TW201921428A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

基板處理裝置及基板處理方法

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Abstract

從低表面張力液體供給單元對已加熱的基板供給低表面張力液體，藉此將處理液置換成低表面張力液體。減弱對於基板的加熱，並從低表面張力液體供給單元對基板供給低表面張力液體而形成低表面張力液體的液膜。不從低表面張力液體供給單元對基板的中央區域供給低表面張力液體，而是加強基板的加熱而排除基板上的液膜。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係有關於一種用以藉由液體處理基板之基板處理裝置及基板處理方法。成為處理對象之基板係包括例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display；場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板以及太陽電池用基板等基板。
在用以逐片處理基板之葉片式的基板處理裝置所進行之基板處理中，例如對被自轉夾具(spin chuck)大致保持水平的基板供給藥液。之後，對基板供給清洗(rinse)液，藉此將基板上的藥液置換成清洗液。之後，進行用以排除基板上的清洗液之離心法脫水(spin-drying)步驟。
如圖22所示，在基板的表面形成有細微的圖案之情形中，在離心法脫水步驟中，有無法去除進入至圖案內部的清洗液之虞，如此會有產生乾燥不良之虞。由於進入至圖 案內部之清洗液的液面(空氣與液體之間的界面)係形成於圖案內，因此液體的表面張力作用於液面與圖案之間的接觸位置。在該表面張力大之情形中，容易造成圖案的崩壞。由於作為典型的清洗液之水的表面張力大，因此無法無視離心法脫水步驟中的圖案的崩壞。
因此，在日本特開2009-212301號公報中提案有一種技術，係對基板的背面供給溫水而將基板加熱，並將異丙醇(Isopropyl Alcohol：IPA)供給至基板的表面。IPA係表面張力比水還低之低表面張力液體。藉此，將水置換成IPA，之後，藉由離心力將IPA甩離，藉此從基板上去除IPA。
日本特開2009-212301號公報的方法係做成藉由離心力將作為低表面張力液體的IPA從基板的表面上排除。然而，難以僅藉由離心力將進入至基板的表面的細微圖案內的IPA完全地去除。在日本特開2009-212301號公報的方法中，藉由溫水加熱基板。因此，在藉由離心力去除IPA之前，基板的表面上的IPA的蒸發不均勻，IPA會局部性地全部蒸發而露出基板。如此，會於基板的表面上局部性地殘留液滴。直至該液滴完全蒸發為止，IPA(存在包含溶入至IPA的微量水分之情形)的液面持續地對圖案作用表面張力。如此，有導致圖案崩壞之虞。
因此，本發明的目的在於提供一種能良好地排除基板的表面上的低表面張力液體之基板處理裝置及基板處理方法。
本發明提供一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係水平地保持基板；處理液供給單元，係對被前述基板保持單元保持的基板供給含有水的處理液；低表面張力液體供給單元，係對被前述基板保持單元保持的基板供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體；基板加熱單元，係將被前述基板保持單元保持的基板加熱；以及控制器，係控制前述處理液供給單元、前述低表面張力液體供給單元以及前述基板加熱單元。前述控制器係執行：處理液供給步驟，係藉由前述處理液供給單元對前述基板供給處理液；置換步驟，係一邊藉由前述基板加熱單元加熱前述基板，一邊從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給低表面張力液體以置換前述處理液；液膜形成步驟，係減弱前述基板加熱單元對於基板的加熱，並從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給低表面張力液體而於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及液膜排除步驟，係不從前述低表面張力液體供給單元對前述基板的中央區域供給低表面張力液體，而是加強前述基板加熱單元對於基板的加熱而排除前述基板上的液膜。
依據此構成，藉由加熱基板，能以低表面張力液體效 率佳地置換基板上的處理液。另一方面，形成有低表面張力液體的液膜時，由於減弱對於基板的加熱，因此抑制低表面張力液體的蒸發。因此，效率佳地形成有充分厚度的液膜。藉此，能抑制起因於低表面張力液體局部性地蒸發而使液膜分裂。此外，不對基板的中央區域供給低表面張力液體而是再次增強基板的加熱，藉此不會使液膜分裂而能以塊狀態從基板的表面上排除。因此，不會於基板的表面上殘留低表面張力液體的液滴，而能良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述控制器係執行：處理液供給步驟，係藉由前述處理液供給單元對前述基板供給處理液；置換步驟，係一邊藉由前述基板加熱單元加熱前述基板，一邊從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給低表面張力液體以置換前述處理液；液膜形成步驟，係從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給低表面張力液體而於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及液膜排除步驟，係控制前述基板加熱單元而於前述低表面張力液體的液膜中產生對流，並藉由該對流所致使之前述液膜的移動從前述基板的表面排除前述液膜。
依據此構成，藉由加熱基板，能以低表面張力液體效率佳地置換處理液。此外，由於藉由對於基板的加熱的控制而於低表面張力液體的液膜中產生使液膜移動之對流， 因此藉由該對流產生液膜的自發性的移動，藉此能將液膜從基板的表面排除。結果，不會使液膜分裂而能以塊狀態從基板的表面上排除。因此，不會於基板的表面上殘留低表面張力液體的液滴，而能良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述液膜排除步驟係包含有：開口形成步驟，係於前述低表面張力液體的液膜的中央區域形成開口；以及開口擴大步驟，係以在位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面中產生從前述基板離開的方向的對流之方式藉由前述基板加熱單元加熱前述基板，藉此將前述開口朝前述基板的周緣擴展。
依據此構成，在低表面張力液體的液膜的中央區域所形成之開口的周緣中的液膜的氣液界面中，產生從基板離開的方向的對流。該對流係產生朝向將開口擴展之方向自發性的移動，藉此將開口擴大。因此，不會使液膜分裂，而能將低表面張力液體從基板的表面上更良好的排除。
位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面亦可以比前述低表面張力液體相對於前述基板的表面的接觸角還大的角度接觸至前述基板的表面。在產生起因於液膜中所產生的對流使液膜自發性的移動時，會變成此種狀態。更具體而言，位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面亦可 成為以45度以上的角度接觸至前述基板的表面之狀態。亦可藉由使基板旋轉而對液膜作用離心力，或者藉由將氣體供給至開口內而對液膜的開口周緣作用該氣體的噴吹力。即使在此種情形中，亦較佳為開口周緣中的液膜的氣液界面係以比低表面張力液體相對於該基板的接觸角還大的角度(例如45度以上的角度)接觸至基板的表面。只要是此種情形，對於液膜的移動(例如開口的擴大)之支配性的機制能說是起因於液膜中的對流之自發性的移動。
在本發明的實施形態之一中，前述基板處理裝置係進一步包含有：著液位置變更單元，係變更藉由前述低表面張力液體供給單元所供給的低表面張力液體在前述基板的表面上的著液位置。前述控制器係控制前述著液位置變更單元，於前述低表面張力液體的液膜形成有前述開口後，隨著前述開口的擴大，以前述著液位置位於比前述開口的周緣還外側之方式使前述著液位置移動。
依據此構成，將低表面張力液體充分地供給至比開口的周緣還外側。因此，進一步抑制起因於比開口的周緣還外側的低表面張力液體局部性地蒸發導致液膜分裂。因此，能更良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述基板加熱單元係包含有：加熱位置移動單元，係因應於在前述低表面張力液 體的液膜所形成之前述開口的周緣的移動而使加熱位置移動。
依據此構成，因應開口的周緣的移動而移動加熱位置。因此，能在位於開口的周緣之液膜的氣液界面中良好地產生對流。因此，能更良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述基板處理裝置係進一步包含有：基板旋轉單元，係使被前述基板保持單元所保持的基板繞著沿著鉛直方向之預定的旋轉軸線旋轉。前述控制器係進一步控制前述基板旋轉單元，在前述置換步驟中使前述基板旋轉，在前述液膜形成步驟中使前述基板的旋轉減速，在前述液膜排除步驟中以比前述置換步驟中的旋轉速度還低速度使前述基板旋轉。
依據此構成，在置換步驟中，由於一邊藉由基板旋轉所產生的離心力排除處理液一邊將低表面張力液體供給至基板表面，因此能使基板上的處理液效率佳地置換成低表面張力液體。在液膜形成步驟中，由於使基板的旋轉減速而降低離心力，藉此降低從基板排除的低表面張力液體的量，因此能良好地形成液膜。在液膜排除步驟中，由於以比置換步驟中的旋轉速度還低速度使基板旋轉，因此起因於加熱所致使之液膜的自發性的移動變成支配性的狀態。 因此，能藉由適度的離心力輔助液膜的自發性的移動。
在本發明的實施形態之一中，前述控制器係在前述液膜排除步驟中，以前述液膜中的對流所致使之前述液膜的移動速度比作用於前述液膜的離心力所致使之前述液膜的移動速度還高速之方式，控制前述基板加熱單元所為之前述基板的加熱及前述基板旋轉單元所為之前述基板的旋轉。
依據此構成，由於液膜中的對流所致使之液膜的自發性的移動速度比作用於液膜的離心力所致使之液膜的移動速度還高速，因此能抑制藉由離心力從基板排除的低表面張力液體的量。藉此，能更抑制液膜在基板上分裂。因此，能更良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述控制器係在前述液膜排除步驟中，以前述液膜不會在前述基板上分裂的速度範圍將前述基板的旋轉速度維持一定或者變更前述基板的旋轉速度。依據此構成，基板係以液膜不會在基板上分裂的速度範圍旋轉。因此，藉由離心力輔助液膜的移動，且保持液塊狀態的液膜係被排除至基板外。
