TWI661477B - 基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於一邊抑制殘留處理液進入至裝置區域一邊對上表面周緣部進行處理。本發明之基板處理裝置具備有:基板保持部,其將基板保持為大致水平,且被設置為可繞既定之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使基板保持部繞旋轉軸旋轉;處理液吐出部,其係以接觸於以旋轉軸為中心旋轉之基板之上表面周緣部之旋轉軌跡中一部分之液著陸位置的方式來吐出處理液之液流;及氣體吐出部,其朝向旋轉軌跡中較液著陸位置更靠基板之旋轉方向之上游側之第1位置而自上方吐出惰性氣體之第1氣流,使第1氣流自第1位置朝向基板之周緣,並且朝向旋轉軌跡中較第1位置更靠基板之旋轉方向之上游側之第2位置而自上方吐出惰性氣體之第2氣流,使第2氣流自第2位置朝向基板之周緣;且第2氣流之吐出時之動能,較第1氣流之吐出時之動能小。

Description

基板處理裝置
本發明係關於對半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、太陽能電池用基板等(以下,簡稱為「基板」)之上表面周緣部實施處理的技術。
於基板中,不大會將裝置圖案(電路圖案)形成至其端面之最邊緣處,裝置圖案通常會形成於距離基板之端面固定寬度之內側之上表面區域。
然而,於用以形成裝置圖案之成膜步驟中,存在有將膜形成至形成有裝置圖案之區域(以下,簡稱為「裝置區域」)之外側的情形。被形成於裝置區域之外側之膜不僅多餘,且亦可能成為各種故障之原因。例如,存在有被形成於裝置區域之外側之膜於處理步驟之中途剝落而引起產出率降低、基板處理裝置之故障等之可能性等。
因此,存在有進行藉由蝕刻將被形成於裝置區域之外側之薄膜去除之處理(所謂晶邊(bevel)蝕刻處理)的情形,而提出進行該處理之裝置(例如參照專利文獻1~2)。
專利文獻1、2之裝置係一邊使基板於水平面內繞中心軸旋轉,一邊自被配置於基板之周緣部上方之噴嘴朝向上表面周緣部吐出處理液而進行上表面周緣部之處理。噴嘴具備有自上方與基板之周緣部之旋轉 軌跡之一部分對向之吐出口。噴嘴係以處理液接觸於旋轉之基板之上表面周緣部中位於吐出口下方之部分的方式連續地吐出處理液。上表面周緣部之各部係反覆地通過噴嘴之下方,並於每次通過時自噴嘴供給新的處理液。
又,於專利文獻3~5中揭示有一邊藉由與基板對向之加熱器來對基板進行加熱,一邊對基板之上表面供給各種藥液等處理液而進行基板之處理者。藉由基板之加熱而謀求處理速率之提高等。
專利文獻3之裝置具備有與基板之上表面之周緣部對向之加熱器、及與下表面之周緣部對向之加熱器,一邊藉由該等加熱器自上下對基板之周緣部進行加熱,一邊對上表面之中央部供給處理液而進行上表面整體之處理。又,專利文獻4之裝置一邊藉由與基板之下表面整體對向之加熱器對基板整體地進行加熱,一邊朝上表面之中央部吐出處理液而進行上表面整體之處理。又,專利文獻5之裝置一邊藉由與基板之下表面之周緣部對向之環狀之加熱器來對基板之周緣部進行加熱,一邊朝上表面之周緣部吐出處理液而進行上表面周緣部之處理。
又,於專利文獻6中揭示有一種基板處理裝置,其具備有:蝕刻液供給噴嘴,其朝基板上表面之周緣部中與基板之旋轉中心之距離不同之複數個位置吐出蝕刻液;及純水供給噴嘴,其朝基板上表面之中央部吐出保護用之純水。被吐出至上表面中央部之純水,係藉由基板之旋轉被供給至上表面整體,而將飛散至上表面中周緣部以外之非處理區域之蝕刻液沖走。藉此,可保護非處理區域。於蝕刻液接觸之位置,蝕刻液之濃度較高,而自該位置擴散至周緣側之蝕刻液,被純水稀釋而使濃度變低。為了使基板之周緣部之徑向之距離不同之各位置上的蝕刻處理均勻地進行,專利文獻6之裝置係對與基板之旋轉中心之距離不同之複數個位置供給蝕刻液,藉此謀求基板之周緣部之蝕刻液濃度之均勻化。
於專利文獻7中揭示有一種基板處理裝置,其具備有:蝕刻液吐出噴嘴,其以接觸於基板之周緣部之方式吐出蝕刻液;及清洗液吐出噴嘴,其以接觸於較蝕刻液所接觸之位置更靠基板之中心側之位置的方式吐出清洗液。該裝置首先以蝕刻液與清洗液接觸於基板中心側之2個部位之方式將兩噴嘴定位並自兩噴嘴分別吐出蝕刻液、清洗液而進行蝕刻處理。然後,該裝置不需變更兩噴嘴之位置,藉由使蝕刻液之吐出停止並使清洗液之吐出繼續進行而進行淋洗處理。然後,該裝置使兩噴嘴朝向基板之周緣側一體地移動,以使清洗液接觸於藉由最初之蝕刻處理而將薄膜去除之區域並且使蝕刻液進一步接觸於基板之周緣側之位置的方式,將兩噴嘴定位。該裝置係於定位後,再次依序進行蝕刻處理與淋洗處理。於第2次淋洗處理時,由於清洗液接觸於薄膜已被去除之區域,因此可抑制清洗液接觸薄膜而使薄膜中之金屬離子流出並附著於周緣部之情形。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-066194號公報
[專利文獻2]日本專利特開2009-070946號公報
[專利文獻3]日本專利特開2005-142290號公報
[專利文獻4]日本專利特開2014-072389號公報
[專利文獻5]日本專利特開2003-264168號公報
[專利文獻6]日本專利特開2004-79908號公報
[專利文獻7]日本專利特開2003-86567號公報
然而,專利文獻1、2之裝置,各部係在處理液殘留於上表面周緣部之各部之狀態下到達噴嘴之下方。因此,自噴嘴新吐出之處理液(「新處理液」)會碰撞殘留之處理液(「殘留處理液」)而產生液體彈跳。若彈跳之處理液進入至裝置區域,裝置圖案便會產生缺陷。
若朝向基板之上表面周緣部中相對於處理液之液著陸位置之基板之旋轉方向之上游側之部分吐出大流量之惰性氣體,便可藉由惰性氣體之氣流將殘留處理液吹走而自周緣部去除。藉此,可防止殘留處理液與新處理液之撞擊。但是,若大流量之惰性氣體碰撞到殘留處理液,便存在有殘留處理液會產生液體彈跳而到達裝置區域之可能性。
若為了抑制可能到達裝置區域之液體彈跳之產生而減小惰性氣體之流量,便無法將殘留處理液自周緣部去除乾淨。因此,存在有新的處理液碰撞到殘留處理液而產生液體彈跳,使彈跳之處理液到達裝置區域之可能性。
又,專利文獻3~5之裝置,於基板與加熱器之間存在有空間,伴隨著基板之旋轉,使存在於基板之周緣部之周圍之常溫之環境氣體捲入至基板與加熱器之間之空間。由於基板藉由常溫之環境氣體而自下表面被冷卻,因此存在有對基板進行加熱之效率降低等問題。
又,專利文獻6、7之裝置,存在有被吐出至基板之上表面周緣部之蝕刻液會繞至基板之下表面,而使並非蝕刻對象之基板之下表面被蝕刻而導致下表面損傷等問題。又,存在有蝕刻液被保護上表面之非處理區域之純水、清洗液所稀釋而使處理效率降低等問題。
本發明係為了解決上述問題而完成者,其目的之一在於提供可一邊抑制處理液進入至基板上表面之裝置區域一邊對基板之上表面周緣部進行處理的技術。又,本發明之另一目的在於提供可一邊效率良好地加 熱基板一邊進行基板之處理的技術。又,本發明之又一目的在於提供可一邊朝基板之處理面之周緣部吐出藥液而效率良好地對該周緣部進行處理、一邊抑制非處理面被繞至非處理面之藥液所處理的技術。
為了解決上述問題,第1態樣之基板處理裝置具備有:基板保持部,其將基板保持為大致水平,且被設置為可繞既定之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉;處理液吐出部,其係以接觸於以上述旋轉軸為中心旋轉之上述基板之上表面周緣部之旋轉軌跡中一部分之液著陸位置的方式來吐出處理液之液流;及氣體吐出部,其朝向上述旋轉軌跡中較上述液著陸位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之第1位置而自上方吐出惰性氣體之第1氣流,使上述第1氣流自上述第1位置朝向上述基板之周緣,並且朝向上述旋轉軌跡中較上述第1位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之第2位置而自上方吐出惰性氣體之第2氣流,使上述第2氣流自上述第2位置朝向上述基板之周緣;且上述第2氣流之吐出時之動能,較上述第1氣流之吐出時之動能小。
第2態樣之基板處理裝置係第1態樣之基板處理裝置,其中,上述第2氣流之吐出時之流量,較上述第1氣流之吐出時之流量小。
第3態樣之基板處理裝置係第1態樣之基板處理裝置,其中,上述第2氣流之吐出時之流速,較上述第1氣流之吐出時之流速慢。
第4態樣之基板處理裝置係第1至第3態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中,進一步具備有其他氣體吐出部,該其他氣體吐出部對上述基板之上表面之中央部分,自上方吐出惰性氣體,而產生自上述中央部分朝向上述基板之周緣擴散之氣流。
第5態樣之基板處理裝置係第4態樣之基板處理裝置,其 中,上述其他氣體吐出部吐出之氣流之吐出時之流量,較上述第1氣流之吐出時之流量與上述第2氣流之吐出時之流量之任一流量多。
第6態樣之基板處理裝置具備有:基板保持部,其將基板保持為大致水平,且被設置為可繞既定之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉;藥液吐出部,其朝上述基板之處理面吐出藥液;加熱器,其具備與上述基板之與處理面為相反側之面非接觸地對向之對向面,並對上述基板進行加熱;及氣體吐出機構,其朝上述基板之上述相反側之面與上述加熱器之上述對向面之間的空間吐出被預先加熱之惰性氣體。
第7態樣之基板處理裝置係第6態樣之基板處理裝置,其中,上述氣體吐出機構朝上述空間吐出藉由上述加熱器被預先加熱之上述惰性氣體。
第8態樣之基板處理裝置係第7態樣之基板處理裝置,其中,上述加熱器具備沿著上述對向面延伸之發熱體,上述氣體吐出機構具備作為供給上述惰性氣體之流路而沿著上述發熱體被配設之加熱用流路,並將於上述加熱用流路流動時藉由上述加熱器所加熱之上述惰性氣體朝上述空間吐出。
第9態樣之基板處理裝置係第8態樣之基板處理裝置,其中,上述加熱用流路係沿著上述發熱體二維地被配設。
第10態樣之發明係第8態樣之基板處理裝置,其中,上述加熱用流路係相對於上述發熱體被配設於上述基板之相反側。
第11態樣之基板處理裝置係第6至第10態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中,上述加熱器係沿著上述基板之周緣部呈環狀地被設置,上述氣體吐出機構具備分別被設置於上述加熱器之外周緣部與上述加 熱器之內周緣部的吐出口,並自該各吐出口朝上述空間吐出上述惰性氣體。
第12態樣之基板處理裝置具備有:基板保持部,其將基板保持為大致水平,且被設置為可繞既定之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉;藥液吐出噴嘴,其以接觸於上述基板之處理面之周緣部之第1旋轉軌跡之第1位置的方式來吐出藥液;及清洗液吐出噴嘴,其以接觸於上述基板之與處理面為相反側之非處理面之周緣部之第2旋轉軌跡之第2位置的方式來吐出清洗液;上述第2位置係較上述第1位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之位置,且被預先設定為:當上述清洗液沿上述基板之圓周方向移動而到達上述第1位置之附近時,該清洗液會自上述基板之上述非處理面繞至上述基板之端面,並且幾乎不會繞至上述處理面之周緣部。
第13態樣之基板處理裝置係第12態樣之基板處理裝置,其中,進一步具備有處理面用氣體吐出噴嘴,該處理面用氣體吐出噴嘴係以接觸於上述第1旋轉軌跡之第3位置之方式來吐出惰性氣體,且上述第3位置係沿著上述基板之周緣而位於上述第1位置與上述第2位置之間。
第14態樣之基板處理裝置係第12態樣之基板處理裝置,其中,進一步具備有非處理面用氣體吐出噴嘴,該非處理面用氣體吐出噴嘴係以接觸於上述第2旋轉軌跡之第4位置之方式來吐出惰性氣體,且上述第4位置位於較上述第2位置更靠上述基板之旋轉方向之上游側之上述第2位置的附近。
第15態樣之基板處理裝置係第12至第14態樣中任一態樣之基板處理裝置,其中,進一步具備有加熱器,該加熱器係沿著上述基板之上述非處理面之周緣部呈環狀地被設置,具有與上述非處理面非接觸地對向之對向面,並對上述基板之周緣部進行加熱,於上述加熱器形成有凹 部,該凹部具有與上述基板之上述第2旋轉軌跡中對向於上述第2位置之周邊部分且於上述對向面開口的對向面開口部,上述清洗液吐出噴嘴之至少吐出口部分係收容於上述凹部,且上述清洗液吐出噴嘴之吐出口係當自上述對向面開口部側觀察上述凹部時被配置於上述對向面開口部。
第16態樣之發明係第15態樣之基板處理裝置,其中,上述加熱器之上述凹部係沿鉛垂軸方向貫通上述加熱器。
第17態樣之基板處理裝置係第15態樣之基板處理裝置,其中,於上述加熱器之上述凹部進一步形成有於上述加熱器之外周面開口之外周面開口部,且上述對向面開口部與上述外周面開口部相互連接而形成。
第18態樣之基板處理裝置係第16態樣之基板處理裝置,其中,於上述加熱器之上述凹部進一步形成有於上述加熱器之外周面開口之外周面開口部、及於與上述對向面為相反側之面開口之開口部,且於上述相反側之面開口之開口部、上述外周面開口部、及上述對向面開口部係依序連接而分別形成。
根據第1態樣之發明,相較於第1氣流動能較小之第2氣流會在第2位置接觸基板之周緣部之殘留處理液之液膜。藉此,可一邊抑制可能到達裝置區域之殘留處理液之液體彈跳之產生一邊將殘留處理液排出至基板外部而使殘留處理液之膜厚減小。因此,藉由使動能較大之第1氣流於下游側之第1位置接觸殘留處理液之膜厚減小之部分,可一邊抑制可能到達裝置區域之殘留處理液之液體彈跳之產生一邊將殘留處理液之大部分排出至基板之外部。藉此,可進一步抑制因被吐出至下游側之液著陸位置之新的處理液與殘留處理液之撞擊所導致可能到達基板之裝置區域之液體彈跳的產生。因此,可一邊抑制處理液進入至基板上表面之裝置區域一 邊對基板之上表面周緣部進行處理。
根據第2態樣之發明,第2氣流之吐出時之流量會較第1氣流之吐出時之流量小。因此,藉由第2氣流,可一邊抑制可能到達裝置區域之液體彈跳之產生一邊將殘留處理液排出至基板外部而減小殘留處理液之膜厚。
根據第3態樣之發明,第2氣流之吐出時之流速會較第1氣流之吐出時之流速慢。因此,藉由第2氣流,可一邊抑制可能到達裝置區域之液體彈跳之產生一邊將殘留處理液排出至基板外部而減小殘留處理液之膜厚。
根據第4態樣之發明,其他氣體吐出部會自基板之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自中央部分之上方朝向基板之周緣擴散之氣流。藉由其他氣體吐出部所產生之氣流,可進一步抑制第2氣流、第1氣流、新的處理液依序撞擊殘留處理液時所產生之各液體彈跳到達裝置區域。
根據第5態樣之發明,其他氣體吐出部吐出之氣流之吐出時之流量會較第1氣流之吐出時之流量與第2氣流之吐出時之流量之任一流量多。於其他氣體吐出部所產生之氣流自基板之中央部分朝向周緣部呈輻射狀地擴散之情形時,亦能對周緣部之各部供給較多之氣流。
根據第6態樣之發明,基板處理裝置係朝基板之與處理面為相反側之面和加熱器之對向面之間之空間吐出被預先加熱之惰性氣體。因此,可藉由抑制環境氣體進入至該空間而抑制加熱效率的降低,並且亦可藉由惰性氣體抑制加熱效率的降低。因此,可一邊效率良好地對基板進行加熱一邊進行基板之處理。
根據第7態樣之發明,氣體吐出機構係吐出藉由加熱器所預 先加熱之惰性氣體。因此,由於不需要另外設置用以對惰性氣體進行加熱之加熱器,所以可抑制基板處理裝置之成本。
根據第8態樣之發明,氣體吐出機構具備有沿著加熱器之發熱體被配設之加熱用流路,並吐出於加熱用流路流動時藉由加熱器所加熱之惰性氣體。因此,可提高加熱器之惰性氣體之加熱效率。
根據第9態樣之發明,由於加熱用流路係沿著發熱體二維地被配設,因此可進一步提高加熱器之惰性氣體之加熱效率。
根據第10態樣之發明,由於加熱用流路係相對於發熱體被配設於基板之相反側,因此可藉由發熱體有效率地對基板與惰性氣體之兩者進行加熱。
根據第11態樣之發明,氣體吐出機構具備被分別設置於環狀之加熱器之外周緣部與內周緣部之吐出口,並自各吐出口吐出惰性氣體。因此,可有效地抑制加熱器之周圍之環境氣體進入至基板與加熱器之間。因此,可有效率地對基板進行加熱。
根據第12態樣之發明,由於可抑制清洗液在清洗液自第2位置沿基板之圓周方向移動至第1位置之附近之期間繞至處理面,因此可抑制被吐出至第1位置之藥液於基板之處理面之周緣部被清洗液所稀釋。又,在清洗液沿基板之圓周方向到達第1位置之附近時,由於清洗液會自非處理面繞至端面,因此可藉由該清洗液將欲自第1位置繞至非處理面之藥液沖走而加以稀釋。因此,可一邊朝基板之處理面之周緣部吐出藥液而效率良好地對該周緣部進行處理,一邊抑制非處理面被繞至非處理面之藥液所處理。
根據第13態樣之發明,惰性氣體係於第2位置與第1位置之間之第3位置被吐出至基板之處理面之周緣部。該惰性氣體一邊藉由基 板之旋轉而沿著處理面朝基板之周緣側流動,一邊朝基板之旋轉方向下游側流動。因此,可抑制清洗液於在第2位置被吐出至基板之非處理面之清洗液沿基板之圓周方向朝第1位置之附近移動之期間繞至處理面。
根據第14態樣之發明,惰性氣體於第4位置被吐出至基板之非處理面之周緣部。該惰性氣體一邊藉由基板之旋轉而沿著非處理面朝基板之周緣側流動,一邊朝基板之旋轉方向下游側流動。於第2位置被吐出至非處理面之周緣部之清洗液係藉由基板之旋轉,一邊自非處理面之周緣朝向基板外部被排出,一邊朝向基板之旋轉方向之下游側沿圓周方向於基板上環繞。藉此,被吐出至第2位置之清洗液之一部分會到達第4位置。因此,到達第4位置之清洗液係藉由被吐出至第4位置之惰性氣體自基板之非處理面之周緣部被吹飛至基板外部,使其液量進一步減少。藉此,沿圓周方向於非處理面之周緣部環繞而再次到達第2位置之清洗液之液量會變得很少。可抑制被新吐出至第2位置之清洗液與環繞而返回之清洗液碰撞從而產生液體彈跳,並且亦可抑制清洗液之液量過多而繞至基板之處理面之非處理區域。
根據第15態樣之發明,於加熱器形成有具有於其對向面開口之對向面開口部之凹部,對向面開口部係與第2旋轉軌跡中第2位置之周邊部分對向。而且,清洗液吐出噴嘴之至少吐出口部分係收容於凹部。因此,容易同時實現使加熱器靠近非處理面而自非處理面側效率良好地對基板之周緣部進行加熱的處理、及對第2位置吐出清洗液之處理。
根據第16態樣之發明,由於加熱器之凹部係沿鉛垂軸方向貫通加熱器,因此可使配置清洗液吐出噴嘴之作業變容易。
根據第17態樣之發明,於加熱器之凹部進一步形成有於加熱器之外周面開口之外周面開口部,且使對向面開口部與外周面開口部相 互連接而形成。因此,可使配置清洗液吐出噴嘴之作業變容易。
根據第18態樣之發明,於加熱器之凹部進一步形成有於加熱器之外周面開口之外周面開口部、及於與對向面為相反側之面開口之開口部,且使於相反側之面開口之開口部、外周面開口部、及對向面開口部依序連接而分別形成。因此,可使配置清洗液吐出噴嘴之作業變容易。
1、1A、1B‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧旋轉保持機構
