基板的液體處理裝置和液體處理方法

2023-06-08 18:46:46

專利名稱：基板的液體處理裝置和液體處理方法
技術領域：
本發明涉及通過向半導體晶圓等基板的周緣部分供給處理液來對該基板進行處 理的基板的液體處理裝置和液體處理方法。
背景技術：
以往，公知有通過向半導體晶圓等基板(以下也稱作晶圓)供給處理液來對該基 板進行處理這樣的基板的液體處理裝置。該基板的液體處理裝置包括用於將一片晶圓保持 為大致水平狀態的保持部以及使保持部以沿鉛垂方向延伸的軸線為中心旋轉的旋轉驅動 部，通過旋轉驅動部使保持部旋轉，使得由該保持部保持為大致水平狀態的晶圓以沿鉛垂 方向延伸的軸線為中心旋轉。另外，在上述液體處理裝置中設有向由保持部保持的晶圓的 表面、背面供給清洗液、藥液等處理液的處理液供給部。通過一邊使晶圓旋轉、一邊由處理 液供給部向晶圓供給處理液，能夠對晶圓進行清洗處理、藥液處理等。另外，在以往的基板的液體處理裝置中，為了在處理晶圓時防止微粒附著在晶圓 的表面上，利用下行風(down flow)方式向利用保持部保持的晶圓的表面供給清潔空氣、N2 氣等氣體，抑制微粒附著在晶圓的表面上。另外，在對晶圓進行高溫處理的情況下，還公知有預先對利用處理液供給部向晶 圓供給的處理液進行加熱(例如參照專利文獻1)。在利用處理液供給部向晶圓供給高溫的 處理液時，熱量自該處理液被傳遞到晶圓上，從而，能夠一邊加熱晶圓、一邊對該晶圓進行處理。專利文獻1 日本特開2003-115474號公報在以往的基板的液體處理裝置中，在利用下行風方式向由保持部保持的晶圓的表 面供給清潔空氣、N2氣等氣體來抑制微粒附著在晶圓的表面上時，被供給到晶圓的表面上 的氣體的流量越多，越能夠進一步抑制微粒附著在晶圓的表面上。但是，在對晶圓進行高溫 處理時，被供給到晶圓表面的氣體是常溫氣體，因此存在整個晶圓的溫度難以上升這樣的 問題。特別是在利用以往的基板的液體處理裝置對晶圓進行處理時，在對晶圓的周緣部 分進行處理的情況下，一邊使晶圓旋轉並向該晶圓的表面供給常溫的清潔氣體、N2氣等氣 體、一邊利用處理液供給部向晶圓的周緣部分供給處理液。在此，所謂晶圓的周緣部分是指 晶圓上的無法得到半導體產品那樣的外周緣附近的部分。但是，在對晶圓進行高溫處理時， 即使向晶圓的周緣部分供給高溫的處理液，晶圓的中心部分附近也不會被處理液加熱，因 此，存在整個晶圓的溫度難以上升這樣的問題。

發明內容
本發明即是考慮到這一點而做成的，其目的在於提供一種在對晶圓的周緣部分進 行處理的情況下能夠充分地對晶圓進行高溫處理、而且能夠充分地抑制微粒附著在晶圓的 表面上的基板的液體處理裝置和液體處理方法。
本發明的基板的液體處理裝置的特徵在於，包括保持部，其用於保持基板 』旋轉 驅動部，其用於使上述保持部旋轉；處理液供給部，其用於向由上述保持部保持的基板的周 緣部分供給處理液；遮蔽單元，其包括與由上述保持部保持的基板相對的相對板、用於隔著 上述相對板來加熱基板的加熱部分以及用於向所保持的基板的表面供給加熱後的氣體的 加熱氣體供給部分。在本發明的基板的液體處理裝置中，上述遮蔽單元也可以還具有用於將氣體導入 到該遮蔽單元內的氣體導入部分，在上述遮蔽單元中，在該遮蔽單元內對被上述氣體導入 部分導入到上述遮蔽單元內的氣體進行加熱，利用上述加熱氣體供給部分將該加熱後的氣 體供給到基板上。在本發明的基板的液體處理裝置中，在上述遮蔽單元中，在上述加熱部分隔著上 述相對板加熱基板時，上述加熱部分對基板的周緣部分進行加熱，上述加熱氣體供給部分 將加熱後的氣體供給到基板的表面上的比由上述處理液供給部供給處理液的部位靠內側 且比與上述保持部接觸的區域靠外側的區域。在這種情況下，上述相對板的直徑大於上述保持部的直徑，在由上述保持部保持 的基板與上述相對板之間設有隔熱構件，該隔熱構件的直徑小於基板的直徑且大於上述保 持部的直徑。另外，上述遮蔽單元也可以還具有用於使被上述氣體導入部分導入到該遮蔽單元 內的氣體迂迴的迂迴板，在上述遮蔽單元中，被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內 的氣體利用上述迂迴板迂迴，被從上述加熱氣體供給部分被供給到基板上。另外，上述遮蔽單元也可以具有利用上述加熱部分被加熱的加熱構件，該加熱構 件用於與被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體接觸，在上述遮蔽單元中，被 上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體通過與被上述加熱部分加熱後的上述加 熱構件接觸而被加熱。在這種情況下，上述加熱構件也可以是加熱散熱片，該加熱散熱片具有散熱片部 分，該散熱片部分沿著自由上述保持部保持的基板的中心部分朝向周緣部分的方向分多層 設置，通過氣體沿著上述加熱散熱片的上述各散熱片部分流動，該氣體被上述加熱散熱片 加熱。此時，上述加熱散熱片的各散熱片部分也可以被設置成沿著由上述保持部保持的 基板的周向延伸。在本發明的基板的液體處理裝置中，上述遮蔽單元的上述加熱氣體供給部分也可 以向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供給加熱後的氣體。在本發明的基板的液體處理裝置中，也可以還包括排氣部，該排氣部用於排出被 上述遮蔽單元的上述加熱氣體供給部分供給到由上述保持部保持的基板的表面的加熱後 的氣體。