(57)【要約】      （修正有）【課題】第１の表面と第２の表面を有し第１の表面にデバイス面を有する基板について、第２の表面を洗浄する際に、第１の表面に回りこんだ処理液がデバイス面に接触することを防ぐための方法を提供する。【解決手段】基板Ｗを保持しつつ水平姿勢で基板Ｗを回転させる基板保持回転工程と、第１の表面における基板Ｗの周端面とデバイス面ＤＳとの間の領域に低表面張力流体を吐出する低表面張力流体吐出工程と、第２の表面に処理液を吐出する処理液吐出工程を実行する。低表面張力流体吐出工程は、処理液吐出工程に先立って開始し、処理液吐出工程で吐出され第１の表面へと回り込む処理液と、低表面張力流体吐出工程において吐出された低表面張力流体との間にマランゴニ効果が発生する。【選択図】図３
2018056466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の表面と第２の表面を有し前記第１の表面にデバイス面を有する基板の基板処理方法であって、
前記基板を保持しつつ水平姿勢で前記基板を回転させる基板保持回転工程と、
前記第１の表面における前記基板の周端面と前記デバイス面との間の領域に低表面張力流体を吐出する低表面張力流体吐出工程と、
前記第２の表面に処理液を吐出する処理液吐出工程とを含み、
前記低表面張力流体吐出工程は前記処理液吐出工程に先立って開始し、前記処理液吐出工程で吐出され前記第１の表面へと回り込む処理液と、前記低表面張力流体吐出工程において吐出された低表面張力流体との間にマランゴニ効果が発生することを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理方法であって、
前記低表面張力流体吐出工程により、平面視において略環状に形成された環状液膜層が前記基板の前記周端部と前記デバイス面との間に形成されることを特徴とする、基板処理方法。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理方法であって、
前記環状液膜層は、前記デバイス面と接触しないことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、
前記低表面張力流体吐出工程において、前記低表面張力流体が液状であることを特徴とする、基板処理方法。
【請求項５】
請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、
前記低表面張力流体吐出工程において、前記低表面張力流体がベーパー状であることを特徴とする、基板処理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の基板処理方法であって、
前記低表面張力流体がＩＰＡであることを特徴とする、基板処理方法。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の基板処理方法であって、
前記処理液が純水であることを特徴とする、基板処理方法。
【請求項８】
請求項１乃至６に記載の基板処理方法であって、
前記処理液が基板を洗浄するための薬液であることを特徴とする、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１の表面と第２の表面を有し、第１の表面にデバイス面を有する基板の洗浄技術に関する。
処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、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などの各種の基板が含まれる。これら基板を以下、「基板」と総称する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、基板の第１の表面にデバイス面が形成された後に、他方の面である第２の表面を洗浄する場合がある。基板へのデバイス面形成においては、レジスト膜などの成膜工程が実行される。成膜工程では、レジスト膜などの塗布、露光、現像およびエッチングなどの工程が実行される。
これら工程において、レジスト膜や、成膜工程で用いられる処理液の一部がデバイス面を有する第１の表面の反対側の面である第２の面へと回りこむ現象が発生する。こうして回り込んだ余分なレジスト膜や処理液により、第２の面が汚染される。
第２の面を汚染されたまま放置しておくと、基板の種々の製造工程の間に第２の面に付着した汚染が基板処理装置や第１の面へと転移するおそれがある。このため、非デバイス面たる第２の面を洗浄する必要がある。
【０００３】
非デバイス面たる第２の面の洗浄は、種々の方法で実行される。
