之表面因SPM液親水化時，基板之表面會與SPM液激烈反應而產生氣泡。存在因產生氣泡導致基板之表面露出，露出之基板表面產生微粒之虞。
此種問題並不限於將氫氟酸供給至基板上之基板處理，於使用具有預先經疏水化之表面之基板之基板處理中亦會發生。
對此，本發明之目的在於提供一種能夠抑制對具有經疏水化之表面之基板進行處理時產生微粒之基板處理方法及基板處理裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明之一實施形態提供一種基板處理方法，其包括：基板保持步驟，其係將基板水平地保持；沖洗液膜形成步驟，其係朝向上述基板之經疏水化之上表面供給沖洗液，於上述基板之上述上表面形成沖洗液膜；含硫酸液膜形成步驟，其係朝向保持上述沖洗液膜之上述基板之上述上表面供給硫酸，於上述基板之上述上表面形成含有上述硫酸之含硫酸液膜；及SPM液供給步驟，其係朝向保持上述含硫酸液膜之上述基板之上述上表面，將硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM液朝向上述基板之上述上表面進行供給。
根據該方法，於基板之上表面形成有沖洗液膜之狀態下，硫酸先於SPM液朝向基板之上表面供給，形成含硫酸液膜。又，硫酸及SPM液係使基板之上表面親水化之液體，通常，硫酸對疏水化之上表面之反應性較SPM液低。因此，藉由反應性相對較低之硫酸使基板之上表面之親水化進展至一定程度後(形成有含硫酸液膜後)，藉由反應性相對較高之SPM液使基板之上表面進一步親水化。即，能夠使基板之上表面階段性地親水化。
因此，與不將硫酸供給至形成有沖洗液膜之基板之上表面而供給SPM液之情形相比，能夠使基板之上表面與SPM液平穩地反應。因此，能夠抑制基板之上表面與SPM之反應導致產生氣泡。其結果，能夠抑制於對具有疏水化之上表面之基板進行處理時產生微粒。
於本發明之一實施形態中，上述含硫酸液膜形成步驟包括藉由以硫酸置換上述沖洗液膜中之沖洗液而形成上述含硫酸液膜之步驟。因此，能夠抑制於形成沖洗液膜起至形成含硫酸液膜之期間內基板之上表面之露出。
於本發明之一實施形態中，上述基板處理方法進而包括：基板旋轉步驟，其係使上述基板繞沿鉛直方向之旋轉軸線旋轉；及旋轉減速步驟，其係於上述沖洗液膜形成步驟中使上述基板之旋轉減速。
根據該方法，藉由使基板之旋轉減速，能夠降低作用於基板上之沖洗液之離心力。因此，能夠增大沖洗液膜之厚度。藉由沖洗液膜之厚度增大，基板之上表面變得不易露出。因此，能夠抑制基板之上表面露出導致產生微粒。
於本發明之一實施形態中，上述基板處理方法進而包括旋轉加速步驟，其係於開始向上述基板之上述上表面供給硫酸之後再使上述基板之旋轉加速。因此，於開始向基板之上表面供給硫酸之前，得以維持充分厚度之沖洗液膜。因此，能夠抑制於開始向基板之上表面供給硫酸之前沖洗液膜自基板之上表面甩出。因此，能夠抑制基板之上表面露出。
於本發明之一實施形態中，上述旋轉加速步驟係於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之前開始。因此，能夠增大作用於基板上之硫酸之離心力。因此，能夠縮短硫酸擴展至基板之整個上表面之時間。
於本發明之一實施形態中，上述SPM液供給步驟係於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之狀態下開始。因此，於基板之整個上表面藉由硫酸而親水化之狀態下，開始向基板之上表面供給SPM液。因此，能夠於基板之上表面之整個區域抑制因基板之上表面與SPM液反應導致產生氣泡。
於本發明之一實施形態中，上述含硫酸液膜形成步驟包括硫酸噴出步驟，其係藉由打開介裝於對與上述基板之上述上表面對向之噴嘴供給硫酸之硫酸供給管的硫酸閥，自上述噴嘴噴出硫酸。並且，上述SPM液供給步驟包括SPM液噴出步驟，其係於上述硫酸閥藉由執行上述硫酸噴出步驟而打開之狀態下，將介裝於對上述噴嘴供給過氧化氫水之過氧化氫水供給管的過氧化氫水閥打開，藉此自上述噴嘴噴出上述SPM液。
於自不同噴嘴噴出硫酸與SPM液之構成中，自硫酸噴出步驟移行至SPM液噴出步驟時需要移動噴嘴、或調節複數個閥間之開閉時序。若為自共同之噴嘴硫酸與SPM液共同噴出之構成，則僅需打開過氧化氫水閥便可自硫酸噴出步驟移行至SPM液噴出步驟。
因此，能夠以所需之時序輕易地進行自硫酸噴出步驟至SPM液噴出步驟之切換。藉由於所需之時序進行自硫酸噴出步驟至SPM液噴出步驟之切換，能夠抑制因硫酸過量供給至基板之上表面所致之成本之增大。進而，能夠抑制因供給至基板之上表面之硫酸不足所致之基板之上表面之親水化不充分。
於本發明之一實施形態中，上述基板處理方法進而包括氫氟酸供給步驟，其係於上述沖洗液供給至上述基板之上述上表面之前，朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸。因此，於液膜形成步驟開始之前，藉由氫氟酸使基板之上表面確實地疏水化。
於本發明之一實施形態中，於上述含硫酸液膜形成步驟中供給至上述基板之上述上表面之硫酸之溫度低於上述SPM液供給步驟中供給至上述基板之上述上表面之上述SPM液之溫度。因此，能夠進而降低硫酸與基板之上表面之反應性。藉此，能夠增大硫酸與基板之上表面之反應性、與SPM液與基板之上表面之反應性之差。因此，能夠使基板之上表面確實地、階段性地親水化。
於本發明之一實施形態中，上述含硫酸液膜形成步驟包括中央供給步驟，其係將硫酸供給至上述基板之上述上表面之中央區域。因此，能夠使硫酸均勻地擴展至基板之整個上表面。
本發明之一實施形態提供一種基板處理裝置，其包括：基板保持單元，其將基板水平地保持；沖洗液供給單元，其朝向上述基板之上表面供給沖洗液；硫酸供給單元，其朝向上述基板之上述上表面供給硫酸；SPM液供給單元，其朝向上述基板之上述上表面供給硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM液；及控制器，其控制上述沖洗液供給單元、上述硫酸供給單元及上述SPM液供給單元。
並且，上述控制器經程式化以執行：沖洗液膜形成步驟，其係藉由朝向上述基板之經疏水化之上述上表面自上述沖洗液供給單元供給上述沖洗液，於上述基板之上述上表面形成沖洗液膜；含硫酸液膜形成步驟，其係朝向保持上述沖洗液膜之上述基板之上述上表面自上述硫酸供給單元供給硫酸，於上述基板之上述上表面形成含有硫酸之含硫酸液膜；及SPM液供給步驟，其係朝向保持上述含硫酸液膜之上述基板之上述上表面自上述SPM液供給單元供給上述SPM液。