3‧‧‧飛散防止部
4、4B‧‧‧表面保護部
5‧‧‧處理部
6‧‧‧噴嘴移動機構
7、7A、7B‧‧‧加熱機構
8‧‧‧背面保護部
21‧‧‧旋轉卡盤(基板保持部)
22‧‧‧旋轉軸部
23‧‧‧旋轉驅動部
24‧‧‧外殼
31‧‧‧防濺板
32‧‧‧防護板驅動機構
41、41X、41Y‧‧‧噴嘴(處理面用氣體吐出噴嘴)
42、42X、42Y、43‧‧‧噴嘴
45‧‧‧噴嘴(非處理面用氣體吐出噴嘴)
48B、48~50、150‧‧‧噴嘴頭
51a~51c‧‧‧噴嘴(藥液吐出噴嘴)
51d‧‧‧噴嘴
55‧‧‧噴嘴(清洗液吐出噴嘴)
61~63‧‧‧臂
64~66‧‧‧噴嘴基台
67~69‧‧‧驅動部
71、71A、71B、71X、71Y‧‧‧加熱器
72‧‧‧本體部
72a‧‧‧下構件
72b‧‧‧中構件
72c‧‧‧上構件
73、73B‧‧‧發熱體
74、74B‧‧‧加熱用流路
75‧‧‧導入孔
76、77‧‧‧貫通孔
78、79‧‧‧吐出口
83‧‧‧處理液供給部
84‧‧‧清洗液供給部
90‧‧‧遮斷板
93‧‧‧圓柱構件
130、130A、130B‧‧‧控制部
170、170X、170Y‧‧‧凹部
171‧‧‧底面
172、173‧‧‧側面
174‧‧‧開口部(對向面開口部)
175‧‧‧開口部(外周面開口部)
174Y、175Y、176‧‧‧開口部
231‧‧‧旋轉機構
241‧‧‧凸緣狀構件
311‧‧‧底構件
312‧‧‧內構件
313‧‧‧外構件
440、444‧‧‧氣體吐出機構(氣體吐出部)
441、442、445‧‧‧氣體吐出機構
443‧‧‧氣體吐出機構(其他氣體吐出部)
451、452、453、454、455‧‧‧氣體供給源
461、462、463、464、465、833a~833d、843‧‧‧開關閥
471、472、473、474、475、832a~832d、842‧‧‧配管
481、482、483、484、485‧‧‧流量控制器
830‧‧‧處理液吐出機構(處理液吐出部、藥液吐出部)
831a‧‧‧SC-1供給源
831b‧‧‧DHF供給源
831c‧‧‧SC-2供給源
831d、841‧‧‧清洗液供給源
840‧‧‧清洗液吐出機構
a1‧‧‧旋轉軸
AR1‧‧‧箭頭
c1‧‧‧中心
D1、D2、D3、D12‧‧‧寬度
D11‧‧‧厚度
G1‧‧‧惰性氣體之氣流(第1氣流)
G2‧‧‧惰性氣體之氣流(第2氣流)
G1~G5‧‧‧氣流
G9‧‧‧環境氣體
H1‧‧‧熱線
L1‧‧‧處理液之液流
L2‧‧‧液流(清洗液之液流)
P1‧‧‧位置(第1位置)
P2‧‧‧位置(第2位置)
P3‧‧‧位置(第3位置)
P4‧‧‧位置(第4位置)
PL1‧‧‧位置(液著陸位置、第1位置)
PL2‧‧‧位置(第2位置)
S3‧‧‧處理區域
S3a‧‧‧曲面部
S3b‧‧‧平坦部
S4‧‧‧非處理區域
S5‧‧‧端面
S7‧‧‧對向面
S8‧‧‧面
S9‧‧‧內周面
S10‧‧‧外周面
S30‧‧‧彎曲面
V1‧‧‧空間
W‧‧‧基板
θ‧‧‧中心角
α1、α2、αL‧‧‧俯角
β1、β2、βL‧‧‧迴旋角
圖1係用以對實施形態1之基板處理裝置之構成進行說明之側視示意圖。
圖2係用以對實施形態1(2)之基板處理裝置之構成進行說明之俯視示意圖。
圖3係用以對實施形態1(2)之基板處理裝置之構成進行說明之概略立體圖。
圖4係示意性地表示實施形態1(2)之基板處理裝置所吐出處理液之液流與惰性氣體之氣流接觸於基板之周緣部之各位置的俯視圖。
圖5係用以對氣流、液流之俯角進行說明之側視示意圖。
圖6係用以對氣流、液流之迴旋角進行說明之俯視示意圖。
圖7係表示氣流、液流之吐出態樣之一例之圖。
圖8係表示氣流、液流之吐出態樣之另一例之圖。
圖9係表示周緣部用氣體吐出機構之噴嘴之另一例之立體圖。
圖10係示意性地表示圖9之噴嘴所吐出之氣流接觸於基板之位置的圖。
圖11係表示周緣部用氣體吐出機構之噴嘴之又一例之立體圖。
圖12係示意性地表示圖11之噴嘴所吐出之氣流接觸於基板之位置的 圖。
圖13係表示圖1之基板處理裝置之動作之一例之流程圖。
圖14係用以對實施形態2之基板處理裝置之構成進行說明之側視示意圖。
圖15係圖14之加熱器之俯視示意圖。
圖16係圖14之加熱器之俯視示意圖。
圖17係圖14之加熱器之俯視示意圖。
圖18係實施形態2(3)之基板處理裝置之加熱器之剖視示意圖。
圖19係圖18之加熱器之剖視示意圖。
圖20係表示被吐出至圖18之加熱器與基板之間之惰性氣體之一例的圖。
圖21係以圖表形式表示惰性氣體之流量與基板之周緣部之溫度之關係之一例的圖。
圖22係表示圖14之基板處理裝置之動作之一例之流程圖。
圖23係用以對實施形態3之基板處理裝置之構成進行說明之側視示意圖。
圖24係用以對圖23之基板處理裝置之構成進行說明之俯視示意圖。
圖25係用以對圖23之基板處理裝置之構成進行說明之概略立體圖。
圖26係示意性地表示圖23之基板處理裝置所吐出之處理液、清洗液、惰性氣體接觸於基板之周緣部之各位置的俯視圖。
圖27係表示各噴嘴對圖26之各位置吐出處理液等之狀態的側視示意圖。
圖28係圖23之加熱器之俯視示意圖。
圖29係圖23之加熱器之俯視示意圖。
圖30係圖23之加熱器之俯視示意圖。
圖31係表示圖23之基板處理裝置之動作之一例之流程圖。
圖32係表示圖28之加熱器之另一例之概略立體圖。
圖33係表示圖28之加熱器之另一例之概略立體圖。
圖34係示意性地表示圖23之基板處理裝置所吐出之清洗液繞至基板之端面之狀態的剖視圖。
以下,一邊參照圖式,一邊對實施形態進行說明。於圖式中,對具有相同之構成及功能之部分標示相同符號,並於下述說明中省略重複說明。以下之實施形態係將本發明具體化之一例,並非限定本發明之技術範圍之事例。又,於以下所參照之各圖中,為了容易理解,存在有誇大或簡化地圖示各部之尺寸或數量之情形。上下方向為鉛垂方向,且相對於旋轉卡盤,基板側為上方。又,「處理液」包含用於藥液處理之「藥液」、及用於沖洗藥液之清洗處理之「清洗液(亦稱為「洗淨液」)」。又,基板W之表面形狀為大致圓形。基板相對於基板處理裝置之搬入搬出係在噴嘴頭等被配置於退避位置之狀態下,藉由機器人等所進行。被搬入至基板處理裝置之基板係藉由旋轉卡盤裝卸自如地被保持。又,「惰性氣體」係缺乏與基板W之材質及被形成於其表面之薄膜之反應性的氣體,例如為氮氣(N2)、氬氣、氦氣等。
<1.關於實施形態1> <1-1.基板處理裝置1之構成>
一邊參照圖1~圖4,一邊對基板處理裝置1之構成進行說明。圖1~圖3係用以對實施形態之基板處理裝置1之構成進行說明之圖。圖1、圖2 係基板處理裝置1之側視示意圖、俯視示意圖。圖3係自斜上方觀察基板處理裝置1之概略立體圖。圖4係表示基板處理裝置1所吐出之處理液之液流與惰性氣體之氣流接觸於基板W之周緣部之各位置之位置關係之一例之基板W的俯視示意圖。
於圖1~圖3中,表示有在噴嘴頭48~50被配置於各自之處理位置之狀態下,基板W藉由旋轉卡盤21沿既定之旋轉方向(箭頭AR1之方向)繞旋轉軸a1旋轉的狀態。又,於圖2中,以假想線表示被配置於退避位置之噴嘴頭48~50等。於圖2、圖3中,省略基板處理裝置1之構成元件中飛散防止部3等一部分構成元件之記載。
基板處理裝置1具備有旋轉保持機構2、飛散防止部3、表面保護部4、處理部5、噴嘴移動機構6、加熱機構7及控制部130。該等各部2~7係與控制部130電性連接,並根據來自控制部130之指示而進行動作。作為控制部130,例如可採用與一般之電腦相同者。亦即,控制部130例如具備有進行各種運算處理之中央處理單元(CPU,Central Processing Unit)、作為儲存基本程式之讀頁專用之記憶體之唯讀記憶體(ROM,Read Only Memory)、作為儲存各種資訊之讀寫自如之記憶體之隨機存取記憶體(RAM,Random Access Memory)、預先儲存控制用軟體或資料等之磁碟等。於控制部130,作為主控制部之CPU係依據程式所記述之步驟進行運算處理,藉此對基板處理裝置1之各部進行控制。
<旋轉保持機構2>
旋轉保持機構2係可一邊將基板W以使其一主面朝向上方之狀態保持為大致水平姿勢一邊使其旋轉的機構。旋轉保持機構2係使基板W繞通過主面之中心c1之鉛垂之旋轉軸a1旋轉。
旋轉保持機構2具備有小於基板W之作為圓板狀之構件之旋轉卡盤(「保持構件」、「基板保持部」)21。旋轉卡盤21係設置為其上表面呈大致水平且其中心軸與旋轉軸a1一致。於旋轉卡盤21之下表面,連結有圓筒狀之旋轉軸部22。旋轉軸部22係以使其軸線沿著鉛垂方向之姿勢被配置。旋轉軸部22之軸線與旋轉軸a1一致。又,於旋轉軸部22,連接有旋轉驅動部(例如馬達)23。旋轉驅動部23驅動旋轉軸部22繞其軸線旋轉。因此,旋轉卡盤21可與旋轉軸部22一起繞旋轉軸a1旋轉。旋轉驅動部23與旋轉軸部22係使旋轉卡盤21以旋轉軸a1為中心旋轉之旋轉機構231。旋轉軸部22及旋轉驅動部23係收容於筒狀之外殼24內。
於旋轉卡盤21之中央部,設置有省略圖示之貫通孔,而與旋轉軸部22之內部空間相連通。於內部空間,經由省略圖示之配管、開關閥而連接有省略圖示之泵。該泵、開關閥係與控制部130電性連接。控制部130對該泵、開關閥之動作進行控制。該泵可依據控制部130之控制,而選擇性地供給負壓與正壓。若泵於基板W以大致水平姿勢被放置於旋轉卡盤21之上表面之狀態下供給負壓,旋轉卡盤21便自下方吸附而保持基板W。若泵供給正壓,基板W便成為可自旋轉卡盤21之上表面卸除。
於該構成中,若旋轉驅動部23在旋轉卡盤21吸附保持基板W之狀態下使旋轉軸部22旋轉,旋轉卡盤21便繞沿著鉛垂方向之軸線旋轉。藉此,被保持於旋轉卡盤21上之基板W便以通過其面內之中心c1之鉛垂之旋轉軸a1為中心沿箭頭AR1方向旋轉。
再者,旋轉卡盤21亦可具備有隔著適當之間隔被設置於其上表面之周緣部附近的複數個(例如6個)卡盤銷,並藉由該複數個卡盤銷保持基板W。該情形時之旋轉卡盤21為略大於基板W之圓板狀。該複數個卡盤銷係以基板W之主面之中心c1與旋轉軸a1一致並且基板W於略高於旋轉卡盤21之上表面之位置成為大致水平姿勢的方式,裝卸自如地保持基板W。各卡盤銷之方向係藉由與控制部130電性連接之馬達等,而選擇性地被設定為抵接於基板W之周緣而保持基板W之方向、及自基板W之周緣離開而放開基板W之方向。
<飛散防止部3>
飛散防止部3承接自與旋轉卡盤21一同被旋轉之基板W所飛散之處理液等。
飛散防止部3具備有防濺板31。防濺板31係上端開放之筒形狀之構件,且以包圍旋轉保持機構2之方式被設置。於本實施形態中,防濺板31係構成為包含例如底構件311、內構件(亦稱為「內側防護板」,亦簡稱為「防護板」)312、及外構件(亦稱為「外側防護板」)313之3個構件。亦可不設置外構件313,反之,亦可於外構件313之外側以包圍旋轉保持機構2之方式進一步設置防護板。
底構件311係上端開放之筒形狀之構件,具備有圓環狀之底部、自底部之內側緣部朝上方延伸之圓筒狀之內側壁部、及自底部之外側緣部朝上方延伸之圓筒狀之外側壁部。內側壁部之至少前端附近,被收容於被設置在旋轉保持機構2之外殼24之凸緣狀構件241之內側空間。
於底部,形成有與內側壁部與外側壁部之間之空間連通之排液溝(省略圖示)。該排液溝係與工廠之排液管線連接。又,於該排液溝連接有排氣機構,該排氣機構強制性地將槽內排氣而將內側壁部與外側壁部之間之空間設為負壓狀態。內側壁部與外側壁部之間之空間,係用以將基板W之處理所使用之處理液收集而進行排液的空間,被收集於該空間之處理液係自排液溝被排液。
內構件312係上端開放之筒形狀之構件,內構件312之上部(「上端側部分」、「上端部分」)係朝向內側上方延伸。亦即,該上部係朝向旋轉軸a1而朝斜上方延伸。於內構件312之下部,形成有沿著上部之內周面而朝下方延伸之筒狀之內周壁部、及沿著上部之外周面而朝下方延伸之筒狀之外周壁部。於底構件311與內構件312接近之狀態下,底構件311之外側壁部係收容於內構件312之內周壁部與外周壁部之間。內構件312之上部所承接之處理液等,係經由底構件311被排出。
外構件313係上端開放之筒形狀之構件,且被設置於內構件312之外側。外構件313之上部(「上端側部分」、「上端部分」)係朝向內側上方延伸。亦即,該上部係朝向旋轉軸a1而朝斜上方延伸。下部係沿著內構件312之外周壁部朝下方延伸。外構件313之上部所承接之處理液等,係自內構件312之外周壁部與外構件313之下部之間隙被排出。
於防濺板31,配設有使其升降移動之防護板驅動機構(「升降驅動部」)32。防護板驅動機構32係由例如步進馬達所構成。於本實施形態中,防護板驅動機構32係使防濺板31所具備之3個構件311、312、313獨立地升降。
內構件312及外構件313之各者係受到防護板驅動機構32之驅動,而於各自之上方位置與下方位置之間移動。此處,各構件312、313之上方位置,係該構件312、313之上端緣部被配置於被保持在旋轉卡盤21上之基板W之側方且上方的位置。另一方面,各構件312、313之下方位置,係該構件312、313之上端緣部被配置於較旋轉卡盤21之上表面更靠下方的位置。外構件313之上方位置(下方位置)位於較內構件312之上方位置(下方位置)略靠上方。內構件312與外構件313係以互相不碰撞之方式,同時地或者依序地進行升降。底構件311係藉由防護板驅動機構32而被驅 動於其內側壁部被收容於被設置在外殼24之凸緣狀構件241之內側空間的位置與其下方之位置之間。然而,防護板驅動機構32係與控制部130電性連接,並於控制部130之控制下進行動作。亦即,防濺板31之位置(具體而言,分別為底構件311、內構件312、及外構件313之位置)係由控制部130所控制。
<表面保護部4>
表面保護部4具備有氣體吐出機構(亦稱為「周緣部用氣體吐出機構」、「氣體吐出部」)440,該氣體吐出機構440係以接觸於被保持於旋轉卡盤21上而進行旋轉之基板W之上表面之周緣部之方式吐出惰性氣體之氣流。氣體吐出機構440係構成為具備有氣體吐出機構441、442。氣體吐出機構441、442係將惰性氣體作為例如氣體柱狀之氣流G1、G2而吐出。氣體吐出機構442係以接觸於較氣體吐出機構441所吐出之氣流G1接觸於基板W之周緣部之位置(「第1位置」)P1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置(「第2位置」)P2的方式吐出惰性氣體之氣流G2。
表面保護部4進一步具備有氣體吐出機構(亦稱為「中央部用氣體吐出機構」、或「其他氣體吐出部」)443,該氣體吐出機構443係對被保持於旋轉卡盤21上而進行旋轉之基板W之上表面之中央附近吐出惰性氣體之氣流G3。表面保護部4係藉由自氣體吐出機構441~443朝基板W之上表面吐出惰性氣體之氣流G1~G3,而自以接觸於由基板W之上表面之周緣部所規定之環狀之處理區域S3(圖4)之方式而吐出之處理液等,保護基板W之上表面之非處理區域(「裝置區域」)S4(圖4)。非處理區域S4係基板W之上表面中處理區域S3以外之區域。
氣體吐出機構440具備有噴嘴頭48。氣體吐出機構443具 備有噴嘴頭49。噴嘴頭48、49係安裝於後述之噴嘴移動機構6所具備之長尺寸之臂61、62之前端。臂61、62係沿著水平面延伸。噴嘴移動機構6係藉由使臂61、62移動,而使噴嘴頭48、49於各自之處理位置與退避位置之間移動。
噴嘴頭48具備有噴嘴41、42、及保持該等之保持構件。保持構件係由例如沿著水平面延伸之板狀構件、與自該板狀構件之一端朝上方突出之突出構件接合而形成,且具有L字形之剖面形狀。該突出構件之前端係安裝於臂61之前端,該板狀構件係相對於臂61之基端而較臂61之前端進一步朝臂61之延伸方向突出。噴嘴41、42係在沿鉛垂方向貫通該板狀構件之狀態下由該板狀構件所保持。噴嘴41、42之前端部(下端部)係自該板狀構件之下表面朝下方突出,而上端部係自上表面朝上方突出。於噴嘴41、42之上端,連接有配管471、472之一端。配管471、472之另一端連接於氣體供給源451、452。於配管471之路徑中途,自氣體供給源451側依序設置有流量控制器481、開關閥461,而於配管472之路徑中途,自氣體供給源452側依序設置有流量控制器482、開關閥462。
此處,若噴嘴移動機構6將噴嘴頭48配置於其處理位置,噴嘴41之吐出口便對向於由旋轉保持機構2所旋轉之基板W之周緣部之旋轉軌跡之一部分,而噴嘴42之吐出口便對向於該旋轉軌跡之另一部分。
在噴嘴頭48被配置於處理位置之狀態下,噴嘴41、42係自氣體供給源451、452被供給惰性氣體(圖示之例為氮氣(N2))。噴嘴41係將被供給之惰性氣體之氣流G1以接觸於基板W之周緣部之旋轉軌跡上所規定之位置P1的方式自上方吐出。噴嘴41係以於吐出之氣流G1到達位置P1後自位置P1朝向基板W之周緣流動的方式,自吐出口朝被規定之方向吐出氣流G1。噴嘴42係以被供給之惰性氣體之氣流G2接觸於該旋轉軌跡 上所規定之位置P2(「第2位置」)(圖4)之方式,自上方吐出氣流G2。噴嘴42係以於吐出之氣流G2到達位置P2後自位置P2朝向基板W之周緣流動的方式,自吐出口朝被規定之方向吐出氣流G2。
基板W之半徑例如為150mm。基板W之「周緣部」例如係距離基板W之周緣為寬度D2之環狀部分。周緣部之寬度D2例如為3mm~30mm。處理區域S3係距離基板W之周緣為寬度D3之環狀部分。處理區域S3之寬度D3例如為1mm~5mm。處理區域S3係基板W之處理面之周緣部中之周緣側之一部分之區域。
自後述之處理部5之噴嘴頭50所吐出之處理液之液流L1,係接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡上所規定之位置(「液著陸位置」)PL1(圖4)。液流L1之基板W之徑向之寬度D1,例如為0.5mm~2.5mm。噴嘴頭50可自複數個噴嘴51a~51d,分別選擇性地吐出處理液之液流L1。位置PL1係根據噴嘴51a~51d之配置及處理液之吐出方向而略微地變動。位置P1無論相對於與噴嘴51a~51d之任一者對應之位置PL1,均位於沿著基板W之圓周方向靠基板W之旋轉方向之上游側。又,位置P2位於較位置P1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側。
亦即,氣體吐出機構440係朝向基板W之周緣部之旋轉軌跡中較自處理部5吐出之處理液所接觸之位置PL1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P1而自上方吐出惰性氣體之氣流(「第1氣流」)G1。氣體吐出機構440係以所吐出之氣流G1自位置P1朝向基板W之周緣之方式沿被規定之方向吐出氣流G1。又,氣體吐出機構440係朝向該旋轉軌跡中較位置P1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P2而自上方吐出惰性氣體之氣流(「第2氣流」)G2。氣體吐出機構440係以所吐出之氣流G2自位置P2朝向基板W 之周緣之方式沿被規定之方向吐出氣流G2。
