TW201340229A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之基板處理裝置，係含有：將基板保持為水平姿勢的基板保持單元；板，係具有與上述基板保持單元所保持之基板主面為同等或較該主面大之尺寸，並具有與上述基板主面之下方呈相對向、水平且平坦的液保持面；用於對上述液保持面供給處理液的處理液供給單元；移動單元，係使上述基板保持單元及上述板相對地移動，使上述基板主面與上述液保持面接近/離開；與控制單元。控制單元係實行下述步驟：處理液液膜形成步驟，係控制上述處理液供給單元及上述移動單元，藉上述處理液供給單元對上述液保持面供給處理液，於上述液保持面形成處理液液膜；接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述處理液液膜；與接液維持步驟，係在上述接觸步驟後，維持處理液與上述基板主面呈接液的狀態。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於用於使用處理液對基板進行處理之基板處理裝置及基板處理方法。成為處理對象之基板，包括例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
專利文獻1揭示有一種具備將基板保持為水平姿勢之基板保持部、與具有對基板主面隔著既定間隔而相對向之基板對向面之板的基板處理裝置。在基板對向面之與基板主面中心相對向的部分，形成有用於供給處理液的吐出口。由吐出口被供給至基板主面與基板對向面間之空間的處理液，係於該空間內擴展而使該空間成為液密狀態。
藉由此構成，可依較少之處理液流量，使處理液遍布基板之主面全域。因此，可抑制處理液的消耗量，可實現運轉成本的減低。
(專利文獻1)日本專利特開2008-227386號公報
然而，專利文獻1之構成中，吐出口係與基板主面中心呈 相對向，由吐出口所吐出之處理液首先流抵基板主面中心。因此，如下述般，無法實現處理的面內均勻性。
圖24係用於說明在使用蝕刻液作為處理液的情況，基板之旋轉中心(中央)與周緣部(邊緣)間之蝕刻處理的差的模式圖。橫軸為自蝕刻液吐出開始起的時間，縱軸為蝕刻量。
蝕刻液(處理液)若供給至基板的旋轉中心，則該蝕刻液因離心力而到達基板周緣部為止前發生時間差。因此，周緣部的蝕刻開始將較旋轉中心的蝕刻開始更遲。在此延遲時間的期間，於旋轉中心進行蝕刻量△E的蝕刻，此蝕刻量△E成為中央與邊緣間之蝕刻量差。即使延長蝕刻液吐出時間仍無法消除此差。
另一方面，本案發明者等人發現，在減少(例如0.25公升/分鐘)蝕刻液(處理液)之吐出流量以企圖減低蝕刻液消耗量的情況，基板面內之蝕刻均勻性與基板的旋轉速度有關。具體而言，基板的旋轉速度越快(例如1000rpm左右)，則如圖25所示，基板之旋轉中心(中央)的蝕刻量直線、與基板周緣部(邊緣)之蝕刻量直線成為不平行。具體而言，旋轉中心之蝕刻速率大於周緣部的蝕刻速率。因此，隨著蝕刻液吐出時間變長，蝕刻量的差變大。
此種課題、亦即基板面內之處理量的差，不僅發生在使用蝕刻液進行處理液的情況，於使用洗淨液或抗蝕剝離液等的情況亦為共通的課題。
因此，本發明之目的在於提供一種於減低運轉成本之下，可實現高面內均勻性之基板處理的基板處理裝置及基板處理方法。
本發明之基板處理裝置，係含有：將基板保持為水平姿勢的基板保持單元；板，係具有與上述基板保持單元所保持之基板主面為同等或較該主面大之尺寸，並具有與上述基板主面之下方呈相對向、水平且平坦的液保持面；用於對上述液保持面供給處理液的處理液供給單元；移動單元，係使上述基板保持單元及上述板相對地移動，使上述基板主面與上述液保持面接近/離開；與控制單元，其實行下述步驟：處理液液膜形成步驟，係控制上述處理液供給單元及上述移動單元，藉上述處理液供給單元對上述液保持面供給處理液，於上述液保持面形成處理液液膜；接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述處理液液膜；與接液維持步驟，係在上述接觸步驟後，維持處理液與上述基板主面呈接液的狀態。
藉由此構造，可事先於與基板主面相對向之板的液保持面，形成處理液之液膜，另一方面，使基板主面與液保持面接近，使基板主面與處理液之液膜接觸，藉此使基板主面全域同時接液至處理液。因此，於基板主面之全面(全域)，可實質上使處理液所進行之處理同時開始。其後，藉由將該處 理液之接液狀態維持為原樣，而於基板主面進行處理液之處理。在使基板主面接液至處理液後，由於可由處理液供給單元依小流量供給處理液，或停止由處理液供給單元的處理液供給，故不需犧牲基板主面內之處理均勻性，即可抑制處理液之消耗量。因此，可於減低運轉成本之下，實現高面內均勻性的基板處理。
本發明之一實施形態，係於上述液保持面形成用於吐出處理液的處理液吐出口，上述處理液供給單元係由上述處理液吐出口吐出處理液。
根據此構成，由於從形成於液保持面之處理液吐出口對液保持面供給處理液，故可無濺液且快速地於液保持面形成處理液之液膜。
另外，於上述液保持面，亦可形成用於吐出藥液的藥液吐出口，此時，上述處理液供給單元亦可含有由上述藥液吐出口使藥液吐出的藥液供給單元。再者，於上述液保持面，亦可形成用於吐出潤洗液的潤洗液吐出口，此時，上述處理液供給單元亦可含有由上述潤洗液吐出口使潤洗液吐出的潤洗液供給單元。
本發明一實施形態之基板處理裝置，係進一步含有用於使上述板依與上述液保持面呈垂直之旋轉軸線周圍進行旋轉的板旋轉單元。此時，上述處理液吐出口亦可形成於上述板旋轉單元所造成之上述板的旋轉軸線上。
另外，上述控制單元較佳係含有低速旋轉控制單元，其控制上述板旋轉單元，與上述接液維持步驟並行，將上述板依與上述液保持面與上述基板主面之間可保持上述處理液的低旋轉速度進行旋轉。
根據此構成，藉由以板旋轉單元使板進行低速旋轉，則可攪拌處理液。因此，可消除基板主面內之處理不均，而可更進一步提升處理的面內均勻性。
另外，上述控制單元較佳係含有高速旋轉控制單元，其控制上述板旋轉單元，在上述接液維持步驟結束後，將上述板依可由上述液保持面甩除處理液之高旋轉速度進行旋轉。
根據此構成，藉由以板旋轉單元使板進行高速旋轉，則可使液保持面上之處理液藉板旋轉被甩除，而由液保持面被去除。藉此可防止液保持面之處理液殘留。
另外，上述控制單元較佳係含有與上述接觸步驟之實行同期、或在上述接觸步驟之實行前，使處理液對上述液保持面的供給停止的單元。
根據此構成，在處理液之液膜形成後，使處理液對液保持面的供給停止。然後，在處理液之供給停止的同期、或處理液之供給停止後，使基板主面與處理液液膜接觸。藉此，可在不對基板主面之處理造成影響之下，更進一步抑制處理液的消耗量。
於上述液保持面，亦可形成吐出乾燥氣體的乾燥氣體吐出 口。此時，上述乾燥氣體吐出口亦可形成於由上述板旋轉單元所造成之上述板的旋轉軸線上。
上述基板處理裝置亦可進一步含有將上述液保持面進行加熱的加熱單元。
根據此構成，可將供給於液保持面的處理液進行加熱。藉此，可藉經加溫之處理液對基板主面進行處理，故可提升處理效率，結果可達到處理時間的縮短。因此，可更加提升處理之面內均勻性。
上述處理液供給單元亦可含有用於在上述液保持面供給藥液的藥液供給單元、與用於在上述液保持面供給潤洗液的潤洗液供給單元。此時，上述控制單元亦可控制上述藥液供給單元、上述潤洗液供給單元及上述移動單元，而實施下述步驟：藥液液膜形成步驟，藉上述藥液供給單元對上述液保持面供給藥液，於上述液保持面形成藥液液膜；藥液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述藥液液膜；藥液接液維持步驟，係於上述藥液接觸步驟後，維持使藥液接液至上述基板主面的狀態；離開步驟，係藉由上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面離開；潤洗液液膜形成步驟，係於上述離開步驟後，藉上述潤洗液供給單元對上述液保持面供給潤洗液，於上述液保持面形成潤洗液液膜；潤洗液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主 面接觸至上述潤洗液液膜；與潤洗液接液維持步驟，係於上述潤洗液接觸步驟後，維持使潤洗液接液至上述基板主面的狀態。
根據此構成，可事先於與基板主面相對向之板的液保持面，形成藥液之液膜，另一方面，使基板主面與液保持面接近，使基板主面與藥液之液膜接觸，藉此使基板主面全域同時接液至藥液。因此，於基板主面之全域，可實質上使藥液所進行之處理同時開始，故不需犧牲基板主面內之藥液處理均勻性，即可抑制藥液之消耗量。
另外，可事先於與基板主面相對向之板的液保持面，形成潤洗液之液膜，另一方面，使基板主面與液保持面接近，使基板主面與潤洗液之液膜接觸，藉此使基板主面全域同時接液至潤洗液。因此，可抑制潤洗液之消耗量。
藉此，於藥液處理及潤洗處理時，可分別於減低運轉成本之下，實現高面內均勻性的基板處理。
另外，上述處理液供給單元，亦可含有用於對上述液保持面供給第1藥液的第1藥液供給單元，與用於對上述液保持面供給第2藥液的第2藥液供給單元。此時，上述控制單元亦可控制上述第1藥液供給單元、上述第2藥液供給單元及上述移動單元，而實施下述步驟：第1藥液液膜形成步驟，藉上述第1藥液供給單元對上述液保持面供給第1藥液，於上述液保持面形成第1藥液液膜；第1藥液接觸步驟，係藉 上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述第1藥液液膜；第1藥液接液維持步驟，係於上述第1藥液接觸步驟後，維持使第1藥液接液至上述基板主面的狀態；離開步驟，係藉由上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面離開；第2藥液液膜形成步驟，係於上述離開步驟後，藉上述第2藥液供給單元對上述液保持面供給第2藥液，於上述液保持面形成第2藥液液膜；第2藥液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述第2藥液液膜；與第2藥液接液維持步驟，係於上述第2藥液接觸步驟後，維持使第2藥液接液至上述基板主面的狀態。
根據此構成，可事先於與基板主面相對向之板的液保持面，形成第1藥液之液膜，另一方面，使基板主面與液保持面接近，使基板主面與第1藥液之液膜接觸，藉此使基板主面全域同時接液至第1藥液。因此，於基板主面之全域，可實質上使第1藥液所進行之處理同時開始，故不需犧牲基板主面內之第1藥液處理的均勻性，即可抑制第1藥液之消耗量。
另外，可事先於與基板主面相對向之板的液保持面，形成第2藥液之液膜，另一方面，使基板主面與液保持面接近，使基板主面與第2藥液之液膜接觸，藉此使基板主面全域同時接液至第2藥液。因此，於基板主面之全域，可實質上使 第2藥液處理同時開始，故不需犧牲基板主面內之第2藥液處理的均勻性，即可抑制第2藥液之消耗量。
藉此，於第1藥液處理及第2藥液處理時，可分別於減低運轉成本之下，實現高面內均勻性的基板處理。
本發明之基板處理方法，係於具備將基板保持為水平姿勢之基板保持單元的基板處理裝置中所實行者，其含有：液膜形成步驟，係對與上述基板主面下方相對向之水平且平坦的液保持面供給處理液，於上述液保持面形成處理液液膜；接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述處理液液膜；與接液維持步驟，係於上述接觸步驟後，維持使處理液接液至上述基板主面的狀態。
