(57)【要約】【課題】処理終了から時間が経っても、基板の表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれのない基板処理方法および基板処理装置を提供すること。【解決手段】まず、基板の表面にＳＰＭが供給されることにより、基板の表面の不要なレジストが除去される。その後、基板の表面に純水が供給されることにより、基板の表面からＳＰＭが洗い流される。そして、基板に付着している純水が一旦除去された後、基板の表面に純水が再び供給される。たとえ純水によるＳＰＭ除去後の基板の表面に硫酸成分が残留していても、その純水が一旦除去されたときに、基板の表面に残留している硫酸成分が乾燥する。乾燥した硫酸成分は、水分を急速に吸い込むことにより、粒径が一気に成長し、基板の表面から剥がれやすくなる。そのため、基板の表面に純水が再び供給されると、基板の表面に残留する硫酸成分が容易に排除される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給工程と、
前記処理液供給工程の後に、基板の表面にリンス液を供給する第１リンス液供給工程と、
前記第１リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第１リンス液除去工程と、
前記第１リンス液除去工程の後に、基板の表面にリンス液を再び供給する第２リンス液供給工程と、
前記第２リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第２リンス液除去工程とを含むことを特徴とする、基板処理方法。
【請求項２】
前記第２リンス液供給工程は、超音波振動が付与されたリンス液を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第２リンス液供給工程は、リンス液と気体との混合流体を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第２リンス液供給工程では、前記第１リンス液供給工程におけるリンス液の供給流量よりも大きい流量でリンス液が基板の表面に供給されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第２リンス液供給工程では、リンス液としてアルカリ性液が用いられることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項６】
基板をほぼ水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給手段と、
基板の表面に処理液およびリンス液がこの順に供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られ、さらに、基板の表面にリンス液が再び供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られるように、前記基板回転手段、前記処理液供給手段および前記リンス液供給手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハなどの各種基板の表面に対して、硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液による処理を施すための基板処理方法および基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に形成された酸化膜などを選択的にエッチングする工程や、ウエハの表面にリン、砒素、硼素などの不純物（イオン）を局所的に注入する工程が含まれる。これらの工程では、不所望な部分に対するエッチングまたはイオン注入を防止するため、ウエハの最表面に感光性樹脂などの有機物からなるレジストのパターンが形成されて、エッチングまたはイオン注入を所望しない部分がレジストによってマスクされる。ウエハ上に形成されたレジストは、エッチングまたはイオン注入の後は不要になるから、エッチングまたはイオン注入の後には、そのウエハ上の不要となったレジストを除去するための処理が行われる。
【０００３】
この処理の方式としては、複数枚の基板を一括して処理するバッチ式と、基板を１枚ずつ処理する枚葉式とがある。従来は、バッチ式が主流であったが、バッチ式は複数枚の基板を収容することのできる大きな処理槽を必要とするため、最近では、処理対象の基板が大型化してきていることもあって、そのような大きな処理槽を必要としない枚葉式が注目されている。
【０００４】
