JP6475123B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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    • H10K71/164—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Description

本発明は、基板上に塗布液の膜を形成する基板処理装置および基板処理方法に関する。
半導体製造におけるリソグラフィー工程においては、露光処理により基板上にパターンを形成するために、基板処理装置によりレジスト液等の塗布液が基板に塗布される。近年、半導体回路の高集積化により、３次元構造を有するデバイスが開発されている。このようなデバイスを製造するために、従来よりも大きい膜厚の塗布膜が形成されるように高粘度の塗布液が基板に塗布される。
特許文献１に記載されたレジスト塗布装置は、スピンチャック、溶剤ノズルおよびレジストノズルを含む。ウエハがスピンチャックにより水平に保持され、垂直に延びる回転軸を中心に第１の回転速度で回転されつつ、溶剤ノズルからウエハの中心部に溶剤が吐出される。次に、ウエハの回転速度が第１の回転速度より小さい第２の回転速度に低下されつつ、溶剤ノズルからウエハの中心部に溶剤が吐出される。その後、レジストノズルからウエハの中心部にレジスト液が吐出されることにより、レジスト液のスピンコーティングが行われる。
特開２０１４−９３３７１号公報
特許文献１には、上記の塗布方法により表面に凹形パターンが形成された基板に対して高粘度の塗布液により塗布膜を形成するにあたり、塗布液が凹形パターン内まで行き渡って、良好な塗布膜が得られることが記載されている。しかしながら、塗布液の粘度が高い場合には、特許文献１に記載されたような遠心力を利用した従来のスピンコーティングにおいては、塗布液が基板上で広がりにくい。そのため、多量の塗布液を使用しなければ、基板上に放射状の塗布ムラまたは塗布欠けが発生したり、塗布膜の厚みが不均一になる。
一方で、多量の塗布液を用いて基板処理を行うと、基板処理のコストが増加する。このように、塗布液の粘度が高い場合には、上記の塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することは困難である。
本発明の目的は、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することが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である。
（１）第１の発明に係る基板処理装置は、基板に塗布液の膜を形成する基板処理装置であって、基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持装置と、基板の一面に塗布液を供給するように構成される塗布液供給系と、塗布液を除去する第１の除去液を基板の一面の周縁部に供給するように構成される第１の除去液供給系と、塗布液供給系および第１の除去液供給系の動作を制御する制御部とを備え、制御部は、回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液を供給するように塗布液供給系を制御し、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、塗布液が基板の一面の外周端部まで広がった状態で、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給することにより第１の環状領域上の塗布液を除去し、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように第１の除去液供給系を制御することにより、基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の周縁部に導く。
この基板処理装置においては、回転保持装置により水平姿勢で基板が保持され、回転される。回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液が供給される。塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、塗布液が基板の一面の外周端部まで広がった状態で、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給されることにより第１の環状領域上の塗布液が除去される。この状態で、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置が移動されることにより、基板の中心部に蓄積された塗布液が基板の周縁部に導かれる。
塗布液の粘度が高い場合には、基板の中心部の塗布液の厚みが最も大きくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みがやや大きくなる。一方で、基板の中心部と周縁部との間の部分の塗布液の厚みが小さくなる。塗布液の供給量が小さくなると、この傾向は大きくなる。
このような場合でも、上記の構成によれば、塗布液が流動性を喪失する前に、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液が供給される。この場合、第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が除去され、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板の中心部の塗布液の厚みが小さくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みが大きくなる。したがって、塗布液の厚みを均一に近づけることができる。その結果、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することができる。
（２）制御部は、第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給する前に第１の環状領域の外縁に第１の除去液を供給するように第１の除去液供給系を制御し、第１の環状領域の外縁に第１の除去液が供給された後、第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給するために第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の外縁から内縁に移動するように第１の除去液供給系を制御し、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の外縁から内縁に移動した後、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように第１の除去液供給系を制御してもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にすると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の構成によれば、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にしたときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（３）制御部は、第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きくなるように第１の除去液供給系を制御してもよい。
この場合、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁に短時間で移動される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。また、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に低速度で移動されるので、塗布液の拡散速度を超えることなく基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれる。その結果、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（４）制御部は、塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と第１の除去液供給系により基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複するように塗布液供給系および第１の除去液供給系を制御してもよい。
