本發明涉及一種用液體對基板進行處理的基板處理裝置及基板處理方法。成為處理對象的基板,例如包括半導體晶片(wafer)、液晶顯示裝置用基板、等離子顯示裝置用基板、fed(fieldemissiondisplay;場致發射顯示裝置)用基板、光盤用基板、磁盤用基板、光磁盤用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等。
背景技術:
在逐一對基板進行處理的單張式基板處理中,例如通過旋轉卡盤(spinchuck)向保持成大致水平的基板供給藥液。然后,向基板供給沖洗液,由此由沖洗液替換基板上的藥液。之后,進行用于排除基板上的沖洗液的旋轉干燥工序。
如日本特開2010-177371號公報中的圖14所示,在基板表面形成有精細的圖案的情況下,旋轉干燥工序中,液面(空氣和液體之間的界面)形成在圖案內。該情況下,在液面和圖案的接觸位置產生液體的表面張力。在該表面張力較大的情況下,容易引起圖案的倒塌。作為典型的沖洗液的水,由于其表面張力大,因此無法忽略旋轉干燥工序中的圖案倒塌。
于是,提出了通過供給作為表面張力低于水的低表面張力的液體的異丙醇(isopropylalcohol:ipa)用該ipa來替換進入至圖案內部的水,之后通過去除ipa來使基板的表面干燥的方法。
例如,向基板的上表面供給ipa而形成ipa的液膜。之后,向以穿過基板中央部的旋轉中心為中心進行旋轉的基板的上表面中央部吹送氮氣。從而ipa從基板的上表面中央部被去除,由此形成孔(日本國特開2010-177371號公報)。然后,通過由基板的旋轉引起的離心力、氮氣的吹送力,環狀液膜的內徑變大。因此,液膜排除至基板外,由此基板的表面被干燥。
另一方面,還有使具有ipa噴射噴嘴和氮氣噴射噴嘴的噴嘴頭從基板中心朝向周緣進行掃描,同時從ipa噴射噴嘴噴射ipa的情況(美國專利申請公開2009/205684號說明書)。據此,向基板供給的ipa的液膜通過離心力和氮氣的吹送力來向基板外側推出。由此,干燥基板的表面。
在日本國特開2010-177371號公報的基板處理裝置中,當去除ipa的液膜時,ipa附著在從基板的旋轉中心隔開恒定距離的規定位置,當ipa液膜的內周到達該規定位置時停止ipa的供給。因此,存在停止ipa的供給之后,ipa的液膜分裂,在基板上殘留ipa液滴的問題。具體而言,由于ipa從ipa的液膜的蒸發不均勻,因此ipa的部分液膜完全蒸發掉而使基板露出。據此,存在液膜分裂的問題。對液膜的離心力在基板的周緣部大,而在靠近旋轉中心的區域小。而且,在基板的周緣部,液膜朝向旋轉方向的線速度大,因此液膜和氣氛之間的相對速度大,從而蒸發會迅速進行。因此,存在基板周緣部的液膜部分從比該周緣部更靠近內側的液膜部分分離并向基板外排除的問題。
另一方面,在美國專利申請公開2009/205684號說明書的基板處理裝置中,當噴嘴頭從基板中心朝向周緣進行掃描時,通過從氮氣噴射噴嘴噴射的氮氣來輔助ipa的干燥。因此,ipa的環狀液膜通過在從基板的旋轉中心遠離的位置噴出的氮氣向基板的旋轉半徑方向推出。由此,氮氣的吹送力局部地對ipa的環狀液膜的部分內周起到作用,因此該吹送力在圍繞基板旋轉中心的周向上變得不均勻。由此,存在ipa的液膜分裂,ipa液滴殘留在基板上的問題。
殘留在基板上的ipa液滴進入至基板上的微小圖案中,與含在該ipa液滴中的水一并長時間對該微小圖案施加表面張力。從而該液滴直到最終被干燥為止其表面張力對圖案產生的能量變大。據此,存在產生圖案倒塌的問題。
技術實現要素:
于是,本發明的目的在于,提供一種能夠抑制低表面張力液體殘留在基板上,同時能夠使基板的表面迅速干燥的基板處理裝置及基板處理方法。
本發明提供一種基板處理裝置,包括:基板保持單元,其將基板保持成水平;基板旋轉單元,其使保持于上述基板保持單元的基板以沿鉛直方向的規定旋轉軸線為軸進行旋轉;處理液供給單元,其向保持于上述基板保持單元的基板的表面供給含有水的處理液;低表面張力液體供給單元,其向保持于上述基板保持單元的基板表面供給表面張力小于水的低表面張力液體;液附著位置變更單元,其變更從上述低表面張力液體供給單元供給的低表面張力液體在上述基板表面上的液附著位置;惰性氣體供給單元,其向上述基板表面的上述旋轉軸線上的位置、即旋轉中心位置供給惰性氣體;控制器,其控制上述基板旋轉單元、上述處理液供給單元、上述低表面張力液體供給單元、上述液附著位置變更單元以及上述惰性氣體供給單元。上述控制器進行,使得從上述處理液供給單元向基板表面供給處理液,從上述低表面張力液體供給單元向上述基板的表面供給低表面張力液體,由此用上述低表面張力液體替換上述處理液從而在上述基板的表面形成低表面張力液體的液膜,通過上述基板旋轉單元使上述基板旋轉的同時從上述惰性氣體供給單元向上述旋轉中心位置供給惰性氣體,由此在上述低表面張力液體的液膜形成從上述旋轉中心位置擴大的開口,且使該開口朝向從上述旋轉中心位置遠離的方向擴大,使上述低表面張力液體的上述液附著位置對應上述開口的擴大而變更為除上述旋轉中心位置以外的至少兩個位置,使得上述液附著位置位于比上述開口的周緣更靠近外側的位置。
根據該結構,當開口朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大時,惰性氣體向旋轉中心位置供給。因此,能夠迅速地干燥開口周緣的低表面張力液體,同時能夠使開口從旋轉中心位置均勻地拓寬。另外,液附著位置對應開口的擴大而變更為至少兩個地方,使得低表面張力液體的液附著位置位于比開口的周緣更靠近外側的位置。據此,低表面張力液體能夠充分地向比開口周緣更靠近外側的位置供給。因此,能夠抑制位于比開口的周緣更靠近外側的低表面張力液體因蒸發或離心力而局部消失。從而,抑制或防止液膜分裂的同時,能夠將液膜向基板外排除。因此,能夠抑制或防止低表面張力液體或溶解于其的處理液作為液滴而殘留在基板上。這樣,抑制低表面張力液體等殘留在基板表面上,同時能夠迅速地干燥基板表面。據此,能夠縮短低表面張力液體或溶解于其中的處理液的表面張力的作用時間。
在本發明的一實施方式中,上述控制器使上述液附著位置移動,使得上述開口的周緣和上述液附著位置之間的距離保持恒定。根據該結構,在開口的擴大過程中,從開口周緣至液附著位置為止的距離保持恒定。從而,能夠進一步切實地抑制或防止形成開口而呈環狀的低表面張力液體的液膜發生局部干燥而分裂。
