TWI508211B - Substrate processing device - Google Patents

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TWI508211B
TWI508211B TW102109856A TW102109856A TWI508211B TW I508211 B TWI508211 B TW I508211B TW 102109856 A TW102109856 A TW 102109856A TW 102109856 A TW102109856 A TW 102109856A TW I508211 B TWI508211 B TW I508211B
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Atsuyasu Miura
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Screen Holdings Co Ltd
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    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
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Description

基板處理裝置
本發明係關於一種處理基板之基板處理裝置。成為處理對象之基板例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、場發射顯示器(FED，Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、及太陽電池用基板等。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中，使用處理半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等基板之基板處理裝置。
專利文獻1中記載之單片式之基板處理裝置包括：旋轉夾頭，其水平地保持基板並使之旋轉；及噴嘴，其朝向旋轉狀態之基板之上表面中央部吐出較室溫更高溫之處理液。自噴嘴吐出之高溫之處理液著液於基板之上表面中央部，且藉由離心力而於基板上擴展至外側。藉此，將高溫之處理液供給至基板之整個上表面。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-344907號公報
供給至旋轉狀態之基板之中央部之高溫之處理液係藉由離心力而自基板之中央部移動至基板之周圍部。於此過程中，處理液之溫度逐漸降低。因此，周圍部之處理液之溫度變得較中央部之溫度更低，處理之均一性降低。為了防止均一性之降低，考慮有朝向基板內之複數之位置吐出相同溫度之處理液之方法。然而，基板之周圍部之面積較中央部更寬，熱容量較中央部更大，因此，存在即便採用了該方法亦無法充分地防止均一性之降低之情況。
因此，本發明之目的在於提供一種可於整個面內中均一地處理基板之基板處理裝置。
用以達成上述目的之本發明之一實施形態提供一種基板處理裝置，該基板處理裝置包括：基板保持手段，其水平地保持基板；基板旋轉手段，其使由上述基板保持手段保持之基板圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉；吐出構件，其包括：複數之吐出口，其分別配置於離上述旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於上述複數之吐出口；且將自上述流路供給至上述複數之吐出口之處理液自上述複數之吐出口朝向上述基板吐出；及高溫處理液配管，其將較上述吐出構件更高溫之處理液供給至上述流路。處理液可為蝕刻液等藥液，亦可為純水(去離子水：Deionzied Water)等淋洗液。當然，亦可使用除藥液及淋洗液以外之液體作為處理液。
根據該構成，將較吐出構件更高溫之處理液自高溫處理液配管供給至吐出構件，且朝向由基板保持手段水平地保持之基板自吐出構件吐出。藉此，將處理液供給至基板。在基板旋轉手段使基板 圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉之狀態下，若吐出構件吐出處理液，則供給至基板之處理液藉由離心力而擴展至直徑方向外側，並且朝向旋轉方向之下游側於周向擴展。藉此，將處理液供給至基板內之廣闊範圍。
吐出構件包括：複數之吐出口，其分別配置於離旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於複數之吐出口。將來自高溫處理液配管之處理液供給至流路。而且，將供給至流路之處理液以自外側至內側之順序依序供給至複數之吐出口。處理液之溫度較吐出構件之溫度更高，故而於流路中流動之處理液之溫度伴隨在流路內之停留時間之增加而逐漸降低。因此，將較供給至外側之吐出口之處理液更低溫之處理液供給至其內側之吐出口。換言之，將較供給至內側之吐出口之處理液更高溫之處理液供給至其外側之吐出口。
將自外側之吐出口吐出之處理液供給至較供給有自其內側之吐出口吐出之處理液之區域更靠外側之區域(基板內之區域)。於外側之吐出口中供給較供給至其內側之吐出口之處理液更高溫之處理液。因此，供給至基板之處理液之溫度隨著遠離旋轉軸線而變高。基板上之處理液之溫度隨著遠離旋轉軸線而降低。因此，藉由將較供給至內側之區域之處理液更高溫之處理液供給至其外側之區域，可使基板上之處理液之溫度於整個面內中均一。藉此，可提高處理之均一性。進而，由於自共用之流路將處理液供給至複數之吐出口，故而較於每個吐出口中設置有流路之情況，可使吐出構件之構造更簡化。
