TWI540628B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

Description

基板處理裝置及基板處理方法

本發明係關於一種處理基板之技術。

自先前以來，於半導體基板(以下，簡稱為「基板」)之製造步驟中，係使用基板處理裝置對具有氧化膜等絕緣膜之基板實施各種處理。例如，向表面上形成有抗蝕劑之圖案之基板供給藥液，藉此對基板之表面進行蝕刻等處理。又，於蝕刻等結束之後，還進行將基板上之抗蝕劑去除之處理。

於日本專利特開2009-200365號公報之基板處理裝置中，在進行使用SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture，硫酸/過氧化氫混合物)液等藥液之處理之前，將導電率低於藥液之液體供給至基板上之處理區域內，在該液體已存在於處理區域上之狀態下將藥液向處理區域噴出，藉此謀求防止因基板與藥液之接觸而產生之基板之局部受損。基板之局部受損係指處理區域內之場氧化膜或閘極氧化膜之破壞，該破壞之產生緣自於因藥液與藥液用噴嘴之間之摩擦帶電現象而使藥液帶電之狀態下與基板之處理區域之接觸。

另外，對利用基板處理裝置進行處理之基板，在搬入至基板處理裝置之前，進行乾式蝕刻或電漿CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)等乾式步驟。於此種乾式步驟中，器件內產生電荷而帶電，故而基板係於帶電之狀態下搬 入至基板處理裝置中。而且，於基板處理裝置中，若將諸如SPM液之比電阻較小之藥液供給至基板上，則有器件內之電荷自器件向藥液急遽地移動(即，向藥液中放電)，而隨著該移動產生之發熱導致器件受損之虞。因此，考慮到於將藥液供給至基板之前藉由離子化器使基板去靜電，但於基板之帶電量較大之情形時，難以高效地進行去靜電。

另一方面，於日本專利特開2009-200365號公報之基板處理裝置中，例如，當在藥液處理之前供給至基板上之液體中含有水之情形時，於藥液處理時，有作為藥液之SPM液中之硫酸與水反應而因反應熱令基板受損之虞。又，若將藉由水稀釋之藥液供給至基板，則有基板之處理質量下降之虞。若水部分地混合於藥液中，則藥液濃度變得不均，亦有基板整體之處理之均一性下降之虞。

本發明係關於一種處理基板之基板處理裝置，其目的在於：在使用處理液之處理時防止因電荷之移動而導致之基板之損傷。又，目的亦在於：防止因處理液與其他液體之混合而造成之不良影響。

本發明之基板處理裝置包括：基板保持部，其係以主表面朝向上側之狀態保持基板；處理液供給部，其向上述基板之上述主表面上供給處理液；去靜電液供給部，其將包含離子之液體或純水作為比電阻大於上述處理液之去靜電液而供 給至上述基板之上述主表面上；比電阻設定部，其設定上述去靜電液之目標比電阻；及控制部，其係藉由控制上述處理液供給部及上述去靜電液供給部，而對上述去靜電液之離子濃度進行控制以一面將上述去靜電液之比電阻維持為上述目標比電阻，一面將上述去靜電液供給至上述基板之上述主表面上而使上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆，之後將上述處理液供給至上述基板之上述主表面上進行特定處理。根據本發明，可防止於使用處理液之處理時因電荷之移動而造成之基板之損傷。

於本發明之一較佳形態中，在上述比電阻設定部中，預先形成於上述基板上之器件依其尺寸越小，目標比電阻則設定得越大。

於本發明之另一較佳形態中，上述處理液係將經過加熱之硫酸與過氧化氫水混合而成之SPM液，且上述特定之處理係SPM處理。

於本發明之又一較佳形態中，上述去靜電液係包含上述離子之液體，且包含上述離子之液體係將二氧化碳溶解於純水中而成者。

於本發明之一態樣中，基板處理裝置包括：基板保持部，其係以主表面朝向上側之狀態保持基板；處理液供給部，其向上述基板之上述主表面上供給處理液；去靜電液供給部，其係將比電阻大於上述處理液之去靜電液供給至上述基板 之上述主表面上；液體去除部，其將上述基板之上述主表面上之液體去除；及控制部，其係藉由控制上述處理液供給部、上述去靜電液供給部及上述液體去除部，而將上述去靜電液供給至上述基板之上述主表面上，以使上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆，之後將上述去靜電液自上述主表面上去除，進而，將上述處理液供給至上述基板之上述主表面上進行特定處理。藉此，可防止於使用處理液之處理時因電荷之移動而導致之基板之損傷，並且可防止因處理液與其他液體之混合而造成之不良影響。

於本發明之一較佳形態中，上述液體去除部包含基板旋轉機構，其係藉由以通過上述基板之中心並且垂直於上述基板之上述主表面之旋轉軸為中心，使上述基板與上述基板保持部一併旋轉，而將上述主表面上之液體去除。更佳為於上述基板旋轉機構停止之狀態下，進行使用上述去靜電液對上述基板之上述主表面整體之浸覆處理。

於本發明之另一較佳形態中，上述液體去除部包含IPA(Isopropyl Alcohol，異丙醇)供給部，該IPA供給部係藉由向上述基板之上述主表面上供給液狀之異丙醇，將上述主表面上之液體自上述基板之邊緣向外側擠出而去除。

