JP2016082227A - 基板液処理方法及び基板液処理装置並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 - Google Patents

基板液処理方法及び基板液処理装置並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】撥水化液で撥水処理した基板を良好に乾燥させることができる基板液処理装置（基板液処理方法）を提供する。【解決手段】本発明では、基板を処理液で液処理する液処理工程と、液処理した前記基板をリンス液でリンス処理するリンス処理工程と、リンス処理した前記基板を撥水化液で撥水処理する撥水処理工程とを行い、次に、撥水処理した前記基板を機能水で洗浄処理する洗浄処理工程を行い、その後、洗浄処理した前記基板にアルコールを接触させるアルコール処理工程を行い、その後、前記基板を乾燥する乾燥処理工程を行うことにした。【選択図】図４

Description

本発明は、液処理した基板の表面を撥水化液で撥水化させてから乾燥させる基板液処理方法及び基板液処理装置並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関するものである。
従来、半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する場合には、半導体ウエハや液晶基板などの基板に対して基板液処理装置を用いて各種の処理液で液処理を施し、その後、基板を高速で回転させることによって基板に残留した処理液を除去する乾燥処理を施している。
この基板液処理装置では、基板の表面に形成される回路パターンやエッチングマスクパターンなどのパターンの微細化や高アスペクト比化に伴って、乾燥処理時に基板に残留した処理液の表面張力の作用で基板の表面に形成されたパターンが倒壊する現象が生じるおそれがある。
そのため、従来の基板液処理装置では、乾燥処理を行う際に、基板にシリル化剤等の撥水化液を供給して基板の表面を撥水化させる。その後、基板に洗浄液として純水を供給し、基板を高速で回転させて基板の表面から洗浄液を除去する。このように、従来の基板液処理装置では、基板の表面を撥水化させることで、パターンとリンス液との接触角度を90度に近い状態として洗浄液によってパターンを倒壊させる力を低減し、乾燥処理時にパターンが倒壊するのを防止する（特許文献１参照。）。
特開２０１０−１１４４３９号公報
基板の表面を撥水化させるために用いられる撥水化液は、含有される疎水基の作用で基板の表面を撥水化（疎水化）させることができる。この撥水化液には多くの不純物が含有されているために、撥水化させた後の基板の表面に不純物が残留するおそれがある。しかしながら、撥水処理した基板に純水の洗浄液を供給しても、基板の表面に残留した不純物を除去することができない。
そこで、本発明では、基板液処理方法において、基板を処理液で液処理する液処理工程と、液処理した前記基板をリンス液でリンス処理するリンス処理工程と、リンス処理した前記基板を撥水化液で撥水処理する撥水処理工程とを行い、次に、撥水処理した前記基板を機能水で洗浄処理する洗浄処理工程を行い、その後、洗浄処理した前記基板にアルコールを接触させるアルコール処理工程を行い、その後、前記基板を乾燥する乾燥処理工程を行うことにした。
また、前記アルコール処理工程と乾燥処理工程との間に、前記基板を純水でリンス処理する純水処理工程を行うことにした。
また、前記機能水として、アルカリ性を有する電解イオン水、アンモニア水、水素水、オゾン水のいずれかを用いることにした。
また、前記機能水と前記アルコールを同一のノズルから前記基板に供給することにした。
また、前記洗浄処理工程から前記アルコール処理工程への移行時に前記機能水と前記アルコールとの混合比率を段階的又は連続的に変化させて前記基板に供給することにした。
また、前記アルコール処理工程は、前記機能水の筋状の流れを形成する工程と、前記筋状の流れよりも前記基板の中心側に前記乾燥液を供給する工程を含むことにした。
また、前記機能水の筋状の流れを形成する工程は、前記筋状の流れを、前記基板の中心から外周へ移動させることにした。
また、本発明では、基板液処理装置において、基板を保持する基板保持部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、処理液で液処理した前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給する撥水化液供給部と、撥水化液で撥水処理した前記基板に機能水を供給する機能水供給部と、機能水で洗浄処理した前記基板にアルコールを供給するアルコール供給部と、前記撥水化液供給部から前記リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給した後に、前記機能水供給部から前記基板に機能水を供給し、その後、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に前記基板を乾燥するように制御する制御部を備えることにした。
