專利名稱：基板處理裝置以及基板處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在將基板保持為大致水平的狀態(tài)下進行規(guī)定的處理的 基板處理裝置以及基板處理方法。在此，成為處理對象的基板包括半導體晶
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 板以及光磁盤用基板等。另外，對基板實施的處理包括顯影處理、蝕刻處理、 清洗處理、沖洗處理、以及干燥處理等。
背景技術：
在將基板保持為大致水平的狀態(tài)下進行處理的基板處理裝置以及基板 處理方法中，為了防止在基板的上面落下附著雜物或油霧，或為了防止基板 表面暴露于空氣中，有時在基板的上方附近位置配置與基板大致相同大小或 者比它稍微大一點的遮蔽構件來覆蓋基板。例如，在專利文獻l中記載的技 術中，在被旋轉卡盤水平保持的基板的正上方，設置有與基板相向配置的隔 斷板。以與旋轉卡盤相同的旋轉方向、旋轉速度旋轉驅動該隔斷板。由此， 在以往技術中，得到將基板與雜物或油霧、外氣等隔斷的隔斷效果。
專利文獻l: JP特開2006-179550號公報(例如第0021段、圖l)。 在這種基板處理裝置以及基板處理方法中，要求進一步提高處理的處理 效率，即每單位時間的基板處理個數(shù)。作為能夠實現(xiàn)該要求的手法之一，考 慮在相同設置容積內設置更多的用于對基板實施處理的處理單元，來并列處 理多個基板。為此，要求各處理單元進一步小型化。但是，上述以往技術在 實現(xiàn)裝置的小型化上有限。其理由是需要為了基板的運入、運出等而暫時使 隔斷板退避的空間，需要設置用于使隔斷板旋轉或使隔斷板退避的驅動機構 等。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種在將基板保持為大致水平的狀態(tài)下進行規(guī)定的處理的基板處理裝置以及基板處理方法中，能 夠得到與采用隔斷板的處理技術相同的隔斷效果，且更適于裝置的小型化的技術。
本發(fā)明的基板處理裝置為對基板進行規(guī)定的處理的基板處理裝置， 為了達成上述目的，其特征在于，具有基板保持裝置，其將基板保持 為大致水平；氣體噴射裝置，其配置在基板保持裝置所保持的基板的大 致中央部的上方，呈放射狀噴射氣體；氣體噴射裝置以在上下方向上將 氣體的噴射方向限制在規(guī)定的范圍內、且在水平方向上呈大致等方性的 方式噴射氣體。
在以上構成的發(fā)明中，從基板的上方形成從基板的大致中央向著周 邊部在上下方向上厚度薄且在水平方向上呈大致等方性的氣流，在此狀 態(tài)下，能夠對基板進行處理。因此，從基板上方落下的雜物或隨著處理 而飛散到基板周圍的油霧等，被該氣流擠壓流出到基板的周邊部的外側。 即，在本發(fā)明中，在基板的上方，從其大致中央向著周邊部，以覆蓋該 基板上表面的方式形成的氣流起到與以往技術中的隔斷板相同的效果。 而且，從基板的大致中央上方向著周圍噴射氣體，所以能夠比基板更小 型地構成氣體噴射裝置，進一步無需使氣體噴射裝置旋轉，所以相比于 具有旋轉的隔斷板的構成，能夠使處理裝置大幅度的簡化、小型化。
更具體來說，例如優(yōu)選在氣體噴射裝置的外周部設置有用于噴射氣 體的噴射口，上下方向上的來自該噴射口的氣體的噴射范圍的中心線處 于水平線與將噴射口以及基板周邊連接的直線之間。這樣一來，分散在 氣流中的雜物或油霧等不會向上飛舞，且不會附著在基板上表面上而被 送出到基板周邊部的外側，所以能夠有效地抑制雜物或油霧等向基板附 著。
另外，也可以是氣體噴射裝置在內部具有暫時蓄存被加壓的氣體的 緩沖空間，并且該氣體噴射裝置通過沿大致水平方向延伸的形成為狹縫 狀的噴射口噴射緩沖空間中所蓄存的氣體。這樣一來，能夠從狹縫狀的 噴射口噴射在上下方向上噴射方向被縮窄且在水平方向上呈等方性的、 且高速的氣體。
例如也可以是氣體噴射裝置具有上部構件和下部構件，所述上部構件具有向下方開口的空腔，所述下部構件具有覆蓋上部構件的開口并且 與上部構件的開口端面相對的相對面，上部構件的開口端面和下部構件 的相對面隔著規(guī)定的間隙相對配置，從而形成所述噴射口。這樣一來， 能夠使被上部構件和下部構件包圍的空腔內作為緩沖空間發(fā)揮作用，另 一方面，能夠使上部構件和下部構件之間的間隙作為狹縫狀的噴射口發(fā) 揮作用。
另外，在如上構成的基板處理裝置中，優(yōu)選氣體噴射裝置的外徑小 于基板的外徑。如上所述，在本發(fā)明中，通過從基板的大致中央上方向 周圍噴射氣體來得到隔斷效果，所以能夠小型地構成氣體噴射裝置。尤 其，能夠使氣體噴射裝置的外徑小于基板的外徑，由此，相比于設置了 覆蓋整個基板的隔斷板的情況，能夠使裝置小型化。優(yōu)選使氣體噴射裝 置的外徑為基板外徑的二分之一以下。
另外，也可以是氣體噴射裝置還具有向基板保持裝置所保持的基板 的上表面大致中央處噴出處理流體的流體噴出部。由此，成為用于形成 氣流的氣體噴射裝置兼具向基板供給處理流體的功能，能夠進一步使裝 置小型化。