在本發明的實施形態之一中，前述基板加熱單元係包含有：中心溫水供給單元，係朝前述基板的背面中心供給 溫水。依據此構成，朝基板的背面中心供給溫水，藉此促進基板的中心附近的液膜的低表面張力液體的蒸發，且於基板的中心附近配置有液膜中的對流的起始點。藉此，能在基板的中心亦即液膜的中心附近使液膜產生開口。此外，以使該開口朝外側擴展之方式使液膜移動，藉此能將液膜排除至基板外。
在本發明的實施形態之一中，前述基板加熱單元係進一步包含有：外周部加熱單元，係在從前述基板的中心離開之外周位置加熱前述基板。依據此構成，由於能藉由在外周位置加熱基板來促進外周位置的低表面張力液體的蒸發，因此能效率佳地排除液膜。
在本發明的實施形態之一中，前述基板加熱單元係包含有：環狀區域加熱單元，係加熱遍及從前述基板的中心離開的預定位置起直至前述基板的外周為止的範圍之環狀區域。
依據此構成，由於藉由加熱遍及從基板的中心離開的預定位置起直至基板的外周為止的範圍之環狀區域而能均勻地加熱基板整體，因此維持液膜中的對流。藉此，能藉由加熱所致使之液膜的自發性的移動效率佳地排除液膜。
前述低表面張力液體供給單元亦可供給具有比前述基 板的溫度還低的溫度的低表面張力液體。藉此，藉由與基板之間的溫度差，變得容易產生液膜中的對流。更具體而言，較佳為低表面張力液體的溫度比基板加熱單元所為之加熱位置附近中的基板的溫度還低。藉此，由於能在加熱位置附近產生並促進從基板朝向液膜的表面之對流，因此能藉由基板上的液膜的自發性的移動有效率地將液膜排除至基板外。
在本發明的實施形態之一中，提供一種基板處理方法，係包含有：處理液供給步驟，係對被水平保持的基板供給含有水的處理液；置換步驟，係一邊加熱前述基板一邊將具有比水還低的表面張力之低表面張力液體供給至前述基板，藉此置換前述處理液；液膜形成步驟，係減弱前述基板的加熱，並對前述基板供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體，藉此於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及液膜排除步驟，係不對前述基板的中央區域供給低表面張力液體，而是增強前述基板的加熱，藉此排除前述基板上的液膜。
依據此方法，藉由加熱基板，能以低表面張力液體效率佳地置換基板上的處理液。另一方面，形成有低表面張力液體的液膜時，由於減弱對於基板的加熱，因此抑制低表面張力液體的蒸發。因此，效率佳地形成有充分厚度的液膜。藉此，能抑制起因於低表面張力液體局部性地蒸發 而使液膜分裂。此外，不對基板的中央區域供給低表面張力液體而是再次增強基板的加熱，藉此不會使液膜分裂而能以塊狀態從基板的表面上排除。因此，不會於基板的表面上殘留低表面張力液體的液滴，而能良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，提供一種基板處理方法，係包含有：處理液供給步驟，係對被水平保持的基板供給含有水的處理液；置換步驟，係一邊加熱前述基板一邊將具有比水還低的表面張力之低表面張力液體供給至前述基板，藉此置換前述處理液；液膜形成步驟，係對前述基板供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體，藉此於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及液膜排除步驟，係藉由加熱前述基板而於具有比水還低的表面張力之低表面張力液體的液膜中產生對流，並藉由該對流所致使之前述液膜的移動從前述基板的表面排除前述液膜。
依據此方法，藉由加熱基板，能以低表面張力液體效率佳地置換處理液。此外，由於藉由對於基板的加熱的控制而於低表面張力液體的液膜中產生使液膜移動之對流，因此藉由該對流產生液膜的自發性的移動，藉此能將液膜從基板的表面排除。結果，不會使液膜分裂而能以塊狀態從基板的表面上排除。因此，不會於基板的表面上殘留低 表面張力液體的液滴，而能良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述液膜排除步驟係包含有：開口形成步驟，係於前述低表面張力液體的液膜的中央區域形成開口；以及開口擴大步驟，係以在位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面中產生從前述基板離開的方向的對流之方式加熱前述基板，藉此將前述開口朝前述基板的周緣擴展。
依據此方法，在低表面張力液體的液膜的中央區域所形成之開口的周緣中的液膜的氣液界面中，產生從基板離開的方向的對流。該對流係產生朝向將開口擴展之方向自發性的移動。藉此，將開口擴大。因此，不會使液膜分裂，而能將低表面張力液體從基板的表面上更良好的排除。
在本發明的實施形態之一中，基板處理方法係進一步包含有：著液位置變更步驟，係與前述開口擴大步驟並行，對設定於前述基板的表面上的前述開口的周緣還外側的著液位置供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體，且隨著前述開口的擴大變更該著液位置。
依據此方法，對比開口的周緣還外側充分地供給低表面張力液體。因此，抑制比開口的周緣還外側的低表面張 力液體局部性地蒸發導致液膜分裂。因此，能更良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
依據本發明的實施形態之一，基板處理方法係進一步包含有：基板旋轉步驟，在前述置換步驟中使前述基板繞著沿著鉛直方向之預定的旋轉軸線旋轉，並在前述液膜形成步驟中使繞著前述旋轉軸線之前述基板的旋轉減速，並在前述液膜排除步驟中以比前述置換步驟中的旋轉速度還低速度使前述基板繞著前述旋轉軸線旋轉。
依據此方法，由於在置換步驟中一邊藉由基板的旋轉所產生的離心力排除處理液一邊將低表面張力液體供給至基板的表面，因此能使基板上的處理液效率佳地置換成低表面張力液體。在液膜形成步驟中，由於藉由使基板的旋轉減速以使離心力減速，藉此降低從基板排除之低表面張力液體的量，因此能良好地形成液膜。在液膜排除步驟中，由於以比置換步驟中的旋轉速度還低速度使基板旋轉，因此起因於加熱之液膜的自發性的移動係成為支配性的狀態。因此，能藉由適度的離心力輔助該液膜的自發性的移動。
在本發明的實施形態之一中，在前述液膜排除步驟中，以前述液膜中的對流所致使之液膜的移動速度比作用於前述液膜的離心力所致使之前述液膜的移動速度還高速之方式加熱前述基板並使前述基板旋轉。
依據此方法，由於液膜中的對流所致使之液膜的自發性的移動速度比作用於前述液膜的離心力所致使之前述液膜的移動速度還高速，因此能控制藉由離心力從基板排除之低表面張力液體的量。藉此，能進一步抑制液膜在基板上分裂。因此，能更良好地排除基板的表面上的低表面張力液體。
在本發明的實施形態之一中，前述基板旋轉步驟係在前述液膜排除步驟中以前述液膜不會在前述基板上分裂的速度範圍將前述基板的旋轉速度維持一定或者變更前述基板的旋轉速度。
依據此方法，基板係以液膜不會在基板上分裂的速度範圍旋轉。因此，藉由離心力輔助液膜的移動，且保持液塊狀態的液膜係被排除至基板外。
本發明的上述目的、特徵及功效以及其他的目的、特徵及功效可參照圖式並藉由下述實施形態的說明而明瞭。
1、1P、1Q、1R、1S、1T、1U‧‧‧基板處理裝置
2、2P、2Q、2R、2S、2T、2U‧‧‧處理單元
5‧‧‧自轉夾具
6‧‧‧阻隔板
7‧‧‧藥液供給噴嘴
8‧‧‧清洗液供給噴嘴
10‧‧‧移動噴嘴
11、11S、11U‧‧‧加熱流體供給噴嘴
11a、83a、84a、85a‧‧‧噴出口
12‧‧‧控制器
12A‧‧‧處理器
12B‧‧‧記憶體
20‧‧‧夾持銷
21‧‧‧自轉基座
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧基板旋轉驅動機構
30、30R‧‧‧外周部加熱機構
31、31a、31b、31c、31d、84、85‧‧‧外周位置加熱流體供給噴嘴
32‧‧‧加熱流體供給管
33、33a、33b、33c、33d‧‧‧加熱流體閥
40‧‧‧藥液供給噴嘴移動機構
41‧‧‧藥液供給管
42‧‧‧藥液閥
50‧‧‧清洗液供給噴嘴移動機構
51‧‧‧清洗液供給管
52‧‧‧清洗液閥
60‧‧‧噴嘴移動機構
61‧‧‧有機溶劑供給管
62‧‧‧有機溶劑閥
63‧‧‧第一惰性氣體供給管
64‧‧‧第一惰性氣體閥
66‧‧‧液膜
66a‧‧‧氣液界面
66b‧‧‧接線
67‧‧‧開口
67a‧‧‧周緣
68‧‧‧第二惰性氣體供給管
69‧‧‧第二惰性氣體閥
80、87‧‧‧加熱流體供給管
81、88‧‧‧加熱流體閥
83‧‧‧中心加熱流體供給噴嘴
86‧‧‧支撐構件
90、90a、90b、90c‧‧‧加熱器
91‧‧‧加熱器通電機構
92‧‧‧供電線
A‧‧‧液滴
A1‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧對流
F‧‧‧惰性氣體流
P‧‧‧著液位置
V1、V2‧‧‧移動速度
W‧‧‧基板
θ1‧‧‧角度
θ2‧‧‧接觸角
圖1係用以說明本發明第一實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之示意性的剖視圖。
圖2係用以說明前述基板處理裝置的主要部分的電性構成之方塊圖。
圖3係用以說明前述處理單元所為之基板處理的一例之流程圖。
圖4係用以說明前述處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖5A至圖5D係用以說明前述有機溶劑處理的情形之示意性的剖視圖。
圖6A係示意性地顯示開口擴大步驟中的開口的周緣附近之圖。
圖6B係示意性地顯示滴落至未旋轉的狀態的基板的表面上之有機溶劑的液滴附近之圖。
圖7係用以說明本發明的第二實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖8係用以說明第二實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
圖9係用以說明本發明第三實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之示意性的剖視圖。
圖10係用以說明第三實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖11係用以說明第三實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
