JP6196498B2 - 基板乾燥装置および基板乾燥方法 - Google Patents
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Description
また、 本願の基板乾燥装置の他の態様は、前述の目的を達成するため、処理液が付着した基板に、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給手段と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化手段と、前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去手段と、を備え、前記乾燥補助物質は、ヘキサメチレンテトラミン、1,3,5−トリオキサン、メタアルデヒド、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム、またはパラフィン系の有機化合物を含む。
さらに、 本願の基板乾燥方法の他の態様は、前述の目的を達成するため、処理液が付着した基板へ、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給工程と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化工程と、前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去工程と、を備え、前記乾燥補助物質は、ヘキサメチレンテトラミン、1,3,5−トリオキサン、メタアルデヒド、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム、またはパラフィン系の有機化合物を含む。
図1、図2および図3はこの発明に係る基板処理装置9の概略構成を示す図である。図1は基板処理装置9の正面図であり、図2は図1の基板処理装置9のB1−B1線に沿った矢視断面図である。また、図3は図1の基板処理装置9を矢印B2側からみた側面図である。この装置は半導体基板等の基板W(以下、単に「基板W」と記載する)に付着しているパーティクル等の汚染物質(以下「パーティクル等」と記載する)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。
基板処理装置9は、基板Wを例えば25枚収容したFOUP(Front Open Unified Pod)949を載置するオープナー94と、オープナー94上のFOUP949から未処理の基板Wを取り出し、また処理完了後の基板WをFOUP949内に収納するインデクサユニット93と、インデクサユニット93とセンターロボット96との間で基板Wの受け渡しを行うシャトル95と、基板Wをセンターロボット96でその内部に収容して洗浄を行う処理ユニット91と、処理ユニット91に供給される液体や気体の配管、バルブ等を収容する流体ボックス92とで構成される。
次に、処理ユニット91の構成について図4を用いて説明する。図4は処理ユニット91の構成を示す模式図である。ここで、本実施形態における8つの処理ユニット91はそれぞれ同じ構成であるため、図2における矢印B3の示す処理ユニット91(図1において左下側の処理ユニット91)を代表として以下説明する。
次に、上記のように構成された基板処理装置9における基板処理動作について説明する。ここで、基板W上には、凹凸のパターンが前工程により形成されている。パターンは、凸部および凹部を備えている。凸部は、100〜200nmの範囲の高さであり、10〜20nmの範囲の幅である。また、隣接する凸部間の距離(凹部の幅)は、10〜20nmの範囲である。
次に、この発明に係る基板処理装置の第2実施形態を説明する。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、乾燥補助液供給工程において供給する乾燥補助液が乾燥補助物質の水溶液ではなく、乾燥補助物質自体を、融点以上の温度にすることで融解し、液体となった状態で供給する点と、析出工程の代わりに後述の凝固工程を行う点である。凝固工程では、乾燥補助物質は冷却による凝固で基板表面Wfに固体化する。
なお、第2実施形態の構成は、第1実施形態の構成である図1から図8、および図10から図12までに示す基板処理装置9および処理ユニット91と基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。
以下、第2実施形態における基板処理装置9の動作を図18に基づいて説明する。図18は第2実施形態における基板処理装置9の全体の動作を示すフローチャートである。この第2実施形態においても第1実施形態と同様に基板Wを処理ユニット91へ搬入する基板搬入工程(S201)、基板表面Wfに洗浄液を供給する洗浄工程(S202)、および基板表面Wfにリンス液を供給するリンス工程(S203)を行う。
なお、本発明は前述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前述したもの以外に種々の変更をすることが可能である。
図21に第1実施形態の変形例おける乾燥補助液供給ユニット333の構成を示す。乾燥補助液供給ユニット333は、ヘキサメチレンテトラミン水溶液を貯留するヘキサメチレンテトラミン水溶液タンク373、ヘキサメチレンテトラミン水溶液タンク373内の乾燥補助液を撹拌する撹拌部383、ヘキサメチレンテトラミン水溶液タンク373を加圧して乾燥補助液を送出する加圧部379およびろ過によりヘキサメチレンテトラミン水溶液に含まれる不純物を除去するろ過フィルタ389で構成される。
また、第1実施形態における析出工程後、または第2実施形態における凝固工程後に、基板表面Wfに形成されたヘキサメチレンテトラミン、または1,3,5−トリオキサンの固体膜は、パターン70を充填する程度の厚みであればよい。このため、第1実施形態における析出工程後、または第2実施形態における凝固工程後に、IPAを基板表面Wfの固体膜へ供給し、ヘキサメチレンテトラミン、または1,3,5−トリオキサンをIPAへ溶解させることで固体膜の膜厚を必要な厚みまで低減させるようにしてもよい。必要厚みが得られた後は、常温の窒素ガスを基板表面Wfへ供給することで、基板表面Wfの固体膜に付着したIPAを蒸発により除去する。これにより、酸化除去工程において酸化させる固体膜の量を低減することができ、酸化除去工程における処理時間の短縮が可能となる。
11 基板保持部
21 排液捕集部
23 雰囲気遮断部
31 乾燥補助液供給部
