JP2019046928A - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

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Abstract

To prevent exposure of an upper surface of a substrate before forming a coating film and form the coating film on the substrate suitably.SOLUTION: A substrate processing apparatus comprises: a rinse solution supply part for supplying a rinse solution to an upper surface 91 of a substrate 9; a displacing solution supply part 7 for supplying a displacing solution to the upper surface 91 of the substrate 9 to replace the rinse solution on the upper surface 91 of the substrate 9 with the displacing solution and form on the upper surface 91, a displacing solution film as a liquid film of the displacing solution; and a coating solution supply part for supplying a coating solution which is a water-soluble polymer solution to a surface of the displacing solution film to form a coating film as a film of the coating solution on the upper surface 91 of the substrate 9. The displacing solution supply part 7 includes: a blending part 71 which blends a water-soluble organic solvent with an aqueous solvent to create a displacing solution having smaller surface tension than the rinse solution; and a second nozzle 52 which discharges toward the substrate 9, the displacing solution delivered from the blending part 71. This makes it possible to prevent the upper surface 91 of the substrate 9 from being exposed before forming the coating film; and makes it possible to form the coating film suitably.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、基板を処理する技術に関する。   The present invention relates to technology for processing a substrate.

従来、半導体基板(以下、単に「基板」という。)の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、表面上にレジストのパターン(すなわち、多数の微細な構造体要素の集合である構造体)が形成された基板上に、ノズルから薬液を吐出することにより、基板の表面に対してエッチング等の薬液処理が行われる。   Conventionally, in the process of manufacturing a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as a “substrate”), various treatments are performed on the substrate. For example, etching or the like on the surface of a substrate by discharging a chemical solution from a nozzle onto a substrate on which a pattern of resist (that is, a structure which is a collection of a large number of fine structural elements) is formed on the surface Chemical treatment is performed.

また、基板に対する薬液処理後には、基板に純水を供給して薬液を除去するリンス処理、および、基板を高速に回転して基板上の液体を除去する乾燥処理がさらに行われる。基板上に多数の微細なパターン要素が形成されている場合、リンス処理および乾燥処理を順に行うと、乾燥途上において、隣接する2つのパターン要素の間に純水の液面が形成される。この場合に、パターン要素に作用する純水の表面張力に起因して、パターン要素が倒壊するおそれがある。   Further, after the chemical treatment on the substrate, a rinse treatment for removing pure water by supplying pure water to the substrate and a drying treatment for removing the liquid on the substrate by rotating the substrate at high speed are further performed. When a large number of fine pattern elements are formed on the substrate, when the rinse process and the drying process are sequentially performed, a liquid surface of pure water is formed between two adjacent pattern elements in the process of drying. In this case, there is a possibility that the pattern element may collapse due to the surface tension of pure water acting on the pattern element.

そこで、特許文献1では、パターン要素の間に充填材溶液を充填し、ポリマー等の充填材を固化させた後に乾燥処理を行うことにより、乾燥処理におけるパターン要素の倒壊を防止する手法が提案されている。基板上にて固化した充填材は、例えば、乾燥処理後に他の装置においてドライエッチング等が行われることにより、ガス化されて除去される。   Therefore, Patent Document 1 proposes a method for preventing the collapse of pattern elements in the drying process by filling the filler solution between the pattern elements, solidifying the filler such as the polymer, and then performing the drying process. ing. The filler solidified on the substrate is gasified and removed, for example, by performing dry etching or the like in another device after the drying process.

また、特許文献2では、エッチング処理後の基板を貯留槽に貯溜された純水に浸漬してリンス処理を行い、貯溜槽中の純水をIPA(イソプロピルアルコール)に置換した後、当該IPAにナフタレン等の充填材を溶解させている。そして、IPAを蒸発させることにより基板表面に充填材の膜を形成し、乾燥処理を行った後、大気中でナフタレン膜を昇華させる。   Further, in Patent Document 2, the substrate after the etching process is immersed in pure water stored in a storage tank and rinsed, and after pure water in the storage tank is replaced with IPA (isopropyl alcohol), the IPA A filler such as naphthalene is dissolved. Then, a film of the filler is formed on the substrate surface by evaporating IPA, and after performing a drying process, the naphthalene film is sublimed in the air.

特開2016−219471号公報JP, 2016-219471, A 特開2008−10638号公報JP, 2008-10638, A

ところで、特許文献2のように、基板が浸漬されたIPAに充填材を溶解させて充填材の膜を形成しようとすると、多量の充填材が必要となる。一方、特許文献1のような枚葉式の基板処理装置では、薬液処理等により基板表面が疎水面となっている場合、純水によるリンス処理の際に基板表面が部分的に露出し、パターン要素が倒壊する可能性がある。そこで、基板処理装置で一般的に利用されるIPAにて基板表面を被覆することも考えられるが、この場合、水溶性ポリマー等の充填材をIPAの液膜に滴下すると、充填材が凝集して基板上に充填材の塗布膜を好適に形成することが難しい。   By the way, if it is going to dissolve a filler in IPA with which a substrate was immersed and it is going to form a film of a filler like patent documents 2, a lot of fillers will be needed. On the other hand, in the single-wafer type substrate processing apparatus as in Patent Document 1, when the substrate surface is a hydrophobic surface due to chemical treatment or the like, the substrate surface is partially exposed when rinsing with pure water, and the pattern is An element may collapse. Therefore, it is also conceivable to coat the substrate surface with IPA generally used in a substrate processing apparatus, but in this case, when a filler such as a water-soluble polymer is dropped onto the liquid film of IPA, the filler agglomerates. Thus, it is difficult to suitably form a coating film of the filler on the substrate.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、塗布膜の形成前に基板の上面が露出することを防止するとともに、基板上に塗布膜を好適に形成することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and aims to prevent the top surface of the substrate from being exposed before the formation of the coating film, and to preferably form the coating film on the substrate.

請求項1に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、a)基板を水平状態で保持する工程と、b)前記基板の上面にリンス液を供給する工程と、c)水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合し、前記リンス液よりも表面張力が小さい置換液を生成する工程と、d)前記b)工程および前記c)工程よりも後に、前記基板の前記上面に前記置換液を供給することにより、前記基板の前記上面上の前記リンス液を前記置換液に置換して前記置換液の液膜である置換液膜を前記上面上に形成する工程と、e)前記d)工程よりも後に、水溶性高分子溶液である塗布液を前記置換液膜上に供給し、前記基板の前記上面上に前記塗布液の膜である塗布膜を形成する工程とを備える。   The invention according to claim 1 is a substrate processing method for processing a substrate, comprising: a) holding the substrate in a horizontal state; b) supplying a rinse liquid to the upper surface of the substrate; c) water-soluble Organic solvent and an aqueous solvent to form a substitution solution having a smaller surface tension than the rinse solution, and d) after the steps b) and c), on the upper surface of the substrate. Replacing the rinse solution on the upper surface of the substrate with the replacement fluid by supplying the replacement fluid to form a replacement fluid film, which is a liquid film of the replacement fluid, on the upper surface; and d) supplying a coating solution, which is a water-soluble polymer solution, onto the substitution film, and forming a coating film, which is a film of the coating solution, on the upper surface of the substrate after the step d).

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板処理方法であって、前記d)工程において、上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を回転させる。   The invention according to claim 2 is the substrate processing method according to claim 1, wherein, in the step d), the substrate is rotated about a central axis directed in the vertical direction.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の基板処理方法であって、前記c)工程において、前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合が調節可能である。   The invention according to claim 3 is the substrate processing method according to claim 1 or 2, wherein in the step c), the proportion of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent can be adjusted.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の基板処理方法であって、前記c)工程において、前記塗布膜の形成処理に関する入力情報に基づいて、前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合が調節される。   The invention according to a fourth aspect is the substrate processing method according to the third aspect, wherein, in the step c), the water solution mixed with the aqueous solvent based on input information on the formation processing of the coating film. The proportion of the organic solvent is adjusted.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、前記置換液における前記水溶性有機溶剤の体積濃度は、15%以上かつ30%以下である。   The invention according to claim 5 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the volume concentration of the water-soluble organic solvent in the substitution liquid is 15% or more and 30% or less. It is.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコールである。   The invention according to claim 6 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the water-soluble organic solvent is isopropyl alcohol.

請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、前記リンス液が、前記置換液の前記水性溶媒と同じ種類の液体である。   The invention according to claim 7 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the rinse liquid is a liquid of the same type as the aqueous solvent of the replacement liquid.

請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、前記基板の前記上面に構造体が予め形成されており、前記e)工程において、前記構造体における隙間が前記塗布液で満たされる。   The invention according to claim 8 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 7, wherein a structure is previously formed on the upper surface of the substrate, and in the step e), The gaps in the structure are filled with the coating solution.

請求項9に記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、前記d)工程において前記置換液の供給が開始される直前の前記基板の前記上面が疎水面である。   The invention according to claim 9 is the substrate processing method according to any one of claims 1 to 8, wherein the upper surface of the substrate just before the supply of the substitution liquid is started in the step d). Is the hydrophobic surface.

請求項10に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、前記基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給部と、前記基板の前記上面に置換液を供給することにより、前記基板の前記上面上の前記リンス液を前記置換液に置換して前記置換液の液膜である置換液膜を前記上面上に形成する置換液供給部と、水溶性高分子溶液である塗布液を前記置換液膜上に供給し、前記基板の前記上面上に前記塗布液の膜である塗布膜を形成する塗布液供給部とを備え、前記置換液供給部が、水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合し、前記リンス液よりも表面張力が小さい前記置換液を生成する混合部と、前記混合部から送出された前記置換液を前記基板に向けて吐出する置換液吐出部とを備える。   The invention according to claim 10 is a substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein the substrate holding unit holds the substrate in a horizontal state, a rinse liquid supply unit for supplying a rinse liquid to the upper surface of the substrate, and the substrate A replacement liquid is provided on the upper surface of the substrate to replace the rinse liquid on the upper surface of the substrate with the replacement liquid to form a replacement liquid film which is a liquid film of the replacement liquid on the upper surface A supply unit; and a coating solution supply unit for supplying a coating solution, which is a water-soluble polymer solution, onto the substitution solution film, and forming a coating film, which is a film of the coating solution, on the upper surface of the substrate. The substitution solution supply unit mixes a water-soluble organic solvent and an aqueous solvent, and generates a substitution solution having a smaller surface tension than the rinse solution; and the substitution solution delivered from the mixing unit. And a replacement liquid discharger for discharging toward the substrate.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載の基板処理装置であって、上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転する基板回転機構をさらに備え、前記置換液膜が形成される際に、前記基板回転機構により前記基板が回転される。   The invention according to claim 11 is the substrate processing apparatus according to claim 10, further comprising: a substrate rotating mechanism configured to rotate the substrate with the substrate holding unit around a central axis facing in the up and down direction; When the liquid film is formed, the substrate is rotated by the substrate rotation mechanism.

