JP4767204B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing method and substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4767204B2
JP4767204B2 JP2007079825A JP2007079825A JP4767204B2 JP 4767204 B2 JP4767204 B2 JP 4767204B2 JP 2007079825 A JP2007079825 A JP 2007079825A JP 2007079825 A JP2007079825 A JP 2007079825A JP 4767204 B2 JP4767204 B2 JP 4767204B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
liquid
cleaning
pattern
substrate surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007079825A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008243981A (en
Inventor
勝彦 宮
博之 波多野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Screen Holdings Co Ltd
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Screen Holdings Co Ltd
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Screen Holdings Co Ltd, Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Priority to JP2007079825A priority Critical patent/JP4767204B2/en
Publication of JP2008243981A publication Critical patent/JP2008243981A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4767204B2 publication Critical patent/JP4767204B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

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(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などの各種基板(以下、単に「基板」という)に対して洗浄処理を施す基板処理方法および基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to 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 (Field Emission Display), an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, etc. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for performing a cleaning process on various substrates (hereinafter simply referred to as “substrates”).

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、基板の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。ここで、微細加工を良好に行うためには基板表面を清浄な状態に保つ必要があり、必要に応じて基板表面に対して洗浄処理が行われる。例えば特許文献1に記載された装置においては、洗浄液とガスとを混合して生成した洗浄液の液滴を生成し、この液滴を被処理面たる基板表面に供給して基板表面の洗浄処理を行う技術が記載されている。すなわち、洗浄液の液滴が基板表面に供給された際、該液滴を基板表面に付着したパーティクル等の汚染物質に衝突させることで、液滴が有する運動エネルギーを利用して基板表面から汚染物質を物理的に除去している。   The manufacturing process of an electronic component such as a semiconductor device or a liquid crystal display device includes a step of repeatedly forming a fine pattern by repeatedly performing processes such as film formation and etching on the surface of the substrate. Here, in order to perform fine processing satisfactorily, it is necessary to keep the substrate surface clean, and a cleaning process is performed on the substrate surface as necessary. For example, in the apparatus described in Patent Document 1, cleaning liquid droplets generated by mixing a cleaning liquid and a gas are generated, and the liquid droplets are supplied to a substrate surface which is a surface to be processed to clean the substrate surface. The technique to be performed is described. That is, when droplets of cleaning liquid are supplied to the substrate surface, the droplets collide with contaminants such as particles adhering to the substrate surface, thereby utilizing the kinetic energy of the droplets to cause contaminants from the substrate surface. Is physically removed.

特開平8−318181号公報(図1)JP-A-8-318181 (FIG. 1)

ところで、近年、半導体に代表されるデバイスの微細化、高機能化、高精度化にともなって基板の洗浄処理時における基板表面に形成されたパターンの欠陥発生が問題となっている。すなわち、特許文献1に記載される装置においては、液滴が有する運動エネルギーを高めるように洗浄条件(液滴の生成条件)を調整することによって、汚染物質が基板表面から除去される割合(以下「除去率」という)を向上させることができるものの、パターンを倒壊させてしまうという問題が発生していた。その一方で、パターンの欠陥発生を回避するように洗浄条件を調整すると、汚染物質を十分に除去することができないという状態が生じていた。   By the way, in recent years, with the miniaturization, higher functionality, and higher accuracy of devices typified by semiconductors, the occurrence of defects in the pattern formed on the substrate surface during the substrate cleaning process has become a problem. That is, in the apparatus described in Patent Document 1, the rate at which contaminants are removed from the substrate surface by adjusting the cleaning conditions (droplet generation conditions) so as to increase the kinetic energy of the droplets (hereinafter referred to as the droplets). Although the "removal rate" can be improved, there is a problem that the pattern is collapsed. On the other hand, if the cleaning conditions are adjusted so as to avoid the occurrence of pattern defects, there has been a situation where the contaminants cannot be removed sufficiently.

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板表面に形成されたパターンへのダメージを抑制しながら基板表面を良好に洗浄処理することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。   This invention is made in view of the said subject, and provides the substrate processing method and substrate processing apparatus which can wash | clean the substrate surface favorably, suppressing the damage to the pattern formed in the substrate surface. Objective.

この発明は、所定のパターンが形成された基板表面に対して洗浄処理を施す基板処理方法であって、上記目的を達成するため、基板表面に液体が付着した基板からパターンの間隙内部に液体を残留させながら液体を基板表面から除去する液体除去工程と、パターンの間隙内部に残留させた液体を凝固させて該パターンの間隙内部に凝固体を形成する凝固体形成工程と、パターンの間隙内部に凝固体を形成した状態を保ちながら基板表面に対して物理的な洗浄作用を有する物理洗浄を施す物理洗浄工程とを備えたことを特徴としている。   The present invention is a substrate processing method for performing a cleaning process on a substrate surface on which a predetermined pattern is formed. In order to achieve the above object, a liquid is applied from the substrate on which the liquid is adhered to the substrate surface to the inside of the pattern gap. A liquid removing step for removing the liquid from the substrate surface while remaining, a solidified body forming step for solidifying the liquid remaining inside the pattern gap to form a solidified body inside the pattern gap, and a pattern inside the pattern gap. And a physical cleaning step of performing physical cleaning having a physical cleaning action on the substrate surface while maintaining a state in which a solidified body is formed.

また、この発明は、所定のパターンが形成された基板表面に対して洗浄処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板表面に付着させた液体をパターンの間隙内部に液体を残留させながら基板表面に付着する液体を基板表面から除去する液体除去手段と、パターンの間隙内部に残留させた液体を凝固させて該パターンの間隙内部に凝固体を形成する凝固体形成手段と、パターンの間隙内部に凝固体を形成した状態を保ちながら基板表面に対して物理的な洗浄作用を有する物理洗浄を施す物理洗浄手段とを備えたことを特徴としている。   The present invention is also a substrate processing apparatus for performing a cleaning process on a substrate surface on which a predetermined pattern is formed. In order to achieve the above object, a liquid adhered to the substrate surface is liquid inside the pattern gap. A liquid removing means for removing the liquid adhering to the substrate surface from the substrate surface while remaining, and a solidified body forming means for coagulating the liquid left inside the pattern gap to form a solidified body inside the pattern gap; And a physical cleaning means for performing physical cleaning having a physical cleaning action on the substrate surface while maintaining a state in which a solidified body is formed in the gaps of the pattern.

このように構成された発明(基板処理方法および装置)では、基板表面に形成されたパターンの間隙内部に液体を残留させながら基板表面に付着する液体が該基板表面から除去される(液体除去工程)。これにより、パターンの間隙内部に液体を残して基板表面に付着する汚染物質が露出する。その後、パターン間隙内部に残留させた液体(以下「内部残留液」という)を凝固させて該パターン間隙内部に凝固体(固体)を形成しているので(凝固体形成工程)、凝固体によってパターンが構造的に補強された状態となる。つまり、パターンと凝固体とが一体となった塊(固形物)と見做せる状態となる。そして、凝固体を形成した状態(凝固した状態)を保ちながら基板表面に対して物理的な洗浄作用を有する物理洗浄(物理洗浄工程)を実行しているので、パターンがダメージを受けるのを防止しつつ、基板表面から汚染物質を効率良く除去することができる。したがって、パターンへのダメージを抑制しながら基板表面を良好に洗浄処理することができる。   In the invention configured as described above (substrate processing method and apparatus), the liquid adhering to the substrate surface is removed from the substrate surface while the liquid remains in the gaps of the pattern formed on the substrate surface (liquid removal step). ). This exposes the contaminants that adhere to the substrate surface, leaving the liquid inside the gaps in the pattern. Thereafter, the liquid remaining in the pattern gap (hereinafter referred to as “internal residual liquid”) is solidified to form a solidified body (solid) in the pattern gap (solidified body forming step). Is structurally reinforced. That is, it can be regarded as a lump (solid material) in which the pattern and the solidified body are integrated. In addition, the physical cleaning (physical cleaning process) that has a physical cleaning action on the substrate surface is performed while the solidified body is formed (solidified state), thus preventing the pattern from being damaged. However, contaminants can be efficiently removed from the substrate surface. Therefore, it is possible to satisfactorily clean the substrate surface while suppressing damage to the pattern.

ここで、物理洗浄工程後に基板表面に凝固体除去液を供給して凝固体を除去することが好ましい。これにより、パターン間隙内部に付着する汚染物質を凝固体とともに基板表面から除去することができる。   Here, it is preferable to supply a solidified body removing liquid to the substrate surface after the physical cleaning step to remove the solidified body. Thereby, the contaminant adhering to the inside of the pattern gap can be removed from the substrate surface together with the solidified body.

また、液体除去工程において基板を回転させながら液体を基板表面から除去するように構成すると、パターンの間隙内部に液体を残留させながら基板表面に付着させた液体を基板表面から容易に除去することが可能となる。   In addition, if the liquid is removed from the substrate surface while rotating the substrate in the liquid removing step, the liquid adhered to the substrate surface can be easily removed from the substrate surface while the liquid remains inside the pattern gap. It becomes possible.

また、パターンの間隙内部に凝固体を形成した状態で基板表面に対して実行される物理洗浄の態様は任意であるが、例えば次のようにして基板表面に対して物理洗浄を実行することができる。すなわち、(1)内部残留液よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に調整した状態で基板表面に吹き付けて基板表面に対して物理洗浄を施してもよいし、(2)内部残留液よりも凝固点が低い洗浄液を用いて、該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に調整された基板冷却面を有する基板冷却部を基板の裏面に対向させながら洗浄液を基板表面に向けて供給して基板表面に対して物理洗浄を施してもよい。また、(3)内部残留液よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ液体の凝固点より低い温度に調整した状態で貯留した処理槽内に基板を浸漬させながら基板表面に対して物理洗浄を施してもよい。上記(1)ないし(3)のいずれであっても、洗浄液自体が凝固するのを防止しながら、パターンの間隙内部に凝固体を形成した状態で、つまりパターンを構造的に補強した状態で洗浄液を用いた物理洗浄を基板表面に対して実行することができる。   In addition, the form of physical cleaning performed on the substrate surface in a state in which a solidified body is formed inside the pattern gap is arbitrary. For example, physical cleaning may be performed on the substrate surface as follows. it can. That is, (1) physical cleaning is performed on the substrate surface by spraying the substrate surface with a cleaning solution having a freezing point lower than that of the internal residual liquid at a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. (2) Substrate cooling having a substrate cooling surface adjusted to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid, using a cleaning liquid having a lower freezing point than the internal residual liquid The substrate surface may be physically cleaned by supplying the cleaning liquid toward the substrate surface with the portion facing the back surface of the substrate. (3) The substrate is immersed in a treatment tank stored in a state where the cleaning liquid having a lower freezing point than the internal residual liquid is adjusted to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the liquid. May be subjected to physical cleaning. In any of the above (1) to (3), while preventing the cleaning liquid itself from solidifying, the cleaning liquid is in a state in which a solidified body is formed inside the pattern gap, that is, in a state where the pattern is structurally reinforced. Physical cleaning using can be performed on the substrate surface.

なお、本発明で用いられる物理洗浄は、上記(1)および(2)では、例えば洗浄液とガスとを混合して生成された洗浄液の液滴を基板表面に向けて供給することで基板表面に対して物理洗浄を施すことができる。また、上記(3)では、例えば洗浄液を介して基板に超音波振動を付与することで基板表面に対して物理洗浄を施すことができる。しかしながら、本発明で用いられる物理洗浄は、これらの物理洗浄に限らず、パターンの間隙内部に形成した凝固体が融解しない条件で洗浄できる限り任意である。例えば、基板表面に対してブラシ等を接触させて基板を洗浄するブラシ洗浄、基板表面に向けて洗浄液を高圧で噴射させて基板を洗浄する高圧ジェット洗浄、微小な氷粒を基板表面に衝突させて基板を洗浄するアイススクラバ、または冷却により固化したドライアイス(CO2)、氷(H2O)あるいはアルゴン(Ar)などの粒子を高速に吹き付けて基板表面を洗浄するエアロゾル洗浄を用いることができる。特に、アイススクラバおよびエアロゾル洗浄は比較的低温で実行することが可能であるため、液体を凍結により凝固させる場合には凝固体を形成した状態(凝固した状態)を保ちながら物理洗浄を行うのに有効である。   In the above (1) and (2), the physical cleaning used in the present invention is, for example, supplied to the substrate surface by supplying droplets of the cleaning solution generated by mixing the cleaning solution and the gas toward the substrate surface. On the other hand, physical cleaning can be performed. In the above (3), the substrate surface can be physically cleaned by applying ultrasonic vibration to the substrate through a cleaning liquid, for example. However, the physical cleaning used in the present invention is not limited to these physical cleanings, but is optional as long as the solidified body formed in the gaps of the pattern can be cleaned under conditions that do not melt. For example, brush cleaning for cleaning the substrate by bringing a brush or the like into contact with the surface of the substrate, high-pressure jet cleaning for cleaning the substrate by spraying a cleaning liquid at a high pressure toward the surface of the substrate, or causing small ice particles to collide with the substrate surface. An ice scrubber for cleaning the substrate or aerosol cleaning for cleaning the substrate surface by spraying particles such as dry ice (CO 2), ice (H 2 O) or argon (Ar) solidified by cooling at high speed can be used. In particular, since ice scrubber and aerosol cleaning can be performed at a relatively low temperature, when the liquid is solidified by freezing, it is necessary to perform physical cleaning while maintaining a solidified state (solidified state). It is valid.

この発明によれば、パターン間隙内部に液体を残留させながら基板表面に付着する液体を基板表面から除去した後、内部残留液を凝固させてパターン間隙内部に凝固体を形成している。このため、凝固体によってパターンが構造的に補強された状態となる。そして、このような状態で基板表面に対して物理洗浄を実行するので、パターンへのダメージを抑制しながら基板表面を良好に洗浄処理することができる。   According to the present invention, the liquid adhering to the substrate surface is removed from the substrate surface while the liquid remains inside the pattern gap, and then the internal residual liquid is solidified to form a solidified body inside the pattern gap. For this reason, the pattern is structurally reinforced by the solidified body. And since physical cleaning is performed on the substrate surface in such a state, the substrate surface can be cleaned well while suppressing damage to the pattern.

<第1実施形態>
図1はこの発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。また、図2は図1の基板処理装置の制御構成を示すブロック図である。この装置は半導体ウエハ等の基板Wの表面Wfに付着しているパーティクル等の汚染物質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、微細パターンが形成された基板表面Wfに対して後述するように一連の洗浄処理(液膜形成工程+粗乾燥工程+凝固体形成工程+物理洗浄工程+リンス工程+本乾燥工程)を施す装置である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a substrate processing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the substrate processing apparatus of FIG. This apparatus is a single-wafer type substrate processing apparatus used for a cleaning process for removing contaminants such as particles adhering to the surface Wf of a substrate W such as a semiconductor wafer. More specifically, a series of cleaning processes (liquid film forming process + rough drying process + solidified body forming process + physical cleaning process + rinsing process + main drying) as will be described later with respect to the substrate surface Wf on which the fine pattern is formed. It is the apparatus which performs a process.