本發明的基板的液體處理方法的特徵在於，包括以下步驟由保持部保持基板； 讓用於保持基板的上述保持部旋轉；向由上述保持部保持的基板的周緣部分供給處理液； 利用遮蔽單元的加熱部分，隔著與由上述保持部保持的基板相對配置的相對板來加熱該基 板；向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體。在本發明的基板的液體處理方法中，上述遮蔽單元也可以還具有用於將氣體導入到該遮蔽單元內的氣體導入部分，在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，在 該遮蔽單元內對被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體進行加熱，並將該加熱 後的氣體供給到基板上。在本發明的基板的液體處理方法中，在利用遮蔽單元的加熱部分隔著與由上述保 持部保持的基板相對配置的相對板加熱基板時，對基板的周緣部分進行加熱，在向由上述 保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，將加熱後的氣體供給到基板的表面上的比由上述 處理液供給部供給處理液的部位靠內側且比與上述保持部接觸的區域靠外側的區域。在這種情況下，上述相對板的直徑大於上述保持部的直徑，在由上述保持部保持 的基板與上述相對板之間設有隔熱構件，該隔熱構件的直徑小於基板的直徑且大於上述保 持部的直徑。另外，上述遮蔽單元也可以還具有用於使被上述氣體導入部分導入到該遮蔽單元 內的氣體迂迴的迂迴板，在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，利用上述迂迴 板使被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體迂迴，之後將氣體供給到基板上。另外，上述遮蔽單元也可以具有被上述加熱部分加熱的加熱構件，該加熱構件用 於與被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體接觸，在向由上述保持部保持的基 板供給加熱後的氣體時，通過使被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體與被上 述加熱部分加熱後的上述加熱構件接觸來加熱該氣體。在本發明的基板的液體處理方法中，也可以在向由上述保持部保持的基板表面供 給加熱後的氣體時，向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供給加熱後的氣體。在本發明的基板的液體處理方法中，也可以在向由上述保持部保持的基板表面供 給加熱後的氣體時，利用排氣部排出被供給到由上述保持部保持的基板的表面上的加熱後 的氣體。採用本發明的基板的液體處理裝置和液體處理方法，在對基板的周緣部分進行處 理的情況下，能夠充分地對基板進行高溫處理，並且，能夠充分地抑制微粒附著在基板的表 面上。


圖1是本發明實施方式的基板的液體處理裝置的概略縱剖視圖。圖2是圖1所示的基板的液體處理裝置的氣體加熱散熱片的A-A線向視圖。圖3是本發明實施方式的另一液體處理裝置的概略縱剖視圖。圖4是表示本發明的實施方式的另一液體處理裝置的概略縱剖視圖。圖5是表示本發明的實施方式的又一液體處理裝置的概略縱剖視圖。圖6是表示在本發明的實施方式的基板的液體處理裝置中用於將處理液供給到 由保持部保持的晶圓的表面的周緣部分的另一結構的概略縱剖視圖。圖7是表示從上方看到的包括本發明的實施方式的基板的液體處理裝置的液體 處理系統的的俯視圖。
具體實施例方式下面，參照

本發明的實施方式。首先，採用圖7來說明包括本發明的實施方式的基板的液體處理裝置的液體處理系統。如圖7所示，液體處理系統包括載置臺101，其用於載置從外部收容了作為被處 理基板的半導體晶圓等基板w(以下也稱為晶圓W)的託架(carrier)；輸送臂102，其用於 取出託架所收容的晶圓W ；架單元103，其用於載置被輸送臂102取出的晶圓W ；輸送臂104， 其用於接收載置於架單元103上的晶圓W並將該晶圓W輸送到液體處理裝置1內。如圖7 所示，多個(圖7所示的狀態下為12個)液體處理裝置1被裝入到液體處理系統中。圖1和圖2是表示本實施方式的基板的液體處理裝置1的圖。更詳細地講，圖1 是本實施方式的基板的液體處理裝置1的概略縱剖視圖，圖2是圖1所示的基板的液體處 理裝置1的氣體加熱散熱片的A-A線向視圖。如圖1所示，基板的液體處理裝置1包括殼體2、用於將晶圓W保持為大致水平狀 態的保持部10、自保持部10向下方延伸的旋轉軸12以及藉助旋轉軸12使保持部10旋轉 的旋轉驅動部20。保持部10例如通過真空吸附等來保持被載置在該保持部10上的晶圓 W。另外，保持部10和旋轉驅動部20配置在殼體2內。如圖1所示，旋轉軸12沿鉛垂方向延伸。旋轉驅動部20具有配置在旋轉軸12的 下端部的周緣外方的帶輪24、卷繞於帶輪24的驅動帶26以及通過對該驅動帶26付與驅動 力而藉助帶輪24使旋轉軸12旋轉的電動機22。在旋轉軸12的比帶輪24靠上方的部位的 周緣外方還配置有軸承14。在殼體2內，在由保持部10保持的晶圓W的上方配置有上方罩30。在將晶圓W保 持於保持部10、或者自保持部10卸下該晶圓W時，上方罩30能夠從圖1所示的位置向上方 移動。更詳細而言，上方罩升降機構44藉助於臂44a安裝在上方罩30上，上方罩30在該 上述罩升降機構44帶動下沿圖1中的箭頭方向升降。