TWI610386B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI610386B
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斯克林集團公司
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Abstract

本發明之基板處理方法，係一種於具備有用以保持基板之基板保持單元、與用以從下方對上述基板進行加熱之加熱板的基板處理裝置中所執行者；其包含有： 在上述加熱板被配置從由上述基板保持單元退避至下方之退避位置的狀態下，對由上述基板保持單元所保持之上述基板之上表面供給處理液的處理液供給步驟；與上述處理液供給步驟並行，且於上述加熱板之上表面，形成覆蓋該上表面之保護液之液膜的保護液液膜形成步驟；以及一邊使上述加熱板接近或接觸上述基板之下表面，一邊藉由該加熱板對上述基板進行加熱的基板加熱步驟。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係有關用以處理例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用基板、場發射顯示器(FED，Field Emission Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等之基板之基板處理方法及基板處理裝置。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中，對半導體晶圓或液晶顯示面板用玻璃基板等之基板的表面供給藥液，而進行以藥液洗淨該基板之表面之藥液處理、或將基板加熱之高溫處理等。
例如，每次處理一片基板之實施單片式洗淨處理的基板處理裝置，其具備有：一邊將基板保持為大致水平，一邊使該基板旋轉之基板保持旋轉單元；以及用以對藉由該基板保持旋轉單元所旋轉基板之表面供給藥液的藥液噴嘴。
作為此種單片式之基板處理裝置，已知有例如於基板保持旋轉單元之旋轉基底中內建有加熱器者(參照日本專利特開2008-4879號公報)。於該情形時，可藉由旋轉基底將由基板保持旋轉單元所保持之基板加熱至高溫。
本案發明者係針對使內建有加熱器之加熱板與基板保持旋轉單元分開地設置，並使該等加熱板及基板保持單元相對地升降進行檢討。具體而言，於高溫處理時，在使加熱板之上表面接近基板下表面的狀態下，藉由加熱板對基板進行加熱。另一方面，於藥液處理時，藉由使加熱板退避至較基板保持單元更下方，而在使來自加熱板之傳熱量減少的狀態下，對基板供給藥液。
然而，藥液供給步驟(藥液處理時)，存在有從保持於基板保持單元之基板所排出藥液之液滴朝向從基板保持單元退避至下方之加熱板的上表面滴落之可能性。
若對加熱板之上表面直接供給藥液之液滴，則藥液藉由處於發熱狀態之加熱板加熱，存在有藥液於加熱板之上表面被加熱而乾燥之可能性。若藥液於加熱板之上表面被加熱而乾燥，則存在有該乾燥藥液會成為微粒而飛散於環境中等而污染基板之可能性。
因此，本發明之目的，在於提供基板處理方法，其於藥液供給步驟中能確實地從藥液保護加熱板之上表面，藉此，可防止因加熱板上藥液之乾燥所造成微粒的發生。
又，本發明之另一目的，在於提供一種基板處理裝置，其可以簡單的構成來實現在從保護液吐出口吐出保護液時，可於加熱板之上表面良好地形成保護液之液膜的構成。
本發明提供一種基板處理方法，係於具備有用以保持基板之基板保持單元、與用以從下方對上述基板進行加熱之加熱板的基板處理裝置中所執行者；其包含有：處理液供給步驟，其於上 述加熱板被配置於從上述基板保持單元退避至下方之退避位置的狀態下，對藉由上述基板保持單元所保持之上述基板之上表面供給處理液；保護液液膜形成步驟，其與上述處理液供給步驟並行，於上述加熱板之上表面形成覆蓋該上表面之保護液之液膜；以及基板加熱步驟，其一邊使上述加熱板接近或接觸上述基板之下表面，一邊藉由該加熱板對上述基板進行加熱。
根據該方法，與處理液供給步驟並行地，於加熱板之上表面形成覆蓋該上表面之保護液之液膜。於處理液供給步驟中，加熱板係從基板保持單元退避至下方。因此，存在有從保持於基板保持單元之基板所排出之處理液之液滴朝向加熱板之上表面滴落之可能性。
然而，即使於上述情形時，由於加熱板之上表面由保護液之液膜所覆蓋，因此來自基板之處理液之液滴不會直接被供給至加熱板之上表面。所以，可確實地防止處於發熱狀態之加熱板上表面之處理液的乾燥。藉此，可防止因加熱板上處理液之乾燥所引起微粒的產生。
於本發明之一實施形態中，上述保護液液膜形成步驟包含有對上述加熱板上表面連續地供給保護液的步驟。
根據該方法，與處理液供給步驟並行地，對加熱板之上表面連續地供給保護液，藉此可以保護液之液膜覆蓋加熱板之上表面。
上述保護液液膜形成步驟較佳為包含有從形成於上述加熱板上表面之保護液吐出口吐出保護液的步驟。於該情形時，不需另外設置保護液吐出用之噴嘴，即可對加熱板之上表面供給保 護液。
另外，上述保護液液膜形成步驟亦可包含有從保護液噴嘴對上述加熱板之上表面吐出保護液的步驟。
上述處理液供給步驟亦可包含有：對上述基板之上表面供給藥液或淋洗液之步驟；以及用以將上述基板上表面上之藥液或淋洗液置換為有機溶劑之液膜，而對上述基板之上表面供給有機溶劑的有機溶媒供給步驟；於上述基板加熱步驟中，亦可藉由上述有機溶媒供給步驟而以上述基板之上表面加熱形成於上述基板上表面之上述有機溶媒之液膜。於該情形時，由於加熱板上不會產生因藥液或淋洗液之乾燥所造成的微粒，因此在其後所進行以基板之上表面加熱有機溶媒之液膜之步驟中可防止基板被該等微粒所污染。
又，本發明提供一種基板處理裝置，其包含有：基板保持單元，其用以呈水平姿勢地保持基板；處理液供給單元，其朝保持於上述基板保持單元之基板之上表面供給處理液；加熱板，其於接近或接觸上述基板之下表面之狀態下，用以從下方對上述基板進行加熱；以及保護液供給單元，其與由上述處理液供給單元所進行上述處理液之供給並行，用以在上述加熱板之上表面形成保護液之液膜，而對上述加熱板之上表面供給保護液。
根據該構成，與處理液供給並行地在加熱板之上表面形成保護液之液膜。因此，可確實地防止處於發熱狀態之加熱板之上表面上處理液之乾燥。藉此，可防止因加熱板上處理液之乾燥所引起微粒的產生。
在本發明一實施形態中，上述加熱板具有：保護液吐 出口，其於該加熱板之上表面開口；保護液流通路，其連通於該保護液吐出口，供被供給至上述保護液吐出口之保護液流通；保護液配管，其區隔上述保護液吐出口與上述保護液流通路，被固定地設置於上述加熱板；以及閉塞構件，其係設置為可於上述保護液流通路中上下移動，且可閉塞上述保護液吐出口。而且，上述閉塞構件係在不使上述保護液吐出口吐出保護液時，被配置在將上述保護液吐出口閉塞的閉塞位置，而在使上述保護液吐出口吐出保護液時，被配置於較上述加熱板上表面更上方之上浮位置。在位於上述上浮位置之狀態下，上述閉塞構件係將由上述保護液吐出口所吐出之保護液朝向上述加熱板之外周部導引。
藉由該構成，在不使保護液吐出口吐出保護液時，閉塞構件係閉塞將保護液吐出口。另一方面，在使保護液吐出口吐出保護液時，閉塞構件係上浮至較加熱板上表面之更上方。於該狀態下，閉塞構件係將由保護液吐出口所吐出之保護液朝向加熱板外周部導引，藉此，可促進加熱板之上表面保護液之液膜的形成。
藉此，可以簡單的構成實現在不使保護液吐出口吐出保護液時閉塞加熱板之保護液吐出口，且在使保護液吐出口吐出保護液時可於加熱板之上表面良好地形成保護液液膜之構成。
