CN107706131B - 液处理方法、基板处理装置以及存储介质 - Google Patents

液处理方法、基板处理装置以及存储介质 Download PDF

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Abstract

提供一种能够去除存在于基板的图案内的纯水来快速置换为溶剂的液处理方法、基板处理装置以及存储介质等。该液处理方法在对被水平保持并在表面形成有图案的基板供给纯水之后，对基板进行干燥，该液处理方法包括：纯水供给工序，向基板的表面供给纯水；加热溶剂供给工序，在所述纯水供给工序之后，以液体的状态向存在纯水的基板的表面供给被加热到水的沸点以上的温度的溶剂；以及去除工序，去除所述基板表面的溶剂来使所述基板干燥。

Description

液处理方法、基板处理装置以及存储介质
技术领域
本发明涉及一种向基板供给纯水来进行液处理的液处理方法。
背景技术
在对作为基板的半导体晶圆(以下称作晶圆)进行液处理的单片式的旋转清洁装置中，向旋转的晶圆的表面供给例如碱性、酸性的药液来去除晶圆表面的脏污、自然氧化物等。利用纯水等清洗液将残留于晶圆表面的药液去除，并将清洗液置换为挥发性比纯水的挥发性高的溶剂(例如IPA)，之后去除溶剂来得到干燥的晶圆(例如专利文献1)。然而，要求在直到将清洗液置换为溶剂为止的时间缩短这一点上取得进一步改善。
专利文献1：日本特开2007-036180号公报：0039段～0040段
发明内容
发明要解决的问题
本发明是在这样的情况下完成的，其目的在于提供一种能够将存在于基板的图案内的纯水快速置换为溶剂的液处理方法、基板处理装置以及存储介质。
用于解决问题的方案
本发明的液处理方法在对被水平保持且在表面形成有图案的基板供给纯水之后，对基板进行干燥，所述液处理方法的特征在于，包括以下工序：纯水供给工序，向基板的表面供给纯水；加热溶剂供给工序，在所述纯水供给工序之后，以液体的状态向存在纯水的基板的表面供给被加热到水的沸点以上的温度的溶剂；以及去除工序，去除所述基板表面的溶剂来使所述基板干燥。
发明的效果
本发明能够以液体的状态向被供给纯水之后的基板的表面供给被加热到水的沸点以上的温度的溶剂，将存在于基板的图案内的纯水快速置换为溶剂。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的具备处理单元的基板处理系统的概要的俯视图。
图2是表示所述处理单元的概要的纵剖侧视图。
图3是所述处理单元的俯视图。
图4是利用所述处理单元实施的液处理的工序图。
图5是示意性地表示被供给了加热溶剂的晶圆的表面的作用图。
图6是其它实施方式所涉及的液处理的工序图。
图7是具备背面加温机构的处理单元的结构图。
图8是通过与背面加温同时进行的加热HFO供给而进行的晶圆处理的作用图。
图9是表示供给加热HFO时的干燥界面的温度变化的实验结果。
附图标记说明
W：晶圆；16：处理单元；30、30a：基板保持机构；12：药液喷嘴；413：HFO喷嘴；730：水蒸气；741：加热部；740：HFO；740a：残留液膜。
具体实施方式
图1是表示本实施方式所涉及的基板处理系统的概要结构的图。以下，为了使位置关系清楚，对互相正交的X轴、Y轴及Z轴进行规定，将Z轴正方向设为铅垂朝上方向。
如图1所示，基板处理系统1具备搬入搬出站2和处理站3。搬入搬出站2与处理站3相邻地设置。
搬入搬出站2具备承载件载置部11和输送部12。在承载件载置部11上载置有多个承载件C，该多个承载件C用于将多张基板、在本实施方式中为半导体晶圆(以下称作晶圆W)以水平状态收纳。
输送部12与承载件载置部11相邻地设置，在输送部12的内部具备基板输送装置13和交接部14。基板输送装置13具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板输送装置13能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心进行旋转，其使用晶圆保持机构在承载件C与交接部14之间输送晶圆W。
处理站3与输送部12相邻地设置。处理站3具备输送部15和多个处理单元16。多个处理单元16以排列在输送部15的两侧的方式设置。
