基板処理装置および基板処理方法
【課題】基板にリンス液を供給する工程の終了後に、基板に薬液ミストが付着することを防止できる、基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板に対するレジスト剥離処理においては、処理室内において、基板にＳＰＭが供給される。このとき、基板でのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理室内の空間に浮遊して拡散する。基板へのＳＰＭの供給の終了後、基板にＳＰＭを洗い流すための純水が供給される。この純水の供給と並行して、処理室内の空間に微細な水滴が噴射される。これにより、処理室内の空間に拡散したＳＰＭのミストに微細な水滴がかかり、ＳＰＭのミストが微細な水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理室内の雰囲気中から排除される。
【解決手段】基板に対するレジスト剥離処理においては、処理室内において、基板にＳＰＭが供給される。このとき、基板でのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理室内の空間に浮遊して拡散する。基板へのＳＰＭの供給の終了後、基板にＳＰＭを洗い流すための純水が供給される。この純水の供給と並行して、処理室内の空間に微細な水滴が噴射される。これにより、処理室内の空間に拡散したＳＰＭのミストに微細な水滴がかかり、ＳＰＭのミストが微細な水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理室内の雰囲気中から排除される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対する薬液を用いた処理のための基板処理装置および基板処理方法に関する。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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して、たとえば、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）を用いて基板の表面からレジスト膜を剥離（除去）するためのレジスト剥離処理、フッ化水素酸を用いて基板から金属汚染物を除去するための洗浄処理など、各種の薬液を用いた処理が行われる。
【０００３】
この薬液処理のために、基板に対して１枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。枚葉式の基板処理装置は、隔壁により区画された処理チャンバ内に、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャック、スピンチャックを収容する有底筒状のカップ、基板に薬液を供給するための薬液ノズルおよび基板にリンス液を供給するためのリンス液ノズルなどを備えている。
【０００４】
薬液処理時には、スピンチャックにより基板が回転されつつ、薬液ノズルから基板の表面に薬液が供給される。基板の表面上の薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面の全域に広がる。薬液の供給停止後は、純水ノズルから基板の表面にリンス液が供給されて、基板に付着している薬液がリンス液で洗い流される。そして、純水の供給停止後、基板の高速回転により、基板に付着しているリンス液が振り切られて除去される。これにより、基板が乾燥し、一連の薬液処理が終了する。
【特許文献１】特開２００５−９３９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スピンチャックがカップに収容されているので、薬液供給時に基板から流下および飛散する薬液は、カップに受け止められ、カップ外に飛散することが防止される。しかし、薬液供給時にカップ内に生じる薬液ミストを含む雰囲気は、カップの上面の開口を通して、カップ外（処理チャンバ内）に流出する。そのため、基板を乾燥させる工程で、カップ外に拡散した薬液ミストが基板の表面に付着することにより、基板の表面の汚染を生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、基板にリンス液を供給する工程の終了後に、基板に薬液ミストが付着することを防止できる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、処理室（２）と、前記処理室内に設けられ、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された基板に薬液を供給する薬液供給手段（１４，４２）と、前記基板保持手段に保持された基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給手段（２１）と、前記リンス液供給手段によるリンス液の供給と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射手段（３０）とを含む、基板処理装置（１，４１）である。
【０００８】
この基板処理装置は、請求項２に記載のように、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給手段（３３）をさらに含んでいてもよい。この場合、前記乾燥ガス供給手段により、前記水滴噴射手段による水滴の噴射の終了後、前記処理室内に乾燥ガスが供給されることが好ましい。
また、請求項３に記載の発明は、処理室（２）内において、基板（Ｗ）の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程後、前記処理室内において、基板の主面に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射工程とを含む、基板処理方法である。
【０００９】
この基板処理方法は、請求項４に記載のように、前記水滴噴射工程後、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。
なお、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等を表す。以下、この項において同じ。
【００１０】
処理室内において、基板に薬液が供給される。このとき、基板での薬液の跳ね返りや薬液中の水分の蒸発などによる薬液ミストが生じ、薬液ミストが処理室内の空間に浮遊して拡散する。基板への薬液の供給の終了後、基板に薬液を洗い流すためのリンス液が供給される。このリンス液の供給と並行して、処理室内の空間に水滴が噴射される。これにより、処理室内の空間に拡散した薬液ミストに水滴がかかり、薬液ミストが水滴に吸収され、薬液ミストが処理室内の雰囲気中から排除される。そのため、基板にリンス液を供給する工程の終了後に、基板に薬液ミストが付着することを防止できる。その結果、薬液ミストによる汚染のない清浄な基板を得ることができる。
【００１１】
また、処理室内の空間への水滴の噴射の終了後、処理室内に乾燥ガスが供給される場合には、処理室内の雰囲気の湿度を下げることができ、リンス液の供給の終了後の基板を速やかに乾燥させることができるとともに、噴射された水滴に起因する水蒸気が乾燥後の基板に付着することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態を、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の図解的な断面図である。
