TW201836015A - 基板處理裝置 - Google Patents

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奧谷学
太田喬
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於使加熱器與附著有處理液之基板之下表面接觸並進行加熱時防止基板之彎曲，均勻地加熱基板之整個面。 本發明之基板處理裝置1之旋轉基座21具備複數根固持基板W之周緣之夾盤銷20。於旋轉基座21與由夾盤銷20固持之基板W之間配置有加熱器本體60。於加熱器本體60之上表面設置有複數個氣體噴嘴61。於氣體噴嘴61連通有惰性氣體供給機構68及抽吸機構69，可藉由自氣體噴嘴61噴出惰性氣體而防止落入加熱器本體60之處理液進入至氣體噴嘴61，且藉由自氣體噴嘴61進行抽吸而將基板W均勻地吸附於加熱器本體60之上表面。藉此，可防止基板之彎曲，均勻地加熱基板之整個面。

Description

基板處理裝置
本發明係關於一種對基板執行使用處理液之處理之基板處理裝置。於在基板處理裝置中成為處理之對象之基板，例如包括半導體基板、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示裝置)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板等。
於半導體裝置之製造步驟中，向半導體晶圓等基板之表面供給處理液，並使用處理液對該基板之表面進行處理。 例如，逐片對基板進行處理之單片式基板處理裝置具備：旋轉夾盤，其一面將基板保持大致水平，一面使該基板旋轉；及噴嘴，其用以向藉由該旋轉夾盤而旋轉之基板之上表面供給處理液。對由旋轉夾盤保持之基板供給藥液，其後供給沖洗液，藉此將基板上之藥液置換為沖洗液。其後，進行用以將基板上之沖洗液排除之旋轉乾燥處理。於旋轉乾燥處理中，藉由使基板高速旋轉，而將附著於基板之沖洗液甩出並去除(乾燥)。於此種乾燥處理之方法中，有進入至形成於基板之表面之圖案之間隙的沖洗液未被甩出，而於圖案之間隙殘留沖洗液之虞。 因此，已知如下方法：向沖洗處理後之基板之上表面供給異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)液等常溫之有機溶劑，將進入至基板之上表面之微細圖案之間隙的沖洗液置換為有機溶劑，並使基板之表面乾燥。 於下述專利文獻1中，揭示有更確實地防止乾燥基板表面時之圖案之倒塌之技術。即，於本技術中，於基板之上表面呈漿狀保持有機溶劑之液膜(液膜保持步驟)。於該狀態下利用加熱器加熱基板之下表面(基板加熱步驟)，於基板之上表面與有機溶劑之液膜之間使有機溶劑之氣相產生而使液膜自基板的上表面浮起(液膜浮起步驟)。其後，於液膜之中心形成乾燥區域，自基板朝向周緣依序使該乾燥區域擴大，藉此一面使液膜維持為液塊狀態，一面將其自基板之上表面排除(液膜排除步驟)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2014-112652號公報 [專利文獻2]日本專利特開2015-185903號公報
[發明所欲解決之問題] 根據專利文獻1中所記載之方法，可不使處理液殘存於圖案之間隙而將基板乾燥，因此，可更確實地防止乾燥基板時之圖案之倒塌。且說，於上述方法中，於基板加熱步驟中使加熱器與基板之下表面接觸。想到此時基板呈凹狀(即，以基板之中心部較周緣部靠下方之方式)彎曲。於該情形時，基板之周緣部與加熱器之上表面隔離，而導致基板之加熱變得不充分，於周緣部中液膜不會自基板上表面浮起。又，產生液膜排除步驟時無法將液膜自周緣部順利地排除之問題。 因此，本發明之目的在於提供一種使加熱器與基板之下表面接觸而進行加熱時可防止基板之彎曲，均勻地加熱基板之整個面之基板處理裝置。 [解決問題之技術手段] 為了解決上述課題，第1態樣之基板處理裝置具備：基板保持部，其設置有保持基板之周緣之夾盤構件；旋轉機構，其使基板保持部繞旋轉軸旋轉；沖洗液供給機構，其向由上述夾盤構件保持之基板之上表面供給沖洗液；低表面張力液體供給機構，其將置換上述沖洗液之低表面張力液體供給至上述基板之上表面；加熱機構，其自上述基板之下表面對上述基板進行加熱；加熱機構升降機構，其使上述加熱機構於使上述加熱機構與上述基板之下表面接觸之接觸位置和與上述基板之下表面隔離的隔離位置之間相對地升降；噴嘴，其設置於上述加熱機構之上表面以吸附上述基板；抽吸機構，其經由上述噴嘴而抽吸上述加熱機構之上方之氣體；供氣機構，其經由上述噴嘴而朝向加熱機構之上方供給惰性氣體；及控制機構，其選擇性地執行利用上述噴嘴所進行之上述抽吸與上述惰性氣體之供給。 