JP2010129809A - Substrate processing method, and substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing method, and substrate processing apparatus Download PDF

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勝彦 宮
Tomonori Kojimaru
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus that dry a substrate surface by removing a solvent from the substrate surface after replacing a processing liquid on the substrate surface with the solvent, drying performance therein being enhanced by preventing drops of water from sticking on the substrate surface. <P>SOLUTION: A shield member 64 is arranged above the substrate surface Wf. An IPA liquid supply path is provided at the center part of the shield member 64, an IPA liquid supply unit is connected to the IPA liquid supply path, and a 100% IPA liquid of high temperature (high-temperature IPA liquid) heated up to predetermined temperature can be discharged toward the substrate surface Wf. Then when the replacement processing is performed, the high-temperature IPA liquid is supplied to the substrate surface Wf to replace a rinse liquid on the substrate surface Wf. Consequently, the rinse liquid on the substrate surface Wf is replaced with the high-temperature IPA liquid with high replacement efficiency to suppress the amount of a rinse liquid remaining on the substrate surface Wf small before spin drying processing. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、表面が処理液で濡れた基板を乾燥させる基板処理方法および装置に関するものである。なお、乾燥処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(電界放出ディスプレイ:Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板等が含まれる。   The present invention relates to a substrate processing method and apparatus for drying a substrate whose surface is wet with a processing solution. Substrates to be dried include semiconductor wafers, photomask glass substrates, liquid crystal display glass substrates, plasma display glass substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, and magnetic substrates. A disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and the like are included.

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、薬液による薬液処理および純水などのリンス液によるリンス処理が行われた後、基板表面に付着するリンス液を除去すべく、乾燥処理が実行される。この一連の処理を枚葉方式で実行するために、例えば特許文献1では次のように構成された基板処理装置が用いられている。この基板処理装置は、基板を水平姿勢にて保持するスピンチャックと、スピンチャックを回転させるチャック回転駆動機構と、スピンチャックに保持された基板の表面に向けて薬液および純水やDIW(deionized water:脱イオン水)などのリンス液を供給する第1ノズルと、スピンチャックに保持された基板の表面に向けて溶剤を供給する第2ノズルとを備えている。そして、同装置では、次のようにして薬液処理、リンス処理、第1置換処理、第2置換処理および乾燥処理が実行される。すなわち、基板表面に対してフッ酸などの薬液が第1ノズルから供給されて薬液処理が実行された後、同ノズルからDIWが供給されてリンス処理が実行される。また、同基板表面に対し、DIWよりも揮発性の高い水溶性有機溶剤であるIPA(isopropyl alcohol:イソプロピルアルコール)と、純水よりも表面張力が低く、IPAよりも水溶性の低いフッ素系溶剤であるHFE(Hydrofluoroether:ハイドロフルオロエーテル)とを含む混合溶剤が供給されて基板上のリンス液(DIW)が混合溶剤に置換される。その後、HFEのみを基板の表面に供給して基板の表面上の混合溶剤をHFEに置換する。最後に、基板の高速回転によって基板表面からHFEを振り切ることで基板表面が乾燥される(乾燥処理)。   In the manufacturing process of electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, a chemical treatment with a chemical solution and a rinse treatment with a rinse solution such as pure water are performed, followed by a drying treatment to remove the rinse solution adhering to the substrate surface. Executed. In order to execute this series of processes in a single wafer mode, for example, Patent Document 1 uses a substrate processing apparatus configured as follows. This substrate processing apparatus includes a spin chuck that holds a substrate in a horizontal position, a chuck rotation drive mechanism that rotates the spin chuck, a chemical solution, pure water, and DIW (deionized water) toward the surface of the substrate held by the spin chuck. A first nozzle for supplying a rinsing liquid such as deionized water, and a second nozzle for supplying a solvent toward the surface of the substrate held by the spin chuck. In the apparatus, the chemical solution process, the rinse process, the first replacement process, the second replacement process, and the drying process are performed as follows. That is, after a chemical solution such as hydrofluoric acid is supplied from the first nozzle to the substrate surface and the chemical solution processing is executed, DIW is supplied from the nozzle and the rinse processing is executed. Also, IPA (isopropyl alcohol), which is a water-soluble organic solvent having higher volatility than DIW, and a fluorine-based solvent having a lower surface tension than pure water and lower water solubility than IPA. A mixed solvent containing HFE (Hydrofluoroether) is supplied to replace the rinse liquid (DIW) on the substrate with the mixed solvent. Thereafter, only HFE is supplied to the surface of the substrate, and the mixed solvent on the surface of the substrate is replaced with HFE. Finally, the substrate surface is dried by drying off the HFE from the substrate surface by high-speed rotation of the substrate (drying process).

また、IPAを用いて基板処理する方法として、例えば特許文献2では、剥離液によるレジスト膜の剥離処理、剥離液のIPAへの置換処理、IPAの水洗処理および乾燥処理の全てをいわゆるバッチ方式で行うものが知られている。この特許文献2に記載の処理方法では、40〜60[゜C]程度に加熱されたIPA液が使用されている。   In addition, as a method for substrate processing using IPA, for example, in Patent Document 2, all of the resist film peeling process with the peeling liquid, the replacement process of the peeling liquid with IPA, the IPA water washing process and the drying process are performed in a so-called batch system. What to do is known. In the treatment method described in Patent Document 2, an IPA liquid heated to about 40 to 60 [° C.] is used.

特開2008−153452号公報(図1、図3)JP 2008-153452 A (FIGS. 1 and 3) 特開2002−151394号公報(段落0012、0013)JP 2002-151394 A (paragraphs 0012 and 0013)

このように乾燥処理前に基板表面全体をHFEで覆っておくことで、リンス液で濡れた基板をそのままスピン乾燥する場合に比べて乾燥性能を格段に高めることができる。しかしながら、乾燥処理を行っている間に基板表面上のHFE液膜の乾燥移動にしたがって微細な水滴が基板表面に付着してしまい、乾燥性能を低下させてしまうことがあった。   Thus, by covering the entire substrate surface with HFE before the drying treatment, the drying performance can be significantly improved as compared with the case where the substrate wet with the rinse liquid is directly spin-dried. However, during the drying process, fine water droplets may adhere to the substrate surface as the HFE liquid film moves on the substrate surface, which may reduce the drying performance.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板表面上の処理液を溶剤で置換した後に当該溶剤を基板表面から除去して当該基板表面を乾燥させる基板処理方法および基板処理装置において、基板表面に水滴が付着するのを防止して乾燥性能を高めることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a substrate processing method and a substrate processing apparatus for removing a solvent from a substrate surface after the processing liquid on the substrate surface is replaced with a solvent and drying the substrate surface, An object is to improve the drying performance by preventing water droplets from adhering to the surface.

