JP2018056200A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図9に示すように、基板の表面にパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターンの内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがあり、それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターンの内部に入り込んだリンス液の液面(空気と液体との界面)は、パターンの内部に形成されるので、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすくなる。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
IPAや撥水剤などの有機溶剤による処理において、基板の上面に対してこれらの有機溶剤を効果的に作用させるためには、これらの有機溶剤の液膜を上面に保持させた状態で基板を加熱する必要がある。その際、有機溶剤の種類や処理内容によっては、基板を回転させないと、当該液膜が部分的に蒸発して基板の上面が部分的に露出するおそれがある。これでは、有機溶剤で基板の上面を充分に処理できないばかりか、液膜が蒸発する際に微細パターンに表面張力が作用し、微細パターンの倒壊が起こる可能性がある。
以上のように、基板を第1有機溶剤で良好に処理し、かつ、基板を良好に乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記第1有機溶剤が、前記基板の上面の撥水性を高める撥水剤を含む。
この発明の一実施形態では、前記第2有機溶剤が、水よりも揮発性の高い揮発性有機溶剤を含む。
この発明の一実施形態では、前記蒸気供給工程が、液状または霧状の前記第2有機溶剤を前記空間に供給する第2有機溶剤供給工程と、前記ヒータユニットによって液状または霧状の前記第2有機溶剤を加熱することによって液状または霧状の前記第2有機溶剤を気化させる第2有機溶剤気化工程とを含む。
この方法によれば、ヒータユニットの対向面に向けて液状または霧状の第2有機溶剤が供給されるので、ヒータユニットによって液状または霧状の第2有機溶剤が加熱されやすい。そのため、液状または霧状の第2有機溶剤の気化が促進される。したがって、ヒータユニットを効率良く利用して、回転状態の基板を加熱するための蒸気をヒータユニットの対向面と基板の下面との間の空間に供給することができる。
この方法によれば、基板乾燥工程では、第1有機溶剤の液膜が基板の上面から排除され、水よりも表面張力の低い低表面張力液体の液膜が基板の上面に形成される。それによって、基板の上面に作用する表面張力を低減することができるので、低表面張力液体の液膜を基板の上面から排除することによって基板を良好に乾燥させることができる。
この方法によれば、低表面張力液体の液膜の中央領域に不活性ガスを供給することによって、低表面張力液体の液膜の中央領域に液滴を残すことなく開口を形成することができる。この開口を拡大させて基板の上面から低表面張力液体の液膜を排除することによって、基板の上面を良好に乾燥させることができる。
この方法によれば、回転を停止させた状態の基板の下面に対向面を接触させるためにヒータユニットを基板の下面に接近させることができるので、ヒータユニットが基板から離隔した状態と、ヒータユニットが基板に接触した状態とを確実に切り替えることができる。そのため、第1有機溶剤によって基板を処理する際には、ヒータユニットを基板から確実に離隔させることができるので、回転状態の基板を第2有機溶剤の蒸気で加熱することができる。また、基板を乾燥させる際には、ヒータユニットを基板に確実に接触させた状態で基板を加熱することができる。
