TWI694488B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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澤崎尚樹
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Abstract

基板處理方法係包含有：液體噴出步驟，係從噴嘴朝在腔室內被基板保持單元保持之基板的主面中的預定的供給區域噴出液體；加濕氣體供給步驟，係為了去除於前述基板帶電的電荷而對前述基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及旋乾步驟，係於前述液體噴出步驟之後，使前述基板繞著預定的旋轉軸線旋轉並甩離前述基板的主面的液體成分。前述加濕氣體供給步驟係從前述液體噴出步驟開始前開始，在比前述液體噴出步驟的開始還後面且在前述旋乾步驟之前的預定的結束時序結束。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以處理基板的主面之基板處理方法以及基板處理裝置。成為處理的對象之基板係包括例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
在半導體裝置的製造步驟中，例如用以逐片地處理基板之葉片式的基板處理裝置係具備有：腔室(chamber)；自轉夾具(spin chuck)，係在腔室內大致水平地保持基板並使該基板旋轉；以及噴嘴，係用以朝被該自轉夾具旋轉之基板的主面噴出處理液。
在使用此種基板處理裝置之基板處理中，例如執行對旋轉狀態的基板的主面供給藥液之藥液處理。供給至基板的主面之藥液係接受藉由基板的旋轉所為之離心力，於基板的主面上朝周緣流動並遍及至基板的主面的全域。藉此，對基板的主面的全域施予藥液所為之處理。
搬入至腔室的基板會有在先前的步驟中帶電之情形。 雖然對搬入至腔室的基板施予藥液處理，但當搬入至腔室的基板帶電時，在從噴嘴對基板的主面噴出藥液時，會有隨著基板的主面與藥液之間的接觸而在藥液著液的地方或附近產生靜電放電之虞。結果，會有產生圖案(pattern)破壞或者於器件(device)穿孔等之在基板的主面發生損傷之情形。
因此，以往係如下述專利文獻1般，在開始供給藥液前將除電液供給至基板，以防止在開始供給藥液時於基板的主面發生靜電放電。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2015-82650號公報。
然而，會有搬入至腔室之基板的帶電量多之情形。在此情形中，無法藉由除電液將基板充分地除電。而且，在此情形中，會有朝基板供給除電液時隨著基板的主面與除電液之間的接觸而產生靜電放電之情形。
此外，在此情形中，亦會有因為基板的種類或藥液的種類而不希望將除電液供給至基板之情形。在此情形中，雖然最初將藥液供給至搬入至腔室的基板，但會有靜電放電的問題顯著化之虞。
因此，本案發明人們係檢討使用供給除電液以外的手法來進行搬入至腔室的基板的除電。亦即，檢討抑制或防 止朝基板供給液體(藥液或除電液)所伴隨之靜電放電的產生，以抑制或防止基板的主面產生損傷。
因此，本發明的目的在於提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，係能抑制或防止朝基板供給液體所伴隨之靜電放電的產生，藉此能抑制或防止基板的主面產生損傷。
本發明提供一種基板處理方法，係使用處理液處理基板；前述基板處理方法係包含有：液體噴出步驟，係從噴嘴朝在腔室內被基板保持單元保持之基板的主面中的預定的供給區域噴出液體；加濕氣體供給步驟，係為了去除於前述基板帶電的電荷而對前述基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及旋乾步驟，係於前述液體噴出步驟之後，使前述基板繞著預定的旋轉軸線旋轉並甩離前述基板的主面的液體成分；前述加濕氣體供給步驟係從前述液體噴出步驟開始前開始，在比前述液體噴出步驟的開始還後面且在前述旋乾步驟之前的預定的結束時序結束。
依據此方法，在液體噴出步驟開始前，朝基板的主面中之包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。在已搬入至腔室內的基板帶電之情形中，藉由朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體，至少於供給區域帶電之電荷係擴散。加濕氣體的供給係在液體噴出步驟開始前開始，且在液體噴出步驟開始後直至旋乾步驟前的結束時序為止一直持續。因此，在液體噴出步驟開始時，在從噴嘴噴出的液體著液至供給區域時，充分地從該供給區域去除 電荷。亦即，液體著液至電荷被充分地去除後的供給區域。藉此，能抑制或防止液體朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本實施形態之一中，前述方法係進一步包含有：處理液供給步驟，係將處理液供給至前述基板的主面；前述液體噴出步驟係包含有：除電液供給步驟，係在前述處理液供給步驟之前，從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域噴出前述除電液。
依據此方法，在處理液供給步驟之前執行除電液供給步驟。此外，在除電液供給步驟開始前，朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。由於與處理液相比除電液係通電，因此藉由將除電液供給至基板的主面，能更有效地抑制或防止液體(除電液)朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能更有效地抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本發明的實施形態之一中，前述液體噴出步驟係包含有：處理液供給步驟，係從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域供給處理液。
依據此方法，在處理液供給步驟開始前，朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。藉此，能抑制或防止液體(處理液)朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本發明的實施形態之一中，前述結束時序係前述液體噴出步驟結束前的預定的時序或者前述液體噴出步驟的 結束的時序。
依據此方法，加濕氣體供給步驟係在液體噴出步驟的結束前結束或者在液體噴出步驟結束時同時結束。因此，在旋乾步驟中不進行加濕氣體的供給。因此，可一邊將基板的主面的周圍維持在低濕度的氛圍一邊進行旋乾步驟。藉此，能在旋乾步驟中使基板的主面良好地乾燥。
在本發明的實施形態之一中，前述方法係進一步包含有：除濕氣體供給步驟，係與前述旋乾步驟並行，將比前述加濕氣體還低濕度的除濕氣體供給至前述基板的主面。
依據此方法，與旋乾步驟並行地對基板的主面供給低濕度的除濕氣體。因此，即使在旋乾步驟開始時於基板的主面的周圍殘留有加濕氣體之情形中，亦能將該加濕氣體置換成除濕氣體。因此，可一邊將基板的主面的周圍維持在低濕度的氛圍一邊進行旋乾步驟。藉此，能在旋乾步驟中使基板的主面良好地乾燥。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給步驟係包含有：第一加濕氣體供給步驟，係從第一噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中之包含有供給區域之區域。
依據此方法，由於對包含有供給區域之區域噴吹加濕氣體，因此能將供給區域確實地除電。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給步驟係包含有：第二加濕氣體供給步驟，係於前述基板的主面附近形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣 流。
依據此方法，由於形成沿著基板的主面流動之加濕氣體的氣流，因此能將基板的主面廣範圍地除電。藉此，能將供給區域良好地除電。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給步驟係包含有：第三加濕氣體供給步驟，係從前述腔室的外部對前述腔室內供給前述加濕氣體。