この発明にかかる基板処理方法は、表面が処理液で濡れた基板を乾燥させる基板処理方法であって、上記目的を達成するため、イソプロピルアルコールを主成分とする溶剤を基板表面に供給して処理液を溶剤で置換する置換工程と、置換工程後に基板表面から溶剤を除去する除去工程とを備え、置換工程は、処理液の温度以上で、かつ溶剤の沸点以下の温度に調整された溶剤を用いることを特徴としている。   The substrate processing method according to the present invention is a substrate processing method for drying a substrate whose surface is wetted with a processing solution, and in order to achieve the above-described object, the substrate surface is supplied with a solvent containing isopropyl alcohol as a main component. A replacement step of replacing the solution with a solvent, and a removal step of removing the solvent from the substrate surface after the replacement step, wherein the replacement step is a step of removing the solvent adjusted to a temperature not lower than the treatment liquid temperature and not higher than the boiling point of the solvent. It is characterized by use.

また、この発明にかかる基板処理装置は、上記目的を達成するため、処理液で濡れた表面を上方に向けた略水平姿勢で基板を保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面に向けてイソプロピルアルコールを主成分とする溶剤を供給して処理液を溶剤で置換する溶剤供給手段とを備え、溶剤供給手段は、溶剤の温度を処理液の温度以上でかつ溶剤の沸点以下の温度に調整された溶剤を供給することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention holds a substrate in a substantially horizontal posture with the surface wetted with the processing liquid facing upward, and a substrate held by the substrate holding means. A solvent supply means for supplying a solvent containing isopropyl alcohol as a main component toward the surface of the substrate and replacing the treatment liquid with the solvent. The solvent supply means has a solvent temperature not lower than the treatment liquid temperature and a boiling point of the solvent. It is characterized by supplying a solvent adjusted to the following temperature.

このように構成された発明(基板処理方法および基板処理装置)では、基板表面に溶剤を供給することで基板表面上の処理液を置換しているが、溶剤の温度が処理液の温度以上でかつ溶剤の沸点以下の温度に調整されている。このように高温に温度調整された溶剤では、温度上昇にしたがって溶剤の粘度は低下し、その拡散速度は高くなる。そのため、高温に温度調整された溶剤を基板表面に供給すると、常温の溶剤を用いた場合よりも高い置換効率で処理液が溶剤に置換され、基板表面に残存する処理液の量を抑えることができる。また、例えば基板表面に微細なパターンが形成されている場合、基板乾燥のために上記パターンの凹部に入り込んだ溶剤を除去する際にパターン倒壊させる方向に応力が作用する。この応力は溶剤の表面張力と密接に関連しており、当該表面張力が大きくなるにしたがって上記応力が増大する。この点、本発明では、上記のように温度調整された溶剤を用いているため、溶剤の表面張力が低下して上記応力が低減される。そのため、微細パターンの倒壊を確実に防止して良好な基板乾燥が行われる。さらに、高温に温度調整された溶剤を基板表面に供給することで基板温度は上昇して乾燥速度が高められる。   In the invention thus configured (substrate processing method and substrate processing apparatus), the processing liquid on the substrate surface is replaced by supplying a solvent to the substrate surface, but the temperature of the solvent is equal to or higher than the temperature of the processing liquid. And it is adjusted to a temperature below the boiling point of the solvent. In such a solvent whose temperature has been adjusted to a high temperature, the viscosity of the solvent decreases and the diffusion rate increases as the temperature increases. Therefore, when a solvent whose temperature is adjusted to a high temperature is supplied to the substrate surface, the treatment liquid is replaced with the solvent at a higher replacement efficiency than when a normal temperature solvent is used, and the amount of the treatment liquid remaining on the substrate surface can be suppressed. it can. For example, when a fine pattern is formed on the surface of the substrate, stress acts in a direction to collapse the pattern when removing the solvent that has entered the concave portion of the pattern for drying the substrate. This stress is closely related to the surface tension of the solvent, and the stress increases as the surface tension increases. In this regard, in the present invention, since the solvent whose temperature has been adjusted as described above is used, the surface tension of the solvent is lowered and the stress is reduced. Therefore, the substrate can be satisfactorily dried by reliably preventing the fine pattern from collapsing. Furthermore, by supplying a solvent whose temperature is adjusted to a high temperature to the substrate surface, the substrate temperature rises and the drying rate is increased.

ここで、溶剤としては、例えば100%イソプロピルアルコールを用いることができる。また、溶剤の温度を40〜55[゜C]に調整するのが望ましい。   Here, as the solvent, for example, 100% isopropyl alcohol can be used. It is desirable to adjust the temperature of the solvent to 40 to 55 [° C].

また、ノズルから基板表面に向けて溶剤を吐出する前にノズルから溶剤を吐出してノズル内および配管内を温度調整された溶剤で満たす、プリディスペンス工程を設けるのが望ましい。このプリディスペンス工程を実行することで置換工程では常に所定温度に調整された溶剤が基板表面に供給されるため、良好な乾燥処理を安定して行うことができる。   Further, it is desirable to provide a pre-dispensing step in which the solvent is discharged from the nozzle and the nozzle and the pipe are filled with the temperature-adjusted solvent before discharging the solvent from the nozzle toward the substrate surface. By performing this pre-dispensing process, the solvent adjusted to a predetermined temperature is always supplied to the substrate surface in the replacement process, and therefore, a good drying process can be stably performed.

この発明によれば、基板表面にイソプロピルアルコールを主成分とする溶剤を供給して処理液を溶剤で置換した後に基板表面から溶剤を除去して基板乾燥を行う際に、処理液の温度以上で、かつ溶剤の沸点以下の温度に調整された溶剤を用いているので、基板表面に水滴が付着するのを防止して乾燥性能を高めることができる。   According to the present invention, when the substrate is supplied with a solvent containing isopropyl alcohol as a main component and the treatment liquid is replaced with the solvent, the solvent is removed from the substrate surface and the substrate is dried. And since the solvent adjusted to the temperature below the boiling point of a solvent is used, it can prevent that a water droplet adheres to the substrate surface, and can improve drying performance.

図1は本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。また、図2は図1の基板処理装置を制御する電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置1は、半導体ウエハ等の基板Wの表面Wfに付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。より具体的には、(1)基板表面Wfに対してフッ酸などの薬液による薬液処理、(2)純水やDIWなどのリンス液によるリンス処理、(3)基板表面Wfにリンス液膜をパドル状に形成するパドル形成処理、(4)基板W上のリンス液をIPA液で置換する置換処理、(5)基板WからIPA液を除去して基板Wを乾燥させる除去処理を実行する装置である。   FIG. 1 is a view showing an embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the substrate processing apparatus of FIG. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type substrate processing apparatus used for a cleaning process for removing unnecessary substances attached to a surface Wf of a substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, (1) a chemical treatment with a chemical solution such as hydrofluoric acid on the substrate surface Wf, (2) a rinse treatment with a rinse solution such as pure water or DIW, and (3) a rinse liquid film on the substrate surface Wf. A paddle forming process formed in a paddle shape, (4) a replacement process for replacing the rinsing liquid on the substrate W with an IPA liquid, and (5) a removing process for removing the IPA liquid from the substrate W and drying the substrate W It is.

