TW202241214A - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種技術，係能提高處理的產出量並能對基板進行更均勻的處理。基板處理方法係包含保持工序(步驟S1)、液體供給工序(步驟S2)、電漿源配置工序、氛圍置換工序(步驟S3)、間隔降低工序(步驟S5)以及電漿處理工序(步驟S6)。在保持工序(步驟S1)中，基板保持部係保持基板。在液體供給工序(步驟S2)中，對基板的主表面供給處理液。在電漿源配置工序中，電漿源與基板之間的間隔係變成第一間隔。在氛圍置換工序(步驟S3)中，以第一流量對基板的主表面與電漿源之間供給氣體。在間隔降低工序(步驟S5)中，使電漿源與基板之間的間隔降低至第二間隔。在電漿處理工序(步驟S6)中，在該間隔變成第二間隔且電漿源點亮的狀態下，以比第一流量還小的第二流量對基板的主表面與電漿源之間的空間供給氣體或者停止供給氣體。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種基板處理方法以及基板處理裝置。
以往，提出一種基板處理裝置，係用以去除形成於基板的主表面的阻劑(resist)(例如專利文獻1)。在專利文獻1中，對基板的主表面供給硫酸以及過氧化氫水的混合液。硫酸以及過氧化氫水被混合，藉此硫酸以及過氧化氫水係反應並生成卡洛酸(Caro's acid)。卡洛酸係能有效率地去除基板的阻劑。
然而，在此種處理中需要持續供給硫酸以及過氧化氫水，硫酸以及過氧化氫水的消耗量大。為了降低環境負擔，謀求削減硫酸的使用量，並要求削減藥液消耗量。為了降低藥液消耗量，以往是將硫酸回收並再次利用。然而，由於硫酸的濃度會因為混合硫酸以及過氧化氫水而降低，因此難以高濃度地回收硫酸。
因此，考量藉由大氣壓電漿使氧自由基(oxygen radical)等活性物種(active species)產生並使該活性物種作用於硫酸，藉此生成氧化力高的卡洛酸。藉此，由於在卡洛酸的生成無須供給過氧化氫水，因此能以更高的濃度回收硫酸。此外，即使在供給硫酸以及過氧化氫水之情形中，由於亦能藉由使用電漿來降低用以生成卡洛酸之過氧化氫水的需要量，因此與未使用電漿之情形相比能以更高的濃度回收硫酸。
作為更具體性的基板處理裝置的構成，考量設置：基板保持部，係一邊保持基板一邊使基板旋轉；噴嘴，係對旋轉中的基板的主表面供給處理液；以及電漿源，係配置於比基板的主表面還上方。藉由使電漿源(例如專利文獻2)點亮，於電漿源的周圍產生電漿。當周圍的氣體通過電漿所產生的電漿產生空間時，氣體係藉由電漿反應而產生各種的自由基、激發物種(excited species)以及離子等活性物種。由於這些活性物種具有高的能量，因此反應性高；藉由基板的主表面上的處理液與活性物種接觸，能提升處理液的反應速度。例如，在基板的主表面上活性物種作用於處理液，藉此能生成處理能力高的成分(例如卡洛酸)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-88208號公報。 [專利文獻2]日本特開2019-61759號公報。
[發明所欲解決之課題]
在此，根據發明人的真知灼見，期望電漿源係接近基板以及基板上的處理液。此原因在於：由於大多的活性物種壽命短，因此當電漿源至處理液為止的距離從數mm變成數十mm左右以上時，活性物種的功效會驟減。例如，將專利文獻2所示的電漿源接近基板的上表面且對向地配置，藉此能夠將活性物種供給至基板上的處理液，直至活性物種的壽命耗盡為止。
在此，由於電漿產生空間中的氣體係會因為被轉換成活性物種而使組成變化，因此需要補充新的氣體。在使電漿源與基板對向之情形中，對電漿源與基板之間供給氣體。
在此，在電漿源與基板之間的距離較短之情形中會有下述問題：由於兩者之間的空間的壓力損失變高，因此被供給的氣體變得難以進入至電漿源與基板之間。因此，將電漿源與基板之間的氛圍(atmosphere)設定成期望的氛圍所需的時間變長，從而處理的產出量(throughput)變長。
因此，本發明的目的在於提供一種能提高處理的產出量之技術。 [用以解決課題的手段]
第一態樣的基板處理方法係具備：保持工序，係基板保持部保持基板；液體供給工序，係對被前述基板保持部保持的前述基板的主表面供給處理液；電漿源配置工序，係以與前述基板的前述主表面對向且與前述基板的前述主表面之間的間隔變成第一間隔之方式配置電漿源；氛圍置換工序，係以第一流量從供氣口對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體；間隔降低工序，係在前述氛圍置換工序之後，使前述電漿源與前述基板之間的間隔降低至比前述第一間隔還小的第二間隔；以及電漿處理工序，係在以前述電漿源與前述基板之間的前述間隔變成前述第二間隔之方式配置有前述電漿源且前述電漿源點亮的狀態下，以比前述第一流量還小的第二流量對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體或者停止供給前述氣體。
第二態樣的基板處理方法係如第一態樣所記載之基板處理方法，其中進一步具備：流量降低工序，係使前述氣體的流量降低至前述第二流量，直至前述電漿源與前述基板之間的前述間隔到達至前述第二間隔為止。
第三態樣的基板處理方法係如第一態樣或者第二態樣所記載之基板處理方法，其中在前述間隔降低工序中，在前述電漿源點亮的狀態下使前述電漿源與前述基板之間的前述間隔降低。
第四態樣的基板處理方法係如第一態樣至第三態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中在前述氛圍置換工序中，從位於第一供氣位置的前述供氣口對前述電漿源與前述基板之間的前述空間供給前述氣體；在前述間隔降低工序中，使前述供氣口移動至比前述第一供氣位置還接近前述基板的第二供氣位置。
第五態樣的基板處理方法係如第一態樣至第四態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中從相對於前述電漿源與前述基板之間的前述空間位於側方的前述供氣口對前述空間供給前述氣體。
第六態樣的基板處理方法係如第一態樣至第五態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中反復地進行前述電漿源配置工序、前述氛圍置換工序、前述間隔降低工序以及前述電漿處理工序這一連串的工序。
第七態樣的基板處理方法係如第一態樣至第六態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中反復地進行前述液體供給工序、前述電漿源配置工序、前述氛圍置換工序、前述間隔降低工序以及前述電漿處理工序這一連串的工序。
第八態樣的基板處理方法係如第一態樣至第七態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中前述氣體係包含稀有氣體以及氮氣體中的至少任一者。
第九態樣的基板處理方法係如第一態樣至第八態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中前述第二間隔為3mm以下。
第十態樣的基板處理方法係如第一態樣至第九態樣中任一態樣所記載之基板處理方法，其中前述第一間隔為10mm以上。
