JP2020064981A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の裏面に充填材が付着することを抑制した基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、上面および裏面を有する基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板保持部（１２０）と、充填材供給部（１５０）と、第１洗浄液供給部（１６０）とを備える。基板保持部（１２０）は、基板（Ｗ）の裏面の中央部を保持して回転させる。充填材供給部（１５０）は、基板保持部（１２０）に保持された基板（Ｗ）の上面に充填材を供給する。第１洗浄液供給部（１６０）は、基板保持部（１２０）に保持された基板（Ｗ）の裏面に洗浄液を供給する。第１洗浄液供給部（１６０）は、基板（Ｗ）の裏面のうちの基板保持部（１２０）に保持される領域に向けて洗浄液を供給する。【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
半導体装置および液晶表示装置などの電子部品に用いられる基板は、基板処理装置によって処理されることが知られている。基板の処理として、電子部品の製造工程において、基板の表面に成膜およびエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成する工程が行われる。ここで、基板表面への微細加工を良好に行うためには、基板表面を清浄に保つ必要がある。このため、典型的には、基板表面はリンス液で洗浄処理される。この場合、洗浄処理終了後に、基板表面に付着しているリンス液を除去して基板を乾燥させる必要がある。
この乾燥処理における重要な課題の一つが、基板表面に形成されているパターンを倒壊させずに基板を乾燥させることである。この課題を解決する方法として昇華乾燥技術が注目されている（例えば、特許文献１）。特許文献１には、露光処理を受けたフォトレジスト膜に現像液を供給することによって、基板の表面に塗布されたフォトレジスト膜を溶解してパターンを形成した後、基板の表面にリンス液を供給して現像液を除去し、リンス処理の終期に、リンス液が基板表面を覆っている状態でリンス液に可溶性のポリマーを基板に供給し、その後にポリマー溶液を乾燥させることが記載されている。特許文献１では、パターンの凹部（フォトレジスト膜からなる凸状部間の隙間）がポリマーにより充填され、その後、選択性のプラズマアッシングによりポリマーは除去される。
特開２００７−１９１６１号公報
特許文献１に記載されているように、基板の上面に形成されたポリマーは、プラズマアッシングにより、除去できる。しかしながら、ポリマーを基板に供給する際に、ポリマーは、基板の上面だけでなく基板の裏面に付着することがある。基板の裏面に付着したポリマーは、プラズマアッシングを行っても充分に除去できず、露光工程でデフォーカスを引き起こすなどの不具合を生じることがあった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の裏面に充填材が付着することを抑制可能な基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
本発明の一局面によれば、基板処理装置は、上面および裏面を有する基板を処理する。前記基板処理装置は、前記基板の前記裏面の中央部を保持して回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板の前記上面に充填材を供給する充填材供給部と、前記基板保持部に保持された前記基板の前記裏面に洗浄液を供給する第１洗浄液供給部とを備える。前記第１洗浄液供給部は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板保持部に保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する。
本発明の基板処理装置において、前記基板保持部は、前記基板の前記裏面の中央部に吸着する。
本発明の基板処理装置において、前記第１洗浄液供給部から前記基板の前記裏面に供給された洗浄液は、前記基板の前記裏面で広がり、前記基板の前記裏面のうち前記基板保持部に保持される領域に近接する。
本発明の基板処理装置において、前記第１洗浄液供給部は、前記洗浄液を吐出する少なくとも１つのノズルを有する。
前記少なくとも１つのノズルは、前記基板の前記裏面に到達する直前の前記洗浄液の進行方向を前記基板の前記裏面に投影した成分が前記基板の中心を基準とした到着点の法線方向に平行になるように前記基板に向いている。
本発明の基板処理装置において、前記少なくとも１つのノズルは、第１ノズルと第２ノズルとを含み、前記基板の中心から前記第１ノズルによって前記洗浄液が前記基板に吐出される地点までの距離は、前記基板の中心から前記第２ノズルによって前記洗浄液が前記基板に吐出される地点までの距離とは異なる。
本発明の基板処理装置において、前記第１ノズルから吐出される洗浄液は、前記第２ノズルから吐出される洗浄液とは異なる。
本発明の基板処理装置において、前記基板処理装置は、前記少なくとも１つのノズルを水平方向に移動するノズル移動部をさらに備える。
本発明の基板処理装置において、前記基板処理装置は、前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する第２洗浄液供給部をさらに備える。
本発明の基板処理装置において、前記基板の中心から前記第２洗浄液供給部によって前記洗浄液が前記基板に供給される地点までの距離は、前記基板の中心から前記第１洗浄液供給部によって前記洗浄液が前記基板に供給される地点までの距離よりも長い。
本発明の基板処理装置において、前記洗浄液は、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１−エトキシ−２−プロパノールおよびアセトンの少なくとも１つを含む。
本発明の基板処理装置において、前記基板処理装置は、前記基板の前記裏面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える。
本発明の他の局面によれば、基板処理方法は、上面および裏面を有する基板を処理する方法である。前記基板処理方法は、前記基板の前記裏面の中央部を保持して回転させる工程と、前記基板の前記上面に充填材を供給する充填材供給工程と、前記充填材供給工程の後、前記基板の前記裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程とを包含する。前記洗浄液供給工程は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する工程を含む。
本発明の基板処理方法において、前記洗浄液供給工程では、前記基板の前記裏面に供給された洗浄液は、前記基板の前記裏面で広がり、前記基板の前記裏面のうち前記基板の保持される領域に近接する。
本発明の基板処理方法において、前記洗浄液供給工程では、前記基板の前記裏面に到達する直前の前記洗浄液の進行方向を前記基板の前記裏面に投影した成分は前記基板の中心を基準とした到着点の法線方向に平行である。
本発明の基板処理方法において、前記充填材供給工程は、前記基板の前記上面に前記充填材を吐出する工程と、前記充填材を吐出した後、第１回転速度で前記基板を回転させる工程と、前記第１回転速度で前記基板を回転させた後、前記第１回転速度よりも低い第２回転速度で前記基板を回転させる工程と、前記第２回転速度で前記基板を回転させた後、前記第２回転速度よりも高い第３回転速度で前記基板を回転させる工程とを含む。
本発明の基板処理方法において、前記洗浄液供給工程は、第１洗浄液供給部が前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する工程と、第２洗浄液供給部が前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する工程と、前記第１洗浄液供給部が前記洗浄液を供給する間、前記第３回転速度よりも低い第４回転速度で前記基板を回転させる工程と、前記第２洗浄液供給部が前記洗浄液を供給する間、前記第４回転速度よりも高い第５回転速度で前記基板を回転させる工程とを含む。
本発明の基板処理方法において、前記基板処理方法は、前記充填材を供給する工程を開始する前から前記洗浄液を供給する工程の終了まで前記基板の前記裏面に不活性ガスを供給する工程をさらに包含する。
本発明の基板処理方法において、前記不活性ガスを供給する工程では、前記充填材を供給する工程における前記不活性ガスの流量は前記洗浄液を供給する工程における前記不活性ガスの流量よりも低い。
本発明の基板処理方法において、前記洗浄液供給工程は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給し、その後、前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する。
本発明によれば、基板の裏面に充填材が付着することを抑制できる。
本発明による基板処理装置の実施形態を示す模式図である。 裏面に充填材の付着した基板を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は本実施形態の基板処理装置において基板に対する洗浄液供給部の位置を示す模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は本実施形態の基板処理装置において洗浄液供給部から基板に供給された洗浄液の広がる過程を示す模式図である。 本実施形態の基板処理装置において洗浄液供給部から基板に供給された洗浄液の到着点を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明による基板処理装置の実施形態を示す模式図である。 本実施形態の基板処理装置を示す模式図である。 本実施形態の基板処理装置を示す模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は本実施形態の基板処理装置における洗浄液供給部の模式図である。 （ａ）および（ｂ）は本発明による基板処理装置の実施形態を示す模式図である。 本実施形態の基板処理装置における加熱処理ユニットの模式図である。 本実施形態の基板処理装置のブロック図である。 本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は本実施形態の基板処理方法を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は本実施形態の基板処理方法を説明するための模式図である。 本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は本実施形態の基板処理方法を説明するための模式図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図１を参照して、本発明による基板処理装置１００の実施形態を説明する。図１は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。
