TWI489542B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於處理基板之基板處理裝置及基板處理方法。在屬於處理對象之基板方面，係例如包含半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、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、光磁碟用基板、光罩用基板、太陽電池用基板等基板。
於諸如半導體裝置之製造步驟中，係針對半導體晶圓和液晶顯示面板用玻璃基板等基板，進行採用藥劑之處理。於此藥劑處理方面，係採用針對基板一片一片進行處理之葉片式基板處理裝置。葉片式基板處理裝置係具備有：處理腔室，其係具有隔開內部空間之間隔壁；旋轉夾盤，其係被收納在處理腔室內，使基板保持為大致水平地進行旋轉；化學藥劑噴嘴，其係用以供應化學藥劑至基板；與噴嘴移動機構，其係使化學藥劑噴嘴進行移動。
例如，於從基板表面去除聚合物之去除處理方面，係為了防止形成在基板上之線路氧化，而從化學藥劑噴嘴吐出經充分減低氧濃度之化學藥劑(參照日本專利特開2004-158482號公報)。此情形下，較佳的是將處理腔室內之環境控制在低氧濃度，以使氧不溶入從化學藥劑噴嘴所吐出之處理液中。
然而，處理腔室之內部空間係收納有各種構件，其內部空間相對較寬廣。因此，難以充分進行處理腔室內之環境控制。
本案發明者等係為了充分進行處理腔室內之環境控制，而針對將處理腔室之內部空間予以密封與將該內部空間予以空間縮小化方面進行檢討。
然而，因為在處理腔室內集中配置有各種構件，故而無法將該內部空間有效的空間縮小化，尤其是具備有在基板乾燥時，於接近基板表面所配置且覆蓋基板表面之狀態下進行旋轉之隔離板的情形下，係有必要以包圍旋轉夾盤及隔離板之方式構成處理腔室。因此，未能使處理腔室之內部空間容積有效減少，而會有處理腔室內之環境控制不充分之虞。
又，就針對基板之處理內容而言，有利用移動噴嘴之處理(亦即，針對基板施行使噴嘴持續移動而吐出來自該噴嘴之處理液(化學藥劑或清洗液)之處理)的情形。然而，移動噴嘴係伴隨有用以使噴嘴移動之噴嘴移動機構，而此噴嘴移動機構被配置於處理腔室內。因此，在實現利用移動噴嘴之處理方面，處理腔室之內部空間無論如何都會變大，而內部空間之環境控制變得不充分。
此時，本發明之目的係在於提供於可減少內部空間容積之構造的密閉腔室內，可針對基板施行良好處理之基板處理裝置及基板處理方法。
又，本發明之另外一個目的係在於提供一種可一邊移動噴嘴一邊處理基板，且能謀求密閉腔室內之內部空間空間縮小化的基板處理裝置。
本發明之第一態樣的基板處理裝置係包含：密閉腔室，其係具有具開口的腔室本體、相對於上述腔室本體設置為可旋轉以關閉上述開口的蓋構件、及以液體將上述蓋構件與上述腔室本體間予以密封的第一液體密封構造，且內部空間從外部被密閉；蓋構件旋轉單元，其係用以使上述蓋構件進行旋轉；基板保持旋轉單元，其係將基板保持在上述密閉腔室之內部空間並使進行旋轉；與處理液供應單元，其係將處理液供應至藉由上述基板保持旋轉單元而進行旋轉之基板。
若根據此構成，則在密閉腔室之內部空間中，係可透過基板保持旋轉單元使基板進行旋轉，而可以供應處理液至該基板上。因為蓋構件可以旋轉，所以可使蓋構件與基板進行相對性旋轉或進行同步旋轉。因此，亦使蓋構件進行與基板處理相關聯之旋轉成為可能，藉此，可良好進行基板處理。
另外，蓋構件與腔室本體之間係藉由第一液體密封構造而被密封著。因此，即便是處於蓋構件之旋轉狀態，亦可以將密閉腔室之內部空間維持在密閉狀態。因為採用液體密封構造作為密封構造，故與採用接觸式密封之情形相比較，幾乎不產生發塵和密封性下降等。藉此，可長期良好保持蓋構件與腔室本體之間的密封。
如上所述般，本發明係藉由將腔室本體與可旋轉之蓋構件之間予以密封的第一液體密封構造，而可隔開密閉空間。可旋轉之蓋構件係因為也可以擔當作為上述隔離板之功能，所以在密閉空間內沒有另外準備隔離構件之必要。因此，可以縮小密閉空間之容積，而能夠充分控制其內部環境。例如，可以充分將內部空間環境控制為充分低氧環境。
又，較佳的是上述基板處理裝置係進一步包含第一移動單元，其係使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動，而使保持在上述基板保持旋轉單元之基板與上述蓋構件接近/分開。
若根據此構成，可使基板與蓋構件之相對位置變化。因此，當在藉由來自處理液供應單元所供應之處理液來處理基板之液處理時，與其以外之時候，亦使基板與蓋構件之相對位置變化成為可能。藉此，可分別以適當條件進行液處理及其以外之處理。
又，較佳的是上述第一移動單元係構成為在利用從上述處理液供應單元所供應之處理液對基板施行液處理的液處理位置，與上述基板保持旋轉單元較上述液處理位置更接近上述蓋構件，用以將上述密閉腔室內洗淨之腔室洗淨位置之間，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
若根據此構成，基板保持旋轉單元係於與密閉腔室之相對位置在跟液處理位置不同之腔室洗淨位置的狀態下，洗淨密閉腔室內。關於腔室洗淨位置，係基板保持旋轉單元較液處理位置時更接近蓋構件。而關於密閉腔室之內壁面，係在由配置於液處理位置之基板保持旋轉單元所保持之基板周圍相反向的區域中，於液處理時附著有由基板所飛濺來的處理液。於此，在洗淨密閉腔室時，基板保持旋轉單元較液處理位置更接近蓋構件。藉此，例如，位於液處理位置之由基板保持旋轉單元所保持之基板周圍相反向的內壁面區域，係位於較在腔室洗淨位置上之基板保持旋轉單元更低的位置。因此，於洗淨密閉腔室內壁面時，可抑制從密閉腔室之內壁面上所去除之處理液(於液處理時所附著之處理液)掉落並附著在基板保持旋轉單元。藉此，因為可以抑制基板保持旋轉單元之污染，故可抑制保持於基板保持旋轉單元上之基板的污染。
又，較佳的是上述第一移動單元係進一步構成為於上述基板保持旋轉單元較上述腔室洗淨位置更接近上述蓋構件的乾燥位置處，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
若根據此構成，將基板保持旋轉單元配置在基板較腔室洗淨位置更接近蓋構件的乾燥位置處，並針對基板施行乾燥處理。因此，於乾燥處理時，可在基板與蓋構件之間形成微小空間。藉此，則將基板與蓋構件之間的空間從其以外的環境隔開，而可以針對基板施行乾燥處理。藉此，除可更精密地控制基板表面附近之環境之外，尚可抑制異物附著於基板表面上。
又，較佳的是上述第一移動單元係構成為在利用從上述處理液供應單元所供應之處理液對基板施行液處理的液處理位置，與基板較上述液處理位置更接近上述蓋構件，用以對基板施行乾燥處理之乾燥位置之間，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
若根據此構成，基板保持旋轉單元在位於相對於密閉腔室之與液處理位置不同之乾燥位置的狀態下，針對基板施行乾燥處理。因此，可於抑制處理液之影響的狀態下，針對基板施行乾燥處理。
另外，當對基板施行乾燥處理時，將基板保持旋轉單元配置在基板較液處理位置更接近蓋構件的乾燥位置處。因此，於乾燥處理時，可在基板與蓋構件之間形成微小空間。藉此，則將基板與蓋構件之間的空間由其周圍的環境隔開，而可以針對基板施行乾燥處理。藉此，可在精密地控制基板表面附近之環境的狀態下，實現良好的乾燥處理，且尚可抑制異物附著於乾燥處理中之基板表面。
又，上述基板處理裝置也可以進一步包含洗淨液吐出單元，其係供朝向上述蓋構件吐出洗淨液用。關於此類構成，係來自基板主面所飛濺出之處理液附著在蓋構件和腔室本體上。而當此處理液於蓋構件表面和腔室本體之內壁上乾燥而結晶化時，會有成為基板污染原因之虞。此問題係在處理液為化學藥劑時特別顯著。
此時，較佳的是上述基板處理裝置係進一步包含腔室洗淨控制單元，其係在控制上述蓋構件旋轉單元使上述蓋構件以既定蓋洗淨旋轉速度進行旋轉之同時，控制上述洗淨液吐出單元使洗淨液從上述洗淨液吐出單元進行吐出。
若根據此構成，透過一邊使蓋構件進行旋轉，一邊從洗淨液吐出單元將洗淨液朝向蓋構件吐出，則可利用洗淨液將附著在蓋構件上之處理液沖洗掉。又，供應至蓋構件之洗淨液係承受因蓋構件之旋轉所造成之離心力，而朝向蓋構件之周緣部移動，並供應至腔室本體之內壁。因此，可沖洗掉附著於腔室本體之內壁上的處理液。藉此，可將密閉腔室之內壁全區域洗淨。即便是在蓋構件之旋轉狀態下，亦可藉由第一液體密封構造之作用，而可以保持住密閉腔室內之密閉狀態。藉此，因可將狹小內部空間區隔開之密閉腔室的內壁保持為乾淨狀態，故而可良好進行該內部空間內之基板處理。
較佳的是上述蓋構件係具有面向於由上述基板保持旋轉單元所保持之基板整面全域的基板相反面，並進一步包含乾燥控制單元，其係控制上述基板保持旋轉單元及上述蓋構件旋轉單元，使由上述基板保持旋轉單元所保持之基板及上述蓋構件分別以既定乾燥旋轉速度在同方向上進行旋轉。
若根據此構成，藉由使蓋構件與基板旋轉同步地進行旋轉，則可於基板主面與蓋構件之基板相反面之間形成有穩定氣流。藉此，可針對基板施行良好的乾燥處理。
也可以上述基板保持旋轉單元係具有露出於上述密閉腔室外之露出部分。此時，較佳的是上述基板處理裝置係進一步包含：第二移動單元，其係使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室進行相對性移動；與第二液體密封構造，其係利用液體將上述基板保持旋轉單元與上述腔室本體之間進行密封。
若根據此構成，基板保持旋轉單元及密閉腔室可進行相對性移動。第二液體密封構造係與基板保持旋轉單元及密閉腔室之相對位置無關，而利用液體將基板保持旋轉單元與密閉腔室之間密封。因此，無論基板保持旋轉單元及密閉腔室位於任意位置上，均可將密閉腔室之內部空間維持在密閉狀態。
又，較佳的是：上述第一液體密封構造係具有在上述腔室本體上跨過上述開口全周而形成之可儲存密封用液體的密封溝槽，上述蓋構件係具有嵌入上述密封溝槽，並浸漬於上述密封用液體之密封環，上述基板處理裝置係進一步包含密封液供應單元，其係針對上述密封溝槽供應上述密封用液體，而在上述基板處理裝置的啟動狀態下，來自上述密封液 供應單元之上述密封用液體係持續供應至上述密封溝槽。
若根據此構成，在腔室本體上跨過上述開口全周而形成有密封溝槽。於密封用液體儲存在密封溝槽之狀態下，蓋構件之密封環嵌入密封溝槽，並浸漬在密封用液體(純水)中。藉此，密封環與密封溝槽之間係透過密封用液體而被密封著。此第一液體密封構造所造成之密封亦可以在蓋構件旋轉狀態下維持著。
另外，因為密封用液體持續供應至密封溝槽，故沒有密封用液體缺乏之虞。藉此，可以長期間維持蓋構件與腔室本體之間的密封。又，由於可以持續置換密封溝槽內之密封用液體，所以能夠抑制污染蓄積在密封溝槽內之密封用液體中。
又，亦可以進一步包含惰性氣體供應單元，其係針對上述密閉腔室內供應惰性氣體。
本發明之基板處理方法係包含：準備密封腔室之步驟，而該密閉腔室係具有具開口的腔室本體、相對於上述腔室本體設置為可旋轉以關閉上述開口的蓋構件、及以液體將上述蓋構件與上述腔室本體間予以密封的第一液體密封構造，且內部空間從外部被密閉；基板旋轉步驟，其係將基板配置在上述密閉腔室之內部空間，並於此內部空間旋轉基板；與處理液供應步驟，其係與上述基板旋轉步驟同時進行，於上述密閉腔室之內部空間中，將處理液供應至基板。
若根據本發明之方法，在密閉腔室之內部空間中，藉由基板保持旋轉單元使基板旋轉，而可針對該基板供應處理液。由於蓋構件為可旋轉，所以可使蓋構件與基板進行相對性旋轉或同步旋轉。因此，亦使蓋構件與基板處理相關聯地進行旋轉成為可能，藉此，可良好進行基板處理。
另外，蓋構件與腔室本體之間係透過第一液體密封構造而被密封著。即使是在蓋構件之旋轉狀態下，亦可將密閉腔室之內部空間保持為密閉狀態。因為採用液體密封構造作為密封構造，故相較於使用接觸式密封之情形，係幾乎不會產生發塵和密封性的降低。藉此，經過長時間亦可良好保持住蓋構件與腔室本體之間的密封。
