TWI672738B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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TWI672738B
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日野出大輝
藤井定
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明之基板處理方法係在覆蓋基板之上表面整個區域之低表面張力液之液膜中形成孔,露出基板之上表面中央部。將低表面張力液之液膜之孔擴寬至基板之外周。於低表面張力液之液膜中形成孔之前停止溫水之噴出。低表面張力液之液膜自基板之上表面排出之後,再次朝基板之下表面供給溫水。溫水之噴出停止之後,甩掉附著於基板之液體。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於一種處理基板之基板處理方法及基板處理裝置。在處理對象之基板中包含有例如:半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display,場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造製程中,使用處理半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等之基板之基板處理裝置。 在日本專利5139844號公報中,揭示有將基板一塊接一塊處理之單張式基板處理裝置。該基板處理裝置具備:旋轉卡盤,其一面水平地保持基板一面使其旋轉;中心噴嘴,其朝向基板之上表面中央部噴出IPA液(異丙醇之液體);及背面噴嘴,其朝向基板之下表面中央部噴出溫水。 在日本專利5139844號公報中,一面使中心噴嘴朝向基板之上表面中央部噴出IPA液,一面使溫水噴嘴朝向基板之下表面中央部噴出溫水。溫水之噴出在IPA液之噴出停止之前被停止。在IPA液之噴出被停止之後,藉由基板之高速旋轉而將IPA液及溫水自基板去除。藉此,將基板乾燥。 在日本專利5139844號公報中,並無在停止朝基板之上表面之IPA液之供給之後對基板之下表面供給溫水之揭示及提示。
本發明之實施形態提供一種基板處理方法,其具備:低表面張力液供給製程,其藉由一面使被水平地保持且附著有沖洗液之基板繞通過前述基板之中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉,一面朝前述基板之上表面供給表面張力低於前述沖洗液之低表面張力液,而形成覆蓋前述基板之上表面之前述低表面張力液之液膜,且將前述基板上之沖洗液置換為前述低表面張力液;孔形成製程,其在開始前述低表面張力液供給製程之後,藉由一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉一面停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液,而在前述低表面張力液之液膜之中央部形成孔,使前述基板之上表面中央部自前述低表面張力液之液膜露出;孔擴大製程,其在前述孔形成製程之後,一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,一面將前述孔擴寬至前述基板之外周;乾燥製程,其在前述孔擴大製程之後,藉由使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,而甩掉附著於前述基板之液體,而使前述基板乾燥;第1加熱液供給製程,其與前述低表面張力液供給製程之至少一部分並行地將較室溫更為高溫之加熱液供給至前述基板之下表面,且在前述孔形成製程開始前停止前述加熱液之供給;及第2加熱液供給製程,其在前述孔擴大製程之結束後一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉一面將前述加熱液向前述基板之下表面供給,且在前述乾燥製程開始前停止前述加熱液之供給。 根據該構成,一面使被水平地保持之基板旋轉一面朝基板之上表面供給低表面張力液。藉此,形成覆蓋基板之上表面之低表面張力液之液膜,而將基板上之沖洗液置換為低表面張力液。其後,在低表面張力液之液膜之中央部形成孔,而使基板之上表面中央部自低表面張力液之液膜露出。而後,執行將孔之外緣擴寬至基板之外周之孔擴大製程,且自基板之上表面排出低表面張力液之液膜。其後,使基板旋轉而使基板乾燥。 與低表面張力液供給製程之至少一部分並行地將較室溫更為高溫之加熱液供給至基板之下表面。基板及基板上之低表面張力液藉由被供給至基板之下表面之加熱液而被加熱。藉此,促進從沖洗液朝低表面張力液之置換。 加熱液之供給在孔之外緣被擴寬至基板之外周之後再次啟動(第2加熱液供給製程)。藉此,再次啟動加熱液對基板之加熱。其後,甩掉附著於基板之液體,而使基板乾燥。假定即便在孔擴大製程之結束後仍在基板上殘留有目視不到之程度之小的低表面張力液之液滴,但如此之低表面張力液之液滴藉由第2加熱液供給製程時之加熱液對基板之加熱而迅速地蒸發。因此,可抑制起因於所殘留之液滴之基板上之圖案之坍塌。 再者,加熱液之噴出從在低表面張力液之液膜中形成孔之前起直至孔之外緣到達基板之外周為止暫時被停止。因此,在加熱液之噴出被停止之期間,在低表面張力液之液膜之中央部形成孔,而低表面張力液之液膜從基板之上表面被排出。亦即,在氣體、液體(低表面張力液)及固體(基板)之邊界位於基板之上表面內時,加熱液之噴出被停止。因此,由於加熱液之蒸氣或霧氣之產生量減少,故可抑制或防止該等附著於基板之上表面內之露出區域。 在氣體、液體及固體之邊界位於基板之上表面內時,若在基板之上表面上在未由液體覆蓋之露出區域附著有其他液體之蒸氣或霧氣,則殘留於乾燥後之基板之微粒增加。藉由當基板之上表面從低表面張力液之液膜部分地露出時停止加熱液之供給,而可抑制或防止如此之附著。藉此,可減少殘留於乾燥後之基板之微粒,而可提高基板之清淨度。 在前述實施形態中,可將以下之特徵之至少一個賦予前述基板處理方法。 自前述第1加熱液供給製程結束起至前述孔形成製程中停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液為止之時間,長於前述第2加熱液供給製程中自前述加熱液之供給開始起至前述加熱液之供給停止為止之時間。 根據該構成,在加熱液之供給被停止起經過某程度之時間之後,低表面張力液朝基板之上表面中央部之供給被停止,而在低表面張力液之液膜之中央部形成孔。在加熱液被供給時,產生加熱液之蒸氣或霧氣。該蒸氣等可侵入基板之上方之空間。當加熱液之供給被停止時,漂浮在基板之上方之空間之加熱液之蒸氣或霧氣逐漸減少。因此,藉由延長自加熱液之供給被停止起至低表面張力液之供給被停止為止之時間,而可抑制或防止加熱液之蒸氣等附著於基板之上表面內之露出區域。 前述孔形成製程係在前述低表面張力液供給製程開始後,且前述基板之中央部之溫度高於噴附於前述基板之上表面之前的前述低表面張力液之溫度時,停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液的製程。 當加熱液之供給被停止時,雖然漂浮在基板之上方之空間之加熱液之蒸氣或霧氣不斷減少,但基板之中央部之溫度卻逐漸地不斷下降。若自加熱液之供給被停止起至低表面張力液朝基板之上表面中央部之供給被停止為止之時間過長,則基板之中央部之溫度會下降至室溫程度。若基板之中央部之溫度低,則低表面張力液之蒸發量減少,因此在低表面張力液之液膜中形成孔之時間增加。 根據該構成,在基板之中央部之溫度高於噴附於基板之上表面之前的低表面張力液之溫度之範圍內,延長自加熱液之供給被停止起至低表面張力液朝基板之上表面中央部之供給被停止為止之時間。藉此,可抑制或防止在低表面張力液之液膜中形成孔之時間之增加,且可抑制或防止加熱液之蒸氣或霧氣附著於基板之上表面內之露出區域。 在孔形成製程中停止低表面張力液朝基板之上表面中央部之供給之時序既可基於檢測基板之溫度的溫度感測器之檢測值而決定,亦可基於實驗結果或經驗法則而決定。在後者之情形下,可將基於實驗結果或經驗法則之供給停止之時序預先記憶於控制裝置之記憶裝置。又,供給停止之時序既可與在低表面張力液供給製程中停止對基板之上表面之低表面張力液之供給之時序一致,亦可不同。 