基板的液体处理装置和液体处理方法

专利名称：基板的液体处理装置和液体处理方法
技术领域：
本发明涉及通过向半导体晶圆等基板的周缘部分供给处理液来对该基板进行处 理的基板的液体处理装置和液体处理方法。
背景技术：
以往，公知有通过向半导体晶圆等基板(以下也称作晶圆)供给处理液来对该基 板进行处理这样的基板的液体处理装置。该基板的液体处理装置包括用于将一片晶圆保持 为大致水平状态的保持部以及使保持部以沿铅垂方向延伸的轴线为中心旋转的旋转驱动 部，通过旋转驱动部使保持部旋转，使得由该保持部保持为大致水平状态的晶圆以沿铅垂 方向延伸的轴线为中心旋转。另外，在上述液体处理装置中设有向由保持部保持的晶圆的 表面、背面供给清洗液、药液等处理液的处理液供给部。通过一边使晶圆旋转、一边由处理 液供给部向晶圆供给处理液，能够对晶圆进行清洗处理、药液处理等。另外，在以往的基板的液体处理装置中，为了在处理晶圆时防止微粒附着在晶圆 的表面上，利用下行风(down flow)方式向利用保持部保持的晶圆的表面供给清洁空气、N2 气等气体，抑制微粒附着在晶圆的表面上。另外，在对晶圆进行高温处理的情况下，还公知有预先对利用处理液供给部向晶 圆供给的处理液进行加热(例如参照专利文献1)。在利用处理液供给部向晶圆供给高温的 处理液时，热量自该处理液被传递到晶圆上，从而，能够一边加热晶圆、一边对该晶圆进行处理。专利文献1 日本特开2003-115474号公报在以往的基板的液体处理装置中，在利用下行风方式向由保持部保持的晶圆的表 面供给清洁空气、N2气等气体来抑制微粒附着在晶圆的表面上时，被供给到晶圆的表面上 的气体的流量越多，越能够进一步抑制微粒附着在晶圆的表面上。但是，在对晶圆进行高温 处理时，被供给到晶圆表面的气体是常温气体，因此存在整个晶圆的温度难以上升这样的 问题。特别是在利用以往的基板的液体处理装置对晶圆进行处理时，在对晶圆的周缘部 分进行处理的情况下，一边使晶圆旋转并向该晶圆的表面供给常温的清洁气体、N2气等气 体、一边利用处理液供给部向晶圆的周缘部分供给处理液。在此，所谓晶圆的周缘部分是指 晶圆上的无法得到半导体产品那样的外周缘附近的部分。但是，在对晶圆进行高温处理时， 即使向晶圆的周缘部分供给高温的处理液，晶圆的中心部分附近也不会被处理液加热，因 此，存在整个晶圆的温度难以上升这样的问题。

发明内容
本发明即是考虑到这一点而做成的，其目的在于提供一种在对晶圆的周缘部分进 行处理的情况下能够充分地对晶圆进行高温处理、而且能够充分地抑制微粒附着在晶圆的 表面上的基板的液体处理装置和液体处理方法。
本发明的基板的液体处理装置的特征在于，包括保持部，其用于保持基板 ’旋转 驱动部，其用于使上述保持部旋转；处理液供给部，其用于向由上述保持部保持的基板的周 缘部分供给处理液；遮蔽单元，其包括与由上述保持部保持的基板相对的相对板、用于隔着 上述相对板来加热基板的加热部分以及用于向所保持的基板的表面供给加热后的气体的 加热气体供给部分。在本发明的基板的液体处理装置中，上述遮蔽单元也可以还具有用于将气体导入 到该遮蔽单元内的气体导入部分，在上述遮蔽单元中，在该遮蔽单元内对被上述气体导入 部分导入到上述遮蔽单元内的气体进行加热，利用上述加热气体供给部分将该加热后的气 体供给到基板上。在本发明的基板的液体处理装置中，在上述遮蔽单元中，在上述加热部分隔着上 述相对板加热基板时，上述加热部分对基板的周缘部分进行加热，上述加热气体供给部分 将加热后的气体供给到基板的表面上的比由上述处理液供给部供给处理液的部位靠内侧 且比与上述保持部接触的区域靠外侧的区域。在这种情况下，上述相对板的直径大于上述保持部的直径，在由上述保持部保持 的基板与上述相对板之间设有隔热构件，该隔热构件的直径小于基板的直径且大于上述保 持部的直径。另外，上述遮蔽单元也可以还具有用于使被上述气体导入部分导入到该遮蔽单元 内的气体迂回的迂回板，在上述遮蔽单元中，被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内 的气体利用上述迂回板迂回，被从上述加热气体供给部分被供给到基板上。另外，上述遮蔽单元也可以具有利用上述加热部分被加热的加热构件，该加热构 件用于与被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体接触，在上述遮蔽单元中，被 上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体通过与被上述加热部分加热后的上述加 热构件接触而被加热。在这种情况下，上述加热构件也可以是加热散热片，该加热散热片具有散热片部 分，该散热片部分沿着自由上述保持部保持的基板的中心部分朝向周缘部分的方向分多层 设置，通过气体沿着上述加热散热片的上述各散热片部分流动，该气体被上述加热散热片 加热。此时，上述加热散热片的各散热片部分也可以被设置成沿着由上述保持部保持的 基板的周向延伸。在本发明的基板的液体处理装置中，上述遮蔽单元的上述加热气体供给部分也可 以向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供给加热后的气体。在本发明的基板的液体处理装置中，也可以还包括排气部，该排气部用于排出被 上述遮蔽单元的上述加热气体供给部分供给到由上述保持部保持的基板的表面的加热后 的气体。