TWI631601B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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中井仁司
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Abstract

在基板處理裝置之基板(9)之處理中，首先，填充劑溶液被供給至基板(9)之上表面(91)。藉此，作為填充劑溶液之膜的塗佈膜被形成於基板(9)之上表面(91)上，基板(9)之上表面(91)上之結構體之間隙被填充劑溶液所填滿。接著，於塗佈膜之形成後，在使基板(9)以中心軸(J1)為中心進行旋轉之狀態下，剝離液被賦予至基板(9)之上表面(91)之周緣區域(93)，藉此，塗佈膜中周緣區域(93)上之部位便自基板(9)剝離。又，於塗佈膜之形成後，氣體朝向基板(9)之上表面(91)之周緣區域(93)與內側區域(94)之交界部被噴射，藉此促進內側區域(94)上之塗佈膜之外緣部之固化。藉此，可抑制內側區域(94)上之塗佈膜擴展至周緣區域(93)上。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種處理基板之技術。
習知，在半導體基板(以下，簡稱為「基板」)之製造步驟中，對基板施以各種處理。例如，在表面上形成有光阻劑之圖案(亦即，作為多數個微細之結構元素之集合的結構體)之基板上，藉由自噴嘴吐出藥液，而對基板之表面進行蝕刻等之藥液處理。
在如此之基板中，通常，圖案不會被形成於基板上表面之周緣區域，而會在較周緣區域更內側之內側區域形成圖案。在日本專利特開2006-210580號公報(文獻1)之基板處理裝置中，在基板之上表面整體形成膜之後，進行藉由蝕刻來去除周緣區域上之膜的處理(所謂晶邊蝕刻(Bevel etching)處理)。
在日本專利特開2015-70018號公報(文獻2)及日本專利特開2015-70019號公報(文獻3)中，提出有一種技術，其抑制在對基板周緣區域進行處理時，朝向周緣區域被吐出之處理液與周緣區域上之處理液碰撞而反彈，從而侵入內側區域之情形。具體而言，在文獻2之基板處理裝置中，於較處理液噴嘴更靠基板之旋轉方向之上游側配置有氣體噴嘴，使氣體自氣體噴嘴朝向周緣區域被噴射。藉此，使從1周前自處理液噴嘴被供給且在基板轉1圈的期間未被甩掉之舊處理液，由來自氣體噴嘴之氣體所去除。因此，可 抑制自處理液噴嘴被新供給之處理液與基板上之舊處理液碰撞之情形。
在文獻3之基板處理裝置中，於第1處理液朝向基板之周緣流域被吐出後，停止第1處理液之吐出，而使氣體朝向周緣區域被噴射。藉此，第1處理液便自周緣區域上被去除。其後，藉由第2處理液朝向周緣區域被吐出，可抑制第2處理液與基板上之第1處理液碰撞之情形。
又，於對基板之藥液處理後，進一步進行對基板供給純水等來去除藥液之沖洗處理、及使基板高速地旋轉來去除基板上之液體之乾燥處理。在前述之結構體被形成於基板表面之情形時，若依序進行沖洗處理及乾燥處理，則於乾燥途中，會在鄰接之2個結構元素之間形成純水之液面。於該情形時，存在有因作用於結構元素之純水之表面張力而導致結構元素崩塌之可能性。因此，提出有一種方法，其將填充劑填充於結構體之間隙(亦即，結構元素之間)並進行乾燥處理，藉此防止乾燥處理之結構元素之崩塌。基板上之填充劑，例如藉由於乾燥處理後在其他裝置進行乾式蝕刻等而昇華並加以去除。再者，附著於基板之周緣區域之不需要之填充劑由於存在有於基板搬送時會汙染搬送機構之可能性，因此藉由僅對基板周緣區域供給剝離液，使其被剝離而自基板上被去除。
然而，於去除基板之周緣區域上之填充劑時，藉由被供給至周緣區域之剝離液，使內側區域上之填充劑之塗佈膜之外緣部鬆弛。因此，於去除周緣區域上之填充劑之塗佈膜後進行之乾燥處理時，若基板旋轉速度增大，便存在內側區域上之塗佈膜之外緣部之一部分，會因離心力而朝徑向外側呈條紋狀地擴展之可能性。 亦即，存在有在周緣區域上之塗佈膜之去除處理結束後，於周緣區域上會殘留條紋狀之塗佈膜之一部分之可能性。若欲將如此狀態之基板自處理裝置搬出，存在亦有周緣區域上之塗佈膜會附著於基板之搬送機構之可能性。
本發明係針對處理基板之基板處理方法，其目的在於抑制內側區域上之塗佈膜擴展至基板上之周緣區域之情形。
