TW202030845A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Abstract

本發明之基板處理裝置係使用硫酸及過氧化氫水之混合液即SPM來處理基板者；其包含有：基板保持單元，其保持基板；回收配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；含硫酸液製作裝置，其被輸送流入至上述回收配管之液體，用以根據該液體來製作含有硫酸之高溫的第1含硫酸液；表面供給單元，其用以將根據在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液而被製作之SPM，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及背面供給單元，其用以將含有在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於基板處理裝置及基板處理方法。於成為處理對象之基板的例子中，包含有半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等之FPD(Flat Panel Display；平面顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中，可使用處理半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等之基板的基板處理裝置。
於下述之專利文獻1，揭示有一次一片地處理基板之單片式的基板處理裝置。該基板處理裝置具備有一邊將基板水平地加以保持一邊使其旋轉之旋轉夾頭、及朝向藉由旋轉夾頭所保持之基板的上表面(表面)吐出SPM(硫酸與過氧化氫水之混合液)之噴嘴。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-272548號公報
基於環境負載之問題，被要求要減少SPM所含之硫酸的排液量。又，亦存在有硫酸之成本的問題。藉此，被要求要謀求硫酸之消耗量的減少。
被供給至基板之表面之SPM的溫度為高溫(100℃以上)。由SPM所進行之處理速率(抗蝕劑去除之速率(效率))依存於基板之表面的溫度。藉由旋轉夾頭所保持之基板的表面溫度在SPM之供給前係與室溫相同之溫度。伴隨著高溫的SPM朝向基板之表面的供給開始，基板之表面溫度會上升。然後，藉由SPM朝向基板之供給的持續，基板之表面溫度在持續上升後最終會到達與SPM相同之溫度，且其後會被保持在該溫度。
然而，至基板之表面溫度升溫到與SPM之液溫相同之溫度為止，需要相當的時間。因此，為了使用SPM良好地處理基板之表面(良好地自基板之表面去除抗蝕劑)，而存在有處理期間會變長之可能性，若處理期間變長，便存在有SPM之消耗量即硫酸之消耗量會增大之可能性。
因此，本發明之目的之一，在於可縮短SPM表面供給步驟之處理期間，而藉此提供可謀求硫酸之消耗量之減少的基板處理裝置及基板處理方法。
本發明提供一種基板處理裝置，係使用硫酸及過氧化氫水之混合液即SPM來處理基板者；其包含有：基板保持單元，其保持基板；回收配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；含硫酸液製作裝置，其被輸送流入至上述回收配管之液體，用以根據該液體來製作含有硫酸之高溫的第1 含硫酸液；表面供給單元，其用以將根據在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液而被製作之SPM，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及背面供給單元，其用以將含有在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
根據該構成，包含會成為被供給至基板表面之製作SPM的基底之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，被供給至基板的背面。基板藉由高溫的第2含硫酸液被供給至基板的背面而被加熱。因此，可對充分地被升溫後之基板執行SPM表面供給步驟、或者可一邊良好地使基板升溫一邊執行SPM表面供給步驟。於該情形時，可提高由SPM所進行之基板表面之處理效率(抗蝕劑去除效率)。其結果，可縮短SPM表面供給步驟之處理期間，藉此可謀求SPM之消耗量的減少，甚至硫酸之消耗量的減少。
又，被供給至基板之背面者，係包含根據自基板所排出且被回收之液體而被製作之第1含硫酸液的第2含硫酸液。藉由將如此之第2含硫酸液供給至基板的背面，可不使用新硫酸便良好地加熱基板。
藉此，可謀求硫酸之消耗量的減少。
在本發明一實施形態中，上述基板處理裝置進一步包含有控制裝置，而該控制裝置係控制上述含硫酸液製作裝置、上述表面供給單元及上述背面供給單元者，上述控制裝置執行如下之步驟：含硫酸液製作步驟，其根據流入上述回收配管之液體而藉由上述含硫酸液製作裝置來製作高溫的第1含硫酸液；SPM表面供給步驟，其將根據藉由上述含硫酸液製作裝置而被製作之高溫的第1含硫酸液所製作 之SPM，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及含硫酸液背面供給步驟，其在上述SPM表面供給步驟之前或與上述SPM表面供給步驟並行地，為了加熱藉由上述基板保持單元所保持之基板，而將包含藉由上述含硫酸液製作裝置而被製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
根據該構成，於SPM表面供給步驟之前或與SPM表面供給步驟並行地，包含會成為被供給至基板表面之製作SPM的基底之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，被供給至基板的背面。基板藉由高溫的第2含硫酸液被供給至基板的背面而被加熱。因此，可使其對充分地被升溫後之基板執行SPM表面供給步驟、或者可一邊良好地使基板升溫一邊執行SPM表面供給步驟。
在本發明一實施形態中，上述基板處理裝置進一步包含有：排液配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；及切換單元，其將供自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入的配管，在上述排液配管及上述回收配管之間進行切換；上述控制裝置控制上述切換單元，上述控制裝置進一步執行回收步驟，而該回收步驟係與上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板排出之液體流入上述回收配管者。
根據該構成，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。亦即，為了基板之加熱而被供給至基板背面之第2含硫酸液藉由回收配管而被回收，並根據該被回收之第2含硫酸液，第1含硫酸液在含硫酸液製作裝置中被製作。因此，可將為了基板之加熱而被 供給至基板背面之第2含硫酸液作為於SPM表面供給步驟所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可不使硫酸之消耗量增大便進行使用第2含硫酸液之基板的加熱。
在本發明一實施形態中，上述控制裝置於上述SPM表面供給步驟之前，執行上述含硫酸液背面供給步驟，且上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述SPM表面供給步驟並行地藉由上述切換單元而使自藉由上述基板保持單元所保持之基板排出之液體流入上述排液配管者。
根據該構成，含硫酸液背面供給步驟於SPM表面供給步驟之前被執行。因此，可對充分地被升溫後之基板開始執行SPM表面供給步驟。於該情形時，可提高由SPM所進行之基板表面之處理效率(抗蝕劑去除效率)，其結果，可縮短SPM表面供給步驟之處理期間。
又，排液步驟與在含硫酸液背面供給步驟及回收步驟之結束後所執行之SPM表面供給步驟並行地被執行。於SPM表面供給步驟之開始後的短暫期間，存在有如下之可能性：在自基板排出之液體中，除了被供給至基板表面之SPM以外，包含大量抗蝕劑等之自基板表面所去除的異物。若以如此之包含大量異物之液體為基底來製作第1含硫酸液，將難以製作潔淨之第1含硫酸液。於第4發明中，藉由與SPM表面供給步驟並行地執行排液步驟，可對大量異物之液體進行排液，藉此可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故而，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
在本發明一實施形態中，上述控制裝置與上述SPM表面供給步驟並行地，執行上述含硫酸液背面供給步驟。
根據該構成，含硫酸液背面供給步驟與SPM表面供給 步驟並行地被執行。因此，可一邊加熱基板一邊執行SPM表面供給步驟。於該情形時，可提高由SPM所進行之基板之表面的處理效率(抗蝕劑去除效率)，其結果，可縮短SPM表面供給步驟之處理期間。
在本發明一實施形態中，上述控制裝置亦可於上述SPM表面供給步驟中執行如下之步驟：第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給被停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；上述控制裝置與上述第2表面供給步驟並行地，執行上述含硫酸液背面供給步驟，上述控制裝置與上述第2表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元而執行上述回收步驟。
根據該構成，回收步驟與第2表面供給步驟並行地被執行。於SPM表面供給步驟之開始後的短暫期間，存在有如下之可能性：在自基板所排出之液體中，除了被供給至基板表面之SPM以外，還包含大量抗蝕劑等之自基板表面被去除的異物。若以如此之包含大量異物之液體為基底來製作第1含硫酸液，將難以製作潔淨之第1含硫酸液。於請求項6之發明中，藉由與第2表面供給步驟並行而非與第1表面供給步驟並行地執行回收步驟，可一邊防止異物之混入一邊回收液體。藉此，可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
又，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。亦即，於為了基板之加熱而被供給至基板背面之第2含硫酸液藉由回收配管所回收後，根據該所回收之第2含硫酸液，第2含硫酸液在含硫酸液製作裝置中被製作。因此，可將為了基板之加熱而被供給至基 板背面之第2含硫酸液作為於SPM表面供給步驟所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可不使硫酸之消耗量增大便進行使用第2含硫酸液之基板的加熱。
在本發明一實施形態中，上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟並行地藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
根據該構成，排液步驟與SPM表面供給步驟所包含之第1表面供給步驟並行地被執行。藉此，可對包含大量異物之液體進行排液，藉此可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故而，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
在本發明一實施形態中，上述基板處理裝置進一步包含有：排液配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；及切換單元，其將供自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入的配管，在上述排液配管及上述回收配管之間進行切換；上述控制裝置控制上述切換單元，上述控制裝置於上述SPM表面供給步驟中執行如下之步驟：第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；上述控制裝置與上述第1表面供給步驟並行地，執行上述含硫酸液背面供給步驟，且上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入 上述排液配管者。
根據該構成，含硫酸液背面供給步驟與第1表面供給步驟並行地被執行。又，排液步驟與含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。因此，可自SPM表面供給步驟之開始時，對基板之背面供給高溫的第2含硫酸液。於該情形時，可在SPM表面供給步驟之開始後較早的階段自基板表面去除抗蝕劑，藉此可進一步縮短SPM表面供給步驟之處理期間。
在本發明一實施形態中，上述含硫酸液製作裝置包含有：第1含硫酸液製作裝置，其對上述表面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對上述背面供給單元供給第1含硫酸液；及第2含硫酸液製作裝置，其對上述背面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對上述表面供給單元供給第1含硫酸液。
根據該構成，第1含硫酸液製作裝置對表面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對背面供給單元供給第1含硫酸液。又，第2含硫酸液製作裝置對背面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對表面供給單元供給第1含硫酸液。因此，第2含硫酸液製作裝置係背面供給專用之含硫酸液製作裝置。只為了基板升溫所使用之第2含硫酸液，其硫酸濃度的基準較寬鬆。因此，可將在第2含硫酸液製作裝置所製作之第1含硫酸液的硫酸濃度之下限濃度設定為較低。藉此，可使來自第2含硫酸液製作裝置之第1含硫酸液的排液量變少。故而，可進一步謀求硫酸之消耗量的減少。
