JP7034634B2 - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Description
図14に示すように、基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターン内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがある。それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターン内部に入り込んだリンス液の液面(空気と液体との界面)は、パターン内に形成される。そのため、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすい。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
開口の拡大中に基板が回転されることによって、液膜には遠心力が作用し、液膜が基板外へ押し出される。気体位置移動工程では、開口の周縁よりも内側に設定された気体供給位置が基板の上面の周縁に向けて移動する。そのため、開口の拡大中において、液膜の内周縁には、気体の吹き付け力が作用する。気体の吹き付け力とは、気体の吹き付けによって作用する力のことである。気体の吹き付け力が液膜の内周縁に作用することによって、一層確実に液膜が基板外へ押し出される。したがって、開口の周縁よりも内側における低表面張力液体の液滴の残留が抑制される。つまり、開口の周縁よりも内側を良好に乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記着液位置移動工程が、前記低表面張力液体の供給によって前記液膜の内周縁に液盛り上がりを形成しながら、前記着液位置を移動させる工程を含む。液盛り上がりとは、液膜において他の部分よりも厚さが厚い部分のことである。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記開口形成工程と並行して前記液膜に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程をさらに含む。そのため、開口の形成時に、開口の周縁の近傍における液膜の厚さを充分に確保することができる。したがって、開口形成時の気体の供給によって、開口の周縁近傍における低表面張力液体が押し退けられたとしても、開口の周縁近傍における液膜の厚さが充分に保たれる。
開口の拡大によって開口の周縁が基板の上面の周縁に近づくと、基板上の低表面張力液体の全体量が少なくなる。そのため、開口の周縁が基板の上面の周縁に近づくと、液膜の温度が低下しやすい。また、液膜の温度が低下することによって、基板が乾燥されにくくなる。そのため、基板の上面の周縁領域を良好に乾燥することができないおそれがある。
この方法によれば、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づいたときに、液膜を厚くすることができる。そのため、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくことに起因する、基板上に存在する低表面張力液体の減少を抑制することができる。これにより、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくことに起因する液膜の温度低下を抑制することができる。したがって、基板の上面の周縁領域を良好に乾燥することができる。
この方法によれば、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくにしたがって、液膜を徐々に厚くすることができる。そのため、開口の周縁が、中央領域と周縁領域との間の領域に位置するときにも、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくことに起因する、基板上に存在する低表面張力液体の減少を抑制することができる。したがって、基板の上面のいずれの位置に開口の周縁が位置する場合であっても、液膜の温度変化を抑制することができる。その結果、基板の上面の全域において、開口を良好に拡大させることができる。ひいては、基板上の液膜を良好に排除することができる。
そこで、この発明の一実施形態では、前記気体供給位置移動工程が、下方に向かうにしたがって前記基板の上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜した傾斜方向に沿って気体ノズルから前記気体を吐出する気体傾斜吐出工程と、前記気体ノズルを前記基板の上面の周縁に向かって移動させることによって、前記気体供給位置を移動させる気体ノズル移動工程とを含む。