另外，也可以是基板保持裝置能夠使基板以大致豎直方向的旋轉軸 為中心進行旋轉。由此，可以一邊旋轉基板一邊進行處理，能夠均勻地 處理基板表面。另外，能夠通過離心力從基板表面除去附著在基板上的 處理流體。此時，無需在基板旋轉的同時氣體噴射裝置也旋轉，所以設 置氣體噴射裝置不會導致裝置大型化。
另外，也可以是氣體噴射裝置噴射非活性氣體作為所述氣體。這樣 一來，在基板的上面附近供給非活性氣體，能夠抑制基板表面與外部大 氣接觸的情況。
另外，為了達成所述目的，本發(fā)明的基板處理方法的特征在于，具 有基板保持工序，將基板保持為大致水平；處理工序， 一邊從所述基 板的大致中央部上方，以在上下方向上將噴射方向限制在規(guī)定的范圍內、 而在水平方向上呈大致等方性的方式噴射氣體， 一邊對所述基板進行規(guī) 定的處理。在這樣構成的發(fā)明中，與上述基板處理裝置相同，通過從基 板的上方呈放射狀噴射的氣體來形成氣流，由此能夠防止雜物或油霧等向基板表面附著。另外，無需用隔斷板覆蓋基板上表面，或無需使該隔 斷板旋轉，所以能夠小型地構成用于實施該基板處理方法的裝置。
在此，在規(guī)定的處理包括在濕式處理后使基板干燥的干燥處理的情 況下，優(yōu)選在處理工程中，在直到干燥處理結束為止的期間持續(xù)噴射氣 體。由此，能夠防止從基板表面除去的處理液返回到基板上。另外，若 此時噴射的氣體為非活性氣體，則能夠防止被干燥的氣體與外部大氣接 觸而氧化。
根據(jù)本發(fā)明，由于從基板的大致中央上方向外側形成以在上下方向上薄 且在水平方向上呈大致等方性的方式流動的氣流，通過該氣流覆蓋基板的上 表面，所以能夠防止從基板上方落下的雜物或飛散到基板周邊的油霧等附著 在基板上。另外，相比于覆蓋整個基板的隔斷板，能夠小型地構成用于噴射 氣體的裝置(氣體噴射裝置)，且無需使該裝置旋轉等，所以能夠小型地構 成裝置。


圖1A、圖1B是表示能夠很好地適用本發(fā)明的基板處理系統(tǒng)的圖。 圖2是表示本發(fā)明的處理單元的第一實施方式的圖。 圖3是從上面觀察氣體噴射頭部的圖。
圖4是從圖3的A-A剖視線所見的氣體噴射頭部的剖視圖。
圖5是示意性表示從氣體噴射頭部噴射的氣流的圖。
圖6是表示第一實施方式的基板處理的流程的流程圖。
圖7是表示本發(fā)明的處理單元的第二實施方式的圖。
圖8是表示第二實施方式的基板處理的流程的流程圖。
圖9A、圖9B是表示用于形成氣體噴射口的結構的其他例子的圖。
具體實施例方式
圖1是表示能夠很好地適用本發(fā)明的基板處理系統(tǒng)的圖。更詳細地， 圖1A為基板處理系統(tǒng)的俯視圖，圖1B為基板處理系統(tǒng)的側視圖。該基 板處理系統(tǒng)是具有多個基板處理單元的處理系統(tǒng)，該基板處理單元為用 于對半導體晶片等基板W通過處理液或處理氣體等實施處理的單張式基板處理裝置。該基板處理系統(tǒng)具有對基板W實施處理的基板處理部PP、 與該基板處理部PP結合的分度器部ID、容置用于供給/排出處理流體(液
體或氣體)的結構的處理流體箱ll、 12。
分度器部ID具有能夠保持多個用于容置基板W的裝載盒C (在密 閉多張基板W的狀態(tài)下進行容置的FOUP (Front Opening Unified Pod: 前開式統(tǒng)一標準箱)、SMIF (Standard Mechanical Interface:標準機械界 面)盒、OC (Open Cassette:開放式盒子)等)的裝載盒保持部21和分 度器機械手22，該分度器機械手22用于訪問被該裝載盒保持部21保持 的裝載盒C，從裝載盒C取出未處理的基板W或者將已處理的基板容置 在裝載盒C中。
在各裝載盒C中，以"批"為一個單位容置多個基板W。多個基板W 以批為單位在種種基板處理系統(tǒng)之間被運送，在各基板處理系統(tǒng)中對構 成批的各基板W實施同一種處理。各裝載盒C具有多層架(圖中省略)， 用以在上下方向上隔開微小間隔而層疊保持多個基板W，能夠在各層架 上各保持一個基板W。各層架成為與基板W的下表面的周邊部接觸、從 下方保持基板W的結構，基板W以表面(圖案形成面)向著上方且背面 向著下方的大致水平姿勢被容置在裝載盒C中。
基板處理部PP具有在正面視圖中配置在大致中央的基板運送機械 手(基板運送裝置)13和安裝了該基板運送機械手13的機架30。如圖 1A所示，在該機架30上，以圍繞基板運送機械手13的方式在水平方向 上裝載有多個(該實施方式中為4個)的處理單元l、 2、 3、 4。在該實 施方式中，作為處理單元l-4，對例如半導體晶片那樣的大致圓形的基板 W實施規(guī)定的處理的處理單元裝載在機架30上。另外，如圖1B所示， 在各處理單元的下層分別設置有一個處理單元。在圖1B中，圖示了設置 在處理單元3的下層的處理單元3B以及設置在處理單元4的下層的處理 單元4B，但是在處理單元1以及2的下層同樣也分別設置有一個處理單 元1B以及2B，在該基板處理系統(tǒng)中，八個處理單元以兩層每層四個的 方式層疊并裝載在機架30上。