進行前述第2加熱液供給製程時之前述基板之旋轉速度之最小值,大於進行前述第1加熱液供給製程時之前述基板之旋轉速度之最小值。 根據該構成,在進行第2次加熱液之供給時之基板之旋轉速度之最小值大於在進行第1次加熱液之供給時之基板之旋轉速度之最小值。在進行第2次加熱液之供給時,對加熱液施加較大之離心力。因此,沿著基板之下表面朝外方流動之加熱液不易迂迴至基板之上表面。因此,可抑制或防止加熱液之蒸氣或霧氣附著於基板之上表面。 前述第2加熱液供給製程中供給前述加熱液之時間,短於前述第1加熱液供給製程中供給前述加熱液之時間。 根據該構成,自開始第2次加熱液之供給起至停止第2次加熱液之供給為止之時間,短於自開始第1次加熱液之供給起至停止第1次加熱液之供給為止之時間。如此般,由於第2次加熱液之供給時間為短,故可減少加熱液之蒸氣或霧氣之產生量,而可抑制或防止該等附著於基板之上表面。 前述基板處理方法更包含封閉空間形成製程,其與前述孔擴大製程並行地,一面使配置於前述基板之上方之遮斷構件之對向面與前述基板之上表面對向,一面使俯視下包圍前述基板及遮斷構件之筒狀之防濺罩之上端位於較前述對向面更上方。 根據該構成,遮斷構件之對向面配置於基板之上方。相當於防濺罩之內周緣之防濺罩之上端在俯視下包圍基板及遮斷構件。防濺罩之上端配置於較遮斷構件之對向面更上方。因此,基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間被防濺罩包圍。因此,可提高基板之上表面與遮斷構件之對向面之間的空間之密閉度,而可減少進入該空間之氣體之量。因此,可在封閉之空間內處理基板。 基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間由遮斷構件自遮斷構件之上方之氣體遮斷。遮斷構件之對向面既可在俯視下大於或小於基板,亦可在俯視下具有等同於基板之大小。亦即,在對向面及基板為俯視下圓形時,對向面之外徑既可大於或小於基板之外徑,亦可等於基板之外徑。當對向面在俯視下具有大於基板或等於基板之大小時,可進一步降低進入基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間的氣體之量。 前述低表面張力液供給製程包含掃掠製程,其藉由使供給前述低表面張力液之低表面張力液供給口在前述遮斷構件之前述對向面與前述基板之上表面之間移動,而與前述孔擴大製程並行地,使前述低表面張力液對前述基板之上表面之噴附位置朝外方移動。 根據該構成,供給低表面張力液之低表面張力液供給口配置於基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間。基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間被防濺罩包圍。在該封閉之空間內一面使低表面張力液供給口沿著基板之上表面移動,一面擴寬形成於低表面張力液之液膜上之孔。因此,可降低進入基板之上表面與遮斷構件之對向面之間之空間之氣體之量,且可以更高之精度控制低表面張力液之液膜之內周緣之位置。 本發明之又一實施形態提供一種基板處理裝置,其具備:基板保持單元,其一面水平地保持附著沖洗液之基板,一面使其繞通過前述基板之中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉;低表面張力液噴嘴,其將表面張力低於前述沖洗液之低表面張力液朝向由前述基板保持單元保持之前述基板之上表面噴出;下表面噴嘴,其將較室溫更為高溫之加熱液朝向由前述基板保持單元保持之前述基板之下表面噴出;及控制裝置,其控制基板處理裝置。 前述控制裝置執行下述製程,即:低表面張力液供給製程,其藉由一面使前述基板保持單元將附著前述沖洗液之前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,一面使前述低表面張力液噴嘴將前述低表面張力液供給至前述基板之上表面,而形成覆蓋前述基板之上表面之前述低表面張力液之液膜,將前述基板上之沖洗液置換為前述低表面張力液;孔形成製程,其在開始前述低表面張力液供給製程之後,藉由一面使前述基板保持單元將前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,一面使前述低表面張力液噴嘴停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液,而在前述低表面張力液之液膜之中央部形成孔,使前述基板之上表面中央部自前述低表面張力液之液膜露出;孔擴大製程,其在前述孔形成製程之後,一面使前述基板保持單元將前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,一面將前述孔擴寬至前述基板之外周;乾燥製程,其在前述孔擴大製程之後,藉由使前述基板保持單元將前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,而甩掉附著於前述基板之液體,而使前述基板乾燥;第1加熱液供給製程,其與前述低表面張力液供給製程之至少一部分並行地使前述下表面噴嘴將前述加熱液朝前述基板之下表面供給,且在前述孔形成製程開始前使前述下表面噴嘴停止前述加熱液之供給;及第2加熱液供給製程,其在前述孔擴大製程之結束後一面使前述基板保持單元將前述基板繞前述旋轉軸線旋轉一面使前述下表面噴嘴將前述加熱液朝前述基板之下表面供給,且在前述乾燥製程開始前使前述下表面噴嘴停止前述加熱液之供給。根據該構成,可發揮與前述之效果相同之效果。 本發明之前述之或另外其他之目的、特徵及效果藉由參照附圖後續所述之實施形態之說明而明確。
圖1係水平地觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置1所具備之處理單元2之內部之示意圖。圖2係自上方觀察旋轉卡盤8及處理杯21之示意圖。 如圖1所示般,基板處理裝置1係將半導體晶圓等之圓板狀之基板W一塊接一塊處理之單張式裝置。基板處理裝置1包含:複數個處理單元2,其等利用處理液或處理氣體等之處理流體處理基板W;搬送機器人(未圖示),其將基板W搬送至複數個處理單元2;及控制裝置3,其控制基板處理裝置1。控制裝置3係包含記憶程式等之資訊之記憶體3m及遵照記憶於記憶體3m之資訊控制基板處理裝置1之處理器3p之電腦。 處理單元2包含:箱型之腔室4,其具有內部空間;旋轉卡盤8,其在腔室4內一面水平地保持基板W一面使其繞通過基板W之中央部之鉛直之旋轉軸線A1旋轉;遮斷構件13,其與基板W之上表面對向;及筒狀之處理杯21,其接收自基板W及旋轉卡盤8朝外方排出之處理液。旋轉卡盤8係基板保持單元之一例。 腔室4包含:箱型之間隔壁5,其設置有供基板W通過之搬入搬出口5b;及開閉搬入搬出口5b之遮板式遮門6。由過濾器過濾之空氣即潔凈空氣自設置於間隔壁5之上部之送風口5a朝腔室4內常時供給。腔室4內之氣體通過連接於處理杯21之底部之排氣管道7自腔室4排出。藉此,在腔室4內常時形成潔凈空氣之下降氣流。 旋轉卡盤8包含:圓板狀之旋轉基座10,其以水平之姿勢被保持;複數個卡盤銷9,其等在旋轉基座10之上方以水平之姿勢保持基板W;旋轉軸11,其從旋轉基座10之中央部朝下方延伸;及旋轉馬達12,其藉由使旋轉軸11旋轉而使旋轉基座10及複數個卡盤銷9旋轉。旋轉卡盤8並不限定於使複數個卡盤銷9與基板W之外周面接觸之夾持式卡盤,亦可為藉由使作為非元件形成面之基板W之背面(下表面)吸附於旋轉基座10之上表面而水平地保持基板W之真空式卡盤。 遮斷構件13配置於旋轉卡盤8之上方。遮斷構件13為具有較基板W大之外徑之圓板部13a。遮斷構件13由在上下方向延伸之支軸14以水平之姿勢被支持。遮斷構件13之中心線配置於旋轉軸線A1上。遮斷構件13之下表面13L之外徑大於基板W之外徑。遮斷構件13之下表面13L與基板W之上表面平行,且與基板W之上表面對向。遮斷構件13之下表面13L係與基板W之上表面對向之對向面之一例。 處理單元2包含經由支軸14連結於遮斷構件13之遮斷構件升降單元15。處理單元2亦可具備使遮斷構件13繞遮斷構件13之中心線旋轉之遮斷構件旋轉單元。遮斷構件升降單元15使遮斷構件13在遮斷構件13之下表面13L接近基板W之上表面之下位置(參照圖7H)、及下位置之上方之上位置(圖1所示之位置)之間升降。 處理杯21包含:複數個防濺罩23,其等接收自旋轉卡盤8朝外方排出之液體;複數個杯26,其接收由複數個防濺罩23朝下方引導之液體;及圓筒狀之外壁構件22,其包圍複數個防濺罩23及複數個杯26。