この基板処理装置は、基板Wに対して洗浄処理を施す処理空間をその内部に有する処理チャンバー1を備え、処理チャンバー1内に基板表面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スピンチャック2と、スピンチャック2に保持された基板Wに対して凍結処理(凝固体形成処理)を実行するための冷却ガスを吐出する冷却ガス吐出ノズル3と、基板表面Wfに洗浄液の液滴を供給する二流体ノズル5と、スピンチャック2に保持された基板Wの表面Wfに対向配置された遮断部材7が設けられている。   The substrate processing apparatus includes a processing chamber 1 having a processing space for cleaning the substrate W therein, and the substrate W is placed in a substantially horizontal posture with the substrate surface Wf facing upward in the processing chamber 1. A spin chuck 2 that is held and rotated, a cooling gas discharge nozzle 3 that discharges a cooling gas for performing a freezing process (solidified body forming process) on the substrate W held on the spin chuck 2, and a substrate surface Wf There are provided a two-fluid nozzle 5 for supplying a droplet of cleaning liquid and a blocking member 7 disposed to face the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 2.

スピンチャック2は、回転支軸21がモータを含むチャック回転機構22の回転軸に連結されており、チャック回転機構22の駆動により回転中心A0を中心に回転可能となっている。回転支軸21の上端部には、円盤状のスピンベース23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、装置全体を制御する制御ユニット4(図2)からの動作指令に応じてチャック回転機構22を駆動させることによりスピンベース23が回転中心A0を中心に回転する。   The spin chuck 2 has a rotation support shaft 21 connected to a rotation shaft of a chuck rotation mechanism 22 including a motor, and can rotate around a rotation center A0 by driving the chuck rotation mechanism 22. A disc-shaped spin base 23 is integrally connected to the upper end portion of the rotation spindle 21 by a fastening component such as a screw. Therefore, the spin base 23 rotates around the rotation center A0 by driving the chuck rotation mechanism 22 in accordance with an operation command from the control unit 4 (FIG. 2) that controls the entire apparatus.

スピンベース23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24が立設されている。チャックピン24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23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24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。各チャックピン24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 periphery of the spin base 23, a plurality of chuck pins 24 for holding the periphery of the substrate W are provided upright. Three or more chuck pins 24 may be provided to securely hold the circular substrate W, and are arranged at equiangular intervals along the peripheral edge of the spin base 23. Each of the chuck pins 24 includes a substrate support portion that supports the peripheral 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 24 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.

そして、スピンベース23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24を解放状態とし、基板Wに対して洗浄処理を行う際には、複数個のチャックピン24を押圧状態とする。押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン24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23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(パターン形成面)Wfを上方に向け、裏面Wbを下方に向けた状態で保持される。   When the substrate W is delivered to the spin base 23, the plurality of chuck pins 24 are released, and when the substrate W is cleaned, the plurality of chuck pins 24 are pressed. State. By setting the pressed state, the plurality of chuck pins 24 can grip 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 23. As a result, the substrate W is held with the front surface (pattern forming surface) Wf facing upward and the back surface Wb facing downward.

スピンチャック2の外方には、第1の回動モータ31が設けられている。第1の回動モータ31には、第1の回動軸33が接続されている。また、第1の回動軸33には、第1のアーム35が水平方向に延びるように連結され、第1のアーム35の先端に冷却ガス吐出ノズル3が取り付けられている。そして、制御ユニット4からの動作指令に応じて第1の回動モータ31が駆動されることで、第1のアーム35を第1の回動軸33回りに揺動させることができる。   A first rotation motor 31 is provided outside the spin chuck 2. A first rotation shaft 33 is connected to the first rotation motor 31. A first arm 35 is connected to the first rotation shaft 33 so as to extend in the horizontal direction, and a cooling gas discharge nozzle 3 is attached to the tip of the first arm 35. Then, the first rotation motor 31 is driven according to the operation command from the control unit 4, so that the first arm 35 can be swung around the first rotation shaft 33.

図3は図1の基板処理装置に装備された冷却ガス吐出ノズルの動作を示す図である。ここで、同図(a)は側面図、同図(b)は平面図である。第1の回動モータ31を駆動して第1のアーム35を揺動させると、冷却ガス吐出ノズル3は基板表面Wfに対向しながら同図(b)の移動軌跡T、つまり基板Wの回転中心位置Pcから基板Wの端縁位置Peに向かう軌跡Tに沿って移動する。ここで、基板Wの回転中心位置Pcは基板表面Wfの上方で、かつ基板Wの回転中心A0上に設定されている。また、冷却ガス吐出ノズル3は基板Wの側方に退避した待機位置Psに移動可能となっている。   FIG. 3 is a view showing the operation of the cooling gas discharge nozzle provided in the substrate processing apparatus of FIG. Here, FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a plan view. When the first rotation motor 31 is driven to swing the first arm 35, the cooling gas discharge nozzle 3 faces the substrate surface Wf while moving the trajectory T in FIG. It moves along a locus T from the center position Pc toward the edge position Pe of the substrate W. Here, the rotation center position Pc of the substrate W is set above the substrate surface Wf and on the rotation center A0 of the substrate W. Further, the cooling gas discharge nozzle 3 is movable to a standby position Ps retracted to the side of the substrate W.

冷却ガス吐出ノズル3は冷却ガス供給部61(図2)と接続されており、制御ユニット4からの動作指令に応じて冷却ガス供給部61から冷却ガスが圧送されると冷却ガス吐出ノズル3から冷却ガスが吐出される。そして、制御ユニット4からの動作指令に応じて冷却ガス吐出ノズル3が基板表面Wfに近接して対向配置されるとともに冷却ガス吐出ノズル3から冷却ガスが吐出されると、基板表面Wfに向けて冷却ガスが局部的に供給される。したがって、冷却ガス吐出ノズル3から冷却ガスを吐出させた状態で、制御ユニット4が基板Wを回転させながら該冷却ガス吐出ノズル3を移動軌跡Tに沿って移動させることで、冷却ガスを基板表面Wfの全面にわたって供給することができる。これにより、基板表面Wfに液体(DIW)が付着していると、該液体が凍結した領域(凍結領域)が基板表面Wfの中央部から周縁部へと広げられ、基板表面Wfの全面に対して凍結処理が施される。   The cooling gas discharge nozzle 3 is connected to the cooling gas supply unit 61 (FIG. 2). When the cooling gas is pumped from the cooling gas supply unit 61 in accordance with an operation command from the control unit 4, the cooling gas discharge nozzle 3 Cooling gas is discharged. And according to the operation command from the control unit 4, when the cooling gas discharge nozzle 3 is disposed close to and opposed to the substrate surface Wf and the cooling gas is discharged from the cooling gas discharge nozzle 3, it is directed toward the substrate surface Wf. Cooling gas is supplied locally. Therefore, in the state where the cooling gas is discharged from the cooling gas discharge nozzle 3, the control unit 4 moves the cooling gas discharge nozzle 3 along the movement trajectory T while rotating the substrate W. It can be supplied over the entire surface of Wf. As a result, when the liquid (DIW) adheres to the substrate surface Wf, the region where the liquid is frozen (frozen region) is expanded from the central portion to the peripheral portion of the substrate surface Wf, and the entire surface of the substrate surface Wf is observed. Freezing is applied.

冷却ガス供給部61は、例えば冷却用のガスの温度を液体窒素などの冷却源により冷却することで調整する。冷却ガスとしては、後述するようにしてパターンの間隙内部に残留させた液体(内部残留液)の凝固点より低い温度に調整されたガス、例えば窒素ガス、酸素ガスおよび清浄なエア等を用いることができる。この実施形態では、内部残留液としてDIW(deionized Water:脱イオン水)を用いていることから冷却ガスの温度をDIWの凝固点(氷点)よりも低い温度に調整している。また、このように冷却ガスを用いた場合には次の作用効果を得ることができる。すなわち、冷媒としてガスを用いる場合、基板表面Wfへのガス供給前にフィルタ等を介挿することで冷却ガスに含まれる汚染物質を容易に、高効率で除去することができる。そして、こうして清浄化された冷却ガスを用いることで基板表面Wfに汚染物質が付着するのを確実に防止することができる。   The cooling gas supply unit 61 adjusts the temperature of the cooling gas, for example, by cooling it with a cooling source such as liquid nitrogen. As the cooling gas, it is possible to use a gas adjusted to a temperature lower than the freezing point of the liquid (internal residual liquid) remaining inside the pattern gap as described later, such as nitrogen gas, oxygen gas, and clean air. it can. In this embodiment, since DIW (deionized water) is used as the internal residual liquid, the temperature of the cooling gas is adjusted to a temperature lower than the freezing point (freezing point) of DIW. Further, when the cooling gas is used as described above, the following effects can be obtained. That is, when gas is used as the refrigerant, contaminants contained in the cooling gas can be easily and efficiently removed by inserting a filter or the like before supplying the gas to the substrate surface Wf. By using the cooling gas thus cleaned, it is possible to reliably prevent contaminants from adhering to the substrate surface Wf.

また、スピンチャック2の外方に第2の回動モータ51が設けられている。第2の回動モータ51には、第2の回動軸53が接続され、第2の回動軸53には、第2のアーム55が連結されている。また、第2のアーム55の先端に二流体ノズル5が取り付けられている。そして、制御ユニット4からの動作指令に応じて第2の回動モータ51が駆動されることで、二流体ノズル5を第2の回動軸53回りに揺動させることができる。二流体ノズル5は、洗浄液とガスとを混合して生成した洗浄液の液滴を基板表面Wfに吹き付ける。   A second rotation motor 51 is provided outside the spin chuck 2. A second rotation shaft 53 is connected to the second rotation motor 51, and a second arm 55 is connected to the second rotation shaft 53. A two-fluid nozzle 5 is attached to the tip of the second arm 55. The two-fluid nozzle 5 can be swung around the second rotation shaft 53 by driving the second rotation motor 51 in accordance with an operation command from the control unit 4. The two-fluid nozzle 5 sprays droplets of the cleaning liquid generated by mixing the cleaning liquid and the gas onto the substrate surface Wf.

図4は二流体ノズルの構成を示す図である。二流体ノズル5は、洗浄液とガスとを空中(ノズル外部)で衝突させて洗浄液の液滴を生成する、いわゆる外部混合型の二流体ノズルである。二流体ノズル5は、胴部501の内部に洗浄液吐出ノズル502が挿通されており、洗浄液吐出ノズル502の基端部が洗浄液供給部62(図2)と接続されている。洗浄液供給部62は、制御ユニット4からの動作指令に応じて内部残留液(DIW)よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却(温調)した状態で洗浄液吐出ノズル502に圧送する。以下においては、このように冷却された洗浄液を冷却洗浄液という。洗浄液吐出ノズル502の先端部には、洗浄液吐出口521が傘部511の上面部512に配置されるように形成されている。このため、冷却洗浄液が洗浄液吐出ノズル502に供給されると、冷却洗浄液が洗浄液吐出口521から基板Wに向けて吐出される。洗浄液には、例えばイソプロピルアルコール(凝固点:−89.5℃)が用いられる。なお、洗浄液はイソプロピルアルコール(IPA)に限定されず、エチルアルコール(凝固点:−114.5℃)、メチルアルコール(凝固点:−98℃)の各種有機溶剤成分を用いるようにしてもよい。また、これら有機溶剤成分とDIWとを混合させた混合液を用いるようにしてもよい。   FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the two-fluid nozzle. The two-fluid nozzle 5 is a so-called external mixing type two-fluid nozzle that generates cleaning liquid droplets by colliding the cleaning liquid and gas in the air (outside the nozzle). In the two-fluid nozzle 5, a cleaning liquid discharge nozzle 502 is inserted into the body 501, and a base end portion of the cleaning liquid discharge nozzle 502 is connected to the cleaning liquid supply unit 62 (FIG. 2). The cleaning liquid supply unit 62 cools the cleaning liquid having a lower freezing point than the internal residual liquid (DIW) to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid in accordance with an operation command from the control unit 4 ( In a state where the temperature is adjusted, the pressure is fed to the cleaning liquid discharge nozzle 502. Hereinafter, the cleaning liquid thus cooled is referred to as a cooling cleaning liquid. A cleaning liquid discharge port 521 is formed at the front end portion of the cleaning liquid discharge nozzle 502 so as to be disposed on the upper surface portion 512 of the umbrella portion 511. For this reason, when the cooling cleaning liquid is supplied to the cleaning liquid discharge nozzle 502, the cooling cleaning liquid is discharged toward the substrate W from the cleaning liquid discharge port 521. For example, isopropyl alcohol (freezing point: −89.5 ° C.) is used as the cleaning liquid. The cleaning liquid is not limited to isopropyl alcohol (IPA), and various organic solvent components such as ethyl alcohol (freezing point: −114.5 ° C.) and methyl alcohol (freezing point: −98 ° C.) may be used. Moreover, you may make it use the liquid mixture which mixed these organic solvent components and DIW.

また、ガス吐出ノズル503が洗浄液吐出ノズル502に近接して設けられており、該洗浄液吐出ノズル502を囲んだリング状のガス通路を規定している。ガス吐出ノズル503の基端部は工場のユーティリティ等で構成される窒素ガス供給部63(図2)に接続されており、制御ユニット4からの動作指令に応じて不活性ガスである窒素ガスをガス吐出ノズル503に圧送する。ガス吐出ノズル503の先端部は先細にテーパ状とされており、ガス吐出ノズル503の先端部にガス吐出口531が基板表面Wfに対向して開口している。このため、ガス吐出ノズル503に窒素ガスが供給されると、ガス吐出口531から窒素ガスが基板表面Wfに向けて吐出される。   A gas discharge nozzle 503 is provided in the vicinity of the cleaning liquid discharge nozzle 502, and defines a ring-shaped gas passage surrounding the cleaning liquid discharge nozzle 502. The base end portion of the gas discharge nozzle 503 is connected to a nitrogen gas supply unit 63 (FIG. 2) configured by a factory utility or the like, and nitrogen gas, which is an inert gas, is supplied in response to an operation command from the control unit 4. The gas is discharged to the gas discharge nozzle 503. The front end of the gas discharge nozzle 503 is tapered and a gas discharge port 531 is opened at the front end of the gas discharge nozzle 503 so as to face the substrate surface Wf. For this reason, when nitrogen gas is supplied to the gas discharge nozzle 503, nitrogen gas is discharged from the gas discharge port 531 toward the substrate surface Wf.