以上のように、基板を第1有機溶剤で良好に処理し、かつ、基板を良好に乾燥させることができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、水よりも表面張力の低い低表面張力液体を前記基板の上面に供給する低表面張力液体供給手段をさらに含む。そして、前記制御手段が、前記低表面張力液体供給に前記低表面張力液体を供給させることによって、前記基板の上面から前記第1有機溶剤の液膜を排除して前記基板の上面に前記低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記基板の上面から前記低表面張力液体の液膜を排除する排除工程とを実行する。
この発明の一実施形態では、前記第1有機溶剤供給手段が、前記基板の上面の撥水性を高める撥水剤を前記基板の上面に供給する撥水剤供給手段を含む。
この構成によれば、水よりも揮発性の高い揮発性有機溶剤の蒸気が、揮発性有機溶剤供給手段からヒータユニットの対向面と基板の下面との間の空間に供給される。そのため、この空間に供給された第2有機溶剤が蒸気の状態で維持されやすい。したがって、ヒータユニットの対向面と基板の下面との間の空間に供給された第2有機溶剤の蒸気が液化して基板に付着することを抑制できるので、基板を良好に乾燥させることができる。
この構成によれば、第2有機溶剤ノズルが液状または霧状の第2有機溶剤をヒータユニットの対向面と基板の下面との間の空間に供給するため、この空間に供給された液状または霧状の第2有機溶剤は、ヒータユニットによって加熱される。この加熱によって液状または霧状の第2有機溶剤を気化させることができる。したがって、ヒータユニットを利用して、回転状態の基板を加熱するための蒸気をヒータユニットの対向面と基板の下面との間の空間に供給することができる。
この発明の一実施形態では、前記第2有機溶剤ノズルが、前記ヒータユニットの前記対向面に向けて液状または霧状の前記第2有機溶剤を供給する。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記接触位置と前記離隔位置との間で前記ヒータユニットを前記基板保持手段に対して相対的に移動させるヒータユニット昇降機構をさらに含む。
この構成によれば、第1有機溶剤の組成と第2有機溶剤の組成とが同じであるため、第2有機溶剤の蒸気によって基板を加熱する際に、第2有機溶剤の蒸気が基板の上面側に回り込んだ場合であっても、第1有機溶剤による基板の処理を阻害しない。したがって、第1有機溶剤によって基板の上面を良好に処理することができる。
<第1実施形態>
図1は、この発明の第1実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、シリコンウエハ等の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Wは、円形状の基板である。基板Wの表面には、微細なパターン(図9参照)が形成されている。
処理ユニット2は、一枚の基板Wを水平な姿勢で保持しながら、基板Wの中央部を通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させるスピンチャック5と、基板Wの下面と対向する対向面6aを有するヒータユニット6と、ヒータユニット6をスピンチャック5に対して上下に相対移動させる昇降ユニット7と、スピンチャック5を取り囲む筒状のカップ8と、基板Wの下面とヒータユニット6の対向面6aとの間の空間70に流体を供給する下面ノズル9と、基板Wの上面にリンス液としての脱イオン水(DIW)を供給するDIWノズル10と、基板Wの上方で移動可能な第1移動ノズル11と、基板Wの上方で移動可能な第2移動ノズル12とを含む。処理ユニット2は、さらに、カップ8を収容するチャンバ13(図1参照)を含む。図示は省略するが、チャンバ13には、基板Wを搬入/搬出するための搬入/搬出口が形成されており、この搬入/搬出口を開閉するシャッタユニットが備えられている。
処理ユニット2は、チャックピン20を開閉駆動するために、チャックピン駆動ユニット25をさらに含む。チャックピン駆動ユニット25は、たとえば、スピンベース21に内蔵されたリンク機構27と、スピンベース21外に配置された駆動源28とを含む。駆動源28は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。