在本發明一實施形態中，進一步包含有硫酸供給配管，而該硫酸供給配管係於利用上述第1含硫酸液製作裝置所製作之第1含硫酸液的硫酸濃度低於既定之下限濃度之情形時，自上述第1含硫 酸液製作裝置對上述第2含硫酸液製作裝置供給第1含硫酸液者。
根據該構成，於利用第1含硫酸液製作裝置所製作之第1含硫酸液的硫酸濃度低於既定之下限濃度之情形時，第1含硫酸液自第1含硫酸液製作裝置被供給至第2含硫酸液製作裝置。於第1含硫酸液製作裝置所製作之第1含硫酸液的硫酸濃度低於下限濃度之硫酸原本應該要被排出。於第2含硫酸液製作裝置收取如此之第1含硫酸液，並將其作為背面供給用(基板加熱用)之第1含硫酸液而加以活用。故而，可更進一步地謀求硫酸之消耗量的減少。
被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液亦可為第1含硫酸液。
被供給至由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液亦可為第1含硫酸液及過氧化氫水之混合液即SPM。
本發明之基板處理方法，係於基板處理裝置中被執行，且使用硫酸及過氧化氫水之混合液即SPM來處理基板者，而該基板處理裝置包含有：基板保持單元；及回收配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；其中，上述基板處理方法包含有：含硫酸液製作步驟，其根據流入至上述回收配管之液體來製作含有硫酸之高溫的第1含硫酸液；SPM表面供給步驟，其將根據已被製作之高溫的第1含硫酸液所製作之SPM供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及含硫酸液背面供給步驟，其在上述SPM表面供給步驟之前或與上述SPM表面供給步驟並行地，為了加熱藉由上述基板保持單元所保持之基板，而將包含已被製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
根據該方法，於SPM表面供給步驟之前或與SPM表面供給步驟並行地，包含成為被供給至基板表面之SPM之製作的基底之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液被供給至基板的背面。基板藉由高溫的第2含硫酸液被供給至基板的背面而被加熱。因此，可使其對充分被升溫後之基板執行SPM表面供給步驟，或者可一邊良好地使基板升溫一邊使其執行SPM表面供給步驟。故而，可提高由SPM所進行之基板之表面的處理效率(抗蝕劑去除效率)。其結果，可縮短SPM表面供給步驟之處理期間，藉此，可謀求SPM之消耗量的減少，甚至硫酸之消耗量的減少。
又，被供給至基板背面者，係包含根據自基板被排出並被回收之液體所製作之第1含硫酸液的第2含硫酸液。藉由將如此之第2含硫酸液供給至基板的背面，可不使用新的硫酸便良好地加熱基板。
藉此，可謀求硫酸之消耗量的減少。
在本發明一實施形態中，進一步包含有回收步驟，而該回收步驟係與上述含硫酸液背面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述回收配管者。
根據該方法，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。亦即，為了加熱基板而被供給至基板背面之第2含硫酸液藉由回收配管被回收，並根據該被回收之第2含硫酸液，第1含硫酸液在含硫酸液製作裝置中被製作。因此，可將為了基板之加熱而被供給至基板之背面的第2含硫酸液作為於SPM表面供給步驟所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可在不使硫酸之消耗量增大的情形下進行使用第2含硫酸液之基板加熱。
在本發明一實施形態中，上述基板處理裝置進一步包含有排液配管，而該排液配管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，上述含硫酸液背面供給步驟係於上述SPM表面供給步驟之前被執行，上述基板處理方法進一步包含有排液步驟，而該排液步驟係與上述SPM表面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
根據該方法，含硫酸液背面供給步驟於SPM表面供給步驟之前被執行。然後，排液步驟與在含硫酸液背面供給步驟及回收步驟之結束後所執行之SPM表面供給步驟並行地被執行。於SPM表面供給步驟之開始後的短暫期間，存在有如下之可能性：在自基板所排出之液體中，除了被供給至基板表面之SPM以外，還包含大量抗蝕劑等之自基板之表面所去除的異物。若以如此之包含大量異物之液體為基底來製作第1含硫酸液，將難以製作潔淨之第1含硫酸液。於請求項15之發明中，藉由與SPM表面供給步驟並行地執行排液步驟，可將包含大量異物之液體加以排出，藉此可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故而，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
在本發明一實施形態中，上述含硫酸液背面供給步驟與上述SPM表面供給步驟並行地被執行。
根據該方法，含硫酸液背面供給步驟與SPM表面供給步驟並行地被執行。因此，可一邊加熱基板一邊執行SPM表面供給步驟。於該情形時，可提高由SPM所進行之基板之表面的處理效率(抗蝕劑去除效率)，其結果，可縮短SPM表面供給步驟之處理期間。
在本發明一實施形態中，上述SPM表面供給步驟包含有：第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；上述含硫酸液背面供給步驟與上述第2表面供給步驟並行地被執行，上述回收步驟與上述第2表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。
根據該方法，回收步驟與第2表面供給步驟並行地被執行。於SPM表面供給步驟之開始後的短暫期間，存在有如下之可能性：在自基板所排出之液體中，除了被供給至基板表面之SPM以外，還包含大量抗蝕劑等之自基板表面所去除的異物。若以如此之包含大量異物之液體為基底來製作第1含硫酸液，將難以製作潔淨之第1含硫酸液。於請求項17之發明中，藉由與第2表面供給步驟並行而非與第1表面供給步驟並行地執行回收步驟，可一邊防止異物之混入一邊回收液體。藉此，可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故而，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
又，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。亦即，於為了基板之加熱而被供給至基板背面之第2含硫酸液藉由回收配管所回收後，根據該被回收之第2含硫酸液，第1含硫酸液在含硫酸液製作步驟中被製作。因此，可將為了基板之加熱而被供給至基板背面之第2含硫酸液作為於SPM表面供給步驟中所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可不使硫酸之消耗量增大便進行使用第2含硫酸液之基板的加熱。
上述基板處理裝置進一步包含有排液配管，而該排液配 管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，上述基板處理方法進一步包含有排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
根據該方法，排液步驟與SPM表面供給步驟所包含之第1表面供給步驟並行地被執行。藉此，可將包含大量異物之液體加以排出，藉此可以潔淨之液體為基底來製作第1含硫酸液。故而，可於含硫酸液製作步驟中製作潔淨之第1含硫酸液。
在本發明一實施形態中，上述基板處理裝置進一步包含有排液配管，而該排液配管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，上述SPM表面供給步驟包含有：第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；上述含硫酸液背面供給步驟與上述第1表面供給步驟並行地被執行，上述基板處理方法進一步包含有排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
根據該方法，含硫酸液背面供給步驟與第1表面供給步驟並行地被執行。又，與含硫酸液背面供給步驟並行地執行排液步驟。因此，可自SPM表面供給步驟之開始時，對基板W之背面供給高溫的第2含硫酸液。於該情形時，可在SPM表面供給步驟之開始後較早的階段自基板表面去除抗蝕劑，藉此可進一步縮短SPM表面供給步驟 之處理期間。
被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液亦可為第1含硫酸液。
被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液亦可為第1含硫酸液及過氧化氫水之混合液即SPM。
本發明之前述或其他進一步之目的、特徵及作用效果，可參照隨附圖式並藉由如下所述之實施形態的說明而可明確化。
1:基板處理裝置
2:裝置本體
3:分度單元
4:控制裝置
5:搬送室
6:處理單元
7:外壁
8:含硫酸液製作裝置
11:第1貯液部
12:第2貯液部
13:SPM噴嘴
13a:吐出口
21:回收槽
22:第1循環槽
23:第1循環配管
24:第1循環加熱器
25:硫酸補充單元
26:回收導出配管
31:導液配管
32:第1送液裝置
37:捕獲過濾器
38:開閉閥
40:返回配管
41:返回閥
42:分歧位置
44:硫酸補充配管
45:硫酸補充閥
51:第2循環槽
51A:第1共通配管
51B:第1含硫酸液流通配管
52:第2循環加熱器
53:第2循環配管
54:第1加熱器
56:第2送液裝置
57:第1含硫酸液供給配管
59:第1含硫酸液流量調整閥
60:第1含硫酸液閥
61:第1返回配管
63:第1分歧位置
64:硫酸濃度計
65:液量計
71A:第2共通配管
71B:第2含硫酸液流通配管
72:第3循環加熱器
73:第3循環配管
74:第2加熱器
76:第3送液裝置
77:第2含硫酸液供給配管
78:第2流量計
79:第2含硫酸液流量調整閥
80:第2含硫酸液閥
81:第2返回配管
83:第2分歧位置
91:下表面噴嘴
91a:吐出口
92:下表面供給配管
93:沖洗液配管
94:沖洗液閥
100:圖案
101:構造體
107:腔室
108:旋轉夾頭
110:沖洗液供給單元
111:處理杯體
111a:上端部
112:間隔壁
113:排氣導管
114:FFU
115:旋轉軸
116:旋轉基座
116a:上表面
117:夾持構件
119:噴嘴臂
120:噴嘴移動單元
122:過氧化氫水供給單元
135:過氧化氫水配管
136:過氧化氫水閥
137:過氧化氫水流量調整閥
140:圓筒構件
141:第1杯體
142:第2杯體
143:第1擋板
143a:內壁
143b:外壁
144:第2擋板
144a:內壁
145:第3擋板
146:擋板升降單元
147:沖洗液噴嘴
148:沖洗液配管
149:沖洗液閥
150:第1溝
151:排液口
152:排液配管
153:第2溝
154:回收口
156:回收配管
163:下端部
164:筒狀部
165:中段部
166:上端部
167:圓筒部
168:上端部
170:圓筒部
171:上端部
181:抗蝕劑
182:硬化層
183:非硬化層
184:氣體
185:龜裂
201:基板處理裝置
208A:第1含硫酸液製作裝置
208B:第2含硫酸液製作裝置
209:含硫酸液供給配管
210:開閉閥
A1:旋轉軸線
C:載體
CR1:第1基板搬送機器人
CR2:第2基板搬送機器人
IR:分度機器人
LP:裝載埠
M:旋轉馬達
SP1:第1流通空間
SP2:第2流通空間
T:膜厚
T1~T7:時刻
W:基板
W1:線寬
W2:間隙
Wa:表面
Wb:背面
圖1係自上方觀察本發明一實施形態之基板處理裝置的示意圖。
圖2係自水平方向觀察圖1所示之含硫酸液製作裝置及裝置本體的圖。
圖3係用以說明圖1所示之處理單元之構成例之圖解的剖視圖。
圖4A係用以說明上述基板處理裝置之電性構成的方塊圖。
圖4B係放大顯示上述基板處理裝置之處理對象之基板之表面的剖視圖。
圖5係由上述處理單元所執行之第1基板處理例的流程圖。
圖6係表示於第1基板處理例中第1擋板及第2擋板之動作等的時序圖。
圖7A及7B分別係用以說明含硫酸液背面供給步驟及第1表面供給步驟(SPM表面供給步驟)之圖解的圖。
圖7C係用以說明第2表面供給步驟(SPM表面供給步驟)之圖解的圖。
圖8係由上述處理單元所執行之第2基板處理例的流程圖。
圖9係用以說明上述第2基板處理例之第2表面供給步驟(SPM表面供給步驟)之圖解的圖。
圖10係由上述處理單元所執行之第3基板處理例的流程圖。
圖11係用以說明上述第3基板處理例之第1表面供給步驟(SPM表面供給步驟)之圖解的圖。
圖12A及12B係用以說明在基板之表面所形成之抗蝕劑之去除(剝離)之圖解的圖。
圖12C及12D係表示圖12B之下一個步驟的圖。
圖13係自上方觀察本發明之其他實施形態之基板處理裝置的示意圖。
圖1係自上方觀察本發明一實施形態之基板處理裝置1的示意圖。
基板處理裝置1係一次一片地處理半導體晶圓等之圓板狀之基板W的單片式裝置。基板處理裝置1包含有被配置在無塵室內之裝置本體2、被結合於裝置本體2之分度單元3、處理液供給裝置、及控制基板處理裝置1之控制裝置4。
分度單元3包含有分別保持收容基板W之複數個載體C的複數個裝載埠LP、及用以對各載體C搬送基板W之分度機器人IR。
裝置本體2包含有搬送室5、及利用處理液或處理氣體等之處理流體對自複數個裝載埠LP所搬送之基板W進行處理的複數個處理單元6。複數個處理單元6形成有分別被配置在水平地分開之6個位置的6個塔。各塔包含有被積層於上下之複數個(例如3個)處理單元6。6個塔於搬送室5之兩側被配置有各3個。處理單元6被配置於 裝置本體2的外壁7之中、即由外壁7所包圍。
