WO2016158386A1 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

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WO2016158386A1
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WO
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substrate
liquid
substrate processing
liquid film
openings
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PCT/JP2016/058155
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English (en)
French (fr)
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清水　大介
小林　健司
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Screen Holdings Co Ltd
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P76/00—Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing using a processing liquid for a substrate.
  • substrates to be processed include semiconductor substrates, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photo A mask substrate is included. More specifically, the present invention relates to a substrate cleaning technique for removing foreign matter adhering to the surface of the substrate.
  • the substrate is cleaned as follows. First, by supplying a chemical solution such as SC1 to the surface of the rotating substrate, particles adhering to the surface of the substrate are dissolved or lifted off and separated (chemical solution supplying step). Next, by supplying a rinse liquid such as pure water to the surface of the substrate, a liquid film of the rinse liquid is formed on the surface of the substrate, and the particles are dissolved in the liquid film of the rinse liquid (rinsing step). Finally, centrifugal force is applied to the liquid film of the rinsing liquid by rotating the substrate at a high speed, and the liquid film is removed from the surface of the substrate. Thus, the particles are removed from the surface of the substrate together with the rinse liquid (spin dry process).
  • a chemical solution such as SC1
  • a rinse liquid such as pure water
  • FIG. 7 is a schematic view of the surface of the substrate before the start of the spin dry process.
  • a convex circuit pattern W2 is formed on the upper surface W1 of the substrate W.
  • a liquid film F of the rinse liquid is held on the upper surface W1.
  • the liquid film F contains particles P separated from the upper surface W1 of the substrate W.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of the substrate W during the spin dry process. Centrifugal force acts on the upper layer region F2 of the liquid film, so that it is scattered and excluded from the substrate W. However, the lower layer region F1 in the vicinity of the substrate rotates in the same direction as the substrate W at substantially the same speed in conjunction with the substrate W. For this reason, the flow of the processing liquid does not occur in the lower layer region F1, and the processing liquid stays. As a result, the lower layer region F1 is not excluded from the substrate, and the particles P in the lower layer region F1 remain on the substrate W. Therefore, the substrate W cannot be cleaned with high accuracy.
  • the present invention aims to solve the above problems. That is, it is an object of the present invention to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of satisfactorily removing particles present in the liquid near the substrate.
  • a substrate processing method includes a processing liquid supply step of supplying a processing liquid to the one main surface of the substrate in a state where the substrate is supported with one main surface facing upward.
  • a liquid film holding step for holding a liquid film of a processing solution on the one main surface of the substrate, one surface provided with a plurality of first openings, and one or more second communicating with the plurality of first openings.
  • a contact step of bringing the one surface into contact with the upper surface of the liquid film among members having another surface provided with an opening.
  • a substrate processing method is the substrate processing method according to the first aspect, wherein, in the contacting step, two or more first openings among the plurality of first openings are formed on an upper surface of the liquid film. Contact.
  • the substrate processing method according to the third aspect is the substrate processing method according to the first aspect or the second aspect, and the member is heated in the contact step.
  • a substrate processing method is the substrate processing method according to any one of the first to third aspects, wherein in the contacting step, the member is processed according to the thickness of the liquid film. Adjust the height position.
  • a substrate processing apparatus includes a substrate support unit that supports a substrate with one main surface facing upward, and a process of supplying a processing liquid to the one main surface of the substrate supported by the substrate support unit.
  • a substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect, wherein the member includes a flat plate provided with a plurality of through holes penetrating in the thickness direction.
  • a substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to the fifth aspect, wherein the member includes a mesh member having a plurality of gap portions communicating in the thickness direction.
  • a substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the fifth to seventh aspects, further comprising an application unit that applies a voltage to the member, and the member Includes a heating element that generates heat in response to application of a voltage.
  • the substrate processing apparatus is the substrate processing apparatus according to any one of the fifth to eighth aspects, further comprising a member cleaning unit that cleans the member.
  • a substrate processing method is a substrate processing method executed in a predetermined atmosphere, wherein a processing liquid is supplied to the upper surface of the substrate while the substrate is supported in a substantially horizontal state, and the substrate is supplied to the substrate.
  • a processing liquid supply step for performing predetermined substrate processing a liquid film holding step for holding a liquid film of the processing liquid on the upper surface of the substrate, and a flat plate for contacting a flat plate having a plurality of through holes formed in the liquid film And a contact process.
  • the flat plate is brought into contact with the liquid film in the flat plate contact step.
  • convection from the vicinity of the substrate toward the liquid surface is formed by the interface free energy generated at the three-phase interface where the treatment liquid, the atmosphere, and the inner edges of the through holes intersect.
  • the processing liquid in the vicinity of the substrate moves to the surface of the liquid film and contacts the inner edge of the through hole.
  • the particles in the processing liquid are captured by the flat plate. In this way, it is possible to efficiently remove particles in the vicinity of the substrate that could not be eliminated by conventional spin dry.
  • the substrate processing method in the flat plate contact step, the three-phase interface where the processing liquid, the atmosphere, and the inner edge of the through hole intersect with each other is generated at a plurality of locations on the surface of the liquid film.
  • the substrate processing method is characterized in that a flat plate is brought into contact with the liquid film of the processing liquid.
  • the three-phase interface is generated at a plurality of locations of the liquid film, the number of locations where the treatment liquid contacts the flat plate through-holes increases. As a result, particles can be captured more efficiently by the flat plate.
  • a substrate processing method is a substrate processing method, wherein the flat plate is heated in the flat plate heating step.
  • a substrate processing method is a substrate processing method in which, in the flat plate contact step, the position of the flat plate is set according to the thickness of the liquid film in the liquid film holding step.
  • the position of the flat plate in the flat plate contact step can be set to a position corresponding to the thickness of the liquid film.
  • a substrate processing apparatus is a substrate processing apparatus that performs substrate processing in a predetermined atmosphere, and includes a substrate support unit that supports the substrate in a substantially horizontal state, and a substrate that is supported by the substrate support unit.
  • Processing liquid supply means for supplying a processing liquid to the upper surface of the substrate and forming a liquid film of the processing liquid for processing the substrate, a flat plate having a mesh member in which a plurality of through holes are formed, a position in contact with the liquid film, The flat plate moving means for moving the flat plate between the separation positions not in contact with the liquid film, and the liquid film of the treatment liquid is formed, and then the flat plate is moved to the liquid film by controlling the flat plate moving means. And a control means for controlling the particles to move to a position in contact with the surface of the mesh member and attach the particles to the side surface of the through hole of the mesh member.
  • the processing liquid in the vicinity of the substrate moves to the surface of the liquid film and contacts the inner edge of the through hole of the mesh member. Thereby, the particles in the processing liquid are captured by the flat plate. In this way, it is possible to efficiently remove particles in the vicinity of the substrate that could not be eliminated by conventional spin dry.
  • particles near the substrate can be removed satisfactorily.
  • FIG. 3 is a plan view of a member 13.