また、前記制御部は、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に、前記リンス液供給部から前記基板に供給するよう制御することにした。
また、前記機能水と前記アルコールを同一のノズルから前記基板に供給することにした。
また、前記機能水の供給から前記アルコールの供給への移行時に前記機能水と前記アルコールとの混合比率を段階的又は連続的に変化させて前記基板に供給することにした。
また、前記機能水の供給から前記アルコールの供給への移行時に、前記機能水の筋状の流れを形成し、前記筋状の流れよりも前記基板の中心側に前記乾燥液を供給することにした。
また、前記筋状の流れを、前記基板の中心から外周へ移動させることにした。
また、本発明では、基板を保持する基板保持部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、処理液で液処理した前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給する撥水化液供給部と、撥水化液で撥水処理した前記基板に機能水を供給する機能水供給部と、これらを制御する制御部とを有する基板液処理装置を用いて前記基板を処理させる基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、前記撥水化液供給部から前記基板に撥水化液を供給した後に、前記機能水供給部から前記基板に機能水を供給し、その後、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に前記基板を乾燥するように制御することにした。
本発明では、撥水処理した基板の表面に残留した不純物を除去させることができる。
基板液処理装置を示す平面図。 基板液処理ユニットを示す側面図。 ノズル群を示す説明図。 基板液処理方法を示す工程図。 基板液処理方法を示す説明図（液処理工程（ａ）、リンス処理工程（ｂ））。 基板液処理方法を示す説明図（撥水処理工程）。 基板液処理方法を示す説明図（洗浄処理工程）。 基板液処理方法を示す説明図（アルコール処理工程（ａ）、乾燥処理工程（ｂ））。 基板液処理方法を示す説明図。
以下に、本発明に係る基板液処理装置及び基板液処理方法の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、基板液処理装置１は、前端部に搬入出部２を形成する。搬入出部２には、複数枚（たとえば、25枚）の基板３（ここでは、半導体ウエハ）を収容したキャリア４が搬入及び搬出され、左右に並べて載置される。
また、基板液処理装置１は、搬入出部２の後部に搬送部５を形成する。搬送部５は、前側に基板搬送装置６を配置するとともに、後側に基板受渡台７を配置する。この搬送部５では、搬入出部２に載置されたいずれかのキャリア４と基板受渡台７との間で基板搬送装置６を用いて基板３を搬送する。
さらに、基板液処理装置１は、搬送部５の後部に処理部８を形成する。処理部８は、中央に前後に伸延する基板搬送装置９を配置するとともに、基板搬送装置９の左右両側に基板３を液処理するための基板液処理ユニット10を前後に並べて配置する。この処理部８では、基板受渡台７と基板液処理ユニット10との間で基板搬送装置９を用いて基板３を搬送し、基板液処理ユニット10を用いて基板３の液処理を行う。
基板液処理ユニット10は、図２に示すように、基板保持部11と供給部12と回収部13とを有し、これらを制御部14で制御している。ここで、基板保持部11は、基板３を保持しながら回転させる。供給部12は、基板３に各種の液体や気体を供給する。回収部13は、基板３に供給された各種の液体や気体を回収する。制御部14は、基板液処理ユニット10だけでなく基板液処理装置１の全体を制御する。
基板保持部11は、処理室15の内部略中央に上下に伸延させた回転軸16を回転自在に設けている。回転軸16の上端には、円板状のターンテーブル17が水平に取付けられている。ターンテーブル17の外周端縁には、複数個の基板保持体18が円周方向に等間隔をあけて取付けられている。
また、基板保持部11は、回転軸16に基板回転機構19と基板昇降機構20を接続している。これらの基板回転機構19及び基板昇降機構20は、制御部14で回転制御や昇降制御される。
この基板保持部11は、ターンテーブル17の基板保持体18で基板３を水平に保持する。また、基板保持部11は、基板回転機構19を駆動させることでターンテーブル17に保持した基板３を回転させる。さらに、基板保持部11は、基板昇降機構20を駆動させることでターンテーブル17や基板３を昇降させる。
供給部12は、処理室15の内部にガイドレール21を設け、ガイドレール21にアーム22を移動自在に取付けている。アーム22の先端下部には、複数のノズルで構成したノズル群23が取付けられている。このアーム22には、制御部14で駆動制御されるノズル移動機構24が接続されている。
