專利名稱：基板處理方法及基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及去除附著于半導體晶片、光掩模用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、等離子顯示用玻璃基板、光盤用基板等各種基板表面上的顆粒等污染物質(zhì)的基板處理方法及
基板處理裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為用于去除附著于基板表面的顆粒等污染物質(zhì)的處理技術(shù)之一，凍結(jié)清洗技術(shù)為人們所知。在該技術(shù)中，在使形成于基板上表面上的液膜凍結(jié)后，通過融化處理來去除該凍結(jié)膜，由此將顆粒等與凍結(jié)膜一起從基板上表面去除。例如，在日本特開 2008-071875號公報所記載的技術(shù)中，向基板上表面供給作為清洗液的DIW(去離子水 deionized water)并形成液膜之后,通過使噴出冷卻氣體的噴嘴從基板的中央部向外緣部掃描來使液膜凍結(jié)，并再次供給DIW而通過融化處理來去除凍結(jié)膜，由此從基板上表面去除顆粒。本申請的發(fā)明者們進行各種實驗的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在凍結(jié)膜的溫度與顆粒去除率之間存在一定的相關(guān)性。該相關(guān)性為，不僅使液膜凍結(jié)，而且使凍結(jié)膜的溫度進一步降低，能夠進一步提高顆粒去除率。因此，謀求凍結(jié)膜的溫度降低在提高顆粒去除率方面是有利的， 研究改良冷卻氣體的溫度降低等液膜冷卻條件。然而，在日本特開2008-071875號公報所記載的裝置中，如上所述，使噴嘴從基板的中央部向外緣部掃描，因此與基板的中央部相比，在外緣附近的每單位面積上，冷卻氣體的供給時間較短，與基板的中央部相比，外緣附近的凍結(jié)膜的溫度未降低。因此，凍結(jié)膜的溫度在基板的中央部和外緣附近不均勻，其結(jié)果，產(chǎn)生損害去除率的面內(nèi)均勻性的問題。因此，為了解決這種問題，例如想到了抑制噴嘴在外緣附近的移動速度來延長對外緣附近進行冷卻的時間。然而，時間延長導致基板的凍結(jié)清洗處理所需的總時間變長，而導致處理能力的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于，在去除附著于基板表面上的顆粒等污染物質(zhì)的基板處理方法及基板處理裝置中，提供不會導致處理能力的降低且能夠以優(yōu)異的面內(nèi)均勻性去除顆粒等的技術(shù)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基板處理方法的特征在于，具有凝固工序，一邊大致水平地保持著在上表面上附著有凝固對象液的基板并使該基板圍繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)，一邊從噴嘴向基板的上表面供給溫度比凝固對象液的凝固點低的冷卻用氣體，從而使凝固對象液凝固，融化工序，通過融化處理來去除在凝固工序中凝固后的凝固對象液；凝固工序包括 初始凝固工序，通過從配置在初始位置的上方的噴嘴向初始位置供給冷卻用氣體，由此使從初始位置到基板的旋轉(zhuǎn)中心的初始區(qū)域上的凝固對象液凝固，該初始位置是指，相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心位于基板的外緣側(cè)的位置，噴嘴移動工序，在初始凝固工序后，一邊從噴嘴供給冷卻用氣體，一邊使噴嘴向基板的外緣側(cè)進行相對移動。另外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基板處理裝置的特征在于，包括基板保持單元，其將在上表面上附著有凝固對象液的基板保持為大致水平，旋轉(zhuǎn)單元，其使由基板保持單元保持的基板圍繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)，冷卻用氣體供給單元，其具有在由基板保持單元保持的基板的上表面的上方沿著基板的上表面自由地進行相對移動的噴嘴，并且，從噴嘴向基板的上表面供給溫度比凝固對象液的凝固點低的冷卻用氣體，及移動單元，其使噴嘴沿著基板的上表面進行相對移動；在初始位置的上方配置噴嘴之后，移動單元使噴嘴向基板的外緣側(cè)進行相對移動，所述初始位置是指，相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心位于基板的外緣側(cè)的位置； 在噴嘴從初始位置的上方開始向基板的外緣側(cè)進行相對移動前，冷卻用氣體供給單元從配置于初始位置的上方的噴嘴供給冷卻用氣體，以使從初始位置到基板的旋轉(zhuǎn)中心的初始區(qū)域上的凝固對象液凝固，在噴嘴開始向所述基板的外緣側(cè)進行相對移動后，冷卻用氣體供給單元從噴嘴供給所述冷卻用氣體，以使除了初始區(qū)域上的凝固對象液以外的凝固對象液凝固。在這樣構(gòu)成的發(fā)明(基板處理方法及基板處理裝置)中，從配置于初始位置上方的噴嘴向初始位置供給冷卻用氣體，該初始位置是指，相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心位于基板的外緣側(cè)的位置。如果這樣向基板的初始位置供給冷卻用氣體，則冷卻用氣體以初始位置為中心沿著基板上表面擴展，其一部分到達基板的旋轉(zhuǎn)中心。其結(jié)果，附著于從初始位置到基板的旋轉(zhuǎn)中心的初始區(qū)域上的凝固對象液凝固。并且，如果之后噴嘴一邊供給冷卻用氣體一邊向基板的外緣側(cè)相對移動，則凝固的范圍從初始區(qū)域向基板的外緣側(cè)擴展，附著于基板上表面上的全部凝固對象液凝固。這樣，將噴嘴最初供給冷卻用氣體的位置設(shè)置在相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心位于外緣側(cè)的位置，從而能夠使凝固后的凝固對象液的溫度在基板的整個上表面均勻化，去除率的面內(nèi)均勻性得以提高。另外，使噴嘴移動的范圍比現(xiàn)有技術(shù)窄， 因此噴嘴移動所需的時間得以縮短，處理能力得以提高。這里，如果僅從使噴嘴移動的范圍變窄的觀點考慮，則希望使初始位置靠近基板的外緣側(cè)，但如果使初始位置過于靠近基板的外緣側(cè)，則難以通過最初的冷卻用氣體的供給使基板的旋轉(zhuǎn)中心的凝固對象液凝固。因此，如后面的實驗結(jié)果所示那樣，在基板的旋轉(zhuǎn)中心附近，凝固從外緣側(cè)向旋轉(zhuǎn)中心側(cè)推進，凝固對象液的溫度在基板的整個表面不均勻， 從而損害去除率的面內(nèi)均勻性。因此，希望在能夠通過從配置于初始位置上方的噴嘴供給的冷卻用氣體將附著于上述初始區(qū)域的凝固對象液凝固的范圍，例如在比基板的旋轉(zhuǎn)中心與基板的外緣之間的中間位置更靠近基板的旋轉(zhuǎn)中心的范圍設(shè)定初始位置。