TW202102314A - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

將含有水的清洗液供給至基板的上表面。將基板的上表面上的清洗液置換成第一液體。將基板的上表面上的第一液體置換成第二液體。去除基板的上表面上的第二液體，藉此使基板乾燥。第二液體對於水之溶解度係比第一液體對於水之溶解度還小。第二液體的表面張力係比第一液體的表面張力還低。第二液體的比重係比第一液體的比重還大。第二液體的沸點為室溫以上；從第二液體的沸點減去室溫後的值為室溫以下。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本申請案係主張2019年4月18日所提出的日本特許出願2019-079465號的優先權，並將日本特許出願2019-079465號的申請案的全部內容引用並揭示於本說明書中。
本發明係有關於一種用以使基板乾燥之基板處理方法以及基板處理裝置。基板係例如包括半導體晶圓、液晶顯示裝置或者有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等之FPD(flat panel display；平面顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
在半導體裝置或者FPD等之製造工序中，對半導體晶圓或者FPD用玻璃基板等之基板進行因應需要的處理。於此種處理包括將藥液或者清洗(rinse)液等之處理液供給至基板之處理。在供給處理液後，從基板去除處理液從而使基板乾燥。於專利文獻1以及專利文獻2揭示有：以藥液、純水、IPA(isopropyl alcohol；異丙醇)以及HFE(hydrofluoroether；氫氟醚)的順序供給至基板後，使基板乾燥。
於專利文獻1的段落[0021]中揭示了「例如能使用日本Sumitomo 3M Limited公司製造的商品名稱Novec™(註冊商標)系列的HFE作為『HFE液體』。具體而言，能使用Novec™(註冊商標)7100／7100DL(化學式為C4 F9 OCH3 )、Novec™(註冊商標)7200(化學式為C4 F9 OC2 H5 )、Novec™(註冊商標)7300(化學式為C6 F13 OCH3 )等作為HFE液體。」。於專利文獻1的段落[0059]中揭示了「例如亦可使用日本Sumitomo 3M Limited公司製造的商品名稱Novec™(註冊商標)系列的HFE71IPA(亦即氫氟醚共沸混合物(hydro fluoro ether azeotropic mixture))」。在專利文獻2中並未特定HFE的種類。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-50143號公報。 [專利文獻2]日本特開2008-128567號公報。
[發明所欲解決之課題]
在短時間內去除附著在即將進行乾燥之前的基板的液體這件事情在抑制圖案(pattern)的崩壞之方面是極為重要的。此原因在於：只要在短時間內從基板去除液體，即能縮短使圖案崩壞之崩壞力施加至圖案的時間。專利文獻1所記載之Novec™(註冊商標)7100的沸點比較低，為61℃。然而，依據本發明人們的研究，得知即使使用了此種沸點的液體，亦會取決於圖案的強度而無法充分地抑制圖案的崩壞。
因此，本發明的目的之一在於提供一種能抑制圖案的崩壞並能使基板乾燥之基板處理方法以及基板處理裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明的實施形態之一為一種基板處理方法，係用以一邊水平地保持基板一邊使前述基板乾燥，並包含：清洗液供給工序，係將含有水的清洗液供給至前述基板的上表面；第一置換工序，係將第一液體供給至前述基板的上表面，藉此將前述基板的上表面上的前述清洗液置換成前述第一液體；第二置換工序，係將第二液體供給至前述基板的上表面，藉此將前述基板的上表面上的前述第一液體置換成前述第二液體；以及乾燥工序，係去除前述基板的上表面上的前述第二液體，藉此使前述基板乾燥；前述第二液體對於水之溶解度係比前述第一液體對於水之溶解度還小；前述第二液體的表面張力係比前述第一液體的表面張力還低；前述第二液體的比重係比前述第一液體的比重還大；前述第二液體的沸點(一氣壓中的沸點，以下皆相同)為室溫以上；從前述第二液體的沸點減去前述室溫後的值為前述室溫以下。
依據該基板處理方法，將含有水的清洗液供給至被水平地保持之基板的上表面。之後，將第一液體供給至被水平地保持之基板的上表面。藉此，基板的上表面上的清洗液係被置換成第一液體。之後，將第二液體供給至被水平地保持之基板的上表面。藉此，基板的上表面上的第一液體係被置換成第二液體。因此，清洗液係被階段性地置換成第二液體。之後，從基板的上表面去除第二液體從而使基板乾燥。
基板上的清洗液並非是直接地被置換成第二液體，而是被置換成第一液體後再被置換成第二液體。第二液體對於水之溶解度係比第一液體對於水之溶解度還小。亦即，與第一液體相比，第二液體對於水的親和性較低。當將第二液體供給至保持有清洗液之基板的上表面時，會有清洗液殘留於基板的上表面之情形。當含有表面張力高的水之清洗液的殘留量多時，在使基板乾燥後容易發生圖案的崩壞。只要以對於水的親和性相對性較高的第一液體置換清洗液，即能減少即將進行乾燥之前殘留於基板的清洗液。
此外，第二液體的比重係比第一液體的比重還大。因此，在第一液體與第二液體之間的界面中，第二液體係因為重力而於基板的上表面側移動，第一液體係於第二液體上移動。亦即，第二液體係藉由比重差而進入至第一液體與基板之間。再者，由於第二液體的表面張力低且第二液體的比重大，因此第二液體進入至圖案之間，位於圖案之間的第一液體係被第二液體置換。由於此種表面張力低的第二液體進入至圖案之間，因此即使在使基板乾燥時第二液體的表面形成於圖案之間，亦能減少圖案的崩壞。
第二液體的沸點為室溫以上。因此，在室溫的環境下使用第二液體之情形中，為了將第二液體維持成液體，亦可不將第二液體冷卻。再者，從第二液體的沸點減去室溫後的值為室溫以下。亦即，第二液體的沸點為從室溫至室溫的兩倍的值為止的範圍內的值，且相對於室溫而言較低。當第二液體的沸點低時，由於基板的乾燥過程中第二液體從基板消失的速度上升，因此能縮短使圖案崩壞的崩壞力施加於圖案的時間。藉此，能減少圖案的崩壞，從而能提升乾燥後的基板的品質。
清洗液係可為純水等之水，亦可為以水作為主成分之水溶液(例如水的體積百分比濃度為50vol%以上的水溶液)。
在前述實施形態中，亦可將以下的特徵的至少一個特徵加入至前述基板處理方法。
前述清洗液供給工序係包含下述工序：一邊以清洗液供給速度使前述基板旋轉，一邊將前述清洗液供給至前述基板的上表面；前述第二置換工序係包含下述工序：一邊以比前述清洗液供給速度還小的第二置換速度使前述基板旋轉，一邊將前述第二液體供給至前述基板的上表面。
依據該基板處理方法，一邊以低速使基板旋轉一邊將基板的上表面上的第一液體置換成第二液體。當開始供給第二液體時，基板的上表面係被大致圓形的第二液體的液膜(亦稱為「第二液膜」)與圍繞第二液膜之環狀的第一液體的液膜(亦稱為「第一液膜」)覆蓋。之後，第二液膜的外周係在維持在大致圓形的狀態下朝基板的上表面的外周緩緩地擴展。在第一液體以及第二液體的性質的差異大之情形中，當以高速使基板旋轉時，會有第二液膜的外周不會在維持在大致圓形的狀態下擴展從而導致第一液體未被確實地置換之虞。只要以低速使基板旋轉，即能事先避免此種現象。
前述第二置換工序係包含：部分置換工序，係僅將前述基板的上表面上的一部分的前述第一液體置換成前述第二液體，藉此前述第二液體的液膜與圍繞前述第二液體的液膜之前述第一液體的液膜係維持被保持於前述基板的上表面的狀態。
依據該基板處理方法，僅將基板的上表面上的一部分的第一液體置換成第二液體。藉此，環狀的第一液膜係殘留於至少基板的上表面的外周部，且第二液體係滯留於第一液膜的內側。由於第二液體的表面張力低，因此當將基板的上表面上的全部的第一液體置換成第二液體時，於基板的上表面形成有薄的第二液膜。再者，由於第二液體的沸點低，因此當停止供給新的第二液體時，基板上的第二液體可能會迅速地蒸發從而導致基板的上表面的一部分在短時間內從第二液膜露出。
相對於此，由於第一液體的表面張力比第二液體的表面張力還高，因此殘留於基板的上表面的外周部之第一液膜的厚度係比第二液膜的厚度還大。已被供給至基板的上表面的第二液體係滯留於環狀的第一液膜的內側。因此，與將基板的上表面上的全部的第一液體置換成第二液體之情形相比，於第一液膜的內側形成有厚的第二液膜。藉此，能防止基板的上表面的一部分在短時間內從第二液膜露出。
前述基板處理方法係在前述乾燥工序之前進一步包含：液體排出工序，係將前述第二液體的液膜從前述基板的上表面排出；前述液體排出工序係包含：孔形成工序，係於前述第二液體的液膜形成僅使前述基板的上表面的一部分露出之露出孔；以及孔擴大工序，係將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
依據該基板處理方法，在第二液膜被保持於基板的上表面的狀態下，於第二液膜形成僅使基板的上表面的一部分露出之露出孔。之後，將露出孔的外緣擴展至基板的上表面的外周。藉此，能目視之大小的液滴從基板的上表面消失，從而露出基板的上表面的全部區域。亦即，一邊控制第二液膜的形狀一邊將第二液膜從基板的上表面排出。因此，與無秩序地排出第二液膜之情形相比，能使乾燥後的基板的品質穩定。
前述清洗液供給工序係包含下述工序：一邊以清洗液供給速度使前述基板旋轉，一邊將前述清洗液供給至前述基板的上表面；前述孔擴大工序係包含下述工序：一邊以比前述清洗液供給速度還小的液體排出速度使前述基板旋轉，一邊將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
依據該基板處理方法，一邊以低速使基板旋轉，一邊使形成有露出孔之環狀的第二液膜的內徑與外徑以及圍繞第二液膜之環狀的第一液膜的內徑增加。在第一液體以及第二液體的性質的差異大之情形中，當以高速使基板旋轉時，會有下述的疑慮：第二液膜的外周不會在保持圓形的狀態下擴展至基板的上表面的外周面，從而第一液體會殘留於基板的上表面的外周部。只要以低速使基板旋轉，即能事先避免此種現象。
前述孔擴大工序係包含下述工序：一邊以超過0rpm且為50rpm以下的旋轉速度使前述基板旋轉，一邊將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
依據該基板處理方法，一邊以超過0rpm且為50rpm以下的旋轉速度使基板旋轉，一邊使形成有露出孔之環狀的第二液膜的內徑與外徑以及圍繞第二液膜之環狀的第一液膜的內徑增加。由於施加至第二液體的離心力小，因此第二液膜的內周與外周緩緩地擴展。藉此，能將第二液膜的外周以保持大致圓形的狀態下擴展至基板的上表面的外周，從而能將殘留於基板的上表面的外周部之第一液體的量減少至零或者接近零。
前述孔形成工序係包含：加熱流體供給工序，係將比前述室溫還高溫的加熱流體僅朝向前述基板的下表面的一部分噴出。
依據該基板處理方法，將比室溫還高溫的加熱流體僅朝向基板的下表面的一部分噴出。加熱流體係碰撞至基板的下表面後沿著基板的下表面擴展。基板係被加熱流體加熱。第二液體係被基板加熱。每單位時間的第二液體的蒸發量係在加熱流體碰撞至基板的下表面之位置的相反側處為最大。因此，能控制形成有露出孔的位置。
加熱流體係可為比室溫還高溫的液體或者氣體，亦可為包含液體以及氣體且比室溫還高溫的混合流體。加熱流體的溫度亦可為比第二液體的沸點還高的溫度。在加熱流體的溫度比第二液體的沸點還高之情形中，在加熱流體碰撞至基板的下表面之位置的相反側處第二液體會氣化，多個小氣泡會夾雜在第二液體與基板的上表面之間。藉此，第二液體係從基板的上表面離開。在此情形中，當包含第二液體的蒸氣之蒸氣層的厚度比圖案的高度還大時，全部的第二液體係從圖案之間消失。因此，能防止圖案的崩壞並能將第二液膜從基板排出。
前述孔形成工序係包含：均勻加熱工序，係使以俯視觀看時與前述基板重疊之方式配置於前述基板的下方之加熱器發熱。
依據該基板處理方法，使以俯視觀看時與基板重疊之方式配置於基板的下方之加熱器發熱。基板係被加熱器加熱。第二液體係被基板加熱。藉此，能形成貫通第二液膜之露出孔。再者，與將比室溫還高溫的加熱流體僅朝基板的下表面的一部分噴出之情形相比，加熱器係能直接加熱廣範圍。藉此，能均勻地加熱基板以及第二液膜。
加熱器的溫度亦可為第二液體的沸點以上。當基板的上表面(在形成有圖案之情形中則包含圖案的表面)的溫度為第二液體的沸點以上時，第二液體係在第二液膜與基板之間的界面氣化，多個小氣泡係夾雜於第二液體與基板的上表面之間。當第二液體在第二液膜與基板之間的界面的所有的地方氣化時，包含第二液體的蒸氣之蒸氣層係形成於第二液膜與基板之間。藉此，第二液體係從基板的上表面離開且第二液膜係從基板的上表面浮上。此時，作用於基板上的第二液膜之摩擦抵抗係小到可視為零的程度。因此，能以小的力量將第二液體從基板的上表面排出。