この場合、塗布液供給系による塗布液の供給が停止される前に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。その後、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれることにより、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（５）第１の除去液供給系は、第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ第１の環状領域に供給してもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液を直下方へ吐出すると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の構成によれば、第１の除去液を直下方へ吐出したときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（６）基板処理装置は、塗布液を除去する第２の除去液を基板の一面の周縁部に供給するように構成される第２の除去液供給系をさらに備え、制御部は、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第２の環状領域に第２の除去液を供給するように第２の除去液供給系を制御し、第２の環状領域の内縁は、第１の環状領域の内縁よりも外方に位置してもよい。
この場合、基板の周縁部における第２の環状領域には、塗布液の膜が形成されない。これにより、基板を搬送する搬送機構が基板の周縁部を把持した場合でも、塗布液の膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。また、第２の環状領域の内縁は第１の環状領域の内縁よりも外方に位置するので、基板上における塗布液の膜の形成領域はほとんど削減されない。これにより、製品を作製するために利用可能な基板の領域を大きくすることができる。
（７）第１および第２の除去液供給系は、共通の除去液供給系により構成されてもよい。この場合、第１の除去液供給系と第２の除去液供給系とを別個に設ける必要がない。これにより、基板処理装置をコンパクトにすることができる。
（８）第１および第２の除去液は、同一の除去液であってもよい。この場合、第１の除去液と第２の除去液とで別種の除去液を準備する必要がない。これにより、基板処理装置のコストを低減することができる。
（９）基板処理装置は、第１の除去液供給系における第１の除去液の供給部分を洗浄する洗浄機構をさらに備えてもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、基板からの第１の除去液の飛散により第１の除去液供給系が汚染しやすい。上記の構成によれば、洗浄機構により第１の除去液供給系における第１の除去液の供給部分が洗浄される。これにより、第１の除去液供給系を清浄に維持することができる。
（１０）基板処理装置は、基板の一面に溶剤を供給するように構成される溶剤供給系をさらに備え、制御部は、塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される前に、回転保持装置により回転される基板の一面に溶剤を供給するように溶剤供給系を制御してもよい。
この場合、塗布液供給系により基板の一面に塗布液を供給した際に、塗布液が基板の一面上で拡散しやすくなる。これにより、より少量の塗布液を用いて基板上に塗布液の膜を形成することができる。
（１１）第２の発明に係る基板処理方法は、基板に塗布液の膜を形成する基板処理方法であって、回転保持装置により水平姿勢で基板を保持し、回転させるステップと、回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液を供給するステップと、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液供給系により第１の除去液を供給することにより第１の環状領域上の塗布液を除去し、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させることにより、基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の周縁部に導くステップとを含む。
この基板処理方法によれば、回転保持装置により水平姿勢で基板が保持され、回転される。回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液が供給される。塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、塗布液が基板の一面の外周端部まで広がった状態で、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給されることにより第１の環状領域上の塗布液が除去される。この状態で、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置が移動されることにより、基板の中心部に蓄積された塗布液が基板の周縁部に導かれる。
塗布液の粘度が高い場合には、基板の中心部の塗布液の厚みが最も大きくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みがやや大きくなる。一方で、基板の中心部と周縁部との間の部分の塗布液の厚みが小さくなる。塗布液の供給量が小さくなると、この傾向は大きくなる。
このような場合でも、上記の方法によれば、塗布液が流動性を喪失する前に、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液が供給される。この場合、第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が除去され、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板の中心部の塗布液の厚みが小さくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みが大きくなる。したがって、塗布液の厚みを均一に近づけることができる。その結果、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することができる。
（１２）基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の周縁部に導くステップは、第１の除去液供給系により第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給する前に第１の除去液供給系により第１の環状領域の外縁に第１の除去液を供給することと、第１の環状領域の外縁に第１の除去液が供給された後、第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給するために第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を第１の環状領域の外縁から内縁に移動させることと、第１の環状領域の外縁から内縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させた後、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させることを含んでもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にすると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の方法によれば、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にしたときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（１３）第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きくてもよい。
この場合、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁に短時間で移動される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。また、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に低速度で移動されるので、塗布液の拡散速度を超えることなく基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれる。その結果、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（１４）塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と第１の除去液供給系により基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複してもよい。
この場合、塗布液供給系による塗布液の供給が停止される前に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。その後、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれることにより、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（１５）第１の除去液を供給するステップは、第１の除去液供給系により第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ第１の環状領域に供給することを含んでもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液を直下方へ吐出すると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の方法によれば、第１の除去液を直下方へ吐出したときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（１６）方法は、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第２の環状領域に第２の除去液供給系により第２の除去液を供給するステップをさらに含み、第２の環状領域の内縁は、第１の環状領域の内縁よりも外方に位置してもよい。