  • FIG. It is typical sectional drawing of the member 13 seen from the III-III cross section in FIG. It is a flowchart for demonstrating a board
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a substrate rotating mechanism 2 for holding and rotating a substrate W as an example of a substrate in a substantially horizontal posture, and a chemical solution and an upper surface (front surface) of the substrate W held by the substrate rotating mechanism 2. It has a liquid supply mechanism 3 for selectively supplying a rinsing liquid and a housing 1a.
  • the housing 1a includes a substrate rotation mechanism 2, a liquid supply mechanism 3, an arm 11 (described later), a nozzle moving mechanism 12 (described later), an arm 14 (described later), a member moving unit 15 (described later), and a member cleaning unit 17 (described later). ) Etc. are stored.
  • the substrate rotating mechanism 2 for example, a sandwiching type is adopted.
  • the substrate rotation mechanism 2 includes a motor 4, a spin shaft 5 integrated with a drive shaft of the motor 4, and a disc-shaped spin base 6 attached to the upper end of the spin shaft 5 almost horizontally. And a plurality of clamping members 7 provided at substantially equiangular intervals at a plurality of locations on the periphery of the spin base 6.
  • the substrate W can be held in a substantially horizontal posture by the plurality of holding members 7.
  • the substrate W can be rotated around the central axis of the spin shaft 5 while maintaining the substantially horizontal posture together with the spin base 6 by the driving force.
  • the substrate rotation mechanism 2 functions as a substrate support unit that supports the substrate W with one main surface facing upward.
  • the mode of supporting the substrate W may be a suction mode that vacuum-sucks the lower surface of the substrate W in addition to the sandwiching mode described above.
  • the posture of the substrate W to be supported is not limited to a strict horizontal posture, and may be a posture inclined from the horizontal. If the liquid film of the processing liquid is held on the upper surface of the substrate W, particles near the substrate W can be efficiently removed by the substrate processing method described later. For this reason, the tolerance of the inclination of the substrate W is determined according to the lyophilicity of the substrate W with respect to the processing liquid and the viscosity of the processing liquid.
  • the liquid supply mechanism 3 includes a nozzle 8, a supply pipe 9a connected to the nozzle 8, a branch pipe 9b and a branch pipe 9c connected to the supply pipe 9a, and a valve 10b interposed in the middle of the branch pipe 9b. And a valve 10c interposed in the middle of the branch pipe 9c.
  • a chemical liquid such as a cleaning liquid is supplied to the branch pipe 9b from a chemical liquid supply means (not shown).
  • a rinsing liquid such as DIW is supplied to the branch pipe 9c from a rinsing liquid supply means (not shown).
  • the rinsing liquid is used as a processing liquid that comes into contact with the member 13 described later. Therefore, the liquid supply mechanism 3 functions as a processing liquid supply unit that supplies the processing liquid to the upper surface of the substrate W supported by the substrate support unit.
  • the nozzle 8 is attached to the tip of the arm 11.
  • the arm 11 extends horizontally above the substrate rotation mechanism 2.
  • a nozzle moving mechanism 12 including a motor and the like is coupled to the arm 11. With the nozzle moving mechanism 12, the arm 11 can be swung in a horizontal plane around the axis set on the side of the substrate rotating mechanism 2. As the arm 11 swings, the nozzle 8 moves horizontally above the substrate rotation mechanism 2.
  • a member 13 is provided above the substrate rotation mechanism 2.
  • the member 13 is a circular member having an outer diameter smaller than that of the substrate W, and a large number of gaps 135 (FIG. 2 described later) are formed.
  • a protrusion 133 is fixed to the upper surface of the member 13.
  • the member 13 is detachably attached to the distal end portion of the arm 14 that extends horizontally above the substrate rotation mechanism 2 via the protrusion 133.
  • a member moving unit 15 including a motor or the like is coupled to the arm 14. The member moving unit 15 can swing the arm 14 in a horizontal plane around an axis set to the side of the substrate rotation mechanism 2.
  • the member 13 By swinging the arm 14, the member 13 can be moved horizontally above the substrate rotation mechanism 2, and the standby position spaced laterally from the substrate rotation mechanism 2 and the center of the member 13 are on the spin base 6. It can be moved between a position coincident with the rotation center C of the substrate W.
  • the arm 14 can be moved up and down by the member moving part 15. As the arm 14 moves up and down, the member 13 can be moved up and down, and the lower surface of the member 13 can be positioned at a height close to the upper surface of the substrate W. Thereby, the member 13 can be overlaid on the liquid film of the substrate W during the substrate processing.
  • the substrate processing apparatus 1 has a member cleaning unit 17.
  • the member cleaning unit 17 is a hollow housing for cleaning the member 13, and includes a loading / unloading port (not shown) for loading / unloading the member 13.
  • a plurality of sprays 18 that discharge cleaning liquid toward the member 13 are disposed inside the member cleaning unit 17.
  • the member moving unit 15 can move the member 13 from above the substrate rotating mechanism 2 to the inside of the member cleaning unit 17 by swinging and raising the arm 14. When the member 13 is stored in the member cleaning unit 17, the grip of the member 13 by the arm 14 is released.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a control unit 16 composed of a microcomputer.
  • the control unit 16 controls driving of the motor 4, the nozzle moving mechanism 12, and the member moving unit 15 according to a predetermined program, and controls opening and closing of the valve 10b and the valve 10c. Further, the control unit 16 controls the timing of discharging the cleaning liquid from the spray 18.
  • the control unit 16 is electrically connected to each unit included in the substrate processing apparatus 1 and controls the operation of each unit of the substrate processing apparatus 1 while executing various arithmetic processes.
  • the control unit 16 is configured by a general computer in which, for example, a CPU, a ROM, a RAM, a storage device, and the like are interconnected via a bus line.
  • the ROM stores basic programs and the like, and the RAM is used as a work area when the CPU performs predetermined processing.
  • the storage device is configured by a non-volatile storage device such as a flash memory or a hard disk device.
  • a program is stored in the storage device, and various functions are realized when a CPU as a main control unit performs arithmetic processing according to a procedure described in the program.
  • the program is usually used by being stored in advance in a memory such as a storage device, but is provided in a form (program product) recorded on a recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM or an external flash memory. (Or provided by downloading from an external server via a network) and may be additionally stored in a memory such as a storage device.
  • a memory such as a storage device
  • the functions realized in the control unit 16 may be realized in hardware by a dedicated logic circuit or the like.
  • the input unit includes various switches, a touch panel, and the like, and receives various input setting instructions from an operator.
  • the display unit includes a liquid crystal display device, a lamp, and the like, and displays various types of information under the control of the CPU.
  • the communication unit has a data communication function via a LAN or the like.
  • control unit 16 controls the liquid supply mechanism 3 to form a liquid film of the processing liquid on the upper surface of the substrate W, and controls the member moving unit 15 to control the member 13 The lower surface is brought into contact with the upper surface of the liquid film of the processing liquid.
  • FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the member 13.
