基板处理方法和基板处理装置与流程

1.本公开涉及一种基板处理方法和基板处理装置。


背景技术：

2.在专利文献1中，记载了通过对在半导体基板的外周部形成在抗蚀材料膜上的隆起(hump)喷射流体来压碎该隆起的结构。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2012-156454号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种在基板的周缘部形成膜厚更均匀的处理膜的技术。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个方式的基板处理方法是用于在基板表面的周缘部形成处理膜的基板处理方法，该基板处理方法包括：向所述周缘部供给用于形成所述处理膜的处理液；以及使被供给到所述基板表面中的比被供给所述处理液的区域更靠内侧的区域的成形用溶剂与被供给到所述周缘部的所述处理液的靠所述基板的中央侧的边界接触。
10.发明的效果
11.根据一个例示的实施方式所涉及的基板处理方法，提供一种在基板的周缘部形成膜厚更均匀的处理膜的技术。
附图说明
12.图1是示出基板处理系统的一例的立体图。
13.图2是概要性地示出基板处理系统的内部的一例的侧视图。
14.图3是示出涂布单元的一例的示意图。
15.图4是示出控制装置的硬件结构的一例的框图。
16.图5是示出基板处理方法的一例的流程图。
17.图6的(a)～图6的(e)是用于说明基板处理方法的一例的示意图。
18.图7的(a)、图7的(b)是用于说明由于马兰戈尼对流而形成的隆起的形成方法的一例的示意图。
19.图8的(a)～图8的(d)是示出评价例1、2所涉及的工件的评价结果的一例的图。
20.图9的(a)～图9的(d)是示出评价例3、4所涉及的工件的评价结果的一例的图。
21.图10是说明涂布单元中的处理液供给源的变形例的示意图。
22.附图标记说明
23.1：基板处理系统；2：涂布显影装置；11～14：处理模块；21：旋转卡盘；22：旋转驱动
部；31：溶剂供给部；32：处理液供给部；41：处理液供给源；42：溶剂供给源；100：控制装置；r：保护膜(处理膜)；r1：溶剂(成形用溶剂)；r2：处理液；w：工件(基板)。
具体实施方式
24.下面，对各种例示性的实施方式进行说明。
25.在一个例示性的实施方式中，提供一种基板处理方法。基板处理方法用于在基板表面的周缘部形成处理膜，该基板处理方法包括：向所述周缘部供给用于形成所述处理膜的处理液；以及使被供给到所述基板表面中的比被供给所述处理液的区域更靠内侧的区域的成形用溶剂与被供给到所述周缘部的所述处理液的靠所述基板的中央侧的边界接触。
26.根据上述的基板处理方法，能够通过使被供给到基板表面中的比被供给处理液的区域更靠内侧的区域的成形用溶剂与被供给到周缘部的处理液的靠基板的中央侧的边界接触，来去除在供给处理液时由溶剂形成的隆起。因此，能够使由处理液形成的处理膜的膜厚均匀。
27.能够设为以下方式：所述成形用溶剂的挥发性比所述处理液中包含的溶剂的挥发性低。
28.在成形用溶剂的挥发性比处理液中包含的溶剂的挥发性低的情况下，能够使处理液与成形用溶剂的接触时间更长，能够促进利用成形用溶剂进行的成形。因而，能够使处理膜的膜厚更均匀。
29.能够设为以下方式：在供给所述处理液之前还包括向所述基板表面供给所述成形用溶剂。
30.通过在供给处理液之前包括向基板表面供给成形用溶剂，能够在使被供给到基板表面的成形用溶剂以某种程度挥发后供给处理液。因此，能够一边调节基板上残留的成形用溶剂的量一边使成形用溶剂与处理液接触，能够更细致地进行处理膜的膜厚的调整。
31.能够设为以下方式：在供给所述成形用溶剂时，一边使所述基板旋转一边供给所述成形用溶剂，在供给所述成形用溶剂之后且供给所述处理液之前，还包括使所述基板的转速减小。
32.通过在供给成形用溶剂之后且供给处理液之前使基板的转速减小，能够利用转速的变化来调整与处理液接触的成形用溶剂的量。
33.能够设为以下方式：根据所述成形用溶剂的挥发性及供给量，来决定供给所述成形用溶剂与供给所述处理液之间的间隔。
34.通过改变供给成形用溶剂与供给处理液之间的间隔，能够调整在基板上与处理液接触的成形用溶剂的量。因而，通过根据成形用溶剂的挥发性及供给量来调整供给成形用溶剂与供给处理液之间的间隔，能够更加高精度地利用成形用溶剂进行处理膜的成形。
35.能够设为以下方式：在所述处理液中混合有沸点互不相同的多种溶剂。
36.在处理液中混合有沸点互不相同的多种溶剂的情况下，在被供给到基板上的处理液内产生贝纳德对流，抑制了隆起的形成。因而，能够进一步抑制处理膜的膜厚产生偏差。
37.能够设为以下方式：所述沸点互不相同的多种溶剂以大致相同的比例混合。
38.在沸点互不相同的多种溶剂以大致相同的比例混合的情况下，变得容易产生贝纳德对流，因此进一步抑制了隆起的形成。
39.在一个例示性的实施方式中，提供一种基板处理装置。基板处理装置在基板表面的周缘部形成处理膜，该基板处理装置包括：基板保持部，其将所述基板以能够旋转的方式保持；处理液供给部，其向被保持于所述基板保持部的所述基板的所述周缘部供给用于形成所述处理膜的处理液；以及溶剂供给部，其向所述基板表面中的比被供给所述处理液的区域更靠内侧的区域供给成形用溶剂。