不活性ガス供給管36が供給する不活性ガスとは、窒素ガスに限らず、基板Wの上面およびパターンに対して不活性なガスのことであり、たとえばアルゴン等の希ガス類であってもよい。
DIWノズル10は、この実施形態では、基板Wの上面の回転中心に向けてDIWを吐出するように配置された固定ノズルである。DIWノズル10には、DIW供給源から、DIW供給管46を介して、DIWが供給される。DIW供給管46には、その流路を開閉するためのDIWバルブ47が介装されている。DIWノズル10は固定ノズルである必要はなく、少なくとも水平方向に移動する移動ノズルであってもよい。
下面ノズル9は、この実施形態では、ヒータユニット6の対向面6aと基板Wの下面との間の空間70に水よりも揮発性の高いIPA等の液状の揮発性有機溶剤を供給する揮発性有機溶剤ノズルとしての機能と、DIW等のリンス液を基板Wの下面に供給するリンス液ノズルとしての機能とを有している。下面ノズル9は、ヒータユニット6の対向面6aに向けて液状の揮発性有機溶剤を供給する。下面ノズル9は、液状の揮発性有機溶剤を供給可能なストレートノズルの形態を有する。
下面ノズル9は、中空の昇降軸30を挿通し、さらに、ヒータユニット6を貫通している。下面ノズル9は、ヒータユニット6の対向面6aから露出した吐出口9aを上端に有する対向面ノズルの形態を有している。吐出口9aは、平面視で回転軸線A1と重なる位置に配置されている。
揮発性有機溶剤としては、基板Wの上面、および、基板Wに形成されたパターン(図9参照)と化学反応しない(反応性が乏しい)、IPA以外の有機溶剤を用いることができる。より具体的には、IPA、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも1つを含む液を揮発性有機溶剤として用いることができる。また、揮発性有機溶剤は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、IPA液とHFE液との混合液であってもよい。揮発性有機溶剤としては、水の含有量が可能な限り低く抑えられていることが好ましい。揮発性有機溶剤として、上述の撥水剤を用いることもできる。
図3は、スピンベース21およびヒータユニット6の模式的な平面図である。スピンチャック5のスピンベース21は、平面視において、回転軸線A1を中心とする円形であり、その直径は基板Wの直径よりも大きい。スピンベース21の周縁部には、間隔を空けて複数個(この実施形態では6個)のチャックピン20が配置されている。
この実施形態では、径方向凹部65aは、直線状に延びており、周方向凹部65bは、平面視で円形状である。径方向凹部65aは、複数設けられていてもよい。複数の径方向凹部65aは、回転軸線A1まわりの周方向に互いに間隔を空けて配置されている。周方向凹部65bは、複数設けられていてもよい。複数の周方向凹部65bは、回転径方向に間隔を空けて配置されている。径方向凹部65aは、周方向凹部65bと交差しており、互いに連通している。各径方向凹部65aが、全ての周方向凹部65bと連通していてもよいし、各周方向凹部65bが、全ての径方向凹部65aと連通していてもよい。この実施形態とは異なり、径方向凹部65aが1つだけ設けられている形態も有り得るし、周方向凹部65bが1つだけ設けられている形態も有り得る。図示しないが、対向面6aは、基板Wを下側から支持する複数の突起を含んでいてもよい。
制御ユニット3は、電動モータ23を駆動してスピンベース21を回転させる。これにより、水平に保持された基板Wが回転する(基板回転工程)。その一方で、制御ユニット3は、第2ノズル移動ユニット16を制御して、第2移動ノズル12を基板Wの上方の薬液処理位置に配置する。薬液処理位置は、第2移動ノズル12から吐出される薬液が基板Wの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。そして、制御ユニット3は、薬液バルブ43を開く。それにより、回転状態の基板Wの上面に向けて、第2移動ノズル12から薬液が供給される。供給された薬液は遠心力によって基板Wの上面の全体に行き渡る。