於該情形時，上述閉塞構件亦可設置為於上述保護液流通路中上下移動自如，上述閉塞構件亦可從流通於上述保護液流通路之保護液承受壓力地被配置在上述上浮位置。根據該構成，在不使保護液吐出口吐出保護液時，保護液不流通於保護液流通路。此時，閉塞構件閉塞保護液吐出口。另一方面，在使保護液吐出口吐出保護液時，保護液流通於保護液流通路內，閉塞構件從流通之 保護液承受壓力，而上浮至較加熱板上表面之更上方。藉此，不需要另外設置用以使閉塞構件上下移動的驅動構件。
上述閉塞構件亦可於上述閉塞位置，使該閉塞構件之上表面位於與上述加熱板之上述上表面相同之平面上，或從上述加熱板之上表面退避至下方。
根據該構成，在不使保護液吐出口吐出保護液時，閉塞構件之上表面位於與加熱板之上表面相同之平面上，或閉塞構件之上表面從加熱板之上表面退避至下方。所以，在將基板載置於加熱板上時，可於加熱板上表面之全區域良好地接觸而支撐基板，且可對基板之全區域良好地進行加熱。
又，上述處理液供給單元包含有：第1處理液供給單元，其將包含藥液或淋洗液之第1處理液朝向上述基板進行供給；以及第2處理液供給單元，其將包含有機溶劑之第2處理液朝向上述基板進行供給，而於上述基板之上表面形成該第2處理液之液膜；上述加熱板亦可在上述第2處理液之液膜形成於上述基板上表面之狀態下對上述基板進行加熱。
根據該構成，可防止因第1及/或第2處理液在加熱板上表面之乾燥所引起該微粒的產生。所以，在以基板之上表面加熱包含有機溶媒之第2處理液之液膜的步驟中，可減低基板之微粒污染。
本發明之上述或其他之目的、特徵及效果，可參照隨附之圖式而由下述實施形態之說明而更明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
4‧‧‧腔室
5‧‧‧基板保持旋轉單元
6‧‧‧加熱板
6a‧‧‧基板對向面
7‧‧‧處理液供給單元
8‧‧‧板升降單元
9‧‧‧杯
10‧‧‧固定銷
11‧‧‧旋轉環
11a‧‧‧上表面
12‧‧‧可動銷
13‧‧‧環旋轉單元
14‧‧‧板支撐軸
15‧‧‧加熱器
17‧‧‧保護液流通路
18‧‧‧保護液配管
18a‧‧‧上端
19‧‧‧貫通孔
20‧‧‧保護液吐出口
21‧‧‧保護液閥
26‧‧‧藥液閥
27‧‧‧淋洗液噴嘴
29‧‧‧臂
30‧‧‧臂擺動單元
31‧‧‧藥液配管
32‧‧‧藥液閥
33‧‧‧淋洗液配管
34‧‧‧淋洗液閥
37‧‧‧下杯
38‧‧‧開口
39‧‧‧蓋構件
39a‧‧‧中央部
39b‧‧‧上環狀溝
39c‧‧‧周緣部
40‧‧‧底壁部
41‧‧‧周壁部
41a‧‧‧上端面
43‧‧‧密封構件
44‧‧‧淋洗液上配管
45‧‧‧有機溶劑上配管
46‧‧‧氮氣上配管
47‧‧‧淋洗液吐出口
48‧‧‧淋洗液上閥
49‧‧‧有機溶劑吐出口
50‧‧‧有機溶劑閥
51‧‧‧氮氣吐出口
52‧‧‧氮氣閥
53‧‧‧密封環
54‧‧‧蓋升降單元
60‧‧‧下供給單元
61‧‧‧凸起
62‧‧‧第1假想圓
63‧‧‧第2假想圓
64‧‧‧第3假想圓
71‧‧‧第1下軸部
72‧‧‧第1上軸部
73‧‧‧錐形面
74‧‧‧第2下軸部
75‧‧‧第2上軸部
75a‧‧‧圓筒面
76‧‧‧夾具開關單元
90‧‧‧液膜
96‧‧‧圓形溝
96a‧‧‧下底面
97‧‧‧上浮構件
98‧‧‧閉塞部
98a‧‧‧上表面
98b‧‧‧下表面
99‧‧‧插通部
100‧‧‧上表面
101‧‧‧細微圖案
102‧‧‧構造體
102A‧‧‧上端面
111‧‧‧液膜
112‧‧‧蒸發氣體膜
113‧‧‧乾燥區域
120‧‧‧保護液吐出口
196‧‧‧圓形溝
196a‧‧‧錐形面
198‧‧‧閉塞部
198a‧‧‧上表面
198b‧‧‧錐形面
202‧‧‧處理單元
210‧‧‧保護液供給單元
211‧‧‧保護液噴嘴
212‧‧‧保護液供給管
213‧‧‧保護液閥
214‧‧‧噴嘴移動單元
290‧‧‧液膜
A1‧‧‧旋轉軸線
A2‧‧‧旋轉軸線
CR‧‧‧基板搬送機器人
T‧‧‧膜厚
TE1‧‧‧液膜上浮溫度
W‧‧‧基板
W1‧‧‧線寬
W2‧‧‧間隙
Wa‧‧‧微小間隔
圖1為有關本發明一實施形態之基板處理裝置示意性的俯視圖。
圖2為圖1所示之基板處理裝置所具備腔室之內部的剖面圖。
圖3為圖2所示之基板保持旋轉單元及加熱器的俯視圖。
圖4為將圖3從剖面線IV-IV切斷時的剖面圖。
圖5為將圖3從剖面線IV-IV切斷時的剖面圖。
圖6為將圖2所示之加熱板及板支撐軸之重要部分放大顯示的剖面圖。
圖7為將圖2所示之加熱板及板支撐軸之重要部分放大顯示的剖面圖。
圖8為示意性地顯示固定銷之構成的剖面圖。
圖9為示意性地顯示可動銷之構成的剖面圖。
圖10為將處理單元之處理對象之基板表面放大顯示的剖面圖。
圖11為用以說明由處理單元所執行之藥液處理之處理例的程序圖。
圖12A至12H為用以說明圖11之處理例的示意圖。
圖13A及13B為用以說明圖11之處理例中基板上表面之狀態之示意性的剖面圖。
圖14及圖15係將加熱板及板支撐軸之變形例之重要部分放大顯示的剖面圖。
圖16為顯示有關本發明另一實施形態之基板處理裝置之構成之示意性的剖面圖。
圖1為有關本發明一實施形態之基板處理裝置1之示 意性的俯視圖。圖2為基板處理裝置1所具備腔室4之內部的剖面圖。
如圖1所示，基板處理裝置1係對半導體晶體等圓板狀之基板W每次處理一片之單片式的裝置。基板處理裝置1包含有：藉由處理液或處理氣體而對基板W進行處理的複數個處理單元2；對各處理單元2之腔室4進行基板W之搬入及搬出的基板搬送機器人CR；以及控制基板處理裝置1所具備裝置之動作或閥之開關等的控制裝置3。
處理單元2係用以對圓形之基板W之表面(圖案形成面)，施行使用藥液之藥液處理之單片型的單元。各處理單元2包含有：具有內部空間之箱形的腔室4；一邊於腔室4內呈水平姿勢地保持一片基板W，一邊使使基板W圍繞通過基板W中心之鉛直之旋轉軸線A1旋轉的基板保持旋轉單元(基板保持單元)5；具有從下方對基板W進行加熱之基板對向面(上表面)6a，接觸基板W之下表面而從下方支撐基板W的加熱板6；對由基板保持旋轉單元5所保持之基板W供給藥液、淋洗液等處理液的處理液供給單元(第1處理液供給單元)7；用以使加熱板6升降之板升降單元8；用以對加熱板6之基板對向面6a供給保護液的下供給單元(保護液供給單元)60；以及可以密閉狀態收容基板保持旋轉單元5及加熱板6的杯9。下供給單元60包含有保護液配管18、及開關保護液配管18的保護液閥21等。
圖3為基板保持旋轉單元5及加熱板6之俯視圖。圖4及圖5為以剖面線IV-IV切斷圖3時的剖面圖。圖4係表示加熱板6位於上位置之狀態，圖5係表示加熱板6位於下位置(退避位 置)之狀態。
如圖2~圖5所示，基板保持旋轉單元5包含具有外徑較基板W稍大之圓環狀的旋轉環11。旋轉環11係使用具有耐藥性之樹脂材料而形成，具有與基板W之旋轉軸線A1同心的旋轉中心。旋轉環11具有由水平平坦狀之圓環狀之平面所構成的上表面11a。於上表面11a分別設置有：相對於旋轉環11不動之複數根(例如6根)固定銷10；及相對於旋轉環11可動，且較固定銷10少之複數根(例如3根)可動銷12。
複數根固定銷10係於旋轉環11之上表面11a，沿著圓周方向等間隔地配置。複數根可動銷12係於旋轉環11之上表面11a，沿著圓周方向配置。複數根可動銷12係以1對1對應於複數根固定銷10中預定且彼此相鄰之與可動銷12相同數量(例如3根)之固定銷10而設置。各可動銷12係配置於與對應之固定銷10接近之位置，亦即，複數根可動銷12係局部性地配置於旋轉環11之圓周方向。
