TW202209472A - 基板處理方法以及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

基板處理方法係包含：蝕刻工序，係於基板的表面形成含有具有蝕刻功能的第一聚合物以及具有固體形成功能的第二聚合物之半固體狀的塗布膜，並藉由前述基板上的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；以及蝕刻停止工序，係藉由固體形成處理使前述塗布膜中的前述第二聚合物硬化從而使前述塗布膜變化成固化膜，藉此使前述基板的表層部的蝕刻停止。

Description

基板處理方法以及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以處理基板之基板處理方法以及基板處理裝置。成為處理對象之基板係例如包括半導體晶圓、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、太陽電池用基板以及液晶顯示裝置、電漿顯示器、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等平面顯示器(FPD；flat panel display)用的基板等之基板。
使用氫氟酸(hydrofluoric acid)作為用以蝕刻基板的表面之蝕刻液(參照下述專利文獻1)。在以蝕刻液處理基板後，藉由DIW(deionized water；去離子水)等之清洗(rinse)液清洗基板的表面。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2012/260949號公報。
[發明所欲解決之課題]
在此種蝕刻處理中，蝕刻液以及與蝕刻液混合的清洗液的排液量多，故環境負擔大。因此，本發明的一個目的在於提供一種能夠減少蝕刻成分的使用量之基板處理方法以及基板處理裝置。 [用以解決課題的手段]
本發明的實施形態之一提供一種基板處理方法，係包含：蝕刻工序，係於基板的表面形成含有具有蝕刻功能的第一聚合物以及具有固體形成功能的第二聚合物之半固體狀的塗布膜，並藉由前述基板上的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；以及蝕刻停止工序，係藉由固體形成處理使前述塗布膜中的前述第二聚合物硬化從而使前述塗布膜變化成固化膜，藉此使前述基板的表層部的蝕刻停止。
依據此種基板處理方法，於基板的表面形成有含有第一聚合物以及第二聚合物之半固體狀的塗布膜。藉由基板上的塗布膜中的第一聚合物蝕刻基板的表層部。塗布膜中的第二聚合物係藉由固體形成處理而被固化。藉此，塗布膜係變成化固化膜。第一聚合物係在固化膜中比在塗布膜中還難以擴散。因此，藉由塗布膜變化成固化膜，停止第一聚合物所為的基板的表層部的蝕刻。
與此種基板處理方法不同，在用以一邊朝向基板的表面持續供給氫氟酸等之蝕刻液的連續流動一邊蝕刻基板的表層部之手法中，蝕刻液係不斷地朝基板的外側方向被排出。
另一方面，半固體狀的塗布膜的流動性係比連續流動的蝕刻液的流動性還低。因此，能減少被排出至基板的外側方向之第一聚合物的量，亦即能減少蝕刻成分的消耗量。
在本發明的實施形態之一中，前述蝕刻工序係包含：液膜蝕刻工序，係形成含有前述第一聚合物以及前述第二聚合物之混合液的液膜，藉由前述混合液的液膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；以及塗布膜蝕刻工序，係由前述混合液的液膜形成前述塗布膜，藉由前述塗布膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部。
依據此種基板處理方法，不僅是藉由塗布膜中的第一聚合物蝕刻基板的表層部，亦藉由成為塗布膜的基底(base)之混合液的液膜中的第一聚合物蝕刻基板的表層部。在混合液的液膜中之接觸至基板的表面之部分的第一聚合物係藉由蝕刻基板的表層部從而消失。混合液的流動性係比半固體狀的塗布膜的流動性還高。因此，與塗布膜所為的蝕刻相比，在基板的表面附近的第一聚合物因為蝕刻而消失時，液膜中的第一聚合物係容易以在液膜中之接觸至基板的表面之部分的第一聚合物的濃度不會減少之方式擴散。因此，由於能抑制基板的表面附近的第一聚合物的濃度減少，因此能迅速地蝕刻基板的表層部。
此外，由於在於基板的表面形成有混合液的液膜的狀態下進行蝕刻，因此與用以一邊朝向基板的表面連續地供給氫氟酸等之蝕刻液的連續流動一邊蝕刻基板的表層部之手法相比，能減少排出至基板的外側方向之第一聚合物的量，亦即能減少蝕刻成分的消耗量。
在本發明的實施形態之一中，前述液膜蝕刻工序係包含：混合液膜形成工序，係從與前述基板的表面對向之噴嘴朝向前述基板的表面噴出前述混合液並形成前述混合液的液膜。
依據此種基板處理方法，對基板的表面供給預先含有第一聚合物以及第二聚合物的混合液。由於無須在基板的表面上混合第一聚合物以及第二聚合物，因此能迅速地形成塗布膜。從而，能縮短基板處理所需的時間。
在本發明的實施形態之一中，前述液膜蝕刻工序係包含：混合液膜形成工序，係將含有第一聚合物的第一聚合物液以及含有第二聚合物的第二聚合物液供給至前述基板的表面，並於前述基板的表面形成前述第一聚合物液以及前述第二聚合物液的混合液的液膜。
依據此種基板處理方法，在基板的表面上混合第一聚合物液以及第二聚合物液。因此，在第一聚合物與第二聚合物為彼此反應的聚合物之情形中，能抑制在對基板的表面供給第一聚合物以及第二聚合物之前第一聚合物與第二聚合物反應。
在本發明的實施形態之一中，前述混合液形成工序係包含下述工序：同時執行朝前述基板的表面供給前述第一聚合物液以及朝前述基板的表面供給前述第二聚合物液。與將第一聚合物液以及第二聚合物液依序供給至基板的表面之方法相比，在同時執行第一聚合物液的供給以及第二聚合物液的供給之情形中能縮短塗布膜的形成所需的時間。從而，能縮短基板處理所需的時間。
在本發明的實施形態之一中，前述混合液形成工序係包含：第一聚合物液供給工序，係朝向前述基板的表面供給前述第一聚合物液；以及第二聚合物液供給工序，係在前述第一聚合物液供給工序之後，朝向前述基板的表面供給前述第二聚合物液並於前述基板的表面形成前述混合液的液膜。
依據此種基板處理方法，第一聚合物液係比第二聚合物液還先被供給至基板的表面。因此，於基板的表面上形成有未混合有第二聚合物液的液膜。第一聚合物液中的第一聚合物的濃度係比混合液中的第一聚合物的濃還高。因此，能在形成混合液之前藉由高濃度的第一聚合物迅速地蝕刻基板的表層部。
再者，在第一聚合物因為蝕刻的進展而被消耗某種程度後，第一聚合物液與第二聚合物液係在基板的表面上被混合。因此，在第一聚合物與第二聚合物為彼此反應的聚合物之情形中，能進一步抑制第一聚合物與第二聚合物的反應。
在本發明的實施形態之一中，前述固體形成處理係包含對於前述塗布膜的加熱處理；前述第二聚合物為熱硬化性樹脂。因此，塗布膜中之作為第二聚合物的熱硬化性樹脂係藉由加熱而被硬化。塗布膜係藉由熱硬化性樹脂的硬化而變化成固化膜。由於藉由熱硬化性樹脂的硬化形成有固化膜，因此能進一步抑制第一聚合物的擴散。因此，能更確實地停止第一聚合物所為的基板的表層部的蝕刻。
在本發明的實施形態之一中，前述固體形成處理係包含朝前述塗布膜的光線照射處理；前述第二聚合物為光硬化性樹脂。因此，塗布膜中之作為第二聚合物的光硬化性樹脂係藉由光線的照射而被硬化。塗布膜係藉由光硬化性樹脂的硬化而變化成固化膜。由於藉由光硬化性樹脂的硬化形成有固化膜，因此能進一步抑制蝕刻成分的擴散。因此，能更確實地停止蝕刻成分所為的基板的表層部的蝕刻。
在本發明的實施形態之一中，前述基板處理方法係進一步包含：固化膜去除工序，係對前述固化膜的表面供給剝離液，藉此從前述基板的表面剝離前述固化膜並從前述基板的表面去除前述固化膜。
在使用塗布膜中的第一聚合物蝕刻基板的表層部之情形中，容易於基板的表面附著有蝕刻殘渣。因此，在固化膜去除工序中，只要是固化膜不是被剝離液溶解並從基板的表面被去除而是從基板的表面被剝離並被去除之方法，則固化膜係在保持著蝕刻殘渣的狀態下從基板的表面被剝離。結果，能從基板的表面將蝕刻殘渣與固化膜一起去除。
在本發明的實施形態之一中，在前述蝕刻停止工序中形成有含有對於前述剝離液的溶解性比前述第二聚合物還高的溶解分成的前述固化膜。而且，藉由在前述固化膜去除工序中被供給的前述剝離液溶解前述固化膜中的前述溶解成分。
依據此種基板處理方法，於固化膜中含有溶解成分。固化膜中的溶解成分係在之後被供給至基板的表面的剝離液溶解。藉由剝離液使固化膜中的溶解成分溶解，藉此於固化膜形成有間隙(貫通孔)。因此，能使剝離液經由形成於固化膜中的貫通孔迅速地到達至固化膜與基板之間的界面。剝離液係進入至基板與固化膜之間的界面並從基板的表面剝離固化膜。藉此，能在結束第一聚合物所為的蝕刻後從基板的表面迅速地剝離固化膜。
在本發明的實施形態之一中，在前述蝕刻工序中，蝕刻前述基板的表層部，藉此形成有蝕刻殘渣。藉由在前述蝕刻停止工序中所形成的前述固化膜保持前述蝕刻殘渣。而且，前述固化膜去除工序係包含下述工序：在前述蝕刻殘渣被保持於前述固化膜的狀態下，將前述蝕刻殘渣與前述固化膜一起去除。
依據此種基板處理方法，藉由基板的表層部的蝕刻所產生的蝕刻殘渣係在固化膜去除工序中與固化膜一起從基板的表面被去除。因此，在去除固化膜後，無須用以另外去除蝕刻殘渣之處理。
本發明的另一個實施形態提供一種基板處理裝置，係包含：塗布膜形成單元，係於基板的表面形成含有具有蝕刻功能的第一聚合物以及具有固體形成功能的第二聚合物之塗布膜；固體形成單元，係進行固體形成處理，前述固體形成處理係使前述基板的表面上的前述塗布膜中的前述第二聚合物固化或者硬化從而形成固化膜；剝離液供給單元，係朝向前述基板的表面供給剝離液，前述剝離液係用以從前述基板的表面剝離前述固化膜；以及控制器，係控制前述塗布膜形成單元、前述固體形成單元以及前述剝離液供給單元。
在前述基板處理裝置中，前述控制器係編程為執行：蝕刻工序，係藉由前述塗布膜形成單元於基板的表面形成塗布膜，並藉由前述塗布膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；蝕刻停止工序，係藉由前述固體形成單元所為的前述固體形成處理使前述塗布膜中的前述第二聚合物硬化從而使前述塗布膜變化成固化膜，藉此使前述基板的表層部的蝕刻停止；以及固化膜去除工序，係對前述固化膜的表面供給剝離液，藉此從前述基板的表面剝離前述固化膜並從前述基板的表面去除前述固化膜。
依據此種基板處理裝置，能達成與上述基板處理方法的發明相同的功效。
參照隨附的圖式並藉由以下所進行的本發明的詳細的說明，更明瞭上述目的以及其他的目的、特徵、態樣以及優點。
[第一實施形態]
圖1係顯示本發明的第一實施形態的基板處理裝置1的布局之示意性的俯視圖。