  • the member 13 includes a circular frame body 131 in a plan view, a support portion 132 disposed inside the frame body 131 so as to be orthogonal to the radial direction of the frame body 131, a projection 133 fixed to the support portion 132, a frame
  • the mesh member 134 is supported by the support portion 132 inside the body 131.
  • the mesh member 134 is formed by intersecting a plurality of bars 134a.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the member 13 viewed from the III-III cross section in FIG.
  • Each bar 134a is rectangular in cross-sectional view and has a side surface 134b.
  • the side surface 134b is used when capturing particles in the liquid film on the substrate W.
  • the side surface 134b is desirably hydrophilic so that particles can be captured well.
  • the frame 131 is also rectangular in cross-sectional view and has a side surface 131b.
  • the support portion 132 is also rectangular in cross-sectional view and has a side surface 132b.
  • the side surface 131b of the frame 131 and the side surface 132b of the support portion 132 are also used for capturing particles in the same manner as the side surface 134b of the bar 134a.
  • the side surface 134b of the bar 134a is used for capturing particles. An aspect is explained in full detail.
  • the member 13 has a lower surface provided with a plurality of first openings and an upper surface provided with a plurality of second openings communicating with the plurality of first openings.
  • a plurality of gaps 135 are provided between the plurality of first openings and the plurality of second openings, respectively. Specifically, a location surrounded by the adjacent bars 134a and 134a, a location surrounded by the bars 134a and the frame 131, a location surrounded by the bars 134a and the support portion 132, and the bar 134a
  • a space 135 is formed between the upper surface and the lower surface of the member 13 at a location surrounded by the frame 131 and the support portion 132.
  • the width of the frame body 131 and the support portion 132 is larger than the width of the bar 134a, and the frame body 131 and the support portion 132 have higher rigidity than the bar 134a.
  • the projection part 133 is attached to the support part 132 with such high rigidity. For this reason, even when the protrusion 133 is attached to the arm 14 and the member 13 is moved, the member 13 is hardly deformed.
  • FIG. 4 is a flowchart when the substrate processing according to the present embodiment is performed. It is assumed that the substrate W is already fixed to the spin base 6 and that the member 13 is located at a standby position separated from the upper side of the substrate W.
  • the control unit 16 executes the chemical solution processing S1. Specifically, the control unit 16 rotates the substrate W at a predetermined chemical solution processing speed (for example, 1000 rpm). At the same time, the nozzle moving mechanism 12 is controlled to move the arm 11 to move the nozzle 8 to a position immediately above the rotation center C of the substrate W. In this state, the valve 10b is opened. Accordingly, the chemical solution is supplied from the nozzle 8 toward the rotation center C of the substrate W. The supplied chemical solution spreads from the rotation center C of the substrate W toward the periphery of the substrate W by centrifugal force, and the entire upper surface of the substrate W is processed with the chemical solution.
  • a predetermined chemical solution processing speed for example, 1000 rpm.
  • the nozzle moving mechanism 12 is controlled to move the arm 11 to move the nozzle 8 to a position immediately above the rotation center C of the substrate W.
  • the valve 10b is opened. Accordingly, the chemical solution is supplied from the nozzle 8 toward the rotation center C of the substrate W.
  • the control unit 16 executes a rinse treatment step S2. Specifically, the control unit 16 closes the valve 10b and opens the valve 10c. Accordingly, the rinse liquid is supplied from the nozzle 8 toward the rotation center C of the substrate W. The supplied rinsing liquid diffuses from the rotation center C of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W and scatters from the peripheral edge of the substrate W to the outside. As a result, the chemical liquid that has adhered to the upper surface of the substrate W is replaced with the rinse liquid.
  • the rinse treatment step S2 corresponds to a treatment liquid supply step of supplying a treatment liquid to the one principal surface of the substrate W in a state where the substrate W is supported with one principal surface facing upward.
  • the control unit 16 After completion of the rinsing process S2, the control unit 16 starts the paddle formation process S3. That is, the motor 4 is controlled to decelerate and stop the rotation of the substrate W. Alternatively, the speed is reduced to a rotational speed (for example, 10 rpm) that can be equated with the stop.
  • the controller 16 continues to supply the rinse liquid to the rotation center C of the substrate W. As a result, the rinse liquid stays on the upper surface of the substrate W due to the surface tension of the rinse liquid, and a paddle-like liquid film is formed. After the liquid film is formed on the upper surface of the substrate W, the controller 16 closes the valve 10c to stop the supply of the rinsing liquid to the substrate W.
  • the paddle formation step S3 corresponds to a liquid film holding step for holding the liquid film of the processing liquid on the upper surface of the substrate W.
  • control part 16 performs contact process S4. Specifically, the control unit 16 controls the member moving unit 15 to horizontally move the arm 14 until the member 13 is positioned immediately above the substrate W while maintaining the paddle-like liquid film on the upper surface of the substrate W. . Next, the control unit 16 controls the member moving unit 15 to lower the arm 14 to a height at which the lower surface of the member 13 contacts the upper surface of the liquid film on the substrate W.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which the member 13 is in contact with the liquid film F.
  • a liquid film F is held on the substrate W.
  • the liquid surface F12 of the liquid film F is exposed to the atmosphere A in the housing 1a of the substrate processing apparatus 1 in the gap portion 135 of the member 13.
  • the lower surface of the member 13 is in liquid-tight contact with the liquid surface F12.
  • the liquid level F12 is also in contact with the side surface 134b of the member 13.
  • a three-phase interface is formed where the liquid film F, the atmosphere A immediately above the liquid film F, and the bar 134a intersect. Interfacial free energy is generated at the contact portion 134c.
  • the member 13 is a circular member having an outer diameter smaller than the substrate W by a minute amount. For this reason, in contact process S4, all the some 1st opening which the member 13 has contacts the upper surface (liquid level F12) of the liquid film F, and the liquid level F12 reaches
  • the higher the temperature of the member 13 for example, the bar 134a
  • the liquid flow from the bottom to the top in the liquid film F can be made stronger, so that the amount of particles captured by the side surface 134b can be increased. Therefore, in the contact step S4 and the particle capturing step S5, it is desirable to maintain the bar 134a at a temperature higher than room temperature by heating.
  • the member 13 when the member 13 includes a heating element that generates heat in response to application of a voltage, the member 13 is heated by applying a voltage to the member 13 by an application unit (not shown).
  • an application unit not shown
  • the structure in which the member 13 contains a heating wire is mentioned.
  • the height position of the member 13 may be determined according to the hydrophobicity of the substrate W. Specifically, when the hydrophobicity of the upper surface of the substrate W is low, the height of the member 13 is set low. Conversely, when the hydrophobicity is high, the height of the member 13 is set high. Thus, in the contact step S4, the height position of the member 13 is adjusted according to the thickness of the liquid film F. Further, when the thickness of the liquid film F varies during the contact step S4 and the particle capturing step S5, the height position of the member 13 may be adjusted according to the variation of the thickness of the liquid film F.
  • control part 16 performs member removal process S6. That is, the control unit 16 controls the member moving unit 15 to raise the arm 14. As a result, the member 13 is detached from the liquid surface F12. Next, the control unit 16 controls the member moving unit 15 to rotate the arm 14 to move the member 13 from a position directly above the substrate W.