ノズル群23は、図３に示すように、処理液供給ノズル25、純水供給ノズル26、ＩＰＡ供給ノズル27、撥水化液供給ノズル28、機能水供給ノズル29、不活性ガス供給ノズル30で構成される。処理液供給ノズル25には、処理液（ここでは、洗浄用の薬液）を供給する処理液供給源31が流量調整器32を介して接続されている。純水供給ノズル26には、純水を供給する純水供給源33が流量調整器34を介して接続されている。ＩＰＡ供給ノズル27には、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給するＩＰＡ供給源35が流量調整器36を介して接続されている。撥水化液供給ノズル28には、撥水化液（ここでは、シリル化剤）を供給する撥水化液供給源37が流量調整器38を介して接続されている。機能水供給ノズル29には、機能水（ここでは、pH８以上の電解イオン水）を供給する機能水供給源39が流量調整器40を介して接続されている。不活性ガス供給ノズル30は、不活性ガス（ここでは、窒素ガス）を供給する不活性ガス供給源41が流量調整器42を介して接続されている。これらの流量調整器32,34,36,38,40,42は、制御部14で流量制御及び開閉制御される。なお、純水供給ノズル26から供給される純水には、予め炭酸ガスを溶解させておいてもよい。これにより、純水が基板３の表面を流れる際に静電気が発生するのを抑制することができるとともに、基板３の表面に静電気が発生してもそれを除去することができる。
この供給部12は、ノズル移動機構24によってノズル25〜30を基板３の外周外方の待機位置と基板３の中央部上方の開始位置との間で水平に移動させる。また、流量調整器32,34,36,38,40,42によって所定の流量に調整した液体又は気体をノズル25〜30から基板３の表面（上面）に向けて吐出させる。また、ノズル25〜30は、それぞれ独立して移動可能に構成した複数のアーム22に分けて配置される。なお、ノズル25〜30は、１個のアームに配置させてもよい。また、純水供給ノズル26とＩＰＡ供給ノズル27は、共用のノズルとして、ＩＰＡから純水への供給を連続的に行えるようにしてもよく、純水からＩＰＡへの供給を連続的に行えるようにしてもよい。これにより、純水とＩＰＡとを切り替える際に基板３の表面が露出して雰囲気（周囲の気体）と接触させにくくすることができる。
回収部13は、図２に示すように、ターンテーブル17の周囲に円環状の回収カップ43を配置している。回収カップ43の上端部には、ターンテーブル17（基板３）よりも一回り大きいサイズの開口を形成している。また、回収カップ43の下端部には、ドレイン44を接続している。
この回収部13は、基板３の表面に供給された処理液などを回収カップ43で回収し、ドレイン44から外部へと排出する。なお、ドレイン44は、液体の回収だけでなく、処理室15の内部の気体（雰囲気）をも回収する。これにより、処理室15の上部に設けられたＦＦＵ（Fan Filter Unit）45から供給される清浄空気を処理室15の内部でダウンフローさせる。ＦＦＵ45は、清浄空気よりも湿度の低いＣＤＡ（Clean Dry Air）を清浄空気と切り替えて供給することができるようになっている。ＣＤＡを供給する際は、ＣＤＡを処理室15の内部でダウンフローさせて、処理室15の内部（基板３の周囲）の湿度を低下させることもできる。このように、ＦＦＵ45は、処理室15の内部に乾燥気体としてのＣＤＡを供給する乾燥気体供給部として機能する。なお、ＦＦＵ45は、制御部14で駆動制御される。
基板液処理装置１は、以上に説明したように構成しており、制御部14（コンピュータ）に設けた記憶媒体46に記憶された各種のプログラムにしたがって制御部14で制御され、基板３の処理を行う。ここで、記憶媒体46は、各種の設定データやプログラムを格納しており、ＲＯＭやＲＡＭなどのメモリーや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクなどのディスク状記憶媒体などの公知のもので構成される。
そして、基板液処理装置１は、記憶媒体46に記憶された基板液処理プログラムにしたがって以下に説明するように基板３に対して処理を行う（図４（ａ）参照。）。
まず、基板液処理装置１は、基板搬送装置９によって搬送される基板３を基板液処理ユニット10で受け取る（基板受取工程）。
この基板受取工程では、制御部14は、ターンテーブル17を所定位置まで上昇させる。そして、基板搬送装置９から処理室15の内部に搬送された１枚の基板３を基板保持体18で水平に保持した状態で受取る。その後、ターンテーブル17を所定位置まで降下させる。なお、基板受取工程では、ノズル群23（処理液供給ノズル25、純水供給ノズル26、ＩＰＡ供給ノズル27、撥水化液供給ノズル28、不活性ガス供給ノズル30）をターンテーブル17の外周よりも外方の待機位置に退避させておく。
次に、基板液処理装置１は、基板３の表面を例えばエッチング液や洗浄液などの処理液で液処理する（液処理工程）。
