TWI665025B - 基板處理方法、基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題為可除去因積水處理之執行而附著於朝基板之下面接近或分離之可動構件之液體。
本發明之基板處理方法，其具備以下之步驟：第1步驟，其於使可在接近位置與分離位置之間移動之可動構件位於接近位置之狀態下，對以第1速度旋轉之基板之上面供給第1液體，其中，該接近位置係接近基板之下面之位置，該分離位置係較接近位置遠離基板之下面之位置；第2步驟，其於將基板之旋轉速度減速為未滿第1速度且為0以上之第2速度之狀態下，對基板之上面供給第1液體；及第3步驟，其於使可動構件位於分離位置之狀態下，使可動構件以較第2速度快之第3速度旋轉。

Description

基板處理方法、基板處理裝置
本發明係關於一種執行對基板之上面供給液體之處理之基板處理技術。
習知，於基板處理技術中，藉由一面使基板旋轉一面對基板之上面供給液體，而適宜地執行利用離心力使液體遍及基板之上面整體之處理。此時，會存在因被供給於基板之上面之液體附著於基板之下面而污染基板的下面之情況。因此，於日本專利特開2003-303762號公報中，藉由沿基板之下面之周緣部配置之堤構件，阻止液體自基板之上面繞至下面，防止液體附著於基板之下面。此外，於日本專利特開平7-130695號公報及日本專利特開2013-229552號公報中，設置有相對於基板之下面而接近或分離之可動構件(上下移動構件、保護盤)。並且，於將液體供給於基板之上面之期間，可動構件接近基板之下面，以防止液體之氣霧附著於基板之下面。
然而，於此種之基板處理技術中，因遍及基板之上面之液體會自基板之上面蒸發，而有可能引起問題。因此，於完成液體之對以高速旋轉之基板之上面之供給之後，為了繼續將基板之上 面保持為濕潤之狀態，有時會執行積水(puddle)處理，即該積水處理，係以將基板之旋轉速度減速之狀態對基板之上面供給液體之處理。
惟，於此種之積水處理之執行中，未被自基板上甩除而落下且附著於可動構件之液體的量增多。因此，於執行積水處理之情況下，需要有應對因積水處理之執行而附著於可動構件之液體之對策。然而，習知技術並不能充分應對此問題。
本發明係鑑於上述問題而完成者，其目的在於提供一種可除去因積水處理之執行而附著於朝基板之下面接近或分離之可動構件之液體之技術。
為了達成上述目的，本發明之基板處理方法，其具備以下之步驟：第1步驟，其於使可在接近位置與分離位置之間移動之可動構件位於接近位置之狀態下，對以第1速度旋轉之基板之上面供給第1液體，其中，該接近位置係接近基板之下面之位置，該分離位置係較接近位置遠離基板之下面之位置；第2步驟，其於將基板之旋轉速度減速為未滿第1速度且為0以上之第2速度之狀態下，對基板之上面供給第1液體；及第3步驟，其於使可動構件位於分離位置之狀態下，使可動構件以較第2速度快之第3速度旋轉。
為了達成上述目的，本發明之基板處理裝置，其具備：可動構件，其設置於基板之下面側；第1驅動部，其使基板或可動構件旋轉；第2驅動部，其於接近基板之下面之接近位置與較接近位置遠離基板之下面之分離位置之間驅動可動構件；液體供給部，其對基板之上面供給液體；及控制部，其控制第1驅動部、第2驅動部及液體供給部；控制部係執行於使可動構件位於接近位置 之狀態下對以第1速度旋轉之基板之上面供給液體之控制、於將基板之旋轉速度減速為未滿第1速度且為0以上之第2速度之狀態下對基板之上面供給液體之控制、及於使可動構件位於分離位置之狀態下使可動構件以較第2速度快之第3速度旋轉之控制。
如此構成之發明(基板處理方法、基板處理裝置)，於對以第1速度旋轉之基板之上面供給液體(第1液體)之後，於將基板之旋轉速度減速為未滿第1速度且為0以上之第2速度之狀態下，對基板之上面供給液體(積水處理)。因此，藉由積水處理之執行，有可能於可動構件上附著大量之液體。與此相對，於本發明中，積水處理之執行後，於使可動構件位於分離位置之狀態下，使可動構件以較第2速度快之第3速度旋轉。亦即，藉由一面較寬地確保基板之下面與可動構件之間隔一面使可動構件高速旋轉，進而可自可動構件甩除液體。如此，可除去藉由積水處理之執行而附著於可動構件之液體。
根據本發明，可除去因積水處理之執行而附著於朝基板之下面接近或分離之可動構件之液體。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧載入埠
3‧‧‧洗淨處理單元
4‧‧‧熱處理單元
9‧‧‧控制器(控制部)
31‧‧‧旋轉吸盤
32‧‧‧吸引部
33‧‧‧旋轉軸
34‧‧‧旋轉驅動部(第1驅動部)
35‧‧‧蓋板
36‧‧‧噴嘴單元
37‧‧‧升降驅動部(第2驅動部)
38‧‧‧杯體
39‧‧‧噴嘴驅動部
51‧‧‧IPA
52‧‧‧充填材溶液
331、332‧‧‧圓筒部
333‧‧‧卡合突起
334‧‧‧氣體供給口
351‧‧‧中心孔
352‧‧‧卡合孔
353‧‧‧周緣孔
361‧‧‧基部
362‧‧‧突起部
A‧‧‧中心線
C‧‧‧載體
CR‧‧‧中央機器人
F1~F4‧‧‧供給速度
IR‧‧‧索引機器人
Na、Nb‧‧‧下側噴嘴
Nc、Nd、Ne‧‧‧上側噴嘴(液體供給部)
Pc‧‧‧接近位置
Pd‧‧‧分離位置
Sc‧‧‧藥液供給源
Sr‧‧‧清洗液供給源
Ss‧‧‧溶劑供給源
Sf‧‧‧充填材溶液供給源
