基板处理方法以及基板处理装置转让专利
申请号 : CN200610163747.4
文献号 : CN100585797C
文献日 : 2010-01-27
发明人 : 寺田正一 , 水野刚资 , 上原健
申请人 : 东京毅力科创株式会社
摘要 :
本发明的基板处理方法，向在表面具有凹凸的基板供给涂敷液而在基板表面上形成涂敷膜，向旋转的基板供给涂敷液，在基板的表面上形成涂敷膜，对形成有涂敷膜的基板加热，调整涂敷膜的蚀刻条件。接着，对旋转的基板供给蚀刻液，对涂敷膜进行蚀刻后，对基板供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷膜。其后，对基板进行加热而使涂敷膜固化。由此，无需经过化学机械研磨那样的高负荷工艺，可实现均匀且高精度的涂敷膜的平坦化。
权利要求 :
1.一种基板处理方法，相对于在表面具有凹凸的基板形成平坦状 的涂敷膜，其特征在于，包括以下工序：向表面具有凹凸的上述基板供给涂敷液，在该基板的表面上形成 涂敷膜的第一涂敷工序；
在对形成有上述涂敷膜的基板进行加热时，调整加热时间，从而 调整上述涂敷膜的蚀刻条件的第一干燥工序；
在上述第一干燥工序后，对基板进行冷却的第一冷却工序；
供给对形成在上述基板上的涂敷膜进行蚀刻的蚀刻液，对上述涂 敷膜进行蚀刻的蚀刻工序；
对上述基板供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷膜的第 二涂敷工序；
在上述第二涂敷工序后，对上述基板进行加热而使涂敷膜固化的 第二干燥工序；
在上述第二干燥工序后，对基板进行冷却的第二冷却工序。
2.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在上述第二 冷却工序后，反复进行上述第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷 却工序。
3.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，反复进行上 述第一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂 敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工序。
4.如权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，在反复进行 的蚀刻工序中，或者是第一次蚀刻使用HF、BHF的氟酸液，第二次蚀 刻使用盐酸、硫酸的酸液或NaOH、KOH的碱液；或者是第一次蚀刻使 用NaOH、KOH的碱液，第二次蚀刻使用盐酸、硫酸的酸液。
5.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在反复进行 上述第一涂敷工序、第一干燥工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第 二干燥工序时，将第一次处理结束后的多个基板依次暂时收纳在暂存 单元内，批次的最后的基板结束上述第一涂敷工序后，从上述暂存单 元依次运出的基板开始第二次的处理。
6.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在上述第一 以及第二涂敷工序中，使基板在水平方向上旋转，向基板表面供给涂 敷液，在上述蚀刻工序中，使基板在水平方向上旋转，向基板表面供 给蚀刻液。
7.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在上述第一 干燥工序以及第二干燥工序中，使基板在水平方向上旋转，并且向基 板供给干燥气体。
8.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，上述蚀刻液 的温度被调整到既定温度。
9.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，上述蚀刻液 的浓度被调整到既定浓度。
10.如权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，上述蚀刻液 是涂敷液的溶剂，HF、BHF的氟酸液，盐酸、硫酸的酸液或Na0H、KOH 的碱液中的任一种。
11.一种基板处理装置，相对于在表面具有凹凸的基板供给涂敷 液，在上述基板的表面上形成涂敷膜，其特征在于，包括：保持上述基板而使其可水平地旋转的保持机构；
向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷液的涂敷液供给喷 嘴；
供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在保持于上述 保持机构的上述基板上的涂敷膜进行蚀刻；
加热上述基板的加热机构；
调整上述加热机构的温度的温度调整机构；
冷却上述基板的冷却机构；
进行上述保持机构的旋转控制、上述涂敷液供给喷嘴以及蚀刻液 供给喷嘴的供给控制、以及上述温度调整机构的温度控制的控制机构，上述控制机构执行以下步骤：向借助上述保持机构旋转的基板供 给涂敷液，在基板表面上形成涂敷膜的步骤；
其后，对形成有上述涂敷膜的上述基板进行加热，调整上述涂敷 膜的蚀刻条件的步骤；
对上述基板进行冷却的步骤；
向上述基板供给蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀刻的步骤；
其后，向上述基板供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷 膜的步骤；
其后，加热上述基板而使涂敷膜固化的步骤。
12.如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，上述加热 机构内置在上述保持机构内。
13.如权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 液是涂敷液的溶剂，HF、BHF的氟酸液，盐酸、硫酸的的酸液或NaOH、 KOH的碱液中的任一种。
14.一种基板处理装置，相对于在表面具有凹凸的基板供给涂敷 液，在上述基板的表面上形成涂敷膜，其特征在于，包括：在上述基板的表面上形成涂敷膜的涂敷单元；
对形成于上述基板的涂敷膜进行蚀刻的蚀刻单元；
具有对上述基板进行加热的加热机构的加热单元；
调整上述加热机构的温度的温度调整机构；
具有冷却上述基板的冷却机构的冷却单元；
在上述涂敷单元、蚀刻单元、加热单元以及冷却单元之间运入以 及运出上述基板的运送单元；
控制上述各单元以及上述温度调整机构的控制机构，
上述涂敷单元包括：保持上述基板而使其可水平地旋转的保持机 构；和向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷液的涂敷液供给喷 嘴；
上述蚀刻单元包括：保持上述基板而使其可水平地旋转的保持机 构；供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述基板上 的涂敷膜进行蚀刻；
上述控制机构执行如下步骤：向借助上述涂敷单元的保持机构旋 转的基板供给涂敷液，在基板表面上形成涂敷膜的步骤；对形成有上 述涂敷膜的上述基板进行加热，调整上述涂敷膜的蚀刻条件的步骤； 向上述基板供给蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀刻的步骤；向上述基板 供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷膜的步骤；其后，加热 上述基板而使涂敷膜固化的步骤。
15.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 单元具有向上述基板供给抑制蚀刻的清洗液的清洗液供给喷嘴。
16.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，可以由上 述运送单元交接上述基板，并具有可收纳多个上述基板的暂存单元。
17.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 单元具有向上述基板供给干燥气体的干燥气体供给喷嘴。
18.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 单元包括可供给相互不同种类的蚀刻液的多个单元，可使用根据涂敷 膜的膜厚等条件而选择的蚀刻单元。
19.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 单元在连接蚀刻液供给源与蚀刻液供给喷嘴的供给管路上，具有将蚀 刻液的温度调整到既定温度的温度调整机构。
20.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述蚀刻 单元具有将蚀刻液的浓度调整到既定浓度的浓度调整机构。
21.如权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，上述涂敷 单元具有供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述基 板上的涂敷膜进行蚀刻。
说明书 :
技术领域
本发明涉及基板处理方法以及基板处理装置，更详细地说，涉及例 如在半导体晶片或LCD基板等基板上涂敷涂敷液、在基板表面上形成 涂敷膜的基板处理方法及其装置。
背景技术
以往，伴随着半导体器件的高集成化，采用在基板上多层布线的技 术，作为使多层布线中的布线即电路图形彼此绝缘的膜，使用称为SOG (Spin-on-Glass)的硅氧化膜类玻璃。
上述SOG膜的成膜方法一般来说是以下方法：通过旋涂法将溶于 有机溶剂中的玻璃成分涂敷在基板上，通过其后的干燥、烘焙、固化 等热处理进行烧结，使玻璃成分结合而成膜。
可是，因为在基板的表面上形成有凹凸的电路图形，所以若实施 通常的旋涂法·热干燥，则会产生与凹凸的高低差形状相应的、膜表 面的形状不均匀性，给后续的工序带来障碍。例如，在有光刻工序的 情况下，会产生如下问题：由于焦点深度不同而导致线宽(CD)的恶 化，或者伴随着膜的堆积而使高低差变大等。
因此，需要使涂敷膜平坦化。作为使该涂敷膜平坦化的方法，公 知的化学机械研磨(CMP)技术为：通过热处理使涂敷膜固化后，将含 有机械方式的研磨粒子以及化学方式的研磨粒子的研磨液滴落到研磨 部件即研磨布的表面上，将该研磨布的表面按压到基板的涂敷膜上， 将涂敷膜的一部分除去。
此外，作为不经过上述CMP那样的高负荷工艺的其他平坦化方 法，公知的涂敷方法及装置为：向具有凹凸面的基板表面供给涂敷液， 利用扫描板将涂敷膜在基板表面上较薄地摊开而涂敷，并且，从狭缝 状喷嘴利用空气压力均等地按压(参照日本国特开平7-47324号公 报、权利要求书、图1、2、4)。此外，其他公知的涂敷方法及装置为： 向基板表面供给涂敷液后，供给含有溶剂蒸汽的气体，从而较薄且均 匀地形成涂敷膜(参照日本国特开平11-329938号公报(第0142段、 图8、13))。
但是，在特开平7-47324号公报记载的技术中，因为朝向涂敷液 吹出空气，所以涂敷液挥发而固化，其结果，流动性降低，产生了不 能充分实现涂敷膜的均匀化的问题。
在特开平11-329938号公报记载的技术中，因为向涂敷液送出溶 剂蒸汽，所以与前者相比可抑制涂敷液的挥发，但是由于处理部周围 环境的影响，所以与前者同样地，涂敷膜会挥发而固化，其结果，流 动性降低。因此，在该技术中也存在不能充分实现涂敷膜的均匀化的 问题。
上述SOG膜的成膜方法一般来说是以下方法：通过旋涂法将溶于 有机溶剂中的玻璃成分涂敷在基板上，通过其后的干燥、烘焙、固化 等热处理进行烧结，使玻璃成分结合而成膜。
可是，因为在基板的表面上形成有凹凸的电路图形，所以若实施 通常的旋涂法·热干燥，则会产生与凹凸的高低差形状相应的、膜表 面的形状不均匀性，给后续的工序带来障碍。例如，在有光刻工序的 情况下，会产生如下问题：由于焦点深度不同而导致线宽(CD)的恶 化，或者伴随着膜的堆积而使高低差变大等。
因此，需要使涂敷膜平坦化。作为使该涂敷膜平坦化的方法，公 知的化学机械研磨(CMP)技术为：通过热处理使涂敷膜固化后，将含 有机械方式的研磨粒子以及化学方式的研磨粒子的研磨液滴落到研磨 部件即研磨布的表面上，将该研磨布的表面按压到基板的涂敷膜上， 将涂敷膜的一部分除去。