たとえば、当該洗浄は、第２の面にＳＣ１やＳＣ２など洗浄用の薬液を吐出することにより実行される。また、当該洗浄は、第２の面に純水に例示されるリンス液を吐出することにより実行される。このほか、非デバイス面たる第２の面からの汚染の除去が著しく、いわゆる物理的洗浄を要する場合には、純水や薬液を第２の面に吐出しつつ回転する基板にブラシを摺りつけるなどのいわゆるブラシ洗浄を実行する場合などがある。
【０００４】
ここで、非デバイス面たる第２の面を洗浄する工程において、洗浄に用いる処理液が基板の周端面を回り込み、デバイス面たる第１面に進入する現象が発生する。こうして進入した処理液がデバイス面に接触した場合、処理液に含まれている汚染物がデバイスに転移し、デバイスの破壊やデバイスの品質低下を惹起するという不具合が生じる。このため、回り込んだ処理液がデバイス面に接触しないようにする必要がある。
図２に、処理液回り込みによるデバイス面汚染を説明するための模式的な断面図を示す。
【０００５】
こうした処理液の回り込み現象に対しての従来の対処方法の一つに、非デバイス面（非洗浄面）の外周部にガスを吹き付ける手法がある。特許文献１、特許文献２にこうした手法を活用した基板洗浄工程の例が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６４５６８
【０００７】
【特許文献２】特開平５−２３４８７２
【０００８】
こうした従来の手法は、回り込んできた処理液にガスを吹き付けることにより、処理液にガス圧を加えている。つまり、処理液にガスを介して物理的に力を加え、基板の周端面へと処理液を押し戻している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、こうした手法を実行した場合、ガス流と処理液が衝突することにより処理液表面から飛まつやミストが発生し、これがデバイス面へと付着するという問題点がある。ガス流のかわりに液流などを噴射する場合も同様である。換言すると、従来手法に見られるようにガス流などの流体を噴射し、その流体圧力により回り込んだ処理液を押し戻す手法では、不可避的に飛まつやミストが発生するなど上述した問題が発生する。
【００１０】
加えて、回り込んだ処理液を周端面へと押し戻すためには、回り込んだ処理液の界面すべてにガス流の圧力が適用される必要があるが、特許文献１、２に例示される方法では回り込んだ処理液の界面の一部にしかガス流の圧力が適用されない。具体的には、ガスを噴射するノズルの近傍では処理液にガス流が当てられる一方で、ノズルから離れた位置では処理液にガス流が当たらない。したがって、ノズルから離れた位置では、回り込んだ処理液がデバイス面に接触する場合がある。
【００１１】
また、近年、半導体デバイスの高密度化・高精細化に伴い、基板表面に形成されたデバイス面は、周端面に非常に近い位置（たとえば周端面から数ｍｍ）にまで形成されることがめずらしくない。こうした厳しい設計ルールの下においては、従来手法における上述した問題点が顕在化しやすくなる。
【００１２】
そこで、本発明の目的の一つは、第１の表面と第２の表面を有し前記第１の表面にデバイス面を有する基板について、第２の表面を洗浄する際に、第１の表面に回りこんだ処理液がデバイス面に接触することを防ぐための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、第１の表面と第２の表面を有し前記第１の表面にデバイス面（ＤＳ）を有する基板（Ｗ）の基板処理方法であって、前記基板を保持しつつ水平姿勢で前記基板を回転させる基板保持回転工程と、前記第１の表面における前記基板の周端面と前記デバイス面との間の領域に低表面張力流体を吐出する低表面張力流体吐出工程と、前記第２の表面に処理液を吐出する処理液吐出工程とを含み、前記低表面張力流体吐出工程は前記処理液吐出工程に先立って開始し、前記処理液吐出工程で吐出され前記第１の表面へと回り込む処理液と、前記低表面張力流体吐出工程において吐出された低表面張力流体との間にマランゴニ効果が発生することを特徴とする。
【００１４】
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。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、基板の周端面と前記デバイス面との間の領域に低表面張力流体を吐出する低表面張力流体が吐出されており、処理液吐出工程で吐出され前記第１の表面へと回り込む処理液との間にマランゴニ効果が発生するため、当該回り込んだ処理液がデバイス面に到達することを防ぐことが可能となる。このことにより、処理液がデバイス面に触れることによりデバイス面が汚染されることを防ぐことが可能となる。
【００１６】