圖1顯示設置有3個防濺罩23(第1防濺罩23A、第2防濺罩23B、及第3防濺罩23C)、及2個杯26(第2杯26B、及第3杯26C)之例。 在言及第1防濺罩23A、第2防濺罩23B、及第3防濺罩23C之各者時,以下簡稱為防濺罩23。相同地,在言及第2杯26B、及第3杯26C之各者時,簡稱為杯26。又,有在與第1防濺罩23A對應之構成之前頭附加「第1」之情形。例如,有將與第1防濺罩23A對應之筒狀部25稱為「第1筒狀部25」之情形。針對與第2防濺罩23B~第3防濺罩23C對應之構成亦相同。 防濺罩23包含:圓筒狀之筒狀部25,其包圍旋轉卡盤8;及圓環狀之頂部24,其自筒狀部25之上端部朝向旋轉軸線A1朝斜上延伸。第1頂部24~第3頂部24自上而下以第1頂部24~第3頂部24之順序在上下方向重合。第1筒狀部25~第3筒狀部25以自外側起第1筒狀部25~第3筒狀部25之順序配置為同心圓狀。第1頂部24~第3頂部24之上端分別相當於第1防濺罩23A~第3防濺罩23C之上端23a。第1頂部24~第3頂部24之上端在俯視下包圍旋轉基座10及遮斷構件13。 複數個杯26以自外側起第2杯26B、及第3杯26C之順序配置為同心圓狀。第3杯26C包圍旋轉卡盤8。第3杯26C配置於較外壁構件22之上端更下方。第3杯26C係相對於腔室4之間隔壁5被固定。第2杯26B與第2防濺罩23B為一體,且與第2防濺罩23B一起在上下方向移動。可行的是,第2防濺罩23B相對於第2杯26B可以移動。 防濺罩23可在防濺罩23之上端23a位於較旋轉卡盤8保持基板W之基板保持位置更上方的上位置、與防濺罩23之上端23a位於較基板保持位置更下方的下位置之間在上下方向移動。處理單元2包含使複數個防濺罩23在上下方向個別地移動之防濺罩升降單元27。防濺罩升降單元27使防濺罩23位於自上位置起至下位置之任意之位置。防濺罩升降單元27包含例如:電動馬達,其產生使防濺罩23在上下方向移動之動力;以及滾珠螺桿及滾珠螺帽,其使電動馬達之旋轉變換為防濺罩23朝上下方向之移動。 處理單元2包含朝向基板W之上表面將藥液朝下方噴出之藥液噴嘴31。藥液噴嘴31連接於導引藥液之藥液配管32。當插裝於藥液配管32之藥液閥33打開時,藥液自藥液噴嘴31之噴出口朝下方連續地噴出。藥液既可為包含硫酸、硝酸、鹽酸、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:氫氧化四甲銨等)、表面活性劑、及防腐劑之至少一者之液體,亦可為該等以外之液體。 雖未圖示,但藥液閥33包含:閥主體,其形成流路;閥體,其配置於流路內;及致動器,其使閥體移動。對於其他閥亦相同。致動器可為氣壓致動器或電動致動器,亦可為該等以外之致動器。控制裝置3藉由控制致動器而使藥液閥33開閉。 藥液噴嘴31係可在腔室4內移動之掃掠噴嘴。藥液噴嘴31連接於使藥液噴嘴31朝鉛直方向及水平方向之至少一者移動之噴嘴移動單元34。噴嘴移動單元34使藥液噴嘴31在自藥液噴嘴31被噴出之藥液噴附於基板W之上表面之處理位置(參照圖7A)、與俯視下藥液噴嘴31位於旋轉卡盤8之周圍之退避位置之間水平地移動。 處理單元2包含經由在遮斷構件13之下表面13L之中央部開口之上中央開口43將處理液朝下方噴出之中心噴嘴35。噴出處理液之中心噴嘴35之噴出口(後述之第1管37A及第2管37B之噴出口)配置於沿上下方向貫通遮斷構件13之中央部之貫通孔內。中心噴嘴35之噴出口配置於上中央開口43之上方。上中央開口43之內周面包圍基板W之旋轉軸線A1。中心噴嘴35與遮斷構件13一起沿鉛直方向升降。 中心噴嘴35包含:複數個內管(第1管37A及第2管37B),其等朝下方噴出處理液;及筒狀之外殼36,其包圍複數個內管。第1管37A、第2管37B及外殼36沿著旋轉軸線A1於上下方向延伸。遮斷構件13之內周面於徑向(與旋轉軸線A1正交之方向)空開間隔地包圍外殼36之外周面。 第1管37A係朝向基板W之上表面將沖洗液朝下方噴出之沖洗液噴嘴之一例。第1管37A連接於插裝有沖洗液閥39之沖洗液配管38。若沖洗液閥39打開,則沖洗液自沖洗液配管38被供給至第1管37A,且自第1管37A之噴出口朝下方連續地噴出。沖洗液係例如純水(去離子水:DIW(Deionized water))。沖洗液並不限定於純水,亦可為電解離子水、氫水、臭氧水、及稀釋濃度(例如10~100 ppm左右)之鹽酸水之任一者。 第2管37B係朝向基板W之上表面將IPA朝下方噴出之第1溶劑噴嘴之一例。第2管37B連接於插裝有第1溶劑閥41之第1溶劑配管40。當第1溶劑閥41打開時,IPA自第1溶劑配管40被供給至第2管37B,且自第2管37B之噴出口朝下方連續地噴出。加熱IPA之第1溶劑加熱器42插裝於第1溶劑配管40。於第2管37B被供給較室溫(20~30℃)為高溫之IPA。IPA係表面張力低於水,且揮發性高於水之有機溶劑之一例。供給至第2管37B之有機溶劑(液體)亦可為HFE(氫氟醚)等之其他有機溶劑。 基板處理裝置1包含:上氣體配管45,其將來自氣體供給源之氣體朝遮斷構件13之上中央開口43導引;及上氣體閥46,其插裝於上氣體配管45。當上氣體閥46打開時,自上氣體配管45供給之氣體在由中心噴嘴35之外周面與遮斷構件13之內周面形成之筒狀之上氣體流路44中朝下方流動,且被自上中央開口43朝下方噴出。被供給至上中央開口43之氣體係例如氮氣。氣體既可為氦氣或氬氣等之其他惰性氣體,亦可為潔凈空氣或乾燥空氣(經除濕之潔凈空氣)。 處理單元2包含朝向基板W之下表面中央部將處理液朝上方噴出之下表面噴嘴51。下表面噴嘴51係相對於腔室4之間隔壁5被固定。即便在旋轉卡盤8使基板W旋轉時,下表面噴嘴51亦不旋轉。下表面噴嘴51插入在旋轉基座10之上表面中央部開口之貫通孔。下表面噴嘴51之噴出口配置於較旋轉基座10之上表面更上方,且與基板W之下表面中央部在上下方向對向。 下表面噴嘴51連接於插裝有溫水閥53之溫水配管52。當溫水閥53打開時,溫水自溫水配管52被供給至下表面噴嘴51,且自下表面噴嘴51之噴出口朝上方連續地噴出。溫水係較室溫為高溫且溫度為供給至基板W之上表面之低表面張力液(IPA)之沸點(82.6℃)以下之純水。加熱純水之溫水加熱器54係插裝於溫水配管52。室溫之純水在由溫水加熱器54加熱之後被供給至下表面噴嘴51。 基板處理裝置1包含:下氣體配管57,其將來自氣體供給源之氣體朝在旋轉基座10之上表面中央部開口之下中央開口55導引;及下氣體閥58,其插裝於下氣體配管57。當下氣體閥58打開時,自下氣體配管57供給之氣體在由下表面噴嘴51之外周面與旋轉基座10之內周面形成之筒狀之下氣體流路56朝上方流動,且被自下中央開口55朝上方噴出。下中央開口55之內周面包圍基板W之旋轉軸線A1。被供給至下中央開口55之氣體係例如氮氣。亦可將氮氣以外之氣體供給至下中央開口55。 處理單元2包含朝向基板W之上表面噴出IPA之第2溶劑噴嘴61。第2溶劑噴嘴61包含:水平部61h,其配置於較第1防濺罩23A之上端23a更下方;及鉛直部61v,其配置於第1防濺罩23A之上方。即便第1防濺罩23A及第2防濺罩23B位於任一位置時,水平部61h皆配置於第1防濺罩23A與第2防濺罩23B之間。如圖2所示般,水平部61h在平面觀察下為圓弧狀。水平部61h亦可在平面觀察下為直線狀。 如圖1所示般,第2溶劑噴嘴61插入在上下方向貫通第1防濺罩23A之頂部24之貫通孔。鉛直部61v配置於第1防濺罩23A之貫通孔之上方。鉛直部61v在上下方向貫通配置於第1防濺罩23A之上方之殼體66。殼體66由第1防濺罩23A支持。鉛直部61v可旋轉地由殼體66支持。第2溶劑噴嘴61可繞相當於鉛直部61v之中心線之轉動軸線A2相對於第1防濺罩23A轉動。轉動軸線A2係通過第1防濺罩23A之鉛直之軸線。 朝下方噴出IPA之噴出口61p設置於水平部61h之前端部(與轉動軸線A2為相反側之端部)。第2溶劑噴嘴61連接於插裝有第2溶劑閥63之第2溶劑配管62。當第2溶劑閥63打開時,IPA自第2溶劑配管62被供給至第2溶劑噴嘴61,且自第2溶劑噴嘴61之噴出口61p朝下方連續地噴出。加熱IPA之第2溶劑加熱器64插裝於第2溶劑配管62。於第2溶劑噴嘴61被供給較室溫為高溫之IPA。 