この場合、基板の周縁部における第２の環状領域には、塗布液の膜が形成されない。これにより、基板を搬送する搬送機構が基板の周縁部を把持した場合でも、塗布液の膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。また、第２の環状領域の内縁は第１の環状領域の内縁よりも外方に位置するので、基板上における塗布液の膜の形成領域はほとんど削減されない。これにより、製品を作製するために利用可能な基板の領域を大きくすることができる。
本発明によれば、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することができる。
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の概略断面図である。 基板処理装置における基板の回転速度の変化および各信号の変化を示す図である。 膜形成工程および膜厚制御工程における基板の回転速度の変化および各信号の変化を示す図である。 基板の被処理面上でレジスト液の厚みが調整される過程を示した図である。 洗浄工程において基板が洗浄される過程を示した図である。 他の実施の形態に係る基板処理装置の概略断面図である。 溶剤供給源と溶剤ノズルとの間の溶剤供給管の変形例を示す概略説明図である。
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置および基板処理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態においては、塗布液としてレジスト液が用いられる。
（１）基板処理装置
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の概略断面図である。図１において、基板処理装置１００は回転式基板処理装置であり、回転保持部１０、飛散防止用のカップ２０、ノズルユニット３０および制御部４０を備える。回転保持部１０は、モータ１１の回転軸１２の先端に取り付けられ、基板Ｗを水平姿勢で保持した状態で鉛直軸の周りで回転駆動される。なお、本実施の形態においては、基板Ｗの直径は例えば３００ｍｍである。
カップ２０は、回転保持部１０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように設けられる。カップ２０の上面側には開口部２１が形成され、カップ２０の下部には廃液口２２および複数の排気口２３が形成される。排気口２３は、工場内の排気設備に接続される。回転保持部１０の下方には、整流板２４が配置される。この整流板２４は、外周部に向かって斜め下方に傾斜する傾斜面を有する。
ノズルユニット３０は、レジストノズル３１、２個の溶剤ノズル３２，３３、エッジリンスノズル３４、バックリンスノズル３５およびノズル洗浄装置３６を含む。レジストノズル３１、溶剤ノズル３２，３３およびエッジリンスノズル３４は、上下動可能かつ基板Ｗの上方位置とカップ２０外の待機位置との間で移動可能に設けられる。バックリンスノズル３５は、基板Ｗの下方に設けられる。図１の例では、ノズルユニット３０は２個のバックリンスノズル３５を含む。ノズル洗浄装置３６は、溶剤ノズル３３を洗浄可能に構成される。
基板処理時には、レジストノズル３１および溶剤ノズル３２は、基板Ｗの被処理面における略中心部の上方に位置する。エッジリンスノズル３４は、基板Ｗの被処理面における周縁部の上方に位置する。溶剤ノズル３３は、エッジリンスノズル３４よりも基板Ｗの被処理面における中心部に近い部分の上方に位置する。
レジストノズル３１は、レジスト液供給管Ｔ１を介してレジスト液供給源Ｐ１と接続される。レジスト液供給源Ｐ１には、レジスト液が貯留される。本実施の形態においては、レジスト液は５０ｃＰ〜１０００ｃＰの高い粘度を有する。レジスト液供給管Ｔ１には、バルブＶ１が介挿される。バルブＶ１が開放されることにより、レジスト液供給源Ｐ１からレジスト液供給管Ｔ１を通してレジストノズル３１にレジスト液が供給される。これにより、レジストノズル３１から基板Ｗの被処理面にレジスト液が吐出される。
溶剤ノズル３２は、溶剤供給管Ｔ２を介して溶剤供給源Ｐ２と接続される。溶剤供給源Ｐ２には、溶剤が貯留される。溶剤は、例えばＰＧＭＥＡ（propyleneglycol monomethyl ether acetate：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＭＥ（propyleneglycol monomethyl ether：プロピレングリコールモノメチルエーテル）またはシクロヘキサノン（cyclohexanone）を含む。溶剤供給管Ｔ２には、バルブＶ２が介挿される。バルブＶ２が開放されることにより、溶剤供給源Ｐ２から溶剤供給管Ｔ２を通して溶剤ノズル３２に溶剤が供給される。これにより、溶剤ノズル３２から基板Ｗの被処理面に溶剤が吐出される。
溶剤ノズル３３は、溶剤供給管Ｔ３を介して溶剤供給源Ｐ３と接続される。溶剤供給源Ｐ３には、溶剤供給源Ｐ２に貯留された溶剤と同様の溶剤が貯留される。溶剤供給管Ｔ３には、バルブＶ３が介挿される。バルブＶ３が開放されることにより、溶剤供給源Ｐ３から溶剤供給管Ｔ３を通して溶剤ノズル３３に溶剤が供給される。これにより、溶剤ノズル３３から基板Ｗの被処理面に溶剤が吐出される。
エッジリンスノズル３４は、エッジリンス液供給管Ｔ４を介してエッジリンス液供給源Ｐ４と接続される。エッジリンス液供給源Ｐ４には、溶剤供給源Ｐ２に貯留された溶剤と同様の溶剤からなるリンス液（以下、エッジリンス液と呼ぶ。）が貯留される。エッジリンス液供給管Ｔ４には、バルブＶ４が介挿される。バルブＶ４が開放されることにより、エッジリンス液供給源Ｐ４からエッジリンス液供給管Ｔ４を通してエッジリンスノズル３４にエッジリンス液が供給される。これにより、エッジリンスノズル３４から基板Ｗの被処理面の周縁部にレジスト液の膜（以下、レジスト膜と呼ぶ。）を除去するためのエッジリンス液が吐出される。
バックリンスノズル３５は、バックリンス液供給管Ｔ５を介してバックリンス液供給源Ｐ５と接続されている。バックリンス液供給源Ｐ５には、溶剤供給源Ｐ２に貯留された溶剤と同様の溶剤からなるリンス液（以下、バックリンス液と呼ぶ。）が貯留される。バックリンス液供給管Ｔ５にはバルブＶ５が介挿される。バルブＶ５が開放されることにより、バックリンス液供給源Ｐ５からバックリンス液供給管Ｔ５を通してバックリンスノズル３５にバックリンス液が供給される。これにより、バックリンスノズル３５から基板Ｗの裏面（被処理面と反対側の面）を洗浄するためのバックリンス液が吐出される。
レジストノズル３１はレジスト液の吐出口が下方を向くように直立した状態で設けられ、溶剤ノズル３２は溶剤の吐出口が下方を向くように直立した状態で設けられる。溶剤ノズル３３は溶剤の吐出口が斜め下外方を向くように傾斜した状態で設けられ、エッジリンスノズル３４はエッジリンス液の吐出口が斜め下外方を向くように傾斜した状態で設けられる。バックリンスノズル３５はバックリンス液の吐出口が上方を向くように直立した状態で設けられる。
制御部４０は、モータ１１に回転信号Ｓ０を与えることにより、モータ１１の回転速度を制御する。それにより、回転保持部１０により保持された基板Ｗの回転速度が制御される。また、制御部４０は、バルブＶ１〜Ｖ５に、レジスト液吐出信号Ｓ１、溶剤吐出信号Ｓ２，Ｓ３、エッジリンス液吐出信号Ｓ４およびバックリンス液吐出信号Ｓ５をそれぞれ与えることにより、バルブＶ１〜Ｖ５の開閉を制御する。それにより、レジスト液、溶剤、エッジリンス液およびバックリンス液の吐出タイミングが制御される。
（２）基板処理
図１の基板処理装置１００における基板Ｗの処理工程について説明する。図２は、基板処理装置１００における基板Ｗの回転速度の変化および各信号Ｓ１〜Ｓ５の変化を示す図である。図２においては、信号Ｓ１〜Ｓ５がローレベルにあるときは、対応するバルブＶ１〜Ｖ５は閉止され、信号Ｓ１〜Ｓ５がハイレベルにあるときは、対応するバルブＶ１〜Ｖ５は開放される。
図２に示すように、基板Ｗの処理工程は、膜形成工程、膜厚制御工程、膜乾燥工程、洗浄工程および乾燥工程を含む。膜形成工程においては、基板Ｗの被処理面上にレジスト液が塗布される。膜厚制御工程においては、基板Ｗの被処理面全体におけるレジスト液の分布および厚みの制御が行われる。膜乾燥工程においては、レジスト膜の厚みの選定が行われる。洗浄工程においては、基板Ｗの被処理面の周縁部および裏面の洗浄が行われる。乾燥工程においては、基板Ｗの乾燥が行われる。
基板Ｗは、被処理面が上方に向けられた状態で回転保持部１０により保持される（図１参照）。初期状態では、基板Ｗの回転が停止されるとともに、各信号Ｓ１〜Ｓ５がローレベルにある。膜形成工程においては、まず、溶剤ノズル３２が待機部から基板Ｗの中心部上方に移動する。時点ｔ１で溶剤吐出信号Ｓ２がハイレベルになる。それにより、溶剤ノズル３２から基板Ｗの被処理面の中心部に溶剤が吐出される。