本發明亦關於一種處理基板之基板處理方法。

上述目的及其他目的、特徵、態樣及優點係藉由以下參照隨附之圖式所進行之該發明之詳細之說明而明確。

圖1係表示本發明之第1實施形態之基板處理裝置1之構成之圖。如圖1所示，基板處理裝置1係逐片地處理半導體基板9(以下，簡稱為「基板9」)之單片式裝置。於基板處理裝置1中，向基板9供給SPM(sulfuric acid/hydrcgen peroxide mixture)液而進行SPM處理即基板9上之抗蝕劑膜之去除處理。

基板處理裝置1包括：基板保持部2，其係以基板9之一主表面91(以下，稱為「上表面91」)朝向上側之狀態保持基板9；處理液供給部3，其朝向基板9之上表面91噴出SPM液等液體；護罩部4，其包圍基板9及基板保持部2之周圍；基板旋轉機構5，其使基板9與基板保持部2一併水平地旋轉；去靜電液供給部6，其向基板9之上表面91上供給去靜電液；比電阻設定部81，其設定去靜電液之目標比電阻；及控制部8，其對該等機構進行控制。於基板保持部2中，基板9之上表面91之法線朝向上側。基板9藉由基板旋轉機構5，以通過基板9之中心並垂直於基板9之上表面91之旋轉軸為中心與基板保持部2一併旋轉。又，比電阻設定部81與控制部8連接。於基板處理裝置1中，基板保持部2、護罩部4、基板旋轉機構5等收容於圖示省略之腔室內。

處理液供給部3包括：硫酸供給部31，其供給硫酸；過 氧化氫水供給部32，其供給過氧化氫水；混合液生成部33，其與硫酸供給部31及過氧化氫水供給部32連接；處理液噴嘴34，其配置於基板9之上方且朝向基板9噴出液體；及處理液噴嘴旋動機構35，其使處理液噴嘴34以旋轉軸351為中心水平地旋動。處理液噴嘴旋動機構35包括自旋轉軸351於水平方向上延伸並可安裝處理液噴嘴34之支臂352。

硫酸供給部31包括：硫酸貯存部311，其貯存硫酸；硫酸配管312，其與硫酸貯存部311及混合液生成部33連接；硫酸泵313，其自硫酸貯存部311經由硫酸配管312向混合液生成部33供給硫酸；硫酸閥314，其設置於硫酸配管312上；及硫酸加熱部315，其處於硫酸泵313與硫酸閥314之間且設置於硫酸配管312上並對硫酸進行加熱。硫酸配管312於硫酸加熱部315與硫酸閥314之間分支並與硫酸貯存部311連接，於關閉硫酸閥314之狀態下，藉由硫酸加熱部315加熱之硫酸於硫酸貯存部311與硫酸加熱部315之間循環。

過氧化氫水供給部32包括：過氧化氫水貯存部321，其貯存過氧化氫水；過氧化氫水配管322，其與過氧化氫水貯存部321及混合液生成部33連接；過氧化氫水泵323，其自過氧化氫水貯存部321經由過氧化氫水配管322向混合液生成部33供給過氧化氫水；及過氧化氫水閥324，其設置於過氧化氫水配管322上。再者，硫酸貯存部311及過氧化氫水貯存部321可設置於基板處理裝置1之外部，硫酸供給 部31及過氧化氫水供給部32分別連接。

混合液生成部33包括：混合閥331，其與硫酸配管312及過氧化氫水配管322連接；噴出用配管332，其與混合閥331及處理液噴嘴34連接；及攪拌流通管333，其設置於噴出用配管332上。於混合液生成部33中，來自硫酸供給部31之經過加熱之硫酸與來自過氧化氫水供給部32之常溫(即，與室溫相同程度之溫度)過氧化氫水於混合閥331中混合而生成作為混合液之SPM液(硫酸過氧化氫混合物)。SPM液通過攪拌流通管333及噴出用配管332向處理液噴嘴34傳送。於攪拌流通管333中，藉由攪拌SPM液，可促進硫酸與過氧化氫水之化學反應。作為處理液之SPM液自處理液噴嘴34之前端之噴出口朝向基板9之上表面91噴出。於本實施形態中，藉由硫酸加熱部315而加熱至約130℃~150℃之硫酸自硫酸供給部31向混合液生成部33供給。再者，自硫酸供給部31供給之硫酸之溫度亦可適當變更。

去靜電液供給部6將包含離子之液體或純水(DIW，De-Ionized Water，脫離子水)作為比電阻大於作為處理液之SPM液之去靜電液供給至基板9之上表面91上。於本實施形態中，利用使二氧化碳(CO₂)溶解於純水中而成者作為包含離子之液體。去靜電液供給部6包括：純水配管61，其與圖示省略之純水供給部連接；二氧化碳溶解單元62，其與純水配管61連接；流量計63，其設置於純水配管61上 且測定純水之流量；去靜電液配管64，其與二氧化碳溶解單元62連接；去靜電液噴嘴65，其設置於去靜電液配管64之前端；去靜電液閥66，其設置於去靜電液配管64上；比電阻計67，其處於去靜電液閥66與去靜電液噴嘴65之間且設置於去靜電液配管64上；及去靜電液噴嘴旋動機構68，其使去靜電液噴嘴65以旋轉軸681為中心水平地旋動。去靜電液噴嘴旋動機構68包括自旋轉軸681於水平方向上延伸並且可安裝去靜電液噴嘴65之支臂682。