氣體吐出機構443之噴嘴頭49具備有:圓柱構件93,其係安裝於臂62之前端部之下表面;圓板狀之遮斷板90,其係安裝於圓柱構件93之下表面;及圓筒狀之噴嘴43。圓柱構件93之軸線與遮斷板90之軸線一致,且分別沿著鉛垂方向。遮斷板90之下表面沿著水平面。噴嘴43係以其軸線與遮斷板90、圓柱構件93之軸線一致之方式,沿鉛垂方向貫通圓柱構件93、遮斷板90。噴嘴43之上端部進一步亦貫通臂62之前端部,且於臂62之上表面開口。於噴嘴43之上側之開口,連接有配管473之一端。配管473之另一端連接於氣體供給源453。於配管473之路徑中途,自氣體供給源453側依序設置有流量控制器483、開關閥463。噴嘴43之下端係於遮斷板90之下表面開口。該開口為噴嘴43之吐出口。
若噴嘴移動機構6將噴嘴頭49配置於其處理位置,噴嘴43之吐出口便對向於基板W之上表面之中心附近。於該狀態下,噴嘴43係經由配管473而自氣體供給源453被供給惰性氣體(圖示之例為氮氣(N2))。噴嘴43係將被供給之惰性氣體朝向基板W之上表面之中心附近,作為惰性氣體之氣流G3而吐出。氣流G3係自基板W之中央部分之上方朝向基板W之周緣呈輻射狀地擴散。亦即,氣體吐出機構443係自基板W之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自該中央部分之上方朝向基板W之周緣擴散之氣流。
流量控制器481~483係構成為具備有例如檢測在設置有各流量控制器之配管471~473流動之氣體之流量之流量計、及可根據閥之開關量調節該氣體之流量之可變閥。控制部130係分別針對流量控制器481~483,以便流量計所檢測之流量成為目標流量之方式,經由省略圖示之閥控制機構來控制流量控制器481~483之可變閥之開關量。控制部130藉由 依據被預先設定之設定資訊於既定之範圍內設定目標流量,而可於既定之範圍內自如地控制通過流量控制器481~483之各氣體之流量。又,控制部130係經由該閥控制機構將開關閥461~463控制為開狀態或關狀態。因此,來自噴嘴41~43之氣流G1~G3之吐出態樣(具體而言,為吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等),係由控制部130所控制。
又,藉由氣流G1、G2將殘留處理液吹走時之容易程度,係根據基板W之表面之膜質而不同。於疏水性之膜質與親水性之膜質中,疏水性之膜質較難將殘留處理液吹走,而親水性之膜質較易將殘留處理液吹走。因此,氣流G1之吐出態樣,較佳係根據基板W之表面之膜質而設定。
<處理部5>
處理部5係進行對被保持於旋轉卡盤21上之基板W之上表面周緣部之處理區域S3的處理。具體而言,處理部5係對被保持於旋轉卡盤21上之基板W之處理區域S3供給處理液。
處理部5具備有處理液吐出機構830。處理液吐出機構830係以接觸於被保持於旋轉卡盤21上而進行旋轉之基板W之上表面(處理面)之周緣部(更詳細而言,為周緣部之處理區域S3)之一部分的方式吐出處理液之液流L1。液流L1係以接觸於上表面周緣部(更詳細而言,為處理區域S3)之旋轉軌跡之位置PL1的方式吐出。液流L1為液柱狀。處理液吐出機構830具備有噴嘴頭50。噴嘴頭50係安裝於噴嘴移動機構6所具備之長尺寸之臂63之前端。臂63沿著水平面延伸。噴嘴移動機構6係藉由使臂63移動,而使噴嘴頭50於其處理位置與退避位置之間移動。
噴嘴頭50具備有噴嘴51a~51d、及保持該等之保持構件。保持構件係由例如沿著水平面延伸之板狀構件與自該板狀構件之一端朝上 方突出之突出構件接合而形成,且具有L字形之剖面形狀。該突出構件之前端係安裝於臂63之前端,該板狀構件係相對於臂63之基端而較臂63之前端朝臂63之延伸方向進一步突出。噴嘴51a~51d係配置為自該板狀構件之前端側依序沿著臂63之延伸方向被排成一列。噴嘴51a~51d係在朝鉛垂方向貫通該板狀構件之狀態下由該板狀構件所保持。噴嘴51a~51d之前端部(下端部)係自該板狀構件之下表面朝下方突出,並於前端具備有吐出口。噴嘴51a~51d之基端部(上端部)係自該板狀構件之上表面朝上方突出。
於噴嘴51a~51d,連接有作為對該等供給處理液之配管系統之處理液供給部83。具體而言,於噴嘴51a~51d之上端,連接有處理液供給部83之配管832a~832d之一端。噴嘴51a~51d分別自處理液供給部83被供給處理液,並將被供給之處理液自前端之吐出口分別吐出。處理液吐出機構830係依據控制部130之控制,自噴嘴51a~51d中藉由控制部130所設定之控制資訊而規定之1個噴嘴吐出處理液之液流L1。於圖示之例中,自噴嘴51c吐出處理液之液流L1。
具體而言,處理液供給部83係將SC-1(標準清潔液1;standard clean 1)供給源831a、DHF(氫氟酸稀釋溶液;diluted hydrofluoric acid)供給源831b、SC-2(標準清潔液2;standard clean 2)供給源831c、清洗液供給源831d、複數個配管832a~832d、及複數個開關閥833a~833d加以組合而構成。SC-1、DHF、SC-2為藥液。因此,處理液吐出機構830係朝基板W之周緣部吐出藥液之藥液吐出部。
SC-1供給源831a係供給SC-1之供給源。SC-1供給源831a係經由介插有開關閥833a之配管832a,被連接於噴嘴51a。因此,若開關閥833a被開放,自SC-1供給源831a被供給之SC-1便會自噴嘴51a被吐出。
DHF供給源831b係供給DHF之供給源。DHF供給源831b係經由介插有開關閥833b之配管832b,被連接於噴嘴51b。因此,若開關閥833b被開放,自DHF供給源831b被供給之DHF便會自噴嘴51b被吐出。
SC-2供給源831c係供給SC-2之供給源。SC-2供給源831c係經由介插有開關閥833c之配管832c,被連接於噴嘴51c。因此,若開關閥833c被開放,自SC-2供給源831c被供給之SC-2便會自噴嘴51c被吐出。
清洗液供給源831d係供給清洗液之供給源。此處,清洗液供給源831d係將例如純水作為清洗液來供給。清洗液供給源831d係經由介插有開關閥833d之配管832d,被連接於噴嘴51d。因此,若開關閥833d被開放,自清洗液供給源831d被供給之清洗液便會自噴嘴51d被吐出。再者,作為清洗液,亦可使用純水、溫水、臭氧水、磁化水、還原水(氫水)、各種有機溶劑(離子水、異丙醇(IPA;isopropyl alcohol)、功能水(CO2水等)等。吐出SC-1、DHF、SC-2之噴嘴51a、51b、51c,亦被稱為「處理液吐出噴嘴」或「藥液吐出噴嘴」。
處理液供給部83係選擇性地供給SC-1、DHF、SC-2、及清洗液。若處理液(SC-1、DHF、SC-2或清洗液)自處理液供給部83被供給至噴嘴51a~51d中相對應之噴嘴,該噴嘴便以接觸於旋轉之基板W之上表面周緣部之處理區域S3之方式吐出該處理液之液流L1。然而,處理液供給部83所具備之開關閥833a~833d,分別藉由與控制部130電性連接之省略圖示之閥開關機構,而於控制部130之控制下進行開關。亦即,來自噴嘴頭50之噴嘴之處理液之吐出態樣(具體而言,為所吐出處理液之種類、吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等)係藉由控制部130所控制。亦即, 處理液吐出機構830係藉由控制部130之控制,而以接觸於以旋轉軸a1為中心旋轉之基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡中之位置PL1的方式吐出處理液之液流L1。
<噴嘴移動機構6>
噴嘴移動機構6係使氣體吐出機構440、443及處理液吐出機構830之噴嘴頭48~50,於各自之處理位置與退避位置之間移動的機構。
噴嘴移動機構6具備有沿水平延伸之臂61~63、噴嘴基台64~66、驅動部67~69。噴嘴頭48~50係安裝於臂61~63之前端部分。
臂61~63之基端部係連結於噴嘴基台64~66之上端部分。噴嘴基台64~66係以使其軸線沿著鉛垂方向之姿勢圍繞外殼24分散地被配置。噴嘴基台64~66分別具備有沿著其軸線朝鉛垂方向延伸且可繞軸線旋轉的旋轉軸。噴嘴基台64~66之軸線與各旋轉軸之軸線一致。於各旋轉軸之上端,分別安裝有噴嘴基台64~66之上端部分。藉由各旋轉軸進行旋轉,噴嘴基台64~66之各上端部分係以各旋轉軸之軸線、即噴嘴基台64~66之軸線為中心進行旋轉。於噴嘴基台64~66,設置有使各自之旋轉軸繞軸線旋轉之驅動部67~69。驅動部67~69係構成為分別具備有例如步進馬達等。
驅動部67~69係經由噴嘴基台64~66之旋轉軸,分別使噴嘴基台64~66之上端部分旋轉。伴隨著各上端部分之旋轉,噴嘴頭48~50亦繞噴嘴基台64~66之軸線進行旋轉。藉此,驅動部67~69係使噴嘴頭48~50於各自之處理位置與退避位置之間水平地移動。
若噴嘴頭48被配置於處理位置,噴嘴41之吐出口便對向於由旋轉保持機構2所旋轉之基板W之周緣部之旋轉軌跡之一部分,而噴嘴 42之吐出口便對向於該旋轉軌跡之另一部分。
若噴嘴頭49被配置於處理位置,噴嘴43便位於基板W之中心c1之上方,噴嘴43之軸線便與旋轉卡盤21之旋轉軸a1一致。噴嘴43之吐出口(下側之開口)係對向於基板W之中心部。又,遮斷板90之下表面係與基板W之上表面平行地對向。遮斷板90係與基板W之上表面以非接觸狀態接近。
若噴嘴頭50被配置於處理位置,噴嘴51a~51d便被配置於處理位置。更正確而言,例如於噴嘴51a~51d沿著臂63之延伸方向被配置成1列之情形時,噴嘴51a~51d與圓形之基板W之周緣之各距離,通常彼此僅些微地差異。即便於處理區域S3之寬度較細之情形時,驅動部69亦以使自噴嘴51a~51d選擇性地被吐出之處理液接觸於處理區域S3的方式,對應於噴嘴51a~噴嘴51d中吐出處理液之噴嘴,而於控制部130之控制下調節噴嘴頭50之處理位置。
噴嘴頭48~50之各退避位置,係該等不與基板W之搬送路徑產生干涉且該等不相互干涉之各位置。各退避位置,例如為防濺板31之外側且上方之位置。
驅動部67~69係與控制部130電性連接,並於控制部130之控制下進行動作。控制部130係以氣流G1、G2、液流L1接觸於基板W之周緣部之旋轉軌跡之位置P1、P2、PL1的方式,使噴嘴移動機構6依據被預先設定之設定資訊進行噴嘴頭48、50對處理位置之配置。位置P1、P2、PL1係藉由變更該設定資訊而進行調節。又,控制部130係以氣流G3接觸於基板W之中心附近之方式,使噴嘴移動機構6依據該設定資訊進行噴嘴頭49對處理位置之配置。亦即,噴嘴頭48~50之位置係由控制部130所控制。亦即,噴嘴41~43、51a~51d之位置係由控制部130所控制。
關於位置P1、P2、PL1之控制,由連結基板W之中心c1與作為處理液之液著陸位置之位置PL1之線段、和連結中心c1與氣流G2所接觸之位置P2之線段之兩線段所夾的中心角θ(圖4),較佳係設定為180°以下,更較佳係設定為90°以下,最佳係設定為45°以下。其原因在於,若中心角θ較小,可使殘留處理液長時間停留於基板W之處理區域S3之各部,而可提高處理速率。
被吐出至基板W之表面周緣部之旋轉軌跡之位置PL1之處理液之液流L1,係在成為液膜而附著於處理區域S3之狀態下沿基板W之圓周方向移動。於該移動之過程中,在沿著基板W之端面連結將附著有處理液之液膜之部分與位置PL1之圓弧上所形成的中心角會變大。處理液之液膜係作用有於該移動之過程中藉由基板W之旋轉所產生之離心力。因此,直至該中心角達到90度為止,處理液之約80%會被排出至基板W之外部。該比例係根據基板W之旋轉速度、膜質、被吐出之處理液之液量、黏性等而變動。
若處理區域S3之寬度、即欲進行蝕刻處理等之寬度為1mm,則處理液之液流L1較佳為以接觸於距離基板W之周緣的寬度為0.5mm之範圍之方式被吐出。於該情形時,為了一邊抑制到達非處理區域S4之液體彈跳一邊效率良好地將殘留處理液自基板W上去除,較佳為以接觸於惰性氣體之氣流G1、G2之剖面之中心距離基板W之周緣,例如4mm~8mm之範圍的方式吐出氣流G1、G2。附著於基板W之周緣部之殘留處理液之液膜之寬度,通常較接觸於位置PL1之處理液之液流L1之寬度寬。因此,更佳為如上所述,惰性氣體之氣流G1、G2之寬度較接觸於基板W之周緣部之處理液之液流L1之寬度寬。具體而言,惰性氣體之氣流G1、G2之寬度,較佳係設定為液流L1之寬度之例如3倍至5倍。藉此,可藉 由氣流G1、G2效率良好地將附著於基板W之周緣部之殘留處理液排出至基板W之外部。
<加熱機構7>
於基板W之下表面周緣部之下方,設置有加熱機構7。加熱機構7具備有環狀之加熱器71、及依據控制部130之控制進行對加熱器71之電力之供給之省略圖示之電路。
加熱器71係以與基板W之下表面中未由旋轉卡盤21之上表面所抵接之部分非接觸地對向的方式,於下表面周緣部之下方呈環狀地被配設於旋轉卡盤21之周圍。加熱器71之上表面係與基板W之下表面平行。加熱器71例如由自外殼24被豎立設置之省略圖示之保持構件所保持。加熱器71係為了使利用處理液之基板W之處理速率提高而設置,對基板W之周緣部自下表面側進行加熱。加熱機構7進一步具備有省略圖示之移動機構(例如馬達等)。該移動機構係使加熱器71上下移動,並將加熱器71配置於處理位置或處理位置之下方之退避位置。退避位置係於基板W對基板處理裝置1之搬入搬出時加熱器71不與基板W之搬送路徑產生干涉的位置。電力在加熱器71被配置於處理位置之狀態下被供給至加熱器71,加熱器71便發熱而對基板W之周緣部進行加熱。
對加熱器71供給電力之電路與使加熱器71上下移動之移動機構係電性連接於控制部130,而於控制部130之控制下進行動作。亦即,加熱器71之基板W之加熱態樣、與加熱器71之位置,係由控制部130所控制。
<1-2.氣流、液流之吐出方向>
圖5、圖6係用以對基板處理裝置1之噴嘴41、42、51c吐出之氣流G1、G2、液流L1之各吐出方向所呈俯角α1、α2、αL、迴旋角β1、β2、βL分別進行說明的側視示意圖、俯視示意圖。於圖5、圖6中,利用共通之噴嘴表示噴嘴41、42、51c,並利用共通之流體表示氣流G1、G2、液流L1。「俯角」係水平面與氣流G1(氣流G2、液流L1)之吐出方向所成之角度。俯角係於氣流等沿著鉛垂方向向下被吐出之情形時成為90度,而於水平地被吐出之情形時成為0度。「迴旋角」係距離氣流G1(氣流G2、液流L1)接觸於基板W之位置P1(P2、PL1)最近之基板W之端面之切線與將氣流G1(氣流G2、液流L1)投影至基板W上時之吐出方向所成的角度。迴旋角係於該投影後之吐出方向沿著切線方向之情形時成為0°,而於沿著基板W之徑向之情形時成為90°。
氣流G1、G2之俯角α1、α2係設定於45°~90°之範圍內,而迴旋角β1、β2亦設定於45°~90°之範圍內。較佳為氣流G1、G2各自之俯角α1、α2被設定為45°,而迴旋角β1、β2被設定為90°。亦可為俯角α1、α2互不相同,而迴旋角β1、β2互不相同。
液流L1之俯角αL係設定於30°~90°之範圍內,而迴旋角βL係設定於0°~45°之範圍內。較佳為俯角αL、迴旋角βL分別被設定為45°。
圖7、圖8係分別表示惰性氣體之氣流G1、G2與處理液之液流L1之吐出態樣之一例的圖。作為噴嘴41、42、51c而表示之圓,係表現被投影至基板W上之噴嘴41、42、51c之吐出口。被投影之吐出口之形狀雖會依吐出口之形狀及方向等而不同,但表示為圓形。又,氣流G1、G2、液流L1接觸基板W之區域,亦利用包圍位置P1、P2、PL1之各圓來表現。又,位置P1相對於位置PL1位於基板W之旋轉方向之上游側,而位置P2相對於位置P1位於基板W之旋轉方向之上游側。
於圖7所示之例中,噴嘴41、42之吐出口係沿著基板W之半徑方向排列。自噴嘴41所吐出之氣流G1接觸於位置P1,而自噴嘴42所吐出之氣流G2接觸於位置P2。如此,噴嘴41、42之吐出口在基板W徑向之位置,亦可互不相同。
於圖8所示之例中,氣流G1與氣流G2係以互不相同之迴旋角被吐出。噴嘴41、42之吐出口係沿著基板W之旋轉方向位於互不相同之位置。噴嘴42之吐出口相對於噴嘴41之吐出口位於基板W之旋轉方向之上游側。於圖8之例中,具體而言,氣流G1係以90°之迴旋角被吐出,而氣流G2係以45°之迴旋角被吐出。亦即,氣流G2之迴旋角較氣流G1之迴旋角小。於該情形時,氣流G2具有沿著基板W之直徑朝向基板W之外側之速度成分、與沿著基板W之圓周方向朝向旋轉方向下游側之速度成分雙方之速度成分。因此,例如若與氣流G1同樣地,相較於以90°之迴旋角吐出氣流G2之情形,基板W之旋轉方向之殘留處理液與氣流G2各自之速度之差會變小。因此,可一邊抑制氣流G2接觸殘留處理液之液膜時之液體彈跳之產生,一邊藉由氣流G2將殘留處理液排出至基板W之外部,而使殘留處理液之液膜之厚度減小。
<1-3.液體彈跳之抑制>
基板處理裝置1之處理液吐出機構830,係以處理液之液流L1接觸於旋轉之基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置PL1的方式吐出液流L1。被吐出之液流L1,係以液膜之狀態附著於基板W之上表面周緣部(更嚴格而言,處理區域S3)之被吐出之部位而與基板W之周緣部一起朝基板W之圓周方向移動。
若自上方使氣流接觸於上述之殘留處理液之液膜而產生自 接觸之位置朝向基板W之外部之氣流,則氣流所接觸之部分之處理液,便會被吹至基板W之外側。藉此,氣流所接觸之部分之液膜之厚度會變薄。如上所述,惰性氣體之氣流之寬度,較佳係設定為較被吐出至位置PL1之處理液之液流L1之寬度寬。於該情形時,氣流G1、氣流G2之寬度較附著於基板W之上表面周緣部之殘留處理液之液膜之寬度寬。因此,處理液亦自氣流接觸之部分移動至殘留處理液之液膜中基板W之旋轉方向上相對於氣流接觸之部分之上游側之鄰接部分與下游側之鄰接部分(亦簡稱為「各鄰接部分」),使該各鄰接部分之液膜之膜厚增加。因此,於氣流接觸之部分與其各鄰接部分,液膜會產生波浪。於該情形時,通常,主要自液膜中該各鄰接部分,會產生液體彈跳而朝向周圍飛散。
接觸於液膜之表面之單位面積之氣流之動能越大,氣流所接觸之部分之液體便會效率更佳地被吹散,而使液膜之膜厚減少,並且使氣流所接觸之部分之各鄰接部分之液膜變厚。因此,於殘留處理液之液膜之厚度固定之情形時,接觸於液膜之單位面積之氣流之動能越大,於液膜所產生之波浪就會越大,因波浪所產生之殘留處理液之液體彈跳之量、速度亦會變大。
又,由於在旋轉之基板W之表面周緣部所形成之液膜之厚度有上限,因此在接觸於液膜之單位面積之氣流之動能固定之情形時,通常,液膜之厚度越厚,於液膜所產生之波浪便越大,因該波浪所產生之液體彈跳之量、速度亦會增加。
於液膜之厚度較薄之情形時,即便以動能較大之氣流即較強之氣流瞬間地將液體吹飛,亦不易產生液體彈跳。另一方面,於液膜較厚之情形時,雖容易因液膜之波浪而產生液體彈跳,但若使動能較小之氣流即較弱之氣流接觸,由於在氣流所接觸之部分與其各鄰接部分產生之波浪 就會變小,因此可一邊抑制液體彈跳一邊使液膜逐漸減少。