次に、時点ｔ２で溶剤吐出信号Ｓ２がローレベルになる。それにより、溶剤ノズル３２からの溶剤の吐出が停止される。時点ｔ３で基板Ｗの回転が開始される。それにより、基板Ｗの被処理面の中心部に吐出された溶剤が、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの被処理面の全体に拡散される。
続いて、レジストノズル３１が基板Ｗの中心部上方に移動する。時点ｔ５でレジスト液吐出信号Ｓ１がハイレベルになる。それにより、レジストノズル３１から基板Ｗの被処理面の中心部にレジスト液が吐出される。時点ｔ６で基板Ｗの回転速度が上昇する。基板Ｗの被処理面の中心部に吐出されたレジスト液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの被処理面全体に拡散される。時点ｔ１２でレジスト液吐出信号Ｓ１がローレベルになる。それにより、レジストノズル３１からのレジスト液の吐出が停止される。なお、本例においては、時点ｔ１２は膜厚制御工程の開始時点ｔ１１よりも後の時点である。
膜厚制御工程においては、溶剤ノズル３３が基板Ｗの周縁部に移動する。時点ｔ１１で基板Ｗの回転速度が低下するとともに、溶剤吐出信号Ｓ３がハイレベルになる。ここで、溶剤ノズル３３は、溶剤を吐出しつつ基板Ｗの中心部に向かう方向に比較的早い速度で移動する。溶剤ノズル３３は、基板Ｗの周縁部から内方に予め定められた位置まで移動した後、溶剤を吐出しつつ基板Ｗの周縁部に向かう方向に比較的遅い速度で移動する。
これにより、溶剤の供給位置が基板Ｗの周縁部における環状領域の外縁から内縁に比較的早い速度で移動した後、溶剤の供給位置が基板Ｗの周縁部における環状領域の内縁から外縁に比較的遅い速度で移動する。溶剤の供給位置とは、溶剤ノズル３３から吐出される溶剤が基板Ｗの被処理面に到達する位置をいう。時点ｔ１３で溶剤吐出信号Ｓ３がローレベルになる。
膜厚制御工程においては、基板Ｗの被処理面に塗布されたレジスト液は流動性を維持している。そのため、環状領域の内縁の位置および溶剤ノズル３３の移動速度を調整することにより、基板Ｗ上でのレジスト液の広がりを制御し、基板Ｗの被処理面全体におけるレジスト液の分布および厚みを制御することができる。レジスト液が流動性を維持した状態とは、レジスト液が完全に乾燥しておらず、レジスト液が基板Ｗ上で移動可能な状態をいう。膜形成工程および膜厚制御工程の詳細については後述する。
膜乾燥工程においては、時点ｔ２１で基板Ｗの回転速度が例えば１３００ｒｐｍ程度に低下する。この状態で基板Ｗの回転が一定期間持続されることにより、基板Ｗ上に塗布されたレジスト液の流動性が喪失され、レジスト膜の厚みが選定される。レジスト液の流動性が喪失された状態とは、レジスト液が基板Ｗ上で移動しなくなった状態をいう。
洗浄工程においては、エッジリンスノズル３４が基板Ｗの周縁部に移動する。時点ｔ３１で、エッジリンス液吐出信号Ｓ４およびバックリンス液吐出信号Ｓ５がハイレベルになる。これにより、エッジリンスノズル３４から基板Ｗの被処理面の周縁部にエッジリンス液が吐出されるとともに、バックリンスノズル３５から基板Ｗの裏面にバックリンス液が吐出される。これにより、基板Ｗの被処理面の周縁部がエッジリンス液により洗浄されるとともに、基板Ｗの裏面がバックリンス液により洗浄される。
次に、時点ｔ３２で基板Ｗの回転速度が例えば２０００ｒｐｍまで上昇するとともに、エッジリンス液吐出信号Ｓ４およびバックリンス液吐出信号Ｓ５がローレベルになる。それにより、バックリンス液の吐出およびエッジリンス液の吐出が停止される。
乾燥工程においては、基板Ｗに付着しているエッジリンス液およびバックリンス液が振り切られ、基板Ｗから除去される。その後、時点ｔ３３で基板Ｗの回転が停止される。これにより、基板処理装置１００における一連の処理が終了する。
図２の例では、時点ｔ３１でエッジリンス液およびバックリンス液が同時に吐出開始されるが、本発明はこれに限定されない。エッジリンス液およびバックリンス液は、いずれかが先に吐出開始されてもよい。同様に、図２の例では、時点ｔ３２でエッジリンス液およびバックリンス液が同時に吐出停止されるが、本発明はこれに限定されない。エッジリンス液およびバックリンス液は、いずれかが先に吐出停止されてもよい。
（３）膜形成工程および膜厚制御工程
上記の膜形成工程および膜厚制御工程の詳細について説明する。図３は、膜形成工程および膜厚制御工程における基板Ｗの回転速度の変化および各信号Ｓ１〜Ｓ３の変化を示す図である。図４は、基板Ｗの被処理面上でレジスト液の厚みが調整される過程を示した図である。
上記のように、膜形成工程においては、時点ｔ１から時点ｔ２までの期間に、溶剤ノズル３２から基板Ｗに溶剤が吐出された後、時点ｔ３で基板Ｗの回転が開始される。この場合、基板Ｗの回転速度は、例えば１０００ｒｐｍまで上昇する。これにより、基板Ｗ上に吐出された溶剤が基板Ｗの被処理面の径方向外方に拡散される。
このようにして、基板Ｗの被処理面全体に溶剤を塗布するプリウエット処理が行われる。それにより、続いてレジスト液を基板Ｗの被処理面に塗布する際に、レジスト液が基板Ｗの被処理面上で拡散しやすくなる。その結果、より少量のレジスト液で基板Ｗ上にレジスト液の膜を形成することができる。時点ｔ４で基板Ｗの回転速度が低下し始め、一定時間後に例えば１００ｒｐｍとなる。
基板Ｗの被処理面全体に溶剤が塗布された後、時点ｔ５でレジスト液吐出信号Ｓ１がハイレベルになる。これにより、レジストノズル３１から基板Ｗの被処理面の中心部にレジスト液が吐出される。その後、時点ｔ６で基板Ｗの回転速度が例えば３５００ｒｐｍまで上昇する。これにより、基板Ｗ上に吐出されたレジスト液が、基板Ｗの被処理面の径方向外方に拡散する（図４（ａ）参照）。
続いて、膜厚制御工程において、溶剤ノズル３３が基板Ｗの周縁部に移動する。時点ｔ１１で基板Ｗの回転速度が例えば１５００ｒｐｍまで低下するとともに、溶剤吐出信号Ｓ３がハイレベルになる。これにより、溶剤ノズル３３から溶剤が吐出される。その後、時点ｔ１２でレジスト液吐出信号Ｓ１がローレベルになり、レジスト液の吐出が停止される。このように、本実施の形態においては、レジストノズル３１からレジスト液が吐出される期間と溶剤ノズル３３から溶剤が吐出される期間とが部分的に重複する。時点ｔ１３で溶剤吐出信号Ｓ３がローレベルになり、溶剤の吐出が停止される。
時点ｔ１１〜ｔ１３において、溶剤ノズル３３は、溶剤を吐出しつつ基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ１の外縁から内縁まで比較的早い速度で移動する（図４（ｂ）参照）。環状領域Ｒ１の外縁から内縁までの溶剤ノズル３３の移動時間は、例えば１秒である。その後、溶剤ノズル３３は、溶剤を吐出しつつ基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ１の内縁から外縁まで比較的遅い速度で移動する（図４（ｃ）および図４（ｄ）参照）。環状領域Ｒ１の内縁から外縁までの溶剤ノズル３３の移動時間は、例えば１０秒である。なお、環状領域Ｒ１の径方向の幅は、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍである。
基板Ｗ上に塗布されたレジスト液は均一には広がらない。そのため、レジスト液の粘度が高く、レジスト液の吐出量が小さい場合には、図４（ａ）に示すように、基板Ｗの中心部のレジスト液の厚みが最も大きくなるとともに、基板Ｗの周縁部のレジスト液の厚みがやや大きくなる。一方で、基板Ｗの中心部と周縁部との間の部分のレジスト液の厚みが小さくなる。そこで、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、レジスト液の流動性が喪失される前に、環状領域Ｒ１の内縁から外縁に溶剤が吐出される。
この場合、環状領域Ｒ１の内縁から外縁にわたって塗布されたレジスト液が除去され、基板Ｗの中心部に蓄積されたレジスト液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板Ｗの中心部のレジスト液の厚みが小さくなるとともに、基板Ｗの周縁部のレジスト液の厚みが大きくなる。その結果、図４（ｅ）に示すように、レジスト液の厚みを均一に近づけることができる。また、環状領域Ｒ１の径方向の幅および溶剤ノズル３３の移動速度を調整することにより、レジスト液の全体的な厚みを制御することができる。
膜厚制御工程の後に、図２の膜乾燥工程、洗浄工程および乾燥工程が順次実行される。図５は、洗浄工程において基板Ｗが洗浄される過程を示した図である。なお、図５においては、バックリンスノズル３５を用いた基板Ｗの裏面の洗浄処理の図示および説明を省略する。
図５（ａ）に示すように、洗浄工程において、レジスト液が流動性を喪失した後に、エッジリンスノズル３４から回転する基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ２にエッジリンス液を吐出する。これにより、図５（ｂ）に示すように、環状領域Ｒ２のレジスト液が除去され、環状領域Ｒ２が洗浄される。このように、基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ２には、レジスト液の膜が形成されない。これにより、基板Ｗを搬送する図示しない搬送機構が基板Ｗの周縁部を把持した場合でも、レジスト膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。