40.根据上述的基板处理装置，通过使被供给到基板表面中的比被供给处理液的区域更靠内侧的区域的成形用溶剂与被供给到周缘部的处理液的靠基板的中央侧的边界接触，能够去除在供给处理液时由溶剂形成的隆起。因此，能够使由处理液形成的处理膜的膜厚更均匀。
41.能够设为以下方式：从所述溶剂供给部供给的所述成形用溶剂的挥发性比从所述处理液供给部供给的所述处理液中包含的溶剂的挥发性低。
42.在成形用溶剂的挥发性比处理液中包含的溶剂的挥发性低的情况下，能够使处理液与成形用溶剂的接触时间更长，能够促进利用成形用溶剂进行的成形。因而，能够使处理膜的膜厚更均匀。
43.能够设为以下方式：还包括控制部，该控制部控制所述处理液供给部及所述溶剂供给部，所述控制部根据所述成形用溶剂的挥发性及供给量，来控制从所述溶剂供给部供给所述成形用溶剂与从所述处理液供给部供给所述处理液之间的间隔。
44.通过改变供给成形用溶剂与供给处理液之间的间隔，能够调整在基板上与处理液接触的成形用溶剂的量。因而，通过控制部根据成形用溶剂的挥发性及供给量来调整成形用溶剂的供给与处理液的供给之间的间隔，能够更加高精度地利用成形用溶剂进行处理膜的成形。
45.下面，参照附图来对各种例示性的实施方式进行说明。在说明中，对相同要素或具有相同功能的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。
46.[基板处理系统]
[0047]
图1所示的基板处理系统1是对工件w实施感光性覆膜的形成、该感光性覆膜的曝光以及该感光性覆膜的显影的系统。作为处理对象的工件w例如是基板或者在通过实施规定的处理而形成有膜及电路等的状态的基板。作为一例，工件w所包括的基板是含硅的晶圆。工件w(基板)也可以形成为圆形。作为处理对象的工件w既可以是玻璃基板、掩模基板、fpd(flat panel display：平面显示器)等，也可以是对这些基板等实施规定的处理而得到的中间体。感光性覆膜例如是抗蚀膜。
[0048]
基板处理系统1具备涂布显影装置2、曝光装置3以及控制装置100(控制单元)。曝光装置3是对形成于工件w(基板)的抗蚀膜(感光性覆膜)进行曝光的装置。具体而言，曝光装置3利用液浸曝光等方法来对抗蚀膜的曝光对象部分照射能量射线。在曝光装置3进行曝光处理之前，涂布显影装置2进行在工件w的表面涂布抗蚀剂(处理液)来形成抗蚀膜的处理，在曝光处理之后，涂布显影装置2进行抗蚀膜的显影处理。
[0049]
(基板处理装置)
[0050]
下面，作为基板处理装置的一例，说明涂布显影装置2的结构。如图1和图2所示，涂布显影装置2具备承载件块4、处理块5以及接口块6。
[0051]
承载件块4用于向涂布显影装置2内导入工件w以及从涂布显影装置2内导出工件
w。例如承载件块4能够对工件w用的多个承载件c进行支承，在承载件块4中内置有包括交接臂的搬送装置a1。承载件c收容多张例如圆形的工件w。搬送装置a1将工件w从承载件c取出并交给处理块5，从处理块5接受工件w并使工件w回到承载件c内。处理块5具有多个处理模块11、12、13、14。
[0052]
在处理模块11中内置有涂布单元u1、热处理单元u2以及向这些单元搬送工件w的搬送装置a3。处理模块11通过涂布单元u1及热处理单元u2，来在工件w的表面上形成下层膜。涂布单元u1在工件w上涂布用于形成下层膜的处理液。热处理单元u2进行伴随下层膜的形成要进行的各种热处理。
[0053]
在处理模块12(液处理单元)中内置有涂布单元u1、热处理单元u2以及向这些单元搬送工件w的搬送装置a3。处理模块12通过涂布单元u1及热处理单元u2来进行液处理，该液处理包括在下层膜上形成抗蚀膜。涂布单元u1在下层膜上涂布用于形成抗蚀膜的处理液(抗蚀剂)。热处理单元u2进行伴随覆膜的形成要进行的各种热处理。此外，涂布单元u1具有利用抗蚀液在工件w的周缘形成保护膜(处理膜)的功能。
[0054]
在处理模块13中内置有涂布单元u1、热处理单元u2以及向这些单元搬送工件w的搬送装置a3。处理模块13通过涂布单元u1及热处理单元u2，来在抗蚀膜上形成上层膜。涂布单元u1在抗蚀膜上涂布用于形成上层膜的液体。热处理单元u2进行伴随上层膜的形成要进行的各种热处理。
[0055]
在处理模块14中内置有涂布单元u1、热处理单元u2以及向这些单元搬送工件w的搬送装置a3。处理模块14通过涂布单元u1及热处理单元u2，来对实施了曝光处理的抗蚀膜进行显影处理以及伴随显影处理要进行的热处理。涂布单元u1在完成曝光的工件w的表面上涂布显影液之后，利用洗涤液来冲掉显影液，由此进行抗蚀膜的显影处理。热处理单元u2进行伴随显影处理要进行的各种热处理。作为热处理的具体例，能够列举显影处理前的加热处理(peb：post exposure bake：曝光后烘)、显影处理后的加热处理(pb：post bake：后烘)等。
[0056]
