CN109791883B - 基板处理方法、基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够除去因浸液处理的执行而附着在与基板的下表面接近或分离的可动构件的液体。本发明的基板处理方法包括：第一工序，在使能够在接近位置与分离位置之间移动的可动构件位于接近位置的状态下，对以第一速度旋转的基板的上表面供给第一液体，该接近位置是接近基板的下表面的位置，该分离位置是比接近位置更远离基板的下表面的位置；第二工序，在使基板的旋转速度减速为小于第一速度且为0以上的第二速度的状态下，对基板的上表面供给第一液体；以及第三工序，在使可动构件位于分离位置的状态下，使可动构件以比第二速度快的第三速度旋转。

Description

基板处理方法、基板处理装置
技术领域
本发明涉及一种执行对基板的上表面供给液体的处理的基板处理技术。
关联申请的相互参照
以下所示的日本申请的说明书、附图以及权利要求书中的公开内容通过参照而将其全部内容援引于此：
日本专利申请2016-181404(2016年9月16日申请)
背景技术
以往，在基板处理技术中，通过一边使基板旋转一边对基板的上表面供给液体，从而适宜地执行利用离心力使液体遍及基板的整个上表面的处理。此时，会存在因被供给至基板的上表面的液体附着在基板的下表面而污染基板的下表面的情况。因此，在专利文献1中，沿基板的下表面的周缘部配置的堤构件来阻止液体从基板的上表面绕至下表面，防止液体附着在基板的下表面。此外，在专利文献2、3中，设置有相对于基板的下表面接近或分离的可动构件(上下移动构件、保护盘)。并且，在将液体供给至基板的上表面的期间，可动构件接近基板的下表面，防止液体的气雾附着在基板的下表面。
现有技术文献
专利文献1：日本专利特开2003-303762号公报
专利文献2：日本专利特开平7-130695号公报
专利文献3：日本专利特开2013-229552号公报
发明内容
发明所要解决的问题
需要说明的是，在这种基板处理技术中，遍及基板的上表面的液体从基板的上表面蒸发，而有可能会引起问题。因此，在完成对以高速旋转的基板的上表面供给液体后，为了继续将基板的上表面保持为湿润的状态，有时会执行浸液处理，该浸液处理是在将基板的旋转速度减速的状态下对基板的上表面供给液体的处理。
但是，在执行这种浸液处理时，未被从基板上甩除而落下且附着在可动构件的液体的量增多。因此，在执行浸液处理的情况下，需要有应对因浸液处理的执行而附着在可动构件的液体的对策。然而，现有技术并不能充分应对该问题。
本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种能够除去因浸液处理的执行而附着在与基板的下表面接近或分离的可动构件的液体的技术。
解决问题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的基板处理方法包括：第一工序，在使能够在接近位置与分离位置之间移动的可动构件位于接近位置的状态下，对以第一速度旋转的基板的上表面供给第一液体，该接近位置是接近基板的下表面的位置，该分离位置是比接近位置更远离基板的下表面的位置；第二工序，在使基板的旋转速度减速为小于第一速度且为0以上的第二速度的状态下，对基板的上表面供给第一液体；以及第三工序，在使可动构件位于分离位置的状态下，使可动构件以比第二速度快的第三速度旋转。
为了达到上述目的，本发明的基板处理装置具有：可动构件，设置在基板的下表面侧；第一驱动部，使基板或可动构件旋转；第二驱动部，在接近基板的下表面的接近位置与比接近位置更远离基板的下表面的分离位置之间驱动可动构件；液体供给部，向基板的上表面供给液体；以及控制部，控制第一驱动部、第二驱动部及液体供给部，控制部执行：在使可动构件位于接近位置的状态下向以第一速度旋转的基板的上表面供给液体的控制；在使基板的旋转速度减速为小于第一速度且为零以上的第二速度的状态下，向基板的上表面供给液体的控制；以及在使可动构件位于分离位置的状态下，使可动构件以比第二速度快的第三速度旋转的控制。
如此构成的发明(基板处理方法、基板处理装置)在对以第一速度旋转的基板的上表面供给液体(第一液体)后，在将基板的旋转速度减速为小于第一速度且为0以上的第二速度的状态下，对基板的上表面供给液体(浸液处理)。因此，通过浸液处理的执行，有可能在可动构件上附着大量的液体。对此，在本发明中，在执行浸液处理后，在使可动构件位于分离位置的状态下，使可动构件以比第二速度快的第三速度旋转。即，通过一边确保基板的下表面与可动构件的间隔较宽一边使可动构件高速旋转，从而能够从可动构件甩除并除去液体。如此，能够除去通过浸液处理的执行而附着在可动构件的液体。
发明效果
根据本发明，能够除去因浸液处理的执行而附着在与基板的下表面接近或分离的可动构件的液体。
上述的本发明的各实施方式所具有的多个结构要素并非是必需的，为了解决上述问题的一部分或全部，或者为了达到本说明书中记载的效果的一部分或全部，可以适当地对上述多个结构要素的一部分结构要素进行变更、删除、或替换为其他新的结构要素、或者删除一部分限定内容。此外，为了解决上述问题的一部分或全部，或者为了达到本说明书中记载的效果的一部分或全部，可以将上述的本发明的一个实施方式所包括的技术特征的一部分或全部与上述的本发明的其他实施方式所包括的技术特征的一部分或全部进行组合来构成本发明的一个独立的实施方式。
附图说明
图1为示意性示出本发明的实施方式的基板处理装置的一例的俯视图。