基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ］という。）Ｗの表面からレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理に用いられる。基板処理装置１では、ウエハＷに対して１枚ずつレジスト剥離処理が行われる。すなわち、基板処理装置１は、レジスト剥離処理のための枚葉式の装置である。
【００１３】
基板処理装置１は、処理チャンバ２を備えている。処理チャンバ２の天井壁には、処理チャンバ２内に清浄空気（基板処理装置１が設置されるクリーンルーム内の空気を浄化して生成される空気）を送り込むためのファンフィルタユニット（図示せず）が設けられている。一方、処理チャンバ２の底面には、排気口（図示せず）が形成されている。ファンフィルタユニットからの清浄空気の供給および排気口からの排気により、基板処理装置１の稼働中は、常時、処理チャンバ２内に清浄空気のダウンフローが形成される。
【００１４】
処理チャンバ２内には、ウエハＷを保持して回転させるウエハ回転機構３が設けられている。ウエハ回転機構３としては、たとえば、挟持式のものが採用されている。具体的には、ウエハ回転機構３は、モータ４と、このモータ４の駆動軸と一体化されたスピン軸５と、スピン軸５の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース６と、スピンベース６の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材７とを備えている。そして、複数個の挟持部材７により、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持することができる。この状態で、モータ４が駆動されると、その駆動力によってスピンベース６が鉛直軸線まわりに回転され、そのスピンベース６とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転される。
【００１５】
ウエハ回転機構３は、カップ８内に収容されている。カップ８は、カップ下部９と、カップ下部９の上方に昇降可能に設けられたカップ上部１０とを備えている。
カップ下部９は、中心軸線がウエハＷの回転軸線と一致する有底円筒状をなしている。カップ下部９の底面には、排気口（図示せず）が形成されており、基板処理装置１の稼働中は、常時、カップ８内の雰囲気が排気口から排気されている。
【００１６】
カップ上部１０は、カップ下部９と中心軸線を共通とする円筒状の円筒部１１と、この円筒部１１の上端から円筒部１１の中心軸線に近づくほど高くなるように傾斜する傾斜部１２とを一体的に備えている。カップ上部１０には、カップ上部１０を昇降（上下動）させるためのカップ昇降機構１３が結合されている。カップ昇降機構１３により、カップ上部１０は、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される位置と、傾斜部１２の上端がスピンベース６の下方に配置される位置とに移動される。
【００１７】
また、処理チャンバ２内には、ウエハＷの表面（上面）にＳＰＭを供給するための移動ノズル１４が設けられている。移動ノズル１４は、カップ８の上方でほぼ水平に延びるアーム１５の先端部に取り付けられている。アーム１５には、アーム１５を所定角度範囲内で揺動させるためのアーム揺動機構１６が結合されている。アーム１５の揺動により、移動ノズル１４は、ウエハＷの回転軸線上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、カップ８の側方に設定された位置（ホームポジション）とに移動される。
【００１８】
移動ノズル１４には、薬液供給管１７が接続されている。薬液供給管１７には、薬液バルブ１８が介装されている。薬液バルブ１８が開かれると、薬液供給管１７から移動ノズル１４にＳＰＭが供給される。そして、移動ノズル１４に供給されるＳＰＭは、移動ノズル１４から下方に吐出される。
さらに、処理チャンバ２内には、ウエハＷの表面付近の雰囲気をその周囲から遮断するための遮断板１９が設けられている。遮断板１９は、ウエハＷとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状をなしている。そして、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に、ほぼ水平な姿勢で、その中心がウエハＷの回転軸線上に位置するように配置されている。
【００１９】
遮断板１９の上面には、遮断板１９の中心を通る鉛直軸線（ウエハＷの回転軸線と一致する鉛直軸線）を中心軸線とする回転軸２０が固定されている。回転軸２０は、中空に形成されている。回転軸２０の内部には、液供給管２１が挿通されている。液供給管２１の下端は、遮断板１９の下面に達し、下方に開放されている。液供給管２１には、リンス液供給管２２が接続されている。リンス液供給管２２には、リンス液バルブ２３が介装されている。リンス液バルブ２３が開かれると、リンス液供給管２２から液供給管２１にリンス液の一例としての純水が供給される。液供給管２１に供給される純水は、液供給管２１の下端から下方に吐出される。
【００２０】
回転軸２０の内壁面と液供給管２１との間は、気体流通路２４を形成している。気体流通路２４の下端は、遮断板１９の下面において、液供給管２１の周囲で環状に開口している。気体流通路２４には、窒素ガス供給管２５が接続されている。窒素ガス供給管２５には、窒素ガスバルブ２６が介装されている。窒素ガスバルブ２６が開かれると、窒素ガス供給管２５から気体流通路２４に窒素ガスが供給される。気体流通路２４に供給される窒素ガスは、気体流通路２４の下端の環状開口から下方に吐出される。
【００２１】
回転軸２０は、カップ８の上方でほぼ水平に延びるアーム２７に取り付けられ、そのアーム２７から垂下した状態に設けられている。アーム２７には、アーム２７を昇降させるためのアーム昇降機構２８が結合されている。アーム２７の昇降により、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置と、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降される。また、遮断板１９には、アーム２７を介して、遮断板１９を回転させるための遮断板回転機構２９が結合されている。
【００２２】
そして、基板処理装置１では、処理チャンバ２の上部に、微細な水滴を噴射（噴霧）するための水滴噴射ノズル３０が設けられている。水滴噴射ノズル３０は、たとえば、処理チャンバ２の天面付近の四隅に合計４つ配置されている。水滴噴射ノズル３０には、水供給管３１が接続されている。水供給管３１には、水バルブ３２が介装されている。水バルブ３２が開かれると、水供給管３１から水滴噴射ノズル３０に純水が供給される。水滴噴射ノズル３０に供給される純水は、微細な水滴の状態（たとえば、霧状）で、水滴噴射ノズル３０から処理チャンバ２内の空間に噴射される。
【００２３】
また、処理チャンバ２の上部には、１つまたは複数の乾燥ガス供給部材３３が設けられている。乾燥ガス供給部材３３には、乾燥ガス供給管３４が接続されている。乾燥ガス供給管３４には、乾燥ガスバルブ３５が介装されている。乾燥ガスバルブ３５が開かれると、乾燥ガス供給管３４から乾燥ガス供給部材３３に乾燥ガスの一例としてのドライエア（湿度１０％以下の乾燥した空気）が供給される。乾燥ガス供給部材３３に供給されるドライエアは、乾燥ガス供給部材３３から処理チャンバ２内に流出する。
【００２４】
図２は、基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御部３６を備えている。
制御部３６は、予め定められたプログラムに従って、モータ４、カップ昇降機構１３、アーム揺動機構１６、遮断板昇降機構２８および遮断板回転機構２９の駆動を制御し、薬液バルブ１８、リンス液バルブ２３、窒素ガスバルブ２６、水バルブ３２および乾燥ガスバルブ３５の開閉を制御する。
【００２５】