前述孔形成工序係包含：掃描工序，係使前述基板繞著通過前述基板的上表面的中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉，且一邊將前述第二液體朝前述基板的上表面噴出一邊使前述第二液體碰撞至前述基板的上表面之位置從前述基板的上表面的中央部移動至前述基板的上表面的外周側。
依據該基板處理方法，一邊使基板旋轉一邊使第二液體噴嘴噴出第二液體。再者，使從第二液體噴嘴噴出的第二液體碰撞至基板的上表面之位置從基板的上表面的中央部移動至基板的上表面的外周側。在使第二液體噴嘴移動後，停止對基板的上表面的中央部供給新的第二液體。再者，第二液體係在基板的上表面的中央部上蒸發，並藉由離心力從基板的上表面的中央部移動至外側方向。因此，能僅使第二液體噴嘴移動至外側，從而能於基板的上表面的中央部形成露出孔。
前述孔形成工序亦可包含：氣體供給工序，係朝前述基板的上表面上的前述第二液體的液膜供給氣體。氣體的溫度係可為室溫，亦可比室溫還高。前述孔形成工序亦可包含：發熱工序，係使配置於前述基板的上方的加熱器發熱。前述氣體供給工序亦可與前述加熱流體供給工序、前述均勻加熱工序或者前述掃描工序並行地進行。前述發熱工序亦可與前述加熱流體供給工序、前述均勻加熱工序、前述掃描工序或者前述氣體供給工序並行地進行。前述加熱器係可為加熱板(hot plate)或者燈，亦可為其他的加熱器。前述燈係可為發出紅外線(例如近紅外線)之紅外線燈或者包含發光二極體(LED；Light Emitting Diode)之二極體燈，亦可為其他的燈。
當氣體被噴吹至第二液膜時，第二液膜所含有的第二液體係因為氣體的壓力而被後推至外側方向。再者，藉由氣體的供給促進第二液體的蒸發。尤其，當氣體的溫度比室溫高時，每單位時間的第二液體的蒸發量會增加。藉此，第二液膜的厚度會減少，從而於第二液膜形成有露出孔。再者，使第二液體朝外側方向移動之力量係因為沿著第二液膜的表面朝外側方向流動的氣體而施加至基板上的第二液體，從而第二液體係沿著基板的上表面朝外側方向流動。藉此，能將露出孔的外緣擴展至基板的上表面的外周的方向。
在前述乾燥工序為以使比前述清洗液供給速度還大的高旋轉速度使前述基板旋轉從而去除前述基板的上表面上的前述第二液體之工序之情形中，前述孔形成工序亦可包含：旋轉孔形成工序，係停止朝前述基板的上表面供給新的前述第二液體，並以比前述高旋轉速度還小的液體排出速度使前述基板繞著通過前述基板的上表面的中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉。前述旋轉孔形成工序係可與前述加熱流體供給工序、前述均勻加熱工序、前述掃描工序、前述氣體供給工序或者前述發熱工序並行地進行，亦可單獨地進行。
由於第二液體的沸點低，因此當停止朝基板的上表面供給新的第二液體時，第二液體會蒸發，從而第二液膜的厚度會緩緩地減少。再者，當使基板旋轉時，離心力施加至第二液體，從而第二液體係沿著基板的上表面朝外側方向流動。雖然第二液體從基板的上表面的內側流動至基板上表面中之除了中央部以外的位置，但第二液體不會流動至基板的上表面的中央部。因此，當停止供給第二液體後經過一段時間時，形成有貫通第二液膜的露出孔。藉此，能僅藉由使基板旋轉來形成露出孔。
前述基板處理方法係包含：結露防止工序，係與前述液體排出工序並行，將前述基板的上表面的溫度維持在比前述第二液體的露點溫度還高的值。
依據該基板處理方法，在於第二液膜形成露出孔時以及將露出孔的外緣擴展至基板的上表面的外周側時，將基板的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度(dew point temperature)還高的值。在形成露出孔後，基板的上表面的至少一部分係露出，且第二液體的蒸氣係漂浮在基板的上表面附近。因此，將基板的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值，藉此能防止在基板的上表面中已從第二液膜露出的露出部分產生第二液體的液滴。藉此，能減少在露出部分處的圖案的崩壞以及微粒的產生。
前述結露防止工序亦可包含下述至少一個工序：流體供給工序，係將比前述露點溫度還高溫的結露防止流體朝前述基板的上表面以及下表面的至少一者噴出；以及發熱工序，係使配置於前述基板的上方或者下方的加熱器發熱。在第二液體的露點溫度比室溫還低之情形中，結露防止流體係可為室溫的液體或者氣體，亦可為包含液體以及氣體之室溫的混合流體。結露防止流體係可為前述加熱流體，亦可為在前述氣體供給工序中朝前述基板的上表面上的前述第二液膜噴出之前述氣體。前述加熱器係可為加熱板或者燈，亦可為其他的加熱器。前述燈係可為發出紅外線(例如近紅外線)之紅外線燈或者包含發光二極體之二極體燈，亦可為其他的燈。
本發明的其他的實施形態係提供一種基板處理裝置，係具備：基板保持單元，係水平地保持基板；清洗液供給單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給含有水的清洗液；第一置換單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給第一液體，藉此將前述基板的上表面上的前述清洗液置換成前述第一液體；第二置換單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給第二液體，藉此將前述基板的上表面上的前述第一液體置換成前述第二液體；以及乾燥單元，係去除被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面上的前述第二液體，藉此使前述基板乾燥；前述第二液體對於水之溶解度係比前述第一液體對於水之溶解度還小；前述第二液體的表面張力係比前述第一液體的表面張力還低；前述第二液體的比重係比前述第一液體的比重還大；前述第二液體的沸點為室溫以上；從前述第二液體的沸點減去前述室溫後的值為前述室溫以下。依據此構成，能達成與前述功效相同的功效。
前述清洗液供給單元亦可包含：清洗液噴嘴，係噴出前述清洗液。前述第一置換單元亦可包含：第一液體噴嘴，係噴出前述第一液體。前述第二置換單元亦可包含：第二液體噴嘴，係噴出前述第二液體。前述第一液體噴嘴係可為前述清洗液噴嘴，亦可為與前述清洗液噴嘴不同的噴嘴。前述第二液體噴嘴係可為前述清洗液噴嘴或者前述第一液體噴嘴，亦可為與前述清洗液噴嘴以及前述第一液體噴嘴不同的噴嘴。前述乾燥單元亦可包含：自轉馬達(spin motor)，係使前述基板繞著通過前述基板的上表面的中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉。
參照隨附的圖式並藉由以下所記載的實施形態的說明可明瞭本發明的前述目的與其他的目的、特徵以及功效。
圖1A係從上方觀看本發明的第一實施形態的基板處理裝置1之示意圖。圖1B係從側方觀看基板處理裝置1之示意圖。
如圖1A所示，基板處理裝置1為葉片式的裝置，用以逐片地處理半導體晶圓等之圓板狀的基板W。基板處理裝置1係具備：裝載埠(load port)LP，係保持用以收容基板W的承載器(carrier)CA；複數個處理單元2，係藉由處理液或者處理氣體等之處理流體處理從裝載埠LP上的承載器CA搬運而至的基板W；搬運機器人，係在裝載埠LP上的承載器CA與處理單元2之間搬運基板W；以及控制裝置3，係控制基板處理裝置1。
搬運機器人係包含：索引機器人(indexer robot)IR，係對裝載埠LP上的承載器CA進行基板W的搬入以及基板W的搬出；以及中心機器人(center robot)CR，係對複數個處理單元2進行基板W的搬入以及基板W的搬出。索引機器人IR係在裝載埠LP與中心機器人CR之間搬運基板W；中心機器人CR係在索引機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。中心機器人CR係包含用以支撐基板W之手部(hand)H1，索引機器人IR係包含用以支撐基板W之手部H2。
複數個處理單元2係形成複數個塔TW，俯視觀看時該複數個塔TW係配置於中心機器人CR的周圍。圖1A係顯示形成有四個塔TW的例子。中心機器人CR亦可對塔TW進行存取(access)。如圖1B所示，各個塔TW係包含上下地層疊的複數個(例如三個)處理單元2。
圖2係水平地觀看基板處理裝置1所具備之處理單元2的內部之示意圖。
處理單元2為濕式(wet)處理單元，用以對基板W供給處理液。處理單元2係包含：箱型的腔室(chamber)4，係具有內部空間；自轉夾具10，係在腔室4內一邊水平地保持一片基板W，一邊使基板W繞著通過基板W的中央部之鉛直的旋轉軸線A1旋轉；以及筒狀的處理罩(processing cup)21，係繞著旋轉軸線A1圍繞自轉夾具10。
腔室4係包含：箱型的隔壁5，係設置有用以使基板W通過之搬入搬出口5b；以及擋門(shutter)7，係用以將搬入搬出口5b予以開閉。FFU(fan filter unit；風扇過濾器單元)6係配置於送風口5a上，該送風口5a係設置於隔壁5的上部。FFU6係從送風口5a常態地將潔淨空氣(clean air)(經過過濾器過濾的空氣)供給至腔室4內。腔室4內的氣體係通過連接於處理罩21的底部之排氣導管8從腔室4排出。藉此，於腔室4內常態地形成有潔淨空氣的降流(down flow)。排出至排氣導管8之排氣的流量係因應配置於排氣導管8內之排氣閥9的開放度而變更。
自轉夾具10係包含：圓板狀的自轉基座(spin base)12，係以水平的姿勢被保持；複數個夾具銷(chuck pin)11，係在自轉基座12的上方以水平的姿勢保持基板W；自轉軸(spin axis)13，係從自轉基座12的中央部朝下方延伸；以及自轉馬達14，係使自轉軸13旋轉，藉此使自轉基座12以及複數個夾具銷11旋轉。自轉夾具10並未限定於夾持式的夾具，亦可為真空式的夾具；該夾持式的夾具係使複數個夾具銷11接觸至基板W的外周面；該真空式的夾具係使屬於非器件(non-device)形成面之基板W的背面(下表面)吸附於自轉基座12的上表面12u，藉此水平地保持基板W。
處理罩21係包含：複數個防護罩(guard)24，係接住已從基板W排出至外側方向的處理液；複數個罩(cup)23，係接住已藉由複數個防護罩24導引至下方的處理液；以及圓筒狀的外壁構件22，係圍繞複數個防護罩24以及複數個罩23。圖2係顯示下述例子：設置有四個防護罩24與三個罩23，且最外側的罩23係與從上面算起的第三個防護罩24為一體。
防護罩24係包含：圓筒部25，係圍繞自轉夾具10；以及圓環狀的頂部26，係從圓筒部25的上端部朝旋轉軸線A1往斜上方延伸。複數個頂部26係上下地重疊，複數個圓筒部25係配置成同心圓狀。頂部26的圓環狀的上端係相當於俯視觀看時圍繞基板W以及自轉基座12之防護罩24的上端24u。複數個罩23係分別配置於複數個圓筒部25的下方。罩23係形成環狀的液體接住溝槽，該環狀的液體接住溝槽係接住被防護罩24導引至下方的處理液。
處理單元2係包含：防護罩升降單元27，係使複數個防護罩24個別地升降。防護罩升降單元27係使防護罩24位於上位置至下位置中的任意的位置。圖2係顯示兩個防護罩24配置於上位置且剩餘的兩個防護罩24配置於下位置之狀態。上位置係防護罩24的上端24u配置於比保持位置還上方之位置，該保持位置係配置有被自轉夾具10保持之基板W之位置。下位置係防護罩24的上端24u配置於比保持位置還下方之位置。
在對旋轉中的基板W供給處理液時，至少一個防護罩24係配置於上位置。在此狀態下，當對基板W供給處理液時，處理液係從基板W朝外側方向被甩離。被甩離的處理液係碰撞至與基板W水平地對向之防護罩24的內表面，並被導引至與該防護罩24對應的罩23。藉此，從基板W排出的處理液係被收集至罩23。
處理單元2係包含：複數個噴嘴，係朝被自轉夾具10所保持之基板W噴出處理液。複數個噴嘴係包含：藥液噴嘴31，係朝基板W的上表面噴出藥液；清洗液噴嘴35，係朝基板W的上表面噴出清洗液；第一液體噴嘴39，係朝基板W的上表面噴出第一液體；以及第二液體噴嘴43，係朝基板W的上表面噴出第二液體。
藥液噴嘴31係可為可在腔室4內水平地移動之掃描噴嘴，亦可為相對於腔室4的隔壁5被固定之固定噴嘴。針對清洗液噴嘴35、第一液體噴嘴39以及第二液體噴嘴43亦同樣。圖2係顯示下述例子：藥液噴嘴31、清洗液噴嘴35、第一液體噴嘴39以及第二液體噴嘴43為掃描噴嘴，且設置有分別與這四個噴嘴對應的四個噴嘴移動單元。
藥液噴嘴31係連接於藥液配管32，該藥液配管32係用以將藥液導引至藥液噴嘴31。當打開夾設於藥液配管32的藥液閥33時，藥液係從藥液噴嘴31的噴出口朝下方連續地噴出。從藥液噴嘴31噴出的藥液係可為包含硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸、醋酸、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)、界面活性劑以及防腐蝕劑的至少一者的液體，亦可為其他的液體。