於旋轉環11，結合有用以使旋轉環11圍繞旋轉軸線A1旋轉的環旋轉單元13。環旋轉單元13例如由馬達與其附屬之傳達機構等所構成。
如圖2~圖5所示，加熱板6係使用例如陶瓷或碳化矽(SiC)所形成，而呈圓板狀。加熱板6具有呈直徑較基板W稍小之圓形的平坦之基板對向面6a。基板對向面6a具有較旋轉環11之內徑小的直徑。亦即，加熱板6與基板保持旋轉單元5之旋轉環11於鉛直方向上未重複。於加熱板6之內部，埋設有例如電阻式之加熱器15。藉由對加熱器15通電而使加熱器15發熱，藉此，使包含 基板對向面6a之加熱板6全體被加熱。於基板對向面6a，在旋轉軸線A1上形成有圓形之保護液吐出口20。
如圖3所示，於加熱板6之基板對向面6a，分散配置有多數個(圖3中為例如24個)用以從下方抵接而支撐基板W之大致半球狀微小之凸起61。凸起61之配置密度係設為在基板對向面6a之全區域呈大致均勻。具體而言，在以旋轉軸線A1為中心之第1假想圓62上，等間隔地配置4個凸起61。在與第1假想圓62同心之第2假想圓63上，等間隔地配置8個凸起61。在與第1假想圓62同心之第3假想圓64上，等同隔地配置12個凸起61。第2及第3之假想圓63、64之直徑，係分別設定為第1假想圓62之直徑之大約2倍及大約3倍。多數個凸起61具有彼此相同的直徑。各凸起61之高度，係設定為可防止由多數個凸起61所支撐之基板W吸附於基板對向面6a的程度的高度。
如圖4所示，藉由多數個凸起61與基板W之下表面之抵接，而於基板對向面6a上方，使基板W與基板對向面6a隔著微小之間隔Wa而配置。藉由於多數個凸起61與基板W之下表面間所產生之摩擦力，使基板W被支撐於加熱板6上，若在該狀態下加熱器15發熱，則基板對向面6a亦會發熱，而使該熱藉由熱輻射、基板對向面6a與基板W間之空間內之流體熱傳導以及經由多數個凸起61之傳導，而施加於基板W。藉此，使由多數個凸起61所支撐之基板W被加熱。
由於藉由分散配置於基板對向面6a之多數個凸起61支撐基板W，因此可於基板W之面內將藉由基板對向面6a對基板W傳熱的熱傳達容易度保持為均勻。又，可抑制或防止基板W發 生翹曲。
多數個凸起61亦可不配置於基板對向面6a之全區域，而僅配置於基板對向面6a之周緣部。
凸起61既可與加熱板6為不同的構件，亦可與加熱板6一體地設置。又，加熱板6亦可於基板對向面6a不形成凸起61，而將基板W直接載置於基板對向面6a。
如圖2、圖4及圖5所示，加熱板6係由呈鉛直之板支撐軸14從下方所固定。
板支撐軸14係沿著鉛直方向延伸。板支撐軸14係為中空軸，且於板支撐軸14之內部，在插通有對加熱器15之給電線(未圖示)的同時，插通有保護液配管18。
板升降單元8係結合於板支撐軸14。板升降單元8例如包含有滾珠螺桿或馬達。藉由由板升降單元8之驅動所進行板支撐軸14之升降，加熱板6於較由基板保持旋轉單元5所保持基板W之下表面更朝下方大幅退避之下位置(圖5所示之位置)與較由基板保持旋轉單元5所保持基板W之下表面位於稍微下方之上位置(圖4所示之位置)間進行升降。於上位置，基板W脫離由固定銷10所進行之保持，而由加熱板6所支撐。如上述，由於加熱板6與基板保持旋轉單元5之旋轉環11於鉛直方向並未重複，因此在加熱板6之升降時，加熱板6與基板保持旋轉單元5不會互相干涉。
保護液配管18係分別經由朝厚度方向貫通加熱板6之中央部之貫通孔19，而連通於在基板對向面6a之中央部開口之保護液吐出口20。於保護液配管18，係經由保護液閥21而供給有保護液。保護液例如為純水(脫離子水：Deionzied Water)。保護液 並不限定於純水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、及稀釋濃度(例如10~100ppm左右)之鹽酸水中的任一者。
圖6及圖7係將加熱板6及板支撐軸14之重要部分放大顯示的剖面圖。
保護液吐出口20係於鉛直視時由圓形之較淺之圓形溝96所區隔。圓形溝96係呈以旋轉軸線A1為中心的圓筒狀，圓形溝96之直徑係設定為較保護液配管18外徑大。保護液配管18之上端18a係於圓形溝96中由水平面所構成之下底面96a開口。保護液吐出口20係設定為可剛好收容下述之上浮構件97之閉塞部(閉塞構件)98的尺寸。保護液吐出口20係於通常之狀態下，由插通於保護液配管18內之上浮構件97所閉塞。
上浮構件97一體地具備有圓板狀之閉塞部98、及從閉塞部98之中心朝與閉塞部98垂直地下垂之直線狀之插通部99，並安裝於保護液配管18之前端部。上浮構件97係使用例如陶瓷或碳化矽(SiC)而形成。閉塞部98的直徑係設定為較保護液配管18之外徑大。閉塞部98具有由相互平行之平坦面所構成之上表面98a及下表面98b。
上浮構件97係在插通部99插通於保護液配管18內(即保護液流通路17)之狀態下，被安裝於保護液配管18。於該狀態下，上浮構件97係設置為相對於保護液配管18及保護液流通路17上下移動自如。
藉由保護液閥21(參照圖2)之開閉，可切換保護液對保護液流通路17之供給及供給停止。在保護液閥21被打開之狀態下，對保護液流通路17供給保護液，使保護液流通於保護液流通 路17。另一方面，在保護液閥21被關閉之狀態下，不再對保護液流通路17供給保護液，於保護液流通路17無保護液流通。
在保護液流通路17未流通保護液時，如圖6所示，上浮構件97之閉塞部98係收容於保護液吐出口20，而幾乎完全將保護液吐出口20閉塞。將此時上浮構件97之位置設為閉塞位置(圖6所示位置)。在上浮構件97位於閉塞位置時，上浮構件97之插通部99係沿著旋轉軸線A1朝鉛直方向延伸，並且閉塞部98之上表面98a係與基板對向面6a位於同一平面上。
另一方面，在保護液流通於保護液流通路17時，如圖7所示，閉塞部98之下表面98b受到來自流通於保護液流通路17之保護液的壓力，使上浮構件97上浮。其結果，上浮構件97係上浮而配置於較基板對向面6a更上方的上浮位置(圖7所示位置)。為了限制上浮構件97上浮至較上浮位置更上方的情形，在上浮構件97位於上浮位置之狀態下，使閉塞部98之卡合部(未圖示)與周邊構件(未圖示)相卡合。
於該狀態下，閉塞部98之下表面98b係將從保護液吐出口20所吐出之保護液朝向加熱板6之外周部導引。藉此，如圖7所示，可促進基板對向面6a上保護液之液膜90的形成。
如圖2所示，處理液供給單元7包含有吐出藥液之藥液噴嘴26、與吐出淋洗液之淋洗液噴嘴27。藥液噴嘴26及淋洗液噴嘴27係於其吐出口朝向下方之狀態下，被安裝於幾乎水平地延伸之臂29之前端。臂29係設置為可圍繞既定之旋轉軸線擺動。藥液噴嘴26及淋洗液噴嘴27係於臂29之擺動方向上齊平。於臂29，結合有用以使臂29在既定角度範圍內擺動的臂擺動單元30。藉由 臂29之擺動，藥液噴嘴26及淋洗液噴嘴27係於由基板保持旋轉單元5或加熱板6所保持基板W之中央部上與被設定於杯9外之起始位置間移動。
如圖2所示，藥液噴嘴26為例如以連續流之狀態朝向下方吐出藥液的直線形噴嘴。於藥液噴嘴26，連接有成為來自藥液供給源之藥液之供給通路的藥液配管31。於藥液配管31，介設有用以對藥液之供給進行開關的藥液閥32。若藥液閥32被打開，就從藥液配管31對藥液噴嘴26供給藥液，又，若藥液閥32被關閉，就停止從藥液配管31對藥液噴嘴26之藥液供給。作為藥液，可採用含有硫酸、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：四甲基銨氫氧化物等)、界面活性劑、防腐蝕劑中之至少1種的液體。