一個態樣的基板處理裝置係具備：基板保持部，係保持基板；噴嘴，係對被前述基板保持部保持的前述基板的主表面供給處理液；電漿源，係設置於與被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面對向之位置，用以產生電漿；移動機構，係使前述電漿源相對於前述基板保持部相對性地移動；氣體供給部，係對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間供給氣體；以及控制部，係在前述電漿源與前述基板之間的間隔變成第一間隔的狀態下，使前述氣體供給部以第一流量供給前述氣體後，使前述移動機構將前述電漿源與前述基板之間的間隔降低至比前述第一間隔還小的第二間隔，在前述間隔變成前述第二間隔且前述電漿源點亮的狀態下，使前述氣體供給部以比前述第一流量還小的第二流量對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體或者停止供給前述氣體。 [發明功效]
依據第一態樣的基板處理方法，在氛圍置換工序中，由於電漿源位於比電漿處理位置還遠離基板的位置，因此氣體容易進入至電漿源與基板之間。而且，由於氣體的流量(第一流量)大，因此能有效率地將該空間內的氣體置換成新的氣體。亦即，能將該空間的氛圍以更短的時間接近至預定的氛圍。因此，能提升處理的產出量。
另一方面，在電漿處理工序中，以比氛圍置換工序中的第一流量還小的第二流量對電漿源與基板之間的空間供給氣體。或者，停止供給氣體。藉此，在電漿源與基板之間所產生的電漿產生空間中隱定地產生活性物種。此外，由於亦抑制電漿產生空間中的氣流的吝亂，因此被供給至基板上的處理液之活性物種的分布亦穩定。此外，亦抑制處理液的液面的吝亂。因此，在電漿處理工序中，能更均勻地對基板進行處理。
依據第二態樣的基板處理方法，由於氣體的流量被降低至較小的第二流量直至電漿源與基板之間的間隔到達至第二間隔，因此抑制在電漿源與基板之間的間隔到達至第二間隔之時間點電漿產生空間的氣流的吝亂。因此，能從電漿處理工序的初期開始使電漿源穩定地產生電漿。因此，能從電漿處理工序的初期開始更均勻地對基板進行處理。
依據第三態樣的基板處理方法，由於在電漿處理工序之前先在間隔降低工序中使電漿源產生電漿，因此能降低電漿源的點亮所需的上升時間(rise time)的延遲所伴隨之電漿開始產生的延遲。
依據第四態樣的基板處理方法，在氛圍置換工序中，在遠離基板的第一供氣位置從供氣口供給氣體。因此，即使氣體的第一流量大，亦能進一步抑制基板的主表面上的處理液的液面的晃動。
依據第五態樣的基板處理方法，由於氣體容易沿著基板的主表面上的處理液的液面流動，因此能進一步抑制液面的晃動。
依據第六態樣的基板處理方法，即使電漿源與基板之間的空間的氛圍因為基板的處理而遠離預定的氛圍，亦能藉由氛圍置換工序將該氛圍恢復到預定的氛圍。
依據第七態樣的基板處理方法，在電漿處理工序之後再次進行液體供給工序，藉此能藉由處理液沖掉因為電漿處理工序所產生的基板上的殘留物(溶解途中的物質)。
以下參照隨附的圖式說明實施形態。此外，本實施形態所記載的構成要素僅為例示，並非是用以將本發明的範圍限定於這些實施形態。為了容易理解，會有在圖式中因應需要將各個部位的尺寸或者數量予以誇張或者簡化地圖示之情形。
只要未特別地說明，則用以表示相對性或者絕對性的位置關係之表現(例如「朝一方向」、「沿著一方向」、「平行」、「正交」、「中心」、「同心」以及「同軸」等)係不僅嚴密地表示所指稱的位置關係，亦表示在公差或者能獲得相同程度的功能之範圍內角度或者距離已相對性地位移的狀態。只要未特別地說明，則用以表示相等的狀態之表現(例如「相同」、「相等」以及「均質」等)係不僅表示定量地且嚴密地相等的狀態，亦表示存在公差或者能獲得相同程度的功能之誤差的狀態。只要未特別地說明，則用以表示形狀之表現(例如「四角形狀」或者「圓筒形狀」等)係不僅幾何學性地且嚴密地表示所指稱的形狀，亦表示在能獲得相同程度的功效的範圍內具有例如凹凸或者倒角等的形狀。「具備」、「具有」、「具備有」、「含有」或者「包含」一個構成要素之此種表現並非是將其他的構成要素的存在排除之排他式的表現。「A、B以及C的至少一者」之此種表現係包含只有A、只有B、只有C、A至C中的任兩者、A至C全部。
[第一實施形態] [基板處理系統100的整體構成] 圖1係顯示應用了電漿產生裝置之基板處理系統100的構成的一例之俯視圖。基板處理系統100為葉片式的處理裝置，用以逐片地處理屬於處理對象的基板W。
基板W係例如為半導體基板，且具有圓板形狀。此外，基板W除了半導體基板之外能夠應用光罩(photomask)用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板以及光磁碟用基板等各種基板。此外，基板的形狀亦未限定於圓板形狀，例如亦能採用矩形的板狀形狀等各種形狀。
基板處理系統100係包含裝載埠(load port)101、索引機器人(indexer robot)110、主搬運機器人120、控制部90以及複數個處理單元130。
複數個裝載埠101係沿著水平的一個方向排列地配置。各個裝載埠101為介面部，用以將基板W搬入至基板處理系統100以及從基板處理系統100搬出基板W。從外部將收納了複數個基板W的承載器(carrier)C搬入至各個裝載埠101。各個裝載埠101係保持被搬入的承載器C。作為承載器C，例如採用用以將基板W收納於密閉空間之前開式晶圓傳送盒(FOUP；Front Opening Unified Pod)、標準機械化介面(SMIF；Standard Mechanical Inter Face)盒或者用以將基板W暴露於外氣之開放式匣(OC；Open Cassette)。
索引機器人110為搬運機器人，用以在被各個裝載埠101保持的承載器C與主搬運機器人120之間搬運基板W。索引機器人110係能夠沿著裝載埠101所排列的方向移動，並能夠在與各個承載器C對向之位置停止。索引機器人110係能進行從各個承載器C取出基板W之動作以及將基板W傳遞至各個承載器C之動作。
主搬運機器人120為搬運機器人，用以在索引機器人110與各個處理單元130之間搬運基板W。主搬運機器人120係能進行從索引機器人110接取基板W之動作以及將基板W傳遞至索引機器人110之動作。此外，主搬運機器人120係能進行將基板W搬入至各個處理單元130之動作以及從各個處理單元130搬出基板W之動作。
於基板處理系統100配置有例如十二個處理單元130。具體而言，以圍繞主搬運機器人120的周圍之方式設置有四個塔，塔係包含於鉛直方向層疊的三個處理單元130。在圖1中概略性地顯示三段地重疊的處理單元130中的一個處理單元130。此外，基板處理系統100中的處理單元130的數量並未限定於十二個，亦可適當地變更。
主搬運機器人120係以被四個塔圍繞之方式設置。主搬運機器人120係將從索引機器人110接取的未處理的基板W搬入至各個處理單元130內。各個處理單元130係處理基板W。此外，主搬運機器人120係從各個處理單元130搬出處理完畢的基板W並傳遞至索引機器人110。
控制部90係控制基板處理系統100的各個構成要素的動作。圖2係概略性地顯示控制部90的內部構成的一例之功能方塊圖。控制部90為電子電路，並具有例如資料處理部91以及記憶媒體92。在圖2的具體例中，資料處理部91與記憶媒體92係經由匯流排(bus)93相互地連接。資料處理部91亦可為例如CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)等運算處理裝置。記憶媒體92亦可具有非暫時性的記憶媒體(例如ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)或者硬碟)921以及暫時性的記憶媒體(例如RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體))922。亦可於非暫時性的記憶媒體921記憶有例如用以規定控制部90所執行的處理之程式。資料處理部91執行該程式，藉此控制部90係能執行被程式規定的處理。當然，控制部90的功能的一部分或者全部亦可藉由硬體電路來實現。
