JP6555706B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Description
特許文献1には、薬液のパドル処理が開示されている。この薬液のパドル処理では、基板保持機構によって基板の回転速度を零または低速にしながら、薬液ノズルから基板の上面中央部に向けて薬液を吐出させる。これにより、基板の上面に薬液の液膜が形成される。薬液の液膜が基板の上面全域に拡がった後は、基板への処理液の供給が停止される。
仮に、薬液の液膜の薬液量を従来よりも増大できれば、薬液の液膜に薬効成分が長時間存在するから、薬液の処理性能が高く維持され、薬液処理を基板の上面に良好に施すことができ、望ましい。
この明細書において、「上方に向けて流れる上向きの気流」とは、鉛直上方に向けて流れる気流だけでなく、鉛直方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って流れる気流を含む趣旨である。この傾斜方向は、基板の上面中央部側に向けて傾斜する方向であってもよいし、基板の周縁部に沿う方向に向けて傾斜する方向であってもよい。
この明細書において、「基板の側方から薬液の液膜の周縁部に向かう内向きの気流」とは、水平に向けて流れる気流だけでなく、水平に対して傾斜する傾斜方向に沿って流れる気流を含む趣旨である。この傾斜方向は、気流の流通方向に向かうに従って上方に向かう方向であってもよいし、気流の流通方向に向かうに従って下方に向かう方向であってもよい。
この方法によれば、基板の側方から薬液の液膜の周縁部に向かう内向きの気流が形成される。内向きの気流は、液膜の周縁部の薬液に気体を吹き付ける。気体を吹き付けられた薬液は、基板の中央部に向けて強い力で押されて、基板の中央部に向けて移動する。これにより、液膜に含まれる薬液を撹拌できる。ゆえに、液膜に含まれる薬液を、液膜の内部で混合することができ、これにより、液膜中の薬効成分の分布を均一に近づけることができる。これにより、基板の上面に対し薬液処理を均一に施すことができる。
この方法によれば、基板の回転による遠心力を受けて、液膜の周縁部の薬液は、基板周縁部から基板外に流出しようとする。薬液の液膜の周縁部に向けて流れる内向きの気流の線速度方向が、基板の回転半径方向の内向きの成分を有しているので、基板の上面周縁部から基板外に流出しようとする薬液を、基板の上面中央部に向けて強い力で押すことができる。これにより、より多量の薬液を基板の上面に溜めることが可能であり、薬液の液膜の薬液量を増大させることが可能である。
この明細書において、「筒状」は、円筒状、コーン状、角形筒状を含む趣旨である。
この方法によれば、前記気流が筒状をなしているから、基板の全周に亘って、上面周縁部からの薬液の流出を抑制できる。これにより、基板の上面に保持される液膜の薬液量を、より一層増大させることが可能である。
前記の目的を達成するための請求項6に記載の発明は、基板保持手段によって水平姿勢に保持されている基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、前記液膜の周縁部の全周に向かう環状の気流によって、前記周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記液膜の周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押し、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止することにより前記液膜の厚みを厚くする液膜厚増加工程とを含む、基板処理方法を提供する。
この方法によれば、請求項1に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
基板の回転速度が零またはパドル速度である場合、基板の上面の薬液に作用する遠心力が零または小さい。加えて、基板には、液膜の周縁部の薬液を基板の中央部に向けて押す気流が形成される。これにより、液膜に含まれる薬液の量をより一層増大できる。
この構成によれば、基板の上面と対向面との間の空間を薬液により液密状態にすることにより、基板の上面に液膜が形成される。この場合、液膜の厚みを分厚く形成できるから、液膜に含まれる薬液量をより一層増大できる。
この方法によれば、基板の上面に薬液の液膜が形成された後、基板の上面への薬液の供給が停止される。液膜に多量の薬液が含まれるから、液膜に薬液を補充しなくても、薬液の処理性能が高く維持される。これにより、薬液の消費量の低減を図りつつ、薬液処理を、基板の上面に良好に施すことができる。