另外，反之，如果使初始位置過于靠近基板的旋轉(zhuǎn)中心，則與現(xiàn)有技術(shù)同樣地，旋轉(zhuǎn)中心的溫度過度降低，產(chǎn)生基板上表面內(nèi)的到達溫度的不均勻化，并且噴嘴移動范圍擴展，難以謀求處理能力的提高。因此，就從基板的旋轉(zhuǎn)中心到初始位置的距離而言，希望為從噴嘴的前端部噴出冷卻用氣體的氣體噴出口的口徑的一半以上。另外，難以剛剛從配置于初始位置上方的噴嘴向初始位置供給冷卻用氣體就立即使初始區(qū)域的凝固對象液凝固，所以希望在從向初始位置供給冷卻用氣體起經(jīng)過了第一時間之后，開始使噴嘴進行相對移動。另外，通過構(gòu)成為在從噴嘴向基板的外緣附近的上方的移動完成起，經(jīng)過了第二時間之后，使冷卻用氣體的供給停止，由此能夠使在基板的外緣附近凝固的凝固對象液的到達溫度充分降低。由此，能夠進一步提高在基板整個上表面的凝固對象液的溫度均勻性，去除率的面內(nèi)均勻性得以進一步提高。根據(jù)本發(fā)明，通過從配置在相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心位于基板的外緣側(cè)的初始位置的上方的噴嘴向初始位置供給冷卻用氣體，從而使附著于初始區(qū)域的凝固對象液凝固之后，使噴嘴向基板的外緣側(cè)相對移動來使附著于基板的上表面的全部凝固對象液凝固，因此不會導致處理能力的降低，能夠使凝固后的凝固對象液的到達溫度均勻化，能夠以優(yōu)異的面內(nèi)均勻性去除顆粒等。


圖I是表示凍結(jié)清洗技術(shù)中的液膜的溫度與顆粒去除效率之間的關(guān)系的曲線圖。圖2是表示本發(fā)明的基板處理裝置的一實施方式的圖。圖3是表示圖2的基板處理裝置中的氮氣及DIW的供給方式的圖。圖4是表示圖2的基板處理裝置中的臂的動作方式的圖。圖5A至圖5C是示意性地表示圖2的基板處理裝置的動作的圖，其中，圖5A是表示在基板的上表面上通過冷水形成液膜的圖；圖5B是從時刻TMl開始從冷卻氣體噴出噴嘴 7向初始位置供給冷卻氣體的圖；圖5C是在時刻TM2初始凍結(jié)區(qū)域形成完畢而形成初始凝固區(qū)域的圖。圖6A及圖6B是示意性地表示圖2的基板處理裝置的動作的圖，其中，圖6A是表不冷卻氣體噴出噴嘴7向外緣移動的圖；圖6B是液膜凍結(jié)完畢而形成凝固膜的圖。
系的圖。
圖7A至圖7C是表示初始位置與初始凝固區(qū)域之間的關(guān)系的圖。
圖8A至圖SC是表示初始位置與初始凝固區(qū)域之間的關(guān)系的圖。
圖9A至圖9C是表示初始位置Rin分別為0mm、65mm、IOOmm與到達溫度之間的關(guān)
圖10是表示初始位置與顆粒去除率的面內(nèi)均勻性之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式<液膜的溫度與顆粒去除效率之間的關(guān)系>在現(xiàn)有的凍結(jié)清洗技術(shù)中，雖然使液膜凍結(jié)，但對于凍結(jié)后的液膜溫度未怎么考慮。然而，根據(jù)利用了 DIW(凝固對象液)的液膜的本申請發(fā)明者們的實驗可知，如圖I所示，不僅使液膜凍結(jié)，而且使凍結(jié)后的液膜的到達溫度越低，顆粒去除效率越高。此外，這里，將凍結(jié)前的液膜的溫度及該液膜凍結(jié)而成凝固體的溫度總稱為“液膜的溫度”。圖I是表示所謂的凍結(jié)清洗技術(shù)中的液膜的溫度與顆粒去除效率之間的關(guān)系的曲線圖，具體而言，示出了通過下面的實驗獲得的結(jié)果。在該實驗中，作為基板的代表例，選擇裸(bare)狀態(tài)(完全未形成圖案的狀態(tài))的Si晶片(晶片直徑300_)。另外，對基板的表面被作為顆粒的Si屑(粒徑O. 08 μ m以上)污染的情況進行評價。首先，最初，利用單張式基板處理裝置(大日本網(wǎng)屏制造株式會社制，旋轉(zhuǎn)處理器 (spin processor) SS-3000)使晶片強制性地污染。具體而言,一邊使晶片旋轉(zhuǎn)，一邊從與晶片相對配置的噴嘴向晶片供給分散有顆粒(Si屑)的分散液。這里，適當調(diào)整分散液的液量、晶片轉(zhuǎn)速及處理時間，使得附著于晶片上表面上的顆粒的數(shù)目約為10000個。之后，測定附著于晶片上表面上的顆粒的數(shù)目(初始值)。此外，顆粒數(shù)目的測定利用KLA-Tencor
5公司制的晶片檢查裝置SP1，去除從晶片的外周起3_內(nèi)的周緣區(qū)域(邊緣切割)而以剩余的區(qū)域進行評價。接著，對各晶片進行以下的清洗處理。首先，向以150rpm進行旋轉(zhuǎn)的晶片噴出溫度被調(diào)整至O. 5°C的DIW達6秒鐘來冷卻晶片。之后，停止噴出DIW并將晶片的該轉(zhuǎn)速維持 2秒鐘，甩掉剩余的DIW而形成液膜。形成液膜后，將晶片轉(zhuǎn)速減速至50rpm，一邊維持該轉(zhuǎn)速一邊通過掃描噴嘴以流量90L/min向晶片上表面噴出溫度為_190°C的氮氣。噴嘴的掃描在晶片的中心和晶片的端部之間往復進行20秒。圖I的黑色正方形與掃描次數(shù)相對應(yīng)，圖 I中從左起按掃描I次、2次的順序顯示出了掃描5次的結(jié)果。這樣，通過變更掃描次數(shù)來變更液膜的凍結(jié)后的溫度。上述的冷卻結(jié)束之后，使晶片的轉(zhuǎn)速為2000rpm，以4. OL/min的流量噴出溫度被調(diào)整至80°C的DIW達2秒鐘之后，然后使晶片的轉(zhuǎn)速為500rpm，以I. 5L/min的流量供給作為沖洗液的常溫的DIW達30秒鐘，對晶片進行沖洗處理。之后使晶片高速旋轉(zhuǎn)來進行旋轉(zhuǎn)干燥。這樣，測定附著于已實施了一系列的清洗處理的晶片的上表面上的顆粒數(shù)。然后， 通過將凍結(jié)清洗后的顆粒數(shù)與之前測定出的初始(凍結(jié)清洗處理前)的顆粒數(shù)對比來算出去除率。對這樣得到的數(shù)據(jù)進行描繪得到圖I所示的曲線圖。由圖I可知，不僅使液膜凍結(jié)，而且使凍結(jié)后的液膜的到達溫度越低，顆粒去除效率越高。即，利用冷卻氣體使基板上的DIW液膜凍結(jié)之后，將凍結(jié)后的液膜(凝固體)進一步冷卻來使最終到達溫度降低，由此能夠提高清洗效果。另外，為了確保顆粒去除效率的面內(nèi)均勻性，凍結(jié)后的液膜的到達溫度在晶片的中央部與外緣附近大致相等是很重要的。這里，如上述實驗中進行的那樣，通過反復進行在晶片的中心和晶片的端部之間往復的掃描動作，能夠?qū)⒁耗ふw冷卻至均勻的到達溫度，但是，由于掃描動作的反復導致處理能力的降低，因此例如日本特開2008-071875號公報所記載那樣，通常需要以I次掃描動作使液膜凍結(jié)。即，要求以I次掃描動作在短時間內(nèi)形成均勻的到達溫度的凝固體。因此，在以下的實施方式中，最初將噴嘴配置在比晶片的旋轉(zhuǎn)中心的上方更靠外緣側(cè)的位置來使一定區(qū)域的凝固對象液凝固之后，使噴嘴向外緣側(cè)相對移動，由此凝固范圍從晶片的中心向外方擴展，從而實現(xiàn)上述目的。