專利名稱：基板處理裝置以及基板處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在向基板表面供給處理液并對該基板表面實(shí)施規(guī)定的 濕式處理之后，使被處理液潤濕的基板表面干燥的基板處理裝置以及基板處 理方法。另外，作為干燥處理對象的基板包括半導(dǎo)體晶片、光掩膜用玻璃 基板、液晶顯示用玻璃基板、等離子顯示用玻璃基板、FED (場致發(fā)射顯示 器Field Emission Display)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基 板等。
背景技術(shù)：
在使用藥液的藥液處理以及使用純水等沖洗液的沖洗處理進(jìn)行完之后， 為了除去附著在基板表面上的沖洗液，以往提出了數(shù)量很多的干燥方法。作 為其中的一種，公知有使用了含有表面張力比純水更低的IPA (異丙醇 isopropyl alcohol)等有機(jī)溶劑成分的液體(低表面張力溶劑)的干燥方法。 作為該干燥方法，例如有記載在專利文獻(xiàn)l中的干燥方法。在實(shí)施該干燥方 法的基板處理裝置中，對基板表面進(jìn)行氫氟酸處理之后，向基板表面供給純 水實(shí)施洗凈處理(沖洗處理)。隨后，緊接著純水的供給停止之后或者在供 給純水的過程中向基板表面供給IPA。由此，在基板表面上的純水中溶解IPA 并用IPA置換純水。此后，通過使基板高速旋轉(zhuǎn)而從基板表面除去IPA，進(jìn) 行基板表面的干燥處理。
此外，在記載于專利文獻(xiàn)2的抗蝕顯影方法中，通過如下方式在謀求降 低基板表面上細(xì)微垃圾的量的同時使基板表面干燥。首先，在抗蝕顯影之后 向基板供給純水進(jìn)行純水洗凈(沖洗處理)。其次，向基板供給含有比容大 致為10y。的IPA的純水進(jìn)行基板的洗凈。隨后，在高速旋轉(zhuǎn)基板的同時使基 板旋轉(zhuǎn)干燥。
專利文件1JP特開平9-38595號公報(圖5)專利文件2JP特開平3-209715號公報(圖1)
但是，在上述以往技術(shù)中，以中速(例如在專利文獻(xiàn)l中為300rmp，在
專利文獻(xiàn)2中為500rpm)使基板旋轉(zhuǎn)的同時向該基板表面供給沖洗液進(jìn)行沖 洗處理。此外，在繼沖洗處理之后的置換處理中，以維持原有基板的轉(zhuǎn)速的 狀態(tài)，大量的向基板表面供給IPA或者IPA水溶液等低表面張力溶劑，在短 時間內(nèi)將基板上的沖洗液置換為低表面張力溶劑。因此，在以往技術(shù)中，低 表面張力溶劑的使用量比較多，產(chǎn)生運(yùn)行成本增大的問題。因此，為了減少 低表面張力溶劑的使用量，正對降低低表面張力溶劑的流量的方法進(jìn)行著探 討研究。
然而，若降低了低表面張力溶劑的流量，則只能逐漸置換為低表面張力 溶劑，由于馬蘭哥尼對流而基板表面局部出現(xiàn)干燥。參照圖10A、圖10B對 該情況進(jìn)行簡單說明。在開始供給IPA等低表面張力溶劑的初始階段，如圖 10A所示，向基板W的表面中央部供給IPA等低表面張力溶劑而利用低表 面張力溶劑形成置換區(qū)域SR。此時，低表面張力溶劑的一部分由基板表面 Wf彈起飛濺到置換區(qū)域SR的周圍，或者蒸發(fā)的低表面張力溶劑成分?jǐn)U散到 置換區(qū)域SR的周圍，混入置換區(qū)域周圍的沖洗液中。尤其是，在以往技術(shù) 中，為了如上所述將基板W的轉(zhuǎn)速維持為中速，液膜的厚度變得比較薄。 因此，在混入低表面張力溶劑的液膜部分MR，低表面張力溶劑的濃度變得 高，其結(jié)果，如圖10B所示，在混入部分MR發(fā)生馬蘭哥尼對流，基板表面 Wf局部出現(xiàn)干燥，產(chǎn)生水斑等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的是提供一種使用IPA等低表面 張力溶劑使由處理液潤濕的基板表面干燥的基板處理裝置以及基板處理方 法，以少的低表面張力溶劑使基板表面良好的干燥。
本發(fā)明的基板處理方法為了達(dá)到上述目的，其特征在于，包括濕式處 理工序，在以第一速度使近似水平狀態(tài)的基板旋轉(zhuǎn)的同時，使用處理液對基 板的表面實(shí)施濕式處理；浸液(八° K》)形成工序，將基板的轉(zhuǎn)速減速為第 二速度并在基板上呈浸泡狀(八° K》狀)形成處理液的液膜；置換區(qū)域形成 工序，在將基板的轉(zhuǎn)速維持為第二速度以下的同時，向基板的表面中央部供 給表面張力比處理液低的低表面張力溶劑，利用低表面張力溶劑形成置換區(qū) 域；置換工序，向表面中央部供給低表面張力溶劑，使置換區(qū)域在基板的直
徑方向上擴(kuò)大，將整個基板表面置換為低表面張力溶劑；干燥工序，在置換 工序后從基板表面除去低表面張力溶劑，使該基板表面干燥。
此外，本發(fā)明的基板處理裝置，在使用處理液對基板表面進(jìn)行濕式處理 后，在利用表面張力比上述處理液低的低表面張力溶液對上述基板表面上的 上述處理液進(jìn)行置換之后，從上述基板表面除去上述低表面張力溶劑而使上 述基板表面干燥，其特征在于，包括基板保持裝置，其將基板以近似水平 姿勢保持；基板旋轉(zhuǎn)裝置，其使由上述基板保持裝置保持的基板圍繞規(guī)定的 旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；供給裝置，其向由上述基板保持裝置保持的上述基板的表面中 央部供給上述低表面張力溶劑；控制裝置，其控制上述基板旋轉(zhuǎn)裝置調(diào)整上 述基板的轉(zhuǎn)速；上述控制裝置將上述濕式處理中的轉(zhuǎn)速設(shè)定為第一速度，另 一方面，在供給上述低表面張力溶劑之前將轉(zhuǎn)速減速為第二速度，并在上述 基板上呈浸泡狀形成上述處理液的液膜，上述供給裝置在將上述基板的轉(zhuǎn)速 維持為上述第二速度以下的狀態(tài)下供給上述低表面張力溶劑，并在上述基板 的表面中央部利用上述低表面張力溶劑形成置換區(qū)域之后，繼續(xù)向上述置換 區(qū)域供給上述低表面張力溶劑，使置換區(qū)域在上述基板的直徑方向上擴(kuò)大， 并將整個上述基板表面置換為上述低表面張力溶劑。
在如上所述構(gòu)成的發(fā)明(基板處理方法以及裝置)中，在以第一速度使 近似水平狀態(tài)的基板旋轉(zhuǎn)的同時，使用處理液對該基板表面實(shí)施沖洗處理等 的濕式處理。其后，將基板的轉(zhuǎn)速降低為第二速度(<第一速度)，并在基 板上呈浸泡狀形成處理液的液膜。在該狀態(tài)下通過向基板的表面中央部供給 表面張力比處理液低的低表面張力溶劑，在基板表面的中央部形成低表面張 力溶劑的置換區(qū)域(置換區(qū)域形成工序)。接下來，進(jìn)一步向表面中央部供 給低表面張力溶劑而使置換區(qū)域在基板的直徑方向上擴(kuò)大，將整個基板表面 置換為低表面張力溶劑(置換工序)。其后，從基板表面除去低表面張力溶 劑而使該基板表面干燥。由于如此一邊控制置換區(qū)域的形成以及擴(kuò)大一邊使 整個基板表面置換為低表面張力溶劑，與向基板表面供給大量的低表面張力 溶劑而將整個基板表面一下置換為低表面張力溶劑的以往技術(shù)相比，能夠降 低低表面張力溶劑的使用量。