この基板処理装置1では、処理チャンバー2の天井部分にファンフィルタユニット(FFU)4が配置されている。このファンフィルタユニット4はファン4aおよびフィルタ4bを有している。このファンフィルタユニット4では、装置1の上方空間より送り込まれた気体がファン4aによってフィルタ4bに向けて送られて当該フィルタ4bで清浄された後に処理チャンバー2の中央空間に送り込まれる。   In the substrate processing apparatus 1, a fan filter unit (FFU) 4 is disposed on the ceiling portion of the processing chamber 2. The fan filter unit 4 has a fan 4a and a filter 4b. In the fan filter unit 4, the gas sent from the upper space of the apparatus 1 is sent toward the filter 4 b by the fan 4 a and cleaned by the filter 4 b, and then sent into the central space of the processing chamber 2.

この中央空間にはスピンチャック6が配置されている。このスピンチャック6は基板表面Wfを上方に向けた状態で基板Wを略水平姿勢に保持して回転させるものであり、本発明の「基板保持手段」として機能する。また、このスピンチャック6では、回転支軸8がモータを含むチャック回転機構10(図2)の回転軸に連結されており、チャック回転機構10の駆動によりスピンチャック6が回転軸(鉛直軸)回りに回転可能となっている。これら回転支軸8およびチャック回転機構10は、円筒状のケーシング14内に収容されている。また、回転支軸8の上端部には、円盤状のスピンベース16が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、制御部18からの動作指令に応じてチャック回転機構10を駆動させることによりスピンベース16が回転軸回りに回転する。また、制御部18はチャック回転機構10を制御してスピンベース16の回転速度を調整する。   A spin chuck 6 is disposed in the central space. The spin chuck 6 rotates the substrate W while maintaining the substrate surface Wf facing upward, and functions as the “substrate holding means” of the present invention. Further, in the spin chuck 6, the rotation support shaft 8 is connected to the rotation shaft of the chuck rotation mechanism 10 (FIG. 2) including a motor, and the spin chuck 6 is rotated by the rotation of the chuck rotation mechanism 10 (vertical axis). It can be rotated around. The rotating spindle 8 and the chuck rotating mechanism 10 are accommodated in a cylindrical casing 14. In addition, a disc-shaped spin base 16 is integrally connected to the upper end portion of the rotation spindle 8 by a fastening component such as a screw. Therefore, the spin base 16 rotates around the rotation axis by driving the chuck rotation mechanism 10 in accordance with an operation command from the control unit 18. Further, the control unit 18 controls the chuck rotation mechanism 10 to adjust the rotation speed of the spin base 16.

スピンベース16の周縁部付近には、基板Wの周縁部を把持するための複数個のチャックピン12が立設されている。チャックピン12は、円形の基板Wを確実に保持するために3個以上設けてあればよく、スピンベース16の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン12のそれぞれは、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持部とを備えている。また、各チャックピン12は、基板保持部が基板Wの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Wの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。   Near the peripheral edge of the spin base 16, a plurality of chuck pins 12 for holding the peripheral edge of the substrate W are provided upright. Three or more chuck pins 12 may be provided in order to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 16. Each of the chuck pins 12 includes a substrate support portion that supports the peripheral edge portion of the substrate W from below, and a substrate holding portion that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support portion. Yes. Each chuck pin 12 is configured to be switchable between a pressing state in which the substrate holding portion presses the outer peripheral end surface of the substrate W and a released state in which the substrate holding portion is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W.

スピンベース16に対して基板Wが受渡しされる際には、複数個のチャックピン12を解放状態とし、後述する基板処理を基板Wに対して行う際には、複数個のチャックピン12を押圧状態とする。このように押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン12は基板Wの周縁部を把持してその基板Wをスピンベース16から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Wはその表面を上方に向け、裏面を下方に向けた状態で支持される。なお、基板保持機構としてはチャックピン12に限らず、基板裏面を吸引して基板Wを支持する真空チャックを用いてもよい。   When the substrate W is delivered to the spin base 16, the plurality of chuck pins 12 are released, and when performing substrate processing to be described later on the substrate W, the plurality of chuck pins 12 are pressed. State. By setting the pressing state in this manner, the plurality of chuck pins 12 can hold the peripheral edge of the substrate W and hold the substrate W in a substantially horizontal posture at a predetermined interval from the spin base 16. As a result, the substrate W is supported with its front surface facing upward and the back surface facing downward. The substrate holding mechanism is not limited to the chuck pins 12, and a vacuum chuck that sucks the back surface of the substrate and supports the substrate W may be used.

スピンチャック6により保持された基板Wの上方位置には、ノズルアーム22と遮断部材64が設けられている。これらのうちノズルアーム22は水平面内で揺動自在に設けられている。このノズルアーム22の先端部には薬液供給ノズル26が取り付けられ、薬液供給ユニット34(図2)からフッ酸またはBHF(Buffered Hydrofluoric acid:バッファードフッ酸)などの基板洗浄に適した薬液を供給可能となっている。そして、制御部18からの指令に応じて薬液供給ユニット34が薬液供給ノズル26に向けて薬液を圧送すると、ノズル26から薬液が基板Wに向けて吐出される。また、ノズルアーム22にはノズルアーム移動機構38が接続されており、制御部18からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構38が作動することで、基板Wの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル26は移動可能となっている。   A nozzle arm 22 and a blocking member 64 are provided above the substrate W held by the spin chuck 6. Among these, the nozzle arm 22 is provided so as to be swingable in a horizontal plane. A chemical solution supply nozzle 26 is attached to the tip of the nozzle arm 22 to supply a chemical solution suitable for substrate cleaning such as hydrofluoric acid or BHF (Buffered Hydrofluoric acid) from a chemical solution supply unit 34 (FIG. 2). It is possible. Then, when the chemical solution supply unit 34 pumps the chemical solution toward the chemical solution supply nozzle 26 in accordance with a command from the control unit 18, the chemical solution is discharged toward the substrate W from the nozzle 26. Further, a nozzle arm moving mechanism 38 is connected to the nozzle arm 22, and the nozzle arm moving mechanism 38 is operated in accordance with an operation command from the control unit 18, whereby a discharge region and a discharge region above the surface of the substrate W are operated. The nozzle 26 is movable between the standby position retracted from the side to the side.

