基板処理装置および基板処理方法
【課題】薬液の消費量を低減すると共に、スループットの減少を抑制または防止する。
【解決手段】エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１スピンチャック８によって第１チャンバ１２で保持された基板Ｗに供給される。その後、薬液が基板Ｗに保持された状態で当該基板Ｗが第１チャンバ１２から第２チャンバ２５に搬送される。このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板Ｗが、第２チャンバ２５に搬入される。第２チャンバ２５に搬入された複数枚の基板Ｗは、薬液を保持した状態で複数の基板保持部材２４に保持される。そして、第２チャンバ２５での滞在時間が所定時間に達したものから順に、複数の基板保持部材２４に保持された複数枚の基板Ｗが第２チャンバ２５から搬出される。
【解決手段】エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１スピンチャック８によって第１チャンバ１２で保持された基板Ｗに供給される。その後、薬液が基板Ｗに保持された状態で当該基板Ｗが第１チャンバ１２から第２チャンバ２５に搬送される。このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板Ｗが、第２チャンバ２５に搬入される。第２チャンバ２５に搬入された複数枚の基板Ｗは、薬液を保持した状態で複数の基板保持部材２４に保持される。そして、第２チャンバ２５での滞在時間が所定時間に達したものから順に、複数の基板保持部材２４に保持された複数枚の基板Ｗが第２チャンバ２５から搬出される。
【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装置および基板処理方法に関する。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に対して処理液を用いた処理が行われる。
たとえば、特許文献１には、ベベルエッチングを行う枚葉式の基板処理装置が記載されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持して鉛直軸線まわりに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た基板の下面中央部に対向する下面ノズルとを備えている。下面ノズルから吐出された薬液は、回転状態の基板の下面中央部に供給される。そして、基板の下面中央部に供給された薬液は、基板の回転によって基板の下面に沿って外方に広がり、基板の周端面を伝って基板の上面周縁部に回り込む。これにより、基板の上面周縁部の全域に薬液が供給される。
【０００３】
同様に、特許文献２には、ベベルエッチングを行う枚葉式の基板処理装置が記載されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持して鉛直軸線まわりに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た基板の上面周縁部に対向する周縁処理ノズルとを備えている。周縁処理ノズルから吐出された薬液は、回転状態の基板の上面周縁部に供給される。これにより、基板の上面周縁部の全域に薬液が供給される。
【０００４】
また、特許文献３には、高粘度の液体を用いて基板を洗浄する洗浄方法が記載されている。この洗浄方法では、高粘度の液体が基板の上面に供給される。その後、基板の回転が開始される。基板の上面に供給された液体は、基板の回転によって基板上を外方に移動する。これにより、高粘度の液体が基板から排出される。基板の上面に付着している異物は、高粘度の液体と共に基板から排出される。これにより、異物が基板から除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１８０１６号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２０７７号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ２００４／０８８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載の基板処理装置では、基板の上面周縁部に供給された薬液は、基板の回転によって外方に排出される。そのため、薬液によって基板を処理している間中、ノズルから薬液を吐出させる必要がある。これにより、基板の上面周縁部と薬液とが接触した状態が維持されると共に、十分な処理能力を有する薬液が基板の上面周縁部に供給され続ける。しかしながら、ノズルから薬液を吐出させ続けると、薬液の消費量が増加してしまう。
【０００７】
一方、特許文献３に記載の洗浄方法では、高粘度の液体が基板の上面に供給される。液体の粘度が高いから、この液体を基板上に保持させることができる。したがって、高粘度の液体を基板に供給し続けなくても、基板と液体とが接触した状態を維持することができる。これにより、液体の消費量を低減することができる。しかしながら、この洗浄方法では、基板の上面に付着している異物が基板に強固に付着している場合には、異物を基板から除去できない場合がある。
【０００８】
薬液の消費量を低減すると共に、基板から異物を確実に除去するために、たとえば、基板を溶かすことができる高粘度の薬液を基板に供給する方法が考えられる。この方法によれば、薬液の粘度が高いから、基板に薬液を保持させることができる。これにより、薬液の消費量を低減することができる。さらに、基板と薬液とを反応させて、基板の一部を溶かすことにより、基板に付着している異物を基板の一部と共に基板から剥がすことができる（リフトオフ）。これにより、基板から異物を確実に除去することができる。
【０００９】
しかしながら、この方法では、基板に接している薬液が新たな薬液に置換されないため、基板と薬液とが十分に反応するのに時間がかかり、十分な処理速度を確保できない場合がある。基板と薬液とが十分に反応するまで基板をその場（薬液が供給された位置）に位置させることが考えられるが、この場合には、薬液が供給された基板が搬出されるまで、後続の基板に高粘度の薬液を供給することができない。したがって、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）が低下してしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、薬液の消費量を低減でき、スループットの減少を抑制または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】
【００１１】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、第１処理室（１２）および第２処理室（２５）と、前記第１処理室で基板（Ｗ）を保持する第１基板保持手段（８）と、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を、前記第１基板保持手段に保持された基板に供給する薬液供給手段（９）と、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を前記第１処理室から前記第２処理室に搬送する基板搬送手段（ＩＲ、ＣＲ）と、前記薬液が保持された複数枚の基板を前記第２処理室で保持する第２基板保持手段（２４）と、を含む、基板処理装置（１、２０１）である。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。
【００１２】
この構成によれば、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１基板保持手段によって第１処理室で保持された基板に供給される。その後、薬液が基板に保持された状態で、当該基板が、基板搬送手段によって第１処理室から第２処理室に搬送される。そして、このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板が、第２処理室に搬入される。第２処理室に搬入された複数枚の基板は、薬液を保持した状態で第２基板保持手段に保持される。そして、第２処理室での滞在時間が所定時間に達したものから順に、第２基板保持手段に保持された複数枚の基板が第２処理室から搬出される。このようにして、基板の処理が滞りなく行われる。
【００１３】
基板に供給される薬液の粘度は、増粘剤の添加によって増加している。すなわち、増粘剤の添加によって薬液の流動性が低下している。したがって、基板に薬液を供給し続けなくても、薬液によって基板が覆われた状態が維持される。これにより、薬液の消費量を低減することができる。さらに、エッチング成分が薬液に含まれているから、パーティクルなどの基板に付着している異物を基板の一部と共に基板から剥離させる（リフトオフ）、もしくはエッチング成分が異物を溶解することにより基板から除去することができる。これにより、基板から異物を確実に除去することができる。
【００１４】
前述のように、第１処理室で薬液が供給された基板は、薬液を保持した状態で、第１処理室から第２処理室に搬送され、さらに、薬液を保持した状態で、第２処理室で所定時間保持される。したがって、基板と薬液とが反応する時間が十分に確保されている。さらに、基板と薬液との反応が第１処理室の外でも行われるから、基板と薬液との反応を進行させている間に、第１処理室で後続の基板に薬液を供給することができる。これにより、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）の減少を抑制または防止できる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、さらに第３処理室（３３）と、前記第３処理室で基板を保持する第３基板保持手段（３１）と、前記第３基板保持手段に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段（３２）と、を含み、前記基板搬送手段は、前記第２処理室から前記第３処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、第２処理室で所定時間保持された基板が、基板搬送手段によって第２処理室から第３処理室に搬送される。すなわち、第２処理室で薬液と十分に反応した基板が、第３処理室に搬入される。そして、第３基板保持手段によって第３処理室で保持された基板にリンス液が供給される。これにより、基板に保持された薬液がリンス液によって洗い流される。このように、薬液の供給、基板と薬液との反応、および薬液の除去が別々の処理室で実施されるから、各処理室内の構成が複雑化することを抑制または防止することができる。
【００１７】
前記薬液供給手段は、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面全域に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。また、前記薬液供給手段は、請求項３記載の発明のように、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面に対して前記薬液を部分的に供給するように構成されていてもよい。薄膜が表層に形成されていない基板（たとえば、ベアウエハ）である場合には、基板の主面は、基板自体の面である。また、薄膜が表層に形成されている基板である場合には、基板の主面は、薄膜の外面であってもよいし、薄膜の下地の外面であってもよい。基板の主面に対して薬液を部分的に供給することにより、基板の主面全域に薬液を供給する場合に比べて、薬液の消費量を低減することができる。
【００１８】
また、基板の主面に対して薬液が部分的に供給される場合、薬液が供給される範囲は、基板毎に設定される範囲であってもよい。具体的には、請求項４記載の発明のように、前記基板処理装置は、さらに基板の主面に付着している異物の位置を測定する異物測定手段（４２）を含み、前記薬液供給手段は、前記主面において異物が含まれる範囲に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。この構成によれば、異物が含まれる範囲に薬液が確実に供給されるから、基板に付着している異物を確実に除去することができる。さらに、異物が含まれる範囲にだけ薬液を供給することができるから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液が供給されることを抑制または防止することができる。これにより、薬液の供給が必要でない範囲に薬液による影響が及ぶことを抑制または防止することができる。
【００１９】
また、基板の主面に付着している異物の位置を前記異物測定手段によって測定する場合、異物の測定は、第１処理室、第２処理室、および第３処理室のいずれかで行われてもよいし、これらの処理室とは異なる場所で行われてもよい。具体的には、請求項５記載の発明のように、前記基板処理装置は、さらに前記異物測定手段によって基板に付着している異物の位置が測定される測定室（４３）を含み、前記基板搬送手段は、前記測定室から前記第１処理室に基板を搬送するように構成されていてもよい。この構成によれば、異物測定手段による異物の測定が、第１処理室、第２処理室、および第３処理室とは異なる場所で行われるので、各処理室内の構成が複雑化することを抑制または防止できる。
【００２０】
また、基板の主面に対して薬液が部分的に供給される場合、薬液が供給される範囲は、予め定められた範囲であってもよい。具体的には、請求項６記載の発明のように、前記薬液供給手段は、前記主面の予め定められた範囲に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。前記主面の予め定められた範囲は、前記主面の周縁部であってもよい。この構成によれば、薬液が供給される範囲が予め定められているから、薬液の供給位置を基板毎に変更しなくてもよい。
【００２１】
請求項７記載の発明は、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を基板に供給して、当該薬液を前記基板に保持させる薬液供給工程と、前記薬液供給工程が行われた後に、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を搬送する搬送工程と、前記搬送工程が行われた後に、前記薬液が保持された基板と前記薬液との反応を進行させる反応処理工程と、を含む、基板処理方法である。請求項８記載の発明のように、前記エッチング成分はフッ化水素酸と過酸化水素の混合物、または水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物であり、前記増粘剤はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリビニルアルコールから選択される１種以上であってもよい。この発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る薬液供給ユニットの概略構成を示す模式図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る薬液ノズルおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る薬液ノズルおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る反応ユニットの概略構成を示す模式図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係るリンスユニットの概略構成を示す模式図である。
【図７】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る異物測定ユニットの概略構成を示す側面模式図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、この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、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１のレイアウトを示す図解的な平面図である。