在此，雖然在形成置換區(qū)域時在置換區(qū)域周圍混入低表面張力溶劑而可 能發(fā)生馬蘭哥尼對流，但是由于如上所述控制基板的轉(zhuǎn)速，所以抑制了馬蘭哥尼對流的發(fā)生。即，在本發(fā)明中，為了一邊旋轉(zhuǎn)基板一邊形成浸泡狀的液 膜，將基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定為第二速度(包含零)，使得作用于處理液的離心力 小于在處理液與基板表面之間作用的表面張力。因此，通過將基板的轉(zhuǎn)速維 持為第二速度以下，與濕式處理相比基板表面上的液膜厚。并且，由于在該 狀態(tài)下形成置換區(qū)域，故即使在置換區(qū)域的周圍混入低表面張力溶劑，與以 往的技術(shù)相比液膜變厚，能夠抑制混入位置處的馬蘭哥尼對流的發(fā)生。結(jié)果， 有效地防止了基板表面局部干燥的缺陷。
此外，在置換工序中置換區(qū)域在基板的直徑方向上擴(kuò)大，由于從低表面 張力溶劑的供給位置(基板的表面中央部)到基板上的處理液的距離不斷擴(kuò) 大，從而在置換區(qū)域的周圍混入低表面張力溶劑的可能性降低。因此，在置 換工序中，可以將基板的轉(zhuǎn)速設(shè)定為比第二速度高的轉(zhuǎn)速，由此，作用于基 板上的處理液以及低表面張力溶劑的離心力增大，縮短了置換為低表面張力 溶劑所需要的時間。此外，伴隨轉(zhuǎn)速的增大而液膜變薄，能夠減少用于覆蓋 整個基板表面所需要的低表面張力溶劑的使用量。
關(guān)于基板的轉(zhuǎn)速可以隨著時間的經(jīng)過而加速，這樣適合于縮短處理時間 以及減少低表面張力溶劑的使用量。例如轉(zhuǎn)速能夠分多階段加速。而且，使 轉(zhuǎn)速加速時的加速度也可以隨著轉(zhuǎn)速的增大而提高。
另外，作為本發(fā)明中使用的"低表面張力溶劑"，可以使用100%的有 機(jī)溶劑成分或者其與純水的混合液。此外，作為低表面張力溶劑可以使用必 須含有界面活性劑的溶劑來替換含有有機(jī)溶劑成分的溶劑。在此，作為"有 機(jī)溶劑成分"可以使用醇類有機(jī)溶劑。作為醇類有機(jī)溶劑，雖然從安全性、 價格等因素看可以使用異丙醇、乙醇或者甲醇，但特別適合使用異丙醇
(IPA)。
根據(jù)本發(fā)明，在將基板的轉(zhuǎn)速維持為第二速度以下的同時，在基板的表 面中央部供給低表面張力溶劑從而形成置換區(qū)域之后，使該置換區(qū)域在基板 的直徑方向上擴(kuò)大，從而使整個基板表面置換為低表面張力溶劑。因此，能 夠不浪費(fèi)的使用低表面張力溶劑，并能夠?qū)⑻幚硪旱囊耗ぶ脫Q為低表面張力 溶劑的液膜。此外，在整個基板表面上形成低表面張力溶劑的液膜的過程中， 能夠可靠地防止由于馬蘭哥尼對流造成的基板表面一部分干燥露出的情況。 因此，能夠使用少的低表面張力溶劑使基板表面良好的干燥。


圖1是表示本發(fā)明的基板處理裝置的一個實(shí)施方式的圖。
圖2是表示圖1的基板處理裝置的主要控制機(jī)構(gòu)的框圖。
圖3是表示配置在圖1的基板處理裝置中的遮斷部件的主要部分的縱向
剖視圖。
圖4是圖3的A-A'剖視圖(橫向剖視圖)。
圖5是表示圖1的基板處理裝置的動作的時序圖。
圖6A 圖6E是表示圖1的基板處理裝置的動作的示意圖。
圖7A、圖7B是表示圖1的基板處理裝置的動作的示意圖。
圖8是表示比較例的基板處理方法的時序圖。
圖9是表示由比較例以及實(shí)施例處理的基板表面上的顆粒分布的圖。 圖10A、圖IOB是表示以往的基板處理裝置的動作的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為表示本發(fā)明的基板處理裝置的一個實(shí)施方式的圖。此外，圖2為 表小圖1的基板處理裝置的主要控制機(jī)構(gòu)的框圖。該基板處理裝置為除去附 ^f在半導(dǎo)體晶片等基板W的表面Wf上的不需要物質(zhì)用的洗凈處理中所使用 的單張式的基板處理裝置。更具體地說，在對基板表面Wf實(shí)施了使用氫氟 酸等藥液進(jìn)行的藥液處理以及使用純水或者DIW (去離子水ddonized water)等的沖洗液進(jìn)行的沖洗處理之后，干燥由沖洗液潤濕的基板表面Wf 的裝置。另夕卜，在該實(shí)施方式中，基板表面Wf為形成有由poly-Si等構(gòu)成的 器件圖案的圖案形成面。
該基板處理裝置具有旋轉(zhuǎn)卡盤l，其以使基板表面Wf向上的狀態(tài)將 基板W保持近似水平姿勢并使基板W旋轉(zhuǎn)；藥液噴出噴嘴3，其向保持在 旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W的表面Wf噴出藥液；遮斷部件9，其配置在旋轉(zhuǎn)卡 盤1的上方位置。
旋轉(zhuǎn)卡盤1的旋轉(zhuǎn)支承軸11連接在包含有電動機(jī)的卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13的 旋轉(zhuǎn)軸上，通過驅(qū)動卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13，旋轉(zhuǎn)卡盤1可以繞旋轉(zhuǎn)軸J (豎直軸) 旋轉(zhuǎn)。此旋轉(zhuǎn)軸ll、卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13容置于筒狀的殼體2內(nèi)。通過螺釘?shù)?br> 連接部件，圓盤狀的旋轉(zhuǎn)基座15與旋轉(zhuǎn)支承軸11的上端部連接在一體。因 此，通過按照控制整個裝置的控制單元4發(fā)出的動作指令驅(qū)動卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 13，旋轉(zhuǎn)基座15圍繞旋轉(zhuǎn)軸J旋轉(zhuǎn)。這樣，在該實(shí)施方式中，卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
n作為本發(fā)明的"基板旋轉(zhuǎn)裝置"進(jìn)行工作。此外，控制單元4控制卡盤旋
轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13而調(diào)整轉(zhuǎn)速。
在旋轉(zhuǎn)基座15的周邊部附近，豎立設(shè)置了用于把持基板W周邊部的多 個卡盤銷17。為了可靠地保持圓形的基板W，可以設(shè)置三個以上的卡盤銷 17，該卡盤銷17沿旋轉(zhuǎn)基座15的周邊部等角度間隔配置。各個卡盤銷17
具有基板支承部，其從下方支承基板W的周邊部；基板保持部，其按壓
基板支承部所支承的基板W的外周端面并保持基板W。各卡盤銷17可在按 壓狀態(tài)與開放狀態(tài)之間進(jìn)行切換，所述按壓狀態(tài)為基板保持部按壓基板W的 外周端面的狀態(tài)，所述開放狀態(tài)為基板保持部從基板W的外周端面離開的狀態(tài)。
在對旋轉(zhuǎn)基座15交接基板W時，多個卡盤銷17為開放狀態(tài)，在對基 板進(jìn)行洗凈處理時，多個卡盤銷17為按壓狀態(tài)。通過處于按壓狀態(tài)，多個 k盤銷17把持基板W的周邊部使該基板W與旋轉(zhuǎn)基座15隔開規(guī)定間隔并 且能夠保持為近似水平姿勢。由此，基板W在其表面(圖案形成面)Wf向 上，背面Wb向下的狀態(tài)下被支承著。這樣，在該實(shí)施方式中，卡盤銷17 作為"基板保持裝置"進(jìn)行工作。另外，作為基板保持裝置不只限于卡盤銷 17，也可以使用吸附基板背面Wb來支承基板W的真空卡盤。
