基板处理装置的制作方法

专利名称：基板处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用药液、纯水等处理液对半导体晶片或液晶显示装置用 玻璃基板(以下、简称为"基板")等的基板进行清洗等处理的基板处理装 置。
背景技术：
以往，作为该种装置，例如可以举出如下所述装置，该装置具有处理 槽，该处理槽用于贮存处理槽、并收容基板；喷嘴，该喷嘴用于向处理槽的 上部空间供给异丙醇(IPA)气体(例如，参照JP特开平10—22257号公报 (0024段、0025段、图3))。在该装置中，向处理槽供给纯水而对基板进 行清洗后，向处理槽的上部空间供给IPA气体，从而形成IPA环境。然后， 通过将基板向处理槽的上部提升，对基板用纯水进行清洗处理。此时，通过 将基板提升移动到IPA环境，使附着在基板上的纯水被IPA取代，由此促成 干燥。但是，在具有如此结构的以往装置中，存在如下所述的问题。 艮P，在以往的装置中，通过将用纯水清洗过的基板从纯水提升，并向IPA 环境中移动，由此能够促进干燥，但是，存在着使形成于基板表面的图案破 坏的问题。换句话说，由于提升的基板表面上的纯水的表面张力，基板表面 的图案被破坏。特别是，在最近的半导体器件中的存贮领域中，作为将集成度比以往大 幅提高的技术，开始采用将电容器的结构做成圆筒状的电容器。具有如此的 圆筒状结构的电容器，由于其纵横比极其大，因此在制造过程中圆筒状结构 的电容器部分容易受损。当然，若电容器部分受损，则作为器件而不合格， 因此，降低了成品率。因此，想到了在上述的用处理槽的纯水清洗基板后，用表面张力小的液 体来替换处理槽内的纯水后，再将基板从处理槽提升而进行干燥，而由此减 少图案的受损的方法，但是，不能充分置换进入到基板表面的图案细部中的纯水，纯水还是残留于原处，因此不能完全消除对形成于基板的图案的受损。 发明内容本发明是基于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够防止形成于 基板上的图案的受损的基板处理装置。本发明的基板处理装置，是用处理液对基板进行处理的基板处理装置， 其包括处理槽，所述处理槽用于贮存处理液；保持机构，所述保持机构在 保持基板的状态下位于所述处理槽内的处理位置；第一处理液供给装置，其 用于将第一处理液供给至所述处理槽内；第二处理液供给装置，其用于将比 第一处理液表面张力小、且比第一处理液沸点高的第二处理液供给至所述处 理槽内；温度调节装置，其用于将所述将处理槽中的第二处理液调节在第一 处理液的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围；控制装置，其对所 述第二处理液供给装置进行控制，从而使从所述第一处理液供给装置供给所 述处理槽内并贮存于该处理槽内的第一处理液置换为第二处理液，同时，对 所述温度调节装置进行控制，由此将第二处理液的温度维持在所述温度范围 内。通过保持机构基板被放置于处理槽内的处理位置上，并通过第一处理液 对处理槽内的基板进行处理。而且，控制装置对所述第二处理液供给装置进 行控制，以使贮存于所述处理槽内的第一处理液置换为第二处理液，同时， 对所述温度调节装置进行控制，由此将第二处理液的温度维持在第一处理液 的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围内。因此，在处理槽内用第 一处理液处理过的基板，成为被浸渍在调节为比第一处理液的沸点高的温度 的第二处理液中的状态，残留在基板表面的第一处理液(也包括进入到基板 表面的图案细部的第一处理液)被高温的第二处理液的热量气化，其气泡向 处理槽的第二处理液的液面侧上升，并成为蒸汽从处理槽释放出，因此，能 够完全将进入到基板表面的图案细部并残留在其中的第一处理液置换为第 二处理液。而且，从处理槽将基板搬出时，无需通过表面张力大的第一处理 液的界面，而仅是通过表面张力比第一处理液小的第二处理液的界面，因此， 在通过第二处理液的界面时作用于基板表面的表面张力小，能够防止形成于 基板上的图案的受损。另外，提升后的基板的表面上只残留表面张力低的第二处理液，对该第二处理液进行干燥时作用于基板表面上的表面张力小，因 此，能够防止形成于基板上的图案的受损。另外，在本发明中，优选具有第三处理液供给装置，该第三处理液供给 装置用于将表面张力比第一处理液小、且沸点比第二处理液低的第三处理液 供给至所述处理槽内，而且，所述保持机构在保持基板的状态下，能够在所 述处理槽内的处理位置和位于所述处理槽的上方位置中的待机位置之间自 由升降，所述控制装置对所述第三处理液供给装置进行控制，以使在用维持 在所述温度范围内的第二处理液对基板进行处理后，将贮存在戶万述处理槽内 的第二处理液置换为第三处理液，同时，对所述保持机构进行控制，以使在 所述处理槽内用第三处理液进行置换后，将基板上升至待机位置上。由于将贮存于处理槽中的第二处理液用表面张力比第一处理液小、且沸 点比第二处理液低的第三处理液来置换而进行提升干燥，因此，与从第二处 理液的状态下进行提升干燥的情形相比，能够縮短干燥处理时间。g卩，由于 第三处理液比第二处理液沸点低，因此，与第二处理液相比更容易干燥。