基板處理裝置1為葉片式的裝置，用以逐片地處理矽晶圓等之基板W。在本實施形態中，基板W為圓板狀的基板。作為基板W，能使用於表面露出了能夠蝕刻的成分之基板。作為基板W，較佳為使用於表面露出了SiO2 (氧化矽)、TiN(氮化鈦)、Cu(銅)、Ru(釕)、Co(鈷)、Mo(鉬)以及W(鎢)中的至少一者之基板。於基板W的表面係可僅露出了上述物質中的一種類的物質，亦可露出了上述物質中的複數個物質。
基板處理裝置1係包含：複數個處理單元2，係藉由流體處理基板W；裝載埠(load port)LP，係供承載器(carrier)C載置，承載器C係用以收容藉由處理單元2處理的複數片基板W；搬運機器人IR與搬運機器人CR，係在裝載埠LP與處理單元2之間搬運基板W；以及控制器3，係控制基板處理裝置1。
搬運機器人IR係在承載器C與搬運機器人CR之間搬運基板W。搬運機器人CR係在搬運機器人IR與處理單元2之間搬運基板W。複數個處理單元2係具有例如同樣的構成。詳細而言係於後述，於在處理單元2內朝向基板W供給之流體含有混合液、第一聚合物液、第二聚合物液、剝離液、清洗液等。
各個處理單元2係包含腔室(chamber)4以及配置於腔室4內的處理罩(processing cup)7，並在處理罩7內執行對於基板W的處理。於腔室4形成有出入口(未圖示)，出入口係用以藉由搬運機器人CR搬入基板W以及搬出基板W。於腔室4具備有擋門(shutter)單元(未圖示)，擋門單元係將出入口予以開閉。
圖2係用以說明處理單元2的構成例之示意圖。處理單元2係包含自轉夾具(spin chuck)5、加熱器單元6、第一移動噴嘴9、第二移動噴嘴10以及第三移動噴嘴11。
自轉夾具5為基板保持旋轉單元的一例，用以一邊水平地保持基板W一邊使基板W繞著旋轉軸線A1(鉛直軸線)旋轉。旋轉軸線A1為通過基板W的中央部之鉛直的直線。自轉夾具5係包含複數個夾具銷(chuck pin)20、自轉基座(spin base)21、旋轉軸22以及自轉馬達(spin motor)23。
自轉基座21係具有沿著水平方向的圓板形狀。於自轉基座21的上表面，用以把持基板W的周緣之複數個夾具銷20係隔著間隔配置於自轉基座21的周方向。
複數個夾具銷20係被銷開閉單元24開閉。複數個夾具銷20係被銷開閉單元24設定成閉狀態，藉此水平地保持(夾持)基板W。複數個夾具銷20係被銷開閉單元24設定成開狀態，藉此解放基板W。複數個夾具銷20係在開狀態下從下方支撐基板W。
自轉基座21以及複數個夾具銷20係構成用以水平地保持基板W之基板保持單元。基板保持單元亦稱為基板固持具。
旋轉軸22係沿著旋轉軸線A1於鉛直方向延伸。旋轉軸22的上端部係結合至自轉基座21的下表面中央。自轉馬達23係對旋轉軸22施予旋轉力。藉由旋轉馬達23使旋轉軸22旋轉，藉此使自轉基座21旋轉。藉此，基板W係繞著旋轉軸線A1旋轉。自轉馬達23為基板旋轉單元的一例，用以使基板W繞著旋轉軸線A1旋轉。
加熱器單元6為基板加熱單元的一例，用以加熱基板W整體。加熱器單元6係具有圓板狀的加熱板(hot plate)的形態。加熱器單元6係配置於自轉基座21的上表面與基板W的下表面之間。加熱器單元6係具有從下方與基板W的下表面對向之對向面6a。
加熱器單元6係包含板本體61以及加熱器62。板本體61係俯視觀看時比基板W稍微小。板本體61的上表面係構成對向面6a。加熱器62亦可為內置於板本體61之電阻體。藉由對加熱器62通電來加熱對向面6a。對向面6a係被加熱至例如195℃。
處理單元2係包含：加熱器通電單元64，係經由供電線63對加熱器62供給電力；以及加熱器升降單元65，係使加熱器單元6相對於自轉基座21相對性地升降。加熱器通電單元64係例如為電源。加熱器升降單元65係例如包含：滾珠螺桿(ball screw)機構(未圖示)；以及電動馬達(未圖示)，係對該滾珠螺桿機構賦予驅動力。加熱器升降單元65亦稱為加熱器升降機。
於加熱器單元6的下表面結合有升降軸66，升降軸66係沿著旋轉軸線A1於鉛直方向延伸。升降軸66係插通形成於自轉基座21的中央部之貫通孔21a以及中空的旋轉軸22。供電線63係通過升降軸66內。
加熱器升降單元65係經由升降軸66使加熱器單元6升降。加熱器單元6係能藉由加熱器升降單元65而升降並位於下位置以及上位置。加熱器升降單元65不僅能夠將加熱器單元6配置於下位置以及上位置，亦能將加熱器單元6配置於下位置以及上位置之間的任意的位置。
加熱器單元6係能夠在上升時從開狀態的複數個夾具銷20接取基板W。加熱器單元6係藉由加熱器升降單元65配置於接觸至基板W的下表面之位置或者接近基板W的下表面之位置，藉此能加熱基板W。
處理罩7係包含：複數個防護罩(guard)71，係接住從被自轉夾具5保持的基板W朝外側方向飛散的液體；複數個罩(cup)72，係接住藉由複數個防護罩71被導引至下方的液體；以及圓筒狀的外壁構件73，係圍繞複數個防護罩71以及複數個罩72。
在本實施形態中，顯示設置有兩個防護罩71(第一防護罩71A以及第二防護罩71B)以及兩個罩72(第一罩72A以及第二罩72B)的例子。
第一罩72A以及第二罩72B係分別具有朝向上方開放的環狀溝槽的形態。
第一防護罩71A係以圍繞自轉基座21之方式配置。第二防護罩71B係以在比第一防護罩71A還外側處圍繞自轉基座21之方式配置。
第一防護罩71A以及第二防護罩71B係分別具有大致圓筒形狀。各個防護罩71的上端部係以朝向自轉基座21之方式於內側方向傾斜。
第一罩72A係接住藉由第一防護罩71A被導引至下方的液體。第二罩72B係與第一防護罩71A一體地形成，接住藉由第二防護罩71B被導引至下方的液體。
處理單元2係包含：防護罩升降單元74，係使第一防護罩71A以及第二防護罩71B分別於鉛直方向升降。防護罩升降單元74係使第一防護罩71A在下位置與上位置之間升降。防護罩升降單元74係使第二防護罩71B在下位置與上位置之間升降。
在第一防護罩71A以及第二防護罩71B皆位於上位置時，從基板W飛散的液體係被第一防護罩71A接住。在第一防護罩71A位於下位置且第二防護罩71B位於上位置時，從基板W飛散的液體係被第二防護罩71B接住。在第一防護罩71A以及第二防護罩71B皆位於下位置時，為了搬入基板W以及搬出基板W，搬運機器人CR係能夠存取(access)自轉夾具5。
防護罩升降單元74係例如包含：第一滾珠螺桿機構(未圖示)，係結合至第一防護罩71A；第一馬達(未圖示)，係對第一滾珠螺桿機構賦予驅動力；第二滾珠螺桿機構(未圖示)，係結合至第二防護罩71B；以及第二馬達(未圖示)，係對第二滾珠螺桿機構賦予驅動力。防護罩升降單元74亦稱為防護罩升降機。
第一移動噴嘴9為混合液噴嘴(混合液供給單元)的一例，用以朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面供給(噴出)含有第一聚合物以及第二聚合物的混合液。
第一移動噴嘴9係藉由第一噴嘴移動單元35於水平方向以及鉛直方向移動。第一移動噴嘴9係能在水平方向中於中心位置與起始位置(home position)(退避位置)之間移動。第一移動噴嘴9係在位於中心位置時與基板W的上表面的中央區域對向。
第一移動噴嘴9係在位於起始位置時，不與基板W的上表面對向，在俯視觀看時位於處理罩7的外側方向。第一移動噴嘴9係能藉由朝鉛直方向的移動從而接近基板W的上表面以及從基板W的上表面退避至上方。
第一噴嘴移動單元35亦可包含：臂(未圖示)，係結合至第一移動噴嘴9且水平地延伸；轉動軸(未圖示)，係結合至臂且沿著鉛直方向延伸；以及轉動軸驅動單元(未圖示)，係使轉動軸升降或者轉動。
轉動軸驅動單元係使轉動軸繞著鉛直的轉動軸線轉動，藉此使臂擺動。再者，轉動軸驅動單元係使轉動軸沿著鉛直方向升降，藉此使臂升降。因應臂的擺動以及升降，第一移動噴嘴9係於水平方向以及鉛直方向移動。
第一移動噴嘴9係連接於混合液配管40，混合液配管40係用以將混合液導引至第一移動噴嘴9。當打開夾設於混合液配管40之混合液閥50時，混合液係從第一移動噴嘴9的噴出口朝下方連續流動地噴出。在第一移動噴嘴9位於中央位置時，當打開混合液閥50時，混合液係被供給至基板W的上表面的中央區域。
於混合液包含有溶質以及溶媒。混合液所含有的溶媒係例如為有機溶劑。
作為有機溶劑，能例舉：異丙醇(IPA)等之醇類；乙二醇單甲醚(ethylene glycol monomethyl ether)、乙二醇單乙醚(ethylene glycol monoethyl ether)等之乙二醇單烷基醚(ethylene glycol monoalkyl ether)類；乙二醇單甲醚醋酸酯(ethylene glycol monomethyl ether acetate)、乙二醇乙醚醋酸酯(ethylene gylcol monoethyl ether acetate)等之乙二醇單烷基醚醋酸酯(ethylene glycol monoalkyl ether acetate)類；丙二醇單甲醚(PGME；propylene glycol monomethyl ether)、丙二醇單乙醚(PGEE)等之丙二醇單烷基醚(propylene glycol monoalkyl ether)類；丙二醇單甲醚醋酸酯(PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate))、丙二醇單乙醚醋酸酯(propylene glycol monoethyl ether acetate)等之丙二醇單烷基醚醋酸酯(propylene glycol monoalkyl ether acetate)類；乳酸甲酯(methyl lactate)、乳酸乙酯(ethyl lactate)等之乳酸酯(lactic acid ester)類；甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等之芳香烴(aromatic hydrocarbon)類；甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)、2-庚酮(2-heptanone)、環己酮(cyclohexanone)等之酮(ketone)類；N,N-二甲基乙醯胺(N,N-dimethylacetamide)、N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)等之醯胺基(amido)類；γ-丁內酯(γ-butyrolactone)等之內酯(lactone)類等。這些有機溶劑係能單獨使用亦可混合兩種以上來使用。