图2为示意性示出图1的基板处理装置具有的清洗处理单元的一例的局部剖视图。
图3为示意性示出图1的基板处理装置具有的清洗处理单元的一例的局部剖视图。
图4为示出图1的基板处理装置具有的电气构成的一部分的框图。
图5为示意性示出喷嘴单元及盖板的升降动作的一例的局部剖视图。
图6为示出图1的基板处理装置使用图2及图3的清洗处理单元而执行的基板处理方法的一例的流程图。
图7为示出根据图6的基板处理方法而执行的动作的一例的时序图。
图8为示意性示出根据图6的基板处理方法而对基板执行的基板处理的状况的侧视图。
图9为示出图1的基板处理装置使用图2及图3的清洗处理单元而执行的基板处理方法的变形例的流程图。
具体实施方式
图1为示意性示出本发明的实施方式的基板处理装置的一例的俯视图。图1的基板处理装置1是逐张地对基板W执行清洗处理及热处理等各种基板处理的单张式装置。作为处理的对象即基板W，例如，可列举液晶显示装置用玻璃基板、半导体基板、PDP用玻璃基板、光掩膜用玻璃基板、彩色滤光器用基板、记录磁盘用基板、太阳能电池用基板、电子纸张用基板等的精密电子装置用基板、矩形玻璃基板、薄膜液晶用挠性基板或有机EL用基板等。在以下说明的例子中，基板W具有100mm～400mm的规定直径的圆形状，并且具有形成有微细的图案Wp(图8)的凹凸形状的表面Wf(图2)、及平坦的背面Wb(表面Wf的相反侧的面)。但是，包含形状和尺寸的基板的结构不限于本例。
基板处理装置1具有收纳基板W的多个装载台2、对基板W进行清洗处理的多个清洗处理单元3、及对基板W进行热处理的多个热处理单元4。此外，为了在装置内搬送基板W，基板处理装置1具有分度器机械手IR及中央机械手CR。其中，分度器机械手IR在装载台2与中央机械手CR之间的路径上搬送基板W，中央机械手CR在分度器机械手IR与各处理单元3、4之间的路径上搬送基板W。并且，基板处理装置1具有由计算机构成的控制器9，控制器9根据规定的程序来控制装置各部，由此对基板W执行以下说明的各基板处理。
装载台2保持沿铅垂方向层叠收纳多张基板W的托板C。在该装载台2内，各基板W以其表面Wf朝向上方的状态(即，背面Wb朝向下方的状态)被收纳。并且，当分度器机械手IR从装载台2的托板C取出未处理的基板W后，将该基板W传递至中央机械手CR，中央机械手CR将从分度器机械手IR接取的基板W搬入清洗处理单元3。
清洗处理单元3将搬入的基板W清洗后(清洗处理)，通过填充材料溶液的液膜覆盖包含图案Wp之间的基板W的表面Wf(涂布处理)。其中，填充材料溶液是包含溶质为填充材料的溶液。如此，清洗处理单元3是一种不仅执行清洗处理、而且还执行涂布处理等其他基板处理的基板处理单元。另外，清洗处理单元3的结构及动作将在后文进行说明。
在清洗处理单元3完成各基板处理后，中央机械手CR将基板W从清洗处理单元3搬出，并且将该基板W搬入热处理单元4。热处理单元4具有热板，并且利用热板对通过中央机械手CR搬入的基板W进行加热(热处理)。通过该热处理，溶媒从覆盖基板W的表面Wf的填充材料溶液的液膜中蒸发，填充材料溶液的溶质即填充材料在邻接的图案Wp之间固化。需要说明的是，基板W的加热方法不限于此，例如，也可以向基板W照射红外线、或通过对基板W赋予暖风等来加热基板W。
在热处理单元4完成热处理后，中央机械手CR将从热处理单元4搬出的基板W传递至分度器机械手IR，分度器机械手IR将接取的基板W收纳在装载台2的托板C。如此，在基板处理装置1中执行完各基板处理的基板W被搬送至外部的填充材料除去装置。该填充材料除去装置通过干式蚀刻将填充材料从包含图案Wp之间的基板W的表面Wf除去。需要说明的是，填充材料的除去方法不限于此，例如，也可以通过如日本专利特开2013-258272号公报的填充材料的升华、或者如日本专利特开2011-124313号公报的等离子体处理等来除去填充材料。
图2及图3为示意性示出图1的基板处理装置具有的清洗处理单元的一例的局部剖视图，图4为示出图1的基板处理装置具有的电气结构的一部分的框图。图2与图3的不同点在于后述的盖板35及喷嘴单元36的高度。此外，在图2、图3及以下的图中，适当示出铅垂方向Z。
清洗处理单元3具有保持由中央机械手CR搬入的基板W的旋转吸盘31、及向旋转吸盘31供给负压的吸引部32。该旋转吸盘31具有从圆盘的下表面的中心部分向下方突出有圆筒形的轴的形状，并且相对于与铅垂方向Z平行的中心线A而大致旋转对称。在旋转吸盘31的上表面开设有多个吸引孔，并且基板W被水平载置于旋转吸盘31的上表面。如此，旋转吸盘31在将基板W的表面Wf朝向上方的状态下从下方与基板W的背面Wb的中心部分接触。在该状态下，当控制器9对吸引部32输出吸引指令时，吸引部32向旋转吸盘31的吸引孔供给负压，通过旋转吸盘31来吸附保持基板W。
此外，清洗处理单元3具有保持旋转吸盘31的旋转轴33、及例如由电机构成来使旋转轴33旋转的旋转驱动部34。旋转轴33具有从圆筒部331的上表面的中心部分向上方突出有直径比该圆筒部331小的圆筒部332的形状，并且圆筒部331、332相对于中心线A而大致旋转对称。此外，旋转轴33在圆筒部331的上表面且圆筒部332的侧方具有向上方突出的卡合突起333。并且，当控制器9对旋转驱动部34输出旋转指令时，旋转驱动部34对旋转轴33供给旋转驱动力(转矩)，使得旋转轴33与旋转吸盘31一体地以中心线A为中心进行旋转。结果，被保持在旋转吸盘31的基板W也以中心线A为中心进行旋转。