具体的には、制御ユニット3は、薬液バルブ43を閉じ、代わって、DIWバルブ47を開く。それにより、回転状態の基板Wの上面に向けてDIWノズル10からDIWが供給される。供給されたDIWは遠心力によって基板Wの上面の全体に行き渡る。このDIWによって基板W上の薬液が洗い流される。この間に、制御ユニット3は、第2ノズル移動ユニット16を制御して、第2移動ノズル12を基板Wの上方からカップ8の側方へと退避させる。DIWリンス処理が終了する前に、制御ユニット3は、DIWバルブ53を閉じて下面ノズル9からの基板Wの下面へのDIWの供給を停止させる。
一定時間のDIWリンス処理の後、基板W上のDIWを、DIWよりも撥水剤となじみやすい有機溶剤(たとえばIPA)に置換する有機溶剤処理(S4)が実行される。制御ユニット3は、第1ノズル移動ユニット15を制御して、第1移動ノズル11を基板Wの上方の有機溶剤リンス位置に移動させる。有機溶剤リンス位置は、第1移動ノズル11から吐出される有機溶剤(たとえばIPA)が基板Wの上面の回転中心に着液する位置であってもよい。そして、制御ユニット3は、DIWバルブ47を閉じて、たとえば低表面張力液体バルブ37を開く。それにより、回転状態の基板Wの上面に向けて、第1移動ノズル11から低表面張力液体でもあるIPAなどの有機溶剤が供給される。供給された有機溶剤は遠心力によって基板Wの上面の全体に行き渡り、基板W上のDIWを置換する。
制御ユニット3は、第1ノズル移動ユニット15を制御して、第1移動ノズル11を基板Wの上方の撥水剤処理位置に移動させる。撥水剤処理位置は、第1移動ノズル11が基板Wの上面の回転中心に着液する位置であってもよく、有機溶剤リンス位置と同じ位置であってもよい。制御ユニット3は、低表面張力液体バルブ37を閉じて、撥水剤バルブ40を開く。それにより、回転状態の基板Wの上面に向けて、第1移動ノズル11から撥水剤が供給される(撥水剤供給工程)。供給された撥水剤は遠心力によって基板Wの上面の全体に行き渡り、基板W上のIPAを置換する。これにより、撥水剤が基板Wの上面に薄い膜形成し、基板Wの上面の撥水性が高められる。
制御ユニット3は、昇降ユニット7を制御して、ヒータユニット6を基板Wに向けて上昇させ、それによって、基板Wを加熱する。また、制御ユニット3は、スピンチャック5の回転を減速して基板Wの回転を停止し、かつ、低表面張力液体バルブ37を閉じて低表面張力液体の供給を停止する。それにより、静止状態の基板W上に低表面張力液体の液膜が支持されたパドル状態とされる。そして、基板Wをヒータユニット6に接触させた状態で基板Wを加熱することによって、基板Wの上面に接している低表面張力液体の一部が蒸発し、それによって、低表面張力液体の液膜と基板Wの上面との間に気相層が形成される。その気相層に支持された状態の低表面張力液体の液膜が排除される。
次に、基板搬出(S7)について説明する。
詳しくは、基板乾燥工程では、リンスステップT1と、パドルステップT2と、持ち上げパドルステップT3と、ノズル入れ替えステップT4と、開口形成ステップT5と、開口拡大ステップT6とが、この順で実行される。
図6および図7Dを参照して、基板Wの回転は、この例では、リンスステップT1における回転速度から段階的に減速される(減速工程、漸次減速工程、段階的減速工程)。より具体的には、基板Wの回転速度は、300rpmから、50rpmに減速されて所定時間(たとえば10秒)維持され、その後、10rpmに減速されて所定時間(たとえば10秒)維持され、その後、0rpm(停止)に減速されて所定時間(たとえば10秒)維持される(回転停止工程)。一方、第1移動ノズル11は、中心位置に保持され、引き続き、基板Wの上面の回転中心に向けて低表面張力液体を吐出する。第1移動ノズル11からの低表面張力液体の吐出は、パドルステップT2の全期間において継続される。すなわち、基板Wが停止しても、低表面張力液体の吐出が継続される。このように、基板Wの回転の減速から停止に至る全期間において低表面張力液体の供給が継続されることにより、基板Wの上面の至るところで低表面張力液体が失われることがない。また、基板Wの回転が停止した後も低表面張力液体の供給が継続されることにより、基板Wの上面に厚い液膜90を形成できる。