第2態樣之基板處理裝置係於上述加熱機構設置有將吸附於上述加熱機構之上表面之上述基板上推之上推銷單元。 [發明之效果] 根據第1態樣之發明，可自設置於加熱機構之噴嘴朝向加熱機構之上方供給惰性氣體。因此，可於向基板之上表面供給沖洗液或低表面張力液體之階段，使惰性氣體自上述噴嘴噴出。藉此，假設即便沖洗液或低表面張力液體自基板落入加熱機構，亦可防止該液體進入至噴嘴。又，可於在低表面張力液體附著於基板之表面之狀態下利用加熱機構對基板進行加熱之階段，經由噴嘴使基板吸附於加熱機構之上表面。藉此，可防止因加熱所導致之基板之彎曲，因此可均勻地加熱基板。 根據第2態樣之發明，可確實地卸除吸附於加熱機構之上表面之基板。
以下，參照隨附圖式，對本發明之實施形態進行詳細說明。 圖1係用以說明本發明之一實施形態之基板處理裝置之內部之佈局之圖解性的俯視圖。基板處理裝置1係逐片對矽晶圓等基板W進行處理之單片式裝置。於本實施形態中，基板W為圓板狀之基板。基板處理裝置1包含利用處理液對基板W進行處理之複數個處理單元2、供收容利用處理單元2進行處理之複數片基板W之載體C載置之負載埠LP、於負載埠LP與處理單元2之間搬送基板W之搬送機器人IR與CR、及對基板處理裝置1進行控制之控制單元(「控制機構」)3。搬送機器人IR係於載體C與搬送機器人CR之間搬送基板W。搬送機器人CR係於搬送機器人IR與處理單元2之間搬送基板W。複數個處理單元2例如具有相同之構成。 圖2係用以說明處理單元2之構成例之圖解性之剖視圖。處理單元2包含：旋轉夾盤5，其一面將1片基板W以水平之姿勢保持，一面使基板W繞通過基板W之中心部之鉛直之旋轉軸線A1旋轉；加熱器單元6，其自下表面側對基板W進行加熱；筒狀之護罩8，其將旋轉夾盤5包圍；下表面噴嘴9，其向基板W之下表面供給處理流體；DIW(deionized water，去離子水)噴嘴(「沖洗液供給機構」)10，其向基板W之上表面供給作為沖洗液之去離子水(DIW)；第1移動噴嘴11，其可於基板W之上方移動；及第2移動噴嘴12，其可於基板W之上方移動。處理單元2進而包含收容護罩8之腔室13(參照圖1)。雖省略圖示，但於腔室13形成有用以對基板W進行搬入/搬出之搬入/搬出口，且具備將該搬入/搬出口開閉之擋閘單元。 旋轉夾盤5包含夾盤銷(「夾盤構件」)20、旋轉基座(「基板保持部」)21、結合於旋轉基座21之下表面中央之旋轉軸22、及對旋轉軸22提供旋轉力之電動馬達23。旋轉軸22係沿著旋轉軸線A1向鉛直方向延伸，於本實施形態中為中空軸。於旋轉軸22之上端結合有旋轉基座21。旋轉基座21具有沿著水平方向之圓板形狀。於旋轉基座21之上表面之周緣部，於圓周方向上隔開間隔而配置有複數個夾盤銷20。複數個夾盤銷20可於與基板W之周端接觸並固持(保持)基板W之關閉狀態與自基板W之周端退避的打開狀態之間進行開閉。又，複數個夾盤銷20於關閉狀態下可與基板W之周緣部之下表面接觸且自下方支持基板W。 為了對夾盤銷20進行開閉驅動，而具備夾盤銷驅動單元25。夾盤銷驅動單元25例如包含內置於旋轉基座21之連桿機構26、及配置於旋轉基座21外之驅動源27。驅動源27例如包含滾珠螺桿機構、及對其提供驅動力之電動馬達。夾盤銷驅動單元25之具體之構成例於專利文獻2等中有記載。 參照圖2及圖3，對加熱器單元6進行說明。加熱器單元6具有：加熱器本體(「加熱機構」)60，其配置於旋轉基座21之上方與由夾盤銷20保持之基板W之間且具有圓板形狀；發熱體(未圖示)，其埋設於加熱器本體60之內部；複數個氣體噴嘴(「噴嘴」、「氣體流通噴嘴」)61，其等配置於加熱器本體60之上表面(加熱器上表面60a)；複數個(於本實施形態中為4個)上推銷單元62，其等埋設於加熱器上表面60a；中空之支持軸63，其沿著旋轉軸線A1於鉛直方向上延伸且結合於加熱器本體60之下表面；升降機構(「加熱機構升降機構」)64，其連結於支持軸63，且使加熱器本體60於如下3個位置之間進行升降：自下方密接於由夾盤銷20保持之基板W之上位置(「接觸位置」)、向下方與該基板W隔離之下位置(「隔離位置」)、及上位置與下位置之間之位置(更具體而言加熱器上表面60a與基板W之下表面接近之接近位置)；配管65，其與上述氣體噴嘴61連通且配置於上述支持軸63之內部；供氣分支管66與抽吸分支管67，其等係分別於配管65之下端側開口分支而成；惰性氣體供給機構(「供氣機構」)68，其與供氣分支管66連通且經由供氣分支管66及配管65向複數個氣體噴嘴61供給氮氣等惰性氣體；抽吸機構69，其與抽吸分支管67連通且經由配管65及抽吸分支管67抽吸上述氣體噴嘴61上方之氣體；及供氣閥66a、抽吸閥67a，其等介裝於供氣分支管66與抽吸分支管67之各者且將其流路開閉。 