請求項12に記載の発明は、請求項10または11に記載の基板処理装置であって、前記置換液供給部が、前記混合部において前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合を調節する混合割合調節部をさらに備える。   The invention according to claim 12 is the substrate processing apparatus according to claim 10 or 11, wherein the substitution liquid supply unit is configured to use the proportion of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent in the mixing unit. It further comprises a mixing ratio adjusting unit to adjust.

請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の基板処理装置であって、前記置換液供給部が、前記塗布膜の形成処理に関する入力情報に基づいて前記混合割合調節部を制御する濃度制御部をさらに備える。   The invention according to claim 13 is the substrate processing apparatus according to claim 12, wherein the substitution liquid supply unit controls the mixing ratio adjusting unit on the basis of input information on a forming process of the coating film. The control unit is further provided.

請求項14に記載の発明は、請求項10ないし13のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、前記置換液における前記水溶性有機溶剤の体積濃度は、15%以上かつ30%以下である。   The invention according to claim 14 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the volume concentration of the water-soluble organic solvent in the replacement liquid is 15% or more and 30% or less. It is.

請求項15に記載の発明は、請求項10ないし14のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコールである。   The invention according to claim 15 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 14, wherein the water-soluble organic solvent is isopropyl alcohol.

請求項16に記載の発明は、請求項10ないし15のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、前記リンス液が、前記置換液の前記水性溶媒と同じ種類の液体である。   The invention according to claim 16 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 15, wherein the rinse liquid is a liquid of the same type as the aqueous solvent of the replacement liquid.

請求項17に記載の発明は、請求項10ないし16のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記上面に構造体が予め形成されており、前記基板の前記上面上に前記塗布膜が形成されることにより、前記構造体における隙間が前記塗布液で満たされる。   The invention according to claim 17 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 16, wherein a structure is previously formed on the upper surface of the substrate, and the upper surface of the substrate is By forming the coating film on the substrate, the gaps in the structure are filled with the coating solution.

請求項18に記載の発明は、請求項10ないし17のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、前記置換液の供給が開始される直前の前記基板の前記上面が疎水面である。   The invention according to claim 18 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 17, wherein the upper surface of the substrate immediately before the supply of the substitution liquid is started is a hydrophobic surface. .

本発明では、塗布膜の形成前に基板の上面が露出することを防止するとともに、基板上に塗布膜を好適に形成することができる。   In the present invention, it is possible to prevent the upper surface of the substrate from being exposed before the formation of the coating film, and to form the coating film on the substrate suitably.

一の実施の形態に係る基板処理装置の側面図である。It is a side view of the substrate processing device concerning one embodiment. 基板処理装置の側面図である。It is a side view of a substrate processing device. 処理液供給部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a process liquid supply part. 基板の平面図である。It is a top view of a substrate. 基板の処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process of a board | substrate. 基板の処理中の回転速度を示す図である。FIG. 5 shows the rotational speed during processing of a substrate. 実験結果を示す図である。It is a figure which shows an experimental result. 実験結果を示す図である。It is a figure which shows an experimental result.

図1は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置1の構成を示す側面図である。基板処理装置1は、半導体基板9(以下、単に「基板9」という。)を1枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、基板9に処理液を供給して処理を行う。図1では、基板処理装置1の構成の一部を断面にて示す。   FIG. 1 is a side view showing the configuration of a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a sheet-fed apparatus that processes semiconductor substrates 9 (hereinafter simply referred to as "substrates 9") one by one. The substrate processing apparatus 1 supplies a processing liquid to the substrate 9 to perform processing. In FIG. 1, a part of a structure of the substrate processing apparatus 1 is shown in a cross section.

基板処理装置1は、基板保持部31と、基板回転機構33と、カバープレート35と、カップ部4と、処理液供給部5とを備える。基板保持部31は、基板9の下側の主面(以下、「下面92」と呼ぶ。)の中央部を真空吸着により保持するいわゆるバキュームチャックである。基板保持部31は、上下方向を向く中心軸J1を中心として回転可能に設けられる。基板9は、基板保持部31の上方に配置される。基板9は、水平状態にて基板保持部31により吸着保持される。基板回転機構33は、基板保持部31の下方に配置される。基板回転機構33は、中心軸J1を中心として基板9を基板保持部31と共に回転する。   The substrate processing apparatus 1 includes a substrate holding unit 31, a substrate rotation mechanism 33, a cover plate 35, a cup unit 4, and a processing liquid supply unit 5. The substrate holding unit 31 is a so-called vacuum chuck that holds the central portion of the lower main surface (hereinafter referred to as “lower surface 92”) of the substrate 9 by vacuum suction. The substrate holding unit 31 is provided rotatably about a central axis J1 facing in the vertical direction. The substrate 9 is disposed above the substrate holding unit 31. The substrate 9 is held by suction by the substrate holding unit 31 in a horizontal state. The substrate rotation mechanism 33 is disposed below the substrate holding unit 31. The substrate rotation mechanism 33 rotates the substrate 9 together with the substrate holding unit 31 about the central axis J1.

カバープレート35は、中心軸J1を中心とする略円環板状の部材である。カバープレート35は、基板保持部31に保持された基板9の下方に位置し、基板9の下面92と上下方向に対向する。図1に示す例では、カバープレート35の外径は、基板9の直径と略同じである。カバープレート35は、図示省略の昇降機構により、図1に示す第1位置と、図2に示す第2位置との間にて上下方向に移動する。第2位置は、第1位置よりも下側に位置する。図2に示すように、カバープレート35が第2位置に位置する状態では、カバープレート35は基板回転機構33と係合しており、基板9および基板保持部31と共に回転する。一方、図1に示すように、カバープレート35が第1位置に位置する状態では、カバープレート35は基板回転機構33から離間しているため回転しない。   The cover plate 35 is a substantially annular plate shaped member centering on the central axis J1. The cover plate 35 is located below the substrate 9 held by the substrate holding portion 31 and vertically opposed to the lower surface 92 of the substrate 9. In the example shown in FIG. 1, the outer diameter of the cover plate 35 is substantially the same as the diameter of the substrate 9. The cover plate 35 is vertically moved between a first position shown in FIG. 1 and a second position shown in FIG. 2 by an elevating mechanism (not shown). The second position is located below the first position. As shown in FIG. 2, when the cover plate 35 is in the second position, the cover plate 35 is engaged with the substrate rotation mechanism 33 and rotates together with the substrate 9 and the substrate holding unit 31. On the other hand, as shown in FIG. 1, when the cover plate 35 is in the first position, the cover plate 35 does not rotate because it is separated from the substrate rotation mechanism 33.

処理液供給部5は、基板9に複数種類の処理液を個別に供給する。当該複数種類の処理液には、例えば、後述する薬液、リンス液、置換液、充填材溶液および剥離液が含まれる。処理液供給部5は、第1ノズル51と、第2ノズル52と、第3ノズル53と、第4ノズル64とを備える。また、処理液供給部5は、後述する図3に示すように、混合部71と、混合割合調節部72と、濃度制御部73とをさらに備える。   The processing liquid supply unit 5 supplies a plurality of processing liquids individually to the substrate 9. The plurality of types of processing solutions include, for example, a chemical solution, a rinse solution, a replacement solution, a filler solution and a stripping solution described later. The treatment liquid supply unit 5 includes a first nozzle 51, a second nozzle 52, a third nozzle 53, and a fourth nozzle 64. Further, as shown in FIG. 3 described later, the treatment liquid supply unit 5 further includes a mixing unit 71, a mixing ratio adjustment unit 72, and a concentration control unit 73.

第1ノズル51、第2ノズル52および第3ノズル53はそれぞれ、基板9の上方から基板9の上側の主面(以下、「上面91」という。)に向けて処理液を供給する。図1に示す状態では、第1ノズル51が基板の上方に位置し、第1ノズル51から基板9に処理液の供給が行われる。このとき、第2ノズル52および第3ノズル53は、基板9の外縁よりも径方向外側へと退避している。第2ノズル52から基板9に処理液の供給が行われる際には、第1ノズル51および第3ノズル53が基板9の外縁よりも径方向外側へと退避し、第2ノズル52が基板9の上方に位置する。第3ノズル53から基板9に処理液の供給が行われる際には、第1ノズル51および第2ノズル52が基板9の外縁よりも径方向外側へと退避し、第3ノズル53が基板9の上方に位置する。   The first nozzle 51, the second nozzle 52, and the third nozzle 53 respectively supply the processing liquid from above the substrate 9 toward the upper main surface of the substrate 9 (hereinafter referred to as "upper surface 91"). In the state shown in FIG. 1, the first nozzle 51 is located above the substrate, and the processing liquid is supplied from the first nozzle 51 to the substrate 9. At this time, the second nozzle 52 and the third nozzle 53 are retracted radially outward of the outer edge of the substrate 9. When the processing liquid is supplied from the second nozzle 52 to the substrate 9, the first nozzle 51 and the third nozzle 53 are retracted radially outward of the outer edge of the substrate 9, and the second nozzle 52 is the substrate 9. Located above the When the treatment liquid is supplied from the third nozzle 53 to the substrate 9, the first nozzle 51 and the second nozzle 52 are retracted radially outward of the outer edge of the substrate 9, and the third nozzle 53 is disposed on the substrate 9. Located above the

第4ノズル64は、基板9よりも下側に配置される。第4ノズル64は、基板9の下方から、基板9の下面92の外縁部に向けて処理液を供給する。第4ノズル64は、図1に示すように、カバープレート35が第1位置に位置する状態で、カバープレート35の外周部に設けられた開口351に挿入され、処理液を吐出する。一方、図2に示すように、カバープレート35が第2位置に位置する状態では、第4ノズル64は、ノズル移動機構641により下方へと移動されてカバープレート35よりも下側に退避している。第4ノズル64がカバープレート35よりも下側に退避している状態では、第4ノズル64から基板9への処理液の供給は行われない。   The fourth nozzle 64 is disposed below the substrate 9. The fourth nozzle 64 supplies the processing solution toward the outer edge of the lower surface 92 of the substrate 9 from below the substrate 9. As shown in FIG. 1, the fourth nozzle 64 is inserted into the opening 351 provided on the outer peripheral portion of the cover plate 35 in a state where the cover plate 35 is positioned at the first position, and discharges the treatment liquid. On the other hand, as shown in FIG. 2, in the state where the cover plate 35 is positioned at the second position, the fourth nozzle 64 is moved downward by the nozzle moving mechanism 641 and retracted below the cover plate 35. There is. In the state where the fourth nozzle 64 is retracted below the cover plate 35, the supply of the processing liquid from the fourth nozzle 64 to the substrate 9 is not performed.

