CN115148627A - 基板干燥装置及基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够减少图案闭塞的发生的基板干燥装置及基板处理装置。本发明的实施方式的基板干燥装置(300)具有:加热部(32),对基板(W)进行加热;干燥室(31),供在被处理面上形成有处理液所形成的液膜的状态的基板(W)搬入;支撑部(34),在远离加热部(32)的待机位置(D)上收领搬入到干燥室(31)内的基板(W);以及驱动机构(35),使支撑部(34)上支撑的基板(W)一边旋转一边朝接近加热部(32)的干燥位置(U)移动,通过基板(W)的旋转带来的离心力使在自身与被加热部(32)加热后的基板(W)之间产生了气层的液膜排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板干燥装置及基板处理装置。
背景技术
在制造半导体、液晶面板等的制造工序中,会使用如下基板处理装置:向晶片、液晶基板等基板的被处理面供给处理液而对被处理面进行处理,在处理后,对被处理面进行洗净、干燥。在所述基板处理装置的干燥工序中,存在因图案彼此的间隔、构造、处理液的表面张力等而导致例如存储单元、栅极周边等的图案塌毁而闭塞的情况。随着近年来伴随半导体的高集成化和高容量化而来的微细化,此倾向在上升。
为了抑制前文所述的图案塌毁,提出有使用表面张力比超纯水小的异丙醇(Isopropyl alcohol,IPA)(2-丙醇:异丙醇)的基板干燥方法。所述基板干燥方法是将基板表面上的去离子水(Deionized Water,DIW)(超纯水)置换为IPA与DIW的混合液来进行基板干燥(参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-034779号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而,半导体的微细化在日益发展,即便是在进行使用如IPA那般挥发性高的有机溶剂的干燥的情况下,有时也会因液体的表面张力等而导致晶片的微细图案塌毁。
例如,当在液体干燥的过程中基板表面的干燥速度发生不均匀、在一部分图案间留下液体时,这部分液体的表面张力会导致图案塌毁。详细而言,留有液体的部分的图案彼此因液体的表面张力造成的弹性变形而塌毁,些许溶于所述液体中的残渣发生集聚。继而,当液体完全气化时,已塌毁的图案彼此便会固接。
本发明的目的在于提供一种能够减少图案闭塞的发生的基板干燥装置及基板处理装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的基板干燥装置具有:加热部,对基板进行加热;干燥室,收容有所述加热部,供在被处理面上形成有处理液所形成的液膜的状态的所述基板搬入;支撑部,在远离所述加热部的待机位置上收领搬入到所述干燥室内的所述基板;以及驱动机构,使所述支撑部上支撑的所述基板一边旋转一边朝接近所述加热部的干燥位置移动,通过所述基板的旋转带来的离心力使在自身与被所述加热部加热后的所述基板之间产生了气层的所述液膜排出。
本发明的基板处理装置具有:处理装置,通过一边使基板旋转一边供给处理液来进行处理;洗净装置,通过一边使处理完的所述基板旋转一边供给处理液来进行洗净;所述基板干燥装置;以及搬送装置,在形成有所述洗净液所形成的液膜的状态下搬出在所述洗净装置中洗净后的基板并搬入至所述基板干燥装置。
[发明的效果]
本发明可以提供一种能够减少图案闭塞的发生的基板干燥装置及基板处理装置。
附图说明
图1为表示实施方式的基板处理装置的简略结构图。
图2为表示图1的基板处理装置的洗净装置及干燥装置的结构图。
图3的(A)、图3的(B)为表示干燥装置的基板搬入时(A)、膜厚测定时(B)的内部结构图。