第1移動噴嘴11(「處理液供給機構」、「低表面張力液體供給機構」)係藉由第1噴嘴移動單元15而於水平方向及鉛直方向上移動。第1移動噴嘴11可藉由向水平方向之移動，而於對向於基板W之上表面之旋轉中心之處理位置與不對向於基板W之上表面的起始位置(退避位置)之間移動。基板W之上表面之旋轉中心係基板W之上表面中之與旋轉軸線A1之交叉位置。不對向於基板W之上表面之起始位置係於俯視下為旋轉基座21之外側之位置，更具體而言，亦可為護罩8之外側之位置。第1移動噴嘴11可藉由向鉛直方向之移動，而與基板W之上表面接近，或者自基板W之上表面向上方退避。第1噴嘴移動單元15例如包含沿著鉛直方向之旋動軸、與旋動軸結合且沿水平延伸之臂、及驅動臂之臂驅動機構。臂驅動機構係藉由使旋動軸繞鉛直之旋動軸線旋動而使臂擺動，藉而使旋動軸沿著鉛直方向升降而使臂上下移動。第1移動噴嘴11固定於臂。第1移動噴嘴11對應於臂之擺動及升降而於水平方向及垂直方向上移動。 第2移動噴嘴12(處理液供給機構)係藉由第2噴嘴移動單元16而於水平方向及垂直方向上移動。第2移動噴嘴12可藉由向水平方向之移動，而於對向於基板W之上表面之旋轉中心之位置與不對向於基板W之上表面的起始位置(退避位置)之間移動。起始位置係於俯視下為旋轉基座21之外側之位置，更具體而言，亦可為護罩8之外側之位置。第2移動噴嘴12可藉由向鉛直方向之移動，而與基板W之上表面接近，或者自基板W之上表面向上方退避。第2噴嘴移動單元16例如包含沿著鉛直方向之旋動軸、與旋動軸結合且沿水平延伸之臂、及驅動臂之臂驅動機構。臂驅動機構係藉由使旋動軸繞鉛直之旋動軸線旋動而使臂擺動，藉而使旋動軸沿著鉛直方向升降而使臂上下移動。第2移動噴嘴12固定於臂。第2移動噴嘴12對應於臂之擺動及升降而於水平方向及垂直方向上移動。 第1移動噴嘴11於本實施形態中，具有作為自未圖示之噴出口噴出有機溶劑之有機溶劑噴嘴之功能、及作為噴出氮氣等惰性氣體之氣體噴嘴之功能。於第1移動噴嘴11結合有有機溶劑供給管35及惰性氣體供給管36。於有機溶劑供給管35介裝有將其流路開閉之有機溶劑閥37。於惰性氣體供給管36介裝有將其流路開閉之惰性氣體閥38。自有機溶劑供給源向有機溶劑供給管35供給異丙醇(IPA)等有機溶劑。自惰性氣體供給源向惰性氣體供給管36供給氮氣(N2 )等惰性氣體。 第2移動噴嘴12於本實施形態中，具有作為供給酸、鹼等藥液之藥液噴嘴之功能、及作為噴出氮氣等惰性氣體之氣體噴嘴之功能。更具體而言，第2移動噴嘴12亦可具有可將液體與氣體混合而噴出之雙流體噴嘴之形態。雙流體噴嘴若停止氣體之供給且噴出液體，則可用作液體噴嘴，若停止液體之供給且噴出氣體，則可用作氣體噴嘴。於第2移動噴嘴12結合有藥液供給管41及惰性氣體供給管42。於藥液供給管41介裝有將其流路開閉之藥液閥43。於惰性氣體供給管42介裝有將其流路開閉之惰性氣體閥44、及使惰性氣體之流量可變之流量可變閥45。自藥液供給源向藥液供給管41供給酸、鹼等藥液。自惰性氣體供給源向惰性氣體供給管42供給氮氣(N2 )等惰性氣體。 藥液之具體例係蝕刻液及洗淨液。更具體而言，藥液亦可為氫氟酸、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture，氨-過氧化氫水混合液)、SC2(hydrochloric acid-hydrogen peroxide mixture，鹽酸-過氧化氫水混合液)、緩衝氫氟酸(氫氟酸與氟化銨之混合液)、SPM(sulfuric acid-hydrogen peroxide mixture，硫酸-過氧化氫水溶液)等。 DIW噴嘴10於本實施形態中，係以朝向基板W之上表面之旋轉中心噴出DIW之方式配置之固定噴嘴。自DIW供給源經由DIW供給管46向DIW噴嘴10供給DIW。於DIW供給管46介裝有用以將其流路開閉之DIW閥47。DIW噴嘴10不必為固定噴嘴，亦可為至少於水平方向上移動之移動噴嘴。 下表面噴嘴9(處理液供給機構)插通中空之支持軸63，進而貫通加熱器單元6。下表面噴嘴9於上端具有面向基板W之下表面中央之噴出口9a。