TWI687989B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

從低表面張力液體供應單元對基板上面供應低表面張力液體，而在基板上形成低表面張力液體的液膜。在有機溶劑的液膜中央區域形成開口，藉由開展開口而從基板上面排除液膜。一邊從低表面張力液體供應單元朝設定在開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給液膜，一邊依追隨開口開展的方式使著液點移動。一邊使乾燥頭的對向面相對向於設定在開口內側的乾燥區域，且在對向面與乾燥區域間之空間形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，一邊使乾燥區域與對向面依追隨開口開展的方式進行移動。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於利用液體對基板施行處理的基板處理裝置及基板處理方法。處理對象的基板係包有例如：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，場發射式顯示器)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、太陽電池用基板等基板。
利用每次僅處理一片基板的單片式基板處理裝置所進行的基板處理，係例如對利用旋轉夾具呈幾乎水平保持的基板供應藥液。然後，將清洗液供應給基板，藉此將基板上的藥液置換為清洗液。然後，施行用於排除基板上之清洗液的旋轉乾燥步驟。
如圖16所示，在基板的表面上形成微細圖案時，在旋轉乾燥步驟中有無法將進入圖案內部的清洗液予以除去之可能性，因此有發生乾燥不良的可能性。進入圖案內部的清洗液之液面(空氣與液體的界面)係形成於圖案內，因而在液面與圖案間之接觸位置處產生液體表面張力的作用。在該表面張力較大的情況，容易造成圖案崩壞。因為屬於典型清洗液的水之表面張力較大，因而無法忽視旋轉乾燥步驟時的圖案崩壞情形。
因此，提案有供應表面張力較低於水的低表面張力液體-異丙醇(Isopropyl Alcohol：IPA)之手法。該手法係將進入圖案內 部的水置換為IPA，然後經除去IPA後再使基板的上面乾燥。
例如下述專利文獻1的晶圓洗淨裝置，係具備有：前端設有IPA吐出噴嘴與氮氣吐出噴嘴的噴嘴頭、以及幾乎覆蓋基板上面全體且能吐出低濕度氣體的氣體吐出頭。旋轉乾燥步驟係在使基板旋轉狀態下，藉由在從IPA吐出噴嘴吐出IPA狀態下，使噴嘴頭從基板中心朝周緣移動，利用離心力將IPA液膜擠出於基板外側。
再者，液膜經利用離心力擠出之後，為使基板上面殘留的IPA蒸發而使基板上面乾燥，便在使噴嘴頭從基板中心朝周緣移動時從氮氣吐出噴嘴吐出氮氣，或者在噴嘴頭從基板中心朝周緣移動期間從氣體吐出頭朝基板上面吐出低濕度氣體。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請案公開第2009/205684號說明書
專利文獻1的晶圓洗淨裝置，為了使基板上面些微殘留的IPA能迅速蒸發，必需從氮吐出噴嘴朝基板上面強力吹抵氮氣。但是，若強力吹抵氮氣，則對基板上的圖案作用局部性外力，有造成圖案崩壞的可能性。
另一方面，氣體吐出頭幾乎覆蓋基板上面全體。所以，必需使噴嘴頭在氣體吐出頭與基板上面之間移動，因而無法使氣體吐出頭充分靠近基板的上面。所以，有無法使基板迅速乾燥的可能性。
再者，專利文獻1的圖11揭示有：為能在避免與噴嘴頭產生干涉狀態下，使氣體吐出頭靠近基板上面，而採取在氣體吐出頭上設置缺口的構造。但是，此構造係從氣體吐出頭對基板上面全體連續供應氮氣。所以，在利用離心力除去IPA液膜之前，便會因局部性發生IPA蒸發殆盡導致出現液膜龜裂。結果造成基板露出。因而在基板上面會部分性殘留液滴。該液滴在截至最終蒸發為止前，會持續對基板上的圖案施加表面張力。因而有造成圖案崩壞的可能性。
緣是，本發明一目的在於提供：能將低表面張力液體從基板上面良好排除的基板處理方法及基板處理裝置。
本發明所提供的基板處理方法，係包括有：基板保持步驟、液膜形成步驟、開口形成步驟、液膜排除步驟、著液點移動步驟、及乾燥區域移動步驟；而，該基板保持步驟係呈水平保持著基板；該液膜形成步驟係在上述被呈水平保持的基板上面，形成表面張力較低於水的低表面張力液體之液膜；該開口形成步驟係在上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；該液膜排除步驟係藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；該著液點移動步驟係一邊從供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴，朝向設定在上述開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給上述液膜，一邊依追隨上述開口之開展的方式使上述著液點移動；該乾燥區域移動步驟係一邊對設定在上述開口內側的乾燥區域，使具有俯視尺寸較小於上述基板之對向面的乾燥頭的上述對向面呈相對向，且在上述對向面與上述乾燥區域間的空間中形成較該空間外更低濕度 的低濕度空間，一邊使上述乾燥區域與上述對向面依追隨上述開口之開展的方式移動。
根據該方法，在與低表面張力液體之液膜開口內側所設定之乾燥區域相對向的對向面及乾燥區域間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間。所以，可使乾燥區域殘留的低表面張力液體迅速蒸發。
乾燥區域與對向面係追隨液膜的開口開展進行移動。所以，低表面張力液體的液膜經排除後，可使基板上面殘留的低表面張力液體迅速地蒸發。而且，因為對向面所相對向的乾燥區域較寬廣，因而不易對基板上面作用局部性外力。
另一方面，對向面的俯視尺寸較小於基板。所以，可一邊將乾燥頭配置於迴避低表面張力液體噴嘴的位置處、亦即充分接近基板上面的位置，一邊使對向面移動。藉此，可使乾燥區域中殘留的低表面張力液體更迅速地蒸發。
乾燥區域係設定於開口內側，而著液點設定於開口外側。所以，在從基板上面排除液膜為止的期間內，可在抑制低表面張力液體從液膜自然蒸發的狀態下，將充分量的低表面張力液體供應給液膜。所以，在藉由開口開展而排除液膜之前，可抑制因局部性液膜蒸發而發生液膜龜裂之情形。
所以，可將低表面張力液體良好地從基板上面排除。
本發明一實施形態，上述乾燥區域移動步驟係包括有：依追隨上述著液點之移動的方式，使上述乾燥區域沿上述著液點之移動軌跡進行移動的步驟。所以，在著液於著液點的低表面張力液體自然蒸發之前，可利用乾燥頭使低表面張力液體迅速地蒸 發。
本發明一實施形態，上述開口形成步驟係包括有：朝向上述基板的中央區域吹抵惰性氣體的惰性氣體吹抵步驟。又，上述惰性氣體吹抵步驟係持續至上述液膜排除步驟完成為止。
根據該方法，在開口形成步驟中，藉由朝液膜中央區域吹抵惰性氣體，可效率佳且確實地在中央區域形成開口。又，惰性氣體的吹抵係持續至液膜排除步驟完成為止。藉此，可促進開口開展，更迅速地將低表面張力液體排除於基板外。
本發明一實施形態，上述基板處理方法係更進一步包括有：與上述液膜排除步驟並行地使上述基板旋轉之基板旋轉步驟。
根據該方法，因為與液膜排除步驟並行地使上述基板旋轉，因而利用由基板旋轉產生的離心力可促進開口開展。藉此，可更加迅速地將低表面張力液體排除於基板外。又，隨基板的旋轉，在液膜的開口外側，由低表面張力液體的著液點掃描基板，且在開口內側由乾燥區域掃描基板。藉此，可對基板上面全體施行均勻的乾燥處理。
本發明一實施形態，上述基板旋轉步驟係包括有：使上述基板的旋轉徐緩減速之旋轉減速步驟。
在液膜排除步驟的初期階段，因為液膜的開口較小，因而乾燥區域位於基板上面的中央區域附近。另一方面，在液膜排除步驟的末期階段，因為液膜的開口變大，因而乾燥區域位於基板上面的周緣附近。
假設使液膜排除步驟中的基板旋轉速度呈一定，則在 液膜排除步驟末期階段，每單位時間中乾燥區域在基板上面朝基板旋轉方向進行相對移動的距離，變為較大於液膜排除步驟初期階段每單位時間中乾燥區域在基板上面朝基板旋轉方向進行相對移動的距離。所以，相較於液膜排除步驟之初期階段，液膜排除步驟之末期階段中每單位面積的基板上面乾燥時間、亦即與乾燥頭之對向面相對向的時間較短。
藉由在基板旋轉步驟中使基板的旋轉徐緩減速，可在液膜排除步驟的末期階段縮小每單位時間中乾燥區域在基板旋轉方向相對移動的距離，可延長每單位面積的基板上面乾燥時間。藉此可在液膜排除步驟的初期階段與末期階段減少每單位面積的基板上面乾燥時間差。所以，根據該方法可降低基板上面的乾燥不均。
本發明一實施形態，上述乾燥區域係設定成使其一半以上之區域位於相對於上述著液點更靠基板旋轉方向下游側。所以，在著液於著液點的低表面張力液體自然蒸發之前，可使低表面張力液體更確實地蒸發。
本發明一實施形態，上述乾燥區域係具有扇形平面形狀，而上述扇形的扇軸係配置於遠離上述著液點的位置，而上述扇形的弧係依靠近上述著液點且沿基板旋轉方向的方式配置。
根據該方法，具有扇形平面形狀的乾燥區域中，扇形的扇軸配置於遠離著液點的位置處，且扇形的弧配置於接近著液點。藉此，因為扇形的弧位於較扇軸更靠基板周緣側，因而可減少基板上面各部位與乾燥頭之對向面相對向的時間、亦即乾燥時間的差。所以，可降低基板上面的乾燥不均。
本發明一實施形態，上述低表面張力液體噴嘴與上述 乾燥頭係由共通的移動構件支撐；而上述著液點移動步驟與上述乾燥區域移動步驟係包括有使上述移動構件移動的步驟。
根據該方法，在著液點移動步驟與乾燥區域移動步驟中，藉由使共通地支撐著低表面張力液體噴嘴與乾燥頭的移動構件進行移動，可使低表面張力液體噴嘴與乾燥頭間的距離保持一定。所以，因為可使基板上面全體依均等條件進行乾燥，因而可減輕基板上面的乾燥不均。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭。藉此，可利用惰性氣體降低低濕度空間的濕度。所以，因為可使低表面張力液體從基板上面迅速地蒸發，因而能使基板上面迅速地乾燥。
本發明一實施形態，上述對向面係從基板上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間，而上述惰性氣體供應頭係含有朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
根據該方法，對向面係從基板上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間。在惰性氣體滯留空間中，滯留著從惰性氣體導入口供應的惰性氣體。所以，利用在惰性氣體滯留空間中滯留的惰性氣體，可使在基板上面殘留的低表面張力液體蒸發。所以，可使乾燥區域的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述惰性氣體供應頭係更進一步包括有將上述惰性氣體滯留空間進行排氣的排氣口。