本發明係如上所述般，透過將腔室本體與可旋轉之蓋構件之間予以密封的第一液體密封構造，而可區隔開密閉空間。可旋轉之蓋構件係因為也可以擔當作為上述隔離板之功能，故在密閉空間內無另外具備隔離構件之必要。因此，可以縮小密閉空間之容積，所以可充分控制該內部環境。例如，可以將內部空間之環境控制在充分的低氧環境。
較佳的是上述方法係進一步包含：第一配置步驟，其係將基板與上述蓋構件配置在較上述處理液供應步驟時基板更接近上述蓋構件之蓋洗淨位置上；與蓋構件洗淨步驟，其係於該蓋洗淨位置使上述蓋構件以既定蓋洗淨旋轉速度進行旋轉之同時，使洗淨液由洗淨液吐出單元朝向上述蓋構件吐出。
來自基板主面所飛濺出之處理液係附著在蓋構件和腔室本體上。而當此處理液於蓋構件表面和腔室本體之內壁上乾燥而結晶化時，會有成為基板污染原因之虞。此問題係在處理液為化學藥劑時特別顯著。
若根據本發明之方法，透過一邊使蓋構件進行旋轉，一邊從洗淨液吐出單元將洗淨液朝向蓋構件吐出，則可利用洗淨液將附著在蓋構件上之處理液沖洗掉。又，供應至蓋構件之洗淨液係承受因蓋構件之旋轉所造成之離心力，而朝向蓋構件之周緣部移動，並供應至腔室本體之內壁。因此，可沖洗掉附著於腔室本體之內壁上的處理液。藉此，可將密閉腔室之內壁全區域洗淨。即便是在蓋構件之旋轉狀態下，亦可藉由第一液體密封構造之作用，而可以保持住密閉腔室內之密閉狀態。藉此，因可將狹小內部空間區隔開之密閉腔室的內壁保持為乾淨狀態，故而可良好進行該內部空間內之基板處理。
另外，基板保持旋轉單元係於與密閉腔室之相對位置在跟液處理位置不同之蓋洗淨位置的狀態下，實行蓋構件之洗淨(亦即，密閉腔室內之洗淨)。關於蓋洗淨位置，係基板保持旋轉單元較液處理位置時更接近蓋構件。而關於密閉腔室之內壁面，係在由配置於液處理位置之基板保持旋轉單元所保持之基板周圍相反向的區域中，於液處理時附著有由基板所飛濺來的處理液。於此，在洗淨蓋構件時，基板保持旋轉單元較液處理位置更接近蓋構件。藉此，例如位於液處理位置由基板保持旋轉單元所保持之基板周圍相反向的內壁面區域，係位於較在蓋洗淨位置上之基板保持旋轉單元更低的位置。因此，於洗淨密閉腔室內壁面時，可抑制從密閉腔室之內壁面上所去除之處理液(於液處理時所附著之處理液)掉落並附著在基板保持旋轉單元上。藉此，因為可以抑制基板保持旋轉單元之污染，故可抑制保持於基板保持旋轉單元上之基板的污染。
又，上述方法係進一步包含：第二配置步驟，其係將基板與上述蓋構件配置在較上述蓋構件洗淨步驟時基板更接近上述蓋構件之乾燥位置；與乾燥步驟，其係於上述乾燥位置使上述蓋構件及基板分別以既定乾燥旋轉速度進行旋轉。
若根據此方法，基板係在較蓋構件洗淨步驟更接近蓋構件之乾燥位置上實行乾燥步驟。因此，於乾燥步驟中，可在基板與蓋構件之間形成微小空間。藉此，可使基板與蓋構件之間的空間從其周圍環境被隔離開而可乾燥基板。藉此，係可在精密控制基板表面附近之環境的狀態下，實現良好的基板乾燥，且可抑制異物於乾燥步驟實行中附著在基板表面。
此時係可透過使蓋構件與基板旋轉同步地進行旋轉，而於基板主面與蓋構件之基板相反面之間形成有穩定氣流。藉此，可良好實行乾燥步驟。
又，本發明之第二態樣的基板處理裝置係包含：密閉腔 室，其係具有將所密閉之內部空間予以隔開之間隔壁；基板保持旋轉單元，其係將基板保持在上述密閉腔室之內部空間並使進行旋轉；噴嘴，其係在上述密閉腔室之內部空間中，朝向由上述基板保持旋轉單元所保持之基板的主面上吐出處理液；噴嘴懸臂，其係支撐上述噴嘴，經由在上述密閉腔室之上述間隔壁所形成之通過孔，並跨過上述密閉腔室內外而延伸；與驅動單元，其係配置在上述密閉腔室外，使上述噴嘴懸臂沿著由上述基板保持旋轉單元所保持之基板的主面進行移動。
若根據此構成，支撐噴嘴之噴嘴懸臂經由間隔壁之通過孔並跨過密閉腔室內外而延伸。另外，用以驅動噴嘴懸臂之驅動單元被配置在密閉腔室外。此驅動單元係針對噴嘴懸臂之從密閉腔室露出之部分輸入驅動力，藉以使噴嘴懸臂進行移動。藉此，透過來自密閉腔室外之驅動單元的驅動力，而可使噴嘴於密閉腔室內移動。因為將驅動單元配置在密閉腔室外，故而可將密閉腔室之內部空間予以空間縮小化。
又，較佳的是上述噴嘴懸臂係作成沿既定基準線之形狀，該既定基準線係沿著由上述基板保持旋轉單元所保持之基板主面，上述通過孔係形成在上述密閉腔室之間隔壁的上述既定基準線，上述驅動單元係使上述噴嘴懸臂沿著上述既定基準線進行移動。
若根據此構成，形成為沿著基準線之形狀的噴嘴懸臂係沿 著該既定基準線而移動。亦即，在噴嘴懸臂移動時，噴嘴懸臂係僅通過正交於基準線之面的一部分。因此，可將形成於間隔壁上之通過孔保留在最小限度的大小。藉此，可輕易保持密閉腔室內之空間的密閉狀態。
也可以是上述既定基準線為直線，而上述驅動單元係進一步包含直線驅動單元，其係使上述噴嘴懸臂沿著上述既定基準線進行直線運動。
然後，在這個情形下，也可以是上述直線驅動單元係包含：驅動懸臂，其係將連結位置可變位地連結於上述噴嘴懸臂上；與搖動驅動單元，其係使上述驅動懸臂在正交於上述既定基準線之既定搖動軸線周圍進行搖動。
此外，也可以是上述既定基準線形成為圓弧狀，上述驅動單元係包含圓弧驅動單元，其係使上述噴嘴懸臂沿著上述既定基準線進行圓弧運動。
又，也可以是上述基板處理裝置係進一步包含密封構造，其係將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封。此時，不論噴嘴懸臂的移動，而可以藉由密封構造確實地將密閉腔室內之空間與密閉腔室外之空間予以隔離。
又，上述密封構造之構成係以與上述直線驅動單元組合為佳。若與上述直線驅動單元組合的話，則因可將通過孔保留在最小限度的大小，而可謀求密封構造之小型化。
亦可以是上述密封構造係包含：液體密封構造，其係利用 液體將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封；與氣體密封構造，其係利用氣體將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封。
若根據此構成，則噴嘴懸臂與間隔壁之間係可透過液體密封構造及氣體密封構造而密封。
於針對基板之處理時，例如藉由基板保持旋轉單元而使基板持續旋轉，處理液可從處理液噴嘴朝向旋轉中之基板主面吐出。然而，於該處理中，處理液在基板周邊飛濺，而會有該飛濺出之處理液附著於噴嘴懸臂外表面之虞。處理液於噴嘴懸臂外表面乾燥而結晶化，該處理液乾燥物成為顆粒，而亦會有污染到於基板保持旋轉單元上進行旋轉之基板的疑慮。
但是液體密封構造係因利用密封用液體將噴嘴懸臂與間隔壁之間予以密封住，所以密封用液體接觸到噴嘴懸臂之外表面。因此，可藉由密封用液體將附著在噴嘴懸臂外表面之污染物質沖洗掉。亦即，噴嘴懸臂外表面可利用密封用液體來洗淨。
又，氣體密封構造係利用氣體密封住噴嘴懸臂與間隔壁之間。密封氣體在噴嘴懸臂之外表面上流動。因此，可去除附著於噴嘴懸臂之密封用液體，而使噴嘴懸臂外表面乾燥。
此外，上述氣體密封構造係較上述液體密封構造配置於更偏向上述密閉腔室之內部空間側。若根據此構成，在進出密閉腔室內時，噴嘴懸臂外表面之各個位置係於供應密封用氣體後可進出密閉腔室。藉由液體密封構造而附著在噴嘴懸臂外表面之密封用液體係可透過氣體密封構造之密封用氣體而去除。藉此，可以確實防止密封用液體進入到密閉腔室之內部空間。
本發明之上述或其他目的、特徵及效果係可參照所添附之圖式藉由下述實施形態的說明而清楚了解。
圖1係表示基板處理裝置1之構成的圖解剖面圖。圖2係用以說明基板處理裝置1之構成的圖解俯視圖。在圖2中，主要記載基板處理裝置1中與處理液噴嘴(處理液供應單元)4及噴嘴懸臂15相關之構成，而與該等沒有直接關聯的構成係適當省略之。
此基板處理裝置1係針對作為基板例之圓形半導體晶圓W(以下，單純稱為「晶圓W」)中裝置形成區域側之表面(主面)，用以施行利用作為化學藥劑例之稀氫氟酸的晶圓洗淨處理(例如，聚合物殘渣去除處理)之葉片型裝置。
基板處理裝置1係具有用以處理晶圓W之處理模組M1。處理模組M1係具備有：密閉腔室2；在密閉腔室2之內部空間內將一片晶圓W保持為水平，同時使晶圓W在通過其中心之鉛直軸線周圍進行旋轉的旋轉夾盤(基板保持旋轉單元)3；及於密閉腔室2之內部空間內，用以針對被旋轉夾盤3所保持之晶圓W的表面供應處理液(作為化學藥劑或清洗液之惰性氣體溶存水)之處理液噴嘴4。關於此處理模組M1，其係在密閉腔室2之內部空間中，並非收納旋轉夾盤3整體，而是僅收納其一部分(旋轉基台43和挾持構件44等)，旋轉夾盤3之覆蓋構件45的外壁係露出於密閉腔室2外。另外，用以驅動支撐處理液噴嘴4之噴嘴懸臂15的直線驅動機構(直線驅動單元)36係被配置於密閉，腔室2外。因此，可使密閉腔室2之內部空間有效減少並空間縮小化，該內部空間之容積係可設定在用以針對晶圓W施行既定處理(晶圓洗淨處理和乾燥處理等)的最小限度。
密閉腔室2係具備有：具有上部開口(開口)5及下部開口200之約略圓筒狀的腔室本體6；與用以開關上部開口5之蓋構件7(圖2中，係表示從密閉腔室2去掉蓋構件7之狀態)。蓋構件7係設置成可相對於腔室本體6旋轉。密閉腔室2係進一步具備有將腔室本體6與蓋構件7之間予以密封之第一液體密封構造8。此第一液體密封構造8係利用作為密封用液體例之純水(脫離子水)，將腔室本體6之上端部與蓋構件7之下面周緣部之間予以密封，使密閉腔室2之內部空間從密閉腔室2外之環境隔離。腔室本體6之下部開口200係藉由旋轉夾盤3(之覆蓋構件45)而封閉。
腔室本體6係具有將密閉腔室2之內部空間予以區隔開之間隔壁9。間隔壁9係具有相對於旋轉夾盤3之晶圓W旋轉軸線C(以下，單純稱為「旋轉軸線C」)，呈約略旋轉對稱形狀。間隔壁9係具備有：以旋轉軸線C為中心之約略圓筒狀的圓筒部10；從圓筒部10上端朝向中心側(接近旋轉軸線C之方向)傾斜而延伸至上方的傾斜部11；與被連結於圓筒部10下端部之俯視為環狀的底部12。圓筒部10中去掉上端部的部分係沿著朝向下方而形成有厚度。底部12與旋轉夾盤3(之覆蓋構件45上端部)之間係藉由第二液體密封構造13而密封。在傾斜部11，形成有貫通其內外面之通過孔14。此通過孔14係噴嘴懸臂15(後述)插通用者，被設置在基準線L1(後述。參照圖2)上。
傾斜部11之內面係具有以旋轉軸線C為中心，隨著朝向上方而接近旋轉軸線C之圓錐狀的第一圓錐面17。圓筒部10的內面係具有以旋轉軸線C為中心之圓筒面18；與以旋轉軸線C為中心，並隨著朝向下方而接近旋轉軸線C之圓錐狀的廢液引導面19。在對於晶圓W之化學藥劑處理時和清洗處理時，於旋轉狀態下從晶圓W周緣飛濺出之處理液(化學藥劑或清洗液)係主要由圓筒面18及廢液引導面19所承接。然後，由圓筒面18所承接並流下至廢液引導面19的處理液、及由廢液引導面19所承接之處理液係從廢液引導面19被引導(導入)至排出液溝槽20(後述)。
蓋構件7係形成為半徑稍大於晶圓W之約略圓板狀。如上所述，第一液體密封構造8係將蓋構件7之下面外周部與腔室本體6之間隔壁9上端部之間予以密封。蓋構件7之去除周緣部的部分係形成有成為圓形之平板部21。平板部21下面係具有與由旋轉夾盤3所保持住之晶圓W表面相對向之水平平坦面所構成之基板對向面23。
在蓋構件7上面，係固定有沿著與旋轉軸線C共通之軸線的上旋轉軸24。此上旋轉軸24係形成中空，於其內部，係插通有用以針對晶圓W表面供應作為清洗液之碳酸水的處理液上噴嘴25。處理液上噴嘴25係具有用以朝向由旋轉夾盤3所保持之晶圓W表面之旋轉中心，吐出處理液之處理液上吐出口26。關於處理液上噴嘴25，係成為經由碳酸水閥27而供應碳酸水之狀態。又，上旋轉軸24之內壁與處理液上噴嘴25之外壁之間，係形成有用以朝向晶圓W中心部供應作為惰性氣體之氮氣的惰性氣體流通路徑(惰性氣體供應單元)28。惰性氣體流通路徑28係具有在基板對向面23開口之惰性氣體吐出口(惰性氣體供應單元)29。關於此惰性氣體流通路徑28，係成為經由惰性氣體閥(惰性氣體供應單元)30而供應氮氣之狀態。