図３は、基板処理装置におけるレジスト剥離処理について説明するための図である。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示せず）によって、処理チャンバ２内に搬入され、その表面を上方に向けた状態でウエハ回転機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置に退避されている。また、移動ノズル１４は、カップ８の側方のホームポジションに配置されている。さらに、カップ上部１０は、最下方の位置まで下がり、傾斜部１２の上端は、スピンベース６の下方に配置されている。
【００２６】
ウエハＷがウエハ回転機構３に保持されると、カップ上部１０が上昇され、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される。その一方で、ウエハ回転機構３によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷが所定の回転速度で回転される。また、アーム１５が旋回されて、移動ノズル１４がホームポジションからウエハＷの回転軸線上に移動される。
移動ノズル１４の移動が完了すると、移動ノズル１４からＳＰＭが吐出される。移動ノズル１４から吐出されるＳＰＭは、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ１：ＳＰＭ供給）。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭが行き渡り、ＳＰＭに含まれるカロ酸（ペルオキソ一硫酸）の強酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されているレジストが剥離される。ウエハＷの表面から剥離したレジストは、ＳＰＭにより押し流され、ウエハＷの表面上から除去される。
【００２７】
なお、ＳＰＭの供給中、アーム１５が所定角度範囲内で揺動されて、移動ノズル１４がウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。この場合、ウエハＷの表面上におけるＳＰＭの供給位置がウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動（スキャン）し、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭがむらなく速やかに供給される。
【００２８】
なお、ウエハＷの表面へのＳＰＭの供給中は、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の空間に浮遊して拡散する。
移動ノズル１４からのＳＰＭの吐出開始から所定時間が経過すると、そのＳＰＭの吐出が停止される（ステップＳ２：ＳＰＭ停止）。そして、アーム１５の旋回により、移動ノズル１４がウエハＷの回転軸線上からホームポジションに戻される。
【００２９】
次いで、水滴噴射ノズル３０から微細な水滴が噴射される（ステップＳ３：水滴噴射開始）。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに水滴がかかり、ＳＰＭのミストが水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。
また、遮断板１９が少し下降された後、水滴噴射ノズル３０からの微細な水滴の噴射と並行して、遮断板１９に設けられた液供給管２１の下端から純水が吐出される。液供給管２１から吐出される純水は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ４：純水供給）。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水により洗い流される。
【００３０】
液供給管２１からの純水の吐出が所定時間にわたって続けられると、その純水の吐出が停止されるとともに（ステップＳ５：純水停止）、水滴噴射ノズル３０からの水滴の噴射が停止される（ステップＳ６：水滴噴射停止）。
その後、乾燥ガス供給部材３３から処理チャンバ２内にドライエアが供給される（ステップＳ７：ドライエア供給）。このドライエアの供給により、処理チャンバ２内の雰囲気の湿度が、たとえば３０％以下、好ましくは２０％以下になるまで下げられる。
【００３１】
ドライエアの供給の開始とともに、あるいはドライエアの供給の開始から所定時間が経過すると、遮断板１９がウエハＷの表面に微小な間隔を空けて対向する位置まで下降される。そして、ウエハＷの回転速度が所定の高回転速度に上げられる。一方、遮断板１９がウエハＷと同じ方向にほぼ同じ速度で高速回転される。また、遮断板１９に形成された気体流通路２４の下端から窒素ガスが吐出される。その結果、ウエハＷと遮断板１９との間の空間に窒素ガスの安定した気流が生じ、ウエハＷの表面付近の雰囲気がその周囲から遮断される。これにより、ウエハＷの表面に乾燥跡を生じることなく、ウエハＷに付着している純水が振り切られて除去される（ステップＳ８：スピンドライ）。
【００３２】
そして、ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって続けられ、ウエハＷが乾燥すると、気体流通路２４からの窒素ガスの吐出が停止され、遮断板１９がウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置まで上昇される。そして、ウエハＷの回転が停止される。これにより、１枚のウエハＷに対するレジスト剥離処理が終了となり、搬送ロボットによって、処理済みのウエハＷが処理チャンバ２から搬出される。
【００３３】
以上のように、ウエハＷに対するレジスト剥離処理においては、処理チャンバ２内において、ウエハＷにＳＰＭが供給される。このとき、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の空間に浮遊して拡散する。ウエハＷへのＳＰＭの供給の終了後、ウエハＷにＳＰＭを洗い流すための純水が供給される。この純水の供給と並行して、処理チャンバ２内の空間に微細な水滴が噴射される。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに微細な水滴がかかり、ＳＰＭのミストが微細な水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。そのため、ウエハＷに純水を供給する工程の終了後に、ウエハＷにＳＰＭミストが付着することを防止できる。その結果、ＳＰＭのミストによる汚染のない清浄なウエハＷを得ることができる。
【００３４】
また、処理チャンバ２内の空間への水滴の噴射の終了後、処理チャンバ２内にドライエアが供給されることにより、処理チャンバ２内の雰囲気の湿度が、たとえば、３０％以下、好ましくは２０％以下になるまで下げられる。よって、純水の供給の終了後のウエハＷを速やかに乾燥させることができるとともに、噴射された水滴に起因する水蒸気が乾燥後のウエハＷに付着することがない。
【００３５】
図４は、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。図４において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付している。また、以下では、図４に示す構造に関して、図１に示す構造との相違点を中心に説明し、図１に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。
図４に示す基板処理装置４１では、カップ８内に、ウエハＷの表面（上面）にＳＰＭを供給するための固定ノズル４２が設けられている。固定ノズル４２は、たとえば、カップ上部１０の傾斜部１２の内面に、その先端をウエハ回転機構３のスピンベース６に向けた状態で取り付けられている。固定ノズル４２には、薬液供給管１７が接続されている。薬液供給管１７には、薬液バルブ１８が介装されている。薬液バルブ１８が開かれると、薬液供給管１７から固定ノズル４２にＳＰＭが供給され、固定ノズル４２からＳＰＭが吐出される。