以下，參照附圖詳述實施方式。<實施方式>圖2是表示本發(fā)明的基板處理裝置的一實施方式的圖。另外，圖3是表示圖2的基板處理裝置中的氮氣及DIW的供給方式的圖。并且，圖4是表示圖2的基板處理裝置中的臂的動作方式的圖。該裝置是能夠執(zhí)行用于去除附著于半導體晶片等基板W的上表面Wf 上的顆粒等污染物質(zhì)的基板清洗處理的單張式基板處理裝置。更具體而言，該裝置是對形成有微細圖案的基板的上表面Wf執(zhí)行如下的凍結(jié)清洗處理的基板處理裝置，即，在該上表面Wf上形成液膜并使該液膜凍結(jié)而形成凝固膜(凝固體)之后，通過融化處理來去除該凝固膜，由此將顆粒等與凝固膜一起從基板的上表面去除。關(guān)于凍結(jié)清洗技術(shù)，以上述日本特開2008-071875號公報為首存在多篇公知文獻，所以在該說明書中省略詳細的說明。該基板處理裝置具有處理腔室1，在該處理腔室I內(nèi)部具有旋轉(zhuǎn)卡盤2，該旋轉(zhuǎn)卡盤2用于在使基板W的上表面Wf朝向上方且將基板W保持在大致水平姿勢的狀態(tài)下使基板W旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，在該旋轉(zhuǎn)卡盤2的中心軸21的上端部，通過螺絲等的緊固構(gòu)件固定有圓板狀的旋轉(zhuǎn)基座23。該中心軸21與包含馬達的卡盤旋轉(zhuǎn)機構(gòu)22的旋轉(zhuǎn)軸相連接。 并且，若根據(jù)來自對裝置整體進行控制的控制單元4的動作指令驅(qū)動卡盤旋轉(zhuǎn)機構(gòu)22，則固定于中心軸21上的旋轉(zhuǎn)基座23以旋轉(zhuǎn)中心軸AO為中心進行旋轉(zhuǎn)。另外，在旋轉(zhuǎn)基座23的周緣部附近，立設(shè)有用于把持基板W周緣部的多個卡盤銷 24。為了可靠地保持圓形的基板W，卡盤銷24只要設(shè)置3個以上即可，并且卡盤銷24沿著旋轉(zhuǎn)基座23的周緣部以等角度間隔配置。各卡盤銷24分別具備基板支撐部，其從下方支撐基板W的周緣部；及基板保持部，對支撐于基板支撐部上的基板W的外周端面進行按壓來保持基板W。另外，各卡盤銷24構(gòu)成為能夠在按壓狀態(tài)和解放狀態(tài)之間切換，該按壓狀態(tài)是指，基板保持部對基板W的外周端面進行按壓的狀態(tài)，該解放狀態(tài)是指，基板保持部從基板 W的外周端面離開的狀態(tài)。并且，在向旋轉(zhuǎn)基座23交付基板W時，使各卡盤銷24為解放狀態(tài)，在對基板W進行清洗處理時，使各卡盤銷24為按壓狀態(tài)。若使各卡盤銷24為按壓狀態(tài)，則各卡盤銷24 把持基板W周緣部，將基板W與旋轉(zhuǎn)基座23隔開規(guī)定間隔而保持在大致水平姿勢。由此， 基板W在上表面Wf朝向上方且背面Wb朝向下方的狀態(tài)下被保持。另外，在如上所述構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)卡盤2的上方配置有遮斷構(gòu)件9。該遮斷構(gòu)件9形成為在中心部具有開口的圓板狀。另外，遮斷構(gòu)件9的下表面成為與基板W的上表面Wf大致平行地相對的基板相對面，并形成為與基板W的直徑同等以上的大小。該遮斷構(gòu)件9大致水平地安裝于支撐軸91的下端部。該支撐軸91由在水平方向上延伸的臂92保持，并可圍繞穿過基板W的中心的鉛垂軸進行旋轉(zhuǎn)。另外，臂92上連接有遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)93。遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)93根據(jù)來自控制單元4的動作指令，使支撐軸91圍繞穿過基板W的中心的鉛垂軸進行旋轉(zhuǎn)。另外，控制單元4對遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)93的動作進行控制，根據(jù)保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2的基板W的旋轉(zhuǎn)，在與基板W相同的旋轉(zhuǎn)方向且以與基板 W大致相同的旋轉(zhuǎn)速度使遮斷構(gòu)件9旋轉(zhuǎn)。另外，遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)93根據(jù)來自控制單元4的動作指令,使遮斷構(gòu)件9與旋轉(zhuǎn)基座23接近或者遠離旋轉(zhuǎn)基座23。具體而言,控制單元4對遮斷構(gòu)件旋轉(zhuǎn)升降機構(gòu)93的動作進行控制，在向基板處理裝置搬入或搬出基板 W時，使遮斷構(gòu)件9上升到旋轉(zhuǎn)卡盤2上方的分離位置(圖2所示的位置)，另一方面，在對基板W實施規(guī)定的處理時，使遮斷構(gòu)件9下降到相對位置，該相對位置是距離保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2的基板W的上表面Wf的極近的位置。如圖3所示，遮斷構(gòu)件9的支撐軸91為中空，在其內(nèi)部插通有在遮斷構(gòu)件9的下表面(基板相對面)開口的氣體供給管95。該氣體供給管95連接于干燥氣體供給單元61 上。該干燥氣體供給單元61向基板W供給從氮氣供給源(省略圖示)供給來的氮氣，并具有流量控制器(MFC :mass flow controller)611和開閉閥612。該流量控制器611能夠根據(jù)來自控制單元4的流量指令來高精度地調(diào)整氮氣的流量。另外，開閉閥612根據(jù)來自控制單元4的開閉指令而開閉，來在供給和停止供給經(jīng)流量控制器611進行流量調(diào)整后的氮氣之間切換。因此，通過控制單元4對干燥氣體供給單元61進行控制，由此經(jīng)流量調(diào)整后的氮氣作為用于使基板W干燥的干燥氣體，在適當?shù)臅r刻從氣體供給管95向在遮斷構(gòu)件9 與基板W的上表面Wf之間形成的空間供給。此外，在該實施方式中，作為來自干燥氣體供給單元61的干燥氣體，供給氮氣，但也可以供給空氣或其他的非活性氣體等。在氣體供給管95的內(nèi)部，插通有液體供給管96。該液體供給管96的下方端部在遮斷構(gòu)件9的下表面開口，在其前端設(shè)置有液體噴出噴嘴97。另一方面，液體供給管96的上方端部連接于DIW供給單元62。該DIW供給單元62向基板W供給從DIW供給源(省略圖示)供給來的常溫的DIW作為沖洗液，另外，向基板W供給用于融化去除處理的升溫到 80°C左右的高溫DIW，并且如以下所述那樣構(gòu)成。這里，在DIW供給源設(shè)置2個系統(tǒng)的配管通路。在作為其中一個的沖洗處理用的配管通路上，安裝有流量調(diào)整閥621和開閉閥622。 該流量調(diào)整閥621能夠根據(jù)來自控制單元4的流量指令來高精度地調(diào)整常溫DIW的流量。 