遮断部材64は、中心部に開口部を有するドーナツ盤状の板状部材66と、内部が中空に仕上げられ、板状部材66を支持する回転支軸68と、回転支軸68の中空部および板状部材66の開口部に挿通された内挿軸(図示省略)とを有している。板状部材66はスピンチャック6に保持された基板Wの表面Wfに対向配置されている。板状部材66は、その下面(底面)66aが基板表面Wfと略平行に対向する基板対向面となっており、その平面サイズは基板Wの直径と同等以上の大きさに形成されている。板状部材66は略円筒形状を有する回転支軸68の下端部に略水平に取り付けられ、回転支軸68は水平方向に延びるアーム70により基板Wの中心を通る回転軸回りに回転可能に保持されている。内挿軸の外周面と回転支軸68の内周面との間にはベアリング(図示省略)が介在して取り付けられている。また、アーム70には、遮断部材回転機構72と遮断部材昇降機構74が接続されている。   The blocking member 64 includes a donut-like plate-like member 66 having an opening at the center, a hollow support 68 that is hollowed inside and supports the plate-like member 66, a hollow portion of the rotary support 68, and And an insertion shaft (not shown) inserted through the opening of the plate-like member 66. The plate member 66 is disposed so as to face the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 6. The plate-like member 66 has a lower surface (bottom surface) 66a that is a substrate-facing surface that faces the substrate surface Wf substantially in parallel, and has a planar size that is equal to or larger than the diameter of the substrate W. The plate-like member 66 is mounted substantially horizontally on the lower end portion of the rotation support shaft 68 having a substantially cylindrical shape, and the rotation support shaft 68 is held rotatably around a rotation axis passing through the center of the substrate W by an arm 70 extending in the horizontal direction. Has been. A bearing (not shown) is interposed between the outer peripheral surface of the insertion shaft and the inner peripheral surface of the rotation support shaft 68. The arm 70 is connected to a blocking member rotating mechanism 72 and a blocking member lifting mechanism 74.

遮断部材回転機構72は、制御部18からの動作指令に応じて回転支軸68を回転軸回りに回転させる。この回転支軸68の回転によって板状部材66が回転支軸68とともに一体的に回転する。遮断部材回転機構72は、スピンチャック6に保持された基板Wの回転に応じて基板Wと同じ回転方向でかつ略同じ回転速度で板状部材66(下面66a)を回転させるように構成されている。   The blocking member rotation mechanism 72 rotates the rotation support shaft 68 around the rotation axis in accordance with an operation command from the control unit 18. Due to the rotation of the rotation support shaft 68, the plate member 66 rotates together with the rotation support shaft 68. The blocking member rotating mechanism 72 is configured to rotate the plate-like member 66 (lower surface 66a) in the same rotational direction as the substrate W and at substantially the same rotational speed in accordance with the rotation of the substrate W held by the spin chuck 6. Yes.

また、遮断部材昇降機構74は、制御部18からの動作指令に応じて遮断部材64をスピンベース16に近接して対向させたり、逆に離間させることが可能となっている。具体的には、制御部18は遮断部材昇降機構74を作動させることで、基板処理装置1に対して基板Wを搬入出させる際には、スピンチャック6の上方の離間位置に遮断部材64を上昇させる。その一方で、基板Wに対して所定の処理を施す際には、スピンチャック6に保持された基板Wの表面Wfのごく近傍に設定された所定の対向位置(図4参照)まで遮断部材64を下降させる。この実施形態では、リンス処理が開始されてから遮断部材64を離間位置から対向位置に下降させ、乾燥処理が完了するまで継続して遮断部材64を対向位置に位置させる。   Further, the blocking member lifting mechanism 74 can make the blocking member 64 close to and face the spin base 16 in accordance with an operation command from the control unit 18, or can be separated from the spin base 16. Specifically, the control unit 18 operates the blocking member lifting / lowering mechanism 74 so that when the substrate W is carried into and out of the substrate processing apparatus 1, the blocking member 64 is placed at a separation position above the spin chuck 6. Raise. On the other hand, when a predetermined process is performed on the substrate W, the blocking member 64 is moved to a predetermined facing position (see FIG. 4) set very close to the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 6. Is lowered. In this embodiment, after the rinsing process is started, the blocking member 64 is lowered from the separated position to the facing position, and is continuously positioned until the drying process is completed.

この遮断部材64では、回転支軸68と内挿軸は全周にわたって互いに均一に離間しており、気体供給経路が形成されている。そして、この気体供給経路の上端側(図1の上方側)に窒素ガスが圧送されると、窒素ガスは気体供給経路を介して気体供給経路の下端側開口からスピンチャック6に向けて吐出される。   In the blocking member 64, the rotation support shaft 68 and the insertion shaft are uniformly spaced from each other over the entire circumference, and a gas supply path is formed. When nitrogen gas is pumped to the upper end side (upper side in FIG. 1) of the gas supply path, the nitrogen gas is discharged toward the spin chuck 6 from the lower end side opening of the gas supply path through the gas supply path. The

一方、内挿軸には2本の流体供給路が鉛直軸方向に延びるように形成されている。すなわち、リンス液(DIW)の通路となるリンス液供給路およびIPA液の通路となるIPA液供給路が内挿軸に形成されている。これらの流体供給路はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン:polytetrafluoroethylene)からなる内挿軸にそれぞれ、PFA(パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)製のチューブを軸方向に挿入することによって形成されている。そして、リンス液供給路に対してリンス液供給ユニット36(図2)が接続されており、薬液処理された基板Wに向けて常温のリンス液(DIW)を吐出させてリンス処理を実行可能となっている。また、IPA液供給路に対してIPA液供給ユニット40(図2)が接続されており、所定温度にまで加熱された高温の100%IPA液をリンス液で濡れた基板Wに向けて吐出させて置換処理を実行可能となっている。このように、IPA液供給ユニット40が本発明の「溶剤供給手段」に相当している。また、IPA液供給路を有する遮断部材64が本発明の「ノズル」に相当している。   On the other hand, two fluid supply paths are formed on the insertion shaft so as to extend in the vertical axis direction. That is, a rinse liquid supply path serving as a rinse liquid (DIW) path and an IPA liquid supply path serving as an IPA liquid path are formed on the insertion shaft. These fluid supply paths are each formed by inserting a tube made of PFA (perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) in the axial direction into an insertion shaft made of PTFE (polytetrafluoroethylene). A rinsing liquid supply unit 36 (FIG. 2) is connected to the rinsing liquid supply path, and the rinsing process can be performed by discharging a normal-temperature rinsing liquid (DIW) toward the substrate W that has been subjected to the chemical liquid process. It has become. Further, an IPA liquid supply unit 40 (FIG. 2) is connected to the IPA liquid supply path, and a high-temperature 100% IPA liquid heated to a predetermined temperature is discharged toward the substrate W wet with the rinse liquid. The replacement process can be executed. Thus, the IPA liquid supply unit 40 corresponds to the “solvent supply means” of the present invention. Further, the blocking member 64 having the IPA liquid supply path corresponds to the “nozzle” of the present invention.

