TWI804897B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

基板處理方法係包含：第一處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的一方之第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的另一方且黏度比前述第一處理液還低之第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液並從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。

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之裝置以及方法。成為處理對象之基板係例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等平面顯示器(FPD；flat panel display)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。
已知有一種方法，係在基板上使第一處理液與第二處理液混合並反應，並利用反應生成物質對基板進行處理。具體而言，在用以剝離殘留於乾蝕刻(dry etching)後的基板上的阻劑(resist)之阻劑剝離處理中，會有使用SPM(sulfuric acid hydrogen peroxide mixture；硫酸過氧化氫水混合液)之情形，SPM係使硫酸與過氧化氫水混合從而生成。
於專利文獻1揭示一種基板處理，係在噴嘴內混合硫酸與過氧化氫水並調製SPM，並將SPM供給至基板的表面。於專利文獻2揭示一種基板處理，係從其他的噴嘴將硫酸以及過氧化氫水供給至基板上，使硫酸以及過氧化氫水在基板上混合從而生成SPM。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-207948號公報。 [專利文獻2]日本特開2004-349669號公報。
[發明所欲解決之課題]
在專利文獻1的基板處理中，由於一邊流動處理液一邊進行處理，因此處理液的消耗量變多。具體而言，需要以0.5公升／分鐘至2公升／分鐘左右的流量從噴嘴噴出SPM。因此，針對基板處理的成本以及環境負荷會有改善的餘地。
於專利文獻2揭示一種基板處理，係將硫酸的液膜形成於基板上，並對硫酸的液膜霧狀地供給過氧化氫水。此種處理雖然在減少硫酸的消耗量之點來說較佳，然而難以形成均勻地覆蓋基板的表面的全域之液膜，且難以維持液膜覆蓋基板的表面的全域的狀態。因此，針對處理的均勻性有改善的餘地。
因此，本發明的實施形態之一係提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，係能均勻地處理基板表面且能減少處理液的消耗量。 [用以解決課題的手段]
本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的一方之第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的另一方且黏度比前述第一處理液還低之第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗(rinse)步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液，從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
依據此基板處理方法，由於將黏度較高的第一處理液塗布至基板的表面，因此能抑制第一處理液的消耗量，並能使第一處理液均勻地遍及且密著於基板的表面。對塗布有第一處理液的基板的表面供給第二處理液。藉此，第一處理液以及第二處理液係在基板的表面上混合從而生成硫酸過氧化氫水混合液。由於第一處理液均勻地遍及且密著於基板的表面，因此能使硫酸過氧化氫水混合液無遺漏地均勻地遍及至基板的表面。由於第二處理液的黏度較低，因此第一處理液以及第二處理液的混合迅速地進行。由於第一處理液以及第二處理液在基板上混合，因此能有效地活用因為混合時的反應所產生的發熱，從而能處理基板的表面。在硫酸過氧化氫水混合液所為之處理後，能對基板的表面供給清洗液並沖洗硫酸過氧化氫水混合液並停止處理。
如此，能提供一種基板處理方法，係能對基板的表面施予均勻的處理且減少處理液的消耗量。
對於基板的處理之一例為去除存在於基板的表面的異物。異物的具體例為殘渣、膜。膜的去除係可為膜的剝離，亦可為膜的一部分的蝕刻。膜的一個例子為阻劑膜。
在本發明的實施形態之一中，前述第一處理液係包含增黏劑。藉此，由於能藉由增黏劑調整第一處理液的黏度，因此能以適合處理的黏度將第一處理液塗布至基板的表面。
本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含有增黏劑的第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液並從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
依據此基板處理方法，能抑制包含增黏劑的第一處理液的消耗量，並能使第一處理液均勻地遍及且密著於基板的表面。對塗布有第一處理液的基板的表面供給第二處理液。藉此，第一處理液以及第二處理液係在基板的表面上混合從而生成硫酸過氧化氫水混合液。由於第一處理液均勻地遍及且密著於基板的表面，因此能使硫酸過氧化氫水混合液無遺漏地均勻地遍及至基板的表面。此外，由於第一處理液以及第二處理液在基板上混合，因此能有效地活用因為混合時的反應所產生的發熱，從而能處理基板的表面。在硫酸過氧化氫水混合液所為之處理後，能對基板的表面供給清洗液並沖洗硫酸過氧化氫水混合液，停止處理。
與前述實施形態之情形相同，對於基板的處理之一例為去除存在於基板的表面的異物。異物的具體例為殘渣、膜。膜的去除係可為膜的剝離，亦可為膜的一部分的蝕刻。膜的一個例子為阻劑膜。
本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含過氧化氫水以及增黏劑的第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將包含硫酸的第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液並從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