【００３６】
そして、図１に示す基板処理装置１では、移動ノズル１４が備えられているのに対し、図４に示す基板処理装置４１では、それが不要であるため、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略されている。
基板処理装置４１におけるレジスト剥離処理について説明する。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示せず）によって、処理チャンバ２内に搬入され、その表面を上方に向けた状態でウエハ回転機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置に退避されている。また、カップ上部１０は、最下方の位置まで下がり、傾斜部１２の上端は、スピンベース６の下方に配置されている。
【００３７】
ウエハＷがウエハ回転機構３に保持されると、カップ上部１０が上昇され、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される。また、遮断板１９が下降され、遮断板１９がカップ８の開口（傾斜部１２の上端縁に囲まれる円形状の開口）を塞ぐように配置される。その一方で、ウエハ回転機構３によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷが所定の回転速度で回転される。
【００３８】
その後、固定ノズル４２からＳＰＭが吐出される。固定ノズル４２から吐出されるＳＰＭは、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭが行き渡り、ＳＰＭに含まれるカロ酸（ペルオキソ一硫酸）の強酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されているレジストが剥離される。ウエハＷの表面から剥離したレジストは、ＳＰＭにより押し流され、ウエハＷの表面上から除去される。
【００３９】
ウエハＷの表面へのＳＰＭの供給中は、カップ８内において、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じる。この基板処理装置４１では、遮断板１９がカップ８の開口を塞ぐように配置されているので、ＳＰＭのミストがカップ８の外側の空間に流出することが抑制される。
固定ノズル４２からのＳＰＭの吐出開始から所定時間が経過すると、そのＳＰＭの吐出が停止される。
【００４０】
次いで、水滴噴射ノズル３０から微細な水滴が噴射される。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに水滴がかかり、ＳＰＭのミストが水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。
次いで、遮断板１９に設けられた液供給管２１の下端から純水が吐出される。液供給管２１から吐出される純水は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水により洗い流される。
【００４１】
液供給管２１からの純水の吐出が所定時間にわたって続けられると、その純水の吐出が停止されるとともに、水滴噴射ノズル３０からの水滴の噴射が停止される。
その後は、図１に示す基板処理装置１におけるレジスト剥離処理と同じ工程（図３に示すステップＳ７およびＳ８）が行われ、１枚のウエハＷに対するレジスト剥離処理が終了する。
【００４２】
図４に示す基板処理装置４１においても、図１に示す基板処理装置１と同様な効果を奏することができる。
さらに、ウエハＷへのＳＰＭの供給中、遮断板１９がカップ８の開口を塞ぐように配置され、ＳＰＭのミストがカップ８の外側の空間に流出することが抑制されるので、ＳＰＭの供給終了後、処理チャンバ２内の空間に微細な液滴が供給されることにより、処理チャンバ２内の雰囲気中のＳＰＭのミストを速やかに排除することができる。その結果、ウエハＷに純水を供給する工程の終了後に、ウエハＷにＳＰＭミストが付着することを一層良好に防止できる。
【００４３】
以上、本発明の２つの実施形態を説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することも可能である。
たとえば、図１に示す基板処理装置１および図４に示す基板処理装置４１において、遮断板１９に設けられた液供給管２１に、リンス液供給管２２に加えて、ＳＰＭを供給するための薬液供給管が接続されて、液供給管２１の下端からウエハＷの表面にＳＰＭが供給されてもよい。この場合、基板処理装置１において、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略される。また、基板処理装置４１において、固定ノズル４２およびこれに関連する構成が省略される。
【００４４】
また、図１に示す基板処理装置１および図４に示す基板処理装置４１において、スピン軸５を中空軸とし、スピン軸５の中空部分に液供給管を挿通し、この液供給管の上端からウエハ回転機構３に保持されるウエハＷの下面にＳＰＭおよび純水が供給されるようにしてもよい。この場合、基板処理装置１において、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略される。また、基板処理装置４１において、固定ノズル４２およびこれに関連する構成が省略される。そして、ウエハＷは、その表面を下方に向けたフェースダウン状態でウエハ回転機構３に保持される。
【００４５】
また、水滴噴射ノズル３０から噴射される水滴は、必ずしも純水の水滴でなくてもよく、たとえば、純水よりも純度の低い水による水滴であってもよい。
さらには、レジスト剥離処理のための装置を取り上げたが、本発明は、薬液を用いた処理を行う装置に広く適用することができる。たとえば、薬液としてフッ化水素酸を用いて基板から金属汚染物を除去するための洗浄処理などを行う装置に本発明を適用することが可能である。
【００４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。
【図２】図２は、図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す基板処理装置におけるレジスト剥離処理について説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基板処理装置
２ 処理チャンバ（処理室）
３ ウエハ回転機構（基板保持手段）
１４ 移動ノズル（薬液供給手段）
２１ 液供給管（リンス液供給手段）
３０ 水滴噴射ノズル（水滴噴射手段）
３３ 乾燥ガス供給部材（乾燥ガス供給手段）
４１ 基板処理装置
４２ 固定ノズル（薬液供給手段）
Ｗ ウエハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対する薬液を用いた処理のための基板処理装置および基板処理方法に関する。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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に対して、たとえば、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）を用いて基板の表面からレジスト膜を剥離（除去）するためのレジスト剥離処理、フッ化水素酸を用いて基板から金属汚染物を除去するための洗浄処理など、各種の薬液を用いた処理が行われる。
【０００３】