上方罩30具有與由保持部10保持 的晶圓W相對的相對板32、隔著相對板32來對晶圓W加熱的加熱器(加熱部分)31、設置 在加熱器31的上部的氣體加熱散熱片34以及配置在氣體加熱散熱片34的上方的大致圓 盤形狀的頂板構件36。如上所述，相對板32與由保持部10保持的晶圓W相對。更詳細地講，相對板32 在由保持部10保持的晶圓W的上方與該晶圓W隔開微小間隔地配置。相對板32由具有導 熱性的材料構成。該相對板32例如由對金屬材料進行了耐藥性塗敷而構成。具體而言，相 對板32是例如在鋁上塗敷特氟龍而構成的。如圖1所示，在相對板32的中心部分形成有 開口 32a。另外，在相對板32的上部還設有加熱器31，從加熱器31釋放的熱量被傳遞到相 對板32上。並且，利用加熱後的相對板32對由保持部10保持的晶圓與相對板32之間的 間隙進行加熱，由此晶圓W的表面被加熱。在加熱器31的上部還設有由具有導熱性的材料形成的加熱構件。作為該加熱構 件例如使用氣體加熱散熱片34。並且，從加熱器31釋放的熱量被傳遞到氣體加熱散熱片 34上。如圖1和圖2所示，氣體加熱散熱片34具有散熱片部分34a，該散熱片部分34a沿 著從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分的方向呈多層設置。通過氣體加 熱散熱片34具有多個這樣的散熱片部分34a，能夠增加氣體加熱散熱片34對氣體的傳熱面 積。如圖2所示，各散熱片部分34a被設置成沿著由保持部10保持的晶圓W的周向延伸。 另外，在圖2中，為了作為參照，以雙點劃線表示由保持部10保持的晶圓W。另外，在圖2 中，以虛線表示形成於後述的頂板構件36中的多個通孔36a。
如圖1所示，在氣體加熱散熱片34的上方配置有大致圓盤形狀的頂板構件36。頂 板構件36的內部是空心的，清潔氣體、隊氣(氮氣)等氣體被從設置在該頂板構件36的上 部的中心部分的上部開口 36b輸送到該頂板構件36的內部。更詳細而言，氣體被後述的送 風機構48送入到殼體2內，該氣體在殼體2內成為下行風，但上方罩30內的氣體被後述的 排氣部42抽吸，殼體2內的下行風的氣體的一部分被吸入到上部開口 36a內。另外，多個 通孔36a沿周向等間隔地形成在頂板構件36的底部36c中的周緣部分的部位(參照圖2)， 被輸送到頂板構件36內部的氣體經由各通孔36a流到頂板構件36的下方。在此，由頂板構件36、氣體加熱散熱片34、加熱器31及相對板32構成遮蔽單元 39。另外，頂板構件36的上部開口 36b構成用於將氣體導入到遮蔽單元39中的氣體導入 部分。另外，上部開口 36b的底部36c構成用於使利用上部開口 36b導入到遮蔽單元39內 的氣體迂迴的迂迴板。更詳細而言，頂板構件36的底部36c使導入到遮蔽單元39內的氣 體沿著從晶圓的中心部分朝向周緣部分的方向流動，接著在遮蔽單元39內使氣體迂迴，以 便向反方向流動。由此，能夠切實地增加氣體加熱散熱片34對氣體的傳熱面積。如圖1所示，經由通孔36a流到上部開口 36b下方的氣體在氣體加熱散熱片34的 上方自該氣體加熱散熱片34的周緣部分朝向中心部分流動。此時，從加熱器31釋放的熱 量被傳遞到氣體加熱散熱片34上，氣體加熱散熱片34自身被加熱，因此，通過氣體沿著氣 體加熱散熱片34流動，該氣體被加熱。被氣體加熱散熱片34加熱後的氣體經由形成在相對板32的中心部分的開口 32a 流到下方，該加熱後的氣體被輸送到由保持部10保持的晶圓W表面的中心部分。這樣，加 熱後的氣體被供給到由保持部10保持的晶圓W的表面上。另外，形成在相對板32的中心 部分的開口 32a構成用於將加熱後的氣體供給到所保持的晶圓W的表面的加熱氣體供給部 分。被輸送到由保持部10保持的晶圓W的表面的中心部分的氣體穿過該晶圓W的表面與 相對板32的下表面之間的間隙而從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分流 動。在保持部10、旋轉軸12的徑向外方設有下方罩40。該下方罩40配置在上方罩30 的相對板32的下方，該相對板32與下方罩40之間被密封構件38密封。列為，在下方罩40 的內部還設有氣體的流路40a。從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分流 動的氣體被輸送到下方罩40的流路40a中。另外，在下方罩40的下表面還連接有排氣部 42，從而被輸送到下方罩40的流路40a中的氣體被排氣部42排出。在將晶圓W保持於保 持部10、或者自保持部10卸下該晶圓W時，下方罩40能夠從圖1所示的位置向下方移動。 更詳細而言，下方罩升降機構46藉助於臂46a安裝在下方罩40上，下方罩40在該下方罩 升降機構46帶動下沿圖1中的箭頭方向升降。如圖1所示，在相對板32的內部還形成有用於向由保持部10保持的晶圓W表面 的周緣部分供給清洗液、藥液等處理液的處理液流路52，在該處理液流路52上連接有處理 液供給部50。於是，從處理液供給部50向處理液流路52供給處理液，該處理液從處理液流 路52被噴到由保持部10保持的晶圓W表面的周緣部分。另外，將處理液供給到由保持部 保持的晶圓W的表面的周緣部分的方法不限於由圖1所示那樣的處理液流路52來進行的 方法。作為另一例子，例如，如圖6所示，也可以在相對板32上設有通孔54，通過該通孔54 使處理液供給管56與處理液供給部50連接，在處理液供給管56的頂端部分設有噴嘴58。在這種情況下，從處理液供給部50向處理液供給管56供給處理液，從設於該處理液供給管 56的頂端部分的噴嘴58向晶圓W的周緣部分噴射處理液。