图4的(A)、图4的(B)为表示干燥装置的洗净液供给时(A)、基板待机时(B)的内部结构图。
图5的(A)、图5的(B)为表示干燥装置的基板干燥时(A)、基板下降时(B)的内部结构图。
图6为表示实施方式的基板干燥处理的次序的流程图。
图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)、图7的(D)、图7的(E)为表示利用了莱顿弗罗斯特现象的干燥处理的流程的说明图。
图8为表示将干燥位置设为多个的变形例的结构图。
[符号的说明]
1:基板处理装置
11:洗净室
11a:开口
11b:门
12:支撑部
13:旋转机构
14:挡罩
15:供给部
15a:喷嘴
15b:移动机构
20:搬运装置
21:机械手
22:移动机构
31:干燥室
31a:开口
31b:门
32:加热部
32a:灯
33:窗部
34:支撑部
34a:旋转台
34b:保持构件
34c:旋转轴
35:驱动机构
35a:旋转部
35b:升降部
36:挡罩
37:测定部
37a:检测部
37b:摆动臂
37c:摆动机构
38:供给部
38a:喷嘴
38b:摆动臂
38c:摆动机构
41:机构控制部
42:膜厚解析部
43:加热控制部
100:洗净装置
200:搬送装置
300:干燥装置
400:控制装置
D:待机位置
E:开口31a的上缘
G:气层
L:洗净液
P:图案
S:处理装置
U、U1、U2:干燥位置
W:基板
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
[概要]
本实施方式的基板处理装置包括进行多个处理的处理室,是针对在前一工序中收容到晶片匣(前开式标准晶片盒(Front Opening Unified Pod,FOUP))中搬送而来的多块基板而在各处理室内逐块进行处理的单片处理装置。
如图1所示,基板处理装置1包括处理装置S、洗净装置100、搬送装置200、干燥装置300、控制装置400。处理装置S例如是通过向旋转的基板W供给处理液而将不需要的膜去除来留下电路图案的刻蚀装置。洗净装置100通过洗净液对经刻蚀装置作刻蚀处理后的基板W进行洗净。搬送装置200在各处理室之间搬送基板W。干燥装置(基板干燥装置)300一边使经洗净液洗净后的基板W旋转一边进行加热,由此来进行干燥处理。控制装置400对所述各装置进行控制。
再者,通过本实施方式加以处理的基板W例如为半导体晶片。作为洗净处理用的处理液即洗净液,使用碱性洗净液(氨过氧化氢混合溶液(Ammonia Peroxide Mixture,APM))、DIW(超纯水)或者IPA(2-丙醇:异丙醇)。IPA表面张力比超纯水小、挥发性高。
[洗净装置]
如图2所示,洗净装置100具有洗净室11、支撑部12、旋转机构13、挡罩14、供给部15,所述洗净室11是在内部进行洗净处理的容器,所述支撑部12支撑基板W,所述旋转机构13使支撑部12旋转,所述挡罩14从基板W周围接挡飞散的洗净液L,所述供给部15供给洗净液L。供给部15设置有滴加洗净液L的喷嘴15a、使喷嘴15a移动的移动机构15b。
从喷嘴15a向支撑在支撑部12上、通过旋转机构13进行旋转的基板W的被处理面供给洗净液L,由此来进行洗净处理。洗净处理中,在APM洗净后进行DIW下的洗净。另外,在DIW下的洗净后进而供给IPA。洗净室11上设置有搬出搬入基板W的开口11a,开口11a构成为可通过门11b进行开闭。
[搬送装置]
搬送装置200具有搬运装置20。搬运装置20具有对基板W进行抓持的机械手21和移动机构22。机械手21抓持基板W。移动机构22通过使机械手21移动而将已完成刻蚀处理的基板W从处理装置S中搬出,并在形成有液膜(DIW的液膜)的状态下搬入至洗净装置100。另外,移动机构22通过使机械手21移动而将已完成洗净的基板W从洗净装置100中搬出,并在形成有液膜(DIW的液膜或者IPA的液膜)的状态下搬入至干燥装置300。