枚葉式のレジスト除去処理では、たとえば、ウエハがその中心と直交する回転軸線まわりに一定の回転速度で回転されつつ、そのウエハの表面の中央部に、硫酸と過酸化水素水とを混合して作成されるＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）が供給される。ウエハの表面に供給されたＳＰＭは、ウエハの回転による遠心力を受けて、ウエハの表面上を中央部から周縁に向けて流れ、ウエハの表面全域に速やかに行き渡る。ウエハの表面に形成されているレジストは、ＳＰＭに含まれるカロ酸（ペルオキソ一硫酸）の強酸化力により、そのウエハの表面から剥離される。そして、ＳＰＭの供給が所定時間にわたって続けられると、ＳＰＭの供給が停止されて、ウエハの表面に純水が供給されることにより、そのウエハに付着しているＳＰＭが洗い流される。その後は、ウエハが高速回転されることにより乾燥されて、一連のレジスト除去処理が終了する（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９３９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本願発明者が、レジスト除去処理の終了直後のウエハの表面に付着しているパーティクルの数をパーティクルカウンタで調べたところ、処理終了直後は、パーティクルがほとんど計数されないが、処理終了から数時間が経過すると、多数のパーティクルが計数されることが判った。
パーティクルが発生する原因は、必ずしも明らかでないが、ＳＰＭに含まれる硫酸の粘度が高いため、単なる純水の供給だけでは、ウエハの表面に残留する硫酸成分を除去し切れず、その残留する硫酸成分が、雰囲気中の水分を吸湿して、ウエハの表面にパーティクルカウンタの計数対象となる粒径にまで膨張するのではないかと想定される。
【０００６】
この発明は、かかる背景の下になされたものであり、その目的は、処理終了から時間が経っても、基板の表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれのない基板処理方法および基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給工程（Ｓ１）と、前記処理液供給工程の後に、基板の表面にリンス液を供給する第１リンス液供給工程（Ｓ２）と、前記第１リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第１リンス液除去工程（Ｓ３）と、前記第１リンス液除去工程の後に、基板の表面にリンス液を再び供給する第２リンス液供給工程（Ｓ４）と、前記第２リンス液供給工程の後に、基板に付着しているリンス液を除去する第２リンス液除去工程（Ｓ５）とを含むことを特徴とする、基板処理方法である。
【０００８】
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。
この方法では、まず、基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液が供給される。硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液、つまりＳＰＭは、強酸化力を有するカロ酸を含んでいる。そのため、基板の表面にレジストが形成されている場合、基板の表面に処理液が供給されると、処理液とレジストとが反応し、基板の表面からレジストが剥離される。次いで、基板の表面にリンス液が供給されることにより、基板の表面に付着している処理液が洗い流される。そして、基板に付着しているリンス液が一旦除去された後、その基板の表面にリンス液が再び供給される。
【０００９】
基板に付着しているリンス液が一旦除去された時点で、たとえ基板の表面に硫酸成分が残留していても、その残留している硫酸成分は乾燥する。乾燥した硫酸成分は、水分を急速に吸い込むことにより、粒径が一気に成長し、基板の表面から剥がれやすくなる。そのため、基板に付着しているリンス液が一旦除去された後、基板の表面にリンス液が再び供給されると、基板の表面に残留する硫酸成分が容易に排除される。よって、基板に付着しているリンス液を再び除去した後、基板を放置しても、基板の表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれがない。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記第２リンス液供給工程は、超音波振動が付与されたリンス液を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項１記載の基板処理方法である。
この方法によれば、リンス液に付与された超音波振動により、基板の表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層防止することができる。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記第２リンス液供給工程は、リンス液と気体との混合流体を基板の表面に供給する工程であることを特徴とする、請求項１または２記載の基板処理方法である。