作為處理單元，例如能夠采用對基板W通過藥液實施藥液處理以及 通過純水等沖洗液實施沖洗處理的藥液處理單元。以下，總稱藥液以及沖洗液的情況稱為"處理液"。處理單元l、 2、 3、 4分別具有在內部形成 了對基板W實施處理用的處理空間的處理腔la、 2a、 3a、 4a。而且，在 各處理腔la、 2a、 3a、 4a內，對基板W供給處理液，對該基板W實施 濕式處理。設置在下層的處理單元也同樣。這樣在該實施方式中，在所 有的多個處理單元中相互實施同一種處理。
基板運送機械手13能夠從分度器機械手22接受未處理的基板W， 且能夠將己處理的基板W交接給分度器機械手22。更具體來說，例如， 基板運送機械手13具有固定在該基板處理部PP的機架30上的基臺部、 以可升降的方式安裝在該基臺部上的升降臺、以能夠圍繞豎直軸旋轉的 方式安裝在該升降臺上的旋轉臺、安裝在該旋轉臺上的一對手部。 一對 基板保持手部分別構成為能夠相對于所述旋轉臺的旋轉軸線向接近或遠 離的方向進行進退。通過這樣的結構，基板運送機械手13能夠使基板保 持手部朝向分度器機械手22以及處理單元1-4、 1B-4B中的任意一個， 并在該狀態(tài)下使基板保持手部進退，由此能夠進行基板W的交接。
分度器機械手22通過以下說明的控制部從指定的裝載盒C取出未處 理的基板W并交接到基板運送機械手13，并且從基板運送機械手13接 受已處理的基板W并容置在裝載盒C中。已處理的基板W也可以容置 在該基板W為未處理的狀態(tài)時被容置的裝載盒C中。另外，也可以將容 置未處理的基板W的裝載盒C和容置已處理的基板W的裝載盒C區(qū)分 開，在與未處理的狀態(tài)時被容置的裝載盒C不同的裝載盒C中容置已處 理的基板W。
接著，針對裝載在上述的基板處理系統(tǒng)中的處理單元的兩個實施方 式進行說明。另外，在圖1A、圖1B的基板處理系統(tǒng)中裝載了八個處理 單元，但是這些處理單元也可以成為與以下說明的處理單元100相同的 結構。
<第一實施方式>
圖2為表示作為本發(fā)明基板處理裝置的處理單元的第一實施方式的 圖。在該處理單元100為用于除去附著在半導體晶片等基板W的表面 Wf上的廢棄物用的清洗處理的單張式處理單元。更具體來說是在對基板 表面Wf通過氫氟酸等藥液實施藥液處理以及通過純水或DIW (去離子水deionized water)等沖洗液實施沖洗處理后，干燥被沖洗液浸濕的基 板表面Wf的裝置。另外，在該實施方式中，基板表面Wf是指形成了 poly-Si等構成的基板圖案的圖案形成面。
第一實施方式的處理單元IOO具有在使基板表面Wf向著上方的狀態(tài) 下將基板W保持為大致水平姿勢并旋轉基板W的旋轉卡盤101。旋轉卡 盤101的旋轉支軸111與包含有馬達的卡盤旋轉機構154的旋轉軸相連 接，通過卡盤旋轉機構154的驅動，旋轉卡盤101能夠圍繞旋轉軸J (豎 直軸)旋轉。旋轉支軸111的上端部通過螺栓等連結部件與圓盤狀的旋 轉臺115—體連結。因此，響應來自控制整個裝置的控制單元151的動 作指令，卡盤旋轉機構154動作，由此旋轉臺115圍繞旋轉軸J進行旋 轉。另外，控制單元151控制卡盤旋轉機構154來調整旋轉速度。
在旋轉臺115的周邊部附近，豎立設置有用于把持基板W的周邊部 的多個卡盤銷117。卡盤銷117為了可靠地保持圓形的基板W，設置三 個以上即可，沿著旋轉臺115的周邊部等角度間隔地進行配置。各個卡 盤銷具有從下方支撐基板W的周邊部的基板支撐部、按壓被基板支撐部 支撐著的基板W的外周端面來保持基板W的基板保持部。各卡盤銷117 構成為能夠在基板保持部按壓基板W的外周端面的按壓狀態(tài)和基板保持 部離開基板W的外周端面的開放狀態(tài)之間進行切換。
在對旋轉臺115交接基板W之際，使多個卡盤銷117成為開放狀態(tài)， 對基板W進行清洗處理之際，多個卡盤銷117成為按壓狀態(tài)。通過成為 按壓狀態(tài)，多個卡盤銷117把持基板W的周邊部，能夠以與旋轉臺115 間隔規(guī)定間隔的方式將該基板W保持為大致水平姿勢。由此，基板W在 其表面(圖案形成面)Wf向著上方且背面Wb向著下方的狀態(tài)下被支撐。 另外，作為保持基板的裝置，并不限于卡盤銷，也可以使用吸附基板背 面Wb來支撐基板W的真空卡盤。
這樣保持了基板W的旋轉卡盤101通過卡盤旋轉機構154被驅動旋 轉，由此能夠一邊以規(guī)定的旋轉速度旋轉基板W,—邊從下述的處理液供 給噴嘴向基板表面Wf供給處理液，來實施規(guī)定的濕式處理(藥液處理以 及沖洗處理)。
另外，在旋轉卡盤101的側方設置有處理液供給裝置120。處理液供給裝置120具有供給噴嘴121和在與基板W的中心相對的位置和旋轉卡 盤101側方的待機位置之間旋轉移動供給噴嘴121的未圖示的旋轉機構。 而且，供給噴嘴121與未圖示的處理液供給源配管連接，由此能夠以沖 洗液和藥液為處理液來交替切換供給。