圖12係用以說明本發明的第四實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之示意性的剖視圖。
圖13係用以說明第四實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
圖14係用以說明本發明第五實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之示意性的剖視圖。
圖15係用以說明第五實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖16係用以說明本發明第六實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖17係用以說明第六實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之時序圖。
圖18A至圖18D係用以說明第六實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的情形之示意性的剖視圖。
圖19係用以說明本發明第七實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的構成例之示意性的剖視圖。
圖20係用以說明第七實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。
圖21A至圖21B係用以說明第七實施形態的處理單元所為之有機溶劑處理的開口形成步驟的情形之示意性的剖視圖。
圖22係用以說明表面張力所造成之圖案崩壞的原理之示意性的剖視圖。
第一實施形態
圖1係用以說明本發明第一實施形態的基板處理裝置1所具備的處理單元2的構成例之示意性的剖視圖。基板 處理裝置1係用以逐片處理矽晶圓等基板W之葉片式的裝置。在本實施形態中，基板W為圓形狀的基板。於基板W的表面形成有細微的圖案(參照圖22)。基板處理裝置1係包含有：處理單元2，係以液體處理基板W。除了處理單元2之外，基板處理裝置1亦可包含有：搬運機器人(未圖示)，係用以將基板W搬入至處理單元2以及從處理單元2將基板W搬出。基板處理裝置1亦可包含有複數個處理單元2。
處理單元2係包含有：自轉夾具5，係以水平姿勢保持一片基板W，並使基板W繞著通過基板W的中心之鉛直的旋轉軸線A1旋轉。處理單元2係進一步包含有：藥液供給噴嘴7，係將氟酸等藥液供給至被自轉夾具5保持之基板W的表面(上方側的主面)；以及清洗液供給噴嘴8，係將清洗液供給至被自轉夾具5保持之基板W的表面。清洗液供給噴嘴8係包含在處理液供給單元，該處理液供給單元係用以供給含有水的處理液。
自轉夾具5係包含有夾持銷(chuck pin)20、自轉基座(spin base)21、旋轉軸22以及基板旋轉驅動機構23，該基板旋轉驅動機構23係用以使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。夾持銷20及自轉基座21係包含在基板保持單元，該基板保持單元係用以水平地保持基板W。旋轉軸22及基板旋轉驅動機構23係包含在基板旋轉單元，該基板旋轉單元係使被夾持銷20 及自轉基座21保持的基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。
旋轉軸22係沿著旋轉軸線A1朝鉛直方向延伸。在本實施形態中，旋轉軸22為中空軸。旋轉軸22的上端係結合至自轉基座21的下表面的中央。自轉基座21係具有沿著水平方向之圓盤形狀。於自轉基座21的上表面的周緣部的周方向，隔著間隔地設置有用以把持基板W之複數個夾持銷20。基板旋轉驅動機構23係例如包含有：電動馬達，係對旋轉軸22施予旋轉力，藉此使基板W、夾持銷20、自轉基座21以及旋轉軸22繞著旋轉軸線A1一體性地旋轉。
藥液供給噴嘴7係藉由藥液供給噴嘴移動機構40於例如水平方向(與旋轉軸線A1垂直的方向)移動。藥液供給噴嘴7係能在中央位置與退避位置之間於水平方向移動，該中央位置係與基板W的表面的旋轉中心位置相對向，該退避位置係未與基板W的表面相對向。所謂基板W的表面的旋轉中心位置係指基板W的表面中之與旋轉軸線A1之間的交叉位置。所謂未與基板W的表面相對向之退避位置係指平面觀看時在自轉基座21的外側的位置。於藥液供給噴嘴7結合有藥液供給管41。於藥液供給管41夾設有用以將藥液供給管41的流路予以開閉之藥液閥42。
供給至藥液供給噴嘴7之藥液並未限定於氟酸，亦可為至少包含有硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、氟酸、氨水、過氧化 氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide；氫氧化四甲銨)等)、界面活性劑、防腐蝕劑中的至少一者之液體。
清洗液供給噴嘴8係藉由清洗液供給噴嘴移動機構50於例如水平方向(與旋轉軸線A1垂直的方向)移動。清洗液供給噴嘴8係能在中央位置與退避位置之間於水平方向移動，該中央位置係與基板W的表面的旋轉中心位置相對向，該退避位置係未與基板W的表面相對向。於清洗液供給噴嘴8結合有清洗液供給管51。於清洗液供給管51夾設有用以將清洗液供給管51的流路予以開閉之清洗液閥52。
供給至清洗液供給噴嘴8之清洗液為例如去離子水(DIW；deionized water)。然而，清洗液並未限定於去離子水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水。
處理單元2係進一步包含有：移動噴嘴10，係可在基板W的上方移動；以及加熱流體供給噴嘴11，係供給用以加熱被自轉夾具5保持的基板W之加熱流體。加熱流體供給噴嘴11係包含在基板加熱單元，該基板加熱單元係用以加熱被夾持銷20及自轉基座21保持的基板W。
移動噴嘴10係藉由噴嘴移動機構60於水平方向(與旋轉 軸線A1垂直的方向)及鉛直方向(與旋轉軸線A1平行的方向)移動。移動噴嘴10係能在中央位置與退避位置之間於水平方向移動，該中央位置係與基板W的表面的旋轉中心位置相對向，該退避位置係未與基板W的表面相對向。噴嘴移動機構60係例如包含有：轉動軸，係沿著鉛直方向；噴嘴臂，係結合至轉動軸並水平地延伸；以及臂驅動機構，係驅動噴嘴臂。臂驅動機構係包含有：馬達，係使轉動軸繞著鉛直的轉動軸線轉動，藉此使噴嘴臂搖動；以及汽缸(air cylinder)，係使轉動軸沿著鉛直方向升降，藉此使噴嘴臂上下動作。移動噴嘴10係固定於噴嘴臂。因應噴嘴臂的搖動及升降，移動噴嘴10係於水平方向及垂直方向移動。
在本實施形態中，移動噴嘴10係包含在低表面張力液體供給單元，該低表面張力液體供給單元係將表面張力比水還低之屬於低表面張力液體的一例之有機溶劑供給至被自轉夾具5保持之基板W的表面。
作為有機溶劑的一例，能例舉IPA。作為低表面張力液體，並未限定於IPA，亦可使用表面張力比水還小且不會與基板W的表面以及形成於基板W的圖案(參照圖22)進行化學反應之IPA以外的有機溶劑。具體而言，亦可使用包含有IPA、HFE(hydrofluoroether；氫氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮、反-1,2-二氯乙烯(Trans-1,2-Dichloroethylene)中的至少一者之 液體作為低表面張力液體。低表面張力液體無須僅由單體成分所構成，亦可為與其他成分混合之液體。例如，低表面張力液體亦可為IPA液體與純水之混合液，或亦可為IPA液體與HFE液體之混合液。
此外，在本實施形態中，移動噴嘴10係包含在惰性氣體供給單元，該惰性氣體供給單元係朝基板W的表面供給氮氣(N2)等惰性氣體。移動噴嘴10係能在基板W的表面中對移動噴嘴10的下方的位置供給惰性氣體。移動噴嘴10係能在配置於中央位置的狀態下朝基板W的中心供給惰性氣體。移動噴嘴10不僅可對移動噴嘴10的下方的位置供給惰性氣體，亦可朝從基板W的中心離開的外周噴出惰性氣體。藉此，覆蓋基板W的表面，形成沿著基板W的表面流動之惰性氣體流F。所謂基板W的外周係指比基板W的周緣還稍微靠近基板W的內側(中心側)的部分。如此，移動噴嘴10係包含在惰性氣體流形成單元，該惰性氣體流形成單元係朝基板W的外側噴出惰性氣體，並形成惰性氣體流F。
惰性氣體並未限定於氮氣，只要相對於基板W的表面及圖案而言為惰性的氣體即可。惰性氣體亦可為例如氬等稀有氣體類。
於移動噴嘴10結合有機溶劑供給管61、第一惰性氣體供給管63以及第二惰性氣體供給管68。於有機溶劑供給管 61夾設有用以將有機溶劑供給管61的流路予以開閉之有機溶劑閥62。於第一惰性氣體供給管63夾設有用以將第一惰性氣體供給管63的流路予以開閉之第一惰性氣體閥64。於第二惰性氣體供給管68夾設有第二惰性氣體閥69。有機溶劑供給管61係被有機溶劑供給源供給有機溶劑。第一惰性氣體供給管63及第二惰性氣體供給管68係被惰性氣體供給源供給惰性氣體。
加熱流體供給噴嘴11係朝基板W的背面(下方側的主面)的中心供給加熱流體，藉此加熱基板W。加熱流體供給噴嘴11係插通旋轉軸22。加熱流體供給噴嘴11係於上端具有面向基板W的背面的中心之噴出口11a。藉由朝基板W的背面的中心供給加熱流體，基板W的中央區域係被特別地加熱。加熱流體供給噴嘴11係被加熱流體供給源經由加熱流體供給管80供給加熱流體。被供給的加熱流體例如為溫水。溫水係比室溫還高溫的水，例如為80℃至85℃的水。加熱流體並未限定於溫水，亦可為高溫的氮氣等氣體。加熱流體只要為能加熱基板W之流體即可。在加熱流體為溫水之情形中，加熱流體供給噴嘴11係包含在中心溫水供給單元，該中心溫水供給單元係朝基板W的背面中心供給溫水。於加熱流體供給管80夾設有用以將加熱流體供給管80的流路予以開閉之加熱流體閥81。
如圖1的二點鏈線所示，處理單元2亦可包含有作為對 向構件之阻隔板6，該阻隔板6係與基板W相對向，用以將與基板W之間的氛圍與周圍的氛圍阻隔(隔離)。阻隔板6係形成為具有與基板W大致相同的徑或比基板W還大的徑之圓板狀，並大致水平地配置於自轉夾具5的上方。阻隔板6係能在下位置至上位置之間的任意的位置(高度)移動。在阻隔板6位於非常地接近基板W的表面之位置時，阻隔板6與基板W之間係被阻隔板6從周圍(阻隔板6與基板W之間的空間的外部)的氛圍隔離。