基板処理装置１００は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１００は、基板Ｗに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つを行うように基板Ｗを処理する。
基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）用基板、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を含む。例えば、基板Ｗは略円板状である。ここでは、基板処理装置１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する。
基板処理装置１００は、チャンバー１１０と、基板保持部１２０と、薬液供給部１３０と、リンス液供給部１３５と、有機溶剤供給部１４０と、充填材供給部１５０と、第１洗浄液供給部１６０とを備える。チャンバー１１０は、基板Ｗを収容する。基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。薬液供給部１３０は、基板Ｗに薬液を供給する。リンス液供給部１３５は、基板Ｗにリンス液を供給する。有機溶剤供給部１４０は、基板Ｗに有機溶剤を供給する。充填材供給部１５０は、基板Ｗに充填材を供給する。第１洗浄液供給部１６０は、基板Ｗに洗浄液を供給する。
チャンバー１１０は、内部空間を有する略箱形状である。チャンバー１１０は基板Ｗを収容する。ここでは、基板処理装置１００は基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型であり、チャンバー１１０には基板Ｗが１枚ずつ収容される。基板Ｗは、チャンバー１１０内に収容され、チャンバー１１０内で処理される。チャンバー１１０には、基板保持部１２０、薬液供給部１３０、リンス液供給部１３５、有機溶剤供給部１４０、充填材供給部１５０および洗浄液供給部１６０のそれぞれの少なくとも一部が収容される。
チャンバー１１０の側壁には、基板Ｗが搬出入される出入口１１２が設けられる。チャンバー１１０には、出入口１１２を開閉するシャッタ１１４が設けられる。シャッタ１１４は、シャッタ開閉ユニット１１６によって開閉駆動される。
基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。基板保持部１２０は、基板Ｗの上面を上方に向け、基板Ｗの裏面を鉛直下方に向くように基板Ｗを水平に保持する。また、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗを回転させる。
例えば、基板保持部１２０は、バキューム式のチャックであってもよい。この場合、基板保持部１２０は、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）の中央部をスピンベース１２１の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持する。
基板保持部１２０は、スピンベース１２１と、回転軸１２２と、電動モータ１２３とを含む。回転軸１２２は、中空軸である。回転軸１２２は回転軸線ＡＸに沿って鉛直方向に延びている。回転軸１２２の上端には、スピンベース１２１が結合されている。基板Ｗの裏面は、スピンベース１２１に接触し、基板Ｗは、スピンベース１２１の上方に載置される。
スピンベース１２１は、円板状であり、水平な姿勢で基板Ｗを支持する。スピンベース１２１は、円板部１２１Ａと、筒状部１２１Ｂとを有している。基板Ｗは、円板部１２１Ａの上方に載置され、基板Ｗの裏面は、円板部１２１Ａに接触する。円板部１２１Ａは、水平方向に沿った円盤状である。筒状部１２１Ｂは、回転軸１２２の上端に外嵌される。円板部１２１Ａの上面の直径は、基板Ｗの直径よりも小さい。
回転軸１２２は、スピンベース１２１の中央部から下方に延びる。電動モータ１２３は、回転軸１２２に回転力を与える。電動モータ１２３は、回転軸１２２を回転方向に回転させることにより、回転軸線ＡＸを中心に基板Ｗおよびスピンベース１２１を回転させる。
基板保持部１２０は、吸引ユニット１２７をさらに含む。吸引ユニット１２７は、真空ポンプを含む。吸引ユニット１２７により、スピンベース１２１の上面に配置された基板Ｗは吸引され、基板Ｗはスピンベース１２１に保持される。スピンベース１２１および回転軸１２２には、吸引経路１２５が挿通されている。吸引経路１２５は、スピンベース１２１の上面の中心から露出する吸引口１２４を有する。吸引経路１２５は、吸引管１２６に連結される。吸引管１２６は、吸引ユニット１２７に連結される。吸引管１２６には、その経路を開閉するためのバルブ１２８が配置される。
上述したように、基板保持部１２０は、バキューム式のチャックであってもよい。ただし、基板保持部１２０は、バキューム式のチャックに限定されない。基板保持部１２０は、基板Ｗを裏面から保持する任意の機構を有してもよい。あるいは、基板保持部１２０は、複数のチャックピンを基板Ｗの周端面に接触させる挟持式のチャックと組み合わせて用いられてもよい。
薬液供給部１３０は、基板Ｗの上面に薬液を供給する。薬液により、基板Ｗを処理できる。例えば、薬液により、基板Ｗには、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つが行われる。例えば、薬液は、フッ酸（フッ化水素水：ＨＦ）を含む。あるいは、薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、クエン酸、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、希フッ酸（ＤＨＦ）、アンモニア水、希アンモニア水、過酸化水素水、有機アルカリ（例えば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。また、薬液は、上記液を混合した混合液であってもよい。例えば、これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）等が挙げられる。
薬液供給部１３０は、ノズル１３１と、供給管１３２と、バルブ１３３とを含む。ノズル１３１は、基板Ｗの上面と対向し、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する。供給管１３２は、ノズル１３１に結合される。ノズル１３１は、供給管１３２の先端に設けられる。供給管１３２には、薬液供給源から、薬液が供給される。バルブ１３３は、供給管１３２に設けられる。バルブ１３３は、供給管１３２内の流路を開閉する。
リンス液供給部１３５は、基板Ｗの上面にリンス液を供給する。リンス液により、基板Ｗに付着した薬液等を洗い流すことができる。リンス液供給部１３５から供給されるリンス液は、脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ：ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、アンモニア水、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、または、還元水（水素水）であってもよい。
リンス液供給部１３５は、ノズル１３６と、供給管１３７と、バルブ１３８とを含む。ノズル１３６は、基板Ｗの上面と対向し、基板Ｗの上面に向けてリンス液を吐出する。供給管１３７は、ノズル１３６に結合される。ノズル１３６は、供給管１３７の先端に設けられる。供給管１３７には、供給源からリンス液が供給される。バルブ１３８は、供給管１３７に設けられる。バルブ１３８は、供給管１３７内の流路を開閉する。
有機溶剤供給部１４０は、基板Ｗの上面に有機溶剤を供給する。例えば、有機溶剤は、充填材に含有される溶媒と、リンス液に含有される水との両方と混和可能であることが好ましい。有機溶剤は、イソプロピルアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ：ＩＰＡ）であってもよい。あるいは、有機溶剤は、エタノール、アセトン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ：ＰＧＥＥ）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ：ＰＧＭＥＡ）などであってもよい。
有機溶剤供給部１４０は、ノズル１４２と、供給管１４４と、バルブ１４６とを含む。ノズル１４２は、基板Ｗの上面と対向し、基板Ｗの上面に向けて有機溶剤を吐出する。供給管１４４は、ノズル１４２に結合される。ノズル１４２は、供給管１４４の先端に設けられる。供給管１４４には、供給源から有機溶剤が供給される。バルブ１４６は、供給管１４４に設けられる。バルブ１４６は、供給管１４４内の流路を開閉する。
充填材供給部１５０は、基板Ｗの上面に充填材を供給する。充填材の供給により、基板Ｗに充填膜が形成される。基板Ｗに微細パターンが形成されている場合、充填材は、微細パターンの隙間に充填されて充填膜を形成する。充填材供給部１５０が充填材を供給することにより、表面張力の高いリンス液で洗浄した後にリンス液の乾燥に伴って基板Ｗの微細パターンが倒壊することを抑制できる。なお、充填膜は、微細パターンの隙間に形成されるだけでなく、微細パターンの上部にブリッジ状に形成されてもよい。
例えば、充填材によって形成される充填膜は昇華性であることが好ましい。充填材は、例えば、昇華性のアクリル系ポリマーを有機溶媒に溶解させた溶液である。昇華性のアクリル系ポリマーを溶解させる有機溶媒としては、ＰＧＥＥ等が挙げられる。有機溶媒は、ＩＰＡ、ＰＧＭＥＡなどであってもよい。
充填材供給部１５０は、ノズル１５２と、供給管１５４と、バルブ１５６とを含む。ノズル１５２は、基板Ｗの上面と対向し、基板Ｗの上面に向けて充填材を吐出する。供給管１５４は、ノズル１５２に結合される。ノズル１５２は、供給管１５４の先端に設けられる。供給管１５４には、供給源から充填材が供給される。バルブ１５６は、供給管１５４に設けられる。バルブ１５６は、供給管１５４内の流路を開閉する。
第１洗浄液供給部１６０は、基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する。第１洗浄液供給部１６０は、基板Ｗの裏面の内側に洗浄液を供給する。本明細書において、第１洗浄液供給部１６０を単に洗浄液供給部１６０と記載することがある。
洗浄液供給部１６０は、洗浄液として有機溶媒を供給してもよい。有機溶媒は、ＩＰＡ、ＰＧＭＥＡ、ＰＧＥＥ、エタノールおよびアセトンの少なくとも１つを含むことが好ましい。あるいは、洗浄液供給部１６０は、洗浄液として水を供給してもよい。