依據此方法，對腔室內供給加濕氣體並將腔室內的氛圍置換成加濕氣體，藉此能對供給區域供給加濕氣體。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給步驟係包含有：第四加濕氣體供給步驟，係對與前述基板的主面對向之對向面與前述基板的主面之間的空間供給前述加濕氣體。
依據此方法，對對向面與基板的主面之間供給加濕氣體，藉此能對供給區域供給加濕氣體。
本發明提供一種基板處理裝置，係使用處理液處理基板；前述基板處理裝置係包含有：腔室；基板保持單元，係收容於前述腔室內，用以保持基板；旋轉單元，係使被前述基板保持單元保持的基板繞著預定的旋轉軸線旋轉；液體供給單元，係具有用以朝被前述基板保持單元保持之基板的主面噴出液體之噴嘴，並對前述基板的主面供給前述液體；加濕氣體供給單元，係對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及控制裝置，係控制前述液體供給單元以及前述 加濕氣體供給單元；前述控制裝置係執行：液體噴出步驟，係從前述噴嘴朝前述基板的主面中的預定的供給區域噴出液體；加濕氣體供給步驟，係為了去除於前述基板帶電的電荷而藉由前述加濕氣體供給單元對前述基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及旋乾步驟，係於前述液體噴出步驟之後，使前述基板繞著前述旋轉軸線旋轉並甩離前述基板的主面的液體成分；並且，前述控制裝置係使前述加濕氣體供給步驟在比前述液體噴出步驟的開始還後面且在前述旋乾步驟之前的預定的結束時序結束。
依據此構成，在液體噴出步驟開始前，朝基板的主面中之包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。在基板帶電之情形中，藉由朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體，至少於供給區域帶電之電荷係擴散。加濕氣體的供給係在液體噴出步驟開始前開始，且在液體噴出步驟開始後直至旋乾步驟前的結束時序為止一直持續。因此，在液體噴出步驟中從噴嘴噴出的液體著液至供給區域時，充分地從該供給區域去除電荷。亦即，液體著液至電荷被充分地去除後的供給區域。藉此，能抑制或防止液體朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本發明的實施形態之一中，進一步包含有：處理液供給單元，係用以對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給處理液。再者，前述液體供給單元係包含有：除電液供給單元，係將比電阻比處理液還大之導電性的除電液 供給至前述基板的主面。在此情形中，亦可為前述控制裝置係進一步控制前述處理液供給單元；前述控制裝置係執行：處理液供給步驟，係藉由前述處理液供給單元對前述基板的主面供給處理液；並且，前述控制裝置係在前述液體噴出步驟中執行：除電液供給步驟，係在前述處理液供給步驟之前，從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域噴出前述除電液。
依據此構成，在處理液供給步驟之前執行除電液供給步驟。此外，在除電液供給步驟開始前，朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。由於與處理液相比除電液係通電，因此藉由將除電液供給至基板的主面，能更有效地抑制或防止液體(除電液)朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能更有效地抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本發明的實施形態之一中，前述液體供給單元係包含有：處理液供給單元，係對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給處理液。在此情形中，前述控制裝置亦可在前述液體噴出步驟中執行：處理液供給步驟，係從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域供給處理液。
依據此構成，在處理液供給步驟開始前，朝包含有供給區域之區域供給高濕度的加濕氣體。藉此，能抑制或防止液體(處理液)朝基板噴出所伴隨之靜電放電的產生。因此，能抑制或防止基板的主面產生損傷。
在本發明的實施形態之一中，前述結束時序係前述液 體噴出步驟結束前的預定的時序或者前述液體噴出步驟的結束的時序。
依據此構成，加濕氣體供給步驟係在液體噴出步驟的結束前結束或者在液體噴出步驟結束時同時結束。因此，在旋乾步驟中不進行加濕氣體的供給。因此，可一邊將基板的主面的周圍維持在低濕度的氛圍一邊進行旋乾步驟。藉此，能在旋乾步驟中使基板的主面良好地乾燥。
在本發明的實施形態之一中，前述控制裝置係進一步執行：除濕氣體供給步驟，係與前述旋乾步驟並行，將比前述加濕氣體還低濕度的除濕氣體供給至前述基板的主面。
依據此構成，與旋乾步驟並行地對基板的主面供給低濕度的除濕氣體。因此，即使在旋乾步驟開始時於基板的主面的周圍殘留有加濕氣體之情形中，亦能將該加濕氣體置換成除濕氣體。因此，可一邊將基板的主面的周圍維持在低濕度的氛圍一邊進行旋乾步驟。藉此，能在旋乾步驟中使基板的主面良好地乾燥。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給單元係具有：第一噴嘴，係對前述基板的主面噴吹前述加濕氣體。在此情形中，前述控制裝置亦可在前述加濕氣體供給步驟中執行：第一加濕氣體供給步驟，係從前述第一噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中之包含有供給區域之區域。
依據此構成，由於對包含有供給區域之區域噴吹加濕 氣體，因此能將供給區域確實地除電。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給單元係具有：第二噴嘴，係形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣流。在此情形中，前述控制裝置亦可在前述加濕氣體供給步驟中執行：第二加濕氣體供給步驟，係於前述基板的主面附近藉由前述第二噴嘴形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣流。
依據此構成，由於形成沿著基板的主面流動之加濕氣體的氣流，因此能將基板的主面廣範圍地除電。藉此，能將供給區域良好地除電。
在本發明的實施形態之一中，前述加濕氣體供給單元係包含有用以對前述腔室的內部供給前述加濕氣體之單元。在此情形中，前述控制裝置亦可在前述加濕氣體供給步驟中執行：第三加濕氣體供給步驟，係從前述腔室的外部對前述腔室內供給前述加濕氣體。
依據此構成，對腔室內供給加濕氣體並將腔室內的氛圍置換成加濕氣體，藉此能對供給區域供給加濕氣體。
在本發明的實施形態之一中，進一步包含有：對向構件，係具有與前述基板的主面對向之對向面。在此情形中，前述控制裝置亦可在前述加濕氣體供給步驟中執行：第四加濕氣體供給步驟，係對前述對向面與前述基板的主面之間的空間供給前述加濕氣體。
依據此構成，對對向面與基板的主面之間供給加濕氣體，藉此能對供給區域供給加濕氣體。
本發明的前述目的、特徵及功效以及其他的目的、特徵及功效係藉由參照隨附圖式及下述實施形態的說明而更加明瞭。
1、201、301、401‧‧‧基板處理裝置
2、302、402‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5‧‧‧自轉夾具
6、406‧‧‧藥液供給單元
7、407‧‧‧碳酸水供給單元
8、208、308、408‧‧‧加濕氣體供給單元
9‧‧‧罩部
9a‧‧‧上端部
10‧‧‧上噴嘴
11‧‧‧隔壁
12‧‧‧FFU
13‧‧‧排氣導管
14‧‧‧自轉馬達
15‧‧‧自轉軸
16‧‧‧自轉基座
17‧‧‧夾持構件
21、435‧‧‧藥液噴嘴
22‧‧‧噴嘴臂
23‧‧‧第一噴嘴移動單元
24‧‧‧硫酸配管
25‧‧‧過氧化氫水配管
26‧‧‧硫酸閥
27‧‧‧硫酸流量調整閥
28‧‧‧馬達
29‧‧‧過氧化氫水閥
30‧‧‧過氧化氫水流量調整閥
31、434‧‧‧碳酸水噴嘴
32‧‧‧碳酸水配管
33‧‧‧碳酸水閥
36‧‧‧加濕氣體噴嘴
37、37A、37B‧‧‧加濕氣體產生單元
38、214、314、414‧‧‧加濕氣體配管
39、215、315、415‧‧‧加濕氣體閥
40‧‧‧加濕氣體流量調整閥
41‧‧‧供給配管
42‧‧‧蒸氣配管
43、43A、43B‧‧‧蒸氣產生單元