雖然未圖示，但藥液閥33係包含：閥本體，係設置有使藥液通過之環狀的閥座；閥體，係可相對於閥座移動；以及致動器(actuator)，係使閥體在閉位置與開位置之間移動，該閉位置為閥體接觸至閥座之位置，該開位置為閥體已從閥座離開之位置。針對其他的閥亦同樣。致動器係可為空壓致動器或者電動致動器，亦可為其他的致動器。控制裝置3係控制致動器，藉此使藥液閥33開閉。
藥液噴嘴31係連接於噴嘴移動單元34，該噴嘴移動單元34係使藥液噴嘴31於鉛直方向以及水平方向的至少一個方向移動。噴嘴移動單元34係使藥液噴嘴31在處理位置與待機位置之間水平地移動，該處理位置為從藥液噴嘴31噴出的藥液被供給至基板W的上表面之位置，該待機位置為俯視觀看時藥液噴嘴31位於處理罩21的周圍之位置。
清洗液噴嘴35係連接於清洗液配管36，該清洗液配管36係用以將清洗液導引至清洗液噴嘴35。當打開夾設於清洗液配管36的清洗液閥37時，清洗液係從清洗液噴嘴35的噴出口朝下方連續地噴出。從清洗液噴嘴35噴出的清洗液係例如為純水(去離子水(DIW；deionized water))。清洗液係可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的鹽酸水以及稀釋濃度(例如10ppm至100ppm左右)的氨水的任一者。
清洗液噴嘴35係連接於噴嘴移動單元38，該噴嘴移動單元38係用以使清洗液噴嘴35於鉛直方向以及水平方向的至少一個方向移動。噴嘴移動單元38係使清洗液噴嘴35在處理位置與待機位置之間水平地移動，該處理位置為從清洗液噴嘴35噴出的清洗液被供給至基板W的上表面之位置，該待機位置為俯視觀看時清洗液噴嘴35位於處理罩21的周圍之位置。
第一液體噴嘴39係連接於第一液體配管40，該第一液體配管40係用以將第一液體導引至第一液體噴嘴39。當打開夾設於第一液體配管40的第一液體閥41時，第一液體係從第一液體噴嘴39的噴出口朝下方連續地噴出。第一液體噴嘴39係連接於噴嘴移動單元42，該噴嘴移動單元42係用以使第一液體噴嘴39於鉛直方向以及水平方向的至少一個方向移動。噴嘴移動單元42係使第一液體噴嘴39在處理位置與待機位置之間水平地移動，該處理位置為從第一液體噴嘴39噴出的第一液體被供給至基板W的上表面之位置，該待機位置為俯視觀看時第一液體噴嘴39位於處理罩21的周圍之位置。
第二液體噴嘴43係連接於第二液體配管44，該第二液體配管44係用以將第二液體導引至第二液體噴嘴43。當打開夾設於第二液體配管44的第二液體閥45時，第二液體係從第二液體噴嘴43的噴出口朝下方連續地噴出。第二液體噴嘴43係連接於噴嘴移動單元46，該噴嘴移動單元46係用以使第二液體噴嘴43於鉛直方向以及水平方向的至少一個方向移動。噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43在處理位置與待機位置之間水平地移動，該處理位置為從第二液體噴嘴43噴出的第二液體被供給至基板W的上表面之位置，該待機位置為俯視觀看時第二液體噴嘴43位於處理罩21的周圍之位置。
第二液體對於水之溶解度係比第一液體對於水之溶解度還小。第二液體的表面張力係比第一液體的表面張力還低。第二液體的比重係比第一液體的比重還大。第二液體的沸點為室溫(例如20℃至25℃)以上。從第二液體的沸點減去室溫後的值為室溫以下。從第二液體的沸點減去室溫後的值亦可超過室溫。第二液體的沸點亦可比水的沸點還低。同樣地，第一液體的沸點亦可比水的沸點還低。第二液體的沸點亦可為室溫以上且未滿50℃，亦可為50℃以上。第二液體的蒸氣壓亦可比第一液體的蒸氣壓還高。第一液體的表面張力亦可比水的表面張力還低。
以下，針對第一液體為IPA的液體(亦簡稱為IPA)且第二液體為Novec(註冊商標)7000的液體(亦簡稱為Novec7000)的例子進行說明。Novec7000為HFE的一種。第二液體亦可為Novec7000以外的HFE的液體，亦可為HFE以外的氟系溶劑的液體，亦可為氟系溶劑以外的液體。第一液體亦可為丙醇或甲醇等之IPA以外的醇(alcohol)的液體。
Novec7000對於水之溶解度係比IPA對於水之溶解度還小。Novec7000的表面張力係比IPA的表面張力還低。Novec7000的比重係比IPA的比重還大。Novec7000的沸點為34℃。Novec7000的沸點為室溫以上。在室溫為23℃之情形中，從Novec7000的沸點減去室溫後的值為11，且為室溫以下。Novec7000的沸點係比IPA的沸點還低。Novec7000的蒸氣壓係比IPA的蒸氣壓還高。
處理單元2係包含：阻隔構件51，係配置於自轉夾具10的上方。圖2係顯示阻隔構件51為圓板狀的阻隔板的例子。阻隔構件51係包含：圓板部52，係水平地配置於自轉夾具10的上方。阻隔構件51係被筒狀的支軸53水平地支撐，該支軸53係從圓板部52的中央部朝上方延伸。圓板部52的中心線係配置於基板W的旋轉軸線A1上。圓板部52的下表面係相當於阻隔構件51的下表面51L。阻隔構件51的下表面51L為與基板W的上表面對向之對向面。阻隔構件51的下表面51L係與基板W的上表面平行，且具有基板W的直徑以上的外徑。
阻隔構件51係連接於阻隔構件升降單元54，該阻隔構件升降單元54係用以使阻隔構件51鉛直地升降。阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51位於上位置(圖2所示的位置)至下位置中的任意的位置。下位置為下述接近位置：阻隔構件51的下表面51L接近至基板W的上表面達至藥液噴嘴31等之掃描噴嘴無法進入至基板W與阻隔構件51之間的高度為止。上位置為下述離開位置：阻隔構件51已經退避達至掃描噴嘴可進入至阻隔構件51與基板W之間的高度為止。
複數個噴嘴係包含：中心噴嘴55，係經由在阻隔構件51的下表面51L的中央部呈開口之上中央開口61朝下方噴出處理液或者處理氣體等之處理流體。中心噴嘴55係沿著旋轉軸線A1上下地延伸。中心噴嘴55係配置於上下地貫通阻隔構件51的中央部之貫通孔內。阻隔構件51的內周面係於徑方向(與旋轉軸線A1正交之方向)隔著間隔圍繞中心噴嘴55的外周面。中心噴嘴55係與阻隔構件51一起升降。用以噴出處理流體之中心噴嘴55的噴出口係配置於阻隔構件51的上中央開口61的上方。
中心噴嘴55係連接於上氣體配管56，該上氣體配管56係用以將惰性氣體導引至中心噴嘴55。基板處理裝置1亦可具備：加熱器59，係用以加熱從中心噴嘴55噴出的惰性氣體。當打開夾設於上氣體配管56的上氣體閥57時，以與用以變更惰性氣體的流量之流量調整閥58的開放度對應之流量從中心噴嘴55的噴出口朝下方連續地噴出惰性氣體。從中心噴嘴55噴出的惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或者氬氣等之氮氣以外的氣體。
阻隔構件51的內周面與中心噴嘴55的外周面係形成上下地延伸之筒狀的上氣體流路62。上氣體流路62係連接於上氣體配管63，該上氣體配管63係用以將惰性氣體導引至阻隔構件51的上中央開口61。當打開夾設於上氣體配管63的上氣體閥64時，以與用以變更惰性氣體的流量之流量調整閥65的開放度對應之流量從阻隔構件51的上中央開口61朝下方連續地噴出惰性氣體。從阻隔構件51的上中央開口61噴出的惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或者氬氣等之氮氣以外的氣體。
複數個噴嘴係包含：下表面噴嘴71，係朝基板W的下表面中央部噴出處理液。下表面噴嘴71係包含：噴嘴圓板部，係配置於自轉基座12的上表面12u與基板W的下表面之間；以及噴嘴筒狀部，係從噴嘴圓板部朝下方延伸。下表面噴嘴71的噴出口係在噴嘴圓板部的上表面中央部呈開口。在基板W被自轉夾具10保持時，下表面噴嘴71的噴出口係與基板W的下表面中央部上下地對向。
下表面噴嘴71係連接於加熱流體配管72，該加熱流體配管72係用以將屬於加熱流體的一例之溫水(比室溫還高溫的純水)導引至下表面噴嘴71。被供給至下表面噴嘴71之純水係被夾設於加熱流體配管72的加熱器75加熱。當打開夾設於加熱流體配管72的加熱流體閥73時，以與用以變更溫水的流量之流量調整閥74的開放度對應之流量從下表面噴嘴71的噴出口朝上方連續地噴出溫水。藉此，溫水係被供給至基板W的下表面。
下表面噴嘴71的外周面與自轉基座12的內周面係形成上下地延伸之筒狀的下氣體流路82。下氣體流路82係包含：下中央開口81，係在自轉基座12的上表面12u的中央部呈開口。下氣體流路82係連接於下氣體配管83，該下氣體配管83係用以將惰性氣體導引至自轉基座12的下中央開口81。當打開夾設於下氣體配管83的下氣體閥84時，以與用以變更惰性氣體的流量之流量調整閥85的開放度對應之流量從自轉基座12的下中央開口81朝上方連續地噴出惰性氣體。
從自轉基座12的下中央開口81噴出的惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或者氬氣等之氮氣以外的氣體。在基板W被自轉夾具10保持時，當自轉基座12的下中央開口81噴出氮氣時，氮氣係於基板W的下表面與自轉基座12的上表面12u之間放射狀地流動。藉此，基板W與自轉基座12之間的空間係被氮氣填滿。
圖3係顯示控制裝置3的硬體之方塊圖。
控制裝置3為電腦，且包含有電腦本體3a以及連接於電腦本體3a之周邊裝置3d。電腦本體3a係包含：CPU(central processing unit；中央處理單元)3b，係執行各種命令；以及主記憶裝置3c，係記憶資訊。周邊裝置3d係包含：輔助記憶裝置3e，係記憶程式P等之資訊；讀取裝置3f，係從可移媒體(removable media)RM讀取資訊；以及通訊裝置3g，係與主機電腦(host computer)HC等之其他的裝置進行通訊。
控制裝置3係連接於輸入裝置以及顯示裝置。輸入裝置係使用者或者維護擔當者等之操作者在對基板處理裝置1輸入資訊時被操作。資訊係顯示於顯示裝置的畫面。輸入裝置係可為鍵盤、指向裝置(pointing device)以及觸控面板(touch panel)的任一者，亦可為其他的裝置。亦可於基板處理裝置1設置有身兼輸入裝置以及顯示裝置之觸控面板顯示器(touch panel display)。
CPU3b係執行記憶於輔助記憶裝置3e的程式P。輔助記憶裝置3e內的程式P亦可為預先安裝於控制裝置3的程式，亦可為通過讀取裝置3f從可移媒體RM輸送至輔助記憶裝置3e的程式，亦可為從主機電腦HC等之外部裝置通過通訊裝置3g發送至輔助裝置3e的程式。
輔助記憶裝置3e以及可移媒體RM為非揮發性記憶體，即使未被供給電力亦可保持記憶。輔助記憶裝置3e係例如為硬體機(hard disk drive)等之磁性記憶裝置。可移媒體RM係例如為光碟片(compact disc)等之光碟或者記憶卡等之半導體記憶體。可移媒體RM為記錄有程式P之電腦可讀取的記錄媒體的一例。可移媒體RM為非暫時性之有形體的記錄媒體。
輔助記憶裝置3e係記憶複數個處方(recipe)。處方為用以規定基板W的處理內容、處理條件以及處理順序之資訊。複數個處方係在基板W的處理內容、處理條件以及處理順序的至少一者中彼此不同。控制裝置3係控制基板處理裝置1，從而依循主機電腦HC所指定的處方來處理基板W。控制裝置3係以執行以下的各個工序之方式被編程。
接著，說明第一實施例。
圖4係用以說明藉由基板處理裝置1所進行的基板W的處理的一例(第一實施例)之流程圖。圖5A至圖5C係顯示進行第一實施例時的基板W的狀態之示意圖。以下參照圖2以及圖4。適當地參照圖5A至圖5C。
進行處理之基板W係例如為矽晶圓等之半導體晶圓。基板W的表面係相當於形成有電晶體以及／或者電容等之器件的器件形成面。基板W係可為於屬於圖案形成面之基板W的表面形成有圖案P1(參照圖14A)之基板W，亦可為未於基板W的表面形成有圖案P1之基板W。在基板W為未於基板W的表面形成有圖案P1之基板W之情形中，亦可在後述的藥液供給工序中形成圖案P1。
在藉由基板處理裝置1處理基板W時，進行用以將基板W搬入至腔室4內之搬入工序(圖4的步驟S1)。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置、全部的防護罩24位於下位置、全部的掃描噴嘴位於待機位置的狀態下，中心機器人CR(參照圖1A)係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1進入至腔室4內。而且，中心機器人CR係在基板W的表面朝向上方的狀態下將手部H1上的基板W載置於複數個夾具銷11上。之後，複數個夾具銷11係按壓至基板W的外周面並把持基板W。中心機器人CR係在將基板W載置於自轉夾具10上後，使手部H1從腔室4的內部退避。
接著，打開上氣體閥64以及下氣體閥84，阻隔構件51的上中央開口61以及自轉基座12的下中央開口81開始噴出氮氣。藉此，基板W與阻隔構件51之間的空間係被氮氣填滿。同樣地，基板W與自轉基座12之間的空間係被氮氣填滿。另一方面，防護罩升降單元27係使至少一個防護罩24從下位置上升至上位置。之後，驅動自轉馬達14，開始旋轉基板W(圖4的步驟S2)。藉此，基板W係以藥液供給速度(100rpm以上且未滿1000rpm)旋轉。