Sg‧‧‧惰性氣體供給源
t1~t10‧‧‧時刻
v1‧‧‧速度(第1速度)
v2‧‧‧速度(第2速度)
v3‧‧‧速度(第3速度)
v4‧‧‧速度(第4速度)
v5、v6‧‧‧速度
V1~V8‧‧‧閥
W‧‧‧基板
Wf‧‧‧表面
Wb‧‧‧背面
Wp‧‧‧圖案
Z‧‧‧鉛垂方向
圖1為示意顯示本發明之實施形態之基板處理裝置之一例之俯視圖。
圖2為示意顯示圖1之基板處理裝置具備之洗淨處理單元之一例之局部剖視圖。
圖3為示意顯示圖1之基板處理裝置具備之洗淨處理單元之一例之局部剖視圖。
圖4為顯示圖1之基板處理裝置具備之電性構成之一部分之方塊圖。
圖5為示意顯示噴嘴單元及蓋板之升降動作之一例之局部剖視圖。
圖6為顯示圖1之基板處理裝置使用圖2及圖3之洗淨處理單元而執行之基板處理方法之一例之流程圖。
圖7為顯示根據圖6之基板處理方法而執行之動作之一例之時序圖。
圖8為示意顯示根據圖6之基板處理方法而對基板執行之基板處理之狀況之側視圖。
圖9為顯示圖1之基板處理裝置使用圖2及圖3之洗淨處理單元而執行之基板處理方法之變形例之流程圖。
圖1為示意顯示本發明之實施形態之基板處理裝置之一例之俯視圖。圖1之基板處理裝置1，係對基板W各一片地執行洗淨處理及熱處理等各種之基板處理之單片式裝置。作為處理之對象即基板W，例如，可列舉液晶顯示裝置用玻璃基板、半導體基板、PDP(Plasma Display Panel，電漿顯示器)用玻璃基板、光罩用玻璃基板、彩色濾光器用基板、記錄磁碟用基板、太陽電池用基板、電子紙用基板等之精密電子裝置用基板、矩形玻璃基板、薄膜液晶用可撓性基板或有機EL(Electro luminescence，電致發光)用基板等。於以下說明之例子中，基板W具有100mm~400mm之既定直徑之圓形狀，且具有形成有微細之圖案Wp(圖8)之凹凸形狀之表面Wf(圖2)、及平坦之背面Wb(表面Wf之相反側之面)。惟，包含形 狀或尺寸之基板之構成，不限於本例。
基板處理裝置1，具備收容基板W之複數個載入埠(Load port)2、對基板W進行洗淨處理之複數個洗淨處理單元3、及對基板W進行熱處理之複數個熱處理單元4。此外，為了於裝置內搬送基板W，基板處理裝置1具備索引機器人IR及中央機器人CR。其等之中，索引機器人IR，係於載入埠2與中央機器人CR之間之路徑上搬送基板W，中央機器人CR，係於索引機器人IR與各處理單元3、4之間的路徑上搬送基板W。並且，基板處理裝置1，具備由電腦構成之控制器9，控制器9係根據既定之程式控制裝置各部，藉此對基板W執行以下說明之各基板處理。
載入埠2係保持沿鉛垂方向重疊地收容複數片基板W之載體C。於此載入埠2內，各基板W係以其表面Wf朝向上方之狀態(亦即，其背面Wb朝向下方之狀態)被收容。並且，索引機器人IR自載入埠2之載體C取出未處理之基板W之後，將此基板W交付至中央機器人CR，中央機器人CR將自索引機器人IR接取之基板W搬入洗淨處理單元3。
洗淨處理單元3，係將搬入之基板W洗淨之後(洗淨處理)，藉由充填材溶液之液膜覆蓋包含圖案Wp之間之基板W之表面Wf(塗佈處理)。其中，充填材溶液係包含溶質即充填材之溶液。如此，洗淨處理單元3係一種不僅執行洗淨處理，而且還執行塗佈處理等之其他基板處理之基板處理單元。再者，洗淨處理單元3之構成及動作，容待後述。
在洗淨處理單元3完成各基板處理後，中央機器人CR將基板W自洗淨處理單元3搬出，且將此基板W搬入熱處理 單元4。熱處理單元4具有熱板，且利用熱板對藉由中央機器人CR搬入之基板W進行加熱(熱處理)。藉由此熱處理，溶媒自覆蓋基板W之表面Wf之充填材溶液之液膜中蒸發，充填材溶液之溶質即充填材，在鄰接之圖案Wp之間固化。再者，基板W之加熱方法，不限於此，例如，也可朝基板W照射紅外線、或藉由對基板W賦予暖風等而加熱基板W。
在熱處理單元4完成熱處理後，中央機器人CR將自熱處理單元4搬出之基板W交付至索引機器人IR，索引機器人IR將接取之基板W收容於載入埠2之載體C。如此，在基板處理裝置1中執行完各基板處理之基板W，被搬送至外部之充填材除去裝置。此充填材除去裝置，藉由乾式蝕刻將充填材自包含圖案Wp之間的基板W之表面Wf除去。再者，充填材之除去方法不限於此，例如，也可藉由如日本專利特開2013-258272號公報之充填材之昇華、或者如日本專利特開2011-124313號公報之電漿處理等，除去充填材。
圖2及圖3為示意顯示圖1之基板處理裝置具備之洗淨處理單元之一例之局部剖視圖，圖4為顯示圖1之基板處理裝置具備之電性構成之一部分之方塊圖。圖2及圖3係在後述之蓋板35及噴嘴單元36之高度上不同。此外，於圖2、圖3及以下之圖中，適宜顯示鉛垂方向Z。
洗淨處理單元3，具有保持藉由中央機器人CR搬入之基板W之旋轉吸盤31、及朝旋轉吸盤31供給負壓之吸引部32。此旋轉吸盤31具有自圓盤之下面之中心部分朝下方突出有圓筒形之軸之形狀，且相對於與鉛垂方向Z平行之中心線A而大致旋轉對 稱。於旋轉吸盤31之上面開設有複數個吸引孔，且基板W被水平載置於旋轉吸盤31之上面。如此，旋轉吸盤31係於將基板W之表面Wf朝向上方之狀態下由下方接觸於基板W之背面Wb之中心部分。於此狀態下，若控制器9對吸引部32輸出吸引指令，則吸引部32朝旋轉吸盤31之吸引孔供給負壓，藉由旋轉吸盤31吸附保持基板W。