図6および図7Eを参照して、制御ユニット3は、電動モータ23を制御して、基板Wの回転が停止した状態を維持する(回転停止工程)。回転停止状態の基板Wの下面に対向面6aを接触させるためにヒータユニット6上昇させ、ヒータユニット6を基板Wの下面に接近させる(ヒータユニット移動工程)。ヒータユニット6が第2離隔位置から上位置まで上昇させられて、所定時間(たとえば10秒間)保持される。ヒータユニット6が上位置まで上昇させられる過程で、チャックピン20から対向面6aに基板Wが渡され、対向面6aに基板Wの下面が接触する(ヒータユニット接触工程)。第1移動ノズル11からの低表面張力液体の吐出は、持ち上げパドルステップT3の途中まで継続される。したがって、ヒータユニット6の対向面6aが基板Wの下面に接触し、対向面6aからの熱伝導による基板Wの急加熱が開始され、基板Wに与えられる熱量が増加(熱量増加工程)するときには、低表面張力液体の供給は継続している。それにより、基板Wの急激な昇温に伴うIPAの蒸発によって低表面張力液体の液膜90に不特定の位置で穴があくことを回避している。低表面張力液体の供給は、ヒータユニット6の対向面6aが基板Wの下面に接触した後(熱量増加工程の後)、所定時間の経過の後に停止される(供給停止工程)。すなわち、制御ユニット3は、低表面張力液体バルブ37を閉じて、第1移動ノズル11からの低表面張力液体の吐出を停止させる。
第1移動ノズル11からの低表面張力液体の供給が停止された後、所定時間が経過するまで、ヒータユニット6は上位置に保持される。基板Wの上面に供給された低表面張力液体は、中心に供給される新たな低表面張力液体によって外周側へと押しやられ、その過程で、ヒータユニット6によって加熱された基板Wの上面からの熱で加熱されて昇温していく。低表面張力液体の供給を継続している期間には、基板Wの上面の中央領域の低表面張力液体の温度は比較的低い。そこで、低表面張力液体の供給を停止した後、所定の短時間だけヒータユニット6の接触状態を保持することによって、基板Wの上面の中央領域における低表面張力液体を昇温できる。それにより、基板Wの上面に支持された低表面張力液体の液膜90の温度を均一化できる。
ノズル入れ替えステップT4は、図7Fに示すように、第1移動ノズル11を中心位置から退避させ、代わって、第2移動ノズル12を中心位置に配置するステップである。具体的には、図6および図7Fを参照して、低表面張力液体の供給を停止した後に、第1移動ノズル11は、カップ8の側方に設定したホーム位置に退避させられる。その後、第2移動ノズル12が、ホーム位置から回転軸線A1上の中心位置に移動させられる。ノズル入れ替えステップT4の期間中、ヒータユニット6は上位置から若干下に下降させられる。それにより、基板Wは、ヒータユニット6からチャックピン20に渡され、対向面6aは、基板Wの下面から間隔を空けた非接触状態で基板Wの下面に対向する。これにより、基板Wの加熱は対向面6aからの輻射熱による加熱に切り換わり、基板Wに与えられる熱量が減少する(熱量減少工程)。これによって、ノズルを入れ替えている間に基板Wが過熱することを回避し、蒸発によって液膜90に亀裂(とくに基板Wの外周領域での亀裂)が生じることを回避している。
より具体的には、開口91が形成された液膜90がなくなった中央領域では、液膜90が存在しているその周囲の領域に比較して、基板Wの温度が速やかに上昇する。それによって、開口91の周縁において基板W内に大きな温度勾配が生じる。すなわち、開口91の周縁の内側が高温で、その外側が低温になる。この温度勾配によって、気相層上に支持されている液膜90が低温側、すなわち、外方に向かって移動を始め、それによって、液膜90の中央の開口91が拡大していく。
不活性ガスの吹き付けによって基板Wの回転中心に開口91を形成した後に、長い時間を空けてヒータユニット6を基板Wに接触させると、その間に、開口91の拡大が停止する。このとき、液膜90の内周縁は、内方に向かったり外方に向かったりする平衡状態となる。このとき、基板Wの表面に形成されたパターン内に有機溶剤の液面が入り込み、表面張力によるパターン倒壊の原因となるおそれがある。そこで、この実施形態では、不活性ガスガスによる開口91の形成とほぼ同時にヒータユニット6を基板Wの下面に接触させて、基板Wに与える熱量を瞬時に増加させている。