控制部90亦可具有主控制部以及複數個局部控制部。主控制部係統括基板處理系統100的整體，局部控制部係設置於每個處理單元130。局部控制部係設置成能夠與主控制部通訊，並基於來自主控制部的指示來控制處理單元130內的各種構成(後述)。與圖2同樣地，主控制部以及局部控制部亦可分別具有資料處理部91以及記憶媒體92。
[基板處理裝置(處理單元130)] 圖3係概略性地顯示處理單元(相當於基板處理裝置)130的構成的一例之圖。此外，屬於基板處理系統100之全部的處理單元130亦可不需要圖3所示的構成，只要至少一個處理單元130具有此種構成即可。
圖3所例示的處理單元130為用以對基板W進行使用了電漿的處理之裝置。使用了電漿的處理並無特別限制，例如包含有機物去除處理。所謂有機物去除處理為用以去除形成於基板W的主表面的有機物之處理。有機物係例如為阻劑。在有機物為阻劑之情形中，有機物去除處理亦稱為阻劑去除處理。以下，作為一例係採用阻劑去除處理來說明。基板W係例如為半導體基板，並具有圓板形狀。基板W的尺寸並無特別限制，基板W的直徑係例如為約300mm。
處理單元130係包含基板保持部2、噴嘴3、氣體供給部4、電漿源6以及移動機構51、52。如圖3所例示般，處理單元130亦可包含腔室(chamber)1。腔室1係具有箱形的形狀，在腔室1的內部空間中對基板W進行處理。於腔室1的內部空間設置有基板保持部2、噴嘴3、氣體供給部4的供氣口41a、電漿源6以及移動機構51、52。
[基板保持部2] 基板保持部2係設置於腔室1內，並以水平姿勢保持基板W。在此，所謂水平姿勢為基板W的厚度方向沿著鉛直方向之姿勢。在圖3的例子中，基板保持部2係包含台(stage)21以及複數個夾具銷(chuck pin)22。台21係具有圓板形狀，並設置於比基板W還鉛直下方。台21係以台21的厚度方向沿著鉛直方向之姿勢設置。
複數個夾具銷22係豎立地設置於台21的上表面。複數個夾具銷22各者係設置成能夠在夾具位置與解除位置之間位移，該夾具位置為複數個夾具22接觸基板W的周緣之位置，該解除位置為複數個夾具銷22從基板W的周緣離開之位置。當複數個夾具銷22移動至各個夾具位置時，複數個夾具銷22係保持基板W。當複數個夾具銷22移動至各個解除位置時，解除對於基板W的保持。
用以驅動複數個夾具銷22之驅動部(未圖示)亦可例如包含馬達，並藉由馬達的驅動力使複數個夾具銷22位移。或者，驅動部亦可包含：第一固定磁鐵，係連結於各個夾具銷22；以及第二可動磁鐵，係相對於第一固定磁鐵相對性地移動；藉由第二可動磁鐵的位置使複數個夾具銷22位移。該驅動部係被控制部90控制。
此外，基板保持部2不一定需要具有複數個夾具銷22。例如，基板保持部2係可吸引基板W的下表面並吸附基板W，或者藉由靜電方式吸附基板W的下表面。
在圖3的例子中，基板保持部2係進一步包含旋轉機構23，並使基板W繞著旋轉軸線Q1旋轉。旋轉軸線Q1為通過基板W的中心部且沿著鉛直方向之軸。例如，旋轉機構23係包含軸24以及馬達25。軸24的上端係連結於台21的下表面，並從台21的下表面沿著旋轉軸線Q1延伸。馬達25係被控制部90控制。馬達25係使軸24繞著旋轉軸線Q1旋轉，並使台21以及複數個夾具銷22一體地旋轉。藉此，被複數個夾具銷22保持的基板W係繞著旋轉軸線Q1旋轉。此種基板保持部2亦能稱為自轉夾具(spin chuck)。
此外，以下將旋轉軸線Q1中的徑方向以及周方向分別簡稱為徑方向以及周方向。
[噴嘴3] 噴嘴3係設置於腔室1內，並被使用於朝基板W的主表面供給處理液。噴嘴3係經由供給管31連接於處理液供給源34。亦即，供給管31的下游端係連接於噴嘴3，供給管31的上游端係連接於處理液供給源34。處理液供給源34係用以對供給管31供給處理液，且例如包含用以儲留處理液之筒槽(未圖示)。在處理單元130中去除基板W上的阻劑等有機物之情形中，使用例如硫酸作為處理液。除此之外，亦可使用包含硫酸鹽、過氧硫酸(peroxosulfuric acid)以及過氧硫酸鹽的至少一者的液體或者包含過氧化氫水的液體等藥液。此外，根據基板W中的電漿處理的目的以及所去除的對象，亦可使用SC1(Standard clean-1；第一標準清洗液，亦即過氧化氫水與氨的混和液)、SC2(Standard clean-2；第二標準清洗液，亦即過氧化氫水與鹽酸的混合液)等所謂的洗淨用藥液或者氫氟酸(hydrofluoric acid)、鹽酸、磷酸等蝕刻用藥液。
在圖3的例子中，於供給管31夾設有閥32以及流量調整部33。閥32係被控制部90控制。打開閥32，藉此來自處理液供給源34的處理液係通過供給管31被供給至噴嘴3並從噴嘴3的噴出口3a噴出。噴出口3a係形成於例如噴嘴3的下端面。流量調整部33係被控制部90控制，用以調整於供給管31流動的處理液的流量。流量調整部33係例如為質量流量控制器(Mass Flow Controller)。
[移動機構51] 在圖3的例子中，噴嘴3係設置成能夠藉由移動機構51移動。移動機構51係被控制部90控制，用以使噴嘴3在噴嘴處理位置與噴嘴待機位置之間移動。所謂噴嘴處理位置為噴嘴3朝向基板W的主表面(在此為上表面)噴出處理液之位置。噴嘴處理位置係例如為比基板W還鉛直上方且在鉛直方向中與基板W的中心部對向之位置(亦參照後述的圖6)。所謂噴嘴待機位置為噴嘴3不朝向基板W的主表面噴出處理液之位置，且為比噴嘴處理位置還遠離基板W之位置。噴嘴待機位置為在基板W的搬出搬入時噴嘴3不會與主搬運機器人120以及基板W干擾之位置。作為具體性的一例，噴嘴待機位置為比基板W的周緣還徑方向外側之位置。在圖3的例子中顯示在噴嘴待機位置停止的噴嘴3。
移動機構51係具有例如滾珠螺桿(ball screw)機構或者手臂迴旋機構。手臂迴旋機構皆包含未圖示的手臂、支撐柱以及馬達。手臂係具有水平地延伸的棒狀形狀，於手臂的前端連結有噴嘴3，手臂的基端則連結於支撐柱。支撐柱係沿著鉛直方向延伸，且設置成能夠繞著支撐柱的中心軸旋轉。馬達係使支撐柱旋轉，藉此手臂迴旋且噴嘴3繞著中心軸沿著周方向移動。以位於噴嘴處理位置與噴嘴待機位置之方式於噴嘴3的移動路徑上設置有支撐柱。
在噴嘴3位於噴嘴處理位置的狀態下(參照圖6)，當基板保持部2使基板W旋轉且閥32打開時，從噴嘴3朝向基板W的上表面噴出處理液。處理液係著液至基板W的上表面，接受基板W的旋轉所伴隨的離心力於基板W的上表面擴展並從基板W的周緣朝外側飛散。藉此，於基板W的上表面形成有處理液的液膜F。當於基板W的上表面形成有處理液的液膜F時，閥32關閉，移動機構51係使噴嘴3朝噴嘴待機位置移動。
[防護罩(guard)5] 於處理單元130設置有防護罩5，防護罩5係接住從基板W的周緣飛散的處理液。防護罩5係具有圍繞被基板保持部2保持的基板W之筒狀的形狀。從基板W的周緣飛散的處理液係碰到防護罩5的內周面並沿著內周面朝鉛直下方流動。處理液係例如於未圖示的回收配管流動並被回收至處理液供給源34的筒槽。藉此，能再次利用處理液。
此外，雖然在圖3中省略圖示，然而處理單元130亦可具有用以將複數種類的處理液供給至基板W之構成。例如，噴嘴3亦可連接於複數個處理液供給源。或者，處理單元130亦可包含與噴嘴3不同的噴嘴。該不同的噴嘴係連接於與處理液供給源34不同的處理液供給源。作為複數種類的處理液，除了能採用例如硫酸等藥液之外，還能採用純水、臭氧水、碳酸水以及異丙醇(IPA；isopropyl alcohol)等清洗液。在此，噴嘴3係連接於複數個處理液供給源，且能夠將複數種類的處理液個別地供給至基板W。
