基板处理装置以及基板处理方法转让专利

申请号 : CN201510599007.4

文献号 : CN105448662B

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相似专利:

发明人 : 藤原直澄江户彻菅原雄二阿野诚士泽岛隼

申请人 : 株式会社思可林集团

摘要 :

本发明涉及抑制产生处理残留物和产生液体飞溅的基板处理装置及其方法。该装置具有基板的旋转保持部、沿着大致铅垂方向喷射处理液的液滴的喷流的第一喷嘴、喷出处理液的连续流的第二喷嘴、使第一喷嘴和第二喷嘴一体移动的喷嘴移动部。当第一喷嘴位于基板的周缘部的上方时,连续流的着落位置比液滴的喷流的着落位置更靠旋转中心侧。而且,液滴的喷流的着落位置和连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或连续流和液滴的喷流这两者的流向不同。这两者的移动路径不同是因当第一喷嘴位于基板的周缘部的上方时,连续流的着落位置比液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠旋转方向的下游侧。这两者的流向不同是因连续流相对于铅垂方向倾斜。

权利要求 :

1.一种基板处理装置,其特征在于,具有:

旋转保持部,一边水平地保持基板一边使该基板旋转,

第一喷嘴,将处理液与被加压的气体混合来生成所述处理液的液滴的喷流,向所述基板的上表面沿着铅垂方向喷射所述液滴的喷流,第二喷嘴,向所述基板的上表面喷出所述处理液的连续流,

喷嘴移动部,一边保持所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的位置关系恒定,一边使所述第一喷嘴和所述第二喷嘴在所述基板的上方一体地移动;

所述喷嘴移动部以使所述液滴的喷流在所述基板上的着落位置经过所述基板的旋转中心的方式移动所述第一喷嘴,在所述位置关系中,当所述第一喷嘴位于所述基板的周缘部的上方时,所述连续流在所述基板上的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置更靠所述基板的旋转中心侧的位置,所述基板的旋转轨迹上的所述液滴的喷流的着落位置和所述连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或所述连续流和所述液滴的喷流这两者的流向不同,所述这两者的移动路径的不同是由于当所述第一喷嘴位于所述基板的周缘部的上方时,所述连续流的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠所述基板的旋转方向的下游侧的位置,所述这两者的流向的不同是由于所述连续流的方向相对于铅垂方向以越接近所述基板则所述液滴的喷流与所述连续流之间的间隔越宽的方式倾斜。

2.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,所述这两者的移动路径相互重合,并且所述这两者的流向不同。

3.一种基板处理方法,其特征在于,包括:

第一步骤,一边水平地保持基板一边使该基板旋转,

第二步骤,混合处理液与被加压的气体来生成所述处理液的液滴的喷流,与所述第一步骤并行地沿着铅垂方向朝向所述基板的上表面喷射所述液滴的喷流,第三步骤,与所述第一步骤以及第二步骤并行地向所述基板的上表面喷出所述处理液的连续流,第四步骤,一边保持所述液滴的喷流与所述连续流的位置关系恒定,一边与所述第一~第三步骤并行地使所述液滴的喷流和所述连续流在所述基板上一体地移动;

在所述第四步骤中,以所述液滴的喷流在所述基板上的着落位置经过所述基板的旋转中心的方式使所述液滴的喷流移动,在所述位置关系中,当所述液滴的喷流的着落位置位于所述基板的周缘部时,所述连续流在所述基板上的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置更靠所述基板的旋转中心侧的位置,所述基板的旋转轨迹上的所述液滴的喷流的着落位置和所述连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或所述连续流和所述液滴的喷流这两者的流向不同,所述这两者的移动路径的不同是由于当所述液滴的喷流的着落位置位于所述基板的周缘部时,所述连续流的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠所述基板的旋转方向的下游侧的位置,所述这两者的流向的不同是由于所述连续流的方向相对于铅垂方向以越接近所述基板则所述液滴的喷流与所述连续流之间的间隔越宽的方式倾斜。

4.如权利要求3所述的基板处理方法,其特征在于,所述这两者的移动路径相互重合,并且所述这两者的流向不同。

说明书 :

基板处理装置以及基板处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过一边使基板旋转一边向基板供给处理液来处理基板的基板处理技术。作为处理对象的基板包括半导体晶圆、液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示面板用玻璃基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板以及光掩膜用基板等各种基板。