根據該構成，於基板之上表面形成有沖洗液膜之狀態下，硫酸先於SPM液朝向基板之上表面供給，形成含硫酸液膜。又，硫酸及SPM液係使基板之上表面親水化之液體，通常，硫酸對疏水化之上表面之反應性較SPM液低。因此，藉由反應性相對較低之硫酸使基板之上表面之親水化進展至一定程度後(形成有含硫酸液膜後)，藉由反應性相對較高之SPM液使基板之上表面進一步親水化。即，能夠使基板之上表面階段性地親水化。
因此，與不將硫酸供給至形成有沖洗液膜之基板之上表面而供給SPM液之情形相比，能夠使基板之上表面與SPM液平穩地反應。因此，能夠抑制基板之上表面與SPM之反應導致產生氣泡。其結果，能夠抑制於對具有疏水化之上表面之基板進行處理時產生微粒。
於本發明之一實施形態中，上述控制器經程式化以於上述含硫酸液膜形成步驟中，藉由以硫酸置換上述沖洗液膜中之沖洗液而形成上述含硫酸液膜。因此，能夠抑制於形成沖洗液膜起至形成含硫酸液膜之期間內基板之上表面之露出。
於本發明之一實施形態中，上述基板處理裝置進而包括使上述基板繞沿鉛直方向之旋轉軸線旋轉之基板旋轉單元。並且，上述控制器經程式化以執行：基板旋轉步驟，其係以上述基板旋轉單元使上述基板旋轉；旋轉減速步驟，其係於上述沖洗液膜形成步驟中以上述基板旋轉單元使上述基板之旋轉減速。
根據該構成，藉由使基板之旋轉減速，能夠降低作用於基板上之沖洗液之離心力。因此，能夠增大沖洗液膜之厚度。藉由沖洗液膜之厚度增大，基板之上表面變得不易露出。因此，能夠抑制基板之上表面露出導致產生微粒。
於本發明之一實施形態中，上述控制器經程式化以執行：旋轉加速步驟，其係於開始向上述基板之上述上表面供給硫酸之後再以上述基板旋轉單元使上述基板之旋轉加速。
因此，於開始向基板之上表面供給硫酸之前，得以維持充分厚度之沖洗液膜。因此，能夠抑制於開始向基板之上表面供給硫酸之前沖洗液膜自基板之上表面甩出。因此，能夠抑制基板之上表面露出。
於本發明之一實施形態中，上述控制器以於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之前開始上述旋轉加速步驟。因此，能夠增大作用於基板上之硫酸之離心力。因此，能夠縮短硫酸擴展至基板之整個上表面之時間。
於本發明之一實施形態中，上述控制器經程式化以於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之狀態下開始上述含SPM液膜形成步驟。因此，於基板之整個上表面藉由硫酸而親水化之狀態下，開始向基板之上表面供給SPM液。因此，能夠於基板之上表面之整個區域抑制因基板之上表面與SPM液反應導致產生氣泡。
於本發明之一實施形態中，上述硫酸供給單元包括：與上述基板之上述上表面對向之噴嘴、向上述噴嘴供給硫酸之硫酸供給管、及介裝於上述硫酸供給管之硫酸閥。並且，上述SPM液供給單元包括：上述硫酸供給單元、向上述噴嘴供給過氧化氫水之過氧化氫水供給管、及介裝於上述過氧化氫水供給管之過氧化氫水閥。並且，上述控制器經程式化以執行：硫酸噴出步驟，其係於上述含硫酸液膜形成步驟中，藉由打開上述硫酸閥而自上述噴嘴噴出硫酸；及SPM液噴出步驟，其係於上述含SPM液膜形成步驟中，於上述硫酸閥藉由執行上述硫酸噴出步驟而打開之狀態下打開上述過氧化氫水閥，藉此自上述噴嘴噴出上述SPM液。
於自不同噴嘴噴出硫酸與SPM液之構成中，自硫酸噴出步驟移行至SPM液噴出步驟時需要移動噴嘴、或調節複數個閥間之開閉時序。若為自共同之噴嘴噴出硫酸與SPM液共同之構成，則僅需打開過氧化氫水閥便可自硫酸噴出步驟移行至SPM液噴出步驟。
因此，能夠以所需之時序輕易地進行自硫酸噴出步驟至SPM液噴出步驟之切換。藉由於所需之時序進行自硫酸噴出步驟至SPM液噴出步驟之切換，能夠抑制因硫酸過量供給至基板之上表面所致之成本之增大。進而，能夠抑制因供給至基板之上表面之硫酸不足所致之基板之上表面之親水化不充分。
於本發明之一實施形態中，上述基板處理裝置進而包括朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸之氫氟酸供給單元。並且，上述控制器經程式化以執行：氫氟酸供給步驟，其係於上述沖洗液供給至上述基板之上述上表面之前，自上述氫氟酸供給單元朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸。因此，於液膜形成步驟開始之前，藉由氫氟酸使基板之上表面確實地疏水化。
於本發明之一實施形態中，於上述硫酸供給步驟中供給至上述基板之上述上表面之硫酸之溫度低於上述SPM液供給步驟中供給至上述基板之上述上表面之上述SPM液之溫度。因此，能夠進而降低硫酸與基板之上表面之反應性。藉此，能夠增大硫酸與基板之上表面之反應性、與SPM液與基板之上表面之反應性之差。因此，能夠使基板之上表面確實地、階段性地親水化。
於本發明之一實施形態中，上述控制器經程式化以執行：中央供給步驟，其係於上述硫酸供給步驟中，自上述硫酸供給單元朝向上述基板之上述上表面之中央區域供給硫酸。因此，能夠使硫酸均勻地擴展至基板之整個上表面。
本發明中之上述、或進而其他目的、特徵及效果藉由以下參照隨附圖式描述之實施形態之說明明確。
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置1之佈局的模式性俯視圖。
基板處理裝置1係矽晶圓等基板W逐片進行處理之單片式裝置。於該實施形態中，基板W係圓板狀之基板。
基板處理裝置1包括：複數個處理單元2，其等以處理液對基板W進行處理；負載埠LP，其載置有收容要以處理單元2進行處理之複數片基板W之載體C；搬送機械手IR及CR，其等於負載埠LP與處理單元2之間搬送基板W；及控制器3，其控制基板處理裝置1。
搬送機械手IR於載體C與搬送機械手CR之間搬送基板W。搬送機械手CR於搬送機械手IR與處理單元2之間搬送基板W。複數個處理單元2例如具有相同之構成。於處理單元2內供給至基板W之處理液可列舉氫氟酸、沖洗液、硫酸、SPM液等。
圖2係用以說明處理單元2之構成例之模式圖。處理單元2包括：旋轉夾盤5、處理承杯8、對向構件6、氫氟酸供給單元9、沖洗液供給單元10、SC1液供給單元11、硫酸供給單元12、及SPM液供給單元13。
