(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能水を生成する機能水生成手段と、
機能水の濃度設定値を含む基板を処理するための動作手順および動作条件を規定する処理レシピを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて、前記機能水生成手段により生成される機能水の濃度を調整する濃度調整手段と、
基板に所定の処理を行い、前記濃度調整手段により濃度が調整された機能水を基板に供給する機能水供給手段を有する処理部とを備え、
前記濃度調整手段は、前記機能水供給手段による機能水の供給終了時の濃度が前記機能水供給手段による機能水の供給開始時の濃度に比べて低くなるように、前記機能水の濃度を調整することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記処理部は、
基板に薬液を供給する薬液供給手段をさらに含み、
前記薬液供給手段による薬液の供給後、前記機能水供給手段が前記機能水生成手段により生成された機能水を基板に供給することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記機能水生成手段は、
純水を供給する純水供給系と、
気体を供給する気体供給系と、
前記純水供給系から供給される純水と前記気体供給系から供給される気体とを混合させることにより機能水を生成する混合手段とを有し、
前記濃度調整手段は、前記純水供給系から前記混合手段への純水の供給量および前記気体供給系から前記混合手段への気体の供給量のうちの少なくともいずれか一方を制御することにより、前記機能水の濃度を調整することを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記混合手段は、中空糸膜モジュールからなることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記機能水は、二酸化炭素を含む炭酸水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理部は、
基板にアルカリ性の液体を供給するアルカリ供給手段をさらに含み、
前記アルカリ供給手段によるアルカリ性の液体の供給後、前記機能水供給手段が前記機能水生成手段により生成された機能水を基板に供給することを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記機能水はオゾンを含むオゾン水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記機能水は水素を含む水素水であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】
機能水の濃度設定値を含む基板の処理手順および処理条件を規定する処理レシピを記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて濃度が調整された機能水を生成する機能水生成工程と、
前記機能水生成工程で生成された機能水を基板に供給する機能水供給工程とを備え、
前記機能水供給工程における機能水の供給終了時の濃度が機能水の供給開始時の濃度に比べて低くなるように前記機能水の濃度を調整す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】
本発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
基板処理装置では、基板の表面に付着したパーティクルまたは有機物等の汚染物を除去するために、薬液が用いられる。その後、基板上の薬液を洗い流すために純水を用いたリンス処理が行われる。
【０００４】
しかしながら、アルカリ性の薬液を用いて汚染物の除去処理を行った後に、純水を用いてリンス処理を行った場合には、アルカリ性の薬液が純水によって薄められて弱アルカリ性領域（およそｐｈ９〜ｐｈ１０）の混合液が生成される。そして、この弱アルカリ性の液体が基板上に比較的長い時間存在すると、基板上に形成されているアルミニウムなどの金属膜が損傷をうける現象が起こる。このような現象はペーハーショックと呼ばれる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、リンス液として炭酸水を用いることが提案されている。
【０００６】
この場合、アルカリ性の除去液を用いて基板の表面に生成された反応生成物が除去された後に、炭酸水からなるリンス液が供給される。それにより、酸性である炭酸水により、除去液中のアルカリ成分が短時間で中性又は酸性領域に移行し、弱アルカリ性領域でのペーハーショックによる基板上の金属膜の損傷が防止される。また、リンス液として純水を用いる場合に比べて静電気の発生が防止され、基板の帯電を防止できる。
【特許文献１】特開２００２−３５９２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記のようにリンス液として炭酸水を用いる場合、ペーハーショックの防止をより確実に行なうためには、炭酸水の濃度が高い方が好ましい。なぜなら、その方がより短時間で弱アルカリ性領域を通過させることができるからである。しかしながら、濃度の高い炭酸水を基板に供給しつづけると、今度は、濃度の高い炭酸水の酸により、基板上の金属膜が酸化されてしまうことがある。その結果、基板に処理不良が生じる場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、基板の処理不良を防止しつつ、機能水を用いた基板の処理を行うことが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】
【０００９】