根據該方法，排氣口係將惰性氣體滯留空間進行排氣。藉此，從基板上面蒸發成為蒸氣的低表面張力液體，經由惰性氣體滯留空間從低濕度空間被排除。藉此，可使低濕度空間保持更 低濕度，因而可使乾燥區域的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述對向面係平行於基板上面的平坦面，在上述對向面上形成複數之惰性氣體吐出口。又，上述惰性氣體供應頭係包括有：連通於上述複數惰性氣體吐出口的惰性氣體滯留空間、以及朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
根據該方法，來自惰性氣體導入口的惰性氣體供應給惰性氣體滯留空間。惰性氣體滯留空間係連通於在平行於基板上面且屬於平坦面的對向面上所形成之複數惰性氣體吐出口。所以，相較於惰性氣體僅從單一吐出口供應的情況，能廣範圍均勻地供應惰性氣體，因而可形成濕度不均的較少低濕度空間。所以，能使乾燥區域的低表面張力液體迅速蒸發，且可減少基板上面的乾燥不均。又，由於惰性氣體吐出口為複數，因而可降低朝基板上面所供應之惰性氣體的衝力。所以，可抑制對基板上面局部性作用較大外力之情形。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係包括有：加熱上述乾燥區域的加熱器單元。藉此，可更加促進乾燥區域的低表面張力液體蒸發。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係包括有：將上述對向面與上述乾燥區域間的空間進行排氣的排氣單元。
根據該方法，利用將對向面與乾燥區域間的空間進行排氣之排氣單元，可將低表面張力液體的蒸氣從低濕度空間排除。所以，可使乾燥區域的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明一實施形態，基板處理裝置係包括有：基板保 持單元、低表面張力液體供應單元、開口形成單元、乾燥頭、及乾燥頭移動單元；該基板保持單元係呈水平保持基板；該低表面張力液體供應單元係朝由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應表面張力較低於水的低表面張力液體；該開口形成單元係在由上述基板保持單元所保持的基板上面所形成之上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；該乾燥頭係具有與由上述基板保持單元所保持的基板上面相對向、且俯視尺寸較小於基板的對向面，藉由在上述對向面與基板上面間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，而使基板上面乾燥；該乾燥頭移動單元係使上述乾燥頭沿著由上述基板保持單元所保持的基板上面進行移動。
根據該構成，在基板上形成低表面張力液體的液膜，並在該液膜中央區域形成開口。在與設定於該開口內側之乾燥區域相對向的對向面、及乾燥區域間之空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間。所以，可使在乾燥區域所殘留的低表面張力液體迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述基板處理裝置係更進一步包括有：控制上述低表面張力液體供應單元、上述開口形成單元、上述乾燥頭、及上述乾燥頭移動單元的控制器。上述控制器係執行：液膜形成步驟、開口形成步驟、液膜排除步驟、著液點移動步驟、及乾燥區域移動步驟；該液膜形成步驟係從上述低表面張力液體供應單元，朝基板上面供應低表面張力液體，而在上述基板的上面形成低表面張力液體之液膜；該開口形成步驟係利用上述開口形成單元在上述液膜的中央區域形成開口；該液膜排除步驟係藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；該著液點移動步驟係依 將從上述低表面張力液體供應單元所供應之低表面張力液體的著液點設定於上述開口的外側，且追隨上述開口開展的方式，使上述著液點進行移動；該乾燥區域移動步驟係依使上述乾燥頭的上述對向面相對向於設定在上述開口內側的乾燥區域，並追隨上述開口之開展的方式，使上述乾燥區域與上述對向面進行移動。
根據該構成，乾燥區域與對向面係追隨低表面張力液體的液膜開口開展。所以，在低表面張力液體的液膜被排除後，可使基板上面殘留的低表面張力液體迅速地蒸發。且，因為對向面所相對向的乾燥區域較寬廣，因而不易對基板上面作用局部性外力。
另一方面，對向面的俯視尺寸較小於基板。所以，可一邊將乾燥頭配置於迴避低表面張力液體噴嘴的位置、亦即充分靠近基板上面的位置處，一邊使對向面移動。藉此，可使在乾燥區域殘留的低表面張力液體更迅速地蒸發。
因為乾燥區域係設定於開口的內側，且著液點設定於開口的外側，因而在液膜從基板上面排除為止的期間內，可在抑制低表面張力液體從液膜自然蒸發狀態下，將充分量的低表面張力液體供應給液膜。所以，在利用開口開展而排除液膜之前，可抑制因局部性液膜蒸發而造成的液膜龜裂發生。
所以，可將低表面張力液體從基板上面良好地排除。
本發明一實施形態，上述控制器係在上述乾燥區域移動步驟中，依追隨上述著液點移動的方式，執行使上述乾燥區域沿著上述著液點移動軌跡進行移動的步驟。所以，在著液於著液點的低表面張力液體自然蒸發之前，可利用乾燥頭使低表面張力液體迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述開口形成單元係包括有：朝由上述基板保持單元所保持基板的中央區域，吹抵惰性氣體的惰性氣體供應單元。又，上述控制器在上述開口形成步驟中，執行從上述惰性氣體供應單元供應惰性氣體的惰性氣體吹抵步驟，且持續上述惰性氣體吹抵步驟直到上述液膜排除步驟完成為止。
根據該構成，在開口形成步驟中，藉由朝液膜的中央區域吹抵惰性氣體，可效率佳且確實地在中央區域形成開口。又，惰性氣體的吹抵係持續至液膜排除步驟完成為止。藉此，促進開口的開展，可將低表面張力液體更迅速地排除於基板外。
本發明一實施形態，上述基板處理裝置係更進一步包括有：使由上述基板保持單元保持的基板，圍繞沿鉛直方向的既定旋轉軸線進行旋轉之基板旋轉單元。又，上述控制器係與上述液膜排除步驟並行地執行使上述基板旋轉的基板旋轉步驟。
根據該構成，因為與液膜排除步驟並行地使上述基板旋轉，因而利用基板旋轉所產生的離心力可促進開口開展。藉此，可更迅速地將低表面張力液體排除於基板外。又，隨基板旋轉，在液膜的開口外側使低表面張力液體的著液點掃描基板，而在開口的內側使乾燥區域掃描基板。藉此，可對基板上面全體施行均勻地乾燥處理。
本發明一實施形態，上述控制器係在上述基板旋轉步驟中，執行使基板旋轉徐緩減速的旋轉減速步驟。
根據該構成，在與液膜排除步驟並行地執行的基板旋轉步驟中，藉由使基板的旋轉徐緩減速，可減少基板上面的乾燥不均。
本發明一實施形態，上述控制器係設定上述乾燥區域，使其一半以上之區域位於相對於上述著液點更靠基板旋轉方向下游側。所以，在著液於著液點的低表面張力液體自然蒸發之前，可使低表面張力液體更確實地蒸發。
本發明一實施形態，上述對向面係具有扇形平面形狀，上述扇形的扇軸配置於遠離上述著液點的位置，上述扇形的弧配置呈靠近上述著液點且沿著基板旋轉方向。
根據該構成，在具有扇形平面形狀的對向面中，其扇形的扇軸配置於遠離著液點的位置處，而扇形的弧則配置於靠近著液點。藉此，可將在基板旋轉方向上較大於扇軸的弧，配置於較扇軸更靠基板周緣側。所以，因為扇形的弧位於基板周緣側，因而可降低基板上面的各部位與乾燥頭之對向面相對向的時間、亦即乾燥時間的差。所以，可減少基板上面的乾燥不均。
本發明一實施形態，上述低表面張力液體供應單元係包括有：朝向由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴。又，基板處理裝置係更進一步包括有移動構件，其係共通支撐著上述低表面張力液體噴嘴與上述乾燥頭，並使上述低表面張力液體噴嘴與上述乾燥頭在上述基板的上方移動。又，上述乾燥頭移動單元係使上述移動構件移動。
根據該構成，藉由使共通支撐著低表面張力液體噴嘴與乾燥頭的移動構件進行移動，可將低表面張力液體噴嘴與乾燥頭間的距離維持一定。所以，因為可使基板上面全體依均等條件進行乾燥，因而可減少乾燥不均。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰 性氣體供應頭。所以，利用惰性氣體可使低濕度空間的濕度降低。藉此，可使低表面張力液體從基板的上面迅速地蒸發，因而可使基板上面迅速地乾燥。
本發明一實施形態，上述對向面係從由上述基板保持單元所保持基板的上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間。又，上述惰性氣體供應頭係包括有：朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
根據該構成，對向面係從基板上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間。在惰性氣體滯留空間中滯留著從惰性氣體導入口供應的惰性氣體。所以，利用在惰性氣體滯留空間中滯留的惰性氣體，可使基板上面殘留的低表面張力液體蒸發。所以，可使基板上面的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述惰性氣體供應頭係更進一步包括有：將上述惰性氣體滯留空間進行排氣的排氣口。
根據該構成，利用將惰性氣體滯留空間進行排氣的排氣口，而從基板上面蒸發成為蒸氣的低表面張力液體，會經由惰性氣體滯留空間從低濕度空間被排除。藉此，可使低濕度空間保持更低濕度，因而可使基板上面的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明一實施形態，上述對向面係平行於基板上面的平坦面，在上述對向面上形成複數之惰性氣體吐出口。又，上述惰性氣體供應頭係包括有：連通於上述複數惰性氣體吐出口的惰性氣體滯留空間、以及朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
根據該構成，來自惰性氣體導入口的惰性氣體供應給 惰性氣體滯留空間。惰性氣體滯留空間係連通於在平行於基板上面且屬於平坦面的對向面上所形成之複數惰性氣體吐出口。所以，相較於惰性氣體僅從單一吐出口供應的情況下，能廣範圍均勻地供應惰性氣體，因而可形成較少濕度不均的低濕度空間。所以，能使基板上面的低表面張力液體均勻且迅速蒸發。又，藉由惰性氣體吐出口為複數，因而可降低朝基板上面所供應惰性氣體的衝力。所以，可抑制對基板上面局部性作用較大外力之情形。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係包括有：加熱由上述基板保持單元所保持基板上面的加熱器單元。藉此，可更加促進基板上面的低表面張力液體蒸發。