另外，開閉閥622根據(jù)來自控制單元4的開閉指令而開閉，在供給和停止供給經(jīng)流量調(diào)整閥 621進行流量調(diào)整后的常溫DIW之間進行切換。另外，在作為其中另一個的融化去除處理用的配管通路上，安裝有流量調(diào)整閥 623、加熱器624及開閉閥625。該流量調(diào)整閥623根據(jù)來自控制單元4的流量指令，高精度地調(diào)整常溫DIW的流量并送入加熱器624。然后，加熱器624將所送入的常溫DIW加熱到 80°C左右，并經(jīng)由開閉閥625將該加熱后的DIW(以下稱為“高溫DIW”)送出。此外，開閉閥625根據(jù)來自控制單元4的開閉指令而開閉，在供給和停止供給高溫DIW之間進行切換。 這樣，從DIW供給單元62送出的常溫DIW或高溫DIW在適當?shù)臅r刻從液體噴出噴嘴97向基板W的上表面Wf噴出。另外，旋轉(zhuǎn)卡盤2的中心軸21為具有圓筒狀的空洞的中空，在中心軸21的內(nèi)部， 插通有用于向基板W的背面Wb供給沖洗液的圓筒狀的液體供給管25。液體供給管25延伸到與保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2的基板W的下表面?zhèn)燃幢趁鎃b相接近的位置，在其前端設(shè)置有向基板W的下表面的中央部噴出沖洗液的液體噴出噴嘴27。液體供給管25連接于上述的DIW 供給單元62，向基板W的背面Wb供給DIW作為沖洗液。另外，中心軸21的內(nèi)壁面與液體供給管25的外壁面之間的間隙成為橫剖面呈環(huán)狀的氣體供給路徑29。該氣體供給路徑29連接于干燥氣體供給單元61，從干燥氣體供給單元61經(jīng)由氣體供給路徑29向在旋轉(zhuǎn)基座23與基板W的背面Wb之間形成的空間供給氮氣。另外，如圖2所示，在該實施方式中，在旋轉(zhuǎn)卡盤2的周圍以能夠包圍以水平姿勢保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2上的基板W的周圍的方式設(shè)置有防濺罩(splash guard) 51，該防濺罩51 能夠相對于旋轉(zhuǎn)卡盤2的旋轉(zhuǎn)軸自由升降。該防濺罩5 I具有相對于旋轉(zhuǎn)軸大致旋轉(zhuǎn)對稱的形狀。并且，通過防濺罩升降機構(gòu)52的驅(qū)動使防濺罩51階梯式地升降，由此能夠?qū)男D(zhuǎn)基板W飛散的液膜形成用DIW、沖洗液或為了其他用途供給至基板W的處理液等進行區(qū)分，從處理腔室I內(nèi)向省略圖示的排液處理單元排出。另外，在該處理腔室I的底面部設(shè)置有多個排氣口 11，處理腔室I的內(nèi)部空間經(jīng)由這些排氣口 11連接于排氣單元63。該排氣單元63具有排氣風門和排氣泵，通過控制排氣風門的開閉程度能夠調(diào)整排氣單元63的排氣量。并且，控制單元4向排氣單元63提供與排氣風門的開閉量有關(guān)的指令，由此調(diào)整來自處理腔室I的排氣量，從而控制內(nèi)部空間的溫度、濕度等。在該基板處理裝置中，冷卻氣體噴出噴嘴7設(shè)置成能夠向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2的基板W的上表面Wf噴出液膜凍結(jié)用冷卻氣體。即，冷卻氣體噴出噴嘴7連接于如下構(gòu)成的冷卻氣體供給單元64。如圖3所示,該冷卻氣體供給單元64具有熱交換器641。該熱交換器 641的容器642成為內(nèi)部貯存有液態(tài)氮的罐狀，由能夠耐受液態(tài)氮溫度的材料、例如玻璃、石英或HDPE (高密度聚乙烯High Density Polyethylene)形成。此外，也可以采用以隔熱容器覆蓋容器642的雙重結(jié)構(gòu)。此時，為了抑制處理腔室外部的環(huán)境與容器642之間的熱移動，優(yōu)選外部容器由隔熱性高的材料例如發(fā)泡性樹脂、PVC (聚氯乙烯樹脂polyvinyl chloride)等形成。容器642設(shè)置有用于取入液態(tài)氮的液態(tài)氮導入口 643。該液態(tài)氮導入口 643經(jīng)由開閉閥644與液態(tài)氮供給源(省略圖示)相連接，若開閉閥644根據(jù)來自控制單元4的開指令而打開，則從液態(tài)氮供給源送出的液態(tài)氮被導入到容器642內(nèi)。另外，在容器642內(nèi)設(shè)置有液面?zhèn)鞲衅?省略圖示)，該液面?zhèn)鞲衅鞯臋z測結(jié)果輸入至控制單元4，通過控制單元4 的反饋控制來控制開閉閥644的開閉，能夠高精度地控制容器642內(nèi)的液態(tài)氮的液面液位。 此外，在該第一實施方式中，以液態(tài)氮的液面液位恒定的方式進行反饋控制，由此謀求冷卻氣體的溫度的穩(wěn)定化。另外，在容器642的內(nèi)部，設(shè)置有以不銹鋼、銅等金屬管形成的線圈狀的熱交換管 645作為氣體通路。熱交換管645浸潰于貯存在容器642中的液態(tài)氮，其一端經(jīng)由流量控制器(MFC)646與氮氣供給源(省略圖示)相連接，從而從氮氣供給源被供給氮氣。由此，氮氣在熱交換器641內(nèi)被液態(tài)氮制冷至比DIW的凝固點低的溫度，而作為冷卻氣體從熱交換管645的另一端經(jīng)由開閉閥647送出至冷卻氣體噴出噴嘴7。如圖2所示，這樣制成的冷卻氣體的輸送目的地即冷卻氣體噴出噴嘴7安裝于水平地延伸設(shè)置的第一臂71的前端部。該第一臂71由從處理腔室I的頂板部垂下的旋轉(zhuǎn)軸 72支撐，并且該第一臂71的后端部能夠圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Jl自由旋轉(zhuǎn)。并且，在旋轉(zhuǎn)軸72 上連接有第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73，該第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73根據(jù)來自控制單元4的動作指令，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸72圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Jl進行旋轉(zhuǎn),并且驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸72在上下方向上進行升降，其結(jié)果，安裝于第一臂71的前端部的冷卻氣體噴出噴嘴7如圖4所示那樣在基板的上表面Wf的上方側(cè)移動。另外，在本實施方式中，與冷卻氣體噴出噴嘴7同樣地，冷水噴出噴嘴8構(gòu)成為能夠在基板的上表面Wf的上方側(cè)移動。該冷水噴出噴嘴8向保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2上的基板W 的上表面Wf供給比常溫低的、例如被冷卻至O到2°C優(yōu)選為O. 5°C左右的DIW，作為構(gòu)成液膜的液體(相當于本發(fā)明的“凝固對象液”)。