藥液噴出噴嘴3通過藥液閥31與藥液供給源相連接。因此，若根據(jù)來 向控制單元4的控制指令而開閉藥液閥31，則從藥液供給源向藥液噴出噴嘴 3壓送藥液，從藥液噴出噴嘴3噴出藥液。另外，藥液使用氫氟酸或者BHF (緩沖氫氟酸)等。此外，藥液噴出噴嘴3與噴嘴移動機(jī)構(gòu)33 (圖2)相連 接，通過按照控制單元4發(fā)出的動作指令驅(qū)動噴嘴移動機(jī)構(gòu)33，從而能夠在 基板W旋轉(zhuǎn)中心上方的噴出位置和從噴出位置退避到側(cè)面的待機(jī)位置之間 使藥液噴出噴嘴3往復(fù)移動。
遮斷部件9具有板狀部件90;旋轉(zhuǎn)支承軸91,其內(nèi)部中空，用于支 承板狀部件90;內(nèi)插軸95，其貫通于旋轉(zhuǎn)支承軸91的中空部中。板狀部件 90為在中心部具有開口部的圓盤狀部件，與保持于旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W
的表面Wf相向配置。板狀部件90的下表面(底面)90a為與基板表面Wf 大致平行的基板相向面，其平面尺寸為基板W的直徑尺寸以上。板狀部件 90大致水平地安裝于具有大致圓筒形狀的旋轉(zhuǎn)支承軸91的下端部，旋轉(zhuǎn)支 承軸91由在水平方向上延伸的臂92保持，并能夠圍繞穿過基板W中心的 旋轉(zhuǎn)軸J旋轉(zhuǎn)。在內(nèi)插軸95的外周面與旋轉(zhuǎn)支承軸91的內(nèi)周面之間介入安 裝有軸承(圖中未示)。在臂92上連接著遮斷部件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)93與遮斷部件 升降機(jī)構(gòu)94。
遮斷部件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)93按照控制單元4發(fā)出的動作指令使旋轉(zhuǎn)支承軸91 繞旋轉(zhuǎn)軸J旋轉(zhuǎn)。若旋轉(zhuǎn)支承軸91旋轉(zhuǎn)，則板狀部件90和旋轉(zhuǎn)支承軸91 一體旋轉(zhuǎn)。遮斷部件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)93與保持于旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W的旋轉(zhuǎn)相 對應(yīng)而在與基板W相同的旋轉(zhuǎn)方向上并且以大致相同的轉(zhuǎn)速使板狀部件90 (下表面90a)旋轉(zhuǎn)。
此外，遮斷部件升降機(jī)構(gòu)94按照控制單元發(fā)出的指令可以使遮斷部件9 接近旋轉(zhuǎn)基座15并與旋轉(zhuǎn)基座15相向，或者相反使遮斷部件9遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)基 座15。具體地說，通過控制單元4使遮斷部件升降機(jī)構(gòu)94動作，在向基板 處理裝置搬入搬出基板W時，使遮斷部件9上升到旋轉(zhuǎn)卡盤1上方的遠(yuǎn)離 位置。另一方面，在向基板W實(shí)施規(guī)定的處理時，使遮斷部件9下降到規(guī) 定的相向位置，所述規(guī)定的相向位置設(shè)定為與保持于旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W 的表面Wf極其接近的地方(圖l所示的位置)。在該實(shí)施方式中，從沖洗 處理開始到遮斷部件9由遠(yuǎn)離位置下降到相向位置而完成干燥處理，持續(xù)的 使遮斷部件9位于相向位置。
圖3是表示圖1的基板處理裝置中裝備的遮斷部件的主要部分的縱向剖 視圖。此外，圖4為圖3中A-A'剖視圖(橫向剖視圖)。內(nèi)插在旋轉(zhuǎn)支承軸 91的中空部中的內(nèi)插軸95的斷面為圓形。這是為了使內(nèi)插軸95 (非旋轉(zhuǎn)側(cè) 部件)與旋轉(zhuǎn)支承軸91 (旋轉(zhuǎn)側(cè)部件)的縫隙間隔在整周上都相同，通過向 該縫隙內(nèi)導(dǎo)入封閉氣體使內(nèi)插軸95與旋轉(zhuǎn)支承軸91的縫隙成為從外部密封 的狀態(tài)。在內(nèi)插軸95中以向鉛垂軸方向延伸的方式形成3個流體供給通道。 即，在內(nèi)插軸95中形成沖洗液供給通路96，其成為沖洗液的通路；溶劑 供給通路97，其成為具有溶解于沖洗液使表面張力降低的有機(jī)溶媒成分的表 面張力溶劑的通路；氣體供給通路98，其成為氮?dú)獾确腔钚詺怏w的通路。沖
洗液供給通路96、溶劑供給通路97以及氣體供給通路98由分別沿軸向插入 到由PTFE (聚四氟乙烯polytetrafluoroethylene)構(gòu)成的內(nèi)插軸95中的PFA (四氟乙烯polymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether )制的 軟管96b、 97b、 98b形成。
而且，沖洗液供給通路96、溶劑供給通路97以及氣體供給通路98的下 端分別為沖洗液噴出口 96a、溶劑噴出口 97a以及氣體噴出口 98a并且面向 保持于旋轉(zhuǎn)卡盤1的基板W的表面Wf。在該實(shí)施方式中，內(nèi)插軸的直徑為 18 20mm。此外，沖洗液噴出口 96a、溶劑噴出口 97a以及氣體噴出口 98a 的口徑分別為4mm、 l~2mm、 4mm。這樣，在該實(shí)施方式中，溶劑噴出口 97a的口徑比沖洗液噴出口96的口徑小。由此，能夠防止以下所示的缺陷。 即，與沖洗液(DIW)相比低表面張力溶劑的表面張力低。因此，當(dāng)從與沖 洗液噴出用而形成的口徑相同的溶劑噴出口噴出低表面張力溶劑時，低表面 張力溶劑噴出停止后，低表面張力溶劑有可能從溶劑噴出口落下。另一方面， 當(dāng)從與溶劑噴出用而形成的口徑相同的沖洗液噴出口噴出沖洗液的時，沖洗 液的噴出速度變快。結(jié)果，由于作為電性絕緣體的沖洗液(DIW)在相對高 速下沖擊到基板表面Wf上，直接供給沖洗液的基板表面Wf的供給部有可 能帶電并氧化。對此，在該實(shí)施方式中，分別設(shè)置低表面張力溶劑與沖洗液 的噴出口，同時也使溶劑噴出口 97a的口徑比沖洗液噴出口 96a的口徑小。 因此，防止低表面張力溶劑從溶劑噴出口落下，同時能夠抑制從沖洗液噴出 口噴出的沖洗液的噴出速度變快，并能夠抑制基板表面Wf由于帶電產(chǎn)生氧 化。
此外，在該實(shí)施方式中，沖洗液噴出口 96a設(shè)置在從遮斷部件9的中心 軸，即從基板W的旋轉(zhuǎn)軸J向直徑方向外側(cè)偏離的位置上。由此，能夠避免 從沖洗液噴出口 96a噴出的沖洗液集中供給于基板表面Wf的一點(diǎn)(基板W 的旋轉(zhuǎn)中心WO)上。結(jié)果，能夠分散基板表面Wf的帶電部位，并能夠降 低基板W由于帶電產(chǎn)生的氧化。另一方面，若使沖洗液噴出口 96a過于偏離 旋轉(zhuǎn)軸J，則使沖洗液到達(dá)基板表面Wf上的旋轉(zhuǎn)中心W0變得困難。因此， 在該實(shí)施方式中，將從水平方向的回轉(zhuǎn)軸J到?jīng)_洗液噴出口 96a (噴出口中 心)的距離L設(shè)定為4mm左右。在此，作為能夠向基板表面Wf上的旋轉(zhuǎn)中 心WO供給沖洗液(DIW)的距離L的上限值，根據(jù)以下所示條件為20mm。DIW的流量2L/min 基板轉(zhuǎn)速1500rpm