另外，在本发明中，优选具有热干燥装置，该热干燥装置用于对通过第 二处理液进行过处理的基板在高温环境中加以干燥，所述控制装置对所述热 干燥装置进行控制，以使通过维持在所述温度范围内的第二处理液进行处理 后，使基板在高温环境中干燥。通过用被调节过温度的第二处理液进行处理，进入并残留在基板表面的 图案细部中的第一处理液气化而被除去，因此，能够使基板表面上的低表面 张力的第二处理液在高温环境中加以干燥，能够防止形成于基板上的图案受 损。另外，在本发明中，优选具有空气干燥装置，该空气干燥装置用于对由 第二处理液进行过处理的基板通过空气接触来进行干燥，而且，所述控制装 置对所述空气干燥装置进行控制，以使通过维持在所述温度范围内的第二处 理液进行处理后，用空气接触来使基板干燥。通过用被调节过温度的第二处理液进行处理，进入并残留于基板表面的 图案细部中的第一处理液气化而被除去，因此，能够用空气接触来对基板表 面上的低表面张力的第二处理液进行干燥，能够防止形成于基板上的图案受 损。本发明的基板处理装置，是用处理液对基板进行处理的基板处理装置， 其包括处理部，其内部设置有用于能够以水平姿势旋转的方式对基板加以 保持的旋转保持机构，其用处理液对由所述旋转保持机构加以保持的基板进 行处理；第一处理液供给装置，其用于将第一处理液供给至由所述处理部内 的所述旋转保持机构进行旋转的基板；第二处理液供给装置，其用于将表面 张力比第一处理液小且沸点比第一处理液高的第二处理液供给至由所述处 理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板；温度调节装置，其将供给至由 所述处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板上的第二处理液的温度， 调节在第一处理液的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围内；控制 装置，其对所述温度调节装置及所述第二处理液供给装置进行控制，以使在 用第一处理液对基板进行处理后，将被调节在所述温度范围内的第二处理液 供给至由所述处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板。在处理部内，向由旋转保持机构以能够旋转的方式加以保持的基板上供 给第一处理液，由此进行通过第一处理液的处理。而且，控制装置对温度调 节装置及第二处理液供给装置进行控制，以使在用第一处理液对基板进行处 理后，向由处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板供给被调节为第一 处理液的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围内的第二处理液。因 此，被调节在比第一处理液的沸点高的温度的第二处理液供给至在处理部内 由第一处理液进行过处理的基板上，残留于基板表面的第一处理液(也包括 进入到基板表面的图案细部中的第一处理液)被高温的第二处理液的热量气 化而离开基板表面，并成为蒸汽从处理部释放，因此，能够完全将进入并残 留于基板表面的图案细部中的第一处理液置换为第二处理液，基板表面上只 残留有表面张力低的第二处理液，由于干燥该第二处理液时作用在基板表面 上的表面张力小，因此，能够防止形成于基板上的图案受损。另外，在本发明中，优选具有第三处理液供给装置，该第三处理液供给 装置用于将表面张力比第一处理液小、且沸点比第二处理液低的第三处理液 供给至由所述处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板上，而且，所述 控制装置对所述第三处理液供给装置进行控制，以使通过被调节为所述温度 范围内的第二处理液对基板进行处理后，将第三处理液供给至由所述处理部 内的所述旋转保持机构进行旋转的基板，在第三处理液向基板的供给结束后，对所述旋转保持机构加以控制，以使基板旋转而进行干燥。由于将基板表面的第二处理液置换为表面张力比第一处理液小且沸点 比第二处理液低的第三处理液并使旋转干燥，因此，与从第二处理液的状态 进行旋转干燥的情形相比，能够縮短干燥处理时间。S卩，由于第三处理液比 第二处理液沸点低，因此比第二处理液更容易干燥。


图1是实施例1的基板处理装置的概要结构图。图2A 2D是表示实施例1种的处理例的结构图。图3是实施例2的基板处理装置中的干燥装置的概要结构图。图4A 4D是表示实施例2中的处理例的示意图。图5是实施例3的基板处理装置的概要结构图。图6A 6E是表示实施例3中的处理例的示意图。图7A 7E是表示变形例中的处理例的示意图。
具体实施方式