基板處理裝置1作為搬送機器人，除了分度機器人IR以外，還包含有第1基板搬送機器人CR1、第2基板搬送機器人CR2。第1基板搬送機器人CR1及第2基板搬送機器人CR2被配置在搬送室5內。分度機器人IR在裝載埠LP與第1基板搬送機器人CR1之間搬送基板W。分度機器人IR包含支撐基板W之機械手。第1基板搬送機器人CR1在分度機器人IR與裝載埠LP側之2個塔所包含的處理單元6之間搬送基板W，並且在分度機器人IR與第2基板搬送機器人CR2之間搬送基板W。第2基板搬送機器人CR2在分度機器人IR與和裝載埠LP側為相反側之4個塔所包含的處理單元6之間搬送基板W。第1基板搬送機器人CR1及第2基板搬送機器人CR2包含有支撐基板W之機械手。
處理液供給裝置對處理單元6供給處理液(含硫酸液(第1含硫酸液。蝕刻液或洗淨液))。處理液供給裝置包含有製作要在處理單元6所使用之含硫酸液(第1含硫酸液)的含硫酸液製作裝置8。含硫酸液製作裝置8回收自處理單元6所排出之液體並將其作為含硫酸液(第1含硫酸液)而進行調整，將調整後之含硫酸液供給至處理單元6。如圖1所示，含硫酸液製作裝置8於無塵室中被配置在外壁7之外側。在圖1之例子中，設置有2個含硫酸液製作裝置8。
各含硫酸液製作裝置8與被配置在搬送室5之單側的3個塔對應。各含硫酸液製作裝置8被供給自對應之3個塔所包含的處理單元6被排出之SPM。含硫酸液製作裝置8包含有：第1貯液部11(參照圖2)，其回收自處理單元6所排出之SPM並將其作為含硫酸液而加以貯存，並調整為既定之狀態；及第2貯液部12(參照圖2)。含硫酸液 製作裝置8亦可不被配置在無塵室之內側，而被配置在無塵室之外(例如無塵室之地板下空間)。又，第1貯液部11及第2貯液部12既可被收容在共通之框架內，亦可分別被收容配置在不同之框架中。
在含硫酸液製作裝置8中，含硫酸液(第1含硫酸液)根據自基板W所排出並被回收之SPM被製作而並非被製作為SPM本身(含硫酸液製作步驟)。由含硫酸液製作裝置8所製作(硫酸濃度及溫度已被調整)之含硫酸液，被供給至作為處理單元6之表面供給單元之一例的SPM噴嘴(噴嘴)13(參照圖2及圖3)。過氧化氫水自過氧化氫水供給單元122(參照圖2及圖3)被供給至SPM噴嘴13。被供給至SPM噴嘴13之含硫酸液及過氧化氫水，在SPM噴嘴13之內部(混合部)混合，SPM藉此被生成。然後，SPM自在SPM噴嘴13之下部所形成之吐出口13a(參照圖3)被吐出。吐出口13a與SPM噴嘴13之內部連通。然後，於處理單元6中，自吐出口13a被吐出之SPM被供給至基板W。藉此，抗蝕劑自基板W被去除。
就提高SPM之去除能力的觀點而言，所製作之含硫酸液的硫酸濃度被要求要在既定之濃度範圍(既定之濃度以上)。而且，就同樣之觀點而言，所製作之含硫酸液的溫度被要求要在既定之溫度範圍。
圖2係自水平方向觀察圖1所分別顯示之含硫酸液製作裝置8及裝置本體2的圖。
含硫酸液製作裝置8包含有第1貯液部11與第2貯液部12。
第1貯液部11包含有第1循環槽22、第1循環配管23、第1循環加熱器24、及硫酸補充單元25。
第1貯液部11將自對應之3個塔所包含合計9個之處理單元6被回收之SPM作為含硫酸液而加以貯存。於第1循環槽22連接有被連接於後述之回收配管156之回收導出配管26的下游端。由各處理單元6之處理杯體111所回收的SPM，通過回收配管156及回收導出配管26被導引至第1循環槽22，而被貯存於第1循環槽22。
於第1循環槽22連接有與3個塔對應之3個回收導出配管26的下游端。在圖2中，僅對1個塔詳細地加以圖示，關於其他2個塔則省略圖示。
於第1循環槽22連接有朝向第2貯液部12延伸之導液配管31。於導液配管31之途中部，介設有用以將第1循環槽22內之含硫酸液取出之泵等的第1送液裝置32。於導液配管31之途中部，在第1送液裝置32之下游側介設有捕獲過濾器37及開閉閥38。捕獲過濾器37係用以捕捉流通於導液配管31之含硫酸液中所含有之較小的異物並加以去除之過濾器。
開閉閥38係用以控制導液配管31中含硫酸液之流通及其停止的閥。
於導液配管31，在開閉閥38與捕獲過濾器37之間分岐連接有返回配管40。返回配管40之下游端朝向第1循環槽22延伸。於返回配管40之途中部介設有返回閥41。第1循環配管23藉由導液配管31中返回配管40之分歧位置42的下游側部分與返回配管40所構成。
硫酸補充單元25係將新的硫酸(未使用於基板W之處理的硫酸)供給至第1循環槽22之單元。硫酸補充單元25包含有對第1循環槽22補充含硫酸液之硫酸補充配管44、及將硫酸補充配管44加 以開閉之硫酸補充閥45。所補充之含硫酸液係未使用的硫酸(例如為濃硫酸)，其硫酸濃度較第1循環槽22內之含硫酸液中之硫酸濃度高。所補充之含硫酸液係室溫(約23℃~約25℃)。
於基板處理裝置1之運轉中(包含停止基板W之處理的期間)，第1送液裝置32及第1循環加熱器24始終地被驅動。因此，藉由開閉閥38被關閉且返回閥41被開啟，自第1循環槽22所取出之含硫酸液在導液配管31中流至分歧位置42，並自該分歧位置42通過返回配管40而被返回第1循環槽22。亦即，於不對第2貯液部12輸送含硫酸液之期間，含硫酸液於第1循環槽22及第1循環配管23中循環。而且，若成為對第2貯液部12輸送含硫酸液之時間點，自第1循環槽22所取出之含硫酸液便藉由開閉閥38被開啟且返回閥41被關閉，而通過導液配管31被供給至第2貯液部12。
第1循環加熱器24在導液配管31之途中部，被介設於第1送液裝置32之上游側。第1循環加熱器24對在第1循環槽22及第1循環配管23進行循環之含硫酸液進行加熱。第1循環加熱器24之加熱溫度被設定為既定之第1溫度(例如約120℃~約130℃)。藉由含硫酸液在第1循環槽22及第1循環配管23進行循環，含硫酸液被調整為第1溫度。於不對第2貯液部12輸送含硫酸液之期間，使含硫酸液先循環，藉此可將被調整為第1溫度之含硫酸液先貯存於第1循環槽22。又，於開閉閥38之開啟後，可將被調整為第1溫度之含硫酸液輸送至第2貯液部12。
第2貯液部12包含有第2循環槽51。
於第2循環槽51連接有導液配管31之下游端。在第1貯液部11中被溫度調整為第1溫度(例如約120℃~約130℃)之含硫酸 液，被導引至第2循環槽51。然後，所導引之含硫酸液被貯存在第2循環槽51。
於第2循環槽51安裝有在高度不同之複數個位置分別具有感測器部之液量計65，貯存在第2循環槽51之含硫酸液的液面高度藉由該等液量計65所檢測。
於第2循環槽51連接有第1共通配管51A。於第1共通配管51A之途中部介設有第2循環加熱器52。於第2循環槽51及第1共通配管51A，連接有用以分別將含硫酸液供給至對應之塔之3個第1含硫酸液流通配管51B。具體而言，3個第1含硫酸液流通配管51B之上游端及下游端，分別被連接於第1共通配管51A之下游端及第2循環槽51(在圖2中，僅圖示1個第1含硫酸液流通配管51B)。第2循環配管53藉由第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B所構成。
於第1含硫酸液流通配管51B之途中部，介設有用以將第1共通配管51A內之含硫酸液取出之泵等的第2送液裝置56。藉由第2送液裝置56被取出至第2循環配管53之含硫酸液，於第1含硫酸液流通配管51B中自上游端流通至下游端，而返回第2循環槽51。藉此，含硫酸液在第2循環槽51以及第2循環配管53(第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B)進行循環。
第2循環加熱器52對在第2循環槽51以及第2循環配管53(第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B)進行循環之含硫酸液進行加熱。第2循環加熱器52之加熱溫度被設定為既定之第2溫度(>第1溫度。例如約160℃)。藉由含硫酸液在第2循環槽51以及第2循環配管53(第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B)進 行循環，含硫酸液自目前的第1溫度被調整為第2溫度。
含硫酸液製作裝置8包含有自第2循環配管53分歧而用以將含硫酸液供給至對應之塔所包含之複數個(例如3個)處理單元6之SPM噴嘴13的第1含硫酸液供給配管57，且該第1含硫酸液供給配管57之數量與塔所包含之處理單元6的數量相同。
於各第1含硫酸液供給配管57之途中部介設有第1加熱器54。又，於各第1含硫酸液供給配管57之途中部，在第1加熱器54之下游側，自第1加熱器54側依序介設有第2流量計78、第1含硫酸液流量調整閥59及第1含硫酸液閥60。第2流量計78係檢測流動於各第1含硫酸液供給配管57內之含硫酸液之流量的流量計。第1含硫酸液流量調整閥59係用以調整第1含硫酸液供給配管57之開度而調整被供給至SPM噴嘴13之含硫酸液之流量的閥。第1含硫酸液流量調整閥59亦可為包含有閥座被設在內部之閥身、將閥座加以開閉之閥體、及使閥體在開位置與閉位置之間移動之致動器的構成。關於其他流量調整閥亦相同。
第1含硫酸液閥60係用以控制含硫酸液朝向SPM噴嘴13之供給及其停止的閥。
於第1含硫酸液供給配管57，在第1含硫酸液閥60與第1含硫酸液流量調整閥59之間分歧連接有第1返回配管61。第1返回配管61之下游端被連接於第1含硫酸液流通配管51B。第1含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之上游側部分的壓力損失，大於在第1返回配管61的壓力損失。
於對SPM噴嘴13供給含硫酸液時，控制裝置4開啟第1含硫酸液閥60。藉此，在第1返回配管61的壓力損失，會大於第1 含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之下游側部分的壓力損失。因此，第1含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之上游側部分內的含硫酸液，會被供給至第1含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之下游側部分，並自該下游側部分被供給至SPM噴嘴13。另一方面，於使含硫酸液朝向SPM噴嘴13之供給停止時，控制裝置4關閉第1含硫酸液閥60。藉此，在第1返回配管61之壓力損失，會小於第1含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之下游側部分的壓力損失。因此，已到達第1分歧位置63之含硫酸液不會在第1含硫酸液供給配管57中第1分歧位置63之上游側部分逆流，而會朝向第1返回配管61被導引。被導引至第1返回配管61之含硫酸液，返回第1含硫酸液流通配管51B，再次於第2循環槽51及第2循環配管53(第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B)進行循環。第1加熱器54對流通於第1含硫酸液供給配管57之含硫酸液進行加熱。第1加熱器54之加熱溫度被設定為既定之第3溫度(>第2溫度。例如約165℃)。藉由含硫酸液流通於第1含硫酸液供給配管57，至目前為止被溫度調整為第2溫度之含硫酸液會自目前之第2溫度升溫至第3溫度。
於基板處理裝置1之運轉中(包含停止基板W之處理的期間)，第2送液裝置56及第2循環加熱器52始終地被驅動。因此，於基板處理裝置1之運轉中，被溫度調整為第2溫度之含硫酸液在第2循環槽51以及第2循環配管53(第1共通配管51A及第1含硫酸液流通配管51B)進行循環。
於第1含硫酸液閥60被關閉之狀態下，在第2循環配管53流動之含硫酸液自第2循環配管53流至第1含硫酸液供給配管57，經由第1分歧位置63流至第1返回配管61，並返回第1含硫酸液 流通配管51B。藉此，在第2循環槽51及第2循環配管53進行循環。
另一方面，在第1含硫酸液閥60被開啟之狀態下，在第1含硫酸液流通配管51B流動之含硫酸液自第2循環配管53流至第1含硫酸液供給配管57，而被供給至SPM噴嘴13。亦即，已被調整為第3溫度之含硫酸液，被供給至SPM噴嘴13。
於第2循環槽51連接有第2共通配管71A。於第2共通配管71A之途中部介設有第3循環加熱器72。於第2循環槽51及第2共通配管71A，連接有用以分別將含硫酸液供給至對應之塔的3個第2含硫酸液流通配管71B。具體而言，3個第2含硫酸液流通配管71B之上游端及下游端，分別被連接於第2共通配管71A之下游端及第2循環槽51。第3循環配管73藉由第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B所構成。
於第2含硫酸液流通配管71B之途中部，介設有用以將第2共通配管71A內之含硫酸液取出之泵等的第3送液裝置76。由第3送液裝置76被取出至第3循環配管73之含硫酸液，於第2含硫酸液流通配管71B中自上游端流通至下游端，而返回第2循環槽51。藉此，含硫酸液在第2循環槽51以及第3循環配管73(第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B)進行循環。
第3循環加熱器72對在第2循環槽51以及第3循環配管73(第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B)進行循環之含硫酸液進行加熱。第3循環加熱器72之加熱溫度被設定為第4溫度(>第1溫度。例如約160℃)。藉由含硫酸液在第2循環槽51以及第3循環配管73(第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B)進行循環，含硫酸液自目前的第1溫度被調整為第4溫度。
含硫酸液製作裝置8包含有自第3循環配管73分歧而用以將含硫酸液(第1含硫酸液)供給至對應之塔所包含之複數個(例如3個)處理單元6之作為背面供給單元之一例之下表面噴嘴91的第2含硫酸液供給配管77，且該第2含硫酸液供給配管77之數量與塔所包含之處理單元6的數量相同。
於各第2含硫酸液供給配管77之途中部介設有第2加熱器74。又，於各第2含硫酸液供給配管77之途中部，在第2加熱器74之下游側，自第2加熱器74側依序介設有第2流量計78、第2含硫酸液流量調整閥79及第2含硫酸液閥80。第2流量計78係檢測流動於各第2含硫酸液供給配管77內之含硫酸液之流量的流量計。第2含硫酸液流量調整閥79係用以調整第2含硫酸液供給配管77之開度而調整被供給至下表面噴嘴91之含硫酸液之流量的閥。