在处理块5内的靠承载件块4侧设置有架单元u10。架单元u10被划分为在上下方向排列的多个层格。在架单元u10的附近设置有包括升降臂的搬送装置a7。搬送装置a7使工件w在架单元u10的层格之间进行升降。
[0057]
在处理块5内的靠接口块6侧设置有架单元u11。架单元u11被划分为在上下方向排列的多个层格。
[0058]
接口块6在与曝光装置3之间进行工件w的交接。例如在接口块6中内置有包括交接臂的搬送装置a8，接口块6与曝光装置3连接。搬送装置a8将配置于架单元u11的工件w交给曝光装置3。搬送装置a8在从曝光装置3接受工件w并使工件w回到架单元u11。
[0059]
[涂布单元]
[0060]
接下来，对处理模块12的涂布单元u1进行详细说明。如图3所示，处理模块12的涂布单元u1包括旋转卡盘21(基板保持部)、旋转驱动部22、支承销23、引导环25、杯26、排气管28以及排液口29。另外，涂布单元u1包括溶剂供给部31和处理液供给部32。溶剂供给部31和处理液供给部32具有供给在工件w的周缘部形成保护膜时使用的处理液的功能。
[0061]
旋转卡盘21将工件w水平地保持。旋转卡盘21经由沿上下方向(铅垂方向)延伸的轴来与旋转驱动部22连接。旋转驱动部22基于从控制装置100输出的控制信号，使旋转卡盘
21以规定的旋转速度旋转。
[0062]
支承销23是能够支承工件w的背面的销，作为一例，在旋转卡盘21的轴的周围设置有三个支承销23。支承销23能够通过升降机构(未图示)来进行升降。通过支承销23在工件w的搬送机构(未图示)与旋转卡盘21之间交接工件w。
[0063]
引导环25设置于由旋转卡盘21保持的工件w的下方，引导环25具有将向工件w的表面供给的处理液朝向排液口引导的功能。另外，以包围引导环25的外周的周围的方式设置有用于抑制处理液的飞散的杯26。杯26在上方具有开口，以能够向旋转卡盘21交接工件w。在杯26的侧周面与引导环25的外周缘之间形成有作为液体的排出通路的空间27。另外，在杯26的下方设置有排气管28和排液口29，该排气管28具有排气口28a，该排液口29用于排出在空间27中移动的液体。
[0064]
另外，在涂布单元u1中设置有用于供给两种处理液的两个处理液供给部。溶剂供给部31从由旋转卡盘21支承的工件w的上方向工件w的表面的中心喷出溶剂(成形用溶剂)。另外，处理液供给部32从由旋转卡盘21支承的工件w的上方向工件w的表面侧的周缘喷出处理液。
[0065]
溶剂供给部31构成为包括喷嘴31a、溶剂供给源31b以及配管31c。另外，处理液供给部32构成为包括喷嘴32a、处理液供给源32b以及配管32c。在溶剂供给部31和处理液供给部32各自的配管上也可以设置由控制装置100控制的开闭阀。也可以设为以下结构：基于来自控制装置100的控制信号将开闭阀在开状态与闭状态之间进行切换，由此将处理液在供给与停止供给之间进行切换。
[0066]
作为从溶剂供给部31供给的溶剂，例如能够列举能够溶解从处理液供给部32供给的处理液(用于形成保护膜的处理液)的溶剂(例如稀释剂)。要求从溶剂供给部31供给的溶剂具有溶解从处理液供给部32供给的用于形成保护膜的处理液的特性。并且，要求在工件w的表面存在已经形成的抗蚀图案等的情况下，从溶剂供给部31供给的溶剂具有不溶解该图案的特性。在这样的条件下，能够根据从处理液供给部32供给的用于形成保护膜的处理液以及形成于工件w的图案的材质等，来选择溶剂的种类。
[0067]
作为从处理液供给部32供给的处理液，例如能够列举在工件w的周缘形成保护膜时使用的处理液(例如抗蚀液)。在后面的说明中，有时将从溶剂供给部31供给的处理液设为溶剂r1，将从处理液供给部32供给的处理液(用于形成保护膜的处理液)设为处理液r2。
[0068]
此外，在本实施方式中使用的、特定的处理液等“溶解”于特定的溶剂不是指在将特定的溶剂混合到特定的处理液中时，构成处理液的各固体成分熔化到溶剂中。即，将构成处理液的各固体成分能够移动的情况称为“溶解”。具体而言，在特定的处理液例如附着于工件w上且不移动的状态下，成为构成处理液的固体成分(例如，在抗蚀液的情况下为树脂颗粒等)相互近接的状态。在将特定的溶剂混合到该状态的处理液中时，溶剂进入构成处理液的固体成分之间。其结果，处理液中的各固体成分能够移动(流动)，成为从附着有该处理液的区域去除处理液的状态。本实施方式中的“溶解”是指以下的状态：如上述那样，构成处理液的各固体成分能够移动，结果是变得能够去除处理液。
[0069]
溶剂供给部31的喷嘴31a和处理液供给部32的喷嘴32a例如安装于沿水平方向延伸的臂等，被设为能够沿水平方向移动。另外，喷嘴31a、32a被设为也能够沿上下方向移动。即，虽然图3中未示出，但在涂布单元u1设置有用于使喷嘴31a、32a沿水平方向及上下方向
移动的移动机构。而且，通过移动机构的动作，喷嘴31a、32a能够在杯26外的待机位置与工件w上方之间移动。
[0070]
也可以是，作为喷嘴31a、32a，尤其是其中的喷嘴32a，均使用处理液的喷出口为某种程度的细径(例如排出口的直径为1mm以下左右)的喷嘴。在像这样使用了细径的喷嘴的情况下，能够通过使喷嘴的位置沿上下方向及水平方向移动，来适当地向工件w上的特定位置供给处理液。但是，喷嘴31a、32a的直径不限定于上述的例子。另外，对于喷嘴31a、32a的形状也不做特别地限定。
