TWI690990B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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林豐秀
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日商思可林集團股份有限公司
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Abstract

一種基板處理方法，係包含有：基板保持步驟，係藉由基板保持旋轉機構以水平姿勢保持基板；處理液噴出步驟，係從一端設置有前端具有噴出口的處理液噴嘴之處理液配管的另一端的流體導入部將處理液導入至前述處理液配管內，藉此將處理液從前述噴出口朝前述基板噴出；氣體推出步驟，係於前述處理液噴出步驟停止後，從前述流體導入部將氣體導入至前述處理液配管內，藉此將前述處理液配管內及前述處理液噴嘴內的處理液朝外部推出；以及氣體導入停止步驟，係於前述氣體的導入開始後，在前述處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以對處理對象的基板施予使用處理液的處理之基板處理方法及基板處理裝置。處理對象之基板係例如為半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display；場效發射顯示器)用基板、光罩(photomask)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置的製造步驟中，對半導體晶圓或液晶顯示面板用玻璃基板等基板進行使用藥液或清洗(rinse)液等處理液的處理。用以逐片對基板施予使用處理液的處理之葉片型的基板處理裝置係具備有：自轉夾盤(spin chuck)，係大致水平地保持基板並使基板旋轉；以及處理液噴嘴，係對保持於該自轉夾盤的基板供給處理液。處理液噴嘴係連接有處理液配管。
在日本特開2005-302746號公報中，已揭示有一種構成，為了防止來自處理液噴嘴的處理液垂液，經由混合閥(mixing valve)將氮氣導入至處理液配管的內部。藉由導入至處理液配管的內部的氮氣，將存在於處理液噴嘴的內部 及處理液配管的內部的處理液推出，並從處理液噴嘴排出。朝向處理液配管的內部之氮氣導入係持續進行直至處理液完全地從處理液噴嘴的內部及處理液配管的內部排出。
然而，以導入氮氣所為之推出處理係存在有因為氣體(氮氣氣體)被噴吹至基板(半導體晶圓)而導致基板產生損傷之問題。
亦即，當殘留於處理液配管及處理液噴嘴的處理液清空時，僅氣體從處理液噴嘴的噴出口噴出，該氣體會直接噴吹至基板。當氣體噴吹至基板時，會有導致基板的處理品質降低之虞。
更具體而言，有由於氣體噴吹至基板而使基板中心部附近乾燥、藥液液滴飛散而導致藥液處理的均勻性不佳、以及於基板上產生微粒(particle)等問題之虞。
因此，本發明的目的在於提供一種基板處理方法及基板處理裝置，係能避免氣體噴吹至基板，並能藉由氣體導入將殘留於處理液噴嘴及處理液配管的內部的處理液效率佳地排除。
本發明提供一種基板處理方法，係用以對處理對象的基板施予使用處理液的處理，該基板處理方法係包含有：基板保持步驟，係藉由基板保持旋轉機構以水平姿勢保持前述基板；處理液噴出步驟，係從一端設置有前端具有噴出口的處理液噴嘴之處理液配管的另一端的流體導入部將處理液導 入至前述處理液配管內，藉此將處理液從前述噴出口朝前述基板噴出；氣體推出步驟，於前述處理液噴出步驟停止後，從前述流體導入部將氣體導入至前述處理液配管內，藉此將前述處理液配管內及前述處理液噴嘴內的處理液朝外部推出；以及氣體導入停止步驟，係於前述氣體的導入開始後，在前述處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
依據此方法，停止從處理液噴嘴的噴出口朝基板噴出處理液後，從流體導入部將氣體導入至處理液配管內，藉此將處理液配管內及處理液噴嘴內的處理液朝外部推出(氣體推出步驟)。在此情形中，在處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下，換言之在處理液從處理液配管及處理液噴嘴內完全被推出之前，停止導入氣體至處理液配管內。因此，在氣體推出步驟中，能防止導入至處理液配管的氣體直接噴吹至基板。
此外，在氣體推出步驟結束後，至少於處理液噴嘴的前端部殘留有處理液。由於該處理液發揮作為處理液噴嘴的封蓋的功能，因此能防止氣體通過處理液噴嘴的噴出口漏出。
在本發明的實施形態之一中，前述氣體導入停止步驟係在前述處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
依據此方法，在處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。由於將殘留於 處理液配管及處理液噴嘴中之除了處理液噴嘴的前端部的部分之處理液去除，因此氣體推出步驟結束後在處理液配管及處理液噴嘴的大部分中不存在處理液。藉此，能有效地抑制處理液從處理液噴嘴的噴出口垂液。
此外，亦可進一步包含有：處理液回收步驟，係與前述氣體推出步驟並行，用以將從前述基板排除的處理液從回收流路回收。
依據此方法，能避免氣體噴吹至基板造成不良影響，並能將藉由氣體推出步驟而從處理液噴嘴的噴出口排出至基板上的處理液從回收流路回收。有在半導體製造步驟等中所使用的藥液為價格高昂者並將此種藥液作為處理液使用之情形。在此情形中，由於能回收殘留於處理液配管及處理液噴嘴的藥液，因此能謀求降低運用成本。
此外，在前述處理液包含藥液之情形中，前述基板處理方法亦可進一步包含有：清洗液噴出步驟，係於前述氣體導入停止步驟後，從前述流體導入部將清洗液導入至前述處理液配管內，藉此使該清洗液從前述噴出口朝前述基板噴出。
依據此方法，為了從處理液噴嘴噴出藥液，將藥液導入至處理液配管內，並在噴出後執行氣體推出步驟。此外，緊接於氣體推出步驟，將清洗液導入至處理液配管內，從處理液噴嘴的噴出口噴出清洗液。在此情形中，雖然於使用藥液的處理後直至開始使用清洗液的處理為止之期間進行氣體推出步驟，但氣體不會噴吹至基板。因此，能避免 氣體噴吹至基板所導致的各種不良影響。
此外，在此情形中，雖然於清洗液噴出步驟的開始時殘留於處理液噴嘴及/或處理液配管的藥液及氣體會隨著清洗液噴吹至基板，但由於殘留的處理液的量較少，且藥液被後續的清洗液稀釋，因此幾乎不會有因為殘留藥液的供給而對基板造成不良影響。此外，由於殘留於處理液配管及處理液噴嘴的氣體的壓力非為高壓，因此因為該氣體噴吹至基板所導致之基板的乾燥/污染等不良影響實質上是能無視的。
此外，本發明提供一種基板處理裝置，係具備有：基板保持旋轉機構，係一邊將基板保持成水平姿勢一邊旋轉基板；處理液噴嘴，係於前端具有用以朝被前述基板保持旋轉機構保持的前述基板噴出處理液之噴出口；處理液配管，係於一端設置有前述處理液噴嘴，並於另一端設置有用以導入處理液之流體導入部；處理液供給配管，係連接至前述流體導入部，用以將處理液供給至前述處理液配管；處理液閥，係用以將前述處理液配管予以開閉；氣體配管，係連接至前述流體導入部，用以將氣體供給至前述處理液配管；氣體閥，係用以將前述處理液配管予以開閉；以及控制單元，係執行：處理液噴出步驟，係開啟前述處理液閥並從前述流體導入部將處理液導入至前述處理液配管內，藉此將處理液從前述噴出口噴出至前述基板；氣體推出步驟，係關閉前述處理液閥並停止前述處理液噴出步驟後，開啟前述氣體閥並從前述流體導入部將氣體導入至 前述處理液配管內，藉此將前述處理液配管內及前述處理液噴嘴內的處理液朝外部推出；以及氣體導入停止步驟，係於前述氣體的導入開始後，在前述處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下開啟前述氣體閥，藉此停止導入氣體至前述處理液配管內。