[干燥装置]
如图2所示,干燥装置300具有干燥室31、加热部32、窗部33、支撑部34、驱动机构35、挡罩36、测定部37、供给部38。干燥室31是用于在内部对基板W进行干燥处理的容器。干燥室31例如为长方体或立方体等箱形形状。为提高防尘性,以硅石对干燥室31的内壁进行了涂覆。干燥室31上设置有用于将基板W搬出搬入的开口31a。开口31a设置成可通过门31b进行开闭。
加热部32是对基板W进行加热的装置。加热部32设置在干燥室31内的上部。加热部32具有卤素灯、红外线灯等灯32a。本实施方式的灯32a为直管形,相互以水平状态平行配置的多根灯32a以重叠成两层的方式加以配置,第一层灯32a与第二层灯32a的方向正交,整体上呈格子状。由此,以加热均匀的方式构成。再者,加热部32使用基板W自身比洗净液L本身容易被加热的波长的电磁波(红外线),由此,能够促进源于基板W的热的气层的产生。
窗部33是使来自加热部32的电磁波透过的构件。作为窗部33,例如可以使用石英等的板状体。窗部33设置在干燥室31内的加热部32的正下方,将加热部32与支撑部34之间隔开,由此,防止因灯32a反复点亮而发生的灯32a的连接器部的构件的伸缩所产生的微粒从上部附着至基板W而发生金属污染。
支撑部34支撑基板W。支撑部34具有旋转台34a、多个保持构件34b、旋转轴34c。旋转台34a为直径比基板W大的圆筒形状,上表面呈平坦的圆形。多个保持构件34b等间隔地配置在沿着基板W外周的位置上,以与旋转台34a的上表面之间空出间隔的方式将基板W保持在水平状态。多个保持构件34b设置成可通过未图示的开闭机构在接触基板W的缘部的闭位置与离开基板W的缘部的开位置之间移动。旋转轴34c是从下方支撑旋转台34a而成为旋转的中心的铅垂方向的轴。
驱动机构35是使支撑部34上支撑的基板W旋转并升降的机构。驱动机构35具有旋转部35a和升降部35b。旋转部35a具有马达等驱动源,经由旋转轴34c使支撑部34旋转。升降部35b具有驱动机构,所述驱动机构通过借助马达进行旋动的滚珠丝杠使滑件升降,升降部35b使支撑部34与旋转部35a一起上下运动。
在本实施方式中,作为因驱动机构35而变化的支撑部34的位置,设定有待机位置D和干燥位置U。待机位置D是以远离加热部32的方式收领在形成有洗净液L所形成的液膜的状态下搬入到干燥室31内的基板W的位置。更具体而言,待机位置D是比后文叙述的检测部37a、喷嘴38a低的位置。像这样在远离加热部32的位置上收领并支撑基板W的原因如下。即,即便灯32a自身仅在干燥处理时点亮,也会发生导热性不佳的石英窗部33的蓄热,所以会达到洗净液L蒸发的温度。尤其是反复进行干燥处理会导致窗部33的蓄热加深。若在这样的环境下搬入形成有洗净液L的液膜的基板W,则辐射热会使得基板W上的液膜开始蒸发。但不是整个液膜瞬间蒸发,而是成为一部分蒸发的不均匀的干燥状态,从而在残留的洗净液L的表面张力下发生图案闭塞。因此,须通过在远离加热部32的位置上进行支撑来避免受到这样的辐射热的影响。因而,待机位置D是远离窗部33直至成为无以下之虞(热造成的影响少)的状态的位置:布满于基板W的被处理面上的处理液(搬入到干燥室31内的时间点的处理液)在被加热部32反复加热而蓄热的窗部33的辐射热下蒸发。干燥位置U是接近加热部32而使得被加热部32加热后的基板W在自身与液膜之间产生气层的位置。本实施方式的待机位置D相较于开口31a的上缘E而言为下方,干燥位置U相较于开口31a的上缘E而言为上方。
挡罩36以从周围环绕支撑部34的方式形成为圆筒形状(参照图2)。挡罩36的周壁的上部朝径向内侧倾斜,以支撑部34上的基板W露出的方式敞开。挡罩36接挡从旋转的基板W飞散出来的洗净液L而流至下方。在挡罩36的底面形成有将流下的洗净液L排出用的排出口(未图示)。再者,挡罩36连接于驱动机构35,设置成能与支撑部34一起升降。