去靜電液噴嘴65之前端之噴出口位於基板9之上表面91之中心部上方。比電阻計67可測定流經去靜電液配管64之去靜電液之比電阻。來自比電阻計67之輸出向控制部8傳送。又，向控制部8傳送藉由比電阻設定部81而設定之去靜電液之目標比電阻，即，下述去靜電處理中之去靜電液之較佳比電阻，並將其預先記憶於控制部中。於比電阻設定部81中，記憶有表示預先形成於基板9上之器件之尺寸與去靜電液之目標比電阻之關係之表格，若向比電阻設定部81中輸入器件之尺寸，則可根據該尺寸及上述表格而設定目標比電阻。於比電阻設定部81中，預先形成於基板9上之器件依其尺寸越小(即，器件之配線之最小寬度越小)，目標比電阻則設定得越大。於本實施形態中，目標比電阻設定在0.05~18 MΩ．cm之範圍內。當目標比電阻為18 MΩ．cm之情形時，並不於二氧化碳溶解單元62中進行二氧化碳溶 解於來自純水配管61之純水中之操作，而將該純水作為去靜電液自去靜電液噴嘴65供給至基板9上。

於基板處理裝置1中，根據來自比電阻計67之輸出(即去靜電液配管64內之去靜電液之比電阻之測定值)、及上述目標比電阻，藉由控制部8對去靜電液供給部6之二氧化碳溶解單元62進行反饋控制，藉此對溶解於來自純水配管61之純水中之二氧化碳之量進行控制。換言之，對自二氧化碳溶解單元62向去靜電液配管64傳送之去靜電液之離子濃度進行控制。藉此，使去靜電液之比電阻維持為目標比電阻。詳細而言，藉由上述反饋控制，去靜電液之比電阻維持於實質上可謂與目標比電阻相等之較小之比電阻之範圍(當然，包括目標比電阻)內。

圖2係表示基板處理裝置1中之基板9之處理流程之圖。於基板處理裝置1中，首先，將基板9搬入並藉由基板保持部2而保持。於基板9搬入基板處理裝置1之前，經由乾式蝕刻或電漿CVD(Chemical Vapor Deposition)等乾式步驟，使基板9成為帶電之狀態。

繼而，根據預先輸入之基板9上之器件之尺寸，藉由比電阻設定部81設定去靜電液之目標比電阻，並將其記憶於控制部8中(步驟S11)。於去靜電液供給部6中，在去靜電液噴嘴65位於較基板9更靠外側之待機位置之狀態下，藉由控制部8打開去靜電液閥66，而開始自去靜電液噴嘴65之 去靜電液之噴出。然後，根據來自比電阻計67之輸出、及目標比電阻進行反饋控制，來控制去靜電液之離子濃度而使去靜電液之比電阻為目標比電阻(步驟S12)。

其次，藉由去靜電液噴嘴旋動機構68使去靜電液噴嘴65自待機位置移動，如圖1所示，使去靜電液噴嘴65之前端之噴出口朝向基板9之上表面91之中心部。此時，以基板旋轉機構5停止或以較小之旋轉數旋轉之方式藉由控制部8進行控制，從而使基板9為不旋轉之狀態、或以較小之旋轉數(例如，10~200 rpm)旋轉之狀態。然後，自去靜電液噴嘴65向基板9之上表面91上供給特定量之去靜電液，之後停止自去靜電液噴嘴65之去靜電液之供給(所謂的進行溢液)。自去靜電液噴嘴65供給之去靜電液自基板9之中心部於上表面91整體上擴散，於上表面91上形成去靜電液之薄層(例如，厚度約為1 mm之層)而使上表面91整體由去靜電液浸覆。藉此，基板9上之電荷比較緩慢地向去靜電液移動，而進行基板9之上表面91整體之去靜電處理(即，使用去靜電液之浸覆處理)(步驟S13)。該使用去靜電液之浸覆處理係藉由在基板旋轉機構5停止或以較小之旋轉數(例如，10~200 rpm)旋轉之狀態下，使基板9之上表面91整體由去靜電液浸覆之狀態維持特定時間而進行。

圖3A及圖3B係表示去靜電處理前後之基板9之表面電位分佈之圖。圖3A表示基板9之1條直徑上之表面電位分 佈，圖3B表示正交於與圖3A對應之直徑之1條直徑上的表面電位分佈。圖3A及圖3B之橫軸表示基板9之直徑上之位置，縱軸表示該位置處之電位。虛線901表示去靜電處理前之電位分佈，實線902表示去靜電處理後之電位分佈。圖3A及圖3B之上述說明於下述圖4A及圖4B中亦相同。

圖3A及圖3B係因基板9上之器件之尺寸非常小而利用純水作為去靜電液之情形時之基板9之電位分佈。如圖3A及圖3B所示，藉由利用純水作為去靜電液之上述去靜電處理，基板9上之電荷減少，基板9之電位整體下降。

圖4A及圖4B係表示相對於器件之尺寸比較大(即，對因電荷之移動而造成之受損之耐性比較高)之基板之去靜電處理前後之基板之表面電位分佈的圖。於圖4A及圖4B所示之例中，利用以成為藉由比電阻設定部81而設定之目標比電阻之方式將二氧化碳溶解於純水中所得之CO₂水作為去靜電液。如圖4A及圖4B所示，藉由利用CO₂水作為去靜電液之上述去靜電處理，基板上之電荷減少，基板之電位整體下降。藉由利用比電阻小於純水之CO₂水作為去靜電液，可縮短去靜電處理所需之時間。