上述吐出構件亦可包含有向上吐出構件，該向上吐出構件配置於利用上述保持手段之基板之保持位置之下方。根據該構成， 將自向上吐出構件吐出至上方之處理液供給至基板之下表面。藉此，可均一地處理基板之整個下表面。又，上述吐出構件亦可包含有向下吐出構件，該向下吐出構件配置於利用上述基板保持手段之基板之保持位置之上方。根據該構成，將自向下吐出構件吐出至下方之處理液供給至基板之上表面。藉此，可均一地處理基板之整個上表面。
又，上述複數之吐出口亦可包含配置於相互不同之旋轉半徑上，且於上述流路內之處理液之流通方向鄰接之2個吐出口。
供給至旋轉狀態之基板上之處理液係藉由離心力而擴展至直徑方向外側，並且朝向旋轉方向之下游側擴展至周向。於流通方向鄰接之2個吐出口係配置於共用之旋轉半徑上之情形時，處理液之著液位置排列於旋轉半徑方向，因此自2個吐出口吐出之處理液於基板上立即摻混。因此，存在溫度不同之處理液於基板上混合，溫度立刻變化之情況。因此，藉由將於流通方向鄰接之2個吐出口配置於相互不同之旋轉半徑上，可抑制或防止自2個吐出口吐出之處理液於基板上立即摻混。
又，上述流路亦可通過與將在上述流路內之處理液之流通方向鄰接之2個吐出口連結之直線不同之路徑，而自上述2個吐出口之其中一者延伸至另一者。於流通方向鄰接之2個吐出口之間之流路之形狀可為摺線狀，亦可為曲線狀。又，流路可與將於流通方向鄰接之2個吐出口連結之直線交叉，亦可不交叉。
根據該構成，自鄰接之2個吐出口之其中一者至另一者之流路長較流路沿將於流通方向鄰接之2個吐出口連結之直線延伸之情形更長。若流路長增加，則流路內之處理液之停留時間增加。於流路中流動之處理液之溫度伴隨流路內之停留時間之增加而逐漸降低。 因此，藉由增加流路長，可增大供給至鄰接之2個吐出口之處理液之溫度差。藉此，可將溫度不同之處理液確實地供給至基板內之複數之區域。
又，上述流路亦可包括：上游部，其配置於較上述複數之吐出口之中最外側之吐出口更靠上游側，且自上述旋轉軸線延伸至上述吐出構件之外端部；及下游部，其連接於上述上游部，且與上述上游部配置於相同平面上。上述吐出構件之外端部係與上述基板之周圍部相向之部分。根據該構成，將來自高溫處理液配管之處理液自上游部供給至下游部，之後，自下游部依序供給至複數之吐出口。由於上游部與下游部係配置於相同平面上，故而，較上游部與下游部配置於相互不同之平面上之情形，可使吐出構件更小型化。
又，上述流路亦可包括：上游部，其配置於較上述複數之吐出口之中最外側之吐出口更靠上游側，且自上述旋轉軸線延伸至上述吐出構件之外端部；及下游部，其連接於上述上游部，且與上述上游部配置於不同之平面上。上述吐出構件之外端部係與上述基板之周圍部相向之部分。根據該構成，將來自高溫處理液配管之處理液自上游部供給至下游部，之後，自下游部依序供給至複數之吐出口。由於上游部與下游部配置於相互不同之平面上，故而，下游部之形狀不由上游部限制。因此，可提高下游部之形狀之自由度。
又，上述基板處理裝置亦可進而包括：低溫處理液配管，其將較自上述高溫處理液配管供給至上述流路之處理液更低溫之處理液供給至上述流路；切換裝置，其能夠以將處理液自上述高溫處理液配管及低溫處理液配管之任一者選擇性地供給至上述流路之方式，開閉上述高溫處理液配管及低溫處理液配管之內部；及控制裝置， 其藉由控制上述切換裝置而執行下述步驟：高溫處理液供給步驟，其係將來自上述高溫處理液配管之處理液供給至上述流路；及低溫處理液供給步驟，其係於上述高溫處理液供給步驟之後，將來自上述低溫處理液配管之處理液供給至上述流路。自低溫處理液配管供給至吐出構件之處理液可為與自高溫處理液配管供給至吐出構件之處理液同類之處理液，亦可為與自高溫處理液配管供給至吐出構件之處理液不同之種類之處理液。
根據該構成，控制裝置控制能夠開閉高溫處理液配管及低溫處理液配管之內部之切換裝置。控制裝置使來自高溫處理液配管之處理液供給至吐出構件之流路，之後，使來自低溫處理液配管之處理液供給至吐出構件之流路。自高溫處理液配管供給至吐出構件之處理液之溫度較吐出構件之溫度更高，因此，若將來自高溫處理液配管之處理液供給至吐出構件，則吐出構件之溫度上升。又，自低溫處理液配管供給至吐出構件之處理液之溫度較自高溫處理液配管供給至吐出構件之處理液之溫度更低，因此，若於將來自高溫處理液配管之處理液供給至吐出構件之後，將來自低溫處理液配管之處理液供給至吐出構件，則吐出構件之溫度降低，而接近原來之溫度。因此，可抑制或防止於將來自高溫處理液配管之處理液再次供給至吐出構件時，將與以前不同之溫度之處理液供給至基板上。藉此，可提高溫度之再現性。因此，可提高處理之穩定性。
又，上述基板處理裝置亦可進而包括冷卻構造，該冷卻構造包含設置於上述吐出構件之內部，且配置用以冷卻上述吐出構件之冷卻物質之冷卻物質配置空間。
根據該構成，藉由配置於設置於吐出構件之內部之冷卻 物質配置空間中之冷卻物質冷卻吐出構件。如上述般，自高溫處理液配管供給至吐出構件之處理液之溫度較吐出構件之溫度更高，因此若將來自高溫處理液配管之處理液供給至吐出構件，則吐出構件之溫度上升。吐出構件藉由冷卻物質而冷卻，從而接近原來之溫度(供給來自高溫處理液配管之處理液之前之溫度)。因此，可抑制或防止於將來自高溫處理液配管之處理液再次供給至吐出構件時，將與以前不同之溫度之處理液供給至基板。
上述冷卻物質亦可為固體。具體而言，上述冷卻構造亦可包含有較上述吐出構件比熱更小之作為上述冷卻物質之冷卻構件。根據該構成，冷卻構件之比熱較吐出構件更小，因此，吐出構件藉由冷卻物質而確實地被冷卻。藉此，吐出構件之溫度接近原來之溫度。