この薬液処理のために、基板に対して１枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。枚葉式の基板処理装置は、隔壁により区画された処理チャンバ内に、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャック、スピンチャックを収容する有底筒状のカップ、基板に薬液を供給するための薬液ノズルおよび基板にリンス液を供給するためのリンス液ノズルなどを備えている。
【０００４】
薬液処理時には、スピンチャックにより基板が回転されつつ、薬液ノズルから基板の表面に薬液が供給される。基板の表面上の薬液は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面の全域に広がる。薬液の供給停止後は、純水ノズルから基板の表面にリンス液が供給されて、基板に付着している薬液がリンス液で洗い流される。そして、純水の供給停止後、基板の高速回転により、基板に付着しているリンス液が振り切られて除去される。これにより、基板が乾燥し、一連の薬液処理が終了する。
【特許文献１】特開２００５−９３９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スピンチャックがカップに収容されているので、薬液供給時に基板から流下および飛散する薬液は、カップに受け止められ、カップ外に飛散することが防止される。しかし、薬液供給時にカップ内に生じる薬液ミストを含む雰囲気は、カップの上面の開口を通して、カップ外（処理チャンバ内）に流出する。そのため、基板を乾燥させる工程で、カップ外に拡散した薬液ミストが基板の表面に付着することにより、基板の表面の汚染を生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、基板にリンス液を供給する工程の終了後に、基板に薬液ミストが付着することを防止できる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、処理室（２）と、前記処理室内に設けられ、基板（Ｗ）を保持する基板保持手段（３）と、前記基板保持手段に保持された基板に薬液を供給する薬液供給手段（１４，４２）と、前記基板保持手段に保持された基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給手段（２１）と、前記リンス液供給手段によるリンス液の供給と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射手段（３０）とを含む、基板処理装置（１，４１）である。
【０００８】
この基板処理装置は、請求項２に記載のように、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給手段（３３）をさらに含んでいてもよい。この場合、前記乾燥ガス供給手段により、前記水滴噴射手段による水滴の噴射の終了後、前記処理室内に乾燥ガスが供給されることが好ましい。
また、請求項３に記載の発明は、処理室（２）内において、基板（Ｗ）の主面に薬液を供給する薬液供給工程と、前記薬液供給工程後、前記処理室内において、基板の主面に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射工程とを含む、基板処理方法である。
【０００９】
この基板処理方法は、請求項４に記載のように、前記水滴噴射工程後、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給工程をさらに含んでいてもよい。
なお、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等を表す。以下、この項において同じ。
【００１０】
処理室内において、基板に薬液が供給される。このとき、基板での薬液の跳ね返りや薬液中の水分の蒸発などによる薬液ミストが生じ、薬液ミストが処理室内の空間に浮遊して拡散する。基板への薬液の供給の終了後、基板に薬液を洗い流すためのリンス液が供給される。このリンス液の供給と並行して、処理室内の空間に水滴が噴射される。これにより、処理室内の空間に拡散した薬液ミストに水滴がかかり、薬液ミストが水滴に吸収され、薬液ミストが処理室内の雰囲気中から排除される。そのため、基板にリンス液を供給する工程の終了後に、基板に薬液ミストが付着することを防止できる。その結果、薬液ミストによる汚染のない清浄な基板を得ることができる。
【００１１】
また、処理室内の空間への水滴の噴射の終了後、処理室内に乾燥ガスが供給される場合には、処理室内の雰囲気の湿度を下げることができ、リンス液の供給の終了後の基板を速やかに乾燥させることができるとともに、噴射された水滴に起因する水蒸気が乾燥後の基板に付着することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態を、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の図解的な断面図である。
基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ］という。）Ｗの表面からレジスト膜を剥離するレジスト剥離処理に用いられる。基板処理装置１では、ウエハＷに対して１枚ずつレジスト剥離処理が行われる。すなわち、基板処理装置１は、レジスト剥離処理のための枚葉式の装置である。
【００１３】
基板処理装置１は、処理チャンバ２を備えている。処理チャンバ２の天井壁には、処理チャンバ２内に清浄空気（基板処理装置１が設置されるクリーンルーム内の空気を浄化して生成される空気）を送り込むためのファンフィルタユニット（図示せず）が設けられている。一方、処理チャンバ２の底面には、排気口（図示せず）が形成されている。ファンフィルタユニットからの清浄空気の供給および排気口からの排気により、基板処理装置１の稼働中は、常時、処理チャンバ２内に清浄空気のダウンフローが形成される。
【００１４】
処理チャンバ２内には、ウエハＷを保持して回転させるウエハ回転機構３が設けられている。ウエハ回転機構３としては、たとえば、挟持式のものが採用されている。具体的には、ウエハ回転機構３は、モータ４と、このモータ４の駆動軸と一体化されたスピン軸５と、スピン軸５の上端にほぼ水平に取り付けられた円板状のスピンベース６と、スピンベース６の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられた複数個の挟持部材７とを備えている。そして、複数個の挟持部材７により、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持することができる。この状態で、モータ４が駆動されると、その駆動力によってスピンベース６が鉛直軸線まわりに回転され、そのスピンベース６とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転される。
【００１５】
ウエハ回転機構３は、カップ８内に収容されている。カップ８は、カップ下部９と、カップ下部９の上方に昇降可能に設けられたカップ上部１０とを備えている。
カップ下部９は、中心軸線がウエハＷの回転軸線と一致する有底円筒状をなしている。カップ下部９の底面には、排気口（図示せず）が形成されており、基板処理装置１の稼働中は、常時、カップ８内の雰囲気が排気口から排気されている。
【００１６】
カップ上部１０は、カップ下部９と中心軸線を共通とする円筒状の円筒部１１と、この円筒部１１の上端から円筒部１１の中心軸線に近づくほど高くなるように傾斜する傾斜部１２とを一体的に備えている。カップ上部１０には、カップ上部１０を昇降（上下動）させるためのカップ昇降機構１３が結合されている。カップ昇降機構１３により、カップ上部１０は、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される位置と、傾斜部１２の上端がスピンベース６の下方に配置される位置とに移動される。