背景技术

[0002] 在如这样的基板的制造工艺中,例如在专利文献1、2中披露了如下的处理基板的装置。该处理基板的装置具有:双流体喷嘴和向基板上喷出处理液的连续流的喷嘴(也称为“直喷嘴”)。该双流体喷嘴是将处理液与被加压的气体混合来生成处理液的液滴的喷流,向基板喷射生成的液滴的喷流。通过使这些喷嘴沿着基板的上方的同一路径相隔规定的间隔一体地进行扫描,来处理基板。
[0003] 专利文献1的基板处理装置在从直喷嘴沿着铅垂方向朝向基板喷出比较少量的纯水等清洗液的连续流,来利用清洗液浸湿基板表面的状态下,从双流体喷嘴沿着铅垂方向朝向基板喷出比较大量的清洗液的雾来清洗基板。通过这样,与向干燥的基板喷出清洗液的雾的情况相比,能够抑制雾从基板表面飞散,防止产生因飞散的清洗液的雾附着于基板而导致的水印状的缺陷。另外,该装置在双流体喷嘴与直喷嘴之间具有遮挡板。通过这样,该装置避免因清洗液的连续流和清洗液的雾在到达基板表面为止的路径途中相互干扰而导致的清洗液的雾飞散。进一步地,该装置还通过沿着铅垂方向喷出用于浸湿基板表面的清洗液的连续流,来降低向基板上喷出的该连续流的水平方向的动能,以此防止基板表面的清洗液的飞散。
[0004] 另外,在专利文献1中披露了如下的一种基板处理装置作为变形例。该基板处理装置使直喷嘴和双流体喷嘴一体地进行扫描。该直喷嘴沿着铅垂方向朝向基板喷出比较少量的清洗液的连续流。该双流体喷嘴沿着倾斜方向朝向被该连续流浸湿的基板喷出比较大量的清洗液的雾。在该变形例中,在直喷嘴与双流体喷嘴之间设有沿着倾斜方向延伸的遮挡板,在该遮挡板上安装有双流体喷嘴。由此,即使是变形例的装置也可以防止清洗液的连续流和清洗液的雾在到达基板表面为止的路径途中相互干扰而引起清洗液的雾飞散。
[0005] 专利文献2的基板处理装置通过从直喷嘴沿着铅垂方向朝向基板喷出臭氧水等氧化性处理液的连续流,在形成于基板上的氧化膜上从双流体喷嘴沿着铅垂方向朝向基板喷射氢氟酸等蚀刻液的液滴的喷流,来将基板上的异物与氧化膜一起除去。该装置由于直喷嘴和双流体喷嘴一体地扫描,所以与使喷出氧化性处理液的直喷嘴扫描来完成基板上表面的整个区域的氧化处理之后,使喷射蚀刻液的液滴的喷流的双流体喷嘴扫描来进行基板上表面的整个区域的蚀刻处理的情况相比,能够缩短基板的处理时间。
[0006] 专利文献1:JP特开2003-209087号公报
[0007] 专利文献2:JP特开2005-86181号公报
[0008] 在使用通过与蚀刻液等化学反应处理来对形成于基板上的膜进行处理的处理液的情况下,通常,当处理液处于高温时,处理液的反应活性变高。因此,在蚀刻处理中,通过向处理对象的基板表面供给设定在反应活性较高的温度的大量的蚀刻液,来谋求提高蚀刻率。另外,在有些情况下,因蚀刻液与膜的化学反应导致膜的表面产生气泡。当产生气泡时,该产生气泡的部分的反应不继续进行而产生蚀刻残留物。若供给至基板上的蚀刻液处于高温,则蚀刻液的反应活性变高,所以气泡的产生量变多。因此,在蚀刻处理中,为了有效地避免产生蚀刻残留物,在蚀刻液形成于基板上的液膜处于高温的状态下,需要通过搅拌该液膜使气泡移动,防止气泡停留在膜的表面。
[0009] 因此,在向基板上喷出设定为规定的温度的蚀刻液的连续流之后,通过以较短的时间间隔向该液膜喷射蚀刻液的液滴的喷流来搅拌液膜的蚀刻方法,能够提高蚀刻率并且有效地防止产生蚀刻残留物。
[0010] 此处,从直喷嘴喷出的连续流由于气体不混合,所以容易增大流量;从双流体喷嘴喷射的液滴的喷流由于被加压的高速的气体与处理液,所以容易提高流速。
[0011] 因此,考虑如下的方法作为使用直喷嘴和双流体喷嘴分别沿着铅垂方向喷出处理液的专利文献1、2的装置结构来实现上述的蚀刻方法的方法,该方法为,缩短直喷嘴与双流体喷嘴的间隔,从直喷嘴向基板上喷出大量的蚀刻液的连续流,并且从双流体喷嘴高速地向连续流形成的液膜上喷射蚀刻液的液滴的喷流。
[0012] 但是,在从直喷嘴向基板上喷出大量的蚀刻液的连续流的情况下,在喷出的蚀刻液的连续流在基板上扩散的过程中,因基板的旋转引起的离心力、因喷嘴的扫描引起的惯性力、处理液向基板的旋转方向下游侧的移动以及连续流根据供给流量从着落点向周围扩张的力等综合地作用,在基板上形成厚度比周围的液膜更厚的隆起的液膜。从双流体喷嘴以高速喷射的液滴的喷流在从基板上的着落位置向周围扩散的过程中,也通过受到同样的力等,形成厚度比周围的液膜更厚的隆起的液膜。在这种状态下,在为了使当蚀刻液的温度较高时产生于膜的表面的许多气泡高效地移动,而以蚀刻液的连续流的着落位置与蚀刻液的液滴的喷流的着落位置接近的方式来设定两喷嘴的间隔的情况下,如图7所示,有时液滴的喷流361形成的隆起的液膜371的周缘部与连续流362形成的隆起的液膜372的周缘部碰撞而液滴的喷流361形成的隆起的液膜371的周缘部越上连续流362形成的隆起的液膜372的周缘部。在这种情况下,会产生体积比较大的液柱状的液体飞溅370。液体飞溅370是体积为例如0.5ml~几ml左右的肉眼可见的液滴。飞溅出的蚀刻液附着于装置内部的壁表面等落在基板W上,使基板W产生缺陷。反之,若蚀刻液的液滴的喷流361的着落位置与蚀刻液的连续流362的着落位置距离非常远,则不会产生液体飞溅370,但是由于在反应活性较高的高温的状态下不搅拌蚀刻液,所以会出现产生大量蚀刻残留物的问题。
[0013] 另外,在使用专利文献1的变形例的装置结构来实现上述的蚀刻方法的情况下,在基板W的上表面形成有沿着垂直方向凹陷的沟槽(形成于基板的图案中的槽)T1,在处理形成于沟槽T1的膜U1的情况下,如图15所示,因倾斜着喷射蚀刻液的液滴的喷流361,导致在形成于基板W的沟槽T1的一个侧壁的附近的蚀刻液351没有被充分地搅拌。因此,存在气泡99停留于一个侧壁而产生蚀刻残留物的问题。