本發明一實施形態，上述乾燥頭係包括有：將上述對向面、與由上述基板保持單元所保持基板上面間的空間進行排氣之排氣單元。
根據該構成，利用將對向面與基板上面間的空間進行排氣之排氣單元，可將低表面張力液體的蒸氣從低濕度空間排除。所以，可使基板上面的低表面張力液體更迅速地蒸發。
本發明上述或其他目的、特徵及效果，經參照所附圖式並藉由下述實施形態的說明便可清楚明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
1T‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
2P‧‧‧處理單元
2Q‧‧‧處理單元
2R‧‧‧處理單元
2S‧‧‧處理單元
2T‧‧‧處理單元
2U‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制器
3A‧‧‧處理器
3B‧‧‧記憶體
5‧‧‧旋轉夾具
6‧‧‧加熱器機構
7‧‧‧阻隔板
8‧‧‧杯
9‧‧‧下面噴嘴
9a‧‧‧吐出口
10‧‧‧DIW噴嘴
11‧‧‧惰性氣體噴嘴
12‧‧‧移動噴嘴
13‧‧‧有機溶劑噴嘴
13a‧‧‧吐出口
13T‧‧‧有機溶劑噴嘴
13Ta‧‧‧吐出口
14‧‧‧乾燥頭
14a‧‧‧貫通孔
14P‧‧‧乾燥頭
14Q‧‧‧乾燥頭
14R‧‧‧乾燥頭
14S‧‧‧乾燥頭
14T‧‧‧乾燥頭
14U‧‧‧乾燥頭
15‧‧‧移動單元
15a‧‧‧轉動軸
15b‧‧‧轉動軸驅動機構
15T‧‧‧移動單元
16‧‧‧腔
17‧‧‧移動構件
17T‧‧‧移動構件
18‧‧‧有機溶劑噴嘴移動單元
20‧‧‧夾持銷
21‧‧‧旋轉基座
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧電動馬達
24‧‧‧升降軸
26‧‧‧加熱器升降機構
27‧‧‧中空軸
28‧‧‧阻隔板升降單元
29‧‧‧噴嘴移動單元
30‧‧‧加熱流體供應管
31‧‧‧加熱流體閥
32‧‧‧DIW供應管
33‧‧‧DIW閥
34‧‧‧藥液供應管
35‧‧‧第2惰性氣體供應管
36‧‧‧藥液閥
37‧‧‧第2惰性氣體閥
38‧‧‧有機溶劑供應管
39‧‧‧有機溶劑閥
40‧‧‧第3惰性氣體供應管
41‧‧‧第3惰性氣體閥
42‧‧‧排氣管
43‧‧‧第1惰性氣體供應管
44‧‧‧第1惰性氣體閥
45‧‧‧板本體
45a‧‧‧加熱面
46‧‧‧加熱器
47‧‧‧供電線
48‧‧‧加熱器通電機構
49‧‧‧排氣閥
50‧‧‧對向面
50a‧‧‧扇軸
50A‧‧‧第1面
50b‧‧‧弧
50B‧‧‧第2面
50P‧‧‧對向面
50PA‧‧‧第1面
50PB‧‧‧第2面
50R‧‧‧對向面
50RA‧‧‧第1面
50RB‧‧‧第2面
50S‧‧‧對向面
50SB‧‧‧對向部分
50U‧‧‧對向面
50UB‧‧‧對向部分
51‧‧‧惰性氣體滯留空間
51a‧‧‧構成該扇形的扇軸部分
51b‧‧‧構成該扇形的弧部分
52‧‧‧排氣口
53‧‧‧惰性氣體導入口
54‧‧‧惰性氣體供應室
55‧‧‧加熱器單元
55U‧‧‧加熱器單元
56‧‧‧供電線
57‧‧‧加熱器通電單元
58‧‧‧排氣單元
59‧‧‧乾燥室
59A‧‧‧排氣口
59R‧‧‧乾燥室
59RA‧‧‧排氣口
60‧‧‧惰性氣體吐出口
A1‧‧‧旋轉軸線
B‧‧‧低濕度空間
C‧‧‧載具
CR‧‧‧搬送機器人
H‧‧‧開口
H1‧‧‧周緣
IR‧‧‧搬送機器人
LP‧‧‧裝載埠口
M‧‧‧液膜
P‧‧‧著液點
R‧‧‧乾燥區域
Ra‧‧‧扇軸
Rb‧‧‧弧
S‧‧‧基板旋轉方向
T1‧‧‧有機溶劑清洗步驟
T2‧‧‧液膜形成步驟
T3‧‧‧步驟
T4‧‧‧步驟
W‧‧‧基板
圖1係用於說明本發明第1實施形態的基板處理裝置之內部佈局的圖解平面圖。
圖2係用於說明上述基板處理裝置所具備的處理單元構成例之圖解剖視圖。
圖3A係上述處理單元所具備的乾燥頭之示意縱剖圖。
圖3B係沿圖3A中之IIIb-IIIb線的橫剖圖。
圖4係用於說明上述基板處理裝置主要部位的電氣式構成之方塊圖。
圖5係用於說明利用上述基板處理裝置施行的基板處理一例之流程圖。
圖6係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)的情況的時序圖表。
圖7A係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)的情況的圖解剖視圖。
圖7B係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)的情況的圖解剖視圖。
圖7C係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)的情況的圖解剖視圖。
圖7D係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)的情況的圖解剖視圖。
圖8A係圖7D所示擴孔步驟中，表示著液點與乾燥區域的移動軌跡的示意平面圖。
圖8B係圖8A的著液點與乾燥區域的周邊放大圖。
圖9係表示第1實施形態第1變化例的處理單元所具備乾燥頭之示意剖視圖。
圖10係表示第1實施形態第2變化例的處理單元所具備乾燥頭之示意剖視圖。
圖11係表示第1實施形態第3變化例的處理單元所具備乾燥頭之示意剖視圖。
圖12係表示第1實施形態第4變化例的處理單元所具備乾燥頭之示意剖視圖。
圖13係表示第1實施形態第5變化例的處理單元所具備乾燥頭之示意剖視圖。
圖14係用於說明第2實施形態的基板處理裝置所具備處理單元之構成例的圖解剖視圖。
圖15係第2實施形態的擴孔步驟中，表示著液點與乾燥區域的移動軌跡的示意平面圖。
圖16係用於說明因表面張力導致圖案崩壞的原理的圖解剖視圖。
<第1實施形態>
圖1所示係用於說明本發明第1實施形態的基板處理裝置1之內部佈局的圖解平面圖。基板處理裝置1係每次處理一片矽晶圓等基板W的單片式裝置。本實施形態中，基板W係圓形狀基板。基板W的直徑係例如300mm。在基板W的表面上形成微細圖案(參照圖16)。基板處理裝置1係具備有：複數處理單元2、裝載埠口LP、搬送機器人IR及CR、及控制器3。該複數處理單元2係利用處理液對基板W施行處理。該裝載埠口LP係載置著載具C，而該載具C係收容著利用處理單元2施行處理的複數片基板W。該搬送機器人IR與CR係在裝載埠口LP與處理單元2之間搬送基板W。該控制器3係控制著基板處理裝置1。搬送機器人IR係在載具C與搬送機器人CR之間搬送基板W。搬送機器人CR係在搬送機器人IR與處理單元2之間搬送基板W。複數處理單元2 係例如具有同樣構成。
圖2所示係用於說明處理單元2構成例的圖解剖視圖。處理單元2係包括有：一邊依水平姿勢保持著一片基板W，一邊使基板W圍繞通過基板W中心的鉛直旋轉軸線A1進行旋轉之旋轉夾具5。旋轉夾具5係利用未圖示的壁面而與外部隔離。處理單元2係更進一步包括有：從下面(下方側的主面)側加熱基板W的加熱器機構6、相對向於基板W上面(上方側的主面)且將與基板W間之環境自周圍環境阻隔開的阻隔板7、包圍旋轉夾具5的筒狀杯8、以及朝基板W下面供應處理流體的下面噴嘴9。
處理單元2係更進一步包括有：朝基板W上面供應當作清洗液用的去離子水(DIW：Deionized Water)之DIW噴嘴10、朝基板W上面的中央區域供應氮氣(N2)等惰性氣體的惰性氣體噴嘴11、以及可在基板W上方移動的移動噴嘴12。基板W上面的中央區域係基板W上面之涵括與旋轉軸線A1交叉位置的基板W上面中央及其附近區域。
處理單元2係更進一步包括有：朝基板W上面供應表面張力較低於水之當作低表面張力液體用的有機溶劑(例如IPA)之有機溶劑噴嘴13、以及藉由朝基板W上面供應氮氣等惰性氣體而使基板W上面乾燥的乾燥頭14。本實施形態中，乾燥頭14係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭。
處理單元2係更進一步包含有：收容著杯8的腔16(參照圖1)。雖省略圖示，在腔16中形成供搬入/搬出基板W用的搬入/搬出口，且具備有開閉該搬入/搬出口的閘門單元。
旋轉夾具5係包括有：夾持銷20、旋轉基座21、旋 轉軸22、以及使基板W圍繞旋轉軸線A1進行旋轉的電動馬達23。夾持銷20及旋轉基座21係包含於將基板W呈水平保持的基板保持單元中。基板保持單元亦稱「基板支撐架」。旋轉軸22及電動馬達23係包含於使利用夾持銷20及旋轉基座21保持的基板W，圍繞旋轉軸線A1進行旋轉的基板旋轉單元中。
旋轉軸22係沿旋轉軸線A1且朝鉛直方向延伸，在本實施形態係中空軸。旋轉軸22的上端結合於旋轉基座21的下面中央處。旋轉基座21係具有水平方向的圓盤形狀。在旋轉基座21的上面周緣部，於圓周方向上隔開間隔配置供把持基板W用的複數夾持銷20。
加熱器機構6係具有加熱板形態，包括有：圓板狀板本體45、以及由板本體45支撐的加熱器46。加熱器機構6係配置於旋轉基座21的上方。加熱器機構6的下面結合於沿旋轉軸線A1朝鉛直方向延伸的升降軸24。升降軸24係插通入在旋轉基座21中央部形成的貫通孔、與中空旋轉軸22中。升降軸24的下端係延伸至較旋轉軸22下端更靠下方處。該升降軸24的下端結合著加熱器升降機構26。藉由使加熱器升降機構26產生動作，加熱器機構6係在靠近旋轉基座21上面的下位置、至靠近基板W下面的上位置之間進行上下移動。
加熱器46亦可為內建於板本體45中的電阻體。藉由對加熱器46通電，位於板本體45上面的加熱面45a被加熱至較室溫(例如20~30℃)更高溫。對加熱器46的供電線47係通入於升降軸24內。供電線47連接於對加熱器46供應電力的加熱器通電機構48。加熱器通電機構48係含有例如電源單元。
下面噴嘴9插通於中空的升降軸24。下面噴嘴9貫穿加熱器機構6。下面噴嘴9的上端設有臨近基板W下面中央處的吐出口9a。對下面噴嘴9經由加熱流體供應管30從加熱流體供應源供應溫水等加熱流體。在加熱流體供應管30中介設有供開閉該流路用的加熱流體閥31。溫水係較室溫更高溫的水。溫水係例如80℃~85℃的水。加熱流體並不僅侷限於溫水，亦可為高溫氮氣等氣體。加熱流體係只要能加熱基板W的流體即可。
阻隔板7係形成為具有與基板W大致相同或以上直徑的圓板狀。阻隔板7係在旋轉夾具5上方呈大致水平配置。於阻隔板7中相對向於基板W上面之面的相反側之一面，固定著中空軸27。
中空軸27結合著阻隔板升降單元28。該阻隔板升降單元28係藉由使中空軸27沿鉛直方向升降，而使中空軸27上所固定的阻隔板7進行升降。阻隔板升降單元28可使阻隔板7位於從下位置起至上位置間的任意位置(高度)。阻隔板升降單元28係含有例如：滾珠螺桿機構(未圖示)、及對其賦予驅動力的電動馬達(未圖示)。
惰性氣體噴嘴11係可朝基板W的上面中心區域供應氮氣(N2)等惰性氣體。所謂「惰性氣體」並不僅侷限於氮氣，意指對基板W的表面及圖案呈惰性的氣體。惰性氣體係有如氬等稀有氣體類。惰性氣體噴嘴11接合於供應氮氣等惰性氣體的第1惰性氣體供應管43。在第1惰性氣體供應管43中介設有開閉該流路用的第1惰性氣體閥44。