【００１７】
また、処理チャンバ２内には、ウエハＷの表面（上面）にＳＰＭを供給するための移動ノズル１４が設けられている。移動ノズル１４は、カップ８の上方でほぼ水平に延びるアーム１５の先端部に取り付けられている。アーム１５には、アーム１５を所定角度範囲内で揺動させるためのアーム揺動機構１６が結合されている。アーム１５の揺動により、移動ノズル１４は、ウエハＷの回転軸線上の位置（ウエハＷの回転中心に対向する位置）と、カップ８の側方に設定された位置（ホームポジション）とに移動される。
【００１８】
移動ノズル１４には、薬液供給管１７が接続されている。薬液供給管１７には、薬液バルブ１８が介装されている。薬液バルブ１８が開かれると、薬液供給管１７から移動ノズル１４にＳＰＭが供給される。そして、移動ノズル１４に供給されるＳＰＭは、移動ノズル１４から下方に吐出される。
さらに、処理チャンバ２内には、ウエハＷの表面付近の雰囲気をその周囲から遮断するための遮断板１９が設けられている。遮断板１９は、ウエハＷとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状をなしている。そして、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に、ほぼ水平な姿勢で、その中心がウエハＷの回転軸線上に位置するように配置されている。
【００１９】
遮断板１９の上面には、遮断板１９の中心を通る鉛直軸線（ウエハＷの回転軸線と一致する鉛直軸線）を中心軸線とする回転軸２０が固定されている。回転軸２０は、中空に形成されている。回転軸２０の内部には、液供給管２１が挿通されている。液供給管２１の下端は、遮断板１９の下面に達し、下方に開放されている。液供給管２１には、リンス液供給管２２が接続されている。リンス液供給管２２には、リンス液バルブ２３が介装されている。リンス液バルブ２３が開かれると、リンス液供給管２２から液供給管２１にリンス液の一例としての純水が供給される。液供給管２１に供給される純水は、液供給管２１の下端から下方に吐出される。
【００２０】
回転軸２０の内壁面と液供給管２１との間は、気体流通路２４を形成している。気体流通路２４の下端は、遮断板１９の下面において、液供給管２１の周囲で環状に開口している。気体流通路２４には、窒素ガス供給管２５が接続されている。窒素ガス供給管２５には、窒素ガスバルブ２６が介装されている。窒素ガスバルブ２６が開かれると、窒素ガス供給管２５から気体流通路２４に窒素ガスが供給される。気体流通路２４に供給される窒素ガスは、気体流通路２４の下端の環状開口から下方に吐出される。
【００２１】
回転軸２０は、カップ８の上方でほぼ水平に延びるアーム２７に取り付けられ、そのアーム２７から垂下した状態に設けられている。アーム２７には、アーム２７を昇降させるためのアーム昇降機構２８が結合されている。アーム２７の昇降により、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置と、ウエハ回転機構３に保持されたウエハＷの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降される。また、遮断板１９には、アーム２７を介して、遮断板１９を回転させるための遮断板回転機構２９が結合されている。
【００２２】
そして、基板処理装置１では、処理チャンバ２の上部に、微細な水滴を噴射（噴霧）するための水滴噴射ノズル３０が設けられている。水滴噴射ノズル３０は、たとえば、処理チャンバ２の天面付近の四隅に合計４つ配置されている。水滴噴射ノズル３０には、水供給管３１が接続されている。水供給管３１には、水バルブ３２が介装されている。水バルブ３２が開かれると、水供給管３１から水滴噴射ノズル３０に純水が供給される。水滴噴射ノズル３０に供給される純水は、微細な水滴の状態（たとえば、霧状）で、水滴噴射ノズル３０から処理チャンバ２内の空間に噴射される。
【００２３】
また、処理チャンバ２の上部には、１つまたは複数の乾燥ガス供給部材３３が設けられている。乾燥ガス供給部材３３には、乾燥ガス供給管３４が接続されている。乾燥ガス供給管３４には、乾燥ガスバルブ３５が介装されている。乾燥ガスバルブ３５が開かれると、乾燥ガス供給管３４から乾燥ガス供給部材３３に乾燥ガスの一例としてのドライエア（湿度１０％以下の乾燥した空気）が供給される。乾燥ガス供給部材３３に供給されるドライエアは、乾燥ガス供給部材３３から処理チャンバ２内に流出する。
【００２４】
図２は、基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御部３６を備えている。
制御部３６は、予め定められたプログラムに従って、モータ４、カップ昇降機構１３、アーム揺動機構１６、遮断板昇降機構２８および遮断板回転機構２９の駆動を制御し、薬液バルブ１８、リンス液バルブ２３、窒素ガスバルブ２６、水バルブ３２および乾燥ガスバルブ３５の開閉を制御する。
【００２５】
図３は、基板処理装置におけるレジスト剥離処理について説明するための図である。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示せず）によって、処理チャンバ２内に搬入され、その表面を上方に向けた状態でウエハ回転機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置に退避されている。また、移動ノズル１４は、カップ８の側方のホームポジションに配置されている。さらに、カップ上部１０は、最下方の位置まで下がり、傾斜部１２の上端は、スピンベース６の下方に配置されている。
【００２６】
ウエハＷがウエハ回転機構３に保持されると、カップ上部１０が上昇され、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される。その一方で、ウエハ回転機構３によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷが所定の回転速度で回転される。また、アーム１５が旋回されて、移動ノズル１４がホームポジションからウエハＷの回転軸線上に移動される。
移動ノズル１４の移動が完了すると、移動ノズル１４からＳＰＭが吐出される。移動ノズル１４から吐出されるＳＰＭは、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ１：ＳＰＭ供給）。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭが行き渡り、ＳＰＭに含まれるカロ酸（ペルオキソ一硫酸）の強酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されているレジストが剥離される。ウエハＷの表面から剥離したレジストは、ＳＰＭにより押し流され、ウエハＷの表面上から除去される。
【００２７】
なお、ＳＰＭの供給中、アーム１５が所定角度範囲内で揺動されて、移動ノズル１４がウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。この場合、ウエハＷの表面上におけるＳＰＭの供給位置がウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動（スキャン）し、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭがむらなく速やかに供給される。
【００２８】
なお、ウエハＷの表面へのＳＰＭの供給中は、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の空間に浮遊して拡散する。