  • the control part 16 performs member cleaning process S7. That is, the control unit 16 controls the member moving unit 15 to raise and lower and rotate the arm 14 to store the member 13 in the member cleaning unit 17. Then, a predetermined cleaning fluid such as a cleaning liquid is sprayed from the spray 18 toward the member 13 to remove particles adhering to the member 13 during the particle capturing step S5. In addition, you may dry the member 13 after washing
  • the control unit 16 executes the spin dry step S8. That is, the control unit 16 controls the motor 4 to rotate the spin base 6 at a high speed. As a result, the liquid film F held on the substrate W is scattered by centrifugal force and is collected in a cup (not shown) surrounding the spin base 6. As described above, even if spin drying is performed, it is difficult to remove the liquid film region (lower layer region F1) near the substrate W by scattering from the substrate W. However, in this embodiment, the spin drying step S8 is performed. Before executing the particle capturing step S5. Thereby, the particles contained in the lower layer region F1 are removed from the substrate W. For this reason, even if the rinse liquid in the lower layer region F1 remains on the substrate W after the spin dry step S8, the residual liquid contains almost no particles. Therefore, particles do not remain on the upper surface of the substrate W. Thereby, high substrate cleaning performance can be realized.
  • the particle capturing step S5 is executed only once.
  • the steps from the paddle formation step S3 to the member removal step S6 may be repeatedly executed. By doing so, particles can be removed from the liquid film F held on the substrate W a plurality of times. Thereby, the amount of particles contained in the liquid film F can be further reduced. As a result, the cleaning performance of the substrate can be improved.
  • the contact step S4 and the particle capturing step S5 are performed with the member 13 held by the arm 14.
  • a fixing member for fixing the member 13 may be provided on the spin base 6 separately from the clamping member 7 for fixing the substrate W. Accordingly, the member 13 can be detached from the arm 14 and fixed on the spin base 6 in the contact step S4. And particle capture process S5 can be performed in the state where member 13 was left on spin base 6.
  • the rinsing liquid may be supplied from the nozzle 8 toward the liquid film F. Further, the rotation speed of the substrate W may be varied during the particle capturing step S5. By adding such a process, the liquid film F can be vibrated during the execution of the particle capturing process S5. Thereby, particles existing in the vicinity of the substrate W can be efficiently attached to the side surface 134b of the mesh member 134.
  • the mode in which the member 13 has the lower surface provided with the plurality of first openings and the upper surface provided with the plurality of second openings communicating with the plurality of first openings has been described. It is not something that can be done.
  • the member only needs to have one surface provided with a plurality of first openings and another surface provided with one or more second openings communicating with the plurality of first openings, and is different from the above embodiment. It may be a configuration.
  • the member has one surface provided with a plurality of first openings and another surface provided with one second opening communicating with the plurality of first openings, and a gap portion branched into the inside is formed. May be.