図1および図2に示すカップ部4は、中心軸J1を中心とする環状の部材である。カップ部4は、基板9、基板保持部31およびカバープレート35の周囲に配置され、基板9、基板保持部31およびカバープレート35の側方および下方を覆う。カップ部4は、回転中の基板9から周囲に向かって飛散する処理液等を受ける受液部である。カップ部4の内側面は、例えば撥水性材料により形成される。カップ部4は、基板9の回転および静止に関わらず、周方向において静止している。カップ部4の底部には、カップ部4にて受けられた処理液等を基板処理装置1の外部へと排出する排液ポート(図示省略)が設けられる。カップ部4は、図1に示す基板9の周囲の位置である処理位置と、当該処理位置よりも下側の退避位置との間を、図示省略の昇降機構により上下方向に移動する。   The cup part 4 shown to FIG. 1 and FIG. 2 is an annular member centering on the central axis J1. The cup portion 4 is disposed around the substrate 9, the substrate holding portion 31 and the cover plate 35 and covers the sides and the lower side of the substrate 9, the substrate holding portion 31 and the cover plate 35. The cup portion 4 is a liquid receiving portion for receiving a processing liquid or the like scattered from the rotating substrate 9 toward the periphery. The inner side surface of the cup portion 4 is formed of, for example, a water repellent material. The cup portion 4 is stationary in the circumferential direction regardless of the rotation and the stationary state of the substrate 9. At the bottom of the cup portion 4, a drainage port (not shown) for discharging the processing liquid and the like received by the cup portion 4 to the outside of the substrate processing apparatus 1 is provided. The cup unit 4 moves in the vertical direction between a processing position, which is a position around the substrate 9 shown in FIG. 1, and a retracted position below the processing position by a lifting mechanism (not shown).

図3は、基板処理装置1の処理液供給部5を示すブロック図である。図3では、処理液供給部5以外の構成も併せて示す。第1ノズル51は、薬液供給源54およびリンス液供給源55に接続される。第2ノズル52は、混合部71を介してリンス液供給源55および溶剤供給源56に接続される。第3ノズル53は、充填材溶液供給源57に接続される。第4ノズル64は、溶剤供給源56に接続される。   FIG. 3 is a block diagram showing the processing liquid supply unit 5 of the substrate processing apparatus 1. In FIG. 3, configurations other than the treatment liquid supply unit 5 are also shown. The first nozzle 51 is connected to the chemical solution supply source 54 and the rinse solution supply source 55. The second nozzle 52 is connected to the rinse liquid supply source 55 and the solvent supply source 56 via the mixing unit 71. The third nozzle 53 is connected to the filler solution supply source 57. The fourth nozzle 64 is connected to the solvent supply source 56.

第1ノズル51は、薬液供給源54から送出された薬液を、基板9の上面91の中央部に供給する。薬液としては、例えば、希フッ酸(DHF)を含む洗浄液が利用される。本実施の形態では、DHFが薬液として利用される。なお、薬液供給源54からは、他の種類の洗浄液、または、洗浄液以外の薬液が第1ノズル51へと送出されてもよい。また、第1ノズル51は、薬液供給源54からの薬液の送出が停止された状態で、リンス液供給源55から送出されたリンス液を、基板9の上面91の中央部に供給する。リンス液としては、例えば、DIW(De−ionized Water)、炭酸水、オゾン水または水素水等の水性処理液が利用される。本実施の形態では、DIWがリンス液として利用される。   The first nozzle 51 supplies the chemical solution delivered from the chemical solution supply source 54 to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9. For example, a cleaning solution containing dilute hydrofluoric acid (DHF) is used as the chemical solution. In the present embodiment, DHF is used as a chemical solution. Note that, from the chemical solution supply source 54, another type of cleaning solution or a chemical solution other than the cleaning solution may be delivered to the first nozzle 51. Further, the first nozzle 51 supplies the rinse liquid supplied from the rinse liquid supply source 55 to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9 in a state where the supply of the chemical liquid from the chemical liquid supply source 54 is stopped. As the rinse solution, for example, an aqueous treatment solution such as DIW (De-ionized Water), carbonated water, ozone water or hydrogen water is used. In the present embodiment, DIW is used as a rinse solution.

第1ノズル51は、基板9の上面91に薬液を供給する薬液供給部に含まれる。当該薬液供給部には、上述の薬液供給源54も含まれてよい。また、第1ノズル51は、基板9の上面91にリンス液を供給するリンス液供給部にも含まれる。当該リンス液供給部には、上述のリンス液供給源55も含まれてよい。第1ノズル51の下端には、例えば、薬液用の吐出口、および、リンス液用の吐出口が個別に設けられており、種類の異なる処理液は、異なる配管および吐出口を介して基板9の上面91に供給される。また、第1ノズル51は、薬液用の処理液ノズルと、リンス液用の処理液ノズルとを備えていてもよい。   The first nozzle 51 is included in a chemical solution supply unit that supplies a chemical solution to the upper surface 91 of the substrate 9. The chemical solution supply unit may also include the above-described chemical solution supply source 54. The first nozzle 51 is also included in the rinse liquid supply unit that supplies the rinse liquid to the upper surface 91 of the substrate 9. The rinse liquid supply unit may also include the above-described rinse liquid supply source 55. At the lower end of the first nozzle 51, for example, a discharge port for a chemical solution and a discharge port for a rinse liquid are individually provided, and different types of processing liquids are transferred through different pipes and discharge ports to the substrate 9 Is supplied to the upper surface 91 of the Further, the first nozzle 51 may include a treatment liquid nozzle for a chemical solution and a treatment liquid nozzle for a rinse solution.

混合部71は、リンス液供給源55から送出されたリンス液(すなわち、水性溶媒)と、溶剤供給源56から送出された溶剤とを混合することにより、後述する置換処理にて利用される処理液である置換液を生成する。置換液は、溶剤をリンス液によって希釈した希釈溶剤である。当該溶剤としては、例えば、IPA(イソプロピルアルコール)、メタノール、エタノール、アセトン、PGEE(プロピレングリコールエチルエーテル)、PGME(プロピレングリコールメチルエーテル)またはEL(乳酸エチル)等の水溶性有機溶剤が利用される。当該溶剤は、上述のリンス液よりも表面張力が小さい。本実施の形態では、溶剤としてIPAが利用される。すなわち、混合部71にて生成される置換液は、IPAをDIWにて希釈した希釈IPAである。置換液の表面張力も、リンス液の表面張力よりも小さい。   The mixing unit 71 mixes the rinse liquid (i.e., the aqueous solvent) delivered from the rinse liquid source 55 with the solvent delivered from the solvent source 56 to be used in the substitution process described later. A substitution solution is produced. The replacement solution is a diluted solvent obtained by diluting the solvent with a rinse solution. As the solvent, for example, a water-soluble organic solvent such as IPA (isopropyl alcohol), methanol, ethanol, acetone, PGEE (propylene glycol ethyl ether), PGME (propylene glycol methyl ether) or EL (ethyl lactate) is used. . The solvent has lower surface tension than the above-mentioned rinse solution. In the present embodiment, IPA is used as a solvent. That is, the replacement liquid generated in the mixing unit 71 is a diluted IPA obtained by diluting IPA with DIW. The surface tension of the substitution liquid is also smaller than the surface tension of the rinse liquid.

混合部71は、例えば、駆動部を有しないスタティックミキサ(すなわち、静止型混合器)であってもよく、攪拌羽根等を回転させることによりリンス液および溶剤を攪拌して混合するダイナミックミキサーであってもよい。また、混合部71は、リンス液および溶剤のうち一方の処理液を貯溜槽に一時的に貯溜し、当該貯溜槽内の上記一方の処理液に他方の処理液を供給することにより、リンス液と溶剤とを混合してもよい。   The mixing unit 71 may be, for example, a static mixer (that is, a static mixer) having no driving unit, and is a dynamic mixer that stirs and mixes the rinse liquid and the solvent by rotating a stirring blade or the like. May be In addition, the mixing unit 71 temporarily stores one of the rinse liquid and the solvent in the storage tank, and supplies the other processing liquid to the one processing liquid in the storage tank, thereby removing the rinse liquid. And a solvent may be mixed.

第2ノズル52は、混合部71から送出された上記置換液を、基板9の上面91の中央部に向けて吐出する置換液吐出部である。第2ノズル52および混合部71は、基板9の上面91に置換液を供給する置換液供給部7に含まれる。置換液供給部7には、リンス液供給源55および溶剤供給源56も含まれてよい。   The second nozzle 52 is a substitution liquid discharger that discharges the substitution liquid delivered from the mixing section 71 toward the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9. The second nozzle 52 and the mixing unit 71 are included in the substitution liquid supply unit 7 that supplies substitution liquid to the upper surface 91 of the substrate 9. The substitution liquid supply unit 7 may also include a rinse liquid supply source 55 and a solvent supply source 56.