基板9之去靜電處理結束後，藉由去靜電液噴嘴旋動機構68使去靜電液噴嘴65向待機位置返回。繼而，藉由控制部8對基板旋轉機構5進行控制，藉此開始基板9之旋轉(步驟S14)。當上述去靜電處理係於基板9正以低速旋轉之狀 態下進行之情形時，使基板9之旋轉速度增加。然後，藉由基板9之旋轉，使基板9之上表面91上之去靜電液朝向基板9之邊緣移動，從而自基板9之邊緣向外側飛散而自基板9上去除(步驟S15)。自基板9飛散之去靜電液由護罩部4接住。於基板處理裝置1中，基板旋轉機構5係作為藉由旋轉基板9而將上表面91上之液體去除之液體去除部發揮作用。

去靜電液之去除結束後，藉由基板旋轉機構5而進行之基板9之旋轉速度減小，變更為SPM處理時之旋轉速度。又，開始藉由處理液噴嘴旋動機構35而進行之處理液噴嘴34之旋動，使處理液噴嘴34於基板9之中心部與邊緣之間重複往返運動。

其次，藉由控制部8對處理液供給部3進行控制，藉此打開硫酸供給部31之硫酸閥314，使藉由硫酸加熱部315而加熱至約130℃~150℃之硫酸經由硫酸配管312向混合液生成部33供給。又，藉由控制部8打開過氧化氫水閥324，使常溫之過氧化氫水自過氧化氫水貯存部321經由過氧化氫水配管322向混合閥331供給。於混合閥331中，經過加熱之硫酸與常溫之過氧化氫水混合而生成SPM液。SPM液之溫度藉由硫酸與過氧化氫水之反應，而變得高於自硫酸供給部31供給之硫酸之溫度，例如約為150℃~195℃。

SPM液通過噴出用配管332及攪拌流通管333，自處理液 噴嘴34對基板9之上表面91供給。換言之，藉由處理液供給部3，使經過加熱之硫酸與過氧化氫水一面混合一面供給至基板9之上表面91。SPM液藉由基板9之旋轉，於基板9之上表面91之整面擴散，自基板9之邊緣向外側飛散並由護罩部4接住。於基板處理裝置1中，對基板9之SPM液之供給連續進行特定時間，從而對基板9進行SPM處理即藉由SPM液中所含之卡羅酸(Caro's acid)之強氧化力而進行之基板9上之抗蝕劑膜之去除處理(步驟S16)。再者，於基板處理裝置1中，亦可自停止於基板9之中心部之上方之處理液噴嘴34進行SPM液等之供給。

SPM處理結束後，於打開過氧化氫水閥324之狀態下關閉硫酸閥314，使過氧化氫水通過混合閥331、噴出用配管332及攪拌流通管333，自處理液噴嘴34，供給至已去除抗蝕劑膜之基板9上(步驟S17)。藉由該過氧化氫水供給處理，將殘留於混合閥331、噴出用配管332、攪拌流通管333及處理液噴嘴34內之SPM液去除。又，供給至基板9上之過氧化氫水藉由基板9之旋轉，於基板9之上表面91之整面擴散，將殘留於基板9上之SPM液自基板9之邊緣向外側擠出而去除。

過氧化氫水供給處理結束後，關閉過氧化氫水閥324以停止過氧化氫水之供給，並藉由處理液噴嘴旋動機構35，使處理液噴嘴34向基板9之外側之待機位置移動。其次，進 行向基板9之上表面91供給沖洗液之沖洗處理(步驟S18)。可利用純水作為沖洗液。沖洗液既可自圖示省略之沖洗液供給部供給，亦可由去靜電液供給部6供給。沖洗液藉由基板9之旋轉，於基板9之上表面91之整面擴散。藉此，沖掉殘留於基板9上之過氧化氫水。沖洗處理連續進行特定時間後，停止沖洗液之供給。然後，使基板9之旋轉速度增大，進行藉由基板9之旋轉將殘留於基板9上之沖洗液去除之乾燥處理(步驟S19)。其後，停止基板9之旋轉(步驟S20)，將基板9自基板處理裝置1搬出。

如以上所說明，於基板處理裝置1中，對於因乾式蝕刻或電漿CVD等預處理而帶電之基板9，在進行使用SPM液之SPM處理之前，供給比電阻大於SPM液之去靜電液，使基板9之上表面91整體由該去靜電液浸覆。藉此，使基板9之上表面91整體比較緩慢地去靜電。於去靜電時，基板9上之電荷不會急遽地向去靜電液移動而發熱，故而防止基板9上之器件產生受損。

然後，向進行了去靜電處理後之基板9供給SPM液，藉此即便基板9與比電阻小於去靜電液之SPM液接觸，大量電荷亦不會自基板9向SPM液急遽地移動，故而於使用SPM液之SPM處理時，亦可防止因電荷之移動而造成之器件之受損即基板9之損傷。又，藉由以將去靜電液之比電阻維持為目標比電阻之方式對去靜電液供給部6進行控制，可於不 造成基板9之損傷之範圍內，提高基板9之去靜電效率，縮短去靜電處理所需之時間。

就基板處理裝置1而言，於比電阻設定部81中，基板9上之器件之尺寸越小，目標比電阻則設定得越大，藉此可根據器件之尺寸適當進行SPM處理時之基板9之損傷防止與去靜電處理之所需時間之縮短之兼顧。又，於二氧化碳溶解單元62中，藉由對溶解於純水中之二氧化碳之量進行控制，可較容易地實現去靜電液之比電阻之控制。