  • the member has one surface (for example, a lower surface) provided with a plurality of first openings and another surface (an upper surface or a top surface) provided with one second opening communicating with the plurality of first openings.
  • a plurality of surfaces such as side surfaces).
  • the shape of the lower surface of the member one surface in contact with the treatment liquid among the members
  • the shape of the lower surface of the member may be an uneven shape or a curved shape.
  • FIG. 6 is a plan view of a member 13A according to a modification.
  • the member 13A may be a flat plate 139 (so-called punching plate) having a plurality of through holes 135A penetrating in the thickness direction.
  • the outer shape of the member 13A in plan view may be rectangular.
  • the present invention can be effectively used for substrate processing.

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Abstract

　基板の上面に付着したパーティクル等を良好に除去することができる基板処理方法および当該方法を実行する基板処理装置を提供する。基板Ｗの上面にリンス液の液膜Ｆを形成するパドル形成工程Ｓ３と、複数の空隙部１３５が形成されたメッシュ部材１３４を備えた部材１３を液膜Ｆに接触させる接触工程Ｓ４と、リンス液、雰囲気Ａおよび部材１３のメッシュ部材１３４の内縁が相交わる三相界面に発生する界面自由エネルギーによって当該リンス液の液膜Ｆ内に対流を生じさせてメッシュ部材１３４の側面１３４ｂにパーティクルを捕捉させるパーティクル捕捉工程Ｓ５と、が順次実行される。

Description

基板処理方法および基板処理装置
　発明は、基板に対する処理液を用いた処理のための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。より具体的には、基板の表面に付着した異物を除去するための基板洗浄技術に関する。
　通常、基板の洗浄は以下のように行われている。まず、回転する基板の表面にＳＣ１等の薬液を供給することにより、基板の表面に付着しているパーティクルを溶解またはリフトオフさせて離脱させる（薬液供給工程）。次に、基板の表面に純水等のリンス液を供給することにより、リンス液の液膜を基板の表面に形成して前記パーティクルをリンス液の液膜に溶解させる（リンス工程）。最後に、基板を高速回転させることによりリンス液の液膜に遠心力を作用させて、この液膜を基板の表面から排除する。これにより、前記パーティクルがリンス液ごと基板の表面から除去される（スピンドライ工程）。
特開２００３－２０９０８７号公報
　図７は、スピンドライ工程開始前の基板の表面の模式図である。基板Ｗの上面Ｗ１には凸状の回路パターンＷ２が形成されている。上面Ｗ１にはリンス液の液膜Ｆが保持されている。液膜Ｆの中には基板Ｗの上面Ｗ１から離脱したパーティクルＰが含まれている。
　図８はスピンドライ工程を実施中の基板Ｗの模式図である。液膜の上層領域Ｆ２には遠心力が作用するため飛散して基板Ｗから排除される。しかし、基板近傍の下層領域Ｆ１は基板Ｗに連動して基板Ｗと同一方向にほぼ同一の速度で回転する。このため下層領域Ｆ１中では処理液の流れが発生せず処理液が滞留してしまう。この結果、下層領域Ｆ１が基板から排除されず、下層領域Ｆ１中のパーティクルＰが基板Ｗに残留する。したがって、基板Ｗを高い精度で洗浄することができない。
　本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち基板近傍の液中に存在するパーティクルを良好に除去することが可能な基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
　上記課題を解決するため、第１の態様にかかる基板処理方法は、一主面を上方に向けて基板を支持した状態で、前記基板の前記一主面に処理液を供給する処理液供給工程と、前記基板の前記一主面に処理液の液膜を保持する液膜保持工程と、複数の第１開口が設けられた一面と、前記複数の第１開口に連通する１以上の第２開口が設けられた他の面と、を有する部材のうち、前記一面を前記液膜の上面に接触させる接触工程と、を含む。
　第２の態様にかかる基板処理方法は、第１の態様にかかる基板処理方法であって、前記接触工程において、前記複数の第１開口のうち２以上の第１開口が前記液膜の上面に接触する。
　第３の態様にかかる基板処理方法は、第１の態様または第２の態様にかかる基板処理方法であって、前記接触工程において、前記部材を加熱する。
　第４の態様にかかる基板処理方法は、第１の態様から第３の態様のいずれか１つにかかる基板処理方法であって、前記接触工程において、前記液膜の厚みに応じて前記部材の高さ位置を調整する。
　第５の態様にかかる基板処理装置は、一主面を上方に向けて基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部に支持された前記基板の前記一主面に処理液を供給する処理液供給部と、複数の第１開口が設けられた一面と、前記複数の第１開口に連通する１以上の第２開口が設けられた他の面と、を有する部材と、前記部材を移動させる部材移動部と、前記処理液供給部を制御して前記一主面に前記処理液の液膜を形成し、前記部材移動部を制御して前記部材の一面を前記液膜の上面に接触させる制御部と、を備える。
　第６の態様にかかる基板処理装置は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、前記部材は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた平板を含む。
　第７の態様にかかる基板処理装置は、第５の態様にかかる基板処理装置であって、前記部材は、厚さ方向に連通した複数の空隙部を有するメッシュ部材を含む。
　第８の態様にかかる基板処理装置は、第５の態様から第７の態様のいずれか１つにかかる基板処理装置であって、前記部材に電圧を印加する印加部、をさらに備え、前記部材は電圧の印加に応じて発熱する発熱体を含む。
　第９の態様にかかる基板処理装置は、第５の態様から第８の態様のいずれか１つにかかる基板処理装置であって、前記部材を洗浄する部材洗浄部、をさらに備える。
　他の態様にかかる基板処理方法は、所定の雰囲気の中で実行される基板処理方法であって、基板を略水平状態に支持した状態で前記基板の上面に処理液を供給し、前記基板に所定の基板処理を実行する処理液供給工程と、前記基板の上面に前記処理液の液膜を保持する液膜保持工程と、前記液膜に複数の貫通孔が形成された平板を接触させる平板接触工程と、を含む基板処理方法である。
　この態様によれば、平板接触工程で前記平板を液膜に接触させる。このとき、処理液、雰囲気および貫通孔の内縁が相交わる三相界面で発生する界面自由エネルギーによって基板近傍から液面に向かう対流が形成される。この対流により基板近傍の処理液が液膜の表面に移動し貫通孔の内縁に接触する。これにより、処理液中のパーティクルが平板に捕獲される。こうして、従来のスピンドライでは排除できなかった基板近傍のパーティクルを効率よく除去することが可能になる。
　他の態様にかかる基板処理方法は、前記平板接触工程では、前記処理液、前記雰囲気および前記貫通孔の内縁が相交わる三相界面を前記液膜の表面の複数箇所で発生させるように、前記平板を前記処理液の液膜に接触させることを特徴とする基板処理方法である。
　この態様によれば、三相界面が前記液膜の複数箇所で発生するため、処理液が平板の貫通孔に接触する箇所が多くなる。この結果、平板によるパーティクルの捕獲がより効率的に行える。
　他の態様にかかる基板処理方法は、前記平板加熱工程では前記平板を加熱することを特徴とする基板処理方法である。