このように吐出される窒素ガスの吐出軌跡は、洗浄液吐出口521からの冷却洗浄液の吐出軌跡に交わっている。すなわち、洗浄液吐出口521からの冷却洗浄液の液体流は、混合領域内の衝突部位Gにおいてガス(窒素ガス)流と衝突する。ガス流はこの衝突部位Gに収束するように吐出される。この混合領域は、胴部501の下端部の空間である。このため、洗浄液吐出口521からの冷却洗浄液の吐出方向の直近において冷却洗浄液はそれに衝突する窒素ガスによって速やかに液滴化される。こうして、洗浄用液滴が生成される。   The discharge locus of the nitrogen gas discharged in this way intersects the discharge locus of the cooling cleaning liquid from the cleaning liquid discharge port 521. That is, the liquid flow of the cooling cleaning liquid from the cleaning liquid discharge port 521 collides with the gas (nitrogen gas) flow at the collision site G in the mixing region. The gas flow is discharged so as to converge at the collision site G. This mixed region is a space at the lower end of the body 501. For this reason, the cooling cleaning liquid is quickly formed into droplets by the nitrogen gas that collides with the cooling cleaning liquid in the immediate vicinity of the cooling liquid discharging direction from the cleaning liquid discharge port 521. In this way, cleaning droplets are generated.

図1に戻って説明を続ける。スピンチャック2の回転支軸21は中空軸からなる。回転支軸21の内部には、基板Wの裏面WbにDIWを供給するための処理液供給管25が挿通されている。処理液供給管25は、スピンチャック2に保持された基板Wの下面(裏面Wb)に近接する位置まで延びており、その先端には基板Wの下面中央部に向けてDIWを吐出する処理液ノズル27が設けられている。処理液供給管25は工場のユーティリティ等で構成されるDIW供給部64(図2)と接続されており、DIW供給部64からDIWの供給を受けるようになっている。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. The rotation support shaft 21 of the spin chuck 2 is a hollow shaft. A processing liquid supply pipe 25 for supplying DIW to the back surface Wb of the substrate W is inserted into the rotary spindle 21. The processing liquid supply tube 25 extends to a position close to the lower surface (back surface Wb) of the substrate W held by the spin chuck 2, and the processing liquid that discharges DIW toward the center of the lower surface of the substrate W at the tip thereof. A nozzle 27 is provided. The processing liquid supply pipe 25 is connected to a DIW supply unit 64 (FIG. 2) configured by a factory utility or the like, and receives DIW supply from the DIW supply unit 64.

回転支軸21の内壁面と処理液供給管25の外壁面の隙間は、円筒状のガス供給路29を形成している。このガス供給路29は窒素ガス供給部63と接続されており、スピンベース23と基板裏面Wbとの間に形成される空間に乾燥用ガスとして窒素ガスを供給することができる。なお、この実施形態では、窒素ガス供給部63から乾燥用ガスとして窒素ガスを供給しているが、窒素ガスに替えて空気や他の不活性ガスなどを吐出してもよい。   A gap between the inner wall surface of the rotation spindle 21 and the outer wall surface of the processing liquid supply pipe 25 forms a cylindrical gas supply path 29. The gas supply path 29 is connected to the nitrogen gas supply unit 63 and can supply nitrogen gas as a drying gas to a space formed between the spin base 23 and the substrate back surface Wb. In this embodiment, nitrogen gas is supplied as a drying gas from the nitrogen gas supply unit 63, but air or other inert gas may be discharged instead of the nitrogen gas.

また、スピンチャック2の上方には、中心部に開口を有する円盤状の遮断部材7が設けられている。遮断部材7は、その下面(底面)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。遮断部材7は略円筒形状を有する支持軸71の下端部に略水平に取り付けられ、支持軸71は水平方向に延びるアーム72により基板Wの中心を通る鉛直軸回りに回転可能に保持されている。また、アーム72には、遮断部材回転機構73と遮断部材昇降機構74が接続されている。   A disc-shaped blocking member 7 having an opening at the center is provided above the spin chuck 2. The blocking member 7 has a lower surface (bottom surface) that faces the substrate surface Wf and is substantially parallel to the substrate surface Wf. The planar size of the blocking member 7 is equal to or larger than the diameter of the substrate W. The blocking member 7 is mounted substantially horizontally on the lower end portion of a support shaft 71 having a substantially cylindrical shape, and the support shaft 71 is held rotatably about a vertical axis passing through the center of the substrate W by an arm 72 extending in the horizontal direction. . The arm 72 is connected to a blocking member rotating mechanism 73 and a blocking member lifting mechanism 74.

遮断部材回転機構73は、制御ユニット4からの動作指令に応じて支持軸71を基板Wの中心を通る鉛直軸回りに回転させる。また、遮断部材回転機構73は、スピンチャック2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遮断部材7を回転させるように構成されている。また、遮断部材昇降機構74は、制御ユニット4からの動作指令に応じて遮断部材7をスピンベース23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、制御ユニット4は遮断部材昇降機構74を作動させることで、装置に対して基板Wを搬入出させる際には、スピンチャック2の上方の離間位置(図1に示す位置)に遮断部材7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2に保持された基板Wの表面Wfのごく近傍に設定された近接位置まで遮断部材7を下降させる。   The blocking member rotating mechanism 73 rotates the support shaft 71 around the vertical axis passing through the center of the substrate W in accordance with an operation command from the control unit 4. Further, the blocking member rotating mechanism 73 is configured to rotate the blocking member 7 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 2. Further, the blocking member elevating mechanism 74 can cause the blocking member 7 to face the spin base 23 in the vicinity of the spin base 23 according to an operation command from the control unit 4, or to separate the blocking member 7. Specifically, the control unit 4 operates the blocking member raising / lowering mechanism 74 so that when the substrate W is carried into and out of the apparatus, the control unit 4 is moved to a separation position (position shown in FIG. 1) above the spin chuck 2. The blocking member 7 is raised. On the other hand, when a predetermined process is performed on the substrate W, the blocking member 7 is lowered to a proximity position set very close to the surface Wf of the substrate W held by the spin chuck 2.

支持軸71は中空に仕上げられ、その内部に遮断部材7の開口に連通したガス供給路75が挿通されている。ガス供給路75は、窒素ガス供給部63と接続されており、窒素ガス供給部63から窒素ガスが供給される。この実施形態では、基板Wに対する乾燥時にガス供給路75から遮断部材7と基板表面Wfとの間に形成される空間に窒素ガスを供給する。また、ガス供給路75の内部には、遮断部材7の開口に連通した液供給管76が挿通されており、液供給管76の下端にノズル77が結合されている。液供給管76はDIW供給部64に接続されており、DIW供給部64からDIWが供給されることで、ノズル77からDIWを基板表面Wfに向けて吐出可能となっている。   The support shaft 71 is finished to be hollow, and a gas supply path 75 communicating with the opening of the blocking member 7 is inserted into the support shaft 71. The gas supply path 75 is connected to the nitrogen gas supply unit 63, and nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply unit 63. In this embodiment, nitrogen gas is supplied from the gas supply path 75 to the space formed between the blocking member 7 and the substrate surface Wf when drying the substrate W. A liquid supply pipe 76 communicating with the opening of the blocking member 7 is inserted into the gas supply path 75, and a nozzle 77 is coupled to the lower end of the liquid supply pipe 76. The liquid supply pipe 76 is connected to the DIW supply unit 64, and DIW can be discharged from the nozzle 77 toward the substrate surface Wf by supplying DIW from the DIW supply unit 64.

次に、上記のように構成された基板処理装置における洗浄処理動作について図5および図6を参照しつつ説明する。図5は図1の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。また、図6は図1の基板処理装置の動作を説明するための模式図である。この装置では、未処理の基板Wが処理チャンバー1内に搬入されると、制御ユニット4が装置各部を制御して基板Wの表面Wfに対して一連の洗浄処理(液膜形成工程+粗乾燥工程+凝固体形成工程+物理洗浄工程+リンス工程+本乾燥工程)を実行する。ここで、基板表面Wfには微細パターンFPが形成されている。つまり、基板表面Wfがパターン形成面になっている。そこで、この実施形態では、基板表面Wfを上方に向けた状態で基板Wが処理チャンバー1内に搬入され、スピンチャック2に保持される。なお、遮断部材7は離間位置にあり、基板Wとの干渉を防止している。   Next, the cleaning processing operation in the substrate processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus of FIG. FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the operation of the substrate processing apparatus of FIG. In this apparatus, when an unprocessed substrate W is carried into the processing chamber 1, the control unit 4 controls each part of the apparatus to perform a series of cleaning processes (liquid film forming process + rough drying) on the surface Wf of the substrate W. Step + solidified body forming step + physical washing step + rinsing step + main drying step). Here, a fine pattern FP is formed on the substrate surface Wf. That is, the substrate surface Wf is a pattern formation surface. Therefore, in this embodiment, the substrate W is carried into the processing chamber 1 with the substrate surface Wf facing upward and is held by the spin chuck 2. Note that the blocking member 7 is located at a separated position to prevent interference with the substrate W.

スピンチャック2に未処理の基板Wが保持されると、遮断部材7が近接位置まで降下され、基板表面Wfに近接配置される。これにより、基板表面Wfが遮断部材7の基板対向面に近接した状態で覆われ、基板Wの周辺雰囲気から遮断される。そして、制御ユニット4はチャック回転機構22を駆動させてスピンチャック2を回転させるとともに、ノズル77からDIWを基板表面Wfに供給する。これにより、図6(a)に示すように基板表面Wfに供給されたDIWに遠心力を作用させてDIWを均一に広げて基板表面Wfの全面に液膜(水膜)11を形成する(ステップS1)。このとき、DIWの流動によりパターンFPの間隙内部にDIWが入り込む。つまり、基板表面Wf上のDIWを流動させてパターンFPの間隙内部にまでDIWを入り込ませるように基板Wの回転速度が設定される。   When the unprocessed substrate W is held on the spin chuck 2, the blocking member 7 is lowered to the close position and is disposed close to the substrate surface Wf. As a result, the substrate surface Wf is covered in the state of being close to the substrate facing surface of the blocking member 7 and is blocked from the ambient atmosphere of the substrate W. Then, the control unit 4 drives the chuck rotating mechanism 22 to rotate the spin chuck 2 and supplies DIW from the nozzle 77 to the substrate surface Wf. As a result, as shown in FIG. 6A, centrifugal force is applied to DIW supplied to the substrate surface Wf to uniformly spread DIW and form a liquid film (water film) 11 on the entire surface of the substrate surface Wf (see FIG. 6A). Step S1). At this time, DIW enters the gap of the pattern FP due to the flow of DIW. That is, the rotation speed of the substrate W is set so that the DIW on the substrate surface Wf flows and the DIW enters the gaps of the pattern FP.

続いて、DIWの供給を停止し、スピンチャック2に保持された基板Wを比較的低速に回転させながら基板Wの粗乾燥処理を実行する。すなわち、パターンFPの間隙内部に入り込ませたDIWを残留させながら基板表面WfからDIWを除去する(ステップS2:液体除去工程)。この粗乾燥処理では、パターンFP上方のDIWが除去されている状態、つまりパターンFPの上面を露出させる程度にまで基板Wを乾燥させる(図6(b))。このような乾燥条件(基板Wの回転速度、乾燥時間等)は、予め被洗浄対象となる基板Wと同種の基板Wを用いて実験的に求めておくことで設定される。したがって、このように設定された乾燥条件を事前に洗浄処理の内容を記述した処理レシピに規定しておけば、基板Wの乾燥状態を実際に確認することなく、上記した乾燥状態となるように基板乾燥を行うことができる。すなわち、規定された乾燥条件に基づいて基板乾燥を行うことで、基板表面Wfに付着するDIWのうちパターンFPの間隙内部に残留付着するDIW(内部残留液)のみを残しながら、それ以外のDIWを基板表面Wfからほぼ除去することが可能となる。このように、この実施形態では、スピンチャック2が本発明の「液体除去手段」として機能する。   Subsequently, the supply of DIW is stopped, and the substrate W held on the spin chuck 2 is rotated at a relatively low speed, and the substrate W is roughly dried. That is, the DIW is removed from the substrate surface Wf while the DIW that has entered the gaps in the pattern FP remains (step S2: liquid removal step). In this rough drying process, the substrate W is dried until the DIW above the pattern FP is removed, that is, the upper surface of the pattern FP is exposed (FIG. 6B). Such drying conditions (rotation speed, drying time, etc. of the substrate W) are set by experimentally obtaining in advance using the same type of substrate W as the substrate W to be cleaned. Therefore, if the drying conditions set in this way are defined in a processing recipe in which the details of the cleaning process are described in advance, the above-described dry state can be obtained without actually confirming the dry state of the substrate W. Substrate drying can be performed. That is, by drying the substrate based on the specified drying conditions, only DIW (internal residual liquid) that remains in the gaps of the pattern FP remains among the DIW that adheres to the substrate surface Wf, while other DIWs remain. Can be substantially removed from the substrate surface Wf. Thus, in this embodiment, the spin chuck 2 functions as the “liquid removing means” of the present invention.

また、このように基板Wの粗乾燥処理を実行するのは次のような理由による。すなわち、粗乾燥処理後に後述のように凍結処理(凝固体形成処理)および物理洗浄処理を実行することになるが、仮に粗乾燥処理を行うことなく凍結処理および物理洗浄処理を実行した場合には、基板表面Wfに付着するパーティクルPが液膜11で覆われた状態のまま凍結処理がなされ、パーティクルPが凍結膜中に埋もれてしまう。その結果、凍結処理後に凍結膜を凝固させた状態(凍結状態)のまま物理洗浄を行った場合には、凍結膜中のパーティクルPを基板表面Wfから除去するのは困難となる。そこで、この実施形態では、基板Wの粗乾燥処理を実行して比較的大きなパーティクルPを基板表面Wfに露出させるようにしている。   Further, the rough drying process of the substrate W is executed as described above for the following reason. That is, after the rough drying process, the freezing process (coagulated body forming process) and the physical cleaning process are performed as described later. However, if the freezing process and the physical cleaning process are performed without performing the rough drying process, The freezing process is performed while the particles P adhering to the substrate surface Wf are covered with the liquid film 11, and the particles P are buried in the frozen film. As a result, when physical cleaning is performed with the frozen film solidified (freezing state) after the freezing process, it is difficult to remove the particles P in the frozen film from the substrate surface Wf. Thus, in this embodiment, the substrate W is roughly dried to expose relatively large particles P on the substrate surface Wf.