如上所述，於基板處理裝置1中，進行使用去靜電液之去靜電處理，自基板9之上表面91上去除去靜電液後，向基板9供給SPM液而進行SPM處理。藉此，可防止因去靜電液與SPM液之混合所造成之不良影響。作為該不良影響，可列舉例如：去靜電液中之水與SPM液中之硫酸之反應熱對基板9所造成之損傷(所謂之熱震(heat shock))、因SPM液藉由去靜電液稀釋而導致之SPM處理之質量之下降、及由於SPM液與去靜電液之部分之混合使得SPM液之濃度變得不均從而導致基板9整體之SPM處理之均一性下降。

於基板處理裝置1中，藉由基板旋轉機構5使基板9旋轉，藉此可較容易地去除基板9上之去靜電液。又，於SPM處理時藉由用以使基板9旋轉之基板旋轉機構5，可進行步驟S15中之去靜電液自基板9上之去除，因此可簡化基板處理裝置1之構成。進而，對基板9實施之去靜電處理係於基 板旋轉機構5停止之狀態或以低速旋轉之狀態下進行，藉此可有效地進行基板9之去靜電。基板旋轉機構5使基板9以低速旋轉之狀態係指例如基板9藉由基板旋轉機構5以10~200 rpm旋轉，而該旋轉不會對基板9上之去靜電液之層造成實質之影響之狀態。

其次，對本發明之第2實施形態之基板處理裝置進行說明。圖5係表示第2實施形態之基板處理裝置1a之構成之圖。於基板處理裝置1a中，除圖1所示之基板處理裝置1之構成以外，還具備向基板9之上表面91上供給液狀之異丙醇(以下，稱為「IPA」)之IPA供給部7。其他構成與圖1所示之基板處理裝置1相同，於以下之說明中，對相應之構成標註相同符號。於圖5中，為便於圖示，省略了處理液供給部3之圖示，但處理液供給部3之構成亦與圖1所示之基板處理裝置1相同。又，於圖5中，亦省略了控制部8及比電阻設定部81之圖示。

IPA供給部7包括：IPA配管71，其與圖示省略之IPA貯存部連接；IPA噴嘴72，其與IPA配管71之前端連接；IPA閥73，其設置於IPA配管71上；及IPA噴嘴旋動機構74，其使IPA噴嘴72以旋轉軸741為中心水平地旋動。IPA噴嘴旋動機構74具備自旋轉軸741於水平方向上延伸並且可安裝IPA噴嘴72之支臂742。

圖6係表示基板處理裝置1a中之基板9之處理流程之一 部分之圖。於基板處理裝置1a中，在進行與圖2所示之步驟S11~S13相同之步驟之後，進行圖6中之步驟S31~S33，其後，進行與圖2所示之步驟S16~S20相同之步驟。

具體而言，首先，於比電阻設定部81(參照圖1)中，根據基板9上之器件之尺寸等設定去靜電液之目標比電阻，並將其記憶於控制部8中(步驟S11)。於去靜電液供給部6中，根據來自比電阻計67之輸出、及目標比電阻對去靜電液之離子濃度進行控制，使去靜電液之比電阻為目標比電阻(步驟S12)。然後，向基板9上供給去靜電液，使基板9之上表面91整體由去靜電液浸覆而進行去靜電處理(步驟S13)。

基板9之去靜電處理結束後，藉由去靜電液噴嘴旋動機構68使去靜電液噴嘴65旋動，自圖5所示之位置向基板9之外側之待機位置返回。又，藉由IPA噴嘴旋動機構74使IPA噴嘴72自待機位置移動，如圖5所示，使IPA噴嘴72之前端之噴出口朝向基板9之上表面91之中心部。繼而，藉由控制部8，打開IPA供給部7之IPA閥73，將IPA供給至基板9上。於基板9上，藉由供給至上表面91之中心部之IPA，使去靜電液朝向基板9之邊緣移動，自該邊緣向基板9之外側擠出而自基板9之上表面91上去除(步驟S31)。以此方式，IPA供給部7發揮作為藉由將基板9上之去靜電液等液體置換為IPA而將其自基板9之上表面91上去除之液體去除部之功能。

去靜電液之去除結束後，IPA噴嘴72向待機位置返回，藉由控制部8對基板旋轉機構5進行控制，藉此開始基板9之旋轉(步驟S32)。然後，藉由基板9之旋轉，使基板9之上表面91上之IPA朝向基板9之邊緣移動，自基板9之邊緣向外側飛散而自基板9上去除(步驟S33)。

IPA之去除結束後，藉由基板旋轉機構5而進行之基板9之旋轉數減少，變更為SPM處理時之轉數。又，開始藉由圖1所示之處理液噴嘴旋動機構35而進行之處理液噴嘴34之旋動，使處理液噴嘴34於基板9之中心部與邊緣之間重複往返運動。然後，自處理液噴嘴34向基板9之上表面91上供給SPM液，對基板9進行SPM處理(步驟S16)。再者，對基板9之SPM液之供給亦可於基板9上殘留有IPA之狀態下開始。

SPM處理結束後，自處理液噴嘴34向基板9上供給過氧化氫水，而去除基板9上之SPM液(步驟S17)。過氧化氫水供給處理結束後，處理液噴嘴34向基板9之外側之待機位置返回，進行向基板9之上表面91供給沖洗液(純水)之沖洗處理，藉此自基板9上去除過氧化氫水(步驟S18)。然後，使基板9之旋轉數增大，進行藉由基板9之旋轉將殘留於基板9上之沖洗液去除之乾燥處理(步驟S19)。其後，停止基板9之旋轉(步驟S20)，將基板9自基板處理裝置1a搬出。