　この態様によれば、液膜中により強力な対流を発生させることができるのでパーティクルをより効率的に捕獲することができる。
　他の態様にかかる基板処理方法は、前記平板接触工程では、前記液膜保持工程における前記液膜の厚みに応じて前記平板の位置を設定することを特徴とする基板処理方法である。
　この態様によれば、平板接触工程における平板の位置を液膜の厚みに応じた位置に設定することが可能になる。
　他の態様にかかる基板処理装置は、所定の雰囲気の中で基板処理を実行する基板処理装置であって、基板を略水平状態に支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に支持された基板の上面に処理液を供給し前記基板を処理する処理液の液膜を形成する処理液供給手段と、複数の貫通孔が形成されたメッシュ部材を有する平板と、前記液膜に接する位置と、前記液膜に接しない離隔位置との間で、前記平板を移動させる平板移動手段と、前記処理液の液膜が形成された後、前記平板移動手段を制御することによって前記平板を前記液膜に接する位置に移動させ、前記液膜中に存在するパーティクルを前記メッシュ部材の貫通孔の側面に付着させて捕捉する制御を行う制御手段と、を備える基板処理装置である。
　この態様によれば、基板近傍の処理液が液膜の表面に移動しメッシュ部材の貫通孔の内縁に接触する。これにより、処理液中のパーティクルが平板に捕獲される。こうして、従来のスピンドライでは排除できなかった基板近傍のパーティクルを効率よく除去することが可能になる。
　各態様の発明によれば、基板近傍のパーティクルを良好に除去することが可能になる。
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す模式図である。 部材１３の平面図である。 図２におけるIII-III断面から視た部材１３の模式的な断面図である。 基板洗浄工程を説明するためのフローチャートである。 本発明の作用を説明するための模式図である。 変形例に係る部材１３Ａの平面図である。 従来技術の課題を説明するための模式図である。 従来技術の課題を説明するための模式図である。
　以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。基板処理装置１は、基板の一例としての基板Ｗをほぼ水平な姿勢に保持して回転させるための基板回転機構２と、基板回転機構２に保持された基板Ｗの上面（表面）に薬液およびリンス液を選択的に供給するための液体供給機構３と、筐体１ａとを有している。筐体１ａには、基板回転機構２、液体供給機構３、アーム１１（後述）、ノズル移動機構１２（後述）、アーム１４（後述）、部材移動部１５（後述）、部材洗浄部１７（後述）などが格納されている。
　基板回転機構２としては、たとえば、挟持式のものが採用されている。具体的には、基板回転機構２は、モータ４と、このモータ４の駆動軸と一体化されたスピン軸５と、スピン軸５の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース６と、スピンベース６の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材７とを備えている。
　複数個の挟持部材７により、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で挟持することができる。この状態で、モータ４を駆動すると、その駆動力によって、そのスピンベース６とともに、基板Ｗをほぼ水平な姿勢を保った状態でスピン軸５の中心軸線まわりに回転することができる。
　基板回転機構２が、一主面を上方に向けて基板Ｗを支持する基板支持部として機能する。基板Ｗを支持する態様は、上述した挟持式の態様の他、基板Ｗの下面を真空吸引する吸引式の態様であってもよい。また、支持される基板Ｗの姿勢も、厳密な水平姿勢に限られず、水平から傾いた姿勢であってもよい。基板Ｗの上面に処理液の液膜が保持される状態であれば、後述する基板処理方法により基板Ｗ近傍のパーティクルを効率よく除去することができる。このため、基板Ｗの傾きの許容度は、処理液に対する基板Ｗの親液性や処理液の粘性に応じて定まる。
　液体供給機構３は、ノズル８と、ノズル８に接続された供給管９ａと、供給管９ａに接続された枝管９ｂおよび枝管９ｃと、枝管９ｂの途中部に介装されたバルブ１０ｂと、枝管９ｃの途中部に介装されたバルブ１０ｃとを備えている。枝管９ｂへは図示しない薬液供給手段から洗浄液等の薬液が供給される。枝管９ｃへは図示しないリンス液供給手段からＤＩＷ等のリンス液が供給される。バルブ１０ｂおよびバルブ１０ｃの一方を開放し他方を閉止することにより、薬液とリンス液とをノズル８に向けて選択的に供給することができる。
　本実施形態では、リンス液が後述する部材１３に接液される処理液として用いられる。したがって、液体供給機構３は、基板支持部に支持された基板Ｗの上面に処理液を供給する処理液供給部として機能する。
　ノズル８は、アーム１１の先端部に取り付けられている。アーム１１は、基板回転機構２の上方で水平に延びている。アーム１１には、モータなどを含むノズル移動機構１２が結合されている。ノズル移動機構１２により、アーム１１を基板回転機構２の側方に設定された軸線を中心に水平面内で揺動させることができる。アーム１１の揺動に伴ってノズル８は基板回転機構２の上方で水平移動する。
　基板回転機構２の上方には部材１３が設けられている。部材１３は基板Ｗよりも微小量小さな外径を有する円形部材であり、多数の空隙部１３５（後述する図２）が形成されている。部材１３の上面には突起部１３３が固着されている。部材１３は突起部１３３を介して基板回転機構２の上方で水平に延びるアーム１４の先端部に着脱自在に取り付けられる。アーム１４には、モータなどを含む部材移動部１５が結合されている。部材移動部１５はアーム１４を基板回転機構２の側方に設定された軸線を中心に水平面内で揺動させることができる。アーム１４を揺動させることによって、部材１３を基板回転機構２の上方で水平移動させることができ、基板回転機構２から側方に離隔した待機位置と、部材１３の中心がスピンベース６上の基板Ｗの回転中心Ｃと一致する位置との間で移動させることができる。
　部材移動部１５により、アーム１４を昇降させることができる。アーム１４の昇降に伴って、部材１３を昇降させ、部材１３の下面を基板Ｗの上面に近接する高さに位置させることができる。これにより、基板処理時に、部材１３を基板Ｗの液膜の上に重ねることができる。
　基板処理装置１は部材洗浄部１７を有している。部材洗浄部１７は部材１３を洗浄するための中空の筐体であり、部材１３を搬入出するための開閉可能な図示しない搬入出口を備えている。部材洗浄部１７の内部には部材１３に向けて洗浄液を吐出する複数のスプレー１８が配設されている。部材移動部１５は、アーム１４を搖動させかつ上昇させることにより、部材１３を基板回転機構２の上方から部材洗浄部１７の内部に移動させることができる。部材１３が部材洗浄部１７の内部に格納されるとアーム１４による部材１３の把持が解除される。
　基板処理装置１は、マイクロコンピュータで構成される制御部１６を備えている。制御部１６は、予め定められたプログラムに従って、モータ４、ノズル移動機構１２、および部材移動部１５の駆動を制御し、また、バルブ１０ｂおよびバルブ１０ｃの開閉を制御する。さらに、制御部１６はスプレー１８からの洗浄液吐出タイミングを制御する。
　制御部１６は、基板処理装置１が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ基板処理装置１の各部の動作を制御する。制御部１６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置等がバスラインを介して相互接続された一般的なコンピュータによって構成されている。ＲＯＭは基本プログラム等を格納しており、ＲＡＭはＣＰＵが所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶装置は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置等の不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶装置にはプログラムが格納されており、このプログラムに記述された手順に従って、主制御部としてのＣＰＵが演算処理を行うことにより、各種機能が実現されるように構成されている。プログラムは、通常、予め記憶装置等のメモリに格納されて使用されるものであるが、ＣＤ－ＲＯＭあるいはＤＶＤ－ＲＯＭ、外部のフラッシュメモリ等の記録媒体に記録された形態（プログラムプロダクト）で提供され（あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され）、追加的に記憶装置等のメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部１６において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路等でハードウエア的に実現されてもよい。