即，冷水噴出噴嘴8連接于冷水供給單元65， 通過冷水供給單元65將常溫的DIW冷卻到O. 5°C左右后，送出至冷水噴出噴嘴8。此外，如圖3所示，該冷水供給單元65具有流量調(diào)整閥651、冷卻器652及開閉閥653。該流量調(diào)整閥651根據(jù)來自控制單元4的流量指令來高精度地調(diào)整常溫DIW的流量并送入冷卻器652。 然后，冷卻器652將送入來的常溫DIW冷卻到O. 5°C左右，該冷水(冷卻后的DIW)經(jīng)由開閉閥653被送出。這樣，為了能夠使接受冷水供給的噴嘴8圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸J2進行旋轉(zhuǎn)并且在上下方向上進行升降移動，水平地延伸設(shè)置的第二臂81的后端部被旋轉(zhuǎn)軸82支撐為能夠圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸J2自由旋轉(zhuǎn)。另一方面，冷水噴出噴嘴8以噴出口(省略圖示)朝向下方的狀態(tài)安裝于第二臂81的前端部。并且，在旋轉(zhuǎn)軸82上連接有第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83，該第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83根據(jù)來自控制單元4的動作指令，驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸82圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸J2進行旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸82在上下方向上進行升降，其結(jié)果，安裝于第二臂81的前端部的冷水噴出噴嘴8如以下那樣在基板的上表面Wf的上方側(cè)移動。
冷卻氣體噴出噴嘴7及冷水噴出噴嘴8能夠分別獨立地相對于基板W進行相對移動。即，如圖4所示，如果基于來自控制單元4的動作指令驅(qū)動第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73，來使第一臂71圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸Jl擺動，則安裝于第一臂71的冷卻氣體噴出噴嘴7沿著移動軌跡Tl，在與旋轉(zhuǎn)基座23的旋轉(zhuǎn)中心相當?shù)男D(zhuǎn)中心位置Pc和從基板W的相對位置退避到側(cè)方的待機位置Psl之間水平移動。即，第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73使冷卻氣體噴出噴嘴7 沿著基板W的上表面Wf相對于基板W進行相對移動。但是，在本實施方式中，為了使凍結(jié)的液膜的到達溫度均勻化這一目的和提高處理能力，如后說明那樣使冷卻氣體噴出噴嘴7 的移動范圍變窄。另外，若基于來自控制單元4的動作指令驅(qū)動第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83，來使第二臂81圍繞旋轉(zhuǎn)中心軸J2擺動，則安裝于第二臂81的冷水噴出噴嘴8沿著移動軌跡T2，在與第一臂71的待機位置Psl不同的其他待機位置Ps2和旋轉(zhuǎn)中心位置Pc之間水平移動。 即，第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83使冷水噴出噴嘴8沿著基板W的上表面Wf相對于基板W進行相對移動。圖5A至圖5C、圖6A及圖6B是示意性地表示圖2的基板處理裝置的動作的圖。在該裝置中，如果未處理的基板W搬入至裝置內(nèi)，則控制單元4控制裝置各部對該基板W執(zhí)行一系列的清洗處理。這里，在預先使基板W的上表面Wf朝向上方的狀態(tài)下將基板W搬入到處理腔室I內(nèi)并保持于旋轉(zhuǎn)卡盤2上，另一方面，如圖2所示，使遮斷構(gòu)件9保持下表面與基板W的上表面Wf相對的狀態(tài)不變而退避到與臂71、81不干涉的上方位置。在搬入基板W后，控制單元4驅(qū)動卡盤旋轉(zhuǎn)機構(gòu)22而使旋轉(zhuǎn)卡盤2旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83使第二臂81移動并定位到旋轉(zhuǎn)中心位置Pc。由此，如圖5A所示，冷水噴出噴嘴8位于基板的上表面Wf的旋轉(zhuǎn)中心的上方即旋轉(zhuǎn)中心位置Pc。然后，控制單元4打開冷水供給單元65的開閉閥653，從冷水噴出噴嘴8向基板的上表面Wf供給低溫的DIW。供給于基板的上表面Wf上的DIW作用有伴隨基板W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，而在基板W的徑向上向外均勻地擴展，并且其一部分被甩至基板外。由此，控制液膜的厚度在基板的整個上表面Wf上均勻，從而在基板的整個上表面Wf上形成具有規(guī)定的厚度的液膜 (水膜)。此外，在形成液膜時，如上所述那樣甩掉供給于基板的上表面Wf上的DIW的一部分不是必須的要件。例如，也可以在使基板W的旋轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)或使基板W以比較低的速度旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，不從基板W甩掉DIW而在基板的上表面Wf上形成液膜。在該狀態(tài)下，在基板W的上表面Wf上形成規(guī)定厚度的浸液(puddle)狀液膜LF。 這樣，如果液膜形成結(jié)束，則控制單元4驅(qū)動第二臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)83使第二臂81移動到待機位置Ps2進行待機。另外，控制單元4在第二臂81移動后或與第二臂81的移動連動，對冷卻氣體供給單元64及第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73進行控制，來向基板的上表面Wf的初始位置供給冷卻氣體(圖5B)。S卩，控制單元4 一邊控制冷卻氣體供給單元64的各部，從冷卻氣體噴出噴嘴7噴出冷卻氣體，一邊對第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73進行驅(qū)動控制，在比基板W 充分高的位置使第一臂71向基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)的上方位置即旋轉(zhuǎn)中心位置Pc移動。 這里，所謂的“比基板W充分高的位置”是指，從噴嘴7噴出的冷卻氣體不會對基板W造成影響的程度的高度。