[0071]
控制装置100控制涂布显影装置2。控制装置100按照规定的条件使处理模块12执行对工件w实施的液处理。控制装置100例如基于规定的条件使溶剂供给部31、处理液供给部32向工件w供给溶剂、处理液，并且在此时控制工件w的旋转等。控制装置100也可以由用于执行上述的液处理的多个功能模块构成。各功能模块不限于通过执行程序来实现，也可以通过专用的电路(例如逻辑电路)或者将专用的电路集成所得到的集成电路(asic：application specific integrated circuit：专用集成电路)来实现。
[0072]
控制装置100的硬件例如也可以由一个或多个控制用的计算机构成。如图4所示，控制装置100包括电路201来作为硬件上的结构。电路201也可以由电路元件(circuitry)构成。电路201也可以包括处理器202、存储器203、存储装置204、驱动器205以及输入输出端口206。
[0073]
处理器202与存储器203和存储装置204中的至少一方相协作地执行程序，经由输入输出端口206执行信号的输入输出，由此构成上述的各功能模块。存储器203和存储装置204存储控制装置100所使用的各种信息、程序等。驱动器205是分别驱动涂布显影装置2的各种装置的电路。输入输出端口206用于在驱动器205与构成涂布显影装置2的各部之间进行信号的输入输出。
[0074]
基板处理系统1既可以具备一个控制装置100，也可以具备由多个控制装置100构成的控制器组(控制部)。在基板处理系统1具备控制器组的情况下，例如多个功能模块既可以分别由互不相同的一个控制装置来实现，也可以由两个以上的控制装置100的组合来实现。在控制装置100由多个计算机(电路201)构成的情况下，多个功能模块也可以分别由一个计算机(电路201)来实现。另外，控制装置100也可以由两个以上的计算机(电路201)的组合来实现。控制装置100也可以具有多个处理器202。在该情况下，多个功能模块既可以分别由一个处理器202来实现，也可以由两个以上的处理器202的组合来实现。也可以是，将基板处理系统1的控制装置100的一部分功能设置于与基板处理系统1相分别的其它装置，并且使该装置经由网络与基板处理系统1连接，来实现本实施方式中的各种动作。例如，如果将多个基板处理系统1的处理器202、存储器203以及存储装置204的功能集中地由一个或由多个其它装置来实现，则也能够远程地统一管理和控制多个基板处理系统1的信息、动作。
[0075]
接下来，对在基板处理系统1中执行的工件w的处理进行说明。控制装置100例如通过下面的过程来控制涂布显影装置2以对工件w执行处理。首先，控制装置100控制搬送装置a1，以将承载件c内的工件w搬送到架单元u10，控制搬送装置a7，以将该工件w配置于处理模块11用的层格。
[0076]
接着，控制装置100控制搬送装置a3，以将架单元u10的工件w搬送到处理模块11内的涂布单元u1及热处理单元u2。另外，控制装置100控制涂布单元u1及热处理单元u2，以在
该工件w的表面上形成下层膜。之后，控制装置100控制搬送装置a3，以使形成有下层膜的工件w回到架单元u10，控制搬送装置a7，以将该工件w配置于处理模块12。
[0077]
接着，控制装置100控制搬送装置a3，以将架单元u10的工件w搬送到处理模块12内的涂布单元u1及热处理单元u2。控制装置100控制涂布单元u1及热处理单元u2，以在工件w的下层膜上形成抗蚀膜。在后文中叙述在处理模块12中进行的液处理方法的一例。之后，控制装置100控制搬送装置a3，以使工件w回到架单元u10，控制搬送装置a7，以将该工件w配置于处理模块13用的层格。
[0078]
接着，控制装置100控制搬送装置a3，以将架单元u10的工件w搬送到处理模块13内的涂布单元u1及热处理单元u2。另外，控制装置100控制涂布单元u1及热处理单元u2，以在该工件w的抗蚀膜上形成上层膜。之后，控制装置100控制搬送装置a3，以将工件w搬送到架单元u11。
[0079]
接着，控制装置100控制搬送装置a8，以将收容于架单元u11的工件w输送到曝光装置3。然后，在曝光装置3中，对形成于工件w的抗蚀膜实施曝光处理。之后，控制装置100控制搬送装置a8，以从曝光装置3接受被实施了曝光处理的工件w，并将该工件w配置于架单元u11中的处理模块14用的层格。
[0080]
接着，控制装置100控制搬送装置a3，以将架单元u11的工件w搬送到处理模块14的热处理单元u2。然后，控制装置100控制涂布单元u1及热处理单元u2，以执行伴随显影处理要进行的热处理以及显影处理。通过以上过程，控制装置100结束对一张工件w进行的基板处理。
[0081]
[基板处理方法]
[0082]
接着，说明在处理模块12中进行的基板处理方法的一例。在此，作为液处理方法，对在工件w的表面的周缘部w1(参照图6的(c)和图6的(d))形成由抗蚀膜构成的保护膜的方法进行说明。在工件w的周缘部w1形成的保护膜是为了保护工件w的表面中的与形成有抗蚀图案的中央部分不同的区域而设置的。此外，在处理模块12中，在工件w的表面中的周缘部w1以外的区域也进行形成保护膜的处理，但是省略对在周缘部w1以外的区域形成保护膜的说明。