又，上述冷卻物質亦可為液體(冷卻液)。具體而言，上述冷卻物質配置空間亦可包含有貯存作為上述冷卻物質之冷卻液之冷卻液貯存空間。於此情形時，上述冷卻液貯存空間亦可為填充有上述冷卻液之密閉空間。
又，於上述冷卻物質為液體(冷卻液)之情形時，上述冷卻構造亦可包括：冷卻液流路，其作為上述冷卻液貯存空間；冷卻液供給路，其連接於上述冷卻液流路，且將冷卻液供給至上述冷卻液流路；及冷卻液排出路，其連接於上述冷卻液流路，且排出上述冷卻液流路內之冷卻液。根據該構成，將冷卻液貯存空間內之經升溫之冷卻液排出至冷卻液排出路，而置換為來自冷卻液供給路之冷卻液。因此，吐出構件藉由冷卻液貯存空間內之冷卻液而確實地被冷卻。
參照附圖藉由以下所敍述之實施形態之說明而明確本發明中之上述之或進而其他之目的、特徵及效果。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5‧‧‧旋轉夾頭
6‧‧‧遮斷板
7‧‧‧護罩
8、208、308、408、508、608、708‧‧‧下表面噴嘴
9‧‧‧旋轉基座
10‧‧‧夾盤銷
11‧‧‧旋轉軸
12‧‧‧旋轉馬達
13‧‧‧支軸
14‧‧‧遮斷板升降單元
15‧‧‧上氣體流路
16‧‧‧上氣體閥
17‧‧‧上氣體配管
18‧‧‧內護罩
19‧‧‧外護罩
20‧‧‧內防護裝置
21‧‧‧外防護裝置
22‧‧‧防護裝置升降單元
23‧‧‧吐出部
24‧‧‧供給部
25‧‧‧下氣體流路
26‧‧‧下氣體閥
2‧‧‧下氣體配管
28‧‧‧流路
29、29a、29b‧‧‧吐出口
33‧‧‧第1流路
34‧‧‧第2流路
35‧‧‧上游部
36‧‧‧下游部
37‧‧‧藥液閥
38‧‧‧藥液配管
39‧‧‧加熱器
40‧‧‧淋洗液閥
41‧‧‧淋洗液配管
42‧‧‧冷卻構造
43‧‧‧冷卻構件
44‧‧‧配置空間
45‧‧‧冷卻液貯存空間
46‧‧‧冷卻液流路
47‧‧‧冷卻液供給路
48‧‧‧冷卻液排出路
49‧‧‧冷卻液配管
50‧‧‧溫度調整器
A1‧‧‧旋轉軸線
L1‧‧‧直線
W‧‧‧基板
圖1係自水平方向觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置中所具備之處理單元之內部之模式圖。
圖2係表示本發明之第1實施形態之處理單元中所具備之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖3A係用以對藉由處理單元而進行之基板之處理之一例進行說明之模式圖。
圖3B係用以對藉由處理單元而進行之基板之處理之一例進行說明之模式圖。
圖3C係用以對藉由處理單元而進行之基板之處理之一例進行說明之模式圖。
圖4係表示本發明之第2實施形態之處理單元中所具備之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖5係表示本發明之第3實施形態之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖6係表示本發明之第4實施形態之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖7係表示本發明之第5實施形態之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖8係表示本發明之第6實施形態之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
圖9係表示本發明之第7實施形態之下表面噴嘴之上表面及縱剖面之模式圖。
以下，參照附圖詳細地說明本發明之實施形態。
圖1係自水平方向觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置1中所具備之處理單元2之內部之模式圖。
基板處理裝置1係逐片處理半導體晶圓等圓板狀之基板W之單片式之裝置。基板處理裝置1包括複數之處理單元2、及控制基板處理裝置1中所具備之裝置或閥之開閉之控制裝置3。
處理單元2包括：腔室4，其具有未圖示之間隔壁；旋轉夾頭5，其於腔室4內水平地保持基板W，且使基板W圍繞通過基板W之中心之鉛垂的旋轉軸線A1旋轉；遮斷板6，其於腔室4內配置於旋轉夾頭5之上方；護罩7，其於腔室4內包圍旋轉夾頭5且為筒狀；下表面噴嘴8，其朝向基板W之下表面吐出處理液。
旋轉夾頭5包括：旋轉基座9，其以水平之狀態被保持且為圓板狀；複數之夾盤銷10，其配置於旋轉基座9上；旋轉軸11，其自旋轉基座9之中央部延伸至下方；及旋轉馬達12，其使旋轉基座9及旋轉軸11圍繞通過旋轉基座9之中心之鉛垂的軸線(旋轉軸線A1)旋轉。旋轉夾頭5藉由使複數之夾盤銷10與基板W之周端面接觸而於旋轉基座9之上方之保持位置(圖1所示之基板W之位置)以水平之狀態保持(夾持)基板W。進而，旋轉夾頭5在保持有基板W之狀態下藉由旋轉馬達12使旋轉基座9及旋轉軸11旋轉。藉此，基板W圍繞旋轉軸線A1旋轉。
遮斷板6係直徑較基板W更大之圓板狀。遮斷板6由沿上下方向延伸之支軸13以水平之狀態支持。遮斷板6之中心軸線配置於旋轉軸線A1上。遮斷板6之下表面與基板W之上表面平行，且 與基板W之整個上表面呈對向。遮斷板6經由支軸13而連結於遮斷板升降單元14。遮斷板升降單元14使遮斷板6於遮斷板6之下表面近接於基板W之上表面之近接位置(圖3A~圖3C所示之位置)與設置於近接位置之上方之撤回位置(圖1所示之位置)之間升降。