在本發明的一實施方式中,上述低表面張力液體供給單元包括噴嘴,其向上述基板的表面供給低表面張力液體。上述液附著位置變更單元包括噴嘴移動單元,其使上述噴嘴在沿基板表面的方向上進行移動。根據該結構,通過噴嘴移動單元使噴嘴在沿著基板表面的方向上進行移動,能夠任意地設定液附著位置并進行變更。如果無級地進行噴嘴的移動,則能夠無級地變更液附著位置,因此是優選的。據此,相對于液膜開口的擴大,能夠使液附著位置忠實地追隨。
在本發明的一實施方式中,上述低表面張力液體供給單元包括多個噴嘴,其分別配置于離上述旋轉中心位置的距離不同的多個位置。上述液附著位置變更單元包括供給切換單元,其在將低表面張力液體向上述多個噴嘴的供給和不供給之間進行切換。
根據該結構,通過供給切換單元,能夠以將低表面張力液體向多個噴嘴的供給和不供給之間進行切換的簡單結構變更液附著位置。
上述多個噴嘴也可以沿著基板的旋轉半徑方向排列配置。
在本發明的一實施方式中,上述基板處理裝置進一步包括對置構件,其具有與保持于上述基板保持單元的基板的表面相對置的對置面,將上述對置面和上述基板的表面之間從周圍的氣氛中隔離。根據該結構,對置構件的對置面和基板的表面之間從周圍的氣氛中被隔離。因此,低表面張力液體難以在比開口更靠近外側的位置蒸發。據此,能夠進一步抑制低表面張力液體液膜的分裂。
在本發明的一實施方式中,上述基板處理裝置并進一步包括對置構件,其具有與保持于上述基板保持單元的基板的表面相對置的對置面,將上述對置面和上述基板的表面之間從周圍的氣氛中隔離。并且,在上述對置面形成有與上述多個噴嘴相對應的多個供給口,低表面張力液體從上述多個供給口向上述基板的表面供給。
根據該結構,低表面張力液體從形成于對置構件的對置面的供給口向基板的表面供給。因此,當低表面張力液體從噴嘴向基板供給時,無需在對置構件和基板之間確保用于配置多個噴嘴的間隔。因此,能夠使對置構件靠近基板,從而能夠進一步地抑制低表面張力液體在比開口的周緣更靠近外側的位置的蒸發。
在本發明的一實施方式中,上述基板處理裝置進一步包括對置構件旋轉單元,其使上述對置構件以上述旋轉軸線作為軸進行旋轉。
根據該結構,對置構件旋轉單元使對置構件圍繞旋轉軸線進行旋轉,由此能夠利用離心力將附著于對置面的液滴朝向從旋轉中心位置遠離的方向飛出。據此,能夠抑制附著于對置面的液滴掉落在比開口的周緣更靠近旋轉中心位置側的基板的表面。從而,能夠進一步切實地抑制液滴殘留在基板上。
在本發明的一實施方式中,上述基板處理裝置進一步包括基板加熱單元,其對保持于上述基板保持單元的基板進行加熱。上述控制單元控制上述基板加熱單元,至少在低表面張力液體從上述低表面張力液體供給單元向上述基板表面供給的期間,通過上述基板加熱單元加熱基板。
根據該結構,通過加熱基板,促進低表面張力液體在開口周緣的蒸發,由此,能夠提高開口的擴大速度。據此,能夠進一步迅速地干燥基板的表面。據此,能夠進一步縮短低表面張力液體或溶解于其中的處理液的表面張力的作用時間。
本發明的一實施方式提供一種基板處理方法,該基板處理方法包括:處理液供給工序,向保持成水平的基板供給含有水的處理液;替換工序,向上述基板供給具有低于水的表面張力的低表面張力液體,由此替換上述處理液;液膜形成工序,向上述基板供給具有低于水的表面張力的低表面張力液體,由此在上述基板的表面形成上述低表面張力液體的液膜;開口形成工序,使上述基板以沿鉛直方向的規定旋轉軸線為軸進行旋轉,同時向上述基板表面的上述旋轉軸線上的位置、即旋轉中心位置供給惰性氣體,從而在上述低表面張力液體的液膜形成從上述旋轉中心位置擴大的開口;開口擴大工序,向上述旋轉中心位置供給惰性氣體,由此使上述開口朝向從上述旋轉中心位置遠離的方向擴大;液附著位置變更工序,向上述基板的表面供給具有低于水的表面張力的低表面張力液體,且使上述液附著位置對應上述開口的擴大而變更為除上述旋轉中心位置以外的至少兩個位置,使得上述基板表面的液附著位置位于比上述開口的周緣更靠近外側的位置。
根據該方法,當開口朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大時,惰性氣體向旋轉中心位置供給。因此,能夠迅速地干燥開口周緣的低表面張力液體,同時能夠使開口均勻地從旋轉中心位置拓寬。另外,液附著位置對應開口的擴大而變更為至少兩個地方,使得低表面張力液體的液附著位置位于比開口周緣更靠近外側的位置。據此,低表面張力液體能夠充分地向比開口周緣更靠近外側的位置供給。因此,能夠抑制位于比開口周緣更靠近外側的低表面張力液體因蒸發或離心力而從基板表面上局部消失。從而,由于抑制或防止液膜分裂的同時能夠向基板外排除液膜,因此,能夠抑制或防止低表面張力液體或溶解于其的處理液作為液滴而殘留在基板上。這樣,能夠抑制低表面張力液體等殘留在基板的表面上,同時能夠迅速地干燥基板的表面。據此,能夠縮短低表面張力液體或溶解于其的處理液的表面張力的作用時間。
在本發明的一實施方式中,上述液附著位置變更工序包括:使上述液附著位置移動,使得上述開口的周緣和上述液附著位置之間的距離保持恒定的工序。根據該方法,在開口的擴大過程中,從開口的周緣至液附著位置為止的距離保持恒定。從而,能夠進一步切實地抑制或防止形成開口而呈環狀的低表面張力液體的液膜發生局部干燥而分裂。
在本發明的一實施方式中,上述液附著位置變更工序包括:使向上述基板的表面供給低表面張力液體的噴嘴在沿上述基板表面的方向進行移動的工序。根據該方法,通過移動噴嘴,能夠任意地設定液附著位置并進行變更。如果無級地進行噴嘴的移動,則能夠無級地變更液附著位置,因此是優選的。據此,相對于液膜開口的擴大,能夠使液附著位置忠實地追隨。
在本發明的一實施方式中,上述替換工序、上述液膜形成工序以及上述液附著位置變更工序中至少一個工序包括加熱上述基板的工序。根據該方法,通過加熱基板,能夠促進低表面張力液體在開口周緣的蒸發,并能夠提高開口的擴大速度。據此,能夠進一步迅速地干燥基板的表面。據此,能夠進一步縮短低表面張力液體或溶解于其的處理液的表面張力的作用時間。
本發明中的上述的、或進一步的其他目的、特征以及效果,參照附圖并通過以下實施方式的說明更加明確。
附圖說明
圖1是用于說明本發明第一實施方式的基板處理裝置所具有的處理單元的結構例的示意性剖視圖。
圖2是第一實施方式的處理單元的示意性主視圖。
圖3是用于說明基板處理裝置的主要部分的電氣結構的方框圖。
圖4是用于說明上述處理單元的基板處理的一例的流程圖。
圖5是用于說明上述處理單元的基板處理的一例的時序圖。