此外，洗淨處理單元3，具有保持旋轉吸盤31之旋轉軸33、及例如由馬達構成且使旋轉軸33旋轉之旋轉驅動部34。旋轉軸33係具有自圓筒部331之上面之中心部分朝上方突出有較該圓筒部331小徑之圓筒部332之形狀，且圓筒部331、332相對於中心線A而大致旋轉對稱。此外，旋轉軸33係於圓筒部331之上面且圓筒部332之一側具有朝上方突出之卡合突起333。並且，若控制器9對旋轉驅動部34輸出旋轉指令，則旋轉驅動部34對旋轉軸33供給旋轉驅動力(轉矩)，於是旋轉軸33與旋轉吸盤31一體以中心線A為中心進行旋轉。其結果，被保持於旋轉吸盤31之基板W，也以中心線A為中心進行旋轉。
並且，洗淨處理單元3具有蓋板35，該蓋板35係位於被保持於旋轉吸盤31之基板W的下方。俯視時，蓋板35具有以中心線A為中心之大致圓形之外形，且於蓋板35之中心部開設有圓形之中心孔351，於蓋板35之中心孔351之一側開設有卡合孔352，且於蓋板35之周緣部開設有周緣孔353。旋轉軸33之圓筒部332，係被插入蓋板35之中心孔351之內側，蓋板35係於較旋轉軸33之圓筒部332靠外側，自下方與基板W之背面Wb對向。
此蓋板35係可於鉛垂方向Z升降自如，且可選擇性 地位於接近位置Pc(圖2)、及分離位置Pd(圖3)之任一位置，其中，該接近位置Pc，係接近基板W之背面Wb之位置，該分離位置Pd，係較接近位置Pc而自基板W之背面Wb朝下方分離之位置。於蓋板35位於分離位置Pd之分離狀態下，旋轉軸33之卡合突起333卡合於蓋板35之卡合孔352。蓋板35藉由依此方式卡合於旋轉軸33，可伴隨旋轉軸33之旋轉而旋轉。另一方面，於蓋板35位於接近位置Pc之接近狀態下，蓋板35例如間隔1mm~10mm左右之間隙而接近基板W之背面Wb，自下方覆蓋基板W之背面Wb之至少周緣部。此外，於此接近狀態下，蓋板35之卡合孔352，自旋轉軸33之卡合突起333脫離，蓋板35不會跟隨旋轉軸33旋轉而靜止。
此外，洗淨處理單元3，具有可自下方對蓋板35之周緣孔353卡合及脫離自如之噴嘴單元36、及使噴嘴單元36升降之升降驅動部37。並且，升降驅動部37，係伴隨噴嘴單元36之升降而使蓋板35升降。圖5為示意顯示噴嘴單元及蓋板之升降動作之一例之局部剖視圖。圖5中之「噴嘴單元下降位置」「噴嘴單元途中位置」及「噴嘴單元上升位置」之各欄，分別顯示噴嘴單元36位於下降位置、途中位置及上升位置之狀態。接著，利用圖2至圖4且再加上圖5，對洗淨處理單元3進行說明。
如圖5所示，噴嘴單元36，具有基部361、及安裝於基部361之上面之2個下側噴嘴Na、Nb。基部361係於其底部具有朝側面突出之突起部362。2個下側噴嘴Na、Nb，係排列於被保持在旋轉吸盤31之基板W之徑向，徑向之周緣側之下側噴嘴Na，係隨著朝上方而朝向朝外側傾斜之斜上方吐出處理液，徑向之中心 側之下側噴嘴Nb，係與鉛垂方向Z平行地吐出處理液。
升降驅動部37例如由致動器構成，且根據來自控制器9之指令，使噴嘴單元36在下降位置(圖3)與較下降位置高之上升位置(圖2)之間升降。如圖3及圖5之「噴嘴單元下降位置」之欄所示，於噴嘴單元36位於下降位置之狀態下，下降位置之噴嘴單元36，係位於較位於分離位置Pd之蓋板35更下方。如圖5之「噴嘴單元途中位置」之欄所示，若噴嘴單元36自下降位置上升而到達途中位置，則噴嘴單元36卡合於位於分離位置Pd之蓋板35之周緣孔353，且噴嘴單元36之突起部362抵接於蓋板35之下面。若噴嘴單元36進一步上升，則蓋板35伴隨噴嘴單元36而上升，進而解除蓋板35與旋轉軸33之卡合。並且，如圖2及圖5之「噴嘴單元上升位置」之欄所示，伴隨噴嘴單元36到達上升位置，蓋板35到達接近位置Pc。
於蓋板35位於接近位置Pc之接近狀態下，基部361之上面與蓋板35之上面排列於相同平面上，並且下側噴嘴Na、Nb，接近被保持在旋轉吸盤31之基板W之背面Wb。並且，下側噴嘴Na，可對背面Wb之周緣部吐出處理液，下側噴嘴Nb，可在較下側噴嘴Na靠內側對背面Wb吐出處理液。
此外，若噴嘴單元36自上升位置朝下降位置下降，則以與上述相反之順序執行各動作。亦即，蓋板35係伴隨噴嘴單元36之下降而自接近位置Pc朝分離位置Pd下降。並且，若蓋板35到達分離位置Pd，則與旋轉軸33卡合而停止下降。噴嘴單元36進一步下降而自蓋板35之周緣孔353朝下方脫離，且到達下降位置。
返回圖2至圖4繼續進行說明。如圖2及圖3所示，洗淨處理單元3，具備自側面及下方包圍被保持於旋轉吸盤31之基板W及蓋板35之杯體38。因此，自基板W或蓋板35濺散或落下之處理液，被杯體38回收。此杯體38係藉由未圖示之升降機構，而於圖3之上升位置與較該上升位置靠下方之下降位置之間升降。並且，於使杯體38位於下降位置之狀態下，進行基板W之對旋轉吸盤31之裝卸，且於使杯體38位於上升位置之狀態下，對安裝於旋轉吸盤31之基板W執行各種之基板處理。
此外，洗淨處理單元3，具備供給例如氮氣等之惰性氣體之惰性氣體供給源Sg。並且，於旋轉軸33之圓筒部332之上部開口之氣體供給口334，經由閥V1而連接於惰性氣體供給源Sg。因此，若控制器9將閥V1開放，則自惰性氣體供給源Sg朝被保持於旋轉吸盤31之基板W之背面Wb與蓋板35之上面之間供給惰性氣體。藉此，於基板W之背面Wb與蓋板35之間，惰性氣體係自基板W之中心朝向周緣之方向流動。另一方面，若控制器9將閥V1關閉，則停止來自惰性氣體供給源Sg之氣體之供給。