上記の目的を達成するための請求項２記載の発明は、  請求項１に記載の基板処理方法であって、前記低表面張力流体吐出工程により、略環状の低表面張力流体の液膜が、平面視において略環状に形成された環状液膜層が前記基板の前記周端部と前記デバイス面との間に形成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、平面視において略環状に形成された環状液膜層が前記基板の前記周端部と前記デバイス面との間に形成され、これがいわば基板の周端面を回り込む処理液がデバイス面に到達することを防ぐための防御壁の役割を果たすため、デバイス面の外周すべてについて処理液の進入を回避することができる。
【００１８】
上記の目的を達成するための請求項３記載の発明は、請求項２に記載の基板処理方法であって、前記環状液膜層は、前記デバイス面と接触しないことを特徴とする。
【００１９】
基板へと吐出された低表面張力流体は、基板への着地後に着地点を中心に若干拡がり、その後に基板回転に基づく遠心力の作用で基板外周方向へと移動する。請求項３記載の発明によれば、処理液は上述したような基板着地時に拡がる場合も含めてデバイス面と接触しないため、デバイス面が低表面張力流体と接触が回避でき、ひいては低表面張力流体に溶け込んだ処理液とデバイス面との接触も回避される。
【００２０】
上記の目的を達成するための請求項４記載の発明は、請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、前記低表面張力流体吐出工程において、前記低表面張力流体が液状であることを特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するための請求項５記載の発明は、請求項１乃至３に記載の基板処理方法であって、前記低表面張力流体吐出工程において、前記低表面張力流体がベーパー状であることを特徴とする。
【００２２】
上記の目的を達成するための請求項６記載の発明は、請求項１乃至５に記載の基板処理方法であって、前記低表面張力流体がＩＰＡであることを特徴とする。
【００２３】
上記の目的を達成するための請求項７記載の発明は、請求項１乃至６に記載の基板処理方法であって、前記処理液が純水であることを特徴とする。
【００２４】
上記の目的を達成するための請求項８記載の発明は、請求項１乃至６に記載の基板処理方法であって、前記処理液が基板を洗浄するための薬液であることを特徴とする
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る基板処理装置１の構成を示す模式的な側面図である。
【図２】処理液回り込みによるデバイス面汚染を説明するための模式的な側面図である。
【図３】低表面張力流体吐出によるデバイス面汚染回避手法を説明するための模式的な側面図である。
【図４】実施形態に係る工程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものである。また、図面を援用した実施形態の説明において、紙面の上下方向は基板処理装置１における鉛直方向に対応する。
【００２７】
［実施形態について］
＜基板処理装置１の構成＞
図１は、実施形態に係る基板処理装置１の構成を示す模式的な側面図である。
図１を参照して実施形態にかかる基板処理装置１の構成について説明する。
【００２８】
基板処理装置１は、スピンチャック２と、上面処理液供給機構５０と、下面処理液供給機構６０と、記憶部１００と、制御機構１１０とを備えている。
【００２９】
＜スピンチャック２の構成について＞
基板処理装置１におけるスピンチャック２の構成について説明する。
スピンチャック２は、床に固定された基台６と、基台６の上面に固接された回転駆動機構５と、回転駆動機構５に接続し回転駆動機構５により回転可能なチャック軸３と、チャック軸３の上端に固定されたスピンベース４を備える。
【００３０】
スピンチャック２は、図示しない搬送機構により基板処理装置１の外部から搬入された基板Ｗを水平方向に吸着保持した上で、基板Ｗをチャック軸３の略中心に鉛直な回転軸ＡＸ周りに回転させる機能を有する。
【００３１】
スピンベース４の上面の周縁部には、周方向に均等間隔で複数のチャックピン駆動機構（ＰＤ１、ＰＤ２）が固接されている。チャックピン駆動機構はチャックピンを開状態／閉状態とに切り替え駆動させるための機構であり、たとえばスピンベース４の上面周縁部に周方向に６つ固接されている。図１においては、簡単のためそのうち２つ（ＰＤ１、ＰＤ２）のみを図示してある。チャックピン駆動機構それぞれにの上面には、対応するチャックピン（Ｐ１、Ｐ２）が設置されている。図１においては、簡単のため２つのチャックピン（Ｐ１、Ｐ２）のみを図示してある。
【００３２】
＜上面処理液供給機構５０の構成について＞
上面処理液供給機構５０は、ミキシングバルブＭＶ５０と、薬液を貯留するタンクＴ５１と、タンクＴ５１とミキシングバルブＭＶ５０とを接続する配管Ｌ５１と、配管Ｌ５１上に介挿するポンプＰ５１、流量調整バルブＡＶ５１および固定バルブＦＶ５１を備える。
【００３３】