處理單元2包含掃掠單元67,其使第2溶劑噴嘴61在自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA噴附於基板W之上表面的處理位置、與第2溶劑噴嘴61在俯視下位於旋轉卡盤8之周圍的退避位置之間繞轉動軸線A2轉動。掃掠單元67包含產生使第2溶劑噴嘴61轉動之動力之電動馬達68。電動馬達68既可為與第2溶劑噴嘴61之鉛直部61v同軸之同軸馬達,亦可經由2個皮帶輪及環狀皮帶連結於第2溶劑噴嘴61之鉛直部61v。 當第2溶劑噴嘴61被配置於退避位置(圖2中以虛線所示之位置)時,第2溶劑噴嘴61之水平部61h之整體與第1防濺罩23A重合。當第2溶劑噴嘴61被配置於處理位置(圖2中以兩點鏈線所示之位置)時,水平部61h之前端部配置於較第1防濺罩23A之上端23a更內側,第2溶劑噴嘴61與基板W重合。處理位置包含自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA噴附於基板W之上表面中央部的中央處理位置(圖2中以兩點鏈線所示之位置)及自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA噴附於基板W之上表面外周部的外周處理位置。 第1防濺罩23A之頂部24包含:環狀之傾斜部24a,其自第1防濺罩23A之筒狀部25之上端部朝向旋轉軸線A1朝斜上延伸;及突出部24b,其自傾斜部24a朝上方突出。傾斜部24a與突出部24b在周向上(繞旋轉軸線A1之方向)並排。突出部24b包含:一對側壁24L,其等自傾斜部24a朝上方延伸;上壁24u,其配置於一對側壁24L之上端之間;及外壁24o,其配置於一對側壁24L之外端之間。突出部24b形成自第1防濺罩23A之傾斜部24a之下表面朝上方凹之收容空間。 當第2溶劑噴嘴61被配置於退避位置時,第2溶劑噴嘴61之水平部61h之整體在俯視下與突出部24b重合,且被收容於收容空間。如圖2所示般,此時,設置有噴出口61p之水平部61h之前端部配置於較第1防濺罩23A之上端23a更外側。若將第2溶劑噴嘴61配置於退避位置,則可使第1防濺罩23A之上端部與第2防濺罩23B之上端部在上下方向相互靠近。藉此,可減少進入第1防濺罩23A與第2防濺罩23B之間之液體之量。 如前文所述般,第2溶劑噴嘴61由殼體66支持。同樣地,掃掠單元67由殼體66支持。掃掠單元67之電動馬達68配置於可在上下方向伸縮之波紋管65之中。殼體66經由第1托架69A由第1防濺罩23A支持,且經由第2托架69B由防濺罩升降單元27支持。當防濺罩升降單元27使第1防濺罩23A升降時,殼體66亦升降。藉此,第2溶劑噴嘴61及掃掠單元67與第1防濺罩23A一起升降。 圖3係用於說明利用基板處理裝置1進行之基板W之處理之一例之概要之示意圖。圖4A~圖4D係顯示將形成於IPA之液膜之露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周,在將全部之IPA之液膜自基板W之上表面排出之後,未加熱基板W之情形及進行加熱之情形之基板W之狀態的示意性之基板W之剖視圖。 圖4A顯示將IPA之液膜自基板W之上表面排出之前之基板W之狀態,圖4B顯示將IPA之液膜自基板W之上表面排出之後之基板W之狀態。圖4C顯示將IPA之液膜自基板W之上表面排出之後,在未加熱基板W下使其乾燥時之基板W之狀態。圖4D顯示將IPA之液膜自基板W之上表面排出之後,加熱基板W時之基板W之狀態。 如圖3所示般,在以下所說明之基板W之處理之例(第1處理例及第2處理例)中,朝附著有沖洗液之基板W之上表面供給IPA且形成覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜。藉此,將基板W上之沖洗液置換為IPA。其後,在IPA之液膜之中央部形成露出孔H1,而使基板W之上表面中央部自IPA之液膜露出。而後,將露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周,而將全部之IPA之液膜自基板W之上表面排出。其後,朝基板W之下表面供給溫水而加熱基板W。 露出孔H1之外緣H1o擴展至基板W之外周,當全部之IPA之液膜自基板W之上表面排出時,大小能被觀察到之IPA之液滴自基板W之上表面消失。然而,如圖4B所示般,有目視不到之程度之小的IPA之液滴殘留於基板W上之情形。在圖案形成於基板W之表面時,有如此之IPA之液滴殘留於圖案之根部之間之情形。當使如圖4B般殘留有IPA之液滴之基板如圖4C所示般花費時間乾燥時,起因於所殘留之IPA之液滴而可能產生圖案之坍塌。 如圖4D所示般,在以下所說明之第1處理例及第2處理例中,在IPA之液膜自基板W之上表面被排出之後,將溫水供給至基板W之下表面而加熱基板W。即便目視不到之程度之小的IPA之液滴殘留於基板W上,如此之IPA之液滴因溫水對基板W之加熱而迅速地蒸發。其後,使基板W高速旋轉,而使基板W乾燥。藉此,可抑制起因於所殘留之IPA之液滴的圖案之坍塌。 第1處理例 圖5係用於說明利用基板處理裝置1進行之基板W之處理之一例(第1處理例)之製程圖。圖6係顯示在進行第1處理例時之基板處理裝置1之動作之時序圖。圖7A至圖7H係顯示在進行第1處理例時之基板處理裝置1之狀態的示意性之剖視圖。以下之動作藉由控制裝置3控制基板處理裝置1而執行。換言之,控制裝置3以執行以下之動作之方式被程式化。 在由基板處理裝置1處理基板W時,進行朝腔室4內搬入基板W之搬入製程(圖5之步驟S1)。 具體而言,使包含藥液噴嘴3之全部噴嘴位於退避位置,使全部防濺罩23位於下位置。另外,使遮斷構件13位於上位置。在該狀態下,搬送機器人一面以手部支持基板W,一面使手部進入腔室4內。其後,搬送機器人以基板W之表面朝上之狀態將手部上之基板W置放於旋轉卡盤8上。搬送機器人在將基板W置放於旋轉卡盤8上後,使手部自腔室4之內部退避。 其次,進行朝基板W供給藥液之藥液供給製程(圖5之步驟S2)。 具體而言,如圖7A所示般,上氣體閥46及下氣體閥58打開,遮斷構件13之上中央開口43與旋轉基座10之下中央開口55開始氮氣之噴出。防濺罩升降單元27一面使第3防濺罩23C位於下位置,一面使第1防濺罩23A及第2防濺罩23B上升,且使第1防濺罩23A及第2防濺罩23B之上端23a位於較基板W更上方。噴嘴移動單元34使藥液噴嘴31移動,且使藥液噴嘴31之噴出口位於基板W之上方。旋轉馬達12在基板W由卡盤銷9固持之狀態下開始基板W之旋轉,且使基板W以第1旋轉速度V1(參照圖6)旋轉。 如圖7A所示般,該狀態下,藥液閥33打開,藥液噴嘴31開始藥液之噴出。在藥液噴嘴31噴出藥液時,噴嘴移動單元34既可以藥液之噴附位置位於基板W之上表面中央部之方式使藥液噴嘴31靜止,亦可使藥液噴嘴31在自藥液噴嘴31噴出之藥液噴附於基板W之上表面中央部的中央處理位置、與自藥液噴嘴31噴出之藥液噴附於基板W之上表面外周部的外周處理位置之間移動。 在自藥液噴嘴31噴出之藥液噴附於基板W之上表面後,沿著旋轉之基板W之上表面朝外方流動。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之藥液之液膜,而藥液被供給至基板W之上表面整個區域。朝基板W之周圍排出之藥液由第2防濺罩23B接收。當藥液閥33打開後經過特定時間時,藥液閥33關閉,自藥液噴嘴31之藥液之噴出停止。其後,噴嘴移動單元34使藥液噴嘴31移動至退避位置。 其次,進行將沖洗液之一例之純水供給至基板W之上表面之沖洗液供給製程(圖5之步驟S3)。 具體而言,如圖7B所示般,防濺罩升降單元27一面使第1防濺罩23A及第2防濺罩23B之上端23a位於較基板W更上方,一面使第3防濺罩23C上升,且使第3防濺罩23C之上端23a位於較基板W更上方。其後,沖洗液閥39打開,中心噴嘴35開始純水之噴出。 自中心噴嘴35噴出之純水通過位於上位置之遮斷構件13之上中央開口43,噴附於基板W之上表面中央部。噴附於基板W之上表面之純水沿著旋轉之基板W之上表面朝外方流動。朝基板W之周圍排出之純水由第3防濺罩23C接收。基板W上之藥液由自中心噴嘴35噴出之純水沖洗。藉此,基板W上之藥液被置換為純水,而形成覆蓋基板W之上表面整個區域之純水之液膜。 如圖7C所示般,遮斷構件升降單元15在中心噴嘴35噴出純水之狀態下使遮斷構件13自上位置朝中間位置下降。藉此,基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間之體積減少。