CN109390252A - 基板处理装置、基板处理方法以及存储介质 - Google Patents

基板处理装置、基板处理方法以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置、基板处理方法以及存储介质，用于防止在使基板的下表面干燥时处于干燥区域的外侧的液膜碎裂而产生液滴，并且防止微粒附着于卡盘构件及其周边的基板的下表面。基板处理方法包括：液处理工序，一边使基板旋转一边对基板的下表面供给处理液来进行液处理；以及干燥工序，在该液处理工序之后，一边对基板的下表面供给非活性气体一边进行基板的干燥处理。在干燥工序中，在开始进行干燥处理后且在基板的下表面中央部存在液膜的状态下(时间点T2～T3)，以第一供给流量(FR2)供给非活性气体，在基板的下表面中央部不再存在液膜后(时间点T3～T4)，以比第一供给流量少的第二供给流量(FR3)供给非活性气体。

Description

基板处理装置、基板处理方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于在向基板的下表面供给处理液来进行液处理之后使基板的下表面干燥的技术。
背景技术
在使用于半导体装置的制造的基板处理装置中，有时一边使半导体晶圆等基板以水平姿势绕铅垂轴线旋转一边向该基板的下表面供给冲洗液例如纯水来对该下表面进行冲洗处理。在进行这样的液处理的情况下，利用旋转卡盘(基板旋转保持机构)来保持基板，该旋转卡盘(基板旋转保持机构)具备圆盘状的基底构件以及设置于基底构件的周缘部且用于卡住基板的周缘部的多个卡盘构件。此外，“基板的下表面”为在进行处理时朝向下方的面，其能够是作为器件形成面的表面，也能够是作为非器件形成面的背面。
在下表面的冲洗处理结束之后，通过使基板高速旋转来进行甩干干燥。为了使基板良好地干燥，优选的是，首先在基板的中心部形成小的圆形的干燥区域(干燥中心区域)，使该干燥区域的外周缘以同心圆状逐渐扩展开来。通过这样，即使在液体中存在微粒，微粒也与液体一起被赶到基板的外侧，因此能够防止在干燥的基板上残留有微粒。
在进行甩干干燥时，为了促进干燥以及防止产生水痕，向基板的下表面侧供给低湿度且优选为低氧浓度的气体、例如氮气体(例如参照专利文献1)。氮气体的供给量会对干燥中心区域的形成和扩张带来影响，因此必须将该供给量控制在适当的范围内。在氮气体的供给量过大的情况下，干燥中心区域扩展的速度过快，有产生处于干燥中心区域的外侧的液膜的碎裂(产生从液膜分离出的液滴)的风险。当在碎裂产生的液滴中存在微粒时，在该液滴干燥后，该微粒再次附着于基板。
另外，有时与针对上述的基板下表面的液处理并行地对基板的上表面进行液处理、例如刷洗处理或AS(雾化喷雾)清洗处理。在该情况下，由通过清洗处理而从基板表面被去除的物质构成的微粒与处理液一起流向基板的周缘部，最终飞散到基板的外侧。有包含该微粒的处理液漫延到基板的下表面且附着于卡盘构件及其周边的基板的下表面的风险。
专利文献1：日本特开2015-231030号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种在使基板的下表面干燥时能够同时防止处于干燥区域的外侧的液膜碎裂而产生液滴以及微粒附着于卡盘构件及其周边的基板的下表面的技术。
用于解决问题的方案
根据本发明的一个实施方式，提供一种基板处理装置，其具备：基板保持构件，其保持基板的周缘部；旋转部，其具有设置有所述基板保持构件的板，通过使所述板旋转来使所述基板旋转；流体供给部，其配置于所述旋转部的中央，对被所述基板保持构件保持的所述基板的下表面供给处理液和非活性气体；以及控制部，其进行以下控制：一边使所述基板旋转一边对所述基板的下表面供给处理液来进行液处理，在进行所述液处理之后，一边对所述基板的下表面供给所述非活性气体一边进行所述基板的干燥处理，其中，所述控制部进行以下控制：在开始进行所述干燥处理后且在所述基板的下表面中央部存在液膜的状态下，以第一供给流量供给所述非活性气体，在所述下表面中央部不再存在液膜之后，以比所述第一供给流量少的第二供给流量供给所述非活性气体。