如圖2所示，淋洗液噴嘴27為例如以連續流之狀態朝向下方吐出淋洗液的直線形噴嘴。於淋洗液噴嘴27，連接有成為來自淋洗液供給源之淋洗液之供給通路的淋洗液配管33。於淋洗液配管33，介設有用以對淋洗液之供給進行開關的淋洗液閥34。若淋洗液閥34被打開時，就從淋洗液配管33對淋洗液噴嘴27供給淋洗液，又，若淋洗液閥34被關閉，就停止淋洗液配管33對淋洗液噴嘴27之淋洗液供給。
再者，於圖2中雖然顯示將藥液噴嘴26及淋洗液噴嘴27配置於1個臂29的情形，但亦可採用於複數個臂29各配置1個噴嘴26、27的構成。
如圖2所示，杯9具備有：收容基板保持旋轉單元5及加熱板6之下杯37；以及用以閉塞下杯37之開口38的蓋構件 39。藉由以蓋構件39閉塞下杯37之開口38以閉塞，形成於內部具有密閉空間的密閉杯。
下杯37係呈大致圓筒容器狀，並於上表面具有圓形之開口38。下杯37一體地具備有：大致圓板狀之底壁部40；以及從底壁部40朝上方立起之周壁部41。周壁部41係形成為以旋轉軸線A1為中心之圓筒狀。周壁部41具有圓環狀之上端面41a。於底壁部40之上表面，連接有廢液路徑(未圖示)之一端。廢液路徑之另一端係連接於機外之廢液設備(未圖示)。
於周壁部41之周圍，配設有用以捕獲從被保持於基板保持旋轉單元5或加熱板6之基板W飛散之處理液的捕獲杯(未圖示)，該捕獲杯係連接於機外之未圖示的廢液設備。板支撐軸14與底壁部40之中心部之間，係由圓環狀之密封構件43所密封。
蓋構件39係於下杯37之上方，以幾乎水平地姿勢配置。於蓋構件39，結合有蓋升降單元54。蓋升降單元54包含有例如滾珠螺桿或馬達。藉由蓋升降單元54之驅動，蓋構件39係在閉塞下杯37之開口38的蓋關閉位置與退避至較下杯37更上方而開放杯37之開口38之蓋開放位置間進行升降。於蓋構件39之下表面，在除了其中央部39a與周緣部39c以外的區域，形成有與蓋構件39同心之圓筒狀的上環狀構39b。
於蓋構件39下表面之中央部39a，具有圓形水平之平坦面。蓋構件39下表面之中央部39a，係對向於被保持於基板保持旋轉單元5之基板W上表面之中央部、或對向於被保持於加熱板6之基板W上表面之中央部。
於蓋構件39下表面之周緣部39c，涵括全周地設置 密封環53。密封環53係使用例如樹脂彈性材料而形成。在蓋構件39位於蓋關閉位置之狀態下，被配置於蓋構件39下表面之周緣部39c的密封環53，係於其圓周方面全區域抵接於下杯37之上端面41a，而將蓋構件39與下杯37之間密封。
如圖2所示，於蓋構件39之中央部39a，朝鉛直方向延伸且相鄰接地插通有淋洗液上配管44、有機溶劑上配管45及氮氣上配管46。
淋洗液上配管44之下端，係於蓋構件39下表面之中央部39a開口，而形成淋洗液吐出口47。於淋洗液上配管44之上端，連接有淋洗液供給源。對淋洗液上配管44，從淋洗液供給源供給淋洗液。於淋洗液上配管44，介設有用以開關淋洗液之供給之淋洗液上閥48。
有機溶劑上配管45之下端，係於蓋構件39下表面之中央部39a開口，而形成有機溶劑吐出口49。於有機溶劑上配管45之上端，連接有機溶劑供給源。對有機溶劑上配管45，從IPA供給源供給液體之IPA(有機溶劑(第2處理液)之一例)。於有機溶劑上配管45，介設有用以開關液體IPA之供給的有機溶劑閥50。藉由有機溶劑上配管45及有機溶劑閥50，構成有機溶劑供給單元(第2處理液供給單元)。
氮氣上配管46之下端，係於蓋構件39下表面之中央部39a開口，而形成用以吐出作為惰性氣體一例之氮氣(N2)的氮氣吐出口51。於氮氣上配管46之上端，連接有氮氣供給源。從氮氣供給源，以氮氣上配管46作為氮氣供給通路而對氮氣吐出口51供給氮氣。於氮氣上配管46，介設有用以開關氮氣之供給的氮氣閥 52。
圖8係示意性地顯示固定銷10之構成的剖面圖。一邊參照圖3，如上述般，複數根固定銷10係於旋轉環11之上表面11a沿著圓周方向等間隔地配置。如圖8所圖解般，各固定銷10包含有：結合於旋轉環11之第1下軸部71；以及一體地形成於第1下軸部71上端之第1上軸部72。第1下軸部71及第1上軸部72分別形成為圓柱形狀。第1上軸部72係偏心於第1下軸部71之中心軸線而設置。於第1下軸部71連接於第1上軸部72的部分，形成有隨著朝向下方向而直徑逐漸變大之錐形面73。
圖9係示意性地顯示可動銷12及可動銷12周邊之構成的剖面圖。各可動銷12包含有：結合於可圍繞旋轉軸線A2旋轉之旋轉環11且朝鉛直方向延伸之第2下軸部74；以及在中心軸線偏心於旋轉軸線A2之狀態下被固定於第2下軸部74的第2上軸部75。第2上軸部75具有可抵接於基板W周端之圓筒面75a。藉由第2下軸部74之旋轉，第2上軸部75之圓筒面75a係於遠離基板W旋轉之旋轉軸線A1(參照圖2)的開放位置與接近該旋轉軸線A1之保持位置間進行變位。各可動銷12包含有夾具開關單元76。夾具開關單元76係藉由使第2上軸部75之位置於開放位置與保持位置之間進行變位，而開關基板W之夾持。
如圖8及圖9所示，在藉由複數根固定銷10從下方支撐基板W的狀態下，基板W之周端係抵接於各固定銷10之錐形面73。於該狀態下，使複數根可動銷12之第2上軸部75之位置從開放位置變位至保持位置。若各第2上軸部75從開放位置變位至保持位置，圓筒面75a就會抵接於基板W之周端，並且將抵接之 基板W之周端朝向基板W內側壓入。藉此，與該抵接之基板W周端隔著旋轉軸線A1之相反側的基板W之周端，係被壓抵於位於與該可動銷12隔著旋轉軸線A1之相反側的固定銷10的第1上軸部72。如此，藉由使複數根可動銷12之第2上軸部75從開放位置變位至保持位置，而使複數根可動銷12成為夾持狀態，藉此，可藉由複數根固定銷10及複數根可動銷12呈水平姿勢地夾持基板W。
再者，亦可不採用以圓筒面75a按壓基板W周端的構成，而採用於圓筒面75a形成有朝向旋轉軸線A1側且於水平方向開放的V溝，並藉由使構成該V溝之上下之錐形面抵接於基板W之周端而夾持基板W的構成。
圖1所示之控制裝置3，例如係由微電腦等所構成。控制裝置3係依照預定之程式，來控制板升降單元8、環旋轉單元13、臂擺動單元30、蓋升降單元54、夾具開關單元76等之動作。又，控制裝置3係調整被供給至加熱器15的電力。此外，控制裝置3係控制保護液閥21、藥液閥32、淋洗液閥34、淋洗液上閥48、有機溶劑閥50、氮氣閥52等之開關。
圖10係將處理單元2處理對象之基板W表面放大顯示的剖面圖。處理對象之基板W例如為矽晶圓，並於其作為圖案形成面的表面(上表面100)形成細微圖案101。細微圖案101係如圖10所示，亦可為使具有凸形狀(柱狀)之構造體102配置為行列狀者。於該情形時，構造體102之線寬W1係設定為例如10nm~45nm左右，而細微圖案101之間隙W2係設定為例如10nm~數μm左右。
另外，細微圖案101亦可為使由細微之溝所形成線狀之圖案反覆地排列者。
又，細微圖案101亦可藉由於薄膜設置複數個細微孔(空隙(void)或孔(pore))所形成。
細微圖案101例如包含有絕緣膜。又，細微圖案101亦可包含導體膜。更具體而言，細微圖案101係由積層複數層膜之積層膜所形成，此外，亦可包含絕緣膜與導體膜。細微圖案101亦可為由單層膜所構成的圖案。絕緣膜亦可為矽氧化膜(SiO2膜)或矽氮化膜(SiN膜)。又，導體膜既可為導入有為了低電阻化之雜質的非晶矽膜，亦可為金屬膜(例如金屬佈線膜)。
又，細微圖案101之膜厚T，例如為50nm~5μm左右。又，細微圖案101亦可例如縱橫比(膜厚T相對於線寬W1之比)例如為5~500左右(具代表性者為5~50左右)。