基板表面的狀態(tài)表面中央部為疏水面
此外，關(guān)于從旋轉(zhuǎn)軸J到溶劑噴出口 97a (噴出口中心)的距離的上限 值，只要基板轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500rpm，就與上述的從旋轉(zhuǎn)軸J到?jīng)_洗液噴出口 96a (噴出口中心)的距離L的上限值(20mm)基本相同。
另一方面，關(guān)于從旋轉(zhuǎn)軸J到氣體噴出口 98a (噴出口中心)的距離， 只要能夠向定位于相向位置的遮斷部件9 (板狀部件90)與基板表面Wf之 間形成的縫隙空間SP中供給氮?dú)猓蜎]有特別的限制而為任意。但是，如 后所述從向由低表面張力溶劑在基板表面Wf上形成的溶劑層吹拂氮?dú)舛鴱?基板W排出該溶劑層的觀點(diǎn)看，優(yōu)選將氣體噴出口 98a設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸J上或 者其附近的位置上。
此外，在旋轉(zhuǎn)支承軸91的內(nèi)壁面與內(nèi)插軸95的外壁面之間形成的空間 部分構(gòu)成了外側(cè)氣體供給通路99，外側(cè)氣體供給通路99的下端為環(huán)狀的外 側(cè)氣體噴出口99a。即，在遮斷部件9上，除了向基板表面Wf的中央部噴 出氮?dú)獾臍怏w噴出口 98a以外還設(shè)置有外側(cè)氣體噴出口 99a，該外側(cè)氣體噴 出口 99a設(shè)置在相對于沖洗液噴出口 96a、溶劑噴出口 97a以及氣體噴出口 98a的直徑方向外側(cè)，并且包圍住沖洗液噴出口 96a、溶劑噴出口97a、以及 氣體噴出口 98a。該外側(cè)氣體噴出口 99a的開口面積遠(yuǎn)大于氣體噴出口 98a 的開口面積。這樣，因?yàn)樵谡跀嗖考?設(shè)置兩種氣體噴出口，所以能夠使流 量以及流速相互不同的氮?dú)鈴母鲊姵隹趪姵?。例如?1)為了保證基板表 面Wf的周圍環(huán)境為惰性氣體環(huán)境，優(yōu)選以使基板表面Wf上的液體不飛濺 的方式以較大量并且低速地供給氮?dú)?。另一方面?2)當(dāng)從基板表面Wf 除去基板表面Wf上由低表面張力溶劑形成的溶劑層時，優(yōu)選向基板W的表 面中央部以較小量并且高速地供給氮?dú)?。因此，在上?1)的情況下主要 是從外側(cè)氣體噴出口 99a噴出氮?dú)?，在上?2)的情況下主要是從氣體噴 出口 98a噴出氮?dú)?，從而能夠根?jù)氮?dú)獾挠猛疽赃m當(dāng)?shù)牧髁恳约傲魉傧蚧?表面Wf供給氮?dú)狻?br> 此外，內(nèi)插軸95的前端(下端)與板狀部件90的下表面不在同一平面 匕而是從包含下表面90a的同一平面退避到上方一側(cè)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，
在從氣體噴出口 98a噴出的氮?dú)獾竭_(dá)基板表面Wf的過程中能夠使該氮?dú)鈹U(kuò) 散，并能夠一定程度地減少氮?dú)獾牧魉?。即，若從氣體噴出口 98a噴出的氮 氣的流速過快，將與外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的氮?dú)庀嗷ジ蓴_而很難從基板 W除去由基板表面Wf上的低表面張力溶劑形成的溶劑層。結(jié)果是，在基板 表面Wf上殘留液滴。對此，通過上述結(jié)構(gòu)，能夠緩和從氣體噴出口 98a噴 出的氮?dú)獾牧魉伲⒛軌蚩煽康膹幕錡除去由基板表面Wf上的低表面張 力溶液形成的溶劑層。
返回圖1繼續(xù)說明。沖洗液供給通路96的上端部通過沖洗液閥83與由 工廠的動力部分等構(gòu)成的DIW供給源相連接，通過開啟沖洗液閥83，可以 從沖洗液噴出口 96a噴出作為沖洗液的DIW。
此外，溶劑供給通路97的上端部與溶劑供給單元7相連接。溶劑供給 單元7具有用于形成低表面張力溶劑的箱部70，并可以向溶劑供給通路97 壓送在箱部70中形成的低表面張力溶劑。作為有機(jī)溶媒成分，可以使用溶 解于DIW(表面張力72mN/m)而使表面張力降低的物質(zhì)，例如異丙醇(表 面張力21~23mN/m)。另外，有機(jī)溶媒成分不僅限于異丙醇，也可以使用 乙醇、甲醇各種有機(jī)溶媒成分。此外，有機(jī)溶媒成分不僅限于液體，也可以 以各種醇的蒸汽作為有機(jī)溶媒成分溶解于DIW形成低表面張力溶劑。
箱部70具有存積低表面張力溶劑的存積槽72。在該存積槽72中裝入用 丁-向存積槽72內(nèi)供給DIW的DIW導(dǎo)入管73的一端，其另一端通過開閉閥 73a與DIW供給源相連接。更進(jìn)一步，在DIW導(dǎo)入管73的路徑上安裝有流 量計(jì)73b，流量計(jì)73b測量從DIW供給源導(dǎo)入存積槽72的DIW流量。并且， 控制單元4基于由流量計(jì)73b測量的流量，控制開閉閥73a開閉，使流過 DIW導(dǎo)入管道73的DIW流量為目標(biāo)的流量(目標(biāo)值)。
同樣，在存積槽72中裝入用于向存積槽72內(nèi)供給IPA液體的IPA導(dǎo)入 管74的一端，其另一端通過開閉閥74a與IPA供給源相連接。更進(jìn)一步， 在IPA導(dǎo)入管74的路徑上安裝有流量計(jì)74b，流量計(jì)74b測量從IPA供給 源導(dǎo)入存積槽72的IPA的流量。并且，控制單元4基于由流量計(jì)74b測量 的流量，控制開閉閥74a開閉，使流過IPA導(dǎo)入管74的IPA液體的流量為 l:l標(biāo)的流量(目標(biāo)值)。
在該實(shí)施方式中，可以調(diào)整低表面張力溶劑中的IPA的體積百分比(以下稱為"IPA濃度")，即可以將100%的IPA作為低表面張力溶劑進(jìn)行供 給，或者可以將IPA與DIW的混合液作為低表面張力溶劑進(jìn)行供給。另外， 當(dāng)總是將100%的IPA作為低表面張力溶劑使用時，可以通過以下說明的溶 劑閥76直接供給IPA。
在存積槽72中，插入一端與溶劑供給通路97相連接的溶劑供給管75 的另一端，可以通過溶劑閥76向溶劑供給通路97供給存積于存積槽72中 的低表面張力溶劑。在溶劑供給管75上設(shè)置定量泵77，其向溶劑供給管 75輸送存積于存積槽72中的低表面張力溶劑；調(diào)溫器78，其用于調(diào)整通過 定量泵77而在溶劑供給管75中輸送的低表面張力溶劑的溫度；過濾器79， 其用于除去低表面張力溶劑中的異物。進(jìn)一步，在溶劑供給管75上安裝有 用于監(jiān)視IPA濃度的濃度計(jì)80。