自流體供給源經由流體供給管48向下表面噴嘴9供給處理流體。所供給之處理流體可為液體，亦可為氣體。於流體供給管48介裝有用以將該流路開閉之流體閥49。 圖3係旋轉夾盤5及加熱器單元6之俯視圖。旋轉夾盤5之旋轉基座21於俯視下為以旋轉軸線A1為中心之圓形，其直徑大於基板W之直徑。於旋轉基座21之周緣部隔開間隔而配置有複數個(於本實施形態中為6個)夾盤銷20。 加熱器單元6具有圓板狀之形態。如已說明般，加熱器單元6包含加熱器本體60、複數個氣體噴嘴61、及複數個上推銷單元62。加熱器本體60於俯視下與基板W之外形大致相同形狀相同大小，且構成為以旋轉軸線A1為中心之圓形。更準確而言，加熱器本體60具有直徑較基板W之直徑稍小之圓形之平面形狀。例如，基板W之直徑為300 mm，加熱器本體60之直徑(尤其是加熱器上表面60a之直徑)亦可為較其小6 mm之294 mm。於該情形時，加熱器本體60之半徑較基板W之半徑小3 mm。 加熱器上表面60a係沿著水平面之平面。因此，可均勻地維持加熱器上表面60a與由夾盤銷20保持水平之基板W之距離。藉此，可有效率且均勻地加熱基板W。 複數個氣體噴嘴61於俯視下具有圓形，且直徑例如為1 mm左右。複數個氣體噴嘴61以等間隔排列於加熱器上表面60a。理想的是以氣體噴嘴61可均勻地向基板W之整個下表面噴出惰性氣體之方式，設定加熱器上表面60a中之複數個氣體噴嘴61之個數或間隔、加熱器上表面60a與基板W之距離。 複數個上推銷單元62分別具有將由旋轉夾盤20保持之基板W自下方上推之銷62a及使銷62a上下移動之汽缸62b。汽缸62b使銷62a於銷62a之上端自加熱器本體60之上表面60a突出之突出位置與銷62a之上端位於和上表面60a同一面的後退位置之間上下移動。 圖4係用以說明夾盤銷20之構造例之立體圖。又，圖5A及圖5B係夾盤銷20之俯視圖，圖5A表示關閉狀態，圖5B表示打開狀態。 夾盤銷20包含於鉛直方向上延伸之軸部53、設置於軸部53之上端之基座部50、及設置於軸部53之下端之旋動支持部54。基座部50包含固持部51、及支持部52。旋動支持部54可繞沿著鉛直方向之夾盤旋動軸線55旋動地結合於旋轉基座21。軸部53偏置於離開夾盤旋動軸線55之位置且結合於旋動支持部54。更具體而言，軸部53配置於相較於夾盤旋動軸線55距旋轉軸線A1更遠之位置。因此，若使夾盤銷20繞夾盤旋動軸線55旋動，則基座部50之整體一面沿著基板W之周端面移動，一面繞夾盤旋動軸線55旋動。旋動支持部54與設置在旋轉基座21之內部之連桿機構26(參照圖2)結合。藉由來自該連桿機構26之驅動力，旋動支持部54繞夾盤旋動軸線55於特定角度範圍內往復旋動。 基座部50於俯視下形成為楔形。於基座部50之上表面設置有於夾盤銷20之打開狀態下抵接於基板W之周緣部下表面且自下方支持基板W之支持面52a。換言之，基座部50具有將支持面52a作為上表面之支持部52。固持部51於基座部50之上表面，於與支持部52不同之位置向上方突出。固持部51具有以與基板W之周端面對向之方式呈V字狀打開之保持槽51a。 使旋動支持部54自圖5B所示之打開狀態起繞夾盤旋動軸線55沿順時針方向旋動時，固持部51接近基板W之周端面，支持部52背離基板W之旋轉中心。又，使旋動支持部54自圖5A所示之關閉狀態起繞夾盤旋動軸線55沿逆時針方向旋動時，固持部51背離基板W之周端面，支持部52接近基板W之旋轉中心。 於圖5A所示之夾盤銷20之關閉狀態下，基板W之周端面進入至保持槽51a。此時，基板W之下表面位於向上方離開支持面52a微小距離之高度。於圖5B所示之夾盤銷20之打開狀態下，基板W之周端面脫離保持槽51a，於俯視下，固持部51位於較基板W之周端面靠外側。於夾盤銷20之打開狀態及關閉狀態下，支持面52a均係至少一部分位於基板W之周緣部下表面之下方。 夾盤銷20為打開狀態時，可由支持部52支持基板W。若自該打開狀態起將夾盤銷20切換為關閉狀態，則一面由剖面V字狀之保持槽51a導引而升高，一面將基板W之周端面向保持槽51a內導引，成為由保持槽51a之上下之傾斜面夾持基板W之狀態。若自該狀態起將夾盤銷20切換為打開狀態，則基板W之周端面一面由保持槽51a之下側傾斜面導引一面滑降，基板W之周緣部下表面抵接於支持面52a。 如圖5A及圖5B所示，基座部50之緣部中俯視下與加熱器單元6之加熱器本體60對向之部分係與加熱器本體60之周緣形狀相仿。即，支持部52具有於俯視下位於相對於旋轉中心較加熱器本體60靠外側之側面52b。