44‧‧‧儲留槽
45‧‧‧加熱器
50‧‧‧第二噴嘴移動單元
51‧‧‧氣體配管
52‧‧‧氣體閥
53‧‧‧凸緣部
54‧‧‧噴嘴本體
55‧‧‧上側氣體噴出口
56‧‧‧下側氣體噴出口
57‧‧‧中心氣體噴出口
58、59‧‧‧氣體導入口
61、62‧‧‧氣體流路
63‧‧‧緩衝空間
64‧‧‧衝孔板
65‧‧‧空間
101‧‧‧加熱板
101a‧‧‧上表面
102‧‧‧滴下噴嘴
111‧‧‧振動體
112‧‧‧超音波振動子
113‧‧‧超音波振盪器
114‧‧‧液膜
324、424‧‧‧除濕氣體配管
325、425‧‧‧除濕氣體閥
403‧‧‧對向構件
431‧‧‧對向面
432‧‧‧固持具
433‧‧‧氣體噴嘴
433a‧‧‧第一噴出口
434a‧‧‧第二噴出口
435a‧‧‧第三噴出口
436‧‧‧貫通孔
437‧‧‧支撐構件升降單元
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧承載器
CR、IR‧‧‧搬運機器人
DA‧‧‧供給區域
LP‧‧‧裝載埠
W‧‧‧基板
圖1係用以說明本發明第一實施形態的基板處理裝置的內部的布局之圖解性的俯視圖。
圖2係用以說明前述基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖3係用以說明加濕氣體產生單元的構成之圖。
圖4係用以說明上噴嘴的構成例之示意性的縱剖視圖。
圖5係用以說明前述基板處理裝置的主要部分的電性構成之方塊圖。
圖6係用以說明前述處理單元所為之第一基板處理例之流程圖。
圖7係水平地觀看進行加濕氣體供給步驟時之基板的示意圖。
圖8係水平地觀看進行除電液供給步驟時之基板的示意圖。
圖9係水平地觀看進行旋乾步驟時之基板的示意圖。
圖10係用以說明處理單元2所為之第二基板處理例之流程圖。
圖11係用以說明本發明第二實施形態所具備的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖12A係用以說明本發明第三實施形態所具備的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖12B係用以說明本發明第四實施形態所具備的處理單元的構成例之圖解性的剖視圖。
圖13係用以顯示加濕氣體產生單元的第一變化例之圖。
圖14係用以顯示加濕氣體產生單元的第二變化例之圖。
圖1係用以說明本發明第一實施形態的基板處理裝置1的內部的布局之圖解性的俯視圖。基板處理裝置1係用以逐片地處理矽晶圓等基板W之葉片式的裝置。在本實施形態中，基板W係圓板狀的基板。基板處理裝置1係包含有：複數個處理單元2，係以處理液處理基板W；裝載埠(load port)LP，係載置有承載器(carrier)C，該承載器C係收容用以在處理單元2進行處理之複數片基板W；搬運機器人IR及搬運機器人CR，係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制裝置3，係控制基板處理裝置1。搬運機器人IR係在承載器C與搬運機器人CR之間搬運基板W。搬運機器人CR係在搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。複數個處理單元2係例如具有同樣的構成。
圖2係用以說明處理單元2的構成例之圖解性的剖視圖。
處理單元2係包含有：箱形的腔室4；自轉夾具(基板 保持單元)5，係在腔室4內以水平的姿勢保持一片基板W，並使基板W繞著通過基板W的中心之鉛直的旋轉軸線A1旋轉；藥液供給單元(處理液供給單元)6，係用以對被自轉夾具5保持之基板W的上表面(主面)供給藥液(處理液)；碳酸水供給單元(除電液供給單元)7，係用以對被自轉夾具5保持之基板W的上表面供給作為除電液及清洗液之碳酸水；加濕氣體供給單元8，係用以對被自轉夾具5保持之基板W的上表面供給高濕度(例如相對濕度65%至90%)的加濕氣體；以及筒狀的罩部(cup)9，係圍繞自轉夾具5的周圍。
腔室4係包含有：箱狀的隔壁11，係收容自轉夾具5及噴嘴；FFU(fan filter unit；風扇過濾器單元)12，係從隔壁11的上部對隔壁11內輸送清淨空氣(藉由過濾器過濾的空氣)；以及排氣導管13，係從隔壁11的下部排出腔室4內的氣體。FFU12係配置於隔壁11的上方，並安裝於隔壁11的頂板。FFU12係從隔壁11的頂板朝下方對腔室4內輸送清淨空氣。排氣導管13係連接至罩部9的底部，用以朝設置有基板處理裝置1之工廠所設置的排氣處理設備導出腔室4內的氣體。因此，於腔室4內朝下方流動之降流(down flow)(下降流)係藉由FFU12以及排氣導管13所形成。基板W的處理係在腔室4內形成有降流的狀態下進行。
採用夾持式的夾具作為自轉夾具5，該夾持式的夾具係於水平方向夾著基板W並水平地保持基板W。具體而言，自轉夾具5係包含有：自轉馬達(spin motor)(旋轉單 元)14；自轉軸(spin axis)15，係與該自轉馬達14的驅動軸一體化；以及圓板狀的自轉基座(spin base)16，係略水平地安裝於自轉軸15的上端。
於自轉基座16的上表面的周緣部配置有複數個(三個以上，例如為六個)夾持構件17。複數個夾持構件17係在自轉基座16的上表面周緣部中隔著適當的間隔配置於與基板W的外周形狀對應之圓周上。
此外，自轉夾具5並未限定於夾持式的夾具，例如亦可採用真空吸附式的夾具(真空夾具)，該真空吸附式的夾具係真空吸附基板W的背面，藉此以水平的姿勢保持基板W，並以此狀態繞著鉛直的旋轉軸線旋轉，藉此使被自轉夾具5保持的基板W旋轉。
如圖2所示，藥液供給單元6係包含有：藥液噴嘴21；噴嘴臂22，係於前端部安裝有藥液噴嘴21；以及第一噴嘴移動單元23，係使噴嘴臂22移動，藉此使藥液噴嘴21移動。
藥液噴嘴21係用以在連續流動的狀態下噴出藥液之直式噴嘴(straight nozzle)。在本實施形態中，採用SPM(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture；硫酸過氧化氫混合液；亦即包含有H2SO4(硫酸)以及H2O2(過氧化氫)之混合液)作為從藥液噴嘴21噴出之藥液。
藥液噴嘴21係例如以垂直姿勢安裝於噴嘴臂22，該垂直姿勢係對與基板W的上表面垂直的方向噴出處理液。此外，藥液噴嘴21亦可以朝內姿勢被噴嘴臂22保持， 亦可以朝外姿勢被噴嘴臂22保持，該朝內姿勢係以藥液會著液至比噴出口還內側(旋轉軸線A1側)的位置之方式對相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出藥液，該朝外姿勢係以藥液會著液至比噴出口還外側(旋轉軸線A1的相反側)的位置之方式對相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出藥液。
噴嘴臂22係於水平方向延伸，並在自轉夾具5的周圍以可繞著於鉛直方向延伸之轉動軸線(未圖示)搖動之方式設置。第一噴嘴移動單元23係使噴嘴臂22繞著轉動軸線旋轉，藉此使藥液噴嘴21沿著俯視觀看時通過基板W的上表面中央部之軌跡水平地移動。第一噴嘴移動單元23係使藥液噴嘴21在處理位置與起始位置(home position)之間水平地移動，該處理位置係從藥液噴嘴21噴出的SPM會著液至基板W的上表面之位置，該起始位置係俯視觀看時藥液噴嘴21被設定至自轉夾具5的周圍之位置。在本實施形態中，前述處理位置係例如為中央位置，該中央位置係從藥液噴嘴21噴出的SPM會著液至基板W的上表面中央部之位置。
藥液供給單元6係進一步包含有：硫酸配管24，係連接至藥液噴嘴21，並從硫酸供給源供給有H2SO4；以及過氧化氫水配管25，係從過氧化氫水供給源供給有H2O2。
於硫酸配管24的中途部從藥液噴嘴21側依序夾設有用以將硫酸配管24予以開閉之硫酸閥26、硫酸流量調整閥27以及加熱器28。加熱器28係將H2SO4維持於比室溫 還高的溫度(80℃至180℃範圍內的一定溫度，例如為90℃)。用以將H2SO4予以加熱之加熱器28係可為如圖2所示的單向(one pass)方式的加熱器，亦可為循環方式的加熱器，該循環方式的加熱器係藉由使H2SO4於包含有加熱器之循環路徑的內部循環而加熱H2SO4。雖然未圖示，但硫酸流量調整閥27係包含有：閥本體，係於內部設置有閥座；閥體，係將閥座予以開閉；以及致動器(actuator)，係使閥體在開位置與閉位置之間移動。其他的流量調整閥亦同樣。
於過氧化氫水配管25的中途部從藥液噴嘴21側依序夾設有用以將過氧化氫水配管25予以開閉之過氧化氫水閥29以及過氧化氫水流量調整閥30。未被進行溫度調整之常溫(約23℃)左右的H2O2係通過過氧化氫水配管25被供給至藥液噴嘴21。