前記の目的を達成するための請求項11に記載の発明は、基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、前記基板の上面に薬液を供給するための薬液供給手段と、前記基板の上面周縁部または当該上面周縁部の周囲の領域に向けて気体を吐出するための気体吐出手段と、前記薬液供給手段および前記気体吐出手段を制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記薬液供給手段によって、前記基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、前記気体吐出手段から吐出される環状の気流によって、前記液膜の周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押し、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止することにより前記液膜の厚みを厚くする液膜厚増加工程とを実行する、基板処理装置を提供する。この構成によれば、請求項1に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
請求項13に記載の発明は、前記気体吐出手段は、前記基板の側方から前記液膜の周縁部に向けて内向きに気体を吐出する第2の気体吐出手段を含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項3に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏する。
この構成によれば、クリアランスによって、気体吐出手段から吐出された気体のクリアランスへの流入が制限されるので、これにより、気流を液膜に作用させ易い。
この構成によれば、クリアランスが気流によって塞がれる。そのため、基板の上面周縁部から基板の側方へと移動した薬液は、周縁部対向面によって基板の上面へと案内され、薬液の液膜に戻される。そのため、基板の上面からの薬液が流出しない。したがって、基板の上面に薬液を多量に溜めることができる。
この構成によれば、気体吐出口を、前記基板の上面周縁部の全周または当該上面周縁部の周囲の領域の全周に対向するリング状に設けることにより、薬液の液膜の周縁部に向かう筒状の気流を形成することができる。気流の形状が筒状をなしていると、基板の全周に亘って、上面周縁部からの薬液の流出を抑制できる。これにより、基板の上面に保持される薬液の液膜の薬液量を、より一層増大させることが可能である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置1の構成を模式的に示す図である。図2は、スピンチャック(基板保持手段)3および第1の気体吐出ノズル22の構成を示す平面図である。
基板処理装置1は、円形の半導体ウエハ等の基板Wのデバイス形成領域側の表面に対して、処理流体としての処理液(薬液およびリンス液)を用いた処理(洗浄処理やエッチング処理など)を施すための枚葉型の装置である。
また、スピンチャック3としては、挟持式のものに限らず、たとえば、基板Wの裏面を真空吸着することにより、基板Wを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な回転軸線まわりに回転することにより、スピンチャック3に保持された基板Wを回転させる真空吸着式のもの(バキュームチャック)が採用されてもよい。
薬液ノズル14は、たとえば、連続流の状態で薬液を吐出するストレートノズルであり、たとえば基板Wの上面に垂直な方向に薬液を吐出する垂直姿勢でノズルアーム15に取り付けられている。ノズルアーム15は水平方向に延びており、スピンチャック3の周囲で鉛直方向に延びる揺動軸線(図示しない)まわりに旋回可能に設けられている。
ノズル移動ユニット16は、揺動軸線まわりにノズルアーム15を旋回させることにより、平面視で基板Wの上面中央部を通る軌跡に沿って薬液ノズル14を水平に移動させる。ノズル移動ユニット16は、処理位置とホーム位置との間で、薬液ノズル14を水平に移動させる。薬液ノズル14の処理位置は、薬液ノズル14から吐出された薬液が、基板Wの上面中央部に着液するような位置である。薬液ノズル14のホーム位置は、平面視でスピンチャック3の外側に設定された位置である。
リンス液供給ユニット5は、スピンチャック3に保持されている基板Wに向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル19と、リンス液ノズル19にリンス液を供給する第1のリンス液配管20と、第1のリンス液配管20からリンス液ノズル19へのリンス液の供給および供給停止を切り替える第1のリンス液バルブ21とを含む。リンス液ノズル19は、この実施形態では、リンス液ノズル19の吐出口が静止された状態でリンス液を吐出する固定ノズルである。リンス液供給ユニット5は、リンス液ノズル19を移動させることにより、基板Wの上面に対するリンス液の着液位置を移動させるリンス液ノズル移動装置を備えていてもよい。
不活性ガス供給源から供給される不活性ガスとして、たとえば窒素ガス(N2)を例示できる。不活性ガスは、窒素ガスやアルゴンガス(Ar)等の狭義の不活性ガスの他、エアーなどの周囲に影響を与えないガスを含む。