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、機能水を生成する機能水生成手段と、機能水の濃度設定値を含む基板を処理するための動作手順および動作条件を規定する処理レシピを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて、機能水生成手段により生成される機能水の濃度を調整する濃度調整手段と、基板に所定の処理を行い、濃度調整手段により濃度が調整された機能水を基板に供給する機能水供給手段を有する処理部とを備え、濃度調整手段は、機能水供給手段による機能水の供給終了時の濃度が機能水供給手段による機能水の供給開始時の濃度に比べて低くなるように、機能水の濃度を調整するものである。
【００１０】
第１の発明に係る基板処理装置においては、機能水の濃度設定値を含む基板を処理するための動作手順および動作条件が規定された処理レシピが記憶手段に記憶される。記憶手段に記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて機能水生成手段により生成される機能水の濃度が濃度調整手段により調整される。機能水生成手段により生成された機能水が、処理部において機能水供給手段により基板に供給される。
【００１１】
この場合、処理部に対応する処理レシピに機能水の濃度が設定されるので、処理部の動作手順または動作条件を変更する際に機能水の濃度を容易に変更することができる。
【００１２】
また、基板に供給される機能水の濃度を処理レシピに基づいて最適な濃度に調整することができるので、基板の処理不良を防止しつつ、機能水を用いた基板の処理を行うことができる。
【００１３】
（２）処理部は、基板に薬液を供給する薬液供給手段をさらに含み、薬液供給手段による薬液の供給後、機能水供給手段が機能水生成手段により生成された機能水を基板に供給してもよい。
【００１４】
この場合、薬液供給手段から基板に供給される薬液の特性に応じて、機能水の濃度を処理レシピに設定することができる。それにより、機能水供給手段から供給される機能水の濃度を薬液の特性に応じて調整することができる。その結果、薬液または機能水による基板の損傷を防止しつつ、機能水を用いた基板処理を行うことができる。
【００１５】
（３）機能水生成手段は、純水を供給する純水供給系と、気体を供給する気体供給系と、純水供給系から供給される純水と気体供給系から供給される気体とを混合させることにより機能水を生成する混合手段とを有し、濃度調整手段は、純水供給系から混合手段への純水の供給量および気体供給系から混合手段への気体の供給量のうちの少なくともいずれか一方を制御することにより、前記機能水の濃度を調整してもよい。
【００１６】
この場合、機能水生成手段において、純水供給系から供給される純水と気体供給系から供給される気体とが混合手段により混合され、機能水が生成される。
【００１７】
機能水の濃度は、純水供給系から混合手段への純水の供給量および気体供給系から混合手段への気体の供給量のうちの少なくともいずれか一方が濃度調整手段により制御されることにより調整される。すなわち、純水の供給量のみ、気体の供給量のみ、あるいは純水の供給量および気体の供給量の両方を制御することで、機能水の濃度を調整する。これにより、簡単な構成で機能水の濃度を調整することができる。
【００１８】
（４）混合手段は、中空糸膜モジュールからなってもよい。この場合、簡単な構成で安定した濃度の機能水を生成することができる。
【００１９】
（５）機能水は、二酸化炭素を含む炭酸水であってもよい。この場合、炭酸水は、酸化作用および導電性を有する。それにより、炭酸水の濃度を適切に調整することができるので、炭酸水中の酸による基板の酸化を適切に調整することができる。その結果、機能水による基板の損傷を防止することができる。
【００２０】
（６）処理部は、基板にアルカリ性の液体を供給するアルカリ供給手段をさらに含み、アルカリ供給手段によるアルカリ性の液体の供給後、機能水供給手段が機能水生成手段により生成された機能水を基板に供給してもよい。
【００２１】
この場合、予めアルカリ性の液体（たとえばアンモニア過酸化水素水を含む洗浄液、または有機アルカリを含むポリマー除去液等）が基板に供給された後に、まず、ペーハーショックを抑えるために濃度の高い炭酸水が基板上に供給される。その後、金属膜の酸化を抑えるために基板上に供給される炭酸水の濃度が低くなるように調整される。これにより、ペーハーショックによる金属膜の腐食の抑制と、炭酸水中の酸による金属膜の酸化の抑制との両方を同時に実現させることができる。その結果、アルカリ性の液体および機能水による基板上の金属膜の損傷を確実に防止することができる。
【００２２】
（７）機能水はオゾンを含むオゾン水であってもよい。この場合、オゾン水は強力な酸化力を有する。それにより、基板に付着する有機汚染物を除去することができる。
【００２３】
また、基板に供給されるオゾン水の濃度を適切に調整することができるので、オゾン水中の酸素ラジカルによる基板の酸化を防止しつつ、基板に付着する有機汚染物を除去することができる。
また、濃度の高いオゾン水により基板に付着する有機汚染物を除去した後、濃度の低いオゾン水により酸素ラジカルによる金属膜の酸化を抑制することができる。したがって、良好な有機物の除去と金属膜の酸化の抑制との両方を同時に実現することができる。
【００２６】
（８）機能水は水素を含む水素水であってもよい。この場合、除去された汚染物の基板への再付着の防止、基板上の自然酸化膜の除去、基板の酸化防止、および基板へのウォーターマーク（水滴痕）の形成防止の効果を得ることができる。
【００２７】
（９）第２の発明に係る基板処理方法は、機能水の濃度設定値を含む基板の処理手順および処理条件を規定する処理レシピを記憶する記憶工程と、記憶工程で記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて濃度が調整された機能水を生成する機能水生成工程と、機能水生成工程で生成された機能水を基板に供給する機能水供給工程とを備え、機能水供給工程における機能水の供給終了時の濃度が機能水の供給開始時の濃度に比べて低くなるように機能水の濃度を調整するものである。
【００２８】
第２の発明に係る基板処理方法においては、機能水の濃度設定値を含む基板の処理手順および処理条件が規定された処理レシピが記憶される。記憶された処理レシピに含まれる濃度設定値に基づいて濃度が調整された機能水が生成され、この機能水が基板に供給されて、基板が処理される。