DIW噴嘴10在本實施形態中，係屬於依朝基板W上 面的旋轉中心吐出DIW方式配置的固定噴嘴。對DIW噴嘴10從DIW供應源經由DIW供應管32供應DIW。在DIW供應管32中介設有開閉該流路用的DIW閥33。DIW噴嘴10並非必定為固定噴嘴，亦可為至少在水平方向上移動的移動噴嘴。又，DIW噴嘴10亦可為供應DIW以外之清洗液的清洗液噴嘴。清洗液係除水之外，尚亦可例示如：碳酸水、場離子水、臭氧水、稀釋濃度(例如10~100ppm程度)之鹽酸水、還原水(氫水)等。
移動噴嘴12係利用噴嘴移動單元29而在水平方向與垂直方向上移動。移動噴嘴12係在基板W上面旋轉中心的相對向位置處、與未相對向於基板W上面的起始位置(退避位置)之間，進行水平方向移動。起始位置係俯視下位於旋轉基座21外邊的位置，更具體而言亦可位於杯8外邊的位置。移動噴嘴12係藉由朝鉛直方向移動，可接近基板W上面、或從基板W上面朝上方退避。噴嘴移動單元29係例如含有：沿鉛直方向的轉動軸、結合於轉動軸且朝水平延伸的臂、以及驅動著臂的臂驅動機構。
移動噴嘴12在本實施形態中，具有當作供應酸、鹼等藥液的藥液噴嘴機能。更具體而言，移動噴嘴12亦可具有可將液體與氣體混合並吐出的二流體噴嘴形態。二流體噴嘴係若停止氣體供應並吐出液體的話，可使用作為直流型噴嘴。移動噴嘴12結合於藥液供應管34與第2惰性氣體供應管35。在藥液供應管34中介設有開閉該流路的藥液閥36。在第2惰性氣體供應管35中介設有開閉該流路的第2惰性氣體閥37。對藥液供應管34從藥液供應源供應例如酸、鹼等藥液。對第2惰性氣體供應管35從惰性氣體供應源供應惰性氣體之氮氣。
藥液具體例係有如蝕刻液與洗淨液。更具體而言，藥液並不僅侷限於氫氟酸，亦可為含有例如：硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH：氫氧四甲銨等)、界面活性劑、抗腐蝕劑中之至少1種的液體。該等混合的藥液例係可舉例如：SPM(sulfuricacid/hydrogen peroxide mixture：硫酸/過氧化氫水混合液)、SC1(ammonia-hydrogen peroxide mixture：氨水-過氧化氫水混合液)等。
有機溶劑噴嘴13係朝基板W上面供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴一例。低表面張力液體噴嘴係含於朝基板W上面供應低表面張力液體的低表面張力液體供應單元。低表面張力液體並不僅侷限於IPA，可使用表面張力小於水，且不與基板W上面及基板W上所形成圖案(參照圖16)產生化學反應(缺反應性)的IPA以外之有機溶劑。更具體係可將含有IPA、HFE(氫氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮及反-1,2-二氯乙烯中之至少1種的液體使用為低表面張力液體。又，低表面張力液體並不需要僅由單體成分構成，亦可與為其他成分混合的液體。例如可為IPA液與純水的混合液，亦可為IPA液與HFE液的混合液。
處理單元2係更進一步包含有：支撐著乾燥頭14的移動構件17、以及使移動構件17移動的移動單元15。移動構件17係含有朝水平方向延伸的臂。移動單元15係包含有：朝鉛直方向延伸且連結於移動構件17的轉動軸15a、以及驅動著轉動軸15a的轉動軸驅動機構15b。轉動軸驅動機構15b係藉由使轉動軸15a圍繞著鉛直的轉動軸線進行轉動，而使移動構件17沿基板W的上面 進行搖擺，且藉由使轉動軸15a沿鉛直方向進行升降，而使移動構件17進行上下移動。配合移動構件17的搖擺與升降，使乾燥頭14在水平方向與垂直方向上移動。
轉動軸驅動機構15b係例如包含有：滾珠螺桿機構(未圖示)、用於使轉動軸15a升降而對該滾珠螺桿機構賦予驅動的第1電動馬達(未圖示)、以及使轉動軸15a圍繞轉動軸線進行轉動的第2電動馬達(未圖示)。
有機溶劑噴嘴13係固定於乾燥頭14上。詳言之，亦參照後述圖3A及圖3B，有機溶劑噴嘴13係在其吐出口13a朝向基板W上面的狀態下，固定於上下貫通乾燥頭14的貫通孔14a內。所以，乾燥頭14與有機溶劑噴嘴13係由共通的移動構件17支撐著，利用移動構件17在基板W上方移動。
有機溶劑噴嘴13係可在與基板W上面旋轉中心相對向之中央位置、與未相對向於基板W上面的起始位置(退避位置)之間移動。基板W上面的旋轉中心係與基板W上面的旋轉軸線A1呈交叉位置。起始位置係俯視下位於旋轉基座21外邊的位置。起始位置更具體而言亦可位於杯8外邊的位置。同樣的，乾燥頭14係可在與基板W上面旋轉中心相對向之中央位置、與未相對向於基板W上面的起始位置(退避位置)之間移動。有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14係藉由朝鉛直方向移動，可接近基板W的上面、或從基板W上面朝上方退避。
有機溶劑噴嘴13結合著對有機溶劑噴嘴13供應當作低表面張力液體用之有機溶劑(本實施形態係IPA)的有機溶劑供應管38。在有機溶劑供應管38中介設有開閉該流路的有機溶劑閥 39。乾燥頭14接合著對乾燥頭14供應氮氣等惰性氣體的第3惰性氣體供應管40。在第3惰性氣體供應管40中介設有開閉該流路的第3惰性氣體閥41。又，乾燥頭14結合著將乾燥頭14內及其周邊進行排氣的排氣管42。在排氣管42中介設有開閉該流路的排氣閥49。
圖3A係乾燥頭14的示意縱剖圖，圖3B係沿圖3A之IIIb-IIIb線的橫剖圖。
乾燥頭14係具有例如塊狀形態。乾燥頭14係在水平方向具有長邊方向，長邊方向的大小係90mm程度。乾燥頭14具有與基板W上面相對向，且俯視尺寸較小基板W的對向面50。對向面50係從基板W上面朝上方凹陷，而在乾燥頭14內形成惰性氣體滯留空間51。對向面50係包含有：由乾燥頭14下面構成的第1面50A、以及由惰性氣體滯留空間51的頂板面所構成的第2面50B。
乾燥頭14係包含有：將惰性氣體滯留空間51進行排氣的排氣口52、在惰性氣體滯留空間51的頂板面上所形成之複數惰性氣體導入口53、以及相對於複數惰性氣體導入口53而被劃分為與惰性氣體滯留空間51相反側的惰性氣體供應室54。
排氣口52連結著前述排氣管42。從排氣口52排出的有機溶劑、惰性氣體等氣體，經由排氣管42被輸送於乾燥頭14的外部。惰性氣體供應室54連結著前述第3惰性氣體供應管40。
從第3惰性氣體供應管40朝惰性氣體供應室54供應的惰性氣體，係在惰性氣體供應室54內擴散，再從複數惰性氣體導入口53依均勻流量供應給惰性氣體滯留空間51。本實施形態藉由利用排氣口52進行惰性氣體滯留空間51排氣、與惰性氣體滯留 空間51的惰性氣體供應，而降低對向面50與基板W上面間之空間內的有機溶劑氣體濃度。藉此，在對向面50與基板W上面間的空間中形成較該空間外更低濕度的低濕度空間B。因為低濕度空間B會促進基板W上面的有機溶劑蒸發，因而可使基板W上面的有機溶劑效率佳地乾燥。
依此，乾燥頭14係使基板W上面乾燥的乾燥頭一例。所以，移動單元15係具有使乾燥頭14沿基板W上面移動的乾燥頭移動單元機能。
對向面50的第2面50B係具有略扇形的平面形狀。詳言之，由對向面50的第2面50B所形成之扇形，係具有配置於遠離有機溶劑噴嘴13所插通貫通孔14a之位置的扇軸50a。由對向面50的第2面50B所形成之扇形，係具有配置於較扇軸50a更靠近貫通孔14a之位置的弧50b。
惰性氣體滯留空間51係具有略扇形的平面形狀。構成該扇形的扇軸之部分51a係連通於排氣口52。構成該扇形的弧之部分51b係位於較有機溶劑噴嘴13更靠排氣口52側的位置。藉由在靠近排氣口52處配置惰性氣體滯留空間51之構成扇形之扇軸的部分51a，使惰性氣體滯留空間51內的有機溶劑蒸氣集中並導引於排氣口52。藉此，可將惰性氣體滯留空間51效率佳地排氣。
圖4所示係用於說明基板處理裝置1主要部份之電氣式構成的方塊圖。控制器3係具備有微電腦，依照既定的控制程式，對基板處理裝置1所具備的控制對象進行控制。更具體而言，控制器3係具備有：處理器(CPU)3A、以及儲存著控制程式的記憶體3B，構成藉由處理器3A執行控制程式，而執行用於進行基板處理 用的各種控制。尤其控制器3控制著搬送機器人IR,CR、電動馬達23、噴嘴移動單元29、移動單元15、阻隔板升降單元28、加熱器通電機構48、加熱器升降機構26、閥類31,33,36,37,39,41,44,49等的動作。控制器3係藉由控制第3惰性氣體閥41與排氣閥49，而控制乾燥頭14。
圖5所示係用於說明由基板處理裝置1施行的基板處理一例的流程圖，主要係圖示利用控制器3執行動作程式而實現的處理。未處理的基板W利用搬送機器人IR、CR從載具C搬入於處理單元2中，再交接給旋轉夾具5(S1)。然後，基板W係在利用搬送機器人CR搬出為止前，均由旋轉夾具5呈水平保持(基板保持步驟)。
在搬送機器人CR退避至處理單元2外之後，開始進行藥液處理(S2)。在藥液處理步驟中，首先開始進行惰性氣體的供應。具體而言，控制器3打開第1惰性氣體閥44，由惰性氣體噴嘴11朝基板W上面供應惰性氣體。此時的惰性氣體流量係小流量。所謂「小流量」係例如未滿3公升/min的流量。
控制器3係驅動電動馬達23，使旋轉基座21依既定的藥液旋轉速度旋轉。控制器3係控制阻隔板升降單元28，使阻隔板7位於上位置。另一方面，控制器3控制噴嘴移動單元29，使移動噴嘴12配置於基板W上方的藥液處理位置。藥液處理位置亦可為從移動噴嘴12吐出的藥液著液於基板W上面旋轉中心的位置。然後，控制器3開啟藥液閥36。藉此，朝向旋轉狀態的基板W上面，從移動噴嘴12供應藥液。所供應的藥液利用離心力遍佈基板W上面全體。
經一定時間的藥液處理後，藉由將基板W上的藥液置換為DIW，而執行為從基板W上面排除藥液的DIW清洗處理(S3)。具體而言，控制器3係關閉藥液閥36，取而代之改為開啟DIW閥33。藉此，從DIW噴嘴10朝旋轉狀態的基板W上面供應DIW。所供應的DIW利用離心力遍佈基板W上面全體。利用該DIW沖洗基板W上的藥液。在此期間，控制器3控制噴嘴移動單元29，使移動噴嘴12從基板W上方朝杯8的側邊退避。
在DIW清洗處理時，仍持續由惰性氣體噴嘴11進行的惰性氣體供應、以及由旋轉基座21進行的基板W旋轉。在DIW清洗處理時亦依小流量供應惰性氣體。基板W係依既定的DIW清洗旋轉速度進行旋轉。
經一定時間的DIW清洗處理之後，執行將基板W上的DIW置換為表面張力較低於水之屬於低表面張力液體的有機溶劑(例如IPA)之有機溶劑處理(S4)。
在有機溶劑處理執行的期間，亦可加熱基板W。具體而言，控制器3控制加熱器升降機構26，使加熱器機構6位於上位置。然後，控制器3控制加熱器通電機構48，使加熱器機構6通電。藉此，基板W被加熱。基板W未必一定需要利用加熱器機構6施行加熱。即，亦可由控制器3開啟加熱流體閥31，藉由從下面噴嘴9供應加熱流體而加熱基板W。
控制器3控制移動單元15，使有機溶劑噴嘴13移動至基板W上方的有機溶劑清洗位置。有機溶劑清洗位置亦為從有機溶劑噴嘴13的吐出口13a所吐出有機溶劑(例如IPA)著液於基板W上面旋轉中心的位置。