混合割合調節部72は、混合部71においてリンス液に混合される溶剤の割合を調節する。図3に示す例では、混合割合調節部72は、バルブ721,722を備える。バルブ721は、リンス液供給源55と混合部71との間に配置され、リンス液供給源55から混合部71に供給されるリンス液の流量を変更する。バルブ722は、溶剤供給源56と混合部71との間に配置され、溶剤供給源56から混合部71に供給される溶剤の流量を変更する。   The mixing ratio adjusting unit 72 adjusts the ratio of the solvent to be mixed with the rinse liquid in the mixing unit 71. In the example shown in FIG. 3, the mixing ratio adjusting unit 72 includes valves 721 and 722. The valve 721 is disposed between the rinse liquid supply source 55 and the mixing unit 71, and changes the flow rate of the rinse liquid supplied from the rinse liquid supply source 55 to the mixing unit 71. The valve 722 is disposed between the solvent supply source 56 and the mixing unit 71, and changes the flow rate of the solvent supplied from the solvent supply source 56 to the mixing unit 71.

濃度制御部73は、混合割合調節部72を制御することにより、混合部71においてリンス液に混合される溶剤の割合を所望の割合とする。換言すれば、濃度制御部73は、混合部71において生成される置換液の成分を所望のものに調整する。基板処理装置1では、混合割合調節部72によってリンス液および溶剤の流量が調節されることにより、リンス液に混合される溶剤の割合を維持した状態で、混合部71から送出される置換液の流量を変更することもできる。濃度制御部73および混合割合調節部72は、上述の置換液供給部7に含まれる。   The concentration control unit 73 controls the mixing ratio adjusting unit 72 to set the ratio of the solvent mixed in the rinse liquid in the mixing unit 71 to a desired ratio. In other words, the concentration control unit 73 adjusts the component of the substitution solution generated in the mixing unit 71 to a desired one. In the substrate processing apparatus 1, the flow rates of the rinse liquid and the solvent are adjusted by the mixing ratio adjustment part 72 to maintain the ratio of the solvent mixed in the rinse liquid, and the substitution liquid delivered from the mixing part 71 The flow rate can also be changed. The concentration control unit 73 and the mixing ratio adjustment unit 72 are included in the above-described substitution solution supply unit 7.

第3ノズル53は、充填材溶液供給源57から送出された充填材溶液を、基板9の上面91の中央部に供給する。充填材溶液は、固体の溶質を溶媒に溶かした溶液である。当該溶質としては、水溶性高分子(以下、単に「ポリマー」と呼ぶ。)が利用される。すなわち、充填材溶液は、水溶性高分子溶液である。当該ポリマーは、例えば、アクリル樹脂等の水溶性高分子樹脂である。充填材溶液の溶媒は水性であり、例えば、DIW、PGEE、PGMEまたはELが利用される。充填材溶液は、上述の置換液よりも比重が大きい。   The third nozzle 53 supplies the filler solution delivered from the filler solution supply 57 to the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9. The filler solution is a solution in which a solid solute is dissolved in a solvent. As the solute, a water soluble polymer (hereinafter simply referred to as "polymer") is used. That is, the filler solution is a water-soluble polymer solution. The said polymer is water-soluble polymer resin, such as an acrylic resin, for example. The solvent of the filler solution is aqueous, for example DIW, PGEE, PGME or EL is utilized. The filler solution has a higher specific gravity than the above-mentioned substitution solution.

充填材溶液は、基板9の上面91に塗布される塗布液である。基板9の上面91に塗布された充填材溶液の膜(すなわち、塗布膜)中の上記ポリマーは、溶媒が気化することにより固化する。また、基板9が加熱されてポリマー中の残留溶媒成分が除去されてもよい。第3ノズル53は、基板9の上面91に当該塗布液を供給して当該塗布液の膜である塗布膜を上面91上に形成する塗布液供給部に含まれる。当該塗布液供給部には、上述の充填材溶液供給源57も含まれてよい。   The filler solution is a coating solution applied to the upper surface 91 of the substrate 9. The polymer in the film of the filler solution applied on the upper surface 91 of the substrate 9 (that is, the coating film) is solidified by the evaporation of the solvent. Alternatively, the substrate 9 may be heated to remove residual solvent components in the polymer. The third nozzle 53 is included in a coating liquid supply unit that supplies the coating liquid to the upper surface 91 of the substrate 9 to form a coating film, which is a film of the coating liquid, on the upper surface 91. The coating solution supply unit may also include the filler solution supply 57 described above.

第4ノズル64は、溶剤供給源56から送出された溶剤(すなわち、剥離液)を、基板9の下面92の外縁部に向けて吐出する。第4ノズル64から基板9の下面92に供給された剥離液は、基板9の側面(すなわち、外縁)を経由して上面91に回り込み、上面91の周縁領域93(すなわち、エッジ部)に供給される。第4ノズル64は、基板9の上面91の周縁領域93に剥離液を供給する剥離液供給部に含まれる。剥離液供給部には、溶剤供給源56も含まれてよい。   The fourth nozzle 64 discharges the solvent (i.e., stripping solution) delivered from the solvent supply source 56 toward the outer edge of the lower surface 92 of the substrate 9. The stripping solution supplied from the fourth nozzle 64 to the lower surface 92 of the substrate 9 wraps around the upper surface 91 via the side surface (i.e., outer edge) of the substrate 9 and is supplied to the peripheral region 93 (i.e., edge portion) of the upper surface 91 Be done. The fourth nozzle 64 is included in the peeling liquid supply unit that supplies the peeling liquid to the peripheral area 93 of the upper surface 91 of the substrate 9. The stripping solution supply may also include a solvent supply 56.

図4は、基板9を示す平面図である。図4では、図の理解を容易にするために、基板9の上面91において周縁領域93の径方向内側の領域である内側領域94上に平行斜線を付し、周縁領域93と内側領域94との境界を二点鎖線にて示す。基板9の上面91では、多数の微細な構造体要素の集合である構造体(例えば、製品にて使用される回路パターン)が、内側領域94に予め形成されている。周縁領域93には、当該構造体は形成されていない。   FIG. 4 is a plan view showing the substrate 9. In FIG. 4, in order to facilitate the understanding of the figure, the upper surface 91 of the substrate 9 is hatched on the inner region 94 which is the radially inner region of the peripheral region 93, and the peripheral region 93 and the inner region 94 The boundary of is indicated by a two-dot chain line. On the upper surface 91 of the substrate 9, a structure (for example, a circuit pattern used in a product), which is a collection of a large number of fine structure elements, is formed in advance in the inner region 94. The structure is not formed in the peripheral area 93.

基板処理装置1における基板9の処理は、例えば、薬液処理、リンス処理、置換処理、充填材充填処理、剥離処理(すなわち、エッジリンス処理)および乾燥処理の順で行われる。図5は、基板処理装置1における基板9の処理の流れの一例を示す図である。図6は、基板9の処理中の回転速度の一例を示す図である。図6の横軸は、実際の処理時間とは無関係である。   The processing of the substrate 9 in the substrate processing apparatus 1 is performed, for example, in the order of chemical solution processing, rinse processing, replacement processing, filler filling processing, peeling processing (that is, edge rinse processing) and drying processing. FIG. 5 is a view showing an example of the flow of processing of the substrate 9 in the substrate processing apparatus 1. FIG. 6 is a view showing an example of the rotational speed during processing of the substrate 9. The horizontal axis in FIG. 6 is independent of the actual processing time.

まず、上面91に上述の構造体が形成された基板9が、基板保持部31により水平状態で保持される(ステップS11)。続いて、基板9の回転が開始され、比較的高い回転速度(例えば、800rpm)にて回転中の基板9に対して、第1ノズル51から薬液が供給される。そして、薬液の供給が所定時間継続されることにより、基板9に対する薬液処理が行われる(ステップS12)。本実施の形態では、薬液としてDHFが利用され、基板9の上面91に対する洗浄処理が行われる。これにより、基板9の上面91が疎水面となる。   First, the substrate 9 having the above-described structure formed on the upper surface 91 is held horizontally by the substrate holding unit 31 (step S11). Subsequently, the rotation of the substrate 9 is started, and the chemical solution is supplied from the first nozzle 51 to the substrate 9 rotating at a relatively high rotation speed (for example, 800 rpm). Then, the supply of the chemical solution is continued for a predetermined time to perform the chemical solution process on the substrate 9 (step S12). In the present embodiment, DHF is used as a chemical solution, and the upper surface 91 of the substrate 9 is cleaned. Thereby, the upper surface 91 of the substrate 9 becomes a hydrophobic surface.

基板9に対する薬液処理中は、カバープレート35が第1位置に位置しており、基板9とカバープレート35の間の間隙に、径方向内側から径方向外方に向かう不活性ガスの気流が形成されている。これにより、基板9の上面91に供給された薬液が、基板9の側面を経由して下面92に回り込むことが防止または抑制される。   During chemical liquid processing on the substrate 9, the cover plate 35 is located at the first position, and an air flow of inert gas from the inside in the radial direction toward the outside in the radial direction is formed in the gap between the substrate 9 and the cover plate 35 It is done. Thereby, the chemical solution supplied to the upper surface 91 of the substrate 9 is prevented or suppressed from flowing around to the lower surface 92 via the side surface of the substrate 9.