この方法によれば、開口の周縁が基板の上面の周縁領域に位置するときに液膜に供給される低表面張力液体の総量を増大させることができる。そのため、基板上の液膜の熱量が基板によって奪われたとしても、新たに液膜に供給される低表面張力液体によって熱量を補うことができる。これにより、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくことに起因する液膜の温度低下を抑制することができる。したがって、基板上の液膜を良好に排除することができる。
開口の拡大中に基板が回転されることによって、液膜には遠心力が作用し、液膜が基板外へ押し出される。気体位置移動工程では、開口の周縁よりも内側に設定された気体供給位置が基板の上面の周縁に向けて移動する。そのため、開口の拡大中において、液膜の内周縁には、気体の吹き付け力が作用する。気体の吹き付け力が液膜の内周縁に作用することによって、一層確実に液膜が基板外へ押し出される。したがって、開口の周縁よりも内側における低表面張力液体の液滴の残留が抑制される。つまり、開口の周縁よりも内側を良好に乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットが、前記着液位置移動工程において、前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給することによって、前記液膜の内周縁に液盛り上がりを形成しながら、前記着液位置を移動させる工程を実行するようにプログラムされている。
この発明の一実施形態では、前記制御ユニットが、前記開口形成工程と並行して、前記低表面張力液体供給ユニットから前記液膜に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程を実行するようにプログラムされている。そのため、開口の形成時に、開口の周縁の近傍における液膜の厚さを充分に確保することができる。したがって、開口形成時の気体の供給によって、開口の周縁近傍における低表面張力液体が押し退けられたとしても、開口の周縁近傍における液膜の厚さが充分に保たれる。
この構成によれば、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくにしたがって、液膜を徐々に厚くすることができる。そのため、開口の周縁が、中央領域と周縁領域との間の領域に位置するときにも、基板の上面の周縁に開口の周縁が近づくことに起因する、基板上に存在する低表面張力液体の減少を抑制することができる。したがって、基板の上面のいずれの位置に開口の周縁が位置する場合であっても、液膜の温度変化を抑制することができる。その結果、基板の上面の全域において、開口を良好に拡大させることができる。ひいては、基板上の液膜を良好に排除することができる。
<第1実施形態>
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。
基板処理装置1は、シリコンウエハ等の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円板状の基板である。基板処理装置1は、処理液で基板Wを処理する複数の処理ユニット2と、処理ユニット2で処理される複数枚の基板Wを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御ユニット3とを含む。処理液には、後述する薬液、リンス液、有機溶剤等が含まれる。搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間で基板Wを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間で基板Wを搬送する。複数の処理ユニット2は、例えば、同様の構成を有している。
処理ユニット2は、カップ4と、スピンチャック5と、対向部材6と、薬液供給ユニット7と、リンス液供給ユニット8と、有機溶剤供給ユニット9と、気体供給ユニット10と、加熱流体供給ユニット11とを含む。
スピンチャック5は、一枚の基板Wを水平な姿勢で保持しながら基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させる。カップ4は、筒状の形態を有しており、スピンチャック5を取り囲む。カップ4は、上向きに開いた環状の溝を有している。カップ4の溝には、回収配管(図示せず)または排出配管(図示せず)が接続されている。カップ4は、基板Wから飛散する処理液を受ける。カップ4が受けた処理液は、回収配管または排出配管を通じて、回収または廃棄される。
スピンチャック5は、チャックピン20と、スピンベース21と、回転軸22と、回転軸22に回転力を与える電動モータ23とを含む。スピンベース21は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース21の上面には、複数のチャックピン20が周方向に間隔を空けて配置されている。複数のチャックピン20は、開閉ユニット24によって開閉される。複数のチャックピン20は、開閉ユニット24によって閉状態にされることによって基板Wを水平に保持(挟持)する。複数のチャックピン20は、開閉ユニット24によって開状態にされることによって基板Wを解放する。複数のチャックピン20およびスピンベース21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。基板保持ユニットは、基板ホルダともいう。