本發明之基板處理方法具備有：a)以水平狀態來保持在上表面形成有結構體之基板的步驟；b)對上述基板之上述上表面供給處理液而在上述上表面上形成作為上述處理液之膜的塗佈膜，並以上述處理液填滿上述結構體之間隙的步驟；c)於上述b)步驟之後，在使上述基板以朝向上下方向之中心軸為中心進行旋轉之狀態下，對上述基板之上述上表面之周緣區域賦予剝離液，藉此使上述塗佈膜中上述周緣區域上之部位自上述基板剝離的步驟；及d)於上述b)步驟之後，朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域與上述周緣區域之內側之內側區域之交界部噴射氣體，藉此促進上述內側區域上之塗佈膜之外緣部之固化的步驟。根據該基板處理方法，可抑制內側區域上之塗佈膜擴展至基板上之周緣區域之情形。
於本發明一較佳之實施形態中，於上述a)步驟與上述b)步驟之間，進一步具備有對上述基板之上述上表面供給溶劑而在上述上表面上形成上述溶劑之膜的溶劑膜，並以上述溶劑填滿上述結構體之上述間隙的步驟，且上述b)步驟具備有：b1)對上述溶劑膜供給上述處理液，並以上述處理液置換存在於上述結構體之上述間隙之上述溶劑的步驟；及b2)使上述基板以上述中心軸為中心進 行旋轉，而自上述基板上去除上述溶劑的步驟。
於本發明另一較佳之實施形態中，於上述d)步驟中被噴射之上述氣體，被預先加熱至較常溫更高之溫度。
於本發明另一較佳之實施形態中，於上述c)步驟中，上述剝離液自上述基板之上方朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域被吐出。
於本發明另一較佳之實施形態中，上述d)步驟係與上述c)步驟被同時進行。
於本發明另一較佳之實施形態中，於上述b)步驟與上述c)步驟之間，進一步具備有促進上述塗佈膜之固化的步驟。
本發明亦針對處理基板之基板處理裝置。本發明之基板處理裝置具備有：基板保持部，其以水平狀態來保持在上表面形成有結構體之基板；基板旋轉機構，其使上述基板以朝向上下方向之中心軸為中心，與上述基板保持部一起進行旋轉；液體供給部，其對上述基板之上述上表面供給處理液而在上述上表面上形成上述處理液之膜的塗佈膜，並以上述處理液填滿上述結構體之間隙；剝離液賦予部，其對上述基板之上述上表面之周緣區域賦予剝離液，藉此使上述塗佈膜中上述周緣區域上之部位自上述基板剝離；及氣體噴射部，其朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域與上述周緣區域之內側之內側區域之交界部噴射氣體，藉此促進上述內側區域上之塗佈膜之外緣部之固化。根據該基板處理裝置，可抑制內側區域上之塗佈膜擴展至基板上之周緣區域之情形。
於本發明一較佳之實施形態中，自上述氣體噴射部所噴射之上述氣體，被預先加熱至較常溫更高之溫度。
於本發明另一較佳之實施形態中，上述剝離液賦予部具備有剝離液噴嘴，該剝離液噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域吐出上述剝離液。
較佳為，上述氣體噴射部具備有氣體噴嘴，該氣體噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述交界部噴射上述氣體，且上述基板處理裝置進一步具備有：支撐臂，其支撐上述剝離液噴嘴及上述氣體噴嘴；以及臂移動機構，其移動上述支撐臂。
更佳為，上述氣體噴嘴位於較上述剝離液噴嘴更靠上述基板保持部之旋轉方向前側。
於本發明另一較佳之實施形態中，來自上述氣體噴射部之上述氣體之噴射，與來自上述剝離液賦予部之上述剝離液之賦予被同時進行。
前述之目的及其他目的、特徵、態樣及優點，係參照隨附圖式並藉由以下所進行之本發明之詳細說明而被明確化。
1‧‧‧基板處理裝置
4‧‧‧杯部
5‧‧‧處理液供給部
6‧‧‧氣體噴射部
9‧‧‧基板
11‧‧‧腔室
31‧‧‧基板保持部
33‧‧‧基板旋轉機構
34‧‧‧旋轉機構收容部
41‧‧‧上杯部
42‧‧‧下杯部
43‧‧‧杯移動機構
44‧‧‧排液埠
51‧‧‧第1噴嘴
52‧‧‧第2噴嘴
53‧‧‧第3噴嘴
54‧‧‧藥液供給源
55‧‧‧沖洗液供給源
56‧‧‧溶劑供給源
57‧‧‧填充劑溶液供給源
61‧‧‧氣體噴嘴
62‧‧‧氣體加熱部
65‧‧‧氣體供給源
71‧‧‧支撐臂
72‧‧‧臂移動機構
91‧‧‧(基板之)上表面
93‧‧‧周緣區域
94‧‧‧內側區域
J1‧‧‧中心軸
S11~S19‧‧‧步驟
圖1係顯示一實施形態之基板處理裝置之構成之圖。
圖2係氣體噴嘴附近之俯視圖。
圖3係顯示處理液供給部及氣體噴射部之方塊圖。
圖4係顯示基板處理之流程之圖。