另外，在圖6所示的狀態下，噴 嘴58也可以在通孔54內沿晶圓W的徑向移動自如。另外，在殼體2的內壁的上部位置安裝有送風機構48。清潔氣體、N2氣體(氮氣)等氣體被送風機構48送入到殼體2內。被送風機構48送入到殼體2內的氣體在殼體2內 成為下行風。並且，如上所述，上方罩30內的氣體被排氣部42抽吸，由此殼體2內的向上 流的氣體的一部分被吸入到上部開口36b內。另外，如圖1所示，在殼體2上述有晶圓W搬入、搬出用的開口2a，在該開口 2a上 設有對該開口2a進行開閉的閘門18。在將晶圓W搬入殼體2內或將晶圓W從殼體2內搬 出時，閘門18打開開口2a，輸送臂104(參照圖7)經由該開口2a進入到殼體2內，由此將 晶圓W從輸送臂104交接到保持部10上，或由保持部10保持的晶圓W被輸送臂104取出。接著，說明由該構造構成的基板的液體處理裝置1的動作(基板的液體處理方 法)。首先，在上方罩30在上方罩升降機構44帶動下從圖1所示的位置移動到上方且 下方罩40在下方罩升降機構46帶動下從圖1所示的位置移動到下方的狀態下，利用輸送 臂104(參照圖7)等將晶圓W從液體處理裝置1的殼體2之外經由開口 2a輸送到殼體2 的內部，該晶圓W被載置在保持部10上。然後，例如通過真空吸附將晶圓W保持於保持部 10。之後，利用上方罩升降機構44使上方罩30移動到下方，並利用下方罩升降機構46使 下方罩40移動到上方，使上方罩30及下方罩40分別處於圖1所示的位置。此時，上方罩 30與下方罩40之間被密封構件38密封。另外，此時，加熱器31對相對板32、加熱散熱片 34進行加熱。由於相對板32被加熱器31加熱，使得該相對板32與晶圓W之間的間隙被加 熱後的相對板32加熱，由此，晶圓W被加熱。接著，利用旋轉驅動部20使旋轉軸12以沿鉛垂方向延伸的軸線為中心旋轉。由 此，由保持部10保持的晶圓W旋轉。此時，通過自電動機22藉助驅動帶26對帶輪24付與 驅動力，使得旋轉軸12旋轉。然後，在由保持部10保持的晶圓W旋轉的狀態下，從處理液供給部50向處理液流 路52供給清洗液、藥液等處理液，將該處理液從處理液流路52噴到晶圓W表面的周緣部 分。由此，對晶圓W的周緣部分進行清洗處理、藥液處理等處理。另外，從處理液供給部50 經由處理液流路52被供給到晶圓W的周緣部分的處理液優選為加熱後的處理液。另外，利用送風機構48在殼體2內生成的下行風的氣體的一部分由於排氣部42 的抽吸而被吸入到上部開口 36b內。然後，氣體從上部開口 36b輸送到頂板構件36的內部， 該氣體經由各通孔36a流到頂板構件36的下方。之後，該氣體在氣體加熱散熱片34的上 方從該氣體加熱散熱片34的周緣部分向中心部分流動，並且，經由開口 32a流到下方，輸送 到由保持部10保持的晶圓W的表面的中心部分。然後，被輸送到由保持部10保持的晶圓W 的表面的中心部分的氣體通過該晶圓W的表面與相對板32的下表面之間的間隙，從由保持 部10保持的晶圓W的表面的中心部分向周緣部分流動。由此，能夠防止從處理液供給部50 經由處理液流路52而被供給到晶圓W的周緣部分的處理液向晶圓W的中心方向流動。另 外，利用從晶圓W的中心部分向周緣部分流動的氣體能夠充分地抑制微粒附著在晶圓W的 表面上。從由保持部10保持的晶圓W的表面的中心部分向周緣部分流動的氣體被送入到下方罩40的流路40a中，最終被排氣部42排出。另外，如上所述，加熱器31對氣體加熱散熱片34持續加熱，因此從頂板構件36經 由各通孔36a流到下方的氣體被氣體加熱散熱片34加熱，加熱後的氣體被輸送到由保持部 10保持的晶圓W的上表面。這樣，由保持部10保持的晶圓W隔著相對板32被加熱器31加 熱，並且加熱後的氣體被輸送到晶圓W的表面，因此，能夠對晶圓W進行高溫處理。如上所述，採用本實施方式的基板的液體處理裝置1，包括向由保持部10保持的 晶圓W的周緣部分供給處理液的處理液供給部50以及遮蔽單元39，遮蔽單元39包括與由 保持部10保持的晶圓W相對的相對板32、用於隔著相對板32來加熱晶圓W的加熱器31以 及用於向所保持的晶圓W的表面供給加熱後的氣體的加熱氣體供給部分(相對板32的開 口 32a)。由此，通過利用加熱器31隔著相對板32來加熱由保持部10保持的晶圓W，並且， 向由保持部10保持的晶圓W的表面供給加熱後的氣體，能夠將整個晶圓W的溫度維持為高 溫，因此，能夠充分地對晶圓W進行高溫處理。另外，由於利用加熱氣體供給部分向由保持 部10保持的晶圓W的表面供給加熱後的氣體，因此，不降低晶圓W的溫度，就能夠充分地抑 制微粒附著在晶圓W的表面上。另外，在本實施方式的基板的液體處理裝置1中，如圖1所示，遮蔽單元39還具有 用於將氣體導入到該遮蔽單元39內的氣體導入部分(頂板構件36的上部開口 36b)。於 是，在遮蔽單元39中，在該遮蔽單元39內加熱通過頂板構件36的上部開口 36b被導入到 遮蔽單元39內的氣體，通過相對板32的開口 32a將該加熱後的氣體供給到晶圓W上。遮蔽單元39還具有用於使從頂板構件36的上部開口 36b導入到遮蔽單元39內 的氣體迂迴的迂迴板(頂板構件36的底部36c)。於是，在遮蔽單元39中，利用底部36c使 通過頂板構件36的上部開口 36b導入到遮蔽單元39內的氣體迂迴，將氣體從相對板32的 開口 32a供給到晶圓W。遮蔽單元39還具有被加熱器31加熱的氣體加熱散熱片34，該氣體加熱散熱片34 與通過頂板構件36的上部開口 36b導入到遮蔽單元39內的氣體相接觸，通過頂板構件36 的上部開口 36b導入到遮蔽單元39內的氣體通過與氣體加熱散熱片34接觸而被加熱。