【００２９】
この場合、処理部に対応する処理レシピに機能水の濃度が設定されるので、処理部の動作手順または動作条件を変更する際に機能水の濃度を容易に変更することができる。
【００３０】
また、基板に供給される機能水の濃度を処理レシピに基づいて最適な濃度に調整することができるので、基板の処理不良を防止しつつ、機能水を用いた基板の処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、処理部に対応する処理レシピに機能水の濃度が設定されるので、処理部の動作手順または動作条件を変更する際に機能水の濃度を容易に変更することができる。
【００３２】
また、基板に供給される機能水の濃度を処理レシピに基づいて最適な濃度に調整することができるので、基板の処理不良を防止しつつ、機能水を用いた基板の処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
【００３５】
機能水とは、酸化作用、還元作用等の所定の機能を有する水をいい、例えば、炭酸水、オゾン水、水素水（還元水）、電解イオン水、または磁気水等を含む。
【００３６】
（１）  基板処理装置の構成
図１は参考例としての基板処理装置の平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂ間に搬送領域Ｃを有する。
【００３７】
処理領域Ａには、制御部４、流体ボックス部２ａ，２ｂ、洗浄処理部５ａ，５ｂが配置されている。
【００３８】
図１の流体ボックス部２ａ，２ｂは、それぞれ洗浄処理部５ａ，５ｂへの薬液およびリンス液の供給および洗浄処理部５ａ，５ｂからの廃棄（排液）等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ等の流体関連機器を収納する。なお、これに付随するポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器は、基板処理装置１００に隣接する位置に設けられた薬液キャビネット（図示せず）の内部に収納されている。
【００３９】
洗浄処理部５ａ，５ｂでは、薬液による洗浄処理（以下、薬液処理と呼ぶ）およびリンス液による洗浄処理（以下、リンス処理と呼ぶ）が行われる。
【００４０】
処理領域Ｂには、流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄが配置されている。流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄの各々は、上記流体ボックス部２ａ，２ｂおよび洗浄処理部５ａ，５ｂと同様の構成を有する。また、洗浄処理部５ｃ，５ｄは、洗浄処理部５ａ，５ｂと同様に基板Ｗの薬液処理およびリンス処理を行う。本例において、洗浄処理部５ａ〜５ｄでは、アルカリ性の薬液を用い、リンス液としては、機能水の炭酸水を用いる。
【００４１】
以下、洗浄処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを処理ユニットと総称する。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが設けられている。
【００４２】
処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されており、インデクサロボットＩＲはインデクサＩＤの内部に設けられている。インデクサＩＤには、基板Ｗを収納するキャリア１が載置される。
【００４３】
インデクサＩＤのインデクサロボットＩＲは、矢印Ｕの方向に移動し、キャリア１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってキャリア１に戻す。
【００４４】
基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボットＩＲに搬送する。
【００４５】
本例においては、洗浄処理部５ａ〜５ｄのいずれかにおいて基板Ｗに薬液処理およびリンス処理が行われた後に、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄処理部５ａ〜５ｄから搬出され、インデクサロボットＩＲを介してキャリア１に搬入される。
【００４６】
制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、処理領域Ａ，Ｂの各処理ユニットの動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。制御部４の側壁に、基板処理装置１００の動作手順および動作条件を規定する処理レシピを作業者が設定するための操作パネル７１０が設けられている。詳細は後述する。
【００４７】
また、基板処理装置１００においては、インデクサＩＤに隣接するように機能水生成部４１０が設けられている。処理領域Ａ，Ｂの一端部側に隣接するように薬液供給源３１０が設けられている。
【００４８】
（２）  洗浄処理部の構成
図２は、基板処理装置１００の洗浄処理部５ａ〜５ｄの構成を説明するための図である。
【００４９】
図２に示すように、洗浄処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗを水平に保持するとともに基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。
【００５０】
スピンチャック２１は、チャック回転駆動機構３６によって回転される回転軸２５の上端に固定されている。また、スピンチャック２１には吸気路（図示せず）が形成されており、スピンチャック２１上に基板Ｗを載置した状態で吸気路内を排気することにより、基板Ｗの下面をスピンチャック２１に真空吸着し、基板Ｗを水平姿勢で保持することができる。
【００５１】
スピンチャック２１の外方には、モータ６０が設けられている。モータ６０には、回動軸６１が接続されている。また、回動軸６１には、アーム６２が水平方向に延びるように連結され、アーム６２の先端に薬液処理用ノズル５０が設けられている。
