基板処理方法および基板処理装置
【課題】基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる基板処理方法および基板処理装置を提供すること。
【解決手段】液滴ノズル１５からの液滴が基板Ｗの上面内の一部の領域だけに供給される。その後、基板Ｗの上面に保持されている液滴が冷却または加熱される。これにより、基板Ｗ上の液滴の温度が変化する。液滴に接しているパーティクルは、液滴によって冷却または加熱され、収縮または膨張する。
【解決手段】液滴ノズル１５からの液滴が基板Ｗの上面内の一部の領域だけに供給される。その後、基板Ｗの上面に保持されている液滴が冷却または加熱される。これにより、基板Ｗ上の液滴の温度が変化する。液滴に接しているパーティクルは、液滴によって冷却または加熱され、収縮または膨張する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出ノズルとを備えている。
【０００３】
この基板処理装置では、処理液ノズルから処理液が吐出されることにより、基板の上面全域を覆う液膜が形成される。その後、冷却ガス吐出ノズルから冷却ガスが吐出されることにより、基板上のパーティクルと共に液膜全体が凍結される。これにより、パーティクルを含む凍結膜が基板上に形成される。この凍結膜は、基板への処理液の供給によって解凍された後、基板の回転による遠心力によって基板の周囲に排出される。基板上のパーティクルは、凍結膜と共に基板から除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−０１６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の上面においてパーティクルが存在している領域は、基板の上面全域ではなく、基板の上面内の一部の領域である。しかしながら、特許文献１に記載の基板処理装置では、基板の上面全域に処理液が供給され、基板の上面全域を覆う液膜が形成される。すなわち、過剰な処理液が基板に供給されるので、処理液を無駄に消費している。さらに、基板の上面全域を覆う大きな液膜が形成されるので、この液膜を凍結させるときに使用される冷却ガスの消費量が多い。このように、従来の基板処理装置では、大量の処理液等が使用されるから、ランニングコストが増加してしまう。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板（Ｗ）の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、前記基板上の液滴の温度を変化させる温度変化工程とを含む、基板処理方法である。基板の主面は、デバイス形成面である基板の表面であってもよいし、表面とは反対側の裏面であってもよい。
この方法によれば、基板の主面内の一部の領域だけに液滴が供給される。その後、基板の主面に保持されている液滴が冷却または加熱される。これにより、基板上の液滴の温度が変化する。基板上の異物が液滴に接している場合、この異物は、液滴によって冷却または加熱され、収縮または膨張する。そのため、基板と異物との間に応力が発生し、基板に対する異物の付着力が低下する。これにより、異物が基板から剥がれやすい状態となる。さらに、基板の主面内の一部の領域だけに液滴が供給されるから、基板の主面全域に液体を供給する場合よりも液体の消費量が少ない。しかも、基板上の液量が少ないから、液滴の温度を変化させる物質（たとえば、後述の冷却剤）やエネルギー（たとえば、赤外線を発生させるときのエネルギー）を低減できる。これにより、ランニングコストを低減できる。
【０００８】
温度変化工程は、基板上の液滴を冷却または加熱する工程であってもよいし、基板上の液滴を冷却および加熱する工程であってもよい。すなわち、請求項２に記載の発明のように、前記温度変化工程は、前記基板上の液滴を冷却する冷却工程と、前記基板上の液滴を加熱する加熱工程とを含んでいてもよい。この場合、基板上の液滴が冷却および加熱されるから、冷却または加熱だけが行われる場合よりも、液滴温度の変化量が大きい。そのため、液滴に接する異物の変位量を増加させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を確実に低下させて、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【０００９】
冷却工程は、基板上の液滴を室温（２０〜３０℃）より低い温度まで冷却する工程であってもよい。また、加熱工程は、基板上の液滴を室温より高い温度まで加熱する工程であってもよい。たとえば請求項３に記載の発明のように、前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含んでいてもよいし、前記加熱工程は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍工程を含んでいてもよい。すなわち、基板の主面に供給される液体が水を主成分とする液体である場合、冷却工程は、基板上の液滴を０℃以下まで冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板上の液滴を０℃より高い温度まで加熱する工程であってもよい。この場合、液滴温度の変化量を増加させることができるから、液滴に接する異物の変位量を増加させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を確実に低下させて、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【００１０】
また、温度変化工程は、基板上の液滴を冷却した後に加熱する工程であってもよいし、それとは反対に、基板上の液滴を加熱した後に冷却する工程であってもよい。また、冷却の回数は、一回であってもよいし、複数回であってもよい。同様に、加熱の回数は、一回であってもよいし、複数回であってもよい。
液滴の冷却および加熱が複数回行われる場合、請求項４に記載の発明のように、前記温度変化工程は、前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回行う繰り返し工程を含んでいてもよい。この場合、液滴に接する異物が収縮および膨張を交互に繰り返すので、冷却および加熱が一回だけしか行われない場合よりも、基板に対する異物の付着力を低下させることができる。これにより、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【００１１】
また、液滴の冷却および加熱が複数回行われる場合、請求項５に記載の発明のように、基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、基板上の液滴を凍結させる凍結工程と、基板上の液滴を蒸発させる蒸発工程とが、この順番で複数回行われてもよい。この場合、基板上の液滴が冷却され凍結する。その後、凍結状態の液滴が加熱され蒸発する。これにより、基板上から液滴が除去される。そのため、再び液滴が基板の主面に供給される。そして、再び液滴の凍結および蒸発が行われる。このように、液滴の凍結および蒸発が繰り返されるから、基板の主面に供給される液体が水を主成分とする液体である場合には、基板上の液滴の温度は、０℃以下から室温より高い温度（たとえば、１００℃以上）まで変化する。したがって、液滴に接する異物の変位量を増加させて、基板に対する異物の付着力を確実に低下させることができる。
【００１２】
冷却工程は、基板を冷却することにより基板上の液滴を冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板を加熱することにより基板上の液滴を加熱する工程であってもよい。また、冷却工程は、基板を殆ど冷却することなく、基板上の液滴を冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板を殆ど加熱することなく、基板上の液滴を加熱する工程であってもよい。
【００１３】
すなわち、請求項６に記載の発明のように、前記冷却工程は、前記基板上の液滴を選択的に冷却する選択的冷却工程を含んでいてもよいし、前記加熱工程は、前記基板上の液滴を選択的に加熱する選択的加熱工程を含んでいてもよい。この場合、基板上の液滴が選択的に冷却および加熱されるから、液滴およびこの液滴に接する部分（液滴と基板との接触部や、液滴に接する異物）の温度だけが大幅に変化し、基板全体の温度は殆ど変化しない。したがって、液滴に接する異物の温度が大幅に変化する一方で、基板の温度は殆ど変化しない。たとえば、異物および基板の両方の温度が大幅に上昇した場合には、異物および基板の両方が大幅に膨張するから、異物および基板の接触部での相対的な変位量は、異物だけが膨張する場合よりも小さい。したがって、基板上の液滴だけが選択的に冷却および加熱されることにより、基板に対する異物の付着力がさらに低下する。これにより、異物が基板からさらに剥がれやすい状態となる。
【００１４】
また、液滴供給工程において液滴が供給される基板の主面内の領域は、基板毎に設定されてもよい。すなわち、請求項７に記載の発明のように、前記基板処理方法は、前記液滴供給工程が行われる前に、前記基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定工程をさらに含み、前記液滴供給工程は、前記汚染部分だけに液滴を供給する工程を含んでいてもよい。この場合、異物が付着している汚染部分だけに液滴が供給されるから、異物に対して液滴を確実に接触させることができる。したがって、液滴の温度を変化させることにより、異物を確実に収縮または膨張させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を低下させることができる。さらに、汚染部分だけに液滴が供給されるから、基板を腐食させる腐食液によって液滴が形成されている場合には、汚染部分以外の領域にダメージが発生することを抑制または防止できる。
【００１５】
また、液滴供給工程において液滴が供給される基板の主面内の領域は、予め設定されていてもよい。すなわち、請求項８に記載の発明のように、前記液滴供給工程は、前記基板の主面内の予め定められた部分（特定部分）に液滴を供給する特定部分供給工程を含んでいてもよい。また、特定部分は、基板の主面周縁部であってもよい。すなわち、基板の主面周縁部は、基板を搬送する搬送ロボットのハンドや、スピンチャックなどの基板保持手段と接触する。そのため、基板の主面周縁部は、基板の他の領域よりも汚染され易い。したがって、液滴が供給される領域は、この汚染され易い領域に設定されていてもよい。これらの場合、液滴が供給される領域が予め定められているから、基板の主面に対する液滴の供給位置を基板毎に変更しなくてもよい。
【００１６】
また、基板の主面に供給される液体（液滴を形成する液体）は、水を含む液体であってもよいし、基板を腐食させる腐食成分を含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。たとえば、請求項９に記載の発明のように、前記液滴供給工程は、基板を腐食させる腐食液の液滴を基板の主面内の一部の領域だけに供給する工程を含んでいてもよい。この場合、基板の表層が腐食液によって腐食されるので、基板に対する異物の付着力を低下させたり、異物を基板から剥がしたり（リフトオフ）することができる。
【００１７】
また、前記目的を達成するための請求項１０に記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（８）と、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給手段（９）と、前記基板保持手段に保持されている基板上の液滴の温度を変化させる温度変化手段（１０、１１）とを含む、基板処理装置（１）である。この構成によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、前記温度変化手段は、前記基板上の液滴を冷却する冷却手段（１０）と、前記基板上の液滴を加熱する加熱手段（１１）とを含む、請求項１０に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項２の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１２に記載の発明は、前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段（１０）を含み、前記加熱手段は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍手段（１１）を含む、請求項１１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の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、前記冷却手段および加熱手段によって前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回実行させる制御手段（５）をさらに含む、請求項１１または１２に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項４の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１４に記載の発明は、前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段（１０）を含み、前記加熱手段は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発手段（１１）を含み、前記制御手段は、前記液滴供給手段、凍結手段、および蒸発手段によって、基板への液滴の供給、前記液滴の凍結、および前記液滴の蒸発をこの順番で複数回実行させる、請求項１３に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項５の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、前記冷却手段は、冷却剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する冷却ノズル（１８）を含み、前記加熱手段は、加熱剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する加熱ノズル（２２）、前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線照射手段（３０）、および前記基板保持手段に保持されている基板の主面上の液滴だけに接触可能な発熱部材（３１）のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２１】