這 樣，能夠利用一個加熱器31同時調節晶圓W自身和氣體的溫度，因此，不必另外設置氣體溫 度調節機構。因此，能夠實現節省空間化、節省成本。更詳細地講，如圖2所示，氣體加熱散熱片34具有散熱片部分34a，該散熱片部分 34a沿著從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分的方向分多層設置。各散 熱片部分34a被設置成沿著保持的晶圓W的周向延伸。於是，通過氣體沿著氣體加熱散熱 片34的各散熱片部分34a而從由保持部10保持的晶圓W的周緣部分朝向中心部分流動， 能夠利用氣體加熱散熱片34加熱該氣體。另外，如圖1所示，氣體以下行風的方式在殼體2內流動，利用排氣部42的抽吸， 氣體被吸入到遮蔽單元39內，該遮蔽單元39內加熱氣體，在該情況下，加熱後的氣體的量 較少，因此，存在能夠使氣體的加熱為所需最小限度這樣的優點另外，本實施方式的基板的液體處理裝置1並不限於上述方式，能夠施加各種變更。例如，也可以替代在基板的液體處理裝置1上設有的送風機構48，而在圖7所示的 液體處理系統中的各液體處理裝置1的上方(圖7的紙面上的跟前側)設置風扇_過濾器單元(FFU)。此時，在液體處理裝置1的殼體2的上方部分設有用於導入來自FFU的氣體的 氣體導入口。在這種情況下，清潔氣體、N2氣體自FFU送入各液體處理裝置1中，該氣體經 由設在殼體2的上方部分的氣體導入口被吸入到殼體2內。在殼體2內成為下行風。另外，也可以替代設置用於對相對板32及氣體加熱散熱片34這兩者進行加熱的 加熱器31，而分別設置用於對由保持部10保持的晶圓W加熱的晶圓加熱部分以及用於對 供給到由保持部10保持的晶圓W的表面上的氣體進行加熱的氣體加熱部分這兩者。在這 種情況下，用於對由保持部10保持的晶圓W進行加熱的晶圓加熱部分並不是設置在該晶圓 W的表面側(圖1中的晶圓W的上方側)，而是設置在晶圓W的背面側(圖1中的晶圓W的 下方側)。另外，隔著相對板32來加熱晶圓W的加熱部分並不限定為加熱器31。只要能夠隔 著相對板32來加熱晶圓W，則也可以將除加熱器31之外的其他機構用作加熱部分。具體而 言，例如，也可以替代設置加熱器31，使加熱後的溫水在相對板32內循環，由此，對相對板 32進行加熱。另外，用於向由保持部10保持的晶圓W的晶圓W的周緣部分供給處理液的處理液 供給部也可以不是向晶圓W的表面側的周緣部分供給處理液，而是向晶圓W的背面側的周 緣部分供給處理液。在這種情況下，另外設有用於向晶圓W背面側的周緣部分供給處理液 的處理液供給部和處理液流路。或者，向晶圓W的表面側和背面側各自的周緣部分供給處理液。另外，設置於基板的液體處理裝置1的遮蔽單元也可以僅包括相對板32、用於隔 著該相對板32來加熱晶圓W的加熱器31以及用於向晶圓W的表面供給加熱後的氣體的加 熱氣體供給部分(相對板32的開口 32a)。S卩，與圖1所示的遮蔽單元39相比，也可以採 用省略了頂板構件36和氣體加熱散熱片34而成的遮蔽單元。在這種情況下，也可以從相 對板32的開口 32a向由保持部10保持的晶圓W的表面，供給利用與基板的液體處理裝置 1不同的其他裝置預先加熱後的氣體。或者，也可以在基板的液體處理裝置1中設有除氣 體加熱散熱片34之外的氣體加熱機構(未圖示)，利用該氣體加熱機構加熱氣體，從相對 板32的開口 32a向晶圓W的表面供給加熱後的氣體。將利用不同於基板的液體處理裝置 1的裝置預先加熱的氣體、利用氣體加熱散熱片34之外的氣體加熱機構預先加熱的氣體供 給到晶圓W的表面的情況下，設有用於對氣體進行保溫的保溫機構。另外，包括加熱器31、相對板32以及氣體加熱散熱片34的遮蔽單元39也可以不 做成圖1所示的構造。使用圖3說明設置於本實施方式的基板的液體處理裝置的遮蔽單元 39的另一例子。另外，在圖3所示的基板的液體處理裝置Ia中，對與圖1所示的基板的液 體處理裝置1相同的構成要件標註相同的參照附圖標記，省略其說明。在圖3所示的基板的液體處理裝置Ia中，在由保持部10保持的晶圓W的上方配 置有上方罩70。在將晶圓W保持於保持部10、或者自保持部10卸下該晶圓W時，上方罩70 能夠從圖3所示的位置向上方移動。上方罩70具有與由保持部10保持的晶圓W相對的相 對板72、連接於相對板72的上部的加熱器71、設置在加熱器71的上部的加熱構件以及配 置在加熱構件的上方的大致圓盤形狀的頂板構件76。作為加熱構件，例如使用氣體加熱散 熱片74。如上所述，相對板72與由保持部10保持的晶圓W相對。更詳細地講，相對板72在由保持部10保持的晶圓W的上方與該晶圓W隔開微小間隔地配置。相對板72由具有導熱 性的材料構成。如圖3所示，在該相對板72中形成有用於向由保持部10保持的晶圓W表面 的周緣部分附近輸送氣體的氣體流路72a。另外，在相對板72的上部連接有加熱器71，從 加熱器71釋放的熱量被傳遞到相對板72上，利用該相對板72對晶圓W的表面進行加熱。另外，在加熱器71的上部連接有由具有導熱性的材料形成的氣體加熱散熱片74， 從加熱器71釋放的熱量被傳遞到氣體加熱散熱片74上。氣體加熱散熱片74具有散熱片 部分74a，該散熱片部分74a沿著從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分的 方向分多層設置。如圖3所示，在氣體加熱散熱片74的上方配置有大致圓盤形狀的頂板構件76。在 頂板構件76的中心部分形成有通孔76a。並且，清潔氣體、隊氣(氮氣)等氣體的由送風 機構48所生成的下行風的一部分在排氣部42的抽吸下，經由通孔76a而被輸送到頂板構 件76的下方。