发明内容

[0014] 本发明是为了解决这样的问题而提出的,其目的在于提供如下的技术;在分别从一体地进行扫描的直喷嘴和双流体喷嘴供给通过蚀刻液等的化学反应处理基板的处理液来处理基板的装置中,即使在基板表面形成有沟槽的情况下,能够既抑制产生蚀刻残留物等处理残留物,又防止因向基板上供给的处理液的连续流和处理液的液滴的喷流在基板上碰撞而导致产生液体飞溅的现象。
[0015] 为了解决上述的问题,第一技术方案的基板处理装置具有:旋转保持部,一边水平地保持基板一边使该基板旋转,第一喷嘴,将处理液与被加压的气体混合来生成所述处理液的液滴的喷流,向所述基板的上表面沿着大致铅垂方向喷射所述液滴的喷流,第二喷嘴,向所述基板的上表面喷出所述处理液的连续流,喷嘴移动部,一边保持所述第一喷嘴与所述第二喷嘴的位置关系恒定,一边使所述第一喷嘴和所述第二喷嘴在所述基板的上方一体地移动;所述喷嘴移动部以使所述液滴的喷流在所述基板上的着落位置经过所述基板的旋转中心的方式移动所述第一喷嘴,在所述位置关系中,当所述第一喷嘴位于所述基板的周缘部的上方时,所述连续流在所述基板上的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置更靠所述基板的旋转中心侧的位置,所述基板的旋转轨迹上的所述液滴的喷流的着落位置和所述连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或所述连续流和所述液滴的喷流这两者的流向不同,所述这两者的移动路径的不同是由于当所述第一喷嘴位于所述基板的周缘部的上方时,所述连续流的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠所述基板的旋转方向的下游侧的位置,所述这两者的流向的不同是由于所述连续流的方向相对于铅垂方向以越接近所述基板则所述液滴的喷流与所述连续流之间的间隔越宽的方式倾斜。
[0016] 第二技术方案的基板处理装置,在第一个实施方式的基板处理装置中,所述这两者的移动路径相互重合,并且所述这两者的流向不同。
[0017] 第三技术方案的基板处理方法包括:第一步骤,一边水平地保持基板一边使该基板旋转,第二步骤,混合处理液与被加压的气体来生成所述处理液的液滴的喷流,与所述第一步骤并行地沿着大致铅垂方向朝向所述基板的上表面喷射所述液滴的喷流,第三步骤,与所述第一步骤以及第二步骤并行地向所述基板的上表面喷出所述处理液的连续流,第四步骤,一边保持所述液滴的喷流与所述连续流的位置关系恒定,一边与所述第一~第三步骤并行地使所述液滴的喷流和所述连续流在所述基板上一体地移动;在所述第四步骤中,以所述液滴的喷流在所述基板上的着落位置经过所述基板的旋转中心的方式使所述液滴的喷流移动,在所述位置关系中,当所述液滴的喷流的着落位置位于所述基板的周缘部时,所述连续流在所述基板上的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置更靠所述基板的旋转中心侧的位置,所述基板的旋转轨迹上的所述液滴的喷流的着落位置和所述连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或所述连续流和所述液滴的喷流这两者的流向不同,所述这两者的移动路径的不同是由于当所述液滴的喷流的着落位置位于所述基板的周缘部时,所述连续流的着落位置位于比所述液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠所述基板的旋转方向的下游侧的位置,所述这两者的流向的不同是由于所述连续流的方向相对于铅垂方向以越接近所述基板则所述液滴的喷流与所述连续流之间的间隔越宽的方式倾斜。
[0018] 第四技术方案的基板处理方法是第三个实施方式的基板处理方法,所述这两者的移动路径相互重合,并且所述这两者的流向不同。
[0019] 根据本发明,当第一喷嘴位于基板的周缘部的上方时,处理液的连续流的着落位置位于比处理液的液滴的喷流的着落位置更靠基板的旋转中心侧的位置,基板的旋转轨迹上的液滴的喷流的着落位置和连续流的着落位置这两者的移动路径不同,和/或连续流和液滴的喷流这两者的流向不同。这两者的移动路径的不同是由于当第一喷嘴位于基板的周缘部的上方时,连续流的着落位置位于液滴的喷流的着落位置的移动路径更靠基板的旋转方向的下游侧的位置。由此,液滴的喷流的着落位置处的基板的旋转速度矢量与连续流的着落位置处的基板的旋转速度矢量朝向彼此分离的方向。另外,这两者的流向的不同是由连续流的方向相对于铅垂方向以越接近基板则液滴的喷流与连续流的间隔越宽的方式倾斜。由此,从处理液的连续流的着落位置到该连续流形成的隆起的液膜的周缘中的靠液滴的喷流的着落位置侧的部分为止的距离变短。因此,在这两者的移动路径不同和/或这两者的流向不同的情况下,由于趁着形成于基板上的处理液的液膜处于高温来搅拌液膜,即使液滴的喷流的着落位置与连续流的着落位置接近,也能够抑制处理液的连续流形成的液膜与处理液的液滴的喷流形成的液膜在基板上发生碰撞。另外,处理液的液滴的喷流由于沿着铅垂方向喷射,所以即使是积存于沟槽的处理液也能够充分地搅拌。由此,即使在基板表面形成有沟槽的情况下,也能够既抑制产生蚀刻残留物等处理残留物,又抑制因供给至基板上的处理液的连续流与处理液的液滴的喷流在基板上碰撞而导致产生液体飞溅的情况。
[0020] 根据本发明,处理液的连续流的着落位置与处理液的液滴的喷流的着落位置这两者的移动路径相互重合,并且以处理液的液滴的喷流的着落位置经过基板的旋转中心的方式移动第一喷嘴。因此,由于处理液的连续流的着落位置也经过基板的旋转中心,所以能够向包括基板的中央区域在内的基板的各部分供给处理液的连续流。由此,能够抑制沿着径向的基板温度的波动,来防止基板各部分的处理速率的波动。

附图说明

[0021] 图1是示意地示出实施方式的基板处理装置的概略结构的一个例子的图。
[0022] 图2是从基板的上方观察图1的两个喷嘴的图。
[0023] 图3是示出图2的两个喷嘴供给的处理液的着落位置的移动路径的图。
[0024] 图4是示出图1的两个喷嘴的其他位置关系的图。
[0025] 图5是示出图4的两个喷嘴供给的处理液的着落位置的移动路径的图。
[0026] 图6是举例示出图1的两个喷嘴在基板上形成的液膜的剖视图。
[0027] 图7是举例示出对比技术的基板处理装置的两个喷嘴在基板上形成的液膜的剖视图。
[0028] 图8是示意地示出实施方式的基板处理装置的概略结构的一个例子的图。
[0029] 图9是从基板的上方观察图8的两个喷嘴的图。
[0030] 图10是示出图9的两个喷嘴供给的处理液的着落位置的移动路径的图。
[0031] 图11是示出图10的两个喷嘴的其他位置关系的图。
[0032] 图12是示出图11的两个喷嘴供给的处理液的着落位置的移动路径的图。
[0033] 图13是示出处理液的着落位置、着落位置处的基板的旋转速度矢量的图。
[0034] 图14是示意地示出从实施方式的基板处理装置的双流体喷嘴向沟槽喷射液滴的喷流的状态的剖视图。
[0035] 图15是示意地示出从对比技术的基板处理装置的双流体喷嘴向沟槽喷射液滴的喷流的状态的剖视图。
[0036] 图16是以表格形式示出当利用实施方式的基板处理装置蚀刻基板时附着于处理室的顶板的颗粒个数的图。
[0037] 附图标记说明如下:
[0038] 100A、100B 基板处理装置
[0039] 51 处理液
[0040] 54 气体
[0041] 61 喷流
[0042] 62 连续流
[0043] 111 旋转卡盘(旋转保持部)
[0044] 113 旋转支撑轴
[0045] 115 旋转底座
[0046] 117 卡盘销
[0047] 121 喷嘴(第一喷嘴)
[0048] 122 喷嘴(第二喷嘴)
[0049] 141 处理液供给源
[0050] 144 气体供给源
[0051] 155 喷嘴旋转机构(喷嘴移动部)
[0052] 156 基部
[0053] 171、172、174 阀
[0054] 181、182 管臂