環状領域Ｒ２の内縁は、環状領域Ｒ１の内縁よりも外方に位置する。本実施の形態においては、環状領域Ｒ２の外縁は環状領域Ｒ１の外縁と重なり、環状領域Ｒ２の径方向の幅は、環状領域Ｒ１の径方向の幅よりも小さい。環状領域Ｒ２の径方向の幅は、例えば１ｍｍ〜２ｍｍである。この構成においては、基板Ｗ上におけるレジスト膜の形成領域はほとんど削減されない。これにより、製品を作製するために利用可能な基板Ｗの領域を大きくすることができる。
（４）実施例
実施例においては、図２に示される膜形成工程、膜厚制御工程、膜乾燥工程、洗浄工程および乾燥工程を順次実行することにより、基板Ｗ上に均一な厚みを有するレジスト膜を形成した。一方、比較例においては、膜厚制御工程を実行せず、膜形成工程、膜乾燥工程、洗浄工程および乾燥工程を順次実行することにより、基板Ｗ上に均一な厚みを有するレジスト膜を形成した。レジスト液の使用量を実施例と比較例とで比較した結果、実施例においては、レジスト液の使用量が比較例のレジスト液の使用量よりも４０％削減されることが判明した。
（５）効果
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、レジストノズル３１により基板Ｗの被処理面に供給されたレジスト液が流動性を喪失する前に、溶剤ノズル３３により環状領域Ｒ１の内縁から外縁に溶剤が吐出される。この場合、環状領域Ｒ１の内縁から外縁にわたって供給されたレジスト液が除去され、基板Ｗの中心部に蓄積されたレジスト液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板Ｗの中心部のレジスト液の厚みが小さくなるとともに、基板Ｗの周縁部のレジスト液の厚みが大きくなる。したがって、レジスト液の厚みを均一に近づけることができる。その結果、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなくレジスト液の使用量を削減することができる。
また、本実施の形態においては、溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の外縁から内縁に移動した後、溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の内縁から外縁に移動するように溶剤ノズル３３が制御される。これにより、溶剤の供給開始時における供給位置を環状領域Ｒ１の内縁にしたときよりも溶剤の飛散量が低減される。これにより、溶剤の飛散による溶剤ノズル３３の汚染を低減することができる。
ここで、環状領域Ｒ１の外縁から内縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度は、環状領域Ｒ１の内縁から外縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度よりも大きい。そのため、レジスト液が流動性を喪失する前に環状領域Ｒ１の内縁から外縁にわたって供給された供給されたレジスト液が十分に除去される。また、溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の内縁から外縁に低速度で移動されるので、レジスト液の拡散速度を超えることなく基板Ｗの中心部に蓄積されたレジスト液が周縁部に十分に導かれる。
また、本実施の形態においては、レジストノズル３１により基板Ｗの一面にレジスト液が供給される期間と溶剤ノズル３３により基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ１に溶剤が供給される期間とが部分的に重複する。この場合、レジスト液が流動性を喪失する前に環状領域Ｒ１の内縁から外縁にわたって供給された供給されたレジスト液が十分に除去される。その後、基板Ｗの中心部に蓄積されたレジスト液が周縁部に十分に導かれることにより、レジスト液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
さらに、本実施の形態においては、溶剤ノズル３３は溶剤を斜め下外方へ吐出しつつ環状領域Ｒ１に供給するので、溶剤を直下方へ吐出するときよりも溶剤の飛散量が低減される。そのため、溶剤の飛散による溶剤ノズル３３の汚染を低減することができる。また、溶剤ノズル３３が汚染した場合でも、ノズル洗浄装置３６により溶剤ノズル３３が洗浄される。これにより、溶剤ノズル３３を清浄に維持することができる。
（６）他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態において、溶剤ノズル３３とエッジリンスノズル３４とが別個に設けられるが、本発明はこれに限定されない。溶剤ノズル３３とエッジリンスノズル３４とは、共通のノズルにより構成されてもよい。
図６は、他の実施の形態に係る基板処理装置１００の概略断面図である。図６の基板処理装置１００には、エッジリンスノズル３４、エッジリンス液供給管Ｔ４、バルブＶ４およびエッジリンス液供給源Ｐ４が設けられない。また、溶剤ノズル３３に代えて溶剤ノズル３３ａが設けられる。図６の基板処理装置１００においては、溶剤およびエッジリンス液として同一の除去液が用いられる。
溶剤ノズル３３ａは、膜厚制御工程においては図１の溶剤ノズル３３と同様の動作を行い、洗浄工程においては図１のエッジリンスノズル３４と同様の動作を行う。この場合、溶剤ノズル３３とエッジリンスノズル３４とを別個に設ける必要がないので、基板処理装置１００をコンパクトにすることができる。
図７は、溶剤供給源Ｐ３と溶剤ノズル３３ａとの間の溶剤供給管の変形例を示す概略説明図である。図７に示すように、溶剤ノズル３３ａは、２つの溶剤供給管Ｔ３ａ，Ｔ４ａを介して溶剤供給源Ｐ３に接続される。溶剤供給管Ｔ３ａ，Ｔ４ａには、それぞれバルブＶ３ａ，Ｖ４ａが介挿される。バルブＶ３ａ，Ｖ４ａは、例えばニードルバルブであり、溶剤供給管Ｔ３ａ，Ｔ４ａを流れる流体の流量の微小な調節を行うことができる。
図７の例では、膜厚制御工程で溶剤ノズル３３ａから基板Ｗの環状領域Ｒ１に溶剤を供給する際には、バルブＶ３ａが開放され、バルブＶ４ａが閉止される。洗浄工程で溶剤ノズル３３ａから基板Ｗの環状領域Ｒ２にエッジリンス液としての溶剤を供給する際には、バルブＶ４ａが開放され、バルブＶ３ａが閉止される。
バルブＶ３ａを開放したときに溶剤供給管Ｔ３ａを流れる溶剤の流量は、バルブＶ４ａを開放したときに溶剤供給管Ｔ４ａを流れる溶剤の流量よりも大きくてもよい。本例では、バルブＶ３ａを開放したときに溶剤供給管Ｔ３ａを流れる溶剤の流量は例えば３０ｍｌ／ｍｉｎであり、バルブＶ４ａを開放したときに溶剤供給管Ｔ４ａを流れる溶剤の流量は例えば１５ｍｌ／ｍｉｎである。
この構成においては、膜厚制御工程で溶剤の供給を行うための溶剤供給管の経路と、洗浄工程でエッジリンス液を供給するための溶剤供給管の経路とが切り替えられる。膜厚制御工程における溶剤の供給量は、洗浄工程における溶剤の供給量よりも大きい。これにより、基板Ｗの全周に渡ってより均一な膜厚制御を行うことが可能となる。
また、本実施の形態においては、溶剤およびエッジリンス液として同一の除去液が用いられるが、本発明はこれに限定されない。溶剤およびエッジリンス液として別個の除去液が用いられてもよい。この場合、膜厚制御工程においては溶剤ノズル３３ａから溶剤が吐出され、洗浄工程においては溶剤ノズル３３ａからエッジリンスノズル液が吐出される。
（ｂ）上記実施の形態において、環状領域Ｒ１の外縁から内縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度が環状領域Ｒ１の内縁から外縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度よりも大きいことが好ましいが、本発明はこれに限定されない。環状領域Ｒ１の外縁から内縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度は、環状領域Ｒ１の内縁から外縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度と等しくてもよい。あるいは、環状領域Ｒ１の外縁から内縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度は、環状領域Ｒ１の内縁から外縁に向かう溶剤の供給位置の移動速度よりも小さくてもよい。
（ｃ）上記実施の形態において、膜厚制御工程の開始時点ｔ１１で溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の外縁にあり、溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の外縁から内縁に移動された後、内縁から外縁に移動されることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。膜厚制御工程の開始時点ｔ１１で溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の内縁にあり、溶剤の供給位置が環状領域Ｒ１の内縁から外縁に移動されてもよい。
（ｄ）上記実施の形態において、レジストノズル３１により基板Ｗの被処理面にレジスト液が供給される期間と溶剤ノズル３３により基板Ｗの環状領域Ｒ１に溶剤が供給される期間とが部分的に重複することが好ましいが、本発明はこれに限定されない。レジストノズル３１により基板Ｗの被処理面にレジスト液が供給される期間と溶剤ノズル３３により基板Ｗの環状領域Ｒ１に溶剤が供給される期間とが重複しなくてもよい。この場合、レジストノズル３１により基板Ｗの被処理面にレジスト液が供給され、レジスト液の供給が停止した後に、溶剤ノズル３３により基板Ｗの環状領域Ｒ１に溶剤が供給される。