上面処理液供給機構５０はさらに、純水などのリンス液を貯留するタンクＴ５２と、タンクＴ５２とミキシングバルブＭＶ５０とを接続する配管Ｌ５２と、配管Ｌ５２上に介挿するポンプＰ５２、流量調整バルブＡＶ５２および固定バルブＦＶ５２を備える。
上面処理液供給機構５０はさらに、ＩＰＡなどの低表面張力流体を貯留するタンクＴ５３と、タンクＴ５３とミキシングバルブＭＶ５０とを接続する配管Ｌ５３と、配管Ｌ５３上に介挿するポンプＰ５３、流量調整バルブＡＶ５３および固定バルブＦＶ５３を備える。
上面処理液供給機構５０はさらに、ミキシングバルブＭＶ５０に接続する配管Ｌ１０と、配管Ｌ１０に介挿された固定バルブ１０と、配管Ｌ１０の終端に接続するノズルＮ１０ならびに、ミキシングバルブＭＶ５０に接続する配管Ｌ２０と、配管Ｌ２０に介挿された固定バルブ２０と、配管Ｌ２０の終端に接続するノズルＮ２０とを備える。ノズルＮ１０はスピンベース４の略中央の上方に配置されており、スピンベース４に保持された基板Ｗの上面略中央に向けて処理液を吐出する。ノズルＮ２０は、スピンベース４の周縁部の上方に配置されており、スピンベース４に保持された基板Ｗの上面周縁部に向けて処理液を吐出する。
【００３４】
上面処理液供給機構５０においては、記憶部１００に格納されたレシピやアルゴリズムに従って制御機構１１０から送信された制御信号により、上述の各種ポンプおよびバルブ類の制御が実行される。これにより、薬液、リンス液、低表面張力流体を所望の流量にてノズル１０またはノズル２０から基板Ｗの上面へと吐出させることが可能である。
【００３５】
＜下面処理液供給機構６０の構成について＞
下面処理液供給機構６０は、ミキシングバルブＭＶ６０と、薬液を貯留するタンクＴ６１と、タンクＴ６１とミキシングバルブＭＶ６０とを接続する配管Ｌ６１と、配管Ｌ６１上に介挿するポンプＰ６１、流量調整バルブＡＶ６１および固定バルブＦＶ６１を備える。
【００３６】
上面処理液供給機構６０はさらに、純水などのリンス液をを貯留するタンクＴ６２と、タンクＴ６２とミキシングバルブＭＶ６０とを接続する配管Ｌ６２と、配管Ｌ６２上に介挿するポンプＰ６２、流量調整バルブＡＶ６２および固定バルブＦＶ６２を備える。
上面処理液供給機構６０はさらに、ＩＰＡなどの低表面張力流体をを貯留するタンクＴ６３と、タンクＴ６３とミキシングバルブＭＶ６０とを接続する配管Ｌ６３と、配管Ｌ６３上に介挿するポンプＰ６３、流量調整バルブＡＶ６３および固定バルブＦＶ６３を備える。
上面処理液供給機構６０はさらに、ミキシングバルブＭＶ６０に接続する配管Ｌ３０と、配管Ｌ３０に介挿された固定バルブ３０と、配管Ｌ３０の終端に接続するノズルＮ３０ならびに、ミキシングバルブＭＶ４０に接続する配管Ｌ４０と、配管Ｌ４０に介挿された固定バルブ４０と、配管Ｌ４０の終端に接続するノズルＮ４０とを備える。ノズルＮ３０はスピンベース４の略中央の下方に配置されており、スピンベース４に保持された基板Ｗの下面略中央に向けて処理液を吐出する。ノズルＮ４０は、スピンベース４の周縁部の下方に配置されており、スピンベース４に保持された基板Ｗの下面周縁部に向けて処理液を吐出する。
【００３７】
下面処理液供給機構６０においては、記憶部１００に格納されたレシピやアルゴリズムに従って制御機構１１０から送信された制御信号により、上述の各種ポンプおよびバルブ類の制御が実行される。これにより、薬液、リンス液、低表面張力流体を所望の流量にてノズル３０またはノズル４０から基板Ｗの下面へと吐出させることが可能である。
【００３８】
＜記憶部１００および制御機構１１０について＞
記憶部１００は、汎用コンピュータや専用サーバーなどのハードディスクのメモリ領域や、各種コンピュータ機器に脱着可能なメモリデバイス等であり、基板処理装置１による処理に必要な処理工程、処理に必要なパラメータ、各種データ、各種アルゴリズムを格納する。また、制御機構１１０による機器の制御の際に、制御に必要なデータ、を一時的に記憶・格納する機能も有する。
【００３９】
制御機構１１０は、汎用コンピューターや専用サーバーに装着されるための独立した処理ボードであっても良いし、汎用コンピュータ機器や専用サーバーの機能のうち、基板処理装置１を制御するために振り分けられる制御リソースを指すものであっても良い。
制御機構１１０は、記憶部１００に格納された処理手順（レシピ）に基づき、スピンチャック２による基板Ｗの吸着保持および基板Ｗの回転、処理液供給機構３０による基板Ｗへの処理液供給開始／停止、それぞれのノズル（ノズル１０、ノズル２０、ノズル３０、ノズル４０）から吐出される流量の制御、図示しない搬送機構による基板Ｗの搬送動作の制御などを制御する。
【００４０】
＜実施形態に係る基板処理装置１の動作＞
図４は、実施形態に係る基板処理装置１の処理工程を説明するためのフローチャートである。以下、図４に加えて、適宜、図１および図３を参照しつつ、実施形態に係る基板処理装置１の動作例について説明する。