具体实施方式

[0055] 以下,基于附图说明本发明的实施方式。在附图中具有同样的结构以及功能的部分标记相同的附图标记,在下述说明中省略重复说明。另外,各附图是示意地表示的。另外,在实施方式的说明中,上下方向是铅垂方向,基板W侧是上方,旋转卡盘111侧是下方。
[0056] <实施方式>
[0057] <1.实施方式的基板处理装置的结构和动作>
[0058] 图1是示意地示出实施方式的基板处理装置100A的概略结构的一个例子的图。图2是从基板W的上方观察基板处理装置100A的两个喷嘴121、122的图。
[0059] 基板处理装置100A使用处理液对基板进行处理。具体地说,例如,基板处理装置100A使用蚀刻液作为处理液对半导体晶圆等基板W的上表面(也称为“表面”)S1进行蚀刻处理,去除形成于上表面S1的薄膜(不需要的物质)。例如,使用清洗液等作为其他的处理液。
此外,上表面S1的相反侧的下表面S2也称为“背面”。基板W的表面形状为大致圆形,基板W的上表面S1是指形成有器件图案的器件形成表面的意思。基板W的半径例如是150mm。
[0060] 如图1所示,基板处理装置100A具有旋转卡盘(“旋转保持部”)111,该旋转卡盘111在使上表面S1朝向上方的状态下将基板W保持为大致水平姿势并使之进行旋转。旋转卡盘111的圆筒状的旋转支撑轴113与具有马达的卡盘旋转机构(“旋转部”)154的旋转轴相连结,通过卡盘旋转机构154的驱动能够围绕旋转轴(铅垂轴)a1,即能够在大致水平面内进行旋转。
[0061] 在旋转支撑轴113的上端部通过螺钉等紧固构件一体地连接有圆盘状的旋转底座115。因此,卡盘旋转机构154根据来自控制装置整体的控制部161的动作命令来进行动作,旋转支撑轴113与旋转底座115一体地以旋转轴a1为中心进行旋转。另外,控制部161控制卡盘旋转机构154来调整旋转速度。例如,控制部161通过CPU执行存储于存储器的程序等来实现。
[0062] 在旋转底座115的周缘部附近立起设置有用于把持基板W的环状的周缘部S3的多个卡盘销117。为了可靠地保持圆形的基板W,卡盘销117只要设置3个以上即可,以等角度间隔沿着旋转底座115的周缘部配置。各卡盘销117具有基板支撑部和周缘保持部,该基板支撑部从下方支撑基板W的周缘部S3,该周缘保持部从被基板支撑部支撑的周缘部S3的侧方向基板W的中心侧按压周缘部S3来保持基板W。各卡盘销117能够在按压状态与解除状态之间切换,按压状态指,周缘保持部按压基板W的周缘部S3的状态,解除状态指,周缘保持部离开周缘部S3的状态。
[0063] 当向旋转底座115交付基板W时,基板处理装置100A的多个卡盘销117设置为解除状态,当利用处理液对基板W进行处理时,将多个卡盘销117设置为按压状态。通过设置为按压状态,多个卡盘销117能够把持着基板W的周缘部S3,使基板W与旋转底座115相隔规定间隔并保持为大致水平姿势。由此,基板W以表面(图案形成表面)S1朝向上方而下表面S2朝向下方的状态,旋转轴a1穿过上表面S1、下表面S2的中心的方式被支撑。
[0064] 在基板W的下方设有下喷嘴(省略图示),该下喷嘴沿着基板W的下表面S2从下表面S2的中央部延伸到周缘部。下喷嘴的上表面与下表面S2相隔一定的间隔,与下表面S2相向。在旋转底座115的中央部形成有与旋转支撑轴113的贯通孔相连接的贯通孔。下喷嘴通过贯通该贯通孔和旋转支撑轴113的贯通孔的管(省略图示)与装置外部的纯水供给源(省略图示)相连接,从纯水供给源供给加热至规定的温度的纯水。在下喷嘴的上表面上设置有与基板W的下表面S2的中央部以及周边部等相向开口的多个喷出口。下喷嘴能够将供给的纯水从多个喷出口向下表面S2喷出。
[0065] 基板处理装置100A一边通过卡盘旋转机构154驱动保持有基板W的旋转卡盘111进行旋转,来使基板W以规定的旋转速度进行旋转,一边从下喷嘴向下表面S2喷出温度调整了的纯水来调节基板W的温度。然后,基板处理装置100A通过从后述的喷嘴(“第一喷嘴”)121向基板W的上表面S1喷射处理液51的液滴的喷流61,并且从后述的喷嘴(“第二喷嘴”)122向上表面S1喷出处理液51的连续流62,来对基板W实施规定的处理(蚀刻处理等)。此外,即使基板处理装置100A不具有下喷嘴,一边通过供给至上表面S1的处理液51调整基板W的温度,一边利用处理液51对上表面S1进行处理,也不会损害本发明的有用性。
[0066] 基板处理装置100A还具有:供给处理液51的处理液供给源141;供给气体54的气体供给源144。处理液51是蚀刻液等通过化学反应来处理基板的处理液。处理液51例如采用过氧化铵氧化氢水(即,将氢氧化铵(NH4OH)、过氧化氢(H2O2)、纯水按照规定的比例混合而成的处理液,以下表示为“SC-1”)。优选SC-1的温度调节至60℃~80℃。例如,处理液51也可以采用氨的水溶液。例如,气体54采用氮气等惰性气体。
[0067] 处理液供给源141具有:能够加热所供给的处理液51的加热器;能够检测处理液51的温度的温度传感器;输送处理液51的泵等输送单元(分别省略图示)。
[0068] 气体供给源144具有:能够加热气体54的加热器;能够检测气体54的温度的传感器;输送气体54的泵等输送单元(分别省略图示)。
[0069] 控制部161控制各加热器的发热量,来控制处理液51、气体54的温度,使得处理液供给源141和气体供给源144各自的温度传感器检测到的处理液51、气体54的温度达到相同的目标温度。处理液供给源141、气体供给源144与管381、384的一端相连接。通过控制部161使处理液供给源141、气体供给源144的泵进行动作,处理液供给源141、气体供给源144将温度调整了的处理液51、气体54输送至管381、384。气体54在被加压为高压的状态下输送。
[0070] 在旋转卡盘111保持的基板W的侧方设有具有马达的圆柱状的喷嘴旋转机构155。喷嘴旋转机构155的动作由控制部161控制。喷嘴旋转机构155能够以通过该喷嘴旋转机构
155的上表面的中心并与铅垂方向平行的旋转轴a2作为旋转中心向两个方向旋转。在喷嘴旋转机构155的上表面安装有长方体状的基部156。在基部156的一侧面突出设有具有刚性的管状的管臂181、182,该管臂181、182能够以喷嘴旋转机构155的旋转轴a2作为旋转中心在大致水平面内进行旋转。管臂181、182在同一水平面内相互平行地延伸设置。管臂181、
182各自的一端从基部156的一侧面贯通基部156到达基部156的另一侧面。由此,管臂181、
182被基部156保持。管臂181、182各自的另一端分别与喷嘴121、122连接。喷嘴121、122保持着相对位置关系,通过喷嘴旋转机构155一体地进行旋转。
[0071] 管381、384在基部156的另一侧面从管臂181的一端插入管臂181内。管381、384各自的另一端到达管臂181的另一端分别与喷嘴121相连接。另外,管382在基部156的另一侧面从管臂182的一端插入管臂182内。管382的另一端到达管臂182的另一端与喷嘴122相连接。管382在管381的路径途中从管381分支出来。处理液供给源141供给的处理液51在该分岔点分配给管381和管382。经由管381、384向喷嘴121供给处理液51、气体54。经由管382向喷嘴122供给处理液51。