依據此基板處理方法，由於過氧化氫水係以包含增黏劑的第一處理液的形態被塗布至基板的表面，因此能抑制過氧化氫水的消耗量，並能使過氧化氫水遍及且密著於基板的表面。對塗布有第一處理液(過氧化氫水)的基板的表面供給包含硫酸的第二處理液。藉此，過氧化氫水以及硫酸係在基板的表面上混合從而生成硫酸過氧化氫水混合液。由於第一處理液均勻地遍及且密著於基板的表面，因此能使硫酸過氧化氫水混合液無遺漏地均勻地遍及至基板的表面。此外，由於硫酸以及過氧化氫水在基板上混合，因此能有效地活用因為混合時的反應所產生的發熱，從而能處理基板的表面。在硫酸過氧化氫水混合液所為之處理後，能對基板的表面供給清洗液並沖洗硫酸過氧化氫水混合液，停止處理。
與前述實施形態之情形相同，對於基板的處理之一例為去除存在於基板的表面的異物。異物的具體例為殘渣、膜。膜的去除係可為膜的剝離，亦可為膜的一部分的蝕刻。膜的一個例子為阻劑膜。
在本發明的實施形態之一中，前述增黏劑係包含從由聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone)、聚丙烯酸(polyacrylic acid)、聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)、聚丙烯酸銨(polyacrylic acid ammonium)、交聯型聚丙烯酸、交聯型聚丙烯酸鈉、交聯型丙烯系聚合物以及羧酸系共聚物(carboxylic acid copolymer)所組成的群組所選擇的至少一種。
較佳為，增黏劑係例如具有下述耐熱性：在被供給至基板的表面時之第一處理液的溫度中，第一處理液的黏度能保持於所需的值以上。此情形中所謂所需的值係指能無遺漏且均勻地將第一處理液塗布至基板的表面且將此種塗布狀態至少維持一定時間之值，較佳為例如30mPa．s至3000mPa．s的範圍。較佳為，增黏劑係例如具有下述耐熱性：在混合液處理步驟中的硫酸過氧化氫水混合液的溫度中，能將硫酸過氧化氫水混合液的黏度保持於所需的值以上。此情形中所謂所需的值係指能將硫酸過氧化氫水混合液已無遺漏地擴展至基板的表面的狀態至少維持一定時間之值，較佳為例如30mPa．s至3000mPa．s的範圍。
在本發明的實施形態之一中，前述第二處理液係不包含增黏劑。藉由第二處理液不包含增黏劑，能以黏度低的狀態將第二處理液供給至基板的表面。藉此，能在基板上促進第一處理液與第二處理液的混合。
在第一處理液包含有增黏劑之情形中，該增黏劑係存在於在基板上所生成的硫酸過氧化氫水混合液中，故提高硫酸過氧化氫水的黏度。因此，能在已使硫酸過氧化氫水混合液密著於基板的表面的狀態下使硫酸過氧化氫水混合液所為之處理持續進展。藉此，能對基板表面進行均勻的處理。
為了減少第二處理液的消耗量，亦可於第二處理液包含有增黏劑。然而，較佳為增黏劑的含有量控制在不會阻礙與第一處理液混合的程度。
在本發明的實施形態之一中，在前述第一處理液供給步驟中，前述第一處理液被塗布至前述基板的表面，從而形成覆蓋前述基板的表面的全域之前述第一處理液的塗布膜。
在此種基板處理方法中，由於第一處理液的塗布膜(例如凝膠(gel)狀塗布膜)覆蓋基板的表面的全域，因此能使第一處理液密著於基板的表面的全域。因此，能使第一處理液以及第二處理液混合而成的硫酸過氧化氫水混合液密著於基板的表面的全域，從而能均勻地處理基板的表面的全域。
在本發明的實施形態之一中，在前述第二處理液供給步驟中，對前述第一處理液的塗布膜的表面供給前述第二處理液。在此種基板處理方法中，於基板的表面形成有第一處理液的塗布膜，並對前述第一處理液的塗布膜的表面供給第二處理液。因此，能抑制因為第二處理液的流動將第一處理液推流至基板外部，並能減少第一處理液的消耗量。
在本發明的實施形態之一中，前述第二處理液供給步驟係在停止朝前述基板的表面供給前述第一處理液的狀態下開始。
在此種基板處理方法中，停止供給第一處理液(更具體而言為供給新的液體)，開始供給第二處理液。因此，由於能抑制因為低黏度的第二處理液的流動將第一處理液推流至基板外部，因此能減少第一處理液的消耗量。
在本發明的實施形態之一中，前述混合液處理步驟的至少一部分的期間係與前述第二處理液供給步驟的至少一部分的期間重複。
在基板的表面存在有第一處理液的狀態下將第二處理液供給至基板的表面，藉此開始混合第一處理液以及第二處理液。因此，會有在第二處理液供給步驟的執行中開始硫酸過氧化氫水混合液所為之基板表面的處理之情形。
在本發明的實施形態之一中，在前述混合液處理步驟的至少一部分的期間中停止朝前述基板的表面供給前述第二處理液。
在此種基板處理方法中，在停止供給第二處理液(具體而言為供給新的液體)的狀態下存在進行硫酸過氧化氫水混合液所為之基板表面的處理之期間。
例如，在將基板的表面朝向上方水平地保持的狀態下對形成有第一處理液的塗布膜之基板的表面供給第二處理液後停止供給第二處理液，藉此能作成於基板的表面保持有硫酸過氧化氫水混合液的液膜之覆液(paddle)狀態。藉由維持此種覆液狀態，無須供給第一處理液以及第二處理液即能使硫酸過氧化氫水混合液所為之基板處理持續進展。在此種覆液處理期間中，亦可因應需要將第一處理液以及第二處理液的一方或者雙方補充至基板的表面。
在本發明的實施形態之一中，交互地反復執行前述第一處理液供給步驟以及前述第二處理液供給步驟。藉由此種基板處理方法，能因應需要一邊交互地反復供給第一處理液以及第二處理液，一邊在基板上使硫酸過氧化氫水混合液所為之處理持續進展。因此，能以不會處理不足之方式充分地處理基板的表面。
亦可在第二處理液供給步驟之後，在再次進行第一處理液供給步驟時於這些步驟之間夾著其他的步驟。亦即，亦可在第二處理液供給步驟之後，在不供給第一處理液以及第二處理液地進行之混合液處理步驟之後供給第一處理液。此外，亦可在進行前述清洗步驟後再進行第一處理液供給步驟。
本發明的實施形態之一係提供用以實施上述般的基板處理方法之基板處理裝置。此基板處理裝置係包含：基板保持單元(基板固持具)，係保持基板；第一處理液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述第一處理液；第二處理液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述第二處理液；清洗液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述清洗液；以及控制單元(控制器)。前述控制單元係控制從前述第一處理液噴嘴供給前述第一處理液並執行前述第一處理液供給步驟，控制前述第二處理液噴嘴供給前述第二處理液並執行前述第二處理液供給步驟，控制前述清洗液噴嘴供給前述清洗液並執行前述清洗步驟。
藉由此種構成，能實施前述基板處理方法。因此，能提供一種對基板的表面施予均勻的處理且能減少處理液的消耗量之基板處理裝置。