本发明的基板的液体处理方法的特征在于，包括以下步骤由保持部保持基板； 让用于保持基板的上述保持部旋转；向由上述保持部保持的基板的周缘部分供给处理液； 利用遮蔽单元的加热部分，隔着与由上述保持部保持的基板相对配置的相对板来加热该基 板；向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体。在本发明的基板的液体处理方法中，上述遮蔽单元也可以还具有用于将气体导入到该遮蔽单元内的气体导入部分，在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，在 该遮蔽单元内对被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体进行加热，并将该加热 后的气体供给到基板上。在本发明的基板的液体处理方法中，在利用遮蔽单元的加热部分隔着与由上述保 持部保持的基板相对配置的相对板加热基板时，对基板的周缘部分进行加热，在向由上述 保持部保持的基板供给加热后的气体时，将加热后的气体供给到基板的表面上的比由上述 处理液供给部供给处理液的部位靠内侧且比与上述保持部接触的区域靠外侧的区域。在这种情况下，上述相对板的直径大于上述保持部的直径，在由上述保持部保持 的基板与上述相对板之间设有隔热构件，该隔热构件的直径小于基板的直径且大于上述保 持部的直径。另外，上述遮蔽单元也可以还具有用于使被上述气体导入部分导入到该遮蔽单元 内的气体迂回的迂回板，在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，利用上述迂回 板使被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体迂回，之后将气体供给到基板上。另外，上述遮蔽单元也可以具有被上述加热部分加热的加热构件，该加热构件用 于与被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体接触，在向由上述保持部保持的基 板供给加热后的气体时，通过使被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体与被上 述加热部分加热后的上述加热构件接触来加热该气体。在本发明的基板的液体处理方法中，也可以在向由上述保持部保持的基板表面供 给加热后的气体时，向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供给加热后的气体。在本发明的基板的液体处理方法中，也可以在向由上述保持部保持的基板表面供 给加热后的气体时，利用排气部排出被供给到由上述保持部保持的基板的表面上的加热后 的气体。采用本发明的基板的液体处理装置和液体处理方法，在对基板的周缘部分进行处 理的情况下，能够充分地对基板进行高温处理，并且，能够充分地抑制微粒附着在基板的表 面上。


图1是本发明实施方式的基板的液体处理装置的概略纵剖视图。图2是图1所示的基板的液体处理装置的气体加热散热片的A-A线向视图。图3是本发明实施方式的另一液体处理装置的概略纵剖视图。图4是表示本发明的实施方式的另一液体处理装置的概略纵剖视图。图5是表示本发明的实施方式的又一液体处理装置的概略纵剖视图。图6是表示在本发明的实施方式的基板的液体处理装置中用于将处理液供给到 由保持部保持的晶圆的表面的周缘部分的另一结构的概略纵剖视图。图7是表示从上方看到的包括本发明的实施方式的基板的液体处理装置的液体 处理系统的的俯视图。
具体实施例方式下面，参照

本发明的实施方式。首先，采用图7来说明包括本发明的实施方式的基板的液体处理装置的液体处理系统。如图7所示，液体处理系统包括载置台101，其用于载置从外部收容了作为被处 理基板的半导体晶圆等基板w(以下也称为晶圆W)的托架(carrier)；输送臂102，其用于 取出托架所收容的晶圆W ；架单元103，其用于载置被输送臂102取出的晶圆W ；输送臂104， 其用于接收载置于架单元103上的晶圆W并将该晶圆W输送到液体处理装置1内。如图7 所示，多个(图7所示的状态下为12个)液体处理装置1被装入到液体处理系统中。图1和图2是表示本实施方式的基板的液体处理装置1的图。更详细地讲，图1 是本实施方式的基板的液体处理装置1的概略纵剖视图，图2是图1所示的基板的液体处 理装置1的气体加热散热片的A-A线向视图。如图1所示，基板的液体处理装置1包括壳体2、用于将晶圆W保持为大致水平状 态的保持部10、自保持部10向下方延伸的旋转轴12以及借助旋转轴12使保持部10旋转 的旋转驱动部20。保持部10例如通过真空吸附等来保持被载置在该保持部10上的晶圆 W。另外，保持部10和旋转驱动部20配置在壳体2内。如图1所示，旋转轴12沿铅垂方向延伸。旋转驱动部20具有配置在旋转轴12的 下端部的周缘外方的带轮24、卷绕于带轮24的驱动带26以及通过对该驱动带26付与驱动 力而借助带轮24使旋转轴12旋转的电动机22。在旋转轴12的比带轮24靠上方的部位的 周缘外方还配置有轴承14。在壳体2内，在由保持部10保持的晶圆W的上方配置有上方罩30。在将晶圆W保 持于保持部10、或者自保持部10卸下该晶圆W时，上方罩30能够从图1所示的位置向上方 移动。更详细而言，上方罩升降机构44借助于臂44a安装在上方罩30上，上方罩30在该 上述罩升降机构44带动下沿图1中的箭头方向升降。