圖11為用以說明處理單元2所實行藥液處理之處理例的程序圖。圖12A~12H為用以說明處理例之示意圖。圖13A~13B為用以說明處理例中基板W上表面之狀態的示意性的剖面圖。
以下，參照圖1、圖2、圖6及圖7。適當地參照圖4、圖5及圖10~圖13B。又，以下說明中「基板W之表面(上表面)」包含基板W本身之表面(上表面)及細微圖案101之表面(上表面)。
在藉由處理單元2對基板W進行處理時，進行將未處理之基板W搬入至腔室4內的基板搬入步驟(圖11之步驟S1)。在進行基板搬入步驟(S1)前，控制裝置3係預先將加熱器15導通(ON，通電狀態)，並將加熱板6配置於從由基板保持旋轉單元5所保持基板W之保持位置朝下方大幅退避的下位置(圖5所示之位置)，且使所有噴嘴從基板保持旋轉單元5的上方退避。又，控制裝置3係使所有的可動銷12成為開放狀態。於基板搬入步驟(S1) 中，控制裝置3係使保持著基板W之基板搬送機器人CR(參照圖1)之手部進入腔室4內，使基板搬送機器人CR以圖案形成面(表面)向上之狀態，將基板W交給基板保持旋轉單元5。從基板保持旋轉單元5接到之基板W，係藉由複數根固定銷10從下方支撐，然後，控制裝置3便使複數根可動銷12均成為夾持狀態。藉此，如圖12A所示，藉由複數根(例如6根)之固定銷10及複數根(例如3根)可動銷12呈水平姿勢地夾持基板W(於圖12A中僅圖示固定銷10)。控制裝置3係在將基板W交給基板保持旋轉單元5後，使基板搬送機器人CR之手部從腔室4內退避。
若基板W藉由複數根之固定銷10及複數根之可動銷12所夾持，控制裝置3便控制環旋轉單元13，使基板W開始旋轉。基板W係上升至預定之液處理旋轉速度(例如100~1500rpm左右)，並維持於該液處理旋轉速度。
再者，雖然從基板搬入步驟(S1)使加熱器15成為導通狀態，所以使加熱板6處於發熱狀態(此時基板對向面6a之表面溫度例如為大約60~250℃)，但由於加熱板6位於下位置，因此來自加熱板6之熱不會充分抵達基板W。
接著，進行將藥液供給至基板W的藥液供給步驟(圖11之步驟S2)。
具體而言，如圖12B所示，控制裝置3係藉由控制臂擺動單元30，使臂29從起始位置進行擺動，而將藥液噴嘴26從退避位置移動至基板W上。藉此，使藥液噴嘴26被配置於處理位置(基板W上方之基板W之旋轉軸線A1上的處理位置)。在將藥液噴嘴26配置於處理位置後，控制裝置3係打開藥液閥32。藉此，從 藥液噴嘴26之吐出口吐出藥液，而對基板W之上表面供給藥液。
被供給至基板W上表面之中央部的藥液，係受到基板W之旋轉所產生的離心力，於基板W之上表面朝向基板W的周緣部流動。藉此，使藥液被供給至基板W之上表面全區域，而對基板W之上表面全區域施行藥液之處理。被供給至基板W上表面之藥液，係從基板W之周緣部朝向基板W的側方飛散。從由基板保持旋轉單元5所保持之基板W被排出之藥液的液滴，係朝向下方滴落。
從基板W周緣部所飛散之藥液，係由上述捕獲杯之內壁所承接，而經由廢液路徑(未圖示)，被送至機外的廢液設備(未圖示)，並於該處進行處理。亦可不送至廢液設備，而送至回收設備，並於該處進行再利用。
又，在來自藥液噴嘴26之藥液開始吐出的同時，控制裝置3係打開保護液閥21。藉此，被供給至保護液流通路17之保護液便流通於該保護液流通路17，使閉塞部98受到來自流通之保護液的壓力，其結果，上浮構件97係從閉塞位置(圖6所示之位置)上浮至上浮位置(圖7所示之位置)。
藉此，開放保護液吐出口20，使被供給至保護液流通路17之保護液從保護液吐出口20吐出。此時保護液之流量，為相對較大的流量(例如大約0.5~4.0(公升/分鐘)。從保護液吐出口20對基板對向面6a所吐出之保護液，被後續之保護液朝向徑向外側擠出，而朝向基板對向面6a之周緣部呈放射狀地流動。又，此時，位於上浮位置之上浮構件97之閉塞部98，係將從保護液吐出口20被吐出至基板對向面6a的保護液順利地朝向基板對向面6a之外周 部。導引其結果，如圖12B所示，於基板對向面6a，形成覆蓋基板對向面6a全區域的保護液之液膜90。在保護液之液膜90形成後，亦連續地從保護液吐出口20對基板對向面6a供給保護液，藉此，使基板對向面6a上之保護液之液膜90維持為覆蓋基板對向面6a的狀態。
若從藥液開始吐出並經過預定之時間，控制裝置3便關閉藥液閥32，而停止從藥液噴嘴26吐出藥液。
接著，進行用以從基板W去除藥液的淋洗步驟(圖11之步驟S3)。
具體而言，如圖12C所示，控制裝置3係藉由控制臂擺動單元30使臂29擺動，而將淋洗液噴嘴27配置於處理位置。在將淋洗液噴嘴27配置於處理位置後，控制裝置3便打開淋洗液閥34。藉此，從淋洗液噴嘴27之吐出口吐出淋洗液。
被供給至基板W上表面之中央部的淋洗液，係受到基板W之旋轉所產生的離心力，而於基板W之上表面朝向基板W之周緣部流動。藉此，對基板W之上表面全區域供給淋洗液，而沖掉附著於基板W上表面之藥液。被供給至基板W上表面之淋洗液，係從基板W之周緣部朝向基板W側方飛散。
由基板W之周緣部飛散之淋洗液，係由下杯37之周壁部41之內壁所承接，並經由該內壁而積留於下杯37之底部。積留於下杯37底部之淋洗液，係經由廢液路徑(未圖示)，被送至機外的廢液設備(未圖示)，並於該處進行處理。
若從淋洗液開始吐出並經過預定之時間，控制裝置3便關閉淋洗液閥34，而停止從淋洗液噴嘴27吐出淋洗液，並且控 制臂擺動單元30，而使臂29返回至其起始位置。藉此，使藥液噴嘴26及淋洗液噴嘴27返回至退避位置。
又，在淋洗液之吐出停止之同時，控制裝置3便關閉保護液閥21，而停止對保護液流通路17的保護液之供給。藉此，使來自保護液吐出口20的淋洗液之吐出停止，而消除被保持於基板對向面6a之保護液之液膜90(消除液膜狀態)。伴隨著保護液對保護液流通路17供給的停止，上浮構件97係下降至閉塞位置(參照圖6)。又，保護液之停止時機亦可不與淋洗液之停止同時，只要在基板W上表面上之藥液被置換為淋洗液後的任意時機實行即可。
接著，控制裝置3係控制蓋升降單元54，使蓋構件39下降至蓋關閉位置。藉由下降至蓋關閉位置之蓋構件39，使下杯37之開口38被閉塞。於該狀態下，若藉由閉鎖構件(未圖示)使蓋構件39與下杯37結合，則配置於蓋構件39下表面之周緣部39c的密封環53，就會涵括其圓周方向全區域抵接於下杯37之周壁部41的上端面41a，使下杯37與蓋構件39之間被密封。藉此，下杯37與蓋構件39之內部空間被密閉。於該狀態下，淋洗液吐出口47、有機溶劑吐出口49及氮氣吐出口51係分別對向於基板W之上表面而配置。
接著，對基板W進行最終淋洗步驟(圖11之步驟S4)。
具體而言，如圖12D所示，控制裝置3係打開淋洗液上閥48，從淋洗液上配管44之淋洗液吐出口47吐出淋洗液。從淋洗液吐出口47所吐出之淋洗液，係滴落於基板W上表面之中央部。
被供給至基板W上表面中央部之淋洗液，係受到基 板W之旋轉所產生的離心力，而於基板W之上表面朝向基板W之周緣部流動。藉此，將淋洗液供給至基板W上表面全區域，而對基板W之上表面施行淋洗處理。於最終淋洗步驟(S4)中，淋洗液遍及基板W之上表面100(參照圖10)所形成細微圖案101(參照圖10)之間隙之底部(於該空間內極接近基板W本身之上表面100的位置)。
又，從基板W之周緣部所飛散之淋洗液，係由下杯37之周壁部41之內壁所承接，並經由該內壁而積留於下杯37之底部。積留於下杯37底部之淋洗液，係經由廢液路徑(未圖示)，被送至機外的廢液設備(未圖示)，而於該處進行處理。
若開始吐出淋洗液並經過預定之時間，控制裝置3便關閉淋洗液上閥48，而停止淋洗液吐出口47吐出淋洗液。