基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液によって半導体ウエハ等の円形の基板Ｗを一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、インデクサブロック２と、インデクサブロック２に結合された処理ブロック３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４とを備えている。
【００２４】
インデクサブロック２は、キャリア保持部５と、インデクサロボットＩＲ（基板搬送手段）と、ＩＲ移動機構６とを備えている。キャリア保持部５は、複数枚の基板Ｗを収容できるキャリアＣを保持する。複数のキャリアＣは、水平なキャリア配列方向Ｕに配列された状態でキャリア保持部５に保持される。ＩＲ移動機構６は、キャリア配列方向ＵにインデクサロボットＩＲを移動させる。インデクサロボットＩＲは、キャリア保持部５に保持されたキャリアＣに基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板ＷをキャリアＣから搬出する搬出動作を行う。基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによって水平な姿勢で搬送される。
【００２５】
一方、処理ブロック３は、基板Ｗを処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット７と、センターロボットＣＲ（基板搬送手段）とを備えている。複数の処理ユニット７は、平面視において、センターロボットＣＲを取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット７は、基板Ｗに薬液を供給する薬液供給ユニット７ａと、基板Ｗと薬液との反応を進行させる反応ユニット７ｂと、基板Ｗに供給された薬液を洗い流すリンスユニット７ｃとを含む。センターロボットＣＲは、処理ユニット７に基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板Ｗを処理ユニット７から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボットＣＲは、複数の処理ユニット７間で基板Ｗを搬送する。基板Ｗは、センターロボットＣＲによって水平な姿勢で搬送される。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから基板Ｗを受け取ると共に、インデクサロボットＩＲに基板Ｗを渡す。
【００２６】
図２は、この発明の第１実施形態に係る薬液供給ユニット７ａの概略構成を示す模式図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る薬液ノズル９およびこれに関連する構成の平面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る薬液ノズル９およびこれに関連する構成の側面図である。
薬液供給ユニット７ａは、基板Ｗを水平に保持して回転させる第１スピンチャック８（第１基板保持手段）と、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液ノズル９（薬液供給手段）と、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面近傍に配置された近接部材１０と、基板Ｗと近接部材１０との間に窒素ガスを供給する窒素ガスノズル１１と、第１スピンチャック８、薬液ノズル９、近接部材１０、および窒素ガスノズル１１を収容する第１チャンバ１２（第１処理室）とを備えている。
【００２７】
第１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の中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第１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。第１実施形態では、第１スピンチャック８は、挟持式のチャックである。
【００２８】
薬液ノズル９は、薬液バルブ１５が介装された薬液供給管１６に接続されている。薬液ノズル９への薬液の供給は、薬液バルブ１５の開閉により制御される。ノズル移動機構１７は、処理位置（図２〜図４に示す位置）と待機位置との間で薬液ノズル９を移動させる。処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面に供給される位置であり、待機位置は、第１スピンチャック８から離れた位置である。第１実施形態における薬液ノズル９の処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面周縁部に供給される一定の位置である。薬液ノズル９の処理位置は、一定の位置に限らず、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される複数の位置を含んでいてもよい。すなわち、薬液ノズル９の処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面のいずれかの位置に供給される一定の範囲であってもよい。
【００２９】
薬液ノズル９に供給される薬液は、増粘剤によって粘度が調整された高粘度のエッチング液である。薬液の粘度は、たとえば、数百ｒｐｍ以下の回転速度で回転している基板Ｗの上面に室温（２０℃〜３０℃）で薬液が供給されたときに、基板Ｗに供給された位置から薬液が殆ど移動せず、薬液がその場に留まるように調整されている。薬液の具体的な粘度範囲は、１００ｍＰａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓであり、好ましくは１〜７０Ｐａ・ｓ、より好ましくは３〜５０Ｐａ・ｓの範囲である。薬液は、エッチング成分と増粘剤とを含む。エッチング成分は、基板Ｗ、もしくはパーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を溶かす液体である。なお、ここでいう基板Ｗとは、薄膜が表層に形成されていない基板（たとえば、ベアウエハ）であってもよいし、薄膜が表層に形成されている基板であってもよい。基板Ｗを溶かすエッチング成分とは、基板自体（たとえば、ベアウエハ）を溶かす成分であってもよいし、基板Ｗの表層に形成されている薄膜を溶かす成分であってもよい。増粘剤は、エッチング成分と混合されている。薬液としては、たとえば、エッチング成分としてのフッ化水素酸と過酸化水素の混合物や水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物と、増粘剤としてのメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムまたはポリビニルアルコールとが混合されたものが挙げられる。
【００３０】
近接部材１０は、少なくとも基板Ｗの上面周縁部の一部を覆うことができる大きさを有している。近接部材１０は、平面視において基板Ｗより大きくてもよいし、平面視において基板Ｗより小さくてもよい。第１実施形態では、近接部材１０は、平面視において基板Ｗよりも小さい板状の部材である。近接部材１０は、平坦な下面を有している。図示しない移動機構は、処理位置（図２〜図４に示す位置）と待機位置との間で近接部材１０を移動させる。処理位置は、近接部材１０の下面が基板Ｗの上面に近接し、基板Ｗの上面周縁部の一部が近接部材１０によって覆われる位置である。待機位置は、第１スピンチャック８から離れた位置である。近接部材１０の処理位置は、薬液ノズル９の処理位置の内方（基板Ｗの回転軸線に近づく方向）に設けられている。近接部材１０の処理位置と薬液ノズル９の処理位置とは、近接している。したがって、薬液ノズル９および近接部材１０がそれぞれの処理位置に位置している状態では、近接部材１０が薬液ノズル９の内方に位置しており、薬液ノズル９および近接部材１０が近接している。薬液ノズル９は、近接部材１０に保持されており、近接部材１０と共に移動するように構成されていてもよい。
【００３１】
窒素ガスノズル１１は、窒素ガスバルブ１８が介装された窒素ガス供給管１９に接続されている。窒素ガスノズル１１への窒素ガスの供給は、窒素ガスバルブ１８の開閉により制御される。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０に保持されている。したがって、窒素ガスノズル１１は、近接部材１０と共に移動する。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０が処理位置に位置する状態で窒素ガスを吐出したときに、吐出された窒素ガスが、近接部材１０の下面と基板Ｗの上面との間を外方（基板Ｗの回転軸線から離れる方向）に流れるように構成されている。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０に保持されておらず、近接部材１０とは独立して保持されていてもよい。
【００３２】
第１チャンバ１２は、第１開口２０が形成された第１隔壁２１と、この第１開口２０を覆う第１ゲートシャッタ２２とを含む。第１ゲートシャッタ２２は、第１隔壁２１の外に配置されている。第１ゲートシャッタ２２には、第１ゲート開閉機構２３が結合されている。第１ゲート開閉機構２３は、第１ゲートシャッタ２２が第１開口２０を密閉する閉鎖位置と、第１開口２０が開放される開放位置との間で、第１ゲートシャッタ２２を移動させる。第１チャンバ１２に基板Ｗが搬入されるときや、第１チャンバ１２から基板Ｗが搬出されるときには、第１ゲートシャッタ２２が予め開放位置に配置される。そして、第１開口２０が開放された状態で、第１チャンバ１２への基板Ｗの搬入および第１チャンバ１２からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第１ゲートシャッタ２２が閉鎖位置に配置され、第１開口２０が第１ゲートシャッタ２２によって密閉される。
【００３３】
図５は、この発明の第１実施形態に係る反応ユニット７ｂの概略構成を示す模式図である。
反応ユニット７ｂは、基板Ｗを水平に保持する複数の基板保持部材２４（第２基板保持手段）と、基板保持部材２４を収容する第２チャンバ２５（第２処理室）と、第２チャンバ２５内を加熱するヒータ２６とを備えている。
【００３４】
複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗを水平に保持するように構成されている。複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗが水平な姿勢で上下に並ぶように複数枚の基板Ｗを保持してもよいし、複数枚の基板Ｗが水平な姿勢で水平に並ぶように複数枚の基板Ｗを保持してもよい。さらに、複数の基板保持部材２４は、基板Ｗを下から支持することにより当該基板Ｗを保持してもよいし、基板Ｗを水平に挟持することにより当該基板Ｗを保持してもよい。すなわち、基板Ｗが水平に保持されるのであれば、複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗをどのように保持してもよい。ヒータ２６の熱は、複数の基板保持部材２４に保持された基板Ｗに伝達される。これにより、第２チャンバ２５で基板Ｗが加熱される。
【００３５】
第２チャンバ２５は、第２開口２７が形成された第２隔壁２８と、この第２開口２７を覆う第２ゲートシャッタ２９とを含む。第２ゲートシャッタ２９は、第２隔壁２８の外に配置されている。第２ゲートシャッタ２９には、第２ゲート開閉機構３０が結合されている。第２ゲート開閉機構３０は、第２ゲートシャッタ２９が第２開口２７を密閉する閉鎖位置と、第２開口２７が開放される開放位置との間で、第２ゲートシャッタ２９を移動させる。第２チャンバ２５に基板Ｗが搬入されるときや、第２チャンバ２５から基板Ｗが搬出されるときには、第２ゲートシャッタ２９が予め開放位置に配置される。そして、第２開口２７が開放された状態で、第２チャンバ２５への基板Ｗの搬入および第２チャンバ２５からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第２ゲートシャッタ２９が閉鎖位置に配置され、第２開口２７が第２ゲートシャッタ２９によって密閉される。
【００３６】
図６は、この発明の第１実施形態に係るリンスユニット７ｃの概略構成を示す模式図である。
リンスユニット７ｃは、基板Ｗを水平に保持して回転させる第３スピンチャック３１（第３基板保持手段）と、第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液ノズル３２（リンス液供給手段）と、第３スピンチャック３１およびリンス液ノズル３２を収容する第３チャンバ３３（第３処理室）とを備えている。
【００３７】
第３スピンチャック３１は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第３スピンチャック３１は、挟持式のチャックであってもよいし、バキューム式のチャックであってもよい。第１実施形態では、第３スピンチャック３１は、挟持式のチャックである。
【００３８】
リンス液ノズル３２は、リンス液バルブ３４が介装されたリンス液供給管３５に接続されている。リンス液ノズル３２へのリンス液の供給は、リンス液バルブ３４の開閉により制御される。図示しない移動機構は、処理位置（図６に示す位置）と待機位置との間でリンス液ノズル３２を移動させる。処理位置は、リンス液ノズル３２から吐出されたリンス液が、第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面中央部に供給される位置であり、待機位置は、第３スピンチャック３１から離れた位置である。リンス液ノズル３２に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、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。
【００３９】
第３チャンバ３３は、第３開口３６が形成された第３隔壁３７と、この第３開口３６を覆う第３ゲートシャッタ３８とを含む。第３ゲートシャッタ３８は、第３隔壁３７の外に配置されている。第３ゲートシャッタ３８には、第３ゲート開閉機構３９が結合されている。第３ゲート開閉機構３９は、第３ゲートシャッタ３８が第３開口３６を密閉する閉鎖位置と、第３開口３６が開放される開放位置との間で、第３ゲートシャッタ３８を移動させる。第３チャンバ３３に基板Ｗが搬入されるときや、第３チャンバ３３から基板Ｗが搬出されるときには、第３ゲートシャッタ３８が予め開放位置に配置される。そして、第３開口３６が開放された状態で、第３チャンバ３３への基板Ｗの搬入および第３チャンバ３３からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第３ゲートシャッタ３８が閉鎖位置に配置され、第３開口３６が第３ゲートシャッタ３８によって密閉される。
【００４０】
図７は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための図である。以下では、図１および図７を参照する。
制御装置４は、キャリアＣに収容された未処理の基板ＷをインデクサロボットＩＲによって搬出させる。そして、制御装置４は、キャリアＣから搬出された基板ＷをインデクサロボットＩＲからセンターロボットＣＲに移動させる。その後、制御装置４は、センターロボットＣＲに渡された基板ＷをセンターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａに搬入させる。これにより、図７（ａ）に示すように、第１スピンチャック８上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第１スピンチャック８上に載置されるとき、制御装置４は、薬液ノズル９および近接部材１０をそれぞれの待機位置に位置させている。
【００４１】