並且，洗淨處理單元3，具備對保持於旋轉吸盤31之基板W之表面Wf吐出處理液之3個上側噴嘴Nc、Nd、Ne。此外，洗淨處理單元3具備噴嘴驅動部39，該噴嘴驅動部39，係使上側噴嘴Nc在與被保持於旋轉吸盤31之基板W之表面Wf之中心對向之對向位置、與自此基板W之表面Wf朝水平方向退避之退避位置之間移動。此外，雖省略圖示，洗淨處理單元3對於上側噴嘴Nd、Ne之各者也具有同樣之噴嘴驅動部39。並且，各噴嘴驅動部39接受來自控制器9之指令，分別使上側噴嘴Nc、Nd、Ne移動。
如此，於洗淨處理單元33設置有朝基板W之背面Wb吐出處理液之下側噴嘴Na、Nb、及對基板W之表面Wf供給處理液之上側噴嘴Nc、Nd、Ne。並且，洗淨處理單元3具備對該等噴嘴Na~Ne供給處理液之各種供給源Sc、Sr、Ss、Sf。
藥液供給源Sc，係供給例如包含稀釋氫氟酸(DHF)或氨水之洗淨液而作為藥液。此藥液供給源Sc，經由串聯連接之閥V2、V3而被連接於上側噴嘴Nc。藉此，若控制器9將閥V2及閥V3開放，則自藥液供給源Sc供給之藥液，由上側噴嘴Nc吐出，若控制器9將閥V2及閥V3之任一者關閉，則停止來自上側噴嘴Nc之藥液之吐出。
清洗液供給源Sr，係供給例如DIW(De-ionized Water，去離子水)、碳酸水、臭氧水或氫水等之純水而作為清洗液。此清洗液供給源Sr，經由串聯連接之閥V4、及閥V3而被連接於上側噴嘴Nc。藉此，若控制器9將閥V4及閥V3開放，則自清洗液供給源Sr供給之清洗液，由上側噴嘴Nc吐出，若控制器9將閥V4及閥V3之任一者關閉，則停止來自上側噴嘴Nc之清洗液之吐出。此外，清洗液供給源Sr經由閥V5而被連接於下側噴嘴Nb(圖5)。藉此，若控制器9將閥V5開放，則自清洗液供給源Sr供給之清洗液，由下側噴嘴Nb吐出，若控制器9將閥V5關閉，則停止來自下側噴嘴Nb之清洗液之吐出。
溶劑供給源Ss，例如供給IPA(Isopropyl Alcohol，異丙醇)而作為溶劑。此溶劑供給源Ss，經由閥V6而被連接於下側噴嘴Na。藉此，若控制器9將閥V6開放，則自溶劑供給源Ss供給之溶劑，由下側噴嘴Na吐出，若控制器9將閥V6關閉，則停止 來自下側噴嘴Na之溶劑之吐出。此外，溶劑供給源Ss經由閥V7而被連接於上側噴嘴Nd。藉此，若控制器9將閥V7開放，則自溶劑供給源Ss供給之溶劑，由上側噴嘴Nd吐出，若控制器9將閥V7關閉，則停止來自上側噴嘴Nd之溶劑之吐出。
充填材溶液供給源Sf，供給使丙烯酸樹脂等之聚合物即充填材溶解於水中之溶液而作為充填材溶液。此充填材溶液供給源Sf，經由閥V8而被連接於上側噴嘴Ne。藉此，若控制器9將閥V8開放，則自充填材溶液供給源Sf供給之充填材溶液，由上側噴嘴Ne吐出，若控制器9將閥V8關閉，則停止來自上側噴嘴Ne之充填材溶液之吐出。
圖6為顯示圖1之基板處理裝置使用圖2及圖3之洗淨處理單元而執行之基板處理方法之一例之流程圖。圖7為顯示根據圖6之基板處理方法而執行之動作之一例之時序圖。此外，圖8為示意顯示根據圖6之基板處理方法而對基板執行之基板處理之狀況之側視圖。此流程係藉由控制器9之控制而被執行。再者，於圖6之流程之執行期間內，自氣體供給口334持續地朝基板W與蓋板35之間供給氮氣。
若未處理之基板W藉由中央機器人CR而被搬入洗淨處理單元3之旋轉吸盤31之上面(步驟S101)，則旋轉吸盤31吸附保持此基板W(步驟S102)。然後，於步驟S101、S102之執行中位於分離位置Pd之蓋板35，朝接近位置Pc上升(步驟S103)。
於步驟S104，旋轉吸盤31開始旋轉，基板W之旋轉速度自0被加速至速度v1。接著，於蓋板35位於接近位置Pc之狀態下，開始包含步驟S105之藥液處理及步驟S106之清洗處理 之洗淨處理。
於藥液處理(步驟S105)中，於基板W以速度v1(例如，800rpm)恆速旋轉之狀態下，與基板W之中心對向之上側噴嘴Nc，開始朝基板W之表面Wf之DHF(藥液)之供給(時刻t1)。此時，上側噴嘴Nc以供給速度F1朝基板W之表面Wf供給DHF。其中，供給速度(mL/min)，係每單位時間(min)之供給量(mL)。於時刻t1至時刻t2之期間，持續地供給於基板W之表面Wf之中心之DHF，受到藉由基板W之旋轉而產生之離心力而擴散至基板W之表面Wf之周緣，且自周緣濺散。
於時刻t2完成藥液處理後，上側噴嘴Nc停止DHF之供給，並開始清洗處理(步驟S106)。於此清洗處理中，基板W之旋轉速度，於時刻t2至時刻t3之期間被以速度v1恆定地維持之後，在自時刻t3至時刻t4之期間自速度v1減速為速度v2。其中，速度v2係未滿速度v1且為0以上之速度，尤其在本例中速度v2為0。此外，與基板W之中心對向之上側噴嘴Nc，於時刻t2至時刻t4之期間持續地朝基板W之表面Wf供給DIW(清洗液)。此時，上側噴嘴Nc係以較供給速度F1快之供給速度F2朝基板W之表面Wf供給DIW。
於時刻t2至時刻t3之期間，由於基板W以較快之速度v1進行旋轉，因此供給於基板W之表面Wf之中心之DIW，受到離心力而迅速地擴散至基板W之表面Wf之周緣，且自周緣濺散。此外，於前面之藥液處理中供給於基板W之表面Wf之DHF，被DIW置換。另一方面，在自時刻t3至時刻t4之期間隨著基板W之旋轉速度減速，形成於基板W之表面Wf之DIW之液膜之厚度 增加。