根据本发明的其它实施方式，提供一种基板处理方法，用于使用基板处理装置对基板进行处理，所述基板处理装置具备：基板保持构件，其保持所述基板的周缘部；旋转部，其具有设置有所述基板保持构件的板，通过使所述板旋转来使所述基板旋转；以及流体供给部，其配置于所述旋转部的中央，对被所述基板保持构件保持的所述基板的下表面供给处理液和非活性气体，在基板处理方法中包括：液处理工序，一边使所述基板旋转一边对所述基板的下表面供给处理液来进行液处理；以及干燥工序，在所述液处理工序之后，一边对所述基板的下表面供给所述非活性气体一边进行所述基板的干燥处理，在该基板处理方法中，在开始进行所述干燥处理之后且在所述基板的下表面中央部存在液膜的状态下，以第一供给流量供给所述非活性气体，在所述下表面中央部不再存在液膜之后，以比所述第一供给流量少的第二供给流量供给所述非活性气体。
根据本发明的另一其它实施方式，提供一种存储介质，其记录有程序，在由构成用于控制基板处理装置的动作的控制部的计算机执行该程序时，所述计算机控制所述基板处理装置来执行上述的基板处理方法。
发明的效果
根据上述本发明的实施方式，在比较厚的液膜覆盖基板的整个下表面的时期，以比较大流量供给非活性气体，由此能够吹掉附着于基板保持构件的微粒。另外，在基板的下表面中央不再存在液膜之后，以比较小流量供给非活性气体，由此能够使干燥区域扩展的速度不会过快，从而能够防止由于液碎裂而引起的微粒的产生。
附图说明
图1是表示本发明的基板处理装置的一个实施方式所涉及的基板处理***的整体结构的概要俯视图。
图2是图1的基板液处理***中包括的处理单元的概要纵剖截面图。
图3是将图2的处理单元的处理液的喷出口和干燥用气体的喷出口的附近放大地表示的截面图。
图4是用于说明晶圆下表面的干燥的进展的图。
图5是用于说明在干燥晶圆下表面时产生的缺陷的图。
图6是说明氮气体的供给量的变化的曲线图。
图7是说明改进后的基板保持构件的图，图7的(A)是表示改进后的基板保持构件的侧视图，图7的(B)是表示改进前的基板保持构件侧视图。
图8是图7的(A)所示的改进后的基板保持构件的立体图。
图9是表示图7的(A)所示的改进后的基板保持构件、被该基板保持构件保持的晶圆、以及刷子的位置关系的图。
图10是表示具备可动的分隔板的基板保持旋转机构的实施方式的概要纵剖截面图。
附图标记说明
W：基板(半导体晶圆)；4：控制部(控制装置)；31a：板(基板)；31b：基板保持构件(保持构件)；31a、32、33：旋转部(底板、旋转轴、旋转马达)；43a、72、74、82：流体供给部；62：刷子；FR1：第三供给流量；FR2：第一供给流量；FR3：第二供给流量。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式。
图1是表示本实施方式所涉及的基板处理***的概要结构的图。在以下，为了使位置关系清楚，对相互正交的X轴、Y轴及Z轴进行规定，将Z轴正方向设为铅垂朝上方向。
如图1所示，基板处理***1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2与处理站3相邻地设置。
搬入搬出站2具备承载件载置部11和搬送部12。在承载件载置部11上载置有多个承载件C，该多个承载件C用于将多张晶圆以水平状态收容。
搬送部12与承载件载置部11相邻地设置，在搬送部12的内部具备基板搬送装置13和交接部14。基板搬送装置13具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板搬送装置13能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴线为中心进行旋转，其使用基板保持机构在承载件C与交接部14之间搬送晶圆W。
处理站3与搬送部12相邻地设置。处理站3具备搬送部15和多个处理单元16。多个处理单元16以排列在搬送部15的两侧的方式设置。
搬送部15在内部具备基板搬送装置17。基板搬送装置17具有用于保持晶圆W的基板保持机构。另外，基板搬送装置17能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴线为中心进行旋转，其使用基板保持机构在交接部14与处理单元16之间搬送晶圆W。