支軸13為筒狀。支軸13之內部連通於在上下方向貫通遮斷板6之中央部之貫通孔。遮斷板6及支軸13形成有於上下方向延伸之上氣體流路15。處理單元2包括介裝有上氣體閥16之上氣體配管17。上氣體配管17連接於上氣體流路15。上氣體流路15之下端(上氣體吐出口)於遮斷板6之下表面中央部開口。因此，若打開上氣體閥16，則自上氣體配管17供給至上氣體流路15之氣體自遮斷板6之下表面中央部被吐出至下方。供給至上氣體流路15之氣體例如為氮氣。氣體可為氬等除氮氣以外之惰性氣體，亦可為乾燥空氣或潔淨空氣等其他之氣體。
護罩7包括：包圍旋轉夾頭5之筒狀之內護罩18及外護罩19、包圍旋轉夾頭5之筒狀之內防護裝置20及外防護裝置21、及使內防護裝置20及外防護裝置21獨立升降之防護裝置升降單元22。內護罩18及外護罩19形成有向上打開之環狀之槽。內護罩18及外護罩19連接於回收裝置或廢液裝置(未圖示)。內防護裝置20之上端部朝向旋轉軸線A1於斜上方延伸，內防護裝置20之下端部配置於內護罩18之上方。同樣地，外防護裝置21之上端部朝向旋轉軸線A1於斜上方延伸，且外防護裝置21之下端部配置於外護罩19之上方。內防護裝置20及外防護裝置21之上端之內徑大於旋轉基座9之外徑。
防護裝置升降單元22使各個防護裝置於防護裝置之上端位於較基板W更靠上方之上位置與防護裝置之上端位於較基板W 更靠下方之下位置之間升降。於圖1中，表示內防護裝置20及外防護裝置21之兩者配置於下位置之狀態。在內防護裝置20及外防護裝置21之兩者配置於上位置之狀態下，內防護裝置20之內表面與基板W之周端面呈對向。在該狀態下，被甩至基板W之周圍之處理液係由內防護裝置20之內表面阻擋，而被引導至內護罩18內。又，在內防護裝置20配置於下位置，外防護裝置21配置於上位置之狀態下，外防護裝置21之內表面與基板W之周端面呈對向。在該狀態下，被甩至基板W之周圍之處理液由外防護裝置21之內表面阻擋，而被引導至外護罩19內。而且，將集中於內護罩18及外護罩19內之處理液回收或廢棄。
下表面噴嘴8包括：吐出部23，其朝向基板W之下表面吐出處理液；及供給部24，其將處理液供給至吐出部23。吐出部23及供給部24由樹脂等具有耐化學性之材料形成。作為此種材料，例如可列舉聚氯三氟乙烯(PCTFE，Polychlorotrifluoroethylene)、四氟乙烯‧全氟烷氧基乙烯基醚共聚合體(PFA，Polyfluoroalkoxy)、及聚丙烯(PP，Polypropylene)。
吐出部23配置於基板W之下表面與旋轉基座9之上表面之間。吐出部23係直徑較基板W更小之圓板狀。吐出部23以水平之狀態被保持。吐出部23之上表面於上下方向空開間隔與基板W之下表面平行地呈對向。吐出部23之外周部配置於夾盤銷10之內側(旋轉軸線A1側)，且於上下方向與基板W之下表面周圍部呈對向。
供給部24自吐出部23之中央部延伸至下方。吐出部23可與供給部24一體，亦可為與供給部24不同之構件。供給部24沿旋轉軸線A1於上下方向延伸。供給部24為於上下方向延伸之筒狀。供 給部24插入至於上下方向貫通旋轉基座9及旋轉軸11之貫通孔內。旋轉基座9及旋轉軸11於直徑方向空開間隔而包圍供給部24。因此，於上下方向延伸之筒狀之下氣體流路25形成於旋轉基座9及旋轉軸11與供給部24之間。
處理單元2包括介裝有下氣體閥26之下氣體配管27。下氣體配管27連接於下氣體流路25。下氣體流路25之上端(下氣體吐出口)於旋轉基座9之上表面開口。下氣體流路25之上端配置於吐出部23之下方。若打開下氣體閥26，則自下氣體配管27供給至下氣體流路25之氣體自旋轉基座9之上表面中央部被吐出至上方。供給至下氣體流路25之氣體例如為氮氣。氣體可為氬等除氮氣以外之惰性氣體，亦可為乾燥空氣或潔淨空氣等其他之氣體。
圖2係表示本發明之第1實施形態之處理單元2中具備之下表面噴嘴8之上表面及縱剖面之模式圖。
下表面噴嘴8包括：流路28，其流通處理液；及複數之吐出口29，其吐出自流路28供給之處理液。流路28包括：第1流路33，其設置於吐出部23之內部；及第2流路34，其設置於旋轉軸11之內部。第2流路34沿旋轉軸線A1於上下方向延伸。第1流路33於旋轉軸線A1上連接於第2流路34。第1流路33以自吐出部23之中央部擴展至吐出部23之外周部，且自吐出部23之外周部返回吐出部23之中央部之方式延伸。於圖2中，表示有第1流路33為摺線狀之例。
複數之吐出口29自第1流路33延伸至上方。複數之吐出口29於吐出部23之上表面開口。複數之吐出口29分別配置於離旋轉軸線A1之距離(最短距離)不同之複數之位置。最外側之吐出口29a 與基板W之下表面周圍部呈對向，且最內側之吐出口29b與基板W之下表面中央部呈對向。第1流路33隨著離旋轉軸線A1之距離以自外側至內側之順序依序連接於複數之吐出口29。因此，複數之吐出口29如下游側之吐出口29般配置於旋轉軸線A1附近。
第1流路33包括：上游部35，其配置於較複數之吐出口29之中最外側之吐出口29a更靠上游側，且自旋轉軸線A1延伸至吐出部23之外端部(外周部)；及下游部36，其連接於上游部35，且與上游部35配置於相同平面上。第1流路33通過與將於流路28內之處理液之流通方向鄰接之2個吐出口29連結之直線L1不同之路徑，而自2個吐出口29之其中一者延伸至另一者。複數之吐出口29配置於相互不同之半徑上。因此，於流通方向鄰接之2個吐出口29配置於相互不同之半徑上。於流通方向鄰接之2個吐出口29之直徑方向之間隔可固定，亦可不同。
處理單元2包括：藥液配管38，其介裝有藥液閥37；加熱器39，其將供給至藥液配管38之藥液加熱為較室溫(20~30℃)更高溫；及淋洗液配管41，其介裝有淋洗液閥40。藥液配管38及淋洗液配管41連接於流路28。若打開藥液閥37，則藉由加熱器39而經溫度調節之較室溫更高溫之藥液自藥液配管38被供給至流路28。又，若打開淋洗液閥40，則室溫之淋洗液自淋洗液配管41被供給至流路28。