圖6a是用于說明上述處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖6b是用于說明上述處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖6c是用于說明上述處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖7a是示出開口形成工序中的液膜狀態的主視圖。
圖7b是示出開口擴大工序中的液膜狀態的主視圖。
圖8是用于說明本發明第二實施方式的基板處理裝置所具有的處理單元的結構例的示意性剖視圖。
圖9是用于說明本發明第三實施方式的基板處理裝置所具有的處理單元的結構例的示意性剖視圖。
圖10a是用于說明第三實施方式的處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖10b是用于說明第三實施方式的處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖10c是用于說明第三實施方式的處理單元利用有機溶劑對基板進行處理的情形的示意性剖視圖。
圖11是用于說明本發明第四實施方式的基板處理裝置所具有的處理單元的結構例的示意性剖視圖。
圖12是用于說明第一實施方式的處理單元的變形例的示意性剖視圖。
圖13是示出圖12中的處理單元所具有的遮蔽板附近的結構的示意性仰視圖。
圖14是用于說明由表面張力引起圖案倒塌的原理的示意性剖視圖。
具體實施方式
第一實施方式
圖1是用于說明本發明第一實施方式的基板處理裝置1所具有的處理單元2的結構例的示意性剖視圖。基板處理裝置1是逐一對硅片等基板w進行處理的單張式裝置。在本實施方式中,基板w為圓形基板。在基板w的表面形成有精細圖案(參照圖14)。基板處理裝置1包括用液體對基板w進行處理的處理單元2。基板處理裝置1除處理單元2以外,也可以包括用于將基板w搬入至處理單元2、或從處理單元2搬出基板w的搬運機械臂。基板處理裝置1也可以包括多個處理單元2。
處理單元2包括:旋轉卡盤5,其將一張基板w保持成水平姿態,使基板w圍繞穿過基板w中心的、鉛直的旋轉軸線a1進行旋轉;作為對置構件的遮蔽板6,其與基板w對置,用于將與基板w之間的空間a從周圍的氣氛b中遮蔽(隔離)。處理單元2進一步包括:藥液供給噴嘴7,其向保持于旋轉卡盤5的基板w的表面(上方側的主面)供給氟酸等藥液;沖洗液供給噴嘴8,其向保持于旋轉卡盤5的基板w的表面供給沖洗液。沖洗液供給噴嘴8包括供給包含水的處理液的處理液供給單元。
旋轉卡盤5包括:卡盤銷(chuckpin)20;旋轉座(spinbase)21;旋轉軸22;基板旋轉驅動機構23,其使基板w圍繞旋轉軸線a1進行旋轉。卡盤銷20和旋轉座21包含在保持成水平基板w的基板保持單元。旋轉軸22和基板旋轉驅動機構23包含在使基板w圍繞旋轉軸線a1進行旋轉的基板旋轉單元。
旋轉軸22沿著旋轉軸線a1在鉛直方向上延伸。在本實施方式張,旋轉軸22為中空軸。旋轉軸22的上端與旋轉座21下面的中央相結合。旋轉座21具有延水平方向的圓盤形狀。在旋轉座21上面的周緣部的圓周方向上隔開間隔而配置有用于把持基板w的多個卡盤銷20。基板旋轉驅動機構23例如包括電動馬達,該電動馬達通過向旋轉軸22施加旋轉力來使基板w、卡盤銷20、旋轉座21以及旋轉軸22圍繞旋轉軸線a1一體地進行旋轉。
遮蔽板6形成為具有與基板w幾乎相同的直徑或其以上直徑的圓板狀,幾乎水平地配置于旋轉卡盤5的上方。遮蔽板6具有與保持于旋轉卡盤5的基板w相對置的對置面6a。在與遮蔽板6的對置面6a相反側的一面,固定有以與旋轉卡盤5的旋轉軸22共用的旋轉軸線a1作為中心的旋轉軸30。旋轉軸30形成中空。
在旋轉軸30結合有遮蔽板旋轉驅動機構31,該遮蔽板旋轉驅動機構31向旋轉軸30施加旋轉力而使遮蔽板6圍繞旋轉軸線a1進行旋轉。遮蔽板旋轉驅動機構31包含在對置構件旋轉單元。遮蔽板旋轉驅動機構31例如為向旋轉軸30施加旋轉力的馬達。在旋轉軸30結合有遮蔽板升降驅動機構32,該遮蔽板升降驅動機構32通過使旋轉軸30沿著鉛直方向進行升降來使固定于旋轉軸30的遮蔽板6進行升降。遮蔽板升降驅動機構32能夠使位于從下位置至上位置為止的任意位置(高度)。下位置是,例如從基板w的表面離0.5mm至2.5mm的上方配置對置面6a的位置。上位置是,例如從基板w的表面離150mm的上方配置對置面6a的位置。當遮蔽板6位于充分接近基板w的表面的位置時,對置面6a和基板w的表面之間的空間a,通過遮蔽板6從周圍(對置面6a和基板w表面之間的空間外部)的氣氛b中隔離。
藥液供給噴嘴7通過藥液供給噴嘴移動機構40例如在水平方向(垂直于旋轉軸線a1的方向)上進行移動。藥液供給噴嘴7通過水平方向上的移動,在與基板w表面的旋轉中心位置相對置的中央位置、和不與基板w的表面相對置的退避位置之間進行移動。基板w的表面的旋轉中心位置,是指基板w的表面中與旋轉軸線a1交差的位置。不與基板w的表面相對置的退避位置,是指在俯視時位于旋轉座21外側的位置。在藥液供給噴嘴7結合有藥液供給管41。在藥液供給管41設置有用于開閉其流道的藥液閥42。
向藥液供給噴嘴7供給的藥液不限于氟酸,也可以是包含硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹽(例如,tmah:四甲基氫氧化銨等)、表面活性劑、防腐蝕劑中的至少一種的液體。
沖洗液供給噴嘴8通過沖洗液供給噴嘴移動機構50例如在水平方向(垂直于旋轉軸線a1的方向)上進行移動。沖洗液供給噴嘴8通過水平方向上的移動,在與基板w表面的旋轉中心位置相對置的中央位置、和不與基板w的表面相對置的退避位置之間進行移動。在沖洗液供給噴嘴8結合有沖洗液供給管51。在沖洗液供給管51設置有用于開閉其流道的沖洗液閥52。
向沖洗液供給噴嘴8供給的沖洗液例如是去離子水(diw)。但是,沖洗液并不限于去離子水,也可以是碳酸水、電解離子水、氫氣水、臭氧水以及稀釋濃度例如為10ppm至100ppm左右的鹽酸水中的任意一種。
處理單元2進一步包括:有機溶劑供給噴嘴9,其向保持于旋轉卡盤5的基板w的表面,供給以表面張力低于水的低表面張力液體作為一例的有機溶劑;惰性氣體供給噴嘴10,其向旋轉中心位置供給氮氣(n2)等惰性氣體;流體供給噴嘴11,其用于加熱保持于旋轉卡盤5的基板w。有機溶劑供給噴嘴9包含在,向基板w的表面用于供給低表面張力液體的低表面張力液體供給單元。惰性氣體供給噴嘴10包含在用于供給惰性氣體的惰性氣體供給單元。流體供給噴嘴11包含在用于加熱基板w的基板加熱單元。