図3は、基板処理装置1によって実行される処理例の概略を示すタイムチャートである。図4は、前記処理例に含まれる薬液パドル工程(ステップS3)における基板Wの状態を示す断面図である。図4では、薬液の液膜29形成中の状態(すなわち、薬液の吐出状態)を示している。
この洗浄処理の実行に際しては、搬送ロボット(図示しない)が制御されて、処理室2内に未処理の基板Wが搬入される(ステップS1)。
スピンチャック3に基板Wが保持されると、制御装置9はスピンモータ10を制御して、基板Wを回転軸線A1まわりに回転開始させる(ステップS2)。基板Wは予め定めるパドル速度(たとえば、0〜50rpmの範囲内で、たとえば30rpm)に維持される。
薬液ノズル14が基板Wの上面中央部の上方に配置されると、制御装置9は、第1の薬液バルブ18を開き、薬液ノズル14から基板Wの上面中央部に向けて薬液(たとえばフッ酸)を吐出する(ステップS5)。
薬液の吐出停止後も、基板Wの回転速度は、パドル速度に維持されている。また、第1の気体吐出口26からの不活性ガスの吐出も続行されており、そのため、基板Wの周囲を包囲する円筒状の気流28も引き続き形成されている。したがって、薬液の液膜29の厚みは、分厚い(厚みがt1)まま維持されている。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置201の構成を図解的に示す図である。図6は、第2の気体吐出口226から吐出される不活性ガスによって形成される気流(内向きの気流)228を説明するための模式的な図である。
第2の実施形態において、第1の実施形態と共通する部分には、図1〜図4の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。第2の実施形態に係る基板処理装置201が、第1の実施形態に係る基板処理装置1と相違する点は、第1の気体吐出ユニット7に代えて、第2の気体吐出ユニット207を設けた点である。第2の気体吐出ユニット207は、スピンチャック3に保持されている基板W上の薬液の液膜229の周縁部229A(図7参照)に向けて斜め下方内向きに不活性ガスを吹き付けるためのものである。
第2の気体吐出ノズル222は、スピンチャック3の上方の空間を包囲するように配置されている。第2の気体吐出ノズル222は、リング状の第2のノズル体225と、第2のノズル体225に形成されたリング状(無端状)の第2の気体吐出口226とを有している。第2の気体吐出ノズル226は、処理カップ8に支持されていてもよいし、ノズルアーム15とは別の専用の支持部材(図示しない)に支持されていてもよい。第2の気体吐出口226は、基板Wの側方の上方の位置に配置されている。第2のガスバルブ224が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが第2のガス配管223を通って第2の気体吐出ノズル222に供給され、これにより、第2の気体吐出口226の円周方向各所から内向きかつ斜め下向きかつリング状に不活性ガスが吐出される。具体的には、図6に示すように、第2の気体吐出口226から、スピンチャック3に保持される基板Wの上面周縁部30に向かう吐出方向D2に向けて不活性ガスが吐出される。
薬液パドル工程(ステップS3)では、制御装置9は、第2のガスバルブ224を開いて、第2の気体吐出ノズル222の第2の気体吐出口226から不活性ガスを、リング状かつ斜め下向きに吐出する(ステップS4)。このときの第2の気体吐出口226からの不活性ガスの吐出流量は、たとえば50L/minに設定されている。第2の気体吐出口226から吐出された不活性ガスは、図7および図8に示すように、スピンチャック3に保持された基板Wの上面周縁部30に吹き付けられる。これにより、基板Wの側方から、基板Wの上面周縁部30に向かう円筒状の気流228が形成される(気流形成工程)。気流228はカーテン状に形成されている。
薬液の吐出停止後も、基板Wの回転速度は、パドル速度に維持されている。また、第2の気体吐出口226からの不活性ガスの吐出も続行されており、そのため、基板Wの側方から、基板Wの上面周縁部30に向かう円筒状の気流228も引き続き形成されている。したがって、液膜229の厚みは、やや分厚い(厚みがt2)まま維持されている。
基板処理装置301は、基板処理装置1と同様に、基板Wの表面に対して、処理流体としての処理液を用いた処理を施すための枚葉型の装置である。
第1の対向部材303の下面は、スピンチャック3に保持されている基板Wの上面に対向している。第1の対向部材303は、ホルダ304によって水平な姿勢で支持されている。
筒状部306の下端部306Aの内径が、筒状部306の下端部306Aの最大内径であり、この内径が基板Wの直径よりも大きい。対向部305の下面308は、基板Wの上面中央部に対向している。筒状部306の内周面(周縁部対向面)320は、基板Wの上面周縁部30に対向している。筒状部306の内周面320は、全周に亘って対向部305の下面308に連なっており、対向部305の下面308の外周縁から下方に延びている。