另外，在基板W的大致中央部的上方設置有氣體噴射頭部200。在 該氣體噴射頭部200的上部，設置有導入從外部的氮氣供給源GS壓送來 的氮氣的氣體導入口 281以及291。更詳細地，在氣體導入口 281連接著 與外部的氮氣供給源GS連接并插入安裝了開關閥171的配管172。另外， 在氣體導入口 291連接著與氮氣供給源GS連接并插入安裝了開關闊173 的配管174。開關閥171、 173通過被控制單元151控制的閥控制機構152 進行開關控制，根據(jù)需要開啟閥，由此從氮氣供給源GS供給的氮氣送入 氣體噴射頭部200。
氣體導入口 281通過氣體供給通路282與在氣體噴射頭部200的下 表面(與基板表面Wf相對的面)向著基板W的大致中央開口的氣體噴 出口 283相連通。另外，氣體導入口 291與形成在噴射頭部200內部的 緩沖空間BF相連通。進一步，在氣體噴射頭部200的側面外周部，設置 有與緩沖空間BF連通的氣體噴射口 293。另外，后面詳細描述氣體噴射 頭部200的詳細結構。
氣體噴射頭部200被省略了圖示的臂部保持在旋轉臺115的上方， 且該臂部連接于由控制單元151控制的頭部升降機構153而成為能夠升 降的結構；通過所述結構，氣體噴射頭部200以規(guī)定的間隔(例如2-10mm 左右)與被旋轉卡盤101保持的基板W的表面Wf相對而定位。另外， 氣體噴射頭部200、旋轉卡盤101、頭部升降機夠153以及卡盤旋轉機構 154被容置在處理腔100a內。
圖3是從上面所見的氣體噴射頭部的圖。另外，圖4是從圖3的A-A 剖視線觀察的氣體噴射頭部的剖視圖。如圖4所示，氣體噴射頭部200 成為將具有向上方開口的空腔的杯狀的上部構件201和在下部設置有凸 緣202a的下部構件202組裝在一起并通過固定用螺釘211 213進行固定 的結構。這些上部構件201以及下部構件202由不銹鋼或鋁等金屬形成， 除了在上部構件201的上表面穿設了用于設置氣體導入口 291的孔以外，具有相對于旋轉卡盤101的旋轉軸J大致旋轉對稱的形狀。
上部構件201的開口端面201a和下部構件202的凸緣202a的周邊 部202b相互相對而形成，在通過固定用螺釘211等將上部構件201和下 部構件202結合在一起時上部構件201和下部構件202之間的結合部上 例如夾設有不銹鋼制的墊片221，由此在上部構件201的開口端面201a 和下部構件202的周邊部202b之間形成規(guī)定的間隙。通過該間隙，在氣 體噴射頭部200的外周面上形成狹縫狀的氣體噴射口 293。間隙的大小可 以通過墊片221的厚度進行調解，例如可設定為O.lmm左右。
另外，設置在上部構件201的空腔的向下開口部大致被下部構件202 的凸緣202a所覆蓋。由此，在氣體噴射頭部200的內部形成被上部構件 201以及下部構件202包圍的緩沖空間BF。
從氣體供給源GS壓送并從氣體導入口 281導入的氮氣通過與旋轉卡 盤101的旋轉軸J大致同軸并貫穿設置在下部構件202的中心軸上的氣 體供給通路282，從設置在下部構件202下表面的氣體噴出口 283噴出。
另一方面，從氣體供給源GS壓送并從氣體導入口 291導入的氮氣被 送入到形成在氣體噴射頭部200內的緩沖空間BF中后，通過上下構件間 的間隙向外部噴射。此時，氮氣通過沿大致水平方向延伸的狹縫狀的氣 體噴射口 293被擠出，所以噴射的氮氣的擴散成為在上下方向上其范圍 被限制，而在水平方向(圓周方向)上呈大致等方性。即，通過從氣體 噴射口 293噴射氮氣，在基板W的上部形成從其大致中央部朝向周邊部 擴散的薄層狀的氣流。尤其，在本實施方式中，被壓送的氣體一旦被導 入到緩沖空間BF中，從此通過氣體噴射口 293噴射，所以在圓周方向上 得到均勻的噴射量。另外，被加壓的氮氣通過小的間隙噴出，由此流速 加快，氮氣向著周圍強勢噴射。
圖5是示意性表示從氣體噴射頭部噴射的氣流的圖。如上所述，氣 體以在水平方向上呈大致等方性的方式噴射，另一方面，在上下方向上 其噴射方向受限制。具體來說，如圖5的陰影部分所示，從氣體噴射口 293噴射的氣流隨著著遠離噴射口而在上下方向上一點點擴散，并且向圓
周方向流動。在以下中，該擴散角度用符號e表示，且擴散的中心線，
即擴散角e的等分線所示的方向用符號Dg表示。這樣形成在基板W的上部從基板的中央附近向著外側流過的氣流， 由此從基板W的上方落下的雜物D或伴隨著處理的進行而在基板W周
圍產生的油霧M等，如圖5中各箭頭所示，被氣流捕捉并向外方押出流 出，來防止其附著在基板表面Wf上。
另外，關于在基板上方產生氣流來抑制雜物或油霧等的附著的技術， 例如在日本特開2006-120817號公報、日本特開平11-345763號公報、以 及日本特開平9-97757號公報等中公開。但是，這些公報中記載的技術 均為在遠離基板的位置上噴出氣體或者吸附氣體來間接地在基板上方形 成氣流的技術，其效果非常受限。另外，還具有將在其他場所中產生的 雜物或油霧等運送到基板附近的可能。相對于此，在該實施方式中，配 置在基板W的正上方的氣體噴射頭部200中所設置的狹縫狀的氣體噴射 口 293向著周圍噴射被加壓的氮氣，所以在基板Wf的表面附近形成了強 的向外的氣流來吹散油霧等，所以不會產生這樣的問題。