处理单元16用于对由基板搬送装置17搬送的晶圆W进行规定的基板处理。
另外，基板处理***1具备控制装置4。控制装置4例如是计算机，具备控制部18和存储部19。在存储部19中保存用于控制在基板处理***1中执行的各种处理的程序。控制部18通过读取并执行存储部19中存储的程序来控制基板处理***1的动作。
此外，该程序既可以是记录在可由计算机读取的存储介质中的程序，也可以是从该存储介质安装到控制装置4的存储部19中的程序。作为可由计算机读取的存储介质，例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。
在如上述那样构成的基板处理***1中，首先，搬入搬出站2的基板搬送装置13将晶圆W自载置于承载件载置部11的承载件C取出，并将取出后的晶圆W载置于交接部14。利用处理站3的基板搬送装置17将载置于交接部14的晶圆W自交接部14取出并搬入到处理单元16中。
在利用处理单元16对被搬入到处理单元16中的晶圆W进行处理之后，利用基板搬送装置17将该晶圆W自处理单元16搬出并将其载置于交接部14。然后，利用基板搬送装置13将载置于交接部14的处理完成后的晶圆W返回到承载件载置部11的承载件C。
接下来，参照图2和图3来说明处理单元16的概要结构。此外，只要没有特别说明，则在图3中出现的所有的构件实质上与几何学用语上的旋转体相当。
如图2所示，处理单元16具备腔室20、保持晶圆W并使该晶圆W旋转的基板保持旋转机构30、构成处理液供给喷嘴的液体喷出部40以及回收被供给到晶圆W后的处理液的回收杯50。
腔室20用于收容基板保持旋转机构30、液体喷出部40以及回收杯50。在腔室20的顶部设置有FFU(Fan Filter Unit：风机过滤单元)21。FFU 21用于在腔室20内形成下降流。
基板保持旋转机构30构成为利用机械方式的夹紧机构来保持晶圆W的机械卡盘。基板保持旋转机构30具有基板保持部31、旋转轴32以及旋转马达(旋转驱动部)33。在控制装置4的控制下，旋转马达33的旋转速度能够连续地变化为任意的值。旋转马达33驱动旋转轴32使之旋转，由此，被基板保持部31以水平姿势保持的晶圆W绕铅垂轴线旋转。
基板保持部31具有圆板形的基板(板状体)31a和设置于底板31a的周缘部的多个保持构件31b(夹具)。保持构件31b保持晶圆W的周缘。在一个实施方式中，多个保持构件31b中的几个为相对于晶圆W的周缘进退来在晶圆W的把持与释放之间进行切换的可动的支承构件，其余的保持构件31b为不动的保持构件(例如支承销)。旋转轴32由沿铅垂方向延伸的中空的管状体构成。
旋转轴32与底板31a通过连结部34而连结。连结部34既可以是与旋转轴32及底板31a相分别的部件，或者也可以是与旋转轴32及底板31a一体的部件。
液体喷出部40整体形成为沿铅垂方向延伸的细长的轴状构件。液体喷出部40具有头部42和沿铅垂方向延伸的中空圆筒形的轴部41。轴部41***在基板保持旋转机构30的旋转轴32的内部的圆柱形的空洞32a内。轴部41与旋转轴32同心。在轴部41的外周面与旋转轴32的内周面之间形成有具有圆环状的截面的作为气体通路80的空间。
从干燥用气体供给机构74向气体通路80供给干燥用气体。优选的是，干燥用气体的湿度低，以促进干燥，更为优选的是，干燥用气体的氧浓度低，以防止水痕的产生。在本实施方式中，使用低湿度且低氧浓度的气体即氮气体来作为干燥用气体。干燥用气体供给机构74例如包括与气体供给源连接的供给线以及***设置在该供给线上的开闭阀和流量控制阀等，但省略干燥用气体供给机构74的结构的图示和详细的说明。
在液体喷出部40的内部存在沿铅垂方向延伸的圆柱形的空洞。在该空洞的内部设置有处理液供给管43(仅在图3中示出)。处理液供给管43的上端在液体喷出部40的头部42的上表面的中央部具有开口，成为用于朝向被基板保持旋转机构30保持的晶圆W的下表面的中央部喷出处理液(参照图3的黑底箭头)的液体喷出口43a。