供給至下表面噴嘴8之藥液例如為氫氟酸(氫氟酸)，供給至下表面噴嘴8之淋洗液例如為純水(去離子水：Deionzied Water)。藥液並不限於氫氟酸，亦可為含有硫酸、乙酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH：四甲基氫氧化銨等)、界面活性劑、防腐劑之中至少1種之液。例如， 亦可將BHF(包含HF及NH4 F之混合液)、硝氟酸(包含HF及HNO3 之混合液)、SC-1(包含NH4 OH及H2 O2 之混合液)、SC-2(包含HCl及H2 O2 之混合液)、及TMAH之任一者供給至下表面噴嘴8。又，淋洗液並不限於純水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、及稀釋濃度(例如10~100ppm左右)之鹽酸水之任一者。
若打開藥液閥37，則較室溫更高溫之藥液經由第2流路34而被供給至第1流路33。供給至第1流路33之藥液朝向第1流路33之下游端於第1流路33內流動。第1流路33以自外側至內側之順序連接於複數之吐出口29，因此，將供給至第1流路33之藥液供給至最外側之吐出口29a，將移動至較最外側之吐出口29a更靠下游側之藥液供給至自外側起第2個吐出口29。而且，將移動至較自外側起第2個吐出口29更靠下游側之藥液供給至自外側起第3個吐出口29，將移動至較自外側起第3個吐出口29更靠下游側之藥液供給至最內側之吐出口29b。如此，將供給至第1流路33之藥液以自外側至內側之順序供給至複數之吐出口29。
供給至複數之吐出口29之藥液自各吐出口29朝向基板W之下表面吐出至上方。著液於基板W之下表面之藥液藉由該勢力而於基板W之下表面內放射狀地擴展。進而，若在基板W旋轉之狀態下自各吐出口29吐出藥液，則著液於基板W之下表面之藥液自著液位置擴展至直徑方向外側，並且朝向旋轉方向之下游側自著液位置擴展至周向。藉此，將自各吐出口29吐出之藥液供給至較著液位置更靠外側之區域。最外側之吐出口29a與基板W之下表面周圍部呈對向，最內側之吐出口29b與基板W之下表面中央部呈對向。因此，若自複數之吐出口29吐出藥液，則藥液被供給至基板W之整個下表面。
供給至吐出部23之藥液之溫度較室溫更高溫，與此相對，吐出部23為室溫，因此，供給至第1流路33之藥液於第1流路33內流動之期間溫度逐漸降低。因此，將較供給至外側之吐出口29之藥液更低溫之藥液供給至內側之吐出口29。因此，供給至基板W之下表面內之某一區域之藥液之溫度高於供給至較該區域更靠內側之區域之藥液之溫度。如上所述，自各吐出口29吐出之藥液於基板W之下表面內擴展。於流通方向鄰接之2個吐出口29配置於相互不同之半徑上。因此，可抑制或防止剛著液於基板W之下表面之後之藥液彼此於基板W之下表面內混合。
又，若打開淋洗液閥40，則室溫之淋洗液經由第2流路34被供給至第1流路33。供給至第1流路33之淋洗液與藥液同樣地以自外側至內側之順序被供給至複數之吐出口29。藉此，淋洗液自各吐出口29朝向基板W之下表面被吐出至上方，從而將淋洗液供給至基板W之整個下表面。於將較室溫高溫之藥液供給至第1流路33之後，吐出部23之溫度上升。因此，若於將藥液供給至第1流路33之後，將室溫之淋洗液供給至第1流路33，則吐出部23之溫度降低而接近室溫。因此，可抑制或防止於將較室溫高溫之藥液再次供給至第1流路33時，將較以前更高溫之藥液供給至基板W之下表面。藉此，可提高供給至基板W之藥液溫度之再現性。
於由旋轉夾頭5保持之基板W之直徑為300mm，且旋轉基座9之上表面與基板W之下表面之間之間隙為10mm之情形時，吐出部23之外徑例如為290mm，吐出部23之厚度例如為6mm。進而，於此情形時，第1流路33之直徑為4mm。進而，於此情形時，自旋轉軸線A1至4個吐出口29之距離例如為4mm、50mm、90mm、 130mm。於基板W之直徑為300mm，且利用旋轉夾頭5之基板W之旋轉速度為10~1500rpm之範圍內之情形時，自旋轉軸線A1至最外側之吐出口29a之距離較佳為130mm以下。即，若至最外側之吐出口29a之距離超過130mm，則存在自最外側之吐出口29a供給至基板W之下表面之處理液於遍佈基板W之全周之前飛散至基板W之周圍之情況。因此，藉由將至最外側之吐出口29a之距離設定為130mm以下，可使自最外側之吐出口29a吐出之處理液遍佈基板W之全周。
圖3A、圖3B、及圖3C係用以對藉由處理單元2進行之基板W之處理之一例進行說明之模式圖。以下，對藉由將氫氟酸供給至形成有氮化膜(例如SiN)之基板W之背面，而對氮化膜進行蝕刻時之處理之一例進行說明。供給至基板W之氫氟酸之溫度之一例為50℃，氫氟酸之濃度之一例為49%。又，向基板W之氫氟酸之供給流量之一例為2L/min。
於處理基板W時，進行將基板W搬入至腔室4內之搬入步驟。具體而言，控制裝置3使遮斷板6位於撤回位置，使內防護裝置20及外防護裝置21位於下位置。在該狀態下，控制裝置3藉由搬送機器人而將基板W搬入至腔室4內。之後，控制裝置3藉由搬送機器人將背面向下之基板W之下表面周圍部載置於夾盤銷10上。而且，控制裝置3藉由夾盤銷10而保持基板W。控制裝置3於將基板W載置於旋轉夾頭5上之後，使搬送機器人自腔室4撤回。