洗浄液供給部１６０は、ノズル１６２と、供給管１６４と、バルブ１６６とを含む。ノズル１６２は、基板Ｗの裏面と対向し、基板Ｗの裏面に向けて洗浄液を吐出する。供給管１６４は、ノズル１６２に結合される。ノズル１６２は、供給管１６４の先端に設けられる。供給管１６４には、供給源から洗浄液が供給される。バルブ１６６は、供給管１６４に設けられる。バルブ１６６は、供給管１６４内の流路を開閉する。
基板処理装置１００では、充填材供給部１５０が基板Ｗの上面に充填材を供給することにより、リンス液を乾燥する際のパターン倒壊を防ぐことができる。しかしながら、基板に充填材を供給すると、基板の裏面に充填材の一部が付着してしまうことがある。
図２は、充填材の付着した基板Ｗの裏面の模式図である。図２に示すように、基板Ｗに充填材を供給して充填層を形成する場合、基板Ｗをプラズマアッシングで処理しても、基板Ｗの裏面に充填材が付着することがある。充填材が基板Ｗの裏面に付着していると、その後のフォトリソグラフィ工程で基板Ｗに露光する場合、基板Ｗの表面高さが予定からずれてしまい、適切に光をフォーカスできないことがある。この場合、露光パターンを適切に形成できず、製品の歩留まりが低下してしまう。
図１に示したように、本実施形態の基板処理装置１００では、洗浄液供給部１６０が基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する。詳細には、洗浄液供給部１６０は、基板Ｗの裏面のうちの基板保持部１２０に保持される領域に向けて洗浄液を供給する。このため、本実施形態の基板処理装置１００によれば、基板Ｗの裏面に充填材が付着することを抑制できる。
なお、基板Ｗの裏面に充填材が付着したまま基板Ｗを加熱処理すると、充填材の重合が進み、充填材を除去しにくくなる場合がある。このため、基板Ｗの裏面に付着した充填材は、基板Ｗを加熱処理する前に除去することが好ましい。
ここで、図３を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における基板保持部１２０と洗浄液供給部１６０と基板Ｗとの位置関係を説明する。図３（ａ）および図３（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００における基板Ｗ、基板保持部１２０および洗浄液供給部１６０の模式的な上面図である。図３では、説明が過度に複雑になることを避けるために、基板Ｗ、基板保持部１２０の円板部１２１Ａおよび洗浄液供給部１６０のノズル１６２以外を省略して示している。
図１および図３（ａ）に示すように、基板保持部１２０のスピンベース１２１は、円板部１２１Ａを有しており、基板Ｗの中心が円板部１２１Ａの中心と一致するように基板Ｗは円板部１２１Ａ上に配置される。円板部１２１Ａの径方向外側には、洗浄液供給部１６０のノズル１６２が配置される。洗浄液供給部１６０のノズル１６２は、図３（ａ）の矢印に示す方向に向いている。図３（ａ）の矢印は、ノズル１６２から、基板保持部１２０の円板部１２１Ａの境界に向かっている。このため、洗浄液供給部１６０のノズル１６２は、図３（ａ）の矢印の方向に向けて洗浄液を吐出できる。
図３（ｂ）に示すように、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持して回転方向Ｒに回転させる。洗浄液供給部１６０は、基板保持部１２０が基板Ｗを保持して回転している状態でノズル１６２から基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する。この場合、洗浄液供給部１６０は、基板Ｗの裏面のうちの基板保持部１２０に保持されている領域に向けて洗浄液を供給する。基板Ｗの裏面に供給された洗浄液ＣＷは、基板Ｗのうちの基板保持部１２０の近傍だけでなく遠心力によって基板の裏面に広がる。洗浄液供給部１６０が洗浄液ＣＷを供給し続けると、洗浄液ＣＷは、基板Ｗの裏面全体に行き渡る。
次に、図４を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における基板Ｗの裏面に洗浄液ＣＷが広がる過程を説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、本実施形態の基板処理装置１００において基板保持部１２０と洗浄液ＣＷと基板Ｗとの位置関係を示す模式的な上面図である。なお、図４では、基板保持部１２０の円板部１２１Ａの近傍を拡大して示している。
図４（ａ）に示すように、基板Ｗが回転した状態で洗浄液ＣＷの供給を開始すると、洗浄液ＣＷは基板Ｗの裏面に到達する。なお、洗浄液ＣＷの供給開始時に、ノズル１６２から吐出された洗浄液ＣＷは、基板Ｗの裏面の地点Ｐに到達する。以下の説明において、ノズル１６２から吐出された洗浄液ＣＷが基板Ｗの裏面に到達する地点Ｐを到着点Ｐと呼ぶことがある。
本実施形態の基板処理装置１００において、洗浄液供給部１６０のノズル１６２は、基板Ｗの回転方向に沿った方向に向いている。なお、洗浄液供給部１６０のノズル１６２は、基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分が基板Ｗの中心を基準とした到着点Ｐの法線方向に平行になるように基板Ｗに向くことが好ましい。
その後、図４（ｂ）に示すように、洗浄液ＣＷのさらなる供給および基板Ｗの回転に伴い、洗浄液ＣＷは基板Ｗの到着点Ｐから広がる。このとき、洗浄液ＣＷは、基板Ｗの裏面上において、洗浄液供給部１６０のノズル１６２から洗浄液ＣＷの吐出する方向に沿って広がるとともに、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの径方向に広がる。このため、洗浄液ＣＷの広がりの中心は、基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分よりも径方向外側に向いている。
図４（ｃ）に示すように、洗浄液ＣＷのさらなる供給および基板Ｗの回転に伴い、洗浄液ＣＷは基板Ｗの到着点Ｐからさらに広がる。洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向内側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、基板Ｗの裏面のうち基板保持部１２０に保持されている領域に近づく。具体的には、基板Ｗの裏面の中央部は、基板保持部１２０のスピンベース１２１の円板部１２１Ａと接触しているため、洗浄液ＣＷは、基板Ｗと円板部１２１Ａとの境界に近づく。一方、洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向外側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、ノズル１６２から吐出されて基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分に沿って広がるとともに、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの径方向に広がる。
図４（ｄ）に示すように、洗浄液ＣＷのさらなる供給および基板Ｗの回転に伴い、洗浄液ＣＷは基板Ｗの到着点Ｐからさらに広がる。洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向内側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、基板Ｗの裏面のうち基板保持部１２０に保持されている領域にさらに近づくものの、基板保持部１２０に到達することなく、基板保持部１２０に保持されている領域に近接して進行する。なお、洗浄液ＣＷと基板保持部１２０との距離は、３ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以下であることがさらに好ましい。具体的には、基板Ｗの裏面の中央部は、基板保持部１２０のスピンベース１２１の円板部１２１Ａと接触しているため、洗浄液ＣＷは、基板保持部１２０に到達することなく、基板Ｗと円板部１２１Ａとの境界に近接して進行する。一方、洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向外側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、ノズル１６２から吐出されて基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分に沿って広がるとともに、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの径方向に広がる。
その後、洗浄液ＣＷのさらなる供給および基板Ｗの回転に伴い、洗浄液ＣＷは基板Ｗの到着点Ｐからさらに広がる。ここでは、図示することを省略するが、洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向内側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、基板保持部１２０に保持されている領域に近接して進行して一周する。具体的には、基板Ｗの裏面の中央部は、基板保持部１２０のスピンベース１２１の円板部１２１Ａと接触しているため、洗浄液ＣＷは、基板Ｗと円板部１２１Ａとの境界に近接して一周する。一方、洗浄液ＣＷのうちの基板Ｗの径方向外側の成分に着目すると、洗浄液ＣＷは、ノズル１６２から吐出されて基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分に沿って広がり、基板Ｗの外周縁に達するとともに、基板Ｗの裏面の全体に行き渡る。
本実施形態の基板処理装置１００では、洗浄液供給部１６０が洗浄液ＣＷを供給することにより、基板Ｗの裏面のうち基板保持部１２０に保持されない領域のほぼ全体に洗浄液ＣＷが行き渡る。このため、充填材供給部１５０が基板Ｗに充填材を供給しても、洗浄液供給部１６０の洗浄液ＣＷにより、基板Ｗの裏面に付着した充填材を洗浄できる。
なお、図４（ａ）において、到着点Ｐと基板保持部１２０との距離は、洗浄液ＣＷの広がりを考慮して決定されることが好ましい。例えば、到着点Ｐと基板保持部１２０との距離は、０．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であってもよく、０．８ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であってもよい。
