[发明专利]液处理装置和液处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节用于进行被处理基板的液处理的周围气氛的技术。

背景技术

在半导体制造工序中存在对半导体晶圆(以下称作晶圆)等被处理基板进行液处理的工序。作为液处理，可列举出利用清洗液清洗晶圆等。这种处理所使用的液处理单元例如包括用于接收处理液的杯状件、设置在杯状件内的旋转卡盘等旋转保持部、用于向基板供给处理液的处理液供给喷嘴。于是，在对晶圆进行清洗的情况下，准备多种处理液，通过按照预先设定好的顺序向旋转的晶圆的表面供给各种处理液来执行液处理。

执行这样的液处理的旋转卡盘、杯状件等收容在共用的壳体内而与外部的气氛隔离开。而且，利用自处于该壳体上部的FFU(风机过滤单元：Fan Filter Unit)供给的清洁空气在壳体内形成清洁空气的下降流(down flow)，抑制随着晶圆的输入、输出动作、液处理的执行而引起微粒、雾沫的上扬，将晶圆和壳体内保持成清洁的状态。

另一方面，在清洗处理过程中，向晶圆供给碱性、酸性的处理液，利用DIW(去离子水：Delonized Water)等冲洗液进行冲洗清洗之后供给IPA(异丙醇：IsoPropyl Alcohol)，从而进行将残存在晶圆表面的液体与IPA一同除去的IPA干燥。此时，需要将晶圆周围的气氛的湿度抑制得较低。

另外，在对形成有铜等金属布线的晶圆的表面进行的液处理中，为了防止金属布线的氧化，有时也要求降低晶圆表面的氧浓度。

关于这一点，例如在专利文献1中记载有如下这样的技术：通过以覆盖基板的整个被处理面的方式在整个装置内形成非活性气体的下行流来抑制因微粒进入到冲洗液、自然氧化膜中导致产生水印(water mark)。但是，向进行液处理的整个装置内供给非活性气体的做法会导致液处理成本上升。

另一方面，在专利文献2中记载有如下这样的技术，在向被处理体的下表面和侧面供给处理液而对该部分进行蚀刻处理的液处理装置中，以覆盖被处理体的上表面侧的方式设置顶板，自该顶板的中央部朝向被处理体的上表面供给非活性气体，从而防止处理液蔓延到被处理体的上表面侧。但是，该液处理装置是用于对被处理体的下表面、侧面进行液处理的装置，在对被处理体的整个上表面进行液处理的情况下，为了避免处理液的供给喷嘴与顶板相互干涉，需要特别的处理液供给机构。另外，在进行输入、输出时等情况下，为了使被处理体和顶板不相干涉，也需要用于使顶板和保持被处理体的基体相对地接触或分离的移动机构。

专利文献1：日本特开2003-174006号公报：权利要求1，图1

专利文献2：日本特开2010-28059号公报：权利要求4，段落0021，图1

发明内容

本发明是在这样的背景下做成的，其目的在于提供能够利用简单的方法在被处理基板的表面形成低湿度气氛、低氧气氛等适合所进行的液处理的处理气氛的液处理装置和液处理方法。

本发明的液处理装置用于向被处理基板的表面供给处理液而进行液处理，其特征在于，该液处理装置包括：壳体，在其中进行液处理；旋转保持部，其用于在该壳体内保持被处理基板并使该被处理基板绕铅垂轴线旋转；处理液供给喷嘴，其用于向被该旋转保持部保持并旋转的被处理基板的表面供给处理液；杯状件，其设置在上述旋转保持部的周围；第1气体供给部，其为了在上述被处理基板表面上形成处理气氛而配置在与被上述旋转保持部保持的被处理基板相对的位置，用于形成在上述被处理基板的整个表面流动、并流入到杯状件中的第1气体的下降流；第2气体供给部，其用于在该第1气体的下降流的外侧区域中形成与上述第1气体不同的第2气体的下降流，上述第1气体供给部和上述第2气体供给部设置在上述壳体的顶部。

上述液处理装置也可以具有以下的特征。

(a)上述第1气体的下降流是自上述第1气体供给部朝向上述杯状件形成的喇叭状的气流。

(b)自上述第1气体供给部供给的上述第1气体的流量多于因使被处理基板旋转而朝向该被处理基板的周缘部流动的气流的流量。

(c)自上述第1气体供给部供给的第1气体的流出速度与自第2气体供给部供给的第2气体的流出速度一致。

(d)上述液处理装置还具有：第1排气部，其设置在上述杯状件的内侧，主要用于排出上述第1气体；第2排气部，其设置在上述杯状件的外侧，主要用于排出上述第2气体。

(e)上述第1气体供给部切换地供给上述第1气体和上述第2气体。