この方法によれば、リンス液と気体とを混合して生成される混合流体は、大きな物理的エネルギーを有するので、この混合流体が基板の表面に供給されることにより、基板の表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記第２リンス液供給工程では、前記第１リンス液供給工程におけるリンス液の供給流量よりも大きい流量でリンス液が基板の表面に供給されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面に供給されるリンス液は、供給流量が多いほど大きな物理的エネルギーを有するので、基板の表面にリンス液が大きな流量で供給されることにより、基板の表面に残留する硫酸成分をより強力に押し流すことができる。そのため、基板の表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記第２リンス液供給工程では、リンス液としてアルカリ性液が用いられることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理方法である。
この方法によれば、基板の表面に残留している硫酸成分をリンス液として用いられるアルカリ性液と反応させて、塩を生成させ、その塩をリンス液で押し流すことにより、基板の表面から硫酸成分をより容易に排除することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、基板（Ｗ）をほぼ水平に保持する基板保持手段（１１，４１）と、前記基板保持手段に保持された基板を回転させる基板回転手段（１４，４３）と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に硫酸と過酸化水素水とを混合して作成される処理液を供給する処理液供給手段（１２，２０，２１）と、前記基板保持手段に保持された基板の表面にリンス液を供給するリンス液供給手段（２３，２４，２５，２６，４７，４８，４９，５０；６１，６２，６３，６４，６５）と、基板の表面に処理液およびリンス液がこの順に供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られ、さらに、基板の表面にリンス液が再び供給された後、基板の回転によって、基板に付着しているリンス液が振り切られるように、前記基板回転手段、前記処理液供給手段および前記リンス液供給手段を制御する制御手段（６０）とを含むことを特徴とする、基板処理装置である。
【００１５】
この構成によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、この発明の一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。
この基板処理装置は、基板の一例としてのウエハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の装置であり、処理部ＰＣと、処理部ＰＣに結合されたインデクサ部ＩＮＤとを備えている。
【００１７】
処理部ＰＣには、搬送路ＴＰと、この搬送路ＴＰを挟んで互いに対向する２つのＳＰＭ処理部１と、搬送路ＴＰを挟んで互いに対向し、各ＳＰＭ処理部１に隣接するリンス処理部２とが配置されている。
搬送路ＴＰには、搬送ロボットＴＲが配置されている。この搬送ロボットＴＲは、ＳＰＭ処理部１およびリンス処理部２に対してウエハＷを搬入および搬出することができる。
【００１８】
インデクサ部ＩＮＤの処理部ＰＣと反対側には、図示しないが、複数のカセットが並べて配置されるカセット載置部が設けられている。カセットは、この基板処理装置が設置された工場内でウエハＷを搬送する際に用いられるものであり、複数枚のウエハＷを多段に積層した状態で収容することができる。
インデクサ部ＩＮＤには、インデクサロボットＩＲが配置されている。このインデクサロボットＩＲは、カセット載置部に配置された各カセットにアクセスして、カセットからウエハＷを取り出したり、カセットにウエハＷを収納したりすることができる。また、インデクサロボットＩＲは、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。
【００１９】
図２は、ＳＰＭ処理部１の構成を示す図解的な側面図である。
ＳＰＭ処理部１は、ウエハＷをほぼ水平に保持するスピンチャック１１と、スピンチャック１１に保持されたウエハＷの表面（上面）に硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）とを混合して作成されるＳＰＭを供給するためのＳＰＭノズル１２と、スピンチャック１１に保持されたウエハＷの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板１３とを備えている。
【００２０】
スピンチャック１１は、モータ１４と、このモータ１４の駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース１５と、このスピンベース１５の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材１６とを備えている。
複数個の挟持部材１６によってウエハＷを挟持した状態で、モータ１４が駆動されると、その駆動力によってスピンベース１５が鉛直軸線まわりに回転され、そのスピンベース１５とともに、ウエハＷがほぼ水平な姿勢を保った状態で鉛直軸線まわりに回転される。