於混合液含有第一聚合物、第二聚合物以及溶解成分。第一聚合物為能蝕刻基板W的表層之成分，亦即為具有蝕刻功能之成分。第一聚合物係例如為羧酸(carboxylic acid)、磺酸(sulfonic acid)等之有機酸聚合物。作為羧酸，例如能具舉下述化學式1所示的聚丙烯酸(polyacrylic acid)。作為磺酸，例如能例舉下述化學式2所示的聚苯乙烯磺酸鹽(polystyrene sulfonate)。
[化學式1]
Figure 02_image001
[化學式2]
Figure 02_image003
第二聚合物為藉由加熱或者光線照射等之固體形成處理而固化或者硬化之成分，亦即為具有固體形成功能之成分。在第一實施形態中，第二聚合物為藉由加熱而硬化之熱硬化性樹脂。熱硬化性樹脂亦可包含例如環氧樹脂(epoxy resin)、酚樹脂(phenol resin)、三聚氰胺樹脂(melamine resin)、不飽和聚酯樹脂(unsaturated polyester resin)、聚胺酯樹脂(polyurethane resin)中的至少一者。
溶解成分為對於後述的剝離液的溶解性比第二聚合物還高之物質。溶解成分係例如為2,2-雙(4-羥苯基)丙烷(2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane)。溶解成分並未限定於2,2-雙(4-羥苯基)丙烷。溶解成分的詳細說明係於後述。
第二移動噴嘴10為剝離液噴嘴(剝離液供給單元)的一例，用以朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面連續流動地供給(噴出)氨水等之剝離液。剝離液為用以將形成於基板W上的固化膜從基板W的上表面剝離之液體。
第二移動噴嘴10係藉由第二噴嘴移動單元36於水平方向以及鉛直方向移動。第二移動噴嘴10係能在水平方向中於中心位置與起始位置(退避位置)之間移動。
第二移動噴嘴10係在位於中心位置時與基板W的上表面的中央區域對向。第二移動噴嘴10係在位於起始位置時，不與基板W的上表面對向，在俯視觀看時位於處理罩7的外側方向。第二移動噴嘴10係能藉由朝鉛直方向的移動從而接近基板W的上表面以及從基板W的上表面退避至上方。
第二噴嘴移動單元36係具有與第一噴嘴移動單元35同樣的構成。亦即，第二噴嘴移動單元36亦可包含：臂(未圖示)，係結合至第二移動噴嘴10且水平地延伸；轉動軸(未圖示)，係結合至臂且沿著鉛直方向延伸；以及轉動軸驅動單元(未圖示)，係使轉動軸升降或者轉動。
第二移動噴嘴10係連接於剝離液配管41，剝離液配管41係用以將剝離液導引至第二移動噴嘴10。當打開夾設於剝離液配管41的剝離液閥51時，剝離液係從第二移動噴嘴10的噴出口朝下方連續流動地噴出。當在第二移動噴嘴10位於中央位置時打開剝離液閥51時，剝離液係被供給至基板W的上表面的中央區域。
從第二移動噴嘴10噴出的剝離液係能使用用以使溶解成分比固體形成成分還容易溶解之液體。從第二移動噴嘴10噴出的剝離液係例如為氨水等之鹼性水溶液(鹼性液體)。作為鹼性水溶液的具體例，能例舉氨水、SC1液體(Standard clean-1；第一標準清洗液，亦即氨水過氧化氫水混和液(ammonia-hydrogen peroxide mixture)、TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide；氫氧化四甲銨)水溶液、膽鹼(choline)水溶液以及這些溶液的任意的組合。剝離液並未限定於鹼性液體，亦可為純水(較佳為DIW)或者中性以及酸性的任一種水溶液(非鹼性水溶液)。
第三移動噴嘴11為清洗液噴嘴(清洗液供給單元)的一例，用以朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面連續流動地供給(噴出)純水等之清洗液。清洗液為下述液體：用以沖洗附著於基板W的表面的液體。
第三移動噴嘴11係藉由第三噴嘴移動單元37於水平方向以及鉛直方向移動。第三移動噴嘴11係能在水平方向中在中心位置與起始位置(退避位置)之間移動。
第三移動噴嘴11係在位於中心位置時與基板W的上表面的中央區域對向。第三移動噴嘴11係在位於起始位置時，不與基板W的上表面對向，在俯視觀看時位於處理罩7的外側方向。第三移動噴嘴11係能藉由朝鉛直方向的移動從而接近基板W的上表面以及從基板W的上表面退避至上方。
第三噴嘴移動單元37係具有與第一噴嘴移動單元35同樣的構成。亦即，第三噴嘴移動單元37亦可包含：臂(未圖示)，係結合至第三移動噴嘴11且水平地延伸；轉動軸(未圖示)，係結合至臂且沿著鉛直方向延伸；以及轉動軸驅動單元(未圖示)，係使轉動軸升降或者轉動。
第三移動噴嘴11係連接於清洗液配管42，清洗液配管42係用以將清洗液導引至第三移動噴嘴11。當打開夾設於清洗液配管42的清洗液閥52時，清洗液係從第三移動噴嘴11的噴出口朝下方連續流動地噴出。在第三移動噴嘴11位於中央位置時，當打開清洗液閥52時，清洗液係被供給至基板W的上表面的中央區域。
作為清洗液，能例舉DIW等之純水、碳酸水、電解離子水、稀釋濃度(例如1ppm至100ppm左右)的鹽酸水、稀釋濃度(例如1ppm至100ppm左右)的氨水、還原水(氫水(hydrogen water))等。
只要為具有與剝離液相溶的相溶性之液體，則能夠使用IPA等之有機溶劑作為清洗液。所謂相溶性係指兩種類的液體相互溶融且彼此混合之性質。在後述的基板處理中，雖然藉由甩離基板W上的清洗液從而使基板W的上表面乾燥，然而只要清洗液為低表面張力液體則能在基板W的上表面被乾燥時減少作用於基板W的上表面的表面張力。
作為低表面張力液體而發揮作用的有機溶劑，能例舉包含IPA、HFE(hydrofluoroether；氫氟醚)、甲醇(methanole)、乙醇(ethanol)、丙酮(acetone)、PGEE(Propylene glycol monoethyl ether；丙二醇單乙醚)以及反-1,2-二氯乙烯(Trans-1,2-dichloroethylene)中的至少一者之液體等。
作為低表面張力液體而發揮作用的有機溶劑係無須僅由單體成分所構成，亦可為與其他的成分混合的液體。例如，亦可為IPA與DIW的混合液，或亦可為IPA與HFE的混合液。
圖3係顯示基板處理裝置1的主要部分的電性構成之方塊圖。控制器3係具備微電腦(microcomputer)，並遵循預定的控制程式控制基板處理裝置1所具備的控制對象。
具體而言，控制器3係包含處理器(CPU(Central Processing Unit；中央處理單元))3A以及儲存有控制程式的記憶體3B。控制器3係構成為：藉由處理器3A執行控制程式從而執行用以基板處理的各種控制。
尤其，控制器3係被編程為控制搬運機器人IR、CR、自轉馬達23、銷開閉單元24、第一噴嘴移動單元35、第二噴嘴移動單元36、第三噴嘴移動單元37、加熱器通電單元64、加熱器升降單元65、防護罩升降單元74、混合液閥50、剝離液閥51以及清洗液閥52。藉由控制器3來控制閥，藉此控制有無從對應的噴嘴噴出處理流體以及從對應的噴嘴噴出的處理流體的噴出流量。
圖4係用以說明基板處理裝置1所為的基板處理的一例之流程圖。圖4係主要顯示藉由控制器3執行程式從而實現的處理。圖5A至圖5E係用以說明基板處理的各個工序的樣子之示意圖。
如圖4所示，在基板處理裝置1所為的基板處理中，例如依序執行基板搬入工序(步驟S1)、混合液供給工序(步驟S2)、塗布膜形成工序(步驟S3)、固化膜形成工序(步驟S4)、固化膜去除工序(步驟S5)、清洗工序(步驟S6)、旋乾(spin drying)工序(步驟S7)以及基板搬出工序(步驟S8)。
以下主要參照圖2以及圖4。適當地參照圖5A至圖5E。
首先，未處理的基板W係藉由搬運機器人IR、CR(參照圖1)從承載器C搬入至處理單元2並被傳遞至自轉夾具5(步驟S1)。藉此，基板W係被自轉夾具5水平地保持(基板保持工序)。
在搬入基板W時，加熱器單元6係在加熱器62被通電的狀態下配置於非加熱位置，非加熱位置為不對基板W進行加熱之位置。非加熱位置係例如為下位置。與此種基板處理不同，加熱器單元6亦可藉由加熱器通電單元64有無通電來切換基板W的加熱以及停止加熱。
自轉夾具5所為的基板W的保持係持續至旋乾工序(步驟S7)結束為止。在基板保持工序開始後直至旋乾工序(步驟S7)結束為止之期間，防護罩升降單元74係以至少一個防護罩71位於上位置之方式調整第一防護罩71A以及第二防護罩71B的高度位置。在基板W被自轉夾具5保持的狀態下，自轉馬達23係使自轉基座21旋轉。藉此，開始旋轉被水平地保持的基板W(基板旋轉工序)。
接著，在搬運機器人CR退避至處理單元2的外部後，執行用以對基板W的上表面供給混合液之混合液供給工序(步驟S2)。具體而言，第一噴嘴移動單元35係使第一移動噴嘴9移動至處理位置。第一移動噴嘴9的處理位置係例如為中央位置。
在第一移動噴嘴9位於處理位置的狀態下打開混合液閥50。藉此，如圖5A所示，從第一移動噴嘴9朝向旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給(噴出) 混合液(混合液供給工序、混合液噴出工序)。被供給至基板W的上表面的混合液係藉由離心力擴展至基板W的上表面整體並於基板W的上表面整體形成有混合液的液膜101(混合液膜形成工序)。藉由混合液的液膜101中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序、液膜蝕刻工序)。
從第一移動噴嘴9供給混合液係持續預定時間，例如持續2秒至4秒。在混合液供給工序中，基板W係以預定的混合液旋轉速度旋轉，例如以10rpm至1500rpm旋轉。塗布於基板W的上表面之混合液的量為2cc左右。
混合液旋轉速度較佳為混合液不會朝基板W的外側方向飛散的程度之速度，且較佳為混合液的液膜101在基板W上成為覆液(paddle)狀態。所謂覆液狀態係指基板W的上表面被液膜101覆蓋且基板W於旋轉方向靜止的狀態或者基板W以低旋轉速度(50rpm以下)旋轉之狀態。
接著，執行圖5B所示，執行塗布膜形成工序(步驟S3)，處理膜形成工序係用以使溶媒從基板W上的混合液蒸發從而形成塗布膜102。
具體而言，關閉混合液閥50。接著，藉由第一噴嘴移動單元35將第一移動噴嘴9移動至起始位置。
基板W的旋轉所致使的離心力不僅作用於基板W上的混合液，亦作用於與液膜101接觸的氣體。因此，藉由離心力的作用形成有該氣體從基板W的中心側朝向周緣側之氣流。藉由此氣流將與液膜101接觸的氣體狀態的溶媒從與基板W接觸的氛圍(atmosphere)被排除。因此，促進溶媒從基板W上的混合液蒸發(揮發)，從而形成有半固體狀的塗布膜102(塗布膜形成工序)。所謂半固體狀為固體成分與液體成分已經混合的狀態。第一移動噴嘴9以及自轉馬達23為塗布膜形成單元的一例。