输送部15在内部具备基板输送装置17。基板输送装置17具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板输送装置17能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心进行旋转，其使用晶圆保持机构在交接部14与处理单元16之间输送晶圆W。
处理单元16用于对由基板输送装置17输送过来的晶圆W进行规定的基板处理。
另外，基板处理系统1具备控制装置4。控制装置4例如是计算机，其具备控制部18和存储部19。在存储部19中保存有用于对在基板处理系统1中执行的各种处理进行控制的程序。控制部18通过读取并执行被存储在存储部19中的程序来控制基板处理系统1的动作。
此外，该程序既可以是存储在可由计算机读取的存储介质中的程序，也可以是从该存储介质安装到控制装置4的存储部19中的程序。作为可由计算机读取的存储介质，存在例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。
在如所述那样构成的基板处理系统1中，首先，搬入搬出站2的基板输送装置13将晶圆W自载置于承载件载置部11的承载件C取出，并将取出后的晶圆W载置于交接部14。利用处理站3的基板输送装置17将被载置于交接部14的晶圆W自交接部14取出并将其搬入到处理单元16中。
在利用处理单元16对被搬入到处理单元16中的晶圆W进行处理之后，利用基板输送装置17将该晶圆W自处理单元16搬出并将其载置于交接部14。然后，利用基板输送装置13将载置于交接部14的处理完成后的晶圆W返回到承载件载置部11的承载件C。
如图2所示，处理单元16具备腔室20、基板保持机构30、处理流体供给部40、以及回收杯50。
腔室20用于收纳基板保持机构30、处理流体供给部40、以及回收杯50。在腔室20的顶部设有FFU(Fan Filter Unit：风机过滤单元)21。FFU 21用于在腔室20内形成下降流。
基板保持机构30具备保持部31、支柱部32、以及驱动部33。保持部31将晶圆W水平保持。支柱部32是沿铅垂方向延伸的构件，其基端部被驱动部33支承为能够旋转，支柱部32在顶端部将保持部31水平支承。驱动部33用于使支柱部32绕铅垂轴旋转。该基板保持机构30通过使用驱动部33使支柱部32旋转而使由支柱部32支承着的保持部31旋转，由此，使由保持部31保持着的晶圆W旋转。
处理流体供给部40用于对晶圆W供给处理流体。处理流体供给部40与处理流体供给源70相连接。
回收杯50以包围保持部31的方式配置，以收集因保持部31的旋转而自晶圆W飞散的处理液。在回收杯50的底部形成有排液口51，由回收杯50收集到的处理液自该排液口51被排出到处理单元16的外部。另外，在回收杯50的底部形成有排气口52，该排气口52用于将自FFU 21供给的气体排出到处理单元16的外部。
设置于上述的基板处理系统1的处理单元16相当于用于执行实施方式所涉及的液处理方法的基板处理装置。下面，参照图3来说明该处理单元16的结构。
在本例的处理单元16中，已述的处理流体供给部40具备：药液喷嘴412，其用于对由基板保持机构(基板保持部)30保持着的晶圆W供给药液以及DIW(Deionized Water，纯水)；以及HFO喷嘴413，其用于供给作为溶剂的HFO(Hydro Fluoro Olefin：碳氢氟组成的烯烃)。
这些喷嘴412、413设置于共用的喷嘴头42，喷嘴头42经由喷嘴臂43而与该喷嘴臂43的基端部侧的旋转驱动部44连接。使用该旋转驱动部44使喷嘴臂43在横向上旋转移动，由此能够使各喷嘴412、413在由基板保持机构30保持着的晶圆W中央部的上方侧的处理位置与用于从晶圆W的上方退避进行待机的待机位置之间移动。在待机位置设置有用于使喷嘴412、413待机的待机部23。在图3中，用实线表示配置在处理位置的喷嘴头42、喷嘴臂43，用虚线表示配置在待机位置的喷嘴头42、喷嘴臂43。
药液喷嘴412经由开闭阀V2而与药液供给源72连接，并且经由开闭阀V3而与DIW供给源73连接。
从药液供给源72供给根据晶圆W的表面的处理目的要供给的一种或多种药液。在本实施方式中，以一种药液进行记载。经由开闭阀V2从药液喷嘴412供给药液。