薬液の供給が停止されると、比較的高い回転速度(例えば、ステップS12と同様の800rpm)にて回転中の基板9に対して、第1ノズル51からリンス液が供給される。そして、リンス液の供給が所定時間継続されることにより、基板9に対するリンス処理が行われる(ステップS13)。リンス処理では、基板9上の薬液が、第1ノズル51から供給されるリンス液(例えば、DIW)により洗い流される。基板9に対するリンス処理中も、カバープレート35が第1位置に位置しており、基板9とカバープレート35の間の間隙に、径方向内側から径方向外方に向かう不活性ガスの気流が形成されている。これにより、基板9の上面91に供給されたリンス液が、基板9の側面を経由して下面92に回り込むことが防止または抑制される。   When the supply of the chemical solution is stopped, the rinse liquid is supplied from the first nozzle 51 to the substrate 9 rotating at a relatively high rotational speed (for example, 800 rpm as in step S12). Then, the supply of the rinse liquid is continued for a predetermined time to perform the rinse process on the substrate 9 (step S13). In the rinse process, the chemical solution on the substrate 9 is washed away by the rinse solution (for example, DIW) supplied from the first nozzle 51. During the rinsing process for the substrate 9, the cover plate 35 is located at the first position, and an air flow of inert gas is formed in the gap between the substrate 9 and the cover plate 35 from the radially inner side toward the radially outer direction. It is done. Thereby, the rinse liquid supplied to the upper surface 91 of the substrate 9 is prevented or suppressed from flowing around to the lower surface 92 via the side surface of the substrate 9.

基板処理装置1では、例えば基板9のリンス処理と並行して、混合部71において水性溶媒であるリンス液と、水溶性有機溶剤である溶剤とが混合されて置換液が生成される(ステップS14)。ステップS14では、上述のように、混合部71においてリンス液に混合される溶剤の割合が調節可能である。具体的には、塗布膜の形成処理に関する入力情報が濃度制御部73に予め格納されており、当該入力情報に基づいて濃度制御部73が混合割合調節部72を制御することにより、混合部71においてリンス液に混合される溶剤の割合が調節される。   In the substrate processing apparatus 1, for example, in parallel with the rinse processing of the substrate 9, the rinse liquid, which is an aqueous solvent, and the solvent, which is a water-soluble organic solvent, are mixed in the mixing unit 71 to generate a substitution liquid (step S 14 ). In step S14, as described above, the proportion of the solvent mixed with the rinse liquid in the mixing unit 71 can be adjusted. Specifically, input information related to the process of forming the coating film is stored in advance in the concentration control unit 73, and the mixing control unit 73 is controlled by the concentration control unit 73 based on the input information. The proportion of solvent mixed into the rinse solution is adjusted.

当該入力情報には、例えば、塗布膜を形成する充填材溶液の種類、基板9の上面91の性質、または、上述の薬液処理の種類等が含まれる。ステップS14では、置換液における溶剤の体積濃度は、15%以上かつ30%以下であることが好ましい。換言すれば、混合部71において置換液を生成する際の溶剤とリンス液との体積混合比は、3:17〜3:7である。なお、置換液における溶剤の体積濃度は、15%未満であってもよく、30%よりも大きくてもよい。   The input information includes, for example, the type of the filler solution that forms the coating film, the property of the upper surface 91 of the substrate 9, the type of the above-described chemical solution processing, and the like. In step S14, the volume concentration of the solvent in the replacement solution is preferably 15% or more and 30% or less. In other words, the volume mixing ratio of the solvent and the rinse liquid when the substitution liquid is generated in the mixing unit 71 is 3:17 to 3: 7. The volume concentration of the solvent in the substitution solution may be less than 15% or more than 30%.

ステップS13,S14が終了すると、基板9の回転速度を漸次減少させつつリンス液の供給が停止され、第2ノズル52から基板9の上面91に対して置換液が供給される。このとき、基板9の回転速度は、上述の回転速度よりも十分に低い回転速度である。基板9の回転速度は、例えば、0rpm〜10rpmである。基板9上に供給された置換液は、上面91の中央部から径方向外方へと拡がる。   When steps S13 and S14 are finished, the supply of the rinse liquid is stopped while the rotational speed of the substrate 9 is gradually decreased, and the substitution liquid is supplied from the second nozzle 52 to the upper surface 91 of the substrate 9. At this time, the rotation speed of the substrate 9 is a rotation speed sufficiently lower than the above-mentioned rotation speed. The rotational speed of the substrate 9 is, for example, 0 rpm to 10 rpm. The substitution liquid supplied onto the substrate 9 spreads radially outward from the central portion of the upper surface 91.

そして、基板9に対する置換液の供給を継続しつつ、比較的高い回転速度(例えば、800rpm)まで基板9の回転速度を漸次増加させる。これにより、基板9の上面91の中央部から置換液が径方向外方へと拡がり、基板9上のリンス液が径方向外方へと移動する。そして、基板9上からリンス液が除去され(すなわち、リンス液が置換液に置換され)、基板9の上面91上には、置換液の薄い液膜(以下、「置換液膜」という。)が形成されて保持される。基板処理装置1では、置換液膜の厚さが所望の厚さとなるように、置換液膜が形成される際の基板9の回転速度が設定される。   Then, the rotational speed of the substrate 9 is gradually increased to a relatively high rotational speed (for example, 800 rpm) while continuing the supply of the substitution liquid to the substrate 9. As a result, the substitution liquid spreads radially outward from the central portion of the upper surface 91 of the substrate 9, and the rinse liquid on the substrate 9 moves radially outward. Then, the rinse liquid is removed from above the substrate 9 (that is, the rinse liquid is replaced by the replacement liquid), and a thin liquid film of the replacement liquid (hereinafter referred to as “substitution liquid film”) is formed on the upper surface 91 of the substrate 9. Is formed and held. In the substrate processing apparatus 1, the rotational speed of the substrate 9 when the replacement liquid film is formed is set such that the thickness of the replacement liquid film becomes a desired thickness.

当該置換液は、表面張力が小さいため、基板9の上面91の構造体における隙間(すなわち、構造体において隣接する構造体要素の間の空間)に入り込みやすい。このため、構造体における隙間が置換液で満たされる(ステップS15)。置換液膜は、少なくとも構造体の高さをほぼ覆う程度、または、それ以上の厚さを有する。置換液によるリンス液の置換処理が終了すると、置換液の供給が停止される。   Since the substitution liquid has a low surface tension, it easily enters gaps in the structure of the upper surface 91 of the substrate 9 (that is, the space between adjacent structure elements in the structure). Therefore, the gap in the structure is filled with the replacement liquid (step S15). The substitution liquid film has a thickness that substantially covers at least the height of the structure or more. When the replacement process of the rinse solution by the replacement solution is completed, the supply of the replacement solution is stopped.

基板9に対する置換液の供給中も、カバープレート35が第1位置に位置しており、基板9とカバープレート35の間の間隙に、径方向内側から径方向外方に向かう不活性ガスの気流が形成されている。これにより、基板9の上面91に供給された置換液が、基板9の側面を経由して下面92に回り込むことが防止または抑制される。   Also during the supply of the substitution liquid to the substrate 9, the cover plate 35 is at the first position, and an air flow of the inert gas from the radially inner side toward the radially outer direction into the gap between the substrate 9 and the cover plate 35 Is formed. Thereby, the substitution liquid supplied to the upper surface 91 of the substrate 9 is prevented or suppressed from flowing around to the lower surface 92 via the side surface of the substrate 9.

ステップS15にて使用される置換液は、水性溶媒と水溶性有機溶剤とを混合して生成されるのであれば、必ずしも、リンス液供給源55からのリンス液と、溶剤供給源56からの溶剤とを混合して生成される必要はない。例えば、リンス液供給源55とは異なる供給源から供給された水性溶媒と、溶剤供給源56とは異なる供給源から供給された水溶性有機溶剤とが、混合部71にて混合されて置換液が生成されてもよい。上述の水性溶媒は、リンス液供給源55から送出されるリンス液とは異なる種類の液体(例えば、炭酸水、オゾン水または水素水)であってもよい。また、水溶性有機溶剤も、溶剤供給源56から送出される溶剤とは異なる種類の液体(例えば、PGEE、PGME、EL、メタノール、エタノールまたはアセトン)であってもよい。   If the replacement liquid used in step S15 is produced by mixing the aqueous solvent and the water-soluble organic solvent, the rinse liquid from the rinse liquid source 55 and the solvent from the solvent source 56 are not necessarily required. And does not have to be generated by mixing. For example, an aqueous solvent supplied from a source different from the rinse liquid source 55 and a water-soluble organic solvent supplied from a source different from the solvent source 56 are mixed in the mixing unit 71 and the substitution liquid May be generated. The above-mentioned aqueous solvent may be a liquid of a type different from that of the rinse liquid delivered from the rinse liquid supply source 55 (for example, carbonated water, ozone water or hydrogen water). The water-soluble organic solvent may also be a liquid of a type different from the solvent delivered from the solvent supply source 56 (eg, PGEE, PGME, EL, methanol, ethanol or acetone).

ステップS15が終了すると、ステップS15における比較的高い回転速度を維持した状態で回転中の基板9に対して、第3ノズル53から塗布液である充填材溶液が供給される。所定量の充填材溶液が基板9上に供給されると、充填材溶液の供給は停止される。第3ノズル53から基板9上の置換液膜に供給された充填材溶液は、基板9の回転により上面91の中央部から径方向外方へと拡がる。これにより、基板9上の置換液膜上に充填材溶液の液膜が形成される。なお、充填材溶液の液膜が形成される際の基板9の回転数は、必ずしも一定に維持される必要はなく、適宜変動してもよい。例えば、基板9の回転が停止された状態で充填材溶液が供給され、その後、基板9が回転されることにより、置換液膜上に充填材溶液の液膜が形成されてもよい。   When step S15 is completed, the third nozzle 53 supplies a filler solution, which is a coating liquid, to the rotating substrate 9 while maintaining the relatively high rotational speed in step S15. When a predetermined amount of filler solution is supplied onto the substrate 9, the supply of the filler solution is stopped. The filler solution supplied from the third nozzle 53 to the substitution liquid film on the substrate 9 spreads radially outward from the central portion of the upper surface 91 by the rotation of the substrate 9. Thereby, a liquid film of the filler solution is formed on the substitution liquid film on the substrate 9. The number of rotations of the substrate 9 when the liquid film of the filler solution is formed does not have to be maintained constant, and may be appropriately changed. For example, the filler solution may be supplied in a state in which the rotation of the substrate 9 is stopped, and then the liquid solution film of the filler solution may be formed on the substitution liquid film by rotating the substrate 9.