41 洗浄部
51 リンス部
55 不活性ガス供給部
61 酸化剤ガス供給部
70 パターン
72 凸部
74 凹部
81 ヘキサメチレンテトラミン水溶液
83 固体のヘキサメチレンテトラミン
85 1,3,5−トリオキサン融液
87 固体の1,3,5−トリオキサン
91 処理ユニット
92 流体ボックス
93 インデクサユニット
94 オープナー
95 シャトル
96 センターロボット
97 制御ユニット
Claims (16)
- 処理液が付着した基板に、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給手段と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化手段と、
前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去手段と、
を備え、
前記乾燥補助物質除去手段は、前記基板上の前記乾燥補助物質へ気体の酸化剤を供給源から直接または加熱処理のみを行って供給する手段であり、
前記酸化剤は、酸素、またはオゾンのうち、少なくとも一方の気体である
基板乾燥装置。 - 請求項1に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質を溶媒に溶解させた溶液を前記基板へ供給する手段である基板乾燥装置。 - 請求項2に記載の基板乾燥装置であって、
前記固体化手段は、前記基板上の前記溶媒を除去し、前記乾燥補助物質を前記基板上に析出させる手段である基板乾燥装置。 - 請求項3に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助液の前記溶媒は、前記基板に付着した前記処理液と同一の物質である基板乾燥装置。 - 請求項3または請求項4のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記固体化手段は、前記基板上の前記溶媒へ乾燥気体を供給する手段であり、
前記乾燥気体における前記溶媒の分圧は、前記基板上における前記溶媒の蒸気圧よりも低い分圧である基板乾燥装置。 - 請求項3または請求項4のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記固体化手段は、前記基板上の前記溶媒を、常温よりも高く、かつ前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度に加熱する手段である基板乾燥装置。 - 請求項1に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質を融解した融液を前記基板へ供給する手段である基板乾燥装置。 - 請求項7に記載の基板乾燥装置であって、
前記固体化手段は、前記乾燥補助液を冷却して凝固させる手段である基板乾燥装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助物質除去手段は、摂氏100度以上かつ前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度の前記酸化剤を供給する手段である基板乾燥装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、 前記乾燥補助物質は、ヘキサメチレンテトラミン、1,3,5−トリオキサン、メタアルデヒド、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム、またはパラフィン系の有機化合物を含む基板乾燥装置。
- 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記基板を略水平状態で載置する基板保持部と、
前記基板を略水平面上で回転させる基板回転機構と、
をさらに備える基板乾燥装置。 - 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助液を回収する乾燥補助液回収部をさらに備える基板乾燥装置。 - 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の基板乾燥装置であって、
前記乾燥補助物質へ紫外線を照射する紫外線照射部をさらに備える基板乾燥装置。 - 処理液が付着した基板へ、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給工程と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化工程と、
前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去工程と、
を備え、
前記乾燥補助物質除去工程は前記基板上の前記乾燥補助物質へ気体の酸化剤を供給源から直接または加熱処理のみを行って供給する工程を含み、
前記酸化剤は、酸素、またはオゾンのうち、少なくとも一方の気体である
基板乾燥方法。 - 処理液が付着した基板に、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給手段と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化手段と、
前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去手段と、
を備え、
前記乾燥補助物質は、ヘキサメチレンテトラミン、1,3,5−トリオキサン、メタアルデヒド、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム、またはパラフィン系の有機化合物を含む基板乾燥装置。 - 処理液が付着した基板へ、酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給工程と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体に変化させる固体化工程と、
前記乾燥補助物質を酸化させて前記基板から除去する乾燥補助物質除去工程と、
を備え、
前記乾燥補助物質は、ヘキサメチレンテトラミン、1,3,5−トリオキサン、メタアルデヒド、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム、またはパラフィン系の有機化合物を含む基板乾燥方法。
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