另外，经由开闭阀V3从药液喷嘴412供给DIW。供给DIW时的药液喷嘴412相当于纯水供给喷嘴。
HFO喷嘴413经由开闭阀V4而与HFO供给源74连接。从HFO供给源74供给要与被供给到晶圆W的表面的DIW进行置换的HFO。HFO是用氟原子置换烯烃中的一部分或全部氢原子的得到的化学物质的总称。HFO相当于本实施方式的溶剂，HFO喷嘴413相当于溶剂供给喷嘴。
在本例中，向晶圆W供给的HFO采用具有比DIW的沸点(100℃)高的沸点的HFO。作为具有这样的特性的HFO，能够例示Sinera(日语：シネラ，科慕(Chemours)公司的美国注册商标，沸点：110.5℃)、Suprion(日语：スープリオン，科慕(Chemours)公司的美国注册商标，沸点：110.5℃)等。
一般来说，液体具有随着温度变高而表面张力变低的特性。关于这一点，HFO例如上述的Sinera在100℃下的表面张力为9.4mN/m，仅为20℃的水(表面张力：72.8mN/m)的表面张力的八分之一左右。
另外，一般被用作在进行DIW的供给之后要供给的溶剂的IPA(IsopropylAlcohol：异丙醇，沸点：82.4℃)即使在被加热到接近沸点的70℃的情况下其表面张力也仅为15.4mN/m。因而，被加热到DIW的沸点以上的温度的HFO的表面张力小，从而在从晶圆W的表面去除该HFO时施加于图案的力也小。
因此，在本例的处理单元16中构成为：在HFO供给源74的下游侧设置加热部741，以将该HFO加热到100℃(DIW的沸点)以上且低于HFO的沸点的温度，以液体的状态从HFO喷嘴413向晶圆W的表面供给被加热了的HFO。
对进行HFO的加热的加热部741的结构没有特别的限定。例如也可以是，针对作为加热对象的HFO所流经的加热容器设置传热加热器，利用传热加热器对加热容器进行加热，由此对加热容器的内部的HFO进行加热。另外，也可以采用如下的感应加热方式：使用被施加高频电力的线圈来对在加热容器内流通的HFO直接进行加热。
加热部741能够基于设置于其出口侧的未图示的温度检测部的检测值来增加或减少传热加热器、高频电力的输出，以使得向晶圆W供给的HFO的温度接近预先设定的温度(100℃以上且低于HFO的沸点的温度)。
通过已述的控制部18对使用图3所说明的各喷嘴412、413在待机位置与处理位置之间的移动、液体从各供给源72～74的供给/停止供给、由加热部741加热的HFO的温度设定等处理单元16的动作进行控制。
参照图4、图5来说明使用具备以上所说明的结构的处理单元16所实施的液处理的内容。
当通过基板输送装置17搬入到处理单元16内的晶圆W被基板保持机构30保持时，使正在待机位置待机的喷嘴头42(各喷嘴412、413)移动到处理位置，使晶圆W以规定的转速旋转并从药液喷嘴412供给药液(图4的处理P1)。在该观点中，图2所示的支柱部32、驱动部33相当于使由保持部31保持着的晶圆W旋转的旋转机构。
结束利用药液的处理后，将从药液喷嘴412供给的液体切换为DIW来执行冲洗(图4的处理P2，纯水供给工序)。具体地说，在保持使晶圆W旋转的状态下向存在药液的液膜的晶圆W供给DIW。
在持续规定时间地执行冲洗之后，停止从药液喷嘴412供给DIW，并且开始从HFO喷嘴413对旋转的晶圆W的表面利用加热了的HFO对DIW进行置换(图4的处理P3，加热溶剂供给工序)。
在此，也存在如下风险：在加热部741的下游侧滞留有在上一次供给HFO时没有到达HFO喷嘴413的HFO而导致HFO的温度下降。因此，还可以采用如下结构：向未图示的回收线排出、回收温度下降了的HFO，并且在向回收线排出HFO的过程中开始加热HFO，在将HFO的流路切换到HFO喷嘴413侧之后，被加热到预先设定的温度的HFO被迅速地供给到晶圆W的表面。
如图5所示，从HFO喷嘴413供给的HFO在旋转的晶圆W的表面扩散而与DIW进行置换。此时，DIW相对于HFO 740的溶解性低，由此有时在晶圆W的表面形成不与HFO 740置换而残留DIW的区域。即使在这样的情况下，由于连续地供给被加热到DIW的沸点以上的温度的HFO，因此残留于晶圆W的表面的DIW在通过HFO 740而被加热后气化，例如变为水蒸气730而从HFO740的液膜释放到外部。