（ｅ）上記実施の形態において、溶剤ノズル３３は溶剤の吐出口が斜め下外方を向くように傾斜した状態で設けられることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。溶剤ノズル３３は、溶剤の吐出口が下方を向くように直立した状態で設けられてもよい。
同様に、上記実施の形態においては、エッジリンスノズル３４はエッジリンス液の吐出口が斜め下外方を向くように傾斜した状態で設けられことが好ましいが、本発明はこれに限定されない。エッジリンスノズル３４は、エッジリンスの吐出口が下方を向くように直立した状態で設けられてもよい。
（ｆ）上記実施の形態において、基板処理装置１００にノズル洗浄装置３６が設けられることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。基板処理装置１００にノズル洗浄装置３６が設けられなくてもよい。
（ｇ）上記実施の形態において、膜形成工程でレジストノズル３１により基板Ｗの被処理面にレジスト液が供給される前に溶剤ノズル３２により基板Ｗの被処理面に溶剤が供給されることが好ましいが、本発明はこれに限定されない。膜形成工程でレジストノズル３１により基板Ｗの被処理面にレジスト液が供給される前に溶剤ノズル３２により基板Ｗの被処理面に溶剤が供給されなくてもよい。この場合には、ノズルユニット３０に溶剤ノズル３２、バルブＶ２、溶剤供給管Ｔ２および溶剤供給源Ｐ２が設けられなくてもよい。
（ｈ）上記実施の形態において、洗浄工程でエッジリンスノズル３４から回転する基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ２にエッジリンス液が吐出されるが、本発明はこれに限定されない。環状領域Ｒ２のレジスト液を除去する必要がない場合には、洗浄工程でエッジリンスノズル３４から回転する基板Ｗの周縁部における環状領域Ｒ２にエッジリンス液が吐出されなくてもよい。この場合には、ノズルユニット３０にエッジリンスノズル３４、バルブＶ４、エッジリンス液供給管Ｔ４およびエッジリンス液供給源Ｐ４が設けられなくてもよい。
（ｉ）上記実施の形態において、溶剤供給源Ｐ２、溶剤供給源Ｐ３、エッジリンス液供給源Ｐ４およびバックリンス液供給源Ｐ５が別体として設けられるが、本発明はこれに限定されない。溶剤、エッジリンス液およびバックリンス液の一部または全部が同一の処理液である場合には、溶剤供給源Ｐ２、溶剤供給源Ｐ３、エッジリンス液供給源Ｐ４およびバックリンス液供給源Ｐ５の一部または全部が一体的に設けられてもよい。この場合、多数の種類の処理液を準備する必要がないので、基板処理装置１００のコストを低減することができる。
（ｊ）上記実施の形態において、膜乾燥工程での基板Ｗの回転速度は膜厚制御工程での基板Ｗの回転速度よりも小さいが、本発明はこれに限定されない。膜乾燥工程での基板Ｗの回転速度は、膜厚制御工程での基板Ｗの回転速度と等しくてもよい。あるいは、膜乾燥工程での基板Ｗの回転速度は、膜厚制御工程での基板Ｗの回転速度よりも大きくてもよい。
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記の実施の形態では、基板Ｗが基板の例であり、基板処理装置１００が基板処理装置の例であり、回転保持部１０が回転保持装置の例であり、レジストノズル３１が塗布液供給系の例である。溶剤ノズル３３およびエッジリンスノズル３４がそれぞれ第１および第２の除去液供給系の例であり、制御部４０が制御部の例であり、環状領域Ｒ１，Ｒ２がそれぞれ第１および第２の環状領域の例である。ノズル洗浄装置３６が洗浄機構の例であり、溶剤ノズル３２が溶剤供給系の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
（８）参考形態
（８−１）第１の参考形態に係る基板処理装置は、基板に塗布液の膜を形成する基板処理装置であって、基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持装置と、基板の一面に塗布液を供給するように構成される塗布液供給系と、塗布液を除去する第１の除去液を基板の一面の周縁部に供給するように構成される第１の除去液供給系と、塗布液供給系および第１の除去液供給系の動作を制御する制御部とを備え、制御部は、回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液を供給するように塗布液供給系を制御し、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液を供給するとともに第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように第１の除去液供給系を制御する。
この基板処理装置においては、回転保持装置により水平姿勢で基板が保持され、回転される。回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液が供給される。塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。この状態で、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置が移動される。
塗布液の粘度が高い場合には、基板の中心部の塗布液の厚みが最も大きくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みがやや大きくなる。一方で、基板の中心部と周縁部との間の部分の塗布液の厚みが小さくなる。塗布液の供給量が小さくなると、この傾向は大きくなる。
このような場合でも、上記の構成によれば、塗布液が流動性を喪失する前に、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液が供給される。この場合、第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が除去され、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板の中心部の塗布液の厚みが小さくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みが大きくなる。したがって、塗布液の厚みを均一に近づけることができる。その結果、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することができる。
（８−２）制御部は、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の外縁から内縁に移動した後、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように第１の除去液供給系を制御してもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にすると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の構成によれば、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にしたときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（８−３）制御部は、第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きくなるように第１の除去液供給系を制御してもよい。
この場合、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁に短時間で移動される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。また、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に低速度で移動されるので、塗布液の拡散速度を超えることなく基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれる。その結果、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（８−４）制御部は、塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と第１の除去液供給系により基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複するように塗布液供給系および第１の除去液供給系を制御してもよい。
