JP6801926B2 - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体ウェハ等の基板に対し、所定の処理を施す基板処理方法及び基板処理装置に関する。
半導体装置の製造工程には、半導体ウェハ等の基板を処理槽に浸漬させることにより、当該基板にエッチング処理や洗浄処理を施す工程や、基板表面から処理液を除去する乾燥処理を施す工程が含まれる。このような工程は、複数の処理槽を有する基板処理装置により実行される。
乾燥処理においては、基板表面に形成されたパターンの倒壊が発生することがあった。パターンの倒壊は、基板に形成されたパターン内に洗浄液が不均一に残存することで表面張力の不均衡が生じ、発生すると推定される。
従来、窒素ガスの供給によりチャンバ内の気体を置換すると共に、排気ポンプで気体の排出を行うことにより、気体の入れ替えに要する時間を短縮するという技術が提案されている（例えば、特許文献１）。また、純水の表面張力を低減することにより、微細パターン倒れを防止する基板処理装置及び基板処理方法が提案されている（例えば、特許文献２）。また、乾燥時間を短縮するために、疎水化工程が行われた後に基板に付着している疎水化剤を蒸発させることにより基板を乾燥させるという技術も提案されている（例えば、特許文献３）。また、表面を有機溶媒で置換した基板を、処理槽に貯留した撥水剤に浸漬し、撥水処理を行う技術も提案されている（例えば、特許文献４）。
特開２００９−２１４２０号公報 特開２０１１−７１１７２号公報 特開２０１３−１５７６２５号公報 特開２０１６−７２４４６号公報
従来、基板の表面に疎水化処理を施すことにより、基板表面を乾燥させる過程で生じる表面張力を低減し、パターンの倒壊を抑制するという技術は提案されていた。しかしながら、複数の基板を処理するバッチ処理において、疎水化剤に浸漬することにより疎水化処理を施す場合、疎水化剤の消費量が多くなるという問題があった。
そこで、本発明は、基板の乾燥処理において疎水化処理を行う場合の疎水化剤の使用量を低減させることを目的とする。
上記課題を解決するための本発明は、次のような構成とする。
所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理方法であって、
密閉されたチャンバ内の処理槽に洗浄液を貯留し、前記基板を前記洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄工程と、
前記チャンバ内を減圧する減圧工程と、
前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から引き上げる引上工程と、
処理槽から洗浄液を排出する排液工程と、
チャンバ内の雰囲気を疎水化剤に置換し、前記基板の表面に疎水化処理を施す疎水化工程と、
を含む基板処理方法。
チャンバ内を減圧することで、疎水化剤を気化させることが容易になる。そして、疎水化工程においては基板を疎水化剤の雰囲気に曝すにより、基板表面に疎水化処理を施すことができる。疎水化剤の雰囲気によって疎水化処理を施すことで、例えば疎水化剤の液体に基板を浸漬させる場合よりも、疎水化剤の使用量を大幅に削減することができる。すなわち、基板の乾燥処理において疎水化処理を行う場合の疎水化剤の使用量を低減させることができるようになる。
また、洗浄工程の後、且つ減圧工程の前に、チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第１の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに含むようにしてもよい。基板表面の水分を直接疎水化剤で置換すると、疎水化剤が失活したり異物が発生したりするおそれがある。基板表面の水分をまず有機溶媒に置換し、その後に疎水化剤に置換することで、これらの問題を解消できる。
また、疎水化工程の後に、チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに含むようにしてもよい。基板表面から疎水化剤を乾燥させると、異物が発生したり、表面に形成されたパターンの倒壊が生じるおそれがある。基板表面の疎水化剤を再度有機溶媒に置換してから乾燥させることで、これらの問題を解消できる。