依據此構成，在停止從處理液噴嘴的噴出口朝基板噴出處理液後，從流體導入部將氣體導入至處理液配管內，藉此將處理液配管內及處理液噴嘴內的處理液朝外部推出(氣體推出步驟)。在此情形中，在處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下，換言之在處理液從處理液配管及處理液噴嘴內完全被推出之前，停止導入氣體至處理液配管內。因此，在氣體推出步驟中，能防止導入至處理液配管的氣體直接噴吹至基板。
此外，在氣體推出步驟結束後，至少於處理液噴嘴的前端部殘留有處理液。由於該處理液發揮作為處理液噴嘴的封蓋的功能，因此能防止氣體通過處理液噴嘴的噴出口漏出。
此外，在本發明的實施形態之一中，前述控制單元係在前述處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
依據此構成，在處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。由於將殘留於處理液配管及處理液噴嘴中之除了處理液噴嘴的前端部的部分之處理液去除，因此氣體推出步驟結束後在處理液配 管及處理液噴嘴的大部分中不存在處理液。藉此，能有效地抑制處理液從處理液噴嘴的噴出口垂液。
此外，亦可進一步包含有：加壓氣體槽，係可收容氣體，且夾設於前述氣體配管。
依據此構成，由於具備有可收容氣體且配設於前述氣體配管上之加壓氣體槽，因此藉由使用該加壓氣體槽，能高精度地控制朝處理液配管的氣體導入量。
此外，亦可進一步包含有：清洗液配管，係連接至前述流體導入部，用以將清洗液供給至前述處理液配管。
此外，亦可進一步包含有：處理液回收機構，係將朝前述基板推出的處理液導引至回收流路。
依據此構成，能避免氣體噴吹至基板造成不良影響，並能將藉由氣體推出步驟而從處理液噴嘴排出至基板上的處理液從回收流路回收。在半導體製造步驟等中所使用的藥液為價格高昂者並將此種藥液作為處理液使用之情形中，能回收殘留於處理液配管及處理液噴嘴的藥液。因此，能謀求降低裝置的運用成本。
此外，亦可進一步包含有：開度調整閥，係調整前述氣體配管的開度。在此情形中，前述控制單元亦可記憶配方(recipe)，且前述控制單元係依據前述配方進行前述氣體閥的開閉且調整前述開度調整閥的開度。
關於本發明的前述目的、特徵及功效以及其他的目的、特徵及功效，參照圖式並藉由下述實施形態的說明可更明瞭。
1、100A、100B:基板處理裝置
2:腔室
3:自轉夾盤
4:防濺板
4a:第一導引部
4b:第二導引部
4c:槽
5:自轉基座
6、22:旋轉軸
7:夾盤銷
8:下旋轉驅動機構
9:防護罩
10:下處理液配管
10a、24a:流體導入部
11、26:氮氣氣體供給路徑
11a、26a:氮氣氣體噴出口
12、18、27:氮氣氣體配管
12V、16V1、16V2、17V1、17V2、18V1、18V2、27V、123A、123B、133A、133B:閥
13:氮氣氣體供給源
14:下處理液噴嘴
14a、25a:噴出口
15:凸緣
16:藥液配管
17:清洗液配管
19:藥液供給源
20:清洗液供給源
21:阻隔板
23:上旋轉驅動機構
24:上處理液配管
25:上處理液噴嘴
28a、28b、28c:圓筒構件
29:第二回收槽
30:第一回收槽
31:第二排液配管
32:第一排液配管
33:上升降機構
34:下升降機構
35:控制單元
36:底板
101:多通閥
111:氮氣配管
112、124:處理液配管
125:處理液噴嘴
132:處理液吸引管
134:吸引單元
201:加壓氣體槽
202:槽閥
DL1:第一蓄液
DL2:第二蓄液
MV1、MV2:混合閥
P1:第一流路
P2:第二流路
W:晶圓
圖1係本發明實施形態之一的基板處理裝置的圖解示意圖。
圖2係本發明實施形態之一的基板處理裝置的主要部分的圖解示意圖。
圖3係用以說明圖1及圖2所示的基板處理裝置所進行的晶圓的處理之流程圖。
圖4A係氣體推出步驟結束後的下處理液噴嘴的縱剖視圖。
圖4B係從圖4A的剖線IVB-IVB觀看之圖。
圖5A係氣體推出步驟結束後的上處理液噴嘴的縱剖視圖。
圖5B係從圖5A的剖線VB-VB觀看之圖。
圖6係其他實施形態的基板處理裝置的主要部分的圖解示意圖。
圖7係另一其他實施形態的基板處理裝置的主要部分的圖解示意圖。
圖8係顯示變化例的基板處理裝置的主要部分之圖。
圖1係本發明實施形態之一的基板處理裝置1的圖解示意圖。圖2係本發明實施形態之一的基板處理裝置1的圖解示意圖。在圖1中係顯示防濺板(splash guard)4位於上升位置的狀態，在圖2中係顯示防濺板4位於下降位置的狀態。
基板處理裝置1係用以藉由處理液(藥液及清洗液)逐片地處理半導體晶圓W(以下簡稱為「晶圓W」)等圓板狀的晶圓W之葉片式的裝置。
基板處理裝置1係包含有：箱形的腔室(chamber)2，係具有內部空間；自轉夾盤3，係設置於腔室2的內部，以大致水平姿勢保持一片晶圓W，並使晶圓W繞著通過晶圓W的中心之鉛直的旋轉軸線旋轉；以及環狀的防濺板4，以平面觀視圍繞自轉夾盤3之方式配置。
自轉夾盤3係具備有：自轉基座(spin base)5，係圓板狀且大致水平地配置；以及旋轉軸6，係於自轉基座5的下表面中心部具有大致沿著鉛直方向的中心軸，該中心軸係大致垂直地安裝於自轉基座5。於自轉基座5的上表面周緣部中之與晶圓W的外周形狀對應的圓周上，隔著間隔配置有複數個夾盤銷(chuck pin)7。夾盤銷7係一邊支撐晶圓W的周緣部一邊抵接晶圓W的端面(周面)，並能與其他夾盤銷7協力地夾持晶圓W。晶圓W係以晶圓W的中心軸線與旋轉軸6的中心軸一致之方式保持於自轉夾盤3。
於旋轉軸6結合有用以使旋轉軸6繞著中心軸旋轉之下旋轉驅動機構8，能藉由下旋轉驅動機構8使保持於自轉夾盤3的晶圓W在大致水平的面內旋轉。下旋轉驅動機構8係配置於自轉基座5的下方，並藉由防護罩(hood)9保護而不受處理液(藥液及清洗液)影響。旋轉軸6為管狀，且於旋轉軸6的內部插通有用以流通處理液之下處理液配管10。於旋轉軸6的內壁面與下處理液配管10之間形成 有作為氮氣氣體供給路徑11之間隙。氮氣氣體供給路徑11的上端係作為氮氣氣體噴出口11a而於自轉基座5與下處理液配管10之間呈開口。
能從氮氣氣體供給路徑11的下方經由氮氣氣體配管12導入來自氮氣氣體供給源13的氮氣氣體(惰性氣體的一例)。於氮氣氣體配管12夾設有閥12V。開啟閥12V，藉此能從氮氣氣體噴出口11a噴出氮氣氣體。
下處理液配管10的一端係從自轉基座5的上表面些微突出，該突出部係構成用以噴出處理液之下處理液噴嘴14。於下處理液噴嘴14的前端周緣部設置有凸緣(flange)15。凸緣15係覆蓋氮氣氣體噴出口11a的上方，藉此從下處理液噴嘴14噴出的處理液不會進入至氮氣氣體噴出口11a。
下處理液配管10的另一端係作為用以導入處理液或氮氣氣體之流體導入部10a。於流體導入部10a連接有混合閥MV1。於混合閥MV1連接有藥液配管16、清洗液配管17以及氮氣氣體配管18。下處理液配管10的內部與藥液配管16的內部、清洗液配管17的內部及氮氣氣體配管18的內部係經由混合閥MV1的內部而分別彼此連通。於藥液配管16連接有收容有藥液的藥液供給源19，於清洗液配管17連接有收容有清洗液(例如去離子水(deionized water)等純水)的清洗液供給源20。於氮氣氣體配管18連接有氮氣氣體供給源13。
從藥液供給源19供給至藥液配管16的藥液係例如包 括硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、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(tetramethyl ammonium hydroxide；氫氧化四甲銨)等)、有機溶劑(例如IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)等)、界面活性劑以及防腐蝕劑中的至少一者之液體。
於藥液配管16中之與混合閥MV1的連接部附近夾設有閥16V1。開啟閥16V1，藉此能將流通於藥液配管16的藥液經由混合閥MV1導入至下處理液配管10內。於清洗液配管17中之與混合閥MV1的連接部附近夾設有閥17V1。開啟閥17V1，藉此能將流通於清洗液配管17的清洗液經由混合閥MV1導入至下處理液配管10內。於氮氣氣體配管18中之與混合閥MV1的連接部附近夾設有閥18V1。開啟閥18V1，藉此能將流通於氮氣氣體配管18的氮氣氣體經由混合閥MV1導入至下處理液配管10內。藉由閥16V1、17V1、18V1，能在藥液、清洗液以及氮氣氣體之間切換導入至下處理液配管10內的流體。