圖1係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置1之構成之圖。基板處理裝置1係一次一片地對半導體基板9(以下，簡稱為「基板9」)進行處理之單片式裝置。基板處理裝置1對基板9供 給處理液並進行處理。在圖1中，以剖面顯示基板處理裝置1之構成的一部分。
基板處理裝置1具備有腔室11、基板保持部31、基板旋轉機構33、杯部4、處理液供給部5、氣體噴射部6、支撐臂71、及臂移動機構72。於腔室11之內部，收容有基板保持部31及杯部4等。
基板保持部31係藉由真空吸著來保持基板9之中央部之所謂的真空吸盤(vacuum chuck)。基板保持部31係設為可以朝向上下方向之中心軸J1為中心進行旋轉。基板9係配置於基板保持部31之上方。基板9係於腔室11內以水平狀態由基板保持部31所吸著保持。基板旋轉機構33係配置於基板保持部31之下方。基板旋轉機構33以中心軸J1為中心，與基板保持部31一起旋轉驅動基板9。基板旋轉機構33係收容於有蓋大致圓筒狀之旋轉機構收容部34之內部。
處理液供給部5對基板9個別地供給複數種類之處理液。該複數種類之處理液，例如含有後述之藥液、沖洗液、溶劑及填充劑溶液。處理液供給部5具備有第1噴嘴51、第2噴嘴52、及第3噴嘴53。第1噴嘴51及第2噴嘴52分別自基板9之上方朝向基板9之上側之主面(以下，稱為「上表面91」)供給處理液。在進行自第1噴嘴51對基板9之處理液之供給之狀態下，第2噴嘴52及第3噴嘴53朝向基板9之徑向外側退避。在進行自第2噴嘴52對基板9之處理液之供給時，第1噴嘴51及第3噴嘴53朝向基板9之徑向外側退避，而第2噴嘴52位於基板9之上方。第3噴嘴53自基板9之上方朝向基板9之上表面91之周緣區域(即邊緣 部)供給處理液。在圖1中，將第1噴嘴51、第2噴嘴52及第3噴嘴53畫在基板9之上方。
氣體噴射部6朝向基板9之上表面91噴射氣體。氣體噴射部6具備有被配置於基板9之上方之氣體噴嘴61。氣體噴嘴61係與第3噴嘴53一起被安裝於大致水平地延伸之支撐臂71之一端部。換言之，支撐臂71支撐第3噴嘴53及氣體噴嘴61。支撐臂71之另一端部係連接於移動支撐臂71之臂移動機構72。臂移動機構72藉由使支撐臂71大致水平地旋轉，而使氣體噴嘴61及第3噴嘴53在基板9之上方之位置與基板9之徑向外側之位置之間移動。
圖2係顯示氣體噴嘴61及氣體噴嘴61附近之俯視圖。在圖2中，描繪氣體噴嘴61及第3噴嘴53位於基板9之周緣區域93之上方之狀態。又，在圖2中，為了容易理解圖式，於基板9之上表面91，在作為周緣區域93之徑向內側之區域的內側區域94上標示平行斜線，並以兩點鏈線顯示周緣區域93與內側區域94之交界。在基板9之上表面91，作為多數之微細結構元素之集合的結構體(例如，電路圖案)係形成於內側區域94，且於周緣區域93未形成有該結構體。
由基板旋轉機構33所進行基板9之旋轉方向，係圖2中之逆時針方向。氣體噴嘴61係以朝向基板保持部31及基板9之旋轉方向前側，且相對於氣體噴嘴61下方之基板9之切線方向之徑向外側之狀態，被安裝於支撐臂71。來自氣體噴嘴61之氣體的噴射方向與前述之切線方向所成之角度，例如為約45度。與氣體噴嘴61相同地，第3噴嘴53亦以朝向基板9之旋轉方向前側， 且相對於第3噴嘴53下方之基板9之切線方向之徑向外側之狀態，被安裝於支撐臂71。來自第3噴嘴53之處理液之吐出方向與前述之切線方向所成之角度，例如為約45度。在圖2所示之例子中，氣體噴嘴61位於較第3噴嘴53更靠基板保持部31及基板9之旋轉方向前側。
圖1所示之杯部4係以中心軸J1為中心之環狀構件，被配置於基板9及基板保持部31之周圍。杯部4具備有上杯部41、下杯部42、及杯移動機構43。上杯部41係以中心軸J1為中心之大致圓筒狀之構件。上杯部41係配置於基板9及基板保持部31之徑向外側，遍及全周地覆蓋基板9及基板保持部31之側方。上杯部41承接自旋轉中之基板9朝向周圍飛散之處理液等。杯移動機構43使上杯部41朝上下方向移動。上杯部41藉由杯移動機構43而於圖1所示之基板9之周圍之位置即處理位置、與較該處理位置更下方之退避位置之間進行移動。
下杯部42係以中心軸J1為中心之有底大致圓筒狀之構件。下杯部42係於上杯部41之下方，被配置於旋轉機構收容部34之徑向外側。下杯部42例如被固定在旋轉機構收容部34之外側面。下杯部42係連接於上杯部41之下部。具體而言，上杯部41之下端部被***下杯部42之內部。下杯部42承接由上杯部41所承接之處理液等。於下杯部42之底部設置有排出由下杯部42所承接之處理液等之排液埠44。於排液埠44連接有將處理液等朝向腔室11之外部導引之排液管。
