TWI666688B - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之基板處理方法係包含有：基板保持工序，係將基板水平地保持；處理液供給工序，係將含有水的處理液供給至前述基板的上表面；液膜形成工序，係藉由將具有較水低的表面張力的低表面張力液體供給至前述基板的上表面而以前述低表面張力液體置換前述基板上的處理液，藉此形成將前述基板的上表面覆蓋的前述低表面張力液體的液膜；開口形成工序，係藉由對前述液膜的中央區域供給氣體而於前述液膜的中央區域形成開口；開口擴大工序，係為了將前述液膜排除而使前述開口擴大；基板旋轉工序，係在前述開口擴大工序中使前述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉；氣體供給位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近內側的氣體供給位置噴出前述氣體，且使前述氣體供給位置向前述基板的上表面的周緣移動；以及著液位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近外側的著液位置供給前述低表面張力液體，且使前述著液位置向前述基板的上表面的周緣移動。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以處理基板之基板處理方法以及基板處理裝置。成為處理對象的基板係包含例如半導體晶圓(wafer)、液晶顯示裝置用基板、有機EL(Electroluminescence；電致發光)顯示裝置等的FPD(Flat Panel Display；平面顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等的基板。
在葉片式的基板處理裝置所致的基板處理中，基板被逐片地處理。詳而言之，基板藉由自轉夾具(spin chuck)而被幾乎水平地保持。然後，基板的上表面藉由藥液被處理後，藉由清洗(rinse)液使基板的上表面被清洗。之後，為了乾燥基板的上表面而進行使基板高速旋轉的旋乾(spin-drying)工序。
如圖14所示，在基板的表面形成有細微的圖案的情形，旋乾工序中存有無法將進入圖案內部的清洗液去除之虞。因此，有產生乾燥不良之虞。進入圖案內部的清洗液的液面(空氣與液體的界面)係形成於圖案內。因此，液體的表面張力係作用於液面與圖案的接觸位置。於該表面張力大的情形中，容易引起圖案的崩塌。由於屬於典型的清洗液的水的表面張力大，故無法無視旋乾工序中的圖案的崩塌。
因此，已有一種使用表面張力較水低的屬於低表面張力液體的異丙醇(Isopropyl Alcohol；亦簡稱IPA)的手法被提案(例如，參照日本特開2016-21597號公報)。
於日本特開2016-21597號公報所記載的基板處理中，係將基板上的清洗液以IPA置換後，將形成於基板上的IPA的液膜藉由離心力而往基板外排除。詳而言之，於基板上的IPA的液膜的中央區域形成圓形狀的開口，藉由擴展該開口而從基板上排除IPA。IPA的揮發性係比較高，故易於藉由蒸發而使IPA的液膜變薄。當IPA的液膜在開口附近變薄的情形中，有時開口於旋轉方向的全域中不會以均勻的速度(保持圓形狀不變地)擴展。詳而言之，存有藉由開口的周緣的一部分向基板的周緣放射狀地延伸而使液膜***的情形。如此，於基板的上表面部分地殘留有IPA的液 滴。直到該液滴最後蒸發為止，IPA(亦有包含溶入至IPA的微量的水分的情形)的液面係對於圖案持續作用表面張力。因此，有引起圖案崩塌之虞。
在此，本發明之目的係提供一種基板處理方法以及基板處理裝置，可將基板上的低表面張力液體良好地排除。
本發明係提供一種基板處理方法，係包含有：基板保持工序，係將基板水平地保持；處理液供給工序，係將含有水的處理液供給至前述基板的上表面；液膜形成工序，係藉由將具有較水低的表面張力的低表面張力液體供給至前述基板的上表面而以前述低表面張力液體置換前述基板上的處理液，藉此形成將前述基板的上表面覆蓋的前述低表面張力液體的液膜；開口形成工序，係藉由對前述液膜的中央區域供給氣體而於前述液膜的中央區域形成開口；開口擴大工序，係為了將前述液膜排除而使前述開口擴大；基板旋轉工序，係在前述開口擴大工序中使前述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉；氣體供給位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近內側的氣體供給位置噴出前述氣體，且使前述氣體供給位置向前述基板的上表面的周緣移動；以及著液位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近外側的著液位置供給前述低表面張力液體，且使前述著液 位置向前述基板的上表面的周緣移動。
依據該方法，當使於低表面張力液體的液膜所形成的開口擴大而從基板上排除液膜時，執行基板旋轉工序、氣體供給位置移動工序以及著液位置移動工序。
藉由於開口的擴大中使基板旋轉，而於液膜作用離心力，液膜被往基板外推出。氣體位置移動工序中，設定在較開口的周緣靠近內側的氣體供給位置係向基板的上表面的周緣移動。因此，於開口的擴大中，氣體的噴出力係作用於液膜的內周緣。所謂氣體的噴出力係指藉由氣體的噴出而作用的力。藉由氣體的噴出力作用於液膜的內周緣而可更確實地將液膜往基板外推出。如此，抑制在較開口的周緣靠近內側中的低表面張力液體的液滴的殘留。亦即，可將較開口的周緣靠近內側良好地乾燥。
另一方面，存有藉由離心力以及噴出力而排出至基板外的低表面張力液體增大且藉由離心力以及噴出力而使液膜在開口的附近變薄的情形。著液位置移動工序中，設定在較開口的周緣靠近外側的著液位置向基板的上表面的周緣移動。因此，可充分地確保液膜的厚度。如此，藉由離心力以及噴出力而使液膜在開口的附近變薄的情形被抑制。如此，可在旋轉方向的全域中將開口以均勻的速度擴大。
如以上所述，可一邊在旋轉方向的全域中將開口以均勻的速度擴大一邊將較開口的周緣靠近內側良好地乾燥。結果，可將基板上的低表面張力液體良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述著液位置移動工序係包含有一邊藉由前述低表面張力液體的供給而於前述液膜的內周緣形成液***一邊使前述著液位置移動的工序。所謂液***係指液膜中的厚度較其他部分厚的部分。
依據該方法，係在藉由低表面張力液體的供給而在液膜的內周緣形成液***的狀態下使著液位置移動。因此，可更充分地確保開口的周緣附近中的液膜的厚度。
本發明的一實施形態中，前述基板處理方法進一步包含有：低表面張力液體供給工序，係與前述開口形成工序並行地對前述液膜供給前述低表面張力液體。因此，於開口的形成時，可充分地確保開口的周緣的附近中的液膜的厚度。如此，即使藉由形成開口時的氣體的供給而使開口的周緣附近中的低表面張力液體被推退，仍可充分地確保開口的周緣附近中的液膜的厚度。
本發明的一實施形態中，前述基板處理方法進一步包含有：氣體供給繼續工序，係於前述開口擴大工序執行的期間繼續前述氣體的供給。因此，可在開口的擴大中使噴 出力持續作用於液膜。如此，可將較開口的周緣靠近內側更良好地乾燥。
若藉由開口的擴大而使開口的周緣接近基板的上表面的周緣，則基板上的低表面張力液體的整體量會變少。因此，若開口的周緣接近基板的上表面的周緣，則液膜的溫度容易降低。另外，因液膜的溫度降低，而使基板變得難以乾燥。因此，存有無法將基板的上表面的周緣區域良好地乾燥之虞。
在此，本發明的一實施形態中，前述基板旋轉工序包含有：旋轉減速工序，係以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述基板的旋轉速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述基板的旋轉速度小的方式使前述基板的旋轉減速。
依據該方法，可在開口的周緣接近基板的上表面的周緣時使液膜變厚。因此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的存在於基板上的低表面張力液體的減少。藉此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的液膜的溫度降低。如此，可將基板的上表面的周緣區域良好地乾燥。
本發明的一實施形態中，前述旋轉減速工序係包含有 以下工序：以隨著前述開口的周緣向前述基板的上表面的周緣接近而使前述基板的旋轉速度降低的方式將前述基板的旋轉減速。
依據該方法，可隨著開口的周緣接近基板的上表面的周緣而將液膜緩緩變厚。因此，即使在開口的周緣位於中央區域與周緣區域之間的區域時，仍可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的存在於基板上的低表面張力液體的減少。如此，無論在開口的周緣位於基板的上表面的任何位置的情形皆可抑制液膜的溫度變化。結果，可使開口在基板的上表面的全域中良好地擴大。從而，可將基板上的液膜良好地排除。
在低表面張力液體著液於液膜時，存有低表面張力液體彈濺而附著在基板的上表面中的較開口靠近內側之虞。
在此，本發明的一實施形態中，前述氣體供給位置移動工序係包含有：氣體傾斜吐出工序，係從氣體噴嘴沿著傾斜方向吐出前述氣體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；以及氣體噴嘴移動工序，係藉由使前述氣體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動而使前述氣體供給位置移動。
依據該方法，沿著傾斜方向從氣體噴嘴吐出氣體，前 述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。因此，在低表面張力液體著液於液膜時所彈濺的低表面張力液體係在附著在基板的上表面中的較開口靠近內側前藉由氣體推回而再度著液於液膜。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述基板處理方法進一步包含有將前述基板加熱的基板加熱工序；前述基板加熱工序係與前述開口擴大工序並行地執行。藉此，可以抑制液膜的溫度降低。或著，可使液膜的溫度上升。因此，可使基板的上表面的乾燥速度提升。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述著液位置移動工序係包含有：低表面張力液體傾斜吐出工序，係從低表面張力液體噴嘴沿著傾斜方向吐出前述低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；以及低表面張力液體噴嘴移動工序，係藉由使前述低表面張力液體噴嘴向前述基板的周緣移動而使前述著液位置移動。
依據該方法，從低表面張力液體噴嘴沿著傾斜方向吐出低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。 因此，可使在低表面張力液體著液於液膜時的低表面張力液體彈濺的方向成為朝向基板的周緣側。如此，可以抑制從液膜彈濺的低表面張力液體往基板的上表面中的較開口靠近內側的部分附著。