關閉閥17V1、18V1並開啟閥16V1，藉此僅將藥液供給至下處理液配管10內，從下處理液噴嘴14噴出藥液。關閉閥16V1、18V1並開啟閥17V1，藉此僅將清洗液供給至下處理液配管10內，從下處理液噴嘴14噴出清洗液。關閉閥16V1、17V1並開啟閥18V1，藉此僅將氮氣氣體供給至下處理液配管10內。於下處理液配管10的內部及下處理液噴嘴14的內部(以下稱為「下處理液配管10及下處理液噴嘴14內」)存在有處理液的狀態下，將氮氣氣體供 給至下處理液配管10內，藉此能藉由氮氣氣體將下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的處理液推出並能從下處理液噴嘴14排出。
閥18V1係包含有：閥本體，係於內部設置有閥座；閥體，係用以將閥座予以開閉；以及致動器(actuator)，係使閥體於開位置與閉位置之間移動。藉由使閥體在開位置與閉位置之間移動，藉此切換閥18V1的開閉。此外，藉由變更閥體的開位置的位置，能變更閥18V1的開度(位於開位置的閥體與閥座之間的間隙)。藉由調整閥18V1的開度，能調整供給至下處理液配管10的氮氣氣體的流量。
於自轉夾盤3的上方大致水平地配置有圓板狀的阻隔板21，該阻隔板21係具有與晶圓W大致相同的直徑或者比晶圓W還大的直徑。於阻隔板21的上表面中心部設置有旋轉軸22，該旋轉軸22係具有大致與阻隔板21垂直且沿著大致鉛直方向的中心軸。旋轉軸22的中心軸與旋轉軸6的中心軸係位於大致同一直線上。
於旋轉軸22結合有上旋轉驅動機構23。藉由上旋轉驅動機構23，能使阻隔板21以大致相同的旋轉數在大致水平的面內朝與自轉夾盤3相同的方向旋轉。
旋轉軸22為管狀，於旋轉軸22的內部插通有用以流通處理液之上處理液配管24。於旋轉軸22的內壁面與上處理液配管24之間形成有作為氮氣氣體供給路徑26之間隙。氮氣氣體供給路徑26的下端係於阻隔板21與上處理液配管24之間呈開口而作為氮氣氣體噴出口26a。
能從氮氣氣體供給路徑26的上方經由氮氣氣體配管27導入來自氮氣氣體供給源13的氮氣氣體(惰性氣體的一例)。於氮氣氣體配管27夾設有閥27V。開啟閥27V，藉此能從氮氣氣體噴出口26a噴出氮氣氣體。
上處理液配管24的一端係配置成與阻隔板21的下表面大致齊平，並構成為用以噴出處理液之上處理液噴嘴25。
上處理液配管24的另一端係作為用以導入處理液或氮氣氣體之流體導入部24a。於流體導入部24a連接有混合閥MV2。於混合閥MV2連接有藥液配管16、清洗液配管17以及氮氣氣體配管18。上處理液配管24的內部與藥液配管16的內部、清洗液配管17的內部及氮氣氣體配管18的內部係經由混合閥MV2的內部而分別連通。
於藥液配管16中之與混合閥MV2的連接部附近夾設有閥16V2。開啟閥16V2，藉此能將流通於藥液配管16的藥液經由混合閥MV2導入至上處理液配管24內。於清洗液配管17中之與混合閥MV2的連接部附近夾設有閥17V2。開啟閥17V2，藉此能將流通於清洗液配管17的清洗液經由混合閥MV2導入至上處理液配管24內。於氮氣氣體配管18中之與混合閥MV2的連接部附近夾設有閥18V2。開啟閥18V2，藉此能將氮氣氣體導入至上處理液配管24內。藉由閥16V2、17V2、18V2，能在藥液、清洗液以及氮氣氣體之間切換導入至上處理液配管24內的流體。
關閉閥17V2、18V2並開啟閥16V2，藉此僅將藥液供 給至上處理液配管24內，從上處理液噴嘴25噴出藥液。關閉閥16V2、18V2並開啟閥17V2，藉此僅將清洗液供給至上處理液配管24內，從上處理液噴嘴25噴出清洗液。關閉閥16V2、17V2並開啟閥18V2，藉此僅將氮氣氣體供給至上處理液配管24內。於上處理液配管24的內部及上處理液噴嘴25的內部(以下稱為「上處理液配管24及上處理液噴嘴25內」)存在有處理液的狀態下，將氮氣氣體供給至上處理液配管24內，藉此能藉由氮氣氣體將上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的處理液推出並能從上處理液噴嘴25排出。
閥18V2係包含有：閥本體，係於內部設置有閥座；閥體，係用以將閥座予以開閉；以及致動器，係使閥體於開位置與閉位置之間移動。藉由使閥體在開位置與閉位置之間移動，藉此切換閥18V2的開閉。此外，藉由變更閥體的開位置的位置，能變更閥18V2的開度(位於開位置的閥體與閥座之間的間隙)。藉由調整閥18V2的開度，能調整供給至上處理液配管24的氮氣氣體的流量。
於旋轉軸22及上處理液配管24結合有上升降機構33。藉由上升降機構33，能使旋轉軸22及上處理液配管24同時升降。
於防濺板4的下部中遍及防濺板4的全周形成有：切口狀的第一導引部4a，係朝防濺板4的中心軸側斜下方地切除；以及圓環狀的槽4c，係刻設於第一導引部4a的內側的鉛直方向。此外，於防濺板4的內面(中心軸側)的上 部形成有槽狀的第二導引部4b，該第二導引部4b係於水平方向朝內側(自轉夾盤3的旋轉軸線側)切除成V字狀。
於防濺板4的下方的底板36上同軸狀地立設有三個圓筒構件28a、28b、28c。圓筒構件28a的直徑係比圓筒構件28b、28c的直徑還大，圓筒構件28b的直徑係比圓筒構件28c的直徑還大。圓筒構件28a係具有可將防濺板4收容於內部之大小。
將圓筒構件28a及圓筒構件28b作為側壁而形成有第一回收槽(回收流路)30，將圓筒構件28b及圓筒構件28c作為側壁而形成有第二回收槽29。於第一回收槽30及第二回收槽29的底部分別形成有用以將其內部的液體予以排液之第一排液配管32及第二排液配管31。
於防濺板4結合有下升降機構34，能在任意的高度位置保持防濺板4。藉此，能使防濺板4在上升位置(圖1所示的位置)與下降位置(圖2所示的位置)之間升降。
如圖1所示，在防濺板4位於上升位置時，第一導引部4a係位於自轉夾盤3所保持的晶圓W的側方。在此狀態下，從下處理液噴嘴14及/或上處理液噴嘴25供給至被自轉夾盤3保持且藉由下旋轉驅動機構8而旋轉的晶圓W之處理液(藥液或清洗液)係受到旋轉中的晶圓W的離心力而朝側方飛散，並被第一導引部4a接住。著液於第一導引部4a的處理液係被導引至第一流路P1，並藉由自身重量而朝下方流下，通過第一流路P1被導引至第一回收槽30。藉此，從晶圓W排除的處理液係被回收至第一回收槽 30。
另一方面，如圖2所示，在防濺板4位於下降位置時，防濺板4大致地被收容於圓筒構件28a的內部，且防濺板4的圓環狀的槽4c嵌合至圓筒構件28b的上部。此時，第二導引部4b係位於自轉夾盤3所保持的晶圓W的側方。
在此狀態下，從下處理液噴嘴14及/或上處理液噴嘴25供給至被自轉夾盤3保持且藉由下旋轉驅動機構8而旋轉的晶圓W之處理液係受到旋轉中的晶圓W的離心力而朝側方飛散，並被第二導引部4b接住。著液於第二導引部4b的處理液係被導引至第二流路P2，並藉由自身重量而朝下方流下，通過第二流路P2被導引至第二回收槽29。藉此，從晶圓W排除的處理液係被回收至第二回收槽29。
如此，藉由防濺板4的升降，能在第一流路P1與第二流路P2之間切換從晶圓W的周緣飛散的處理液的導出目的地，藉此能將這些處理液分別從第一排液配管32及第二排液配管31排出。在基板處理裝置1所執行的處理中，回收至第二回收槽29的處理液係通過第二排液配管31後被廢棄，而回收至第一回收槽30的處理液係通過第一排液配管(回收流路)32後被再利用。
以下，將從被自轉夾盤3保持的晶圓W排除的處理液被導引至第一回收槽30之此種防濺板4的位置亦即防濺板4的上升位置(圖1所示的位置)稱為「回收位置」，將從被自轉夾盤3保持的晶圓W排除的處理液被導引至第二回收槽29之此種防濺板4的位置亦即防濺板4的下降位置(圖1 所示的位置)稱為「廢棄位置」。