旋轉夾盤5將基板W水平地保持並且使其繞穿過基板W之中央部之鉛直之旋轉軸線A1旋轉。旋轉夾盤5包括：複數個夾盤銷20、旋轉基座21、旋轉軸22、及旋轉馬達23。
旋轉基座21具有沿水平方向之圓板形狀。於旋轉基座21之上表面，於旋轉基座21之周方向上間隔地配置有固持基板W之周緣之複數個夾盤銷20。旋轉基座21及複數個夾盤銷20包含於將基板W水平地保持之基板保持單元中。基板保持單元亦稱為基板固持器。
旋轉軸22沿旋轉軸線A1於鉛直方向上延伸。旋轉軸22之上端部結合至旋轉基座21之下表面之中央。旋轉馬達23對旋轉軸22賦予旋轉力。藉由旋轉馬達23使旋轉軸22旋轉，藉此使旋轉基座21旋轉。藉此，基板W繞旋轉軸線A1旋轉。旋轉軸22及旋轉馬達23包含於使基板W繞旋轉軸線A1旋轉之基板旋轉單元中。
對向構件6自上方與保持於旋轉夾盤5之基板W對向。對向構件6形成為具有與基板W大致相同之直徑或其直徑以上之直徑之圓板狀。對向構件6於較旋轉夾盤5更上方大致水平地配置。對向構件6具有與基板W之上表面對向之對向面6a。
於對向構件6中與對向面6a相反之側之面固定有中空軸60。於對向構件6中俯視下與旋轉軸線A1重疊之部分形成有上下貫通對向構件6、且與中空軸60之內部空間60a連通之連通孔6b。
對向構件6將對向構件6之對向面6a與基板W之上表面之間之空間內之環境與該空間之外部之環境遮斷。因此，對向構件6亦稱為遮斷板。
處理單元2進而包括驅動對向構件6之升降之對向構件升降單元61。對向構件升降單元61能夠使對向構件6位於下位置至上位置之任意位置(高度)。所謂下位置，係指對向構件6之可動範圍內對向構件6之對向面6a最接近基板W之位置。所謂上位置，係指對向構件6之可動範圍內對向構件6之對向面6a最遠離基板W之位置。對向構件升降單元61亦稱為對向構件升降器(遮斷板升降器)。
對向構件升降單元61例如包括安裝於支持中空軸60之支持構件(未圖示)之滾珠螺桿機構(未圖示)、及對其賦予驅動力之電動馬達(未圖示)。
處理承杯8收容於腔室4內(參照圖1)。腔室4中形成有用以將基板W搬入腔室4內或自腔室4內搬出基板W之出入口(未圖示)。腔室4中具備開閉該出入口之擋板單元(未圖示)。
氫氟酸供給單元9係對基板W之上表面供給氫氟酸之單元。氫氟酸供給單元9包括氫氟酸噴嘴15、氫氟酸供給管40及氫氟酸閥50。氫氟酸供給管40連接至氫氟酸噴嘴15。氫氟酸供給管40將氫氟酸(HF：氟化氫水)引導(供給)至氫氟酸噴嘴15。氫氟酸閥50介裝於氫氟酸供給管40。氫氟酸閥50打開時，自氫氟酸噴嘴15朝向基板W之上表面之中央區域連續地噴出氫氟酸。所謂基板W之上表面之中央區域，係指包括基板W之旋轉中心之區域。
於該實施形態中，氫氟酸噴嘴15係於腔室4內之位置固定之固定噴嘴，但氫氟酸噴嘴15亦可為可於水平方向及鉛直方向之至少任一方向移動之移動噴嘴。又，氫氟酸噴嘴15亦可不同於該實施形態而插通於中空軸60之內部空間60a與對向構件6之連通孔6b。
沖洗液供給單元10係對基板W之上表面供給沖洗液之單元。沖洗液供給單元10包括沖洗液噴嘴16、沖洗液供給管41及沖洗液閥51。沖洗液供給管41連接至沖洗液噴嘴16。沖洗液供給管41將沖洗液引導(供給)至沖洗液噴嘴16。沖洗液閥51介裝於沖洗液供給管41。沖洗液閥51打開後，自沖洗液噴嘴16朝向基板W之上表面之中央區域連續地噴出沖洗液。
於該實施形態中，自沖洗液噴嘴16噴出之沖洗液係DIW(deionized water，去離子水)。作為沖洗液，除DIW以外亦可使用含有水之液體。作為沖洗液，除DIW以外，例如可使用碳酸水、電解離子水、加氫水、臭氧水、氨水及稀釋濃度(例如10 ppm~100 ppm左右)之鹽酸水等。
沖洗液噴嘴16插通於中空軸60之內部空間60a與對向構件6之連通孔6b，與基板W之上表面之中央區域對向。沖洗液噴嘴16與對向構件6一併藉由對向構件升降單元61升降。沖洗液噴嘴16亦可不同於該實施形態，為未插通於中空軸60之內部空間60a與對向構件6之連通孔6b之噴嘴。
SC1液供給單元11係對基板W之上表面供給SC1液之單元。SC1液供給單元11包括SC1液噴嘴17、SC1液供給管42及SC1液閥52。SC1液供給管42連接至SC1液噴嘴17。SC1液供給管42將SC1液(ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨水與過氧化氫水之混合液)引導(供給)至SC1液噴嘴17。SC1液閥52介裝於SC1液供給管42。SC1液閥52打開時，SC1液自SC1液噴嘴17連續地噴出。
處理單元2進而包括使SC1液噴嘴17於水平方向及鉛直方向移動之第1噴嘴移動單元30。SC1液噴嘴17藉由第1噴嘴移動單元30於中心位置與靜止位置(退避位置)之間於水平方向移動。
SC1液噴嘴17位於中心位置時與基板W之上表面之旋轉中心對向，能夠朝向基板W之上表面之中央區域噴出SC1液。所謂基板W之上表面之旋轉中心，係指基板W之上表面與旋轉軸線A1交叉之位置。
SC1液噴嘴17位於靜止位置時不與基板W之上表面對向，俯視下位於處理承杯8之外側。SC1液噴嘴17藉由朝鉛直方向移動，能夠接近基板W之上表面或自基板W之上表面向上方退避。
第1噴嘴移動單元30例如包括沿鉛直方向之旋動軸(未圖示)、結合至旋動軸且水平延伸之臂(未圖示)、及使旋動軸升降或旋動之旋動軸驅動單元(未圖示)。旋動軸驅動單元藉由使旋動軸繞鉛直之旋動軸線旋動而使臂搖動。進而，旋動軸驅動單元藉由使旋動軸沿鉛直方向升降而使臂上下移動。SC1液噴嘴17固定於臂。根據臂之搖動及升降，SC1液噴嘴17於水平方向及鉛直方向上移動。
SC1液噴嘴17亦可不同於該實施形態，為於腔室4內(參照圖1)之位置固定之固定噴嘴。又，SC1液噴嘴17亦可為插通於中空軸60之內部空間60a與對向構件6之連通孔6b之噴嘴。
硫酸供給單元12係對基板W之上表面供給硫酸之單元。硫酸供給單元12包括共同噴嘴18、硫酸供給管43及硫酸閥53。硫酸供給管43連接至共同噴嘴18。硫酸供給管43將硫酸(H2 SO4 )引導(供給)至共同噴嘴18。硫酸閥53介裝於硫酸供給管43。硫酸閥53打開時，自共同噴嘴18連續地噴出硫酸。自共同噴嘴18噴出之硫酸之溫度例如為120℃~190℃。