【００４１】
なお、以下の動作例では、基板Ｗの上面に、図３に模式的に示すようなデバイス面ＤＳが形成されている場合の基板処理例について説明している。換言すると、スピンチャック２に基板Ｗを保持した際に、基板Ｗの上面がデバイス面を有し、基板Ｗの下面がデバイス面を有していない場合の処理について説明している。
【００４２】
＜ＳＴＥＰ１  基板の搬入＞
ＳＴＥＰ１では、図示しない搬送機構により基板Ｗが基板処理装置１をその内部に有する処理室Ｃ１内に搬入される。
搬送機構としては、例えば、基板をピックアップするハンド部及びハンド部を３次元移動可能な駆動部を備えた基板搬送用のロボットハンドが用いられる。
【００４３】
＜ＳＴＥＰ２  基板の保持・回転＞
ＳＴＥＰ２では、基板Ｗを処理室Ｃ１内に搬入するのと並行して、スピンチャック２による基板保持の準備作業として、チャックピン駆動機構ＰＤ１、ＰＤ２を駆動させることにより複数のチャックピンＰ１、Ｐ２が開状態となる。搬送機構は基板Ｗを水平状態に支持しつつ、基板Ｗの中心がスピンベース４の回転中心である回転軸ＡＸ上に位置させる。次に搬送機構は、基板Ｗの下面の終端部近傍がチャックピンＰ１、Ｐ２の上面に形成された基板支持面に当接するまで、基板Ｗを鉛直下方に移動させる。基板Ｗの位置と搬送機構の位置との関係など、基板移動に必要な位置情報はティーチングなどによりあらかじめ記憶部１００に格納されている。
【００４４】
次にチャックピン駆動機構ＰＤ１、ＰＤ２を駆動させることにより、複数のチャックピンＰ１、Ｐ２が閉状態となり、基板Ｗがその側面からチャックピンＰ１、Ｐ２により保持される。基板Ｗが保持された後に、スピンチャック２の回転駆動機構５が駆動され、回転駆動機構５に接続されたチャック軸３およびこれに固接されたスピンベース４が、チャックピン駆動機構ＰＤ１、ＰＤ２、チャックピンＰ１、Ｐ２および基板Ｗと一体的に回転する。
【００４５】
基板Ｗの回転数は、記憶部１００に格納されたレシピにあらかじめ規定されている。この回転数は、基板処理目的、用いられる処理工程の内容などにより異なる。典型的には低回転速度（数１０〜数百ｒｐｍ）から高回転速度（最大数千ｒｐｍ）の間の回転数が用いられる。
【００４６】
こうして、基板Ｗが搬送機構からスピンベース４へと受け渡され、かつ複数のチャックピンＰ１、Ｐ２により側面から保持される。当該受渡の後、搬送機構は基板処理装置１をその内部に有する処理室Ｃ１から退避する。
【００４７】
＜ＳＴＥＰ３  デバイス面周縁へのＩＰＡ吐出開始＞
ＳＴＥＰ３では、ＳＴＥＰ４に先立って低表面張力流体（例：ＩＰＡ）が基板Ｗの上面に吐出される。低表面張力流体の吐出は、記憶部１００に格納されたレシピに従い、制御機構１１０が上面処理液供給機構におけるタンクＴ５３に貯留された低表面張力流体を、配管Ｌ５３、Ｌ２０を通じてノズルＮ２０に供給させることにより実現される。当該低表面張力流体の流量は、流量調整バルブＡＶ５３の開度を調整することにより調整され、当該開度は記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
当該低表面張力流体の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ５３および固定バルブＦＶ２０のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
【００４８】
ノズルＮ２０は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの周縁部上方に位置する。ノズルＮ２０は固定されていても良いし、退避位置と処理位置との間で水平方向に移動可能に構成しても良い。
【００４９】
ノズルＮ２０は、スピンベース４に対して、スピンベース４に保持された基板Ｗの周端部と基板Ｗの上面に形成されたデバイス面ＤＳとの間の領域に、吐出した低表面張力流体が衝突するように配置される。基板Ｗに衝突した低表面張力流体は、衝突後に基板Ｗの上面において径方向の基板中心向きに若干拡がるため、当該拡がりがデバイス面ＤＳに到達しないように、ノズルＮ２０の位置関係および低表面張力流体の流量をあらかじめ規定しておく。なお、ノズルＮ２０から吐出する低表面張力流体は、蒸気の状態で噴射する形態としても良い。ＩＰＡ蒸気の発生装置やこれの噴射ノズルについては公知であり、図１の装置構成を基本としてＩＰＡ蒸気など低表面張力流体の蒸気を発生させ、ノズルＮ２０から基板Ｗの上面へと噴射させることは、当業者にとり容易に実現しうる。  
当該位置関係や流量は、たとえば予め実験を行うことにより決定することが可能であり、決定した値のデータは、記憶部１００に格納しておき、本ステップ３の実行時など必要に応じて制御機構１１０から読み出される。
【００５０】
＜ＳＴＥＰ４  非デバイス面への洗浄液吐出開始＞