進而,遮斷構件13之下表面13L位於較第1防濺罩23A之上端23a更下方,第1防濺罩23A之開口之大部分被遮斷構件13堵塞。因此,基板W被配置於由氮氣充滿之密閉度高之空間內。沖洗液閥39在遮斷構件13下降後被關閉。藉此,出自中心噴嘴35之純水之噴出停止。 其次,進行將表面張力低於沖洗液(純水)之低表面張力液之一例之IPA(液體)供給至基板W之上表面之IPA供給製程(圖5之步驟S4)。 具體而言,如圖7D所示般,在遮斷構件13位於中間位置,第1防濺罩23A之上端23a位於較遮斷構件13之下表面13L更上方之狀態下,第1溶劑閥41打開,中心噴嘴35開始IPA之噴出(圖6之時刻T1)。自中心噴嘴35噴出之IPA通過遮斷構件13之上中央開口43噴附於基板W之上表面中央部。噴附於基板W之上表面之IPA沿著旋轉之基板W之上表面朝外方流動。藉此,基板W上之純水被置換為IPA,而形成覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜。 進而,與IPA供給製程並行地,進行將加熱液之一例之溫水供給至基板W之下表面之第1溫水供給製程(圖5之步驟S5)。 具體而言,如圖7D所示般,溫水閥53打開,下表面噴嘴51開始溫水之噴出(圖6之時刻T1)。若在中心噴嘴35噴出IPA之期間下表面噴嘴51噴出溫水,則溫水之噴出既可在IPA之噴出開始之前或之後開始,亦可與IPA之噴出開始同時地開始。圖6顯示後者。如圖7D所示般,在自下表面噴嘴51朝上方噴出之溫水噴附於旋轉之基板W之下表面中央部後,沿著基板W之下表面朝外方流動。藉此,基板W之下表面被供給溫水,而基板W及基板W上之IPA被加熱。自下表面噴嘴51噴出之溫水之溫度高於自中心噴嘴35噴出之IPA之溫度。 繼而,進行在覆蓋基板W之上表面之IPA之液膜形成露出孔H1,且使露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周之液膜排出製程(孔形成製程及孔擴大製程)(圖5之步驟S6及步驟S7)。 具體而言,旋轉馬達12在中心噴嘴35及下表面噴嘴51分別噴出IPA及溫水時,使基板W之旋轉速度上升至第2旋轉速度V2(圖6之時刻T2)。其後,溫水閥53被關閉,出自下表面噴嘴51之溫水之噴出被停止(圖6之時刻T3)。藉此,迂回至基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間之濕氣消失或減少。其相反一面,由於朝基板W之溫水之供給被停止,故基板W之中央部之溫度逐漸地不斷下降。第1溶劑閥41在溫水閥53關閉後被關閉(圖6之時刻T4)。此時,基板W之中央部之溫度高於噴附於基板W之上表面之前之IPA。 當第1溶劑閥41關閉,出自中心噴嘴35之IPA之噴出停止時,朝基板W之上表面中央部之IPA之供給被停止。另一方面,由於基板W之中央部被加溫,故位於基板W之上表面中央部之IPA蒸發。另外,位於基板W之上表面中央部之IPA受到自遮斷構件13之上中央開口43噴出之氮氣之供給壓力與基板W之旋轉所致之離心力而朝外方流動。因此,當IPA之噴出停止時,如圖7E所示般,在覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜之中央部形成露出孔H1,基板W之上表面中央部自IPA之液膜露出(圖5之步驟S6)。此時,IPA之液膜自圓形變為環狀。 如圖7F所示般,形成於IPA之液膜之露出孔H1受到氮氣之供給壓力與離心力而自基板W之上表面中央部擴寬至基板W之外周(圖5之步驟S7)。換言之,露出孔H1之外緣H1o,亦即氣體、液體(IPA)及固體(基板W)之邊界自基板W之上表面中央部擴寬至基板W之外周,IPA之液膜自基板W之上表面被排出。在形成露出孔H1起至擴寬至基板W之外周為止之期間,出自下表面噴嘴51之溫水之噴出被停止。因此,由於溫水之蒸氣或霧氣減少,故可抑制或防止該等在附著於基板W之上表面中未由IPA之液膜覆蓋之露出區域。 其次,進行將加熱液之一例之溫水再次供給至基板W之下表面之第2溫水供給製程(圖5之步驟S8)。 具體而言,如圖7G所示般,在全部IPA之液膜自基板W之上表面排出後,溫水閥53打開,出自下表面噴嘴51之溫水之噴出被再次啟動(圖6之時刻T5)。藉此,基板W被溫水加熱。如圖6所示般,此時,旋轉馬達12使基板W以第2旋轉速度V2旋轉。當溫水閥53打開後經過特定時間時,溫水閥53關閉,而第2次溫水之噴出被停止(圖6之時刻T6)。 第2次溫水之噴出所持續之時間(圖6之時刻T5~時刻T6)短於自第1次溫水之噴出被停止起至IPA之噴出被停止為止之時間(圖6之時刻T3~時刻T4),亦短於第1次溫水之噴出所持續之時間(圖6之時刻T1~時刻T3)。第2次溫水之噴出所持續之時間既可為自第1次溫水之噴出被停止起至IPA之噴出被停止為止之時間以上,亦可為第1次溫水之噴出所持續之時間以上。 在進行第2次溫水之噴出時,由於全部IPA之液膜自基板W被排出,故在基板W上不存在大小能觀察到之IPA之液滴。然而,有目視不到之程度之小的IPA之液滴殘留於基板W上之情形。在圖案形成於基板W之表面時,有如此之IPA之液滴殘留於圖案之間之情形。如此之IPA之液滴因溫水對基板W之加熱而迅速地蒸發。藉此,殘留於基板W之上表面之IPA之液滴減少,而可抑制殘留之IPA之液滴所致之圖案之坍塌。 其次,進行藉由基板W之高速旋轉使基板W乾燥之乾燥製程(圖5之步驟S9)。 具體而言,如圖7H所示般,在第2次溫水之噴出被停止之後,遮斷構件升降單元15使遮斷構件13自中間位置下降至下位置,旋轉馬達12使基板W之旋轉速度上升至第3旋轉速度V3(圖6之時刻T7)。藉此,將附著於基板W之下表面及外周部之溫水甩掉,而自基板W去除。進而,即便微量之IPA殘量於基板W,該IPA藉由因基板W之高速旋轉而產生之氣流或氮氣之供給而蒸發。藉此,液體被自基板W去除,而基板W乾燥。當在基板W之高速旋轉開始後經過特定時間時,旋轉馬達12停止旋轉。藉此,基板W之旋轉被停止。 其次,進行自腔室4搬出基板W之搬出製程(圖5之步驟S10)。 具體而言,上氣體閥46及下氣體閥58關閉,出自遮斷構件13之上中央開口43與旋轉基座10之下中央開口55之氮氣之噴出被停止。防濺罩升降單元27使全部防濺罩23下降至下位置。遮斷構件升降單元15使遮斷構件13上升至上位置。搬送機器人在複數個卡盤銷9解除基板W之固持後,以手部支持旋轉卡盤8上之基板W。其後,搬送機器人一面以手部支持基板W,一面使手部自腔室4之內部退避。藉此,處理完畢之基板W自腔室4被搬出。 第2處理例 圖8係顯示在進行利用基板處理裝置1進行之基板W之處理之又一例(第2處理例)時之基板處理裝置1之動作之時序圖。圖9係顯示在進行第2處理例時之基板處理裝置1之狀態的示意性之剖視圖。以下之動作藉由控制裝置3控制基板處理裝置1而執行。 在第2處理例中,與液膜排出製程(圖5之步驟S6及步驟S7)並行地,進行一面朝向基板W之上表面噴出IPA一面使IPA對基板W之上表面的噴附位置朝外方移動之掃掠製程。除此以外,第2處理例與第1處理例相同。因此,在下文中,僅說明掃掠製程及與其相關之事項。 在掃掠製程中,中心噴嘴35噴出IPA,於下表面噴嘴51停止溫水之噴出時,掃掠單元67使第2溶劑噴嘴61自退避位置移動,使第2溶劑噴嘴61之噴出口61p位於基板W之中央部之上方(圖8之時刻T11)。其後,第2溶劑閥63打開,第2溶劑噴嘴61開始噴出IPA(圖8之時刻T12)。自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA之溫度低於自下表面噴嘴51噴出之溫水之溫度。 如圖9所示般,自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA在略微離開基板W之旋轉軸線A1之中央位置噴附於基板W之上表面。自第2溶劑噴嘴61噴出且噴附於基板W之上表面之IPA之一部分,以噴附之勢自中央位置朝內方流動,其後,藉由離心力朝外方流動。中央位置設定於朝內方流動之IPA未到達基板W之上表面之中心、即未到達基板W之上表面與旋轉軸線A1之交點的位置。 自第2溶劑噴嘴61開始噴出IPA後,第1溶劑閥41關閉,停止自中心噴嘴35噴出IPA(圖8之時刻T4)。如前文所述般,自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA不到達基板W之上表面之中心。