その後、基板9の回転速度が減少され、例えば、10rpmとされる。上述のように、基板9の上面91の略全体は置換液膜により覆われており、置換液膜の上面の略全体は充填材溶液の液膜により覆われている。充填材溶液の比重は置換液よりも大きいため、置換液膜と充填材溶液の液膜との上下が入れ替わる。これにより、基板9の上面91上の構造体における隙間に存在する置換液が、充填材溶液により置換され、構造体における隙間が充填材溶液により満たされる(ステップS16)。換言すれば、ステップS16は、構造体において隣接する構造体要素の間に充填材を埋め込む充填材充填処理(すなわち、充填材埋め込み処理)である。基板9上では、上面91上に充填材溶液の液膜が位置し、充填材溶液の液膜上に置換液膜が位置する。   Thereafter, the rotational speed of the substrate 9 is reduced, for example, to 10 rpm. As described above, substantially the entire upper surface 91 of the substrate 9 is covered by the substitution liquid film, and substantially the entire upper surface of the substitution liquid film is covered by the liquid film of the filler solution. Since the specific gravity of the filler solution is larger than that of the replacement solution, the upper and lower sides of the replacement solution film and the solution film of the filler solution are switched. Thereby, the substitution solution present in the gap in the structure on the upper surface 91 of the substrate 9 is replaced by the filler solution, and the gap in the structure is filled with the filler solution (step S16). In other words, step S16 is a filler filling process (i.e., filler embedding process) for embedding the filler between the adjacent structural elements in the structure. On the substrate 9, the liquid film of the filler solution is positioned on the upper surface 91, and the substitution liquid film is positioned on the liquid film of the filler solution.

ステップS16が終了すると、基板9の回転速度が増加され、充填材溶液の液膜上の置換液膜が基板9上から除去される。また、充填材溶液の余剰も、基板9上から除去される。このときの基板9の回転速度は、ステップS16において基板9の構造体における隙間(すなわち、隣接する構造体要素の間)に埋め込まれた充填材が遠心力で外方に抜けてしまわない程度の速度である。例えば、基板9は、300rpm〜500rpmにて回転される。これにより、基板9の上面91上に、充填材溶液の液膜である塗布膜が形成される(ステップS17)。当該塗布膜は、構造体の全体を覆うために必要な厚さを有する。基板9上では、充填材溶液に含まれる溶媒が気化することにより、塗布膜の固化が進行する。   When step S16 is completed, the rotation speed of the substrate 9 is increased, and the substitution liquid film on the liquid film of the filler solution is removed from the substrate 9. In addition, the excess of the filler solution is also removed from the substrate 9. At this time, the rotational speed of the substrate 9 is such that the filler embedded in the gap (i.e., between adjacent structure elements) in the structure of the substrate 9 in step S16 does not come out due to the centrifugal force. It is speed. For example, the substrate 9 is rotated at 300 rpm to 500 rpm. Thereby, a coating film which is a liquid film of the filler solution is formed on the upper surface 91 of the substrate 9 (step S17). The coating film has a thickness necessary to cover the entire structure. On the substrate 9, the solidification of the coating film proceeds by the evaporation of the solvent contained in the filler solution.

基板9に対する充填材溶液の供給中は、カバープレート35は第2位置において基板9および基板保持部31と共に、基板回転機構33により回転する。これにより、カバープレート35に付着している処理液(例えば、薬液、リンス液または置換液)が、径方向外方へと移動し、カバープレート35の外縁から径方向外方へと飛散する。   During supply of the filler solution to the substrate 9, the cover plate 35 is rotated by the substrate rotation mechanism 33 together with the substrate 9 and the substrate holder 31 at the second position. Thereby, the treatment liquid (for example, a chemical solution, a rinse liquid or a substitution liquid) adhering to the cover plate 35 moves outward in the radial direction and scatters outward from the outer edge of the cover plate 35 in the radial direction.

続いて、基板9を回転させた状態で、第4ノズル64から基板9の下面92の外縁部に向けて剥離液が吐出される。基板9の回転速度は、例えば、ステップS17と同様に300〜500rpmであってもよく、ステップS17の回転速度よりも高い速度まで段階的に増速されてもよい。第4ノズル64から基板9の下面92に供給された剥離液は、基板9の側面を経由して上面91に回り込み、回転中の基板9の上面91の周縁領域93に、全周に亘って供給される。これにより、基板9の上面91上の塗布膜(すなわち、充填材溶液の液膜)のうち周縁領域93上の部位を基板9から剥離させて除去する剥離処理が行われる(ステップS18)。ステップS18では、基板9の上面91の周縁領域93に加えて、基板9の側面および下面92の外縁部に付着した充填材溶液も除去される。基板9に対する剥離処理中は、カバープレート35が第1位置に位置している。   Subsequently, in a state where the substrate 9 is rotated, the peeling liquid is discharged from the fourth nozzle 64 toward the outer edge portion of the lower surface 92 of the substrate 9. The rotational speed of the substrate 9 may be, for example, 300 to 500 rpm as in step S17, and may be gradually increased to a speed higher than the rotational speed of step S17. The stripping solution supplied from the fourth nozzle 64 to the lower surface 92 of the substrate 9 goes around the upper surface 91 via the side surface of the substrate 9 and extends around the entire peripheral region 93 of the upper surface 91 of the substrate 9 during rotation. Supplied. Thereby, a peeling process is performed in which a portion on the peripheral region 93 of the coating film (that is, the liquid film of the filler solution) on the upper surface 91 of the substrate 9 is peeled from the substrate 9 and removed (step S18). In step S18, in addition to the peripheral area 93 of the upper surface 91 of the substrate 9, the filler solution adhering to the side edge of the substrate 9 and the outer edge of the lower surface 92 is also removed. During the peeling process on the substrate 9, the cover plate 35 is at the first position.

ステップS18が終了すると、基板9の乾燥処理が行われる(ステップS19)。ステップS19では、基板9を基板保持部31により保持した状態で高速にて基板保持部31を回転する。これにより、基板9の周縁領域93に付与された剥離液が、遠心力により基板9の外縁から径方向外方へと飛散し、基板9上から除去される。上述のステップS12〜S19中に基板9上から径方向外方へと飛散した薬液、リンス液、置換液、充填材溶液および剥離液等の処理液は、カップ部4により受けられ、基板処理装置1の外部へと排出される。   When step S18 is completed, the substrate 9 is dried (step S19). In step S19, with the substrate 9 held by the substrate holding unit 31, the substrate holding unit 31 is rotated at high speed. As a result, the peeling liquid applied to the peripheral region 93 of the substrate 9 is scattered radially outward from the outer edge of the substrate 9 by the centrifugal force, and is removed from above the substrate 9. A processing solution such as a chemical solution, a rinse solution, a replacement solution, a filler solution, and a release solution which is scattered outward in the radial direction from above the substrate 9 during the above steps S12 to S19 is received by the cup portion 4 and the substrate processing apparatus It is discharged to the outside of 1.

乾燥処理が終了した基板9は、基板処理装置1から搬出され、次の処理装置(図示省略)へと搬送される。そして、当該次の処理装置にて基板9が加熱され、基板9上の構造体における隙間(すなわち、隣接する構造体要素の間)に埋め込まれた充填材を固化させる処理が行われる。基板9が基板処理装置1から次の処理装置へと搬送される際には、基板9の周縁領域93の充填材は除去されているため、搬送機構が充填材により汚染されることが防止される。基板処理装置1では、上述のステップS11〜S19の処理が、複数の基板9に対して順次行われる。   The substrate 9 for which the drying process has been completed is unloaded from the substrate processing apparatus 1 and transported to the next processing apparatus (not shown). Then, the substrate 9 is heated by the next processing apparatus, and a process of solidifying the filler embedded in the gap (that is, between adjacent structure elements) in the structure on the substrate 9 is performed. When the substrate 9 is transported from the substrate processing apparatus 1 to the next processing apparatus, the filler in the peripheral area 93 of the substrate 9 is removed, so that the transport mechanism is prevented from being contaminated by the filler. Ru. In the substrate processing apparatus 1, the above-described processes of steps S 11 to S 19 are sequentially performed on a plurality of substrates 9.

以上に説明したように、基板処理装置1は、基板保持部31と、リンス液供給部と、置換液供給部7と、塗布液供給部とを備える。基板保持部31は、基板9を水平状態で保持する。リンス液供給部は、基板9の上面91にリンス液を供給する。置換液供給部7は、基板9の上面91に置換液を供給することにより、基板9の上面91上のリンス液を置換液に置換して、置換液の液膜である置換液膜を上面91上に形成する。塗布液供給部は、水溶性高分子溶液である塗布液(すなわち、充填材溶液)を置換液膜上に供給し、基板9の上面91上に塗布液の膜である塗布膜を形成する。置換液供給部7は、混合部71と、置換液吐出部である第2ノズル52とを備える。混合部71は、水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合し、リンス液よりも表面張力が小さい置換液を生成する。第2ノズル52は、混合部71から送出された置換液を基板9に向けて吐出する。   As described above, the substrate processing apparatus 1 includes the substrate holding unit 31, the rinse liquid supply unit, the replacement liquid supply unit 7, and the coating liquid supply unit. The substrate holding unit 31 holds the substrate 9 in a horizontal state. The rinse liquid supply unit supplies the rinse liquid to the upper surface 91 of the substrate 9. The substitution liquid supply unit 7 supplies the substitution liquid to the upper surface 91 of the substrate 9 to replace the rinse liquid on the upper surface 91 of the substrate 9 with the substitution liquid, and the substitution liquid film which is a liquid film of the substitution liquid is Form on 91. The coating liquid supply unit supplies a coating liquid (that is, a filler solution) that is a water-soluble polymer solution onto the substitution liquid film, and forms a coating film that is a film of the coating liquid on the upper surface 91 of the substrate 9. The substitution liquid supply unit 7 includes a mixing unit 71 and a second nozzle 52 which is a substitution liquid ejection unit. The mixing unit 71 mixes the water-soluble organic solvent and the aqueous solvent, and generates a replacement liquid having a surface tension smaller than that of the rinse liquid. The second nozzle 52 discharges the substitution liquid delivered from the mixing unit 71 toward the substrate 9.