図9に示すように、処理液供給ユニット309は、第1の対向部材303の中心軸線(回転軸線A1)に沿って延びる筒状の処理液ノズル310を含む。処理液ノズル310は、ホルダ304内に収容されている。処理液ノズル310は、第1の対向部材303の中心軸線に沿って延びる中心軸ノズルを構成している。
図11に示す処理例は、図3に示す処理例と同様、基板Wの表面に形成された酸化膜をエッチングにより除去する洗浄処理の処理例である。基板処理装置301で実行される処理例は、図3に示す処理例と同等の処理であるが、第1の対向部材303を昇降させるステップ(ステップS13およびS18)を含む点で、図3に示す処理例と相違している。以下、図9および図11を参照しつつ、処理例について説明する。図12については、適宜参照する。
薬液パドル工程(ステップS14)では、制御装置9は、第3のガスバルブ324を開いて、第3の気体吐出口326から、不活性ガスを、リング状かつ斜め上向きに吐出する(ステップS15)。このときの第3の気体吐出口326からの不活性ガスの吐出流量は、たとえば50L/minに設定されている。第3の気体吐出口326から吐出された不活性ガスは、図12に示すように、クリアランスC1に向けて吹き付けられる。これにより、クリアランスC1の内部に、円筒状の斜め上向きの気流(上向きの気流、内向きの気流)328が形成される(気流形成工程)。気流328は、膜状の気体カーテンであり、基板Wの周囲を包囲するように設けられる。クリアランスC1によって、気体吐出口326から吐出された不活性ガスのクリアランスC1への流入が制限されるので、これにより、気流328を液膜329に作用させ易い。
基板Wの上面中央部に供給された薬液は、基板Wの上面中央部に着液し、後続の薬液によって押されて基板W上を外方に広がっていく。基板Wがパドル速度で回転しているから、薬液に作用する遠心力は小さい。そのため、基板Wに供給された薬液は、基板Wの周囲に飛散せずに基板W上に溜まる。これにより、基板Wの上面の全域に、薬液の液膜329がパドル状に保持される(ステップS17:液膜形成工程)。
薬液の吐出開始から予め定める時間が経過すると、制御装置9は、第2の薬液バルブ314を閉じて、処理液吐出口317からの薬液の吐出を停止する。
以上により第3の実施形態によれば、薬液パドル工程(ステップS14)において、基板Wの上面にパドル状の液膜329が形成される。また、基板Wの上面周縁部30と第1の対向部材303の内周面320との間のクリアランスC1に、基板Wの周囲を包囲する斜め上向きの気流328が形成される。基板Wの上面の薬液が気流328を乗り越えて当該気流328の内外を移動することは困難であるから、気流328によって、基板Wの上面周縁部30から基板Wの側方への薬液の移動が阻止される。そのため、基板Wの上面周縁部30において薬液を堰き止めることができ、基板Wの上面周縁部30からの薬液の流出を効果的に抑制できる。これにより、液膜329の周縁部329Aを嵩高く保持できるから、液膜329の厚みを分厚くでき、その結果、液膜329に含まれる薬液量を、より一層増大させることができる。これにより、液膜329の処理性能を高く維持できるから、薬液処理の処理効率を向上できる。
また、不活性ガスを吹き付けられた薬液は、基板Wの上面中央部に向けて押され、基板Wの上面中央部に向けて移動する。すなわち、気流328によって、液膜329に含まれる薬液を撹拌できる。ゆえに、液膜329中の薬効成分の分布を均一化できる。これにより、薬液パドル工程(ステップS3)において、基板Wの上面に対し薬液処理を均一に施すことができる。
第1の変形例では、第1の対向部材303(図9参照)に代えて、第2の対向部材353が設けられている。第2の対向部材353は、水平に配置された円板状の対向部355と、対向部355の外周縁に設けられた筒状部356とを含む。筒状部356の回転軸線A1を通る鉛直面で切断した断面形状は外側横向きに凸の半円形状をなしている。
薬液パドル工程(ステップS14)では、第3の気体吐出口326から吐出される不活性ガスが、クリアランスC2に向けて吹き付けられる。これにより、クリアランスC2の内部に、円筒状の斜め上向きの気流328が形成され(気流形成工程)、リング状のクリアランスC2が、円筒状の気流328によって塞がれる。このときの第3の気体吐出口326からの不活性ガスの吐出流量は、たとえば50L/minに設定されている。
第4の実施形態において、第1の実施形態と共通する部分には、図1〜図4の場合と同一の参照符号を付し説明を省略する。第4の実施形態に係る基板処理装置401が、第1の実施形態に係る基板処理装置1と相違する主たる点は、スピンチャック3に保持された基板Wの上面に対向するカバー部材403を設けた点、および第1の気体吐出ユニット7に代えて、第4の気体吐出ユニット407(第1の気体吐出手段、第2の気体吐出手段)を設けた点である。
また、基板処理装置401は、薬液供給ユニット4(図1参照)およびリンス液供給ユニット5(図1参照)に代えて、基板Wの上面に薬液およびリンス液を選択的に供給する処理液供給ユニット(薬液供給手段)409を備えている。