本發明的一實施形態中，前述著液位置移動工序包含有：移動減速工序，係以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述著液位置之移動速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述著液位置之移動速度小的方式使前述著液位置之移動減速。
依據該方法，可使在開口的周緣位於基板的上表面的周緣區域時供給至液膜的低表面張力液體的總量增大。因此，即使基板上的液膜的熱量被基板奪取，仍可藉由新供給至液膜的低表面張力液體而補充熱量。藉此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的液膜的溫度降低。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，提供一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係將基板水平地保持；處理液供給單元，係將含有水的處理液供給至前述基板的上表面；低表面張力液體供給單元，係將具有較水低的表面張力的低表面張力液體供給至前述基板的上表面；氣體供給單元，係對前述基板的上表面供給氣體；基板旋轉單元，係使前 述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉；氣體供給位置移動單元，係使氣體供給位置移動，前述氣體供給位置為在前述基板的上表面中的從前述氣體供給單元供給有前述氣體的位置；著液位置移動單元，係使著液位置移動，前述著液位置為在前述基板的上表面中的從前述低表面張力液體供給單元著液有前述低表面張力液體的位置；以及控制器，係控制前述基板保持單元、前述處理液供給單元、前述低表面張力液體供給單元、前述氣體供給單元、前述基板旋轉單元、前述氣體供給位置移動單元以及前述著液位置移動單元。
然後，前述控制器係被程式化(program)為執行：基板保持工序，係藉由前述基板保持單元將前述基板水平地保持；處理液供給工序，係從前述處理液供給單元向前述基板的上表面供給前述處理液；液膜形成工序，係從前述低表面張力液體供給單元向前述基板的上表面供給前述低表面張力液體且以前述低表面張力液體置換前述處理液，藉此於前述基板的上表面形成前述低表面張力液體的液膜；開口形成工序，係藉由從前述氣體供給單元對前述液膜的中央區域供給前述氣體，而於前述液膜的中央區域形成開口；開口擴大工序，係為了將前述液膜排除而使前述開口擴大；基板旋轉工序，係在前述開口擴大工序中藉由前述基板旋轉單元使前述基板旋轉；氣體供給位置移動工序，係在前述開口擴大工序中從前述氣體供給單元向設定在前 述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近內側的前述氣體供給位置噴出前述氣體，且藉由前述氣體供給位置移動單元使前述氣體供給位置向前述基板的上表面的周緣移動；以及著液位置移動工序，係在前述開口擴大工序中從前述低表面張力液體供給單元向以位於在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近外側的方式設定的前述著液位置供給前述低表面張力液體，且藉由前述著液位置移動單元而使前述著液位置向前述基板的上表面的周緣移動。
依據該構成，當使於低表面張力液體的液膜所形成的開口擴大而從基板上排除液膜時，執行基板旋轉工序、氣體供給位置移動工序以及著液位置移動工序。
藉由於開口的擴大中使基板旋轉，而於液膜作用離心力，液膜被往基板外推出。氣體位置移動工序中，設定在較開口的周緣靠近內側的氣體供給位置向基板的上表面的周緣移動。因此，開口的擴大中，氣體的噴出力係作用於液膜的內周緣。藉由氣體的噴出力作用於液膜的內周緣而可更確實地將液膜往基板外推出。如此，抑制在較開口的周緣靠近內側中的低表面張力液體的液滴的殘留。亦即，可將較開口的周緣靠近內側良好地乾燥。
另一方面，存有藉由離心力以及噴出力被排出至基板外的低表面張力液體增大而藉由離心力以及噴出力使液膜 在開口的附近變薄的情形。著液位置移動工序中，設定在較開口的周緣靠近外側的著液位置係向基板的上表面的周緣移動。因此，可充分地確保液膜的厚度。如此，藉由離心力以及噴出力而使液膜在開口的附近變薄的情形被抑制。如此，可在旋轉方向的全域中將開口以均勻的速度擴大。
如以上所述，可一邊在旋轉方向的全域中將開口以均勻的速度擴大一邊使較開口的周緣靠近內側良好地乾燥。結果，可將基板上的低表面張力液體良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述控制器係被程式化為執行以下的工序：在前述著液位置移動工序中一邊藉由從前述低表面張力液體供給單元供給前述低表面張力液體而於前述液膜的內周緣形成液***一邊使前述著液位置移動。
依據該構成，係在藉由低表面張力液體的供給而在液膜的內周緣形成液***的狀態下使著液位置移動。因此，可更充分地確保開口的周緣附近中的液膜的厚度。
本發明的一實施形態中，前述控制器係被程式化為執行：低表面張力液體供給工序，係與前述開口形成工序並行地從前述低表面張力液體供給單元對前述液膜供給前述低表面張力液體。因此，於開口的形成時，可充分地確保開口的周緣的附近中的液膜的厚度。如此，即使藉由形成 開口時的氣體的供給而使開口的周緣附近中的低表面張力液體被推退，仍可充分地確保開口的周緣附近中的液膜的厚度。
本發明的一實施形態中，前述控制器係被程式化為執行：氣體供給繼續工序，係於前述開口擴大工序執行的期間從前述氣體供給單元繼續前述氣體的供給。因此，可在開口的擴大中使噴出力持續作用於液膜。如此，可將較開口的周緣靠近內側更良好地乾燥。
本發明的一實施形態中，前述控制器係被程式化為執行：旋轉減速工序，係在前述基板旋轉工序中以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述基板的旋轉速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述基板的旋轉速度小的方式藉由前述基板旋轉單元而使前述基板的旋轉減速。
依據該構成，可在開口的周緣接近基板的上表面的周緣時使液膜變厚。因此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的存在於基板上的低表面張力液體的減少。藉此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的液膜的溫度降低。如此，可將基板的上表面的周緣區域良好地乾燥。
本發明的一實施形態中，前述控制器係被程式化為執行以下的工序：在前述旋轉減速工序中以隨著前述開口的周緣向前述基板的上表面的周緣接近而使前述基板的旋轉速度降低的方式藉由前述基板旋轉單元將前述基板的旋轉減速。
依據該構成，可隨著開口的周緣接近基板的上表面的周緣而將液膜緩緩變厚。因此，即使在開口的周緣位於中央區域與周緣區域之間的區域時，仍可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的存在於基板上的低表面張力液體的減少。如此，無論在開口的周緣位於基板的上表面的任何位置的情形皆可抑制液膜的溫度變化。結果，可使開口在基板的上表面的全域中良好地擴大。從而，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述氣體供給單元係包含有朝傾斜方向吐出前述氣體的氣體噴嘴，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。而且，前述氣體供給位置移動單元係包含有沿著前述基板的上表面使前述氣體噴嘴移動的氣體噴嘴移動單元。而且，前述控制器係被程式化為執行：氣體傾斜吐出工序，係在前述氣體供給位置移動工序中從前述氣體噴嘴吐出前述氣體；以及氣體噴嘴移動工序，係在前述氣體供給位置移動工序中藉由前述氣體噴嘴移動單元使 前述氣體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動。
依據該構成，沿著傾斜方向從氣體噴嘴吐出氣體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。因此，在低表面張力液體著液於液膜時彈濺的低表面張力液體係於附著在基板的上表面中的較開口靠近內側前藉由氣體被推回至較開口靠近外側。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述基板處理裝置進一步包含有將前述基板加熱的基板加熱單元。然後，前述控制器係被程式化為與前述開口擴大工序並行地執行藉由前述基板加熱單元將前述基板加熱的基板加熱工序。藉此，可以抑制液膜的溫度降低。或著，可以使液膜的溫度上升。因此，可使基板的上表面的乾燥速度提升。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的一實施形態中，前述低表面張力液體供給單元包含有：低表面張力液體噴嘴，係沿著傾斜方向吐出前述低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。然後，前述著液位置移動單元係包含有沿著前述基板的上表面使前述低表面張力液體噴嘴移動的低表面張力液體噴嘴移動單元。然後，前述控制器係被程式化為執行：低表 面張力液體傾斜吐出工序，係在前述著液位置移動工序中從前述低表面張力液體噴嘴吐出前述低表面張力液體；以及低表面張力液體噴嘴移動工序，藉由前述低表面張力液體噴嘴移動單元使前述低表面張力液體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動。
依據該構成，從低表面張力液體噴嘴沿著傾斜方向吐出低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜。因此，可使在低表面張力液體著液於液膜時的低表面張力液體彈濺的方向成為朝向基板的周緣側。如此，可抑制從液膜彈濺的低表面張力液體往基板的上表面中的較開口靠近內側的部分附著。
依據本發明的一實施形態，前述控制器係被程式化為執行：移動減速工序，係在前述著液位置移動工序中，以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述著液位置之移動速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述著液位置之移動速度小的方式藉由前述著液位置移動單元使前述著液位置之移動減速。
依據該構成，可使在開口的周緣位於基板的上表面的周緣區域時供給至液膜的低表面張力液體的總量增大。因 此，即使基板上的液膜的熱量被基板奪取，仍可藉由新供給至液膜的低表面張力液體而補充熱量。藉此，可以抑制起因於開口的周緣接近基板的上表面的周緣所致的液膜的溫度降低。如此，可將基板上的液膜良好地排除。
本發明的前述目的、特徵及功效以及其他的目的、特徵及功效係參照隨附圖式並藉由下述實施形態的說明而明瞭。
1、1P、1Q、1R‧‧‧基板處理裝置
2、2P、2Q、2R‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制器
3A‧‧‧處理器