其次，如圖3A所示，進行將作為藥液之一例之氫氟酸供給至基板W之下表面之藥液處理步驟。具體而言，控制裝置3控制旋轉夾頭5，且使基板W圍繞旋轉軸線A1以既定之旋轉速度(例如1250rpm)旋轉。進而，控制裝置3控制遮斷板升降單元14，且使遮斷板6 移動至近接位置。進而，控制裝置3控制護罩7升降單元，使外防護裝置21移動至上位置。在該狀態下，控制裝置3打開上氣體閥16及下氣體閥26，自遮斷板6之下表面中央部及旋轉基座9之上表面中央部吐出作為氣體之一例之氮氣。之後，控制裝置3打開藥液閥37，自下表面噴嘴8吐出氫氟酸。而且，若打開藥液閥37之後經過既定時間，則控制裝置3關閉藥液閥37，使自下表面噴嘴8之氫氟酸之吐出停止。
自遮斷板6之下表面中央部吐出之氮氣自基板W之上表面與遮斷板6之下表面之間之空間擴展至外側。藉此，氮氣充滿基板W與遮斷板6之間。同樣地，自旋轉基座9之上表面中央部吐出之氮氣自基板W之下表面與旋轉基座9之上表面之間之空間擴展至外側。藉此，氮氣充滿基板W與旋轉基座9之間。因此，於氮氣環境中將自複數之吐出口29吐出之氫氟酸供給至基板W之下表面。而且，供給至基板W之下表面之氫氟酸藉由利用基板W之旋轉產生之離心力被甩至基板W之周圍。被甩至基板W之周圍之氫氟酸由外防護裝置21阻擋之後，被回收。如此，將氫氟酸供給至基板W之整個下表面，且對形成於基板W之背面之氮化膜均一地進行蝕刻。
其次，如圖3B所示，進行將作為淋洗液之一例之純水供給至基板W之下表面之淋洗步驟。具體而言，控制裝置3在基板W以既定之旋轉速度(例如1250rpm)旋轉，且遮斷板6配置於近接位置之狀態下控制護罩7升降單元，使內防護裝置20及外防護裝置21之兩者位於上位置。藉此，內防護裝置20之內表面與基板W之周端面呈對向。在該狀態下，控制裝置3打開淋洗液閥40，且使自下表面噴嘴8吐出純水。因此，在自遮斷板6之下表面中央部及旋轉基座9之上表面中央部吐出氮氣之狀態下，自下表面噴嘴8吐出純水。而且，若打 開淋洗液閥40之後經過既定時間，則控制裝置3關閉淋洗液閥40，使自下表面噴嘴8之純水之吐出停止。
與氫氟酸同樣地，遮斷板6配置於近接位置，且自遮斷板6之下表面中央部吐出氮氣，因此氮氣充滿基板W與遮斷板6之間。同樣地，自旋轉基座9之上表面中央部吐出氮氣，因此，氮氣充滿基板W與旋轉基座9之間。因此，自複數之吐出口29吐出之純水在氮氣環境中被供給至基板W之下表面。而且，供給至基板W之下表面之純水藉由利用基板W之旋轉形成之離心力而被甩至基板W之周圍。被甩至基板W之周圍之純水於由內防護裝置20阻擋之後被廢棄。如此，將純水供給至基板W之整個下表面。因此，附著於基板W之下表面之氫氟酸藉由純水而被沖洗。
其次，如圖3C所示，進行使基板W乾燥之乾燥步驟。具體而言，控制裝置3在遮斷板6配置於近接位置之狀態下，控制護罩7升降單元，使內防護裝置20及外防護裝置21之兩者位於下位置。藉此，內防護裝置20及外防護裝置21之上端配置於較基板W更靠下方。在該狀態下，控制裝置3控制旋轉夾頭5，使基板W之旋轉加速。因此，基板W在自遮斷板6之下表面中央部及旋轉基座9之上表面中央部吐出氮氣之狀態下，以高旋轉速度(例如2500rpm)旋轉。因此，附著於基板W之下表面之純水藉由基板W之高速旋轉而被甩至基板W之周圍。藉此，將純水自基板W除去，基板W於氮氣環境中乾燥。因此，減少水印之產生。
其次，進行自腔室4內搬出基板W之搬出步驟。具體而言，控制裝置3控制旋轉夾頭5使旋轉夾頭5之旋轉停止。進而，控制裝置3關閉上氣體閥16及下氣體閥26使自遮斷板6之下表面中 央部及旋轉基座9之上表面中央部之氮氣之吐出停止。進而，控制裝置3控制遮斷板升降單元14，使遮斷板6自近接位置上升至撤回拉置。在該狀態下，控制裝置3使搬送機器人進入腔室4內。之後，控制裝置3藉由搬送機器人而保持旋轉夾頭5上之基板W。而且，控制裝置3使搬送機器人自腔室4內撤回。藉此，自腔室4內搬出基板W。
如上述般，於本實施形態中，下表面噴嘴8包括：複數之吐出口29，其分別配置於離旋轉軸線A1之距離不同之複數之位置；及流路28，其以自外側至內側之順序依序連接於複數之吐出口29。將來自藥液配管38之藥液供給至流路28。而且，將供給至流路28之藥液以自外側至內側之順序依序供給至複數之吐出口29。藥液之溫度高於下表面噴嘴8之溫度，因此，於流路28中流動之藥液之溫度伴隨於流路28內之停留時間之增加而逐漸降低。因此，將較供給至外側之吐出口29之藥液更低溫之藥液供給至其內側之吐出口29。換言之，將較供給至內側之吐出口29之藥液更高溫之藥液供給至其外側之吐出口29。
將自外側之吐出口29吐出之藥液供給至較供給有自其內側之吐出口29吐出之藥液之區域更靠外側之區域(基板W內之區域)。對外側之吐出口29供給較供給至其內側之吐出口29之藥液更高溫之藥液。因此，供給至基板W之藥液之溫度隨著遠離旋轉軸線A1而變高。基板W上之藥液之溫度隨著遠離旋轉軸線A1降低。因此，藉由將較供給至內側之區域之藥液更高溫之藥液供給至其外側之區域，可使基板W上之藥液之溫度於整個面內中變得均一。藉此，可提高處理之均一性。進而，由於將藥液自共用之流路28供給至複數之吐出口29，故而，較於每吐出口29中設置有流路之情形，可使下表面噴 嘴8之構造更簡化。
圖4係表示本發明之第2實施形態之處理單元2中所具備之下表面噴嘴208之上表面及縱剖面之模式圖。於該圖4中，對於與上述圖1~圖3所示之各部同等之構成部分附加與圖1等相同之參照符號而省略其說明。
第2實施形態之下表面噴嘴208除第1實施形態之下表面噴嘴8之構成以外，包括冷卻構造42。
冷卻構造42包括比熱較吐出部23更小之冷卻構件43。冷卻構件43配置於吐出部23之內部所設置之配置空間44中。因此，冷卻構件43填充於吐出部23內。於吐出部23由樹脂形成之情形時，冷卻構件43之至少一部分由金屬形成。若吐出部23之溫度藉由高溫之藥液之供給而上升，則吐出部23藉由冷卻構件43而冷卻。因此，可抑制或防止於將來自藥液配管38之高溫之藥液再次供給至吐出部23時，將與以前不同之溫度之藥液供給至基板W。藉此，可提高溫度之再現性，且可提高處理之穩定性。