ＳＴＥＰ４では、基板Ｗの下面を洗浄するための洗浄液が、基板Ｗの下面に吐出される。洗浄液は、基板処理の目的に応じて選択される。洗浄液としては、基板を洗浄するための薬液（例：ＳＣ１、ＳＣ２、ＦＯＭ、ＦＰＭ、ＨＦ，Ｈ２ＨＯ４、ＳＰＭなど）が用いられる。
【００５１】
洗浄液の吐出は、記憶部１００に格納されたレシピに従い、制御機構１１０が下面処理液供給機構におけるタンクＴ６１に貯留された洗浄液を、配管Ｌ６１、配管Ｌ３０を通じてノズルＮ３０に供給させることにより実現される。当該洗浄液の流量は、流量調整バルブＡＶ６１の開度を調整することにより調整され、当該開度は記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
当該洗浄液の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ６１および固定バルブＦＶ３０のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
【００５２】
ノズルＮ３０は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの略中心の下方に位置する。ノズルＮ３０は固定されていても良いし、退避位置と処理位置との間で水平方向に移動可能に構成しても良い。
【００５３】
ＳＴＥＰ３の後にＳＴＥＰ４を実行した際の洗浄液の挙動を、図３に模式的に示す。
基板Ｗの下面に吐出された洗浄液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力の作用により、基板Ｗの外周方向へと移動し、基板Ｗの周端面に至る。移動した洗浄液の大半は、基板Ｗの外周方向に向けて放出されるが、その一部は基板Ｗの周端面を経て、基板Ｗの下面から上面へと回り込み、基板Ｗの上面を基板Ｗの径方向において基板中心に向かって移動する。また洗浄液の一部は基板Ｗの周端面を保持するチャックピンＰ１、Ｐ２に衝突し、基板Ｗの上面を基板Ｗの径方向において基板中心に向かって移動する。すなわち、基板Ｗの下面に吐出された洗浄液のうち一部は、基板Ｗの下面から上面に回り込み、基板Ｗの上面に形成されたデバイス面ＤＳに向かって移動する。
【００５４】
一方で、ＳＴＥＰ３において、基板Ｗの上面のデバイス面ＤＳと基板Ｗの周端面との間には、低表面張力流体が吐出されている。当該低表面張力流体は、基板Ｗの回転に伴って、図３に模式的に示すように基板Ｗの外周に拡がりつつ平面視において環状の液膜層を形成していく。この結果、ＳＴＥＰ４において基板Ｗの下面から上面に回り込んだ洗浄液は、当該環状の液膜層が防波堤のように進路を遮る。このため、回り込んだ洗浄液がデバイス面へと進入することが妨げられる。また、当該環状の液膜層はＩＰＡなどの低表面張力流体で形成されているため、当該環状の液膜層と、下面から上面へと回り込んだ洗浄液との間に、表面張力の落差に基づくいわゆるマランゴニ効果が発生し、表面張力の低い環状液膜層から洗浄液へ向かう方向へと液移動効果が生じる。この結果マランゴニ効果により環状の液膜層を基点に、基板Ｗの外周方向へと洗浄液が押し戻される効果が発生する。
【００５５】
このように、環状液膜層がデバイス面の周囲をすきまなく取り囲むことによる洗浄液の遮断に加えて、環状液膜層と回り込んだ洗浄液との間にマランゴニ効果が発生することが相まって、デバイス面ＤＳへの洗浄液付着が防止される。なお、ＳＴＥＰ４における洗浄液のデバイス面ＤＳへの進入防止は、従来技術においてガス流を回り込み洗浄液に噴射する方法などと比べると、回り込み洗浄液に、ノズル噴射圧に基づくガス圧を加えるわけではないため、洗浄液の飛散やミスト発生が抑止されるため、飛散やミストによるデバイス面ＤＳの汚染リスクが低下する。
【００５６】
＜ＳＴＥＰ５  非デバイス面への洗浄液吐出停止＞
ＳＴＥＰ４では、基板Ｗの下面を洗浄するための洗浄液の吐出が停止される。
当該洗浄液の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ６１（薬液の場合）またはＦＶ６２（リンス液の場合）および固定バルブＦＶ３０のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
【００５７】
＜ＳＴＥＰ６  非デバイス面へのリンス液吐出開始＞
ＳＴＥＰ６では、基板Ｗの下面をリンス洗浄するためのリンス液が、基板Ｗの下面に吐出される。リンス液としては、たとえば、純水、薄めたＣＯ２水などが用いられる。
リンス液の吐出は、記憶部１００に格納されたレシピに従い、制御機構１１０が下面処理液供給機構におけるタンクＴ６２に貯留されたリンス液を、配管Ｌ６２、配管Ｌ３０を通じてノズルＮ３０に供給させることにより実現される。当該洗浄液の流量は、流量調整バルブＡＶ６１の開度を調整することにより調整され、当該開度は記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