在此，由頂板構件76、氣體加熱散熱片74、加熱器71以及相對板72構成遮蔽單元 79。另外，頂板構件76的通孔76a構成用於將氣體導入到遮蔽單元79中的氣體導入部分。如圖3所示，經由通孔76a流到頂板構件76的下方的氣體在氣體加熱散熱片74 的上方自該氣體加熱散熱片74的中心部分朝向周緣部分流動。此時，從加熱器71釋放的 熱量被傳遞到氣體加熱散熱片74上，氣體加熱散熱片74自身被加熱，因此，通過氣體沿著 氣體加熱散熱片74流動，該氣體被加熱。被氣體加熱散熱片74加熱後的氣體經由形成於相對板72上的氣體流路72a向下 方流動，該加熱後的氣體被輸送到由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分附近。這 樣，加熱後的氣體被供給到由保持部10保持的晶圓W的表面。利用該氣體能夠防止從處理 液供給部50經由處理液流路52供給到晶圓W的周緣部分的處理液向晶圓W的中心方向流 動。另外，由被輸送到由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分的氣體來加熱晶圓W的 周緣部分。被輸送到由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分的氣體被輸送到下方罩 40的氣體流路40a中。與採用圖1所示的遮蔽單元39的情況同樣，在採用圖3所示的遮蔽單元79的情 況下，也利用加熱部分加熱由保持部10保持的晶圓W，並且，向由保持部10保持的晶圓W的 表面供給加熱後的氣體，由此能夠至少將供給有處理液的部位、即晶圓W周緣部分的溫度 維持為高溫，因此，能夠充分地對晶圓W進行高溫處理。另外，使用圖4來說明本實施方式的基板的液體處理裝置的另一方式。另外，在圖 4所示的基板的液體處理裝置Ib中，對與圖1所示的基板的液體處理裝置1相同的構成元 件標註相同的附圖標記，省略其說明。在一邊加熱晶圓W —邊對晶圓W進行液體處理時，晶圓W成為過高溫度時，晶圓W 就翹曲等、晶圓W就變形、保持部10真空吸附晶圓W的吸附力就變小。這樣，在進行有可能 引起晶圓W的變形這樣的高溫處理的情況下，存在無法穩定地對晶圓W進行液體處理這樣 的問題。相對於此，如圖4所示的基板的液體處理裝置Ib那樣，在只對晶圓W的表面的周 緣部分進行加熱的情況下，能夠防止晶圓W成為過高溫度，能夠抑制晶圓W產生變形。更詳細而言，在圖4所示的基板的液體處理裝置Ib中，與圖1所示的基板的液體 處理裝置1相比，在相對板32的下部追加設置隔熱構件33。該隔熱構件33由大致呈圓盤形狀的構件形成，覆蓋由保持部10保持的晶圓W的上表面的大部分。具體而言，在圖4所 示的基板的液體處理裝置Ib中，相對板32的直徑大於保持部10的直徑。另外，隔熱構件 33的直徑小於晶圓W的直徑且大於保持部10的直徑。另外，從相對板32的開口 32a流到 下方的氣體通過該相對板32與隔熱構件33之間的間隙而流到晶圓W的徑向外方，該氣體 被供給到晶圓W的表面上的比由處理液流路52供給處理液的部位靠內側且比與保持部10 接觸的區域靠外側的區域。在圖4所示的基板的液體處理裝置Ib中，通過設有隔熱構件33，被加熱器31加 熱的相對板32隻對晶圓W的表面上的比與保持部10接觸的區域靠外側部分進行加熱，晶 圓W的表面上的與保持部10接觸的區域不被相對板32直接加熱。另外，晶圓W的表面上 的至少與保持部10接觸的區域被隔熱構件33覆蓋，因此，被加熱散熱片34加熱的氣體只 被送到晶圓W的表面上的比與保持部10接觸的區域靠外側的部分。因此，晶圓W的表面上 的與保持部10接觸的區域不會被加熱後的氣體直接加熱。這樣，在圖4所示的基板的液體 處理裝置Ib中，只晶圓W的表面上比的與保持部10接觸的區域靠外側部分被加熱。另外，使用圖5說明本實施方式的基板的液體處理裝置的又一方式。另外，在圖5 所示的基板的液體處理裝置Ic中，對與圖1所示的基板的液體處理裝置1相同的構成元件 標註相同的附圖標記，省略其說明。在圖5所示的基板的液體處理裝置Ic中，與圖4所示的基板的液體處理裝置Ib 同樣，在對晶圓W進行高溫處理時，只對晶圓W的表面的周緣部分進行加熱，由此能夠防止 晶圓W成為過高溫度，能夠抑制晶圓W產生變形。更詳細而言，在圖5所示的基板的液體處理裝置Ic中，在由保持部10保持的晶圓 W的上方配置有上方罩80。上方罩80能夠在上方罩升降機構44帶動下在將晶圓W保持在 保持部10上或從保持部10取下晶圓W時從圖5所示的位置移動到上方。上方罩80具有 大致圓盤形狀的主體部分82和設置在主體部分82的上方的大致圓盤形狀的頂板構件86。 主體部分82由具有導熱性的構件形成。在頂板構件86的中心部分形成有通孔86a，在排氣 部42的抽吸下，清潔氣體、N2氣體(氮氣)等氣體從該通孔86a的上方被送到頂板構件86 的下方。在上方罩80的主體部分82的內部分別設置有安裝在頂板構件86的下表面上的 隔熱構件82a和安裝在隔熱構件82a的下表面上的加熱器82b。另外，在主體部分82的內 部，在加熱器82b的下方隔開微小的間隔地設置有加熱構件。作為加熱構件，例如使用氣體 加熱散熱片84。另外在該氣體加熱散熱片84的下表面安裝有隔熱構件88。主體部分82 的直徑大於保持部10的直徑。另外，隔熱構件88的直徑也大於保持部10的直徑，但該隔 熱構件88的直徑小於晶圓W的直徑。另外，在主體部分82中設有用於將氣體送到由保持 部10保持的晶圓W的表面的周緣部分附近的氣體流路82c。