然后，如果冷卻氣體噴出噴嘴7到達基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)的跟前位置P (Rin)的上方位置，則控制單元4對第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73進行驅(qū)動控制，使冷卻氣體噴出噴嘴7下降到基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)的跟前位置P(Rin)的正上方位置。由此，從時刻TMl起向旋轉(zhuǎn)的基板W的上表面Wf的位置P(Rin)供給冷卻氣體。此外，在該說明書中， 為了確定冷卻氣體噴出噴嘴7的位置，將基板W的旋轉(zhuǎn)中心稱為“P (O) ”，并且將與基板的上表面Wf的旋轉(zhuǎn)中心P (O)相隔距離R的位置稱為“P (R) ”。特別地，如上所述，將基板的上表面Wf上的與最初被定位的冷卻氣體噴出噴嘴7的正下方位置相當?shù)奈恢梅Q為“初始位置 P(Rin) ”。例如，在以直徑300mm的基板W為處理對象的裝置中，距離R可取的值在Omm到 150mm之間,在本實施方式中，距離Rin滿足W7/2 < Rin < 75mm其中，W7設(shè)定為噴嘴7的氣體噴出口(省略圖示)的口徑。這樣,供給于初始位置P(Rin)的冷卻氣體不是僅供給至初始位置P(Rin),而是以初始位置P(Rin)為中心沿著基板的上表面Wf擴展，其一部分還到達基板W的旋轉(zhuǎn)中心 P(O)，其結(jié)果，附著于從初始位置P (Rin)到基板W的旋轉(zhuǎn)中心P (O)的初始區(qū)域的DIW凝固， 從而形成初始凝固區(qū)域FR0(初始凝固工序)。此外，即使這樣在初始位置P(Rin)的正上方位置配置噴嘴7并在時刻TMl向基板的上表面Wf供給了冷卻氣體，也難以立即形成初始凝固區(qū)域FR0，所以在本實施方式中，使噴嘴7在初始位置P(Rin)的正上方位置停止規(guī)定時間 ΛΤ1( = TM2-TM1)。該規(guī)定時間ΛΤ1相當于本發(fā)明的“第一時間”。另外，這樣，在使液膜 LF凍結(jié)時，控制單元4對冷卻氣體供給單元64的流量控制器646進行控制，來將冷卻氣體的流量(即每單位時間的冷卻氣體量)抑制為適于液膜LF凍結(jié)的值。這樣，通過抑制冷卻氣體的流量，從而防止發(fā)生基板的上表面Wf局部干燥而露出的問題和膜厚分布因風壓變得不均勻而使處理的均勻性無法保證的問題。并且，在從上述時刻TMl起經(jīng)過了規(guī)定時間ΛΤ1之后，如圖6Α所示，在持續(xù)供給冷卻氣體的狀態(tài)下使冷卻氣體噴出噴嘴7向方向D移動，即，使噴嘴7向基板W的外緣位置移動(噴嘴移動工序)。由此，被凝固的凝固區(qū)域FR從初始凝固區(qū)域FRO向基板W的外緣側(cè)擴展，例如如圖6Β所示，在掃描途中，使基板的上表面Wf的整個液膜凍結(jié)而形成凝固膜 FF。另外，在冷卻氣體噴出噴嘴7配置于基板W的外緣位置上方的階段，可以停止供給冷卻氣體，但這樣一來，供給于基板W的外緣附近的冷卻氣體量與比其更靠旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的區(qū)域略少，凝固膜FF中的已在基板W的外緣附近凝固的凝固區(qū)域FRe的到達溫度可能停在0°C 左右。因此，可以使冷卻氣體噴出噴嘴7滯留在基板W的外緣位置的上方規(guī)定時間ΛΤ2，來繼續(xù)供給冷卻氣體。由此，能夠使凝固區(qū)域FRe的到達溫度充分降低，能夠使基板的整個上表面Wf的凝固膜FF的到達溫度均勻。如果這樣使液膜LF凍結(jié)來形成凝固膜FF，則控制單元4停止從噴嘴7噴出冷卻氣體，并使第一臂71移動到待機位置Psl，來使噴嘴7從噴嘴基板的上表面Wf退避。之后，使遮斷構(gòu)件9與基板的上表面Wf接近配置，進而，從設(shè)置于遮斷構(gòu)件9上的噴嘴97向基板的上表面Wf上的凍結(jié)了的液膜供給已升溫到80°C左右的高溫DIW，來解凍并去除凝固膜(凝固體)FF (融化處理)。接著，對基板的上表面Wf供給常溫的DIW作為沖洗液，進行基板W 的沖洗處理。在執(zhí)行上述處理的時候，在基板W —邊被夾于遮斷構(gòu)件9與旋轉(zhuǎn)基座23之間一邊進行旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，向基板W的上表面供給DIW。這里，也可以與向基板的上表面Wf供給高溫DIW及常溫DIW同時，從噴嘴27也供給高溫DIW及常溫DIW。接下來，停止向基板W供給 DIW，進行通過使基板W高速旋轉(zhuǎn)來使之干燥的旋轉(zhuǎn)干燥處理。即，一邊從設(shè)置于遮斷構(gòu)件
119上的噴嘴97及設(shè)置于旋轉(zhuǎn)基座23上的下表面噴嘴27噴出由干燥氣體供給單元61供給來的干燥用的氮氣，一邊使基板W以高速旋轉(zhuǎn)，由此甩掉殘留于基板W的DIW而使基板W干燥。這樣，如果干燥處理結(jié)束，則將處理完畢的基板W搬出，從而結(jié)束對一張基板的處理。如以上所述，根據(jù)本實施方式，在初始位置P(Rin)的上方配置冷卻氣體噴出噴嘴 7，并向旋轉(zhuǎn)著的基板W的初始位置P (Rin)供給冷卻氣體，從而能夠使附著于包含初始位置P(Rin)及旋轉(zhuǎn)中心P(O)的初始區(qū)域的DIW凝固，該初始位置P(Rin)是指，相對于基板 W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)位于基板W的外緣側(cè)的位置。在將例如具有31mmX46mm的開口作為氣體噴出口的冷卻氣體噴出噴嘴7定位在初始位置P(65)即從基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)向外側(cè)離開65mm的位置的上方之后，一邊使噴嘴7滯留滯留時間3. 4sec, 一邊以流量90L/min 向基板的上表面Wf供給溫度為_190°C的氮氣，由此在液膜LF的中央部形成初始凝固區(qū)域 FR0(初始凝固工序)。該初始凝固區(qū)域FRO是由以初始位置H65)為中心沿著基板的上表面Wf擴展的冷卻氣體凝固的區(qū)域，以從初始位置P (65)到達旋轉(zhuǎn)中心P(O)的方式形成于基板的上表面Wf，從上方俯視時，成為以旋轉(zhuǎn)中心軸(鉛垂軸)A0為中心的大致圓形形狀。 關(guān)于該方面，在后面說明的實施例中也得以確認。然后，在通過冷卻氣體的供給而形成初始凝固區(qū)域FRO之后，一邊從噴嘴7供給冷卻氣體，一邊花費約9. 4sec使噴嘴7從初始位置P ￠5)的上方移動到基板W的外緣部的上方，由此凝固的范圍從初始區(qū)域向基板W的外緣側(cè)擴展，將附著于基板的上表面Wf上的全部DIW(凝固對象液)凝固而使液膜LF整體凍結(jié)(噴嘴移動工序)。這樣，通過將從噴嘴7 最初供給冷卻氣體的位置設(shè)定在比基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)更靠外緣側(cè)的位置，從而能夠使凝固膜(凝固體)FF的到達溫度在基板W的整個上表面均勻化，能夠提高去除率的面內(nèi)均勻性。