また、第２の有機溶媒雰囲気形成工程は、減圧工程において開始したチャンバ内を減圧する処理を継続したまま行うようにしてもよい。チャンバの減圧を停止した場合、有機溶媒の分圧が上昇することで、有機溶媒が基板表面以外のチャンバ内にも結露し、液滴として付着する場合がある。その結果、基板表面の疎水化剤を有機溶媒に置換できなくなり、乾燥段階で表面のパターンを倒壊させてしまうおそれがある。チャンバ内の減圧を継続することにより、このような問題を解消できる。
また、第２の有機溶媒雰囲気形成工程は、減圧工程において開始したチャンバ内の減圧を停止して行うようにしてもよい。このようにすれば、有機溶媒の蒸気を基板表面に結露させ易くなり、基板表面の有機溶媒への置換効率を向上させることができる。
また、疎水化工程において、疎水化剤の少なくとも一部は液体で処理槽に供給されるようにしてもよい。減圧工程によりチャンバ内の圧力を低下させているため、チャンバ内での疎水化剤の気化を促進させることができる。また、疎水化剤を蒸気で供給するためには疎水化剤の温度を常温以上に上げる場合もあるところ、温度を上げ過ぎると疎水化剤を有機溶媒に置換する処理の途中で基板表面を乾燥させてしまい、表面のパターンを倒壊させてしまうおそれがある。チャンバ内で疎水化剤を気化させることにより、疎水化剤が過剰に高い温度で供給されることを避けることができる。
また、チャンバ内に液体を貯留することができる液溜め部をさらに有し、疎水化工程において、疎水化剤の少なくとも一部は液体で液溜め部に供給されるようにしてもよい。また、疎水化剤は第１の薬剤と第２の薬剤とを混合して機能させるものであり、疎水化工程において、第１の薬剤を処理槽に供給し、第２の薬剤を液溜め部に供給するようにしてもよい。例えば、第１の薬剤及び第２の薬剤として、疎水化剤及び活性剤として機能する薬剤を使用する。この場合、混合して所定時間後に疎水化の効果が高まるものの、その後効果は低下する。したがって、予め２つの薬剤を混合させておくことは好ましくない。上述のようにすれば、チャンバ内において適切なタイミングで第１の薬剤と第２の薬剤とを混
合することができる。
また、チャンバの内部に空間を仕切る遮蔽部材を有し、液溜め部は、遮蔽部材に対し引上工程において基板を引き上げた後の基板と同じ側に設けられるようにしてもよい。このような構成にすれば、液溜め部に貯留した薬剤等を、基板の周囲に効率よく気化させることができる。
また、所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理装置を提供するようにしてもよい。具体的には、密閉されたチャンバと、チャンバ内に設けられ、洗浄液を貯留して基板を洗浄することができる処理槽と、チャンバ内を減圧する減圧手段と、基板を処理槽の洗浄液から引き上げる昇降手段と、処理槽から洗浄液を排出させる排液手段と、排液手段が排液した後、チャンバ内の雰囲気を疎水化剤に置換する疎水化手段とを備えるようにしてもよい。
チャンバ内を減圧する減圧手段によって、チャンバ内を減圧し、疎水化剤を気化させることが容易になる。そして、疎水化手段は基板を疎水化剤の雰囲気に曝すにより、基板表面に疎水化処理を施すことができる。疎水化剤の雰囲気によって疎水化処理を施すことで、例えば疎水化剤の液体に基板を浸漬させる場合よりも、疎水化剤の使用量を大幅に削減することができる。すなわち、基板の乾燥処理において疎水化処理を行う場合の疎水化剤の使用量を低減させることができるようになる。
なお、上述した課題を解決するための手段は、適宜組み合わせて用いることができる。
本発明によれば、乾燥処理の前に疎水化剤を基板上から除去し、乾燥後の異物の残留を低減することができる。
基板処理装置の正面から見た内部の断面図である。 実施例１に係る処理フロー図である。 実施例１に係る処理フロー図である。 実施例１に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。 実施例２に係る処理フロー図である。 実施例２に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。 変形例１に係る処理フロー図である。 変形例１に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。
＜実施例１＞
（構成）
図１は、実施例に係る基板処理装置１の正面から見た内部の模式的な断面図である。基板処理装置１は、複数の基板（例えば半導体基板）Ｗに対してエッチング処理や洗浄処理、乾燥処理を施すバッチ式のシステムの一部を構成し、主として乾燥処理を行うユニットに相当する。