测定部37对搬入到干燥室31而处于待机位置D的基板W上的液膜的膜厚进行测定。测定部37具有检测部37a、摆动臂37b、摆动机构37c。作为检测部37a,例如使用激光位移计、摄像机等。摆动臂37b在顶端设置有检测部37a,使检测部37a移动至测定位置和待机位置D,所述测定位置是使检测部37a与支撑部34上的基板W的被处理面的中心与外周缘之间的中央附近相向的位置,所述待机位置D是从所述测定位置退避而使得基板W能够搬入或搬出的位置。摆动机构37c是使摆动臂37b摆动的机构。
作为测定部37采用的膜厚测定法,例如可以使用光干涉原理。再者,作为别的例子,可以在支撑部34内使用重量计。在使用所述重量计的情况下,以理论或实验方式将基板W上的液膜的重量(液膜的重量=包含液膜的基板的重量-基板的重量)换算为液膜的厚度。
供给部38向搬入到干燥室31而处于待机位置D的基板W上供给洗净液L。供给部38具有喷嘴38a、摆动臂38b、摆动机构38c。喷嘴38a朝基板W的被处理面的中心附近供给洗净液L。从干燥室31外的储留部经由管道(均未图示)等将洗净液L供给至喷嘴38a。
供给部38所供给的洗净液L的种类取决于洗净装置100中的洗净处理中因碱性洗净后的冲洗处理而最终布满于基板W上的液体种类。即,在以DIW结束冲洗处理的情况下,在布满DIW的状态下从洗净装置100搬入至干燥装置300。在DIW的情况下,供给部38供给DIW。在最终从DIW置换为IPA的情况下,在布满IPA的状态下从洗净装置100搬入至干燥装置300。在IPA的情况下,会在搬送中途挥发或者在搬送中途吸收大气中的水分,所以供给部38重新供给IPA。
摆动臂38b在顶端设置有喷嘴38a,使喷嘴38a移动至供给位置和退避位置,所述供给位置是与支撑部34上的基板W的被处理面的中心附近相向的位置,所述退避位置是从所述供给位置退避而使得基板W能够搬入或搬出的位置。摆动机构38c是使摆动臂38b摆动的机构。再者,干燥位置U相较于将洗净液L供给至基板W的处于供给位置上的供给部38而言处于上方。
[控制装置]
控制装置400是对基板处理装置1的各部进行控制的计算机。控制装置400具有处理器、存储器、驱动电路,所述处理器执行程序,所述存储器存储程序、动作条件等各种信息,所述驱动电路驱动各要素。即,控制装置400对处理装置S、洗净装置100、搬送装置200、干燥装置300进行控制。再者,控制装置400具有输入装置、显示装置,所述输入装置输入信息,所述显示装置显示信息。
控制装置400具有机构控制部41、膜厚解析部42以及加热控制部43。机构控制部41对各部的机构进行控制。例如,机构控制部41通过控制驱动机构35的旋转部35a来控制支撑部34的转速、旋转开始及旋转停止的时刻。另外,机构控制部41通过控制驱动机构35的升降部35b来控制加热部32相对于支撑部34的距离(间隙)。更具体而言,控制装置400将基板W在待机位置D上保持在支撑部34上,之后进行布满于基板W的被处理面的洗净液L的液膜的膜厚调整,使基板W一边旋转一边上升至干燥位置U,使灯32a点亮来进行规定时间的干燥。其后,在维持基板W的旋转的情况下下降至待机位置D。另外,对喷嘴38a的摆动以及洗净液L的喷出、检测部37a的摆动及测定等动作进行控制。
膜厚解析部42对由测定部37测定出的洗净液L的液膜的厚度进行解析。膜厚解析部42判定由测定部37测定出的洗净液L的液膜的厚度(液膜厚度值)是否处于规定阈值的范围内。继而,膜厚解析部42在判定测定出的液膜的厚度处于规定阈值的范围内的情况下认为液膜的厚度恰当,从而将许可基板W的旋转和上升的许可信号发送至机构控制部41。当机构控制部41接收到许可信号时,向驱动机构35发送命令支撑部34旋转和上升的信号。再者,关于恰当的膜厚,在DIW的情况下例如为10μm以下,在IPA的情况下例如为100μm以下。这些膜厚是在接近加热部32时(靠近窗部33时)不会从基板W蒸发的程度的液膜厚度,而且是能进行基于莱顿弗罗斯特现象的干燥处理而良好地干燥的液膜厚度。但这些数值为示例,实际上可以预先通过实验等来求出恰当的液膜厚度。另外,基板W的转速例如为200rpm~300rpm左右,即便进行液膜调整,在这样的转速的范围内,液膜厚度也能维持在规定厚度。