[0083]
图5是示出用于在工件w的表面的周缘部w1形成由处理液r2构成的保护膜的处理过程的一例流程图。另外，图6的(a)～图6的(e)是说明图5所示的各过程中的工件w的周缘部w1及其附近的状况的图。此外，在图6中，有时仅示出工件w的截面的一部分(周缘部的周边)。
[0084]
如图5所示，控制装置100执行步骤s01。在步骤s01中，控制装置100控制搬送装置a3和涂布单元u1的支承销23，将工件w支承在涂布单元u1中的旋转卡盘21上。之后，控制装置100通过使旋转驱动部22进行驱动来使工件w开始旋转。作为一例，此时的工件w的转速被设为100rpm～2000rpm左右。
[0085]
接着，控制装置100执行步骤s02。在步骤s02中，控制装置100在通过使旋转驱动部22进行驱动来使工件w旋转的状态下，控制溶剂供给部31来从喷嘴31a向工件w的表面的中心喷出溶剂。被供给到工件w的表面的中心的溶剂由于工件w的旋转而沿工件w的径向扩散。由此，如图6的(a)所示，溶剂r1附着在工件w的表面。之后，控制装置100执行步骤s03。在步骤s03中，控制装置100控制溶剂供给部31，来使喷嘴31a停止喷出溶剂。停止喷出溶剂的定
时能够设为从喷嘴31a喷出了规定量的溶剂的定时。向工件w供给的溶剂的供给量(来自喷嘴31a的喷出量)例如能够设为使溶剂充分地遍布工件w的表面的程度，但也能够设定为适于形成后述的保护膜的条件。
[0086]
接着，控制装置100执行步骤s04。在步骤s04中，控制装置100在使工件w旋转的状态下待机，直至经过规定时间为止。规定时间能够基于残留于工件w的周缘部的溶剂的量来设定。关于这点在后文中叙述。保持使工件w旋转的状态，直至经过规定时间为止(s04：“否”的期间)。
[0087]
在经过了规定时间之后(s04：“是”)，控制装置100执行步骤s05。在步骤s05中，控制装置100通过使旋转驱动部22进行驱动来调整工件w的转速。有时为了控制溶剂向外周方向的移动而调整工件w的转速。在调整转速的情况下，作为一例，能够列举为了暂时抑制溶剂向外周方向的移动速度而减小(降低)转速的控制。但是，转速的调整不限定于上述内容。此外，在后级的供给处理液的情况下，也可以恢复原来的转速(在步骤s01时设定的转速)。此外，也可以不进行该步骤s05。
[0088]
接着，控制装置100执行步骤s06。在步骤s06中，控制装置100在通过使旋转驱动部22进行驱动来使工件w旋转的状态下，控制处理液供给部32，来从喷嘴32a向工件w的周缘部喷出处理液。此时，如图6的(b)所示，首先，使喷嘴32a从工件w的径向外侧朝向中心沿水平方向移动(向内扫描工序)。之后，如图6的(c)所示，使喷嘴32a从工件w的中心朝向直径方向外侧沿水平方向移动(向外扫描工序)。在使喷嘴32a沿水平方向移动期间，持续进行工件w的旋转以及来自喷嘴32a的处理液的供给。由此，向工件w的周缘部供给处理液r2。
[0089]
接着，控制装置100执行步骤s07。在步骤s07中，控制装置100使工件w的表面干燥。作为一例，能够列举以下方法：控制装置100通过使旋转驱动部22进行驱动来使工件w旋转，由此将残留于工件w的表面的溶剂r1向工件w的外侧方向甩出。另外，通过使工件w继续旋转，也促进了溶剂r1的挥发(干燥)，并且，通过使处理液r2干燥来形成保护膜r。其结果，从工件w表面去除了溶剂r1，在工件w表面的周缘部w1形成由处理液r2构成的保护膜r。
[0090]
在上述的一系列处理中，保护膜r的形状根据处理液r2与溶剂r1接触而发生变化。图6的(d)是对将处理液r2供给到工件w的周缘部的时间点的工件w的周缘部附近进行了放大的图。如图6的(d)所示，沿工件w的周缘部w1环状地涂布处理液r2。如上所述，经过向内扫描工序及向外扫描工序，有时在被环状地进行了涂布的处理液r2的内周侧形成隆起r21。隆起r21是相对于其它区域极高地鼓起的区域(凸起)，能够环状地形成于处理液r2的内周侧。认为隆起r21是由于涂布于工件w的表面的处理液r2中的马兰戈尼对流而形成的。
[0091]
马兰戈尼对流是在滞留于工件w的表面上的处理液r2内发生的流动，是在处理液r2挥发时处理液朝向作为处理液r2的轮廓的部分沿横向(水平方向)移动而发生的。图7的(a)和图7的(b)示意性地示出了由于在处理液r2的周缘产生的马兰戈尼对流而形成隆起的情形的一例。如图7的(a)所示，当在工件w上的处理液r2中产生马兰戈尼对流时，构成处理液的固体成分r20(例如，在抗蚀液的情况下为树脂颗粒等)乘着该对流向作为处理液r2的轮廓的部分移动。作为处理液r2的轮廓的部分是处理液r2的内周侧的端部，该处理液中的固体成分r20向内周侧集中并析出，结果如图7的(b)所示，有时形成厚度比其它区域的厚度大的隆起r21。在处理液r2就这样干燥并形成了保护膜r的情况下，保护膜r以残留有隆起r21的状态形成。
[0092]