次に、図７（ａ）に示すように、基板Ｗの上面周縁部に薬液を供給する薬液供給処理が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第１スピンチャック８による基板Ｗの回転を開始させる。そして、制御装置４は、薬液ノズル９および近接部材１０をそれぞれの処理位置に移動させる。これにより、薬液ノズル９、近接部材１０、および窒素ガスノズル１１が、基板Ｗの上面周縁部の上方に移動し、近接部材１０の下面が基板Ｗの上面周縁部に近接する。その後、制御装置４は、窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５を順次開いて、第１スピンチャック８によって基板Ｗを回転させながら、窒素ガスノズル１１および薬液ノズル９からそれぞれ窒素ガスおよび薬液を吐出させる。
【００４２】
窒素ガスノズル１１から吐出された窒素ガスは、近接部材１０の下面と基板Ｗの上面との間を外方に流れる。また、処理位置に位置する薬液ノズル９は、基板Ｗの上面周縁部の一部に向けて薬液を吐出する。制御装置４は、薬液ノズル９から薬液を吐出させながら、基板Ｗを回転させる。したがって、薬液ノズル９から吐出された薬液が、全周に亘って基板Ｗの上面周縁部に供給される。これにより、基板Ｗの上面周縁部の全域に薬液が供給される。薬液が高い粘性を有しているので、薬液ノズル９から基板Ｗに供給された薬液は、供給された位置から殆ど移動せず、その場に留まる。したがって、基板Ｗの上面周縁部の全域に薬液が保持された状態が維持される。基板Ｗの上面周縁部は、薬液との接触によりエッチングされていく。
【００４３】
また、薬液ノズル９から薬液が吐出されている間、制御装置４は、窒素ガスノズル１１から窒素ガスを吐出させている。したがって、薬液が高い揮発性を有しており、薬液ノズル９と基板Ｗとの間で薬液のガスが発生したとしても、このガスは、外方に流れる窒素ガスによって内方への移動が抑制または防止される。特に、薬液ノズル９の近傍では、基板Ｗに保持されている薬液に加えて、基板Ｗに保持されている薬液と薬液ノズル９との間でも、薬液と空気とが接触している。そのため、薬液ノズル９の近傍では、薬液と空気とが接する面積が、他の領域よりも大きく、他の領域よりも薬液のガスが発生しやすい。したがって、近接部材１０を薬液ノズル９の近傍に配置し、近接部材１０と基板Ｗとの間に窒素ガスを供給することにより、基板Ｗの上面における周縁部よりも内方の領域が、薬液のガスに晒されることを効率的に抑制または防止することができる。
【００４４】
窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５を閉じて、薬液および窒素ガスの吐出を停止させる。さらに、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第１スピンチャック８による基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置４は、第１スピンチャック８に保持された基板ＷをセンターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから搬出させる。そして、制御装置４は、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂに搬入させる。薬液が供給された基板Ｗは、水平な姿勢で薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送される。これにより、基板Ｗ上に薬液が保持された状態で、当該基板Ｗが薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送される。
【００４５】
次に、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗ上に薬液を保持させた状態で基板Ｗと薬液との反応を進行させる反応処理が行われる。具体的には、制御装置４は、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによっていずれかの基板保持部材２４に水平に保持させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、薬液が基板Ｗの上面周縁部で保持された状態で当該基板Ｗが基板保持部材２４に水平に保持される。基板保持部材２４に保持された基板Ｗは、反応ユニット７ｂで所定時間保持される。この所定時間の間に、基板Ｗと薬液との反応が進行し、基板Ｗの上面周縁部がエッチングされていく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に異物が付着している場合には、基板Ｗの一部と共に異物が基板Ｗから剥がれる（リフトオフ）、もしくは薬液が異物を溶解することにより基板Ｗから除去される。制御装置４は、反応ユニット７ｂで基板Ｗを保持させている間、ヒータ２６によって、基板Ｗ上に保持された薬液と基板Ｗとを加熱させてもよい。薬液の活性が、温度上昇に伴って高まる場合には、薬液および基板Ｗを加熱することにより、薬液による基板Ｗの処理時間を短縮することができる。異物の種類、付着の程度により種々変更されるが通常の処理時間は３分〜１２時間で、好ましくは１０分〜２時間であり、処理温度は１５〜１００℃で、好ましくは２０〜６０℃である。
【００４６】
基板処理装置１による基板Ｗの処理が開始された初期の段階では、反応ユニット７ｂへの基板Ｗの搬入だけが行われる。そして、反応ユニット７ｂに搬入された基板Ｗの枚数が２以上の一定数に達すると、制御装置４は、反応ユニット７ｂでの滞在時間が所定時間に達した基板Ｗから順に複数枚の基板Ｗを搬出させる。すなわち、反応ユニット７ｂに搬入された基板Ｗの枚数が一定数に達すると、制御装置４は、一枚の基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂに搬入させる搬入動作と、反応ユニット７ｂで所定時間保持された一枚の基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂから搬出させる搬出動作とを交互に繰り返し実行させる。そして、制御装置４は、反応ユニット７ｂから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃに搬入させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、第３スピンチャック３１上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第３スピンチャック３１上に載置されるとき、制御装置４は、リンス液ノズル３２を待機位置に位置させている。
【００４７】
次に、図７（ｃ）に示すように、リンス液（たとえば、純水）を基板Ｗに供給して、基板Ｗの上面周縁部に保持されている薬液を洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第３スピンチャック３１による基板Ｗの回転を開始させる。そして、制御装置４は、リンス液バルブ３４を開いて、第３スピンチャック３１によって基板Ｗを回転させながら、リンス液ノズル３２から基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液を吐出させる。リンス液ノズル３２から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に供給され、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の上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗの上面周縁部に保持されている薬液が洗い流される。さらに、基板Ｗと薬液との反応によって基板Ｗの一部と共に基板Ｗの上面周縁部から剥がれた異物、もしくは薬液によって溶解した異物が、リンス液によって洗い流される。これにより、基板Ｗから異物が除去され、基板Ｗが洗浄される。そして、リンス液バルブ３４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、リンス液バルブ３４を閉じてリンス液ノズル３２からのリンス液の吐出を停止させる。
【００４８】
次に、図７（ｄ）に示すように、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４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、基板Ｗに付着しているリンス液に大きな遠心力が作用し、当該リンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗからリンス液が除去され、基板Ｗが乾燥する。乾燥処理が所定時間にわたって行われた後は、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第３スピンチャック３１による基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置４は、第３スピンチャック３１に保持された基板ＷをセンターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃから搬出させる。
【００４９】
リンスユニット７ｃから基板Ｗが搬出された後は、制御装置４は、リンスユニット７ｃから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲからインデクサロボットＩＲに移動させる。その後、制御装置４は、インデクサロボットＩＲに渡された基板ＷをインデクサロボットＩＲによってキャリアＣに搬入させる。これにより、基板処理装置１での一連の処理が終了する。制御装置４は、このような動作を繰り返し実行させ、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００５０】
以上のように第１実施形態では、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１スピンチャック８によって薬液供給ユニット７ａ（第１チャンバ１２）で保持された基板Ｗに供給される。その後、薬液が基板Ｗに保持された状態で、当該基板Ｗが、センターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂ（第２チャンバ２５）に搬送される。そして、このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板Ｗが、反応ユニット７ｂに搬入される。反応ユニット７ｂに搬入された複数枚の基板Ｗは、薬液を保持した状態で複数の基板保持部材２４に保持される。そして、反応ユニット７ｂでの滞在時間が所定時間に達したものから順に、複数の基板保持部材２４に保持された複数枚の基板Ｗが反応ユニット７ｂから搬出される。このようにして、基板Ｗの処理が滞りなく行われる。
【００５１】
基板Ｗに供給される薬液の粘度は、増粘剤の添加によって増加している。すなわち、増粘剤の添加によって薬液の流動性が低下している。したがって、基板Ｗに薬液を供給し続けなくても、薬液によって基板Ｗが覆われた状態が維持される。これにより、薬液の消費量を低減することができる。また、薬液の消費量を低減することにより、薬液の廃液量も低減することができる。さらに、エッチング成分が薬液に含まれているから、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を基板Ｗの一部と共に基板Ｗから剥離させたり、薬液によって異物を溶解することができる。これにより、基板Ｗから異物を確実に除去することができる。さらに、薬液の粘度が増加しているから、薬液を基板Ｗに保持させた状態で当該基板Ｗを搬送することができる。
【００５２】
前述のように、薬液供給ユニット７ａで薬液が供給された基板Ｗは、薬液を保持した状態で、薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送され、さらに、薬液を保持した状態で、反応ユニット７ｂで所定時間保持される。したがって、基板Ｗと薬液とが反応する時間が十分に確保されている。さらに、基板Ｗと薬液との反応が薬液供給ユニット７ａの外でも行われるから、基板Ｗと薬液との反応を進行させている間に、薬液供給ユニット７ａで後続の基板Ｗに薬液を供給することができる。これにより、スループット（単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数）の減少を抑制または防止できる。
【００５３】
また第１実施形態では、反応ユニット７ｂで所定時間保持された基板Ｗが、センターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂからリンスユニット７ｃに搬送される。すなわち、反応ユニット７ｂで薬液と十分に反応した基板Ｗが、リンスユニット７ｃに搬入される。そして、第３スピンチャック３１によってリンスユニット７ｃで保持された基板Ｗに、リンス液が供給される。これにより、基板Ｗに保持された薬液がリンス液によって洗い流される。このように、薬液の供給、基板Ｗと薬液との反応、および薬液の除去が別々のチャンバで実施されるから、各チャンバ１２、２５、３３内の構成が複雑化することを抑制または防止することができる。
【００５４】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面に対して薬液が部分的に供給される。具体的には、基板Ｗの上面周縁部に薬液が供給される。したがって、基板Ｗの上面全域に薬液が供給される場合に比べて、薬液の消費量を低減することができる。さらに、薬液が供給される範囲が予め定められているから、薬液の供給位置を基板Ｗ毎に変更しなくてもよい。また、予め定められた範囲以外には薬液が供給されないから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液によるダメージが加わることを抑制または防止することができる。さらに、薬液が高い粘性を有しているから、薬液が基板Ｗに供給されたときに生じる薬液の跳ね返りが抑制される。これにより、所望の範囲以外への薬液の供給が確実に抑制または防止できる。
【００５５】
次に、この発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、基板Ｗに付着している異物の位置を測定する異物測定ユニット４０が、基板処理装置２０１に設けられていることである。さらに、第１実施形態では、予め定められた範囲（基板Ｗの上面周縁部）に薬液が供給されるのに対し、第２実施形態では、基板Ｗ毎に設定された範囲（異物が含まれる範囲）に薬液が供給される。以下の図８〜図１０において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図８は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置２０１のレイアウトを示す図解的な平面図である。図９は、この発明の第２実施形態に係る異物測定ユニット４０の概略構成を示す側面模式図である。
第２実施形態に係る基板処理装置２０１は、第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられた構成に加えて、基板Ｗに付着している異物の位置を測定する異物測定ユニット４０を備えている。図８に示すように、第２実施形態では、異物測定ユニット４０は、インデクサロボットＩＲがアクセス可能な位置に配置されている。インデクサロボットＩＲは、異物測定ユニット４０に基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板Ｗを異物測定ユニット４０から搬出する搬出動作を行う。さらに、インデクサロボットＩＲは、キャリア保持部５に保持されたキャリアＣと異物測定ユニット４０との間で基板Ｗを搬送すると共に、異物測定ユニット４０とセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。
【００５７】