当該洗浄液の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ６２および固定バルブＦＶ３０のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
【００５８】
ノズルＮ３０は、スピンチャック２に保持された基板Ｗの略中心の下方に位置する。ノズルＮ３０は固定されていても良いし、退避位置と処理位置との間で水平方向に移動可能に構成しても良い。
【００５９】
ＳＴＥＰ６を実行した際の洗浄液の挙動を、図３に模式的に示す。
基板Ｗの下面に吐出されたリンス液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力の作用により、基板Ｗの外周方向へと移動し、基板Ｗの周端面に至る。移動したリンス液の大半は、基板Ｗの外周方向に向けて放出されるが、その一部は基板Ｗの周端面を経て、基板Ｗの下面から上面へと回り込み、基板Ｗの上面を基板Ｗの径方向において基板中心に向かって移動する。また洗浄液の一部は基板Ｗの周端面を保持するチャックピンＰ１、Ｐ２に衝突し、基板Ｗの上面を基板Ｗの径方向において基板中心に向かって移動する。すなわち、基板Ｗの下面に吐出されたリンス液のうち一部は、基板Ｗの下面から上面に回り込み、基板Ｗの上面に形成されたデバイス面ＤＳに向かって移動する。
【００６０】
一方で、ＳＴＥＰ３において、基板Ｗの上面のデバイス面ＤＳと基板Ｗの周端面との間には、リンス液が吐出されている。当該リンス液は、基板Ｗの回転に伴って、基板Ｗの外周に拡がりつつ平面視において環状の液膜層を形成していく。ＳＴＥＰ４においてリンス液が基板Ｗの下面から上面に回り込むと、図３に模式的に示すように当該環状の液膜層が、回りこんだリンス液のいわば防波堤のようにさえぎるため、デバイス面のいずれの周辺からもリンス液が進入することはない。また、当該環状の液膜層はＩＰＡなどの低表面張力流体で形成されているため、当該環状の液膜層と、下面から上面へと回り込んだリンス液との間に、表面張力の落差に基づくいわゆるマランゴニ効果が発生し、表面張力の低い環状液膜層からリンス液へ向かう方向へと液移動効果が生じる。この結果マランゴニ効果により環状の液膜層を基点に、基板Ｗの外周方向へとリンス液が押し戻される効果が発生する。
【００６１】
このように、環状液膜層がデバイス面の周囲をすきまなく取り囲むことによるリンス液の遮断に加えて、環状液膜層と回り込んだリンス液との間にマランゴニ効果が発生することが相まって、デバイス面ＤＳへの洗浄液付着が防止される。なお、ＳＴＥＰ６における洗浄液のデバイス面ＤＳへの進入防止は、従来技術においてガス流を回り込み洗浄液に噴射する方法などと比べると、回り込みリンス液に、ノズル噴射圧に基づくガス圧を加えるわけではないため、リンス液の飛散やミスト発生が抑止されるため、飛散やミストによるデバイス面ＤＳの汚染リスクが低下する。
【００６２】
＜ＳＴＥＰ７  非デバイス面へのリンス液吐出停止＞
ＳＴＥＰ７では、基板Ｗの下面を洗浄するためのリンス液の吐出が停止される。
当該洗浄液の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ６２（リンス液の場合）および固定バルブＦＶ３０のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
【００６３】
＜ＳＴＥＰ８  デバイス面周縁への低表面張力流体吐出停止＞
ＳＴＥＰ８では、ＳＴＥＰ３で開始された低表面張力流体の吐出が停止される。
当該低表面張力流体の供給開始／停止は、固定バルブＦＶ５３のバルブ開閉により実行される。当該開閉は、記憶部１００に格納されたレシピに基づき、制御機構１１０により制御される。
当該低表面張力流体の吐出が停止した後、回転駆動機構５により基板Ｗが所定の回転数、例えば１０００〜１５００ｒｐｍで高速回転され、基板Ｗに残存するリンス液および低表面張力流体が振り切り乾燥される。
【００６４】
＜ＳＴＥＰ９  基板回転停止・保持開放＞
ＳＴＥＰ８の実行終了後、回転駆動機構５によるチャック軸３の回転を停止させる。これに伴い、スピンベース４およびスピンベース４上の複数のチャックピン駆動機構ＰＤ１、ＰＤ２、複数のチャックピンＰ１、Ｐ２に保持された基板Ｗが一体的に回転停止する。基板Ｗの回転停止後に、チャックピン駆動機構ＰＤ１、ＰＤ２は、各々に対応するチャックピンＰ１、Ｐ２を開状態とする。
【００６５】
＜ＳＴＥＰ１０  基板の搬出＞
ＳＴＥＰ９と併行して処理室Ｃ１の外部から図示しない搬送機構が進入し、基板Ｗをスピンチャック２のスピンベース４から受け取る。当該搬送機構は基板Ｗを保持しつつ基板処理装置１の外部へと退出する。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施態様は、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。