上旋轉軸24係以從於約略水平延伸而設置之蓋懸臂31前端部垂下之狀態，可旋轉地安裝在其前端部。亦即，蓋構件7係藉由蓋懸臂31而被支撐著。於上旋轉軸24，係結合有用以使蓋構件7與因旋轉夾盤3造成之晶圓W旋轉約略同步地進行旋轉的蓋構件旋轉機構(蓋構件旋轉單元)32。
於蓋懸臂31結合有用以使蓋懸臂31進行升降之蓋構件升降機構33。透過此蓋構件升降機構33，而可以使蓋構件7在將腔室本體6上部開口5封閉之關閉位置(圖1所示位置)、與由此關閉位置離開至上方而將腔室本體6上部開口5打開之開放位置(圖12A所示位置)之間進行升降。蓋構件7係在位於關閉位置時及位於開放位置時兩情形下，由蓋懸臂31所支撐。
於腔室本體6之間隔壁9內面(更具體的說，是第一圓錐面17與圓筒面18之間的邊界部分)，係設置有用以洗淨密閉腔室2內之洗淨液噴嘴(洗淨液吐出單元)34。洗淨液噴嘴34係例如為以連續流狀態吐出洗淨液之筆直噴嘴，將其吐出口朝向斜上方而安裝在腔室本體6之間隔壁9內面上。從洗淨液噴嘴34之吐出口所吐出之洗淨液係朝向蓋構件7下面之中央部與周緣部的中間位置進行吐出。關於洗淨液噴嘴34，係經由洗淨液閥35而可供應來自洗淨液供應源(未圖示)之洗淨液(例如，純水(脫離子水))。
處理液噴嘴4係安裝於在旋轉夾盤3上方延伸之噴嘴懸臂15的前端部。噴嘴懸臂15係形成為在水平方向呈直線狀延伸之棒狀，橫跨過密閉腔室2內外而延伸。噴嘴懸臂15係沿著通過旋轉軸線C上方之直線狀基準線L1(參照圖2)，而其剖面形狀為矩形形狀(參照圖5及圖6)。噴嘴懸臂15係藉由配設於密閉腔室2外之直線驅動機構36，而可移動地被支撐在沿著基準線L1的方向。
噴嘴懸臂15係插通形成於腔室本體6之間隔壁9上之通過孔14。此通過孔14係位於基準線L1上。沿著基準線L1延伸之噴嘴懸臂15因為是沿著其基準線L1進行移動，所以間隔壁9之基準線L1相交部分係噴嘴懸臂15經常通過之位置。由於在該位置設置有通過孔14，故而可將通過孔14之大小保留在最小限度的大小。噴嘴懸臂15與腔室本體6之間隔壁9之間係透過第三密封構造37而密封。藉由將通過孔14之大小保留在最小限度的大小，則可輕易保持密閉腔室2內之空間的密閉狀態。
在處理液噴嘴4，係連接有處理液供應管38。於處理液供應管38中，係設為選擇性供應來自配管內調和單元51(後述，參照圖8)而作為處理液的化學藥劑及清洗液。藉由處理液(化學藥劑或清洗液)供應至處理液供應管38，則可從處理液噴嘴4吐出處理液。
如圖2所示般，直線驅動機構36係具備有：噴嘴驅動馬達139；跨架在噴嘴驅動馬達139之輸出軸140與旋轉自如之滑輪141之間的時限皮帶(timing belt)142；結合在時限皮帶142中途部之連結構件143；及限制連結構件143之移動，且使該連結構件143只能在沿著基準線L1之方向上進行移動的線性導引器144。連結構件143係連結於噴嘴懸臂15之基端部，並支撐該噴嘴懸臂15。當噴嘴驅動馬達139進行旋轉驅動時，時限皮帶142進行旋轉，而連結於此時限皮帶142之連結構件143則沿著基準線L1進行移動。藉此，可將噴嘴驅動馬達139之旋轉驅動力輸入至噴嘴懸臂15，而可使噴嘴懸臂15沿著基準線L1進行移動。
透過此噴嘴懸臂15之移動，則可使處理液噴嘴4在由旋轉夾盤3所保持住之晶圓W側之退讓位置(圖1所示狀態。圖2中以實線表示)、與由旋轉夾盤3所保持之晶圓W表面上(圖2中以兩點虛線表示)之間進行移動，而於晶圓W表面上，可使來自處理液噴嘴4之處理液的吐出位置進行移動。直線驅動機構36係如此般配置在密閉腔室2外，故可謀求密閉腔室2之小型化，能將其內部空間之容積予以縮小(空間縮小化)。
再次僅參照圖1，針對旋轉夾盤3進行說明。旋轉夾盤3係具備有：水平延伸之基台(露出部分)40；固定在基台40上之旋轉馬達41；可輸入該旋轉馬達41之旋轉驅動力於鉛直方向延伸的旋轉軸42；於旋轉軸42上端水平安裝之圓盤狀旋轉基台(基板保持旋轉單元)43；配置在該旋轉基台43上之複數個挾持構件(基板保持旋轉單元)44；及包圍旋轉馬達41側邊之覆蓋構件(露出部分)45。旋轉基台43係例如為直徑略大於晶圓W之圓盤狀構件。覆蓋構件45下端係可固定於基台40之外周。覆蓋構件45與基台40密接著，於藉由該等覆蓋構件45與基台40所構成之外殼內，係成為密閉腔室2外之環境氣體無法流入之狀態。覆蓋構件45上端係延伸至旋轉基台43附近。在覆蓋構件45之上端部，係安裝有鍔狀構件46。
具體而言，鍔狀構件46係一體具備有：從覆蓋構件45上端部朝向半徑方向外邊呈約略水平狀張開之水平部47；從水平部47之半徑方向中途部往鉛直下方垂下之內壁部48；及從水平部47之外周緣往鉛直下方垂下之外壁部49。內壁部48及外壁部49係分別形成為以旋轉軸線C為中心之圓筒狀。內壁部48下端與外壁部49下端係設定在約略相同高度。
複數個挾持構件44係於旋轉基台43上面周緣部處，在對應於晶圓W外周形狀之在圓周上間隔開適當間隔而配置。複數個挾持構件44係相互間協力作用，可將一片晶圓W挾持(保持)在水平姿勢。藉由複數個挾持構件44而於保持住晶圓W之狀態下，透過旋轉馬達41之旋轉驅動力被輸入至旋轉軸42，則所保持之晶圓W係圍繞著通過其中心之鉛直旋轉軸線進行旋轉。
在此實施形態下，旋轉夾盤3(之覆蓋構件45)係將腔室本體6之下部開口200閉塞住。旋轉基台43及挾持構件44被收納在密閉腔室2內，去掉上端部之覆蓋構件45的幾乎全部部分與基台40係露出於密閉腔室2外。另外，鍔狀構件46之內壁部48係構成為將腔室本體6與旋轉夾盤3之間予以密封之第二液體密封構造13的一部分。
此外，作為旋轉夾盤3，並沒有限定為挾持式者，例如亦可以採用真空吸附式者(真空夾盤)，其係藉由真空吸附晶圓W背面而將晶圓W保持於水平姿勢，並進一步在該狀態下透過於鉛直旋轉軸線周圍進行旋轉，而可使該被保持之晶圓W進行旋轉。
又，在此實施形態下，旋轉夾盤3可為升降可能的構成。基板處理裝置1係具備有可使旋轉夾盤3於處理位置(液處理位置。圖1所示位置)與旋轉乾燥位置(乾燥位置。圖12E所示位置)與腔室洗淨位置(蓋洗淨位置。圖12F所示位置)之間進行升降的夾盤升降機構(第一移動單元，第二移動單元)100。此夾盤升降機構100係例如含有球狀螺絲機構和馬達等，係例如結合至旋轉夾盤3之基台40上。處理位置係用以針對由旋轉夾盤3所保持之晶圓W施行化學藥劑處理或清洗處理的位置。旋轉乾燥位置係從處理位置往上方離開，為用以針對該晶圓W施行乾燥處理的位置，且為於與自動搬送機器(未圖示)之間交接晶圓W用的位置。腔室洗淨位置係用以洗淨密閉腔室2之內壁(亦即，蓋構件7之基板對向面23及腔室本體6之間隔壁9的內面)的位置。
在此實施形態中，藉由第一液體密封構造8、第二液體密封構造13及第三密封構造37，而可確實隔離密閉腔室2之內部空間與密閉腔室2外之空間。因此，可以防止密閉腔室2外之環境氣體朝向密閉腔室2內之進入，以及密閉腔室2內之環境氣體朝向密閉腔室2外之洩漏。
圖3係用以說明第一液體密封構造8及其周邊之構成的圖解剖面圖。參照圖1及圖3，針對第一液體密封構造8及其周邊之構成進行說明。
在蓋構件7之周緣部上，係具備有：從蓋構件7周緣往鉛直下方垂下之圓筒狀密封環101；及於半徑方向內邊較密封環101更往下方突出之俯視為圓環狀的突出條物102。突出條物102之剖面形狀為三角形狀，突出條物102之下面103係形成為隨著離開旋轉軸線C而降低之圓錐狀。
在腔室本體6之間隔壁9的上端部(亦即，傾斜部11之上端部)上，係可儲存作為密封用液體之純水(脫離子水)之第一密封溝槽104形成為繞著全周而形成。第一密封溝槽104係形成為以旋轉軸線C(參照圖1)為中心之俯視圓環狀。具體而言，於傾斜部11之上端部，係一體具備有：由俯視為圓環狀之平坦面所形成之上端面105；從上端面105之內周緣往鉛直上方直立起之圓筒狀內壁部106；及從上端面105之外周緣往鉛直上方直立起之圓筒狀外壁部107。此上端面105、內壁部106之外面及外壁部107之內面係形成為剖面呈約略U字型，藉由上端面105、內壁部106之外面及外壁部107之內面，而可形成第一密封溝槽104。密封環101係位於第一密封溝槽104上。藉由密封環101與第一密封溝槽104，而可構成第一液體密封構造8。於第一液體密封構造8處，可儲存作為密封用液體之純水。
於蓋構件7處於關閉位置之狀態下，密封環101之下端部係在與第一密封溝槽104之底部間保有微小間隙而收納至第一密封溝槽104。因為於第一密封溝槽104處可以儲存密封用液體，故在蓋構件7處於關閉位置之狀態下，密封環101進入第一密封溝槽104而浸漬在密封用液體中。因此，密封環101與第一密封溝槽104之間係可透過密封用液體而密封住。
在蓋構件7的側邊，用以吐出密封用液體之密封用液體供應噴嘴108係將其吐出口朝向第一密封溝槽104而配置。來自密封用液體噴嘴108之密封用液體的吐出，係於基板處理裝置1之啟動狀態下經常進行。因此，於第一密封溝槽104處經常儲存有密封用液體。另外，因為密封用液體經常供應給第一密封溝槽104，所以沒有密封用液體缺乏之虞。藉此，可以長期間維持蓋構件7與腔室本體6之間的密封。又，由於可以持續置換第一密封溝槽104內之密封用液體，所以能夠抑制污染蓄積在第一密封溝槽104內之密封用液體中。
內壁部106之上端面係設定在高於外壁部107之上端面的位置。因此，從第一密封溝槽104所滿出來之密封用液體係通過外壁部107之上端面上而流出至腔室本體6外，並沿著腔室本體6外周而流下。因此，儲存在第一密封溝槽104後之密封用液體不會流入至腔室本體6內(亦即，密閉腔室2內)。沿著腔室本體6外周而流下的密封用液體係通過設置在密閉腔室2外的廢液路徑(未圖示)而作為廢液。
然後，於蓋構件7處於關閉位置之狀態下，當蓋構件旋轉機構32驅動時，蓋構件7在旋轉軸線C周圍進行旋轉。因為可藉由密封用液體，將第一密封溝槽104與處於旋轉狀態之密封環101之間予以密封，故而即便是蓋構件7在旋轉中，亦可以將密閉腔室2之內部空間從密閉腔室2外之環境予以隔離。
蓋構件7係相對較大半徑(於此實施形態中半徑大於晶圓W)，因此，密封環101及第一密封溝槽104之半徑亦相對性較大。所以當蓋構件7之高速旋轉時(例如，乾燥處理時)，密封環101之周速變大，而會有來自第一密封溝槽104之多量密封用液體飛濺出之虞。然而，由於密封用液體持續供應至第一密封溝槽104，故密封環101經常浸漬在密封用液體中。藉此，可長期將蓋構件7與腔室本體6之間予以密封。
又，當蓋構件7處於關閉位置(圖1及圖3所示狀態)時，突出條物102之下面103係與傾斜部11之第一圓錐面17為約略相同平面狀。如下所述般，於腔室洗淨時，作為洗淨液之純水(脫離子水)被供應至蓋構件7之基板對向面23。被供應至基板對向面23之洗淨液係承受因蓋構件7旋轉所造成之離心力，遍佈至基板對向面23而朝向蓋構件7之周緣部移動，並到達突出條物102之下面103。因為下面103與第一圓錐面17形成為約略相同平面狀，所以到達下面103之洗淨液平順地往第一圓錐面17移動。因此，可以將被供應至蓋構件7的基板對向面23之處理液平順地引導至腔室本體6之間隔壁9的內面。
圖4係用以說明圖1所示第二液體密封構造13及其周邊之構成的圖解剖面圖。參照圖1及圖4，針對第二液體密封構造13及其周邊之構成進行說明。
於腔室本體6之底部12，係形成有：從其底部12之底壁的內周緣往鉛直上方直立起之內壁部146；及從底部12之底壁的半徑方向中途部往鉛直上方直立起之外壁部147。藉由內壁部146之外面與外壁部147之內面及底部12之底面，而形成為用以儲存作為密封用液體之純水(脫離子水)的第二密封溝槽148。第二密封溝槽148係形成為以旋轉軸線C為中心的圓環狀。第二密封溝槽148係形成為剖面呈U字型，鍔狀構件46之內壁部48位於其上方。於第二密封溝槽148處，係儲存有作為密封用液體之純水。