圖2係用以說明基板處理裝置1的主要部分的電性構成之方塊圖。基板處理裝置1係包含有控制器12。控制器12係具備有微電腦(microcomputer)，並依據預定的控制程式控制基板處理裝置1所具有的控制對象。控制器12係包含有處理器(processor)(CPU；Central Processing Unit(中央處理器))12A以及儲存有控制程式之記憶體12B。控制器12係構成為藉由處理器12A執行控制程式來執行基板處理用的各種控制。尤其，控制器12係被程式設定成用以控制基板旋轉驅動機構23、藥液供給噴嘴移動機構40、清洗液供給噴嘴移動機構50、噴嘴移動機構60、藥液閥42、清洗液閥52、有機溶劑閥62、第一惰性氣體閥64、第二惰性氣體閥69以及加熱流體閥81。
圖3係用以說明處理單元2所為之基板處理的一例之流程圖。
在處理單元2所為之基板處理中，首先執行藥液處理步驟(步驟S1)。在藥液處理步驟中，首先，控制器12係驅動基板旋轉驅動機構23，藉此使自轉基座21旋轉。藉此，基板W開始旋轉。在藥液處理步驟中，自轉基座21係以預定的藥液旋轉速度旋轉。藥液旋轉速度例如為800rpm至1000rpm。
此外，控制器12係控制藥液供給噴嘴移動機構40，藉此使藥液供給噴嘴7配置於基板W的上方的藥液處理位置。藥液處理位置亦可為從藥液供給噴嘴7噴出之藥液可著液至基板W的表面的旋轉中心位置之位置。接著，控制器12係將藥液閥42開啟。藉此，從藥液供給噴嘴7朝旋轉狀態的基板W的表面供給藥液。所供給的藥液係藉由離心力遍及至基板W的表面整體。
在一定時間的藥液處理後，執行清洗處理步驟(步驟S2)，該清洗處理步驟係將基板W的表面上的藥液置換成清洗液，藉此將藥液從基板W的表面上排除。
具體而言，控制器12係控制清洗液供給噴嘴移動機構50，藉此使清洗液供給噴嘴8配置於基板W的上方的清洗液處理位置。清洗液處理位置亦可為從清洗液供給噴嘴8噴出的清洗液會著液至基板W的表面的旋轉中心位置之位置。接 著，控制器12係將藥液閥42關閉。接著，控制器12係將清洗液閥52開啟，藉此使清洗液供給噴嘴8朝旋轉狀態的基板W的表面供給清洗液等處理液(處理液供給步驟)。所供給的清洗液係藉由離心力遍及至基板W的表面整體，並置換藥液。
在清洗處理步驟中，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此使自轉基座21以預定的清洗液旋轉速度旋轉。清洗液旋轉速度例如為800rpm至1200rpm。
接著，對基板W的表面持續供給清洗液，藉此於基板W的表面上形成有清洗液的液膜。控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此使自轉基座21以預定的清洗液膜形成速度旋轉。清洗液膜形成速度例如為10rpm。
接著，執行有機溶劑處理步驟(步驟S3)，該有機溶劑處理步驟係藉由有機溶劑處理基板W，該有機溶劑係表面張力比清洗液還低之低表面張力液體。接著，結束有機溶劑所為之處理後，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23。藉此，基板W以預定的乾燥旋轉速度高速旋轉。乾燥旋轉速度例如為1000rpm。乾燥旋轉速度並未限定於1000rpm，可在1000rpm至2500rpm的範圍內變更。藉此，進行乾燥處理步驟(步驟S4)，該乾燥處理步驟係藉由離心力甩離基板W上的液體成分。在乾燥處理步驟中，控制器12係控制噴嘴移動機構60， 藉此使移動噴嘴10配置於中央位置。接著，在保持著將第二惰性氣體閥69開啟的狀態下，朝基板W的外周噴出惰性氣體。藉此，形成覆蓋基板W的表面並沿著基板W的表面流動之惰性氣體流F。在乾燥處理步驟中，控制器12亦可控制噴嘴移動機構60，藉此將移動噴嘴10配置至退避位置，並與此相應地使阻隔板6移動至下位置。乾燥處理步驟亦稱為離心法脫水步驟。執行乾燥處理步驟，藉此結束基板處理裝置1所為之基板處理。
接著，詳細說明處理單元2所為之有機溶劑處理步驟。
圖4係用以說明處理單元2所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。圖5A至圖5D係用以說明有機溶劑處理的一例的情形之示意性的剖視圖。
在有機溶劑處理步驟中，首先，控制器12係控制噴嘴移動機構60。藉此，移動噴嘴10係配置於與基板W的表面的旋轉中心位置相對向之中央位置(步驟T1)。
接著，為了形成從基板W的中心朝向外周並與基板W的表面平行且放射狀地流動之惰性氣體流F，開始朝基板W的外周噴出惰性氣體(步驟T2)。具體而言，控制器12係將第二惰性氣體閥69開啟，藉此從移動噴嘴10朝被自轉夾具5保持的狀態的基板W的外周噴出惰性氣體。藉此，形成惰性 氣體流F，並藉由該惰性氣體流F覆蓋基板W的表面。因此，抑制或防止於被自轉夾具5保持的基板W的表面上產生微粒(particle)。
接著，如圖5A所示，執行用以藉由有機溶劑置換清洗液之置換步驟。詳細而言，控制器12係將加熱流體閥81開啟，藉此開始從加熱流體供給噴嘴11供給加熱流體(例如溫水)(步驟T3)。加熱流體係從噴出口11a朝旋轉狀態的基板W的背面中心噴出。
接著，控制器12係將清洗液閥52關閉，藉此停止從清洗液供給噴嘴8供給清洗液。接著，控制器12係使清洗液供給噴嘴8移動至退避位置。接著，控制器12係將有機溶劑閥62開啟，藉此開始從移動噴嘴10供給有機溶劑(步驟T4)。從移動噴嘴10供給的有機溶劑係朝向基板W的表面中之包含旋轉中心位置之中央區域噴出。從移動噴嘴10供給的有機溶劑的溫度(有機溶劑溫度)係例如為50℃。
接著，控制器12係以加熱基板W之方式一邊使加熱流體供給噴嘴11供給加熱流體，一邊使移動噴嘴10朝基板W的旋轉中心位置供給有機溶劑。藉此，清洗液係被置換成有機溶劑(步驟T5)。在置換步驟中，控制器12係以自轉基座21以預定的置換速度旋轉之方式控制基板旋轉驅動機構23。置換速度例如為300rpm。
接著，如圖5B所示，執行液膜形成步驟，該液膜形成步驟係於基板W的表面形成(覆液)有機溶劑的液膜66。詳細而言，控制器12係使移動噴嘴10持續朝基板W的表面的旋轉中心供給有機溶劑，並將加熱流體閥81關閉。藉此，停止從加熱流體供給噴嘴11朝基板W的背面中心供給加熱流體(步驟T6)。藉此，減弱對於基板W的加熱。
接著，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此使自轉基座21的旋轉減速，藉此使基板W的旋轉比在置換步驟中還減速(步驟T7)。具體而言，以基板W以預定的液膜形成速度旋轉之方式控制基板旋轉驅動機構23(低旋轉覆液步驟)。液膜形成速度係例如10rpm。液膜形成速度亦可以液膜66不會在基板W上分裂的速度範圍維持一定。此外，液膜形成速度亦可在液膜66不會在基板W上分裂的速度範圍中變更。
接著，控制器12係以減弱基板W的加熱之方式使加熱流體供給噴嘴11停止朝基板W供給加熱流體，且使移動噴嘴10持續朝基板W的表面供給有機溶劑。藉此，於基板W的表面形成有機溶劑的液膜66(步驟T8)。在液膜形成步驟所形成的液膜66係具有預定的厚度。該厚度例如為1mm左右。
接著，如圖5C及圖5D所示，執行液膜排除步驟，該液 膜排除步驟係不對基板W的中央區域供給有機溶劑而是增強對於基板W的加熱，藉此從基板W的表面上排除液膜66。
詳細而言，控制器12係將有機溶劑閥62關閉，藉此停止從移動噴嘴10朝基板W供給有機溶劑(步驟T9)。如圖5C所示，控制器12係將加熱流體閥81開啟，藉此使加熱流體供給噴嘴11再次開始供給加熱流體(步驟T10)。加熱流體的溫度係例如為80℃至85℃。該溫度係比被移動噴嘴10供給的有機溶劑的溫度(例如50℃)還高。藉由供給加熱流體，增強對於基板W的加熱。藉由增強加熱，基板W的中央區域的溫度係達至77℃至82℃。由於在到達基板W的背面中心後立即開始基板W與加熱流體之間的熱交換，因此在達至基板W的外周為止加熱流體的熱量係被基板W奪走。因此，基板W的外周的溫度成為71℃左右。
接著，控制器12將第一惰性氣體閥64開啟，藉此開始對基板W的中心供給惰性氣體(步驟T11)。
執行開口形成步驟(步驟T12)，該開口形成步驟係藉由加熱基板W的中央區域而於液膜66的中央區域形成有開口67。詳細而言，藉由從加熱流體供給噴嘴11所供給的加熱流體加溫基板W的背面的中心。藉此，由於基板W的中心附近的有機溶劑的表面張力降低，因此僅在基板W的中央區域中液膜66變薄。由於基板W的中央區域中的有機溶劑的溫度上 升，因此促進有機溶劑的蒸發。藉此，於液膜66的中央區域形成有開口67。開口67的形成係藉由對基板W的中心供給惰性氣體而受到輔助。
接著，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此以基板W會以比置換步驟中的旋轉速度還低速度旋轉之方式使自轉基座21的旋轉減速(低旋轉乾燥步驟)。具體而言，以基板W會以預定的開口形成速度旋轉之方式控制基板旋轉驅動機構23。開口形成速度例如為10rpm。開口形成速度並未限定於10rpm，只要為10rpm至20rpm左右即可。
接著，控制器12係將第一惰性氣體閥64關閉，藉此停止從移動噴嘴10朝基板W的表面的中心供給惰性氣體(步驟T13)。接著，如圖5D所示，執行開口擴大步驟(步驟T14)，該開口擴大步驟係持續對基板W的中央區域加熱，藉此將開口67朝基板W的周緣擴展。
接著，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此以基板W會以比置換步驟中的旋轉速度還低速度旋轉之方式使自轉基座21的旋轉減速(低旋轉乾燥步驟)。具體而言，以基板W會以預定的開口擴大速度旋轉之方式控制基板旋轉驅動機構23。開口擴大速度例如為10rpm。開口擴大速度並未限定於10rpm，只要為10rpm至20rpm左右即可。擴大開口67並從基板W的表面排除液膜66，藉此結束有機溶劑所 為之基板W的處理。
開口形成速度及開口擴大速度係以液膜66不會在基板W上分裂的速度範圍維持一定。此外，開口形成速度及開口擴大速度亦可在液膜66不會在基板W上分裂的速度範圍中變更。
圖6A係示意性地顯示開口擴大步驟中的開口67的周緣67a附近之圖。圖6B係示意性地顯示滴落至未旋轉的狀態的基板W的表面上之有機溶劑的液滴A附近之圖。
如圖6A所示，在開口擴大步驟中，藉由基板W的加熱，在位於開口67的周緣67a之液膜66的氣液界面66a中，於液膜66中產生從基板W的表面離開的方向的對流C。該對流C係藉由在液膜66中愈接近基板W的表面的部分液溫愈高之情形而產生。由於對流C係沿著從基板W的表面離開的方向產生並形成沿著氣液界面66a之流動，因此產生液膜66會朝著開口67擴大的方向自發性的移動。在開口擴大步驟中，位於開口67的周緣67a之液膜66的氣液界面66a係以比有機溶劑相對於基板W的表面之接觸角θ 2(參照圖6B)還大的角度θ 1接觸至基板W的表面。在產生起因於對流C之液膜66的自發性的移動時，會成為此種狀態。接觸角θ 2為在有機溶劑的液滴A的氣液界面與基板W的表面之間形成於液膜66的內部之角度。角度θ 1為在接線66b與基板W的表面 之間形成於液膜66的內部之角度。接線66b為在與氣液界面66a正交之平面上形成有該氣液界面66a之曲線中將與基板W的表面之間的交點作為接點所延伸出的接線。所謂比開口67的周緣67a還外側係指相對於周緣67a為旋轉中心位置之相反側。角度θ 1較佳為45度以上。
