JP7182880B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

Substrate processing method and substrate processing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP7182880B2
JP7182880B2 JP2018001374A JP2018001374A JP7182880B2 JP 7182880 B2 JP7182880 B2 JP 7182880B2 JP 2018001374 A JP2018001374 A JP 2018001374A JP 2018001374 A JP2018001374 A JP 2018001374A JP 7182880 B2 JP7182880 B2 JP 7182880B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
wafer
unit
hydrophobizing agent
liquid
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.)
Active
Application number
JP2018001374A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019121710A (en
Inventor
ポーリン テン
健司 小林
定 藤井
大輝 日野出
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
Original Assignee
Screen Holdings 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 filed Critical Screen Holdings Co Ltd
Priority to JP2018001374A priority Critical patent/JP7182880B2/en
Priority to CN201880085719.6A priority patent/CN111602230A/en
Priority to KR1020207021495A priority patent/KR102434297B1/en
Priority to PCT/JP2018/042723 priority patent/WO2019138694A1/en
Priority to US16/960,106 priority patent/US11437229B2/en
Priority to TW107141896A priority patent/TWI768157B/en
Publication of JP2019121710A publication Critical patent/JP2019121710A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7182880B2 publication Critical patent/JP7182880B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Description

この発明は、基板を処理する基板処理方法および基板処理装置に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、有機EL(Electroluminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel 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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。 The present invention relates to a substrate processing method and substrate processing apparatus for processing a substrate. Substrates to be processed include, for example, semiconductor wafers, liquid crystal display device substrates, FPD (Flat Panel Display) substrates such as organic EL (Electroluminescence) display devices, optical disk substrates, magnetic disk substrates, and magneto-optical disk substrates. Substrates such as substrates, substrates for photomasks, ceramic substrates, and substrates for solar cells are included.

枚葉式の基板処理装置による基板処理では、基板が1枚ずつ処理される。詳しくは、スピンチャックによって基板がほぼ水平に保持される。そして、基板の上面が薬液によって処理された後、リンス液によって基板の上面がリンスされる。その後、基板の上面を乾燥するために基板を高速回転させるスピンドライ工程が行われる。
基板の表面に微細なパターンが形成されている場合、スピンドライ工程では、パターン内部に入り込んだリンス液を除去できないおそれがある。それによって、乾燥不良が生じるおそれがある。パターン内部に入り込んだリンス液の液面(空気と液体との界面)は、パターン内に形成される。そのため、液面とパターンとの接触位置に、液体の表面張力が働く。この表面張力が大きい場合には、パターンの倒壊が起こりやすい。典型的なリンス液である水は、表面張力が大きいために、スピンドライ工程におけるパターンの倒壊が無視できない。
In substrate processing by a single substrate processing apparatus, substrates are processed one by one. Specifically, the spin chuck holds the substrate substantially horizontally. After the upper surface of the substrate is treated with the chemical solution, the upper surface of the substrate is rinsed with the rinse solution. After that, a spin dry process is performed in which the substrate is rotated at high speed to dry the upper surface of the substrate.
When a fine pattern is formed on the surface of the substrate, there is a possibility that the spin drying process cannot remove the rinsing liquid that has entered the inside of the pattern. This may result in poor drying. The liquid surface (interface between air and liquid) of the rinse liquid that has entered the inside of the pattern is formed within the pattern. Therefore, the surface tension of the liquid acts on the contact position between the liquid surface and the pattern. When this surface tension is large, the pattern tends to collapse. Since water, which is a typical rinse liquid, has a large surface tension, it cannot be ignored that the pattern collapses in the spin-drying process.

そこで、水よりも表面張力が低い低表面張力液体であるイソプロピルアルコール(Isopropyl Alcohol: IPA)を用いる手法が提案されている(たとえば、下記特許文献1を参照)。具体的には、基板の上面にIPAを供給することによって、パターンの内部に入り込んだ水をIPAに置換し、その後にIPAを除去することで基板の上面を乾燥させる。しかし、パターン内部に入り込んだ水をIPAに置換した場合であっても、表面張力が作用する時間が長い場合やパターンの強度が低い場合はパターンの倒壊が起こり得る。 Therefore, a method using isopropyl alcohol (IPA), which is a low surface tension liquid whose surface tension is lower than that of water, has been proposed (see, for example, Patent Document 1 below). Specifically, IPA is supplied to the upper surface of the substrate to replace water that has entered the interior of the pattern with IPA, and then the IPA is removed to dry the upper surface of the substrate. However, even if the water that has entered the pattern is replaced with IPA, the pattern may collapse if the surface tension acts for a long time or if the pattern has low strength.

そこで、特許文献2には、基板の上面をシリル化剤(疎水化剤)で疎水化することによって、パターンが受ける表面張力を低減し、パターンの倒壊を防止する基板処理が開示されている。具体的には、基板の上面にシリル化剤が供給され、基板の上面に供給されたシリル化剤は、基板の回転によって基板の上面を中央から周縁に広がるように流れる。これにより、基板の上面の全体が疎水化される。その後、基板の上面に残るシリル化剤がIPAによって洗い流され、その後、基板が乾燥される。 In view of this, Patent Document 2 discloses a substrate treatment in which the top surface of the substrate is hydrophobized with a silylating agent (hydrophobizing agent) to reduce the surface tension applied to the pattern and prevent the pattern from collapsing. Specifically, the silylating agent is supplied to the upper surface of the substrate, and the silylating agent supplied to the upper surface of the substrate flows on the upper surface of the substrate so as to spread from the center to the periphery due to the rotation of the substrate. This renders the entire top surface of the substrate hydrophobic. After that, the silylating agent remaining on the upper surface of the substrate is washed away with IPA, and then the substrate is dried.

特開2016-21597号公報JP 2016-21597 A 特開2012-222329号公報JP 2012-222329 A

しかし、最近の研究により、このような疎水化処理をしてもパターン倒壊が生じる場合があることが分かってきた。そのうえ、疎水化処理を経て乾燥された基板の表面には、比較的多くのパーティクルが観測されることが分かってきた。
この原因についての本件発明者による仮説は次のとおりである。
疎水化処理がされる基板の表面に酸化物が付着していると、この酸化物に起因する凹凸が基板の表面に生じている。このような基板表面に疎水化処理を行うと、疎水化剤の官能基は、基板の露出している表面において基板材料と反応し、酸化物で覆われている部分では酸化物の表面と反応して、基板の露出部分および基板表面の酸化物を覆う疎水化膜を形成する。ところが、疎水化剤は分子量の大きい材料からなっているため、疎水化膜の表面には、酸化物に起因する凹凸を受け継ぐだけにとどまらず、より大きな凹凸が生じる。すなわち、基板表面に酸化物に起因するラフネスが生じていると、疎水化処理によって、さらにラフネスが悪化する。
However, recent studies have revealed that pattern collapse may occur even after such a hydrophobic treatment. Moreover, it has been found that a relatively large number of particles are observed on the surface of the substrate that has been subjected to the hydrophobizing treatment and dried.
The inventor's hypothesis about this cause is as follows.
If an oxide adheres to the surface of the substrate to be hydrophobized, the surface of the substrate is uneven due to the oxide. When such a substrate surface is subjected to hydrophobizing treatment, the functional groups of the hydrophobizing agent react with the substrate material on the exposed surface of the substrate, and react with the oxide surface on the portion covered with oxide. to form a hydrophobized film covering the exposed portions of the substrate and the oxide on the substrate surface. However, since the hydrophobizing agent is made of a material having a large molecular weight, the surface of the hydrophobizing film not only inherits the unevenness caused by the oxide but also has larger unevenness. That is, if the substrate surface has roughness due to oxides, the roughness is further deteriorated by the hydrophobizing treatment.