另外，在該實施方式中，在基板W的表面上方形成了強的氣流，所 以能夠抑制外部的氣體流到基板表面Wf。即，氣流具有將基板表面Wf 與外部大氣隔斷的作用。尤其，若從在氣體噴射頭部200的下表面中央 設置的氣體噴出口 283噴出氮氣等非活性氣體(圖中虛線箭頭表示)， 基板表面Wf附近的大氣被清除而被非活性氣體取代，所以抑制了基板W 與空氣接觸而氧化等的問題。
作為氣體的噴射方向，其中心線的方向Dg優(yōu)選與水平方向Dl相同 或者比其更朝向下方，且比將氣體噴射口 293和基板W的周邊部連接的 直線的方向D2更朝向上方。若噴射方向比水平方向更朝向上方，則有可 能落下的雜物或油霧等向上飄舞的效果減低。另外，若方向Dg比將氣體 噴射口 293和基板W的周邊部連接的直線的方向D2更朝向下方，則強 氣流會吹拂基板表面Wf，有可能使被捕捉的油霧等附著在基板上，或向 基板表面Wf供給的處理液被吹拂而飛散，有損處理的均勻性。
另外，在以從氣體噴射口 293噴射的氣流不吹拂到基板表面Wf的方 式設定噴射方向的情況下，該氣流不一定必須為非活性氣體。在此，例 如也可以使氣體噴射方向為水平方向，代替氮氣而噴射干燥空氣。在該 實施方式中，使得從設置在氣體噴射頭部200的周圍的氣體噴射口 293以及設置在氣體噴射頭部200下部的氣體噴出口 283分別噴出的氣體都 是從公共的氮氣供給源GS供給的氮氣，由此可以簡化裝置的結構，且能 夠將基板W與含有氧氣或油霧等的周圍大氣隔斷。
這樣，在本實施方式中，從氣體噴射頭部200的周圍噴射的氣流與 上述的以往技術的基板處理裝置中與基板相對而設置的隔斷構件相同， 起到將基板表面與向基板表面Wf落下的雜物或油霧等以及外部氣體隔 斷的隔斷功能。但是在該實施方式中，從設置在基板W的大致中央上方 的氣體噴射頭部200向周圍噴射氣體，由此實現(xiàn)了隔斷功能，所以無需 像隔斷構件那樣機械性覆蓋整個基板表面，氣體噴射頭部200能夠形成 為小于基板W的尺寸。g口，能夠使氣體噴射頭部200的直徑Dh (圖3) 小于基板W的直徑。例如，若適當設定氣流的流量以及流速，則即使氣 體噴射頭部200的直徑Dh為基板W的直徑的一半以下，也能夠得到充 分的隔斷功能。
因此，將基板W運入或運出旋轉卡盤101之際，或向基板表面Wf 供給處理液之際，無需很大程度地使氣體噴射頭部200退避。另外，在 使基板旋轉之際無需使氣體噴射頭部200 —起旋轉。這樣能夠使氣體噴 射頭部200小型化，在此基礎上，無需用于使氣體噴射頭部200向上方 退避的空間或使之旋轉的機構，所以在該實施方式中，能夠小型地構成 處理單元IOO，尤其能夠抑制其高度。另外，能夠減少可動部分，所以能 夠抑制在處理腔100a內產生雜物。
其結果，如圖1B所示，能夠在高度方向上多層層疊設置處理單元， 能夠在相同設置面積內設置更多的處理單元來并列進行處理。這樣，在 具有該實施方式的處理單元的基板處理系統(tǒng)中，能夠得到高的基板處理 的處理能力。另外能夠減小每個處理單元的裝置的占用面積。
圖6是表示第一實施方式中的基板處理的流程的流程圖。在開始處 理前，將開關閥171以及173均關閉，旋轉卡盤101處于靜止狀態(tài)。首 先，通過基板運送機械手13，將一個基板W運入到處理單元100內，并 被載置于旋轉卡盤101上，由卡盤銷117保持(步驟S101:基板保持工 序)。此時，根據(jù)需要，使頭部升降機構153動作，使氣體噴射頭部200 向離開旋轉卡盤101的位置移動，則能夠更圓滑地運入基板，但是若在基板和氣體噴射頭部200之間保持充分的距離，則無需氣體噴射頭部200 移動。在后述的基板運出時也相同。另外，在該時間點上供給噴嘴121 也移動到待機位置。
首先， 一邊使旋轉卡盤101旋轉， 一邊采用處理液供給裝置120向 基板表面Wf供給規(guī)定的處理液來實施濕式處理(步驟S102、 S103)。 作為濕式處理的處理內容，能夠適用公知的處理，所以在此省略說明。 作為濕式處理，在藥液處理后進行沖洗處理。在沖洗處理中，向旋轉的 基板表面Wf供給純水(或者去離子水)，來沖洗作為處理液的藥液。然 后，進行除去殘留在基板表面Wf上的純水的干燥處理(處理工序)。艮口， 使供給噴嘴121向待機位置移動，使基板W旋轉并在此狀態(tài)下開啟開關 閥173，開始從設置在氣體噴射頭部200周圍的氣體噴射口 293進行氣體 噴射(步驟S104)。接著，開啟開關閥171，開始從設置在氣體噴射頭 部200下表面的氣體噴出口 283向基板表面Wf供給氮氣(步驟S105)。