次に、パターンFPの間隙内部にDIWを残留させた基板Wに対して凍結処理(凝固体形成処理)を実行する。すなわち、制御ユニット4は遮断部材7を離間位置に配置させるとともに、冷却ガス吐出ノズル3から冷却ガスを吐出させながら冷却ガス吐出ノズル3を待機位置Psから供給開始位置、つまり基板Wの回転中心位置Pcに移動させる。そして、回転駆動されている基板Wの表面Wfに向けて冷却ガスを吐出させながら冷却ガス吐出ノズル3を徐々に基板Wの端縁位置Peに向けて移動させていく。これにより、図3(b)に示すようにDIWが凍結した領域(凍結領域)が基板表面Wfの中央部から周縁部へと広げられる。その結果、図6(c)に示すように基板表面Wfの全面でパターンFPの間隙内部に凝固体13が形成される(ステップS3:凝固体形成工程)。このため、凝固体13によってパターンFPが構造的に補強された状態となる。つまり、パターンFPと凝固体13とが一体となった塊(固形物)と見做せる状態となる。このように、この実施形態では、冷却ガス吐出ノズル3が本発明の「凝固体形成手段」として機能する。   Next, a freezing process (solidified body forming process) is performed on the substrate W in which DIW remains in the gaps of the pattern FP. That is, the control unit 4 disposes the blocking member 7 at the separation position, and discharges the cooling gas from the cooling gas discharge nozzle 3 while the cooling gas discharge nozzle 3 is supplied from the standby position Ps, that is, the rotation center position of the substrate W. Move to Pc. Then, the cooling gas discharge nozzle 3 is gradually moved toward the edge position Pe of the substrate W while discharging the cooling gas toward the surface Wf of the substrate W being rotated. Thereby, as shown in FIG.3 (b), the area | region (frozen area | region) in which DIW was frozen is extended from the center part of the substrate surface Wf to a peripheral part. As a result, as shown in FIG. 6C, the solidified body 13 is formed inside the gap of the pattern FP over the entire surface of the substrate surface Wf (step S3: solidified body forming step). For this reason, the pattern FP is structurally reinforced by the solidified body 13. That is, the pattern FP and the solidified body 13 can be regarded as a lump (solid matter) in which the pattern FP and the solidified body 13 are integrated. Thus, in this embodiment, the cooling gas discharge nozzle 3 functions as the “solidified body forming means” of the present invention.

そして、凝固体13を形成した状態(凍結状態)を保ちながら基板表面Wfに対して物理洗浄処理を実行する(ステップS4:物理洗浄工程)。すなわち、図6(d)に示すように制御ユニット4は二流体ノズル5を回転する基板Wの上方で揺動させながら冷却洗浄液の液滴を基板表面Wfに吹き付ける。これにより、冷却洗浄液の液滴が基板表面Wfに付着するパーティクルPに衝突して液滴が有する運動エネルギーによってパーティクルPが物理的に除去(物理洗浄)される(図6(e))。ここで、冷却洗浄液は内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却(温調)されているので、パターンFPの間隙内部に形成された凝固体13を凝固させた状態(凍結状態)のまま洗浄を行うことができる。しかも、パーティクルPは粗乾燥処理によって基板表面Wfに露出した状態となっていることから液滴との衝突により効率良く基板表面Wfから除去される。このため、凝固体13によってパターンFPを構造的に補強した状態でパターンFPの間隙内部を除く基板表面領域からパーティクルPが除去される。このように、この実施形態では、二流体ノズル5が本発明の「物理洗浄手段」として機能している。   Then, a physical cleaning process is performed on the substrate surface Wf while the solidified body 13 is formed (frozen state) (step S4: physical cleaning process). That is, as shown in FIG. 6D, the control unit 4 sprays a droplet of the cooling cleaning liquid onto the substrate surface Wf while swinging the two-fluid nozzle 5 above the rotating substrate W. Thereby, the droplets of the cooling cleaning liquid collide with the particles P adhering to the substrate surface Wf, and the particles P are physically removed (physical cleaning) by the kinetic energy of the droplets (FIG. 6E). Here, since the cooling cleaning liquid is cooled (temperature controlled) to a temperature lower than the freezing point of the internal residual liquid, the solidified body 13 formed inside the gap of the pattern FP is cleaned in a solidified state (frozen state). It can be performed. Moreover, since the particles P are exposed to the substrate surface Wf by the rough drying process, they are efficiently removed from the substrate surface Wf by collision with the droplets. For this reason, the particles P are removed from the substrate surface region excluding the inside of the gap of the pattern FP while the pattern FP is structurally reinforced by the solidified body 13. Thus, in this embodiment, the two-fluid nozzle 5 functions as the “physical cleaning means” of the present invention.

ここで、二流体ノズルを用いた物理洗浄では、液滴が有する運動エネルギーを利用して液滴を基板表面Wfに付着したパーティクルに衝突させることにより基板表面Wfからパーティクルを除去している。このような物理洗浄では、ガス流量を増加させるなど洗浄条件の変更により液滴が有する運動エネルギーを高めることで基板表面Wfからのパーティクル除去率を向上させることが可能となっている。その一方で、被処理対象となる基板側で何ら対策を講じることなく、液滴が有する運動エネルギーを高めると、パターンFPがダメージを受けてしまう。そこで、この実施形態では、パターンFPの間隙内部に凝固体13を形成し、パターンFPを構造的に補強した状態で物理洗浄を実行している。これにより、液滴が有する運動エネルギーを高めるように洗浄条件を変更しても、パターンFPがダメージを受けるのを防止することができる。したがって、パターンFPへのダメージを抑制しながらパーティクル除去率を向上させることができる。   Here, in the physical cleaning using the two-fluid nozzle, the particles are removed from the substrate surface Wf by using the kinetic energy of the droplets to collide with the particles adhering to the substrate surface Wf. In such physical cleaning, it is possible to improve the particle removal rate from the substrate surface Wf by increasing the kinetic energy of the droplets by changing the cleaning conditions such as increasing the gas flow rate. On the other hand, if the kinetic energy of the droplets is increased without taking any measures on the substrate to be processed, the pattern FP is damaged. Therefore, in this embodiment, the solidified body 13 is formed inside the gap of the pattern FP, and physical cleaning is performed in a state where the pattern FP is structurally reinforced. Thereby, even if the cleaning condition is changed so as to increase the kinetic energy of the droplet, the pattern FP can be prevented from being damaged. Therefore, the particle removal rate can be improved while suppressing damage to the pattern FP.

こうして、所定時間の物理洗浄処理が完了すると、制御ユニット4は遮断部材7を近接位置に配置させるとともに、スピンチャック2とともに遮断部材7を回転させる。また、基板Wとスピンベース23および基板Wと遮断部材7との間の空間に窒素ガスを供給し、基板Wの周辺雰囲気を不活性ガス雰囲気とするとともに、ノズル77および処理液ノズル27から凝固体除去液としてDIWをそれぞれ、回転駆動されている基板Wの表裏面Wf,Wbに供給する。これにより、凝固体13が融解して基板表面Wfから除去される(ステップS5:凝固体除去工程)。また、パターンFPの間隙内部に付着する汚染物質が凝固体13とともに基板表面Wfから除去される。ここで、パターンFPの間隙内部に付着する汚染物質はパターン表面に対する付着力が低下した状態あるいはパターン表面から脱離した状態にあることから凝固体13を基板表面Wfから除去することによって基板表面Wfから汚染物質が容易に除去される。すなわち、凍結処理の実行により内部残留液(DIW)が凍結(凝固)して体積膨張することでパターン表面と汚染物質との間の付着力が弱められ、あるいは汚染物質がパターンから脱離する。このため、凝固体除去処理において、凝固体13を除去することで凝固体13とともにパターンFPの間隙内部の汚染物質を基板表面Wfから効率良く除去することができる。   Thus, when the physical cleaning process for a predetermined time is completed, the control unit 4 places the blocking member 7 in the proximity position and rotates the blocking member 7 together with the spin chuck 2. Further, nitrogen gas is supplied to the space between the substrate W and the spin base 23 and between the substrate W and the blocking member 7 so that the ambient atmosphere of the substrate W is an inert gas atmosphere and is solidified from the nozzle 77 and the processing liquid nozzle 27. DIW is supplied to the front and back surfaces Wf and Wb of the substrate W that is rotationally driven, respectively, as the body removing liquid. Thereby, the solidified body 13 is melted and removed from the substrate surface Wf (step S5: solidified body removing step). Further, contaminants adhering to the inside of the gaps of the pattern FP are removed from the substrate surface Wf together with the solidified body 13. Here, since the contaminants adhering to the inside of the gaps of the pattern FP are in a state where the adhesion to the pattern surface is reduced or detached from the pattern surface, by removing the solidified body 13 from the substrate surface Wf, the substrate surface Wf is removed. Contaminants are easily removed from That is, the internal residual liquid (DIW) freezes (solidifies) and expands in volume due to the execution of the freezing process, so that the adhesion between the pattern surface and the contaminant is weakened or the contaminant is detached from the pattern. For this reason, in the solidified body removing process, by removing the solidified body 13, the contaminant inside the gap of the pattern FP can be efficiently removed together with the solidified body 13 from the substrate surface Wf.

凝固体除去処理が完了すると、基板Wの本乾燥処理(仕上げ乾燥)が実行される(ステップS6)。すなわち、DIWの供給を停止し、基板Wおよび遮断部材7を回転させることによって基板Wを乾燥させる。なお、ここでは、パターンFPの間隙内部に付着するDIWをDIWよりも表面張力が低いIPAなどの低表面張力液に置換した上で基板Wの回転乾燥(スピンドライ)を行うことが好ましい。これにより、基板乾燥時にパターンFPが倒壊するのを効果的に防止することができる。基板Wの乾燥処理後、基板Wおよび遮断部材7の回転を停止するとともに基板Wへの窒素ガスの供給を停止する。その後、処理チャンバー1から処理済の基板Wが搬出される。   When the solidified body removing process is completed, a main drying process (finish drying) of the substrate W is executed (step S6). That is, the supply of DIW is stopped, and the substrate W is dried by rotating the substrate W and the blocking member 7. Here, it is preferable to perform spin drying of the substrate W after replacing DIW adhering to the inside of the gap of the pattern FP with a low surface tension liquid such as IPA whose surface tension is lower than that of DIW. This can effectively prevent the pattern FP from collapsing when the substrate is dried. After the drying process of the substrate W, the rotation of the substrate W and the blocking member 7 is stopped and the supply of nitrogen gas to the substrate W is stopped. Thereafter, the processed substrate W is unloaded from the processing chamber 1.

以上のように、この実施形態によれば、基板表面WfにDIWの液膜11を形成し、パターンFPの間隙内部にDIWを入り込ませた後、パターンFPの間隙内部にDIWを残留させながら基板表面WfからDIWを除去している。これにより、パターンFPの間隙内部にDIWを残して基板表面Wfに付着するパーティクルPが露出する。その後、パターンFPの間隙内部に残留させたDIW(内部残留液)を凍結させて凝固体13を形成しているので、凝固体13によってパターンFPが構造的に補強された状態となる。そして、このような状態を保ちながら二流体ノズル5を用いて物理洗浄を実行しているので、パターンFPがダメージを受けるのを防止しつつ、基板表面WfからパーティクルPを効率良く除去することができる。したがって、パターンFPへのダメージを抑制しながら基板表面Wfを良好に洗浄処理することができる。しかも、この実施形態によれば、一連の洗浄処理(液膜形成工程+粗乾燥工程+凝固体形成工程+物理洗浄工程+リンス工程+本乾燥工程)を単一の処理チャンバー内で実行することができ、洗浄処理の各工程間で基板Wを搬送することが不要となっている。このため、装置のスループットを向上させることができる。   As described above, according to this embodiment, after the DIW liquid film 11 is formed on the substrate surface Wf and DIW is introduced into the gap of the pattern FP, the DIW remains while remaining in the gap of the pattern FP. DIW is removed from the surface Wf. This exposes the particles P adhering to the substrate surface Wf leaving DIW inside the gaps of the pattern FP. Thereafter, the DIW (internal residual liquid) remaining inside the gaps of the pattern FP is frozen to form the solidified body 13, so that the pattern FP is structurally reinforced by the solidified body 13. Since physical cleaning is performed using the two-fluid nozzle 5 while maintaining such a state, it is possible to efficiently remove the particles P from the substrate surface Wf while preventing the pattern FP from being damaged. it can. Therefore, the substrate surface Wf can be cleaned well while suppressing damage to the pattern FP. Moreover, according to this embodiment, a series of cleaning processes (liquid film forming process + rough drying process + coagulated body forming process + physical cleaning process + rinsing process + main drying process) are performed in a single processing chamber. Therefore, it is not necessary to transfer the substrate W between the cleaning processes. For this reason, the throughput of the apparatus can be improved.

また、この実施形態によれば、内部残留液(DIW)よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に冷却した状態で窒素ガスと混合させて洗浄液(冷却洗浄液)の液滴を生成している。そして、冷却洗浄液の液滴を基板表面Wfに供給して物理洗浄を行っているので、冷却洗浄液自体が凍結するのを防止しながら、パターンFPの間隙内部に凝固体13を形成した状態で、つまりパターンFPを構造的に補強した状態で基板表面Wfに対して物理洗浄を施すことができる。   Further, according to this embodiment, a cleaning liquid having a freezing point lower than that of the internal residual liquid (DIW) is mixed with nitrogen gas while being cooled to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. A droplet of the cleaning liquid (cooling cleaning liquid) is generated. Since the cooling cleaning liquid droplets are supplied to the substrate surface Wf for physical cleaning, the solidified body 13 is formed in the gaps of the pattern FP while preventing the cooling cleaning liquid itself from freezing. That is, physical cleaning can be performed on the substrate surface Wf with the pattern FP structurally reinforced.

<第2実施形態>
図7はこの発明の基板処理装置の第2実施形態を示す平面レイアウト図である。この基板処理装置では、スピン処理ユニット10と凍結洗浄ユニット20とが一定距離だけ相互に分離して配置されるとともに、それらの間に基板搬送機構30が配置されている。これらの装置のうち、スピン処理ユニット10は、液膜形成処理、粗乾燥処理(液体除去処理)および凝固体除去処理を実行するユニットである。具体的には、スピン処理ユニット10は、基板表面Wfに液膜11を形成することによってパターンFPの間隙内部にDIWを入り込ませた後、パターンFPの間隙内部に入り込ませたDIWを残留させながら基板表面WfからDIWを除去する。そして、パターンFPの間隙内部に内部残留液(DIW)を付着させた状態で基板Wが基板搬送機構30により凍結洗浄ユニット20に搬送される。凍結洗浄ユニット20では、内部残留液(DIW)を凍結させて凝固体13が形成された後、凍結状態を保ちながら基板表面Wfに対して物理洗浄が施される。物理洗浄を受けた基板Wは基板搬送機構30によりスピン処理ユニット10に搬送されて、スピン処理ユニット10にて基板Wに対して凝固体除去処理が実行された後、乾燥(仕上げ乾燥)される。なお、基板搬送機構30は従来より多用されている機構を用いているため、ここでは構成および動作の説明は省略する。
Second Embodiment
FIG. 7 is a plan layout view showing a second embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention. In this substrate processing apparatus, the spin processing unit 10 and the freeze cleaning unit 20 are disposed separately from each other by a fixed distance, and the substrate transport mechanism 30 is disposed between them. Among these apparatuses, the spin processing unit 10 is a unit that executes a liquid film forming process, a rough drying process (liquid removing process), and a coagulated body removing process. Specifically, the spin processing unit 10 forms the liquid film 11 on the substrate surface Wf to allow DIW to enter the gap of the pattern FP, and then leave the DIW that has entered the gap of the pattern FP to remain. DIW is removed from the substrate surface Wf. Then, the substrate W is transported to the freeze cleaning unit 20 by the substrate transport mechanism 30 with the internal residual liquid (DIW) adhered inside the gap of the pattern FP. In the freeze cleaning unit 20, after the internal residual liquid (DIW) is frozen to form the solidified body 13, the substrate surface Wf is subjected to physical cleaning while maintaining the frozen state. The substrate W that has undergone physical cleaning is transported to the spin processing unit 10 by the substrate transport mechanism 30, and the solidified body removing process is performed on the substrate W by the spin processing unit 10, and then dried (finish drying). . Since the substrate transport mechanism 30 uses a mechanism that has been frequently used, description of the configuration and operation is omitted here.