[電漿源6] 電漿源6為用以產生電漿之裝置，亦能稱為電漿反應器(plasma reactor)。電漿源6係在腔室1內設置於在鉛直方向中與被基板保持部2保持的基板W的主表面(例如上表面)對向之位置。電漿源6係電性連接於電源8，接受來自電源8的電力從而使周圍的氣體電漿化。氣體電漿化，藉此產生光線。在此，亦可將電漿源6產生電漿之情形稱為電漿源6點亮。此外，在此作為一例，電漿源6係在大氣壓下使電漿產生。在此所謂的大氣壓係例如為標準氣壓的80%以上至標準氣壓的120%以下。
圖4係概略性地顯示電漿源6的構成的一例之俯視圖。在圖4的例子中，電漿源6係包含第一電極部61以及第二電極部62。第一電極部61係包含第一集合電極612以及複數個第一線狀電極611，第二電極部62係包含第二集合電極622以及複數個第二線狀電極621。
第一線狀電極611係具有沿著水平的長度方向D1延伸的棒狀形狀。複數個第一線狀電極611係在與長度方向D1正交之水平的排列方向D2排列地設置，理想而言為彼此平行地設置。
第一集合電極612係連結複數個第一線狀電極611的長度方向D1的一側的端部(基端)彼此。在圖4的例子中，第一集合電極612係具有於長度方向D1的一側膨脹之圓弧狀的平板形狀。
第二線狀電極621係具有沿著長度方向D1延伸的棒狀形狀。複數個第二線狀電極621係在排列方向D2排列地設置，理想而言為彼此平行地設置。俯視觀看時，第二線狀電極621係分別設置於複數個第一線狀電極611中之相互彼此相鄰的兩者之間。在圖4的例子中，俯視觀看時第一線狀電極611以及第二線狀電極621係在排列方向D2中交互地排列。第一線狀電極611各者並未在鉛直方向中與第二線狀電極621對向。
第二集合電極622係連結複數個第二線狀電極621的長度方向D1的另一側的端部(基端)彼此。在圖4的例子中，第二集合電極622係於與第一集合電極612相反側膨脹，且具有與第一集合電極612略相同直徑的圓弧狀的平板形狀。
圖4的例子中，各個第一線狀電極611係被第一介電管(dielectric tubes)64覆蓋。第一介電管64係藉由石英或者陶瓷等介電材料所形成。第一介電管64係能保護第一線狀電極611不受第一介電管64的外側的電漿的影響。此外，在圖4的例子中，各個第二線狀電極621係被第二介電管65覆蓋。第二介電管65係藉由石英或者陶瓷等介電材料所形成。第二介電管65係能保護第二線狀電極621不受第二介電管65的外側的電漿的影響。
在圖4的例子中，於電漿源6設置有區隔構件66。區隔構件66係藉由石英或者陶瓷等介電材料所形成。區隔構件66係具有例如圓板形狀，且區隔構件66的厚度方向係以沿著鉛直方向的姿勢設置。第一電極部61以及第一介電管64係設置於比區隔構件66還鉛直下方，第二電極部62以及第二介電管65係設置於比區隔構件66還鉛直上方。
[電源8] 藉由電漿用的電源8對電漿源6施加電壓。在圖4的例子中，第一電極部61的第一集合電極612係經由配線81電性地連接於電源8的第一輸出端8a，第二電極部62的第二集合電極622係經由配線82電性地連接於電源8的第二輸出端8b。電源8係具有例如反相器(inverter)電路等切換電源電路，用以對第一電極部61與第二電極部62之間輸出電漿用的電壓。作為更具體性的一例，電源8係將高頻電壓作為電漿用的電壓輸出至第一電極部61與第二電極部62之間。電源8的輸出係被控制部90控制。因此，亦可說是電漿源6係被控制部90控制。
電源8係對第一電極部61與第二電極部62之間輸出電壓，藉此於第一線狀電極611與第二線狀電極621之間產生電漿用的電場。因應該電場，第一線狀電極611以及第二線狀電極621的周圍的氣體係電漿化。反之，該氣體電漿化之程度的電壓係藉由電源8被施加至第一電極部61與第二電極部62之間。該電壓係例如為數十kV至數十kHz左右的高頻電壓。
依據上述電漿源6，沿著水平的長度方向D1延伸的第一線狀電極611以及第二線狀電極621係在水平的排列方向D2中交互地排列。因此，俯視觀看時電漿源6係能在寬廣的範圍產生電漿。
[阻隔構件7] 參照圖3，亦可於處理單元130設置有阻隔構件7。阻隔構件7係包含蓋(cover)部71以及下垂部72。蓋部71係設置於比電漿源6還鉛直上方。蓋部71係具有例如圓板形狀，且蓋部71的厚度方向係以沿著鉛直方向的姿勢設置。蓋部71的側面係位於比電漿源6還徑方向外側。下垂部72係從蓋部71的周緣朝鉛直下方延伸，且下垂部72的前端部係位於比電漿源6還鉛直下方。
[移動機構52] 移動機構52係被控制部90控制，使電漿源6沿著鉛直方向相對於基板保持部2相對性地移動。移動機構52亦可稱為升降機構。在此，作為一例，移動機構52係包含：馬達521，係藉由控制訊號而作動；凸輪(cam)，係將馬達521的旋轉力轉換成鉛直方向的移動；以及棒狀或者板狀的柱材，係固定設定於凸輪。移動機構52的柱材係被固定於電漿源6，使馬達521旋轉藉此使電漿源6於鉛直方向移動。
換言之，電漿源6亦可固定於阻隔構件7，且電漿源6與阻隔構件7亦可構成為一體地移動。例如，電漿源6係藉由未圖示的連結構件固定於阻隔構件7。在此情形中，移動機構52亦可固定於阻隔構件7。在移動機構52使電漿源6以及阻隔構件7一體地移動之情形中，與設置有用以使電漿源6以及阻隔構件7彼此獨立地移動之兩個移動構件之情形相比，能簡易地製作處理單元130的構成從而能使製造成本降低。
以下，代表性地以電漿源6的位置來說明電漿源6以及阻隔構件7的位置。移動機構52係使電漿源6在電漿處理位置與電漿待機位置之間往復移動。
所謂電漿處理位置為使用電漿源6所產生的電漿處理基板W時之位置。在電漿處理位置中，被基板保持部2保持的基板W與電漿源6之間的距離係例如為數mm左右(例如3mm以下)(亦參照後述的圖8)。
所謂電漿待機位置為不對基板W進行使用了電漿的處理時之位置，且為比電漿處理位置還遠離基板W之位置。電漿待機位置亦為在基板W的搬入以及搬出時電漿源6不會與主搬運機器人120以及基板W干擾之位置。作為具體性的一例，電漿待機位置為比電漿處理位置還鉛直上方的位置。在電漿待機位置中，被基板保持部2保持的基板W與電漿源6之間的距離係例如為數百mm左右(例如150mm左右)。在圖3的例子中顯示在電漿待機位置停止的電漿源6。此外，移動機構52亦可具有例如滾珠螺桿機構或者汽缸等移動機構。
[氣體供給部4] 氣體供給部4係被控制部90控制，對被基板保持部2保持的基板W與電漿源6之間供給氣體。例如，氣體供給部4係供給惰性氣體。惰性氣體係包含氬氣體等稀有氣體以及氮氣體中的至少一者。惰性氣體係能藉由電漿源6而電漿化。
氣體供給部4除了供給惰性氣體之外亦可供給處理氣體。所謂處理氣體為電漿作用於處理氣體從而生成氧自由基等活性物種之氣體，例如為包含氧之氧含有氣體。氧含有氣體係包含例如氧氣體、臭氧氣體、二氧化碳氣體、空氣或者這些氣體中的至少兩者的混合氣體。在供給處理氣體之情形中，惰性氣體亦作為載體氣體發揮作用。
氣體供給部4係具有用以噴出氣體之供氣口41a。在圖3的例子中，供氣口41a係相對於電漿源6與基板W之間的空間H1位於徑方向外側。在此情形中，供氣口41a係使氣體從空間H1的側方朝向空間H1流出。在圖3的例子中設置有複數個供氣口41a。複數個供氣口41a係例如相對於空間H1在周方向等間隔地設置於徑方向外側。