図９に示すように、異物測定ユニット４０は、基板Ｗを水平に保持して回転させる第４スピンチャック４１と、異物の有無および異物の位置を測定する異物測定装置４２（異物測定手段）と、第４スピンチャック４１を収容する第４チャンバ４３（測定室）とを備えている。
第４スピンチャック４１は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第４スピンチャック４１は、挟持式のチャックであってもよいし、バキューム式のチャックであってもよい。第２実施形態では、第４スピンチャック４１は、挟持式のチャックである。
【００５８】
異物測定装置４２は、基板Ｗの上面に異物が有るか否かを測定すると共に、基板Ｗに対する異物の位置を測定する。異物測定装置４２としては、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装置が挙げられる。第２実施形態では、異物測定装置４２は、レーザー光によって異物の有無および異物の位置を検出する装置である。
【００５９】
異物測定装置４２は、レーザー光を発する照射ヘッド４４と、照射ヘッド４４を移動させるヘッド移動機構４５とを含む。照射ヘッド４４は、第４チャンバ４３内に配置されている。ヘッド移動機構４５は、照射ヘッド４４からのレーザー光が基板Ｗの上面の中心と基板Ｗの上面の外周端との間で移動するように照射ヘッド４４を移動させる。制御装置４は、スピンモータ１４および異物測定装置４２を制御することにより、第４スピンチャック４１によって基板Ｗを回転させながら、照射ヘッド４４からのレーザー光が基板Ｗの上面の中心と基板Ｗの上面の外周端との間で移動するように照射ヘッド４４を移動させる。これにより、基板Ｗの上面全域がレーザー光によって走査（スキャン）され、照射ヘッド４４からのレーザー光が、基板Ｗの上面全域に照射される。
【００６０】
異物測定装置４２は、レーザー光を基板Ｗの上面に照射することにより、基板Ｗ上での異物の有無を検出する。また、異物測定装置４２は、ヘッド移動機構４５による照射ヘッド４４の移動量と基板Ｗの回転角度とから検出された異物の位置を測定する。具体的には、異物測定装置４２は、ヘッド移動機構４５による照射ヘッド４４の移動量に基づいて、基板Ｗの上面の中心から異物までの距離を測定する。また、異物測定装置４２は、基板Ｗの周縁部に設けられたノッチやオリフラを基準とする基板Ｗの回転角度（角度情報）を制御装置４から取得する。異物測定装置４２は、基板Ｗの上面の中心から異物までの距離と基板Ｗの回転角度とから異物の位置を測定する。そして、異物測定装置４２は、異物の位置を位置情報として制御装置４に出力する。
【００６１】
制御装置４は、薬液供給ユニット７ａにおいて基板Ｗに薬液を供給させるときに、異物測定装置４２から取得した位置情報に基づいてノズル移動機構１７（図２参照）を制御し、異物が含まれる範囲に薬液を供給させる。すなわち、制御装置４は、第１実施形態のように予め定められた範囲（基板Ｗの上面周縁部）に薬液を供給させるのではなく、基板Ｗ毎に設定された範囲（異物が含まれる範囲）に薬液を供給させる。したがって、第２実施形態における薬液ノズル９（図２参照）の処理位置は、一定の位置ではなく、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面のいずれかの位置に供給される一定の範囲である。
【００６２】
第４チャンバ４３は、第４開口４６が形成された第４隔壁４７と、この第４開口４６を覆う第４ゲートシャッタ４８とを含む。第４ゲートシャッタ４８は、第４隔壁４７の外に配置されている。第４ゲートシャッタ４８には、第４ゲート開閉機構４９が結合されている。第４ゲート開閉機構４９は、第４ゲートシャッタ４８が第４開口４６を密閉する閉鎖位置と、第４開口４６が開放される開放位置との間で、第４ゲートシャッタ４８を移動させる。第４チャンバ４３に基板Ｗが搬入されるときや、第４チャンバ４３から基板Ｗが搬出されるときには、第４ゲートシャッタ４８が予め開放位置に配置される。そして、第４開口４６が開放された状態で、第４チャンバ４３への基板Ｗの搬入および第４チャンバ４３からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第４ゲートシャッタ４８が閉鎖位置に配置され、第４開口４６が第４ゲートシャッタ４８によって密閉される。
【００６３】
図１０は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置２０１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための図である。以下では、図８および図１０を参照する。
制御装置４は、キャリアＣに収容された未処理の基板ＷをインデクサロボットＩＲによって搬出させる。そして、制御装置４は、キャリアＣから搬出された基板ＷをインデクサロボットＩＲによって異物測定ユニット４０に搬入させる。これにより、第４スピンチャック４１上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第４スピンチャック４１上に載置されるとき、制御装置４は、照射ヘッド４４を第４スピンチャック４１の上方から退避させている。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、異物測定ユニット４０では、前述のように、制御装置４が、第４スピンチャック４１によって基板Ｗを回転させながら、異物測定装置４２によって基板Ｗにレーザー光を照射させる（異物測定処理）。これにより、基板Ｗ上の異物の位置が測定され、異物の位置情報が、異物測定装置４２から制御装置４に出力される。そして、異物の位置が測定された後、制御装置４が、インデクサロボットＩＲによって異物測定ユニット４０から基板Ｗを搬出させる。そして、異物測定ユニット４０から搬出された基板Ｗは、インデクサロボットＩＲからセンターロボットＣＲに渡される。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから受け取った基板Ｗを薬液供給ユニット７ａに搬入する。
【００６５】
図１０（ｂ）に示すように、薬液供給ユニット７ａでは、薬液ノズル９から吐出された薬液が、基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）に供給される（薬液供給処理）。薬液が高い粘性を有しているので、薬液ノズル９から基板Ｗに供給された薬液は、供給された位置から殆ど移動せず、その場に留まる。したがって、基板Ｗの上面の一部に薬液が保持された状態が維持される。基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）は、薬液との接触によりエッチングされていく。そして、薬液が基板Ｗに供給された後は、薬液供給ユニット７ａ内に配置された基板Ｗが、センターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから搬出される。さらに、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、反応ユニット７ｂに搬入される。
【００６６】
図１０（ｃ）に示すように、反応ユニット７ｂでは、第１実施形態と同様に、複数枚の基板Ｗが搬入された後、一枚の基板Ｗを反応ユニット７ｂに搬入する搬入動作と、反応ユニット７ｂから一枚の基板Ｗを搬出する搬出動作とが、交互に繰り返し実行される。基板保持部材２４によって保持された基板Ｗが、反応ユニット７ｂで所定時間保持されることにより、基板Ｗと薬液との反応が進行し、基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）がエッチングされていく（反応処理）。これにより、基板Ｗの上面の一部と共に異物が基板Ｗから剥がれる、もしくは薬液が異物を溶解する。反応ユニット７ｂで所定時間保持された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂから搬出される。その後、反応ユニット７ｂから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、リンスユニット７ｃ内に搬入される。
【００６７】
図１０（ｄ）に示すように、リンスユニット７ｃでは、第１実施形態と同様に、リンス液ノズル３２から第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液が吐出される。これにより、基板Ｗの上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗの上面に保持されている薬液が洗い流される（リンス処理）。さらに、基板Ｗと薬液との反応によって、基板Ｗの一部と共に基板Ｗの上面から剥がれた異物、もしくは薬液によって溶解した異物が、リンス液によって洗い流される。これにより、基板Ｗから異物が除去され、基板Ｗが洗浄される。そして、図１０（ｄ）に示すように、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗに付着しているリンス液が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する（乾燥処理）。
【００６８】
リンスユニット７ｃにおいて乾燥処理が行われた後は、センターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃから基板Ｗが搬出される。そして、リンスユニット７ｃから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲからインデクサロボットＩＲに渡される。インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲから受け取った処理済みの基板Ｗをキャリア保持部５に保持されたキャリアＣに搬入する。これにより、基板処理装置２０１での一連の処理が終了する。制御装置４は、このような動作を繰り返し実行させ、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００６９】
以上のように第２実施形態では、基板Ｗに付着している異物の位置が、異物測定装置４２によって測定され、異物が含まれる範囲に薬液が供給される。したがって、異物が含まれる範囲に薬液が確実に供給され、基板Ｗに付着している異物が確実に除去される。さらに、異物が含まれる範囲にだけ薬液が供給されるから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液によるダメージが加わることを抑制または防止することができる。
【００７０】
また第２実施形態では、異物測定装置４２による異物の測定が、第４チャンバ４３で行われる。すなわち、異物測定装置４２による異物の測定が、第１チャンバ１２、第２チャンバ２５、および第３チャンバ３３とは異なる場所で行われる。したがって、各チャンバ１２、２５、３３、４３内の構成が複雑化することを抑制または防止できる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２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。
【００７１】
たとえば、前述の第１および第２実施形態では、薬液供給ユニット７ａが、１つの薬液ノズル９を備えている場合について説明したが、薬液供給ユニット７ａは、複数の薬液ノズル９を備えていてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、薬液供給ユニット７ａが、近接部材１０を備えている場合について説明したが、薬液供給ユニット７ａは、近接部材１０を備えていなくてもよい。
【００７２】
また、前述の第１および第２実施形態では、基板Ｗの上面に対して薬液が部分的に供給される場合について説明したが、基板Ｗの上面全域に薬液が供給されてもよい。さらに、基板Ｗの上面だけに限らず、基板Ｗの周端面および／または基板Ｗの下面に薬液が供給されてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、基板Ｗに薬液を供給することによって、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を基板Ｗから除去しているが、異物除去以外の処理であってもよく、基板Ｗの表面に形成されている薄膜を薬液により除去するエッチング処理であってもよい。
【００７３】
また、前述の第２実施形態では、異物測定ユニット４０が、インデクサロボットＩＲがアクセス可能な位置に配置されている場合について説明したが、異物測定ユニット４０は、センターロボットＣＲがアクセス可能な位置に配置されていてもよい。具体的には、複数の処理ユニット７のうちの少なくとも１つの処理ユニット７が、異物測定ユニット４０
であってもよい。
【００７４】
また、前述の第２実施形態では、異物測定装置４２が、異物測定ユニット４０（第４チャンバ４３）で異物の位置を測定する場合について説明したが、異物測定装置４２は、薬液供給ユニット７ａ（第１チャンバ１２）で異物の位置を測定するように構成されていてもよい。すなわち、異物測定ユニット４０が設けられておらず、薬液供給ユニット７ａが、異物測定装置４２をさらに備えていてもよい。この場合、キャリアＣから異物測定ユニット４０、および異物測定ユニット４０から薬液供給ユニット７ａに基板Ｗを搬送しなくてもよいので、基板Ｗの搬送時間を短縮することができる。これにより、スループットを増加させることができる。
【００７５】
また、前述の第１および第２実施形態では、基板処理装置１、２０１が、半導体ウエハなどの円形の基板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、２０１は、液晶表示装置用ガラス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】
【００７６】
１ 基板処理装置
８ 第１スピンチャック（第１基板保持手段）
９ 薬液ノズル（薬液供給手段）
１２ 第１チャンバ（第１処理室）
２４ 基板保持部材（第２基板保持手段）
２５ 第２チャンバ（第２処理室）
３１ 第３スピンチャック（第３基板保持手段）
３２ リンス液ノズル（リンス液供給手段）
３３ 第３チャンバ（第３処理室）
４２ 異物測定装置（異物測定手段）
４３ 第４チャンバ（測定室）
２０１ 基板処理装置
ＣＲ センターロボット（基板搬送手段）
ＩＲ インデクサロボット（基板搬送手段）
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。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に対して処理液を用いた処理が行われる。
たとえば、特許文献１には、ベベルエッチングを行う枚葉式の基板処理装置が記載されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持して鉛直軸線まわりに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た基板の下面中央部に対向する下面ノズルとを備えている。下面ノズルから吐出された薬液は、回転状態の基板の下面中央部に供給される。そして、基板の下面中央部に供給された薬液は、基板の回転によって基板の下面に沿って外方に広がり、基板の周端面を伝って基板の上面周縁部に回り込む。これにより、基板の上面周縁部の全域に薬液が供給される。
【０００３】
同様に、特許文献２には、ベベルエッチングを行う枚葉式の基板処理装置が記載されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持して鉛直軸線まわりに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た基板の上面周縁部に対向する周縁処理ノズルとを備えている。周縁処理ノズルから吐出された薬液は、回転状態の基板の上面周縁部に供給される。これにより、基板の上面周縁部の全域に薬液が供給される。
【０００４】