この場合、塗布液供給系による塗布液の供給が停止される前に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。その後、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれることにより、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（８−５）第１の除去液供給系は、第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ第１の環状領域に供給してもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液を直下方へ吐出すると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の構成によれば、第１の除去液を直下方へ吐出したときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（８−６）基板処理装置は、塗布液を除去する第２の除去液を基板の一面の周縁部に供給するように構成される第２の除去液供給系をさらに備え、制御部は、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第２の環状領域に第２の除去液を供給するように第２の除去液供給系を制御し、第２の環状領域の内縁は、第１の環状領域の内縁よりも外方に位置してもよい。
この場合、基板の周縁部における第２の環状領域には、塗布液の膜が形成されない。これにより、基板を搬送する搬送機構が基板の周縁部を把持した場合でも、塗布液の膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。また、第２の環状領域の内縁は第１の環状領域の内縁よりも外方に位置するので、基板上における塗布液の膜の形成領域はほとんど削減されない。これにより、製品を作製するために利用可能な基板の領域を大きくすることができる。
（８−７）第１および第２の除去液供給系は、共通の除去液供給系により構成されてもよい。この場合、第１の除去液供給系と第２の除去液供給系とを別個に設ける必要がない。これにより、基板処理装置をコンパクトにすることができる。
（８−８）第１および第２の除去液は、同一の除去液であってもよい。この場合、第１の除去液と第２の除去液とで別種の除去液を準備する必要がない。これにより、基板処理装置のコストを低減することができる。
（８−９）基板処理装置は、第１の除去液供給系における第１の除去液の供給部分を洗浄する洗浄機構をさらに備えてもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、基板からの第１の除去液の飛散により第１の除去液供給系が汚染しやすい。上記の構成によれば、洗浄機構により第１の除去液供給系における第１の除去液の供給部分が洗浄される。これにより、第１の除去液供給系を清浄に維持することができる。
（８−１０）基板処理装置は、基板の一面に溶剤を供給するように構成される溶剤供給系をさらに備え、制御部は、塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される前に、回転保持装置により回転される基板の一面に溶剤を供給するように溶剤供給系を制御してもよい。
この場合、塗布液供給系により基板の一面に塗布液を供給した際に、塗布液が基板の一面上で拡散しやすくなる。これにより、より少量の塗布液を用いて基板上に塗布液の膜を形成することができる。
（８−１１）第２の参考形態に係る基板処理方法は、基板に塗布液の膜を形成する基板処理方法であって、回転保持装置により水平姿勢で基板を保持し、回転させるステップと、回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液を供給するステップと、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液供給系により第１の除去液を供給し、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させるステップとを含む。
この基板処理方法によれば、回転保持装置により水平姿勢で基板が保持され、回転される。回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液が供給される。塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。この状態で、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置が移動される。
塗布液の粘度が高い場合には、基板の中心部の塗布液の厚みが最も大きくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みがやや大きくなる。一方で、基板の中心部と周縁部との間の部分の塗布液の厚みが小さくなる。塗布液の供給量が小さくなると、この傾向は大きくなる。
このような場合でも、上記の方法によれば、塗布液が流動性を喪失する前に、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液が供給される。この場合、第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が除去され、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に導かれつつ乾燥が進行する。これにより、基板の中心部の塗布液の厚みが小さくなるとともに、基板の周縁部の塗布液の厚みが大きくなる。したがって、塗布液の厚みを均一に近づけることができる。その結果、塗布ムラ、塗布欠けおよび膜厚の不均一を発生させることなく塗布液の使用量を削減することができる。
（８−１２）第１の除去液の供給位置を移動させるステップは、第１の環状領域の外縁から内縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させた後、第１の環状領域の内縁から外縁に第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させることを含んでもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にすると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の方法によれば、第１の除去液の供給開始時における供給位置を第１の環状領域の内縁にしたときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（８−１３）第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きくてもよい。
この場合、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁に短時間で移動される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。また、第１の除去液の供給位置が第１の環状領域の内縁から外縁に低速度で移動されるので、塗布液の拡散速度を超えることなく基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれる。その結果、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（８−１４）塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と第１の除去液供給系により基板の周縁部における第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複してもよい。
この場合、塗布液供給系による塗布液の供給が停止される前に第１の除去液供給系により第１の除去液が供給される。これにより、塗布液が流動性を喪失する前に第１の環状領域の内縁から外縁にわたって供給された塗布液が十分に除去される。その後、基板の中心部に蓄積された塗布液が周縁部に十分に導かれることにより、塗布液の厚みを効率よく均一に近づけることができる。
（８−１５）第１の除去液を供給するステップは、第１の除去液供給系により第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ第１の環状領域に供給することを含んでもよい。
第１の除去液供給系による第１の除去液の供給開始時には塗布液の流動性が維持されているので、第１の除去液を直下方へ吐出すると、基板からの第１の除去液の飛散量が大きくなる。上記の方法によれば、第１の除去液を直下方へ吐出したときよりも第１の除去液の飛散量が低減される。これにより、第１の除去液の飛散による第１の除去液供給系の汚染を低減することができる。
（８−１６）方法は、塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、回転保持装置により回転される基板の周縁部における第２の環状領域に第２の除去液供給系により第２の除去液を供給するステップをさらに含み、第２の環状領域の内縁は、第１の環状領域の内縁よりも外方に位置してもよい。
この場合、基板の周縁部における第２の環状領域には、塗布液の膜が形成されない。これにより、基板を搬送する搬送機構が基板の周縁部を把持した場合でも、塗布液の膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。また、第２の環状領域の内縁は第１の環状領域の内縁よりも外方に位置するので、基板上における塗布液の膜の形成領域はほとんど削減されない。これにより、製品を作製するために利用可能な基板の領域を大きくすることができる。
本発明は、種々の基板の塗布処理に有効に利用することができる。
１０ 回転保持部
１１ モータ