【００２１】
なお、スピンチャック１１としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面（非デバイス面）を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。
ＳＰＭノズル１２は、スピンチャック１１の上方でほぼ水平に延びるアーム１７の先端に取り付けられている。このアーム１７は、スピンチャック１１の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸１８に支持されている。また、アーム支持軸１８には、ＳＰＭノズル駆動機構１９が結合されており、このＳＰＭノズル駆動機構１９の駆動力によって、アーム支持軸１８を回動させて、アーム１７を揺動させることができるようになっている。
【００２２】
ＳＰＭノズル１２には、ＳＰＭ供給管２０が接続されており、このＳＰＭ供給管２０を通してＳＰＭが供給されるようになっている。ＳＰＭ供給管２０を流通するＳＰＭは、ＳＰＭ供給管２０に接続された配管内で硫酸と過酸化水素水とが混合されることにより作成されてもよいし、硫酸と過酸化水素水とがタンク内で混合されることにより作成されて、そのタンクに貯留されていてもよい。ＳＰＭ供給管２０の途中部には、ＳＰＭバルブ２１が介装されている。
【００２３】
遮断板１３は、ウエハＷとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック１１の上方でほぼ水平に配置されている。この遮断板１３の上面には、スピンベース１５と共通の鉛直軸線を中心とする回転軸２２が固定されている。回転軸２２は、中空に形成されていて、その中空の内部には、純水流通管２３が挿通されている。
純水流通管２３には、純水供給管２４が接続されており、この純水供給管２４を通して純水が供給されるようになっている。純水供給管２４の途中部には、純水バルブ２５が介装されている。また、純水流通管２３は、遮断板１３の下面まで延びており、その先端は、純水を吐出するための純水ノズル２６を形成している。
【００２４】
また、回転軸２２の内壁面と純水供給管２４との間は、窒素ガスが流通する窒素ガス流通路２７を形成している。窒素ガス流通路２７には、窒素ガス供給管２８が接続されており、この窒素ガス供給管２８を通して窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管２８の途中部には、窒素ガスバルブ２９が介装されている。
回転軸２２は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム３０の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。そして、このアーム３０には、遮断板１３をスピンチャック１１の上方に大きく離間した位置（図２に示す位置）とスピンチャック１１に保持されたウエハＷの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降させるための遮断板昇降機構３１が結合されている。さらに、アーム３０に関連して、遮断板１３をスピンチャック１１によるウエハＷの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構３２が設けられている。
【００２５】
図３は、リンス処理部２の構成を示す図解的な側面図である。
リンス処理部２は、ウエハＷをほぼ水平に保持するスピンチャック４１と、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板４２とを備えている。
スピンチャック４１は、ＳＰＭ処理部１に備えられたスピンチャック１１と同様な構成を有している。すなわち、モータ４３と、このモータ４３の駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース４４と、このスピンベース４４の周縁部の複数箇所にほぼ等角度間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材４５とを備えている。
【００２６】
なお、このスピンチャック４１についても、ウエハＷの裏面（非デバイス面）を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。
遮断板４２は、ウエハＷとほぼ同じ径またはそれ以上の径を有する円板状に形成され、スピンチャック４１の上方でほぼ水平に配置されている。この遮断板４２の上面には、スピンベース４４と共通の鉛直軸線を中心とする回転軸４６が固定されている。回転軸４６は、中空に形成されていて、その中空の内部には、純水流通管４７が挿通されている。
【００２７】
純水流通管４７には、純水供給管４８が接続されており、この純水供給管４８を通して純水が供給されるようになっている。純水供給管４８の途中部には、純水バルブ４９が介装されている。また、純水流通管４７は、遮断板４２の下面まで延びており、その先端は、純水を吐出するための純水ノズル５０を形成している。