圖3係顯示基板處理裝置1之處理液供給部5及氣體噴射部6之方塊圖。在圖3中，處理液供給部5及氣體噴射部6以 外之構成亦一併顯示。第1噴嘴51係連接於藥液供給源54、沖洗液供給源55及溶劑供給源56。第2噴嘴52係連接於填充劑溶液供給源57。第3噴嘴53係連接於溶劑供給源56。
自藥液供給源54所送出之藥液係經由第1噴嘴51，而被供給至基板9之上表面91之中央部。作為藥液，例如可利用氫氟酸(Hydrofluoric acid)或四甲基氫氧化銨水溶液(TMAH；Tetramethylammonium hydroxide)等之蝕刻液。自沖洗液供給源55所送出之沖洗液亦經由第1噴嘴51，而被供給至基板9之上表面91之中央部。作為沖洗液，例如可利用純水(DIW；deionized water)或碳酸水。自溶劑供給源56朝第1噴嘴51所送出之溶劑係經由第1噴嘴51，而被供給至基板9之上表面91之中央部。作為溶劑，例如可利用IPA(Isopropyl alcohol；異丙醇)、甲醇、乙醇或丙酮等之有機溶劑。該溶劑，表面張力較前述之沖洗液(例如純水)低。在本實施形態中係利用IPA來作為溶劑。
於第1噴嘴51之下端，例如設置有藥液用、沖洗液用及溶劑用之複數個吐出口，種類不同之處理液係經由不同之配管及吐出口，被供給至基板9之上表面91。在處理液供給部5中，例如亦可取代第1噴嘴51，而設置有將藥液、沖洗液及溶劑分別供給至基板9之上表面91之中央部之複數個處理液噴嘴。
自填充劑溶液供給源57朝向第2噴嘴52被送出之填充劑溶液，係經由第2噴嘴52而被供給至基板9之上表面91之中央部。亦即，第2噴嘴52係包含於對基板9之上表面01供給填充劑溶液之液體供給部。作為填充劑溶液，例如可利用將作為固體之溶質的聚合物(樹脂)溶解於溶媒之溶液。作為聚合物，例如可利用 丙烯酸樹脂(acrylic resin)。於聚合物為非水溶性之情形時，作為溶媒，例如可利用酒精等之有機溶劑。於聚合物為水溶性之情形時，作為溶媒，例如可利用純水。在本實施形態中，利用將非水溶性之聚合物溶解於IPA而成之溶液來作為填充劑溶液。填充劑溶液其比重較前述之溶劑大。又，填充劑溶液其表面張力較前述之溶劑高。該聚合物係在基板9上藉由使溶媒氣化而加以固化，並藉由被加熱至既定溫度以上而產生交聯反應。該聚合物係在與基板處理裝置1不同之裝置中被昇華者，亦被稱為昇華劑。
自溶劑供給源56朝向第3噴嘴53被送出之溶劑，係經由第3噴嘴53而被供給至基板9之上表面91之周緣區域93(參照圖2)。
氣體噴嘴61係連接於氣體供給源65。氣體噴射部6進一步具備有被配置於氣體噴嘴61與氣體供給源65之間之氣體加熱部62。自氣體供給源65所送出之氣體，係於在氣體加熱部62被預先加熱至較常溫更高之溫度後，朝向氣體噴嘴61被供給。經加熱之氣體係經由氣體噴嘴61而朝向基板9之上表面91之周緣區域93與內側區域94(參照圖2)之交界部被噴射。自氣體噴嘴61所噴射之氣體，例如為氮氣等之惰性氣體。又，作為該氣體，可利用乾燥空氣等之各種氣體。
基板處理裝置1中基板9之處理，例如以藥液處理、沖洗處理、溶劑置換處理、填充劑填充處理、邊緣沖洗處理及乾燥處理之順序所進行。圖4係顯示基板處理裝置1中基板9之處理流程之一例之圖。首先，於上表面91形成有前述之結構體之基板9，藉由基板保持部31被保持為水平狀態(步驟S11)。接著，基板9 之旋轉開始，藥液自第1噴嘴51被供給至以較高之旋轉速度旋轉中之基板9。然後，藉由使藥液之供給持續既定時間，來進行對基板9之藥液處理(即藉由藥液所進行之蝕刻處理)(步驟S12)。
若藥液之供給停止，沖洗液便自第1噴嘴51被供給至以較高之旋轉速度旋轉中之基板9。然後，藉由使沖洗液之供給持續既定時間，進行對基板9之沖洗處理(步驟S13)。在沖洗處理中，基板9上之藥液係由自第1噴嘴51所供給之沖洗液(例如純水)而被沖洗掉。若經過前述之既定時間，便逐漸地使基板9之旋轉速度減少，而設為較前述之旋轉速度足夠低之旋轉速度(以下，稱為「液膜保持速度」)。基板9之旋轉速度例如減少至10rpm。於該狀態下，在基板9之上表面91上形成並保持有沖洗液之液膜。
其次，使沖洗液之供給停止，溶劑自第1噴嘴51被供給至以前述之液膜保持速度旋轉中之基板9。然後，一邊持續溶劑之供給，一邊使基板9之旋轉速度自液膜保持速度逐漸增加，而使基板9以較高之旋轉速度進行旋轉。藉此，溶劑自基板9之上表面91之中央部朝向徑向外方擴展，基板9上之沖洗液便被置換為溶劑。於基板9之上表面91上形成並保持有溶劑之薄的液膜(以下，稱為「溶劑膜」)。該溶劑由於表面張力較低，因此容易進入基板9之上表面91之結構體之間隙(亦即，於結構體中鄰接之結構元素間之空間)。因此，結構體之間隙係由溶劑所填滿(步驟S14)。溶劑膜具有至少大致覆蓋結構體之高度左右，或上述高度以上之厚度。若利用溶劑所進行之純水之置換處理結束，便停止溶劑之供給。