[0072] 在管381、382、384的路径途中设有阀171、172、174。控制部161通过省略图示的阀控制机构控制阀171、172、174的开闭量,以使得经由管381、382、384供给的处理液51、气体54的流量达到各自的目标流量。
[0073] 喷嘴121具有与基板W的上表面S1相向的喷射口。例如,喷出口与上表面S1的间隔设定为6mm。喷嘴121以如下的方式安装于管臂181,即,该喷嘴121通过喷嘴旋转机构155在基板W的上方扫描时,该喷嘴121的喷射口在基板W的旋转中心c1的上方经过。喷嘴121经由与喷射口连通的流动路径向喷射口侧供给处理液51,经由与喷射口连通的其他流动路径向喷射口侧以高速供给气体54。处理液51例如以150ml/分钟的流量供给,气体54例如以12L/分钟的流量供给。喷嘴121使被加压的气体54的高速的气流与处理液51在喷射口附近混合,生成处理液51的液滴的喷流61,从喷射口向基板W的上表面S1沿着铅垂方向以高速喷射喷流61。喷流61是处理液51的液滴与气体54混合而成的流体。若使用如这样的双流体喷嘴作为喷嘴121,则容易控制喷流61的流速。喷嘴旋转机构155以喷流61在基板W上的着落位置经过基板W的旋转中心c1的方式使喷嘴121进行扫描。
[0074] 喷流61中包含的处理液51的液滴的直径例如是10um左右,喷流61包含例如150ml/分钟的流量的处理液51的液滴,以20~50m/sec的喷射速度喷射。此外,喷嘴121也可以使用如下的喷嘴,例如该喷嘴通过从多个微细孔喷出施加有100MPa~300MPa高压的处理液51来生成处理液的液滴的喷流。
[0075] 喷嘴122具有如下的形状,该形状是:以一个直线状的筒状体与另一条直线上的筒状体斜交的方式连接一个直线状的筒状体的一端与另一条直线上的筒状体的另一端,例如,通过弯曲加工具有耐化学腐蚀性的树脂管来形成。喷嘴122的一端与管臂182的另一端连接。喷嘴122的一端侧部分沿着铅垂方向朝向上表面S1延伸,当沿着管臂182的延伸设置方向观察时,另一端侧部分以与一端侧部分的延伸方向即铅垂方向成角度θ延伸的方式与一端侧部分相连。由此,喷嘴122将经由管臂182从处理液供给源141供给的处理液51的棒状的连续流62从喷出口沿着另一端侧部分的延伸方向朝向基板W的上表面S1喷出,该喷出口形成在喷嘴122的另一端侧部分的顶端。当喷嘴121的喷射口位于基板W的旋转中心c1的上方时,将喷嘴122喷出的连续流62在上表面S1的着落位置设置为位置d1。位置d1相对于喷嘴122的移动轨迹与管臂182的交点相隔与角度θ和喷嘴122的喷出口的高度相对应的距离Y。
将喷出口的高度,即,喷出口与上表面S1的间隔设定为例如10mm。喷嘴122以如下的方式安装于管臂182,即,当喷嘴122通过喷嘴旋转机构155在基板W的上方扫描时,从该喷嘴122的喷出口喷出的处理液51的连续流62经过基板W的旋转中心c1的上方。
[0076] 从喷嘴122的喷出口喷出的连续流62的流量达到例如1350ml/分钟左右。喷嘴122也称为“直喷嘴”。如此,从喷嘴122供给大量的处理液51,确保处理需要的处理液51的液量,并且若从喷嘴121向进入图案内的处理液51以高速喷射处理液51的液滴的喷流61来搅拌处理液51,则能够一边抑制产生蚀刻残留物,一边蚀刻在基板W形成的膜。
[0077] 喷嘴旋转机构155一边将喷嘴121、122的相互的位置关系(距离和姿势)保持恒定,一边使喷嘴121、122在基板W的上方一体地移动。在该位置关系中,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,处理液51的连续流62在基板W上的着落位置位于比处理液51的液滴的喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧。从喷嘴122向上表面S1喷出的处理液51形成从上表面S1上的着落位置向该着落位置的周围扩张形成液膜。液膜受到因基板W旋转引起的离心力的作用。若连续流62的着落位置位于喷流61的着落位置的旋转中心c1侧,则喷出至上表面S1的连续流62形成的液膜借助基板W旋转产生的离心力扩张至喷嘴121的喷射口的下方。能够通过向该液膜上喷射喷流61来搅拌液膜。
[0078] 另外,连续流62的喷出方向(流向)以越接近基板W喷流61与连续流62的间隔越宽的方式相对于喷流61的喷射方向,即相对于铅垂方向倾斜。即,喷流61和连续流62的双方的流向不相同。喷流61与连续流62的间隔是喷流61的中心轴与连续流62的中心轴的间隔。
[0079] 当向旋转底座115交接基板W等时,旋转管臂181、182,喷嘴121、122从基板W的搬入路径上退避。另外,当基板处理装置100A利用处理液51进行膜处理时,在基板W旋转的状态下,喷嘴旋转机构155通过伺服控制驱动从基部156延伸设置的管臂181、182旋转,使喷嘴121、122相对于基板W的上表面S1的旋转轨迹(基板W的旋转轨迹指,由基板W上的任意点的旋转轨迹所构成的面)往复扫描。由此,基板处理装置100A能够一边从喷嘴121向连续流62形成于上表面S1的液膜上喷射喷流61,一边整体地处理基板W。如此,若喷嘴121、122进行扫描,则处理的均匀性提高。另外,在该扫描中,例如,喷嘴121在上表面S1的中央区域的上方与周缘部S3的上方之间往复扫描。操作时的伺服控制由控制部161进行。因此,能够根据来自控制部161的指令,再现性良好且高精度地调整喷嘴121、122的位置。
[0080] 图3是示出如下情况下喷流61和连续流62各自的着落位置的移动路径L1a、L2a的图,该情况为,一边利用喷嘴旋转机构155使图2所示的喷嘴121、122进行扫描,一边向基板W的上表面S1供给处理液51的液滴的喷流61和处理液51的连续流62。基板W被保持于旋转卡盘111与与喷嘴121、122的扫描并行进行旋转。
[0081] 喷流61和连续流62各自的基板W上的着落位置的移动路径L1a、L2a相互重合。另外,由于喷嘴122的顶端部分的角度相对于铅垂方向倾斜,所以喷流61和连续流62各自的流向不相同。移动路径L1a、L2a是以喷嘴旋转机构155的旋转轴a2作为旋转中心并经过基板W的旋转中心c1的圆弧。
[0082] 当喷嘴121的喷射口位于基板W的旋转中心c1的上方,喷流61的着落位置为旋转中心c1时,连续流62的着落位置为位置d1。当喷嘴121的喷射口位于基板W的周缘部S3的上方,喷流61的着落位置为周缘部S3的位置c2时,连续流62的着落位置为比位置c2更靠旋转中心c1侧的位置d2。位置c2、d2是移动路径L1a、L2a的一端,旋转中心c1和位置d1是移动路径L1a、L2a的另一端。由于喷嘴121、122保持着相互的位置关系进行扫描,所以旋转中心c1与位置d1的间隔等于位置c2与位置d2的间隔。该间隔设定为例如50mm。
[0083] 图4是示出喷嘴121、122的位置关系和管臂181、182的位置关系的其他例子的图。管臂181、182在同一水平面内,相互平行地延伸。图4所示的管臂181、182与喷嘴121、122配置于使图2所示的管臂181、182和喷嘴121、122关于包含旋转轴a1、a2的铅垂面反转的位置(面对称的位置)。