また、回転軸４６の内壁面と純水供給管４８との間は、窒素ガスが流通する窒素ガス流通路５１を形成している。窒素ガス流通路５１には、窒素ガス供給管５２が接続されており、この窒素ガス供給管５２を通して窒素ガスが供給されるようになっている。窒素ガス供給管５２の途中部には、窒素ガスバルブ５３が介装されている。
【００２８】
回転軸４６は、ほぼ水平に延びて設けられたアーム５４の先端付近から垂下した状態に取り付けられている。そして、このアーム５４には、遮断板４２をスピンチャック４１の上方に大きく離間した位置（図３に示す位置）とスピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面に微小な間隔を隔てて近接する位置との間で昇降させるための遮断板昇降機構５５が結合されている。さらに、アーム５４に関連して、遮断板４２をスピンチャック４１によるウエハＷの回転にほぼ同期させて回転させるための遮断板回転駆動機構５６が設けられている。
【００２９】
図４は、この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
この基板処理装置は、マイクロコンピュータを含む制御装置６０を備えている。制御装置６０は、予め定められたプログラムに従って、モータ１４，４３、ＳＰＭノズル駆動機構１９、遮断板回転駆動機構３２，５６および遮断板昇降機構３１，５５の駆動を制御する。また、ＳＰＭバルブ２１、純水バルブ２５，４９および窒素ガスバルブ２９，５３の開閉を制御する。
【００３０】
図５は、この基板処理装置における処理の流れを説明するための工程図である。
ウエハＷの処理に際しては、インデクサロボットＩＲによって、カセットからウエハＷが取り出される。そして、そのカセットから取り出されたウエハＷは、インデクサロボットＩＲから搬送ロボットＴＲに受け渡され、搬送ロボットＴＲによって、ＳＰＭ処理部１に搬入される。
【００３１】
ＳＰＭ処理部１では、まず、搬送ロボットＴＲからスピンチャック１１にウエハＷが受け渡される。このとき、遮断板１３は、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、スピンチャック１１の上方に大きく離間した位置に退避されている。
スピンチャック１１にウエハＷが保持されると、モータ１４が駆動されて、ウエハＷの回転が開始される。また、ＳＰＭノズル駆動機構１９が駆動されて、スピンチャック１１に保持されたウエハＷの上方にＳＰＭノズル１２が配置される。そして、ＳＰＭバルブ２１が開かれて、ＳＰＭノズル１２から回転状態のウエハＷの表面にＳＰＭが供給される（ＳＰＭ処理：ステップＳ１）。
【００３２】
このとき、ＳＰＭノズル１２がウエハＷの上方で停止されて、ＳＰＭノズル１２からウエハＷの表面の中央部（回転中心付近）にＳＰＭが供給されてもよい。この場合、ウエハＷの表面の中央部に供給されたＳＰＭは、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面の全域に行き渡る。また、ＳＰＭノズル駆動機構１９の制御により、アーム１７が所定角度範囲内で揺動されて、ＳＰＭノズル１２がウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。この場合、ウエハＷの表面上におけるＳＰＭの供給位置がウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動（スキャン）し、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭがむらなく速やかに供給される。いずれの場合も、ウエハＷの表面の全域にＳＰＭが供給され、そのＳＰＭに含まれるカロ酸の強酸化力によって、ウエハＷの表面の全域からレジストが剥離される。そして、ＳＰＭの流れにより、その剥離されたレジストが押し流されて除去される。
【００３３】
ＳＰＭの供給が所定時間（たとえば、２０〜１２０秒間）にわたって続けられると、ＳＰＭバルブ２１が閉じられて、ＳＰＭノズル１２からウエハＷへのＳＰＭの供給が停止される。ＳＰＭの供給が停止されると、ＳＰＭノズル１２がウエハＷの上方から外れた位置に退避される。
その後、遮断板昇降機構３１が駆動されて、遮断板１３がウエハＷの表面に近接する位置に下降される。そして、純水バルブ２５が開かれて、純水ノズル２６からウエハＷの表面の中央部に純水が供給される。このとき、純水ノズル２６から吐出される純水の流量は、たとえば、毎分２リットルである。また、ウエハＷは、ＳＰＭ処理工程から引き続いて、たとえば、１０００ｒｐｍの回転速度で回転されている。また、遮断板１３は、遮断板回転駆動機構３２によって、ウエハＷと同方向に回転させられる。ウエハＷの表面上に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を中央から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域に純水が速やかに行き渡り、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが純水により洗い流される（第１リンス処理：ステップＳ２）。