対向部材昇降ユニット27は、下位置から上位置までの任意の位置(高さ)に対向部材6を位置させることができる。下位置とは、対向部材6の可動範囲において、対向部材6の対向面6aが基板Wに最も近接する位置である。上位置とは、対向部材6の可動範囲において対向部材6の対向面6aが基板Wから最も離間する位置である。対向部材昇降ユニット27は、たとえば、ボールねじ機構(図示せず)と、それに駆動力を与える電動モータ(図示せず)とを含む。
薬液供給ユニット7は、基板Wの上面の中央領域に薬液を供給するユニットである。基板Wの上面の中央領域は、基板Wの上面と回転軸線A1との交差位置を含む基板Wの上面の中央辺りの領域である。また、基板Wの上面の周縁を含む基板Wの上面の周縁辺りの領域を周縁領域という。薬液供給ユニット7は、基板Wの上面の中央領域に向けて薬液を吐出する薬液ノズル30と、薬液ノズル30に結合された薬液供給管31と、薬液供給管31に介装された薬液バルブ32とを含む。薬液供給管31には、薬液供給源から、フッ酸(フッ化水素水:HF)等の薬液が供給されている。薬液バルブ32は、薬液供給管31内の流路を開閉する。薬液ノズル30は、水平方向および鉛直方向における位置が固定された固定ノズルである。
有機溶剤供給ユニット9は、本実施形態では、IPA等の有機溶剤を供給する構成である。しかし、有機溶剤供給ユニット9は、水よりも表面張力の低い低表面張力液体を基板Wの上面に供給する低表面張力液体供給ユニットとして機能すればよい。第1有機溶剤ノズル50は、傾斜方向D1に低表面張力液体を吐出する低表面張力液体ノズルとして機能する。また、有機溶剤ノズル移動ユニット15が、基板Wの上面に沿って低表面張力液体ノズルを移動させる低表面張力液体ノズル移動ユニットとして機能する。
気体供給ユニット10は、基板Wの上面に気体を供給するユニットである。気体供給ユニット10は、基板Wの上面に向けて気体を吐出する第1気体ノズル70と、第1気体ノズル70に結合された第1気体供給管71と、第1気体供給管71に介装された第1気体バルブ72とを含む。第1気体供給管71には、第1気体供給源から、窒素ガス(N2)等の気体が供給されている。第1気体バルブ72は、第1気体供給管71内の流路を開閉する。
第1気体ノズル70から吐出される気体および第2気体ノズル80ノズルから吐出される気体は、窒素ガスに限られない。第1気体ノズル70から吐出される気体および第2気体ノズル80ノズルから吐出される気体は、不活性ガスであることが好ましい。不活性ガスは、基板Wの上面およびパターンに対して不活性なガスのことであり、例えばアルゴン等の希ガス類であってもよい。第1気体ノズル70から吐出される気体は、空気であってもよい。
基板処理装置1による基板処理では、例えば、図4に示すように、基板搬入(S1)、薬液処理(S2)、リンス処理(S3)、有機溶剤処理(S4)、乾燥処理(S5)および基板搬出(S6)がこの順番で実行される。
そして、図2を参照して、開閉ユニット24が、チャックピン20を閉状態にする。この後、基板Wは、搬送ロボットCRによって搬出されるまでの間、チャックピン20によって、スピンベース21の上面から上方に間隔を空けて水平に保持される(基板保持工程)。そして、電動モータ23がスピンベース21の回転を開始させる。これにより、基板Wの回転が開始される(基板回転工程)。そして、対向部材昇降ユニット27が対向部材6を上位置に位置させる。そして、対向部材回転ユニット28が対向部材6を基板Wと同期回転させる。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。基板Wの回転中、対向部材6は、常に同期回転していてもよい。そして、第2気体バルブ82が開かれる。これにより、高温の窒素ガスによるチャンバ14内の雰囲気の置換が開始される(雰囲気置換工程)。
具体的には、薬液バルブ32が開かれる。これにより、薬液供給ユニット7の薬液ノズル30から回転状態の基板Wの上面の中央領域にフッ酸(薬液)が供給される。フッ酸は遠心力によって基板Wの上面の全体に行き渡る。フッ酸は、遠心力によって基板Wから径方向外方に飛散する。薬液処理(S2)では、電動モータ23が、基板Wを例えば1500rpmで回転させる。
具体的には、薬液バルブ32が閉じられる。これにより、薬液ノズル30からのフッ酸の吐出が停止される。そして、リンス液バルブ42が開かれる。これにより、図5Aに示すように、リンス液供給ユニット8のリンス液ノズル40から回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けてリンス液(水を含有する処理液)としてのDIWが供給される(処理液供給工程)。DIW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上のフッ酸がDIWによって置換される。フッ酸およびDIWの混合液やDIWは、遠心力によって基板Wから径方向外方に飛散する。リンス処理(S3)では、電動モータ23が、基板Wを例えば1500rpmで回転させる。