另一方面，在该阶段为存在被喷出到工件w的表面的溶剂r1的状态。在比被供给到工件w的表面的处理液r2更靠内侧的区域(图6的(c)和图6的(d)所示的内侧区域w2)存在溶剂r1。因此，如图6的(d)所示，被供给到周缘部w1的处理液r2与残留于内侧区域w2的溶剂r1在它们的边界处接触。
[0093]
此时，由于溶剂r1具有溶解处理液r2(保护膜r)的特性，因此在溶剂r1通过工件w的旋转的离心力向工件w的外侧方向移动时，溶剂r1一边使一部分处理液r2溶解一边移动。其结果，处理液r2的一部分与溶剂r1一起向工件w的外侧方向飞散，因此如图6的(e)所示，在将处理液r2的一部分与溶剂r1一起去除了的状态下形成保护膜r。此时，在曾经存在于与隆起r21相当的区域的处理液r2也伴随着溶剂r1的移动而向工件w的外侧方向移动。因此，在溶剂r1移动之后，能够减少如隆起r21这样具有相对于保护膜r的其它区域凸出的高度(厚度)的区域。也就是说，通过溶剂r1来调整保护膜r的形状，以使保护膜r的表面形状变得平滑。
[0094]
此外，在将处理液r2供给到工件w上的时间点工件w上残留的溶剂r1的量多的情况下，有可能伴随着溶剂r1的移动将处理液r2去除到无法适当地形成保护膜r的程度。另一方面，在将处理液r2供给到工件w上的时间点工件w上残留的溶剂r1的量少的情况下，有可能在处理液r2未被溶剂r1适度地去除而残留有隆起r21的状态下形成保护膜r。因而，要求控制溶剂r1与处理液r2的接触，以防止产生残留隆起r21的状态并且适当地形成保护膜r。作为调节在将处理液r2供给到工件w上的时间点的溶剂r1的残留量的要素，能够列举向工件w上供给溶剂r1的供给量、从供给溶剂r1之后起至供给处理液r2为止的待机时间、工件w的转速等。根据溶剂r1的特性(粘度等)、处理液r2的特性(粘度、密度等)、保护膜r的大小(宽度、高度)等来适当地调节这些要素，由此能够更均匀地形成保护膜r。控制装置100也可以根据溶剂r1及处理液r2的种类、溶剂r1的供给量，来调整待机时间及工件w的转速。
[0095]
另外，在使用挥发性高的溶剂来作为溶剂r1的情况下，想到溶剂r1在扩散到被供给处理液r2的区域之前就挥发了。因此，想到使用挥发性低至某种程度的溶剂来作为溶剂r1。例如，处理液r2是在溶剂中分散有各固体成分的状态的药剂，但是能够列举将挥发性比处理液r2中的溶剂的挥发性低的溶剂用作溶剂r1。作为这样的溶剂的组合，例如，作为溶剂r1(成形用溶剂)，能够列举选择沸点为100℃～150度左右的沸点较低的有机溶媒，具体而言，异丙醇、乙酸乙酯、1，1，1-三氯乙烷、2-甲氧基-1-甲基乙酸乙酯、1，2-二氯乙烯、乙酸异丙酯、1-甲氧基-2-丙醇等。另外，作为处理液r2中的溶剂，能够列举选择沸点为180℃～270℃左右的沸点较高的有机溶媒，具体而言，氯苯、苯乙烯、三氯乙烯、甲苯、异丁醇、二丙二醇、2-丁醇等。此外，即使在溶剂r1的挥发性高的情况下，也能够通过调整供给量等，在存在溶剂r1的状态下供给处理液r2并使溶剂r1与处理液r2接触。
[0096]
通过以上的处理，在工件w的周缘部形成图6的(e)所示的保护膜r。此外，在图5中仅说明了对工件w供给处理液及溶剂，但是为了实现处理液的固定、或者促进通过溶剂进行的去除处理等，也可以在各步骤之间进行加热处理、干燥处理等。在进行加热处理的情况下，例如也可以将工件w移动到热处理单元u2来进行热处理。
[0097]
[关于保护膜形状根据处理过程的不同而发生的变化]
[0098]
一边参照图8和图9所示的评价结果，一边说明溶剂r1的供给量给保护膜r的形状带来影响。在此，说明使用从供给了溶剂r1之后起至供给处理液r2为止的待机时间互不相
同的四个评价例进行评价而得到的结果。
[0099]
(评价例1)
[0100]
作为评价例1，将从直径300mm的工件w的周缘起的6mm的范围设为周缘部w1，基于图5所示的过程在该区域形成了保护膜。但是，没有进行步骤s05所示的供给溶剂r1后的转速调整。使用稀释剂来作为溶剂r1，一使边工件w以1500rpm的转速旋转，一边供给稀释剂。之后，在经过了5秒的待机时间之后供给处理液r2，一边维持转速一边使溶剂r1及处理液r2干燥，由此形成了保护膜r。通过上述的过程，得到评价例1所涉及的工件w。
[0101]
(评价例2～4)
[0102]
作为评价例2～4，除了将待机时间分别设为6秒、7秒、9秒这一点以外，通过与评价例1同样的过程得到评价例2～4所涉及的工件w。
[0103]
(边界的评价)
[0104]
对评价例1～4各自的工件w拍摄了保护膜r的内周侧的边界部分。另外，基于根据拍摄结果得到的图像的浓度信息与保护膜r的膜厚之间的相关性来估计了保护膜r的膜厚。在图8和图9中示出其结果。
[0105]
图8的(a)和图8的(b)是评价例1所涉及的结果的一例，图8的(c)和图8的(d)是评价例2所涉及的结果的一例，图9的(a)和图9的(b)是评价例3所涉及的结果的一例，图9的(c)和图9的(d)是评价例4所涉及的结果的一例。另外，图8的(a)、图8的(c)、图9的(a)和图9的(c)示出了拍摄保护膜r周边得到的结果的一例。在各图中，图像上端是工件w的端部及侧面的一部分，图像下端是工件w的中央侧。另外，在图像的上方表示拍摄了保护膜r的区域。另外，图8的(b)、图8的(d)、图9的(b)及图9的(d)示意性地示出保护膜r的膜厚。各图中的横轴(distance：距离)是距中心的距离，随着横轴变大而去向周缘部。