上方罩30具有与由保持部10保持 的晶圆W相对的相对板32、隔着相对板32来对晶圆W加热的加热器(加热部分)31、设置 在加热器31的上部的气体加热散热片34以及配置在气体加热散热片34的上方的大致圆 盘形状的顶板构件36。如上所述，相对板32与由保持部10保持的晶圆W相对。更详细地讲，相对板32 在由保持部10保持的晶圆W的上方与该晶圆W隔开微小间隔地配置。相对板32由具有导 热性的材料构成。该相对板32例如由对金属材料进行了耐药性涂敷而构成。具体而言，相 对板32是例如在铝上涂敷特氟龙而构成的。如图1所示，在相对板32的中心部分形成有 开口 32a。另外，在相对板32的上部还设有加热器31，从加热器31释放的热量被传递到相 对板32上。并且，利用加热后的相对板32对由保持部10保持的晶圆与相对板32之间的 间隙进行加热，由此晶圆W的表面被加热。在加热器31的上部还设有由具有导热性的材料形成的加热构件。作为该加热构 件例如使用气体加热散热片34。并且，从加热器31释放的热量被传递到气体加热散热片 34上。如图1和图2所示，气体加热散热片34具有散热片部分34a，该散热片部分34a沿 着从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分的方向呈多层设置。通过气体加 热散热片34具有多个这样的散热片部分34a，能够增加气体加热散热片34对气体的传热面 积。如图2所示，各散热片部分34a被设置成沿着由保持部10保持的晶圆W的周向延伸。 另外，在图2中，为了作为参照，以双点划线表示由保持部10保持的晶圆W。另外，在图2 中，以虚线表示形成于后述的顶板构件36中的多个通孔36a。
如图1所示，在气体加热散热片34的上方配置有大致圆盘形状的顶板构件36。顶 板构件36的内部是空心的，清洁气体、队气(氮气)等气体被从设置在该顶板构件36的上 部的中心部分的上部开口 36b输送到该顶板构件36的内部。更详细而言，气体被后述的送 风机构48送入到壳体2内，该气体在壳体2内成为下行风，但上方罩30内的气体被后述的 排气部42抽吸，壳体2内的下行风的气体的一部分被吸入到上部开口 36a内。另外，多个 通孔36a沿周向等间隔地形成在顶板构件36的底部36c中的周缘部分的部位(参照图2)， 被输送到顶板构件36内部的气体经由各通孔36a流到顶板构件36的下方。在此，由顶板构件36、气体加热散热片34、加热器31及相对板32构成遮蔽单元 39。另外，顶板构件36的上部开口 36b构成用于将气体导入到遮蔽单元39中的气体导入 部分。另外，上部开口 36b的底部36c构成用于使利用上部开口 36b导入到遮蔽单元39内 的气体迂回的迂回板。更详细而言，顶板构件36的底部36c使导入到遮蔽单元39内的气 体沿着从晶圆的中心部分朝向周缘部分的方向流动，接着在遮蔽单元39内使气体迂回，以 便向反方向流动。由此，能够切实地增加气体加热散热片34对气体的传热面积。如图1所示，经由通孔36a流到上部开口 36b下方的气体在气体加热散热片34的 上方自该气体加热散热片34的周缘部分朝向中心部分流动。此时，从加热器31释放的热 量被传递到气体加热散热片34上，气体加热散热片34自身被加热，因此，通过气体沿着气 体加热散热片34流动，该气体被加热。被气体加热散热片34加热后的气体经由形成在相对板32的中心部分的开口 32a 流到下方，该加热后的气体被输送到由保持部10保持的晶圆W表面的中心部分。这样，加 热后的气体被供给到由保持部10保持的晶圆W的表面上。另外，形成在相对板32的中心 部分的开口 32a构成用于将加热后的气体供给到所保持的晶圆W的表面的加热气体供给部 分。被输送到由保持部10保持的晶圆W的表面的中心部分的气体穿过该晶圆W的表面与 相对板32的下表面之间的间隙而从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分流 动。在保持部10、旋转轴12的径向外方设有下方罩40。该下方罩40配置在上方罩30 的相对板32的下方，该相对板32与下方罩40之间被密封构件38密封。列为，在下方罩40 的内部还设有气体的流路40a。从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分流 动的气体被输送到下方罩40的流路40a中。另外，在下方罩40的下表面还连接有排气部 42，从而被输送到下方罩40的流路40a中的气体被排气部42排出。在将晶圆W保持于保 持部10、或者自保持部10卸下该晶圆W时，下方罩40能够从图1所示的位置向下方移动。 更详细而言，下方罩升降机构46借助于臂46a安装在下方罩40上，下方罩40在该下方罩 升降机构46带动下沿图1中的箭头方向升降。如图1所示，在相对板32的内部还形成有用于向由保持部10保持的晶圆W表面 的周缘部分供给清洗液、药液等处理液的处理液流路52，在该处理液流路52上连接有处理 液供给部50。于是，从处理液供给部50向处理液流路52供给处理液，该处理液从处理液流 路52被喷到由保持部10保持的晶圆W表面的周缘部分。另外，将处理液供给到由保持部 保持的晶圆W的表面的周缘部分的方法不限于由图1所示那样的处理液流路52来进行的 方法。作为另一例子，例如，如图6所示，也可以在相对板32上设有通孔54，通过该通孔54 使处理液供给管56与处理液供给部50连接，在处理液供给管56的顶端部分设有喷嘴58。在这种情况下，从处理液供给部50向处理液供给管56供给处理液，从设于该处理液供给管 56的顶端部分的喷嘴58向晶圆W的周缘部分喷射处理液。