为了说明本发明，图示了目前认为优选的几种实施方式，但本发明并不 限于图示的结构以及方式中。下面，根据附图对本发明的优选实施例进行详细的说明。实施例1下面，参照附图对本发明的实施例l加以说明。 图1是实施例1的基板处理装置的概要结构图。处理槽1具有内槽3和外槽5。内槽3用于贮存处理液，并能够收容由 保持臂7加以保持的基板W。多张基板W以起立姿势整齐地排列在保持臂7 上，通过保持臂7进行搬入'搬出。保持臂7具有板状的臂部9;三根支 持构件ll，其在垂直于该臂部9的方向设置于该臂部9的下部，并与基板W 的下边缘抵接而支撑基板W。该保持臂7在保持基板W的状态下，能够在 内槽3内的处理位置和位于内槽3的上方的待机位置之间进行升降。内槽3 用于贮存处理液，从内槽3溢出的处理液由外槽5回收，所述外槽5被设置成围着内槽3的上部外周。在内槽3的底部两侧设置有用于供给处理液的两根喷出管13。在外槽5的底部形成有排出口 15，从内槽3溢出并由外槽5 回収的处理液从排出口 15被排除。喷出管13上连通连接有供给管17的一端侧，其另一端侧上连通连接有 纯水供给源19。在纯水供给源19的下游侧设置有可调整流量的控制阀21。 在供给管17的控制阀21的下游设置有混合阀23。该混合阀23具有向流通 于供给管17的纯水注入其他的药液的功能。混合阀23上连通有注入管25 的一端侧，其另一端侧则连通连接在药液供给源27上。在药液供给源27的 下游侧设置有可调整流量的控制阀29。通常，混合阀23具有能够注入多个 种类的药液的结构，但在该实施例中省略了图示。在该实施例中，例如，通 过向流通的纯水按照规定的比例注入氟化氢(HF)，生成作为处理液的基板 表面的氧化膜去除用药液并进行供给。另外，通过向流通的纯水分别按照规 定的比例注入氨和过氧化氢水，能够生成作为处理液的去除微粒或去除有机 物用药液并进行供给(该处理被称之为"SC1")。另外，所述保持臂7相当于本发明中的保持机构。另外，在控制阀21和混合阀23之间，连通连接有分支管31， 32的一 端侧。在分支管31的另一端侧连通连接有第一溶液供给源34。在分支管32 的另一端侧连通连接有第二溶液供给源35。而且，在各分支管31， 32上安 装有可调整流量的控制阀37， 38。另外，在第一溶液供给源34上，例如贮存有第一低表面张力溶液。所 谓的第一低表面张力溶液，是指表面张力比纯水小、且沸点比纯水高的液体， 例如，可以举出7口 y于一 卜(住友3M株式会社的注册商标)或力Wf y (SolvaySolexis公司的注册商标)等氟类惰性液体。所述7口 ^于一 卜(住 友3M株式会社的注册商标)或力VP^y (SolvaySolexis公司的注册商标) 的表面张力为O. 014 0. 016 (N/m)左右、沸点为130 180 (°C)。在第二溶液供给源35中，例如贮存有第二低表面张力溶液。所谓第二 低表面张力溶液，是指表面张力比纯水小、且沸点比第一低表面张力溶液低 的液体，例如，可以举出HFE (氢氟醚)或HFC (氢氟烃)等氟类惰性液体。 HFE (氢氟醚)的表面张力为0. 0136 (N/m)左右，其沸点为60 80 (°C)。另外，所述喷出管13、供给管17以及控制阀21相当于本发明中的第一处理液供给装置，所述喷出管13、供给管17、分支管31以及控制阀37相 当于本发明中的第二处理液供给装置，所述喷出管13、供给管17、分支管 32以及控制阀38相当于本发明中的第三处理液供给装置。另外，在分支管31上设置有在线加热器33，其用于将处理槽l中的第 一低表面张力溶液，调节为纯水的沸点以上且第一低表面张力溶液的沸点以 下的温度范围内。在线加热器33对流通于分支管31的第一低表面张力溶液 进行加热，使其例如在115 20(TC的范围内。即使将第一低表面张力溶液调 整为U5。C也可以使纯水蒸发。进一步，优选将第一低表面张力溶液加热至 130 200。C的范围内，此时，能够使纯水更有效地蒸发。在该实施例中，在 线加热器33将流通于分支管31的第一低表面张力溶液加热至150 20(TC的 范围内，此时，能够使纯水进一步有效地蒸発。内槽3的内侧设置有用于检测第一低表面张力溶液温度的温度检测器36 (温度检测传感器等)。内槽3内的第一低表面张力溶液的检测温度被输出 至控制部47上，根据该检测温度对在线加热器33的加热温度加以控制，以 使内槽3中的第一低表面张力溶液温度维持在150 20(TC的范围内。另外，也可以采用废除该内槽3内的温度检测器36，作为在线加热器 33而设置具备温度调整功能的在线加热器，并供给只够充分置换内槽3的纯 水并调整为150 200。C范围内的第一低表面张力溶液的方式。所述在线加热器33相当于本发明中的温度调节装置，纯水相当于本发 明中的第一处理液，所述第一低表面张力溶液相当于本发明中的第二处理 液，所述第二低表面张力溶液相当于本发明中的第三处理液。在内槽3的底部形成有排出口 41。这里连通连接有排液管43的一端侧， 其另一端侧与未图示的废液处理部连通连接。排液管43上安装有可调整流 量的流量控制阀45。所述保持臂7的升降、在线加热器33、控制阀21、 29、 37、 38、 45均 由控制部47来统一控制。控制部47具有用于储存规定处理步骤的工艺程序 的存储器、微处理器、计时器 定时器等。另外，所述控制部47相当于本发明中的控制装置。下面，对具有上述结构的装置的动作加以说明。使基板W以保持在保 持臂7的状态下移动至内槽1内的处理位置。另外，在下面的用以参照的图2中，省略保持臂7的图示。参照图2对实施例1中的处理动作进行说明。另外，图2A 2D是表示 实施例1中的处理例的示意图。在该实施例1中，例如在作为处理液而生成 所述HF用药液的同时进行处理，然后，通过溶液进行清洗处理后，将基板 W提升。具体地说，控制部47操作控制阀21， 29，从而以规定流量供给药液(图 2A)。然后，使该状态只保持规定时间，对基板W进行药液处理。接着，控制部47关闭控制阀29而停止药液的供给，保持控制阀21的 打开状态而继续纯水的供给。由此，进行只用纯水的清洗处理(图2B)。