[0106]
关于评价例1，如图8的(a)所示，确认出在保护膜r的边界(与工件w表面之间的边界面)处有少许空隙。另外，如图8的(b)所示，边界处的保护膜r的膜厚变化也无法称为平滑的状态。此外，确认出保护膜r的膜厚t1与不供给溶剂r1的情况相比薄了约35％。据此，可推测出，在溶剂r1向外侧方向飞散时，处理液r2一部分被整体地去除。此外，在相比于评价例1缩短了待机时间的情况下，没有残留处理液r2，没有形成保护膜r。
[0107]
关于评价例2，如图8的(c)所示，确认出保护膜r的边界(与工件w表面之间的边界面)是平滑的。另外，如图8的(d)所示，边界处的保护膜r的膜厚变化是平滑的。此外，确认出保护膜r的膜厚t1与不供给溶剂r1的情况相比薄了约30％。当与评价例1进行比较时，可推测出在溶剂r1向外侧方向飞散时被去除的处理液r2的量减少了。
[0108]
关于评价例3，如图9的(a)所示，确认出保护膜r的边界(与工件w表面之间的边界面)为残留有由于隆起产生的凸起rp的状态。另外，如图9的(b)所示，边界处的保护膜r的膜厚的变化成为凸起rp的部分凸出的状态。此外，保护膜r的膜厚t1与不供给溶剂r1的情况相比是同等的膜厚，但是确认出凸起rp的部分的膜厚t2(高度)与在不供给溶剂r1的情况下形成的凸起相比薄了约19％。据此，可推测出，虽然通过溶剂r1去除了一部分隆起，但是未能充分地进行去除。
[0109]
关于评价例4，如图9的(c)所示，确认出保护膜r的边界(与工件w表面之间的边界面)为残留有由于隆起产生的凸起rp的状态。另外，如图9的(d)所示，边界处的保护膜r的膜厚的变化成为凸起rp的部分凸出的状态。此外，保护膜r的膜厚t1与不供给溶剂r1的情况相
比是同等的膜厚，凸起rp的部分的膜厚t2(高度)与不供给溶剂r1的情况相比也是同等的膜厚。据此，可确认出，如果延长供给溶剂r1之后的待机时间，则得不到由溶剂r1带来的保护膜r的成形效果。
[0110]
通过如上述的评价例1～4那样改变待机时间，确认出由溶剂r1带来的与保护膜r的成形(特别地，由于隆起产生的凸起的去除)有关的效果发生变化。因而，通过根据溶剂r1及处理液r2的种类来适当地调整供给溶剂r1后的待机时间，能够得到表面形状平整的保护膜r。
[0111]
[变形例]
[0112]
接着，作为上述实施方式的变形例，说明通过变更处理液供给部32的结构并变更处理液r2的结构来调整保护膜r的形状的方法。
[0113]
在上述实施方式中，说明了认为涂布于工件w的表面的处理液r2中的马兰戈尼对流是形成隆起r21的原因这一点。如上所述，马兰戈尼对流是在处理液r2挥发时处理液朝向作为处理液r2的轮廓的部分沿横向(水平方向)移动所产生的。在该处理液的固体成分沿横向移动为形成隆起r21的原因的情况下，考虑通过抑制处理液的固体成分沿横向的移动来抑制隆起r21的形成。也就是说，通过阻碍处理液r2中的马兰戈尼对流来防止形成隆起r21。作为阻碍马兰戈尼对流的方法的一例，考虑使处理液r2中产生贝纳德对流的方法。贝纳德对流是在流体中形成有温度梯度或浓度梯度的情况下在流体内部产生的对流。在处理液r2中，考虑利用溶剂的挥发性来形成浓度梯度。作为一例，考虑通过在处理液r2内混合沸点互不相同的两种溶剂，由此利用一种溶剂从处理液r2的表面的挥发来形成浓度梯度。
[0114]
作为一例，作为沸点互不相同的两种溶剂，使用以作为溶剂r1与处理液r2中的溶剂的关系而例示出的沸点的关系为基准的两种溶剂。使用将它们以大致等量的方式混合而成的溶剂来作为处理液r2的溶剂，由此低沸点侧的溶媒的挥发比高沸点侧的溶媒的挥发更加得到促进。其结果，在工件w上的混合液整体中，主要在同气氛气体接触的混合液表层附近与其下方之间，处理液r2的浓度产生偏差，从而产生用于消除该偏差的贝纳德对流。当像这样在混合液中整体地产生贝纳德对流时，在混合液中产生强烈的马兰戈尼对流的部分，贝纳德对流与马兰戈尼对流发生干扰。此时，以往因马兰戈尼对流产生的固体成分的移动被抑制，其结果，认为能够使由于马兰戈尼对流而产生的隆起r21相对于保护膜的其它部分的厚度相对地减小。
[0115]
图10示出以下的装置结构的例子，在该装置结构中，在处理液供给部32的处理液供给源32b的上游设置有用于贮存使固体成分分散在一种溶剂中所得到的处理液的处理液供给源41和用于贮存其它种类的溶剂的溶剂供给源42，在处理液供给源32b内将来自这些供给源的液体进行混合。
[0116]
也可以是，通过将从处理液供给源41供给的处理液与从溶剂供给源42供给的溶剂进行混合，来制成两种溶剂混合而成的处理液r2。处理液供给源32b具有贮存混合了溶剂的状态的处理液并向喷嘴32a供给该处理液的功能。通过这样的结构，能够利用处理液供给源32b来调整两种溶剂的混合浓度。此外，为了促进处理液供给源32b中的混合，例如也可以将供给路径设计为：从处理液供给源41向处理液供给源32b以右旋回的方式供给处理液，并从溶剂供给源42向处理液供给源32b以左旋回的方式供给溶剂。另外，在两种溶剂混合而成的液体中可能发生溶剂的分离。因而，如图10所示，也可以针对处理液供给源32b设置循环流