并且，清洗处理单元3具有盖板35，该盖板35位于被保持在旋转吸盘31的基板W的下方。俯视时，盖板35具有以中心线A为中心的大致圆形的外形，并且在盖板35的中心部开设有圆形的中心孔351，在盖板35的中心孔351的侧方开设有卡合孔352，并且在盖板35的周缘部开设有周缘孔353。旋转轴33的圆筒部332被插入盖板35的中心孔351的内侧，盖板35在旋转轴33的圆筒部332的更外侧从下方与基板W的背面Wb相向。
该盖板35可在铅垂方向Z自由升降，并且能够选择性地位于接近位置Pc(图2)与分离位置Pd(图3)中的任一位置，其中，该接近位置Pc是接近基板W的背面Wb的位置，该分离位置Pd是比接近位置Pc从基板W的背面Wb更向下方分离的位置。在盖板35位于分离位置Pd的分离状态下，旋转轴33的卡合突起333卡合在盖板35的卡合孔352。盖板35通过按照该方式卡合在旋转轴33，从而能够随着旋转轴33的旋转而旋转。另一方面，在盖板35位于接近位置Pc的接近状态下，盖板35例如隔开1mm～10mm左右的间隙而接近基板W的背面Wb，从下方覆盖基板W的背面Wb的至少周缘部。此外，在该接近状态下，盖板35的卡合孔352从旋转轴33的卡合突起333脱离，盖板35不会随着旋转轴33旋转而是静止。
此外，清洗处理单元3具有可从下方对盖板35的周缘孔353自由卡合及脱离的喷嘴单元36、及使喷嘴单元36升降的升降驱动部37。并且，升降驱动部37随着喷嘴单元36的升降而使盖板35升降。图5为示意性示出喷嘴单元及盖板的升降动作的一例的局部剖视图。图5中的“喷嘴单元下降位置”“喷嘴单元中途位置”及“喷嘴单元上升位置”的各栏分别表示喷嘴单元36位于下降位置、中途位置及上升位置的状态。接下来，利用图2至图4及图5对清洗处理单元3进行说明。
如图5所示，喷嘴单元36具有基部361、及安装在基部361的上表面的2个下侧喷嘴Na、Nb。基部361在其底部具有向侧方突出的突起部362。2个下侧喷嘴Na、Nb排列在被保持在旋转吸盘31的基板W的径向，径向的周缘侧的下侧喷嘴Na向随着朝向上方而朝向外侧倾斜的斜上方喷出处理液，径向的中心侧的下侧喷嘴Nb相对于铅垂方向Z平行地喷出处理液。
升降驱动部37例如由致动器构成，并且根据来自控制器9的指令，使喷嘴单元36在下降位置(图3)与比下降位置高的上升位置(图2)之间升降。如图3及图5的“喷嘴单元下降位置”的栏所示，在喷嘴单元36位于下降位置的状态下，下降位置的喷嘴单元36位于比位于分离位置Pd的盖板35的更下方。如图5的“喷嘴单元中途位置”的栏所示，当喷嘴单元36从下降位置上升而到达中途位置时，喷嘴单元36卡合在位于分离位置Pd的盖板35的周缘孔353，并且喷嘴单元36的突起部362抵接在盖板35的下表面。当喷嘴单元36进一步上升时，盖板35随着喷嘴单元36而上升，进而解除盖板35与旋转轴33的卡合。并且，如图2及图5的“喷嘴单元上升位置”的栏所示，随着喷嘴单元36到达上升位置，盖板35到达接近位置Pc。
在盖板35位于接近位置Pc的接近状态下，基部361的上表面与盖板35的上表面排列在相同平面上，并且下侧喷嘴Na、Nb接近被保持在旋转吸盘31的基板W的背面Wb。并且，下侧喷嘴Na能够对背面Wb的周缘部喷出处理液，而下侧喷嘴Nb能够在比下侧喷嘴Na更内侧对背面Wb喷出处理液。
此外，当喷嘴单元36从上升位置向下降位置下降时，以与上述相反的顺序执行各动作。即，盖板35随着喷嘴单元36的下降而从接近位置Pc向分离位置Pd下降。并且，当盖板35到达分离位置Pd时，与旋转轴33卡合而停止下降。喷嘴单元36进一步下降而从盖板35的周缘孔353向下方脱离，到达下降位置。
返回图2至图4继续进行说明。如图2及图3所示，清洗处理单元3具有从侧方及下方包围被保持在旋转吸盘31的基板W及盖板35的杯体38。因此，从基板W或盖板35飞散或落下的处理液被杯体38回收。该杯体38通过未图示的升降机构而在图3的上升位置与比该上升位置更靠下方的下降位置之间升降。并且，在使杯体38位于下降位置的状态下，进行基板W的对旋转吸盘31的装卸，并且在使杯体38位于上升位置的状态下，对安装在旋转吸盘31的基板W执行各种基板处理。
此外，清洗处理单元3具有供给例如氮气等非活性气体的非活性气体供给源Sg。并且，在旋转轴33的圆筒部332的上部开口的气体供给口334经由阀V1连接于非活性气体供给源Sg。因此，当控制器9将阀V1开放时，从非活性气体供给源Sg向被保持在旋转吸盘31的基板W的背面Wb与盖板35的上表面之间供给非活性气体。由此，在基板W的背面Wb与盖板35之间，非活性气体在从基板W的中心朝向周缘的方向流动。另一方面，当控制器9将阀V1关闭时，停止来自非活性气体供给源Sg的气体的供给。
并且，清洗处理单元3具有对保持在旋转吸盘31的基板W的表面Wf喷出处理液的3个上侧喷嘴Nc、Nd、Ne。此外，清洗处理单元3具有喷嘴驱动部39，该喷嘴驱动部39使上侧喷嘴Nc在与被保持在旋转吸盘31的基板W的表面Wf的中心相向的相向位置、以及从该基板W的表面Wf向水平方向退避的退避位置之间移动。此外，虽省略图示，清洗处理单元3对于上侧喷嘴Nd、Ne也分别具有同样的喷嘴驱动部39。并且，各喷嘴驱动部39接受来自控制器9的指令，分别使上侧喷嘴Nc、Nd、Ne移动。
如此，在清洗处理单元33设置有向基板W的背面Wb喷出处理液的下侧喷嘴Na、Nb、及对基板W的表面Wf供给处理液的上侧喷嘴Nc、Nd、Ne。并且，清洗处理单元3具有对这些喷嘴Na～Ne供给处理液的各种供给源Sc、Sr、Ss、Sf。