このようなラフネスの悪い表面に液体(特許文献2の例ではIPA)が供給されたり、あるいは、それ以前に供給された液体(たとえば、水やIPA)が残存していたりすると、これらの液体の表面張力に起因するパターン倒壊が起こる。
また、疎水化処理によって増幅されたラフネスは、パーティクルカウンタ等を用いて基板表面を観測した場合に、パーティクルとして検出される可能性がある。
If a liquid (IPA in the example of Patent Document 2) is supplied to such a surface with poor roughness, or if a previously supplied liquid (for example, water or IPA) remains, these liquids Pattern collapse due to surface tension occurs.
Further, the roughness amplified by the hydrophobizing treatment may be detected as particles when the substrate surface is observed using a particle counter or the like.

そこで、この発明の一実施形態は、パターン倒壊およびパーティクルの問題を改善できる基板処理方法および基板処理装置を提供する。 Accordingly, one embodiment of the present invention provides a substrate processing method and substrate processing apparatus capable of improving the problem of pattern collapse and particles.

この発明の一実施形態は、表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する加熱改質工程と、前記基板の前記改質された表面に処理液を供給し、当該処理液によって基板の表面を洗浄する表面洗浄工程と、前記基板の前記洗浄された表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化工程と、を含む基板処理方法を提供する。
この方法によれば、基板が加熱されることによって、その表面が改質される。加熱による表面改質によって、基板上の酸化物が除去されたり、基板上の酸化物が分解および再結合されたりすることにより、基板の表面が平坦化される。この表面改質により平坦化された表面に対して、処理液による洗浄処理が行われ、その後に、疎水化剤による疎水化処理が行われる。こうして、酸化物に起因する基板表面の凹凸を解消した状態で基板表面が疎水性に改質されるので、この改質された基板の表面は、均一に疎水化され、かつラフネスの少ない平坦な表面となる。それにより、パターン倒壊の問題およびパーティクルの問題を解決できる。
An embodiment of the present invention includes a heating modification step of heating a substrate having an oxide on the surface to modify the surface, supplying a treatment liquid to the modified surface of the substrate, and Provided is a substrate processing method including a surface cleaning step of cleaning the surface of a substrate and a hydrophobizing step of supplying a hydrophobizing agent to the cleaned surface of the substrate to hydrophobize the surface of the substrate.
According to this method, the surface of the substrate is modified by heating the substrate. The surface modification by heating removes oxides on the substrate or decomposes and recombines the oxides on the substrate, thereby flattening the surface of the substrate. The surface flattened by this surface modification is washed with a treatment liquid, and then hydrophobized with a hydrophobizing agent. In this way, the surface of the substrate is modified to be hydrophobic while the unevenness of the substrate surface caused by the oxide is eliminated, so that the modified surface of the substrate is uniformly hydrophobic and flat with little roughness. becomes the surface. Thereby, the problem of pattern collapse and the problem of particles can be solved.

この発明の一実施形態では、前記加熱改質工程が、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程を含む。
この方法では、酸化物の除去によって、基板表面の凹凸が低減または解消される。酸化物は、熱エネルギーによって分解される。より具体的には、熱エネルギーによって基板材料と酸化物との結合を解除して酸化物を除去することができる。加熱による酸化物の除去は、薬液を用いる場合に比較すると、エッチング作用に起因する基板材料の損失(膜減り)がない点で有利である。
In one embodiment of the present invention, the thermal modification step includes a thermal removal step of removing at least part of the oxide on the surface of the substrate by heating.
In this method, oxide removal reduces or eliminates substrate surface irregularities. Oxides are decomposed by thermal energy. More specifically, thermal energy can be used to unbond the substrate material from the oxide and remove the oxide. The removal of oxides by heating is advantageous in that there is no loss (film reduction) of the substrate material due to the etching action, as compared with the case of using a chemical solution.

この発明の一実施形態では、前記加熱改質工程が、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を加熱によって低減する平坦化工程を含む。この方法では、酸化物に起因する基板表面の凹凸が、加熱によって平坦化される。
この発明の一実施形態では、前記加熱改質工程が、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程と、前記加熱除去工程の後に、前記基板の表面に新たな酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、前記加熱除去工程における前記基板の周囲の雰囲気の酸素濃度よりも前記酸化膜形成工程における前記基板の周囲の雰囲気の酸素濃度の方が高くなるように、前記基板の周囲の雰囲気を制御する工程と、を含む。
この発明の一実施形態では、前記表面洗浄工程が、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液洗浄工程と、前記基板の表面にリンス液を供給して前記薬液をリンス液で置換するリンス工程と、を含む。
In one embodiment of the present invention, the thermal modification step includes a planarization step of reducing unevenness caused by oxide on the surface of the substrate by heating. In this method, unevenness on the substrate surface caused by oxides is flattened by heating.
In one embodiment of the present invention, the thermal modification step includes a heating removal step of removing at least part of the oxide on the surface of the substrate by heating, and a new oxide on the surface of the substrate after the heating removal step. so that the oxygen concentration in the atmosphere around the substrate in the oxide film forming step is higher than the oxygen concentration in the atmosphere around the substrate in the oxide film forming step and the heating removal step, and controlling the atmosphere around the substrate.
In one embodiment of the present invention, the surface cleaning step includes a chemical cleaning step of supplying a chemical solution for cleaning to the surface of the substrate , and a rinse solution supplied to the surface of the substrate to replace the chemical solution with the rinse solution. and a rinsing step.

これにより、薬液を用いて基板洗浄を行ったうえで、基板の表面を疎水化できる。薬液を用いる洗浄よりも前に、基板の加熱によって基板表面が改質されているから、基板の表面は良好な疎水性表面を呈する。したがって、パターン倒壊の問題およびパーティクルの問題を回避しながら、薬液を用いた基板洗浄を行える。
この発明の一実施形態では、前記処理液中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。これにより、処理液中の溶存酸素に起因する基板材料の酸化を抑制または防止できるから、疎水化処理前の基板表面のラフネスが向上する。それにより、疎水化処理後の基板表面は、優れた疎水性能を有する。
Accordingly, the surface of the substrate can be hydrophobized after the substrate is cleaned with the chemical solution. Since the surface of the substrate is modified by heating the substrate before cleaning with the chemical solution, the surface of the substrate presents a good hydrophobic surface. Therefore, substrate cleaning using a chemical solution can be performed while avoiding the problem of pattern collapse and the problem of particles.
In one embodiment of the present invention, the dissolved oxygen concentration in the treatment liquid is 100 ppb or less. As a result, oxidation of the substrate material caused by dissolved oxygen in the treatment liquid can be suppressed or prevented, and the roughness of the substrate surface before the hydrophobizing treatment is improved. As a result, the substrate surface after the hydrophobization treatment has excellent hydrophobic performance.

この発明の一実施形態では、前記疎水化工程が、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給する疎水化剤供給工程を含む。そして、前記方法が、前記表面洗浄工程の後、前記疎水化工程の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給工程をさらに含む。
この方法では、基板の表面の処理液が有機溶剤によって置換され、その後に液状の疎水化剤が基板表面に供給される。有機溶剤は、疎水化剤の溶媒と混和する(すなわち、相溶性を有する)ので、疎水化剤は基板表面の有機溶剤を効率良く置換する。より具体的には、基板表面にパターンが形成されている場合でも、パターン内の有機溶剤を疎水化剤で置換できる。
In one embodiment of the present invention, the hydrophobizing step includes a hydrophobizing agent supplying step of supplying a liquid hydrophobizing agent in which a hydrophobizing substance is dissolved in a solvent. The method further includes a pre-organic solvent supplying step of supplying an organic solvent miscible with the solvent of the hydrophobizing agent to the surface of the substrate after the surface cleaning step and before the hydrophobizing step.
In this method, the treatment liquid on the surface of the substrate is replaced with an organic solvent, and then a liquid hydrophobizing agent is supplied to the substrate surface. Since the organic solvent is miscible (that is, has compatibility) with the solvent of the hydrophobizing agent, the hydrophobizing agent efficiently replaces the organic solvent on the substrate surface. More specifically, even when a pattern is formed on the substrate surface, the organic solvent in the pattern can be replaced with a hydrophobizing agent.