此时，也可以打开与内槽3的底面的排出孔41连通连接的排液管43的 控制阀45，在一下子排出内槽3内的药液后、或者一边排出一边向内槽3内 供给纯水。将通过该纯水的清洗处理只进行规定时间后，控制部47关闭控制阀21 而停止纯水的供给，同时打开控制阀37，用在线加热器33将来自第一溶液 供给源34的作为第一低表面张力溶液的7 口 U于 一 卜(住友3M株式会社的 注册商标)加热至150 200"C的范围内并以规定流量供给至处理槽1中。将 该操作只继续规定时间，用150 20(TC范围内的第一低表面张力溶液来置换 贮存于内槽3中的纯水(图2C)。第一低表面张力溶液的置换结束后，将 该状态维持规定时间。另外，如上所述，控制部47根据来自温度检测器36 的第一低表面张力溶液的検测温度进行对在线加热器33的加热控制。如图2C所示，形成基板W在充满高温(130 200°C)的第一低表面张 力溶液的处理槽1内被浸渍规定时间的状态，残留在基板W表面的纯水被 高温的第一低表面张力溶液的热量气化，其气泡向处理槽1的第一低表面张 力溶液的液面侧上升，并成为蒸汽从处理槽l释放出，即使是进入并残留于 基板W表面上的微细图案的细部中的纯水，也被高温的第一低表面张力溶 液的热量气化，其气泡向处理槽1的第一低表面张力溶液的液面侧上升，并 成为蒸汽从处理槽1释放。另外，由处理槽l释放出的蒸汽，通过设置在处理槽1的上方处的排气 机构39而被排气。第一低表面张力溶液的置换结束的时间点，由已知的内槽3的容量和供给时的第一低表面张力溶液的流量等，通过控制部47判断而进行。该第一低表面张力溶液的置换处理后，控制部47将HFE (氢氟醚)作 为第二低表面张力溶液并以规定流量供给。该动作只继续规定时间，将贮存 在内槽3的第一低表面张力溶液置换成第二低表面张力溶液(图2D)。若 由第二低表面张力溶液的药液置换结束，控制部47将基板W从内槽3提升 而搬出(图2D)。此时，也可以打开与内槽3底面的排出孔41连通连接的排液管43的控 制阀45，在一下子排出内槽3内的第一低表面张力溶液后或者边排出边向内 槽3内供给第二低表面张力溶液。另外，第二低表面张力溶液的置换结束的时间点，由已知的内槽3的容 量和供给时的第二低表面张力溶液的流量等，通过控制部47判断而进行。如上所述，根据实施例l，控制部47对控制阀37进行控制，以使用第 一低表面张力溶液来置换忙存于处理槽1内的纯水的同时，对在线加热器33 进行控制，以使将处理槽l内的第一低表面张力溶液维持在纯水沸点以上且 第一低表面张力溶液的沸点以下的温度范围内，因此，在处理槽l内由纯水 处理过的基板W,成为浸渍在被调整为比纯水的沸点高的温度的第一低表面 张力溶液中的状态，残留在基板W表面的纯水(包括进入并残留在基板表 面的图案细部中的纯水)被高温的第一低表面张力溶液的热量气化，其气泡 向处理槽1的第一低表面张力溶液的液面侧上升，并成为蒸汽从处理槽1释 放，因此，能够用第一低表面张力溶液来完全置换进入并残留在基板W表 面的图案细部中的纯水。而且，从处理槽1将基板W搬出时，无需通过表 面张力大的纯水的界面，只通过表面张力比纯水小的第二低表面张力溶液的 界面IF (参照图2D),因此，通过第二低表面张力溶液的界面IF时作用于 基板W表面的表面张力小，能够防止形成于基板W上的图案的受损。另外， 提升后的基板W的表面只残留有表面张力低的第一低表面张力溶液，由于 对该第一低表面张力溶液进行干燥时作用于基板W表面上的表面张力小， 因此，能够防止形成在基板W上的图案受损。另外，用表面张力比纯水小且沸点比第一低表面张力溶液低的第二低表 面张力溶液来置换贮存在处理槽1中的第一低表面张力溶液而进行提升干 燥，因此，与从第一低表面张力溶液进行提升干燥的情形相比，能够縮短干燥处理时间。即，由于第二低表面张力溶液比第一低表面张力溶液沸点低， 因此，比第一低表面张力溶液更容易干燥。由于纯水的沸点为IO(TC，第一低表面张力溶液为氟类惰性液体、低表 面张力且其沸点比纯水充分高，因此，确保与纯水的蒸馏选择比，能够适宜 地将纯水气化。另外，由于第一低表面张力溶液以及第二低表面张力溶液均为氟类惰性 液体，因而，能够容易地用第二低表面张力溶液来置换第一低表面张力溶液， 能够缩短第二低表面张力溶液的置换时间，縮短干燥处理。实施例2下面，参照图3、图4对本发明的实施例2进行说明。 图3是实施例2的基板处理装置中的干燥装置的概要结构图。图4A 4D是表示实施例2的处理例的示意图。另外，对与所述实施例1相同的结 构赋予相同的附图标记，从而省略对其进行详细说明。在上述实施例1中，如图2所示，形成采用单一的处理槽1进行药液处 理、纯水清洗处理、第一低表面张力溶液的置换处理、第二低表面张力溶液 的置换处理、提升干燥处理的结构，但在该实施例2中，如图4所示，采用 在废除所述的第二低表面张力溶液的置换处理的同时，用在高温环境中进行 旋转干燥来替换提升干燥的结构(加热器+旋转干燥)，这一点不同于上述 实施例1 。与上述实施例1同样地在高温的第一低表面张力溶液中浸渍基板W后 (参照图4C)，基板W通过未图示的基板搬运机构搬运至干燥室(参照图 4D)，在该干燥室中对基板W进行干燥处理。该干燥室具有在高温环境中对由第一低表面张力溶液进行过处理的基 板W加以干燥的热干燥功能，同时，具有通过空气接触对该基板W进行干 燥的空气干燥功能。具体地说，如图3所示，干燥室49为对基板W—张一张地进行处理的 所谓的单片式的干燥室。