又，透過外壁部147之外面與底部12之外周壁及底面而形成排出液溝槽20。排出液溝槽20係可將使用於晶圓W處理之處理液(化學藥劑和惰性氣體溶存水)和洗淨液當作廢液處理掉，且供用以排出密閉腔室2之內部空間之環境氣體而為儲存作為密封用液體之純水者。排出液溝槽20係以圍繞第二密封溝槽148之方式，而形成為以旋轉軸線C(參照圖1)為中心的圓環狀。排出液溝槽20係形成為剖面U字型，於其底部連接有排出液路徑110(參照圖1)之一端。排出液路徑110之另一端係經由氣液分離器(未圖示)而連接往廢液處理設備(未圖示)和排出處理設備(未圖示)。鍔狀構件46之外壁部49位於排出液溝槽20的上方。
在旋轉夾盤3位於處理位置(圖1所示位置)之狀態下，內壁部48之下端部係在與第二密封溝槽148底部之間保有微小間隙而收納至第二密封溝槽148。
當旋轉夾盤3位於旋轉乾燥位置(圖12E所示位置)時，內壁部48之下端部係與第二密封溝槽148之一部分重疊於水平方向。亦即，即使於此狀態下，內壁部48之下端部被收納在第二密封溝槽148中。
純水經由純水配管201而供應至第二密封溝槽148。純水(密封用液體)朝向第二密封溝槽148之供應係於基板處理裝置1之啟動狀態下持續進行著。因此，第二密封溝槽148中係經常滿滿地儲存著密封用液體。從第二密封溝槽148滿出來之密封用液體係流入至排出液溝槽20，再由排出液溝槽20通過排出液路徑110而被引導往機外的廢液設備。
圖5係用以說明圖1所示第三密封構造37之構成的圖解剖面圖。圖6係由圖5之切剖面線VI-VI所見之剖面圖。圖7係由圖5之切剖面線VII-VII所見之剖面圖。
如圖5所示般，第三密封構造37係具備有：以覆蓋通過孔14之方式，而固定安裝於間隔壁9之外側側面的氣體密封部111；及於氣體密封部111，相對於該氣體密封部111與間隔壁9相反側所固定安裝的液體密封部121。
液體密封部121係具有形成為較厚矩形板狀之液體密封本體122。於液體密封本體122之中央部，係形成有噴嘴懸臂15用以插通之第一插通孔123(參照圖5)。第一插通孔123係貫穿液體密封本體122於其厚度方向(圖5所示左右方向)。第一插通孔123之剖面形狀係形成為與噴嘴懸臂15之剖面形狀進行整合之矩形形狀。
氣體密封部111係具有形成為較厚矩形板狀之氣體密封本體112。於氣體密封本體112之中央部，係形成有噴嘴懸臂15用以插通之第二插通孔113(參照圖5)。第二插通孔113係貫穿氣體密封本體112於其厚度方向。第二插通孔113之剖面形狀係形成為與噴嘴懸臂15之剖面形狀進行整合之矩形形狀。
氣體密封部111之第二插通孔113及液體密封部121之第一插通孔123，係分別連通於間隔壁9之通過孔14。氣體密封本體112之一面(圖5之右面)係以密接狀態接合於腔室本體6之間隔壁9的外面。液體密封本體122之一面(圖5之右面)，係以密接狀態接合於氣體密封本體112之另一面(圖5之左面)。因此，將通過孔14、第二插通孔113及第一插通孔123連通之空間內的環境氣體，不會從間隔壁9與氣體密封部111之間、或氣體密封部111與液體密封部121之間漏出去。
噴嘴懸臂15係可滑動地插通至第一插通孔123之內周面及第二插通孔113之內周面。在液體密封部121與插通第一插通孔123之噴嘴懸臂15外表面之間係如後所述般，於噴嘴懸臂15外表面上形成有跨過其整個圓周而圍繞之四角環狀第一流通路徑130。該第一流通路徑130係以作為密封用液體之純水(脫離子水)液體密封著。又，在氣體密封部111與插通第二插通孔113之噴嘴懸臂15外表面之間係如後所述般，於噴嘴懸臂15外表面上形成有跨過其整個圓周而圍繞之四角環狀第二流通路徑120。
於化學藥劑處理中及清洗處理中，會有從晶圓W所飛濺出之處理液(化學藥劑或含有化學藥劑之清洗液)附著在噴嘴懸臂15外表面之虞。當化學藥劑在噴嘴懸臂15外表面乾燥而結晶化時，該化學藥劑之乾燥物會成為顆粒，而亦會有污染到於旋轉夾盤3上進行旋轉之晶圓W的疑慮。
然而，四角環狀之第一流通路徑130內因為利用密封用液體而液體密封著，故而密封用液體濕潤噴嘴懸臂15之外表面，而藉由該密封用液體來沖洗掉已附著在噴嘴懸臂15外表面之處理液(化學藥劑或清洗液)。亦即，可透過密封用液體來洗淨噴嘴懸臂15之外表面。
另外，由於氮氣在四角環狀之第二流通路徑120內流動，所以可去除已附著於噴嘴懸臂15外表面之密封用液體(液體密封部121之密封用液體)等，並使噴嘴懸臂15之外表面乾燥。
此外，氣體密封部111被配置在較液體密封部121更靠近密閉腔室2之內部空間側。因此，在進出密閉腔室2內時，噴嘴懸臂15外表面之各位置係於供應氮氣後進入密閉腔室2。藉由液體密封部121而附著在噴嘴懸臂15外表面之密封用液體，係可透過氣體密封部111之氮氣而去除。藉此，可確實防止密封用液體往密閉腔室2之內部空間的引入。
接著，參照圖5及圖6針對液體密封部121進行詳細說明。
關於第一插通孔123(參照圖5)之內周面，係於液體密封本體122之厚度方向的中央位置，形成有遍佈其圓周方向全區域之四角環狀之第一環狀溝槽124。在第一環狀溝槽124之與噴嘴懸臂15上面相對向之部分，於液體密封本體122上端面之與液體密封本體122之厚度方向及鉛直方向雙方均正交的方向(圖5之與紙面正交的方向。圖6及圖7之左右方向。以下，簡稱為「左右方向」)有往中央部延伸的液體導入連接路徑125開口。液體導入連接路徑125係沿著鉛直方向延伸，於液體密封本體122之上端面開口，該開口部分係形成有用以將作為密封用液體之純水(脫離子水)導入至液體導入連接路徑125的液體導入口126。在液體導入口126中，供應有來自純水供應源(未圖示)之純水(密封用液體)。
於第一環狀溝槽124之與噴嘴懸臂15下面相對向之部分，在液體密封本體122之下端面有左右方向往中央部延伸之液體導出連接路徑127開口。液體導出連接路徑127係沿著鉛直方向延伸，於液體密封本體122之下端面開口，該開口部分係形成有用以將密封用液體自液體導出連接路徑127導出的液體導出口128。在液體導出口128處，連接有將由該液體導出口128所導出之密封用液體往廢液設備引導的廢液路徑129(參照圖5)。
於噴嘴懸臂15插通第一插通孔123之狀態下，在第一環狀溝槽124與噴嘴懸臂15之外表面(上面、下面及兩側面)之間，形成有四角環狀的第一流通路徑130。此第一流通路徑130係分別與液體導入口126及液體導出口128相連通。
被供應於液體導入口126且在液體導入連接路徑125中流通的密封用液體係持續沿著噴嘴懸臂15上面之左右方向的一側部分(圖6所示上面之右側部分)、噴嘴懸臂15之一側側面(右側側面)及噴嘴懸臂15下面之左右方向的一側部分(圖6所示下面之右側部分)在第一流通路徑130中進行移動，並通過液體導出連接路徑127由液體導出口128被排出。又，被供應至液體導入口126之密封用液體，係持續沿著噴嘴懸臂15上面之左右方向的另一側部分(圖6所示上面之左側部分)、噴嘴懸臂15之另一側側面(左側側面)及噴嘴懸臂15下面中左右方向的另一側部分(圖6所示下面之左側部分)在第一流通路徑130中進行移動，並通過液體導出連接路徑127由液體導出口128被排出。藉此，可利用密封用液體密封住液體密封本體122之內周面與噴嘴懸臂15之外表面之間。
接著，參照圖5及圖7針對氣體密封部111進行詳細說明。
如上所述，氣體密封部111(參照圖5)係具有形成為較厚矩形板狀之氣體密封本體112。於氣體密封本體112之中央部處，形成有噴嘴懸臂15用以插通第二插通孔113。第二插通孔113係將氣體密封本體112貫通其厚度方向。第二插通孔113之剖面形狀係形成為與噴嘴懸臂15之剖面形狀整合的矩形形狀。
關於第二插通孔113之內周面，係於氣體密封本體112之厚度方向的中央位置，形成有遍佈其圓周方向全區域之四角環狀之第二環狀溝槽114。在第二環狀溝槽114中與噴嘴懸臂15上面相對向之部分，於氣體密封本體112上端面有左右方向往中央部延伸的氣體導入連接路徑115開口。氣體導入連接路徑115係沿著鉛直方向延伸，於氣體密封本體112之上端面開口，該開口部分係形成有用以將作為密封用氣體之氮氣導入至氣體導入連接路徑115的氣體導入口116。在氣體導入口116中，供應有來自氮氣供應源(未圖示)之氮氣。
於第二環狀溝槽114中與噴嘴懸臂15下面相對向之部分，在氣體密封本體112之下端面有左右方向往中央部延伸之氣體導出連接路徑117開口。氣體導出連接路徑117係沿著鉛直方向延伸，於氣體密封本體112之下端面開口，該開口部分係形成有用以將氮氣自氣體導出連接路徑117導出的氣體導出口118。在氣體導出口118處，連接有將由該氣體導出口118所導出之氮氣往排出處理設備引導的排出路徑119(參照圖5)。
於噴嘴懸臂15插通第二插通孔113之狀態下，在第二環狀溝槽114與噴嘴懸臂15之外表面(上面、下面及兩側面)之間，形成有四角環狀的第二流通路徑120。此第二流通路徑120係分別與氣體導入口116及氣體導出口118相連通。
被供應於氣體導入口116且在氣體導入連接路徑115中流通的氮氣，係持續沿著噴嘴懸臂15上面中左右方向的一側部分(圖7所示上面之右側部分)、噴嘴懸臂15之一側側面(右側側面)及噴嘴懸臂15下面中左右方向的一側部分(圖7所示下面之右側部分)在第二流通路徑120中進行移動，並通過氣體導出連接路徑117由氣體導出口118被排出。
又，被供應至氣體導入口116之氮氣，係持續沿著噴嘴懸臂15上面中左右方向的另一側部分(圖7所示上面之左側部分)、噴嘴懸臂15之另一側側面(左側側面)及噴嘴懸臂15下面之左右方向的另一側部分(圖7所示下面之左側部分)在第二流通路徑120中進行移動，並通過氣體導出連接路徑117由氣體導出口118被排出。藉此，可利用氮氣密封住氣體密封本體112之內周面與噴嘴懸臂15之外表面之間。
圖8係用以針對處理模組M1(參照圖1)供應處理液之構成的示意圖。基板處理裝置1係進一步具備有：將純水中之氧氣予以除去，並添加惰性氣體於該純水中，以生成惰性氣體溶存水的惰性氣體溶存水生成單元50；及用以針對處理模組M1供應處理液的處理液供應模組M2。
惰性氣體溶存水生成單元50係可由自純水供應源(未圖示)所供應之純水生成惰性氣體溶存水。藉由惰性氣體溶存水生成單元50所生成之惰性氣體溶存水，係可供應至處理液供應模組M2。惰性氣體溶存水生成單元50，係例如經由具有氣體穿透性及液體不穿透性之中空纖維分離膜，而進行來自純水之氧氣的除去及對純水之惰性氣體的添加。作為此類構成之惰性氣體溶存水生成單元50，例如可使用Membrana GmbH公司製之商品「Liqui-Cel(商標)分離膜接觸器」。惰性氣體溶存水生成單元50之具體構成係例如美國專利US 2003/0230236A1號公報所示者。
惰性氣體溶存水生成單元50係使所供應純水中之氧濃度例如到達20ppb以下將氧氣予以除去。又，惰性氣體溶存水生成單元50係將高純度氮氣(氮氣濃度例如為99.999%~99.999999999%者)添加至純水中，而生成氮氣濃度例如為7ppm~24ppm的惰性氣體溶存水。透過惰性氣體溶存水中之氮氣濃度為於此範圍內之值，則可抑制或防止惰性氣體溶存水中之氧濃度隨著時機經過而上升。
處理液供應模組M2係於該圖8中僅表示為用以供應處理液至處理液供應管38之構成，亦可供應處理液至供由處理液上噴嘴25等其他噴嘴吐出處理液用之構成。處理液供應模組M2係具備有：將化學藥劑原液與惰性氣體溶存水混合，並調和作為處理液之化學藥劑的配管內調和單元51；及將化學藥劑原液供應至配管內調和單元51的化學藥劑供應單元53。
所謂「化學藥劑原液」係意指與惰性氣體溶存水混合前之化學藥劑。作為化學藥劑原液之例，係可例示如氫氟酸(HF)、鹽酸(HCl)、氫氟酸與IPA(異丙醇)之混合液、氟化銨(NH4 F)。在使用氫氟酸作為化學藥劑原液之情形下，於配管內調和單元51中，係氫氟酸與惰性氣體溶存水，以既定比例混合(調和)而生成稀氫氟酸(DHF)。