這樣，送到頂板構件86的下 方的氣體沿著氣體加熱散熱片84流到晶圓W的徑向外方，經由流路82c被供給到由保持部 10保持的晶圓W的表面上的比利用處理液流路52供給處理液的部位靠內側且比與保持部 10接觸的部分、靠外側的區域。利用該氣體，能夠防止從處理液供給部50經由處理液流路 52供給到晶圓W的周緣部分的處理液向晶圓W的中心方向流動。在圖5所示的基板的液體處理裝置Ic中，加熱器82b所釋放的熱量被傳遞到主體 部分82上，利用該被加熱後的主體部分82，對由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分與主體部分82之間的間隙進行加熱，由此，晶圓W的表面的周緣部分被加熱。另外，在加熱器82b的附近設有由具有導熱性的材料形成的氣體加熱散熱片84， 從加熱器82b釋放的熱量傳遞到氣體加熱散熱片84上。氣體加熱散熱片84具有散熱片部 分84a，該散熱片部分84a沿著從由保持部10保持的晶圓W的中心部分朝向周緣部分的方 向分多層設置。在此，由主體部分82、隔熱構件82a、加熱器82b、氣體加熱散熱片84、頂板構件86、 隔熱構件88構成遮蔽單元89。另外，頂板構件86的通孔86a構成為用於將氣體導入遮蔽 單元89的氣體導入部分。如圖5所示，經由通孔86a流到頂板構件86的下方的氣體在氣體加熱散熱片84 的上方從該氣體加熱散熱片84的中心部分向周緣部分流動。此時，從加熱器82b釋放的熱 量傳遞到氣體加熱散熱片84上，氣體加熱散熱片84本身被加熱，因此由於氣體沿著氣體加 熱散熱片84流動，該氣體被加熱。被氣體加熱散熱片84加熱的氣體經由形成在主體部分82的氣體的流路82c流到 下方，該加熱後的氣體被送到由保持部10保持的晶圓W的表面上的比由處理液流路52供 給處理液的部位靠內側且比與保持部10接觸的區域靠外側的區域。並且，利用送到由保持 部10保持的晶圓W的表面上的氣體，使得晶圓W上的比與保持部10接觸的區域靠外側的 區域被加熱。送到由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分的氣體被送到下方罩40的 氣體的流路40a中。另外，如上所述，從加熱器82b釋放的熱量傳遞到主體部分82上，從而利用該被加 熱後的主體部分82，對由保持部10保持的晶圓W的表面的周緣部分與主體部分82之間的 間隙進行加熱，由此，晶圓W的表面的周緣部分被加熱。另一方面，設有對由保持部10保持 的晶圓W的表面上的至少與保持部10接觸的區域進行覆蓋的隔熱構件88，因此晶圓W的表 面上的與保持部10接觸的區域不會被直接加熱。在使用圖5所示的遮蔽單元89的情況下，與使用圖1所示的遮蔽單元39的情況 同樣，利用加熱部分加熱由保持部10保持的晶圓W，並且將加熱後的氣體供給到由保持部 10保持的晶圓W的表面上，由此，能夠將作為供給有處理液的部位的晶圓W的周緣部分的溫 度至少維持在高溫，因此，能夠充分地對晶圓W進行高溫處理。並且，在圖5所示的基板的液體處理裝置Ic中，與圖4所示的基板的液體處理裝 置Ib同樣，只晶圓W的表面的周緣部分被加熱。因此，能夠防止晶圓W成為過高溫度，能夠 抑制晶圓W產生變形。
權利要求
1.一種基板的液體處理裝置，其特徵在於， 包括保持部，其用於保持基板；旋轉驅動部，其用於使上述保持部旋轉；處理液供給部，其用於向由上述保持部保持的基板的周緣部分供給處理液； 以及遮蔽單元，其包括與由上述保持部保持的基板相對的相對板、用於隔著上述相對 板來加熱基板的加熱部分以及用於向所保持的基板表面供給加熱後的氣體的加熱氣體供 給部分。
2.根據權利要求1所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述遮蔽單元還具有用於將氣體導入到該遮蔽單元內的氣體導入部分； 在上述遮蔽單元中，在該遮蔽單元內加熱被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內 的氣體，利用上述加熱氣體供給部分將該加熱後的氣體供給到基板上。
3.根據權利要求1或2所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，在上述遮蔽單元中，在上述加熱部分隔著上述相對板加熱基板時，上述加熱部分對基 板的周緣部分進行加熱，上述加熱氣體供給部分將加熱後的氣體供給到基板的表面上的比 由上述處理液供給部供給處理液的部位靠內側且比與上述保持部接觸的區域靠外側的區 域。
4.根據權利要求3所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於， 上述相對板的直徑大於上述保持部的直徑，在由上述保持部保持的基板與上述相對板之間設有隔熱構件，該隔熱構件的直徑小於 基板的直徑且大於上述保持部的直徑。
5.根據權利要求2 4中任一項所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述遮蔽單元還具有用於使被上述氣體導入部分導入到該遮蔽單元內的氣體迂迴的 迂迴板；在上述遮蔽單元中，被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體利用上述迂迴 板迂迴，被從上述加熱氣體供給部分供給到基板上。