【００３４】
純水の供給開始後、たとえば、６０秒間が経過すると、純水バルブ２５が閉じられる。その後、ウエハＷの表面に遮断板１３が近接配置され、ウエハＷと同方向に回転させた状態のまま、窒素ガスバルブ２９が開かれて、ウエハＷの表面の中央部に窒素ガスが供給される。そして、ウエハＷの回転速度が所定のスピンドライ回転速度（たとえば、２５００ｒｐｍ）に上げられて、ウエハＷと遮断板１３との間に窒素ガスが充満した状態で、ウエハＷの表面から純水を遠心力で振り切るための第１スピンドライ処理が行われる（ステップＳ３）。この第１スピンドライ処理は、たとえば、３０秒間にわたって続けられる。
【００３５】
第１スピンドライ処理後は、モータ１４が停止され、遮断板昇降機構３１が駆動されて、遮断板１３がスピンチャック１１の上方に大きく離間した位置に退避される。そして、ウエハＷが静止すると、搬送ロボットＴＲによって、ウエハＷがＳＰＭ処理部１から搬出される。
ＳＰＭ処理部１での処理を受けたウエハＷは、搬送ロボットＴＲによって、リンス処理部２に搬入される。
【００３６】
リンス処理部２では、まず、搬送ロボットＴＲからスピンチャック４１にウエハＷが受け渡される。このとき、遮断板４２は、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、スピンチャック４１の上方に大きく離間した位置に退避されている。
スピンチャック４１にウエハＷが保持されると、モータ４３が駆動されて、ウエハＷの回転が開始される。また、遮断板昇降機構５５が駆動されて、遮断板４２がウエハＷの表面に近接する位置に下降される。そして、純水バルブ４９が開かれて、純水ノズル５０からウエハＷの表面の中央部に純水が供給される。このとき、純水ノズル５０から吐出される純水の流量は、たとえば、毎分４リットルである。また、ウエハＷは、たとえば、１０００ｒｐｍの回転速度で回転されている。このとき、遮断板４２は、遮断板回転駆動機構５６によって、ウエハＷと同方向に回転させられる。ウエハＷの表面上に供給された純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を中央から周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面の全域に純水が速やかに行き渡り、ウエハＷの表面が純水により水洗される（第２リンス処理：ステップＳ４）。
【００３７】
純水の供給開始後、たとえば、６０秒間が経過すると、純水バルブ４９が閉じられる。そして、ウエハＷの表面に遮断板４２が近接配置され、ウエハＷと同方向に回転させた状態のまま、窒素ガスバルブ５３が開かれて、ウエハＷの表面の中央部に窒素ガスが供給される。そして、ウエハＷの回転速度が所定のスピンドライ回転速度（たとえば、２５００ｒｐｍ）に上げられて、ウエハＷと遮断板４２との間に窒素ガスが充満した状態で、ウエハＷの表面から純水を遠心力で振り切るための第２スピンドライ処理が行われる（ステップＳ５）。この第２スピンドライ処理は、たとえば、３０秒間にわたって続けられる。
【００３８】
第２スピンドライ処理後は、モータ４３が停止され、遮断板昇降機構５５が駆動されて、遮断板４２がスピンチャック１１の上方に大きく離間した位置に退避される。そして、ウエハＷが静止すると、搬送ロボットＴＲによって、ウエハＷがリンス処理部２から搬出される。
リンス処理部２での処理を受けたウエハＷは、搬送ロボットＴＲからインデクサロボットＩＲに受け渡され、インデクサロボットＩＲによって、いずれかのカセットに収納される。
【００３９】
以上のように、この基板処理装置では、まず、ウエハＷがＳＰＭ処理部１に搬入され、ＳＰＭ処理部１において、ウエハＷの表面にＳＰＭが供給されることにより、ウエハＷの表面の不要なレジストが除去される。その後、第１リンス処理が行われて、ウエハＷの表面に純水が供給されることにより、ウエハＷの表面に付着しているＳＰＭが洗い流される。そして、第１スピンドライ処理により、ウエハＷに付着している純水が一旦除去された後、ウエハＷは、ＳＰＭ処理部１からリンス処理部２に移送され、このリンス処理部２において、その表面に純水が再び供給される。
【００４０】
たとえ第１リンス処理後のウエハＷの表面に硫酸成分が残留していても、第１スピンドライ処理により、その残留している硫酸成分が乾燥する。乾燥した硫酸成分は、水分を急速に吸い込むことにより、粒径が一気に成長し、ウエハＷの表面から剥がれやすくなる。そのため、リンス処理部２でウエハＷの表面に純水が供給されると、ウエハＷの表面に残留する硫酸成分が容易に排除される。よって、ウエハＷに付着している純水を再び除去した後、ウエハＷを放置しても、ウエハＷの表面にパーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルが発生するおそれがない。