又，冷卻構造42包括設置於吐出部23之內部之冷卻液貯存空間45。冷卻液貯存空間45係填充有冷卻液之密閉空間。冷卻液可為純水等含有水之液體，亦可為除含有水之液體以外之液體。冷卻液之溫度維持為室溫。若將較室溫更高溫之藥液自藥液配管38供給至吐出部23，吐出部23之溫度上升，則吐出部23藉由冷卻液貯存空間45內之冷卻液而冷卻。因此，可抑制或防止於將來自藥液配管38之高溫之藥液再次供給至吐出部23時，將與以前不同之溫度之藥液供給至基板W。
又，冷卻構造42包括：冷卻液流路46，其設置於吐出 部23之內部；冷卻液供給路47，其將冷卻液供給至冷卻液流路46；及冷卻液排出路48，其將冷卻液流路46內之冷卻液排出。冷卻液流路46設置於吐出部23之內部。冷卻液流路46沿第1流路33延伸。冷卻液供給路47連接於冷卻液流路46之上游端，冷卻液排出路48連接於冷卻液流路46之下游端。冷卻液供給路47及冷卻液排出路48設置於供給部24之內部。冷卻液供給路47及冷卻液排出路48於上下方向延伸。
冷卻液供給路47連接於冷卻液配管49。冷卻液配管49將調整為較自藥液配管38供給至流路28之藥液之溫度更低之固定之溫度的冷卻液供給至冷卻液供給路47。自冷卻液配管49供給至冷卻液供給路47之冷卻液之溫度可於供給至基板處理裝置1之前進行調整，亦可藉由介裝於冷卻液配管49中之溫度調整器50(加熱器或者冷卻器)而進行調整。又，冷卻液之溫度可為室溫以上，亦可為未達室溫。冷卻液之溫度之一例例如為24~60℃。將供給至冷卻液供給路47之冷卻液自冷卻液供給路47供給至冷卻液流路46，且自冷卻液流路46排出至冷卻液排出路48。一直將冷卻液供給至冷卻液供給路47。因此，吐出部23之溫度維持為冷卻液之溫度。因此，可抑制或防止於將來自藥液配管38之高溫之藥液再次供給至吐出部23時，將與以前不同之溫度之藥液供給至基板W。
以上為本發明之第1及第2實施形態之說明，但本發明並不限於上述之第1及第2實施形態之內容，在技術方案記載之範圍內可進行各種之變更。
例如，於第1及第2實施形態中，對第1流路33之上游部35及下游部36配置於相同平面上之情形進行了說明，但亦可如 圖5所示之下表面噴嘴308般上游部35及下游部36配置於相互不同之平面上。
又，於第1及第2實施形態中，對第1流路33為摺線狀之情形進行了說明，但亦可如圖6所示之下表面噴嘴408般，第1流路33為曲線狀。又，亦可如圖7所示之下表面噴嘴508般，第1流路33為一面朝向下游側於周向延伸，一面接近旋轉軸線A1之螺旋狀。於此情形時，上游部35及下游部36可如圖6所示般配置於相同平面上，亦可如圖7所示般配置於相互不同之平面上。
又，於第1及第2實施形態中，對下表面噴嘴8之吐出部23為圓板狀之情形進行了說明，但亦可如圖8所示之下表面噴嘴608般，吐出部23為自旋轉軸線A1延伸至直徑方向外側之棒狀。同樣，亦可如圖9所示之下表面噴嘴708般，吐出部23為自旋轉軸線A1延伸至直徑方向外側之棒狀。於此情形時，上游部35及下游部36可如圖8所示般配置於相同平面上，亦可如圖9所示般配置於相互不同之平面上。又，下游部36亦可沿將於流通方向鄰接之2個吐出口29連結之直線延伸。
又，於第1及第2實施形態中，對流路28及複數之吐出口29設置於下表面噴嘴8上之情形進行了說明，但亦可將流路28設置於遮斷板6之內部，且使複數之吐出口29於遮斷板6之下表面開口。即，流路28及複數之吐出口29可僅設置於下表面噴嘴8及遮斷板6之任一者中，亦可設置於下表面噴嘴8及遮斷板6之兩者中。於將流路28及複數之吐出口29設置於遮斷板6上之情形時，流路28之形狀可為圖2、圖5、圖6、及圖7之任一者所示之形狀。
又，於第1及第2實施形態中，對將較室溫更高溫之藥 液供給至流路28之情形進行了說明，但亦可將除藥液以外之高溫之處理液供給至流路28。例如亦可將較室溫更高溫之純水供給至流路28。由於存在若純水之溫度降低，則純水之置換能力降低之情況，故而，藉由使基板W上之純水之溫度於整個面內中均一，可將基板W上之處理液均一地置換為純水。
又，於第2實施形態中，對冷卻構造42包括冷卻構件43、冷卻液貯存空間45、及冷卻液流路46之情形進行了說明，但亦可省略冷卻構件43、冷卻液貯存空間45、及冷卻液流路46之中之1個或2個。
又，於第1及第2實施形態中，對基板處理裝置1為處理圓板狀之基板W之裝置之情形進行了說明，但基板處理裝置1亦可為處理液晶顯示裝置用基板等多邊形之基板W之裝置。
對本發明之實施形態詳細地進行了說明，但該等只不過係用以明確本發明之技術內容之具體例，本發明不應限於該等之具體例而被解釋，本發明之精神及範圍僅由隨附之申請專利範圍限定。
本申請係對應於在2012年3月29日向日本專利廳提出之日本專利特願2012-078181號，且藉由引用而將該申請之全部揭示併入本文。
2‧‧‧處理單元
5‧‧‧旋轉夾頭
8‧‧‧下表面噴嘴
9‧‧‧旋轉基座
10‧‧‧夾盤銷
23‧‧‧吐出部
24‧‧‧供給部
25‧‧‧下氣體流路
28‧‧‧流路
29‧‧‧吐出口
29a‧‧‧吐出口
29b‧‧‧吐出口
33‧‧‧第1流路
34‧‧‧第2流路
35‧‧‧上游部
36‧‧‧下游部
37‧‧‧藥液閥
38‧‧‧藥液配管
39‧‧‧加熱器
40‧‧‧淋洗液閥
41‧‧‧淋洗液配管
A1‧‧‧旋轉軸線
L1‧‧‧直線
W‧‧‧基板