この液処理工程では、図５（ａ）に示すように、制御部14は、処理液供給ノズル25を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。また、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させる。その後、流量調整器32によって所定流量に流量調整された処理液を処理液供給源31から処理液供給ノズル25に供給し、処理液供給ノズル25から基板３の表面（上面）に向けて吐出させる。これにより、基板３の表面が処理液で液処理される。基板３に供給された処理液は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。処理液を所定時間供給した後に、流量調整器32によって処理液の吐出を停止させる。このように、液処理工程では、主に処理液供給ノズル25、流量調整器32、処理液供給源31などが処理液供給部として機能する。この液処理工程では、ＦＦＵ45から供給される気体として処理液の種類によって清浄空気又はＣＤＡが選択され、処理室15の内部が高い清浄度に維持される。
次に、基板液処理装置１は、基板３の表面をリンス液でリンス処理する（リンス処理工程）。
このリンス処理工程では、図５（ｂ）に示すように、制御部14は、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続けた状態で、純水供給ノズル26を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。その後、流量調整器34によって所定流量に流量調整された純水をリンス液として純水供給源33から純水供給ノズル26に供給し、純水供給ノズル26から基板３の表面に向けて吐出させる。これにより、基板３の表面の処理液をリンス液で洗い流すことで、基板３の表面がリンス液でリンス処理される。基板３に供給されたリンス液は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。リンス液を所定時間供給した後に、流量調整器34によってリンス液の吐出を停止させる。このように、リンス処理工程では、主に純水供給ノズル26、流量調整器34、純水供給源33などがリンス液供給部として機能する。
次に、基板液処理装置１は、基板３の表面を撥水化液で撥水処理する（撥水処理工程）。
この撥水処理工程では、図６（ａ）に示すように、制御部14は、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続けた状態で、ＩＰＡ供給ノズル27を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。その後、流量調整器36によって所定流量に流量調整されたＩＰＡをＩＰＡ供給源35からＩＰＡ供給ノズル27に供給し、ＩＰＡ供給ノズル27から基板３の表面に向けて吐出させる。これにより、基板３の表面がリンス液からＩＰＡに置換される。基板３に供給されたＩＰＡは、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。ＩＰＡを所定時間供給した後に、流量調整器36によってＩＰＡの吐出を停止させる。
さらに、撥水処理工程では、図６（ｂ）に示すように、制御部14は、撥水化液供給ノズル28を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。その後、流量調整器38によって所定流量に流量調整された撥水化液を撥水化液供給源37から撥水化液供給ノズル28に供給し、撥水化液供給ノズル28から基板３の表面に向けて吐出させる。これにより、基板３の表面が撥水化液で撥水処理される。基板３に供給された撥水化液は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。撥水化液を所定時間供給した後に、流量調整器38によって撥水化液の吐出を停止させる。このように、撥水処理工程では、主に撥水化液供給ノズル28、流量調整器38、撥水化液供給源37などが撥水化液供給部として機能する。この撥水処理工程では、制御部14は、ＦＦＵ45から供給される気体としてＣＤＡを選択し、処理室15にＣＤＡを供給し、処理室15の内部の湿度を低減させている。
次に、基板液処理装置１は、基板３の表面に洗浄液で洗浄処理する（洗浄処理工程）。