另外，在图6所示的状态下，喷 嘴58也可以在通孔54内沿晶圆W的径向移动自如。另外，在壳体2的内壁的上部位置安装有送风机构48。清洁气体、N2气体(氮气)等气体被送风机构48送入到壳体2内。被送风机构48送入到壳体2内的气体在壳体2内 成为下行风。并且，如上所述，上方罩30内的气体被排气部42抽吸，由此壳体2内的向上 流的气体的一部分被吸入到上部开口36b内。另外，如图1所示，在壳体2上述有晶圆W搬入、搬出用的开口2a，在该开口 2a上 设有对该开口2a进行开闭的闸门18。在将晶圆W搬入壳体2内或将晶圆W从壳体2内搬 出时，闸门18打开开口2a，输送臂104(参照图7)经由该开口2a进入到壳体2内，由此将 晶圆W从输送臂104交接到保持部10上，或由保持部10保持的晶圆W被输送臂104取出。接着，说明由该构造构成的基板的液体处理装置1的动作(基板的液体处理方 法)。首先，在上方罩30在上方罩升降机构44带动下从图1所示的位置移动到上方且 下方罩40在下方罩升降机构46带动下从图1所示的位置移动到下方的状态下，利用输送 臂104(参照图7)等将晶圆W从液体处理装置1的壳体2之外经由开口 2a输送到壳体2 的内部，该晶圆W被载置在保持部10上。然后，例如通过真空吸附将晶圆W保持于保持部 10。之后，利用上方罩升降机构44使上方罩30移动到下方，并利用下方罩升降机构46使 下方罩40移动到上方，使上方罩30及下方罩40分别处于图1所示的位置。此时，上方罩 30与下方罩40之间被密封构件38密封。另外，此时，加热器31对相对板32、加热散热片 34进行加热。由于相对板32被加热器31加热，使得该相对板32与晶圆W之间的间隙被加 热后的相对板32加热，由此，晶圆W被加热。接着，利用旋转驱动部20使旋转轴12以沿铅垂方向延伸的轴线为中心旋转。由 此，由保持部10保持的晶圆W旋转。此时，通过自电动机22借助驱动带26对带轮24付与 驱动力，使得旋转轴12旋转。然后，在由保持部10保持的晶圆W旋转的状态下，从处理液供给部50向处理液流 路52供给清洗液、药液等处理液，将该处理液从处理液流路52喷到晶圆W表面的周缘部 分。由此，对晶圆W的周缘部分进行清洗处理、药液处理等处理。另外，从处理液供给部50 经由处理液流路52被供给到晶圆W的周缘部分的处理液优选为加热后的处理液。另外，利用送风机构48在壳体2内生成的下行风的气体的一部分由于排气部42 的抽吸而被吸入到上部开口 36b内。然后，气体从上部开口 36b输送到顶板构件36的内部， 该气体经由各通孔36a流到顶板构件36的下方。之后，该气体在气体加热散热片34的上 方从该气体加热散热片34的周缘部分向中心部分流动，并且，经由开口 32a流到下方，输送 到由保持部10保持的晶圆W的表面的中心部分。然后，被输送到由保持部10保持的晶圆W 的表面的中心部分的气体通过该晶圆W的表面与相对板32的下表面之间的间隙，从由保持 部10保持的晶圆W的表面的中心部分向周缘部分流动。由此，能够防止从处理液供给部50 经由处理液流路52而被供给到晶圆W的周缘部分的处理液向晶圆W的中心方向流动。另 外，利用从晶圆W的中心部分向周缘部分流动的气体能够充分地抑制微粒附着在晶圆W的 表面上。从由保持部10保持的晶圆W的表面的中心部分向周缘部分流动的气体被送入到下方罩40的流路40a中，最终被排气部42排出。另外，如上所述，加热器31对气体加热散热片34持续加热，因此从顶板构件36经 由各通孔36a流到下方的气体被气体加热散热片34加热，加热后的气体被输送到由保持部 10保持的晶圆W的上表面。这样，由保持部10保持的晶圆W隔着相对板32被加热器31加 热，并且加热后的气体被输送到晶圆W的表面，因此，能够对晶圆W进行高温处理。如上所述，采用本实施方式的基板的液体处理装置1，包括向由保持部10保持的 晶圆W的周缘部分供给处理液的处理液供给部50以及遮蔽单元39，遮蔽单元39包括与由 保持部10保持的晶圆W相对的相对板32、用于隔着相对板32来加热晶圆W的加热器31以 及用于向所保持的晶圆W的表面供给加热后的气体的加热气体供给部分(相对板32的开 口 32a)。由此，通过利用加热器31隔着相对板32来加热由保持部10保持的晶圆W，并且， 向由保持部10保持的晶圆W的表面供给加热后的气体，能够将整个晶圆W的温度维持为高 温，因此，能够充分地对晶圆W进行高温处理。另外，由于利用加热气体供给部分向由保持 部10保持的晶圆W的表面供给加热后的气体，因此，不降低晶圆W的温度，就能够充分地抑 制微粒附着在晶圆W的表面上。另外，在本实施方式的基板的液体处理装置1中，如图1所示，遮蔽单元39还具有 用于将气体导入到该遮蔽单元39内的气体导入部分(顶板构件36的上部开口 36b)。于 是，在遮蔽单元39中，在该遮蔽单元39内加热通过顶板构件36的上部开口 36b被导入到 遮蔽单元39内的气体，通过相对板32的开口 32a将该加热后的气体供给到晶圆W上。遮蔽单元39还具有用于使从顶板构件36的上部开口 36b导入到遮蔽单元39内 的气体迂回的迂回板(顶板构件36的底部36c)。于是，在遮蔽单元39中，利用底部36c使 通过顶板构件36的上部开口 36b导入到遮蔽单元39内的气体迂回，将气体从相对板32的 开口 32a供给到晶圆W。