藥液噴嘴21係具有例如略圓筒狀的殼體(casing)(未圖示)。硫酸配管24係連接至硫酸導入口，該硫酸導入口係配置在藥液噴嘴21的殼體的側壁。
當開啟硫酸閥26以及過氧化氫水閥29時，來自硫酸配管24的H2SO4以及來自過氧化氫水配管25的H2O2係被供給至藥液噴嘴21的殼體(未圖示)內，並在殼體內被充分地混合(攪拌)。藉由該混合，H2SO4與H2O2係均勻地彼此混合，並藉由H2SO4與H2O2之間的反應產生H2SO4與H2O2的混合液(SPM)。SPM係包含有酸化力強的過氧單硫酸(Peroxymonosulfuric acid；H2SO5)，並被升溫至比混合前的 H2SO4與H2O2的溫度還高的溫度(150℃以上，例如為約157℃)。所產生的高溫的SPM係從在藥液噴嘴21的殼體的前端(例如下端)開口之噴出口噴出。
碳酸水供給單元7係包含有：碳酸水噴嘴31，係朝被自轉夾具5保持的基板W噴出碳酸水；碳酸水配管32，係對碳酸水噴嘴31供給碳酸水；以及碳酸水閥33，係用以切換從碳酸水配管32朝碳酸水噴嘴31供給碳酸水以及停止從碳酸水配管32朝碳酸水噴嘴31供給碳酸水。碳酸水噴嘴31係例如為以連續流動的狀態噴出液體之直式噴嘴。碳酸水噴嘴31為固定噴嘴，該固定噴嘴係在碳酸水噴嘴31的噴出口靜止的狀態下噴出碳酸水。碳酸水供給單元7亦可具備有：碳酸水噴嘴移動裝置，係使碳酸水噴嘴31移動，藉此使碳酸水相對於基板W的上表面之著液位置(供給區域)移動。
當開啟碳酸水閥33時，從碳酸水配管32供給至碳酸水噴嘴31的清洗液係從碳酸水噴嘴31朝基板W的上表面中央部噴出。在本實施形態中，碳酸水係擔負除電液以及清洗液兩者的作用。亦即，碳酸水供給單元7除了作為除電液供給單元發揮作用之外，亦作為碳酸水供給單元(處理液供給單元)發揮作用。
加濕氣體供給單元8係具備有：加濕氣體噴嘴(第一噴嘴)36，係對被自轉夾具5保持之基板W的上表面噴吹加濕氣體；加濕氣體產生單元37，係用以產生加濕氣體；以及加濕氣體配管38，係將來自加濕氣體產生單元37的加 濕氣體供給至加濕氣體噴嘴36。於加濕氣體配管38的中途部從加濕氣體噴嘴36側依據夾設有用以將加濕氣體配管38予以開閉之加濕氣體閥39以及加濕氣體流量調整閥40。
在本實施形態中，加濕氣體噴嘴36係在噴嘴臂22中安裝於比藥液噴嘴21還靠近基端側。亦即，於噴嘴臂22從前端側依序安裝有藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36。在本實施形態中，加濕氣體噴嘴36係以朝內姿勢被噴嘴臂22保持，該朝內姿勢係以對比噴出口還內側(旋轉軸線A1側)的位置噴吹加濕氣體之方式對相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出加濕氣體。由於以此方式使噴出方向傾斜，因此在本實施形態中，基板W的上表面中之來自加濕氣體噴嘴36的加濕氣體係被噴吹至基板W的上表面中之包含有來自藥液噴嘴21的藥液的供給區域DB(參照圖7)之區域。藉此，被噴吹至基板W的上表面的加濕氣體係覆蓋供給區域DB。此外，例如亦可以垂直姿勢被噴嘴臂22保持或者亦可以朝外姿勢被噴嘴臂22保持，該垂直姿勢係用以對與基板W的上表面垂直的方向噴出處理液，該朝外姿勢係用以以對比噴出口還外側(旋轉軸線A1的相反側)的位置噴吹加濕氣體之方式對相對於基板W的上表面傾斜的噴出方向噴出加濕氣體。再者，在噴嘴臂22中，加濕氣體噴嘴36亦可安裝於比藥液噴嘴21還前端側。
圖3係用以說明加濕氣體產生單元37的構成之圖。
加濕氣體產生單元37係對惰性氣體施加水的蒸氣並 產生高濕度的加濕氣體。加濕氣體產生單元37係具備有：供給配管41，係一端連接至加濕氣體配管38。從另一側將惰性氣體導入至供給配管41。於供給配管41的中途部連接有蒸氣配管42的一端，該蒸氣配管42係用以將水的蒸氣供給至供給配管41。於蒸氣配管42的另一端側配置有蒸氣產生單元43。蒸氣產生單元43係包含有：儲留槽44，係儲留水(例如DIW(deionized water；去離子水))；以及加熱器45，係內建於儲留槽44。在水儲留於儲留槽44的狀態下將加熱器45啟動(ON)，藉此加熱儲留槽44，儲留於儲留槽44的水係蒸發。亦即，在蒸氣產生單元43中產生水的蒸氣。所產生的水的蒸氣係通過蒸氣配管42供給至供給配管41。接著，在供給配管41的內部中水的蒸氣混合至惰性氣體，藉此產生高濕度的加濕氣體。
如圖2所示，基板處理裝置1係進一步包含有：上噴嘴(第一噴嘴、第二噴嘴)10，係對被自轉夾具5保持之基板W的上表面供給低濕度(比加濕氣體還低濕度)的除濕氣體。於上噴嘴10結合有用以使上噴嘴10升降以及水平移動之第二噴嘴移動單元50。第二噴嘴移動單元50係使上噴嘴10沿著通過被自轉夾具5保持之基板W的上表面中央部之圓弧狀的軌跡水平地移動。第二噴嘴移動單元50係使上噴嘴10在基板W的上表面中央部的上方的處理位置與已從基板W的上方退避至側方的起始位置之間移動。
於上噴嘴10結合有氣體配管51。經由氣體配管51將除濕氣體供給至上噴嘴10。於氣體配管51夾設有用以將 氣體配管51的流路予以開閉之氣體閥52。作為供給至氣體配管51之除濕氣體以及作為低濕度的除濕氣體，係採用低濕度的惰性氣體。惰性氣體係包含有氮氣或乾燥空氣(dry air)。除濕氣體的相對濕度係例如為0.005%RH至0.02%RH(露點：-78℃至-70℃)。
圖4係用以說明圖2所示的上噴嘴10的構成例之示意性的縱剖視圖。於圖4顯示上噴嘴10配置於處理位置的狀態。上噴嘴10係具有：圓筒狀的噴嘴本體54，係於下端具有凸緣(flange)部53。於凸緣部53之屬於側面的外周面分別朝外側環狀地開口有上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56。上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56係上下地隔著間隔配置。於噴嘴本體54的下表面配置有中心氣體噴出口57。
於噴嘴本體54形成有氣體導入口58、59，氣體導入口58、59係從氣體配管51供給有除濕氣體。亦可於氣體導入口58、59結合有個別的除濕氣體配管。於噴嘴本體54內形成有筒狀的氣體流路61，該筒狀的氣體流路61係連接氣體導入口58與上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56。此外，於噴嘴本體54內的周圍形成有連通至氣體導入口59之筒狀的氣體流路62。於氣體流路62的下方連通有緩衝空間63。緩通空間63係進一步經由衝孔板(punching plate)64連通至下方的空間65。該空間65係於中心氣體噴出口57開放。
從氣體導入口58導入的除濕氣體係經由氣體流路61 供給至上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56，並從這些上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56放射狀地噴出。藉此，於基板W的上方形成有於上下方向重疊之兩個放射狀氣流。另一方面，從氣體導入口59導入的除濕氣體係經由氣體流路62積蓄於緩衝空間63，並進一步通過衝孔板64擴散後，通過空間65從中心氣體噴出口57朝基板W的上表面向下方噴出。該除濕氣體係碰撞至基板W的上表面並改變方向，將放射方向的除濕氣體流形成於基板W的上方。
因此，將從中心氣體噴出口57噴出的除濕氣體所形成的放射狀氣流與從上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56噴出的兩層的放射狀氣流疊合，於基板W的上方形成有三層的放射狀氣流。藉由該三層的放射狀氣流覆蓋基板W的上表面。
如圖2所示，罩部9係配置於比被自轉夾具5保持之基板W還外側(遠離旋轉軸線A1之方向)。罩部9係圍繞自轉基座16的周圍。當在自轉夾具5使基板W旋轉的狀態下對基板W供給處理液時，供給至基板W的處理液係被甩離至基板W的周圍。在處理液被供給至基板W時，朝上開放的罩部9的上端部9a係配置於比自轉基座16還上方。因此，被排出至基板W的周圍的處理液(藥液、清洗液等)係被罩部9接住。並且，被罩部9接住的處理液係被輸送至未圖示的回收裝置或者排液裝置。
圖5係用以說明基板處理裝置1的主要部分的電性構 成之方塊圖。