於基板處理裝置1a中，與圖1所示之基板處理裝置1同 樣地，對於因乾式蝕刻或電漿CVD等預處理而帶電之基板9，在進行使用SPM液之SPM處理之前，供給比電阻大於SPM液之去靜電液，使基板9之上表面91整體由該去靜電液浸覆。藉此，使基板9之上表面91整體比較緩慢地去靜電。然後，對進行了去靜電處理之後之基板9進行SPM處理，藉此可防止因電荷之移動而造成之器件之受損即基板9之損傷。又，藉由以使去靜電液之比電阻維持為目標比電阻之方式對去靜電液供給部6進行控制，可於不造成基板9之損傷之範圍內，提高基板9之去靜電效率，縮短去靜電處理所需之時間。

於基板處理裝置1a中，在將去靜電處理中所使用之去靜電液自基板9之上表面91上去除之後，向基板9供給SPM液而進行SPM處理。藉此，可防止諸如因去靜電液與SPM液之混合而導致之熱震之已述之不良影響。又，於步驟S31中，藉由向基板9上供給IPA，可不使基板9旋轉便能將去靜電液去除。但是，若欲藉由使基板9旋轉而將去靜電液去除，則於基板9上之器件之配線圖案之寬度較小之情形時，存在因去靜電液之表面張力而令配線圖案坍塌之可能性。於基板處理裝置1a中，如上所述，在藉由表面張力小於純水等之IPA將去靜電液自基板9上去除之後，藉由基板9之旋轉將IPA去除，故而可防止去靜電液之去除時之配線圖案之坍塌等基板之損傷。

再者，基板處理裝置1a具備基板旋轉機構5及IPA供給部7，故而亦可根據基板9上之器件之尺寸等，選擇基板旋轉機構5及IPA供給部7中之一者用作液體去除部。即，於基板處理裝置1a中，液體去除部具備基板旋轉機構5及IPA供給部7。

以上，對本發明之實施形態進行了說明，但上述實施形態可進行各種變更。

例如，步驟S13中之去靜電處理只要能維持基板9上之去靜電液之層不變形，便可於基板9正在旋轉之狀態下進行。換言之，基板9之旋轉亦可於去靜電處理之前開始。又，去靜電液之目標比電阻亦可根據器件之尺寸以外之條件(例如，於搬入至基板處理裝置之前對基板進行之處理之種類)而設定。

於基板處理裝置1、1a中，亦可設置朝向基板9之上表面91噴射片狀之空氣以使基板9上之液體飛散而去除之氣刀作為液體去除部。

於基板處理裝置1、1a中，在步驟S16中，亦可將SPM液以外之處理液供給至基板9上，而對基板9進行其他處理。例如，亦可向形成有抗蝕劑膜之基板9上供給緩衝氫氟酸(BHF，Buffered Hydrofluoric Acid)作為處理液，而進行基板9之蝕刻處理。於基板處理裝置1、1a中，如上所述，可防止因帶電之基板9與處理液之接觸而造成的隨著電荷之 急遽之移動而產生的基板9之損傷，故而基板處理裝置1之構造尤其適於進行使用如同SPM液或緩衝氫氟酸般比電阻非常小之處理液之處理的裝置。

用作去靜電液之包含離子之液體並不限定於將二氧化碳溶解於純水中而成者。例如，亦可利用將氨溶解於純水中而成者或於純水中添加微量之稀鹽酸而成者作為去靜電液，又，亦可利用其他各種包含離子之液體作為去靜電液。進而，去靜電液只要為比電阻大於處理液者，則不限定於包含離子之液體或純水，亦可利用各種液體作為去靜電液。

於基板處理裝置1、1a中，只要藉由比電阻大於處理液之去靜電液進行去靜電處理，則並非必需使去靜電液之比電阻維持為目標比電阻。於該情形時，亦可省略比電阻設定部81。

只要不會因去靜電液與處理液之混合而產生不良影響，則亦可省略去靜電液之去除(步驟S15、S31)，而於基板9之上表面91上存在去靜電液之狀態下供給處理液來進行基板9之處理。