遮蔽单元39还具有被加热器31加热的气体加热散热片34，该气体加热散热片34 与通过顶板构件36的上部开口 36b导入到遮蔽单元39内的气体相接触，通过顶板构件36 的上部开口 36b导入到遮蔽单元39内的气体通过与气体加热散热片34接触而被加热。这 样，能够利用一个加热器31同时调节晶圆W自身和气体的温度，因此，不必另外设置气体温 度调节机构。因此，能够实现节省空间化、节省成本。更详细地讲，如图2所示，气体加热散热片34具有散热片部分34a，该散热片部分 34a沿着从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分的方向分多层设置。各散 热片部分34a被设置成沿着保持的晶圆W的周向延伸。于是，通过气体沿着气体加热散热 片34的各散热片部分34a而从由保持部10保持的晶圆W的周缘部分朝向中心部分流动， 能够利用气体加热散热片34加热该气体。另外，如图1所示，气体以下行风的方式在壳体2内流动，利用排气部42的抽吸， 气体被吸入到遮蔽单元39内，该遮蔽单元39内加热气体，在该情况下，加热后的气体的量 较少，因此，存在能够使气体的加热为所需最小限度这样的优点另外，本实施方式的基板的液体处理装置1并不限于上述方式，能够施加各种变更。例如，也可以替代在基板的液体处理装置1上设有的送风机构48，而在图7所示的 液体处理系统中的各液体处理装置1的上方(图7的纸面上的跟前侧)设置风扇_过滤器单元(FFU)。此时，在液体处理装置1的壳体2的上方部分设有用于导入来自FFU的气体的 气体导入口。在这种情况下，清洁气体、N2气体自FFU送入各液体处理装置1中，该气体经 由设在壳体2的上方部分的气体导入口被吸入到壳体2内。在壳体2内成为下行风。另外，也可以替代设置用于对相对板32及气体加热散热片34这两者进行加热的 加热器31，而分别设置用于对由保持部10保持的晶圆W加热的晶圆加热部分以及用于对 供给到由保持部10保持的晶圆W的表面上的气体进行加热的气体加热部分这两者。在这 种情况下，用于对由保持部10保持的晶圆W进行加热的晶圆加热部分并不是设置在该晶圆 W的表面侧(图1中的晶圆W的上方侧)，而是设置在晶圆W的背面侧(图1中的晶圆W的 下方侧)。另外，隔着相对板32来加热晶圆W的加热部分并不限定为加热器31。只要能够隔 着相对板32来加热晶圆W，则也可以将除加热器31之外的其他机构用作加热部分。具体而 言，例如，也可以替代设置加热器31，使加热后的温水在相对板32内循环，由此，对相对板 32进行加热。另外，用于向由保持部10保持的晶圆W的晶圆W的周缘部分供给处理液的处理液 供给部也可以不是向晶圆W的表面侧的周缘部分供给处理液，而是向晶圆W的背面侧的周 缘部分供给处理液。在这种情况下，另外设有用于向晶圆W背面侧的周缘部分供给处理液 的处理液供给部和处理液流路。或者，向晶圆W的表面侧和背面侧各自的周缘部分供给处理液。另外，设置于基板的液体处理装置1的遮蔽单元也可以仅包括相对板32、用于隔 着该相对板32来加热晶圆W的加热器31以及用于向晶圆W的表面供给加热后的气体的加 热气体供给部分(相对板32的开口 32a)。S卩，与图1所示的遮蔽单元39相比，也可以采 用省略了顶板构件36和气体加热散热片34而成的遮蔽单元。在这种情况下，也可以从相 对板32的开口 32a向由保持部10保持的晶圆W的表面，供给利用与基板的液体处理装置 1不同的其他装置预先加热后的气体。或者，也可以在基板的液体处理装置1中设有除气 体加热散热片34之外的气体加热机构(未图示)，利用该气体加热机构加热气体，从相对 板32的开口 32a向晶圆W的表面供给加热后的气体。将利用不同于基板的液体处理装置 1的装置预先加热的气体、利用气体加热散热片34之外的气体加热机构预先加热的气体供 给到晶圆W的表面的情况下，设有用于对气体进行保温的保温机构。另外，包括加热器31、相对板32以及气体加热散热片34的遮蔽单元39也可以不 做成图1所示的构造。使用图3说明设置于本实施方式的基板的液体处理装置的遮蔽单元 39的另一例子。另外，在图3所示的基板的液体处理装置Ia中，对与图1所示的基板的液 体处理装置1相同的构成要件标注相同的参照附图标记，省略其说明。在图3所示的基板的液体处理装置Ia中，在由保持部10保持的晶圆W的上方配 置有上方罩70。在将晶圆W保持于保持部10、或者自保持部10卸下该晶圆W时，上方罩70 能够从图3所示的位置向上方移动。上方罩70具有与由保持部10保持的晶圆W相对的相 对板72、连接于相对板72的上部的加热器71、设置在加热器71的上部的加热构件以及配 置在加热构件的上方的大致圆盘形状的顶板构件76。作为加热构件，例如使用气体加热散 热片74。如上所述，相对板72与由保持部10保持的晶圆W相对。更详细地讲，相对板72在由保持部10保持的晶圆W的上方与该晶圆W隔开微小间隔地配置。相对板72由具有导热 性的材料构成。如图3所示，在该相对板72中形成有用于向由保持部10保持的晶圆W表面 的周缘部分附近输送气体的气体流路72a。另外，在相对板72的上部连接有加热器71，从 加热器71释放的热量被传递到相对板72上，利用该相对板72对晶圆W的表面进行加热。另外，在加热器71的上部连接有由具有导热性的材料形成的气体加热散热片74， 从加热器71释放的热量被传递到气体加热散热片74上。气体加热散热片74具有散热片 部分74a，该散热片部分74a沿着从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分的 方向分多层设置。