然後，控制器3控制著阻隔板升降單元28，使阻隔板7位於上位置與下位置間的處理位置。處理位置係有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14可在阻隔板7與基板W間進行水平移動的位置。然後，控制器3關閉DIW閥33，並開啟有機溶劑閥39。藉此，朝向旋轉狀態的基板W上面，從有機溶劑噴嘴13供應有機溶劑。所供應的有機溶劑利用離心力遍佈基板W上面全體，而置換基板W上的DIW。亦可在利用有機溶劑置換DIW後，使用對基板W供應撥水劑的其他噴嘴(未圖示)，朝基板W上面供應撥水劑，經利用撥水劑置換有機溶劑後，再利用有機溶劑置換撥水劑。
有機溶劑處理時，控制器3使旋轉夾具5的旋轉減速，且停止有機溶劑的供應。藉此，在基板W上形成有機溶劑的液膜(液膜形成步驟)。
在有機溶劑液膜排除之際，藉由控制器3控制第1惰性氣體閥44，從惰性氣體噴嘴11朝向基板W的中央區域吹抵惰性氣體(惰性氣體吹抵步驟)。
藉此，於惰性氣體吹抵的位置、亦即基板W的中央區域，利用惰性氣體排除有機溶劑液膜。藉此，在有機溶劑液膜的中央區域形成露出基板W表面的開口(開口形成步驟)。依此，惰性氣體噴嘴11包含於朝有機溶劑液膜中央區域吹抵惰性氣體的惰性氣體供應單元中。又，惰性氣體噴嘴11亦包含於在有機溶劑液膜中央區域形成開口的開口形成單元中。所謂「有機溶劑液膜中央區域」係指俯視下與基板W上面中央區域重疊的區域。藉由開展該開口，基板W上的有機溶劑被排出於基板W外(液膜排除步驟)。控制器3控制電動馬達23，而與液膜排除步驟並行地使基板W旋轉(基板旋 轉步驟)。惰性氣體吹抵步驟係持續至液膜排除步驟完成為止。
藉由吹抵惰性氣體而對有機溶劑液膜施加的力、以及利用基板W旋轉所生成的離心力，而開口開展。藉由開口的開展，有機溶劑液膜係從基板W的上面排除。隨開口的開展，控制器3控制移動單元15，使有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14朝基板W的周緣移動。此時，控制器3開啟有機溶劑閥39，從有機溶劑噴嘴13對有機溶劑液膜供應有機溶劑，且開啟第3惰性氣體閥41而排除有機溶劑液膜，並對露出的基板W上面供應惰性氣體，使基板W上面乾燥。又，控制器3開啟排氣閥49，而排除惰性氣體滯留空間51。
然後，結束有機溶劑處理後，控制器3關閉有機溶劑閥39、第3惰性氣體閥41及排氣閥49。然後，控制器3控制移動單元15，使有機溶劑噴嘴13及乾燥頭14退避至起始位置。又，控制器3關閉第1惰性氣體閥44，停止從惰性氣體噴嘴11的惰性氣體供應。然後，控制器3控制電動馬達23，使基板W依乾燥旋轉速度進行高速旋轉。藉此，執行將基板W上的液體成分利用離心力予以甩乾的乾燥處理(S5：旋轉乾燥)。
旋轉乾燥時，控制器3控制電動馬達23，使基板W依既定的乾燥旋轉速度進行高速旋轉。乾燥旋轉速度係例如800rpm。藉此利用離心力甩乾基板W上的液體成分。旋轉乾燥係在由控制器3控制阻隔板升降單元28，使阻隔板7移動至下位置的狀態實施。
然後，控制電動馬達23使旋轉夾具5的旋轉停止。然後，控制器3控制阻隔板升降單元28使阻隔板7退避至上位置。 然後，控制器3關閉第1惰性氣體閥44，而停止由惰性氣體噴嘴11進行的惰性氣體供應。
然後，搬送機器人CR進入處理單元2，從旋轉夾具5上掬取處理畢的基板W，並搬出至處理單元2外(S6)。該基板W從搬送機器人CR交接給搬送機器人IR，再利用搬送機器人IR收納於載具C中。
圖6所示係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)之細節的時序圖表。圖7A~圖7D所示係用於說明有機溶劑處理(圖5的S4)之情況的處理單元2之主要部分之圖解剖視圖。
有機溶劑處理係包括有：有機溶劑清洗步驟T1、液膜形成步驟T2、開孔步驟T3、及擴孔步驟T4，依照該等順序執行。圖6中，「IPA噴嘴位置」係表示有機溶劑噴嘴13的位置，「IPA吐出」係表示從有機溶劑噴嘴13吐出有機溶劑的狀況。
有機溶劑清洗步驟T1係一邊使基板W旋轉，一邊朝基板W上面供應當作低表面張力液體用的有機溶劑之步驟(低表面張力液體供應步驟、液膜形成步驟)。如圖7A所示，從有機溶劑噴嘴13朝基板W上面供應有機溶劑(例如IPA)。所供應的有機溶劑接受離心力而從基板W上面的中心區域朝周緣移動。所以，在DIW清洗處理(圖5的S3)中供應給基板W上面的DIW(清洗液)，全部被置換為有機溶劑。
有機溶劑清洗步驟T1中，控制器3控制阻隔板升降單元28，使阻隔板7位於處理位置。基板W上面被位於處理位置處的阻隔板7覆蓋。所以，阻隔板7與基板W上面之間的空間係與外部空間阻隔。所以，可抑制或防止從處理單元2的壁面反彈之 液滴、以及環境中的霧靄等附著於基板W上面。
再者，有機溶劑清洗步驟T1中，持續從惰性氣體噴嘴11依小流量供應惰性氣體。
有機溶劑清洗步驟T1的期間中，使基板W利用旋轉夾具5依既定的有機溶劑清洗處理速度進行旋轉。有機溶劑清洗處理速度係例如300rpm。有機溶劑噴嘴13係配置於中心位置。所謂「中心位置」係指在基板W的旋轉軸線A1上、且由上方與基板W相對向的位置。有機溶劑閥39設為開啟狀態。所以，有機溶劑(例如IPA)從上方供應給基板W上面的旋轉中心。移動噴嘴12退避至杯8側邊的起始位置。藥液閥36與第2惰性氣體閥37控制呈關閉狀態。
液膜形成步驟T2係如圖7B所示，使基板W的旋轉減速，而減少從基板W飛散的有機溶劑量，藉此使有機溶劑液膜M之膜厚成長的步驟。液膜形成步驟T2時，在基板W表面上形成膜厚較大的液膜M(例如膜厚1mm)。
在本例中，基板W的旋轉係從有機溶劑清洗處理速度依階段性或連續性減速。更具體而言，基板W的旋轉速度係從300rpm減速至50rpm，並維持既定時間(例如10秒)，然後減速至10rpm再維持既定時間(例如30秒)。液膜形成步驟T2中，相關圖6的「基板旋轉速度」以外之條件，係維持與有機溶劑清洗步驟T1相同的條件。有機溶劑噴嘴13係保持於中心位置處，接著朝向基板W上面的旋轉中心供應有機溶劑。藉由從有機溶劑噴嘴13的有機溶劑供應持續至液膜形成步驟T2結束為止，可使到達基板W上面的有機溶劑不致消失。
開孔步驟T3係如圖7C所示，藉由在液膜M的中央 區域開設小開口H(例如直徑30mm程度)，而使基板W上面的中央區域露出之步驟(開口形成步驟)。開孔步驟T3中，藉由從惰性氣體噴嘴11朝液膜M的中央區域依大流量(例如3公升/min)垂直吹抵惰性氣體(例如氮氣)，而在液膜M上形成開口H(惰性氣體吹抵步驟)。
開孔步驟T3中，未必一定要執行惰性氣體吹抵步驟。例如藉由加熱基板W，使中央區域的有機溶劑蒸發，藉此亦可在液膜M的中央區域形成開口H(開口形成步驟)。控制器3開啟加熱流體閥31，從下面噴嘴9朝基板W下面的中央區域供應加熱流體，藉此基板W被加熱。此時，亦可未對基板W吹抵惰性氣體。依此，下面噴嘴9具有在液膜M中央區域形成開口H的開口形成單元機能。又，亦可利用朝基板W上面吹抵惰性氣體、以及利用加熱流體施行基板W下面中央區域加熱二種方式，在液膜M上形成開口H。
在開孔步驟T3的期間內，控制器3控制有機溶劑閥39，停止從有機溶劑噴嘴13的有機溶劑供應。又，在開孔步驟T3的期間內，阻隔板7維持於處理位置。
在開孔步驟T3的期間內，藉由控制器3控制移動單元15，使有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14位於開孔位置處。開孔位置係從基板W中央區域朝基板W周緣側僅些微偏移的位置。藉由使有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14位於開孔位置，惰性氣體噴嘴11不致因有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14而受阻礙，可朝液膜M的中央區域供應惰性氣體。圖7C中，雖乾燥頭14係位於惰性氣體噴嘴11的下方，但實際上，開孔位置係避開被從惰性氣體噴嘴11吹抵 惰性氣體的基板W上面中央區域之位置。
開孔步驟T3中，控制器3控制電動馬達23，使旋轉基座21的旋轉徐緩加速。具體而言，旋轉基座21的旋轉被加速至既定的開口形成速度。開口形成速度係例如30rpm。開口形成速度不僅侷限於30rpm，可在10rpm~50rpm範圍內變更。
擴孔步驟T4係如圖7D所示，藉由使基板W旋轉而開展液膜M的開口H，而從基板W上面排除液膜M的步驟(液膜排除步驟、基板旋轉步驟)。擴孔步驟T4中，基板旋轉步驟係與液膜排除步驟並行地執行。即，在從基板W上面排除液膜M為止的期間內，均維持基板W的旋轉。
擴孔步驟T4中，控制器3控制電動馬達23，使旋轉基座21的旋轉徐緩減速至成為既定的液膜排除速度(旋轉減速步驟)。液膜排除速度係例如10rpm。液膜排除速度並不僅侷限於10rpm，可在10rpm~30rpm範圍內變更。
擴孔步驟T4中，維持由惰性氣體噴嘴11朝基板W中央區域吹抵惰性氣體(惰性氣體吹抵步驟)。由惰性氣體噴嘴11進行的惰性氣體吹抵，係持續至液膜M從基板W上面排除為止(即液膜排除步驟結束)。
擴孔步驟T4中，由控制器3控制有機溶劑閥39，再度開始從有機溶劑噴嘴13朝基板W上面的有機溶劑供應。從有機溶劑噴嘴13所供應有機溶劑的溫度(有機溶劑溫度)，最好高於室溫，例如50℃。此時，控制器3將由有機溶劑噴嘴13所供應有機溶劑的著液點P設定於開口H的外側。所謂「著液點P」係指從有機溶劑噴嘴13所供應的有機溶劑著液於基板W上面的點。因為有 機溶劑噴嘴13並未圍繞旋轉軸線A1進行旋轉，因而著液點P係利用基板W的旋轉而朝基板旋轉方向S的上游側進行相對性移動。所謂「開口H的外側」係指相對於開口H的周緣H1而與旋轉軸線A1相反之側。
在擴孔步驟T4中，控制器3開啟第1惰性氣體閥44，開始從乾燥頭14朝基板W供應惰性氣體。從乾燥頭14所供應惰性氣體的溫度(惰性氣體溫度)，最好高於室溫，例如50℃。同時，控制器3開啟排氣閥49，將惰性氣體滯留空間51中滯留的惰性氣體與有機溶劑的蒸氣從排氣口52排出。
在擴孔步驟T4中，控制器3在開口H的內側設定乾燥區域R。所謂「乾燥區域R」係指在開口H內側應使基板W上面乾燥的區域。所謂「乾燥區域R」具體而言係指基板W上面中屬於與乾燥頭14的對向面50呈相對向的區域。即，若俯視下乾燥頭14位於較基板W外周更靠內側，則乾燥頭14的對向面50係與乾燥區域R相對向。乾燥區域R係俯視下重疊於乾燥頭14的對向面50之第2面50B。因為乾燥頭14並未圍繞旋轉軸線A1進行旋轉，因而乾燥區域R藉由基板W的旋轉而朝基板旋轉方向S的上游側進行相對性移動。所謂「開口H的內側」係指較開口H的周緣H1更靠旋轉軸線A1側。
藉由調整從惰性氣體導入口53的惰性氣體供應流量、與從排氣口52的氣體排出流量，可控制惰性氣體滯留空間51內的環境要件(例如環境中的有機溶劑氣體濃度)。藉此，在對向面50與乾燥區域R之間的空間中形成低濕度空間B。依此，藉由將乾燥區域R的上方環境設為低濕度，則在排除液膜M後，可使乾燥 區域R上殘留的有機溶劑輕易地蒸發。所以，可效率佳的使基板W上面乾燥。