亦可藉由使基板W旋轉而對液膜66作用離心力，或者藉由將惰性氣體供給至開口67內而對液膜66的開口67的周緣67a作用該惰性氣體的噴吹力。即使在此種情形中，亦較佳為開口67的周緣67a中的液膜66的氣液界面66a係以比有機溶劑相對於基板W的接觸角θ 2還大的角度θ 1(例如45度以上的角度)接觸至基板W的表面。只要是此種情形，對於液膜66的移動(開口67的擴大)之支配性的機制能說是起因於液膜66中的對流C之自發性的移動。
液膜66的厚度為1mm左右，非常地厚。因此，由於基板W的表面與液膜66的上表面之間的溫度差容易變大，因此容易在液膜66內產生對流C。只要在液膜66內基板W的表面附近的有機溶劑的溫度與液膜66的表面附近的有機溶劑的溫度之差為30℃至35℃，則更容易產生對流C。
控制器12較佳為在開口形成步驟T12及開口擴大步驟T14(液膜排除步驟)中，以液膜66中的對流C所致使之液膜66的移動速度V2比作用於液膜66的離心力所致使之液膜 66的移動速度V1還高速之方式控制加熱流體閥81及基板旋轉驅動機構23，藉此控制基板W的加熱及旋轉。所謂液膜66的移動速度係指開口67的周緣67a朝向從基板W的旋轉中心位置離開的方向之速度。
依據第一實施形態，藉由加熱基板W，以有機溶劑效率佳地置換基板W上的清洗液。另一方面，於形成有液膜66時，由於減弱對於基板W的加熱，因此抑制有機溶劑的蒸發。因此，效率佳地形成有充分厚度的液膜66。藉此，能抑制起因於有機溶劑局部性地蒸發而使液膜66分裂。接著，不對基板W的中央區域供給有機溶劑而是再次增強基板W的加熱，藉此不會使液膜66分裂而能以塊狀態從基板W的表面上排除。因此，不會於基板W的表面上殘留有機溶劑的液滴，而能良好地排除基板W的表面上的有機溶劑。藉此，由於能降低作用於基板W上的細微圖案(參照圖22)之有機溶劑等所致使之表面張力，因此抑制或防止圖案崩壞。
依據第一實施形態，由於藉由對於基板W的加熱的控制而於形成在基板W的表面上之液膜66中產生使液膜66移動之對流C，因此藉由該對流C產生液膜66的自發性的移動，藉此能將液膜66從基板W的表面排除。結果，不會使液膜66分裂而能以塊狀態從基板W的表面上排除。因此，不會於基板W的表面上殘留有機溶劑的液滴，而能 良好地排除基板W的表面上的有機溶劑。
依據第一實施形態，在有機溶劑的液膜66的中央區域所形成之開口67的周緣67a中的液膜66的氣液界面66a中，產生從基板W離開方向的對流C。該對流C係使開口67產生朝向擴展之方向的自發性的移動。藉此，將開口67擴大。因此，能不使液膜66分裂地將有機溶劑更良好地從基板W的表面上排除。
依據第一實施形態，在開口擴大步驟中，不對基板W供給惰性氣體地使開口67擴大。因此，防止液膜66的氣液界面66a中的對流C被惰性氣體冷卻。再者，亦防止對流C被惰性氣體擾亂。再者，亦防止液膜66被惰性氣體破壞。
依據第一實施形態，由於在置換步驟中一邊藉由基板W的旋轉所產生的離心力來排除處理液，一邊對基板W的表面供給有機溶劑，因此能將基板W上的處理液效率佳地置換成有機溶劑。在液膜形成步驟中，能藉由使基板W的旋轉減速而使離心力減速。藉此，由於降低從基板W排除之有機溶劑的量，因此能良好地形成液膜66。在液膜排除步驟中，使基板W以比置換步驟中的旋轉速度還低速度旋轉，藉此起因於加熱之液膜66的自發性的移動成為支配性的狀態，並能藉由適度的離心力輔助液膜66的自發性的移動。
依據第一實施形態，由於對流C所致使之液膜66的自發性的移動速度V2比作用於液膜66的離心力所致使之液膜66的移動速度V1還高速，因此能抑制藉由離心力從基板W排除之有機溶劑的量。藉此，能更抑制液膜66在基板W上分裂。因此，能更良好地排除基板W的表面上的有機溶劑。
依據第一實施形態，由於基板W係以液膜66不會在基板W上分裂之速度範圍旋轉，因此藉由離心力輔助液膜66的移動，並將保持液塊的狀態的液膜66排除至基板W外。
依據第一實施形態，由於移動噴嘴10係供給溫度比基板W的溫度還低的有機溶劑，因此藉由與基板W之間的溫度差，容易產生液膜66中的對流C。較佳為有機溶劑的溫度比加熱流體供給噴嘴11的加熱流體的供給所致使之加熱位置附近的基板W的溫度還低。藉此，由於在加熱位置附近產生或促進從基板W朝向液膜66的表面之對流C，因此能藉由基板W上的液膜66的自發性的移動有效率地將液膜66排除至基板W外。
依據第一實施形態，朝基板W的背面中心供給加熱流體，藉此促進基板的中心附近(中央區域)的液膜66的有機溶劑的蒸發，且於基板W的中央區域配置有液膜66中的對流C的起始點。藉此，在基板W的中心亦即在液膜66的中心位置中，使液膜66產生開口67。接著，以使該開口67朝外側擴 展之方式使液膜66移動，藉此能將液膜66排除至基板W外。所謂基板W的外側係指從基板W的中心離開之側。
在如第一實施形態般設置有阻隔板6之情形中，能抑制基板W與阻隔板6之間的氛圍的周圍的氛圍所含有的水分溶入至液膜66。
在第一實施形態中，為了抑制加熱流體從基板W的背面繞至表面，較佳為停止從加熱流體供給噴嘴11供給加熱流體之動作(步驟T6)比停止從移動噴嘴10供給有機溶劑的動作(步驟T9)還先進行。
依據第一實施形態，在乾燥處理步驟中，移動噴嘴10不僅對基板W的中心供給惰性氣體，亦對基板W的外周供給惰性氣體，藉此能保護基板W的表面。
第二實施形態
第二實施形態的基板處理裝置1P係具有與第一實施形態的基板處理裝置1相同的構成。圖7係用以說明本發明的第二實施形態的基板處理裝置1P所具備的處理單元2P所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。圖8係用以說明處理單元2P所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。在圖7與圖8以及後述之圖9至圖21B中， 對與上述所說明的構件相同的構件附上相同的元件符號並省略其說明。
第二實施形態的處理單元2P所為之有機溶劑處理與第一實施形態的處理單元2所為之有機溶劑處理(參照圖4)的主要差異點在於：在開口擴大步驟中，控制器12係因應開口67的擴大來控制基板旋轉驅動機構23，藉此基板W係緩緩地加速(步驟T21)。在本例中，基板W的旋轉係從液膜形成速度階段性地加速。更具體而言，基板W的旋轉速度係從10rpm增大至20rpm並維持預定時間(例如10秒)，之後增大至30rpm並維持預定時間(例如10秒)，之後增大至40rpm並維持預定時間(例如10秒)，之後增大至50rpm並維持預定時間(例如10秒)。
依據第二實施形態，達成與第一實施形態同樣的功效。
與基板W的中心附近相比，在基板W的外周附近中，從加熱流體供給噴嘴11所供給的加熱流體的熱能不易傳達至基板W。因此，在開口擴大步驟中，與開口67的周緣67a位於基板W的中心附近之情形相比，在開口67的周緣67a位於基板W的外周附近之情形中液膜66的自發性的移動速度較慢。因此，在開口擴大步驟中，隨著開口67的周緣67a接近基板W的外周，使基板W的旋轉速度緩緩地加速而增大離心力，藉此能增大開口67的周緣67a位於基板W的外 周附近時的液膜66的移動的輔助比例。
第三實施形態
圖9係用以說明本發明第三實施形態的基板處理裝置1Q所具備的處理單元2Q的構成例之示意性的剖視圖。
第三實施形態的處理單元2Q與第一實施形態的處理單元2(參照圖1)的差異點在於：處理單元2Q包含有用以在從基板W的中心離開的外周位置加熱基板W之外周部加熱機構30。所謂外周位置係指比加熱流體供給噴嘴11對基板W的背面的中心供給加熱流體而能進行加熱之位置(中央區域)還靠近基板W的外側的位置。外周部加熱機構30係包含在外周部加熱單元，該外周部加熱單元係用以在外周位置加熱基板W。
第三實施形態的外周部加熱機構30係包含有：複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31，係分別配置於離基板W的中心之距離不同之複數個位置，用以朝從基板W的背面的中心離開的位置供給加熱流體。複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31係能分別將加熱流體供給至對應的外周位置。複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31係沿著基板W的旋轉半徑方向排列。這些複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31係藉由基板W繞著旋轉軸線A1旋轉而面向基板W的背面的環狀區域。所 謂環狀區域係指遍及從包含基板W的中心之中央區域離開的預定位置至基板W的外周為止之範圍的區域。
於複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31分別結合有複數個加熱流體供給管32，並於複數個加熱流體供給管32分別夾設有複數個加熱流體閥33。換言之，於各個外周位置加熱流體供給噴嘴31結合有個別的加熱流體供給管32，並於該加熱流體供給管32夾設有一個加熱流體閥33。複數個加熱流體閥33係包含在供給切換單元，該供給切換單元係用以分別切換是否朝所對應的外周位置加熱流體供給噴嘴31供給加熱流體。從最接近旋轉中心位置之外周位置加熱流體供給噴嘴31依序附加元件符號31a至31d，並對與外周位置加熱流體供給噴嘴31a至31d對應之加熱流體閥33各者附上元件符號33a至33d。
控制器12係以變更用以供給加熱流體之噴嘴之方式控制加熱流體閥81與複數個加熱流體閥33，藉此使用以加熱基板W之位置移動。使加熱流體供給噴嘴11及複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31中之能加熱基板W中之開口67的周緣67a所位於的部分之噴嘴供給加熱流體，藉此能在開口67的周緣67a中的液膜66的氣液界面66a中促進對流C的產生。
圖10係用以說明處理單元2Q所為之有機溶劑處理的 一例之流程圖。圖11係用以說明處理單元2Q所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
第三實施形態的處理單元2Q所為之有機溶劑處理與第一實施形態的處理單元2所為之有機溶劑處理(參照圖4)主要的差異點在於：在開口擴大步驟中，用以加熱基板W之位置會移動(步驟T31)。