此外，作为不经过上述CMP那样的高负荷工艺的其他平坦化方 法，公知的涂敷方法及装置为：向具有凹凸面的基板表面供给涂敷液， 利用扫描板将涂敷膜在基板表面上较薄地摊开而涂敷，并且，从狭缝 状喷嘴利用空气压力均等地按压(参照日本国特开平7-47324号公 报、权利要求书、图1、2、4)。此外，其他公知的涂敷方法及装置为： 向基板表面供给涂敷液后，供给含有溶剂蒸汽的气体，从而较薄且均 匀地形成涂敷膜(参照日本国特开平11-329938号公报(第0142段、 图8、13))。
但是，在特开平7-47324号公报记载的技术中，因为朝向涂敷液 吹出空气，所以涂敷液挥发而固化，其结果，流动性降低，产生了不 能充分实现涂敷膜的均匀化的问题。
在特开平11-329938号公报记载的技术中，因为向涂敷液送出溶 剂蒸汽，所以与前者相比可抑制涂敷液的挥发，但是由于处理部周围 环境的影响，所以与前者同样地，涂敷膜会挥发而固化，其结果，流 动性降低。因此，在该技术中也存在不能充分实现涂敷膜的均匀化的 问题。
发明内容
本发明鉴于前述问题而提出，其目的在于，不经历CMP那样的高 负荷工艺，就能实现均匀且高精度的涂敷膜的平坦化。
为了实现上述目的，本发明的基板处理方法包括如下工序：向表 面具有凹凸的基板供给涂敷液，在上述基板的表面上形成涂敷膜的第 一涂敷工序；对形成有上述涂敷膜的基板加热，调整上述涂敷膜的蚀 刻条件的第一干燥工序；供给对形成在上述基板上的涂敷膜进行蚀刻 的蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀刻的蚀刻工序；对上述基板供给涂敷 液，在基板表面上形成平坦状的涂敷膜的第二涂敷工序；在上述第二 涂敷工序后，对上述基板进行加热而使涂敷膜固化的第二干燥工序。
根据本发明，在表面具有凹凸的基板表面上形成涂敷膜后，加热 基板，调整涂敷膜的蚀刻条件(例如蚀刻量、蚀刻时间等)，在蚀刻 工序中，通过蚀刻液对涂敷膜进行蚀刻，除去多余的膜，其后，向蚀 刻后的涂敷膜供给新的涂敷液，形成平坦状的涂敷膜，加热基板而使 涂敷膜固化(烧结)。
在上述第二干燥工序后，若反复执行上述第二涂敷工序与第二干 燥工序，则可以层叠固化了的涂敷膜，并且可以减少涂敷膜的表面高 低差。从这样的观点出发，可以反复执行上述第一涂敷工序、第一干 燥工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序。
在上述第一干燥工序以及第二干燥工序后，可以还具有冷却基板 的冷却工序。由此，在第一干燥工序以及第二干燥工序中，可以将处 于高温下的基板迅速降温到最适合下一工序即蚀刻工序的温度。
在上述基板处理方法中，可以设计成，在反复进行上述第一涂敷 工序、第一干燥工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序时， 将第一次处理结束后的多个基板依次暂时收纳在暂存单元内，批次的 最后的基板结束上述第一涂敷工序后，从上述暂存单元依次运出的基 板开始第二次的处理。
在上述第一以及第二涂敷工序中，可以使基板在水平方向上旋 转，向基板表面供给涂敷液，在上述蚀刻工序中，使基板在水平方向 上旋转，向基板表面供给蚀刻液。由此，在第一涂敷工序中于基板的 整个表面均匀地形成涂敷膜，在蚀刻工序中，在水平方向上和深度方 向上对上述涂敷膜均匀地蚀刻，在第二涂敷工序中，在蚀刻后的涂敷 膜的表面上均匀地形成涂敷膜。
在上述第一干燥工序以及第二干燥工序中，可以使基板在水平方 向上旋转，向基板供给干燥气体。由此，可以利用基板旋转形成的离 心力来除去用于处理的蚀刻液，并且通过干燥气体的供给使基板干 燥。
在本发明中，上述蚀刻液的温度优选地调整到例如20℃～50℃。 此外，蚀刻液可以使用涂敷液的溶剂、氟酸液、酸液或碱液的任一种。
根据另一方案，本发明的基板处理装置包括：保持基板而使其可 水平地旋转的保持机构；向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷 液的涂敷液供给喷嘴；供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对 形成在保持于上述保持机构的上述基板上的涂敷膜进行蚀刻；加热上 述基板的加热机构；调整上述加热机构的温度的温度调整机构；进行 上述保持机构的旋转控制、上述涂敷液供给喷嘴以及蚀刻液供给喷嘴 的供给控制、以及上述温度调整机构的温度控制的控制机构。上述控 制机构执行以下步骤：向借助上述保持机构旋转的基板供给涂敷液， 在基板表面上形成涂敷膜的步骤；其后，对形成有上述涂敷膜的上述 基板进行加热，调整上述涂敷膜的蚀刻条件，向上述基板供给蚀刻液， 对上述涂敷膜进行蚀刻的步骤；其后，向上述基板供给涂敷液，在基 板表面上形成平坦状的涂敷膜，其后，加热上述基板而使涂敷膜固化 的步骤。在该情况下，可以将上述加热机构内置在上述保持机构内。 此外，还可以具有对上述基板进行冷却的冷却机构。
进而，根据另一方案，本发明的基板处理装置向表面具有凹凸的 基板供给涂敷液，在上述基板的表面形成涂敷膜，包括：在上述基板 的表面上形成涂敷膜的涂敷单元；对形成于上述基板的涂敷膜进行蚀 刻的蚀刻单元；具有对上述基板进行加热的加热机构的加热单元；调 整上述加热机构的温度的温度调整机构；具有冷却上述基板的冷却机 构的冷却单元；在上述涂敷单元、蚀刻单元、加热单元以及冷却单元 之间运入·运出上述基板的运送单元；控制上述各单元以及上述温度 调整机构的控制机构。上述涂敷单元包括：保持基板而使其可水平地 旋转的保持机构；向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷液的涂 敷液供给喷嘴；上述蚀刻单元包括：保持基板而使其可水平地旋转的 保持机构；供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述 基板上的涂敷膜进行蚀刻。上述控制机构执行如下步骤：向借助上述 涂敷单元的保持机构旋转的基板供给涂敷液，在基板表面上形成涂敷 膜的步骤；对形成有上述涂敷膜的上述基板进行加热，调整上述涂敷 膜的蚀刻条件的步骤；向上述基板供给蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀 刻的步骤；向上述基板供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷 膜的步骤；其后，加热上述基板而使涂敷膜固化的步骤。
在该情况下，上述蚀刻单元可以还具有向上述基板供给抑制蚀刻 的清洗液的清洗液供给喷嘴。此外，上述涂敷单元包括供给蚀刻液的 蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述基板上的涂敷膜进行蚀 刻。
在上述基板处理装置中，可以由上述运送单元交接上述基板，并 具有可收纳多个基板的暂存单元。此外，在上述基板处理装置中，上 述蚀刻单元可以具有向上述基板供给干燥气体的干燥气体供给喷嘴。
此外，在上述基板处理装置中，上述蚀刻单元包括可供给相互不 同种类的蚀刻液的多个单元，可使用根据涂敷膜的膜厚等条件而选择 的蚀刻单元。由此，可以使用与涂敷膜的膜厚等条件最适合的蚀刻液 对涂敷膜进行蚀刻。
此外，在上述基板处理装置中，上述蚀刻单元可以在连接蚀刻液 供给源与蚀刻液供给喷嘴的供给管路上，具有将蚀刻液的温度调整到 既定温度的温度调整机构。
此外，上述蚀刻单元可以具有将蚀刻液的浓度调整到既定浓度的 浓度调整机构。上述蚀刻液可以使用例如涂敷液的溶剂、氟酸液、酸 液或碱液中的任一种。
如以上说明所述，根据本发明，可以将由凹凸部形成的初始高低 差控制成可容许范围内的微细高低差而形成涂敷膜，可以实现均匀且 高精度的涂敷膜的平坦化。
为了实现上述目的，本发明的基板处理方法包括如下工序：向表 面具有凹凸的基板供给涂敷液，在上述基板的表面上形成涂敷膜的第 一涂敷工序；对形成有上述涂敷膜的基板加热，调整上述涂敷膜的蚀 刻条件的第一干燥工序；供给对形成在上述基板上的涂敷膜进行蚀刻 的蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀刻的蚀刻工序；对上述基板供给涂敷 液，在基板表面上形成平坦状的涂敷膜的第二涂敷工序；在上述第二 涂敷工序后，对上述基板进行加热而使涂敷膜固化的第二干燥工序。
根据本发明，在表面具有凹凸的基板表面上形成涂敷膜后，加热 基板，调整涂敷膜的蚀刻条件(例如蚀刻量、蚀刻时间等)，在蚀刻 工序中，通过蚀刻液对涂敷膜进行蚀刻，除去多余的膜，其后，向蚀 刻后的涂敷膜供给新的涂敷液，形成平坦状的涂敷膜，加热基板而使 涂敷膜固化(烧结)。
在上述第二干燥工序后，若反复执行上述第二涂敷工序与第二干 燥工序，则可以层叠固化了的涂敷膜，并且可以减少涂敷膜的表面高 低差。从这样的观点出发，可以反复执行上述第一涂敷工序、第一干 燥工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序。
在上述第一干燥工序以及第二干燥工序后，可以还具有冷却基板 的冷却工序。由此，在第一干燥工序以及第二干燥工序中，可以将处 于高温下的基板迅速降温到最适合下一工序即蚀刻工序的温度。
在上述基板处理方法中，可以设计成，在反复进行上述第一涂敷 工序、第一干燥工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序时， 将第一次处理结束后的多个基板依次暂时收纳在暂存单元内，批次的 最后的基板结束上述第一涂敷工序后，从上述暂存单元依次运出的基 板开始第二次的处理。
在上述第一以及第二涂敷工序中，可以使基板在水平方向上旋 转，向基板表面供给涂敷液，在上述蚀刻工序中，使基板在水平方向 上旋转，向基板表面供给蚀刻液。由此，在第一涂敷工序中于基板的 整个表面均匀地形成涂敷膜，在蚀刻工序中，在水平方向上和深度方 向上对上述涂敷膜均匀地蚀刻，在第二涂敷工序中，在蚀刻后的涂敷 膜的表面上均匀地形成涂敷膜。
在上述第一干燥工序以及第二干燥工序中，可以使基板在水平方 向上旋转，向基板供给干燥气体。由此，可以利用基板旋转形成的离 心力来除去用于处理的蚀刻液，并且通过干燥气体的供给使基板干 燥。
在本发明中，上述蚀刻液的温度优选地调整到例如20℃～50℃。 此外，蚀刻液可以使用涂敷液的溶剂、氟酸液、酸液或碱液的任一种。
根据另一方案，本发明的基板处理装置包括：保持基板而使其可 水平地旋转的保持机构；向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷 液的涂敷液供给喷嘴；供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对 形成在保持于上述保持机构的上述基板上的涂敷膜进行蚀刻；加热上 述基板的加热机构；调整上述加热机构的温度的温度调整机构；进行 上述保持机构的旋转控制、上述涂敷液供给喷嘴以及蚀刻液供给喷嘴 的供给控制、以及上述温度调整机构的温度控制的控制机构。上述控 制机构执行以下步骤：向借助上述保持机构旋转的基板供给涂敷液， 在基板表面上形成涂敷膜的步骤；其后，对形成有上述涂敷膜的上述 基板进行加热，调整上述涂敷膜的蚀刻条件，向上述基板供给蚀刻液， 对上述涂敷膜进行蚀刻的步骤；其后，向上述基板供给涂敷液，在基 板表面上形成平坦状的涂敷膜，其后，加热上述基板而使涂敷膜固化 的步骤。在该情况下，可以将上述加热机构内置在上述保持机构内。 此外，还可以具有对上述基板进行冷却的冷却机构。
进而，根据另一方案，本发明的基板处理装置向表面具有凹凸的 基板供给涂敷液，在上述基板的表面形成涂敷膜，包括：在上述基板 的表面上形成涂敷膜的涂敷单元；对形成于上述基板的涂敷膜进行蚀 刻的蚀刻单元；具有对上述基板进行加热的加热机构的加热单元；调 整上述加热机构的温度的温度调整机构；具有冷却上述基板的冷却机 构的冷却单元；在上述涂敷单元、蚀刻单元、加热单元以及冷却单元 之间运入·运出上述基板的运送单元；控制上述各单元以及上述温度 调整机构的控制机构。上述涂敷单元包括：保持基板而使其可水平地 旋转的保持机构；向保持于上述保持机构的上述基板供给涂敷液的涂 敷液供给喷嘴；上述蚀刻单元包括：保持基板而使其可水平地旋转的 保持机构；供给蚀刻液的蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述 基板上的涂敷膜进行蚀刻。上述控制机构执行如下步骤：向借助上述 涂敷单元的保持机构旋转的基板供给涂敷液，在基板表面上形成涂敷 膜的步骤；对形成有上述涂敷膜的上述基板进行加热，调整上述涂敷 膜的蚀刻条件的步骤；向上述基板供给蚀刻液，对上述涂敷膜进行蚀 刻的步骤；向上述基板供给涂敷液，在基板表面上形成平坦状的涂敷 膜的步骤；其后，加热上述基板而使涂敷膜固化的步骤。
在该情况下，上述蚀刻单元可以还具有向上述基板供给抑制蚀刻 的清洗液的清洗液供给喷嘴。此外，上述涂敷单元包括供给蚀刻液的 蚀刻液供给喷嘴，所述蚀刻液对形成在上述基板上的涂敷膜进行蚀 刻。