具体的には、リンス液バルブ42が閉じられる。これにより、リンス液ノズル40からのDIWの吐出が停止される。そして、電動モータ23が、基板Wの回転を減速し、基板Wの回転速度を低速度(例えば、10rpm)にする。そして、第1有機溶剤バルブ52が開かれる。これにより、図5Bに示すように、有機溶剤供給ユニット9の第2有機溶剤ノズル60から回転状態の基板Wの上面の中央領域に向けて有機溶剤(低表面張力液体)としてのIPAが供給される(低表面張力液体液供給工程)。第2有機溶剤ノズル60から供給されるIPAは、76℃~82.4℃である。IPA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DIWがIPAによって置換される。DIWおよびIPAの混合液やIPAは、遠心力によって基板Wから径方向外方に飛散する。
ャンバ14の内部空間14Aの雰囲気の置換は、液膜100の形成までに完了していることが好ましい。
一定時間の有機溶剤処理(S4)の後、乾燥処理(S5)が実行される。乾燥処理(S5)では、IPAの液膜100が基板W上から排除されることによって(液膜排除工程)、基板Wが乾燥される。
第1気体ノズル70の処理位置は、第1気体ノズル70から吐出された気体は、開口101の周縁101aよりも内側に吹き付けられるように設定されている。つまり、基板Wの上面において第1気体ノズル70から吐出された窒素ガス(気体)が供給される(吹き付けられる)位置(気体供給位置P2)は、開口101の周縁101aよりも内側に設定されている。開口101の周縁101aよりも内側とは、開口101の周縁101aよりも径方向内方のことであり、開口101の周縁101aよりも回転軸線A1側のことである。
基板W上から液膜100が排除されると、基板Wの上面の液成分が遠心力によって振り切られる。具体的には、対向部材昇降ユニット27が対向部材6を下位置に移動させる。そして、電動モータ23が基板Wを、例えば、2000rpmで高速回転させる。これによって、基板Wが乾燥される。
気体供給位置移動工程では、傾斜方向D2に向けて第1気体ノズル70から気体が吐出される(気体傾斜吐出工程)。前述したように、第1気体ノズル70から吐出される気体は、開口101の周縁101aよりも内側に供給される。第1気体ノズル70から吐出される気体は、液膜100の気液界面と基板Wの上面との交差位置に近い位置に向けて供給されることが好ましい。これにより、気体供給位置移動工程において、液膜100に吹き付け力を充分に作用させることができる。また、基板Wの上面において液膜100が排除された部分を即座に乾燥させることができる。
以上のように、本実施形態によれば、基板処理装置1が、複数のチャックピン20およびスピンベース21(基板保持ユニット)と、リンス液供給ユニット8(処理液供給ユニット)と、有機溶剤供給ユニット9(低表面張力液体供給ユニット)と、気体供給ユニット10と、電動モータ23(基板回転ユニット)と、気体ノズル移動ユニット16(気体供給位置移動ユニット)と、有機溶剤ノズル移動ユニット15(着液位置移動ユニット)と、制御ユニット3とを含む。
開口101の拡大中に基板Wが回転されることによって、液膜100には遠心力が作用し、液膜100が基板Wへ押し出される。気体位置移動工程では、開口101の周縁101aよりも内側に設定された気体供給位置P2が基板Wの上面の周縁に向けて移動する。そのため、開口101の拡大中において、液膜100の内周縁には、気体の吹き付け力が作用する。気体の吹き付け力が液膜100の内周縁に作用することによって、一層確実に液膜100が基板W外へ押し出される。したがって、開口101の周縁101aよりも内側における有機溶剤の液滴の残留が抑制される。つまり、開口101の周縁101aよりも内側を良好に乾燥させることができる。
また、本実施形態では、着液位置移動工程において、有機溶剤供給ユニット9から有機溶剤が供給される。これにより、液膜100の内周縁に液盛り上がり102を形成しながら、着液位置P1が移動される。そのため、開口101の周縁101aの近傍における液膜100の厚さを一層充分に確保することができる。また、液膜100の内周縁に、新たなIPAが供給されるので、液膜100の内周縁の温度低下が抑制される。
ところで、開口101の拡大によって開口101の周縁101aが基板Wの上面の周縁101aに近づくと、基板W上のIPAの全体量が少なくなる。そのため、開口101の周縁101aが基板Wの上面の周縁に近づくと、液膜100の温度が低下しやすい。IPAが基板Wの上面に及ぼす表面張力は、液膜100の内周縁の温度が低下すると大きくなる。液膜100の温度が低下すると、基板Wの上面に形成されたパターン(図14参照)に作用する表面張力が増大し、パターン倒れが発生しやすい。また、液膜100の温度が低下することによって、基板Wが乾燥されにくくなる。そのため、基板Wの上面の周縁領域を良好に乾燥することができないおそれがある。