從氣體噴射口 293供給的氮氣的流速快且上下方向的噴射方向變窄， 在基板W的上部形成從中央部向周圍呈放射狀流動的氣簾。另一方面， 從氣體噴出口 283供給的氮氣的流速相對低，且其流量限制為不會向著 基板表面Wf強地吹拂流體。因此，從氣體噴出口 283供給的氮氣清除殘 留在從氣體噴射口 293噴射的簾幕狀的氣層和基板表面Wf所包圍的空間 中的空氣，以確保該空間成為氮氣環(huán)境。于是，在此將從氣體噴射口293 供給的氣體統(tǒng)稱為"簾幕用氣體"，從氣體噴出口 283噴出的氣體統(tǒng)稱為 "清除用氣體"。
這樣在基板W的上方形成氣體的簾幕，并且使基板表面Wf保持為 氮氣環(huán)境，在此狀態(tài)下，提高旋轉卡盤101的轉速，使基板W高速旋轉 (步驟S106)，通過甩掉基板表面Wf的純水來干燥基板。在干燥處理 的執(zhí)行中，持續(xù)供給簾幕用氣體以及清除用氣體，由此防止向干燥了的 基板表面Wf附著油霧等或氧化。干燥處理結束后，停止旋轉卡盤101 的旋轉(步驟S107)，依次停止清除用氣體以及簾幕用氣體的供給(步 驟S108、 S109)。然后，基板運送機械手13從旋轉卡盤中取出被干燥 的基板W，并運出到單元外(步驟SllO)，由此結束對一個基板的處理。 另外，通過反復所述處理，能夠依次處理多個基板。這樣，在該實施方式中，在使保持為大致水平的基板旋轉的同時進 行處理的處理單元中，在基板W的大致中央上方設置氣體噴射頭部200， 在基板上方形成從中央朝向外側的簾幕狀的強氣流。由此，飛到基板w 附近的雜物或油霧等承載于氣流中而從基板上方被排除，而不會附著在
基板上。另外，氣體噴射頭部200的直徑比基板W小，且無需很大程度 地退避或旋轉，所以能夠小型地構成處理單元。另外，進一步向通過簾 幕狀的氣流而與周圍環(huán)境隔斷的基板表面Wf供給氮氣，所以基板表面被 氮氣環(huán)境所保護，而防止基板的氧化。
另外，氣體噴射頭部200構成為從氮氣供給源GS供給的被加壓的氮 氣蓄存在緩沖空間BF中，從在水平方向上延伸的狹縫狀的氣體噴射口 293噴射。通過這樣的結構，能夠以比較簡單的裝置結構來實現(xiàn)在上下方
向上噴射方向受限且在水平方向上呈等方性的氣流。 <第二實施方式>
接著，針對作為本發(fā)明基板處理裝置的處理單元的第二實施方式進 行說明。該實施方式在增加了用于向氣體噴射頭部供給處理液的噴嘴這 一點上不同于第一實施方式，除了這一點之外基本的裝置結構與上述的 第一實施方式相同。于是，在以下說明中，對與第一實施方式的結構相 同的結構附上相同的附圖標記，并省略說明，重點說明本實施方式的特 征部分。
圖7是表示本發(fā)明的處理單元的第二實施方式的圖。在該實施方式 中，在被旋轉卡盤101保持的基板W的大致中央上方設置有氣體噴射頭 部300。氣體噴射頭部300中，附圖標記382、 383、 392以及393所表示 的部分分別相當于上述第一實施方式中的氣體供給通路282、氣體噴出口 283、氣體供給通路292、以及氣體噴射口 293，其結構和功能也相同于 第一實施方式中對應的構成的結構和功能。
在上下方向上貫通氣體噴射頭部300，進一步設置有供給通路361 和362。更詳細地說，在供給通路361的上端，通過插入安裝了由閥控制 機構152控制開關的開關閥161的配管162，與以液狀供給異丙醇 (Isopropyl alcohol ; IPA)的外部的IPA供給源AS相連接。供給通路361 的下端形成有在氣體噴射頭部300的下表面向著基板表面Wf開口 、噴出IPA的噴出噴嘴362。另外，在供給通路363的上端，通過插入安裝有由 閥控制機構152控制開關的開關閥163的配管164，與外部的去離子水 (deionized water ; DIW)供給源WS相連接。供給通路363的下端形成 有在氣體噴射頭部300的下表面向著基板表面Wf開口、噴出DIW的噴 出噴嘴364。在這樣構成的第二實施方式的處理單元中，從氣體噴射頭部 300向著基板表面Wf供給用于藥液處理后的沖洗處理的沖洗液以及作為 用于置換沖洗液來促進干燥的置換液的IPA。
圖8是表示第二實施方式中的基板處理的流程的流程圖。到將基板 運入單元內，并使卡盤旋轉為止，與上述的第一實施方式相同(步驟 S201-S202)。接著，從設置在處理液供給裝置120a的處理液供給噴嘴 121a供給藥液，對基板實施規(guī)定的藥液處理(步驟S203)。然后，停止 藥液的供給，使供給噴嘴121a移動到待機位置，并且開啟開關閥163， 由此從噴出噴嘴364向基板表面Wf供給DIW (步驟S204)。由此基板 表面的藥液被DIW沖洗(沖洗處理)。
DIW的供給持續(xù)規(guī)定時間之后，關閉開關閥163來使其停止(步驟 S205)，并開啟開關閥161來從噴出噴嘴362噴出IPA (步驟S206)。 IPA溶解在基板表面Wf上殘留的DIW，由此置換DIW來降低表面張力， 提高基板表面上的斷液。然后停止IPA的供給(步驟S207)。然后，與 第一實施方式相同，開始依次供給簾幕用氣體以及清除用氣體(步驟 S208、 S209)。殘留在基板表面上的液體通過基板的旋轉被甩掉，基板 表面Wf被干燥。此時基板表面附近被保持為氮氣環(huán)境，所以能夠防止殘 留液被除去而暴露的基板表面Wf氧化?；灞砻娴母稍锝Y束后，與第 一實施方式相同，高速旋轉基板后，停止其旋轉(步驟S210、 S211)， 并且停止清除用氣體、簾幕用氣體的供給(步驟S212、 S213)，將基板 運出到處理單元外來結束處理(步驟S214)。