また、特許文献３には、高粘度の液体を用いて基板を洗浄する洗浄方法が記載されている。この洗浄方法では、高粘度の液体が基板の上面に供給される。その後、基板の回転が開始される。基板の上面に供給された液体は、基板の回転によって基板上を外方に移動する。これにより、高粘度の液体が基板から排出される。基板の上面に付着している異物は、高粘度の液体と共に基板から排出される。これにより、異物が基板から除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１８０１６号公報
【特許文献２】特開２００７−１４２０７７号公報
【特許文献３】国際公開番号ＷＯ２００４／０８８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載の基板処理装置では、基板の上面周縁部に供給された薬液は、基板の回転によって外方に排出される。そのため、薬液によって基板を処理している間中、ノズルから薬液を吐出させる必要がある。これにより、基板の上面周縁部と薬液とが接触した状態が維持されると共に、十分な処理能力を有する薬液が基板の上面周縁部に供給され続ける。しかしながら、ノズルから薬液を吐出させ続けると、薬液の消費量が増加してしまう。
【０００７】
一方、特許文献３に記載の洗浄方法では、高粘度の液体が基板の上面に供給される。液体の粘度が高いから、この液体を基板上に保持させることができる。したがって、高粘度の液体を基板に供給し続けなくても、基板と液体とが接触した状態を維持することができる。これにより、液体の消費量を低減することができる。しかしながら、この洗浄方法では、基板の上面に付着している異物が基板に強固に付着している場合には、異物を基板から除去できない場合がある。
【０００８】
薬液の消費量を低減すると共に、基板から異物を確実に除去するために、たとえば、基板を溶かすことができる高粘度の薬液を基板に供給する方法が考えられる。この方法によれば、薬液の粘度が高いから、基板に薬液を保持させることができる。これにより、薬液の消費量を低減することができる。さらに、基板と薬液とを反応させて、基板の一部を溶かすことにより、基板に付着している異物を基板の一部と共に基板から剥がすことができる（リフトオフ）。これにより、基板から異物を確実に除去することができる。
【０００９】
しかしながら、この方法では、基板に接している薬液が新たな薬液に置換されないため、基板と薬液とが十分に反応するのに時間がかかり、十分な処理速度を確保できない場合がある。基板と薬液とが十分に反応するまで基板をその場（薬液が供給された位置）に位置させることが考えられるが、この場合には、薬液が供給された基板が搬出されるまで、後続の基板に高粘度の薬液を供給することができない。したがって、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）が低下してしまう。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、薬液の消費量を低減でき、スループットの減少を抑制または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】
【００１１】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、第１処理室（１２）および第２処理室（２５）と、前記第１処理室で基板（Ｗ）を保持する第１基板保持手段（８）と、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を、前記第１基板保持手段に保持された基板に供給する薬液供給手段（９）と、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を前記第１処理室から前記第２処理室に搬送する基板搬送手段（ＩＲ、ＣＲ）と、前記薬液が保持された複数枚の基板を前記第２処理室で保持する第２基板保持手段（２４）と、を含む、基板処理装置（１、２０１）である。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。
【００１２】
この構成によれば、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１基板保持手段によって第１処理室で保持された基板に供給される。その後、薬液が基板に保持された状態で、当該基板が、基板搬送手段によって第１処理室から第２処理室に搬送される。そして、このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板が、第２処理室に搬入される。第２処理室に搬入された複数枚の基板は、薬液を保持した状態で第２基板保持手段に保持される。そして、第２処理室での滞在時間が所定時間に達したものから順に、第２基板保持手段に保持された複数枚の基板が第２処理室から搬出される。このようにして、基板の処理が滞りなく行われる。
【００１３】
基板に供給される薬液の粘度は、増粘剤の添加によって増加している。すなわち、増粘剤の添加によって薬液の流動性が低下している。したがって、基板に薬液を供給し続けなくても、薬液によって基板が覆われた状態が維持される。これにより、薬液の消費量を低減することができる。さらに、エッチング成分が薬液に含まれているから、パーティクルなどの基板に付着している異物を基板の一部と共に基板から剥離させる（リフトオフ）、もしくはエッチング成分が異物を溶解することにより基板から除去することができる。これにより、基板から異物を確実に除去することができる。
【００１４】
前述のように、第１処理室で薬液が供給された基板は、薬液を保持した状態で、第１処理室から第２処理室に搬送され、さらに、薬液を保持した状態で、第２処理室で所定時間保持される。したがって、基板と薬液とが反応する時間が十分に確保されている。さらに、基板と薬液との反応が第１処理室の外でも行われるから、基板と薬液との反応を進行させている間に、第１処理室で後続の基板に薬液を供給することができる。これにより、スループット（単位時間当たりの基板の処理枚数）の減少を抑制または防止できる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、さらに第３処理室（３３）と、前記第３処理室で基板を保持する第３基板保持手段（３１）と、前記第３基板保持手段に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段（３２）と、を含み、前記基板搬送手段は、前記第２処理室から前記第３処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項１記載の基板処理装置である。
【００１６】
この構成によれば、第２処理室で所定時間保持された基板が、基板搬送手段によって第２処理室から第３処理室に搬送される。すなわち、第２処理室で薬液と十分に反応した基板が、第３処理室に搬入される。そして、第３基板保持手段によって第３処理室で保持された基板にリンス液が供給される。これにより、基板に保持された薬液がリンス液によって洗い流される。このように、薬液の供給、基板と薬液との反応、および薬液の除去が別々の処理室で実施されるから、各処理室内の構成が複雑化することを抑制または防止することができる。
【００１７】
前記薬液供給手段は、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面全域に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。また、前記薬液供給手段は、請求項３記載の発明のように、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面に対して前記薬液を部分的に供給するように構成されていてもよい。薄膜が表層に形成されていない基板（たとえば、ベアウエハ）である場合には、基板の主面は、基板自体の面である。また、薄膜が表層に形成されている基板である場合には、基板の主面は、薄膜の外面であってもよいし、薄膜の下地の外面であってもよい。基板の主面に対して薬液を部分的に供給することにより、基板の主面全域に薬液を供給する場合に比べて、薬液の消費量を低減することができる。
【００１８】
また、基板の主面に対して薬液が部分的に供給される場合、薬液が供給される範囲は、基板毎に設定される範囲であってもよい。具体的には、請求項４記載の発明のように、前記基板処理装置は、さらに基板の主面に付着している異物の位置を測定する異物測定手段（４２）を含み、前記薬液供給手段は、前記主面において異物が含まれる範囲に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。この構成によれば、異物が含まれる範囲に薬液が確実に供給されるから、基板に付着している異物を確実に除去することができる。さらに、異物が含まれる範囲にだけ薬液を供給することができるから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液が供給されることを抑制または防止することができる。これにより、薬液の供給が必要でない範囲に薬液による影響が及ぶことを抑制または防止することができる。
【００１９】
また、基板の主面に付着している異物の位置を前記異物測定手段によって測定する場合、異物の測定は、第１処理室、第２処理室、および第３処理室のいずれかで行われてもよいし、これらの処理室とは異なる場所で行われてもよい。具体的には、請求項５記載の発明のように、前記基板処理装置は、さらに前記異物測定手段によって基板に付着している異物の位置が測定される測定室（４３）を含み、前記基板搬送手段は、前記測定室から前記第１処理室に基板を搬送するように構成されていてもよい。この構成によれば、異物測定手段による異物の測定が、第１処理室、第２処理室、および第３処理室とは異なる場所で行われるので、各処理室内の構成が複雑化することを抑制または防止できる。
【００２０】
また、基板の主面に対して薬液が部分的に供給される場合、薬液が供給される範囲は、予め定められた範囲であってもよい。具体的には、請求項６記載の発明のように、前記薬液供給手段は、前記主面の予め定められた範囲に前記薬液を供給するように構成されていてもよい。前記主面の予め定められた範囲は、前記主面の周縁部であってもよい。この構成によれば、薬液が供給される範囲が予め定められているから、薬液の供給位置を基板毎に変更しなくてもよい。
【００２１】
請求項７記載の発明は、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を基板に供給して、当該薬液を前記基板に保持させる薬液供給工程と、前記薬液供給工程が行われた後に、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を搬送する搬送工程と、前記搬送工程が行われた後に、前記薬液が保持された基板と前記薬液との反応を進行させる反応処理工程と、を含む、基板処理方法である。請求項８記載の発明のように、前記エッチング成分はフッ化水素酸と過酸化水素の混合物、または水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物であり、前記増粘剤はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリビニルアルコールから選択される１種以上であってもよい。この発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る薬液供給ユニットの概略構成を示す模式図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る薬液ノズルおよびこれに関連する構成の平面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る薬液ノズルおよびこれに関連する構成の側面図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る反応ユニットの概略構成を示す模式図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係るリンスユニットの概略構成を示す模式図である。
【図７】この発明の第１実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る異物測定ユニットの概略構成を示す側面模式図である。
【図１０】この発明の第２実施形態に係る基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、この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、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１のレイアウトを示す図解的な平面図である。
基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液によって半導体ウエハ等の円形の基板Ｗを一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、インデクサブロック２と、インデクサブロック２に結合された処理ブロック３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４とを備えている。
【００２４】
インデクサブロック２は、キャリア保持部５と、インデクサロボットＩＲ（基板搬送手段）と、ＩＲ移動機構６とを備えている。キャリア保持部５は、複数枚の基板Ｗを収容できるキャリアＣを保持する。複数のキャリアＣは、水平なキャリア配列方向Ｕに配列された状態でキャリア保持部５に保持される。ＩＲ移動機構６は、キャリア配列方向ＵにインデクサロボットＩＲを移動させる。インデクサロボットＩＲは、キャリア保持部５に保持されたキャリアＣに基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板ＷをキャリアＣから搬出する搬出動作を行う。基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによって水平な姿勢で搬送される。
【００２５】
一方、処理ブロック３は、基板Ｗを処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット７と、センターロボットＣＲ（基板搬送手段）とを備えている。複数の処理ユニット７は、平面視において、センターロボットＣＲを取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット７は、基板Ｗに薬液を供給する薬液供給ユニット７ａと、基板Ｗと薬液との反応を進行させる反応ユニット７ｂと、基板Ｗに供給された薬液を洗い流すリンスユニット７ｃとを含む。センターロボットＣＲは、処理ユニット７に基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板Ｗを処理ユニット７から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボットＣＲは、複数の処理ユニット７間で基板Ｗを搬送する。基板Ｗは、センターロボットＣＲによって水平な姿勢で搬送される。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから基板Ｗを受け取ると共に、インデクサロボットＩＲに基板Ｗを渡す。
【００２６】
図２は、この発明の第１実施形態に係る薬液供給ユニット７ａの概略構成を示す模式図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る薬液ノズル９およびこれに関連する構成の平面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る薬液ノズル９およびこれに関連する構成の側面図である。
薬液供給ユニット７ａは、基板Ｗを水平に保持して回転させる第１スピンチャック８（第１基板保持手段）と、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液ノズル９（薬液供給手段）と、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面近傍に配置された近接部材１０と、基板Ｗと近接部材１０との間に窒素ガスを供給する窒素ガスノズル１１と、第１スピンチャック８、薬液ノズル９、近接部材１０、および窒素ガスノズル１１を収容する第１チャンバ１２（第１処理室）とを備えている。