具体地说，具有将基板W以水平姿势加以支撑 的卡盘51 (保持机构)、与该卡盘51的下端部连接的旋转轴53、旋转驱动 该旋转轴53的马达55 (驱动部)以及围着卡盘51周围的飞散防止杯57。飞散防止杯57用于回收从基板W向周围飞散的第一低表面张力溶液。另外，飞散防止杯57可相对于卡盘51进行升降。在设置在干燥室49的规定位置中的插入口 59上连通连接有气体插入管 61的一端侧，气体插入管61的另一端侧与气体供给源63连通连接。另外， 在该气体插入管61 ，从其上游侧依次连通连接控制阀65和在线加热器67。在通过维持在上述实施例1中的温度范围内的第一低表面张力溶液进行 处理后，控制部47对干燥室49进行控制，由此使基板W在高温环境中加 以干燥的同时，控制为用卡盘51旋转该基板W，以使通过空气接触对基板 W进行干燥。具体地说，如图3、图4D所示，控制部47，打开控制阀65，用在线加 热器67对来自气体供给源63的气体(例如氮气等)进行加热，由此将规定 温度的氮气等供给至干燥室49内，而且，当干燥室49内成为高温环境时， 用卡盘51旋转基板W，对残留于基板W表面的第一低表面张力溶液进行干 燥去除处理。如上所述，根据实施例2，由于具有对由第一低表面张力溶液进行过处 理的基板W在高温环境中进行干燥、并旋转该基板W而进行干燥的干燥室 49，而且，控制部47，在由第一低表面张力溶液进行处理后，对干燥室49 进行控制，以使基板W在高温环境中且旋转基板W而进行干燥，因此，通 过第一低表面张力溶液的处理，进入并残留在基板W表面的图案细部中的 纯水气化而被去除，通过高温环境中的基板旋转可有效地对基板W表面上 的低表面张力的第一低表面张力溶液进行干燥，能够防止形成于基板W上 的图案受损。另外，在从处理槽1搬出基板W时，无需通过表面张力大的纯水的界 面，只通过表面张力比纯水小的第一低表面张力溶液的界面IF(参照图4C)， 因此，在通过第一低表面张力溶液的界面IF时作用于基板W表面的表面张 力小，能够防止形成于基板W上的图案受损。实施例3下面，参照图5、图6对本发明的实施例3进行说明。图5是实施例3的基板处理装置的概要结构图。图6A 6E是表示实施例3中的处理例的示意图。另外，对与所述实施例l相同的结构赋予相同的 附图标记，从而省略对其的详细说明。在上述实施例1中，如图2所示，采用用单一的处理槽1进行药液处理、 纯水清洗处理、第一低表面张力溶液的置换处理、第二低表面张力溶液的置换处理、提升干燥处理的批次式的结构，但在该实施例3中，如图5、 6所示，采用进行药液处理、纯水清洗处理、第一低表面张力溶液的置换处理、 第二低表面张力溶液的置换处理以及干燥处理的单片式结构，这一点不同于 上述实施例1。如图5所示，实施例3的装置具有药液处理室71、与该药液处理室71 另行设置的清洗处理室101以及将药液处理室71中的药液处理结束后的基 板W搬运至清洗处理室101的搬运机构91 。如图5所示，药液处理室71对基板W—张一张地进行处理，即所谓的 单片式药液处理室。具体地说，药液处理室71具有喷嘴73;配管75，其 一端侧与所述喷嘴73连通连接；药液供给源77，其与所述配管75的另一端 侧连通连接；控制阀79，其设置在所述配管75上。另外，药液处理室71具有卡盘(保持机构)81，其用于将基板W保 持在水平姿势；旋转轴83，其连接在所述卡盘81的下端部；马达(驱动部) 85，其用于旋转驱动所述旋转轴83;飞散防止杯87，其围着卡盘81的周围。 飞散防止杯87用于回收从基板W向周围飞散的药液。另外，飞散防止杯87 可相对于卡盘81进行升降。搬运机构91具有臂部93，并在药液处理室71的飞散防止杯87处于下 降状态(即为避让的状态)下将保持在卡盘81上的基板W装载于臂部93 上，并驱动臂部93，以使臂部93在水平面内向着清洗处理室101旋转，并 在清洗处理室101的飞散防止杯127下降的状态(即为避让状态)下将基板 W装载于卡盘121。如图5所示，清洗处理室101为对基板W —张一张地进行处理的、所 谓的单片式清洗处理室。具体地说，清洗处理室101具有喷嘴103;配管 105，其一端侧与所述喷嘴103连通连接；纯水供给源107，其连通连接在所 述配管105另一端侧；控制阀109，其设置在所述配管105的上游侧。另外， 所述配管105与分支管111、 112的一端侧连通连接。分支管lll的另一端侧与第一溶液供给源114连通连接。而且，分支管112的另一端侧上连通连接有第二溶液供给源115。另外，在各分支管lll、 112上安装有可调整流量 的控制阀117、 118。清洗处理室101具有卡盘(保持机构)121，其用于将基板W以水平 姿势加以支撑；旋转轴123，其连接在所述卡盘121的下端部；马达(驱动 部)125，其用于旋转驱动所述旋转轴123;飞散防止杯127，其围着卡盘121 的周围。飞散防止杯127用于回收从基板W向周围飞散的纯水或第一低表 面张力溶液或第二低表面张力溶液。另外，飞散防止杯127可相对于卡盘121 进行升降。分支管111上设置有在线加热器119，所述在线加热器U9用于将供给 至基板W的第一低表面张力溶液调节为纯水的沸点以上且第一低表面张力 溶液的沸点以下的温度范围内。在线加热器119具备温度调整功能，其可根 据来自后述的控制部129的温度指令，将温度调整在150 20(TC的范围内。 