药液供给源Sc将例如包含稀释氢氟酸(DHF)或氨水的冲洗液作为药液来供给。该药液供给源Sc经由串联连接的阀V2、V3而被连接在上侧喷嘴Nc。由此，当控制器9将阀V2及阀V3开放时，从药液供给源Sc供给的药液由上侧喷嘴Nc喷出，而当控制器9将阀V2及阀V3的任一者关闭时，停止来自上侧喷嘴Nc的药液的喷出。
冲洗液供给源Sr将例如DIW(De-ionized Water：去离子水)、碳酸水、臭氧水或氢水等纯水作为冲洗液来供给。该冲洗液供给源Sr经由串联连接的阀V4、及阀V3被连接在上侧喷嘴Nc。由此，当控制器9将阀V4及阀V3开放时，从冲洗液供给源Sr供给的冲洗液由上侧喷嘴Nc喷出，而当控制器9将阀V4及阀V3的任一者关闭时，停止来自上侧喷嘴Nc的冲洗液的喷出。此外，冲洗液供给源Sr经由阀V5而被连接在下侧喷嘴Nb(图5)。由此，当控制器9将阀V5开放时，从冲洗液供给源Sr供给的冲洗液由下侧喷嘴Nb喷出，而当控制器9将阀V5关闭时，停止来自下侧喷嘴Nb的冲洗液的喷出。
溶剂供给源Ss将例如IPA(Isopropyl Alcohol：异丙醇)作为溶剂来供给。该溶剂供给源Ss经由阀V6而被连接在下侧喷嘴Na。因此，当控制器9将阀V6开放时，从溶剂供给源Ss供给的溶剂由下侧喷嘴Na喷出，而当控制器9将阀V6关闭时，停止来自下侧喷嘴Na的溶剂的喷出。此外，溶剂供给源Ss经由阀V7而被连接在上侧喷嘴Nd。因此，当控制器9将阀V7开放时，从溶剂供给源Ss供给的溶剂由上侧喷嘴Nd喷出，而当控制器9将阀V7关闭时，停止来自上侧喷嘴Nd的溶剂的喷出。
填充材料溶液供给源Sf将使丙烯酸树脂等聚合物即填充材料溶解在水中而成的溶液作为填充材料溶液来供给。该填充材料溶液供给源Sf经由阀V8而被连接在上侧喷嘴Ne。因此，当控制器9将阀V8开放时，从填充材料溶液供给源Sf供给的填充材料溶液由上侧喷嘴Ne喷出，而当控制器9将阀V8关闭时，停止来自上侧喷嘴Ne的填充材料溶液的喷出。
图6为示出图1的基板处理装置使用图2及图3的清洗处理单元而执行的基板处理方法的一例的流程图。图7为示出根据图6的基板处理方法而执行的动作的一例的时序图。此外，图8为示意性示出根据图6的基板处理方法而对基板执行的基板处理的状况的侧视图。该流程通过控制器9的控制而被执行。另外，在图6的流程的执行期间内，从气体供给口334持续地向基板W与盖板35之间供给氮气。
当未处理的基板W通过中央机械手CR而被搬入清洗处理单元3的旋转吸盘31的上表面时(步骤S101)，旋转吸盘31吸附保持该基板W(步骤S102)。然后，在执行步骤S101、S102时，原本位于分离位置Pd的盖板35向接近位置Pc上升(步骤S103)。
在步骤S104中，旋转吸盘31开始旋转，基板W的旋转速度从0加速至速度v1。接着，在盖板35位于接近位置Pc的状态下，开始进行包含步骤S105的药液处理及步骤S106的冲洗处理的清洗处理。
在药液处理(步骤S105)中，在基板W以速度v1(例如，800rpm)恒速旋转的状态下，与基板W的中心相向的上侧喷嘴Nc开始向基板W的表面Wf供给DHF(药液)(时刻t1)。此时，上侧喷嘴Nc以供给速度F1向基板W的表面Wf供给DHF。其中，供给速度(mL/min)为每单位时间(min)的供给量(mL)。在时刻t1至时刻t2的期间，持续地供给至基板W的表面Wf的中心的DHF受到由基板W的旋转产生的离心力而扩散至基板W的表面Wf的周缘，并且从周缘飞散。
在时刻t2完成药液处理后，上侧喷嘴Nc停止DHF的供给，并开始冲洗处理(步骤S106)。在该冲洗处理中，基板W的旋转速度在时刻t2至时刻t3的期间恒定地维持在速度v1后，在从时刻t3至时刻t4的期间从速度v1减速为速度v2。其中，速度v2是小于速度v1且为0以上的速度，尤其在本例中速度v2为0。此外，与基板W的中心相向的上侧喷嘴Nc在时刻t2至时刻t4的期间持续地向基板W的表面Wf供给DIW(冲洗液)。此时，上侧喷嘴Nc以比供给速度F1快的供给速度F2向基板W的表面Wf供给DIW。
在时刻t2至时刻t3的期间，由于基板W以较快的速度v1进行旋转，因此供给至基板W的表面Wf的中心的DIW受到离心力而迅速地扩散至基板W的表面Wf的周缘，并且从周缘飞散。此外，在之前的药液处理中供给至基板W的表面Wf的DHF被DIW置换。另一方面，在从时刻t3至时刻t4的期间随着基板W的旋转速度减速，形成在基板W的表面Wf的DIW的液膜的厚度增加。
通过进行这种清洗处理，基板W的表面Wf在通过DHF清洗后被DIW的液膜覆盖。另一方面，在执行清洗处理时，基板W的背面Wb被位于接近位置Pc的盖板35覆盖，抑制了DHF或DIW向基板W的背面Wb附着。尤其由于与清洗处理并行地向基板W的背面Wb与盖板35的上表面之间持续地供给氮气，因此在基板W的下表面侧生成从基板W的旋转中心朝向基板W的周缘的氮气的气流。如此，通过氮气的气流，能够充分地抑制DHF或DIW从基板W的表面Wf绕入背面Wb。
在时刻t4完成冲洗处理后，开始浸液处理(步骤S107～S109)。即，在时刻t4，基板W的旋转速度变为速度v2即0(步骤S107)。此时，控制器9根据构成旋转驱动部34的电机的编码器的输出，来控制旋转吸盘31所停止的旋转位置。由此，在旋转吸盘31的卡合突起333在铅垂方向Z上与盖板35的卡合孔352相向的旋转位置，旋转吸盘31停止。如此，当基板W的旋转停止时，盖板35从接近位置Pc向分离位置Pd下降，进而卡合在旋转吸盘31(步骤S108)。