[0084] 图5是示出图4的两个喷嘴121、122供给的处理液51,即喷流61和连续流62各自的着落位置的移动路径L1b、L2b的图。当喷嘴121的喷射口位于基板W的旋转中心c1的上方,喷流61的着落位置为旋转中心c1时,连续流62的着落位置为位置d3。当喷嘴121的喷射口位于基板W的周缘部S3的上方,喷流61的着落位置为周缘部S3的位置c4时,连续流62的着落位置为比位置c4更靠旋转中心c1侧的位置d4。旋转中心c1、位置d3是移动路径L1b、L2b的一端,位置c4、d4是移动路径L1b、L2b的另一端。由于喷嘴121、122保持着相互的位置关系进行扫描,所以旋转中心c1与位置d3的间隔等于位置c4与位置d4的间隔。另外,图5所示的移动路径L1b、L2b与图3所示的移动路径L1a、L2a是关于包含旋转轴a1、a2的铅垂面成面对称的关系。
[0085] 即使在喷嘴121、122以及管臂181、182是图4所示的位置关系的情况下,喷嘴旋转机构155也一边保持喷嘴121、122的位置关系恒定,一边使喷嘴121、122在基板W的上方一体地移动。在该一体的移动中,喷嘴121喷射的液滴的喷流61在基板W上的着落位置经过基板W的旋转中心c1。另外,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62在基板W上的着落位置位于比液滴的喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧。而且,连续流62的喷出方向以越接近基板W喷流61与连续流62的间隔越宽的方式相对于喷流61的喷射方向即铅垂方向倾斜。
[0086] 图6是举例示出如下的隆起的液膜71、72的剖视图,该液膜71、72是从图2、图4所示的喷嘴121、122供给至基板W的上表面S1的处理液51的液滴的喷流61和处理液51的连续流62在上表面S1上形成的。
[0087] 连续流62的喷出方向(流向)以越接近基板W则喷流61与连续流62的间隔越宽的方式相对于喷流61的喷射方向,即铅垂方向倾斜。因此,从连续流62的着落位置接近喷流61的着落位置的处理液51的液量与沿着铅垂方向喷出连续流62的情况相比减少。而且,就在连续流62在基板W上形成的处理液51的液膜72而言,从连续流62的着落位置到喷流61的着落位置侧的周缘的距离与沿着铅垂方向喷出连续流62的情况相比变短。为了抑制产生蚀刻残留物等处理残留物,需要趁着通过使液滴的喷流61的着落位置与连续流62的着落位置靠近来形成于基板W上的处理液51的液膜(更详细地,是形成于隆起的液膜72的周围,膜厚度比液膜72更薄的处理液51的液膜)处于高温时,利用喷流61搅拌该液膜。另一方面,若使喷流61与连续流62各自的着落位置过于接近,则喷流61形成的隆起的液膜71与连续流62形成的液膜72碰撞产生液体飞溅。但是,在基板处理装置100A中,由于液膜72中的从连续流62的着落位置到喷流61的着落位置侧的周缘的距离如上所述地减小,所以能够抑制液膜72与液膜
71在基板W上发生碰撞。另外,即使液膜71与液膜72碰撞,也由于从连续流62的着落位置接近喷流61的着落位置的处理液51的液量减少,所以能够削弱液膜71与液膜72碰撞时的动量。因此,能够一边抑制因处理液51产生处理残留物,一边抑制因供给至基板W上的喷流61和连续流62在基板W上碰撞而产生的液体飞溅。
[0088] 图14是示意地示出从基板处理装置100A的喷嘴121向沟槽T1喷射处理液51的液滴的喷流61的状态的剖视图。沟槽T1的侧壁是垂直于基板W的上表面S1的铅垂面,喷嘴121喷射的喷流61是沿着铅垂方向喷射的。即使在因沟槽T1的侧壁形成的膜U1与处理液51反应而在该膜U1上停留有气泡99的情况下,积存于沟槽T1内部的处理液51也会被喷流61充分地搅拌。因此,气泡99被移动,抑制气泡99停留于膜U1上的相同的地方。因此,即使在基板W的上表面S1形成有沟槽的情况下,也能够抑制产生蚀刻残留物等处理残留物。
[0089] 此外,例如,也可以采用扫描机构取代喷嘴旋转机构155以及管臂181、182,该扫描机构一边保持喷嘴121、122的位置关系,一边使喷嘴121、122在上表面S1的上方呈直线地扫描。另外,也可以将喷嘴121、122设于具有管臂181、182并形成为一体的长构件的顶端来进行一体地扫描。另外,也可以相对于被静止地保持的喷嘴121、122,使旋转的基板W进行扫描。
[0090] 如上所述,当基板处理装置100A利用处理液51对基板W进行处理时,相互并行地进行如下的动作,这些动作是:利用旋转卡盘111旋转基板W;利用喷嘴121向基板W的上表面S1喷射处理液51的液滴的喷流61;利用喷嘴122向上表面S1喷出处理液51的连续流62;利用喷嘴旋转机构155使喷嘴121、122进行扫描。
[0091] <2.其他的实施方式的基板处理装置的结构和动作>
[0092] 图8是示意地示出实施方式的基板处理装置100B的概略结构的一个例子的图。图9是从基板W的上方观察图8的两个喷嘴121、132的图。图10是示出图9的两个喷嘴121、132供给的处理液51(喷流61、连续流62)的着落位置的移动路径L1c、L2c的图。
[0093] 基板处理装置100B与基板处理装置100A除了如下的两个不同点以外,具有同样的结构,进行同样的动作,该两个不同点是:具有喷嘴132来取代基板处理装置100A的喷嘴122,保持喷嘴121的管臂181与保持喷嘴132的管臂182的长度彼此不同。以下,针对基板处理装置100B的结构以及动作中与基板处理装置100A的结构以及动作不同的部分进行说明,针对同样的结构以及动作,除与不同的部分相关联的部分以外省略说明。
[0094] 基板处理装置100B的管臂181具有与基板处理装置100A的管臂181相同的长度和相同的结构。因此,在喷嘴(“第一喷嘴”)121被保持于管臂181的状态下,通过喷嘴旋转机构155,沿着经过基板W的旋转中心c1的上方的圆弧状的路径,在基板W的中央部的上方与周缘部S3的上方之间往复扫描。
[0095] 基板处理装置100B的管臂182比管臂181更长。例如,管臂182与管臂181的长度之差X设定为15mm。因此,设于管臂182的顶端(另一端)的喷嘴132也位于比喷嘴121更远离基部156差X的长度的位置。例如,基板处理装置100B的管臂181、182的间隔设定为40mm。
[0096] 基板处理装置100B的喷嘴(“第二喷嘴”)132与基板处理装置100A的喷嘴122同样地,向基板W的上表面S1喷出从处理液供给源141供给的处理液51的棒状的连续流62。喷嘴122的顶端侧部分(另一端侧部分)相对于铅垂方向倾斜,而喷嘴132从管臂182的顶端向基板W的上表面S1沿着铅垂方向延伸。喷嘴132的内部流动路径与管臂182的内部流动路径相互连通。喷嘴132的内部流动路径在喷嘴132的顶端开口来形成喷出口。例如,喷出口与上表面S1相向,上表面S1与喷出口的间隔设定为10mm。喷嘴132从喷出口沿着铅垂方向喷出处理液51的连续流62。
[0097] 当基板处理装置100B利用处理液51对基板W进行处理时,与基板处理装置100A同样地,相互并行进行如下的动作:通过旋转卡盘111使基板W旋转;利用喷嘴121向基板W的上表面S1喷射处理液51的液滴的喷流61;利用喷嘴132向上表面S1喷出处理液51的连续流62;通过喷嘴旋转机构155使喷嘴121、132进行扫描。