基板處理裝置1係包含有控制單元35。控制單元35係包含有電腦。控制單元35係具備有未圖示的記憶裝置。於控制單元35儲存有用以進行基板處理之配方(程式)。控制單元35係依據記憶於控制單元35的配方的內容來控制下旋轉驅動機構8與上旋轉驅動機構23以及上升降機構33與下升降機構34的動作。此外，控制單元35係依據記憶於控制單元35的配方的內容，將閥12V、16V1、16V2、17V1、17V2、18V1、18V2、27V予以開閉。再者，控制單元35係依據記憶於控制單元35的配方的內容，調整閥18V1、18V2的開度。
在本發明中，如後所述，閥18V1的開閉時序(timing)及開度係控制成：在藉由氮氣氣體將下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的處理液推出時，下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的處理液不會完全地被排除。
在本發明中，如後所述，閥18V2的開閉時序及開度係控制成：在藉由氮氣氣體將上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的處理液推出時，上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的處理液不會完全地被排除。
圖3係用以說明基板處理裝置1所為之晶圓W的處理方法之流程圖。參照圖1至圖3說明基板處理。
控制單元35係關閉閥16V1、16V2、17V1、17V2、18V1、18V2，並開啟閥12V、27V。藉此，不會從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25噴出處理液，但會從氮氣氣體噴出 口11a、26a噴出氮氣氣體。氮氣氣體係例如以50公升(liter)/分鐘(min)至100公升/分鐘左右的流量噴出。在此狀態下，於下處理液配管10、上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25內不存在清洗液等液體。此外，防濺板4係配置於下降至比廢棄位置(參照圖2)還下方的位置。
在此狀態下，藉由未圖示的機器人手臂將未處理的晶圓W搬入至腔室2內(步驟S1)，並藉由自轉夾盤3以大致水平的姿勢保持晶圓W。
之後，控制單元35係控制下升降機構34，使防濺板4朝回收位置(參照圖1)上升(步驟S2)。此外，控制單元35係控制下旋轉驅動機構8，使被自轉夾盤3保持的晶圓W繞著預定旋轉軸線旋轉。
接著，控制單元35係開啟閥16V1、16V2。藉此，藥液從流體導入部10a、24a導入至下處理液配管10及上處理液配管24內(步驟S3)。藉此，從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25朝晶圓W噴出藥液(藥液噴出步驟(處理液噴出步驟))。從下處理液噴嘴14噴出的藥液係供給至被自轉夾盤3保持的晶圓W的下表面的中心部附近，並受到晶圓W的旋轉所為的離心力，從晶圓W的下表面朝周緣部擴散。從上處理液噴嘴25噴出的藥液係供給至被自轉夾盤3保持的晶圓W的上表面的中心部附近，並受到晶圓W的旋轉所為的離心力，從晶圓W的上表面朝周緣部擴散。藉此，藉由藥液均勻地處理晶圓W的下表面全面以及晶圓W 的上表面全面。
達至晶圓W的周緣部的藥液係受到旋轉中的晶圓W的離心力而朝側方飛散，並被第一導引部4a接住。著液至第一導引部4a的藥液係朝下方流下，並被回收至第一回收槽30。於導入藥液前的下處理液配管10、上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25內不存在有清洗液等液體。因此，清洗液等其他液體不會混入至回收至第一回收槽30的藥液。
當藥液導入至下處理液配管10及上處理液配管24經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥16V1、16V2。藉此，停止藥液導入至下處理液配管10及上處理液配管24(步驟S4)。在此狀態下，於下處理液配管10、上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25內的全區域殘留有藥液。
停止藥液導入至下處理液配管10及上處理液配管24後，控制單元35係開啟閥18V1、18V2。藉此，氮氣氣體開始從流體導入部10a、24a導入至下處理液配管10及上處理液配管24內(步驟S5)。藉此，開始氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)。
藉由氮氣氣體導入至下處理液配管10，殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的藥液被推出，藥液從下處理液噴嘴14的噴出口14a朝上方排出。從下處理液噴嘴14排出的藥液係流動至旋轉中的晶圓W的下表面。
藉由氮氣氣體導入至上處理液配管24，殘留於上處理 液配管24及上處理液噴嘴25內的藥液被推出，藥液從上處理液噴嘴25的噴出口25a朝下方排出。從上處理液噴嘴25排出的藥液係流動至旋轉中的晶圓W的上表面或自轉基座5的上表面。
接著，達至晶圓W的周緣部的藥液係受到離心力而朝側方飛散，被第一導引部4a接住後，回收至第一回收槽30。清洗液等其他液體不會混入至被氮氣氣體推出的藥液。因此，即使該藥液被第一回收槽30回收，清洗液等其他液體亦不會混入至第一回收槽30。
如此，在步驟S3中回收至第一回收槽30的藥液係適合再利用，經由第一排液配管32輸送至藥液櫃(cabinet)後，再次供給至藥液供給源19。藥液中有為高價藥液之情形。藉由將此種藥液回收並使用，能謀求運用成本的降低。
當閥18V1開啟後經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥18V1。藉此，停止氮氣氣體導入至下處理液配管10內(步驟S6，氣體導入停止步驟)。該預先設定的時間係滿足下述條件所預先設定的時間：在藥液未從下處理液配管10及下處理液噴嘴14完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導入。該預先設定的時間的值係儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V1關閉前預先讀入該預先設定的時間的值。
此時，期望殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的藥液的份量較少。例如如圖4A所示，期望僅於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近(前端部)殘留有藥液。此 外，在此情形中，如圖4B所示，藥液係形成第一蓄液DL1。第一蓄液DL1係覆蓋下處理液噴嘴14的噴嘴配管(噴出口14a)的剖面全區域。
此外，當閥18V2開啟後經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥18V2。藉此，停止氮氣氣體導入至上處理液配管24內(步驟S6，氣體導入停止步驟)。該預先設定的時間係滿足下述條件所預先設定的時間：在藥液未從上處理液配管24及上處理液噴嘴25完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導入。該預先設定的時間的值係儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V2關閉前預先讀入該預先設定的時間的值。
此時，期望殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的藥液的份量較少。例如如圖5A所示，期望僅於上處理液噴嘴25的噴出口25a附近(前端部)殘留有藥液。此外，在此情形中，如圖5B所示，藥液係形成第二蓄液DL2。第二蓄液DL2係覆蓋上處理液噴嘴25的噴嘴配管(噴出口25a)的剖面全區域。
在步驟S6中，閥18V1、18V2的關閉時序係可彼此相同，亦可彼此不同。
藉由停止氮氣氣體導入至下處理液配管10及上處理液配管24內(步驟S6)，結束氣體推出步驟。