【００５２】
モータ６０により回動軸６１が回転するとともにアーム６２が回動し、薬液処理用ノズル５０がスピンチャック２１により保持された基板Ｗの上方と外方との間を移動する。
【００５３】
モータ６０、回動軸６１およびアーム６２の内部を通るように薬液処理用供給管６３が設けられている。薬液処理用供給管６３は、薬液供給源３１０に接続されている。薬液処理用供給管６３には、開閉バルブ６５が介挿されている。
【００５４】
洗浄処理部５ａ〜５ｄの薬液処理用ノズル５０には、薬液供給源３１０から薬液処理用供給管６３を通して薬液が供給される。それにより、基板Ｗの表面へ薬液を供給することができる。
【００５５】
スピンチャック２１の外方には、モータ７１が設けられている。モータ７１には、回動軸７２が接続されている。また、回動軸７２には、アーム７３が水平方向に延びるように連結され、アーム７３の先端にリンス処理用ノズル７０が設けられている。
【００５６】
モータ７１により回動軸７２が回転するとともにアーム７３が回動し、リンス処理用ノズル７０がスピンチャック２１により保持された基板Ｗの上方に移動する。
【００５７】
モータ７１、回動軸７２およびアーム７３の内部を通るようにリンス処理用供給管７４が設けられている。リンス処理用供給管７４は、機能水生成部４１０に接続されている。リンス処理用供給管７４には開閉バルブ７５が介挿されている。
【００５８】
洗浄処理部５ａ〜５ｄのリンス処理用ノズル７０には、機能水生成部４１０からリンス処理用供給管７４を通してリンス液が供給される。それにより、基板Ｗの表面へリンス液を供給することができる。
【００５９】
薬液処理用ノズル５０は、基板Ｗ上に薬液を供給する際には、基板の中心部上方の処理位置に移動し、基板Ｗの表面へリンス液を供給する際には、スピンチャック２１の外方の待機位置に退避される。
【００６０】
また、リンス処理用ノズル７０は、基板Ｗ上に薬液を供給する際には、スピンチャック２１の外方の待機位置に退避され、基板Ｗ上にリンス液を供給する際には、基板Ｗの中心部上方の処理位置に移動する。
【００６１】
スピンチャック２１に保持された基板Ｗは、処理カップ２３内に収容される。処理カップ２３の内側には、筒状の仕切壁３３が設けられている。また、スピンチャック２１の周囲を取り囲むように、基板Ｗの処理に用いられた処理液を排液するための排液空間３１が形成されている。さらに、排液空間３１を取り囲むように、処理カップ２３と仕切壁３３の間に基板Ｗの処理に用いられた処理液を回収するための循環液空間３２が形成されている。
【００６２】
排液空間３１には、廃棄装置（図示せず）へ処理液を導くための廃棄管３４が接続されている。循環液空間３２には、薬液供給源３１０へ処理液を導くための回収管３５が接続されている。
【００６３】
処理カップ２３の上方には、基板Ｗからの処理液が外方へ飛散することを防止するためのガード２４が設けられている。このガード２４は、回転軸２５に対して回転対称な形状からなっている。ガード２４の上端部の内面には、断面く字状の排液案内溝４１が環状に形成されている。
【００６４】
また、ガード２４の下端部の内面には、外側下方に傾斜する傾斜面からなる回収液案内部４２が形成されている。回収液案内部４２の上端付近には、処理カップ２３の仕切壁３３を受け入れるための仕切壁収納溝４３が形成されている。
【００６５】
このガード２４には、ボールねじ機構等で構成されたガード昇降駆動機構（図示せず）が設けられている。ガード昇降駆動機構は、ガード２４を、回収液案内部４２がスピンチャック２１に保持された基板Ｗの外周端面に対向する回収位置と、排液案内溝４１がスピンチャック２１に保持された基板Ｗの外周端面に対向する排液位置との間で上下動させる。ガード２４が回収位置にある場合には、基板Ｗから外方へ飛散した処理液が回収液案内部４２により循環液空間３２に導かれ、回収管３５を通して薬液供給源３１０に戻される。
【００６６】
本例では、薬液処理に用いられる薬液が回収管３５を通して薬液供給源３１０に戻され、再利用される。したがって、リンス液よりも高価な薬液を再利用することにより、基板Ｗの製造コストが低減される。一方、ガード２４が排液位置にある場合には、基板Ｗから外方へ飛散した処理液が排液案内溝４１により排液空間３１に導かれ、廃棄管３４を通して排液される。以上の構成により、処理液の排液および回収が行われる。
【００６７】
（３）洗浄処理部の動作
次に、図２を参照して洗浄処理部５ａ〜５ｄの動作について説明する。なお、以下に説明する洗浄処理部５ａ〜５ｄの各構成要素の動作は、図１に示した制御部４により制御される。
【００６８】
まず、基板Ｗの搬入時には、ガード２４が下降するとともに、基板搬送ロボットＣＲが基板Ｗをスピンチャック２１上に載置する。スピンチャック２１上に載置された基板Ｗは、スピンチャック２１により吸着保持される。
【００６９】
次に、ガード２４が上述した回収位置まで上昇するとともに、薬液処理用ノズル５０が待機位置から基板Ｗの中心部上方の処理位置に移動する。その後、回転軸２５が回転し、この回転にともないスピンチャック２１に保持されている基板Ｗが回転する。その後、薬液処理用ノズル５０から基板Ｗの上面に薬液が吐出される。これにより、基板Ｗの薬液処理が行われる。基板Ｗの薬液処理終了後、薬液処理用ノズル５０が待機位置に移動する。
【００７０】
次いで、ガード２４が上述した廃液位置まで上昇するとともに、リンス処理用ノズル７０が基板Ｗの中心部上方に移動する。次いで、リンス処理用ノズル７０からリンス液が吐出される。これにより、基板Ｗ上の薬液が洗い流される。
【００７１】
次に、リンス液の供給が停止され、回転軸２５の回転数が上昇する。それにより、基板Ｗ上のリンス液に大きな遠心力が作用し、基板Ｗ上からリンス液が取り除かれる。
【００７２】
次に、リンス処理用ノズル７０が所定の位置に退避するとともに回転軸２５の回転が停止する。その後、ガード２４が下降するとともに図１の基板搬送ロボットＣＲが基板Ｗを洗浄処理部５ａ〜５ｄから搬出する。これにより、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおける処理動作が終了する。