[0098] 基板处理装置100B的喷嘴旋转机构155一边保持喷嘴121、132的位置关系(距离和姿势)恒定,一边使喷嘴121、132在基板W的上方一体地进行扫描。在该扫描过程中,与基板处理装置100A的喷嘴121同样地,喷嘴121以经过基板W的旋转中心c1的上方的方式,即,以处理液51的液滴的喷流61在基板W上的着落位置经过旋转中心c1的方式扫描。
[0099] 在喷嘴121与喷嘴132的位置关系中,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,喷嘴132喷出的连续流62在基板W上的着落位置位于比处理液51的液滴的喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧的位置。
[0100] 具体地说,如图10所示,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方,喷嘴121喷射的喷流61在上表面S1的着落位置是位置c6时,喷嘴132喷出的连续流62在上表面S1的着落位置是比位置c6更靠旋转中心c1侧的位置d6。另外,当喷嘴121位于基板W的旋转中心c1的上方,喷流61的着落位置是旋转中心c1时,喷嘴132喷出的连续流62的喷出位置是位置d5。
[0101] 基板W的旋转轨迹上的喷流61的着落位置与连续流62的着落位置这两者的移动路径L1c、L2c不相同。移动路径L1c、L2c的不同是由于当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。由于喷流61、连续流62是从喷嘴121、132沿着铅垂方向供给的,所以经过喷嘴旋转机构155的旋转轴a2的直线方向的移动路径L1c、L2c相互之间的位置差异就是管臂181、182彼此之间的长度之差X。
[0102] 图11是示出基板处理装置100B的喷嘴121、132的位置关系与管臂181、182的位置关系的其他例子的图。图11所示的管臂181、182在同一水平面相互平行地延伸。图11所示的管臂182与图9的管臂182相反,比管臂181短。
[0103] 图12是示出图11的两个喷嘴121、132供给的处理液51,即喷流61和连续流62各自的着落位置的移动路径L1d、L2d的图。当喷嘴121的喷射口位于基板W的旋转中心c1的上方,喷流61的着落位置为旋转中心c1时,连续流62的着落位置是位置d7。当喷嘴121的喷射口位于基板W的周缘部S3的上方,喷流61的着落位置是周缘部S3的位置c8时,连续流62的着落位置是比位置c8更靠旋转中心c1侧的位置d8。旋转中心c1、位置d7是移动路径L1d、L2d的一端,位置c8、d8是移动路径L1d、L2d的另一端。由于喷嘴121、132保持相互的位置关系进行扫描,所以旋转中心c1与位置d7的间隔等于位置c8与位置d8的间隔。
[0104] 另外,图10所示的移动路径L2c是通过对移动路径L1c依次实施与图9的管臂181、182的间隔相对应的旋转移动和与管臂181、182的长度之差相对应的平行移动而得到的路径。同样地,图12所示的移动路径L2d是通过对移动路径L1d依次实施与图11的管臂181、182的间隔相对应的旋转移动和与管臂181、182的长度之差相对应的平行移动而得到的路径。
[0105] 即使在喷嘴121、132以及管臂181、182具有图11所示的位置关系的情况下,喷嘴旋转机构155一边保持喷嘴121、132的位置关系恒定,一边使喷嘴121、132在基板W的上方一体地移动。在该一体的移动过程中,喷嘴121喷射的液滴的喷流61在基板W上的着落位置经过基板W的旋转中心c1。另外,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62在基板W上的着落位置位于比液滴的喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧的位置。而且,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。
[0106] 图13示出了喷流61在基板W的上表面S1的着落位置P0、P10,着落位置P0、P10处的基板W的旋转速度矢量v0、v10,还有连续流62的着落位置Q1~Q4、Q13,着落位置Q1~Q4、Q13处的基板W的旋转速度矢量v1~v4、v13。着落位置P0、P10位于经过基板W的旋转中心的移动路径L10上。着落位置Q1、Q2位于移动路径L11上,着落位置Q3、Q4、Q13位于移动路径L12上。
[0107] 在喷流61的着落位置是位置P0的情况下,位置Q1、Q4是比位置P0更靠基板W的旋转中心c1侧的位置,位置Q2、Q3是比位置P0更靠基板W的周缘部S3侧的位置。
[0108] 另外,位置Q1、Q2是比位置P0(移动路径L10)更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。位置Q3、Q4是比位置P0(移动路径L10)更靠基板W的旋转方向的上流侧的位置。在这种情况下,经过的时间越长,从位置P0、Q1沿着旋转速度矢量v0、v1前行的两个假想点的位置就越彼此远离。同样地,经过的时间越长,从位置P0、Q3沿着旋转速度矢量v0、v3前行的两个假想点的位置也越彼此远离。另一方面,经过的时间越长,从位置P0、Q2沿着旋转速度矢量v0、v2前行的两个假想点的位置越彼此接近。另外,经过的时间越长,从位置P0、Q4沿着旋转速度矢量v0、v4前行的两个假想点的位置也越彼此接近。
[0109] 即,供给至位置P0、Q1的喷流61、连续流62因粘性而被拉向上表面S1的旋转方向,受到相互分离的力。供给至位置P0、Q3的喷流61、连续流62也同样地受到相互分离的力。另一方面,供给至位置P0、Q2的喷流61、连续流62受到相互接近的力。供给至位置P0、Q4的喷流61、连续流62也同样地受到相互接近的力。
[0110] 因此,从抑制喷流61和连续流62形成于上表面S1的液膜之间彼此碰撞的观点来看,在向位置P0喷射喷流61的情况下,优选向位置Q1~Q4中的位置Q1、Q3喷出连续流62。
[0111] 另一方面,供给至上表面S1的处理液51通过基板W的旋转产生的离心力的作用,向基板W的周缘侧移动。如上所述,为了一边抑制产生处理残留物,一边对形成于基板W的上表面S1的膜进行蚀刻等处理,需要在连续流62形成的液膜向喷嘴121的下方移动的状态下,从喷嘴121向该液膜喷射喷流61来搅拌液膜。因此,从借助离心力将连续流62形成的液膜送入喷嘴121的下方的观点来看,在向位置P0喷射喷流61的情况下,优选向位置Q1~Q4中的位置Q1、Q4喷出连续流62。
[0112] 因此,为了既抑制喷流61、连续流62形成的液膜彼此之间在基板W上碰撞,又抑制产生处理残留物,最好是供给至上表面S1的喷流61、连续流62各自的液膜因粘性而被拉向基板W的旋转方向而受到相互分离的力,并且连续流62的液膜借助基板W的旋转产生的离心力而向喷嘴121的下方大幅度地移动,喷射喷流61。