この構成によれば、基板Wの上面の周縁に開口101の周縁101aが近づくにしたがって、液膜100を徐々に厚くすることができる。そのため、開口101の周縁101aが外周領域に位置するときにも、基板Wの上面の周縁に開口101の周縁101aが近づくことに起因する基板W上に存在するIPAの減少を抑制することができる。したがって、基板Wの上面のいずれの位置に開口101の周縁101aが位置する場合であっても、液膜100の温度変化を抑制することができる。その結果、基板Wの上面の全域において、基板W上の液膜100を良好に排除することができる。
また、第1実施形態では、気体供給位置移動工程において、第1気体ノズル70からの窒素ガスの流量(単位時間当たりの供給量)を増大させる供給量増大工程が実行される。これにより、基板Wの上面の周縁領域を充分に乾燥させることができる。
例えば、上述の基板処理とは異なり、リンス液として高温のDIWを用いる場合、第2有機溶剤ノズル60から基板Wの上面に供給してリンス液を有機溶剤で置換する際、基板W上のIPAの温度低下を抑制することができる。IPAの温度低下が抑制されることによって、DIWをIPAで効率良く置換することができる。したがって、DIWをIPAで置換するまでの時間を一層短縮することができる。
また、第1実施形態では、第1有機溶剤ノズル50および第1気体ノズル70は、互いに異なる移動ユニットによって移動されるとした。しかしながら、第1実施形態とは異なり、第1有機溶剤ノズル50および第1気体ノズル70が共通のノズル移動ユニットによって一体移動されるように構成されていてもよい。
図9は、第2実施形態に係る基板処理装置1Pに備えられた処理ユニット2Pの構成例を説明するための図解的な断面図である。図10A~図10Cは、基板処理装置1Pによる基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。図9~図10Cでは、今まで説明した部材と同じ部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
赤外線ヒータユニット12は、赤外線を発する赤外線ランプ110と、赤外線ランプ110を収容するランプハウジング111とを含む。赤外線ランプ110は、ランプハウジング111内に配置されている。赤外線ランプ110は、たとえば、フィラメントと、フィラメントを収容する石英管とを含む。
そして、図10Bに示すように、開口101が形成されると、液膜100内周縁が赤外線ランプ110で加熱される(内周縁加熱工程)。そして、ランプハウジング111は、第1有機溶剤ノズル50よりも径方向外方に位置するため、図10Cに示すように、開口拡大工程において、赤外線ランプ110が液膜100に対向する。
第2実施形態の基板処理装置1Pは、赤外線ヒータユニット12に加えて加熱流体供給ユニット11を備えていてもよい。赤外線ヒータユニット12と加熱流体供給ユニット11とを併用することで、基板Wおよび液膜100を充分に加熱することができる。
<第3実施形態>
図11は、第3実施形態に係る基板処理装置1Qに備えられた処理ユニット2Qの構成例を説明するための図解的な断面図である。図12は、基板処理装置1Qによる基板処理の一例を説明するための図解的な断面図である。図11および図12では、今まで説明した部材と同じ部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
鉛直吐出口70aは、下方に向けて気体を吐出する吐出口である。傾斜吐出口70bは、傾斜方向D3に気体を吐出する。傾斜方向D3は、下方に向かうにしたがって、基板Wの上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜する方向である。傾斜方向D3に延びる直線と鉛直方向に延びる直線との交差角度は、例えば5°~45°である。図示の便宜上、傾斜方向D3に延びる直線と鉛直方向に延びる直線との交差角度を45°よりも小さい角度で図示しているが、この交差角度は、45°であることが好ましい。
第3実施形態とは異なり、第1気体ノズル70は、3つ以上の吐出口を有していていてもよい。第1気体ノズル70が、シャワー状に気体を吐出する複数の吐出口を有するシャワーノズルであってもよい。第1気体ノズル70がシャワーノズルであれば、気体供給位置移動工程において、開口101の周縁101aの近傍の雰囲気を窒素ガス等の気体で置換しながら基板Wの上面を乾燥させることができる。したがって、基板Wの上面を一層良好に乾燥させることができる。
図13は、第4実施形態に係る基板処理装置1Rに備えられた処理ユニット2Rの構成例を説明するための図解的な断面図である。図13では、今まで説明した部材と同じ部材には、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