特别是，进入到形成于晶圆W的表面的图案内的DIW有时难以与对于水的溶解性小的HFO 740进行置换。关于这一点，通过利用HFO 740加热DIW而使DIW变化为水蒸气730，容易从图案内进行排出。此外，形成于晶圆W的表面的图案非常小，因此通过经由HFO 740供给足够的热量，几乎不会形成DIW的气液界面或者能够将形成气液界面的时间抑制为非常短的时间，并且使DIW从液体变化为水蒸气730。然后，比重比水蒸气730的比重大的HFO740进入到排出了水蒸气730的图案内。
在晶圆W的表面的DIW与HFO 740充分置换后，停止从HFO喷嘴413供给HFO。然后，通过在使晶圆W旋转的状态下去除HFO来进行晶圆W的干燥处理(图4的处理P4，去除工序)。
如已述的那样，被加热到100℃以上的HFO 740相比于DIW而言表面张力非常小，因此能够抑制发生图案变形，并且能够使晶圆W干燥。此外，有时HFO 740在常温下的表面张力比水的表面张力小(例如已述的Sinera在25℃下的表面张力为16.8mN/m)。因而，在残留于晶圆W的表面的DIW与HFO 740进行置换后，只要该HFO 740的表面张力比水的表面张力小，则进行干燥处理的期间中的HFO 740的温度也可以比100℃低。
在停止从HFO喷嘴413供给HFO后，持续规定时间地执行晶圆W的干燥处理来充分去除晶圆W的表面的HFO，之后停止晶圆W的旋转，结束针对该晶圆W的液处理。然后，以与搬入时相反的顺序将晶圆W从处理单元16搬出。
根据本实施方式，具有以下的效果。以液体的状态(HFO的沸点以下的温度)向被供给DIW之后的晶圆W的表面供给HFO，因此能够利用HFO冲走DIW。并且，由于供给被加热到DIW的沸点以上的温度的HFO，因此能够利用HFO的热使DIW气化来从晶圆W的表面去除该DIW。由于像这样以液体的状态供给被加热到DIW的沸点以上的温度的HFO，因此能够将存在于晶圆W的图案内的DIW快速置换为HFO。
另外，在干燥处理时在晶圆W的图案内没有残留DIW，因此能够抑制图案变形的发生。并且，加热了的HFO的表面张力比DIW和IPA的表面张力小，因此能够进一步抑制图案变形的发生。
加热了的HFO的供给不限定于接在利用DIW的冲洗之后实施的情况。例如，也能够如图6所示那样适用于在利用DIW的冲洗(处理P2)与加热了的HFO的供给(处理P3)之间进行使晶圆W的表面疏水化的疏水化剂的供给的情况(处理PA，疏水化剂供给工序)。
一般来说，疏水化剂相对于DIW是非溶解性的，彼此不相混合，因此有时即使向被DIW覆盖着的晶圆W的表面供给疏水化剂也难以进行置换。另外，在疏水化剂之中也存在与水发生反应而疏水化能力下降的疏水化剂。
然而，在供给疏水化剂之后供给被加热到DIW的沸点以上的HFO的情况下，即使在形成有DIW不与疏水化剂充分置换而残留于晶圆W的表面的区域的情况下，也能够通过使用图5所说明的机制使DIW气化为水蒸气730而从晶圆W的表面去除。
在对晶圆W供给疏水化剂的情况下，例如在使用图3所说明的处理单元16设置疏水化剂供给部，与其它处理液的供给部72～74同样地在处理流体供给部40的喷嘴头42设置疏水化剂喷嘴(疏水化剂供给喷嘴)。而且，能够例示利用在中途设置有开闭阀等的配管线来将这些疏水化剂供给部与疏水化剂喷嘴连接的设备结构(疏水化剂供给部、疏水化剂喷嘴、开闭阀均未图示)。
从疏水化剂供给部供给用于使晶圆W的表面疏水化并降低作用在形成于晶圆W的表面的图案上的表面张力的疏水化剂。作为疏水化剂，能够采用三甲基硅烷基二甲胺(TMSDMA)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、三甲基硅烷基二乙胺(TMSDEA)、二甲基甲硅烷二甲胺(DMSDMA)、1,1,3,3-四甲基二硅氮烷(TMDS)等。
如图6所示，在继利用DIW的冲洗(处理P2)之后，从疏水化剂喷嘴向旋转的晶圆W的表面供给疏水化剂来实施晶圆W的疏水化处理(处理PA)。然后，在持续规定时间地执行疏水化处理之后，停止从疏水化剂喷嘴供给疏水化剂，并且开始从HFO喷嘴413对旋转的晶圆W的表面供给加热了的HFO(图6的处理P3)。