図3はIPA液供給ユニットの構成を示す図である。IPA液供給ユニット40には、IPA液を貯留するタンク401が設けられている。このタンク401に対してIPA液供給管402を介して常温のIPA液を適宜補給可能となっており、タンク401内でのIPA液の貯留量が所定以下になると、IPA液供給管402に介挿された開閉弁403が制御部18からの開指令に応じて開成されてタンク401にIPA液が補給されて常に所定量の有機溶剤としての100%IPA液が貯留されるようになっている。また、こうしてタンク401内に貯留されるIPA液に浸漬されるようにタンク401の内底面近傍にステンレス、銅などの金属管で形成されたコイル状の熱交換パイプ404が加熱用熱媒体の通送路として設けられている。この熱交換パイプ404には、循環用配管405により恒温槽406が接続されており、恒温槽406により約70[゜C]に保たれた加熱用熱媒体が循環用配管405および熱交換パイプ404を循環することでタンク401内のIPA液が所望の温度、例えば50[゜C]に調整される。なお、本実施形態では、後述するようにリンス液をIPA液で置換するためにリンス液の温度よりも高い温度を有するIPA液を用いており、この明細書では、上記のようにして加熱されてリンス液の温度よりも高く、しかも沸点よりも低い温度に温度調整されたIPA液を「高温IPA液」と称する。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the IPA liquid supply unit. The IPA liquid supply unit 40 is provided with a tank 401 for storing the IPA liquid. The tank 401 can be appropriately replenished with an IPA liquid at room temperature via an IPA liquid supply pipe 402. When the amount of IPA liquid stored in the tank 401 falls below a predetermined level, the IPA liquid supply pipe 402 The inserted on-off valve 403 is opened in response to an opening command from the control unit 18 so that the tank 401 is replenished with the IPA liquid and always stores a predetermined amount of 100% IPA liquid as an organic solvent. . In addition, a coil-shaped heat exchange pipe 404 formed of a metal tube such as stainless steel or copper is provided near the inner bottom surface of the tank 401 so as to be immersed in the IPA liquid stored in the tank 401 in this manner. It is provided as a transmission path. A thermostat 406 is connected to the heat exchange pipe 404 by a circulation pipe 405, and a heating heat medium maintained at about 70 ° C. by the thermostat 406 is used for the circulation pipe 405 and the heat exchange pipe 404. , The IPA liquid in the tank 401 is adjusted to a desired temperature, for example, 50 [° C.]. In this embodiment, as will be described later, an IPA liquid having a temperature higher than the temperature of the rinsing liquid is used to replace the rinsing liquid with the IPA liquid. In this specification, the liquid is heated as described above. The IPA liquid whose temperature is adjusted to a temperature higher than the temperature of the rinse liquid and lower than the boiling point is referred to as a “high temperature IPA liquid”.

また、IPA液タンク401には、窒素供給管407を介して窒素ガスが供給されるようになっている。この窒素供給管407には開閉弁408が介挿されており、制御部18からの開閉指令に応じて開成されてタンク401に窒素ガスが導入されると、IPA液タンク401内の圧力が高められ、IPA液タンク401からIPA液供給管409を介して遮断部材64内のIPA液供給路に向けて高温IPA液が流出する。このIPA液供給管409には、タンク401側から遮断部材64側に開閉弁410、フィルタ411、流量計412および開閉弁413が介挿されており、流量計412から出力される電気信号に基づき制御部18が開閉弁408、410の開閉および開度を制御することで開閉弁413を開いたときに遮断部材64内のIPA液供給路に供給される高温IPA液の流量を所望値に制御する。   Further, nitrogen gas is supplied to the IPA liquid tank 401 through a nitrogen supply pipe 407. An opening / closing valve 408 is inserted in the nitrogen supply pipe 407. When the nitrogen gas is introduced into the tank 401 when opened according to an opening / closing command from the control unit 18, the pressure in the IPA liquid tank 401 increases. Then, the high temperature IPA liquid flows out from the IPA liquid tank 401 through the IPA liquid supply pipe 409 toward the IPA liquid supply path in the blocking member 64. In this IPA liquid supply pipe 409, an on-off valve 410, a filter 411, a flow meter 412 and an on-off valve 413 are inserted from the tank 401 side to the shut-off member 64 side, and based on an electric signal output from the flow meter 412. The controller 18 controls the opening / closing and opening of the on-off valves 408 and 410 to control the flow rate of the high-temperature IPA liquid supplied to the IPA liquid supply path in the shutoff member 64 to a desired value when the on-off valve 413 is opened. To do.

次に、上記のように構成された基板処理装置1の動作について図4を参照しつつ詳述する。この実施形態では、制御部18がメモリに記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して基板Wに対して薬液処理、リンス処理、パドル形成処理、置換処理および乾燥処理(除去処理)を施す。これらのうちリンス処理ではリンス液が本発明の「処理液」として用いられ、置換処理では100%濃度のIPA液が本発明の「溶剤」として用いられる。   Next, the operation of the substrate processing apparatus 1 configured as described above will be described in detail with reference to FIG. In this embodiment, the control unit 18 controls each part of the apparatus according to a program stored in the memory, and performs chemical liquid processing, rinsing processing, paddle formation processing, replacement processing, and drying processing (removal processing) on the substrate W. . Among these, in the rinsing process, the rinsing liquid is used as the “processing liquid” of the present invention, and in the replacement process, the 100% concentration IPA liquid is used as the “solvent” of the present invention.

制御部18はスプラッシュガード50を降下させてスピンチャック6をスプラッシュガード50の開口部から突出させる。このとき、ノズルアーム22はスプラッシュガード50の外側に退避し、遮断部材64はスピンチャック6の上方の離間位置に退避している。そして、この状態で基板搬送ロボット(図示省略)により未処理の基板Wが処理チャンバー2内に搬入される。より具体的には、基板表面を上方に向けた状態で基板Wが装置内に搬入され、スピンチャック6に保持される。これに続いて、スプラッシュガード50が1段階上昇されるとともに基板Wに対して薬液処理が実行される(図4(a))。   The control unit 18 lowers the splash guard 50 and causes the spin chuck 6 to protrude from the opening of the splash guard 50. At this time, the nozzle arm 22 is retracted to the outside of the splash guard 50, and the blocking member 64 is retracted to a separated position above the spin chuck 6. In this state, an unprocessed substrate W is carried into the processing chamber 2 by a substrate transport robot (not shown). More specifically, the substrate W is carried into the apparatus with the substrate surface facing upward, and is held by the spin chuck 6. Following this, the splash guard 50 is raised by one step and the chemical liquid processing is performed on the substrate W (FIG. 4A).

薬液処理では、薬液供給ノズル26が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構38がノズルアーム22を移動させるとともに、チャック回転機構10の駆動によりスピンチャック6に保持された基板Wを200〜120rpmの範囲内で定められる回転速度(例えば800rpm)で回転させる。また、薬液供給ユニット34がフッ酸を薬液として薬液供給ノズル26に向けて圧送して当該ノズル26から基板表面に供給する。こうして基板表面の中央部に供給されたフッ酸は遠心力により径方向に広げられ、フッ酸による基板表面のエッチング処理(薬液処理)が実行される。   In the chemical processing, the nozzle arm moving mechanism 38 moves the nozzle arm 22 so that the chemical supply nozzle 26 is positioned above the center of the substrate surface, and the substrate W held on the spin chuck 6 by driving the chuck rotating mechanism 10. Is rotated at a rotation speed (for example, 800 rpm) determined within a range of 200 to 120 rpm. Further, the chemical solution supply unit 34 feeds hydrofluoric acid as a chemical solution toward the chemical solution supply nozzle 26 and supplies it from the nozzle 26 to the substrate surface. The hydrofluoric acid supplied to the central portion of the substrate surface in this way is expanded in the radial direction by centrifugal force, and etching processing (chemical solution processing) of the substrate surface with hydrofluoric acid is performed.