如图3所示，在气体加热散热片74的上方配置有大致圆盘形状的顶板构件76。在 顶板构件76的中心部分形成有通孔76a。并且，清洁气体、队气(氮气)等气体的由送风 机构48所生成的下行风的一部分在排气部42的抽吸下，经由通孔76a而被输送到顶板构 件76的下方。在此，由顶板构件76、气体加热散热片74、加热器71以及相对板72构成遮蔽单元 79。另外，顶板构件76的通孔76a构成用于将气体导入到遮蔽单元79中的气体导入部分。如图3所示，经由通孔76a流到顶板构件76的下方的气体在气体加热散热片74 的上方自该气体加热散热片74的中心部分朝向周缘部分流动。此时，从加热器71释放的 热量被传递到气体加热散热片74上，气体加热散热片74自身被加热，因此，通过气体沿着 气体加热散热片74流动，该气体被加热。被气体加热散热片74加热后的气体经由形成于相对板72上的气体流路72a向下 方流动，该加热后的气体被输送到由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分附近。这 样，加热后的气体被供给到由保持部10保持的晶圆W的表面。利用该气体能够防止从处理 液供给部50经由处理液流路52供给到晶圆W的周缘部分的处理液向晶圆W的中心方向流 动。另外，由被输送到由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分的气体来加热晶圆W的 周缘部分。被输送到由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分的气体被输送到下方罩 40的气体流路40a中。与采用图1所示的遮蔽单元39的情况同样，在采用图3所示的遮蔽单元79的情 况下，也利用加热部分加热由保持部10保持的晶圆W，并且，向由保持部10保持的晶圆W的 表面供给加热后的气体，由此能够至少将供给有处理液的部位、即晶圆W周缘部分的温度 维持为高温，因此，能够充分地对晶圆W进行高温处理。另外，使用图4来说明本实施方式的基板的液体处理装置的另一方式。另外，在图 4所示的基板的液体处理装置Ib中，对与图1所示的基板的液体处理装置1相同的构成元 件标注相同的附图标记，省略其说明。在一边加热晶圆W —边对晶圆W进行液体处理时，晶圆W成为过高温度时，晶圆W 就翘曲等、晶圆W就变形、保持部10真空吸附晶圆W的吸附力就变小。这样，在进行有可能 引起晶圆W的变形这样的高温处理的情况下，存在无法稳定地对晶圆W进行液体处理这样 的问题。相对于此，如图4所示的基板的液体处理装置Ib那样，在只对晶圆W的表面的周 缘部分进行加热的情况下，能够防止晶圆W成为过高温度，能够抑制晶圆W产生变形。更详细而言，在图4所示的基板的液体处理装置Ib中，与图1所示的基板的液体 处理装置1相比，在相对板32的下部追加设置隔热构件33。该隔热构件33由大致呈圆盘形状的构件形成，覆盖由保持部10保持的晶圆W的上表面的大部分。具体而言，在图4所 示的基板的液体处理装置Ib中，相对板32的直径大于保持部10的直径。另外，隔热构件 33的直径小于晶圆W的直径且大于保持部10的直径。另外，从相对板32的开口 32a流到 下方的气体通过该相对板32与隔热构件33之间的间隙而流到晶圆W的径向外方，该气体 被供给到晶圆W的表面上的比由处理液流路52供给处理液的部位靠内侧且比与保持部10 接触的区域靠外侧的区域。在图4所示的基板的液体处理装置Ib中，通过设有隔热构件33，被加热器31加 热的相对板32只对晶圆W的表面上的比与保持部10接触的区域靠外侧部分进行加热，晶 圆W的表面上的与保持部10接触的区域不被相对板32直接加热。另外，晶圆W的表面上 的至少与保持部10接触的区域被隔热构件33覆盖，因此，被加热散热片34加热的气体只 被送到晶圆W的表面上的比与保持部10接触的区域靠外侧的部分。因此，晶圆W的表面上 的与保持部10接触的区域不会被加热后的气体直接加热。这样，在图4所示的基板的液体 处理装置Ib中，只晶圆W的表面上比的与保持部10接触的区域靠外侧部分被加热。另外，使用图5说明本实施方式的基板的液体处理装置的又一方式。另外，在图5 所示的基板的液体处理装置Ic中，对与图1所示的基板的液体处理装置1相同的构成元件 标注相同的附图标记，省略其说明。在图5所示的基板的液体处理装置Ic中，与图4所示的基板的液体处理装置Ib 同样，在对晶圆W进行高温处理时，只对晶圆W的表面的周缘部分进行加热，由此能够防止 晶圆W成为过高温度，能够抑制晶圆W产生变形。更详细而言，在图5所示的基板的液体处理装置Ic中，在由保持部10保持的晶圆 W的上方配置有上方罩80。上方罩80能够在上方罩升降机构44带动下在将晶圆W保持在 保持部10上或从保持部10取下晶圆W时从图5所示的位置移动到上方。上方罩80具有 大致圆盘形状的主体部分82和设置在主体部分82的上方的大致圆盘形状的顶板构件86。 主体部分82由具有导热性的构件形成。在顶板构件86的中心部分形成有通孔86a，在排气 部42的抽吸下，清洁气体、N2气体(氮气)等气体从该通孔86a的上方被送到顶板构件86 的下方。在上方罩80的主体部分82的内部分别设置有安装在顶板构件86的下表面上的 隔热构件82a和安装在隔热构件82a的下表面上的加热器82b。另外，在主体部分82的内 部，在加热器82b的下方隔开微小的间隔地设置有加热构件。作为加热构件，例如使用气体 加热散热片84。