TWI825554B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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山口貴大
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Abstract

本發明之發光元件以發光面朝向基板之周緣部之方式，相對於水平面傾斜配置。因此，自發光元件之發光面射出之光照射至基板之下表面周緣部或其附近區域。其結果，可藉由自配置於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置之發光元件射出之光，有效地將基板之周緣部加熱，而以短時間執行處理液之處理。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種基板處理裝置，其將半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、電漿顯示器用玻璃基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、太陽能電池用基板等(以下，簡稱為「基板」)一面以非接觸進行加熱，一面對該基板供給處理液進行處理。
作為對繞旋轉軸旋轉之半導體晶圓等基板實施加熱處理，且對該基板之被處理面供給處理液，實施藥液處理或洗淨處理等之基板處理裝置，已知有例如日本專利特開2017-11015號公報所記載之裝置。該基板處理裝置中，為了將與基板之上表面(被處理面)為相反側之下表面(被加熱面)加熱，內置發熱體之環狀加熱器沿基板之下表面周緣部於基板之周向延伸。
近年來，作為用以非接觸將基板加熱之加熱源，研討使用LED(Light Emitting Diode：發光二極體)等發光元件取代發熱體。例如，可使用日亞化學工業股份有限公司製造之紫外發光LED(型號 NVCUQ096A-D4)作為加熱源。上述LED中，於元件基板之一主面上面狀配置複數個發光部，作為發光面發揮功能。由如此構成之LED實施加熱處理之情形時，如以下參照圖7且進行說明般，較佳為配置於基板之下表面周緣部或其附近之正下方位置。然而，實際之基板處理裝置中，於基板周圍配設各種構成。例如，為了於基板處理中接住自基板飛散之處理液等，而將防濺板或驅動防濺板之機構等配置於基板周圍。受此種裝置各部之佈局制約，允許配置LED之空間被限制於基板之下表面正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置。因此，期望提供一種即使受到此種配置限制，亦可迅速將基板之周緣部加熱，縮短作業時間之基板處理裝置。
本發明係鑑於上述問題而完成者，目的在於可藉由自配置於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置之發光元件射出之光，有效地將基板之周緣部加熱，而以短時間執行處理液之處理。
本發明之一態樣之特徵在於具備：基板保持部，其將基板大致水平地保持，且設置成可繞特定之旋轉軸旋轉；旋轉機構，其使基板保持部繞旋轉軸旋轉；加熱機構，其對基板之一主面照射自配置於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置之發光元件之發光面射出之光，而將基板加熱；及處理液噴出機構，其對由加熱機構將基板加熱之另一主面噴出處理液；發光元件以發光面朝向基板之周緣部之方式，相對於水平面傾斜配置。
本發明之另一態樣係一種基板處理方法，其特徵在於使配置於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置之發光元件之發光面以朝向基板之周緣部之方式，相對於水平 面傾斜，且於該狀態下，自發光面對基板之一主面照射光而將基板加熱。
如此構成之發明中，可使用發光元件作為將基板之周緣部加熱之加熱源，但其配置被限制於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置。然而，發光元件以發光面朝向基板之周緣部之方式，相對於水平面傾斜配置。因此，自發光元件之發光面射出之光照射至基板之下表面周緣部或其附近之區域。
根據本發明，雖發光元件之配置被限制於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自基板之端面朝旋轉軸側離開之位置，但可藉由自配置於該位置之發光元件射出之光，有效將基板之周緣部加熱。其結果，可以短時間執行處理液之處理。