因此,當第1溶劑閥41關閉時,如圖9所示般,朝基板W之上表面中央部之IPA之供給停止,而在覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜之中央部形成露出孔H1。其後,露出孔H1受到氮氣之供給壓力及離心力而逐漸擴寬。 由於第2溶劑噴嘴61噴出IPA,因此若露出孔H1之外緣H1o到達自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA之噴附位置P1之附近,則露出孔H1之擴大停止。IPA之液膜之內周緣之位置係由自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA之噴附位置P1而規定。掃掠單元67在第2溶劑噴嘴61噴出IPA時,使第2溶劑噴嘴61之噴出口61p朝外方移動。伴隨於此,IPA之液膜之內周緣及露出孔H1之外緣H1o朝外方移動。 掃掠單元67使自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA之噴附位置P1自基板W之上表面中央部移動至基板W之上表面外周部(圖8之時刻T12~時刻13)。其後,第2溶劑閥63關閉,出自第2溶劑噴嘴61之IPA之噴出被停止(圖8之時刻T14)。其後,掃掠單元67使第2溶劑噴嘴61移動至退避位置。當第2溶劑閥63被關閉後,朝基板W之上表面之IPA之供給被停止。因此,IPA之液膜自基板W之上表面被排出。其後,進行第2溫水供給製程(圖5之步驟S8)。 如以上所述般在本實施形態中,一面使被水平地保持之基板W旋轉,一面朝向基板W之上表面噴出低表面張力液之一例之IPA。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜。其後,在IPA之液膜之中央部形成露出孔H1,而使基板W之上表面中央部自IPA之液膜露出。而後,將露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周,而將IPA之液膜自基板W之上表面排出。其後,使基板W高速旋轉而使基板W乾燥。 加熱液之一例之溫水係在基板W之上表面由IPA之液膜覆蓋,且基板W為旋轉之狀態下,朝向基板W之下表面中央部噴出。溫水噴附於基板W之下表面中央部之後,沿著基板W之下表面朝外方擴展。基板W及基板W上之溫水被供給至基板W之下表面之溫水加熱。藉此,由於溫水易於蒸發,故可使基板W迅速地乾燥。 當露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周,而IPA之液膜自基板W之上表面被排出時,大小能被觀察到之IPA之液滴自基板W之上表面消失。然而,有目視不到之程度之小的IPA之液滴殘留於基板W上之情形。在圖案形成於基板W之表面時,有如此之IPA之液滴殘留於圖案之間之情形。當花費時間使殘留有IPA之液滴之基板W乾燥時,起因於所殘留之IPA之液滴而可能產生圖案之坍塌。 溫水之噴出在露出孔H1之外緣H1o擴寬至基板W之外周,且全部IPA之液膜自基板W之上表面被排出之後再次啟動。藉此,基板W被溫水加熱。其後,使基板W高速旋轉而使基板W乾燥。即便目視不到之程度之小的IPA之液滴殘留於基板W上,但如此之IPA之液滴藉由溫水對基板W之加熱而迅速地蒸發。因此,可抑制圖案之坍塌。 另外,溫水之噴出在自於IPA之液膜形成露出孔H1之前至露出孔H1之外緣H1o到達基板W之外周為止被暫時停止。因此,在溫水之噴出被停止之期間,在IPA之液膜之中央部形成露出孔H1,全部IPA之液膜自基板W之上表面被排出。亦即,在氣體、液體(IPA)及固體(基板W)之邊界位於基板W之上表面內時,溫水之噴出被停止。藉此,由於溫水之蒸氣或霧氣之產生量減少,故可抑制或防止該等附著於基板W之上表面內之露出區域。 在氣體、液體及固體之邊界位於基板W之上表面內時,若其他液體之蒸氣或霧氣附著於基板W之上表面上未由液體覆蓋之露出區域,則殘留於乾燥後之基板W之微粒增加。藉由在基板W之上表面自IPA之液膜部分地露出時停止溫水之噴出,而可抑制或防止如此之附著。藉此,可減少殘留於乾燥後之基板W之微粒,而可提高基板W之清淨度。 在本實施形態中,在自溫水之噴出被停止起經過某程度之時間之後,朝基板W之上表面中央部之IPA之供給被停止,而在IPA之液膜之中央部形成露出孔H1。在溫水噴出時,產生溫水之蒸氣或霧氣。該蒸氣等可能侵入基板W之上方之空間。若溫水之噴出停止,則漂浮在基板W之上方之空間之溫水之蒸氣或霧氣不斷減少。因此,藉由延長自溫水之噴出被停止起至IPA之供給被停止為止之時間,而可抑制或防止溫水之蒸氣等附著於基板W之上表面內之露出區域。 當溫水之噴出停止後,雖然漂浮在基板W之上方之空間之溫水之蒸氣或霧氣不斷減少,但基板W之中央部之溫度逐漸地不斷下降。若自溫水之噴出被停止起至朝基板W之上表面中央部之IPA之供給被停止為止之時間過長,則基板W之中央部之溫度會下降至室溫程度。由於若基板W之中央部之溫度低,則IPA之蒸發量減少,因此在IPA之液膜中形成露出孔H1之時間增加。 在本實施形態中,在基板W之中央部之溫度高於噴附於基板W之上表面之前之IPA之溫度之範圍內,自溫水之噴出被停止起至朝基板W之上表面中央部之IPA之供給被停止為止之時間被延長。藉此,可抑制或防止在IPA之液膜中形成露出孔H1之時間之增加,且可抑制或防止溫水之蒸氣或霧氣附著於基板W之上表面內之露出區域。 在本實施形態中,在進行第2次溫水之噴出時之基板W之旋轉速度之最小值(圖6所示之旋轉速度V2)大於進行第1次溫水之噴出時之基板W之旋轉速度之最小值(圖6所示之旋轉速度V1)。雖然在進行第2次溫水之噴出時全部IPA之液膜自基板W之上表面被排出,但仍對溫水施加較大之離心力。因此,沿著基板W之下表面朝外方流動之溫水不易迂回至基板W之上表面。因此,可抑制或防止溫水之蒸氣或霧氣附著於基板W之上表面。 在本實施形態中,自第2次溫水之噴出開始起至第2次溫水之噴出被停止為止之時間(圖6之時刻T5~時刻T6)短於自第1次溫水之噴出開始起至第1次溫水之噴出被停止為止之時間(圖6之時刻T1~時刻T3)。如此般,由於第2次溫水之噴出時間短,故可減少溫水之蒸氣或霧氣之產生量,而可抑制或防止該等附著於基板W之上表面。 在本實施形態中,一面使被水平地保持之基板W旋轉,一面朝向基板W之上表面噴出沖洗液。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之沖洗液之液膜。其後,朝向由沖洗液之液膜覆蓋之基板W之上表面噴出IPA。藉此,基板W上之沖洗液被IPA置換,而形成覆蓋基板W之上表面整個區域之IPA之液膜。在進行自沖洗液朝IPA之置換時,朝向基板W之下表面噴出溫水。藉此,可加熱基板W及基板W上之IPA,而可促進自沖洗液朝IPA之置換。 在本實施形態中,遮斷構件13之下表面13L配置於基板W之上方。相當於防濺罩23之內周緣之防濺罩23之上端23a在俯視下包圍基板W及遮斷構件13。防濺罩23之上端23a配置於較遮斷構件13之下表面13L更上方。因此,基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間被防濺罩23包圍。藉此,可提高基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間之密閉度,而可減少進入該空間之氣體之量。因此,可在封閉之空間內處理基板W。 在本實施形態中,第2溶劑噴嘴61之IPA噴出口61p配置於基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間。基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間被防濺罩23包圍。在該封閉之空間內一面使IPA噴出口61p沿著基板W之上表面移動,一面擴寬形成於IPA之液膜之露出孔H1。因此,可減少進入基板W之上表面與遮斷構件13之下表面13L之間之空間之氣體之量,且可以更高之精度控制IPA之液膜之內周緣之位置。 第2實施形態 圖10係顯示本發明之第2實施形態之遮斷構件13之鉛直剖面之剖視圖。在圖10中,針對與前述之圖1~圖9所示之構成為相同之構成,賦予與圖1等相同之參考符號而省略其說明。 在第2實施形態中,遮斷構件13除了圓板部13a以外,還包含自圓板部13a之外周部朝下方延伸之圓筒部71。 圓筒部71與圓板部13a為同軸。圓筒部71包含自圓板部13a之下表面13L朝下方延伸之內周面71i。圓筒部71之內周面71i具有圓弧狀之鉛直剖面。