控制裝置3係使用例如微電腦(microcomputer)所構成。控制裝置3係具有CPU(Central Processing Unit；中央處理器)等運算單元、固態記憶體器件(solid-state memory device)、硬碟驅動機(hard disk drive)等記憶單元以及輸出輸入單元。於記憶單元記憶有讓運算單元執行之程式。
此外，於控制裝置3連接有作為控制對象之自轉馬達14、第一噴嘴移動單元23、第二噴嘴移動單元50以及加濕氣體產生單元37等。控制裝置3係依循預先設定的程式控制自轉馬達14、第一噴嘴移動單元23、第二噴嘴移動單元50以及加濕氣體產生單元37等的動作。此外，控制裝置3係依循預先設定的程式將硫酸閥26、過氧化氫水閥29、碳酸水閥33、加濕氣體閥39以及氣體閥52等予以開閉。此外，控制裝置3係依循預先設定的程式調整硫酸流量調整閥27、過氧化氫水流量調整閥30以及加濕氣體流量調整閥40等的開度。
圖6係用以說明處理單元2所為之第一基板處理例之流程圖。圖7係水平地觀看進行加濕氣體供給步驟(步驟S3)時之基板W的示意圖。圖8係水平地觀看進行除電液供給步驟(步驟S4)時之基板W的示意圖。圖9係水平地觀看進行旋乾步驟(步驟S7)時之基板W的示意圖。
參照圖1至圖6，說明第一基板處理例。適當地參照圖7至圖9。
第一基板處理例係用以從基板W的上表面(主面)去除 阻劑(resist)之阻劑去除處理。在藉由處理單元2對基板W施予第一基板處理例時，將高劑量的離子注入處理後的基板W搬入至腔室4的內部(步驟S1)。被搬入的基板W為未接受用以將阻劑予以灰化(ashing)之處理的基板W。此外，亦有被搬入的基板W大多因為前步驟(乾式蝕刻機(Dry Etcher)所為之處理)而帶電且帶電量大之情形。
具體而言，控制裝置3係在噴嘴等全部從自轉夾具5的上方退避的狀態下使正在保持基板W之搬運機器人CR(參照圖1)的手部進入至腔室4的內部，藉此在將基板W的表面(器件(device)形成面)朝向上方的狀態下將基板W授受至自轉夾具5。之後，控制裝置3係藉由自轉馬達14使基板W開始旋轉(圖6的步驟S2，基板旋轉步驟)。基板W係上升至預先設定的液體處理速度(10rpm至1500rpm的範圍內，例如為300rpm)並維持在該液體處理速度。
基板W的旋轉速度達至液體處理速度後，控制裝置3係進行用以將作為除電液的碳酸水供給至基板W的上表面之除電液供給步驟(液體噴出步驟，圖6的步驟S4)。在除電液供給步驟(步驟S4)中，從碳酸水噴嘴31噴出的碳酸水係著液至基板W的上表面的供給區域DA。供給區域DA係設定於基板W的上表面中央部。在第一基板處理例中，控制裝置3係在除電液供給步驟(步驟S4)之前，朝基板W的上表面中央部(亦即包含有供給區域DA之區域)開始供給加濕氣體。亦即，控制裝置3係在除電液供給步驟(步驟S4)的開始前開始加濕氣體供給步驟(圖6的步驟S3)。
具體而言，當基板W的旋轉速度達至液體處理速度時，控制裝置3係控制第一噴嘴移動單元23，藉此使藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36從起始位置移動至中央位置。藉此，藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36係配置於基板W的中央部的上方。
在藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36配置於基板W的上方後，控制裝置3係將加濕氣體閥39開啟。藉此，如圖7所示，來自加濕氣體產生單元37的高濕度的加濕氣體係被供給至加濕氣體噴嘴36，並從加濕氣體噴嘴36的噴出口噴出加濕氣體。來自加濕氣體噴嘴36的加濕氣體的噴出流量係例如在5(公升/分)至100(公升/分)的範圍內，例如為50(公升/分)。
從加濕氣體噴嘴36的噴出口噴出的加濕氣體係被噴吹至基板W的上表面中央部(亦即包含有供給區域DA之區域)(加濕氣體供給步驟)。藉此，噴吹至基板W的上表面的加濕氣體係覆蓋供給區域DA。在被搬入至腔室4內的基板W帶電之情形中，將高濕度的加濕氣體供給至基板W的上表面，藉此於基板W的上表面帶電之電荷係擴散。具體而言，於基板W的主面形成水的薄膜，且於基板W帶電之電荷容易經由該薄膜而擴散。
從加濕氣體噴嘴36開始噴出加濕氣體經過預定的期間後，控制裝置3係一邊持續噴出加濕氣體一邊將碳酸水閥33開啟。藉此，如圖8所示，從碳酸水噴嘴31朝基板W的上表面中央部噴出作為除電液的碳酸水。從碳酸水噴 嘴31噴出的碳酸水係著液至被SPM覆蓋的基板W的上表面中央部的供給區域DA。著液至基板W的上表面中央部之碳酸水係接受基板W的旋轉所為之離心力，於基板W的上表面上朝基板W的周緣部流動。當從開始噴出碳酸水經過預先設定的期間時，控制裝置3係將碳酸水閥33關閉，使碳酸水噴嘴31停止噴出碳酸水。此外，控制裝置3係將加濕氣體閥39關閉，使加濕氣體噴嘴36停止噴出加濕氣體。
接著，執行SPM供給步驟(處理液供給步驟，圖6的步驟S5)。具體而言，控制裝置3係同時開啟硫酸閥26以及過氧化氫水閥29。藉此，於硫酸配管24的內部流通之H2SO4係被供給至藥液噴嘴21，且於過氧化氫水配管25流通之過氧化氫水係被供給至藥液噴嘴21。並且，H2SO4與H2O2係在藥液噴嘴21的殼體內混合並產生高溫(例如約157℃)的SPM。該SPM係從藥液噴嘴21的噴出口被噴出並著液至基板W的上表面中央部的供給區域DB。來自藥液噴嘴21的SPM係接受基板W的旋轉所為之離心力，沿著基板W的上表面朝外側流動，並於基板W上形成有用以覆蓋基板W的上表面全域之SPM的液膜。藉由包含於該液膜之SPM，從基板W去除基板W上的阻劑。
此外，在SPM供給步驟(步驟S5)中，控制裝置3亦可控制第一噴嘴移動單元23，將藥液噴嘴21在與基板W的上表面對向之周緣位置與中央位置之間移動。在此情形中，能使供給區域DB掃描基板W的上表面的全域。
當從開始噴出SPM經過預先設定的處理時間時，控制裝置3係關閉硫酸閥26以及過氧化氫水閥29，使藥液噴嘴21停止噴出SPM。此外，控制裝置3係使藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36從中央位置移動至起始位置。藉此，使藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36從基板W的上方退避。
接著，進行用以將作為清洗液之碳酸水供給至基板W之清洗步驟(處理液供給步驟，圖6的步驟S6)。具體而言，控制裝置3係開啟碳酸水閥33，並使碳酸水噴嘴31朝基板W的上表面中央部噴出碳酸水。從碳酸水噴嘴31噴出的碳酸水係著液至被SPM覆蓋的基板W的上表面中央部。著液至基板W的上表面中央部的碳酸水係接受基板W的旋轉所為之離心力，於基板W的上表面朝基板W的周緣部流動。藉此，基板W上的SPM係被碳酸水朝外側沖流並被排出至基板W的周圍。藉此，在基板W的上表面的全域中沖洗藥液以及阻劑殘渣。在開始清洗步驟(步驟S6)經過預先設定的期間時，控制裝置3係關閉碳酸水閥33，使碳酸水噴嘴31停止噴出碳酸水。
接著，進行用以使基板W乾燥之旋乾步驟(圖6的步驟S7)。
控制裝置3係在旋乾步驟(步驟S7)開始之前，控制第二噴嘴移動單元50，如圖9所示使上噴嘴10從自轉夾具5的側方的起始位置移動至處理位置(基板W的上表面中央部的上方)，且在該處理位置中使上噴嘴10下降至接近基板W之接近位置。在上噴嘴10位於下位置的狀態下，上 噴嘴10的下表面與基板W的上表面之間的間隔係例如為約3mm至5mm。在上噴嘴10配置於處理位置(包含前述接近位置)的狀態下，如圖4所示上噴嘴10的中心軸線係與旋轉軸線A1一致。
具體而言，在旋乾步驟(步驟S7)中，控制裝置3係控制自轉馬達14，藉此使基板W加速至比從除電液供給步驟(步驟S4)至清洗液供給步驟(步驟S6)為止的旋轉速度還大之乾燥旋轉速度(例如數千rpm)，並使基板W以乾燥旋轉速度旋轉。藉此，大的離心力施加至基板W上的液體，附著於基板W的液體係被甩離至基板W的周圍。如此，從基板W去除液體使基板W乾燥。
此外，在旋乾步驟(步驟S7)中，控制裝置3係開啟氣體閥52，使上噴嘴的三個氣體噴出口(上側氣體噴出口55(參照圖4)、下側氣體噴出口56(參照圖4)以及中心氣體噴出口57(參照圖4))各自開始噴出除濕氣體。此時，來自上側氣體噴出口55、下側氣體噴出口56以及中心氣體噴出口57之除濕氣體的噴出流量係分別為例如約50(公升/分)、約50(公升/分)以及約50(公升/分)。藉此，如圖9所示，於基板W的上方形成有於上下方向重疊之三層的環狀氣流，且能藉由該三層的環狀氣流覆蓋基板W的上表面的全域。