この発明の一実施形態では、前記方法が、前記疎水化工程の後、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給工程をさらに含む。これにより、適正量の疎水化剤で基板表面を疎水化できるので、過剰な疎水化剤に起因して基板表面のラフネスが悪化したり、疎水性能が低下したりすることを回避できる。
この発明の一実施形態では、前記有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。これにより、有機溶剤中の溶存酸素に起因する基板材料の酸化を抑制または防止できるから、疎水化処理前の基板表面のラフネスが向上する。それにより、疎水化処理後の基板表面は、優れた疎水性能を有する。
In one embodiment of the present invention, the method further comprises an organic solvent supplying step after the hydrophobizing step, supplying an organic solvent to the surface of the substrate to wash off excess hydrophobizing agent on the substrate. include. As a result, the substrate surface can be hydrophobized with an appropriate amount of the hydrophobizing agent, so that deterioration of the roughness of the substrate surface and deterioration of the hydrophobic performance due to excessive hydrophobizing agent can be avoided.
In one embodiment of the invention, the dissolved oxygen concentration in the organic solvent is 100 ppb or less. As a result, oxidation of the substrate material caused by dissolved oxygen in the organic solvent can be suppressed or prevented, thereby improving the roughness of the substrate surface before the hydrophobizing treatment. As a result, the substrate surface after the hydrophobization treatment has excellent hydrophobic performance.

この発明の一実施形態では、前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。これにより、疎水化剤供給工程において疎水化剤中の溶存酸素に起因する基板材料の酸化を抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記表面洗浄工程から前記疎水化工程までの期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御工程をさらに含む。これにより、熱処理によって基板の表面が改質された後は、当該表面に新たな酸化物が成長することを抑制した状態で、基板の表面を疎水性に改質できる。
In one embodiment of the present invention, the dissolved oxygen concentration in the hydrophobizing agent is 100 ppb or less. As a result, oxidation of the substrate material due to dissolved oxygen in the hydrophobizing agent can be suppressed or prevented in the hydrophobizing agent supply step.
In one embodiment of the present invention, the method further includes an atmosphere control step of controlling the atmosphere around the substrate to a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration lower than that of the air during the period from the surface cleaning step to the hydrophobizing step. As a result, after the surface of the substrate is modified by the heat treatment, the surface of the substrate can be modified to be hydrophobic while suppressing the growth of new oxides on the surface.

この発明の一実施形態では、前記低酸素雰囲気は、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の雰囲気である。これにより、表面洗浄工程において雰囲気からの酸素が処理液に溶け込むことがないから、表面洗浄工程において基板の表面に酸化物が成長することを抑制または防止できる。
この発明の一実施形態では、前記加熱改質工程の後に前記基板を冷却する冷却工程を含み、前記冷却工程後の基板に対して前記表面洗浄工程が実行される。これにより、表面洗浄工程前に基板が冷却されるので、表面洗浄工程中における基板材料の酸化を一層確実に抑制できる。
In one embodiment of the present invention, the low-oxygen atmosphere is an atmosphere having an oxygen concentration in which oxygen does not dissolve in the treatment liquid. As a result, oxygen from the atmosphere does not dissolve into the processing liquid in the surface cleaning step, so that growth of oxide on the surface of the substrate can be suppressed or prevented in the surface cleaning step.
In one embodiment of the present invention, a cooling step of cooling the substrate is included after the thermal modification step, and the surface cleaning step is performed on the substrate after the cooling step. As a result, the substrate is cooled before the surface cleaning process, so that oxidation of the substrate material during the surface cleaning process can be suppressed more reliably.

この発明の一実施形態では、前記疎水化工程の後、前記基板の表面の疎水化剤を加熱して脱水する加熱脱水工程を含む。これにより、加熱脱水工程において、基板の表面の疎水化剤の溶媒を飛ばして異物の縮小を図ったり、過剰な水分に起因する疎水化剤の不完全な結合を解消したりすることができる。それにより、優れた疎水性を有する表面を提供できる。 In one embodiment of the present invention, after the hydrophobizing step, a heat dehydration step of heating and dehydrating the hydrophobizing agent on the surface of the substrate is included. As a result, in the heating and dehydration process, the solvent of the hydrophobizing agent on the surface of the substrate can be blown off to reduce the size of the foreign matter, and the incomplete bonding of the hydrophobizing agent caused by excessive moisture can be eliminated. Thereby, a surface having excellent hydrophobicity can be provided.

この発明の一実施形態は、表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する熱処理ユニットと、前記基板の前記改質された表面に、当該表面を洗浄するための処理液を供給する処理液供給ユニットと、前記洗浄された基板の表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化剤供給ユニットと、を含む、基板処理装置を提供する。
この発明の一実施形態では、前記熱処理ユニットが、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去するように前記基板を加熱する。
An embodiment of the present invention includes a heat treatment unit that heats a substrate having an oxide on its surface to modify the surface, and a treatment liquid for cleaning the surface that is supplied to the modified surface of the substrate. and a hydrophobizing agent supply unit for supplying a hydrophobizing agent to the surface of the cleaned substrate to hydrophobize the surface of the substrate.
In one embodiment of the invention, the thermal processing unit heats the substrate such that at least part of the oxide on the surface of the substrate is removed by heating.

この発明の一実施形態では、前記熱処理ユニットが、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を加熱によって低減するように前記基板を加熱する。
この発明の一実施形態では、前記熱処理ユニットが、前記基板の周囲の雰囲気を低酸素雰囲気に制御して、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去するように前記基板を加熱し、前記酸化物の少なくとも一部が除去された後に前記基板の周囲の雰囲気を前記低酸素雰囲気よりも酸素濃度の高い雰囲気に制御して前記基板の表面に新たな酸化膜を形成する。
この発明の一実施形態では、前記処理液供給ユニットが、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液供給ユニットと、前記薬液をリンス液で置換するリンス液を前記基板の表面に供給するリンス液供給ユニットと、を含む。
In one embodiment of the present invention, the heat treatment unit heats the substrate so as to reduce unevenness caused by oxides on the surface of the substrate by heating.
In one embodiment of the present invention, the heat treatment unit controls the atmosphere around the substrate to be a low-oxygen atmosphere, and heats the substrate so as to remove at least part of the oxide on the surface of the substrate by heating. Then, after at least part of the oxide is removed, the atmosphere around the substrate is controlled to have a higher oxygen concentration than the low-oxygen atmosphere to form a new oxide film on the surface of the substrate.
In one embodiment of the present invention, the processing liquid supply unit includes a chemical liquid supply unit that supplies a chemical liquid for cleaning to the surface of the substrate, and a rinse liquid that replaces the chemical liquid with a rinse liquid to the surface of the substrate. and a rinse liquid supply unit.

この発明の一実施形態では、前記処理液供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の処理液を基板の表面に供給する。
この発明の一実施形態では、前記疎水化剤供給ユニットが、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給する。また、前記基板処理装置が、前記基板の表面を洗浄した後、前記基板の表面の疎水化の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給ユニットをさらに含む。
In one embodiment of the present invention, the processing liquid supply unit supplies the processing liquid having a dissolved oxygen concentration of 100 ppb or less to the surface of the substrate.
In one embodiment of the present invention, the hydrophobizing agent supply unit supplies a liquid hydrophobizing agent in which a hydrophobizing substance is dissolved in a solvent. Further, after the substrate processing apparatus cleans the surface of the substrate and before hydrophobizing the surface of the substrate, an organic solvent that is miscible with the solvent of the hydrophobizing agent is supplied to the surface of the substrate. Further includes a supply unit.