从处理液供给机构72(参照图2)向处理液供给管43供给用于清洗晶圆W的下表面的冲洗液例如纯水(DIW)。处理液供给机构72例如包括与处理液供给源连接的供给线以及***设置在该供给线上的开闭阀和流量控制阀等，但省略处理液供给机构72的结构的图示和详细的说明。处理液供给机构72也可以构成为，能够在冲洗液的供给与冲洗液以外的处理液例如DHF等药液的供给之间进行切换。
在连结部34的上表面中央部形成有与气体通路80连通的圆柱形的凹部34b。头部42的下侧的大部分收容在凹部34b内。头部42具有从凹部34b的外周端向径向外侧凸出的凸缘部42a。在气体通路80内朝上流动的气体以经过在凹部34a的内表面与同该内表面相向的头部42的表面之间形成的空间81的方式流动，进一步地，以经过凸缘部42a的下表面与连结部34的上表面34a之间的间隙82的方式流动，进而沿大致水平方向朝向径向外侧被喷射到晶圆W下表面与底板31a之间的空间83(参照图3的白底箭头)。也就是说，从间隙82的出口喷射的气体不会直接朝向晶圆W的下表面被吹送。间隙82的出口构成气体喷射部。
另外，即使从液体喷出口43a供给到晶圆W的下表面的处理液落下，也能够利用凸缘部42a来防止该处理液经由空间81侵入到气体通路80中。
如图2所示，回收杯50以包围基板保持旋转机构30的基板保持部31的方式配置，用于收集从旋转的晶圆W飞散的处理液。回收杯50具有不动的下杯体51和能够在上升位置(图2所示的位置)与下降位置之间进行升降的上杯体52。上杯体52通过升降机构53进行升降。在上杯体52处于下降位置时，上杯体52的上端位于比被基板保持旋转机构30保持的晶圆W的位置低的位置。因此，在上杯体52处于下降位置时，能够在进入腔室20内的图1所示的基板搬送装置17的基板保持机构(臂)与基板保持旋转机构30之间交接晶圆W。
在下杯体51的底部形成有排出口54。经由该排出口54从回收杯50排出收集到的处理液和回收杯50内的气氛。排出口54与排出管55连接，排出管55与减压气氛的工厂排气***(未图示)连接。
来自FFU 21的清洁空气的下降流经由回收杯50(上杯体52)的上部开口被引入到回收杯50内，且从排出口54被排出。因此，在回收杯50内产生箭头F所示的气流。
处理单元16也可以具备处理流体喷嘴61，该处理流体喷嘴61用于向被基板保持旋转机构30保持的晶圆W的上表面供给处理流体。能够利用未图示的喷嘴臂来使处理流体喷嘴61位于晶圆W的中心的正上方位置与晶圆W的周缘的正上方位置之间的任意位置、以及晶圆W的外侧的待机位置(初始位置)。能够设是处理流体喷嘴61供给药液、冲洗液或双流体(在后进行详细叙述)。
处理单元16也可以具备刷子62，该刷子62用于对被基板保持旋转机构30保持的晶圆W的上表面进行刷洗。能够利用未图示的喷嘴臂来使刷子62位于晶圆W的中心部与晶圆W的周缘部之间的任意位置、以及晶圆W的外侧的待机位置(初始位置)。
接着，还参照图6来说明由处理单元16进行的处理的一例。在此，设是对晶圆W的上表面(在本例中为没有形成有图案的背面)实施刷洗，同时对下表面(在本例中为形成有图案的表面)实施纯水冲洗处理。例如以从晶圆W的背面充分去除微粒为目的来进行该处理，以防晶圆W在曝光时散焦。在该处理中，仅使用纯水(DIW)来作为处理液，而不使用药液。另外，在图1中，所设置的12台处理单元16中的一个被置换为用于将晶圆翻面的翻转机构(未图示)。
在向处理单元16搬入晶圆W之前，保持有被未图示的翻转机构以背面成为上表面的方式翻面后的晶圆W的基板搬送装置17进入腔室20内，将晶圆W移交到基板保持旋转机构30的基板保持部31。之后，基板保持机构(臂)从腔室20退出，上杯体52上升到上升位置。
接着，基板保持旋转机构30使晶圆W旋转。晶圆W持续旋转直到针对晶圆W的一系列的处理结束为止。在该状态下，向晶圆W的上表面供给纯水，同时使旋转的刷子62与晶圆的上表面的中央部接触，使刷子62逐渐移动到晶圆W的周缘部，由此对晶圆W的整个上表面实施刷洗处理(图6的时间点T0～T1)。
此外，能够利用内置有刷子旋转机构的未图示的臂来保持刷子62，且使刷子62在晶圆W的中心部与周缘部之间移动。关于向晶圆W的上表面进行的纯水的供给，既可以由内置于刷子62或与该刷子62一体化的纯水喷出部进行，也可以由与刷子62相单独地设置的处理流体喷嘴61进行。