在达到时刻t5前，上侧喷嘴Nc在完成冲洗处理后仍继续对基板W的表面Wf供给DIW，而执行浸液处理。该浸液处理的DIW的供给速度与冲洗处理的供给速度相同，为速度F2。然后，当达到了时刻t5时，上侧喷嘴Nc停止DIW的供给(步骤S109)。即，在浸液处理中，在时刻t4至时刻t5的期间持续地对旋转速度从速度v1减速后的基板W的表面Wf供给DIW。如此，通过以大量的DIW覆盖基板W的表面Wf，能够抑制受到随着DIW的蒸发而产生的表面张力所造成的图案Wp的倒塌。尤其由于在使基板W的旋转停止的状态下执行浸液处理，因此可将基板W的整个表面Wf保持为充分湿润的状态，从而可更充分地抑制图案Wp的倒塌。
在时刻t5完成浸液处理后，旋转吸盘31开始旋转(步骤S110)，开始进行包含步骤S111的IPA置换及步骤S112的聚合物涂布的涂布处理。此外，在执行该涂布处理时，由于盖板35卡合在旋转吸盘31，因此随着基板W的旋转，盖板35也旋转。
在IPA置换(步骤S111)中，在基板W的旋转速度从0(速度v2)加速至速度v3后，一直将速度v3维持至时刻t6。例如，速度v3为300rpm。其中，速度v3是比速度v2快的速度，尤其在本例中，速度v3小于速度v1。此外，在时刻t5至时刻t6的期间，与基板W的中心相向的上侧喷嘴Nd以供给速度F3持续地向基板W的表面Wf供给IPA(溶剂)。其中，供给速度F3比供给速度F1及供给速度F2慢，尤其在本例中，供给速度F3是供给速度F1及供给速度F2的一半以下。如此，持续地被供给至基板W的表面Wf的中心的IPA一边受到离心力而向基板W的表面Wf的周缘扩散一边将DIW从基板W的表面Wf除去。结果，如图8的“IPA置换后”的栏所示，覆盖基板W的表面Wf的DIW被IPA51置换，并且通过IPA51将形成在基板W的表面Wf的多个图案Wp之间填满。
在时刻t6完成IPA置换后，上侧喷嘴Nd停止IPA的供给，并开始填充材料涂布(步骤S112)。在该填充材料涂布中，在基板W的旋转速度从速度v3快速地加速至速度v4后，将速度v4维持至时刻t7。其中，速度v4是比速度v3快的速度，尤其在本例中，速度v4为速度v1以上(例如，1500rpm～2000rpm)。此外，在时刻t6至时刻t7的期间，与基板W的中心相向的上侧喷嘴Ne以供给速度F4向基板W的表面Wf供给填充材料溶液。其中，供给速度F4比供给速度F1及供给速度F2慢，尤其在本例中，供给速度F4是供给速度F1及供给速度F2的一半以下。另外，填充材料溶液的供给通过上侧喷嘴Ne一次一次地喷出填充材料溶液而被执行。如此，供给至基板W的表面Wf的中心的填充材料溶液受到离心力而在IPA的液膜上扩散。结果，如图8的“填充材料涂布后”的栏所示，在基板W的表面Wf上，填充材料溶液52的液膜被层积在IPA51的液膜上。
即，在本实施方式中，与涂布处理的执行并行地使盖板35以高速(速度v3、v4)旋转。执行该盖板35的高速旋转是为了通过离心力将浸液处理时从基板W落下至盖板35的DIW从盖板35除去。
在时刻t7完成填充材料涂布后，上侧喷嘴Ne停止填充材料的供给，并开始填充材料下沉处理(步骤S113～S115)。即，在时刻t7开始基板W及盖板35的旋转速度的减速，这些旋转速度从速度v4降为0(步骤S113)。此时，控制器9根据构成旋转驱动部34的电机的编码器的输出，来控制旋转吸盘31所停止的旋转位置。由此，在盖板35的周缘孔353在铅垂方向Z与喷嘴单元36相向的旋转位置，旋转吸盘31停止。如此，当基板W及盖板35的旋转停止时，喷嘴单元36开始上升，盖板35因此从分离位置Pd向接近位置Pc上升(步骤S114)。然后在步骤S115中，在停止基板W及盖板35的旋转后等待经过规定时间。在该规定时间的待机期间，被层积在IPA51上的填充材料溶液52下沉，另一方面，IPA51上浮。结果，如图8的“填充材料下沉处理后”的栏所示，形成在基板W的表面Wf的图案Wp被填充材料溶液52的液膜覆盖，填充材料溶液52被填充在邻接的图案Wp之间。
在时刻t8完成填充材料下沉处理后，基板W开始旋转(步骤S116)，基板W的旋转速度从0加速至速度v5。然后，在时刻t9前的规定时间内，基板W以速度v5恒速旋转，从而执行从基板W的表面Wf除去IPA及多余的填充材料溶液的甩除。结果，如图8的“甩除后”的栏所示，通过具有与图案Wp的高度相同程度的厚度的填充材料溶液52的液膜，将邻接的图案Wp之间填满。
在时刻t9完成甩除后，基板W的旋转速度从速度v5减速至速度v6后，维持为速度v6。然后，下侧喷嘴Na及下侧喷嘴Nb对以速度v6恒速旋转的基板W的背面Wb喷出处理液(边缘冲洗)。具体而言，下侧喷嘴Na向基板W的背面Wb的周缘喷出IPA(溶剂)。由此，将在步骤S112中涂布填充材料溶液时附着在基板W的背面Wb的周缘的填充材料溶液除去。此外，下侧喷嘴Nb向基板W的背面Wb的周缘附近喷出DIW(冲洗液)。如此，被喷出的DIW一边通过离心力而在基板W的背面Wb向周缘流动，一边从基板W的背面Wb冲洗颗粒等。
在时刻t10完成边缘冲洗后，停止基板W的旋转(步骤S119)，盖板35下降(步骤S120)。另外，在步骤S119中，执行与在上述步骤S107中说明的旋转吸盘31的停止位置的控制相同的控制，使在步骤S120中下降的盖板35卡合在旋转吸盘31。然后，旋转吸盘31解除基板W的吸附，中央机械手CR从清洗处理单元3搬出基板W(步骤S121)。