此时，疏水化剂相对于HFO等含氟溶剂具有溶解性，因此残留于晶圆W的表面的疏水化剂溶解于HFO，流经旋转的晶圆W的表面后向晶圆W的外侧排出。另一方面，即使在没有与疏水化剂进行置换的DIW残留于晶圆W的表面的情况下，也能够利用被加热到DIW的沸点以上的HFO对DIW进行加热，使DIW气化为水蒸气730而从晶圆W的表面去除(图5)。
晶圆W的干燥处理(图5的处理P4)之后的处理与使用图4所说明的例子相同，因此以下省略再次的说明。
接着，对以下例子进行说明：当供给加热HFO来进行加热HFO置换(加热溶剂供给工序)时，在执行晶圆W的干燥处理(HFO的去除工序)P4时，降低晶圆W的表面发生图案变形的风险。在此，在本例中，在向旋转的晶圆W的中央部供给加热HFO来进行加热HFO置换处理P3之后，通过使从HFO喷嘴413供给HFO的供给位置自旋转的晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动来将HFO从晶圆W表面去除(干燥处理P4)。
在该情况下，使用如图7所示那样具备图2、图3所示的处理流体供给部40(HFO喷嘴413)、HFO供给源74、加热部741等的供给机构来进行HFO的供给。在本例的基板保持机构30a中，利用设置于保持部31的多个支承销311来保持晶圆W，在保持部31的上表面与晶圆W的背面之间形成有间隙。
另外，在支柱部32和保持部31形成有用于从晶圆W的中央部的下方位置朝向所述间隙供给加温流体的温水流路321。在温水流路321的上游侧连接有温水供给源76，该温水供给源76供给被加热到比沸点(100℃)低的温度的加温流体即DIW的温水，比沸点(100℃)低的该温度优选为50℃以上例如75℃。该温水以被加热到低于HFO的液温的温度的状态被供给。
当一边通过使支柱部32旋转来使晶圆W旋转一边从温水流路321供给温水时，温水在所述间隙内扩散，从而能够将温水供给到晶圆W的整个背面。
在利用加热了的HFO进行加热HFO置换处理P3之后执行晶圆W的干燥处理(HFO的去除工序)P4时，利用温水实施晶圆W的加温以降低晶圆W的表面发生图案变形的风险。
如已述的那样，在本例中，在向旋转的晶圆W的中央部供给加热HFO来进行加热HFO置换处理P3之后，使从HFO喷嘴413供给HFO的供给位置自旋转的晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动，由此实施HFO从晶圆W表面的去除(干燥处理P4)。
首先，考虑如下情况：在供给被加热了的HFO来与DIW之间进行置换处理(在如图6所示的例子那样进行疏水化处理(处理PA)的情况下是与疏水化剂之间进行置换处理)之后，在使HFO的供给位置自晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动时，不对晶圆W进行任何的温度调整。确认出当采用该方法时存在如下趋势：自晶圆W的面内的中央部侧朝向周缘部侧而发生图案变形的风险逐渐上升。
在一边使晶圆W旋转一边进行加热HFO的供给时，越朝向晶圆W的周缘侧则晶圆W的表面的各位置处的切线方向的速度越大，并且每单位面积的加热HFO的供给量也越少。认为其结果是：晶圆W的周围的环境对HFO带来的空冷的影响变大，因此HFO的温度下降幅度大，由此表面张力增大，随着朝向周缘部侧而发生图案变形的风险变大。
因此，本例的基板保持机构30a具备背面加温机构，该背面加温机构通过从温水流路321向晶圆W的背面侧供给温水来抑制在一边使HFO的供给位置移动一边进行HFO的去除时晶圆W的温度下降，由此抑制图案变形的发生。
在像这样具备向晶圆W的背面侧供给温水的机构的基板保持机构30a中，也可以是，在一边使HFO的供给位置移动一边进行HFO的去除的期间中，始终向晶圆W的背面侧进行温水供给。当在进行HFO的去除的期间中始终进行温水供给时，相比于不进行温水供给的情况，能够在晶圆W的周缘部侧减少发生图案变形的风险。
另一方面，确认出：当始终进行温水供给时，相比于不进行温水供给的情况，存在晶圆W的中央部侧的温度下降的趋势(图9)。当温度低时，发生图案变形的风险变高。但是，毋庸置疑的是，不论有没有从晶圆W的背面供给温水，通过供给加热了的HFO都能够使发生图案变形的次数相比于不加热HFO的情况降低。