在刷洗处理结束后，刷子62从晶圆W的上表面离开，移动到晶圆W的外侧的待机位置。从处理流体喷嘴61向晶圆W的上表面的中央部供给纯水，来对晶圆W的上表面实施冲洗处理(图6的时间点T1～T2)。在该冲洗处理结束后，停止向晶圆W的上表面供给纯水，进行晶圆W的甩干干燥(图6的时间点T2～T4)。
在针对上述的晶圆W的上表面执行刷洗处理和冲洗处理期间，为了防止晶圆W的下表面(器件形成面)的污染而进行晶圆W的冲洗处理(图6的时间点T0～T2)。
通过从液体喷出部40的液体喷出口43a向旋转着的晶圆W的下表面中央部供给作为冲洗液的纯水来进行冲洗处理。被供给到晶圆W的下表面中央部的纯水通过离心力，以向径向外侧扩散的方式流动，且从晶圆W的周缘向外侧飞散。此时，晶圆W的下表面整个区域被纯水的液膜覆盖。该纯水的液膜阻挡想要从晶圆W的上表面漫延到下表面的、包含微粒的纯水。
优选的是，使晶圆W的上表面的冲洗处理和晶圆的下表面的冲洗处理同时或大致同时结束，以防冲洗液从晶圆W的上表面漫延到下表面或者从下表面漫延到上表面。也就是说，优选使晶圆W的上表面的冲洗液的供给和晶圆W的下表面的冲洗液的供给大致同时停止(图6的时间点T2)。
以上为液处理工序。接着，对干燥工序也就是转到图6的时间点T2的操作进行说明。干燥工序在冲洗液的供给停止时开始。
在干燥工序中，优选的是，降低晶圆W与基板保持部31的底板31a之间的空间的氧浓度，以免在晶圆W的下表面产生水痕(其能够成为产生微粒的原因)。因此，从头部42的凸缘部42a的下表面与连结部34的上表面34a之间的间隙82的出口向该空间喷射氮气体。
此外，在图6的例子中，在时间点T2以前一直从间隙82的出口(气体喷射部)以流量FR1(例如20L/min)喷射氮气体，但不限定于此，也可以是，在时间点T2以前不喷射氮气体。
在停止向晶圆W的下表面供给冲洗液(纯水)之后立即(也就是在时间点T2之后立即)以大流量FR2(例如60L/min)喷射氮气体。开始喷射氮气体的定时无需与冲洗液的供给停止完全同时，可以稍前或稍后。
以大流量喷射出的氮气体关于晶圆W的周向大体均匀地流向晶圆W的周缘部，吹掉附着于保持构件31b的、包含微粒的纯水。该纯水中包含的微粒主要来源于通过刷洗而从晶圆W的上表面被去除掉的物质。
在时间点T2和稍后的时间点(例如图6的时间点T3)，在晶圆W的下表面存在足够的厚度的液膜，即使从间隙82的出口(气体喷射部)以大流量喷射了氮气体，也不会由于喷射出的气体的影响而破坏晶圆W下表面的液膜。
在停止向晶圆W的下表面供给冲洗液不久之后，存在于晶圆W的下表面上的纯水通过离心力而流向晶圆W的周缘，因此首先晶圆W的中心部的纯水的液膜LF消失而晶圆W的表面(下表面)露出。即，在晶圆W中心部形成小的圆形的干燥区域DA(也称作干燥中心区域)(也参照图4)。
之后，随着时间经过，干燥区域DA逐渐扩展，最终晶圆W的整个下表面干燥。此时，优选的是，液膜LF与干燥区域DA之间的边界B一边维持大致圆形一边平稳地向径向外侧移动。
当边界B的移动速度不恰当时，具有液膜LF碎裂而从液膜LF分离出液滴LD的可能性。在图5中示意性地示出发生该现象时的情况。在晶圆的表面具有疏水性的情况下、以及在晶圆的表面疏水性区域和亲水性区域混合存在的情况下，容易发生液滴的碎裂，尤其在后者的情况下容易发生液滴的碎裂。作为具体的例子，在晶圆W的表面上以矩阵状形成有大量四边形的电路图案的状況下，存在在电路图案的表面存在许多疏水性部分并且四边形之间的区域具有亲水性的情况。在该情况下，产生在电路图案上残留有液滴且之后液滴干燥的情景。
在冲洗液(纯水)的液膜中可能存在微粒。微粒也许起初就附着在晶圆W上，或者也许是在通过从间隙82的出口喷射出的氮气体而被扬起后进入到液膜LF中的。当含有微粒的液滴干燥时，该微粒附着于晶圆W的表面。在电路图案的一部分残留有带微粒的液滴，当其干燥时，对成品率产生不良影响。
另一方面，即使在液膜中存在微粒，但只要如上述那样液膜LF与干燥区域DA之间的边界B一边维持大致圆形一边平稳地向径向外侧移动，就不会发生这样的问题。也就是说，在该情况下，液膜中的微粒与液膜一起向径向外侧移动，且与液膜一起排出到晶圆W的外侧，而不残留于晶圆W的表面。