この洗浄処理工程では、図７に示すように、制御部14は、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続けた状態で、機能水供給ノズル29を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。その後、流量調整器40によって所定流量に流量調整された機能水を洗浄液として機能水供給源39から機能水供給ノズル29に供給し、機能水供給ノズル29から基板３の表面に向けて吐出させる。これにより、基板３の表面が機能水で洗浄される。基板３を撥水化液で撥水処理した場合、撥水化液には多くの不純物が含有するために、撥水化させた後の基板３の表面に不純物が残留するおそれがある。そこで、撥水処理した基板３を洗浄液で洗浄することで、基板３の表面に残留した不純物を除去することができる。基板３に供給された機能水は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。機能水を所定時間供給した後に、流量調整器40によって機能水の吐出を停止させる。このように、洗浄処理工程では、主に機能水供給ノズル29、流量調整器40、機能水供給源39などが洗浄液供給部（機能水供給部）として機能する。機能水としては、アルカリ性を有する液体が用いられ、アルカリ性（好ましくはpH８以上）の電解イオン水、1ppm〜20ppmに希釈されたアンモニア水、水素水、加水オゾン水などを用いることができる。なお、洗浄処理工程の際に、置換促進液であるＩＰＡを機能水に含ませて供給してもよい。これにより、撥水化した基板３のパターン内に機能水が浸透しやすくなり、洗浄効果を向上させることができる。なお、撥水処理工程から洗浄処理工程への移行時には、同一又は別のノズルから撥水化液と洗浄液（機能水）とを吐出可能としてもよい。これにより、撥水化液から洗浄液への切り替え時に基板３の表面が露出して雰囲気（周囲の気体）と接触させにくくすることができる。撥水化液と洗浄液との混合比率を段階的に変化させてもよく、また、混合比率を徐々に連続的に変化させてもよい。これにより、基板３の濡れ性が徐々に変化するために、濡れ性が急激に変化する時と比較して基板３の表面の外気への露出が防止しやすい。たとえば、供給開始時には撥水化液：洗浄液の混合比率は１：０であるが、時間の経過とともに洗浄液の供給量を増加させて撥水化液の供給量を減少させる。その後、予め決められた混合比率になったら決められた時間その比率で供給する。その後、段階的又は連続的に洗浄液の供給量を増加させるとともに撥水化液の供給量を減少させるようにしてもよい。また、洗浄処理工程の際に、置換促進液であるＩＰＡを洗浄液に含ませて供給してもよい。これにより、撥水化した基板３のパターン内に洗浄液が浸透しやすくなり、洗浄効果を向上させることができる。さらに、この場合に、ＩＰＡを含む洗浄液を供給した後に、洗浄液のみを供給してもよい。濡れ性がよい状態で洗浄液を供給するため、洗浄効果をより向上させることができる。この洗浄処理工程では、制御部14は、ＦＦＵ45から供給される気体として清浄空気を選択し、処理室15に清浄空気を供給し、処理室15の内部の湿度を増加させている。
次に、基板液処理装置１は、基板３の表面にアルコール（乾燥液）を接触させるアルコール処理を行う（アルコール処理工程）。乾燥液としては、洗浄液よりも揮発性が高く表面張力が低いアルコールが用いられる。ここでは、洗浄液としてpH８以上の電解イオン水を用い、乾燥液としてＩＰＡを用いている。
アルコール処理工程では、図８（ａ）に示すように、制御部14は、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続けた状態で、ＩＰＡ供給ノズル27及び不活性ガス供給ノズル30を基板３の中心部上方の開始位置に移動させる。その後、流量調整器36によって所定流量に流量調整されたＩＰＡを乾燥液としてＩＰＡ供給源35からＩＰＡ供給ノズル27に供給し、ＩＰＡ供給ノズル27から基板３の表面に向けて吐出させる。また、流量調整器42によって所定流量に流量調整された不活性ガス（ここでは、窒素ガス）を不活性ガス供給源41から不活性ガス供給ノズル30に供給し、不活性ガス供給ノズル30から基板３の表面に向けて吐出させる。そして、ＩＰＡ供給ノズル27と不活性ガス供給ノズル30を基板３の中心部上方の開始位置から基板３の外周外方へ向けてそれぞれ移動させる。なお、移動方向は、逆方向であっても同一方向であってもよいが、常にＩＰＡ供給ノズル27を不活性ガス供給ノズル30よりも先行させる。これにより、ＩＰＡ供給ノズル27から基板３に吐出されたＩＰＡが不活性ガス供給ノズル30から吐出された不活性ガスにより基板３の外周外方へ向けて強制的に移動させられ、基板３の乾燥を促進させることができる。このように、基板３にＩＰＡを供給することで、基板３の表面が洗浄液から乾燥液に置換される。基板３に供給された乾燥液は、回転する基板３の遠心力で基板３の外周外方へ振り切られ、回収カップ43で回収されてドレイン44から外部に排出される。乾燥液を所定時間供給した後に、流量調整器36によって乾燥液の吐出を停止させる。このように、アルコール処理工程では、主にＩＰＡ供給ノズル27、流量調整器36、ＩＰＡ供給源35などがアルコール供給部として機能する。このアルコール処理工程では、制御部14は、洗浄処理工程における洗浄液の流量よりも少量の乾燥液を基板３に供給している。なお、洗浄処理工程からアルコール処理工程への移行時には、同一のノズルから機能水とアルコールとを吐出可能とし、機能水からアルコールへの切り替え時に基板３の表面が露出して雰囲気（周囲の気体）と接触させにくくすることができる。また、機能水とアルコールとの混合比率を段階的に変化させてもよく、また、混合比率を徐々に連続的に変化させてもよい。これにより、基板３の濡れ性が徐々に変化するために、濡れ性が急激に変化する時と比較して基板３の表面の外気への露出が防止しやすい。たとえば、供給開始時には機能水：アルコールの混合比率は１：０であるが、時間の経過とともにアルコールの供給量を増加させて機能水の供給量を減少させる。その後、予め決められた混合比率になったら決められた時間その比率で供給する。その後、段階的又は連続的にアルコールの供給量を増加させるとともに機能水の供給量を減少させるようにしてもよい。