(从停止于干燥位置起执行的加热控制)
加热控制部43根据机构控制部41的命令来控制加热部32。当加热控制部43接收到在支撑部34来到干燥位置U而停止时从机构控制部41输出的命令信号时,让加热部32执行对支撑部34上的基板W的被处理面的加热。加热部32进行的加热是以如下方式加以控制:使灯32a发光几秒钟,由此使得基板W的被处理面急速加热至莱顿弗罗斯特温度(发生莱顿弗罗斯特现象的温度)以上,从而使基板W的被处理面上的洗净液L成为液珠。
膜厚解析部42在判定测定出的洗净液L的液膜的厚度比规定阈值的范围的下限薄的情况下认为液膜过薄,从机构控制部41向供给部38输出处理液(洗净液L)的供给指示。由此,从喷嘴38a向基板W的被处理面供给规定量(规定时间)的洗净液L,将液膜的厚度设为规定阈值的范围内。其后,如上文所述那般进行基于基板W的旋转和上升的干燥。在洗净液L的补充时,可使基板W不旋转而停止,但也可使基板W旋转。
膜厚解析部42在判定测定出的洗净液L的液膜的厚度比规定阈值的范围的上限厚的情况下认为液膜过厚,从机构控制部41向驱动机构35输出支撑部34的旋转指示。由此,通过离心力使与支撑部34一起旋转的基板W的洗净液L飞散而将液膜的厚度设为规定阈值的范围内。其后,如上文所述那般进行基于基板W的旋转和上升的干燥。
[动作]
除了所述图1及图2以外还参照图3的(A)、图3的(B)~图5的(A)、图5的(B)的说明图、图6的流程图、图7的(A)、图7的(B)、图7的(C)、图7的(D)、图7的(E)的动作说明图对以上那样的本实施方式的基板处理装置1的动作进行说明。再者,通过如下次序来处理基板W的基板处理方法也是本实施方式的一形态。
如图1所示,在处理装置S中进行刻蚀处理后的基板W由搬送装置200搬入至洗净装置100。在洗净装置100中,在保持有基板W的支撑部12旋转的情况下由供给部15向基板W的被处理面供给APM来进行碱性洗净,之后供给DIW来进行纯水洗净。另外,在纯水洗净结束后,向基板W的被处理面供给IPA。由此,将布满于基板W的被处理面上的DIW置换为IPA。搬送装置200将洗净后的基板W从洗净装置100中搬出并搬入至干燥装置300。再者,在纯水洗净结束后,并非必须对布满DIW的基板W的被处理面进行置换为IPA的操作。即,也可仅靠DIW下的纯水洗净来完成洗净处理。
如图3的(A)所示,由处于待机位置D的支撑部34的保持构件34b保持在形成有被处理面的液膜(DIW或IPA)的状态下从干燥装置300的干燥室31的开口31a搬入的基板W(步骤S01)。如图3的(B)所示,测定部37的检测部37a测定基板W上的膜厚(步骤S02)。
在膜厚较薄的情况下(步骤S03的不到规定范围),如图4的(A)所示,供给部38向基板W的液膜进一步供给洗净液L,由此来调整膜厚(步骤S04)。在膜厚较厚的情况下(步骤S03的超过规定范围),支撑部34旋转,由此从旋转的基板W上甩出洗净液L来调整膜厚(步骤S05)。
在膜厚恰当的情况或者膜厚在调整后变得恰当的情况下(步骤S03的规定范围内),支撑部34使基板W一边如图4的(B)所示那般旋转(步骤S06)一边如图5的(A)所示那般上升至干燥位置U,由此使得基板W接近加热部32(步骤S07)。通过使基板W在被加热部32加热之前旋转,使得基板W的被处理面上的洗净液L的液膜与基板W一起旋转,即便在被加热部32加热而在液膜与基板W的被处理面之间产生气层后,惯性力也会使得洗净液L的液膜继续旋转而产生离心力。