如上所述，在本实施方式中，在对以速度v1旋转的基板W的表面Wf供给DIW的冲洗处理后，在将基板W的旋转速度减速为小于速度v1且为0以上的速度v2的状态下，向基板W的表面Wf供给DIW(浸液处理)。因此，通过浸液处理的执行，大量的DIW附着在盖板35。与此相对，在本实施方式中，在浸液处理的执行后，在使盖板35位于分离位置Pd的状态下，使盖板35以比速度v2快的速度v3旋转。即，通过一边确保基板W的背面Wb与盖板35的间隔较宽，一边使盖板35以高速旋转，从而能够从盖板35甩除DIW。如此，能够高效地除去浸液处理时附着在盖板35的DIW。
此时，与浸液处理并行地使盖板35从接近位置Pc向分离位置Pd移动。因此，优选从浸液处理的完成后迅速地转移至盖板35的旋转。
此外，一边使基板W与盖板35的旋转一起以速度v3旋转，一边将IPA涂布在基板W的表面Wf。因此，能够与对基板W的表面Wf涂布IPA的涂布处理并行地，高效地执行从盖板35甩除DIW的处理。
此外，在涂布处理中供给IPA的速度F3比在冲洗处理中供给DIW的速度F2慢。如此，通过抑制IPA的供给速度，从而即使在为了除去来自盖板35的DIW而使盖板35从基板W的背面Wb分离的状态下，也能够抑制IPA附着在基板W的背面Wb。
尤其在涂布处理中供给IPA的速度F3为在冲洗处理中供给DIW的速度F2的一半以下。由此，能够更充分地抑制IPA附着在基板W的背面Wb。
此外，由于在执行将填充材料溶液供给至基板W的表面Wf的填充材料涂布(步骤S112)前进行附着在盖板35的DIW的除去，因此还具有如下的优点。即，若浸液处理的执行使得大量的DIW附着在盖板35而导致湿度上升，则有可能在之后的填充材料涂布(步骤S112)中被供给至基板W的表面Wf的填充材料溶液中的填充材料变质，进而在填充材料溶液的液膜的形成或向图案Wp填充填充材料中产生障碍。与此相对，通过一边确保基板W的背面Wb与盖板35的间隔较宽，一边使盖板35以高速(速度v3)旋转，从而预先除去了浸液处理时附着在盖板35的DIW。因此，能够适宜地执行填充材料溶液的液膜的形成或向图案Wp间填充填充材料。
需要说明的是，在基板W的表面Wf形成有图案Wp。在这种的情况下，随着供给至以高速(速度v1)旋转的基板W的表面Wf的DIW遍及基板W的整个表面Wf，该DIW会进入邻接的图案Wp之间。此时，若图案Wp之间的DIW蒸发，则有可能因DIW的表面张力而造成图案Wp倒塌。因此，在使DIW遍及基板W的表面Wf后也需要防止基板W的表面Wf的干燥。因此，在完成对以高速(速度v1)旋转的基板W的表面Wf供给DIW后，为了继续将基板W的表面Wf保持为湿润的状态，仍执行在使基板W的旋转速度减速的状态下将DIW供给至基板W的表面Wf的浸液处理。但是，执行浸液处理有可能会导致大量的DIW附着在盖板35。对此，在本实施方式中，优选，通过一边确保基板W的背面Wb与盖板35的间隔较宽，一边使盖板35以高速(速度v3、v4)旋转，从而能够除去浸液处理时附着在盖板35的DIW。
如此，在本实施方式中，图6的流程所示的基板处理方法相当于本发明的“基板处理方法”的一例，步骤S106相当于本发明的“第一工序”的一例，步骤S107～S109相当于本发明的“第二工序”的一例，步骤S111相当于本发明的“第三工序”的一例，步骤S112相当于本发明的“第四工序”的一例，基板W相当于本发明的“基板”的一例，表面Wf相当于本发明的“上表面”的一例，背面Wb相当于本发明的“下表面”的一例，图案Wp相当于本发明的“图案”的一例，盖板35相当于本发明的“可动构件”的一例，接近位置Pc相当于本发明的“接近位置”的一例，分离位置Pd相当于本发明的“分离位置”的一例，速度v1相当于本发明的“第一速度”的一例，速度v2相当于本发明的“第二速度”的一例，速度v3相当于本发明的“第三速度”的一例，速度v4相当于本发明的“第四速度”的一例，DIW相当于本发明的“第一液体”的一例，IPA相当于本发明的“第二液体”的一例，填充材料溶液相当于本发明的“第二液体”的一例，基板处理装置1相当于本发明的“基板处理装置”的一例，旋转驱动部34相当于本发明的“第一驱动部”的一例，升降驱动部37相当于本发明的“第二驱动部”的一例，上侧喷嘴Nc相当于本发明的“液体供给部”的一例，控制器9相当于本发明的“控制部”的一例。
另外，本发明不限于上述的实施方式，只要未脱离其主旨，可在上述以外进行各种变更。例如，在上述实施方式中，随着基板W的旋转而使分离位置Pd的盖板35旋转。然而，也可以在基板W与盖板35中分别设置旋转驱动部，以使其能独立旋转的方式构成清洗处理单元3。该情况下，可执行如图9所示的基板处理方法。
图9为示出图1的基板处理装置使用图2及图3的清洗处理单元而执行的基板处理方法的变形例的流程图。在以下的说明中，以与图6的例子的不同点为重点进行说明，并且对共同点标记相同的符号并适当省略说明。在该变形例中，当完成浸液处理时，在基板W静止的状态下盖板35开始旋转(步骤S131)。然后，在规定的期间，盖板35以速度v3恒速旋转，从而从盖板35除去浸液处理时附着在盖板35的DIW。接着，当盖板35的旋转停止时(步骤S132)，盖板35从分离位置Pd向接近位置Pc上升(步骤S133)。
当在步骤S134中基板W开始旋转时，与上述相同地执行包含IPA置换(步骤S112)及填充材料涂布(步骤S113)的涂布处理。另外，在执行该涂布处理时，基板W的背面Wb被位于接近位置Pc的盖板35覆盖。然后，当完成涂布处理时，停止基板W的旋转(步骤S135)。其后的动作与图6的例子相同。