接著，進行藥液供給工序(圖4的步驟S3)，該藥液供給工序係將藥液供給至基板W的上表面，形成用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之藥液的液膜。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元34係使藥液噴嘴31從待機位置移動至處理位置。之後，打開藥液閥33，藥液噴嘴31開始噴出藥液。當打開藥液閥33後經過預定時間時，關閉藥液閥33從而停止噴出藥液。之後，噴嘴移動單元34係使藥液噴嘴31移動至待機位置。
從藥液噴嘴31噴出的藥液係碰撞至以藥液供給速度旋轉中的基板W的上表面後，藉由離心力沿著基板W的上表面朝外側方向流動。因此，藥液被供給至基板W的上表面的全部區域，形成用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之藥液的液膜。在藥液噴嘴31噴出藥液時，噴嘴移動單元34係可以藥液相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。
接著，進行清洗液供給工序(圖4的步驟S4)，該清洗液供給工序係將屬於清洗液的一例之純水供給至基板W的上表面並沖洗基板W上的藥液。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元38係使清洗液噴嘴35從待機位置移動至處理位置。之後，打開清洗液閥37，清洗液噴嘴35開始噴出清洗液。在開始噴出純水之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住從基板W排出的液體之防護罩24。當打開清洗液閥37後經過預定時間時，關閉清洗液閥37從而停止噴出清洗液。之後，噴嘴移動單元38係使清洗液噴嘴35移動至待機位置。
從清洗液噴嘴35噴出的純水係在碰撞至以清洗液供給速度(100rpm以上且未滿1000rpm)旋轉中的基板W的上表面後，藉由離心力沿著基板W的上表面朝外側方向流動。基板W上的藥液係被置換成從清洗液噴嘴35噴出的純水。藉此，形成有用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之純水的液膜。在清洗液噴嘴35噴出純水時，噴嘴移動單元38係可以純水相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。
接著，進行第一置換工序(圖4的步驟S5)，該第一置換工序係用以將第一液體供給至基板W的上表面從而將基板W的上表面上的清洗液置換成第一液體。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元42係使第一液體噴嘴39從待機位置移動至處理位置。之後，自轉夾具10係以第一置換速度使基板W旋轉。第一置換速度係可與清洗液供給速度相同，亦可與清洗液供給速度不同。在第一液體噴嘴39位於基板W的上方的狀態下，打開第一液體閥41，第一液體噴嘴39開始噴出第一液體。在開始噴出第一液體之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住從基板W排出的液體之防護罩24。
從第一液體噴嘴39噴出的第一液體係碰撞至以第一置換速度旋轉中的基板W的上表面後，沿著基板W的上表面朝外側方向流動。基板W上的純水係被置換成從第一液體噴嘴39噴出的第一液體。藉此，形成有用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之第一液膜F1(第一液體的液膜，以下皆相同)。在第一液體噴嘴39噴出第一液體時，噴嘴移動單元42係可以第一液體相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。
在純水的液膜被置換成第一液膜F1後，進行第一覆液(paddle)工序(圖4的步驟S6)，該第一覆液工序係一邊停止噴出第一液體一邊將第一液膜F1保持於基板W的上表面上。
具體而言，第一液體噴嘴39在從第一液體噴嘴39噴出的第一液體會碰撞至基板W的上表面的中央部之中央處理位置靜止時，自轉夾具10係使基板W的旋轉速度從第一置換速度降低至第一覆液速度。第一覆液速度係例如為超過0rpm且為50rpm以下之速度。在基板W的旋轉速度降低至第一覆液速度後，關閉第一液體閥41從而停止噴出第一液體。之後，噴嘴移動單元42係使第一液體噴嘴39從中央處理位置移動至待機位置。
當基板W的旋轉速度降低至第一覆液速度時，施加至基板W上的第一液體之離心力係減弱。因此，第一液體不會從基板W的上表面排出或者僅微量地從基板W的上表面排出。因此，在停止噴出第一液體後，用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之第一液膜F1亦被保持於基板W上。將純水的液膜置換成第一液膜F1後，即使微量的純水殘留於圖案P1(參照圖14A)之間，該純水亦會溶入至第一液體並在第一液體中擴散。藉此，能減少殘留於圖案P1之間的純水。
接著，進行第二置換工序(圖4的步驟S7-1)，該第二置換工序係用以將第二液體供給至基板W的上表面從而將基板W的上表面上的第一液體置換成第二液體。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43從待機位置移動至處理位置。之後，自轉夾具10係以第二置換速度使基板W旋轉。第二置換速度係可與清洗液供給速度相同，亦可與清洗液供給速度不同。第二置換速度係可與第一置換速度相同，亦可與第一置換速度不同。在第二液體噴嘴43位於基板W的上方的狀態下，打開第二液體閥45，第二液體噴嘴43開始噴出第二液體。在開始噴出第二液體之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住從基板W排出的液體之防護罩24。
從第二液體噴嘴43噴出的第二液體係在碰撞至以第二置換速度旋轉中的基板W的上表面後，沿著基板W的上表面朝外側方向流動。在第二液體噴嘴43噴出第二液體時，噴嘴移動單元46係可以第二液體相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。在此例子中，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43在中央處理位置靜止，該中央處理位置係從第二液體噴嘴43噴出的第二液體會碰撞至基板W的上表面的中央部之位置。
當第二液體噴嘴43朝基板W的上表面的中央部噴出第二液體時，從第二液體噴嘴43噴出的第二液體係在基板W的上表面的中央部碰撞至第一液膜F1。第二液體係貫通第一液膜F1並碰撞至基板W的上表面的中央部。位於基板W的上表面的中央部之第一液體係藉由第二液體的供給而沿著基板W的上表面朝外側方向被沖流。已碰撞至基板W的上表面的中央部之第二液體係從基板W的上表面的中央部沿著基板W的上表面於全部的方向朝外側方向流動。藉此，如圖5A所示，於基板W的上表面形成有用以覆蓋基板W的上表面的中央部之大致圓形的第二液膜F2(第二液體的液膜，以下皆相同)與圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1。
第二液體的比重係比第一液體的比重還大。因此，在第一液體與第二液體之間的界面中，第二液體係因為重力而於基板W的上表面側移動，第一液體係於第二液體上移動。亦即，第二液體係藉由比重差而進入至第一液體與基板W之間(參照圖5A)。當持續噴出第二液體時，此種界面係沿著基板W的上表面朝外側方向移動。因此，能減少殘留於第二液體與基板W之間的第一液體，從而能確實地將第一液體置換成第二液體。藉此，能減少殘留於圖案P1(參照圖14A)之間的第一液體。
當持續噴出第二液體時，第二液膜F2的外徑係緩緩地增加，且環狀的第一液膜F1的寬度(第一液膜F1的內周至基板W的外周面為止之徑方向的長度)係緩緩地減少。當從開始噴出第二液體後經過預定時間時，第二液膜F2的外周係擴展至基板W的上表面的外周，全部或者幾乎全部的第一液體係被置換成第二液體。藉此，如圖5B所示，形成有用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之第二液膜F2。之後，關閉第二液體閥45從而停止噴出第二液體。
第二液體係被供給至以第二置換速度旋轉中的基板W的上表面。在此例子中，第二置換速度係比清洗液供給速度還小，且與第一覆液速度(例如超過0rpm且為50rpm以下的速度)相同。亦即，第二液體係朝以低速旋轉中的基板W的上表面噴出。如上所述，當持續噴出第二液體時，第二液膜F2的外徑係緩緩地增加。當朝以低速旋轉中的基板W的上表面持續地噴出第二液體時，第二液膜F2的外周係在維持在大致圓形的狀態下擴展至基板W的上表面的外周。
相對於此，在第一液體以及第二液體的性質的差異大之情形中，當朝以高速旋轉中的基板W的上表面持續地噴出第二液體時，會有第一液體殘留於基板W的上表面的外周部之虞。例如，會有俯視觀看時第二液膜F2的外周在基板W的上表面的外周部處變成鋸齒狀且第一液體殘留於第二液膜F2的鋸齒狀的外周之間之虞。在存在此種疑慮之情形中，亦可如上述般朝以低速旋轉中的基板W的上表面持續地噴出第二液體。
自轉夾具10係在停止噴出第二液體的狀態下以第二置換速度使保持著用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之第二液膜F2的基板W旋轉。如上所述，在此例子中，第二置換速度係與第一覆液速度相同。在第二置換速度與第一覆液速度相同之情形中，第二液體係不會從基板W的上表面排出或者僅微量地從基板W的上表面排出。因此，在停止噴出第二液體的狀態下，用以覆蓋基板W的上表面的全部區域之第二液膜F2係被保持於基板W的上表面上(第二覆液工序(圖4的步驟S8-1))。
在將第一液膜F1置換成第二液膜F2後，即使微量的第一液體殘留於第二液膜F2與基板W之間，該第一液體亦會溶入至第二液體並擴散至第二液體中。藉此，能減少殘留於第二液膜F2與基板W之間的第一液體。在停止噴出第二液體後，只要也將第二液膜F2保持於基板W的上表面，即能延長使第一液體溶入至第二液體的時間，從而能使更多的第一液體溶入至第二液體中。
接著，進行乾燥工序(圖4的步驟S11)，該乾燥工序係用以藉由基板W的高速旋轉而使基板W乾燥。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51從上位置下降至下位置。在此狀態下，自轉夾具10係以比清洗液供給速度還大的高旋轉速度(例如數千rpm)使基板W旋轉。基板W的上表面上的第二液體係無秩序地沿著基板W的上表面朝外側方向流動。藉此，如圖5C所示，從基板W去除第二液體，從而使基板W乾燥。當基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，自轉夾具10停止旋轉。藉此，基板W停止旋轉(圖4的步驟S12)。
接著，進行搬出工序(圖4的步驟S13)，該搬出工序係用以將基板W從腔室4搬出。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51上升至上位置，防護罩升降單元27係使全部的防護罩24下降至下位置。再者，關閉上氣體閥64以及下氣體閥84，從而阻隔構件51的上中央開口61與自轉基座12的下中央開口81停止噴出氮氣。之後，中心機器人CR係使手部H1進入至腔室4內。中心機器人CR係在複數個夾具銷11解除基板W的把持後以手部H1支撐自轉夾具10上的基板W。之後，中心機器人CR係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1從腔室4的內部退避。藉此，從腔室4搬出處理完畢的基板W。
接著，說明第二實施例。
由於從搬入工序(圖6的步驟S1)至第一覆液工序(圖6的步驟S6)為止的第二實施例中的流程係與第一實施例相同，因此以下說明第二置換工序以後的流程。
圖6係用以說明藉由基板處理裝置1所進行的基板W的處理的其他的例子(第二實施例)之流程圖。圖7A至圖7F係顯示進行第二實施例時的基板W的狀態之示意圖。以下參照圖2以及圖6。適當地參照圖7A至圖7F。
在形成第一液膜F1後，進行第二置換工序(圖6的步驟S7-2)，該第二置換工序係將第二液體供給至基板W的上表面並將基板W的上表面上的第一液體置換成第二液體。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43從待機位置移動至處理位置。之後，自轉夾具10係以第二置換速度使基板W旋轉。第二置換速度係可與清洗液供給速度相同，亦可與清洗液供給速度不同。第二置換速度係可與第一置換速度相同，亦可與第一置換速度不同。在第二液體噴嘴43位於基板W的上方的狀態下，打開第二液體閥45，第二液體噴嘴43開始噴出第二液體。