在线加热器119对流通于分支管111的第一低表面张力溶液进行加热，使其 达到例如115 20(TC的范围内。即使将第一低表面张力溶液调整为115"C也 可以使纯水蒸发。进一步地，优选将第一低表面张力溶液加热至130 200 "C的范围内，此时，能够进一步有效地进行纯水的蒸发。在该实施例中，在 线加热器U9将流通于分支管111的第一低表面张力溶液加热至150 200 "C的范围内，此时，能够更进一步有效地进行纯水的蒸发。另外，由于第一低表面张力溶液以及第二低表面张力溶液与上述实施例 l相同，因此，省略对其的详细说明。上述药液处理室71、搬运机构91以及清洗处理室101均由控制部129 来统一进行控制。控制部129具有储存有规定的处理步骤的工艺程序的存储 器、微处理器、计时器*定时器等。具体地说，药液处理室71中的卡盘81 的旋转、飞散防止杯87的升降、控制阀79、搬运机构91的臂部93、清洗 处理室101中的卡盘i21的旋转、飞散防止杯127的升降、控制阀109、 117、 118、在线加热器119均由控制部129来进行控制。另外，所述卡盘121相当于本发明的旋转保持机构，所述清洗处理室101 相当于本发明的处理部，所述喷嘴103、配管105以及控制阀109相当于本 发明的第一处理液供给装置，所述喷嘴103、分支管111以及控制阀117相当于本发明的第二处理液供给装置，所述喷嘴103、分支管112以及控制阀118相当于本发明的第三处理液供给装置，所述在线加热器119相当于本发 明的温度调节装置，所述控制部129相当于本发明的控制装置。下面，对上述实施例3的装置的动作加以说明。另外，使基板W旋转 保持在卡盘81上。参照图6说明在实施例3中的处理动作。在该实施例3中，例如，边作 为处理液生成所述HF用药液边在药液处理室71中进行HF处理，然后，在 清洗处理室101中通过溶液进行清洗处理后，对基板W进行旋转干燥。具体地说，控制部129操作控制阀79而向低速旋转的基板W按照规定 流量供给药液(图6A)。而且，将该状态仅保持规定时间，对低速旋转的 基板W进行药液处理。接着，控制部129关闭药液处理室71的控制阀79而停止药液的供给的 同时，停止基板W的旋转，在药液处理室71的飞散防止杯87下降的状态 (即为避让状态)下将保持在卡盘81上的基板W装载于搬运机构91的臂 部93上，并驱动臂部93，使臂部93在水平面内向着清洗处理室101旋转， 在清洗处理室101的飞散防止杯127下降的状态(即为避让状态)下，将基 板W装载于卡盘121上。基板W以能够旋转的方式支撑在清洗处理室101的卡盘121上，则在 控制部129使基板W低速旋转的同时，打开控制阀109将纯水从喷嘴103 供给至基板W的表面上。由此，进行只使用纯水的清洗处理(图6B)。将该通过纯水的清洗处理仅进行规定时间后，控制部129关闭控制阀109 而停止纯水的供给，同时打开控制阀117，从第一溶液供给源114将作为第 一低表面张力溶液的7 a u于一 卜(住友3M株式会社的注册商标)用在线 加热器119加热至150 20(TC的范围后以规定流量向低速旋转的基板W供 给。将该操作仅持续规定时间，由此，用调整为150 20(TC范围内的第一低 表面张力溶液来置换基板W上的纯水(图6C)。该第一低表面张力溶液的 置换结束后，将该状态维持规定时间。如图6C所示，基板W的表面被高温(150 200°C)的第一低表面张力 溶液置换，残留于基板W表面的纯水被高温的第一低表面张力溶液的热量 气化，并成为蒸汽而释放，即使是进入并残留于基板W表面上的微细图案的细部中的纯水，也被高温的第一低表面张力溶液的热量气化，并成为蒸汽 释放。另外，从基板W释放的蒸汽，通过设置在清洗处理室101的上方处的 未图示的排气机构而被排气。第一低表面张力溶液的置换结束的时间点，可根据已知的基板w的布满液体的容量以及飞散容量和供给时的第一低表面张力溶液的流量等，通过控制部129的判断而进行。该第一低表面张力溶液的置换处理结束后，控制部129将作为第二低表 面张力溶液的氢氟醚(HFE),以规定流量供给至低速旋转的基板W上。将 该操作只继续规定时间，由此用第二低表面张力溶液来置换基板W上的第 一低表面张力溶液(图6D)。当通过第二低表面张力溶液的药液置换结束 后，控制部129停止从喷嘴103供给第二低表面张力溶液，使基板W低速 旋转，从而进行干燥(图6E)。第二低表面张力溶液的置换结束的时间点，可由已知的基板W的布满 液体的容量以及飞散容量和供给时的第二低表面张力溶液的流量等，通过控 制部129的判断而进行。