作为像这样晶圆W的中心部的温度下降的原因，认为是如下原因：在向晶圆W的背面供给的温水的温度比加热HFO的温度低的情况下，温水将加热HFO冷却。即，从防止DIW的沸腾、设备限制等观点来看，以比沸点低的温度例如75℃供给温水。相对于此，在以比温水的温度高的温度供给加热HFO的情况下，在被供给到晶圆W的HFO的温度维持比较高的温度的区域即晶圆W的中央部侧的区域中，有时晶圆W上的HFO通过被供给到背面侧的温水而被冷却。在这样的情况下，认为：当温水对HFO的冷却的影响大时，HFO的表面张力增大，导致在晶圆W的中央部侧发生图案变形的风险相对高。
鉴于这些情况，具备本例的基板保持机构30a的处理单元16以恰当的定时开始向晶圆W的背面供给温水，由此能够引出通过供给加热HFO而降低表面张力的效果。
参照图8的(a)～(d)来说明利用上述的基板保持机构30a对晶圆W实施的处理。此外，为了便于图示，在图8的(a)～(d)中省略了保持部31、支柱部32的记载。
在晶圆W的中央部的上方侧配置HFO喷嘴413，进行向被供给DIW之后的晶圆W的表面供给加热HFO来与DIW进行置换的处理(图4的加热HFO置换处理P3)。在持续规定时间地实施该加热HFO置换处理之后，使HFO喷嘴413从中央部侧朝向周缘部侧移动，由此开始HFO的去除(干燥处理P6)(图8的(a))。
当使HFO喷嘴413逐渐移动时，在作用于HFO 740的离心力比较小的晶圆W的中央部侧的区域中形成残留液膜740a，该残留液膜740a的膜厚度比形成于较HFO的供给位置靠外周侧的位置处的液膜(图8中的HFO 740)的膜厚度薄。在存在该残留液膜740a时，当向晶圆W的背面供给比加热HFO低温的温水时，构成残留液膜740a的HFO的温度下降而表面张力变大，在HFO蒸发时容易引起图案变形。
因此，在晶圆W的中央部侧的区域形成有HFO的残留液膜740a的期间中，不开始向晶圆W的背面侧供给温水，而等待残留液膜740a由于离心力以及挥发而从晶圆W上消失(图8的(b))。“残留液膜740a消失”是指在一边使HFO的供给位置移动一边目视旋转的晶圆W的情况下确认不到残留液膜740a的存在的状态。
在此，优选将从晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动的HFO喷嘴413的移动速度设定为在残留液膜740a挥发的时间点HFO喷嘴413不到达晶圆W的周缘部侧的程度的移动速度。当使HFO喷嘴413的移动速度过大时，在开始向晶圆W的背面侧供给温水之前HFO喷嘴413到达晶圆W的周缘部侧，存在该周缘部侧处发生图案变形的风险变大的担忧。更详细地说，优选设定为在中央部侧的区域的残留液膜740a从晶圆W上消失的时间点HFO喷嘴413位于比晶圆W的半径的二分之一位置处靠内侧的位置的程度的移动速度。此外，在从晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动的HFO喷嘴413的移动路径上，HFO喷嘴413的移动速度既可以是固定的，也可以在移动的途中使移动速度变化。
而且，在不再被供给HFO的中央部侧的区域中的残留液膜740a从晶圆W上消失的时间点，开始从温水流路321向晶圆W的背面供给温水(图8的(c))。在相对于各晶圆W而HFO喷嘴413的移动速度固定(在使HFO喷嘴413的移动速度变化的情况下，移动速度的变化过程相同)且从HFO喷嘴413喷出HFO740的喷出流量、晶圆W的转速等条件一致的情况下，即使处理不同的晶圆W，相对于残留液膜740a从晶圆W消失的时间点的、HFO喷嘴413在从中央部侧向周缘部侧的移动路径上的位置也大致固定。
因此，在本例的处理单元16中，通过预备实验等事先掌握晶圆W的中央区域的残留液膜740a从晶圆W上消失的时间点以及该时间点的HFO喷嘴413在所述移动路径上的位置。而且，在处理各晶圆W时，基于所述对应关系，在HFO喷嘴413到达所述移动路径上的预先设定的位置的时间点开始向晶圆W的背面供给温水。
在开始向晶圆W的背面供给温水后，HFO喷嘴413也一边喷出HFO一边沿着所述移动路径朝向晶圆W的周缘部侧移动(图8的(d))。在晶圆W的周缘部侧，伴随空冷的影响而发生的HFO的温度下降通过温水的供给而得到缓和，由此能够抑制HFO的表面张力的增大，从而能够抑制图案变形的发生。