藉由進行此種之洗淨處理，基板W之表面Wf，在藉由DHF洗淨之後，被DIW之液膜覆蓋。另一方面，於洗淨處理之執行中，基板W之背面Wb，被位於接近位置Pc之蓋板35覆蓋，以抑制DHF或DIW朝基板W之背面Wb之附著。尤其是由於與洗淨處理同步，朝基板W之背面Wb與蓋板35之上面之間持續地供給氮氣，因此於基板W之下面側生成有自基板W之旋轉中心朝向基板W之周緣之氮氣之氣流。如此，藉由氮氣之氣流，可確實地抑制DHF或DIW自基板W之表面Wf繞入背面Wb。
於時刻t4完成清洗處理後，開始積水處理(步驟S107~S109)。亦即，於時刻t4，基板W之旋轉速度變為速度v2即0(步驟S107)。此時，控制器9根據構成旋轉驅動部34之馬達之編碼器之輸出，控制旋轉吸盤31所停止之旋轉位置。藉此，於旋轉吸盤31之卡合突起333在鉛垂方向Z上與蓋板35之卡合孔352對向之旋轉位置，旋轉吸盤31停止。如此，若基板W之旋轉停止，則蓋板35自接近位置Pc朝分離位置Pd下降，進而卡合於旋轉吸盤31(步驟S108)。
於達到時刻t5之前，上側噴嘴Nc在完成清洗處理後仍繼續對基板W之表面Wf供給DIW，而執行積水處理。此積水處理之DIW之供給速度，係與清洗處理之供給速度相同而為速度F2。然後，若達到了時刻t5，上側噴嘴Nc停止DIW之供給(步驟S109)。亦即，於積水處理中，於時刻t4至時刻t5之期間，持續地對旋轉速度被自速度v1減速後之基板W之表面Wf供給DIW。如此，藉由以大量之DIW覆蓋基板W之表面Wf，可抑制受到伴隨 DIW之蒸發而產生之表面張力所造成之圖案Wp之倒塌。尤其是因為於使基板W之旋轉停止之狀態下執行積水處理，因此可將基板W之表面Wf之全面保持為充分濕潤之狀態，從而可更確實地抑制圖案Wp之倒塌。
於時刻t5完成積水處理後，旋轉吸盤31開始旋轉(步驟S110)，開始包含步驟S111之IPA置換及步驟S112之聚合物塗佈之塗佈處理。此外，於此塗佈處理之執行中，由於蓋板35卡合於旋轉吸盤31，因此伴隨基板W之旋轉，蓋板35也旋轉。
於IPA置換(步驟S111)中，基板W之旋轉速度自0(速度v2)被加速至速度v3之後，一直將速度v3維持至時刻t6。例如，速度v3為300rpm。其中，速度v3係較速度v2快之速度，尤其於本例中，速度v3未滿速度v1。此外，於時刻t5至時刻t6之期間，與基板W之中心對向之上側噴嘴Nd，以供給速度F3持續地朝基板W之表面Wf供給IPA(溶劑)。其中，供給速度F3係較供給速度F1及供給速度F2慢，尤其於本例中，供給速度F3係供給速度F1及供給速度F2之一半以下。如此，持續地被供給於基板W之表面Wf之中心之IPA，一面受到離心力而朝基板W之表面Wf之周緣擴散一面將DIW自基板W之表面Wf除去。其結果，如圖8之「IPA置換後」之欄所示，覆蓋基板W之表面Wf之DIW，被IPA51置換，且藉由IPA51將形成於基板W之表面Wf之複數個圖案Wp之間填滿。
於時刻t6完成IPA置換後，上側噴嘴Nd停止IPA之供給，並開始充填材塗佈(步驟S112)。於此充填材塗佈中，基板W之旋轉速度自速度v3被快速地加速至速度v4之後，一直將速度v4 維持至時刻t7。其中，速度v4係較速度v3快之速度，尤其於本例中，速度v4為速度v1以上(例如，1500rpm~2000rpm)。此外，於時刻t6至時刻t7之期間，與基板W之中心對向之上側噴嘴Ne，以供給速度F4朝基板W之表面Wf供給充填材溶液。其中，供給速度F4係較供給速度F1及供給速度F2慢，尤其於本例中，供給速度F4係供給速度F1及供給速度F2之一半以下。再者，充填材溶液之供給，係藉由上側噴嘴Ne各一注射地吐出充填材溶液而被執行。如此，供給於基板W之表面Wf之中心之充填材溶液，受到離心力而於IPA之液膜上擴散。其結果，如圖8之「充填材塗佈後」之欄所示，於基板W之表面Wf上，充填材溶液52之液膜被層積於IPA51之液膜上。
順便一提，於本實施形態中，與塗佈處理之執行同步，使蓋板35以高速(速度v3、v4)旋轉。此蓋板35之高速旋轉，係為了藉由離心力將積水處理時自基板W落下至蓋板35之DIW自蓋板35除去而被執行。
於時刻t7完成充填材塗佈後，上側噴嘴Ne停止充填材之供給，並開始充填材沉下處理(步驟S113~S115)。亦即，於時刻t7開始基板W及蓋板35之旋轉速度之減速，該等之旋轉速度自速度v4降為0(步驟S113)。此時，控制器9根據構成旋轉驅動部34之馬達之編碼器之輸出，控制旋轉吸盤31所停止之旋轉位置。藉此，於蓋板35之周緣孔353在鉛垂方向Z與噴嘴單元36對向之旋轉位置，旋轉吸盤31停止。如此，若基板W及蓋板35之旋轉停止，則噴嘴單元36開始上升，伴隨此，蓋板35自分離位置Pd朝接近位置Pc上升(步驟S114)。然後於步驟S115中，停止基板W 及蓋板35之旋轉之後，等待經過既定時間。於此既定時間之待機期間，被層積於IPA51上之充填材溶液52沉下，另一方面，IPA51上浮。其結果，如圖8之「充填材沉下處理後」之欄所示，形成在基板W之表面Wf之圖案Wp，被充填材溶液52之液膜覆蓋，於是充填材溶液52被充填於鄰接之圖案Wp之間。
於時刻t8完成充填材沉下處理後，基板W開始旋轉(步驟S116)，基板W之旋轉速度自0被加速至速度v5。然後，於時刻t9前之既定時間內，基板W以速度v5恆速旋轉，執行自基板W之表面Wf除去IPA及多餘之充填材溶液之甩除(spin off)。其結果，如圖8之「甩除後」之欄所示，藉由具有與圖案Wp之高度相同程度之厚度之充填材溶液52之液膜，將鄰接之圖案Wp之間填滿。