冷却剤は、加熱剤よりも低温の物質である。たとえば、冷却剤は、室温よりも低温の物質であり、加熱剤は、室温よりも高温の物質である。冷却剤は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、固体であってもよい。加熱剤についても同様である。冷却ノズルから吐出された冷却剤は、基板の主面内の一部の領域だけに供給される。したがって、液滴が存在する領域だけに冷却剤を供給できる。そのため、基板上の液滴を選択的に冷却できる。同様に、加熱ノズルが加熱手段に含まれている場合、加熱ノズルから吐出された加熱剤が、基板の主面内の一部の領域だけに供給される。したがって、液滴が存在する領域だけに加熱剤を供給できる。そのため、基板上の液滴を選択的に加熱できる。
【００２２】
また、赤外線照射手段が加熱手段に含まれている場合、赤外線照射手段からの赤外線が基板に照射される。基板保持手段に保持される基板がシリコン基板であり、この基板に供給される液滴が水を含む液体によって形成されている場合、赤外線照射手段が発する赤外線の波長は、約３μｍから４μｍ未満であることが好ましい。すなわち、たとえば特許文献２に記載されているように、この範囲内の波長の赤外線は、シリコン基板に殆ど吸収されずに、シリコン基板を透過する。その一方で、この範囲内の波長の赤外線は、水を含む液体に効率的に吸収される。したがって、この範囲内の波長の赤外線を基板に照射すると、基板上の液体だけが加熱される。そのため、基板上の液滴を選択的に加熱できる。
【００２３】
また、発熱部材が加熱手段に含まれている場合、発熱部材が基板上の液滴だけに接触し、液滴だけが加熱される。したがって、基板上の液滴を選択的に加熱できる。このように、この構成によれば、基板上の液滴を選択的に冷却および加熱できる。したがって、請求項６に記載の発明と同様に、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、前記液滴供給手段は、液滴を吐出する液滴ノズル（１５）と、前記液滴ノズルを移動させる液滴ノズル移動手段（１６）とを含み、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定手段（７）と、前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記液滴ノズル移動手段を制御することにより、前記液滴ノズルからの液滴の供給位置を前記汚染部分に位置させる制御手段（５）とをさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、基板の主面において異物が付着している汚染部分が、汚染状態測定手段によって特定される。制御装置は、汚染状態測定手段からの出力に基づいて液滴ノズル移動手段を制御することにより、基板の主面に対する液滴の供給位置（狙い位置）を汚染部分に位置させる。そして、制御装置は、この状態で、液滴ノズルから汚染部分に向けて液滴を吐出させる。これにより、汚染部分だけに液滴が供給される。したがって、請求項７に記載の発明と同様に、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、前記液滴供給手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給するように構成されている、請求項１０〜１５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８の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１８に記載の発明は、前記液滴供給手段は、基板の主面を腐食させる腐食液の液滴を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する、請求項１０〜１７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９の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、前記液滴供給手段は、液体を滴下させるピペット（１５）を含む、請求項１０〜１８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、微量の液体がピペットから滴下される。これにより、基板保持手段に保持されている基板の主面の一部の領域だけに液滴が供給される。また、液体が滴下されるので、基板の主面内の所定位置（狙い位置）の上方にピペットを位置させた状態で、ピペットから液体を滴下させることにより、狙い位置に液滴を確実に供給できる。さらに、基板に供給される液量が少ないので、液滴の温度を変化させる物質やエネルギーを低減できる。これにより、基板処理装置のコストを低減できる。
【００２８】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る処理ユニットの内部を水平方向から見た模式図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る基板の処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｂ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｃ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｄ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｅ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｆ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の模式的な平面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数のキャリアＣを保持するロードポート２と、基板Ｗの受け渡しが行われる基板受渡ユニット３と、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット４とを含む。ロードポート２および処理ユニット４は、水平方向に間隔を空けて配置されている。基板受渡ユニット３は、ロードポート２と処理ユニット４との間で搬送される基板Ｗの搬送経路上に配置されている。基板処理装置１は、さらに、ロードポート２と基板受渡ユニット３との間に配置されたインデクサロボットＩＲと、基板受渡ユニット３と処理ユニット４との間に配置されたメインロボットＭＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置５（制御手段）とを含む。
【００３１】
インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＩＲを備えている。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨＩＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＩＲの向きを変更する。複数のキャリアＣは、水平な配列方向Ｄ１に配列されている。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１に移動する。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１への移動および自転によって、任意のキャリアＣおよび基板受渡ユニット３にハンドＨＩＲを対向させる。そして、インデクサロボットＩＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＩＲの移動によって、キャリアＣおよび基板受渡ユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、およびキャリアＣおよび基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣと基板受渡ユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００３２】
同様に、メインロボットＭＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＭＲを備えている。メインロボットＭＲは、ハンドＨＭＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、メインロボットＭＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＭＲの向きを変更する。メインロボットＭＲは、複数の処理ユニット４の間に配置されている。メインロボットＭＲは、自転によって任意の処理ユニット４および基板受渡ユニット３にハンドＨＭＲを対向させる。そして、メインロボットＭＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＭＲの移動によって、処理ユニット４および基板受渡ユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、および処理ユニット４および基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。メインロボットＭＲは、処理ユニット４と基板受渡ユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００３３】
基板受渡ユニット３は、基板Ｗを水平に支持する複数の支持ピン６と、複数の支持ピン６に支持されている基板Ｗの汚染状態を測定する測定ユニット７（汚染状態測定手段）とを含む。支持ピン６および測定ユニット７は、基板受渡ユニット３の内部に配置されている。図示はしないが、支持ピン６は、半球状の先端部を有する上向きに凸の円錐状である。複数の支持ピン６の先端部は、中心位置Ｐ１を取り囲む基板Ｗの直径よりも小さい円に沿って配置されている。各支持ピン６の先端部の高さは等しい。基板Ｗは、支持ピン６の先端部と基板Ｗの下面周縁部との点接触によって水平な姿勢で支持される。インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、ハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって支持ピン６上に基板Ｗを置き、支持ピン６に支持されている基板ＷをハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって持ち上げる。インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、中心位置Ｐ１を通る鉛直軸線上に基板Ｗの中心が位置するように、支持ピン６に基板Ｗを渡す。
【００３４】
また、測定ユニット７は、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物の数および基板Ｗに対する各異物の位置を測定するユニットである。測定ユニット７は、たとえば、パーティクルカウンタ、全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＲＸＲＦ）、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、および画像認識異物検査装置の少なくとも一つを含む。測定ユニット７は、たとえば、基板Ｗの上面の中心から異物までの径方向の距離と、基板Ｗの周縁部に設けられたノッチやオリフラから異物までの周方向への距離とに基づいて異物の位置を特定する。そして、測定ユニット７は、異物の位置を位置情報として制御装置５に出力する。後述するように、制御装置５は、測定ユニット７の測定結果を取得し、この測定結果に基づいて処理ユニット４に基板Ｗを処理させる。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に係る処理ユニット４の内部を水平方向から見た模式図である。
処理ユニット４は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。処理ユニット４は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック８（基板保持手段）と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面内の任意の部分に液滴を保持させる液滴供給ユニット９（液滴供給手段）と、基板Ｗに保持されている液滴を冷却する冷却ユニット１０（温度変化手段、冷却手段、凍結手段）と、基板Ｗに保持されている液滴を加熱する加熱ユニット１１（温度変化手段、加熱手段、解凍手段、蒸発手段）と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンスユニット１２とを含む。
【００３６】