在圖3的例子中，供氣口41a係形成於供氣管41的下游端，供氣管41的上游端係連接於氣體供給源44。在圖3的例子中，供氣管41係包含共通管412以及複數個分支管411。各個分支管411的下游端係相當於供氣口41a，各個分支管411的上游端係連接於共通管412。共通管412的上游端係連接於氣體供給源44。氣體供給源44係將氣體供給至供氣管41的上游端(具體而言為共通管412的上游端)。於供氣管41(具體而言為共通管412)夾設有閥42以及流量調整部43。閥42係被控制部90控制。閥42打開，藉此來自氣體供給源44的氣體係於供氣管41流動並從各個供氣口41a流出。流量調整部43係被控制部90控制，用以調整於供氣管41流動的氣體的流量。流量調整部43係例如為質量流量控制器。
此外，在氣體供給部4供給處理氣體以及惰性氣體之情形中，氣體供給部4係只要構成為能夠個別地調整處理氣體以及惰性氣體的流量即可。
在圖3的例子中，供氣管41係安裝於阻隔構件7。作為具體性的一例，供氣管11的下游部分係於徑方向貫通阻隔構件7的下垂部72的前端部。供氣口41a係形成於例如下垂部72的內側面。
下垂部72係可豎立地設置於蓋部71的周緣的全周，或者亦可僅設置於用以形成供氣口41a之周方向部分。在後者的情形中，複數個下垂部72係隔著間隔設置於周方向。
在供氣管41安裝於阻隔構件7之情形中，供氣口41a係與阻隔構件7一體地移動。在上述例子中，由於阻隔構件7係與電漿源6一體地移動，因此移動機構52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地沿著鉛直方向移動。
[處理單元的動作例] 圖5係顯示處理單元130的動作的一例之流程圖。首先，基板保持部2係保持基板W(步驟S1：保持工序)。具體而言，主搬運機器人120係將未處理的基板W搬入至處理單元130，基板保持部2係保持被搬入的基板W。在此，於基板W的上表面形成有阻劑。
接著，對基板W的上表面供給處理液(步驟S2：液體供給工序)。圖6係概略性地顯示液體供給工序中的處理單元130的樣子的一例之圖。
在液體供給工序中，首先，移動機構51係使噴嘴3從噴嘴待機位置移動至噴嘴處理位置。在此，噴嘴處理位置為在鉛直方向中與基板W的中央部對向之位置。而且，基板保持部2係使基板W繞著旋轉軸線Q1旋轉，閥32打開。當閥32打開時，從噴嘴3朝向基板W的上表面的中心部噴出處理液。處理液係著液至基板W的上表面的中央部，接受基板W的旋轉所伴隨的離心力於基板W的上表面擴展，並從基板W的周緣朝外側飛散。藉此，於基板W的上表面形成有處理液的液膜F。
當於基板W上形成有液膜F時，閥32關閉從而停止供給處理液。接著，移動機構51係使噴嘴3從噴嘴處理位置朝噴嘴待機位置移動。於形成液膜F後，基板保持部2係可使基板W停止旋轉，或者亦可使基板W持續旋轉。在使基板W持續旋轉之情形中，基板保持部2係只要以比液體供給工序中的旋轉速度還低的旋轉速度使基板W旋轉即可。藉此，能使從基板W的周緣流落的處理液的量減少，從而能更確實地維持液膜F。換言之，基板保持部2係只要以能維持液膜F的程度的旋轉速度使基板W旋轉即可。作為更具體性的一例，基板保持部2係以處理液不會從基板W的周緣流落的程度的旋轉速度使基板W旋轉。如此，一邊停止供給處理液一邊於基板W的上表面維持液膜F之處理亦被稱為覆漿(paddle)處理。
接著，移動機構52係使電漿源6從電漿待機位置一體地移動至置換位置後，對被基板保持部2保持的基板W的上表面與電漿源6之間供給氣體(步驟S3：氛圍置換工序)。圖7係概略性地顯示氛圍置換工序中的處理單元130的樣子的一例之圖。
首先，移動機構52係使電漿源6從電漿待機位置一體地移動至置換位置(電漿源配置工序)。換言之，移動機構52係以電漿源6與基板W之間的間隔變成第一間隔之方式配置電漿源6。在此，移動機構52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地移動。置換位置為電漿待機位置與電漿處理位置之間的位置。在置換位置中，被基板保持部2保持的基板W與電漿源6之間的第一間隔係例如為10mm左右以上。
此外，在氛圍置換工序中，氣體供給部4係將氣體供給至電漿源6與基板W之間的空間H1。具體而言，閥42打開。藉此，氣體於供氣管41流動並從供氣口41a流出且被供給至電漿源6與基板W之間的空間H1。在此，作為一例，供給氬氣體等惰性氣體。此時，流量調整部43係以氣體的流量變成第一流量之方式調整惰性氣體的流量。第一流量係例如設定成數公升／分鐘(L／min)左右至100公升／分鐘左右的值。在重視置換效率之情形中，第一流量係設定成數十公升／分鐘以上。在抑制基板上的處理液的吝亂之情形中，第一流量係設定成例如5公升／分鐘至10公升／分鐘的範圍的值。在圖7的例子中以區塊箭頭(block arrow)示意性地顯示從供氣口41a流出的氣體。
如上所述，由於在氛圍置換工序中氣體被供給至電漿源6與基板W之間的空間H1，因此能將空間H1的氛圍接近至預定的氛圍。作為用以顯示此處所謂的預定的氛圍之指標，例如能採用惰性氣體的濃度(例如體積濃度)。在此情形中，所謂預定的氛圍係例如為惰性氣體的濃度變成預定的範圍內時的氛圍。
在氛圍置換工序中，電源8亦可將電壓輸出至電漿源6。藉由電壓的輸出，電漿源6係使周圍的氣體電漿化。因此，電漿源6的正下方的氣體(例如惰性氣體)亦電漿化。亦即，電漿源6係點亮。伴隨著電漿化，能生成各種活性物種。例如，當電漿作用於空氣時，能產生氧自由基、羥基自由基(hydroxyl radical)以及臭氧氣體等各種活性物種。在圖7的例子中以虛線箭頭示意性地顯示產生有電漿以及活性物種。
在氛圍置換工序中，電漿源6係位於比電漿處理位置還遠離基板W之置換位置。因此，在電漿源6的附近所產生的電漿以及活性物種係在到達至基板W的主表面上的處理液的液膜F之前失活。反過來說，置換位置係設定於電漿以及活性物種不會到達至基板W的主表面上的液膜F之程度的位置。
當電漿源6與基板W之間的空間H1的氛圍充分地接近至預定的氛圍時，流量調整部43係使氣體的流量降低至第二流量(步驟S4：流量降低工序)。第二流量係比第一流量還小，例如設定成10公升／分鐘左右以下。
接著，移動機構52係使電漿源6從置換位置移動至電漿處理位置(步驟S5：間隔降低工序)。亦即，移動機構52係使電漿源6與基板W之間的間隔降低至比第一間隔還小的第二間隔。在此，移動構件52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地移動。
在電漿源6位於電漿處理位置的狀態下，在電漿源6的正下方所產生的活性物種係被供給至基板W的上表面的液膜F(步驟S6：電漿處理工序)。圖8係概略性地顯示電漿處理工序中的處理單元130的樣子的一例之圖。
在電漿處理工序中，氣體供給部4係以更小的第二流量將氣體(例如氬氣體等惰性氣體)供給至空間H1。圖8中亦以區塊箭頭示意性地顯示從供氣口41a流出的氣體，在圖7以及圖8中以區塊箭頭的寬度示意性地顯示氣體的流量的大小。
在電漿處理工序中，當活性物種作用於基板W的上表面的液膜F時，處理液的處理性能係提高。作為具體性的一例，藉由活性物種與硫酸的反應生成處理性能(在此為氧化力)高的卡洛酸。該卡洛酸作用於基板W的阻劑，藉此能迅速地氧化去除阻劑。
在上述例子中，由於電漿源6係在俯視觀看時寬廣的範圍產生電漿，因此能在寬廣的範圍對基板W的上表面供給活性物種。因此，能更均勻地去除基板W的上表面的阻劑。電漿源6係只要俯視觀看時具有與基板W的上表面相同程度的尺寸或者在比基板W的上表面還寬廣的範圍產生電漿之程度的尺寸即可。
當基板W的上表面的阻劑被充分地去除時，移動機構52係使電漿源6一體地從電漿處理位置朝電漿待機位置移動。在此，移動機構52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地移動。此外，電源8係停止朝電漿源6供給電力，閥42關閉。