此外，填充劑溶液自第2噴嘴52被供給至在步驟S14中以維持較高旋轉速度之狀態旋轉中之基板9。自第2噴嘴52被供 給至基板9上之溶劑膜之填充劑溶液，藉由基板9之旋轉而自上表面91之中央部朝徑朝向外方擴展。藉此，於溶劑膜上形成填充劑溶液之液膜。再者，亦可藉由在基板9之旋轉停止之狀態下供給填充劑溶液，然後開始基板9之旋轉，而於溶劑膜上形成填充劑溶液之液膜。若供給既定量之填充劑溶液而結束填充劑溶液之液膜形成，填充劑溶液之供給便停止。然後，減少基板9之旋轉速度，例如設為前述之液膜保持速度。
如前所述，基板9之上表面91之大致整體係由溶劑膜所覆蓋，而溶劑膜之上表面之大致整體係由填充劑溶液之液膜所覆蓋。由於填充劑溶液之比重較溶劑大，因此溶劑膜與填充劑溶液之液膜之上下會互換。藉此，存在於基板9之上表面91上之結構體之間隙的溶劑，便會由填充劑溶液所置換，而使結構體之間隙由填充劑溶液所填滿(步驟S15)。換言之，步驟S15係將填充劑埋入結構體中鄰接之結構元素之間之填充劑填充處理(即填充劑埋入處理)。在基板9上，填充劑溶液之液膜位於上表面91上，而溶劑膜位於填充劑溶液之液膜上。
若步驟S15結束，基板9之旋轉速度便會增加，使填充劑溶液之液膜上之溶劑膜自基板9上被去除。又，填充劑溶液之剩餘亦自基板9上被去除。此時之基板9之旋轉速度係在步驟S15中被埋入基板9之結構體之間隙(亦即，鄰接之結構元素之間)之填充劑不會因離心力而朝外方脫離之程度的速度。例如，基板9係以300rpm~500rpm被旋轉驅動。藉此，於基板9之上表面91上形成作為填充劑溶液之膜的塗佈膜(步驟S16)。該塗佈膜具有用以覆蓋結構體之整體所需要之厚度。在基板9上，藉由使填充劑溶液所含 之溶媒氣化，來進行塗佈膜之固化。
其後，在使基板9進行旋轉之狀態下，藉由溶劑自第3噴嘴53被連續地供給至基板9之上表面91之周緣區域93，來進行將基板9之周緣區域93上之填充劑溶液去除之邊緣沖洗處理(步驟S17)。在步驟S17中，除了基板9之周緣區域93，附著於基板9之側面之填充劑溶液亦會被去除。
在步驟S17中，基板9例如與步驟S16相同地以300~500rpm進行旋轉。於步驟S17中自第3噴嘴53被賦予至基板9之周緣區域93之溶劑(在本實施形態中為IPA)，係使基板9上之塗佈膜中周緣區域93上之部位自基板9上剝離之剝離液。在本實施形態中，該剝離液係與填充劑溶液之溶媒相同種類之液體。又，第3噴嘴53係被配置於基板9之上方而自基板9之上方朝向基板9之上表面91之周緣區域93吐出該剝離液之剝離液噴嘴。該剝離液噴嘴係包含於對基板9之上表面91之周緣區域93賦予剝離液之剝離液賦予部。
在基板處理裝置1中，與步驟S17同時地，氣體自氣體噴射部6之氣體噴嘴61朝向基板9之上表面91之周緣區域93與內側區域94之交界部被噴射。藉此，可促進內側區域94上之塗佈膜(即填充劑溶液)之外緣部之固化(步驟S18)。步驟S18例如較步驟S17之開始稍微延遲後再開始，其後，步驟S17及步驟S18被同時進行。如前所述，於步驟S18中朝向基板9被噴射之氣體，係藉由圖3所示之氣體加熱部62，被預先加熱至較常溫更高之溫度。步驟S18，例如既可與步驟S17之結束同時結束，亦可自步驟S17之結束經過既定時間後再結束。
若步驟S17及步驟S18結束，便進行基板9之乾燥處理(步驟S19)。於步驟S19中，在由基板保持部31保持基板9之狀態下，以與步驟S16相同之旋轉速度來旋轉驅動基板保持部31。藉此，被賦予至基板9之周緣區域93之剝離液(在上述例中為IPA)，因離心力而自基板9之外緣朝徑向外方飛散，從而自基板9上被去除。於前述之步驟S12~S19中自基板9上朝徑向外方飛散之藥液、沖洗液、溶劑及填充劑溶液(即處理液)，係由杯部4所承接，並經由排液埠44朝向腔室11外被排出。
結束乾燥處理之基板9係被自基板處理裝置1被搬出，而朝向下一處理裝置(省略圖示)被搬送。然後，基板9係由該下一處理裝置所加熱，而進行使被埋入基板9上之結構體之間隙(亦即，鄰接之結構元素之間)之填充劑固化之處理。於基板9自基板處理裝置1朝向下一處理裝置被搬送時，由於基板9之周緣區域93之填充劑被去除，因此可防止搬送機構被填充劑汙染之情形。在基板處理裝置1中依序對複數片基板9進行前述之步驟S11至S19之處理。