在本發明的實施形態之一中，前述基板保持單元係包含：自轉夾具(spin chuck)，係將基板的表面朝向上方水平地保持並旋轉。在此情形中，較佳為前述控制單元係在前述第一處理液供給步驟中控制從前述第一處理液噴嘴供給前述第一處理液並控制前述自轉夾具的旋轉，並將前述第一處理液旋轉塗布(spin coating)至前述基板的表面。
藉由此種構成，能藉由所謂的旋轉塗布對基板的表面塗布第一處理液。藉此，由於能將少量的第一處理液均勻地擴展塗布至基板的表面，因此能減少第一處理液的消耗量並均勻地處理基板的表面。
在本發明的實施形態之一中，前述基板處理裝置係進一步包含：噴嘴移動單元，係在處理位置與待機位置之間移動前述第一處理液噴嘴，前述處理位置為用以對被前述基板保持單元保持的基板供給處理液之位置，前述待機位置為已從前述處理位置退避之位置；以及洗淨埠，係在前述待機位置中使前述第一處理液噴嘴的噴出口浸漬於噴嘴洗淨液中。
藉由此種構成，能在不使用第一處理液噴嘴時在第一處理液的待機位置處洗淨噴出口。藉此，能抑制或者防止高黏度的第一處理液導致噴出口阻塞。
參照隨附的圖式並藉由以下所進行的本發明的詳細的說明，更明瞭上述目的以及其他的目的、特徵、態樣以及優點。
圖1A至圖1H係用以說明本發明的實施形態之一的基板處理方法之步驟圖。基板處理方法係包含第一處理液塗布步驟S1(第一處理液供給步驟，圖1A至圖1B)、第二處理液供給步驟S2(圖1C)、混合液處理步驟S3(圖1C至圖1D)、清洗步驟S4(圖1E)、殘渣去除步驟S5(圖1F至圖1G)以及乾燥步驟S6(圖1H)。處理對象的基板W為於表面(在本實施形態中為上表面)形成有阻劑膜(未圖示)之基板。基板W係能為半導體基板、液晶顯示裝置用基板。典型而言，阻劑膜為作為乾蝕刻用的遮罩(mask)來使用後的阻劑膜。本實施形態的基板處理方法係進行用以剝離基板W的表面的阻劑膜之阻劑剝離處理。更具體而言，藉由硫酸過氧化氫水混合液從基板W的表面剝離並去除阻劑。
於表面形成有阻劑膜之基板W被搬入至處理腔室(processing chamber)1(參照圖3)，該基板W係被自轉夾具5保持。藉此，基板W係被自轉夾具5保持成水平姿勢並在此種狀態下繞著通過中央部之鉛直的旋轉軸線A旋轉。基板W係以將形成有阻劑膜之基板W的表面朝上的姿勢下被自轉夾具5保持。
第一處理液塗布步驟S1為下述步驟：一邊藉由自轉夾具5旋轉基板W一邊對基板W的表面(上表面)供給第一處理液L1，將該第一處理液L1塗布(所謂的旋轉塗布)至基板W的表面。在本實施形態中，第一處理液L1係包含屬於SPM的原料之硫酸以及過氧化氫水中的一方且不包含另一方。在本實施形態中，第一處理液L1為進一步包含增黏劑(高黏度化劑)之高黏度的處理液。
如圖1A所示，在第一處理液塗布步驟S1中，從第一處理液噴嘴N1對基板W的中央附近供給第一處理液L1達至預定供給量。供給達至預定供給量後，停止從第一處理液噴嘴N1供給第一處理液L1。被供給至基板W的表面之第一處理液L1係藉由伴隨著基板W的旋轉之離心力而在基板W的表面朝周緣部擴展。藉此，如圖1B所示，能形成覆蓋基板W的表面(上表面)的全域之第一處理液L1的塗布膜F1。第一處理液L1的預定供給量係被制定成充分的量，俾能藉由基板W的旋轉形成覆蓋基板W的表面(上表面)的全域之塗布膜F1。較佳為此預定供給量係進一步被制定成形成覆蓋基板W的表面(上表面)的全域之塗布膜F1所需的量，藉此能將第一處理液L1的消耗量設定成最低限度。
第二處理液供給步驟S2係在第一處理液塗布步驟S1之後進行。亦即，在於基板W的表面(上表面)的全域形成有第一處理液L1的塗布膜F1的狀態下開始。在本實施形態中，第二處理液L2係包含屬於SPM的原料之硫酸以及過氧化氫水中之未被包含於第一處理液L1之另一方且不包含已被包含於第一處理液L1之一方。較佳為第二處理液L2為黏度比第一處理液L1還低之低黏度的處理液。雖然較佳為第二處理液L2不包含增黏劑，然而亦可因應需要包含有微量的增黏劑。
如圖1C所示，在第二處理液供給步驟S2中，一邊藉由自轉夾具5將基板W繞著旋轉軸線A旋轉，一邊從第二處理液噴嘴N2將第二處理液L2供給至形成於基板W的表面(上表面)的全域的第一處理液L1的塗布膜F1上。此供給亦可以預定流量連續地供給。如圖1C所示，第二處理液噴嘴N2亦可為直式噴嘴(straight nozzle)，用以在柱狀的連續流動的狀態下噴出第二處理液L2。此外，第二處理液噴嘴N2亦可為噴霧噴嘴(spray nozzle)，用以以呈現錐(cone)狀的輪廓(profile)之方式噴霧第二處理液L2。此外，第二處理液噴嘴N2係可在第二處理液供給步驟S2中進行固定式噴出，亦可在第二處理液供給步驟S2中進行移動式噴出，固定式噴出係在基板W上的著液位置實質性地被保持在固定位置(例如旋轉軸線A上)，移動式噴出係基板W上的著液位置會移動。在移動式噴出之情形中，較佳為從第二處理液噴嘴N2噴出的第二處理液L2的著液位置係在基板W的表面上於從旋轉中心至周緣部為止的範圍內移動，藉此著液位置係掃描基板W的表面。第二處理液供給步驟S2係進行預定時間。
混合液處理步驟S3為下述步驟：藉由第一處理液L1以及第二處理液L2在基板W上混合而成的混合液亦即SPM，剝離基板W的表面的阻劑膜。具體而言，硫酸以及過氧化氫水係在基板W上彼此混合並引起發熱反應從而成為SPM，該SPM係使基板W的表面的阻劑膜腐蝕。當開始供給第二處理液L2時，由於第一處理液L1以及第二處理液L2開始混合，因此第二處理液供給步驟S2的至少一部分的期間亦可與混合液處理步驟S3的至少一部分的期間重複(參照圖1C)。
如圖1D所示，在第二處理液供給步驟S2之後，亦即在停止供給第二處理液L2之後，第一處理液L1以及第二處理液L2的混合反應(SPM反應)亦在基板W的表面上持續進展，且SPM所致使之阻劑膜的腐蝕亦持續進展。在停止供給第二處理液L2之後，亦可停止基板W的旋轉，亦可以能於基板W上保持第一處理液L1、第二處理液L2以及該第一處理液L1與該第二處理液L2混合而成的SPM之程度的低速旋轉基板W(參照圖1D)。藉此，成為於第一處理液L1的塗布膜F1上保持有第二處理液L2之覆液狀態。因此，成為在基板W上保持有第一處理液L1與第二處理液L2混合而成的SPM之覆液狀態。藉由維持此種覆液狀態，皆無須供給第一處理液L1以及第二處理液L2即能使SPM所致使之阻劑腐蝕處理持續進展。
在停止供給第二處理液L2之後的混合液處理步驟S3中，亦可因應需要從第一處理液噴嘴N1對基板W的表面補充第一處理液L1，亦可從第二處理液噴嘴N2對基板W的表面補充第二處理液L2。亦可因應需要僅補充第一處理液L1以及第二處理液L2的一方，亦可補充第一處理液L1以及第二處理液L2雙方。此外，亦可不停止供給第二處理液L2，而是在混合液處理步驟S3的整個期間中持續地供給第二處理液L2。