この発明の一実施形態では、前記基板の表面の疎水化の後に、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給ユニットをさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。
In one embodiment of the present invention, after the surface of the substrate is hydrophobized, it further comprises a post-organic solvent supply unit for supplying an organic solvent to the surface of the substrate to wash off excess hydrophobizing agent on the substrate. .
In one embodiment of the invention, the dissolved oxygen concentration in the organic solvent is 100 ppb or less.

この発明の一実施形態では、前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記処理液供給ユニットによって前記基板の表面に処理液が供給される期間、および前記疎水化剤供給ユニットによって前記基板の表面に疎水化剤が供給される期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御ユニットをさらに含む。
In one embodiment of the present invention, the dissolved oxygen concentration in the hydrophobizing agent is 100 ppb or less.
In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus comprises a period in which a processing liquid is supplied to the surface of the substrate by the processing liquid supply unit, and a hydrophobizing agent is applied to the surface of the substrate by the hydrophobizing agent supply unit. It further includes an atmosphere control unit for controlling the atmosphere around the substrate to be a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration lower than that in the atmosphere during the supply period.

この発明の一実施形態では、前記雰囲気制御ユニットが、前記基板の周囲の雰囲気を、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の低酸素雰囲気に制御する。
この発明の一実施形態では、前記熱処理ユニットによって加熱された後に、前記表面の洗浄の前に、前記基板を冷却する冷却ユニットをさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記表面が疎水化された後に、前記基板の表面の疎水化剤を加熱して脱水するために前記基板を加熱する後加熱ユニットをさらに含む。
In one embodiment of the present invention, the atmosphere control unit controls the atmosphere around the substrate to a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration in which oxygen does not dissolve in the processing liquid.
An embodiment of the present invention further comprises a cooling unit for cooling the substrate after being heated by the thermal processing unit and before cleaning the surface.
In one embodiment of the present invention, the substrate processing apparatus further includes a post-heating unit that heats the substrate to heat and dehydrate the hydrophobizing agent on the surface of the substrate after the surface is hydrophobized. .

図1A~図1Dは、この発明の一実施形態による基板処理の原理を説明するための説明図である。1A to 1D are explanatory diagrams for explaining the principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. 図2A~図2Cは、この発明の一実施形態による基板処理の他の原理を説明するための説明図である。2A to 2C are explanatory diagrams for explaining another principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. 図3A~図3Dは、この発明の一実施形態による基板処理のさらに他の原理を説明するための説明図である。3A to 3D are explanatory diagrams for explaining still another principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. 図4は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。FIG. 4 is an illustrative plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention. 図5は、前記基板処理装置に備えられた熱処理ユニットの構成例を説明するための図解的な断面図である。FIG. 5 is an illustrative cross-sectional view for explaining a structural example of a heat treatment unit provided in the substrate processing apparatus. 図6は、前記基板処理装置に備えられた処理ユニットの構成例を説明するための模式的な断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a processing unit provided in the substrate processing apparatus. 図7は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus. 図8Aは、前記基板処理装置による基板処理の一例を説明するための流れ図である。FIG. 8A is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the substrate processing apparatus. 図8Bは、前記基板処理装置による基板処理の他の例を説明するための流れ図である。FIG. 8B is a flowchart for explaining another example of substrate processing by the substrate processing apparatus. 図9Aは、薬液処理(表面洗浄工程)の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9A is an illustrative cross-sectional view for explaining the state of the chemical solution treatment (surface cleaning step). 図9Bは、前記薬液処理後のリンス処理(表面洗浄工程)の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9B is an illustrative cross-sectional view for explaining the state of the rinse treatment (surface cleaning step) after the chemical solution treatment. 図9Cは、第1有機溶剤処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9C is an illustrative cross-sectional view for explaining the state of the first organic solvent treatment. 図9Dは、疎水化処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9D is a schematic cross-sectional view for explaining how the hydrophobization treatment is performed. 図9Eは、第2有機溶剤処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9E is an illustrative cross-sectional view for explaining the state of the second organic solvent treatment. 図9Fは、後基板加熱処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9F is an illustrative cross-sectional view for explaining the state of the post-substrate heat treatment. 図9Gは、後基板冷却処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 9G is a schematic cross-sectional view for explaining the state of the post-substrate cooling process. 図10Aは、薬液処理(酸化物除去工程、表面洗浄工程)の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 10A is a schematic cross-sectional view for explaining the state of chemical treatment (oxide removal process, surface cleaning process). 図10Bは、前記薬液処理後のリンス処理の様子を説明するための図解的な断面図である。FIG. 10B is an illustrative cross-sectional view for explaining the rinsing process after the chemical solution process. 図11は、制御動作例を説明するためのシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram for explaining an example of control operation. 図12は、後基板加熱処理による脱溶媒作用を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the desolvation action by the post-substrate heat treatment. 図13は、後基板加熱処理による脱水作用を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the dehydration effect of the post-substrate heat treatment.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1A~図1Dは、この発明の一実施形態による基板処理の原理を説明するための説明図である。処理対象の基板は、典型的にはシリコンウエハであり、より一般的には、シリコン、ゲルマニウム等のように酸化されやすい材料が表面に存在する基板である。基板の表面は、たとえば、シリコンウエハの表面であってもよいし、シリコン等の酸化されやすい材料を含むパターンの表面であってもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Below, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1A to 1D are explanatory diagrams for explaining the principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. The substrates to be processed are typically silicon wafers, and more commonly substrates having on their surface materials that are susceptible to oxidation, such as silicon, germanium, and the like. The surface of the substrate may be, for example, the surface of a silicon wafer or the surface of a pattern containing an easily oxidizable material such as silicon.

図1Aは、処理前のシリコンウエハWの表面状態を示している。ウエハWの表面には、酸化物Oxが形成され、この酸化物Oxに起因する凹凸が生じている。酸化物Oxは、自然酸化物であってもよいし、薬液との化学反応によって生じた酸化物であってもよい。したがって、ウエハWの表面には、基板材料であるシリコンが露出しているシリコン露出部Wsiと、酸化物Oxの表面である酸化物部Woxとが存在している。 FIG. 1A shows the surface state of a silicon wafer W before processing. Oxide Ox is formed on the surface of the wafer W, and unevenness is caused by this oxide Ox. The oxide Ox may be a natural oxide or an oxide produced by a chemical reaction with a chemical solution. Therefore, on the surface of the wafer W, there are a silicon exposed portion Wsi where the substrate material silicon is exposed and an oxide portion Wox which is the surface of the oxide Ox.

図1Aの表面状態のまま、すなわち、表面に酸化物Oxによる凹凸が生じているウエハWに対して疎水化剤を供給して疎水化処理を施した場合の表面状態は、図1Dに示すようになると考えられる。すなわち、疎水化物質Smの官能基(たとえばシラノール基)は、シリコン露出部WsiにあるOH基(ヒドロキシ基)、または酸化物Oxの表面にあるOH基と結合し、かつ疎水化物質Smの分子が互いに結合する。それにより、シリコン露出部Wsiおよび酸化物部Woxを覆う疎水化膜が形成される。疎水化物質Smの分子が比較的大きいために、疎水化膜の表面には、元のウエハWの表面の凹凸よりも大きな凹凸が形成され、ラフネスが悪化する。そのため、液体の接触角があまり大きくならず、充分な疏水性能が得られない。加えて、増幅されたラフネスは、パーティクルカウンタで観測したときに、パーティクルとして検知されるおそれがある。 FIG. 1D shows the surface state in the case where the surface state shown in FIG. 1A is maintained, that is, when the wafer W having the uneven surface due to the oxide Ox is subjected to the hydrophobizing treatment by supplying the hydrophobizing agent. is considered to be That is, the functional groups (for example, silanol groups) of the hydrophobizing substance Sm combine with the OH groups (hydroxy groups) on the exposed silicon portion Wsi or the OH groups on the surface of the oxide Ox, and the molecules of the hydrophobizing substance Sm are combined with each other. Thereby, a hydrophobized film covering the exposed silicon portion Wsi and the oxide portion Wox is formed. Since the molecules of the hydrophobizing substance Sm are relatively large, the surface of the hydrophobizing film is formed with unevenness larger than that of the original surface of the wafer W, thereby deteriorating the roughness. Therefore, the contact angle of the liquid is not so large, and sufficient hydrophobic performance cannot be obtained. In addition, amplified roughness may be detected as particles when observed with a particle counter.