自共同噴嘴18噴出之硫酸(自硫酸供給管43供給至共同噴嘴18之硫酸)例如為硫酸水溶液，作為硫酸以外之成分，可含有水。自共同噴嘴18噴出之硫酸水溶液中硫酸之質量百分比濃度較佳為85%以上，且較佳為98%以下。
SPM液供給單元13係基板W之上表面供給SPM液之單元。SPM液供給單元13包括硫酸供給單元12、過氧化氫水供給管44及過氧化氫水閥54。過氧化氫水供給管44與硫酸供給管43一併連接至共同噴嘴18。過氧化氫水供給管44將過氧化氫水(H2 O2 )引導(供給)至共同噴嘴18。過氧化氫水閥54介裝於過氧化氫水供給管44。過氧化氫水閥54打開時，過氧化氫水自共同噴嘴18連續地噴出。
硫酸閥53及過氧化氫水閥54兩者打開時，於共同噴嘴18內使硫酸與過氧化氫水混合而製備成SPM液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture：硫酸與過氧化氫水之混合液)，所調整之SPM液自共同噴嘴18連續地噴出。自共同噴嘴18噴出之SPM液之溫度高於自共同噴嘴18噴出之硫酸之溫度，例如為160℃~220℃。再者，自共同噴嘴18噴出之硫酸之流量與自共同噴嘴18噴出之SPM液之流量相比較為穩定。
處理單元2進而包括使共同噴嘴18於水平方向及鉛直方向移動之第2噴嘴移動單元31。共同噴嘴18藉由第2噴嘴移動單元31於中心位置與靜止位置(退避位置)之間移動。共同噴嘴18位於中心位置時與基板W之上表面之旋轉中心對向，能夠朝向基板W之上表面之中央區域噴出硫酸或SPM液。
共同噴嘴18位於靜止位置時不與基板W之上表面對向，俯視下位於處理承杯8之外側。共同噴嘴18藉由朝鉛直方向移動，能夠接近基板W之上表面或自基板W之上表面向上方退避。
第2噴嘴移動單元31具有與第1噴嘴移動單元30相同之構成。即第2噴嘴移動單元31例如包括沿鉛直方向之旋動軸(未圖示)、結合至旋動軸及共同噴嘴18且水平延伸之臂(未圖示)、及使旋動軸升降或旋動之旋動軸驅動單元(未圖示)。
共同噴嘴18亦可不同於該實施形態，為於腔室4(參照圖1)內之位置固定之固定噴嘴，亦可為插通於中空軸60之內部空間60a與對向構件6之連通孔6b之噴嘴。
圖3係表示基板處理裝置1之主要部分之電性構成的方塊圖。控制器3具備微電腦，按照特定之控制程式控制基板處理裝置1所具備之控制對象。
具體而言，控制器3包括處理器(CPU(Central Processing Unit，中央處理單元))3A及儲存有控制程式之記憶體3B。控制器3以藉由使處理器3A執行控制程式而執行用於基板處理之各種控制之方式構成。尤其控制器3經程式化以控制搬送機械手IR、CR、旋轉馬達23、第1噴嘴移動單元30、第2噴嘴移動單元31、對向構件升降單元61、氫氟酸閥50、沖洗液閥51、SC1液閥52、硫酸閥53、過氧化氫水閥54。
圖4係用於對利用基板處理裝置1進行之基板處理之一例進行說明的流程圖。圖4中主要示出藉由使控制器3執行程式而實現之處理。
藉由基板處理裝置1執行之基板處理例如為去除形成於基板W之上表面之抗蝕劑之抗蝕劑剝離步驟。具體而言，於利用基板處理裝置1進行之基板處理中，如圖4所示，依序執行氫氟酸處理(步驟S1)、第1沖洗液處理(步驟S2)、硫酸處理(步驟S3)、SPM液處理(步驟S4)、第2沖洗液處理(步驟S5)、SC1液處理(步驟S6)、第3沖洗液處理(步驟S7)、及乾燥處理(步驟S8)。
於基板處理中，首先將基板W搬入腔室4內。搬入基板W時，對向構件6位於上位置，SC1液噴嘴17及共同噴嘴18位於靜止位置。未處理之基板W藉由搬送機械手IR、CR自載體C搬入至處理單元2，交付至夾盤銷20。之後，藉由旋轉夾盤5之夾盤銷20水平地保持基板W直至藉由搬送機械手CR將其搬出為止(基板保持步驟)。
繼而，於搬送機械手CR退避至處理單元2外後，開始氫氟酸處理(步驟S1)。具體而言，旋轉馬達23使旋轉基座21旋轉。藉此，使水平地保持之基板W旋轉(基板旋轉步驟)。然後，打開氫氟酸閥50。藉此，自氫氟酸噴嘴15朝向旋轉狀態之基板W之上表面之中央區域供給(噴出)氫氟酸(氫氟酸供給步驟)。氫氟酸供給步驟中之基板W之旋轉速度例如為1200 rpm。供給至基板W之上表面之氫氟酸藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。基板W之上表面藉由以氫氟酸進行處理而疏水化。
繼而，於固定時間之氫氟酸處理(步驟S1)之後，執行第1沖洗液處理(步驟S2)。於第1沖洗液處理中，以DIW(沖洗液)置換基板W上之氫氟酸，於基板W上形成DIW液膜。圖5A及圖5B係用以對沖洗液膜形成步驟之情況進行說明之模式圖。
參照圖5A，於第1沖洗液處理中，首先關閉氫氟酸閥50。並且，對向構件升降單元61使對向構件6移動至上位置與下位置之間之處理位置。然後，打開沖洗液閥51。藉此，自沖洗液噴嘴16朝向旋轉狀態之基板W之上表面之中央區域供給(噴出)DIW(第1沖洗液供給步驟)。供給至基板W之上表面之DIW藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。其結果，基板W之上表面之氫氟酸被DIW置換。
自開始供給DIW至基板W之上表面起經過特定時間時，旋轉馬達23(參照圖2)使基板W之旋轉階段性地減速(第1旋轉減速步驟)。作為一例，使基板W之旋轉自1200 rpm減速至特定之轉速後，維持特定時間。並且，反覆進行複數次基板W之旋轉之減速與轉速之維持。然後，使基板W之旋轉最終減速至10 rpm後，以10 rpm維持特定時間。
如圖5B所示，於基板W之旋轉充分減速之時點(例如旋轉速度變成10 rpm之時點)，關閉沖洗液閥51。藉此，停止自沖洗液噴嘴16對基板W之上表面供給DIW。由於基板W以充分低之速度旋轉，故而於基板W之上表面形成(保持)覆蓋基板W之大致整個上表面之覆液狀態之DIW沖洗液膜100(沖洗液膜形成步驟)。
所謂覆液狀態之液膜，係指藉由降低作用於基板W上之液之離心力而形成於基板W上之相對較厚之液膜。並且，對向構件升降單元61使對向構件6移動至上位置。
繼而，於基板W之上表面形成有沖洗液膜100之狀態下執行硫酸處理(步驟S3)。圖5C及圖5D係用以對硫酸處理之情況進行說明之模式圖。