如以上說明，在基板處理裝置1之基板9之處理中，首先，於上表面91形成有結構體之基板9係以水平狀態被保持。接著，填充劑溶液被供給至基板9之上表面91。藉此，作為填充劑溶液之膜的塗佈膜係形成於基板9之上表面91上，上述結構體之間隙係由填充劑溶液所填滿。然後，於塗佈膜之形成後，在使基板9以中心軸J1為中心進行旋轉之狀態下，藉由對基板9之上表面91之周緣區域93賦予剝離液，使塗佈膜中周緣區域93上之部位自基板9剝離(步驟S17)。又，於塗佈膜之形成後，藉由朝向基板9 之上表面91之周緣區域93與內側區域94之交界部噴射氣體，來促進內側區域94上之塗佈膜之外緣部之固化(步驟S18)。
在基板處理裝置1中，藉由對上述交界部噴射氣體，來促進內側區域94上之塗佈膜之外緣部之溶媒之氣化，從而促進該外緣部之固化。藉此，可抑制內側區域94上之塗佈膜之外緣部因被賦予至周緣區域93之剝離液而鬆弛之情形。其結果，可抑制於較步驟S17之邊緣沖洗處理更後之處理(例如乾燥處理)中，內側區域94上之塗佈膜因基板9之旋轉所產生之離心力而擴展至周緣區域93上之情形。換言之，可較佳地完成基板9之邊緣沖洗處理。
在前述之例子中，內側區域94上之塗佈膜之外緣部之固化促進(步驟S18)，係與朝向周緣區域93之剝離液之賦予(步驟S17)被同時進行。藉此，可對剛被賦予剝離液後之塗佈膜噴射氣體。其結果，可更進一步抑制因被賦予至周緣區域93之剝離液所導致內側區域94上之塗佈膜之外緣部鬆弛之情形，而可進一步抑制內側區域94上之塗佈膜擴展至周緣區域93上之情形。
在基板處理裝置1中，步驟S18亦可於步驟S17之後進行。例如，在步驟S17之邊緣沖洗處理結束時之基板9之旋轉速度無法使內側區域94上之塗佈膜朝向周緣區域93擴展之情形時，步驟S18亦可於步驟S17之邊緣沖洗處理結束後，步驟S19之乾燥處理前進行。又，步驟S18亦可與步驟S17同時開始，或者亦可於步驟S17前進行。例如，於步驟S17前進行步驟S18之情形時，藉由朝向基板9之周緣區域93與內側區域94之交界部噴射氣體，由於在先進行內側區域94上之塗佈膜之外緣部之固化後，再進行邊緣沖洗處理，因此可更進一步抑制內側區域94上之塗佈膜之外緣 部之鬆弛。換言之，步驟S18之塗布膜之外緣部之固化促進，只要在步驟S16之塗布膜形成後進行即可。藉此，與前述之例子相同地，可抑制內側區域94上之塗佈膜擴展至周緣區域93上之情形。
在基板處理裝置1中，自氣體噴射部6所噴射之氣體，係預先加熱至較常溫更高之溫度。藉此，於步驟S18中，可進一步促進內側區域94上之塗佈膜之外緣部之固化。再者，於塗佈膜之揮發性相對較高之情形時，該氣體並不一定需要為高溫，亦可為常溫。
又，剝離液賦予部具備有被配置於基板9之上方而朝向基板9之上表面91之周緣區域93吐出剝離液之剝離液噴嘴(即第3噴嘴53)。藉此，可容易地對基板9之上表面91之周緣區域93賦予剝離液。
如前所述，氣體噴射部6具備有被配置於基板9之上方而朝向周緣區域93與內側區域94之交界部噴射氣體之氣體噴嘴61。又，基板處理裝置1進一步具備有：支撐臂71，其支撐作為剝離液噴嘴之第3噴嘴53及氣體噴嘴61；以及臂移動機構72，其移動支撐臂71。藉此，可一邊維持第3噴嘴53與氣體噴嘴61之相對位置關係，一邊使第3噴嘴53及氣體噴嘴61在基板9上方之處理位置與基板9之徑向外側之退避位置之間移動。因此，可始終維持來自基板9上之第3噴嘴53之剝離液吐出位置與來自氣體噴嘴61之氣體噴射位置的相對位置關係。其結果，可使對基板9所進行之邊緣沖洗處理之品質穩定。
在基板處理裝置1中，氣體噴嘴61位於較第3噴嘴53更靠基板保持部31之旋轉方向前側(即旋轉方向之下游側)。藉 此，可對剛被賦予來自第3噴嘴53之剝離液後之塗佈膜噴射氣體。其結果，可更進一步抑制因被賦予至周緣區域93之剝離液所導致內側區域94上之塗佈膜之外緣部鬆弛之情形，而可進一步抑制內側區域94上之塗佈膜擴展至周緣區域93上之情形。
再者，在基板處理裝置1中，例如亦可於基板保持部31內置有加熱器(省略圖示)，而於步驟S16之後(亦即，於步驟S16與步驟S17之間)加熱基板9，藉此促進基板9上之上述塗佈膜之固化。又，塗佈膜之固化促進並不一定要藉由利用加熱器所進行對基板9之加熱來進行。例如亦可，藉由對基板9之塗佈膜照射光，而促進塗佈膜之固化。又，亦可藉由對基板9上之塗佈膜整體賦予經加熱之氣體，而促進塗佈膜之固化。如此，藉由在朝向周緣區域93賦予剝離液之前使基板9上之塗佈膜預先固化至某種程度，可更進一步抑制賦予剝離液時塗佈膜鬆弛之情形。其結果，可進一步抑制內側區域94上之塗佈膜擴展至周緣區域93上之情形。