移動ノズル１４からのＳＰＭの吐出開始から所定時間が経過すると、そのＳＰＭの吐出が停止される（ステップＳ２：ＳＰＭ停止）。そして、アーム１５の旋回により、移動ノズル１４がウエハＷの回転軸線上からホームポジションに戻される。
【００２９】
次いで、水滴噴射ノズル３０から微細な水滴が噴射される（ステップＳ３：水滴噴射開始）。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに水滴がかかり、ＳＰＭのミストが水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。
また、遮断板１９が少し下降された後、水滴噴射ノズル３０からの微細な水滴の噴射と並行して、遮断板１９に設けられた液供給管２１の下端から純水が吐出される。液供給管２１から吐出される純水は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される（ステップＳ４：純水供給）。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水により洗い流される。
【００３０】
液供給管２１からの純水の吐出が所定時間にわたって続けられると、その純水の吐出が停止されるとともに（ステップＳ５：純水停止）、水滴噴射ノズル３０からの水滴の噴射が停止される（ステップＳ６：水滴噴射停止）。
その後、乾燥ガス供給部材３３から処理チャンバ２内にドライエアが供給される（ステップＳ７：ドライエア供給）。このドライエアの供給により、処理チャンバ２内の雰囲気の湿度が、たとえば３０％以下、好ましくは２０％以下になるまで下げられる。
【００３１】
ドライエアの供給の開始とともに、あるいはドライエアの供給の開始から所定時間が経過すると、遮断板１９がウエハＷの表面に微小な間隔を空けて対向する位置まで下降される。そして、ウエハＷの回転速度が所定の高回転速度に上げられる。一方、遮断板１９がウエハＷと同じ方向にほぼ同じ速度で高速回転される。また、遮断板１９に形成された気体流通路２４の下端から窒素ガスが吐出される。その結果、ウエハＷと遮断板１９との間の空間に窒素ガスの安定した気流が生じ、ウエハＷの表面付近の雰囲気がその周囲から遮断される。これにより、ウエハＷの表面に乾燥跡を生じることなく、ウエハＷに付着している純水が振り切られて除去される（ステップＳ８：スピンドライ）。
【００３２】
そして、ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって続けられ、ウエハＷが乾燥すると、気体流通路２４からの窒素ガスの吐出が停止され、遮断板１９がウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置まで上昇される。そして、ウエハＷの回転が停止される。これにより、１枚のウエハＷに対するレジスト剥離処理が終了となり、搬送ロボットによって、処理済みのウエハＷが処理チャンバ２から搬出される。
【００３３】
以上のように、ウエハＷに対するレジスト剥離処理においては、処理チャンバ２内において、ウエハＷにＳＰＭが供給される。このとき、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じ、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の空間に浮遊して拡散する。ウエハＷへのＳＰＭの供給の終了後、ウエハＷにＳＰＭを洗い流すための純水が供給される。この純水の供給と並行して、処理チャンバ２内の空間に微細な水滴が噴射される。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに微細な水滴がかかり、ＳＰＭのミストが微細な水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。そのため、ウエハＷに純水を供給する工程の終了後に、ウエハＷにＳＰＭミストが付着することを防止できる。その結果、ＳＰＭのミストによる汚染のない清浄なウエハＷを得ることができる。
【００３４】
また、処理チャンバ２内の空間への水滴の噴射の終了後、処理チャンバ２内にドライエアが供給されることにより、処理チャンバ２内の雰囲気の湿度が、たとえば、３０％以下、好ましくは２０％以下になるまで下げられる。よって、純水の供給の終了後のウエハＷを速やかに乾燥させることができるとともに、噴射された水滴に起因する水蒸気が乾燥後のウエハＷに付着することがない。
【００３５】
図４は、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。図４において、図１に示す各部に相当する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付している。また、以下では、図４に示す構造に関して、図１に示す構造との相違点を中心に説明し、図１に示す各部に相当する部分についての説明を省略する。
図４に示す基板処理装置４１では、カップ８内に、ウエハＷの表面（上面）にＳＰＭを供給するための固定ノズル４２が設けられている。固定ノズル４２は、たとえば、カップ上部１０の傾斜部１２の内面に、その先端をウエハ回転機構３のスピンベース６に向けた状態で取り付けられている。固定ノズル４２には、薬液供給管１７が接続されている。薬液供給管１７には、薬液バルブ１８が介装されている。薬液バルブ１８が開かれると、薬液供給管１７から固定ノズル４２にＳＰＭが供給され、固定ノズル４２からＳＰＭが吐出される。
【００３６】
そして、図１に示す基板処理装置１では、移動ノズル１４が備えられているのに対し、図４に示す基板処理装置４１では、それが不要であるため、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略されている。
基板処理装置４１におけるレジスト剥離処理について説明する。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボット（図示せず）によって、処理チャンバ２内に搬入され、その表面を上方に向けた状態でウエハ回転機構３に受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、遮断板１９は、ウエハ回転機構３の上方に大きく離間した位置に退避されている。また、カップ上部１０は、最下方の位置まで下がり、傾斜部１２の上端は、スピンベース６の下方に配置されている。
【００３７】
ウエハＷがウエハ回転機構３に保持されると、カップ上部１０が上昇され、円筒部１１がスピンベース６の側方に配置される。また、遮断板１９が下降され、遮断板１９がカップ８の開口（傾斜部１２の上端縁に囲まれる円形状の開口）を塞ぐように配置される。その一方で、ウエハ回転機構３によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷが所定の回転速度で回転される。
【００３８】
その後、固定ノズル４２からＳＰＭが吐出される。固定ノズル４２から吐出されるＳＰＭは、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される。ウエハＷの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭが行き渡り、ＳＰＭに含まれるカロ酸（ペルオキソ一硫酸）の強酸化力によって、ウエハＷの表面に形成されているレジストが剥離される。ウエハＷの表面から剥離したレジストは、ＳＰＭにより押し流され、ウエハＷの表面上から除去される。
【００３９】
ウエハＷの表面へのＳＰＭの供給中は、カップ８内において、ウエハＷでのＳＰＭの跳ね返りやＳＰＭ中の水分の蒸発などによるＳＰＭのミストが生じる。この基板処理装置４１では、遮断板１９がカップ８の開口を塞ぐように配置されているので、ＳＰＭのミストがカップ８の外側の空間に流出することが抑制される。