藉此，具有較基板W稍小之圓形之加熱器上表面(「加熱面」)60a之加熱器本體60於加熱器單元6上下移動時不會與夾盤銷20干涉。該非干涉位置關係係夾盤銷20於關閉狀態及打開狀態之狀態下均得以維持。即，夾盤銷20為關閉狀態時，抑或是打開狀態時，支持部52之側面52b均係於俯視下自加熱器單元6之加熱器本體60之上表面即加熱器上表面60a向外側隔離。 基板W之直徑例如為300 mm，加熱器上表面60a之直徑例如為294 mm。因此，加熱器上表面60a係與包含基板W之下表面之中央區域及周緣區域之大致全域對向。於夾盤銷20之關閉狀態及打開狀態下，均於確保特定之微小間隔(例如2 mm)以上之間隔之狀態下將支持部52配置於加熱器上表面60a之外周緣的外側。 固持部51構成為，於夾盤銷20之關閉狀態下，其內側緣於確保特定之微小間隔(例如2 mm)以上之間隔之狀態下位於加熱器本體60之外周緣的外側。因此，於夾盤銷20之關閉狀態及打開狀態下，加熱器上表面60a均可於固持部51之內側相對於基板W之下表面相對地上下。 夾盤旋動軸線55於俯視下位於以旋轉軸線A1(參照圖2及圖3)為中心且半徑小於加熱器上表面60a之半徑之圓周上。 圖6係用以說明基板處理裝置1之主要部之電性構成之方塊圖。控制單元3具備微電腦，根據特定之控制程式對基板處理裝置1所具備之控制對象進行控制。尤其是控制單元3對搬送機器人IR、CR、旋轉驅動旋轉夾盤5之電動馬達23、第1噴嘴移動單元15、第2噴嘴移動單元16、夾盤銷驅動單元25、閥類37、38、43、44、45、47、49、66a、67a、上推銷單元62之汽缸62b、惰性氣體供給機構68、抽吸機構69、加熱器本體60內部之發熱體等之動作進行控制。 圖7係用以說明利用基板處理裝置1所進行之基板處理之一例之流程圖。未處理之基板W係利用搬送機器人IR、CR而自載體C搬入至處理單元2，並轉交至旋轉夾盤5(S1)。又，控制單元3係以夾盤銷20成為打開狀態之方式對夾盤銷驅動單元25進行控制。於該狀態下，搬送機器人CR將基板W轉交至旋轉夾盤5。基板W載置於打開狀態之夾盤銷20之支持部52(支持面52a)。其後，控制單元3對夾盤銷驅動單元25進行控制而使夾盤銷20為關閉狀態。藉此，由複數個夾盤銷20之固持部51固持基板W。 於搬送機器人CR退避至處理單元2之外之後，開始藥液處理(S2)。此時，加熱器本體60位於下位置而向基板W之下方離開。又，銷62a位於後退位置。 控制單元3首先使加熱器本體60內部之發熱體(未圖示)發熱。其次，控制單元3驅動電動馬達23使旋轉基座21以特定之旋轉速度旋轉。控制單元3自惰性氣體供給機構68向供氣分支管66供給惰性氣體，並且將供氣閥66a打開。藉此，自惰性氣體供給機構68供給之惰性氣體經由供氣分支管66及配管65自複數個氣體噴嘴61朝向基板W之下表面噴出。所噴出之惰性氣體充滿基板W與加熱器本體60之間之空間，並且形成自基板W與旋轉基座21之間隙向周圍流動之惰性氣體之氣體流。 另一方面，控制單元3對第2噴嘴移動單元16進行控制而將第2移動噴嘴12配置於基板W之上方之藥液處理位置。藥液處理位置亦可為自第2移動噴嘴12噴出之藥液附著於基板W之上表面之旋轉中心的位置。然後，控制單元3將藥液閥43打開。藉此，自第2移動噴嘴12朝向旋轉狀態之基板W之上表面供給藥液。所供給之藥液利用離心力而遍及基板W之整個面。供給至基板W之藥液之一部分自基板W之周緣向下方落下。落下之藥液之一部分薄霧化。於該時間點，加熱器上表面60a處於加熱狀態，因此若藥液附著於加熱器上表面60a，則有藥液蒸發而將腔室13之內部污染之虞。但是，如上述，藉由氣體噴嘴61形成自基板W與旋轉基座21之間隙向周圍流動之惰性氣體之氣流。因此，自基板W之周緣落下之藥液等被上述惰性氣體之氣體阻礙而不會進入至上述間隙。由此，可有效地抑制藥液等附著於加熱器上表面60a。又，亦可防止藥液等進入至氣體噴嘴61。 於固定時間之藥液處理之後，執行藉由將基板W上之藥液置換為DIW而自基板W上排除藥液之DIW沖洗處理(S3)。具體而言，控制單元3將藥液閥43關閉，取而代之將DIW閥47打開。藉此，自DIW噴嘴10朝向旋轉狀態之基板W之上表面供給DIW。所供給之DIW利用離心力而遍及基板W之整個面。利用該DIW沖洗基板W上之藥液。期間，控制單元3對第2噴嘴移動單元16進行控制而使第2移動噴嘴12自基板W之上方向護罩8之側方退避。上述惰性氣體自氣體噴嘴61之噴出亦與DIW沖洗處理(S3)同時執行。 