換言之,為了一邊抑制殘留處理液之液體彈跳之產生一邊效率良好地將殘留處理液排出至基板W之外部,必須使動能較小之氣流(較弱之氣流)接觸液膜較厚之部分,並且使動能較大之氣流(較強之氣流)接觸液膜較薄之部分而效率良好地將處理液排出。再者,殘留處理液之液膜之厚度,亦根據基板W之表面為親水性或疏水性而變動。亦即,於基板W之表面為親水性之情形時,由於殘留處理液容易沿著基板W之表面擴散,因此液膜會變薄。另一方面,於基板W之表面為疏水性之情形時,處理液會自基板W之表面隆起而使液膜之厚度變厚。
基板處理裝置1之氣體吐出機構440,為了一邊抑制殘留處理液之液體彈跳之產生一邊效率良好地將殘留處理液排出至基板W之外部,而吐出惰性氣體之氣流G1、G2。具體而言,氣體吐出機構440係以氣流G1相對於位置PL1在基板W之旋轉方向之上游側之位置P1接觸於殘留處理液之液膜,並且氣流G2在位置P1之更上游側之位置P2接觸於殘留處理液之液膜之方式吐出氣流G1、G2。氣流G1、G2之吐出時之動能(更詳細而言,為單位時間內自吐出口被吐出之氣流之動能),係與噴嘴41、42之吐出口之截面積、及吐出時之流速之3次方之積成比例。單位時間內接觸於液膜之單位面積之氣流之動能,亦與氣流之流速之3次方成比例。吐出機構440係以氣流G2之吐出時之動能小於氣流G1之吐出時之動能之方式吐出氣流G1、G2。更佳為氣體吐出機構440以氣流G2中自吐出口之單位截面積於單位時間內被吐出之氣流之動能較氣流G1中自吐出口之單位截面積於單位時間內被吐出之氣流之動能小之方式吐出氣流G1、G2。
於基板處理裝置1中,相較於氣流G1動能較小之氣流G2係較氣流G1早在位置P2接觸於殘留處理液之液膜。因此,可一邊抑制因 氣流G2在液膜產生波浪並因該波浪而產生之到達非處理區域S4之液體彈跳(更正確而言,為具有可到達非處理區域S4之速度之液體彈跳),一邊減小殘留處理液之膜厚。
其次,於位置P2之下游側之位置P1,氣流G1接觸於膜厚變薄之處理液之液膜。氣流G1由於動能較氣流G2大,因此可效率更佳地將殘留處理液排出至基板W之外部。又,相較於氣流G2接觸時,由於處理液之膜厚變薄,因此因氣流G1而於液膜所產生之波浪亦變小。因此,藉由氣流G1,可一邊抑制到達非處理區域S4之液體彈跳之產生,一邊將殘留處理液之大部分自基板W排出至外部。
因此,可抑制以接觸於位置P1之下游側之位置PL1之方式被吐出之新處理液撞擊殘留處理液。藉此,可一邊抑制處理液進入基板W之上表面之非處理區域S4一邊對基板W之上表面周緣部進行處理。氣流G1之動能(正確而言,為氣流G1中自噴嘴41之單位截面積於單位時間內吐出之氣流之動能)較佳係設定為氣流G2之動能(正確而言,為氣流G2中自噴嘴42之單位截面積於單位時間內所吐出之氣流之動能)之例如1.2倍~8倍。於該情形時,氣流每單位體積之動能之比係成為1.2倍~4倍。
再者,若殘留處理液過於高速快地被排出至基板W之外部,則存在有殘留處理液之一部分會因防濺板31反射而朝基板W側飛散,並到達基板W之上表面中未被吐出氣流之部分。因此,較佳為以自防濺板31朝基板W側所反射之殘留處理液不會到達基板W之方式來設定氣流之動能。
此處,氣流之流量係與氣流之截面積、及流速之積成比例。因此,藉由增加氣流之流量,亦可增加氣流之動能。因此,亦可以使氣流G2之吐出時之流量小於氣流G1之吐出時之流量之方式吐出氣流G1、G2。 例如,氣流G1之流量係設定為氣流G2之流量之1.1倍~2倍。
無論使氣流之流速減慢、或使氣流之截面積減小,均可減小流量。若使流速減慢,於單位時間內接觸殘留處理液之液膜之單位面積之氣流之動能就會變小。因此,較佳為藉由使氣流G2之流速較氣流G1之流速慢,而使氣流G2之流量小於氣流G1之流量。於該情形時,亦可藉由使氣流G2之截面積較氣流G1之截面積大,而於較氣流G1廣之範圍吐出較弱之氣流G2,藉此可一邊抑制來自氣流G2所接觸之液膜之液體彈跳,一邊使液膜減少。
又,氣流之流速較快時,氣流之動能亦變大。因此,亦可以使氣流G2之吐出時之流速較氣流G1之吐出時之流速慢的方式吐出氣流G1、G2。例如,氣流G1之流速係設定為氣流G2之流速之1.1倍~2倍。
<1-4.氣體吐出機構之噴嘴之另一例>
圖9(圖11)係表示作為氣體吐出機構440可取代圖1之噴嘴41、42而具備之噴嘴之一例的噴嘴41X、42X(41Y、42Y)之前端側部分(包含吐出口之部分)的立體圖。圖10(圖12)係示意性地表示噴嘴41X、42X(41Y、42Y)所吐出之氣流G1、G2接觸於基板W之周緣部之位置的圖。
圖9所示之噴嘴41X與噴嘴42X,分別具備圓筒狀之外形。噴嘴41X之吐出口之直徑小於噴嘴42X之吐出口之直徑,且噴嘴41X之軸與噴嘴42X之軸一致。亦即,噴嘴41X之側壁係由噴嘴42X之側壁所包圍。噴嘴41X、42X之各吐出口係對向於基板W之上表面周緣部。噴嘴41X吐出圓柱狀之氣流G1,而噴嘴42X吐出包圍氣流G1之周圍之具有環狀之剖面形狀之筒狀的氣流G2。氣流G2係一邊自噴嘴42之軸線朝外側擴散一邊沿著軸線前進。氣流G2之吐出時之動能,小於氣流G1之吐出時之動能。
噴嘴41X所吐出之氣流G1接觸於液流L1所接觸之位置PL1之上游側之位置P1,噴嘴42X吐出之氣流G2之一部分接觸於位置P1之更上游側之位置P2。氣流G2之一部分雖亦接觸於氣流G1所接觸之位置P1之下游側,但由於藉由接觸於位置P1之上游側之位置P2之氣流G2之一部分、及接觸於位置P1之氣流G1,可對基板W之周緣部之殘留處理液一邊抑制液體彈跳一邊使其減少,因此不會損及基板處理裝置1之可用性。若使用噴嘴41X、42X,氣流G2之一部分便會於位置P1之下游側再次接觸基板W,藉此可進一步使殘留處理液減少。
圖11所示之噴嘴41Y、42Y係朝沿著基板W之周緣之方向較長且基板W之徑向之寬度較短之具有圓弧狀之剖面形狀之筒狀的噴嘴。噴嘴41Y、42Y之吐出口係對向於基板W之周緣部。噴嘴41Y、42Y係以使各自之流路之剖面沿著同軸之圓弧鄰接之方式,由沿著軸向延伸而設置之間隔壁所分隔。
噴嘴41Y、42Y吐出分別具有沿著基板W之周緣之形狀般之圓弧狀之剖面形狀的氣流G1、氣流G2。吐出時之動能,氣流G2小於氣流G1。
噴嘴41Y吐出之氣流G1接觸於液流L1所接觸之位置PL1之上游側之位置P1,而噴嘴42Y吐出之氣流G2接觸於位置P1之更上游側之位置P2。藉由動能較小之氣流G2,可一邊抑制到達非處理區域S4之殘留處理液之液體彈跳,一邊使殘留處理液減少。而且,未被氣流G2去除而殘留之殘留處理液,大部分會藉由動能大於氣流G2之氣流G1而自基板W被去除。又,由於殘留處理液之液膜亦變薄,因此,即便氣流G1接觸到時亦可抑制到達非處理區域S4之液體彈跳之產生。又,由於氣流G1、氣流G2分別以基板W之圓周方向較長之剖面形狀接觸於液膜,因此相較於氣 流G1、G2接觸於狹小之面積之情形,氣流G1、G2之動能分散。此外,相較於氣流G1、G2接觸於狹小之面積之情形,由於氣體接觸於基板W之圓周方向較長之區域,因此即便各氣流每單位面積之動能減少,由於各氣流亦以較長之時間接觸於殘留處理液之液膜,因此可充分地將殘留處理液去除。
<1-5.基板處理裝置之動作>
圖13係表示基板處理裝置1藉由處理液對基板進行處理之動作之一例的流程圖。一邊參照圖13,一邊如後所述對基板處理裝置1之動作進行說明。於圖13所示之動作開始之前,基板W被搬入至基板處理裝置1並由旋轉卡盤21所保持。又,噴嘴頭48~50係藉由噴嘴移動機構6被配置於處理位置,防濺板31係藉由防護板驅動機構32被配置於上方位置。
若圖13所示之處理開始,基板處理裝置1之旋轉機構231便使保持基板W之旋轉卡盤21之旋轉開始(步驟S110)。基板W之旋轉速度例如設定為1000轉/分鐘。
其次,氣體吐出機構440係自噴嘴頭48之噴嘴41、42開始進行惰性氣體之氣流G1、G2之吐出,並且氣體吐出機構443係自噴嘴頭49之噴嘴43開始進行惰性氣體之氣流G3之吐出(步驟S120)。噴嘴43係朝基板W之上表面之中央部分自上方吐出惰性氣體,藉此產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。噴嘴43所吐出之氣流G3之吐出時之流量,較氣流G1、G2之吐出時之流量多。
氣體吐出機構440、443開始進行氣流G1、G2、G3之吐出後,加熱機構7係藉由加熱器71開始對基板W之周緣部進行加熱。因時間之經過而使基板W之周緣部之溫度上升且穩定後,處理液吐出機構830 便以接觸於基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為上表面周緣部中基板W之端面側之處理區域S3)的方式吐出處理液之液流L1而進行上表面周緣部之處理(步驟S130)。具體而言,處理液吐出機構830係依據控制部130之控制而自噴嘴51a~51d中之1個噴嘴(圖1中為噴嘴51c)吐出液流L1。液流L1係以接觸於基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為處理區域S3)之旋轉軌跡上所規定之位置PL1的方式吐出。又,液流L1之剖面大小及流量,係以液流L1成為液膜而附著時該液膜之寬度不超出處理區域S3的方式預先設定。液流L1係於接觸位置PL1後,於處理區域S3上形成液膜。處理液之液膜係伴隨著基板W之旋轉而在附著於基板W之周緣部之狀態下沿基板W之圓周方向移動。
就使基板W之處理速率提高之觀點而言,較佳為被吐出之處理液儘量長時間地停留於處理區域S3中其被吐出之部位。由連結旋轉軌跡中位置PL1與基板W之中心c1之直線及連結被吐出液流L1之部位與中心c1之直線所夾的中心角,係伴隨著基板W之旋轉而逐漸地變大。被吐出至處理區域S3之處理液中,例如80%之處理液係於基板W旋轉至中心角達到90°之角度為止之期間,藉由伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力等而被排出至基板W之外部。未被排出而殘留之液膜狀之處理液,其後亦一邊逐漸朝向基板W之外部被排出,一邊在附著於處理區域S3之狀態下隨著基板W之旋轉而移動,於該過程中一對基板W之處理提供助益。
於步驟S120中自噴嘴41(42)開始吐出之氣流G1(G2),係於基板W之旋轉軌跡上位於較位置PL1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側的位置P1(P2),接觸於殘留處理液之液膜。位置P2位於較位置P1更靠上游側。其後,氣流G1(G2)係藉由其吐出方向及伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力,而自位置P1(P2)朝向基板W之周緣。亦 即,氣體吐出機構440係朝向基板W之旋轉軌跡中較處理液觸液之位置PL1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P1自上方吐出惰性氣體之氣流G1,使氣流G1自位置P1朝向基板W之周緣。又,氣體吐出機構440係朝向基板W之旋轉軌跡中較位置P1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P2自上方吐出惰性氣體之氣流G2,使氣流G2自位置P2朝向基板W之周緣。
又,氣體吐出機構443之噴嘴43所吐出之氣流G3,係因氣流G3之吐出方向及伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力之影響,而自基板W之中央部分朝向周緣擴散。亦即,氣體吐出機構443係自基板W之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。
首先,氣流G2接觸於基板W之周緣部之殘留處理液之液膜。氣流G2由於吐出時之動能較氣流G1小,因此可一邊抑制到達非處理區域S4之液體彈跳之產生,一邊將處理液排出至基板之外部。藉此,殘留處理液之膜厚會減少。於位置P2之下游側之位置P1,氣流G1接觸於未被氣流G2自基板W排出而殘留之處理液之液膜。由於氣流G1吐出時之動能較氣流G2大,因此殘留之處理液之大部分會藉由氣流G1而被排出至基板W之外部。又,於氣流G1接觸之前,殘留處理液之液膜會藉由氣流G2而變薄。因此,即便氣流G1接觸於殘留處理液之液膜,亦可抑制到達非處理區域S4之液體彈跳之產生。
如此,以於位置PL1接觸於基板W之處理區域S3之方式被吐出之處理液之大部分,係於基板W旋轉一圈之期間,被排出至基板W之外部。因此,可抑制因被新吐出至位置PL1之處理液接觸於殘留處理液所產生之液體彈跳。於氣流G1~G3之吐出與液流L1之吐出並行地進行之 狀態下,旋轉機構231係依據控制部130之控制使基板W反覆地進行旋轉。又,氣流G1~G3分別以例如12L/分鐘、4L/分鐘、30L/分鐘~130L/分鐘之流量被吐出。
若控制部130檢測出已經過基板W之處理所需之處理時間等,處理液吐出機構830便停止處理液之吐出。藉此,步驟S130之處理結束。
旋轉機構231係使旋轉卡盤21之旋轉停止(步驟S140),而加熱機構7停止利用加熱器71所進行基板W之周緣部之加熱。氣體吐出機構440、443係使氣流G1~G3之吐出停止(步驟S150)。藉此,圖13所示之動作結束。
其後,噴嘴移動機構6、防護板驅動機構32係使噴嘴頭48~50、防濺板31移動至退避位置。基板W自旋轉卡盤21被卸除,並自基板處理裝置1被搬出。
基板處理裝置1雖具備吐出惰性氣體之氣流G3之噴嘴43,但基板處理裝置1亦可不具備噴嘴43。於該情形時,基板處理裝置1亦可不具備臂62、噴嘴頭49。
噴嘴41、42係保持於噴嘴頭48,並藉由臂61而彼此一體地被移動,但亦可採用噴嘴41、42藉由互不相同之噴嘴頭所保持,並藉由互不相同之臂分別地被移動之構成。
基板處理裝置1雖將氮氣作為氣流G1~G3而吐出,但氣流G1~G3中之至少1個氣流,亦可為與其他氣流不同種類之惰性氣體。
於基板處理裝置1中,吐出惰性氣體之氣流G1、G2之噴嘴41、42與吐出處理液之各噴嘴雖由互不相同之噴嘴頭48、50所保持,但亦可採用噴嘴41、噴嘴42及吐出處理液之各噴嘴由同一個噴嘴頭所保持,並 藉由臂等被一體地移動之構成。
噴嘴41Y、42Y雖然相鄰接,但分別為獨立之噴嘴。例如,亦可藉由具有沿基板之圓周方向較長之長尺寸之吐出口之1個噴嘴,自基板W之旋轉方向之上游側之部分吐出氣流G2,並自下游側之部分吐出氣流G1。如此之噴嘴例如可藉由以於流路中上游側之部分流動之氣體所承受之阻力較下游側大之方式,而將作為阻力之構造設置於流路之下游側等來實現。
又,亦可於噴嘴41、噴嘴42之間、或於噴嘴41Y、42Y之間,設置以接觸於基板W之周緣部之方式吐出惰性氣體之氣流之至少1個其他噴嘴。該至少1個其他噴嘴所吐出之氣流之動能,既可小於噴嘴42所吐出氣流G2之動能,亦可大於噴嘴42所吐出氣流G2之動能。該至少1個其他噴嘴,較佳為以使被吐出至基板W之周緣部之惰性氣體之氣流之動能,自基板W之旋轉方向之上游側朝向下游側依序變大的方式吐出氣流。
根據如上述所構成之本實施形態1之基板處理裝置,相較於氣流G1動能較小之氣流G2係於位置P2接觸於基板W之周緣部之殘留處理液之液膜。藉此,可一邊抑制可到達非處理區域S4之殘留處理液之液體彈跳之產生,一邊將殘留處理液排出至基板W之外部而減小殘留處理液之膜厚。因此,藉由使動能較大之氣流G1於下游側之位置P1接觸殘留處理液之膜厚減小之部分,可一邊抑制可到達非處理區域S4之殘留處理液之液體彈跳之產生、一邊將殘留處理液之大部分排出至基板W之外部。藉此,可抑制因進一步被吐出至下游側之位置PL1之新的處理液與殘留處理液之撞擊而產生可到達基板W之非處理區域S4之液體彈跳之情形。因此,可一邊抑制處理液進入至基板W之上表面之非處理區域S4,一邊對基板W之上表面周緣部進行處理。
又,根據如上述所構成之本實施形態1之基板處理裝置,第2氣流之吐出時之流量小於氣流G1之吐出時之流量。因此,藉由第2氣流,可一邊抑制可到達非處理區域S4之液體彈跳之產生,一邊將殘留處理液排出至基板W之外部而減小殘留處理液之膜厚。
又,根據如上述所構成之本實施形態1之基板處理裝置,第2氣流之吐出時之流速較氣流G1之吐出時之流速慢。因此,藉由第2氣流,可一邊抑制可到達非處理區域S4之液體彈跳之產生,一邊將殘留處理液排出至基板W之外部而減小殘留處理液之膜厚。
又,根據如上述所構成之本實施形態1之基板處理裝置,氣體吐出機構443係自基板W之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自中央部分之上方朝向基板W之周緣擴散之氣流。藉由氣體吐出機構443所產生之氣流,可進一步抑制第2氣流、氣流G1、新的處理液依序接觸於殘留處理液時所產生之各液體彈跳到達非處理區域S4。
又,根據如上述所構成之本實施形態1之基板處理裝置,氣體吐出機構443所吐出之氣流之吐出時之流量較氣流G1之吐出時之流量與第2氣流之吐出時之流量之任一流量多。即使於氣體吐出機構443所產生之氣流自基板W之中央部分朝向周緣部呈輻射狀擴散之情形時,亦可對周緣部之各部供給大量之氣流。
<2.關於實施形態2> <2-1.基板處理裝置1A之構成>
一邊參照圖2~圖4、圖14,一邊對基板處理裝置1A之構成進行說明。圖14、圖2~圖3係用以說明實施形態之基板處理裝置1A之構成之圖。圖14、圖2係基板處理裝置1A之側視示意圖、俯視示意圖。圖3係自斜上方 觀察基板處理裝置1A之概略立體圖。圖4係表示基板處理裝置1A所吐出之處理液之液流與惰性氣體之氣流接觸於基板W之周緣部之各位置之位置關係之一例之基板W的俯視示意圖。
於圖14、圖2~圖3中,表示在噴嘴頭48~50被配置於各自之處理位置之狀態下基板W藉由旋轉卡盤21繞旋轉軸a1沿既定之旋轉方向(箭頭AR1之方向)旋轉的狀態。又,於圖2中,以假想線表示被配置於退避位置之噴嘴頭48~50等。於圖2、圖3中,省略基板處理裝置1A之構成元件中飛散防止部3等之一部分構成元件之記載。
基板處理裝置1A具備有旋轉保持機構2、飛散防止部3、表面保護部4、處理部5、噴嘴移動機構6、加熱機構7A及控制部130A。該等各部2~6、7A係與控制部130A電性連接,並根據來自控制部130A之指示而進行動作。控制部130A係與基板處理裝置1之控制部130同樣地構成。於控制部130A中,作為主控制部之CPU係依據程式所記述之步驟進行運算處理。藉此,控制部130A對基板處理裝置1A之各部進行控制。
基板處理裝置1A之各部2~6具備有與基板處理裝置1之各部2~6相同之構成,並進行相同之動作。基板處理裝置1A取代基板處理裝置1之加熱機構7而具備有加熱機構7A。省略關於基板處理裝置1A之各部2~6之說明,對加熱機構7A進行說明。
<加熱機構7A>
於基板W之下表面周緣部之下方,設置有加熱機構7A。加熱機構7A具備有:環狀之加熱器71A,其沿著基板W之下表面周緣部而朝基板W之圓周方向延伸;氣體吐出機構(「遮斷用氣體吐出機構」)444;及省略圖示之電路,其依據控制部130A之控制進行對加熱器71A之電力之供給。
圖15~圖17係加熱機構7A中加熱器71A部分之俯視示意圖。於圖15中,表示加熱器71A所內置之發熱體73、加熱用流路74。圖16為了容易以視覺辨認,為自圖15省略加熱用流路74之記載的圖,圖17係自圖15省略發熱體73之記載的圖。發熱體73係藉由配設有發熱體73之區域(配設區域)而表示。加熱用流路74係配設於發熱體73之下方。