　また、制御部では、入力部、表示部、通信部もバスラインに接続されている。入力部は、各種スイッチ、タッチパネル等により構成されており、オペレータから各種の入力設定指示を受け付ける。表示部は、液晶表示装置、ランプ等により構成されており、ＣＰＵによる制御の下、各種の情報を表示する。通信部は、ＬＡＮ等を介したデータ通信機能を有する。
　後述するパドル形成工程Ｓ３および接触工程Ｓ４では、制御部１６が、液体供給機構３を制御して基板Ｗの上面に処理液の液膜を形成し、部材移動部１５を制御して部材１３の下面を処理液の液膜の上面に接触させる。
　図２は、部材１３の構成を図解的に示す平面図である。部材１３は平面視で円形の枠体１３１と、枠体１３１の内部で枠体１３１の径方向に直交して配置された支持部１３２と、支持部１３２に固着された突起部１３３と、枠体１３１の内部で支持部１３２に支持されたメッシュ部材１３４とで構成されている。メッシュ部材１３４は複数のバー１３４ａを交差させることで形成される。
　図３は、図２におけるIII-III断面から視た部材１３の模式的な断面図である。各バー１３４ａは、断面視で矩形状であり、側面１３４ｂを有している。側面１３４ｂは基板Ｗ上の液膜中のパーティクルを捕獲する際に使用される。側面１３４ｂはパーティクルの捕獲が良好に行えるよう、親水性であることが望ましい。枠体１３１も、断面視で矩形状であり、側面１３１ｂを有している。また、支持部１３２も、断面視で矩形状であり、側面１３２ｂを有している。枠体１３１の側面１３１ｂおよび支持部１３２の側面１３２ｂもバー１３４ａの側面１３４ｂと同様にパーティクルの捕獲に利用されるが、以下ではこれらの代表としてバー１３４ａの側面１３４ｂがパーティクルの捕獲に利用される態様について詳述する。
　部材１３は、複数の第１開口が設けられた下面と、複数の第１開口に連通する複数の第２開口が設けられた上面と、を有する。そして、複数の第１開口と複数の第２開口との間には、それぞれ結ぶ複数の空隙部１３５が設けられる。具体的には、隣接するバー１３４ａとバー１３４ａとに囲まれた箇所、バー１３４ａと枠体１３１とに囲まれた箇所、バー１３４ａと支持部１３２とに囲まれた箇所、および、バー１３４ａと枠体１３１と支持部１３２とに囲まれた箇所、において、部材１３の上面と下面との間に空隙部１３５が形成される。
　図３からも分かるように、枠体１３１および支持部１３２の幅はバー１３４ａの幅よりも太く、枠体１３１および支持部１３２はバー１３４ａに比べて剛性が高い。そして、このように剛性が高い支持部１３２に突起部１３３が取り付けられる。このため、突起部１３３がアーム１４に取付けられて部材１３が移動された場合でも、部材１３が変形し難い。
　図４は、本実施形態に係る基板処理を実施する際のフローチャートである。なお、スピンベース６には既に基板Ｗが固定されており、また、部材１３は基板Ｗの上方から離隔した待機位置に位置しているものとする。
　まず、制御部１６は薬液処理Ｓ１を実行する。具体的には、制御部１６は基板Ｗを所定の薬液処理速度（例えば１０００ｒｐｍ）で回転させる。これと同時に、ノズル移動機構１２を制御してアーム１１を移動してノズル８を基板Ｗの回転中心Ｃの直上位置まで移動させる。この状態で、バルブ１０ｂが開放される。これによりノズル８から基板Ｗの回転中心Ｃに向けて薬液が供給される。供給された薬液は遠心力により基板Ｗの回転中心Ｃから基板Ｗの周縁に向けて流れ広がり、基板Ｗの上面全体を薬液処理する。
　薬液処理Ｓ１の開始から所定時間経過後に、制御部１６はリンス処理工程Ｓ２を実行する。具体的には、制御部１６はバルブ１０ｂを閉止し、バルブ１０ｃを開放する。これによりノズル８から基板Ｗの回転中心Ｃに向けてリンス液が供給される。供給されたリンス液は基板Ｗの回転中心Ｃから基板Ｗの周縁部に向けて拡散し、基板Ｗの周縁部から外部に飛散する。この結果、基板Ｗの上面に付着していた薬液がリンス液に置換される。
　リンス処理工程Ｓ２は、一主面を上方に向けて基板Ｗを支持した状態で、基板Ｗの該一主面に処理液を供給する処理液供給工程に相当する。
　リンス処理工程Ｓ２の終了後、制御部１６はパドル形成工程Ｓ３を開始する。すなわち、モータ４を制御して基板Ｗの回転を減速して停止させる。または停止と同一視できる程度の回転速度（例えば１０ｒｐｍ）まで減速させる。制御部１６は基板Ｗの回転中心Ｃへのリンス液の供給を継続する。これによりリンス液の表面張力により基板Ｗの上面にリンス液が滞留してパドル状の液膜が形成される。基板Ｗの上面に液膜が形成された後、制御部１６はバルブ１０ｃを閉止して基板Ｗへのリンス液の供給を停止する。
　このように、パドル形成工程Ｓ３は、基板Ｗの上面に処理液の液膜を保持する液膜保持工程に相当する。
　次に、制御部１６は接触工程Ｓ４を実行する。具体的には、制御部１６は、基板Ｗの上面のパドル状の液膜を維持しつつ、部材移動部１５を制御して部材１３が基板Ｗの直上に位置するまでアーム１４を水平移動させる。次に、制御部１６は、部材移動部１５を制御して部材１３の下面が基板Ｗの液膜の上面に接触する高さまでアーム１４を下降させる。
　図５は部材１３が液膜Ｆに接触した状態を示す模式図である。基板Ｗ上には液膜Ｆが保持されている。液膜Ｆの液面Ｆ１２は部材１３の空隙部１３５において基板処理装置１の筐体１ａ内の雰囲気Ａに露出している。部材１３の下面は液面Ｆ１２と液密状態で接触している。液面Ｆ１２は部材１３の側面１３４ｂとも接している。液面Ｆ１２と側面１３４ｂとの接触箇所１３４ｃでは、液膜Ｆと、液膜Ｆの直上の雰囲気Ａと、バー１３４ａとが相交わる三相界面が形成される。接触箇所１３４ｃでは界面自由エネルギーが発生する。これによりバー１３４ａと基板Ｗとの間には対流Ｓが発生し、液面Ｆ１２から基板Ｗ近傍へ向かう液流と基板Ｗ近傍から液面Ｆ１２に向かう液流とが形成される。この液流により基板Ｗの上面近傍の処理液に含まれていたパーティクルが液面Ｆ１２に向けて移動して側面１３４ｂの接触箇所１３４ｃで接触し捕獲される。また、リンス液が蒸発するのに伴い、液面Ｆ１２は仮想線Ｆ１１で示すように下降する。これにより、側面１３４ｂに捕獲されたパーティクルは側面１３４ｂに順次取り残されていき、液膜Ｆに再度取り込まれることが防止できる。
　また、上述したように、部材１３は基板Ｗよりも微小量小さな外径を有する円形部材である。このため、接触工程Ｓ４においては、部材１３が有する複数の第１開口の全てが液膜Ｆの上面（液面Ｆ１２）に接触し、全ての空隙部の内壁まで液面Ｆ１２が到達する。これにより、第１開口付近の全箇所で上記対流Ｓが発生し、パーティクルが特に効率的に捕獲される。なお、本実施形態のように複数の第１開口の全てが液面Ｆ１２に接触する場合でなくても、接触工程Ｓ４においては、部材１３が有する複数の第１開口のうち２以上の第１開口が液面Ｆ１２に接触することが望ましい。これにより、２以上の箇所で上記対流Ｓが発生し、パーティクルが効率的に捕獲されるからである。
　部材１３（例えば、バー１３４ａ）が高温であればあるほど、接触箇所１３４ｃでのリンス液の蒸発が促進される。これにより液膜Ｆ内で下から上に向かう液流をより強力にすることができるため、側面１３４ｂで捕獲されるパーティクルの量を増やすことができる。したがって、接触工程Ｓ４およびパーティクル捕捉工程Ｓ５においては、バー１３４ａを加熱するなどして常温より高い温度に維持することが望ましい。
　例えば、部材１３が電圧の印加に応じて発熱する発熱体を含んで構成される場合、図示しない印加部によって部材１３に電圧を印加することで部材１３が加熱される。このような部材１３の構成としては、部材１３が電熱線を含む構成が挙げられる。