如此，在图9所示的变形例中，也在浸液处理的执行后，在使盖板35位于分离位置Pd的状态下，使盖板35以比速度v2快的速度v3旋转(步骤S131)。即，通过一边确保基板W的背面Wb与盖板35的间隔较宽，一边使盖板35以高速旋转，从而能够从盖板35甩除DIW。如此，能够除去浸液处理时附着在盖板35的DIW。
此外，也可以进行图9所示的变形例以外的变形。例如，可以适当变更使盖板35升降的时间。即，在图6的例子中，与浸液处理并行地进行盖板35的下降(步骤S108)。然而，也可在浸液处理完成后使盖板35下降。此外，与填充材料下沉处理并行地进行盖板35的上升(步骤S114)。然而，也可在填充材料下沉处理完成后使盖板35上升。
此外，在从各上侧喷嘴Nc～Ne向基板W供给处理液时，各上侧喷嘴Nc～Ne停止在与基板W的中心相向的位置。然而，也可一边使各上侧喷嘴Nc～Ne向基板W的径向移动，一边执行向基板W的处理液的供给。
此外，使基板W的旋转速度变化的形式不限于图7的时序图所示的形式。因此，也可以适当变更基板的旋转速度的值或变更时间等。
此外，使盖板35与旋转轴33卡合的具体结构不限于上述。因此，例如，也可以在盖板35设置突起并在旋转吸盘31设置卡合孔，由此使盖板35与旋转吸盘31卡合。
此外，在基板W位于接近位置Pc的状态下，以喷嘴单元36的基部361的上表面与盖板35的上表面成为相同平面的方式构成。然而，基部361的上表面也可以比盖板35的上表面低或高。
此外，也可以在具有能够供给作为对象的处理液或气体的动力设备的情况下利用这些动力设备来作为各种供给源Sc、Sr、Ss、Sf、Sg。
此外，也可以适当变更在步骤S105、S106、S111、S112等中执行的各种基板处理中使用的处理液的种类。
此外，从基板W除去固化的填充材料的处理通过与基板处理装置1不同的外部的填充材料除去装置来执行。然而，基板处理装置1也可以具有填充材料除去功能。例如，也可以在热处理单元4中通过升华除去填充材料。
此外，在上述实施方式中，示出为了抑制形成在基板W的表面Wf的图案Wp的倒塌而执行浸液处理的情况。然而，进行浸液处理的目的不限于此。即，执行浸液处理的目的也可以是在如日本专利特开2015-076558号公报所示的抑制颗粒向基板的表面的附着、或如日本专利特开2009-212408号公报记载的抑制基板的表面的水渍或斑点等。因此，在因浸液处理的执行而使得处理液附着在盖板35等可动构件的情况下，可与上述实施方式相同地在浸液处理的执行后使可动构件旋转，除去附着在可动构件的液体。
此外，对于具有与上述基板处理装置1不同的功能的装置也可应用本发明。简言之，本发明对于因浸液处理的执行而导致有可能使处理液附着在可动构件的装置可有效地发挥作用。
以上，如例示具体的实施方式所作的说明，在本发明中，可以在第二工序中以使可动构件从接近位置向分离位置移动的方式构成基板处理方法。上述结构能够从第二工序的浸液处理后迅速地转移至第三工序中的可动构件的旋转，故而优选。
此外，也可以按照在第三工序中一边使基板与可动构件一起以第三速度旋转一边对基板的上表面供给第二液体的方式来构成基板处理方法。在上述结构中，能够与对基板的上表面供给第二液体的处理并行地来有效地执行从可动构件甩除液体的处理。
此外，也可以按照在第三工序中对基板的上表面供给第二液体的每单位时间的量比在第一工序中对基板的上表面供给第一液体的每单位时间的量少的方式来构成基板处理方法。如此，通过抑制第二液体的每单位时间的供给量，即使在为了除去来自可动构件的液体而使可动构件从基板的下表面分离的状态下，仍能够抑制第二液体附着在基板的下表面。
并且，也可以按照在第三工序中对基板的上表面供给第二液体的每单位时间的量为在第一工序中对基板的上表面供给第一液体的每单位时间的量的一半以下的方式来构成基板处理方法。由此，能够更充分地抑制第二液体附着在基板的下表面。
此外，也可以按照第二速度为0的方式来构成基板处理方法。在上述结构中，通过第二工序的浸液处理的执行，能够将基板的上表面确保为充分湿润的状态。
此外，在基板的上表面形成有图案的情况下，尤其适合应用本发明。即，在基板的上表面形成有图案的情况下，供给至以高速(第一速度)旋转的基板的上表面的液体随着遍及基板的整个上表面而进入邻接的图案之间。此时，若图案之间的液体蒸发，则有可能因液体的表面张力而造成图案倒塌。因此，在使液体遍及基板的上表面后，仍需要防止基板的上表面的干燥。因此，在完成对以高速旋转的基板的上表面供给液体后，为了继续将基板的上表面保持为湿润的状态，仍需适当地执行在使基板的旋转速度减速的状态下将液体供给至基板的上表面的浸液处理。但是，如上所述，有可能因执行浸液处理而使得大量的液体附着在可动构件。与此相对，在本发明中，通过一边确保基板的下表面与可动构件的间隔较宽，一边使可动构件以高速旋转，从而能够除去浸液处理时附着在可动构件的液体，故而优选。
此外，以在第三工序后还具有第四工序的方式来构成基板处理方法，其中，在该第四工序中，一边使基板以比第二速度快的第四速度旋转一边将包含填充在邻接的图案间的填充材料的第三液体供给至基板的上表面。由此，具有如下的优点。即，当通过浸液处理的执行使得大量的液体附着在可动构件而造成湿度上升时，存在其后的第四工序中被供给至基板的上表面的第三液体中的填充材料变质，进而在第三液体的液膜的形成或向图案间填充填充材料中产生障碍的情况。与此相对，根据本发明，通过一边确保基板的下表面与可动构件的间隔较宽，一边使可动构件以高速旋转，从而除去浸液处理时附着在可动构件的液体。因此，能够适当地执行第三液体的液膜的形成或向图案间填充填充材料。