3B‧‧‧記憶體
4‧‧‧杯體
5‧‧‧自轉夾具
6‧‧‧對向構件
6a‧‧‧對向面
6b‧‧‧連通孔
7‧‧‧藥液供給單元
8‧‧‧清洗液供給單元
9‧‧‧有機溶劑供給單元
10‧‧‧氣體供給單元
11‧‧‧加熱流體供給單元
12‧‧‧紅外線加熱器單元
14‧‧‧腔室
14A‧‧‧內部空間
14B‧‧‧出入口
14C‧‧‧擋門單元
15‧‧‧有機溶劑噴嘴移動單元
15A‧‧‧臂
15B‧‧‧臂驅動機構
16‧‧‧氣體噴嘴移動單元
20‧‧‧夾具銷
21‧‧‧自轉基座
21a‧‧‧貫通孔
22a‧‧‧內部空間
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧電動馬達
24‧‧‧開閉單元
26‧‧‧中空軸
27‧‧‧對向構件升降單元
28‧‧‧對向構件旋轉單元
29‧‧‧噴嘴收容構件
30‧‧‧藥液噴嘴
31‧‧‧藥液供給管
32‧‧‧藥液閥
40‧‧‧清洗液噴嘴
41‧‧‧清洗液供給管
42‧‧‧清洗液閥
50‧‧‧第一有機溶劑噴嘴
51‧‧‧第一有機溶劑供給管
52‧‧‧第一有機溶劑閥
60‧‧‧第二有機溶劑噴嘴
60a、90a、120a、121a‧‧‧吐出口
61‧‧‧第二有機溶劑供給管
62‧‧‧第二有機溶劑閥
70‧‧‧第一氣體噴嘴
70a‧‧‧鉛直吐出口
70b‧‧‧傾斜吐出口
71‧‧‧第一氣體供給管
72‧‧‧第一氣體閥
80‧‧‧第二氣體噴嘴
81‧‧‧第二氣體供給管
82‧‧‧第二氣體閥
90‧‧‧加熱流體噴嘴
91‧‧‧加熱流體供給管
92‧‧‧加熱流體閥
100‧‧‧液膜
101‧‧‧開口
101a‧‧‧周緣
102‧‧‧液***
110‧‧‧紅外線燈
111‧‧‧燈殼體
120‧‧‧中心流體噴嘴
121‧‧‧環狀流體噴嘴
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧載具
IR、CR‧‧‧搬運機器人
D1、D2、D3‧‧‧傾斜方向
F1‧‧‧第一流量
F2‧‧‧第二流量
LP‧‧‧裝載埠
P1‧‧‧著液位置
P2‧‧‧氣體供給位置
P21‧‧‧第一氣體供給位置
P22‧‧‧第二氣體供給位置
R1‧‧‧第一旋轉速度
R2‧‧‧第二旋轉速度
V1‧‧‧第一移動速度
V2‧‧‧第二移動速度
W‧‧‧基板
圖1為用以說明本發明的第一實施形態之基板處理裝置的構成的俯視圖。
圖2為用以說明前述基板處理裝置所具有的處理單元的構成例的圖解的剖面圖。
圖3為用以說明前述基板處理裝置之主要部的電性構成的方塊圖。
圖4為用以說明前述基板處理裝置所致的基板處理之一例的流程圖。
圖5A至圖5E為用以說明前述基板處理之一例的圖解的剖面圖。
圖6A係顯示前述基板處理的開口形成工序中的液膜的狀態的俯視圖。
圖6B係顯示前述開口擴大工序中的液膜的狀態的俯視圖。
圖7係用以說明前述開口擴大工序中的基板的旋轉速度之變化的線圖。
圖8係用以說明前述開口擴大工序中的有機溶劑供給單元以及氣體供給單元之樣子的示意圖。
圖9係用以說明第二實施形態之基板處理裝置所具有的處理單元的構成例的圖解的剖面圖。
圖10A至圖10C係用以說明第二實施形態之基板處理裝置所致的基板處理之一例的圖解的剖面圖。
圖11係用以說明第三實施形態之基板處理裝置所具有的處理單元的構成例的圖解的剖面圖。
圖12係用以說明第三實施形態之基板處理裝置所致的基板處理之一例的圖解的剖面圖。
圖13係用以說明第四實施形態之基板處理裝置所具有的處理單元的構成例的圖解的剖面圖。
圖14係用以說明表面張力所致的圖案崩塌的原理的圖解的剖面圖。
<第一實施形態>
圖1係用以說明本發明的第一實施形態之基板處理裝置1之內部的布局(layout)的圖解的俯視圖。
基板處理裝置1係將矽晶圓(wafer)等的基板W逐片地處理的葉片式的裝置。該實施形態中，基板W為圓板狀的基板。基板處理裝置1係包含有：複數個處理單元2，係以處理液處理基板W；裝載埠(load port)LP，係載置有載具C，該載具C係收容用以在處理單元2進行處理之複數片基板W；搬運機器人IR及搬運機器人CR，係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制器3，係控制基板處理裝置1。處理液係包含後述的藥液、清洗液、有機溶劑等。搬運機器人IR係在載具C與搬運機器人CR之間搬運基板W。搬運機器人CR係在搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。複數個處理單元2係例如具有同樣的構成。
圖2係用以說明處理單元2的構成例之示意圖。
處理單元2係包含：杯體4、自轉夾具5、對向構件6、藥液供給單元7、清洗液供給單元8、有機溶劑供給單元9、氣體供給單元10以及加熱流體供給單元11。
自轉夾具5係一邊將一片基板W以水平的姿勢保持一邊使基板W繞著通過基板W的中央部的鉛直的旋轉軸線A1旋轉。杯體4係具有筒狀的形態且包圍自轉夾具5。杯體4係具有朝上開放的環狀的溝。於杯體4的溝係連接有回收配管(未圖示)或排出配管(未圖示)。杯體4係承接從基板W飛散的處理液。杯體4所承接的處理液係通過回收配管或排出配管而被回收或廢棄。
處理單元2係進一步包含將杯體4收容的腔室(chamber)14。於腔室14係形成有：出入口14B，係用以將基板W搬入至腔室14的內部空間14A或從腔室14內將基板W搬出。於腔室14具有將出入口14B開閉的擋門(shutter)單元14C。
自轉夾具5係包含有：夾具銷(chuck pin)20、自轉基座(spin base)21、旋轉軸22以及給予旋轉軸22旋轉力的電動馬達23。自轉基座21係具有沿著水平方向的圓板形狀。 於自轉基座21的上表面的周方向隔著間隔地配置有複數個夾具銷20。複數個夾具銷20係藉由開閉單元24而開閉。複數個夾具銷20係藉由被開閉單元24設為閉狀態而將基板W水平地保持(挾持)。複數個夾具銷20係藉由被開閉單元24設為開狀態而將基板W解放。複數個夾具銷20以及自轉基座21係包含於將基板W水平地保持的基板保持單元。基板保持單元亦稱為基板保持具(holder)。
旋轉軸22係沿著旋轉軸線A1於鉛直方向延伸。旋轉軸22之上端部係結合於自轉基座21的下表面中央。於俯視觀看下的自轉基座21的中央區域形成有將自轉基座21上下地貫通的貫通孔21a。貫通孔21a係與旋轉軸22之內部空間22a連通。電動馬達23係給予旋轉軸22旋轉力。藉由電動馬達23使旋轉軸22旋轉，藉此使自轉基座21旋轉。藉此，基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。以下，將基板W的旋轉徑方向內方簡稱為「徑方向內方」，將基板W的旋轉徑方向外方簡稱為「徑方向外方」。電動馬達23係包含於使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉的基板旋轉單元。
對向構件6係形成為具有與基板W幾乎相同直徑或基板W的直徑以上之直徑的圓板狀，且幾乎水平地配置於自轉夾具5之上方。對向構件6係具有與基板W的上表面對向的對向面6a。於對向構件6中的與對向面6a成反對側的面固定有中空軸26。俯視觀看時，於對向構件6中的包含 與旋轉軸線A1重疊的位置的部分形成有將對向構件6上下貫通且與中空軸26之內部空間連通的連通孔6b。
處理單元2係進一步包含有：對向構件升降單元27，係驅動對向構件6的升降；以及對向構件旋轉單元28，係使對向構件6繞著旋轉軸線A1旋轉。
對向構件升降單元27係可使對向構件6位於從下位置起至上位置為止的任意位置(高度)。所謂下位置係指於對向構件6的可動範圍中對向構件6的對向面6a最接近基板W的位置。所謂上位置係指於對向構件6的可動範圍中對向構件6的對向面6a最遠離基板W的位置。對向構件升降單元27係包含：例如滾珠螺桿(ball screw)機構(未圖示)以及給予滾珠螺桿機構驅動力的電動馬達(未圖示)。
對向構件旋轉單元28係藉由使中空軸26旋轉而使對向構件6旋轉。對向構件旋轉單元28係包含對於中空軸26傳達驅動力的電動馬達(未圖示)。
藥液供給單元7係用以將藥液供給至基板W的上表面的中央區域之單元。基板W的上表面的中央區域係包含基板W的上表面與旋轉軸線A1的交叉位置之基板W的上表面的中央附近的區域。另外，包含基板W的上表面的周緣在內的基板W的上表面的周緣附近的區域係稱為周緣區 域。藥液供給單元7係包含：藥液噴嘴30，朝基板W的上表面的中央區域吐出藥液；藥液供給管31，係結合於藥液噴嘴30；以及藥液閥32，係夾設於藥液供給管31。於藥液供給管31係供給有來自藥液供給源的氫氟酸(氟化氫水；HF)等的藥液。藥液閥32係開閉藥液供給管31內的流路。藥液噴嘴30係水平方向以及鉛直方向中的位置固定的固定噴嘴。
從藥液噴嘴30吐出的藥液係不限於氫氟酸。從藥液噴嘴30吐出的藥液亦可為包含有以下所列舉之中的至少一個的液體：硫酸、乙酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、緩衝氫氟酸(BHF(Buffered Hydrogen Fluoride))、希氫氟酸(DHF(dilute hydrofluoric acid))、氨水、過氧化氫水、有機酸(如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(如TMAH(Tetra Methyl Ammonium Hydroxide)；四甲基氫氧化銨等)、界面活性劑、腐食防止劑。作為將該等混合的藥液之一例，可列舉SPM(sulfuric acid hydrogen peroxide mixture；硫酸過酸化氫水混合液)、SC1(Standard clean-1(第一標準清洗液)；亦即氨過氧化氫水混合液(ammonia-hydrogen peroxide))、SC2((Standard clean-2(第二標準清洗液)；亦即鹽酸過酸化氫水混合液(hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture))等。
清洗液供給單元8係對基板W的上表面的中央區域供給清洗液的單元。清洗液供給單元8係包含：清洗液噴嘴 40，向基板W的上表面的中央區域吐出清洗液；清洗液供給管41，係結合於清洗液噴嘴40；以及清洗液閥42，係夾設於清洗液供給管41。從清洗液供給源對清洗液供給管41供給有去離子水(Deionized Water；DIW)等的清洗液。清洗液閥42係開閉清洗液供給管41內的流路。清洗液噴嘴40係水平方向以及鉛直方向中的位置固定的固定噴嘴。
從清洗液噴嘴40吐出的清洗液不限於DIW。從清洗液噴嘴40吐出的清洗液亦可為：碳酸水、電解離子水、臭氧水、氨水以及稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水、還元水(氫水)。從清洗液噴嘴40吐出的清洗液亦可為高溫的DIW。高溫的DIW係例如80℃至85℃的DIW。如上所述，從清洗液噴嘴40吐出的清洗液係水溶液或水。亦即，從清洗液噴嘴40吐出的清洗液係含有水。具有清洗液噴嘴40的清洗液供給單元8係用以將含有水的處理液供給至基板W的上表面的處理液供給單元之一例。