此外，在溶劑供給管75中，在溶劑閥76與濃度計(jì)80之間分支連接著 溶劑循環(huán)管81的一端，并且在存積槽72上連接著溶劑循環(huán)管81的另一端。 在該溶劑循環(huán)管81上安裝有循環(huán)用閥82。在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，始終驅(qū)動定 量泵77以及調(diào)溫器78，在不向基板W供給低表面張力溶劑時，溶劑閥76 關(guān)閉，并且循環(huán)用閥82打開。由此，從存積槽72通過定量泵77輸送的低 表面張力溶劑流過溶劑循環(huán)管81返回存積槽72。即，在不向基板W供給低 表而張力溶劑時，低表面張力溶劑在由存積槽72、溶劑供給管75以及溶劑 循環(huán)管81組成的循環(huán)路徑中循環(huán)。另一方面，若變?yōu)橄蚧錡供給低表面 張力溶劑的時刻，則溶劑閥76打開，并且循環(huán)用閥82關(guān)閉。由此，向溶劑 供給通路97供給從存積槽72輸送的低表面張力溶劑。這樣，在不向基板W 供給低表面張力溶劑時，通過使低表面張力溶劑循環(huán)，能夠攪拌DIW與IPA， 并能夠達(dá)到DIW與IPA充分混合的狀態(tài)。此外，溶劑閥76打開后，被調(diào)整 為規(guī)定的溫度并且除去異物的低表面張力溶劑能夠高速的向溶劑供給通路 97供給。
氣體供給通路98以及外側(cè)氣體供給通路99的上端部分別與氣體供給單 元18 (圖2)相連接，根據(jù)控制單元4的工作指令，能夠從氣體供給單元18 向氣體供給通路98以及外側(cè)氣體供給通路99分別單獨(dú)壓送氮?dú)?。由此，?夠向定位于相向位置的遮斷部件9 (板狀部件90)與基板表面Wf之間形成 的縫隙空間SP提供氮?dú)狻?br> 在殼體2的周圍固定的安裝著支承部件21。支承部件21中豎立設(shè)置有
圓筒狀的間隔部件23a、 23b、 23c。殼體2的外壁與間隔部件23a的內(nèi)壁之 間的空間形成第一排液槽25a，間隔部件23a的外壁與間隔部件23b的內(nèi)壁 之間的空間形成第二排液槽25b，間隔部件23b的外壁與間隔部件23c的內(nèi) 壁的空間形成第三排液槽25c。
第一排液槽25a、第二排液槽25b以及第三排液槽25c的底部分別形成 排出口 27a、 27b、 27c，各排出口與相互不同的排液管相連接。例如在本實(shí) 施方式中，第一排液槽25a為用于回收使用過的藥液的槽，其與用于回收再 利用藥液的回收排液管連通。此外，第二排液槽25b為用于排出使用過的沖 洗液的槽，其與用于廢棄處理的廢棄排液管連通。進(jìn)一步，第三排液槽25c 為用于排出使用過的低表面張力溶劑的槽，其與用于廢棄處理的廢棄排液管 連通。
各排液槽25a 25c的上方設(shè)置擋板6。擋板6在包圍以水平姿勢保持于 旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W的周圍的狀態(tài)下相對于旋轉(zhuǎn)卡盤1的旋轉(zhuǎn)軸J能夠自 山升降。該擋板6具有相對旋轉(zhuǎn)軸J而大致旋轉(zhuǎn)對稱的形狀，具有三個護(hù)板 61、 62、 63，所述三個護(hù)板61、 62、 63與旋轉(zhuǎn)卡盤1形成同心圓狀并從直 徑方向內(nèi)側(cè)向外側(cè)設(shè)置。三個護(hù)板61、 62、 63從最外部的護(hù)板63到最內(nèi)部 的護(hù)板61順次高度變低，同時各護(hù)板61、 62、 63的上端部位于在鉛垂方向 l:延伸的同一平面內(nèi)。
擋板6與護(hù)板升降機(jī)構(gòu)65相連，根據(jù)控制單元4發(fā)出的工作指令，使 護(hù)板升降機(jī)構(gòu)65的升降驅(qū)動用驅(qū)動器(例如氣缸等)工作，從而可以使擋 板6相對于旋轉(zhuǎn)卡盤1升降。在本實(shí)施方式中，通過驅(qū)動護(hù)板升降機(jī)構(gòu)65 而使擋板6階段性的升降，從而可以將從旋轉(zhuǎn)的基板W飛濺的處理液分別 排出到第一 第三排液槽25a 25c中。
在護(hù)板61的上部形成截面成"〈"字形的向內(nèi)敞開的槽狀的第一引導(dǎo) 部61a。并且，通過在藥液處理時使擋板6位于最高位置(以下稱為"第一 高度位置")，使用第一引導(dǎo)部61a擋住從旋轉(zhuǎn)的基板W飛濺的藥液，并向 第一排液槽25a中引導(dǎo)。具體地說，作為第一高度位置，以第一引導(dǎo)部61a 包圍旋轉(zhuǎn)卡盤1上所保持的基板W的周圍的方式配置擋板6，由此通過護(hù)板 61將從旋轉(zhuǎn)的基板W飛濺的藥液引導(dǎo)至第一排液槽25a中。此外，在護(hù)板62的上部形成從直徑方向外側(cè)向內(nèi)側(cè)朝斜上方傾斜的傾
斜部62a。并且，通過在沖洗處理時使擋板6位于比第一高度位置低的位置 (以下稱為"第二高度位置")，從而使用傾斜部62a擋住從旋轉(zhuǎn)的基板W 飛濺的沖洗液并引導(dǎo)至第二排液槽25b。具體地說，作為第二高度位置，以 傾斜部62a包圍旋轉(zhuǎn)卡盤1上所保持的基板W的周圍的方式配置擋板6，由 此從旋轉(zhuǎn)的基板W飛濺的藥液穿過護(hù)板61的上端部與護(hù)板62的上端部之 間的空間并被引導(dǎo)至第二排液槽25b中。
同樣，在護(hù)板63的上部形成從直徑方向外側(cè)向內(nèi)側(cè)朝斜上方傾斜的傾 斜部63a。并且，通過在置換處理時使擋板6位于比第二高度位置低的位置 (以下稱為"第三高度位置")，從而使用傾斜部63a擋住從旋轉(zhuǎn)的基板W 飛濺的低表面張力溶劑并引導(dǎo)至第三排液槽25c。具體地說，作為第三高度 位置，以傾斜部63a包圍旋轉(zhuǎn)卡盤1上所保持的基板W的周圍的方式配置擋 板6，由此從旋轉(zhuǎn)的基板W飛濺的藥液穿過護(hù)板62的上端部與護(hù)板63的上 端部之間的空間并被引導(dǎo)至第三排液槽25c中。
進(jìn)一歩，通過使擋板6位于比第三高度位置低的位置(以下稱為"退避 位置")，使旋轉(zhuǎn)卡盤1從擋板6的上端部突出，由此基板搬運(yùn)裝置(圖中 未小)可以在旋轉(zhuǎn)卡盤上裝載未處理的基板W，或者可以從旋轉(zhuǎn)卡盤1接收 處理完的基板W。
以下，參照圖5至圖7B對如上所述構(gòu)成的基板處理裝置的動作進(jìn)行詳 細(xì)說明。圖5是表示圖1的基板處理裝置的動作的時序圖。此外，圖6A 圖 6E以及圖7A、圖7B是表示圖1的基板處理裝置的動作的示意圖。在該裝 置屮，控制單元4按照存儲于存儲器(圖略)的程序來控制裝置各部分而對 基板W實(shí)施一系列的處理?！熠?，控制單元4使擋板6位于退避位置，使旋 轉(zhuǎn)卡盤1從擋板6的上端部突出。并且，若在該狀態(tài)下通過基板搬運(yùn)裝置向 裝置內(nèi)搬入未處理的基板W，則對基板W實(shí)行洗凈處理(藥液處理+沖洗處 理+浸液形成處理+置換區(qū)域形成處理+置換處理+干燥處理)。在基板表面 Wf形成例如由poly-Si制成的細(xì)小的圖案。因此，在該實(shí)施方式中，在基板 表面Wf朝上的狀態(tài)下將基板W搬入裝置內(nèi)，并將基板W保持于旋轉(zhuǎn)卡盤1 上。另外，遮斷部件9位于旋轉(zhuǎn)卡盤1上方的遠(yuǎn)離位置，防止與基板W相 互干擾。 接下來，控制單元4使擋板6位于第一高度位置(圖l所示位置)，對
基板W實(shí)行藥液處理。即，使藥液噴出噴嘴3向噴出位置移動，并且通過 卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13的驅(qū)動使保持在旋轉(zhuǎn)卡盤1上的基板W以在200 1200rpm 的范圍內(nèi)確定的轉(zhuǎn)速(例如800rpm)旋轉(zhuǎn)。并且，打開藥液閥31從藥液噴 出噴嘴3向基板表面Wf供給作為藥液的氫氟酸(HF供給)。通過離心力使 供給到基板表面Wf上的氫氟酸擴(kuò)散，利用氫氟酸對整個基板表面Wf進(jìn)行 藥液處理。將從基板W甩出的氫氟酸引導(dǎo)至第一排液槽25a，并適當(dāng)?shù)卦倮?用。