在旋乾步驟(步驟S7)中，對基板W的上表面供給低濕度的除濕氣體。因此，在旋乾步驟(步驟S7)開始時於基板W的主面的周圍殘留有加濕氣體之情形中，能將該加濕氣 體置換成除濕氣體。因此，能一邊將基板W的上表面的周圍維持於低濕度的氛圍一邊進行旋乾步驟(步驟S7)。藉此，能在旋乾步驟(步驟S7)中使基板W的上表面良好地乾燥。
並且，在基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，控制裝置3係控制自轉馬達14，藉此使自轉夾具5停止旋轉基板W(圖6的步驟S8)。
接著，從腔室4內搬出基板W(圖6的步驟S9)。具體而言，控制裝置3係使搬運機器人CR的手部進入至腔室4的內部。並且，控制裝置3係使搬運機器人CR的手部保持自轉夾具5上的基板W。之後，控制裝置3係使搬運機器人CR的手部從腔室4內退避。藉此，從腔室4搬出已從表面(器件形成面)去除阻劑的基板W。
如上所述，依據第一實施形態，於SPM供給步驟(步驟S5)之前執行除電液供給步驟(步驟S4)。此外，於除電液供給步驟(步驟S4)開始前，朝基板W的上表面中央部供給高濕度的加濕氣體(步驟S3)。在搬入至腔室4內的基板W帶電之情形中，將高濕度的加濕氣體供給至基板W的上表面中央部，藉此於該基板W的上表面中央部帶電之電荷係擴散。加濕氣體的供給係在除電液供給步驟(步驟S4)開始前開始，並持續至除電液供給步驟(步驟S4)結束為止。因此，在除電液供給步驟(步驟S4)開始時，在從碳酸水噴嘴31噴出的碳酸水著液至供給區域DA時從該供給區域DA充分地去除電荷。亦即，碳酸水著液至電荷被充分地去除 後的供給區域DA。藉此，能抑制或防止朝基板W噴出碳酸水所伴隨之靜電放電的產生。
此外，在第一實施形態中，於SPM供給步驟(步驟S5)之前執行除電液供給步驟(步驟S4)。由於與處理液相比碳酸水係通電，因此藉由將碳酸水供給至基板W的主面，能更有效地抑制或防止液體(碳酸水)朝基板W噴出所伴隨之靜電放電的產生。
如此，能抑制或防止基板W的上表面(所形成的圖案或器件)產生損傷。
此外，在第一實施形態的處理單元2中，亦能執行與第一基板處理例不同的第二基板處理例。
圖10係用以說明處理單元2所為之第二基板處理例之流程圖。
與第一基板處理例的差異點在於：第二基板處理例係廢除除電液供給步驟(圖6的步驟S4)。在此情形中，執行SPM供給步驟(步驟S)作為對於被搬入至腔室4的基板W之最初的液體處理步驟。對被搬入至腔室4的基板W供給SPM。亦即，在第二基板處理例中，SPM供給步驟(步驟S5)係作為液體噴出步驟發揮作用。
在第二基板處理例中，於SPM供給步驟(步驟S5)開始前，朝基板W的上表面中央部供給高濕度的加濕氣體。加濕氣體的供給係於SPM供給步驟(步驟S5)開始前開始，並持續至SPM供給步驟(步驟S5)結束為止。隨著SPM供給步驟(步驟S5)結束，亦停止供給加濕氣體。因此，在SPM 供給步驟(步驟S5)開始時從藥液噴嘴21噴出的SPM著液至供給區域DB(參照圖8)時，從該供給區域DB充分地去除電荷。亦即，SPM著液至電荷被充分地去除後的供給區域DB。藉此，能抑制或防止朝基板W噴出SPM所伴隨之靜電放電的產生。
此外，在第一基板處理例以及第二基板處理例中，作為停止對基板W的上表面中央部供給加濕氣體之時序，雖然已說明設定成與液體噴出步驟(除電液供給步驟(圖6的步驟S4)以及SPM供給步驟(圖10的步驟S5))的結束同步，但只要是在液體噴出步驟(圖6的步驟S4、圖10的步驟S5)開始後，則亦可在液體噴出步驟(圖6的步驟S4、圖10的步驟S5)結束前。
此外，即使在液體噴出步驟(圖6的步驟S4、圖10的步驟S5)結束後，亦可持續供給加濕氣體。例如，如圖6或圖10中以虛線所示般，亦可持續供給加濕氣體直至清洗步驟(步驟S6)結束時為止。在此情形中，最慢必須在旋乾步驟(步驟S7)開始前停止供給加濕氣體。這是由於當在旋乾步驟(步驟S7)中進行加濕氣體的供給時會在旋乾步驟(步驟S7)中阻礙基板W的上表面良好的乾燥之故。
圖11係用以說明本發明第二實施形態的基板處理裝置201所具備的處理單元202的構成之圖解性的剖視圖。
在第二實施形態中，於與前述第一實施形態(圖1至圖10所示的實施形態)共通的部分附上與圖1至圖10之情形中相同的元件符號並省略說明。
與處理單元2的主要差異點在於：處理單元202係廢除加濕氣體供給單元8，取而代之的是設置加濕氣體供給單元208。加濕氣體供給單元208係包含有：加濕氣體配管214，係分歧連接至上噴嘴10所包含之氣體配管51；以及加濕氣體閥215，係用以將加濕氣體配管214予以開閉。於加濕氣體配管214供給有來自加濕氣體產生單元37的加濕氣體。亦即，於氣體導入口58、59(參照圖4)選擇性地供給有除濕氣體以及加濕氣體。
關閉加濕氣體閥215並開啟氣體閥52，藉此除濕氣體係從上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56放射狀地噴出，且從中心氣體噴出口57朝基板W的上表面往下方噴出。此外，關閉氣體閥52並開啟加濕氣體閥215，藉此加濕氣體係從上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56放射狀地噴出，且從中心氣體噴出口57朝基板W的上表面往下方噴出。加濕氣體閥215係電性地連接至控制裝置3(參照圖5)。
在處理單元202中，執行前述第一基板處理例(參照圖6)或者第二基板處理例(參照圖10)。
在加濕氣體供給步驟(圖6以及圖10的步驟S3)中，控制裝置3係將上噴嘴10配置於處理位置且為比下位置(圖9中以實線所示的位置)還稍微上方的位置，且使上側氣體噴出口55、下側氣體噴出口56以及中心氣體噴出口57噴出加濕氣體。在此情形中，從上側氣體噴出口55以及下側氣體噴出口56噴出的加濕氣體係形成二層的放射狀氣流，且 亦與從中心氣體噴出口57噴出的加濕氣體合流，並於基板W的上表面的附近(上方)沿著基板W的上表面流動。
在旋乾步驟(圖6以及圖10的步驟S7)中，控制裝置3係將上噴嘴10配置於下位置(圖9中以實線所示的位置)，且使上側氣體噴出口55、下側氣體噴出口56以及中心氣體噴出口57噴出除濕氣體。此與第一實施形態的處理單元2(參照圖2)中所執行的第一基板處理例以及第二基板處理例的情形相同。
圖12A係用以說明本發明第三實施形態的基板處理裝置301所具備之處理單元302的構成例之圖解性的剖視圖。
在第三實施形態中，於與前述第一實施形態(圖1至圖10所示的實施形態)共通的部分附上與圖1至圖10的情形中相同的元件符號並省略說明。
與處理單元2的主要差異點在於：處理單元302係廢除加濕氣體供給單元8，取而代之的是設置加濕氣體供給單元308。加濕氣體供給單元308係包含有：加濕氣體配管314，係連接至FFU12；以及加濕氣體閥315，係用以將加濕氣體配管314予以開閉。此外，FFU12係包含有：除濕氣體配管324，係流通有除濕氣體(例如清淨空氣)；以及除濕氣體閥325，係用以將除濕氣體配管324予以開閉。
關閉加濕氣體閥315並開啟除濕氣體閥325，藉此從FFU12對腔室4的內部供給除濕氣體。此外，關閉除濕氣體閥325並開啟加濕氣體閥315，藉此從FFU12對腔室4的內部供給加濕氣體。加濕氣體閥315以及除濕氣體閥325 係電性地連接至控制裝置3(參照圖5)。
在處理單元302中，執行前述第一基板處理例(參照圖6)或第二基板處理例(參照圖10)。
在加濕氣體供給步驟(圖6以及圖10的步驟S3)中，控制裝置3係關閉除濕氣體閥325並開啟加濕氣體閥315，藉此從FFU12對腔室4的內部供給加濕氣體。因此，腔室4內的氛圍被置換成加濕氣體，藉此能對基板W的上表面的中央部供給加濕氣體。
在旋乾步驟(圖6以及圖10的步驟S7)中，控制裝置3係關閉加濕氣體閥315並開啟除濕氣體閥325，藉此從FFU12對腔室4的內部供給除濕氣體。因此，腔室4內的氛圍被置換成除濕氣體，藉此能對基板W的上表面的中央部供給除濕氣體。
圖12B係用以說明本發明第四實施形態的基板處理裝置401所具備的處理單元402的構成例之圖解性的剖視圖。
在第四實施形態中，於與前述第一實施形態(圖1至圖10所示的實施形態)共通的部分附上與圖1至圖10的情形相同的元件符號並省略說明。
與處理單元2的主要差異點在於：處理單元402係廢除上噴嘴10，取而代之的是設置對向構件403。再者，下述點亦與處理單元2不同：分別設置藥液供給單元(處理液供給單元)406、碳酸水供給單元(除電液供給單元)407以及加濕氣體供給單元408以取代藥液供給單元6、碳酸水供給單元7以及加濕氣體供給單元8。
對向構件403為圓板狀。對向構件403的直徑係與基板W的直徑同等或者比基板W的直徑還大。於對向構件403的下表面形成有由平坦面所構成之圓形的對向面431，該對向面431係與被自轉夾具5保持之基板W的上表面對向。對向面431係與基板W的上表面的全域對向。對向構件403係以對向構件403的中心軸線位於自轉夾具5的旋轉軸線A1上之方式被固持具(holder)432以水平姿勢支撐。