この基板処理装置１は、純水によるリンス（洗浄）処理が終了した基板に対し、有機溶媒であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給して乾燥させる装置である。基板処理
装置１は、チャンバ１０、処理槽２０、保持機構３０、昇降機構（本発明に係る「昇降手段」に相当する）４０、ノズル５１〜５５、各ノズルを開閉させるバルブ６１〜６５、ノズル５１に窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給源７１、ノズル５２にＩＰＡベーパ（蒸気）を供給するＩＰＡ供給源７２、ノズル５３にＩＰＡベーパを供給するＩＰＡ供給源７３、ノズル５４に疎水化剤を供給する疎水化剤供給源７４と、処理液供給ノズル５５に純水等のリンス液を供給する処理液供給源７５と、制御部８０と、排気ポンプ（本発明に係る「減圧手段」に相当する）９０とを備えている。
チャンバ１０は、その内部に処理槽２０、昇降機構４０、ノズル５１〜５５等を収容する筐体である。チャンバ１０の上部に設けられたチャンバカバー（「蓋部」とも呼ぶ）１１は、開閉可能とされている。チャンバ１０のチャンバカバー１１を開放（「開蓋」とも呼ぶ）した状態では、その開放部分から基板Ｗの搬出入を行うことができる。一方、チャンバ１０のチャンバカバー１１を閉鎖（「閉蓋」とも呼ぶ）した状態では、チャンバ１０の内部を密閉することができる。
処理槽２０は、フッ酸等の薬液または純水等のリンス液（これらを総称して「処理液」とも呼ぶ）を貯留して基板に表面処理を行う槽であり、チャンバ１０の内部に収容されている。処理槽２０の底部近傍にはノズル５５が配置されており、処理液供給源７５からそのノズル５５を介して処理槽２０内に処理液を供給することができる。この処理液は処理槽２０の底部から供給されて、処理槽２０の開口部２０Ｐから溢れ出る。また、処理槽２０では、排液バルブ（本発明に係る「排液手段」に相当する）６６を開放することによって処理槽２０内に貯留された処理液を排液ライン（図示せず）に排出することも可能である。
保持機構３０は複数の基板Ｗをその主面（回路形成面）が垂直になった状態で、奥行き方向（図１のＸ方向）に互いに離隔させて保持する。昇降機構４０は、保持機構３０を鉛直方向（図１のＺ方向）に昇降させることにより、保持機構３０に保持された複数の基板Ｗを処理槽２０に貯留されている処理液に浸漬する位置（図１の実線で示す位置。「下位置」という。）と、処理液から引き上げた位置（図１の破線で示す位置。「上位置」という。）との間で移動させることができる。
処理槽２０の上方空間には、開口部２０Ｐに近接させてノズル５３およびノズル５４が配置されている。
ノズル５３はＸ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に所定の間隔にて複数の吐出孔（図示せず）が形成されている。ノズル５３は処理槽２０の上側角部に沿って左右方向（Ｙ方向）に２本並列配置されている。ノズル５３は前記した複数の吐出孔から処理槽２０の開口部２０Ｐに向けてＩＰＡ蒸気を吐出し、処理槽２０内に当該ＩＰＡ蒸気を含む雰囲気を形成する。なお、太い実線の矢印はノズルから気体または液体が吐出される方向を示している。
ノズル５３には、チャンバ１０の外部のＩＰＡ供給源７３からＩＰＡ蒸気が供給される。ノズル５３とＩＰＡ供給源７３との間の管路にはバルブ６３が介挿されており、このバルブ６３の開度を調整することによりノズル５３からのＩＰＡ蒸気の吐出量を制御することができる。
ノズル５４はＸ方向に沿って伸びる中空の管状部材であり、Ｘ方向に等間隔にて複数の吐出孔（図示せず）が形成されている。ノズル５４は処理槽２０の上側角部に沿ってＹ方向に２本並列配置されている。ノズル５４は前記した複数の吐出孔から処理槽２０の開口部２０Ｐに向けて疎水化剤を吐出し、処理槽２０内に液相の疎水化剤を貯留したり、疎水
化剤のミストを含む雰囲気を処理槽２０内に形成することができる。