在HFO喷嘴413到达晶圆W的周缘部后，停止从HFO喷嘴413供给HFO以及停止从温水流路321供给温水，另一方面，继续晶圆W的旋转而将残留的HFO、温水甩出，之后使晶圆W的旋转停止。
在此，向晶圆W的背面供给的加温流体不限定为温水。例如，既可以使用加热了的HFO，也可以通过加热了的气体例如加热洁净空气来抑制晶圆W的温度下降。
在以上所说明的各种实施方式中，被加热到100℃以上且以液体的状态向晶圆W供给的溶剂不限定为HFO，也可以是HFE、HFC、PFC(Perfluoro Carbon：全氟化碳)。作为将在分子内具有醚键的碳化氢的一部分氢置换为氟而得到的含氟溶剂即HFE的例子，能够举Novec(日语：ノベック，(住友3M股份公司的注册商标)7500(沸点：128℃)。另外，作为将碳化氢的一部分氢置换为氟而得到的含氟溶剂即HFC的例子，能够例示ASAHIKLIN(日语：アサヒクリン，旭硝子股份公司的注册商标)AC-6000(沸点：115℃)，另外，作为将碳化氢的所有氢置换为氟而得到的含氟溶剂的例子，能够例示Fluorinert)(日语：フロリナート，(住友3M股份公司的注册商标)FC40(沸点：165℃)。
并且，被加热到100℃以上且以液体的状态向晶圆W供给的溶剂不限定为含氟溶剂，还能够例示不含氟的有机溶剂例如乳酸乙酯(沸点155℃)等。
【实施例】
(实验)
在一边使HFO的供给位置从晶圆W的中央部侧朝向周缘部侧移动一边进行HFO的去除时，使向晶圆W的背面供给温水的供给条件变化来测定晶圆W的表面温度的推移。
A.实验条件
在对旋转的晶圆W进行利用疏水剂的疏水化处理(图6的处理PA)之后，供给被加热到100℃的HFO来实施HFO置换处理(该P3)，接着，通过使HFO的供给位置从晶圆W的中央部侧向周缘部侧移动来实施干燥处理(该P4)。
(实施例)
在执行干燥处理P4时，在HFO喷嘴413到达与晶圆W的中心相距40mm的位置的定时开始对晶圆W的背面供给被加热到75℃的温水。测定该情况下的与HFO的供给位置相距规定距离的内侧位置处的晶圆W的温度的推移。此时，在HFO喷嘴413到达与晶圆W的中心相距40mm的位置的时间点，成为残留液膜740a几乎消失的状态。另外，内侧位置是从自HFO喷嘴413喷出的HFO到达晶圆W的表面的位置向晶圆W的径向内侧离开几mm左右的位置，相当于在残留液膜740a蒸发后干燥的晶圆W的表面与HFO 740之间的界面的位置。
(参考例1)
在以除了不向晶圆W的背面进行温水的供给的这点以外与实施例相同的条件下测定了晶圆W的温度推移。
(参考例2)
在以除了使HFO喷嘴413移动的期间中始终向晶圆W的背面供给温水这点以外与实施例相同的条件下测定了晶圆W的温度推移。
B.实验结果
在图9中示出实施例和参考例1、2中的HFO的供给位置的内侧位置的温度推移。图9的横轴为从晶圆W的中心起的径向的距离。图9的纵轴表示在HFO喷嘴413移动的时间点的所述内侧位置的温度。在图9中，用实线表示实施例的温度推移的趋势线，用虚线或单点划线表示参考例1、2的各趋势线。
根据图9，实施例中的HFO的供给位置的内侧位置处的温度在晶圆W的中心部侧最高，约为85℃，随着HFO喷嘴413向晶圆W的周缘部侧移动而逐渐下降。而且，在HFO喷嘴413到达晶圆W的外周端时，所述内侧位置的温度最低，约为65℃。
相对于此，在不进行温水的供给的参考例1中，晶圆W的中央部侧的区域中的温度推移与实施例大致相同，但在HFO喷嘴413到达与晶圆W的中心相距约40mm的位置以后，所述内侧位置的温度急剧地下降，并且在到达晶圆W的外周端时下降到约40℃。相对于此，在始终对晶圆W的背面供给温水的参考例2中，在HFO喷嘴413到达与晶圆W的中心相距约65mm的位置后，示出与实施例大致相同的温度推移。另一方面，在晶圆W的中央侧的区域中受到比HFO(100℃)低温的温水(75℃)供给的影响而内侧位置的温度大幅度下降。

Claims (12)

1.一种液处理方法，在对被水平保持且在表面形成有图案的基板供给纯水之后，对基板进行干燥，所述液处理方法的特征在于，包括以下工序：
纯水供给工序，向基板的表面供给纯水；
加热溶剂供给工序，在所述纯水供给工序之后，以液体的状态向存在纯水的基板的表面供给被加热到水的沸点以上的温度的溶剂；以及
去除工序，去除所述基板的表面的溶剂来使所述基板干燥，