在上述基板处理装置中，可以由上述运送单元交接上述基板，并 具有可收纳多个基板的暂存单元。此外，在上述基板处理装置中，上 述蚀刻单元可以具有向上述基板供给干燥气体的干燥气体供给喷嘴。
此外，在上述基板处理装置中，上述蚀刻单元包括可供给相互不 同种类的蚀刻液的多个单元，可使用根据涂敷膜的膜厚等条件而选择 的蚀刻单元。由此，可以使用与涂敷膜的膜厚等条件最适合的蚀刻液 对涂敷膜进行蚀刻。
此外，在上述基板处理装置中，上述蚀刻单元可以在连接蚀刻液 供给源与蚀刻液供给喷嘴的供给管路上，具有将蚀刻液的温度调整到 既定温度的温度调整机构。
此外，上述蚀刻单元可以具有将蚀刻液的浓度调整到既定浓度的 浓度调整机构。上述蚀刻液可以使用例如涂敷液的溶剂、氟酸液、酸 液或碱液中的任一种。
如以上说明所述，根据本发明，可以将由凹凸部形成的初始高低 差控制成可容许范围内的微细高低差而形成涂敷膜，可以实现均匀且 高精度的涂敷膜的平坦化。
附图说明
图1是表示本发明的基板处理装置的第一实施方式的第一单元组 的概略侧视图。
图2A～图2C是分别表示本发明的基板处理方法的第一实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图3A～图3F是分别表示本发明的各工序的概略立体图。
图4是表示本发明的基板处理方法的第一实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图5是表示本发明的溶剂的蚀刻量与加热时间之间的关系的图 表。
图6是表示本发明的基板处理方法的第二实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图7A～图7D是分别表示本发明的基板处理方法的第二实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图8是表示本发明的基板处理方法的第三实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图9A～图9F是分别表示本发明的基板处理方法的第三实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图10是表示本发明的基板处理装置的第二实施方式的概略剖视 图。
图11A～图11E是分别表示使用图10所示基板处理装置时的各工 序的概略立体图。
图12A是表示具有本发明的基板处理装置的基板处理系统的一例 的概略俯视图，图12B是表示基板处理系统的第一单元组的概略侧视 图，图12C是表示第二单元组的概略侧视图。
图13是表示本发明的蚀刻单元的一例的概略剖视图。
图14是表示本发明的基板处理方法的第四实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图15是表示本发明的基板处理方法的第五实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图2A～图2C是分别表示本发明的基板处理方法的第一实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图3A～图3F是分别表示本发明的各工序的概略立体图。
图4是表示本发明的基板处理方法的第一实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图5是表示本发明的溶剂的蚀刻量与加热时间之间的关系的图 表。
图6是表示本发明的基板处理方法的第二实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图7A～图7D是分别表示本发明的基板处理方法的第二实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图8是表示本发明的基板处理方法的第三实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图9A～图9F是分别表示本发明的基板处理方法的第三实施方式 中的涂敷膜成膜状态的要部放大剖视图。
图10是表示本发明的基板处理装置的第二实施方式的概略剖视 图。
图11A～图11E是分别表示使用图10所示基板处理装置时的各工 序的概略立体图。
图12A是表示具有本发明的基板处理装置的基板处理系统的一例 的概略俯视图，图12B是表示基板处理系统的第一单元组的概略侧视 图，图12C是表示第二单元组的概略侧视图。
图13是表示本发明的蚀刻单元的一例的概略剖视图。
图14是表示本发明的基板处理方法的第四实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
图15是表示本发明的基板处理方法的第五实施方式中的涂敷膜成 膜顺序的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图来详细说明本发明的优选实施方式。在此，对将 本发明的基板处理方法应用于半导体晶片中的SOG成膜方法时的情况 进行说明。
图1是表示本发明的基板处理装置的第一实施方式的概略剖视 图。该基板处理装置包括：保持具有凹凸面的基板即半导体晶片W(以 下称为晶片W)而使其水平旋转的旋转保持机构即旋转卡盘10；将晶 片W加热到既定温度的加热机构20；对由加热机构20加热的晶片W 进行冷却的冷却机构22；将涂敷液即SOG液(例如聚硅氨烷)滴落(供 给)到晶片W表面的涂敷液供给喷嘴30；将作为蚀刻液的涂敷液(SOG) 的溶剂例如二丁醚滴落(供给)到晶片W表面的溶剂供给喷嘴40。
上述旋转卡盘10收纳在包括可升降的外杯体51与内杯体52的杯 体50内，经由可升降地贯通内杯体52的底部53的旋转轴11连结到 马达12。马达12基于来自控制机构例如由中央运算处理装置(CPU) 形成的控制器60的控制信号，以既定转速进行旋转。此外，旋转卡盘 10形成为可借助未图示的升降机构进行升降。该旋转卡盘10构成为， 从移动到旋转卡盘10上方的、可在水平的X-Y方向以及垂直的Z方向 上运动且可水平旋转的运送单元即运送臂(未图示)接收晶片W，吸附 保持晶片W，在后述的涂敷膜处理结束后上升而将晶片W交接给移动到 旋转卡盘10上方的运送臂。另外，运送臂由控制器60控制。
加热机构20由内置有加热器20a的加热板形成，配置于加热单元 200内，并连接于温度调整机构即温度调整器21，所述加热单元200 设于配置旋转卡盘10与杯体50的涂敷单元100的外部。加热机构20 基于来自上述控制器60的控制信号控制温度调整器21，设定既定温 度，即，将调整蚀刻条件的温度设定为例如150℃，将使涂敷膜固化(烧 结)的温度设定为例如160℃。
在该情况下，上述蚀刻条件可根据蚀刻量与加热时间(蚀刻时间) 的关系而适当选择。例如，将涂敷液(SOG)的溶剂(二丁醚)向晶片 W的中心位置以1cc/sec的速度喷出(滴落、供给)10秒，在加热温 度150℃的条件下，对蚀刻量(nm)与加热时阀(sec)的关系进行评 价时，得到图5所示的结果。从该评价结果可知，若加热时间长，则 蚀刻不会进行，此外，若加热时间短，则产生全剥离。基于该评价结 果来选择加热时间。例如，若加热时间选择为120sec，则蚀刻量为 120nm，若加热时间选择为210sec，则蚀刻量为约50nm。
关于蚀刻量的控制，根据加热温度或加热时间等加热条件、溶剂 的喷出量(滴落量、供给量)或喷出时间等溶剂条件、或者加热条件 与溶剂条件这两者的组合而进行。
冷却机构22由内置有制冷剂配管22a的冷却板形成，配置于冷却 单元300内，并位于上述加热单元200的下方，连接于冷却温度调整 机构即冷却温度调整器23。冷却机构22基于来自上述控制器60的控 制信号控制冷却温度调整器23，将由加热机构20加热的晶片W降温到 既定温度例如23℃。另外，冷却机构22可以设置在加热机构20的侧 方。
在上述涂敷单元100、加热单元200以及冷却单元300的侧部， 分别设置有晶片W的运入运出口400，并且形成为，可由借助未图示的 升降机构升降的活门500开闭。此外，利用由控制器60控制的未图示 的运送臂，可以在这些涂敷单元100、加热单元200以及冷却单元300 之间交接晶片W。
另一方面，上述涂敷液供给喷嘴30经由设有开闭阀V1的涂敷液 供给管路31连接到涂敷液供给源32。此外，溶剂供给喷嘴40邻接涂 敷液供给喷嘴30配置，经由设有开闭阀V2的溶剂供给管路41连接到 溶剂供给源42。另外，在涂敷液供给管路31以及溶剂供给管路41上， 设有将涂敷液以及溶剂调整到既定温度例如20℃～50℃的温度调整机 构即温度调整器80。这些涂敷液供给喷嘴30以及溶剂供给喷嘴40形 成为，可以借助喷嘴移动装置70移动到旋转卡盘10的中心位置和杯 体50外侧的待机位置。在该情况下，喷嘴移动装置70基于来自控制 器60的控制信号，将涂敷液供给喷嘴30以及溶剂供给喷嘴40移动到 旋转卡盘10的中心位置和杯体50外侧的待机位置。
接着，参照图1、图2、图3和图4所示的流程图，对如前所述那 样构成的本发明的基板处理装置的动作方式进行说明。
首先，由未图示的运送臂将未处理的晶片W运入涂敷单元100内， 将晶片W交接到旋转卡盘10上。其后，运送臂后退，外杯体51上升。 在该状态下，基于来自控制器60的控制信号，设置于涂敷液供给管路 31上的开闭阀V1开放，并且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图 3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从 涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成高低差 H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷工序：步骤S4-1}。形成涂敷膜 后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1关闭，马达12停止。
接着，由运送臂接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到加热单元 200内的加热机构即加热板20上。基于来自控制器60的控制信号，温 度调整器21工作而将加热机构20的加热器20a的温度升温到例如150 ℃，以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。 由此，如图3B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜 T的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S4-2}。
接着，由运送臂接收加热板20上的晶片W，并交接到冷却单元300 内的冷却机构即冷却板22上。基于来自控制器60的控制信号，冷却 温度调整器23工作而将冷却机构22的制冷剂温度降温到例如23℃， 如图3C所示，将晶片W降温到23℃{冷却工序：步骤S4-3}。
然后，由运送臂接收冷却板22上的晶片W，并交接到涂敷单元100 内的旋转卡盘10上。基于来自控制器60的控制信号，溶剂供给喷嘴 40移动到晶片W的中心部上方，设置于溶剂供给管路41的开闭阀V2 开放，并且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图3D所示，相对于 伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40 滴落(供给)溶剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻 工序：步骤S4-4}。由该溶剂进行等方向蚀刻后，进行溶剂(蚀刻液) 的甩干。
进行了蚀刻处理后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V2 关闭，而涂敷液供给喷嘴30再次移动到晶片W的中心上方位置。在该 状态下，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1开放，如图3E所 示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷 液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内 的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序： 步骤S4-5}。