作為有機溶劑的一例,可以舉出ipa。作為低表面張力液體并不限于ipa,也可以采用表面張力小于水,并且不與基板w的表面和形成于基板w的圖案(參照圖14)發生化學反應的、除ipa以外的有機溶劑。具體而言,也可以包含ipa、hfe(氫氟醚類)、甲醇、乙醇、丙酮以及反式-1,2-二氯二烯(trans-1,2-dichloroethene)中的至少一種的液體用作低表面張力液體。低表面張力液體無需僅由單體組分而成,也可以是與其他組分混合的液體。例如,低表面張力液體可以是ipa液和純水的混合液體,也可以是ipa液和hfe液的混合液體。
惰性氣體并不限于氮氣,只要是相對于基板w的表面和圖案為惰性的氣體即可。惰性氣體例如可以是氬氣等稀有氣體。
有機溶劑供給噴嘴9通過有機溶劑供給噴嘴移動機構60在水平方向和鉛直方向上進行移動。有機溶劑供給噴嘴9通過水平方向上的移動,在與基板w表面的旋轉中心位置相對置的中央位置、和不與基板w的表面相對置的退避位置之間進行移動。有機溶劑供給噴嘴9通過鉛直方向上的移動來與基板w的表面接近或從基板w的表面向上方退避。
有機溶劑供給噴嘴移動機構60例如包括:鉛直方向上的轉動軸61;臂62,其與轉動軸61相結合并向水平延伸;臂驅動機構63,其驅動臂62而使有機溶劑供給噴嘴9在沿著基板w表面的方向(圍繞轉動軸61的中心軸線的轉動方向s)上進行移動。臂驅動機構63包含在噴嘴移動單元。臂驅動機構63包括氣缸,該氣缸通過使轉動軸61沿著鉛直方向進行升降來使有機溶劑供給噴嘴9進行上下移動。臂驅動機構63包括向轉動軸61施加轉動方向s上的轉動力的馬達。如作為處理單元2的示意性主視圖的圖2所示,有機溶劑供給噴嘴9通過臂驅動機構63在圍繞轉動軸61的中心軸線的旋轉方向s上轉動臂62,來在退避位置和中央位置之間進行移動。
在有機溶劑供給噴嘴9結合有有機溶劑供給管64。在有機溶劑供給管64設置有用于開閉其流道的有機溶劑閥65。
惰性氣體供給噴嘴10插通于與遮蔽板6相結合的中空的旋轉軸30。在惰性氣體供給噴嘴10的下端具有與基板w表面的中央面對的噴射口10a。惰性氣體供給噴嘴10沿著鉛直方向能夠與遮蔽板6一并進行升降,并且,設置成在水平方向上不進行移動。惰性氣體供給噴嘴10例如也可以經由軸承(未圖示)與旋轉軸30相連結。
在惰性氣體供給噴嘴10連結有惰性氣體供給管70。在惰性氣體供給管70設置有用于開閉其流道的惰性氣體閥71。
流體供給噴嘴11通過向基板w的背面(下方側的主面)供給加熱流體來加熱基板w。流體供給噴嘴11插通旋轉軸22。流體供給噴嘴11的上端具有與包括基板w背面的旋轉中心位置的中央區域面對的噴射口11a。基板w的背面的旋轉中心位置,是指基板w的背面中與旋轉軸線a1交差的位置。從流體供給源經由流體供給管80向流體供給噴嘴11供給加熱流體。向流體供給噴嘴11供給的加熱流體,例如為溫水(為比室溫高的水,且比有機溶劑的沸點低的水)。向流體供給噴嘴11供給的加熱流體不限于溫水,可以是高溫氮氣等的氣體,只要是能夠加熱基板w的流體即可。在流體供給管80設置有用于開閉其流道的流體閥81。
圖3是用于說明基板處理裝置1的主要部分的電氣結構的方框圖。基板處理裝置1包括控制器12。控制器12具有微型計算機,并根據規定的控制程序而控制基板處理裝置1所具有的控制對象。控制器12包括處理器(cpu)12a、儲存有控制程序的存儲器12b。控制器12構成為通過處理器12a運行控制程序來執行用于進行基板處理的各種控制。尤其,控制器12被編程為用于控制基板旋轉驅動機構23、遮蔽板旋轉驅動機構31,遮蔽板升降驅動機構32、藥液供給噴嘴移動機構40,沖洗液供給噴嘴移動機構50、臂驅動機構63、閥體42、52、65、71、81。
圖4是用于說明處理單元2的基板處理的一例的流程圖。圖5是用于說明處理單元2的基板處理的一例的時序圖。圖5中的“流體供給”,是表示來自流體供給噴嘴11的溫水的噴射狀況的項目。在處理單元2的基板處理中,首先,進行藥液處理工序(步驟s1)。在藥液處理工序中,首先開始惰性氣體的供給。具體而言,控制器12通過打開惰性氣體閥71,在基板w被旋轉卡盤5保持的狀態下向惰性氣體供給噴嘴10供給惰性氣體。此時的惰性氣體的流量例如為10升/min。
控制器12通過驅動基板旋轉驅動機構23使旋轉座21進行旋轉。由此,基板w開始進行旋轉。在藥液處理工序中,旋轉座21以規定的藥液旋轉速度進行旋轉。藥液旋轉速度例如為800rpm至1000rpm。控制器12通過驅動遮蔽板旋轉驅動機構31,使遮蔽板6以規定的遮蔽板旋轉速度進行旋轉。遮蔽板6也可以在與基板w的旋轉方向相同的方向上以與基板w相同的速度進行旋轉。控制器12使遮蔽板升降驅動機構32驅動從而使遮蔽板6位于上位置。
控制器12控制藥液供給噴嘴移動機構40,由此將藥液供給噴嘴7配置于基板w的上方的藥液處理位置。藥液處理位置,可以是從藥液供給噴嘴7噴射的藥液能夠液附著于基板w表面的旋轉中心位置的位置。控制器12打開藥液閥42。由此,從藥液供給噴嘴7向處于旋轉狀態的基板w的表面供給藥液。供給的藥液通過離心力遍布基板w的整個表面。在進行一定時間的藥液處理之后,控制器12關閉藥液閥42,然后通過對藥液供給噴嘴移動機構40進行控制,使藥液供給噴嘴7從藥液處理位置移動至退避位置。由此,結束藥液處理工序。
接著,通過用沖洗液替換基板w表面上的藥液,來實施從基板w的表面去除藥液的沖洗處理工序(步驟s2)。具體而言,控制器12通過控制沖洗液供給噴嘴移動機構50,將沖洗液供給噴嘴8配置于基板w的上方的沖洗液處理位置。沖洗液處理位置可以是從沖洗液供給噴嘴8噴射的沖洗液在基板w表面的旋轉中心位置的附著位置。控制器12通過打開沖洗液閥52,將沖洗液等處理液經由沖洗液供給噴嘴8向處于旋轉狀態的基板w的表面供給(處理液供給工序)。供給的沖洗液通過離心力遍布基板w的整個表面,并替換藥液。在沖洗處理工序中,控制器12通過控制基板旋轉驅動機構23,使旋轉座21以規定的沖洗液旋轉速度進行旋轉。沖洗液旋轉速度例如為800rpm至1200rpm。
并且,通過向基板w的表面持續供給沖洗液,在基板w的表面上形成沖洗液的液膜。控制器12通過控制基板旋轉驅動機構23,來使旋轉座21以規定的沖洗液膜形成速度進行旋轉。沖洗液膜形成速度例如為10rpm。如果在基板w的表面形成沖洗液的液膜,則控制器12在關閉沖洗液閥52后,通過控制沖洗液供給噴嘴移動機構50來使沖洗液供給噴嘴8從沖洗液處理位置移動至退避位置。由此,結束沖洗處理工序。