スピンチャック８は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転可能な円盤状のスピンベース１３と、このスピンベース１３を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック８は、基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図２は、スピンチャック８が挟持式のチャックである場合を示している。スピンチャック８において基板Ｗに供給された液体に接する接触部分（たとえば、スピンベース１３）は、合成樹脂などの耐薬性を有する耐薬性材料によって形成されていてもよいし、ステンレス鋼などの金属によって形成されていてもよい。薬液などのように金属を腐食させる腐食成分を含む腐食液が基板Ｗに供給される場合、接触部分は、耐薬性材料によって形成されている。一方、腐食成分を含まない液体だけが基板Ｗに供給される場合、接触部分は、金属などの耐薬性材料以外の材料によって形成されていてもよい。
【００３７】
液滴供給ユニット９は、液滴を吐出する液滴ノズル１５（ピペット）と、液滴ノズル１５を移動させるノズル移動ユニット１６（液滴ノズル移動手段）とを含む。液滴ノズル１５は、たとえば、微量の液体を吐出する電動式のマイクロピペットである。液滴ノズル１５の内部には、所定量の液体が貯留されている。液滴ノズル１５に貯留されている液体は、水を含む液体であってもよいし、有機溶剤であってもよいし、アルコールであってもよいし、薬液などのその他の液体であってもよい。具体的には、液滴ノズル１５に貯留されている液体は、水を含む液体の一例である純水（脱イオン水）であってもよいし、薬液の一例であるＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む水溶液）であってもよい。ＳＣ−１は、基板Ｗを腐食させる腐食成分を含む腐食液の一例である。
【００３８】
制御装置５は、液滴ノズル１５に内蔵されているアクチュエータ１７を駆動することにより、液滴ノズル１５の下端から微量の液体を滴下させる。液滴ノズル１５から一度に吐出される液量は、たとえば、数ピコリットル〜数マイクロリットルである。制御装置５は、ノズル移動ユニット１６を制御することにより、液滴ノズル１５から吐出された液滴が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、液滴ノズル１５が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で液滴ノズル１５を移動させる。図示はしないが、ノズル移動ユニット１６は、たとえば、モータと、モータの動力を液滴ノズル１５に伝達する伝達機構とを含む。制御装置５は、液滴ノズル１５およびノズル移動ユニット１６を制御することにより、基板Ｗの上面内の任意の位置に液滴を供給することができる。
【００３９】
冷却ユニット１０は、基板Ｗに保持されている液滴を冷却する冷却剤を吐出する冷却ノズル１８と、冷却ノズル１８に接続された冷却配管１９と、冷却配管１９に介装された冷却バルブ２０と、冷却ノズル１８を移動させるノズル移動ユニット２１とを含む。冷却剤供給源からの冷却剤は、冷却配管１９を介して冷却ノズル１８に供給される。冷却ノズル１８への冷却剤の供給は、冷却バルブ２０の開閉により制御される。冷却ノズル１８は、下向きに冷却剤を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２１を制御することにより、冷却ノズル１８から吐出された冷却剤が基板Ｗの上面内の領域に吹き付けられる処理位置と、冷却ノズル１８が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で冷却ノズル１８を移動させる。冷却剤は、たとえば、−２０℃〜室温の範囲内の低温の物質である。冷却剤の温度は、後述する加熱剤より低い。冷却剤は、液体窒素であってもよいし、ドライアイスの粉末であってもよいし、その他の物質であってもよい。
【００４０】
加熱ユニット１１は、基板Ｗに保持されている液滴を加熱する加熱剤を吐出する加熱ノズル２２と、加熱ノズル２２に接続された加熱配管２３と、加熱配管２３に介装された加熱バルブ２４と、加熱ノズル２２を移動させるノズル移動ユニット２５とを含む。加熱剤供給源からの加熱剤は、加熱配管２３を介して加熱ノズル２２に供給される。加熱ノズル２２への加熱剤の供給は、加熱バルブ２４の開閉により制御される。加熱ノズル２２は、下向きに加熱剤を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２５を制御することにより、加熱ノズル２２から吐出された加熱剤が基板Ｗの上面内の領域に吹き付けられる処理位置と、加熱ノズル２２が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で加熱ノズル２２を移動させる。加熱剤は、たとえば、室温〜１３０℃の範囲内の高温の気体である。加熱剤は、高温の空気であってもよいし、高温の水蒸気であってもよいし、その他の気体であってもよい。
【００４１】
リンスユニット１２は、リンス液を吐出するリンス液ノズル２６と、リンス液ノズル２６に接続されたリンス液配管２７と、リンス液配管２７に介装されたリンス液バルブ２８と、リンス液ノズル２６を移動させるノズル移動ユニット２９とを含む。リンス液供給源からのリンス液は、リンス液配管２７を介してリンス液ノズル２６に供給される。リンス液ノズル２６へのリンス液の供給は、リンス液バルブ２８の開閉により制御される。リンス液ノズル２６は、下向きにリンス液を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、リンス液ノズル２６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル２６が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間でリンス液ノズル２６を移動させる。リンス液ノズル２６に供給されるリンス液としては、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｆは、本発明の一実施形態に係る基板Ｗの処理例について説明するための工程図である。以下では、図１および図２を参照する。図３Ａ〜図３Ｆについては適宜参照する。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときには、制御装置５は、インデクサロボットＩＲによって、キャリアＣから基板Ｗを搬出させ、この基板Ｗを基板受渡ユニット３に搬入させる。そして、図３Ａに示すように、制御装置５は、測定ユニット７によって基板Ｗの汚染状態を測定させる（汚染状態測定工程）。これにより、基板Ｗの上面に付着している異物の位置が測定され、基板Ｗの上面内における異物の位置を示す位置情報が測定ユニット７から制御装置５に出力される。制御装置５は、測定ユニット７によって基板Ｗの汚染状態が測定された後、メインロボットＭＲによって、基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出させ、処理ユニット４にこの基板Ｗを搬入させる。これにより、基板Ｗがスピンチャック８によって水平な姿勢で保持される。
【００４３】
次に、基板Ｗの上面において異物が付着している汚染部分（基板Ｗと異物とが接している部分、およびその周辺の部分）だけに微量の液体を供給する液滴供給工程が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット１６を制御することにより、液滴が汚染部分に着液する所定位置に液滴ノズル１５を移動させる。この実施形態では、液滴ノズル１５から鉛直下方に液体が吐出されるから、液滴ノズル１５は、異物の上方に配置される。制御装置５は、液滴ノズル１５を所定位置に移動させるときに、液滴ノズル１５の移動に加えて、スピンチャック８を制御することにより基板Ｗを回転させてもよいし、基板Ｗを回転させずに液滴ノズル１５だけを移動させてもよい。すなわち、液滴ノズル１５だけ、または基板Ｗだけを移動させることにより、着液位置を汚染部分に移動させてもよいし、液滴ノズル１５および基板Ｗの両方を移動させることにより、着液位置を汚染部分に移動させてもよい。
【００４４】
図３Ｂに示すように、制御装置５は、液滴ノズル１５が所定位置に移動した後、液滴ノズル１５に内蔵されているアクチュエータ１７を駆動することにより、液体の一例であるＳＣ−１を液滴ノズル１５から基板Ｗの上面に向けて吐出させる。液滴ノズル１５から吐出される液量が少ないから、液滴ノズル１５からＳＣ−１が吐出されると、汚染部分だけにＳＣ−１が供給される。これにより、図３Ｂにおいて拡大して示すように、異物（パーティクル）がＳＣ−１によって覆われる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合には、制御装置５は、前述の液滴ノズル１５の移動からＳＣ−１の供給までの動作を液滴ノズル１５等に再び行わせ、液滴ノズル１５から各異物に向けて液滴を吐出させる。これにより、複数の液滴が基板Ｗの上面に保持され、各異物がＳＣ−１によって覆われる。そして、全ての異物がＳＣ−１によって覆われた後、制御装置５は、ノズル移動ユニット１６を制御することにより、基板Ｗの上方から液滴ノズル１５を退避させる。
【００４５】
次に、基板Ｗ上の液滴を凍らせる冷凍工程（冷却工程）が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット２１を制御することにより、冷却剤が汚染部分だけに吹き付けられる所定位置に冷却ノズル１８を移動させる。このとき、制御装置５は、液滴供給工程と同様に、冷却ノズル１８だけを移動させてもよいし、冷却ノズル１８の移動に加えて、基板Ｗを回転させてもよい。図３Ｃに示すように、制御装置５は、冷却ノズル１８が所定位置に移動した後、冷却バルブ２０を開いて、冷却剤の一例である液体窒素を冷却ノズル１８から吐出させる。冷却ノズル１８から吐出された液体窒素は、ＳＣ−１の液滴によって覆われている異物に供給され、異物およびＳＣ−１の温度を室温より低い温度まで低下させる。これにより、異物ごとＳＣ−１が一瞬で凍結する。制御装置５は、ＳＣ−１が凍結した後、冷却バルブ２０を閉じて、冷却ノズル１８からの液体窒素の吐出を停止させる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合には、制御装置５は、前述の冷却ノズル１８の移動から液体窒素の供給停止までの動作を冷却ノズル１８等に再び行わせ、冷却ノズル１８から各異物に向けて液体窒素を吐出させる。これにより、基板Ｗ上の全ての液滴が凍結する。そして、制御装置５は、全ての液滴が凍結した後、ノズル移動ユニット２１を制御することにより、基板Ｗの上方から冷却ノズル１８を退避させる。
【００４６】
次に、基板Ｗ上の液滴を蒸発させる解凍工程（加熱工程、蒸発工程）が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット２５を制御することにより、加熱剤が汚染部分だけに吹き付けられる所定位置に加熱ノズル２２を移動させる。このとき、制御装置５は、液滴供給工程と同様に、加熱ノズル２２だけを移動させてもよいし、加熱ノズル２２の移動に加えて、基板Ｗを回転させてもよい。図３Ｄに示すように、制御装置５は、加熱ノズル２２が所定位置に移動した後、加熱バルブ２４を開いて、加熱剤の一例である１００℃付近の高温の水蒸気を加熱ノズル２２から吐出させる。加熱ノズル２２から吐出された高温の水蒸気は、ＳＣ−１の液滴によって覆われている異物に吹き付けられ、異物およびＳＣ−１の温度を室温より高い温度まで上昇させる。これにより、冷凍状態のＳＣ−１が、一瞬で解け蒸発する。制御装置５は、ＳＣ−１が蒸発した後、加熱バルブ２４を閉じて、加熱ノズル２２からの水蒸気の吐出を停止させる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合、制御装置５は、前述の加熱ノズル２２の移動から水蒸気の供給停止までの動作を加熱ノズル２２等に再び行わせ、加熱ノズル２２から各異物に向けて高温の水蒸気を吐出させる。これにより、基板Ｗ上の全てのＳＣ−１が蒸発し、基板ＷからＳＣ−１が無くなる。そして、制御装置５は、全ての液滴が蒸発した後、ノズル移動ユニット２５を制御することにより、基板Ｗの上方から加熱ノズル２２を退避させる。
【００４７】
次に、基板Ｗ上の液滴を凍結および蒸発させる繰り返し工程が行われる。具体的には、制御装置５は、前述の液滴供給工程と同様に、汚染部分に液滴を供給させる。その後、制御装置５は、前述の冷凍工程と同様に、汚染部分に冷却剤を供給させる。その後、制御装置５は、前述の解凍工程と同様に、汚染部分に加熱剤を供給させる。したがって、液滴供給工程から解凍工程までの１つのサイクルが繰り返される。このサイクルの繰り返し回数は、１回であってもよいし、２回以上であってもよい。また、２回目以降の液滴供給工程において基板Ｗに供給される液体は、その前の液滴供給工程において基板Ｗに供給される液体と同じ種類の液体であってもよいし、異なる種類の液体であってもよい。冷却剤および加熱剤についても同様である。
【００４８】
次に、基板Ｗ上の異物をリンス液によって洗い流すリンス工程が行われる。具体的には、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。その後、制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、リンス液が基板Ｗの上面に着液する所定位置にリンス液ノズル２６を移動させる。図３Ｅに示すように、制御装置５は、リンス液ノズル２６が所定位置に移動した後、リンス液バルブ２８を開いて、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル２６から吐出させる。このとき、制御装置５は、リンス液ノズル２６を移動させながら純水を吐出させてもよいし、リンス液ノズル２６を移動させずに純水を吐出させてもよい。リンス液ノズル２６から吐出された純水は、基板Ｗの上面に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上の異物が洗い流される。そして、リンス液バルブ２８が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置５は、リンス液バルブ２８を閉じてリンス液ノズル２６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、基板Ｗの上方からリンス液ノズル２６を退避させる。