疎水化剤として、例えばシリコン自体およびシリコンを含む化合物を含む疎水化させるシリコン系疎水化剤を利用することができる。シリコン系疎水化剤は、たとえば、シランカップリング剤である。シランカップリング剤は、たとえば、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）、ＴＭＳ（テトラメチルシラン）、フッ素化アルキルクロロシラン、アルキルジシラザン、および非クロロ系疎水化剤の少なくとも一つを含む。非クロロ系疎水化剤は、たとえば、ジメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノトリメチルシラン、Ｎ−（トリメチルシリル）ジメチルアミンおよびオルガノシラン化合物の少なくとも一つを含む。また疎水化剤としては、金属自体および金属を含む化合物を疎水化させるメタル系疎水化剤であってもよい。メタル系疎水化剤は、たとえば、疎水基を有するアミン、および有機シリコン化合物の少なくとも一つを含む。
疎水化剤は、ＩＰＡ等の親水性有機溶媒と相溶解性のある溶媒で希釈した状態で使用することが望ましい。この場合、疎水化剤とＩＰＡ等親水性有機溶媒と相溶解性のある溶媒とは、ノズル５４の直前で混合させてノズル５４に供給することが望ましい。
処理槽２０の上方空間には、上記したノズル５３および５４のさらに上方に、ノズル５１およびノズル５２が配設されている。
ノズル５１には、チャンバ１０外部の不活性ガス供給源７１から窒素ガスが供給される。窒素ガスは望ましくは室温以上に加熱されている。ノズル５１と不活性ガス供給源７１との間の管路にはバルブ６１が介挿されており、このバルブ６１の開度を調整することによりノズル５１からの窒素ガスの吐出量が制御される。ノズル５１は上位置まで引き上げられた基板Ｗに向けられている。ノズル５１から窒素ガスを吐出することにより処理槽２０の上方空間を含むチャンバ１０の内部空間が窒素ガスで満たされ、上位置に位置する基板Ｗが乾燥処理される。
ノズル５２には、チャンバ１０外部のＩＰＡ供給源７２からＩＰＡ蒸気が供給される。ノズル５２とＩＰＡ供給源７２との間の管路にはバルブ６２が介挿されており、このバルブ６２開度を調整することによりノズル５２からのＩＰＡ蒸気の吐出量が制御される。ノズル５２は上位置まで引き上げられた基板Ｗに向けられている。ノズル５２からＩＰＡ蒸気を吐出することにより処理槽２０の上方空間を含むチャンバ１０の内部空間がＩＰＡ蒸気で満たされ、上位置に位置する基板Ｗの表面に対し、ＩＰＡ蒸気によって余剰な疎水化剤を置換することが可能になっている。
上記した各バルブ６１〜６６、昇降機構４０、並びに各供給源７１〜７５は制御部８０の制御により動作する。また、制御部８０は、図示していない記憶部に記憶されているプログラムをコンピュータが実行することにより実現される。また、記憶部は、各処理を継続する時間等、プログラムが動作する際の基準となるパラメータを予め保持しているものとする。
また、制御部８０は、排気ポンプ９０も制御する。排気ポンプ９０は、例えば真空ポンプであり、チャンバ１０の内部からチャンバ１０の外部へ気体を排出する。
（処理）
図２及び図３は、実施例１に係る処理フロー図である。また、図４は、実施例１に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。図示していない処理ユニットにおいて
基板Ｗに対しエッチング処理や洗浄処理が行われた後、基板Ｗは基板処理装置１に移送される。
制御部８０は、保持機構３０に基板Ｗを載置し、例えば処理液供給ノズル５５から供給された純水が貯留された処理槽２０内の下位置に移動させる。また、制御部８０は、チャンバ１０のチャンバカバー１１を閉蓋し、チャンバ１０を密閉する。そして、制御部８０は、バルブ６１を開放し、不活性ガス供給源７１の不活性ガスをノズル５１から吐出させる（図２、図４：Ｓ１）。不活性ガスは、例えば窒素（Ｎ２）ガスである。
次に、制御部８０は、不活性ガスの吐出を継続したまま、排気ポンプ９０を稼動させチャンバ内を減圧する（図２、図４：Ｓ２（Ｖａｃ））。また、本ステップでは、処理槽外の雰囲気の不活性ガスへの置換が完了するものとする。
次に、制御部８０は、バルブ６２を開放し、ノズル５２から処理槽２０の上部空間にＩＰＡ蒸気を供給する。また、バルブ６３を開放し、ノズル５３から処理槽２０の開口部２０Ｐに向けてＩＰＡ蒸気を供給する（図２、図４：Ｓ３）。これにより、処理槽２０を囲うチャンバ１０の内部にＩＰＡ蒸気の雰囲気が形成される。
次に、制御部８０は、ノズル５２およびノズル５３からのＩＰＡ蒸気の供給を継続しつつ、昇降機構４０を制御して、下位置に位置する保持機構３０を処理槽２０の上部の上位置まで移動させる。保持機構３０が下位置から上位置まで上昇する間に保持機構３０に保持された基板Ｗはノズル５２およびノズル５３から供給されるＩＰＡ蒸気に曝される。これにより、基板Ｗに付着した純水がＩＰＡに置換される（図２、図４：Ｓ４）。