在基板處理裝置1中，如前所述，在基板9之保持(步驟S11)與塗佈膜之形成(步驟S15、S16)之間，溶劑被供給至基板9之上表面91而在上表面91上形成溶劑膜，使前述之結構體之間隙由溶劑所填滿(步驟S14)。而且，塗佈膜之形成步驟具備有：對溶劑膜供給填充劑溶液，並以填充劑溶液置換存在於結構體之間隙之溶劑的步驟(步驟S15)；及使基板9以中心軸J1為中心旋轉，而自基板9上去除溶劑的步驟(步驟S16)。藉此，可容易地將填充劑溶液填滿結構體之間隙，而可容易地形成填充劑溶液之塗佈膜。
在前述之基板處理裝置1中，可進行各種變更。
例如，自氣體噴嘴61所噴射之氣體，並不一定需要 為較常溫更高之溫度，亦可為常溫，也可為較常溫更低之溫度。
氣體噴嘴61並不一定要位於較第3噴嘴53(亦即剝離液噴嘴)更靠基板保持部31之旋轉方向前側。氣體噴嘴61例如亦可於較第3噴嘴53更靠基板保持部31之旋轉方向後側，與第3噴嘴53一起由支撐臂71所支撐。即便於該情形時，只要基板保持部31之旋轉速度高到某個程度，仍可將氣體自氣體噴嘴61對剛被來自第3噴嘴53之剝離液賦予後之塗佈膜上之部位進行噴射。又，氣體噴嘴61並不一定需要與第3噴嘴53一起由支撐臂71所支撐，亦可為可與第3噴嘴53分別地移動。
第3噴嘴53並不一定要被配置於基板9之上方。例如複數個第3噴嘴53亦可在基板9之下方被排列於圓周方向上，而使剝離液自該複數個第3噴嘴53朝向旋轉中之基板9之下表面被吐出。剝離液係沿著基板9之下表面朝向徑向外方移動，繞過基板9之側面而被賦予至上表面91之周緣區域93。於該情形時，例如複數個氣體噴嘴61亦可在基板9之上方被排列於圓周方向上，而使氣體自該複數個氣體噴嘴61朝向周緣區域93與內側區域94之交界部被噴射，藉此促進內側區域94上之塗佈膜之外緣部之固化。與前述相同地，即便於該情形時，亦可抑制因被賦予至周緣區域93之剝離液所導致內側區域94上之塗佈膜之外緣部鬆弛之情形。其結果，可抑制內側區域94上之塗佈膜擴展至周緣區域93上之情形。
在基板處理裝置1中，朝向基板9上之塗佈膜之形成，亦可並不一定要以步驟S15、S16之方法來進行，而可以其他各種方法來進行。此外，較塗佈膜之形成以前之步驟(步驟S12至 S14)，亦可進行各種變更。例如，在步驟S12中，亦可將各種藥液供給至基板9上，而對基板9進行各種之藥液處理。
填充劑溶液例如亦可為將水溶性之聚合物溶解於純水等之溶媒所得之溶液。於該情形時，作為剝離液，例如可利用純水。剝離液可並不一定要為與填充劑溶液之溶媒相同種類之液體，而可利用各種液體。
前述之基板處理裝置1，除了半導體基板以外亦可被利用於液晶顯示裝置、電漿顯示器、FED(field emission display；場發射顯示器)等之顯示裝置所使用之玻璃基板之處理。或者，前述之基板處理裝置1亦可被利用於光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板及太陽能電池用基板等之處理。
前述實施形態及各變形例之構成，只要不相互矛盾，即可適當地加以組合。
雖已對發明詳細地描述而加以說明，但前述之說明僅為例示而非用以限定者。因此，只要不脫離本發明之範圍，亦可為各種變形或態樣。

Claims (21)

  1. 一種基板處理方法，係處理基板者，其具備有：a)以水平狀態來保持在上表面形成有結構體之基板的步驟；b)對上述基板之上述上表面供給處理液而在上述上表面上形成作為上述處理液之膜的塗佈膜，並以上述處理液填滿上述結構體之間隙的步驟；c)於上述b)步驟之後，在使上述基板以朝向上下方向之中心軸為中心進行旋轉之狀態下，對上述基板之上述上表面之周緣區域賦予剝離液，藉此使上述塗佈膜中上述周緣區域上之部位自上述基板剝離的步驟；及d)於上述b)步驟之後，朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域與上述周緣區域之內側之內側區域之交界部噴射氣體，藉此促進上述內側區域上之塗佈膜之外緣部之固化的步驟。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述a)步驟與上述b)步驟之間，進一步具備有對上述基板之上述上表面供給溶劑而在上述上表面上形成上述溶劑之膜的溶劑膜，並以上述溶劑填滿上述結構體之上述間隙的步驟，且上述b)步驟具備有：b1)對上述溶劑膜供給上述處理液，並以上述處理液置換存在於上述結構體之上述間隙之上述溶劑的步驟；及b2)使上述基板以上述中心軸為中心進行旋轉，而自上述基板上去除上述溶劑的步驟。