また、処理液供給ユニット409は、処理液ノズル410の上端部に接続された処理液配管411と、処理液配管411を介して処理液ノズル410に接続された処理液供給装置412とを含む。処理液供給装置412は、処理液配管411に接続された第3の薬液配管413と、第3の薬液配管413を開閉するための第3の薬液バルブ414と、処理液配管411に接続された第3のリンス液配管415と、第3のリンス液配管415を開閉するための第3のリンス液バルブ416とを含む。処理液供給装置412は、処理液ノズル410に薬液およびリンス液を選択的に供給する。処理液ノズル410に供給された処理液(薬液またはリンス液)は、処理液ノズル410の下端で開口する処理液吐出口417から吐出される。処理液吐出口417は、基板Wの上面中央部の上方に配置されている。処理液ノズル410は、処理液吐出口417からたとえば真下に向けて処理液を吐出する。
第2の対向部材403が処理位置まで下降させられている状態で、第4の気体吐出ノズル422はスピンチャック3の周囲を包囲するように配置されている。第4の気体吐出口426は、基板Wの側方の下方の位置に配置されている。第4のガスバルブ424が開かれると、不活性ガス供給源からの不活性ガスが第4のガス配管423を通って第4の気体吐出ノズル422に供給され、これにより、第4の気体吐出口426の円周方向各所から内向きかつ斜め上向きに向けて不活性ガスが吐出される。不活性ガスはリング状に吐出される。
図16に示す処理例は、図3に示す処理例と同様、基板Wの表面に形成された酸化膜をエッチングにより除去する洗浄処理の処理例である。基板処理装置401で実行される処理例は、図3に示す処理例と同等の処理であるが、カバー部材403を昇降させるステップ(ステップS32およびS38)を含む点、および基板Wの上面に対し、薬液により液密処理を行う点で、図3に示す処理例と相違している。以下、図14および図15を参照しつつ、処理例について説明する。図16および図17については、適宜参照する。
基板Wの搬入後、制御装置9は、昇降部材昇降ユニット418を制御して、カバー部材403を下降させ、カバー部材403の下端部406Aを各挟持部材13の上面13Aに載置する。これにより、カバー部材403が処理位置に配置されると共に、カバー部材403が挟持部材13の上面13Aとの摩擦係合により、複数の挟持部材13に支持される(ステップS32)。
上処理空間431が薬液により液密状態にされてから予め定める時間が経過すると、制御装置9は、第3の薬液バルブ414を閉じて、処理液ノズル410からの薬液の吐出を停止する。また、制御装置9は、昇降部材昇降ユニット418を制御して、第3の対向部材303を退避位置まで上昇させる(ステップS38)。これにより、第3の対向部材303と基板Wとの間が広がる結果、基板Wの上面から液膜429が消滅する。
次いで、リンス液を基板Wに供給するリンス工程(ステップS39)が行われる。具体的には、カバー部材403が退避位置にある状態で、制御装置9は、第4の薬液バルブ414を閉じたまま第3のリンス液バルブ416を開いて、処理液吐出口417から基板Wの上面中央部に向けてリンス液を吐出する。リンス液の吐出開始から予め定める期間が経過すると、制御装置9は、第3のリンス液バルブ416を閉じてリンス液の吐出を停止する。これにより、リンス工程(ステップS39)が終了する。
以上により第4の実施形態によれば、薬液液密工程(ステップS34)において、上処理空間431に薬液が供給されると共に、基板Wの側方から隙間432に向かう気流428が形成される。そのため、隙間432からの薬液の流出を抑制できる。これにより、基板Wの上面に、厚みの分厚い液膜429を円滑に形成できる。
以上、この発明の4つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
また、第1の実施形態において、気流28を、基板Wの上面周縁部30において、気流28の線速度方向が、鉛直方向に対し回転方向Rに沿う方向に傾斜していてもよい。この場合、気流28の線速度方向DLが、鉛直方向に対し傾斜しているので、気流28によって、基板Wの上面の薬液を、その流れと傾斜する方向に押すことができる。これにより、基板Wの上面の液膜29に含まれる薬液を撹拌することができる。
また、各実施形態において、気体吐出口26,226,326,426が、基板Wの周縁部(上面周縁部30を含む)の全周に対向するリング状であるとして説明したが、リング状の吐出口でなく、多数の吐出口をリング状に並置したものであってもよい。