配管內調和單元51係經由供應配管54，連接於惰性氣體溶存水生成單元50。在配管內調和單元51處，係經由供應配管54從惰性氣體溶存水生成單元50供應惰性氣體溶存水。又，配管內調和單元51係經由化學藥劑供應配管55而連接於化學藥劑供應單元53。在配管內調和單元51處，係經由化學藥劑供應配管55從化學藥劑供應單元53供應化學藥劑原液。配管內調和單元51係將由化學藥劑供應單元53所供應之化學藥劑原液、與由惰性氣體溶存水生成單元50所供應之惰性氣體溶存水予以混合，而可調和作為處理液之化學藥劑。
配管內調和單元51係連接至處理液供應管38，係通過此處理液供應管38而可供應作為處理液之化學藥劑至處理液噴嘴4。又，不會使配管內調和單元51中之由惰性氣體溶存水生成單元50所供應之惰性氣體溶存水與化學藥劑原液混合，而可將該惰性氣體溶存水直接當作清洗液通過處理液供應管38供應至處理液噴嘴4。藉此，可選擇性將化學藥劑及惰性氣體溶存水供應至處理液噴嘴4。
配管內調和單元51係具備有：可當作為將化學藥劑原液與惰性氣體溶存水於其內部進行混合之配管的混合部59；安裝在供應配管54之閥60及流量調整閥61；安裝於化學藥劑供應配管55之化學藥劑閥62及化學藥劑流量調整閥63。供應配管54及化學藥劑供應配管55係分別連接於混合部59。
藉由打開閥60，則可以供應以流量調整閥61所調整過之既定流量之惰性氣體溶存水至混合部59，且可透過打開化學藥劑閥62，而可以供應以化學藥劑流量調整閥63所調整過之既定流量之化學藥劑原液至混合部59。於打開閥60之狀態下，藉由化學藥劑閥62被開啟，則可將化學藥劑原液注入(注射)至在混合部59內流通之惰性氣體溶存水中，而可使化學藥劑原液與惰性氣體溶存水進行混合。因此，透過調整對於混合部59之化學藥劑原液的供應量與惰性氣體溶存水的供應量，則可生成調和為既定比例之化學藥劑。又，於化學藥劑閥62關閉之狀態下，藉由僅開啟閥60，而可針對混合部59僅供應惰性氣體溶存水。藉此，不會使化學藥劑混合入惰性氣體溶存水，而可將該惰性氣體溶存水直接當作清洗液並供應至處理液供應管38。
化學藥劑供應單元53係具備有：儲存化學藥劑原液之化學藥劑槽71、及將化學藥劑原液從化學藥劑槽71導至配管內調和單元51之化學藥劑供應配管55。化學藥劑槽71係由密閉容器所構成，化學藥劑槽71之內部空間係由其外部空間隔離。化學藥劑供應配管55之一端連接於化學藥劑槽71。在化學藥劑供應配管55，係由化學藥劑槽71側依序介隔安裝有泵72、過濾器73及氣體除去單元74。氣體除去單元74係與惰性氣體溶存水生成單元50為相同構成者，但不進行惰性氣體之添加。
又，於化學藥劑槽71，連接有化學藥劑供應管75。來自化學藥劑原液供應源(未圖示)之化學藥劑原液，係經由化學藥劑供應管75而被供應至化學藥劑槽71。在化學藥劑供應管75，係介隔安裝有用以切換朝向化學藥劑槽71之化學藥劑原液的供應、及供應停止之化學藥劑閥76。關於化學藥劑槽71，係例如在化學藥劑槽71內之液量為既定量以下時，供應未使用之化學藥劑原液。藉此，可針對化學藥劑槽71補充未使用之化學藥劑原液。
另外，於化學藥劑槽71，連接有惰性氣體供應管77。來自惰性氣體供應源(未圖示)之惰性氣體，係經由惰性氣體供應管77而被供應至化學藥劑槽71。在惰性氣體供應管77，係介隔安裝有用以切換朝向化學藥劑槽71之惰性氣體的供應及供應停止之惰性氣體閥78。關於化學藥劑槽71，係例如持續供應惰性氣體。
藉由供應惰性氣體至化學藥劑槽71，可由化學藥劑槽71內將空氣擠出來。因此，可以抑制或防止化學藥劑槽71內之空氣中所含有之氧，會溶入儲存於化學藥劑槽71內之化學藥劑原液中，而使該化學藥劑原液中之溶存氧量增加。又，藉由以惰性氣體對化學藥劑槽71內加壓，則可將儲存在化學藥劑槽71內之化學藥劑原液壓送至化學藥劑供應配管55。
化學藥劑槽71內之化學藥劑原液，係透過惰性氣體之壓力和來自泵72之吸引力而從化學藥劑槽71取出。然後，被取出之化學藥劑原液係因泵72而升壓，通過過濾器73而異物被去除。此外，已通過過濾器73之化學藥劑原液係藉由氣體除去單元74而被除去，則溶存氧量降低。其後，經降低溶存氧量之化學藥劑原液被供應至配管內調和單元51。
圖9係基板處理裝置1所具備之配管的圖解圖。
用以使處理液供應管38等之處理液流通之所有的配管係如圖9所示構造。以下，將用以使處理液供應管38等之處理液流通之所有的配管統稱為「配管79」。
配管79係具有具備處理液流通之內配管80、與圍繞此內配管80之外配管81的雙重配管構造。內配管80係於外配管81之內部，藉由介隔存在於內配管80與外配管81之間之支撐構件(未圖示)而支撐著。內配管80係相對於外配管81而於非接觸狀態下支撐著。在內配管80與外配管81之間形成有筒狀空間。內配管80及外配管81係例如為氟樹脂(更具體來說，耐化學藥劑性及耐熱性優異之PFA(perfluoro-alkylvinyl-ethertetra fluoro-ethlene-copolymer))製。PFA係可使氧穿透過。
又，在外配管81，係連接有介隔裝設有惰性氣體閥82之惰性氣體供應管83、與介隔裝設有排氣閥84之排氣配管85。藉由開啟惰性氣體閥82，則可經由惰性氣體供應管83而將來自惰性氣體源(未圖示)之惰性氣體(例如，氮氣)供應至外配管81之內部。藉此，可將惰性氣體填充在內配管80與外配管81之間。又，藉由開啟排氣閥84，則可從內配管80與外配管81之間使氣體排出。
於開啟排氣閥84之狀態下，藉由開啟惰性氣體閥82，則可從內配管80與外配管81之間擠出空氣，而將其間環境空氣置換成惰性氣體。藉此，可利用惰性氣體包圍內配管80。然後，於內配管80與外配管81之間的環境氣體被置換成惰性氣體環境之後，透過關閉惰性氣體閥82及排氣閥84，而可以維持利用惰性氣體包圍內配管80之狀態。
藉由以惰性氣體包圍內配管80，則可以減少進入到內配管80內部之氧量。藉此，則可以抑制或防止氧會溶入至內配管80內流通之處理液中，而使該處理液中之氧濃度上升。
圖10係用以說明基板處理裝置1之電性構成的方塊圖。
基板處理裝置1係具備有包含微電腦之構成的控制裝置(腔室洗淨控制單元、乾燥控制單元)131。控制裝置131係控制旋轉馬達41、蓋構件升降機構33、蓋構件旋轉機構32、夾盤升降機構100、噴嘴驅動馬達139等之動作。又，基板處理裝置1上所具備之各閥27、30、35、60~63、76、78之開關係透過控制裝置38來控制。
圖11係用以說明藉由基板處理裝置1所處理過之晶圓W之表面狀態例的剖面圖。
如以下所說明般，搬入至該基板處理裝置1之晶圓W係例如有聚合物殘渣(乾式蝕刻和灰化後之殘渣)附著在表面，而露出金屬圖案。金屬圖案係可為銅和鎢、其他金屬之單膜，亦可為積層有複數金屬膜之多層膜。作為多層膜之一例，係可列舉有在銅膜表面上形成擴散防止用之阻隔金屬膜的積層膜。
如圖11所示般，於晶圓W表面上形成有層間絕緣膜87。關於層間絕緣膜87，係下佈線溝槽88由其上面往下挖而形成。銅佈線89埋設於下佈線溝槽88。在層間絕緣膜87上，係介隔蝕刻阻擋膜90而積層有作為被加工膜例之低介電係數絕緣膜91。關於低介電係數絕緣膜91，係上佈線溝槽92由其上面往下挖而形成。此外，在低介電係數絕緣膜91，形成有從上佈線溝槽92底面通達銅佈線89表面之通孔93。銅係統合埋入上佈線溝槽92及通孔93中。
上佈線溝槽92及通孔93係在低介電係數絕緣膜91上形成硬遮罩後，進行乾式蝕刻處理，透過低介電係數絕緣膜91由硬遮罩所露出之部分被去除而形成。上佈線溝槽92及通孔93於形成後，進行灰化處理，以從低介電係數絕緣膜91上去除不要的硬遮罩。於乾式蝕刻時及灰化時，低介電係數絕緣膜91和包含硬遮罩成分之反應生成物成為聚合物殘渣，而附著在低介電係數絕緣膜91的表面(包含上佈線溝槽92及通孔93之內面)等處。因此，於灰化後，將聚合物去除液供應至晶圓W表面，而進行用以從低介電係數絕緣膜91之表面去除聚合物殘渣之處理。以下，採用基板處理裝置1針對用以由晶圓W表面上去除聚合物殘渣之處理例進行說明。
圖12A~圖12F係用以說明基板處理裝置1之晶圓W處理例的步驟圖。以下，參照圖1、圖8、圖10及圖12A~圖12F，針對基板處理裝置1之晶圓W處理例進行說明。
在晶圓W處理之前，如圖12A所示般，蓋構件7係配置在由旋轉夾盤3之旋轉基台43離開上方之開啟位置。因此，密閉腔室2之上部開口5呈開放。又，旋轉夾盤3上升至旋轉乾燥位置(於圖12E所示位置)，並於其旋轉乾燥位置上待機。處理液噴嘴4係退避到旋轉夾盤3側邊之退避位置上。閥27、30、35、60~63、76、78全部呈關閉。
灰化後之晶圓W係透過自動搬送機器(未圖示)而被搬入至基板處理裝置1內，並保持為在位於旋轉乾燥位置之旋轉夾盤3由其表面朝向上方之狀態。晶圓W在保持後，控制裝置131係控制夾盤升降機構100，使旋轉夾盤3朝向處理位置下降。又，控制裝置131係控制蓋構件升降機構33，使蓋構件7下降到關閉位置(未圖示)。其後，腔室本體6之上部開口5利用蓋構件7而關閉(參照圖12B)。藉此，密閉腔室2之內部空間可從外部密閉，密閉腔室2實質上可作為密閉之腔室而進行作用。
接著，如圖12B所示般，進行將密閉腔室2之內部空間的空氣環境置換成惰性氣體(氮氣)環境的惰性氣體驅淨處理。具體而言，控制裝置131係打開惰性氣體閥30，將氮氣由惰性氣體吐出口29供應至密閉腔室2之內部空間內。此時之來自惰性氣體吐出口29之氮氣的吐出流量，係例如為50~300L/min，較佳為150L/min。由惰性氣體吐出口29所吐出之氮氣，係於密閉腔室2之內部空間中散開，密閉腔室2內之空氣則通過排出液溝槽20(參照圖1及圖4)之排氣口，而被擠出至密閉腔室2外。藉此，密閉腔室2內之環境持續置換成氮氣環境。對於此密閉腔室2內之氮氣的供應係持續進行到乾燥處理結束為止。
於此實施形態下，在氮氣驅淨期間中，晶圓W係處於靜止狀態(非旋轉狀態)。然而，控制裝置131藉由控制旋轉馬達41而使晶圓W旋轉亦可。
此惰性氣體驅淨處理係會繼續到密閉腔室2之內部空間的氧濃度到達既定低濃度(例如，100ppm以下)為止。密閉腔室2內之氧濃度是否到達既定的低濃度，係可藉由將氧濃度感測器(未圖示)配置於腔室本體6之間隔壁9內面，而檢測出密閉腔室2內之氧濃度來加以判斷，也可以透過惰性氣體吐出口29之氮氣吐出時間到達既定時間而判斷。然後，當密閉腔室2內之氧濃度到達既定低濃度，接著針對晶圓W施行用以從晶圓W表面去除聚合物殘渣的化學藥劑處理(參照圖12C)。
當到達化學藥劑處理之開始時機，控制裝置131係控制旋轉馬達41以使晶圓W以既定液處理速度(10~500rpm，較佳為250rpm)進行旋轉。
又，控制裝置131係控制配管內調和單元51，以使作為化學藥劑之稀氫氟酸從處理液噴嘴4吐出。具體來說，控制裝置131係開啟化學藥劑閥62及閥60。藉由開啟化學藥劑閥62及閥60，則作為化學藥劑原液之氫氟酸與惰性氣體溶存水供應至混合部59。此時，控制裝置131係為了要進一步將稀氫氟酸生成用之混合比及吐出流量分別設定為所期望之混合比及吐出流量(供應流量)，而分別調整流量調整閥61及化學藥劑流量調整閥63的孔徑。藉此，氫氟酸被注入到在混合部59內流通之惰性氣體溶存水中，而生成以上述既定比例所調和之稀氫氟酸。稀氫氟酸係為化學藥劑的一例，且為聚合物去除液之一例。於此實施形態中，在混合部59所生成之稀氫氟酸，係例如以氫氟酸與純水為1：10~1：1800(較佳為1：10~1：800)之混合比進行混合(調和)。又，在混合部59所生成之稀氫氟酸的吐出流量(供應流量)係0.5L/min~3L/min(較佳為1L/min)。然後，在混合部59所生成之稀氫氟酸係被供應至處理液供應管38，由處理液噴嘴4朝向晶圓W表面吐出。此由處理液噴嘴4所吐出之稀氫氟酸，係藉由氣體除去單元74除去氧之氫氟酸透過惰性氣體溶存水生成單元50，並藉由經除去氧之純水而稀釋者。因此，充分減低氧濃度。