此方法中，亦可進行與基板處理裝置之發明相同的變形。
本發明中之上述或進而其他目的、特徵及效果，將參照隨附圖式而藉下述實施形態之說明更進一步闡明。
圖1為表示本發明第1實施形態之基板處理裝置1之構成的概略圖。
基板處理裝置1係使用處理液(藥液(例如第1藥液、第2藥液及第3藥液之3種藥液)及潤洗液(去離子水：deionized water)，作為基板一例之對圓形之半導體晶圓(以下有時簡稱為「晶圓」)W依每次一片進行處理的單片式基板處理裝置。
基板處理裝置1係在由隔壁(未圖示)所畫分之處理室3 內，具備：用於由下方將晶圓W保持為水平姿勢並使其旋轉的基板下保持機構4；配置於基板下保持機構4上方，用於將晶圓W保持為水平姿勢並使其旋轉的基板上保持機構(基板保持單元)5；與收容基板下保持機構4之杯6。
基板下保持機構4係具備：朝鉛直延伸之筒狀的下旋轉軸7；依水平姿勢安裝於下旋轉軸7上端之圓板狀之下旋基底8；與配置於下旋基底8之周緣的複數個(3個以上，例如6個)之下挾持構件10。複數個之下挾持構件10，係於下旋基底8之上面(液保持面)11之周緣部，在對應至晶圓W外周形狀之圓周上隔著適當間隔而配置。下旋基底8係使用例如SiC或玻璃碳等所形成。下旋基底8之上面11具有幾乎水平的平坦面，並具有較晶圓W稍大的直徑。亦即，下旋基底8之上面11係提供與晶圓W同等或較其大之尺寸的液保持面。
再者，於下旋基底8之內部，具備有用於對下旋基底8之上面11進行加熱的加熱器40。作為加熱器40，係例如具備加熱電阻式之加熱器，加熱器40構成為可將上面11全域加熱為均勻溫度。藉由對加熱器40通電，加熱器40發熱，對上面11全域均勻地進行加熱。於下旋基底8內部，設有用於檢測下旋基底8之溫度(上面11附近之溫度)的溫度感應器39。
於複數之下挾持構件10結合著下挾持構件驅動機構22。 下挾持構件驅動機構22係構成為將複數之下挾持構件10引導至與晶圓W端面抵接並可挾持晶圓W之挾持位置，與較該持挾位置朝晶圓W之徑方向外方的開放位置。藉由一邊使下旋基底8之上面11與晶圓W下面呈相對向，一邊藉複數之下挾持構件10挾持晶圓W，而使晶圓W保持於基板下保持機構4。在晶圓W保持於基板下保持機構4的狀態下，晶圓W中心位於下旋轉軸7的中心軸線上。
下旋轉軸7係呈中空軸，於下旋轉軸7之內部，插通著對加熱器40(加熱單元)的給電線(未圖示)，且插通著下面供給管12。下面供給管12係連通於對下旋基底8中心部依其厚度方向貫通的貫通孔13。又，此貫通孔13係連通於在下旋基底8之上面11之中心部開口的下吐出口(處理液吐出口、藥液吐出口、潤洗液吐出口、乾燥氣體吐出口)14。
於下面供給管12，係經由第1藥液下閥(藥液供給單元)15、第2藥液下閥(藥液供給單元)16、第3藥液下閥(藥液供給單元)17、潤洗液下閥(潤洗液供給單元)18、乾燥氣體下閥(處理液供給單元)19及有機溶劑下閥(處理液供給單元)20，分別被供給常溫(約25℃)之第1藥液、常溫之第2藥液、常溫之第3藥液、常溫之DIW等之潤洗液、乾燥氣體及常溫之IPA有機溶劑。被供給至下面供給管12之第1藥液、第2藥液、第3藥液、潤洗液、乾燥氣體及有機溶劑，係由下吐出口14朝上方吐出。又，圖1中，雖僅圖示了1 個下吐出口14，但下吐出口14亦可具有複數個吐出口。此時，亦可依每處理流體設置吐出口，亦可於複數之處理流體間共有吐出口。例如，可使液系之處理流體(第1~第3藥液、潤洗液及有機溶劑)由一個吐出口所吐出，使氣體系之處理流體(乾燥氣體)由其他吐出口所吐出。其中，下吐出口14所含之任一吐出口，均配置在下述之旋轉軸7之中心軸線、亦即下旋基底8之上面11之中心或其附近。
另外，於下旋轉軸7，結合著包括馬達等之驅動源的下旋轉驅動機構21。藉由從該下旋轉驅動機構21對下旋轉軸7輸入驅動力，而使下旋基底8旋轉，藉此使晶圓W於通過晶圓W中心之鉛直之旋轉軸線(下旋轉軸7之中心軸線)周圍進行旋轉。
基板上保持機構5係具備：具有與下旋轉軸7共通之旋轉軸線(同一直線上之旋轉軸線)的上旋轉軸24；依水平姿勢安裝於上旋轉軸24下端之圓板狀的上旋基底25；與配置於該上旋基底25周緣的複數個(3個以上。例如6個)之上挾持構件27。上旋基底25係在下旋基底8上方、與下旋基底8呈相對向。複數個之上挾持構件27係於上旋基底25之下面26之周緣部，在對應至晶圓W外周形狀之圓周上隔著適當間隔而配置。上旋基底25之下面26具有幾乎水平的朝下方的平坦面，並具有較晶圓W稍大的直徑。在晶圓W保持於基板上保持機構5的狀態下，晶圓W中心位於上旋轉軸24 之中心軸線上、亦即下旋轉軸7之中心軸線上。
複數個之上挾持構件27，係設置成在上旋基底25被配置於後述之接近位置時，可與設於下旋基底8之上面11之周緣部的複數個之下挾持構件10均不接觸，且可與複數個之下挾持構件10均不相對向的配置。具體而言，藉由上旋基底25及下旋基底8之相對旋轉位置的控制，則可使複數個之上挾持構件27均不與任一下挾持構件10相對向。
於複數之上挾持構件27，結合著上挾持構件驅動機構28。上挾持構件驅動機構28構成為將複數之上挾持構件27引導至與晶圓W端面抵接並可挾持晶圓W之挾持位置，與較該持挾位置朝晶圓W之徑方向外方的開放位置。
藉由一邊使上旋基底25之下面26與晶圓W上面呈相對向，一邊藉複數之上挾持構件27挾持晶圓W，而使晶圓W保持於基板上保持機構5。
於上旋轉軸24，結合著用於使上旋基底25升降的上升降驅動機構(移動單元)29。藉由上升降驅動機構29，使上旋基底25於與下旋基底8上方呈離開之離開位置(使上旋基底25之下面26位於距下旋基底8上面隔著例如15~20mm之上方的位置。後述圖4D等所示的位置)、與在保持於基板下保持機構4之晶圓W上面隔著間隔而接近的接近位置(後述圖4C等所示之位置)之間進行升降。此實施形態中，基板上保持機構5之接近位置，係使保持於基板上保持機構5之晶 圓W下面與下旋基底8上面11間之間隔成為較形成於上面11之第1藥液之液膜(藥液液膜)51之厚度(例如2mm左右)窄之微小間隔(例如1.5mm左右)的高度位置。
依基板上保持機構5配置於接近位置的狀態，在基板下保持機構4與基板上保持機構5之間進行晶圓W的授受。又，依上旋基底25配置於搬送位置(後述圖4A等所示之位置)的狀態，於基板上保持機構5與搬送臂AR之間進行晶圓W的授受。該基板上保持機構5的搬送位置，係設定為搬送臂AR可進入至基板上保持機構5之上旋基底25與基板下保持機構4之下旋基底8之間、而進行晶圓W之交授動作及收取動作的高度位置。於此實施形態中，搬送位置設定為較離開位置更上方，並設定為使該搬送位置之上旋基底25之下面26與下旋基底8之上面11間的間隔成為15~20mm的高度位置。較佳係設定為搬送位置與離開位置儘可能接近的位置。此時，可縮短基板上保持機構5在離開位置與搬送位置間之用於移動的所需時間。
上升降驅動機構29係使上旋基底25與晶圓W一起於鉛直方向移動。因此，在晶圓W被保持於基板上保持機構5的狀態下，不論基板上保持機構5位於接近位置、離開位置及搬送位置之任一處，晶圓W中心均位於上旋轉軸24的中心軸線上。
另外，於上旋轉軸24，結合著包括馬達等之驅動源的上 旋轉驅動機構30。藉由從該上旋轉驅動機構30對上旋轉軸24輸入驅動力，而使上旋基底25旋轉，藉此使晶圓W於通過晶圓W中心之鉛直之旋轉軸線(上旋轉軸24之中心軸線)周圍進行旋轉。
杯6係包括朝鉛直方向延伸之筒狀的外壁33及內壁34，與在外壁33與內壁34之間連結此等之下端的環狀底部35。外壁33係包圍下旋基底8，其上部朝上方變得前端較細。於底部35，連接著用於將貯存於底部35之處理液引導至廢液槽(未圖示)的廢液配管37。由下旋基底8之周緣部所飛散的處理液，係由外壁33承接後被引導至底部35而成為廢液。藉此，可達到防止處理液對杯6周圍的飛散。
圖2為用於說明基板處理裝置1之電氣構成的區塊圖。
基板處理裝置1係具備包括微電腦之構成的控制單元50。控制單元50係控制上升降驅動機構29、上旋轉驅動機構30、下旋轉驅動機構21、上挾持構件驅動機構28、下挾持構件驅動機構22等之動作。又，控制單元50係控制第1藥液下閥15、第2藥液下閥16、第3藥液下閥17、潤洗液下閥18、乾燥氣體下閥19、有機溶劑下閥20的開閉動作。
控制單元50係藉由依照電腦程式進行動作，而具有作為複數之機能處理單元的功能。於複數之機能處理單元中，包括低速旋轉控制單元50a、高速旋轉控制單元50b及處理液供給控制單元50c。低速旋轉控制單元50a係於數個處理例 中，控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋基底8之上面11與晶圓W下面之間依可保持處理液的低旋轉速度進行旋轉。高速旋轉控制單元50b係於數個處理例中，控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8依可由其上面甩除處理液的高旋轉速度進行旋轉。處理液供給控制單元50c係控制處理液對晶圓W的供給，於數個處理例中，在使晶圓W與處理液接液時，停止處理液對下旋基底8之上面11的供給。
另外，於控制單元50，係輸入著由溫度感應器39的檢測輸出，控制單元50即根據來自溫度感應器39的檢測輸出，控制對該加熱器40的通電、與其供給電流。控制單元50係藉由使加熱器40通電，而加熱器40進行發熱。又，控制單元50係藉由控制對加熱器40的供給電流，而可對下旋基底8之上面11藉加熱器40進行加熱、使其升溫至既定溫度。
圖3為用於說明基板處理裝置1所進行之第1處理例的流程圖。圖4A-4O為用於說明基板處理裝置1所進行之第1處理例的概略圖。第1處理例係使用了1種藥液與潤洗液之處理的例子。以使用第1藥液作為藥液時為例而進行說明。以下，參照圖1~圖5說明第1處理例。
如圖4A所示般，在處理時，藉由搬送臂AR，將未處理之晶圓W搬入至處理室3(圖3之步驟S1)。於晶圓W之搬入時，基板上保持機構5被配置於搬送位置。搬送臂AR係將晶圓W依其處理對象面(主面)朝下方之狀態交授至基板 上保持機構5。在晶圓之交授時，係驅動基板上保持機構5之上挾持構件驅動機構28，使複數之上挾持構件27由開放位置被引導至挾持位置，使晶圓W保持於基板上保持機構5。藉此，達成由搬送臂AR至基板上保持機構5的晶圓W交授。
另外，如圖4A所示，與晶圓W之搬入並行地，控制單元50打開第1藥液下閥15。藉此，由下吐出口14開始吐出第1藥液。此時來自下吐出口14之第1藥液的吐出流量為例如0.1~1(公升/分鐘)左右。
另外，控制單元50控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之第1藥液槳旋轉速度(例如10~100rpm)進行旋轉。
藉由來自下吐出口14之第1藥液的吐出，如圖4A所示，於下旋基底8之上面11，形成幾乎圓形的第1藥液的液膜51。由下吐出口14所吐出之第1藥液，被後續的第1藥液推擠而於下旋基底8之上面11朝外方擴展。然而，由於第1藥液槳旋轉速度為較低速，故對上面11之第1藥液作用的離心力較小，因此由下旋基底8之周緣所排出的第1藥液的流量少，多量的第1藥液蓄積於上面11上。從而，如圖4B所示，形成被覆下旋基底8之上面11之全域、既定厚度(例如2mm左右)的第1藥液之液膜(處理液之液膜)51。由於從形成於上面11之略中心的下吐出口14對上面11供給第 1藥液，故可無濺液且快速地於上面11之全域形成第1藥液的液膜51。