図8は図7の基板処理装置に装備されたスピン処理ユニットの構成を示す図である。スピン処理ユニット10の構成は、冷却ガス吐出ノズル3と二流体ノズル5を備えていない点を除いて図1に示す基板処理装置の構成と同様である。したがって、冷却ガス吐出ノズル3を用いた凍結処理(凝固体形成処理)および二流体ノズル5を用いた物理洗浄処理を除くその他の基板処理、つまり液膜形成処理、粗乾燥処理(液体除去処理)、凝固体除去処理および本乾燥処理については、スピン処理ユニット10内で第1実施形態と同様にして実行することが可能である。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a spin processing unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. The configuration of the spin processing unit 10 is the same as the configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1 except that the cooling gas discharge nozzle 3 and the two-fluid nozzle 5 are not provided. Therefore, other substrate processes other than the freezing process (solidified body forming process) using the cooling gas discharge nozzle 3 and the physical cleaning process using the two-fluid nozzle 5, that is, the liquid film forming process, the rough drying process (liquid removing process). The solidified body removing process and the main drying process can be executed in the spin processing unit 10 in the same manner as in the first embodiment.

図9は図7の基板処理装置に装備された凍結洗浄ユニットの構成を示す図である。凍結洗浄ユニット20は、基板Wに近接しながら対向配置される冷却プレート42(本発明の「基板冷却部」に相当)を有している。冷却プレート42は、ほぼ水平で基板Wの平面大きさよりも大きな基板冷却面42aを有し、この基板冷却面42aには、球状のプロキシミティボール43(支持手段)が複数個突設されている。冷却プレート42の内部には、冷媒経路44が基板冷却面42aに沿ってほぼ平行に形成されており、この冷媒経路44の両端が冷媒供給部45に接続されている。冷媒供給部45は、冷媒を冷却させる冷却機構と、冷媒を冷媒経路44に圧送して冷媒経路44内を循環させるポンプ等の圧送機構とを備える。このため、冷媒供給部45から冷媒が供給され、冷媒経路44を出た冷媒は再び冷媒供給部45に帰還されるようになっている。なお、冷媒としては、二流体ノズル5から供給される洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液(DIW)の凝固点より低い温度に基板冷却面42aを冷却(温調)するものであればよい。なお、冷却プレート42は冷熱の伝導性を考慮してアルミニウム等の金属または清浄度を考慮して石英で形成される。   FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a freeze cleaning unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. The freeze cleaning unit 20 includes a cooling plate 42 (corresponding to the “substrate cooling unit” of the present invention) that is disposed to face and oppose the substrate W. The cooling plate 42 has a substrate cooling surface 42a that is substantially horizontal and larger than the plane size of the substrate W, and a plurality of spherical proximity balls 43 (supporting means) project from the substrate cooling surface 42a. . Inside the cooling plate 42, a refrigerant path 44 is formed substantially parallel along the substrate cooling surface 42 a, and both ends of the refrigerant path 44 are connected to the refrigerant supply unit 45. The refrigerant supply unit 45 includes a cooling mechanism that cools the refrigerant, and a pumping mechanism such as a pump that pumps the refrigerant to the refrigerant path 44 and circulates the refrigerant path 44. Therefore, the refrigerant is supplied from the refrigerant supply unit 45, and the refrigerant that has exited the refrigerant path 44 is returned to the refrigerant supply unit 45 again. Note that any coolant may be used as long as the substrate cooling surface 42a is cooled (temperature controlled) to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid supplied from the two-fluid nozzle 5 and lower than the freezing point of the internal residual liquid (DIW). . The cooling plate 42 is formed of a metal such as aluminum in consideration of cold heat conductivity or quartz in consideration of cleanliness.

冷却プレート42には、上下方向に貫通するように複数本のリフトピン46が配置されており、このリフトピン46と、このリフトピン46を昇降するエアシリンダなどを含むピン昇降機構47とによって、基板Wを基板冷却面42aに対して近接/離隔させる近接/離隔機構が構成されている。リフトピン46は、その上端に基板Wを支持することができ、ピン昇降機構47による昇降によって、基板Wを基板搬送機構30との間での基板受け渡しのための基板受け渡し高さ(二点鎖線の位置)に支持できる他、冷却プレート42の基板冷却面42aよりも下方(正確にはプロキシミティボール43よりも下方)にその上端を埋没させることにより、基板Wを基板冷却面42a上(正確にはプロキシミティボール43上)に載置することができる(実線の位置)。   A plurality of lift pins 46 are disposed in the cooling plate 42 so as to penetrate in the vertical direction, and the substrate W is moved by the lift pins 46 and a pin lifting mechanism 47 including an air cylinder for lifting and lowering the lift pins 46. A proximity / separation mechanism is configured to approach / separate the substrate cooling surface 42a. The lift pin 46 can support the substrate W at the upper end thereof, and the substrate transfer height for transferring the substrate W between the substrate transfer mechanism 30 and the substrate W by the lift of the pin lift mechanism 47 (indicated by a two-dot chain line). The upper end of the cooling plate 42 is buried below the substrate cooling surface 42a of the cooling plate 42 (precisely below the proximity ball 43), so that the substrate W is placed on the substrate cooling surface 42a (accurately). Can be placed on the proximity ball 43 (solid line position).

また、冷却プレート42の上方には二流体ノズル5が配置されている。二流体ノズル5から内部残留液(DIW)よりも凝固点が低い洗浄液を吐出している点では第1実施形態と同様であるが、この実施形態では洗浄液を内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却(温調)することは不要である。すなわち、物理洗浄処理の実行中に後述するように冷却プレート42からの冷熱により凝固体13を形成した状態(凍結状態)を保つことが可能となっており、冷却した洗浄液を用いる必要がない。   A two-fluid nozzle 5 is disposed above the cooling plate 42. Although it is the same as that of the first embodiment in that the cleaning fluid having a freezing point lower than that of the internal residual liquid (DIW) is discharged from the two-fluid nozzle 5, in this embodiment, the cleaning liquid is set to a temperature lower than the freezing point of the internal residual liquid. It is not necessary to cool (temperature control). That is, during the execution of the physical cleaning process, it is possible to maintain the state (the frozen state) in which the solidified body 13 is formed by the cooling heat from the cooling plate 42 as described later, and it is not necessary to use a cooled cleaning liquid.

次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図6ないし図9を参照しつつ説明する。未処理の基板Wがスピン処理ユニット10に搬入されると、基板WはパターンFPが形成された表面Wfを上方に向けてスピンチャック2に保持される。その後、第1実施形態と同様に、基板表面Wfに対して液膜形成処理(ステップS1)と粗乾燥処理(ステップS2)とが実行される。これにより、パターンFPの間隙内部にDIW(内部残留液)を残しながら基板表面WfからDIWが除去される(液体除去工程)。   Next, the operation of the substrate processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. When the unprocessed substrate W is carried into the spin processing unit 10, the substrate W is held by the spin chuck 2 with the surface Wf on which the pattern FP is formed facing upward. Thereafter, similar to the first embodiment, the liquid film forming process (step S1) and the rough drying process (step S2) are performed on the substrate surface Wf. Thus, DIW is removed from the substrate surface Wf while leaving DIW (internal residual liquid) inside the gaps of the pattern FP (liquid removal step).

続いて、基板搬送機構30により基板Wがスピン処理ユニット10から凍結洗浄ユニット20に搬送される。具体的には、基板搬送機構30によってパターンFPの間隙内部にDIWを残留させた基板Wがスピン処理ユニット10から搬出された後、凍結洗浄ユニット20に搬入され、リフトピン46上に載置される。なお、凍結洗浄ユニット20への基板Wの搬入に先立ってリフトピン46を基板受け渡し高さまで上昇させておく。   Subsequently, the substrate W is transported from the spin processing unit 10 to the freeze cleaning unit 20 by the substrate transport mechanism 30. Specifically, the substrate W having DIW remaining in the gaps of the pattern FP is unloaded from the spin processing unit 10 by the substrate transport mechanism 30, and then loaded into the freeze cleaning unit 20 and placed on the lift pins 46. . Prior to loading the substrate W into the freeze cleaning unit 20, the lift pins 46 are raised to the substrate delivery height.

基板Wがリフトピン46上に載置されると、制御ユニット4はピン昇降機構47を制御してリフトピン46を下降させる。そして、基板Wを冷却プレート42の基板冷却面42aに近接させていき、プロキシミティボール43上に載置する。これにより、基板裏面Wbがプロキシミティボール43に当接して支持されるとともに、基板裏面Wbは基板冷却面42aとの間に微小な間隙を設けた状態で基板冷却面42aと対向しながら冷却プレート42に近接配置される。したがって、基板Wがプロキシミティボール43によって支持されて基板冷却面42aに近接している状態では、基板冷却面42aからの冷熱の伝導によって基板Wは裏面側から冷却される。その結果、内部残留液が凍結してパターンFPの間隙内部に凝固体13が形成される(ステップS3;凝固体形成工程)。これにより、凝固体13によってパターンFPが構造的に補強された状態となる。このように、この実施形態では、冷却プレート42が本発明の「凝固体形成手段」として機能する。   When the substrate W is placed on the lift pins 46, the control unit 4 controls the pin lifting mechanism 47 to lower the lift pins 46. Then, the substrate W is brought close to the substrate cooling surface 42 a of the cooling plate 42 and placed on the proximity ball 43. As a result, the substrate back surface Wb is in contact with and supported by the proximity ball 43, and the substrate back surface Wb is opposed to the substrate cooling surface 42a with a small gap between the substrate cooling surface 42a and the cooling plate. 42. Therefore, in a state where the substrate W is supported by the proximity balls 43 and is close to the substrate cooling surface 42a, the substrate W is cooled from the back side by conduction of cold heat from the substrate cooling surface 42a. As a result, the internal residual liquid is frozen and the solidified body 13 is formed inside the gap of the pattern FP (step S3; solidified body forming step). Thereby, the pattern FP is structurally reinforced by the solidified body 13. Thus, in this embodiment, the cooling plate 42 functions as the “solidified body forming means” of the present invention.

そして、基板冷却面42aからの冷熱により基板Wを冷却した状態で、二流体ノズル5を基板Wの上方で揺動させながら洗浄液の液滴を基板表面Wfに吹き付ける。ここで、洗浄液の凝固点は内部残留液(DIW)の凝固点より低く、基板冷却面42aが洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に冷却されていることから、洗浄液自体が凍結するのを防止しながら、パターンFPの間隙内部に凝固体13を形成した状態(凍結状態)で、洗浄液の液滴による物理洗浄が実行される(ステップS4;物理洗浄工程)。これにより、パターンFPがダメージを受けるのを防止しつつ、パターンFPの間隙内部を除く基板表面領域からパーティクルPが除去される。   Then, in a state where the substrate W is cooled by the cold heat from the substrate cooling surface 42a, droplets of the cleaning liquid are sprayed on the substrate surface Wf while the two-fluid nozzle 5 is swung over the substrate W. Here, the freezing point of the cleaning liquid is lower than the freezing point of the internal residual liquid (DIW), and the substrate cooling surface 42a is cooled to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. While preventing freezing, physical cleaning with droplets of the cleaning liquid is executed in a state where the solidified body 13 is formed inside the gap of the pattern FP (freezing state) (step S4; physical cleaning step). Thereby, the particles P are removed from the substrate surface area excluding the inside of the gap of the pattern FP while preventing the pattern FP from being damaged.

こうして、所定時間の物理洗浄処理が完了すると、制御ユニット4は、ピン昇降機構47を制御してリフトピン46を上昇させ、基板受け渡し高さまで導く。そして、リフトピン46が基板受け渡し高さに導かれると、基板Wが基板搬送機構30に受け渡される。その後、基板搬送機構30により基板Wが凍結洗浄ユニット20から搬出され、スピン処理ユニット10に搬送される。   When the physical cleaning process for a predetermined time is thus completed, the control unit 4 controls the pin lifting mechanism 47 to raise the lift pin 46 and guide it to the substrate transfer height. When the lift pins 46 are guided to the substrate delivery height, the substrate W is delivered to the substrate transport mechanism 30. Thereafter, the substrate transport mechanism 30 unloads the substrate W from the freeze cleaning unit 20 and transports it to the spin processing unit 10.

スピン処理ユニット10に基板Wが搬入されると、スピンチャック2に保持される。そして、スピンチャック2に保持された基板Wに対して凝固体除去処理が実行される(ステップS5)。これにより、凝固体13が融解して基板表面Wfから除去されるとともに、パターンFPの間隙内部に付着する汚染物質が基板表面Wfから除去される(凝固体除去工程)。その後、基板Wの本乾燥処理(仕上げ乾燥)が実行される(ステップS6)。   When the substrate W is loaded into the spin processing unit 10, it is held by the spin chuck 2. Then, a solidified body removing process is performed on the substrate W held on the spin chuck 2 (step S5). Thereby, the solidified body 13 is melted and removed from the substrate surface Wf, and contaminants adhering to the inside of the gap of the pattern FP are removed from the substrate surface Wf (solidified body removing step). Thereafter, a main drying process (finish drying) of the substrate W is executed (step S6).

以上のように、この実施形態によれば、第1実施形態と同様にしてパターンFPの間隙内部に残留させたDIW(内部残留液)を凍結させて凝固体13を形成し、パターンFPを構造的に補強している。そして、このようにパターンFPを補強した状態で二流体ノズル5を用いて物理洗浄を実行している。したがって、パターンFPへのダメージを抑制しながら基板表面Wfを良好に洗浄処理することができる。   As described above, according to this embodiment, DIW (internal residual liquid) remaining in the gaps of the pattern FP is frozen to form the solidified body 13 in the same manner as in the first embodiment, and the pattern FP is structured. Is reinforced. Then, physical cleaning is performed using the two-fluid nozzle 5 in a state where the pattern FP is reinforced in this way. Therefore, the substrate surface Wf can be cleaned well while suppressing damage to the pattern FP.