【００４９】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。これにより、図３Ｆに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間に亘って行われた後は、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置５は、メインロボットＭＲによって、処理済みの基板Ｗを処理ユニット４から搬出させ、この基板Ｗを基板受渡ユニット３に搬入させる。そして、制御装置５は、インデクサロボットＩＲによって、処理済みの基板Ｗを基板受渡ユニット３から搬出させ、この基板ＷをいずれかのキャリアＣに搬入させる。制御装置５は、インデクサロボットＩＲ等にこの一連の動作を繰り返し実行させることにより、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００５０】
以上のように本実施形態では、基板Ｗの上面内の一部の領域だけに液滴が保持され、この液滴が凍結および蒸発される。液滴に接している基板Ｗ上の異物は、液滴が凍結する過程で冷却され、液滴が蒸発する過程で加熱される。したがって、液滴の凍結および蒸発が繰り返されることにより、基板Ｗ上の異物が収縮および膨張を繰り返す。異物が収縮または膨張すると、基板Ｗと異物との間に応力が発生し、基板Ｗに対する異物の付着力が低下する。これにより、異物が基板Ｗから剥がれやすい状態となる。
【００５１】
さらに、基板Ｗ上の液滴に向けて冷却剤および加熱剤が吐出されるので、液滴だけが選択的に冷却および加熱される。そのため、液滴および異物の温度だけが大幅に変化し、基板Ｗの温度は殆ど変化しない。たとえば、異物および基板Ｗの両方の温度が大幅に上昇した場合には、異物および基板Ｗの両方が大幅に膨張するから、異物および基板Ｗの接触部での相対的な変位量は、異物だけが膨張する場合よりも小さい。したがって、基板Ｗ上の液滴だけが選択的に冷却および加熱されることにより、基板Ｗに対する異物の付着力がさらに低下する。これにより、異物が基板Ｗからさらに剥がれやすい状態となる。
【００５２】
さらにまた、基板Ｗを腐食させるＳＣ−１の液滴が、基板Ｗの上面に供給されるので、基板Ｗの表層がＳＣ−１によって腐食される（溶ける）。そのため、基板Ｗに対する異物の付着力がさらに低下したり、異物が基板Ｗから剥がれたりする（リフトオフ）。したがって、基板Ｗは、異物を容易に除去できる状態になる。そのため、リンス液が基板Ｗに供給されることにより、基板Ｗ上の全ての異物が洗い流され、基板Ｗ上から異物が確実に除去される。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。
【００５３】
しかも、基板Ｗの上面内の一部の領域だけに液滴が供給されるので、基板Ｗの上面全域に液体が供給される場合よりも、液体の消費量が少ない。さらに、基板Ｗ上に保持されている液量が少ないので、少量の冷却剤および加熱剤で、液滴を冷却および加熱できる。したがって、冷却剤および加熱剤の消費量を低減できる。そのため、基板処理装置１のランニングコストを低減できる。さらに、基板Ｗ上に保持されている液量が少ないので、短時間で液滴を凍結および蒸発させることができる。したがって、基板Ｗの処理時間を短縮できる。さらに、異物が存在する領域だけにＳＣ−１などの液体が供給されるから、液体を供給する必要がない基板Ｗの上面内の領域にダメージが発生することを抑制または防止できる。
【００５４】
また、液滴の冷却および加熱によって、基板Ｗに対する異物の付着力が低下するので、ＳＣ−１などの腐食液の液滴を基板Ｗに供給しなくてもよい。すなわち、たとえば前述の処理例においてＳＣ−１の代わりに純水を用いたとしても、基板Ｗ上から異物を確実に除去できる。前述のように、腐食成分を含まない液体だけが基板Ｗに供給される場合、スピンチャック８において基板Ｗに供給された液体に接する接触部分を、金属などの耐薬性材料以外の材料で形成できる。すなわち、接触部分を、ステンレス鋼などの合成樹脂よりも加工性に優れた材料によって形成できる。これにより、基板処理装置１の製造コストを低減できる。さらに、腐食による基板処理装置１の劣化を防止できるので、基板処理装置１の製品寿命（ライフ）を延ばすことができる。
【００５５】
この発明の実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、基板Ｗ上の液滴が加熱剤によって加熱される場合について説明したが、液滴の加熱方法は、これに限られない。
具体的には、図４に示すように、スピンベース１３に内蔵された赤外線照射ユニット３０（赤外線照射手段）から、たとえば、約３μｍから４μｍ未満の波長の赤外線を基板Ｗの全域に照射してもよい。スピンチャック８に保持されている基板Ｗが、たとえばシリコン基板である場合、この範囲内の波長の赤外線は、シリコン基板に殆ど吸収されずに、シリコン基板を透過する。その一方で、基板Ｗ上の液滴が、水を含む液体によって形成されている場合、この範囲内の波長の赤外線は、液滴に効率的に吸収される。したがって、この範囲内の波長の赤外線を基板Ｗの全域に照射すると、基板Ｗ上の液滴だけが加熱される。そのため、基板Ｗ上の液滴を選択的に加熱できる。
【００５６】
また、基板Ｗ上の液滴は、液滴だけに接触可能な発熱部材によって加熱されてもよい。具体的には、図４に示すように、制御装置５は、熱を発する熱プローブ３１（発熱部材）を発熱部材移動ユニット３２によって移動させることにより、熱プローブ３１の先端を基板Ｗ上の液滴だけに接触させて、基板Ｗ上の液滴を選択的に加熱してもよい。
また、前述の処理例では、凍結状態の液滴を蒸発させることにより、全ての液滴を基板Ｗから除去する場合について説明したが、たとえば加熱剤の温度や供給時間を変更することにより、基板Ｗ上から全ての液滴が無くならないように、液滴の加熱温度を調整してもよい。この場合、基板Ｗから液滴が無くならないので、液滴を加熱した後に、液滴ノズル１５から基板Ｗへの液滴の供給を行わなくてもよい。すなわち、液滴の冷却および加熱を複数回行う場合でも、液滴供給工程を複数回行わなくてもよい。したがって、基板Ｗの処理時間を短縮できる。
【００５７】
また、前述の処理例では、処理ユニット４で基板Ｗを乾燥させた後、この基板ＷをキャリアＣに搬送する場合について説明したが、処理ユニット４で処理された基板Ｗの汚染状態を測定ユニット７で再び測定してもよい。そして、基板Ｗの清浄度が低い場合には、この基板Ｗを再び処理ユニット４で処理してもよい。
また、前述の処理例では、液滴が供給される基板Ｗの上面内の領域が、基板Ｗ毎に設定される場合について説明したが、この領域は、予め設定されていてもよい。たとえば、基板Ｗの上面周縁部だけに液滴が供給されてもよい。基板Ｗの上面周縁部は、搬送ロボットＩＲ、ＭＲや、スピンチャック８に接触する。そのため、基板Ｗの上面周縁部は、基板Ｗの他の領域よりも汚染され易い。したがって、液滴が供給される領域は、この汚染され易い領域に設定されていてもよい。
【００５８】
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
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。
【符号の説明】
【００５９】
１ ：基板処理装置
５ ：制御装置（制御手段）
７ ：測定ユニット（汚染状態測定手段）
８ ：スピンチャック（基板保持手段）
９ ：液滴供給ユニット（液滴供給手段）
１０ ：冷却ユニット（温度変化手段、冷却手段、凍結手段）
１１ ：加熱ユニット（温度変化手段、加熱手段、解凍手段、蒸発手段）
１５ ：液滴ノズル（ピペット）
１６ ：ノズル移動ユニット（液滴ノズル移動手段）
１８ ：冷却ノズル
２２ ：加熱ノズル
３０ ：赤外線照射ユニット（赤外線照射手段）
３１ ：熱プローブ（発熱部材）
Ｗ ：基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１に記載の枚葉式の基板処理装置は、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルと、スピンチャックに保持されている基板の上面に向けて冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出ノズルとを備えている。
【０００３】
この基板処理装置では、処理液ノズルから処理液が吐出されることにより、基板の上面全域を覆う液膜が形成される。その後、冷却ガス吐出ノズルから冷却ガスが吐出されることにより、基板上のパーティクルと共に液膜全体が凍結される。これにより、パーティクルを含む凍結膜が基板上に形成される。この凍結膜は、基板への処理液の供給によって解凍された後、基板の回転による遠心力によって基板の周囲に排出される。基板上のパーティクルは、凍結膜と共に基板から除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１８７５号公報
【特許文献２】特開２００８−０１６６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の上面においてパーティクルが存在している領域は、基板の上面全域ではなく、基板の上面内の一部の領域である。しかしながら、特許文献１に記載の基板処理装置では、基板の上面全域に処理液が供給され、基板の上面全域を覆う液膜が形成される。すなわち、過剰な処理液が基板に供給されるので、処理液を無駄に消費している。さらに、基板の上面全域を覆う大きな液膜が形成されるので、この液膜を凍結させるときに使用される冷却ガスの消費量が多い。このように、従来の基板処理装置では、大量の処理液等が使用されるから、ランニングコストが増加してしまう。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板（Ｗ）の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、前記基板上の液滴の温度を変化させる温度変化工程とを含む、基板処理方法である。基板の主面は、デバイス形成面である基板の表面であってもよいし、表面とは反対側の裏面であってもよい。
この方法によれば、基板の主面内の一部の領域だけに液滴が供給される。その後、基板の主面に保持されている液滴が冷却または加熱される。これにより、基板上の液滴の温度が変化する。基板上の異物が液滴に接している場合、この異物は、液滴によって冷却または加熱され、収縮または膨張する。そのため、基板と異物との間に応力が発生し、基板に対する異物の付着力が低下する。これにより、異物が基板から剥がれやすい状態となる。さらに、基板の主面内の一部の領域だけに液滴が供給されるから、基板の主面全域に液体を供給する場合よりも液体の消費量が少ない。しかも、基板上の液量が少ないから、液滴の温度を変化させる物質（たとえば、後述の冷却剤）やエネルギー（たとえば、赤外線を発生させるときのエネルギー）を低減できる。これにより、ランニングコストを低減できる。
【０００８】
温度変化工程は、基板上の液滴を冷却または加熱する工程であってもよいし、基板上の液滴を冷却および加熱する工程であってもよい。すなわち、請求項２に記載の発明のように、前記温度変化工程は、前記基板上の液滴を冷却する冷却工程と、前記基板上の液滴を加熱する加熱工程とを含んでいてもよい。この場合、基板上の液滴が冷却および加熱されるから、冷却または加熱だけが行われる場合よりも、液滴温度の変化量が大きい。そのため、液滴に接する異物の変位量を増加させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を確実に低下させて、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【０００９】
冷却工程は、基板上の液滴を室温（２０〜３０℃）より低い温度まで冷却する工程であってもよい。また、加熱工程は、基板上の液滴を室温より高い温度まで加熱する工程であってもよい。たとえば請求項３に記載の発明のように、前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含んでいてもよいし、前記加熱工程は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍工程を含んでいてもよい。すなわち、基板の主面に供給される液体が水を主成分とする液体である場合、冷却工程は、基板上の液滴を０℃以下まで冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板上の液滴を０℃より高い温度まで加熱する工程であってもよい。この場合、液滴温度の変化量を増加させることができるから、液滴に接する異物の変位量を増加させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を確実に低下させて、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【００１０】
また、温度変化工程は、基板上の液滴を冷却した後に加熱する工程であってもよいし、それとは反対に、基板上の液滴を加熱した後に冷却する工程であってもよい。また、冷却の回数は、一回であってもよいし、複数回であってもよい。同様に、加熱の回数は、一回であってもよいし、複数回であってもよい。
液滴の冷却および加熱が複数回行われる場合、請求項４に記載の発明のように、前記温度変化工程は、前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回行う繰り返し工程を含んでいてもよい。この場合、液滴に接する異物が収縮および膨張を交互に繰り返すので、冷却および加熱が一回だけしか行われない場合よりも、基板に対する異物の付着力を低下させることができる。これにより、異物が基板から剥がれやすい状態にすることができる。