以上のように、基板Wを撥水剤(第1有機溶剤)で良好に処理し、かつ、基板Wを良好に乾燥させることができる。
また第1実施形態によれば、液膜形成工程では、基板Wの上面の撥水性を高める撥水剤が第1移動ノズル11(撥水剤供給手段、第1有機溶剤供給手段)から基板Wの上面に供給される。撥水剤の液膜95は比較的分裂し易いため、基板Wの上面に液膜95を保持するためには、基板Wを回転させる必要がある。そこで、基板加熱工程では、回転状態の基板Wを加熱することができるため、撥水剤によって基板Wの上面を良好に処理することができる。
また第1実施形態によれば、ヒータユニット6をスピンチャック5に対して相対移動させて、基板Wの下面に対向面6aを接触させるために基板Wの下面にヒータユニット6を接近させることによって、ヒータユニット6が基板Wに接触した状態と、ヒータユニット6が基板Wから離隔した状態とを確実に(容易に)切り替えることができる。そのため、撥水剤(第1有機溶剤)によって基板Wを処理する際には、ヒータユニット6を基板Wから確実に離隔させることができるので、回転状態の基板Wを揮発性有機溶剤(第2有機溶剤)の蒸気で加熱することができる。また、基板Wを乾燥させる際には、ヒータユニット6を基板Wに確実に接触させた状態で基板Wを加熱することができる。
また第1実施形態によれば、対向面ノズルである下面ノズル9の吐出口9aがヒータユニット6の対向面6aに露出している。そのため、下面ノズル9は、対向面6aと基板のW下面との間の空間70にIPAなどの揮発性有機溶剤(第2有機溶剤)を確実に供給することができる。
<第2実施形態>
図8は、この発明の第2実施形態に係る基板処理装置1Pに備えられた処理ユニット2Pの構成例を説明するための図解的な断面図である。
側方ノズル14は、霧状の揮発性有機溶剤をヒータユニット6の対向面6aと基板Wの下面との間の空間70に供給する。詳しくは、側方ノズル14は、ヒータユニット6の対向面6aに向けて霧状の揮発性有機溶剤を供給する。側方ノズル14は、対向面6aに向けて空間70に霧状の第2有機溶剤を供給する第2有機溶剤ノズルの一例である。この実施形態とは異なり、下面ノズル9が、液状の揮発性有機溶剤を空間70に供給するように構成されていてもよいし、下面ノズル9が液状の揮発性有機溶剤を対向面6aに向けて供給するように構成されていてもよい。
第2実施時形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏するので、基板WをIPAなどの撥水剤(第1有機溶剤)で良好に処理し、かつ、基板Wを良好に乾燥させることができる。また、第2実施形態によれば、ヒータユニット6の側方のスペースを利用して第2有機溶剤を供給するノズル(側方ノズル14)を設けることができる
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
低表面張力液体(第1有機溶剤)および揮発性有機溶剤(第2有機溶剤)の両方が同じ組成の有機溶剤(たとえばIPA)である場合、第2有機溶剤の蒸気によって基板Wを加熱する際に、第2有機溶剤の蒸気が基板Wの上面側に回り込んだ場合であっても、第1有機溶剤による基板Wの処理を阻害しない。したがって、第1有機溶剤によって基板Wの上面を良好に処理することができる。
また、上述の各実施形態では、第1移動ノズル11が、揮発性有機溶剤供給手段および低表面張力液体供給手段として機能すると説明したが、上述の実施形態とは異なり、揮発性有機溶剤供給手段として機能するノズルと、低表面張力液体供給手段として機能するノズルとが、別々に設けられた構成であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。
1P 基板処理装置
2 処理ユニット
2P 処理ユニット
3 制御ユニット(制御手段)
5 スピンチャック(基板保持回転手段)
6 ヒータユニット
6a 対向面
7 昇降ユニット(ヒータユニット昇降機構)
9 下面ノズル(第2有機溶剤供給手段、揮発性有機溶剤供給手段、第2有機溶剤ノ
ズル、対向面ノズル)
9a 吐出口
11 第1移動ノズル(第1有機溶剤供給手段、撥水剤供給手段、低表面張力液体供給