如前所述形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀 V1关闭，马达12停止。接着，由运送臂接收旋转卡盘10上的晶片W， 并交接到加热单元200内的加热板20(加热机构)上。基于来自控制 器60的控制信号，温度调整器21工作而将加热器20a的温度升温到 例如160℃，对晶片W加热，如图3F所示，使涂敷膜固化(烧结){第 二干燥工序：步骤S4-6}。
如前所述进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，外杯体51下降， 并且旋转卡盘10上升，晶片W交接到移动到旋转卡盘10上方的运送 臂上，由运送臂将晶片W从基板处理装置运出。
在上述实施方式中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、冷却 工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序，在具有凹凸的晶 片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了说明，但是要使涂敷膜T 的高低差变得更微细，可以反复进行第二涂敷工序和第二干燥工序。 即、如图6所示，与上述第一实施方式同样地，进行第一涂敷工序(步 骤S6-1)、第一干燥工序(步骤S6-2)、第一冷却工序(步骤S6 -3)、蚀刻工序(步骤S6-4)、第二涂敷工序(步骤S6-5)、第 二干燥工序(步骤S6-6)以及第二冷却工序(步骤S6-7)，形成图 7C所示的、高低差h比初始涂敷膜T的高低差H小的涂敷膜T之后， 可以进行第二次的第二涂敷工序(步骤S6-8)，然后进行第二次的第 二干燥工序(步骤S6-9)。由此，可以层叠涂敷膜T，并且形成高低 差h0比高低差h更微细的涂敷膜T。
也可以取代上述第二实施方式，反复多次进行第一涂敷工序、第 一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工 序以及第二冷却工序。例如，可以如图8所示，与上述第一实施方式 同样地，进行第一涂敷工序(步骤S8-1，参照图9A)、第一干燥工 序(步骤S8-2)、第一冷却工序(步骤S8-3)、蚀刻工序(步骤S8 -4、参照图9B)、第二涂敷工序(步骤S8-5)、第二干燥工序(步 骤S8-6)以及第二冷却工序(步骤S8-7)，形成如图9C所示的、 高低差h比初始涂敷膜T的高低差H小的涂敷膜T之后，进行第二次 的第一涂敷工序(步骤S8-8)而形成高低差h2比高低差h1小的涂敷 膜T之后(参照图9D)、进行第二次的第一干燥工序(步骤S8-9)、 第二次的第一冷却工序(步骤S8-10)、第二次的蚀刻工序(步骤S8 -11、参照图9E)、第二次的第二涂敷工序(步骤S8-12)以及第二 次的第二干燥工序(步骤S8-13)。由此，可以层叠涂敷膜T，并且 形成高低差h3比高低差h2更微细的涂敷膜T(参照图9F)。
另外，在上述实施方式中，对加热机构20配置在涂敷单元100外 部的加热单元200内的情况进行了说明，但是加热机构也可以如图10 所示，由内置于旋转卡盘10内的加热器20a形成。另外，在图10中， 因为其他部分与图1所示的实施方式相同，所以对相同部分赋予相同 附图标记，省略说明。
根据如上所述构成的基板处理装置，可以如下所述在晶片W上形 成涂敷膜。
即、如图11所示，首先，由未图示的运送臂将未处理的晶片W运 入杯体50内，将晶片交接到旋转卡盘10上。其后，运送臂后退，外 杯体51上升。在该状态下，基于来自控制器60的控制信号，设置于 涂敷液供给管路31上的开闭阀V1开放，并且旋转卡盘10的马达12 驱动。由此，如图11A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转 的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片 W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷工序}。
形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1关闭， 马达12停止。接着，基于来自控制器60的控制信号，温度调整器21 工作而将作为加热机构的加热器20的温度升温到例如150℃，以根据 图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。由此，如图 11B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜T的高低差 变小一些{第一干燥工序}。在第一干燥工序后，将晶片W冷却到例如 23℃{冷却工序}。
然后，基于来自控制器60的控制信号，溶剂供给喷嘴40移动到 晶片W的中心部上方，设置于溶剂供给管路41的开闭阀V2开放，并 且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图11C所示，相对于伴随着 旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40滴落 (供给)溶剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序}。
进行了蚀刻处理后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V2 关闭，而涂敷液供给喷嘴30再次移动到晶片W的中心上方位置。在该 状态下，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1开放，如图11D 所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂 敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围 内的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工 序}。
如前所述形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀 V1关闭，马达12停止。接着，基于来自控制器60的控制信号，温度 调整器21工作而将加热器20a的温度升温到例如160℃，对晶片W加 热，如图11E所示，使涂敷膜固化(烧结){第二干燥工序}。
如前所述进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，外杯体51下降， 并且旋转卡盘10上升，晶片W交接到移动到旋转卡盘10上方的运送 臂上，由运送臂将晶片W从基板处理装置运出。
在上述实施方式中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第一 冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工 序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了说 明，但是要使涂敷膜T的高低差变得更微细，也可以如上所述反复进 行第二涂敷工序和第二干燥工序。此外，还可以反复多次进行第一涂 敷工序、第一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、 第二干燥工序以及第二冷却工序。
在上述实施方式中，对蚀刻涂敷膜的蚀刻液是SOG的溶剂例如二 丁醚的情况进行了说明，但是在本发明中，可以根据SOG的膜厚等条 件，使用SOG的溶剂以外的蚀刻液、例如HF、BHF等氟酸液、盐酸、 硫酸等酸液或者NaOH、KOH等碱液等。
接下来，对应用了可利用不同种类的蚀刻液处理的基板处理装置 的基板处理系统的一例进行说明。
上述基板处理系统如图12A所示，主要部分包括：盒搬运站1， 起到运入部和运出部的作用，将晶片盒C中的多张晶片W例如以25张 为单位从外部运入系统或从系统运出，或者相对于晶片盒C运入·运 出晶片W；处理站2，对晶片W实施涂敷膜T的形成以及蚀刻处理等； 接口站3，设置在盒搬运站1与处理站2之间，用于交接晶片W。
上述接口站3如图12A所示构成为，多个例如4个晶片盒C在盒 载置台1a上以各自的晶片运出运入口朝向处理站2侧的方式沿水平的 X方向载置有一列，晶片运送用夹钳4选择性地运送到各晶片盒C，所 述夹钳4可以在盒排列方向(X方向)以及在晶片盒C内沿垂直方向收 纳的晶片W的晶片排列方向(Z方向)上移动。此外，晶片运送用夹钳 4构成为可以在θ方向上旋转，可以向属于后述处理站2侧的第一单元 组G1的多层单元部的交接单元(TRS1、TRS2)交接晶片W。
处理站2如图12A所示，包括：在晶片W上形成SOG的涂敷膜的2 个涂敷单元100A、100B；由氟酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、 碱液蚀刻单元600C构成的3个蚀刻单元；在处理站2中配置于接口站 3侧的第一单元组G1；配置于处理站2中的大致中央部的第二单元组 G2；配置于涂敷单元100A、100B、第一单元组G1、第二单元组G2以 及后述暂存单元700之间，在涂敷单元100A、100B、第一单元组G1、 第二单元组G2以及后述的暂存单元700之间进行晶片W的交接的运送 单元即第一运送臂5A；配置于第二单元组G2与氟酸液蚀刻单元600A、 酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C之间，在第二单元组G2与氟 酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C之间进 行晶片W的交接的运送单元即第二运送臂5B。另外，暂存单元700形 成为可收纳多个晶片W。
第一单元组G1如图12B所示，从上方到下方依次层叠有第一～第 四加热单元(HP1～HP4)、第一及第二交接单元(TRS1、TRS2)和第 一及第二冷却单元(COL1、COL2)。
第二单元组G2如图12C所示，从上方到下方依次层叠有第五～第 七加热单元(HP5～HP7)、第三及第四交接单元(TRS3、TRS4)和第 三及第四冷却单元(COL3、COL4)。
在如前所述构成的基板处理系统中，第一及第二涂敷单元100A、 100B因为与第一实施方式的涂敷单元100同样地构成，所以在此省略 说明。此外，上述第一～第七加热单元HP1～HP7与第一～第四冷却单 元COL1～COL4也分别与第一实施方式的加热单元200和冷却单元300 同样地构成。
另一方面，氟酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻 单元600C除了蚀刻液不同以外也同样地构成。以下，以氟酸液蚀刻单 元600A为代表进行说明。
氟酸液蚀刻单元600A如图13所示，包括：保持晶片W而使其水 平旋转的旋转保持机构即旋转卡盘10A；向晶片W表面滴落(供给)蚀 刻液即氟酸液的蚀刻液供给喷嘴6；相对于晶片W供给抑制(停止)蚀 刻的清洗液(例如纯水)的清洗液供给喷嘴7；向晶片W供给(喷射) 干燥气体、例如氮气或干净空气的干燥气体供给喷嘴8。
旋转卡盘10A收纳在包括可升降的外杯体51A与内杯体52A的杯 体50内，经由可升降地贯通内杯体52A的底部53A的旋转轴11A连结 到马达12A。马达12A基于来自控制机构即控制器60A的控制信号， 以既定转速进行旋转。此外，旋转卡盘10A形成为可借助未图示的升 降机构进行升降。该旋转卡盘10A构成为，从移动到旋转卡盘10A上 方的、可在水平的X-Y方向以及垂直的Z方向上运动且可水平旋转的 运送单元即第一运送臂5A接收晶片W，并吸附保持晶片W，在后述的 涂敷膜的处理结束后上升而将晶片W交接给移动到旋转卡盘10A上方 的第一运送臂5A。另外，第一运送臂5A及第二运送臂5B由控制器60A 控制。
蚀刻液供给喷嘴6经由蚀刻液供给管路6a连接到蚀刻液供给源即 储存蚀刻液(氟酸液)的氟酸液箱6b。清洗液供给喷嘴7经由纯水供 给管路7a连接到兼用作氟酸液稀释液的清洗液的供给源、即储存纯水 的纯水箱7b。在该情况下，在蚀刻液供给管路6a上，从氟酸箱6b侧 起设置有泵P1、流量控制阀FV1以及切换阀CV。此外，在纯水供给管 路7a上，从纯水箱7b侧起设有泵P2、流量控制阀FV2，并且从流量 控制阀FV2的二次侧分路的分路管路7c与切换阀CV连接。由上述流 量控制阀FV1、流量控制阀FV2以及切换阀CV形成氟酸液的浓度调整 机构90。即、流量控制阀FV1、流量控制阀FV2以及切换阀CV由控制 器60A控制，基于预先存储于控制器60A的控制信号，对由流量控制 阀FV1调整的氟酸液和由流量控制阀FV2调整的纯水进行混合，从而 得到既定浓度的氟酸液。