若藥液處理結(jié)束，則藥液噴出噴口 3移動至待機(jī)位置。并且，使擋板6 位于第二高度位置，對基板W實(shí)行作為本發(fā)明的"濕式處理"的沖洗處理。 即，打開沖洗液閥83，從位于遠(yuǎn)離位置的遮斷部件9的沖洗液噴出口96a噴 出沖洗液(DIW供給)。此外，沖洗液噴出的同時使遮斷部件9朝相向位置 下降，定位在該相向位置上。這樣，當(dāng)藥液處理完成后，通過立即向基板表 面Wf供給沖洗液，連續(xù)保持基板表面Wf為潤濕狀態(tài)。理由如下，即，當(dāng) 藥液處理完成后，若氫氟酸從基板W甩出，基板表面Wf的干燥開始。結(jié)果 是，基板表面Wf局部干燥，并在基板表面Wf上產(chǎn)生污痕等。因此，為了 防止如這樣基板表面Wf局部干燥，保持基板表面Wf為潤濕狀態(tài)變得很重 耍。此外，使氮?dú)鈴恼跀嗖考?的氣體噴出口 98a以及外側(cè)氣體噴出口 99a 噴出。在此，主要是從外側(cè)氣體噴出口 99a使氮?dú)鈬姵?。即，使比較大量的 氮?dú)鈴耐鈧?cè)氣體噴出口 99a噴出，另一方面調(diào)整從兩噴出口噴出的氮?dú)獾牧?量平衡，使得從氣體噴出口 98a噴出的氮?dú)獾牧髁繛槲⑿×俊?br> 在圖5所示的氮?dú)饬髁恐校摼€表示從外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的氣體 流量，實(shí)線表示從氣體噴出口 98a以及外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的氣體流量 的總和。如圖5所示，在向基板表面Wf供給作為沖洗液的DIW時噴出的氮 氣的流量例如為100SLM (standard liter perminute)時，其中的95SLM由外 側(cè)氣體噴出口 99a供給，剩余的5SLM由氣體噴出口 98a供給。
氣體流量不僅限于上述數(shù)值，作為從氣體噴出口 98a噴出的氣體流量優(yōu) 選5SLM至40SLM左右，作為從外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的氣體流量優(yōu)選 95SLM至100SLM左右。
從沖洗液噴出口 96a供給到基板表面Wf上的沖洗液通過基板W的旋轉(zhuǎn)
帶來的離心力而擴(kuò)散，而對整個基板表面Wf進(jìn)行沖洗處理(濕式處理工序)。 即，利用相當(dāng)于本發(fā)明的處理液的沖洗液沖洗殘留附著在基板表面Wf上的 氫氟酸并將其從基板表面Wf上清除。將從基板W尼出的使用后的沖洗液引
導(dǎo)至第二排液槽25b并將其廢棄。此外，通過向縫隙空間SP供給氮?dú)猓瑢?基板表面Wf的周圍環(huán)境保持為低氧濃度環(huán)境。因此，能夠抑制沖洗液的溶
解氧濃度上升。另外，沖洗處理時的基板w的轉(zhuǎn)速(第一速度)例如設(shè)定
為600rpm (圖6A)。
此外，在實(shí)行上述的沖洗處理以及后述的處理(浸液形成處理、置換區(qū) 域形成處理、置換處理、干燥處理)時，遮斷部件9的板狀部件90以與基 板W相同的旋轉(zhuǎn)方向和大致相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。由此，可以防止板狀部件90 的下表面90a與基板表面Wf之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)速差，可以抑制在縫隙空間SP 中產(chǎn)生巻入氣流。因此，能夠防止霧狀的沖洗液以及低表面張力溶劑進(jìn)入縫 隙空間SP并能防止其附著在基板表面Wf上。此外，通過使板狀部件90旋 轉(zhuǎn)而甩出附著于下表面90a的沖洗液或者低表面張力溶劑，從而能夠防止在 下表面90a上滯留沖洗液或者低表面張力溶液。
若規(guī)定時間的沖洗處理結(jié)束，則接下來執(zhí)行浸液形成處理。即，控制單 元4在沖洗處理結(jié)束之后，將基板W的轉(zhuǎn)速降低為比第一速度慢的第二速 度。由此，從沖洗液噴出口 96a噴出的沖洗液積留于基板表面Wf上形成呈 浸泡狀的DIW液膜(浸液形成處理)。在本實(shí)施方式中，控制單元4將第 二速度設(shè)定為10rpm，在連續(xù)9秒供給沖洗液之后，關(guān)閉沖洗液閥83停止從 沖洗液噴出口 96a噴出沖洗液。由此，如圖6B所示形成DIW液膜。另夕卜， 雖然第二速度不僅限于10rpm，但是需要在滿足作用于沖洗液的離心力比作 相于沖洗液與基板表面Wf之間的表面張力小的條件的范圍內(nèi)設(shè)定第二速 度。這是因?yàn)橐箾_洗液的液膜形成為浸泡狀必須滿足上述條件。
而且，在DIW供給停止后，經(jīng)過規(guī)定時間(在本實(shí)施方式中為0.5秒) 等到浸泡狀DIW液膜的膜厚tl在整個基板W上變?yōu)閹缀蹙?，控制單? 使擋板6位于第三高度位置。在此之后，打開溶劑閥76從溶劑噴出口 97a 噴出低表面張力溶劑。在此，在箱部70中，事先預(yù)備100%的IPA，以低流 量例如100 (mL/min)的流量從溶劑噴出口 97a向基板表面Wf的表面中央 部噴出IPA。通過供給該IPA，如圖6C所示，在基板W的表面中央部將DIW
液膜的中央部置換為IPA，從而使置換區(qū)域SR形成在液膜上(置換區(qū)域形
成處理)。
若IPA的供給經(jīng)過了 3秒，則控制單元4在繼續(xù)供給IPA的同時將基板 W的轉(zhuǎn)速從10rpm增加到300rpm。由此，置換區(qū)域SR在基板W的直徑方 向上擴(kuò)大而將整個基板表面Wf置換為低表面張力溶劑(置換處理)。在本 實(shí)施方式中，如下說明，分兩階段加快基板W的轉(zhuǎn)速。
控制單元4以0.5秒的時間使基板的轉(zhuǎn)速由10rpm增加到100rpm (第一 置換處理)。通過如此加快轉(zhuǎn)速而使作用于基板表面Wf上的液膜(DIW區(qū) 域+IPA區(qū)域(置換區(qū)域SR))的離心力增大，在DIW甩出的同時置換區(qū)域 SR也在直徑方向上擴(kuò)大(圖6D)。此時，基板表面Wf上的液膜厚度成為 與轉(zhuǎn)速對應(yīng)的厚度t2而變薄，若經(jīng)過規(guī)定時間(在本實(shí)施方式中為l秒)， 則在存在于基板W表面外周部的DIW全部甩出基板W的同時，置換區(qū)域 SR均勻地擴(kuò)大至整個基板表面Wf， IPA液膜全面覆蓋基板表面Wf。
在接下來的第二置換處理中，控制單元4以0.5秒的時間使基板W的轉(zhuǎn) 速由100rpm增加到300rpm。這是用于將形成在基板表面Wf上的細(xì)微圖案 FP的縫隙內(nèi)部中殘留的沖洗液(圖7A中的"殘留DIW")置換為IPA。艮卩， IPA通過加速轉(zhuǎn)速IPA而在基板表面Wf上大幅度流動，由此在細(xì)微圖案FP 的縫隙內(nèi)部將殘留DIW置換為IPA (圖7B)。由此，附著在基板表面Wf 上的DIW可靠的置換為IPA。這樣使第二置換處理的加速度(=(300-100) /0.5)高于第一置換處理的加速度(=(100-10) /0.5)，從而能夠提高殘留 DIW的置換效率。另外，將從基板W甩出的使用后的IPA引導(dǎo)至第三排液 槽25c中并將其廢棄。