なお、図３および図４を参照した上述の説明では、基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向とほぼ平行であったが、本実施形態はこれに限定されない。本明細書の以下の説明において、ノズル１６２から吐出されて基板Ｗに到達する直前の洗浄液ＣＷの進行方向を基板Ｗに投影した成分を「洗浄液ＣＷの入射方向」と記載することがある。洗浄液ＣＷの入射方向は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向と平行でなくてもよい。ノズル１６２の位置が同じであっても、洗浄液ＣＷの入射方向は、洗浄液ＣＷの吐出距離に応じて異なる。
次に、図５を参照して、洗浄液ＣＷの入射方向と基板Ｗの中心を基準とした到達点の法線方向との関係を説明する。図５は、本実施形態の基板処理装置１００において洗浄液供給部１６０から基板Ｗに供給された洗浄液の到着点を示す模式図である。
洗浄液供給部１６０のノズル１６２から吐出された洗浄液が基板Ｗ上の到着点Ｐ１に到達する場合、洗浄液ＣＷの入射方向が基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向と平行である。ただし、洗浄液ＣＷの入射方向が基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向と平行でなくてもよい。
例えば、洗浄液ＣＷの入射方向が基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対して径方向外側を向いてもよい。例えば、洗浄液供給部１６０のノズル１６２から吐出された洗浄液が基板Ｗ上の到着点Ｐ２に到達する場合、洗浄液ＣＷの入射方向は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対して径方向外側を向く。この場合、洗浄液ＣＷは、基板Ｗの径方向外側に向かう遠心力を受けるため、洗浄液ＣＷが径方向内側に向かって充分に広がらないことがある。このため、洗浄液ＣＷの入射方向と基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向との角度θ１は大きくなりすぎないことが好ましい。例えば、角度θ１は、３０°以下であることが好ましい。
あるいは、洗浄液ＣＷの入射方向は基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対して径方向内側を向いてもよい。例えば、洗浄液供給部１６０のノズル１６２から吐出された洗浄液が基板Ｗ上の到着点Ｐ３に到達する場合、洗浄液ＣＷの入射方向は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対して径方向内側を向く。この場合、洗浄液ＣＷの入射方向の成分は、遠心力と対向する成分であるため、洗浄液ＣＷが基板Ｗの径方向外側に向かって充分に広がらないことがある。また、洗浄液ＣＷの入射方向が、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対して径方向内側を向く場合、基板保持部１２０と基板Ｗとの境界に洗浄液ＣＷが到達すると、基板保持部１２０と基板Ｗとの隙間から洗浄液ＣＷが基板保持部１２０の内部に浸透し、基板保持部１２０による基板保持機能が低下することがある。このため、洗浄液ＣＷの入射方向と基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向との角度θ２は大きくなりすぎないことが好ましい。例えば、角度θ２は、２０°以下であることが好ましい。
なお、洗浄液ＣＷの入射方向は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対してほぼ平行である場合、ノズル１６２の吐出方向および洗浄液ＣＷの入射方向および吐出距離を容易に調整できる。このため、洗浄液ＣＷの入射方向は、基板Ｗの中心を基準とした到着点の法線方向に対してほぼ平行であってもよい。
なお、図１、図３〜図５を参照した説明では、洗浄液供給部１６０は、１つのノズルから洗浄液を基板Ｗに吐出したが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液供給部１６０は、複数のノズルから洗浄液を基板Ｗに吐出してもよい。
また、図３を参照した説明では、洗浄液供給部１６０は、基板Ｗにノズルから１つの洗浄液を吐出したが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液供給部１６０は、基板Ｗに複数のノズルから異なる洗浄液を吐出してもよい。
ここで、図６を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における洗浄液供給部１６０を説明する。図６（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図である。図６（ａ）に示すように、洗浄液供給部１６０は、ノズルとしてノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄを有する。
ノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄは、基板保持部１２０の回転軸線ＡＸを中心として互いに等間隔に配置される。ノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄから、回転軸線ＡＸまでの距離は互いにほぼ等しい。ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃは互いに対向する位置に配置され、ノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄは互いに対向する位置に配置される。
図６（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００の模式的な上面図である。図６（ｂ）に示すように、ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃは、基板Ｗの回転方向Ｒに沿って洗浄液を吐出する。また、ノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄは、基板Ｗの径方向に沿って洗浄液を吐出する。このため、基板Ｗの中心からノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃによって洗浄液が基板Ｗに吐出される地点までの距離は、基板Ｗの中心からノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄによって洗浄液が基板Ｗに吐出される地点までの距離とは異なる。基板Ｗの中心からノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃによって洗浄液が基板Ｗに吐出される地点までの距離は比較的短く、基板Ｗの中心からノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄによって洗浄液が基板Ｗに吐出される地点までの距離は比較的長い。
なお、ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃから吐出される洗浄液は、ノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄから吐出される洗浄液とは異なってもよい。例えば、ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃから、洗浄液としてＩＰＡが吐出され、ノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄから洗浄液としてＤＩＷが吐出されてもよい。この場合、ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃは共通の供給管に結合されてもよく、ノズル１６２ｂおよびノズル１６２ｄは、ノズル１６２ａおよびノズル１６２ｃとは別の共通の供給管に結合されてもよい。
なお、図１、図３〜図６を参照して上述した説明では、基板処理装置１００の洗浄液供給部１６０は基板Ｗの裏面の内側に洗浄液を供給し、基板Ｗの裏面全体を洗浄したが、本実施形態はこれに限定されない。基板処理装置１００は、洗浄液供給部１６０とは別に基板Ｗの裏面、側面および上面の周縁部の洗浄に適した洗浄液を供給してもよい。
次に、図７を参照して、基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する第２洗浄液供給部１７０をさらに備えた基板処理装置１００を説明する。図７は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。図７に示した基板処理装置１００は、基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する第２洗浄液供給部１７０をさらに備える点を除き、図１を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。
本実施形態の基板処理装置１００は、チャンバー１１０、基板保持部１２０、薬液供給部１３０、リンス液供給部１３５、有機溶剤供給部１４０、充填材供給部１５０および第１洗浄液供給部１６０に加えて、第２洗浄液供給部１７０をさらに備える。第２洗浄液供給部１７０は、基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する。
第２洗浄液供給部１７０は、第１洗浄液供給部１６０よりも基板Ｗの径方向外側に洗浄液を供給する。このため、第２洗浄液供給部１７０から供給された洗浄液は、基板Ｗの側面に充分に到達し、基板Ｗの裏面、側面および上面の周縁部を洗浄する。なお、本明細書において、第２洗浄液供給部１７０を単に洗浄液供給部１７０と記載することがある。
第２洗浄液供給部１７０は、ノズル１７２と、供給管１７４と、バルブ１７６とを含む。ノズル１７２は、基板Ｗの裏面と対向し、基板Ｗの裏面に向けて洗浄液を吐出する。供給管１７４は、ノズル１７２に結合される。ノズル１７２は、供給管１７４の先端に設けられる。供給管１７４には、供給源から洗浄液が供給される。バルブ１７６は、供給管１７４に設けられる。バルブ１７６は、供給管１７４内の流路を開閉する。
なお、図７を参照した説明では、洗浄液供給部１７０は、１つのノズルから洗浄液を基板Ｗに吐出したが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液供給部１７０は、複数のノズルから洗浄液を基板Ｗに吐出してもよい。
図８は、本実施形態の基板処理装置１００模式的な上面図である。基板処理装置１００において、第１洗浄液供給部１６０は、ノズルとしてノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄを有する。第２洗浄液供給部１７０は、ノズルとしてノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄを有する。
ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄは、基板保持部１２０の回転軸を中心として互いに等間隔に配置される。なお、ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄから、回転軸線ＡＸまでの距離は互いにほぼ等しい。ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄから回転軸線ＡＸまでの距離は、また、ノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄから回転軸線ＡＸまでの距離よりも長い。
ノズル１７２ａおよび１７２ｃは互いに対向する位置に配置され、ノズル１７２ｂおよび１７２ｄは互いに対向する位置に配置される。ここでは、ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄは、基板Ｗの回転方向および径方向に沿って洗浄液を吐出する。ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄからの洗浄液の吐出方向は、基板Ｗの回転方向の成分と基板Ｗの径方向の成分との和で表される。このため、基板Ｗの中心から第２洗浄液供給部１７０によって洗浄液が基板Ｗに供給される地点までの距離は、基板Ｗの中心から第１洗浄液供給部１６０によって洗浄液が基板Ｗに供給される地点までの距離よりも長い。例えば、ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄから、洗浄液としてＩＰＡが吐出されてもよい。あるいは、ノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄから、洗浄液としてＤＩＷが吐出されてもよい。
なお、図７および図８に示した第２洗浄液供給部１７０によって供給される洗浄液は、第１洗浄液供給部１６０によって供給される洗浄液とは少なくとも一部異なることが好ましい。ただし、第２洗浄液供給部１７０によって供給される洗浄液は、第１洗浄液供給部１６０によって供給される洗浄液と同じであってもよい。
次に、図９を参照して、本実施形態の基板処理装置１００における洗浄液供給部１６０、１７０を説明する。図９（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１００における基板保持部１２０、洗浄液供給部１６０、１７０の模式的な斜視図である。図９（ａ）に示すように、洗浄液供給部１６０のノズル１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃ、１６２ｄは基板保持部１２０の近傍に配置され、洗浄液供給部１７０のノズル１７２ａ、１７２ｂ、１７２ｃ、１７２ｄは基板保持部１２０から離れた位置に配置される。
図９（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１００における基板保持部１２０、洗浄液供給部１６０、１７０の一部拡大上面図である。図９（ｂ）に示すように、ノズル１６２ａの先端は、円周方向に沿って上方を向いている一方、ノズル１７２ａの先端は、円周方向の成分と径方向の成分とを合わせた方向に沿って上方を向いている。
図９（ｃ）は、本実施形態の基板処理装置１００における洗浄液供給部１６０の一部拡大断面側面図である。図９（ｃ）に示すように、洗浄液供給部１６０の供給管１６４は、基板Ｗと直交して鉛直方向に延びている。ノズル１６２は、供給管１６４の先端に設けられる。ノズル１６２は、供給管１６４の先端において水平方向に対して所定の角度θだけ傾いて斜め上方を向くように設けられる。例えば、角度θは、５°以上２５°以下であってもよく、１０°以上２０°以下であってもよい。また、ノズル１６２の吐出方向に沿ったノズル１６２と基板Ｗとの間の距離は、１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよく、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。
次に、図１０〜図１１を参照して、本実施形態の基板処理装置１００を説明する。本実施形態の基板処理装置１００は、チャンバー１１０（図１および図７）を複数備え、さらにチャンバー２１０を備える点で、図１および図７を参照して上述した基板処理装置１００とは異なる。このため、冗長な説明を避ける目的で重複する記載を省略する。
図１０（ａ）は、基板処理装置１００の模式的な平面図である。図１０（ｂ）は、基板処理装置１００の構成を説明するための図解的な立面図である。基板処理装置１００は、半導体ウエハ等の基板Ｗ一枚ずつに対して、洗浄処理やエッチング処理等の各種の処理を施す枚葉式の装置である。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、基板処理装置１００は、チャンバー１１０の単位で設けられた複数の液処理ユニット１００Ｃと、チャンバー２１０の単位で設けられた複数の加熱処理ユニット１００Ｈと、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御ユニット２２０とを備える。ロードポートＬＰには、複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置される。制御ユニット２２０は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、液処理ユニット１００Ｃおよび加熱処理ユニット１００Ｈを制御する。図１２に示すように、制御ユニット２２０は、プロセッサ２２２およびメモリ２２４を含む。
ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと液処理ユニット１００Ｃとの間で基板Ｗを搬送する。液処理ユニット１００Ｃの各々は、基板Ｗに処理液を吐出して、基板Ｗを処理する。
具体的には、複数の液処理ユニット１００Ｃは、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数の処理タワーＴＷ（図１０では４つの処理タワーＴＷ）を形成している。各処理タワーＴＷは、上下に積層された複数の液処理ユニット１００Ｃおよび加熱処理ユニット１００Ｈを含む。
基板処理装置１００は、水平方向に延びる搬送路２３０をさらに含む。搬送路２３０は、インデクサーロボットＩＲからセンターロボットＣＲに向かって直線状に延びている。複数の処理タワーＴＷは、搬送路２３０を挟んで対称に配置されている。複数の処理タワーＴＷは、搬送路２３０の両側のそれぞれにおいて、搬送路２３０が延びる方向に沿って並んでいる。本実施形態では、処理タワーＴＷは、搬送路２３０の両側に２つずつ配置されている。
複数の処理タワーＴＷのうち、インデクサーロボットＩＲに近い側の２つの処理タワーＴＷのそれぞれを、第１処理タワーＴＷＡおよび第２処理タワーＴＷＢという。第１処理タワーＴＷＡおよび第２処理タワーＴＷＢは、搬送路２３０を挟んで互いに対向している。複数の処理タワーＴＷのうち、インデクサーロボットＩＲから遠い側の２つの処理タワーＴＷのそれぞれを、第３処理タワーＴＷＣおよび第４処理タワーＴＷＤという。第３処理タワーＴＷＣおよび第４処理タワーＴＷＤは、搬送路２３０を挟んで互いに対向している。
第１処理タワーＴＷＡおよび第３処理タワーＴＷＣは、搬送路２３０に並んで配置されている。第２処理タワーＴＷＢおよび第４処理タワーＴＷＤは、搬送路２３０に並んで配置されている。
第１処理タワーＴＷＡは、２つの液処理ユニット１００Ｃと、加熱処理ユニット１００Ｈとを含む。第１処理タワーＴＷＡと同様に、第２処理タワーＴＷＢ〜第４処理タワーＴＷＤのそれぞれも、２つの液処理ユニット１００Ｃと、加熱処理ユニット１００Ｈとを含む。なお、複数の液処理ユニット１００Ｃは、それぞれ同様の構成を有している。複数の加熱処理ユニット１００Ｈは、それぞれ同様の構成を有している。
図１０（ｂ）に示すように、第１処理タワーＴＷＡでは、液処理ユニット１００Ｃ、加熱処理ユニット１００Ｈおよび液処理ユニット１００Ｃが積層されており、２つの液処理ユニット１００Ｃの間に加熱処理ユニット１００Ｈが配置される。第１処理タワーＴＷＡと同様に、第２処理タワーＴＷＢ〜第４処理タワーＴＷＤにおいても、液処理ユニット１００Ｃ、加熱処理ユニット１００Ｈおよび液処理ユニット１００Ｃが積層されており、２つの液処理ユニット１００Ｃの間に加熱処理ユニット１００Ｈが配置される。
図１１は、本実施形態の基板処理装置１００における加熱処理ユニット１００Ｈの模式図である。加熱処理ユニット１００Ｈは、チャンバー２１０と、基板Ｗを保持する基板ホルダ２００と、基板Ｗを加熱するヒータ２０１（基板加熱ユニット）と、基板Ｗを冷却する冷却ユニット２０２と、基板Ｗを上下動させる複数のリフトピン２０３とを含む。
基板ホルダ２００は、基板Ｗが水平な姿勢となるように基板Ｗを下方から支持する板状の部材である。基板ホルダ２００は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットに含まれる。基板ホルダ２００は、チャンバー２１０内に収容されている。
ヒータ２０１および冷却ユニット２０２は、基板ホルダ２００に内蔵されている。ヒータ２０１、冷却ユニット２０２および基板ホルダ２００によって、温度調節プレートが構成されている。ヒータ２０１は、伝熱または熱輻射によって基板Ｗを加熱する。ヒータ２０１には、ヒータ２０１に電力を供給するヒータ通電ユニット２０９が接続されている。ヒータ２０１は、基板Ｗを約２５０℃に加熱可能である。
ヒータ２０１の代わりに、電磁波（紫外線、赤外線、マイクロ波、Ｘ線、レーザ光等）を照射して基板Ｗを加熱する電磁波照射ユニットが用いられてもよい。冷却ユニット２０２は、基板ホルダ２００内を通る冷却通路を有していてもよい。冷却ユニット２０２は、電子冷却素子を有していてもよい。
複数のリフトピン２０３は、基板ホルダ２００を貫通する複数の貫通穴にそれぞれ挿入されている。複数のリフトピン２０３が、リフトピン昇降ユニット２１６によって、上位置と下位置との間で昇降される。複数のリフトピン２０３が上位置に位置するとき、基板Ｗは、基板ホルダ２００から上方に離間する。複数のリフトピン２０３が下位置に位置するとき、複数のリフトピン２０３の上端部が基板ホルダ２００の内部に退避する。そのため、基板Ｗは、基板ホルダ２００によって下方から支持される。
チャンバー２１０は、ベース部２１１と、ベース部２１１に対して上下動する可動蓋部２１２とを有している。ベース部２１１と可動蓋部２１２とによって、チャンバー２１０の内部空間２１３が区画されている。可動蓋部２１２は、蓋部駆動ユニット２１４によって、上位置と下位置との間で昇降される。可動蓋部２１２が下位置に位置するとき、ベース部２１１と可動蓋部２１２とが接触する。これにより、チャンバー２１０が閉じられる。可動蓋部２１２が上位置に位置するとき、センターロボットＣＲがチャンバー２１０の内部空間２１３にアクセスできる。