接著，進行從對基板W之上表面供給液體之IPA，而將基板W上表面之淋洗液置換為IPA的有機溶劑置換步驟(圖11之步驟S5)。
控制裝置3係如圖12E所示，打開有機溶劑閥50，從有機溶劑上配管45之有機溶劑吐出口49，呈連續流狀地吐出液體之IPA。從有機溶劑吐出口49所吐出之IPA，具有常溫(例如25℃)、即未達IPA沸點(82.4℃)之液溫，且為液體。從有機溶劑吐出口49所吐出液體之IPA係滴落於基板W上表面之中央部。藉由開始吐出IPA，而開始進行有機溶劑置換步驟(S5)。
被供給至基板W上表面之中央部液體之IPA，係受到基板W之旋轉所產生的離心力，而於基板W之上表面朝向基板W之周緣部流動。所以，可使被供給至基板W上表面中央部之液體 的IPA朝向周緣部擴展。藉此，可使液體的IPA遍及基板W上表面之全區域。此時，加熱板6係位於下位置，來自加熱板6之熱未充分地傳遞至基板W。因此，基板W上表面之溫度為例如常溫，IPA係維持為常溫而於基板W之上表面流動。藉此，於基板W上表面形成IPA之液膜。由於被供給至基板W上表面之IPA為液體，因此如圖13A所示，可良好地置換存在於細微圖案101之間隙的淋洗液。由於IPA之液膜111覆蓋基板W上表面之全區域，因此於基板W上表面之全區域，可良好地將淋洗液置換為液體之IPA。
再者，於有機溶劑置換步驟(S5)中，亦可使基板W之旋轉停止，或以攪拌(puddle)速度使基板W旋轉。隨著上述基板W之減速，作用於基板W上液體的IPA之離心力係成為零或變小，液體IPA不會從基板W之周緣部被排出而滯留於基板W之上表面，其結果，於基板W之上表面保持有呈攪拌狀態的IPA之液膜。
若開始供給IPA並經過預定之時間，然後，執行基板交接步驟(圖11之步驟S6)。
具體而言，控制裝置3係控制板升降單元8，使加熱板6從下位置(圖5所示之位置)上升至上位置(圖4所示之位置)。若加熱板6上升至與旋轉環11相同之高度，加熱板6之基板對向面6a便抵接於基板W之下表面。其後，藉由控制裝置3繼續使加熱板6上升，使基板W脫離基板保持旋轉單元5，而使基板W被交給加熱板6。被交給加熱板6的基板W，係由多數個凸起61從下方支撐。在基板W被交接後，加熱板6繼續上升，在到達上位置時便停止加熱板6之上升。圖12F及圖4係顯示加熱板6被配置於上位置之狀態。
若基板W被交給加熱板6，就開始進行基板高溫化步驟(基板加熱步驟，圖11之步驟S7)。
加熱器15係隨時設為導通狀態，因此，加熱板6(基板對向面6a)呈發熱狀態。在基板W被載置於加熱板6上的狀態下，來自基板對向面6a的熱係藉由熱輻射、基板對向面6a與基板W間之空間的流體熱傳導及經由多數個凸起61之導熱，而施加於基板W之下表面，藉此，使基板W之下表面被加熱。被施加於基板W每單位面積的熱量，係於基板W之全區域大致均勻。
又，於該狀態下，由於在保護液流通路17中並未流通保護液，因此上浮構件97位於閉塞位置(參照圖4)。因此，閉塞部98之上表面98a係位於與加熱板6之基板對向面6a相同之平面上。所以，在將基板W載置於加熱板6上時，可藉由加熱板6之基板對向面6a之全區域良好地接觸支撐基板W，且可對基板W全區域良好地進行加熱。
於基板高溫化步驟(S7)中，藉由以加熱板6對基板W所進行的加熱，使基板W之上表面升溫至較IPA之沸點(82.4℃)高40~120℃之預定的液膜上浮溫度(第1溫度)TE1。液膜上浮溫度TE1係設定為既定溫度。
在基板W上表面之溫度到達液膜上浮溫度TE1後，基板W上表面之溫度(細微圖案101(參照圖13B等)之上表面，更詳而言之，各構造體102之上端面102A的溫度)係保持為液膜上浮溫度TE1。於基板W上表面之全區域，係保持為液膜上浮溫度TE1。 此時，加熱器15每單位時間之發熱量，係設定為藉由來自加熱板6之加熱，而使被載置於加熱板6之基板W之上表面成為液膜上浮 溫度TE1。
若基板W上表面之溫度到達液膜上浮溫度TE1並經過短暫時間，基板W上表面IPA之液膜111之一部分就會蒸發而氣相化，充滿細微圖案101之間隙，並且於基板W上表面(各構造體102之上端面102A)之上方空間形成IPA之蒸發氣體膜112。藉此，IPA之液膜111會從基板W之上表面(各構造體102之上端面102A)上浮(參照圖13B)。又，細微圖案101之間隙會由氣相之IPA所充滿。因此，於相鄰之構造體102之間，僅會產生極小的表面張力。其結果，可抑制或防止因表面張力所造成細微圖案101的倒塌。又，於圖13B之狀態下，由於IPA之液膜111從基板W之上表面(各構造體102之上端面102A)上浮，因此基板W之上表面與IPA之液膜111間所產生摩擦力的大小大致為零。
接在基板高溫化步驟(S7)之後，執行將位於蒸發氣體膜112上方之IPA液膜111以液塊狀態加以排除的有機溶劑排除步驟(圖11之步驟S8)。於有機溶劑排除步驟(S8)中，對IPA之液膜111作用用以使其朝向基板W之側方移動的力。
具體而言，若將基板W交給加熱板6並經過預定時間(例如約1~2分鐘)，控制裝置3便如圖12G所示，打開氮氣閥52。藉此，從氮氣吐出口51吐出氮氣，而將該氮氣吹抵於基板W上表面之中央部。藉此，於上浮之IPA之液膜111之中央部，形成小徑圓形狀的乾燥區域113。由於基板W之上表面與IPA之液膜111間所產生摩擦力的大小大致為零，因此隨著來自氮氣吐出口51之氮氣持續地吐出，上述乾燥區域113會擴大，並藉由乾燥區域113擴展至基板W上表面之全區域，使上浮之IPA之液膜111一邊維持 液塊狀態(不分裂為多數個小滴)，一邊被導引至基板W之側方。藉此，可從基板W上方將IPA之液膜111完全排除。
在從基板W上方將IPA之液膜111完全排除後，控制裝置3係控制板升降單元8，使加熱板6從上位置(圖4所示之位置)下降至下位置(圖5所示之位置)。若使加熱板6下降至與旋轉環111相同高度，固定銷10便抵接於基板W之周緣面。其後，藉由加熱板6的下降，使基板W從加熱板6脫離，而使基板W被交接至基板保持旋轉單元5。從基板保持旋轉單元5所接到之基板W係藉由複數根固定銷10而從下方支撐。可動銷12處於開放狀態，因此，基板W不會被固定銷10或可動銷12等所夾持。
另外，控制裝置3係驅動鎖定構件(未圖示)，解除蓋構件39與下杯37的結合。然後，控制裝置3係如圖12H所示，控制蓋升降單元54，使蓋構件39上升至開位置。
在使加熱板6下降至下位置後，由於加熱板6與由基板保持旋轉單元5所保持基板W間之間隔較加熱板6位於上位置時變更大，因此來自加熱板6之熱(熱輻射、基板對向面6a與基板W間之空間的流體熱傳導及經由多數個凸起61之導熱)不會充分地傳遞至基板W。藉此，結束由加熱板6所進行基板W的加熱，基板W係降溫至大致常溫。
藉此，結束對1片基板W所進行的藥液處理，而藉由基板搬送機器人CR(參照圖1)，進行將處理完畢之基板W從腔室4搬出的基板搬出步驟(圖11之步驟S9)。
如上述，同時進行藥液供給步驟(S2)及淋洗步驟(S3)，對加熱板6之基板對向面6a連續地供給保護液，藉此於加熱 板6之基板對向面6a形成覆蓋基板對向面6a之保護液的液膜90。於藥液供給步驟(S2)及淋洗步驟(S3)中，加熱板6係從基板保持旋轉單元5退避。因此，存在有從被保持於基板保持旋轉單元5之基板W排出的藥液或含有藥液之淋洗液的液滴，朝向加熱板6之基板對向面6a或多數個凸起61滴落之可能性。假如，該等液滴被直接供給至基板對向面6a或凸起61，並藉由發熱狀態之加熱板6所加熱，存在有於基板對向面6a或凸起61上藥液被加熱乾燥之可能性。由於加熱板6之凸起61係於基板高溫化步驟(S7)中會接觸基板W，因此存在有乾燥藥液成為微粒而污染基板W之可能性。