在例如日本特開2005-302746號公報中，在藉由氮氣氣體的導入將藥液等從下處理液配管10、上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25排出之步驟中， 考量藥液推出的輸出量(throughput)，氮氣氣體的線流速係設定為1m/秒至2m/秒左右。
然而，在本發明的實施形態中，如上述般，需要以在藥液未從下處理液配管10及下處理液噴嘴14內完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導入之方式精密地控制氮氣氣體導入。此外，需要以在藥液未從上處理液配管24及上處理液噴嘴25完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導入之方式精密地控制氮氣氣體導入。因此，期望以即使某程度地犧牲藥液推出的輸出量亦使氮氣氣體的線流速變低之方式設定氣體推出步驟(步驟S5、S6)中的閥18V1、18V2的開度。
另一方面，當閥18V1、18V2的開度過小且氮氣氣體的線流速過低時，會產生線流速大幅變動、藥液推出的輸出量降低等問題。因此，實驗性地掌握上述條件的平衡，將氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)中的閥18V1、18V2的適當的開度預先儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V1、18V2的關閉前預先分別讀入這些開度。
近年來，包含開閉響應精度等閥的性能已提升。因此，將氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)中的閥18V1、18V2的開度設定成較低，並適當地設定從氮氣氣體的導入開始至導入停止為止的時間，藉此可以藥液僅殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a以及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近(前端部)之方式執行氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)。在此情形中，能避免氮氣氣體從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25噴吹至晶圓W，並能將殘留於下處理液配管10、 上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25的藥液的大部分予以排出。
此外，殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近的藥液的第一蓄液DL1以及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近的藥液的第二蓄液DL2係分別覆蓋噴嘴配管(噴出口14a、25a)的剖面全區域。因此，第一蓄液DL1及第二蓄液DL2係以下處理液噴嘴14內的氮氣氣體以及上處理液噴嘴25的內部的氮氣氣體皆不會朝配管外漏出之方式發揮作為封蓋或液體封止的功能。因此，在之後的步驟S8中，防止清洗液在導入至下處理液配管10、上處理液配管24為止的期間氮氣氣體朝配管外漏出。亦即，防止氮氣氣體朝晶圓W漏出。
接著，控制單元35係控制下升降機構34，使防濺板4從回收位置(參照圖1)下降至廢棄位置(參照圖2)(步驟S7)。
此外，在防濺板4下降的期間，藥液殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近，該藥液係發揮作為氮氣氣體的封蓋的功能。因此，能防止存在於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的氮氣氣體漏出至下處理液噴嘴14外。此外，能防止存在於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的氮氣氣體漏出至上處理液噴嘴25外。
接著，控制單元35係開啟閥17V1、17V2。藉此，清洗液係從流體導入部10a、24a導入至下處理液配管10及上處理液配管24內(步驟S8)。
此時，殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的藥液及氮氣氣體係以由被導入至下處理液配管10的清洗液所推出之方式從下處理液噴嘴14朝外側噴出。具體而言，藥液及氮氣氣體係朝晶圓W的下表面噴出。接續這些藥液及氮氣氣體，清洗液係從下處理液噴嘴14噴出並供給至晶圓W的下表面。
此時，藥液及氮氣氣體係隨著清洗液一起供給至晶圓W。然而，由於殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的藥液的量較少，且藥液被後續的清洗液稀釋，因此幾乎不會有因為供給殘留藥液而對晶圓W造成不良影響。此外，由於殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的氮氣氣體的壓力非為高壓，因此因為該氮氣氣體噴吹至晶圓W所導致之晶圓W的乾燥/污染等不良影響實質上是能無視的。
此外，殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的藥液及氮氣氣體係以被導入至上處理液配管24的清洗液推出之方式從上處理液噴嘴25朝外側噴出。具體而言，藥液及氮氣氣體係朝晶圓W的上表面噴出。接續這些藥液及氮氣氣體，清洗液係從上處理液噴嘴25噴出並供給至晶圓W的上表面。
此時，藥液及氮氣氣體係隨著清洗液一起供給至晶圓W。然而，由於殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的藥液的量較少，且藥液被後續的清洗液稀釋，因此幾乎不會有因為供給殘留藥液而對晶圓W造成不良影響。此 外，由於殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的氮氣氣體的壓力非為高壓，因此因為該氮氣氣體噴吹至晶圓W所導致之晶圓W的乾燥/污染等不良影響實質上是能無視的。
從下處理液噴嘴14噴出的清洗液係供給至被自轉夾盤3保持的晶圓W的下表面的中心部附近，並受到晶圓W的旋轉所為的離心力，從晶圓W的下表面朝周緣部擴散。藉此，附著於晶圓W的下表面的藥液係被清洗液沖洗(清洗液噴出步驟(處理液噴出步驟))。
此外，從上處理液噴嘴25噴出的清洗液係供給至被自轉夾盤3保持的晶圓W的上表面的中心部附近，並受到晶圓W的旋轉所為的離心力，從晶圓W的上表面朝周緣部擴散。藉此，附著於晶圓W的上表面的藥液係被清洗液沖洗(清洗液噴出步驟(處理液噴出步驟))。
達至晶圓W的周緣部的清洗液係受到晶圓W的旋轉所為之離心力而朝側方飛散，並被第二導引部4b接住。著液至第二導引部4b的清洗液係朝下方流下，並被回收至第二回收槽29。由於回收至第二回收槽29的清洗液係包含有藥液或污染物，因此從第一排液配管31排液後予以廢棄。
當清洗液導入至下處理液配管10及上處理液配管24經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥17V1、17V2。藉此，停止清洗液導入至下處理液配管10及上處理液配管24(步驟S9)。在此狀態下，於下處理液配管10、上 處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25內的全區域殘留有清洗液。
停止清洗液導入至下處理液配管10及上處理液配管24後，控制單元35係開啟閥18V1、18V2。藉此，氮氣氣體開始從流體導入部10a、24a導入至下處理液配管10及上處理液配管24內(步驟S10)。藉此，開始氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)。
藉由氮氣氣體導入至下處理液配管10，殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的清洗液被推出，清洗液從下處理液噴嘴14的噴出口14a朝上方排出。從下處理液噴嘴14排出的清洗液係流動至旋轉中的晶圓W的下表面。