這樣，在第二實施方式的處理單元中，與第一實施方式相同，在基 板上方形成了從中央部向外側的放射狀的氣流，所以能夠防止處理中飛 向基板表面Wf的雜物或油墨等附著在基板表面上。除此之外，關于在第 一實施方式的說明中記述的作用效果，在該實施方式中也同樣能得到。 另外，用于供給DIW或IPA的噴嘴設置在氣體噴射頭部300上，所以能夠更小型地構成整個處理單元。另外，在將氣體噴射頭部300配置在基
板W的正上方的狀態(tài)下，能夠向基板W的大致中央供給DIW或IPA。 <其他>
如以上說明那樣，在上述各實施方式中，旋轉卡盤101作為本發(fā)明 的"基板保持裝置"發(fā)揮作用，且氣體噴射頭部200、 300分別作為本發(fā)明 的"氣體噴射裝置"發(fā)揮作用。另外，第一實施方式中的氣體噴出口 283、 第二實施方式中的氣體噴出口 383、噴出噴嘴362及363作為本發(fā)明的"流 體噴出部"發(fā)揮作用。
另外，本發(fā)明并不限于上述的實施方式，在不脫離其宗旨的范圍內， 除所述構成以外，可以進行各種變更。例如，在上述第一實施方式的氣 體噴射頭部200中，在上部構件201和下部構件202之間夾著墊片221 ， 由此在上部構件201的開口端面201a和下部構件202的凸緣周邊部202b 之間設置間隙，作為狹縫狀的氣體噴射口 293。但是，為了形成氣體噴射 口也可以例如采用如下方式。
圖9A、圖9B是表示用于形成噴射口的結構的其他例子。更具體地 說，圖9A以及圖9B是表示用于形成狹縫狀的氣體噴射口的下部構件的 形狀的其他例子的圖。如圖9A所示的下部構件501中，在凸緣501a的 周邊部501b上呈放射狀設置有多個肋502。用這種形狀的下部構件501 代替第一實施方式中的下部構件202安裝在上部構件201上，肋502的 上端與上部構件201的開口端面201a抵接，由此在上下構件之間產生了 與肋的高度相當?shù)拈g隙。通過這樣，無需使用墊片，能夠無調整地形成 所希望的間隙，從該間隙噴呈放射狀噴射氣體。另外，在圖9B所示的下 部構件601中，代替肋而在凸緣601a的周邊部601b上設置多個突起602。 這樣也能得到同樣的效果。關于該突起，可以配置成在多個突起之間， 在圓周方向上位置不同的所謂之字形狀。另外，關于這些肋或突起，也 可以形成在上部構件的開口端面一側。
另外，在上述各實施方式中，由不銹鋼或鋁等金屬形成氣體噴射頭 部200、 300，但是也可以由樹脂形成氣體噴射頭部，尤其可以由樹脂形 成下部構件。通過這樣，能夠使氣體噴射頭部輕量化，提高耐藥品性。 作為能夠適用于這些用途的樹脂材料，有聚醚醚酮(polyether etherketone; PEEK)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride ; PVC)以及聚三氟氯乙 烯(polychlorotrifluoroethylene ; PCTFE)等。
另外，在上述各實施方式中，從氣體噴射頭部下表面噴出氮氣，由 此在基板表面附近保持氮氣環(huán)境，但是在實現(xiàn)通過氣流來將基板表面附 近與外部環(huán)境或飛散油霧等隔斷的本發(fā)明基本思想之際，該結構并非是 必須的。因此，例如在處理腔內整體被非活性氣體環(huán)境所控制的情況下， 可以省掉從氣體噴射頭部下表面噴出氮氣，或可以噴出其他氣體。
另外，在上述第二實施方式中，用于向基板供給DIW以及IPA的噴 出噴嘴設置在氣體噴射頭部300，但是從設置在氣體噴射頭部的噴出噴嘴 噴出的流體并不限于此。例如，可以將藥液處理用的藥液供給到基板用 的噴嘴進一步設置在氣體噴射頭部，也可以僅設置這些噴出噴嘴中的一 部分。
另外，在上述各實施方式中，分別在氣體噴射頭部的側面設置的氣 體噴射口以及設置在下表面的氣體噴出口噴出了由一個氮氣供給源GS 供給的氮氣，但并不限于這樣的結構。例如，也可以使氣體供給源相互 不同。另外，例如噴出的氣體也可以是氮氣以外的氣體，但是為了不給 基板帶來壞影響，優(yōu)選非活性氣體。但是如上所述，在從設置在氣體噴 射頭部側面的氣體噴射口噴射的氣體不與基板表面接觸的結構的情況 下，從氣體噴射口噴射的氣體可以采用如干燥空氣等非活性氣體以外的 氣體。
另外，在上述各實施方式中，設置了頭部升降機構153，通過上下移 動氣體噴射頭部200或300來提高基板運入或運出的便利性，但是在本 發(fā)明思想內，這樣的構成并不是必須的。例如，在運入運出基板之際， 只要基板運送機械手13和氣體噴射頭部之間不產生干涉，也可以省略頭 部升降機構而固定氣體噴射頭部。若能這樣，則可以進一步使處理單元 小型化。