図１２は、本実施形態の基板処理装置１００のブロック図である。図１２に示すように、制御ユニット２２０は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置１００に備えられた制御対象を制御する。
具体的には、制御ユニット２２０は、プロセッサ２２２と、プログラムが格納されたメモリ２２４とを含む。制御ユニット２２０は、プロセッサ２２２がプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット２２０は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、シャッタ開閉ユニット１１６、蓋部駆動ユニット２１４、リフトピン昇降ユニット２１６、ヒータ通電ユニット２０９、第１ガード昇降ユニット１９３Ｌ、第２ガード昇降ユニット１９４Ｌ、ノズル移動ユニット１５８、バルブ１２８、１３３、１３８、１４６、１５６、１６６の動作を制御する。
次に、図１、図７、図１０〜図１５を参照して、基板処理装置１００による基板処理を説明する。図１３は、基板処理装置１００による基板処理を説明するためのフローチャートであり、主として、制御ユニット２２０がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図１４（ａ）〜図１４（ｃ）および図１５（ａ）〜図１５（ｃ）は、基板処理を説明するための模式図である。
基板処理装置１００は、基板Ｗを連続して処理する。基板Ｗの連続処理中、加熱処理ユニット１００Ｈのヒータ２０１は、ヒータ通電ユニット２０９によって通電された状態で維持される（図１２参照）。
まず、図１４（ａ）に示すように、基板Ｗが、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ（図１０（ａ）および図１０（ｂ））によってキャリヤＣから液処理ユニット１００Ｃに搬入される（第１搬入工程：Ｓ１０２）。センターロボットＣＲは、出入口１１２（図１および図７）を介して液処理ユニット１００Ｃに進入する。液処理ユニット１００Ｃに搬入された基板Ｗは、センターロボットＣＲから基板保持部１２０に渡される。基板Ｗは、上面が上方を向くようにスピンベース１２１に載置される。
そして、バルブ１２８が開かれる。これにより、基板Ｗの裏面がスピンベース１２１の上面に接触した状態で、基板Ｗが基板保持部１２０に保持される（第１基板保持工程）。この後、基板Ｗは、センターロボットＣＲによって液処理ユニット１００Ｃから搬出されるまでの間、水平に保持された状態で維持される。
その後、図１４（ｂ）に示すように、電動モータ１２３が基板Ｗの回転を開始する（基板回転工程：Ｓ１０４）。そして、第１ガード昇降ユニット１９３Ｌおよび第２ガード昇降ユニット１９４Ｌが第１ガード１９３、第２ガード１９４を基板Ｗの側方にまで上昇させる。
そして、図１４（ｃ）に示すように、バルブ１３３が開かれ、薬液供給部１３０のノズル１３１から基板Ｗの上面への薬液の供給が開始される。基板Ｗの上面に供給された薬液は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗが薬液によって処理される（薬液処理工程：Ｓ１０６）。遠心力によって基板Ｗ外へ排出された薬液は、第１ガード１９３によって受けられる。
基板Ｗの上面に薬液を一定時間供給した後、バルブ１３３が閉じられ、有機溶剤吐出前に、第１ガード昇降ユニット１９３Ｌが第１ガード１９３を下位置に移動させ、バルブ１４６が開かれる。これにより、図１５（ａ）に示すように、有機溶剤供給部１４０のノズル１４２から上面への有機溶剤の供給が開始される（有機溶剤供給工程：Ｓ１０８）。上面に供給された有機溶剤は、遠心力によって上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の薬液が有機溶剤に置換される。遠心力によって基板Ｗ外へ排出された薬液および有機溶剤は、第２ガード１９４によって受けられる。
上面に有機溶剤が供給されている間に、ノズル移動ユニット１５８が、ノズル１５２を中央位置に移動させる。また、基板Ｗの上面に有機溶剤を一定時間供給した後、バルブ１４６が閉じられ、バルブ１５６が開かれる。これにより、図１５（ｂ）に示すように、充填材供給部１５０のノズル１５２から基板Ｗの上面に充填材の供給が開始される（充填材供給工程：Ｓ１１０）。基板Ｗの上面に供給された充填材は、遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗ上の有機溶剤が充填材に置換される。この結果、基板Ｗの上面が充填材の液膜によって覆われる。遠心力によって基板Ｗ外へ排出された有機溶剤および充填材は、第２ガード１９４によって受けられる。ノズル１５２は、充填材の吐出を終了した後すぐに、洗浄液吐出前に退避位置に移動する。
ノズル１５２から基板Ｗの上面に供給された充填材が上面の周縁部から基板Ｗの裏面に回り込むことがある。また、基板Ｗの上面外に飛散した充填材が第１ガード１９３、第２ガード１９４から跳ね返って裏面の周縁部に付着する場合もある。このため、基板Ｗの上面が充填材の液膜によって覆われた後、バルブ１６６およびバルブ１７６が開かれる。これにより、図１５（ｃ）に示すように、洗浄液供給部１６０のノズル１６２および洗浄液供給部１７０のノズル１７２から基板Ｗの裏面に洗浄液が供給される（洗浄液供給工程：Ｓ１１２）。ノズル１６２およびノズル１７２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面に供給されることによって、基板Ｗの裏面が洗浄される。そのため、充填材による裏面の汚染を抑制することができる。このように、洗浄液供給部１６０が洗浄ユニットとして機能する。
その後、バルブ１６６およびバルブ１７６が閉じられ、第２ガード１９４が下位置に移動させられる。そして、電動モータ１２３が基板Ｗの回転を停止させる。そして、バルブ１２８が閉じられる。
その後、シャッタ開閉ユニット１１６（図１および図７）によって再びシャッタ１１４が開かれる。そして、センターロボットＣＲは、出入口１１２を介して液処理ユニット１００Ｃにアクセスし、液処理ユニット１００Ｃから基板Ｗを搬出する（第１搬出工程：Ｓ１１４）。
そして、基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、加熱処理ユニット１００Ｈ（図１１）に搬入される（第２搬入工程：Ｓ１１６）。このとき、蓋部駆動ユニット２１４が可動蓋部２１２を上位置に位置させることによって、センターロボットＣＲは、加熱処理ユニット１００Ｈに進入することができる。そして、基板Ｗは、基板ホルダ２００によって水平に保持される（第２基板保持工程）。具体的には、基板Ｗは、上位置に配置された複数のリフトピン２０３に受け渡された後、リフトピン２０３がリフトピン昇降ユニット２１６によって下位置に移動させられる。これにより、基板Ｗが基板ホルダ２００の上面に載置される。そして、センターロボットＣＲが加熱処理ユニット１００Ｈから退避する。その後に、蓋部駆動ユニット２１４が可動蓋部２１２を下位置に位置させる。これによって、チャンバー２１０が閉じられる。
加熱処理ユニット１００Ｈでは、基板ホルダ２００に内蔵されたヒータ２０１によって基板Ｗが加熱される（基板加熱工程：Ｓ１１８）。これにより、基板Ｗの上面を覆う充填材が固化される（固化工程）。詳しくは、充填材に含有される溶媒が蒸発し、固体成分のみが上面上に残る。これにより、基板Ｗの上面を覆う昇華性の被覆膜が形成される。固化工程が実行されることによって、被覆膜を確実に形成することができる。
なお、前述した周縁洗浄工程は、固化工程の開始前に行われている。そのため、固化工程によって充填材が固化される前に、裏面の周縁部が洗浄される。したがって、充填材が固化された後に裏面の周縁部を洗浄する場合と比較して、裏面の周縁部を洗浄しやすい。そして、蓋部駆動ユニット２１４（図１２）によって可動蓋部２１２が上位置に位置させられ、リフトピン昇降ユニット２１６によって、複数のリフトピン２０３が上位置に移動される。そして、センターロボットＣＲが複数のリフトピン２０３から基板Ｗを受け取り、加熱処理ユニット１００Ｈから基板Ｗを搬出する（Ｓ１２０：第２搬出工程）。以上のようにして基板Ｗを処理できる。
なお、基板Ｗの回転速度は、基板Ｗの処理に応じて適宜変更してもよい。例えば、基板Ｗに充填材を供給した後、基板Ｗの回転速度は適宜変更してもよい。
次に、図１６を参照して、充填材を基板Ｗに供給した後に基板Ｗの回転速度を変更する実施形態を説明する。図１６は、本実施形態の基板処理装置における基板処理方法を説明するためのフローチャートである。なお、本実施形態の基板処理装置における基板処理方法は、充填材供給工程（Ｓ１１０）および洗浄液供給工程（Ｓ１１２）の詳細以外は、図１３に示したフローチャートと同様であるため、図１６には、フローチャートにおける充填材供給工程（Ｓ１１０）および洗浄液供給工程（Ｓ１１２）のみを示している。
図１６に示すように、充填材供給工程（Ｓ１１０）において、電動モータ１２３は基板Ｗを回転した状態で、バルブ１５６を開いて充填材供給部１５０のノズル１５２から基板Ｗの上面に充填材の吐出を開始し、所定量の充填材を吐出する（充填材吐出工程：Ｓ１１０ａ）。その後、バルブ１５６を閉じてノズル１５２から基板Ｗの上面に充填材の吐出を停止する。
その後、電動モータ１２３は基板Ｗを第１回転速度で回転させる。充填材の吐出量および第１回転速度により、充填層の厚さが決定される（膜厚決定工程：Ｓ１１０ｂ）。例えば、第１回転速度は、１０００ｒｐｍ以上３０００ｒｐｍ以下である。
その後、電動モータ１２３は基板Ｗを第２回転速度で回転させる。第２回転速度は第１回転速度より低い。比較的低速の第２回転速度で基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗが微細構造であっても充填材を基板Ｗの全面に充分に行き渡らせることができる（浸透工程：Ｓ１１０ｃ）。例えば、第２回転速度は１０ｒｐｍ以上５００ｒｐｍ以下である。
その後、電動モータ１２３は基板Ｗを第３回転速度で回転させる。第３回転速度は第２回転速度より高い。比較的高速の第３回転速度で基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗに残った充填材を吹き飛ばし、基板Ｗを乾燥させることができる（乾燥工程：Ｓ１１０ｄ）。例えば、第３回転速度は、１０００ｒｐｍ以上３０００ｒｐｍ以下である。
その後、洗浄液供給部１６０のノズル１６２から基板Ｗの裏面に洗浄液が供給される。ノズル１６２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面に供給されることによって、基板Ｗの裏面が洗浄される（洗浄液供給工程：１１２）。