【００２７】
第１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の中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第１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。第１実施形態では、第１スピンチャック８は、挟持式のチャックである。
【００２８】
薬液ノズル９は、薬液バルブ１５が介装された薬液供給管１６に接続されている。薬液ノズル９への薬液の供給は、薬液バルブ１５の開閉により制御される。ノズル移動機構１７は、処理位置（図２〜図４に示す位置）と待機位置との間で薬液ノズル９を移動させる。処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が、第１スピンチャック８に保持された基板Ｗの上面に供給される位置であり、待機位置は、第１スピンチャック８から離れた位置である。第１実施形態における薬液ノズル９の処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面周縁部に供給される一定の位置である。薬液ノズル９の処理位置は、一定の位置に限らず、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される複数の位置を含んでいてもよい。すなわち、薬液ノズル９の処理位置は、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面のいずれかの位置に供給される一定の範囲であってもよい。
【００２９】
薬液ノズル９に供給される薬液は、増粘剤によって粘度が調整された高粘度のエッチング液である。薬液の粘度は、たとえば、数百ｒｐｍ以下の回転速度で回転している基板Ｗの上面に室温（２０℃〜３０℃）で薬液が供給されたときに、基板Ｗに供給された位置から薬液が殆ど移動せず、薬液がその場に留まるように調整されている。薬液の具体的な粘度範囲は、１００ｍＰａ・ｓ〜１００Ｐａ・ｓであり、好ましくは１〜７０Ｐａ・ｓ、より好ましくは３〜５０Ｐａ・ｓの範囲である。薬液は、エッチング成分と増粘剤とを含む。エッチング成分は、基板Ｗ、もしくはパーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を溶かす液体である。なお、ここでいう基板Ｗとは、薄膜が表層に形成されていない基板（たとえば、ベアウエハ）であってもよいし、薄膜が表層に形成されている基板であってもよい。基板Ｗを溶かすエッチング成分とは、基板自体（たとえば、ベアウエハ）を溶かす成分であってもよいし、基板Ｗの表層に形成されている薄膜を溶かす成分であってもよい。増粘剤は、エッチング成分と混合されている。薬液としては、たとえば、エッチング成分としてのフッ化水素酸と過酸化水素の混合物や水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物と、増粘剤としてのメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムまたはポリビニルアルコールとが混合されたものが挙げられる。
【００３０】
近接部材１０は、少なくとも基板Ｗの上面周縁部の一部を覆うことができる大きさを有している。近接部材１０は、平面視において基板Ｗより大きくてもよいし、平面視において基板Ｗより小さくてもよい。第１実施形態では、近接部材１０は、平面視において基板Ｗよりも小さい板状の部材である。近接部材１０は、平坦な下面を有している。図示しない移動機構は、処理位置（図２〜図４に示す位置）と待機位置との間で近接部材１０を移動させる。処理位置は、近接部材１０の下面が基板Ｗの上面に近接し、基板Ｗの上面周縁部の一部が近接部材１０によって覆われる位置である。待機位置は、第１スピンチャック８から離れた位置である。近接部材１０の処理位置は、薬液ノズル９の処理位置の内方（基板Ｗの回転軸線に近づく方向）に設けられている。近接部材１０の処理位置と薬液ノズル９の処理位置とは、近接している。したがって、薬液ノズル９および近接部材１０がそれぞれの処理位置に位置している状態では、近接部材１０が薬液ノズル９の内方に位置しており、薬液ノズル９および近接部材１０が近接している。薬液ノズル９は、近接部材１０に保持されており、近接部材１０と共に移動するように構成されていてもよい。
【００３１】
窒素ガスノズル１１は、窒素ガスバルブ１８が介装された窒素ガス供給管１９に接続されている。窒素ガスノズル１１への窒素ガスの供給は、窒素ガスバルブ１８の開閉により制御される。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０に保持されている。したがって、窒素ガスノズル１１は、近接部材１０と共に移動する。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０が処理位置に位置する状態で窒素ガスを吐出したときに、吐出された窒素ガスが、近接部材１０の下面と基板Ｗの上面との間を外方（基板Ｗの回転軸線から離れる方向）に流れるように構成されている。窒素ガスノズル１１は、近接部材１０に保持されておらず、近接部材１０とは独立して保持されていてもよい。
【００３２】
第１チャンバ１２は、第１開口２０が形成された第１隔壁２１と、この第１開口２０を覆う第１ゲートシャッタ２２とを含む。第１ゲートシャッタ２２は、第１隔壁２１の外に配置されている。第１ゲートシャッタ２２には、第１ゲート開閉機構２３が結合されている。第１ゲート開閉機構２３は、第１ゲートシャッタ２２が第１開口２０を密閉する閉鎖位置と、第１開口２０が開放される開放位置との間で、第１ゲートシャッタ２２を移動させる。第１チャンバ１２に基板Ｗが搬入されるときや、第１チャンバ１２から基板Ｗが搬出されるときには、第１ゲートシャッタ２２が予め開放位置に配置される。そして、第１開口２０が開放された状態で、第１チャンバ１２への基板Ｗの搬入および第１チャンバ１２からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第１ゲートシャッタ２２が閉鎖位置に配置され、第１開口２０が第１ゲートシャッタ２２によって密閉される。
【００３３】
図５は、この発明の第１実施形態に係る反応ユニット７ｂの概略構成を示す模式図である。
反応ユニット７ｂは、基板Ｗを水平に保持する複数の基板保持部材２４（第２基板保持手段）と、基板保持部材２４を収容する第２チャンバ２５（第２処理室）と、第２チャンバ２５内を加熱するヒータ２６とを備えている。
【００３４】
複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗを水平に保持するように構成されている。複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗが水平な姿勢で上下に並ぶように複数枚の基板Ｗを保持してもよいし、複数枚の基板Ｗが水平な姿勢で水平に並ぶように複数枚の基板Ｗを保持してもよい。さらに、複数の基板保持部材２４は、基板Ｗを下から支持することにより当該基板Ｗを保持してもよいし、基板Ｗを水平に挟持することにより当該基板Ｗを保持してもよい。すなわち、基板Ｗが水平に保持されるのであれば、複数の基板保持部材２４は、複数枚の基板Ｗをどのように保持してもよい。ヒータ２６の熱は、複数の基板保持部材２４に保持された基板Ｗに伝達される。これにより、第２チャンバ２５で基板Ｗが加熱される。
【００３５】
第２チャンバ２５は、第２開口２７が形成された第２隔壁２８と、この第２開口２７を覆う第２ゲートシャッタ２９とを含む。第２ゲートシャッタ２９は、第２隔壁２８の外に配置されている。第２ゲートシャッタ２９には、第２ゲート開閉機構３０が結合されている。第２ゲート開閉機構３０は、第２ゲートシャッタ２９が第２開口２７を密閉する閉鎖位置と、第２開口２７が開放される開放位置との間で、第２ゲートシャッタ２９を移動させる。第２チャンバ２５に基板Ｗが搬入されるときや、第２チャンバ２５から基板Ｗが搬出されるときには、第２ゲートシャッタ２９が予め開放位置に配置される。そして、第２開口２７が開放された状態で、第２チャンバ２５への基板Ｗの搬入および第２チャンバ２５からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第２ゲートシャッタ２９が閉鎖位置に配置され、第２開口２７が第２ゲートシャッタ２９によって密閉される。
【００３６】
図６は、この発明の第１実施形態に係るリンスユニット７ｃの概略構成を示す模式図である。
リンスユニット７ｃは、基板Ｗを水平に保持して回転させる第３スピンチャック３１（第３基板保持手段）と、第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液ノズル３２（リンス液供給手段）と、第３スピンチャック３１およびリンス液ノズル３２を収容する第３チャンバ３３（第３処理室）とを備えている。
【００３７】
第３スピンチャック３１は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第３スピンチャック３１は、挟持式のチャックであってもよいし、バキューム式のチャックであってもよい。第１実施形態では、第３スピンチャック３１は、挟持式のチャックである。
【００３８】
リンス液ノズル３２は、リンス液バルブ３４が介装されたリンス液供給管３５に接続されている。リンス液ノズル３２へのリンス液の供給は、リンス液バルブ３４の開閉により制御される。図示しない移動機構は、処理位置（図６に示す位置）と待機位置との間でリンス液ノズル３２を移動させる。処理位置は、リンス液ノズル３２から吐出されたリンス液が、第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面中央部に供給される位置であり、待機位置は、第３スピンチャック３１から離れた位置である。リンス液ノズル３２に供給されるリンス液としては、純水（脱イオン水）、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。
【００３９】
第３チャンバ３３は、第３開口３６が形成された第３隔壁３７と、この第３開口３６を覆う第３ゲートシャッタ３８とを含む。第３ゲートシャッタ３８は、第３隔壁３７の外に配置されている。第３ゲートシャッタ３８には、第３ゲート開閉機構３９が結合されている。第３ゲート開閉機構３９は、第３ゲートシャッタ３８が第３開口３６を密閉する閉鎖位置と、第３開口３６が開放される開放位置との間で、第３ゲートシャッタ３８を移動させる。第３チャンバ３３に基板Ｗが搬入されるときや、第３チャンバ３３から基板Ｗが搬出されるときには、第３ゲートシャッタ３８が予め開放位置に配置される。そして、第３開口３６が開放された状態で、第３チャンバ３３への基板Ｗの搬入および第３チャンバ３３からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第３ゲートシャッタ３８が閉鎖位置に配置され、第３開口３６が第３ゲートシャッタ３８によって密閉される。
【００４０】
図７は、この発明の第１実施形態に係る基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための図である。以下では、図１および図７を参照する。
制御装置４は、キャリアＣに収容された未処理の基板ＷをインデクサロボットＩＲによって搬出させる。そして、制御装置４は、キャリアＣから搬出された基板ＷをインデクサロボットＩＲからセンターロボットＣＲに移動させる。その後、制御装置４は、センターロボットＣＲに渡された基板ＷをセンターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａに搬入させる。これにより、図７（ａ）に示すように、第１スピンチャック８上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第１スピンチャック８上に載置されるとき、制御装置４は、薬液ノズル９および近接部材１０をそれぞれの待機位置に位置させている。
【００４１】
次に、図７（ａ）に示すように、基板Ｗの上面周縁部に薬液を供給する薬液供給処理が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第１スピンチャック８による基板Ｗの回転を開始させる。そして、制御装置４は、薬液ノズル９および近接部材１０をそれぞれの処理位置に移動させる。これにより、薬液ノズル９、近接部材１０、および窒素ガスノズル１１が、基板Ｗの上面周縁部の上方に移動し、近接部材１０の下面が基板Ｗの上面周縁部に近接する。その後、制御装置４は、窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５を順次開いて、第１スピンチャック８によって基板Ｗを回転させながら、窒素ガスノズル１１および薬液ノズル９からそれぞれ窒素ガスおよび薬液を吐出させる。
【００４２】
窒素ガスノズル１１から吐出された窒素ガスは、近接部材１０の下面と基板Ｗの上面との間を外方に流れる。また、処理位置に位置する薬液ノズル９は、基板Ｗの上面周縁部の一部に向けて薬液を吐出する。制御装置４は、薬液ノズル９から薬液を吐出させながら、基板Ｗを回転させる。したがって、薬液ノズル９から吐出された薬液が、全周に亘って基板Ｗの上面周縁部に供給される。これにより、基板Ｗの上面周縁部の全域に薬液が供給される。薬液が高い粘性を有しているので、薬液ノズル９から基板Ｗに供給された薬液は、供給された位置から殆ど移動せず、その場に留まる。したがって、基板Ｗの上面周縁部の全域に薬液が保持された状態が維持される。基板Ｗの上面周縁部は、薬液との接触によりエッチングされていく。
【００４３】
また、薬液ノズル９から薬液が吐出されている間、制御装置４は、窒素ガスノズル１１から窒素ガスを吐出させている。したがって、薬液が高い揮発性を有しており、薬液ノズル９と基板Ｗとの間で薬液のガスが発生したとしても、このガスは、外方に流れる窒素ガスによって内方への移動が抑制または防止される。特に、薬液ノズル９の近傍では、基板Ｗに保持されている薬液に加えて、基板Ｗに保持されている薬液と薬液ノズル９との間でも、薬液と空気とが接触している。そのため、薬液ノズル９の近傍では、薬液と空気とが接する面積が、他の領域よりも大きく、他の領域よりも薬液のガスが発生しやすい。したがって、近接部材１０を薬液ノズル９の近傍に配置し、近接部材１０と基板Ｗとの間に窒素ガスを供給することにより、基板Ｗの上面における周縁部よりも内方の領域が、薬液のガスに晒されることを効率的に抑制または防止することができる。
【００４４】
窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、窒素ガスバルブ１８および薬液バルブ１５を閉じて、薬液および窒素ガスの吐出を停止させる。さらに、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第１スピンチャック８による基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置４は、第１スピンチャック８に保持された基板ＷをセンターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから搬出させる。そして、制御装置４は、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂに搬入させる。薬液が供給された基板Ｗは、水平な姿勢で薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送される。これにより、基板Ｗ上に薬液が保持された状態で、当該基板Ｗが薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送される。
【００４５】