於時刻t9完成甩除後，基板W之旋轉速度，自速度v5被減速至速度v6之後，維持為速度v6。然後，下側噴嘴Na及下側噴嘴Nb，對以速度v6恆速旋轉之基板W之背面Wb吐出處理液(邊緣清洗)。具體而言，下側噴嘴Na朝基板W之背面Wb之周緣吐出IPA(溶劑)。藉此，於步驟S112塗佈充填材溶液時，將附著於基板W之背面Wb之周緣之充填材溶液除去。此外，下側噴嘴Nb朝基板W之背面Wb之周緣附近吐出DIW(清洗液)。如此被吐出之DIW，一面藉由離心力而於基板W之背面Wb朝周緣傳遞，一面自基板W之背面Wb沖洗粉塵等。
於時刻t10完成邊緣沖洗後，停止基板W之旋轉(步驟S119)，蓋板35下降(步驟S120)。再者，於步驟S119，執行與在上述步驟S107中說明之旋轉吸盤31之停止位置之控制相同之控 制，使於步驟S120中下降之蓋板35卡合於旋轉吸盤31。然後，旋轉吸盤31解除基板W之吸附，中央機器人CR自洗淨處理單元3搬出基板W(步驟S121)。
如以上說明，於本實施形態中，在對以速度v1旋轉之基板W之表面Wf供給DIW之清洗處理之後，於將基板W之旋轉速度減速為未滿速度v1且為0以上之速度v2之狀態下朝基板W之表面Wf供給DIW(積水處理)。因此，藉由積水處理之執行，大量之DIW可能附著於蓋板35。與此相對，於本實施形態中，於積水處理之執行後，於使蓋板35位於分離位置Pd之狀態下，使蓋板35以較速度v2快之速度v3旋轉。亦即，藉由一面較寬地確保基板W之背面Wb與蓋板35之間隔，一面使蓋板35以高速旋轉，可自蓋板35甩除DIW。如此，可效率良好地除去積水處理時附著於蓋板35之DIW。
此時，與積水處理同步，使蓋板35自接近位置Pc朝分離位置Pd移動。因此，可自積水處理之完成後迅速地轉移至蓋板35之旋轉，故而較佳。
此外，一面使基板W與蓋板35之旋轉一起以速度v3旋轉，一面將IPA塗佈於基板W之表面Wf。因此，可與對基板W之表面Wf塗佈IPA之塗佈處理同步，有效率地執行自蓋板35甩除DIW之處理。
此外，於塗佈處理中供給IPA之速度F3，係較清洗處理中供給DIW之速度F2慢。如此，藉由抑制IPA之供給速度，即使於為了除去來自蓋板35之DIW而使蓋板35自基板W之背面Wb分離之狀態下，仍可抑制IPA附著於基板W之背面Wb。
尤其是於塗佈處理中供給IPA之速度F3，係於清洗處理中供給DIW之速度F2之一半以下。藉此，可更確實地抑制IPA附著於基板W之背面Wb。
此外，由於在將充填材溶液供給於基板W之表面Wf之充填材塗佈(步驟S112)之執行之前，進行附著於蓋板35之DIW之除去，因此還具有如下之優點。亦即，若藉由積水處理之執行，因大量之DIW附著於蓋板35而使得濕度上升，則恐有於此後之充填材塗佈(步驟S112)中被供給於基板W之表面Wf之充填材溶液中之充填材變質，進而於充填材溶液之液膜之形成或充填材之朝圖案Wp之充填中產生障礙之虞。與此相對，藉由一面較寬地確保基板W之背面Wb與蓋板35之間隔，一面使蓋板35以高速(速度v3)旋轉，預先除去積水處理時附著於蓋板35之DIW。藉此，可適宜地執行充填材溶液之液膜之形成或充填材之朝圖案Wp間之充填。
然而，於基板W之表面Wf形成有圖案Wp。於此種之情況下，隨著供給於以高速(速度v1)旋轉之基板W之表面Wf之DIW遍及基板W之表面Wf整體，而會進入鄰接之圖案Wp之間。此時，若圖案Wp之間之DIW蒸發，則恐有因DIW之表面張力而造成圖案Wp倒塌之虞。因此，於使DIW遍及基板W之表面Wf之後，仍需要防止基板W之表面Wf之乾燥。因此，於完成DIW之對以高速(速度v1)旋轉之基板W之表面Wf之供給之後，為了繼續將基板W之表面Wf保持為濕潤之狀態，仍執行於使基板W之旋轉速度減速之狀態下將DIW供給於基板W之表面Wf之積水處理。惟，藉由執行積水處理，可能會有大量之DIW附著於蓋板35。與此相對，於本實施形態中，藉由一面較寬地確保基板W之背面 Wb與蓋板35之間隔，一面使蓋板35以高速(速度v3、v4)旋轉，可除去積水處理時附著於蓋板35之DIW，故而較佳。
如此，於本實施形態中，圖6之流程所示之基板處理方法，相當於本發明之「基板處理方法」之一例，步驟S106相當於本發明之「第1步驟」之一例，步驟S107~S109相當於本發明之「第2步驟」之一例，步驟S111相當於本發明之「第3步驟」之一例，步驟S112相當於本發明之「第4步驟」之一例，基板W相當於本發明之「基板」之一例，表面Wf相當於本發明之「上面」之一例，背面Wb相當於本發明之「下面」之一例，圖案Wp相當於本發明之「圖案」之一例，蓋板35相當於本發明之「可動構件」之一例，接近位置Pc相當於本發明之「接近位置」之一例，分離位置Pd相當於本發明之「分離位置」之一例，速度v1相當於本發明之「第1速度」之一例，速度v2相當於本發明之「第2速度」之一例，速度v3相當於本發明之「第3速度」之一例，速度v4相當於本發明之「第4速度」之一例，DIW相當於本發明之「第1液體」之一例，IPA相當於本發明之「第2液體」之一例，充填材溶液相當於本發明之「第2液體」之一例，基板處理裝置1相當於本發明之「基板處理裝置」之一例，旋轉驅動部34相當於本發明之「第1驅動部」之一例，升降驅動部37相當於本發明之「第2驅動部」之一例，上側噴嘴Nc相當於本發明之「液體供給部」之一例，控制器9相當於本發明之「控制部」之一例。