有機溶劑供給單元9係用以將有機溶劑供給至基板W的上表面之單元。有機溶劑供給單元9係包含：第一有機溶劑噴嘴50，係向基板W的上表面吐出有機溶劑；第一有機溶劑供給管51，係結合於第一有機溶劑噴嘴50；以及第一有機溶劑閥52，夾設於第一有機溶劑供給管51。從第一有機溶劑供給源對第一有機溶劑供給管51供給有IPA等的有機溶劑。第一有機溶劑閥52係開閉第一有機溶劑供給管 51內的流路。
第一有機溶劑噴嘴50係朝傾斜方向D1吐出有機溶劑。傾斜方向D1係以隨著向下方而向基板W的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜的方向。於傾斜方向D1延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度係例如5°至45°。於圖式為求方便，雖將於傾斜方向D1延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度以較45°小的角度圖示，但該交叉角度較佳為45°。
處理單元2係進一步包含使第一有機溶劑噴嘴50於水平方向以及鉛直方向移動的有機溶劑噴嘴移動單元15。第一有機溶劑噴嘴50係藉由於水平方向的移動而在中心位置與起始(home)位置(退避位置)之間沿著基板W的上表面移動。第一有機溶劑噴嘴50係於位於中央位置時與基板W的上表面的旋轉中心對向。第一有機溶劑噴嘴50係於位於退避位置時於俯視觀看下位於杯體4的外方。所謂基板W的上表面的旋轉中心係指基板W的上表面中的與旋轉軸線A1的交叉位置。第一有機溶劑噴嘴50係可藉由於鉛直方向的移動而接近基板W的上表面或從基板W的上表面往上方退避。
有機溶劑噴嘴移動單元15係包含例如：轉動軸(未圖示)，係沿著鉛直方向延伸；臂(未圖示)，係結合於轉動軸 且水平地延伸；以及臂驅動機構(未圖示)，係將臂驅動。臂驅動機構係藉由使轉動軸繞著鉛直的轉動軸線轉動而使臂擺動且藉由使轉動軸沿著鉛直方向升降而使臂上下動作。第一有機溶劑噴嘴50係固定於臂。因應臂的擺動以及升降而使第一有機溶劑噴嘴50於水平方向以及鉛直方向移動。
有機溶劑供給單元9係進一步包含：第二有機溶劑噴嘴60，係向基板W的上表面吐出有機溶劑；第二有機溶劑供給管61，係結合於第二有機溶劑噴嘴60；以及第二有機溶劑閥62，係夾設於第二有機溶劑供給管61。從第二有機溶劑供給源對第二有機溶劑供給管61供給有IPA等的有機溶劑。第二有機溶劑閥62係開閉第二有機溶劑供給管61內的流路。
第二有機溶劑噴嘴60係***通於對向構件6的連通孔6b的噴嘴收容構件29所收容。噴嘴收容構件29的下端部係對向於基板W的上表面的中央區域。第二有機溶劑噴嘴60係具有從噴嘴收容構件29的下端部露出的吐出口60a。
於本實施形態中，有機溶劑供給單元9係用以供給IPA等的有機溶劑之構成。但是，有機溶劑供給單元9只要能作為用以將表面張力較水低的低表面張力液體供給至基板W的上表面之低表面張力液體供給單元發揮功能即可。第 一有機溶劑噴嘴50係作為用以朝傾斜方向D1將低表面張力液體吐出之低表面張力液體噴嘴發揮發揮功能。另外，有機溶劑噴嘴移動單元15係作為用以沿著基板W的上表面使低表面張力液體噴嘴移動之低表面張力液體噴嘴移動單元發揮功能。
低表面張力液體不限於IPA。作為低表面張力液體係可使用不會與基板W的上表面以及形成於基板W的圖案(參照圖14)起化學反應(缺乏反應性)的有機溶劑。從第一有機溶劑噴嘴50吐出的有機溶劑以及從第二有機溶劑噴嘴60吐出的有機溶劑亦可為以下之中至少一個的有機溶劑：IPA、HFE(hydrofluoroether；氫氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮以及反式-1,2-二氯乙烯。
從第一有機溶劑噴嘴50吐出的有機溶劑以及從第二有機溶劑噴嘴60吐出的有機溶劑係較佳為沸點或較沸點略低的溫度。亦即，在有機溶劑為IPA的情形，IPA較佳為76℃至82.4℃。
氣體供給單元10係用以對基板W的上表面供給氣體之單元。氣體供給單元10係包含：第一氣體噴嘴70，係向基板W的上表面吐出氣體；第一氣體供給管71，係結合於第一氣體噴嘴70；以及第一氣體閥72，係夾設於第一氣體供給管71。從第一氣體供給源對第一氣體供給管71供 給有氮氣(N2)等的氣體。第一氣體閥72係開閉第一氣體供給管71內的流路。
第一氣體噴嘴70係朝傾斜方向D2吐出氣體。傾斜方向D2係以隨著向下方而向基板W的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜的方向。於傾斜方向D2延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度係例如5°至45°。於圖式為求方便，於傾斜方向D2延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度雖以較45°小的角度圖示，但該交叉角度係較佳為45°。
處理單元2係進一步包含使第一氣體噴嘴70於水平方向以及鉛直方向移動的氣體噴嘴移動單元16。氣體噴嘴移動單元16係使第一氣體噴嘴70沿著基板W的上表面於中心位置與起始位置(退避位置)之間移動。第一氣體噴嘴70係於位於中央位置時與基板W的上表面的旋轉中心對向。退避位置係較杯體4靠近徑方向外方的位置。第一氣體噴嘴70係可藉由於鉛直方向的移動而接近基板W的上表面或從基板W的上表面往上方退避。
氣體噴嘴移動單元16係包含例如：轉動軸(未圖示)，係沿著鉛直方向延伸；臂(未圖示)，係結合於轉動軸且水平地延伸；以及臂驅動機構(未圖示)，係將臂驅動。臂驅動機構係藉由使轉動軸繞著鉛直的轉動軸線轉動而使臂擺 動且藉由使轉動軸沿著鉛直方向升降而使臂上下動作。第一氣體噴嘴70係固定於臂。因應臂的擺動以及升降而使第一氣體噴嘴70於水平方向以及鉛直方向移動
氣體供給單元10係進一步包含：第二氣體噴嘴80，係向基板W的上表面吐出氣體；第二氣體供給管81，係結合於第二氣體噴嘴80；以及第二氣體閥82，係夾設於第二氣體供給管81。從第二氣體供給源對第二氣體供給管81供給有高溫的氮氣(N2(熱))等的氣體。第二氣體閥82係開閉第二氣體供給管81內的流路。高溫的氮氣係被加熱為約75℃的氮氣。
第二氣體噴嘴80係與第二有機溶劑噴嘴60一起被噴嘴收容構件29所收容。第二氣體噴嘴80的前端係從噴嘴收容構件29的下端部露出。
從第一氣體噴嘴70吐出的氣體以及從第二氣體噴嘴80吐出的氣體係不限於氮氣。從第一氣體噴嘴70吐出的氣體以及從第二氣體噴嘴80吐出的氣體係較佳為惰性氣體。惰性氣體係對於基板W的上表面以及圖案為惰性的氣體，例如可為氬氣等的稀有氣體類。從第一氣體噴嘴70吐出的氣體亦可為空氣。
加熱流體供給單元11係用以對基板W的下表面的中 央區域供給加熱流體之單元。基板W的下表面的中央區域係包含基板W的下表面與旋轉軸線A1的交叉位置之基板W的下表面的中央附近的區域。加熱流體供給單元11係包含：加熱流體噴嘴90，係向基板W的下表面的中央區域吐出加熱流體；加熱流體供給管91，係結合於加熱流體噴嘴90；以及加熱流體閥92，係夾設於加熱流體供給管91。從加熱流體供給源對加熱流體供給管91供給有高溫的氮氣(N2(熱))等的加熱流體。加熱流體閥92係開閉加熱流體供給管91內的流路。加熱流體噴嘴90係插通於旋轉軸22。加熱流體噴嘴90係具有從自轉基座21之上表面露出的吐出口90a。
從加熱流體噴嘴90吐出的加熱流體係不限於高溫的氮。從加熱流體噴嘴90吐出的加熱流體係只要為可將基板W加熱的流體即可。從加熱流體噴嘴90吐出的加熱流體亦可為例如溫水。溫水係較室溫高溫的水，例如80℃至85℃的水。從加熱流體噴嘴90吐出的加熱流體亦可為水蒸氣。若加熱流體為水蒸氣，則可用較溫水高溫的流體將基板W加熱。
圖3係用以說明基板處理裝置1的主要部分的電性構成的方塊圖。控制器3係具有微電腦，依循預定的程式而控制基板處理裝置1所具有的控制對象。更具體而言，控制器3係包含有：處理器(CPU；Central Processing Unit；中 央處理器)3A；以及記憶體3B，係儲存程式；且控制器3係構成為藉由處理器3A執行程式而執行用以進行基板處理的各種控制。尤其，控制器3係控制搬運機器人(robot)IR、CR、電動馬達23、開閉單元24、對向構件升降單元27、對向構件旋轉單元28以及閥類(32、42、52、62、72、82、92)等的動作控制。
圖4係用以說明基板處理裝置1所致的基板處理之一例的流程圖，主要顯示控制器3藉由執行程式而實現的處理。圖5A至圖5E係用以說明基板處理之一例的圖解的剖面圖。
基板處理裝置1所致的基板處理中，例如圖4所示，依順序執行基板搬入(S1)、藥液處理(S2)、清洗處理(S3)、有機溶劑處理(S4)、乾燥處理(S5)以及基板搬出(S6)。
首先，參照圖1，於基板處理裝置1所致的基板處理中，基板W係藉由搬運機器人IR、CR而從載具C搬入至處理單元2且被交付給自轉夾具5(步驟S1：基板搬入)。
然後，參照圖2，開閉單元24係使夾具銷20成為閉狀態。之後，基板W係在直到藉由搬運機器人CR搬出為止的期間，藉由夾具銷20而從自轉基座21之上表面往上方隔著間隔被水平地保持(基板保持工序)。然後，電動馬 達23係開始自轉基座21的旋轉。藉此，開始基板W的旋轉(基板旋轉工序)。然後，對向構件升降單元27係使對向構件6位於上位置。然後，對向構件旋轉單元28係使對向構件6與基板W同步旋轉。所謂同步旋轉係指對於相同方向以相同旋轉速度旋轉。於基板W的旋轉中，對向構件6亦可恆常地同步旋轉。然後，第二氣體閥82係開放。藉此，開始由高溫的氮氣所致的腔室14內的環境氣體的置換(環境氣體置換工序)。
然後，開始藥液處理(S2)。藥液處理(S2)中，藉由對基板W上供給作為藥液的氫氟酸(HF)，而於基板W的上表面施行蝕刻等的處理。
具體而言，藥液閥32開放。藉此，從藥液供給單元7的藥液噴嘴30對旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給氫氟酸(藥液)。氫氟酸藉由離心力而遍及基板W的上表面的整體。氫氟酸係藉由離心力而從基板W往徑方向外方飛散。藥液處理(S2)中，電動馬達23係將基板W以例如1500rpm旋轉。
於一定時間的藥液處理(S2)之後，執行清洗處理(S3)。清洗處理中，藉由將基板W上的氫氟酸(藥液)置換為DIW(清洗液)，而使基板W的上表面被清洗。
具體而言，藥液閥32關閉。藉此，停止從藥液噴嘴30吐出氫氟酸。然後，清洗液閥42開放。藉此，如圖5A所示，從清洗液供給單元8的清洗液噴嘴40向旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給作為清洗液(含有水的處理液)的DIW(處理液供給工序)。DIW係藉由離心力遍及基板W的上表面的整體。藉此，基板W上的氫氟酸被DIW置換。氫氟酸以及DIW的混合液、DIW係藉由離心力從基板W往徑方向外方飛散。清洗處理(S3)中，電動馬達23係將基板W以例如1500rpm旋轉。
一定時間的清洗處理(S3)之後，執行有機溶劑處理(S4)。有機溶劑處理(S4)中，基板W上的DIW(清洗液)被IPA(有機溶劑)置換。