1:基板處理裝置
2:保持機構
3:防飛散部
4:表面保護部
5:處理部
5a~5d:噴嘴
6:噴嘴移動機構
7:加熱機構
10:控制部
21:旋轉夾盤(基板保持部)
22:旋轉軸部
23:旋轉驅動部
24:殼體
31:防濺板
41:氣體噴出機構
42:氣體噴出機構
43:氣體噴出機構
44:噴嘴頭
45:噴嘴頭
46:噴嘴
47:噴嘴
48:噴嘴
50:噴嘴頭
51:處理液供給部
51A:處理液噴出機構
52a:SC-1供給源
52b:DHF供給源
52c:SC-2供給源
52d:清洗液供給源
53a~53d:配管
54a~54d:開閉閥
61~63:臂
64~66:噴嘴基台
67~69:驅動部
70:加熱機構
71:加熱殼體
72:發光元件
73:散熱器
74:基底構件
75:遮光構件
76:傾斜角調整部
90:遮斷板
93:圓柱構件
231:旋轉機構
411:配管
412:氣體供給源
413:流量控制器
414:開閉閥
421:配管
422:氣體供給源
423:流量控制器
424:開閉閥
431:配管
432:氣體供給源
433:流量控制器
434:開閉閥
711:盒構件
712:透明構件
713:收納空間
721:元件基板
722:發光部
722a:發光面
722b:底面
723:連接器
730:散熱器
731:底面
732:傾斜面
733:旋轉對稱軸
734:傾斜面
a1:(基板之)旋轉軸
a2:(加熱殼體之)旋轉軸
a71:旋轉對稱軸
AR1:箭頭
c1:中心
D:距離
Ha:間隔
Hb:間隔
L:紫外光
RL:反射光
S1~S9:步驟
W:基板
Wd:下表面(基板之一主面)
Wdp:(基板之)下表面周緣部
We:端面
Wu:上表面(基板之另一主面)
θ:傾斜角度
圖1係顯示本發明之基板處理裝置之第1實施形態之圖。
圖2係自上方觀察圖1所示之基板處理裝置之俯視圖。
圖3係自鉛直方向觀察加熱機構之俯視圖。
圖4A係圖3之IV-IV線剖視圖。
圖4B係加熱機構之一構成即散熱器之構造之立體圖。
圖5係顯示圖1所示之基板處理裝置之基板處理動作之一例之流程圖。
圖6係顯示加熱機構之比較例之發光元件之配置之圖。
圖7係圖6之VII-VII線剖視圖。
圖8係顯示自基板之端面至發光面之中心位置之距離對溫度上升特性帶來之影響之圖表。
圖9係顯示本發明之基板處理裝置之第2實施形態所配備之加熱機構之圖。
圖10係顯示本發明之基板處理裝置之第3實施形態所配備之加熱機構之圖。
圖11係顯示本發明之基板處理裝置之第4實施形態所配備之加熱機構之圖。
圖12(a)、(b)係顯示第4實施形態之加熱機構之動作之一例之圖。
圖1係顯示本發明之基板處理裝置之第1實施形態之圖。圖2係自上方觀察圖1所示之基板處理裝置之俯視圖。另，以下參照之各圖中，為了容易理解，有將各部之尺寸或數量誇大或簡化而圖示之情形。上下方向為鉛直方向，基板側相對於旋轉夾盤在上。
基板處理裝置1具備旋轉保持機構2、防飛散部3、表面保護部4、處理部5、噴嘴移動機構6、加熱機構7及控制部10。該等各部2~7與控制部10電性連接，根據來自控制部10之指示而動作。作為控制部10，例如可採用與一般電腦相同之控制部。即，控制部10具備例如進行各種運算處理之CPU、記憶基本程式之讀出專用之記憶體即ROM(Read-Only Memory：唯讀記憶體)、記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體即RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、預先記憶控制用軟體或資料等之磁碟等。於控制部10中，按照程式中記述之順序，由作為主控制部之CPU進行運算處理，藉此控制基板處理裝置1之各部。
旋轉保持機構2係可將基板W以其表面朝向上方之狀態，以大致水平姿勢保持且旋轉之機構。旋轉保持機構2使基板W繞通過主面 之中心c1之鉛直之旋轉軸a1旋轉。旋轉保持機構2具備小於基板W之圓板狀構件即旋轉夾盤(「基板保持部」)21。旋轉夾盤21以其上表面為大致水平，其中心軸與旋轉軸a1一致之方式設置。於旋轉夾盤21之下表面，連結有圓筒狀之旋轉軸部22。旋轉軸部22以其軸線與旋轉軸a1一致之狀態，於鉛直方向延設。又，於旋轉軸部22，連接旋轉驅動部(例如馬達)23。旋轉驅動部23將旋轉軸部22繞其軸線旋轉驅動。因此，旋轉夾盤21可與旋轉軸部22一起繞旋轉軸a1旋轉。旋轉驅動部23與旋轉軸部22係使旋轉夾盤21以旋轉軸a1為中心旋轉之旋轉機構231。旋轉軸部22及旋轉驅動部23收容於筒狀之殼體24內。