在蚀刻液供给管路6a上，设有将蚀刻液调整到例如20℃～50℃ 的既定温度的温度调整机构即温度调整器80。该温度调整器80由来自 控制器60A的控制信号控制，根据涂敷膜T的膜厚等条件而将蚀刻液 调整到例如20℃～50℃的既定温度。
干燥气体供给喷嘴8经由设有开闭阀V3的干燥气体供给管路8a 连接到干燥气体供给源(例如氮气供给源8b)。
蚀刻液供给喷嘴6与清洗液供给喷嘴7形成为可以借助喷嘴移动 装置70A移动到旋转卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位 置。此外，干燥气体供给喷嘴8形成为可以借助喷嘴移动装置70B移 动到旋转卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位置。另外，优 选地，干燥气体供给喷嘴8以从晶片W的中心向周缘侧供给(喷射) 氮气的方式倾斜。此外，优选地，干燥气体供给喷嘴8一边从晶片W 的中心上方位置向周缘上方位置扫描一边供给(喷射)氮气。在该情 况下，喷嘴移动装置70A、70B分别基于控制器60A的控制信号，使蚀 刻液供给喷嘴6、清洗液供给喷嘴7、干燥气体供给喷嘴8移动到旋转 卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位置。
另外，在酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C中，除了蚀刻 液不同以外、即除了将连接于蚀刻液供给喷嘴6的蚀刻液箱从氟酸箱 6b换成酸液箱或碱液箱以外，与氟酸液蚀刻单元600A同样地构成。
接下来，参照图2～图5、图12～图15，对上述基板处理系统中 的涂敷膜T的成膜方法进行说明。
(借助涂敷膜的溶剂进行蚀刻的情况)
首先，在盒搬运站1中，晶片运送用夹钳4访问盒载置台1a上的 收纳未处理晶片W的盒C，从该盒C取出一张晶片W(步骤S14-1)。 晶片运送用夹钳4从盒C取出晶片W后，将晶片W交接到处理站2侧 的第一单元组G1内配置的第一交接单元TRS1的载置台(未图示)(步 骤S14-2)。其后，第一运送臂5A从第一交接单元TRS1接收晶片W， 交接到配置于第一单元组G1内的第一冷却单元COL1的冷却板(未图 示)上，将晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S14-3)。
接下来，第一运送臂5A接收第一冷却单元COL1的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一涂敷单元100A的旋转卡盘10上。其后， 与第一实施方式同样地，如图3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的 旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷 液，在晶片W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷 工序：步骤S14-4}。
接着，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到 第一单元组G1的第一或第二加热单元HP1、HP2的加热板(未图示) 上。以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。 由此，如图3B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜 T的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S14-5}。
接着，由第一运送臂5A接收第一或第二加热单元HP1、HP2的加 热板上的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第一或第二冷却单 元COL1、COL2的冷却板上，将晶片W降温到23℃{第一冷却工序：步 骤S14-6}。
然后，由第一运送臂5A接收第一或第二冷却单元COL1、COL2的 冷却板上的晶片W，并交接到第二涂敷单元100B内的旋转卡盘10上。 其后，与第一实施方式同样地，如图3D所示，相对于伴随着旋转卡盘 10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40滴落(供给)溶 剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序：步骤S14 -7}。由该溶剂进行等方向蚀刻后，进行溶剂(蚀刻液)的甩干。
进行了蚀刻处理后，与第一实施方式同样地，如图3E所示，相对 于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷 嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内的微细高 低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序：步骤S14 -8}。
如前所述地形成涂敷膜后，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上 的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第三或第四加热单元HP3、 HP4的加热板(未图示)上。如图3F所示，使涂敷膜固化(烧结){第 二干燥工序：步骤S14-9}。
如前所述地进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，由第一运送 臂5A接收第三或第四加热单元HP3、HP4的加热板上的晶片W，并将 晶片W交接到第二冷却单元COL2的冷却板上，将晶片W降温到23℃(第 二冷却工序：步骤S14-10}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并交接到第二交接单元TRS2的载置台(未图示)上(步骤S14 -11)。其后，晶片运送用夹钳4接收第二交接单元TRS2的载置台上 的晶片W，收纳(运入)到盒载置台1a上的盒C内，处理结束(步骤 S14-12)。
另外，在上述说明中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第 一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却 工序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了 说明，但是要使涂敷膜T的高低差更微细，可以如上述同样地反复进 行第二涂敷工序和第二干燥工序。也可以反复多次进行第一涂敷工 序、第一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二 干燥工序以及第二冷却工序。
此外，在反复多次进行第一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却 工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工序时， 第一次的处理结束了的晶片W不返回盒搬运站1而由第一运送臂5A将 第二交接单元TRS2的载置台上的晶片W依次暂时收纳在暂存单元700 内，在批次的最后晶片W的第一次的最初处理结束后，由第一运送臂 5A从暂存单元700依次运出晶片W而进行第二次的处理。
此外，在上述实施方式中，对在1个涂敷单元100A、100B内配置 蚀刻液即溶剂的供给喷嘴40、在一个涂敷单元100A、100B内进行涂 敷膜T的成膜处理与蚀刻处理的情况进行了说明，但是也可以另外设 置具有溶剂供给喷嘴的专用蚀刻单元，独立于涂敷单元100A、100B进 行蚀刻处理。因此，在执行上述工艺时，可以不在涂敷单元100A、100B 内设置溶剂的供给喷嘴40。
(借助氟酸进行蚀刻的情况)
首先，在盒搬运站1中，晶片运送用夹钳4访问盒载置台1a上的 收纳未处理晶片W的盒C，从该盒C取出一张晶片W(步骤S15-1)。 晶片运送用夹钳4从盒C取出晶片W后，将晶片W交接到处理站2侧 的第一单元组G1内配置的第一交接单元TRS1的载置台(未图示)(步 骤S15-2)。其后，第一运送臂5A从第一交接单元TRS1接收晶片W， 交接到配置于第一单元组G1内的第一冷却单元COL1的冷却板(未图 示)上，将晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S15-3)。
接下来，第一运送臂5A接收第一冷却单元COL1的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一涂敷单元100A的旋转卡盘10上。其后， 与第一实施方式同样地，如图3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的 旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷 液，在晶片W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷 工序：步骤S15-4}。
接着，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到 第一单元组G1的第一、第二或第三加热单元HP1、HP2、HP3的加热板 (未图示)上。以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整 蚀刻条件。由此，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜T 的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S15-5}。
接着，由第二运送臂5B接收第一、第二或第三加热单元HP1、HP2、 HP3的加热板上的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第二冷却 单元COL2的冷却板(未图示)上，将晶片W降温到23℃{第一冷却工 序：步骤S15-6}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到配置于第二单元组G2的第三交接单元TRS3 的载置台(未图示)上。其后，第二运送臂5B接收第三交接单元TRS3 的载置台上的晶片W，并交接到氟酸液蚀刻单元600A内的旋转卡盘10A 上。其后，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面， 从蚀刻液供给喷嘴6滴落(供给)作为蚀刻液的氟酸液，对涂敷膜T 等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序：步骤S15-7}。此时，从 清洗液供给喷嘴7向晶片W供给纯水以抑制(停止)蚀刻。由该氟酸 液进行等方向蚀刻后，进行氟酸液(蚀刻液)的甩干{甩干干燥工序： 步骤S15-8}。此时，由马达12A驱动旋转卡盘10A及晶片W旋转， 利用离心力除去用于蚀刻的氟酸液，并且借助在从晶片W的中心部上 方朝向周缘部的水平方向上扫描的干燥气体供给喷嘴8，向晶片W的表 面供给(喷射)例如氮气的干燥气体，使用于蚀刻的氟酸液飞散到外 部而除去。
进行了蚀刻处理后，第二运送臂5B接收氟酸液蚀刻单元600A内 的旋转卡盘10A上的晶片W，并交接到配置于第二单元组G2的例如第 四交接单元TRS4的载置台(未图示)上。其后，第二运送臂5B接收 第四交接单元TRS4的载置台上的晶片W，并将晶片W交接到配置于第 二单元组G2内的第三或第四冷却单元COL3、COL4的冷却板(未图示) 上，将待涂敷处理的晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S15 -9)。
接下来，第一运送臂5A接收第三或第四冷却单元COL3、COL4上 的晶片W，并将晶片W交接到第二涂敷单元100B的旋转卡盘10上。其 后，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷 液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内 的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序： 步骤S15-10}。