上述實施形態及各變形例中之構成只要不相互矛盾便可適當組合。

對發明作了詳細之描寫及說明，但已述之說明僅為例示而並非用來進行限定者。從而，可以說只要不脫離本發明之範圍，則可為多種變形或態樣。

1、1a‧‧‧基板處理裝置

2‧‧‧基板保持部

3‧‧‧處理液供給部

4‧‧‧護罩部

5‧‧‧基板旋轉機構

6‧‧‧去靜電液供給部

7‧‧‧IPA供給部

8‧‧‧控制部

9‧‧‧基板

31‧‧‧硫酸供給部

32‧‧‧過氧化氫水供給部

33‧‧‧混合液生成部

34‧‧‧處理液噴嘴

35‧‧‧處理液噴嘴旋動機構

61‧‧‧純水配管

62‧‧‧二氧化碳溶解單元

63‧‧‧流量計

64‧‧‧去靜電液配管

65‧‧‧去靜電液噴嘴

66‧‧‧去靜電液閥

67‧‧‧比電阻計

68‧‧‧去靜電液噴嘴旋動機構

71‧‧‧IPA配管

72‧‧‧IPA噴嘴

73‧‧‧IPA閥

74‧‧‧IPA噴嘴旋動機構

81‧‧‧比電阻設定部

91‧‧‧上表面

311‧‧‧硫酸貯存部

312‧‧‧硫酸配管

313‧‧‧硫酸泵

314‧‧‧硫酸閥

315‧‧‧硫酸加熱部

321‧‧‧過氧化氫水貯存部

322‧‧‧過氧化氫水配管

323‧‧‧過氧化氫水泵

324‧‧‧過氧化氫水閥

331‧‧‧混合閥

332‧‧‧噴出用配管

333‧‧‧攪拌流通管

351、681、741‧‧‧旋轉軸

352、682、742‧‧‧支臂

S11~S20、S31~S33‧‧‧步驟

901‧‧‧虛線

902‧‧‧實線

圖1係表示第1實施形態之基板處理裝置之構成之圖。

圖2係表示基板之處理之流程之圖。

圖3A係表示去靜電處理之前後之基板上之表面電位分佈之圖。

圖3B係表示去靜電處理之前後之基板上之表面電位分佈之圖。

圖4A係表示去靜電處理之前後之基板上之表面電位分佈之圖。

圖4B係表示去靜電處理之前後之基板上之表面電位分佈之圖。

圖5係表示第2實施形態之基板處理裝置之構成之圖。

圖6係表示基板之處理流程之一部分之圖。

1‧‧‧基板處理裝置

2‧‧‧基板保持部

3‧‧‧處理液供給部

4‧‧‧護罩部

5‧‧‧基板旋轉機構

6‧‧‧去靜電液供給部

8‧‧‧控制部

9‧‧‧基板

31‧‧‧硫酸供給部

32‧‧‧過氧化氫水供給部

33‧‧‧混合液生成部

34‧‧‧處理液噴嘴

35‧‧‧處理液噴嘴旋動機構

61‧‧‧純水配管

62‧‧‧二氧化碳溶解單元

63‧‧‧流量計

64‧‧‧去靜電液配管

65‧‧‧去靜電液噴嘴

66‧‧‧去靜電液閥

67‧‧‧比電阻計

68‧‧‧去靜電液噴嘴旋動機構

81‧‧‧比電阻設定部

91‧‧‧上表面

311‧‧‧硫酸貯存部

312‧‧‧硫酸配管

313‧‧‧硫酸泵

314‧‧‧硫酸閥

315‧‧‧硫酸加熱部

321‧‧‧過氧化氫水貯存部

322‧‧‧過氧化氫水配管

323‧‧‧過氧化氫水泵

324‧‧‧過氧化氫水閥

331‧‧‧混合閥

332‧‧‧噴出用配管

333‧‧‧攪拌流通管

351‧‧‧旋轉軸

352‧‧‧支臂

681‧‧‧旋轉軸

682‧‧‧支臂

Claims (33)