在開始噴出第二液體之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住已從基板W排出的液體之防護罩24。在第二液體噴嘴43噴出第二液體時，噴嘴移動單元46亦可以第二液體相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。在此例子中，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43在中央處理位置靜止，該中央處理位置為從第二液體噴嘴43噴出的第二液體碰撞至基板W的上表面的中央部之位置。
如圖7A所示，當第二液體朝基板W的上表面的中央部噴出時，於基板W的上表面形成有用以覆蓋基板W的上表面的中央部之大致圓形的第二液膜F與圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1。當持續噴出第二液體時，第二液膜F2的外徑緩緩地增加，且環狀的第一液膜F1的寬度緩緩地減少。第二液體閥45係在第一液膜F1從基板W的上表面消失之前被關閉。如圖7B所示，例如以第一液膜F1僅殘留於基板W的上表面的外周部之方式控制從第二液體噴嘴43噴出之第二液體的總量。第一液膜F1的寬度係比第二液膜F2的半徑還小。
自轉夾具10係在停止噴出第二液體的狀態下以第二置換速度使保持著大致圓形的第二液膜F2與環狀的第一液膜F1的基板W旋轉。第二置換速度亦可與第一覆液速度(例如超過0rpm且為50rpm以下的速度)相同。在第二置換速度與第一覆液速度相同之情形中，第一液體不會從基板W的上表面排出或者僅微量地從基板W的上表面排出。因此，如圖7B所示，在停止噴出第二液體的狀態下於基板W的上表面上保持有大致圓形的第二液膜F2與環狀的第一液膜F1(第二覆液工序(圖6的步驟S8-2))。
當環狀的第一液膜F1不殘留於基板W的上表面的外周部地將第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周時，於基板W的上表面形成有薄的第二液膜F2。這是由於第二液體的表面張力低的緣故。再者，由於第二液膜F2薄且第二液體的揮發性高，因此當停止噴出第二液體時，基板W上的第二液體有可能會立即蒸發從而導致在短時間內基板W的上表面的一部分從第二液膜F2露出。
相對於此，由於第一液體的表面張力比第二液體的表面張力還高，因此殘留於基板W的上表面的外周部之第一液膜F1的厚度係比第二液膜F2的厚度還大。已被供給至基板W的上表面之第二液體係滯留於環狀的第一液膜F1的內側。因此，與將第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周之情形相比，第二液膜F2係形成於第一液膜F1的內側。藉此，能防止在短時間內基板W的上表面的一部分從第二液膜F2露出。
接著，進行下述液體排出工序：於第二液膜F2形成用以使基板W的上表面的中央部從第二液膜F2露出之露出孔H，並將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，打開加熱流體閥73，下表面噴嘴71開始噴出屬於加熱流體的一例之溫水(例如45℃至60℃)。溫水的噴出係可在第二液體被供給至基板W的上表面之前或者之後開始，亦可在第二液體被供給至基板W的上表面時同時地開始。溫水的噴出係在露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周之後停止。只要是在已形成露出孔H之後，則溫水的噴出亦可在露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周擴展之前停止。
此外，自轉夾具10係以液體排出速度使基板W旋轉。液體排出速度係比第一覆液速度還大。液體排出速度係可與第二置換速度相同，亦可與第二置換速度不同。在此例子中，液體排出速度為比第一覆液速度還大且比清洗液供給速度還小的速度。在液體排出速度與第二置換速度不同之情形中，基板W的旋轉速度係可在開始噴出溫水之前或者之後被變更，亦可在開始噴出溫水時同時地被變更。此外，在開始噴出溫水之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住從基板W排出的液體之防護罩24。
如圖7C所示，在停止朝基板W噴出第二液體且大致圓形的第二液膜F2與環狀的第一液膜F1被保持於基板W的上表面的狀態下，下表面噴嘴71係朝基板W的下表面的中央部噴出溫水。從下表面噴嘴71朝上方噴出的溫水係在碰撞至基板W的下表面中央部後，沿著旋轉中的基板W的下表面朝外側方向流動。藉此，溫水係被供給至基板W的下表面的全部區域，從而加熱基板W的全部區域。基板W的上表面上的第一液體以及第二液體係經由基板W而被間接性地加熱。
藉由第一液體以及第二液體的加熱促進第一液體以及第二液體的蒸發。由於從下表面噴嘴71噴出的溫水係在最初時碰撞至基板W的下表面的中央部，因此從溫水傳達至基板W之熱量係隨著接近基板W的下表面的中央部而增加。第二液體的蒸發速度係在基板W的上表面的中央部處為最大。因此，如圖7D所示，形成有貫通第二液膜F2的中央部之大致圓形的露出孔H(孔形成工序(圖6的步驟S9-2))，第二液膜F2係變化成環狀。藉此，基板W的上表面的中央部從第二液膜F2露出。
於第二液膜F2的中央部形成露出孔H後，用以形成環狀的第二液膜F2的內周之第二液體係蒸發。藉此，相當於露出孔H的直徑之第二液膜F2的內徑係擴展。再者，基板W的上表面上的第二液體係藉由離心力沿著基板W的上表面朝外側方向流動，第二液膜F2的內徑以及外徑係擴展。基板W的上表面的外周部上的第一液體係被第二液體朝外側方向推壓從而從基板W排出。藉此，如圖7E所示，第一液膜F1係從基板W排出。之後，如圖7F所示，第二液膜F2的內周係擴展至基板W的上表面的外周(孔擴大工序(圖6的步驟S10-2))，第二液膜F2係從基板W排出。藉此，能目視之大小的液滴係從基板W的上表面消失，從而基板W的上表面的全部區域係露出。
只要為比室溫還高且為水的沸點以下的值，則溫水的溫度係可為任意值。溫水的溫度亦可為第二液體的沸點以上。例如，溫水的溫度亦可為比第二液體的沸點還稍高的溫度。具體而言，從溫水的溫度減去第二液體的沸點後的值亦可為室溫以下。在溫水的溫度為第二液體的沸點以上之情形中，至少基板W的上表面的中央部係被加熱至第二液體的沸點以上的溫度為止。
在溫水的溫度比第二液體的沸點稍高之情形中，第二液體係至少在基板W的上表面的中央部處氣化，多個小的氣泡係夾雜在第二液體與基板W的上表面之間。在從開始供給第二液體之前就開始噴出溫水之情形中，第二液體係藉由比重差進入至第一液體與基板W之間，並在剛被供給至基板W後(例如在被供給至基板W後五秒以內)在基板W的上表面上氣化。
當第二液體在第二液膜F2與基板W之間的界面氣化時，於第二液膜F2與基板W之間形成有包含第二液體的蒸氣之蒸氣層(參照圖14A)，第二液體係從基板W的上表面離開。在此情形中，當蒸氣層的厚度比圖案P1的高度還大時，全部的第二液體係從圖案P1之間消失。因此，能防止圖案P1崩壞並能將第二液膜F2從基板W排出。
接著，進行乾燥工序(圖6的步驟S11)，該乾燥工序係藉由基板W的高速旋轉使基板W乾燥。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51從上位置下降至下位置。在此狀態下，自轉夾具10係以比清洗液供給速度還大的高旋轉速度(例如數千rpm)使基板W旋轉。即使於基板W的上表面(例如圖案P1之間)殘留有無法目視之大小的液滴，此種液滴亦會在基板W高速地旋轉之期間蒸發。藉此，使基板W乾燥。當基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，自轉夾具10係停止旋轉。藉此，基板W停止旋轉(圖6的步驟S12)。
接著，進行搬出工序(圖6的步驟S13)，該搬出工序係將基板W從腔室4搬出。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51上升至上位置，防護罩升降單元27係使全部的防護罩24下降至下位置。再者，關閉上氣體閥64以及下氣體閥84，從而阻隔構件51的上中央開口61與自轉基座12的下中央開口81係停止噴出氮氣。之後，中心機器人CR係使手部H1進入至腔室4內。中心機器人CR係在複數個夾具銷11解除基板W的把持後以手部H1支撐自轉夾具10上的基板W。之後，中心機器人CR係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1從腔室4的內部退避。藉此，從腔室4搬出處理完畢的基板W。
接著，說明第三實施例。
由於從搬入工序(圖8的步驟S1)至第一覆液工序(圖8的步驟S6)為止的第三實施例的流程係與第一實施例相同，因此以下說明第二置換工序以後的流程。
圖8係用以說明藉由基板處理裝置1所進行的基板W的處理的其他的例子(第三實施例)之流程圖。圖9A至圖9C係顯示進行第三實施例時的基板W的狀態之示意圖。以下參照圖2以及圖8。適當地參照圖9A至圖9C。
在形成第一液膜F1之後，進行第二置換工序(圖8的步驟S7-3)，該第二置換工序係將第二液體供給至基板W的上表面並將基板W的上表面上的第一液體置換成第二液體。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43從待機位置移動至處理位置。之後，自轉夾具10係以第二置換速度使基板W旋轉。第二置換速度係可與清洗液供給速度相同，亦可與清洗液供給速度不同。第二置換速度係可與第一置換速度相同，亦可與第一置換速度不同。在第二液體噴嘴43位於基板W的上方的狀態下，打開第二液體閥45，第二液體噴嘴43開始噴出第二液體。
在開始噴出第二液體之前，防護罩升降單元27亦可使至少一個防護罩24鉛直地移動，從而切換用以接住從基板W排出的液體之防護罩24。在第二液體噴嘴43噴出第二液體時，噴嘴移動單元46係可以第二液體相對於基板W的上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動，亦可使著液位置在中央部靜止。在此例子中，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43在中央處理位置使靜止，該中央處理位置係從第二液體噴嘴43噴出的第二液體會碰撞至基板W的上表面的中央部之位置。
當第二液體朝基板W的上表面的中央部噴出時，於基板W的上表面形成有用以覆蓋基板W的上表面的中央部之大致圓形的第二液膜F與圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1。當持續噴出第二液體時，第二液膜F2的外徑緩緩地增加，且環狀的第一液膜F1的寬度緩緩地減少。在打開第二液體閥45後經過預定時間時，第二液膜F2的外周係擴展至基板W的上表面的外周，全部或者幾乎全部的第一液體係被置換成第二液體。
在基板W的上表面的中央部被第二液膜F2覆蓋後，進行下述液體排出工序：於第二液膜F2形成用以使基板W的上表面的中央部從第二液膜F2露出之露出孔H，並將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。
具體而言，在第二液體噴嘴43正在噴出第二液體的狀態下，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43從中央處理位置移動至外周處理位置。中央處理位置為從第二液體噴嘴43噴出的第二液體碰撞至基板W的上表面的中央部之位置。外周處理位置為從第二液體噴嘴43噴出的第二液體碰撞至基板W的上表面的外周部之位置。
噴嘴移動單元46係可以固定的速度使第二液體噴嘴43從中央處理位置移動至外周處理位置，亦可使第二液體噴嘴43的移動速度一邊變化一邊使第二液體噴嘴43從中央處理位置移動至外周處理位置。此外，第二液體噴嘴43的移動係可在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周之前或者之後開始，亦可在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周時同時地開始。圖9A係顯示下述例子：在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周之前，第二液體噴嘴43已從中央處理位置移動。
自轉夾具10係以液體排出速度使基板W旋轉。液體排出速度係比第一覆液速度還大。液體排出速度係可與第二置換速度相同，亦可與第二置換速度不同。在此例子中，液體排出速度為比第一覆液速度還大且比清洗液供給速度還小的速度。在液體排出速度與第二置換速度不同之情形中，基板W的旋轉速度係可在第二液體噴嘴43開始移動之前或者之後被變更，亦可在第二液體噴嘴43開始移動時同時地被變更。
在第二液體噴嘴43從中央處理位置離開後，從第二液體噴嘴43噴出的第二液體不會被供給至基板W的上表面的中央部。亦即，新的第二液體不會被供給至基板W的上表面的中央部。位於基板W的上表面的中央部之既存的第二液體會蒸發。因此，如圖9B所示，當第二液體噴嘴43從中央處理位置離開後經過一段時間時，形成有貫通第二液膜F2的中央部之大致圓形的露出孔H(孔形成工序(圖8的步驟S9-3))，第二液膜F2係變化成環狀。藉此，基板W的上表面的中央部係從第二液膜F2露出。