具體而言，如圖5C所示，第2噴嘴移動單元31使共同噴嘴18移動至處理位置(例如中心位置)。然後，打開硫酸閥53。藉此，自共同噴嘴18朝向基板W之上表面之中央區域供給(噴出)硫酸(硫酸供給步驟、硫酸噴出步驟、中央供給步驟)。供給至基板W之上表面之硫酸一面藉由離心力將位於基板W之上表面之周緣區域之DIW推出至基板W外，一面於基板W之上表面擴展。藉此，於基板W之上表面形成含有硫酸之含硫酸液膜101(含硫酸液膜形成步驟)。再者，基板W之上表面之周緣區域係包括基板W之上表面之周緣部及其周邊部之區域。
含硫酸液膜101係藉由以硫酸置換沖洗液膜100中之沖洗液之至少一部分而形成。即，將以硫酸置換基板W之上表面之沖洗液膜100中之沖洗液之一部分而成之液膜稱為含硫酸液膜101(圖5C之狀態)，以硫酸置換基板W之上表面之沖洗液膜100中之全部沖洗液而成之液膜亦稱為含硫酸液膜101(圖5D之狀態)。為了以硫酸對基板W之上表面均勻地進行處理，較佳為以硫酸置換完沖洗液膜100內之沖洗液。
於開始向基板W之上表面供給硫酸時，由於基板W以充分低之速度(例如10 rpm)旋轉，故而含硫酸液膜101維持覆液狀態。
然後，於開始向基板W之上表面供給硫酸之後且結束以硫酸置換基板W上之沖洗液之前，旋轉馬達23(參照圖2)使基板W之旋轉例如加速至400 rpm以上1000 rpm以下之特定轉速(旋轉加速步驟)。藉此，如圖5D所示，基板W上之硫酸藉由離心力而擴展至基板W之整個上表面。藉由執行硫酸處理，使基板W之上表面親水化。再者，亦可不同於此基板處理而於硫酸擴展至基板W之整個上表面之後使基板W之旋轉加速。
為了以硫酸使基板W之上表面充分親水化，旋轉加速步驟例如於開始向基板W之上表面供給硫酸後經過特定時間(例如1秒以上10秒以內)時開始即可。
再者，於向基板W之上表面供給硫酸之整個期間內，含硫酸液膜101維持不分裂。即便於藉由執行旋轉加速步驟使基板W之旋轉加速後，雖然不再維持含硫酸液膜101之覆液狀態，但仍然維持含硫酸液膜101覆蓋基板W之上表面之整個區域之狀態。
繼而，於固定時間之硫酸處理(步驟S3)之後，執行SPM液處理(步驟S4)。圖5E係用以對SPM液處理之情況進行說明之模式圖。
於SPM液處理中，於結束以硫酸置換基板W上之DIW之狀態下，打開過氧化氫水閥54。如圖5E所示，於硫酸閥53打開之狀態下打開過氧化氫水閥54，因此自共同噴嘴18朝向基板W之上表面供給(噴出)SPM液(SPM液供給步驟、SPM液噴出步驟)。
旋轉馬達23將基板W之旋轉速度維持在與硫酸供給步驟時之旋轉速度相同之旋轉速度。旋轉馬達23亦可於將基板W之旋轉速度維持在與硫酸供給步驟時之旋轉速度相同之旋轉速度後，使基板W之旋轉例如減速至150 rpm(第2旋轉減速步驟)。藉由執行第2旋轉減速步驟，能夠抑制基板W之旋轉導致SPM液於基板W上冷卻。
供給至基板W之上表面之SPM液藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。藉此，如圖5E所示，於基板W之上表面形成含有SPM液之含SPM液膜102(含SPM液膜形成步驟)。
含SPM液膜102係藉由以SPM液置換含硫酸液膜101內之硫酸之至少一部分而形成。即，以SPM液置換基板W之上表面之含硫酸液膜101內之硫酸之一部分而成之液膜為含SPM液膜102，以SPM液置換基板W之上表面之含硫酸液膜101內之全部硫酸而成之液膜亦為含SPM液膜102。為了以SPM液對基板W之上表面均勻地進行處理，較佳為以SPM液置換完含硫酸液膜101內之硫酸。藉由執行SPM液處理，使基板W之上表面進一步親水化。
繼而，參照圖2及圖4，於固定時間之SPM液處理(步驟S4)之後，執行第2沖洗處理(步驟S5)。
具體而言，關閉硫酸閥53及過氧化氫水閥54。並且，第2噴嘴移動單元31使共同噴嘴18移動至靜止位置。並且，對向構件升降單元61使對向構件6移動至處理位置。然後，打開沖洗液閥51。藉此，自沖洗液噴嘴16朝向旋轉狀態之基板W之上表面之中央區域供給(噴出)DIW(第2沖洗液供給步驟)。供給至基板W之上表面之DIW藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。其結果，基板W之上表面之SPM液被DIW置換。
繼而，於固定時間之第2沖洗液處理(步驟S5)之後，執行SC1液處理(步驟S6)。
具體而言，關閉沖洗液閥51。並且，對向構件升降單元61使對向構件6移動至上位置。並且，第1噴嘴移動單元30使SC1液噴嘴17移動至處理位置(例如中心位置)。然後，打開SC1液閥52。藉此，自SC1液噴嘴17朝向旋轉狀態之基板W之上表面之中央區域供給(噴出)SC1液(SC1液供給步驟)。供給至基板W之上表面之SC1液藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。基板W之上表面之DIW被SC1液置換。藉此，基板W之上表面藉由SC1液而被處理。
繼而，於固定時間之SC1液處理(步驟S6)之後，執行第3沖洗處理(步驟S7)。
具體而言，關閉SC1液閥52。並且，第1噴嘴移動單元30使SC1液噴嘴17移動至靜止位置。並且，對向構件升降單元61使對向構件6移動至處理位置。然後，打開沖洗液閥51。藉此，自沖洗液噴嘴16朝向旋轉狀態之基板W之上表面之中央區域供給(噴出)DIW(第3沖洗液供給步驟)。供給至基板W之上表面之DIW藉由離心力而遍及基板W之整個上表面。基板W之上表面之SC1液被DIW置換。
繼而，於固定時間之第3沖洗處理(步驟S7)之後，執行使基板W之上表面乾燥之乾燥處理(步驟S8)。
具體而言，關閉沖洗液閥51。並且，旋轉馬達23使基板W以高旋轉速度(例如3000 rpm)旋轉。藉此，使較大之離心力作用於基板W上之沖洗液，將基板W上之沖洗液甩出至基板W之周圍。如此，自基板W去除沖洗液，使基板W乾燥。並且，自基板W之高速旋轉開始起經過特定時間後，旋轉馬達23使利用旋轉基座21所進行之基板W之旋轉停止。
以下，對測定執行上述基板處理後附著於基板W之上表面之微粒之數量(微粒數)之結果進行說明。
於此實驗中，首先為了使基板之表面疏水化，使用混合氟化氫與水之氫氟酸。又，為了去除抗蝕劑，使用混合硫酸與過氧化氫水而成之SPM液。又，為了去除抗蝕劑，使用混合過氧化氫水、氨水與水而成之SC1液。
圖6係表示測定執行上述基板處理後之微粒數之實驗結果的圖表。此實驗係改變開始向基板W之上表面供給硫酸至使基板W之旋轉加速為止之時間(覆液狀態維持時間t)而執行。