圖18、圖19係加熱機構7A中加熱器71A部分之剖視示意圖。圖18係以圖15之切斷面線I-I、II-II將加熱器71A切斷所得之縱剖視圖,圖19係以圖15之切斷面線III-III、IV-IV將加熱器71A切斷所得之縱剖視圖。
加熱器71A係以與基板W之下表面中未由旋轉卡盤21之上表面所抵接之部分非接觸地對向的方式,於下表面周緣部之下方呈環狀(更詳細而言,為環狀之帶狀)地被配設於旋轉卡盤21之周圍。加熱器71A具有環狀之板狀形狀。加熱器71A之對向面(上表面)S7係與基板W之下表面平行。對向面S7係與基板W之下表面(即,與作為處理面之上表面為相反側之面)隔著例如2mm~5mm左右之距離相對向。
加熱器71A例如由自外殼24被豎立設置之省略圖示之保持構件所保持。加熱器71A係為了使利用藥液之基板W之處理速率提高而設置,對基板W之周緣部自下表面側進行加熱。加熱機構7A進一步具備有省略圖示之移動機構(例如馬達等)。該移動機構係使加熱器71A上下移動,並將加熱器71A配置於處理位置或處理位置之下方之退避位置。退避位置係於基板W對基板處理裝置1A之搬入搬出時加熱器71A不與基板W之搬送路徑產生干涉的位置。電力在加熱器71A被配置於處理位置之狀態下被供給至加熱器71A,加熱器71A便發熱而對基板W之周緣部進行加熱。
氣體吐出機構444係對被內置於加熱器71A之加熱用流路 74供給惰性氣體。惰性氣體係在流動於加熱用流路74之期間藉由加熱器71A預先加熱。氣體吐出機構444係朝加熱器71A之上表面(對向面S7)與基板W之下表面之間之空間V1吐出經加熱之惰性氣體。被吐出至空間V1之惰性氣體可抑制存在於加熱器71A之周圍之環境氣體進入空間V1,並且亦進行基板W之加熱。
加熱器71A係於例如碳化矽(SiC)或陶瓷製之本體部72內置有發熱體(例如鎳鉻合金線等電阻發熱體)73之電阻式加熱器。發熱體73係於加熱器71A之對向面S7中除了外周緣部與內周緣部以外之環狀(更詳細而言,為環狀之帶狀)部分之下方,遍及沿著該環狀之部分所規定之環狀(更詳細而言,為環狀之帶狀)之配設區域之整體而配設。發熱體73之配設區域係與基板W之下表面及加熱器71A之對向面S7平行。若發熱體73之配設區域與基板W之下表面平行,因容易均勻地對基板W進行加熱,故而較佳。又,於加熱器71A之內部亦配設有省略圖示之溫度感測器。溫度感測器測量加熱器71A之溫度,並將該測定結果傳輸至控制部130A。控制部130A係根據該測定結果,控制對發熱體73之電力之供給。
加熱用流路74係於發熱體73之下方,沿著發熱體73而配設。亦即,加熱用流路74係相對於發熱體73,被配設於基板W之相反側。於該情形時,由於在基板W與發熱體73之間不存在加熱用流路74,因此,容易均勻地對基板W進行加熱。又,自發熱體73朝向基板W之輻射熱及傳熱,不會被流動於加熱用流路74之惰性氣體所阻礙。加熱用流路74亦可被配設於基板W與發熱體73之間。為了視為加熱用流路74係沿著發熱體73而配設,只要將加熱用流路74沿著發熱體73之配設區域配設即可。若加熱用流路74係沿著發熱體73而配設,使可容易均勻地對加熱用流路74之各部進行加熱。因此,可容易均勻地對流動於加熱用流路74之各部之 惰性氣體進行加熱。
加熱器71A之本體部72係形成為例如具備有自下方朝向上方依序被積層之下構件72a、中構件72b、及上構件72c。各構件72a~72c係沿著基板W之下表面周緣部而朝基板W之圓周方向延伸之環狀之板狀構件。
於下構件72a之上表面,延伸設置有形成加熱用流路74之溝部(「凹部」)。該溝部具備有底面、及自該底面之寬度方向之兩端被豎立設置之一對側面。該等底面與一對側面係加熱用流路74之底面與一對側面。
於下構件72a之上,藉由例如螺栓等(省略圖示)接合有中構件72b。下構件72a之上表面與中構件72b之下表面相密接。中構件72b之下表面中將形成於下構件72a之上表面之溝部閉塞之部分,係加熱用流路74之頂面。於中構件72b之上表面,沿著下構件72a之圓周方向設置有用以配設發熱體73之環狀之較淺之凹部。發熱體73係配設於該凹部。該凹部係發熱體73之配設區域。
於配設有發熱體73之中構件72b之上,藉由例如螺栓等(省略圖示)接合有上構件72c。中構件72b之上表面與上構件72c之下表面,除了被設置於中構件72b之上表面之凹部外,彼此相密接。上構件72c之上表面係加熱器71A之對向面S7。
於圖15所示之例子中,加熱用流路74係重複如下之配設:於朝圓周方向繞加熱器71A之內周面S9之周圍大致一周後,在沿著對向面S7之面內朝加熱器71A之外周面S10側折返,並朝相反方向繞加熱器71A大致一周。藉此,加熱用流路74係以朝圓周方向每繞加熱器71A之內周面S9之周圍大致一周時折返並繞大致4周的方式,自加熱器71A之內周面S9側涵蓋至外周面S10側而配設。加熱用流路74係沿著加熱器71A之圓周方 向橫越加熱器71A之縱剖面之4個部位。該4個部位係沿著加熱器71A之徑向,依序隔著間隔而排列。加熱用流路74中最內側(內周側)之部分即直徑最小之部分,係當自上方透視時,沿著加熱器71A之內周緣與發熱體73之配設區域之內周緣之各者,被配設於雙方之內周緣之間。加熱用流路74中最外側(外周側)之部分即直徑最大之部分係當自上方透視時,沿著發熱體73之配設區域之外周緣與加熱器71A之外周緣之各者,被配設於雙方之外周緣之間。
如上所述,發熱體73之配設區域,係與基板W之下表面平行。加熱用流路74係於發熱體73之下方,沿著發熱體73二維地被配設。為了視為加熱用流路74係二維地被配設,只要能掌握加熱用流路74遍及整體而配設之假想平面即可。若加熱用流路74沿著發熱體73二維地被配設,即可將加熱用流路74設為較長,並且可使加熱用流路74之各部與發熱體73之距離均勻。因此,可容易藉由發熱體73充分地對流動於加熱用流路74之各部之惰性氣體進行加熱,並且可容易地在該各部對流動於加熱用流路74之各部之惰性氣體均勻地進行加熱。
於加熱用流路74中發熱體73之下方沿著發熱體73被配設之部分之長度越長,流動於加熱用流路74之惰性氣體便越長時間地由發熱體73所加熱。作為加熱用流路74之配設路徑,例如,可採用在發熱體73之下方一邊蜿蜒一邊沿加熱器71A之圓周方向繞圈之路徑等之各種配設路徑。於圖17所示之例中,加熱用流路74雖繞加熱器71A之內周面S9之周圍大致4周,但繞圈數既可少於4周,亦可多於4周。又,加熱用流路74既可沿著發熱體73一維地被配設,亦可三維地被配設。為了視為加熱用流路74三維地被配設,只要能掌握加熱用流路74遍及整體而配設之三維區域即可。
於加熱器71A之下側部分,形成有用以將惰性氣體導入加熱用流路74之導入孔75。導入孔75之下端係於下構件72a之下表面開口,而導入孔75之上端係於加熱用流路74之長度方向上大致中央部分之底面開口。於導入孔75之下端,連接有配管474之另一端。導入孔75係與配管474及加熱用流路74之各者相連通。自氣體吐出機構444之氣體供給源454經過配管474所供給之惰性氣體,係經過導入孔75被導入加熱用流路74。
於加熱器71A之對向面S7,與基板W之下表面對向地設置有複數個(圖示之例中為12個)吐出口78及複數個(圖示之例中為12個)吐出口79。
複數個吐出口78係設置於加熱器71A之外周緣部,複數個吐出口79係設置於加熱器71A之內周緣部。更詳細而言,複數個吐出口78係於俯視時,沿著加熱器71A之圓周方向被分散配設於加熱器71A之外周緣與發熱體73之配設區域之外周緣雙方之外周緣之間。複數個吐出口79係於俯視時,沿著加熱器71A之圓周方向被分散配設於加熱器71A之內周緣與發熱體73之配設區域之內周緣雙方之內周緣之間。藉此,由於可容易配設連結惰性氣體之吐出口與加熱用流路74之流路(貫通孔76、77),因此可容易實現於加熱器71A設置加熱用流路74並自於加熱器71A之對向面S7所形成之吐出口吐出氣體的構成。又,亦可容易使該加熱器71A小型化。
複數個吐出口78係藉由複數個貫通孔76而與例如加熱用流路74中繞最外側(外周側)之流路連接。複數個吐出口79係藉由複數個貫通孔77而與例如加熱用流路74中繞最內側(內周側)之流路連接。複數個貫通孔76、77係沿上下方向貫通上構件72c、中構件72b。複數個貫通孔76係於加熱用流路74中最外周側之流路之頂面開口。複數個貫通孔77係於加 熱用流路74中最內周側之流路之頂面開口。
氣體吐出機構444具備有氣體供給源454、配管474、流量控制器484、開關閥464、導入孔75、加熱用流路74、複數個貫通孔76、77、及複數個吐出口78、79。氣體供給源454係供給惰性氣體(圖示之例中為氮氣(N2))。配管474之一端連接於氣體吐出機構444,而另一端連接於導入孔75。
於配管474之路徑中途,自氣體供給源454側依序設置有流量控制器484、開關閥464。導入孔75、加熱用流路74、貫通孔76、及貫通孔77係內置於加熱器71A。氣體吐出機構444係自氣體供給源454對配管474供給惰性氣體。流量控制器484控制流動於配管474之氣體之流量。惰性氣體係經過配管474、導入孔75被導入加熱用流路74之長度方向之大致中央部分。被導入之惰性氣體係成為沿著加熱用流路74之路徑互相朝相反方向流動之2個氣流而流動於加熱用流路74。
朝一方向流動之氣體,係流動於在加熱用流路74中發熱體73之下方繞加熱器71A大致一周之流路(具體而言,為所繞直徑第2小之流路)。於該過程中,藉由上方之發熱體73所加熱。其後,惰性氣體係流動於加熱器71A之最內周面S9側之流路(所繞直徑最小之流路)。由於最內周面S9側之流路係配設於較發熱體73之內周緣略靠內側(旋轉軸部22側),因此惰性氣體在流動於該流路時亦會被加熱。然後,經過複數個貫通孔77自複數個吐出口79被吐出至空間V1。
被導入加熱用流路74並朝另一方向流動之氣體,係流動於在加熱用流路74中發熱體73之下方繞加熱器71A大致一周的流路(所繞直徑第2大之流路)。於該過程中,藉由發熱體73所加熱。其後,惰性氣體係流動於最外周側之流路(所繞直徑最大之流路)。由於最外周側之流路係配設 於較發熱體73之外周緣略靠外側(與旋轉軸部22為相反側),因此惰性氣體在流動於該流路時亦會被加熱。然後,經過複數個貫通孔76自複數個吐出口78被吐出至空間V1。
如此,被吐出至空間V1之惰性氣體係在流動於加熱用流路74之期間藉由發熱體73預先加熱。因此,不需設置用以加熱惰性氣體之其他加熱器,便可對氣體充分地進行加熱。
流量控制器484係構成為例如具備有檢測流動於配管474之氣體之流量之流量計、及可根據閥之開關量來調節該氣體之流量之可變閥。控制部130A係以使流量控制器484之流量計所檢測出之流量成為目標流量之方式,經由省略圖示之閥控制機構對流量控制器484之可變閥之開關量進行控制。控制部130A係依據預先設定之設定資訊而於既定之範圍內設定目標流量,藉此可於既定之範圍內自如地控制通過流量控制器484之氣體之流量。又,控制部130A係經由該閥控制機構,將開關閥464控制為開狀態或關狀態。
因此,自複數個吐出口78、79所吐出之惰性氣體之氣流G4之吐出態樣(具體而言,為吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等),係由控制部130A所控制。
又,對加熱器71A供給電力之電路與使加熱器71A上下移動之移動機構係電性連接於控制部130A,而於控制部130A之控制下進行動作。亦即,加熱器71A之基板W及惰性氣體之加熱態樣(具體而言,為基板W之溫度、被吐出之惰性氣體之溫度等)與加熱器71A之位置,係由控制部130A所控制。
<2-2.遮斷用氣體之作用>
圖20係表示被吐出至加熱器71A與基板之間之惰性氣體之氣流G4之一例的圖。加熱器71A係藉由發熱體73之發熱、自對向面S7對基板W之下表面放射熱線H1而對基板W進行加熱。氣體吐出機構444所供給之惰性氣體,係導入至加熱用流路74,而在流動於加熱用流路74之過程中藉由發熱體73預先加熱。經加熱之氣體係通過貫通孔76、77,自吐出口78、79作為惰性氣體之氣流G4被吐出至空間V1。
氣流G4係自吐出口78、79之各者,朝向基板W之周緣側方向與基板W之中心側方向。相對於加熱器71A,在基板W之周緣側與基板W之中心側存在有溫度低於經加熱之氣流G4之環境氣體G9。藉由自吐出口78所吐出並朝向基板W之周緣側之氣流G4,可抑制相對於加熱器71A而存在於基板W之周緣側之環境氣體G9進入至空間V1。藉由自吐出口79所吐出並朝向基板W之中心側之氣流G4,可抑制相對於加熱器71A而存在於基板W之中心側之環境氣體G9進入至空間V1。藉此,可抑制基板W之周緣部之溫度降低。因此,可抑制加熱器71A之基板W之加熱效率因環境氣體G9而降低。又,氣流G4由於被預先加熱,因此對基板W之加熱有助益。
氣體吐出機構444所吐出之惰性氣體,係使環境氣體G9不會侵入空間V1之遮斷用氣體,並且亦為對基板W進行加熱之加熱用氣體。
圖21係以圖表形式表示惰性氣體之氣流G4之流量與基板W之周緣部之溫度之關係之一例的圖。自加熱器71A之吐出口78、79朝基板W之下表面被吐出之惰性氣體(具體而言,為氮氣)之氣流G4之流量,可變更為80L/分鐘、60L/分鐘、40L/分鐘、20L/分鐘之4種流量。圖21中基板W之周緣部之溫度,係距離基板W之周緣3mm內側之部分之溫度。測量自氣流G4之吐出開始300秒鐘後之溫度。收容基板處理裝置1A之腔室之排氣壓為250Pa。
如圖21所示,氣流G4之流量越大,基板W之周緣部之溫度便越高。據此,可知藉由自加熱器71A之吐出口78、79吐出經預先加熱之氣流G4,可抑制環境氣體G9侵入至空間V1,而可藉由加熱器71A效率良好地對基板W進行加熱。
<2-3.基板處理裝置之動作>
圖22係表示基板處理裝置1A藉由處理液對基板進行處理之動作之一例的流程圖。一邊參照圖22,一邊如後所述對基板處理裝置1A之動作進行說明。於圖22所示之動作開始之前,基板W被搬入至基板處理裝置1A並由旋轉卡盤21所保持。又,噴嘴頭48~50係藉由噴嘴移動機構6被配置於處理位置,防濺板31係藉由防護板驅動機構32被配置於上方位置。
若圖22所示之處理開始,基板處理裝置1A之旋轉機構231便使保持基板W之旋轉卡盤21之旋轉開始(步驟S210)。基板W之旋轉速度例如設定為1000轉/分鐘。
其次,氣體吐出機構440係自噴嘴頭48之噴嘴41、42開始進行惰性氣體之氣流G1、G2之吐出,並且氣體吐出機構443係自噴嘴頭49之噴嘴43開始進行惰性氣體之氣流G3之吐出(步驟S220)。噴嘴43係朝基板W之上表面之中央部分自上方吐出惰性氣體,藉此產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。噴嘴43所吐出之氣流G3之吐出時之流量,較氣流G1、G2之吐出時之流量多。
氣流G1~G3之吐出開始後,加熱機構7A係藉由加熱器71A開始進行對基板W之周緣部之加熱。加熱器71A被加熱至例如185度左右。加熱機構7A之氣體吐出機構444,係自氣體供給源454以例如40L/ 分鐘~60L/分鐘之流量開始供給惰性氣體,並自於加熱器71A之對向面S7所形成之複數個吐出口78、吐出口79開始進行氣流G4之吐出(步驟S230)。惰性氣體係以使溫度成為較基板W之處理溫度(例如60℃~90℃)高之方式進行加熱。
因時間之經過而使基板W之周緣部之溫度上升且穩定後,處理液吐出機構830便以接觸於基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為上表面周緣部中基板W之端面側之處理區域S3)的方式吐出處理液(藥液)之液流L1而進行上表面周緣部之處理(步驟S240)。具體而言,處理液吐出機構830係依據控制部130A之控制而自噴嘴51a~51d中之1個噴嘴(圖14中為噴嘴51c)吐出液流L1。液流L1係以接觸於基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為處理區域S3)之旋轉軌跡上所規定之位置PL1的方式吐出。又,液流L1之剖面大小及流量,係以液流L1成為液膜而附著時該液膜之寬度不超出處理區域S3的方式預先設定。液流L1係於接觸於位置PL1後,於處理區域S3上形成液膜。處理液之液膜係伴隨著基板W之旋轉而在附著於基板W之周緣部之狀態下沿基板W之圓周方向移動。
就使基板W之處理速率提高之觀點而言,較佳為被吐出之處理液儘量長時間地停留於處理區域S3中其被吐出之部位。由連結旋轉軌跡中位置PL1與基板W之中心c1之直線及連結被吐出液流L1之部位與中心c1之直線所夾的中心角,係伴隨基板W之旋轉而逐漸地變大。被吐出至處理區域S3之處理液中,例如80%之處理液係於基板W旋轉至中心角達到90°之角度為止之期間,藉由伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力等而被排出至基板W之外部。未被排出而殘留之液膜狀之處理液,其後亦一邊逐漸朝向基板W之外部被排出,一邊在附著於處理區域S3之狀態下沿著基板W之圓周方向移動,於該過程中對基板W之處理提供助益。
於步驟S220中自噴嘴41(42)開始吐出之氣流G1(G2),係於基板W之旋轉軌跡上位於較位置PL1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側的位置P1(P2),接觸於殘留處理液之液膜。位置P2位於較位置P1更靠上游側。其後,氣流G1(G2)係藉由其吐出方向及伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力,而自位置P1(P2)朝向基板W之周緣。亦即,氣體吐出機構440係朝向基板W之旋轉軌跡中較處理液觸液之位置PL1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P1自上方吐出惰性氣體之氣流G1,使氣流G1自位置P1朝向基板W之周緣。又,氣體吐出機構440係朝向基板W之旋轉軌跡中較位置P1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置P2自上方吐出惰性氣體之氣流G2,使氣流G2自位置P2朝向基板W之周緣。
又,氣體吐出機構443之噴嘴43所吐出之氣流G3,係因氣流G3之吐出方向及伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力之影響,而自基板W之中央部分朝向周緣擴散。亦即,氣體吐出機構443係自基板W之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。
首先,氣流G2接觸於基板W之周緣部之殘留處理液之液膜。氣流G2由於吐出時之動能較氣流G1小,因此可一邊抑制到達非處理區域S4之液體彈跳之產生,一邊將處理液排出至基板之外部。藉此,殘留處理液之膜厚會減少。於位置P2之下游側之位置P1,氣流G1接觸於未被氣流G2自基板W排出而殘留之處理液之液膜。由於氣流G1吐出時之動能較氣流G2大,因此殘留之處理液之大部分會藉由氣流G1而被排出至基板W之外部。又,於氣流G1接觸之前,殘留處理液之液膜會藉由氣流G2而變薄。因此,即便氣流G1接觸於殘留處理液之液膜,亦可抑制到達非處理 區域S4之液體彈跳之產生。