また、第1〜第3実施形態の薬液パドル工程(ステップS3,S14)において、基板Wをパドル速度で回転させるとして説明したが、前述のパドル速度よりもやや速い速度(たとえば100rpm)で回転させることも可能である。この場合、基板Wの回転速度が増大するために、基板Wの上面の液膜29,229,329に遠心力が作用し、基板Wの上面からの薬液の流出が促進するから、液膜29,229,329の厚みは、前述の薬液パドル工程(ステップS3,S14)よりも薄くなる。しかしながら、基板Wを回転させることで、基板Wの上面に保持される液膜29,229,329に薬液の流れを形成できるから、液膜29,229,329に含まれる薬液を撹拌することができる。そのため、液膜29,229,329中の薬効成分の分布を、よりより一層均一化でき、これにより、基板Wの上面に対し薬液処理を均一に施すことができる。
また、第1〜第3の実施形態の薬液パドル工程(ステップS3,S14)および第4実施形態の薬液液密工程(ステップS34)において、基板Wを回転させずに静止状態に維持するようにしてもよい。
また、第3実施形態において、第1および第2の対向部材303,353には、筒状部356があれば足り、対向部355は必ずしも必要でなく省略することも可能である。
たとえば、図18に示す第2の変形例のように、スピンベース12の周縁部から上方に向けて突出する環状の突出部501と基板Wの周端面とによって、リング状の気体吐出口502が区画されていてもよい。具体的には、スピン軸11内に下面ノズル505が挿通されており、下面ノズル505の先端の吐出口505Aが、スピンベース12を上下に貫通して、挟持部材(図示しない)によって支持された基板Wの下面中央部に対向している。下面ノズル505の吐出口505Aから吐出された不活性ガスは、基板Wの下面とスピンベース12の上面との空間をスピンベース12の周縁部に流れ、気体吐出口502からリング状に吐出する。気体吐出口502から吐出される不活性ガスにより円筒状(コーン状)の気流503が形成され、この気流503が、基板Wの上面の薬液の液膜504の周縁部504Aに向けて流れる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
3 スピンチャック(基板保持手段)
4 薬液供給ユニット(薬液供給手段)
7 第1の気体吐出ユニット(第1の気体吐出手段)
9 制御装置
10 スピンモータ(基板回転手段)
22 第1の気体吐出ノズル
26 気体吐出口
27 リング状領域(基板の上面周縁部の周囲の領域)
28 気流(上向きの気流)
29 薬液の液膜
29A 周縁部
201 基板処理装置
222 第2の気体吐出ノズル
226 気体吐出口
228 気流(内向きの気流)
229 薬液の液膜
229A 周縁部
301 基板処理装置
303 第1の対向部材
307 第3の気体吐出ユニット(第1の気体吐出手段、第2の気体吐出手段)
309 処理液供給ユニット(薬液供給手段)
320 内周面(周縁部対向面)
322 第3の気体吐出ノズル
326 気体吐出口
328 気流(上向きの気流、内向きの気流)
329 薬液の液膜
329A 周縁部
353 第2の対向部材
370 内周面(周縁部対向面)
401 基板処理装置
403 カバー部材
407 第4の気体吐出ユニット(第1の気体吐出手段、第2の気体吐出手段)
408 下面(対向面)
409 処理液供給ユニット(薬液供給手段)
428 気流(上向きの気流、内向きの気流)
429 薬液の液膜
429A 周縁部
432 隙間(基板の上面周縁部の周囲の領域、クリアランス)
A1 回転軸線
C1 クリアランス(基板の上面周縁部の周囲の領域、クリアランス)
C2 クリアランス(基板の上面周縁部の周囲の領域、クリアランス)
DL 線速度方向
W 基板
Claims (16)
- 基板保持手段によって水平姿勢に保持されている基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜の周縁部の全周に向かう環状の気流であって、前記液膜の周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記液膜の周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押すことにより、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止する気流を形成する気流形成工程とを含む、基板処理方法。 - 前記気流形成工程によって形成される前記気流は、前記基板の上面周縁部の周囲の領域において上方に向けて流れる上向きの気流を含む、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記気流形成工程によって形成される前記気流は、前記基板の側方から前記液膜の周縁部に向かう内向きの気流を含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
- 前記液膜形成工程に並行して、前記基板を鉛直方向に延びる回転軸線まわりに回転させる基板回転工程をさらに含み、