【００１１】
また、液滴の冷却および加熱が複数回行われる場合、請求項５に記載の発明のように、基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、基板上の液滴を凍結させる凍結工程と、基板上の液滴を蒸発させる蒸発工程とが、この順番で複数回行われてもよい。この場合、基板上の液滴が冷却され凍結する。その後、凍結状態の液滴が加熱され蒸発する。これにより、基板上から液滴が除去される。そのため、再び液滴が基板の主面に供給される。そして、再び液滴の凍結および蒸発が行われる。このように、液滴の凍結および蒸発が繰り返されるから、基板の主面に供給される液体が水を主成分とする液体である場合には、基板上の液滴の温度は、０℃以下から室温より高い温度（たとえば、１００℃以上）まで変化する。したがって、液滴に接する異物の変位量を増加させて、基板に対する異物の付着力を確実に低下させることができる。
【００１２】
冷却工程は、基板を冷却することにより基板上の液滴を冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板を加熱することにより基板上の液滴を加熱する工程であってもよい。また、冷却工程は、基板を殆ど冷却することなく、基板上の液滴を冷却する工程であってもよいし、加熱工程は、基板を殆ど加熱することなく、基板上の液滴を加熱する工程であってもよい。
【００１３】
すなわち、請求項６に記載の発明のように、前記冷却工程は、前記基板上の液滴を選択的に冷却する選択的冷却工程を含んでいてもよいし、前記加熱工程は、前記基板上の液滴を選択的に加熱する選択的加熱工程を含んでいてもよい。この場合、基板上の液滴が選択的に冷却および加熱されるから、液滴およびこの液滴に接する部分（液滴と基板との接触部や、液滴に接する異物）の温度だけが大幅に変化し、基板全体の温度は殆ど変化しない。したがって、液滴に接する異物の温度が大幅に変化する一方で、基板の温度は殆ど変化しない。たとえば、異物および基板の両方の温度が大幅に上昇した場合には、異物および基板の両方が大幅に膨張するから、異物および基板の接触部での相対的な変位量は、異物だけが膨張する場合よりも小さい。したがって、基板上の液滴だけが選択的に冷却および加熱されることにより、基板に対する異物の付着力がさらに低下する。これにより、異物が基板からさらに剥がれやすい状態となる。
【００１４】
また、液滴供給工程において液滴が供給される基板の主面内の領域は、基板毎に設定されてもよい。すなわち、請求項７に記載の発明のように、前記基板処理方法は、前記液滴供給工程が行われる前に、前記基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定工程をさらに含み、前記液滴供給工程は、前記汚染部分だけに液滴を供給する工程を含んでいてもよい。この場合、異物が付着している汚染部分だけに液滴が供給されるから、異物に対して液滴を確実に接触させることができる。したがって、液滴の温度を変化させることにより、異物を確実に収縮または膨張させることができる。これにより、基板に対する異物の付着力を低下させることができる。さらに、汚染部分だけに液滴が供給されるから、基板を腐食させる腐食液によって液滴が形成されている場合には、汚染部分以外の領域にダメージが発生することを抑制または防止できる。
【００１５】
また、液滴供給工程において液滴が供給される基板の主面内の領域は、予め設定されていてもよい。すなわち、請求項８に記載の発明のように、前記液滴供給工程は、前記基板の主面内の予め定められた部分（特定部分）に液滴を供給する特定部分供給工程を含んでいてもよい。また、特定部分は、基板の主面周縁部であってもよい。すなわち、基板の主面周縁部は、基板を搬送する搬送ロボットのハンドや、スピンチャックなどの基板保持手段と接触する。そのため、基板の主面周縁部は、基板の他の領域よりも汚染され易い。したがって、液滴が供給される領域は、この汚染され易い領域に設定されていてもよい。これらの場合、液滴が供給される領域が予め定められているから、基板の主面に対する液滴の供給位置を基板毎に変更しなくてもよい。
【００１６】
また、基板の主面に供給される液体（液滴を形成する液体）は、水を含む液体であってもよいし、基板を腐食させる腐食成分を含む液体であってもよいし、その他の液体であってもよい。たとえば、請求項９に記載の発明のように、前記液滴供給工程は、基板を腐食させる腐食液の液滴を基板の主面内の一部の領域だけに供給する工程を含んでいてもよい。この場合、基板の表層が腐食液によって腐食されるので、基板に対する異物の付着力を低下させたり、異物を基板から剥がしたり（リフトオフ）することができる。
【００１７】
また、前記目的を達成するための請求項１０に記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（８）と、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給手段（９）と、前記基板保持手段に保持されている基板上の液滴の温度を変化させる温度変化手段（１０、１１）とを含む、基板処理装置（１）である。この構成によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、前記温度変化手段は、前記基板上の液滴を冷却する冷却手段（１０）と、前記基板上の液滴を加熱する加熱手段（１１）とを含む、請求項１０に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項２の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１２に記載の発明は、前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段（１０）を含み、前記加熱手段は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍手段（１１）を含む、請求項１１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の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、前記冷却手段および加熱手段によって前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回実行させる制御手段（５）をさらに含む、請求項１１または１２に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項４の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１４に記載の発明は、前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段（１０）を含み、前記加熱手段は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発手段（１１）を含み、前記制御手段は、前記液滴供給手段、凍結手段、および蒸発手段によって、基板への液滴の供給、前記液滴の凍結、および前記液滴の蒸発をこの順番で複数回実行させる、請求項１３に記載の基板処理装置である。この構成によれば、請求項５の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２０】
請求項１５に記載の発明は、前記冷却手段は、冷却剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する冷却ノズル（１８）を含み、前記加熱手段は、加熱剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する加熱ノズル（２２）、前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線照射手段（３０）、および前記基板保持手段に保持されている基板の主面上の液滴だけに接触可能な発熱部材（３１）のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２１】
冷却剤は、加熱剤よりも低温の物質である。たとえば、冷却剤は、室温よりも低温の物質であり、加熱剤は、室温よりも高温の物質である。冷却剤は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、固体であってもよい。加熱剤についても同様である。冷却ノズルから吐出された冷却剤は、基板の主面内の一部の領域だけに供給される。したがって、液滴が存在する領域だけに冷却剤を供給できる。そのため、基板上の液滴を選択的に冷却できる。同様に、加熱ノズルが加熱手段に含まれている場合、加熱ノズルから吐出された加熱剤が、基板の主面内の一部の領域だけに供給される。したがって、液滴が存在する領域だけに加熱剤を供給できる。そのため、基板上の液滴を選択的に加熱できる。
【００２２】
また、赤外線照射手段が加熱手段に含まれている場合、赤外線照射手段からの赤外線が基板に照射される。基板保持手段に保持される基板がシリコン基板であり、この基板に供給される液滴が水を含む液体によって形成されている場合、赤外線照射手段が発する赤外線の波長は、約３μｍから４μｍ未満であることが好ましい。すなわち、たとえば特許文献２に記載されているように、この範囲内の波長の赤外線は、シリコン基板に殆ど吸収されずに、シリコン基板を透過する。その一方で、この範囲内の波長の赤外線は、水を含む液体に効率的に吸収される。したがって、この範囲内の波長の赤外線を基板に照射すると、基板上の液体だけが加熱される。そのため、基板上の液滴を選択的に加熱できる。
【００２３】
また、発熱部材が加熱手段に含まれている場合、発熱部材が基板上の液滴だけに接触し、液滴だけが加熱される。したがって、基板上の液滴を選択的に加熱できる。このように、この構成によれば、基板上の液滴を選択的に冷却および加熱できる。したがって、請求項６に記載の発明と同様に、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる。
【００２４】
請求項１６に記載の発明は、前記液滴供給手段は、液滴を吐出する液滴ノズル（１５）と、前記液滴ノズルを移動させる液滴ノズル移動手段（１６）とを含み、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定手段（７）と、前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記液滴ノズル移動手段を制御することにより、前記液滴ノズルからの液滴の供給位置を前記汚染部分に位置させる制御手段（５）とをさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
【００２５】
この構成によれば、基板の主面において異物が付着している汚染部分が、汚染状態測定手段によって特定される。制御装置は、汚染状態測定手段からの出力に基づいて液滴ノズル移動手段を制御することにより、基板の主面に対する液滴の供給位置（狙い位置）を汚染部分に位置させる。そして、制御装置は、この状態で、液滴ノズルから汚染部分に向けて液滴を吐出させる。これにより、汚染部分だけに液滴が供給される。したがって、請求項７に記載の発明と同様に、基板に対する異物の付着力を低下させることができ、ランニングコストを低減できる。
【００２６】
請求項１７に記載の発明は、前記液滴供給手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給するように構成されている、請求項１０〜１５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８の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１８に記載の発明は、前記液滴供給手段は、基板の主面を腐食させる腐食液の液滴を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する、請求項１０〜１７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９の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、前記液滴供給手段は、液体を滴下させるピペット（１５）を含む、請求項１０〜１８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、微量の液体がピペットから滴下される。これにより、基板保持手段に保持されている基板の主面の一部の領域だけに液滴が供給される。また、液体が滴下されるので、基板の主面内の所定位置（狙い位置）の上方にピペットを位置させた状態で、ピペットから液体を滴下させることにより、狙い位置に液滴を確実に供給できる。さらに、基板に供給される液量が少ないので、液滴の温度を変化させる物質やエネルギーを低減できる。これにより、基板処理装置のコストを低減できる。
【００２８】
なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る処理ユニットの内部を水平方向から見た模式図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る基板の処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｂ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｃ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｄ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｅ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図３Ｆ】前記処理例について説明するための工程図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例について説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の模式的な平面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数のキャリアＣを保持するロードポート２と、基板Ｗの受け渡しが行われる基板受渡ユニット３と、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット４とを含む。ロードポート２および処理ユニット４は、水平方向に間隔を空けて配置されている。基板受渡ユニット３は、ロードポート２と処理ユニット４との間で搬送される基板Ｗの搬送経路上に配置されている。基板処理装置１は、さらに、ロードポート２と基板受渡ユニット３との間に配置されたインデクサロボットＩＲと、基板受渡ユニット３と処理ユニット４との間に配置されたメインロボットＭＲと、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置５（制御手段）とを含む。
【００３１】
インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＩＲを備えている。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨＩＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＩＲの向きを変更する。複数のキャリアＣは、水平な配列方向Ｄ１に配列されている。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１に移動する。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１への移動および自転によって、任意のキャリアＣおよび基板受渡ユニット３にハンドＨＩＲを対向させる。そして、インデクサロボットＩＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＩＲの移動によって、キャリアＣおよび基板受渡ユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、およびキャリアＣおよび基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣと基板受渡ユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００３２】
同様に、メインロボットＭＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＭＲを備えている。メインロボットＭＲは、ハンドＨＭＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、メインロボットＭＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＭＲの向きを変更する。メインロボットＭＲは、複数の処理ユニット４の間に配置されている。メインロボットＭＲは、自転によって任意の処理ユニット４および基板受渡ユニット３にハンドＨＭＲを対向させる。そして、メインロボットＭＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＭＲの移動によって、処理ユニット４および基板受渡ユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、および処理ユニット４および基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。メインロボットＭＲは、処理ユニット４と基板受渡ユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００３３】
基板受渡ユニット３は、基板Ｗを水平に支持する複数の支持ピン６と、複数の支持ピン６に支持されている基板Ｗの汚染状態を測定する測定ユニット７（汚染状態測定手段）とを含む。支持ピン６および測定ユニット７は、基板受渡ユニット３の内部に配置されている。図示はしないが、支持ピン６は、半球状の先端部を有する上向きに凸の円錐状である。複数の支持ピン６の先端部は、中心位置Ｐ１を取り囲む基板Ｗの直径よりも小さい円に沿って配置されている。各支持ピン６の先端部の高さは等しい。基板Ｗは、支持ピン６の先端部と基板Ｗの下面周縁部との点接触によって水平な姿勢で支持される。インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、ハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって支持ピン６上に基板Ｗを置き、支持ピン６に支持されている基板ＷをハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって持ち上げる。インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、中心位置Ｐ１を通る鉛直軸線上に基板Ｗの中心が位置するように、支持ピン６に基板Ｗを渡す。
【００３４】
また、測定ユニット７は、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物の数および基板Ｗに対する各異物の位置を測定するユニットである。測定ユニット７は、たとえば、パーティクルカウンタ、全反射蛍光Ｘ線分析装置（ＴＲＸＲＦ）、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ：Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、および画像認識異物検査装置の少なくとも一つを含む。測定ユニット７は、たとえば、基板Ｗの上面の中心から異物までの径方向の距離と、基板Ｗの周縁部に設けられたノッチやオリフラから異物までの周方向への距離とに基づいて異物の位置を特定する。そして、測定ユニット７は、異物の位置を位置情報として制御装置５に出力する。後述するように、制御装置５は、測定ユニット７の測定結果を取得し、この測定結果に基づいて処理ユニット４に基板Ｗを処理させる。
【００３５】
図２は、本発明の一実施形態に係る処理ユニット４の内部を水平方向から見た模式図である。
処理ユニット４は、基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式のユニットである。処理ユニット４は、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック８（基板保持手段）と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面内の任意の部分に液滴を保持させる液滴供給ユニット９（液滴供給手段）と、基板Ｗに保持されている液滴を冷却する冷却ユニット１０（温度変化手段、冷却手段、凍結手段）と、基板Ｗに保持されている液滴を加熱する加熱ユニット１１（温度変化手段、加熱手段、解凍手段、蒸発手段）と、スピンチャック８に保持されている基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンスユニット１２とを含む。
【００３６】
スピンチャック８は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転可能な円盤状のスピンベース１３と、このスピンベース１３を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック８は、基板Ｗを水平方向に挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）を吸着することにより当該基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。図２は、スピンチャック８が挟持式のチャックである場合を示している。スピンチャック８において基板Ｗに供給された液体に接する接触部分（たとえば、スピンベース１３）は、合成樹脂などの耐薬性を有する耐薬性材料によって形成されていてもよいし、ステンレス鋼などの金属によって形成されていてもよい。薬液などのように金属を腐食させる腐食成分を含む腐食液が基板Ｗに供給される場合、接触部分は、耐薬性材料によって形成されている。一方、腐食成分を含まない液体だけが基板Ｗに供給される場合、接触部分は、金属などの耐薬性材料以外の材料によって形成されていてもよい。
【００３７】
液滴供給ユニット９は、液滴を吐出する液滴ノズル１５（ピペット）と、液滴ノズル１５を移動させるノズル移動ユニット１６（液滴ノズル移動手段）とを含む。液滴ノズル１５は、たとえば、微量の液体を吐出する電動式のマイクロピペットである。液滴ノズル１５の内部には、所定量の液体が貯留されている。液滴ノズル１５に貯留されている液体は、水を含む液体であってもよいし、有機溶剤であってもよいし、アルコールであってもよいし、薬液などのその他の液体であってもよい。具体的には、液滴ノズル１５に貯留されている液体は、水を含む液体の一例である純水（脱イオン水）であってもよいし、薬液の一例であるＳＣ−１（ＮＨ４ＯＨとＨ２Ｏ２とを含む水溶液）であってもよい。ＳＣ−１は、基板Ｗを腐食させる腐食成分を含む腐食液の一例である。
【００３８】
制御装置５は、液滴ノズル１５に内蔵されているアクチュエータ１７を駆動することにより、液滴ノズル１５の下端から微量の液体を滴下させる。液滴ノズル１５から一度に吐出される液量は、たとえば、数ピコリットル〜数マイクロリットルである。制御装置５は、ノズル移動ユニット１６を制御することにより、液滴ノズル１５から吐出された液滴が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、液滴ノズル１５が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で液滴ノズル１５を移動させる。図示はしないが、ノズル移動ユニット１６は、たとえば、モータと、モータの動力を液滴ノズル１５に伝達する伝達機構とを含む。制御装置５は、液滴ノズル１５およびノズル移動ユニット１６を制御することにより、基板Ｗの上面内の任意の位置に液滴を供給することができる。
【００３９】
冷却ユニット１０は、基板Ｗに保持されている液滴を冷却する冷却剤を吐出する冷却ノズル１８と、冷却ノズル１８に接続された冷却配管１９と、冷却配管１９に介装された冷却バルブ２０と、冷却ノズル１８を移動させるノズル移動ユニット２１とを含む。冷却剤供給源からの冷却剤は、冷却配管１９を介して冷却ノズル１８に供給される。冷却ノズル１８への冷却剤の供給は、冷却バルブ２０の開閉により制御される。冷却ノズル１８は、下向きに冷却剤を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２１を制御することにより、冷却ノズル１８から吐出された冷却剤が基板Ｗの上面内の領域に吹き付けられる処理位置と、冷却ノズル１８が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で冷却ノズル１８を移動させる。冷却剤は、たとえば、−２０℃〜室温の範囲内の低温の物質である。冷却剤の温度は、後述する加熱剤より低い。冷却剤は、液体窒素であってもよいし、ドライアイスの粉末であってもよいし、その他の物質であってもよい。
【００４０】
加熱ユニット１１は、基板Ｗに保持されている液滴を加熱する加熱剤を吐出する加熱ノズル２２と、加熱ノズル２２に接続された加熱配管２３と、加熱配管２３に介装された加熱バルブ２４と、加熱ノズル２２を移動させるノズル移動ユニット２５とを含む。加熱剤供給源からの加熱剤は、加熱配管２３を介して加熱ノズル２２に供給される。加熱ノズル２２への加熱剤の供給は、加熱バルブ２４の開閉により制御される。加熱ノズル２２は、下向きに加熱剤を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２５を制御することにより、加熱ノズル２２から吐出された加熱剤が基板Ｗの上面内の領域に吹き付けられる処理位置と、加熱ノズル２２が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間で加熱ノズル２２を移動させる。加熱剤は、たとえば、室温〜１３０℃の範囲内の高温の気体である。加熱剤は、高温の空気であってもよいし、高温の水蒸気であってもよいし、その他の気体であってもよい。
【００４１】
リンスユニット１２は、リンス液を吐出するリンス液ノズル２６と、リンス液ノズル２６に接続されたリンス液配管２７と、リンス液配管２７に介装されたリンス液バルブ２８と、リンス液ノズル２６を移動させるノズル移動ユニット２９とを含む。リンス液供給源からのリンス液は、リンス液配管２７を介してリンス液ノズル２６に供給される。リンス液ノズル２６へのリンス液の供給は、リンス液バルブ２８の開閉により制御される。リンス液ノズル２６は、下向きにリンス液を吐出する。制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、リンス液ノズル２６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、リンス液ノズル２６が基板Ｗの上方から退避した退避位置との間でリンス液ノズル２６を移動させる。リンス液ノズル２６に供給されるリンス液としては、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水や、希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水などを例示することができる。
【００４２】