  3. 如請求項2之基板處理方法，其中，於上述d)步驟中被噴射之上述氣體，被預先加熱至較常溫更高之溫度。
  4. 如請求項3之基板處理方法，其中，於上述c)步驟中，上述剝離液自上述基板之上方朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域被吐出。
  5. 如請求項4之基板處理方法，其中，上述d)步驟係與上述c)步驟被同時進行。
  6. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述d)步驟中被噴射之上述氣體，被預先加熱至較常溫更高之溫度。
  7. 如請求項6之基板處理方法，其中，於上述c)步驟中，上述剝離液自上述基板之上方朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域被吐出。
  8. 如請求項7之基板處理方法，其中，上述d)步驟係與上述c)步驟被同時進行。
  9. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述c)步驟中，上述剝離液自上述基板之上方朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域被吐出。
  10. 如請求項9之基板處理方法，其中，上述d)步驟係與上述c)步驟被同時進行。
  11. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述d)步驟係與上述c)步驟被同時進行。
  12. 如請求項1至11中任一項之基板處理方法，其中，於上述b)步驟與上述c)步驟之間，進一步具備有促進上述塗佈膜之固化的步驟。
  13. 一種基板處理裝置，係處理基板者，其具備有：基板保持部，其以水平狀態來保持在上表面形成有結構體之基板；基板旋轉機構，其使上述基板以朝向上下方向之中心軸為中心，與上述基板保持部一起進行旋轉；液體供給部，其對上述基板之上述上表面供給處理液而在上述上表面上形成上述處理液之膜的塗佈膜，並以上述處理液填滿上述結構體之間隙；剝離液賦予部，其對上述基板之上述上表面之周緣區域賦予剝離液，藉此使上述塗佈膜中上述周緣區域上之部位自上述基板剝離；及氣體噴射部，其朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域與上述周緣區域之內側之內側區域之交界部噴射氣體，藉此促進上述內側區域上之塗佈膜之外緣部之固化。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中，自上述氣體噴射部所噴射之上述氣體，被預先加熱至較常溫更高之溫度。
  15. 如請求項14之基板處理裝置，其中，上述剝離液賦予部具備有剝離液噴嘴，該剝離液噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域吐出上述剝離液。
  16. 如請求項15之基板處理裝置，其中，上述氣體噴射部具備有氣體噴嘴，該氣體噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述交界部噴射上述氣體，且上述基板處理裝置進一步具備有：支撐臂，其支撐上述剝離液噴嘴及上述氣體噴嘴；以及臂移動機構，其移動上述支撐臂。
  17. 如請求項16之基板處理裝置，其中，上述氣體噴嘴位於較上述剝離液噴嘴更靠上述基板保持部之旋轉方向前側。
  18. 如請求項13之基板處理裝置，其中，上述剝離液賦予部具備有剝離液噴嘴，該剝離液噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述基板之上述上表面之上述周緣區域吐出上述剝離液。
  19. 如請求項18之基板處理裝置，其中，上述氣體噴射部具備有氣體噴嘴，該氣體噴嘴係配置於上述基板之上方而朝向上述交界部噴射上述氣體，且上述基板處理裝置進一步具備有：支撐臂，其支撐上述剝離液噴嘴及上述氣體噴嘴；以及臂移動機構，其移動上述支撐臂。
  20. 如請求項19之基板處理裝置，其中，上述氣體噴嘴位於較上述剝離液噴嘴更靠上述基板保持部之旋轉方向前側。
  21. 如請求項13至20中任一項之基板處理裝置，其中，來自上述氣體噴射部之上述氣體之噴射，與來自上述剝離液賦予部之上述剝離液之賦予被同時進行。
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