如圖5所示，第1藥液的液膜51係去除形成於其周緣部(距周緣面為寬WO的範圍)的彎曲部55，具有成為水平平坦面的上面51A。此處所謂「平坦面」，係指在使晶圓W下面與液膜51接液時，於晶圓下面之中央部與周緣部間不產生處理開始時間差之程度的實質性平坦面。又，第1藥液槳旋轉速度，係可使第1藥液的液膜51被覆下旋基底8之上面11全域的速度。
由第1藥液下閥15打開起經過事先決定之液膜形成時間後，控制單元50關閉第1藥液下閥15，同時控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8的旋轉停止。該液膜形成時間係設定為在第1藥液下閥15打開後、用於形成被覆下旋基底8之上面11全域之第1藥液的液膜51的充分期間。
另外，如圖4B所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，使保持晶圓W的基板上保持機構5朝接近位置下降。藉此使晶圓W下面與下旋基底8之上面11接近。此時，控制單元50係藉由控制上旋基底25及下旋基底8的相對旋轉位置，而作成使複數個上挾持構件27均不與任何下挾持構件10相對向的狀態。
如前述，依基板上保持機構5被配置於接近位置的狀態，設定為使晶圓W下面與下旋基底8之上面的間隔較第1藥 液之液膜51的厚度更窄。因此，藉由使基板上保持機構5下降至接近位置，則如圖4C所示，可使晶圓W下面與形成於上面11之第1藥液之液膜51的上面51A(參照圖5)接觸。
第1藥液的液膜51係與晶圓W呈同心，且具有較晶圓W稍大的直徑，而且由於晶圓W被保持為水平姿勢，故使晶圓W下面全域同時接觸至第1藥液的液膜51上面51A。亦即，晶圓W下面全域係同時與第1藥液進行接液。於此狀態下，在晶圓W下面與上面11之間充滿著第1藥液，其後，維持第1藥液對晶圓W下面的接液狀態，藉此，進行晶圓W下面之第1藥液的處理(S2：藥液處理)。
尚且，基板上保持機構5的下降開始時機，較佳係設定為在被覆上面11全域之第1藥液的液膜51形成後立即(形成結束後例如5秒以內)使晶圓W下面接觸至第1藥液的液膜51上面51A的時機。若在第1藥液的液膜51形成後使其長時間曝露於處理室3內的環境，則有因處理室3內之環境中所含的空間使第1藥液的液膜51表面氧化之虞。藉由將基板上保持機構5的下降開始時機設定為此種時機，則可防止第1藥液的液膜51的表面氧化，並可防止第1藥液的液膜51所含之第1藥液的劣化。
在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板上保持機構5將晶圓W交授至基板下保持機構4。在基板上保持機構5被配置於接近位置的狀態，上挾持構件27與下挾持構件10 的高度約略相等。因此，複數之下挾持構件10位於晶圓W之周緣的側方。
具體而言，驅動下挾持構件驅動機構22，將下挾持構件10由開放位置引導至挾持位置。又，驅動上挾持構件驅動機構28，將複數之上挾持構件27由挾持位置引導至開放位置。藉此，解除由基板上保持機構5進行之晶圓W保持，使晶圓W由基板下保持機構4所保持。藉此，達成自基板上保持機構5朝基板下保持機構4的晶圓W交授。又，基板上保持機構5與基板下保持機構4之間的晶圓W交授，係在維持第1藥液對晶圓W下面的接液狀態之下所進行。如以上，可防止接液時因液流動所造成的晶圓W微動或搖動，防止於周緣部的空隙發生，可確實進行晶圓W交授。
接著，如圖4D所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，將未保持晶圓W的基板上保持機構5由接近位置上升至離開位置。
另外，如圖4D所示，控制單元50係控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8與晶圓W一起於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定旋轉速度)進行旋轉(作為低速旋轉控制單元50a的功能)。藉此，可使被挾持於上面11與晶圓W下面間之第1藥液流動而進行攪拌，可防止晶圓W下面之面內的處理不均。若為此種低旋轉速度，則即使晶圓W旋轉，於晶圓W下面與上面11 之間的第1藥液(第1藥液的液膜51)內仍幾乎不發生空隙。又，此時，亦可於晶圓W下面與上面11之間供給第1藥液。
在基板下保持機構4收取晶圓W後經過預先決定的第1藥液處理時間後，控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8停止旋轉。又，由基板下保持機構4將晶圓W交授至基板上保持機構5。在由基板下保持機構4朝基板上保持機構5交授晶圓W前，係如圖4E所示，控制單元50控制上升降驅動機構29，使基板上保持機構5由離開位置下降至接近位置。在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板下保持機構4交授晶圓W至基板上保持機構5。於此接近位置，複數之上挾持構件27係位置晶圓W之周緣的側方。
具體而言，驅動上挾持構件驅動機構28，使複數之上挾持構件27由開放位置引導至挾持位置，同時驅動下挾持構件驅動機構22，使複數之下挾持構件10由挾持位置引導至開放位置。藉此，解除基板下保持機構4進行之晶圓W保持，將晶圓W保持於基板上保持機構5。如以上，達成由基板下保持機構4朝基板上保持機構5的晶圓W交授。
接著，如圖4F所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，將收取了晶圓W的基板上保持機構5上升至離開位置。
又，如圖4F所示，控制單元50係控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依高旋轉速度(例如1000rpm以上)進行旋轉(作為高速旋轉控制單元50b 的功能)。此高旋轉速度係可由下旋基底8上面11甩除第1藥液的速度。藉由該下旋基底8之高速旋轉，由下旋基底8上面11甩除第1藥液。
另外，如圖4F所示，控制單元50係控制上旋轉驅動機構30，將配置於離開位置的上旋基底25，與晶圓W一起於上旋轉軸24之中心軸線周圍依中旋轉速度(例如500rpm左右)進行旋轉。該中旋轉速度係使第1藥液不完全由晶圓W下面被甩除、而可較薄地殘留第1藥液的速度。藉此，可防止第1藥液固黏成藥液殘渣。又，在第1藥液並非成為藥液殘渣而造成不良影響之種類的藥液時，亦可依高速(例如1000rpm以上)旋轉上旋基底25，使第1藥液由晶圓W下面被完全甩除。因此，由於在第1藥液處理後接著實施之潤洗處理(圖3之步驟S3)開始時，於晶圓W下面並未附著第1藥液，故可抑制第1藥液對潤洗液的混入。其結果，可提高潤洗處理效率，因此可縮短潤洗處理時間。
藉由下旋基底8之高速旋轉，如圖4G所示，將下旋基底8上面11之第1藥液藉下旋基底8之旋轉而甩除，由上面11被去除。藉此，可防止上面11之第1藥液的殘留。尤其是上面11由於其全域形成為平坦面，故在第1藥液的甩除時不易殘留第1藥液。因此，在接著第1藥液處理所實行之潤洗處理中，上面11本身亦效率佳地被潤洗。
接著，實行潤洗處理(圖3之步驟S3)。
如圖4H所示，控制單元50打開潤洗液下閥18。藉此，由下吐出口14開始吐出潤洗液。此時來自下吐出口14之潤洗液的吐出流量，為例如0.1~1(公升/分鐘)左右。
另外，控制單元50控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之潤洗液槳旋轉速度(例如10~100rpm)進行旋轉。
藉由來自下吐出口14之潤洗液的吐出，如圖4H所示，於下旋基底8之上面11，形成幾乎圓形的潤洗液的液膜52。
由下吐出口14所吐出之潤洗液，被後續的潤洗液推擠而於下旋基底8之上面11朝外方擴展。然而，由於潤洗液槳旋轉速度為較低速，故對上面11之潤洗液作用的離心力較小，因此由下旋基底8之周緣所排出的第1藥液的流量少，多量的潤洗液蓄積於上面11上。從而，如圖4I所示，形成被覆下旋基底8之上面11之全域、既定厚度(例如2mm左右)的潤洗液之液膜(處理液之液膜)52。由於從形成於上面11之略中心的下吐出口14對上面11供給潤洗液，故可無濺液且快速地於上面11之全域形成潤洗液。
如圖5所示，潤洗液的液膜52係去除形成於其周緣部(距周緣面為寬WO的範圍)的彎曲部55，具有成為水平平坦面的上面52A。此處所謂「平坦面」，係指在使晶圓W下面與液膜52接液時，於晶圓W下面之中央部與周緣部間不產生處理開始時間差之程度的實質性平坦面。又，潤洗液槳旋轉 速度係可使潤洗液的液膜52被覆下旋基底8之上面11全域的速度。
由潤洗液下閥18打開起經過事先決定之液膜形成時間後，控制單元50關閉潤洗液下閥18，同時控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8的旋轉停止。該液膜形成時間係設定為在潤洗液下閥18打開後、用於形成被覆下旋基底8之上面11全域之潤洗液的液膜52的充分期間。
另外，如圖4I所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，使保持晶圓W的基板上保持機構5朝接近位置下降。藉此使晶圓W下面與下旋基底8之上面11接近。依基板上保持機構5被配置於接近位置的狀態，設定為使晶圓W下面與下旋基底8之上面11的間隔較潤洗液的液膜52的厚度更窄。因此，藉由使基板上保持機構5下降至接近位置，則如圖4J所示，可使晶圓W下面與形成於上面11之潤洗液的液膜52的上面52A(參照圖5)接觸。
潤洗液的液膜52係與晶圓W呈同心，且具有較晶圓W稍大的直徑，而且由於晶圓W被保持為水平姿勢，故使晶圓W下面全域同時接觸至潤洗液的液膜52上面52A。亦即，晶圓W下面全域係同時與潤洗液進行接液。於此狀態下，在晶圓W下面與上面11之間充滿著潤洗液，其後，維持潤洗液對晶圓W下面的接液狀態，使附著於晶圓W下面之第1藥液被潤洗液沖除。藉由潤洗液的液膜52，亦對下 旋基底8之上面11本身施行潤洗處理。
在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板上保持機構5將晶圓交授至基板下保持機構4。基板上保持機構5與基板下保持機構4之間的晶圓W交授，係在維持潤洗液對晶圓W下面的接液狀態之下所進行。
接著，如圖4K所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，將未保持晶圓W的基板上保持機構5由接近位置上升至離開位置。
另外，如圖4K所示，控制單元50係控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8與晶圓W一起於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定旋轉速度)進行旋轉(作為低速旋轉控制單元50a的功能)。藉此，可攪拌潤洗液。若為此種低旋轉速度，則即使晶圓W旋轉，於晶圓W下面與上面11之間的潤洗液(潤洗液的液膜52)內仍幾乎不發生空隙。又，此時，亦可於晶圓W下面與上面11之間供給潤洗液。
在基板下保持機構4收取晶圓W後經過預先決定的潤洗液處理時間後，控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8停止旋轉。又，由基板下保持機構4將晶圓W交授至基板上保持機構5。在由基板下保持機構4朝基板上保持機構5交授晶圓W前，係如圖4L所示，控制單元50控制上升降驅動機構29，使基板上保持機構5由離開位置下降至接近位 置。在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板下保持機構4交授晶圓W至基板上保持機構5。