藉由塗布膜102中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序)。塗布膜102的黏度係比液膜101還高。在塗布膜形成工序中，自轉馬達23係作為用以使混合液中的溶媒蒸發之蒸發單元(蒸發促進單元)而發揮作用。
塗布膜形成工序(步驟S3)係例如持續30秒。在塗布膜形成工序(步驟S3)中，基板W係例如以預定的塗布膜形成速度旋轉，例如以800rpm旋轉。
接著，執行固化膜形成工序(步驟S4)，固化膜形成工序係藉由使基板W上的塗布膜102硬化從而形成固化膜100。
具體而言， 加熱器升降單元65係將加熱器單元6配置於加熱位置。加熱位置係例如為隔離加熱位置，用以在已從基板W的下表面離開的位置加熱基板W。藉此，如圖5C所示，藉由加熱器單元6經由基板W加熱塗布膜102(塗布膜加熱工序)。
藉由對於塗布膜102的加熱，塗布膜102中的第二聚合物(熱硬化性樹脂)被硬化。藉由第二聚合物的硬化從而形成有固化膜100(固化膜形成工序)。藉由加熱使塗布膜102中的第二聚合物硬化從而使塗布膜102變化成固化膜100，藉此停止基板W的表層部的蝕刻(蝕刻停止工序)。由於藉由加熱形成有固化膜100，因此加熱為固體形成處理的一例。加熱器單元6為固體形成單元的一例。
塗布膜102的加熱係持續預定時間，例如持續30秒。在固化膜形成工序(步驟S4)中，基板W係以預定的固化膜形成速度旋轉，例如以800rpm旋轉。
接著，如圖5D以及圖5E所示，執行固化膜去除工序(步驟S5)，固化膜去除工序係對基板W的上表面供給剝離液從而將固化膜100從基板W的上表面剝離並去除。
具體而言，加熱器升降單元65係使加熱器單元6移動至非加熱位置。接著，第二噴嘴移動單元36係使第二移動噴嘴10移動至處理位置。第二移動噴嘴10的處理位置係例如為中央位置。
在第二移動噴嘴10位於處理位置的狀態下打開剝離液閥51。藉此，如圖5D所示，從第二移動噴嘴10朝向旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給(噴出)剝離液(剝離液供給工序、剝離液噴出工序)。被供給至基板W的上表面的剝離液係藉由離心力而擴展至基板W整體。被供給至基板W的上表面的剝離液係一邊使固化膜100中的溶解成分溶解一邊到達至基板W的上表面與固化膜100之間的界面並進入至固化膜100與基板W的上表面之間。如圖5E所示，持續供給剝離液，藉此將固化膜100從基板W的上表面剝離並去除(固化膜去除工序)。
供給剝離液係例如持續30秒。在固化膜去除工序(步驟S5)中，基板W係以預定的去除旋轉速度旋轉，例如以800rpm旋轉。
接著，如圖5F所示，執行清洗工序(步驟S6)，清洗工序係從基板W的上表面沖洗剝離液。具體而言，關閉剝離液閥51，第二噴嘴移動單元36係使第二移動噴嘴10移動至退避位置。接著，第三噴嘴移動單元37係使第三移動噴嘴11移動至處理位置。第三移動噴嘴11的處理位置係例如為中央位置。
接著，在第三移動噴嘴11位於處理位置的狀態下打開清洗液閥52。藉此，如圖5F所示，從第三移動噴嘴11朝向旋轉狀態的基板W的上表面的中央區域供給(噴出)清洗液(清洗液供給工序、清洗液噴出工序)。被供給至基板W的上表面的清洗液係藉由離心力擴展至基板W的上表面整體。藉此，附著於基板W的上表面的剝離液係與清洗液一起被排出至基板W的外部並被置換成清洗液(清洗工序、剝離液排出工序)。
朝基板W的上表面以及下表面供給清洗液係持續預定時間，例如持續30秒。在清洗工序(步驟S6)中，基板W係以預定的清洗旋轉速度旋轉，例如以800rpm旋轉。
接著，執行旋乾工序(步驟S7)，旋乾工序係使基板W高速旋轉從而使基板W的上表面乾燥。具體而言，關閉清洗液閥52。藉此，停止朝基板W的上表面供給清洗液。
接著，自轉馬達23係加速基板W的旋轉從而使基板W高速旋轉。旋乾工序中的基板W係以乾燥速度旋轉，例如以1500rpm旋轉。旋乾工序係執行預定時間，例如執行30秒。藉此，大的離心力作用於基板W上的清洗液，基板W上的清洗液係被甩離至基板W的周圍。
接著，自轉馬達23係使基板W停止旋轉。防護罩升降單元74係使第一防護罩71A以及第二防護罩71B移動至下位置。
搬運機器人CR係進入至處理單元2，從自轉夾具5的夾具銷20拾取處理完畢的基板W並朝處理單元2的外部搬出(步驟S8)。該基板W係從搬運機器人CR被傳遞至搬運機器人IR，並藉由搬運機器人IR收容至承載器C。
接著，使用圖6A至圖6E詳細地說明基板處理中的基板W的表面附近的樣子。圖6A至圖6E係用以說明基板處理中的基板W的表面附近的樣子之示意圖。
在塗布膜形成工序(步驟S3)中所形成的塗布膜102係含有第一聚合物(有機酸聚合物)、第二聚合物(熱硬化性樹脂)以及溶解成分。藉由塗布膜102中的第一聚合物蝕刻基板W的表層部150(蝕刻工序)。所謂基板W的表層部150係指基板W的表面附近的部分。
塗布膜102中之接觸至基板W的上表面151之部分的第一聚合物係藉由蝕刻基板W的表層部150從而消失。因此，塗布膜102中的第一聚合物係以塗布膜102中之接觸至基板W的上表面151之部分的第一聚合物的濃度不會減少之方式移動至基板W的上表面151側。因此，如圖6B所示，基板W的表層部150的蝕刻係緩緩地進展，基板W的上表面151係朝向下表面側後退。基板W的表層部150被蝕刻，從而形成有蝕刻殘渣104。
接著，經由基板W加熱塗布膜102，藉此如圖6C所示塗布膜102係變化成固化膜100。於固化膜100包含有固體狀態的第一聚合物、第二聚合物以及溶解成分。將固體狀態的第一聚合物稱為第一聚合物固體110。將固體狀態的第二聚合物稱為第二聚合物固體111。將固體狀態的溶解成分稱為溶解成分固體112。固化膜100(尤其是第二聚合物固體111)係保持藉由蝕刻工序所形成的蝕刻殘渣104。
接著，參照圖6D，藉由剝離液選擇性地溶解溶解成分固體112。亦即，固化膜100係被局部性地溶解(溶解工序、局部溶解工序)。
所謂「固體狀態的溶解成分固體112選擇性地被溶解」並不是指僅有固體狀態的溶解成分固體112被溶解。所謂「固體狀態的溶解成分固體112選擇性地被溶解」係指雖然固體狀態的第二聚合物固體111亦被稍微溶解，但是大部分的固體狀態的溶解成分固體112被溶解。
將溶解成分固體112選擇性地溶解作為契機，於固化膜100中之偏重集中有溶解成分固體112之部分形成有貫通孔106(貫通孔形成工序)。
於偏重集中有溶解成分固體112的部分亦存在有第二聚合物固體111，而不是僅存在有溶解成分固體112。由於剝離液並不是僅使溶解成分固體112溶解而是亦使溶解成分固體112的周圍的第二聚合物固體111溶解，因此促進貫通孔106的形成。
俯視觀看時貫通孔106係例如為直徑數nm的大小。貫通孔106係不需明確地形成為能夠觀測的程度。亦即，貫通孔106係只要為於固化膜100形成有用以使剝離液從固化膜100的上表面移動至基板W的上表面151的路徑即可，且此路徑整體只要整體貫通固化膜100即可。
在此，在固化膜100中適度地殘留有溶媒之情形中，剝離液係一邊溶入至殘留於固化膜100中的溶媒一邊局部性地溶解固化膜100。詳細而言，剝離液一邊溶入至殘留於固化膜100中的溶媒一邊溶解固化膜100中的溶解成分固體112從而形成貫通孔106。因此，剝離液容易進入至固化膜100內(溶解進入工序)。
已到達至基板W的上表面151的剝離液係作用於固化膜100與基板W之間的界面並將固化膜100剝離，從而將已剝離的固化膜100從基板W的上表面151排除(剝離排除工序)。
詳細而言，第二聚合物固體111對於剝離液的溶解性係比溶解成分固體112對於剝離液的溶解性還低，大部分的第二聚合物固體111係被維持在固體狀態。因此，第二聚合物固體111的表面附近被剝離液僅稍微溶解。因此，經由貫通孔106到達至基板W的上表面151附近的剝離液係在第二聚合物固體111中僅使基板W的上表面151附近的部分溶解。藉此，如圖6D的放大圖所示，剝離液係一邊使基板W的上表面151附近的固體狀態的第二聚合物固體111緩緩地溶解一邊逐漸進入至固化膜100與基板W的上表面151之間的間隙G(剝離液進入工序)。
接著，例如以貫通孔106的周緣作為起點於固化膜100形成龜裂(裂痕(crack))。因此，溶解成分固體112係被稱為裂痕產生成分。固化膜100係藉由龜裂的形成而分裂並成為膜片108。如圖6E所示，固化膜100的膜片108係在保持著蝕刻殘渣104的狀態下從基板W剝離(固化膜分裂工序、固化膜剝離工序)。
接著，持續供給剝離液，藉此成為膜片108的固化膜100係在保持著蝕刻殘渣104的狀態下被剝離液沖洗。換言之，保持著蝕刻殘渣104的膜片108係被推出至基板W的外部並從基板W的上表面151排除(固化膜排除工序、蝕刻殘渣排除工序)。藉此，能良好地洗淨基板W的上表面151。
依據第一實施形態，達成以下的功效。
依據第一實施形態，於基板W的上表面151形成有含有第一聚合物以及第二聚合物之半固體狀的塗布膜102。藉由塗布膜102中的第一聚合物蝕刻基板W的表層部150。塗布膜102中的第二聚合物係藉由加熱處理(固體形成處理)而被固化。藉此，塗布膜102係變成化固化膜100。第一聚合物係在固化膜100中比在塗布膜102中還難以擴散。因此，藉由塗布膜102變化成固化膜100，停止第一聚合物所為的基板W的表層部150的蝕刻。
與此種基板處理方法不同，在用以一邊朝向基板W的上表面151持續供給氫氟酸等之蝕刻液的連續流動一邊蝕刻基板W的表層部150之手法中，蝕刻液係不斷地朝基板W的外側方向被排出。
另一方面，半固體狀的塗布膜102的流動性係比連續流動的蝕刻液的流動性還低。因此，能減少被排出至基板W的外側方向之混合液的量。因此，能減少第一聚合物的消耗量，亦即能減少蝕刻成分的消耗量。
在使用塗布膜102中的第一聚合物蝕刻基板W的表層部150之情形中，容易於基板W的上表面151附著有蝕刻殘渣104。在第一實施形態的基板處理方法中，在固化膜去除工序中，固化膜100不是被剝離液溶解並從基板W的上表面151被去除而是從基板W的上表面151被剝離並被去除。因此，固化膜100係在保持著蝕刻殘渣104的狀態下從基板W的上表面151被剝離。結果，能從基板W的上表面151將蝕刻殘渣104與固化膜100一起去除。
此外，依據第一實施形態，蝕刻工序係包含液膜蝕刻工序以及塗布膜蝕刻工序。因此，不僅是藉由塗布膜102中的第一聚合物蝕刻基板W的表層部150，亦藉由成為塗布膜102的基底之混合液的液膜101中的第一聚合物蝕刻基板W的表層部150。在混合液的液膜101中之接觸至基板W的上表面151之部分的第一聚合物係藉由蝕刻基板W的表層部150從而消失。混合液的流動性係比半固體狀的塗布膜102的流動性還高。