此时，也可以按照第一液体是冲洗包含基板的图案之间的基板的上表面的冲洗液，并且将填充材料填充在冲洗液已被置换的图案之间的方式来构成基板处理方法。如此，通过将填充材料填充在由冲洗液的冲洗而被清洗的基板的上表面的图案间，能够抑制图案的倒塌。
此外，也可以按照与第一工序并行地向基板的下表面与可动构件的上表面之间供给非活性气体，在基板的下表面侧生成从基板的旋转中心朝向基板的周缘的非活性气体的气流的方式来构成基板处理方法。在上述结构中，通过非活性气体的气流，能够更充分地抑制液体(第一液体)从基板的上表面饶入下表面。
以上，已经参考特定的实施例说明了本发明，但该说明并非旨在以限制意义来解释。参考本发明的说明，与本发明的其他实施方式同样地，所公开的实施方式的各种变形例对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，在不脱离本发明的真实范围的情况下，应当认为所附权利要求涵盖这些变形例或实施方式。
工业实用性
本发明可应用于执行向基板的上表面供给液体的处理的所有基板处理技术。
附图标记说明
1 基板处理装置
34 旋转驱动部(第一驱动部)
35 盖板
37 升降驱动部(第二驱动部)
9 控制器(控制部)
Nc 上侧喷嘴(液体供给部)
W 基板
Wf 表面
Wb 背面
Wp 图案
Pc 接近位置
Pd 分离位置
v1 速度(第一速度)
v2 速度(第二速度)
v3 速度(第三速度)
v4 速度(第四速度)

Claims (11)

1.一种基板处理方法，包括：
第一工序，在使能够在接近位置与分离位置之间移动的可动构件位于所述接近位置的状态下，对以第一速度旋转的基板的上表面供给第一液体，该接近位置是接近所述基板的下表面的位置，该分离位置是比所述接近位置更远离所述基板的所述下表面的位置；
第二工序，在使所述基板的旋转速度减速为小于所述第一速度且为0以上的第二速度的状态下，对所述基板的所述上表面供给所述第一液体；以及
第三工序，在使所述可动构件位于所述分离位置的状态下，使所述可动构件以比所述第二速度快的第三速度旋转。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在所述第二工序中，使所述可动构件从所述接近位置向所述分离位置移动。
3.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在所述第三工序中，一边使所述基板与所述可动构件一起以所述第三速度旋转，一边对所述基板的所述上表面供给第二液体。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其中，
在所述第三工序中对所述基板的所述上表面供给所述第二液体的每单位时间的量，比在所述第一工序中对所述基板的所述上表面供给所述第一液体的每单位时间的量少。
5.根据权利要求4所述的基板处理方法，其中，
在所述第三工序中对所述基板的所述上表面供给所述第二液体的每单位时间的量，为在所述第一工序中对所述基板的所述上表面供给所述第一液体的每单位时间的量的一半以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理方法，其中，
所述第二速度为0。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理方法，其中，
在所述基板的所述上表面形成有图案。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
在所述第三工序后还包括第四工序，该第四工序中，一边使所述基板以比所述第二速度快的第四速度旋转，一边将含有填充在邻接的所述图案之间的填充材料的第三液体供给到所述基板的上表面。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，其中，
所述第一液体是对将所述基板的所述图案之间包括在内的所述基板的上表面进行冲洗的冲洗液，所述填充材料填充在所述冲洗液已被置换的所述图案之间。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理方法，其中，
与所述第一工序并行地向所述基板的所述下表面与所述可动构件的上表面之间供给非活性气体，来在所述基板的所述下表面侧生成从所述基板的旋转中心朝向所述基板的周缘的所述非活性气体的气流。
11.一种基板处理装置，具有：
可动构件，设置在基板的下表面侧；
第一驱动部，使所述基板或所述可动构件旋转；
第二驱动部，在接近所述基板的下表面的接近位置与比所述接近位置更远离所述基板的所述下表面的分离位置之间驱动所述可动构件；
液体供给部，向所述基板的上表面供给液体；以及
控制部，控制所述第一驱动部、所述第二驱动部及所述液体供给部，
所述控制部执行：
在使所述可动构件位于所述接近位置的状态下，向以第一速度旋转的所述基板的所述上表面供给所述液体的控制；
在使所述基板的旋转速度减速为小于所述第一速度且为0以上的第二速度的状态下，向所述基板的所述上表面供给所述液体的控制；以及
在使所述可动构件位于所述分离位置的状态下，使所述可动构件以比所述第二速度快的第三速度旋转的控制。
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