6.根據權利要求2 5中任一項所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述遮蔽單元具有被上述加熱部分加熱的加熱構件，該加熱構件用於與被上述氣體導 入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體接觸；在上述遮蔽單元中，被上述氣體導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體通過與被上述 加熱部分加熱後的上述加熱構件接觸而被加熱。
7.根據權利要求6所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述加熱構件是加熱散熱片，該加熱散熱片具有散熱片部分，該散熱片部分沿著從由 上述保持部保持的基板的中心部分朝向周緣部分的方向分多層設置；通過氣體沿著上述加熱散熱片的上述各散熱片部分流動，該氣體被上述加熱散熱片加熱。
8.根據權利要求7所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述加熱散熱片的各散熱片部分被設置成沿著由上述保持部保持的基板的周向延伸。
9.根據權利要求1或2所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，上述遮蔽單元的上述加熱氣體供給部分向由上述保持部保持的基板表面的中心部分 供給加熱後的氣體。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於，該基板的液體處理裝置還包括排氣部，該排氣部用於排出利用上述遮蔽單元的上述加 熱氣體供給部分供給到由上述保持部保持的基板的表面上的加熱後的氣體。
11.一種基板的液體處理方法，其特徵在於， 包括以下步驟由保持部保持基板；讓用於保持基板的上述保持部旋轉；向由上述保持部保持的基板的周緣部分供給處理液；利用遮蔽單元的加熱部分隔著與由上述保持部保持的基板相對配置的相對板來加熱 該基板；向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體。
12.根據權利要求11所述的基板的液體處理方法，其特徵在於，上述遮蔽單元還具有用於將氣體導入到該遮蔽單元內的氣體導入部分； 在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，在該遮蔽單元內加熱被上述氣體 導入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體，並將該加熱後的氣體供給到基板上。
13.根據權利要求11或12所述的基板的液體處理方法，其特徵在於，在利用遮蔽單元的加熱部分隔著與由上述保持部保持的基板相對配置的相對板加熱 基板時，對基板的周緣部分進行加熱，在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，將加熱後的氣體供給到基板的表 面上的比由上述處理液供給部供給處理液的部位靠內側且比與上述保持部接觸的區域靠 外側的區域。
14.根據權利要求13所述的基板的液體處理裝置，其特徵在於， 上述相對板的直徑大於上述保持部的直徑，在由上述保持部保持的基板與上述相對板之間設有隔熱構件，該隔熱構件的直徑小於 基板的直徑且大於上述保持部的直徑。
15.根據權利要求12 14中任一項所述的基板的液體處理方法，其特徵在於， 上述遮蔽單元還具有用於使被上述氣體導入部分導入到該遮蔽單元內的氣體迂迴的迂迴板；在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，利用上述迂迴板使被上述氣體導 入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體迂迴，之後將氣體供給到基板。
16.根據權利要求12 15中任一項所述的基板的液體處理方法，其特徵在於，上述遮蔽單元具有被上述加熱部分加熱的加熱構件，該加熱構件用於與被上述氣體導 入部分導入到上述遮蔽單元內的氣體接觸；在向由上述保持部保持的基板供給加熱後的氣體時，通過使被上述氣體導入部分導入 到上述遮蔽單元內的氣體與被上述加熱部分加熱後的上述加熱構件接觸來加熱該氣體。
17.根據權利要求11或12所述的基板的液體處理方法，其特徵在於，在向由上述保持部保持的基板表面供給加熱後的氣體時，向由上述保持部保持的基板表面的中心部分供給加熱後的氣體。
18.根據權利要求11 17中任一項所述的基板的液體處理方法，其特徵在於， 在向由上述保持部保持的基板表面供給加熱後的氣體時，利用排氣部排出被供給到由 上述保持部保持的基板的表面上的加熱後的氣體。
全文摘要
本發明提供一種基板的液體處理裝置和液體處理方法。該基板的液體處理裝置及液體處理方法在對晶圓的周緣部分進行處理的情況下，能夠充分地對基板進行高溫處理，並且，能夠充分地抑制微粒附著在基板的表面上。基板的液體處理裝置(1)包括用於保持基板(W)的保持部(10)、用於使保持部(10)旋轉的旋轉驅動部(20)以及遮蔽單元(39)。遮蔽單元(39)包括與由保持部(10)保持的基板(W)相對的相對板(32)、用於隔著相對板(32)對基板(W)加熱的加熱部分(31)以及用於向所保持的基板(W)的表面供給加熱後的氣體的加熱氣體供給部分(32a)。
文檔編號H01L21/00GK101996914SQ20101024332
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月28日 優先權日2009年8月7日
發明者天野嘉文, 水野剛資 申請人:東京毅力科創株式會社