基板処理装置1Rが第1実施形態に係る基板処理装置1(図2参照)と主に異なる点は、加熱流体供給ユニット11が、加熱流体ノズル90(図2参照)の代わりに、中心流体ノズル120と環状流体ノズル121とを含む点である。中心流体ノズル120は、基板Wの下面の中央領域に向けて加熱流体を供給する。環状流体ノズル121は、基板Wの下面の環状領域に加熱流体を供給する。基板Wの下面の環状領域とは、基板Wの下面において中央領域を除く領域である。詳しくは、基板Wの下面の環状領域は、中央領域よりも外側の所定位置から基板Wの下面の周縁までの範囲に亘る領域である。
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
1P :基板処理装置
1Q :基板処理装置
1R :基板処理装置
3 :制御ユニット
8 :リンス液供給ユニット(処理液供給ユニット)
9 :有機溶剤供給ユニット(低表面張力液体供給ユニット)
10 :気体供給ユニット
11 :加熱流体供給ユニット(基板加熱ユニット)
12 :赤外線ヒータユニット(基板加熱ユニット)
15 :有機溶剤ノズル移動ユニット(低表面張力液体ノズル移動ユニット、着液位置移動ユニット)
16 :気体ノズル移動ユニット(気体供給位置移動ユニット)
20 :チャックピン(基板保持ユニット)
21 :スピンベース(基板保持ユニット)
23 :電動モータ(基板回転ユニット)
50 :第1有機溶剤ノズル(低表面張力液体ノズル)
70 :第1気体ノズル(気体ノズル)
100 :液膜
101 :開口
101a :周縁
102 :液盛り上がり
A1 :回転軸線
D1 :傾斜方向
D2 :傾斜方向
D3 :傾斜方向
P1 :着液位置
P2 :気体供給位置
P21 :第1気体供給位置
P22 :第2気体供給位置
R1 :第1回転速度
R2 :第2回転速度
V1 :第1移動速度
V2 :第2移動速度
W :基板
Claims (20)
- 水平に基板を保持する基板保持工程と、
水を含有する処理液を前記基板の上面に供給する処理液供給工程と、
水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体を前記基板の上面に供給することにより前記基板上の処理液を前記低表面張力液体で置換することによって、前記基板の上面を覆う前記低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記基板の上面の中央領域に向けて中央ノズルから気体を吐出させることによって、前記液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、
前記液膜を排除するために前記開口を拡大させる開口拡大工程と、
前記開口拡大工程において、鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転工程と、
前記開口拡大工程において、前記基板の上面において前記開口の周縁よりも内側に設定された気体供給位置に向けて移動ノズルから前記気体を吹き付け、前記基板の上面の周縁に向けて前記移動ノズルを移動させることによって前記基板の上面の周縁に向けて前記気体供給位置を移動させる気体供給位置移動工程と、
前記開口拡大工程において、前記基板の上面において前記開口の周縁よりも外側に設定された着液位置に向けて前記低表面張力液体を供給し、前記基板の上面の周縁に向けて前記着液位置を移動させる着液位置移動工程とを含み、
前記気体供給位置移動工程の実行中において、前記中央ノズルから前記基板の上面の中央領域への前記気体の吐出が維持され、
前記基板回転工程が、前記基板の上面の周縁に前記開口の周縁が近づくにしたがって前記液膜が厚くなるように、前記基板の回転を減速させる回転減速工程を含む、基板処理方法。 - 前記着液位置移動工程が、前記低表面張力液体の供給によって前記液膜の内周縁に液盛り上がりを形成しながら、前記着液位置を移動させる工程を含む、請求項1に記載の基板処理方法。
- 前記開口形成工程と並行して前記液膜に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程をさらに含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
- 前記開口拡大工程が実行されている間、前記移動ノズルからの前記気体の吐出を継続する気体供給継続工程をさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記回転減速工程が、前記開口の周縁が前記基板の上面の中央領域に位置するときの前記基板の回転速度よりも前記開口の周縁が前記基板の上面の周縁領域に位置するときの前記基板の回転速度が小さくなるように、前記基板の回転を減速させる工程を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記気体供給位置移動工程が、下方に向かうにしたがって前記基板の上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜した傾斜方向に沿って前記移動ノズルから前記気体を吐出する気体傾斜吐出工程を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記基板を加熱する基板加熱工程をさらに含み、