この処理例では、図1AのウエハWに対する加熱改質処理として、酸化物Oxを除去するための処理が行われる(加熱除去工程)。それにより、図1Bに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域が、基板材料の露出によって、シリコン露出部Wsiとなり、かつウエハWの表面のラフネスが改善される。この状態のウエハWの表面に疎水化剤を供給して疏水処理を施すと、図1Cに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域において疎水化物質Smの官能基がシリコン露出部WsiのOH基と均一に結合する。その結果、疎水化物質Smの分子がウエハWの表面に倣って均一に整列し、凹凸のない疎水化された表面が得られる。このような表面は、液体の接触角が大きく、充分な疏水性能を有するうえに、パーティクルとして検知されるおそれのある凹凸を有していない。 In this processing example, a processing for removing the oxide Ox is performed as the thermal reforming processing for the wafer W in FIG. 1A (heating removal step). As a result, as shown in FIG. 1B, substantially the entire surface of the wafer W becomes an exposed silicon portion Wsi due to the exposure of the substrate material, and the roughness of the surface of the wafer W is improved. When a hydrophobizing agent is supplied to the surface of the wafer W in this state to perform the hydrophobization treatment, as shown in FIG. Bonds uniformly with groups. As a result, the molecules of the hydrophobizing substance Sm are uniformly aligned along the surface of the wafer W, and a hydrophobized surface without unevenness is obtained. Such a surface has a large liquid contact angle, sufficient hydrophobicity, and does not have irregularities that may be detected as particles.

なお、ウエハW上の酸化物Oxを残らず除去する必要は必ずしもなく、酸化物Oxを部分的に除去して表面のラフネスを改善したうえで、疎水化処理を行ってもよい。
図2A~図2Cは、この発明の一実施形態による基板処理の他の原理を説明するための説明図である。図2Aは、処理前のシリコンウエハWの表面状態を示しており、図1Aと同様である。
Note that it is not always necessary to remove all of the oxide Ox on the wafer W, and the hydrophobic treatment may be performed after partially removing the oxide Ox to improve the roughness of the surface.
2A to 2C are explanatory diagrams for explaining another principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. FIG. 2A shows the surface state of the silicon wafer W before processing, which is the same as FIG. 1A.

この例では、図2AのウエハWに対する加熱改質処理として、酸化物Oxを平坦化するための処理が行われる(平坦化工程)。より具体的には、ウエハWに対して適切な加熱処理を行うことによって、酸化物Oxの分解および再結合が生じる。それにより、図2Bに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域に均一な厚さの酸化物Oxが形成された状態となり、ウエハWの表面のラフネスが改善される。この状態のウエハWの表面に疎水化剤を供給して疏水処理を施すと、図2Cに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域において疎水化物質Smの官能基が酸化物部WoxのOH基と均一に結合する。 In this example, a process for planarizing the oxide Ox is performed as the thermal modification process for the wafer W in FIG. 2A (flattening process). More specifically, by subjecting the wafer W to appropriate heat treatment, the oxide Ox is decomposed and recombined. As a result, as shown in FIG. 2B, the oxide Ox having a uniform thickness is formed over substantially the entire surface of the wafer W, and the roughness of the surface of the wafer W is improved. When the hydrophobizing agent is supplied to the surface of the wafer W in this state and the hydrophobization treatment is performed, the functional groups of the hydrophobizing substance Sm become OH of the oxide portion Wox over almost the entire surface of the wafer W, as shown in FIG. 2C. Bonds uniformly with groups.

その結果、疎水化物質Smの分子がウエハWの表面に倣って均一に整列し、凹凸のない疎水化された表面が得られる。このような表面は、液体の接触角が大きく、充分な疏水性能を有するうえに、パーティクルとして検知されるおそれのある凹凸を有していない。
図3A~図3Cは、この発明の一実施形態による基板処理のさらに他の原理を説明するための説明図である。図3Aは、処理前のシリコンウエハWの表面状態を示しており、図1Aと同様である。
As a result, the molecules of the hydrophobizing substance Sm are uniformly aligned along the surface of the wafer W, and a hydrophobized surface without unevenness is obtained. Such a surface has a large liquid contact angle, sufficient hydrophobicity, and does not have irregularities that may be detected as particles.
3A to 3C are explanatory diagrams for explaining still another principle of substrate processing according to one embodiment of the present invention. FIG. 3A shows the surface state of the silicon wafer W before processing, which is the same as FIG. 1A.

この処理例では、図3AのウエハWに対する加熱改質処理として、酸化物Oxを除去するための処理が行われる(加熱除去工程)。それにより、図3Bに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域が、基板材料の露出によって、シリコン露出部Wsiとなり、かつウエハWの表面のラフネスが改善される。
この状態のウエハWの表面に、図3Cに示すように、新たな酸化膜Oxnが均一な膜厚で形成される。新たな酸化膜Oxnは、酸素が存在する雰囲気中での加熱によって形成されてもよい(加熱改質工程の一例)。
In this processing example, a processing for removing the oxide Ox is performed as the thermal reforming processing for the wafer W in FIG. 3A (heating removal step). As a result, as shown in FIG. 3B, substantially the entire surface of the wafer W becomes an exposed silicon portion Wsi due to the exposure of the substrate material, and the roughness of the surface of the wafer W is improved.
On the surface of the wafer W in this state, a new oxide film Oxn is formed with a uniform thickness, as shown in FIG. 3C. The new oxide film Oxn may be formed by heating in an oxygen-containing atmosphere (an example of a thermal reforming step).

こうして形成される新たな酸化膜Oxnは、図3Bの状態のシリコン露出部Wsiのラフネスを引き継いでおり、ラフネスが改善された表面を呈する。この状態のウエハWの表面、すなわち、新たな酸化膜Oxnの表面に疎水化剤を供給して疏水処理を施すと、図3Dに示すように、ウエハWの表面のほぼ全域において疎水化物質Smの官能基が新たな酸化膜Oxnの表面のOH基と均一に結合する。 The new oxide film Oxn thus formed inherits the roughness of the exposed silicon portion Wsi in the state of FIG. 3B, and presents a surface with improved roughness. When the surface of the wafer W in this state, that is, the surface of the new oxide film Oxn is subjected to a hydrophobizing treatment by supplying a hydrophobizing agent, almost the entire surface of the wafer W is covered with the hydrophobizing agent Sm, as shown in FIG. 3D. are uniformly bonded to the OH groups on the surface of the new oxide film Oxn.