接著,利用表面張力低于沖洗液的低表面張力液、即有機溶劑,實施對基板w進行處理的有機溶劑處理工序(步驟s3)。在有機溶劑處理工序中,基板加熱工序并行實施。在基板加熱工序中,控制器12打開流體閥81。因此,從流體供給噴嘴11向包括處于旋轉狀態的基板w背面的旋轉中心位置的中央區域供給加熱流體(例如,溫水)。供給的加熱流體通過離心力遍布基板w的整個背面。由此,加熱整個基板w。
在有機溶劑處理工序中,控制器12通過驅動遮蔽板升降驅動機構32,使遮蔽板6配置在上位置和下位置之間的有機溶劑處理位置。有機溶劑處理位置例如是,從基板w表面離15mm的上方配置對置面6a的位置。位于該有機溶劑處理位置的遮蔽板6,能夠將對置面6a和基板w表面之間的空間a從外部的氣氛b中隔離。
接著,通過圖6a至圖6c更詳細地說明有機溶劑處理工序。圖6a至圖6c是用于說明第一實施方式的處理單元2利用有機溶劑對基板w進行處理的情形的示意性剖視圖。圖6a對應于后述的替換工序t1和液膜形成工序t2。圖6b對應于后述的開口形成工序t3。圖6c對應于后述的開口擴大工序t4和液附著位置變更工序t5。
控制器12通過對有機溶劑供給噴嘴移動機構60進行控制,使有機溶劑供給噴嘴9從退避位置移動至基板w的上方的有機溶劑供給位置。有機溶劑供給位置是從有機溶劑供給噴嘴9噴射的有機溶劑在基板w的旋轉中心位置的附著位置。如本實施方式那樣,有機溶劑供給位置可以與中央位置一致。當有機溶劑供給噴嘴9移動至有機溶劑供給位置時,控制器12打開有機溶劑閥65。由此,如圖6a所示,從有機溶劑供給噴嘴9向處于旋轉狀態的基板w的表面供給有機溶劑。
向處于旋轉狀態的基板w的表面供給有機溶劑,由此供給的有機溶劑通過離心力遍布基板w的整個表面。據此,基板w的表面上的沖洗液被有機溶劑替換(替換工序t1)。控制器12控制基板旋轉驅動機構23,使得旋轉座21以規定的替換速度進行旋轉。替換速度例如為10rpm。替換速度也可以為300rpm左右。
當基板w的表面上的沖洗液完全被有機溶劑替換時,控制器12控制基板旋轉驅動機構23,使得旋轉座21以規定的有機溶劑液膜形成速度進行旋轉。有機溶劑液膜形成速度例如為10rpm。由于基板w的旋轉速度為低速,因此,向基板w表面供給的有機溶劑不會因離心力從基板w掉落,并通過表面張力滯留在基板w的表面上。這樣,在基板w的表面上形成有機溶劑的液膜66(液膜形成工序t2)。
接著,開始實施用于在有機溶劑的液膜66形成開口67的開口形成工序t3。在開口形成工序t3中,控制器12控制臂驅動機構63,以使有機溶劑供給噴嘴9從有機溶劑供給位置(例如,中央位置)移動。有機溶劑供給噴嘴9繼續供給有機溶劑。有機溶劑供給噴嘴9從中央位置移動的同時,控制器12通過調整惰性氣體閥71,使惰性氣體的流量增加至規定的液膜排除流量。液膜排除流量,例如為200升/min。如果有機溶劑供給噴嘴9從有機溶劑供給位置移動,則有機溶劑不會向基板w的旋轉中心位置的液膜66供給。在該狀態下,大流量的惰性氣體向處于旋轉狀態的基板w表面的旋轉中心位置的液膜66吹送,從而,如圖6b和圖7a所示,在基板w的旋轉中心位置的液膜66形成以圓形擴展的開口67。圖7a是示出開口形成工序t3中的液膜狀態的主視圖。為了更清晰化,在圖7a(以及后述的圖7b)中,在有機溶劑的液膜66標注斜線。
通過進一步繼續供給惰性氣體,惰性氣體的吹送力從旋轉中心以輻射狀起到作用。由此,如圖7b所示,開口67朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大(開口擴大工序t4)。圖7b是示出開口擴大工序t4中的液膜66狀態的主視圖。
在開口形成工序t3和開口擴大工序t4中,控制器12通過控制基板旋轉驅動機構23,使旋轉座21逐漸加速旋轉。旋轉座21的旋轉加速到300rpm的速度之后,以300rpm的速度維持一定期間。
實施對應開口67的擴大而變更液附著位置p的液附著位置變更工序t5,使得液附著位置p位于比開口67的周緣67a更靠近外側的位置。比開口67的周緣67a更靠近外側,為相對于周緣67a與旋轉中心位置相反的一側。另外,液附著位置p,是在基板w的表面上的從有機溶劑供給噴嘴9供給的有機溶劑的附著位置。
如圖6c所示,在液附著位置變更工序t5中,控制器12通過對有機溶劑供給噴嘴移動機構60的臂驅動機構63進行控制,使有機溶劑供給噴嘴9在沿著基板w表面的方向、即轉動方向s(參照圖2)上進行移動。由此,變更有機溶劑在基板w表面上的液附著位置p(噴嘴移動工序)。這樣,臂驅動機構63包含在液附著位置變更單元。此時,開口67和周緣67a和液附著位置p之間的距離d保持恒定,臂驅動機構63配合開口67的擴大而連續地使有機溶劑供給噴嘴9在規定的范圍內進行移動。規定的范圍,可以是從中央位置到比基板w的外周稍微靠近內側的位置(外周位置)為止的范圍。該情況下,液附著位置p變更為除旋轉中心位置以外的兩個地方以上的多個地方。臂驅動機構63可以將液附著位置p對應于開口67的擴大而階段性地(不連續地)變更為除旋轉中心位置以外的至少兩個地方。開口67擴大,并且從基板w的表面排除液膜66,由此結束有機溶劑對基板w的處理。
至少在向基板w供給有機溶劑的期間,即,至少在有機溶劑處理工序s3(替換工序t1、液膜形成工序t2、開口形成工序t3、開口擴大工序t4以及液附著位置變更工序t5)中,控制器12通過打開流體閥81,從流體供給噴嘴11向基板w的背面供給加熱流體(例如,溫水)。由此,基板w被加熱。
這樣,在結束有機溶劑的處理之后,控制器12對基板旋轉驅動機構23進行控制。由此,基板w以規定的干燥旋轉速度進行高速旋轉。干燥旋轉速度,例如為2000rpm。從而,實施利用離心力甩掉基板w上的液體組分的干燥處理工序(步驟s4)。在干燥處理工序中,控制器12通過控制遮蔽板升降驅動機構32,使遮蔽板6向下位置移動。干燥處理工序也稱為旋轉干燥工序。
通過以上,結束處理單元2的基板處理。