固定ノズル４２からのＳＰＭの吐出開始から所定時間が経過すると、そのＳＰＭの吐出が停止される。
【００４０】
次いで、水滴噴射ノズル３０から微細な水滴が噴射される。これにより、処理チャンバ２内の空間に拡散したＳＰＭのミストに水滴がかかり、ＳＰＭのミストが水滴に吸収され、ＳＰＭのミストが処理チャンバ２内の雰囲気中から排除される。
次いで、遮断板１９に設けられた液供給管２１の下端から純水が吐出される。液供給管２１から吐出される純水は、回転中のウエハＷの表面の中央部に供給される。ウエハＷの表面に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水により洗い流される。
【００４１】
液供給管２１からの純水の吐出が所定時間にわたって続けられると、その純水の吐出が停止されるとともに、水滴噴射ノズル３０からの水滴の噴射が停止される。
その後は、図１に示す基板処理装置１におけるレジスト剥離処理と同じ工程（図３に示すステップＳ７およびＳ８）が行われ、１枚のウエハＷに対するレジスト剥離処理が終了する。
【００４２】
図４に示す基板処理装置４１においても、図１に示す基板処理装置１と同様な効果を奏することができる。
さらに、ウエハＷへのＳＰＭの供給中、遮断板１９がカップ８の開口を塞ぐように配置され、ＳＰＭのミストがカップ８の外側の空間に流出することが抑制されるので、ＳＰＭの供給終了後、処理チャンバ２内の空間に微細な液滴が供給されることにより、処理チャンバ２内の雰囲気中のＳＰＭのミストを速やかに排除することができる。その結果、ウエハＷに純水を供給する工程の終了後に、ウエハＷにＳＰＭミストが付着することを一層良好に防止できる。
【００４３】
以上、本発明の２つの実施形態を説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することも可能である。
たとえば、図１に示す基板処理装置１および図４に示す基板処理装置４１において、遮断板１９に設けられた液供給管２１に、リンス液供給管２２に加えて、ＳＰＭを供給するための薬液供給管が接続されて、液供給管２１の下端からウエハＷの表面にＳＰＭが供給されてもよい。この場合、基板処理装置１において、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略される。また、基板処理装置４１において、固定ノズル４２およびこれに関連する構成が省略される。
【００４４】
また、図１に示す基板処理装置１および図４に示す基板処理装置４１において、スピン軸５を中空軸とし、スピン軸５の中空部分に液供給管を挿通し、この液供給管の上端からウエハ回転機構３に保持されるウエハＷの下面にＳＰＭおよび純水が供給されるようにしてもよい。この場合、基板処理装置１において、移動ノズル１４およびこれに関連する構成が省略される。また、基板処理装置４１において、固定ノズル４２およびこれに関連する構成が省略される。そして、ウエハＷは、その表面を下方に向けたフェースダウン状態でウエハ回転機構３に保持される。
【００４５】
また、水滴噴射ノズル３０から噴射される水滴は、必ずしも純水の水滴でなくてもよく、たとえば、純水よりも純度の低い水による水滴であってもよい。
さらには、レジスト剥離処理のための装置を取り上げたが、本発明は、薬液を用いた処理を行う装置に広く適用することができる。たとえば、薬液としてフッ化水素酸を用いて基板から金属汚染物を除去するための洗浄処理などを行う装置に本発明を適用することが可能である。
【００４６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。
【図２】図２は、図１に示す基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１に示す基板処理装置におけるレジスト剥離処理について説明するための図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の図解的な断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 基板処理装置
２ 処理チャンバ（処理室）
３ ウエハ回転機構（基板保持手段）
１４ 移動ノズル（薬液供給手段）
２１ 液供給管（リンス液供給手段）
３０ 水滴噴射ノズル（水滴噴射手段）
３３ 乾燥ガス供給部材（乾燥ガス供給手段）
４１ 基板処理装置
４２ 固定ノズル（薬液供給手段）
Ｗ ウエハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、
前記処理室内に設けられ、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た基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記リンス液供給手段によるリンス液の供給と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給手段をさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
処理室内において、基板に薬液を供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程後、前記処理室内において、基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射工程とを含む、基板処理方法。
【請求項４】
前記水滴噴射工程後、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給工程をさらに含む、請求項３に記載の基板処理方法。
【請求項１】
処理室と、
前記処理室内に設けられ、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た基板に薬液を供給する薬液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記リンス液供給手段によるリンス液の供給と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給手段をさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
処理室内において、基板に薬液を供給する薬液供給工程と、
前記薬液供給工程後、前記処理室内において、基板に薬液を洗い流すためのリンス液を供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程と並行して、前記処理室内の空間に向けて水滴を噴射する水滴噴射工程とを含む、基板処理方法。
【請求項４】
前記水滴噴射工程後、前記処理室内の雰囲気の湿度を低下させるための乾燥ガスを前記処理室内に供給する乾燥ガス供給工程をさらに含む、請求項３に記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２６７１４５（Ｐ２００９−２６７１４５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１５８２５（Ｐ２００８−１１５８２５）
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【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２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２５日（２００８．４．２５）
【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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