於旋轉夾盤21之中央部，設置有省略圖示之貫通孔，與旋轉軸部22之內部空間連通。於內部空間，經由省略圖示之配管、開閉閥，連接有省略圖示之泵。該泵、開閉閥電性連接於控制部10。控制部10控制該泵、開閉閥之動作。該泵可按照控制部10之控制，選擇性供給負壓與正壓。當基板W以大致水平姿勢置於旋轉夾盤21之上表面之狀態下，泵供給負壓時，旋轉夾盤21自下方吸附保持上表面Wu朝向上方之大致水平姿勢之基板W。當泵供給正壓時，基板W可自旋轉夾盤21之上表面卸下。
該構成中，於旋轉夾盤21吸附保持基板W之狀態下，旋轉驅動部23使旋轉軸部22旋轉時，旋轉夾盤21繞沿鉛直方向之軸線旋轉。藉此，保持於旋轉夾盤21上之基板W以通過其面內之中心c1之鉛直之旋轉軸a1為中心，朝箭頭AR1方向旋轉。
另，基板W之保持方式並非限定於此，亦可為由複數根(例如6根)夾盤銷保持之所謂機械夾盤方式。
防飛散部3接住自與旋轉夾盤21一起旋轉之基板W飛散之 處理液等。防飛散部3具備防濺板31。防濺板31為上端開放之筒形狀之構件，以包圍旋轉保持機構2之方式設置。於防濺板31，連接有使其升降移動之防濺器驅動機構，根據來自控制部10之升降指令受驅動。
表面保護部4具備氣體噴出機構，其以與保持於旋轉夾盤21上並旋轉之基板W之上表面Wu之周緣部觸碰之方式，噴出惰性氣體之氣流。「惰性氣體」係與基板W之材質及與形成於其表面之薄膜缺乏反應性之氣體，例如為氮(N2)氣、氬氣、氦氣等。氣體噴出機構具備氣體噴出機構41、42而構成。氣體噴出機構41、42將惰性氣體例如作為氣柱狀之氣流噴出。氣體噴出機構41噴出之氣流與基板W之周緣部觸碰，氣體噴出機構42以與較上述位置更靠基板W之旋轉方向之上游側位置觸碰之方式，噴出惰性氣體之氣流。
表面保護部4進而具備氣體噴出機構43，其對保持於旋轉夾盤21上並旋轉之基板W之上表面Wu之中央附近噴出惰性氣體之氣流。表面保護部4藉由自氣體噴出機構41~43對基板W之上表面Wu噴出惰性氣體之氣流，而保護基板W之上表面Wu之非處理區域免受以與由基板W之上表面Wu之周緣部規定之環狀處理區域觸碰之方式噴出之處理液等之影響。
氣體噴出機構41、42具備噴嘴頭44。氣體噴出機構43具備噴嘴頭45。噴嘴頭44、45分別安裝於後述之噴嘴移動機構6之臂61、62之前端。臂61、62沿水平面延伸。噴嘴移動機構6藉由使臂61、62移動，而使噴嘴頭44、45於各個處理位置與退避位置之間移動。
噴嘴頭44具有2個噴嘴46、47，其等安裝於臂61之前端。噴嘴46、47使其前端部(下端部)自噴嘴頭44之下表面朝下方突出，使其上 端部自上表面朝上方突出。於一噴嘴46之上端，連接有配管411之一端。配管411之另一端連接於氣體供給源412。又，於配管411之路徑中途，自氣體供給源412側起依序設置有流量控制器413、開閉閥414。於另一噴嘴47上亦連接有配管421之一端。配管421之另一端連接於氣體供給源422。又，於配管421之路徑中途，自氣體供給源422側起依序設置有流量控制器423、開閉閥424。
此處，當噴嘴移動機構6將噴嘴頭44配置於其處理位置時，噴嘴46之噴出口與由旋轉保持機構2旋轉之基板W之周緣部之旋轉軌跡之一部分對向，噴嘴47之噴出口與該旋轉軌跡之其他部分對向。
於將噴嘴頭44配置於處理位置之狀態下，噴嘴46、47自氣體供給源412、422供給惰性氣體(圖示例中，為氮(N2)氣)。噴嘴46以與由基板W之周緣部之旋轉軌跡規定之位置觸碰之方式自上方噴出欲供給之惰性氣體之氣流。噴嘴46以噴出之氣流到達位置後，自位置向基板W之周緣流動之方式，自噴出口朝規定之方向噴出氣流。噴嘴47以欲供給之惰性氣體之氣流與該旋轉軌跡上所規定之位置觸碰之方式，自上方噴出氣流。噴嘴47以噴出之氣流到達位置後，自位置向基板W之周緣流動之方式，自噴出口朝規定之方向噴出氣流。
氣體噴出機構43之噴嘴頭45具備：圓柱構件93，其安裝於臂62之前端部之下表面；圓板狀遮斷板90，其安裝於圓柱構件93之下表面；及圓柱狀噴嘴48。圓柱構件93之軸線與遮斷板90之軸線一致，分別沿著鉛直方向。遮斷板90之下表面沿著水平面。噴嘴48以其軸線與遮斷板90、圓柱構件93之軸線一致之方式，於鉛直方向貫通圓柱構件93、遮斷板90。噴嘴48之上端部亦進而貫通臂62之前端部，朝臂62之上表面開 口。於噴嘴48上側之開口，連接有配管431之一端。配管431之另一端連接於氣體供給源432。於配管431之路徑中途，自氣體供給源432側起依序設置有流量控制器433、開閉閥434。噴嘴48之下端於遮斷板90之下表面開口。該開口為噴嘴48之噴出口。