因此，與塗布膜102所為的蝕刻相比，在基板W的上表面151附近的第一聚合物因為蝕刻而消失時，混合液的液膜101中的第一聚合物係比塗布膜102中的第一聚合物還容易迅速地擴散。因此，由於能抑制基板W的上表面151附近的第一聚合物的濃度減少，因此能迅速地蝕刻基板W的表層部150。
此外，由於在於基板W的上表面151形成有混合液的液膜101的狀態下進行蝕刻，因此與用以一邊朝向基板W的上表面151連續地供給氫氟酸等之蝕刻液的連續流動一邊蝕刻基板W的表層部150之手法相比，能減少排出至基板W的外側方向之第一聚合物的量，亦即能減少蝕刻成分的消耗量。
液膜蝕刻工序係包含：混合液膜形成工序，係從與基板W的上表面151對向之第一移動噴嘴9朝向基板W的上表面151噴出混合液並形成混合液的液膜。因此，第一聚合物以及第二聚合物係在預先混合的狀態下被供給至基板W的上表面151。由於無須在基板W的上表面151上混合第一聚合物以及第二聚合物，因此能迅速地形成塗布膜102。從而，能縮短基板處理所需的時間。
此外，依據第一實施形態，作為塗布膜102中的第二聚合物之熱硬化性樹脂係藉由加熱而被硬化。塗布膜102係藉由熱硬化性樹脂的硬化而變化成固化膜100。由於藉由熱硬化性樹脂的硬化形成有固化膜100，因此能進一步抑制第一聚合物的擴散。因此，能更確實地停止第一聚合物所為的基板W的表層部150的蝕刻。
此外，依據第一實施形態，固化膜100係含有對於剝離液的溶解性比第二聚合物還高的溶解成分。此外，固化膜100中的溶解成分固體112係被剝離液溶解。藉由剝離液使固化膜100中的溶解成分固體112溶解，藉此於固化膜100形成有貫通孔106。因此，能使剝離液經由形成於固化膜100中的貫通孔106迅速地到達至固化膜100與基板W之間的界面。剝離液係進入至基板W與固化膜100之間的界面並從基板W的上表面151剝離固化膜100。藉此，能在結束第一聚合物所為的蝕刻後從基板W的上表面151迅速地剝離固化膜100。
由於以固體狀態維持第二聚合物，因此即使在溶解成分固體112溶解後，亦能藉由第二聚合物固體111保持蝕刻殘渣104。即使在藉由剝離液的供給將固化膜100從基板W的上表面排除時，亦能藉由固化膜100維持保持著蝕刻殘渣104的狀態。因此，與未藉由固化膜100保持蝕刻殘渣104之情形相比，能使從剝離液的流動所接受的能量(物理力)增大。結果，能藉由剝離液將蝕刻殘渣104從基板W的上表面有效地去除。
此外，依據第一實施形態，藉由基板W的表層部150的蝕刻所產生的蝕刻殘渣104係在固化膜去除工序中與固化膜100一起從基板W的上表面151被去除。因此，在去除固化膜100後，無須進行用以另外去除蝕刻殘渣104之處理。
此外，在第一實施形態中，使用黏性比不是聚合物的醋酸等之有機酸還高的有機酸聚合物作為第一聚合物。因此，藉由使用有機酸聚合物，能在作為蝕刻成分覆蓋基板W的上表面時減少從基板W排出的液體的量。因此，能減少蝕刻成分的使用量。
[第二實施形態]
圖7係顯示第二實施形態的基板處理裝置1P所具備的處理單元2的概略構成之示意性的局部剖視圖。在圖7中，針對與前述圖1至圖6E所示的構成同等的構成附上與圖1等相同的元件符號並省略說明(針對後述的圖8至圖9B亦同樣)。
第二實施形態的基板處理裝置1P與第一實施形態的基板處理裝置1的主要差異點在於：以從不同的噴嘴噴出第一聚合物與第二聚合物之方式構成基板處理裝置1P的處理單元2。
詳細而言，處理單元2係包含：第一移動噴嘴9P，係朝向基板W的上表面供給含有第一聚合物的第一聚合物液；以及第四移動噴嘴12，係朝向基板W的上表面供給含有第二聚合物的第二聚合物液。
第一移動噴嘴9P為第一聚合物液噴嘴(第一聚合物液供給單元)的一例，用以朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面供給(噴出)第一聚合物液。
與第一實施形態的第一移動噴嘴9同樣地，第一移動噴嘴9P係藉由第一噴嘴移動單元35於水平方向以及鉛直方向移動。第一移動噴嘴9P係能在水平方向中在中心位置與起始位置(退避位置)之間移動。
第一移動噴嘴9P係連接於第一聚合物液配管40P，第一聚合物液配管40P係將第一聚合物液導引至第一移動噴嘴9P。當打開夾設於第一聚合物液配管40P的第一聚合物液閥50P時，第一聚合物液係從第一移動噴嘴9P的噴出口朝下方連續流動地噴出。當在第一移動噴嘴9P位於中央位置時打開第一聚合物液閥50P時，第一聚合物液係被供給至基板W的上表面的中央區域。
於第一聚合物液含有溶質以及溶媒。第一聚合物液所含有的溶媒係例如為有機溶劑。作為有機溶劑，能使用作為第一實施形態的混合液所含有的溶媒而被列舉的有機溶劑。
於第一聚合物液係含有第一聚合物作為溶質。作為第一聚合物，能使用作為第一實施形態的混合液所含有的第一聚合物而被列舉的聚合物。
第四移動噴嘴12為第二聚合物液噴嘴(第二聚合物液供給單元)的一例，用以朝向被自轉夾具5保持的基板W的上表面供給(噴出)第二聚合物液。
第四移動噴嘴12係藉由第四噴嘴移動單元38於水平方向以及鉛直方向移動。第四移動噴嘴12係能在水平方向中在中心位置與起始位置(退避位置)之間移動。
第四移動噴嘴12係在位於中心位置時與基板W的上表面的中央區域對向。第四移動噴嘴12係在位於起始位置時不與基板W的上表面對向，而是俯視觀看時位於處理罩7的外側方向。第四移動噴嘴12係能藉由朝鉛直方向的移動從而接近基板W的上表面以及從基板W的上表面退避至上方。
第四噴嘴移動單元38係具有與第一噴嘴移動單元35同樣的構成。亦即，第四噴嘴移動單元38亦可包含：臂(未圖示)，係結合至第四移動噴嘴12且水平地延伸；轉動軸(未圖示)，係結合至臂且沿著鉛直方向延伸；以及轉動軸驅動單元(未圖示)，係使轉動軸升降或者轉動。
第四移動噴嘴12係連接於第二聚合物液配管43，第二聚合物液配管43係將第二聚合物液導引至第四移動噴嘴12。當打開夾設於第二聚合物液配管43的第二聚合物液閥53時，第二聚合物液係從第四移動噴嘴12的噴出口朝下方連續流動地噴出。當在第四移動噴嘴12位於中央位置時打開第二聚合物液閥53時，第二聚合物液係被供給至基板W的上表面的中央區域。
於第二聚合物液含有溶質以及溶媒。第二聚合物液所含有的溶媒係例如為有機溶劑。作為有機溶劑，能使用作為第一實施形態的混合液所含有的溶媒而被列舉的有機溶劑。
於第二聚合物液係含有第二聚合物以及溶解成分作為溶質。作為第二聚合物，能使用與第一實施形態同樣的熱硬化性樹脂。與第一實施形態同樣地，熱硬化性樹脂亦可包含例如環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚胺酯樹脂中的至少一者。針對溶解成分的詳細說明係於後述。
能使用第二實施形態的基板處理裝置1P執行與第一實施形態的基板處理裝置1同樣的基板處理(參照圖4)。
然而，在第二實施形態的基板處理裝置1P所為的基板處理中，在基板W的上表面上混合第一聚合物液以及第二聚合物液，藉此於基板W的上表面形成有混合液。圖8係用以說明第二實施形態的基板處理裝置1P所為的基板處理中的混合液供給工序(步驟S2)的第一例之示意圖。
具體而言，在第一移動噴嘴9P以及第四移動噴嘴12位於處理位置的狀態下打開第一聚合物液閥50P以及第二聚合物液閥53。藉此，從第一移動噴嘴9P朝向基板W的上表面噴出第一聚合物液，且從第四移動噴嘴12朝向基板W的上表面噴出第二聚合物液。同時執行朝基板W的上表面供給第一聚合物液以及朝向基板W的上表面供給第二聚合物液。
被供給至基板W的上表面的第一聚合物液以及第二聚合物液係在基板W的上表面混合，藉此在基板W的上表面形成有混合液(混合液形成工序)。藉此，於基板W的上表面供給有混合液(混合液供給工序)。第一聚合物液以及第二聚合物液係藉由離心力一邊擴展至基板W的上表面一邊混合。藉此，於基板W的上表面整體形成有混合液的液膜101(混合液膜形成工序)。第一聚合物液的噴出以及第二聚合物液的噴出亦可同時開始。混合液的液膜101較佳為覆液狀態。
藉由混合液的液膜101中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序、液膜蝕刻工序)。
從第一移動噴嘴9P供給第一聚合物液以及從第四移動噴嘴12供給第二聚合物液係持續預定時間，例如持續2秒至4秒。在混合液供給工序中，基板W係以預定的混合液旋轉速度旋轉，例如以10rpm至1500rpm旋轉。塗布於基板W的上表面之混合液的量為2cc左右。
混合液供給工序(步驟S2)中的基板W的旋轉速度較佳為混合液不會朝基板W的外側方向飛散的程度之速度，且較佳為混合液的液膜101在基板W上成為覆液狀態。
之後，關閉第一聚合物液閥50P以及第二聚合物液閥53，且第一移動噴嘴9P以及第四移動噴嘴12係朝向起始位置移動。而且，如第一實施形態的說明般，藉由離心力的作用所產生的氣流促進溶媒從在基板W上所形成的混合液蒸發(揮發)。藉此，如圖5B所示，形成有半固體狀的塗布膜102(塗布膜形成工序)。藉由塗布膜102中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序、塗布膜蝕刻工序)。在第二實施形態中，藉由第一移動噴嘴9P、第四移動噴嘴12以及自轉馬達23構成塗布膜形成單元。
基板W的表層部的蝕刻係與第一聚合物液開始朝基板W的上表面著液同時地開始，藉由固化膜100的形成而結束。
在第二實施形態的基板處理的第一例中，第一聚合物液以及第二聚合物液係在基板W上混合並形成混合液。因此，假設在第一聚合物與第二聚合物為彼此反應的聚合物之情形中，能抑制在對基板W的上表面供給第一聚合物以及第二聚合物之前第一聚合物與第二聚合物反應。
再者，與將第一聚合物液以及第二聚合物液依序供給至基板W的上表面之方法相比，能縮短塗布膜102的形成所需的時間。從而，能縮短基板處理所需的時間。
在第二實施形態的基板處理裝置1P中，亦能夠執行與圖8所示的第一例的基板處理不同的基板處理。例如，能夠在混合液供給工序(步驟S2)中執行下述第二例的基板處理：朝向基板W的上表面供給第一聚合物液，在結束供給第一聚合物液後，朝向基板W的上表面供給第二聚合物液。圖9A以及圖9B為用以說明基板處理裝置1P所為的基板處理中的混合液供給工序(步驟S2)的第二例之示意圖。
詳細地說明基板處理裝置1P所為的第二例的基板處理。首先，在第一移動噴嘴9P位於處理位置的狀態下打開第一聚合物液閥50P。藉此，從第一移動噴嘴9P朝向基板W的上表面供給(噴出)第一聚合物液(第一聚合物液供給工序、第一聚合物液噴出工序)。已著液至基板W的上表面之第一聚合物液係藉由離心力一邊擴展至基板W的上表面整體一邊於基板W的上表面整體形成有第一聚合物液的液膜120(第一聚合物液膜形成工序)。液膜120較佳為覆液狀態。
從第一移動噴嘴9P供給第一聚合物液係持續預定時間，例如持續2秒至4秒。在第一聚合物液供給工序中，基板W係以預定的第一聚合物液旋轉速度旋轉，例如以10rpm至1500rpm旋轉。塗布於基板W的上表面之第一聚合物液的量為2cc左右。