如此,以於位置PL1接觸於基板W之處理區域S3之方式被吐出之處理液之大部分,係於基板W旋轉一圈之期間,被排出至基板W之外部。因此,可抑制因被新吐出至位置PL1之處理液接觸於殘留處理液所產生之液體彈跳。於氣流G1~G3之吐出與液流L1之吐出並行地進行之狀態下,旋轉機構231係依據控制部130A之控制使基板W反覆地進行旋轉。又,氣流G1~G3分別以例如12L/分鐘、4L/分鐘、30L/分鐘~130L/分鐘之流量被吐出。
若控制部130A檢測出已經過基板W之處理所需之處理時間等,處理液吐出機構830便停止處理液之吐出。藉此,步驟S240之處理結束。
加熱機構7A停止對加熱器71A之電力之供給而停止利用加熱器71A所進行基板W之加熱,並且停止利用氣體吐出機構444所進行氣流G4之吐出(步驟S250)。
旋轉機構231係使旋轉卡盤21之旋轉停止(步驟S260),而加熱機構7A停止利用加熱器71A所進行基板W之周緣部之加熱。氣體吐出機構440、443係使氣流G1~G3之吐出停止(步驟S270)。藉此,圖22所示之動作結束。
其後,噴嘴移動機構6、防護板驅動機構32係使噴嘴頭48~50、防濺板31移動至退避位置。基板W自旋轉卡盤21被卸除,並自基板處理裝置1A被搬出。
氣體吐出機構444雖自被設置於加熱器71A之複數個吐出口78、79吐出氣流G4,但基板W會進行旋轉。因此,氣體吐出機構444亦可自各設置一個之吐出口78、79吐出氣流G4。又,即便僅自吐出口78 與吐出口79中之一吐出口吐出氣流G4,亦相較於不吐出氣流G4之情形,可抑制基板W之溫度降低。又,亦可於加熱器71A之對向面S7與發熱體73之間設置惰性氣體之流路,並自在發熱體73之上方開口之吐出口吐出氣流G4。
基板處理裝置1A係自處理液吐出機構830朝基板W之上表面(處理面)之處理區域S3吐出藥液,並藉由與基板W之下表面對向之加熱器71A,自基板W之下表面對基板W進行加熱。又,氣體吐出機構444朝加熱器71A之對向面S7與基板W之下表面之間之空間V1,吐出經加熱之惰性氣體之氣流G4。然而,處理面亦可為基板W之下表面。亦即,亦可為處理液吐出機構830朝基板W之下表面之周緣部吐出藥液,加熱器71A與基板W之上表面相對向而對基板W進行加熱,且氣體吐出機構444朝基板W之上表面與加熱器71A之下表面(對向面)之間之空間吐出氣流G4。
又,氣體吐出機構444亦可將藉由與加熱器71A不同之其他加熱器等所預先加熱之惰性氣體吐出至空間V1。具體而言,氣體吐出機構444亦可藉由該其他加熱器對自氣體供給源454所供給之惰性氣體預先進行加熱,並將經加熱之惰性氣體經過加熱器71A之外部之配管,而自加熱器71A之外部之噴嘴吐出至空間V1。
又,亦可使加熱器71A整體性地覆蓋基板W之與處理面為相反側之面之方式來設置。此之加熱器71A、係於如前述般旋轉卡盤21具備有複數個卡盤銷而將基板W以不與旋轉卡盤21之上表面接觸之方式保持的情形時,可設置於基板W之下表面與旋轉卡盤21之上表面之間。於該情形時,加熱器71A係由貫通旋轉軸部22之內部及旋轉卡盤21之柱狀之支持構件所支持。
又,基板處理裝置1A雖具備吐出惰性氣體之氣流G3之噴 嘴43,但基板處理裝置1A亦可不具備噴嘴43。於該情形時,基板處理裝置1A亦可不具備臂62、噴嘴頭49。
噴嘴41、42係保持於噴嘴頭48,並藉由臂61而彼此一體地被移動,但亦可採用噴嘴41、42由互不相同之噴嘴頭所保持,並藉由互不相同之臂分別地被移動之構成。
於基板處理裝置1A雖將氮氣作為氣流G1~G4而吐出,但氣流G1~G4中之至少1個氣流亦可為與其他氣流不同種類之惰性氣體。
於基板處理裝置1A中,吐出惰性氣體之氣流G1、G2之噴嘴41、42與吐出處理液之各噴嘴雖由互不相同之噴嘴頭48、50所保持,但亦可採用噴嘴41、噴嘴42及吐出處理液之各噴嘴由同一個噴嘴頭所保持,並藉由臂等被一體地移動之構成。
根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,經預先加熱之惰性氣體之氣流G4被吐出至基板W之與處理面為相反側之面(非處理面)與加熱器71A之對向面S7之間之空間V1。因此,可藉由抑制環境氣體G9進入空間V1而抑制基板W之加熱效率之降低,並且亦可藉由惰性氣體之氣流G4來抑制加熱效率之降低。因此,可一邊效率良好地將基板W加熱一邊進行基板W之處理。
又,根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,氣體吐出機構444吐出藉由加熱器71A所預先加熱之惰性氣體之氣流G4。因此,由於無需另外設置用以加熱惰性氣體之加熱器,所以可抑制基板處理裝置之成本。
又,根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,氣體吐出機構444具備有沿著加熱器71A之發熱體73所配設之加熱用流路74,並吐出在流動於加熱用流路74時藉由加熱器71A所加熱之惰性氣體。 因此,可提高利用加熱器71A之惰性氣體之加熱效率。
又,根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,由於加熱用流路74係沿著發熱體73二維地被配設,因此可進一步提高利用加熱器71A之惰性氣體之加熱效率。
又,根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,由於加熱用流路74係相對於發熱體73被配設於基板W之相反側,因此可藉由發熱體73有效率地對基板W與惰性氣體之雙方進行加熱。
又,根據如上述所構成之本實施形態2之基板處理裝置,氣體吐出機構444具備有分別被設置於環狀之加熱器71A之外周緣部與內周緣部之吐出口78、79,並自吐出口78、79吐出惰性氣體。因此,可有效地抑制加熱器71A之周圍之環境氣體G9進入基板W與加熱器71A之間之空間V1之情形。因此,可有效率地對基板W進行加熱。
<3.關於實施形態3> <3-1.基板處理裝置1B之構成>
一邊參照圖23~圖27,一邊對基板處理裝置1B之構成進行說明。圖23~圖25係用以說明實施形態之基板處理裝置1B之構成之圖。圖23、圖24係基板處理裝置1B之側視示意圖、俯視示意圖。圖25係自斜上方觀察基板處理裝置1B之概略立體圖。圖26、圖27係表示基板處理裝置1B所吐出之處理液之液流與惰性氣體之氣流接觸於基板W之周緣部之各位置之位置關係之一例之基板W的俯視示意圖與側視示意圖。圖26係示意性地表示基板處理裝置1B所吐出之處理液、清洗液、惰性氣體接觸於基板之周緣部之各位置PL1、PL2、P3、P4的俯視圖。圖27係表示各噴嘴將處理液等吐出至各位置PL1、PL2、P3、P4之狀態的側視示意圖。
於圖23~圖25中,表示在噴嘴頭48B、49、50被配置於各自之處理位置之狀態下基板W藉由旋轉卡盤21繞旋轉軸a1沿既定之旋轉方向(箭頭AR1之方向)旋轉的狀態。又,於圖24中,以假想線表示被配置於退避位置之噴嘴頭48B、49、50等。於圖24、圖25中,省略基板處理裝置1B之構成元件中飛散防止部3等之一部分構成元件之記載。
基板處理裝置1B具備有旋轉保持機構2、飛散防止部3、表面保護部4B、處理部5、噴嘴移動機構6、加熱機構7B、背面保護部8、及控制部130B。該等各部2~3、4B、5、6、7B、8係與控制部130B電性連接,並根據來自控制部130B之指示而進行動作。控制部130B係與基板處理裝置1之控制部130同樣地構成。於控制部130B中,作為主控制部之CPU係依據程式所記述之步驟進行運算處理。藉此,控制部130B對基板處理裝置1B之各部進行控制。
基板處理裝置1B之各部2~3、5具備有與基板處理裝置1(1A)之各部2~3、5相同之構成,並進行相同之動作。基板處理裝置1B之噴嘴移動機構6雖具備有與基板處理裝置1(1A)之噴嘴移動機構6相同之構成,但移動之對象物不同。基板處理裝置1B取代基板處理裝置1(1A)之表面保護部4而具備有表面保護部4B,並且取代基板處理裝置1(1A)之加熱機構7(7A)而具備有加熱機構7B。又,基板處理裝置1B進一步具備有背面保護部8。省略關於基板處理裝置1B之各部2~3、5之說明,對各部4B、6、7B、8進行說明。
<表面保護部4B>
表面保護部4B具備有氣體吐出機構(亦稱為「周緣部用氣體吐出機構」、或「氣體吐出部」)441,該氣體吐出機構441係以接觸於被保持於旋 轉卡盤21上而進行旋轉之基板W之上表面之周緣部的方式吐出惰性氣體之氣流。氣體吐出機構441例如作為氣體柱狀之氣流G1而吐出惰性氣體。
關於表面保護部4B,如後所述對與基板處理裝置1(1A)之表面保護部4不同之構成等進行說明。關於相同之構成,則適當地省略說明。省略說明之表面保護部4B之構成元件,係根據前述之表面保護部4之說明中所標示相同符號之構成元件之說明、或者於表面保護部4之說明中將表面保護部4等之構成元件之符號置換為表面保護部4B等之對應之構成元件之符號的說明所說明。該對應之構成元件標示有將表面保護部4等之構成元件之符號中之數字與字母「B」加以組合之符號。
表面保護部4B進一步具備有氣體吐出機構(亦稱為「中央部用氣體吐出機構」、或「其他氣體吐出部」)443。該氣體吐出機構443具備與基板處理裝置1(1A)之氣體吐出機構443相同之構成且進行相同之動作。表面保護部4B係自氣體吐出機構441、443向基板W之上表面吐出惰性氣體之氣流G1、G3,藉此自以接觸於基板W之上表面之周緣部所規定之環狀之處理區域S3(圖26)之方式所吐出之處理液等,保護基板W之上表面之非處理區域(「裝置區域」)S4(圖26)。
氣體吐出機構441具備有噴嘴頭48B。氣體吐出機構443具備有噴嘴頭49。噴嘴頭48B、49係安裝於後述之噴嘴移動機構6所具備之長尺寸之臂61、62之前端。臂61、62係沿著水平面延伸。噴嘴移動機構6係藉由使臂61、62移動、而使噴嘴頭48B、49於各自之處理位置與退避位置之間移動。
噴嘴頭48B具備有噴嘴(「處理面用氣體吐出噴嘴」)41、及保持該噴嘴41之保持構件。該保持構件係構成為與基板處理裝置1(1A)之噴嘴頭48之保持構件相同,並且同樣地被安裝於臂61之前端,同樣地保 持噴嘴41。於噴嘴41之上端,連接有配管471之一端。配管471之另一端連接於氣體供給源451。於配管471之路徑中途,自氣體供給源451側依序設置有流量控制器481、開關閥461。
此處,若噴嘴移動機構6將噴嘴頭48B配置於其處理位置,噴嘴41之吐出口便對向於由旋轉保持機構2所旋轉之基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡(「第1旋轉軌跡」)之一部分。
在噴嘴頭48B被配置於處理位置之狀態下,噴嘴41係自氣體供給源451被供給惰性氣體(圖示之例為氮氣(N2))。噴嘴41係將被供給之惰性氣體之氣流G1以接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡上所規定之位置P3的方式自上方吐出。噴嘴41係以於吐出之氣流G1到達位置P3後自位置P3朝向基板W之周緣流動的方式,自吐出口朝被規定之方向吐出氣流G1。
自處理部5之噴嘴頭50所吐出之處理液之液流L1,係接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡上所規定之位置(「液著陸位置」、「第1位置」)PL1(圖26)。液流L1之基板W之徑向之寬度D1,例如為0.5mm~2.5mm。噴嘴頭50可自複數個噴嘴51a~51d,分別選擇性地吐出處理液之液流L1。位置PL1係根據噴嘴51a~51d之配置及處理液之吐出方向而略微地變動。氣流G1接觸之位置P3,無論相對於與噴嘴51a~51d之任一者對應之位置PL1,均位於沿著基板W之周緣靠基板W之旋轉方向之上游側。
亦即,氣體吐出機構441係朝向基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡中較自處理部5吐出之處理液所接觸之位置PL1沿著基板W之周緣更靠基板W之旋轉方向之上游側的位置P3而自上方吐出惰性氣體之氣流(「第1氣流」)G1。氣體吐出機構441係以所吐出之氣流G1自位置P3 朝向基板W之周緣之方式沿所規定之方向吐出氣流G1。
基板處理裝置1B之噴嘴頭49具備有與前述之基板處理裝置1(1A)之噴嘴頭49相同之構成,並進行相同之動作。基板處理裝置1B之流量控制器481、483、配管471、473係構成為與基板處理裝置1(1A)之流量控制器481、483、配管471、473相同。控制部130B係經由省略圖示之閥控制機構,而與基板處理裝置1(1A)之控制部130(130A)同樣地控制流量控制器481、483、開關閥461、463。因此,來自噴嘴41、43之氣流G1、G3之吐出態樣(具體而言,為吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等)係由控制部130B所控制。
又,藉由氣流G1將殘留於基板W之上表面之殘留處理液吹走時之容易程度,係根據基板W之表面之膜質而不同。於疏水性之膜質與親水性之膜質中,疏水性之膜質較難將殘留處理液吹走,而親水性之膜質較易將殘留處理液吹走。因此,氣流G1之吐出態樣較佳係根據基板W之表面之膜質而設定。
<噴嘴移動機構6>
噴嘴移動機構6係使氣體吐出機構441、443及處理液吐出機構830之噴嘴頭48B、49、50,於各自之處理位置與退避位置之間移動的機構。
基板處理裝置1B之噴嘴移動機構6係構成為與基板處理裝置1(1A)之噴嘴移動機構6相同。噴嘴頭48B、49、50係安裝於噴嘴移動機構6之臂61~63之前端部分。噴嘴移動機構6之驅動部67~69係依據控制部130B之控制,使噴嘴頭48B、49、50於各自之處理位置與退避位置之間水平地移動。
若噴嘴頭48B被配置於處理位置,噴嘴41之吐出口便對向 於由旋轉保持機構2所旋轉之基板W之周緣部之旋轉軌跡之一部分。基板處理裝置1B之噴嘴頭49、噴嘴保持構件50各自之處理位置及退避位置,係與基板處理裝置1(1A)之噴嘴頭49、噴嘴保持構件50各自之處理位置及退避位置為相同的位置。
基板處理裝置1B之噴嘴頭48B、49、50之各退避位置,係與基板處理裝置1(1A)之噴嘴頭48、49、50之各退避位置為相同之位置。
驅動部67~69係與控制部130B電性連接,並於控制部130B之控制下進行動作。控制部130B係以氣流G1、液流L1接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置P3、PL1的方式,使噴嘴移動機構6依據被預先設定之設定資訊進行噴嘴頭48B、50對處理位置之配置。位置P3、PL1係藉由變更該設定資訊而進行調節。又,控制部130B係以氣流G3接觸於基板W之中心附近之方式,使噴嘴移動機構6依據該設定資訊進行噴嘴頭49對處理位置之配置。亦即,噴嘴頭48B、49、50之位置係由控制部130B所控制。亦即,噴嘴41、43、51a~51d之位置係由控制部130B所控制。
被吐出至基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡中之位置PL1之處理液之液流L1,係在成為液膜而附著於處理區域S3之狀態下沿基板W之圓周方向移動。於該移動之過程中,在沿著基板W之端面(「端緣」)連結將附著有處理液之液膜之部分與位置PL1之圓弧上所形成的中心角會變大。處理液之液膜係作用有於該移動之過程中藉由基板W之旋轉所產生之離心力。因此,直至該中心角達到90度為止,處理液之約80%會被排出至基板W之外部。該比例係根據基板W之旋轉速度、膜質、被吐出之處理液之液量、黏性等而變動。
若處理區域S3之寬度、即欲進行蝕刻處理等之寬度為1 mm,則處理液之液流L1較佳為以接觸於距離基板W之周緣的寬度為0.5mm之範圍的方式被吐出。於該情形時,為了一邊抑制到達非處理區域S4之液體彈跳一邊效率良好地將殘留處理液自基板W上去除,較佳為以接觸於惰性氣體之氣流G1之剖面之中心距離基板W之周緣,例如4mm~8mm之範圍的方式吐出氣流G1。附著於基板W之周緣部之殘留處理液之液膜之寬度,通常較接觸於位置PL1之處理液之液流L1之寬度寬。因此,更佳為如上所述,惰性氣體之氣流G1之寬度較接觸於基板W之周緣部之處理液之液流L1之寬度寬。具體而言,惰性氣體之氣流G1之寬度,較佳係設定為液流L1之寬度之例如3倍至5倍。藉此,可藉由氣流G1效率良好地將附著於基板W之周緣部之殘留處理液排出至基板W之外部。
<加熱機構7B>
於基板W之下表面周緣部之下方,設置有加熱機構7B。加熱機構7B具備有:環狀之加熱器71B,其沿著基板W之下表面周緣部而朝基板W之圓周方向延伸;氣體吐出機構(「遮斷用氣體吐出機構」)444;及省略圖示之電路,其依據控制部130B之控制進行對加熱器71B之電力之供給。加熱機構7B除了取代加熱器71A而具備有加熱器71B之外,被構成為與基板處理裝置1A之加熱機構7A相同。
圖28~圖30係加熱機構7B中加熱器71B部分之俯視示意圖。於圖28中,表示加熱器71B所內置之發熱體73B、加熱用流路74B。圖29為了容易以視覺辨認,為自圖28省略加熱用流路74B之記載的圖,圖30係自圖28省略發熱體73B之記載的圖。發熱體73B係藉由配設有發熱體73B之區域(配設區域)而表示。加熱用流路74B係配設於發熱體73B之下方。加熱器71B除了取代發熱體73、加熱用流路74而具備有發熱體 73B、加熱用流路74B且於加熱器71B之外周面S10形成有凹部170之外,被構成為與基板處理裝置1A之加熱機構7A之加熱器71A相同。
圖18、圖19係加熱機構7B中加熱器71B部分之剖視示意圖。圖18係以圖28之切斷面線I-I、II-II將加熱器71B切斷所得之縱剖視圖,圖19係以圖28之切斷面線III-III、IV-IV將加熱器71B切斷所得之縱剖視圖。如圖18、圖19所示,加熱器71B之該等切斷面線之各剖面之構造,係與基板處理裝置1A之加熱器71A所對應之各切斷面線之加熱器71A之各剖面之構造相同。
關於加熱機構7B,如後所述對與加熱機構7A不同之構成等進行說明。關於相同之構成,適當地省略說明。省略說明之加熱機構7B之構成元件係根據前述之加熱機構7A之說明中所標示相同符號之構成元件之說明、或者於加熱機構7A之說明中將加熱機構7A等之構成元件之符號置換為加熱機構7B等之對應之構成元件之符號的說明所說明。該對應之構成元件標示有將表面保護部4等之構成元件之符號中之數字與字母「B」加以組合之符號。
加熱器71B係配設為相對於基板W、旋轉卡盤21與基板處理裝置1A之加熱器71A相同之位置關係,且同樣地被保持。又,加熱器71B可藉由省略圖示之移動機構,而與加熱器71A同樣地在處理位置與退避位置之間上下移動。電力在加熱器71B被配置於處理位置之狀態下被供給至加熱器71B,使加熱器71B發熱而對基板W之周緣部進行加熱。