【００７３】
なお、基板Ｗの薬液処理およびリンス処理中におけるガード２４の位置は、処理液の回収または廃液の必要性に応じて適宜変更してもよい。
【００７４】
（４）機能水生成部の詳細
一般に、アルカリ性の薬液を用いて基板Ｗの薬液処理が行われた後に、純水を用いて基板Ｗのリンス処理が行われた場合には、アルカリ性の薬液が純水により薄められ、弱アルカリ性領域（およそｐｈ９〜ｐｈ１０）の混合液が生成される。これにより、基板Ｗ上のアルミニウムなどの金属膜が損傷をうけるペーハーショックが起こる。
【００７５】
また、純水により基板Ｗのリンス処理を行った場合には、基板Ｗが帯電することにより、基板Ｗ上の金属膜が損傷を受ける場合がある。
【００７６】
そこで、本例では、リンス液として炭酸水（ＣＯ2 水）が用いられる。炭酸水は機能水の１つであり、酸化作用および導電性を有する。リンス液として炭酸水を用いることにより、ペーハーショックおよび基板Ｗの帯電を防止することができる。炭酸水は機能水生成部４１０において生成される。
【００７７】
図３は、機能水生成部４１０の構成例を説明するための図である。
【００７８】
図３に示すように、機能水生成部４１０は、気液混合モジュール２００を備える。気液混合モジュール２００としては、例えば、ガス透過性を有する複数の中空糸膜が束ねられた構造の中空糸膜モジュールが用いられる。気液混合モジュール２００の液体入口２００ａは配管２０１を介してリンス処理用供給管７４に接続されている。配管２０１には、抵抗制御バルブ２０３が介挿されている。またさらに、気液混合モジュール２００の底部には、気液混合モジュール２００の交換時などに気液混合モジュール２００内の液体を排出するためのドレン配管２００ｃが接続されており、また、このドレン配管２００ｃの途中部にはドレンバルブ２００ｄが介挿されている。
【００７９】
また、気液混合モジュール２００の気体入口２００ｂには二酸化炭素供給管２０４が接続されている。二酸化炭素供給管２０４には、気体調整バルブ２０５が介挿されている。二酸化炭素供給管２０４には二酸化炭素（ＣＯ2 ）が供給される。気液混合モジュール２００の流体出口２００ｃは配管２０２を介してリンス処理用供給管７４に接続されている。
【００８０】
機能水生成部４１０では、リンス処理用供給管７４に純水が供給され、供給された純水の一部が気液混合モジュール２００に導かれる。気液混合モジュール２００において二酸化炭素供給管２０４から供給される二酸化炭素（ＣＯ2 ）が純水中に溶解する。これにより、炭酸水が生成される。生成された炭酸水はリンス処理用供給管７４を流れる純水中に混合される。
【００８１】
抵抗制御バルブ２０３の開度が調整されることにより、リンス処理用供給管７４から配管２０１を通して気液混合モジュール２００に導かれる純水の流量が調整される。気体調整バルブ２０５の開度が調整されることにより、気液混合モジュール２００に供給される二酸化炭素の流量が調整される。
【００８２】
したがって、抵抗制御バルブ２０３の開度および気体調整バルブ２０５の開度を調整することにより、機能水生成部４１０で生成される炭酸水の濃度を調整することができる。
【００８３】
本例では、基板Ｗの薬液処理に用いる薬液の種類に応じて、機能水生成部４１０の抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度が調整される。抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度の調整は、図１の制御部４により、後述する処理レシピに従って行われる。詳細は後述する。
【００８４】
（５）基板処理装置の制御系
図１の基板処理装置１００の制御系の詳細を説明する。図４は、基板処理装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【００８５】
図４に示すように、機能水生成部４１０には、洗浄処理部５ａ〜５ｄがそれぞれ開閉バルブ７５を介して接続されている。
【００８６】
制御部４は、例えばＣＰＵ７０１およびメモリ７０２を含む。なお、制御部４はマイクロコンピュータであってもよい。
【００８７】
制御部４のＣＰＵ７０１には、操作パネル７１０が接続されている。作業者が操作パネル７１０を操作することにより、後述する処理レシピがＣＰＵ７０１に設定される。設定された処理レシピは、ＣＰＵ７０１によりメモリ７０２に記憶される。
【００８８】
制御部４のＣＰＵ７０１は、メモリ７０２に記憶された処理レシピに基づいて、洗浄処理部５ａ〜５ｄにそれぞれ対応する開閉バルブ７５の開閉を制御するとともに機能水生成部４１０の抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５（図３参照）の開度を制御する。
【００８９】
機能水生成部４１０で生成されたリンス液（炭酸水）は、リンス処理用供給管７４を通して洗浄処理部５ａ〜５ｄの各々へ導かれる。
【００９０】
また、制御部４のＣＰＵ７０１には、洗浄処理部５ａ〜５ｄ、流体ボックス部２ａ〜２ｄの各構成部が接続され（図示せず）、それらの各構成部の動作をメモリ７０２に記憶された処理レシピに基づいて制御する。
【００９１】
（６）処理レシピに基づく制御
図５および図６は、処理レシピを説明するための図である。本例において、処理レシピは少なくとも基板処理装置１００の動作手順および動作条件を含む。
【００９２】
図５には、洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理レシピの一部が表形式で示されている。図５（ａ）は、洗浄処理部５ａの処理レシピを示し、図５（ｂ）は洗浄処理部５ｂの処理レシピを示し、図５（ｃ）は洗浄処理部５ｃの処理レシピを示し、図５（ｄ）は洗浄処理部５ｄの処理レシピを示す。
【００９３】
図５の処理レシピには、基板処理装置１００の動作手順および動作条件として、薬液処理、リンス処理および乾燥処理の各処理工程における処理液の種類、時間、および炭酸水の濃度が設定される。
【００９４】