藉由氮氣氣體導入至上處理液配管24，殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的清洗液被推出，清洗液從上處理液噴嘴25的噴出口25a朝下方排出。從上處理液噴嘴25排出的清洗液係流動至旋轉中的晶圓W的上表面或自轉基座5的上表面。
接著，達至晶圓W的周緣部的清洗液係受到離心力而朝側方飛散，被第二導引部4b接住後，回收至第二回收槽29。
此外，當閥18V2開啟後經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥18V2。藉此，停止氮氣氣體導入至下處理液配管10內(步驟S11)。該預先設定的時間係滿足下述條件所預先設定的時間：在清洗液未從下處理液配管10及下處理液噴嘴14完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導 入。該預先設定的時間的值係儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V2關閉前預先讀入該預先設定的時間的值。
此時，期望殘留於下處理液配管10及下處理液噴嘴14內的清洗液的份量較少。例如與步驟S10的情形相同，期望僅於下處理液噴嘴14的噴出口14a(參照圖4A)附近(前端部)殘留有清洗液。此外，在此情形中，與步驟S10的情形相同，清洗液係形成蓄液(相當於第一蓄液DL1)。該蓄液係覆蓋下處理液噴嘴14的噴嘴配管(噴出口14a)的剖面全區域。
此外，當閥18V2開啟後經過預先設定的時間時，控制單元35係關閉閥18V2。藉此，停止氮氣氣體導入至上處理液配管24內(步驟S11)。該預先設定的時間係滿足下述條件所預先設定的時間：在清洗液未從上處理液配管24及上處理液噴嘴25完全地排出的狀態下停止氮氣氣體導入。該預先設定的時間的值係儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V2關閉前預先讀入該預先設定的時間的值。
此時，期望殘留於上處理液配管24及上處理液噴嘴25內的清洗液的份量較少。例如與步驟S6的情形相同，期望僅於上處理液噴嘴25的噴出口25a(參照圖5A)附近(前端部)殘留有清洗液。此外，在此情形中，與步驟S6的情形相同，清洗液係形成蓄液(相當於第二蓄液DL2)。該蓄液係覆蓋上處理液噴嘴25的噴嘴配管(噴出口25a)的剖面 全區域。
在步驟S11中，閥18V1、18V2的關閉時序係可彼此相同，亦可彼此不同。
在氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)中，與氣體推出步驟(步驟S5、S6)的情形相同，期望閥18V1、18V2的開度為不會產生氮氣氣體大幅變動、清洗液推出的輸出量降低等問題。因此，實驗性地掌握上述條件的平衡，將氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)中的閥18V1、18V2的適當的開度預先儲存於控制單元35的記憶裝置。控制單元35係於閥18V1、18V2的關閉前預先分別讀入這些開度。
近年來，包含開閉響應精度等閥的性能已提升。因此，將氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)中的閥18V1、18V2的開度設定成較低，並適當地設定從氮氣氣體的導入開始至導入停止為止的時間，藉此可以清洗液僅殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近(前端部)以及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近(前端部)之方式執行氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)。在此情形中，能避免氮氣氣體從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25噴吹至晶圓W，並能將殘留於下處理液配管10、上處理液配管24、下處理液噴嘴14以及上處理液噴嘴25的清洗液的大部分予以排出。
如上所述，在氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)的情形與氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)的情形中，控制單元35係藉由同樣的方法進行閥18V1、18V2的開閉及開度的控制。然而，藥液與清洗液的黏度等物性的差異不同。因 此，在氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6)的情形與氣體推出步驟(步驟S10、步驟S11)的情形中，分別設定最佳的開度及從氮氣氣體的導入開始至導入停止為止的時間。
此外，殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近的清洗液的蓄液以及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近的清洗液的蓄液係分別覆蓋噴嘴配管(噴出口14a、25a)的剖面全區域。因此，清洗液的蓄液係以下處理液噴嘴14內的氮氣氣體以及上處理液噴嘴25的內部的氮氣氣體皆不會朝配管外漏出之方式發揮作為封蓋或液體封止的功能。因此，在之後的步驟S8中，防止清洗液在導入至下處理液配管10、上處理液配管24為止的期間防止氮氣氣體朝配管外漏出。亦即，防止氮氣氣體朝晶圓W漏出。
此外，在結束對一片晶圓W進行的一連串的處理程序(步驟S1至步驟S12)直至開始對下一個欲處理的晶圓W進行一連串的程序(步驟S1至步驟S12)為止，能防止污染物質從下處理液噴嘴14的噴出口14a以及上處理液噴嘴25的噴出口25a進入。
此外，亦有接續於從步驟S9至步驟S12的清洗液步驟之後需要將腔室2內的氛圍作為氮氣氣體氛圍之情形。在此情形中，在步驟S11中，亦可在清洗液從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25完全地去除為止導入氮氣氣體，並在腔室2內的氛圍充分地成為氮氣氣體氛圍為止持續氮氣氣體的導入。
於清洗處理結束後，控制單元35係控制下旋轉驅動機 構8，使自轉夾盤3的旋轉速度上升。此外，控制單元35係控制上旋轉驅動機構23，使阻隔板21以大致相同的旋轉速度於與自轉夾盤3相同的方向旋轉。藉此，將晶圓W轉動使晶圓W乾燥。之後，控制單元35係控制下旋轉驅動機構8與上旋轉驅動機構23，使自轉夾盤3及阻隔板21停止旋轉。
接著，控制單元35係控制上升降機構33，使阻隔板21及上處理液噴嘴25上升。之後，藉由未圖示的機器人手臂將晶圓W從腔室2搬出(步驟S12)，結束一片晶圓W的藥液處理及清洗處理。對下一個晶圓W亦同樣執行上述步驟S1至步驟S12。
圖6係其他實施形態的基板處理裝置100A的主要部分的圖解示意圖。在基板處理裝置中，連接至處理液噴嘴125的處理液配管124係分歧至處理液吸引管132。在晶圓W的處理時，在處理液噴嘴125配置於晶圓W的上方的狀態下，關閉夾設於處理液吸引管132的閥133A，並全部開啟夾設於處理液配管124的閥123A、123B。藉此，處理液係從處理液配管124中的處理液噴嘴125的另一端朝向處理液噴嘴125於處理液配管124內流通，並從處理液噴嘴125的端部供給至晶圓W。
處理後，於處理液噴嘴125及處理液配管124的內部殘留有處理液。這些殘留的處理液，尤其是殘留於處理液噴嘴125的內部的處理液係有藉由來自處理液噴嘴125的端部的重力或者處理液配管124的內部的處理液殘壓的作 用，而產生垂落於處理液噴嘴125的下方之所謂垂液現象的可能性。此種垂液現象係在處理液噴嘴125的下方存在晶圓W之情形中成為晶圓W污染的原因。即使在處理液噴嘴125的下方無晶圓W之情形中，由於這種垂液會成為裝置污染的原因，因此仍期望避免發生垂液。
