[发明专利]基板处理装置以及基板处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及处理基板的基板处理装置以及基板处理方法。

背景技术

以往，在半导体基板（下面仅称为“基板”）的制造工序中，利用基板处理装置对具有氧化膜等绝缘膜的基板进行各种处理。例如进行如下清洗处理，即，通过向基板的表面供给清洗液来除去附着在基板的表面上的颗粒等。

在日本特开2008-71875号公报中公开了如下技术，即，在基板的表面上形成去离子水（DIW：deionized water）等液膜，通过冷却气体对该液膜进行冷却而使该液膜冻结之后，利用冲洗液进行解冻除去处理，从而除去基板表面的颗粒。另外，在日本特开2009-254965号公报中公开了如下技术，即，向基板的表面供给冷却至常温以下的去离子水，通过冷却气体进行冻结。在日本特开2009-254965号公报中记载了如下内容，即，优选去离子水的冷却温度低于10℃，若考虑配管的绝热结构、热交换器的能力等，优选去离子水的冷却温度设定为2℃左右。在日本特开2008-28008号公报中公开了如下技术，即，通过向基板的背面供给液体制冷剂使形成于基板的表面的去离子水的液膜冻结之后，利用冲洗液进行解冻除去处理。在日本特开2008-71875号公报、日本特开2009-254965号公报以及日本特开2008-28008号公报所记载的装置中，通过使基板旋转来从基板上除去喷出至基板的表面的液体的一部分（即，甩出液体），在基板的表面上形成液膜。

另一方面，在日本特开2000-58494号公报中提出了如下的方法，即，在除去基板上的光致抗蚀膜时，将光致抗蚀膜浸渍在液态氮中来使光致抗蚀膜冻结之后，吹送干冰粒子或冰粒子来进行喷砂清洗。另外，还提出了如下的方法，即，在使光致抗蚀膜冻结之前，通过浸渍在水中或者吹送水蒸气等的方法，使光致抗蚀膜含有水分。

但是，在进行上述那样的冻结清洗的基板处理装置中，作为使基板上的液膜冻结的冷却气体，利用通过经过液态氮内的配管而被冷却至大约-190℃的氮气等。为了将这样的冷却气体导入至处理基板的腔室内，需要高性能的绝热设备，从而导致装置的制造成本增加。然而，若降低绝热设备的性能，则冷却气体的温度变高，从而导致冻结液膜所需的时间变长。

在日本特开2009-254965号公报的装置中，通过利用进行了冷却的去离子水形成液膜，来缩短冻结液膜所需的时间和抑制冻结液膜所需的冷却成本。然而，在使基板旋转来形成液膜期间，从基板的周围的气体等向液膜流入热，从而导致液膜的温度上升，因此缩短冻结所需的时间和抑制冻结所需的冷却成本是有限的。

在日本特开2008-71875号公报、日本特开2009-254965号公报以及日本特开2008-28008号公报那样的除去基板表面的颗粒等的装置中，为了在基板的表面上形成液膜，需要喷出去离子水等液体并向基板的表面供给的机构。另外，一边旋转基板以使液体在基板上移动一边形成液膜，因此当要使液膜的厚度薄至某种程度以上时，在基板的表面上混有存在液膜的区域和不存在液膜的区域。

发明内容

本发明涉及处理基板的技术，其主要的目的在于抑制冻结液膜所需的冷却成本，另外，缩短冻结液膜所需的时间。另外，本发明的目的还有省略朝向基板喷出液体的结构来使基板处理装置实现小型化。而且，本发明的目的还有容易地在基板上形成薄的液膜。

本发明的基板处理装置具有：腔室；基板保持部，在上述腔室内将基板保持为一个主面朝向上侧的状态；液体供给部，向上述基板的上述一个主面供给被过冷却至比凝固点低的温度的过冷却液；基板旋转机构，通过使被供给了上述过冷却液的上述基板以与上述一个主面垂直的轴为中心旋转，在上述一个主面上形成液膜；冻结部，使上述液膜冷却来使该液膜冻结。根据该基板处理装置，能够抑制冻结液膜所需的冷却成本。另外，能够缩短冻结液膜所需的时间。

在本发明的一个优选的实施方式中，通过从上述液体供给部向上述基板的上述一个主面供给上述过冷却液，来使上述一个主面的温度变为比上述过冷却液的凝固点低的温度之后，通过上述基板旋转机构形成上述液膜。

在本发明的其它优选的实施方式中，上述基板处理装置还具有冷却部，在形成上述液膜时，该冷却部对旋转中的上述基板的另一个主面进行冷却。

更优选上述冷却部向上述另一个主面供给上述过冷却液。

在本发明的其它实施方式中，上述过冷却液为纯水。

在本发明的其它实施方式中，上述基板处理装置还具有冻结膜除去部，该冻结膜除去部向冻结了的上述液膜即冻结膜供给被加热了的解冻用液体来除去上述冻结膜。