また、この実施形態によれば、内部残留液よりも凝固点が低い洗浄液の液滴を基板表面Wfに供給するとともに、洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に冷却された基板冷却面42aを有する冷却プレート42を基板裏面Wbに対向させながら物理洗浄を行っている。このため、洗浄液自体が凍結するのを防止しながら、パターンFPの間隙内部に凝固体13を形成した状態で、つまりパターンFPを構造的に補強した状態で基板表面Wfに対して物理洗浄を施すことができる。しかも、第1実施形態では、冷却ガス吐出ノズル3を用いて凝固体形成処理を実行する一方、洗浄液を冷却した状態で二流体ノズル5から吐出させて物理洗浄中における凝固体13の凍結状態を維持する必要があるのに対し、この実施形態では冷却プレート42を基板Wに近接して配置することのみで凝固体形成処理の実行と物理洗浄中における凝固体13の凍結状態を維持することができる。   Further, according to this embodiment, the droplets of the cleaning liquid having a lower freezing point than the internal residual liquid are supplied to the substrate surface Wf and cooled to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. Physical cleaning is performed while the cooling plate 42 having the substrate cooling surface 42a is opposed to the substrate back surface Wb. Therefore, physical cleaning is performed on the substrate surface Wf in a state where the solidified body 13 is formed inside the gap of the pattern FP, that is, in a state where the pattern FP is structurally reinforced, while preventing the cleaning liquid itself from freezing. be able to. In addition, in the first embodiment, the solidified body forming process is executed using the cooling gas discharge nozzle 3, while the frozen state of the solidified body 13 during physical cleaning is discharged from the two-fluid nozzle 5 while the cleaning liquid is cooled. In contrast to this, in this embodiment, the solidified body 13 can be maintained in a frozen state during execution of the solidified body forming process and physical cleaning only by arranging the cooling plate 42 close to the substrate W. it can.

<第3実施形態>
図10はこの発明の基板処理装置の第3実施形態を示す平面レイアウト図である。この基板処理装置では、複数枚の基板Wに対して一括して洗浄処理(液膜形成工程+粗乾燥工程+凝固体形成工程+物理洗浄工程+リンス工程+本乾燥工程)を施すことが可能となっている。この基板処理装置では、基板搬送機構600が互いに分離して配置された処理ユニット、つまりスピン処理ユニット100(本発明の「液体除去手段」に相当)、凍結処理ユニット200(本発明の「凝固体形成手段」に相当)、物理洗浄処理ユニット300(本発明の「物理洗浄手段」に相当)、リンス処理ユニット400および乾燥処理ユニット500に順次搬送して一連の洗浄処理を施す。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a plan layout view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention. In this substrate processing apparatus, a plurality of substrates W can be subjected to a cleaning process (liquid film forming process + rough drying process + solidified body forming process + physical cleaning process + rinsing process + main drying process). It has become. In this substrate processing apparatus, a processing unit in which substrate transport mechanisms 600 are arranged separately from each other, that is, a spin processing unit 100 (corresponding to “liquid removing means” of the present invention), a freezing processing unit 200 (“solidified body of the present invention”). Forming means), physical cleaning processing unit 300 (corresponding to “physical cleaning means” of the present invention), rinsing processing unit 400 and drying processing unit 500 to be sequentially transferred to perform a series of cleaning processes.

最初に、スピン処理ユニット100について説明する。図11は図10の基板処理装置に装備されるスピン処理ユニットの構成を示す図である。このスピン処理ユニット100は、処理チャンバー101を備えており該処理チャンバー101の内部で、複数基板Wに対して一括して液膜形成処理および粗乾燥処理を施すことが可能となっている。処理チャンバー101内には複数の基板Wが互いに離間し、しかも互いに積層された状態で基板保持部110により保持されている。基板保持部110は、鉛直方向に延設された、複数基板Wの各々を略水平姿勢で保持するための複数本、例えば3本の基板保持柱111と、3本の基板保持柱111の上下端をそれぞれ連結して固定するリング状の支持板112とを有している。支持板112は回転支軸102により鉛直軸回りに回転自在に支持されている。回転支軸102はスピンモータ103の回転軸に連結されており、スピンモータ103の駆動により基板保持部110に保持された基板Wが鉛直軸回りに回転する。   First, the spin processing unit 100 will be described. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a spin processing unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. The spin processing unit 100 includes a processing chamber 101, and within the processing chamber 101, a liquid film forming process and a rough drying process can be performed on a plurality of substrates W at once. A plurality of substrates W are held in the processing chamber 101 by the substrate holder 110 while being separated from each other and stacked on each other. The substrate holding unit 110 extends in the vertical direction to hold each of the plurality of substrates W in a substantially horizontal posture, for example, three substrate holding columns 111 and the top and bottom of the three substrate holding columns 111. And a ring-shaped support plate 112 for connecting and fixing the ends. The support plate 112 is supported by the rotation support shaft 102 so as to be rotatable about the vertical axis. The rotation support shaft 102 is connected to the rotation shaft of the spin motor 103, and the substrate W held by the substrate holder 110 is rotated about the vertical axis by driving the spin motor 103.

また、基板保持部110により保持された複数の基板Wの各々に対応してDIW供給ノズル104が設けられている。各DIW供給ノズル104は基板Wの積層方向に沿って延びる供給管105の側面に接続されており、DIW供給ユニット(図示せず)から供給されるDIWが供給管105を介してDIW供給ノズル104に導かれ、DIW供給ノズル104から対応する基板Wの表面Wfに向けて吐出される。また、処理チャンバー101の底部には、排液ポート106が設けられており、基板Wから排出された液体成分を排液ポート106から系外にドレンすることが可能となっている。   A DIW supply nozzle 104 is provided corresponding to each of the plurality of substrates W held by the substrate holding unit 110. Each DIW supply nozzle 104 is connected to a side surface of a supply pipe 105 extending in the stacking direction of the substrates W, and DIW supplied from a DIW supply unit (not shown) is passed through the supply pipe 105 to the DIW supply nozzle 104. And discharged from the DIW supply nozzle 104 toward the front surface Wf of the corresponding substrate W. Further, a drain port 106 is provided at the bottom of the processing chamber 101, and the liquid component discharged from the substrate W can be drained out of the system from the drain port 106.

次に、凍結処理ユニット200について説明する。図12は図10の基板処理装置に装備された凍結処理ユニットの構成を示す図である。凍結処理ユニット200は、内部に複数の基板Wを収容可能な処理空間SPが形成された処理槽201を備えている。また、凍結処理ユニット200には、リフタ202が処理槽201の内部位置(図12に示した位置)と処理槽201の上方位置との間で昇降自在に設けられ、リフタ駆動機構202aによって昇降駆動される。これにより、リフタ202が有する基板保持ガイド203によって複数の基板Wを保持した状態で、処理槽201の上方位置と処理空間SPに収容された位置とに複数基板Wを配置可能となっている。   Next, the freezing processing unit 200 will be described. FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a freezing processing unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. The freezing processing unit 200 includes a processing tank 201 in which a processing space SP that can accommodate a plurality of substrates W is formed. In the freezing unit 200, a lifter 202 is provided so as to be movable up and down between an internal position of the processing tank 201 (position shown in FIG. 12) and an upper position of the processing tank 201, and is lifted and lowered by a lifter driving mechanism 202a. Is done. Accordingly, the plurality of substrates W can be arranged at the upper position of the processing bath 201 and the position accommodated in the processing space SP while the plurality of substrates W are held by the substrate holding guide 203 included in the lifter 202.

処理槽201の内壁面211は処理空間SPを冷却する冷却面となっており、処理空間SPを包囲するように内壁面211に沿って冷媒経路204が形成されている。この冷媒経路204の両端は冷媒供給部205に接続されている。冷媒供給部205は、冷媒を冷却させる冷却機構と、冷媒を冷媒経路204に圧送して冷媒経路204内を循環させるポンプ等の圧送機構とを備える。このため、冷媒供給部205から冷媒が供給され、冷媒経路204を出た冷媒は再び冷媒供給部205に帰還されるようになっている。冷媒としては、内壁面211を介して処理空間SPの温度を内部残留液(DIW)の凝固点より低い温度に冷却するものであればよい。   An inner wall surface 211 of the processing tank 201 serves as a cooling surface for cooling the processing space SP, and a refrigerant path 204 is formed along the inner wall surface 211 so as to surround the processing space SP. Both ends of the refrigerant path 204 are connected to the refrigerant supply unit 205. The refrigerant supply unit 205 includes a cooling mechanism that cools the refrigerant, and a pumping mechanism such as a pump that pumps the refrigerant to the refrigerant path 204 and circulates the refrigerant path 204. Therefore, the refrigerant is supplied from the refrigerant supply unit 205, and the refrigerant that has exited the refrigerant path 204 is returned to the refrigerant supply unit 205 again. Any refrigerant that cools the temperature of the processing space SP to a temperature lower than the freezing point of the internal residual liquid (DIW) via the inner wall surface 211 may be used.

処理槽201の上部は基板搬出入口となっており、シャッタ206をシャッタ駆動機構207により駆動することで開閉可能とされている。処理槽201の上部を開放した状態において、その開放部分からリフタ駆動機構202aにより複数の基板Wの搬出入を行う一方、処理槽201の上部を閉鎖した状態で、処理槽201内部の処理空間SPを密閉空間にすることができる。また、密閉状態における処理空間SPの冷却効率を高めるために処理槽201の外壁およびシャッタ206は断熱材208により覆われている。   The upper part of the processing tank 201 is a substrate carry-in / out entrance, and can be opened and closed by driving a shutter 206 by a shutter drive mechanism 207. In a state where the upper part of the processing tank 201 is opened, a plurality of substrates W are carried in and out by the lifter driving mechanism 202a from the opened part, while the processing space SP inside the processing tank 201 is closed while the upper part of the processing tank 201 is closed. Can be a sealed space. Further, the outer wall of the processing tank 201 and the shutter 206 are covered with a heat insulating material 208 in order to increase the cooling efficiency of the processing space SP in a sealed state.

次に、物理洗浄処理ユニット300について説明する。図13は図10の基板処理装置に装備された物理洗浄処理ユニットの構成を示す図である。この物理洗浄処理ユニット300は、複数枚の基板Wに洗浄液を介して超音波振動を付与することによって複数基板Wに対して物理洗浄を施す。物理洗浄処理ユニット300は洗浄液を貯留した処理槽301を備え、処理槽301の内部には複数の基板Wを起立姿勢で収容するリフタ302が配置されている。このリフタ302は処理槽301の内部位置(図13に示した位置)と処理槽301の上方位置との間で昇降自在とされ、リフタ駆動機構302aによって昇降駆動される。また、リフタ302は複数の基板Wを保持するための3本の基板保持ガイド303を備えている。   Next, the physical cleaning processing unit 300 will be described. FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a physical cleaning unit provided in the substrate processing apparatus of FIG. The physical cleaning processing unit 300 performs physical cleaning on the plurality of substrates W by applying ultrasonic vibration to the plurality of substrates W via the cleaning liquid. The physical cleaning processing unit 300 includes a processing tank 301 that stores a cleaning liquid, and a lifter 302 that houses a plurality of substrates W in an upright posture is disposed inside the processing tank 301. The lifter 302 can be raised and lowered between an internal position of the processing tank 301 (position shown in FIG. 13) and an upper position of the processing tank 301, and is lifted and lowered by a lifter driving mechanism 302a. The lifter 302 includes three substrate holding guides 303 for holding a plurality of substrates W.

処理槽301の内底部付近には、管状をなす2本の洗浄液供給ノズル304が、それぞれ略水平方向に配設されている。これら洗浄液供給ノズル304には、洗浄液を吐出する複数個の吐出孔305がそれぞれ形成されている。また、各洗浄液供給ノズル304は洗浄液供給管306を介して洗浄液供給部307に連通されており、洗浄液供給部307から洗浄液が圧送されると、各洗浄液供給ノズル304から洗浄液が処理槽301に供給される。各洗浄液供給ノズル304からそれぞれ吐出された洗浄液は、左右両側から噴出した洗浄液が槽中央部で上昇流を形成しつつ、槽上部の開口部からオーバーフローするようになっている。そして、このオーバーフローされる洗浄液によって洗浄液中に拡散する汚染物質を洗浄液とともにオーバーフロー槽309で受け、槽外に排出させるようになっている。   In the vicinity of the inner bottom portion of the processing tank 301, two tubular cleaning liquid supply nozzles 304 are respectively arranged in a substantially horizontal direction. A plurality of discharge holes 305 for discharging the cleaning liquid are formed in these cleaning liquid supply nozzles 304, respectively. The cleaning liquid supply nozzles 304 communicate with the cleaning liquid supply unit 307 via the cleaning liquid supply pipe 306. When the cleaning liquid is pumped from the cleaning liquid supply unit 307, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply nozzles 304 to the processing tank 301. Is done. The cleaning liquid discharged from each cleaning liquid supply nozzle 304 overflows from the opening at the top of the tank while the cleaning liquid ejected from the left and right sides forms an upward flow at the center of the tank. A contaminant that diffuses into the cleaning liquid by the overflowed cleaning liquid is received in the overflow tank 309 together with the cleaning liquid, and is discharged outside the tank.

洗浄液供給部307は、内部残留液(DIW)よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却(温調)した状態で洗浄液供給ノズル304に圧送する。これにより、処理槽301内が冷却された洗浄液(冷却洗浄液)で満たされる。なお、洗浄液供給部307から冷却洗浄液を供給することに代えて洗浄液供給部307から処理槽301に供給された洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却するように構成してもよい。   The cleaning liquid supply unit 307 cools (temperature-controls) the cleaning liquid having a lower freezing point than the internal residual liquid (DIW) to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. To pump. Thereby, the inside of the processing tank 301 is filled with the cooled cleaning liquid (cooled cleaning liquid). Instead of supplying the cooling cleaning liquid from the cleaning liquid supply unit 307, the cleaning liquid supplied from the cleaning liquid supply unit 307 to the treatment tank 301 is cooled to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. You may comprise.

また、処理槽301の底部および周側部の一部を取り囲むように外槽311が配設されている。外槽311には超音波振動を伝播するための伝播液が貯留されている。外槽311の下部には超音波振動子312が設置されている。超音波振動子312は高周波発信器(図示せず)によって駆動され、超音波振動子312が発生した超音波振動は、外槽311内に貯留された伝播液および処理槽301の底壁面から処理槽301内の洗浄液に伝わる。これにより、洗浄液を介して洗浄液中に浸漬された基板Wに超音波振動が付与される。   Further, an outer tank 311 is disposed so as to surround a part of the bottom portion and the peripheral side portion of the processing tank 301. A propagation liquid for propagating ultrasonic vibrations is stored in the outer tank 311. An ultrasonic transducer 312 is installed below the outer tank 311. The ultrasonic vibrator 312 is driven by a high frequency transmitter (not shown), and the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 312 is processed from the propagation liquid stored in the outer tank 311 and the bottom wall surface of the processing tank 301. It is transmitted to the cleaning liquid in the tank 301. Thereby, ultrasonic vibration is applied to the substrate W immersed in the cleaning liquid via the cleaning liquid.