又，如圖12C所示般，在化學藥劑處理中，控制裝置131係控制噴嘴驅動馬達139，而使噴嘴懸臂15在既定範圍內進行往返移動。藉此，來自處理液噴嘴4之稀氫氟酸被導引至晶圓W表面上之供應位置，係於從晶圓W之旋轉中心到晶圓W之周緣部的範圍內，描繪出與晶圓W之旋轉方向交叉之直線狀軌跡並進行往返移動。又，被供應至晶圓W表面之稀氫氟酸係擴展至晶圓W之表面全區域。藉此，可沒有不均地供應稀氫氟酸到晶圓W之表面全區域。透過由處理液噴嘴4供應稀氫氟酸至晶圓W表面，則可藉由該稀氫氟酸之化學能力，而去除形成於晶圓W表面之聚合物殘渣。被供應至晶圓W表面之稀氫氟酸，係從晶圓W之周緣部朝向晶圓W之側邊飛散。此時，由晶圓W表面所飛散來之處理液係主要是附著在腔室本體6之間隔壁9內面(尤其是圓筒面18及廢液引導面19)、噴嘴懸臂15之外表面及處理液噴嘴4。
又，在進行化學藥劑處理時，進行往密閉腔室2之內部空間的氮氣供應。因此，密閉腔室2之內部空間係維持在氮氣環境，而可以抑制或防止密閉腔室2之內部空間中氧濃度的上升。由於可抑制環境中之氧溶入至由處理液噴嘴4所吐出之稀氫氟酸，藉此，可抑制或防止稀氫氟酸中之氧濃度上升。所以，可針對晶圓W表面來供應充分減低氧濃度之稀氫氟酸。藉此，可針對晶圓W上抑制或防止起因於稀氫氟酸中之溶存氧之氧化反應的產生。其結果係即便如稀氫氟酸般之可供應至晶圓W之化學藥劑為對於氧化物具有蝕刻作用者，亦可以抑制或防止晶圓W上產生不期望之蝕刻。
當化學藥劑處理經過既定時間(例如，10~60秒鐘，較佳為30秒鐘)而進行時，接著要對晶圓W施行從晶圓W表面沖洗化學藥劑之清洗處理(參照圖12D)。
具體而言，控制裝置131係持續維持在開啟配管內調和單元51之閥60的狀態而關閉化學藥劑閥62。藉由設定為關閉化學藥劑閥62而開啟閥60之狀態，而僅有惰性氣體溶存水可供應至混合部59。因此，惰性氣體溶存水被供應至處理液供應管38，而從處理液噴嘴4吐出作為清洗液之惰性氣體溶存水。
又，在清洗處理中，控制裝置131係控制噴嘴驅動馬達139並使噴嘴懸臂15在既定範圍內進行往返移動。藉此，自處理液噴嘴4之惰性氣體溶存水被導引至晶圓W表面上之供應位置，係於從晶圓W之旋轉中心到晶圓W之周緣部的範圍內，描繪出與晶圓W之旋轉方向交叉之直線狀軌跡並進行往返移動。又，被供應至晶圓W表面之惰性氣體溶存水係擴展至晶圓W之表面全區域，附著在晶圓W表面之稀氫氟酸係以惰性氣體溶存水沖洗掉。然後，包含稀氫氟酸之惰性氣體溶存水係藉由晶圓W之旋轉而被甩出，由其周緣部飛散至側邊。此時，包含稀氫氟酸之惰性氣體溶存水係主要是附著在腔室本體6之間隔壁9內面(尤其是圓筒面18及廢液引導面19)、噴嘴懸臂15之外表面及處理液噴嘴4。
由處理液噴嘴4所吐出之惰性氣體溶存水，係藉由惰性氣體溶存水生成單元50而除去氧，溶存氧量可充分被減低。此外，藉由惰性氣體溶存水生成單元50所生成之惰性氣體溶存水係透過氮氣的添加，而可抑制或防止隨著時間經過的氧濃度上升。甚至密閉腔室2內之環境中的氧濃度可充分被減低。因此，可針對晶圓W表面來供應充分減低氧濃度之惰性氣體溶存水，可針對晶圓W上抑制或防止起因於惰性氣體溶存水中溶存氧之氧化反應的產生。因此，可抑制因殘留在晶圓W上之稀氫氟酸所導致之氧化物的蝕刻，並可藉以抑制或防止晶圓W上產生不期望之蝕刻。
此清洗處理係繼續進行直到密閉腔室2之內部空間中氟化物離子的殘留量到達例如既定低值(0.15ng/cm2 以下)為止。密閉腔室2內之氟化物離子之殘留量是否到達既定低值，係可以將氟化物離子感測器(未圖示)配置在腔室本體6之間隔壁內面，並藉以檢測密閉腔室2內之氟化物離子之殘留量而加以判斷，亦可以藉由來自處理液噴嘴4之惰性氣體溶存水之吐出時間到達既定時間而加以判斷。當密閉腔室2內之氟化物離子殘量到達既定低值時，接著如圖12E所示般，進行使晶圓W乾燥之乾燥處理(旋轉乾燥)。
控制裝置131係控制夾盤升降機構100，使旋轉夾盤3上升至最上方的旋轉乾燥位置(第二配置步驟)。藉此，蓋構件7之基板對向面23接近被保持在旋轉夾盤3之晶圓W表面。於此旋轉乾燥位置上，被保持在旋轉夾盤3之晶圓W表面與蓋構件7之基板對向面23間之間隔係既定狹窄間隔(例如，0.1~5.0mm。較佳為2.5mm)。因此，在晶圓W表面與基板對向面23之間形成有微小空間，由其側邊的環境隔離開。藉此，可於精密控制晶圓W表面附近之環境的狀態下實現良好的乾燥處理，且可抑制異物於乾燥處理中附著在晶圓W表面。
接著，當旋轉夾盤3上升到旋轉乾燥位置為止時，控制裝置131係加速旋轉馬達41之旋轉速度，而使被旋轉夾盤3所保持之晶圓W以高旋轉速度(例如，1000~2500rpm。較佳為2500rpm)進行旋轉。又，於乾燥處理時，控制裝置131係控制蓋構件旋轉機構32，使蓋構件7與晶圓W之旋轉同步地在與晶圓W之旋轉方向相同方向上進行旋轉。因此，在晶圓W表面與蓋構件7之基板對向面23之間形成有穩定氣流之同時，晶圓W表面與基板對向面23之間的空間係由其側邊之環境隔離開。
接著，繼續來自惰性氣體吐出口29的氮氣吐出。所以於晶圓W表面與基板對向面23之間，形成有從晶圓W中心部朝向晶圓W周緣部之氮氣氣流，並以氮氣充滿晶圓W表面與基板對向面23之間。藉此，可在低氧環境下針對晶圓W施以乾燥處理。
於此乾燥處理中，藉由使晶圓W以高旋轉速度進行旋轉，附著在晶圓W之清洗液(惰性氣體溶存水)係承受因晶圓W旋轉所造成之離心力而被甩出至晶圓W周圍。藉此，清洗液從晶圓W被去除，而晶圓W會乾燥。
又，在旋轉夾盤3之旋轉乾燥位置處，於乾燥處理開始前，也可以供應IPA液至晶圓W表面。如圖1兩點虛線所示般，在IPA液被供應至處理液上噴嘴25之情形下，可供應IPA液至晶圓W之表面中心，藉此，可良好地置換惰性氣體溶存水(清洗液)與IPA液，可使晶圓W表面進行良好乾燥。
當乾燥處理進行經過既定乾燥時間，控制裝置131係控制旋轉馬達41，使晶圓W之旋轉停止。又，控制裝置131係控制蓋構件旋轉機構32，使蓋構件7之旋轉停止的同時，驅動蓋構件升降機構33，使蓋構件7從旋轉夾盤3之旋轉基台43上升至往上方離開之開啟位置(參照圖12A)。藉此，密閉腔室2之上部開口5被開放。另外，控制裝置131係關閉惰性氣體閥30，並停止來自惰性氣體吐出口29之氮氣供應。
其後，晶圓W經由被開放之上部開口5，而從位於旋轉乾燥位置之旋轉夾盤3轉放到基板自動搬送機器(未圖示)，並藉由基板自動搬送機器將晶圓W由密閉腔室2內搬出。
另外，於清洗處理時，並非使用來自處理液噴嘴4之清洗液來進行清洗處理，而也可以使用來自處理液上噴嘴25之清洗液進行清洗處理。此情形下，在清洗處理時，打開碳酸水閥27，從處理液上噴嘴25之處理液上吐出口26朝向晶圓W上面吐出碳酸水。被供應至晶圓W之碳酸水係承受因晶圓W旋轉所造成之離心力，而擴展至晶圓W之表面全區域，藉此，可沖洗附著於晶圓W表面之化學藥劑。
又，亦可以使用來自處理液噴嘴4之清洗液與來自處理液上噴嘴25之清洗液雙方來進行清洗處理。
接著，針對利用洗淨液(例如，純水)將密閉腔室2內洗淨之腔室洗淨處理進行說明。此腔室洗淨處理係也可以於基板處理裝置1進行處理期間實施，在腔室洗淨處理時，晶圓W不由旋轉夾盤3保持，旋轉夾盤3係位於腔室洗淨位置。
控制裝置131係控制夾盤升降機構100，使旋轉夾盤3下降至腔室洗淨位置(第一配置步驟)為止。又，控制裝置131係控制蓋構件升降機構33，使蓋構件7下降至關閉位置，同時控制蓋構件旋轉機構32，使蓋構件以既定旋轉速度(蓋洗淨旋轉速度)進行旋轉。另外，控制裝置131係開啟洗淨液閥35，洗淨液從洗淨液噴嘴34被供應至蓋構件7之基板對向面23。在此實施形態中，係採用純水當作洗淨液(參照圖12F)。即便於蓋構件7旋轉狀態下，係透過第一液體密封構造8之作用，而可將密閉腔室2內保持在密閉狀態。藉此，可將區劃成狹小內部空間之密閉腔室2之內壁保持為清淨。
被供應至蓋構件7之基板對向面23的洗淨液，係承受因蓋構件7旋轉所造成之離心力，遍佈至蓋構件7之基板對向面23，而朝向旋轉半徑方向外邊進行移動。藉此，可使洗淨液均勻地展開在蓋構件7之基板對向面23之大致全區域，而可利用洗淨液將附著在蓋構件7之基板對向面23之化學藥劑及包含化學藥劑之清洗液沖洗掉。
又，遍佈至蓋構件7之基板對向面23而朝向旋轉半徑方向外邊側進行移動之洗淨液，係經由下面103(參照圖3)與第一圓錐面17(參照圖1)而被引導至腔室本體6之間隔壁9內面，並遍佈於腔室本體6之間隔壁9內面而流下。此時，附著於間隔壁9內面之處理液(化學藥劑和包含化學藥劑之清洗液)係藉由洗淨液而被沖洗掉。如此沖洗掉處理液之洗淨液係流入至排出液溝槽20，並通過此排出液溝槽20及排出液路徑110而引導至廢液處理設備。
另外，旋轉夾盤3係在位於與處理位置不同之腔室洗淨位置的狀態下實行腔室洗淨處理。關於腔室洗淨位置，旋轉夾盤3係較處理位置時更接近蓋構件7。在腔室本體6之間隔壁9內面(密閉腔室2之內壁面)上，於被保持在位於處理位置之旋轉夾盤3的晶圓W周圍所面對之區域中，於液處理時附著有從晶圓W飛濺出之處理液。在旋轉夾盤3或密閉腔室2位於處理位置的狀態下，實行腔室洗淨處理，而於化學藥劑處理時或清洗處理時，由晶圓W周緣所飛濺出而附著在腔室本體6之間隔壁9內面之處理液(化學藥劑和包含化學藥劑之清洗液)落在旋轉夾盤3，而會有污染該旋轉夾盤3之虞。於是在洗淨密閉腔室2時，旋轉夾盤3較處理位置更接近蓋構件7。藉此，於被保持在位於處理位置之旋轉夾盤3的晶圓W周圍所面對之間隔壁9內面的區域，係相較於位於腔室洗淨位置之旋轉夾盤3而位於更低的位置。因此，於密閉腔室2之洗淨時，可以抑制從密閉腔室2之內壁面所去除之處理液掉落並附著在旋轉夾盤3上。
另外，亦可以在對晶圓W一連串的洗淨處理中進行腔室洗淨處理。此腔室洗淨處理係期望於清洗處理後且乾燥處理前進行。具體來說，在密閉腔室2內之氟化物離子殘量到達既定低值之後，可實行腔室洗淨處理。此時，可認為是晶圓W被保持於旋轉夾盤3，藉由腔室洗淨處理而洗淨液加在晶圓W。這個情形下，係期望以不經由洗淨液供應氧至晶圓W上之方式，採用惰性氣體溶存水做為洗淨液。又，於一連串晶圓洗淨處理中進行腔室洗淨處理之情形，係以腔室洗淨處理中進行來自惰性氣體吐出口29之氮氣供應為佳。藉此，即便是在腔室洗淨處理中，亦可以將密閉腔室2內保持於低氧濃度狀態。
又，在一連串處理(針對晶圓W之洗淨處理)中，化學藥劑處理時之密閉腔室2中氮氣的供應流量係可與氮氣驅淨時為相同流量，也可以較氮氣驅淨時為更大流量。又，清洗處理時之密閉腔室2中氮氣的供應流量係可與氮氣驅淨時為相同流量，也可以較氮氣驅淨時為更大流量。此外，乾燥處理時之密閉腔室2中氮氣的供應流量係可與氮氣驅淨時為相同流量，也可以較氮氣驅淨時為更大流量。
如上所述，當根據此實施形態，則密閉腔室2之內部空間被密閉著。又，其內部空間之容積可縮小。因而可良好地進行密閉腔室2內部空間的環境控制。因此，可將內部空間之環境控制為充分的低氧環境，藉此，在充分減低氧濃度之環境下，可對晶圓W施以利用處理液之處理。
又，蓋構件7與腔室本體6之間係藉由第一液體密封構造而密封。因此，即使是在蓋構件7之旋轉狀態下，亦可以將密閉腔室2之內部空間保持為密閉狀態。另外，因為採用液體密封構造，所以相較於採用接觸式密封時，幾乎不會產生發塵或密封性的降低。藉此，可經過長時間良好地保持蓋構件7與腔室本體6之間的密封。
如上所述，在此實施形態中，透過將腔室本體6與可旋轉的蓋構件7與其間予以密封之第一液體密封構造8，而可將密閉空間區劃開。可旋轉的蓋構件係因也可以擔當將晶圓W表面之上方空間由其側邊之環境隔離開的功能，故而沒有另外在密閉空間內具備隔離構件的必要。因此，可縮小密閉空間之容積，所以亦可以充分控制其內部環境。藉此，可將密閉腔室2之內部空間的環境控制在充分的低氧環境。
又，在旋轉夾盤3位於不同於處理位置之腔室洗淨位置的狀態下，密閉腔室2內被洗淨。於腔室洗淨位置，旋轉夾盤3較位於處理位置時更接近蓋構件7。在密閉腔室2之內壁面，被保持在位於處理位置之旋轉夾盤3的晶圓W周圍所相對向之區域中，附著有在化學藥劑處理時和清洗處理時由晶圓W所飛濺出之處理液(化學藥劑或包含化學藥劑之清洗液)。於是在將密閉腔室2洗淨時，係使旋轉夾盤3較位於處理位置時更接近蓋構件7。藉此，例如由位於處理位置之旋轉夾盤3所保持之晶圓W周圍所相對向的內壁面區域，係相較於位於腔室洗淨位置之旋轉夾盤3而位於更低之位置。因此，於密閉腔室2內壁面洗淨時，可抑制由密閉腔室2之內壁面所去除掉之處理液(化學藥劑處理時和清洗處理時所附著之處理液)掉落且附著在旋轉夾盤3。藉此，因為可以抑制旋轉夾盤3之污染，故而可以抑制由旋轉夾盤3所保持之晶圓W的污染。