接著，處理單元130係對基板W的上表面進行清洗處理(步驟S7：清洗工序)。具體而言，處理單元130係將清洗液供給至基板W的上表面，從而將基板W的上表面的處理液置換成清洗液。
接著，處理單元130係對基板W進行乾燥處理(步驟S8：乾燥工序)。例如，基板保持部2係以比液體供給工序還高的旋轉速度使基板W旋轉，藉此使基板W乾燥(所謂的旋乾(spin drying))。接著，主搬運機器人120係從處理單元130搬出處理完畢的基板W。
[處理單元的功效] 如上所述，依據處理單元130，由於在氛圍置換工序中電漿源6在較遠離基板W的置換位置停止，因此空間H1變大。因此，氣體容易流入至空間H1。而且，氣體係以較大的第一流量被供給至電漿源6與基板W之間的空間H1。因此，能有助於在空間H1中短時間地置換氛圍。亦即，有助於處理的產出量的提升。
此外，由於空間H1較寬廣，因此即使以較大的第一流量供給氣體亦不會使基板W的上表面的液膜F產生波動。換言之，能抑制氣體導致液膜F的液面的晃動。因此，容易維持液膜F。亦即，能抑制因為液面的晃動導致處理液從基板W的周緣流下。
此外，在上述例子中，由於供氣管41連結於阻隔構件7，因此供氣口41a係與電漿源6以及阻隔構件7一體地移動。因此，在氛圍置換工序中，供氣口41a係位於較遠離基板W的位置(以下稱為第一供氣位置)。第一供氣位置為電漿源6位於置換位置時的供氣口41a的位置。由於第一供氣位置為較遠離基板W的位置，因此從供氣口41a流出的氣體難以碰撞至基板W的上表面的液膜F，因此能減小氣體朝向液膜F的風壓。因此，能進一步地抑制氣體導致液膜F的液面的晃動。
此外，在上述例子中，在氛圍置換工序以及間隔降低工序中，電源8係對電漿源6輸出電壓，從而使電漿產生。藉此，如以下所說明般，能在電漿處理工序中對基板W更均勻地進行處理。
此外，在開始將電壓輸出至電漿源6之初期中會有電漿源6穩定從而無法使電漿產生之情形。例如，在初期中，會因為第一線狀電極611與第二線狀電極621之間的間距的偏差等各種因素而於電漿源6的周圍局部性地產生電漿。亦即，俯視觀看時並不是在電漿源6整體產生電漿，而是僅在電漿源6的一部分附近產生電漿。因此，活性物種亦局部性地產生。而且，隨著時間的經過，電漿的產生區域會擴展，最終會在電漿源6的周圍整體產生電漿。亦即，電漿源6係全面點亮。藉此，活性物種亦在電漿源6的周圍整體產生。如上所述，電漿源6的點亮所需的上升時間是必要的。
當假設在電漿處理工序中電源8開始對電漿源6輸出電壓時，由於在電漿處理工序的初期中不均勻地產生電漿以及活性物種，因此活性物種係被不均勻地被供給至基板W的上表面的液膜F。因此，在電漿處理工序的初期中基板W被不均勻地處理。此外，實質性的電漿處理的開始時序會延遲達至上升時間的分量，從而電漿處理工序的結束時序會延遲。
相對於此，在上述例子中，在氛圍置換工序中電源8開始對電漿源6輸出電壓。由於在氛圍置換工序中電漿源6係位於比基板W還遠的置換位置，因此即使因為電漿源6而不均勻地產生活性物種，活性物種亦幾乎會在到達基板W的上表面的液膜F之前失活。因此，能抑制或者避免不均勻地處理基板W。
在氛圍置換工序之後，流量調整部43係使氣體的流量降低至第二流量(流量降低工序)，移動機構52係使電漿源6從置換位置移動至電漿處理位置(間隔降低工序)。藉由電漿源6的移動，一邊使空間H1的體積降低，一邊藉由電漿源6或者阻隔構件7使空間H1內的氣體從空間H1的側方朝外部被推出。藉此，能更迅速地將空間H1的氛圍接近至預定的氛圍。
第二流量係被設定成例如1公升／分鐘以下的值。以經驗來說，在使平板上的電漿源6與基板W對向且以數mm左右的間隔配置的狀態下將第二流量設定成0.5公升／分鐘至1公升／分鐘，藉此能抑制液膜F的液面的晃動。此外，由於氣體的第二流量小，因此氣體以較低的流速在空間內流動，活性物種大量地產生。亦即，能提升活性物種的產生效率。此外，即使空間狹窄，以更低壓供給氣體，藉此亦難以在該空間內產生亂流，能使被供給至基板W上的處理液之活性物種的分布均勻化。總之，穩定地將活性物種供給至液膜F。因此，能更均勻地處理基板W。
此外，在上述例子中，在間隔降低工序中，移動機構52係在電漿源6已產生電漿的狀態下(換言之為電漿源6點亮的狀態)使電漿源6從置換位置移動至電漿處理位置。藉此，能在電漿源6已均勻地產生電漿的狀態下開始電漿處理工序。因此，能從電漿處理工序的初期開始對基板W的上表面的液膜F更均勻地供給活性物種，從而能更均勻地處理基板W。此外，能降低電漿源6的點亮所需的上升時間的延遲所伴隨的電漿處理的開始的延遲。
此外，在上述例子中，在間隔降低工序中，移動機構52係使供氣口41a移動至比第一供氣位置還接近基板W的位置(以下稱為第二供氣位置)。第二供氣位置為比基板W的上表面還鉛直上方的位置。在上述例子中，由於供氣口41a係與電漿源6以及阻隔構件7一體地移動，因此第二供氣位置為電漿源6位於電漿處理位置時的供氣口41a的位置。由於第二供氣位置接近基板W的上表面，因此即使電漿源6與基板W之間的間隔狹窄，亦能更確實地將氣體從供氣口41a供給至空間H1。
此外，雖然供氣口41a移動至比第一供氣位置還近的第二供氣位置，然而由於能將第二流量設定成較小，因此能適當地抑制氣體導致液膜F的液面的晃動。反過來說，第二流量係在電漿處理工序中設定成液膜F的液面的晃動變成容許量以下的程度。
此外，在上述例子中，供氣口41a係從側方(徑方向外側)對空間H1供給氣體。因此，氣體容易沿著液膜F的液面流動，從而能進一步地抑制液膜F的液面的晃動。亦即，假設在氣體與液膜F的液面略垂直地流動之情形中，由於氣體係以更高的風壓按壓液膜F，因此容易導致液面的晃動；然而在上述例子中能抑制此種液面的晃動。
此外，在上述例子中，雖然在間隔降低工序之前進行流量降低工序，然而並未限定於此。例如，流量降低工序亦可與間隔降低工序並行地進行，或者亦可在電漿處理工序中進行。例如，亦可在電漿處理工序的初期中進行流量降低工序。藉此，能在使氣體的流量降低至第二流量後獲得上面所說明的各種功效。總之，只要在電漿處理工序的至少一部分的期間中氣體的流量變成第二流量即可。在該期間中能獲得上面所說明的各種功效。
此外，第二流量亦可設定成零。亦即，在電漿處理工序中氣體供給部4亦可停止供給氣體。
[以控制部90作為主體來說明] 此外，由於處理單元130的動作係被控制部90控制，因此只要以控制部90作為主體來說明即可，亦即只要控制部90以下述方式動作即可。亦即，控制部90係在電漿源6與基板W之間的間隔變成第一間隔的狀態下使氣體供給部4以第一流量供給氣體後，再使移動機構52將電漿源6與基板W之間的間隔降低至比第一間隔還小的第二間隔，在該間隔變成第二間隔且電漿源6點亮的狀態下使氣體供給部4比以第一流量還小的第二流量對被基板保持部2保持的基板W的主表面與電漿源6之間的空間供給氣體或者停止供給氣體。
[第二實施形態] 第二實施形態的處理單元130的構成係與第一實施形態的處理單元130的構成相同。然而，第二實施形態的處理單元130的動作係與第一實施形態不同。
圖9係顯示第二實施形態的處理單元130的動作的一例之流程圖。步驟S11至步驟S16係分別與步驟S1至步驟S6相同。當執行保持工序(步驟S11)至電漿處理工序(步驟S16)時，在電漿處理工序中對基板W進行阻劑去除。
另一方面，在電漿處理工序中會有下述情形：隨著時間的經過，空間H1的氛圍從預定的氛圍緩緩地遠離。例如，會因為活性物種、處理液以及基板W的阻劑之間的相互的化學反應產生副生成物且副生成物進入至空間H1，或者成為活性物種的基礎之氣體(例如氧氣體)的濃度在空間H1中降低。尤其，將電漿處理工序中的第二流量設定成較小係會成為空間H1的氛圍容易從預定的氛圍遠離之因素之一。