手段、不活性ガス供給手段)
12 第2移動ノズル(不活性ガス供給手段)
14 側方ノズル(第2有機溶剤供給手段、揮発性有機溶剤供給手段、第2有機溶剤ノ
ズル)
70 空間
90 液膜
91 開口
95 液膜
A1 回転軸線
W 基板
Claims (23)
- 基板を水平に保持する基板保持工程と、
前記水平に保持された基板を鉛直方向に沿う回転軸線まわりに回転させる基板回転工程と、
前記水平に保持された基板の上面に、前記基板の上面を処理するための第1有機溶剤を供給することにより、前記基板の上面に前記第1有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程と、
前記水平に保持された基板の下面に対向する対向面を有するヒータユニットの前記対向面と、前記基板の下面との間の空間に、第2有機溶剤の蒸気を供給する蒸気供給工程と、
前記基板回転工程および前記液膜形成工程と並行して、前記第2有機溶剤の蒸気によって、前記回転状態の基板を加熱する基板加熱工程と、
前記基板加熱工程後に、前記水平に保持された基板から前記第1有機溶剤の液膜を排除し、前記基板の回転を停止させ、かつ、前記基板を前記ヒータユニットに接触させた状態で、前記基板の上面を乾燥させる基板乾燥工程とを含む、基板処理方法。 - 前記基板加熱工程が、前記ヒータユニットによって、前記空間に供給された前記第2有機溶剤の蒸気を加熱する工程を含む、請求項1の基板処理方法。
- 前記第1有機溶剤が、前記基板の上面の撥水性を高める撥水剤を含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。
- 前記第2有機溶剤が、水よりも揮発性の高い揮発性有機溶剤を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記蒸気供給工程が、液状または霧状の前記第2有機溶剤を前記空間に供給する第2有機溶剤供給工程と、前記ヒータユニットによって液状または霧状の前記第2有機溶剤を加熱することによって液状または霧状の前記第2有機溶剤を気化させる第2有機溶剤気化工程とを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記第2有機溶剤供給工程が、前記ヒータユニットの前記対向面に向けて液状または霧状の前記第2有機溶剤を供給する工程を含む、請求項5に記載の基板処理方法。
- 前記基板乾燥工程が、水よりも表面張力の低い低表面張力液体を前記基板の上面に供給することによって前記基板の上面から前記第1有機溶剤の液膜を排除し、前記基板の上面に前記低表面張力液体の液膜を形成する第2の液膜形成工程と、前記基板の上面から前記低表面張力液体の液膜を排除する排除工程とを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記排除工程が、前記低表面張力液体の液膜の中央領域に不活性ガスを供給することによって、前記低表面張力液体の液膜に開口を形成する開口形成工程と、前記開口を拡大することによって、前記基板の上面から前記低表面張力液体の液膜を排除する開口拡大工程とを含む、請求項7に記載の基板処理方法。
- 前記基板乾燥工程が、前記回転を停止させた状態の基板の下面に前記対向面を接触させるために前記ヒータユニットを前記基板の下面に接近させるヒータユニット移動工程を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記第1有機溶剤の組成と、前記第2有機溶剤の組成とが同じである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 水平に保持した基板を鉛直方向に沿う所定の回転軸線まわりに回転させる基板保持回転手段と、
前記基板の上面を処理するための第1有機溶剤の液膜を前記基板の上面に形成するために前記基板の上面に前記第1有機溶剤を供給する第1有機溶剤供給手段と、
前記基板の下面に対向する対向面を有し、前記基板と接触する接触位置と前記基板から離隔した離隔位置との間で前記基板保持回転手段に対して相対的に移動可能なヒータユニットと、