その結果、疎水化物質Smの分子がウエハWの表面に倣って均一に整列し、凹凸のない疎水化された表面が得られる。このような表面は、液体の接触角が大きく、充分な疏水性能を有するうえに、パーティクルとして検知されるおそれのある凹凸を有していない。
図4は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置1の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。基板処理装置1は、基板の一例であるシリコンウエハWを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、ウエハWは、円板状の基板である。基板処理装置1は、ウエハWを加熱処理する熱処理ユニット100と、処理液でウエハWを処理する複数(この実施形態では3つ)の処理ユニット2とを含む。基板処理装置1は、さらに、熱処理ユニット100および処理ユニット2で処理される複数枚のウエハWを収容するキャリヤCが載置されるロードポートLPと、ロードポートLPと熱処理ユニット100および処理ユニット2との間でウエハWを搬送する搬送ロボットIRおよびCRと、基板処理装置1を制御する制御ユニット3とを含む。搬送ロボットIRは、キャリヤCと搬送ロボットCRとの間でウエハWを搬送する。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRと処理ユニット2との間でウエハWを搬送する。複数の処理ユニット2は、たとえば、同様の構成を有している。熱処理ユニット100は、ウエハWの加熱によって、その表面を改質する加熱改質工程を実行するために用いることができる。
As a result, the molecules of the hydrophobizing substance Sm are uniformly aligned along the surface of the wafer W, and a hydrophobized surface without unevenness is obtained. Such a surface has a large liquid contact angle, sufficient hydrophobicity, and does not have irregularities that may be detected as particles.
FIG. 4 is an illustrative plan view for explaining the internal layout of the substrate processing apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes silicon wafers W, which are an example of substrates, one by one. In this embodiment, the wafer W is a disk-shaped substrate. The substrate processing apparatus 1 includes a thermal processing unit 100 that thermally processes a wafer W, and a plurality of (three in this embodiment) processing units 2 that process the wafer W with a processing liquid. The substrate processing apparatus 1 further includes a load port LP on which a carrier C containing a plurality of wafers W to be processed by the thermal processing unit 100 and the processing unit 2 is placed, the load port LP, the thermal processing unit 100 and the processing unit 2. and a control unit 3 for controlling the substrate processing apparatus 1 . The transfer robot IR transfers the wafer W between the carrier C and the transfer robot CR. The transfer robot CR transfers the wafer W between the transfer robot IR and the processing unit 2 . A plurality of processing units 2 have, for example, the same configuration. The thermal processing unit 100 can be used to heat the wafer W to perform a thermal reforming process of reforming the surface thereof.

搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRから受け取った未処理のウエハWを熱処理ユニット100に搬入する。そして、搬送ロボットCRは、熱処理ユニット100によって加熱改質処理を受けたウエハWを熱処理ユニット100から搬出し、処理ユニット2に搬入する。さらに、搬送ロボットCRは、処理ユニット2による処理を経たウエハWを処理ユニット2から取り出して、搬送ロボットIRに渡す。 The transport robot CR loads the unprocessed wafer W received from the transport robot IR into the thermal processing unit 100 . Then, the transfer robot CR unloads the wafer W subjected to the thermal modification process by the heat treatment unit 100 from the heat treatment unit 100 and carries it into the treatment unit 2 . Further, the transfer robot CR takes out the wafer W processed by the processing unit 2 from the processing unit 2 and transfers it to the transfer robot IR.

図5は、熱処理ユニット100の構成例を説明するための図解的な断面図である。熱処理ユニット100は、いわゆるアニーリング装置であってもよい。より具体的には、熱処理ユニット100は、密閉可能なチャンバ101と、チャンバ101内でウエハWを支持するサセプタ102と、サセプタ102に支持されたウエハWをランプ加熱するランプヒータユニット103(たとえばハロゲンランプヒータユニット)とを備えていてもよい。チャンバ101には、開閉可能なゲート107が備えられており、このゲート107を開くことにより、チャンバ101に対してウエハWを出し入れできる。熱処理ユニット100は、さらに、サセプタ102に支持されたウエハWの表面をフラッシュ加熱するためのフラッシュランプユニット104(たとえばキセノンフラッシュランプユニット、クリプトンフラッシュランプユニット等)を備えていてもよい。 FIG. 5 is an illustrative cross-sectional view for explaining a configuration example of the heat treatment unit 100. As shown in FIG. The thermal processing unit 100 may be a so-called annealing device. More specifically, the thermal processing unit 100 includes a sealable chamber 101, a susceptor 102 that supports the wafer W within the chamber 101, and a lamp heater unit 103 (for example, a halogen lamp heater unit). The chamber 101 is provided with an openable/closable gate 107 , and the wafer W can be taken in and out of the chamber 101 by opening the gate 107 . The thermal processing unit 100 may further include a flash lamp unit 104 (eg, a xenon flash lamp unit, a krypton flash lamp unit, etc.) for flash heating the surface of the wafer W supported by the susceptor 102 .

熱処理ユニット100は、さらに、チャンバ101内の雰囲気を排気する排気ユニット105を備えている。排気ユニット105は、チャンバ101内に連通する排気管105aと、排気管105aの流路を開閉する排気バルブ105bとを含む。さらに、熱処理ユニット100は、チャンバ101内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット106を備えている。不活性ガス供給ユニット106は、チャンバ101内に連通する不活性ガス供給管106aと、不活性ガス供給管106aの流路を開閉する不活性ガスバルブ106bとを含む。排気ユニット105によってチャンバ101内の雰囲気を排気し、かつ不活性ガス供給ユニット106によってチャンバ101内に不活性ガスを供給することによって、チャンバ101内の雰囲気を低酸素雰囲気とすることができる。すなわち、排気ユニット105および不活性ガス供給ユニット106は、雰囲気制御ユニットを構成している。また、不活性ガス供給ユニット106から不活性ガスを供給することで、熱処理後のウエハWを冷却することもできる。すなわち、不活性ガス供給ユニット106は、熱処理後のウエハWを冷却する冷却ユニットの一例である。 The thermal processing unit 100 further comprises an exhaust unit 105 for exhausting the atmosphere inside the chamber 101 . The exhaust unit 105 includes an exhaust pipe 105a that communicates with the interior of the chamber 101, and an exhaust valve 105b that opens and closes the flow path of the exhaust pipe 105a. Furthermore, the heat treatment unit 100 includes an inert gas supply unit 106 that supplies inert gas into the chamber 101 . The inert gas supply unit 106 includes an inert gas supply pipe 106a that communicates with the interior of the chamber 101, and an inert gas valve 106b that opens and closes the flow path of the inert gas supply pipe 106a. By exhausting the atmosphere in the chamber 101 with the exhaust unit 105 and supplying inert gas into the chamber 101 with the inert gas supply unit 106, the atmosphere in the chamber 101 can be made into a low-oxygen atmosphere. That is, the exhaust unit 105 and the inert gas supply unit 106 constitute an atmosphere control unit. Moreover, by supplying an inert gas from the inert gas supply unit 106, the wafer W after the heat treatment can be cooled. That is, the inert gas supply unit 106 is an example of a cooling unit that cools the wafer W after heat treatment.

図6は、処理ユニット2の構成例を説明するための模式的な断面図である。処理ユニット2は、チャンバ4(図4参照)と、スピンチャック5と、対向部材6と、支持部材7と、不活性ガス供給ユニット8と、第1処理液供給ユニット30と、第2処理液供給ユニット40と、有機溶剤供給ユニット10と、疎水化剤供給ユニット11と、支持部材昇降ユニット12と、処理カップ13と、ヒータユニット110とを含む。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of the processing unit 2. As shown in FIG. The processing unit 2 includes a chamber 4 (see FIG. 4), a spin chuck 5, a facing member 6, a support member 7, an inert gas supply unit 8, a first processing liquid supply unit 30, and a second processing liquid. It includes a supply unit 40 , an organic solvent supply unit 10 , a hydrophobic agent supply unit 11 , a support member elevating unit 12 , a processing cup 13 and a heater unit 110 .

スピンチャック5は、一枚のウエハWを水平な姿勢で保持しながらウエハWの中央部を通る鉛直な回転軸線A1まわりにウエハWを回転させる。スピンチャック5は、チャンバ4内に収容されている(図4参照)。チャンバ4には、チャンバ4内にウエハWを搬入したり、チャンバ4内からウエハWを搬出したりするための出入口(図示せず)が形成されている。チャンバ4には、この出入口を開閉するシャッタユニット(図示せず)が備えられている。 The spin chuck 5 rotates the wafer W around a vertical rotation axis A1 passing through the center of the wafer W while holding the wafer W in a horizontal posture. The spin chuck 5 is housed inside the chamber 4 (see FIG. 4). The chamber 4 is formed with an entrance (not shown) for loading the wafer W into the chamber 4 and unloading the wafer W from the chamber 4 . The chamber 4 is provided with a shutter unit (not shown) that opens and closes this entrance.