在擴孔步驟T4中，控制器3控制移動單元15，使從吐出口13a吐出有機溶劑狀態的有機溶劑噴嘴13，由開孔位置移動至外周位置。藉此，使著液點P依追隨開口H開展的方式進行移動(著液點移動步驟)。所謂「外周位置」係指有機溶劑噴嘴13與基板W周緣相對向的位置。著液點P最好在開口H周緣H1附近追隨開口H的開展。
在擴孔步驟T4中，控制器3控制移動單元15，使乾燥頭14從開孔位置移動至外周位置。藉此，使對向面50與乾燥區域R依追隨開口H開展的方式移動(乾燥區域移動步驟)。如前述，因為乾燥頭14係與有機溶劑噴嘴13由共通的移動構件17支撐著，因而其追隨有機溶劑噴嘴13的移動。
圖8A所示係擴孔步驟T4中，著液點P與乾燥區域R的移動軌跡之示意平面圖。圖8B所示係圖8A的著液點P與乾燥區域R的周邊放大圖。在圖8A與圖8B、以及後述圖15中，為求明瞭化，將有機溶劑的液膜M、著液點P及乾燥區域R加註斜線。
如圖8A所示，乾燥區域R係依追隨著液點P移動的方式，沿著液點P的移動軌跡(參照圖8A的單點虛線)移動(參照圖8A的二點虛線)。使乾燥頭14與有機溶劑噴嘴13移動之際，乾燥區域R亦可設定成使其一半以上之區域位於相對於著液點P更靠基板旋轉方向S下游側。
再者，參照圖8A放大圖的圖8B，俯視下重疊於第2面50B區域的乾燥區域R，係與對向面50的第2面50B同樣地具 有略扇形的平面形狀。乾燥區域R所形成的扇形係在遠離著液點P的位置具有扇軸Ra。乾燥區域R所形成的扇形係在較扇軸Ra更靠近著液點P的位置具有弧Rb。弧Rb係一半以上的區域配置於較扇軸Ra更靠基板旋轉方向S上游側。弧Rb係位於較扇軸Ra更靠基板W外側(周緣側)。弧Rb係沿基板旋轉方向S配置。同樣地，對向面50的第2面50B之扇形扇軸50a，係配置於遠離著液點P。又，第2面50B的扇形弧50b係配置於較扇軸Ra更靠近著液點P，且沿基板旋轉方向S配置。為求說明上的方便，在乾燥區域R的扇軸Ra中亦合併標記表示第2面50B之扇軸的元件符號50a，在乾燥區域R的弧Rb中亦合併標記表示第2面50B之弧的元件符號50a。
根據本實施形態，在與設定於開口H內側之乾燥區域R相對向之對向面50及乾燥區域R間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間B。所以，可使乾燥區域R的有機溶劑能迅速地蒸發。
乾燥區域R與對向面50追隨開口H的開展。所以，在有機溶劑的液膜M被排除後，可使基板W上面殘留的有機溶劑迅速地蒸發。而且，因為對向面50所相對向的乾燥區域R較寬廣，因而從乾燥頭14供應的惰性氣體不致對基板W上面作用局部性較大外力。
另一方面，對向面50的俯視下尺寸較小於基板W。所以，可一邊將乾燥頭14配置於迴避有機溶劑噴嘴13的位置、亦即充分靠近基板W上面的位置，一邊使對向面50移動。藉此可使乾燥區域R上殘留的有機溶劑更迅速地蒸發。
乾燥區域R設定於開口H的內側，著液點P設定於 開口H的外側。所以，在從基板W上面排除液膜M為止的期間內，可在抑制有機溶劑從液膜M自然蒸發情況下，將足夠量的有機溶劑供應給液膜M。所以，在利用開口H的開展而排除液膜M之前，可抑制因液膜M局部性蒸發導致發生液膜龜裂之情形。
依此，可將有機溶劑從基板W上面良好地排除。
再者，乾燥區域R係依追隨著液點P移動的方式沿著液點P的移動軌跡進行移動。所以，在著液於著液點P的有機溶劑自然蒸發之前，可利用乾燥頭14使有機溶劑確實地蒸發。
再者，在開口形成步驟中，藉由惰性氣體噴嘴11朝液膜M的中央區域吹抵惰性氣體，可在中央區域效率佳且確實地形成開口H。
再者，惰性氣體的吹抵係持續至液膜排除步驟完成為止。藉此，促進開口H的開展，可更迅速地將有機溶劑排除於基板W外。又，在液膜排除步驟中，因為阻隔板7位於處理位置，因而可在基板W上方形成從基板W中心朝基板W周緣的氣流。藉由形成此種氣流，即使因從乾燥頭14所供應惰性氣體而使有機溶劑從液膜M上彈，仍可防止上彈的有機溶劑掉落於開口H內側。
再者，因為與液膜排除步驟並行地執行使基板W旋轉的基板旋轉步驟，因而利用由基板W旋轉所生成的離心力，可促進開口H的開展。藉此，可更迅速地將液膜M排除於基板W外。
再者，隨基板W的旋轉，在液膜M之開口H的外側由著液點P掃描基板W，在開口H的內側由乾燥區域R掃描基板W。藉此，可對基板W上面全體施行均勻的乾燥處理。
在液膜排除步驟的初期階段，因為液膜M的開口H 較小，因而乾燥區域R位於基板W上面的中央區域附近。另一方面，在液膜排除步驟的末期階段，因為液膜M的開口H變大，因而乾燥區域R位於基板W上面的周緣附近。
假設將液膜排除步驟中的基板W旋轉速度設為一定，則在液膜排除步驟末期階段每單位時間中乾燥區域R在基板旋轉方向S上於基板W上面進行相對移動的距離，較大於在液膜排除步驟初期階段每單位時間中乾燥區域R在基板旋轉方向S上於基板W上面進行相對移動的距離。所以，相較於液膜排除步驟初期階段之下，液膜排除步驟末期階段中每單位面積的基板上面乾燥時間、亦即與乾燥頭14之對向面50相對向的時間較短。
在基板旋轉步驟中，藉由使基板W的旋轉徐緩減速，可縮小在液膜排除步驟末期階段每單位時間中乾燥區域R在基板旋轉方向S上的相對移動距離，可延長每單位面積的基板上面乾燥時間。藉此，可降低在液膜排除步驟的初期階段與末期階段每單位面積的基板上面乾燥時間的差。所以，可降低基板W上面的乾燥不均。
如本實施形態，當乾燥頭14為惰性氣體供應頭的情況，藉由在基板旋轉步驟中徐緩減速基板W的旋轉，可降低在液膜排除步驟初期階段與液膜排除步驟末期階段中每單位面積朝基板W上面吹抵惰性氣體的時間差。
再者，乾燥區域R係設定成使其一半以上之區域位於相對於著液點P更靠基板旋轉方向S下游側。所以，可使著液於著液點P的有機溶劑在自然蒸發前即更確實地蒸發。
再者，具有略扇形平面形狀的乾燥區域R中，扇形的 扇軸Ra係配置於遠離著液點P的位置，而扇形的弧Rb係依靠近著液點P且沿著基板旋轉方向S的方式配置。藉此，因為扇形的弧Rb較扇軸Ra位於更靠基板W周緣側，因而可降低基板W上面的各部位與乾燥頭14之對內面50相對向的時間、亦即乾燥時間的差。所以，可降低基板W上面的乾燥不均。
再者，在著液點移動步驟與乾燥區域移動步驟中，藉由使共通支撐著有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14的移動構件17進行移動，可使有機溶劑噴嘴13與乾燥頭14間的距離保持一定。所以，可使基板W上面全體依均等的條件乾燥，因而能減輕乾燥不均。
再者，因為乾燥頭14係惰性氣體供應頭，因而利用惰性氣體即可降低低濕度空間B的濕度。藉此，可使有機溶劑從乾燥區域R迅速地蒸發，因而能使基板W上面迅速地乾燥。
再者，對向面50係從基板W的上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間51。在惰性氣體滯留空間51中滯留著從惰性氣體導入口53供應的惰性氣體。所以，利用惰性氣體滯留空間51中滯留的惰性氣體，可使基板W上面殘留的有機溶劑蒸發。所以，可使有機溶劑更迅速地蒸發。
再者，由排氣口52施行惰性氣體滯留空間51的排氣。藉此，從基板W上面蒸發成為蒸氣的有機溶劑，係經由惰性氣體滯留空間51而從低濕度空間B排除。藉此，可使低濕度空間B保持為更低濕度，因而可使乾燥區域R的有機溶劑更迅速地蒸發。
其次，針對第1實施形態的變化例進行說明。
圖9所示係第1實施形態第1變化例的處理單元2P所具備乾燥頭14P之示意剖視圖。圖9與後述圖11~圖15中，對與 截至目前所說明的構件為相同之構件，係加註相同的元件符號，並省略說明。
第1實施形態第1變化例的乾燥頭14P中，其與第1實施形態的乾燥頭14(參照圖3A與圖3B)的主要不同處在於：乾燥頭14P係取代惰性氣體導入口53與惰性氣體供應室54，改為含有加熱基板W上面(乾燥區域R)的加熱器單元55。
對向面50P係取代從基板W上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間51(參照圖3A)，改為形成乾燥室59。對向面50P係包含有：由乾燥頭14P下面構成的第1面50PA、以及由乾燥室59的頂板面構成的第2面50PB。對向面50P的第2面50PB亦可具有略扇形的平面形狀。由對向面50P的第2面50PB所形成之扇形，係具有在遠離貫通孔14a的位置所配置之扇形扇軸50a。由對向面50P的第2面50PB所形成之扇形，係具有在較扇軸50a更靠貫通孔14a位置配置的弧50b。第2面50PB係俯視下重疊於乾燥區域R。乾燥頭14P係含有將乾燥室59內進行排氣的排氣口59A。排氣口59A連結於排氣管42。
加熱器單元55係例如配置於乾燥室59的頂板部。加熱器單元55的下面亦可構成對向面50P的第2面50PB其中一部分。加熱器單元55係含有藉由通電而提升溫度的電阻體。對加熱器單元55利用供電線56供應來自加熱器通電單元57的電力。
根據該構成，藉由利用加熱器單元55施行基板W的加熱，可更加促進乾燥區域R的有機溶劑蒸發。
圖10所示係第1實施形態第2變化例的處理單元2U所具備之乾燥頭14U之示意剖視圖。第2變化例的乾燥頭14U與 第1變化例乾燥頭14P主要不同之處在於：乾燥頭14U的對向面50U並未凹陷地形成乾燥室59(參照圖9)。對向面50U係由加熱器單元55U的下面構成。對向面50U係含有：較有機溶劑噴嘴13所插通的貫通孔14a更靠加熱器單元55U側、且與乾燥區域R相對向的對向部分50UB。
對向部分50UB亦可具有略扇形的平面形狀。由對向部分50UB所形成的扇形係具有在遠離貫通孔14a位置配置的扇軸50a。由對向部分50UB所形成的扇形係具有在較扇軸50a更靠近貫通孔14a位置配置的弧50b。對向部分50UB係俯視下重疊於乾燥區域R。根據該構成，可將加熱器單元55U配置於更靠近基板W上面的位置加熱基板W，藉此可更加促進乾燥區域R的有機溶劑蒸發。
圖11所示係第1實施形態第3變化例的處理單元2Q所具備之乾燥頭14Q的圖。乾燥頭14Q係包含有：第1實施形態所示複數惰性氣體導入口53、與惰性氣體供應室54，且含有第1變化例所示加熱器單元55。換言之，乾燥頭14Q係設有加熱器單元55的惰性氣體頭。根據該構成，藉由惰性氣體滯留空間51的惰性氣體降低低濕度空間B的濕度，以及利用加熱器單元55施形加熱，可更進一步促進乾燥區域R的有機溶劑蒸發。
圖12所示係第1實施形態第4變化例的處理單元2R所具備之乾燥頭14R之示意剖視圖。第1實施形態第4變化例的乾燥頭14R與第1實施形態乾燥頭14(參照圖3A與圖3B)的主要不同之處在於：乾燥頭14R係取代含有排氣口52、惰性氣體導入口53及惰性氣體供應室54，改為含有將對向面50與基板W上面(乾燥 區域R)間之空間進行排氣的排氣單元58。