具體而言，清洗液閥42關閉。藉此，停止從清洗液噴嘴40吐出DIW。然後，電動馬達23係將基板W的旋轉減速，使基板W的旋轉速度成為低速度(例如，10rpm)。然後，第一有機溶劑閥52開放。藉此，如圖5B所示，從有機溶劑供給單元9的第二有機溶劑噴嘴60向旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給作為有機溶劑(低表面張力液體)的IPA(低表面張力液體液供給工序)。從第二有機溶劑噴嘴60供給的IPA係76℃至82.4℃。IPA係藉由離心力遍及基板W的上表面的整體。藉此，基板W上的DIW被IPA置換。DIW以及IPA的混合液、IPA係藉由離心力從基板W 往徑方向外方飛散。
然後，加熱流體閥92開放。藉此，從加熱流體供給單元11的加熱流體噴嘴90向基板W的下表面的中央區域吐出作為加熱流體的高溫的氮氣(N2(熱))。藉此，開始基板W的加熱(基板加熱工序)。如上所述，加熱流體供給單元11係作為用以將基板W加熱的基板加熱單元而發揮功能。
基板W上的清洗液被IPA完全置換後，第二有機溶劑閥62關閉。由於使基板W的旋轉速度成為低速度，故可抑制離心力所致的IPA的飛散。因此，如圖5C所示，IPA的厚的液膜100係形成於基板W上且在基板W上被保持。液膜100係覆蓋基板W的上表面。如上所述，藉由對基板W的上表面供給IPA而以IPA置換基板W上的DIW，藉此於基板W上形成液膜100(液膜形成工序)。高溫的氮氣所致的腔室14之內部空間14A的環境氣體的置換係較佳為在直至液膜100的形成為止結束。
如圖5C所示，與液膜100的形成並行，有機溶劑噴嘴移動單元15係將第一有機溶劑噴嘴50向預定的處理位置移動。另外，氣體噴嘴移動單元16係將第一氣體噴嘴70向預定的處理位置移動。第一氣體噴嘴70的處理位置係從基板W的旋轉中心往徑方向外方些微偏移的位置。所謂第一有機溶劑噴嘴50的處理位置係較第一氣體噴嘴70的處 理位置些微靠近徑方向外方的位置。
氣體噴嘴移動單元16係以在第二有機溶劑閥62關閉時使第一氣體噴嘴70到達處理位置的方式移動第一氣體噴嘴70。有機溶劑噴嘴移動單元15係以在第二有機溶劑閥62關閉時使第一有機溶劑噴嘴50到達處理位置的方式移動第一有機溶劑噴嘴50。
一定時間的有機溶劑處理(S4)之後，執行乾燥處理(S5)。乾燥處理(S5)中，藉由IPA的液膜100從基板W上被排除(液膜排除工序)而乾燥基板W。
具體而言，電動馬達23係加速基板W的旋轉直到基板W的旋轉速度成為例如1000rpm為止。然後，以對於液膜100的中央區域噴出氣體的方式調整第二氣體閥82的開度。藉此，從第二氣體噴嘴80吐出的氣體的流量變大。如圖5D所示，藉由從第二氣體噴嘴80吐出的氣體，於液膜100的中央區域形成俯視觀看時為圓形狀的開口101(開口形成工序)。開口101的直徑係例如30mm左右。若開口101形成，則液膜100係成為環狀(參照圖6A)。液膜100的中央區域係指俯視觀看時與基板W的上表面的中央區域重疊的區域。若開口101形成，則調整第二氣體閥82的開度，使從第二氣體噴嘴80吐出的氮氣的流量變小。
然後，如圖5E所示，藉由基板W的旋轉所致的離心力而使開口101擴大(開口擴大工序)。換言之，於開口擴大工序中執行基板旋轉工序。若開始開口擴大工序，則第一氣體閥72開放。藉此，從位於處理位置的第一氣體噴嘴70對基板W的上表面供給氮氣(氣體)。另外，若開始開口擴大工序，則第一有機溶劑閥52開放。藉此，從位於處理位置的第一有機溶劑噴嘴50向基板W的上表面供給IPA(有機溶劑)。
在有機溶劑處理(S4)開始的從加熱流體噴嘴90的氮氣的供給係在開口擴大工序中仍繼續。亦即，基板加熱工序係與開口擴大工序並行地執行。
第一氣體噴嘴70的處理位置係以從第一氣體噴嘴70吐出的氣體被噴出至較開口101的周緣101a靠近內側的方式設定。亦即，於基板W的上表面中，被供給(噴出)有從第一氣體噴嘴70吐出的氮氣(氣體)的位置(氣體供給位置P2)係設定在較開口101的周緣101a靠近內側。所謂較開口101的周緣101a靠近內側係指較開口101的周緣101a更往徑方向內方，較開口101的周緣101a靠近旋轉軸線A1側。
藉由從第一氣體噴嘴70吐出的氮氣的噴出力而促進開口101的擴大。開口101係藉由基板W的旋轉所致的離 心力與氮氣的噴出力之雙方而被擴大。另外，由於基板W旋轉，故從第一氣體噴嘴70吐出的氮氣係對開口101的周緣101a之全域均等地噴出。因此，可使從第一氣體噴嘴70吐出的氮氣的噴出力對於開口101的周緣101a(液膜100之內周緣)於旋轉方向中均等地作用。藉此，如圖6B所示，開口101係保持圓形狀地擴大。
另一方面，第一有機溶劑噴嘴50的處理位置係以從第一有機溶劑噴嘴50吐出的IPA著液至較開口101的周緣101a靠近外側的方式設定。亦即，於基板W的上表面中，從第一有機溶劑噴嘴50吐出的作為有機溶劑(低表面張力液體)的IPA所著液的位置(著液位置P1)係被設定於較開口101的周緣101a靠近外側。所謂較開口101的周緣101a靠近外側係指較開口101的周緣101a往徑方向外方，且較開口101的周緣101a靠近基板W的周緣側。
於開口擴大工序中，氣體噴嘴移動單元16係將第一氣體噴嘴70向基板W的周緣移動(氣體噴嘴移動工序)。藉此，如圖6B所示，使氣體供給位置P2向基板W的周緣移動(氣體供給位置移動工序)。如上所述，氣體噴嘴移動單元16係作為氣體供給位置移動單元而發揮功能。另外，於開口擴大工序中，有機溶劑噴嘴移動單元15係使第一有機溶劑噴嘴50(低表面張力液體噴嘴)向基板W的周緣移動(低表面張力液體噴嘴移動工序)。藉此，如圖6B所示，著液位 置P1係向基板W的周緣移動(著液位置移動工序)。如上所述，有機溶劑噴嘴移動單元15係作為著液位置移動單元發揮功能。雖詳細將於後述，但開口擴大工序中係因應開口101的擴大而使基板W的旋轉速度以及著液位置P1的移動速度變化。
藉由開口101擴大，而使液膜100從基板W的上表面被排除。從第一有機溶劑噴嘴50的IPA的吐出係在第一有機溶劑噴嘴50到達基板W的周緣的時點結束。從第一氣體噴嘴70的氮氣(氣體)的吐出係在液膜100從基板W的上表面被完全地排除的時點結束。亦即，在開口擴大工序執行的期間，從第一氣體噴嘴70的氮氣的供給係不中斷地繼續(氣體供給繼續工序)。
在液膜100從基板W的上表面被排除的時點，從加熱流體噴嘴90的氮氣(加熱流體)的吐出也結束。在液膜100從基板W的上表面被排除的時點，從第二氣體噴嘴80的氮氣(氣體)的吐出也結束。
當液膜100從基板W上被排除，則基板W的上表面的液成分藉由離心力而被甩脫。具體而言，對向構件升降單元27係將對向構件6移動至下位置。然後，電動馬達23係將基板W例如以2000rpm高速旋轉。藉此，乾燥基板W。
之後，電動馬達23停止自轉夾具5的旋轉。然後，對向構件升降單元27將對向構件6移動至上位置。然後，開閉單元24使夾具銷20成為開狀態。參照圖1，之後，搬運機器人CR進入處理單元2，從自轉夾具5擷取處理完畢的基板W，往處理單元2外搬出(S7)。該基板W係被從搬運機器人CR交付給搬運機器人IR，藉由搬運機器人IR而收納於載具C。
接下來，針對開口擴大工序的詳細進行說明。如前所述，開口擴大工序中係因應開口101的擴大變化基板W的旋轉速度。圖7係用以說明開口擴大工序中的基板W的旋轉速度的變化的線圖。圖7中，以基板W的上表面中的開口101的周緣101a的位置作為橫軸。橫軸中，以旋轉軸線A1的位置作為原點。圖7中，以基板W的旋轉速度作為縱軸。以在開口擴大工序的開始時的基板W的旋轉速度作為第一旋轉速度R1。另外，以開口擴大工序結束時的基板W的旋轉速度作為第二旋轉速度R2。第二旋轉速度R2係較第一旋轉速度R1小。詳而言之，第一旋轉速度R1係例如1000rpm，第二旋轉速度R2係例如400rpm至500rpm。
開口擴大工序中，因應開口101的擴大而使基板W的旋轉減速至基板W的旋轉速度成為第二旋轉速度R2為止。具體而言，並非在開口101的周緣101a到達基板W的上 表面的特定的位置的時點(經過了一定時間的時點)使基板W的旋轉劇烈地減速。亦即，以隨著開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近而使基板W的旋轉速度緩緩降低的方式使基板W的旋轉減速。於基板W的上表面的中央區域與周緣區域之間的區域(外周區域)亦因應開口101的擴大而使基板W的旋轉速度減速。
如上所述，在基板旋轉工序中執行：旋轉減速工序，係以開口101的周緣101a位於基板W的上表面的周緣區域時的基板W的旋轉速度相較於開口101的周緣101a位於基板W的上表面的中央區域時的基板W的旋轉速度變小之方式將基板W的旋轉減速。如圖7中以二點鏈線所示的方式，亦可與本實施形態不同地在開口101的周緣101a到達基板W的上表面的特定的位置(例如離旋轉中心120mm的位置)的時點使基板W的旋轉劇烈地減速。
圖8係用以說明開口擴大工序中的第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70的樣子的示意圖。
氣體供給位置移動工序中，從第一氣體噴嘴70向傾斜方向D2吐出氣體(氣體傾斜吐出工序)。如前所述，從第一氣體噴嘴70吐出的氣體係供給至較開口101的周緣101a靠近內側。較佳為從第一氣體噴嘴70吐出的氣體係向液膜100的氣液界面與基板W的上表面的交叉位置附近的位置 供給。藉此，氣體供給位置移動工序中，可使噴出力充分地作用於液膜100。另外，成為可使基板W的上表面中的液膜100被排除的部分立即地乾燥。
著液位置移動工序中，從第一有機溶劑噴嘴50向傾斜方向D1吐出IPA(低表面張力液體傾斜吐出工序)。如前所述，從第一有機溶劑噴嘴50吐出的IPA係供給於較開口101的周緣101a靠近外側。較佳為從第一有機溶劑噴嘴50吐出的IPA係向液膜100之內周緣供給。藉此，著液位置移動工序中，可一邊於液膜100之內周緣形成液***102一邊使著液位置P1移動(亦參照圖6B)。尤其，更佳為向氣液界面與基板W的上表面的交叉位置附近的位置供給。藉此，可將液***102形成於開口101的周緣101a附近的位置。
將第一有機溶劑噴嘴50於基板W的上表面的中央區域之上方移動時的著液位置P1的移動速度作為第一移動速度V1。另外，將第一有機溶劑噴嘴50於基板W的上表面的周緣區域之上方移動時的著液位置P1的移動速度作為第二移動速度V2。因應開口101的擴大，有機溶劑噴嘴移動單元15係將第一有機溶劑噴嘴50的移動減速至第一有機溶劑噴嘴50的移動速度成為第二移動速度V2為止。藉此，著液位置P1的移動減速直到著液位置P1的移動速度成為第二移動速度V2為止。如上所述，在著液位置移 動工序中執行：著液位置移動減速工序，係以著液位置P1位於基板W的上表面的周緣區域時的著液位置P1的移動速度(第二移動速度V2)相較於著液位置P1位於基板W的上表面的中央區域時的著液位置P1的移動速度(第一移動速度V1)變小之方式將著液位置P1的移動減速。
另外，與第一有機溶劑噴嘴50的移動之減速同時地，第一氣體噴嘴70的移動亦減速。詳而言之，因應開口101的擴大，氣體噴嘴移動單元16係將第一氣體噴嘴70的移動減速至第一氣體噴嘴70的移動速度成為第二移動速度V2為止。藉此，氣體供給位置P2的移動減速直到氣體供給位置P2的移動速度成為第二移動速度V2為止。如上所述，在氣體供給位置移動工序中執行：氣體供給位置移動減速工序，係以使氣體供給位置P2位於基板W的上表面的周緣區域時的氣體供給位置P2的移動速度(第二移動速度V2)相較於氣體供給位置P2位於基板W的上表面的中央區域時的氣體供給位置P2的移動速度(第一移動速度V1)變小之方式將氣體供給位置P2的移動速度減速。