在第二實施形態中，當阻劑去除進行至某種程度時，控制部90係判斷是否反復電漿源配置工序至電漿處理工序這一連串的工序(步驟S17：判斷工序)。例如，控制部90係在電漿源6到達至電漿處理位置的時間點起的經過時間變成預定時間以上時進行判斷工序。控制部90係判斷例如一連串的工序的執行次數是否未滿預先設定的基準次數來作為判斷工序。控制部90係在執行次數未滿基準次數時判斷成需要反復，而在執行次數為基準次數以上時判斷成不需要反復。
當控制部90判斷成需要反復時，首先移動機構52係使電漿源6從電漿處理位置移動至置換位置(電漿源配置工序)。在此，移動機構52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地移動。此外，氣體供給部4係以比第二流量還大的第一流量將氣體供給至空間H1(氛圍置換工序)。換言之，流量調整部43係使氣體的流量從第二流量增加至第一流量。流量調整部43亦可在移動機構52正在使電漿源6移動中開始使氣體的流量增加，或者在電漿源6停止後再開始使氣體的流量增加。
圖10係概略性地顯示第二實施形態的處理單元130的動作的一例之時序圖。在圖10的例子中顯示電漿源6的位置以及氣體供給部4的氣體的流量。在圖10的例子中，與需要反復之判斷響應地，一邊使電漿源6從電漿處理位置移動至置換位置，一邊使氣體從第二流量增加至第一流量。
如此，依據氛圍置換工序，在電漿源6位於置換位置的狀態下，氣體供給部4係以比較大的第一流量將氣體供給至空間H1。藉此，能一邊抑制液膜F的液面的晃動一邊將空間H1的氛圍再次接近至預定的氛圍。
當空間H1的氛圍再次充分地接近至預定的氛圍時，處理單元130係經過流量降低工序(步驟S14)以及間隔降低工序(步驟S15)再執行電漿處理工序(步驟S16)。藉此，能在以將空間H1的氛圍再次設定成預定的氛圍的狀態下對基板W的上表面的液膜F供給活性物種。
接著，控制部90係例如當電漿源6到達至電漿處理位置的時間點起經過預定時間時，再次進行判斷工序(步驟S17)。在判斷成需要反復時，再次進行電漿配置工序至電漿處理工序這一連串的工序。在圖10的例子中，在兩次的判斷工序中判斷成需要反復，進行兩次該一連串的工序。
另一方面，在判斷工序(步驟S17)中，當控制部90判斷成不需要反復時，處理單元130係與步驟S7同樣地進行清洗處理(步驟S18：清洗工序)，並與步驟S8同樣地進行乾燥處理(步驟S19：乾燥工序)。
如上所述，在第二實施形態中，處理單元130係一次以上地反復執行電漿源配置工序、氛圍置換工序、流量降低工序、間隔降低工序以及電漿處理工序這一連串的工序。藉此，能一邊將空間H1的氛圍反復地恢復到預定的氛圍，一邊對基板W進行處理(電漿處理工序)。因此，在電漿處理工序中，能一邊充分地產生活性物種一邊將該活性物種供給至液膜F，從而能更迅速地對基板W進行處理。
[第三實施形態] 基板W的阻劑的去除係在電漿處理工序中隨著時間的經過而進行。在阻劑的去除途中的阻劑的表面中阻劑容易局部性地剝離，或者在阻劑從表面剝離的去除途中會產生阻劑的缺片(殘留物)。
使液體碰撞至阻劑中變得容易剝離的部分或者阻劑的殘留物，藉此能使阻劑物理性地剝離或者使殘留物從基板W的周緣朝外側沖掉。藉此，與使阻劑全部氧化去除之情形相比，能藉由處理液與阻劑之間的化學反應以更短的時間去除阻劑。
因此，在第三實施形態中，謀求對去除途中的阻劑供給處理液並迅速地去除阻劑。
第三實施形態的處理單元130的構成係與第一實施形態以及第二實施形態的處理單元130的構成相同。然而，第三實施形態的處理單元130的動作係與第一實施形態以及第二實施形態不同。
圖11係顯示第三實施形態的處理單元130的動作的一例之流程圖。步驟S21至步驟S26係分別與步驟S1至步驟S6相同。當執行保持工序(步驟S21)至電漿處理工序(步驟S26)時，在電漿處理工序中對基板W進行阻劑去除。
當阻劑去除進行至某種程度時，控制部90係判斷是否反復液體供給工序至電漿處理工序這一連串的工序(步驟S27：判斷工序)。例如，控制部90係在電漿源6到達至電漿處理位置的時間點起的經過時間變成預定時間以上時進行判斷工序。控制部90係判斷例如一連串的工序的執行次數是否未滿預先設定的基準次數來作為判斷工序。控制部90係在執行次數未滿基準次數時判斷成需要反復，而在執行次數為基準次數以上時判斷成不需要反復。
當控制部90判斷成需要反復時，再次執行液體供給工序(步驟S22：液體供給工序)。更具體而言，首先移動機構52係使電漿源6從電漿處理位置移動至電漿待機位置(電漿源配置工序)。在此，移動機構52係使電漿源6、阻隔構件7以及供氣口41a一體地移動。接著，移動機構51係使噴嘴3從噴嘴待機位置移動至噴嘴處理位置。此外，移動機構52並不一定需要使電漿源6移動至電漿待機位置，只要移動至不會阻礙噴嘴3的移動之位置即可。例如，在置換位置中，只要電漿源6以及阻隔構件7不要阻礙噴嘴3的移動，則移動機構52亦可使電漿源6移動至置換位置。
此外，在液體供給工序中，電源8係可持續對電漿源6輸出電壓或者中斷電壓輸出。亦即，電漿源6係可持續產生電漿，亦可中斷電漿的產生。此外，氣體供給部4係可中斷氣體的供給，或者持續將氣體供給至空間H1。
接著，從噴嘴3對基板W的上表面供給處理液。具體而言，閥32打開。此外，基板保持部2係使基板W的旋轉速度增加。亦即，基板保持部2係以比電漿處理工序中的基板W的旋轉速度(包含零)還高的旋轉速度使基板W旋轉。
從噴嘴3噴出的處理液係著液至基板W的上表面的中央部，於基板W的上表面朝徑方向外側流動並從基板W的周緣朝外側飛散。能藉由處理液的流動局部性地剝離去除途中的阻劑，或者將阻劑的殘留物從基板W的周緣朝外側沖掉。此外，能藉由液體供給工序將基板W的上表面的舊的處理液置換成新的處理液，從而能形成新的處理液的液膜F。
當以充分的供給量將處理液供給至基板W時，閥32關閉，移動機構51係使噴嘴3移動至噴嘴待機位置。
接著，處理單元130係經過氛圍置換工序(步驟S23)、流量降低工序(步驟S24)以及間隔降低工序(步驟S25)再執行電漿處理工序(步驟S26)。藉此，能在將空間H1的氛圍再次設定成預定的氛圍的狀態下對基板W的上表面的液膜F供給活性物種。
在判斷工序(步驟S27)中，當控制部90判斷成不需要反復時，處理單元130係與步驟S7同樣地進行清洗處理(步驟S28：清洗工序)，並與步驟S8同樣地進行乾燥處理(步驟S29：乾燥工序)。
如上所述，在第三實施形態中，一次以上地反復執行液體供給工序、電漿源配置工序、氛圍置換工序、流量降低工序、間隔降低工序以及電漿處理工序這一連串的工序。因此，能在電漿處理工序後的液體供給工序中藉由處理液的物理性的流動局部性地剝離去除途中的阻劑，或者能將阻劑的殘留物從基板W的周緣朝外側沖掉。因此，能以更短的時間去除基板W的上表面的阻劑。
此外，能再次藉由液體供給工序以新的處理液於基板W的上表面形成液膜F，從而能藉由氛圍置換工序、流量降低工序以及間隔降低工序將空間H1的氛圍再次設定成預定的氛圍。因此，在後續的電漿處理工序中，能一邊充分地產生活性物種，一邊將該活性物種供給至潔淨的液膜F。藉此，亦能迅速地進行基板W的處理。
如上所述，雖然已經詳細地說明處理單元(基板處理裝置)130以及基板處理方法，然而以上的說明在全部的態樣中僅為例示，處理單元130以及基板處理方法並未限定於此。能夠解釋成在未逸離本發明的範圍內能設想未例示的無數個變化例。在上述各個實施形態以及各個變化例中所說明的各個構成只要未相互矛盾即能適當地組合或者省略。