另外，在上述第二實施方式中，停止IPA的供給后，開始了簾幕用 氣體的供給，但是代替這樣，也可以在從氣體噴射頭部300向基板W供 給DIW或IPA之際，開始供給簾幕用氣體，停止IPA的供給后，供給清 除用氣體。通過這樣，能夠從進行干燥處理之前開始，防止雜物等進入到基板上的空間。
本發(fā)明并不限于上述的實施方式，能夠適用于所有的在將基板保持 為大致水平的狀態(tài)下進行規(guī)定的處理的基板處理裝置以及基板處理方 法。在此，成為處理對象的基板包括半導體晶片、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、磁盤用基板以及光磁盤用 基板等。另外對基板實施的處理包括顯影處理、蝕刻處理、清洗處理、 沖洗處理、以及干燥處理等。另外并不限于上述實施方式那樣的具有多 個處理單元的基板處理系統(tǒng)，對于僅具有一組基板保持裝置以及氣體噴 射裝置的基板處理裝置，也能夠較佳地適用本發(fā)明。
權利要求
1. 一種基板處理裝置，對基板進行規(guī)定的處理，其特征在于，具有基板保持裝置，其將所述基板保持為大致水平；氣體噴射裝置，其配置在所述基板保持裝置所保持的基板的大致中央部的上方，呈放射狀噴射氣體；所述氣體噴射裝置以在上下方向上將氣體的噴射方向限制在規(guī)定的范圍內、且在水平方向上呈大致等方性的方式噴射氣體。
2. 如權利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于，在所述氣體噴 射裝置的外周部設置有用于噴射所述氣體的噴射口，上下方向上的來自 該噴射口的氣體的噴射范圍的中心線處于水平線與將所述噴射口以及基 板周邊連接的直線之間。
3. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述氣體 噴射裝置在內部具有暫時蓄存被加壓的氣體的緩沖空間，并且該氣體噴 射裝置通過沿大致水平方向延伸的形成為狹縫狀的噴射口噴射所述緩沖 空間中所蓄存的氣體。
4. 如權利要求3所述的基板處理裝置，其特征在于，所述氣體噴射 裝置具有上部構件和下部構件，所述上部構件具有向下方開口的空腔， 所述下部構件具有覆蓋所述上部構件的開口并且與所述上部構件的開口 端面相對的相對面，所述上部構件的開口端面和所述下部構件的相對面 隔著規(guī)定的間隙相對配置，從而形成所述噴射口。
5. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述氣體 噴射裝置的外徑小于所述基板的外徑。
6. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述氣體 噴射裝置還具有流體噴出部，所述流體噴出部向著所述基板保持裝置所 保持的基板的上表面大致中央處噴出處理流體。
7. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述基板保持裝置能夠使基板以大致豎直方向的旋轉軸為中心進行旋轉。
8. 如權利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，所述氣體 噴射裝置噴射非活性氣體作為所述氣體。
9. 一種基板處理方法，其特征在于，具有基板保持工序，將基板保持為大致水平；處理工序， 一邊從所述基板的大致中央部上方，以在上下方向上將 噴射方向限制在規(guī)定的范圍內、而在水平方向上呈大致等方性的方式噴 射氣體， 一邊對所述基板進行規(guī)定的處理。
10.如權利要求9所述的基板處理方法，其特征在于，所述規(guī)定的處 理包括在濕式處理后使基板干燥的干燥處理，在所述處理工序中，直到 所述干燥處理結朿為止的期間，持續(xù)噴射所述氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在將基板保持為大致水平的狀態(tài)下進行規(guī)定的處理的基板處理裝置及基板處理方法，能夠得到與采用隔斷板的處理技術相同的隔斷效果，且適于小型化。在基板(W)的大致中央上方設置有氣體噴射頭部(200)。從氣體導入口(291)導入的氮氣經(jīng)內部的緩沖空間(BF)從狹縫狀的噴射口(293)噴射。由此在基板的上方形成了在上下方向上噴射方向受限、而在水平方向上呈大致等方性的放射狀的氣流。由此，基板周圍的雜物(D)或油霧(M)等被向外方擠出，而不會附著在基板(W)上。氣體噴射頭部(200)小于基板(W)的直徑，且無需從基板表面退避或旋轉，所以能夠小型地構成裝置。
文檔編號H01L21/00GK101425452SQ20081017512
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權日2007年10月31日
發(fā)明者宮勝彥 申請人:大日本網(wǎng)屏制造株式會社