如圖5所示，從氣體噴出口 98a以及外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的氮?dú)饬?量，在到置換處理結(jié)束為止的過程中，維持在與沖洗處理時相同的流量。這 樣，在遮斷部件9接近于基板表面Wf的狀態(tài)下連續(xù)向基板表面Wf供給比 較火的流量并且低速的氮?dú)猓瑫r執(zhí)行沖洗處理以及置換處理，從而能夠抑 制周圍環(huán)境中所包含的霧態(tài)的藥液或者沖洗液的成分進(jìn)入縫隙空間SP。特別 是，在置換處理中能夠有效地抑制水斑的發(fā)生，所述水斑由將霧態(tài)的沖洗液 混入覆蓋基板表面Wf的IPA中而產(chǎn)生。
這樣，若置處理結(jié)束，則控制單元4將提高卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13的轉(zhuǎn)速而
使基板W高速旋轉(zhuǎn)(例如1000rpm)。由此，甩出附著于基板表面Wf上的 IPA，執(zhí)行基板W的干燥處理(旋轉(zhuǎn)干燥)(干燥處理)。這時，因?yàn)樵趫D 案的縫隙中進(jìn)入低表面張力溶劑，所以能夠防止圖案毀壞或者水斑的發(fā)生。 此外，因?yàn)樵诳p隙空間SP中充滿由氣體噴出口 98a以及外側(cè)氣體噴出口 99a 供給的氮?dú)猓栽诳s短干燥時間的同時減少被氧化物質(zhì)向附著于基板W的
液體成分(低表面張力溶劑)溶出，從而能夠進(jìn)一步有效的抑制水斑的發(fā)生。 此外，在干燥處理中使氮?dú)獾牧髁繌腎OOSLM增加至140SLM，從而更 加可靠地防止霧等漫延。此時，從外側(cè)氣體噴出口 99a噴出的噴出量幾乎不 變化(由95SLM增大至100SLM)，另一方面，從氣體噴出口 98a噴出的噴 出量增加很多(由5SLM增大至40SLM)，由此能夠向基板表面Wf的中央 部供給流速高的氮?dú)饬?。通過這樣，能夠從基板中央部向周邊部高效的排出 IPA。
若基板W的干燥處理結(jié)束，則控制單元4控制卡盤旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)13使基板 W停止旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選至少在基板旋轉(zhuǎn)停止之前持續(xù)供給氮?dú)?。并且，使擋? 位于退避位置，并使旋轉(zhuǎn)卡盤1從擋板6的上方突出。此后，基板搬運(yùn)裝置 從裝置中搬出處理后的基板W，到此對一張基板的一系列的洗凈處理結(jié)束。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在向基板表面Wf的中央部供給100 (mL/min)的低流量的IPA的同時形成置換區(qū)域SR并使其擴(kuò)大。因此，與 以往的技術(shù)(將大量的IPA供給至基板表面而將整個基板表面一下子置換為 IPA)相比，能夠使將整個基板表面置換為IPA所需要的IPA的使用量大幅 度降低。
此外在本實(shí)施方式中，將基板W的轉(zhuǎn)速降低至第二速度從而使DIW液 膜增加至厚度tl，通過在維持該狀態(tài)的同時向基板W的表面中央部供給IPA， 從而在基板表面Wf上的中央部形成IPA的置換區(qū)域SR。此時，雖然在基板 表面Wf上的液膜中位于置換區(qū)域SR的周圍的DIW區(qū)域中有可能混入IPA， 但是由于基板表面Wf上的液膜比較厚(厚度tl)，因此能夠抑制在混入位 置發(fā)生馬蘭哥尼對流。結(jié)果是，能夠有效地防止基板表面Wf部分干燥的缺 陷。
在此，可以在將基板W的轉(zhuǎn)速維持在第二速度的狀態(tài)下持續(xù)供給IPA 而進(jìn)行置換處理，但也可以如本實(shí)施方式那樣將基板W的轉(zhuǎn)速提高為高于
第二速度的轉(zhuǎn)速(100rpm)。這是因?yàn)樵谥脫Q區(qū)域SR形成后，由于從IPA 的供給位置(基板W的表面中央部)到基板W上的DIW區(qū)域的距離擴(kuò)展著， 從而降低在置換區(qū)域SR的周圍混入IPA的可能性。因此，在本實(shí)施方式中， 通過加快基板W的轉(zhuǎn)速，增大作用于基板表面Wf上的液膜(DIW區(qū)域+置 換區(qū)域SR)的離心力，縮短置換為IPA所需要的時間。此外，伴隨轉(zhuǎn)速的 增大而液膜變薄，能夠減少用于覆蓋整個基板表面所必要的IPA的使用量。
進(jìn)一步，可以在IPA完全覆蓋基板表面Wf的時刻完成置換處理，但在 本實(shí)施方式中，從該狀態(tài)開始，進(jìn)一步將基板W的轉(zhuǎn)速增大至300rpm，即 由于實(shí)行第二置換處理，能夠可靠的將細(xì)微圖案的殘留DIW置換為IPA。因 此，能夠進(jìn)一步有效地抑制圖案的毀壞。
此外，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，只要不脫離其宗旨的情況下可以 在上述以外進(jìn)行各種變更。例如在上述實(shí)施方式中，在置換處理時分兩階段 提高基板W的轉(zhuǎn)速，但也可以分三階段以上實(shí)施加速。此外，在置換處理 屮也可以連續(xù)的提高基板W的轉(zhuǎn)速。
此外，在上述實(shí)施方式中，以與浸液形成處理相同的轉(zhuǎn)速，即以第二速 度使基板W旋轉(zhuǎn)的同時執(zhí)行置換區(qū)域形成處理，但也可以在基板W的旋轉(zhuǎn) 停止的狀態(tài)下或者以比第二速度低的速度旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下執(zhí)行置換區(qū)域形成 處理。關(guān)鍵是，在維持基板的轉(zhuǎn)速為第二速度的同時向基板的表面中央部供 給低表面張力溶劑，形成低表面張力溶劑的置換區(qū)域，從而得到與上述實(shí)施 力-式相同的作用效果。
此外，在上述實(shí)施方式中，將IPA作為低表面張力溶劑，但也可以在箱 部70制作IPA與DIW的混合液，并將其作為低表面張力溶劑。此外，混合 液的生成方法也不僅限于此。例如，也可以在向遮斷部件的液體供給通路(或 者噴嘴)輸送DIW的送液路徑上在管道內(nèi)部混合IPA等有機(jī)溶媒成分而形 成混合液。此外，箱部等的混合液形成裝置，不限于設(shè)置在基板處理裝置內(nèi)， 也可以通過設(shè)置于基板處理裝置內(nèi)的遮斷部件向基板表面Wf供給在不同于 基板處理裝置而另外設(shè)置的其他裝置中生成的混和液。進(jìn)一步，也可以代替 包含IPA等有機(jī)溶劑成分的溶劑而使用必須包含表面活性劑的溶劑。
此外，在上述實(shí)施方式中，將DIW作為沖洗液使用，但也可以將包含 碳酸水(DIW+C02)等對基板表面Wf沒有化學(xué)洗凈作用的成分的液體作為
處理液使用。此時，也可以將與混合附著在基板表面Wf上的沖洗液同一成 分的液體(碳酸水)和有機(jī)溶媒成分混合在一起的液體作為混合液使用。此 外，使用碳酸水作為沖洗液，另一方面使用將作為碳酸水的主成分的DIW與 有機(jī)溶媒成分混合在一起的液體作為混合液也可以。進(jìn)一步，使用DIW作 為沖洗液，另一方面使用將碳酸水與有機(jī)溶媒成分混合在一起的液體作為混 合液也可以。關(guān)鍵是，只要將與附著于基板表面Wf的液體主成分相同的液 體和有機(jī)溶媒成分混合在一起的混合物作為混合液使用即可。此外，作為沖