於對向構件403的上表面固定有中空圓筒狀的固持具432，該中空圓筒狀的固持具432係將通過對向構件403的中心之鉛直軸線(與自轉夾具5的旋轉軸線A1一致之鉛直軸線)作為中心軸線。於固持具432結合有支撐構件升降單元437。控制裝置3(參照圖5)係控制支撐構件升降單元437，使對向構件403的對向面431在接近位置(參照圖12B)與退避位置之間升降，該接近位置係接近被自轉夾具5保持之基板W的上表面之位置，該退避位置係已大幅地退避至自轉夾具5的上方之位置。固持具432係形成為中空，氣體噴嘴433、碳酸水噴嘴434以及藥液噴嘴435係在分別朝鉛直方向延伸的狀態下插通至固持具432的內部。
於氣體噴嘴433的前端形成有第一噴出口433a。第一噴出口433a係經由形成於對向構件403的中央部之貫通孔436而於對向面431呈開口。
於碳酸水噴嘴434的前端形成有第二噴出口434a。第二噴出口434a係經由貫通孔436而於對向面431呈開口。
於藥液噴嘴435的前端形成有第三噴出口435a。第三噴出口435a係經由貫通孔436而於對向面431呈開口。
加濕氣體供給單元408係包含有：氣體噴嘴433；加濕氣體配管414，係連接至氣體噴嘴433的上游端；以及加濕氣體閥415，係用以將加濕氣體配管414予以開閉。此外，包含有：除濕氣體配管424，係連接至氣體噴嘴433的上游端；以及除濕氣體閥425，係用以將除濕氣體配管424予以開閉。
關閉加濕氣體閥415並開啟除濕氣體閥425，藉此除濕氣體係通過氣體噴嘴433的殼體(未圖示)內從第一噴出口433a噴出。此外，關閉除濕氣體閥425並開啟加濕氣體閥415，藉此加濕氣體係通過氣體噴嘴433的殼體(未圖示)內從第一噴出口433a噴出。加濕氣體閥415以及除濕氣體閥425係電性地連接至控制裝置3(參照圖5)。
碳酸水供給單元407係包含有碳酸水噴嘴434、連接至碳酸水噴嘴434的上游端之碳酸水配管32以及碳酸水閥33。當開啟碳酸水閥33時，碳酸水係通過碳酸水噴嘴434的殼體(未圖示)內從第二噴出口434a噴出。
藥液供給單元406係包含有藥液噴嘴435、連接至藥液噴嘴435的上游端之硫酸配管24、連接至藥液噴嘴435的上游端之過氧化氫水配管25、硫酸閥26以及過氧化氫水閥29。當硫酸閥26以及過氧化氫水閥29開啟時，來自硫酸配管24的H2SO4以及來自過氧化氫水配管25的H2O2係被供給至藥液噴嘴435的殼體(未圖示)內，並在殼體(未 圖示)內充分地被混合(攪拌)。藉由該混合，H2SO4與H2O2係彼此均勻地混合，並藉由H2SO4與H2O2之間的反應產生H2SO4以及H2O2的混合液(SPM)。SPM係包含有氧化力強的過氧單硫酸(H2SO5)，並被升溫至比混合前的H2SO4與H2O2的溫度還高的溫度(150℃以上，例如為約157℃)。所產生的高溫的SPM係從在藥液噴嘴435的前端開口之第三噴出口435a噴出。
在處理單元402中，執行前述第一基板處理例(參照圖6)或第二基板處理例(參照圖10)。
在加濕氣體供給步驟(圖6以及圖10的步驟S3)中，控制裝置3係使對向構件403配置於接近位置，且關閉除濕氣體閥425並開啟加濕氣體閥415，從第一噴出口433a噴出加濕氣體。從第一噴出口433a噴出的加濕氣體係被噴吹至基板W的上表面中央部(亦即包含有下述供給區域之區域)。藉此，被噴吹至基板W的上表面的加濕氣體係覆蓋供給區域DA。在此情形中，從第一噴出口433a噴出的加濕氣體係被供給至對向面431與基板W的上表面之間，且對向面431與基板W的上表面之間的空間係被加濕氣體充滿。
在除電液供給步驟(圖6以及圖10的步驟S4)中，控制裝置3係使對向構件403配置於接近位置，且開啟碳酸水閥33並從第二噴出口434a噴出碳酸水。從第二噴出口434a噴出的碳酸水係著液至基板W的上表面的供給區域(未圖示)。該供給區域係設定於基板W的上表面中央部。
在SPM供給步驟(圖6以及圖10的步驟S5)中，控制裝置3係使對向構件403配置於接近位置，且同時開啟硫酸閥26以及過氧化氫水閥29。藉此，SPM係從第三噴出口435a噴出並著液至基板W的上表面中央部的供給區域(未圖示)。著液至該供給區域的SPM係接受基板W的旋轉所為之離心力沿著基板W的上表面朝外側流動，並於基板W上形成有覆蓋基板W的上表面全域之SPM的液膜。藉由該液膜所含有的SPM，從基板W去除基板W上的阻劑。
在旋乾步驟(圖6以及圖10的步驟S7)中，控制裝置3係使對向構件403配置於接近位置，且關閉加濕氣體閥415並開啟除濕氣體閥425，藉此從第一噴出口433a噴出除濕氣體。藉此，能對基板W的上表面的中央部供給除濕氣體。
以上，雖然已說明本發明的四個實施形態，但本發明亦可以其他的形態來實施。
例如，亦可採用圖13所示的加濕氣體產生單元37A以取代加濕氣體產生單元37(參照圖3)。加濕氣體產生單元37A係具備有蒸氣產生單元43A以取代蒸氣產生單元43。蒸氣產生單元43A係包含有：加熱板(hot plate)101；以及滴下噴嘴102，係對加熱板101的上表面101a滴下水(例如DIW)。在加熱板101的導通(ON)狀態下，加熱板101的上表面101a係被保持於100℃以上的高溫。在加熱板101的導通狀態下，在加熱板101的上方從滴下噴嘴102滴下水，藉此來自滴下噴嘴102的水滴係接觸至加熱板101的上表面101a並在該上表面101a蒸發。藉此，在蒸氣產生 單元43A中產生水的蒸氣。
此外，亦可採用圖14所示的加濕氣體產生單元37B以取代加濕氣體產生單元37(參照圖3)。加濕氣體產生單元37B係具備有蒸氣產生單元43B以取代蒸氣產生單元43。蒸氣產生單元43B係包含有：板狀的振動體111，係配置成水平姿勢；以及超音波振動子112，係使振動體111超音波振動。超音波振動子112係接受來自被控制裝置3所控制的超音波振盪器113的電性訊號並進行超音波振動。於振動體111的上表面形成有水(DIW)的液膜114的狀態下超音波振動子112係進行超音波振動，藉此對液膜114所含有的水賦予超音波振動，藉此能使水蒸發。藉此，在蒸氣產生單元43B產生水的蒸氣。
此外，在第四實施形態中，對向構件403亦可為隨著自轉夾具5(自轉基座16)的旋轉而旋轉之隨動型的對向構件(阻隔構件)。亦即，對向構件403係在基板處理中以對向構件403可與自轉夾具5一體旋轉之方式被支撐。
此外，在前述第一實施形態至第四實施形態中，亦可藉由不同的噴嘴臂支撐藥液噴嘴21以及加濕氣體噴嘴36。
此外，在前述各實施形態中，作為藥液，雖然例舉使用SPM之情形來說明，但藥液並未限定於SPM。藥液亦可為例如包含有硫酸、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(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide；氫氧化四甲銨)等)、疏水化劑(例如TMS(tetramethylsilane；四甲基矽烷)、 HMDS(hexamethyldisilaza；六甲基二矽氮烷)等)、有機溶劑(例如IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)等)、介面活性劑以及防腐蝕劑的至少一者之液體。
此外，作為清洗液，能使用碳酸水以外的水。作為此種水，亦可為DIW(去離子水)、電解離子水、氫水、臭氧水、稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水、還原水(氫水)、除氣水等。
此外，在前述各實施形態中，雖然已說明基板處理裝置1、201、301為用以處理圓板狀的基板W之裝置的情形，但基板處理裝置1、201、301亦可為用以處理液晶顯示裝置用基板等之多角形的基板W之裝置。
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明瞭本發明的技術性內容之具體例，本發明不應被這些具體例界定地解釋，本發明的範圍僅被隨附的申請專利範圍界定。
本案係與2017年4月28日於日本特許廳提出的日本特願2017-090264號對應，該日本特願2017-090264號的全部內容係被援用並組入於本案。

Claims (22)