また、制御部８０は、バルブ６６を開放して、処理槽２０内の純水の排液を行う（図２、図４：Ｓ５）。この後のステップでチャンバ１０内の処理槽外に供給される疎水化剤は、水と反応して失活するため、本ステップでは予め処理槽２０から排水しておく。
次に、制御部８０は、ノズル５２およびノズル５３からのＩＰＡ蒸気の吐出を継続しつつ、バルブ６４を開放してノズル５４から疎水化剤蒸気の供給を開始する（図２、図４：Ｓ６）。本ステップでは、減圧を継続することで疎水化剤を蒸気の状態で供給することを容易にしている。所定のプログラムに従い疎水化を行う制御部８０は、本発明に係る「疎水化手段」に相当する。
また、制御部８０は、ＩＰＡ蒸気の吐出を停止し、基板表面をＩＰＡから疎水化剤に置換する（図３、図４：Ｓ７）。本実施例では、疎水化剤の蒸気を供給することで、その使用量を低減しつつ基板表面を疎水化剤に置換することができるようになる。疎水化剤は、基板Ｗの表面で結露させるために、沸点が室温以上であることが好ましい。本ステップにおいては疎水化剤の温度を室温以上に加温して、蒸気の状態で供給するようにしてもよい。ただし、基板Ｗの温度を過剰に上昇させてしまうと基板Ｗの表面が乾燥するおそれがあるため、適切な温度に管理する。
次に、制御部８０は、バルブ６２およびバルブ６３を開放し、ノズル５２および５３からのＩＰＡ蒸気の供給を開始する（図３、図４：Ｓ８）。
そして、制御部８０は、ノズル５２および５３からのＩＰＡ蒸気の供給を継続しつつ、制御部８０は、バルブ６４を制御してノズル５４からの疎水化剤の供給を停止させる（図３、図４：Ｓ９）。本ステップでは、処理槽外の雰囲気が疎水化剤からＩＰＡ蒸気に置換され、基板表面を疎水化剤からＩＰＡに置換する。
次に、制御部８０は、バルブ６２、バルブ６３を閉止し、バルブ６１を開放する。これにより、ノズル５１から不活性ガスが上位置に位置する基板Ｗに向けて供給され、処理槽外の雰囲気がＩＰＡ蒸気から不活性ガスに置換される（図３、図４：Ｓ１０）。本ステップでは、基板Ｗの表面が乾燥する。
また、制御部８０は、基板Ｗが乾燥した後、減圧を停止する（図４：Ｓ１１）。本ステップでは、不活性ガスの供給を継続し、チャンバ１０の内圧を大気圧まで上昇させるものとする。
（効果）
上述の通り、本実施例では、疎水化剤の蒸気を供給することで、その使用量を低減しつつ基板表面を疎水化剤に置換することができるようになる。具体的には、例えば処理槽に貯留するために１０ｌの疎水化剤が必要であったところ、１００ｍｌ程度まで使用量を削減できる。また、水分が付着した基板を直接疎水化剤に接触させると改質性能が劣化したり、異物を発生したりすることがある。これに対し、本実施例ではＳ７の疎水化処理を開始する前にＳ４においてＩＰＡ置換を実行し、基板Ｗの表面から水分を除去している。このように、Ｓ７の疎水化処理は、水分を除去した基板Ｗに対して実行されるため、疎水化処理時において疎水化剤と水とが接触することがなくなり、疎水化剤の失活と異物の発生とを抑制することができる。また、Ｓ６において減圧とＩＰＡの供給を継続することで、基板表面が乾燥し表面に形成されたパターンが倒壊してしまうことを避けている。仮に減圧を停止すると、後に減圧を再開したときに急激にＩＰＡが気化し、基板表面が乾燥してパターンの倒壊が発生するおそれがある。さらに、基板Ｗの表面に疎水化剤が残存したまま乾燥させた場合も、基板表面に異物が残るため、Ｓ９において基板表面を再度ＩＰＡに置換する。このとき、基板表面は疎水性を有し、基板表面のパターン間のＩＰＡにより発生する表面張力は低減されると推測され、最終的に乾燥させてもパターンの倒壊を抑制できるようになる。
＜実施例２＞
図５は実施例２に係る処理フロー図である。なお、図５は、実施例１との差異がある後半部分の処理フロー図である。図６は、実施例２に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。また、実施例１と同じ処理には実施例１と同じ符号を付し、説明を省略する。
本実施例では、Ｓ８の後、疎水化剤の吐出を停止し、その後、任意のタイミングでチャンバ１０内の減圧を一時的に停止する（図５、図６：Ｓ１９）。これにより、Ｓ８で供給を開始したＩＰＡ蒸気の濃度をより増大させることができると共に、基板Ｗ表面のＩＰＡ結露量も増大させることができる。
その後、ＩＰＡ蒸気の供給を停止し、不活性ガスの供給を開始すると共にチャンバ１０内の減圧も開始する（図５、図６：Ｓ２０）。