1. 一種基板處理裝置，其對基板進行處理，且包括：基板保持部，其係以主表面朝向上側之狀態保持基板；處理液供給部，其向上述基板之上述主表面上供給處理液；去靜電液供給部，其將包含離子之液體或純水作為比電阻大於上述處理液之去靜電液，供給至上述基板之上述主表面上；比電阻設定部，其設定上述去靜電液之目標比電阻；及控制部，其係藉由控制上述處理液供給部及上述去靜電液供給部，而對上述去靜電液之離子濃度進行控制以一面將上述去靜電液之比電阻維持為上述目標比電阻，一面將上述去靜電液供給至上述基板之上述主表面上而使上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆，之後將上述處理液供給至上述基板之上述主表面上而進行特定處理。
2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，於上述比電阻設定部中，預先形成於上述基板上之器件之尺寸越小，目標比電阻則設定得越大。
3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，於上述比電阻設定部中，根據對上述基板進行之處理之種類來設定目標比電阻。
4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中， 上述處理液係將經過加熱之硫酸與過氧化氫水混合而成之SPM液，且上述特定處理係SPM處理。
5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述處理液係緩衝氫氟酸，且上述特定處理係蝕刻處理。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之基板處理裝置，其中，上述去靜電液係上述包含離子之液體，且上述包含離子之液體係將二氧化碳溶解於純水中而成者。
7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中，上述控制部係藉由對溶解於上述純水中之二氧化碳之量進行控制，而使上述去靜電液之比電阻維持為上述目標比電阻。
8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之基板處理裝置，其中，上述去靜電液係將氨溶解於純水中而成者、或於純水中添加有稀鹽酸而成者。
9. 一種基板處理裝置，其對基板進行處理，且包括：基板保持部，其係以將預先形成有器件之主表面朝向上側之狀態保持基板；處理液供給部，其向上述基板之上述主表面上供給處理液；去靜電液供給部，其將比電阻大於上述處理液之去靜電液 供給至上述基板之上述主表面上；液體去除部，其將上述基板之上述主表面上之液體去除；及控制部，其係藉由控制上述處理液供給部、上述去靜電液供給部及上述液體去除部，而將上述去靜電液供給至上述基板之上述主表面上，以使上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆，之後將上述去靜電液自上述主表面上去除，進而，將上述處理液供給至上述基板之上述主表面上而進行特定處理。
10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，上述液體去除部包含基板旋轉機構，該基板旋轉機構係藉由使上述基板以通過上述基板之中心並且垂直於上述基板之上述主表面之旋轉軸為中心，而與上述基板保持部一併旋轉，以將上述主表面上之液體去除。
11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，於上述基板旋轉機構停止之狀態，或者，上述基板旋轉機構使上述基板以小於用以去除上述主表面上之液體時之旋轉速度之速度旋轉之狀態下，使用上述去靜電液進行上述基板之上述主表面整體之浸覆處理。
12. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，上述液體去除部包含IPA供給部，該IPA供給部係藉由向上述基板之上述主表面上供給液狀之異丙醇，將上述主表面 上之液體自上述基板之邊緣向外側擠出而去除。
13. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，上述處理液係將經過加熱之硫酸與過氧化氫水混合而成之SPM液，且上述特定處理係SPM處理。
14. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，上述處理液係緩衝氫氟酸，且上述特定處理係蝕刻處理。
15. 如申請專利範圍第9至14項中任一項之基板處理裝置，其中，更包含比電阻設定部，其設定上述去靜電液之目標比電阻；且上述去靜電液係包含離子之液體或純水；藉由上述控制部之控制，對上述去靜電液之離子濃度進行控制以一面使上述去靜電液之比電阻維持為上述目標比電阻，一面使用上述去靜電液進行上述基板之上述主表面整體之浸覆處理。
16. 如申請專利範圍第15項之基板處理裝置，其中，於上述比電阻設定部中，上述器件之尺寸越小，目標比電阻則設定得越大。
17. 如申請專利範圍第15項之基板處理裝置，其中，上述去靜電液係上述包含離子之液體，且上述包含離子之液體係將二氧化碳溶解於純水中而成者。
18. 如申請專利範圍第17項之基板處理裝置，其中， 上述控制部係藉由對溶解於上述純水中之二氧化碳之量進行控制，而將上述去靜電液之比電阻維持為上述目標比電阻。
19. 如申請專利範圍第9至14項中任一項之基板處理裝置，其中，上述去靜電液係將氨溶解於純水中而成者、或於純水中添加有稀鹽酸而成者。
20. 一種基板處理方法，其對基板進行處理，且包括：a)步驟，其設定屬於包含離子之液體或純水之去靜電液之目標比電阻；b)步驟，其對上述去靜電液之離子濃度進行控制以使上述去靜電液之比電阻為上述目標比電阻；c)步驟，其係於上述b)步驟之後，向以主表面朝向上側之狀態保持之基板之上述主表面上供給上述去靜電液，而使上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆；及d)步驟，其係於上述c)步驟之後，將比電阻小於上述去靜電液之處理液供給至上述基板之上述主表面上而進行特定處理。
21. 如申請專利範圍第20項之基板處理方法，其中，於上述a)步驟中，預先形成於上述基板上之器件之尺寸越小，目標比電阻則設定得越大。
22. 如申請專利範圍第20項之基板處理方法，其中， 上述處理液係將經過加熱之硫酸與過氧化氫水混合而成之SPM液，且上述特定處理係SPM處理。
23. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之基板處理方法，其中，上述去靜電液係上述包含離子之液體，且上述包含離子之液體係將二氧化碳溶解於純水中而成者。
24. 如申請專利範圍第20至22項中任一項之基板處理方法，其中，上述去靜電液係將氨溶解於純水中而成者、或於純水中添加有稀鹽酸而成者。
25. 一種基板處理方法，其對基板進行處理，且包括：a)步驟，其向以將預先形成有器件之主表面朝向上側之狀態保持之基板之上述主表面上供給去靜電液，而將上述基板之上述主表面整體由上述去靜電液浸覆；b)步驟，其係於上述a)步驟之後，將上述去靜電液自上述主表面上去除；及c)步驟，其係於上述b)步驟之後，將比電阻小於上述去靜電液之處理液供給至上述基板之上述主表面上而進行特定處理。
26. 如申請專利範圍第25項之基板處理方法，其中，於上述b)步驟中，藉由使上述基板以通過上述基板之中心並且垂直於上述基板之上述主表面之旋轉軸為中心旋 轉，而將上述主表面上之上述去靜電液去除。
27. 如申請專利範圍第26項之基板處理方法，其中，於上述a)步驟中，在上述基板之旋轉停止之狀態，或者，以小於上述b)步驟中之上述基板之旋轉速度之速度使上述基板旋轉之狀態下，使用上述去靜電液進行上述基板之上述主表面整體之浸覆處理。
28. 如申請專利範圍第25項之基板處理方法，其中，於上述b)步驟中，藉由向上述基板之上述主表面上供給液狀之異丙醇，將上述主表面上之上述去靜電液自上述基板之邊緣向外側擠出而去除。
29. 如申請專利範圍第25項之基板處理方法，其中，上述處理液係將經過加熱之硫酸與過氧化氫水混合而成之SPM液，且上述特定處理係SPM處理。
30. 如申請專利範圍第25至29項中任一項之基板處理方法，其中，於上述a)步驟之前，更包括：d)步驟，其設定屬於包含離子之液體或純水之上述去靜電液之目標比電阻；及e)步驟，其對上述去靜電液之離子濃度進行控制，而使上述去靜電液之比電阻為上述目標比電阻。
31. 如申請專利範圍第30項之基板處理方法，其中，於上述(d)步驟中，上述器件之尺寸越小，目標比電阻則 設定得越大。
32. 如申請專利範圍第30項之基板處理方法，其中，上述去靜電液係上述包含離子之液體，且上述包含離子之液體係將二氧化碳溶解於純水中而成者。
33. 如申請專利範圍第25至29項中任一項之基板處理方法，其中，上述去靜電液係將氨溶解於純水中而成者、或於純水中添加有稀鹽酸而成者。