１２ 回転軸
２０ カップ
２１ 開口部
２２ 廃液口
２３ 排気口
２４ 整流板
３０ ノズルユニット
３１ レジストノズル
３２，３３，３３ａ 溶剤ノズル
３４ エッジリンスノズル
３５ バックリンスノズル
３６ ノズル洗浄装置
４０ 制御部
１００ 基板処理装置
Ｐ１ レジスト液供給源
Ｐ２，Ｐ３ 溶剤供給源
Ｐ４ エッジリンス液供給源
Ｐ５ バックリンス液供給源
Ｒ１，Ｒ２ 環状領域
Ｓ０ 回転信号
Ｓ１ レジスト液吐出信号
Ｓ２，Ｓ３ 溶剤吐出信号
Ｓ４ エッジリンス液吐出信号
Ｓ５ バックリンス液吐出信号
Ｔ１ レジスト液供給管
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ３ａ，Ｔ４ａ 溶剤供給管
Ｔ４ エッジリンス液供給管
Ｔ５ バックリンス液供給管
Ｖ１〜Ｖ５，Ｖ３ａ，Ｖ４ａ バルブ
Ｗ 基板

Claims (16)

  1. 基板に塗布液の膜を形成する基板処理装置であって、
    基板を水平姿勢で保持して回転させる回転保持装置と、
    基板の一面に塗布液を供給するように構成される塗布液供給系と、
    塗布液を除去する第１の除去液を基板の一面の周縁部に供給するように構成される第１の除去液供給系と、
    前記塗布液供給系および前記第１の除去液供給系の動作を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液を供給するように前記塗布液供給系を制御し、
    前記塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、塗布液が基板の一面の外周端部まで広がった状態で、前記回転保持装置により回転される基板の前記周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給することにより前記第１の環状領域上の塗布液を除去し、第１の除去液の供給位置が前記第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように前記第１の除去液供給系を制御することにより、基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の前記周縁部に導く、基板処理装置。
  2. 前記制御部は、
    前記第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給する前に前記第１の環状領域の外縁に第１の除去液を供給するように前記第１の除去液供給系を制御し、
    前記第１の環状領域の外縁に第１の除去液が供給された後、前記第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給するために第１の除去液の供給位置が前記第１の環状領域の外縁から内縁に移動するように前記第１の除去液供給系を制御し、
    第１の除去液の供給位置が前記第１の環状領域の外縁から内縁に移動した後、第１の除去液の供給位置が前記第１の環状領域の内縁から外縁に移動するように前記第１の除去液供給系を制御する、請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記制御部は、前記第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が前記第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きくなるように前記第１の除去液供給系を制御する、請求項２記載の基板処理装置。
  4. 前記制御部は、前記塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と前記第１の除去液供給系により基板の前記周縁部における前記第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複するように前記塗布液供給系および前記第１の除去液供給系を制御する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記第１の除去液供給系は、第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ前記第１の環状領域に供給する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 塗布液を除去する第２の除去液を基板の一面の前記周縁部に供給するように構成される第２の除去液供給系をさらに備え、
    前記制御部は、前記塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、前記回転保持装置により回転される基板の前記周縁部における第２の環状領域に第２の除去液を供給するように前記第２の除去液供給系を制御し、
    前記第２の環状領域の内縁は、前記第１の環状領域の内縁よりも外方に位置する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１および第２の除去液供給系は、共通の除去液供給系により構成される、請求項６記載の基板処理装置。
  8. 第１および第２の除去液は、同一の除去液である、請求項６または７記載の基板処理装置。
  9. 前記第１の除去液供給系における第１の除去液の供給部分を洗浄する洗浄機構をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 基板の一面に溶剤を供給するように構成される溶剤供給系をさらに備え、
    前記制御部は、前記塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される前に、前記回転保持装置により回転される基板の一面に溶剤を供給するように前記溶剤供給系を制御する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 基板に塗布液の膜を形成する基板処理方法であって、
    回転保持装置により水平姿勢で基板を保持し、回転させるステップと、
    前記回転保持装置により回転される基板の一面に塗布液供給系により塗布液を供給するステップと、
    前記塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失する前に、前記回転保持装置により回転される基板の周縁部における第１の環状領域の内縁に第１の除去液供給系により第１の除去液を供給することにより前記第１の環状領域上の塗布液を除去し、前記第１の環状領域の内縁から外縁に前記第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させることにより、基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の前記周縁部に導くステップとを含む、基板処理方法。
  12. 前記基板の中心部に蓄積された塗布液を基板の前記周縁部に導くステップは、前記第１の除去液供給系により前記第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給する前に前記第１の除去液供給系により前記第１の環状領域の外縁に第１の除去液を供給することと、
    前記第１の環状領域の外縁に第１の除去液が供給された後、前記第１の環状領域の内縁に第１の除去液を供給するために前記第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を前記第１の環状領域の外縁から内縁に移動させることと、
    前記第１の環状領域の外縁から内縁に前記第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させた後、前記第１の環状領域の内縁から外縁に前記第１の除去液供給系による第１の除去液の供給位置を移動させることを含む、請求項１１記載の基板処理方法。
  13. 前記第１の環状領域の外縁から内縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度が前記第１の環状領域の内縁から外縁に向かう第１の除去液の供給位置の移動速度よりも大きい、請求項１２記載の基板処理方法。
  14. 前記塗布液供給系により基板の一面に塗布液が供給される期間と前記第１の除去液供給系により基板の前記周縁部における前記第１の環状領域に第１の除去液が供給される期間とが部分的に重複する、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  15. 前記第１の除去液を供給するステップは、前記第１の除去液供給系により第１の除去液を斜め下外方へ吐出しつつ前記第１の環状領域に供給することを含む、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  16. 前記塗布液供給系により供給された塗布液が流動性を喪失した後に、前記回転保持装置により回転される基板の前記周縁部における第２の環状領域に第２の除去液供給系により第２の除去液を供給するステップをさらに含み、
    前記第２の環状領域の内縁は、前記第１の環状領域の内縁よりも外方に位置する、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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