本実施例によれば、チャンバ１０内の減圧を停止することでＩＰＡ蒸気の結露を促すことができ、基板Ｗ表面の、疎水化剤からＩＰＡへの置換効率を向上させることができる。また、疎水化剤とＩＰＡとを並行して供給する工程を省略する分、処理を早期に完了させることができる。
＜変形例１＞
図７は、変形例１に係る処理フロー図である。なお、図７は、実施例１との差異がある前半部分の処理フロー図である。図８は、変形例１に係る処理シーケンスの概要を説明するための図である。
本変形例では、Ｓ５の後、ＩＰＡ蒸気の吐出を停止し、疎水化剤蒸気の吐出を開始する（図７、図８：Ｓ２６）。本ステップでは、ＩＰＡ蒸気の吐出と疎水化剤蒸気の吐出とを切り替えることで、基板Ｗ表面のＩＰＡの疎水化剤への置換に要する時間の短縮を図っている。
その後、疎水化剤蒸気の吐出を停止し、ＩＰＡ蒸気の吐出を開始する（図７、図８：Ｓ２８）。本ステップでも、疎水化剤蒸気の吐出とＩＰＡ蒸気の吐出とを切り替えることで、基板Ｗ表面の疎水化剤のＩＰＡへの置換に要する時間の短縮を図っている。その後、図３のＳ９の処理へ遷移する。
＜変形例２＞
疎水化剤は、複数の種類の薬剤を混合して使用するものであってもよい。例えば、疎水化剤（第１の薬剤とも呼ぶ）及び活性剤（第２の薬剤とも呼ぶ）として機能する薬剤を混合して用いる。ここで、疎水化剤及び活性剤として機能する薬剤には、混合した後所定時間後に疎水化の効果が高まり、その後効果が低下するものもある。このような薬剤を用いる場合は、薬剤を予め混合させておくことは好ましくない。
そこで、本変形例では、チャンバ１０の内部に液溜め部を２つ設け、チャンバ１０内において薬剤を混合する。なお、例えば、処理槽２０を、１つ目の液溜め部として用いる。また、例えば処理槽２０の周囲に２つ目の液溜め部を設ける。そして、２液を液体の状態でチャンバ１０内に供給し、チャンバ１０内で気化させて混合させる。例えば処理槽２０の上端付近の高さに、チャンバ１０の内部を仕切る遮蔽部材を設けるようにしてもよい。また、液溜め部は、遮蔽部材よりも上位置側に設けられるようにしてもよい。このような構成にすれば、液溜め部に貯留した薬剤等を、基板の周囲に効率よく気化させることができる。
このようにすれば、疎水化の効率及び効果を向上させることができる。
＜変形例３＞
上述した実施例又は変形例において、供給される疎水化剤の少なくとも一部は、蒸気でなく液体の状態であってもよい。すなわち、図２及び図４のＳ６、図６のＳ６、図７及び図９のＳ２６において、吐出される疎水化剤の少なくとも一部を液体の状態で供給する。このとき、チャンバ１０内の気圧は、他の実施例や変形例と同様に、疎水化剤が気化する圧力以下に減圧しておく。また、疎水化剤は、例えば処理槽２０（１つ目の液溜め部）に供給するようにしてもよいし、変形例２で説明した２つ目の液溜め部に供給するようにしてもよい。なお、液溜め部はいずれか１つを備える構成でもよい。また、処理槽２０に疎水化剤を供給する場合、気化した疎水化剤の濃度はチャンバ１０のうち、下方の処理槽２０内の方が高くなる。よって、基板Ｗを下位置に移動させ、ＩＰＡから疎水化剤への置換効率を向上させるようにしてもよい。
このようにすれば、液体で供給した疎水化剤をチャンバ１０内において気化させることができ、疎水化剤を気体で供給する場合と同様に、疎水化剤の使用量を抑制しつつ基板Ｗの表面を疎水化することができる。疎水化材供給源７４からノズル５４までの経路は減圧されていないため、チャンバ１０内に吐出させる疎水化剤を蒸気にするためには、疎水化剤の温度を上昇させておく必要がある。本変形例によれば、疎水化剤を加熱するためのコストも低減できる。また、疎水化剤の雰囲気に曝される基板Ｗの温度を過剰に上昇させると、疎水化剤からＩＰＡへの置換において、ＩＰＡへの置換が不十分な状態で基板Ｗの表面が乾燥し、パターンの倒壊を引き起こすおそれがある。本変形例によれば、疎水化剤の温度を上げすぎることがなくなり、パターンの倒壊を抑制できる。
＜その他＞
上述の実施例及び変形例に記載した内容は、可能な限り組み合わせて実施することができる。
１ 基板処理装置
１０ チャンバ
１１ チャンバカバー
２０ 処理槽
２０Ｐ 開口部
３０ 保持機構
４０ 昇降機構
５１〜５５ ノズル
６１〜６５ バルブ
６６ 排液バルブ
７１ 不活性ガス供給源
７２、７３ ＩＰＡ供給源
７４ 疎水化剤供給源
７５ 処理液供給源
８０ 制御部
９０ 排気ポンプ
Ｗ 基板

Claims (16)