再者，本發明不限於上述之實施形態，只要未超出其實質內容，可於上述以外進行各種之變更。例如，於上述實施形態中，伴隨基板W之旋轉使分離位置Pd之蓋板35旋轉。然而，也 可於基板W與蓋板35之各者設置旋轉驅動部，且以使該等能獨立旋轉之方式構成洗淨處理單元3。該情況下，可執行如圖9所示之基板處理方法。
圖9為顯示圖1之基板處理裝置使用圖2及圖3之洗淨處理單元而執行之基板處理方法之變形例之流程圖。於以下之說明中，以與圖6之例子之差異點為重點進行說明，且對共同點賦予相同之符號並適宜省略說明。於此變形例中，若完成積水處理，則於基板W靜止之狀態下，蓋板35開始旋轉(步驟S131)。然後，於既定之期間，蓋板35以速度v3恆速旋轉，自蓋板35除去積水處理時附著於蓋板35之DIW。接著，若蓋板35之旋轉停止(步驟S132)，則蓋板35自分離位置Pd朝接近位置Pc上升(步驟S133)。
若於步驟S134中基板W開始旋轉，則與上述相同，執行包含IPA置換(步驟S112)及充填材塗佈(步驟S113)之塗佈處理。再者，於此塗佈處理之執行中，基板W之背面Wb，係藉由位於接近位置Pc之蓋板35而被覆蓋。然後，若完成塗佈處理，則停止基板W之旋轉(步驟S135)。其後之動作與圖6之例子相同。
如此，於圖9所示之變形例中，也於積水處理之執行後，於使蓋板35位於分離位置Pd之狀態下，使蓋板35以較速度v2快之速度v3旋轉(步驟S131)。亦即，藉由一面較寬地確保基板W之背面Wb與蓋板35之間隔，一面使蓋板35以高速旋轉，可自蓋板35甩除DIW。如此，可除去積水處理時附著於蓋板35之DIW。
此外，也可進行圖9所示之變形例以外之變形。例如，也可適宜變更使蓋板35升降之時間。亦即，於圖6之例子中，與積水處理同步進行蓋板35之下降(步驟S108)。然而，也可於積 水處理之完成後，使蓋板35下降。此外，與充填材沉下處理同步進行蓋板35之上升(步驟S114)。然而，也可於充填材沉下處理之完成後使蓋板35上升。
此外，於自各上側噴嘴Nc~Ne朝基板W供給處理液時，各上側噴嘴Nc~Ne，停止在與基板W之中心對向之位置。然而，也可一面使各上側噴嘴Nc~Ne朝基板W之徑向移動，一面執行朝基板W之處理液之供給。
此外，使基板W之旋轉速度變化之形式，不限於圖7之時序圖所示之形式。因此，也可適宜地變更基板之旋轉速度之值或變更時間等。
此外，使蓋板35與旋轉軸33卡合之具體之構成，不限於上述。因此，例如，也可於蓋板35設置突起並於旋轉吸盤31設置卡合孔，藉此，也可使蓋板35與旋轉吸盤31卡合。
此外，於基板W位於接近位置Pc之狀態下，以噴嘴單元36之基部361之上面與蓋板35之上面成為相同平面之方式構成。然而，基部361之上面也可較蓋板35之上面下降、或上升。
此外，作為各種之供給源Sc、Sr、Ss、Sf、Sg，也可於具有可供給作為對象之處理液或氣體之資源設備之情況下利用其等。
此外，也可適宜變更在步驟S105、S106、S111、S112等執行之各種基板處理中使用之處理液之種類。
此外，自基板W除去固化之充填材之處理，係藉由與基板處理裝置1不同之外部之充填材除去裝置而執行。然而，基板處理裝置1也可具備充填材除去功能。例如，也可於熱處理單元 4中，藉由昇華除去充填材。
此外，於上述實施形態中，顯示有為了抑制形成於基板W之表面Wf之圖案Wp之倒塌而執行積水處理之情況。然而，進行積水處理之目的不限於此。亦即，積水處理也可於如日本專利特開2015-076558號公報所示之抑制粉塵之朝基板之表面之附著、或如日本專利特開2009-212408號公報記載之抑制基板之表面之水漬或斑點等之目的中執行。因此，於處理液因積水處理之執行而附著於蓋板35等之可動構件之情況下，可與上述實施形態相同，於積水處理之執行後使可動構件旋轉，除去附著於可動構件之液體。
此外，即使對於具有與上述基板處理裝置1不同之功能之裝置，也可應用本發明。簡言之，本發明對於藉由積水處理之執行而有可能使處理液附著於可動構件之裝置，可有效地發揮作用。
以上，如例示具體之實施形態所作之說明，於本發明中，也可於第2步驟中，以使可動構件自接近位置朝分離位置移動之方式，構成基板處理方法。上述構成，由於可自第2步驟之積水處理後迅速地轉移至第3步驟中之可動構件之旋轉，故而較佳。
此外，也可於第3步驟中，以一面使基板與可動構件一起以第3速度旋轉一面對基板之上面供給第2液體之方式，構成基板處理方法。於上述構成中，可與對基板之上面供給第2液體之處理同步，有效率地執行自可動構件甩除液體之處理。
此外，也可以於第3步驟中對基板之上面供給第2液體之每單位時間之量，較在第1步驟中對基板之上面供給第1液體之每單位時間之量少之方式，構成基板處理方法。如此，藉由抑制第2液體之每單位時間之供給量，即使於為了除去來自可動構件 之液體而使可動構件自基板之下面分離之狀態，仍可抑制第2液體附著於基板之下面。
並且，也可以於第3步驟中對基板之上面供給第2液體之每單位時間之量，係在第1步驟中對基板之上面供給第1液體之每單位時間之量之一半以下之方式，構成基板處理方法。藉此，可更確實地抑制第2液體附著於基板之下面。
此外，也可以第2速度為零之方式，構成基板處理方法。於上述構成中，藉由第2步驟之積水處理之執行，可將基板之上面確保為充分濕潤之狀態。