薬液処理が完了すると、制御部18はノズルアーム移動機構38を制御してノズルアーム22を基板Wから離間移動させてノズル26をスプラッシュガード50の外側に退避させる。それに続いて、制御部18は遮断部材昇降機構74を制御して遮断部材64をスピンベース16に近接して対向させる。これによって、薬液処理を受けた基板Wの表面Wfに対して板状部材66の下面66aが略平行に、しかも近接して対向位置決めされて基板表面Wfを覆う。   When the chemical processing is completed, the control unit 18 controls the nozzle arm moving mechanism 38 to move the nozzle arm 22 away from the substrate W and retract the nozzle 26 to the outside of the splash guard 50. Subsequently, the control unit 18 controls the blocking member raising / lowering mechanism 74 so that the blocking member 64 faces the spin base 16 in proximity. As a result, the lower surface 66a of the plate-like member 66 is positioned substantially parallel to and in close proximity to the surface Wf of the substrate W that has been subjected to the chemical treatment, thereby covering the substrate surface Wf.

この状態でリンス処理から乾燥処理までの一連の処理が実行される。すなわち、リンス液供給ユニット36から遮断部材64のリンス液供給路にリンス液が圧送されて板状部材66に設けられたリンス液吐出口からリンス液が吐出される。こうして基板表面に吐出されたリンス液は基板Wの回転の遠心力によって基板Wの表面に拡がり、リンス液によるリンス処理が行われる。また、リンス処理が終了すると、次にパドル形成処理が実行される。すなわち、制御部18は、リンス処理の終了後に、基板Wの回転速度をリンス処理時の回転速度よりも遅い回転速度(この実施形態では10rpm)に減速する。これによって、リンス液供給ノズル28から吐出されるリンス液が基板表面Wfに溜められてリンス液膜がパドル状に形成される(同図(b))。なお、パドル形成処理時の回転速度は10rpmに限定されるものではないが、リンス液に作用する遠心力がリンス液と基板表面との間で作用する表面張力よりも小さくなるという条件が満足する範囲で回転速度を設定する必要がある。というのも、リンス液の液膜をパドル状に形成するためには、上記条件の充足が必須だからである。   In this state, a series of processes from the rinse process to the drying process is executed. In other words, the rinse liquid is pumped from the rinse liquid supply unit 36 to the rinse liquid supply path of the blocking member 64, and the rinse liquid is discharged from the rinse liquid discharge port provided in the plate-like member 66. The rinsing liquid discharged onto the substrate surface in this way spreads on the surface of the substrate W due to the centrifugal force of the rotation of the substrate W, and a rinsing process using the rinsing liquid is performed. When the rinsing process is completed, the paddle forming process is executed next. That is, after the rinsing process ends, the control unit 18 reduces the rotation speed of the substrate W to a rotation speed (10 rpm in this embodiment) that is slower than the rotation speed during the rinsing process. As a result, the rinse liquid discharged from the rinse liquid supply nozzle 28 is stored on the substrate surface Wf, and a rinse liquid film is formed in a paddle shape (FIG. 5B). The rotational speed during the paddle formation process is not limited to 10 rpm, but the condition that the centrifugal force acting on the rinse liquid is smaller than the surface tension acting between the rinse liquid and the substrate surface is satisfied. It is necessary to set the rotation speed within the range. This is because the above conditions must be satisfied in order to form a rinse liquid film in a paddle shape.

パドル形成が完了すると、リンス液吐出を停止するとともにIPA液供給ユニット40から遮断部材64のIPA液供給路に約50[゜C]に温度調整された高温IPA液が圧送されて板状部材66に設けられたIPA液吐出口から高温IPA液が吐出される(同図(c))。この高温IPA液吐出によって基板Wの表面中央部ではリンス液膜の中央部が高温IPA液に置換されて置換領域に対して高温IPA液膜が形成される。このときの回転速度はパドル形成処理と同程度(この実施形態では10rpm)に設定されている。   When the paddle formation is completed, the discharge of the rinsing liquid is stopped, and the high temperature IPA liquid whose temperature is adjusted to about 50 [° C.] is pumped from the IPA liquid supply unit 40 to the IPA liquid supply path of the shutoff member 64 to plate the plate member 66. The high temperature IPA liquid is discharged from the IPA liquid discharge port provided in (FIG. 3C). By this high temperature IPA liquid discharge, the central part of the rinse liquid film is replaced with the high temperature IPA liquid at the center of the surface of the substrate W, and a high temperature IPA liquid film is formed in the replacement region. The rotation speed at this time is set to the same level as the paddle formation process (in this embodiment, 10 rpm).

そして、高温IPA液供給から所定時間が経過すると、高温IPA液供給を継続させたまま基板Wの回転速度を10rpmから25rpm、50rpm、300rpmと徐々に加速する。このように回転速度の加速によって基板表面上の液膜(リンス液領域+高温IPA液領域(置換領域))に作用する遠心力が増大してリンス液が振り切られるとともに置換領域が径方向に広がっていく。そして、所定時間が経過すると、基板Wの表面外周部に存在していたリンス液は基板Wから振り落とされるとともに、置換領域が基板表面の全面に均一に広がって基板表面は高温IPA液膜で全面的に覆われる(同図(d))。また、300rpmにまで回転速度を加速することによって高温IPA液が基板表面Wfで大きく流動し、これによって基板表面Wfに形成されている微細パターンの間隙内部(凹部)では残留リンス液が高温IPA液に効率良く置換される。これによって、基板表面Wfに付着するリンス液が高温IPA液に確実に置換される。この後、制御部18は基板Wの回転速度を10rpmまで減速して高温IPA液の液膜をパドル状に形成する(同図(e))。このように本実施形態の置換処理では、基板Wの回転速度が10rpm(同図(c))から300rpm(同図(d))に加速された後、10rpm(同図(e))に減速されており、置換処理1での回転速度「10rpm」、置換処理2での回転速度「300rpm」および置換処理3での回転速度「10rpm」がそれぞれ本発明の「第1回転速度」、「第2回転速度」、「第3回転速度」に相当している。   When a predetermined time elapses after the high temperature IPA liquid supply, the rotation speed of the substrate W is gradually accelerated from 10 rpm to 25 rpm, 50 rpm, and 300 rpm while the high temperature IPA liquid supply is continued. Thus, the acceleration of the rotation speed increases the centrifugal force acting on the liquid film (rinsing liquid region + high temperature IPA liquid region (replacement region)) on the substrate surface, so that the rinse liquid is shaken off and the replacement region is expanded in the radial direction. To go. Then, after a predetermined time has passed, the rinsing liquid present on the outer peripheral portion of the surface of the substrate W is shaken off from the substrate W, and the replacement region is uniformly spread over the entire surface of the substrate, so that the substrate surface is a high temperature IPA liquid film. The entire surface is covered ((d) in the figure). Further, by accelerating the rotational speed up to 300 rpm, the high temperature IPA liquid flows greatly on the substrate surface Wf, and thus the residual rinse liquid becomes the high temperature IPA liquid inside the gaps (recesses) of the fine pattern formed on the substrate surface Wf. Is replaced efficiently. This ensures that the rinse liquid adhering to the substrate surface Wf is replaced with the high temperature IPA liquid. Thereafter, the control unit 18 reduces the rotation speed of the substrate W to 10 rpm and forms a liquid film of the high-temperature IPA liquid in a paddle shape ((e) in the figure). As described above, in the replacement processing of the present embodiment, the rotation speed of the substrate W is accelerated from 10 rpm (FIG. (C)) to 300 rpm (FIG. (D)) and then decelerated to 10 rpm (FIG. (E)). The rotational speed “10 rpm” in the replacement process 1, the rotational speed “300 rpm” in the replacement process 2, and the rotational speed “10 rpm” in the replacement process 3 are the “first rotational speed” and “ This corresponds to “2 rotation speed” and “third rotation speed”.