通过加热部32的灯32a点亮规定时间(几秒至十几秒以内的范围内),将基板W急速加热至发生莱顿弗罗斯特现象的温度(洗净液L的沸点以上),通过在基板W的被处理面上的洗净液L的液膜与基板W的被处理面的界面上产生的气层使洗净液L的液膜浮起而成为液珠,从而借助离心力将洗净液L甩出而实现干燥(步骤S08)。即,如图7的(A)所示那般与基板W的被处理面上的图案P接触的洗净液L如图7的(B)所示那般因灯32a的点亮而仅基板W被瞬间加热,由此,基板W的被处理面与洗净液L相接触的界面早于其他部分的洗净液L开始气化,所以在图案P的周围生成液体(洗净液L)气化而成的气体层即气层G。
因此,如图7的(C)所示,相邻的图案P间的液体(洗净液L)因气层G而瞬间从图案P间浮起,并如图7的(D)所示那般立即变为液珠(莱顿弗罗斯特现象)。图中,如涂黑的箭头所示,洗净液L受到旋转带来的离心力,所生成的各液珠在离心力下从基板W上甩出,如图7的(E)所示,基板W的被处理面实现干燥。
通过以如此方式在基板W的整个被处理面上产生使存在于图案P间的洗净液L从图案P间浮起的现象,能够抑制洗净液L残留在一部分图案P间这一情况,使得基板W的被处理面上的液体的干燥速度变得均匀,所以能抑制因残留的液体所产生的塌毁力(例如表面张力等)而导致图案P塌毁这一情况。进而,基板W的被处理面上的洗净液L的液膜厚度被调整为恰当的厚度。在比恰当的液膜厚度厚的情况下,若在此状态下使基板W干燥,则会在基板W的被处理面上产生条带状的水印而发生干燥不良。在急速加热基板W而使基板W上的处理液成为液珠的情况下,处理液的膜厚越厚,液珠数便越多。当液珠数增多时,到液珠被旋转的基板W的离心力排出至被处理面外为止与基板W的被处理面接触的接触部位会增加。基板W的被处理面会因与液珠的接触时的气化热而冷却,因此,若液珠数过多,则即便正在急速加热,也会在基板W的被处理面的一部分产生莱顿弗罗斯特现象的发生温度以下的部位,也就是在普通干燥而不是急速干燥下干燥的部分。在此情况下,例如会留下朝被处理面外排出的液珠移动的痕迹而产生条带状的水印等液痕。另外,由于液珠数过多,一部分洗净液L的液珠不从基板W排出而残留在基板W的被处理面的一部分图案P间,导致所述部位上发生图案P的塌毁。因此,调整为不会产生液痕的恰当的液膜厚度来加热基板W,所以能调整基板W的被处理面上的液珠数,从而能抑制干燥不良的发生。
其后,如图5的(B)所示,支撑部34在维持基板W的旋转的情况下下降至待机位置D(步骤S09)。在支撑部34停止基板W的旋转后(步骤S10),搬送装置200将基板W从开口31a搬出(步骤S11)。
[效果]
(1)以上那样的本实施方式的干燥装置(基板干燥装置)300具有:加热部32,对基板W进行加热;干燥室31,供在被处理面上形成有处理液所形成的液膜的状态的基板W搬入;支撑部34,在远离加热部32的待机位置D上收领搬入到干燥室31内的基板W;以及驱动机构35,使支撑部34上支撑的基板W一边旋转一边朝接近加热部32的干燥位置U移动,通过基板W的旋转带来的离心力使在自身与被加热部32加热后的基板W之间产生了气层的液膜排出。
本实施方式的基板处理装置1具有:处理装置S,通过一边使基板W旋转一边供给处理液来进行处理;洗净装置100,通过一边使处理完的基板W旋转一边供给处理液来进行洗净;以及搬送装置200,在形成有处理液所形成的液膜的状态下搬出在洗净装置100中洗净后的基板W并搬入至干燥装置300。
由此,基板W在搬入至干燥室31时被支撑在远离加热部32的待机位置D上,所以不会发生来自加热部32周围的辐射热引起的加热,从而能抑制干燥。即,在布满液体的状态的基板W搬入到干燥室31内时,由被定位在远离加热部32的待机位置D上的支撑部34来收领并支撑基板W,由此,能够抑制如下情况:因被加热部32加热的窗部33等的辐射热(蓄热)而导致布满于基板W的被处理面上的洗净液L不均匀地干燥,由此引发水印或者发生图案塌毁。