然而，即使在此種情況下，由於基板對向面6a被保護液之液膜90所覆蓋，因此來自基板W之藥液之液滴或含有藥液之淋洗液不會直接供給至基板對向面6a。所以，可確實地防止處於發熱狀態之基板對向面6a上藥液之乾燥。藉此，可防止因加熱板6上藥液之乾燥所造成微粒的產生。
又，在從保護液吐出口20未吐出保護液時，於保護液流通路17未流通有保護液。此時，閉塞部98係閉塞保護液吐出口20。另一方面，在從保護液吐出口20吐出保護液時，於保護液流通路17流通有保護液，閉塞部98從流通中之保護液承受壓力，而上浮至較加熱板6之基板對向面6a更上方。於該狀態下，閉塞部98係將從保護液吐出口20所吐出之保護液導引朝向加熱板6之外周部導引，藉此，可促進基板對向面6a上保護液之液膜90的形成。
藉此，可以簡單之構成實現如下之構成：在從保護液吐出口20未吐出保護液時，閉塞加熱板6之保護液吐出口20，且 在從保護液吐出口20吐出保護液時，於加熱板6之基板對向面6a良好形地成保護液之液膜90。此時，不需要另外設置用以使閉塞部98上下移動的驅動構件。
又，在從保護液吐出口20未吐出保護液時，閉塞部98之上表面98a係位於與加熱板6之基板對向面6a相同之平面上。所以，在將基板W載置於加熱板6上時，可於加熱板6之基板對向面6a之全區域良好地接觸支撐基板W，且可良好地對基板W之全區域進行加熱。
於前述之處理例中，雖然已說明在下杯37及蓋構件39之內部空間被密閉之狀態下執行最終淋洗步驟(S4)的情形，但亦可在下杯37及蓋構件39之內部空間呈開放(蓋構件位於開放位置)之狀態下執行最終淋洗步驟(S4)。既可將來自淋洗液上配管44之淋洗液吐出口47的淋洗液供給至基板W之上表面，亦可使淋洗液噴嘴27對向於基板W之上表面而配置，而將來自淋洗液噴嘴27之淋洗液供給至基板W之上表面。於該情形時，在最終淋洗步驟(S4)之後，下杯37及蓋構件39之內部空間係成為密閉狀態。
又，於前述之處理例中，雖然已例示藥液供給步驟(S2)僅進行1次的情況，但亦可反覆進行複數次(2次)。
又，於藥液供給步驟(S2)及淋洗步驟(S3)中，雖然已列舉僅對基板W之上表面處理為例進行說明，但於該等步驟(S2、S3)中，亦可執行上下兩面之處理。
又，於處理例中，亦可省略淋洗步驟(S3)。
又，於前述之處理例中，於有機溶劑排除步驟(S8)中，為了使IPA之液膜111朝向基板W之側方移動，而從氮氣吐 出口51朝向基板W上表面之中央部噴吹氮氣。亦可取代該手法，而將具有誘導面之誘導構件(誘導銷或誘導環)預先設置為對向於基板之周緣部，並於有機溶劑排除步驟(S8)中，使誘導構件朝向基板W內側移動，而使誘導構件之誘導面接觸上浮之IPA之液膜111。由於基板W之上表面與IPA之液膜111間所產生摩擦力的大小大致為零，因此藉由誘導構件之誘導面與IPA之液膜111的接觸，可使上浮之IPA液膜111一邊維持液塊狀態(不分裂為多數個小滴)，一邊經由誘導面而被導引至基板W之側方。藉此，可從基板W之上方將IPA之液膜111完全排除。在採用此種手法的情形時，於有機溶劑排除步驟(S8)中，可將基板W及加熱板6一起維持為水平姿勢。
又，在使加熱板6可於水平姿勢與傾斜姿勢之間進行姿勢變更的情形時，亦可於有機溶劑排除步驟(S8)中，一邊使基板W與加熱板6間之相對姿勢維持一定，一邊使基板W及加熱板6姿勢變更為傾斜姿勢，而使基板W之上表面傾斜於水平面。藉此，上浮之IPA之液膜111係受到自重，而朝向傾斜之基板W低位側之周緣部，沿著基板W之上表面移動，而從基板W之周緣部被排出。
圖14及圖15為將加熱板6及板支撐軸14之變形例之重要部分放大地顯示的剖面圖。在圖14及圖15中，取代保護液吐出口20，而形成藉由具有由圓錐面狀之錐形面196a所構成之底壁的圓形溝196來區隔的保護液吐出口120。保護液配管18之上端18a係於錐形面196a開口。又，取代上浮構件97之閉塞部98，而設置有圓錐狀之閉塞部(閉塞構件)198。閉塞部198之底壁係由與錐 形面196a整合之錐形面198b所形成。保護液吐出口120係形成為可剛好收容閉塞部198的尺寸及形狀。
在上浮構件97之位置位於閉塞位置(圖14所示之位置)的狀態下，上浮構件97之閉塞部198係收容於保護液吐出口120，而將保護液吐出口120幾乎完全閉塞。於該狀態下，閉塞部198之上表面198a係位於與基板對向面6a相同之平面上。
另一方面，在保護液流通路17流通有保護液時，如圖15所示，閉塞部198之錐形面198b係從流通之保護液受到壓力，而使上浮構件97上浮。其結果，上浮構件97係上浮配置於較基板對向面6a更上方的上浮位置(圖15所示之位置)。
於該狀態下，閉塞部198之錐形面198b係將從保護液吐出口120所吐出之保護液朝向加熱板6之外周部導引。由於從保護液吐出口120所吐出之保護液被錐形面198b所導引，因此，藉此可進一步促進於基板對向面6a上保護液之液膜90的形成。
圖16為顯示本發明另一實施形態之處理單元202的示意性的剖面圖。於圖16中，對與圖1~圖15所示之各部分對應之部分，標示與圖1~圖15之情況相同的元件符號，並省略說明。又，於圖16中僅顯示主要構成，而適當地省略。
圖16所示之實施形態與圖1~圖15所示實施形態的相異點，在於將具備用以對加熱板6之基板對向面6a供給保護液的保護液供給單元210，取代為下供給單元60之處。又，於加熱板6之基板對向面6a，並未形成保護液吐出口20、120。
保護液供給單元210具備有用以在連續流狀態下將保護液朝下方吐出的保護液噴嘴211。於保護液噴嘴211，連接有 供給來自保護液供給源之保護液的保護液供給管212。於保護液供給管212，介設有用以對保護液之供給進行開關的保護液閥213。若保護液閥213被打開，從保護液供給管212對保護液噴嘴211供給保護液，又，若保護液閥213被關閉，停止從保護液供給管212對保護液噴嘴211進行保護液之供給。於保護液噴嘴211，結合有噴嘴移動單元214。噴嘴移動單元214係使保護液噴嘴211在位於下位置(圖16所示之位置)之加熱板6之上方與設定為杯9外之起始位置之間移動。圖1所示之控制裝置3係依照預定之程式，控制噴嘴移動單元214的動作。又，控制裝置3係調整供給至加熱器15的電力。此外，控制裝置3係控制保護液閥213的開關。
在執行藥液供給步驟(S2)時，控制裝置3係控制噴嘴移動單元214，將保護液噴嘴211配置於基板對向面6a上。
其後，控制裝置3係打開保護液閥213。藉此，從保護液噴嘴211之吐出口吐出保護液。此時保護液之流量為相對較大之流量(例如約0.5~4.0(公升/分鐘)。又，與保護液之吐出並行地，控制裝置3係控制噴嘴移動單元214，使保護液噴嘴211於基板對向面6a之面內沿著基板對向面6a移動。伴隨於此，保護液之滴落位置係於基板對向面6a之面內移動。藉此，於基板對向面6a形成覆蓋基板對向面6a全區域之保護液的液膜290。在形成保護液之液膜290後，亦從保護液噴嘴211對基板對向面6a連續地供給保護液，藉此，使基板對向面6a上保護液之液膜290維持為覆蓋基板對向面6a的狀態。
又，若基板W上之藥液被淋洗液置換，控制裝置3係關閉保護液閥213，而停止從保護液噴嘴211所進行保護液的吐 出。藉此，使被保持於基板對向面6a之保護液之液膜290被消除(消除液膜狀態)。