另外，支撐處理液噴嘴4之噴嘴懸臂15，係經由間隔壁9之通過孔14，並跨過密閉腔室2內外而延伸。用以驅動噴嘴懸臂15之直線驅動機構36係被配置於密閉腔室2外。此直線驅動機構36係針對噴嘴懸臂15中由密閉腔室2所露出之部分輸入驅動力，並藉以使噴嘴懸臂15進行移動。藉此，透過來自密閉腔室2外之直線驅動機構36的驅動力，而可使處理液噴嘴4在密閉腔室2內進行移動。因為將直線驅動機構36配置於密閉腔室2外，所以可減少密閉腔室2內部空間之容積。
密閉腔室2之內部空間呈密閉，且其內部空間被減少。因此，可良好地進行密閉腔室2之內部空間的環境。因此，於充分減低氧濃度之環境下，可針對晶圓W施以利用處理液之處理。
以下，係針對藉由基板處理裝置1處理晶圓W所獲得之測量結果等進行說明。
圖13係表示惰性氣體溶存水中之氧濃度與銅之蝕刻量的關係圖。該圖13係針對晶圓W表面進行利用稀氫氟酸之化學藥劑處理(聚合物去除處理)時之銅蝕刻量(膜減少)的測量結果。稀氫氟酸係使用將氫氟酸與純水之比例調和成1：100者。又，稀氫氟酸中所含有之氫氟酸係使用未除去氧者。在此測量中所使用之稀氫氟酸，係相對於純水比例為氫氟酸比例非常小，故而稀氫氟酸中之氧濃度係可視為與調和該稀氫氟酸時所使用之惰性氣體溶存水中的氧濃度大致相等。化學藥劑處理時間係60秒鐘。
於此圖13中，最左邊的測量值(最左邊之●值)係藉由氧濃度12ppb之惰性氣體溶存水來調和稀氫氟酸，並使用此稀氫氟酸進行化學藥劑處理時之銅的蝕刻量。又，左邊第二個測量值(左邊第二個●值)係藉由氧濃度20ppb之惰性氣體溶存水來調和稀氫氟酸，並使用此稀氫氟酸進行化學藥劑處理時之銅的蝕刻量。由圖13所示測量結果可以理解到，若使用以氧濃度20ppb以下之惰性氣體溶存水所調和之稀氫氟酸來進行化學藥劑處理的話，則可以確實地抑制或防止銅的蝕刻。亦即，可理解到：若為以氧濃度20ppb以下之惰性氣體溶存水所調和之稀氫氟酸，則可以確實地抑制或防止銅氧化物的生成。
圖14係表示晶圓W上方之氧濃度與供應至晶圓W表面之純水中之氧濃度的關係圖。此圖14係在使旋轉夾盤3位於處理位置之狀態下，使惰性氣體溶存水從處理液噴嘴4朝向被旋轉夾盤3所保持之晶圓W表面進行吐出，並對於供應至晶圓W表面之惰性氣體溶存水的氧濃度進行測量之結果。由處理液噴嘴4吐出氧濃度已調整為10ppb之惰性氣體溶存水。
在該圖14中，最左邊之測量值(最左邊之■值)係晶圓W上方之氧濃度為0.001%(10ppm)時，被供應至晶圓W表面之惰性氣體溶存水的氧濃度值，此時之惰性氣體溶存水中之氧濃度係12ppb。又，左邊第二個測量值(左邊第二個■值)係晶圓W上方之氧濃度為0.01%(100ppm)時，被供應至晶圓W表面之惰性氣體溶存水的氧濃度值，此時之惰性氣體溶存水中之氧濃度係20ppb。
由圖14所示測量結果可知，於將氧濃度調整為10ppb之純水朝向晶圓W表面吐出時，若晶圓W上方之氧濃度為100ppm以下的話，則可以將被供應至晶圓W表面之純水的氧濃度維持在20ppb以下。因此，當考慮到圖13所示測量結果時，若將晶圓W上方之氧濃度設為100ppm以下，使氧濃度為10ppb以下之稀氫氟酸朝向晶圓W表面進行吐出，則可以將被供應至晶圓W表面之稀氫氟酸的氧濃度維持在20ppb以下，藉此，因稀氫氟酸中之溶存氧而可以確實地抑制或防止銅被氧化。
圖15係表示純水中之氧濃度與純水中之氮濃度的關係圖。在該圖15中，以單點虛線所示之值係由純水馬上除去氧後之氧濃度測量值，以實線所示之值係將以單點虛線所示之值為止除去氧之純水在開放為大氣環境下10秒鐘以上後之氧濃度的測量值。又，沒有對純水添加氮氣時之純水中的氮濃度為3ppm。
由圖15所示測量結果可知，當純水中氮濃度未滿7ppm時，純水中之氧濃度會隨著時間的經過而上升。因此，藉由添加氮氣至純水中，使純水中之氮濃度為7ppm以上，則可以抑制或防止純水中之氧濃度隨著時間的經過而上升。藉此，可將已除去氧之純水中的氧濃度維持在較低狀態下。
圖16係用以說明本發明之其他實施形態之基板處理裝置之構成的圖解俯視圖。於此圖16所示實施形態中，關於已在圖1~圖15所示實施形態中表示之各部分所對應之部分，係賦予與第一實施形態相同之參照元件符號而表示之，省略其說明。此圖16所示實施形態與圖1~圖15所示實施形態不同之處，在於作為使處理液噴嘴4驅動之驅動機構，係採用直線驅動機構(直線驅動單元)150取代直線驅動機構36。
此直線驅動機構150係具備有：將連結位置可變位地連結至噴嘴懸臂15的驅動懸臂151；與使驅動懸臂151在既定鉛直軸線(搖動軸線)C1周圍進行搖動的馬達152(搖動驅動單元)。
於噴嘴懸臂15之基端部，係連結有連結構件153。連結構件153係藉由兩根導軸154被導引往沿著基準線L1之方向的移動。於此連結構件153，具有在水平方向延伸之插通孔155之轉動片156，係可轉動自在地被支撐於既定鉛直軸線C2周圍。驅動懸臂151進出自在地插通於此插通孔155，轉動片156係相對於噴嘴懸臂15移動自在地被裝設在其長邊方向。透過來自馬達152之旋轉驅動力被輸入至驅動懸臂151，則驅動懸臂151可於鉛直軸線C1周圍在既定範圍內進行搖動。連結構件153係因藉由導軸154而被導引，故而伴隨著驅動懸臂151之角度(搖動角度)變化，轉動片156進行相對於驅動懸臂151之長邊方向的移動，同時轉動片156旋轉在鉛直軸線C2周圍並變更姿勢，連結構件153沿著基準線L1進行移動，藉此，噴嘴懸臂15在基準線L1上進行直線移動。另外，隨著驅動懸臂151之搖動，轉動片156與驅動懸臂151之基端之間的距離(亦即，鉛直軸線C1與鉛直軸線C2之間的距離)進行變化。
如此隨著驅動懸臂151之搖動，噴嘴懸臂15在基準線L1上進行直線移動(進出或退避)，透過此噴嘴懸臂15之移動，則處理液噴嘴4可在由旋轉夾盤3所保持之晶圓W側邊的退壁位置(圖16中以虛線圖示)與由旋轉夾盤3所保持之晶圓W表面上(圖16中以兩點虛線圖示)之間進行移動。藉此，於晶圓W表面上，來自處理液噴嘴4之處理液可在吐出位置進行移動。
圖17係用以說明本發明之再一其他實施形態之基板處理裝置之構成的圖解俯視圖。於此圖17所示之實施形態中，關於已在圖1~圖15所示實施形態中表示之各部分所對應之部分，係賦予與第一實施形態相同之參照元件符號而表示之，省略其說明。此圖17所示實施形態與圖1~圖15所示實施形態之主要不同處，在於採用圓弧驅動機構(圓弧驅動單元)160取代直線驅動機構36。
在此實施形態中，基準線L2係非直線狀，而為以既定鉛直軸線C3為中心之圓弧狀物。基準線L2係通過旋轉軸線C上。因此，此實施形態中係採用以鉛直軸線C3為中心之形成為圓弧狀的噴嘴懸臂15A作為噴嘴懸臂，且通過孔14和第一及第二插通孔123、113(圖17中未圖示)之內周面亦非平面，而形成為曲面狀(圓弧狀)。
圓弧驅動機構160係具備有連結至噴嘴懸臂15A之基端部的驅動懸臂161；與使驅動懸臂161在既定鉛直軸線C3周圍進行搖動的馬達162(搖動驅動單元)。透過來自馬達162之旋轉驅動力被輸入至驅動懸臂161，則驅動懸臂161可於鉛直軸線C3周圍進行搖動，伴隨於此，噴嘴懸臂15A在基準線L2上進行移動。藉此，可使處理液噴嘴4在由旋轉夾盤3所保持之晶圓W側邊的退壁位置(圖17中以虛線圖示)、與由旋轉夾盤3所保持之晶圓W表面上(圖17中以兩點虛線圖示)之間進行移動，於晶圓W表面上，來自處理液噴嘴4之處理液可在吐出位置進行移動。
以上，針對此發明之三個實施形態進行說明，本發明係亦能以其他形態實施。
例如，在晶圓W搬出/搬進之際，旋轉夾盤3不是在旋轉乾燥位置，而是在晶圓W從旋轉乾燥位置離開上方(旋轉夾盤3接近蓋構件7)的搬出/搬進位置，由旋轉夾盤3所保持著亦可。
又，並非使旋轉夾盤3升降之構成，而亦可以是使密閉腔室2升降之構成。另外，還可以是使旋轉夾盤3及密閉腔室2進行升降之構成。該等情形下，用以使密閉腔室2升降之升降機構係例如結合至腔室本體6。然後，在使密閉腔室2升降之際，連同密閉腔室2(亦即，腔室本體6及蓋構件7)之升降，係有使噴嘴懸臂15和噴嘴驅動馬達139等驅動機構升降之必要。
又，噴嘴懸臂15之剖面形狀不僅是矩形形狀，亦可為圓形形狀。
另外，藉由對密閉腔室2之形狀下的工夫，則在將噴嘴懸臂驅動機構收納到密閉腔室2內而可縮小密閉腔室2內之容積的情形下，也可以將直線驅動機構36、直線驅動機構150或圓弧驅動機構160收納在密閉腔室2內。
此外，亦可為旋轉夾盤3相對於腔室本體6(密閉腔室2)無法升降之構成。此時，不需要夾盤升降機構100之構成。
又，亦可以取代屬於移動噴嘴之處理液噴嘴4，而採用在旋轉夾盤3上方將其吐出口朝向晶圓W表面(例如，中央部)而固定配置的處理液噴嘴。此情形下，不需要直線驅動機構36、直線驅動機構150或圓弧驅動機構160之構成。
又，亦可為蓋構件7相對於腔室本體6無法旋轉之構成。此時，不需要蓋構件旋轉機構32之構成。
係已針對本發明之實施形態進行詳細說明，但是該等內容均僅是為了明白本發明之技術性內容而所使用之具體例，而本發明並不是被解釋為限定於該等具體例，本發明之範圍係僅是根據所添附之申請專利範圍而限定。
本申請案係對應於2010年3月31日向日本專利局所提出之申請案特願2010-82247號及特願2010-82248號，該申請案之全部揭示係引用而組入於此。
1．．．基板處理裝置
2．．．密閉腔室
3．．．旋轉夾盤
4．．．處理液噴嘴
5．．．上部開口
6．．．腔室本體
7．．．蓋構件
8．．．第一液體密封構造
9．．．間隔壁
10．．．圓筒部
11．．．傾斜部
12．．．底部
13．．．第二液體密封構造
14．．．通過孔
15．．．噴嘴懸臂
15A．．．噴嘴懸臂
17．．．第一圓錐面
18．．．圓筒面
19．．．廢液引導面
20．．．排出液溝槽
21．．．平板部
23．．．基板對向面
24．．．上旋轉軸
25．．．處理液上噴嘴
26．．．處理液上吐出口
27．．．碳酸水閥
28．．．惰性氣體流通路徑
29．．．惰性氣體吐出口(惰性氣體供應單元)
30．．．惰性氣體閥
31．．．蓋懸臂
32．．．蓋構件旋轉機構
33．．．蓋構件升降機構
34．．．洗淨液噴嘴
35．．．洗淨液閥
36．．．直線驅動機構
37．．．第三密封構造
38．．．處理液供應管
40．．．基台
41．．．旋轉馬達
42．．．旋轉軸
43．．．旋轉基台
44．．．挾持構件
45．．．覆蓋構件
46．．．鍔狀構件
47．．．水平部
48．．．內壁部
49．．．外壁部
50．．．惰性氣體溶存水生成單元
51．．．配管內調和單元
53．．．化學藥劑供應單元
54．．．供應配管
55．．．化學藥劑供應配管
59．．．混合部
60．．．閥
61．．．流量調整閥
62．．．化學藥劑閥
63．．．化學藥劑流量調整閥
71．．．化學藥劑槽
72．．．泵
73．．．過濾器
74．．．氣體除去單元
75．．．化學藥劑供應管
76．．．化學藥劑閥
77．．．惰性氣體供應管
78．．．惰性氣體閥
79．．．配管
80．．．內配管
81．．．外配管
82．．．惰性氣體閥
83．．．惰性氣體供應管
84．．．排氣閥
85．．．排氣配管
87．．．層間絕緣膜
88．．．下佈線溝槽
89．．．銅佈線
90．．．蝕刻阻擋膜
91．．．低介電係數絕緣膜
92．．．上佈線溝槽
93．．．通孔
100．．．夾盤升降機構
101．．．密封環
102．．．突出條物
103．．．下面
104．．．第一密封溝槽
105．．．上端面
106．．．內壁部
107．．．外壁部
108．．．密封用液體供應噴嘴
110．．．排出液路徑
111．．．氣體密封部
112．．．氣體密封本體
113．．．第二插通孔
114．．．第二環狀溝槽
115．．．氣體導入連接路徑
116．．．氣體導入口
117．．．氣體導出連接路徑
118．．．氣體導出口
119．．．排氣路徑