如前所述形成涂敷膜后，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的 晶片W，并交接到配置于第二单元组G2的第五、第六或第七加热单元 HP5、HP6、HP7的加热板(未图示)上。使涂敷膜固化(烧结){第二 干燥工序：步骤S15-11}。
如前所述地进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，由第一运送 臂5A接收第五、第六或第七加热单元HP5、HP6、HP7的加热板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一单元组G1的第二冷却单元COL2的冷却板 (未图示)上，将晶片W降温到23℃(第二冷却工序：步骤S15-12}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并交接到第二交接单元TRS2的载置台(未图示)上(步骤S15 -13)。其后，晶片运送用夹钳4接收第二交接单元TRS2的载置台上 的晶片W，收纳到盒载置台1a上的盒C内，处理结束(步骤S15-14)。
另外，在上述说明中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第 一冷却工序、氟酸液蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第 二冷却工序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况 进行了说明，但是要使涂敷膜T的高低差变得更微细，可以如上述同 样地反复进行第二涂敷工序和第二干燥工序。也可以反复多次进行第 一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却工序、氟酸液蚀刻工序、第二 涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工序。
此外，在反复多次进行第一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却 工序、氟酸液蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却 工序时，第一次的处理结束了的晶片W不返回盒搬运站1而由第一运 送臂5A将第二交接单元TRS2的载置台上的晶片W依次暂时收纳在暂 存单元700内，批次的最后晶片W所最初处理的单元(例如冷却单元) 中的第一次处理结束后，由第一运送臂5A从暂存单元700依次运出晶 片W而进行第二次的处理。
另外，在上述说明中，对蚀刻液为氟酸液的情况进行了说明，但 是在取代氟酸液而由酸液或碱液进行蚀刻的情况下，只要改变对氟酸 液蚀刻单元600A的运送流程，将形成有涂敷膜T的晶片W运送到酸液 蚀刻单元600B或碱液蚀刻单元600C中即可。
此外，根据本发明，在反复多次进行处理时，可以根据蚀刻时间 而改变蚀刻条件，例如第一次的蚀刻用氟酸液进行，第二次的蚀刻用 酸液或碱液处理，或者第一次的蚀刻用碱液进行，第二次的蚀刻用酸 液处理等，除此之外，还可以根据SOG的膜厚条件而选择性地改变蚀 刻液来进行处理。
另外，在上述实施方式中，对涂敷膜为SOG液的情况进行了说明， 但是本发明的成膜技术也可应用于SOG液以外的涂敷液(例如抗蚀 剂)，此外，当然也可应用于晶片W以外的基板(例如LCD基板)。
图1是表示本发明的基板处理装置的第一实施方式的概略剖视 图。该基板处理装置包括：保持具有凹凸面的基板即半导体晶片W(以 下称为晶片W)而使其水平旋转的旋转保持机构即旋转卡盘10；将晶 片W加热到既定温度的加热机构20；对由加热机构20加热的晶片W 进行冷却的冷却机构22；将涂敷液即SOG液(例如聚硅氨烷)滴落(供 给)到晶片W表面的涂敷液供给喷嘴30；将作为蚀刻液的涂敷液(SOG) 的溶剂例如二丁醚滴落(供给)到晶片W表面的溶剂供给喷嘴40。
上述旋转卡盘10收纳在包括可升降的外杯体51与内杯体52的杯 体50内，经由可升降地贯通内杯体52的底部53的旋转轴11连结到 马达12。马达12基于来自控制机构例如由中央运算处理装置(CPU) 形成的控制器60的控制信号，以既定转速进行旋转。此外，旋转卡盘 10形成为可借助未图示的升降机构进行升降。该旋转卡盘10构成为， 从移动到旋转卡盘10上方的、可在水平的X-Y方向以及垂直的Z方向 上运动且可水平旋转的运送单元即运送臂(未图示)接收晶片W，吸附 保持晶片W，在后述的涂敷膜处理结束后上升而将晶片W交接给移动到 旋转卡盘10上方的运送臂。另外，运送臂由控制器60控制。
加热机构20由内置有加热器20a的加热板形成，配置于加热单元 200内，并连接于温度调整机构即温度调整器21，所述加热单元200 设于配置旋转卡盘10与杯体50的涂敷单元100的外部。加热机构20 基于来自上述控制器60的控制信号控制温度调整器21，设定既定温 度，即，将调整蚀刻条件的温度设定为例如150℃，将使涂敷膜固化(烧 结)的温度设定为例如160℃。
在该情况下，上述蚀刻条件可根据蚀刻量与加热时间(蚀刻时间) 的关系而适当选择。例如，将涂敷液(SOG)的溶剂(二丁醚)向晶片 W的中心位置以1cc/sec的速度喷出(滴落、供给)10秒，在加热温 度150℃的条件下，对蚀刻量(nm)与加热时阀(sec)的关系进行评 价时，得到图5所示的结果。从该评价结果可知，若加热时间长，则 蚀刻不会进行，此外，若加热时间短，则产生全剥离。基于该评价结 果来选择加热时间。例如，若加热时间选择为120sec，则蚀刻量为 120nm，若加热时间选择为210sec，则蚀刻量为约50nm。
关于蚀刻量的控制，根据加热温度或加热时间等加热条件、溶剂 的喷出量(滴落量、供给量)或喷出时间等溶剂条件、或者加热条件 与溶剂条件这两者的组合而进行。
冷却机构22由内置有制冷剂配管22a的冷却板形成，配置于冷却 单元300内，并位于上述加热单元200的下方，连接于冷却温度调整 机构即冷却温度调整器23。冷却机构22基于来自上述控制器60的控 制信号控制冷却温度调整器23，将由加热机构20加热的晶片W降温到 既定温度例如23℃。另外，冷却机构22可以设置在加热机构20的侧 方。
在上述涂敷单元100、加热单元200以及冷却单元300的侧部， 分别设置有晶片W的运入运出口400，并且形成为，可由借助未图示的 升降机构升降的活门500开闭。此外，利用由控制器60控制的未图示 的运送臂，可以在这些涂敷单元100、加热单元200以及冷却单元300 之间交接晶片W。
另一方面，上述涂敷液供给喷嘴30经由设有开闭阀V1的涂敷液 供给管路31连接到涂敷液供给源32。此外，溶剂供给喷嘴40邻接涂 敷液供给喷嘴30配置，经由设有开闭阀V2的溶剂供给管路41连接到 溶剂供给源42。另外，在涂敷液供给管路31以及溶剂供给管路41上， 设有将涂敷液以及溶剂调整到既定温度例如20℃～50℃的温度调整机 构即温度调整器80。这些涂敷液供给喷嘴30以及溶剂供给喷嘴40形 成为，可以借助喷嘴移动装置70移动到旋转卡盘10的中心位置和杯 体50外侧的待机位置。在该情况下，喷嘴移动装置70基于来自控制 器60的控制信号，将涂敷液供给喷嘴30以及溶剂供给喷嘴40移动到 旋转卡盘10的中心位置和杯体50外侧的待机位置。
接着，参照图1、图2、图3和图4所示的流程图，对如前所述那 样构成的本发明的基板处理装置的动作方式进行说明。
首先，由未图示的运送臂将未处理的晶片W运入涂敷单元100内， 将晶片W交接到旋转卡盘10上。其后，运送臂后退，外杯体51上升。 在该状态下，基于来自控制器60的控制信号，设置于涂敷液供给管路 31上的开闭阀V1开放，并且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图 3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从 涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成高低差 H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷工序：步骤S4-1}。形成涂敷膜 后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1关闭，马达12停止。
接着，由运送臂接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到加热单元 200内的加热机构即加热板20上。基于来自控制器60的控制信号，温 度调整器21工作而将加热机构20的加热器20a的温度升温到例如150 ℃，以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。 由此，如图3B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜 T的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S4-2}。
接着，由运送臂接收加热板20上的晶片W，并交接到冷却单元300 内的冷却机构即冷却板22上。基于来自控制器60的控制信号，冷却 温度调整器23工作而将冷却机构22的制冷剂温度降温到例如23℃， 如图3C所示，将晶片W降温到23℃{冷却工序：步骤S4-3}。
然后，由运送臂接收冷却板22上的晶片W，并交接到涂敷单元100 内的旋转卡盘10上。基于来自控制器60的控制信号，溶剂供给喷嘴 40移动到晶片W的中心部上方，设置于溶剂供给管路41的开闭阀V2 开放，并且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图3D所示，相对于 伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40 滴落(供给)溶剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻 工序：步骤S4-4}。由该溶剂进行等方向蚀刻后，进行溶剂(蚀刻液) 的甩干。
进行了蚀刻处理后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V2 关闭，而涂敷液供给喷嘴30再次移动到晶片W的中心上方位置。在该 状态下，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1开放，如图3E所 示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷 液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内 的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序： 步骤S4-5}。
如前所述形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀 V1关闭，马达12停止。接着，由运送臂接收旋转卡盘10上的晶片W， 并交接到加热单元200内的加热板20(加热机构)上。基于来自控制 器60的控制信号，温度调整器21工作而将加热器20a的温度升温到 例如160℃，对晶片W加热，如图3F所示，使涂敷膜固化(烧结){第 二干燥工序：步骤S4-6}。
如前所述进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，外杯体51下降， 并且旋转卡盘10上升，晶片W交接到移动到旋转卡盘10上方的运送 臂上，由运送臂将晶片W从基板处理装置运出。
在上述实施方式中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、冷却 工序、蚀刻工序、第二涂敷工序以及第二干燥工序，在具有凹凸的晶 片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了说明，但是要使涂敷膜T 的高低差变得更微细，可以反复进行第二涂敷工序和第二干燥工序。 即、如图6所示，与上述第一实施方式同样地，进行第一涂敷工序(步 骤S6-1)、第一干燥工序(步骤S6-2)、第一冷却工序(步骤S6 -3)、蚀刻工序(步骤S6-4)、第二涂敷工序(步骤S6-5)、第 二干燥工序(步骤S6-6)以及第二冷却工序(步骤S6-7)，形成图 7C所示的、高低差h比初始涂敷膜T的高低差H小的涂敷膜T之后， 可以进行第二次的第二涂敷工序(步骤S6-8)，然后进行第二次的第 二干燥工序(步骤S6-9)。由此，可以层叠涂敷膜T，并且形成高低 差h0比高低差h更微细的涂敷膜T。