次に、基板液処理装置１は、図４（ａ）に示すように、基板３から乾燥液を除去して基板３を乾燥させる（乾燥処理工程）。基板液処理装置１は、図４（ｂ）に示すように、乾燥処理工程を行う前に、アルコール処理工程を行った基板３に純水を供給して基板３をリンス処理する純水処理工程を行ってもよい。純水処理工程は、前記リンス処理工程と同様にして行うことができる。その場合、乾燥処理工程では、基板３からリンス液を除去して基板３を乾燥させる。なお、アルコール処理工程からリンス処理工程への移行時には、同一のノズルからアルコールと純水とを吐出可能とし、アルコールと純水との混合比率を段階的に変化させてもよく、また、混合比率を徐々に連続的に変化させてもよい。これにより、アルコール処理工程とリンス処理工程を同時に行うことができ、基板３上での液切れを防止するとともに、処理に要する時間を短縮することができる。
乾燥処理工程では、図８（ｂ）に示すように、制御部14は、所定の回転速度（液処理工程、リンス処理工程、撥水処理工程、洗浄処理工程における回転速度よりも速い回転速度）でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続ける。これにより、回転する基板３の遠心力の作用で基板３の表面に残留する乾燥液が基板３の外方に振切られ、基板３の表面から乾燥液が除去され、基板３の表面が乾燥される。なお、乾燥処理工程では、ノズル群23（処理液供給ノズル25、純水供給ノズル26、ＩＰＡ供給ノズル27、撥水化液供給ノズル28、不活性ガス供給ノズル30）をターンテーブル17の外周よりも外方の待機位置に退避させておく。アルコール処理工程及び乾燥処理工程では、制御部14は、ＦＦＵ45から供給される気体としてＣＤＡを選択し、処理室15にＣＤＡを供給し、処理室15の内部の湿度を洗浄処理工程における湿度よりも低減させている。これにより、基板３の乾燥が促進される。
最後に、基板液処理装置１は、基板３を基板液処理ユニット10から基板搬送装置９へ受け渡す（基板受渡工程）。
この基板受渡工程では、制御部14は、ターンテーブル17を所定位置まで上昇させる。そして、ターンテーブル17で保持した基板３を基板搬送装置９に受け渡す。その後、ターンテーブル17を所定位置まで降下させる。
以上に説明したように、上記基板液処理装置１（基板液処理装置１で実行する基板液処理方法）では、撥水化液で撥水処理した基板３を撥水処理直後にアルカリ性を有する機能水で洗浄した後に基板３を乾燥させる。
このように、基板３を撥水化液で撥水処理した場合には、撥水処理直後において撥水化液に含有される多量の不純物が撥水化液に含有される疎水基の影響で基板３の表面に付着しやすく、乾燥後の基板３にパーティクルとして残存する恐れがある。そこで、撥水処理直後にアルカリ性を有する機能水で基板３の表面を洗浄することによって基板３の表面から不純物を除去することができ、基板３を良好に乾燥させることができる。
また、上記基板液処理装置１（基板液処理装置１で実行する基板液処理方法）では、洗浄処理後に洗浄で用いた機能水よりも揮発性の高い乾燥液で機能水を置換し、乾燥液を基板３から除去することで基板３の乾燥処理を行う。
基板３を撥水化液で撥水処理した場合、撥水化液には多くの不純物が含有するために、撥水化させた後の基板３の表面に不純物が残留するおそれがある。そこで、撥水処理した基板３に機能水を供給することで、基板３の表面に残留した不純物を除去することができる。
また、上記基板液処理装置（基板液処理装置１で実行する基板液処理方法）では、撥水処理した基板３に対してアルコール処理する前に機能水で洗浄処理する。
基板３を撥水化液で撥水処理した場合、その直後にアルコール処理すると、撥水化液に含有される不純物を基板３から除去することが困難となり基板３に残留するおそれがある。そこで、撥水処理の直後（アルコール処理の前）に基板３に機能水を供給することで、基板３の表面から不純物を良好に除去することができる。