前記内向きの気流は、前記基板の上面周縁部において、前記内向きの気流の線速度方向が、前記基板の回転半径方向の内向きの成分を有する、請求項3に記載の基板処理方法。 - 前記気流形成工程によって形成される前記気流は、筒状をなしている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 基板保持手段によって水平姿勢に保持されている基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記液膜の周縁部の全周に向かう環状の気流によって、前記周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記液膜の周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押し、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止することにより前記液膜の厚みを厚くする液膜厚増加工程とを含む、基板処理方法。 - 前記液膜形成工程は、前記基板の回転を停止させながら、または基板の上面に薬液をパドル状に保持可能な所定のパドル速度で前記基板を回転させながら、前記基板の上面に薬液を供給するパドル工程を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記液膜形成工程は、前記基板の上面と、前記基板の上面に対向するように配置された対向面との間の空間を薬液により液密状態にすることにより前記液膜を形成する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記液膜が基板の上面の全域を覆った後に、前記基板への薬液の供給を停止する薬液供給停止工程をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、
前記基板の上面に薬液を供給するための薬液供給手段と、
前記基板の上面周縁部または当該上面周縁部の周囲の領域に向けて気体を吐出するための気体吐出手段と、
前記薬液供給手段および前記気体吐出手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記薬液供給手段によって、前記基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記気体吐出手段によって、前記液膜の周縁部の全周に向かう環状の気流であって、前記液膜の周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記液膜の周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押すことにより、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止する気流を形成する気流形成工程とを実行する、基板処理装置。 - 基板を水平姿勢に保持する基板保持手段と、
前記基板の上面に薬液を供給するための薬液供給手段と、
前記基板の上面周縁部または当該上面周縁部の周囲の領域に向けて気体を吐出するための気体吐出手段と、
前記薬液供給手段および前記気体吐出手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記薬液供給手段によって、前記基板の上面に薬液を供給して、前記基板の上面の全域を覆う薬液の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記気体吐出手段から吐出される環状の気流によって、前記液膜の周縁部から流出しようとする薬液と干渉して前記周縁部を前記基板の上面中央部に向けて押し、前記周縁部からの薬液の流出を抑制または阻止することにより前記液膜の厚みを厚くする液膜厚増加工程とを実行する、基板処理装置。 - 前記気体吐出手段は、前記基板の上面周縁部の周囲の領域に向けて上向きに気体を吐出する第1の気体吐出手段を含む、請求項10または11に記載の基板処理装置。
- 前記気体吐出手段は、前記基板の側方から前記液膜の周縁部に向けて内向きに気体を吐出する第2の気体吐出手段を含む、請求項10〜12のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、前記基板の上面周縁部に所定のクリアランスを隔てて対向配置させられる周縁部対向面を有する対向部材をさらに含み、
前記気体吐出手段は、前記クリアランスに向けて気体を吐出する、請求項10〜13のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記周縁部対向面は、前記基板の上面周縁部から前記基板の側方に流出する薬液を前記基板の上面へ案内する、請求項14に記載の基板処理装置。
- 前記気体吐出手段は、前記基板の上面周縁部の全周または当該上面周縁部の周囲の領域の全周に対向するリング状の気体吐出口を含む、請求項10〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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