圓筒部71之內周面71i亦可具有自圓板部13a之下表面13L之外周朝下方延伸之直線狀之鉛直剖面。內周面71i之內徑隨著靠近內周面71i之下端而增加。內周面71i之下端之內徑大於基板W之外徑且亦大於旋轉基座10之外徑。 當遮斷構件升降單元15使遮斷構件13移動至下位置(圖10所示之位置)時,遮斷構件13之內周面71i之下端配置於較基板W之下表面更下方。基板W之上表面與圓板部13a之下表面13L之間之空間被圓筒部71包圍。因此,基板W之上表面與圓板部13a之下表面13L之間之空間不僅自遮斷構件13之上方之氣體,而且自遮斷構件13之周圍之氣體被遮斷。因此,可在高精度地控制與基板W接觸之氣體下處理基板W。 第3實施形態 圖11係水平地觀察本發明之第3實施形態之氣體噴嘴72之示意圖。在圖11中,針對與前述之圖1~圖10所示之構成為相同之構成,賦予與圖1等相同之參考符號而省略其說明。 在第3實施形態中,處理單元2包含取代遮斷構件13而在基板W之上方噴出氣體之氣體噴嘴72。 氣體噴嘴72配置於基板W之上方。氣體噴嘴72係外徑小於基板W之外徑且在上下方向延伸之柱狀。中心噴嘴35插入氣體噴嘴72。中心噴嘴35由氣體噴嘴72保持。中心噴嘴35與氣體噴嘴72一起移動。自中心噴嘴35噴出之流體經由後述之下向噴出口77供給至基板W之上表面。 氣體噴嘴72包含:筒狀之外周面72o,其包圍基板W之旋轉軸線A1;及下表面72L,其與基板W之上表面平行。氣體噴嘴72包含:環狀之外向噴出口73,其在氣體噴嘴72之外周面72o開口;及下向噴出口77,其在氣體噴嘴72之下表面72L開口。氣體噴嘴72更包含:第1流路74,其連接於外向噴出口73;及第2流路78,其連接於下向噴出口77。 第1流路74及第2流路78設置於氣體噴嘴72之內部。第1流路74係在上下方向延伸之筒狀,第2流路78在第1流路74之內側在上下方向延伸。外向噴出口73係遍及氣體噴嘴72之全周而連續之環狀狹縫,下向噴出口77配置於較外向噴出口73更下方。下向噴出口77與基板W之上表面對向。外向噴出口73係包圍旋轉軸線A1之單一之環狀狹縫。外向噴出口73亦可包含配置為不同高度之複數個環狀狹縫。 氣體噴嘴72與插裝有第1氣體閥76之第1氣體配管75、及插裝有第2氣體閥80之第2氣體配管79連接。當第1氣體閥76打開時,來自氣體供給源之氣體(例如,氮氣)經由第1氣體配管75被供給至第1流路74。同樣地,當第2氣體閥80打開時,來自氣體供給源之氣體(例如,氮氣)經由第2氣體配管79被供給至第2流路78。 處理單元2包含:噴嘴臂81,其支持氣體噴嘴72;及噴嘴移動單元82,其藉由使噴嘴臂81移動而使氣體噴嘴72移動。噴嘴移動單元82使氣體噴嘴72於在俯視下氣體噴嘴72與基板W重合的處理位置(圖11所示之位置)、與在俯視下氣體噴嘴72位於基板W周圍的退避位置之間水平地移動。處理位置係在俯視下氣體噴嘴72僅與基板W之中央部重合,相當於對向面之氣體噴嘴72之下表面72L與基板W之上表面中央部空開間隔在上下方向對向之位置。 當第1氣體閥76打開時,氮氣自外向噴出口73放射狀地噴出。自外向噴出口73噴出之氮氣形成自氣體噴嘴72朝外方擴展之環狀之氣流。在氣體噴嘴72位於處理位置之狀態下,當外向噴出口73噴出氮氣時,所噴出之氮氣沿著基板W之上表面朝外方流動,且通過基板W之上表面外周部之上方。藉此,基板W之上表面整個區域被氣流覆蓋,而保護基板W之上表面免受處理液之霧氣或微粒等之異物之害。 當第2氣體閥80打開時,氮氣自下向噴出口77朝下方噴出。在氣體噴嘴72位於處理位置之狀態下,當下向噴出口77噴出氮氣時,自下向噴出口77噴出之氮氣在與基板W之上表面衝撞之後,在基板W之上表面與氣體噴嘴72之下表面72L之間放射狀地擴展。通過氣體噴嘴72之下表面72L與基板W之上表面之間之氮氣沿著基板W之上表面朝外方流動,且通過基板W之上表面外周部之上方。因此,在氣體噴嘴72位於處理位置之狀態下,當外向噴出口73及下向噴出口77之二者噴出氮氣時,利用上下重合之附屬層氣流保護基板W之上表面整個區域。 其他實施形態 本發明並不限定於前述之實施形態之內容,可進行各種變更。 例如,IPA及純水之至少一者可自中心噴嘴35以外之噴嘴噴出。例如,IPA及純水之至少一者可自與藥液噴嘴31同樣之掃掠噴嘴噴出。 在擴寬形成於IPA之液膜中之露出孔H1時,若無須一面朝向基板W之上表面噴出IPA,一面移動IPA之噴附位置,則可省略掃掠用之第2溶劑噴嘴61。 可省略第1溶劑加熱器42及第2溶劑加熱器64之至少一者,亦可省略第1溶劑加熱器42及第2溶劑加熱器64之二者。該情形下,自第1溶劑噴嘴(中心噴嘴35之第2管37B)及第2溶劑噴嘴61之一者或二者朝基板W之上表面供給室溫之IPA。 在IPA供給製程(圖5之步驟S4)中,可將基板W上之沖洗液(純水)不是由自第1溶劑噴嘴(中心噴嘴35之第2管37B)噴出之IPA而是由自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA進行置換。該情形下,只要使第2溶劑噴嘴61移動至自第2溶劑噴嘴61噴出之IPA噴附於基板W之上表面中央部的位置即可。 在IPA供給製程(圖5之步驟S4)中IPA之噴出被停止時之基板W之中央部之溫度可為噴附於基板W之上表面之前之IPA之溫度以下。 在進行第2溫水供給製程(圖5之步驟S8)時之基板W之旋轉速度之最小值可為在進行第1溫水供給製程(圖5之步驟S5)時之基板W之旋轉速度之最小值以下。例如,可在開始第1溫水供給製程之前使基板W以第2旋轉速度V2旋轉。 在第1處理例中,第1防濺罩23A~第3防濺罩23C之至少一個之上端23a配置於較遮斷構件13之下表面13L(對向面)更上方,但亦可使遮斷構件13之下表面13L經常地位於較第1防濺罩23A之上端23a更上方。 只要較室溫為高溫即可,加熱液可為溫水以外之液體。例如,電解離子水、再生水、臭氧水、及稀釋濃度(例如,10~100 ppm左右)之鹽酸水之任一者皆可為加熱液。 在第1處理例之第1溫水供給製程(圖5之步驟S5)中供給至基板W之下表面之加熱液之流量與在第2溫水供給製程(圖5之步驟S8)中供給至基板W之下表面之加熱液之流量既可為相同亦可為不同。例如,既可為前者超過後者,亦可為後者超過前者。 在第1處理例之第1及第2溫水供給製程(圖5之步驟S5及S8)之二者或任一者中,可使加熱液噴附於旋轉中心除外之基板W之下表面內之位置。 可使第1處理例之孔形成製程(圖6之時刻T4)及孔擴大製程(自圖6之時刻T4至時刻T5之期間)中自上氣體流路44噴出之惰性氣體之流量大於其他時刻(例如,時刻T1以前、自時刻T1至早於時刻T4前之期間、晚於時刻T5之期間)之惰性氣體之流量。如此,在孔形成及孔擴大製程中,可減少自基板W之下表面迂回至基板W之上表面的溫水之霧氣或蒸氣之量。 基板處理裝置1並不限定於處理圓板狀之基板W之裝置,亦可為處理多角形之基板W之裝置。 亦可組合前述之全部構成之2個以上。亦可組合前述之全部製程之2個以上。 本發明申請係與2017年3月22日對日本專利廳提出之專利申請2017-061826號相對應,藉由將該發明申請之全揭示引用於此而併入。 針對本發明之實施形態進行了詳細地說明,但該等實施形態僅為用於使本發明之技術內容明確之具體例,本發明並非必須限定於該等之具體例而被解釋者,本發明之精神及範圍僅由添付之申請範圍限定。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
3m‧‧‧記憶體
3p‧‧‧處理器
4‧‧‧腔室
5‧‧‧間隔壁
5a‧‧‧送風口
5b‧‧‧搬入搬出口
6‧‧‧遮板式遮門
7‧‧‧排氣管道
8‧‧‧旋轉卡盤
9‧‧‧卡盤銷
10‧‧‧旋轉基座
11‧‧‧旋轉軸
12‧‧‧旋轉馬達
13‧‧‧遮斷構件
13a‧‧‧圓板部
13L‧‧‧下表面/對向面
14‧‧‧支軸
15‧‧‧遮斷構件升降單元
21‧‧‧處理杯
22‧‧‧外壁構件
23‧‧‧防濺罩
23a‧‧‧上端
23A‧‧‧防濺罩/第1防濺罩
23B‧‧‧防濺罩/第2防濺罩
23C‧‧‧防濺罩/第3防濺罩
24‧‧‧頂部
24a‧‧‧傾斜部
24b‧‧‧突出部
24L‧‧‧側壁
24o‧‧‧外壁
24u‧‧‧上壁
25‧‧‧筒狀部/第1筒狀部/第2筒狀部/第3筒狀部
26‧‧‧杯
26B‧‧‧第2杯
26C‧‧‧第3杯
27‧‧‧防濺罩升降單元
31‧‧‧藥液噴嘴
32‧‧‧藥液配管
33‧‧‧藥液閥
34‧‧‧噴嘴移動單元