路32d，以一边使处理液供给源32b内的液体循环一边使两种溶剂混合的方式进行混合。
[0117]
在如上所述那样从喷嘴32a向工件w供给将两种溶剂混合而成的处理液r2来形成保护膜r之后，也可以对形成于工件w的保护膜r进行评价，来调整溶剂的混合比等。通常，在将等量的两种溶剂进行了混合的情况下，认为容易产生贝纳德对流，但是也可以在确认了实际形成的保护膜r的形状等的基础上调整溶剂的混合比等。
[0118]
[作用]
[0119]
根据上述的基板处理装置(涂布显影装置2)以及基板处理方法，使被供给到工件w的表面中的比被供给处理液区域更靠内侧的区域的成形用溶剂即溶剂r1与被供给到周缘部的处理液r2的靠工件w的中央侧的边界接触。由此，能够通过溶剂r1来去除在供给处理液r2时形成的隆起r21。因此，能够使由处理液r2形成的作为处理膜的保护膜r的膜厚均匀。
[0120]
当如上述的处理液r2的供给方法那样通过向内扫描工序及向外扫描工序来将处理液r2涂布于工件w的周缘部时，容易形成隆起r21。对此，以往采用一种以从隆起r21的上方压碎隆起r21的方式供给溶剂等的方法。由于工件w上的隆起r21极小，因此若从上方供给溶剂等，则可能不仅将隆起r21去除还将周边的处理液也被去除。另外，即使去除了隆起r21，若保护膜r的厚度不均匀，则可能变得无法适当地进行后级的保护膜r的去除工序等。与此相对地，根据上述的结构，使被供给到工件w的中央侧的成形用溶剂即溶剂r1与容易形成隆起r21的处理液r2的靠工件w的中央侧的边界接触。由此，能够通过被溶剂r1来溶解处理液r2，并在使隆起r21降低了的状态下形成作为处理膜的保护膜r。因而，能够使处理膜的膜厚均匀。
[0121]
此外，如基板处理装置(涂布显影装置2)及基板处理方法这样，当一边使工件w旋转一边使溶剂r1与处理液r2的靠工件w的中央侧的边界接触时，溶解后的处理液r2与溶剂r1一同伴随着工件w的旋转向外侧方向飞散。因而，也防止了由于隆起r21产生的处理液r2在工件w表面的残留。
[0122]
另外，在如上所述那样成形用溶剂的挥发性比处理液r2中包含的溶剂的挥发性低的情况下，能够延长处理液与成形用溶剂的接触时间，能够促进利用成形用溶剂进行的成形。因而，能够使处理膜的膜厚更均匀。
[0123]
另外，当在供给处理液r2之前向工件w的表面供给作为成形用溶剂的溶剂r1的情况下，能够在使被供给到工件w表面的溶剂r1挥发了某种程度后供给处理液r2。因此，能够一边调节工件w上残留的溶剂r1的量，一边使溶剂r1与处理液r2接触。因而，能够更细致地进行处理膜的膜厚的调整。
[0124]
另外，在供给了作为成形用溶剂的溶剂r1之后且供给处理液r2之前使工件w的转速减小的情况下，能够利用转速的变化来调整与处理液接触的成形用溶剂的量。此外，也可以省略该转速的调整工艺。
[0125]
另外，通过改变供给作为成形用溶剂的溶剂r1与供给处理液r2之间的间隔，能够调整在工件w上与处理液r2接触的成形用溶剂的量。因而，通过根据溶剂r1的挥发性及供给量来调整供给溶剂r1与供给处理液r2之间的间隔，能够更高精度地进行利用溶剂r1进行的处理膜的成形。
[0126]
另外，如上述的变形例中说明的那样，当在处理液r2中混合有沸点互不相同的多种溶剂的情况下，在被供给到工件w上的处理液r2内产生贝纳德对流，抑制了隆起r21的形
成。因而，进一步抑制了产生处理膜的膜厚的偏差。
[0127]
另外，能够设为沸点互不相同的多种溶剂以大致相同的比例混合的方式。在该情况下，由于变得容易产生贝纳德对流，因此进一步抑制了隆起的形成。此外，如上所述，也可以考虑其它条件等来调整混合比。
[0128]
以上，对各种例示性的实施方式进行了说明，但是不限定于上述的例示的实施方式，也可以进行各种省略、置换以及变更。另外，能够组合不同实施方式中的要素来形成其它实施方式。
[0129]
例如，基板处理装置(涂布显影装置2)中的各部的配置是一例，可适当变更。例如，用于向工件w供给溶剂及处理液的结构可适当变更。另外，喷嘴31a、32a的配置、溶剂供给源31b、处理液供给源32b的配置、配管31c、32c的配置等也可适当变更。另外，包括旋转卡盘21(基板保持部)、旋转驱动部22、引导环25以及杯26等的涂布单元u1的各部的结构也可适当变更。
[0130]
另外，在上述的例示性的实施方式中，作为在工件w的周缘部形成保护膜r的单元，说明了进行基板处理的处理模块12的涂布单元u1，但是也可以将同样的功能设置于其它模块的其它单元。
[0131]
另外，在上述的例示性的实施方式中，说明了一边使工件w旋转一边供给溶剂r1及处理液r2的情况，但是在供给溶剂r1及处理液r2时也可以不使工件w旋转。能够通过工件w的旋转来使溶剂r1向外周移动。
[0132]
根据以上的说明，在本说明书中出于说明的目的描述了本公开的各种实施方式，应理解在不脱离本公开的范围及主旨的情况下可以进行各种变更。因而，本说明书中公开的各种实施方式的意图并不在于进行限定，真正的范围及主旨由所附权利要求书表示。