比較圖9B以及圖9C可知，相當於露出孔H的直徑之第二液膜F2的內徑係隨著第二液體噴嘴43離開中央處理位置而增加。在第二液膜F2的周圍存在有環狀的第一液膜F1之情形中，第一液膜F1的寬度係隨著第二液體噴嘴43從中央處理位置離開而減少。用以構成第一液膜F1之全部的第一液體係在第二液體噴嘴43到達至外周處理位置之前從基板W排出。
此外，當第二液體噴嘴43到達至外周處理位置時，關閉第二液體閥45從而停止噴出第二液體。之後，噴嘴移動單元46係使第二液體噴嘴43移動至待機位置。在停止噴出第二液體後，環狀的第二液膜F2係殘留於基板W的上表面的外周部，僅基板W的上表面的外周部被第二液體覆蓋。在停止噴出第二液體後殘留於基板W的上表面之環狀的第二液膜F2係藉由離心力從基板W的上表面排出(孔擴大工序(圖8的步驟S10-3))。藉此，能目視之大小的液滴係從基板W的上表面消失，從而露出基板W的上表面的全部區域。
接著，進行乾燥工序(圖8的步驟S11)，該乾燥工序係藉由基板W的高速旋轉使基板W乾燥。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51從上位置下降至下位置。在此狀態下，自轉夾具10係以比清洗液供給速度還大的高旋轉速度(例如數千rpm)使基板W旋轉。即使無法目視之大小的液滴殘留於基板W的上表面(例如圖案P1之間)，此種液滴亦會在基板W高速地旋轉之期間蒸發。藉此，使基板W乾燥。當基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，自轉夾具10停止旋轉。藉此，基板W停止旋轉(圖8的步驟S12)。
接著，進行搬出工序(圖8的步驟S13)，該搬出工序係用以將基板W從腔室4搬出。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51上升至上位置，防護罩升降單元27係使全部的防護罩24下降至下位置。再者，關閉上氣體閥64以及下氣體閥84，從而阻隔構件51的上中央開口61與自轉基座12的下中央開口81停止噴出氮氣。之後，中心機器人CR係使手部H1進入至腔室4內。中心機器人CR係在複數個夾具銷11解除基板W的把持後以手部H1支撐自轉夾具10上的基板W。之後，中心機器人CR係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1從腔室4的內部退避。藉此，從腔室4搬出處理完畢的基板W。
接著，說明第四實施例。
由於從搬入工序(圖10的步驟S1)至第二覆液工序(圖10的步驟S8-3)為止的第四實施例的流程係與第三實施例相同，因此以下說明液體排出工序以後的流程。
圖10係用以說明藉由基板處理裝置1所進行的基板W的處理的其他的例子(第四實施例)之流程圖。圖11A至圖11C係顯示進行第四實施例時的基板W的狀態之示意圖。以下參照圖2以及圖10。適當地參照圖11A至圖11C。
在基板W的上表面的中央部被第二液膜F2覆蓋後，進行下述液體排出工序：於第二液膜F2形成用以使基板W的上表面的中央部從第二液膜F2露出之露出孔H，並將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，打開上氣體閥64，中心噴嘴55開始噴出氮氣(參照圖11A)。從中心噴嘴55噴出之氮氣的溫度係可為室溫，亦可超過室溫。氮氣的噴出係可在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周之前或者之後開始，亦可在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周時同時地開始。圖11A係顯示在第二液膜F2的外周擴展至基板W的上表面的外周之前開始噴出氮氣的例子。
阻隔構件升降單元54係可在開始噴出氮氣之前或者之後使阻隔構件51位於下位置，亦可在開始噴出氮氣時同時地使阻隔構件51位於下位置。在中心噴嘴55噴出氮氣時，自轉夾具10係可以液體排出速度使基板W旋轉，亦可使基板W靜止。液體排出速度係比第一覆液速度還大。液體排出速度係可與第二置換速度相同，亦可與第二置換速度不同。在此例子中，液體排出速度為比第一覆液速度還大且為比清洗液供給速度還小的速度。在液體排出速度與第二置換速度不同之情形中，基板W的旋轉速度係可在開始噴出氮氣之前或者之後被變更，亦可在開始噴出氮氣時同時地被變更。
從中心噴嘴55噴出的氮氣係在基板W的上表面的中央部碰撞至第二液膜F2後，沿著第二液膜F2的表面朝所有的方向往外側方向流動。藉此，形成有從基板W的上表面的中央部朝所有的方向往外側方向流動的氣流。當氮氣被噴吹至第二液膜F2的中央部時，第二液膜F2所含有的第二液體係因為氮氣的壓力而被後推至外側方向。再者，藉由氮氣的供給促進第二液體的蒸發。藉此，如圖11B所示，第二液膜F2的中央部的厚度會減少，從而於第二液膜F2的中央部形成有大致圓形的露出孔H(孔形成工序(圖10的步驟S9-4))。
再者，使第二液體朝外側方向移動之力量係因為沿著第二液膜F2的表面朝外側方向流動的氮氣而施加至基板W上的第二液體，從而第二液體係沿著基板W的上表面朝外側方向流動。在自轉夾具10使基板W旋轉之情形中，離心力亦施加至基板W上的第二液體。如圖11C所示，環狀的第二液膜F2的內徑以及外徑係隨著第二液體沿著基板W的上表面朝外側方向流動而增加。
在基板W的上表面的外周部上殘留有環狀的第一液膜F1之情形中，基板W的上表面的外周部上的第一液體係被第二液體朝外側方向推壓從而從基板W排出。藉此，第一液膜F1係從基板W排出。之後，第二液膜F2的內周係擴展至基板W的上表面的外周(孔擴大工序(圖10的步驟S10-4))。即使在基板W的上表面的外周部上未殘留有環狀的第一液膜F1之情形中，第二液膜F2的內周亦擴展至基板W的上表面的外周。藉此，能目視之大小的液滴係從基板W的上表面消失，從而基板W的上表面的全部區域係露出。
接著，進行乾燥工序(圖10的步驟S11)，該乾燥工序係藉由基板W的高速旋轉使基板W乾燥。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置之情形中，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51從上位置下降至下位置。在此狀態下，自轉夾具10係以比清洗液供給速度還大的高旋轉速度(例如數千rpm)使基板W旋轉。即使於基板W的上表面(例如圖案P1之間)殘留有無法目視之大小的液滴，此種液滴亦會在基板W高速地旋轉的期間蒸發。藉此，使基板W乾燥。當基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，自轉夾具10停止旋轉。藉此，基板W停止旋轉(圖10的步驟S12)。
接著，進行搬出工序(圖10的步驟S13)，該搬出工序係將基板W從腔室4搬出。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51上升至上位置，防護罩升降單元27係使全部的防護罩24下降至下位置。再者，關閉上氣體閥64以及下氣體閥84，從而阻隔構件51的上中央開口61與自轉基座12的下中央開口81係停止噴出氮氣。之後，中心機器人CR係使手部H1進入至腔室4內。中心機器人CR係在複數個夾具銷11解除基板W的把持後以手部H1支撐自轉夾具10上的基板W。之後，中心機器人CR係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1從腔室4的內部退避。藉此，從腔室4搬出處理完畢的基板W。
如上所述，在第一實施例至第四實施例中，將含有水的清洗液供給至被水平地保持之基板W的上表面。之後，對被水平地保持之基板W的上表面供給第一液體。藉此，基板W的上表面上的清洗液係被置換成第一液體。之後，對被水平地保持之基板W的上表面供給第二液體。藉此，基板W的上表面上的第一液體係被置換成第二液體。因此，清洗液係階段性地被置換成第二液體。之後，從基板W的上表面去除第二液體，藉此使基板W乾燥。
基板W上的清洗液並非是直接地被置換成第二液體，而是被置換成第一液體後再被置換成第二液體。第二液體對於水之溶解度係比第一液體對於水之溶解度還小。亦即，與第一液體相比，第二液體對於水的親和性較低。當將第二液體供給至保持有清洗液之基板W的上表面時，會有清洗液殘留於基板W的上表面之情形。當含有表面張力高的水之清洗液的殘留量多時，在使基板W乾燥後容易發生圖案P1(參照圖14A)的崩壞。只要以對於水的親和性相對性較高的第一液體置換清洗液，即能減少即將進行乾燥之前殘留於基板W的清洗液。
此外，第二液體的比重係比第一液體的比重還大。因此，在第一液體與第二液體之間的界面中，第二液體係因為重力而於基板W的上表面側移動，第一液體係於第二液體上移動。亦即，第二液體係藉由比重差而進入至第一液體與基板W之間。再者，由於第二液體的表面張力低且第二液體的比重大，因此第二液體進入至圖案P1之間，位於圖案P1之間的第一液體係被第二液體置換。由於此種表面張力低的第二液體進入至圖案P1之間，因此即使在使基板W乾燥時第二液體的表面形成於圖案P1之間，亦能減少圖案P1的崩壞。
第二液體的沸點為室溫以上。因此，在室溫的環境下使用第二液體之情形中，為了將第二液體維持成液體，亦可不將第二液體冷卻。再者，從第二液體的沸點減去室溫後的值為室溫以下。亦即，第二液體的沸點為從室溫至室溫的兩倍的值為止的範圍內的值，且相對於室溫而言較低。當第二液體的沸點低時，由於基板W的乾燥過程中第二液體從基板W消失的速度上升，因此能縮短使圖案P1崩壞的崩壞力施加於圖案P1的時間。藉此，能減少圖案P1的崩壞，從而能提升乾燥後的基板W的品質。
在第一實施例至第四實施例中，一邊以低速使基板W旋轉一邊將基板W的上表面上的第一液體置換成第二液體。當開始供給第二液體時，基板W的上表面係被大致圓形的第二液膜F2與圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1覆蓋。之後，第二液膜F2的外周係在維持在大致圓形的狀態下朝基板W的上表面的外周緩緩地擴展。在第一液體以及第二液體的性質的差異大之情形中，當以高速使基板W旋轉時，會有第二液膜F2的外周不會在維持在大致圓形的狀態下擴展從而導致第一液體未被確實地置換之虞。只要以低速使基板W旋轉，即能事先避免此種現象。
在第二實施例至第四實施例中，僅將基板W的上表面上的一部分的第一液體置換成第二液體。藉此，環狀的第一液膜F1係殘留於至少基板W的上表面的外周部，且第二液體係滯留於第一液膜F1的內側。由於第二液體的表面張力低，因此當將基板W的上表面上的全部的第一液體置換成第二液體時，於基板W的上表面形成有薄的第二液膜F2。再者，由於第二液體的沸點低，因此當停止供給新的第二液體時，基板W上的第二液體可能會迅速地蒸發從而導致基板W的上表面的一部分在短時間內從第二液膜F2露出。
相對於此，由於第一液體的表面張力比第二液體的表面張力還高，因此殘留於基板W的上表面的外周部之第一液膜F1的厚度係比第二液膜F2的厚度還大。已被供給至基板W的上表面的第二液體係滯留於環狀的第一液膜F1的內側。因此，與將基板W的上表面上的全部的第一液體置換成第二液體之情形相比，於第一液膜F1的內側形成有厚的第二液膜F2。藉此，能防止基板W的上表面的一部分在短時間內從第二液膜F2露出。
在第二實施例至第四實施例中，在第二液膜F2被保持於基板W的上表面的狀態下，於第二液膜F2形成僅使基板W的上表面的一部分露出之露出孔H。之後，將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。藉此，能目視之大小的液滴從基板W的上表面消失，從而露出基板W的上表面的全部區域。亦即，一邊控制第二液膜F2的形狀一邊將第二液膜F2從基板W的上表面排出。因此，與無秩序地排出第二液膜F2之情形相比，能使乾燥後的基板W的品質穩定。
在第二實施例至第四實施例中，一邊以低速使基板W旋轉，一邊使形成有露出孔H之環狀的第二液膜F2的內徑與外徑以及圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1的內徑增加。在第一液體以及第二液體的性質的差異大之情形中，當以高速使基板W旋轉時，會有下述的疑慮：第二液膜F2的外周不會在保持圓形的狀態下擴展至基板W的上表面的外周，從而第一液體會殘留於基板W的上表面的外周部。只要以低速使基板W旋轉，即能事先避免此種現象。
在第二實施例至第四實施例中，一邊以超過0rpm且為50rpm以下的旋轉速度使基板W旋轉，一邊使形成有露出孔H之環狀的第二液膜F2的內徑與外徑以及圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1的內徑增加。由於施加至第二液體的離心力小，因此第二液膜F2的內周與外周緩緩地擴展。藉此，能將第二液膜F2的外周以保持圓形的狀態下擴展至基板W的上表面的外周，從而能將殘留於基板W的上表面的外周部之第一液體的量減少至零或者接近零。