如上所述，根据实施例3，由于具有清洗处理室101，其内部具有能 够将基板W以水平姿势加以旋转而保持的卡盘121;对由该卡盘121保持的 基板W用处理液来进行处理；第一处理液供给装置(喷嘴103、配管105以 及控制阀109)，其向通过该清洗处理室101内的卡盘121进行低速旋转的 基板W上供给纯水；第二处理液供给装置(喷嘴103、分支管lll以及控制 阀117)，其将表面张力比纯水小且沸点比纯水高的第一低表面张力溶液供 给至由清洗处理室101内的卡盘121进行低速旋转的基板W上；在线加热 器119，将供给至由清洗处理室101内的卡盘121进行旋转的基板W上的第 二低表面张力溶液，调整为纯水的沸点以上且第一低表面张力溶液的沸点以 下的温度范围内；控制部129，其对在线加热器119以及第二处理液供给装 置(喷嘴103、分支管111及控制阀117)进行控制，在用纯水对基板W进 行处理后，向由清洗处理室101内的卡盘121进行低速旋转的基板W供给 调整为所述温度范围内的第一低表面张力溶液，因此，向清洗处理室101内 由纯水进行过处理的基板W上，供给被调整为比纯水的沸点高的温度的第一低表面张力溶液，残留于基板W表面的纯水(包括进入并残留于基板表 面的图案细部中的纯水)被高温的第一低表面张力溶液的热量气化而从基板 W的表面离开，并成为气体从清洗处理室101释放，由此，能够将进入并残 留于基板W表面的图案细部的纯水完全用第一低表面张力溶液来置换，基 板W的表面上只残留有表面张力低的第一低表面张力溶液，对该第一低表 面张力溶液进行干燥时作用于基板W表面的表面张力小，因此，能够防止 形成于基板W上的图案受损。另外，由于将基板W表面的第一低表面张力溶液用表面张力比纯水小 且沸点比第一低表面张力溶液低的第二低表面张力溶液来置换而进行旋转 干燥，因此，与在第一低表面张力溶液的状态下来低速旋转而进行干燥的情 形相比，能够縮短干燥处理时间。即，由于第二低表面张力溶液比第一低表 面张力溶液沸点低，因此，比第一低表面张力溶液更容易干燥。另外，由于纯水的沸点为IO(TC，第一低表面张力溶液为氟类惰性液体，其表面张力低且沸点比纯水充分高，因此，能够确保与纯水的蒸留选择比， 能够很好地使纯水气化。另外，由于第一低表面张力溶液及第二低表面张力溶液均为氟类惰性液 体，因此，能够容易地用第二低表面张力溶液来置换第一低表面张力溶液， 能够縮短第二低表面张力溶液的置换时间，从而縮短干燥处理。本发明并不限于上述实施方式，可采用如下所述的变形实施方式。(1) 在上述各实施例中，处理槽1为开放的状态，但也可以将处理槽1的周围用腔室围上，同时在内槽3的上部设置开关自如的盖，进一步，也可 在腔室的上部空间上设置用于供给溶剂气体的喷嘴。而且，在提升基板时， 使上部空间成为溶剂环境的同时，打开盖而使保持臂7上升。由此，能够在 上升时进行向溶剂的置换。(2) 在上述实施例1中，图2A 2D所示，采用了用单一的处理槽1 来进行药液处理、纯水清洗处理、第一低表面张力溶液置换处理、第二低表 面张力溶液置换处理以及提升干燥处理的结构，但也可以采用针对药液处理 另行设置处理槽或处理室，将纯水清洗处理、第一低表面张力溶液的置换处 理、第二低表面张力溶液的置换处理以及提升干燥处理用单一的处理槽1来 进行的结构。(3) 在上述实施例2中，干燥室49在高温环境下使基板W旋转，但 也可以在高温环境中不旋转基板w而是晒规定时间来进行干燥处理，还可 以是不在高温环境下仅通过基板W的旋转来进行干燥处理。(4) 在上述各实施例l、 2中，由于采用了多种类的处理液，因此，优 选设置从排出口 15及排出口 41分成多条的分支管及开闭阀，根据所排出的 处理液来切换配管，根据处理液的不同选择不同的回収目的地。由此，能够 按照不同的处理液而进行回収，废液处理变得容易。(5) 在上述实施例3中，如图6A 6E所示，采用在清洗处理室101 完成向第二低表面张力溶液置换处理后进行旋转干燥处理的结构，但也可以 如图7E所示，采用在完成向第二低表面张力溶液置换处理后，在氮气等的 高温环境中对基板W进行干燥处理的结构。本发明在不脱离其思想本质的范围内，可以用其他的具体方式来实施， 因此，关于发明的范围，不仅参照如上所述的说明，还应该参照本发明请求 保护的范围。
权利要求
1.一种基板处理装置，所述基板处理装置通过处理液对基板进行处理，其包括处理槽，其用于贮存处理液；保持机构，其在保持基板的状态下位于所述处理槽内的处理位置；第一处理液供给装置，其用于将第一处理液供给至所述处理槽内；第二处理液供给装置，其用于将表面张力比第一处理液小且沸点比第一处理液高的第二处理液供给至所述处理槽内；温度调节装置，其用于将所述处理槽中的第二处理液的温度调节在第一处理液的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围；控制装置，其用于对所述第二处理液供给装置进行控制，从而使从所述第一处理液供给装置供给并贮存于所述处理槽内的第一处理液置换为第二处理液，同时，对所述温度调节装置进行控制，从而使第二处理液维持在所述温度范围内。
2. 如权利要求1所述的基板处理装置，其中，具有第三处理液供给装置，其用于将表面张力比第一处理液小且沸点比 第二处理液低的第三处理液供给至所述处理槽内，所述保持机构在保持基板的状态下，能够在所述处理槽内的处理位置和 所述处理槽的上方位置中的待机位置之间自由升降；所述控制装置对所述第三处理液供给装置进行控制，从而在通过维持在 所述温度范围内的第二处理液对基板进行处理后，使贮存于处理槽内的所述 第二处理液置换为第三处理液，同时，对所述保持机构进行控制，从而在所 述处理槽内的第二处理液由第三处理液置换结束后，将基板上升至待机位 置。
3. 如权利要求1所述的基板处理装置，其中，具有热干燥装置，其用于使通过第二处理液进行过处理的基板在高温环 境中加以干燥，所述控制装置对所述热干燥装置进行控制，从而在通过维持在所述温度 范围内的第二处理液的处理结束后，使基板在高温环境中干燥。