【００４１】
また、リンス処理部２でウエハＷに供給される純水の流量は、ＳＰＭ処理部１でウエハＷに供給される純水の流量（毎分２リットル）よりも大きな流量（毎分４リットル）に設定されている。ウエハＷの表面に供給される純水は、供給流量が多いほど大きな物理的エネルギーを有するので、純水が大きな流量で供給されることにより、ウエハＷの表面に残留する硫酸成分をより強力に押し流すことができる。そのため、ウエハＷの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
【００４２】
図６は、リンス処理部２の他の構成を示す図解的な側面図である。この図６において、上述した各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この図６に示す構成では、スピンチャック４１の上方に、ウエハＷの表面に純水と窒素ガスとの混合流体を供給するための二流体ノズル６１が配置されている。
【００４３】
二流体ノズル６１には、純水が供給される純水供給管６２と、窒素ガスが供給される窒素ガス供給管６３とが接続されている。純水供給管６２の途中部には、純水バルブ６４が介装されている。一方、窒素ガス供給管６３の途中部には、窒素ガスバルブ６５が介装されている。純水バルブ６４および窒素ガスバルブ６５が開かれると、純水供給管６２および窒素ガス供給管６３をそれぞれ純水および窒素ガスが流通し、それらが二流体ノズル６１に供給される。そして、二流体ノズル６１で純水と窒素ガスとが混合されて、純水が微細な液滴となり、この液滴が噴流となって、二流体ノズル６１からスピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面に供給される。
【００４４】
また、二流体ノズル６１は、スピンチャック４１の上方でほぼ水平に延びるアーム６６の先端に取り付けられている。このアーム６６は、スピンチャック４１の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸６７に支持されている。また、アーム支持軸６７には、二流体ノズル駆動機構６８が結合されており、制御装置６０が二流体ノズル駆動機構６８の駆動を制御することによって、アーム支持軸６７を回動させて、アーム６６を揺動させることができるようになっている。
【００４５】
このような構成のリンス処理部２では、搬送ロボットＴＲからスピンチャック４１にウエハＷが受け渡されると、モータ４３が駆動されて、ウエハＷの回転が開始される。また、二流体ノズル駆動機構６８が駆動されて、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの上方に二流体ノズル６１が配置される。そして、純水バルブ６４および窒素ガスバルブ６５が開かれて、二流体ノズル６１から回転状態のウエハＷの表面に純水の液滴の噴流が供給される。その一方で、二流体ノズル駆動機構６８により、アーム６６が所定角度範囲内で揺動されて、二流体ノズル６１がウエハＷの回転中心上と周縁部上との間で往復移動されてもよい。これにより、ウエハＷの表面上における純水の供給位置がウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復移動（スキャン）し、ウエハＷの表面の全域に純水がむらなく供給される。
【００４６】
純水の液滴の噴流がウエハＷの表面に供給され始めてから、たとえば、６０秒間が経過すると、純水バルブ６４および窒素ガスバルブ６５が閉じられる。そして、二流体ノズル６１がウエハＷの上方から外れた位置に退避される。その後、ウエハＷの回転速度が所定のスピンドライ回転速度（たとえば、２５００ｒｐｍ）に上げられて、ウエハＷの表面から純水を遠心力で振り切るための第２スピンドライ処理が、たとえば、３０秒間にわたって続けられる。第２スピンドライ処理後は、モータ４３が停止され、ウエハＷが静止すると、ウエハＷがリンス処理部２から搬出される。
【００４７】
純水の液滴の噴流は、大きな物理的エネルギーを有するので、この噴流がウエハＷの表面に供給されることにより、ウエハＷの表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、ウエハＷの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層良好に防止することができる。
【００４８】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。上述の実施形態では、遮断板１３（または４２）の下面に形成された純水ノズル２６（または５０）からリンス液が供給される構成としたが、リンス液を供給するノズルはスピンチャックの側方に配置して、そのノズルからリンス液をウエハＷに供給する構成としてもよい。
【００４９】