在第二實施例中，將比室溫還高溫之屬於加熱流體的一例之溫水(比室溫還高溫的純水)僅朝向基板W的下表面的一部分噴出。溫水係碰撞至基板W的下表面後沿著基板W的下表面擴展。基板W係被溫水加熱。第二液體係被基板W加熱。每單位時間的第二液體的蒸發量係在溫水碰撞至基板W的下表面之位置的相反側處為最大。因此，能控制形成有露出孔H的位置。
在第二實施例中，在於第二液膜F2形成露出孔H時以及將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周側時，將屬於結露防止流體的一例之溫水供給至基板W的下表面，從而將基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值。在形成露出孔H後，基板W的上表面的至少一部分係露出，且第二液體的蒸氣係漂浮在基板W的上表面附近。因此，將基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值，藉此能防止在基板W的上表面中已從第二液膜F2露出的露出部分產生第二液體的液滴。藉此，能減少在露出部分處的圖案的崩壞以及微粒的產生。
在第三實施例中，一邊使基板W旋轉一邊使第二液體噴嘴43噴出第二液體。再者，使從第二液體噴嘴43噴出的第二液體碰撞至基板W的上表面之位置從基板W的上表面的中央部移動至基板W的上表面的外周側。使第二液體噴嘴43移動後，停止對基板W的上表面的中央部供給新的第二液體。再者，第二液體係在基板W的上表面的中央部上蒸發，並藉由離心力從基板W的上表面的中央部移動至外側方向。因此，僅使第二液體噴嘴43移動至外側即能於基板W的上表面的中央部形成露出孔H。
接著，說明第二實施形態。
第二實施形態與第一實施形態的主要的差異點在於：設置有加熱板92以取代下表面噴嘴71。
在以下的圖12A、圖12B、圖13以及圖14A至圖14C中，針對與圖1A至圖11C所示的構成同等的構成附上與圖1A等相同的元件符號並省略說明。
圖12A係水平地觀看本發明的第二實施形態的自轉夾具10、阻隔構件51以及加熱板92之示意圖。圖12B係從上方觀看自轉夾具10以及加熱板92之示意圖。圖12A係顯示阻隔構件51位於上位置的狀態。
如圖12A所示，加熱板92係配置於基板W與自轉基座12之間。加熱板92係包含：發熱體93，係藉由通電而產生焦耳熱(Joule heat)；以及外殼94，係收容發熱體93。發熱體93以及外殼94係配置於基板W的下方。發熱體93係連接於用以對發熱體93供給電力之配線(未圖示)。發熱體93的溫度係藉由控制裝置3而被變更。當控制裝置3使發熱體93發熱時，基板W整體被均勻地加熱。
加熱板92的外殼94係包含：圓板狀的基座部95，係配置於基板W的下方；以及複數個半球狀的突出部96，係從基座部95的上表面朝上方突出。基座部95的上表面係與基板W的下表面平行，且具有比基板W的直徑還小的外徑。複數個突出部96係在已從基座部95的上表面朝上方離開之位置接觸至基板W的下表面。複數個突出部96係以水平地支撐基板W之方式配置於基座部95的上表面內的複數個位置。基板W係在基板W的下表面已從基座部95的上表面朝上方離開的狀態下被水平地支撐。
如圖12B所示，複數個夾具銷11係配置於加熱板92的周圍。加熱板92的中心線係配置於基板W的旋轉軸線A1上。即使自轉夾具10旋轉，加熱板92亦不會旋轉。加熱板92的外徑係比基板W的直徑還小。加熱板92的外徑與基板W的直徑之間的差係比夾具銷11的高度(參照圖12A，從自轉基座12的上表面12u至夾具銷11的上端為止之上下方向的長度)還小。
如圖12A所示，加熱板92係被支軸97水平地支撐，該支軸97係從加熱板92的中央部朝下方延伸。加熱板92係可相對於自轉基座12上下地移動。加熱板92係經由支軸97連接於板升降單元98。板升降單元98係使加熱板92在上位置(圖12A中以實線所示的位置)與下位置(圖12A中以二點鏈線所示的位置)之間鉛直地升降。上位置為接觸位置，該接觸位置為加熱板92接觸至基板W的下表面之位置。下位置為接近位置，該接近位置為在加熱板92已從基板W離開的狀態下配置於基板W的下表面與自轉基座12的上表面12u之間之位置。
板升降單元98係使加熱板92位於上位置至下位置中的任意的位置。在基板W被複數個夾具銷11支撐且解除基板W的把持的狀態下，當加熱板92上升至上位置時，加熱板92的複數個突出部96接觸至基板W的下表面，從而基板W被加熱板92支撐。之後，基板W係被加熱板92抬起從而從複數個夾具銷11朝上方離開。在此狀態下，當加熱板92下降至下位置時，加熱板92上的基板W被載置於複數個夾具銷11上，且加熱板92從基板W朝下方離開。如此，基板W係在複數個夾具銷11與加熱板92之間被授受。
接著，說明第五實施例。
由於從搬入工序(圖13的步驟S1)至第二覆液工序(圖13的步驟S8-2)為止的第五實施例中的流程係與第二實施例相同，因此以下說明液體排出工序以後的流程。
圖13係用以說明藉由基板處理裝置1所進行的基板W的處理的其他的例子(第五實施例)之流程圖。圖14A至圖14C係顯示進行第五實施例時的基板W的狀態之示意圖。以下參照圖12A、圖12B以及圖13。適當地參照圖14A至圖14C。
於基板W的上表面形成有用以覆蓋基板W的上表面的中央部之大致圓形的第二液膜F2與圍繞第二液膜F2之環狀的第一液膜F1後，進行下述液體排出工序：於第二液膜F2形成用以使基板W的上表面的中央部從第二液膜F2露出之露出孔H，並將該露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。
具體而言，在阻隔構件51位於上位置且至少一個防護罩24位於上位置的狀態下，加熱板92發熱並開始加熱基板W。加熱板92的發熱係可在第二液體被供給至基板W之前或者之後開始，亦可在第二液體被供給至基板W時同時地開始。加熱板92係可在已接觸至基板W的下表面的狀態下加熱基板W，亦可在已從基板W的下表面離開的狀態下加熱基板W。基板W的溫度係可藉由變更加熱板92的溫度而變更，亦可藉由變更基板W與加熱板92之間的間隔而變更。
在加熱板92已接觸至基板W的下表面的狀態下加熱基板W之情形中，基板W係在加熱板92上靜止。在加熱板92已從基板W的下表面離開的狀態下加熱基板W之情形中，自轉夾具10係以液體排出速度使基板W旋轉。液體排出速度係比第一覆液速度還大。液體排出速度係可與第二置換速度相同，亦可與第二置換速度不同。在此例子中，液體排出速度為比第一覆液速度還大且比清洗液供給速度還小之速度。在液體排出速度與第二置換速度不同之情形中，基板W的旋轉速度係可在開始加熱基板W之前或者之後被變更，亦可在與基板W加熱時同時地被變更。
如圖14A所示，當加熱板92加熱基板W時，基板W的上表面上的第一液體以及第二液體係經由基板W而被加熱。藉此，促進第一液體以及第二液體的蒸發。上氣體閥64(參照圖2)係在加熱板92開始加熱基板W後被打開。藉此，如圖14B所示，中心噴嘴55開始噴出氮氣。從中心噴嘴55噴出的氮氣的溫度係可為室溫，亦可超過室溫。從中心噴嘴55噴出的氮氣係在基板W的上表面的中央部處碰撞至第二液膜F2後，沿著第二液膜F2的表面朝著全部的方向往外側方向流動。藉此，形成有從基板W的上表面的中央部朝所有的方向往外側方向流動的氣流。
當氮氣被噴吹至第二液膜F2的中央部時，第二液膜F2所含有的第二液體係因為氮氣的壓力而被後推至外側方向。再者，藉由氮氣的供給促進第二液體的蒸發。藉此，如圖14B所示，第二液膜F2的中央部的厚度會減少，從而於第二液膜F2的中央部形成有大致圓形的露出孔H(孔形成工序(圖13的步驟S9-5))。再者，使第二液體朝外側方向移動之力量係因為沿著第二液膜F2的表面朝外側方向流動的氮氣而施加至基板W上的第二液體，從而第二液體係沿著基板W的上表面朝外側方向流動。在自轉夾具10使基板W旋轉之情形中，離心力亦施加至基板W上的第二液體。
環狀的第二液膜F2的內徑以及外徑係隨著第二液體沿著基板W的上表面朝外側方向流動而增加。基板W的上表面的外周部上的第一液體係被第二液體朝外側方向推壓從而從基板W排出。藉此，如圖14C所示，第一液膜F1係從基板W排出。之後，第二液膜F2的內周係擴展至基板W的上表面的外周(孔擴大工序(圖13的步驟S10-5))。藉此，能目視之大小的液滴係從基板W的上表面消失，從而基板W的上表面的全部區域係露出。
當開始朝加熱板92供給電力時，加熱板92的上表面的全部區域或者大致全部區域係發熱。因此，在與將溫水等加熱流體朝基板W的下表面的中央部噴出之情形相比，能均勻地加熱基板W。只要為比室溫還高的溫度，則加熱基板W時之加熱板92的溫度亦可為任意的值。加熱板92的溫度亦可為第二液體的沸點以上。從加熱板92的溫度減去第二液體的沸點後的值亦可為室溫以下。
當基板W的上表面(在形成有圖案P1之情形中則包含圖案P1的表面)的溫度為第二液體的沸點以上時，第二液體係在第二液膜F2與基板W之間的界面氣化，多個小氣泡係夾雜於第二液體與基板W的上表面之間。當第二液體在第二液膜F2與基板W之間的界面的所有的地方氣化時，包含第二液體的蒸氣之蒸氣層(參照圖14A)係形成於第二液膜F2與基板W之間。藉此，第二液體係從基板W的上表面離開且第二液膜F2係從基板W的上表面浮上。此時，作用於基板W上的第二液膜F2之摩擦抵抗係小到可視為零的程度。因此，能以小的力量將第二液膜F2從基板W的上表面排出。
接著，進行乾燥工序(圖13的步驟S11)，該乾燥工序係藉由基板W的高速旋轉使基板W乾燥。
具體而言，在加熱板92支撐著基板W的下表面之情形中，基板W係從加熱板92被傳遞至複數個夾具銷11，複數個夾具銷11係把持基板W。再者，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51從上位置下降至下位置。在此狀態下，自轉夾具10係以比清洗液供給速度還大的高旋轉速度(例如數千rpm)使基板W旋轉。即使於基板W的上表面(例如圖案P1之間)殘留有無法目視之大小的液滴，此種液滴亦會在基板W高速地旋轉的期間蒸發。藉此，使基板W乾燥。在基板W開始高速地旋轉的期間，加熱板92亦可發熱從而促進液滴的蒸發。在基板W開始高速旋轉後經過預定時間時，自轉夾具10停止旋轉。藉此，基板W停止旋轉(圖13的步驟S12)。
接著，進行搬出工序(圖13的步驟S13)，該搬出工序係將基板W從腔室4搬出。
具體而言，阻隔構件升降單元54係使阻隔構件51上升至上位置，防護罩升降單元27係使全部的防護罩24下降至下位置。再者，關閉上氣體閥64以及下氣體閥84，從而阻隔構件51的上中央開口61與自轉基座12的下中央開口81係停止噴出氮氣。之後，中心機器人CR係使手部H1進入至腔室4內。中心機器人CR係在複數個夾具銷11解除基板W的把持後以手部H1支撐自轉夾具10上的基板W。之後，中心機器人CR係一邊以手部H1支撐基板W一邊使手部H1從腔室4的內部退避。藉此，從腔室4搬出處理完畢的基板W。
在第二實施形態中，除了能達成第一實施形態的功效之外，還能達成下述功效。具體而言，在第五實施例中，使屬於加熱器的一例之加熱板92發熱，該加熱板92係以俯視觀看時與基板W重疊之方式配置於基板W的下方。基板W係被加熱板92加熱。第二液體係被基板W加熱。藉此，能形成貫通第二液膜F2之露出孔H。再者，與僅朝基板W的下表面的一部分噴出比室溫還高溫的加熱流體之情形相比，加熱板92係能直接加熱廣的範圍。藉此，能均勻地加熱基板W以及第二液膜F2。
在第五實施例中，在於第二液膜F2形成露出孔H時以及將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周側時，藉由加熱板92加熱基板W，從而將基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值。在形成露出孔H後，基板W的上表面的至少一部分係露出，且第二液體的蒸氣係漂浮在基板W的上表面附近。因此，將基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值，藉此能防止在基板W的上表面中已從第二液膜F2露出的露出部分產生第二液體的液滴。藉此，能減少在露出部分處的圖案P1的崩壞以及微粒的產生。
[其他實施形態]
本發明並未限定於上述實施形態的內容，可進行各種變更。
例如，在第一實施例至第五實施例中，亦可省略第一覆液工序以及第二覆液工序的至少一者。
在第一實施例至第五實施例中，亦可在已使基板W靜止的狀態下將基板W的上表面上的第一液體置換成第二液體。
在第二實施例至第五實施例中，亦可省略孔形成工序以及孔擴大工序。亦即，亦可在第一液膜F1以及第二液膜F2被保持於基板W的上表面上後，不形成露出孔H地實施乾燥工序。
在第二實施例中，亦可不將溫水等加熱流體供給至基板W的下表面地形成露出孔H，並將露出孔H的外緣擴展至基板W的上表面的外周。當在停止朝基板W的上表面供給新的第二液體的狀態下使基板W旋轉時，第二液膜F2的厚度緩緩地減少。再者，雖然第二液體係從基板W的上表面中的中央部的內側流動至基板W的上表面中的中央部以外的位置，但第二液體不會流動至基板W的上表面的中央部。因此，當停止供給第二液體後經過一段時間時，形成有貫通第二液膜F2的露出孔H。藉此，僅使基板W旋轉即能形成露出孔H。