當噴嘴移動機構6將噴嘴頭45配置於其處理位置時，噴嘴48之噴出口與基板W之上表面Wu之中心附近對向。該狀態下，噴嘴48經由配管431自氣體供給源432供給惰性氣體(圖示例中，為氮(N2)氣)。噴嘴48將供給之惰性氣體作為惰性氣體之氣流，向基板W之上表面Wu之中心附近噴出。氣流自基板W之中央部分之上方向基板W之周緣放射狀擴散。即，氣體噴出機構43自基板W之上表面Wu之中央部分之上方噴出惰性氣體，產生自該中央部分之上方向基板W之周緣擴散之氣流。
處理部5對保持於旋轉夾盤21上之基板W之上表面周緣部之處理區域進行處理。具體而言，處理部5對保持於旋轉夾盤21上之基板W之處理區域供給處理液。處理部5具備處理液噴出機構51A。處理液噴出機構51A以與保持於旋轉夾盤21上並旋轉之基板W之上表面Wu(處理面)之周緣部之一部分觸碰之方式，噴出處理液之液流。液流為液柱狀。處理液噴出機構51A具備噴嘴頭50。噴嘴頭50安裝於噴嘴移動機構6具備之長型臂63之前端。臂63沿水平面延伸。噴嘴移動機構6藉由使臂63移動，而使噴嘴頭50於其處理位置與退避位置之間移動。
噴嘴頭50具有4根噴嘴5a~5d，其等安裝於臂63之前端。噴嘴5a~5d沿臂63之延伸方向排列成一行而配置。噴嘴頭50中，噴嘴5a~5d之前端部(下端部)朝下方突出，其基端部(上端部)朝上方突出。於噴嘴5a~5d，連接有對其等供給處理液之配管系統即處理液供給部51。具 體而言，於噴嘴5a~5d之上端，連接有處理液供給部51之配管511a~511d之一端。噴嘴5a~5d自處理液供給部51分別供給處理液，自前端之噴出口分別噴出供給之處理液。處理液噴出機構51A自噴嘴5a~5d中根據由控制部10設定之控制資訊確定之1個噴嘴，按照控制部10之控制，噴出處理液之液流。
具體而言，處理液供給部51組合SC-1供給源52a、DHF供給源52b、SC-2供給源52c、清洗液供給源52d、複數個配管53a、53b、53c、53d及複數個開閉閥54a、54b、54c、54d而構成。SC-1、DHF、SC-2為藥液。因此，處理液噴出機構51A為對基板W之周緣部噴出藥液之藥液噴出部。
SC-1供給源52a為供給SC-1之供給源。SC-1供給源52a經由介插有開閉閥54a之配管53a，連接於噴嘴5a。因此，當打開開閉閥54a時，自噴嘴5a噴出自SC-1供給源52a供給之SC-1。
DHF供給源52b為供給DHF之供給源。DHF供給源52b經由介插有開閉閥54b之配管53b，連接於噴嘴5b。因此，當打開開閉閥54b時，自噴嘴5b噴出自DHF供給源52b供給之DHF。
SC-2供給源52c為供給SC-2之供給源。SC-2供給源52c經由介插有開閉閥54c之配管53c，連接於噴嘴5c。因此，當打開開閉閥54c時，自噴嘴5c噴出自SC-2供給源52c供給之SC-2。
清洗液供給源52d為供給清洗液之供給源。此處，清洗液供給源52d例如供給純水作為清洗液。清洗液供給源52d經由介插有開閉閥54d之配管53d，連接於噴嘴5d。因此，當打開開閉閥54d時，自噴嘴5d噴出自清洗液供給源52d供給之清洗液。另，作為清洗液，亦可使用純 水、溫水、臭氧水、磁性水、還原水(氫水)、各種有機溶劑(離子水、IPA(Isopropyl Alcohol，異丙醇)、功能水(CO2水等))等。
處理液供給部51選擇性供給SC-1、DHF、SC-2及清洗液。當自處理液供給部51對噴嘴5a~5d中對應之噴嘴供給處理液(SC-1、DHF、SC-2或清洗液)時，以與旋轉之基板W之上表面周緣部之處理區域觸碰之方式，該噴嘴噴出該處理液之液流。但，處理液供給部51具備之開閉閥54a、54b、54c、54d分別藉由與控制部10電性連接之省略圖示之閥開閉機構，於控制部10之控制下開閉。即，由控制部10控制來自噴嘴頭50之噴嘴之處理液之噴出態樣(具體而言，噴出之處理液之種類、噴出開始時序、噴出結束時序、噴出流量等)。即，處理液噴出機構51A藉由控制部10之控制，以與以旋轉軸a1為中心旋轉之基板W之上表面周緣部之旋轉軌跡中之位置觸碰之方式，噴出處理液之液流。
噴嘴移動機構6為使氣體噴出機構41~43及處理液噴出機構51A之噴嘴頭50於各自之處理位置與退避位置之間移動之機構。噴嘴移動機構6具備水平延伸之臂61~63、噴嘴基台64~66、驅動部67~69。噴嘴頭44、45、50安裝於臂61~63之前端部分。