當於基板W的上表面形成有第一聚合物液的液膜120時，關閉第一聚合物液閥50P，且第一移動噴嘴9P係朝向起始位置移動。另一方面，第四移動噴嘴12係朝向處理位置移動。在第四移動噴嘴12位於處理位置的狀態下打開第二聚合物液閥53。藉此，從第四移動噴嘴12朝向基板W的上表面供給(噴出)第二聚合物液(第二聚合物液供給工序、第二聚合物液噴出工序)。
對第一聚合物液的液膜120供給第二聚合物液，藉此第一聚合物液以及第二聚合物液混合從而形成有混合液(混合液形成工序)。藉此，對基板W的上表面供給有混合液(混合液供給工序)。於第一聚合物液的液膜120混合有第二聚合物液，藉此於基板W的上表面整體形成有混合液的液膜101(混合液膜形成工序)。混合液的液膜101較佳為覆液狀態。
亦可在結束從第一移動噴嘴9P噴出第一聚合物液之前開始從第四移動噴嘴12噴出第二聚合物液。
藉由混合液的液膜101中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序、液膜蝕刻工序)。
從第四移動噴嘴12供給第二聚合物液係持續預定時間，例如持續2秒至4秒。在第二聚合物液供給工序中，基板W係以預定的第二聚合物液旋轉速度旋轉，例如以10rpm至1500rpm旋轉。塗布於基板W的上表面之第二聚合物液的量為2cc左右。
第二聚合物液供給工序中的基板W的旋轉速度較佳為第二聚合物液不會朝基板W的外側方向飛散的程度之速度，且較佳為第二聚合物液的液膜101在基板W上成為覆液狀態。
之後，關閉第二聚合物液閥53，且第四移動噴嘴12係朝向起始位置移動。而且，如第一實施形態的說明般，藉由離心力的作用所產生的氣流促進溶媒從在基板W上所形成的混合液蒸發(揮發)。藉此，如圖5B所示，形成有半固體狀的塗布膜102(塗布膜形成工序)。藉由塗布膜102中的第一聚合物(有機酸聚合物)蝕刻基板W的表層部(蝕刻工序、塗布膜蝕刻工序)。
基板W的表層部的蝕刻係與第一聚合物液開始朝基板W的上表面著液同時地開始，藉由固化膜100的形成而結束。
在第二實施形態的基板處理的第二例中，第一聚合物液以及第二聚合物液係在基板W上混合並形成混合液。因此，假設在第一聚合物與第二聚合物為彼此反應的聚合物之情形中，能抑制在對基板W的上表面供給第一聚合物以及第二聚合物之前第一聚合物與第二聚合物反應。
再者，第一聚合物液係比第二聚合物液還先被供給至基板W的上表面。因此，於基板W的上表面上的液膜120未混合有第二聚合物液。因此，第一聚合物液的液膜120中的第一聚合物的濃度係比混合液的液膜101中的第一聚合物的濃度還高。因此，能藉由第一聚合物液的液膜120中的第一聚合物短時間地蝕刻基板W的表層部。
再者，在第一聚合物因為蝕刻的進展而被消耗某種程度後，第一聚合物液與第二聚合物液係在基板W的上表面被混合。因此，在第一聚合物與第二聚合物為彼此反應的聚合物之情形中，能進一步抑制第一聚合物與第二聚合物的反應。
[第三實施形態]
圖10係顯示第三實施形態的基板處理裝置1Q所具備的處理單元2的概略構成之示意圖。在圖10中，針對與前述圖1至圖9B所示的構成同等的構成附上與圖1等相同的元件符號並省略說明(針對後述的圖11亦同樣)。
第三實施形態的基板處理裝置1Q與第一實施形態的基板處理裝置1的主要差異點在於：設置有光線照射單元8來取代加熱器單元6。
光線照射單元8係包含：對向構件13，係具有對向面13a，對向面13a係從上方與被自轉夾具5保持的基板W的上表面(上側的表面)對向；以及複數個燈80，係安裝於對向面13a。
對向構件13係形成為具有與基板W大致相同的直徑或者基板W的直徑以上的直徑之圓板狀。對向面13a係在比自轉夾具5還上方沿著大致水平面配置。
在對向構件13中之與對向面13a的相反側固定有旋轉軸130。
對向構件13係將對向面13a與基板W的上表面之間的空間內的氛圍與該空間的外部的氛圍阻隔。因此，對向構件13亦稱為阻隔板。
複數個燈80係等間隔地配置於對向面13a的全域。處理單元2係進一步包含有：燈通電單元85，係構成為使複數個燈80通電以及停止朝複數個燈80通電。燈80係被通電從而發出光線。從各個燈80發出的光線係能例舉紅外線、紫外線、可視光等。
處理單元2係進一步包含：對向構件升降單元131，係使對向構件13升降；以及對向構件旋轉單元132，係使對向構件13繞著旋轉軸線A1旋轉。
對向構件升降單元131係能使對向構件13於鉛直方向位於下位置至上位置的任意的位置(高度)。所謂下位置為在對向構件13的可動範圍中對向面13a最接近基板W之位置。所謂上位置為在對向構件13的可動範圍中對向面13a最遠離基板W之位置。在對向構件13位於上位置時，搬運機器人CR係能存取自轉夾具5從而搬入基板W以及搬出基板W。
對向構件升降單元131係例如包含：滾珠螺桿機構(未圖示)，係結合於用以支撐旋轉軸130之支撐構件(未圖示)；以及電動馬達(未圖示)，係對該滾珠螺桿機構賦予驅動力。對向構件升降單元131亦稱為對向構件升降機(阻隔板升降機)。對向構件旋轉單元132係例如包含用以使旋轉軸130旋轉之馬達(未圖示)。
對向構件升降單元131係使複數個燈80與對向構件13一起升降。對向構件升降單元131為燈升降單元(燈升降機)的一例。對向構件旋轉單元132係使複數個燈80與對向構件13一起旋轉。對向構件旋轉單元132為燈旋轉單元(燈旋轉馬達)的一例。
與第三實施形態不同，對向構件13亦可例如被安裝並被固定於腔室4的上壁。
於混合液所含有的溶媒係例如為有機溶劑。作為有機溶劑，能使用作為第一實施形態的混合液所含有的溶媒而被列舉的有機溶劑。作為混合液所含有的第一聚合物，能使用作為第一實施形態的混合液所含有的第一聚合物而被列舉的聚合物。
與第一實施形態的混合液所含有的第二聚合物不同，第三實施形態的混合液所含有的第二聚合物為藉由光線的照射而硬化之光硬化性樹脂。作為光硬化性樹脂，例如能例舉環氧樹脂以及丙烯酸樹脂等。
燈通電單元85、對向構件升降單元131以及對向構件旋轉單元132係被控制器3控制(參照圖3)。
第三實施形態的基板處理裝置1Q係能執行與第一實施形態的基板處理(參照圖4)同樣的基板處理。然而，在固化膜形成工序(步驟S4)中對塗布膜102照射光線。
詳細而言，在塗布膜形成工序(步驟S3)之後，藉由對向構件升降單元131將對向構件13配置於上位置與下位置之間的處理位置。在對向構件13位於處理位置的狀態下對燈80通電，藉此對基板W上的塗布膜102(參照圖5B)照射光線。藉此，如圖11所示，形成有固化膜100，停止蝕刻基板W的表層部(蝕刻停止工序)。由於藉由光線照射形成有固化膜100，因此光線照射為固體形成處理的一例。光線照射單元8為固體形成單元的一例。
如圖12所示，除了將藉由對塗布膜102照射光線從而使塗布膜102變化成固化膜100之點除外，針對基板處理中的基板W的表面附近的樣子係與第一實施形態大致相同。
依據第三實施形態，能達成與第一實施形態同樣的功效。
再者，固體形成處理係包含朝塗布膜102的光線照射處理；第二聚合物為光硬化性樹脂。因此，作為塗布膜中的第二聚合物之光硬化性樹脂係藉由光線的照射而硬化。藉由光硬化性樹脂的硬化，塗布膜102係變化成固化膜100。由於藉由光硬化性樹脂的硬化形成有固化膜100，因此能進一步抑制蝕刻成分的擴散。因此，能更確實地停止蝕刻成分所為的基板W的表層部150的蝕刻。
第三實施形態的基板處理裝置1Q亦可構成為第一聚合物液與第二聚合物液在基板W上被混合。具體而言，如圖13所示，亦可設置有第二實施形態的第一移動噴嘴9P以及第四移動噴嘴12來取代第一移動噴嘴9。依據此種構成，能執行與第二實施形態的基板處理(參照圖8至圖9B)同樣的基板處理。
接著，使用圖14以及圖15說明光線照射單元8的變化例。圖14係用以說明光線照射單元8的第一變化例之示意圖。圖15係用以說明光線照射單元8的第二變化例之示意圖。
例如，如圖14所示的第一變化例般，光線照射單元8亦可構成為藉由設置於腔室4內的燈移動單元86而在照射位置與起始位置(退避位置)之間移動。
照射位置為光線照射單元8與基板W的上表面對向之位置(例如圖14中以二點鏈線所示的位置)。照射位置為能夠從光線照射單元8朝基板W的上表面照射光線之位置。退避位置為不從光線照射單元8朝基板W的上表面照射光線之位置(例如圖14中以實線所示的位置)。在光線照射單元8位於照射位置時，光線照射單元8係與基板W的上表面對向。光線照射單元8係在位於起始位置時，不與基板W的上表面對向，而是俯視觀看時位於處理罩7的外側方向。
在圖14所示的構成中，光線照射單元8係包含燈80以及用以收容燈80之燈罩81。燈移動單元86係包含：臂87，係支撐燈罩81；轉動軸89，係連接於臂87並鉛直地延伸；以及臂移動單元88，係經由轉動軸89使臂87移動。臂移動單元88係例如包含：馬達，係使轉動軸89繞著轉動軸89的中心軸線(轉動軸線A2)旋轉，俾使臂87水平移動；以及滾珠螺桿機構，係使臂87與轉動軸89一起升降。
此外，如圖15所示的第二變化例般，燈80亦可為棒狀，且配置於直線狀地延伸的臂87內。
[第四實施形態]
圖16係用以說明第四實施形態的基板處理裝置1R的構成之示意圖。第四實施形態的基板處理裝置1R與第三實施形態的基板處理裝置1Q的主要差異點在於：基板處理裝置1R係構成為在不同的腔室4A、4B內進行固化膜100的形成以及固化膜100的剝離。
基板處理裝置1R係包含：固化膜形成處理單元2A，係成形固化膜100；以及固化膜去除處理單元2B，係去除固化膜100。
固化膜形成處理單元2A係包含：自轉夾具5A，係在水平地保持著基板W的狀態下使基板W旋轉；第一移動噴嘴9，係對基板W的上表面供給混合液；以及腔室4A，係收容自轉夾具5A以及第一移動噴嘴9。
於腔室4A形成有出入口4Aa，出入口4Aa係用以藉由搬運機器人CR搬入基板W以及搬出基板W。於腔室4A具備有擋門單元4Ab，擋門單元4Ab係用以將出入口4Aa予以開閉。
固化膜形成處理單元2A係進一步包含：光線照射單元8，係對通過腔室4A的出入口4Aa之基板W照射光線。光線照射單元8係例如包含用以發出紅外線、紫外線、可視光等之燈。光線照射單元8係安裝於腔室4A的側壁。
固化膜去除處理單元2B係包含：自轉夾具5B，係在水平地保持著基板W的狀態下使基板W旋轉；第二移動噴嘴10，係對基板W的上表面供給剝離液；第三移動噴嘴11，係對基板W的上表面供給清洗液；以及腔室4B，係收容自轉夾具5B、第二移動噴嘴10以及第三移動噴嘴11。
於腔室4B形成有出入口4Ba，出入口4Ba係用以藉由搬運機器人CR搬入基板W以及搬出基板W。於腔室4B具備有擋門單元4Bb，擋門單元4Bb係用以將出入口4Ba予以開閉。