所述辐射热(透射窗的蓄热温度)为使基板W上的处理液干燥的程度的温度(处理液的沸点以上)。即,被加热部32反复加热的窗部33变为比加热部32使基板W加热的温度高的状态。如上所述,待机位置D是远离这样的窗部33的位置,所以能防止刚搬入到干燥室31之后便因辐射热而导致基板W上的液膜干涸即普通干燥(热所引起的蒸发)的发生。另外,可以防止因不整面均匀地干燥、在基板W的被处理面的一部分开始干燥所造成的图案塌毁。即,可以防止在通过供给部28来调整液膜之前便发生图案塌毁而在加热部32即将进行干燥处理之前发生产品不良的情况。
并且,在干燥时,使基板W一边旋转一边移动至干燥位置U而通过加热部32进行加热,由此,能使因气层而浮起的液珠排出而瞬间实现干燥。因此,能够减少不均匀的干燥造成的图案闭塞。另外,由于在干燥时会接近加热部32,所以能抑制加热部32的功率。
(2)干燥室31上设置有用于将基板W搬出搬入的开口31a,待机位置D相较于开口31a的上缘E而言为下方,干燥位置U相较于开口31a的上缘E而言为上方。因此,在基板W的搬出搬入时,能够拉开距加热部32的距离,从而能抑制辐射热造成的影响。
(3)具有:测定部37,对搬入到干燥室31而处于待机位置D的基板W上的液膜的膜厚进行测定;供给部38,向搬入到干燥室31而处于待机位置D的基板W上供给处理液;以及控制装置400,根据测定部37得到的测定结果来控制驱动机构35和供给部38,由此对处于待机位置D的基板W上的液膜的膜厚进行调整。
由此,可以在辐射热的影响所引起的干燥受到抑制的待机位置D上调整为恰当的膜厚之后使基板W干燥。若膜厚较薄,则在使基板W从待机位置D朝干燥位置U上升时,窗部33的辐射热导致基板W的被处理面上的液膜不均匀地干燥,所以在执行加热处理之前的阶段便发生一部分图案P的图案塌毁。即,产生液膜在辐射热下蒸发干燥这一普通的干燥状态。另外,在膜厚较厚的情况下,如前文所述,液珠数增加,所以到液珠被旋转的基板W的离心力排出至被处理面外为止与基板W的被处理面接触的接触部位增加。基板W的被处理面会因与液珠的接触时的气化热而冷却,因此,若液珠数过多,则即便正在急速加热,也会在基板W的被处理面的一部分产生莱顿弗罗斯特现象的发生温度以下的部位,也就是在普通干燥而不是急速干燥下干燥的部分。在本实施方式中,是在调整为恰当的膜厚之后使基板W干燥,所以能防止这样的普通干燥所引起的干燥状态的产生。
(4)干燥位置U相较于将处理液供给至基板W的处于供给位置上的供给部38而言处于上方。因此,通过使基板W一边旋转一边上升至相较于供给位置而言处于上方的干燥位置U,能够预先对液膜施加离心力,从而能通过离心力将因莱顿弗罗斯特现象而产生的液珠排出。另一方面,在不旋转的状态下,即便使基板W上升至干燥位置U,液膜自身也不会受到离心力。于是,在因加热部32进行的加热而通过莱顿弗罗斯特现象使得液膜从图案P上浮起时,即便开始基板W的旋转,已浮起的液膜也不会受到离心力。即,在液珠与基板W的被处理面的界面(液珠的周围气化而成的洗净液L的气层的状态),液珠可以说是漂浮的状态,基板W的旋转力不会施加至液珠。因此,液珠无法从基板W的被处理面上排出。在本实施方式中,是使基板W一边旋转一边上升至相较于供给位置而言处于上方的干燥位置U,所以能对液膜施加离心力来进行排出。
(5)在干燥位置U上使基板W干燥后,驱动机构35使支撑部34上支撑的基板W一边旋转一边移动至待机位置D。因此,得以防止刚从基板W排出后飘荡在周围的液体(雾的环境)再次附着在基板W上。
(变形例)
(1)如图8所示,也可根据处理液的种类而在与加热部32的间隔不同的位置设定有多个干燥位置U1、U2。例如,在包括IPA的情况下,由于IPA的挥发性高,所以设为与加热部32的距离长的干燥位置U1。在仅纯水的情况下,由于比IPA难蒸发,所以设为与加热部32的距离短的干燥位置U2。所述差例如为10mm左右。再者,关于干燥位置U1、U2,可以预先通过实验等来求出而设定最佳的位置。