清洗步驟S4係在已藉由混合液處理步驟S3使基板W上的阻劑膜充分地腐蝕後再進行。具體而言，如圖1E所示，一邊藉由自轉夾具5使基板W旋轉，一邊從清洗液噴嘴NR供給純水(去離子水)、碳酸水等之清洗液R，將已在基板W腐蝕的阻劑膜以及SPM朝基板W的表面外部沖洗。較佳為基板W係以比混合液處理步驟S3時還高速地旋轉，利用離心力於基板W的表面形成從旋轉中心朝向周緣之清洗液R的流動。
第一處理液塗布步驟S1、第二處理液供給步驟S2、混合液處理步驟S3以及清洗步驟S4亦可循環地複數次反復地進行。亦即，亦可在清洗步驟S4之後再次進行第一處理液塗布步驟S1、第二處理液供給步驟S2、混合液處理步驟S3以及清洗步驟S4。在此情形中，在第二次以後的第一處理液塗布步驟S1所供給的第一處理液的黏度亦可比在第一次的第一處理液塗布步驟S1所使用的第一處理液的黏度還小。
此外，亦可循環地複數次反復地進行第一處理液塗布步驟S1、第二處理液供給步驟S2以及混合液處理步驟S3。而且，亦可在反復預定次數後進行清洗步驟S4。在此情形中，在第二次以後的第一處理液塗布步驟S1所供給的第一處理液的黏度亦可比在第一次的第一處理液塗布步驟S1所使用的第一處理液的黏度還小。
殘渣去除步驟S5為用以去除在清洗步驟S4中未去除乾淨的異物之洗淨步驟。更具體而言，殘渣去除步驟S5係從基板W的表面去除混合液處理步驟S3中的生成物(處理殘渣)、微粒(particle)。殘渣去除步驟S5係包含圖1F所示的洗淨液供給步驟S51以及圖1G所示的清洗步驟S52。亦可因應所需的處理內容省略殘渣去除步驟S5。
洗淨液供給步驟S51係一邊藉由自轉夾具5使基板W旋轉，一邊從藥液噴嘴NC對基板W的表面供給洗淨液C(更具體而言為洗淨藥液)。洗淨液供給步驟S51亦可為鹼洗淨步驟，用以使用氨過氧化氫水混合液(例如SC1(Standard clean-1；第一標準清洗液))作為洗淨液C來洗淨基板W。
清洗步驟S52為下述步驟：在洗淨液供給步驟S51之後以清洗液R置換基板W的表面的洗淨液C，並從基板W的表面沖洗洗淨液C。清洗步驟S52係一邊藉由自轉夾具5使基板W旋轉，一邊從清洗液噴嘴NR朝基板W的表面供給清洗液R。
乾燥步驟S6係在殘渣去除步驟S5的清洗步驟S52(參照圖1G)之後進行。在省略殘渣去除步驟S5之情形中則在清洗步驟S4(參照圖1E)之後進行。亦即，乾燥步驟S6係在停止朝基板W的表面供給清洗液R之後進行。如圖1H所示，乾燥步驟S6亦可為旋乾(spin drying)步驟，用以藉由自轉夾具5使基板W高速地旋轉，並藉由離心力甩離基板W上的液體。藉由此乾燥步驟S6完成一連串的基板處理，從處理腔室1(參照圖3)搬出處理完畢的基板W，亦即從處理腔室1(參照圖3)搬出已從表面剝離阻劑膜且表面已被洗淨以及乾燥的基板W。
圖2A至圖2D係用以說明主要的步驟中的基板表面的狀態的例子之圖解性的剖視圖。在此例子中，第一處理液L1為高黏度的過氧化氫水，亦即為包含增黏劑的過氧化氫水。此外，第二處理液L2為硫酸。第二處理液L2較佳為比第一處理液L1還低黏度的硫酸。例如，第二處理液L2為不包含增黏劑的硫酸。在被供給至基板W的表面時之溫度(例如室溫)的第一處理液L1的黏度為30mPa．s以上，較佳為50mPa．s以上，更佳為100mPa．s以上，再更佳為200mPa．s以上。針對第一處理液L1的黏度的上限，只要在能旋轉塗布至基板W的表面之範圍即可，例如為3000mPa．s。
作為增黏劑的例子，能例舉聚乙烯吡咯烷酮、鹼系增黏劑等。作為鹼系增黏劑，除了聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、交聯型聚丙烯酸、交聯型聚丙烯酸鈉等之聚丙烯酸系增黏劑之外，亦可包含交聯型丙烯系聚合物、羧酸系共聚物(銨鹽或者鈉鹽)等。亦可使用這些增黏劑的一種以上，亦即亦可使用一種或者兩種以上。增黏劑係能以粉末、水溶液或者乳液(emulsion)的形態來提供。
在第一處理液塗布步驟S1(參照圖2A)中，於基板W的表面形成有高黏度的過氧化氫水(第一處理液L1)的塗布膜F1(例如膠(jelly)狀的膜)。塗布膜F1係密著於基板W的表面的全域。
在第二處理液供給步驟S2(參照圖2B)中，將例如黏度較低的硫酸(第二處理液L2)供給至高黏度過氧化氫水的塗布膜(第一處理液L1的塗布膜F1)上並形成硫酸的液層。接著，高黏度過氧化氫水(第一處理液L1)與硫酸(第二處理液L2)開始混合。
在混合液處理步驟S3(參照圖2C)中，藉由高黏度過氧化氫水與硫酸的混合從而生成SPM。該SPM到達至基板W的表面，藉此使形成於基板W的表面的阻劑膜腐蝕。由於過氧化氫水在高黏度的狀態下存在於基板W的表面，因此在抑制或者防止SPM從基板W上流出的狀態下反應持續進展。藉此，能藉由供給少量的高黏度過氧化氫水以及少量的硫酸而使基板W的表面的阻劑膜腐蝕。在過氧化氫水以及／或者硫酸不足之情形中，如上所述亦可補充過氧化氫水以及硫酸。由於高黏度過氧化氫水的塗布膜F1係密著於基板W的全域，因此能在基板W的全域使處理均勻地持續進展，結果能實現均勻性佳的基板處理(阻劑剝離處理)。
第一處理液L1中所含有的增黏劑係用以將第一處理液L1以及第二處理液L2在基板W上混合從而生成SPM時之SPM的黏度控制在30mPa．s以上，較佳為控制在50mPa．s以上，更佳為控制在100mPa．s以上，再更佳為控制在200mPa．s以上。藉此，由於容易在基板W上以覆液狀態保持SPM，因此能有效地減少第一處理液L1以及第二處理液L2的消耗量且容易地實現均勻的基板處理。
在混合液處理步驟S3之後，藉由清洗步驟S4(參照圖2D)將基板W上的SPM置換成清洗液R並與已腐蝕的阻劑膜一起從基板W的表面去除。
在第一處理液L1使用高黏度的硫酸亦即添加了增黏劑的硫酸且第二處理液L2使用過氧化氫水(較佳為比第一處理液L1還低黏度的過氧化氫水)之情形的處理係只要置換上述說明中的「過氧化氫水」與「硫酸」即可。在此情形中亦能實現均勻性佳的基板處理(阻劑剝離處理)。
圖3係用以說明用以執行前述基板處理方法的基板處理裝置100(處理單元)的構成例之圖解性的剖視圖。基板處理裝置100係包含屬於基板保持單元(基板固持具)的一例之自轉夾具5、第一處理液噴嘴N1、第二處理液噴嘴N2、藥液噴嘴NC、清洗液噴嘴NR以及待機埠3，且將這些構件收容於處理腔室1內。基板處理裝置100係進一步包含配置於處理腔室1外的第一處理液供給源15以及第二處理液供給源25。基板處理裝置100係進一步包含配置於處理腔室1外的藥液供給源35。
自轉夾具5為基板保持旋轉裝置，用以在處理腔室1內以水平姿勢保持一片基板W，並使基板W繞著通過基板W的中心之鉛直的旋轉軸線A旋轉。自轉夾具5係包含：旋轉軸51，係沿著旋轉軸線A延伸；自轉基座52，係接合於旋轉軸51的上端；以及自轉馬達53，係用以使旋轉軸51旋轉。自轉基座52係具有以水平姿勢被保持於旋轉軸51的上端之圓盤形狀。複數個夾持銷54係隔著間隔配置於自轉基座52的周緣部的周方向。複數個夾持銷54係構成為抵接至基板W的周端面並夾持基板W。亦可採用真空型夾具來取代此種機械夾具，真空型夾具係吸附並保持基板W的下表面中央。