另外，使噴嘴7移動的范圍變窄，與將最初供給冷卻氣體的位置設(shè)定在旋轉(zhuǎn)中心P (O) 的上方的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠縮短噴嘴移動所需的時間，能夠提高處理能力。另外，通過將噴嘴7的移動速度下降與使噴嘴7移動的范圍變窄相應(yīng)的量，從而向基板的上表面Wf的各部供給冷卻氣體的時間變長，能夠進一步降低到達溫度。此時，能夠進一步提高顆粒的去除率。關(guān)于該方面，在后面說明的實施例中也得以確認。進而，在冷卻氣體噴出噴嘴7移動到基板W的外緣附近P (150)之后，使該冷卻氣體噴出噴嘴7在該位置滯留規(guī)定時間ΛΤ2例如5. 7sec并繼續(xù)供給冷卻氣體，因此能夠使凝固區(qū)域FRe的到達溫度充分降低，在基板的整個上表面Wf的凝固膜FF的到達溫度變得均勻，提高了去除率的面內(nèi)均勻性。這樣，在本實施方式中，旋轉(zhuǎn)卡盤2相當于本發(fā)明的“基板保持單元”，卡盤旋轉(zhuǎn)機構(gòu)22相當于本發(fā)明的“旋轉(zhuǎn)單元”。另外，冷卻氣體噴出噴嘴7及冷卻氣體供給單元64作為本發(fā)明的“冷卻用氣體供給單元”而發(fā)揮功能，第一臂71及第一臂升降旋轉(zhuǎn)機構(gòu)73作為本發(fā)明的“移動單元”而發(fā)揮功能。此外，本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，只要不脫離其主旨，除了上述實施方式以外，能夠進行各種變更。例如在上述實施方式中，以從基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)向外緣側(cè)離開65mm的位置P (65)為初始位置，在其上方配置冷卻氣體噴出噴嘴7并形成初始凝固區(qū)域FRO (初始凝固工序)，但該初始位置P (Rin)并不限定于此，只要是比基板W的旋轉(zhuǎn)中心 P(O)靠外緣側(cè)的位置且比基板的旋轉(zhuǎn)中心P (O)與基板W的外緣P(150)之間的中間位置更靠近基板W的旋轉(zhuǎn)中心的位置即可。更優(yōu)選地，初始位置是比位置P (W7/2)更靠外緣側(cè)的位置。另外，在上述實施方式中，通過使冷卻氣體噴出噴嘴7移動來將冷卻氣體噴出噴嘴7配置在初始位置的上方，并使冷卻氣體噴出噴嘴7從初始位置的上方向基板的外緣側(cè)進行相對移動，但也可以構(gòu)成為代替冷卻氣體噴出噴嘴7而使基板W移動或者使基板W與冷卻氣體噴出噴嘴7 —起移動。另外，在上述實施方式中，利用DIW來形成液膜，但構(gòu)成液膜的液體即凝固對象液不限定于此。例如可以利用蘇打水、含氫水、稀薄濃度(例如Ippm左右)的氨水、稀薄濃度的鹽酸等，或利用在DIW中加入了少量的表面活性劑而成的液體。另外，在上述實施方式中，從同一氮氣供給源向干燥氣體供給單元61及冷卻氣體供給單元64供給干燥氣體(氮氣)，但它們不限定于氮氣。例如，也可以使干燥氣體和冷卻氣體為不同的氣體種類。另外，上述實施方式的基板處理裝置將氮氣供給源、DIW供給源及液態(tài)氮供給源都內(nèi)置于裝置內(nèi)部，但這些供給源也可以設(shè)置于裝置的外部，例如在工廠內(nèi)利用現(xiàn)存的供給源。另外，在存在用于冷卻它們的現(xiàn)存設(shè)備的情況下，也可以利用由該設(shè)備冷卻后的液體或氣體。并且，上述實施方式的基板處理裝置具有與基板W的上方接近配置的遮斷構(gòu)件9， 但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于不具有遮斷構(gòu)件的裝置。另外，該實施方式的裝置通過與基板W周緣部抵接的卡盤銷24來保持基板W，但基板的保持方法并不限定于此，在以其他方法保持基板的裝置中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。[實施例]接著，示出本發(fā)明的實施例及比較例，但本發(fā)明當然不受下述實施例及比較例的限制，能夠在能夠滿足前述及后述的主旨的范圍適當加以變更來實施，它們都包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。這里，如圖7A至圖7C以及圖8A至圖8C所示，一邊使最初對冷卻氣體噴出噴嘴7 進行定位的位置不同，一邊驗證初始凝固區(qū)域FRO的形狀及大小。即，將冷卻氣體噴出噴嘴 7配置于·基板W的旋轉(zhuǎn)中心P (O)的上方，·基板W的位置P (20)的上方，·基板W的位置P (40)的上方，·基板W的位置P (65)的上方，·基板W的位置P (80)的上方，·基板W的位置P (100)的上方，分別觀測在使冷卻氣體噴出噴嘴7滯留2秒鐘的狀態(tài)下，以流量90L/min向基板的上表面Wf供給溫度為_190°C的氮氣作為冷卻氣體時的初始凝固區(qū)域FR0。其結(jié)果，在將冷卻氣體噴出噴嘴7分別定位于基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)的上方、位置P (20)的上方、位置P(40)的上方、位置H65)的上方時，得到包含初始位置在內(nèi)且在俯視時以基板W的旋轉(zhuǎn)中心軸(鉛垂軸)0A為中心的半徑為40mm、70mm、80mm、105mm的大致圓形的初始凝固區(qū)域 FRO (圖7A至圖7C、圖8A)。然后，在形成初始凝固區(qū)域FRO后，如果一邊在原來狀態(tài)下繼續(xù)供給冷卻氣體一邊使冷卻氣體噴出噴嘴7向基板W的外緣側(cè)移動，則初始凝固區(qū)域FRO從旋轉(zhuǎn)中心側(cè)向外緣側(cè)擴展，在基板的整個上表面Wf上形成凝固膜FF。與之相對，當將冷卻氣體噴出噴嘴7定位在比它們更向外緣側(cè)遠離的位置P(SO)的上方、位置P(IOO)的上方時，在旋轉(zhuǎn)中心附近液膜未凝固，得到俯視為圓環(huán)形狀的初始凝固區(qū)域FRO (圖SB及圖SC)。 然后，在形成初始凝固區(qū)域FRO形成后，如果一邊在原來狀態(tài)下繼續(xù)供給冷卻氣體一邊使冷卻氣體噴出噴嘴7向基板W的外緣側(cè)移動，則初始凝固區(qū)域FRO的外周側(cè)向外緣擴展，另一方面，稍微滯后于此，初始凝固區(qū)域FRO的內(nèi)周側(cè)向旋轉(zhuǎn)中心擴展，從而在基板的整個上表面Wf上形成凝固膜FF。這樣，對于得到了凝固膜FF的基板W中的、將初始位置P (Rin)設(shè)為基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)、位置P(65)、位置P(IOO)的基板W，計測形成于基板的上表面Wf上的凝固膜FF的到達溫度分布的結(jié)果，得到圖9A至圖9C所示的結(jié)果。圖9A中的符號RO(XA)、R30(XB)、 R60(XC)、R90(XD)、R120(XE)、R140(XF)分別表示從旋轉(zhuǎn)中心沿半徑離開0mm、30mm、 60mm、90mm、120mm、140mm的位置的表面溫度。