図５（ａ）によれば、洗浄処理部５ａにおいては、１０〜６０ｓｅｃの期間に薬液処理を行い、７０〜１２０ｓｅｃの期間にリンス処理を行い、１２０〜１４０ｓｅｃの期間に乾燥処理を行う。
【００９５】
薬液処理に用いられる処理液は薬液ＭＡである。この期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。リンス処理に用いられる処理液は炭酸水であり、炭酸水の濃度は１．００ｐｐｍである。乾燥処理の期間におけるの炭酸水の濃度は、０．１０ｐｐｍである。
【００９６】
図５（ｂ）によれば、洗浄処理部５ｂにおいては、３０〜８０ｓｅｃの期間に薬液処理を行い、９０〜１４０ｓｅｃの期間にリンス処理を行い、１４０〜１６０ｓｅｃの期間に乾燥処理を行う。
【００９７】
薬液処理に用いられる処理液は薬液ＭＡである。この期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。リンス処理に用いられる処理液は炭酸水であり、炭酸水の濃度は１．００ｐｐｍである。乾燥処理の期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。
【００９８】
図５（ｃ）によれば、洗浄処理部５ｃにおいては、１００〜１５０ｓｅｃの期間に薬液処理を行い、１６０〜２１０ｓｅｃの期間にリンス処理を行い、２１０〜２３０ｓｅｃの期間に乾燥処理を行う。
【００９９】
薬液処理に用いられる処理液は薬液ＭＢである。この期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。リンス処理に用いられる処理液は炭酸水であり、炭酸水の濃度は１０．００ｐｐｍである。乾燥処理の期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。
【０１００】
図５（ｄ）によれば、洗浄処理部５ｄにおいては、１２０〜１７０ｓｅｃの期間に薬液処理を行い、１８０〜２３０ｓｅｃの期間にリンス処理を行い、２３０〜２５０ｓｅｃの期間に乾燥処理を行う。
【０１０１】
薬液処理に用いられる処理液は薬液ＭＢである。この期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。リンス処理に用いられる処理液は炭酸水であり、炭酸水の濃度は１０．００ｐｐｍである。乾燥処理の期間における炭酸水の濃度は０．１０ｐｐｍである。
【０１０２】
このように、洗浄処理部５ａ，５ｂの薬液処理には薬液ＭＡが用いられ、その後のリンス処理に用いられる炭酸水の濃度は１．００ｐｐｍに設定されている。洗浄処理部５ｃ，５ｄの薬液処理には薬液ＭＢが用いられ、その後のリンス処理に用いられる炭酸水の濃度は１０．００ｐｐｍに設定されている。
【０１０３】
なお、図５（ａ）〜（ｄ）の処理レシピでは、リンス処理が行われない期間に、炭酸水の濃度が０．１０ｐｐｍに設定されている。これは、図３の機能水生成部４１０において、気液混合モジュール２００から純水が漏出することを防止するために、一定流量の二酸化炭素を気液混合モジュール２００に供給し続ける必要があるからである。この期間には図２および図４の開閉バルブ７５が閉じているため、リンス処理用ノズル７０からは炭酸水は吐出されない。
【０１０４】
図６は、図５の処理レシピに従う洗浄処理部５ａ〜５ｄでの処理が時系列に示される。
【０１０５】
図４の制御部４は、図５（ａ）〜（ｄ）の処理レシピに従って、洗浄処理部５ａ〜５ｄ内への基板Ｗの搬入ＭＶＩのタイミング、基板Ｗの薬液処理ＣＳのタイミング、基板Ｗのリンス処理ＲＩのタイミング、基板Ｗの乾燥処理ＤＲのタイミング、および基板Ｗの搬出ＭＶＯのタイミングならびに炭酸水の濃度を制御する。
【０１０６】
ここで、薬液ＭＡによる薬液処理ＣＳ後の基板Ｗと、薬液ＭＢによる薬液処理ＣＳ後の基板Ｗとでは、その帯電性が異なる。この場合、薬液ＭＢによる薬液処理ＣＳ後の基板Ｗの帯電性は、薬液ＭＡによる薬液処理ＣＳ後の基板Ｗの帯電性よりも高くなる。そのため、薬液ＭＢによる薬液処理ＣＳ後の基板Ｗに供給される炭酸水の濃度は高く設定する必要がある。
【０１０７】
一方、基板Ｗに供給する炭酸水の濃度が高すぎると、炭酸水中の酸により基板Ｗ上の金属膜が酸化するおそれがある。
【０１０８】
したがって、基板Ｗに供給される炭酸水の濃度は、薬液ＭＡを用いた薬液処理ＣＳ後の基板Ｗおよび薬液ＭＢを用いた薬液処理ＣＳ後の基板Ｗのそれぞれに対して、最適に設定する必要がある。
【０１０９】
そこで、本例では、洗浄処理部５ａ，５ｂにおいてリンス処理ＲＩが行われる期間の炭酸水の濃度が１．００ｐｐｍに設定され、洗浄処理部５ｃ，５ｄにおいてリンス処理ＲＩが行われる期間の炭酸水の濃度が１０．００ｐｐｍに設定されている。
【０１１０】
このように、洗浄処理部５ａ，５ｂにおけるリンス処理ＲＩ時には、炭酸水の濃度を低く設定することにより、炭酸水中の酸による基板Ｗ上の金属膜の酸化を防止しつつ、帯電性が低い基板Ｗの帯電を十分に防止することができる。また、洗浄処理部５ｃ，５ｄにおけるリンス処理ＲＩ時には、基板Ｗ上の金属膜が酸化しない範囲で炭酸水の濃度を高く設定することにより、炭酸水中の酸による基板Ｗ上の金属膜の酸化を防止しつつ、帯電性が高い基板Ｗの帯電を十分に防止することができる。
【０１１１】
なお、制御部４が抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度を変更してから機能水生成部４１０で生成される炭酸水の濃度が処理レシピに設定された濃度に安定するまでには所定の時間を要する。そのため、制御部４はリンス処理ＲＩ開始のタイミングよりも前に抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度を変更することが好ましい。この場合、上記の時間を考慮して、実際に制御部４が抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度を変更するタイミングを洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理レシピに設定してもよいし、制御部４が処理レシピに設定されたリンス処理ＲＩ開始のタイミングよりも所定の時間前に抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度を変更してもよい。