也可以取代上述第二实施方式，反复多次进行第一涂敷工序、第 一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工 序以及第二冷却工序。例如，可以如图8所示，与上述第一实施方式 同样地，进行第一涂敷工序(步骤S8-1，参照图9A)、第一干燥工 序(步骤S8-2)、第一冷却工序(步骤S8-3)、蚀刻工序(步骤S8 -4、参照图9B)、第二涂敷工序(步骤S8-5)、第二干燥工序(步 骤S8-6)以及第二冷却工序(步骤S8-7)，形成如图9C所示的、 高低差h比初始涂敷膜T的高低差H小的涂敷膜T之后，进行第二次 的第一涂敷工序(步骤S8-8)而形成高低差h2比高低差h1小的涂敷 膜T之后(参照图9D)、进行第二次的第一干燥工序(步骤S8-9)、 第二次的第一冷却工序(步骤S8-10)、第二次的蚀刻工序(步骤S8 -11、参照图9E)、第二次的第二涂敷工序(步骤S8-12)以及第二 次的第二干燥工序(步骤S8-13)。由此，可以层叠涂敷膜T，并且 形成高低差h3比高低差h2更微细的涂敷膜T(参照图9F)。
另外，在上述实施方式中，对加热机构20配置在涂敷单元100外 部的加热单元200内的情况进行了说明，但是加热机构也可以如图10 所示，由内置于旋转卡盘10内的加热器20a形成。另外，在图10中， 因为其他部分与图1所示的实施方式相同，所以对相同部分赋予相同 附图标记，省略说明。
根据如上所述构成的基板处理装置，可以如下所述在晶片W上形 成涂敷膜。
即、如图11所示，首先，由未图示的运送臂将未处理的晶片W运 入杯体50内，将晶片交接到旋转卡盘10上。其后，运送臂后退，外 杯体51上升。在该状态下，基于来自控制器60的控制信号，设置于 涂敷液供给管路31上的开闭阀V1开放，并且旋转卡盘10的马达12 驱动。由此，如图11A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转 的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片 W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷工序}。
形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1关闭， 马达12停止。接着，基于来自控制器60的控制信号，温度调整器21 工作而将作为加热机构的加热器20的温度升温到例如150℃，以根据 图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。由此，如图 11B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜T的高低差 变小一些{第一干燥工序}。在第一干燥工序后，将晶片W冷却到例如 23℃{冷却工序}。
然后，基于来自控制器60的控制信号，溶剂供给喷嘴40移动到 晶片W的中心部上方，设置于溶剂供给管路41的开闭阀V2开放，并 且旋转卡盘10的马达12驱动。由此，如图11C所示，相对于伴随着 旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40滴落 (供给)溶剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序}。
进行了蚀刻处理后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V2 关闭，而涂敷液供给喷嘴30再次移动到晶片W的中心上方位置。在该 状态下，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀V1开放，如图11D 所示，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂 敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围 内的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工 序}。
如前所述形成涂敷膜后，基于来自控制器60的控制信号，开闭阀 V1关闭，马达12停止。接着，基于来自控制器60的控制信号，温度 调整器21工作而将加热器20a的温度升温到例如160℃，对晶片W加 热，如图11E所示，使涂敷膜固化(烧结){第二干燥工序}。
如前所述进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，外杯体51下降， 并且旋转卡盘10上升，晶片W交接到移动到旋转卡盘10上方的运送 臂上，由运送臂将晶片W从基板处理装置运出。
在上述实施方式中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第一 冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工 序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了说 明，但是要使涂敷膜T的高低差变得更微细，也可以如上所述反复进 行第二涂敷工序和第二干燥工序。此外，还可以反复多次进行第一涂 敷工序、第一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、 第二干燥工序以及第二冷却工序。
在上述实施方式中，对蚀刻涂敷膜的蚀刻液是SOG的溶剂例如二 丁醚的情况进行了说明，但是在本发明中，可以根据SOG的膜厚等条 件，使用SOG的溶剂以外的蚀刻液、例如HF、BHF等氟酸液、盐酸、 硫酸等酸液或者NaOH、KOH等碱液等。
接下来，对应用了可利用不同种类的蚀刻液处理的基板处理装置 的基板处理系统的一例进行说明。
上述基板处理系统如图12A所示，主要部分包括：盒搬运站1， 起到运入部和运出部的作用，将晶片盒C中的多张晶片W例如以25张 为单位从外部运入系统或从系统运出，或者相对于晶片盒C运入·运 出晶片W；处理站2，对晶片W实施涂敷膜T的形成以及蚀刻处理等； 接口站3，设置在盒搬运站1与处理站2之间，用于交接晶片W。
上述接口站3如图12A所示构成为，多个例如4个晶片盒C在盒 载置台1a上以各自的晶片运出运入口朝向处理站2侧的方式沿水平的 X方向载置有一列，晶片运送用夹钳4选择性地运送到各晶片盒C，所 述夹钳4可以在盒排列方向(X方向)以及在晶片盒C内沿垂直方向收 纳的晶片W的晶片排列方向(Z方向)上移动。此外，晶片运送用夹钳 4构成为可以在θ方向上旋转，可以向属于后述处理站2侧的第一单元 组G1的多层单元部的交接单元(TRS1、TRS2)交接晶片W。
处理站2如图12A所示，包括：在晶片W上形成SOG的涂敷膜的2 个涂敷单元100A、100B；由氟酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、 碱液蚀刻单元600C构成的3个蚀刻单元；在处理站2中配置于接口站 3侧的第一单元组G1；配置于处理站2中的大致中央部的第二单元组 G2；配置于涂敷单元100A、100B、第一单元组G1、第二单元组G2以 及后述暂存单元700之间，在涂敷单元100A、100B、第一单元组G1、 第二单元组G2以及后述的暂存单元700之间进行晶片W的交接的运送 单元即第一运送臂5A；配置于第二单元组G2与氟酸液蚀刻单元600A、 酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C之间，在第二单元组G2与氟 酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C之间进 行晶片W的交接的运送单元即第二运送臂5B。另外，暂存单元700形 成为可收纳多个晶片W。
第一单元组G1如图12B所示，从上方到下方依次层叠有第一～第 四加热单元(HP1～HP4)、第一及第二交接单元(TRS1、TRS2)和第 一及第二冷却单元(COL1、COL2)。
第二单元组G2如图12C所示，从上方到下方依次层叠有第五～第 七加热单元(HP5～HP7)、第三及第四交接单元(TRS3、TRS4)和第 三及第四冷却单元(COL3、COL4)。
在如前所述构成的基板处理系统中，第一及第二涂敷单元100A、 100B因为与第一实施方式的涂敷单元100同样地构成，所以在此省略 说明。此外，上述第一～第七加热单元HP1～HP7与第一～第四冷却单 元COL1～COL4也分别与第一实施方式的加热单元200和冷却单元300 同样地构成。
另一方面，氟酸液蚀刻单元600A、酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻 单元600C除了蚀刻液不同以外也同样地构成。以下，以氟酸液蚀刻单 元600A为代表进行说明。
氟酸液蚀刻单元600A如图13所示，包括：保持晶片W而使其水 平旋转的旋转保持机构即旋转卡盘10A；向晶片W表面滴落(供给)蚀 刻液即氟酸液的蚀刻液供给喷嘴6；相对于晶片W供给抑制(停止)蚀 刻的清洗液(例如纯水)的清洗液供给喷嘴7；向晶片W供给(喷射) 干燥气体、例如氮气或干净空气的干燥气体供给喷嘴8。
旋转卡盘10A收纳在包括可升降的外杯体51A与内杯体52A的杯 体50内，经由可升降地贯通内杯体52A的底部53A的旋转轴11A连结 到马达12A。马达12A基于来自控制机构即控制器60A的控制信号， 以既定转速进行旋转。此外，旋转卡盘10A形成为可借助未图示的升 降机构进行升降。该旋转卡盘10A构成为，从移动到旋转卡盘10A上 方的、可在水平的X-Y方向以及垂直的Z方向上运动且可水平旋转的 运送单元即第一运送臂5A接收晶片W，并吸附保持晶片W，在后述的 涂敷膜的处理结束后上升而将晶片W交接给移动到旋转卡盘10A上方 的第一运送臂5A。另外，第一运送臂5A及第二运送臂5B由控制器60A 控制。
蚀刻液供给喷嘴6经由蚀刻液供给管路6a连接到蚀刻液供给源即 储存蚀刻液(氟酸液)的氟酸液箱6b。清洗液供给喷嘴7经由纯水供 给管路7a连接到兼用作氟酸液稀释液的清洗液的供给源、即储存纯水 的纯水箱7b。在该情况下，在蚀刻液供给管路6a上，从氟酸箱6b侧 起设置有泵P1、流量控制阀FV1以及切换阀CV。此外，在纯水供给管 路7a上，从纯水箱7b侧起设有泵P2、流量控制阀FV2，并且从流量 控制阀FV2的二次侧分路的分路管路7c与切换阀CV连接。由上述流 量控制阀FV1、流量控制阀FV2以及切换阀CV形成氟酸液的浓度调整 机构90。即、流量控制阀FV1、流量控制阀FV2以及切换阀CV由控制 器60A控制，基于预先存储于控制器60A的控制信号，对由流量控制 阀FV1调整的氟酸液和由流量控制阀FV2调整的纯水进行混合，从而 得到既定浓度的氟酸液。
在蚀刻液供给管路6a上，设有将蚀刻液调整到例如20℃～50℃ 的既定温度的温度调整机构即温度调整器80。该温度调整器80由来自 控制器60A的控制信号控制，根据涂敷膜T的膜厚等条件而将蚀刻液 调整到例如20℃～50℃的既定温度。
干燥气体供给喷嘴8经由设有开闭阀V3的干燥气体供给管路8a 连接到干燥气体供给源(例如氮气供给源8b)。
蚀刻液供给喷嘴6与清洗液供给喷嘴7形成为可以借助喷嘴移动 装置70A移动到旋转卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位 置。此外，干燥气体供给喷嘴8形成为可以借助喷嘴移动装置70B移 动到旋转卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位置。另外，优 选地，干燥气体供给喷嘴8以从晶片W的中心向周缘侧供给(喷射) 氮气的方式倾斜。此外，优选地，干燥气体供给喷嘴8一边从晶片W 的中心上方位置向周缘上方位置扫描一边供给(喷射)氮气。在该情 况下，喷嘴移动装置70A、70B分别基于控制器60A的控制信号，使蚀 刻液供给喷嘴6、清洗液供给喷嘴7、干燥气体供给喷嘴8移动到旋转 卡盘10A的中心位置和杯体50A外侧的待机位置。
另外，在酸液蚀刻单元600B、碱液蚀刻单元600C中，除了蚀刻 液不同以外、即除了将连接于蚀刻液供给喷嘴6的蚀刻液箱从氟酸箱 6b换成酸液箱或碱液箱以外，与氟酸液蚀刻单元600A同样地构成。
接下来，参照图2～图5、图12～图15，对上述基板处理系统中 的涂敷膜T的成膜方法进行说明。
(借助涂敷膜的溶剂进行蚀刻的情况)