  1. 所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理方法であって、
    密閉されたチャンバ内の処理槽に洗浄液を貯留し、前記基板を前記洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に前記チャンバ内を減圧する減圧工程と、
    前記減圧工程中に、前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から引き上げる引上工程と、
    前記減圧工程中であって、前記引上工程の後に、前記処理槽から前記洗浄液を排出する排液工程と、
    前記減圧工程中であって、前記排液工程の後に、チャンバ内の雰囲気を疎水化剤に置換し、前記基板の表面に疎水化処理を施す疎水化工程と、
    を含む基板処理方法。
  2. 前記洗浄工程の後、且つ前記減圧工程の前に、前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第１の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに含む
    請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記疎水化工程の後に、前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに含む
    請求項１又は２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第２の有機溶媒雰囲気形成工程は、前記減圧工程において開始した前記チャンバ内を減圧する処理を継続したまま行う
    請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 前記第２の有機溶媒雰囲気形成工程は、前記減圧工程において開始した前記チャンバ内の減圧を停止して行う
    請求項３に記載の基板処理方法。
  6. 前記疎水化工程において、前記疎水化剤の少なくとも一部は液体で前記処理槽に供給さ
    れる
    請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  7. 前記チャンバ内に液体を貯留することができる液溜め部をさらに有し、
    前記疎水化工程において、前記疎水化剤の少なくとも一部は液体で前記液溜め部に供給される
    請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
  8. 前記疎水化剤は第１の薬剤と第２の薬剤とを混合して機能させるものであり、
    前記疎水化工程において、前記第１の薬剤を前記処理槽に供給し、前記第２の薬剤を前記液溜め部に供給する
    請求項７に記載の基板処理方法。
  9. 前記チャンバの内部に空間を仕切る遮蔽部材を有し、前記液溜め部は、前記遮蔽部材よりも前記引上工程において前記基板を引き上げた後の基板と同じ側に設けられる
    請求項７又は８に記載の基板処理方法。
  10. 所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理装置であって、
    密閉されたチャンバと、
    前記チャンバ内に設けられ、洗浄液を貯留して前記基板を洗浄することができる処理槽と、
    前記処理槽で前記基板を洗浄した後に前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、
    前記減圧手段によるチャンバ内の減圧工程中に、前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から引き上げる昇降手段と、
    前記減圧工程中であって、前記昇降手段が前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から引き上げした後に、前記処理槽から洗浄液を排出させる排液手段と、
    前記減圧工程中であって、前記排液手段が排液した後、チャンバ内の雰囲気を疎水化剤に置換する疎水化手段と、
    を備える基板処理装置。
  11. 所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理方法であって、