第一處理液噴嘴N1為下述噴嘴：用以對被保持於自轉夾具5的基板W的表面(上表面)供給第一處理液L1。第一處理液噴嘴N1係具有在處理位置(以實線所示的位置)與待機位置(以二點鏈線所示的位置)之間移動之移動噴嘴的形態，處理位置為用以對被保持於自轉夾具5的基板W的表面噴出第一處理液L1之位置，待機位置為已被設定至自轉夾具5的側方之位置。更具體而言，第一處理液噴嘴N1係藉由第一噴嘴移動單元11而移動。第一噴嘴移動單元11係包含例如水平地延伸的第一擺動臂12，且於第一擺動臂12的擺動端結合有第一處理液噴嘴N1。雖然省略詳細的圖示，然而第一噴嘴移動單元11係進一步包含結合於第一擺動臂12的基端部之擺動驅動機構，擺動驅動機構係使第一擺動臂12繞著通過第一擺動臂12的基端部之鉛直的擺動軸線擺動。藉此，第一處理液噴嘴N1係在處理位置與待機位置之間移動。如上所述，第一處理液L1為高黏度的處理液。處理位置亦可為第一處理液L1著液至基板W的旋轉中心之位置。已著液至基板W的旋轉中心的第一處理液L1係藉由因為基板W的旋轉所產生的離心力而被延伸塗布至基板W的表面的全域。
第二處理液噴嘴N2為下述噴嘴：用以對被自轉夾具5保持的基板W的表面(上表面)供給第二處理液L2。第二處理液噴嘴N2係具有在處理位置與待機位置之間移動之移動噴嘴的形態，處理位置為用以對被保持於自轉夾具5的基板W的表面噴出第二處理液L2之位置，待機位置為已被設定至自轉夾具5的側方之位置。更具體而言，第二處理液噴嘴N2係藉由第二噴嘴移動單元21而移動。第二噴嘴移動單元21係具有例如與第一噴嘴移動單元11同樣的構成。亦即，第二噴嘴移動單元21係包含例如水平地延伸的第二擺動臂22，且於第二擺動臂22的擺動端結合有第二處理液噴嘴N2。與第一噴嘴移動單元11同樣地，第二噴嘴移動單元21係具備用以使第二擺動臂22擺動之擺動驅動機構。第二處理液噴嘴N2亦可作為掃描噴嘴而動作，掃描噴嘴係一邊噴出第二處理液L2一邊使基板W上的著液位置掃描。在此情形中，處理位置係在基板W的旋轉中心與周緣之間變動。
藥液噴嘴NC為下述噴嘴：對被保持於自轉夾具5的基板W的表面(上表面)供給洗淨液C(洗淨用的藥液)。藥液噴嘴NC係具有在處理位置與待機位置之間移動之移動噴嘴的形態，處理位置為用以對被保持於自轉夾具5的基板W的表面噴出洗淨液C之位置，待機位置為已被設定至自轉夾具5的側方之位置。更具體而言，藥液噴嘴NC係藉由第三噴嘴移動單元31而移動。第三噴嘴移動單元31係具有例如與第一噴嘴移動單元11同樣的構成。亦即，第三噴嘴移動單元31係包含例如水平地延伸的第三擺動臂32，且於第三擺動臂32的擺動端結合有藥液噴嘴NC。與第一噴嘴移動單元11同樣地，第三噴嘴移動單元31係具備用以使第三擺動臂32擺動之擺動驅動機構。如上所述，洗淨液C係例如為氨過氧化氫水混合液(例如為SC1)。藥液噴嘴NC亦可作為掃描噴嘴而動作，掃描噴嘴係一邊噴出洗淨液C一邊使基板W上的著液位置掃描。在此情形中，處理位置亦可在基板W的旋轉中心與周緣之間移動。
清洗液噴嘴NR為下述噴嘴：對被保持於自轉夾具5的基板W的表面(上表面)供給清洗液R。在本實施形態中，清洗液噴嘴NR係具有位置固定的固定噴嘴的形態。當然，清洗液噴嘴NR亦可具有在處理位置與待機位置之間移動之移動噴嘴的形態，處理位置為用以對被保持於自轉夾具5的基板W的表面噴出清洗液R之位置，待機位置為已被設定至自轉夾具5的側方之位置。在本實施形態中，清洗液噴嘴NR係以朝基板W的旋轉中心噴出清洗液R之方式被固定。典型而言清洗液R為純水(去粒子水)。
待機埠3為洗淨埠的一例，配置於第一處理液噴嘴N1的待機位置(圖3中以二點鏈線所示)且用以洗淨第一處理液噴嘴N1的噴出口10。待機埠3亦可具有用以儲留用以洗淨第一處理液噴嘴N1的噴出口10的噴嘴洗淨液之容器的形態。第一處理液噴嘴N1係在待機位置處使第一處理液噴嘴N1的噴出口10浸漬於待機埠3內的噴嘴洗淨液中。藉此，能抑制高黏度的第一處理液L1的固化從而防止第一處理液噴嘴N1的噴出口10阻塞。
第一處理液噴嘴N1係經由第一處理液配管13連接於第一處理液供給源15。於第一處理液配管13的中途夾設有第一處理液閥14。第一處理液閥14係將第一處理液配管13的流路予以開閉。
第二處理液噴嘴N2係經由第二處理液配管23連接於第二處理液供給源25。於第二處理液配管23的中途夾設有第二處理液閥24。第二處理液閥24係將第二處理液配管23的流路予以開閉。
藥液噴嘴NC係經由藥液配管33連接於藥液供給源35。於藥液配管33的中途夾設有藥液閥34。藥液閥34係將藥液配管33的流路予以開閉。雖然省略圖示，然而藥液供給源35係包含：藥液槽，係儲留洗淨藥液(例如為氨過氧化氫水混合液)；以及藥液泵，係從藥液槽朝藥液噴嘴NC往藥液配管33送出藥液。於藥液槽儲留有洗淨液。更具體而言，包含氨水與過氧化氫水之洗淨用的藥液係以預定的比率被混合並調製成洗淨液且儲留於藥液槽。亦可因應需要於藥液槽或者藥液配管33配置有用以將藥液加熱至適當的溫度之加熱器。
清洗液噴嘴NR係經由清洗液配管43連接於清洗液供給源45。於清洗液配管43的中途夾設有清洗液閥44。清洗液閥44係將清洗液配管43的流路予以開閉。清洗液供給源45亦可為用以供給去離子水等清洗液之工廠內的公用設施(utility)。
圖4係用以說明第一處理液供給源15的構成例之圖。第一處理液供給源15係包含：第一處理液槽16，係儲留第一處理液L1；以及第一處理液泵17，係從第一處理液槽16朝第一處理液噴嘴N1往第一處理液配管13送出第一處理液L1。亦可於第一處理液配管13夾設有用以去除第一處理液L1中的異物之第一過濾器18。於第一處理液槽16儲留有預先調製的高黏度的第一處理液L1。高黏度的第一處理液L1係混合硫酸以及過氧化氫水中的一方與增黏劑調製而成。在第一處理液L1包含硫酸之情形中，較佳為於第一處理液槽16或者第一處理液配管13配置有第一處理液加熱器19。藉此，第一處理液L1被加熱至比室溫還高溫(例如120℃至130℃左右)。在第一處理液L1包含過氧化氫水之情形中，無須此種第一處理液加熱器19，室溫(環境溫度，一般而言為0℃至30℃，例如為25℃左右)的第一處理液L1係被供給至第一處理液噴嘴N1並從第一處理液噴嘴N1噴出。
圖5係用以說明第二處理液供給源25的構成例之圖。第二處理液供給源25係包含：第二處理液槽26，係儲留第二處理液L2；以及第二處理液泵27，係從第二處理液槽26朝第二處理液噴嘴N2往第二處理液配管23送出第二處理液L2。亦可於第二處理液配管23夾設有用以去除第二處理液L2中的異物之第二過濾器28。於第二處理液槽26儲留有第二處理液L2(較佳為比第一處理液L1還低黏度的第二處理液L2)。在本實施形態中，第二處理液L2係包含硫酸以及過氧化氫水中的另一方且不包含增黏劑。在第二處理液L2包含硫酸之情形中，於第二處理液槽26或者第二處理液配管23配置有第二處理液加熱器29。藉此，第二處理液L2被加熱至比室溫還高溫(例如120℃至130℃左右)。在第二處理液L2包含過氧化氫水之情形中，無須此種第二處理液加熱器29，室溫(環境溫度，一般而言為0℃至30℃，例如為25℃左右)的第二處理液L2係被供給至第二處理液噴嘴N2並從第二處理液噴嘴N2噴出。
圖6係用以說明與基板處理裝置100的各個部分的控制相關的構成之方塊圖。基板處理裝置100係包含控制器2作為用以控制基板處理裝置100的各個部分之控制單元。控制器2係包含處理器(CPU(Central Processing Unit；中央處理單元))2a以及記憶體2b。處理器2a係執行儲存於記憶體2b的程式，藉此實現控制器2的各種功能。換言之，控制器2係以實現各種功能之方式所構成(程式)。控制器2係控制第一處理液閥14、第二處理液閥24、藥液閥34以及清洗液閥44的開閉。再者，控制器2係控制自轉夾具5的旋轉、第一噴嘴移動單元11、第二噴嘴移動單元21以及第三噴嘴移動單元31的動作等。此外，控制器2係控制第一處理液供給源15、第二處理液供給源25以及藥液供給源35的動作。
藉此，控制器2係控制第一處理液L1、第二處理液L2、洗淨液C以及清洗液R的供給以及停止供給。此外，控制器2係控制基板W的旋轉(旋轉、停止旋轉、旋轉速度等)。再者，控制器2係控制第一處理液噴嘴N1、第二處理液噴嘴N2以及藥液噴嘴NC的位置。藉由此種控制，控制器2係執行上面所說明的第一處理液塗布步驟S1、第二處理液供給步驟S2、混合液處理步驟S3、清洗步驟S4、殘渣去除步驟S5以及乾燥步驟S6。
當藉由未圖示的基板搬運機器人將未處理的基板W傳遞至自轉夾具5時，控制器2係執行第一處理液塗布步驟S1(參照圖1A以及圖1B)。亦即，控制器2係一邊以第一處理液塗布速度(例如500rpm至1500rpm)使自轉夾具5旋轉，一邊將第一處理液噴嘴N1配置於處理位置並打開第一處理液閥14，從第一處理液噴嘴N1朝基板W的表面(上表面)的旋轉中心噴出預定量的第一處理液L1。已接觸至基板W的表面的第一處理液L1係藉由離心力而朝基板W的周緣擴展，藉此擴展塗布至基板W的整面。藉此，形成有覆蓋基板W的表面的全域之第一處理液L1的塗布膜F1。
在第一處理液塗布步驟S1之後，控制器2係執行第二處理液供給步驟S2(參照圖1C)。亦即，控制器2係使第一處理液噴嘴N1移動至待機位置(圖3中以二點鏈線所示)，並使第二處理液噴嘴N2移動至處理位置。第一處理液噴嘴N1係在待機位置處將噴出口10浸漬於待機埠3內的噴嘴洗淨液，藉此洗淨噴出口10。控制器2係以第二處理液處理速度(例如300rpm至800rpm)使自轉夾具5旋轉。較佳為第二處理液處理速度係與第一處理液塗布速度相等或者比第一處理液塗布速度還低速。再者，控制器2係例如以第二處理液L2著液至基板W的表面的旋轉中心之方式配置第二處理液噴嘴N2。
控制器2亦可在第二處理液L2著液至基板W的表面的旋轉中心的狀態下使第二處理液噴嘴N2靜止，並進行第二處理液供給步驟S2。此外，控制器2亦可以使第二處理液L2的著液位置在基板W的表面的旋轉中心與周緣之間掃描之方式，一邊使第二處理液噴嘴N2移動一邊進行第二處理液供給步驟S2。在第二處理液噴嘴N2為噴霧噴嘴時，會有使著液位置靜止並進行第二處理液供給步驟S2之事宜是適當的之情形。此外，在第二處理液噴嘴N2為直式噴嘴時，會有使著液位置掃描並進行第二處理液供給步驟S2之事宜是適當的之情形。
在第二處理液供給步驟S2之後，控制器2係使第二處理液噴嘴N2停止供給第二處理液L2，並將第二處理液噴嘴N2移動至待機位置。此外，控制器2係將自轉夾具5的旋轉速度設定成混合液處理速度(例如0rpm至50rpm)。混合液處理速度較佳為比第二處理液供給速度還低速，亦可為零(亦即停止旋轉)。將第二處理液L2供給至第一處理液L1的塗布膜F1上，藉此使第一處理液L1以及第二處理液L2混合從而生成SPM。因此，從供給第二處理液L2後立即開始SPM所為之處理步驟，亦即開始混合液處理步驟S3(參照圖1C以及圖1D)。由於在停止供給第二處理液L2後高黏度的第一處理液L1與第二處理液L2仍然在基板W的表面上持續混合，因此在停止供給第二處理液L2後亦持續混合液處理步驟S3。
當停止供給第二處理液L2後經過預先設定的反應時間時，控制器2係執行清洗步驟S4(參照圖1E)。亦即，控制器2係將清洗液噴嘴NR移動至處理位置。接著，控制器2係以預定的清洗速度(例如300rpm至1000rpm)使自轉夾具5旋轉。在此狀態下，控制器2係打開清洗液閥44，使清洗液噴嘴NR朝基板W噴出清洗液R。在本實施形態中，基板W的表面中的清洗液R的著液位置係固定於基板W的中心。然而，亦可使用移動噴嘴的形態的清洗液噴嘴NR將清洗液R的著液位置在基板W的中心與周緣之間移動(掃描)。
經過預先設定的清洗處理時間後，控制器2係停止從清洗液噴嘴NR噴出清洗液R，結束清洗步驟S4，將清洗液噴嘴NR移動至待機位置。
接著，控制器2係執行殘渣去除步驟S5(參照圖1F以及圖1G)。亦即，控制器2係將藥液噴嘴NC移動至處理位置。接著，控制器2係以預定的洗淨液處理速度(例如500rpm至1500rpm)使自轉夾具5旋轉。在此種狀態下，控制器2係打開藥液閥34，使洗淨液C(例如氨過氧化氫水混合液)朝基板W噴出，執行洗淨液供給步驟S51(參照圖1F)。基板W的表面中的洗淨液C的著液位置係可固定於基板W的中心，亦可在基板W的中心與周緣之間移動(掃描)。在供給洗淨液C達至預先設定的時間後，控制器2係停止從藥液噴嘴NC噴出洗淨液C，使藥液噴嘴NC移動至待機位置。
接著，控制器2係執行洗淨液處理後的清洗步驟S52(參照圖1G)。清洗步驟S52亦可實質性地與混合液處理步驟S3後的清洗步驟S4(參照圖1E)相同。
在經過預先設定的清洗處理時間後，控制器2係停止從清洗液噴嘴NR噴出清洗液R，結束清洗步驟S52。接著，控制器2係將自轉夾具5加速至乾燥旋轉速度(例如2500rpm至4000rpm)，執行用以甩離基板W上的清洗液R之乾燥步驟S6(旋乾)(參照圖1H)。在進行乾燥步驟S6達至預定時間後，控制器2係停止旋轉自轉夾具5並結束處理。
處理完畢的基板W係被基板搬運機器人(未圖示)從自轉夾具5接取並從處理腔室1搬出。
圖7係用以說明第一處理液供給源15的其他構成例之圖。
在上面所說明的圖4所示的第一處理液供給源15的構成例中，能將調整完畢的第一處理液L1供給至第一處理液槽16或者在第一處理液槽16內調製第一處理液L1。具體而言，將硫酸或者過氧化氫水中的一方與增黏劑混合且調製而成的第一處理液L1供給至第一處理液槽16或者在第一處理液槽16內進行此種調製。
相對於此，在圖7所示的第一處理液供給源15的構成例中，硫酸或者過氧化氫水中的一方與增黏劑係在第一處理液配管13的中途混合。
具體而言，於第一處理液配管13連接有：第一處理液成分配管131，係供給屬於硫酸或者過氧化氫水中的一方之第一處理液成分L1a；以及增黏劑配管132，係供給液體狀的增黏劑。因此，第一處理液成分L1a與增黏劑係在第一處理液配管13合流並混合。為了促進混合，於第一處理液配管13夾設有沿線混合器(in-line mixer)133。
沿線混合器133係具有例如攪拌構件，攪拌於第一處理液配管13流動的流體，藉此使第一處理液成分L1a與增黏劑充分地混合並輔助高黏度的第一處理液L1的生成。不僅是此種攪拌型的沿線混合器，亦可使用下述分散混合型的沿線混合器：在使第一處理液成分L1a與增黏劑合流時，從混合噴嘴對於主流路流動的流體分散地噴出流體從而分散地混合。
此構成例的第一處理液供給源15係在增黏劑為液體或者乳液之情形中為適當。在增黏劑為固體(粉體等)之情形中，圖4所示的構成的第一處理液供給源15為適當。
如上所述，依據本實施形態，添加了增黏劑作為高黏度的液體之第一處理液L1係被塗布至基板W的表面(上表面)的全域。藉此，能抑制第一處理液L1的消耗量，並能使第一處理液L1均勻地遍及且密著於基板W的表面的全域。對塗布有第一處理液L1的基板W的表面供給第二處理液L2，藉此第一處理液L1以及第二處理液L2在基板W上混合從而生成SPM。由於第一處理液L1均勻且無遺漏地遍及且密著於基板W的表面的全域，因此能使SPM均勻且無遺漏地遍及至基板W的表面的全域。因此，能在基板W的表面的全域使SPM所為之處理(使阻劑腐蝕之處理)均勻地持續進展。而且，由於第一處理液L1以及第二處理液L2在基板W上混合，因此能利用混合時的反應熱，藉此能夠有效率地處理。SPM所為之處理係能藉由對基板W的表面供給清洗液R來置換SPM從而停止。
由於只要第二處理液L2為較低黏度(例如比第一處理液L1還低黏度)則第一處理液L1以及第二處理液L2的混合即能迅速地持續進展，因此能使屬於第一處理液L1以及第二處理液L2的混合液之SPM迅速地生成。藉此，能夠更有效率地處理。
由於第一處理液L1的黏度能藉由增黏劑適當地調整，因此能考慮塗布至基板W的表面時的延伸性、基板W的表面中的塗布膜F1的保持性、與第二處理液L2的混合程度等來設定適當的黏度。藉此，能更減少第一處理液L1的消耗量並對基板W施予均勻的處理。
尤其，由於藉由使用包含過氧化氫水以及增黏劑的液體作為第一處理液L1且使用於包含硫酸的液體作為第二處理液L2能減少過氧化氫水的消耗量，故較佳。
只要在第一處理液塗布步驟S1中於基板W的表面形成有塗布膜F1(例如凝膠狀的塗布膜)，即能使第一處理液L1確實地密著於基板W的表面的全域。藉此，由於能使供給第二處理液L2而成的SPM確實地密著於基板W的表面的全域，因此能夠有效率且均勻地處理。
較佳為第二處理液供給步驟S2係在停止供給第一處理液L1(供給新的液體)的狀態下進行。藉此，能確實地減少第一處理液L1的消耗量。而且，由於能將第二處理液L2供給至第一處理液L1的塗布膜F1上，因此能抑制因為第二處理液L2的流動將第一處理液L1推流至基板W外部。
較佳為在混合液處理步驟S3的至少一部分的期間中停止供給第二處理液L2(供給新的液體)。藉此，能更抑制第二處理液L2的消耗量。亦即，能藉由在第一處理液L1的塗布膜F1上保持有第二處理液L2的液膜的狀態下第一處理液L1以及第二處理液L2的混合持續進展之覆液處理，使屬於第一處理液L1以及第二處理液L2的混合液之SPM所為之基板處理持續進展。此時，由於皆未供給第一處理液L1以及第二處理液L2，因此亦能減少第一處理液L1以及第二處理液L2的消耗量。
圖8係用以說明本發明的第二實施形態的基板處理方法之步驟圖。在本實施形態中，於第一處理液塗布步驟S1之前執行前處理步驟S0。之後的第一處理液塗布步驟S1至乾燥步驟S6係與前述第一實施形態(參照圖1A至圖1H)同樣。
前處理步驟S0為下述步驟：在將高黏度的第一處理液L1塗布至基板W的表面之前，將第二處理液(較佳為比第一處理液L1還低黏度的第二處理液L2)供給至基板W的表面。在前處理步驟S0中，基板處理裝置100亦可與第二處理液供給步驟S2實質性同樣地動作。
在前處理步驟S0中，由於基板W未存在有第一處理液L1的塗布膜F1，因此第二處理液L2係被供給至基板W的表面而不是被供給至第一處理液L1的塗布膜F1上。控制器2係以第二處理液處理速度使自轉夾具5旋轉，並在此種狀態下使第二處理液噴嘴N2朝基板W的表面噴出第二處理液L2。
在此種前處理步驟S0之後，第二處理液噴嘴N2移動至待機位置，執行第一處理液塗布步驟S1。由於供給至基板W的表面的第一處理液L1係與已經存在於基板W上的第二處理液L2接觸，因此產生第一處理液L1以及第二處理液L2的混合(SPM反應)。因此，能在供給第一處理液L1後立即在基板W的表面上開始混合液處理步驟S3。
由於在第一處理液塗布步驟S1之前執行前處理步驟S0，藉此能容易將高黏度的第一處理液L1擴展塗布至基板W的表面的全域且促進基板W的表面中的混合液處理，因此能進行更有效率的阻劑剝離處理。
以上，雖然已經說明本發明的兩個實施形態，然而本發明亦能進一步地以其他的形態來實施。例如，在上述實施形態中，主要說明了將室溫的過氧化氫水以及比過氧化氫水還高溫的硫酸供給至基板W的表面之處理。然而，亦可將室溫的過氧化氫水以及室溫的硫酸供給至基板W的表面。在此情形中，亦能藉由過氧化氫水以及硫酸混合時的發熱反應在基板W上生成高溫的SPM從而使基板W的表面的阻劑腐蝕。為了促進基板W上的反應，亦可藉由加熱器加熱基板W。加熱器係可內置於自轉夾具5，亦可使用鹵加熱器等另外的熱源。
此外，在上述實施形態中，雖然已說明用以逐片地保持並處理基板W之葉片式的基板處理，然而本發明亦可應用用以對複數片基板總括處理之批次(batch)式的基板處理。
雖然已經詳細地說明本發明的實施形態，然而這些實施形態僅為用以明瞭本發明的技術內容之具體例，本發明不應被解釋成限定在這些具體例，本發明僅被隨附的申請專利範圍所限定。
1:處理腔室 2:控制器 2a:處理器 2b:記憶體 3:待機埠 5:自轉夾具 10:噴出口 11:第一噴嘴移動單元 12:第一擺動臂 13:第一處理液配管 14:第一處理液閥 15:第一處理液供給源 16:第一處理液槽 17:第一處理液泵 18:第一過濾器 19:第一處理液加熱器 21:第二噴嘴移動單元 22:第二擺動臂 23:第二處理液配管 24:第二處理液閥 25:第二處理液供給源 26:第二處理液槽 27:第二處理液泵 28:第二過濾器 29:第二處理液加熱器 31:第三噴嘴移動單元 32:第三擺動臂 33:藥液配管 34:藥液閥 35:藥液供給源 43:清洗液配管 44:清洗液閥 45:清洗液供給源 51:旋轉軸 52:自轉基座 53:自轉馬達 54:夾持銷 100:基板處理裝置 131:第一處理液成分配管 132:增黏劑配管 133:沿線混合器 A:旋轉軸線 C:洗淨液 F1:塗布膜 L1:第一處理液 L1a:第一處理液成分 L2:第二處理液 N1:第一處理液噴嘴 N2:第二處理液噴嘴 NC:藥液噴嘴 NR:清洗液噴嘴 R:清洗液 S0:前處理步驟 S1:第一處理液塗布步驟 S2:第二處理液供給步驟 S3:混合液處理步驟 S4:清洗步驟 S5:殘渣去除步驟 S6:乾燥步驟 S51:洗淨液供給步驟 S52:清洗步驟 W:基板
[圖1A至圖1E]係用以說明本發明的實施形態之一的基板處理方法之步驟圖。 [圖1F至圖1H]係用以說明前述基板處理方法之步驟圖。 [圖2A至圖2D]係用以說明主要的步驟中的基板表面的狀態的例子之圖解性的剖視圖。 [圖3]係用以說明用以執行前述基板處理方法的基板處理裝置的構成例之圖解性的剖視圖。 [圖4]係用以說明第一處理液供給源的構成例之圖。 [圖5]係用以說明第二處理液供給源的構成例之圖。 [圖6]係用以說明與前述基板處理裝置的各個部分的控制相關的構成之方塊圖。 [圖7]係用以說明第一處理液供給源的其他構成例之圖。 [圖8]係用以說明本發明的第二實施形態的基板處理方法之步驟圖。
5:自轉夾具
A:旋轉軸線
F1:塗布膜
L1:第一處理液
L2:第二處理液
N1:第一處理液噴嘴
N2:第二處理液噴嘴
NR:清洗液噴嘴
R:清洗液
S1:第一處理液塗布步驟
S2:第二處理液供給步驟
S3:混合液處理步驟
S4:清洗步驟
W:基板

Claims (14)

  1. 一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的一方以及增黏劑之第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將包含硫酸以及過氧化氫水中的另一方且黏度比前述第一處理液還低之第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液，從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
  2. 一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含有增黏劑的第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液並從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
  3. 一種基板處理方法，係包含：第一處理液供給步驟，係將包含過氧化氫水以及增黏劑的第一處理液塗布至基板的表面；第二處理液供給步驟，係將包含硫酸的第二處理液供給至塗布有前述第一處理液的前述基板的表面；混合液處理步驟，係以硫酸過氧化氫水混合液處理前述基板的表面，前述硫酸過氧化氫水混合液為前述第一處理液以及前述第二處理液在前述基板的表面混合從而生成；以及清洗步驟，係在前述混合液處理步驟之後，對前述基板供給清洗液並從前述基板的表面沖洗前述硫酸過氧化氫水混合液。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述增黏劑係包含從由聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨、交聯型聚丙烯酸、交聯型聚丙烯酸鈉、交聯型丙烯系聚合物以及羧酸系共聚物所組成的群組所選擇的至少一種。
  5. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中交互地反復執行前述第一處理液供給步驟以及前述第二處理液供給步驟。
  6. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第二處理液係不包含增黏劑。
  7. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述第一處理液供給步驟中，前述第一處理液被塗布至前述基板的表面，從而形成覆蓋前述基板的表面的全域之前述第一處理液的塗布膜。
  8. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述第二處理液供給步驟中，對前述第一處理液的塗布膜的表面供給前述第二處理液。
  9. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述第二處理液供給步驟係在停止朝前述基板的表面供給前述第一處理液的狀態下開始。
  10. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中前述混合液處理步驟的至少一部分的期間係與前述第二處理液供給步驟的至少一部分的期間重複。
  11. 如請求項1至3中任一項所記載之基板處理方法，其中在前述混合液處理步驟的至少一部分的期間中停止朝前述基板的表面供給前述第二處理液。
  12. 一種基板處理裝置，係用以實施如請求項1至11中任一項所記載之基板處理方法，並包含：基板保持單元，係保持基板；第一處理液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述第一處理液；第二處理液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述第二處理液；清洗液噴嘴，係對被前述基板保持單元保持的基板供給前述清洗液；以及控制單元，係控制從前述第一處理液噴嘴供給前述第一處理液並執行前述第一處理液供給步驟，控制前述第二處理液噴嘴供給前述第二處理液並執行前 述第二處理液供給步驟，控制前述清洗液噴嘴供給前述清洗液並執行前述清洗步驟。
  13. 如請求項12所記載之基板處理裝置，其中前述基板保持單元係包含：自轉夾具，係將基板的表面朝向上方水平地保持並旋轉；前述控制單元係在前述第一處理液供給步驟中控制從前述第一處理液噴嘴供給前述第一處理液並控制前述自轉夾具的旋轉，並將前述第一處理液旋轉塗布至前述基板的表面。
  14. 如請求項12所記載之基板處理裝置，其中進一步包含：噴嘴移動單元，係在處理位置與待機位置之間移動前述第一處理液噴嘴，前述處理位置為用以對被前述基板保持單元保持的基板供給處理液之位置，前述待機位置為已從前述處理位置退避之位置；以及洗淨埠，係在前述待機位置中使前述第一處理液噴嘴的噴出口浸漬於噴嘴洗淨液中。
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