根據第一實施方式,當開口67朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大時,惰性氣體向旋轉中心位置供給。因此,能夠迅速干燥開口67的周緣67a的有機溶劑,同時能夠從旋轉中心位置均勻地拓寬開口67。液附著位置p對應開口67的擴大而變更為至少兩個地方,使得有機溶劑的液附著位置p位于比開口67的周緣67a更靠近外側的位置。因此,能夠充分地向比開口67的周緣67a更靠近外側的位置供給有機溶劑。因此,能夠抑制位于比開口67的周緣67a更靠近外側的有機溶劑因蒸發或離心力而局部消失。從而,能夠抑制或防止有機溶劑的液膜66的分裂,同時能夠向基板w外排除有機溶劑的液膜66。因此,能夠抑制有機溶劑或溶解于其的水分形成液滴而殘留在基板w上。這樣,能夠抑制有機溶劑等殘留在基板w的表面上,并且能夠迅速干燥基板w的表面。據此,由于能夠縮短有機溶劑等的表面張力對基板w上的精細圖案的作用時間,因此能夠抑制或防止圖案倒塌。
根據第一實施方式,在開口67擴大的過程中,開口67的周緣67a和液附著位置p之間的距離d保持恒定。由此,能夠進一步切實地抑制或防止形成開口67而呈環狀的有機溶劑的液膜66發生局部干燥而分裂。
根據第一實施方式,有機溶劑供給噴嘴移動機構60使有機溶劑供給噴嘴9在沿基板w表面的方向上進行移動。因此,能夠任意設定液附著位置p并進行變更。如果無級地進行有機溶劑供給噴嘴9的移動,則能夠無級地變更液附著位置p。據此,相對于伴隨開口67的擴大的周緣67a移動,能夠使液附著位置p忠實地追隨,因此能夠切實地抑制液膜66的分裂。
根據第一實施方式,在開口67逐步擴大的過程中,遮蔽板6的對置面6a和基板w的表面之間充分接近,由此這些之間的空間a從周圍的氣氛b中被隔離。因此,能夠適當地控制基板w上方的氣氛和氣流。由于遮蔽板6的對置面6a和基板w的表面之間的空間a從周圍的氣氛b中隔離,因此能夠將液膜66上方的氣氛中的有機溶劑維持在較高濃度。據此,能夠使有機溶劑在比開口67的周緣67a更靠近外側的位置難以蒸發掉。從而,能夠進一步抑制液膜66的分裂。
根據第一實施方式,遮蔽板旋轉驅動機構31通過使遮蔽板6圍繞旋轉軸線a1進行旋轉,能夠利用離心力將附著于對置面6a的有機溶劑等液滴朝向從旋轉中心位置遠離的方向飛出。由此,能夠抑制附著于對置面6a的液滴掉落在比開口67的周緣67a更靠近基板w的旋轉中心位置側的表面。從而,進一步切實地抑制液滴殘留在基板w上。
根據第一實施方式,通過供給來自流體供給噴嘴11的加熱流體來加熱基板w,由此促進有機溶劑在開口67的周緣67a的蒸發,從而能夠提高開口67的擴大速度。據此,能夠更加迅速干燥基板w的表面。據此,進一步縮短有機溶劑或溶解于其的水分的表面張力作用于基板w上的圖案的時間
根據第一實施方式,惰性氣體供給噴嘴10在形成開口67且使其擴大的期間,無需改變用于供給惰性氣體的位置,繼續向基板w表面的旋轉中心位置供給惰性氣體。因此,基板w的旋轉中心位置的上方附近的氣氛能夠維持在干燥狀態,對應開口67的擴大而將氣氛處于干燥狀態的干燥區域向從旋轉中心位置遠離的方向擴大。另一方面,液膜66上方的氣氛中的有機溶劑的濃度通過遮蔽板6來維持在比開口67上方的氣氛高的濃度。因此,周緣67a附近的液膜66的有機溶劑變得容易蒸發,位于比周緣67a更靠近外側的液膜66的有機溶劑難以蒸發。
從而,與對應開口67的擴大而惰性氣體供給噴嘴10使惰性氣體的供給位置變更為從旋轉中心位置遠離的方向的基板處理裝置(例如,參照美國專利申請公開2009/205684號說明書)相比較,在第一實施方式的處理單元2中,難以發生液膜66的分裂。而且,由于惰性氣體供給噴嘴10向基板w的旋轉中心位置供給惰性氣體,因此開口67從旋轉中心位置以輻射狀均勻地拓寬。據此,能夠切實地抑制液膜66的分裂。
第二實施方式
圖8是用于說明本發明第二實施方式的基板處理裝置1p所具有的處理單元2p的結構例的示意性剖視圖。需要說明的是,在圖8和后述的圖9至圖13中,與以上進行說明的構件相同的構件標注相同的附圖標記,省略其說明。
參照圖8,第二實施方式的處理單元2p與圖1所示的第一實施方式的處理單元2的主要不同點如下。處理單元2p包括流體供給噴嘴11p,以代替第一實施方式的流體供給噴嘴11(參照圖1)。流體供給噴嘴11p包含在基板加熱單元。流體供給噴嘴11p包括:中心流體供給噴嘴83,其向包括基板w背面的旋轉中心位置的中央區域供給加熱流體;環狀流體供給噴嘴84,其向環狀區域供給加熱流體,該環狀區域橫跨從比中央區域更靠近外側的規定位置至基板w背面的外周為止的范圍。
中心流體供給噴嘴83沿著鉛直方向延伸。中心流體供給噴嘴83插通于旋轉軸22。中心流體供給噴嘴83的上端具有與基板w背面的中心面對的噴射口83a。環狀流體供給噴嘴84具有從中心流體供給噴嘴83的頂端朝向徑向延伸的桿式噴嘴形狀(バーノズルの形態),并具有與基板w背面的環狀區域面對的多個噴射口84a。多個噴射口84a分別配置于離旋轉軸線a1的距離不同的多個位置。這些多個噴射口84a通過基板w圍繞旋轉軸線a1進行旋轉來與基板w背面的環狀區域面對。
從中心流體供給噴嘴83的噴射口83a和環狀流體供給噴嘴84的多個噴射口84a噴射的加熱流體(例如,溫水),傳到基板w的背面且通過離心力向外側擴散。由此,形成覆蓋基板w背面的液膜。從多個噴射口83a、84a噴射的加熱流體到達至與這些相對置的基板w背面的各個位置,在其到達之后加熱流體和基板w開始進行熱交換。從而,能夠均勻地加熱基板w的整個區域。在處理單元2不具有環狀流體供給噴嘴84且只具有中心流體供給噴嘴83的情況下,加熱流體到達基板w的背面中心之后基板w和加熱流體開始進行熱交換。因此,加熱流體的大部分熱量到達基板w的外周為止,被基板w奪走。從而,基板w的加熱不一定變得均勻。
根據第二實施方式,起到與第一實施方式相同的效果。
根據第二實施方式,通過流體供給噴嘴11p能夠對從基板w的中心至外周為止無遺漏地進行加熱。因此,即使在液膜66的開口67到達至基板w的外周附近的情況下,也能夠穩定地蒸發位于開口67的周緣67a的有機溶劑。由此,能夠通過基板w的加熱來輔助開口67的擴大。
第二實施方式的處理單元2p能夠進行與第一實施方式的處理單元2幾乎相同的基板處理,故省略其說明。
第三實施方式
圖9是用于說明本發明第三實施方式的基板處理裝置1q所具有的處理單元2q的結構例的示意性剖視圖。
第三實施方式的處理單元2q與圖1所示的第一實施方式的處理單元2的主要不同點如下。處理單元2q包括多個有機溶劑供給噴嘴9q,以代替有機溶劑供給噴嘴9(參照圖1)。有機溶劑供給噴嘴9q包含在低表面張力液體供給單元。處理單元2q包括與基板w的旋轉中心呈同心圓狀地加熱基板w的加熱器90。加熱器90包含在基板加熱單元。