臂61~63之基端部連結於噴嘴基台64~66之上端部分。噴嘴基台64~66以如其軸線沿著鉛直方向之姿勢，繞殼體24分散配置。噴嘴基台64~66各自具備沿其軸線於鉛直方向延伸，可繞軸線旋轉之旋轉軸。噴嘴基台64~66之軸線與各旋轉軸之軸線一致。於各旋轉軸之上端，分別安裝有噴嘴基台64~66之上端部分。藉由各旋轉軸旋轉，噴嘴基台64~66之各上端部分以各旋轉軸之軸線，即噴嘴基台64~66之軸線為中心旋轉。於噴嘴基台64~66，設置有使各個旋轉軸繞軸線旋轉之驅 動部67~69。驅動部67~69例如各自具備步進馬達等而構成。
驅動部67~69使噴嘴基台64~66之上端部分分別經由噴嘴基台64~66之旋轉軸旋轉。伴隨著各上端部分之旋轉，噴嘴頭44、45、50亦繞噴嘴基台64~66之軸線旋轉。藉此，驅動部67~69使噴嘴頭44、45、50於各自之處理位置與退避位置之間水平移動。
當噴嘴頭44配置於處理位置時，噴嘴46之噴出口與由旋轉保持機構2旋轉之基板W之周緣部之旋轉軌跡之一部分對向，噴嘴47之噴出口與該旋轉軌跡之其他部分對向。
當噴嘴頭45配置於處理位置時，噴嘴48位於基板W之中心c1之上方，噴嘴48之軸線與旋轉夾盤21之旋轉軸a1一致。噴嘴48之噴出口(下側之開口)與基板W之中心部對向。又，遮斷板90之下表面與基板W之上表面Wu平行地對向。遮斷板90以非接觸狀態靠近基板W之上表面Wu。
當噴嘴頭50配置於處理位置時，噴嘴5a~5d配置於處理位置。噴嘴頭44、45、50之各退避位置係該等不與基板W之搬送路徑干涉，且該等不互相干涉之各位置。各退避位置例如為防濺板31之外側，且上方之位置。
於由旋轉夾盤21保持之基板W之下表面Wd之下方，設置有加熱機構7。以下，參照圖3、圖4A及圖4B且對加熱機構7之構成及動作進行詳述。圖3係自鉛直方向觀察加熱機構之俯視圖。圖4A係圖3之IV-IV線剖視圖。圖4B係顯示加熱機構之一構成即散熱器之構造之立體圖。另，為了明確加熱機構7之內部構造，圖3中分別以虛線及一點鏈線圖示加熱殼體71及基板W。
加熱機構7如圖1至圖3所示，設置於基板W之下表面Wd之下方，且較基板W之端面We(圖4A)更靠旋轉軸a1側。加熱機構7具有自上方俯視時具有圓環形狀之樹脂製之加熱殼體71。加熱殼體71之外徑較基板W之外徑狹小。加熱殼體71之旋轉對稱軸a71與旋轉夾盤21之旋轉軸a1一致。因此，當自鉛直下方觀察時，加熱殼體71於保持於旋轉夾盤21之基板W之下表面周緣部Wdp之內側(旋轉軸a1側)，與基板W同心狀配置。
加熱殼體71如圖4A所示，具有：上方開口之盒構件711、及以自上方蓋住盒構件711之圓環開口之方式配置之透明構件712。對於由該等盒構件711及透明構件712形成之大致環狀(圓環型)收納空間713，收納有作為加熱源發揮功能之發光元件72、散熱器73及基底構件74。如下文所述，當發光元件72點亮時，來自發光元件72之光經由透明構件712，向基板W之下表面周緣部Wdp照射。如此，第1實施形態中，雖透明構件712整體作為透過窗發揮功能，但亦可除供來自發光元件72之光透過之光透過區域外，以遮光性構件覆蓋透明構件712之上表面或下表面，藉此限制透過窗之範圍。又，亦可將盒構件711之圓環開口以自上方蓋住之方式由遮光性構件覆蓋，同時於該遮光性構件中相當於光透過區域之區域設置開口，且於該開口嵌入透明構件，使其作為透過窗發揮功能。
於收納空間713之內底部，與加熱殼體71對應配置有圓環形狀之基底構件74。基底構件74由鋁板構成。於該基底構件74上配置金屬製散熱器73。散熱器73與發光元件72之發光面722a之相反面即底面722b密接，負責支持該發光元件72且將其冷卻之功能。更具體而言，散熱器73如圖4B所示，具有與基底構件74相同之平面形狀，即圓環形狀之底面731。散熱器73之側面為傾斜面732，隨著自旋轉對稱軸733向徑向外 側行進而形成為向下傾斜。本實施形態中，其傾斜角度θ設定於10°至20°。具有此種外觀形狀之散熱器73以旋轉對稱軸733與加熱殼體71之旋轉對稱軸a71大致一致之方式，固定於基底構件74上。又，於散熱器73之內部，藉由省略圖示之冷卻水循環供給部，使冷卻水循環。藉此，將發光元件72冷卻。由於散熱器73於與發光元件72之底面722b密接之狀態下將發光元件72冷卻，故可效率良好地將發光元件72冷卻。
於散熱器73之傾斜面732，以經由透明構件(透過窗)712與基板W之下表面周緣部Wdp對向之方式配置有上述紫外發光LED等發光元件72。第1實施形態中，為了將基板周緣部以預先設定之加熱條件(例如以10秒升溫至80℃)加熱，6個發光元件72以散熱器73之旋轉對稱軸733為中心，以等角度間隔(60°間隔)放射狀排列於散熱器73之傾斜面732。各發光元件72具有：元件基板721；發光部722，其射出光(紫外線)；及連接器723，其用以與控制部10之間收發發光部722之控制信號或溫度檢測信號。發光部722及連接器723於元件基板721之一主面上相鄰安裝。且，以發光部722及連接器723朝向基板W之狀態，將發光元件72固定於散熱器73之傾斜面732。因此，6個發光元件72以所有發光面722a朝向基板W之下表面周緣部Wdp之方式，相對於水平面傾斜上述傾斜角度θ而配置。