在第四實施例中，亦可在藉由供給氮氣於第二液膜F2形成露出孔H後，使氮氣碰撞至基板W的上表面之位置從基板W的上表面的中央部移動至基板W的上表面的外周部。在此情形中，只要是使可在腔室4內水平地移動的掃描噴嘴噴出氮氣即可，而非是使配置於阻隔構件51的中央部的中心噴嘴55噴出氮氣。
在第二實施例以及第五實施例以外的實施例中，亦可在於第二液膜F2形成露出孔H時以及將露出孔H的外緣擴展至基板W的外表面的外周側時，將基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值。在此情形中，只要基板W的上表面的溫度維持在比第二液體的露點溫度還高的值，則亦可將室溫的流體(例如室溫的純水)供給至基板W的下表面。
在第二實施形態中，亦可將加熱板92以外的加熱器配置於基板W的下方。加熱器亦可為燈，亦可為加熱板92以及燈以外的加熱器。燈係可為發出紅外線(例如近紅外線)之紅外線燈或者包含發光二極體之二極體燈，亦可為其他的燈。
阻隔構件51除了包含圓板部52之外，亦可包含從圓板部52的外周部朝下方延伸的筒狀部。在此情形中，當阻隔構件51配置於下位置時，被自轉夾具10保持之基板W係被圓筒部圍繞。
阻隔構件51亦可與自轉夾具10一起繞著旋轉軸線A1旋轉。例如，阻隔構件51亦可以不接觸至基板W之方式配置於自轉基座12上。在此情形中，由於阻隔構件51連結於自轉基座12，因此阻隔構件51係以與自轉基座12相同的速度朝與自轉基座12相同的方向旋轉。
亦可省略阻隔構件51。然而，在對基板W的下表面供給純水等之液體之情形中，較佳為設置有阻隔構件51。此原因在於能藉由阻隔構件51阻隔於基板W的外周面流動並從基板W的下表面繞入至基板W的上表面的液滴以及從處理罩21濺回至內側的液滴。
基板處理裝置1並未限定於用以處理圓板狀的基板W之裝置，亦可為用以處理多角形的基板W之裝置。
亦可組合上述全部的構成中的兩個以上的構成。亦可組合上述全部的工序中的兩個以上的工序。
複數個夾具銷11為基板保持單元的一例。清洗液噴嘴35為清洗液供給單元的一例。第一液體噴嘴39為第一置換單元的一例。第二液體噴嘴43為第二置換單元的一例。自轉馬達14為乾燥單元的一例。
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暸本發明的技術性內容之具體例，本發明不應被這些具體例限定地解釋，本發明的精神以及範圍僅被隨附的申請專利範圍所限定。
1:基板處理裝置 2:處理單元 3:控制裝置 3a:電腦本體 3b:CPU 3c:主記憶裝置 3d:周邊裝置 3e:輔助記憶裝置 3f:讀取裝置 3g:通訊裝置 4:腔室 5:隔壁 5a:送風口 5b:搬入搬出口 6:FFU 7:擋門 8:排氣導管 9:排氣閥 10:自轉夾具 11:夾具銷 12:自轉基座 12u:上表面 13:自轉軸 14:自轉馬達 21:處理罩 22:外壁構件 23:罩 24:防護罩 24u:上端 25:圓筒部 26:頂部 27:防護罩升降單元 31:藥液噴嘴 32:藥液配管 33:藥液閥 34:噴嘴移動單元 35:清洗液噴嘴 36:清洗液配管 37:清洗液閥 38:噴嘴移動單元 39:第一液體噴嘴 40:第一液體配管 41:第一液體閥 42:噴嘴移動單元 43:第二液體噴嘴 44:第二液體配管 45:第二液體閥 46:噴嘴移動單元 51:阻隔構件 51L:下表面 52:圓板部 53:支軸 54:阻隔構件升降單元 55:中心噴嘴 56:上氣體配管 57:上氣體閥 58:流量調整閥 59:加熱器 61:上中央開口 62:上氣體流路 63:上氣體配管 64:上氣體閥 65:流量調整閥 71:下表面噴嘴 72:加熱流體配管 73:加熱流體閥 74:流量調整閥 75:加熱器 81:下中央開口 82:下氣體流路 83:下氣體配管 84:下氣體閥 85:流量調整閥 92:加熱板 93:發熱體 94:外殼 95:基座部 96:突出部 97:支軸 98:板升降單元 A1:旋轉軸線 CA: 承載器 CR:中心機器人 F1:第一液膜 F2:第二液膜 H:露出孔 H1,H2:手部 HC:主機電腦 IR:索引機器人 LP:裝載埠 P:程式 P1:圖案 RM:可移媒體 TW:塔 W:基板
[圖1A]係從上方觀看本發明的第一實施形態的基板處理裝置之示意圖。 [圖1B]係從側方觀看基板處理裝置之示意圖。 [圖2]係水平地觀看基板處理裝置所具備之處理單元的內部之示意圖。 [圖3]係顯示控制裝置的硬體之方塊圖。 [圖4]係用以說明藉由基板處理裝置所進行的基板的處理的一例(第一實施例)之流程圖。 [圖5A]係顯示進行第一實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖5B] 係顯示進行第一實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖5C] 係顯示進行第一實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖6]係用以說明藉由基板處理裝置所進行的基板的處理的其他的例子(第二實施例)之流程圖。 [圖7A]係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖7B] 係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖7C] 係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖7D]係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖7E] 係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖7F] 係顯示進行第二實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖8]係用以說明藉由基板處理裝置所進行的基板的處理的其他的例子(第三實施例)之流程圖。 [圖9A]係顯示進行第三實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖9B] 係顯示進行第三實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖9C] 係顯示進行第三實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖10]係用以說明藉由基板處理裝置所進行的基板的處理的其他的例子(第四實施例)之流程圖。 [圖11A]係顯示進行第四實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖11B] 係顯示進行第四實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖11C] 係顯示進行第四實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖12A]係水平地觀看本發明的第二實施形態的自轉夾具(spin chuck)、阻隔構件以及加熱板之示意圖。 [圖12B]係從上方觀看本發明的第二實施形態的自轉夾具以及加熱板之示意圖。 [圖13]係用以說明藉由基板處理裝置所進行的基板的處理的其他的例子(第五實施例)之流程圖。 [圖14A]係顯示進行第五實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖14B] 係顯示進行第五實施例時的基板的狀態之示意圖。 [圖14C] 係顯示進行第五實施例時的基板的狀態之示意圖。

Claims (11)

  1. 一種基板處理方法，係用以一邊水平地保持基板一邊使前述基板乾燥，並包含： 清洗液供給工序，係將含有水的清洗液供給至前述基板的上表面； 第一置換工序，係將第一液體供給至前述基板的上表面，藉此將前述基板的上表面上的前述清洗液置換成前述第一液體； 第二置換工序，係將第二液體供給至前述基板的上表面，藉此將前述基板的上表面上的前述第一液體置換成前述第二液體；以及 乾燥工序，係去除前述基板的上表面上的前述第二液體，藉此使前述基板乾燥； 前述第二液體對於水之溶解度係比前述第一液體對於水之溶解度還小； 前述第二液體的表面張力係比前述第一液體的表面張力還低； 前述第二液體的比重係比前述第一液體的比重還大； 前述第二液體的沸點為室溫以上； 從前述第二液體的沸點減去前述室溫後的值為前述室溫以下。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述清洗液供給工序係包含下述工序：一邊以清洗液供給速度使前述基板旋轉，一邊將前述清洗液供給至前述基板的上表面； 前述第二置換工序係包含下述工序：一邊以比前述清洗液供給速度還小的第二置換速度使前述基板旋轉，一邊將前述第二液體供給至前述基板的上表面。
  3. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述第二置換工序係包含：部分置換工序，係僅將前述基板的上表面上的一部分的前述第一液體置換成前述第二液體，藉此前述第二液體的液膜與圍繞前述第二液體的液膜之前述第一液體的液膜係維持被保持於前述基板的上表面的狀態。
  4. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中在前述乾燥工序之前進一步包含：液體排出工序，係將前述第二液體的液膜從前述基板的上表面排出； 前述液體排出工序係包含： 孔形成工序，係於前述第二液體的液膜形成僅使前述基板的上表面的一部分露出之露出孔；以及 孔擴大工序，係將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
  5. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中前述清洗液供給工序係包含下述工序：一邊以清洗液供給速度使前述基板旋轉，一邊將前述清洗液供給至前述基板的上表面； 前述孔擴大工序係包含下述工序：一邊以比前述清洗液供給速度還小的液體排出速度使前述基板旋轉，一邊將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
  6. 如請求項4或5所記載之基板處理方法，其中前述孔擴大工序係包含下述工序：一邊以超過0rpm且為50rpm以下的旋轉速度使前述基板旋轉，一邊將前述露出孔的外緣擴展至前述基板的上表面的外周。
  7. 如請求項4或5所記載之基板處理方法，其中前述孔形成工序係包含：加熱流體供給工序，係將比前述室溫還高溫的加熱流體僅朝向前述基板的下表面的一部分噴出。
  8. 如請求項4或5所記載之基板處理方法，其中前述孔形成工序係包含：均勻加熱工序，係使以俯視觀看時與前述基板重疊之方式配置於前述基板的下方之加熱器發熱。
  9. 如請求項4或5所記載之基板處理方法，其中前述孔形成工序係包含：掃描工序，係使前述基板繞著通過前述基板的上表面的中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉，且一邊將前述第二液體朝前述基板的上表面噴出一邊使前述第二液體碰撞至前述基板的上表面之位置從前述基板的上表面的中央部移動至前述基板的上表面的外周側。
  10. 如請求項4或5所記載之基板處理方法，其中包含：結露防止工序，係與前述液體排出工序並行，將前述基板的上表面的溫度維持在比前述第二液體的露點溫度還高的值。
  11. 一種基板處理裝置，係具備： 基板保持單元，係水平地保持基板； 清洗液供給單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給含有水的清洗液； 第一置換單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給第一液體，藉此將前述基板的上表面上的前述清洗液置換成前述第一液體； 第二置換單元，係對被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面供給第二液體，藉此將前述基板的上表面上的前述第一液體置換成前述第二液體；以及 乾燥單元，係去除被前述基板保持單元所保持之前述基板的上表面上的前述第二液體，藉此使前述基板乾燥； 前述第二液體對於水之溶解度係比前述第一液體對於水之溶解度還小； 前述第二液體的表面張力係比前述第一液體的表面張力還低； 前述第二液體的比重係比前述第一液體的比重還大； 前述第二液體的沸點為室溫以上； 從前述第二液體的沸點減去前述室溫後的值為前述室溫以下。
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