次に、図７（ｂ）に示すように、基板Ｗ上に薬液を保持させた状態で基板Ｗと薬液との反応を進行させる反応処理が行われる。具体的には、制御装置４は、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによっていずれかの基板保持部材２４に水平に保持させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、薬液が基板Ｗの上面周縁部で保持された状態で当該基板Ｗが基板保持部材２４に水平に保持される。基板保持部材２４に保持された基板Ｗは、反応ユニット７ｂで所定時間保持される。この所定時間の間に、基板Ｗと薬液との反応が進行し、基板Ｗの上面周縁部がエッチングされていく。したがって、基板Ｗの上面周縁部に異物が付着している場合には、基板Ｗの一部と共に異物が基板Ｗから剥がれる（リフトオフ）、もしくは薬液が異物を溶解することにより基板Ｗから除去される。制御装置４は、反応ユニット７ｂで基板Ｗを保持させている間、ヒータ２６によって、基板Ｗ上に保持された薬液と基板Ｗとを加熱させてもよい。薬液の活性が、温度上昇に伴って高まる場合には、薬液および基板Ｗを加熱することにより、薬液による基板Ｗの処理時間を短縮することができる。異物の種類、付着の程度により種々変更されるが通常の処理時間は３分〜１２時間で、好ましくは１０分〜２時間であり、処理温度は１５〜１００℃で、好ましくは２０〜６０℃である。
【００４６】
基板処理装置１による基板Ｗの処理が開始された初期の段階では、反応ユニット７ｂへの基板Ｗの搬入だけが行われる。そして、反応ユニット７ｂに搬入された基板Ｗの枚数が２以上の一定数に達すると、制御装置４は、反応ユニット７ｂでの滞在時間が所定時間に達した基板Ｗから順に複数枚の基板Ｗを搬出させる。すなわち、反応ユニット７ｂに搬入された基板Ｗの枚数が一定数に達すると、制御装置４は、一枚の基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂに搬入させる搬入動作と、反応ユニット７ｂで所定時間保持された一枚の基板ＷをセンターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂから搬出させる搬出動作とを交互に繰り返し実行させる。そして、制御装置４は、反応ユニット７ｂから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃに搬入させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、第３スピンチャック３１上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第３スピンチャック３１上に載置されるとき、制御装置４は、リンス液ノズル３２を待機位置に位置させている。
【００４７】
次に、図７（ｃ）に示すように、リンス液（たとえば、純水）を基板Ｗに供給して、基板Ｗの上面周縁部に保持されている薬液を洗い流すリンス処理が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第３スピンチャック３１による基板Ｗの回転を開始させる。そして、制御装置４は、リンス液バルブ３４を開いて、第３スピンチャック３１によって基板Ｗを回転させながら、リンス液ノズル３２から基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液を吐出させる。リンス液ノズル３２から吐出されたリンス液は、基板Ｗの上面中央部に供給され、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の上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗの上面周縁部に保持されている薬液が洗い流される。さらに、基板Ｗと薬液との反応によって基板Ｗの一部と共に基板Ｗの上面周縁部から剥がれた異物、もしくは薬液によって溶解した異物が、リンス液によって洗い流される。これにより、基板Ｗから異物が除去され、基板Ｗが洗浄される。そして、リンス液バルブ３４が開かれてから所定時間が経過すると、制御装置４は、リンス液バルブ３４を閉じてリンス液ノズル３２からのリンス液の吐出を停止させる。
【００４８】
次に、図７（ｄ）に示すように、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。具体的には、制御装置４は、スピンモータ１４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、基板Ｗに付着しているリンス液に大きな遠心力が作用し、当該リンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗからリンス液が除去され、基板Ｗが乾燥する。乾燥処理が所定時間にわたって行われた後は、制御装置４は、スピンモータ１４を制御することにより、第３スピンチャック３１による基板Ｗの回転を停止させる。その後、制御装置４は、第３スピンチャック３１に保持された基板ＷをセンターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃから搬出させる。
【００４９】
リンスユニット７ｃから基板Ｗが搬出された後は、制御装置４は、リンスユニット７ｃから搬出された基板ＷをセンターロボットＣＲからインデクサロボットＩＲに移動させる。その後、制御装置４は、インデクサロボットＩＲに渡された基板ＷをインデクサロボットＩＲによってキャリアＣに搬入させる。これにより、基板処理装置１での一連の処理が終了する。制御装置４は、このような動作を繰り返し実行させ、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００５０】
以上のように第１実施形態では、エッチング成分と増粘剤とを含む薬液が、第１スピンチャック８によって薬液供給ユニット７ａ（第１チャンバ１２）で保持された基板Ｗに供給される。その後、薬液が基板Ｗに保持された状態で、当該基板Ｗが、センターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂ（第２チャンバ２５）に搬送される。そして、このような動作が繰り返し行われ、薬液が保持された複数枚の基板Ｗが、反応ユニット７ｂに搬入される。反応ユニット７ｂに搬入された複数枚の基板Ｗは、薬液を保持した状態で複数の基板保持部材２４に保持される。そして、反応ユニット７ｂでの滞在時間が所定時間に達したものから順に、複数の基板保持部材２４に保持された複数枚の基板Ｗが反応ユニット７ｂから搬出される。このようにして、基板Ｗの処理が滞りなく行われる。
【００５１】
基板Ｗに供給される薬液の粘度は、増粘剤の添加によって増加している。すなわち、増粘剤の添加によって薬液の流動性が低下している。したがって、基板Ｗに薬液を供給し続けなくても、薬液によって基板Ｗが覆われた状態が維持される。これにより、薬液の消費量を低減することができる。また、薬液の消費量を低減することにより、薬液の廃液量も低減することができる。さらに、エッチング成分が薬液に含まれているから、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を基板Ｗの一部と共に基板Ｗから剥離させたり、薬液によって異物を溶解することができる。これにより、基板Ｗから異物を確実に除去することができる。さらに、薬液の粘度が増加しているから、薬液を基板Ｗに保持させた状態で当該基板Ｗを搬送することができる。
【００５２】
前述のように、薬液供給ユニット７ａで薬液が供給された基板Ｗは、薬液を保持した状態で、薬液供給ユニット７ａから反応ユニット７ｂに搬送され、さらに、薬液を保持した状態で、反応ユニット７ｂで所定時間保持される。したがって、基板Ｗと薬液とが反応する時間が十分に確保されている。さらに、基板Ｗと薬液との反応が薬液供給ユニット７ａの外でも行われるから、基板Ｗと薬液との反応を進行させている間に、薬液供給ユニット７ａで後続の基板Ｗに薬液を供給することができる。これにより、スループット（単位時間当たりの基板Ｗの処理枚数）の減少を抑制または防止できる。
【００５３】
また第１実施形態では、反応ユニット７ｂで所定時間保持された基板Ｗが、センターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂからリンスユニット７ｃに搬送される。すなわち、反応ユニット７ｂで薬液と十分に反応した基板Ｗが、リンスユニット７ｃに搬入される。そして、第３スピンチャック３１によってリンスユニット７ｃで保持された基板Ｗに、リンス液が供給される。これにより、基板Ｗに保持された薬液がリンス液によって洗い流される。このように、薬液の供給、基板Ｗと薬液との反応、および薬液の除去が別々のチャンバで実施されるから、各チャンバ１２、２５、３３内の構成が複雑化することを抑制または防止することができる。
【００５４】
また第１実施形態では、基板Ｗの上面に対して薬液が部分的に供給される。具体的には、基板Ｗの上面周縁部に薬液が供給される。したがって、基板Ｗの上面全域に薬液が供給される場合に比べて、薬液の消費量を低減することができる。さらに、薬液が供給される範囲が予め定められているから、薬液の供給位置を基板Ｗ毎に変更しなくてもよい。また、予め定められた範囲以外には薬液が供給されないから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液によるダメージが加わることを抑制または防止することができる。さらに、薬液が高い粘性を有しているから、薬液が基板Ｗに供給されたときに生じる薬液の跳ね返りが抑制される。これにより、所望の範囲以外への薬液の供給が確実に抑制または防止できる。
【００５５】
次に、この発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、基板Ｗに付着している異物の位置を測定する異物測定ユニット４０が、基板処理装置２０１に設けられていることである。さらに、第１実施形態では、予め定められた範囲（基板Ｗの上面周縁部）に薬液が供給されるのに対し、第２実施形態では、基板Ｗ毎に設定された範囲（異物が含まれる範囲）に薬液が供給される。以下の図８〜図１０において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
図８は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置２０１のレイアウトを示す図解的な平面図である。図９は、この発明の第２実施形態に係る異物測定ユニット４０の概略構成を示す側面模式図である。
第２実施形態に係る基板処理装置２０１は、第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられた構成に加えて、基板Ｗに付着している異物の位置を測定する異物測定ユニット４０を備えている。図８に示すように、第２実施形態では、異物測定ユニット４０は、インデクサロボットＩＲがアクセス可能な位置に配置されている。インデクサロボットＩＲは、異物測定ユニット４０に基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板Ｗを異物測定ユニット４０から搬出する搬出動作を行う。さらに、インデクサロボットＩＲは、キャリア保持部５に保持されたキャリアＣと異物測定ユニット４０との間で基板Ｗを搬送すると共に、異物測定ユニット４０とセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。
【００５７】
図９に示すように、異物測定ユニット４０は、基板Ｗを水平に保持して回転させる第４スピンチャック４１と、異物の有無および異物の位置を測定する異物測定装置４２（異物測定手段）と、第４スピンチャック４１を収容する第４チャンバ４３（測定室）とを備えている。
第４スピンチャック４１は、基板Ｗを水平に保持して当該基板Ｗの中心を通る鉛直軸線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を鉛直軸線まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。第４スピンチャック４１は、挟持式のチャックであってもよいし、バキューム式のチャックであってもよい。第２実施形態では、第４スピンチャック４１は、挟持式のチャックである。
【００５８】
異物測定装置４２は、基板Ｗの上面に異物が有るか否かを測定すると共に、基板Ｗに対する異物の位置を測定する。異物測定装置４２としては、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装置が挙げられる。第２実施形態では、異物測定装置４２は、レーザー光によって異物の有無および異物の位置を検出する装置である。
【００５９】
異物測定装置４２は、レーザー光を発する照射ヘッド４４と、照射ヘッド４４を移動させるヘッド移動機構４５とを含む。照射ヘッド４４は、第４チャンバ４３内に配置されている。ヘッド移動機構４５は、照射ヘッド４４からのレーザー光が基板Ｗの上面の中心と基板Ｗの上面の外周端との間で移動するように照射ヘッド４４を移動させる。制御装置４は、スピンモータ１４および異物測定装置４２を制御することにより、第４スピンチャック４１によって基板Ｗを回転させながら、照射ヘッド４４からのレーザー光が基板Ｗの上面の中心と基板Ｗの上面の外周端との間で移動するように照射ヘッド４４を移動させる。これにより、基板Ｗの上面全域がレーザー光によって走査（スキャン）され、照射ヘッド４４からのレーザー光が、基板Ｗの上面全域に照射される。
【００６０】
異物測定装置４２は、レーザー光を基板Ｗの上面に照射することにより、基板Ｗ上での異物の有無を検出する。また、異物測定装置４２は、ヘッド移動機構４５による照射ヘッド４４の移動量と基板Ｗの回転角度とから検出された異物の位置を測定する。具体的には、異物測定装置４２は、ヘッド移動機構４５による照射ヘッド４４の移動量に基づいて、基板Ｗの上面の中心から異物までの距離を測定する。また、異物測定装置４２は、基板Ｗの周縁部に設けられたノッチやオリフラを基準とする基板Ｗの回転角度（角度情報）を制御装置４から取得する。異物測定装置４２は、基板Ｗの上面の中心から異物までの距離と基板Ｗの回転角度とから異物の位置を測定する。そして、異物測定装置４２は、異物の位置を位置情報として制御装置４に出力する。
【００６１】
制御装置４は、薬液供給ユニット７ａにおいて基板Ｗに薬液を供給させるときに、異物測定装置４２から取得した位置情報に基づいてノズル移動機構１７（図２参照）を制御し、異物が含まれる範囲に薬液を供給させる。すなわち、制御装置４は、第１実施形態のように予め定められた範囲（基板Ｗの上面周縁部）に薬液を供給させるのではなく、基板Ｗ毎に設定された範囲（異物が含まれる範囲）に薬液を供給させる。したがって、第２実施形態における薬液ノズル９（図２参照）の処理位置は、一定の位置ではなく、薬液ノズル９から吐出された薬液が基板Ｗの上面のいずれかの位置に供給される一定の範囲である。
【００６２】
第４チャンバ４３は、第４開口４６が形成された第４隔壁４７と、この第４開口４６を覆う第４ゲートシャッタ４８とを含む。第４ゲートシャッタ４８は、第４隔壁４７の外に配置されている。第４ゲートシャッタ４８には、第４ゲート開閉機構４９が結合されている。第４ゲート開閉機構４９は、第４ゲートシャッタ４８が第４開口４６を密閉する閉鎖位置と、第４開口４６が開放される開放位置との間で、第４ゲートシャッタ４８を移動させる。第４チャンバ４３に基板Ｗが搬入されるときや、第４チャンバ４３から基板Ｗが搬出されるときには、第４ゲートシャッタ４８が予め開放位置に配置される。そして、第４開口４６が開放された状態で、第４チャンバ４３への基板Ｗの搬入および第４チャンバ４３からの基板Ｗの搬出が行われる。その後、第４ゲートシャッタ４８が閉鎖位置に配置され、第４開口４６が第４ゲートシャッタ４８によって密閉される。
【００６３】
図１０は、この発明の第２実施形態に係る基板処理装置２０１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための図である。以下では、図８および図１０を参照する。