另外，氣體供給位置移動工序中，使來自第一氣體噴嘴70的氮氣的流量(每單位時間的供給量)增大(供給量增大工序)。詳而言之，因應開口101的擴大而調整第一氣體閥72的開度。更詳而言之，從第一氣體噴嘴70吐出的氮氣的流量係因應開口101的擴大而從第一流量F1增大至第 二流量F2為止。如上所述，氣體供給位置移動工序中，開口101的周緣101a位於基板W的上表面的周緣區域時的來自第一氣體噴嘴70的氮氣的流量係相較於開口101的周緣101a位於基板W的上表面的中央區域時的來自第一氣體噴嘴70的氮氣的流量變大。
與來自第一氣體噴嘴70的氮氣的流量同樣地，在開口擴大工序中，從加熱流體噴嘴90供給的高溫的氮氣的流量亦可因應開口101的擴大而增大。
如以上所述，依據本實施形態，基板處理裝置1係包含：複數個夾具銷20以及自轉基座21(基板保持單元)、清洗液供給單元8(處理液供給單元)、有機溶劑供給單元9(低表面張力液體供給單元)、氣體供給單元10、電動馬達23(基板旋轉單元)、氣體噴嘴移動單元16(氣體供給位置移動單元)、有機溶劑噴嘴移動單元15(著液位置移動單元)以及控制器3。
執行用以將基板W藉由複數個夾具銷20以及自轉基座21水平地保持之基板保持工序以及用以從清洗液供給單元8向基板W的上表面供給清洗液之清洗液供給工序。然後，執行以下的液膜形成工序：從有機溶劑供給單元9向基板W的上表面供給有機溶劑，以有機溶劑置換清洗液，藉此於基板W的上表面形成有機溶劑的液膜100。然後， 執行以下的開口形成工序：從氣體供給單元10對液膜100的中央區域供給氣體，藉此於液膜100的中央區域形成開口101。然後，為了將液膜100排除而執行使開口101擴大的開口擴大工序。
在開口擴大工序中執行用以藉由電動馬達23使基板W旋轉之基板旋轉工序。另外，執行以下的氣體供給位置移動工序：從氣體供給單元10向氣體供給位置P2供給(噴出)氣體，藉由氣體噴嘴移動單元16使氣體供給位置P2向基板W的上表面的周緣移動。另外，執行以下的著液位置移動工序：從有機溶劑供給單元9向著液位置P1供給有機溶劑，藉由有機溶劑噴嘴移動單元15使著液位置P1向基板W的上表面的周緣移動。
依據該構成，使形成於液膜100的開口101擴大且從基板W上將液膜100排除時，執行基板旋轉工序、氣體供給位置移動工序以及著液位置移動工序。
藉由在開口101的擴大中使基板W旋轉，而使離心力作用於液膜100，將液膜100往基板W外推出。氣體位置移動工序中，設定在較開口101的周緣101a靠近內側的氣體供給位置P2係向基板W的上表面的周緣移動。因此，開口101的擴大中，氣體的噴出力作用於液膜100之內周緣。藉由氣體的噴出力作用於液膜100之內周緣，可以更 確實地將液膜100往基板W外推出。如此，抑制較開口101的周緣101a靠近內側的有機溶劑的液滴的殘留。亦即，可以使較開口101的周緣101a靠近內側良好地乾燥。
另一方面，著液位置移動工序中，設定在較開口101的周緣101a靠近外側的著液位置P1係向基板W的上表面的周緣移動。因此，可充分地確保液膜100的厚度。如此，可抑制因離心力以及噴出力而使液膜100在開口101的附近變薄的情形。如此，可以在旋轉方向的全域中將開口101以均勻的速度擴大。
如以上所述，可以一邊在旋轉方向的全域中使開口101以均勻的速度擴大，一邊使較開口101的周緣101a靠近內側良好地乾燥。結果，可將基板W上的有機溶劑良好地排除。
另外，本實施形態中，著液位置移動工序中係從有機溶劑供給單元9供給有機溶劑。藉此，可以一邊於液膜100之內周緣形成液***102一邊將著液位置P1移動。因此，可以更充分地確保開口101的周緣101a之附近的液膜100的厚度。另外，由於新的IPA供給至液膜100之內周緣，故抑制液膜100之內周緣的溫度降低。
另外，本實施形態中，於開口擴大工序執行的期間執 行用以使從氣體供給單元10的氣體的供給繼續之氣體供給繼續工序。因此，可以於開口101的擴大中使噴出力持續作用於液膜100。如此，可以使較開口101的周緣101a靠近內側更良好地乾燥。
然而，若藉由開口101的擴大而使開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣101a，則基板W上的IPA的整體量會變少。因此，若開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣，則液膜100的溫度容易降低。IPA施予至基板W的上表面的表面張力係當液膜100之內周緣的溫度降低則變大。若液膜100的溫度降低，則在作用至形成於基板W的上表面的圖案(參照圖14)的表面張力增大，容易發生圖案倒塌。另外，藉由液膜100的溫度降低，而使基板W變得難以乾燥。因此，存有無法將基板W的上表面的周緣區域良好地乾燥之虞。
在此，本實施形態中，執行藉由電動馬達23使基板W的旋轉減速的旋轉減速工序。藉此，在開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣時，能將液膜100增厚。因此，可以抑制起因於開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣所致的存在於基板W上的IPA的減少。藉此，可以抑制起因於開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣所致的液膜100的溫度降低。如此，可以將基板W的上表面的周緣區域良好地乾燥。
另外，本實施形態中，在旋轉減速工序中，以隨著開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近而使基板W的旋轉速度降低的方式藉由電動馬達23將基板W的旋轉減速。
依據該構成，可以隨著開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近而將液膜100緩緩增厚。因此，即使在開口101的周緣101a位於外周區域時仍可抑制起因於開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近所致的存在於基板W上的IPA的減少。如此，無論在開口101的周緣101a位於基板W的上表面的任何位置的情形皆可抑制液膜100的溫度變化。結果，可於基板W的上表面的全域中將基板W上的液膜100良好地排除。
然而，存有當IPA著液於液膜100時IPA彈濺而附著於基板W的上表面中的較開口101靠近內側之虞。在此，本實施形態中，在氣體供給位置移動工序中執行：氣體傾斜吐出工序，係氣體供給單元10的第一氣體噴嘴70朝傾斜方向D2吐出氣體。然後，在氣體供給位置移動工序中執行：氣體噴嘴移動工序，係氣體供給單元10的氣體噴嘴移動單元16使第一氣體噴嘴70移動。因此，當有機溶劑著液於液膜100時所彈濺的IPA附著於基板W的上表面中的較開口101的周緣101a靠近內側前會被氣體推回而再度 著液於液膜100。如此，可將基板W上的液膜100良好地排除。
當液膜100的溫度越高則作用至形成於基板W的上表面的圖案(參照圖14)的表面張力就越降低。液膜100的溫度越高則基板W的上表面的乾燥速度越提升。在此，本實施形態中，基板處理裝置1係進一步包含加熱流體供給單元11(基板加熱單元)。然後，用以藉由加熱流體供給單元11將基板W加熱的基板加熱工序係與開口擴大工序並行地執行。藉此，可以抑制液膜100的溫度降低。或著，可以提高液膜100的溫度。因此，基板W的上表面的乾燥速度提升。進一步地，可以抑制圖案倒塌。如此，可將基板W上的液膜100良好地排除。
另外，本實施形態中，在著液位置移動工序中執行：低表面張力液體傾斜吐出工序，係有機溶劑供給單元9的第一有機溶劑噴嘴50朝傾斜方向D1吐出作為有機溶劑(低表面張力液體)的IPA。然後，在著液位置移動工序中執行：低表面張力液體噴嘴移動工序，係有機溶劑供給單元9的有機溶劑噴嘴移動單元15使第一有機溶劑噴嘴50移動。因此，可使有機溶劑著液於液膜100時的IPA彈濺的方向成為朝向基板W的周緣側。可抑制當IPA著液於液膜100時IPA彈濺且附著於基板W的上表面中的較開口101靠近內側。
另外，依據本實施形態，在著液位置移動工序中執行：著液位置移動減速工序，係使著液位置P1的移動減速。藉此，可以增大當開口101的周緣101a位於基板W的上表面的周緣區域時供給至液膜100的IPA的總量。因此，即使基板W上的液膜100的熱量被基板W奪取，仍可藉由新供給至液膜100的IPA而補充熱量。藉此，可以抑制起因於開口101的周緣101a接近基板W的上表面的周緣所致的液膜100的溫度降低。如此，可將基板W上的液膜100良好地排除。
在此，隨著開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近，在每單位時間於基板W的上表面中的氣體供給位置P2於旋轉方向相對移動的距離增大。亦即，對於每單位面積從第一氣體噴嘴70噴出的氣體的量減低。如此，在使第一氣體噴嘴70向基板W的上表面的周緣以等速移動的情形，隨著開口101的周緣101a向基板W的上表面的周緣接近，基板W的乾燥效率降低。
在此，第一實施形態中，在氣體供給位置移動工序中執行：氣體供給位置移動減速工序，係使氣體供給位置P2的移動減速。藉此，可以將基板W的上表面的周緣區域充分地乾燥。
另外，第一實施形態中，在氣體供給位置移動工序中執行：供給量增大工序，係使來自第一氣體噴嘴70的氮氣的流量(每單位時間的供給量)增大。藉此，可以將基板W的上表面的周緣區域充分地乾燥。
另外，隨著開口101的周緣101a向基板W的周緣接近，每單位時間的對於旋轉方向中的基板W的著液位置P1的相對移動距離變大。如此，從第一有機溶劑噴嘴50對基板W供給IPA時，從液膜100彈濺回的IPA的強度以及量增大。然而，第一實施形態中，由於執行供給量增大工序，故即使存有開口101的周緣101a往基板W的周緣移動且從液膜100彈濺回的IPA的強度以及量增大的情形，仍可將彈濺回的IPA往較開口101的周緣101a靠近外側推回。
另外，依據第一實施形態，在形成液膜100前，腔室14之內部空間14A被氮氣置換。因此，內部空間14A的濕度甚至基板W的上表面的附近的環境氣體內的濕度減低。如此，藉由執行開口形成工序以及開口擴大工序，可以抑制水附著於露出的基板W。如此，基板W被良好地乾燥。
有機溶劑的溫度越高則有機溶劑所致的清洗液的置換效率越高。依據第一實施形態，從第二有機溶劑噴嘴60吐出的IPA的溫度為沸點或僅稍微低於沸點。因此，可將 DIW(清洗液)以IPA(有機溶劑)有效率地置換。另外，可縮短為了藉由加熱流體供給單元11所致的加熱而使液膜100升溫所需要的時間。亦即，可以短時間地形成溫度充分高的液膜100。
另外，由於有機溶劑揮發時會發生氣化熱，故基板W上的液膜100的溫度容易降低。依據第一實施形態，從第一有機溶劑噴嘴50吐出的IPA的溫度亦為沸點或僅稍微低於沸點。因此，開口擴大工序中，由於在液膜100係恆常地補充為沸點或僅稍微低於沸點的IPA，故可抑制揮發所致的液膜100的溫度降低。