於固定時間之DIW沖洗處理之後，對基板W開始進行將表面張力較DIW低之處理液(「低表面張力液」)即有機溶劑供給至基板W而將基板W之上表面之DIW置換為有機溶劑之有機溶劑供給處理(S4)。控制單元3對第1噴嘴移動單元15進行控制而使第1移動噴嘴11移動至基板W之上方之有機溶劑沖洗位置。有機溶劑沖洗位置亦可為自第1移動噴嘴11噴出之有機溶劑(例如IPA)附著於基板W之上表面之旋轉中心的位置。並且，控制單元3將DIW閥47關閉，將有機溶劑閥37打開。藉此，自第1移動噴嘴11朝向旋轉狀態之基板W之上表面供給有機溶劑(液體)。所供給之有機溶劑利用離心力而遍及基板W之整個面，置換基板W上之DIW。上述惰性氣體自氣體噴嘴61之噴出亦與有機溶劑供給處理(S4)同時執行。於有機溶劑供給處理(S4)之最終階段，控制單元3對升降機構64進行控制而使加熱器本體60自下位置上升至接近位置。藉此，加熱器上表面60a接近基板W之下表面，自下方對基板W進行加熱。再者，上述惰性氣體自氣體噴嘴61之噴出亦與有機溶劑供給處理(S4)同時執行。 當利用有機溶劑所進行之DIW之置換結束時，又，控制單元3使旋轉夾盤5之旋轉減速停止基板W之旋轉，且將有機溶劑閥37關閉而停止有機溶劑之供給。藉此，於靜止狀態之基板W上有機溶劑液膜成為利用表面張力而支持之漿狀態。又，藉由基板W之加熱而與基板W之上表面接觸之有機溶劑之一部分蒸發，藉此，於有機溶劑液膜與基板W之上表面之間形成氣相層。藉此，有機溶劑液膜以液塊狀態向基板W之上方浮起(氣相形成處理(S5))。上述惰性氣體自氣體噴嘴61之噴出亦與氣相形成處理(S5)同時執行。 其次，進行有機溶劑液膜之排除。首先，控制單元3對夾盤銷驅動單元25進行控制而使夾盤銷20為打開狀態。藉此，解除複數個夾盤銷20之固持部51對基板W之固持。其次，控制單元3將供氣閥66a閉止並且使惰性氣體供給機構68停止。藉此惰性氣體自氣體噴嘴61之噴出停止。又，控制單元3使抽吸機構69作動，同時將抽吸閥67a打開。 控制單元3於該狀態下對升降機構64進行控制而使加熱器本體60上升至上位置使加熱器上表面60a與基板W之下表面接觸。藉此，於氣體噴嘴61產生抽吸力，基板W之下表面密接於加熱器上表面60a。 與此種利用氣體噴嘴61所進行之基板W之密接同時進行地，控制單元3對第1噴嘴移動單元15進行控制而使第1移動噴嘴11自基板W之上方向護罩8之側方退避。又，控制單元3對第2噴嘴移動單元16進行控制而將第2移動噴嘴12配置於基板W之上方之氣體噴出位置。氣體噴出位置亦可為使自第2移動噴嘴12噴出之惰性氣體流朝向基板W之上表面之旋轉中心的位置。並且，控制單元3將惰性氣體閥44打開，朝向基板W上之有機溶劑液膜噴出惰性氣體。藉此，於接受惰性氣體之噴出之位置、即基板W之中央，藉由惰性氣體將有機溶劑液膜排除，有機溶劑液膜之中央空出使基板W之上表面露出之孔。藉由將該孔擴展，而將基板W上之有機溶劑向基板W外排出(液膜排除處理(S6))。 考慮到，假設僅使基板W與加熱器上表面60a接觸，則基板W以周緣部呈凸狀之方式(即以於基板直徑方向上彎曲成凹狀之方式)發生熱變形。若如此，則基板W之周緣部不與加熱器上表面60a接觸，而導致利用加熱器本體60所進行之加熱變得不充分。若如此，則存在有機溶劑之液膜不於基板周緣部浮起之虞。又，於液膜排除處理(S6)中，亦存在有機溶劑之液膜無法順利地自基板W之中心向周緣移動之虞。 因此，於本實施形態中，於液膜排除處理(S6)中使基板W利用來自氣體噴嘴61之抽吸力而密接於加熱器上表面60a。藉此，基板W與加熱器上表面60a相仿而維持平坦性。因此，可透過液膜排除處理(S6)充分地加熱基板W之周緣部。又，可使有機溶劑之液膜順利地自基板W之中心向周緣移動。進而，於本實施形態中，於液膜排除處理(S6)中，氣體噴嘴61產生使基板W抽吸(吸附)於加熱器上表面60a之抽吸力，於藥液處理(S2)、DIW沖洗處理(S3)及有機溶劑供給處理(S4)中，該氣體噴嘴61朝向基板W之下表面噴出惰性氣體。如此，可使抽吸力產生機構與惰性氣體噴出機構之各者之一部分即氣體噴嘴61共通化，因此可相對經濟地實現本發明。 如此，於結束有機溶劑處理之後，控制單元3將惰性氣體閥44關閉，使第2移動噴嘴12退避。其後，停止抽吸機構69，並且將抽吸閥67a閉止使氣體噴嘴61之抽吸力停止。其次，控制單元3對上推銷單元62之汽缸62b進行控制而使銷62a轉換為突出狀態。其結果為，將基板W自下表面上拉而與加熱器上表面60a隔離。 其次，控制單元3對升降機構64進行控制而使加熱器本體60朝向下位置下降。