    密閉されたチャンバ内の処理槽に洗浄液を貯留し、前記基板を前記洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に前記チャンバ内を減圧する減圧工程と、
    前記減圧工程中に、前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換するために前記有機溶媒を供給する第１の有機溶媒雰囲気形成工程と、
    前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程中に、前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から有機溶媒雰囲気中に引き上げる引上工程と、
    前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程中であって、前記引上工程の後に、前記処理槽から前記洗浄液を排出する排液工程と、
    前記減圧工程中且つ前記排液工程の後において、前記チャンバ内の雰囲気を疎水化剤に置換し、前記基板の表面に疎水化処理を施す疎水化工程と、
    前記疎水化工程の後に、前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程と、
    を含む基板処理方法。
  12. 前記基板の表面に疎水化処理を施す疎水化工程は、前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程と重複する期間に疎水化剤の供給を開始し、前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程の後に行う請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程は、前記疎水化工程と重複する期間に前記有機溶媒の蒸気の供給を開始する請求項１１又は１２に記載の基板処理方法。
  14. 所定のパターンが表面に形成された基板を乾燥させる基板処理装置であって、
    密閉されたチャンバと、
    前記チャンバ内に設けられ、洗浄液を貯留して前記基板を洗浄することができる処理槽と、
    前記基板を洗浄した後に前記チャンバ内を減圧する減圧手段と、
    前記チャンバ内の減圧中に、前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換するために前記有機溶媒を供給する第１の有機溶媒雰囲気形成工程を行う有機溶媒供給手段と、
    前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程中に、前記基板を前記処理槽の前記洗浄液から前記有機溶媒雰囲気中に引き上げる昇降手段と、
    前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程中であって、前記昇降手段が前記基板を引き上げた後に前記処理槽から洗浄液を排出させる排液手段と、
    前記排液手段が排液した後、前記チャンバ内の減圧中において、疎水化剤の供給を開始し、前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程の後に前記チャンバ内の雰囲気を前記疎水化剤に置換する疎水化手段と、
    を備え、
    前記有機溶媒供給手段は、前記有機溶媒蒸気の供給を開始し、その後に前記疎水化剤の供給を停止して前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに行う基板処理装置。
  15. 前記疎水化手段は、前記排液手段が排液した後、前記チャンバ内の減圧中において、前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程と重複する期間に疎水化剤の供給を開始し、前記第１の有機溶媒雰囲気形成工程の後に前記チャンバ内の雰囲気を前記疎水化剤に置換する請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 前記有機溶媒供給手段は、前記疎水化手段が行う処理と重複する期間に前記有機溶媒の蒸気の供給を開始し、その後に前記疎水化剤の供給を停止して前記チャンバ内の雰囲気を有機溶媒に置換する第２の有機溶媒雰囲気形成工程をさらに行う請求項１４又は１５に記載の基板処理装置。
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