在第四實施形態的基板處理裝置1R所為的基板處理中，藉由搬運機器人CR將基板W搬入至固化膜形成處理單元2A的腔室4A(第一腔室)內後，在腔室4A內執行圖4所示的混合液供給工序(步驟S2)以及塗布膜形成工序(步驟S3)。亦即，在開始混合液供給工序(步驟S2)直至結束塗布膜形成工序(步驟S3)為止之期間，基板W係被腔室4A內的自轉夾具5A保持(第一基板保持工序)。
之後，如圖16所示，藉由搬運機器人CR從固化膜形成處理單元2A的腔室4A搬出於上表面形成有塗布膜102的基板W(搬出工序)。在基板W通過腔室4A的出入口4Aa時，藉由光線照射單元8使塗布膜102中的第二聚合物硬化從而形成有固化膜100。亦即，在搬出工序中執行固化膜形成工序(步驟S4)。基板W係在基板W的上表面形成有固化膜100的狀態下被搬入至固化膜去除處理單元2B的腔室4B(搬入工序)。搬運機器人CR為搬運單元的一例。
接著，在腔室4B內執行圖4所示的固化膜去除工序(步驟S5)、清洗工序(步驟S6)以及旋乾工序(步驟S7)。亦即，從開始固化膜去除工序(步驟S5)直至結束旋乾工序(步驟S7)為止之期間，基板W係被腔室4B內的自轉夾具5B保持(第二基板保持工序)。
依據第四實施形態，能達成與第三實施形態同樣的功效。再者，依據第四實施形態，在不同的腔室4A、4B內進行固化膜100的形成以及固化膜100的去除之構成中，能在基板W的搬運中形成固化膜100。因此，能縮短基板處理所需的時間。
雖然未圖示於圖16，然而亦可於固化膜形成處理單元2A以及固化膜去除處理單元2B設置有處理罩7(參照圖2)。
[溶解成分的詳細說明]
以下，說明使用於上述實施形態的溶解成分。
以下，「Cx~y 」、「Cx ~Cy 」以及「Cx 」等之記載係表示分子或者置換基中的碳的數量。例如，C1~6 的烷基(alkyl)係表示具有1以上至6以下的碳之烷基鏈(alkyl chain)( 甲基(methyl)、乙基(ethyl)、丙基(propyl)、丁基(butyl)、戊基(pentyl)、己基(hexyl)等)。
在聚合物具有複數種類的重複單元之情形中，這些重複單元為共聚合(copolymerization)。只要沒有特別限定以及提起，這些共聚合亦可為交替共聚合(alternating copolymerization)、無規共聚合(random copolymerization)、嵌段共聚合(block copolymerization)、接枝共聚合(graft copolymerization)或者這些共聚合的任意的混合。以構造式表示聚合物、樹脂時，括弧內所標記的n、m等係表示重複次數。
溶解成分為裂痕促進成分。裂痕促進成分係包含烴(hydrocarbon；亦稱為碳氫化合物)，且進一步包含羥基(-OH)以及／或者羰基(carbonyl group)(-C(=O)-)。在裂痕促進成分為聚合物之情形中，構成單元的一種係於每一個單元包含烴，且進一步包含羥基以及／或者羰基。羰基係能例舉羧酸(-COOH)、醛(aldehyde)、酮(ketone)、酯(ester)、醯胺(amide)、烯酮(enone)，較佳為羧酸。
雖然沒有限定申請專利範圍之意圖且未被理論拘束，然而考量下述事宜：在塗布膜已經乾燥的基板上形成固化膜，在剝離液剝離固化膜時，溶解成分係產生成為固化膜剝離之契機的部分。因此，較佳為溶解成分為對於剝離液的溶解性比低溶解性成分還高之成分。裂痕促進成分係能例舉環形的羥作為包含酮作為羰基之態樣。作為具體例，能例舉1,2-環己二酮(1,2-cyclohexanedione)、1,3-環己二酮(1,3-cyclohexanedione)。
作為更具體的態樣，溶解成分係以下述(A)、(B)以及(C)的至少任一者來表示。
(A)係下述化合物：包含一個至六個(較佳為一個至四個)下述化學式3作為構成單元，各個構成單元係以連結基(連接體(linker)L1 )鍵結。在此，連接體L1 係可為單鍵，亦可為C1~6 的伸烷基(alkylene)。上述C1~6 的伸烷基係作為連接體連結構成單元，且並未限定於2價的基。較佳為2價至4價。上述C1~6 的伸烷基亦可為直鏈或支鏈的任一者。
[化學式3]
Figure 02_image005
Cy1 為C5~30 的烴環(hydrocarbon ring)，較佳為苯基(phenyl)、環己烷(cyclohexane)或者萘基(naphthyl)，更佳為苯基。作為較佳的態樣，連接體L1 係連結複數個Cy1 。 R1 分別獨立地為C1~5 的烷基，優選甲基、乙基、丙基或者丁基。上述C1~5 的烷基亦可為直鏈或支鏈的任一者。 nb1 為1、2或者3，較佳為1或者2，更佳為1。nb1 ’ 為0、1、2、3或者4，較佳為0、1或者2。
下述化學式4為下述化學式：使用連接體L9 來表示化學式3所記載的構成單元。連接體L9 較佳為亞甲基(methylene)、乙烯(ethylene)或者丙烯(propylene)。
[化學式4]
Figure 02_image007
雖然沒有限定申請專利範圍之意圖，但作為(A)的較佳例，能例舉2,2-雙(4-羥苯基)丙烷、2,2’-亞甲基雙(4-甲苯酚)(2,2-methylenebis(4-methylphenol))、2,6-雙[(2-羥基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲苯酚(2,6-bis[(2-hydroxy-5-methyl phenyl)methyl]-4-methylphenol)、1,3-環己二醇(1,3-cyclohexanediol)、4,4’-二羥基聯苯(4,4’-dihydroxy biphenyl)、2,6-萘二酚(2,6-naphthalenediol)、2,5-二-三級-丁基氫醌(2,5-di-tert-butylhydroquinone)、1,1,2,2-肆(4-羥苯基)乙烷(1,1,2,2-tetrakis(4-hydroxyphenyl)ethane)。這些亦可藉由聚合或者縮合而獲得。
作為一例，挑選下述化學式5所示的2,6-雙[(2-羥基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲苯酚來說明。同一個化合物係在(A)中具有三個化學式3的構成單元，構成單元係藉由連接體L1 (亞甲基)而鍵結。nb1 ＝nb1’ ＝1，R1 為甲基。
[化學式5]
Figure 02_image009
(B)係以下述化學式6來表示。
[化學式6]
Figure 02_image011
R21 、R22 、R23 以及R24 係分別獨立地為氫或者C1~5 的烷基，較佳為氫、甲基、乙基、三級丁基(tert-butyl)或者異丙基(isopropyl)，較佳為氫、甲基或者乙基，更佳為甲基或者乙基。 連接體L21 以及連接體L22 係分別獨立地為C1~20 的伸烷基、C1~20 的伸環烷基(cycloalkylene)、C2~4 的伸烯基(alkenylene)、C2~4 的伸炔基(alkynylene)或者C6~20 的伸芳基(arylene)。這些基亦可以C1~5 的烷基或者羥基來置換。在此，所謂伸烯基係指具有一個以上的雙鍵之二價的烴基，所謂伸炔基係指具有一個以上的三鍵之二價的烴基。連接體L21 以及連接體L22 較佳為C2~4 的伸烷基、乙炔(acetylene)( C2 的伸炔基)或者伸苯基(phenylene)，更佳為C2~4 的伸烷基或者乙炔，再更佳為乙炔。 nb2 為0、1或者2，較佳為0或者1，更佳為0。
雖然沒有限定申請專利範圍之意圖，但作為(B)的較佳例，能例舉3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇(3,6-dimethyl-4-octyne-3,6-diol)、2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇(2,5-dimethyl-3-hexyne-2,5-diol)。作為另一形態，作為(B)的較佳例，能例舉3-己炔-2,5-二醇(3-hexyne-2,5-diol)、1,4-丁炔二醇(1,4-butynediol)、2,4-己二炔-1,6-二醇(2,4-hexadine-1,6-diol)、1,4-丁二醇(1,4-butanediol)、順-1,4-二羥基-2-丁烯(cis-1,4-dihydroxy-2-butene)、1,4-苯二甲醇(1,4-benzen dimethanol)。
(C)係包含以下述化學式7所表示的構成單元，且重量平均分子量(Mw)為500至10000的聚合物。重量平均分子量較佳為600至5000，更佳為700至3000。
[化學式7]
Figure 02_image013
在此，R25 為-H、-CH3 或者-COOH，較佳為-H或者-COOH。一個(C)聚合物亦容許包含分別由化學式7所表示的兩種以上的構成單元。
雖然沒有限定申請專利範圍之意圖，但作為(C)聚合物的較佳例，能例舉丙烯酸、順丁烯二酸(maleic acid)或者這些組合的共聚物。聚丙烯酸、順丁烯二酸丙烯酸共聚物(maleic acid acrylic acid copolymer)為更佳的例子。
在共聚合的情形中，較佳為無規共聚合或者嵌段共聚合，更佳為無規共聚合。
作為一例，例舉下述化學式8所示的順丁烯二酸丙烯酸共聚物。順丁烯二酸丙烯酸共聚物係包含於(C)，具有由化學式7所表示的兩種構成單元，在一個構成單元中R25 為-H，在其他的構成單元中R25 為-COOH。
[化學式8]
Figure 02_image015
不用說，亦可包含一種上述較佳例或者組合兩種以上上述較佳例作為溶解成分。例如，溶解成分亦可包含2,2-雙(4-羥苯基)丙烷以及3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇這兩者。
溶解成分的分子量亦可為80至10000。溶解成分的分子量較佳為90至5000，更佳為100至3000。在溶解成分為樹脂、共聚物或者聚合物之情形中，分子量係以重量平均分子量(Mw)來表示。
溶解成分係能夠藉由合成來獲取或者藉由採購來獲取。作為供給來源係能例舉Sigma-Aldrich Co. LLC.、東京化成工業株式會社(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)、日本株式會社日本觸媒。
[其他實施形態]
本發明並未被限定於以上所說明的實施形態，亦可進一步地以其他的形態來實施。
例如，自轉夾具5並未限定於夾持式的夾具，亦可為真空式的夾具；夾持式的夾具係使複數個夾具銷20接觸至基板W的周端面，真空式的夾具係使基板W的下表面吸附至自轉基座21的上表面從而水平地保持基板W。