上記基板液処理装置１では、基板３を処理する液体の種類を変更する際に、前の液体での処理（たとえば、機能水による洗浄処理）が終了した後に後の液体での処理（たとえば、ＩＰＡによるアルコール処理）を開始するようにしているが、前の液体での処理の途中から後の液体での処理を開始することもできる。たとえば、撥水化液に含まれる不純物を洗浄するために行う機能水による洗浄処理工程からＩＰＡによるアルコール処理工程に移行する場合について以下に説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、制御部14は、所定の回転速度でターンテーブル17を回転させることで基板３を回転させ続けた状態で、機能水供給ノズル29を基板３の中心部上方の開始位置に移動させるとともに、ＩＰＡ供給ノズル27を機能水供給ノズル29と隣接する位置に移動させる。その後、機能水を洗浄液として機能水供給ノズル29から基板３の表面中央に向けて吐出させる。その後、図９（ｂ）に示すように、機能水供給ノズル29を純水を吐出させながら基板３の中心部上方から基板３の外周外方へ向けて移動させるとともに、ＩＰＡ供給ノズル27を機能水供給ノズル29とともに移動させ、ＩＰＡ供給ノズル27が基板３の中心部上方に位置した時にＩＰＡを乾燥液としてＩＰＡ供給ノズル27から基板３の中央に向けて吐出させる。その際に、基板３の表面で筋状の流れが形成されるように、流量又は／及び回転数を制御する。この筋状の流れを形成するには、洗浄処理工程よりも基板３の回転数を下げてもよく、機能水の供給量を減らしてもよい。特に機能水の供給量を減らすことは、機能水の消費量削減につながるためより好ましい。筋状の流れよりも外側の領域は洗浄処理工程のときの機能水の液膜より薄い機能水の液膜で覆われている。その後、図９（ｃ）に示すように、機能水供給ノズル29とＩＰＡ供給ノズル27を基板３の外周外方へ向けて移動させる。その際に、機能水供給ノズル29から供給された機能水は、基板３の表面で筋状の流れを保った状態で基板３の外周外方へ向けて流れる。また、機能水とともにＩＰＡ供給ノズル27から所定量のＩＰＡが供給されているために、ＩＰＡと機能水とからなる筋状の流れが形成される。筋状の流れに含まれる機能水により基板３の表面に残留した不純物を除去することができる。さらに、表面張力の低いＩＰＡが混ざることにより、途切れることのない筋状の流れを形成することができるため、基板３の表面に残留した不純物を均一に除去することができる。また、基板３のパターン内に機能水が浸透しやすくなり、洗浄効果を向上させることができる。筋状の流れよりも外側の領域は、次第に機能水の液膜が、機能水よりも表面張力の低いＩＰＡの液膜へと置換され、基板３の表面が露出することはない。また、筋状の流れにおける基板３の中心側の領域はＩＰＡの濃度が高い。このため、ＩＰＡの供給位置よりも内側の領域は、同心円状に乾燥領域が広がっていく。このように、筋状の流れによる洗浄処理と乾燥処理を同時に行うことができるため、乾燥処理の時間を短縮することができ、基板液処理装置１のスループットを向上させることができる。さらに、筋状の流れを形成することで、洗浄効果を向上させることができる。
なお、図９（ｄ）に示すように、機能水供給ノズル29を純水を吐出させながら基板３の中心部上方から基板３の外周外方へ向けて移動させるとともに、ＩＰＡ供給ノズル27を基板３の中心部上方に位置させてＩＰＡを乾燥液としてＩＰＡ供給ノズル27から基板３の中央に向けて吐出させてもよい。その際に、機能水供給ノズル29から供給された機能水は、基板３の表面で筋状の流れを保った状態で、基板３の外周外方へ向けて流れる。ＩＰＡと機能水からなる筋状の流れが形成される。筋状の流れに含まれる機能水により基板３の表面に残留した不純物を除去することができる。さらに、表面張力の低いＩＰＡが混ざることにより途切れることのない筋状の流れを形成することができるとともに、筋状の流れが基板３の中心部上方から基板３の外周外方へ向けて移動するため、基板３の表面に残留した不純物を均一に除去することができる。また、基板３のパターン内に機能水が浸透しやすくなり、洗浄効果を向上させることができる。筋状の流れよりも外側の領域は、洗浄処理工程のときの機能水の液膜より薄い機能水の液膜で覆われているが、次第に機能水の液膜がＩＰＡの液膜へと置換されるため、基板３の表面が露出することはない。また、基板３の中心部上方からＩＰＡを吐出しているので、筋状の流れよりも基板３の内側の領域は、ＩＰＡの液膜で覆われているため、基板３の表面が露出することはない。機能水供給ノズル29が基板３の外周に到達した後、すぐに乾燥処理工程を行うことができる。この乾燥処理工程は、先の実施例に記載した乾燥処理工程と同一なため説明を省略する。
このように、筋状の流れによる洗浄処理後に乾燥液除去工程を行うことができるため、乾燥処理の時間を短縮することができ、基板液処理装置１のスループットを向上させることができる。さらに、筋状の流れを形成することで、洗浄効果を向上させることができる。また、基板３の表面を露出させることなく、筋状の流れによる洗浄処理を行うことができる。
１ 基板液処理装置
３ 基板
25 処理液供給ノズル
26 純水供給ノズル
27 ＩＰＡ供給ノズル
28 撥水化液供給ノズル
29 機能水供給ノズル
30 不活性ガス供給ノズル

Claims (14)

  1. 基板を処理液で液処理する液処理工程と、液処理した前記基板をリンス液でリンス処理するリンス処理工程と、リンス処理した前記基板を撥水化液で撥水処理する撥水処理工程とを行い、
    次に、撥水処理した前記基板を機能水で洗浄処理する洗浄処理工程を行い、