洗液，除了 DIW和碳酸水以外，也可以使用富氧水、稀釋濃度(例如大致 lppm)的氨水、稀釋濃度的鹽酸等。
以下表示本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明不受限于以下的實(shí)施例，在能夠滿 足上下所述的范圍內(nèi)可以加以適當(dāng)?shù)母淖儗?shí)施，那些全都包含于本發(fā)明的技
術(shù)范圍中。
圖8為表示關(guān)于比較例的基板處理方法的時序圖。該比較例與本發(fā)明的 實(shí)施例(圖5)的大的差異點(diǎn)為在沖洗處理與干燥處理之間進(jìn)行的處理內(nèi)容。 即，在本發(fā)明的實(shí)施例中如上所述在沖洗處理之后進(jìn)行置換區(qū)域形成處理與 置換處理。與此相對，在比較例中沖洗處理之后雖然基板W的轉(zhuǎn)速降低到 300rpm，但是液膜呈非浸泡狀態(tài)，而且膜厚變薄。并且，在維持該轉(zhuǎn)速的狀 態(tài)下連續(xù)16秒以低流量(100mL/min)供給IPA，將基板表面Wf上的DIW 液膜置換為IPA液膜。在其之后，將基板W的轉(zhuǎn)速增加至1000rpm而執(zhí)行 千燥處理。
這樣當(dāng)使用KLA-Tencor公司制的顆粒評估裝置SP1-TBI評估通過比較 例而進(jìn)行過基板處理的基板表面Wf上所附著的顆粒(顆粒直徑0.06pm以 上)的數(shù)量時，顆粒數(shù)增加432個。此外，當(dāng)監(jiān)視該基板表面Wf時，觀測 圖9中(a)所示的顆粒。另外，在同一圖中，白線圈表示基板W的周圍部， 白點(diǎn)表示附著于基板表面Wf的顆粒。
另一方面，對于8張基板W，當(dāng)使用上述顆粒評估裝置SP1-TBI評估通 過本發(fā)明的實(shí)施例而進(jìn)行過基板處理的基板表面Wf上所附著的顆粒(顆粒 直徑0.06(im)的數(shù)量時，顆粒數(shù)的變化分別為(+9個)、(+53個)、(-125 個)、(-173個)、(-132個)、(-107個)，由此發(fā)現(xiàn)與比較例相比顆粒 的附著狀態(tài)非常穩(wěn)定。另外，當(dāng)監(jiān)視8張基板W中的6張基板表面Wf時，
觀測圖9中(b) ~ (g)所示的顆粒分布。
從這些結(jié)果可以得出，根據(jù)本發(fā)明，即使在為了減少低表面張力溶劑的 使用量而降低低表面張力溶劑的流量的情況下，通過如本發(fā)明這樣實(shí)施置換 區(qū)域形成處理以及置換處理，能夠良好地干燥基板表面Wf。
本發(fā)明能夠適用于對基板的整個表面實(shí)施干燥處理的基板處理裝置以 及基板處理方法，所述基板包括半導(dǎo)體晶片、光掩膜用玻璃基板、液晶顯
示用玻璃基板、等離子顯示用玻璃基板、FED(場致發(fā)射顯示器:Field Emission Display)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板等。
權(quán)利要求
1.一種基板處理方法，其特征在于，包括濕式處理工序，在以第一速度使近似水平狀態(tài)的基板旋轉(zhuǎn)的同時，使用處理液對上述基板的表面實(shí)施濕式處理；浸液形成工序，將上述基板的轉(zhuǎn)速減速為第二速度并在上述基板上呈浸泡狀形成上述處理液的液膜；置換區(qū)域形成工序，在將上述基板的轉(zhuǎn)速維持為上述第二速度以下的同時，向上述基板的表面中央部供給表面張力比上述處理液低的低表面張力溶劑，利用上述低表面張力溶劑形成置換區(qū)域；置換工序，向上述表面中央部供給上述低表面張力溶劑，使上述置換區(qū)域在上述基板的直徑方向上擴(kuò)大，將整個上述基板表面置換為上述低表面張力溶劑；干燥工序，在上述置換工序后從上述基板表面除去上述低表面張力溶劑，使該基板表面干燥。
2. 如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于， 在上述置換工序中，以比上述第二速度高的轉(zhuǎn)速使上述基板旋轉(zhuǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的基板處理方法，其特征在于， 在上述置換工序中，上述基板的轉(zhuǎn)速隨著時間的經(jīng)過而加速。
4. 如權(quán)利要求3所述的基板處理方法，其特征在于， 在上述置換工序中，上述基板的轉(zhuǎn)速分多階段加速，使轉(zhuǎn)速加速時的加速度伴隨著上述轉(zhuǎn)速的增加而提高。
5. —種基板處理裝置，在使用處理液對基板表面進(jìn)行濕式處理后，在 利用表面張力比上述處理液低的低表面張力溶液對上述基板表面上的上述 處理液進(jìn)行置換之后，從上述基板表面除去上述低表面張力溶劑而使上述基 板表面干燥，其特征在于，包括基板保持裝置，其將基板以近似水平姿勢保持；基板旋轉(zhuǎn)裝置，其使由上述基板保持裝置保持的基板圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸 旋轉(zhuǎn)；供給裝置，其向由上述基板保持裝置保持的上述基板的表面中央部供給上述低表面張力溶劑；控制裝置，其控制上述基板旋轉(zhuǎn)裝置調(diào)整上述基板的轉(zhuǎn)速；上述控制裝置將上述濕式處理中的轉(zhuǎn)速設(shè)定為第一速度，另一方面，在 供給上述低表面張力溶劑之前將轉(zhuǎn)速減速為第二速度，并在上述基板上呈浸 泡狀形成上述處理液的液膜，上述供給裝置在將上述基板的轉(zhuǎn)速維持為上述第二速度以下的狀態(tài)下 供給上述低表面張力溶劑，并在上述基板的表面中央部利用上述低表面張力 溶劑形成置換區(qū)域之后，繼續(xù)向上述置換區(qū)域供給上述低表面張力溶劑，使 置換區(qū)域在上述基板的直徑方向上擴(kuò)大，并將整個上述基板表面置換為上述 低表面張力溶劑。
6.如權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于， 上述控制裝置在形成上述置換區(qū)域之后，將上述基板的轉(zhuǎn)速加速為比上述第二速度更高的轉(zhuǎn)速。
全文摘要
一種使用低表面張力溶劑使處理液潤濕的基板表面干燥的基板處理裝置及基板處理方法，使用少量低表面張力溶劑能使基板的表面良好干燥。在沖洗處理結(jié)束之后，基板轉(zhuǎn)速從600rpm降低至10rpm從而呈浸泡狀形成DIW(去離子水)液膜。并且在DIW供給停止后，經(jīng)過規(guī)定時間(0.5秒)等到浸泡狀的液膜的膜厚幾乎均勻后，以例如100(mL/min)的流量向基板表面的表面中央部噴出IPA(異丙醇)。通過供給IPA，在基板表面中央部形成用IPA置換DIW的置換區(qū)域。進(jìn)一步IPA的供給經(jīng)過3秒后，基板轉(zhuǎn)速從100rpm加速至300rpm。由此置換區(qū)域在基板直徑方向上擴(kuò)大，使整個基板表面置換為低表面張力溶劑。
文檔編號H01L21/00GK101359584SQ20081012959
公開日2009年2月4日 申請日期2008年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者宮勝彥, 小路丸友則 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社