多個有機溶劑供給噴嘴9q包括:中心位置供給噴嘴100,其向基板w表面的旋轉中心位置供給有機溶劑;多個分離位置供給噴嘴105(多個噴嘴),其分別配置于離旋轉軸線a1的距離不同的多個位置,向從基板w表面的旋轉中心位置遠離的位置供給有機溶劑。
中心位置供給噴嘴100插通于與遮蔽板6相結合的中空的中心軸30q。中心位置供給噴嘴100從設置于其頂端的噴射口100a向基板w的表面的旋轉中心噴射有機溶劑。
在本實施方式中,多個分離位置供給噴嘴105沿著基板w的旋轉半徑方向r排列。多個分離位置供給噴嘴105的頂端容納在對應多個分離位置供給噴嘴105而形成于遮蔽板6的對置面6a的多個供給口68。從多個分離位置供給噴嘴105噴射的有機溶劑,穿過供給口68向基板w的表面供給。在本實施方式中,多個供給口68是在上下方向上貫通遮蔽板6的貫通孔。
在中心位置供給噴嘴100結合有有機溶劑供給管101。在有機溶劑供給管101設置有用于開閉其流道的有機溶劑閥102。在多個分離位置供給噴嘴105分別結合有多個有機溶劑供給管106,在多個有機溶劑供給管106分別設置有多個有機溶劑閥107。換言之,在各個分離位置供給噴嘴105結合有獨立的有機溶劑供給管106,在該有機溶劑供給管106設置有一個有機溶劑閥107。多個有機溶劑閥107包含在供給切換單元,該供給切換單元在將有機溶劑向對應的分離位置供給噴嘴105的供給和不供給之間進行切換。分離位置供給噴嘴105至少設置兩個,并且可以從至少兩個分離位置供給噴嘴105供給有機溶劑。控制器12通過控制有機溶劑閥102和多個有機溶劑閥107,能夠使液附著位置p變更為除旋轉中心位置以外的至少兩個地方。即,在本實施方式中,有機溶劑閥102和多個有機溶劑閥107包含在液附著位置變更單元。
有機溶劑供給管101和多個有機溶劑供給管106也可以供給來自共用的有機溶劑供給源的有機溶劑。該情況下,多個有機溶劑供給管106也可以從比有機溶劑閥102更靠近有機溶劑供給源側的有機溶劑供給管101分支。
加熱器90例如也可以是內藏于遮蔽板6且在旋轉半徑方向r上延伸的電阻體。加熱器90可以形成為包圍旋轉軸線a1的圓環狀,也可以形成為在圍繞旋轉軸線a1的圓周方向上部分圓環被切掉的c字狀。在圖9所示的一例中,加熱器90具有沿著旋轉半徑方向r劃分的多個區域,并且能夠對每個區域設定不同的溫度。加熱器90的每個區域,例如也可以設定成其溫度越從基板w的旋轉中心位置遠離越變高溫。在加熱器90連接有加熱器通電機構91,該加熱器通電機構91通過向加熱器90通電來使加熱器90的溫度上升。控制器12通過加熱器通電機構91能夠控制對加熱器90的通電。
通過該處理單元2q,能夠實施與第一實施方式相關地進行說明的圖4和圖5所示的處理。以下,對于第三實施方式的處理單元2q的基板處理的一例,僅說明與第一實施方式的處理單元2的基板處理不同的部分(步驟s3),省略有關與處理單元2的基板處理相同的部分(步驟s1、步驟s2以及步驟s4)的說明。對于有機溶劑處理工序(步驟s3)中的與第一實施方式的處理單元2的基板處理相同的處理,省略其說明。
圖10a至圖10c是用于說明第三實施方式的處理單元2q利用有機溶劑對基板w進行處理的情形的示意性剖視圖。圖10a對應于后述的替換工序t1和液膜形成工序t2。圖10b對應于后述的開口形成工序t3。圖10c對應于后述的開口擴大工序t4和液附著位置變更工序t5。
在有機溶劑處理工序中,基板加熱工序并行實施。至少在向基板w供給有機溶劑的期間、即至少在有機溶劑處理工序s3(替換工序t1、液膜形成工序t2、開口形成工序t3、開口擴大工序t4以及液附著位置變更工序t5)中,實施基板加熱工序。在處理單元2q的基板處理的基板加熱工序中,控制器12通過控制加熱器通電機構91使加熱器90通電。由此,加熱器90的溫度上升。通過溫度上升了的加熱器90,對從加熱器90隔開間隔而配置的、處于旋轉狀態的整個基板w進行加熱。在基板加熱工序中,可以向包括處于旋轉狀態的基板w背面的旋轉中心位置的中央區域供給加熱流體(例如,溫水)。供給的加熱流體通過離心力遍布基板w的整個背面。由此,加熱整個基板w。
有機溶劑處理工序(步驟s3)之前,在沖洗處理工序(步驟s2)中,沖洗液閥52被關閉,沖洗液供給噴嘴8從沖洗液供給位置移動至退避位置。在沖洗液供給噴嘴8退避之后,有機溶劑處理工序(步驟s3)中,控制器12使遮蔽板6下降至有機溶劑處理位置。在沖洗液供給噴嘴8退避之后,由于在遮蔽板6和基板w的表面之間并不存在噴嘴等的構件,因此能夠使遮蔽板6接近于基板w。
控制器12通過打開有機溶劑閥102,從中心位置供給噴嘴100開始向基板w的表面供給有機溶劑(有機溶劑供給工序)。由此,如圖10a所示,從有機溶劑供給噴嘴9q向處于旋轉狀態的基板w的表面供給有機溶劑。此時,控制器12進一步打開有機溶劑閥107,由此也可以從分離位置供給噴嘴105供給有機溶劑。當有機溶劑向基板w的表面供給時,供給的有機溶劑通過離心力遍布基板w的整個表面。由此,基板w上的沖洗液被有機溶劑替換(替換工序t1)。控制器12控制基板旋轉驅動機構23,使得旋轉座21以規定的替換速度進行旋轉。替換速度例如為10rpm。替換速度也可以為300rpm左右。
當基板w的表面上的沖洗液完全被有機溶劑替換時,控制器12控制基板旋轉驅動機構23,使得旋轉座21以規定的有機溶劑液膜形成速度進行旋轉。有機溶劑液膜形成速度例如為10rpm。由于基板w的旋轉速度為低速,因此向基板w的表面供給的有機溶劑不會因離心力從基板w掉落。從而,向基板w的表面供給的有機溶劑通過表面張力滯留在基板w的表面上。這樣,在基板w的表面上形成有機溶劑的液膜66(液膜形成工序t2)。
為了實施用于在有機溶劑的液膜66形成開口67的開口形成工序t3、和使開口67朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大的開口擴大工序t4,增加惰性氣體的供給量。具體而言,控制器12通過調整惰性氣體閥71,將惰性氣體的流量增加至規定的液膜排除流量。液膜排除流量例如為200升/min。通過向處于旋轉狀態的基板w的旋轉中心位置供給液膜排除流量的惰性氣體,在液膜66形成開口67(開口形成工序t3)。開口67在俯視時呈從旋轉中心位置拓寬的圓形(參照圖7a)。如圖7b所示,通過進一步持續地供給惰性氣體,開口67朝向從旋轉中心位置遠離的方向擴大(開口擴大工序t4)。