次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図10ないし図13を参照しつつ説明する。未処理の基板Wがスピン処理ユニット100に搬入されると、基板保持部110により保持される。そして、スピンモータ103の駆動により基板Wを回転させながら複数基板Wの各々の表面WfにDIW供給ノズル104からDIWが供給されると、各基板Wの表面Wfに液膜が形成される(ステップS1)。このとき、DIWの流動によりパターンの間隙内部にDIWが入り込む。その後、基板Wの回転を継続させつつDIWの供給が停止されることによって基板Wの粗乾燥処理が行われる。これにより、パターンの間隙内部にDIW(内部残留液)を残しながら基板表面WfからDIWが除去される(ステップS2;液体除去工程)。   Next, the operation of the substrate processing apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. When the unprocessed substrate W is carried into the spin processing unit 100, it is held by the substrate holding unit 110. Then, when DIW is supplied from the DIW supply nozzle 104 to each surface Wf of the plurality of substrates W while rotating the substrate W by driving the spin motor 103, a liquid film is formed on the surface Wf of each substrate W (step). S1). At this time, DIW enters the pattern gap due to the flow of DIW. After that, the substrate W is roughly dried by stopping the supply of DIW while continuing the rotation of the substrate W. Thus, DIW is removed from the substrate surface Wf while leaving DIW (internal residual liquid) in the gaps of the pattern (step S2; liquid removal step).

続いて、基板搬送機構600により基板Wがスピン処理ユニット100から凍結処理ユニット200に搬送される。凍結処理ユニット200では、処理槽201の上方位置に待機していたリフタ202が基板搬送機構600から基板Wを受け取る。そして、リフタ駆動機構22aの作動によりリフタ202を下降させて基板Wを処理槽201内の処理空間SPに収容した位置に配置させる。なお、このとき、シャッタ206を開状態とし、処理槽201の上部を開放した状態としておく。   Subsequently, the substrate W is transported from the spin processing unit 100 to the freezing processing unit 200 by the substrate transport mechanism 600. In the freezing processing unit 200, the lifter 202 waiting at the upper position of the processing bath 201 receives the substrate W from the substrate transport mechanism 600. Then, the lifter 202 is lowered by the operation of the lifter driving mechanism 22 a to place the substrate W at a position accommodated in the processing space SP in the processing tank 201. At this time, the shutter 206 is opened and the upper portion of the processing tank 201 is opened.

処理槽201内に基板Wが収容されると、シャッタ206が閉じられる。ここで、処理槽201内の処理空間SPは空間全体の温度が内部残留液(DIW)の凝固点よりも低い温度に冷却されていることから、各基板Wにおいて内部残留液が凍結してパターンの間隙内部に凝固体が形成される(ステップS3;凝固体形成工程)。これにより、凝固体によってパターンが構造的に補強された状態となる。凝固体形成処理が完了すると、シャッタ206を開き、リフタ202を処理槽201の上方位置まで上昇させ、基板Wを基板搬送機構600に受け渡す。なお、次の基板Wがスピン処理ユニット100から搬送されてくるまでシャッタ206が閉じられる。   When the substrate W is accommodated in the processing bath 201, the shutter 206 is closed. Here, since the temperature of the processing space SP in the processing tank 201 is cooled to a temperature lower than the freezing point of the internal residual liquid (DIW), the internal residual liquid freezes in each substrate W and the pattern is changed. A solidified body is formed inside the gap (step S3; solidified body forming step). Thereby, the pattern is structurally reinforced by the solidified body. When the solidified body forming process is completed, the shutter 206 is opened, the lifter 202 is raised to a position above the processing tank 201, and the substrate W is transferred to the substrate transport mechanism 600. The shutter 206 is closed until the next substrate W is transported from the spin processing unit 100.

続いて、基板搬送機構600は、凍結処理ユニット200から物理洗浄処理ユニット300に基板Wを搬送する。物理洗浄処理ユニット300では、処理槽301の上方位置に待機していたリフタ302が基板搬送機構600から基板Wを受け取り、リフタ駆動機構302aの作動によりリフタ302を下降させる。これにより、複数基板Wが処理槽301に貯留された冷却洗浄液に一括して浸漬され、該複数基板Wの各々に対して冷却洗浄液を介して超音波振動が付与される(ステップS4;物理洗浄工程)。これにより、基板Wに付着するパーティクルは超音波振動子312からの超音波振動の衝撃を受けて基板Wから脱離する。処理槽301内では処理槽301の上方へ向かう洗浄液の流れ(上昇流)が形成されていることから、基板Wから脱離したパーティクルは処理槽31からオーバーフローされる洗浄液とともに槽外に排出される。また、冷却洗浄液は内部残留液の凝固点よりも低い温度に冷却(温調)されているので、パターンの間隙内部に形成された凝固体を凍結状態のまま物理洗浄を行うことができる。しかも、パーティクルは粗乾燥処理によって基板表面Wfに露出した状態となっていることから超音波振動により効率良く基板面Wfから除去される。   Subsequently, the substrate transport mechanism 600 transports the substrate W from the freezing processing unit 200 to the physical cleaning processing unit 300. In the physical cleaning processing unit 300, the lifter 302 that has been waiting in the upper position of the processing tank 301 receives the substrate W from the substrate transport mechanism 600, and lowers the lifter 302 by the operation of the lifter driving mechanism 302a. As a result, the plurality of substrates W are collectively immersed in the cooling cleaning liquid stored in the processing tank 301, and ultrasonic vibration is applied to each of the plurality of substrates W through the cooling cleaning liquid (step S4; physical cleaning). Process). Thereby, particles adhering to the substrate W are detached from the substrate W in response to the impact of ultrasonic vibration from the ultrasonic transducer 312. Since a cleaning liquid flow (upward flow) is formed in the processing tank 301 toward the upper side of the processing tank 301, the particles detached from the substrate W are discharged out of the tank together with the cleaning liquid overflowing from the processing tank 31. . In addition, since the cooling cleaning liquid is cooled (temperature-controlled) to a temperature lower than the freezing point of the internal residual liquid, the solidified body formed inside the pattern gap can be physically cleaned while being frozen. Moreover, since the particles are exposed to the substrate surface Wf by the rough drying process, they are efficiently removed from the substrate surface Wf by ultrasonic vibration.

ここで、超音波を用いた物理洗浄(超音波洗浄)では、超音波振動によって基板Wに付着するパーティクルを振動させて脱離させたり、洗浄液中に発生したキャビテーションや気泡を基板Wに作用させることにより基板Wからパーティクルを除去している。このような物理洗浄では、超音波振動子の発振出力を上げるなど洗浄条件の変更により基板Wに到達する振動エネルギー(超音波振動エネルギー)を高めることで基板表面Wfからのパーティクル除去率を向上させることが可能となっている。その一方で、被処理対象となる基板側で何ら対策を講じることなく、超音波振動エネルギーを高めると、パターンがダメージを受けてしまう。そこで、この実施形態では、パターンの間隙内部に凝固体を形成し、パターンを構造的に補強した状態で物理洗浄を実行している。これにより、超音波振動エネルギーを高めるように洗浄条件を変更しても、パターンがダメージを受けるのを防止することができる。したがって、パターンへのダメージを抑制しながらパーティクル除去率を向上させることができる。   Here, in physical cleaning using ultrasonic waves (ultrasonic cleaning), particles adhering to the substrate W are vibrated and desorbed by ultrasonic vibration, or cavitation and bubbles generated in the cleaning liquid are allowed to act on the substrate W. Thus, particles are removed from the substrate W. In such physical cleaning, the particle removal rate from the substrate surface Wf is improved by increasing the vibration energy (ultrasonic vibration energy) reaching the substrate W by changing the cleaning conditions such as increasing the oscillation output of the ultrasonic vibrator. It is possible. On the other hand, if ultrasonic vibration energy is increased without taking any measures on the substrate side to be processed, the pattern is damaged. Therefore, in this embodiment, a solidified body is formed inside the pattern gap, and the physical cleaning is performed in a state where the pattern is structurally reinforced. Thereby, even if the cleaning conditions are changed so as to increase the ultrasonic vibration energy, the pattern can be prevented from being damaged. Therefore, the particle removal rate can be improved while suppressing damage to the pattern.

こうして、所定時間の物理洗浄処理が完了すると、リフタ302を上昇させて処理槽301の上方位置で基板搬送機構600に基板Wを受け渡す。そして、基板搬送機構600は基板Wをリンス処理ユニット400に搬送する。リンス処理ユニット400は、リンス液としてDIWを貯留したリンス槽(図示せず)を備え、リンス槽内のリンス液に基板Wが浸漬されることで凝固体が融解して基板表面Wfから除去されるとともに、パターンの間隙内部に付着する汚染物質が基板表面Wfから除去される(ステップS5;凝固体除去工程)。その後、リンス処理ユニット400から乾燥処理ユニット500に基板Wが搬送され、乾燥処理ユニット500内で基板Wの本乾燥処理(仕上げ乾燥)が実行される(ステップS6)。なお、乾燥処理ユニット500としては、乾燥室41内を加熱および/または減圧することで基板Wを乾燥させるものであってもよいし、蒸気乾燥させるものであってもよい。   Thus, when the physical cleaning process for a predetermined time is completed, the lifter 302 is raised and the substrate W is delivered to the substrate transport mechanism 600 at a position above the processing tank 301. Then, the substrate transport mechanism 600 transports the substrate W to the rinse processing unit 400. The rinsing unit 400 includes a rinsing tank (not shown) that stores DIW as a rinsing liquid. The substrate W is immersed in the rinsing liquid in the rinsing tank, so that the solidified body is melted and removed from the substrate surface Wf. At the same time, contaminants adhering to the inside of the pattern gap are removed from the substrate surface Wf (step S5; solidified body removing step). Thereafter, the substrate W is transported from the rinse processing unit 400 to the drying processing unit 500, and the main drying processing (finish drying) of the substrate W is performed in the drying processing unit 500 (step S6). The drying unit 500 may be a unit that dries the substrate W by heating and / or reducing the pressure in the drying chamber 41, or may be a unit that performs vapor drying.

以上のように、この実施形態によれば、パターンの間隙内部に残留させたDIW(内部残留液)を凍結させて凝固体を形成し、パターンを構造的に補強している。そして、このようにパターンを補強した状態で超音波洗浄を実行している。したがって、パターンへのダメージを抑制しながら基板Wを良好に洗浄処理することができる。   As described above, according to this embodiment, DIW (internal residual liquid) remaining inside the pattern gap is frozen to form a solidified body, and the pattern is structurally reinforced. Then, ultrasonic cleaning is executed in such a state that the pattern is reinforced. Therefore, the substrate W can be cleaned well while suppressing damage to the pattern.

また、この実施形態によれば、内部残留液(DIW)よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ内部残留液の凝固点より低い温度に冷却した状態で処理槽301に貯留させるとともに、洗浄液内に複数の基板Wを浸漬させながら洗浄液を介して各基板Wに超音波振動を付与して物理洗浄を行っている。したがって、パターンの間隙内部に凝固体を形成した状態で、つまりパターンを構造的に補強した状態で複数基板Wの各々の基板表面Wfに対して一括して物理洗浄を施すことができる。   Further, according to this embodiment, the cleaning liquid having a freezing point lower than that of the internal residual liquid (DIW) is stored in the processing tank 301 in a state of being cooled to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the internal residual liquid. At the same time, physical cleaning is performed by applying ultrasonic vibration to each substrate W through the cleaning liquid while immersing the plurality of substrates W in the cleaning liquid. Therefore, physical cleaning can be performed collectively on each substrate surface Wf of the plurality of substrates W in a state in which a solidified body is formed inside the pattern gap, that is, in a state where the pattern is structurally reinforced.

<その他>
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、パターンの間隙内部に残留させる液体、つまり内部残留液としてDIWを使用しているが、これに限定されない。例えば内部残留液としてDIWよりも凝固点の高い液体を用いるようにしてもよい。例えば内部残留液として第3ブチルアルコール(凝固点:25.4℃)を用いた場合には、次のようにして洗浄処理が実行される。ここでは、図5および図6を参照しつつ説明する。
<Others>
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-described embodiment, DIW is used as the liquid that remains in the gaps of the pattern, that is, the internal residual liquid. However, the present invention is not limited to this. For example, a liquid having a higher freezing point than DIW may be used as the internal residual liquid. For example, when tertiary butyl alcohol (freezing point: 25.4 ° C.) is used as the internal residual liquid, the cleaning process is performed as follows. Here, a description will be given with reference to FIGS. 5 and 6.

先ず、第3ブチルアルコールを融解させた状態(第3ブチルアルコールの凝固点より高温に温調)で基板表面Wfに第3ブチルアルコールによる液膜11を形成し、第3ブチルアルコールをパターンFPの間隙内部に入り込ませる。その後、パターンFPの間隙内部に第3ブチルアルコールを残しながら基板表面Wfから第3ブチルアルコールを除去する(液体除去工程)。続いて、常温(第3ブチルアルコールの凝固点より低温)に戻して第3ブチルアルコールを凝固させてパターンFPの間隙内部に凝固体13を形成する(凝固体形成工程)。これにより、凝固体13によってパターンFPが構造的に補強された状態となる。そして、このような状態を保ちながら基板表面Wfに対して洗浄液としてDIWを用いて物理洗浄処理を実行する(物理洗浄工程)。ここでは、洗浄液(DIW)を温調することなく常温で用いることができる。また、基板Wについても特に温調する必要がない。したがって、洗浄液および基板Wに対する温調手段を新たに設けることなく、凝固体13を形成した状態で物理洗浄を実行することができる。その後、凝固体除去液として第3ブチルアルコールの凝固点より高温に温調された温水を用いて基板表面Wfから凝固体13を除去した後(凝固体除去工程)、基板Wを乾燥させる。   First, a liquid film 11 made of third butyl alcohol is formed on the substrate surface Wf in a state where the third butyl alcohol is melted (temperature controlled to a temperature higher than the freezing point of the third butyl alcohol). Get inside. Thereafter, the third butyl alcohol is removed from the substrate surface Wf while leaving the third butyl alcohol inside the gap of the pattern FP (liquid removing step). Subsequently, the temperature is returned to room temperature (a temperature lower than the freezing point of the third butyl alcohol) to solidify the third butyl alcohol to form a solidified body 13 inside the gap of the pattern FP (solidified body forming step). Thereby, the pattern FP is structurally reinforced by the solidified body 13. Then, a physical cleaning process is performed on the substrate surface Wf using DIW as a cleaning liquid while maintaining such a state (physical cleaning process). Here, the cleaning liquid (DIW) can be used at room temperature without adjusting the temperature. Further, it is not necessary to adjust the temperature of the substrate W. Therefore, physical cleaning can be performed in a state where the solidified body 13 is formed without newly providing temperature control means for the cleaning liquid and the substrate W. Then, after removing the solidified body 13 from the substrate surface Wf using a hot water adjusted to a temperature higher than the freezing point of tertiary butyl alcohol as a solidified body removing liquid (solidified body removing step), the substrate W is dried.

また、内部残留液として第3ブチルアルコールとDIWとを混合させた混合液を用いるようにしてもよい。このように第3ブチルアルコールにDIWを混合させることで混合液の凝固点を第3ブチルアルコールの凝固点よりも低下させることができる。これにより、第3ブチルアルコールとDIWとの混合比率を変えることで例えば20℃前後で混合液を凝固(または混合液を凝固させた凝固体を融解)させるように調整することができ、使い勝手を向上させることができる。   Further, a mixed liquid in which tertiary butyl alcohol and DIW are mixed may be used as the internal residual liquid. Thus, by mixing DIW with tertiary butyl alcohol, the freezing point of the mixed solution can be lowered below the freezing point of tertiary butyl alcohol. As a result, by changing the mixing ratio of tertiary butyl alcohol and DIW, for example, the mixture can be adjusted to coagulate (or melt the coagulated solid obtained by coagulating the mixture) at around 20 ° C. Can be improved.