図３Ａ〜図３Ｆは、本発明の一実施形態に係る基板Ｗの処理例について説明するための工程図である。以下では、図１および図２を参照する。図３Ａ〜図３Ｆについては適宜参照する。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときには、制御装置５は、インデクサロボットＩＲによって、キャリアＣから基板Ｗを搬出させ、この基板Ｗを基板受渡ユニット３に搬入させる。そして、図３Ａに示すように、制御装置５は、測定ユニット７によって基板Ｗの汚染状態を測定させる（汚染状態測定工程）。これにより、基板Ｗの上面に付着している異物の位置が測定され、基板Ｗの上面内における異物の位置を示す位置情報が測定ユニット７から制御装置５に出力される。制御装置５は、測定ユニット７によって基板Ｗの汚染状態が測定された後、メインロボットＭＲによって、基板受渡ユニット３から基板Ｗを搬出させ、処理ユニット４にこの基板Ｗを搬入させる。これにより、基板Ｗがスピンチャック８によって水平な姿勢で保持される。
【００４３】
次に、基板Ｗの上面において異物が付着している汚染部分（基板Ｗと異物とが接している部分、およびその周辺の部分）だけに微量の液体を供給する液滴供給工程が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット１６を制御することにより、液滴が汚染部分に着液する所定位置に液滴ノズル１５を移動させる。この実施形態では、液滴ノズル１５から鉛直下方に液体が吐出されるから、液滴ノズル１５は、異物の上方に配置される。制御装置５は、液滴ノズル１５を所定位置に移動させるときに、液滴ノズル１５の移動に加えて、スピンチャック８を制御することにより基板Ｗを回転させてもよいし、基板Ｗを回転させずに液滴ノズル１５だけを移動させてもよい。すなわち、液滴ノズル１５だけ、または基板Ｗだけを移動させることにより、着液位置を汚染部分に移動させてもよいし、液滴ノズル１５および基板Ｗの両方を移動させることにより、着液位置を汚染部分に移動させてもよい。
【００４４】
図３Ｂに示すように、制御装置５は、液滴ノズル１５が所定位置に移動した後、液滴ノズル１５に内蔵されているアクチュエータ１７を駆動することにより、液体の一例であるＳＣ−１を液滴ノズル１５から基板Ｗの上面に向けて吐出させる。液滴ノズル１５から吐出される液量が少ないから、液滴ノズル１５からＳＣ−１が吐出されると、汚染部分だけにＳＣ−１が供給される。これにより、図３Ｂにおいて拡大して示すように、異物（パーティクル）がＳＣ−１によって覆われる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合には、制御装置５は、前述の液滴ノズル１５の移動からＳＣ−１の供給までの動作を液滴ノズル１５等に再び行わせ、液滴ノズル１５から各異物に向けて液滴を吐出させる。これにより、複数の液滴が基板Ｗの上面に保持され、各異物がＳＣ−１によって覆われる。そして、全ての異物がＳＣ−１によって覆われた後、制御装置５は、ノズル移動ユニット１６を制御することにより、基板Ｗの上方から液滴ノズル１５を退避させる。
【００４５】
次に、基板Ｗ上の液滴を凍らせる冷凍工程（冷却工程）が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット２１を制御することにより、冷却剤が汚染部分だけに吹き付けられる所定位置に冷却ノズル１８を移動させる。このとき、制御装置５は、液滴供給工程と同様に、冷却ノズル１８だけを移動させてもよいし、冷却ノズル１８の移動に加えて、基板Ｗを回転させてもよい。図３Ｃに示すように、制御装置５は、冷却ノズル１８が所定位置に移動した後、冷却バルブ２０を開いて、冷却剤の一例である液体窒素を冷却ノズル１８から吐出させる。冷却ノズル１８から吐出された液体窒素は、ＳＣ−１の液滴によって覆われている異物に供給され、異物およびＳＣ−１の温度を室温より低い温度まで低下させる。これにより、異物ごとＳＣ−１が一瞬で凍結する。制御装置５は、ＳＣ−１が凍結した後、冷却バルブ２０を閉じて、冷却ノズル１８からの液体窒素の吐出を停止させる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合には、制御装置５は、前述の冷却ノズル１８の移動から液体窒素の供給停止までの動作を冷却ノズル１８等に再び行わせ、冷却ノズル１８から各異物に向けて液体窒素を吐出させる。これにより、基板Ｗ上の全ての液滴が凍結する。そして、制御装置５は、全ての液滴が凍結した後、ノズル移動ユニット２１を制御することにより、基板Ｗの上方から冷却ノズル１８を退避させる。
【００４６】
次に、基板Ｗ上の液滴を蒸発させる解凍工程（加熱工程、蒸発工程）が行われる。具体的には、制御装置５は、測定ユニット７から取得した位置情報に基づいてノズル移動ユニット２５を制御することにより、加熱剤が汚染部分だけに吹き付けられる所定位置に加熱ノズル２２を移動させる。このとき、制御装置５は、液滴供給工程と同様に、加熱ノズル２２だけを移動させてもよいし、加熱ノズル２２の移動に加えて、基板Ｗを回転させてもよい。図３Ｄに示すように、制御装置５は、加熱ノズル２２が所定位置に移動した後、加熱バルブ２４を開いて、加熱剤の一例である１００℃付近の高温の水蒸気を加熱ノズル２２から吐出させる。加熱ノズル２２から吐出された高温の水蒸気は、ＳＣ−１の液滴によって覆われている異物に吹き付けられ、異物およびＳＣ−１の温度を室温より高い温度まで上昇させる。これにより、冷凍状態のＳＣ−１が、一瞬で解け蒸発する。制御装置５は、ＳＣ−１が蒸発した後、加熱バルブ２４を閉じて、加熱ノズル２２からの水蒸気の吐出を停止させる。複数の異物が基板Ｗに付着している場合、制御装置５は、前述の加熱ノズル２２の移動から水蒸気の供給停止までの動作を加熱ノズル２２等に再び行わせ、加熱ノズル２２から各異物に向けて高温の水蒸気を吐出させる。これにより、基板Ｗ上の全てのＳＣ−１が蒸発し、基板ＷからＳＣ−１が無くなる。そして、制御装置５は、全ての液滴が蒸発した後、ノズル移動ユニット２５を制御することにより、基板Ｗの上方から加熱ノズル２２を退避させる。
【００４７】
次に、基板Ｗ上の液滴を凍結および蒸発させる繰り返し工程が行われる。具体的には、制御装置５は、前述の液滴供給工程と同様に、汚染部分に液滴を供給させる。その後、制御装置５は、前述の冷凍工程と同様に、汚染部分に冷却剤を供給させる。その後、制御装置５は、前述の解凍工程と同様に、汚染部分に加熱剤を供給させる。したがって、液滴供給工程から解凍工程までの１つのサイクルが繰り返される。このサイクルの繰り返し回数は、１回であってもよいし、２回以上であってもよい。また、２回目以降の液滴供給工程において基板Ｗに供給される液体は、その前の液滴供給工程において基板Ｗに供給される液体と同じ種類の液体であってもよいし、異なる種類の液体であってもよい。冷却剤および加熱剤についても同様である。
【００４８】
次に、基板Ｗ上の異物をリンス液によって洗い流すリンス工程が行われる。具体的には、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる。その後、制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、リンス液が基板Ｗの上面に着液する所定位置にリンス液ノズル２６を移動させる。図３Ｅに示すように、制御装置５は、リンス液ノズル２６が所定位置に移動した後、リンス液バルブ２８を開いて、リンス液の一例である純水をリンス液ノズル２６から吐出させる。このとき、制御装置５は、リンス液ノズル２６を移動させながら純水を吐出させてもよいし、リンス液ノズル２６を移動させずに純水を吐出させてもよい。リンス液ノズル２６から吐出された純水は、基板Ｗの上面に供給され、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの上面に沿って外方に広がる。これにより、基板Ｗの上面全域に純水が供給され、基板Ｗ上の異物が洗い流される。そして、リンス液バルブ２８が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置５は、リンス液バルブ２８を閉じてリンス液ノズル２６からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置５は、ノズル移動ユニット２９を制御することにより、基板Ｗの上方からリンス液ノズル２６を退避させる。
【００４９】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、基板Ｗを高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で回転させる。これにより、図３Ｆに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間に亘って行われた後は、制御装置５は、スピンチャック８を制御することにより、基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置５は、メインロボットＭＲによって、処理済みの基板Ｗを処理ユニット４から搬出させ、この基板Ｗを基板受渡ユニット３に搬入させる。そして、制御装置５は、インデクサロボットＩＲによって、処理済みの基板Ｗを基板受渡ユニット３から搬出させ、この基板ＷをいずれかのキャリアＣに搬入させる。制御装置５は、インデクサロボットＩＲ等にこの一連の動作を繰り返し実行させることにより、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００５０】
以上のように本実施形態では、基板Ｗの上面内の一部の領域だけに液滴が保持され、この液滴が凍結および蒸発される。液滴に接している基板Ｗ上の異物は、液滴が凍結する過程で冷却され、液滴が蒸発する過程で加熱される。したがって、液滴の凍結および蒸発が繰り返されることにより、基板Ｗ上の異物が収縮および膨張を繰り返す。異物が収縮または膨張すると、基板Ｗと異物との間に応力が発生し、基板Ｗに対する異物の付着力が低下する。これにより、異物が基板Ｗから剥がれやすい状態となる。
【００５１】
さらに、基板Ｗ上の液滴に向けて冷却剤および加熱剤が吐出されるので、液滴だけが選択的に冷却および加熱される。そのため、液滴および異物の温度だけが大幅に変化し、基板Ｗの温度は殆ど変化しない。たとえば、異物および基板Ｗの両方の温度が大幅に上昇した場合には、異物および基板Ｗの両方が大幅に膨張するから、異物および基板Ｗの接触部での相対的な変位量は、異物だけが膨張する場合よりも小さい。したがって、基板Ｗ上の液滴だけが選択的に冷却および加熱されることにより、基板Ｗに対する異物の付着力がさらに低下する。これにより、異物が基板Ｗからさらに剥がれやすい状態となる。
【００５２】
さらにまた、基板Ｗを腐食させるＳＣ−１の液滴が、基板Ｗの上面に供給されるので、基板Ｗの表層がＳＣ−１によって腐食される（溶ける）。そのため、基板Ｗに対する異物の付着力がさらに低下したり、異物が基板Ｗから剥がれたりする（リフトオフ）。したがって、基板Ｗは、異物を容易に除去できる状態になる。そのため、リンス液が基板Ｗに供給されることにより、基板Ｗ上の全ての異物が洗い流され、基板Ｗ上から異物が確実に除去される。これにより、基板Ｗの清浄度を向上させることができる。
【００５３】
しかも、基板Ｗの上面内の一部の領域だけに液滴が供給されるので、基板Ｗの上面全域に液体が供給される場合よりも、液体の消費量が少ない。さらに、基板Ｗ上に保持されている液量が少ないので、少量の冷却剤および加熱剤で、液滴を冷却および加熱できる。したがって、冷却剤および加熱剤の消費量を低減できる。そのため、基板処理装置１のランニングコストを低減できる。さらに、基板Ｗ上に保持されている液量が少ないので、短時間で液滴を凍結および蒸発させることができる。したがって、基板Ｗの処理時間を短縮できる。さらに、異物が存在する領域だけにＳＣ−１などの液体が供給されるから、液体を供給する必要がない基板Ｗの上面内の領域にダメージが発生することを抑制または防止できる。
【００５４】
また、液滴の冷却および加熱によって、基板Ｗに対する異物の付着力が低下するので、ＳＣ−１などの腐食液の液滴を基板Ｗに供給しなくてもよい。すなわち、たとえば前述の処理例においてＳＣ−１の代わりに純水を用いたとしても、基板Ｗ上から異物を確実に除去できる。前述のように、腐食成分を含まない液体だけが基板Ｗに供給される場合、スピンチャック８において基板Ｗに供給された液体に接する接触部分を、金属などの耐薬性材料以外の材料で形成できる。すなわち、接触部分を、ステンレス鋼などの合成樹脂よりも加工性に優れた材料によって形成できる。これにより、基板処理装置１の製造コストを低減できる。さらに、腐食による基板処理装置１の劣化を防止できるので、基板処理装置１の製品寿命（ライフ）を延ばすことができる。
【００５５】
この発明の実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、基板Ｗ上の液滴が加熱剤によって加熱される場合について説明したが、液滴の加熱方法は、これに限られない。
具体的には、図４に示すように、スピンベース１３に内蔵された赤外線照射ユニット３０（赤外線照射手段）から、たとえば、約３μｍから４μｍ未満の波長の赤外線を基板Ｗの全域に照射してもよい。スピンチャック８に保持されている基板Ｗが、たとえばシリコン基板である場合、この範囲内の波長の赤外線は、シリコン基板に殆ど吸収されずに、シリコン基板を透過する。その一方で、基板Ｗ上の液滴が、水を含む液体によって形成されている場合、この範囲内の波長の赤外線は、液滴に効率的に吸収される。したがって、この範囲内の波長の赤外線を基板Ｗの全域に照射すると、基板Ｗ上の液滴だけが加熱される。そのため、基板Ｗ上の液滴を選択的に加熱できる。
【００５６】
また、基板Ｗ上の液滴は、液滴だけに接触可能な発熱部材によって加熱されてもよい。具体的には、図４に示すように、制御装置５は、熱を発する熱プローブ３１（発熱部材）を発熱部材移動ユニット３２によって移動させることにより、熱プローブ３１の先端を基板Ｗ上の液滴だけに接触させて、基板Ｗ上の液滴を選択的に加熱してもよい。