第2含硫酸液閥80係用以控制含硫酸液朝向下表面噴嘴91之供給及其停止的閥。
於第2含硫酸液供給配管77，在第2含硫酸液閥80與第2含硫酸液流量調整閥79之間分歧連接有第2返回配管81。第2返回配管81之下游端被連接於第2含硫酸液流通配管71B。第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83之上游側部分的壓力損失，大於在第2返回配管81的壓力損失。
於對下表面噴嘴91供給含硫酸液時，控制裝置4開啟第2含硫酸液閥80。藉此，在第2返回配管81的壓力損失，會大於第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83之下游側部分的壓力損失。因此，第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83之上游側部分內的含硫酸液，會被供給至第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83 之下游側部分，並自該下游側部分被供給至下表面噴嘴91。另一方面，於使含硫酸液朝向下表面噴嘴91之供給停止時，控制裝置4關閉第2含硫酸液閥80。藉此，在第2返回配管81之壓力損失，會小於第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83之下游側部分的壓力損失。因此，已到達第2分歧位置83之含硫酸液不會在第2含硫酸液供給配管77中第2分歧位置83之上游側部分逆流，而會朝向第2返回配管81被導引。被導引至第2返回配管81之含硫酸液，返回第2含硫酸液流通配管71B，再次於第2循環槽51及第3循環配管73(第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B)進行循環。第2加熱器74對流通於第2含硫酸液供給配管77之含硫酸液進行加熱。第2加熱器74之加熱溫度被設定為既定之第5溫度(>第4溫度。例如約165℃)。藉由含硫酸液流通於第2含硫酸液供給配管77，被溫度調整為第4溫度之含硫酸液會自目前之第4溫度升溫至第5溫度。
於基板處理裝置1之運轉中(包含停止基板W之處理的期間)，第3送液裝置76及第3循環加熱器72始終地被驅動。因此，於基板處理裝置1之運轉中，被溫度調整為第4溫度之含硫酸液在第2循環槽51以及第3循環配管73(第2共通配管71A及第2含硫酸液流通配管71B)進行循環。
於第2含硫酸液閥80被關閉之狀態下，在第3循環配管73流動之含硫酸液自第3循環配管73流至第2含硫酸液供給配管77，經由第2分歧位置83流至第2返回配管81，並返回第2含硫酸液流通配管71B。藉此，在第2循環槽51及第3循環配管73進行循環。
另一方面，在第2含硫酸液閥80被開啟之狀態下，在第2含硫酸液流通配管71B流動之含硫酸液自第3循環配管73流至第 2含硫酸液供給配管77，而被供給至下表面噴嘴91。亦即，已被調整為第5溫度之含硫酸液，被供給至下表面噴嘴91。
藉由液量計65之輸出的參照，於第2循環槽51所蓄積之含硫酸液的液量，由控制裝置4所時常監視。而且，若於第2循環槽51所蓄積之含硫酸液的液量變得少於下限液量，開閉閥38便會被開啟，含硫酸液便會自第1貯液部11通過導液配管31被供給。
於第1含硫酸液流通配管51B及/或第2含硫酸液流通配管71B，在送液裝置(第2送液裝置56及/或第3送液裝置76)之下游側介設有對在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度進行計測之硫酸濃度計64。而且，若在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度低於下限濃度，於硫酸補充單元25中，將硫酸補充配管44加以開閉之硫酸補充閥45便會被開啟，含硫酸液便會被供給至第1循環槽22。藉此，在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度會變高，伴隨於此，在其後經過短暫之期間後，於第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度會變高。
圖3係用以說明處理單元6之構成例之圖解的剖視圖。
處理單元6包含有：箱形之腔室107，其具有內部空間；旋轉夾頭(基板保持單元)108，其在腔室107內將1片基板W以水平姿勢加以保持，使基板W繞通過基板W之中心之鉛直的旋轉軸線A1旋轉；SPM噴嘴13，其用以對由旋轉夾頭108所保持之基板W的上表面(基板W之表面Wa(參照圖4B))供給SPM；沖洗液供給單元110，其用以對由旋轉夾頭108所保持之基板W的上表面(基板W之表面Wa(參 照圖4B))供給沖洗液；下表面噴嘴91，其朝向由旋轉夾頭108所保持之基板W之下表面(基板W之背面Wb(參照圖7A))的中央部吐出處理液；及筒狀之處理杯體111，其包圍旋轉夾頭108。
腔室107包含有：箱狀之間隔壁112；FFU(風扇、過濾器、單元)114，其作為自間隔壁112上部對間隔壁112內(相當於腔室107內)輸送潔淨空氣之送風單元；及排氣裝置(未圖示)，其自間隔壁112之下部將腔室107內之氣體加以排出。FFU 114被配置於間隔壁112之上方，且被安裝於間隔壁112之天花板。FFU 114係自間隔壁112之天花板對腔室107內輸送潔淨空氣。排氣裝置(未圖示)經由被連接於處理杯體111之排氣導管113而被連接於處理杯體111之底部，自處理杯體111之底部抽吸處理杯體111內之氣體。藉由FFU 114及排氣裝置(未圖示)，而於腔室107內形成有降流(下降流)。
作為旋轉夾頭108，採用沿著水平方向夾住基板W並將基板W水平地加以保持之夾持式的夾頭。具體而言，旋轉夾頭108包含有：旋轉馬達(旋轉單元)M；旋轉軸115，其與該旋轉馬達M之驅動軸被一體化；及圓板狀之旋轉基座116，其大致水平地被安裝於旋轉軸115之上端。
旋轉基座116包含具有較基板W的外徑更大之外徑之水平之圓形的上表面116a。於上表面116a，在其周緣部配置有複數個(3個以上。例如6個)夾持構件117。複數個夾持構件117於旋轉基座116之上表面周緣部，在與基板W之外周形狀對應之圓周上隔開適當之間隔而被配置。
SPM噴嘴13例如係以連續流之狀態吐出SPM之直流噴嘴。SPM噴嘴13被安裝於噴嘴臂119之前端部。SPM噴嘴13例如以 朝垂直方向對基板W之上表面(表面Wa)吐出處理液(SPM)的垂直姿勢被安裝於噴嘴臂119。噴嘴臂119沿著水平方向延伸。又，於噴嘴臂119結合有藉由使噴嘴臂119移動而使SPM噴嘴13移動之噴嘴移動單元120。噴嘴移動單元120係包含電動馬達之構成。
噴嘴移動單元120藉由使噴嘴臂119繞被設定於處理杯體111之周圍之鉛直的擺動軸線水平移動，而使SPM噴嘴13水平地移動。噴嘴移動單元120使SPM噴嘴13水平地在處理位置與退避位置之間移動，該處理位置係自SPM噴嘴13所吐出之SPM著液於基板W之上表面(表面Wa)的位置，而該退避位置係SPM噴嘴13於俯視時位於旋轉夾頭108之周圍的位置。在本實施形態中，處理位置例如係自SPM噴嘴13所吐出之SPM著液於基板W之上表面(表面Wa)之中央部的中央位置。
處理液供給裝置進一步包含有對SPM噴嘴13供給過氧化氫水(H2O2)之過氧化氫水供給單元122。過氧化氫水供給單元122包含有：過氧化氫水配管135，其被連接於SPM噴嘴13；過氧化氫水閥136，其用以將過氧化氫水配管135加以開閉；及過氧化氫水流量調整閥(混合比變更單元)137，其調整過氧化氫水閥136之開度而調整流通於過氧化氫水閥136之過氧化氫水的流量。過氧化氫水流量調整閥137亦可為包含有閥座被設在內部之閥身、將閥座加以開閉之閥體、及使閥體在開位置與閉位置之間移動之致動器的構成。未被溫度調整之常溫(約23℃~約25℃)左右的過氧化氫水，自過氧化氫水供給源(未圖示)被供給至過氧化氫水配管135。
若第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136被開啟，來自第2含硫酸液供給配管77之高溫(約165℃)的含硫酸液及來自過氧 化氫水配管135之過氧化氫水，便會朝向SPM噴嘴13之殼體(未圖示)內被供給，而在殼體內充分地被混合(攪拌)。藉由該混合，含硫酸液與過氧化氫水均勻地相互混合，而藉由含硫酸液所包含之含硫酸液與過氧化氫水的反應來生成含硫酸液及過氧化氫水之混合液(SPM)。SPM包含氧化力強之過氧單硫酸(Peroxymonosulfuric acid；H2SO5)，而被升溫至較混合前之含硫酸液(例如約165℃)及過氧化氫水之溫度更高的溫度(例如約190℃~約220℃)。所生成之高溫的SPM自在SPM噴嘴13之殼體前端(例如下端)開口之吐出口被吐出。被供給至SPM噴嘴13之含硫酸液的流量，會藉由第2含硫酸液流量調整閥79所變更。被供給至SPM噴嘴13之過氧化氫水的流量，會藉由過氧化氫水流量調整閥137所變更。因此，含硫酸液及過氧化氫水之混合比，會藉由第2含硫酸液流量調整閥79及過氧化氫水流量調整閥137所變更。
沖洗液供給單元110包含有朝向基板W之上表面(表面Wa)吐出沖洗液之沖洗液噴嘴147。沖洗液噴嘴147例如係以連續流之狀態吐出液體之直流噴嘴。沖洗液噴嘴147係相對於腔室107之間隔壁112被固定之固定噴嘴。沖洗液噴嘴147之吐出口被朝向基板W之上表面(表面Wa)的中央部。沖洗液噴嘴147亦可為可在腔室107內移動之掃描噴嘴。亦即，沖洗液供給單元110亦可具備有藉由使沖洗液噴嘴147移動，而使沖洗液相對於基板W之上表面(表面Wa)的著液位置在基板W之上表面(表面Wa)內移動的噴嘴移動單元。
沖洗液噴嘴147被連接於對來自沖洗液供給源之沖洗液進行導引的沖洗液配管148。於沖洗液配管148之途中部，介設有用以對來自沖洗液噴嘴147之沖洗液的供給/供給停止進行切換之沖洗液閥149。若沖洗液閥149被開啟，沖洗液便自沖洗液配管148被供給至沖 洗液噴嘴147，而自被設置在沖洗液噴嘴147之下端的吐出口所吐出。
若沖洗液閥149被關閉時，沖洗液自沖洗液配管148朝向沖洗液噴嘴147之供給便被停止。沖洗液例如為去離子水(DIW(Deionized Water))，但並不限定於DIW，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、氨水及稀釋濃度(例如10ppm~100ppm左右)之鹽酸水中之任一者。沖洗液既可為常溫(20~40℃)，亦可於被供給至基板W前被加熱。
下表面噴嘴91具有與藉由旋轉夾頭108所保持之基板W之下表面(背面Wb)之中央部對向之單一的吐出口91a。吐出口91a朝向鉛直上方吐出液體。所吐出之液體相對於藉由旋轉夾頭108所保持之基板W之背面Wb的中央部大致垂直地入射。於下表面噴嘴91連接有下表面供給配管92。下表面供給配管92被插通於由被鉛直地配置之中空軸所構成之旋轉軸115的內部。於下表面供給配管92分別連接有第2含硫酸液供給配管77與沖洗液配管93。
於沖洗液配管93介設有用以將沖洗液配管93加以開閉之沖洗液閥94。被供給至沖洗液配管93之沖洗液例如為常溫(約23℃~約25℃)之水。於本實施形態中，水係純水(去離子水)、碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、及稀釋濃度(例如10~100ppm左右)之氨水中之任一者。
若第2含硫酸液閥80在沖洗液閥94被關閉之狀態下被開啟，來自第2含硫酸液供給配管77之高溫(約165℃)的含硫酸液便會經由下表面供給配管92而朝向下表面噴嘴91之殼體(未圖示)內被供給。被供給至下表面噴嘴91之高溫的含硫酸液，自吐出口91a大致鉛直向上地被吐出。自下表面噴嘴91所吐出之高溫的含硫酸液(第2含 硫酸液)，相對於藉由旋轉夾頭108所保持之基板W之背面Wb的中央部大致垂直地入射。
若沖洗液閥94在第2含硫酸液閥80被關閉之狀態下被開啟，來自沖洗液供給源之沖洗液便經由沖洗液配管93及下表面供給配管92被供給至下表面噴嘴91。被供給至下表面噴嘴91之沖洗液自吐出口91a大致鉛直向上地被吐出。自下表面噴嘴91所吐出之沖洗液相對於藉由旋轉夾頭108所保持之基板W之背面Wb的中央部大致垂直地入射。
處理杯體111被配置於較藉由旋轉夾頭108所保持之基板W更外側(離開旋轉軸線A1之方向)。處理杯體111包圍旋轉基座116之側邊。在旋轉夾頭108使基板W旋轉之狀態下，若處理液被供給至基板W，被供給至基板W之處理液便會被甩離基板W的周圍。於處理液被供給至基板W時，向上方開放之處理杯體111的上端部111a被配置於較旋轉基座116更上方。因此，被排出至基板W之周圍之藥液或水等之處理液，會由處理杯體111所承接。然後，由處理杯體111所承接之處理液會被輸送至第1貯液部11之第1循環槽22、或經由冷卻單元(未圖示)被輸送至廢液裝置(未圖示)。
處理杯體111包含有：複數個筒狀之擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)，其等承接飛散至基板W之周圍的處理液(藥液或沖洗液)；環狀之複數個杯體(第1杯體141及第2杯體142)，其等承接藉由複數個擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)所導引之處理液；以及圓筒構件140，其包圍複數個擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)及複數個杯體(第1杯體141及第2杯體142)。
處理杯體111進一步包含有擋板升降單元(切換單 元)146，該擋板升降單元146係使各個擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)獨立地升降者。擋板升降單元146例如包含有：電動馬達，其產生動力；及滾珠螺桿機構，其將電動馬達之動力傳遞至任一擋板(第1、第2或第3擋板143、144、145)。若擋板升降單元146使3個擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)中之至少一者升降時，處理杯體111之狀態便會切換。