接著，如圖4M所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，將收取了晶圓W的基板上保持機構5上升至離開位置。
又，如圖4M所示，控制單元50係控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依高旋轉速度(例如1000rpm以上)進行旋轉(作為高速旋轉控制單元50b的功能)。此高旋轉速度係可由下旋基底8上面11甩除潤洗液的速度。藉由該下旋基底8之高速旋轉，如圖4N所示，由下旋基底8上面11甩除潤洗液，使其由上面11被去除。藉此，可防止上面11之潤洗液殘留。尤其是上面11由於其全域形成為平坦面，故在潤洗液甩除時不易殘留潤洗液。
接著，說明晶圓W的乾燥。
對晶圓W施行依使附著於其下面之潤洗液甩除之旋轉速度進行旋轉的旋乾(圖3之步驟S4。參照圖4N)。控制單元50控制上旋轉驅動機構30，將保持於配置在離開位置之上旋基底25的晶圓W，依既定之高旋轉速度(例如1000rpm以上)進行旋轉。藉此高速旋轉，使晶圓W下面之潤洗液被甩除，由晶圓W下面完全去除潤洗液。
另外，如圖4N所示，與旋乾並行地、控制單元50打開乾燥氣體下閥19，由下吐出口14朝上方吐出乾燥氣體。藉 此，對保持於配置在離開位置之基板上保持機構5的晶圓W之下面吹附乾燥氣體。此時之乾燥氣體之吐出流量為例如100~200(公升/分鐘)。藉此乾燥氣體的吹附，促進晶圓W下面的乾燥。乾燥氣體可為惰性氣體之一例的氮氣。又，此時，亦可取代氮氣、或與氮氣合併，將IPA等有機溶劑之蒸氣等吸附至晶圓W下面，可進一步促進晶圓W下面的乾燥。又，此乾燥處理時，保持晶圓W的基板上保持機構5並未配置於離開位置，而可配置於較接近位置稍上方，於基板上保持機構5與基板下保持機構4彼此不干涉之位置配置基板上保持機構5。
尚且，較佳係將圖4M所示之下旋基底8之高速旋轉、與圖4N所示之旋乾並行地實行。此時，可於潤洗處理後立即實行旋乾，其結果可縮短整體的處理時間。
在進行既定時間之旋乾後，控制單元50控制上旋轉驅動機構30，使上旋基底25與晶圓W的旋轉停止。其後，控制單元50控制上升降驅動機構29，使上旋基底25移動到搬送位置。然後，依搬送臂AR可保持晶圓W的狀態，控制單元50控制基板上保持機構5之上挾持構件驅動機構28，將複數之上挾持構件27由挾持位置引導至開放位置。藉此，解除基板上保持機構5與晶圓W的卡合，達成由基板上保持機構5對搬送臂AR的晶圓W交授。其後，將進行了一連串處理之晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖3之步驟 S5)。
如以上，於第1處理例中，在與晶圓W下面相對向之下旋基底8上面11，形成第1藥液的液膜51，另一方面使晶圓W之下面與上面11接近，使晶圓W下面接觸至第1藥液的液膜51，藉此使晶圓W下面全域同時接液至第1藥液。因此，於晶圓W下面全域，可使藥液處理(第1藥液處理)實質上同時開始。在第1藥液對晶圓W的接液前，由於停止來自下吐出口14的第1藥液吐出，故不需犧牲晶圓W下面之面內的處理均勻性，即可抑制第1藥液之消耗量。由於在晶圓W下面全域使藥液處理實質上同時開始，故可使晶圓W之中央部與周緣部的處理時間均一化。
另外，於第1處理例中，在與晶圓W下面相對向之上旋基底25上面11，形成潤洗液的液膜52，另一方面使晶圓W之下面與上面11接近，使晶圓W下面接觸至潤洗液的液膜52，藉此使晶圓W下面全域同時接液至潤洗液。因此，於晶圓W下面全域，可使潤洗處理實質上同時開始。在潤洗液對晶圓W的接液前，由於停止來自下吐出口14的潤洗液吐出，故可抑制潤洗液之消耗量。由於對於晶圓W下面全域之潤洗實質上同時開始，故可使晶圓W之中央部與周緣部的處理時間均一化。
藉此，於藥液處理(第1藥液處理)及潤洗處理，分別可減低運轉成本，同時可實現高面內均勻性的基板處理。
圖6~圖8係用於說明第1處理例之變形例的概略圖。
圖6所示之變形例，並未依將晶圓W保持於基板上保持機構5的狀態進行第1藥液由下旋基底8的甩除，而是依將晶圓W保持於基板下保持機構4的狀態進行者。具體而言，係依將晶圓W保持於下旋基底8之狀態，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依高旋轉速度(例如1000rpm以上)進行旋轉。隨著下旋基底8之旋轉而晶圓W亦旋轉。藉此，不僅由下旋基底8上面11甩除第1藥液，亦可由晶圓W下面甩除第1藥液。
在採用此變形例時，亦可於由下旋基底8之第1藥液的甩除結束後，控制上升降驅動機構29，使基板上保持機構5由離開位置下降至接近位置。然後，亦可在由基板下保持機構4將晶圓W交授至基板上保持機構5後，使收取了晶圓W之基板上保持機構5上升至離開位置。
另外，此時，亦可不需將晶圓W依保持於基板下保持機構4之狀態直接配置於離開位置，而是藉由於晶圓W之下面與上面11之間供給潤洗液，直接移行至潤洗處理。此時，由於不經過晶圓W之升降動作而進行潤洗處理，故可縮短處理時間。
圖7所示之變形例中，係藉由將由下吐出口14噴出至上方的潤洗液供給至晶圓W之下面中心部，而進行潤洗處理(相當於圖4H、圖4I、圖4J及圖4K)。供給至晶圓W下面 之潤洗液係隨著晶圓W旋轉，而於晶圓W下面傳開並朝晶圓W周緣部流動。因此，供給至晶圓W下面中心之潤洗液擴展至晶圓W下面全域。藉此，可藉由潤洗液將附著於晶圓W下面的第1藥液良好地沖除。
圖8所示之變形例，並未依將晶圓W保持於基板上保持機構5的狀態進行潤洗液由下旋基底8的甩除(相當圖4M)及旋乾(相當圖4N)，而是依將晶圓W保持於基板下保持機構4的狀態進行者。具體而言，控制單元50控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依高旋轉速度(例如1000rpm以上)進行旋轉。隨著下旋基底8之旋轉而晶圓W亦旋轉。藉此高速旋轉，不僅由下旋基底8上面11甩除第1藥液，同時亦可由晶圓W下面甩除潤洗液。藉此，可由晶圓W下面完全去除潤洗液。因此，可由下旋基底8上面11、與晶圓W下面之雙方同時甩除潤洗液。
此時，藉由下旋轉驅動機構21之驅動，使下旋基底8與晶圓W一體地旋轉。又，打開乾燥氣體下閥19，由下吐出口14將乾燥氣體供給至下旋基底8上面與晶圓W下面之間的狹窄空間。藉由乾燥氣體的供給，由於在晶圓W下面與上面11之間的狹窄空間中流通乾燥氣體的穩定氣流，故可效率佳地使晶圓W乾燥。藉此，可縮短乾燥時間。
另外，第1藥液處理結束後，亦可未進行第1藥液由下旋基底8的甩除，而接著由下吐出口14吐出潤洗液。此時， 可將充滿於晶圓W下面與上面11間之狹窄空間中的第1藥液置換為潤洗液。
尚且，第1處理例中，雖列舉了在對上面11停止供給第1藥液後，使晶圓W下面與上面11開始接近的處理例，但亦可在對上面11停止供給第1藥液的同一時期，使晶圓W下面與上面11開始接近。
另外，亦可在第1藥液的液膜51之形成後，亦依小流量供給第1藥液。此時，藉由使下旋基底8之上面11旋轉，於上面11全域，可對第1藥液的液膜51繼續供給新液。由於此時之第1藥液之供給流量為小流量即足夠，故可抑制第1藥液的消耗量。
另外，於第1處理例中，雖列舉了在對上面11停止潤洗液之供給後，使晶圓W之下面與上面11開始接近的處理例，但亦可在對上面11停止供給潤洗液的同一時期，使晶圓W下面與上面11開始接近。
另外，亦可在潤洗液的液膜52之形成後，亦依小流量供給潤洗液。此時，藉由使下旋基底8之上面11旋轉，於上面11全域，可對潤洗液的液膜52繼續供給新液。由於此時之潤洗液之供給流量為小流量即足夠，故可抑制潤洗液的消耗量。
另外，第1處理例中，雖與晶圓W之搬入並行地、開始對上面11供給處理液(藥液)，但亦可在晶圓W搬入前，結 束處理液(藥液)對上面11的供給。此時，亦可在將晶圓W保持於基板上保持機構5後，立即開始使基板上保持機構5下降至接近位置。藉此，可使亦包括搬送臂AR與基板上保持機構5之間之晶圓W交授動作的整體處理時間縮短。
接著，針對於基板處理裝置1之第1處理例中，藉高溫之第1藥液對晶圓W進行第1藥液處理的情形進行說明。
此實施形態中，供給至下面供給管12的處理液(第1~第3藥液及潤洗液)均為常溫。而且，下旋基底8之上面11係構成為可藉由加熱器40進行加熱。因此，可於上面11使由下吐出口14所吐出之常溫之第1藥液進行升溫。
控制單元50係根據配置於上面11附近之溫度感應器39之檢測輸出，控制對加熱器40的供給電流，而使下旋基底8之上面11升溫至既定之設定溫度(常溫以上之溫度)。依下旋基底8之上面11保持為既定之設定溫度的狀態，由下吐出口14吐出常溫之第1藥液時，由下吐出口14所吐出之多量之第1藥液蓄積於上面11，形成第1藥液的液膜51。然後，藉由與下旋基底8之上面11間的熱交換，液膜51所含之第1藥液亦被加溫，而升溫至上面11之設定溫度、或接近其之溫度。然後，藉由使經升溫之第1藥液與晶圓W下面接液，而對晶圓W下面進行第1藥液處理。此時，由於上面11之溫度於各處呈均一，故第1藥液的液膜51之溫度亦於上面11之各處呈均一。因此，可進一步提升第1藥液 之處理的面內均勻性。又，由於使用高溫之處理液進行對晶圓W的處理，故可縮短處理時間。
接著，於基板處理裝置之第1處理例中，在藉高溫潤洗液對晶圓W施行潤洗處理時，控制單元50係根據溫度感應器39之檢測輸出，控制對加熱器40的供給電流，而使下旋基底8之上面11升溫至既定之設定溫度(常溫以上之溫度)。依下旋基底8之上面11保持為既定之設定溫度的狀態，由下吐出口14吐出常溫之第1藥液時，由下吐出口14所吐出之多量之潤洗液蓄積於上面11，形成潤洗液的液膜52。然後，藉由與下旋基底8之上面11間的熱交換，液膜52所含之潤洗液亦被加溫，而升溫至上面11之設定溫度、或接近其之溫度。然後，藉由使經升溫之潤洗液與晶圓W下面接液，而對晶圓W下面進行潤洗處理。
圖9係用於說明基板處理裝置1所進行之第2處理例的流程圖。參照圖1、圖2、圖4A及圖9，說明第2處理例。
此第2處理例中，與圖3等所示之第1處理例相異的點在於，設有步驟S14的有機溶劑置換處理。
在第2處理例之處理時，藉由搬送臂AR(參照圖4A等)，將未處理之晶圓W搬入至處理室3(圖9之步驟S11)。接著，藉由使第1藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第1藥液處理(圖9之步驟S12)。其後，藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，由晶圓W下面沖除第1藥液(S13：潤洗處理)。 第2處理例中，係接著將附著於晶圓W下面之潤洗液，藉接觸角較水小(換言之，表面張力較小)之有機溶劑所置換(圖9之步驟S14)。作為有機溶劑，可例示IPA(異丙醇)等。
於有機溶劑之置換後，接著施行使晶圓W依甩除附著於其下面之有機溶劑的旋轉速度進行旋轉的旋乾(圖9之步驟S15)。其後，將進行了一連串之晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖9之步驟S16)。步驟S11、S12、S13、S15、S16的處理係分別與圖3之步驟S1、S2、S3、S4、S5相同的處理。