氮气体为低湿度气体(Ar气体等非活性气体也同样)，因此当氮气体在晶圆W的下表面与底板31a之间的空间(晶圆下方空间)中流动时，晶圆下方空间维持低湿度，晶圆W的下表面的干燥得到促进。因此，当从间隙82的出口(气体喷射部)以大流量持续喷射氮气体时，容易发生图5那样的状況。
在本实施方式中，在时间点T2后的时间点T3，使从间隙82的出口喷射的氮气体的流量减少为FR3(例如10L/min)。由此，抑制晶圆的下表面的干燥，以图4所示的适当的方式进行干燥。
优选的是，使氮气体的流量减少的时间点T3能够设为在晶圆W的下表面中央部不再存在液膜的时间点、也就是在晶圆W的下表面中央部形成有干燥中心区域DA的时间点。时间点T3取决于大流量FR2的流量、基板的接触角等，是通过实验求出的数值。此外，图5所示那样的情景是在边界B向径向外侧移动某种程度的距离后产生的，因此时间点T3也可以是比在晶圆W的下表面中央部形成干燥中心区域DA的时间点稍靠后的时间点。另外，时间点T3也可以是比在晶圆W的下表面中央部形成干燥中心区域DA的时间点稍靠前的时间点。
能够设为在整个干燥工序中晶圆W的旋转速度是固定的。但是，液膜LF的碎裂容易在边界B处于接近晶圆W的周缘WE的位置的情况下发生。这是因为，随着边界B靠近周缘WE，液膜LF变薄，并且想要使液膜LF扩展的力变大。也可以是，在边界B接近周缘WE之后，将晶圆W的旋转速度抑制得较低来抑制想要使液膜LF扩展的力。
在本说明书中不对晶圆W的上表面的干燥进行详细说明。例如，通过使用如下的公知的方法，能够一边控制干燥区域与液膜之间的边界的移动速度一边进行良好的干燥，在该方法中，一边从处理流体喷嘴61向旋转的晶圆W供给冲洗液一边从干燥用气体喷嘴(未图示)向旋转的晶圆W供给氮气体等干燥用气体，将晶圆W上的碰撞到氮气体的径向位置(称作径向位置PN)维持在比晶圆W上的碰撞到冲洗液的径向位置(称作径向位置PR)靠径向内侧的位置，并且使径向位置PN和径向位置PR这两方逐渐向径向外侧移动。也就是说，关于晶圆W的上表面，能够利用公知的方法来防止液膜的碎裂，进行不产生微粒的残留的干燥。
根据上述实施方式，在干燥工序的初期向晶圆下方空间以相对大的流量供给氮气体，由此能够将附着于保持构件31b(及其周边的晶圆W的面)的微粒去除而不会对晶圆W的下表面的干燥带来不良影响，之后以相对小的流量供给氮气体，由此能够一边将液膜LF与干燥区域DA之间的边界B维持为大致圆形一边使该边界B平稳地向径向外侧移动。
在上述的实施方式中，在使晶圆W的背面(非器件形成面)朝上、使晶圆W的表面(器件形成面)朝下的状态下进行了清洗处理，但并不限定于此，也可以在使晶圆W的表面朝上、使晶圆W的背面朝下的状态下进行清洗处理。另外，也可以不对晶圆W的朝上的面进行清洗处理，只对晶圆W的朝下的面进行清洗处理。
也可以代替对晶圆W的上表面实施刷洗处理而进行双流体清洗处理。所谓双流体清洗是通过在构成为双流体喷嘴的处理流体喷嘴61内向晶圆W吹送由通过气体(例如氮气体)而被雾化后的处理液(在此为纯水)的液滴与气体的混合流体构成的双流体来进行的清洗。此时，处理流体喷嘴61一边喷射双流体，一边通过未图示的喷嘴臂在晶圆W的中心部与周缘部之间往复移动。由此，利用双流体的能量将附着于晶圆W上表面的微粒去除。在该情况下，在继续向处理流体喷嘴61供给纯水的状态下停止供给氮气体，从处理流体喷嘴61向晶圆W的上表面中央部供给未被雾化的纯水，由此能够进行晶圆W的上表面的冲洗处理。
作为处理对象的基板不限定为半导体晶圆(晶圆W)，只要是在旋转状态下被实施处理的圆形的基板即可，也可以是玻璃基板、陶瓷基板等其它种类的基板。
接着，参照图7～图9来说明能够在进行刷洗时适当使用的保持构件。图2中概要性地记载的保持构件31b例如具有图7～图9中记载的形状。即，保持构件31b在一侧具有与晶圆W的周缘接触的保持部(晶圆保持爪)311，在另一侧具有被加压部312。保持部311通过***在孔313中的销(未图示)而枢接于底板31a(在图7～图9中未图示)。当利用未图示的加压构件从被加压部312的下方举起被加压部312时，保持部311转动而移动到远离晶圆W的释放位置。通过加压构件作用于被加压部312的重力，保持部311转动而移动到保持晶圆W的周缘的保持位置。关于上述机构的详情，请参照日本特开平10-0209254号(其为本案申请人的在先申请所涉及的公开公报)，尤其参照图5和图8。