如後述般，處理杯體111之狀態會被切換為如下之狀態中之任一者：所有擋板(第1、第2及第3擋板143、144、145)之上端被配置於較基板W更下方的退避狀態(圖5所示之狀態)；第1擋板143與基板W之周端面對向的第1對向狀態；第2擋板144與基板W之周端面對向的第2對向狀態；及第3擋板145與基板W之周端面對向的第3對向狀態。
第1杯體141在圓筒構件140之內側包圍旋轉夾頭108。第1杯體141區隔出供基板W之處理所使用之處理液流入之環狀的第1溝150。於第1溝150之底部之最低部位、開口有排液口151，於排液口151連接有排液配管152。被導入排液配管152之處理液經由冷卻單元(未圖示)被輸送至廢液裝置(未圖示)，並由該廢液裝置所處理。
第2杯體142在圓筒構件140之內側包圍第1杯體141。第2杯體142區隔出供基板W之處理所使用之處理液流入之環狀的第2溝153。於第2溝153之底部之最低部位開口有回收口154，於回收口154連接有回收配管156之上游端。回收配管156經由回收導出配管26被連接於第1貯液部11之第1循環槽22。
最內側之第1擋板143在圓筒構件140之內側包圍旋轉夾頭108。第1擋板143包含有：圓筒狀之下端部163，其包圍旋轉夾 頭108之周圍；筒狀部164，其自下端部163的上端朝外方向(自遠離基板W之旋轉軸線A1的方向)延伸；圓筒狀之中段部165，其自筒狀部164之上端朝鉛直上方延伸；及圓環狀之上端部166，其自中段部165之上端朝向內方向(靠近基板W之旋轉軸線A1的方向)而朝向斜上方延伸。
第1擋板143之下端部163位於第1杯體141之第1溝150上。第1擋板143之上端部166的內周端於俯視時呈直徑較藉由旋轉夾頭108所保持之基板W更大的圓形。如圖5所示，第1擋板143之上端部166的剖面形狀係直線狀。上端部166之剖面形狀亦可為圓弧等之直線狀以外的形狀。
自內側起第2個之第2擋板144，在圓筒構件140之內側包圍第1擋板143。第2擋板144具有：圓筒部167，其包圍第1擋板143；及圓環狀之上端部168，其自圓筒部167之上端於中心側(接近基板W之旋轉軸線A1之方向)朝斜上方延伸。第2擋板144之圓筒部167位於第2杯體142之第2溝153上。
第2擋板144之上端部168的內周端於俯視時呈直徑較藉由旋轉夾頭108所保持之基板W更大的圓形。第2擋板144之上端部168的剖面形狀係直線狀。上端部168的剖面形狀亦可為圓弧等之直線狀以外的形狀。第2擋板144之上端部168於上下方向上與第1擋板143之上端部166重疊。第2擋板144之上端部168被形成為在第1擋板143與第2擋板144最接近之狀態下保持微小間隙而接近第1擋板143之上端部166。
自內側起第3個之第3擋板145在圓筒構件140之內側包圍第2擋板144。第3擋板145具有：圓筒部170，其包圍第2擋板 144；及圓環狀之上端部171，其自圓筒部170之上端於中心側(接近基板W之旋轉軸線A1之方向)朝斜上方延伸。上端部171的內周端於俯視呈直徑較藉由旋轉夾頭108所保持之基板W更大的圓形。上端部171的剖面形狀係直線狀。上端部171的剖面形狀亦可為圓弧等之直線狀以外的形狀。
第1杯體141之第1溝150、第1擋板143之內壁143a及旋轉夾頭108之殼體的外周，區隔出基板W之處理所使用之藥液會被導引的第1流通空間(換言之為排液空間)SP1。第2杯體142之第2溝153、第1擋板143之外壁143b及第2擋板144之內壁144a，區隔出基板W之處理所使用之藥液會被導引的第2流通空間(換言之為回收空間)SP2。第1流通空間SP1與第2流通空間SP2藉由第1擋板143而相互地被隔離。
擋板升降單元146使各擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)在擋板之上端部位於較基板W更上方的上位置與擋板之上端部位於較基板W更下方的下位置之間升降。擋板升降單元146可在上位置與下位置間之任意的位置保持各擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)。處理液朝向基板W之供給係在任一擋板(第1擋板143、第2擋板144或第3擋板145)與基板W之周端面對向之狀態下被進行。
在使最內側之第1擋板143與基板W的周端面對向之處理杯體111的第1對向狀態下，第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145全部被配置於上位置(處理高度位置)。在使自內側起第2個之第2擋板144與基板W之周端面對向之處理杯體111的第2對向狀態下，第2擋板144及第3擋板145被配置於上位置，且第1擋板143 被配置於下位置。在使最外側之第3擋板145與基板W之周端面對向之處理杯體111的第3對向狀態下，第3擋板145被配置於上位置，且第1擋板143及第2擋板144被配置於下位置。在使所有擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)自基板W之周端面退避的退避狀態(參照圖5)下，第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145全部被配置於下位置。
圖4A係用以說明基板處理裝置1之電性構成的方塊圖。
控制裝置4例如為電腦。控制裝置4具有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)等之運算單元、固定記憶體裝置、硬碟驅動器等之儲存單元、以及進行資訊之輸入及輸出的輸出入單元。儲存單元包含記錄有由運算單元所執行之電腦程式之電腦可讀取的記錄媒體。於記錄媒體組入有以使控制裝置4執行後述之抗蝕劑去除處理的步驟群。
控制裝置4依照所預先決定之程式來控制旋轉馬達M、噴嘴移動單元120、擋板升降單元146、第1送液裝置32、第2送液裝置56、第3送液裝置76、第1循環加熱器24、第2循環加熱器52、第1加熱器54、第3循環加熱器72、及第2加熱器74等的動作。又，控制裝置4依照所預先決定之程式來控制開閉閥38、返回閥41、硫酸補充閥45、第1含硫酸液閥60、第2含硫酸液閥80、沖洗液閥94、過氧化氫水閥136、及沖洗液閥149等的開閉動作。又，控制裝置4依照所預先決定之程式來調整第1含硫酸液流量調整閥59、第2含硫酸液流量調整閥79、及過氧化氫水流量調整閥137之開度。硫酸濃度計64及液量計65之計測值分別被輸入至控制裝置4。
圖4B係放大而顯示基板處理裝置1之處理對象之基板 W之表面Wa的剖視圖。處理對象之基板W例如為矽晶圓，且於其圖案形成面即表面Wa形成有圖案100。圖案100例如為微細圖案。圖案100亦可如圖4B所示般，為具有凸形狀(柱狀)之構造體101被配置為行列狀者。於該情形時，構造體101之線寬W1例如被設為10nm~45nm左右，而圖案100之間隙W2例如被設為10nm~數μm左右。圖案100之膜厚T例如為1μm左右。又，圖案100例如高寬比(膜厚T對於線寬W1之比)亦可為例如5~500左右(典型而言為5~50左右)。
又，圖案100亦可為由微細之溝槽所形成之線狀圖案重複地排列者。又，圖案100亦可藉由在薄膜設置複數個微細孔(孔洞(void)或細孔(pore))所形成。
圖案100例如包含絕緣膜。又，圖案100亦可包含導體膜。更具體而言，圖案100亦可由積層複數層之膜的積層膜所形成，而且包含有絕緣膜與導體膜。圖案100亦可為由單層膜所構成之圖案。絕緣膜亦可為氧化矽膜(SiO2膜)或氮化矽膜(SiN膜)。又，導體膜既可為導入有為了低電阻化之雜質的非晶矽膜，亦可為金屬膜(例如金屬配線膜)。
又，圖案100亦可為親水性膜。作為親水性膜，可例示TEOS膜(氧化矽膜之一種)。
圖5係由處理單元6所執行之第1基板處理例的流程圖。
以下，一邊參照圖1至圖5，一邊對基板W之處理之一例即第1基板處理例進行說明。該基板W之處理之一例係自基板W之上表面(主面)去除抗蝕劑的抗蝕劑去除處理。抗蝕劑例如為由包含碳之化合物所形成之光阻劑。基板W設為未受到用於將抗蝕劑灰化之處理者。
於基板W由基板處理裝置1所處理時，控制裝置4在所有噴嘴自旋轉夾頭108之上方退避而所有擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)位於下位置之狀態下，使保持有基板W之表面(裝置形成面)的至少一部分由抗蝕劑所覆蓋之基板W之第1基板搬送機器人CR1(參照圖1)及第2基板搬送機器人CR2(參照圖1)的機械手，進入腔室107之內部。藉此，基板W在其表面向上之狀態下被交接至旋轉夾頭108，而由旋轉夾頭108所保持。
於基板W由旋轉夾頭108所保持之後，控制裝置4使旋轉馬達M開始旋轉。藉此，基板W之旋轉被開始(圖5之S2)。基板W之旋轉速度被上升至預先決定之液體處理速度(300~1500rpm之範圍內，例如300rpm)，且被維持在該液體處理速度。然後，基板W之旋轉速度達到液體處理速度。
於基板W之旋轉速度達到液體處理速度後，控制裝置4進行將高溫(約165℃)的含硫酸液供給至基板W之背面Wb的含硫酸液背面供給步驟(圖5之S3)。含硫酸液背面供給步驟S3於下述之SPM表面供給步驟S4之開始之前被執行。
具體而言，控制裝置4開啟第2含硫酸液閥80。藉此，來自第2含硫酸液供給配管77之高溫(約165℃)的含硫酸液經由下表面供給配管92而朝向下表面噴嘴91被供給，並自下表面噴嘴91之吐出口91a大致鉛直向上地被吐出。藉此，高溫的含硫酸液(第2含硫酸液)相對於基板W之背面Wb的中央部大致垂直地入射。被供給至基板W之背面Wb之中央部的含硫酸液受到因基板W之旋轉所產生的離心力，而擴展至基板W之背面Wb的全部區域。藉此，含硫酸液被供給至基板W之背面Wb的全部區域。於基板W之背面Wb上移動的含硫 酸液，自基板W之周緣部朝向基板W之側邊飛散。
其次，控制裝置4執行SPM表面供給步驟(圖5之S4)。
具體而言，控制裝置4控制噴嘴移動單元120，使SPM噴嘴13自退避位置移動至處理位置。又，控制裝置4同時地開啟第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136。藉此，含硫酸液通過第2含硫酸液供給配管77被供給至SPM噴嘴13，並且過氧化氫水通過過氧化氫水配管135被供給至SPM噴嘴13。含硫酸液與過氧化氫水於SPM噴嘴13之內部被混合，而生成高溫(例如190~220℃)的SPM。該SPM自SPM噴嘴13之吐出口被吐出，而著液於基板W之上表面(表面Wa)的中央部。
自SPM噴嘴13所吐出之SPM在著液於基板W之表面Wa後，藉由離心力而沿著基板W之表面Wa朝外方向流動。因此，SPM被供給至基板W之表面Wa的全部區域，而於基板W上形成有覆蓋基板W之表面Wa之全部區域之SPM的液膜。藉此，抗蝕劑與SPM進行化學反應，基板W上之抗蝕劑藉由SPM而自基板W被去除。SPM自基板W之周緣部朝向基板W之側邊飛散。
再者，控制裝置4亦可於SPM表面供給步驟S4中控制噴嘴移動單元120，使SPM噴嘴13在與基板W之表面Wa之周緣部對向的周緣位置、及與基板W之表面Wa之中央部對向的中央位置之間移動。於該情形時，由於SPM在基板W之上表面的著液位置會通過基板W之表面Wa的全部區域，因此基板W之表面Wa的全部區域會被SPM的著液位置所掃描。藉此，基板W之表面Wa的全部區域會被均勻地處理。
若自SPM之吐出開始經過預先決定之期間(例如約27 秒)，控制裝置4便關閉第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136，而停止來自SPM噴嘴13之SPM的吐出。藉此，SPM表面供給步驟S4結束。其後，控制裝置4控制噴嘴移動單元120(參照圖4)，使SPM噴嘴13返回退避位置。如後述般，SPM表面供給步驟S4具備有第1表面供給步驟S41、及會於第1表面供給步驟S41之結束後接著被執行之第2表面供給步驟S42。
其次，進行將沖洗液供給至基板W之沖洗步驟(圖5之S5)。具體而言，控制裝置4開啟沖洗液閥149，使沖洗液噴嘴147朝向基板W之表面Wa的中央部吐出沖洗液。自沖洗液噴嘴147所吐出之沖洗液會著液於由SPM所覆蓋之基板W之表面Wa的中央部。著液於基板W之表面Wa之中央部的沖洗液，會受到因基板W的旋轉所產生之離心力而在基板W之上表面上朝向基板W之周緣部流動。藉此，基板W上之SPM會藉由沖洗液而朝外方向被推擠流動，而朝基板W的周圍被排出。其結果，SPM及抗蝕劑會自基板W之表面Wa的全部區域被沖洗掉。若自沖洗步驟S5之開始經過預先決定之期間，控制裝置4便會關閉沖洗液閥149，使沖洗液噴嘴147停止沖洗液之吐出。
其次，進行使基板W乾燥之乾燥步驟(圖5之S6)。具體而言，控制裝置4藉由控制旋轉馬達M使基板W加速至相較於到含硫酸液背面供給步驟S3、SPM表面供給步驟S4及沖洗步驟S5為止之旋轉速度更大的乾燥旋轉速度(例如為數千rpm)，而使基板W以乾燥旋轉速度旋轉。藉此，較大之離心力施加於基板W上之液體，附著於基板W之液體便會甩離基板W之周圍。如此一來，液體自基板W被去除，基板W便乾燥。然後，若自基板W之高速旋轉被開始後經過預先決定之期間，控制裝置4便使旋轉馬達M停止，而使由旋轉夾頭 108所進行之基板W的旋轉停止(圖5之S7)。
其次，基板W自腔室107內被搬出(圖5之S8)。具體而言，控制裝置4在所有擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)位於下位置之狀態下，使第1基板搬送機器人CR1及第2基板搬送機器人CR2之機械手進入腔室107的內部。然後，控制裝置4使第1基板搬送機器人CR1及第2基板搬送機器人CR2之機械手保持旋轉夾頭108上之基板W。其後，控制裝置4使第1基板搬送機器人CR1及第2基板搬送機器人CR2之機械手自腔室107內退避。藉此，抗蝕劑已自表面Wa(例如裝置形成面)被去除之基板W會自腔室107被搬出。
其次，對在SPM表面供給步驟(圖5之S4)中，含硫酸液朝向基板W之上下表面之供給流量及過氧化氫水朝向基板W之上表面之供給流量的變遷、以及第1擋板143及第2擋板144之動作等進行說明。