如以上所述，雖已針對第一實施形態的基板處理裝置1的構成與第一實施形態的基板處理裝置1所致的基板處理進行了說明，但第一實施形態的基板處理裝置1亦可為如以下所述的構成，或亦可執行如以下所述的基板處理。
例如，與上述基板處理不同，在使用高溫的DIW作為清洗液的情形，當從第二有機溶劑噴嘴60供給有機溶劑至基板W的上表面而將清洗液置換時，可以抑制基板W上的IPA的溫度降低。藉由抑制IPA的溫度降低，可將DIW以IPA有效率地置換。如此，可以更縮短將DIW以IPA置換所需的時間。
第一實施形態中，第一有機溶劑噴嘴50係朝傾斜方向D1吐出有機溶劑。然而，亦可構成為與第一實施形態不同的以下方式：第一有機溶劑噴嘴50係朝鉛直方向(下方)吐出有機溶劑。另外，第一實施形態中，第一氣體噴嘴70係朝傾斜方向D2吐出氣體。然而，亦可構成為與第一實施形態不同的以下方式：第一氣體噴嘴70係朝鉛直方向(下方)吐出氣體。
另外，於藉由第一實施形態的基板處理裝置1進行的基板處理中，第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70係同時減速。然而，第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70亦可以不同的時序減速。另外，第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70的移動速度亦可不同。
另外，於第一實施形態中，第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70係藉由互相不同的移動單元移動。然而，亦可為與第一實施形態不同的以下構成：第一有機溶劑噴嘴50以及第一氣體噴嘴70係藉由共通的噴嘴移動單元而一體移動。
另外，如圖5C以及圖5D所示，形成開口101時，亦可從第一有機溶劑噴嘴50吐出有機溶劑。亦即，低表面張力液體供給工序係亦可與開口形成工序並行地執行。藉此，於開口101的形成時，可充分地確保開口101的周緣101a 的附近中的液膜100的厚度。如此，即使藉由形成開口時的氣體的供給而使開口101的周緣101a的附近中的IPA被推退，仍可充分地確保開口101的周緣101a的附近中的液膜100的厚度。
<第二實施形態>
圖9係用以說明第二實施形態之基板處理裝置1P所具有的處理單元2P的構成例的圖解的剖面圖。圖10A至圖10C係用以說明基板處理裝置1P所致的基板處理之一例的圖解的剖面圖。圖9至圖10C中，於與至今為止所說明的構件相同的構件附加相同元件符號且省略其說明。
基板處理裝置1P與第一實施形態之基板處理裝置1(參照圖2)主要不同的點係在於處理單元2P係包含有用以將基板W加熱的紅外線加熱器單元12以取代加熱流體供給單元11。紅外線加熱器單元12係基板加熱單元之一例。
紅外線加熱器單元12係包含有：紅外線燈110，係發出紅外線；以及燈殼體(housing)111，係收容紅外線燈110。紅外線燈110係配置於燈殼體111內。紅外線燈110係例如包含有燈絲(filament)以及將燈絲收容的石英管。
紅外線燈110係藉由有機溶劑噴嘴移動單元15於水平方向以及鉛直方向移動。詳而言之，有機溶劑噴嘴移動單 元15係包含有：臂15A，係支撐第一有機溶劑噴嘴50；以及臂驅動機構15B，係驅動臂15A。燈殼體111係與第一有機溶劑噴嘴50一起被臂15A支撐。
藉由有機溶劑噴嘴移動單元15，使紅外線燈110在中心位置與起始位置(退避位置)之間於水平方向移動。紅外線燈110位於中心位置時，對於基板W的上表面之紅外線的照射區域係位於基板W的上表面的中央區域。紅外線燈110位於退避位置時則位於較杯體4靠近徑方向外方。紅外線燈110係被控制器3控制(參照圖3)。燈殼體111係以位於較第一有機溶劑噴嘴50靠近徑方向外方的方式被臂15A支撐。
基板處理裝置1P所致的基板處理中，使用紅外線加熱器單元12以取代加熱流體供給單元11。如圖10A所示，於液膜100的形成後使第一有機溶劑噴嘴50移動至處理位置時，開始紅外線燈110所致的基板W(液膜100)的加熱。
然後，如圖10B所示，若開口101形成，則液膜100的內周緣係被紅外線燈110加熱(內周緣加熱工序)。然後，由於燈殼體111係位於較第一有機溶劑噴嘴50靠近徑方向外方，故如圖10C所示，在開口擴大工序中紅外線燈110係與液膜100對向。
與第二實施形態不同，在燈殼體111位於較第一有機溶劑噴嘴50靠近徑方向內方的情形中，在開口擴大工序中紅外線燈110係與基板W的上表面中的較開口101靠近內側的部分對向。另一方面，第二實施形態中，燈殼體111位於較第一有機溶劑噴嘴50靠近徑方向外方。因此，於開口擴大工序中可藉由紅外線加熱器單元12將液膜100直接加熱。藉此，可以抑制液膜100的溫度降低。如此，可更進一步抑制液膜100的溫度降低。
另外，依據第二實施形態，能達成與第一實施形態同樣的功效。
第二實施形態的基板處理裝置1P亦可除了紅外線加熱器單元12之外更具有加熱流體供給單元11。藉由將紅外線加熱器單元12與加熱流體供給單元11併用，而可將基板W以及液膜100充分地加熱。
<第三實施形態>
圖11係用以說明第三實施形態之基板處理裝置1Q所具有的處理單元2Q的構成例的圖解的剖面圖。圖12係用以說明基板處理裝置1Q所致的基板處理之一例的圖解的剖面圖。圖11以及圖12中，對於與至今為止所說明的構件相同的構件係附加相同元件符號且省略其說明。
基板處理裝置1Q與第一實施形態之基板處理裝置1(參照圖2)主要不同的點係在於氣體供給單元10的第一氣體噴嘴70具有鉛直吐出口70a以及傾斜吐出口70b。
鉛直吐出口70a係用以向下方吐出氣體之吐出口。傾斜吐出口70b係朝傾斜方向D3吐出氣體。傾斜方向D3係以隨著向下方而向基板W的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜的方向。於傾斜方向D3延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度係例如5°至45°。於圖式為求方便，雖將於傾斜方向D3延伸的直線與於鉛直方向延伸的直線的交叉角度以較45°小的角度圖示，但較佳為該交叉角度係45°。
參照圖12，基板處理裝置1Q所致的基板處理中的開口擴大工序中，從第一氣體噴嘴70朝鉛直方向以及傾斜方向D3的雙方向吐出氣體(氣體傾斜吐出工序)。將於基板W的上表面中之被鉛直吐出口70a供給有氣體的位置稱為第一氣體供給位置P21。將於基板W的上表面中之被傾斜吐出口70b供給有氣體的位置稱為第二氣體供給位置P22。第一氣體供給位置P21以及第二氣體供給位置P22係設定於較開口101的周緣101a靠近內側。氣體供給位置移動工序中，第一氣體供給位置P21以及第二氣體供給位置P22係向基板W的周緣移動。
從第一氣體噴嘴70朝鉛直方向吐出的氣體係於基板W的上表面中噴出至較開口101的周緣101a靠近內側。藉此，於基板W的上表面中較開口101的周緣101a靠近內側被更良好地乾燥。另一方面，從第一氣體噴嘴70朝傾斜方向D3吐出的氣體係將當IPA著液於液膜100時彈濺的IPA在附著於基板W的上表面中較開口101靠近內側前推回。藉由朝傾斜方向D3吐出的氣體而被推回的IPA係再度著液於液膜100。如此，可將基板W上的液膜100良好地排除。
另外，依據第三實施形態可達成與第一實施形態同樣的功效。
與第三實施形態不同，第一氣體噴嘴70亦可具有3個以上的吐出口。第一氣體噴嘴70亦可為具有用以噴淋(shower)狀地吐出氣體之複數個吐出口的噴淋噴嘴。若第一氣體噴嘴70為噴淋噴嘴，則在氣體供給位置移動工序中可一邊將開口101的周緣101a的附近的環境氣體以氮氣等的氣體置換一邊使基板W的上表面乾燥。如此，可將基板W的上表面更良好地乾燥。
<第四實施形態>
圖13係用以說明第四實施形態之基板處理裝置1R所具有的處理單元2R的構成例之圖解的剖面圖。圖13中， 對於與至今為止所說明的構件相同的構件係附加相同元件符號且省略其說明。
基板處理裝置1R與第一實施形態之基板處理裝置1(參照圖2)主要不同的點係在於加熱流體供給單元11包含有中心流體噴嘴120與環狀流體噴嘴121以取代加熱流體噴嘴90(參照圖2)。中心流體噴嘴120係向基板W的下表面的中央區域供給加熱流體。環狀流體噴嘴121係對基板W的下表面的環狀區域供給加熱流體。基板W的下表面的環狀區域係指基板W的下表面中之除了中央區域以外的區域。詳而言之，基板W的下表面的環狀區域係從較中央區域靠近外側的預定位置起遍及基板W的下表面的周緣為止之範圍的區域。
中心流體噴嘴120係沿著鉛直方向延伸。中心流體噴嘴120係插通於旋轉軸22。中心流體噴嘴120係於上端具有面向基板W的下表面的旋轉中心之吐出口120a。環狀流體噴嘴121係具有從中心流體噴嘴120的前端起於徑方向延伸的條噴嘴(bar nozzle)的形態，且具有面向基板W的下表面的環狀區域之複數個吐出口121a。複數個吐出口121a係分別配置在離旋轉軸線A1的距離不同的複數個位置。這些複數個吐出口121a係藉由使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉而成為面向基板W的下表面的環狀區域。
於中心流體噴嘴120的下端係連接有加熱流體供給管91。於中心流體噴嘴120以及環狀流體噴嘴121係經由加熱流體供給管91而從加熱流體供給源供給有溫水等的加熱流體。從中心流體噴嘴120的吐出口120a以及環狀流體噴嘴121的複數個吐出口121a吐出的加熱流體係不限於溫水。從中心流體噴嘴120的吐出口120a以及環狀流體噴嘴121的複數個吐出口121a吐出的加熱流體只要為可將基板W加熱的流體即可。例如，加熱流體可為高溫的氮氣，亦可為水蒸氣。若加熱流體為水蒸氣，則可藉由較溫水高溫的流體將基板W加熱。
從中心流體噴嘴120的吐出口120a以及環狀流體噴嘴121的複數個吐出口121a吐出的加熱流體係順著基板W的下表面藉由離心力往外方擴展，形成將基板W的下表面覆蓋的液膜。從複數個吐出口120a、121a吐出的加熱流體係到達該複數個吐出口120a、121a所對向的基板W的下表面的各位置，於該加熱流體到達後，開始加熱流體與基板W的熱交換。如此，可以將基板W的全域均勻地加熱。依據第四實施形態，可達成與第一實施形態同樣的功效。
另外，由於可藉由加熱流體供給單元11將從基板W的旋轉中心起至周緣為止沒有遺漏地加熱，故即使在開口101到達了基板W的周緣區域的情形中仍可將開口101的周緣101a的有機溶劑穩定地蒸發。藉此，可藉由基板W 的加熱良好地輔助開口101的擴大。
本發明係不限定於以上所說明的實施形態，亦可以其他的形態實施。
例如，亦可與第一實施形態的基板處理裝置1不同，氣體供給單元亦可包含有具有與基板W的上表面之一部分對向的對向面的氣體噴嘴以取代第一氣體噴嘴70。在使該氣體噴嘴接近開口101的周緣101a的狀態下，從該氣體噴嘴吐出氮氣(氣體)，藉此形成從基板W中的開口101的周緣101a所位於的部分與該對向面之間朝向外部的氣流。如此，可以將從液膜100彈濺回的IPA容易地推回較開口101的周緣101a靠近外側。
雖然已詳細地說明本發明的實施形態，但這些實施形態僅為用以明瞭本發明的技術性內容之具體例，本發明不應被解釋成限定於這些具體例，本發明的範圍僅被隨附的申請專利範圍限定。