另外在该气体加热散热片84的下表面安装有隔热构件88。主体部分82 的直径大于保持部10的直径。另外，隔热构件88的直径也大于保持部10的直径，但该隔 热构件88的直径小于晶圆W的直径。另外，在主体部分82中设有用于将气体送到由保持 部10保持的晶圆W的表面的周缘部分附近的气体流路82c。这样，送到顶板构件86的下 方的气体沿着气体加热散热片84流到晶圆W的径向外方，经由流路82c被供给到由保持部 10保持的晶圆W的表面上的比利用处理液流路52供给处理液的部位靠内侧且比与保持部 10接触的部分、靠外侧的区域。利用该气体，能够防止从处理液供给部50经由处理液流路 52供给到晶圆W的周缘部分的处理液向晶圆W的中心方向流动。在图5所示的基板的液体处理装置Ic中，加热器82b所释放的热量被传递到主体 部分82上，利用该被加热后的主体部分82，对由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分与主体部分82之间的间隙进行加热，由此，晶圆W的表面的周缘部分被加热。另外，在加热器82b的附近设有由具有导热性的材料形成的气体加热散热片84， 从加热器82b释放的热量传递到气体加热散热片84上。气体加热散热片84具有散热片部 分84a，该散热片部分84a沿着从由保持部10保持的晶圆W的中心部分朝向周缘部分的方 向分多层设置。在此，由主体部分82、隔热构件82a、加热器82b、气体加热散热片84、顶板构件86、 隔热构件88构成遮蔽单元89。另外，顶板构件86的通孔86a构成为用于将气体导入遮蔽 单元89的气体导入部分。如图5所示，经由通孔86a流到顶板构件86的下方的气体在气体加热散热片84 的上方从该气体加热散热片84的中心部分向周缘部分流动。此时，从加热器82b释放的热 量传递到气体加热散热片84上，气体加热散热片84本身被加热，因此由于气体沿着气体加 热散热片84流动，该气体被加热。被气体加热散热片84加热的气体经由形成在主体部分82的气体的流路82c流到 下方，该加热后的气体被送到由保持部10保持的晶圆W的表面上的比由处理液流路52供 给处理液的部位靠内侧且比与保持部10接触的区域靠外侧的区域。并且，利用送到由保持 部10保持的晶圆W的表面上的气体，使得晶圆W上的比与保持部10接触的区域靠外侧的 区域被加热。送到由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分的气体被送到下方罩40的 气体的流路40a中。另外，如上所述，从加热器82b释放的热量传递到主体部分82上，从而利用该被加 热后的主体部分82，对由保持部10保持的晶圆W的表面的周缘部分与主体部分82之间的 间隙进行加热，由此，晶圆W的表面的周缘部分被加热。另一方面，设有对由保持部10保持 的晶圆W的表面上的至少与保持部10接触的区域进行覆盖的隔热构件88，因此晶圆W的表 面上的与保持部10接触的区域不会被直接加热。在使用图5所示的遮蔽单元89的情况下，与使用图1所示的遮蔽单元39的情况 同样，利用加热部分加热由保持部10保持的晶圆W，并且将加热后的气体供给到由保持部 10保持的晶圆W的表面上，由此，能够将作为供给有处理液的部位的晶圆W的周缘部分的温 度至少维持在高温，因此，能够充分地对晶圆W进行高温处理。并且，在图5所示的基板的液体处理装置Ic中，与图4所示的基板的液体处理装 置Ib同样，只晶圆W的表面的周缘部分被加热。因此，能够防止晶圆W成为过高温度，能够 抑制晶圆W产生变形。
权利要求
1.一种基板的液体处理装置，其特征在于， 包括保持部，其用于保持基板；旋转驱动部，其用于使上述保持部旋转；处理液供给部，其用于向由上述保持部保持的基板的周缘部分供给处理液； 以及遮蔽单元，其包括与由上述保持部保持的基板相对的相对板、用于隔着上述相对 板来加热基板的加热部分以及用于向所保持的基板表面供给加热后的气体的加热气体供 给部分。
2.根据权利要求1所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述遮蔽单元还具有用于将气体导入到该遮蔽单元内的气体导入部分； 在上述遮蔽单元中，在该遮蔽单元内加热被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内 的气体，利用上述加热气体供给部分将该加热后的气体供给到基板上。
3.根据权利要求1或2所述的基板的液体处理装置，其特征在于，在上述遮蔽单元中，在上述加热部分隔着上述相对板加热基板时，上述加热部分对基 板的周缘部分进行加热，上述加热气体供给部分将加热后的气体供给到基板的表面上的比 由上述处理液供给部供给处理液的部位靠内侧且比与上述保持部接触的区域靠外侧的区 域。
4.根据权利要求3所述的基板的液体处理装置，其特征在于， 上述相对板的直径大于上述保持部的直径，在由上述保持部保持的基板与上述相对板之间设有隔热构件，该隔热构件的直径小于 基板的直径且大于上述保持部的直径。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述遮蔽单元还具有用于使被上述气体导入部分导入到该遮蔽单元内的气体迂回的 迂回板；在上述遮蔽单元中，被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体利用上述迂回 板迂回，被从上述加热气体供给部分供给到基板上。