圖6係表示第1基板處理例中第1擋板143及第2擋板144之動作等的時序圖。於圖6中，回收之ON表示自基板W所排出的液體(含硫酸液或SPM)經由第2擋板144而流入回收配管156之情形，而回收之OFF表示自基板W所排出的液體(含硫酸液或SPM)被停止流入回收配管156之情形。於圖6中，排液之ON表示自基板W所排出的液體(含硫酸液或SPM)經由第1擋板143而流入排液配管152之情形，而排液之OFF表示自基板W所排出的液體(含硫酸液或SPM)被停止流入排液配管152之情形。
圖7A係用以說明含硫酸液背面供給步驟S3之圖解的圖。圖7B、7C係用以說明SPM表面供給步驟S4之圖解的圖。
以下，參照圖3至圖6。適當參照圖7A至7C。以下之動作等係藉由控制裝置4控制基板處理裝置1所執行。換言之，控制裝置4被程式化為執行以下動作等。
如圖6所示，處理杯體111被設定為在下表面噴嘴91開始進行含硫酸液之吐出前(於圖6所示之時刻T1以前)，3個擋板(第1擋板143、第2擋板144及第3擋板145)中之中間之第2擋板144與基板W的周端面對向之第2對向狀態。
若第2含硫酸液閥80在圖6所示之時刻T1被開啟，如圖7A所示，高溫(例如約165℃)的含硫酸液便會被供給至下表面噴嘴91，高溫的含硫酸液便會自下表面噴嘴91朝向基板W之背面Wb被吐出(圖5之含硫酸液背面供給步驟S3)。其結果，如圖7A所示，基板W之背面Wb的全部區域會由含硫酸液的液膜所覆蓋。基板W會由高溫的含硫酸液之液膜所加熱。
如圖7A所示，自基板W所排出之含硫酸液會由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引。然後，第2杯體142內之含硫酸液經由回收配管156被輸送至第1貯液部11之第1循環槽22。藉此，被供給至基板W之含硫酸液被回收(回收步驟。圖6所示之回收之ON)。若自第2含硫酸液閥80被開啟後經過預先決定之期間(為了將基板W之整體被加熱至與含硫酸液之液溫相同溫度所需要之充分的期間。例如約5秒)，第2含硫酸液閥80會在圖6所示之時刻T2被關閉。
擋板升降單元146於第2含硫酸液閥80被關閉後，使第1擋板143上升至上位置。因此，處理杯體111會自第2對向狀態，切換為第1擋板143與基板W之周端面對向的第1對向狀態。
其後，若第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136在圖6所示之時刻T3被開啟，含硫酸液及過氧化氫水便被供給至SPM噴嘴13(圖5之第1表面供給步驟S41)。含硫酸液及過氧化氫水在SPM噴嘴13內被混合，SPM在SPM噴嘴13內被製作。所製作之SPM自SPM噴嘴13朝向基板W之上表面被吐出。其結果，形成覆蓋基板W之表面Wa之全部區域之SPM的液膜。然後，藉由該SPM的液膜，抗蝕劑自基板W之表面Wa被去除。由於SPM表面供給步驟S4會對被充分地升溫後之基板W被開始執行，因此SPM之抗蝕劑去除效率高。因為抗蝕劑去除效率高，所以即便不將SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)設定為長期間，仍可自基板W之表面Wa將SPM大致完全地加以去除。因此，SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)，可在可將抗蝕劑自基板W之表面Wa粗略地加以去除的範圍內，儘可能地被設定為較短之期間(例如約12秒)。
自基板W所排出之SPM係由第1擋板143之內壁143a所承接，而由第1杯體141所導引。然後，第1杯體141內的SPM被排出至排液配管152(圖6所示之排液之ON。排液步驟)。
於SPM表面供給步驟S4之開始後之預先決定的期間中，自基板W所排出之SPM含有大量的抗蝕劑。若以如此之包含大量抗蝕劑之SPM為基底來製作含硫酸液，將難以製作潔淨之含硫酸液。因此，不再利用地(不回收地)在該期間自基板W所排出之SPM不進行再利用(不進行回收)而加以排出(廢棄)，藉此可防止大量地包含抗蝕劑之SPM被供給至含硫酸液製作裝置8之情形。藉此，可於含硫酸液製作裝置8製作潔淨之含硫酸液。
另一方面，就對於環境上之考量的觀點而言，較佳係將SPM之排出(廢棄)止於最小的限度。因此，只要自基板W所排出之SPM已未包含有抗蝕劑，則將該SPM回收而再利用為佳。
若自第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136被開始後經過預先決定之期間(成為自基板W所排出之SPM幾乎已不含有抗蝕劑的期間。例如約12秒)，擋板升降單元146便在圖6所示之時刻T5使第1擋板143下降至下位置。因此，處理杯體111會切換為第2擋板144與基板W之周端面對向之第2對向狀態。自基板W所排出之SPM由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引(圖5之第2表面供給步驟S42)。然後，第2杯體142內之SPM經由回收配管156，被輸送至第1貯液部11之第1循環槽22。藉此，被供給至基板W之SPM會被回收(回收步驟)。再者，將SPM表面供給步驟S4中在處理杯體111處於第1對向狀態下被執行之SPM表面供給步驟，稱為第1表面供給步驟。
若自處理杯體111被切換為第2對向狀態後經過預先決定之期間(例如約15秒)，第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136便會在圖6所示之時刻T6被關閉，來自SPM噴嘴13之SPM的吐出便會被停止。
於來自SPM噴嘴13之SPM的吐出在圖6所示之時刻T6被停止後，擋板升降單元146使第1擋板143開始進行自下位置之上升，而在圖6所示之時刻T7使其上升至上位置。藉此，處理杯體111在SPM噴嘴13停止SPM之吐出而基板W之上表面的全部區域由SPM的液膜覆蓋之狀態下，切換為第1擋板143與基板W之周端面對向的第1對向狀態。在該狀態下，進行將沖洗液供給至基板W之沖洗步驟 (圖5之S5)。使基板W乾燥之乾燥步驟(圖5之S6)，在處理杯體111被設定為第3擋板145與基板W之周端面對向的第3對向狀態之狀態下被進行。
根據以上之本實施形態，成為被供給至基板W之表面Wa之SPM之製作的基底之高溫的含硫酸液，被供給至基板W的背面Wb(含硫酸液背面供給步驟S3)。藉由高溫的含硫酸液在SPM表面供給步驟S4之前被供給至基板W之背面Wb，基板W可於SPM表面供給步驟S4之開始之前被加熱。因此，可使其對充分地被升溫後之基板W執行SPM表面供給步驟S4。藉此，可提高SPM之抗蝕劑去除效率。由於抗蝕劑去除效率高，由於即便將SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)設定地較短，仍可自基板W之表面Wa將抗蝕劑粗略地加以去除。藉此，可謀求SPM之消耗量的減少，甚至含硫酸液之消耗量的減少。
又，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟S3並行地被執行。亦即，為了基板W之加熱而被供給至基板W之背面Wb的含硫酸液，在由回收配管156所回收後，根據該所回收之含硫酸液，含硫酸液在含硫酸液製作裝置8被製作(含硫酸液製作步驟)。因此，可將為了基板W之加熱而被供給至基板W之背面Wb之含硫酸液作為在SPM表面供給步驟S4所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可不使含硫酸液的消耗量增大便進行使用含硫酸液之基板W的加熱。
又，剛由旋轉夾頭108所保持後之基板W的溫度為室溫。若不在SPM表面供給步驟S4之前執行含硫酸液背面供給步驟S3便對室溫之基板W供給高溫(例如約190℃~約220℃)的SPM，基板W之表面溫度便會急遽地上升，而存在有對被形成於基板W之表面Wa 之圖案100造成熱震(heat shock)的可能性。該熱震係可能為圖案100之倒塌的原因之一。
然而，在該第1基板處理例中，於SPM表面供給步驟S4之前執行含硫酸液背面供給步驟S3，藉此於SPM表面供給步驟S4之開始前使基板W溫度上升。因此，可使基板W在溫度較剛由旋轉夾頭108所保持後更上升之狀態下開始進行SPM表面供給步驟S4。因此，可抑制伴隨著SPM之供給所導致熱震之發生的情形，藉此可抑制或防止對被形成於基板W之表面Wa的圖案100造成損傷之情形。
又，於第1基板處理例中，如圖6所示，在SPM表面供給步驟S4之途中，變更混合比(硫酸流量/H2O2流量)。
若第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136在圖6所示之時刻T3被開啟，含硫酸液便以第1含硫酸液流量被供給至SPM噴嘴13，而過氧化氫水便以第1 H2O2流量被供給至SPM噴嘴13。因此，含硫酸液及過氧化氫水在SPM噴嘴13內以第1混合比(第1含硫酸液流量/第1 H2O2流量)被混合。藉此，第1 SPM在SPM噴嘴13內被製作而自SPM噴嘴13朝向基板W之上表面被吐出(圖5之第1表面供給步驟S41)。其結果，形成覆蓋基板W之上表面之全部區域的第1 SPM液膜。
然後，若自第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136被開啟後經過預先決定之期間，第2含硫酸液流量調整閥79及過氧化氫水流量調整閥137之至少一者的開度便會在圖6所示之時刻T4被變更，含硫酸液及過氧化氫水便會以較第1混合比更大之第2混合比(第2含硫酸液流量/第2 H2O2流量)在SPM噴嘴13內被混合。圖6表示第1含硫酸液流量調整閥59及過氧化氫水流量調整閥137雙方之開度被 變更的例子。藉此，第2 SPM在SPM噴嘴13內被製作，並自SPM噴嘴13朝向基板W之上表面被吐出(圖5之第2表面供給步驟S42)。其結果，覆蓋基板W之上表面之全部區域的第1 SPM液膜被置換為覆蓋基板W之上表面之全部區域的第2 SPM液膜。
在圖6所示之例子中，含硫酸液以較第1含硫酸液流量更大之第2含硫酸液流量被供給至SPM噴嘴13，而過氧化氫水以較第1 H2O2流量更小之第2 H2O2流量被供給至SPM噴嘴13。第2含硫酸液流量及第2 H2O2流量既可被設定為即便混合比(含硫酸液對過氧化氫水之比)被變更，自SPM噴嘴13所吐出之SPM的流量仍可保持為固定，亦可被設定為自SPM噴嘴13所吐出之SPM的流量增加或減少。混合比可自第1混合比被連續地變更為第2混合比。因此，被供給至基板W之上表面的SPM，會自過氧化氫濃度較高的狀態連續地變化為含硫酸液之濃度較高的狀態。
如此之濃度變更並不限定於第1基板處理例，亦可於後述之第2基板處理例或第3基板處理例中進行。
圖8係由處理單元6所執行之第2基板處理例的流程圖。
第2基板處理例與第1基板處理例之差異點，在於並非在SPM表面供給步驟S4之前進行含硫酸液背面供給步驟S13，而是與SPM表面供給步驟S4並行地進行含硫酸液背面供給步驟S13。在第2基板處理例中，與第2表面供給步驟S42並行地進行含硫酸液背面供給步驟S13。
於基板W由旋轉夾頭108所保持之後，控制裝置4使旋轉馬達M開始旋轉。藉此，基板W之旋轉被開始，基板W之旋轉速度被上升至預先決定之液體處理速度(圖8之S2)。
於基板W之旋轉速度到達液體處理速度之後，控制裝置4執行第1表面供給步驟S41(參照圖8)。在SPM噴嘴13被配置於處理位置之狀態下，控制裝置4同時地開啟第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136。藉此，含硫酸液及過氧化氫水被供給至SPM噴嘴13，高溫(例如約190~約220℃)的SPM於SPM噴嘴13之內部被生成。該SPM自SPM噴嘴13之吐出口被吐出，而被供給至基板W之上表面(表面Wa)。
又，於第1表面供給步驟S41中，處理杯體111被設定為第1對向狀態。因此，自基板W所排出之SPM會由第1擋板143之內壁143a所承接，而由第1杯體141所導引。然後，第1杯體141內之SPM被排出至排液配管152(排液步驟)。
若自第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136被開啟後經過預先決定之期間(例如約12秒)(若自基板W所排出之SPM中已幾乎不含抗蝕劑)，第2表面供給步驟S42便開始被執行。亦即，擋板升降單元146使第1擋板143下降至下位置。藉此，如圖9所示，處理杯體111切換為第2擋板144與基板W之周端面對向的第2對向狀態。其結果，自基板W所排出之SPM由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引。
如圖9所示，自基板W所排出之含硫酸液由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引。
又，含硫酸液背面供給步驟S13與第2表面供給步驟S42並行地被執行(參照圖8)。於處理杯體111切換為第2對向狀態之後，控制裝置4開啟第2含硫酸液閥80。藉此，如圖9所示，高溫(例如約165℃)的含硫酸液被供給至下表面噴嘴91，高溫的含硫酸液(第2含硫 酸液)自下表面噴嘴91朝向基板W之背面Wb被吐出(含硫酸液背面供給步驟S13)。其結果，如圖9所示，基板W之背面Wb的全部區域由含硫酸液的液膜所覆蓋。基板W藉由高溫之含硫酸液的液膜所加熱。
圖12A至12D係用以說明在基板W之表面Wa所形成之抗蝕劑181之去除(剝離)之圖解的圖。
如圖12A所示，於基板W之表面形成有既定之圖案100，且以選擇性地覆蓋該圖案100之方式形成有抗蝕劑181。於抗蝕劑181之表面存在有藉由作為前處理之離子注入處理而變質之硬化層182。亦即，於基板W之表面Wa上所形成之抗蝕劑181，包含有硬化層182及未變質之非硬化層183。
在第2表面供給步驟S42中，與例如約190℃~約220℃之高溫的SPM被供給至基板W之表面Wa同時地，例如約165℃之高溫的含硫酸液被供給至基板W之背面Wb。藉由含硫酸液朝向基板W之背面Wb的供給，基板W會升溫，伴隨於此，抗蝕劑181自亦包含底面在內之全部區域被加熱。抗蝕劑181藉由來自抗蝕劑181之底面的加熱而有效地升溫。其結果，如圖12B所示，於非硬化層183產生氣體184，且所產生之氣體184充滿於非硬化層183。然後，非硬化層183內之壓力上升，藉此，如圖12C所示般，會於硬化層182產生龜裂185。