前記基板加熱工程が、前記開口拡大工程と並行して実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記着液位置移動工程が、下方に向かうにしたがって前記基板の上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜する傾斜方向に沿って、低表面張力液体ノズルから前記低表面張力液体を吐出する低表面張力液体傾斜吐出工程と、前記低表面張力液体ノズルを前記基板の周縁に向かって移動させることによって、前記着液位置を移動させる低表面張力液体ノズル移動工程とを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記着液位置移動工程が、前記開口の周縁が前記基板の上面の中央領域に位置するときの前記着液位置の移動速度よりも、前記開口の周縁が前記基板の上面の周縁領域に位置するときの前記着液位置の移動速度が小さくなるように、前記着液位置の移動を減速させる移動減速工程を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記開口拡大工程が終了した後、前記開口拡大工程における前記基板の回転数よりも高い回転数で前記回転軸線まわりに前記基板を回転させる高速回転工程をさらに含み、
前記開口形成工程および前記開口拡大工程が、前記基板の上面の全体に対向する対向面を有する対向部材を、前記対向面と前記基板の上面との間を前記移動ノズルが移動できる第1高さ位置に配置した状態で行われ、
前記高速回転工程が、前記第1高さ位置よりも前記基板の上面に近接する第2高さ位置に前記対向部材を配置した状態で行われる、請求項1~9のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 基板を水平に保持する基板保持ユニットと、
水を含有する処理液を前記基板の上面に供給する処理液供給ユニットと、
水よりも小さい表面張力を有する低表面張力液体を前記基板の上面に供給する低表面張力液体供給ユニットと、
前記基板の上面の中央領域に向けて気体を吐出する中央ノズルと、
鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板回転ユニットと、
前記基板の上面に向けて前記気体を吐出し、前記基板の上面に沿って移動する移動ノズルと、
前記基板の上面に沿って前記移動ノズルを移動させることによって、前記基板の上面において前記移動ノズルから前記気体が供給される位置である気体供給位置を移動させる気体供給位置移動ユニットと、
前記基板の上面において前記低表面張力液体供給ユニットから供給される前記低表面張力液体が着液する位置である着液位置を移動させる着液位置移動ユニットと、
前記基板保持ユニット、前記処理液供給ユニット、前記低表面張力液体供給ユニット、前記中央ノズル、前記基板回転ユニット、前記移動ノズル、前記気体供給位置移動ユニットおよび前記着液位置移動ユニットを制御する制御ユニットとを含み、
前記制御ユニットが、前記基板保持ユニットによって前記基板を水平に保持する基板保持工程と、前記基板の上面に向けて前記処理液供給ユニットから前記処理液を供給する処理液供給工程と、前記基板の上面に向けて前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給して、前記低表面張力液体で前記処理液を置換することによって、前記基板の上面に前記低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記中央ノズルから前記液膜の中央領域に前記気体を供給することによって、前記液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、前記液膜を排除するために前記開口を拡大させる開口拡大工程と、前記開口拡大工程において、前記基板回転ユニットによって前記基板を回転させる基板回転工程と、前記開口拡大工程において、前記基板の上面において前記開口の周縁よりも内側に設定された前記気体供給位置に向けて前記移動ノズルから前記気体を吹き付け、前記気体供給位置移動ユニットによって前記基板の上面の周縁に向けて前記移動ノズルを移動させることにより、前記基板の上面の周縁に向けて前記気体供給位置を移動させる気体供給位置移動工程と、前記開口拡大工程において、前記基板の上面において前記開口の周縁の外側に位置するように設定された前記着液位置に向けて前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給し、前記着液位置移動ユニットによって、前記基板の上面の周縁に向けて前記着液位置を移動させる着液位置移動工程とを実行するようにプログラムされており、
前記制御ユニットが、前記気体供給位置移動工程の実行中において、前記中央ノズルから前記基板の上面の中央領域への前記気体の供給を維持するようにプログラムされており、