於加熱器本體60之下降之過程中，將基板W之周緣載置於夾盤銷20之支持部52。當將基板W之周緣載置於夾盤銷20時，控制單元3對夾盤銷驅動單元25進行控制而將夾盤銷20控制為關閉狀態。藉此，基板W由夾盤銷20之固持部51固持。如此，液膜排除處理(S6)結束。 其次，控制單元3對電動馬達23進行控制而使基板W以乾燥旋轉速度高速旋轉。藉此，進行用以利用離心力將基板W上之液體成分甩出之乾燥處理(S7：旋轉乾燥)。 其後，控制單元3對電動馬達23進行控制而使旋轉夾盤5之旋轉停止。進而，控制單元3對夾盤銷驅動單元25進行控制而將夾盤銷20控制為打開狀態。藉此，基板W從由夾盤銷20之固持部51固持之狀態變成為載置於支持部52之狀態。其後，搬送機器人CR進入至處理單元2，自旋轉夾盤5捧起處理完畢之基板W，並向處理單元2外搬出(S6)。該基板W自搬送機器人CR轉交至搬送機器人IR，並利用搬送機器人IR收納於載體C。 圖8A及圖8B係用以說明基板W之上表面中之氣相層之形成之圖解性的剖視圖。於基板W之表面形成有微細之圖案101。圖案101包含形成於基板W之表面之微細之凸狀之構造體102。構造體102可包含絕緣體膜，亦可包含導體膜。又，構造體102亦可為將複數個膜積層而成之積層膜。於線狀之構造體102相鄰之情形時，於其等之間形成槽(槽)。於該情形時，構造體102之寬度W1亦可為10 nm～45 nm左右，構造體102彼此之間隔W2亦可為10 nm～數μm左右。構造體102之高度T例如亦可為50 nm～5 μm左右。於構造體102為筒狀之情形時，於其內側形成孔。 於有機溶劑供給處理(S4)之初始階段，如圖8A所示，形成於基板W之表面之有機溶劑液膜90充滿圖案101之內部(相鄰之構造體102之間之空間或筒狀之構造體102之內部空間)。 於有機溶劑液膜浮起之過程中，將基板W加熱，成為較有機溶劑之沸點(於IPA之情形時為82.4℃)高特定溫度(例如10～50℃)之溫度。藉此，與基板W之表面接觸之有機溶劑蒸發，產生有機溶劑之氣體，如圖8B所示，形成氣相層92。氣相層92充滿圖案101之內部，進而到達圖案101之外側，於較構造體102之上表面102A更上方形成與有機溶劑液膜90之界面95。於該界面95上支持有機溶劑液膜90。於該狀態下，有機溶劑之液面不與圖案101接觸，因此不會因有機溶劑液膜90之表面張力而引起圖案倒塌。 若於氣相形成處理(S5)之過程中利用加熱器本體60對基板W進行加熱，則有機溶劑利用基板W上表面之升溫而蒸發。其結果為，液相之有機溶劑自圖案101內瞬時排出。並且於所形成之氣相層92上支持液相之有機溶劑，使其與圖案101隔離。如此，有機溶劑之氣相層92介置於圖案101之上表面(構造體102之上表面102A)與有機溶劑液膜90之間，支持有機溶劑液膜90。 若如圖8C所示般，於自基板W之上表面浮起之有機溶劑液膜90產生龜裂93，則於乾燥後成為水印等缺陷之原因。因此，於本實施形態中，於在氣相形成處理(S5)中使基板W之旋轉停止之後，停止有機溶劑之供給，於基板W上形成較厚之有機溶劑液膜90，避免龜裂之產生。於有機溶劑處理步驟(S4)中，基板W不以高速(例如100 rpm)旋轉，而停止基板W之旋轉或以低速(例如未達100 rpm)旋轉，因此，液膜90不會因離心力而分裂。因此，可避免於液膜90產生龜裂。進而，適當調節加熱器單元6內之發熱體之輸出及基板加熱時間，使得有機溶劑之蒸氣不穿破液膜90而噴出，藉此，避免龜裂之產生。 於在氣相層92上支持有機溶劑液膜90之狀態下，作用於有機溶劑液膜90之摩擦阻力小至視為零之程度。因此，若對有機溶劑液膜90施加與基板W之上表面平行之方向之力，則有機溶劑液膜90簡單地移動。於本實施形態中，於有機溶劑液膜90之中央形成開口，藉此，利用於開口之緣部之溫度差產生有機溶劑之流動，而使支持於氣相層92上之有機溶劑液膜90移動並排除。 於本實施形態中，於液膜排除處理(S6)中以使基板W密接於加熱器上表面60a之狀態對基板W進行加熱。因此，可於使基板W與加熱器上表面60a相仿之狀態下，以維持平坦性之狀態進行加熱。 以上，對本發明之一實施形態進行了說明，但本發明亦可進而以其他形態加以實施。以下，例示性地列舉包含於本發明之範圍內之若干形態。 1.可使用之有機溶劑除IPA以外，亦可例示：甲醇、乙醇、丙酮、HEF(hydro fluoro ether，氫氟醚)。其等均為表面張力較水(DIW)小之有機溶劑。本發明亦可應用於有機溶劑以外之處理液。例如，亦可應用本發明以將水等沖洗液排除至基板外。作為沖洗液，除水以外，亦可例示：碳酸水、電場離子水、臭氧水、稀釋濃度(例如10～100 ppm左右)之鹽酸水、還原水(氫水)等。 2.作為於液膜排除處理中自第1移動噴嘴11噴出之氣體，除氮氣以外，亦可採用淨化空氣以外之惰性氣體。同樣地，自氣體噴嘴62噴出之氣體可採用氮氣以外之惰性氣體。 3.於本實施形態中，於液膜排除處理(S6)結束後，執行旋轉乾燥處理(S7)，但只要可藉由液膜排除處理(S6)自基板W之上表面將液相完全排除，則亦可不必執行旋轉乾燥處理(S7)。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制單元