図７を参照して上述したように、基板処理装置１００が第１洗浄液供給部１６０に加えて第２洗浄液供給部１７０を備える場合、まず、ノズル１６２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面の内側に供給されることによって、基板Ｗの裏面の内側が洗浄される（洗浄液内側供給工程：Ｓ１１２ａ）。この場合、電動モータ１２３は基板Ｗを第４回転速度で回転させる。第４回転速度は第３回転速度よりも低い。比較的低速の第４回転速度で基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗの裏面の内側に供給された洗浄液で基板Ｗの裏面を確実に洗浄できる。例えば、第４回転速度は、１０ｒｐｍ以上２００ｒｐｍ以下である。
その後、ノズル１７２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面に供給されることによって、基板Ｗの裏面の外側および側面を洗浄する（洗浄液外側供給工程：Ｓ１１２ｂ）。この場合、電動モータ１２３は基板Ｗを第５回転速度で回転させる。第５回転速度は第４回転速度よりも高い。比較的高速の第５回転速度で基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗの裏面の外側に供給された洗浄液で基板の裏側、側面および上面の周縁部を確実に洗浄できる。例えば、第５回転速度は、５０ｒｐｍ以上２０００ｒｐｍ以下である。
なお、図１６を参照した上述の説明では、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）の後、洗浄液外側供給工程（Ｓ１１２ｂ）を行ったが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液外側供給工程（Ｓ１１２ｂ）の後に、板裏面内側洗浄工程（Ｓ１１２ａ）を行ってもよい。ただし、回転する基板Ｗに供給された洗浄液は、基板Ｗの内側から外側に向かって遠心力を受ける。このため、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）の後に洗浄液外側供給工程（Ｓ１１２ｂ）を行うことにより、基板Ｗの内側、外側および側面を充分に洗浄できる。
また、図１６を参照した上述の説明では、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）の後に洗浄液外側供給工程（Ｓ１１２ｂ）を行ったが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液は、基板Ｗの内側および外側に同時に供給されてもよい。
図１７は、本実施形態の基板処理装置１００における基板処理方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態の基板処理装置における基板処理方法は、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）の詳細以外は、図１３および図１６に示したフローチャートと同様であるため、図１７には、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）のみを示している。
図１７に示すように、まず、ノズル１６２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面に供給されることによって、基板Ｗの裏面の内側を洗浄する（洗浄液内側供給工程：Ｓ１１２ａ）。
その後、ノズル１６２から洗浄液を吐出し続けるとともに、ノズル１７２からの洗浄液の吐出を開始する。ノズル１６２およびノズル１７２から洗浄液を基板Ｗの裏面に吐出することによって、基板Ｗの裏面の内側から外側および側面を同時に洗浄してもよい（洗浄液両側供給工程：Ｓ１１２ｂ’）。
図１６および図１７を参照して説明したように、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）の後に、基板Ｗの裏面の外側および側面を洗浄することが好ましい。これにより、充填材吐出工程（Ｓ１１０ａ）の後であって、チャンバー１１０内の汚染雰囲気の巻き込みおよび／または第１ガード１９３、第２ガード１９４からの跳ね返りが発生しやすい期間に基板Ｗの裏面を効率的に洗浄および保護できる。さらに、基板Ｗの裏面の外側および側面を洗浄するのに先立ち、基板Ｗの裏面の内側を洗浄することにより、基板Ｗの上面に回り込む洗浄液を清浄に維持できる。
なお、図１６および図１７を参照した上述の説明では、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）は、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）の後に行われたが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）は、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）と同時に行われてもよい。例えば、浸透工程（１１０ｃ）の後に、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）と同時に洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）を行い、その後、洗浄液外側供給工程（１１２ｂ）を行ってもよい。
また、図１６および図１７を参照した上述の説明では、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）は、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）の後に行われたが、本実施形態はこれに限定されない。洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）は、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）の前に行われてもよい。例えば、洗浄液内側供給工程（Ｓ１１２ａ）は、浸透工程（１１０ｃ）と同時に行い、その後、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）を行った後で、洗浄液外側供給工程（１１２ｂ）を行ってもよい。
なお、基板処理装置１００では、基板Ｗに薬液を供給する以降に、基板Ｗの裏面に不活性ガスを供給することが好ましい。特に、基板処理装置１００は、基板Ｗに充填材を供給する前から洗浄液を供給する工程の終了まで、基板Ｗの裏面に不活性ガスを供給することが好ましい。
次に、図１８を参照して、基板Ｗの裏面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を備えた基板処理装置１００を説明する。図１８は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。図１８に示した基板処理装置１００は、基板Ｗの裏面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部１８０をさらに備える点を除き、図１を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。
不活性ガス供給部１８０は、基板Ｗの裏面に不活性ガスを供給する。例えば、不活性ガスは、窒素ガスを含む。
不活性ガス供給部１８０は、ガス供給口１８２と、供給管１８４と、バルブ１８６とを含む。不活性ガスは、ガス供給口１８２から、基板Ｗとカバープレート１２９との間を通って基板Ｗの裏面に向けて不活性ガスが供給される。ガス供給口１８２は、基板保持部１２０の回転軸１２２の外周縁に沿って環状に設けられる。供給管１８４は、ガス供給口１８２に結合される。ガス供給口１８２は、供給管１８４の先端に設けられる。供給管１８４には、供給源から不活性ガスが供給される。バルブ１８６は、供給管１８４に設けられる。バルブ１８６は、供給管１８４内の流路を開閉する。
図１９は、不活性ガスを供給する本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。図１９に示すように、不活性ガスは、薬液処理工程（Ｓ１０６）の開始から洗浄液供給工程（Ｓ１１２）の終了までの間、基板Ｗの裏面に供給される（Ｓ１０５：不活性ガス供給工程）。
不活性ガスは、薬液処理工程（Ｓ１０６）、有機溶剤供給工程（Ｓ１０８）、充填材供給工程（Ｓ１１０）、および、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）において基板Ｗの裏面に供給される。特に、充填材供給工程（Ｓ１１０）、および、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）において、不活性ガスを基板Ｗの裏面に供給することにより、基板Ｗの裏面に充填材が付着することを抑制できる。
なお、図１９を参照して上述した説明では、不活性ガスは、薬液処理工程（Ｓ１０６）の開始から洗浄液供給工程（Ｓ１１２）の終了までの間、供給される。不活性ガスの流量は、薬液処理工程（Ｓ１０６）の開始から洗浄液供給工程（Ｓ１１２）の終了までの間、一定であってもよく変更してもよい。
図２０は、不活性ガスの流量を変化させた本実施形態の基板処理方法を説明するためのフローチャートである。図２０に示すように、不活性ガスは、薬液処理工程（Ｓ１０６）および有機溶剤供給工程（Ｓ１０８）において、比較的弱い第１流量で供給される（Ｓ１０５ａ：不活性ガス供給工程）。
その後、不活性ガスは、充填材供給工程（Ｓ１１０）において第１流量よりも多い第２流量に設定される（Ｓ１０５ｂ：不活性ガス供給工程）。その後、不活性ガスは、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）において、第３流量に設定される（Ｓ１０５ｃ：不活性ガス供給工程）。洗浄液供給工程（Ｓ１１２）における不活性ガスの第３流量は、充填材供給工程（Ｓ１１０）における不活性ガスの第２流量よりも多くてもよい。
充填材供給工程（Ｓ１１０）における不活性ガスの流量が、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）における不活性ガスの流量と比べて比較的少ないことにより、充填材を適切に基板Ｗの上面に供給できる。また、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）における不活性ガスの流量が比較的多いことにより、基板Ｗの裏面に充填材が付着することを抑制できる。
ただし、充填材供給工程（Ｓ１１０）における不活性ガスの第２流量は、洗浄液供給工程（Ｓ１１２）における不活性ガスの第３流量と等しくてもよい。