图7的(A)、图8以及图9所示的保持构件为对日本特开平10-0209254号的图5和图8所记载的保持构件的一部分进行改进后得到的保持构件。图7的(B)为现有技术，图7的(A)为实施方式所涉及的技术。在图7的(A)中，保持部(晶圆保持爪)311的高度变低。此外，横切图7的(A)、(B)地延伸的两条虚线表示晶圆W的厚度。
通过像这样降低保持部311的高度，如图9所示，能够使刷子62一直接触到晶圆W的上表面的平坦部的最靠径向外侧的部分(即比斜角部靠径向内侧的整个区域)。也就是说，能够可靠地从晶圆W的上表面的整个平坦部区域去除微粒。
另外，通过降低保持部311的高度，能够减少由于产生从晶圆W中央部朝向周缘部流过来的处理液而在保持部311产生的溅液。
另外，如图8所示，保持部311具有第一部分311a和第二部分311b，在这两个部分之间形成有间隙311c。并且，第一部分311a和第二部分311b随着去向晶圆W的径向外侧而变细。通过这样设置，处理液容易通过保持部311，因此能够进一步减少溅液。
另外，如图7的(A)所示，使保持部311的上表面311d以随着去向晶圆W的径向外侧而降低的方式(处于保持位置时)倾斜。由此，处理液容易越过保持部311，因此能够进一步减少溅液。
接着，参照图10来说明向基板保持部和晶圆下方区域供给氮气体的机构的其它实施方式。在图10中，对与图2所示的构件相同的构件标注相同标记。
在图10的实施方式中，在基板保持部的底板31a设置有多个支柱104，例如三个。在支柱104安装有将晶圆W的下表面与底板31a的上表面之间的空间沿下方向分割的分隔板105。分隔板105能够根据分隔板105的上方的空间与下方的空间的压力差，沿着支柱104在下限位置(图10的(A)～(C)所示的位置)与上限位置(图10的(D)所示的位置)之间顺畅地升降。在各支柱104的上部设置有晶圆支持构件106。
在中空的旋转轴32的内侧，两个管状体107、108与旋转轴32同轴地配置。中空的管状体108的内部成为冲洗液通路，冲洗液通路的上端的出口成为冲洗液喷出口101。从冲洗液喷出口101朝向正上方喷出冲洗液。
在管状体107与管状体108之间形成有第一气体通路，该第一气体通路的上端的出口成为第一气体喷出口102。从第一气体喷出口102朝向径向外侧(晶圆W的径向外侧)供给非活性气体例如氮气体。
在旋转轴32与管状体107之间形成有第二气体通路，该第二气体通路的上端的出口成为第二气体喷出口103。从第二气体喷出口103朝向径向外侧供给非活性气体例如氮气体。
接着，对使用图10的基板处理装置对晶圆W的上表面实施刷洗处理、对晶圆W的下表面实施冲洗处理的过程进行说明。此外，在进行以下的一系列的处理工序的期间，使晶圆W一直旋转。
图10的(A)示出清洗工序。在清洗工序中，一边在向晶圆W的上表面供给纯水的同时利用刷子62进行刷洗，一边从冲洗液喷出口101向晶圆W的下表面中央部供给冲洗液(纯水)，由此进行冲洗处理。晶圆W的下表面被冲洗液的液膜覆盖。此时，从第一气体喷出口102供给氮气体，另一方面，不从第二气体喷出口103供给氮气体。因此，分隔板105的上侧的空间的压力变高，因此分隔板105位于下限位置。
图10的(B)示出紧接在清洗工序之后进行的冲洗工序。在冲洗工序中，在通过向晶圆W的上表面的中央部供给冲洗液(纯水)来进行冲洗处理的同时，通过从冲洗液喷出口101向晶圆W的下表面中央部供给冲洗液(纯水)来进行冲洗处理。晶圆W的下表面被冲洗液的液膜覆盖。此时也是从第一气体喷出口102供给氮气体，另一方面，不从第二气体喷出口103供给氮气体。因此，分隔板105的上侧的空间的压力变高，因此分隔板105位于下限位置。
图10的(C)、(D)示出紧接在冲洗工序之后进行的干燥工序。在从冲洗工序转到干燥工序时，停止向晶圆W的上表面和下表面供给冲洗液。