また、前述の処理例では、凍結状態の液滴を蒸発させることにより、全ての液滴を基板Ｗから除去する場合について説明したが、たとえば加熱剤の温度や供給時間を変更することにより、基板Ｗ上から全ての液滴が無くならないように、液滴の加熱温度を調整してもよい。この場合、基板Ｗから液滴が無くならないので、液滴を加熱した後に、液滴ノズル１５から基板Ｗへの液滴の供給を行わなくてもよい。すなわち、液滴の冷却および加熱を複数回行う場合でも、液滴供給工程を複数回行わなくてもよい。したがって、基板Ｗの処理時間を短縮できる。
【００５７】
また、前述の処理例では、処理ユニット４で基板Ｗを乾燥させた後、この基板ＷをキャリアＣに搬送する場合について説明したが、処理ユニット４で処理された基板Ｗの汚染状態を測定ユニット７で再び測定してもよい。そして、基板Ｗの清浄度が低い場合には、この基板Ｗを再び処理ユニット４で処理してもよい。
また、前述の処理例では、液滴が供給される基板Ｗの上面内の領域が、基板Ｗ毎に設定される場合について説明したが、この領域は、予め設定されていてもよい。たとえば、基板Ｗの上面周縁部だけに液滴が供給されてもよい。基板Ｗの上面周縁部は、搬送ロボットＩＲ、ＭＲや、スピンチャック８に接触する。そのため、基板Ｗの上面周縁部は、基板Ｗの他の領域よりも汚染され易い。したがって、液滴が供給される領域は、この汚染され易い領域に設定されていてもよい。
【００５８】
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、円板状の基板Ｗを処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
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。
【符号の説明】
【００５９】
１ ：基板処理装置
５ ：制御装置（制御手段）
７ ：測定ユニット（汚染状態測定手段）
８ ：スピンチャック（基板保持手段）
９ ：液滴供給ユニット（液滴供給手段）
１０ ：冷却ユニット（温度変化手段、冷却手段、凍結手段）
１１ ：加熱ユニット（温度変化手段、加熱手段、解凍手段、蒸発手段）
１５ ：液滴ノズル（ピペット）
１６ ：ノズル移動ユニット（液滴ノズル移動手段）
１８ ：冷却ノズル
２２ ：加熱ノズル
３０ ：赤外線照射ユニット（赤外線照射手段）
３１ ：熱プローブ（発熱部材）
Ｗ ：基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、
前記基板上の液滴の温度を変化させる温度変化工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記温度変化工程は、前記基板上の液滴を冷却する冷却工程と、前記基板上の液滴を加熱する加熱工程とを含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍工程を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記温度変化工程は、前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回行う繰り返し工程を含む、請求項２または３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発工程を含み、
前記基板処理方法は、前記液滴供給工程、凍結工程、および蒸発工程をこの順番で複数回行う工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を選択的に冷却する選択的冷却工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を選択的に加熱する選択的加熱工程を含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記液滴供給工程が行われる前に、前記基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定工程をさらに含み、
前記液滴供給工程は、前記汚染部分だけに液滴を供給する工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記液滴供給工程は、前記基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給する特定部分供給工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記液滴供給工程は、基板を腐食させる腐食液の液滴を基板の主面内の一部の領域だけに供給する工程を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板上の液滴の温度を変化させる温度変化手段とを含む、基板処理装置。
【請求項１１】
前記温度変化手段は、前記基板上の液滴を冷却する冷却手段と、前記基板上の液滴を加熱する加熱手段とを含む、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段を含み、
前記加熱手段は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍手段を含む、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記冷却手段および加熱手段によって前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回実行させる制御手段をさらに含む、請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段を含み、
前記加熱手段は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発手段を含み、
前記制御手段は、前記液滴供給手段、凍結手段、および蒸発手段によって、基板への液滴の供給、前記液滴の凍結、および前記液滴の蒸発をこの順番で複数回実行させる、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記冷却手段は、冷却剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する冷却ノズルを含み、
前記加熱手段は、加熱剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する加熱ノズル、前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線照射手段、および前記基板保持手段に保持されている基板の主面上の液滴だけに接触可能な発熱部材のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記液滴供給手段は、液滴を吐出する液滴ノズルと、前記液滴ノズルを移動させる液滴ノズル移動手段とを含み、
前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定手段と、前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記液滴ノズル移動手段を制御することにより、前記液滴ノズルからの液滴の供給位置を前記汚染部分に位置させる制御手段とをさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記液滴供給手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給するように構成されている、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記液滴供給手段は、基板の主面を腐食させる腐食液の液滴を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記液滴供給手段は、液体を滴下させるピペットを含む、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給工程と、
前記基板上の液滴の温度を変化させる温度変化工程とを含む、基板処理方法。
【請求項２】
前記温度変化工程は、前記基板上の液滴を冷却する冷却工程と、前記基板上の液滴を加熱する加熱工程とを含む、請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍工程を含む、請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記温度変化工程は、前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回行う繰り返し工程を含む、請求項２または３に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発工程を含み、
前記基板処理方法は、前記液滴供給工程、凍結工程、および蒸発工程をこの順番で複数回行う工程を含む、請求項４に記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記冷却工程は、前記基板上の液滴を選択的に冷却する選択的冷却工程を含み、
前記加熱工程は、前記基板上の液滴を選択的に加熱する選択的加熱工程を含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記液滴供給工程が行われる前に、前記基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定工程をさらに含み、
前記液滴供給工程は、前記汚染部分だけに液滴を供給する工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記液滴供給工程は、前記基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給する特定部分供給工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記液滴供給工程は、基板を腐食させる腐食液の液滴を基板の主面内の一部の領域だけに供給する工程を含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１０】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに液滴を供給する液滴供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板上の液滴の温度を変化させる温度変化手段とを含む、基板処理装置。
【請求項１１】
前記温度変化手段は、前記基板上の液滴を冷却する冷却手段と、前記基板上の液滴を加熱する加熱手段とを含む、請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段を含み、
前記加熱手段は、前記基板上の液滴を解凍させる解凍手段を含む、請求項１１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記冷却手段および加熱手段によって前記液滴の冷却と加熱とを交互に複数回実行させる制御手段をさらに含む、請求項１１または１２に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記冷却手段は、前記基板上の液滴を凍結させる凍結手段を含み、
前記加熱手段は、前記基板上の液滴を蒸発させる蒸発手段を含み、
前記制御手段は、前記液滴供給手段、凍結手段、および蒸発手段によって、基板への液滴の供給、前記液滴の凍結、および前記液滴の蒸発をこの順番で複数回実行させる、請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記冷却手段は、冷却剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する冷却ノズルを含み、
前記加熱手段は、加熱剤を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する加熱ノズル、前記基板保持手段に保持されている基板に赤外線を照射する赤外線照射手段、および前記基板保持手段に保持されている基板の主面上の液滴だけに接触可能な発熱部材のうちの少なくとも一つを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記液滴供給手段は、液滴を吐出する液滴ノズルと、前記液滴ノズルを移動させる液滴ノズル移動手段とを含み、
前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面において異物が付着している汚染部分を特定する汚染状態測定手段と、前記汚染状態測定手段からの出力に基づいて前記液滴ノズル移動手段を制御することにより、前記液滴ノズルからの液滴の供給位置を前記汚染部分に位置させる制御手段とをさらに含む、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記液滴供給手段は、前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の予め定められた部分に液滴を供給するように構成されている、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記液滴供給手段は、基板の主面を腐食させる腐食液の液滴を前記基板保持手段に保持されている基板の主面内の一部の領域だけに供給する、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記液滴供給手段は、液体を滴下させるピペットを含む、請求項１０〜１８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７７５９６（Ｐ２０１３−７７５９６Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４９３４（Ｐ２０１１−２１４９３４）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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