再者，亦可以使保護液噴嘴211靜止於既定位置(例如，被基板對向面6a之中央部之上方)的狀態，對基板對向面6a供給保護液。於該情形時，從保護液噴嘴211所吐出之保護液，被後續之保護液朝向徑向之外側擠出，而朝向基板對向面6a之周緣部呈放射狀地流動。藉此，於基板對向面6a形成覆蓋基板對向面6a全區域的保護液之液膜290。在形成保護液之液膜290後，亦從保護液噴嘴211對基板對向面6a連續地供給保護液，藉此，使基板對向面6a上保護液之液膜290維持為覆蓋基板對向面6a的狀態。
以上，雖然已說明本發明2個實施形態，但本發明可以其他形態實施。
於圖1~圖15所示之實施形態中，雖然已說明於上浮構件97位於閉塞位置(圖6或圖14所示之位置)之狀態下，上浮構件97之閉塞部98、198之上表面98a、198a係位於與基板對向面6a相同之平面上。然而，上浮構件97之閉塞部98、198之上表面98a、198a亦可退避至較基板對向面6a更下方。
又，於圖1~圖15所示之實施形態中，雖然已列舉上浮構件97從流通於保護液流通路17之保護液受到壓力而上升移動之構成為例進行說明，但亦可於上浮構件97結合有馬達或汽缸等升降單元，並藉由該升降單元的驅動，而使上浮構件97上升移動。
又，於前述之處理例中，雖然已說明與藥液供給步驟(S2)並行地，以保護液之液膜90覆蓋基板對向面6a的情形，但不僅是藥液供給步驟(S2)，亦可與淋洗步驟(S3)或最終淋洗步驟(S4) 等，朝向基板W之上表面或下表面供給藥液、有機溶媒、淋洗液等處理液的步驟並行地，以保護液液膜90覆蓋基板對向面6a。
又，於前述之處理例中，雖然已列舉在基板高溫化步驟(基板加熱步驟，S7)之前，執行藥液供給步驟(S2)的情況為例，但亦可在基板加熱步驟後執行藥液供給步驟。
又，雖已列舉IPA作為具有較淋洗液低之表面張力之有機溶劑為例進行說明，但作為有機溶劑，除了IPA以外，亦可採用例如甲醇、乙醇、丙酮、及HFE(氫氟醚)等。
又，亦可不僅使用1種藥液，而使用複數種(2種)藥液對基板W進行處理。
又，前述之實施形態之藥液處理(蝕刻處理、洗淨處理等)雖然於大氣壓下執行，但處理環境氣體之壓力並不限定於此。例如，亦可對由蓋構件39與下杯37所區隔之密閉空間之環境氣體使用既定之壓力調整單元來進行加減壓，藉此在成為高於大氣壓之高壓環境或低於大氣壓之低壓環境後，執行各實施形態的蝕刻處理、洗淨處理等。
又，於上述各實施形態中，雖然在使加熱板6之基板對向面6a接觸基板W背面之狀態下對基板W進行加熱，但本發明亦可不使基板W與基板對向面6a接觸而在接近之狀態下對基板W進行加熱的態樣中來實施。
雖已針對本發明之實施形態進行詳細說明，但該等僅為用以闡明本發明之技術內容的具體例，本發明並不應受限於該等 具體例而解釋，本發明之範圍僅由隨附之申請專利範圍所限定。
本申請案係對應於2014年3月17日向日本專利局提 出之日本專利特願2014-53683號，該等申請案之所有揭示內容均藉由引用而併入本案中。
2‧‧‧處理單元
4‧‧‧腔室
5‧‧‧基板保持旋轉單元
6‧‧‧加熱板
10‧‧‧固定銷
11‧‧‧旋轉環
15‧‧‧加熱器
20‧‧‧保護液吐出口
21‧‧‧保護液閥
26‧‧‧藥液閥
29‧‧‧臂
30‧‧‧臂擺動單元
31‧‧‧藥液配管
32‧‧‧藥液閥
37‧‧‧下杯
39‧‧‧蓋構件
40‧‧‧底壁部
41‧‧‧周壁部
41a‧‧‧上端面
43‧‧‧密封構件
90‧‧‧液膜
97‧‧‧上浮構件
98‧‧‧閉塞部
A1‧‧‧旋轉軸線
W‧‧‧基板

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，係於具備有用以保持基板之基板保持單元、與用以從下方對上述基板進行加熱之加熱板的基板處理裝置中所執行者；其包含有：處理液供給步驟，其於上述加熱板被配置於從上述基板保持單元退避至下方之退避位置的狀態下，對由上述基板保持單元所保持之上述基板之上表面供給處理液；保護液液膜形成步驟，其與上述處理液供給步驟並行，於上述加熱板之上表面形成覆蓋該上表面之保護液之液膜；以及基板加熱步驟，其一邊使上述加熱板接近或接觸上述基板之下表面，一邊藉由該加熱板對上述基板進行加熱。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理方法，其中，上述保護液液膜形成步驟包含有對上述加熱板上表面連續地供給保護液的步驟。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述保護液液膜形成步驟包含有從形成於上述加熱板上表面之保護液吐出口吐出保護液的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述保護液液膜形成步驟包含有從保護液噴嘴對上述加熱板之上表面吐出保護液的步驟。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理方法，其中，上述處理液供給步驟包含有：對上述基板之上表面供給藥液或淋洗液之步驟；以及為了將上述基板上表面上之藥液或淋洗液置換為有機溶劑之液膜，而對上述基板之上表面供給有機溶劑的有機溶媒供給步驟； 於上述基板加熱步驟中，藉由上述有機溶媒供給步驟而以上述基板之上表面加熱形成於上述基板上表面之上述有機溶媒之液膜。
  6. 一種基板處理裝置，其包含有：基板保持單元，其用以呈水平姿勢地保持基板；處理液供給單元，其朝被保持於上述基板保持單元之基板之上表面供給處理液；加熱板，其於接近或接觸上述基板之下表面之狀態下，用以從下方對上述基板進行加熱；以及保護液供給單元，其與由上述處理液供給單元所進行的上述處理液之供給並行，為了在上述加熱板之上表面形成保護液之液膜，而對上述加熱板之上表面供給保護液。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中，上述加熱板具有：保護液吐出口，其於該加熱板之上表面開口；保護液流通路，其連通於該保護液吐出口，供被供給至上述保護液吐出口之保護液流通；保護液配管，其區隔上述保護液吐出口與上述保護液流通路，被固定地設置於上述加熱板；以及閉塞構件，其係設置為可於上述保護液流通路中上下移動，且可閉塞上述保護液吐出口；上述閉塞構件係在不使上述保護液吐出口吐出保護液時，被配置在將上述保護液吐出口閉塞的閉塞位置，且在使上述保護液吐出口吐出保護液時，被配置於較上述加熱板上表面更上方之上浮位置，在位於上述上浮位置之狀態下，上述閉塞構件係將由上述保護液 吐出口所吐出之保護液朝向上述加熱板之外周部導引。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，上述閉塞構件係設置為於上述保護液流通路中上下移動自如，上述閉塞構件係從流通於上述保護液流通路之保護液承受壓力地被配置在上述上浮位置。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之基板處理裝置，其中，上述閉塞構件係於上述閉塞位置，使該閉塞構件之上表面位於與上述加熱板之上述上表面相同之平面上，或從上述加熱板之上表面退避至下方。
  10. 如申請專利範圍第6或7項之基板處理裝置，其中，上述處理液供給單元包含有：第1處理液供給單元，其將包含藥液或淋洗液之第1處理液朝向上述基板供給；及第2處理液供給單元，其將包含有機溶劑之第2處理液朝向上述基板進行供給，而於上述基板之上表面形成該第2處理液之液膜；上述加熱板係在上述第2處理液之液膜形成於上述基板上表面之狀態下，對上述基板進行加熱。
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