此外，於基板之上面形成有圖案之情況下，尤其適合應用本發明。亦即，於基板之上面形成有圖案之情況下，隨著供給於以高速(第1速度)旋轉之基板之上面之液體遍及基板上面之整體，而會進入鄰接之圖案之間。此時，若圖案之間之液體蒸發，則恐有因液體之表面張力而造成圖案倒塌之虞。因此，於使液體遍及基板之上面之後，仍需要防止基板之上面之乾燥。因此，於完成對以高速旋轉之基板之上面之液體之供給之後，為了繼續將基板之上面保持為濕潤之狀態，仍需適當地執行於使基板之旋轉速度減速之狀態下將液體供給於基板之上面之積水處理。惟，如上述，恐有因執行積水處理而使得大量之液體附著於可動構件之虞。與此相對，於本發明中，藉由一面較寬地確保基板之下面與可動構件之間隔，一面使可動構件以高速旋轉，可除去積水處理時附著於可動構件之液體，故而較佳。
此外，以於第3步驟之後還具備第4步驟之方式，構成基板處理方法，其中，於該第4步驟中，一面使基板以較第2速 度快之第4速度旋轉一面將包含充填於鄰接之圖案間之充填材之第3液體供給於基板之上面。藉此，具有如下之優點。亦即，具有若藉由積水處理之執行，因大量之液體附著於可動構件而會造成濕度上升，則於其後之第4步驟中被供給於基板之上面之第3液體中之充填材變質，進而於第3液體之液膜之形成或充填材之朝圖案間之充填中產生障礙之情況。與此相對，根據本發明，藉由一面較寬地確保基板之下面與可動構件之間隔，一面使可動構件以高速旋轉，除去積水處理時附著於可動構件之液體。因此，可適宜地執行第3液體之液膜之形成或充填材之朝圖案間之充填。
此時，也可以第1液體係清洗包含基板之圖案之間之基板之上面之清洗液，且將充填材充填於被清洗液置換之圖案之間之方式，構成基板處理方法。如此，藉由將充填材充填於藉由清洗液之清洗而被洗淨之基板之上面之圖案間，可抑制圖案之倒塌。
此外，也可以與第1步驟同步，朝基板之下面與可動構件之上面之間供給惰性氣體，於基板之下面側生成自基板之旋轉中心朝向基板之周緣之惰性氣體之氣流之方式，構成基板處理方法。於上述構成中，藉由惰性氣體之氣流，可更確實地抑制液體(第1液體)自基板之上面朝下面之繞入。
本發明可應用於執行朝基板之上面供給液體之處理之所有這類之基板處理技術。

Claims (11)

  1. 一種基板處理方法，其具備以下之步驟：第1步驟，其於使可在接近位置與分離位置之間移動之可動構件位於上述接近位置之狀態下，對以第1速度旋轉之基板之上面供給第1液體，其中，該接近位置係接近上述基板之下面之位置，該分離位置係較上述接近位置遠離上述基板之下面之位置；第2步驟，其於將上述基板之旋轉速度減速為未滿上述第1速度且為0以上之第2速度之狀態下，對上述基板之上面供給上述第1液體；及第3步驟，其於使上述可動構件位於上述分離位置之狀態下，使上述可動構件以較上述第2速度快之第3速度旋轉。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述第2步驟中，使上述可動構件自上述接近位置朝上述分離位置移動。
  3. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述第3步驟中，一面使上述基板與上述可動構件一起以上述第3速度旋轉，一面對上述基板之上面供給第2液體。
  4. 如請求項3之基板處理方法，其中，於上述第3步驟中對上述基板之上面供給上述第2液體之每單位時間之量，係較在上述第1步驟中對上述基板之上面供給上述第1液體之每單位時間之量少。
  5. 如請求項4之基板處理方法，其中，於上述第3步驟中對上述基板之上面供給上述第2液體之每單位時間之量，係在上述第1步驟中對上述基板之上面供給上述第1液體之每單位時間之量之一半以下。
  6. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述第2速度為0。
  7. 如請求項1之基板處理方法，其中，於上述基板之上面形成有圖案。
  8. 如請求項7之基板處理方法，其中，於上述第3步驟之後還具備第4步驟，該第4步驟中，一面使上述基板以較上述第2速度快之第4速度旋轉，一面將包含充填於鄰接之上述圖案間的充填材之第3液體供給於上述基板之上面。
  9. 如請求項8之基板處理方法，其中，上述第1液體係清洗包含上述基板之圖案之間之上述基板之上面之清洗液，上述充填材係充填於上述清洗液經置換之上述圖案之間。
  10. 如請求項1至9中任一項之基板處理方法，其中，與上述第1步驟同步，朝上述基板之下面與上述可動構件之上面之間供給惰性氣體，於上述基板之下面側，生成自上述基板之旋轉中心朝向上述基板之周緣之上述惰性氣體之氣流。
  11. 一種基板處理裝置，其具備：可動構件，其設置於基板之下面側；第1驅動部，其使上述基板或上述可動構件旋轉；第2驅動部，其於接近上述基板之下面之接近位置與較上述接近位置遠離上述基板之下面之分離位置之間，驅動上述可動構件；液體供給部，其對上述基板之上面供給液體；及控制部，其控制上述第1驅動部、上述第2驅動部及上述液體供給部；上述控制部係執行：於使上述可動構件位於上述接近位置之狀態下，對以第1速度旋轉之上述基板之上面供給上述液體之控制；於將上述基板之旋轉速度減速為未滿上述第1速度且為0以上之第2速度之狀態下，對上述基板之上面供給上述液體之控制；以及於使上述可動構件位於上述分離位置之狀態下，使上述可動構件以較上述第2速度快之第3速度旋轉之控制。
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