例如，電漿源6並未限定於圖4。例如，亦可不設置區隔構件66。在此情形中，第一電極部61以及第二電極部62亦可設置於同一個平面上。此外，在未設置有區隔構件66之情形中，由於氣體能於鉛直方向通過電漿源6的第一介電管64與第二介電管65之間，因此供氣口41a亦可在比電漿源6還鉛直上方中形成於在鉛直方向與電漿源6對向的位置。例如，供氣口41a亦可形成於阻隔構件7的蓋部71的下表面。
此外，氣體供給部4亦可在氛圍置換工序至電漿處理工序中適當地供給處理氣體。
此外，例如針對基板W的處理並未限定於阻劑去除處理。作為針對基板W的處理，能採用能藉由活性物種使處理液的處理能力提升之全部的處理。
1:腔室 2:基板保持部 3:噴嘴 3a:噴出口 4:氣體供給部 5:防護罩 6:電漿源 7:阻隔構件 8:電源 8a:第一輸出端 8b:第二輸出端 21:台 22:夾具銷 23:旋轉機構 24:軸 25:馬達 31:供給管 32,42:閥 33,43:流量調整部 34:處理液供給源 41:供氣管 41a:供氣口 44:氣體供給源 51,52:移動機構 61:第一電極部 62:第二電極部 64:第一介電管 65:第二介電管 66:區隔構件 71:蓋部 72:下垂部 81,82:配線 90:控制部 91:資料處理部 92:記憶媒體 93:匯流排 100:基板處理系統 101:裝載埠 110:索引機器人 120:主搬運機器人 130:處理單元(基板處理裝置) 411:分支管 412:共通管 521:馬達 611:第一線狀電極 612:第一集合電極 621:第二線狀電極 622:第二集合電極 921:非暫時性的記憶媒體 922:暫時性的記憶媒體 C:承載器 D1:長度方向 D2:排列方向 F:液膜 H1:空間 Q1:旋轉軸線 S1,S11,S21:步驟(保持工序) S2,S12,S22:步驟(液體供給工序) S3,S13,S23:步驟(氛圍置換工序) S4,S14,S24:步驟(流量降低工序) S5,S15,S25:步驟(間隔降低工序) S6,S16,S26:步驟(電漿處理工序) S7,S18,S28:步驟(清洗工序) S8,S19,S29:步驟(乾燥工序) S17,S27:步驟(判斷工序) W:基板
[圖1]係概略性地顯示基板處理系統的構成的一例之俯視圖。 [圖2]係概略性地顯示控制部的內部構成的一例之功能方塊圖。 [圖3]係概略性地顯示第一實施形態至第三實施形態的處理單元(基板處理裝置)的構成的一例之圖。 [圖4]係概略性地顯示電漿源的構成的一例之俯視圖。 [圖5]係顯示第一實施形態的處理單元的動作的一例之流程圖。 [圖6]係概略性地顯示液體供給工序中的處理單元的樣子的一例之圖。 [圖7]係概略性地顯示氛圍置換工序中的處理單元的樣子的一例之圖。 [圖8]係概略性地顯示電漿處理工序中的處理單元的樣子的一例之圖。 [圖9]係顯示第二實施形態的處理單元的動作的一例之流程圖。 [圖10]係顯示第二實施形態的處理單元的動作的一例之時序圖。 [圖11]係顯示第三實施形態的處理單元的動作的一例之流程圖。
S1:步驟(保持工序)
S2:步驟(液體供給工序)
S3:步驟(氛圍置換工序)
S4:步驟(流量降低工序)
S5:步驟(間隔降低工序)
S6:步驟(電漿處理工序)
S7:步驟(清洗工序)
S8:步驟(乾燥工序)

Claims (11)

  1. 一種基板處理方法，係具備： 保持工序，係基板保持部保持基板； 液體供給工序，係對被前述基板保持部保持的前述基板的主表面供給處理液； 電漿源配置工序，係以與前述基板的前述主表面對向且與前述基板的前述主表面之間的間隔變成第一間隔之方式配置電漿源； 氛圍置換工序，係以第一流量從供氣口對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體； 間隔降低工序，係在前述氛圍置換工序之後，使前述電漿源與前述基板之間的間隔降低至比前述第一間隔還小的第二間隔；以及 電漿處理工序，係在以前述電漿源與前述基板之間的前述間隔變成前述第二間隔之方式配置有前述電漿源且前述電漿源點亮的狀態下，以比前述第一流量還小的第二流量對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體或者停止供給前述氣體。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中進一步具備：流量降低工序，係使前述氣體的流量降低至前述第二流量，直至前述電漿源與前述基板之間的前述間隔到達至前述第二間隔為止。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中在前述間隔降低工序中，在前述電漿源點亮的狀態下使前述電漿源與前述基板之間的前述間隔降低。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中在前述氛圍置換工序中，從位於第一供氣位置的前述供氣口對前述電漿源與前述基板之間的前述空間供給前述氣體； 在前述間隔降低工序中，使前述供氣口移動至比前述第一供氣位置還接近前述基板的第二供氣位置。
  5. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中從相對於前述電漿源與前述基板之間的前述空間位於側方的前述供氣口對前述空間供給前述氣體。
  6. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中反復地進行前述電漿源配置工序、前述氛圍置換工序、前述間隔降低工序以及前述電漿處理工序這一連串的工序。
  7. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中反復地進行前述液體供給工序、前述電漿源配置工序、前述氛圍置換工序、前述間隔降低工序以及前述電漿處理工序這一連串的工序。
  8. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述氣體係包含稀有氣體以及氮氣體中的至少任一者。
  9. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述第二間隔為3mm以下。
  10. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述第一間隔為10mm以上。
  11. 一種基板處理裝置，係具備： 基板保持部，係保持基板； 噴嘴，係對被前述基板保持部保持的前述基板的主表面供給處理液； 電漿源，係設置於與被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面對向之位置，用以產生電漿； 移動機構，係使前述電漿源相對於前述基板保持部相對性地移動； 氣體供給部，係對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間供給氣體；以及 控制部，係在前述電漿源與前述基板之間的間隔變成第一間隔的狀態下，使前述氣體供給部以第一流量供給前述氣體後，使前述移動機構將前述電漿源與前述基板之間的前述間隔降低至比前述第一間隔還小的第二間隔，在前述間隔變成前述第二間隔且前述電漿源點亮的狀態下，使前述氣體供給部以比前述第一流量還小的第二流量對被前述基板保持部保持的前述基板的前述主表面與前述電漿源之間的空間供給氣體或者停止供給前述氣體。
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