然後，SPM自在硬化層182所形成之龜裂185進入硬化層182之內部。進入後之SPM如圖12D所示般，作用於非硬化層183上，而將非硬化層183自基板W之表面Wa加以去除。
於第2表面供給步驟S42中，SPM及含硫酸液被供給至第2杯體142。然後，第2杯體142內之SPM及含硫酸液經由回收配 管156，被輸送至第1貯液部11之第1循環槽22。藉此，被供給至基板W之SPM及含硫酸液會被回收(回收步驟)。
若自第2含硫酸液閥80被開啟後經過預先決定之期間(為了基板W之整體被加熱至與含硫酸液之液溫相同溫度所需要之充分的期間。例如約5秒)，控制裝置4便關閉第2含硫酸液閥80，而停止來自下表面噴嘴91之含硫酸液的吐出。其後，若自第1擋板143之下降經過預先決定之期間(例如約15秒)，控制裝置4便關閉第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136，而停止來自SPM噴嘴13之SPM的吐出。
根據第2基板處理例，成為被供給至基板W之表面Wa之SPM之製作之基底之高溫的含硫酸液，被供給至基板W之背面Wb(含硫酸液背面供給步驟S13)。高溫的含硫酸液與SPM表面供給步驟S4所包含之第2表面供給步驟S42並行地被供給至基板W之背面Wb，藉此可一邊執行SPM表面供給步驟S4一邊加熱基板W。因此，可一邊充分地使基板W升溫一邊使其對基板W執行SPM表面供給步驟S4。藉此，可提高SPM之抗蝕劑去除效率。由於抗蝕劑去除效率高，因此即便將SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)設定為較短，仍可自基板W之表面Wa將抗蝕劑粗略地加以去除。藉此，可謀求SPM之消耗量的減少，甚至含硫酸液之消耗量的減少。
又，在第2表面供給步驟S42中，與高溫的SPM被供給至基板W之表面Wa同時地，高溫的含硫酸液被供給至基板W之背面Wb。可使SPM自抗蝕劑181之因加熱所產生之硬化層182的龜裂185進入非硬化層183，藉此可提高抗蝕劑去除效率。因此，可縮短SPM 表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)。
又，回收步驟與含硫酸液背面供給步驟S13並行地被執行。亦即，為了基板W之加熱而被供給至基板W之背面Wb的含硫酸液，在由回收配管156所回收後，根據該所回收之含硫酸液，含硫酸液在含硫酸液製作裝置8被製作(含硫酸液製作步驟)。因此，可將為了基板W之加熱而被供給至基板W之背面Wb的含硫酸液作為在SPM表面供給步驟S4所使用之SPM之製作的基底而再利用。藉此，可不使含硫酸液的消耗量增大便進行使用含硫酸液之基板W的加熱。
又，藉由與第2表面供給步驟S42並行而並非與第1表面供給步驟S41並行地執行，與回收步驟並行地進行之含硫酸液背面供給步驟S13，藉此可不回收包含大量抗蝕劑之SPM便實現含硫酸液之回收。藉此，可不回收包含大量抗蝕劑之SPM便一邊防止含硫酸液之消耗量的增大一邊使用含硫酸液來加熱基板W。
圖10係由處理單元6所執行之第3基板處理例的流程圖。
第3基板處理例與第1基板處理例之差異點，在於並非於SPM表面供給步驟S4之前進行含硫酸液背面供給步驟S23，而是與SPM表面供給步驟S4並行地進行含硫酸液背面供給步驟S23。在第3基板處理例中，與第1表面供給步驟S41並行地進行含硫酸液背面供給步驟S3。
於基板W由旋轉夾頭108所保持之後，控制裝置4使旋轉馬達M開始旋轉。藉此，基板W之旋轉被開始，基板W之旋轉速度被上升至預先決定之液體處理速度(圖10之S2)。
於基板W之旋轉速度達到液體處理速度之後，控制裝置4執行第1表面供給步驟S41(參照圖10)。在SPM噴嘴13被配置於處理位置之狀態下，控制裝置4同時地開啟第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136。藉此，含硫酸液及過氧化氫水被供給至SPM噴嘴13，高溫(例如約190~約220℃)的SPM在SPM噴嘴13之內部被生成。該SPM自SPM噴嘴13之吐出口被吐出，而被供給至基板W之上表面(表面Wa)。
又，於第1表面供給步驟S41中，處理杯體111被設定為第1對向狀態。因此，自基板W所排出之SPM由第1擋板143之內壁143a所承接，而由第1杯體141所導引。
又，含硫酸液背面供給步驟S23與第1表面供給步驟S41並行地被執行(參照圖10)。在處理杯體111處於第1對向狀態之狀態下，控制裝置4開啟第2含硫酸液閥80。藉此，如圖11所示般，高溫(例如約165℃)的含硫酸液(第2含硫酸液)被供給至下表面噴嘴91，高溫的含硫酸液自下表面噴嘴91朝向基板W之背面Wb被吐出(含硫酸液背面供給步驟S23)。其結果，如圖11所示，基板W之背面Wb的全部區域由含硫酸液的液膜所覆蓋。基板W藉由高溫的含硫酸液之液膜所加熱。如圖11所示，自基板W所排出之含硫酸液由第1擋板143之內壁143a所承接，而由第1杯體141所導引。
如圖9所示，自基板W所排出之含硫酸液由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引。
又，含硫酸液背面供給步驟S13與第2表面供給步驟S42並行地被執行(參照圖8)。於處理杯體111切換為第2對向狀態之後，控制裝置4開啟第2含硫酸液閥80。藉此，如圖9所示般，高溫(例如 約165℃)的含硫酸液被供給至下表面噴嘴91，高溫的含硫酸液自下表面噴嘴91朝向基板W之背面Wb被吐出(含硫酸液背面供給步驟S13)。其結果，如圖9所示，基板W之背面Wb的全部區域由含硫酸液的液膜所覆蓋。基板W藉由高溫的含硫酸液之液膜所加熱。
在第1表面供給步驟S41中，在與例如約190℃~約220℃之高溫的SPM被供給至基板W之表面Wa同時地，例如約165℃之高溫的含硫酸液被供給至基板W之背面Wb。基板W藉由含硫酸液朝向基板W之背面Wb的供給而升溫，伴隨於此，抗蝕劑181自亦包含底面在內之全部區域被加熱。抗蝕劑181藉由來自抗蝕劑181之底面的加熱，而有效地升溫，於非硬化層183所產生之氣體184充滿於非硬化層183。然後，非硬化層183內之壓力上升，其結果，於硬化層182產生龜裂185。然後，自在硬化層182所形成之龜裂185進入硬化層182之內部的SPM作用於非硬化層183，而將非硬化層183自基板W之表面Wa加以去除(參照圖12A至12D)。
於第1表面供給步驟S41中，SPM及含硫酸液被供給至第1杯體141。然後，第1杯體141內之SPM及含硫酸液被排出至排液配管152(排液步驟)。
若自第2含硫酸液閥80被開啟後經過預先決定之期間(為了基板W之整體被加熱至與含硫酸液之液溫相同溫度所需要之充分的期間。例如約5秒)，控制裝置4便關閉第2含硫酸液閥80，而停止來自下表面噴嘴91之含硫酸液的吐出。
其後，若自第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136被開啟後經過預先決定之期間(成為自基板W被排出之SPM已幾乎不含抗蝕劑的期間。例如約12秒)，第2表面供給步驟S42便被開始執行。 亦即，擋板升降單元146使第1擋板143下降至下位置。藉此，處理杯體111切換為第2擋板144與基板W之周端面對向之第2對向狀態。其結果，自基板W所排出之SPM由第2擋板144之內壁144a所承接，而由第2杯體142所導引。然後，第2杯體142內之SPM經由回收配管156被輸送至第1貯液部11之第1循環槽22。藉此，被供給至基板W之SPM會被回收(回收步驟)。
又，若自第1擋板143之下降經過預先決定之期間(例如約15秒)，控制裝置4便關閉第1含硫酸液閥60及過氧化氫水閥136，而停止來自SPM噴嘴13之SPM的吐出。
根據第3基板處理例，成為被供給至基板W之表面Wa之SPM之製作的基底之高溫的含硫酸液，被供給至基板W之背面Wb(含硫酸液背面供給步驟S23)。高溫的含硫酸液與SPM表面供給步驟S4所包含之第1表面供給步驟S41並行地被供給至基板W之背面Wb，藉此可一邊執行SPM表面供給步驟S4一邊使基板W被加熱。因此，可一邊充分地使基板W升溫，一邊使其對基板W執行SPM表面供給步驟S4。藉此，可提高SPM之抗蝕劑去除效率。由於抗蝕劑去除效率高，因此即便將SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)設定為較短，仍可自基板W之表面Wa將抗蝕劑粗略地加以去除。藉此，可謀求SPM之消耗量的減少，甚至含硫酸液之消耗量的減少。
又，在第2表面供給步驟S42中，高溫的含硫酸液與高溫的SPM被供給至基板W之表面Wa同時地，被供給至基板W之背面Wb。可使SPM自抗蝕劑181之藉由加熱所產生之硬化層182的龜裂185進入非硬化層183，藉此可提高抗蝕劑去除效率。因此，可縮短 SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)。
尤其，自SPM表面供給步驟S4之開始時，高溫的含硫酸液被供給至基板W之背面Wb。藉此，可在SPM表面供給步驟S4之開始後之較早的階段，使SPM進入非硬化層183。藉此，可在SPM表面供給步驟S4之開始後之較早的階段，自基板W之表面Wa將抗蝕劑181加以去除，藉此亦可更進一步縮短SPM表面供給步驟S4之處理期間(更具體而言為第1表面供給步驟S41之處理期間)。
圖13係自上方觀察本發明之其他實施形態之基板處理裝置201的示意圖。
本實施形態之基板處理裝置201與圖1至圖12D所示之實施形態的差異點，在於處理液供給裝置作為含硫酸液製作裝置而具備有製作在處理單元6所使用之含硫酸液的第1含硫酸液製作裝置208A、及製作在處理單元6所使用之含硫酸液的第2含硫酸液製作裝置208B之2個硫酸製作裝置。在圖13之例子中，第1含硫酸液製作裝置208A及第2含硫酸液製作裝置208B之對各設置有2對。
各第1含硫酸液製作裝置208A對應於被配置在搬送室5之單側的3個塔。第1含硫酸液製作裝置208A具備有與前述之含硫酸液製作裝置8相同之構成。自包含於對應之3個塔之處理單元6所排出的SPM，被供給至各第1含硫酸液製作裝置208A。各第1含硫酸液製作裝置208A將高溫的含硫酸液供給至包含於對應之3個塔之處理單元6所包含之所有表面供給單元(SPM噴嘴13)。然而，各第1含硫酸液製作裝置208A不對包含於對應之3個塔之處理單元6所包含之背面供給單元供給含硫酸液(下表面噴嘴91)。亦即，第1含硫酸液製作 裝置208A係表面供給專用之含硫酸液製作裝置。各第1含硫酸液製作裝置208A具備有第1貯液部11及第2貯液部12。
各第2含硫酸液製作裝置208B對應於被配置在搬送室5之單側的3個塔。第2含硫酸液製作裝置208B具備有與前述之含硫酸液製作裝置8相同之構成。自包含於對應之3個塔之處理單元6所排出的SPM，被供給至各第2含硫酸液製作裝置208B。各第2含硫酸液製作裝置208B將高溫的含硫酸液供給至包含於對應之3個塔之處理單元6所包含之所有背面供給單元(下表面噴嘴91)。然而，各第2含硫酸液製作裝置208B不對包含於對應之3個塔之處理單元6所包含之表面供給單元(SPM噴嘴13)供給含硫酸液。亦即，第2含硫酸液製作裝置208B係表面供給專用之含硫酸液製作裝置。各第2含硫酸液製作裝置208B具備有第1貯液部11及第2貯液部12。
於第1含硫酸液製作裝置208A與第2含硫酸液製作裝置208B之間，連接有用以將含硫酸液自第1含硫酸液製作裝置208A朝向第2含硫酸液製作裝置208B供給之含硫酸液供給配管209。於含硫酸液供給配管209介設有用以將含硫酸液供給配管209加以開閉之開閉閥210。含硫酸液供給配管209將第1含硫酸液製作裝置208A之貯液部(第1貯液部11及/或第2貯液部12)與第2含硫酸液製作裝置208B之貯液部(第1貯液部11及/或第2貯液部12)之間加以連接。
於第1含硫酸液製作裝置208A所製作之含硫酸液，被供給至基板W之表面Wa。亦即，該含硫酸液係專門為了去除抗蝕劑所使用之硫酸，不僅溫度，就連硫酸濃度亦規定有較高之基準。於本實施形態中，在第1含硫酸液製作裝置208A所製作之含硫酸液之硫酸濃度的下限濃度，例如被設定為第1下限濃度(例如為92%)。若硫酸濃 度之臨限值變得較第1下限濃度低，控制裝置4便開啟開閉閥210，將被貯存在第1含硫酸液製作裝置208A之含硫酸液供給至第2含硫酸液製作裝置208B，並且開啟硫酸補充閥45將來自硫酸補充單元25之新的含硫酸液補充至第1含硫酸液製作裝置208A。
然後，若在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度變得較第1下限濃度低，將硫酸補充配管44加以開閉之硫酸補充閥45便被開啟，含硫酸液便被供給至第1循環槽22。藉此，在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度變高，伴隨於此，於其後經過短暫之期間後，在第2循環槽51、第2循環配管53及第3循環配管73進行循環之含硫酸液的硫酸濃度會變高。
於第2含硫酸液製作裝置208B所製作之含硫酸液，被供給至基板W之背面Wb。亦即，該含硫酸液係專門為了基板W的升溫所使用之含硫酸液，且硫酸濃度之基準相較於第1含硫酸液製作裝置208A之情形寬鬆。於本實施形態中，在第2含硫酸液製作裝置208B所製作之硫酸濃度的下限濃度，例如被設定為第2下限濃度(例如為85%)。若硫酸濃度之臨限值低於第2下限濃度，第2含硫酸液製作裝置208B之貯液部(第1貯液部11及/或第2貯液部12)所貯存之含硫酸液便會被排出。此時，來自硫酸補充單元25之新的含硫酸液亦可被補充至第2含硫酸液製作裝置208B，亦可不被補充。
根據本實施形態，除了圖1至圖12之實施形態的作用效果以外，還可發揮以下之作用效果。
亦即，第2含硫酸液製作裝置208B係背面供給專用之含硫酸液製作裝置。專門為了基板的升溫所使用之含硫酸液，其硫酸 濃度的基準寬鬆。因此，可將第2含硫酸液製作裝置208B之硫酸濃度的下限濃度設定為較低。藉此，可將來自第2含硫酸液製作裝置208B之含硫酸液的排液量設為較少。故而，可更進一步謀求含硫酸液之消耗量的減少。