在開口形成工序t3和開口擴大工序t4中,控制器12通過控制基板旋轉驅動機構23,使旋轉座21逐漸加速旋轉。旋轉座21的旋轉加速到300rpm的速度之后,以300rpm的速度維持一定期間。
如圖10c所示,實施對應開口67的擴大而變更液附著位置p的液附著位置變更工序t5,使得液附著位置p位于比開口67的周緣67a更靠近外側的位置。在液附著位置變更工序t5中,當在液膜66形成開口67時,控制器12關閉有機溶劑閥102。控制器12將多個有機溶劑閥107控制成關閉了的狀態,由此從多個(至少兩個)分離位置供給噴嘴105向基板w的表面供給有機溶劑。之后,控制器12對應開口67的擴大而從旋轉中心位置側依次關閉與分離位置供給噴嘴105相對應的有機溶劑閥107。為了在開口67的周緣67a到達至從分離位置供給噴嘴105供給的有機溶劑的液附著位置p之前,停止供給來自分離位置供給噴嘴105的有機溶劑,控制器12關閉相對應的有機溶劑閥107。在開口67的周緣67a到達至最外側供給有機溶劑的來自分離位置供給噴嘴105的有機溶劑的液附著位置p之前,停止供給來自所有分離位置供給噴嘴105的有機溶劑。
在液附著位置變更工序t5中,控制器12也可以不是從旋轉中心位置側依次關閉多個有機溶劑閥107,而是控制多個有機溶劑閥107的開閉,使得只從與正在擴大中的開口67的周緣67a的位置適應的一個分離位置供給噴嘴105供給有機溶劑。與正在擴大中的開口67的周緣67a的位置適應的分離位置供給噴嘴105也可以是,位于周緣67a外側的分離位置供給噴嘴105中位于與周緣67a最近的位置的分離位置供給噴嘴105。
根據第三實施方式,起到與第一實施方式相同的效果。
根據第三實施方式,能夠以通過多個有機溶劑閥107來切換是否分別向相對應的分離位置供給噴嘴105供給有機溶劑的簡便結構,變更液附著位置p。
根據第三實施方式,有機溶劑從與多個分離位置供給噴嘴105相對應的多個供給口68向基板w的表面供給。由此,由于無需在遮蔽板6和基板w之間確保用于配置多個分離位置供給噴嘴105的間隔。從而,能夠以將遮蔽板6靠近基板w的狀態從多個分離位置供給噴嘴105供給有機溶劑。因此,能夠進一步抑制位于比周緣67a更靠近外側的液膜66的有機溶劑蒸發。
第四實施方式
圖11是用于說明本發明第四實施方式的基板處理裝置1r所具有的處理單元2r的結構例的示意性剖視圖。
第四實施方式的處理單元2r與圖9所示的第三實施方式的處理單元2q的主要不同點如下。處理單元2r包括從下方加熱基板w的加熱器90r,以代替第三實施方式的加熱器90(參照圖9)。加熱器90r包含在基板加熱單元。加熱器90r例如是內藏于旋轉座21且在旋轉半徑方向r上延伸的電阻體。加熱器90r可以形成為包圍旋轉軸線a1的圓環狀。加熱器90r也可以形成為在圍繞旋轉軸線a1的圓周方向上部分圓環被切掉的c字狀。本實施方式中,加熱器90r具有沿著旋轉半徑方向r劃分的多個區域,并且能夠對每個區域設定不同的溫度。加熱器90r的每個區域,例如也可以設定成其溫度越從基板w的旋轉中心位置遠離越變高溫。在加熱器90r連接有加熱器通電機構91r,該加熱器通電機構91r通過向加熱器90r通電來使加熱器90r的溫度上升。經由穿過旋轉軸22的供電線向加熱器90r供應來自加熱器通電機構91r的電力。控制器12通過控制加熱器通電機構91r,能夠控制對加熱器90r的通電。
根據第四實施方式,起到與第三實施方式相同的效果。
第四實施方式的處理單元2r能夠進行與第三實施方式的處理單元2q幾乎相同的基板處理,故省略其說明。
本發明并不限于以上進行說明的實施方式,能夠進一步以其他形式方式實施。
例如,圖12示出第一實施方式的變形例的處理單元2。在該處理單元2中,有機溶劑供給噴嘴移動機構60包括臂驅動機構63s,該臂驅動機構63s使臂62在該臂62延伸的方向(旋轉半徑方向r)上直線移動。臂驅動機構63s包含在使有機溶劑供給噴嘴9沿著基板w的表面在基板w的旋轉半徑方向r上進行移動的噴嘴移動單元。臂驅動機構63s包含在使有機溶劑供給噴嘴9沿著基板w的表面移動,且在基板w的旋轉半徑方向r上變更液附著位置p的液附著位置變更單元。
在該情況下,如圖13的仰視圖所示,也可以具有溝槽狀的切口6b,該切口6b沿著有機溶劑供給噴嘴9的移動路徑以直線狀延伸,并且以打開遮蔽板6的對置面6a側的方式形成。由此,有機溶劑供給噴嘴9和臂62在切口6b內能夠進行直線移動,在其進行移動時不與遮蔽板6發生干渉。在開始實施有機溶劑處理工序(步驟s3)之前,藥液供給噴嘴7和沖洗液供給噴嘴8從基板w和遮蔽板6之間的空間退避。因此,即使在有機溶劑供給噴嘴9位于中央位置和退避位置之間的任意位置的情況下,也能夠將遮蔽板6配置于與下位置近的位置。從而,在有機溶劑處理工序(步驟s3)中,能夠將遮蔽板6配置于靠近基板w的位置。據此,能夠進一步有效地將基板w的表面附近的氣氛從其周圍中遮蔽(隔離)。
該變形例也能夠適用于第二實施方式。
在前述的圖9(第三實施方式)中,示出了多個分離位置供給噴嘴105經由形成于遮蔽板6的供給口68向基板w的表面供給有機溶劑的結構。但是,代替設置于遮蔽板6的供給口68,多個分離位置供給噴嘴105也可以保持在遮蔽板6的對置面6a和基板w的上表面之間。該情況下,當供給有機溶劑時,需要在對置面6a和基板w之間確保能夠配置分離位置供給噴嘴105的間隔。但是,另一方面,如果設置有遮蔽板旋轉驅動機構31(參照圖1),則能夠通過遮蔽板旋轉驅動機構31使遮蔽板6進行旋轉。據此,附著于對置面6a的液滴能夠被離心力甩出。
另外,多個分離位置供給噴嘴105也可以一體地組裝在遮蔽板6。例如,也可以在遮蔽板6的內部形成有多個有機溶劑流道,并且多個有機溶劑流道在對置面6a的離旋轉軸線a1距離不同的位置形成開口,由此形成多個噴射口。通過控制有機溶劑向各個有機溶劑供給路的供給,能夠從多個噴射口選擇性地噴射有機溶劑。
另外,在有機溶劑處理工序(步驟s3)的液膜形成工序t2中,將基板旋轉速度從替換工序t1時的大致10至300rpm降低至大致10rpm,但在液膜形成工序t2時不是必須將基板旋轉速度降低為如上所述那樣。例如,在液膜形成工序t2中,也可以維持替換工序t1時的基板旋轉速度。
以上詳細說明了本發明的實施方式,但是這些只不過是為了明確本發明的技術內容而列舉的具體例,本發明并不是被這些具體例限定而解釋的,本發明的范圍僅由隨付的權利要求的范圍限定。
本申請對應于2015年12月25日向日本國專利廳提出的特愿2015-255046號,本申請的所有公開通過此處的引用進行組合。