    その後、洗浄処理した前記基板にアルコールを接触させるアルコール処理工程を行い、
    その後、前記基板を乾燥する乾燥処理工程を行うことを特徴とする基板液処理方法。
  2. 前記アルコール処理工程と乾燥処理工程との間に、前記基板を純水でリンス処理する純水処理工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の基板液処理方法。
  3. 前記機能水として、アルカリ性を有する電解イオン水、アンモニア水、水素水、オゾン水のいずれかを用いることを特徴とする請求項１に記載の基板液処理方法。
  4. 前記機能水と前記アルコールを同一のノズルから前記基板に供給することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板液処理方法。
  5. 前記洗浄処理工程から前記アルコール処理工程への移行時に前記機能水と前記アルコールとの混合比率を段階的又は連続的に変化させて前記基板に供給することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板液処理方法。
  6. 前記アルコール処理工程は、前記機能水の筋状の流れを形成する工程と、前記筋状の流れよりも前記基板の中心側に前記乾燥液を供給する工程を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の基板液処理方法。
  7. 前記機能水の筋状の流れを形成する工程は、前記筋状の流れを、前記基板の中心から外周へ移動させることを特徴とする請求項６に記載の基板液処理方法。
  8. 基板を保持する基板保持部と、
    前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、
    処理液で液処理した前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、
    リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給する撥水化液供給部と、
    撥水化液で撥水処理した前記基板に機能水を供給する機能水供給部と、
    機能水で洗浄処理した前記基板にアルコールを供給するアルコール供給部と、
    前記撥水化液供給部から前記リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給した後に、前記機能水供給部から前記基板に機能水を供給し、その後、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に前記基板を乾燥するように制御する制御部を備えたことを特徴とする基板液処理装置。
  9. 前記制御部は、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に、前記リンス液供給部から前記基板に供給するよう制御することを特徴とする請求項８に記載の基板液処理装置。
  10. 前記機能水と前記アルコールを同一のノズルから前記基板に供給することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の基板液処理装置。
  11. 前記機能水の供給から前記アルコールの供給への移行時に前記機能水と前記アルコールとの混合比率を段階的又は連続的に変化させて前記基板に供給することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の基板液処理装置。
  12. 前記機能水の供給から前記アルコールの供給への移行時に、前記機能水の筋状の流れを形成し、前記筋状の流れよりも前記基板の中心側に前記乾燥液を供給することを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の基板液処理装置。
  13. 前記筋状の流れを、前記基板の中心から外周へ移動させることを特徴とする請求項１２に記載の基板液処理装置。
  14. 基板を保持する基板保持部と、前記基板に処理液を供給する処理液供給部と、処理液で液処理した前記基板にリンス液を供給するリンス液供給部と、リンス液でリンス処理した前記基板に撥水化液を供給する撥水化液供給部と、撥水化液で撥水処理した前記基板に機能水を供給する機能水供給部と、これらを制御する制御部とを有する基板液処理装置を用いて前記基板を処理させる基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体において、
    前記撥水化液供給部から前記基板に撥水化液を供給した後に、前記機能水供給部から前記基板に機能水を供給し、その後、前記アルコール供給部から前記基板にアルコールを供給した後に前記基板を乾燥するように制御することを特徴とする基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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