根據(jù)圖9A可知，當將初始位置P (Rin)設(shè)為基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)時，即在現(xiàn)有技術(shù)中，旋轉(zhuǎn)中心的到達溫度比其他的位置大幅降低，到達溫度隨著向外緣側(cè)而變高，外緣附近與旋轉(zhuǎn)中心附近相比，溫度大幅變高。另外，當將初始位置P(Rin)設(shè)為位置P(IOO)時，外緣附近的到達溫度比較低，旋轉(zhuǎn)中心附近與外緣附近相比，到達溫度大幅變高。與它們相對，當將初始位置P(Rin)設(shè)為位置P(65)時，雖然外緣附近的到達溫度略微高，但是對基板整體進行觀察時，在基板的上表面Wf的面內(nèi)比較均等地變?yōu)榈蜏?。并且，在對具有圖9A至圖9C所示的到達溫度分布的基板W進行與上述實施方式同樣的融化處理、沖洗處理及干燥處理之后，對各基板W的各部中的顆粒的去除率進行計測的結(jié)果，得到圖10所示的結(jié)果。如圖10所示，當將初始位置P(Rin)設(shè)為旋轉(zhuǎn)中心P(O) 及位置P (100)時，分別在凝固膜FF的溫度較高的附近的顆粒去除率較低，未得到充分的面內(nèi)均勻性。與之相對，當將初始位置P (Rin)設(shè)為位置P (65)時，基板的整個上表面Wf可得到均勻且較高的顆粒去除率，這與圖9B所示的到達溫度分布的結(jié)果也一致。這樣，將噴嘴配置于初始位置的上方來進行初始凝固工序，將該初始凝固工序進行到能夠使附著于從初始位置到基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O)的初始區(qū)域上的DIW(凝固對象液)凝固的程度，然后，一邊從噴嘴7供給冷卻氣體一邊使噴嘴7向基板W的外緣側(cè)移動， 從而能夠以優(yōu)異的面內(nèi)均勻性去除顆粒等，其中，該初始位置相對基板W的旋轉(zhuǎn)中心P(O) 位于基板W的外緣側(cè)。本發(fā)明能夠應(yīng)用于去除附著于包含半導體晶片、光掩模用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、等離子顯示用玻璃基板、FED (Field Emission Display :場發(fā)射顯示器)用基板、 光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板等在內(nèi)的所有基板的上表面上的顆粒等污染物質(zhì)的基板處理方法及基板處理裝置。
權(quán)利要求
1.一種基板處理方法，其特征在于，包括凝固工序，一邊大致水平地保持著在上表面上附著有凝固對象液的基板并使該基板圍繞鉛垂軸旋轉(zhuǎn)，一邊從噴嘴向所述基板的上表面供給溫度比所述凝固對象液的凝固點低的冷卻用氣體，從而使所述凝固對象液凝固，融化工序，通過融化處理來去除在所述凝固工序中凝固的凝固對象液；所述凝固工序包括初始凝固工序，從配置于初始位置的上方的所述噴嘴向所述初始位置供給所述冷卻用氣體，由此使從所述初始位置到所述基板的旋轉(zhuǎn)中心的初始區(qū)域上的凝固對象液凝固，該初始位置是指，相對于所述基板的旋轉(zhuǎn)中心位于所述基板的外緣側(cè)的位置，噴嘴移動工序，在所述初始凝固工序后，一邊從所述噴嘴供給所述冷卻用氣體，一邊使所述噴嘴向所述基板的外緣側(cè)進行相對移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I記載的基板處理方法，其特征在于，所述初始位置是比所述基板的旋轉(zhuǎn)中心和所述基板的外緣的中間位置更靠近所述基板的旋轉(zhuǎn)中心的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2記載的基板處理方法，其特征在于，在所述凝固工序中，從設(shè)置于所述噴嘴的前端部的氣體噴出口向所述基板的上表面供給所述冷卻用氣體，從所述基板的旋轉(zhuǎn)中心到所述初始位置的距離為所述氣體噴出口的口徑的一半以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2記載的基板處理方法，其特征在于，在所述凝固工序中，在從向所述初始位置供給所述冷卻用氣體起經(jīng)過了第一時間之后，使所述噴嘴開始進行相對移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2記載的基板處理方法，其特征在于，在所述凝固工序中，在從所述噴嘴移動至所述基板的外緣附近的位置的上方起經(jīng)過了第二時間之后，停止供給所述冷卻用氣體。
6.一種基板處理裝置，其特征在于，包括基板保持單元，其將在上表面上附著有凝固對象液的基板保持為大致水平，旋轉(zhuǎn)單元，其使由所述基板保持單元保持的所述基板圍繞鉛垂軸進行旋轉(zhuǎn)，冷卻用氣體供給單元，其具有能夠在由所述基板保持單元保持的所述基板的上表面的上方沿著所述基板的上表面自由地進行相對移動的噴嘴，并且，從所述噴嘴向所述基板的上表面供給溫度比所述凝固對象液的凝固點低的冷卻用氣體，及移動單元，其使所述噴嘴沿著所述基板的上表面進行相對移動；在初始位置的上方配置所述噴嘴之后，所述移動單元使所述噴嘴向所述基板的外緣側(cè)進行相對移動，所述初始位置是指，相對于所述基板的旋轉(zhuǎn)中心位于所述基板的外緣側(cè)的位置， 在所述噴嘴從所述初始位置的上方開始向所述基板的外緣側(cè)進行相對移動前，所述冷卻用氣體供給單元從配置于所述初始位置的上方的所述噴嘴供給所述冷卻用氣體，以使從所述初始位置到所述基板的旋轉(zhuǎn)中心的初始區(qū)域上的凝固對象液凝固，在所述噴嘴開始向所述基板的外緣側(cè)進行相對移動后，所述冷卻用氣體供給單元從所述噴嘴供給所述冷卻用氣體，以使除了所述初始區(qū)域上的凝固對象液以外的凝固對象液凝固。
全文摘要
本發(fā)明在去除附著于基板表面的顆粒等污染物質(zhì)的基板處理方法及基板處理裝置中，提供一種能夠不降低處理能力并以優(yōu)異的面內(nèi)均勻性去除顆粒等的技術(shù)。在相對于基板的旋轉(zhuǎn)中心(P(0))位于基板的外緣側(cè)的初始位置(P(Rin))的上方配置冷卻氣體噴出噴嘴，并向旋轉(zhuǎn)著的基板的初始位置(P(Rin))供給冷卻氣體，使附著于包含初始位置(P(Rin))及旋轉(zhuǎn)中心(P(0))的初始區(qū)域的DIW凝固。在初始凝固區(qū)域形成之后，一邊從噴嘴供給冷卻氣體一邊使噴嘴從初始位置(P(Rin))的上方移動到基板的外緣部的上方，由此使凝固的范圍向基板的外緣側(cè)擴展，使附著于基板的上表面的全部DIW(凝固對象液)凝固，使液膜整體凍結(jié)。
文檔編號B08B7/00GK102610491SQ20111029153
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者加藤雅彥, 宮勝彥, 藤原直澄 申請人:大日本網(wǎng)屏制造株式會社