高温IPA液によるリンス液の置換処理が完了すると、制御部18は高温IPA液の供給を停止するとともに、基板Wの回転速度を50rpmに加速し、さらに1500rpmまで加速する。これによって基板表面Wf上の高温IPA液が除去されて基板Wの乾燥処理が実行される(同図(f))。そして、基板Wの乾燥処理が終了すると、制御部18はチャック回転機構10を制御して基板Wの回転を停止させるとともに、液体加熱ユニット62に停止指令を与えて高温DIWの供給を停止して基板加熱を停止する(ステップS10)。そして、スプラッシュガード50を降下させて、スピンチャック6をスプラッシュガード50の上方から突出させる。その後、基板搬送ロボットが処理済の基板Wを基板処理装置1から搬出して、1枚の基板Wに対する一連の基板処理が終了する。そして、次の基板Wについても、上記と同様の処理が実行される。   When the replacement process of the rinsing liquid with the high temperature IPA liquid is completed, the control unit 18 stops the supply of the high temperature IPA liquid and accelerates the rotation speed of the substrate W to 50 rpm and further accelerates to 1500 rpm. As a result, the high temperature IPA liquid on the substrate surface Wf is removed, and the drying process of the substrate W is executed ((f) in the figure). When the drying process of the substrate W is completed, the control unit 18 controls the chuck rotating mechanism 10 to stop the rotation of the substrate W, and gives a stop command to the liquid heating unit 62 to stop the supply of the high temperature DIW. Substrate heating is stopped (step S10). Then, the splash guard 50 is lowered to cause the spin chuck 6 to protrude from above the splash guard 50. Thereafter, the substrate transfer robot carries the processed substrate W out of the substrate processing apparatus 1, and a series of substrate processing for one substrate W is completed. Then, the same processing as described above is performed for the next substrate W.

以上のように、この実施形態によれば、基板表面Wf上のリンス液をIPA液に置換するに際し、高温に温度調整されて高い拡散速度を有する高温IPA液を用いているため、基板表面Wf上のリンス液を高い置換効率で高温IPA液に置換することができ、スピン乾燥処理前に基板表面Wf上に残存するリンス液の量をゼロに近づけることができる。このため、乾燥処理を行っている間に微細な水滴が基板表面に付着するのを防止して乾燥性能を高めることができる。また、基板表面Wfには微細パターンが形成されているが、この実施形態では高温IPA液を用いているため、常温のIPA液と比べて表面張力が低下しており、パターンの間隙(凹部)に入り込むIPA液を除去する際にパターンを倒壊させる方向に作用する応力が弱まり、パターン倒壊を効果的に防止することができる。さらに高温IPA液を用いることで乾燥処理前に基板温度を高めることができるので、スピン乾燥に要する時間を短縮することができる。   As described above, according to this embodiment, when replacing the rinsing liquid on the substrate surface Wf with the IPA liquid, the high temperature IPA liquid having a high diffusion rate adjusted to a high temperature is used. The above rinse liquid can be replaced with the high temperature IPA liquid with high substitution efficiency, and the amount of the rinse liquid remaining on the substrate surface Wf before the spin drying treatment can be brought close to zero. For this reason, it is possible to prevent the fine water droplets from adhering to the substrate surface during the drying process and to improve the drying performance. Further, although a fine pattern is formed on the substrate surface Wf, since the high-temperature IPA liquid is used in this embodiment, the surface tension is lower than that of the room temperature IPA liquid, and the pattern gap (concave portion). When removing the IPA liquid that enters, the stress acting in the direction of collapsing the pattern is weakened, and the pattern collapse can be effectively prevented. Furthermore, since the substrate temperature can be increased before the drying process by using the high temperature IPA liquid, the time required for spin drying can be shortened.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、IPA液を約50[゜C]に温度調整しているが、高温IPA液の温度についてはこれに限定されるものではない。すなわち、IPA液を種々の温度に設定した上で各温度での乾燥性能を検証したところ、40[゜C]ないし55[゜C]の温度範囲で乾燥性能の向上が認められた。ただし、それらの検証結果からは、高温IPA液を50[゜C]に調整することが好適であることがわかった。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the temperature of the IPA liquid is adjusted to about 50 [° C.], but the temperature of the high temperature IPA liquid is not limited to this. That is, when the drying performance at each temperature was verified after setting the IPA liquid at various temperatures, an improvement in the drying performance was recognized in the temperature range of 40 [° C] to 55 [° C]. However, from these verification results, it was found that it is preferable to adjust the high temperature IPA solution to 50 [° C].

また、上記実施形態では、基板処理装置では1枚ずつ基板を処理する、いわゆる枚葉式の基板処理装置であり、基板を連続的に処理している間、定期的に高温IPA液が遮断部材64のIPA液供給路を介して基板表面Wfに向けて吐出される。この場合、先の基板Wに対して上記一連の基板処理(薬液処理、リンス処理、置換処理およびスピン乾燥処理)を行った後、続けて次の基板Wに対して上記一連の基板処理が実行され、遮断部材64のIPA液供給路とIPA液供給管409に高温IPA液が滞留する時間、つまり先の基板Wに対する置換処理を完了してから次の基板Wに対する置換処理を開始するまでの時間は短時間である。したがって、連続的に基板処理を行う間、基板表面Wfに供給されるIPA液の温度は約50[゜C]に保たれて基板乾燥を良好に行うことができる。つまり、先の基板Wに対する置換処理が実質的に次の基板Wに対して置換処理を実行する前のプリディスペンス処理として機能し、次の基板Wに対して常に所定温度に調整された高温IPA液を基板表面Wfに供給可能となっている。このため、良好な乾燥処理を安定して行うことができる。なお、先の基板Wに対する置換処理と次の基板Wに対する置換処理との間隔が長くなる場合には、次の基板Wに対する置換処理を実行する前に、スピンチャック6に基板Wを乗せないまま、あるいはダミー基板を乗せた状態でプリディスペンス処理を実行するように構成してもよく、これにより連続処理を行う場合と同様に良好な乾燥処理を安定して行うことができる。   In the above embodiment, the substrate processing apparatus is a so-called single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one, and the high-temperature IPA liquid is periodically blocked while the substrate is continuously processed. The liquid is discharged toward the substrate surface Wf through 64 IPA liquid supply paths. In this case, the above-described series of substrate processing (chemical solution processing, rinsing processing, replacement processing, and spin drying processing) is performed on the previous substrate W, and then the above-described series of substrate processing is performed on the next substrate W. The high temperature IPA liquid stays in the IPA liquid supply path and the IPA liquid supply pipe 409 of the blocking member 64, that is, after the replacement process for the previous substrate W is completed until the replacement process for the next substrate W is started. The time is short. Accordingly, during continuous substrate processing, the temperature of the IPA liquid supplied to the substrate surface Wf is kept at about 50 [° C.], and the substrate can be dried well. That is, the high temperature IPA in which the replacement process for the previous substrate W substantially functions as a pre-dispensing process before the replacement process is performed for the next substrate W, and is always adjusted to a predetermined temperature for the next substrate W. The liquid can be supplied to the substrate surface Wf. For this reason, a favorable drying process can be performed stably. When the interval between the replacement process for the previous substrate W and the replacement process for the next substrate W becomes long, the substrate W is not placed on the spin chuck 6 before the replacement process for the next substrate W is executed. Alternatively, the pre-dispensing process may be executed with the dummy substrate placed thereon, and as a result, a good drying process can be stably performed as in the case of performing the continuous process.