又，於第1含硫酸液製作裝置208A所製作之含硫酸液的硫酸濃度低於既定之下限濃度的情形時，含硫酸液自第1含硫酸液製作裝置208A被供給至第2含硫酸液製作裝置208B。於第1含硫酸液製作裝置208A中，硫酸濃度低於下限濃度之含硫酸液原本應該要被排出。然而，於第2含硫酸液製作裝置208B中收取如此之含硫酸液，而作為背面供給專用之硫酸來加以活用。故而，可更再進一步謀求含硫酸液之消耗量的減少。
以上，雖已對本發明之2個實施形態及3個基板處理例進行說明，但本發明亦可進一步以其他形態實施。
又，於第1貯液部11中，雖已對將自回收導出配管26所回收之SPM暫時回收至回收槽21並於其後貯存至第1循環槽22之情形進行說明，但亦可不經由回收槽21而使其直接貯存在第1循環槽22。於該情形時，亦可廢除回收槽21。
又，雖已對採用使含硫酸液與過氧化氫水在SPM噴嘴13內部進行混合之噴嘴內混合方式的情形進行說明，但亦可採用使含硫酸液與過氧化氫水在被連接於噴嘴之處理液配管內、或在被連結至該處理液配管之混合配管中進行混合之配管內混合方式。
又，1個含硫酸液製作裝置8(或第1含硫酸液製作裝置208A及第2含硫酸液製作裝置208B的對)亦可並非對複數個(3個)塔所包含之處理單元6供給含硫酸液者，而僅對應於1個塔所包含之處 理單元6。
又，供給至基板W之背面Wb的含硫酸液(即第2含硫酸液)並不限定於含硫酸液，亦可為SPM。於該情形時，加熱背面Wb用之SPM既可藉由使來自過氧化氫水供給單元之過氧化氫水混合於由含硫酸液製作裝置8(第1含硫酸液製作裝置208A、第2含硫酸液製作裝置208B)所製作之含硫酸液而被製作，亦可取代含硫酸液製作裝置8(第1含硫酸液製作裝置208A、第2含硫酸液製作裝置208B)，而設置根據所回收之SPM來製作SPM的SPM製作裝置。
又，於前述之各實施形態中，雖已對基板處理裝置1、201為對由半導體晶圓所構成之基板W進行處理之裝置之情形進行說明，但基板處理裝置亦可為對液晶顯示裝置用基板、有機EL(electroluminescence)顯示裝置等之FPD(Flat Panel Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等之基板進行處理的裝置。
本申請案對應於2018年11月27日對日本專利廳所提出之日本專利特願2018-221639號，且為將該申請案之所有揭示內容藉由引用而被組入於本說明書者。

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，係使用硫酸及過氧化氫水之混合液即SPM來處理基板者；其包含有：
    基板保持單元，其保持基板；
    回收配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；
    含硫酸液製作裝置，其被輸送流入至上述回收配管之液體，用以根據該液體來製作含有硫酸之高溫的第1含硫酸液；
    表面供給單元，其用以將根據在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液而被製作之SPM，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及
    背面供給單元，其用以將含有在上述含硫酸液製作裝置所製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，其進一步包含有控制裝置，而該控制裝置係控制上述含硫酸液製作裝置、上述表面供給單元及上述背面供給單元者，
    上述控制裝置執行如下之步驟：
    含硫酸液製作步驟，其根據流入上述回收配管之液體而藉由上述含硫酸液製作裝置來製作高溫的第1含硫酸液；
    SPM表面供給步驟，其將根據藉由上述含硫酸液製作裝置而被製作之高溫的第1含硫酸液所製作之SPM，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及
    含硫酸液背面供給步驟，其在上述SPM表面供給步驟之前或與上述 SPM表面供給步驟並行地，為了加熱藉由上述基板保持單元所保持之基板，而將包含藉由上述含硫酸液製作裝置而被製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液，供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，其進一步包含有：
    排液配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；以及
    切換單元，其將供自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入的配管，在上述排液配管及上述回收配管之間進行切換；
    上述控制裝置控制上述切換單元，
    上述控制裝置進一步執行回收步驟，而該回收步驟係與上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述回收配管者。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，
    上述控制裝置於上述SPM表面供給步驟之前，執行上述含硫酸液背面供給步驟，且
    上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述SPM表面供給步驟並行地，藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中，
    上述控制裝置與上述SPM表面供給步驟並行地執行上述含硫酸液背面供給步驟。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，
    上述控制裝置於上述SPM表面供給步驟中執行如下之步驟：
    第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及
    第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給被停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；
    上述控制裝置與上述第2表面供給步驟並行地，執行上述含硫酸液背面供給步驟，
    上述控制裝置與上述第2表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元而執行上述回收步驟。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其中，
    上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟並行地藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  8. 如請求項2之基板處理裝置，其中，其進一步包含有：
    排液配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自 該基板被排出之液體流入；及
    切換單元，其將供自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入的配管，在上述排液配管及上述回收配管之間進行切換；
    上述控制裝置控制上述切換單元，
    上述控制裝置於上述SPM表面供給步驟中執行如下之步驟：
    第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及
    第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給 停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；
    上述控制裝置與上述第1表面供給步驟並行地，執行上述含硫酸液背面供給步驟，且
    上述控制裝置進一步執行排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，藉由上述切換單元使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  9. 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置，其中，
    上述含硫酸液製作裝置包含有：
    第1含硫酸液製作裝置，其對上述表面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對上述背面供給單元供給第1含硫酸液；及
    第2含硫酸液製作裝置，其對上述背面供給單元供給高溫的第1含硫酸液，而不對上述表面供給單元供給第1含硫酸液。
  10. 如請求項9之基板處理裝置，其中，其進一步包含有硫酸供給配管，而該硫酸供給配管於利用上述第1含硫酸液製作裝置所製作之第1含硫酸液的硫酸濃度低於既定之下限濃度之情形時，自上述第1含硫酸液製作裝置對上述第2含硫酸液製作裝置供給第1含硫酸液者。
  11. 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置，其中，
    被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液係第1含硫酸液。
  12. 如請求項1至8中任一項之基板處理裝置，其中，
    被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液係第1含硫酸液及過氧化氫水之混合液即SPM。
  13. 一種基板處理方法，係於基板處理裝置中被執行，且使用硫酸及過氧化氫水之混合液即SPM來處理基板者，而該基板處理裝置包含有：基板保持單元；及回收配管，其供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入；其中，
    上述基板處理方法包含有：
    含硫酸液製作步驟，其根據流入至上述回收配管之液體來製作含有硫酸之高溫的第1含硫酸液；
    SPM表面供給步驟，其將根據已被製作之高溫的第1含硫酸液所製作之SPM供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面；及
    含硫酸液背面供給步驟，其在上述SPM表面供給步驟之前或與上述SPM表面供給步驟並行地，為了加熱藉由上述基板保持單元所保持之基板，而將包含已被製作之高溫的第1含硫酸液之第2含硫酸液供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面。
  14. 如請求項13之基板處理方法，其中，其進一步包含有回收步驟，而該回收步驟係與上述含硫酸液背面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述回收配管者。
  15. 如請求項14之基板處理方法，其中，其進一步包含有排液配管，而該排液配管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，
    上述含硫酸液背面供給步驟於上述SPM表面供給步驟之前被執行，
    上述基板處理方法進一步包含有排液步驟，而該排液步驟係與上述SPM表面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  16. 如請求項14之基板處理方法，其中，上述含硫酸液背面供給步驟與上述SPM表面供給步驟並行地被執行。
  17. 如請求項16之基板處理方法，其中，
    上述SPM表面供給步驟包含有：
    第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及
    第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；
    上述含硫酸液背面供給步驟與上述第2表面供給步驟並行地被執行，
    上述回收步驟與上述第2表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地被執行。
  18. 如請求項17之基板處理方法，其中，
    上述基板處理裝置進一步包含有排液配管，而該排液配管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，
    上述基板處理方法進一步包含排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  19. 如請求項13之基板處理方法，其中，上述基板處理裝置進一步包含有排液配管，而該排液配管係供被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板而自該基板被排出之液體流入者，
    上述SPM表面供給步驟包含有：
    第1表面供給步驟，其對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；及
    第2表面供給步驟，其於上述第1表面供給步驟中，在SPM的供給停止之後，對藉由上述基板保持單元所保持之基板的表面供給SPM；
    上述含硫酸液背面供給步驟與上述第1表面供給步驟並行地被執行，
    上述基板處理方法進一步包含有排液步驟，而該排液步驟係與上述第1表面供給步驟及上述含硫酸液背面供給步驟並行地，使自藉由上述基板保持單元所保持之基板被排出之液體流入上述排液配管者。
  20. 如請求項13至19中任一項之基板處理方法，其中，
    被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液係第1含硫酸液。
  21. 如請求項13至19中任一項之基板處理方法，其中，被供給至藉由上述基板保持單元所保持之基板的背面之第2含硫酸液係第1含硫酸液及過氧化氫水之混合液即SPM。
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