在乾燥頭14R中，取代惰性氣體滯留空間51(參照圖3A)，改為形成乾燥室59R。乾燥室59R係利用對向面50R從基板W上面朝上方凹陷而形成。對向面50R係包含有：由乾燥頭14R下面構成的第1面50RA、與由乾燥室59R頂板面構成的第2面50RB。對向面50R的第2面50RB亦可具有略扇形的平面形狀。由對向面50R的第2面50RB所形成之扇形，具有在遠離貫通孔14a的位置所配置之扇形扇軸50a。由對向面50R的第2面50RB所形成扇形，係具有在較扇軸50a更靠貫通孔14a位置配置的弧50b。第2面50RB係俯視下重疊於乾燥區域R。
乾燥頭14R係含有將乾燥室59R內進行排氣的排氣口59RA。排氣口59RA係例如由第2面50RB形成。排氣口59RA連結於排氣管42。根據該構成，利用將對向面50R與乾燥區域R間的空間進行排氣之排氣單元58，可從低濕度空間B中排除有機溶劑的蒸氣。所以，可使乾燥區域R的有機溶劑更迅速地蒸發。
圖13所示係第1實施形態第5變化例的處理單元2S所具備之乾燥頭14S的示意剖視圖。第1實施形態第5變化例的乾燥頭14S與第1實施形態乾燥頭14(參照圖3A與圖3B)的主要不同之處在於：對向面50S係平行於基板W上面的平坦面，在對向面50S上形成複數之惰性氣體吐出口60。
再者，乾燥頭14S係不同於第1實施形態的乾燥頭14，並未含有排氣口52、惰性氣體導入口53及惰性氣體供應室54，而是直接從第3惰性氣體供應管40將惰性氣體供應給惰性氣體滯留空間51。
對向面50S係由乾燥頭14S的下面構成。對向面50S係含有：較有機溶劑噴嘴13所插通的貫通孔14a更靠加惰性氣體吐出口60側、且與乾燥區域R相對向的對向部分50SB。
對向部分50SB亦可具有略扇形的平面形狀。由對向部分50SB所形成的扇形係具有在遠離貫通孔14a位置配置的扇軸50a。由對向部分50SB所形成的扇形係具有在較扇軸50a更靠近貫通孔14a位置配置的弧50b。對向部分50SB係俯視下重疊於乾燥區域R。
根據該構成，在屬於與基板W上面平行之平坦面的對向面50S上形成複數惰性氣體吐出口60。對複數惰性氣體吐出口60所連通的惰性氣體滯留空間51，由惰性氣體導入口53供應惰性氣體。所以，相較於惰性氣體僅由單一吐出口供應的情況，可更廣範圍且均勻地供應惰性氣體，因而能減輕低濕度空間B的濕度不均。所以，可使乾燥區域R的有機溶劑能迅速地蒸發，且能減輕基板W上面的乾燥不均。又，藉由惰性氣體吐出口60係設有複數個，可降低朝基板W上面所供應惰性氣體的衝力。所以，能減輕朝基板W上面作用的局部性外力。
<第2實施形態>
圖14所示係用於說明本發明第2實施形態的基板處理裝置1T所具備處理單元2T之構成例的圖解剖視圖。圖15所示係擴孔步驟T4(參照圖6與圖7D)中，著液點P及乾燥區域R的移動軌跡示意平面圖。第2實施形態處理單元2T與第1實施形態處理單元2的主要不同之處在於：有機溶劑噴嘴13T與乾燥頭14T分別可獨立地在水平方向與垂直方向上移動。
詳言之，處理單元2係包含有：支撐著乾燥頭14T的移動構件17T；使移動構件17T移動的移動單元15；以及支撐著有機溶劑噴嘴13T，且使有機溶劑噴嘴13T在水平方向與垂直方向上移動的有機溶劑噴嘴移動單元18。有機溶劑噴嘴13T係朝基板W上面供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴一例。使支撐著乾燥頭14T的移動構件17T進行移動之移動單元15T，係具有使乾燥頭14T沿基板W上面移動的乾燥頭移動單元機能。
有機溶劑噴嘴13T係藉由利用有機溶劑噴嘴移動單元18而朝水平方向移動，可在與基板W上面旋轉中心相對向之位置、與未相對向於基板W上面的起始位置(退避位置)之間進行移動。起始位置係俯視下位於旋轉基座21外邊的位置，更具體而言亦可位於杯8外邊的位置。移動噴嘴12係藉由朝鉛直方向移動，可接近基板W上面、或從基板W上面朝上方退避。有機溶劑噴嘴移動單元18係例如含有：沿鉛直方向的轉動軸、結合於轉動軸且朝水平延伸的臂、以及驅動臂的臂驅動機構。
乾燥頭14T係除了未設置貫通孔14a之外，其餘均與第1實施形態的乾燥頭14(參照圖3A與圖3B)為相同構成。
由第2實施形態的基板處理裝置1T所施行之基板處理，係除了為了使乾燥頭14T移動而由控制器3控制移動單元15T，為了使有機溶劑噴嘴13T移動而由控制器3控制有機溶劑噴嘴移動單元18(參照圖4)之外，其餘均與由第1實施形態的基板處理裝置1所施行基板處理大致相同。
因為有機溶劑噴嘴13T與乾燥頭14T分別可獨立地在水平方向與垂直方向上移動，因而第2實施形態的擴孔步驟T4不 同於第1實施形態，亦可依乾燥區域R未追隨著液點P移動的方式使乾燥區域R移動(參照圖15)。
即，控制器3係控制有機溶劑噴嘴移動單元18，藉由使從吐出口13Ta吐出有機溶劑狀態的有機溶劑噴嘴13T，從開孔位置移動至外周位置，而依追隨開口H開展的方式使著液點P進行移動(著液點移動步驟)。同時，控制器3係控制移動單元15T，藉由使乾燥頭14T從開孔位置移動至外周位置，可使對向面50與乾燥區域R依未追隨著液點P，而是依追隨開口H開展的方式進行移動(乾燥區域移動步驟)。
另一方面，亦可與第1實施形態的擴孔步驟T4同樣，依乾燥區域R追隨著液點P的移動方式，使乾燥區域R沿著液點P的移動軌跡進行移動(參照圖8A)。
根據第2實施形態，可達到與第1實施形態同樣的效果。
再者，第2實施形態亦可適用第1實施形態的同樣變化例。
本發明並不僅侷限於以上所說明的實施形態，亦可依其他形態實施。
例如第1實施形態的基板處理中，在液膜排除步驟結束之前均持續進行惰性氣體吹抵步驟，但未必一定如此。即，亦可藉由惰性氣體噴嘴11朝基板W的中央區域吹抵惰性氣體，而在液膜M中形成開口H之後，由控制器3關閉第1惰性氣體閥44，而停止從惰性氣體噴嘴11的惰性氣體供應。
再者，第1實施形態的基板處理係在擴孔步驟T4中 使基板W進行旋轉，但未必一定使基板W進行旋轉。利用由使基板W旋轉產生的離心力、或利用從下面噴嘴9的溫水供應而進行的基板加熱、或利用從惰性氣體噴嘴11的惰性氣體供應而擠出液膜M、或利用加熱器機構6進行的基板W加熱中之任一方式、或該等的組合，亦可開展開口H。
再者。對向面50,50P,50R的第2面50B,50PB,50RB、及對向部分50UB,50SB未必一定具有扇形的平面形狀，亦可適當變更形狀。
再者，乾燥區域R係設定成使其一半以上之區域位於相對於著液點P更靠基板旋轉方向S下游側，但未必一定如此，乾燥區域R亦可設定成使其一半以上之區域位於相對於著液點P更靠基板旋轉方向S上游側。
再者，乾燥頭的構成並不僅侷限於乾燥頭14,14P,14U、14Q,14R,14S,14T，例如亦可為乾燥頭14,14P,14Q未含排氣口52的構成。
以上針對本發明實施形態進行了詳細說明，惟該等均僅為闡明本發明技術內容而採用的具體例而已，本發明不應解釋為僅限定於該等具體例，本發明範圍僅由所附示申請專利範圍限定。
本申請案係對應於2016年3月8日對日本特許廳所提出的特願2016-044554號，該申請案的所有揭示內容均引用並組合至本案中。
2‧‧‧處理單元
13‧‧‧有機溶劑噴嘴
13a‧‧‧吐出口
14‧‧‧乾燥頭
14a‧‧‧貫通孔
17‧‧‧移動構件
38‧‧‧有機溶劑供應管
40‧‧‧第3惰性氣體供應管
42‧‧‧排氣管
50‧‧‧對向面
50A‧‧‧第1面
50B‧‧‧第2面
50a‧‧‧扇軸
50b‧‧‧弧
51‧‧‧惰性氣體滯留空間
52‧‧‧排氣口
53‧‧‧惰性氣體導入口
54‧‧‧惰性氣體供應室
B‧‧‧低濕度空間
H‧‧‧開口
H1‧‧‧周緣
M‧‧‧液膜
P‧‧‧著液點
R‧‧‧乾燥區域
W‧‧‧基板

Claims (25)

  1. 一種基板處理方法，包括有：基板保持步驟，其水平保持基板；液膜形成步驟，其在上述水平保持的基板上面，形成表面張力低於水的低表面張力液體之液膜；開口形成步驟，其在上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；液膜排除步驟，其藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；著液點移動步驟，其一邊從供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴，朝向設定在上述開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給上述液膜，一邊依追隨上述開口之開展的方式使上述著液點移動；以及乾燥區域移動步驟，其一邊對設定在上述開口內側的乾燥區域，使具有俯視尺寸小於上述基板之對向面的乾燥頭的上述對向面呈相對向，並在上述對向面與上述乾燥區域間的空間中形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，一邊使上述乾燥區域與上述對向面依追隨上述開口之開展的方式移動；上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭；上述對向面係從基板上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間；上述惰性氣體供應頭係含有朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中，上述惰性氣體供應頭係更進一步包括有將上述惰性氣體滯留空間進行排氣的排氣口。
  3. 一種基板處理方法，包括有：基板保持步驟，其水平保持基板；液膜形成步驟，其在上述水平保持的基板上面，形成表面張力低於水的低表面張力液體之液膜；開口形成步驟，其在上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；液膜排除步驟，其藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；著液點移動步驟，其一邊從供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴，朝向設定在上述開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給上述液膜，一邊依追隨上述開口之開展的方式使上述著液點移動；以及乾燥區域移動步驟，其一邊對設定在上述開口內側的乾燥區域，使具有俯視尺寸小於上述基板之對向面的乾燥頭的上述對向面呈相對向，並在上述對向面與上述乾燥區域間的空間中形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，一邊使上述乾燥區域與上述對向面依追隨上述開口之開展的方式移動；上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭；上述對向面係平行於基板上面的平坦面，在上述對向面上形成複數之惰性氣體吐出口；上述惰性氣體供應頭係包括有：連通於上述複數惰性氣體吐出口的惰性氣體滯留空間、以及朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