また、たとえば、図３に示すリンス処理部２において、遮断板４２に関連して超音波振動子が設けられ、純水ノズル５０からウエハＷの表面に供給される純水に超音波振動が付与されてもよい。また、ウエハＷの表面に純水を供給するためのノズルが、遮断板４２から分離して設けられてもよく、この場合に、そのノズルに関連して超音波振動子が設けられ、ノズルからウエハＷの表面に供給される純水に超音波振動が付与されてもよい。
【００５０】
純水に超音波振動が付与される場合、その超音波振動により、ウエハＷの表面からの硫酸成分の剥離を促進させることができる。そのため、ウエハＷの表面に残留する硫酸成分をより良好に排除することができ、パーティクルカウンタの計数対象となるパーティクルの発生を一層防止することができる。
また、図６に示すリンス処理部２において、スピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面付近の雰囲気を制御するための遮断板が追加して設けられ、第２スピンドライ処理時に、その遮断板がスピンチャック４１に保持されたウエハＷの表面に近接して配置されてもよい。
【００５１】
さらに、リンス処理部２では、ウエハＷの表面に純水が供給されるとしたが、純水以外に、アルカリ性液がリンス液としてウエハＷの表面に供給されてもよい。アルカリ性液としては、たとえば、アンモニア過酸化水素水（ＳＣ１：ＮＨ４ＯＨ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ）や水酸化物イオンを含む陰極水（純水の電気分解で陰極に生成される液）を例示することができる。アルカリ性液が用いられる場合、ウエハＷの表面に残留している硫酸成分をアルカリ性液と反応させて、塩を生成させ、その塩をアルカリ性液で押し流すことにより、ウエハＷの表面から硫酸成分をより容易に排除することができる。
【００５２】
また、上述の実施形態では、ＳＰＭ処理部１において、ウエハＷに対してＳＰＭ処理、第１リンス処理および第１スピンドライ処理を実施した後、そのウエハＷをリンス処理部２に搬入し、リンス処理部２において、ウエハＷに対する第２リンス処理および第２スピンドライ処理が行われるとしたが、第１スピンドライ処理を実施した後、ウエハＷをＳＰＭ処理部１から搬出しないで、ＳＰＭ処理、第１リンス処理、第１スピンドライ処理、第２リンス処理および第２スピンドライ処理からなる一連の処理が、ＳＰＭ処理部１において完結されてもよい。また、リンス処理部２の代わりにＳＰＭ処理部１を配置し、ＳＰＭ処理部１において第１スピンドライ処理を実施した後、ウエハＷを別のチャンバのＳＰＭ処理部１に搬入して、ウエハＷに対する第２リンス処理および第２スピンドライ処理が行われてもよい。
【００５３】
さらにまた、ウエハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の構成を例にとったが、この発明は、複数枚のウエハＷを一括して処理するバッチ式の構成（たとえば、ＳＰＭを貯留するＳＰＭ貯留槽、リンス液を貯留するリンス液貯留槽およびウエハＷを乾燥させる乾燥槽を備え、これら各槽にウエハＷを浸漬させる構成）に適用することもできる。
また、処理の対象となる基板は、ウエハＷに限らず、化合物半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および磁気／光ディスク用基板などの他の種類の基板であってもよい。
【００５４】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の一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】前記基板処理装置に備えられるＳＰＭ処理部の構成を示す図解的な側面図である。
【図３】前記基板処理装置に備えられるリンス処理部の構成を示す図解的な側面図である。
【図４】前記基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】前記基板処理装置における処理の流れを説明するための工程図である。
【図６】リンス処理部の他の構成を示す図解的な側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１１    スピンチャック
１２    ＳＰＭノズル
１４    モータ
２３    純水流通管
２４    純水供給管
２５    純水バルブ
２６    純水ノズル
４１    スピンチャック
４３    モータ
４７    純水流通管
４８    純水供給管
４９    純水バルブ
５０    純水ノズル
６０    制御装置
６１    二流体ノズル
６２    純水供給管
６３    窒素ガス供給管
６４    純水バルブ
６５    窒素ガスバルブ
Ｗ      ウエハ
【図１】
2007234813.tif 000003
【図２】
2007234813.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007234813.tif 000006
【図５】
2007234813.tif 000007
【図６】
2007234813.tif 000008