また、上記実施形態では、液体除去工程において基板Wを回転させながらパターンFPの間隙内部に液体を残しながら基板表面Wfから液体を除去しているが、基板表面Wfからの液体除去方法はこれに限定されない。例えば、エアナイフ(本発明の「液体除去手段」に相当)からガスを基板表面Wfに吹き付けながらエアナイフを基板表面Wfに対して所定の移動方向に相対移動させながら基板表面Wfに付着する液体を液切り除去するようにしてもよい。この場合でも、エアナイフから噴射されるガス流量等を調整することにより、パターンFPの間隙内部に液体を残しながらパターンFPの上面を露出させる程度にまで基板Wを乾燥させることが好ましい。   In the above embodiment, the liquid is removed from the substrate surface Wf while leaving the liquid inside the gap of the pattern FP while rotating the substrate W in the liquid removing step. It is not limited. For example, while the gas is blown onto the substrate surface Wf from an air knife (corresponding to the “liquid removing means” of the present invention), the liquid adhering to the substrate surface Wf is moved while moving the air knife relative to the substrate surface Wf in a predetermined movement direction. You may make it cut and remove. Even in this case, it is preferable to dry the substrate W to such an extent that the upper surface of the pattern FP is exposed while leaving the liquid inside the gap of the pattern FP by adjusting the flow rate of the gas ejected from the air knife.

また、上記第1および第2実施形態では、洗浄液とガスとをノズル外部(空中)で混合させて洗浄液の液滴を生成する、いわゆる外部混合型の二流体ノズルを用いて液滴洗浄を実行しているが、これに限定されず、洗浄液とガスとをノズル内部で混合させて洗浄液の液滴を生成する、いわゆる内部混合型の二流体ノズルを用いて液滴洗浄を実行するようにしてもよい。   In the first and second embodiments described above, droplet cleaning is performed using a so-called external mixing type two-fluid nozzle that generates cleaning liquid droplets by mixing the cleaning liquid and gas outside the nozzle (in the air). However, the present invention is not limited to this, and droplet cleaning is performed using a so-called internal mixing type two-fluid nozzle that mixes cleaning liquid and gas inside the nozzle to generate droplets of the cleaning liquid. Also good.

また、上記第1および第2実施形態では、物理洗浄工程において二流体ノズルから洗浄液の液滴を基板表面Wfに向けて供給することで基板表面Wfに対して物理洗浄を施しているが、本発明で用いられる物理洗浄は、これらの物理洗浄に限らず、パターンFPの間隙内部に形成した凝固体13が融解しない条件で洗浄できる限り任意である。例えば、基板表面Wfに対してブラシ等を接触させて基板Wを洗浄するブラシ洗浄、基板表面Wfに向けて洗浄液を高圧で噴射させて基板Wを洗浄する高圧ジェット洗浄、微小な氷粒を基板表面Wfに衝突させて基板Wを洗浄するアイススクラバ、または冷却により固化したドライアイス(CO2)、氷(H2O)あるいはアルゴン(Ar)などの粒子を高速に吹き付けて基板表面Wfを洗浄するエアロゾル洗浄または超音波ノズルを用いた超音波洗浄を用いることができる。特に、アイススクラバおよびエアロゾル洗浄は比較的低温で実行することが可能であるため、内部残留液を凍結により凝固させる場合には凝固体13を形成した状態(凝固した状態)を保ちながら物理洗浄を行うのに有効である。   In the first and second embodiments, physical cleaning is performed on the substrate surface Wf by supplying droplets of the cleaning liquid from the two-fluid nozzle toward the substrate surface Wf in the physical cleaning step. The physical cleaning used in the invention is not limited to these physical cleanings, but is optional as long as the solidified body 13 formed in the gaps of the pattern FP can be cleaned under the condition that it does not melt. For example, brush cleaning for cleaning the substrate W by bringing a brush or the like into contact with the substrate surface Wf, high-pressure jet cleaning for cleaning the substrate W by spraying a cleaning liquid at a high pressure toward the substrate surface Wf, and fine ice particles on the substrate An ice scrubber for cleaning the substrate W by colliding with the surface Wf, or an aerosol cleaning for cleaning the substrate surface Wf by spraying particles such as dry ice (CO2), ice (H2O) or argon (Ar) solidified by cooling at high speed. Alternatively, ultrasonic cleaning using an ultrasonic nozzle can be used. In particular, since ice scrubber and aerosol cleaning can be performed at a relatively low temperature, when the internal residual liquid is solidified by freezing, physical cleaning is performed while keeping the solidified body 13 formed (solidified state). It is effective to do.

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(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などを含む基板全般の表面に対して洗浄処理を施す基板処理方法および基板処理装置に適用することができる。   The present invention relates to 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 (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention can be applied to a substrate processing method and a substrate processing apparatus that perform a cleaning process on the entire surface of a substrate including the substrate.

この発明にかかる基板処理装置の第1実施形態を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows 1st Embodiment of the substrate processing apparatus concerning this invention. 図1の基板処理装置の制御構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control structure of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置に装備された冷却ガス吐出ノズルの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the cooling gas discharge nozzle with which the substrate processing apparatus of FIG. 1 was equipped. 二流体ノズルの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a two-fluid nozzle. 図1の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の動作を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating operation | movement of the substrate processing apparatus of FIG. この発明の基板処理装置の第2実施形態を示す平面レイアウト図である。It is a plane layout figure which shows 2nd Embodiment of the substrate processing apparatus of this invention. 図7の基板処理装置に装備されたスピン処理ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spin processing unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 7 was equipped. 図7の基板処理装置に装備された凍結洗浄ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the freezing washing | cleaning unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 7 was equipped. この発明の基板処理装置の第3実施形態を示す平面レイアウト図である。It is a plane layout figure which shows 3rd Embodiment of the substrate processing apparatus of this invention. 図10の基板処理装置に装備されるスピン処理ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the spin processing unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 10 is equipped. 図10の基板処理装置に装備された凍結処理ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the freezing process unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 10 was equipped. 図10の基板処理装置に装備された物理洗浄処理ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the physical cleaning process unit with which the substrate processing apparatus of FIG. 10 was equipped.

符号の説明Explanation of symbols

2…スピンチャック(液体除去手段)
3…冷却ガス吐出ノズル(凝固体形成手段)
5…二流体ノズル(物理洗浄手段)
13…凝固体
42…冷却プレート(基板冷却部、凝固体形成手段)
42a…基板冷却面
100…スピン処理ユニット(液体除去手段)
200…凍結処理ユニット(凝固体形成手段)
300…物理洗浄処理ユニット(物理洗浄手段)
FP…パターン
W…基板
Wb…基板裏面
Wf…基板表面
2 ... Spin chuck (liquid removing means)
3 ... Cooling gas discharge nozzle (solidified body forming means)
5 ... Two-fluid nozzle (physical cleaning means)
13 ... Solidified body 42 ... Cooling plate (substrate cooling part, solidified body forming means)
42a ... substrate cooling surface 100 ... spin processing unit (liquid removing means)
200 ... Freezing unit (solidified body forming means)
300 ... Physical cleaning processing unit (physical cleaning means)
FP ... Pattern W ... Substrate Wb ... Substrate back surface Wf ... Substrate surface

Claims (9)

所定のパターンが形成された基板表面に対して洗浄処理を施す基板処理方法において、
前記基板表面に液体が付着した基板から前記パターンの間隙内部に前記液体を残留させながら前記液体を前記基板表面から除去する液体除去工程と、
前記パターンの間隙内部に残留させた前記液体を凝固させて該パターンの間隙内部に凝固体を形成する凝固体形成工程と、
前記パターンの間隙内部に前記凝固体を形成した状態を保ちながら前記基板表面に対して物理的な洗浄作用を有する物理洗浄を施す物理洗浄工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
In a substrate processing method for performing a cleaning process on a substrate surface on which a predetermined pattern is formed,
A liquid removing step of removing the liquid from the substrate surface while leaving the liquid inside the gap of the pattern from the substrate having the liquid adhered to the substrate surface;
A solidified body forming step of solidifying the liquid remaining in the gap of the pattern to form a solidified body in the gap of the pattern;
A substrate processing method comprising: a physical cleaning step of performing physical cleaning having a physical cleaning action on the surface of the substrate while maintaining the state where the solidified body is formed inside the gap of the pattern.
前記物理洗浄工程後に前記基板表面に凝固体除去液を供給して前記凝固体を除去する凝固体除去工程をさらに備える請求項1記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, further comprising a solidified body removing step of supplying a solidified body removing liquid to the substrate surface after the physical cleaning step to remove the solidified body. 前記液体除去工程では、前記基板を回転させながら前記液体を前記基板表面から除去する請求項1または2記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 1, wherein in the liquid removing step, the liquid is removed from the substrate surface while rotating the substrate. 前記物理洗浄工程では、前記パターンの間隙内部に残留させた液体よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ前記液体の凝固点より低い温度に調整した状態で前記基板表面に吹き付けて前記基板表面に対して前記物理洗浄を施す請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法。   In the physical cleaning step, a cleaning liquid having a freezing point lower than that of the liquid remaining in the gaps of the pattern is sprayed onto the substrate surface in a state adjusted to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the liquid. 4. The substrate processing method according to claim 1, wherein the physical cleaning is performed on the substrate surface. 前記液体よりも凝固点が低い洗浄液を用いて前記物理洗浄工程を実行する請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法であって、
前記物理洗浄工程では、前記洗浄液の凝固点よりも高く、かつ前記パターンの間隙内部に残留させた液体の凝固点より低い温度に調整された基板冷却面を有する基板冷却部を前記基板の裏面に対向させながら前記洗浄液を前記基板表面に供給して前記基板表面に対して前記物理洗浄を施す基板処理方法。
The substrate processing method according to claim 1, wherein the physical cleaning step is performed using a cleaning liquid having a freezing point lower than that of the liquid.
In the physical cleaning step, a substrate cooling section having a substrate cooling surface adjusted to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the liquid remaining in the gap of the pattern is opposed to the back surface of the substrate. A substrate processing method of supplying the cleaning liquid to the substrate surface while performing the physical cleaning on the substrate surface.
前記物理洗浄工程では、前記パターンの間隙内部に残留させた液体よりも凝固点が低い洗浄液を該洗浄液の凝固点よりも高く、かつ前記液体の凝固点より低い温度に調整した状態で貯留した処理槽内に前記基板を浸漬させながら前記基板表面に対して前記物理洗浄を施す請求項1ないし3のいずれかに記載の基板処理方法。   In the physical cleaning step, a cleaning liquid having a freezing point lower than that of the liquid left inside the gaps of the pattern is stored in a processing tank stored in a state adjusted to a temperature higher than the freezing point of the cleaning liquid and lower than the freezing point of the liquid. The substrate processing method according to claim 1, wherein the physical cleaning is performed on the substrate surface while the substrate is immersed. 前記洗浄液とガスとを混合して生成された前記洗浄液の液滴を前記基板表面に向けて供給して前記基板表面に対して前記物理洗浄を施す請求項4または5記載の基板処理方法。   6. The substrate processing method according to claim 4 or 5, wherein droplets of the cleaning liquid generated by mixing the cleaning liquid and gas are supplied toward the substrate surface to perform the physical cleaning on the substrate surface. 前記洗浄液を介して前記基板に超音波振動を付与することで前記基板表面に対して前記物理洗浄を施す請求項6記載の基板処理方法。   The substrate processing method according to claim 6, wherein the physical cleaning is performed on the surface of the substrate by applying ultrasonic vibration to the substrate through the cleaning liquid. 所定のパターンが形成された基板表面に対して洗浄処理を施す基板処理装置において、
前記基板表面に付着させた液体を前記パターンの間隙内部に前記液体を残留させながら前記基板表面から除去する液体除去手段と、
前記パターンの間隙内部に残留させた前記液体を凝固させて該パターンの間隙内部に凝固体を形成する凝固体形成手段と、
前記パターンの間隙内部に前記凝固体を形成した状態を保ちながら前記基板表面に対して物理的な洗浄作用を有する物理洗浄を施す物理洗浄手段と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
In a substrate processing apparatus that performs a cleaning process on a substrate surface on which a predetermined pattern is formed,
A liquid removing means for removing the liquid adhered to the substrate surface from the substrate surface while leaving the liquid inside the gap of the pattern;
Solidified body forming means for solidifying the liquid remaining in the gap of the pattern to form a solidified body in the gap of the pattern;
A substrate processing apparatus comprising: physical cleaning means for performing physical cleaning having a physical cleaning action on the surface of the substrate while maintaining the state in which the solidified body is formed inside the gap of the pattern.
JP2007079825A 2007-03-26 2007-03-26 Substrate processing method and substrate processing apparatus Expired - Fee Related JP4767204B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007079825A JP4767204B2 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007079825A JP4767204B2 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008243981A JP2008243981A (en) 2008-10-09
JP4767204B2 true JP4767204B2 (en) 2011-09-07

Family

ID=39914989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007079825A Expired - Fee Related JP4767204B2 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4767204B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5385628B2 (en) * 2009-02-13 2014-01-08 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP5297959B2 (en) * 2009-09-18 2013-09-25 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate drying method and substrate drying apparatus
JP5315271B2 (en) * 2010-03-18 2013-10-16 大日本スクリーン製造株式会社 Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP5787251B2 (en) * 2011-02-28 2015-09-30 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 Manufacturing method of semiconductor device
JP5639556B2 (en) 2011-09-21 2014-12-10 株式会社東芝 Semiconductor substrate cleaning method and apparatus
JP6606470B2 (en) * 2016-06-17 2019-11-13 株式会社Screenホールディングス Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP6653228B2 (en) * 2016-08-09 2020-02-26 キオクシア株式会社 Substrate cleaning method and substrate processing apparatus
JP7002969B2 (en) * 2018-03-19 2022-01-20 株式会社Screenホールディングス Board processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008243981A (en) 2008-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4767204B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4767138B2 (en) Substrate processing apparatus, liquid film freezing method, and substrate processing method
JP4895774B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5243165B2 (en) Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus
KR100835776B1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4884057B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR101324357B1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US7823597B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5385628B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4906418B2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing system, and substrate processing method
JP2017135201A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2010027816A (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR20140023212A (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
US11897009B2 (en) Substrate processing method and substrate processing device
JP2009021409A (en) Freezing processor, freezing processing method, and substrate processing device
JP2011204712A (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
JP2011210933A (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2007258512A (en) Device and method for processing substrate
JP4781253B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2008130951A (en) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
JP5808926B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
TWI700740B (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP5912325B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP4877783B2 (en) Back surface cleaning apparatus, substrate processing apparatus, and back surface cleaning method
WO2023276458A1 (en) Substrate treatment method and substrate treatment device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110614

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110614

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4767204

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees