TWI834178B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，係用以處理具有第一主表面以及與第一主表面為相反側的第二主表面之基板。將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至基板的第一主表面(凝膠化劑含有液供給工序)。冷卻基板，藉此使第一主表面上的凝膠化劑含有液變化成凝膠膜(凝膠化工序)。朝向形成有凝膠之狀態的第一主表面噴射洗淨液，藉此洗淨第一主表面(物理洗淨工序)。在物理洗淨工序之後，加熱基板且朝向第一主表面供給清洗液(清洗工序)。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置

本申請案係主張2021年6月28日所申請的日本專利申請案JP2021-106952的優先權，將日本專利申請案JP2021-106952的全部的揭示內容援用於本申請案。

本發明係有關於一種用以處理基板之基板處理方法以及用以處理基板之基板處理裝置。

成為處理的對象之基板係例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置以及有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等之平面顯示器(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。

已提出一種手法，係用以去除附著於基板的主表面之微粒(particle)等去除對象物(參照下述專利文獻1以及專利文獻2)。

於專利文獻1揭示有一種基板處理，係對使用包含氯化鈰(ceric oxide)(CeO₂)之漿料(slurry)(研磨劑)施予了化學機械研磨(CMP；chemical mechanical polishing)的基板的主表面供給過硫酸過氧化氫水混合液(SPM；sulfuric acid and hydrogen peroxide mixture)，從而去除附著於基板的主表面之漿料的殘渣。然而，為了減少環境負擔，期望減少硫酸的使用量。

於專利文獻2揭示有一種手法，係無須使用硫酸即能去除基板上的去除對象 物。此種手法係於基板的主表面形成固體狀態的聚合物膜並使從噴霧噴嘴(spray nozzle)噴出的洗淨液的液滴碰撞至聚合物膜，藉此將物理力量賦予至聚合物膜，從而將聚合物膜從基板的主表面剝離。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2018-037650號公報。

[專利文獻2]日本特開2020-161525號公報。

本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，係能一邊減少環境負擔一邊有效率地將去除對象物去除。

本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含：凝膠(gel)化劑含有液供給工序，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至前述第一主表面；凝膠化工序，係冷卻前述基板，藉此使前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液變化成凝膠；物理洗淨工序，係朝向形成有前述凝膠之狀態的前述第一主表面噴射洗淨液，藉此洗淨前述第一主表面；以及清洗(rinse)工序，係在前述物理洗淨工序之後，將具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液供給至前述第一主表面。

依據此種基板處理方法，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至基板的第一主表面。之後，冷卻基板，藉此凝膠化劑含有液係經由基板被冷卻從而變化成凝膠。因此，能使凝膠密著至存在於基板的第一主表面上的去除對象物，從而使該凝膠強力地保持去除對象物。

朝向基板的第一主表面噴射洗淨液，藉此能對凝膠賦予物理力量。因此，第一主表面上的凝膠係一邊保持去除對象物一邊分裂並與去除對象物一起從第一主表面分離。被供給至第一主表面的洗淨液係在第一主表面上形成液流，並將已分裂的凝膠朝第一主表面的外部推出。

由於對強力地保持去除對象物之狀態的凝膠賦予物理力量從而使凝膠分裂，因此亦於分裂後的凝膠保持有去除對象物。因此，被分裂後的凝膠保持的去除對象物的外觀的尺寸係被擴大。因此，與未附著有凝膠的去除對象物相比，被凝膠保持的去除對象物係容易從洗淨液的液流接受物理力量。因此，藉由朝向形成有凝膠的第一主表面供給洗淨液，能效率佳地將去除對象物從第一主表面去除。

如上所述，無須使用硫酸即能將去除對象物從基板去除，亦即能一邊減少環境負擔一邊將去除對象物從基板去除。

之後，將具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液供給至第一主表面。即使在第一主表面存在有凝膠的殘渣之情形中，亦能藉由清洗液加熱該凝膠的殘渣從而溶膠(sol)化。藉此，能變化成凝膠化劑含有液。因此，能一邊使藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中，一邊將該凝膠化劑含有液與清洗液一起朝基板的外部排出。藉此，能抑制於第一主表面殘存有凝膠。

在本發明的實施形態之一中，前述清洗工序係包含下述工序：從 清洗液噴嘴朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的前述清洗液。因此，無須另外設置用以加熱基板之構件，即能藉由清洗液將凝膠的殘渣予以溶膠化並將藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液朝第一主表面的外部排出。藉此，能抑制於第一主表面殘存有凝膠。

在本發明的實施形態之一中，前述清洗工序係包含：第二主表面加熱工序，係將前述第二主表面加熱至前述凝膠化劑的熔點以上的溫度。因此，能輔助第一主表面上的凝膠的殘渣的溶膠化。再者，即使在被供給至第一主表面的清洗液的溫度比凝膠化劑的熔點還低之情形中，亦能經由基板將第一主表面上的清洗液加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。藉此，能使第一主表面上的凝膠的殘渣溶膠化，從而能抑制於第一主表面殘存有凝膠。

在本發明的實施形態之一中，前述凝膠化工序係包含：第二主表面冷卻工序，係冷卻前述第二主表面。因此，無須使基板以外的構件接觸至凝膠化劑含有液，即能經由接觸至凝膠化劑含有液的基板來冷卻第一主表面上的凝膠化劑含有液。因此，能一邊抑制雜質混入至凝膠化劑含有液一邊效率佳地冷卻凝膠化劑含有液。

在本發明的實施形態之一中，在前述物理洗淨工序的執行中亦持續冷卻前述第二主表面。因此，能在物理洗淨工序的執行中抑制第一主表面上的凝膠會溶膠化。因此，能抑制在將去除對象物與藉由物理洗淨工序而分裂的凝膠一起朝基板的第一主表面的外部排出之前去除對象物從凝膠脫落。

在本發明的實施形態之一中，在前述物理洗淨工序中朝向前述第一主表面噴射的前述洗淨液的溫度為比前述凝膠化劑的熔點還低的溫度。因此，由於能抑制因為洗淨液與第一主表面上的凝膠接觸導致凝膠的溫度上升， 因此能抑制第一主表面上的凝膠會溶膠化。

在本發明的實施形態之一中，前述物理洗淨工序係包含：液滴噴射工序，係從噴霧噴嘴朝向前述第一主表面噴射前述洗淨液的複數個液滴。

朝向第一主表面噴射的洗淨液係在碰撞至第一主表面上的凝膠時對凝膠賦予物理力量。因此，與朝向第一主表面噴射洗淨液的複數個液滴之情形相比，在每次液滴碰撞至第一主表面上的凝膠時對第一主表面上的凝膠賦予物理力量。另一方面，在朝向第一主表面噴射連續流動的洗淨液之情形中，雖然洗淨液最初碰撞至第一主表面上的凝膠時會對凝膠賦予較大的物理力量，然而之後賦予至凝膠的物理力量係較小。

因此，與朝向第一主表面噴射連續流動的洗淨液之情形相比，只要朝向第一主表面噴射洗淨液的複數個液滴，即能對第一主表面上的凝膠穩定地賦予物理力量。因此，能在短時間使凝膠分裂，從而能在短時間將凝膠與去除對象物一起朝第一主表面的外部排出。

在本發明的實施形態之一中，前述凝膠化劑的熔點(熔解溫度)係比前述凝膠化劑的凝固點(凝固溫度、凝膠化溫度)還高。因此，能抑制在冷卻凝膠化劑含有液並形成凝膠後因為非預期性的溫度上升導致凝膠立即恢復成凝膠化劑含有液。亦即，能抑制已經形成的凝膠非預期性的溶膠化。

例如，前述凝膠化劑的熔點為20℃以上至30℃以下，前述凝膠化劑的凝固點為15℃以上至25℃以下。較佳為凝膠化劑的凝固點為室溫(例如25℃)以下。如此，能抑制在凝膠化工序中冷卻凝膠化劑含有液之前凝膠化劑含有液進行凝膠化，亦即能抑制在被供給至第一主表面之前凝膠化劑含有液進行凝膠化，或者能抑制剛剛被供給至第一主表面之後凝膠化劑含有液進行凝膠化。因 此，由於在冷卻基板之前無須為了將凝膠化劑含有液保持在比室溫還高的溫度而加熱凝膠化劑含有液，因此變得容易利用凝膠化劑含有液。

在本發明的實施形態之一中，凝膠化劑為明膠(gelatin)、寒天或者這些的混合物。在此種情形中，形成於第一主表面的凝膠為親水性。

因此，與第一主表面為親水面之情形相比，在第一主表面為疏水面之情形中凝膠對於第一主表面的密著度低。因此，藉由朝第一主表面噴射洗淨液，能容易地將凝膠從第一主表面分離。疏水面為疏水性比親水面還高(親水性低)之面。

另一方面，與第一主表面為疏水面之情形相比，在第一主表面為親水面之情形中，凝膠對於第一主表面的密著度高。因此，亦會有無法藉由朝第一主表面噴射洗淨液將凝膠充分地從第一主表面分離之情形。即使在此種情形中，亦能在物理洗淨工序之後藉由加熱基板從而將凝膠予以溶膠化，並將藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液與清洗液一起排出至第一主表面的外部。藉此，能抑制凝膠殘存於第一主表面。因此，與第一主表面是疏水面或者親水面無關地，能效率佳地將去除對象物從第一主表面去除。

在本發明的實施形態之一中，前述基板的前述第一主表面為藉由使用了研磨劑的CMP(化學機械研磨)所形成的平坦面。因此，於第一主表面附著有研磨殘渣。研磨殘渣係包含使用於CMP之研磨劑以及因為研磨而從基板產生的微粒。

附著於第一主表面的研磨殘渣係與第一主表面化學結合，為了將研磨劑以及研磨殘渣從第一主表面去除，需要較大的物理力量。再者，研磨殘渣的粒徑係較小，例如比於第一主表面上流動的洗淨液的交界層厚度還小。具體而言， 研磨殘渣的粒徑為20nm以下。在假設去除對象物為完全的球體之情形中，粒徑係相當於該球體的直徑之方便性的值。

交界層厚度為在洗淨液的液流中很容易受到黏性的影響之厚度；在比交界層厚度還遠離第一主表面之位置處，被洗淨液賦予的物理力量大；在比交界層厚度還接近第一主表面之位置處，被洗淨液賦予的物理力量小。

因此，只要對用以保持研磨殘渣之凝膠賦予物理力量從而使凝膠分裂，藉此擴大研磨殘渣的外觀的尺寸，即能增大被洗淨液的液流賦予的物理力量。因此，能藉由洗淨液的液流有效率地將研磨殘渣從第一主表面去除。在研磨殘渣的粒徑比洗淨液的交界層厚度還小之情形中，較佳為將研磨殘渣的外觀的尺寸增大成比交界層厚度還大。

此外，只要第一主表面為藉由CMP所形成的平坦面，即無須考慮凹凸圖案的崩壞地能對第一主表面賦予大的物理力量。因此，能在物理洗淨工序中將充分的物理力量賦予至凝膠。因此，能更有效率地將去除對象物去除。

在本發明的實施形態之一中，前述凝膠化工序係包含：凝膠膜形成工序，係形成凝膠膜，前述凝膠膜係藉由前述凝膠所構成且用以保持前述第一主表面上的去除對象物。前述物理洗淨工序係包含：凝膠膜片排出工序，係藉由前述洗淨液使前述凝膠膜分裂，形成用以保持前述去除對象物之凝膠膜片，將前述凝膠膜片與前述洗淨液一起朝前述第一主表面的外部排出。

依據此種基板處理方法，藉由洗淨液的物理力量使凝膠膜分裂，藉此形成用以保持去除對象物之膜片。使膜片保持去除對象物，藉此能擴大第一主表面上的去除對象物的外觀的尺寸。因此，與未被膜片保持的去除對象物相比，被膜片保持的去除對象物係容易從洗淨液的液流接受物理力量。因此， 藉由朝向形成有凝膠的第一主表面供給洗淨液，能效率佳地將去除對象物與洗淨液一起從第一主表面朝基板的第一主表面的外部排出。

之後，加熱基板且對第一主表面供給清洗液，藉此在洗淨液所為的洗淨後殘留於第一主表面的凝膠膜殘渣係溶膠化從而變化成凝膠化劑含有液。藉由將凝膠膜殘渣予以溶膠化，能一邊使藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中，一邊將該凝膠化劑含有液與清洗液一起朝基板的第一主表面的外部排出。藉此，能抑制在清洗工序之後於第一主表面殘存有凝膠。

在本發明的實施形態之一中，前述清洗工序係包含：溶膠化工序，係藉由加熱使在前述物理洗淨工序之後殘存於前述第一主表面的凝膠膜殘渣溶膠化。

本發明的另一個實施形態提供一種基板處理方法，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含：凝膠化劑含有液供給工序，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至前述第一主表面；冷卻流體噴出工序，係在前述凝膠化劑含有液供給工序之後，從冷卻流體噴嘴朝向前述第二主表面噴出具有前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體；洗淨液噴射工序，係在前述冷卻流體噴出工序之後，朝向前述第一主表面噴射洗淨液；以及清洗液噴出工序，係在前述洗淨液噴射工序之後，從清洗液噴嘴朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液。

依據此種基板處理方法，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至基板的第一主表面。從冷卻流體噴嘴朝向基板的第二主表面噴出具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體，藉此經由基板冷卻凝膠化劑含有液。藉 此凝膠化劑含有液係變化成凝膠。因此，能使凝膠密著至存在於基板的第一主表面上的去除對象物，從而使該凝膠強力地保持去除對象物。

朝向基板的第一主表面噴射洗淨液，藉此能對凝膠賦予物理力量。因此，基板的第一主表面上的凝膠係一邊保持去除對象物一邊分裂，藉此與去除對象物一起從第一主表面分離。被供給至第一主表面的洗淨液係在第一主表面上形成液流，並將已分裂的凝膠朝第一主表面的外部推出。

由於對強力地保持去除對象物之狀態的凝膠賦予物理力量從而使凝膠分裂，因此亦於分裂後的凝膠保持有去除對象物。因此，被分裂後的凝膠保持的去除對象物的外觀的尺寸係被擴大。因此，與未附著有凝膠的去除對象物相比，被凝膠保持的去除對象物係容易從洗淨液的液流接受物理力量。因此，藉由朝向形成有凝膠的第一主表面供給洗淨液，能效率佳地將去除對象物從第一主表面去除。

如上所述，無須使用硫酸即能將去除對象物從基板去除，亦即能一邊減少環境負擔一邊將去除對象物從基板去除。

之後，從清洗液噴嘴朝向第一主表面噴出具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液，藉此殘留於第一主表面的凝膠的殘渣係被加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度從而溶膠化。藉此，能變化成凝膠化劑含有液。因此，能一邊使藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中，一邊將該凝膠化劑含有液與清洗液一起朝基板的外部排出。藉此，能抑制於第一主表面殘存有凝膠。

本發明的另一個實施形態提供一種基板處理裝置，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含：凝膠化劑含有液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴出含有凝膠化劑的凝膠化 劑含有液；冷卻單元，係將前述第二主表面冷卻至前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度；洗淨液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴射用以洗淨前述第一主表面之洗淨液；以及清洗液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液。

依據此種基板處理裝置，從凝膠化劑含有液噴嘴朝向基板的第一主表面噴出含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液，藉此能對第一主表面供給凝膠化劑含有液。藉由冷卻單元冷卻基板，藉此經由基板冷卻凝膠化劑含有液，從而凝膠化劑含有液係變化成凝膠。因此，能使凝膠密著至存在於基板的第一主表面上的去除對象物，從而使該凝膠強力地保持去除對象物。

朝向基板的第一主表面噴射洗淨液，藉此能對凝膠賦予物理力量。因此，基板的第一主表面上的凝膠係一邊保持去除對象物一邊分裂，藉此已分裂的凝膠係與去除對象物一起從第一主表面分離。被供給至第一主表面的洗淨液係在第一主表面上形成液流，並將已分裂的凝膠朝第一主表面的外部推出。

由於對強力地保持去除對象物之狀態的凝膠賦予物理力量從而使凝膠分裂，因此亦於分裂後的凝膠保持有去除對象物。因此，被分裂後的凝膠保持的去除對象物的外觀的尺寸係被擴大。因此，與未附著有凝膠的去除對象物相比，被凝膠保持的去除對象物係容易從洗淨液的液流接受物理力量。因此，藉由朝向形成有凝膠的第一主表面供給洗淨液，能效率佳地將去除對象物從第一主表面去除。

如上所述，無須使用硫酸即能將去除對象物從基板去除，亦即能一邊減少環境負擔一邊將去除對象物從基板去除。

之後，從清洗液噴嘴朝向第一主表面噴出具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液，藉此能一邊對第一主表面供給清洗液，一邊將洗淨液所為的洗淨之後殘留於第一主表面上的凝膠的殘渣予以溶膠化。因此，能一邊將藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中，一邊將該凝膠化劑含有液與清洗液一起朝基板的外部排出。藉此，能抑制於第一主表面殘存有凝膠。

在本發明的其他實施形態中，前述冷卻單元係在於前述第一主表面上存在有從前述凝膠化劑含有液噴嘴供給至前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液之狀態下冷卻前述第二主表面。前述洗淨液噴嘴係在前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液被前述冷卻單元冷卻從而於前述第一主表面上形成有凝膠之狀態下朝向前述第一主表面噴射前述洗淨液。從前述洗淨液噴嘴朝向前述第一主表面上噴射前述洗淨液後，前述清洗液噴嘴係朝向前述第一主表面供給前述清洗液。

在本發明的其他實施形態中，前述凝膠化劑含有液噴嘴係朝向前述第一主表面噴出含有前述凝膠化劑的前述凝膠化劑含有液，前述凝膠化劑的熔點為20℃以上至30℃以下且前述凝膠化劑的凝固點為15℃以上至25℃以下。

在本發明的其他實施形態中，前述凝膠化劑含有液噴嘴係朝向前述第一主表面噴出含有前述凝膠化劑的前述凝膠化劑含有液，前述凝膠化劑為明膠、寒天或者這些的混合物。

在本發明的其他實施形態中，前述洗淨液噴嘴係包含：噴霧噴嘴，係朝向前述第一主表面噴射洗淨液的複數個液滴。

在本發明的其他實施形態中，前述洗淨液噴嘴係朝向前述第一主表面噴射具有前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度的洗淨液。

在本發明的其他實施形態中，前述冷卻單元係包含：冷卻流體噴嘴，係對前述第二主表面供給具有前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體。

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。

1:基板處理裝置

2:處理單元

3:控制器

3A:處理器

3B:記憶體

4:腔室

5:自轉夾具

7:處理罩杯

10:凝膠化劑含有液噴嘴

10a,12a,13a:噴出口

11:洗淨液噴嘴

11a:噴射口

12:清洗液噴嘴

13:下側流體噴嘴

20:夾具銷

21:自轉基座

21a:貫通孔

22:旋轉軸

23:旋轉驅動機構

30:防護罩

31:罩杯

32:外壁構件

35:第一噴嘴移動機構

35a:第一臂

35b:第一臂移動機構

36:第二噴嘴移動機構

36a:第二臂

36b:第二臂移動機構

37:第三噴嘴移動機構

37a:第三臂

37b:第三臂移動機構

40:凝膠化劑含有液配管

41:洗淨液供給配管

42:洗淨液排出配管

43:清洗液配管

44:流體配管

45:冷卻流體配管

46:加熱流體配管

50A:凝膠化劑含有液閥

50B:凝膠化劑含有液流量調整閥

51A:洗淨液供給閥

51B:洗淨液泵

51C:洗淨液冷卻器

52A:洗淨液排出閥

53A:清洗液閥

53B:清洗液流量調整閥

53C:清洗液加熱器

54:流體閥

55A:冷卻流體閥

55B:冷卻流體流量調整閥

55C:流體冷卻器

56A:加熱流體閥

56B:加熱流體流量調整閥

56C:流體加熱器

58:壓電元件

59:電壓施加單元

70:半導體層

71:第一絕緣體層

72,76:溝槽

72a,76a:底部

73:第二絕緣體層

75:絕緣體層

77:金屬層

80:去除對象物

81:凝膠膜

82:凝膠膜片

83:凝膠膜殘渣

90:洗淨液噴出口

91:氣體噴出口

92:液體流動

93:氣體流動

94:洗淨液配管

95A:洗淨液閥

95B:洗淨液流量調整閥

95C:洗淨液冷卻器

96:氣體配管

97A:氣體閥

97B:氣體流量調整閥

103:洗淨液滴

104:洗淨液流

110:冷卻板

110a:冷卻面

111:內置冷卻流體管

112:冷卻流體供給管

113:冷卻流體排出管

114:冷卻流體供給閥

115:升降軸

116:加熱板

116a:加熱面

117:升降

118:馬達

119:供電線

A1:旋轉軸線

AR:多關節臂

C:承載器

CR:第二搬運機器人

H:手部

IR:第一搬運機器人

LP:裝載埠

S1至S7:步驟

TR:搬運路徑

TW:處理塔

W:基板

W1:第一主表面

W2:第二主表面

[圖1]係用以說明本發明的第一實施形態的基板處理裝置的構成例之俯視圖。

[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之示意圖。

[圖3]係用以說明前述基板處理裝置的電性構成之方塊圖。

[圖4]係前述基板處理裝置的處理對象的一例的基板之剖視圖。

[圖5]係前述基板處理裝置的處理對象的另一例的基板之剖視圖。

[圖6]係用以說明前述基板處理裝置所為的基板處理的一例之流程圖。

[圖7A]係用以說明進行前述基板處理時的基板的樣子之示意圖。

[圖7B]係用以說明進行前述基板處理時的基板的樣子之示意圖。

[圖7C]係用以說明進行前述基板處理時的基板的樣子之示意圖。

[圖7D]係用以說明進行前述基板處理時的基板的樣子之示意圖。

[圖8A]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8B]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8C]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8D]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8E]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8F]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖8G]係用以說明前述基板處理中的基板的第一主表面附近的樣子之示意圖。

[圖9]係用以說明前述基板處理的第一變化例之示意圖。

[圖10]係用以說明前述基板處理的第二變化例之示意圖。

[圖11]係用以說明前述洗淨液噴嘴的變化例之示意圖。

[圖12]係用以說明前述基板處理裝置所具備的冷卻單元的變化例之剖視圖。

[圖13]係用以說明前述基板處理裝置所具備的加熱單元的變化例之剖視圖。

[第一實施形態的基板處理裝置1的構成]

圖1係用以說明本發明的第一實施形態的基板處理裝置1的構成例之俯視圖。

基板處理裝置1為葉片式的裝置，用以逐片地處理基板W。在本實施形態中，基板W係具有圓板狀。基板W為矽晶圓等基板W，具有一對主表面，亦即具有第一主表面W1以及第二主表面W2(參照圖2)。第二主表面W2為與第一主表面W1 相反側之主表面。

基板處理裝置1係具備：複數個處理單元2，係處理基板W；裝載埠(load port))LP，係供承載器(carrier)C載置，承載器C係收容欲被處理單元2進行處理的複數片基板W；搬運機器人(第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR)，係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制器3，係控制基板處理裝置1所具備的各個構件。

第一搬運機器人IR係在承載器C與第二搬運機器人CR之間搬運基板W。第二搬運機器人CR係在第一搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。

第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR皆為例如多關節臂機器人，該多關節臂機器人係包含：一對多關節臂AR；以及一對手部H，係以上下地彼此分開之方式分別設置於一對多關節臂AR的前端。

複數個處理單元2係形成四個處理塔TW，四個處理塔TW係分別配置於水平地分開的四個位置。各個處理塔TW係包含於上下方向層疊的複數個處理單元2。四個處理塔TW係各兩個地配置於搬運路徑TR的兩側，該搬運路徑TR係從裝載埠LP朝向第二搬運機器人CR延伸。

處理單元2係具備：腔室(chamber)4；以及處理罩杯(processing cup)7，係配置於腔室4內；處理單元2係在處理罩杯7內對基板W執行處理。於腔室4形成有出入口(未圖示)，該出入口係用以供第二搬運機器人CR將基板W搬入以及將基板W搬出。於腔室4具備有用以將該出入口打開以及關閉之擋門(shutter)單元(未圖示)。

圖2係用以說明處理單元2的構成之示意圖。

處理單元2係進一步具備：自轉夾具(spin chuck)5，係一邊將基板W保持成預定的處理姿勢一邊使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。旋轉軸線A1係通過基板W的中心部，並與被保持成處理姿勢的基板W的各個主表面正交。處理姿勢係例如為圖2所示的基板W的姿勢，且為基板W的主表面成為水平面之水平姿勢。在處理姿勢為水平姿勢之情形中，旋轉軸線A1係鉛直地延伸。自轉夾具5為旋轉保持構件的一例，該旋轉保持構件係一邊將基板W保持成處理姿勢一邊使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。

自轉夾具5係包含：自轉基座(spin base)21，係具有沿著水平方向的圓板形狀；複數個夾具銷(chuck pin)20，係在自轉基座21的上方把持基板W，並將基板W保持於保持位置；旋轉軸22，係上端連結於自轉基座21，且沿著鉛直方向延伸；以及旋轉驅動機構23，係使旋轉軸22繞著中心軸線(旋轉軸線A1)旋轉。

複數個夾具銷20係於自轉基座21的周方向隔著間隔地配置於自轉基座21的上表面。旋轉驅動機構23係例如包含電動馬達等致動器(actuator)。旋轉驅動機構23係使旋轉軸22旋轉，藉此自轉基座21以及複數個夾具銷20係繞著旋轉軸線A1旋轉。藉此，基板W係與自轉基座21以及複數個夾具銷20一起繞著旋轉軸線A1旋轉。

複數個夾具銷20係能夠在閉合位置與打開位置之間移動，該閉合位置為複數個夾具銷20接觸至基板W的周緣部並把持基板W之位置，該打開位置為複數個夾具銷20已從基板W的周緣部退避之位置。複數個夾具銷20係藉由開閉機構(未圖示)而移動。

複數個夾具銷20係在位於閉合位置時把持基板W的周緣部並水平地保持基 板W。開閉機構係例如包含連桿(link)機構以及致動器，致動器係對連桿機構賦予驅動力。

處理罩杯7係接住從被自轉夾具5保持的基板W飛散的液體。處理罩杯7係包含：複數個(在圖2的例子中為兩個)防護罩(guard)30，係接住從被自轉夾具5保持的基板W飛散至外側方向的液體；複數個(在圖2的例子中為兩個)罩杯(cup)31，係分別接住被複數個防護罩30導引至下方的液體；以及圓筒狀的外壁構件32，係圍繞複數個防護罩30以及複數個罩杯31。複數個防護罩30係藉由防護罩30的升降驅動機構(未圖示)而個別地升降。防護罩30的升降驅動機構係例如包含用以升降驅動各個防護罩30之電動馬達或者汽缸(air cylinder)等致動器。

處理單元2係進一步具備：凝膠化劑含有液噴嘴10，係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面(上側的主表面)噴出連續流動的凝膠化劑含有液；洗淨液噴嘴11，係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴射洗淨液；以及清洗液噴嘴12，係朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面噴出連續流動的清洗液。

凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12皆為能夠至少於水平方向移動的移動噴嘴。凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12係藉由複數個噴嘴移動機構而分別於水平方向移動，亦即凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12係藉由第一噴嘴移動機構35、第二噴嘴移動機構36以及第三噴嘴移動機構37而分別於水平方向移動。

第一噴嘴移動機構35、第二噴嘴移動機構36以及第三噴嘴移動機構37係能使對應的凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12在中央位置與退避位置之間移動。中央位置為凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴 嘴11以及清洗液噴嘴12為與基板W的上表面的中央區域對向之位置。所謂基板W的上表面的中央區域為在基板W的上表面中之包含旋轉中心(中央部)之區域。退避位置為凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12不與基板W的上表面對向之位置，且為處理罩杯7的外側之位置。

第一噴嘴移動機構35、第二噴嘴移動機構36以及第三噴嘴移動機構37係包含臂以及臂移動機構，亦即包含：第一臂35a、第二臂36a以及第三臂37a，係支撐對應的凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12；以及第一臂移動機構35b、第二臂移動機構36b以及第三臂移動機構37b，係使對應的第一臂35a、第二臂36a以及第三臂37a於水平方向移動。各個第一臂移動機構35b、第二臂移動機構36b以及第三臂移動機構37b係包含電動馬達、汽缸等致動器。各個第一臂移動機構35b、第二臂移動機構36b以及第三臂移動機構37b係可為用以使第一臂35a、第二臂36a以及第三臂37a繞著預定的轉動軸線轉動之臂轉動機構，亦可為用以使第一臂35a、第二臂36a以及第三臂37a沿著第一臂35a、第二臂36a以及第三臂37a延伸的方向直線運動從而使凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12直線性地移動之直線運動機構。

與本實施形態不同，凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12亦可構成為藉由共通的噴嘴移動機構一體性地移動。共通的噴嘴移動機構係可為用以使用以共通地支撐凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12之臂繞著預定的轉動軸線轉動之臂轉動機構，亦可為用以使用以共通地支撐凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12之臂於該臂延伸的方向直線動作從而使凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12直線性地移動之直線動作機構。

凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12亦可構成為能藉由噴嘴移動機構亦於鉛直方向移動。

凝膠化劑含有液噴嘴10係具有用以噴出凝膠化劑含有液之單一個噴出口10a。從凝膠化劑含有液噴嘴10噴出的凝膠化劑含有液係含有凝膠化劑以及用以使凝膠化劑溶解之溶媒。凝膠化劑含有液所含有的溶媒係例如為DIW(deionized water；去離子水)等水。然而，溶媒並未限定於DIW。

溶媒並未限定於DIW，亦可為含有DIW、碳酸水、電解離子水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的鹽酸水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的氨水、還原水(氫水)中的至少一者之液體。

凝膠化劑係例如明膠、寒天或者這些的混合物。凝膠化劑含有液係被冷卻至凝膠化劑的凝固點(凝固溫度、凝膠化溫度)以下，從而變化成凝膠。將凝膠化劑含有液變換成凝膠之事態稱為凝膠化。凝膠係被加熱至凝膠化劑的熔點(熔解溫度)以上，藉此變化成凝膠化劑含有液。將凝膠變化成凝膠化劑含有液的事態稱為溶膠化。因此，凝膠化劑含有液亦稱為溶膠。從凝膠化劑含有液噴嘴10噴出的凝膠化劑含有液的溫度係比凝膠化劑的凝固點還高。

通常，凝膠化劑的熔點以及凝固點係彼此不同，凝膠化劑的熔點係比凝膠化劑的凝固點還高。因此，能抑制在冷卻凝膠化劑含有液並形成凝膠後因為非預期性的溫度上升導致凝膠立即恢復成凝膠化劑含有液。亦即，能抑制已經形成的凝膠非預期性的溶膠化。

凝膠化劑的熔點係例如為20℃以上至30℃以下，凝膠化劑的凝固點係例如為15℃以上至25℃以下。

較佳為凝膠化劑的凝固點為配置有基板處理裝置1的無塵室內的 室溫(例如25℃)以下。如此，能抑制從凝膠化劑含有液噴嘴10噴出之前的凝膠化劑含有液會凝膠化或者剛剛被供給至第一主表面W1之後的凝膠化劑含有液會凝膠化。因此，由於無須為了將被凝膠化劑含有液噴嘴10供給的凝膠化劑含有液保持在比室溫還高的溫度而加熱凝膠化劑含有液，因此變得容易利用凝膠化劑含有液。

凝膠化劑的熔點以及凝固點係根據蝕刻凝膠化劑含有液中的凝膠化劑的摻配率(濃度)、凝膠化劑的種類等而變化。例如，在凝膠化劑含有液僅包含明膠作為凝膠化劑之情形中，凝膠化劑的熔點容易成為20℃以上至30℃以下，且凝膠化劑的凝固點容易成為15℃以上至25℃以下。例如，只要凝膠化劑為明膠且凝膠化劑含有液中的明膠的濃度為10%，則凝膠化劑的熔點係成為23℃以上至30℃以下。

凝膠化劑的熔點以及凝固點並未限定於上述範圍。在凝膠化劑僅包含寒天之情形中，會有凝膠化劑的熔點成為85℃以上至93℃以下且凝膠化劑的凝固點成為33℃以上至45℃以下之情形。

以下說明使用下述凝膠化劑含有液的例子：凝膠化劑的熔點為20℃以上至30℃以下，凝膠化劑的凝固點為15℃以上至25℃以下。在此種情形中，凝膠化劑含有液係能在室溫維持溶膠狀態，並藉由冷卻至未滿15℃(例如10℃左右)而進行凝膠化。凝膠係藉由加熱至室溫或者室溫以上的溫度(例如40℃左右)而進行溶膠化。

凝膠化劑含有液噴嘴10係連接於凝膠化劑含有液配管40，凝膠化劑含有液配管40係用以將凝膠化劑含有液導引至凝膠化劑含有液噴嘴10。於凝膠化劑含有液配管40設置有：凝膠化劑含有液閥50A，係用以將藉由凝膠化劑含 有液配管40所構成的凝膠化劑含有液流路打開以及關閉；以及凝膠化劑含有液流量調整閥50B，係調整凝膠化劑含有液流路內的凝膠化劑含有液的流量。

當打開凝膠化劑含有液閥50A時，以因應凝膠化劑含有液流量調整閥50B的開放度的流量從凝膠化劑含有液噴嘴10的噴出口10a朝下方連續流動地噴出凝膠化劑含有液。

洗淨液噴嘴11為噴霧噴嘴，用以噴射洗淨液的複數個液滴。本實施形態的洗淨液噴嘴11係具有複數個噴射口11a，藉由施加電壓而從各個噴射口11a噴射洗淨液的複數個液滴(洗淨液滴)。洗淨液噴嘴11係朝向基板W的上表面噴射複數個洗淨液滴，藉此能物理洗淨基板W的上表面。詳細而言，只要在基板W的上表面形成有凝膠之狀態下朝向基板W的上表面噴射複數個洗淨液滴，即能對基板W的上表面上的凝膠賦予物理力量從而使凝膠分裂。物理力量為洗淨液賦予至基板W上的凝膠之衝擊(運動能量)。

從洗淨液噴嘴11噴射的洗淨液係例如為DIW等水。洗淨液並未限定於DIW，例如亦可含有DIW、碳酸水、電解離子水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的鹽酸水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的氨水、還原水(氫水)中的至少一者之液體。

洗淨液噴嘴11係連接於：洗淨液供給配管41，係用以將洗淨液導引至洗淨液噴嘴11；以及洗淨液排出配管42，係排出來自洗淨液噴嘴11的洗淨液。於洗淨液供給配管41設置有：洗淨液供給閥51A，係用以將藉由洗淨液供給配管41所構成的洗淨液供給流路打開以及關閉；洗淨液泵51B，係將洗淨液供給流路內的洗淨液輸送至洗淨液噴嘴11；以及洗淨液冷卻器51C，係將洗淨液供給流路內的洗淨液冷卻至比凝膠化劑的熔點還低的溫度。於洗淨液排出配管42設 置有：洗淨液排出閥52A，係將藉由洗淨液排出配管42所構成的洗淨液排出流路打開以及關閉。

洗淨液係被洗淨液冷卻器51C冷卻至例如5℃以上至未滿20℃的溫度。洗淨液的溫度更佳為5℃以上至15℃以下。

在被供給至洗淨液供給流路的洗淨液事先被冷卻至比凝膠化劑的熔點還低的溫度之情形中，無須洗淨液冷卻器51C。

洗淨液泵51B係常態地以預定壓力(例如10MPa以下)將洗淨液輸送至洗淨液噴嘴11。洗淨液泵51B係能將被供給至洗淨液噴嘴11的洗淨液的壓力變更成任意的壓力。

於洗淨液噴嘴11內置有壓電元件58(感壓元件(piezo element))。壓電元件58係經由配線連接於電壓施加單元59。電壓施加單元59係例如包含反相器(inverter)。電壓施加單元59係將交流電壓施加至壓電元件58。當交流電壓被施加至壓電元件58時，壓電元件58係以與被施加的交流電壓的頻率對應的頻率振動。電壓施加單元59係能將被施加至壓電元件58的交流電壓的頻率變更成任意的頻率(例如數百KHz至數MHz)。

由於在打開洗淨液供給閥51A之狀態下驅動洗淨液泵51B，因此常態地以高壓對洗淨液噴嘴11供給洗淨液。在關閉洗淨液排出閥52A之狀態下，被供給至洗淨液噴嘴11的內部的洗淨液係藉由液壓而從各個噴射口11a被噴射。再者，當在關閉洗淨液排出閥52A之狀態下將交流電壓施加至壓電元件58時，對洗淨液噴嘴11內的洗淨液賦予壓電元件58的振動，從各個噴射口11a噴射的洗淨液係藉由該振動而分斷。因此，當在關閉洗淨液排出閥52A之狀態下將交流電壓施加至壓電元件58時，從各個噴射口11a噴射洗淨液的液滴(洗淨液滴103)。藉此， 以均勻的速度同時地噴射粒徑均勻的眾多的洗淨液滴103。

由於被供給至洗淨液噴嘴11的洗淨液係被洗淨液冷卻器51C冷卻至比凝膠化劑的熔點還低的溫度，因此從複數個噴射口11a噴射的複數個洗淨液滴103係具有比凝膠化劑的熔點還低的溫度(例如5℃以上至未滿20℃的溫度)。

另一方面，在打開洗淨液排出閥52A之狀態下，洗淨液噴嘴11內的洗淨液係被排出至洗淨液排出配管42。亦即，由於在打開洗淨液排出閥52A之狀態下洗淨液噴嘴11內的液壓不會充分地上升，因此洗淨液噴嘴11內的洗淨液係不會從細微孔的噴射口11a噴射而是被排出至洗淨液排出配管42。因此，藉由洗淨液排出閥52A的打開以及關閉來控制從噴射口11a噴出洗淨液。

清洗液噴嘴12係具有用以噴出清洗液之單一個噴出口12a。從清洗液噴嘴12噴出的清洗液係例如為DIW等水。清洗液並未限定於DIW，例如亦可含有DIW、碳酸水、電解離子水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的鹽酸水、稀釋濃度(例如1ppm以上至100ppm以下)的氨水、還原水(氫水)中的至少一者之液體。

凝膠化劑含有液中的溶媒、洗淨液以及清洗液皆為水系的液體。只要使用由相同的成分所構成的液體(例如DIW)作為凝膠化劑含有液中的溶媒、洗淨液以及清洗液，即能減少儲槽(tank)的數量，該儲槽係儲留用以供給至凝膠化劑含有液噴嘴10、洗淨液噴嘴11以及清洗液噴嘴12之液體。

清洗液噴嘴12係連接於清洗液配管43，清洗液配管43係用以將清洗液導引至清洗液噴嘴12。於清洗液配管43設置有：清洗液閥53A，係用以將藉由清洗液配管43所構成的清洗液流路打開以及關閉；清洗液流量調整閥53B，係用以調整清洗液流路內的清洗液的流量；以及清洗液加熱器53C，係用以將清洗 液流路內的清洗液加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。

清洗液係被清洗液加熱器53C加熱至例如比30℃還高且為50℃以下的溫度。清洗液的溫度係較佳為40℃以上至50℃以下。

在將被供給至清洗液流路的清洗液事先加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度之情形中，無須清洗液加熱器53C。

當打開清洗液閥53A時，以與清洗液流量調整閥53B的開放度對應的流量從清洗液噴嘴12的噴出口12a朝下方連續流動地噴出清洗液。

處理單元2係進一步具備：下側流體噴嘴13，係對被自轉夾具5保持的基板W的下表面(下側的主表面)供給流體。

下側流體噴嘴13係被插入至旋轉軸22的內部空間以及在自轉基座21的上表面中央部呈開口的貫通孔21a。下側流體噴嘴13的噴出口13a係從自轉基座21的上表面露出。下側流體噴嘴13的噴出口13a係從下方與基板W的下表面的中央區域對向。所謂基板W的下表面的中央區域係指基板W的下表面中之包含基板W的旋轉中心(中央部)之區域。

下側流體噴嘴13係例如選擇性地將具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體以及具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的加熱流體作為流體供給至基板W的下表面。冷卻流體係具有例如5℃以上至未滿15℃的溫度。加熱流體係具有例如比30℃還高且為50℃以下的溫度。

冷卻流體以及加熱流體係例如為DIW等水。換言之，冷卻流體亦可為冷水，加熱流體亦可為溫水。冷卻流體以及加熱流體亦可為水以外的液體。冷卻流體以及加熱流體並無須為液體，亦可為氮氣、稀有氣體等惰性氣體。惰性氣體為對於基板W的主表面的反應性能夠無視之程度此種反應性低之氣體。

以冷卻流體冷卻基板W的下表面，藉此能將基板W的下表面冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。持續冷卻基板W的下表面，藉此能將基板W整體冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。為了迅速地冷卻基板W，冷卻流體的溫度更佳為比凝固點還低的溫度(例如5℃以上至10℃以下)。以加熱流體加熱基板W的下表面，藉此能將基板W的下表面加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。持續加熱基板W的下表面，藉此能將基板W整體加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。為了迅速地加熱基板W，加熱流體的溫度更佳為比熔點還高的溫度(例如40℃以上至50℃以下)。

下側流體噴嘴13為冷卻流體噴嘴的一例，用以朝向基板W的下表面(第二主表面W2)噴出具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體；下側流體噴嘴13亦為加熱流體噴嘴的一例，用以朝向基板W的下表面(第二主表面W2)噴出具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的加熱流體。

下側流體噴嘴13亦為冷卻單元的一例，用以冷卻基板W的下表面(第二主表面W2)；下側流體噴嘴13亦為加熱單元的一例，用以加熱基板W的下表面(第二主表面W2)。

下側流體噴嘴13係連接於流體配管44，流體配管44係用以將流體導引至下側流體噴嘴13。於流體配管44連接有：冷卻流體配管45，係用以對流體配管44供給冷卻流體；以及加熱流體配管46，係用以對流體配管44供給加熱流體。流體配管44亦可經由混合閥(mixing valve)(未圖示)而與冷卻流體配管45以及加熱流體配管46連接。

於流體配管44設置有流體閥54，流體閥54係用以將藉由流體配管44所構成的流路打開以及關閉。於冷卻流體配管45設置有：冷卻流體閥55A，係 用以將藉由冷卻流體配管45所構成的冷卻流體流路打開以及關閉；以及冷卻流體流量調整閥55B，係用以調整冷卻流體流路內的冷卻流體的流量。於加熱流體配管46設置有：加熱流體閥56A，係用以將藉由加熱流體配管46所構成的加熱流體流路打開以及關閉；以及加熱流體流量調整閥56B，係用以調整加熱流體流路內的加熱流體的流量。

於冷卻流體配管45設置有流體冷卻器55C，流體冷卻器55C係用以將流體冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。如上所述，凝膠化劑的熔點係比凝膠化劑的凝固點還高。因此，只要為凝膠化劑的凝固點以下的溫度，則該溫度係比凝膠化劑的熔點還低。於加熱流體配管46設置有流體加熱器56C，流體加熱器56C係用以將流體加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。

在被供給至冷卻流體流路的流體被事先冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度之情形中，無須流體冷卻器55C。在被供給至冷卻流體流路的流體被事先加熱至凝膠化劑的凝固點以上的溫度之情形中，無須流體加熱器56C。

圖3係用以說明基板處理裝置1的控制的構成例之方塊圖。控制器3係具備微電腦(microcomputer)，並依循預定的控制程式來控制基板處理裝置1所具備的控制對象。

具體而言，控制器3係包含處理器3A(CPU(Central Processing Unit；中央處理單元))以及儲存有控制程式的記憶體3B。控制器3係構成為：處理器3A執行控制程式，藉此執行基板處理用的各種控制。尤其，控制器3係被編程為控制第一搬運機器人IR、第二搬運機器人CR、旋轉驅動機構23、第一噴嘴移動機構35、第二噴嘴移動機構36、第三噴嘴移動機構37、清洗液加熱器53C、流體加熱器56C、洗淨液冷卻器51C、流體冷卻器55C、洗淨液泵51B、電壓施加 單元59、凝膠化劑含有液閥50A、凝膠化劑含有液流量調整閥50B、洗淨液供給閥51A、洗淨液排出閥52A、清洗液閥53A、清洗液流量調整閥53B、流體閥54、冷卻流體閥55A、冷卻流體流量調整閥55B、加熱流體閥56A以及加熱流體流量調整閥56B等。

藉由控制器3控制閥，藉此控制是否從對應的噴嘴噴出流體以及從對應的噴嘴噴出的流體的噴出流量。後述的圖6所示的各個工序係藉由控制器3控制基板處理裝置1所具備的各個構件從而被執行。換言之，控制器3係被編程為執行後述的圖6所示的各個工序。

[成為處理對象的基板的構成]

接著，說明使用於基板處理裝置1之基板W的構成。

使用於基板處理裝置1之基板W的第一主表面W1係例如為平坦面。使用於基板處理裝置1之基板W的第一主表面W1係例如為露出矽(Si)、氮化矽(SiN)、氧化矽(SiO₂)、矽鍺(SiGe)、鍺(Ge)、矽氮化碳(Silicon carbon nitride)(SiCN)、鎢(W)、氮化鈦(TiN)、鈷(Co)、銅(Cu)、釕(Ru)以及非晶碳(amorphous carbon)(a-C)中的一種或者複數種之面。

第一主表面W1係可為疏水面，亦可為親水面。疏水面為疏水性比親水面還高(親水性低)之面。DIW對於疏水面之接觸角係比DIW對於親水面之接觸角還大。

DIW對於第一主表面W1之接觸角係取決於從第一主表面W1露出之成分以及第一主表面W1的形狀。從第一主表面W1露出之成分的疏水性愈高則接觸角愈大。只要於第一主表面W1形成有細微的凹凸，接觸角即會變大。

例如，在從第一主表面W1露出SiCN、TiN、Si、a-C、Ru等之情 形中，會有DIW對於第一主表面W1之接觸角成為40°以上之情形。在從第一主表面W1露出Si或者TiN之情形中，以含有氧化劑之APM(ammonia-hydrogen peroxide mixture；氨過氧化氫水混合液)液體等藥液進行處理，藉此能使第一主表面W1的接觸角降低至未滿40°。

作為使用於基板處理裝置1之基板W的代表性的例子，能例舉例如執行過使用了研磨劑(漿料)的CMP之基板。執行CMP，藉此第一主表面W1係被作成平坦面。

圖4係基板處理裝置1的處理對象的一例的基板W之剖視圖。圖4所示的基板W為對元件分離層施予了將氯化鈰(CeO₂)作為研磨劑的CMP後的基板W。元件分離層為絕緣體層，用以將形成於基板W的主表面的器件(device)彼此電性地分離。

圖4所示的基板W係包含：半導體層70；第一絕緣體層71，係形成於半導體層70上；複數個溝槽(trench)72，係跨越地形成於半導體層70以及第一絕緣體層71；以及複數個第二絕緣體層73，係分別埋入地設置於複數個溝槽72。溝槽72係貫通第一絕緣體層71。溝槽72係具有被半導體層70區劃的底部72a。

半導體層70係例如為多晶矽(polysilicon)層。第一絕緣體層71係例如為氮化矽層(SiN層)，第二絕緣體層73係例如為氧化矽層(SiO₂層)。第二絕緣體層73為元件分離層。從圖4所示的基板W的第一主表面W1露出了第一絕緣體層71以及第二絕緣體層73。因此，從基板W的第一主表面W1露出了氮化矽以及氧化矽。

於圖4所示的基板W的第一主表面W1附著有研磨殘渣作為去除對象物80。研磨殘渣係包含：屬於研磨劑的氯化鈰；以及研磨第一絕緣體層71以及第二絕緣體層73時所產生的微粒。

圖5係基板處理裝置1的處理對象的另一例的基板W之剖視圖。圖5所示的基板W為對低介電強度層(Low-k層)施予了將氧化矽作為研磨劑的CMP之基板W。

圖5所示的基板W係包含：絕緣體層75；複數個溝槽76，係形成於絕緣體層75；以及金屬層77，係分別埋入地設置於複數個溝槽76。溝槽76係具有被絕緣體層區劃的底部76a。

絕緣體層75為低介電強度層，例如為介電強度比氧化矽還低之矽氮化碳層(SiCN層)。金屬層77係例如為銅層(Cu層)。從圖5所示的基板W的第一主表面W1露出了絕緣體層75以及金屬層77。因此，從基板W的第一主表面W1露出了SiCN層以及Cu層。

於圖5所示的基板W的第一主表面W1附著有研磨殘渣作為去除對象物80。研磨殘渣係包含：屬於研磨劑的氧化矽；以及研磨絕緣體層以及金屬層77時所產生的微粒。

附著於圖4所示的基板W的第一主表面W1以及圖5所示的基板W的第一主表面W1的研磨殘渣係與第一主表面W1化學結合，因此為了從第一主表面W1去除研磨劑以及研磨殘渣，需要賦予較強的物理力量。再者，研磨殘渣的大小較小，例如比於第一主表面W1上流動的洗淨液的交界層厚度還小。具體而言，研磨殘渣的粒徑為20nm以下。

成為基板處理裝置1的處理對象的基板W並未限定於圖4所示的基板W以及圖5所示的基板W。基板W亦可不需要為施予了CMP的基板W，第一主表面W1亦可不是平坦面。此外，第一主表面W1亦可為藉由CMP以外的手法所形成的平坦面。

此外，基板W的第二主表面W2係可具有與第一主表面W1同樣的構成，亦可 具有與第一主表面W1不同的構成。

[基板處理的一例]

圖6係用以說明藉由基板處理裝置1所執行的基板處理的一例之流程圖。圖6係主要顯示了藉由控制器3執行程式所實現的處理。

例如，如圖6所示，在基板處理裝置1所為的基板處理中依序執行基板搬入工序(步驟S1)、凝膠化劑含有液供給工序(步驟S2)、凝膠化工序(步驟S3)、物理洗淨工序(步驟S4)、清洗工序(步驟S5)、旋乾(spin drying)工序(步驟S6)以及基板搬出工序(步驟S7)。

圖7A至圖7D係用以說明基板處理的各個工序的樣子之示意圖。以下，主要參照圖2至圖6詳細地說明基板處理。適當地參照圖7A至圖7D。

首先，未處理的基板W係被第一搬運機器人IR以及第二搬運機器人CR(參照圖1)從承載器C搬入至處理單元2並被傳遞至自轉夾具5(基板搬入工序；步驟S1)。藉此，基板W係被自轉夾具5水平地保持(基板保持工序)。在此種基板處理中，基板W係以第一主表面W1成為上表面之方式被保持。基板W係被自轉夾具5持續地保持，直至結束旋乾工序(步驟S6)。在基板W被自轉夾具5保持之狀態下，旋轉驅動機構23開始旋轉基板W(基板旋轉工序)。

搬運機器人退避至處理單元2的外部後，執行凝膠化劑含有液供給工序(步驟S2)，凝膠化劑含有液供給工序(步驟S2)係對基板W的上表面供給凝膠化劑含有液。

具體而言，第一噴嘴移動機構35係使凝膠化劑含有液噴嘴10移動至處理位置。在凝膠化劑含有液噴嘴10位於處理位置之狀態下打開凝膠化劑含有液閥50A。藉此，如圖7A所示，從凝膠化劑含有液噴嘴10朝向基板W的上表面噴出(供 給)連續流動的凝膠化劑含有液(凝膠化劑含有液噴出工序、凝膠化劑含有液供給工序)。從凝膠化劑含有液噴嘴10噴出的凝膠化劑含有液係著落至基板W的上表面。已著落至基板W的上表面的凝膠化劑含有液係從著落點朝向基板W的上表面的周緣放射狀地擴展。

在此種基板處理中，凝膠化劑含有液噴嘴10的處理位置為中央位置。因此，凝膠化劑含有液係著落至基板W的上表面的中央區域。與本實施形態不同，凝膠化劑含有液噴嘴10亦可一邊沿著基板W的上表面水平移動一邊噴出凝膠化劑含有液。

在凝膠化劑含有液供給工序(步驟S2)之後，執行凝膠化工序(步驟S3)，凝膠化工序(步驟S3)係冷卻基板W從而使基板W的上表面上的凝膠化劑含有液凝膠化。

具體而言，關閉凝膠化劑含有液閥50A從而停止噴出凝膠化劑含有液，取而代之的是打開流體閥54以及冷卻流體閥55A。藉此，如圖7B所示，從下側流體噴嘴13朝向基板W的下表面噴出(供給)冷水等冷卻流體(冷卻流體噴出工序、冷卻流體供給工序)。關閉凝膠化劑含有液閥50A後，第一噴嘴移動機構35係使凝膠化劑含有液噴嘴10移動至退避位置。

從下側流體噴嘴13噴出的冷卻流體係著落(碰撞)至基板W的下表面的中央區域。冷卻流體係藉由離心力的作用而擴展至基板W的下表面整體。藉此，藉由冷卻流體從下方(第二主表面W2之側)冷卻基板W，並經由基板W冷卻凝膠化劑含有液。亦即，藉由冷卻流體冷卻基板W的下表面(第二主表面W2)，藉此冷卻基板W的上表面上的凝膠化劑含有液(第二主表面冷卻工序)。藉由冷卻使基板W的上表面上的凝膠化劑含有液凝膠化，藉此於基板W的上表面上形成有 覆蓋基板W的上表面的大致整體的凝膠膜81(凝膠化工序、凝膠膜形成工序)。

只要冷卻基板W的下表面，無須使基板W以外的構件接觸至凝膠化劑含有液，即能經由基板W冷卻基板W上的凝膠化劑含有液。因此，能一邊抑制雜質混入至凝膠化劑含有液一邊效率佳地冷卻凝膠化劑含有液。

冷卻流體係被流體冷卻器55C冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。因此，將冷卻流體供給至基板W的下表面，藉此基板W上的凝膠化劑含有液的溫度係降低至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。藉此，能促進凝膠化劑含有液的凝膠化。如此，能以從下側流體噴嘴13供給冷卻流體此種簡易的手法來冷卻基板W的第二主表面W2。

基板W上的凝膠化劑含有液係藉由基板W的旋轉所致使的離心力的作用朝基板W的上表面的外部排出。因此，基板W的上表面上的凝膠化劑含有液的液膜係被薄膜化(薄膜化工序)。減少基板W上的凝膠化劑含有液的量，藉此容易降低凝膠化劑含有液的液膜的整體溫度。亦即，促進凝膠化劑含有液的凝膠化。

在凝膠化工序(步驟S3)之後，執行物理洗淨工序(步驟S4)，物理洗淨工序(步驟S4)係一邊冷卻於基板W上形成有凝膠膜81之狀態的基板W，一邊朝向形成有凝膠膜81之狀態的基板W的上表面噴射洗淨液從而洗淨基板W的上表面。

具體而言，第二噴嘴移動機構36係使洗淨液噴嘴11移動至處理位置。在洗淨液噴嘴11位於處理位置之狀態下，關閉洗淨液排出閥52A且對壓電元件58施加交流電壓。藉此，如圖7C所示，從洗淨液噴嘴11朝向基板W的上表面噴射複數個洗淨液滴103(洗淨液噴射工序、液滴噴射工序)。接著，關閉流體閥54以及冷 卻流體閥55A，停止朝基板W的下表面供給冷卻流體。

從洗淨液噴嘴11噴射的複數個洗淨液滴103係碰撞至基板W的上表面上的凝膠膜81。複數個洗淨液滴103碰撞至凝膠膜81，藉此凝膠膜81係一邊分裂一邊從基板W的上表面分離。

已碰撞至基板W的上表面的洗淨液滴103係在基板W的上表面上形成朝向基板W的上表面的周緣之放射狀的液流(洗淨液流104，參照圖8E以及圖8F)。因此，已著落至基板W的上表面的洗淨液係從著落點朝向基板W的上表面的周緣擴展。已分裂並從基板W的上表面分離的凝膠膜81係藉由洗淨液流104(參照圖8E以及圖8F)從基板W的上表面被排除。亦即，藉由洗淨液滴103的物理力量的作用來洗淨基板W的上表面(物理洗淨工序)。

在此種基板處理中，洗淨液噴嘴11的處理位置為中央位置。因此，洗淨液係著落至基板W的上表面的中央區域。與本實施形態不同，洗淨液噴嘴11亦可一邊沿著基板W的上表面水平移動一邊噴出洗淨液。

朝向基板W的上表面噴射複數個洗淨液滴103，藉此每次洗淨液滴103碰撞至凝膠膜81時會對凝膠膜81作用物理力量。與此種基板處理不同，在朝向基板W的上表面噴射連續流動的洗淨液之情形中，雖然連續流動的洗淨液最初碰撞至凝膠膜81時會對凝膠膜81作用較大的物理力量，然而之後作用至凝膠膜81的物理力量較小。

因此，與朝向基板W的上表面噴射連續流動的洗淨液之情形相比，只要朝向基板W的上表面噴射複數個洗淨液滴103，即能穩定地對凝膠膜81賦予物理力量。結果，能在短時間內使凝膠膜81分裂，並能在短時間內將凝膠膜81與去除對象物81一起朝第一主表面W1的外部排出。

洗淨液係被洗淨液冷卻器51C維持在比凝膠化劑的熔點還低的溫度。因此，能抑制因為洗淨液與凝膠膜81的接觸導致凝膠膜81的溫度上升。因此，能抑制凝膠膜81會溶膠化。

在物理洗淨工序(步驟S4)之後，執行清洗工序(步驟S5)，清洗工序(步驟S5)係將基板W加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度，且朝向基板W的上表面供給清洗液。

具體而言，打開洗淨液排出閥52A且停止對壓電元件58施加電流。藉此，停止從洗淨液噴嘴11噴射洗淨液滴103。在停止從洗淨液噴嘴11噴射洗淨液滴103後，第二噴嘴移動機構36係使洗淨液噴嘴11移動至退避位置。

另一方面，第三噴嘴移動機構37係使清洗液噴嘴12移動至處理位置。在清洗液噴嘴12位於處理位置之狀態下打開清洗液閥53A。藉此，如圖7D所示，從清洗液噴嘴12朝向基板W的上表面噴出(供給)連續流動的清洗液(清洗液噴出工序、清洗液供給工序)。從清洗液噴嘴12噴出的清洗液係著落至基板W的上表面。已著落至基板W的上表面的清洗液係從著落點朝向基板W的上表面的周緣放射狀地擴展。

在此種基板處理中，清洗液噴嘴12的處理位置為中央位置。因此，清洗液係著落至基板W的上表面的中央區域。與本實施形態不同，清洗液噴嘴12亦可一邊沿著基板W的上表面水平移動一邊噴出清洗液。

會有即使在洗淨液所為的物理洗淨後亦會於基板W的上表面附著有凝膠之情形。將即使在物理洗淨後亦附著於基板W的上表面的凝膠稱為凝膠膜殘渣。凝膠膜殘渣係被具有凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液加熱並溶膠化，從而變化成凝膠化劑含有液(溶膠化工序)。由於清洗液在基板W的上表面上形成放射 狀擴展的液流，因此能一邊使藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中一邊與清洗液一起朝基板W的上表面的外部排出。藉此，能抑制於基板W的上表面殘存有凝膠。

此外，無須藉由清洗液將基板W上的凝膠膜殘渣全部溶膠化，亦可藉由清洗液的液流將凝膠膜殘渣的一部分從基板W的上表面推出。

接著，執行旋乾工序(步驟S6)，旋乾工序(步驟S6)係使基板W高速旋轉從而使基板W的上表面乾燥。具體而言，關閉清洗液閥53A。藉此，停止朝基板W的上表面供給清洗液。

接著，旋轉驅動機構23係加速基板W的旋轉，從而使基板W高速旋轉(例如1500rpm)。藉此，大的離心力作用至附著於基板W的流體(清洗液等)，從而這些流體係被甩離至基板W的周圍。

在旋乾工序(步驟S6)之後，旋轉驅動機構23係使基板W停止旋轉。之後，第二搬運機器人CR係進入至處理單元2，從自轉夾具5接取處理完畢的基板W並朝處理單元2的外部搬出(基板搬出工序；步驟S7)。該基板W係從第二搬運機器人CR傳遞至第一搬運機器人IR，並被第一搬運機器人IR收納至承載器C。

接著，說明基板處理中的第一主表面W1附近的樣子的變化的一例。圖8A至圖8G係用以說明基板處理中的基板W的第一主表面W1附近的樣子之示意圖。

如圖8A所示，於從第二搬運機器人CR傳遞至自轉夾具5的基板W的第一主表面W1附著有去除對象物80。如圖8B所示，對第一主表面W1供給凝膠化劑含有液，藉此凝膠化劑含有液係接觸至去除對象物80。

將第一主表面W1上的凝膠化劑含有液冷卻從而凝膠化，藉此如 圖8C所示於第一主表面W1形成有凝膠膜81。

在此種基板處理中，並非是將凝膠膜81載置於第一主表面W1，而是在凝膠化劑含有液接觸至去除對象物80之狀態下在第一主表面W1上將凝膠化劑含有液凝膠化從而形成凝膠膜81。因此，能使凝膠膜81密著至去除對象物80，從而能使凝膠膜81強力地保持去除對象物80。

如圖8D所示，在形成凝膠膜81後朝向凝膠膜81噴射洗淨液的洗淨液滴103。使洗淨液滴103碰撞至凝膠膜81，從而如圖8E所示能對第一主表面W1上的凝膠膜81賦予物理力量。

一邊冷卻基板W一邊進行朝第一主表面W1噴射複數個洗淨液滴103。因此，能一邊抑制凝膠膜81的溶膠化一邊對凝膠膜81賦予物理力量。

凝膠膜81係一邊保持去除對象物80一邊將去除對象物80分裂從而形成凝膠膜片82，並與去除對象物80一起從第一主表面W1分離(剝離)。被供給至第一主表面W1的洗淨液係在第一主表面W1上形成洗淨液流104，並將凝膠膜片82從第一主表面W1的外部排出(凝膠膜片排出工序)。如圖8F所示，洗淨液流104亦能將未從第一主表面W1分離的凝膠膜片82從第一主表面W1分離，且亦能推流從第一主表面W1分離的凝膠膜片82。

從洗淨液滴103使物理力量作用至保持著去除對象物80的凝膠膜81，從而形成凝膠膜片82，藉此能擴大第一主表面W1上的去除對象物80的外觀的尺寸。因此，與未被凝膠覆蓋的去除對象物80相比，被凝膠膜片82保持的去除對象物80係容易從洗淨液流104接受物理力量。因此，藉由朝向形成有凝膠膜81的第一主表面W1供給洗淨液，能效率佳地將去除對象物80從第一主表面W1去除。

之後，加熱基板W且對第一主表面W1供給清洗液，藉此將洗淨液所為的洗淨後殘留於第一主表面W1的凝膠膜殘渣83(參照圖8F)予以溶膠化從而變化成凝膠化劑含有液(溶膠化工序)。將凝膠膜殘渣83予以溶膠化，藉此能一邊使藉由溶膠化所形成的凝膠化劑含有液分散至清洗液中，一邊將該凝膠化劑含有液與清洗液一起朝基板W的第一主表面W1的外部排出。藉此，如圖8G所示，能抑制於第一主表面W1殘存有凝膠。

在此，近年來隨著半導體裝置的細微化，附著於第一主表面W1的去除對象物80亦變小。會有去除對象物80的粒徑比於第一主表面W1上流動的洗淨液的交界層厚度還小之情形。去除對象物80的粒徑係例如為20nm以下。

交界層厚度為在洗淨液的流動中很容易受到黏性的影響之厚度；在比交界層厚度還遠離第一主表面W1之位置處，從洗淨液所作用的物理力量大；在比交界層厚度還接近第一主表面W1之位置處，從洗淨液所作用的物理力量小。

因此，只要藉由凝膠膜片82擴大去除對象物80的外觀的尺寸，即能將去除對象物80的粒徑作成比洗淨液的交界層厚度還大。藉由凝膠膜片82擴大去除對象物80的外觀的尺寸，能容易地藉由洗淨液流104將去除對象物80朝第一主表面W1的外部排出。

使用於此種基板處理之凝膠化劑為明膠、寒天或者這些的混合物。因此，凝膠膜81為親水性。與第一主表面W1為親水面之情形相比，在第一主表面W1為疏水面之情形中凝膠膜81對於第一主表面W1的密著度低。因此，能藉由朝第一主表面W1噴射洗淨液而容易地將凝膠從第一主表面W1分離。

另一方面，與第一主表面W1為疏水面之情形相比，在第一主表面W1為親水面之情形中，凝膠對於第一主表面W1的密著度高。因此，亦會有無 法藉由朝第一主表面W1噴射洗淨液將凝膠充分地從第一主表面W1剝離之情形。即使在此種情形中，亦能在物理洗淨工序之後藉由一邊加熱基板W一邊對第一主表面W1供給清洗液，藉此將凝膠予以溶膠化並與清洗液一起排出至第一主表面W1的外部。藉此，能抑制凝膠殘存於第一主表面W1。因此，與第一主表面W1是疏水面或者親水面無關地，能效率佳地從第一主表面W1將去除對象物80去除。

在此種基板處理中，使用DIW等水作為冷卻流體、清洗液、洗淨液以及凝膠化劑含有液所含有的溶媒，使用明膠等作為凝膠化劑含有液所含有的凝膠化劑。因此，無須使用硫酸等環境負擔大的藥液即能將去除對象物80從基板W去除。只要環境負擔比硫酸還小，則冷卻流體、清洗液、洗淨液以及凝膠化劑含有液所含有的溶媒亦可為水以外的液體，亦可為有機溶劑以及水的混合液。

此外，在基板W為於基板W的第一主表面W1施加了CMP的基板W之情形中，亦即於基板W為圖4或者圖5所示的基板W之情形中，由於第一主表面W1為平坦面且作為去除對象物80之研磨殘渣的粒徑為20nm以下，因此上述基板處理所為的去除對象物80的去除功效是顯著的。

只要第一主表面W1為平坦面，即無須考慮凹凸圖案的崩壞地能對第一主表面W1賦予大的物理力量。因此，能在物理洗淨工序中將充分的物理力量賦予至凝膠。因此，能更有效率地將去除對象物80去除。

[基板處理的變化例]

圖9係用以說明基板處理的第一變化例之示意圖。如圖9所示的基板處理的第一變化例，在開始朝基板W的上表面噴射洗淨液後亦持續藉由冷卻流體冷卻 基板W的下表面(持續冷卻工序)。

因此，凝膠膜81係不僅被洗淨液冷卻，亦被冷卻流體冷卻。因此，與僅藉由洗淨液冷卻凝膠膜81之情形相比，能抑制凝膠膜81的溶膠化。

由於冷卻流體具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度，因此會有比具有比凝膠化劑的熔點還低的溫度的洗淨液還低溫之情形。因此，會有冷卻流體比洗淨液對於凝膠膜81的溶膠化的抑制功效還高之情形。

在物理洗淨工序的執行中亦持續冷卻基板W的下表面，藉此能在物理洗淨工序的執行中抑制凝膠膜81會溶膠化。因此，能抑制在將去除對象物80與藉由物理洗淨工序所分裂的凝膠膜81一起朝基板W的外部排出之前去除對象物80從凝膠膜片82脫落。

在能藉由冷卻流體充分地冷卻凝膠膜81之情形中，與基板處理的第一變化例不同，洗淨液亦可具有比凝膠化劑的熔點還高的溫度。在此種情形中，亦可省略洗淨液的冷卻，亦可從基板處理裝置1省略洗淨液冷卻器51C(參照圖2)。

圖10係用以說明基板處理的第二變化例之示意圖。如圖10所示的基板處理的第二變化例般，亦可在清洗工序中從清洗液噴嘴12噴出清洗液的期間，藉由加熱流體加熱基板W的下表面(第二主表面W2)(第二主表面加熱工序)。

具體而言，在物理洗淨工序之後，打開加熱流體閥56A。藉此，從下側流體噴嘴13朝向基板W的下表面噴出(供給)加熱流體(加熱流體噴出工序、加熱流體供給工序)。從下側流體噴嘴13噴出的加熱流體係著落(碰撞)至基板W的下表面的中央區域。加熱流體係藉由離心力的作用而擴展至基板W的下表面整體。藉此，從下方(第二主表面W2之側)加熱基板W，並經由基板W加熱凝 膠膜殘渣83。能使用加熱流體輔助凝膠膜殘渣83的溶膠化。如此，能以從下側流體噴嘴13供給加熱流體此種簡易的手法來加熱基板W的第二主表面W2。

在基板處理的第二變化例中，凝膠膜殘渣83係被加熱流體以及清洗液雙方加熱。因此，能使凝膠膜殘渣83效率佳地溶膠化。清洗液以及加熱流體皆具有凝膠化劑的熔點以上的溫度。因此，能藉由清洗液使凝膠膜殘渣83的溫度上升，從而能更有效率地促進凝膠膜殘渣83的溶膠化。

與基板處理的第二變化例不同，亦可從清洗液噴嘴12朝向基板W的上表面噴出具有比凝膠化劑的熔點還低的溫度的清洗液。在此種情形中，亦在基板W的上表面上存在有清洗液之狀態下藉由加熱流體加熱基板W，藉此能將基板W的上表面上的清洗液加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。藉由加熱流體加熱基板W的上表面上的清洗液，藉此能夠將具有比凝膠化劑的熔點還高的溫度的清洗液供給至基板W的上表面。

如此，即使在清洗液的溫度比凝膠化劑的熔點還低之情形中，亦能藉由加熱流體加熱基板W的下表面，藉此能輔助凝膠的殘渣的溶膠化。藉此，能抑制於基板W的上表面殘存有凝膠。

此外，在圖6所示的基板處理中，不執行加熱流體所為的加熱。因此，在執行圖6所示的基板處理之情形中，亦可從圖2所示的基板處理裝置1省略加熱流體配管46、加熱流體閥56A、加熱流體流量調整閥56B以及流體加熱器56C等。

[基板處理裝置的變化例]

圖11係用以說明洗淨液噴嘴11的變化例之示意圖。如圖11所示，洗淨液噴嘴11亦可為噴霧噴嘴，用以將氣體混合至洗淨液從而形成洗淨液滴103。

圖11所示的洗淨液噴嘴11為外部混合型的雙流體噴嘴，用以使洗淨液與氣 體在空中(噴嘴外部)碰撞從而生成洗淨液滴103。與圖11不同，洗淨液噴嘴11亦可為內部混合型，用以在噴嘴內部混合洗淨液以及氣體。

洗淨液噴嘴11係具有：洗淨液噴出口90，係噴出連續流動的洗淨液；以及氣體噴出口91，係噴出氣體。從氣體噴出口91噴出的氣體係例如為氮氣等惰性氣體。惰性氣體並不需要為氮氣，亦可為氬等稀有氣體。從氣體噴出口91噴出的氣體亦可為惰性氣體以外的氣體，亦可為空氣。

洗淨液噴出口90係朝向下方噴出洗淨液。氣體噴出口91為圍繞洗淨液噴出口90之圓環狀，用以朝向斜內側噴出氣體。從氣體噴出口91噴出的氣體的軌跡係與從洗淨液噴出口90噴出的洗淨液的軌跡交叉。因此，來自洗淨液噴出口90的清洗液的液體流動92係與來自氣體噴出口91的氣體流動93碰撞。液體流動92與氣體流動93碰撞，藉此形成複數個洗淨液滴103。如此所形成的複數個洗淨液滴103係朝向基板W的上表面被供給。

洗淨液噴嘴11係連接於洗淨液配管94以及氣體配管96。於洗淨液配管94設置有：洗淨液閥95A，係用以將藉由洗淨液配管94所構成的洗淨液流路打開以及關閉；洗淨液流量調整閥95B，係用以調整洗淨液流路內的洗淨液的流量；以及洗淨液冷卻器95C，係將洗淨液冷卻至比凝膠化劑的熔點還低的溫度。於氣體配管96設置有：氣體閥97A，係用以將藉由氣體配管96所構成的氣體流路打開以及關閉；以及氣體流量調整閥97B，係用以調整氣體流路內的氣體的流量。

此外，與圖2以及圖11不同，亦會有洗淨液噴嘴11不是噴霧噴嘴之情形。具體而言，洗淨液噴嘴11亦可為高壓噴嘴，用以使用泵從狹小的噴出口推出洗淨液從而噴射連續流動的洗淨液。高壓噴嘴係例如為噴射噴嘴(ink jet nozzle)或者細縫噴嘴(slit nozzle)，但並未限定於此。此外，洗淨液噴嘴11亦可為 於基板W的上表面沿著雙向(例如水平方向)延伸之桿狀的噴嘴。

圖12係用以說明基板處理裝置1所具備的冷卻單元的變化例之剖視圖。如圖12所示，亦可藉由從下方與基板W對向之冷卻板(cooling plate)110冷卻基板W的下表面。

處理單元2係包含：冷卻板110；以及升降軸115，係連結於冷卻板110的下表面，用以使冷卻板110升降。冷卻板110係具有俯視觀看為圓形狀的冷卻面110a。冷卻面110a係比基板W稍小。冷卻面110a係例如藉由冷卻板110的上表面所構成。

於冷卻板110內置有內置冷卻流體管111，內置冷卻流體管111係構成冷卻板110內的冷卻流體流路。於內置冷卻流體管111連接有：冷卻流體供給管112，係用以對內置冷卻流體管111供給冷卻流體；以及冷卻流體排出管113(冷卻流體排出流路)，係從內置冷卻流體管111排出冷卻流體。於冷卻流體供給管112設置有冷卻流體供給閥114，冷卻流體供給閥114係用以將藉由冷卻流體供給管112所構成的冷卻流體供給流路打開以及關閉。

於升降軸115連接有升降機構(未圖示)，該升降機構係包含馬達等致動器。冷卻板110係藉由升降機構在接觸位置與離開位置之間升降，該接觸位置為冷卻板110接觸至基板W的下表面之位置，該離開位置為冷卻板110已從基板W的下表面離開之位置。升降機構係包含電動馬達等致動器。

冷卻板110係具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度，能將基板W冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。詳細而言，冷卻流體係具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度；使冷卻板110接觸至基板W的下表面，藉此能將基板W冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。只要冷卻流體的溫度充分地低，則即使不使冷卻板110接觸 至基板W的下表面亦能夠將基板W冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。

冷卻板110係具有例如5℃以上至未滿15℃的溫度。為了迅速地冷卻基板W，冷卻板110係較佳為比凝固點還低的溫度(例如為5℃以上至10℃以下)。

藉由冷卻板110從下方冷卻基板W，藉此能以高的均勻性冷卻基板W的下表面的全域。

在圖12所示的例子中，用以噴出加熱流體之下側流體噴嘴13係從冷卻板110的冷卻面110a露出。於下側流體噴嘴13連接有加熱流體配管46。

圖13係用以說明基板處理裝置1所具備的加熱單元的變化例之剖視圖。如圖13所示，亦可藉由從下方與基板W對向之加熱板(hot plate)116加熱基板W的下表面。

處理單元2係包含：加熱板116；以及升降軸117，係連接於加熱板116的下表面，用以使加熱板116升降。加熱板116係具有俯視觀看為圓形狀的加熱面116a。加熱面116a係比基板W稍小。加熱面116a係例如藉由加熱板116的上表面所構成。

於加熱板116內置有例如加熱器118。於加熱器118連接有供電線119，從電源等通電單元(未圖示)經由供電線119對加熱器118供給電力。

於升降軸117連接有升降機構(未圖示)，該升降機構係包含馬達等致動器。加熱板116係藉由升降機構在接觸位置與分開位置之間升降，該接觸位置為加熱板116接觸至基板W的下表面之位置，該分開位置為加熱板116已從基板W的下表面分開之位置。亦即，加熱板116係能夠在加熱板116接觸至基板W的下表面之接觸位置與加熱板116已從基板W的下表面分開之分開位置升降。升降 機構係包含電動馬達等致動器。

加熱板116係具有凝膠化劑的熔點以上的溫度，能將基板W加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。詳細而言，加熱器118被加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度，使加熱器116接觸至基板W的下表面，藉此能將基板W加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。只要加熱器118的溫度充分地高，則即使不使加熱器116接觸至基板W的下表面亦能將基板W加熱至凝膠化劑的熔點以上的溫度。

加熱板116係例如具有比30℃還高且為50℃以下的溫度。為了迅速地加熱基板W，加熱板116的溫度係較佳為比熔點還高的溫度(例如40℃以上至50℃以下)。

藉由加熱板116從下方加熱基板W，藉此能以高的均勻性加熱基板W的下表面的全域。在圖13所示的例子中，用以噴出冷卻流體之下側流體噴嘴13係從加熱板116的加熱面116a露出。

雖然未圖示，然而只要為能切換溫度之構成，則亦能使單一個板作為冷卻板110以及加熱板116雙方發揮作用。

[其他實施形態]

本發明並未限定於上述說明的實施形態，亦可進一步地以其他形態來實施。

例如，在上述實施形態中，對基板W的上表面執行基板處理。然而，亦可對基板W的下表面執行基板處理。在此種情形中，在基板處理中以第一主表面W1成為下表面且第二主表面W2成為上表面之方式藉由自轉夾具5保持基板W。

此外，基板W並不一定需要藉由自轉夾具5以水平姿勢被保持，亦可以鉛直姿勢被保持，亦可以基板W的主表面相對於水平方向呈傾斜之姿勢被保持。

此外，在本實施形態中，雖然自轉夾具5為用以藉由複數個夾具銷20把持基板W的周緣之把持式的自轉夾具，然而自轉夾具5並未限定於把持式的自轉夾具。例如，自轉夾具5亦可為用以使基板W吸附於自轉基座21之真空吸附式的自轉夾具。

此外，在上述實施形態中，清洗工序中的凝膠殘渣的加熱係藉由加熱流體以及加熱板116的至少一者來進行。然而，在清洗工序中的凝膠殘渣的加熱亦可藉由使腔室4的內部空間的溫度上升來進行，亦可使用與基板W的第一主表面W1對向的加熱器。

此外，在上述實施形態中，凝膠化工序中的凝膠化劑含有液的冷卻係藉由冷卻流體以及冷卻板110的至少一者來進行。然而，凝膠化工序中的凝膠化劑含有液的冷卻亦可藉由使腔室4的內部空間的溫度降低來進行，亦可使用與基板W的第一主表面W1對向的冷卻器來進行。

此外，被供給至洗淨液噴嘴11的洗淨液亦可被洗淨液冷卻器51C冷卻至凝膠化劑的凝固點以下的溫度。在此種情形中，從複數個噴射口11a噴射的複數個洗淨液滴103係具有凝膠化劑的凝固點以下的溫度(例如5℃以上至未滿15℃的溫度)。

此外，用以從基板W的第一主表面W1去除凝膠膜81之機制並未限定於圖8A至圖8G所示的機制。只要藉由洗淨液的噴射以及洗淨液流104所賦予的物理力量將凝膠膜81從基板W的第一主表面W1去除，則凝膠膜81的去除機制亦可與圖8A至圖8G所示的去除機制不同。

此外，在上述實施形態中，雖然省略了一部分的配管、泵、閥、致動器等的圖示，然而並非表示這些構件不存在，實際上這些構件係設置於適 當的位置。

此外，在上述實施形態中，雖然使用「沿著」、「水平」、「鉛直」這種表現，然而不需要嚴格地為「沿著」、「水平」、「鉛直」。亦即，這些各種表現係容許製造精度、設置精度等之偏移。

此外，雖然會有以區塊示意性地顯示各個構成之情形，然而各個區塊的形狀、大小以及位置關係並非是用來表示各個構成的形狀、大小以及位置關係。

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。

S1至S7:步驟

Claims (19)

1. 一種基板處理方法，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含：凝膠化劑含有液供給工序，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至前述第一主表面；凝膠化工序，係冷卻前述基板，藉此使前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液變化成凝膠；物理洗淨工序，係朝向形成有前述凝膠之狀態的前述第一主表面噴射具有比前述凝膠化劑的熔點還低的溫度的洗淨液，藉此洗淨前述第一主表面；以及清洗工序，係在前述物理洗淨工序之後，將具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液供給至前述第一主表面。
2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述清洗工序係包含下述工序：從清洗液噴嘴朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的前述清洗液。
3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述清洗工序係包含：第二主表面加熱工序，係將前述第二主表面加熱至前述凝膠化劑的熔點以上的溫度。
4. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述凝膠化工序係包含：第二主表面冷卻工序，係冷卻前述第二主表面。
5. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中在前述物理洗淨工序的執行中亦持續冷卻前述第二主表面。
6. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述物理洗淨工序係包含：液滴噴射工序，係從噴霧噴嘴朝向前述第一主表面噴射前述洗淨液的複數個液滴。
7. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述凝膠化劑的熔點係比前述凝膠化劑的凝固點還高。
8. 如請求項7所記載之基板處理方法，其中前述凝膠化劑的熔點為20℃以上至30℃以下，前述凝膠化劑的凝固點為15℃以上至25℃以下。
9. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中凝膠化劑為明膠、寒天或者這些的混合物。
10. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述基板的前述第一主表面為藉由使用了研磨劑的化學機械研磨所形成的平坦面。
11. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述凝膠化工序係包含：凝膠膜形成工序，係形成凝膠膜，前述凝膠膜係藉由前述凝膠所構成且用以保持前述第一主表面上的去除對象物；前述物理洗淨工序係包含：凝膠膜片排出工序，係藉由前述洗淨液使前述凝膠膜分裂，形成用以保持前述去除對象物之凝膠膜片，將前述凝膠膜片與前述洗淨液一起朝前述第一主表面的外部排出。
12. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述清洗工序係包含：溶膠化工序，係藉由加熱使在前述物理洗淨工序之後殘存於前述第一主表面的凝膠膜殘渣溶膠化。
13. 一種基板處理方法，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含： 凝膠化劑含有液供給工序，係將含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液供給至前述第一主表面；冷卻流體噴出工序，係在前述凝膠化劑含有液供給工序之後，從冷卻流體噴嘴朝向前述第二主表面噴出具有前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體；洗淨液噴射工序，係在前述冷卻流體噴出工序之後，朝向前述第一主表面噴射洗淨液；以及清洗液噴出工序，係在前述洗淨液噴射工序之後，從清洗液噴嘴朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液。
14. 一種基板處理裝置，係用以處理具有第一主表面以及與前述第一主表面為相反側的第二主表面之基板，並包含：凝膠化劑含有液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴出含有凝膠化劑的凝膠化劑含有液；冷卻單元，係將前述第二主表面冷卻至前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度；洗淨液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴射具有比前述凝膠化劑的熔點還低的溫度且用以洗淨前述第一主表面之洗淨液；以及清洗液噴嘴，係朝向前述第一主表面噴出具有前述凝膠化劑的熔點以上的溫度的清洗液。
15. 如請求項14所記載之基板處理裝置，其中前述冷卻單元係在於前述第一主表面上存在有從前述凝膠化劑含有液噴嘴供給至前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液之狀態下冷卻前述第二主表面； 前述洗淨液噴嘴係在前述第一主表面上的前述凝膠化劑含有液被前述冷卻單元冷卻從而於前述第一主表面上形成有凝膠之狀態下朝向前述第一主表面噴射前述洗淨液；從前述洗淨液噴嘴朝向前述第一主表面上噴射前述洗淨液後，前述清洗液噴嘴係朝向前述第一主表面供給前述清洗液。
16. 如請求項14所記載之基板處理裝置，其中前述凝膠化劑含有液噴嘴係朝向前述第一主表面噴出含有前述凝膠化劑的前述凝膠化劑含有液，前述凝膠化劑的熔點為20℃以上至30℃以下且前述凝膠化劑的凝固點為15℃以上至25℃以下。
17. 如請求項14所記載之基板處理裝置，其中前述凝膠化劑含有液噴嘴係朝向前述第一主表面噴出含有前述凝膠化劑的前述凝膠化劑含有液，前述凝膠化劑為明膠、寒天或者這些的混合物。
18. 如請求項14所記載之基板處理裝置，其中前述洗淨液噴嘴係包含：噴霧噴嘴，係朝向前述第一主表面噴射洗淨液的複數個液滴。
19. 如請求項14所記載之基板處理裝置，其中前述冷卻單元係包含：冷卻流體噴嘴，係對前述第二主表面供給具有前述凝膠化劑的凝固點以下的溫度的冷卻流體。

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