加熱器71B(本體部72)係沿著基板W之下表面周緣部而朝基板W之圓周方向延伸之環狀的板狀構件。於加熱器71B之外周面S10,形成有凹部170。凹部170係自本體部72之外周面S10朝向加熱器71B之中心側(旋轉軸a1側)凹陷。凹部170係自加熱器71B之對向面S7朝鉛垂方 向貫通加熱器71B至與對向面S7為相反側之面(下表面)S8為止。
凹部170係形成為具備有底面171與側面172、173。底面171、側面172、173分別為自加熱器71B之對向面S7延伸至面S8之大致長方形狀之鉛垂面。底面171之法線係與旋轉軸a1正交。側面172(173)係自底面171之基板W之旋轉方向下游側(上游側)之端部,延伸至加熱器71B之外周面S10。側面172、173係與底面171正交且相互平行地對向。
於凹部170,形成有在對向面S7開口之開口部(「對向面開口部」)174、在加熱器71B之外周面開口之開口部(「外周面開口部」)175、及在面S8開口之開口部176。開口部174~176各自之形狀為矩形狀。開口部174係對向於基板W之非處理面之周緣部中,自後述之噴嘴55吐出之清洗液之液流L2所接觸之位置PL2之周邊部分。底面171、側面172、173各自之上端(下端),係形成開口部174(176)之周緣。加熱器71B之外周面S10與側面172、173之各交線,係形成開口部175之周緣。開口部174、175、176依序相連,而形成自加熱器71B之對向面S7經過外周面S10到達面S8的1個開口。於凹部170,收容有保持背面保護部8之噴嘴45、55之噴嘴頭150,且噴嘴45、55之前端部之各吐出口係對向於基板W之下表面之周緣部。
發熱體73B係於加熱器71B之對向面S7中除了外周緣部與內周緣部以外之環狀(更詳細而言,為進一步將凹部170之開口部174排除之環狀的帶狀)部分之下方,遍及沿著該環狀之部分所規定之環狀(更詳細而言,環狀之帶狀)之配設區域之整體而配設。發熱體73B之配設區域係與基板W之下表面及加熱器71B之對向面S7平行。若發熱體73B之配設區域與基板W之下表面平行,因容易均勻地對基板W進行加熱,故而較佳。又,於加熱器71B之內部亦配設有省略圖示之溫度感測器。溫度感測器測量加 熱器71B之溫度,並將該測定結果傳輸至控制部130B。控制部130B係根據該測定結果,控制對發熱體73B之電力之供給。
加熱用流路74B係於發熱體73B之下方,沿著發熱體73B而配設。若加熱用流路74B係沿著發熱體73B而配設,便可容易均勻地對加熱用流路74B之各部進行加熱。因此,可容易均勻地對流動於加熱用流路74B之各部之惰性氣體進行加熱。
加熱器71B之本體部72係形成為例如具備有自下方朝向上方依序被積層之下構件72a、中構件72b、及上構件72c。各構件72a~72c係沿著基板W之下表面周緣部而朝基板W之圓周方向延伸的環狀之板狀構件。於本體部72之外周面側之一部分,形成有凹部170。因此,於以水平面將各構件72a~72c切斷之剖面形狀,形成有自各構件72a~72c之外周緣朝中心側凹陷之矩形狀之凹部。
於圖30所示之例子中,加熱用流路74B係重複如下之配設:於朝圓周方向繞加熱器71B之內周面S9之周圍大致一周後,在沿著對向面S7之面內朝加熱器71B之外周面S10側折返,並朝相反方向繞加熱器71B大致一周。藉此,加熱用流路74B係以朝圓周方向每繞加熱器71B之內周面S9之周圍大致一周時折返並繞大致4周的方式,自加熱器71B之內周面S9側涵蓋至外周面S10側而配設。加熱用流路74B係避開凹部170而配設。加熱用流路74B係沿著加熱器71B之圓周方向橫越除了加熱器71B中形成有凹部170之部分之縱剖面以外之加熱器71B之縱剖面之4個部位。該4個部位係沿著加熱器71B之徑向,依序隔著間隔而排列。加熱用流路74B中最內側(內周側)之部分即直徑最小之部分,係當自上方透視時,沿著加熱器71B之內周緣與發熱體73B之配設區域之內周緣之各者,被配置於雙方之內周緣之間。加熱用流路74B中最外側(外周側)之部分即直徑最 大之部分,係當自上方透視時,沿著發熱體73B之配設區域之外周緣與加熱器71B之外周緣之各者,被配設於雙方之外周緣之間。
加熱器71B之基板W及惰性氣體之加熱態樣(具體而言,為基板W之溫度、被吐出之惰性氣體之溫度等)、與加熱器71B之位置,係由控制部130B所控制。
<背面保護部8>
背面保護部8具備有:清洗液吐出機構840,其係以接觸於被保持於旋轉卡盤21上而進行旋轉之基板W之下表面之周緣部的方式吐出清洗液之液流L2;及氣體吐出機構445,其係以接觸於該周緣部之方式吐出惰性氣體之氣流G5。
背面保護部8係自清洗液吐出機構840、朝基板W之下表面之周緣部吐出清洗液之液流L2。藉此,背面保護部8係自以接觸於基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為上表面周緣部之處理區域S3)之旋轉軌跡之位置PL1的方式所吐出之處理液等,保護基板W之下表面。液流L2係以接觸於下表面周緣部之旋轉軌跡(「第2旋轉軌跡」)所規定之位置(「第2位置」)PL2的方式被吐出。位置PL2係規定為相對於位置PL1在基板W之旋轉方向之上游側。
又,背面保護部8係自氣體吐出機構445朝基板W之下表面之周緣部吐出惰性氣體之氣流G5。氣流G5係以接觸於下表面周緣部之旋轉軌跡之位置(「第4位置」)P4,並自位置P4朝向基板W之下表面之周緣流動的方式被吐出。位置P4係規定為相對於位置PL2在基板W之旋轉方向之上游側。被吐出至位置PL2之清洗液之液流L2之一部分,係在成為液膜而殘留於基板W之下表面周緣部之狀態下,沿基板W之圓周方向環 繞。該殘留清洗液之大部分係被氣流G5吹走,而自基板W之下表面周緣部被排出至基板W之外部。藉此,可抑制自清洗液吐出機構840再次被吐出至位置PL2之清洗液與殘留清洗液結合而使清洗液之液量過多之情形。
清洗液吐出機構840具備有筒狀之噴嘴(「清洗液吐出噴嘴」)55。噴嘴55係貫通大致長方體形狀之噴嘴頭150,而被保持於噴嘴頭150。噴嘴頭150具有大致長方體狀之外觀形狀。噴嘴頭150係以其上表面成為水平之姿勢被配置於基板W之下表面周緣部(位置PL2、位置P4之周邊部分)之下方的方式,被收容於加熱器71B之凹部170。加熱器71B係以凹部170位於位置PL2、位置P4之周邊部分之下方之方式預先被配置。噴嘴頭150係由例如被設置於外殼24之省略圖示之支持構件等所保持。於噴嘴55,連接有作為對其供給清洗液之配管系統之清洗液供給部84。具體而言,於噴嘴55之下端,連接有清洗液供給部84之配管842之一端。噴嘴55之前端之吐出口,係對向於位置PL2。噴嘴55係自清洗液供給部84被供給清洗液,並將被供給之清洗液自前端之吐出口吐出。清洗液吐出機構840係依據控制部130B之控制,自噴嘴55吐出清洗液之液流L2。液流L2係以接觸於由基板W之下表面周緣部之旋轉軌跡所規定之位置PL2的方式被吐出。
具體而言,清洗液供給部84係構成為具備有清洗液供給源841、配管842、及開關閥843。清洗液供給源841係供給清洗液之供給源。清洗液供給源841係經由介插有開關閥843之配管842,被連接於噴嘴55。因此,若開關閥843被開放,自清洗液供給源841所供給之清洗液便成為液流L2,而自噴嘴55被吐出至位置PL2。
清洗液供給部84所具備之開關閥843,係由與控制部130B電性連接之省略圖示之閥開關機構,在控制部130B之控制下進行開關。亦即,來自噴嘴頭150之噴嘴55之清洗液之吐出態樣(具體而言,為吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等),係由控制部130B所控制。亦即,清洗液吐出機構840係藉由控制部130B之控制,以接觸於以旋轉軸a1為中心進行旋轉之基板W之下周緣部之旋轉軌跡之位置PL2的方式吐出清洗液之液流L2。
氣體吐出機構445具備有噴嘴(「非處理面用氣體吐出噴嘴」)45。噴嘴45係相對於噴嘴55在基板W之旋轉方向之上游側貫通噴嘴頭150,並由噴嘴頭150所保持。於噴嘴45之下端,連接有配管475之一端。配管475之另一端連接於供給惰性氣體之氣體供給源455。於配管475之路徑中途,自氣體供給源455側依序設置流量控制器485、開關閥465。噴嘴45之前端(上端)之吐出口係對向於由旋轉保持機構2所旋轉之基板W之下表面周緣部之旋轉軌跡之一部分,具體而言,係對向於該旋轉軌跡所規定之位置P4。
噴嘴45係自氣體供給源455被供給惰性氣體(圖示之例為氮氣(N2))。噴嘴45係將被供給之惰性氣體之氣流G5,以接觸於位置P4之方式自下方吐出。噴嘴45係以所吐出之氣流G5到達位置P4後自位置P4朝向基板W之周緣流動的方式,自吐出口朝被規定之方向吐出氣流G5。
流量控制器485係構成為例如具備有檢測流動於設置有該流量控制器之配管475之氣體之流量的流量計、及可根據閥之開關量來調節該氣體之流量之可變閥。控制部130B係以使流量控制器485之流量計所檢測出之流量成為目標流量的方式,經由省略圖示之閥控制機構對流量控制器485之可變閥之開關量進行控制。控制部130B係依據預先設定之設定資訊而於既定之範圍內設定目標流量,藉此可於既定之範圍內自如地控制通過流量控制器485之氣體之流量。又,控制部130B係經由該閥控制機構,將開關閥465控制為開狀態或關狀態。因此,來自噴嘴45之氣流G5之吐出態樣(具體而言,為吐出開始時序、吐出結束時序、吐出流量等),係由控制部130B所控制。
又,藉由氣流G5將殘留清洗液吹走時之容易程度,係根據基板W之表面之膜質而不同。於疏水性之膜質與親水性之膜質中,疏水性之膜質較難將殘留處理液吹走,而親水性之膜質較易將殘留處理液吹走。因此,氣流G5之吐出態樣較佳係根據基板W之表面之膜質而設定。
<3-2.被吐出至下表面之清洗液、被吐出至上下表面之惰性氣體之作用>
如圖26、圖27所示,可吐出藥液作為處理液之噴嘴51a~51c之1個(圖示之例為噴嘴51c),係以接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置PL1的方式吐出藥液之液流L1。清洗液吐出機構840之噴嘴55,係以接觸於基板W之與上表面(處理面)為相反側之下表面(非處理面)之周緣部之旋轉軌跡之位置PL2的方式,吐出清洗液之液流L2。位置PL2係較位置PL1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置。
氣體吐出機構441之噴嘴41,係以接觸於基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置(「第3位置」)P3的方式,吐出惰性氣體之氣流G1。位置P3係沿著基板W之周緣(端面S5)而位於位置PL1與位置PL2之間。
氣體吐出機構445之噴嘴45,係以接觸於基板W之下表面周緣部之旋轉軌跡之位置P4的方式,吐出惰性氣體之氣流G5。位置P4位於較位置PL2更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置PL2之附近。
圖34係示意性地表示基板處理裝置1B所吐出之清洗液之液流L2繞至基板之端面S5之狀態之基板W的縱剖視圖。圖34之基板W 之縱剖視圖係以包含旋轉軸a1與位置PL1之切斷面切斷基板W的剖視圖。將藥液之液流L1、清洗液之液流L2、及惰性氣體之氣流G1投影至該切斷面而示意性地表示。被吐出至基板W之表面之液流L1、L2、氣流G1雖沿著基板W之表面流動,但於圖34中,為了容易觀察,而與基板W之表面分開地表示。
基板W之上表面之平坦部分與下表面之平坦部分,係藉由沿著基板W之圓周方向所設置之環狀之彎曲面S30來連接。於基板W之厚度D11例如為0.7mm情形時,沿著基板W之徑向之彎曲面S30之寬度D12為例如0.3mm。於基板W之縱剖面,彎曲面S30係沿著基板W之徑向朝向基板W之外側突出而彎曲。彎曲面S30中環狀之頂部(前端部)係基板W之端面(亦稱為「周緣」、「端緣」)S5。曲面部S3a係彎曲面S30中較端面S5更靠上側(處理面側)之部分。曲面部S3a係連接平坦部S3b與端面S5之環狀之曲面。基板W之上表面周緣部中周緣側之處理區域S3,包含環狀之平坦部S3b與環狀之曲面部S3a。
被吐出至位置PL2之清洗液之液流L2,係因其吐出方向與基板W之旋轉之影響,而沿著基板W之下表面周緣部朝基板W之圓周方向繞圈,並且清洗液之一部分係自基板W之下表面周緣部繞至包含端面S5之基板W之彎曲面S30。此處,位置PL2(自位置PL2至位置PL1為止之沿著基板W之周緣之距離)相對於位置PL1以如下之方式被預先設定:當液流L2自位置PL2朝基板W之圓周方向移動而到達位置PL1之附近(位置PL1之下方)時,液流L2之一部分雖自基板W之非處理面繞至基板之端面S5、及曲面部S3a,但未繞至平坦部S3b。亦即,位置PL2係以如下之方式被預先設定:該清洗液之液流L2之一部分自基板W之非處理面繞至基板W之端面S5,並且幾乎不會繞至處理面之周緣部。如此之位置PL2係根據 基板W之旋轉速度、表面之膜質、液流L2之黏性、流量等清洗液之吐出條件而變動。位置PL2係根據清洗液之吐出條件,並藉由實驗等而預先設定。
若藥液之液流L1被吐出至位置PL1,液流L1便隨著基板W之旋轉而沿著基板W之圓周方向移動。又,液流L1之一部分係自基板W之平坦部S3b繞至曲面部S3a。然而,由於位置PL2係以被吐出至位置PL2並繞至端面S5之清洗液幾乎不會繞至上表面周緣部的方式所設定,因此可抑制吐出至位置PL1之處理液,在上表面周緣部由清洗液所稀釋。又,藉由被吐出至位置P3之惰性氣體之氣流G1,可進一步抑制清洗液繞至上表面周緣部。
被吐出至位置PL1之處理液之一部分,成為殘留於上表面周緣部之殘留處理液,並繞圈至位置P3。氣流G1係於位置P3將殘留處理液之大部分朝基板W之外部吹走而排出。藉此,可抑制因殘留處理液與被新吐出至位置PL1之處理液撞擊而產生液體彈跳之情形。
當被吐出至位置PL1之清洗液到達位置PL1之附近時,該清洗液之一部分繞至端面S5。藉此,可抑制被吐出至位置PL1之處理液經過端面S5而繞至基板W之下表面周緣部。
被吐出至位置PL2之清洗液之一部分,成為附著而殘留於基板W之下表面周緣部之液膜狀之殘留清洗液,並藉由基板W之旋轉繞圈而到達位置P4之附近。被吐出至位置P4之惰性氣體之氣流G5,係將大部分殘留清洗液吹走而排出至基板W之外部。藉此,可抑制殘留清洗液與被新吐出至位置PL2之清洗液結合而使其液量過多,從而使清洗液繞至基板W之上表面之情形。
又,於加熱器71B,形成有凹部170,而凹部170具有開口部174,該開口部174係對向於基板W之下表面周緣部之旋轉軌跡之位置PL2、P4之周邊部分且於對向面S7開口。而且,清洗液吐出機構840之噴嘴45、55各自之至少吐出口部分,係收容於凹部170。而且,噴嘴55(45)之前端部之吐出口,當自開口部174側觀察凹部170時,被配置於開口部174。藉此,可藉由具有簡單構成之噴嘴55、噴嘴45,容易地實現兼顧、由加熱器71B所進行之基板W之周緣部之加熱、以及將清洗液之液流L2、惰性氣體之氣流G5朝基板W之下表面周緣部之吐出。
<3-3.加熱器之其他例>
圖32(圖33)係自斜上方觀察作為加熱器71B之其他例之加熱器71X(71Y)之概略立體圖。加熱器71X(71Y)係除了取代加熱器71B之凹部170而形成有凹部170X(170Y)之外,構成為與加熱器71B相同。
加熱器71X之凹部170X係與加熱器71B之凹部170不同,並未沿鉛垂方向貫通加熱器71X。因此,於外周面S10開口之加熱器71X之開口部175X,係自外周面S10之上端至上端與下端之中央附近棋越該外周面S10而開口。又,加熱器71Y之凹部170Y係與加熱器71X之凹部170X相同地,並未沿鉛垂方向貫通加熱器71Y。凹部170X與凹部170Y之差異,在於凹部170X具有於外周面S10開口之開口部175X,而凹部170Y則未於外周面S10開口。加熱器71Y之於對向面S7開口之開口部174Y,係於環狀之對向面S7中外周緣側之部分開口。但是,開口部174Y並未沿著加熱器71Y之徑向延伸至對向面S7之外周緣。
若以使噴嘴45、55之吐出口對向於位置P4、PL2之方式將保持噴嘴45、55之噴嘴頭150收容於凹部170X(170Y),可容易地同時實現利用加熱器71X(71Y)所進行基板W之周緣部之加熱、與清洗液之液流L2 及惰性氣體之氣流G5朝向基板W之下表面周緣部之吐出。因此,亦可取代加熱器71B而採用加熱器71X(71Y)。又,加熱器71Y之凹部170Y亦可沿鉛垂方向貫通加熱器71Y。
<3-4.遮斷用氣體之作用>
圖20係表示被吐出至加熱器71B與基板之間之惰性氣體之氣流G4之一例的圖。加熱器71B係藉由發熱體73B之發熱、自對向面S7朝基板W之下表面放射熱線H1而對基板W進行加熱。氣體吐出機構444所供給之惰性氣體,係導入至加熱用流路74B,而在流動於加熱用流路74B之過程中藉由發熱體73B預先加熱。經加熱之氣體係通過貫通孔76、77,自吐出口78、79作為惰性氣體之氣流G4被吐出至空間V1。
氣流G4係自吐出口78、79之各者,朝向基板W之周緣側方向與基板W之中心側方向。相對於加熱器71B,在基板W之周緣側與基板W之中心側存在有溫度低於經加熱之氣流G4之環境氣體G9。藉由自吐出口78所吐出並朝向基板W之周緣側之氣流G4,可抑制相對於加熱器71B而存在於W之周緣側之環境氣體G9進入至空間V1。藉由自吐出口79所吐出並朝向基板W之中心側之氣流G4,可抑制相對於加熱器71B而存在於基板W之中心側之環境氣體G9進入至空間V1。因此,可抑制加熱器71B之基板W之加熱效率因環境氣體G9而降低。又,氣流G4由於被預先加熱,因此對基板W之加熱有助益。
氣體吐出機構444所吐出之惰性氣體,係使環境氣體G9不會侵入空間V1之遮斷用氣體,並且亦為對基板W進行加熱之加熱用氣體。
又,若自噴嘴55、45被吐出至位置PL2、P4之清洗液之液流L2、惰性氣體之氣流G5進入加熱器71B與基板W之下表面之間之空間V1,便存在有因清洗液飛散至加熱器71B之對向面S7等而導致加熱器71B之基板W之周緣部之加熱效率降低的情形。因此,位置PL2、位置P4較佳為被設置於較自加熱器71B之對向面S7之外周緣部吐出惰性氣體之吐出口78更靠基板W之周緣側。藉此,亦可將氣體吐出機構444所吐出之惰性氣體,作為使清洗液或未經加熱之惰性氣體不會侵入至空間V1之遮斷氣體而使用。
<3-5.基板處理裝置之動作>
圖31係表示基板處理裝置1B藉由處理液對基板進行處理之動作之一例的流程圖。一邊參照圖31,一邊如後所述對基板處理裝置1B之動作進行說明。於圖31所示之動作開始之前,基板W被搬入至基板處理裝置1B並由旋轉卡盤21所保持。又,噴嘴頭48B、49、50係藉由噴嘴移動機構6被配置於處理位置,防濺板31係藉由防護板驅動機構32被配置於上方位置。
若圖31所示之處理開始,基板處理裝置1B之旋轉機構231便使保持基板W之旋轉卡盤21之旋轉開始(步驟S310)。基板W之旋轉速度例如設定為1000轉/分。