以避免垂液的對策而言，有所謂倒吸(Suck Back)處理(倒吸處理亦揭示於日本特許5030767號公報)。如圖6所示，在將夾設於處理液配管124的閥123A關閉的狀態下，開啟處理液吸引管132上的閥133A及閥133B。在此狀態下，使吸引泵等吸引單元134動作，藉此殘留於處理液噴嘴125及處理液配管124內的處理液係通過處理液吸引管132而被吸引，並被廢液至連接於吸引單元134之未圖示的廢液設置(倒吸處理)。
此外，亦有於吸引單元134設置未圖示的處理液回收機構，而作成將所吸引的處理液予以再利用的構成之情形。
藉由此種倒吸處理，能避免產生上述垂液。此外，能將所吸引的處理液予以再利用。然而，倒吸處理係有處理較費時間的問題點。此外，有難以使吸引泵等吸引單元134所為的吸引力穩定地動作之情形。
圖7係另一其他實施形態的基板處理裝置100B的主要部分的圖解示意圖。
參照圖7，說明從處理液噴嘴125內及處理液配管124內將殘留的處理液予以排除之其他的方法(氮氣導入所為之推出處理)。
在該其他的方法中，於處理液配管124連接有多通閥101。於多通閥101連接有氮氣配管111及處理液配管112。處理液配管124的內部、氮氣配管111的內部以及處理液配管112的內部係經由多通閥101的內部而分別連通。在處理液噴嘴125內及處理液配管124內殘留有處理液之情形中，藉由多通閥101的切換使處理液配管124與氮氣配管111連通，藉此氮氣氣體係通過氮氣配管111導入至處理液配管124內。藉此，殘留於處理液噴嘴125及處理液配管124內的處理液係從處理液噴嘴125的端部排出。
藉由多通閥101關閉氮氣配管111的期間，由於填充至氮氣配管111的氮氣氣體通常具有超過大氣壓的壓力，因此藉由多通閥的操作連通氮氣配管111與處理液配管124，藉此進行上述氮氣導入。當氮氣氣體導入後經過預先設定的時間時，藉由多通閥101的操作阻隔氮氣配管111內與處理液配管124內的連通。藉此，停止氮氣氣體導入，並停止從處理液噴嘴125的供給口的氮氣氣體的排出。此外，預先設定的時間係為了從處理液噴嘴125及處理液配管124將殘留的處理液完全地排除而設定的充分的時間。
然而，當處理液從處理液配管124及處理液噴嘴125內完全排除時，僅氮氣氣體從處理液噴嘴125的噴出口噴出，從噴出口噴出的氮氣氣體係直接噴出至晶圓W的主面。由於高壓的氮氣氣體直接噴吹至晶圓W的主面，因此有對晶圓W的主面造成損傷之虞。結果，有使晶圓W的處理品質降低之虞。
如上所述，依據本實施形態，停止從下處理液噴嘴14的噴出口14a以及上處理液噴嘴25的噴出口25a朝晶圓W噴出處理液(藥液及清洗液)後，從流體導入部10a、24a將氮氣氣體導入至下處理液配管10及上處理液配管24內，藉此將下處理液配管10與上處理液配管24內以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25內的處理液朝外側推出(氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11))。在此情形中，在下處理液噴嘴14及下處理液噴嘴25的前端部殘留有處理液的狀態下，換言之在處理液從下處理液配管10與上處理液配管24內以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25內完全被推出之前，停止氮氣氣體導入至下處理液配管10及上處理液配管24內。因此，在氣體推出步驟中，能防止導入至下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體直接噴吹至晶圓W。
此外，由於殘留於下處理液噴嘴14的噴出口14a附近(前端部)及上處理液噴嘴25的噴出口25a附近(前端部)的處理液發揮作為下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的封蓋的功能，因此能防止氮氣氣體通過下處理液噴嘴14的噴出口14a及上處理液噴嘴25的噴出口25a漏出。
此外，依據此方法，在處理液殘留於下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的前端部的狀態下，停止氮氣氣體導入至下處理液配管10及上處理液配管24內。由於下處理液配管10及上處理液配管24的配管長度係比下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的噴嘴配管還長很多，因此下處理 液配管10及上處理液配管24的容積係比下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的噴嘴配管的容積還大。由於將下處理液配管10與上處理液配管24以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25中之除了下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的前端部之部分的處理液予以去除，因此氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11)結束後，下處理液配管10與上處理液配管24以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25的大部分中不存在處理液。藉此，能有效地抑制來自下處理液噴嘴14的噴出口14a及上處理液噴嘴25的噴出口25a的處理液的垂液。
以上雖已說明本發明的實施形態之一，但本發明亦可以其他實施形態來實施。
例如，在上述實施形態中，雖然上處理液噴嘴25及下處理液噴嘴14係以配置於晶圓W的中心線上之方式固定，但亦可採用沿著晶圓W的上表面或下表面上移動位置之掃描式構造作為下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25。即使是此種噴嘴，亦可作成上述說明的實施形態的發明的構成及方法。
在上述實施形態中，雖然已說明藉由變更閥18V1、18V2的開度來調整供給至下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的流量，但閥18V1、18V2亦可為僅可切換開閉而無法變更開度之構成。在此情形中，亦可另外設置與閥18V1、18V2不同的開度調整閥，該開度調整閥係用以調整氮氣氣體配管18的開度，並調整供給至下處理液 配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的流量。
此外，在上述實施形態中，雖然藉由控制閥18V1、18V2的開度以及從處理液的噴出開始至噴出停止為止的時間來調整氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11)中的氮氣氣體的導入量，但亦可為僅藉由控制處理液的噴出開始至噴出停止為止的時間來調整氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11)中的氮氣氣體的導入量。
此外，以導入預定量的氮氣氣體的手法而言，亦能採用將與供應源的氣體供給源獨立的加壓氣體槽201夾設於配管系統上(例如氮氣氣體配管)之構成。在此情形中，如圖8所示，使用加壓氣體槽201，該加壓氣體槽201的容量係比氮氣氣體等的供給源的容量還小，亦即具有用以儲存在氮氣氣體的導入步驟中所需要程度的份量的氮氣氣體之程度的容量。
一般而言，從導氣氣體供給源13導入至氮氣氣體配管18之氮氣的流量控制係難以精密的控制，尤其在流量較小之情形中難以精密地控制導入壓力及導入份量。因此，於氮氣氣體配管18夾設有加壓氣體槽201作為一種緩衝槽，該加壓氣體槽201係與氮氣氣體供給源13獨立，用以暫時儲存氮氣氣體等。加壓氣體槽201係以其兩端分別經由槽閥202連接至氮氣氣體配管18之方式夾設於氮氣氣體配管18。