前記基板の下面と前記ヒータユニットの前記対向面との間の空間に、第2有機溶剤の蒸気を供給する第2有機溶剤供給手段とを含む、基板処理装置。 - 前記基板保持回転手段に前記基板を回転させる基板回転工程と、前記第1有機溶剤供給手段に前記基板の上面に前記第1有機溶剤を供給させることにより、前記基板の上面に前記第1有機溶剤の液膜を形成する液膜形成工程と、前記第2有機溶剤供給に前記第2有機溶剤の蒸気を前記空間に供給させる蒸気供給工程と、前記基板回転工程および液膜形成工程と並行して、前記第2有機溶剤の蒸気によって前記基板を加熱する基板加熱工程と、前記基板加熱工程後に、前記基板から前記第1有機溶剤の液膜を排除し、前記基板保持回転手段に前記基板の回転を停止させ、かつ、前記基板を前記ヒータユニットに接触させた状態で、前記基板の上面を乾燥させる基板乾燥工程とを実行する制御手段をさらに含む、請求項11に記載の基板処理装置。
- 水よりも表面張力の低い低表面張力液体を前記基板の上面に供給する低表面張力液体供給手段をさらに含み、
前記制御手段が、前記低表面張力液体供給に前記低表面張力液体を供給させることによって、前記基板の上面から前記第1有機溶剤の液膜を排除して前記基板の上面に前記低表面張力液体の液膜を形成する液膜形成工程と、前記基板の上面から前記低表面張力液体の液膜を排除する排除工程とを実行する、請求項12に記載の基板処理装置。 - 前記低表面張力液体の液膜の中央領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段をさらに含み、
前記制御手段が、前記不活性ガス供給手段に不活性ガスを供給させて前記低表面張力液体の液膜の中央領域に開口を形成する開口形成工程と、前記開口を拡大することによって、前記基板の上面から前記低表面張力液体の液膜を排除する開口拡大工程とを実行する、請求項13に記載の基板処理装置。 - 前記第1有機溶剤供給手段が、前記基板の上面の撥水性を高める撥水剤を前記基板の上面に供給する撥水剤供給手段を含む、請求項11〜14のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第2有機溶剤供給手段が、前記第2有機溶剤の蒸気としての、水よりも揮発性の高い揮発性有機溶剤の蒸気を、前記空間に供給する揮発性有機溶剤供給手段を含む、請求項11〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第2有機溶剤供給手段が、液状または霧状の前記第2有機溶剤を前記空間に供給する第2有機溶剤ノズルと、前記空間に供給された液状または霧状の前記第2有機溶剤を加熱する前記ヒータユニットとを含む、請求項11〜16のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第2有機溶剤ノズルが、前記ヒータユニットの前記対向面に向けて液状または霧状の前記第2有機溶剤を供給する、請求項17に記載の基板処理装置。
- 前記ヒータユニットの前記対向面には、凹部が設けられている、請求項17または18に記載の基板処理装置。
- 前記第2有機溶剤供給手段が、前記ヒータユニットの前記対向面に露出した吐出口を有する対向面ノズルを含む、請求項11〜19のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第2有機溶剤供給手段が、前記ヒータユニットの側方に配置された側方ノズルを含む、請求項11〜20のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記接触位置と前記離隔位置との間で前記ヒータユニットを前記基板保持回転手段に対して相対的に移動させるヒータユニット昇降機構をさらに含む、請求項11〜21のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記第1有機溶剤の組成と前記第2有機溶剤の組成とが同じである、請求項11〜22のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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