35‧‧‧中心噴嘴
36‧‧‧外殼
37A‧‧‧第1管
37B‧‧‧第2管
38‧‧‧沖洗液配管
39‧‧‧沖洗液閥
40‧‧‧第1溶劑配管
41‧‧‧第1溶劑閥
42‧‧‧第1溶劑加熱器
43‧‧‧上中央開口
44‧‧‧上氣體流路
45‧‧‧上氣體配管
46‧‧‧上氣體閥
51‧‧‧下表面噴嘴
52‧‧‧溫水配管
53‧‧‧溫水閥
54‧‧‧溫水加熱器
55‧‧‧下中央開口
56‧‧‧下氣體流路
57‧‧‧下氣體配管
58‧‧‧下氣體閥
61‧‧‧第2溶劑噴嘴
61h‧‧‧水平部
61p‧‧‧噴出口
61v‧‧‧鉛直部
62‧‧‧第2溶劑配管
63‧‧‧第2溶劑閥
64‧‧‧第2溶劑加熱器
65‧‧‧波紋管
66‧‧‧殼體
67‧‧‧掃掠單元
68‧‧‧電動馬達
69A‧‧‧第1托架
69B‧‧‧第2托架
71‧‧‧圓筒部
71i‧‧‧內周面
72‧‧‧氣體噴嘴
72L‧‧‧下表面
72o‧‧‧外周面
73‧‧‧外向噴出口
74‧‧‧第1流路
75‧‧‧第1氣體配管
76‧‧‧第1氣體閥
77‧‧‧下向噴出口
78‧‧‧第2流路
79‧‧‧第2氣體配管
80‧‧‧第2氣體閥
81‧‧‧噴嘴臂
82‧‧‧噴嘴移動單元
A1‧‧‧旋轉軸線
A2‧‧‧轉動軸線
DIW‧‧‧純水(去離子水)
H1‧‧‧露出孔
H1o‧‧‧外緣
IPA‧‧‧低表面張力液/液體/異丙醇之液體
P1‧‧‧噴附位置
T1~T7‧‧‧時刻
T11~T14‧‧‧時刻
V1‧‧‧第1旋轉速度/旋轉速度
V2‧‧‧第2旋轉速度/旋轉速度
V3‧‧‧第3旋轉速
W‧‧‧基板
圖1係水平地觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置所具備之處理單元之內部之示意圖。 圖2係自上方觀察旋轉卡盤及處理杯之示意圖。 圖3係用於說明利用基板處理裝置進行之基板之處理之一例之概要之示意圖。 圖4A係顯示將IPA之液膜自基板之上表面排出之前之基板之狀態的示意性之基板之剖視圖。 圖4B係顯示將IPA之液膜自基板之上表面排出之後之基板之狀態的示意性之基板之剖視圖。 圖4C係顯示將IPA之液膜自基板之上表面排出之後,在不加熱基板下使其乾燥時之基板之狀態的示意性之基板之剖視圖。 圖4D係顯示將IPA之液膜自基板之上表面排出之後,在加熱基板時之基板之狀態的示意性之基板之剖視圖。 圖5係用於說明利用基板處理裝置進行之基板之處理之一例(第1處理例)之製程圖。 圖6係顯示在進行第1處理例時之基板處理裝置之動作之時序圖。 圖7A係顯示在進行藥液供給製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7B係顯示在進行沖洗液供給製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7C係顯示在進行沖洗液供給製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7D係顯示在進行IPA供給製程及第1溫水供給製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7E係顯示在進行液膜排出製程之孔形成製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7F係顯示在進行液膜排出製程之孔擴大製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7G係顯示在進行第2溫水供給製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖7H係顯示在進行乾燥製程時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖8係顯示在進行利用基板處理裝置進行之基板之處理之又一例(第2處理例)時之基板處理裝置之動作之時序圖。 圖9係顯示在進行第2處理例時之基板處理裝置之狀態的示意性之剖視圖。 圖10係顯示本發明之第2實施形態之遮斷構件之鉛直剖面之剖視圖。 圖11係水平地觀察本發明之第3實施形態之氣體噴嘴之示意圖。

Claims (8)

  1. 一種基板處理方法,其包含:低表面張力液供給製程,其藉由一面使被水平地保持且附著有沖洗液之基板繞通過前述基板之中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉,一面朝前述基板之上表面供給表面張力低於前述沖洗液之低表面張力液,而形成覆蓋前述基板之上表面之前述低表面張力液之液膜,將前述基板上之沖洗液置換為前述低表面張力液;孔形成製程,其在開始前述低表面張力液供給製程之後,藉由停止對前述基板之下表面供給較室溫更為高溫之加熱液,同時一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉一面停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液,而在前述低表面張力液之液膜之中央部形成孔,使前述基板之上表面中央部自前述低表面張力液之液膜露出;孔擴大製程,其在前述孔形成製程之後,停止對前述基板之下表面供給前述加熱液,同時一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,一面將前述孔擴寬至前述基板之外周;乾燥製程,其在前述孔擴大製程之後,藉由使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉,而甩掉附著於前述基板之液體,而使前述基板乾燥;第1加熱液供給製程,其與前述低表面張力液供給製程之至少一部分並行地將前述加熱液供給至前述基板之下表面,且在前述孔形成之前起到前述孔之外緣到達前述基板之外周為止之間暫時停止對前述基板之下表面供給前述加熱液;及第2加熱液供給製程,其在前述孔擴大製程結束後一面使前述基板繞前述旋轉軸線旋轉一面將前述加熱液向前述基板之下表面供給,且在前述 乾燥製程開始前停止對前述基板之下表面供給前述加熱液。
  2. 如請求項1之基板處理方法,其中自前述第1加熱液供給製程結束起至前述孔形成製程中停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液為止之時間,長於前述第2加熱液供給製程中自前述加熱液之供給開始起至前述加熱液之供給停止為止之時間。
  3. 如請求項2之基板處理方法,其中前述孔形成製程係在前述低表面張力液供給製程開始後,且前述基板之中央部之溫度高於噴附於前述基板之上表面之前之前述低表面張力液之溫度時,停止朝前述基板之上表面中央部供給前述低表面張力液之製程。
  4. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法,其中進行前述第2加熱液供給製程時之前述基板之旋轉速度之最小值,大於進行前述第1加熱液供給製程時之前述基板之旋轉速度之最小值。
  5. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法,其中前述第2加熱液供給製程中供給前述加熱液之時間,短於前述第1加熱液供給製程中供給前述加熱液之時間。
  6. 如請求項1至3中任一項之基板處理方法,其更包含封閉空間形成製程,其與前述孔擴大製程並行地,一面使配置於前述基板之上方之遮斷構件之對向面對向於前述基板之上表面,一面使俯視下包圍前述基板及遮斷 構件之筒狀之防濺罩之上端位於較前述對向面更上方。
  7. 如請求項6之基板處理方法,其中前述低表面張力液供給製程包含掃掠製程,其藉由使供給前述低表面張力液之低表面張力液供給口在前述遮斷構件之前述對向面與前述基板之上表面之間移動,而與前述孔擴大製程並行地,使前述低表面張力液對前述基板之上表面之噴附位置朝外方移動。
  8. 一種基板處理裝置,其具備:基板保持單元,其一面水平地保持附著有沖洗液之基板,一面使其繞通過前述基板之中央部之鉛直之旋轉軸線旋轉;低表面張力液噴嘴,其將表面張力低於前述沖洗液之低表面張力液朝向由前述基板保持單元保持之前述基板之上表面噴出;下表面噴嘴,其將較室溫更為高溫之加熱液朝向由前述基板保持單元保持之前述基板之下表面噴出;及控制裝置,其執行如請求項1之基板處理方法。
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