首先，在盒搬运站1中，晶片运送用夹钳4访问盒载置台1a上的 收纳未处理晶片W的盒C，从该盒C取出一张晶片W(步骤S14-1)。 晶片运送用夹钳4从盒C取出晶片W后，将晶片W交接到处理站2侧 的第一单元组G1内配置的第一交接单元TRS1的载置台(未图示)(步 骤S14-2)。其后，第一运送臂5A从第一交接单元TRS1接收晶片W， 交接到配置于第一单元组G1内的第一冷却单元COL1的冷却板(未图 示)上，将晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S14-3)。
接下来，第一运送臂5A接收第一冷却单元COL1的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一涂敷单元100A的旋转卡盘10上。其后， 与第一实施方式同样地，如图3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的 旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷 液，在晶片W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷 工序：步骤S14-4}。
接着，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到 第一单元组G1的第一或第二加热单元HP1、HP2的加热板(未图示) 上。以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整蚀刻条件。 由此，如图3B所示，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜 T的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S14-5}。
接着，由第一运送臂5A接收第一或第二加热单元HP1、HP2的加 热板上的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第一或第二冷却单 元COL1、COL2的冷却板上，将晶片W降温到23℃{第一冷却工序：步 骤S14-6}。
然后，由第一运送臂5A接收第一或第二冷却单元COL1、COL2的 冷却板上的晶片W，并交接到第二涂敷单元100B内的旋转卡盘10上。 其后，与第一实施方式同样地，如图3D所示，相对于伴随着旋转卡盘 10的旋转而旋转的晶片W的表面，从溶剂供给喷嘴40滴落(供给)溶 剂，对涂敷膜T等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序：步骤S14 -7}。由该溶剂进行等方向蚀刻后，进行溶剂(蚀刻液)的甩干。
进行了蚀刻处理后，与第一实施方式同样地，如图3E所示，相对 于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷 嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内的微细高 低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序：步骤S14 -8}。
如前所述地形成涂敷膜后，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上 的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第三或第四加热单元HP3、 HP4的加热板(未图示)上。如图3F所示，使涂敷膜固化(烧结){第 二干燥工序：步骤S14-9}。
如前所述地进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，由第一运送 臂5A接收第三或第四加热单元HP3、HP4的加热板上的晶片W，并将 晶片W交接到第二冷却单元COL2的冷却板上，将晶片W降温到23℃(第 二冷却工序：步骤S14-10}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并交接到第二交接单元TRS2的载置台(未图示)上(步骤S14 -11)。其后，晶片运送用夹钳4接收第二交接单元TRS2的载置台上 的晶片W，收纳(运入)到盒载置台1a上的盒C内，处理结束(步骤 S14-12)。
另外，在上述说明中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第 一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却 工序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况进行了 说明，但是要使涂敷膜T的高低差更微细，可以如上述同样地反复进 行第二涂敷工序和第二干燥工序。也可以反复多次进行第一涂敷工 序、第一干燥工序、第一冷却工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二 干燥工序以及第二冷却工序。
此外，在反复多次进行第一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却 工序、蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工序时， 第一次的处理结束了的晶片W不返回盒搬运站1而由第一运送臂5A将 第二交接单元TRS2的载置台上的晶片W依次暂时收纳在暂存单元700 内，在批次的最后晶片W的第一次的最初处理结束后，由第一运送臂 5A从暂存单元700依次运出晶片W而进行第二次的处理。
此外，在上述实施方式中，对在1个涂敷单元100A、100B内配置 蚀刻液即溶剂的供给喷嘴40、在一个涂敷单元100A、100B内进行涂 敷膜T的成膜处理与蚀刻处理的情况进行了说明，但是也可以另外设 置具有溶剂供给喷嘴的专用蚀刻单元，独立于涂敷单元100A、100B进 行蚀刻处理。因此，在执行上述工艺时，可以不在涂敷单元100A、100B 内设置溶剂的供给喷嘴40。
(借助氟酸进行蚀刻的情况)
首先，在盒搬运站1中，晶片运送用夹钳4访问盒载置台1a上的 收纳未处理晶片W的盒C，从该盒C取出一张晶片W(步骤S15-1)。 晶片运送用夹钳4从盒C取出晶片W后，将晶片W交接到处理站2侧 的第一单元组G1内配置的第一交接单元TRS1的载置台(未图示)(步 骤S15-2)。其后，第一运送臂5A从第一交接单元TRS1接收晶片W， 交接到配置于第一单元组G1内的第一冷却单元COL1的冷却板(未图 示)上，将晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S15-3)。
接下来，第一运送臂5A接收第一冷却单元COL1的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一涂敷单元100A的旋转卡盘10上。其后， 与第一实施方式同样地，如图3A所示，相对于伴随着旋转卡盘10的 旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷 液，在晶片W的表面形成高低差H的涂敷膜T(参照图2A){第一涂敷 工序：步骤S15-4}。
接着，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的晶片W，并交接到 第一单元组G1的第一、第二或第三加热单元HP1、HP2、HP3的加热板 (未图示)上。以根据图5预先选择的加热时间对晶片W加热，调整 蚀刻条件。由此，涂敷膜T中的液体成分的一部分蒸发而使涂敷膜T 的高低差变小一些{第一干燥工序：步骤S15-5}。
接着，由第二运送臂5B接收第一、第二或第三加热单元HP1、HP2、 HP3的加热板上的晶片W，并交接到配置于第一单元组G1的第二冷却 单元COL2的冷却板(未图示)上，将晶片W降温到23℃{第一冷却工 序：步骤S15-6}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并将晶片W交接到配置于第二单元组G2的第三交接单元TRS3 的载置台(未图示)上。其后，第二运送臂5B接收第三交接单元TRS3 的载置台上的晶片W，并交接到氟酸液蚀刻单元600A内的旋转卡盘10A 上。其后，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面， 从蚀刻液供给喷嘴6滴落(供给)作为蚀刻液的氟酸液，对涂敷膜T 等方向地进行蚀刻(参照图2B){蚀刻工序：步骤S15-7}。此时，从 清洗液供给喷嘴7向晶片W供给纯水以抑制(停止)蚀刻。由该氟酸 液进行等方向蚀刻后，进行氟酸液(蚀刻液)的甩干{甩干干燥工序： 步骤S15-8}。此时，由马达12A驱动旋转卡盘10A及晶片W旋转， 利用离心力除去用于蚀刻的氟酸液，并且借助在从晶片W的中心部上 方朝向周缘部的水平方向上扫描的干燥气体供给喷嘴8，向晶片W的表 面供给(喷射)例如氮气的干燥气体，使用于蚀刻的氟酸液飞散到外 部而除去。
进行了蚀刻处理后，第二运送臂5B接收氟酸液蚀刻单元600A内 的旋转卡盘10A上的晶片W，并交接到配置于第二单元组G2的例如第 四交接单元TRS4的载置台(未图示)上。其后，第二运送臂5B接收 第四交接单元TRS4的载置台上的晶片W，并将晶片W交接到配置于第 二单元组G2内的第三或第四冷却单元COL3、COL4的冷却板(未图示) 上，将待涂敷处理的晶片W降温到23℃(处理前冷却工序：步骤S15 -9)。
接下来，第一运送臂5A接收第三或第四冷却单元COL3、COL4上 的晶片W，并将晶片W交接到第二涂敷单元100B的旋转卡盘10上。其 后，相对于伴随着旋转卡盘10的旋转而旋转的晶片W的表面，从涂敷 液供给喷嘴30滴落(供给)涂敷液，在晶片W的表面形成容许范围内 的微细高低差h的大致平坦状涂敷膜T(参照图2C){第二涂敷工序： 步骤S15-10}。
如前所述形成涂敷膜后，由第一运送臂5A接收旋转卡盘10上的 晶片W，并交接到配置于第二单元组G2的第五、第六或第七加热单元 HP5、HP6、HP7的加热板(未图示)上。使涂敷膜固化(烧结){第二 干燥工序：步骤S15-11}。
如前所述地进行了涂敷膜T的固化(烧结)处理后，由第一运送 臂5A接收第五、第六或第七加热单元HP5、HP6、HP7的加热板上的晶 片W，并将晶片W交接到第一单元组G1的第二冷却单元COL2的冷却板 (未图示)上，将晶片W降温到23℃(第二冷却工序：步骤S15-12}。
然后，由第一运送臂5A接收第二冷却单元COL2的冷却板上的晶 片W，并交接到第二交接单元TRS2的载置台(未图示)上(步骤S15 -13)。其后，晶片运送用夹钳4接收第二交接单元TRS2的载置台上 的晶片W，收纳到盒载置台1a上的盒C内，处理结束(步骤S15-14)。
另外，在上述说明中，对利用第一涂敷工序、第一干燥工序、第 一冷却工序、氟酸液蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第 二冷却工序，在具有凹凸的晶片W的表面上形成平坦状涂敷膜的情况 进行了说明，但是要使涂敷膜T的高低差变得更微细，可以如上述同 样地反复进行第二涂敷工序和第二干燥工序。也可以反复多次进行第 一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却工序、氟酸液蚀刻工序、第二 涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却工序。
此外，在反复多次进行第一涂敷工序、第一干燥工序、第一冷却 工序、氟酸液蚀刻工序、第二涂敷工序、第二干燥工序以及第二冷却 工序时，第一次的处理结束了的晶片W不返回盒搬运站1而由第一运 送臂5A将第二交接单元TRS2的载置台上的晶片W依次暂时收纳在暂 存单元700内，批次的最后晶片W所最初处理的单元(例如冷却单元) 中的第一次处理结束后，由第一运送臂5A从暂存单元700依次运出晶 片W而进行第二次的处理。
另外，在上述说明中，对蚀刻液为氟酸液的情况进行了说明，但 是在取代氟酸液而由酸液或碱液进行蚀刻的情况下，只要改变对氟酸 液蚀刻单元600A的运送流程，将形成有涂敷膜T的晶片W运送到酸液 蚀刻单元600B或碱液蚀刻单元600C中即可。
此外，根据本发明，在反复多次进行处理时，可以根据蚀刻时间 而改变蚀刻条件，例如第一次的蚀刻用氟酸液进行，第二次的蚀刻用 酸液或碱液处理，或者第一次的蚀刻用碱液进行，第二次的蚀刻用酸 液处理等，除此之外，还可以根据SOG的膜厚条件而选择性地改变蚀 刻液来进行处理。
另外，在上述实施方式中，对涂敷膜为SOG液的情况进行了说明， 但是本发明的成膜技术也可应用于SOG液以外的涂敷液(例如抗蚀 剂)，此外，当然也可应用于晶片W以外的基板(例如LCD基板)。