圖10A~10E，係用於說明第2處理例的概略圖。以下參照圖1、圖2、圖5及圖10A~10E，說明步驟S14之有機溶劑置換處理的流程。
另外，如圖10A所示，控制單元50打開有機溶劑下閥20。藉此，由下吐出口14開始吐出有機溶劑。此時由下吐出口14之有機溶劑的吐出流量為例如0.1~1(公升/分鐘)。
另外，控制單元50控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之有機溶劑槳旋轉速度(例如10~100rpm)進行旋轉。
藉由從下吐出口14之有機溶劑的吐出，如圖10A所示，於下旋基底8之上面11，形成幾乎圓形的有機溶劑的液膜53。由下吐出口14所吐出之有機溶劑，被後續的有機溶劑推擠而於下旋基底8之上面11朝外方擴展。然而，由於有機溶劑槳旋轉速度為較低速，故對上面11之有機溶劑作用 的離心力較小，因此由下旋基底8之周緣所排出的有機溶劑的流量少，多量的有機溶劑蓄積於上面11上。從而，如圖10B所示，形成被覆下旋基底8之上面11之全域、既定厚度(例如2mm左右)的有機溶劑之液膜(處理液之液膜)53。由於從形成於上面11之略中心的下吐出口14對上面11供給有機溶劑，故可無濺液且快速地於上面11形成有機溶劑的液膜53。
如圖5所示，有機溶劑的液膜53係去除形成於其周緣部(距周緣面為寬WO的範圍)的彎曲部55，具有成為水平平坦面的上面53A。此處所謂「平坦面」，係指在使晶圓W下面與液膜53接液時，於晶圓下面之中央部與周緣部間不產生處理開始時間差之程度的實質性平坦面。又，有機溶劑槳旋轉速度，係可使有機溶劑的液膜53被覆下旋基底8之上面11全域的速度。
由有機溶劑下閥20打開起經過事先決定之液膜形成時間後，控制單元50關閉有機溶劑下閥20，同時控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8的旋轉停止。該液膜形成時間係設定為在有機溶劑下閥20打開後、用於形成被覆下旋基底8之上面11全域有機溶劑的液膜53的充分期間。
另外，如圖10B所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，使保持晶圓W的基板上保持機構5朝接近位置下降。藉此使晶圓W下面與下旋基底8之上面11接近。依基板上 保持機構5被配置於接近位置的狀態，設定為使晶圓W下面與上面11的間隔較潤洗液之液膜53的厚度更窄，因此，藉由使基板上保持機構5下降至接近位置，則如圖10C所示，可使晶圓W下面與形成於上面11之潤洗液之液膜53的上面53A(參照圖5)接觸。
有機溶劑的液膜53係與晶圓W呈同心，且具有較晶圓W稍大的直徑，而且由於晶圓W被保持為水平姿勢，故使晶圓W下面全域同時接觸至有機溶劑的液膜53上面53A。亦即，晶圓W下面全域係同時與有機溶劑進行接液。於此狀態下，在晶圓W下面與上面11之間充滿著有機溶劑，其後，維持有機溶劑對晶圓W下面的接液狀態，將附著於晶圓W下面之潤洗液被有機溶劑所置換。
在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板上保持機構5將晶圓交授至基板下保持機構4。基板上保持機構5與基板下保持機構4之間的晶圓W交授，係在維持有機溶劑之液膜53對晶圓W下面的接液狀態之下所進行。
接著，如圖10D所示，控制單元50係控制上升降驅動機構29，將未保持晶圓W的基板上保持機構5由接近位置上升至離開位置。
另外，如圖10D所示，控制單元50係控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8與晶圓W一起於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定旋轉 速度)進行旋轉。藉此，可攪拌潤洗液。若為此種低旋轉速度，則即使晶圓W旋轉，於晶圓W下面與上面11之間的有機溶劑(有機溶劑的液膜53)內仍幾乎不發生空隙。又，此時，亦可於晶圓下面與上面11之間供給有機溶劑。
在基板下保持機構4收取晶圓W後經過預先決定的有機溶劑處理時間後，控制下旋轉驅動機構21，使下旋基底8停止旋轉。又，由基板下保持機構4將晶圓W交授至基板上保持機構5。在由基板下保持機構4朝基板上保持機構5交授晶圓W前，係如圖10E所示，控制單元50控制上升降驅動機構29，使基板上保持機構5由離開位置下降至接近位置。在基板上保持機構5到達接近位置時，由基板下保持機構4交授晶圓W至基板上保持機構5。
控制單元50係控制上升降驅動機構29，將收取了晶圓W的基板上保持機構5上升至離開位置。其後，對晶圓W施行步驟S14的旋乾。
根據第2處理例，由於在以有機溶劑置換了潤洗液後進行旋乾，故可抑制或防止晶圓W的圖案崩壞。
圖11係用於說明基板處理裝置1所進行之第3處理例的流程圖。參照圖1、圖2、圖4A及圖11，說明第3處理例。
此第3處理例中，與圖3等所示之第1處理例相異的點在於，使用彼此不同之2種藥液(例如第1藥液及第2藥液)及潤洗液對晶圓W進行處理。
在第3處理例之處理時，藉由搬送臂AR(參照圖4A等)，將未處理之晶圓W搬入至處理室3(圖11之步驟S21)。接著，藉由使第1藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第1藥液處理(圖11之步驟S22)。其後，藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，由晶圓W下面沖除第1藥液(S23：中間潤洗處理)。
接著，藉由使第2藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第2藥液處理(圖11之步驟S24)，其後藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而由晶圓W下面沖除第2藥液(S25：最終潤洗處理)。
接著施行使晶圓W依甩除附著於其下面之潤洗液的旋轉速度進行旋轉的旋乾(圖11之步驟S26)。其後，將進行了一連串之晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖11之步驟S27)。
步驟S21、S22、S25、S26、S27的處理係分別與圖3之步驟S1、S2、S3、S4、S5相同的處理。
另外，步驟S23之中間潤洗處理，係除了在步驟S22之第1藥液處理後、在步驟S24之第2藥液處理前實行的中間潤洗處理的點之外，其餘與步驟S3之潤洗處理均相同的處理。
步驟S24之第2藥液處理，係除了在處理中所使用(與晶圓W下面接液)之藥液並非第1藥液、而為第2藥液之點，與圖3之步驟S2之第1藥液處理相異之外，其餘均與圖3 之步驟S2之第1藥液處理相同的處理。於步驟S24之第2藥液處理，控制單元50選擇性地打開第2藥液下閥16，由下吐出口14吐出第2藥液。藉此，於上面11形成第2藥液之液膜。然後，使晶圓W下面與上面11接近，使晶圓W下面接觸至第2藥液之液膜，藉此使晶圓W下面全域同時接液至第2藥液。因此，於晶圓W下面全域，可使第2藥液處理實質上同時開始。在晶圓W對第2藥液的接液前，停止由下吐出口14的第2藥液吐出，故不需犧牲晶圓W下面之面內的處理均勻性，可抑制第2藥液的消耗量。
如以上，根據第3處理例，在步驟S22之第1藥液處理、與步驟S24之第2藥液處理之間，實行步驟S23之中間潤洗處理。於中間潤洗處理時，藉由對上面11所供給的潤洗液亦將附著於上面11之藥液(第1藥液)沖除。因此可確實防止第1藥液與第2藥液的混觸(污染)。
圖12係用於說明基板處理裝置1所進行之第4處理例的流程圖。參照圖1、圖2、圖4A及圖12，說明第4處理例。
此第4處理例中，與圖11等所示之第2處理例相異的點在於，處理所使用之藥液進一步追加1種，使用彼此不同之3種藥液(例如第1藥液、第2藥液及第3藥液)及潤洗液對晶圓W進行處理。
在第4處理例之處理時，藉由搬送臂AR(參照圖4A等)，將未處理之晶圓W搬入至處理室3(圖12之步驟S31)。接 著，藉由使第1藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第1藥液處理(圖12之步驟S32)。其後，藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，由晶圓W下面沖除第1藥液(S33：中間潤洗處理)。
接著，藉由使第2藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第2藥液處理(圖12之步驟S34)，其後藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而由晶圓W下面沖除第2藥液(S35：中間潤洗處理)。
接著，藉由使第3藥液接液至晶圓W下面，對晶圓W下面進行第3藥液處理(圖12之步驟S36)，其後藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而由晶圓W下面沖除第3藥液(S37：最終潤洗處理)。
接著施行使晶圓W依甩除附著於其下面之潤洗液的旋轉速度進行旋轉的旋乾(圖12之步驟S38)。其後，將進行了一連串之晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖12之步驟S39)。
步驟S31、S32、S33、S34、S37、S38、S39的處理係分別與圖11之步驟S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27相同的處理。
另外，步驟S35之中間潤洗處理，係與步驟S33之中潤洗處理(圖11之步驟S23之中間潤洗處理)相同的處理，亦即與圖3之步驟S3相同的處理。
步驟S36之第3藥液處理，係除了在處理中所使用(與晶 圓W下面接液)之藥液並非第1藥液、而為第3藥液之點，與圖3之步驟S2之第1藥液處理相異之外，其餘均與圖3之步驟S2之第1藥液處理相同的處理。於步驟S36之第3藥液處理，控制單元50選擇性地打開第3藥液下閥17，由下吐出口14吐出第3藥液。藉此，於上面11形成第3藥液之液膜。然後，使晶圓W下面與上面11接近，使晶圓W下面接觸至第3藥液之液膜，藉此使晶圓W下面全域同時接液至第3藥液。因此，於晶圓W下面全域，可使第3藥液處理實質上同時開始。在晶圓W對第3藥液的接液前，停止由下吐出口14的第3藥液吐出，故不需犧牲晶圓W下面之面內的處理均勻性，可抑制第3藥液的消耗量。
圖13係用於說明基板處理裝置1所進行之第5處理例的流程圖。第5處理例係將第4處理例具體應用於利用了RCA洗淨法之洗淨處理中之情況的處理例。步驟S41、S42、S43、S44、S45、S46、S47、S48、S49分別對應至圖12之步驟S31、S32、S33、S34、S35、S36、S37、S38、S39。以下參照圖1、圖2及圖13，僅說明第5處理例與第4處理例的相異部分，其他則省略。
於此處理例中，係使用氫氟酸(HF)作為第1藥液，使用SC1(氨氫氧化氫水混合液)作為第2藥液。又，使用SC2(鹽酸過氧化氫水混合液)作為第3藥液。
此時，在藉由選擇性地打開第1藥液下閥15，由下吐出 口14吐出氫氟酸的同時，藉由選擇性地打開第2藥液下閥16，由下吐出口14吐出SC1。又，藉由選擇性地打開第3藥液下閥17，則由下吐出口14吐出SC2。
在使用了RCA洗淨法的洗淨處理時，係藉由搬送臂AR，將晶圓W搬入至處理室3內，依其表面朝下方之狀態保持於基板上保持機構5(步驟S41)。