なお、図７〜図９および図１５を参照した上述の説明では、基板処理装置１００は、基板Ｗの裏面の内側を洗浄する洗浄液を吐出するノズル１６２とともに、基板Ｗの裏面の外側および側面を洗浄する洗浄液を吐出するノズル１７２を備えたが、本実施形態はこれに限定されない。基板処理装置１００は、基板Ｗに対してノズル１６２が相対的に移動することにより、ノズル１６２から吐出された洗浄液が基板Ｗの内側だけでなく基板Ｗの外側および側面を洗浄してもよい。
次に、図２１を参照して、ノズル１６２の移動可能な基板処理装置１００を説明する。図２１は、本実施形態の基板処理装置１００の模式図である。基板処理装置１００は、第１洗浄液供給部１６０がノズル１６２を移動するノズル移動部１６８をさらに含む点を除き、図１を参照して上述した基板処理装置１００と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。
第１洗浄液供給部１６０は、ノズル１６２と、供給管１６４と、バルブ１６６に加えてノズル移動部１６８をさらに含む。ノズル移動部１６８は、ノズル１６２を移動させる。ノズル移動部１６８は、モータまたはシリンダを含む。
ノズル移動部１６８は、ノズル１６２を水平方向に移動させる。ノズル１６２は、基板Ｗの裏面の内側に洗浄液を吐出する。また、ノズル１６２は、ノズル移動部１６８によって基板Ｗに対して相対的に移動した後で、基板Ｗの裏面の外側に洗浄液を吐出する。
ノズル移動部１６８は、洗浄液の温度を調整する温度調整部をさらに含んでもよい。例えば、ノズル移動部１６８は、ヒータを含む。ヒータにより、ノズル１６２から吐出される洗浄液の温度を上昇させてもよい。
なお、図２１を参照して、ノズル移動部１６８が１つのノズル１６２を移動させることを説明したが、本実施形態はこれに限定されない。図６、図８および図９を参照して上述したように、ノズル１６２が複数である場合、ノズル移動部１６８は、複数のノズル１６２をそれぞれ独立に移動可能であることが好ましい。
次に、図１６、図２１および図２２を参照して本実施形態の基板処理装置１００における基板処理方法を説明する。図２２（ａ）〜図２２（ｄ）は、本実施形態の基板処理装置１００における基板処理を説明するための模式図である。
図２２（ａ）に示すように、ノズル１５２は基板Ｗに充填材を吐出する（Ｓ１１０ａ：充填材吐出工程）。このとき、基板保持部１２０は基板Ｗを第１回転速度で回転させる。
図２２（ｂ）に示すように、基板保持部１２０は、基板Ｗを第１回転速度で回転させて充填材の膜厚を決定し（Ｓ１１０ｂ：膜厚決定工程）、基板Ｗを第２回転速度で回転させて充填材を浸透させ（Ｓ１１０ｃ：浸透工程）、その後、基板Ｗを第３回転速度で回転させて基板Ｗを乾燥させる（Ｓ１１０ｄ：乾燥工程）。なお、膜厚決定工程（Ｓ１１０ｂ）、浸透工程（Ｓ１１０ｃ）、乾燥工程（Ｓ１１０ｄ）のいずれかを省略してもよい。
図２２（ｃ）に示すように、ノズル１６２は基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する（Ｓ１１２ａ：洗浄液内側供給工程）。このとき、ノズル移動部１６８はノズル１６２を基板Ｗの裏面の内側に移動させており、ノズル１６２は、基板Ｗの裏面の内側に向けて洗浄液を吐出する。このため、ノズル１６２から吐出された洗浄液が、基板Ｗの裏面の内側に供給されることによって、基板Ｗの裏面の内側が洗浄される。このとき、基板保持部１２０は、基板Ｗを第４回転速度で回転させてもよい。
図２２（ｄ）に示すように、ノズル１６２は基板Ｗの裏面に洗浄液を供給する（Ｓ１１２ｂ：洗浄液外側供給工程）。ノズル移動部１６８はノズル１６２を基板Ｗの裏面の内側から外側に向けて移動させており、ノズル１６２は、基板Ｗの裏面に向けて洗浄液を吐出する。このため、ノズル１６２から吐出された洗浄液は、基板Ｗの裏面に供給され、基板Ｗの裏面の内側から外側および側面を洗浄する。このとき、基板保持部１２０は、基板Ｗを第５回転速度で回転させてもよい。また、ノズル移動部１６８は、基板Ｗの外側にまでノズル１６２を移動させてもよい。
以上、図１から図２２を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に好適に用いられる。
１００ 基板処理装置
１５０ 充填材供給部
１６０ 洗浄液供給部
Ｗ 基板

Claims (20)

  1. 上面および裏面を有する基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板の前記裏面の中央部を保持して回転させる基板保持部と、
    前記基板保持部に保持された前記基板の前記上面に充填材を供給する充填材供給部と、
    前記基板保持部に保持された前記基板の前記裏面に洗浄液を供給する第１洗浄液供給部と
    を備え、
    前記第１洗浄液供給部は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板保持部に保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する、基板処理装置。
  2. 前記基板保持部は、前記基板の前記裏面の中央部に吸着する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第１洗浄液供給部から前記基板の前記裏面に供給された洗浄液は、前記基板の前記裏面で広がり、前記基板の前記裏面のうち前記基板保持部に保持される領域に近接する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１洗浄液供給部は、前記洗浄液を吐出する少なくとも１つのノズルを有する、請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 前記少なくとも１つのノズルは、前記基板の前記裏面に到達する直前の前記洗浄液の進行方向を前記基板の前記裏面に投影した成分が前記基板の中心を基準とした到着点の法線方向に平行になるように前記基板に向いている、請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記少なくとも１つのノズルは、第１ノズルと第２ノズルとを含み、
    前記基板の中心から前記第１ノズルによって前記洗浄液が前記基板に吐出される地点までの距離は、前記基板の中心から前記第２ノズルによって前記洗浄液が前記基板に吐出される地点までの距離とは異なる、請求項４または５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１ノズルから吐出される洗浄液は、前記第２ノズルから吐出される洗浄液とは異なる、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記少なくとも１つのノズルを水平方向に移動するノズル移動部をさらに備える、請求項４から７のいずれかに記載の基板処理装置。
  9. 前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する第２洗浄液供給部をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の基板処理装置。
  10. 前記基板の中心から前記第２洗浄液供給部によって前記洗浄液が前記基板に供給される地点までの距離は、前記基板の中心から前記第１洗浄液供給部によって前記洗浄液が前記基板に供給される地点までの距離よりも長い、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記洗浄液は、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、１−エトキシ−２−プロパノールおよびアセトンの少なくとも１つを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の基板処理装置。
  12. 前記基板の前記裏面に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える、請求項１から１１のいずれかに記載の基板処理装置。
  13. 上面および裏面を有する基板を処理する基板処理方法であって、
    前記基板の前記裏面の中央部を保持して回転させる工程と、
    前記基板の前記上面に充填材を供給する充填材供給工程と、
    前記充填材供給工程の後、前記基板の前記裏面に洗浄液を供給する洗浄液供給工程と
    を包含し、
    前記洗浄液供給工程は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する工程を含む、基板処理方法。
  14. 前記洗浄液供給工程において、前記基板の前記裏面に供給された洗浄液は、前記基板の前記裏面で広がり、前記基板の前記裏面のうち前記基板の保持される領域に近接する、請求項１３に記載の基板処理方法。
  15. 前記洗浄液供給工程において、前記基板の前記裏面に到達する直前の前記洗浄液の進行方向を前記基板の前記裏面に投影した成分は前記基板の中心を基準とした到着点の法線方向に平行である、請求項１３または１４に記載の基板処理方法。
  16. 前記充填材供給工程は、
    前記基板の前記上面に前記充填材を吐出する工程と、
    前記充填材を吐出した後、第１回転速度で前記基板を回転させる工程と、
    前記第１回転速度で前記基板を回転させた後、前記第１回転速度よりも低い第２回転速度で前記基板を回転させる工程と、
    前記第２回転速度で前記基板を回転させた後、前記第２回転速度よりも高い第３回転速度で前記基板を回転させる工程と
    を含む、請求項１３から１５のいずれかに記載の基板処理方法。
  17. 前記洗浄液供給工程は、
    第１洗浄液供給部が前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給する工程と、
    第２洗浄液供給部が前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する工程と、
    前記第１洗浄液供給部が前記洗浄液を供給する間、前記第３回転速度よりも低い第４回転速度で前記基板を回転させる工程と、
    前記第２洗浄液供給部が前記洗浄液を供給する間、前記第４回転速度よりも高い第５回転速度で前記基板を回転させる工程と
    を含む、請求項１６に記載の基板処理方法。
  18. 前記充填材を供給する工程を開始する前から前記洗浄液を供給する工程の終了まで前記基板の前記裏面に不活性ガスを供給する工程をさらに包含する、請求項１３から１７のいずれかに記載の基板処理方法。
  19. 前記不活性ガスを供給する工程において、前記充填材を供給する工程における前記不活性ガスの流量は前記洗浄液を供給する工程における前記不活性ガスの流量よりも低い、請求項１８に記載の基板処理方法。
  20. 前記洗浄液供給工程は、前記基板の前記裏面のうちの前記基板の保持される領域に向けて前記洗浄液を供給し、その後、前記基板の側面を洗浄するための洗浄液を供給する、請求項１３から１９のいずれかに記載の基板処理方法。
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