【００６７】
たとえば、上述の実施形態の説明においては、基板Ｗの上面に、図３に模式的に示すようなデバイス面ＤＳが形成されている場合の基板処理例について説明している。換言すると、スピンチャック２に基板Ｗを保持した際に、基板Ｗの上面がデバイス面を有し、基板Ｗの下面がデバイス面を有していない場合の処理について説明しているが、スピンチャック２に基板Ｗを保持した際に、基板Ｗの下面がデバイス面を有し、基板Ｗの上面がデバイス面を有していない場合の処理についても、図１に示す基板処理装置１の構造・機能を用いて図４のフローチャートに示す工程を実施することは、上述の実施形態を参酌することにより当業者に実施可能であることは明らかである。
【００６８】
また、本発明の実施形態の上記説明における各種駆動機構の制御ならびに、ノズルの構造、ノズルの本数、配置、配管に用いるバルブの個数および配置、ポンプの個数および配置、スピンチャックの構造などについては、多様な実現形態が公知であり、当業者は特許請求の範囲に記載された事項の範囲内にて本発明を適用可能である。
【００６９】
その他、特許請求の範囲による限定の範囲内において、願書に添付された明細書、請求の範囲、図面に開示された本発明の開示内容を超えない範囲内において、実施態様の種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｗ            基板
ＡＸ          回転軸
Ｃ１          処理室
ＤＳ          デバイス面
１                        基板処理装置
１００                記憶部
１１０                制御機構
２                        スピンチャック
３                        チャック軸
４                        スピンベース
５                        回転駆動機構
６                        基台
Ｐ１                    チャックピン
Ｐ２                    チャックピン
ＰＤ１                チャックピン駆動機構
ＰＤ２                チャックピン駆動機構
５０                    上面処理液供給機構
Ｔ５１                タンク
Ｔ５２                タンク
Ｔ５３                タンク
Ｐ５１                ポンプ
Ｐ５２                ポンプ
Ｐ５３                ポンプ
ＡＶ５１            流量調整バルブ
ＡＶ５２            流量調整バルブ
ＡＶ５３            流量調整バルブ
ＦＶ５１            固定バルブ
ＦＶ５２            固定バルブ
ＦＶ５３            固定バルブ
ＭＶ５０            ミキシングバルブ
Ｌ１０                配管
ＦＶ１０            固定バルブ
Ｎ１０                ノズル
Ｌ２０                配管
ＦＶ２０            固定バルブ
Ｎ２０                ノズル
６０      下面処理液供給機構
Ｔ６１                タンク
Ｔ６２                タンク
Ｔ６３                タンク
Ｐ６１                ポンプ
Ｐ６２                ポンプ
Ｐ６３                ポンプ
ＡＶ６１            流量調整バルブ
ＡＶ６２            流量調整バルブ
ＡＶ６３            流量調整バルブ
ＦＶ６１            固定バルブ
ＦＶ６２            固定バルブ
ＦＶ６３            固定バルブ
ＭＶ６０            ミキシングバルブ
Ｌ３０                配管
ＦＶ３０            固定バルブ
Ｎ３０                ノズル
Ｌ４０                配管
ＦＶ４０            固定バルブ
Ｎ４０                ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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