图10的(C)示出干燥工序的初期的状态。此时也是从第一气体喷出口102供给氮气体，另一方面，不从第二气体喷出口103供给氮气体。因此，分隔板105的上侧的空间的压力变高，因此分隔板105位于下限位置。
图10的(D)示出干燥工序的后期的状态。干燥工序的后期是指至少从晶圆W的下表面的一部分去除了冲洗液使得该下表面的一部分开始露出后的时期。此时，停止从第一气体喷出口102供给氮气体，从第二气体喷出口103进行氮气体的供给。因此，分隔板105的下侧的空间的压力变高，因此分隔板105位于上限位置。由此，晶圆W的下表面被靠近该下表面的分隔板105覆盖。因此，能够防止漂浮在晶圆W的下方空间中的被污染的雾附着于晶圆W的下表面。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
基板保持构件，其保持基板的周缘部；
旋转部，其具有设置有所述基板保持构件的板，通过使所述板旋转来使所述基板旋转；
流体供给部，其配置于所述旋转部的中央，对被所述基板保持构件保持的所述基板的下表面供给处理液和非活性气体；以及
控制部，其进行以下控制：一边使所述基板旋转一边对所述基板的下表面供给处理液来进行液处理，在进行所述液处理之后，一边对所述基板的下表面供给所述非活性气体一边进行所述基板的干燥处理，
其中，所述控制部进行以下控制：在开始进行所述干燥处理后且在所述基板的下表面中央部存在液膜的状态下，以第一供给流量供给所述非活性气体，在所述下表面中央部不再存在液膜之后，以比所述第一供给流量少的第二供给流量供给所述非活性气体。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述干燥处理中的所述第一供给流量为吹走附着于所述基板保持构件的处理液的流量。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部在所述液处理中进行控制，以使所述流体供给部以第三供给流量供给非活性气体，
所述干燥处理中的所述第二供给流量为比所述第三供给流量小的流量。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还具备刷子，所述刷子用于对被所述基板保持部保持的所述基板的上表面实施刷洗，
所述控制部在对所述基板的下表面进行所述液处理时进行控制，以使用所述刷子对所述基板的上表面进行刷洗。
5.一种基板处理方法，用于使用基板处理装置对基板进行处理，所述基板处理装置具备：基板保持构件，其保持所述基板的周缘部；旋转部，其具有设置有所述基板保持构件的板，通过使所述板旋转来使所述基板旋转；以及流体供给部，其配置于所述旋转部的中央，对被所述基板保持构件保持的所述基板的下表面供给处理液和非活性气体，所述基板处理方法的特征在于，包括：
液处理工序，一边使所述基板旋转一边对所述基板的下表面供给处理液来进行液处理；以及
干燥工序，在所述液处理工序之后，一边对所述基板的下表面供给所述非活性气体一边进行所述基板的干燥处理，
其中，在开始进行所述干燥处理之后且在所述基板的下表面中央部存在液膜的状态下，以第一供给流量供给所述非活性气体，在所述下表面中央部不再存在液膜之后，以比所述第一供给流量少的第二供给流量供给所述非活性气体。
6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，
所述干燥工序中的所述第一供给流量为吹走附着于所述基板保持构件的处理液的流量。
7.根据权利要求5或6所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述液处理工序中，从所述流体供给部以第三供给流量供给非活性气体，所述第二供给流量为比所述第三供给流量小的流量。
8.根据权利要求5或6所述的基板处理方法，其特征在于，
在对所述基板的下表面进行所述液处理工序时，使用刷子对所述基板的上表面进行刷洗。
9.一种存储介质，记录有程序，
在由构成用于控制基板处理装置的动作的控制部的计算机执行该程序时，所述计算机控制所述基板处理装置来执行根据权利要求5或6所述的基板处理方法。
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