如此構成之發光元件72中，當經由連接器723接收來自控制部10之點亮信號時，發光部722點亮，向基板W之下表面周緣部Wdp射出紫外光L。紫外光L經由透明構件712照射至繞旋轉軸a1旋轉之基板W之下表面周緣部Wdp及其附近。藉此，基板周緣部被加熱而達到期望溫度。
圖5係顯示圖1所示之基板處理裝置之基板處理動作之一例之流程圖。如上文所述般構成之基板處理裝置1中，控制部10按照程式中 記述之順序，如以下般控制裝置各部。當將未處理之基板W由省略圖示之搬送機器人等自裝置外部搬入至基板處理裝置1，將其載置於旋轉夾盤21之上表面時，旋轉夾盤21保持該基板W(步驟S1：裝載基板)。又，搬送機器人自基板處理裝置1退避。接著，將噴嘴頭44、45、50由噴嘴移動機構6配置於處理位置，且將防濺板31由防濺器驅動機構配置於上方位置。
如此，基板處理之準備完成後，基板處理裝置1之旋轉機構231開始保持基板W之旋轉夾盤21之旋轉(步驟S2)。基板W之旋轉速度設定為例如1800旋轉/分。又，接收來自控制部10之點亮信號，所有發光部722點亮(步驟S3)。藉此，自各發光部722之發光面722a射出紫外光L，經由透明構件712照射至旋轉之基板W之下表面周緣部Wdp。如此，開始基板W之周緣部之加熱。
接著，氣體噴出機構41、42開始自噴嘴頭44之噴嘴46、47噴出惰性氣體之氣流，且氣體噴出機構43開始自噴嘴頭45之噴嘴48噴出惰性氣體之氣流(步驟S4)。
隨著時間經過，基板W之周緣部之溫度上升並穩定後，處理液噴出機構51A以與基板W之上表面周緣部觸碰之方式噴出處理液(藥液)之液流，進行上表面周緣部之處理(步驟S5)。當控制部10檢測到經過基板W之處理需要之處理時間等後，處理液噴出機構51A停止噴出處理液。
接著，接收來自控制部10之熄滅信號，發光部722熄滅，停止基板W之周緣部之加熱(步驟S6)。又，亦停止氣流之噴出(步驟S7)。再者，停止旋轉夾盤21之旋轉(步驟S8)。其後，當省略圖示之搬送機器人之手進入基板處理裝置1，接收已處理之基板W時，解除旋轉夾盤21對基 板W之保持。且，搬送機器人將所接收之基板W搬出至下個基板處理裝置(步驟S9：卸載)。
如上所述，根據本實施形態，6個發光元件72全部相對於水平面傾斜配置，發光面722a朝向基板W之下表面周緣部Wdp。因此，自發光元件72之發光面722a射出之紫外光L照射至基板W之下表面周緣部Wdp或其附近。因此，可有效將基板W之周緣部加熱。其結果，可縮短基板W之周緣部達到特定之溫度並穩定所需之時間，即自開始噴出氣流(步驟S4)至開始噴出處理液(步驟S5)之時間。其結果，可縮短基板處理所需之作業時間。
此處，為了更明確本實施形態之作用效果，研究圖6及圖7所示之比較例(將發光面722a設定為水平之裝置)中基板周緣部之溫度上升。其結果，知曉圖8所示之溫度上升特性。圖6係顯示加熱機構之比較例之發光元件之配置之圖。圖7係圖6之VII-VII線剖視圖。圖8係顯示自基板之端面至發光面之中心位置之距離對溫度上升特性帶來之影響之圖表。
比較例之加熱機構70與第1實施形態所配備之加熱機構7較大之不同點大致為2點。即，發光元件72之個數較加熱機構7減少1個，為5個、及使用圓環平板狀之散熱器730。比較例中，於散熱器730之上表面配置有發光元件72，發光面722a之傾斜角度θ為零。即，發光面722a與水平面平行配置。另，使用之發光元件72與第1實施形態相同。因此，每1個發光元件72之光量為144 W，加熱機構70整體為720 W。且，將自基板W之端面We至發光元件72(發光面722a)之中心位置之距離D設定為10mm、20mm、30mm，同時向以1800rpm旋轉之基板W照射紫外光L。且，圖8所示之圖表係測量自加熱開始起經過10秒之時點之基板周緣部之 溫度，並繪製每個距離D之測量溫度。