此外，雖然上述實施形態的各個液體(混合液、第一聚合物液、第二聚合物液、剝離液、清洗液)係構成為從移動噴嘴噴出，然而各個基板處理裝置1、1P、1Q、1R亦可構成為從固定噴嘴噴出液體，固定噴嘴係相對於基板W之位置被固定。
此外，在上述實施形態中，塗布膜102的加熱係藉由加熱器單元6來進行。然而，塗布膜102的加熱亦可藉由例如對基板W的下表面供給溫水來加熱。
在上述實施形態中，於清洗工序之後執行旋乾工序。然而，亦可在清洗工序中藉由純水等之清洗液洗淨基板W的上表面後，藉由IPA等之有機溶劑來置換清洗液後再執行旋乾工序。
此外，在上述實施形態中，從混合液的液膜101形成有塗布膜102。然而，與上述實施形態不同，亦可對基板W的上表面形成含有第一聚合物以及第二聚合物之高黏度的塗布劑，藉此於基板W的上表面形成有塗布膜102。雖然亦可於塗布劑含有溶媒，然而在第一聚合物以及第二聚合物具有能夠塗布之程度的流動性之情形中，塗布劑亦可不含有溶媒。
在本說明書中，在使用「至(亦即「～」或者「－」)」來顯示數值範圍之情形中，只要未特別限定，則包含兩方的端點，且單位為共通。
雖然已經詳細地說明本發明的實施形態，然而這些實施形態僅為用以明瞭本發明的技術內容之具體例，本發明不應被解釋成限定在這些具體例，本發明僅被隨附的申請專利範圍所限定。
本申請案係與2020年7月27日於日本專利局所提出的日本特願2020-126869號對應，並將日本特願2020-126869號的全部內容援用並組入至本申請案中。
1,1P,1Q,1R:基板處理裝置 2:處理單元 2A:固化膜形成處理單元 2B:固化膜去除處理單元 3:控制器 3A:處理器 3B:記憶體 4,4A,4B:腔室 4Aa,4Ba:出入口 4Ab,4Bb:擋門單元 5,5A,5B:自轉夾具 6:加熱器單元 7:處理罩 8:光線照射單元 9,9P:第一移動噴嘴 10:第二移動噴嘴 11:第三移動噴嘴 12:第四移動噴嘴 13:對向構件 13a:對向面 20:夾具銷 21:自轉基座 21a:貫通孔 22:旋轉軸 23:自轉馬達 24:銷開閉單元 35:第一噴嘴移動單元 36:第二噴嘴移動單元 37:第三噴嘴移動單元 38:第四噴嘴移動單元 40:混合液配管 40P:第一聚合物液配管 41:剝離液配管 42:清洗配管 43:第二聚合物液配管 50:混合液閥 50P:第一聚合物液閥 51:剝離液閥 52:清洗液閥 53:第二聚合物液閥 61:板本體 62:加熱器 63:供電線 64:加熱器通電單元 65:加熱器升降單元 66:升降軸 71:防護罩 71A:第一防護罩 71B:第二防護罩 72:罩 72A:第一罩 72B:第二罩 73:外壁構件 74:防護罩升降單元 80:燈 81:燈罩 85:燈通電單元 86:燈移動單元 87:臂 88:臂移動單元 89:轉動軸 100:固化膜 101:液膜 102:塗布膜 104:蝕刻殘渣 106:貫通孔 108:膜片 110:第一聚合物固體 111:第二聚合物固體 112:溶解成分固體 120:液膜 130:旋轉軸 131:對向構件升降單元 132:對向構件旋轉單元 150:表層部 151:上表面 A1:旋轉軸線 A2:轉動軸線 C:承載器 CR,IR:搬運機器人 G:間隙 LP:裝載埠 W:基板
[圖1]係顯示本發明的第一實施形態的基板處理裝置的布局(layout)之示意性的俯視圖。 [圖2]係顯示前述基板處理裝置所具備的處理單元的概略構成之示意性的局部剖視圖。 [圖3]係用以顯示前述基板處理裝置的主要部分的電性構成之方塊圖。 [圖4]係用以說明前述基板處理裝置所為的基板處理的一例之流程圖。 [圖5A]係用以說明前述基板處理的混合液供給工序(步驟S2)的樣子之示意圖。 [圖5B]係用以說明前述基板處理的塗布膜形成工序(步驟S3)的樣子之示意圖。 [圖5C]係用以說明前述基板處理的固化膜形成工序(步驟S4)的樣子之示意圖。 [圖5D]係用以說明前述基板處理的固化膜去除工序(步驟S5)的樣子之示意圖。 [圖5E]係用以說明前述基板處理的固化膜去除工序(步驟S5)的樣子之示意圖。 [圖5F]係用以說明前述基板處理的清洗工序(步驟S6)的樣子之示意圖。 [圖6A]係用以說明前述基板處理中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖6B]係用以說明前述基板處理中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖6C]係用以說明前述基板處理中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖6D]係用以說明前述基板處理中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖6E]係用以說明前述基板處理中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖7]係顯示第二實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的概略構成之示意性的局部剖視圖。 [圖8]係用以說明第二實施形態的基板處理裝置所為的基板處理中的混合液供給工序(步驟S2)的第一例之示意圖。 [圖9A]係用以說明第二實施形態的基板處理裝置所為的基板處理中的混合液供給工序(步驟S2)的第二例之示意圖。 [圖9B]係用以說明第二實施形態的基板處理裝置所為的基板處理中的混合液供給工序(步驟S2)的第二例之示意圖。 [圖10]係顯示本發明的第三實施形態的基板處理裝置所具備的處理單元的概略構成之示意圖。 [圖11]係用以說明第三實施形態的基板處理裝置所為的基板處理中的固化膜形成工序(步驟S4)的一例之示意圖。 [圖12]係用以說明第三實施形態的基板處理的固化膜形成工序(步驟S4)中的基板的表面附近的樣子之示意圖。 [圖13]係用以說明第三實施形態的基板處理裝置的變化例之示意圖。 [圖14]係用以說明第三實施形態的處理單元所具備的光線照射單元的第一變化例之示意圖。 [圖15]係用以說明第三實施形態的處理單元所具備的光線照射單元的第二變化例之示意圖。 [圖16]係用以說明第四實施形態的基板處理裝置的構成之示意圖。

Claims (12)

  1. 一種基板處理方法，係包含： 蝕刻工序，係於基板的表面形成含有具有蝕刻功能的第一聚合物以及具有固體形成功能的第二聚合物之半固體狀的塗布膜，並藉由前述基板上的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；以及 蝕刻停止工序，係藉由固體形成處理使前述塗布膜中的前述第二聚合物硬化從而使前述塗布膜變化成固化膜，藉此使前述基板的表層部的蝕刻停止。
  2. 如請求項1所記載之基板處理方法，其中前述蝕刻工序係包含： 液膜蝕刻工序，係形成含有前述第一聚合物以及前述第二聚合物之混合液的液膜，藉由前述混合液的液膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部；以及 塗布膜蝕刻工序，係由前述混合液的液膜形成前述塗布膜，藉由前述塗布膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部。
  3. 如請求項2所記載之基板處理方法，其中前述液膜蝕刻工序係包含：混合液膜形成工序，係從與前述基板的表面對向之噴嘴朝向前述基板的表面噴出前述混合液並形成前述混合液的液膜。
  4. 如請求項2所記載之基板處理方法，其中前述液膜蝕刻工序係包含：混合液膜形成工序，係將含有第一聚合物的第一聚合物液以及含有第二聚合物的第二聚合物液供給至前述基板的表面，並於前述基板的表面形成前述第一聚合物液以及前述第二聚合物液的混合液的液膜。
  5. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中前述混合液膜形成工序係包含下述工序：同時執行朝前述基板的表面供給前述第一聚合物液以及朝前述基板的表面供給前述第二聚合物液。
  6. 如請求項4所記載之基板處理方法，其中前述混合液膜形成工序係包含： 第一聚合物液供給工序，係朝向前述基板的表面供給前述第一聚合物液；以及 第二聚合物液供給工序，係在前述第一聚合物液供給工序之後，朝向前述基板的表面供給前述第二聚合物液並於前述基板的表面形成前述混合液的液膜。
  7. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中前述固體形成處理係包含對於前述塗布膜的加熱處理； 前述第二聚合物為熱硬化性樹脂。
  8. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中前述固體形成處理係包含朝前述塗布膜的光線照射處理； 前述第二聚合物為光硬化性樹脂。
  9. 如請求項1至6中任一項所記載之基板處理方法，其中進一步包含：固化膜去除工序，係對前述固化膜的表面供給剝離液，藉此從前述基板的表面剝離前述固化膜並從前述基板的表面去除前述固化膜。
  10. 如請求項9所記載之基板處理方法，其中在前述蝕刻停止工序中形成有含有對於前述剝離液的溶解性比前述第二聚合物還高的溶解分成的前述固化膜； 藉由在前述固化膜去除工序中被供給的前述剝離液溶解前述固化膜中的前述溶解成分。
  11. 如請求項9所記載之基板處理方法，其中在前述蝕刻工序中，蝕刻前述基板的表層部，藉此形成有蝕刻殘渣； 藉由在前述蝕刻停止工序中所形成的前述固化膜保持前述蝕刻殘渣； 前述固化膜去除工序係包含下述工序：在前述蝕刻殘渣被保持於前述固化膜的狀態下，將前述蝕刻殘渣與前述固化膜一起去除。
  12. 一種基板處理裝置，係包含： 塗布膜形成單元，係於基板的表面形成含有具有蝕刻功能的第一聚合物以及具有固體形成功能的第二聚合物之塗布膜； 固體形成單元，係進行固體形成處理，前述固體形成處理係使前述基板的表面上的前述塗布膜中的前述第二聚合物固化或者硬化從而形成固化膜； 剝離液供給單元，係朝向前述基板的表面供給剝離液，前述剝離液係用以從前述基板的表面剝離前述固化膜；以及 控制器，係控制前述塗布膜形成單元、前述固體形成單元以及前述剝離液供給單元； 前述控制器係編程為執行： 蝕刻工序，係藉由前述塗布膜形成單元於基板的表面形成塗布膜，並藉由前述塗布膜中的前述第一聚合物蝕刻前述基板的表層部； 蝕刻停止工序，係藉由前述固體形成單元所為的前述固體形成處理使前述塗布膜中的前述第二聚合物硬化從而使前述塗布膜變化成固化膜，藉此使前述基板的表層部的蝕刻停止；以及 固化膜去除工序，係對前述固化膜的表面供給剝離液，藉此從前述基板的表面剝離前述固化膜並從前述基板的表面去除前述固化膜。
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