また、上記実施形態では、100%IPA液を用いたが、主成分をIPAとして数%の純水を含んでもよい。   In the above embodiment, the 100% IPA liquid is used. However, the main component may be several percent pure water with IPA as the main component.

また、上記実施形態では、半導体ウエハ等の基板Wに対して薬液処理、リンス処理、パドル処理、置換処理および乾燥処置を行う装置および方法に本発明を適用しているが、基板Wの種類や処理内容はこれに限定されるものではなく、有機溶剤を主成分とする溶剤を基板表面から除去して当該基板表面を乾燥させる基板処理方法および基板処理装置に本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the present invention is applied to an apparatus and a method for performing chemical treatment, rinse treatment, paddle treatment, replacement treatment, and drying treatment on a substrate W such as a semiconductor wafer. The processing content is not limited to this, and the present invention can be applied to a substrate processing method and a substrate processing apparatus that remove a solvent containing an organic solvent as a main component from the substrate surface and dry the substrate surface.

この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などを含む基板の表面を乾燥させる基板処理方法および装置に適用することができる。   The present invention provides a surface of a substrate including a semiconductor wafer, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, etc. It can be applied to a substrate processing method and apparatus for drying.

本発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 図1の基板処理装置を制御する電気的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration for controlling the substrate processing apparatus of FIG. 1. IPA液供給ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an IPA liquid supply unit. 図1の基板処理装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板処理装置
6…スピンチャック(基板保持手段)
40…IPA液供給ユニット(溶剤供給手段)
64…遮断部材
409…IPA液供給管(配管)
W…基板
Wf…基板表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate processing apparatus 6 ... Spin chuck (substrate holding means)
40 ... IPA liquid supply unit (solvent supply means)
64: Blocking member 409: IPA liquid supply pipe (pipe)
W ... Substrate Wf ... Substrate surface

Claims (7)

表面が処理液で濡れた基板を乾燥させる基板処理方法であって、
イソプロピルアルコールを主成分とする溶剤を前記基板表面に供給して前記処理液を前記溶剤で置換する置換工程と、
前記置換工程後に前記基板表面から前記溶剤を除去する除去工程とを備え、
前記置換工程は、前記処理液の温度以上で、かつ前記溶剤の沸点以下の温度に調整された前記溶剤を用いることを特徴とする基板処理方法。
A substrate processing method for drying a substrate whose surface is wet with a processing solution,
A replacement step of supplying a solvent mainly composed of isopropyl alcohol to the substrate surface and replacing the treatment liquid with the solvent;
A removal step of removing the solvent from the substrate surface after the substitution step,
In the substrate replacement method, the replacing step uses the solvent adjusted to a temperature not lower than the temperature of the processing liquid and not higher than the boiling point of the solvent.
前記溶剤はイソプロピルアルコール100%である請求項1記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein the solvent is 100% isopropyl alcohol. 前記溶剤の温度は40〜55[゜C]である請求項1または2記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1 or 2, wherein the temperature of the solvent is 40 to 55 [° C]. 前記置換工程では、配管を介して温度調整された溶剤をノズルに供給し、当該ノズルから前記基板表面に向けて吐出して前記処理液を置換する請求項1ないし3のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
前記置換工程前に前記ノズルから前記溶剤を吐出して前記ノズル内および前記配管内を温度調整された溶剤で満たすプリディスペンス工程をさらに備える基板処理方法。
4. The replacement process according to claim 1, wherein in the replacement step, a solvent whose temperature is adjusted is supplied to a nozzle through a pipe, and the processing liquid is replaced by discharging the solvent toward the substrate surface from the nozzle. A substrate processing method of
A substrate processing method further comprising a pre-dispensing step of discharging the solvent from the nozzle and filling the nozzle and the piping with a temperature-adjusted solvent before the replacing step.
前記置換工程および前記除去工程では、前記基板表面を覆うように遮断部材を前記基板表面に対して近接して配置しながら前記溶剤への置換と前記溶剤の除去を行う請求項1ないし4のいずれか一項に記載の基板処理方法。   5. The replacement with the solvent and the removal of the solvent are performed in the replacement step and the removal step while disposing a blocking member in proximity to the substrate surface so as to cover the substrate surface. The substrate processing method according to claim 1. 前記置換工程は、前記基板を回転させながら前記基板表面に前記溶剤を供給して前記処理液を置換する工程であり、前記基板の回転速度を第1回転速度から前記第1回転速度よりも高い第2回転速度に加速した後に前記第2回転速度よりも低い第3回転速度に減速する請求項1ないし5のいずれか一項に記載の基板処理方法。   The replacing step is a step of replacing the processing liquid by supplying the solvent to the substrate surface while rotating the substrate, and the rotation speed of the substrate is higher than the first rotation speed from the first rotation speed. The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate processing method is accelerated to a second rotation speed and then decelerated to a third rotation speed lower than the second rotation speed. 処理液で濡れた表面を上方に向けた略水平姿勢で基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の表面に向けてイソプロピルアルコールを主成分とする溶剤を供給して前記処理液を前記溶剤で置換する溶剤供給手段とを備え、
前記溶剤供給手段は、前記溶剤の温度を前記処理液の温度以上でかつ前記溶剤の沸点以下の温度に調整された前記溶剤を供給することを特徴とする基板処理装置。
A substrate holding means for holding the substrate in a substantially horizontal posture with the surface wetted with the processing liquid facing upward;
Solvent supply means for supplying a solvent mainly composed of isopropyl alcohol toward the surface of the substrate held by the substrate holding means and replacing the treatment liquid with the solvent;
The substrate supply apparatus, wherein the solvent supply means supplies the solvent whose temperature is adjusted to a temperature not lower than the temperature of the processing liquid and not higher than a boiling point of the solvent.
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