由同圖可知，隨著距離D變長，即隨著自基板W之端面We離開，基板周緣部之到達溫度變低，用以將基板周緣部上升至適於處理液處理基板之溫度所需要之時間變長。相反，可藉由使發光元件72靠近基板W之端面We側而謀求縮短加熱時間。然而，由於裝置各部之佈局制約，允許配置發光元件72之空間被限制於基板W之下表面正下，且自基板W之端面We朝旋轉軸a1側離開之範圍內。因此，就縮短加熱時間之觀點而言，期望以距離D=10mm配置發光元件72，即配置於基板W之下表面周緣部Wdp之正下方位置。然而，實際上有需要於D=20mm~30mm，或其以上之位置配置發光元件72。相對於此，第1實施形態之加熱機構7中，由於使發光面722a傾斜而朝向基板W之下表面周緣部Wdp，故即使發光元件72自基板W之端面We稍微離開，亦可將紫外光L照射至基板W之下表面周緣部Wdp或其附近，與水平配置發光元件72之比較例相比，可以更短時間進行加熱。又，為了於與第1實施形態相同之位置，以比較例所示之態樣配置發光元件72且獲得期望之加熱性能，設計上需要設置較第1實施形態之加熱機構7(6個發光元件)多之9個發光元件72。如此，根據第1實施形態，可削減發光元件72之個數，於裝置尺寸及運轉成本之層面較比較例更為有利。
且說上述第1實施形態中，由於將發光面722a傾斜配置，故如圖4A所示，紫外光L對基板W之下表面周緣部Wdp之入射角變得相對較大，於下表面周緣部Wdp反射之反射光RL之反射角亦變大。因此，反射光RL可能會較深地進入至裝置內部。因此，如圖9所示，亦可以具有遮光性之耐熱遮光構件75包圍加熱機構7之周圍(第2實施形態)。
圖9係顯示本發明之基板處理裝置之第2實施形態所配備之加熱機構之圖。第2實施形態中，如同圖所示，於防濺板31之一部分安裝有具有耐熱性之遮光構件75。作為遮光構件75，可使用例如PTFE(Poly tetrafluoroethylene，聚四氟乙烯)製之蓋構件。如此，藉由自旋轉軸a1之相反側由遮光構件75覆蓋加熱機構7，可有效防止反射光RL之影響波及裝置內部。
又，如由與比較例之對比說明而明確，由於可削減發光元件72之個數，故亦可例如如圖10所示，變更發光元件72之排列態樣(第3實施形態)。
圖10係顯示本發明之基板處理裝置之第3實施形態所配備之加熱機構之圖。第3實施形態與第1實施形態大幅之不同點在於，自上方俯視時之加熱殼體71、散熱器73及基底構件74之形狀為大致扇形狀，於具有大致扇形狀之散熱器73之傾斜面732上配置有6個發光元件72。即，第1實施形態中，將發光元件72以旋轉軸a1為中心，以等角度間隔整體分散配置，相對於此，第3實施形態中，自上方俯視時，6個發光元件72集中配置於大致扇形狀之區域。因此，第3實施形態中，基板處理裝置1內之加熱機構7之佔有率降低，可提高裝置之設計自由度。
又，上述第1實施形態至第3實施形態中，發光面722a之傾斜角度θ固定，但亦可構成為能調整傾斜角度θ(第4實施形態)。
圖11係顯示本發明之基板處理裝置之第4實施形態所配備之加熱機構之圖。圖12係顯示第4實施形態之加熱機構之動作之一例之圖。該第4實施形態中，如圖11所示，與發光元件72相同個數之加熱殼體71以旋轉軸a1為中心，以等角度間隔整體分散配置。於各加熱殼體71， 收容有1個發光元件72。即，於加熱殼體71之內底部上，積層配置有基底構件74、散熱器73。散熱器73為具有隨著自旋轉軸a1向徑向外側行進而向下傾斜之具有所謂單坡屋頂狀之傾斜面734之塊體。且，於傾斜面734上固定有發光元件72。因此，第4實施形態中亦然，各發光元件72中，發光面722a朝向基板W之下表面周緣部Wdp。
又，各加熱殼體71繞旋轉軸a2旋轉自如地受支持，上述旋轉軸a2一面通過發光面722a之中央部，一面與發光面722a之傾斜方向正交，且於與發光面722a平行之寬度方向延伸。於各加熱殼體71，連接有傾斜角調整部76。因此，根據來自控制部10之旋轉指令，傾斜角調整部76使加熱殼體71繞旋轉軸a2旋轉，藉此可任意設定發光面722a相對於水平面之傾斜。第4實施形態中，裝載(步驟S1)及卸載(步驟S9)基板W時，以發光面722a與水平面大致平行之方式，由傾斜角調整部76將加熱殼體71定位。另一方面，其他時間，即基板處理時，以發光面722a朝向保持於旋轉夾盤21之基板W之下表面周緣部Wdp之方式，由傾斜角調整部76將加熱殼體71定位。
如此構成之第4實施形態中，基板處理時，如圖12(b)所示，可將自發光面722a射出之紫外光L照射至下表面周緣部Wdp及其附近，有效將基板W之周緣部加熱。另一方面，裝載/卸載基板W時，如圖12(a)所示，鉛直方向上，旋轉夾盤21上之基板W與加熱殼體71之間隔Ha較基板處理時之間隔Hb大。因此，裝載/卸載時搬送機機器人之手之可動空間擴大，可穩定地進行對旋轉夾盤21交接基板W之作業。
又，當將自發光面722a射出之紫外光L朝一定方向持續照射時，有被直接照射紫外光L之基板區域之溫度上升變得急劇，而與其相 鄰之基板區域之溫度差變大之情形。有可能因該溫度差而导致基板W彎曲。處理此種彎曲明顯之基板W之情形時，亦可於自發光面722a連續射出紫外光L之期間，藉由使傾斜角調整部76作動，而使傾斜角度θ連續或斷續地變化，即，使發光元件72擺動。藉此，可抑制基板W之彎曲，可提高基板處理之品質。