其次,氣體吐出機構441係自噴嘴頭48B之噴嘴41開始進行惰性氣體之氣流G1之吐出,並且氣體吐出機構443係自噴嘴頭49之噴嘴43開始進行惰性氣體之氣流G3之吐出,而且氣體吐出機構445自噴嘴45開始進行惰性氣體之氣流G5之吐出(步驟S320)。氣流G1、G5分別被吐出至基板W之上表面周緣部之位置P3、及下表面周緣部之位置P4。氣流G1、G5較佳為在接觸位置P3、P4後,以分別朝向上表面之周緣、及下表面之周緣的方式,朝既定之方向被吐出。噴嘴43係朝基板W之上表面之 中央部分自上方吐出惰性氣體,藉此產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。噴嘴43所吐出之氣流G3之吐出時之流量,較氣流G1之吐出時之流量多。
氣流G1、G3之吐出開始後,加熱機構7B係藉由加熱器71B開始進行對基板W之周緣部之加熱。加熱器71B被加熱至例如185度左右。加熱機構7B之氣體吐出機構444,係自氣體供給源454以例如40L/分鐘~60L/分鐘之流量開始供給惰性氣體,並自於加熱器71B之對向面S7所形成之複數個吐出口78、吐出口79開始進行氣流G4(步驟S330)之吐出。惰性氣體係以使溫度成為較基板W之處理溫度(例如60℃~90℃)高之方式進行加熱。
因時間之經過而使基板W之周緣部之溫度上升且穩定後,清洗液吐出機構840便以接觸於由基板W之下表面周緣部之旋轉軌跡所規定之位置PL2的方式開始進行清洗液之液流L2之吐出(步驟S340)。液流L2較佳為在液流L2接觸於位置PL2後,以自位置PL2亦朝向基板W之下表面之周緣的方式朝既定之方向被吐出。
處理液吐出機構830係於最初被吐出至位置PL2之清洗液到達位置PL1之下方後,以接觸於由基板W之上表面周緣部(更詳細而言,為上表面周緣部中基板W之端面S5側之處理區域S3)之旋轉軌跡所規定之位置PL1的方式吐出處理液(藥液)之液流L1而進行上表面周緣部之處理(步驟S350)。具體而言,處理液吐出機構830係依據控制部130B之控制,將藥液之液流L1以接觸於位置PL1之方式自噴嘴51a~51d中之1個噴嘴(圖23中為噴嘴51c)吐出。又,液流L1之剖面大小及流量,係以液流L1成為液膜而附著時該液膜之寬度不超出處理區域S3的方式預先設定。液流L1係接觸於位置PL1後,於處理區域S3上形成液膜。處理液之液膜係伴隨著 基板W之旋轉而在附著於基板W之周緣部之狀態下沿基板W之圓周方向移動。
被吐出至位置PL1之處理液之一部分,會自基板W之上表面周緣部經過基板W之端面S5,而欲繞至下表面周緣部。但是,清洗液之液流L2之一部分係於被吐出至位置PL2後,繞至端面S5。因此,藉由繞至端面S5之清洗液,可抑制處理液繞至基板W之下表面。
就使基板W之處理速率提高之觀點而言,較佳為被吐出之處理液儘量長時間地停留於處理區域S3中其被吐出之部位。由連結旋轉軌跡中位置PL1與基板W之中心c1之直線及連結被吐出液流L1之部位與中心c1之直線所夾的中心角,係伴隨著基板W之旋轉而逐漸地變大。被吐出至處理區域S3之處理液中,例如80%之處理液係於基板W旋轉至中心角達到90°之角度為止之期間,藉由伴隨著基板W之旋轉所產生之離心力等而被排出至基板W之外部。未被排出而殘留之液膜狀之處理液,其後亦一邊逐漸朝向基板W之外部被排出,一邊在附著於處理區域S3之狀態下沿著基板W之圓周方向移動,於該過程中對基板W之處理提供助益。
於步驟S310中自噴嘴41開始吐出之氣流G1,係於位置P3接觸於殘留處理液之液膜。位置P3位於基板W之旋轉軌跡中較位置PL1沿著基板W之圓周方向更靠基板W之旋轉方向之上游側,且較位置PL2更靠該旋轉方向之下游側。其後,氣流G1係藉由其吐出方向及基板W之旋轉等之影響、而自位置P3朝向基板W之周緣。亦即,氣體吐出機構441係朝向基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置P3自上方吐出惰性氣體之氣流G1,並使氣流G1自位置P3朝向基板W之周緣。殘留處理液之大部分係藉由氣流G1而自基板W之上表面周緣部被排出至基板W之外部。
又,氣體吐出機構443之噴嘴43所吐出之氣流G3,係因氣 流G3之吐出方向及基板W之旋轉等之影響,而自基板W之中央部分朝向周緣擴散。亦即,氣體吐出機構443係自基板W之上表面之中央部分之上方吐出惰性氣體,而產生自該中央部分朝向基板W之周緣擴散之氣流G3。
被吐出至位置PL2之清洗液係沿著基板W之周緣流動至位置PL1之下方,於該期間,清洗液之一部分自基板W之下表面周緣部繞至基板W之端面S5。繞過來之清洗液係藉由自位置P3朝向基板W之周緣之氣流G1,而被抑制繞至基板W之上表面。又,被吐出至位置PL2之清洗液之一部分,係成為附著而殘留於基板W之下表面周緣部之殘留清洗液,而於基板W之下表面繞圈,但殘留清洗液之大部分會被吐出至位置P4之惰性氣體之氣流G5吹走而被排出至基板W之外部。藉此,可抑制殘留清洗液與被新吐出至位置PL2之清洗液合併,而使清洗液之液量過多。
如此,以於位置PL1接觸於基板W之處理區域S3之方式被吐出之處理液之大部分,係於基板W旋轉一圈之期間,被排出至基板W之外部。因此,可抑制因被新吐出至位置PL1之處理液接觸於殘留處理液所產生之液體彈跳。又,由於可抑制清洗液繞至基板W之上表面,因此可抑制被吐出至位置PL2之處理液由繞過來之清洗液所稀釋。此外,可藉由繞至基板W之端面S5之清洗液,抑制處理液繞至基板W之下表面。此外,藉由被吐出至地點P4之氣流G5,可容易地將殘留清洗液排出至基板W之外部。
於氣流G1、G3、G5之吐出與液流L1之吐出被並行地進行之狀態下,旋轉機構231係依據控制部130B之控制使基板W反覆地進行旋轉。又,氣流G1、G3、G5分別以例如12L/分鐘、30L/分鐘~130L/分鐘、10~20L/分鐘之流量被吐出。
若控制部130B檢測出已經過基板W之處理所需之處理時 間等,處理液吐出機構830便停止處理液之吐出。藉此,步驟S340之處理結束。
清洗液吐出機構840停止向基板W之下表面(位置PL2)吐出清洗液之液流L2(步驟S360)。加熱機構7B係使對加熱器71B之電力之供給停止而使利用加熱器71B之基板W之加熱停止,並且使利用氣體吐出機構444之氣流G4之吐出停止(步驟S370)。
旋轉機構231係使旋轉卡盤21之旋轉停止(步驟S380),而加熱機構7B停止利用加熱器71B所進行基板W之周緣部之加熱。氣體吐出機構441、443、445係使氣流G1、G3、G5之吐出停止(步驟S390)。藉此,圖31所示之動作結束。
其後,噴嘴移動機構6、防護板驅動機構32係使噴嘴頭48B、49、50、防濺板31移動至退避位置。基板W自旋轉卡盤21被卸除,並自基板處理裝置1B被搬出。
基板處理裝置1B係以接觸於基板W之上表面(處理面)之周緣部之旋轉軌跡之位置PL1的方式吐出藥液,並以接觸於基板W之與上表面為相反側之下表面(非處理面)之周緣部之旋轉軌跡之位置PL2的方式吐出清洗液。位置PL2為較位置PL1更靠基板W之旋轉方向之上游側之位置。藉由與基板W之下表面對向之加熱器71B,自基板W之下表面對基板W進行加熱。又,氣體吐出機構444將經加熱過之惰性氣體之氣流G4吐出至加熱器71B之對向面S7與基板W之下表面之間之空間V1。然而,處理面亦可為基板W之下表面。亦即,處理液吐出機構830之噴嘴亦可以接觸於基板W之下表面之周緣部之旋轉軌跡之第1位置的方式吐出藥液,而清洗液吐出機構840之噴嘴55則以接觸於基板W之上表面之旋轉軌跡之第2位置的方式吐出清洗液,且第2位置為較第1位置更靠基板W之旋轉 方向之上游側之位置。於該情形時,加熱器71B係與基板W之上表面對向地對基板W進行加熱,且氣體吐出機構444朝基板W之上表面與加熱器71B之下表面(對向面)之間之空間吐出氣流G4。又,相較於處理面為上表面之情形,被吐出至上表面之位置PL2之清洗液,容易繞至作為處理面之下表面。因此,清洗液之液量可預先被調節。
基板處理裝置1B亦可不具備朝位置P3吐出惰性氣體之氣流G1之氣體吐出機構441、及朝位置P4吐出惰性氣體之氣流G5之氣體吐出機構445中之至少一個氣體吐出機構。
清洗液吐出機構840雖具備1個噴嘴55,但清洗液吐出機構840亦可具備沿著基板W之圓周方向被分散配置之複數個噴嘴55,而自複數個噴嘴55朝由基板W之非處理面之周緣部之旋轉軌跡所規定之複數個位置PL2吐出清洗液。若具備有複數個噴嘴55,便可更均勻地保護基板W之非處理面。
氣體吐出機構445雖具備1個噴嘴45,但氣體吐出機構445亦可具備複數個噴嘴45,而自複數個噴嘴45朝由基板W之非處理面之周緣部之旋轉軌跡所規定之複數個位置P4吐出惰性氣體。複數個位置P4係規定於較位置PL2更靠基板W之旋轉方向之上游側。
氣體吐出機構441係自1個噴嘴41朝基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡之位置P3吐出惰性氣體之氣流G1,位置P3係沿著基板W之周緣部被規定於位置PL2與位置PL1之間。但是,氣體吐出機構444亦可自複數個噴嘴41朝上表面周緣部之旋轉軌跡之複數個位置P3吐出惰性氣體之氣流G1。複數個位置P3係沿著基板W之周緣部被規定於位置PL2與位置PL1之間。
氣體吐出機構444雖自被設置於加熱器71B之複數個吐出 口78、79吐出氣流G4,但基板W會進行旋轉。因此,氣體吐出機構444亦可自各設置一個之吐出口78、79吐出氣流G4。又,即便僅自吐出口78與吐出口79中之一吐出口吐出氣流G4,亦相較於不吐出氣流G4之情形,可抑制基板W之溫度降低。又,亦可於加熱器71B之對向面S7與發熱體73B之間設置惰性氣體之流路,並自在發熱體73B之上方開口之吐出口吐出氣流G4。
又,氣體吐出機構444亦可將由與加熱器71B不同之其他加熱器等所預先加熱之惰性氣體吐出至空間V1。具體而言,氣體吐出機構444亦可藉由該其他加熱器對自氣體供給源454所供給之惰性氣體預先進行加熱,並將經加熱之惰性氣體經由加熱器71B之外部之配管,而自加熱器71B之外部之噴嘴吐出至空間V1。
又,亦可使加熱器71B整體性地覆蓋基板W之與處理面為相反側之面之方式來設置。如此之加熱器71B,係於如前述般旋轉卡盤21具備有複數個卡盤銷而將基板W以不與旋轉卡盤21之上表面接觸之方式保持的情形時,可設置於基板W之下表面與旋轉卡盤21之上表面之間。於該情形時,加熱器71B係由貫通旋轉軸部22之內部及旋轉卡盤21之柱狀之支持構件所支持。
又,基板處理裝置1B雖具備吐出惰性氣體之氣流G3之噴嘴43,但基板處理裝匱1B亦可不具備噴嘴43。於該情形時,基板處理裝置1B亦可不具備臂62、噴嘴頭49。
基板處理裝置1B雖將氮氣作為氣流G1、G3~G5而吐出,但氣流G1、G3~G5中之至少1個氣流亦可為與其他氣流不同種類之惰性氣體。
根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,由於可 抑制於清洗液自位置PL2沿著基板W之圓周方向移動至位置PL1之附近之期間清洗液繞至處理面,因此可抑制被吐出至位置PL1之藥液在基板W之處理面之周緣部由清洗液所稀釋。又,由於當清洗液沿著基板W之圓周方向到達位置PL1之附近時清洗液自非處理面繞至端面,因此可藉由該清洗液將欲自位置PL1繞至非處理面之藥液沖走而加以稀釋。因此,可一邊朝基板W之處理面之周緣部吐出藥液而效率良好地對該周緣部進行處理,一邊抑制非處理面被繞至非處理面之藥液所處理。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,惰性氣體係於位置PL2與位置PL1之間之位置P3被吐出至基板W之處理面之周緣部。該惰性氣體係一邊藉由基板W之旋轉而沿著處理面朝基板W之周緣側流動,一邊朝基板W之旋轉方向下游側流動。因此,可抑制於在位置PL2被吐出至基板W之非處理面之清洗液沿著基板W之圓周方向朝位置PL1之附近移動之期間清洗液繞至處理面之情形。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,惰性氣體係於位置P4被吐出至基板W之非處理面之周緣部。該惰性氣體係一邊藉由基板W之旋轉而沿著非處理面朝基板W之周緣側流動,一邊朝基板W之旋轉方向下游側流動。於位置PL2被吐出至非處理面之周緣部之清洗液係藉由基板W之旋轉,一邊自非處理面之周緣朝基板W之外部被排出,一邊朝向基板W之旋轉方向之下游側而沿著圓周方向於基板W上繞圈。藉此,被吐出至位置PL2之清洗液之一部分會到達位置P4。因此,到達位置P4之清洗液便由被吐出至位置P4之惰性氣體,而自基板W之非處理面之周緣部被吹至基板W之外部,使其液量進一步減少。藉此,沿著圓周方向在非處理面之周緣部繞圈而再次到達位置PL2之清洗液之液量很少。可抑制被新吐出至位置PL2之清洗液與繞圈而來之清洗液碰撞而產生 液體彈跳之情形,並且亦可抑制清洗液之液量過多而繞至基板W之處理面之非處理區域之情形。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,於加熱器71B形成有具有於其對向面S7開口之開口部174的凹部170,開口部174係對向於下表面周緣部之旋轉軌跡中位置PL2之周邊部分。而且,噴嘴55之至少吐出口部分係收容於凹部170。因此,可容易地同時實現使加熱器71B靠近基板W之非處理面而自非處理面側效率良好地對基板W之周緣部進行加熱的處理、及朝位置PL2吐出清洗液之處理。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,由於加熱器71B之凹部170係沿鉛垂軸方向貫通加熱器71B,因此配置吐出清洗液之噴嘴55之作業變得容易。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,於加熱器71X之凹部170X進一步形成有於加熱器71B之外周面S10開口之開口部175X,且於對向面S7開口之開口部174與開口部175X係彼此相連而形成。因此,配置吐出清洗液之噴嘴55之作業變得容易。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,於加熱器71B之凹部170進一步形成有於加熱器71B之外周面S10開口之開口部175、及於與對向面S7為相反側之面S8開口之開口部176,且開口部176、175、174係依序相連而分別形成。因此,配置清洗液吐出噴嘴之作業變得容易。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,經預先加熱之惰性氣體之氣流G4係朝基板W之與處理面為相反側之面(非處理面)及加熱器71B之對向面S7之間之空間V1被吐出。因此,可藉由抑制環境氣體G9進入空間V1而抑制基板W之加熱效率之降低,並且亦可藉由 惰性氣體之氣流G4抑制加熱效率之降低。因此,可一邊效率良好地對基板W進行加熱一邊進行基板W之處理。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,氣體吐出機構444吐出由加熱器71B所預先加熱之惰性氣體之氣流G4。因此,由於無需另外設置用以加熱惰性氣體之加熱器,所以可抑制基板處理裝置之成本。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,氣體吐出機構444具備有沿著加熱器71B之發熱體73B所配設之加熱用流路74B,並吐出在流動於加熱用流路74B時由加熱器71B所加熱之惰性氣體。因此,可使加熱器71B之惰性氣體之加熱效率提高。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,由於加熱用流路74B係沿著發熱體73B二維地被配設,因此可進一步提高利用加熱器71B之惰性氣體之加熱效率。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,由於加熱用流路74B係相對於發熱體73B被配設於基板W之相反側,因此可藉由發熱體73B有效率地對基板W與惰性氣體之雙方進行加熱。
又,根據如上述所構成之本實施形態3之基板處理裝置,氣體吐出機構444具備有分別被設置於環狀之加熱器71B之外周緣部與內周緣部之吐出口78、79,並自吐出口78、79吐出惰性氣體。因此,可有效地抑制加熱器71B之周圍之環境氣體G9進入基板W與加熱器71B之間之空間V1。因此,可有效率地對基板W進行加熱。
雖已詳細地表示並記述本發明,但前述之記述於所有態樣中均為例示而非加以限定者。因此,本發明可於其發明之範圍內對實施形態適當地進行變形、省略。

Claims (7)

  1. 一種基板處理裝置,其具備有:基板保持部,其將基板保持為水平,且被設置為可繞既定之旋轉軸旋轉;旋轉機構,其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉;藥液吐出部,其朝上述基板之處理面吐出藥液;加熱器,其具備與上述基板之與處理面為相反側之面非接觸地對向之對向面,並對上述基板進行加熱;及氣體吐出機構,其朝上述基板之上述相反側之面與上述加熱器之上述對向面之間的空間吐出經加熱之惰性氣體;上述加熱器具有沿著上述對向面延伸之環狀之帶狀的發熱體,上述氣體吐出機構具有作為供給上述惰性氣體之供給流路而沿著上述發熱體配設之加熱用流路,上述加熱用流路包含上述基板側之頂面、與上述頂面對向之底面、及連繫上述頂面與上述底面之一對側面,上述加熱用流路之寬度較上述發熱體之帶寬狹窄。
  2. 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述加熱用流路係相對於上述發熱體被配設於上述基板之相反側。
  3. 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述加熱用流路係於自上述對向面透視上述加熱器時至少配設在上述發熱體之下方。
  4. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述加熱用流路係於自上述加熱器之上述對向面透視時至少折返一次而配設。
  5. 如請求項4之基板處理裝置,其中,於自上述加熱器之上述對向面透視時,上述加熱用流路係重複如下之配設:於朝圓周方向繞上述加熱器之內周面之周圍大致一周後,在沿著上述發熱體之面內朝上述加熱器之外周面側折返,並朝相反方向繞上述加熱器大致一周。
  6. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,於上述加熱用流路之長度方向上大致中央部分設置有上述惰性氣體之導入孔。
  7. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述加熱器係沿著上述基板之周緣部呈環狀設置,上述氣體吐出機構具備被分別設置於上述加熱器之外周緣部與上述加熱器之內周緣部之吐出口,並自各該吐出口朝上述空間吐出上述惰性氣體。
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