スピンチャック5は、基板保持ユニット24と、回転軸22と、電動モータ23とを含む。基板保持ユニット24は、ウエハWを水平に保持する。基板保持ユニット24は、スピンベース21と複数のチャックピン20とを含む。スピンベース21は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース21の上面には、複数のチャックピン20が周方向に間隔を空けて配置されている。回転軸22は、スピンベース21の下面中央に結合されている。回転軸22は、回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びている。電動モータ23は、回転軸22に回転力を与える。電動モータ23によって回転軸22が回転されることにより、基板保持ユニット24のスピンベース21が回転される。これにより、ウエハWが回転軸線A1のまわりの回転方向Sに回転される。電動モータ23は、ウエハWを回転軸線A1のまわりに回転させる基板回転ユニットを構成している。 The spin chuck 5 includes a substrate holding unit 24 , a rotating shaft 22 and an electric motor 23 . The substrate holding unit 24 holds the wafer W horizontally. The substrate holding unit 24 includes a spin base 21 and multiple chuck pins 20 . The spin base 21 has a disk shape along the horizontal direction. A plurality of chuck pins 20 are arranged at intervals in the circumferential direction on the upper surface of the spin base 21 . The rotating shaft 22 is connected to the center of the lower surface of the spin base 21 . The rotation shaft 22 extends vertically along the rotation axis A1. The electric motor 23 applies rotational force to the rotating shaft 22 . The rotation of the rotating shaft 22 by the electric motor 23 causes the spin base 21 of the substrate holding unit 24 to rotate. Thereby, the wafer W is rotated in the rotation direction S around the rotation axis A1. The electric motor 23 constitutes a substrate rotation unit that rotates the wafer W around the rotation axis A1.

対向部材6は、平面視で略円形状である。回転軸線A1は、対向部材6の中心部を通る鉛直軸線である。対向部材6は、この実施形態では、樹脂によって形成されている。対向部材6を形成する樹脂としてはPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等が挙げられる。対向部材6は、対向部材6とウエハWの上面との間の空間65内の雰囲気を周囲の雰囲気から遮断する遮断部材の一例である。 The facing member 6 has a substantially circular shape in plan view. The rotation axis A1 is a vertical axis passing through the center of the opposing member 6 . The facing member 6 is made of resin in this embodiment. PEEK (polyether ether ketone) or the like can be used as the resin forming the opposing member 6 . The facing member 6 is an example of a shielding member that shields the atmosphere in the space 65 between the facing member 6 and the upper surface of the wafer W from the ambient atmosphere.

対向部材6は、たとえば、磁力によって基板保持ユニット24と係合可能である。詳しくは、対向部材6は、複数の第1係合部66を含む。第1係合部66は、対向部60の対向面60aから下方に延びている。複数の第1係合部66は、回転方向Sに互いに間隔を隔てて配置されている。基板保持ユニット24は、複数の第1係合部66と凹凸係合可能な複数の第2係合部76を含む。複数の第2係合部76は、回転方向Sに互いに間隔を隔てて配置され、スピンベース21に固定されている。 The opposing member 6 can be engaged with the substrate holding unit 24 by magnetic force, for example. Specifically, the facing member 6 includes a plurality of first engaging portions 66 . The first engaging portion 66 extends downward from the facing surface 60 a of the facing portion 60 . The plurality of first engaging portions 66 are spaced apart from each other in the rotational direction S. As shown in FIG. The substrate holding unit 24 includes a plurality of second engaging portions 76 that can engage with the plurality of first engaging portions 66 in concave-convex manner. The plurality of second engaging portions 76 are spaced apart from each other in the rotational direction S and fixed to the spin base 21 .

対向部材6の各第1係合部66と、基板保持ユニット24の対応する第2係合部76とが係合した状態で、対向部材6は、基板保持ユニット24と一体回転可能である。対向部材6と基板保持ユニット24とが係合しているときに電動モータ23がスピンベース21を回転させることによって、対向部材6が基板保持ユニット24とともに回転する。すなわち、電動モータ23は、回転軸線A1まわりに対向部材6を回転させる対向部材回転ユニットとしても機能する。 The opposing member 6 can rotate integrally with the substrate holding unit 24 in a state where each first engaging portion 66 of the opposing member 6 is engaged with the corresponding second engaging portion 76 of the substrate holding unit 24 . When the opposing member 6 and the substrate holding unit 24 are engaged with each other, the electric motor 23 rotates the spin base 21 , thereby rotating the opposing member 6 together with the substrate holding unit 24 . That is, the electric motor 23 also functions as a facing member rotation unit that rotates the facing member 6 around the rotation axis A1.

対向部材6は、対向部60と、延設部61と、筒状部62と、複数のフランジ部63とを含む。対向部60は、ウエハWの上面に上方から対向する。対向部60は、円板状に形成されている。対向部60は、スピンチャック5の上方でほぼ水平に配置されている。対向部60は、ウエハWの上面に対向する対向面60aを有する。対向面60aは、対向部60の下面である。延設部61は、対向部60の周縁部から下方に延び、回転軸線A1の周りに環状に形成されている。延設部61の内周面61aは、下方に向かうに従って、回転軸線A1を中心とした径方向の外方に向かうように鉛直方向に対して傾斜したテーパー面を形成している。延設部61の外周面は、鉛直方向に沿って延びている。 The facing member 6 includes a facing portion 60 , an extension portion 61 , a cylindrical portion 62 and a plurality of flange portions 63 . The facing portion 60 faces the upper surface of the wafer W from above. The facing portion 60 is formed in a disc shape. The facing portion 60 is arranged substantially horizontally above the spin chuck 5 . The facing portion 60 has a facing surface 60a that faces the upper surface of the wafer W. As shown in FIG. The facing surface 60 a is the lower surface of the facing portion 60 . The extending portion 61 extends downward from the peripheral edge portion of the facing portion 60 and is annularly formed around the rotation axis A1. An inner peripheral surface 61a of the extending portion 61 forms a tapered surface that is inclined with respect to the vertical direction so as to extend downward in a radial direction about the rotation axis A1. The outer peripheral surface of the extended portion 61 extends along the vertical direction.

以下では、回転軸線A1を中心とした径方向の内方を単に「径方向内方」といい、回転軸線A1を中心とした径方向の外方を単に「径方向外方」という。対向部材6が基板保持ユニット24と係合しているとき、延設部61は、第1ガード17よりも径方向内方でウエハWを取り囲み、ウエハWの周縁に側方(径方向外方)から対向する(図6の二点鎖線参照)。 Hereinafter, the radially inward direction about the rotation axis A1 is simply referred to as "radially inward", and the radially outward direction about the rotational axis A1 is simply referred to as "radial outward". When the opposing member 6 is engaged with the substrate holding unit 24 , the extended portion 61 surrounds the wafer W radially inwardly of the first guard 17 and extends laterally (radially outwardly) along the periphery of the wafer W. ) to face each other (see the two-dot chain line in FIG. 6).

筒状部62は、対向部60の上面に固定されている。複数のフランジ部63は、筒状部62の周方向(回転方向S)に互いに間隔を隔てて、筒状部62の上端に配置されている。各フランジ部63は、筒状部62の上端から水平に延びている。
基板処理装置1で用いられる処理液には、薬液、リンス液、有機溶剤、および疎水化剤等が含まれる。
The tubular portion 62 is fixed to the upper surface of the facing portion 60 . The plurality of flange portions 63 are arranged at the upper end of the tubular portion 62 so as to be spaced apart from each other in the circumferential direction (rotational direction S) of the tubular portion 62 . Each flange portion 63 extends horizontally from the upper end of the tubular portion 62 .
The processing liquid used in the substrate processing apparatus 1 includes a chemical liquid, a rinse liquid, an organic solvent, a hydrophobizing agent, and the like.