  4. 一種基板處理方法，包括有： 基板保持步驟，其水平保持基板；液膜形成步驟，其在上述水平保持的基板上面，形成表面張力低於水的低表面張力液體之液膜；開口形成步驟，其在上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；液膜排除步驟，其藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；著液點移動步驟，其一邊從供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴，朝向設定在上述開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給上述液膜，一邊依追隨上述開口之開展的方式使上述著液點移動；以及乾燥區域移動步驟，其一邊對設定在上述開口內側的乾燥區域，使具有俯視尺寸小於上述基板之對向面的乾燥頭的上述對向面呈相對向，並在上述對向面與上述乾燥區域間的空間中形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，一邊使上述乾燥區域與上述對向面依追隨上述開口之開展的方式移動；上述乾燥頭係加熱上述乾燥區域的加熱器單元。
  5. 一種基板處理方法，包括有：基板保持步驟，其水平保持基板；液膜形成步驟，其在上述水平保持的基板上面，形成表面張力低於水的低表面張力液體之液膜；開口形成步驟，其在上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；液膜排除步驟，其藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上 述液膜；著液點移動步驟，其一邊從供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴，朝向設定在上述開口外側的著液點，將低表面張力液體供應給上述液膜，一邊依追隨上述開口之開展的方式使上述著液點移動；以及乾燥區域移動步驟，其一邊對設定在上述開口內側的乾燥區域，使具有俯視尺寸小於上述基板之對向面的乾燥頭的上述對向面呈相對向，並在上述對向面與上述乾燥區域間的空間中形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，一邊使上述乾燥區域與上述對向面依追隨上述開口之開展的方式移動；上述乾燥頭係將上述對向面與上述乾燥區域間的空間進行排氣的排氣單元。
  6. 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中，上述乾燥區域移動步驟係包括有：依追隨上述著液點之移動的方式，使上述乾燥區域沿著上述著液點之移動軌跡進行移動的步驟。
  7. 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中，上述開口形成步驟係包括有：朝向上述基板的中央區域吹抵惰性氣體的惰性氣體吹抵步驟；上述惰性氣體吹抵步驟係持續至上述液膜排除步驟完成為止。
  8. 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中，更進一步包括有：與上述液膜排除步驟並行地使上述基板旋轉之基板旋轉步驟。
  9. 如請求項8之基板處理方法，其中，上述基板旋轉步驟係包括有：使上述基板的旋轉徐緩減速之旋轉減速步驟。
  10. 如請求項8之基板處理方法，其中，上述乾燥區域係設定成使其一半以上之區域位於相對於上述著液點更靠基板旋轉方向下游側。
  11. 如請求項8之基板處理方法，其中，上述乾燥區域係具有扇形平面形狀；上述扇形的扇軸係配置於遠離上述著液點的位置，而上述扇形的弧係依靠近上述著液點且沿著基板旋轉方向的方式配置。
  12. 如請求項1至5中任一項之基板處理方法，其中，上述低表面張力液體噴嘴與上述乾燥頭係由共通的移動構件支撐；上述著液點移動步驟與上述乾燥區域移動步驟係包括有使上述移動構件移動的步驟。
  13. 一種基板處理裝置，係包括有：基板保持單元，其水平保持基板；低表面張力液體供應單元，其朝由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應表面張力低於水的低表面張力液體；開口形成單元，其在由上述基板保持單元所保持的基板上面所形成的上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；乾燥頭，其具有與由上述基板保持單元所保持的基板上面相對向、且俯視尺寸小於基板的對向面，藉由在上述對向面與基板上面間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，而使基板上面乾燥；以及乾燥頭移動單元，其係使上述乾燥頭沿著由上述基板保持單元所保持的基板上面進行移動；上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭； 上述對向面係從由上述基板保持單元所保持之基板的上面朝上方凹陷形成惰性氣體滯留空間；上述惰性氣體供應頭係包括有：朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中，上述惰性氣體供應頭係更進一步包括有：將上述惰性氣體滯留空間進行排氣的排氣口。
  15. 一種基板處理裝置，係包括有：基板保持單元，其水平保持基板；低表面張力液體供應單元，其朝由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應表面張力低於水的低表面張力液體；開口形成單元，其在由上述基板保持單元所保持的基板上面所形成的上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；乾燥頭，其具有與由上述基板保持單元所保持的基板上面相對向、且俯視尺寸小於基板的對向面，藉由在上述對向面與基板上面間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，而使基板上面乾燥；以及乾燥頭移動單元，其係使上述乾燥頭沿著由上述基板保持單元所保持的基板上面進行移動；上述乾燥頭係供應惰性氣體的惰性氣體供應頭；上述對向面係平行於基板上面的平坦面，在上述對向面上形成複數之惰性氣體吐出口；上述惰性氣體供應頭係包括有：連通於上述複數惰性氣體吐出口的惰性氣體滯留空間、以及朝上述惰性氣體滯留空間供應惰性氣體的惰性氣體導入口。
  16. 一種基板處理裝置，係包括有： 基板保持單元，其水平保持基板；低表面張力液體供應單元，其朝由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應表面張力低於水的低表面張力液體；開口形成單元，其在由上述基板保持單元所保持的基板上面所形成的上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；乾燥頭，其具有與由上述基板保持單元所保持的基板上面相對向、且俯視尺寸小於基板的對向面，藉由在上述對向面與基板上面間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，而使基板上面乾燥；以及乾燥頭移動單元，其係使上述乾燥頭沿著由上述基板保持單元所保持的基板上面進行移動；上述乾燥頭係加熱由上述基板保持單元所保持之基板的上面的加熱器單元。
  17. 一種基板處理裝置，係包括有：基板保持單元，其水平保持基板；低表面張力液體供應單元，其朝由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應表面張力低於水的低表面張力液體；開口形成單元，其在由上述基板保持單元所保持的基板上面所形成的上述低表面張力液體的液膜中央區域形成開口；乾燥頭，其具有與由上述基板保持單元所保持的基板上面相對向、且俯視尺寸小於基板的對向面，藉由在上述對向面與基板上面間的空間中，形成較該空間外更低濕度的低濕度空間，而使基板上面乾燥；以及乾燥頭移動單元，其係使上述乾燥頭沿著由上述基板保持單元所 保持的基板上面進行移動；上述乾燥頭係將上述對向面、與由上述基板保持單元所保持之基板之上面間的空間進行排氣的排氣單元。
  18. 如請求項13至17中任一項之基板處理裝置，其中，更進一步包括有：控制上述低表面張力液體供應單元、上述開口形成單元、上述乾燥頭及上述乾燥頭移動單元的控制器；上述控制器係執行液膜形成步驟、開口形成步驟、液膜排除步驟、著液點移動步驟及乾燥區域移動步驟；該液膜形成步驟係從上述低表面張力液體供應單元，朝基板上面供應低表面張力液體，而在上述基板的上面形成低表面張力液體之液膜；該開口形成步驟係利用上述開口形成單元在上述液膜的中央區域形成開口；該液膜排除步驟係藉由開展上述開口而從上述基板的上面排除上述液膜；該著液點移動步驟係依將從上述低表面張力液體供應單元所供應之低表面張力液體的著液點設定於上述開口的外側，且追隨上述開口開展的方式，使上述著液點進行移動；該乾燥區域移動步驟係依使上述乾燥頭的上述對向面相對向於設定在上述開口內側的乾燥區域，並追隨上述開口之開展的方式，使上述乾燥區域與上述對向面進行移動。
  19. 如請求項18之基板處理裝置，其中，上述控制器係在上述乾燥區域移動步驟中，依追隨上述著液點之移動的方式，執行使上述乾燥區域沿著上述著液點移動軌跡進行移動的步驟。
  20. 如請求項18之基板處理裝置，其中，上述開口形成單元係包括有：朝由上述基板保持單元所保持之基板的中央區域，吹抵惰性氣體的惰性氣體供應單元； 上述控制器係在上述開口形成步驟中，執行從上述惰性氣體供應單元供應惰性氣體的惰性氣體吹抵步驟，且持續上述惰性氣體吹抵步驟直到上述液膜排除步驟完成為止。
  21. 如請求項18之基板處理裝置，其中，更進一步包括有：使由上述基板保持單元保持的基板，圍繞沿鉛直方向的既定旋轉軸線進行旋轉之基板旋轉單元；上述控制器係與上述液膜排除步驟並行地執行使上述基板旋轉的基板旋轉步驟。
  22. 如請求項21之基板處理裝置，其中，上述控制器係在上述基板旋轉步驟中，執行使基板旋轉徐緩減速的旋轉減速步驟。
  23. 如請求項21之基板處理裝置，其中，上述控制器係設定上述乾燥區域，使其一半以上之區域位於相對於上述著液點更靠基板旋轉方向下游側。
  24. 如請求項21之基板處理裝置，其中，上述對向面係具有扇形平面形狀，上述扇形的扇軸係配置於遠離上述著液點的位置，配置呈靠近上述著液點且沿著基板旋轉方向。
  25. 如請求項13至17中任一項之基板處理裝置，其中，上述低表面張力液體供應單元係包括有：朝向由上述基板保持單元所保持的基板上面，供應低表面張力液體的低表面張力液體噴嘴；更進一步包括有移動構件，其係共通支撐著上述低表面張力液體噴嘴與上述乾燥頭，並使上述低表面張力液體噴嘴與上述乾燥頭在上述基板的上方移動；上述乾燥頭移動單元係使上述移動構件移動。
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