詳細而言，執行使覆液狀態維持時間為0秒之基板處理(t=0)、使覆液狀態維持時間長於0秒短於1秒之時間之基板處理(0＜t＜1)、使覆液狀態維持時間為1秒之基板處理(t=1)。進而，亦執行使覆液狀態維持時間長於1秒之時間之基板處理(t=2、t=3、t=5、t=7、t=10)。對5片基板W執行各基板處理。
圖6之橫軸係覆液狀態維持時間。圖6之縱軸係各基板處理後之基板W上之微粒數相對於使覆液狀態維持時間為0秒之基板處理(t=0)後之基板W上之微粒數的比率(微粒比率)。微粒數例如以微粒計數器(未圖示)測定。
如圖6所示，藉由使覆液狀態維持時間長於0秒短於1秒之時間之基板處理(0＜t＜1)，基板W上之微粒數減少至使覆液狀態維持時間為0秒之基板處理(t=0)後之微粒數之30%。藉由使覆液狀態維持時間為1秒之基板處理(t=1)，基板W上之微粒數減少至使覆液狀態維持時間為0秒之基板處理(t=0)後之微粒數之10%。藉由使覆液狀態維持時間為2秒之基板處理(t=2)、使覆液狀態維持時間為3秒之基板處理(t=3)、使覆液狀態維持時間為5秒之基板處理(t=5)、使覆液狀態維時間為7秒之基板處理(t=7)及使覆液狀態維持時間為10秒之基板處理(t=10)，基板W上之微粒數亦減少至使覆液狀態維持時間為0秒之基板處理(t=0)後之微粒數之10%。
如此，藉由設定覆液狀態維持時間，基板處理後基板W上產生之微粒之數量減少。進而，藉由使覆液狀態維持時間為1秒以上，基板處理後基板W上產生之微粒之數量顯著減少。
於此實施形態中，於基板W之經疏水化之上表面形成沖洗液膜100(液膜形成步驟)。然後，朝向保持沖洗液膜100之基板W之上表面供給硫酸，於基板W之上表面形成含硫酸液膜101(含硫酸液膜形成步驟)。然後，朝向保持含硫酸液膜101之基板W之上表面供給SPM液(SPM液供給步驟)。
根據此實施形態，於基板W之上表面形成有沖洗液膜100之狀態下，硫酸先於SPM液向基板W之上表面供給。又，硫酸及SPM液係使基板W之上表面親水化之液體，通常，硫酸對疏水化之上表面之反應性較SPM液低。因此，藉由反應性相對較低之硫酸使基板W之上表面之親水化進展至一定程度後(硫酸液膜形成步驟之後)，藉由反應性相對較高之SPM液使基板W之上表面進一步親水化。即，能夠使基板W之上表面階段性地親水化。
因此，與不將硫酸供給至形成有沖洗液膜100之基板之上表面而供給SPM液之情形相比，能夠使基板W之上表面與SPM液平穩地反應。因此，能夠抑制基板W之上表面與SPM之反應導致產生氣泡。其結果，能夠抑制於對具有疏水化之上表面之基板W進行處理時產生微粒。
又，於此實施形態中，藉由於含硫酸液膜形成步驟中以硫酸置換沖洗液膜100中之沖洗液而形成含硫酸液膜101。因此，能夠抑制於形成沖洗液膜100起至形成含硫酸液膜101之期間內基板W之上表面之露出。
又，於此實施形態中，藉由於含SPM液膜形成步驟中以SPM液置換含硫酸液膜101中之硫酸而形成含SPM液膜102。因此，能夠抑制於形成含硫酸液膜101起至形成含SPM液膜102之期間內基板W之上表面之露出。又，能夠避免開始沖洗液膜形成步驟起至含SPM液膜形成步驟之間基板W之上表面之露出，因此能夠進一步抑制基板W之上表面之露出導致產生微粒。
又，於此實施形態中，於沖洗液膜形成步驟中使基板W之旋轉減速(旋轉減速步驟)。因此，藉由使基板W之旋轉減速，能夠降低作用於基板W上之沖洗液之離心力。因此，能夠增大沖洗液膜100之厚度。即，能夠使沖洗液膜100成為覆液狀態。藉由使沖洗液膜100之厚度增大，基板W之上表面變得不易露出。因此，能夠抑制基板W之上表面之露出導致產生微粒。
又，於此實施形態中，旋轉加速步驟係於開始向基板W之上表面供給硫酸之後開始。因此，於開始向基板W之上表面供給硫酸之前，得以維持充分厚度之(覆液狀態之)沖洗液膜100。因此，能夠抑制於開始向基板W之上表面供給硫酸之前沖洗液膜100自基板W之上表面甩出。因此，能夠抑制基板W之上表面露出。進而，旋轉加速步驟係於結束以硫酸置換基板W上之DIW(沖洗液)之前開始。因此，能夠增大作用於基板W上之硫酸之離心力。因此，能夠縮短硫酸擴展至基板W之整個上表面之時間。
又，於此實施形態中，含SPM液膜形成步驟中之SPM液供給步驟係於結束以硫酸置換基板W上之沖洗液之狀態下開始。因此，於藉由硫酸使基板W之整個上表面親水化之狀態下，開始向基板W之上表面供給SPM液。因此，能夠於基板W之上表面之整個區域抑制由基板W之上表面與SPM液反應導致之氣泡之產生。
又，於此實施形態中，於硫酸液膜形成步驟中之硫酸供給步驟中，藉由打開硫酸閥53，自共同噴嘴18噴出硫酸(硫酸噴出步驟)。並且，於硫酸閥53藉由執行硫酸噴出步驟而打開之狀態下打開過氧化氫水閥54，藉此自共同噴嘴18噴出SPM液(SPM液噴出步驟)。
於不同於此實施形態，硫酸與SPM液自不同之噴嘴噴出之構成中，自硫酸供給步驟移行至SPM液供給步驟時需要移動噴嘴、或調節複數個閥間之開閉時序。另一方面，若如此實施形態般為硫酸與SPM液自共同噴嘴18噴出之構成，則僅需打開過氧化氫水閥54便可自硫酸供給步驟移行至SPM液供給步驟。
因此，能夠於所需之時序輕易地進行自硫酸供給步驟至SPM液供給步驟之切換。藉由於所需之時序進行自硫酸供給步驟至SPM液供給步驟之切換，能夠抑制因硫酸過量供給至基板W之上表面所致之成本之增大。進而，能夠抑制因供給至基板W之上表面之硫酸不足所致之基板W之上表面之親水化不充分。
又，於此實施形態中，於沖洗液供給至基板W之上表面之前，朝向基板W之上表面供給氫氟酸(氫氟酸供給步驟)。因此，於液膜形成步驟開始之前，藉由氫氟酸使基板W之上表面確實地疏水化。
又，於此實施形態中，於含硫酸液膜形成步驟(硫酸供給步驟)中供給至基板W之上表面之硫酸之溫度為120℃~190℃，於含SPM液膜形成步驟(SPM液供給步驟)中供給至基板W之上表面之SPM液之溫度為160℃~220℃。較佳為使硫酸之溫度低於SPM液之溫度。若如此以形成溫度差之方式設定硫酸之溫度及SPM液之溫度，則能夠進而降低硫酸與基板W之上表面之反應性。藉此，能夠增大硫酸與基板W之上表面之反應性、與SPM液與基板W之上表面之反應性之差。因此，能夠使基板W之上表面確實地、階段性地親水化。
又，於此實施形態中，將硫酸供給至基板W之上表面之中央區域(中央供給步驟)。因此，能夠使硫酸均勻地擴展至基板W之整個上表面。