又，亦可構成為根據基板W之種類，由傾斜角調整部76調整基板處理中之傾斜角度θ。藉此，可與各種基板W對應，可提高基板處理裝置1之通用性。
如上所述，第1實施形態至第4實施形態中，基板W之下表面Wd及上表面Wu分別相當於本發明之「基板之一主面」及「基板之另一主面」。又，基板W之裝載及卸載相當於本發明之「搬入基板」及「搬出基板」之一例。
另，本發明並非限定於上述實施形態者，只要不脫離其主旨，可進行上述以外之各種變更。例如，實施形態中，將發光元件72之個數設定為6，但並非限定於此者，只要設定為與基板處理所要求之基板周緣部之溫度對應之個數即可。
又，上述實施形態中，使用射出紫外光L之LED作為發光元件72，但自發光元件72射出之光之波長域並非限定於此者。但，為了對基板W之下表面Wd照射光將基板周緣部加熱，期望避免該光到達形成於基板W之上表面Wu之器件。因此，例如基板W之厚度為775μm時，為了將對基板W之上表面Wu之透過率設定為0.01%以下，需要將光L之侵入長度抑制為100μm以下。此處，當參照Handbook of Optical Constants of Solids(固體光學常數手冊)中記載之矽情形之光之波長與侵入長度之關 係時，若將光L之波長設為950nm以下，則透過率變為0.01%以下，對器件帶來影響之可能性較小。另一方面，波長300nm以下之光L可能會遮斷構成基板W之矽之耦合。因此，基板W為矽基板之情形時，較佳為使用射出波長300nm至950nm之光之發光元件。
本發明可應用於一面以非接觸將基板之周緣部加熱，一面對該基板供給處理液進行處理之基板處理技術全體。
7:加熱機構
71:加熱殼體
72:發光元件
73:散熱器
74:基底構件
711:盒構件
712:透明構件
713:收納空間
721:元件基板
722:發光部
722a:發光面
722b:底面
723:連接器
L:紫外光
W:基板
Wd:下表面(基板之一主面)
Wdp:(基板之)下表面周緣部
We:端面
Wu:上表面(基板之另一主面)
θ:傾斜角度

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵在於具備： 基板保持部，其將基板大致水平地保持，且設置成可繞特定之旋轉軸旋轉； 旋轉機構，其使上述基板保持部繞上述旋轉軸旋轉； 加熱機構，其對上述基板之一主面照射自發光元件之發光面射出之光，將上述基板加熱，且該發光元件配置於繞上述旋轉軸旋轉之上述基板之一主面之正下方，且自上述基板之端面朝旋轉軸側離開之位置；及 處理液噴出機構，其對由上述加熱機構加熱之上述基板之另一主面噴出處理液；且 上述發光元件以上述發光面朝向上述基板之周緣部之方式，相對於水平面傾斜配置。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述加熱機構具有調整上述發光面相對於上述水平面之傾斜角度之傾斜角調整部。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中 上述傾斜角調整部根據上述基板之種類調整上述傾斜角度。
  4. 如請求項2之基板處理裝置，其中 上述傾斜角調整部於自上述發光面連續射出上述光之期間，使上述傾斜角度連續或斷續地變化。
  5. 如請求項2至4中任一項之基板處理裝置，其中 上述傾斜角調整部於在裝置外部與上述基板保持部之間進行上述基板之搬入及搬出之期間，以上述發光面成為水平姿勢之方式，調整上述傾斜角度，藉而使鉛直方向上之上述加熱機構與上述基板保持部之間隔大於自上述發光面射出上述光之期間之上述間隔。
  6. 如請求項1至4中任一項之基板處理裝置，其進而具備： 遮光構件，其自上述旋轉軸之相反側包圍上述加熱機構，將於上述基板之一主面反射之反射光遮光。
  7. 如請求項1至4中任一項之基板處理裝置，其中 上述發光元件具有上述發光面之相反面即底面，且該基板處理裝置進而具備： 散熱器，其於與上述發光元件之上述底面密接之狀態下，支持上述發光元件。
  8. 一種基板處理方法，其特徵在於，使配置於繞旋轉軸旋轉之基板之一主面之正下方，且自上述基板之端面朝旋轉軸側離開之位置之發光元件之發光面以朝向上述基板之周緣部之方式，相對於水平面傾斜，且於該狀態下，自上述發光面對上述基板之一主面照射光，而將上述基板加熱。
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