　また、基板Ｗの上面の疎水度が低いと（すなわち、親水度が高いと）液膜Ｆは薄くなり、逆に疎水度が高いと（すなわち、親水度が低いと）液膜Ｆは厚くなる。したがって、接触工程Ｓ４においては、基板Ｗの疎水度に応じて部材１３の高さ位置を決定してもよい。具体的には、基板Ｗの上面の疎水度が低い場合には部材１３の高さを低く設定し、逆に疎水度が高い場合には部材１３の高さを高く設定する。このように、接触工程Ｓ４においては、液膜Ｆの厚みに応じて部材１３の高さ位置が調整される。また、接触工程Ｓ４およびパーティクル捕捉工程Ｓ５の最中に液膜Ｆの厚みが変動する場合には、液膜Ｆの厚みの変動に応じて部材１３の高さ位置が調整されてもよい。
　次に、制御部１６は部材離脱工程Ｓ６を実行する。すなわち、制御部１６は、部材移動部１５を制御してアーム１４を上昇させる。これにより部材１３が液面Ｆ１２から離脱する。制御部１６は次に部材移動部１５を制御してアーム１４を回動させて、部材１３を基板Ｗの直上位置から移動させる。
　次に、制御部１６は部材洗浄工程Ｓ７を実行する。すなわち、制御部１６は、部材移動部１５を制御してアーム１４を昇降および回動させて部材１３を部材洗浄部１７の内部に格納させる。そして、スプレー１８から洗浄液等の所定の洗浄流体を部材１３に向けて吹き付けて、パーティクル捕捉工程Ｓ５時に部材１３に付着したパーティクルを除去する。なお、部材洗浄部１７の内部で洗浄後の部材１３を乾燥させてもよい。
　部材洗浄工程Ｓ７に引き続いて、または部材洗浄工程Ｓ７と並行して、制御部１６はスピンドライ工程Ｓ８を実行する。すなわち、制御部１６は、モータ４を制御してスピンベース６を高速回転させる。これにより、基板Ｗに保持された液膜Ｆが遠心力により飛散し、スピンベース６を囲繞する図示しないカップに回収される。上述したように、スピンドライを行っても基板Ｗに近傍する液膜領域（下層領域Ｆ１）を基板Ｗから飛散させて排除することは困難であるが、本実施形態においては、スピンドライ工程Ｓ８を実行する前にパーティクル捕捉工程Ｓ５を実行している。これにより下層領域Ｆ１に含まれるパーティクルを基板Ｗから除去している。このため、仮に、スピンドライ工程Ｓ８を行った後に下層領域Ｆ１のリンス液が基板Ｗ上に残存したとしても、残存液の中にはパーティクルがほとんど含まれていない。したがって、基板Ｗの上面にパーティクルが残存することはない。これにより高い基板洗浄性能を実現することができる。
　なお、上述した実施形態ではパーティクル捕捉工程Ｓ５を一度しか実行しない。しかし、パドル形成工程Ｓ３から部材離脱工程Ｓ６までの工程を繰り返し実行してもよい。こうすることにより、基板Ｗ上に保持された液膜Ｆから複数回にわたってパーティクルを除去することができる。これにより、液膜Ｆに含まれるパーティクルの量をより減少させることができる。この結果、基板の洗浄性能を向上させることができる。
　また、上述した実施形態では、部材１３をアーム１４に保持させた状態で接触工程Ｓ４とパーティクル捕捉工程Ｓ５とを実行していた。しかし、基板Ｗを固定するための挟持部材７とは別に、部材１３を固定するための固定部材をスピンベース６に設けてもよい。これにより、接触工程Ｓ４において部材１３をアーム１４から離脱させスピンベース６上に固定することができる。そして、部材１３をスピンベース６上に置き去りにした状態でパーティクル捕捉工程Ｓ５を実行することができる。
　また、パーティクル捕捉工程Ｓ５と並行して、液膜Ｆに向けてノズル８からリンス液を供給するようにしてもよい。また、パーティクル捕捉工程Ｓ５中に基板Ｗの回転数を変動させてもよい。このような工程を付加することによりパーティクル捕捉工程Ｓ５の実行中に液膜Ｆに振動を与えることができる。これにより、基板Ｗ近傍に存在するパーティクルをメッシュ部材１３４の側面１３４ｂにより効率的に付着させることができるようになる。
　上記実施形態では、部材１３が、複数の第１開口が設けられた下面と複数の第１開口に連通する複数の第２開口が設けられた上面とを有する態様について説明したが、これに限られるものではない。部材は、複数の第１開口が設けられた一面と複数の第１開口に連通する１以上の第２開口が設けられた他の面とを有していればよく、上記実施形態とは異なる構成であってもよい。
　例えば、部材が、複数の第１開口が設けられた一面と複数の第１開口に連通する１つの第２開口が設けられた他の面とを有し、その内部に分岐した空隙部が形成されていてもよい。
　また別の例として、部材が、複数の第１開口が設けられた一面（例えば、下面）と複数の第１開口に連通する１つの第２開口が設けられた他の複数の面（上面や側面などの複数の面）とを有していてもよい。
　また、上記実施形態では、部材の下面（部材のうち処理液と接する一面）の形状が平坦である態様について説明したが、これに限られるものではない。部材の下面の形状は凹凸形状であってもよいし、曲面形状であってもよい。
　図６は、変形例に係る部材１３Ａの平面図である。上記実施形態では、部材１３が厚さ方向に連通した複数の空隙部１３５を有するメッシュ部材１３４である態様について説明したが、これに限られるものではない。この変形例のように、部材１３Ａは、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔１３５Ａが穿設された平板１３９（いわゆるパンチングプレート）であってもよい。また、この変形例のように、部材１３Ａの平面視における外形が矩形であってもよい。
　本発明は、基板の処理に有効に利用することができる。
　１　基板処理装置
　２　基板回転機構
　３　液体供給機構
　４　モータ
　５　スピン軸
　６　スピンベース
　７　挟持部材
　８　ノズル
　１１、１４　アーム
　１２　ノズル移動機構
　１３、１３Ａ　部材
　１３３　突起部
　１３４　メッシュ部材
　１３４ａ　バー
　１３４ｂ　側面
　１３４ｃ　接触箇所
　１３５　空隙部
　１３５Ａ　貫通孔
　１３９　平板
　１５　部材移動部
　１６　制御部
　１７　部材洗浄部
　１８　スプレー
　Ｆ　液膜
　Ｆ１２　液面
　Ｓ　対流
　Ｗ　基板

Claims (9)

  1. 　一主面を上方に向けて基板を支持した状態で、前記基板の前記一主面に処理液を供給する処理液供給工程と、
    　前記基板の前記一主面に処理液の液膜を保持する液膜保持工程と、
    　複数の第１開口が設けられた一面と、前記複数の第１開口に連通する１以上の第２開口が設けられた他の面と、を有する部材のうち、前記一面を前記液膜の上面に接触させる接触工程と、
    を含む、基板処理方法。
  2. 　請求項１に記載の基板処理方法であって、
    　前記接触工程において、前記複数の第１開口のうち２以上の第１開口が前記液膜の上面に接触する、基板処理方法。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の基板処理方法であって、
    　前記接触工程において、前記部材を加熱する、基板処理方法。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、
    　前記接触工程において、前記液膜の厚みに応じて前記部材の高さ位置を調整する、基板処理方法。
  5. 　一主面を上方に向けて基板を支持する基板支持部と、
    　前記基板支持部に支持された前記基板の前記一主面に処理液を供給する処理液供給部と、
    　複数の第１開口が設けられた一面と、前記複数の第１開口に連通する１以上の第２開口が設けられた他の面と、を有する部材と、
    　前記部材を移動させる部材移動部と、
    　前記処理液供給部を制御して前記一主面に前記処理液の液膜を形成し、前記部材移動部を制御して前記部材の一面を前記液膜の上面に接触させる制御部と、
    を備える、基板処理装置。
  6. 　請求項５に記載の基板処理装置であって、
    　前記部材は、厚さ方向に貫通する複数の貫通孔が設けられた平板を含む、基板処理装置。
  7. 　請求項５に記載の基板処理装置であって、
    　前記部材は、厚さ方向に連通した複数の空隙部を有するメッシュ部材を含む、基板処理装置。
  8. 　請求項５から請求項７のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
    　前記部材に電圧を印加する印加部、
    をさらに備え、
    　前記部材は電圧の印加に応じて発熱する発熱体を含む、基板処理装置。
  9. 　請求項５から請求項８のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
    　前記部材を洗浄する部材洗浄部、
    をさらに備える、基板処理装置。
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