本發明係與2017年8月31日於日本特許廳提出的日本特願2017-167680號對應，並將該申請案的全部內容引用並組入於本發明中。

Claims (20)

  1. 一種基板處理方法，係包含有；基板保持工序，係將基板水平地保持；處理液供給工序，係將含有水的處理液供給至前述基板的上表面；液膜形成工序，係藉由將具有較水低的表面張力的低表面張力液體供給至前述基板的上表面而以前述低表面張力液體置換前述基板上的處理液，藉此形成將前述基板的上表面覆蓋的前述低表面張力液體的液膜；開口形成工序，係藉由對前述液膜的中央區域供給氣體而於前述液膜的中央區域形成開口；開口擴大工序，係為了將前述液膜排除而使前述開口擴大；基板旋轉工序，係在前述開口擴大工序中使前述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉；氣體供給位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近內側的氣體供給位置噴出前述氣體，且使前述氣體供給位置向前述基板的上表面的周緣移動；以及著液位置移動工序，係在前述開口擴大工序中向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近外側的著液位置供給前述低表面張力液體，且使前述著液位置向前述基板的上表面的周緣移動；前述基板旋轉工序係包含有：旋轉減速工序，係以前述液膜隨著前述開口的周緣向前述基板之上表面的周緣接近而變厚的方式，使前述基板的旋轉減速。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述著液位置移動工序係包含有以下的工序：一邊藉由前述低表面張力液體的供給而於前述液膜的內周緣形成液***一邊使前述著液位置移動。
  3. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：低表面張力液體供給工序，係與前述開口形成工序並行地對前述液膜供給前述低表面張力液體。
  4. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：氣體供給繼續工序，係於前述開口擴大工序執行的期間繼續前述氣體的供給。
  5. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述旋轉減速工序包含有以下工序：以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述基板的旋轉速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述基板的旋轉速度小的方式使前述基板的旋轉減速。
  6. 如請求項5所記載之基板處理方法，其中前述旋轉減速工序係包含有以下工序：以隨著前述開口的周緣向前述基板的上表面的周緣接近而使前述基板的旋轉速度降低的方式使前述基板的旋轉減速。
  7. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述氣體供給位置移動工序係包含有：氣體傾斜吐出工序，係從氣體噴嘴沿著傾斜方向吐出前述氣體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；以及氣體噴嘴移動工序，係藉由使前述氣體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動而使前述氣體供給位置移動。
  8. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：基板加熱工序，係將前述基板加熱；前述基板加熱工序係與前述開口擴大工序並行地執行。
  9. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述著液位置移動工序係包含有：低表面張力液體傾斜吐出工序，係從低表面張力液體噴嘴沿著傾斜方向吐出前述低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；以及低表面張力液體噴嘴移動工序，係藉由使前述低表面張力液體噴嘴向前述基板的周緣移動而使前述著液位置移動。
  10. 如請求項1或2所記載之基板處理方法，其中前述著液位置移動工序包含有：移動減速工序，係以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述著液位置之移動速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述著液位置之移動速度小的方式使前述著液位置之移動減速。
  11. 一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係將基板水平地保持；處理液供給單元，係將包含有水的處理液供給至前述基板的上表面；低表面張力液體供給單元，係將具有較水低的表面張力的低表面張力液體供給至前述基板的上表面；氣體供給單元，係對前述基板的上表面供給氣體；基板旋轉單元，係使前述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉；氣體供給位置移動單元，係使氣體供給位置移動，前述氣體供給位置為在前述基板的上表面中的從前述氣體供給單元供給有前述氣體的位置；著液位置移動單元，係使著液位置移動，前述著液位置為在前述基板的上表面中的從前述低表面張力液體供給單元著液有前述低表面張力液體的位置；以及控制器，係控制前述基板保持單元、前述處理液供給單元、前述低表面張力液體供給單元、前述氣體供給單元、前述基板旋轉單元、前述氣體供給位置移動單元以及前述著液位置移動單元；前述控制器係被程式化為執行：基板保持工序，係藉由前述基板保持單元將前述基板水平地保持；處理液供給工序，係從前述處理液供給單元向前述基板的上表面供給前述處理液；液膜形成工序，係從前述低表面張力液體供給單元向前述基板的上表面供給前述低表面張力液體且以前述低表面張力液體置換前述處理液，藉此於前述基板的上表面形成前述低表面張力液體的液膜；開口形成工序，係藉由從前述氣體供給單元對前述液膜的中央區域供給前述氣體，而於前述液膜的中央區域形成開口；開口擴大工序，係為了將前述液膜排除而使前述開口擴大；基板旋轉工序，係在前述開口擴大工序中藉由前述基板旋轉單元使前述基板旋轉；氣體供給位置移動工序，係在前述開口擴大工序中從前述氣體供給單元向設定在前述基板的上表面中的較前述開口的周緣靠近內側的氣體供給位置噴出前述氣體，且藉由前述氣體供給位置移動單元使前述氣體供給位置向前述基板的上表面的周緣移動；以及著液位置移動工序，係在前述開口擴大工序中從前述低表面張力液體供給單元向以位於前述基板的上表面中的前述開口的周緣的外側的方式設定的前述著液位置供給前述低表面張力液體，且藉由前述著液位置移動單元而使前述著液位置向前述基板的上表面的周緣移動；前述控制器係被程式化為執行：旋轉減速工序，係在前述基板旋轉工序中，以前述液膜隨著前述開口的周緣向前述基板之上表面的周緣接近而變厚的方式，使前述基板的旋轉減速。
  12. 如請求項11所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行以下的工序：在前述著液位置移動工序中一邊藉由從前述低表面張力液體供給單元供給前述低表面張力液體而於前述液膜的內周緣形成液***一邊使前述著液位置移動。
  13. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行：低表面張力液體供給工序，係與前述開口形成工序並行地從前述低表面張力液體供給單元對前述液膜供給前述低表面張力液體。
  14. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行：氣體供給繼續工序，係於前述開口擴大工序執行的期間從前述氣體供給單元繼續前述氣體的供給。
  15. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行以下工序：在前述旋轉減速工序中以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述基板的旋轉速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述基板的旋轉速度小的方式藉由前述基板旋轉單元使前述基板的旋轉減速。
  16. 如請求項15所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行以下的工序：在前述旋轉減速工序中以隨著前述開口的周緣向前述基板的上表面的周緣接近而使前述基板的旋轉速度降低的方式藉由前述基板旋轉單元將前述基板的旋轉減速。
  17. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述氣體供給單元係包含有：氣體噴嘴，係朝傾斜方向吐出前述氣體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；前述氣體供給位置移動單元係包含有：氣體噴嘴移動單元，係沿著前述基板的上表面使前述氣體噴嘴移動；前述控制器係被程式化為執行：氣體傾斜吐出工序，係在前述氣體供給位置移動工序中從前述氣體噴嘴吐出前述氣體；以及氣體噴嘴移動工序，係在前述氣體供給位置移動工序中藉由前述氣體噴嘴移動單元使前述氣體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動。
  18. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：基板加熱單元，係將前述基板加熱；前述控制器係被程式化為執行：基板加熱工序，係與前述開口擴大工序並行地執行，藉由前述基板加熱單元將前述基板加熱。
  19. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述低表面張力液體供給單元包含有：低表面張力液體噴嘴，係沿著傾斜方向噴出前述低表面張力液體，前述傾斜方向係以隨著向下方而向前述基板的上表面的周緣接近的方式對於鉛直方向呈傾斜；前述著液位置移動單元係包含有：低表面張力液體噴嘴移動單元，係沿著前述基板的上表面使前述低表面張力液體噴嘴移動；前述控制器係被程式化為執行：低表面張力液體傾斜吐出工序，係在前述著液位置移動工序中從前述低表面張力液體噴嘴吐出前述低表面張力液體；以及低表面張力液體噴嘴移動工序，係藉由前述低表面張力液體噴嘴移動單元使前述低表面張力液體噴嘴向前述基板的上表面的周緣移動。
  20. 如請求項11或12所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係被程式化為執行：移動減速工序，係在前述著液位置移動工序中以使前述開口的周緣位於前述基板的上表面的周緣區域時的前述著液位置之移動速度較前述開口的周緣位於前述基板的上表面的中央區域時的前述著液位置之移動速度小的方式藉由前述著液位置移動單元使前述著液位置之移動減速。
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