【０１１２】
（７）参考例の効果
本例の基板処理装置１００では、リンス処理に用いられる炭酸水の濃度が、洗浄処理部５ａ〜５ｄの各々における薬液処理後の基板Ｗの帯電性に応じて最適となるように処理レシピに設定される。このような処理レシピに従って、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいて、基板Ｗの薬液処理、リンス処理および乾燥処理が行われるとともに、処理レシピに従って、基板Ｗのリンス処理に用いられる炭酸水の濃度が調整される。それにより、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいて、最適な濃度の炭酸水が基板Ｗに供給される。その結果、炭酸水中の酸による基板Ｗ上の金属膜の酸化を防止しつつ、基板Ｗの帯電を十分に防止することができる。
【０１１３】
（８）本発明の実施の形態
（８−１）
図５および図６に示した例では、個々の洗浄処理部５ａ〜５ｄにおける基板Ｗのリンス処理の期間には、炭酸水の濃度が一定であったが、個々の洗浄処理部５ａ〜５ｄにおけるリンス処理の期間内で炭酸水の濃度を変化させてもよい。以下、図７および図８を参照してその具体例について説明する。
【０１１４】
図７および図８は、処理レシピの他の例を説明するための図である。ここでは、図５の処理レシピとの違いを明確にするために、図５（ａ）に対応する洗浄処理部５ａの処理レシピについて説明する。
【０１１５】
図７には、洗浄処理部５ａの処理レシピの一部が表形式で示されている。また、図８には、図７の処理レシピに基づく処理が時系列で示される。
【０１１６】
図７の処理レシピが図５（ａ）の処理レシピと異なるのは、以下の点である。
【０１１７】
図７によれば、リンス処理の期間内において、７０〜９０ｓｅｃの期間の炭酸水の濃度は１．００ｐｐｍであり、９０〜１２０ｓｅｃの期間の炭酸水の濃度は１．００ｐｐｍから０．１０ｐｐｍへ徐々に低下する。
【０１１８】
この場合、リンス処理ＲＩ開始時に、炭酸水の濃度を１．００ｐｐｍに設定することにより、帯電性が低い基板Ｗの帯電を十分に防止することができる。また、リンス処理ＲＩの終了時に近づくにつれて、炭酸水の濃度を１．００ｐｐｍから０．１０ｐｐｍへ徐々に低下するように設定することにより、炭酸水中の酸による基板Ｗ上の金属膜の酸化をより効果的に防止することができる。
【０１１９】
図７および図８と同様の処理レシピを洗浄処理部５ｂ〜５ｃにも用いることにより、洗浄処理部５ｂ〜５ｃにおいても、同様の効果を得ることができる。ただし、洗浄処理部５ａ〜５ｄの処理レシピは、洗浄処理部５ａ〜５ｄにおけるリンス処理ＲＩのタイミングが同じ期間に重ならないように設定される。
【０１２０】
このように、個々の洗浄処理部５ａ〜５ｄにおいて、リンス処理ＲＩの期間内における炭酸水の濃度を変化させることにより、炭酸水中の酸による基板Ｗ上の金属膜の酸化をより効果的に防止しつつ、基板Ｗの帯電を十分に防止することができる。
【０１２１】
（８−２）
上記実施の形態では、薬液処理後の基板Ｗの帯電性の程度に応じてリンス処理に用いる炭酸水の濃度を設定するが、これに限らず、薬液処理に用いる薬液のアルカリ強度に応じて炭酸水の濃度を設定してもよい。
【０１２２】
この場合、薬液のアルカリ強度が高い場合には、リンス処理に用いる炭酸水の濃度を高く設定し、薬液のアルカリ強度が低い場合には、リンス処理に用いる炭酸水の濃度を低く設定する。その場合、リンス処理時に基板Ｗに残留する薬液のアルカリ強度に応じて、薬液とリンス液の混合時のｐＨを適切な値に制御して、弱アルカリ性領域を短時間で通過させることができる。
【０１２３】
それにより、基板Ｗ上の金属膜の酸化を防止しつつ、ペーハーショックの発生を十分に防止できる。
【０１２４】
また、基板Ｗ上の金属膜の種類等の他の条件に応じて、リンス処理に用いる炭酸水の濃度を設定してもよい。
【０１２５】
（８−３）
上記実施の形態では、リンス液として炭酸水を用いたが、これに限らず、リンス液として他の機能水を用いてもよい。他の機能水としては、例えば純水と水素ガスとを混合した水素水が挙げられる。
【０１２６】
リンス液として水素水を用いた場合には、薬液処理により除去された汚染物の基板Ｗへの再付着の防止、基板Ｗ上の自然酸化膜の除去、基板Ｗの酸化防止、および基板Ｗ上へのウォーターマーク（水滴痕）の形成防止等の効果が得られる。水素水は、基板Ｗに形成される配線パターンのＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing；化学物理研磨）後のリンス処理等に用いられる。
【０１２７】
リンス液として水素水を用いる場合にも、炭酸水を用いる場合と同様に、基板Ｗに供給される水素水の濃度を処理レシピに設定し、それに基づいて制御部４が機能水生成部４１０を制御する。それにより、基板Ｗの損傷を防止できるとともに、除去された汚染物の基板Ｗへの再付着の防止、基板Ｗ上の自然酸化膜の除去、基板Ｗの酸化防止、および基板Ｗ上へのウォーターマーク（水滴痕）の形成防止等の効果を得ることができる。
【０１２８】
また、他の機能水として、電解イオン水または磁気水等を用いてもよい。この場合にも、炭酸水を用いる場合と同様に、基板Ｗに供給される機能水の濃度を処理レシピに設定し、それに基づいて制御部４が機能水生成部４１０を制御する。
【０１２９】
（８−４）
上記実施の形態では、リンス処理のために基板Ｗに供給される機能水の濃度を処理レシピに設定される濃度に基づいて制御部４が制御するが、薬液処理等の他の処理のために基板Ｗに供給される機能水の濃度を処理レシピに設定してもよい。この場合にも、制御部４は処理レシピに基づいて機能水生成部４１０を制御する。
【０１３０】
他の処理に用いる機能水としては、例えば、純水とオゾン（Ｏ3 ）とを混合したオゾン水（Ｏ3 水）が挙げられる。オゾン水は、液体中に酸素ラジカルを含むので、強力な酸化力を有し、基板Ｗ上に付着する有機汚染物を除去する場合等に用いられる。