於步驟S42之HF處理時，藉由使氫氟酸接液至晶圓W下面，而使氫氟酸遍佈晶圓W下面全域。藉此，將晶圓W下面全域洗淨，去除形成於晶圓W表面的氧化膜。
步驟S43之中間潤洗處理中，係藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而將附著於晶圓W下面的潤洗液沖除。
在步驟S44之SC1處理時，係藉由加熱器40，將下旋基底8之上面11全域加溫至40~80℃，並維持此溫度。藉由打開第1藥液下閥15而對上面11供給SC1，於上面11形成40~80℃的SC1液膜。藉由使SC1接液至晶圓W下面，利用該SC1之化學能力，可將附著於晶圓W下面之顆粒等異物去除。藉由加熱器40，可對SC1之液膜全面進行加熱，故可使其液膜之溫度迅速地均勻穩定於既定溫度。藉此，可提升使用了SC1之處理的面內均勻性。
於步驟S45之中間潤洗處理中，係藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而將附著於晶圓W下面之潤洗液沖除。
在步驟S46之SC2處理時，係藉由加熱器40，將下旋基 底8之上面11全域加溫至40~80℃，並維持此溫度。藉由打開第2藥液下閥16而對上面11供給SC2，於上面11形成40~80℃的SC2液膜。藉由使SC2接液至晶圓W下面，利用該SC2之化學能力，可將附著於晶圓W下面之金屬離子由晶圓W表面去除。藉由加熱器40，可對SC2之液膜全面進行加熱，故可使其液膜之溫度迅速地均勻穩定於既定溫度。藉此，可提升使用了SC2之處理的面內均勻性。
於步驟S47之最終潤洗處理中，係藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而將附著於晶圓W下面之潤洗液沖除。
接著，進行旋乾(圖13之步驟S48)後，將抗蝕劑去除處理之處理完成的晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖13之步驟S49)。
圖14係用於說明基板處理裝置1所進行之第6處理例的流程圖。第6處理例係將第3處理例具體應用於由晶圓W表面剝離抗蝕膜之抗蝕劑去除處理中之情況的處理例。步驟S51、S52、S53、S54、S55、S56、S57分別對應至圖11之步驟S21、S22、S23、S24、S25、S26、S27。以下僅說明第6處理例與第3處理例的相異部分，其他則省略。
於此處理例中，係使用SPM(硫酸過氫氧水混合液)作為第1藥液，使用SC1作為第2藥液。此時，在藉由選擇性地打開第1藥液下閥15，由下吐出口14吐出SPM的同時，藉由選擇性地打開第2藥液下閥16，由下吐出口14吐出SC1。
在抗蝕去除處理時，係藉由搬送臂AR，將離子注入處理 後之晶圓W搬入至處理室3內，依其表面朝下方之狀態保持於基板上保持機構5(步驟S51)。
於步驟S52之SPM處理時，係藉由加熱器40，將下旋基底8之上面加熱至160~200℃，並維持此溫度。藉由打開第1藥液下閥15而對上面11供給SPM，於上面11形成160~200℃的SPM液膜。藉由使SPM接液至晶圓W下面，將形成於晶圓W下面之抗蝕劑剝離。藉由加熱器40，可對SPM之液膜全面進行加熱，故可使其液膜之溫度迅速地均勻穩定於既定溫度。藉此，可提升使用了SPM之處理的面內均勻性。
於步驟S53之中間潤洗處理中，係藉由加熱器40，將下旋基底8之上面11加溫至約80℃，並維持此溫度。藉由打開潤洗液下閥18而對上面11供給潤洗液，於上面11形成約80℃的潤洗液的液膜52。藉由使約80℃之潤洗液接液至晶圓W下面，將附著於晶圓W下面之潤洗液沖除。藉由加熱器40，可對潤洗液之液膜全面進行加熱，故可使其液膜之溫度迅速地均勻穩定於既定溫度。藉此，可提升使用了潤洗處理的面內均勻性。
於步驟S54之SC1處理中，係藉由使SC1接液至晶圓W下面，使SC1遍佈晶圓W下面全域。藉此，利用該SC1的化學能力，可將附著於晶圓W下面之抗蝕劑殘渣及顆粒等之異物去除。
於步驟S55之最終潤洗處理中，係藉由使潤洗液接液至晶圓W下面，而將附著於晶圓W下面之潤洗液沖除。此最終潤洗處理中所使用的潤洗液，可為如步驟S53之中間潤洗處理般加熱至約80℃的潤洗液，亦可為常溫之潤洗液。
接著，進行旋乾(圖14之步驟S56)後，將抗蝕劑去除處理之處理完成的晶圓W藉搬送臂AR搬出(圖14之步驟S57)。
尚且，於第5處理例及第6處理例中，在後液(在第5處理例時相當於SC2，在第6處理例時相當於潤洗液)之處理溫度低於前液(在第5處理例時相當於SC1，在第6處理例時相當於SPM)之處理溫度時，後液本身具有將下旋基底8(上面11)冷卻的作用。因此，故可使後液之液膜溫度迅速地均勻穩定於既定溫度。
另外，於第5處理例及第6處理例中，亦可將經加熱之處理液供給至藉加熱器40所加熱的上面11。此時，所供給之處理液本身具有將下旋基底8(上面11)加熱而接近至既定溫度的作用。因此，可使處理液之液膜溫度更加迅速地均勻穩定於既定溫度。
圖15係本發明之第2實施形態之基板處理裝置之基板下保持機構4A的圖，表示對應於上述圖5之部分的構成。此第2實施形態之基板處理裝置，係在取代上述基板下保持機構4，使用圖15所示之基板下保持機構4A的點，與第1實施形態之構成相異。
第2實施形態之基板下保持機構4A，係形成於下旋基底8A之中央部，具備有：與保持於基板下保持機構4A或基板上保持機構5之晶圓W下面全域呈相對向之第1對向面56A；於第1對向面56A外側，連續形成於該第1對面向56A之圓環狀的第1錐形圖57A。又，第1對向面56A係具有較晶圓W大之直徑。第1錐形面57A係由第1對向面56A之外周緣起連續地沿著朝徑方向外方而直線狀上升的錐形面，形成為以下旋基底8之中心為對稱中心的旋轉對稱。第1錐形面57A係於其周緣為最高。第1錐形面57A係設定為距離晶圓W周緣的W1距離(W1為例如3mm左右，與圖5中之WO為相同程度或較小)。又，第1錐形面57A相對於第1對向面56A之傾斜角度設定為例如θ1(θ1為例如30°)。
此時，可將位於第1對向面56A之處理液(第1~第3藥液、潤洗液或有機溶劑)，藉由第1錐形面57A，於減小圖5中之彎曲部55之寬度之下予以堵止。又，可防止供給至第1對向液56A之處理液由下旋基底8A之上面11流出的情形。藉此，可於削減供給至第1對向面56A之處理液(第1~第3藥液、潤洗液或有機溶劑)的量之下，確保液膜51、52、53的平坦區域(亦即上面51A、52A、53A)。因此，可有效地形成第1對向面56A之處理液液膜51~53。
圖16係本發明之第3實施形態之基板處理裝置之基板下 保持機構4B的圖，表示對應於上述圖5之部分的構成。此第3實施形態之基板處理裝置，係在取代上述基板下保持機構4，使用圖16所示之基板下保持機構4B的點，與第1實施形態之構成相異。
第3實施形態之基板下保持機構4B，係形成於下旋基底8B之中央部，具備有：與保持於基板下保持機構4B或基板上保持機構5之晶圓W下面全域呈相對向之第2對向面56B；與連續形成於下旋基底8B之周緣圓之圓環狀的第2錐形圖57B。又，第2對向面56B係具有形成與下旋基底8之中心呈同心之圓形的平坦面，且第2對向面56B具有較晶圓W大之直徑。第2錐形面57B係由第2對向面56B之外周緣起連續地沿著朝徑方向外方而直線狀下降的錐形面，形成為以下旋基底8B之中心為對稱中心的旋轉對稱。第2錐形面57B係於其周緣為最低。第2錐形面57B係設定為距離晶圓W周緣的W2距離(W2為例如3mm左右)。又，第2錐形面57B相對於第2對向面56B之傾斜角度設定為例如θ2(θ2為例如30°)。
此時，可藉由第2錐形面57B，促進供給至第2對向面56B之處理液(第1~第3藥液、潤洗液或有機溶劑)的流出。藉此，可順利地進行由第2對向面56B之處理液排出。尤其是在下旋基底8B之上面11(第2對向面56B)為親液性面時，可促進處理液之液膜形成，縮短液膜形成時間。 尚且，在下旋基底8B之上面(第2對向面56B)具有疏水性面的情況，係於第2對向面56B之周緣，發揮釘止效果，處理液之液膜51~53之周緣部(亦即第2對向面56B之周緣)之外觀上的接觸角β，係變得大於由平坦面所構成之上面11之處理液之液膜51~53之外觀上的接觸角α(參照圖5)。因此，可減小液膜51~53之彎曲部55之寬W3。此時，液膜51~53之上面51A、52A、53A之平坦部分的徑(此時為半徑)，係由第2對向面56B之徑減去了彎曲部55之寬W3的長度。若依使上面51A、52A、53A之徑大於晶圓W之徑的方式，設定第2對向面56B的徑，則在晶圓W與液膜51~53接觸時，可使晶圓W與液膜51~53之上面51A、52A、53A之全域接觸。
圖17係本發明之第4實施形態之基板處理裝置之基板下保持機構4C的圖。圖18為表示於下旋基底8C上面11C形成了處理液之液膜之狀態的剖面圖。此第4實施形態之基板處理裝置，係在取代上述基板下保持機構4，而使用圖17所示之基板下保持機構4C的點，於第1實施形態相異。
於圖17等所示之基板下保持機構4C中，對於對應至第1實施形態之基板下保持機構4之各部的部分，係加註與圖1等相同之參考符號並省略其說明。第4實施形態之基板下保持機構4C與第1實施形態之基板下保持機構4的相異點，在於下旋基底8C之上面11C具有較晶圓W之直徑、或上 旋基底25更大之圓徑的點，換言之，在於在上面11C，係在下挾持構件10之徑方向外方形成有具有充分徑方向寬的環狀面58的點。此以外的點，係下旋基底8C與第1實施形態之下旋基底8相同的構成。
此時，液膜51~53之上面51A~53的徑(此時為半徑)，係由第2對向面56B之徑減去了彎曲部55之徑方向寬的長度。若依使上面51A~53之徑大於晶圓W之徑的方式，設定上面11C的徑，則在晶圓W與液膜51~53接觸時，可使晶圓W與液膜51~53之全域接觸。因此，可使晶圓W下面全域同時接液至處理液。
圖19為概略表示本發明第5實施形態之基板處理裝置1A之構成的圖。圖20A及20B為用於說明基板處理裝置1A所進行之處理一例的概略圖。
於第5實施形態之基板處理裝置1A中，對於對應至第1實施形態之基板處理裝置1之各部的部分，係加註與圖1等相同之參考符號並省略其說明。第5實施形態之基板處理裝置1A與基板處理裝置1的相異點，在於取代挾持式夾具之基板上保持機構5，而具備真空吸附式夾具之基板上保持機構(基板保持單元)105。基板上保持機構105具備：具有與下旋轉軸7(參照圖1)共通之旋轉軸線(同一直線上之旋轉軸線)的上旋轉軸124；與安裝於該上旋轉軸124下端，將晶圓W依幾乎水平之姿勢吸附其上面而保持的上旋基底 125。上旋基底125係於下旋基底8之上方，與下旋基底8呈相對向。上旋基底125之下面126係具有幾乎水平之朝下平坦面，並具有較晶圓W小的徑。
於上旋轉徑124，結合著用於使上旋基底125升降的上升降驅動機構(移動單元)129。於上旋轉軸24，結合著包括馬達等驅動源的上旋轉驅動機構130。由此上旋轉驅動機構130對上旋轉軸124輸入驅動力，而使上旋基底125旋轉，藉此使晶圓W於通過晶圓W中心之鉛直旋轉軸線(上旋轉軸124之中心軸線)周圍進行旋轉。
在使上旋基底125下面126接觸於晶圓W上面之下，藉真空吸附，將晶圓W保持於基板上保持機構105。