又，自共同噴嘴18噴出之硫酸之流量與自共同噴嘴18噴出之SPM液之流量相比較為穩定。因此，硫酸與SPM液相比，容易均勻地擴展至基板W之整個上表面。因此，藉由於SPM液供給步驟之前執行硫酸供給步驟，能夠於基板W之整個上表面完全親水化之狀態下開始SPM液供給步驟。
又，若自硫酸供給管43供給至共同噴嘴18之硫酸水溶液中之硫酸之質量百分比濃度為85%以上且98%以下，則能夠於共同噴嘴18內調整硫酸濃度充分高之SPM液。藉此，能夠於SPM液處理(步驟S4)中良好地剝離基板W上之抗蝕劑。
本發明並不限定於以上所說明之實施形態，可進而以其他形態實施。
例如於上述實施形態中，於硫酸處理(步驟S3)中，硫酸供給步驟係於共同噴嘴18位於中心位置之狀態下進行。然而，如圖7所示，亦可不同於上述實施形態，於硫酸供給步驟中，第2噴嘴移動單元31使共同噴嘴18於中心位置與周緣位置之間移動(噴嘴移動步驟)。所謂周緣位置，係指自共同噴嘴18供給之硫酸或SPM液於基板W之周緣區域R2觸液時共同噴嘴18之位置。
藉由執行噴嘴移動步驟而執行供給位置移動步驟，其係使硫酸供給至基板W之上表面之供給位置P於基板W之上表面之中央區域R1與基板W之上表面之周緣區域R2之間移動。
又，於上述實施形態之基板處理中，於硫酸處理(步驟S3)中，自開始向基板W之上表面供給硫酸起經過1秒以上10秒以下之時間時(以覆液狀態維持時間為1秒以上10秒以內之方式)使基板W之旋轉加速。藉此，使基板處理後之微粒數顯著減少。
然而，亦可不同於上述實施形態而同時執行開始向基板W之上表面供給硫酸與使基板W之旋轉加速。又，亦可以覆液狀態維持時間長於0秒短於1秒之方式，於剛開始向基板W之上表面供給硫酸後立即使基板W之旋轉加速。於此情形時，相較覆液狀態維持時間為1秒以上10秒以內之情形，雖利用硫酸之親水化沒有進展，但能夠使基板W之上表面充分地親水化。
又，於上述實施形態中，對以於共同噴嘴18內混合硫酸與過氧化氫水製備SPM液之方式構成之例進行了說明。然而，亦可不同於上述實施形態，如圖8所示，以共同噴嘴18連接有共同配管70，於共同配管70內混合硫酸與過氧化氫水之方式構成。
於設置有共同配管70之構成中，共同配管70連接有硫酸供給管43及過氧化氫水供給管44，且設置有連接於共同配管70與共同噴嘴18之連接配管71。於連接配管71介裝有共同閥72。共同配管70、連接配管71及共同閥72包含於硫酸供給單元12中。即，共同配管70、連接配管71及共同閥72亦包含於SPM液供給單元13中。
又，於上述實施形態中，共同噴嘴18以能夠噴出硫酸及SPM液之各者之方式構成。然而，亦可不同於上述實施形態而分別設置噴出硫酸之噴嘴與噴出SPM液之噴嘴。
又，於上述實施形態中，藉由氫氟酸處理(步驟S1)使基板W之上表面疏水化。然而，亦可不同於上述實施形態而對處理單元2搬入上表面預先經疏水化之基板W。於對處理單元2搬入之基板W之上表面已經疏水化之情形時，處理單元2可執行省略了氫氟酸處理之基板處理。
又，於上述實施形態中，於沖洗液膜形成步驟中使用DIW作為沖洗液，但亦可使用稀釋之硫酸代替DIW。即，亦可於基板W之上表面形成稀釋之硫酸液膜之後，將硫酸供給至基板W之上表面。
又，於用以對利用基板處理裝置1進行之基板處理之一例進行說明的流程圖(圖4)之第3沖洗液處理(步驟S7)中，亦可於將沖洗液供給至基板W之上表面之後，進而將IPA(isopropyl alcohol，異丙醇)供給至基板W之上表面，以IPA置換沖洗液。又，亦可於以IPA置換沖洗液之後，將撥水劑供給至基板W之上表面。
對本發明之實施形態進行了詳細說明，但其等僅係用以揭示本發明之技術內容之具體例，不應解釋為本發明限定於該等具體例，本發明之範圍僅由隨附之申請專利範圍限定。
本申請案與2018年5月30日向日本特許廳提出申請之日本專利特願2018-103781號對應，藉由引用將該申請案之全部揭示內容併入本文。
1‧‧‧基板處理裝置 2‧‧‧處理單元 3‧‧‧控制器 3A‧‧‧處理器 3B‧‧‧記憶體 4‧‧‧腔室 5‧‧‧旋轉夾盤 6‧‧‧對向構件 6a‧‧‧對向面 6b‧‧‧連通孔 8‧‧‧處理承杯 9‧‧‧氫氟酸供給單元 10‧‧‧沖洗液供給單元 11‧‧‧SC1液供給單元 12‧‧‧硫酸供給單元 13‧‧‧SPM液供給單元 15‧‧‧氫氟酸噴嘴 16‧‧‧沖洗液噴嘴 17‧‧‧SC1液噴嘴 18‧‧‧共同噴嘴 20‧‧‧夾盤銷 21‧‧‧旋轉基座 22‧‧‧旋轉軸 23‧‧‧旋轉馬達 30‧‧‧第1噴嘴移動單元 31‧‧‧第2噴嘴移動單元 40‧‧‧氫氟酸供給管 41‧‧‧沖洗液供給管 42‧‧‧SC1液供給管 43‧‧‧硫酸供給管 44‧‧‧過氧化氫水供給管 50‧‧‧氫氟酸閥 51‧‧‧沖洗液閥 52‧‧‧SC1液閥 53‧‧‧硫酸閥 54‧‧‧過氧化氫水閥 60‧‧‧中空軸 60a‧‧‧內部空間 61‧‧‧對向構件升降單元 70‧‧‧共同配管 71‧‧‧連接配管 72‧‧‧共同閥 100‧‧‧沖洗液膜 101‧‧‧含硫酸液膜 102‧‧‧含SPM液膜 A1‧‧‧旋轉軸線 C‧‧‧載體 CR‧‧‧搬送機械手 IR‧‧‧搬送機械手 LP‧‧‧負載埠 P‧‧‧供給位置 R1‧‧‧中央區域 R2‧‧‧周緣區域 t‧‧‧覆液狀態維持時間 W‧‧‧基板
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之佈局的模式性俯視圖。 圖2係表示上述基板處理裝置所具備之處理單元之概略構成的模式性局部剖視圖。 圖3係表示上述基板處理裝置之主要部分之電性構成的方塊圖。 圖4係用以對利用上述處理單元所進行之基板處理之一例進行說明的流程圖。 圖5A係用以對上述基板處理之第1沖洗液處理(步驟S2)之情況進行說明的模式圖。 圖5B係用以對上述第1沖洗液處理之情況進行說明之模式圖。 圖5C係用以對上述基板處理之硫酸處理(步驟S3)之情況進行說明的模式圖。 圖5D係用以對上述硫酸處理之情況進行說明之模式圖。 圖5E係用以對上述基板處理之SPM液處理(步驟S4)之情況進行說明的模式圖。 圖6係示表示執行上述基板處理之後測定基板之上表面產生之微粒數之實驗結果的圖表。 圖7係用以對基板處理之另一例中之上述硫酸處理之情況進行說明的模式圖。 圖8係用以上述處理單元所具備之硫酸供給單元及SPM液供給單元之變形例進行說明的模式圖。

Claims (20)