(2)干燥室31的内壁上可施有抑制处理液造成的材质变化的涂层。在干燥室31的内部,处理液的液滴会飞散,而且会产生加热带来的水蒸气而扩散到整个干燥室31。因而,例如在使用反射率高的铝作为干燥室31的材质的情况下,由于长时间置于高温且蒸气环境中,所以会变为氧化铝而变白。因此,通过对干燥室31的内壁涂覆以二氧化硅为主成分的硅石,能够防止材质变化。由此,能够防止微粒或金属污染的发生。
(3)也可设置对窗部33进行冷却的冷却装置来抑制辐射热的影响。例如,可将窗部33的石英设为两层而向其间流通冷却气体。但在此情况下,降低的温度也是有极限的,所以须设定远离加热部32的待机位置D。
(4)关于处理装置S的处理,只要是最终需要洗净和干燥的处理,则处理的内容及处理液便不限定于上文中的示例。成为处理对象的基板W以及处理液也不限定于上文中的示例。
[其他实施方式]
以上,对本发明的实施方式及各部的变形例进行了说明,但所述实施方式和各部的变形例是作为一例来提示的,并非意欲限定发明的范围。上文所述的这些新颖的实施方式能以其他各种方式加以实施,可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨内,而且包含在权利要求记载的发明中。
Claims (7)
1.一种基板干燥装置,其特征在于,具有:
加热部,对基板进行加热;
干燥室,收容有所述加热部,供在被处理面上形成有处理液所形成的液膜的状态的所述基板搬入;
支撑部,在远离所述加热部的待机位置上收领搬入到所述干燥室内的所述基板;以及
驱动机构,使所述支撑部上支撑的所述基板一边旋转一边朝接近所述加热部的干燥位置移动,通过所述基板的旋转带来的离心力使在自身与被所述加热部加热后的所述基板之间产生了气层的所述液膜排出。
2.根据权利要求1所述的基板干燥装置,其特征在于,
所述干燥室上设置有用于将所述基板搬出搬入的开口,
所述待机位置相较于所述开口的上缘而言为下方,
所述干燥位置相较于所述开口的上缘而言为上方。
3.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置,其特征在于,具有:
测定部,对搬入到所述干燥室而支撑在处于所述待机位置的所述支撑部上的所述基板的被处理面上的所述液膜的膜厚进行测定;
供给部,向搬入到所述干燥室而支撑在处于所述待机位置的所述支撑部上的所述基板的被处理面上供给所述处理液;以及
控制装置,根据所述测定部得到的测定结果来控制所述驱动机构和所述供给部,由此对处于所述待机位置的所述基板的被处理面上的所述液膜的膜厚进行调整。
4.根据权利要求3所述的基板干燥装置,其特征在于,
所述干燥位置相较于将所述处理液供给至所述基板的处于供给位置上的所述供给部而言处于上方。
5.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置,其特征在于,
根据所述处理液的种类而在与所述加热部的间隔不同的位置设定有多个所述干燥位置。
6.根据权利要求1或2所述的基板干燥装置,其特征在于,
在所述干燥位置上使所述基板干燥后,所述驱动机构使所述支撑部上支撑的所述基板一边旋转一边移动至所述待机位置。
7.一种基板处理装置,其特征在于,具有:
处理装置,通过一边使基板旋转一边供给处理液来进行处理;
洗净装置,通过一边使处理完的所述基板旋转一边供给所述处理液来进行洗净;
如权利要求1至6中任一项所述的基板干燥装置;以及
搬送装置,在形成有所述处理液所形成的所述液膜的状态下搬出在所述洗净装置中洗净后的所述基板并搬入至所述基板干燥装置。
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