このように、水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合してリンス液よりも表面張力が小さい置換液を生成し、当該置換液にて基板9上のリンス液を置換することにより、基板9の上面91を置換液膜にて好適に被覆することができる。これにより、リンス処理と充填材充填処理との間において、基板9の上面91がリンス液膜から露出するして外気と接触することを防止することができる。換言すれば、塗布膜の形成前に基板9の上面91が液膜から露出することを防止することができる。また、上述のように、置換液には水性溶媒が含まれているため、充填材溶液が置換液膜中にて凝集することが防止される。その結果、基板9上において、塗布膜を好適に形成することができる。   Thus, the water-soluble organic solvent and the aqueous solvent are mixed to form a replacement liquid having a surface tension smaller than that of the rinse liquid, and the replacement liquid on the substrate 9 is replaced with the replacement liquid to obtain the substrate 9. The upper surface 91 can be suitably coated with a substitution liquid film. Thereby, it is possible to prevent the upper surface 91 of the substrate 9 from being exposed from the rinse liquid film and coming into contact with the outside air between the rinse processing and the filler filling processing. In other words, the upper surface 91 of the substrate 9 can be prevented from being exposed from the liquid film before the formation of the coating film. Further, as described above, since the substitution solution contains an aqueous solvent, it is possible to prevent the filler solution from being aggregated in the substitution solution film. As a result, a coating film can be suitably formed on the substrate 9.

基板処理装置1は、基板回転機構33をさらに備える。基板回転機構33は、上下方向を向く中心軸J1を中心として、基板9を基板保持部31と共に回転する。基板処理装置1では、置換液膜が形成される際に(ステップS15)、基板回転機構33により基板9が回転される。これにより、置換液膜の厚さを、容易に所望の厚さとすることができる。その結果、置換液膜の厚さが過剰に大きくなることを防止することができるため、ステップS16において置換液膜に供給される充填材溶液の量を少なくすることができる。   The substrate processing apparatus 1 further includes a substrate rotation mechanism 33. The substrate rotation mechanism 33 rotates the substrate 9 together with the substrate holding unit 31 about a central axis J1 which is directed in the vertical direction. In the substrate processing apparatus 1, the substrate rotation mechanism 33 rotates the substrate 9 when the replacement liquid film is formed (step S <b> 15). Thereby, the thickness of the substitution liquid film can be easily made to a desired thickness. As a result, since the thickness of the substitution liquid film can be prevented from becoming excessively large, the amount of the filler solution supplied to the substitution liquid film in step S16 can be reduced.

上述のように、置換液供給部7は、混合部71において水性溶媒に混合される水溶性有機溶剤の割合を調節する混合割合調節部72をさらに備える。これにより、塗布膜を形成する充填材溶液の種類、基板9の上面91の性質、または、上述の薬液処理の種類等に合わせて、置換液中における水溶性有機溶剤の好ましい体積濃度を容易に実現することができる。   As described above, the substitution liquid supply unit 7 further includes the mixing ratio adjusting unit 72 that adjusts the ratio of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent in the mixing unit 71. Thereby, the preferable volume concentration of the water-soluble organic solvent in the replacement liquid can be easily made in accordance with the type of the filler solution forming the coating film, the property of the upper surface 91 of the substrate 9, the type of the chemical treatment described above, etc. It can be realized.

また、置換液供給部7は、塗布膜の形成処理に関する入力情報に基づいて混合割合調節部72を制御する濃度制御部73をさらに備える。これにより、塗布膜を形成する充填材溶液の種類、基板9の上面91の性質、または、上述の薬液処理の種類等に合わせて、置換液中における水溶性有機溶剤の体積濃度を自動的に調節することができる。   In addition, the substitution liquid supply unit 7 further includes a concentration control unit 73 that controls the mixing ratio adjustment unit 72 based on input information on the forming process of the coating film. Thereby, the volume concentration of the water-soluble organic solvent in the replacement liquid is automatically adjusted in accordance with the type of the filler solution forming the coating film, the property of the upper surface 91 of the substrate 9, the type of the chemical treatment described above, etc. It can be adjusted.

上述のように、置換液における水溶性有機溶剤の体積濃度は、好ましくは15%以上かつ30%以下である。これにより、基板9の上面91の露出防止と、基板9上への塗布膜の形成とを好適に両立することができる。   As described above, the volume concentration of the water-soluble organic solvent in the substitution solution is preferably 15% or more and 30% or less. Thereby, the prevention of the exposure of the upper surface 91 of the substrate 9 and the formation of the coating film on the substrate 9 can be suitably achieved.

図7および図8はそれぞれ、第1実施例および第2実施例における実験結果を示す図である。第1実施例および第2実施例では、置換液における水溶性有機溶剤の複数の体積濃度について、基板9に対して上述のステップS11〜S17を施している。第1実施例と第2実施例とでは、充填材溶液に含まれる充填材の種類が異なる点を除き、処理条件は同じである。図中の○印は、基板9の上面91の露出防止、または、基板9上への塗布膜の形成が好適に行われていることを示す。図中の×印は、基板9の上面91が露出した、または、基板9上に塗布膜が好適に形成されなかったことを示す。図中の△印は、○印と×印との中間の状態を示す。図7および図8から、置換液における水溶性有機溶剤の体積濃度を15%以上かつ30%以下とすることにより、基板9の上面91の露出防止と、基板9上への塗布膜の形成とを好適に両立することができることがわかる。   7 and 8 show experimental results in the first embodiment and the second embodiment, respectively. In the first and second embodiments, the above-described steps S11 to S17 are performed on the substrate 9 with respect to a plurality of volume concentrations of the water-soluble organic solvent in the replacement liquid. The processing conditions are the same between the first embodiment and the second embodiment except that the type of filler contained in the filler solution is different. The circle marks in the drawing indicate that the exposure prevention of the upper surface 91 of the substrate 9 or the formation of the coating film on the substrate 9 is suitably performed. The x marks in the drawing indicate that the upper surface 91 of the substrate 9 is exposed or that the coating film is not suitably formed on the substrate 9. The Δ marks in the figure indicate the state in between the 印 marks and the X marks. From FIGS. 7 and 8, by setting the volume concentration of the water-soluble organic solvent in the substitution solution to 15% or more and 30% or less, the exposure of the upper surface 91 of the substrate 9 is prevented, and the formation of the coating film on the substrate 9 It can be seen that it is possible to preferably achieve both.

基板処理装置1では、上述の水溶性有機溶剤がIPAである。このように、基板処理装置1において基板9の他の処理(上記例では、剥離処理)にも利用されるIPAを用いて置換液を生成することにより、置換液の生成に関する構造を簡素化することができる。その結果、基板処理装置1の構造も簡素化することができる。   In the substrate processing apparatus 1, the above-mentioned water-soluble organic solvent is IPA. Thus, the structure related to the generation of the substitution liquid is simplified by generating the substitution liquid using IPA used also for other processing (in the above example, peeling processing) of the substrate 9 in the substrate processing apparatus 1 be able to. As a result, the structure of the substrate processing apparatus 1 can be simplified.

上述のように、リンス液供給源55から送出されるリンス液は、置換液の水性溶媒と同じ種類の液体である。これにより、置換液の生成に関する構造を簡素化することができ、その結果、基板処理装置1の構造も簡素化することができる。また、溶剤供給源56から送出される溶剤は、置換液の水溶性有機溶剤と同じ種類の液体である。したがって、基板処理装置1の構造をさらに簡素化することができる。   As described above, the rinse liquid delivered from the rinse liquid source 55 is the same type of liquid as the aqueous solvent of the substitution liquid. Thereby, the structure regarding the production | generation of a substitution liquid can be simplified, As a result, the structure of the substrate processing apparatus 1 can also be simplified. Also, the solvent delivered from the solvent supply source 56 is the same type of liquid as the water-soluble organic solvent of the substitution liquid. Therefore, the structure of the substrate processing apparatus 1 can be further simplified.

上述のように、基板9の上面91には構造体が予め形成される。そして、基板処理装置1では、基板9の上面91上に上述の塗布膜が形成されることにより、当該構造体における隙間が塗布液で満たされる。その結果、構造体に作用する処理液の表面張力に起因して構造体が倒壊することを防止または抑制することができる。   As described above, the structure is previously formed on the upper surface 91 of the substrate 9. Then, in the substrate processing apparatus 1, the above-described coating film is formed on the upper surface 91 of the substrate 9, whereby the gap in the structure is filled with the coating liquid. As a result, collapse of the structure due to the surface tension of the treatment liquid acting on the structure can be prevented or suppressed.

基板処理装置1では、ステップS15において置換液の供給が開始される直前の基板9の上面91が疎水面である。したがって、基板9上の供給されているリンス液を置換液へと切り替えることにより、塗布膜の形成前に基板9の上面91が液膜から露出することを好適に防止することができる。   In the substrate processing apparatus 1, the upper surface 91 of the substrate 9 immediately before the supply of the replacement liquid is started in step S15 is a hydrophobic surface. Therefore, by switching the rinse solution supplied on the substrate 9 to the substitution solution, it is possible to preferably prevent the upper surface 91 of the substrate 9 from being exposed from the liquid film before the formation of the coating film.

上述の基板処理装置1では、様々な変更が可能である。   Various modifications can be made to the substrate processing apparatus 1 described above.

例えば、上述の例では、基板9に対してDHFによる洗浄処理が施されることにより基板9の上面91が疎水面となるが、基板9の材質等に起因して基板9の上面91が元から疎水面である場合であっても、基板処理装置1において、基板9の上面91の露出防止と、基板9上への塗布膜の形成とを両立することができる。基板処理装置1は、上面91が疎水面ではない(すなわち、親水面である)基板9の処理に利用されてもよい。   For example, in the above-described example, the upper surface 91 of the substrate 9 becomes a hydrophobic surface by performing the cleaning process with DHF on the substrate 9, but the upper surface 91 of the substrate 9 is the original due to the material etc. of the substrate 9. Even in the case of the hydrophobic surface, in the substrate processing apparatus 1, both the prevention of the exposure of the upper surface 91 of the substrate 9 and the formation of the coating film on the substrate 9 can be compatible. The substrate processing apparatus 1 may be used to process a substrate 9 whose upper surface 91 is not a hydrophobic surface (that is, a hydrophilic surface).