120．．．第二流通路徑
121．．．液體密封部
122．．．液體密封本體
123．．．第一插通孔
124．．．第一環狀溝槽
125．．．液體導入連接路徑
126．．．液體導入口
127．．．液體導出連接路徑
128．．．液體導出口
129．．．廢液路徑
130．．．第一流通路徑
131．．．控制裝置
139．．．噴嘴驅動馬達
140．．．輸出軸
141．．．滑輪
142．．．時限皮帶
143．．．連結構件
144．．．線性導引器
146．．．內壁部
147．．．外壁部
148．．．第二密封溝槽
150．．．直線驅動機構
151．．．驅動懸臂
152．．．馬達
153．．．連結構件
154．．．導軸
155．．．插通孔
156．．．轉動片
160．．．圓弧驅動機構
161．．．驅動懸臂
162．．．馬達
200．．．下部開口
201．．．純水配管
C．．．旋轉軸線
C1．．．鉛直軸線
C2．．．鉛直軸線
C3．．．鉛直軸線
L1．．．基準線
L2．．．基準線
M1．．．處理模組
M2．．．處理模組
W．．．晶圓
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置構成的圖解剖面圖。
圖2係用以說明圖1所示基板處理裝置之構成的圖解俯視圖。
圖3係用以說明圖1所示第一液體密封構造及其周邊之構成的圖解剖面圖。
圖4係用以說明圖1所示第二液體密封構造及其周邊之構成的圖解剖面圖。
圖5係用以說明圖1所示第三密封構造之構成的圖解剖面圖。
圖6係由圖5之切剖面線VI-VI所見之剖面圖。
圖7係由圖5之切剖面線VII-VII所見之剖面圖。
圖8係用以對圖2所示處理模組供應處理液之構成的示意圖。
圖9係圖1所示基板處理裝置上所具備之配管的圖解圖。
圖10係用以說明圖1所示基板處理裝置之電氣構成的方塊圖。
圖11係用以說明藉由圖1所示基板處理裝置所處理過之晶圓W之表面狀態一例的剖面圖。
圖12A係用以說明圖1所示基板處理裝置之基板處理例的圖解剖面圖。
圖12B係表示圖12A之後續步驟的圖解剖面圖。
圖12C係表示圖12B之後續步驟的圖解剖面圖。
圖12D係表示圖12C之後續步驟的圖解剖面圖。
圖12E係表示圖12D之後續步驟的圖解剖面圖。
圖12F係表示腔室洗淨步驟之圖解剖面圖。
圖13係表示惰性氣體溶存水中之氧濃度與銅之蝕刻量的關係圖。
圖14係表示晶圓上方之氧濃度與供應至晶圓上面之純水中之氧濃度的關係圖。
圖15係表示純水中之氧濃度與純水中之氮濃度的關係圖。
圖16係用以說明本發明之其他實施形態之基板處理裝置之構成的圖解俯視圖。
圖17係用以說明本發明之再一其他實施形態之基板處理裝置之構成的圖解俯視圖。
1．．．基板處理裝置
2．．．密閉腔室
3．．．旋轉夾盤
4．．．處理液噴嘴
5．．．上部開口
6．．．腔室本體
7．．．蓋構件
8．．．第一液體密封構造
10(9)．．．圓筒部
100．．．夾盤升降機構
11(9)．．．傾斜部
12(9)．．．底部
13．．．第二液體密封構造
14．．．通過孔
15．．．噴嘴懸臂
17．．．第一圓錐面
18．．．圓筒面
19．．．廢液引導面
20．．．排出液溝槽
21．．．平板部
23．．．基板對向面
24．．．上旋轉軸
25．．．處理液上噴嘴
26．．．處理液上吐出口
27．．．碳酸水閥
28．．．惰性氣體流通路徑
29．．．惰性氣體吐出口(惰性氣體供應單元)
30．．．惰性氣體閥
31．．．蓋懸臂
32．．．蓋構件旋轉機構
33．．．蓋構件升降機構
34．．．洗淨液噴嘴
35．．．洗淨液閥
36．．．直線驅動機構
37．．．第三密封構造
38．．．處理液供應管
40．．．基台
41．．．旋轉馬達
42．．．旋轉軸
43．．．旋轉基台
44．．．挾持構件
45．．．覆蓋構件
46．．．鍔狀構件
47．．．水平部
48．．．內壁部
49．．．外壁部
110．．．排出液路徑
146．．．內壁部
147．．．外壁部
148．．．第二密封溝槽
200．．．下部開口
C．．．旋轉軸線
M1．．．處理模組
W．．．晶圓

Claims (22)

  1. 一種基板處理裝置，係包含：密閉腔室，其係具有具開口的腔室本體、相對於上述腔室本體設置為可旋轉以關閉上述開口的蓋構件、及以液體將上述蓋構件與上述腔室本體間予以密封的第一液體密封構造，且內部空間從外部被密閉；蓋構件旋轉單元，其係用以使上述蓋構件旋轉；基板保持旋轉單元，其係將基板保持在上述密閉腔室之內部空間並使其旋轉；與處理液供應單元，其係將處理液供應至藉由上述基板保持旋轉單元而進行旋轉之基板。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，進一步包含第一移動單元，其係使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動，而使保持在上述基板保持旋轉單元之基板與上述蓋構件接近/分開。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述第一移動單元係構成為在利用從上述處理液供應單元所供應之處理液對基板施行液處理的液處理位置、與上述基板保持旋轉單元較上述液處理位置更接近上述蓋構件並用以將上述密閉腔室內洗淨之腔室洗淨位置之間，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述第 一移動單元係進一步構成為於上述基板保持旋轉單元較上述腔室洗淨位置更接近上述蓋構件的乾燥位置處，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
  5. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述第一移動單元係構成為在利用從上述處理液供應單元所供應之處理液對基板施行液處理的液處理位置、與基板較上述液處理位置更接近上述蓋構件並用以對基板施行乾燥處理之乾燥位置之間，使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室之至少其一進行移動。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，進一步包含洗淨液吐出單元，其係供朝向上述蓋構件吐出洗淨液用。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中，進一步包含腔室洗淨控制單元，其係控制上述蓋構件旋轉單元而使上述蓋構件以既定之蓋洗淨旋轉速度進行旋轉，並且控制上述洗淨液吐出單元而使洗淨液從上述洗淨液吐出單元進行吐出。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之基板處理裝置，其中，上述蓋構件係具有面向於由上述基板保持旋轉單元所保持之基板整面全域的基板相反面，並進一步包含乾燥控制單元，其係控制上述基板保持旋轉單元及上述蓋構件旋轉單元，使由上述基板保持旋轉單元所 保持之基板及上述蓋構件分別以既定之乾燥旋轉速度在同方向上進行旋轉。
  9. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述基板保持旋轉單元係具有露出於上述密閉腔室外之露出部分，並進一步包含：第二移動單元，其係使上述基板保持旋轉單元及上述密閉腔室進行相對性移動；與第二液體密封構造，其係利用液體將上述基板保持旋轉單元與上述腔室本體之間進行密封。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述第一液體密封構造係具有在上述腔室本體上跨過上述開口全周而形成並可儲存密封用液體之密封溝槽，上述蓋構件係具有嵌入上述密封溝槽並浸漬於上述密封用液體之密封環，並進一步包含密封液供應單元，其係對上述密封溝槽供應上述密封用液體，而在上述基板處理裝置的啟動狀態下，來自上述密封液供應單元之上述密封用液體係持續供應至上述密封溝槽。
  11. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，進一步包含惰性氣體供應單元，其係對上述密閉腔室內供應惰性氣體。
  12. 一種基板處理方法，其係包含： 準備密閉腔室之步驟，該密閉腔室係具有具開口的腔室本體、相對於上述腔室本體設置為可旋轉以關閉上述開口的蓋構件、及以液體將上述蓋構件與上述腔室本體間予以密封的第一液體密封構造，且內部空間從外部被密閉；基板旋轉步驟，其係將基板配置在上述密閉腔室之內部空間，並於此內部空間旋轉基板；與處理液供應步驟，其係與上述基板旋轉步驟同時進行，於上述密閉腔室之內部空間中，將處理液供應至基板。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法，其中，進一步包含：第一配置步驟，其係將基板與上述蓋構件配置在基板較上述處理液供應步驟時更接近上述蓋構件之蓋洗淨位置；與蓋構件洗淨步驟，其係於該蓋洗淨位置，使上述蓋構件以既定之蓋洗淨旋轉速度進行旋轉，並且使洗淨液由洗淨液吐出單元朝向上述蓋構件吐出。
  14. 如申請專利範圍第12項之基板處理方法，其中，進一步包含：第二配置步驟，其係將基板與上述蓋構件配置在基板較上述蓋構件洗淨步驟時更接近上述蓋構件之乾燥位置；與乾燥步驟，其係於上述乾燥位置，使上述蓋構件及基板分別以既定之乾燥旋轉速度進行旋轉。
  15. 一種基板處理裝置，係包含： 密閉腔室，其係具有將所密閉之內部空間予以隔開之間隔壁；基板保持旋轉單元，其係將基板保持在上述密閉腔室之內部空間並使其旋轉；噴嘴，其係在上述密閉腔室之內部空間中，朝向由上述基板保持旋轉單元所保持之基板的主面吐出處理液；噴嘴懸臂，其係支撐上述噴嘴，經由在上述密閉腔室之上述間隔壁所形成之通過孔，並跨過上述密閉腔室內外而延伸；與驅動單元，其係配置在上述密閉腔室外，使上述噴嘴懸臂沿著由上述基板保持旋轉單元所保持之基板的主面進行移動。
  16. 如申請專利範圍第15項之基板處理裝置，其中，上述噴嘴懸臂係作成沿既定基準線之形狀，該既定基準線係沿著被保持於上述基板保持旋轉單元之基板的主面，上述通過孔係形成在上述密閉腔室之間隔壁的上述既定基準線上，上述驅動單元係使上述噴嘴懸臂沿著上述既定基準線進行移動。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中，上述既定基準線為直線，上述驅動單元係包含直線驅動單元，其係使上述噴嘴懸臂 沿著上述既定基準線進行直線運動。
  18. 如申請專利範圍第17項之基板處理裝置，其中，上述直線驅動單元係包含：驅動懸臂，其係將連結位置可變位地連結於上述噴嘴懸臂；與搖動驅動單元，其係使上述驅動懸臂在正交於上述既定基準線之既定搖動軸線周圍進行搖動。
  19. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中，上述既定基準線形成為圓弧狀，上述驅動單元係包含圓弧驅動單元，其係使上述噴嘴懸臂沿著上述既定基準線進行圓弧運動。
  20. 如申請專利範圍第15至19項中任一項之基板處理裝置，其中，進一步包含密封構造，其係將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封。
  21. 如申請專利範圍第20項之基板處理裝置，其中，上述密封構造係包含：液體密封構造，其係利用液體將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封；與氣體密封構造，其係利用氣體將上述噴嘴懸臂與上述密閉腔室之上述間隔壁之間予以密封。
  22. 如申請專利範圍第21項之基板處理裝置，其中，上述氣體密封構造係配置於較上述液體密封構造更偏向上述密 閉腔室之內部空間側。
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