6.根据权利要求2 5中任一项所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述遮蔽单元具有被上述加热部分加热的加热构件，该加热构件用于与被上述气体导 入部分导入到上述遮蔽单元内的气体接触；在上述遮蔽单元中，被上述气体导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体通过与被上述 加热部分加热后的上述加热构件接触而被加热。
7.根据权利要求6所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述加热构件是加热散热片，该加热散热片具有散热片部分，该散热片部分沿着从由 上述保持部保持的基板的中心部分朝向周缘部分的方向分多层设置；通过气体沿着上述加热散热片的上述各散热片部分流动，该气体被上述加热散热片加热。
8.根据权利要求7所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述加热散热片的各散热片部分被设置成沿着由上述保持部保持的基板的周向延伸。
9.根据权利要求1或2所述的基板的液体处理装置，其特征在于，上述遮蔽单元的上述加热气体供给部分向由上述保持部保持的基板表面的中心部分 供给加热后的气体。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的基板的液体处理装置，其特征在于，该基板的液体处理装置还包括排气部，该排气部用于排出利用上述遮蔽单元的上述加 热气体供给部分供给到由上述保持部保持的基板的表面上的加热后的气体。
11.一种基板的液体处理方法，其特征在于， 包括以下步骤由保持部保持基板；让用于保持基板的上述保持部旋转；向由上述保持部保持的基板的周缘部分供给处理液；利用遮蔽单元的加热部分隔着与由上述保持部保持的基板相对配置的相对板来加热 该基板；向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体。
12.根据权利要求11所述的基板的液体处理方法，其特征在于，上述遮蔽单元还具有用于将气体导入到该遮蔽单元内的气体导入部分； 在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，在该遮蔽单元内加热被上述气体 导入部分导入到上述遮蔽单元内的气体，并将该加热后的气体供给到基板上。
13.根据权利要求11或12所述的基板的液体处理方法，其特征在于，在利用遮蔽单元的加热部分隔着与由上述保持部保持的基板相对配置的相对板加热 基板时，对基板的周缘部分进行加热，在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，将加热后的气体供给到基板的表 面上的比由上述处理液供给部供给处理液的部位靠内侧且比与上述保持部接触的区域靠 外侧的区域。
14.根据权利要求13所述的基板的液体处理装置，其特征在于， 上述相对板的直径大于上述保持部的直径，在由上述保持部保持的基板与上述相对板之间设有隔热构件，该隔热构件的直径小于 基板的直径且大于上述保持部的直径。
15.根据权利要求12 14中任一项所述的基板的液体处理方法，其特征在于， 上述遮蔽单元还具有用于使被上述气体导入部分导入到该遮蔽单元内的气体迂回的迂回板；在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，利用上述迂回板使被上述气体导 入部分导入到上述遮蔽单元内的气体迂回，之后将气体供给到基板。
16.根据权利要求12 15中任一项所述的基板的液体处理方法，其特征在于，上述遮蔽单元具有被上述加热部分加热的加热构件，该加热构件用于与被上述气体导 入部分导入到上述遮蔽单元内的气体接触；在向由上述保持部保持的基板供给加热后的气体时，通过使被上述气体导入部分导入 到上述遮蔽单元内的气体与被上述加热部分加热后的上述加热构件接触来加热该气体。
17.根据权利要求11或12所述的基板的液体处理方法，其特征在于，在向由上述保持部保持的基板表面供给加热后的气体时，向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供给加热后的气体。
18.根据权利要求11 17中任一项所述的基板的液体处理方法，其特征在于， 在向由上述保持部保持的基板表面供给加热后的气体时，利用排气部排出被供给到由 上述保持部保持的基板的表面上的加热后的气体。
全文摘要
本发明提供一种基板的液体处理装置和液体处理方法。该基板的液体处理装置及液体处理方法在对晶圆的周缘部分进行处理的情况下，能够充分地对基板进行高温处理，并且，能够充分地抑制微粒附着在基板的表面上。基板的液体处理装置(1)包括用于保持基板(W)的保持部(10)、用于使保持部(10)旋转的旋转驱动部(20)以及遮蔽单元(39)。遮蔽单元(39)包括与由保持部(10)保持的基板(W)相对的相对板(32)、用于隔着相对板(32)对基板(W)加热的加热部分(31)以及用于向所保持的基板(W)的表面供给加热后的气体的加热气体供给部分(32a)。
文档编号H01L21/00GK101996914SQ20101024332
公开日2011年3月30日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年8月7日
发明者天野嘉文, 水野刚资 申请人:东京毅力科创株式会社