5‧‧‧旋轉夾盤
6‧‧‧加熱器單元
8‧‧‧護罩
9‧‧‧下表面噴嘴
9a‧‧‧噴出口
10‧‧‧DIW噴嘴
11‧‧‧第1移動噴嘴
12‧‧‧第2移動噴嘴
13‧‧‧腔室
15‧‧‧第1噴嘴移動單元
16‧‧‧第2噴嘴移動單元
20‧‧‧夾盤銷
21‧‧‧旋轉基座
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧電動馬達
25‧‧‧夾盤銷驅動單元
26‧‧‧連桿機構
27‧‧‧驅動源
35‧‧‧有機溶劑供給管
36‧‧‧惰性氣體供給管
37‧‧‧有機溶劑閥
38‧‧‧惰性氣體閥
41‧‧‧藥液供給管
42‧‧‧惰性氣體供給管
43‧‧‧藥液閥
44‧‧‧惰性氣體閥
45‧‧‧流量可變閥
46‧‧‧DIW供給管
47‧‧‧DIW閥
48‧‧‧流體供給管
49‧‧‧流體閥
50‧‧‧基座部
51‧‧‧固持部
51a‧‧‧保持槽
52‧‧‧支持部
52a‧‧‧支持面
52b‧‧‧側面
53‧‧‧軸部
54‧‧‧旋動支持部
55‧‧‧夾盤旋動軸線
60‧‧‧加熱器本體
60a‧‧‧加熱器上表面
61‧‧‧氣體噴嘴
62‧‧‧上推銷單元
62a‧‧‧銷
62b‧‧‧汽缸
63‧‧‧支持軸
64‧‧‧升降機構
65‧‧‧配管
66‧‧‧供氣分支管
66a‧‧‧供氣閥
67‧‧‧抽吸分支管
67a‧‧‧抽吸閥
68‧‧‧惰性氣體供給機構
69‧‧‧抽吸機構
90‧‧‧有機溶劑液膜
92‧‧‧氣相層
93‧‧‧龜裂
95‧‧‧界面
101‧‧‧圖案
102‧‧‧構造體
102A‧‧‧上表面
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧載體
CR‧‧‧搬送機器人
IR‧‧‧搬送機器人
H‧‧‧(圖1)
LP‧‧‧負載埠
S1～S8‧‧‧步驟
W‧‧‧基板
W1‧‧‧寬度
W2‧‧‧間隔
圖1係用以說明本發明之一實施形態之基板處理裝置之內部之佈局之圖解性的俯視圖。 圖2係用以說明圖1之基板處理裝置所具備之處理單元之構成例之圖解性的剖視圖。 圖3係圖2之處理單元所具備之旋轉夾盤及加熱器單元之俯視圖。 圖4係用以說明圖3之旋轉夾盤所具備之夾盤銷之構造例的立體圖。 圖5A係表示關閉狀態之夾盤銷之俯視圖。 圖5B係表示打開狀態之夾盤銷之俯視圖。 圖6係用以說明基板處理裝置之主要部之電性構成之方塊圖。 圖7係用以說明利用基板處理裝置所進行之基板處理之一例之流程圖。 圖8A係用以說明基板之上表面中之氣相層之形成之圖解性的剖視圖。 圖8B係用以說明基板之上表面中之氣相層之形成之圖解性的剖視圖。 圖8C係用以說明液膜之分裂之剖視圖。

Claims (2)

  1. 一種基板處理裝置，其具備： 基板保持部，其設置有保持基板之周緣之夾盤構件； 旋轉機構，其使基板保持部繞旋轉軸旋轉； 沖洗液供給機構，其向由上述夾盤構件保持之基板之上表面供給沖洗液； 低表面張力液體供給機構，其將置換上述沖洗液之低表面張力液體供給至上述基板之上表面； 加熱機構，其自上述基板之下表面對上述基板進行加熱； 加熱機構升降機構，其使上述加熱機構於與上述基板之下表面接觸之接觸位置和與上述基板之下表面隔離的隔離位置之間相對地升降； 噴嘴，其設置於上述加熱機構之上表面以吸附上述基板； 抽吸機構，其經由上述噴嘴而抽吸上述加熱機構之上方之氣體； 供氣機構，其經由上述噴嘴而朝向加熱機構之上方供給惰性氣體；及 控制機構，其選擇性地執行利用上述噴嘴所進行之上述抽吸與上述惰性氣體之供給。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中於上述加熱機構設置有將吸附於上述加熱機構之上表面之上述基板上推之上推銷單元。
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