於基板處理裝置1A，可對晶圓W施行與各處理例(第1處理例~第6處理例)相同的處理。此時，藥液處理(步驟S2(參照圖1)、步驟S12(參照圖9)、步驟S22、S24(參照圖11)、步驟S32、S34、S36(參照圖12)、步驟S42、S44、S46(參照圖13)、步驟S52、S54(參照圖14)中，亦可進行圖20A所示的動作。亦即，亦可在藥液與晶圓W下面開始接液後，基板上保持機構105繼續保持晶圓W，而不將晶圓W交授至基板上保持機構105。在藥液與晶圓W下接液後，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定之旋轉速度)進行旋轉。此時，上旋基底25亦可與晶圓一起於上旋轉軸24之中心軸線周圍， 朝與下旋基底8之旋轉方向相反之方向，依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定之旋轉速度)進行旋轉，或維持靜止之姿勢。藉此，可使上面11與晶圓W下面相對旋轉，而可更進一步攪拌上面11與晶圓W之間所挾持的藥液。而且，若為此種低旋轉速度，則即使旋轉晶圓W，於晶圓W下面與上面11之間的藥液(藥液之液膜)內仍幾乎不發生空隙。
另外，於潤洗處理(步驟S3(參照圖1)、步驟S13(參照圖9)、步驟S23、S25(參照圖11)、步驟S33、S35、S37(參照圖12)、步驟S43、S45、S47(參照圖13)、步驟S53、S55(參照圖14)亦相同。亦即，亦可在潤洗液與晶圓W下面開始接液後，基板上保持機構105繼續保持晶圓W，而不將晶圓W交授至基板上保持機構105。此時，在潤洗液與晶圓W下接液後，使下旋基底8於下旋轉軸7之中心軸線周圍依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定之旋轉速度)進行旋轉。此時，上旋基底25亦可與晶圓一起於上旋轉軸24之中心軸線周圍，朝與下旋基底8之旋轉方向相反之方向，依既定之低旋轉速度(例如100rpm以下之既定之旋轉速度)進行旋轉，或維持靜止之姿勢。藉此，可使上面11與晶圓W下面相對旋轉，而可更進一步攪拌上面11與晶圓W之間所挾持的潤洗液。而且，若為此種低旋轉速度，則即使旋轉晶圓W，於晶圓W下面與上面11之間的潤洗液(潤洗液之 液膜52)內仍幾乎不發生空隙。
以上，雖說明了此發明之5個實施形態，但本發明亦可依其他實施形態實施。
如圖21所示，亦可於第1實施形態之基板上保持機構5，在上旋基底25之下面26中心部，形成用於朝下方吐出乾燥氣體的上吐出口202。上旋轉軸24呈中空軸，於上旋轉軸24之內部，插通著上面供給管201。上面供給管201係連通至將上旋基底25中心部於其厚度方向上貫通的貫通孔203。又，此貫通孔203係連通至於上旋基底25之下面26中心部開口的上吐出口202。
此時，如圖4D所示之藥液處理、圖4K所示之潤洗處理及圖10D所示之有機溶劑置換處理中，藉由將來自上吐出口202之乾燥氣體吹附至晶圓W上面，則可防止藥液、潤洗液及有機溶劑對晶圓W上面的回流。
又，在圖6及圖8所示之旋乾中，藉由將來自上吐出口202之乾燥氣體吸附至晶圓W上面，則可防止藥液等之彈回霧滴等之再附著，使其迅速乾燥。
另外，亦可構成為由上吐出口202選擇性地吐出乾燥氣體以外的純水(DIW)。
第2實施形態中，亦可如圖22般，使較第1對向面56A更高之圓筒400形成為包圍第1對向面56A，圓筒之內周壁係與第1對向面56A正交，形成以第1對向面56A之中心 為其中心的圓筒面401。此時，可由第1對向面56A藉圓筒面401進行堵止，可更有效地防止供給至第1對向面56A之處理液(第1~第3藥液、潤洗液或有機溶劑)由下旋基底8A上面11流出的情形。因此，可促進第1對向面56A之處理液的液膜51~53的形成，而可削減處理液之使用量。
第3實施形態中，亦可如圖23般，在第2對向面56B之周緣面，形成與第2對向面56B正交、連接至下旋基底8B周緣面的環狀段部402。此時，供給至第2對向面56B之處理液(第1~第3藥液、潤洗液或有機溶劑)之流出，係藉由環狀段部402所促進。因此，可使由第2對向面56B之處理液排出順利進行。尤其是在下旋基底8B上面(第2對向面56B)為親液性面的情況，可促進處理液之液膜形成，削減處理液之量。
尚且，雖列舉了將溫度感應器39之檢測輸出輸入至控制單元50，根據該檢測輸出由控制單元50控制加熱器的構成，但亦可構成為將溫度感測器39之檢測輸出輸入至外部的溫度調整器(未圖示)，根據該檢測輸出而由溫度調整器進行加熱器40之控制。
於上述各實施形態中，雖將基板上保持機構5、105之搬送位置(圖4A等所示之位置)設定為離開位置(圖4D等所示位置)更上方，但搬送位置亦可設定為接近位置(圖4C等所示位置)與離開位置之間，或將搬送位置設定為與離開位置 相同之位置。在將離開位置與搬送位置設定為相同位置的情況，亦可將基板上保持機構5、105之配置位置僅設定於離開位置(搬送位置)與接近位置的二處，此時，可簡單地進行基板上保持機構5之升降控制。
另外，亦可為設置與下旋基底8上面11相對向之具有吐口的噴嘴，由此噴嘴朝上面供給處理液(藥液(第1~第3藥液)、潤洗液及有機溶劑)的構成。具體而言，亦可由具有朝上面11具有吐出口之固定噴嘴供給處理液。
再者，供給至下旋基底8之上面11之處理液(藥液(第1~第3藥液)、潤洗液及有機溶劑)亦可不為常溫，而在供給前予以適當加熱。
上述之基板處理裝置1、1A雖為了說明方便而具備可將第1藥液、第2藥液及第3藥液等3種藥液供給至上面11的構成，但藥液種類的數目亦可配合基板處理裝置所進行之處理而適當選擇。又，上述基板處理裝置1、1A雖具備可供給有機溶劑的構成，但是否採用可供給有機溶劑之構成，可配合基板處理裝置所進行之處理而適當選擇。
另外，作為藥液，亦可配合對晶圓W表面進行之處理內容，而使用上述以外之藥液。
另外，各實施形態中，雖列舉了DIW作為潤洗液例而進行說明。然而，潤洗液並不限於DIW，亦可採用碳酸水、電解離子水、臭氧水、稀釋濃度(例如10~100ppm左右)之鹽 酸水、還原水(氫水)等作為潤洗液。
另外，作為乾燥氣體，雖列舉了屬於惰性氣體之一例的氮氣，但除了氮氣以外，亦可使用例如氬氣、氬氣等作為乾燥氣體。
另外，作為接觸角較水小的有機溶劑，除了IPA以外，亦可使用含有例如HFE(氫氟乙醚)、甲醇、丙酮及反-1,2二氯乙烯中之至少一種的液等。
再者，上述實施形態中，雖說明了進行對圓形基板之處理的例子，但此發明亦可應用於方型基板的處理。
以上雖詳細說明了本發明之實施形態，但此等僅為用於闡明本發明技術內容的具體例，本發明並不限定解釋於此等具體例，而本發明之範圍僅受申請專利範圍所限定。
此申請案係對應至2012年3月30日於日本特許廳所提出之特願2012-79913號，此申請案之所有揭示內容係引用於此。
AR‧‧‧搬送臂
S1-S5、S11-S16、S21-S27、S31-S39、S41-S49、S51-57‧‧‧步驟
W‧‧‧晶圓(基板)
W0、W3‧‧‧彎曲部之寬
W1、W2‧‧‧距晶圓周緣的距離
α、β‧‧‧接觸角
θ1、θ2‧‧‧傾斜角度
1、1A‧‧‧基板處理裝置
3‧‧‧處理室
4、4A、4B、4C‧‧‧基板下保持機構
5、105‧‧‧基板上保持機構(基板保持單元)
6‧‧‧杯
7‧‧‧下旋轉軸
8、8A、8B、8C‧‧‧下旋基底
10‧‧‧下挾持構件
11‧‧‧上面(液保持面)
11C‧‧‧上面
12‧‧‧下面供給管
13‧‧‧貫通孔
14‧‧‧下吐出口(處理液吐出口、藥液吐出口、潤洗液吐出口、乾燥氣體吐出口)
15‧‧‧第1藥液下閥(藥液供給單元)
16‧‧‧第2藥液下閥(藥液供給單元)
17‧‧‧第3藥液下閥(藥液供給單元)
18‧‧‧潤洗液下閥(潤洗液供給單元)
19‧‧‧乾燥氣體下閥
20‧‧‧有機溶劑下閥(處理液供給單元)
21‧‧‧下旋轉驅動機構
22‧‧‧下挾持構件驅動機構
24‧‧‧上旋轉軸
25‧‧‧上旋基底
26‧‧‧下面
27‧‧‧上挾持構件
28‧‧‧上挾持構件驅動機構
29、129‧‧‧上升降驅動機構(移動單元)
30‧‧‧上旋轉驅動機構
33‧‧‧外壁
34‧‧‧內壁
35‧‧‧底部
37‧‧‧廢液配管
39‧‧‧溫度感應器
40‧‧‧加熱器(加熱單元)
50‧‧‧控制單元
50a‧‧‧低速旋轉控制單元
50b‧‧‧高速旋轉控制單元
50c‧‧‧處理液供給控制單元
51‧‧‧第1藥液之液膜(藥液液膜)
52‧‧‧潤洗液之液膜(潤洗液液膜)
53‧‧‧有機溶劑之液膜
51A、52A、53A‧‧‧上面
55‧‧‧彎曲部
56A‧‧‧第1對向面
56B‧‧‧第2對向面
57A‧‧‧錐形面
57B‧‧‧錐形面
58‧‧‧環狀面
105‧‧‧基板上保持機構
124‧‧‧上旋轉軸
125‧‧‧上旋基底
126‧‧‧下面
130‧‧‧上旋轉驅動機構
201‧‧‧上面供給管
202‧‧‧上吐出口
203‧‧‧貫通孔
400‧‧‧圓筒
401‧‧‧圓筒面
402‧‧‧環狀段部
圖1為表示本發明第1實施形態之基板處理裝置之構成的概略圖。
圖2為用於說明圖1所示之基板處理裝置之電氣構成的區塊圖。
圖3為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的流程圖。
圖4A至4C為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的概略圖(其之1)。
圖4D至4F為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的概略圖(其之2)。
圖4G至4I為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的概略圖(其之3)。
圖4J至4L為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的概略圖(其之4)。
圖4M至4O為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第1處理例的概略圖(其之5)。
圖5為表示形成於晶圓上面之處理液之液膜的圖。
圖6為用於說明第1處理例之變形例的概略圖(其之1)。
圖7為用於說明第1處理例之變形例的概略圖(其之2)。
圖8為用於說明第1處理例之變形例的概略圖(其之3)。
圖9為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第2處理例的流程圖。
圖10A及10B為用於說明第2處理例的概略圖(其之1)。
圖10C至10E為用於說明第2處理例的概略圖(其之2)。
圖11為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第3處理例的流程圖。
圖12為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第4處理例的流程圖。
圖13為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第5處理例的流程圖。
圖14為用於說明圖1所示之基板處理裝置所進行之第6處理例的流程圖。
圖15為概略表示本發明第2實施形態之基板處理裝置之構成的剖面圖。
圖16為概略表示本發明第3實施形態之基板處理裝置之構成的剖面圖。
圖17為概略表示本發明第4實施形態之基板處理裝置之構成的圖。
圖18為表示於圖16所示之下旋基底上面形成了處理液之液膜的狀態的剖面圖。
圖19為概略表示本發明第5實施形態之基板處理裝置之構成的圖。