詳細而言，當藉由液膜66的自發性的移動使開口67的周緣67a移動至比中央區域還外側時，控制器12係將加熱流體閥81關閉。藉此，停止從加熱流體供給噴嘴11朝基板W的背面的中心供給加熱流體。接著，控制器12係將與最接近基板W的旋轉中心位置之外周位置加熱流體供給噴嘴31a對應之加熱流體閥33a開啟。藉此，開始從加熱流體閥33a對基板W中之開口67的周緣67a所位於的部分的背面供給加熱流體。
接著，當開口67的周緣67a在基板W上移動至比剛才的外周位置加熱流體供給噴嘴31a能特別加熱基板W之位置還外側時，控制器12係將與外周位置加熱流體供給噴嘴31b對應的加熱流體閥33b開啟。藉此，比外周位置加熱流體供給噴嘴31a還外側的外周位置加熱流體供給噴嘴31b開始供給加熱流體。接著，控制器12將加熱流體閥33a關閉，藉此停止從外周位置加熱流體供給噴嘴31a供給加熱流體。
接著，當開口67的周緣67a在基板W上移動至比剛才的外周位置加熱流體供給噴嘴31b能特別加熱基板W之位置還外側時，控制器12係控制加熱流體閥33c、33d。藉此，從適合周緣67a的位置之外周位置加熱流體供給噴嘴31c、31d開始供給加熱流體。
控制器12係控制複數個加熱流體閥33，藉此使複數個外周位置加熱流體供給噴嘴31中的任一者持續供給加熱流體直至排除液膜66為止。
如此，加熱流體閥81及複數個加熱流體閥33係包含在加熱位置移動單元，該加熱位置移動單元係因應開口67的周緣67a的移動使用以加熱基板W之位置移動。
依據第三實施形態，能達成與第一實施形態同樣的功效。
依據第三實施形態，由於因應開口67的周緣67a的移動來移動加熱位置，因此能在位於開口67的周緣67a之液膜66的氣液界面66a中良好地產生對流C。因此，能更良好地排除基板W的表面上的有機溶劑。
依據第三實施形態，由於能藉由在外周位置加熱基板W 而促進外周位置的有機溶劑的蒸發，因此能效率佳地排除液膜66。
依據第三實施形態，由於能因應開口67的周緣67a的位置僅加熱為了在基板W中產生對流C而須特別加熱的部分，因此能降低用以產生對流C的加熱流體的使用量。
第四實施形態
圖12係用以說明第四實施形態的基板處理裝置1R所具備的處理單元2R的構成例之示意性的剖視圖。
第四實施形態的處理單元2R與第一實施形態的處理單元2(參照圖1)的主要差異點在於：用以在外周位置加熱基板W之外周部加熱機構30R包含有複數個加熱器90。外周部加熱機構30R係包含在基板加熱單元，該基板加熱單元係用以加熱被夾持銷20及自轉基座21保持的基板W。複數個加熱器90係例如為內建於自轉基座21且於旋轉徑方向延伸之阻抗體。複數個加熱器90係從基板W的下方與外周位置相對向。複數個加熱器90係藉由基板W繞著旋轉軸線A1旋轉而與基板W的背面的環狀區域相對向。
複數個加熱器90係沿著旋轉徑方向配置。於複數個加熱器90連結有加熱器通電機構91，該加熱器通電機構91係藉 由對各個加熱器90通電而使各個加熱器90的溫度上升。藉由通過旋轉軸22內的供電線92從加熱器通電機構91對複數個加熱器90供給電力。在本實施形態中，雖然複數個加熱器90連結至共通的加熱器通電機構91，然而複數個加熱器90的各者亦可連結有不同的加熱器通電機構。控制器12係以變更進行通電的加熱器90之方式控制加熱器通電機構91，藉此能使用以加熱基板W之位置移動。為了在開口67的周緣67a中的液膜66的氣液界面66a中促進對流C的產生，較佳為使用從下方與開口67的周緣67a相對向之加熱器90來加熱基板W。
在外周部加熱機構30R中，亦可對每個加熱器90設定成不同的溫度。各個加熱器90的溫度亦可例如以隨著從基板W的旋轉中心位置離開而變成高溫之方式進行設定。
加熱器90亦可形成為圍繞旋轉軸線A1之形狀的圓環狀，或亦可形成為在周方向中於圓環的一部分斷開之C字狀。在加熱器90形成為圓環狀之情形中，加熱器90係包含在環狀區域加熱單元中，該環狀區域加熱單元係用以加熱環狀區域。
控制器12係能藉由控制加熱器通電機構91而控制對於各個加熱器90的通電。藉此，控制器12係能使加熱器90加熱基板W之位置移動。
圖13係用以說明處理單元2R所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
與第三實施形態的處理單元2Q所為之有機溶劑處理(參照圖10)相同，在第四實施形態的處理單元2R所為之有機溶劑處理中，在開口擴大步驟中使用以加熱基板W之位置移動(步驟T31)。
詳細而言，當藉由液膜66的自發性的移動使開口67的周緣67a於基板W上移動至比中央區域還外側時，控制器12係將加熱流體閥81關閉。藉此，停止從加熱流體供給噴嘴11朝基板W的背面的中心供給加熱流體。接著，控制器12係以對最接近基板W的旋轉中心位置的加熱器90a通電之方式控制加熱器通電機構91。藉此，開始加熱基板W中之開口67的周緣67a所位於的部分。
接著，當開口67的周緣67a進一步朝基板W的外周移動直至移動至與比剛才的加熱器90a還外側的加熱器90b相對向之位置為止時，加熱器12係控制加熱器通電機構91。藉此，加熱器90b開始對基板W加熱。接著，控制器12係控制加熱器通電機構91，藉此加熱器90a停止對基板W加熱。
接著，當開口67的周緣67a進一步朝基板W的外周移動 直至移動至與比剛才的加熱器90b還外側的加熱器90c相對向之位置為止時，加熱器12係控制加熱器通電機構91。藉此，加熱器90c開始對基板W加熱。接著，控制器12係控制加熱器通電機構91，藉此加熱器90b停止對基板W加熱。
控制器12係控制加熱器通電機構91，藉此使複數個加熱器90中的任一者持續加熱，直至液膜66排除為止。
如此，加熱器通電機構91係包含在加熱位置移動單元，該加熱位置移動單元係使用以加熱基板W之位置移動。
依據第四實施形態，能達成與第三實施形態同樣的功效。
依據第四實施形態，加熱器90係包含在環狀區域加熱單元。因此，加熱器90加熱環狀區域，藉此能完全地加熱基板W整體(尤其是周方向)。因此，維持液膜66中的對流C。藉此，能藉由加熱所致使之液膜66的自發性的移動效率佳地排除液膜66。
第五實施形態
圖14係用以說明本發明第五實施形態的基板處理裝置1S所具備的處理單元2S的構成例之示意性的剖視圖。
第五實施形態的基板處理裝置1S所具有的處理單元2S與第一實施形態的基板處理裝置1所具有的處理單元2的主要差異點如下。亦即，處理單元2S係包含有加熱流體供給噴嘴11S以取代第一實施形態的加熱流體供給噴嘴11(參照圖1)。加熱流體供給噴嘴11S係包含在基板加熱單元。加熱流體供給噴嘴11S係包含有：中心加熱流體供給噴嘴83，係朝基板W的背面中之包含旋轉中心位置的中央區域供給加熱流體；以及外周位置加熱流體供給噴嘴84，係對從基板W的中心離開之外周位置供給加熱流體。
中心加熱流體供給噴嘴83係沿著鉛直方向延伸。中心加熱流體供給噴嘴83係插通旋轉軸22。中心加熱流體供給噴嘴83係於上端具有面向基板W的背面的中心之噴出口83a。在加熱流體為溫水之情形中，中心加熱流體供給噴嘴83係包含在中心溫水供給單元，該中心溫水供給單元係用以朝基板W的背面中心供給溫水。
外周位置加熱流體供給噴嘴84係包含在外周部加熱單元，該外周部加熱單元係在外周位置加熱基板W。外周位置加熱流體供給噴嘴84係具有從中心加熱流體供給噴嘴83的前端朝旋轉徑方向延伸之桿噴嘴(bar nozzle)的形態。
外周位置加熱流體供給噴嘴84亦可設置複數個。在第五 實施形態中，外周位置加熱流體供給噴嘴84係設置兩個。兩個外周位置加熱流體供給噴嘴84係於基板W的旋轉方向彼此180度分離。
外周位置加熱流體供給噴嘴84係具有複數個噴出口84a，該複數個噴出口84a係面向從基板W的背面的中心離開的外周位置。複數個噴出口84a係分別配置於與旋轉軸線A1之間的距離不同之複數個位置。這些複數個噴出口84a係藉由基板W繞著旋轉軸線A1旋轉而面向基板W的背面的環狀區域。
圖15係用以說明第五實施形態的處理單元2S所為之有機溶劑處理的詳細情形之流程圖。
第五實施形態的處理單元2S所為之有機溶劑處理與第一實施形態的處理單元2所為之有機溶劑處理(參照圖4)僅些微不同。
在處理單元2S所為之有機溶劑處理中，開始藉由加熱流體供給噴嘴11S朝基板W的背面的中心及基板W的背面的複數個外周位置供給加熱流體(步驟T51)，以取代開始朝基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T3)。
在處理單元2S所為之有機溶劑處理中，停止藉由加熱 流體供給噴嘴11S朝基板W的背面的中心及基板W的背面的複數個外周位置供給加熱流體(步驟T52)，以取代停止朝基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T6)。
在處理單元2S所為之有機溶劑處理中，再次開始藉由加熱流體供給噴嘴11S朝基板W的背面的中心及基板W的背面的複數個外周位置供給加熱流體(步驟T53)，以取代再次開始朝基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T10)。
雖然基板W的環狀區域亦被外周位置加熱流體供給噴嘴84加熱，但由於基板W旋轉，因此無法如基板W的中央區域般恆常地被加熱流體持續加熱。因此，基板W的環狀區域的溫度係比基板W的中央區域的溫度還低。例如，基板W的中央區域的溫度為77℃至82℃，基板W的外周的溫度為75℃左右。因此，控制於基板W的環狀區域形成開口67。
依據第五實施形態，達成與第一實施形態同樣的功效。
依據第五實施形態，在被加熱流體供給噴嘴11S供給加熱流體之外周位置加熱基板W。因此，能加速外周位置的有機溶劑的蒸發，從而能效率佳地排除液膜66。
第六實施形態
第六實施形態的基板處理裝置1T係具有與第五實施形態的基板處理裝置1S(參照圖14)相同的構成。
圖16係用以說明第六實施形態的處理單元2T所為之有機溶劑處理的情形之流程圖。圖17係用以說明第六實施形態的處理單元2T所為之有機溶劑處理的一例之時序圖。圖18A至圖18D係用以說明第六實施形態的處理單元2T所為之有機溶劑處理的情形之示意性的剖視圖。
第六實施形態的處理單元2T所為之有機溶劑處理與第一實施形態的處理單元2所為之有機溶劑處理(參照圖4)的主要差異點如下。在處理單元2T所為之有機溶劑處理中，不使用惰性氣體地形成開口67。在處理單元2T所為之有機溶劑處理中，使開口67擴大時，一邊對基板W供給有機溶劑一邊變更有機溶劑的著液位置P(參照圖18D)。所謂著液位置P係指從移動噴嘴10所供給的有機溶劑著液在基板W的表面中的位置。
與第一實施形態的有機溶劑處理同樣地，在第六實施形態的有機溶劑處理中，首先，控制器12係控制噴嘴移動機構60。藉此，移動噴嘴10係配置於與基板W的表面的旋轉中心位置相對向之中央位置(步驟T1)。接著，為了形成惰性氣體流F，開始朝基板W的外周噴出惰性氣體(步驟T2)。