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置，其包括：基板保持手段，其水平地保持基板；基板旋轉手段，其使由上述基板保持手段保持之基板圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉；吐出構件，其包括：複數之吐出口，其分別配置於離上述旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於上述複數之吐出口；且將自上述流路供給至上述複數之吐出口之處理液自上述複數之吐出口朝向上述基板吐出；及高溫處理液配管，其將較上述吐出構件更高溫之處理液供給至上述流路，其中，上述吐出構件係包含與基板對向之板狀之吐出部，上述流路係包含設置於吐出部之內部之第1流路，第1流路係配置於同一平面上。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述吐出構件包括配置於利用上述基板保持手段之基板之保持位置的下方之向上吐出構件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，上述複數之吐出口包含配置於相互不同之旋轉半徑上，且於上述流路內之處理液之流通方向鄰接之2個吐出口。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，上述流路通過與將於上述流路內之處理液之流通方向鄰接之2個吐出口連結之直線不同之路徑，而自上述2個吐出口之其中一者延伸至另一者。
  5. 一種基板處理裝置，其包括： 基板保持手段，其水平地保持基板；基板旋轉手段，其使由上述基板保持手段保持之基板圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉；吐出構件，其包括：複數之吐出口，其分別配置於離上述旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於上述複數之吐出口；且將自上述流路供給至上述複數之吐出口之處理液自上述複數之吐出口朝向上述基板吐出；及高溫處理液配管，其將較上述吐出構件更高溫之處理液供給至上述流路，其中，上述流路包括：上游部，其配置於較上述複數之吐出口之中最外側之吐出口更靠上游側，且自上述旋轉軸線延伸至上述吐出構件之外端部；及下游部，其連接於上述上游部，且與上述上游部配置於相同平面上。
  6. 一種基板處理裝置，其包括：基板保持手段，其水平地保持基板；基板旋轉手段，其使由上述基板保持手段保持之基板圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉；吐出構件，其包括：複數之吐出口，其分別配置於離上述旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於上述複數之吐出口；且將自上述流路供給至上述複數之吐出口之處理液自上述複數之吐出口朝向上述基板吐出；及高溫處理液配管，其將較上述吐出構件更高溫之處理液供給至上述流路，其中，上述流路包括：上游部，其配置於較上述複數之吐出口之中最外側 之吐出口更靠上游側，且自上述旋轉軸線延伸至上述吐出構件之外端部；及下游部，其連接於上述上游部，且與上述上游部配置於不同之平面上。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中，進而包括：低溫處理液配管，其將較自上述高溫處理液配管供給至上述流路之處理液更低溫之處理液供給至上述流路；切換裝置，其能夠以將處理液自上述高溫處理液配管及低溫處理液配管之任一者選擇性地供給至上述流路之方式，開閉上述高溫處理液配管及低溫處理液配管之內部；及控制裝置，其藉由控制上述切換裝置而執行下述步驟：高溫處理液供給步驟，其係將來自上述高溫處理液配管之處理液供給至上述流路；及低溫處理液供給步驟，其係於上述高溫處理液供給步驟之後將來自上述低溫處理液配管之處理液供給至上述流路。
  8. 一種基板處理裝置，其包括：基板保持手段，其水平地保持基板；基板旋轉手段，其使由上述基板保持手段保持之基板圍繞通過基板之鉛垂的旋轉軸線旋轉；吐出構件，其包括：複數之吐出口，其分別配置於離上述旋轉軸線之距離不同之複數之位置；及流路，其以自外側至內側之順序依序連接於上述複數之吐出口；且將自上述流路供給至上述複數之吐出口之處理液自上述複數之吐出口朝向上述基板吐出；及高溫處理液配管，其將較上述吐出構件更高溫之處理液供給至上述流路，其中，進而包括冷卻構造，該冷卻構造包含設置於上述吐出構件之內部， 且配置用以冷卻上述吐出構件之冷卻物質之冷卻物質配置空間。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中，上述冷卻構造進而包括較上述吐出構件比熱更小之作為上述冷卻物質之冷卻構件。
  10. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中，上述冷卻物質配置空間包括貯存作為上述冷卻物質之冷卻液之冷卻液貯存空間。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，上述冷卻液貯存空間為填充有上述冷卻液之密閉空間。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之基板處理裝置，其中，上述冷卻構造包括：冷卻液流路，其作為上述冷卻液貯存空間；冷卻液供給路，其連接於上述冷卻液流路，且將冷卻液供給至上述冷卻液流路；及冷卻液排出路，其連接於上述冷卻液流路，且排出上述冷卻液流路內之冷卻液。
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