[0113] 在向位置P0喷射喷流61的情况下,在向位置Q1~Q4中的位置Q1喷出连续流62的情况下,满足上述条件。同样地,在向位置P10喷射喷流61的情况下,若向位置Q13喷出连续流62,则满足上述条件。
[0114] 由于喷嘴121、喷嘴132保持着位置关系进行扫描,所以在向位置P0(P10)喷射喷流61,向位置Q1(Q13)喷出连续流62的情况下,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧的位置,并且连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。
[0115] 因此,若保持着基板处理装置100B的喷嘴121、132的位置关系,喷嘴121、132一体地移动,则能够既抑制因喷流61和连续流62分别形成的液膜彼此之间碰撞而引起的液体飞溅,又抑制产生处理残留物。
[0116] 在基板处理装置100B中,由于沿着铅垂方向对在大致水平面内旋转的基板W喷射处理液51的液滴的喷流61,所以即使在基板W的上表面S1形成有沟槽的情况下,也能够抑制产生蚀刻残留物。
[0117] 上述的基板处理装置100A与基板处理装置100B同样地,当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,喷嘴122喷出的连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。
[0118] 基板处理装置100A中的喷嘴121、122的位置关系也可以还具有与基板处理装置100B中的喷嘴121、132同样的位置关系,基板处理装置100B中的喷嘴121、喷嘴132的位置关系也可以还具有与基板处理装置100A中的喷嘴121、122同样的位置关系。
[0119] 即,实施方式的基板处理装置具有:旋转卡盘111,一边水平地保持基板W,一边使基板进行旋转;第一喷嘴(喷嘴121),将处理液51与被加压的气体54混合来生成处理液51的液滴的喷流61,沿着大致铅垂方向朝向基板W的上表面S1喷射喷流61;第二喷嘴(喷嘴122、132),向基板W的上表面S1喷出处理液51的连续流62。另外,基板处理装置还具有喷嘴旋转机构155,该喷嘴旋转机构155一边将第一喷嘴与第二喷嘴的位置关系保持恒定,一边使第一喷嘴和第二喷嘴在基板W的上方一体地移动。喷嘴旋转机构155以喷流61在基板W上的着落位置经过基板W的旋转中心c1的方式来使第一喷嘴移动。在上述的位置关系中,当第一喷嘴位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62在基板W上的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠旋转中心c1侧的位置。而且,基板W的旋转轨迹上的喷流61的着落位置和连续流62的着落位置这两者的移动路径,与喷流61和连续流62这两者的流向中的至少一者不同。基板W的旋转轨迹上的喷流61的着落位置和连续流62的着落位置这两者的移动路径的不同是由于当第一喷嘴位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。喷流61和连续流62这两者的流向的不同是由于连续流62的方向相对于铅垂方向以越接近基板则喷流61与连续流62的间隔越宽的方式倾斜。
[0120] 图16是以表格形式示出当利用实施方式的基板处理装置蚀刻基板W时,附着于容纳基板处理装置的处理室的顶板的颗粒个数的图。
[0121] 图16中的距离X是如图9、图10所示,管臂181与管臂182的长度之差。设定5组距离X,即,0、5、10、12.5、15(单位都是“mm”)。另外,如图2所示,距离Y是第二喷嘴(喷嘴122)的移动轨迹与管臂182的交点与第二喷嘴喷出的连续流62在上表面S1的着落位置d1的间隔,是因第二喷嘴的顶端侧相对于铅垂方向倾斜产生的。设定3组距离Y,即,0、12.5、25(单位都是“mm”)。基板W的转数是600rpm,连续流62的流量是1500ml/分钟,气体54(氮气)的流量是35L/分钟。另外,就喷嘴的扫描速度而言,从基板中心侧向周缘侧的扫描和向反方向的扫描中,喷嘴都是以1.5秒钟扫描的速度。
[0122] 在图16中示出了在根据X、Y决定的第一喷嘴与第二喷嘴的各位置关系,测量出的处理基板W时的颗粒个数。此外,标记有网点的测量是进行3次处理,对各处理测量颗粒个数。
[0123] 如图16所示,在距离X是0mm的情况下,不论距离Y的值是多少,颗粒数都是超过50个的值。当距离X是12.5mm或者15mm时,即使距离Y是0mm,颗粒数在3次测量中都是0个。在距离X是10mm的情况下,虽然在距离Y是0mm的情况下,测量到12个颗粒,但是若将距离Y设置为12.5mm,则颗粒数在3次测量中都是0个。根据测量结果可知,优选将距离X设定为15mm。
[0124] 根据以上这样构成的实施方式的基板处理装置,当喷嘴121(第一喷嘴)位于基板W的周缘部S3的上方时,处理液51的连续流62的着落位置位于比处理液51的液滴的喷流61的着落位置更靠基板W的旋转中心c1侧的位置,基板W的旋转轨迹上的喷流61的着落位置和连续流62的着落位置这两者的移动路径不同,和/或喷流61和连续流62这两者的流向不同。基板W的旋转轨迹上的喷流61的着落位置和连续流62的着落位置这两者的移动路径不同是由于当喷嘴121位于基板W的周缘部S3的上方时,连续流62的着落位置位于比喷流61的着落位置更靠基板W的旋转方向的下游侧的位置。由此,喷流61的着落位置处的基板W的旋转速度矢量与连续流62的着落位置处的基板W的旋转速度矢量朝向彼此分离的方向。另外,喷流61和连续流62这两者的流向不同是由于连续流62的方向相对于铅垂方向以越接近基板W则喷流61与连续流62的间隔越宽的方式倾斜。由此,从连续流62的着落位置到连续流62形成的隆起的液膜周缘中的喷流61的着落位置一侧的部分为止的距离变短。因此,在这两者的移动路径不同和/或这两者的流向不同的情况下,由于趁着形成于基板W上的处理液51的液膜处于高温来搅拌液膜,即使喷流61的着落位置与连续流62的着落位置靠近,也能够抑制喷流61、连续流62分别形成的液膜彼此之间在基板W上发生碰撞。另外,由于沿着铅垂方向喷射喷流61,所以即使是积存于沟槽的处理液51也能够充分地搅拌。通过这些方式,即使在基板W的表面形成有沟槽的情况下,也能够既抑制产生蚀刻残留物等处理残留物,又避免因供给至基板W上的连续流62与喷流61在基板W上碰撞而导致的液体飞溅。
[0125] 另外,根据如以上这样构成的实施方式的基板处理装置,处理液51的连续流62的着落位置与处理液51的液滴的喷流61的着落位置这两者的移动路径相互重合,并且以喷流61的着落位置经过基板W的旋转中心c1的方式移动喷嘴121。因此,由于连续流62的着落位置也经过基板W的旋转中心c1,所以能够向基板W的包括基板W的中央区域在内的各部分供给连续流62。由此,能够抑制径向上的基板温度的波动,来抑制基板W的各部分的处理率的波动。
[0126] 虽然详细地表示并描述了本发明,但是上述的描述在全部方面都是举例示出,并不是限定性的。因此,在本发明的保护范围内,能够将实施方式进行适当地变形、省略。