  1. 一種基板處理方法，係使用處理液處理基板；前述基板處理方法係包含有：液體噴出步驟，係從噴嘴朝在腔室內被基板保持單元保持之基板的主面中的預定的供給區域噴出液體；加濕氣體供給步驟，係為了去除於前述基板帶電的電荷而對前述基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及旋乾步驟，係於前述液體噴出步驟之後，使前述基板繞著預定的旋轉軸線旋轉並甩離前述基板的主面的液體成分；前述加濕氣體供給步驟係從前述液體噴出步驟開始前開始，在比前述液體噴出步驟的開始還後面且在前述旋乾步驟之前的預定的結束時序結束。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：處理液供給步驟，係將處理液供給至前述基板的主面；前述液體噴出步驟係包含有：除電液供給步驟，係在前述處理液供給步驟之前，從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域噴出前述除電液。
  3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述液體噴出步驟係包含有：處理液供給步驟，係從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域供給處理液。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述結束時序係前述液體噴出步驟結束前的預定的時序或者前述液體噴出步驟的結束的時序。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：除濕氣體供給步驟，係與前述旋乾步驟並行，將比前述加濕氣體還低濕度的除濕氣體供給至前述基板的主面。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係包含有：第一加濕氣體供給步驟，係從第一噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中之包含有供給區域之區域。
  7. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係包含有：第二加濕氣體供給步驟，係於前述基板的主面附近形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣流。
  8. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係包含有：第三加濕氣體供給步驟，係從前述腔室的外部對前述腔室內供給前述加濕氣體。
  9. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係包含有：第四加濕氣體供給步驟，係對與前述基板的主面對向之對向面與前述基板的主面之間的空間供給前述加濕氣體。
  10. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係包含有：將前述基板的主面中之前述液體的著液區域噴吹至中心的步驟。
  11. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述加濕氣體供給步驟係從設置於與前述基板的主面對向之圓狀的對向面的中央之噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中央部。
  12. 一種基板處理裝置，係使用處理液處理基板；前述基板處理裝置係包含有：腔室；基板保持單元，係收容於前述腔室內，用以保持基板；旋轉單元，係使被前述基板保持單元保持的基板繞著預定的旋轉軸線旋轉；液體供給單元，係具有用以朝被前述基板保持單元保持之基板的主面噴出液體之噴嘴，並對前述基板的主面供給前述液體；加濕氣體供給單元，係對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及控制裝置，係控制前述液體供給單元以及前述加濕氣體供給單元；前述控制裝置係執行： 液體噴出步驟，係從前述噴嘴朝前述基板的主面中的預定的供給區域噴出液體；加濕氣體供給步驟，係為了去除於前述基板帶電的電荷而藉由前述加濕氣體供給單元對前述基板的主面供給比前述腔室內的濕度還高濕度的加濕氣體；以及旋乾步驟，係於前述液體噴出步驟之後，使前述基板繞著前述旋轉軸線旋轉並甩離前述基板的主面的液體成分；並且，前述控制裝置係使前述加濕氣體供給步驟在比前述液體噴出步驟的開始還後面且在前述旋乾步驟之前的預定的結束時序結束。
  13. 如請求項12所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：處理液供給單元，係用以對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給處理液；前述液體供給單元係包含有：除電液供給單元，係將比電阻比處理液還大之導電性的除電液供給至前述基板的主面；前述控制裝置係進一步控制前述處理液供給單元；前述控制裝置係執行：處理液供給步驟，係藉由前述處理液供給單元對前述基板的主面供給處理液； 並且，前述控制裝置係在前述液體噴出步驟中執行：除電液供給步驟，係在前述處理液供給步驟之前，從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域噴出前述除電液。
  14. 如請求項12所記載之基板處理裝置，其中前述液體供給單元係包含有：處理液供給單元，係對被前述基板保持單元保持之基板的主面供給處理液；前述控制裝置係在前述液體噴出步驟中執行：處理液供給步驟，係從前述噴嘴朝包含有前述供給區域之區域供給處理液。
  15. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述結束時序係前述液體噴出步驟結束前的預定的時序或者前述液體噴出步驟的結束的時序。
  16. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述控制裝置係進一步執行：除濕氣體供給步驟，係與前述旋乾步驟並行，將比前述加濕氣體還低濕度的除濕氣體供給至前述基板的主面。
  17. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述加濕氣體供給單元係具有：第一噴嘴，係對前述基板的主面噴吹前述加濕氣體；前述控制裝置係在前述加濕氣體供給步驟中執行：第一加濕氣體供給步驟，係從前述第一噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中之包含有供給區域之區域。
  18. 如請求項12至14項中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述加濕氣體供給單元係具有：第二噴嘴，係形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣流；前述控制裝置係在前述加濕氣體供給步驟中執行：第二加濕氣體供給步驟，係於前述基板的主面附近藉由前述第二噴嘴形成沿著前述基板的主面流動之前述加濕氣體的氣流。
  19. 如請求項12至14項中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述加濕氣體供給單元係包含有用以對前述腔室的內部供給前述加濕氣體之單元；前述控制裝置係在前述加濕氣體供給步驟中執行：第三加濕氣體供給步驟，係從前述腔室的外部對前述腔室內供給前述加濕氣體。
  20. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：對向構件，係具有與前述基板的主面對向之對向面；前述控制裝置係在前述加濕氣體供給步驟中執行：第四加濕氣體供給步驟，係對前述對向面與前述基板的主面之間的空間供給前述加濕氣體。
  21. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中前述控制裝置係於前述加濕氣體供給步驟中包含有；將前述基板的主面中之前述液體的著液區域噴吹至中心的步驟。
  22. 如請求項12至14中任一項所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：對向構件，係具有與前述基板的主面對向之對向面，前述加濕氣體供給單元係具有設置於前述對向面的中央之第二噴嘴；前述控制裝置係於前述加濕氣體供給步驟中從前述第二噴嘴將前述加濕氣體噴吹至前述基板的主面中央部。
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