  1. 一種基板處理方法，其包括：基板保持步驟，其係將基板水平地保持； 沖洗液膜形成步驟，其係朝向上述基板之經疏水化之上表面供給沖洗液，於上述基板之上述上表面形成沖洗液膜； 含硫酸液膜形成步驟，其係朝向保持上述沖洗液膜之上述基板之上述上表面供給硫酸，於上述基板之上述上表面形成含有上述硫酸之含硫酸液膜；及 SPM液供給步驟，其係朝向保持上述含硫酸液膜之上述基板之上述上表面，供給硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM液。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中上述含硫酸液膜形成步驟包括藉由以硫酸置換上述沖洗液膜中之沖洗液而形成上述含硫酸液膜之步驟。
  3. 如請求項1或2之基板處理方法，其進而包括：基板旋轉步驟，其係使上述基板繞沿鉛直方向之旋轉軸線旋轉；及 旋轉減速步驟，其係於上述沖洗液膜形成步驟中使上述基板之旋轉減速。
  4. 如請求項3之基板處理方法，其進而包括旋轉加速步驟，其係於開始向上述基板之上述上表面供給硫酸之後再使上述基板之旋轉加速。
  5. 如請求項4之基板處理方法，其中上述旋轉加速步驟係於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之前開始。
  6. 如請求項1或2之基板處理方法，其中上述SPM液供給步驟係於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之狀態下開始。
  7. 如請求項1或2之基板處理方法，其中上述含硫酸液膜形成步驟包括硫酸噴出步驟，其係藉由打開介裝於對與上述基板之上述上表面對向之噴嘴供給硫酸之硫酸供給管的硫酸閥，自上述噴嘴噴出硫酸；且 上述SPM液供給步驟包括SPM液噴出步驟，其係於上述硫酸閥藉由執行上述硫酸噴出步驟而打開之狀態下，將介裝於對上述噴嘴供給過氧化氫水之過氧化氫水供給管的過氧化氫水閥打開，藉此自上述噴嘴噴出上述SPM液。
  8. 如請求項1或2之基板處理方法，其進而包括氫氟酸供給步驟，其係於上述沖洗液供給至上述基板之上述上表面之前，朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸。
  9. 如請求項1或2之基板處理方法，其中於上述含硫酸液膜形成步驟中供給至上述基板之上述上表面之硫酸之溫度低於上述SPM液供給步驟中供給至上述基板之上述上表面之上述SPM液之溫度。
  10. 如請求項1或2之基板處理方法，其中上述含硫酸液膜形成步驟包括中央供給步驟，其係將硫酸供給至上述基板之上述上表面之中央區域。
  11. 一種基板處理裝置，其包括：基板保持單元，其將基板水平地保持； 沖洗液供給單元，其朝向上述基板之上表面供給沖洗液； 硫酸供給單元，其朝向上述基板之上述上表面供給硫酸； SPM液供給單元，其朝向上述基板之上述上表面供給硫酸與過氧化氫水之混合液即SPM液；及 控制器，其控制上述沖洗液供給單元、上述硫酸供給單元及上述SPM液供給單元；且 上述控制器經程式化以執行：沖洗液膜形成步驟，其係藉由朝向上述基板之經疏水化之上述上表面自上述沖洗液供給單元供給上述沖洗液，於上述基板之上述上表面形成沖洗液膜；含硫酸液膜形成步驟，其係朝向保持上述沖洗液膜之上述基板之上述上表面自上述硫酸供給單元供給硫酸，於上述基板之上述上表面形成含有硫酸之含硫酸液膜；及SPM液供給步驟，其係朝向保持上述含硫酸液膜之上述基板之上述上表面自上述SPM液供給單元供給上述SPM液。
  12. 如請求項11之基板處理裝置，其中上述控制器經程式化以於上述含硫酸液膜形成步驟中，藉由以硫酸置換上述沖洗液膜中之沖洗液而形成上述含硫酸液膜。
  13. 如請求項11或12之基板處理裝置，其進而包括使上述基板繞沿鉛直方向之旋轉軸線旋轉之基板旋轉單元；且 上述控制器經程式化以執行：基板旋轉步驟，其係以上述基板旋轉單元使上述基板旋轉；旋轉減速步驟，其係於上述沖洗液膜形成步驟中以上述基板旋轉單元使上述基板之旋轉減速。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中上述控制器經程式化以執行旋轉加速步驟，其係於開始向上述基板之上述上表面供給硫酸之後再以上述基板旋轉單元使上述基板之旋轉加速。
  15. 如請求項14之基板處理裝置，其中上述控制器經程式化以於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之前開始上述旋轉加速步驟。
  16. 如請求項11或12之基板處理裝置，其中上述控制器經程式化以於結束以硫酸置換上述基板上之上述沖洗液之狀態下開始上述SPM液供給步驟。
  17. 如請求項11或12之基板處理裝置，其中上述硫酸供給單元包括與上述基板之上述上表面對向之噴嘴、向上述噴嘴供給硫酸之硫酸供給管、介裝於上述硫酸供給管之硫酸閥， 上述SPM液供給單元包括：上述硫酸供給單元、向上述噴嘴供給過氧化氫水之過氧化氫水供給管、介裝於上述過氧化氫水供給管之過氧化氫水閥，且 上述控制器經程式化以執行：硫酸噴出步驟，其係於上述含硫酸液膜形成步驟中，藉由打開上述硫酸閥而自上述噴嘴噴出硫酸；及SPM液噴出步驟，其係於上述SPM液供給步驟中，於上述硫酸閥藉由執行上述硫酸噴出步驟而打開之狀態下打開上述過氧化氫水閥，藉此自上述噴嘴噴出上述SPM液。
  18. 如請求項11或12之基板處理裝置，其進而包括朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸之氫氟酸供給單元，且 上述控制器經程式化以執行：氫氟酸供給步驟，其係於上述沖洗液供給至上述基板之上述上表面之前，自上述氫氟酸供給單元朝向上述基板之上述上表面供給氫氟酸。
  19. 如請求項11或12之基板處理裝置，其中於上述含硫酸液膜形成步驟中供給至上述基板之上述上表面之硫酸之溫度低於上述SPM液供給步驟中供給至上述基板之上述上表面之上述SPM液之溫度。
  20. 如請求項11或12之基板處理裝置，其中上述控制器經程式化以執行：中央供給步驟，其係於上述含硫酸液膜形成步驟中，自上述硫酸供給單元朝向上述基板之上述上表面之中央區域供給硫酸。
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