接著，如圖18A所示，執行藉由有機溶劑置換清洗液之置換步驟。詳細而言，控制器12係將加熱流體閥81開啟，藉此加熱流體供給噴嘴11S開始供給加熱流體(步驟T61)。加熱流體係從噴出口83a朝旋轉狀態的基板W的背面中心噴出，且從複數個噴出口84a朝基板W的背面的複數個外周位置噴出。從加熱流體供給噴嘴11S所供給的加熱流體的溫度(加熱流體溫度)係例如為80℃至85℃。從加熱流體供給噴嘴11S所供給的加熱流體的供給量(加熱流體供給量)係例如為1800毫升(milliliter)/分鐘(min)。
接著，控制器12係將清洗液閥52關閉，藉此停止從清洗液供給噴嘴8供給清洗液。接著，控制器12係將有機溶劑閥62開啟，藉此開始從移動噴嘴10供給有機溶劑(步驟T4)。從移動噴嘴10所供給的有機溶劑係朝基板W的表面中之包含旋轉中心位置之中央區域噴出。從移動噴嘴10所供給的有機溶劑的溫度(有機溶劑溫度)係例如為50℃。從移動噴嘴10所供給的有機溶劑的供給量(有機溶劑供給量)係例如為300毫升/分鐘。
接著，控制器12係一邊以加熱基板W之方式使加熱流體供給噴嘴11S供給加熱流體，一邊使移動噴嘴10朝基板W供給有機溶劑。藉此，清洗液被置換成有機溶劑(步驟T5)。在置換步驟中，控制器12係以使自轉基座21以預定的置換 速度旋轉之方式控制基板旋轉驅動機構23。在本例子中，置換步驟中的基板W的旋轉係階段性地加速。更具體而言，基板W的旋轉速度係從10rpm增大至100rpm並維持預定時間後，增大至300rpm並維持預定時間。置換步驟中的基板W的旋轉係例如合計進行71.5秒。
接著，如圖18B所示，執行液膜形成步驟，該液膜形成步驟係於基板W的表面形成(覆液)有機溶劑的液膜66。控制器12係將加熱流體閥81關閉，藉此停止對基板W的背面的中心及基板W的背面的外周位置供給加熱流體(步驟T62)。藉此，減弱對於基板W的加熱。
接著，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此使自轉基座21的旋轉緩緩地減速，藉此基板W的旋轉係比置換步驟還減速(步驟T7)。具體而言，以基板W會變成以預定的液膜形成速度旋轉之方式使基板W的旋轉緩緩地減速。液膜形成速度係例如為10rpm。
接著，控制器12係以減弱基板W的加熱之方式使加熱流體供給噴嘴11停止對基板W供給加熱流體，且使移動噴嘴10對基板W的表面供給有機溶劑。藉此，於基板W的表面形成有機溶劑的液膜66(步驟T8)。在液膜形成步驟中所形成的液膜66係具有預定的厚度。該厚度例如為1mm左右。液膜66的形成係在基板W以液膜形成速度旋轉後才執行(低旋 轉覆液步驟)。
接著，執行液膜排除步驟，該液膜排除步驟係不對基板W的中央區域供給有機溶劑而是增強對於基板W的加熱，藉此從基板W的表面上排除液膜66。
詳細而言，控制器12係將有機溶劑閥62關閉，藉此停止從移動噴嘴10對基板W供給有機溶劑(步驟T9)。接著，如圖18C所示，控制器12係將加熱流體閥81開啟，藉此加熱流體供給噴嘴11S再次開始朝基板W的背面的中心及基板W的背面的複數個外周位置供給加熱流體(步驟T63)。加熱流體的溫度係例如為80℃至85℃。該溫度係比從移動噴嘴10所供給的有機溶劑的溫度(例如50℃)還高。藉由再次開始供給加熱流體，增強對於基板W的加熱。藉由增強加熱，基板W的中央區域的溫度到達77℃至82℃。藉由從外周位置加熱流體供給噴嘴84所供給的加熱流體加熱基板W的外周，藉此基板W的外周的溫度到達75℃左右。
接著，控制器12係控制噴嘴移動機構60，藉此位於中央位置的移動噴嘴10開始朝外周對向位置移動(步驟T64)。所謂外周對向位置係指移動噴嘴10與基板W的外周相對向的位置。步驟T64中，噴嘴移動機構60係包含在噴嘴移動單元。
執行開口形成步驟(步驟T12)，該開口形成步驟係藉由加熱基板W的中央區域而於液膜66的中央區域形成開口67。
接著，如圖18D所示，執行開口擴大步驟(步驟T14)，該開口擴大步驟係不對基板W的中央區域供給有機溶劑而是持續對基板W的中央區域加熱，藉此將開口67朝向基板W的周緣擴展。
接著，當開口67的周緣67a移動至比基板W的中央區域還外側時，控制器12係將有機溶劑閥62開啟，藉此使移動噴嘴10朝比基板W的中央區域還外側供給有機溶劑(步驟T65)。從移動噴嘴10所供給的有機溶劑的溫度(有機溶劑溫度)係例如為50℃。在有機溶劑溫度為室溫以上之情形中，容易產生對流C(參照圖6A)。在有機溶劑溫度比基板W的溫度(例如75℃至82℃)還低之情形中，於基板W的表面附近的有機溶劑與液膜66的表面(上方的面)附近的有機溶劑之間產生溫度差。藉由該溫度差，變得容易產生對流C。從移動噴嘴10所供給的有機溶劑的供給量(有機溶劑供給量)係例如為50毫升/分鐘。
接著，與開口擴大步驟並行，因應開口67的擴大來變更有機溶劑朝向基板W的著液位置P(步驟T66)。詳細而言，控制器12係控制噴嘴移動機構60，藉此於液膜66形成有開口67後，以著液位置P位於比開口67的周緣67a還外側之 方式，隨著開口67的擴大使移動噴嘴10於沿著基板W的表面之方向移動。藉此，變更著液位置P(噴嘴移動步驟)。噴嘴移動機構60係包含在著液位置變更單元，該著液位置變更單元係用以變更有機溶劑在基板W的表面上的著液位置P。朝向旋轉半徑方向之著液位置P的移動速度(著液位置移動速度)係例如為13mm/s。該速度係與液膜66的氣液界面66a(參照圖6A)的移動速度大致相等。噴嘴移動機構60係使移動噴嘴10移動至外周對向位置，藉此使著液位置P移動至基板W的外周。接著，控制器12係將有機溶劑閥62關閉，藉此停止對基板W的表面供給有機溶劑。
開口67擴大且液膜66從基板W的表面排除，藉此結束有機溶劑所為之基板W的處理。
依據第六實施形態，達成與第五實施形態同樣的功效。
依據第六實施形態，因應開口67的擴大來變更有機溶劑的著液位置P。因此，有機溶劑充分地供給至比開口67的周緣67a還外側。因此，能抑制比開口67的周緣67a還外側的有機溶劑局部性地蒸發導致液膜66分裂。因此，能更良好地排除基板W的表面上的有機溶劑。
依據第六實施形態，能不使用惰性氣體，而是使用加熱流體供給噴嘴11S這種簡單的機構來形成開口67。
第七實施形態
圖19係用以說明第七實施形態的基板處理裝置1U所具備的處理單元2U的構成例之示意性的剖視圖。該處理單元2U係包含有加熱流體供給噴嘴11U。加熱流體供給噴嘴11U係包含在基板加熱單元。加熱流體供給噴嘴11U係包含有中心加熱流體供給噴嘴83以及外周位置加熱流體供給噴嘴85，該外周位置加熱流體供給噴嘴85係與中心加熱流體供給噴嘴83獨立地設置。外周位置加熱流體供給噴嘴85係包含在外周部加熱單元。
詳細而言，外周位置加熱流體供給噴嘴85係具有從圍繞中心加熱流體供給噴嘴83並於鉛直方向延伸之中空的支撐構件86的前端朝徑方向延伸之桿噴嘴的形態。外周位置加熱流體供給噴嘴85係具有複數個噴出口85a，該複數個噴出口85a係面向從基板W的背面的中心離開的外周位置。
外周位置加熱流體供給噴嘴85亦可設置複數個。在第七實施形態中，外周位置加熱流體供給噴嘴85係設置兩個。兩個外周位置加熱流體供給噴嘴85係於基板W的旋轉方向彼此180度地分離。各個外周位置加熱流體供給噴嘴85係分別結合至與連結至中心加熱流體供給噴嘴83之加熱 流體供給管80不同的複數個加熱流體供給管87。於複數個加熱流體供給管87各者夾設有複數個加熱流體閥88。換言之，於各個外周位置加熱流體供給噴嘴85結合有個別的加熱流體供給管87，且於該加熱流體供給管87夾設有一個加熱流體閥88。亦可從共通的加熱流體供給源對加熱流體供給管80及加熱流體供給管87供給加熱流體。
控制器12係控制加熱流體閥81、88，藉此能切換中心加熱流體供給噴嘴83所為之加熱流體的供給與外周位置加熱流體供給噴嘴85所為之加熱流體的供給。
圖20係用以說明第七實施形態的處理單元2U所為之有機溶劑處理的一例之流程圖。圖21A係用以說明第七實施形態的處理單元2U所為之有機溶劑處理的開口形成步驟的情形之示意性的剖視圖。圖21B係用以說明第七實施形態的處理單元2U所為之有機溶劑處理的開口擴大步驟的情形之示意性的剖視圖。
第七實施形態的處理單元2U所為之有機溶劑處理與第一實施形態所為之處理單元2所為之有機溶劑處理(參照圖4)的差異點如下。在處理單元2U所為之有機溶劑處理中，不進行中心加熱流體供給噴嘴83對於基板W的背面的中心供給加熱流體，而是僅進行外周位置加熱流體供給噴嘴85對於基板W的背面的外周位置供給加熱流體。
詳細而言，在處理單元2U所為之有機溶劑處理中，控制器12將加熱流體閥88開啟，藉此開始從外周位置加熱流體供給噴嘴85朝基板W的背面的外周位置供給加熱流體(步驟T71)，以取代開始對基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T3)。
此外，在處理單元2U所為之有機溶劑處理中，控制器12將加熱流體閥88關閉，藉此停止從外周位置加熱流體供給噴嘴85朝基板W的背面的外周位置供給加熱流體(步驟T72)，以取代停止對基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T6)。
此外，在處理單元2U所為之有機溶劑處理中，控制器12將加熱流體閥88開啟，藉此再次開始從外周位置加熱流體供給噴嘴85朝基板W的背面的外周位置供給加熱流體(步驟T73)，以取代再次開始對基板W的背面的中心供給加熱流體(圖4的步驟T10)。
此外，如圖21A所示，在處理單元2U所為之有機溶劑處理中，控制器12係將第一惰性氣體閥64開啟，藉此從移動噴嘴10朝基板W的中心供給惰性氣體(步驟T11)。在第七實施形態的有機溶劑處理中，藉由該惰性氣體的供給而於基板W上的液膜66形成開口67。
接著，如圖21B所示，在開口擴大步驟中，從外周位置加熱流體供給噴嘴85對基板W的背面的外周位置供給加熱流體，藉此在外周位置加熱基板W。
依據第七實施形態，達成與第一實施形態同樣的功效。
依據第七實施形態，在從加熱流體供給噴嘴11S供給加熱流體之外周位置加熱基板W，藉此加速外周位置的有機溶劑的蒸發。藉此，能效率佳地排除液膜66。
此外，在第七實施形態的有機溶劑處理中，控制器12亦可使中心加熱流體供給噴嘴83朝基板W的背面的中心供給加熱流體，藉此輔助基板W的中心的加熱。
本發明並未限定於以上說明的實施形態，亦能以其他的形態實施。
例如，在基板W的外周因為加溫不足而無法完全地排除液膜66之情形中，亦可於乾燥處理步驟前，控制器12係控制基板旋轉驅動機構23，藉此基板W的旋轉被緩緩地加速。藉此，排除液膜66。基板W的旋轉係例如階段性地被加速。更具體而言，基板W的旋轉速度係從10rpm增大至20rpm並維持預定時間(例如10秒)，之後增大至30rpm並維持預定時 間(例如10秒)，之後增大至40rpm並維持於預定時間(例如10秒)，之後增大至500rpm並維持預定時間(例如10秒)。