【０１３１】
オゾン水を用いる場合にも、上記実施の形態と同様に、基板Ｗに供給されるオゾン水の濃度を処理レシピに設定し、それに基づいて制御部４が機能水生成部４１０を制御する。それにより、オゾン水中の酸素ラジカルによる基板Ｗ上の金属膜の酸化を防止しつつ、基板Ｗ上に付着する有機汚染物を十分に除去することができる。
【０１３２】
また、基板Ｗにオゾン水を供給する際に、供給終了時に近づくにつれてオゾン水の濃度を低下させることにより、オゾン水中の酸素ラジカルによる基板Ｗ上の金属膜の酸化をより効果的に防止することができる。
【０１３３】
なお、オゾン水を用いる場合には、図４の機能水生成部４１０の代わりに、例えば図９に示す機能水生成部５１０を用いてもよい。
【０１３４】
機能水生成部５１０は、以下の点を除いて図４の機能水生成部４１０と同様の構成を有する。機能水生成部５１０は、オゾン混合槽５５０を備え、オゾン混合槽５５０には、オゾンが供給されるオゾン供給管２０４ａが接続されている。オゾン供給管２０４ａには気体調整バルブ２０５が介挿されている。配管２０１，２０２はオゾン混合槽５５０内に挿入されている。
【０１３５】
機能水生成部５１０では、リンス処理用供給管７４に供給された純水の一部がオゾン混合槽５５０に導かれる。オゾン混合槽５５０に導かれた純水中にオゾン（Ｏ3 ）がバブリングにより導入される。これにより、オゾン水が生成される。生成されたオゾン水はリンス処理用供給管７４を流れる純水中に混合される。
【０１３６】
抵抗制御バルブ２０３の開度を調整することにより、リンス処理用供給管７４から配管２０１を通してオゾン混合槽５５０に導かれる純水の流量が調整される。気体調整バルブ２０５の開度を調整することにより、オゾン混合槽５５０に供給されるオゾンの流量が調整される。
【０１３７】
機能水生成部５１０においては、抵抗制御バルブ２０３および気体調整バルブ２０５の開度を調整することによりオゾン水の濃度を調整することができる。
【０１３８】
（８−５）
上記実施の形態においては、アルカリ性の薬液を用いる場合について説明したが、リンス液として、水素水、電解イオン水、磁気水またはオゾン水等の炭酸水以外の機能水を用いる場合には、薬液として、他の薬液を用いてもよい。他の薬液の例を以下に示す。
【０１３９】
基板Ｗの表面に形成されたポリマーを除去するためのフッ化アンモニウムを含む溶液、例えばフッ化アンモニウムおよびリン酸を含む混合溶液を薬液として用いることができる。
【０１４０】
また、基板Ｗの現像処理を行うためのＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等のアルカリ性溶液または酢酸ブチル等の酸性溶液を薬液として用いることができる。
【０１４１】
さらに、基板Ｗの表面に形成されたレジストを剥離するための硫酸過水薬液を薬液として用いることができる。
【０１４２】
また、基板Ｗの表面をエッチングまたは洗浄するためのＢＨＦ（バッファドフッ酸：フッ化アンモニウムおよびフッ酸を含む混合溶液）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸、アンモニア、クエン酸、過酸化水素水もしくはＴＭＡＨ等の水溶液、またはそれらの混合溶液を薬液として用いることができる。
【０１４３】
さらに、アンモニア過水または塩酸過水を含む溶液を薬液として用いることもできる。
【０１４４】
（９）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
上記実施の形態においては、気液混合モジュール２００、配管２０１，２０２、二酸化炭素供給管２０４、オゾン混合槽５５０およびオゾン供給管２０４ａが機能水生成手段に相当し、リンス処理用ノズル７０およびリンス処理用供給管７４が機能水供給手段に相当し、洗浄処理部５ａ〜５ｄが処理部に相当し、メモリ７０２が記憶手段に相当し、抵抗制御バルブ２０３、気体調整バルブ２０５およびＣＰＵ７０１が濃度制御手段に相当し、薬液処理用ノズル５０、薬液処理用供給管６３が薬液供給手段およびアルカリ供給手段に相当し、配管２０１が純水供給系に相当し、二酸化炭素供給管２０４およびオゾン供給管２０４ａが気体供給系に相当し、気液混合モジュール２００およびオゾン混合槽５５０が混合手段に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、種々の基板の処理等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の構成を説明するための図である。
【図３】機能水生成部の構成例を説明するための図である。
【図４】基板処理装置の制御系を説明するためのブロック図である。
【図５】処理レシピを説明するための図である。
【図６】処理レシピを説明するための図である。
【図７】処理レシピの他の例を説明するための図である。
【図８】処理レシピの他の例を説明するための図である。
【図９】機能水生成部の他の構成例を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４７】
５ａ〜５ｄ  洗浄処理部
５０  薬液処理用ノズル
６３  薬液処理用供給管
６５，７５  開閉バルブ
７０  リンス処理用ノズル
７４  リンス処理用供給管
１００  基板処理装置
２００  気液混合モジュール
２０１，２０２  配管
２０３  抵抗制御バルブ２０３
２０４  二酸化炭素供給管
２０４ａ  オゾン供給管
２０５  気体調整バルブ
３１０  薬液供給源
４１０，５１０  機能水生成部
５５０  オゾン混合槽
７０２  メモリ
７０１  ＣＰＵ
【図１】
0004579138.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004579138.tif 000008
【図８】
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【図９】
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