基板処理装置1では、ステップS15における置換液膜の形成の際に、基板9は回転することなく静止していてもよい。この場合、基板処理装置1から基板回転機構33が省略されてもよい。   In the substrate processing apparatus 1, the substrate 9 may stand still without rotating when forming the substitution film in step S15. In this case, the substrate rotation mechanism 33 may be omitted from the substrate processing apparatus 1.

置換液供給部7では、濃度制御部73が省略されてもよい。この場合、充填材溶液の種類等の上記入力情報に基づいて作業者が混合割合調節部72を操作することにより、混合部71において水性溶媒に混合される水溶性有機溶剤の割合が調節される。また、置換液供給部7では、水性溶媒に混合される水溶性有機溶剤の割合は一定であってもよい。この場合、混合割合調節部72が省略されてもよい。   In the substitution liquid supply unit 7, the concentration control unit 73 may be omitted. In this case, the ratio of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent in the mixing unit 71 is adjusted by the operator operating the mixing ratio adjusting unit 72 based on the input information such as the type of the filler solution. . Further, in the substitution liquid supply unit 7, the proportion of the water-soluble organic solvent mixed with the aqueous solvent may be constant. In this case, the mixing ratio adjusting unit 72 may be omitted.

上述の基板処理装置1は、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機EL(Electro Luminescence)表示装置等の平面表示装置(Flat Panel Display)に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、、上述の基板処理装置1は、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。   The above-mentioned substrate processing apparatus 1 is used for a glass substrate used for flat display devices (Flat Panel Display) such as liquid crystal display devices or organic EL (Electro Luminescence) display devices other than semiconductor substrates, or other display devices. It may be used for processing of the glass substrate to be processed. The substrate processing apparatus 1 described above may be used to process an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, a photomask substrate, a ceramic substrate, a solar cell substrate, and the like.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。   The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as no contradiction arises.

1 基板処理装置
7 置換液供給部
9 基板
31 基板保持部
33 基板回転機構
51 第1ノズル
52 第2ノズル
53 第3ノズル
71 混合部
72 混合割合調節部
73 濃度制御部
91 (基板の)上面
J1 中心軸
S11〜S19 ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 substrate processing apparatus 7 substitution liquid supply unit 9 substrate 31 substrate holding unit 33 substrate rotation mechanism 51 first nozzle 52 second nozzle 53 third nozzle 71 mixing unit 72 mixing ratio adjusting unit 73 concentration control unit 91 (surface of substrate) J1 Central axis S11 to S19 step

Claims (18)

基板を処理する基板処理方法であって、
a)基板を水平状態で保持する工程と、
b)前記基板の上面にリンス液を供給する工程と、
c)水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合し、前記リンス液よりも表面張力が小さい置換液を生成する工程と、
d)前記b)工程および前記c)工程よりも後に、前記基板の前記上面に前記置換液を供給することにより、前記基板の前記上面上の前記リンス液を前記置換液に置換して前記置換液の液膜である置換液膜を前記上面上に形成する工程と、
e)前記d)工程よりも後に、水溶性高分子溶液である塗布液を前記置換液膜上に供給し、前記基板の前記上面上に前記塗布液の膜である塗布膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
A substrate processing method for processing a substrate, comprising
a) holding the substrate in a horizontal state;
b) supplying a rinse liquid to the upper surface of the substrate;
c) mixing a water-soluble organic solvent and an aqueous solvent to form a substitution solution having a smaller surface tension than the rinse solution;
d) After the step b) and the step c), the rinse solution on the upper surface of the substrate is replaced with the replacement solution by supplying the replacement solution to the upper surface of the substrate to replace the replacement solution. Forming a replacement liquid film, which is a liquid film of liquid, on the upper surface;
e) supplying a coating solution, which is a water-soluble polymer solution, onto the substitution film after the step d), and forming a coating, which is a film of the coating solution, on the upper surface of the substrate; ,
A substrate processing method comprising:
請求項1に記載の基板処理方法であって、
前記d)工程において、上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を回転させることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1,
A substrate processing method characterized in that, in the step d), the substrate is rotated about a central axis directed in the vertical direction.
請求項1または2に記載の基板処理方法であって、
前記c)工程において、前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合が調節可能であることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1 or 2, wherein
A substrate processing method characterized in that the ratio of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent is adjustable in the step c).
請求項3に記載の基板処理方法であって、
前記c)工程において、前記塗布膜の形成処理に関する入力情報に基づいて、前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合が調節されることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 3,
A substrate processing method characterized in that, in the step c), the proportion of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent is adjusted based on input information on the forming process of the coating film.
請求項1ないし4のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、
前記置換液における前記水溶性有機溶剤の体積濃度は、15%以上かつ30%以下であることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein
The volume concentration of the water-soluble organic solvent in the substitution solution is 15% or more and 30% or less.
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、
前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコールであることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 5, wherein
The substrate processing method, wherein the water-soluble organic solvent is isopropyl alcohol.
請求項1ないし6のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、
前記リンス液が、前記置換液の前記水性溶媒と同じ種類の液体であることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein
The substrate processing method, wherein the rinse liquid is a liquid of the same type as the aqueous solvent of the replacement liquid.
請求項1ないし7のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、
前記基板の前記上面に構造体が予め形成されており、
前記e)工程において、前記構造体における隙間が前記塗布液で満たされることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 7, wherein
A structure is previously formed on the upper surface of the substrate,
In the step e), a gap in the structure is filled with the coating solution.
請求項1ないし8のいずれか1つに記載の基板処理方法であって、
前記d)工程において前記置換液の供給が開始される直前の前記基板の前記上面が疎水面であることを特徴とする基板処理方法。
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 8, wherein
A substrate processing method characterized in that the upper surface of the substrate immediately before the supply of the substitution liquid is started in the step d)) is a hydrophobic surface.
基板を処理する基板処理装置であって、
基板を水平状態で保持する基板保持部と、
前記基板の上面にリンス液を供給するリンス液供給部と、
前記基板の前記上面に置換液を供給することにより、前記基板の前記上面上の前記リンス液を前記置換液に置換して前記置換液の液膜である置換液膜を前記上面上に形成する置換液供給部と、
水溶性高分子溶液である塗布液を前記置換液膜上に供給し、前記基板の前記上面上に前記塗布液の膜である塗布膜を形成する塗布液供給部と、
を備え、
前記置換液供給部が、
水溶性有機溶剤と水性溶媒とを混合し、前記リンス液よりも表面張力が小さい前記置換液を生成する混合部と、
前記混合部から送出された前記置換液を前記基板に向けて吐出する置換液吐出部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus for processing a substrate, wherein
A substrate holding unit that holds the substrate in a horizontal state;
A rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid to the upper surface of the substrate;
By supplying a substitution liquid to the upper surface of the substrate, the rinse liquid on the upper surface of the substrate is substituted with the substitution liquid to form a substitution liquid film, which is a liquid film of the substitution liquid, on the upper surface A substitution solution supply unit,
A coating solution supply unit for supplying a coating solution, which is a water-soluble polymer solution, onto the substitution film and forming a coating film, which is a film of the coating solution, on the upper surface of the substrate;
Equipped with
The substitution solution supply unit
A mixing unit which mixes a water-soluble organic solvent and an aqueous solvent and produces the substitution solution having a smaller surface tension than the rinse solution;
A substitution liquid discharger that discharges the substitution liquid delivered from the mixing unit toward the substrate;
A substrate processing apparatus comprising:
請求項10に記載の基板処理装置であって、
上下方向を向く中心軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に回転する基板回転機構をさらに備え、
前記置換液膜が形成される際に、前記基板回転機構により前記基板が回転されることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 10, wherein
The apparatus further comprises a substrate rotation mechanism that rotates the substrate together with the substrate holding unit around a central axis facing in the vertical direction.
A substrate processing apparatus, wherein the substrate is rotated by the substrate rotation mechanism when the substitution liquid film is formed.
請求項10または11に記載の基板処理装置であって、
前記置換液供給部が、前記混合部において前記水性溶媒に混合される前記水溶性有機溶剤の割合を調節する混合割合調節部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
12. The substrate processing apparatus according to claim 10, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the substitution liquid supply unit further includes a mixing ratio adjusting unit that adjusts a ratio of the water-soluble organic solvent to be mixed with the aqueous solvent in the mixing unit.
請求項12に記載の基板処理装置であって、
前記置換液供給部が、前記塗布膜の形成処理に関する入力情報に基づいて前記混合割合調節部を制御する濃度制御部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 12, wherein
The substrate processing apparatus, further comprising: a concentration control unit configured to control the mixing ratio adjusting unit on the basis of input information related to a forming process of the coating film, the substitution liquid supply unit.
請求項10ないし13のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、
前記置換液における前記水溶性有機溶剤の体積濃度は、15%以上かつ30%以下であることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein
The volume concentration of the water-soluble organic solvent in the substitution liquid is 15% or more and 30% or less.
請求項10ないし14のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、
前記水溶性有機溶剤がイソプロピルアルコールであることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 14, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the water-soluble organic solvent is isopropyl alcohol.
請求項10ないし15のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、
前記リンス液が、前記置換液の前記水性溶媒と同じ種類の液体であることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 15, wherein
The substrate processing apparatus, wherein the rinse liquid is a liquid of the same type as the aqueous solvent of the replacement liquid.
請求項10ないし16のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、
前記基板の前記上面に構造体が予め形成されており、
前記基板の前記上面上に前記塗布膜が形成されることにより、前記構造体における隙間が前記塗布液で満たされることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 16, wherein
A structure is previously formed on the upper surface of the substrate,
A substrate processing apparatus characterized in that a gap in the structure is filled with the coating liquid by forming the coating film on the upper surface of the substrate.
請求項10ないし17のいずれか1つに記載の基板処理装置であって、
前記置換液の供給が開始される直前の前記基板の前記上面が疎水面であることを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to any one of claims 10 to 17, wherein
A substrate processing apparatus, wherein the upper surface of the substrate immediately before the supply of the substitution liquid is started is a hydrophobic surface.
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