此外，在基板W的外周因為加溫不足而無法完全地排除液膜66之情形中，亦可於乾燥處理步驟前，控制器12係將第一惰性氣體閥64開啟，藉此從移動噴嘴10對開口67的周緣67a供給惰性氣體。此時的惰性氣體的流量係例如為50升/分鐘。
此外，在各個實施形態的有機溶劑處理中，在液膜形成步驟中，雖然執行用以停止供給加熱流體之步驟T6、T52、T62、T72，但無須完全地停止供給加熱流體。亦即，控制器12亦可藉由控制加熱流體閥81、88而降低加熱流體的供給量，藉此減弱對於基板W的加熱。或者，控制器12亦可使加熱流體的溫度降低，藉此減弱對於基板W的加熱。
在藉由降低加熱流體的供給量來減弱對於基板W的加熱之情形中，控制器12係控制加熱流體閥81、88，藉此增大加熱流體的供給量。藉此，增強對於基板W的加熱。此外，在前述液膜形成步驟中藉由降低加熱流體的溫度而減弱對於基板W的加熱之情形中，控制器12係控制加熱流體閥81、88，藉此加熱流體的溫度會上升。藉此，增強對於基板W的加熱。
此外，在第一實施形態至第五實施形態及第七實施形態的有機溶劑處理中，雖然執行步驟T13，但不需要完全地停止朝下方供給惰性氣體。亦即，控制器12係控制第一惰性氣體閥64，藉此降低從移動噴嘴10所供給的惰性氣體的流量。
雖然已詳細地說明本發明的實施形態，但這些實施形態僅為用以明瞭本發明的技術性內容之具體例子，本發明不應被這些具體例子侷限性地界定，本發明的範圍僅被申請專利範圍所界定。
本申請案係對應2015年12月25日於日本特許廳所提出的日本特願2015-255046號申請案，且該日本特願2015-255046號申請案的全部內容皆引用至此。

Claims (26)

  1. 一種基板處理裝置，係包含有：基板保持單元，係水平地保持基板；處理液供給單元，係對被前述基板保持單元保持的基板供給含有水的處理液；低表面張力液體供給單元，係對被前述基板保持單元保持的基板供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體；基板加熱單元，係將被前述基板保持單元保持的基板加熱；以及控制器，係控制前述處理液供給單元、前述低表面張力液體供給單元以及前述基板加熱單元；前述控制器係執行：處理液供給步驟，係藉由前述處理液供給單元對前述基板供給處理液；置換步驟，係一邊藉由前述基板加熱單元加熱前述基板，一邊從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給低表面張力液體以置換前述處理液；液膜形成步驟，係從前述低表面張力液體供給單元對前述基板供給前述低表面張力液體而於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及液膜排除步驟，係控制前述基板加熱單元而於前述低表面張力液體的液膜中產生對流，並藉由前述對流於前述液膜產生自發性的移動，藉此使前述基板上的前 述液膜以接觸於前述基板的表面的狀態移動，從前述基板的表面排除前述液膜。
  2. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述液膜排除步驟係包含有：開口形成步驟，係於前述低表面張力液體的液膜的中央區域形成開口；以及開口擴大步驟，在位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面中，以產生從前述基板離開的方向的對流之方式藉由前述基板加熱單元加熱前述基板，藉此將前述開口朝前述基板的周緣擴展。
  3. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中在前述開口擴大步驟中，位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面係以比前述低表面張力液體相對於前述基板的表面的接觸角還大的角度接觸至前述基板的表面。
  4. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中在前述開口擴大步驟中，位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面係以45度以上的角度接觸至前述基板的表面。
  5. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中進一步包含有：著液位置變更單元，係變更藉由前述低表面張力液體供給單元所供給的低表面張力液體在前述基板的表面上的著液位置；前述控制器係控制前述著液位置變更單元，在前述開口擴大步驟中，於前述低表面張力液體的液膜形成有前述開口後，隨著前述開口的擴大，以前述著液 位置位於比前述開口的周緣還外側之方式使前述著液位置移動。
  6. 如請求項2所記載之基板處理裝置，其中前述基板加熱單元係包含有：加熱位置移動單元，係因應於在前述低表面張力液體的液膜所形成之前述開口的周緣的移動而使加熱位置移動。
  7. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述基板處理裝置係進一步包含有：基板旋轉單元，係使被前述基板保持單元所保持的基板繞著沿著鉛直方向之預定的旋轉軸線旋轉；前述控制器係進一步控制前述基板旋轉單元，在前述置換步驟中使前述基板繞著前述旋轉軸線旋轉，在前述液膜形成步驟中使前述基板的旋轉減速，在前述液膜排除步驟中以比前述置換步驟中的旋轉速度還低速度使前述基板旋轉。
  8. 如請求項7所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係在前述液膜排除步驟中，以前述液膜中的對流所致使之前述液膜的移動速度比作用於前述液膜的離心力所致使之前述液膜的移動速度還高速之方式，控制前述基板加熱單元所為之前述基板的加熱及前述基板旋轉單元所為之前述基板的旋轉。
  9. 如請求項7所記載之基板處理裝置，其中前述控制器係在前述液膜排除步驟中，以前述液膜不會在前述基 板上分裂的速度範圍將前述基板的旋轉速度維持一定或者變更前述基板的旋轉速度。
  10. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述基板加熱單元係包含有：中心溫水供給單元，係朝前述基板的背面中心供給溫水。
  11. 如請求項10所記載之基板處理裝置，其中前述基板加熱單元係進一步包含有：外周部加熱單元，係在從前述基板的中心離開之外周位置加熱前述基板。
  12. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述基板加熱單元係包含有：環狀區域加熱單元，係加熱遍及從前述基板的中心離開的預定位置起直至前述基板的外周為止的範圍之環狀區域。
  13. 如請求項1所記載之基板處理裝置，其中前述低表面張力液體供給單元係供給具有比前述基板的溫度還低的溫度的低表面張力液體。
  14. 一種基板處理方法，係包含有：處理液供給步驟，係對被水平保持的基板供給含有水的處理液；置換步驟，係一邊加熱前述基板一邊將具有比水還低的表面張力之低表面張力液體供給至前述基板藉此置換前述處理液；液膜形成步驟，係藉由對前述基板供給具有比水還低的表面張力之低表面張力液體，藉此於前述基板的表面形成前述低表面張力液體的液膜；以及 液膜排除步驟，係藉由加熱前述基板而於具有比水還低的表面張力之低表面張力液體的液膜中產生對流，並藉由前述對流於前述液膜產生自發性的移動，藉此使前述基板上的前述液膜以接觸於前述基板的表面的狀態移動而從前述基板的表面排除前述液膜。
  15. 如請求項14所記載之基板處理方法，其中前述液膜排除步驟係包含有：開口形成步驟，係於前述低表面張力液體的液膜的中央區域形成開口；以及開口擴大步驟，係以在位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面中產生從前述基板離開的方向的對流之方式加熱前述基板，藉此將前述開口朝前述基板的周緣擴展。
  16. 如請求項15所記載之基板處理方法，其中在前述開口擴大步驟中，位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面係以比前述低表面張力液體相對於前述基板的表面的接觸角還大的角度接觸至前述基板的表面。
  17. 如請求項15所記載之基板處理方法，其中在前述開口擴大步驟中，位於前述開口的周緣之前述液膜的氣液界面係以45度以上的角度接觸至前述基板的表面。
  18. 如請求項15所記載之基板處理方法，其中在前述開口擴大步驟中，於前述低表面張力液體的液膜形成有前述開口後，隨著前述開口的擴大，以前述低表面張力液體在前述基板的表面上的著液位置位於比在前述基 板的表面上的前述開口的周緣還外側之方式一邊使前述著液位置移動一邊供給前述低表面張力液體。
  19. 如請求項15所記載之基板處理方法，其中在前述開口擴大步驟中，因應於在前述低表面張力液體的液膜所形成之前述開口的周緣的移動而使加熱位置移動。
  20. 如請求項14所記載之基板處理方法，其中進一步包含有：基板旋轉步驟，係在前述置換步驟中使前述基板繞著沿著鉛直方向的預定的旋轉軸線旋轉，在前述液膜形成步驟中使繞著前述旋轉軸線的前述基板的旋轉減速，在前述液膜排除步驟中以比前述置換步驟中的旋轉速度還低速度使前述基板繞著前述旋轉軸線旋轉。
  21. 如請求項20所記載之基板處理方法，其中在前述液膜排除步驟中，以前述液膜中的對流所致使之前述液膜的移動速度比作用於前述液膜的離心力所致使之前述液膜的移動速度還高速之方式，將前述基板加熱且旋轉。
  22. 如請求項20所記載之基板處理方法，其中前述基板旋轉步驟係在前述液膜排除步驟中以前述液膜不會在前述基板上分裂的速度範圍將前述基板的旋轉速度維持一定或者變更前述基板的旋轉速度。
  23. 如請求項14所記載之基板處理方法，其中在前述液膜排除步驟中，朝前述基板的背面中心供給溫水而將前述基板加熱。
  24. 如請求項23所記載之基板處理方法，其中在從前述基板的中心離開之外周位置也加熱前述基板。
  25. 如請求項14所記載之基板處理方法，其中在前述液膜排除步驟中，加熱遍及從前述基板的中心離開的預定位置起直至前述基板的外周為止的範圍之環狀區域。
  26. 如請求項14所記載之基板處理方法，其中在前述置換步驟中，供給具有比前述基板的溫度還低的溫度的低表面張力液體。
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