控制單元35係藉由閥18V1、18V2的開閉切換對於下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的導入/導 入停止。然而，僅以閥18V1、18V2的開閉時序難以高精度地控制朝下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的導入量。此外，閥18V1、18V2的開閉的正確的時序控制亦存在閥機構的構造特性上的界限。因此，有難以藉由閥18V1、18V2的開閉精密地控制朝下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的導入量之情形。
相對於此，在本變化例中，控制加壓氣體槽201的內壓，並藉由槽閥202的開閉在氮氣氣體的導入步驟中將加壓氣體槽201的內部的氮氣氣體予以開放，藉此相較於從氮氣氣體供給源13直接地將氮氣氣體予以開放，能高精度地控制朝下處理液配管10及上處理液配管24的氮氣氣體的導入量。
此外，雖然已說明在氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11)中，於氮氣氣體的導入開始後，在下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的前端部殘留有處理液之狀態下，停止朝下處理液配管10及上處理液配管24內的氮氣氣體的導入，但氮氣氣體的導入停止時序並未限定於此，只要為在下處理液配管10及上處理液配管24的至少一部分殘留有處理液的狀態(處理液未從下處理液配管10與上處理液配管24內以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25內完全排除的狀態)即可。
此外，在上述實施形態中，雖然已設置有下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的情形為例進行說明，但亦可僅設置於下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的一方。在僅 設置於上處理液噴嘴25的情形中，以自轉夾盤3而言並未限定於夾持式者，例如亦可採用真空吸附式者(真空夾盤)，該真空吸附式係藉由將晶圓W的背面予以真空吸附而以水平的姿勢保持晶圓W，並在此狀態下使晶圓W繞著鉛直的旋轉軸線旋轉，藉此使保持於自轉夾盤3的晶圓W旋轉。
此外，在上述實施形態中，雖然使用氮氣氣體作為用以從下處理液配管10與上處理液配管24內以及下處理液噴嘴14與上處理液噴嘴25內將處理液予以排出之氣體，但亦可使用清淨空氣等其他惰性氣體作為該氣體。
此外，亦可於下處理液配管10及上處理液配管24的中途部將吸引配管(與圖6的處理液吸引管132同等)予以分歧連接。在此情形中，亦可於吸引配管夾設用以夾設吸引配管之吸引閥(與圖6的閥133A同等)，且於吸引配管中之與分歧側相反側的端部夾設吸引單元(與圖6的吸引單元133同等)。在上述實施形態中，於氣體推出步驟(步驟S5、步驟S6；步驟S10、步驟S11)結束後，成為於下處理液配管10及上處理液配管24的前端部殘留有處理液(藥液及清洗液)之狀態。在此情形中，控制單元35亦可以進一步進行短時間開啟吸引閥使殘留的處理液稍微移動至吸引單元側的步驟之方式控制吸引閥及吸引單元。藉此，使處理液殘留於下處理液配管10及上處理液配管24的前端部，藉此能保持本發明的優點，並能降低殘留的處理液從下處理液噴嘴14及上處理液噴嘴25的前端垂液的可能性。
此外，上述實施形態中，雖然使用半導體晶圓W作為成為處理對象的基板，但並未限定於半導體晶圓，例如亦可使用液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用基板、FED用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等其他種類的基板作為處理對象。
雖然已詳細地說明本發明的實施形態，但這些實施形態僅為用以理解本發明技術內容之具體例，本發明並未被限定且狹隘地侷限於這些具體例，本發明的範圍僅被申請專利範圍所界定。
本案係與2014年9月29日於日本特許廳提出的日本特願2014-198142號以及2015年8月11日於日本特許廳提出的日本特願2015-159088號對應，並將該申請的全部內容援用於此。

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，係用以對處理對象的基板施予使用處理液的處理，該基板處理方法係包含有：基板保持步驟，係藉由基板保持旋轉機構以水平姿勢保持前述基板；處理液噴出步驟，係從一端設置有前端具有噴出口的處理液噴嘴之處理液配管的另一端的流體導入部將處理液導入至前述處理液配管內，藉此將處理液從前述噴出口朝前述基板噴出；氣體推出步驟，於前述處理液噴出步驟停止後，從前述流體導入部將氣體導入至前述處理液配管內，藉此將前述處理液配管內及前述處理液噴嘴內的處理液朝外部推出；以及氣體導入停止步驟，係於前述氣體的導入開始後，在前述處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述氣體導入停止步驟係在前述處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
  3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：處理液回收步驟，係與前述氣體推出步驟並行，用以將從前述基板排除的處理液從回收流路回收。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述處理液係包含藥液；前述基板處理方法係進一步包含有：清洗液噴出步驟，係於前述氣體導入停止步驟後，從前述流體導入部將清洗液導入至前述處理液配管內，藉此使該清洗液從前述噴出口朝前述基板噴出。
  5. 一種基板處理裝置，係具備有：基板保持旋轉機構，係一邊將基板保持成水平姿勢一邊旋轉基板；處理液噴嘴，係於前端具有用以朝被前述基板保持旋轉機構保持的前述基板噴出處理液之噴出口；處理液配管，係於一端設置有前述處理液噴嘴，並於另一端設置有用以導入處理液之流體導入部；處理液供給配管，係連接至前述流體導入部，用以將處理液供給至前述處理液配管；處理液閥，係用以將前述處理液配管予以開閉；氣體配管，係連接至前述流體導入部，用以將氣體供給至前述處理液配管；氣體閥，係用以將前述處理液配管予以開閉；以及控制單元，係執行：處理液噴出步驟，係開啟前述處理液閥並從前述流體導入部將處理液導入至前 述處理液配管內，藉此將處理液從前述噴出口噴出至前述基板；氣體推出步驟，係關閉前述處理液閥並停止前述處理液噴出步驟後，開啟前述氣體閥並從前述流體導入部將氣體導入至前述處理液配管內，藉此將前述處理液配管內及前述處理液噴嘴內的處理液朝外部推出；以及氣體導入停止步驟，係於前述氣體的導入開始後，在前述處理液配管及/或前述處理液噴嘴內殘留有處理液的狀態下開啟前述氣體閥，藉此停止導入氣體至前述處理液配管內。
  6. 如請求項5所記載之基板處理裝置，其中前述控制單元係在前述處理液噴嘴的前端部殘留有處理液的狀態下停止導入氣體至前述處理液配管內。
  7. 如請求項5所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：加壓氣體槽，係可收容氣體，且夾設於前述氣體配管。
  8. 如請求項5所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：清洗液配管，係連接至前述流體導入部，用以將清洗液供給至前述處理液配管。
  9. 如請求項5所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：處理液回收機構，係將朝前述基板推出的處理液導引至回收流路。
  10. 如請求項5至9中任一項所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：開度調整閥，係調整前述氣體配管的開度； 前述控制單元係記憶配方；前述控制單元係依據前述配方進行前述氣體閥的開閉且調整前述開度調整閥的開度。
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