圖20A及20B為用於說明圖19所示之基板處理裝置所進行之處理一例的概略圖。
圖21為表示本發明第6實施形態的圖。
圖22為表示本發明第7實施形態的圖。
圖23為表示本發明第8實施形態的圖。
圖24為用於說明在使用蝕刻液作為處理液的情況，基板之旋轉中心(中央)與周緣部(邊緣)間之蝕刻處理量之差的模式圖(基板旋轉速度為較低速的情況)。
圖25為用於說明在使用蝕刻液作為處理液的情況，基板之旋轉中心(中央)與周緣部(邊緣)間之蝕刻處理量之差的模式圖(基板旋轉速度為較高速的情況)。
W‧‧‧晶圓(基板)
1‧‧‧基板處理裝置
3‧‧‧處理室
4‧‧‧基板下保持機構
5‧‧‧基板上保持機構(基板保持單元)
6‧‧‧杯
7‧‧‧下旋轉軸
8‧‧‧下旋基底
10‧‧‧下挾持構件
11‧‧‧上面(液保持面)
12‧‧‧下面供給管
13‧‧‧貫通孔
14‧‧‧下吐出口(處理液吐出口、藥液吐出口、潤洗液吐出口、乾燥氣體吐出口)
15‧‧‧第1藥液下閥(藥液供給單元)
16‧‧‧第2藥液下閥(藥液供給單元)
17‧‧‧第3藥液下閥(藥液供給單元)
18‧‧‧潤洗液下閥(潤洗液供給單元)
19‧‧‧乾燥氣體下閥
20‧‧‧有機溶劑下閥(處理液供給單元)
21‧‧‧下旋轉驅動機構
22‧‧‧下挾持構件驅動機構
24‧‧‧上旋轉軸
25‧‧‧上旋基底
26‧‧‧下面
27‧‧‧上挾持構件
28‧‧‧上挾持構件驅動機構
29‧‧‧上升降驅動機構(移動單元)
30‧‧‧上旋轉驅動機構
33‧‧‧外壁
34‧‧‧內壁
35‧‧‧底部
37‧‧‧廢液配管
39‧‧‧溫度感應器
40‧‧‧加熱器(加熱單元)

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，係含有：將基板保持為水平姿勢的基板保持單元；板，係具有與上述基板保持單元所保持之基板主面為同等或較該主面大之尺寸，並具有與上述基板主面之下方呈相對向、水平且平坦的液保持面；用於對上述液保持面供給處理液的處理液供給單元；移動單元，係使上述基板保持單元及上述板相對地移動，使上述基板主面與上述液保持面接近/離開；與控制單元，其實行下述步驟：處理液液膜形成步驟，係控制上述處理液供給單元及上述移動單元，藉上述處理液供給單元對上述液保持面供給處理液，於上述液保持面形成處理液液膜；接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述處理液液膜；與接液維持步驟，係在上述接觸步驟後，維持處理液與上述基板主面呈接液的狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，於上述液保持面，形成用於吐出處理液的處理液吐出口；上述處理液供給單元係由上述處理液吐出口吐出處理液。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，進一步含有用於使上述板於與上述液保持面呈垂直之旋轉軸線周圍進行旋轉的板旋轉單元。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述控制單元係含有低速旋轉控制單元，其控制上述板旋轉單元，與上述接液維持步驟並行，將上述板依與上述液保持面與上述基板主面之間可保持上述處理液的低旋轉速度進行旋轉。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述控制單元係含有高速旋轉控制單元，其控制上述板旋轉單元，在上述接液維持步驟結束後，將上述板依可由上述液保持面甩除處理液之高旋轉速度進行旋轉。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述控制單元係含有與上述接觸步驟之實行同期、或在上述接觸步驟之實行前，使處理液對上述液保持面的供給停止的單元。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，於上述液保持面，形成吐出乾燥氣體的乾燥氣體吐出口。
  8. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，進一步含有將上述液保持面進行加熱的加熱單元。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之基板處理裝置，其中，上述處理液供給單元係含有用於在上述液保持面供給藥液的藥液供給單元、與用於在上述液保持面供給潤洗液的潤洗液供給單元；上述控制單元係控制上述藥液供給單元、上述潤洗液供給單元及上述移動單元，而實施下述步驟：藥液液膜形成步驟，藉上述藥液供給單元對上述液保持面供給藥液，於上述 液保持面形成藥液液膜；藥液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述藥液液膜；藥液接液維持步驟，係於上述藥液接觸步驟後，維持使藥液接液至上述基板主面的狀態；離開步驟，係藉由上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面離開；潤洗液液膜形成步驟，係於上述離開步驟後，藉上述潤洗液供給單元對上述液保持面供給潤洗液，於上述液保持面形成潤洗液液膜；潤洗液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述潤洗液液膜；與潤洗液接液維持步驟，係於上述潤洗液接觸步驟後，維持使潤洗液接液至上述基板主面的狀態。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之基板處理裝置，其中，上述處理液供給單元係含有用於對上述液保持面供給第1藥液的第1藥液供給單元，與用於對上述液保持面供給第2藥液的第2藥液供給單元；上述控制單元係控制上述第1藥液供給單元、上述第2藥液供給單元及上述移動單元，而實施下述步驟：第1藥液液膜形成步驟，藉上述第1藥液供給單元對上述液保持面供給第1藥液，於上述液保持面形成第1藥液液膜；第1藥液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述第1藥液液膜；第1藥液接液維持步驟，係於上述第1藥液接觸步驟後，維持使第1 藥液接液至上述基板主面的狀態；離開步驟，係藉由上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面離開；第2藥液液膜形成步驟，係於上述離開步驟後，藉上述第2藥液供給單元對上述液保持面供給第2藥液，於上述液保持面形成第2藥液液膜；第2藥液接觸步驟，係藉上述移動單元使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述第2藥液液膜；與第2藥液接液維持步驟，係於上述第2藥液接觸步驟後，維持使第2藥液接液至上述基板主面的狀態。
  11. 一種基板處理方法，係於具備將基板保持為水平姿勢之基板保持單元的基板處理裝置中所實行者，其含有：液膜形成步驟，係對與上述基板主面下方相對向之水平且平坦的液保持面供給處理液，於上述液保持面形成處理液液膜；接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述處理液液膜；與接液維持步驟，係於上述接觸步驟後，維持使處理液接液至上述基板主面的狀態。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中，於上述液保持面，形成用於吐出處理液的處理液吐出口；上述液膜形成步驟係包含由上述處理液吐出口吐出處理液的步驟。
  13. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中，進一 步含有於提供上述液保持面之板保持上述基板，使上述基板與上述板一起於與上述液保持面呈垂直之旋轉軸線周圍進行旋轉的基板旋轉步驟。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板處理方法，其中，上述基板旋轉步驟係與上述接液維持步驟並行實施，將上述板依上述液保持面與上述基板主面之間可保持上述處理液的低旋轉速度進行旋轉。
  15. 如申請專利範圍第13項之基板處理方法，其中，進一步含有在上述接液維持步驟結束後，將上述板依可由上述液保持面甩除處理液之高旋轉速度進行旋轉的步驟。
  16. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中，含有在與上述接觸步驟之實行同期、或在上述接觸步驟之實行前，使處理液對上述液保持面的供給停止的步驟。
  17. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中，進一步含有由形成於上述液保持面之乾燥氣體吐出口吐出乾燥氣體的步驟。
  18. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中，進一步含有將上述液保持面進行加熱的加熱步驟。
  19. 如申請專利範圍第11至18項中任一項之基板處理方法，其中，上述液膜形成步驟係含有：在上述液保持面供給藥液而形成藥液液膜的藥液液膜形成步驟；與在上述液保持面供給潤洗液而形成潤洗液液膜的潤洗液液膜形成步驟； 上述接觸步驟係包含：藥液接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述藥液液膜；與潤洗液接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述潤洗液液膜；上述接液維持步驟係包含：藥液接液維持步驟，係維持使藥液接液至上述基板主面的狀態；與潤洗液接液維持步驟，係維持使潤洗液接液至上述基板主面的狀態；於上述藥液液膜形成步驟後實行上述藥液接觸步驟，於上述藥液接觸步驟後實行上述藥液接液維持步驟，於上述藥液接液維持步驟後實行使上述基板主面與上述液保持面離開的離開步驟，於上述離開步驟後實行上述潤洗液液膜形成步驟，於上述潤洗液液膜形成步驟後實行上述潤洗液接觸步驟，於上述潤洗液接觸步驟後實行上述潤洗液接液維持步驟。
  20. 如申請專利範圍第11至18項中任一項之基板處理方法，其中，上述液膜形成步驟係含有：對上述液保持面供給第1藥液而形成第1藥液液膜的第1藥液液膜形成步驟；與對上述液保持面供給第2藥液而形成第2藥液液膜的第2藥液液膜形成步驟；上述接觸步驟係包含：第1藥液接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保持面接近，使基板主面接觸至上述第1藥液液膜；與第2藥液接觸步驟，係使上述基板主面與上述液保 持面接近，使基板主面接觸至上述第2藥液液膜；上述接液維持步驟係包含：第1藥液接液維持步驟，係維持使第1藥液接液至上述基板主面的狀態；與第2藥液接液維持步驟，係維持使第2藥液接液至上述基板主面的狀態；於上述第1藥液液膜形成步驟後實行上述第1藥液接觸步驟，於上述第1藥液接觸步驟後實行上述第1藥液接液維持步驟，於上述第1藥液接液維持步驟後實行使上述基板主面與上述液保持面離開的離開步驟，於上述離開步驟後實行上述第2藥液液膜形成步驟，於上述第2藥液液膜形成步驟後實行上述第2藥液接觸步驟，於上述第2藥液接觸步驟後實行上述第2藥液接液維持步驟。
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