4. 如权利要求1所述的基板处理装置，其中，具有空气干燥装置，其用于使通过第二处理液进行过处理的基板通过空 气接触而加以干燥，所述控制装置对所述空气干燥装置进行控制，从而在通过维持在所述温 度范围内的第二处理液的处理结束后，使基板与空气接触而进行干燥。
5. 如权利要求1所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
6. 如权利要求2所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
7. 如权利要求3所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
8. 如权利要求4所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
9. 如权利要求1所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液为氟类惰性液体。
10. 如权利要求2所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液为氟类惰性液体。
11. 如权利要求3所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液为氟类惰性液体。
12. 如权利要求4所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液为氟类惰性液体。
13. 如权利要求2所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水，第 二处理液及第三处理液是表面张力为0.02N/m以下的氟类惰性液体。
14. 一种基板处理装置，所述基板处理装置通过处理液对基板进行处理， 其包括处理部，其内部具有能够将基板以水平姿势旋转而加以保持的旋转保持 机构，通过处理液处理由所述旋转保持机构保持的基板；第一处理液供给装置，其用于将第一处理液供给至由所述处理部内的所 述旋转保持机构进行旋转的基板；第二处理液供给装置，其用于将表面张力比第一处理液小且沸点比第一 处理液高的第二处理液供给至由所述处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板；温度调节装置，其是用于将供给至由所述处理部内的所述旋转保持机构 进行旋转的基板上的第二处理液的温度，调节在第一处理液的沸点以上且第 二处理液的沸点以下的温度范围内；控制装置，其对所述温度调节装置及所述第二处理液供给装置进行控 制，从而使在通过第一处理液对基板进行处理后，向由所述处理部内的所述 旋转保持机构进行旋转的基板供给被调节在所述温度范围内的第二处理液。
15. 如权利要求14所述的基板处理装置，其中，具有第三处理液供给装置，其用于将表面张力比第一处理液小且沸点比 第二处理液低的第三处理液，供给至由所述处理部内的所述旋转保持机构进 行旋转的基板上，所述控制装置对所述第三处理液供给装置进行控制，从而使通过被调节 在所述温度范围内的第二处理液对基板进行处理后，将第三处理液供给至由 所述处理部内的所述旋转保持机构进行旋转的基板，并在第三处理液向基板 的供给结束后，控制所述旋转保持机构，从而使基板旋转而进行干燥。
16. 如权利要求14所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水， 第二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
17. 如权利要求15所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水， 第二处理液的表面张力为0.02N/m以下。
18. 如权利要求14所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水， 第二处理液为氟类惰性液体。
19. 如权利要求15所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水， 第二处理液为氟类惰性液体。
20. 如权利要求15所述的基板处理装置，其中，第一处理液为纯水， 第二处理液及第三处理液是表面张力为0.02N/m以下的氟类惰性液体。
全文摘要
一种基板处理装置，用处理液对基板进行处理，其包括处理槽，用于贮存处理液；保持机构，在保持基板的状态下位于所述处理槽内的处理位置；第一处理液供给装置，用于将第一处理液供给至所述处理槽内；第二处理液供给装置，用于将表面张力比第一处理液小且沸点比第一处理液高的第二处理液供给至所述处理槽内；温度调节装置，用于将所述处理槽中的第二处理液的温度调节在第一处理液的沸点以上且第二处理液的沸点以下的温度范围；控制装置，对所述第二处理液供给装置进行控制，从而使从所述第一处理液供给装置供给并贮存于所述处理槽内的第一处理液置换为第二处理液，同时，对所述温度调节装置进行控制，由此将第二处理液维持在所述温度范围内。
文档编号H01L21/306GK101271833SQ20081008337
公开日2008年9月24日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年3月23日
发明者林豊秀 申请人:大日本网目版制造株式会社