其中，在所述加热溶剂供给工序中，使所述基板绕穿过该基板的中央部的铅垂轴旋转，并向所述中央部供给加热后的所述溶剂，
在所述去除工序中，使加热后的所述溶剂的供给位置从旋转的所述基板的中央部侧向周缘部侧移动，
从加热后的所述溶剂的供给位置到达从所述中央部侧向周缘部侧的路径上的预先设定的位置起开始向旋转的所述基板的背面供给加温流体，
所述预先设定的位置为与加热后的所述溶剂的供给位置从所述中央部起移动后且该中央部处的加热后的溶剂的液膜消失的时间点对应的位置。
2.根据权利要求1所述的液处理方法，其特征在于，
在所述加热溶剂供给工序中，使基板绕铅垂轴旋转，一边使基板的表面的纯水通过离心力被赶出一边将该纯水与加热后的所述溶剂进行置换。
3.根据权利要求1或2所述的液处理方法，其特征在于，
在所述加热溶剂供给工序中，一边使基板的表面的纯水蒸发一边将该纯水与加热后的所述溶剂进行置换。
4.根据权利要求1或2所述的液处理方法，其特征在于，
所述液处理方法接在所述纯水供给工序之后还包括疏水化剂供给工序，在疏水化剂供给工序中，向所述基板的表面供给使该基板的表面疏水化的疏水化剂，
所述加热溶剂供给工序在纯水残留于所述基板的表面的状态下且在所述疏水化剂供给工序之后进行实施。
5.根据权利要求1或2所述的液处理方法，其特征在于，
所述溶剂为含氟溶剂。
6.根据权利要求1所述的液处理方法，其特征在于，
所述加温流体为被加热到50℃以上且低于沸点的温度的纯水。
7.一种基板处理装置，在向在表面形成有图案的基板供给纯水之后对基板进行干燥，所述基板处理装置的特征在于，具备：
基板保持部，其用于将基板水平保持；
纯水供给喷嘴，其用于向基板的表面供给纯水；
溶剂供给喷嘴，其用于向基板的表面供给溶剂；
加热部，其用于对要向所述溶剂供给喷嘴供给的溶剂进行加热；以及
控制部，其输出用于执行以下步骤的控制信号：使纯水从所述纯水供给喷嘴向基板的表面供给；在供给了所述纯水之后，以液体的状态从所述溶剂供给喷嘴向存在纯水的基板的表面供给由所述加热部加热到水的沸点以上的温度的溶剂；以及去除所述基板表面的溶剂来使所述基板干燥，
其中，所述基板处理装置还具备用于使所述基板保持部绕铅垂轴旋转的旋转机构，
在供给加热后的所述溶剂的步骤中，利用所述旋转机构使被基板保持部保持着的所述基板绕穿过该基板的中央部的铅垂轴旋转，并向所述中央部供给加热后的所述溶剂，
在去除所述基板表面的溶剂的步骤中，使加热后的所述溶剂的供给位置从旋转的所述基板的中央部侧向周缘部侧移动，
从加热后的所述溶剂的供给位置到达从所述中央部侧向周缘部侧的路径上的预先设定的位置起开始向旋转的所述基板的背面供给加温流体，
所述预先设定的位置为与加热后的所述溶剂的供给位置从所述中央部起移动后且该中央部处的加热后的溶剂的液膜消失的时间点对应的位置。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
在供给加热后的所述溶剂的步骤中，利用所述旋转机构使被基板保持部保持着的基板绕铅垂轴旋转，一边使基板的表面的纯水通过离心力被赶出一边将该纯水与加热后的所述溶剂进行置换。
9.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
在供给加热后的所述溶剂的步骤中，一边使基板的表面的纯水蒸发一边将该纯水与加热后的所述溶剂进行置换。
10.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述基板处理装置还具备用于供给使所述基板的表面疏水化的疏水化剂的疏水化剂供给喷嘴，
所述控制部输出控制信号：使得在接在供给所述纯水的步骤之后，实施从所述疏水化剂供给喷嘴向所述基板的表面供给疏水化剂的步骤，供给加热后的所述溶剂的步骤在纯水残留于所述基板的表面的状态下且在供给所述疏水化剂的步骤之后进行实施。
11.根据权利要求7或8所述的基板处理装置，其特征在于，
所述溶剂为含氟溶剂。
12.一种存储介质，存储在对被水平保持着的基板供给纯水之后对基板进行干燥的基板处理装置中使用的计算机程序，
在所述计算机程序中编入有步骤组以执行根据权利要求1至6中的任一项所述的液处理方法。
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