制御装置４は、キャリアＣに収容された未処理の基板ＷをインデクサロボットＩＲによって搬出させる。そして、制御装置４は、キャリアＣから搬出された基板ＷをインデクサロボットＩＲによって異物測定ユニット４０に搬入させる。これにより、第４スピンチャック４１上に基板Ｗが載置される。基板Ｗが第４スピンチャック４１上に載置されるとき、制御装置４は、照射ヘッド４４を第４スピンチャック４１の上方から退避させている。
【００６４】
図１０（ａ）に示すように、異物測定ユニット４０では、前述のように、制御装置４が、第４スピンチャック４１によって基板Ｗを回転させながら、異物測定装置４２によって基板Ｗにレーザー光を照射させる（異物測定処理）。これにより、基板Ｗ上の異物の位置が測定され、異物の位置情報が、異物測定装置４２から制御装置４に出力される。そして、異物の位置が測定された後、制御装置４が、インデクサロボットＩＲによって異物測定ユニット４０から基板Ｗを搬出させる。そして、異物測定ユニット４０から搬出された基板Ｗは、インデクサロボットＩＲからセンターロボットＣＲに渡される。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから受け取った基板Ｗを薬液供給ユニット７ａに搬入する。
【００６５】
図１０（ｂ）に示すように、薬液供給ユニット７ａでは、薬液ノズル９から吐出された薬液が、基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）に供給される（薬液供給処理）。薬液が高い粘性を有しているので、薬液ノズル９から基板Ｗに供給された薬液は、供給された位置から殆ど移動せず、その場に留まる。したがって、基板Ｗの上面の一部に薬液が保持された状態が維持される。基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）は、薬液との接触によりエッチングされていく。そして、薬液が基板Ｗに供給された後は、薬液供給ユニット７ａ内に配置された基板Ｗが、センターロボットＣＲによって薬液供給ユニット７ａから搬出される。さらに、薬液供給ユニット７ａから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、反応ユニット７ｂに搬入される。
【００６６】
図１０（ｃ）に示すように、反応ユニット７ｂでは、第１実施形態と同様に、複数枚の基板Ｗが搬入された後、一枚の基板Ｗを反応ユニット７ｂに搬入する搬入動作と、反応ユニット７ｂから一枚の基板Ｗを搬出する搬出動作とが、交互に繰り返し実行される。基板保持部材２４によって保持された基板Ｗが、反応ユニット７ｂで所定時間保持されることにより、基板Ｗと薬液との反応が進行し、基板Ｗの上面の一部（異物が含まれる範囲）がエッチングされていく（反応処理）。これにより、基板Ｗの上面の一部と共に異物が基板Ｗから剥がれる、もしくは薬液が異物を溶解する。反応ユニット７ｂで所定時間保持された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって反応ユニット７ｂから搬出される。その後、反応ユニット７ｂから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、リンスユニット７ｃ内に搬入される。
【００６７】
図１０（ｄ）に示すように、リンスユニット７ｃでは、第１実施形態と同様に、リンス液ノズル３２から第３スピンチャック３１に保持された基板Ｗの上面中央部に向けてリンス液が吐出される。これにより、基板Ｗの上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗの上面に保持されている薬液が洗い流される（リンス処理）。さらに、基板Ｗと薬液との反応によって、基板Ｗの一部と共に基板Ｗの上面から剥がれた異物、もしくは薬液によって溶解した異物が、リンス液によって洗い流される。これにより、基板Ｗから異物が除去され、基板Ｗが洗浄される。そして、図１０（ｄ）に示すように、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗに付着しているリンス液が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する（乾燥処理）。
【００６８】
リンスユニット７ｃにおいて乾燥処理が行われた後は、センターロボットＣＲによってリンスユニット７ｃから基板Ｗが搬出される。そして、リンスユニット７ｃから搬出された基板Ｗは、センターロボットＣＲからインデクサロボットＩＲに渡される。インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲから受け取った処理済みの基板Ｗをキャリア保持部５に保持されたキャリアＣに搬入する。これにより、基板処理装置２０１での一連の処理が終了する。制御装置４は、このような動作を繰り返し実行させ、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００６９】
以上のように第２実施形態では、基板Ｗに付着している異物の位置が、異物測定装置４２によって測定され、異物が含まれる範囲に薬液が供給される。したがって、異物が含まれる範囲に薬液が確実に供給され、基板Ｗに付着している異物が確実に除去される。さらに、異物が含まれる範囲にだけ薬液が供給されるから、薬液の供給が必要でない範囲に薬液によるダメージが加わることを抑制または防止することができる。
【００７０】
また第２実施形態では、異物測定装置４２による異物の測定が、第４チャンバ４３で行われる。すなわち、異物測定装置４２による異物の測定が、第１チャンバ１２、第２チャンバ２５、および第３チャンバ３３とは異なる場所で行われる。したがって、各チャンバ１２、２５、３３、４３内の構成が複雑化することを抑制または防止できる。
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２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。
【００７１】
たとえば、前述の第１および第２実施形態では、薬液供給ユニット７ａが、１つの薬液ノズル９を備えている場合について説明したが、薬液供給ユニット７ａは、複数の薬液ノズル９を備えていてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、薬液供給ユニット７ａが、近接部材１０を備えている場合について説明したが、薬液供給ユニット７ａは、近接部材１０を備えていなくてもよい。
【００７２】
また、前述の第１および第２実施形態では、基板Ｗの上面に対して薬液が部分的に供給される場合について説明したが、基板Ｗの上面全域に薬液が供給されてもよい。さらに、基板Ｗの上面だけに限らず、基板Ｗの周端面および／または基板Ｗの下面に薬液が供給されてもよい。
また、前述の第１および第２実施形態では、基板Ｗに薬液を供給することによって、パーティクルなどの基板Ｗに付着している異物を基板Ｗから除去しているが、異物除去以外の処理であってもよく、基板Ｗの表面に形成されている薄膜を薬液により除去するエッチング処理であってもよい。
【００７３】
また、前述の第２実施形態では、異物測定ユニット４０が、インデクサロボットＩＲがアクセス可能な位置に配置されている場合について説明したが、異物測定ユニット４０は、センターロボットＣＲがアクセス可能な位置に配置されていてもよい。具体的には、複数の処理ユニット７のうちの少なくとも１つの処理ユニット７が、異物測定ユニット４０
であってもよい。
【００７４】
また、前述の第２実施形態では、異物測定装置４２が、異物測定ユニット４０（第４チャンバ４３）で異物の位置を測定する場合について説明したが、異物測定装置４２は、薬液供給ユニット７ａ（第１チャンバ１２）で異物の位置を測定するように構成されていてもよい。すなわち、異物測定ユニット４０が設けられておらず、薬液供給ユニット７ａが、異物測定装置４２をさらに備えていてもよい。この場合、キャリアＣから異物測定ユニット４０、および異物測定ユニット４０から薬液供給ユニット７ａに基板Ｗを搬送しなくてもよいので、基板Ｗの搬送時間を短縮することができる。これにより、スループットを増加させることができる。
【００７５】
また、前述の第１および第２実施形態では、基板処理装置１、２０１が、半導体ウエハなどの円形の基板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、２０１は、液晶表示装置用ガラス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】
【００７６】
１ 基板処理装置
８ 第１スピンチャック（第１基板保持手段）
９ 薬液ノズル（薬液供給手段）
１２ 第１チャンバ（第１処理室）
２４ 基板保持部材（第２基板保持手段）
２５ 第２チャンバ（第２処理室）
３１ 第３スピンチャック（第３基板保持手段）
３２ リンス液ノズル（リンス液供給手段）
３３ 第３チャンバ（第３処理室）
４２ 異物測定装置（異物測定手段）
４３ 第４チャンバ（測定室）
２０１ 基板処理装置
ＣＲ センターロボット（基板搬送手段）
ＩＲ インデクサロボット（基板搬送手段）
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１処理室および第２処理室と、
前記第１処理室で基板を保持する第１基板保持手段と、
エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を、前記第１基板保持手段に保持された基板に供給する薬液供給手段と、
前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を前記第１処理室から前記第２処理室に搬送する基板搬送手段と、
前記薬液が保持された複数枚の基板を前記第２処理室で保持する第２基板保持手段と、を含む、基板処理装置。
【請求項２】
さらに第３処理室と、
前記第３処理室で基板を保持する第３基板保持手段と、
前記第３基板保持手段に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段と、を含み、
前記基板搬送手段は、前記第２処理室から前記第３処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記薬液供給手段は、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面に対して前記薬液を部分的に供給するように構成されている、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
さらに基板の主面に付着している異物の位置を測定する異物測定手段を含み、
前記薬液供給手段は、前記主面において異物が含まれる範囲に前記薬液を供給するように構成されている、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
さらに前記異物測定手段によって基板に付着している異物の位置が測定される測定室を含み、
前記基板搬送手段は、前記測定室から前記第１処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記薬液供給手段は、前記主面の予め定められた範囲に前記薬液を供給するように構成されている、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項７】
エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を基板に供給して、当該薬液を前記基板に保持させる薬液供給工程と、
前記薬液供給工程が行われた後に、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程が行われた後に、前記薬液が保持された基板と前記薬液との反応を進行させる反応処理工程と、を含む、基板処理方法。
【請求項８】
前記エッチング成分はフッ化水素酸と過酸化水素の混合物、または水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物であり、前記増粘剤はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリビニルアルコールから選択される１種以上である請求項７記載の基板処理方法。
【請求項１】
第１処理室および第２処理室と、
前記第１処理室で基板を保持する第１基板保持手段と、
エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を、前記第１基板保持手段に保持された基板に供給する薬液供給手段と、
前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を前記第１処理室から前記第２処理室に搬送する基板搬送手段と、
前記薬液が保持された複数枚の基板を前記第２処理室で保持する第２基板保持手段と、を含む、基板処理装置。
【請求項２】
さらに第３処理室と、
前記第３処理室で基板を保持する第３基板保持手段と、
前記第３基板保持手段に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給手段と、を含み、
前記基板搬送手段は、前記第２処理室から前記第３処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記薬液供給手段は、前記第１基板保持手段に保持された基板の主面に対して前記薬液を部分的に供給するように構成されている、請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
さらに基板の主面に付着している異物の位置を測定する異物測定手段を含み、
前記薬液供給手段は、前記主面において異物が含まれる範囲に前記薬液を供給するように構成されている、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
さらに前記異物測定手段によって基板に付着している異物の位置が測定される測定室を含み、
前記基板搬送手段は、前記測定室から前記第１処理室に基板を搬送するように構成されている、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記薬液供給手段は、前記主面の予め定められた範囲に前記薬液を供給するように構成されている、請求項３記載の基板処理装置。
【請求項７】
エッチング成分と増粘剤とを含む薬液を基板に供給して、当該薬液を前記基板に保持させる薬液供給工程と、
前記薬液供給工程が行われた後に、前記薬液が前記基板に保持された状態で当該基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程が行われた後に、前記薬液が保持された基板と前記薬液との反応を進行させる反応処理工程と、を含む、基板処理方法。
【請求項８】
前記エッチング成分はフッ化水素酸と過酸化水素の混合物、または水酸化アンモニウムと過酸化水素の混合物であり、前記増粘剤はメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリビニルアルコールから選択される１種以上である請求項７記載の基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１８６３０４（Ｐ２０１２−１８６３０４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４８１１３（Ｐ２０１１−４８１１３）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【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２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００４４６６）三菱瓦斯化学株式会社 (1,281)
【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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