前記制御ユニットが、前記基板回転工程において、前記基板の上面の周縁に前記開口の周縁が近づくにしたがって前記液膜が厚くなるように、前記基板回転ユニットに前記基板の回転を減速させる回転減速工程を実行するようにプログラムされている、基板処理装置。 - 前記制御ユニットが、前記着液位置移動工程において、前記低表面張力液体供給ユニットから前記低表面張力液体を供給することによって、前記液膜の内周縁に液盛り上がりを形成しながら、前記着液位置を移動させる工程を実行するようにプログラムされている、請求項11に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットが、前記開口形成工程と並行して、前記低表面張力液体供給ユニットから前記液膜に前記低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程を実行するようにプログラムされている、請求項11または12に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットが、前記開口拡大工程が実行されている間、前記移動ノズルから前記気体の吐出を継続する気体供給継続工程を実行するようにプログラムされている、請求項11~13のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記制御ユニットが、前記回転減速工程において、前記開口の周縁が前記基板の上面の中央領域に位置するときの前記基板の回転速度よりも前記開口の周縁が前記基板の上面の周縁領域に位置するときの前記基板の回転速度が小さくなるように、前記基板回転ユニットによって、前記基板の回転を減速させる工程を実行するようにプログラムされている、請求項11~14のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記移動ノズルが、下方に向かうにしたがって前記基板の上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜する傾斜方向に前記気体を吐出し、
前記制御ユニットが、前記気体供給位置移動工程において、前記移動ノズルから前記気体を吐出する気体傾斜吐出工程を実行するようにプログラムされている、請求項11~15のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板を加熱する基板加熱ユニットをさらに含み、
前記制御ユニットが、前記基板加熱ユニットによって前記基板を加熱する基板加熱工程を、前記開口拡大工程と並行して実行するようにプログラムされている、請求項11~16のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記低表面張力液体供給ユニットが、下方に向かうにしたがって前記基板の上面の周縁に向かうように鉛直方向に対して傾斜する傾斜方向に前記低表面張力液体を吐出する低表面張力液体ノズルを含み、
前記着液位置移動ユニットが、前記基板の上面に沿って前記低表面張力液体ノズルを移動させる低表面張力液体ノズル移動ユニットを含み、
前記制御ユニットが、前記着液位置移動工程において、前記低表面張力液体ノズルから前記低表面張力液体を吐出する低表面張力液体傾斜吐出工程と、前記低表面張力液体ノズル移動ユニットによって、前記基板の上面の周縁に向かって前記低表面張力液体ノズルを移動させる低表面張力液体ノズル移動工程とを実行するようにプログラムされている、請求項11~17のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御ユニットが、前記着液位置移動工程において、前記開口の周縁が前記基板の上面の中央領域に位置するときの前記着液位置の移動速度よりも、前記開口の周縁が前記基板の上面の周縁領域に位置するときの前記着液位置の移動速度が小さくなるように、前記着液位置移動ユニットによって、前記着液位置の移動を減速させる移動減速工程を実行するようにプログラムされている、請求項11~18のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記基板の上面の全体に対向する対向面を有する対向部材をさらに含み、
前記制御ユニットが、前記開口拡大工程が終了した後、前記開口拡大工程における前記基板の回転数よりも高い回転数で前記回転軸線まわりに前記基板を回転させる高速回転工程を実行するようにプログラムされており、
前記制御ユニットが、前記対向面と前記基板の上面との間を前記移動ノズルが移動できる第1高さ位置に前記対向部材を配置した状態で、前記開口形成工程および前記開口拡大工程を実行し、前記第1高さ位置よりも前記基板の上面に近接する第2高さ位置に前記対向部材を配置した状態で前記高速回転工程を実行するようにプログラムされている、請求項11~19のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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