第1処理液供給ユニット30および第2処理液供給ユニット40は、ウエハWの上面の中央領域に薬液およびリンス液(処理液)を供給する。ウエハWの上面の中央領域は、ウエハWの上面と回転軸線A1との交差位置を含むウエハWの上面の中央付近の領域である。
第1処理液供給ユニット30は、ウエハWの上面の中央領域に向けて処理液を吐出する処理液ノズル33と、処理液ノズル33に結合された薬液供給管31と、同じく処理液ノズル33に結合されたリンス液供給管34と、薬液供給管31に介装された薬液バルブ32と、リンス液供給管34に介装されたリンス液バルブ35とを含む。薬液供給管31には、薬液供給源から、たとえば、フッ酸(フッ化水素水:HF)等の酸系薬液が供給されている。薬液バルブ32は、薬液供給管31内の流路を開閉する。リンス液供給管34には、リンス液供給源から、DIW(脱イオン水)等のリンス液が供給されている。リンス液バルブ35は、リンス液供給管34内の流路を開閉する。第1処理液供給ユニット30は、この実施形態では、ウエハWの表面を洗浄するための処理液をウエハWの表面に供給する処理液供給ユニットの一例である。とくに、第1処理液供給ユニット30の薬液供給に関する部分は薬液供給ユニットを構成し、リンス液供給に関する部分はリンス液供給ユニットを構成している。
The first processing liquid supply unit 30 and the second processing liquid supply unit 40 supply the chemical liquid and the rinse liquid (processing liquid) to the central region of the upper surface of the wafer W. As shown in FIG. The central area of the upper surface of wafer W is an area near the center of the upper surface of wafer W including the intersection position of the upper surface of wafer W and rotation axis A1.
The first processing liquid supply unit 30 includes a processing liquid nozzle 33 that discharges the processing liquid toward the central region of the upper surface of the wafer W, a chemical liquid supply pipe 31 coupled to the processing liquid nozzle 33, and a chemical liquid supply pipe 31 connected to the processing liquid nozzle 33. It includes a combined rinse liquid supply pipe 34 , a chemical liquid valve 32 interposed in the chemical liquid supply pipe 31 , and a rinse liquid valve 35 interposed in the rinse liquid supply pipe 34 . The chemical supply pipe 31 is supplied with an acid-based chemical such as hydrofluoric acid (aqueous hydrogen fluoride: HF) from a chemical supply source. The chemical liquid valve 32 opens and closes the flow path in the chemical liquid supply pipe 31 . A rinse liquid such as DIW (deionized water) is supplied to the rinse liquid supply pipe 34 from a rinse liquid supply source. The rinse liquid valve 35 opens and closes the flow path in the rinse liquid supply pipe 34 . The first processing liquid supply unit 30 is an example of a processing liquid supply unit that supplies the surface of the wafer W with a processing liquid for cleaning the surface of the wafer W in this embodiment. In particular, the portion of the first processing liquid supply unit 30 related to chemical supply constitutes a chemical liquid supply unit, and the portion related to rinse liquid supply constitutes a rinse liquid supply unit.

第2処理液供給ユニット40は、ウエハWの上面の中央領域に向けて処理液を吐出する処理液ノズル43と、処理液ノズル43に結合された薬液供給管41と、同じく処理液ノズル43に結合されたリンス液供給管44と、薬液供給管41に介装された薬液バルブ42と、リンス液供給管44に介装されたリンス液バルブ45とを含む。薬液供給管41には、薬液供給源から、たとえば、SC1(アンモニア過酸化水素水混合液)等のアルカリ系薬液が供給されている。薬液バルブ42は、薬液供給管41内の流路を開閉する。リンス液供給管44には、リンス液供給源から、CO水(炭酸水)等のリンス液が供給されている。リンス液バルブ45は、リンス液供給管44内の流路を開閉する。第2処理液供給ユニット40は、この実施形態では、ウエハWの表面を洗浄するための処理液をウエハWの表面に供給する処理液供給ユニットの一例である。とくに、第2処理液供給ユニット40の薬液供給に関する部分は薬液供給ユニットを構成し、リンス液供給に関する部分はリンス液供給ユニットを構成している。 The second processing liquid supply unit 40 includes a processing liquid nozzle 43 that discharges the processing liquid toward the center region of the upper surface of the wafer W, a chemical liquid supply pipe 41 coupled to the processing liquid nozzle 43, and a chemical liquid supply pipe 41 connected to the processing liquid nozzle 43. It includes a combined rinse liquid supply pipe 44 , a chemical liquid valve 42 interposed in the chemical liquid supply pipe 41 , and a rinse liquid valve 45 interposed in the rinse liquid supply pipe 44 . An alkaline chemical such as SC1 (ammonia-hydrogen peroxide mixture) is supplied from a chemical supply source to the chemical supply pipe 41 . The chemical liquid valve 42 opens and closes the flow path in the chemical liquid supply pipe 41 . A rinse liquid such as CO2 water (carbonated water) is supplied to the rinse liquid supply pipe 44 from a rinse liquid supply source. The rinse liquid valve 45 opens and closes the flow path in the rinse liquid supply pipe 44 . The second processing liquid supply unit 40 is an example of a processing liquid supply unit that supplies the surface of the wafer W with a processing liquid for cleaning the surface of the wafer W in this embodiment. In particular, the portion of the second processing liquid supply unit 40 related to chemical supply constitutes a chemical liquid supply unit, and the portion related to rinse liquid supply constitutes a rinse liquid supply unit.

薬液の例は、フッ酸およびSC1に限られない。処理液ノズル33,43から吐出される薬液は、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸(BHF)、希フッ酸(DHF)、アンモニア水、過酸化水素水、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等)、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも1つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、SPM(硫酸過酸化水素水混合液)、SC1(アンモニア過酸化水素水混合液)、SC2(塩酸過酸化水素水混合液)等が挙げられる。ただし、酸系の薬液とアルカリ系の薬液とを使用する場合には、第1および第2処理液供給ユニット30,40からそれぞれの薬液を供給し、それらの混合を回避できるようにすることが好ましい。 Examples of chemicals are not limited to hydrofluoric acid and SC1. Chemical liquids discharged from the processing liquid nozzles 33 and 43 include sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, buffered hydrofluoric acid (BHF), dilute hydrofluoric acid (DHF), ammonia water, hydrogen peroxide water, organic alkali ( For example, it may be a liquid containing at least one of TMAH (tetramethylammonium hydroxide, etc.), a surfactant, and a corrosion inhibitor. Examples of chemical liquids in which these are mixed include SPM (sulfuric acid-hydrogen peroxide solution mixture), SC1 (ammonia-hydrogen peroxide solution mixture), SC2 (hydrochloric acid-hydrogen peroxide solution mixture), and the like. However, when using an acid-based chemical solution and an alkaline-based chemical solution, it is possible to supply the respective chemical solutions from the first and second processing solution supply units 30 and 40 so as to avoid their mixing. preferable.

また、処理液ノズル33,43から吐出されるリンス液は、DIWやCO水に限られない。たとえば、処理液ノズル33,43から吐出されるリンス液は、電解イオン水、オゾン水、アンモニア水、希釈濃度(たとえば、10ppm~100ppm程度)の塩酸水、還元水(水素水)であってもよい。リンス液は、水を含有している。
有機溶剤供給ユニット10は、ウエハWの上面の中央領域に有機溶剤を供給するユニットである。有機溶剤供給ユニット10は、ウエハWの上面の中央領域に向けて有機溶剤を吐出する有機溶剤ノズル50と、有機溶剤ノズル50に結合された有機溶剤供給管51と、有機溶剤供給管51に介装された有機溶剤バルブ52とを含む。有機溶剤供給管51には、有機溶剤供給源から、IPA等の有機溶剤が供給されている。有機溶剤バルブ52は、有機溶剤供給管51内の流路を開閉する。有機溶剤供給ユニット10は、この実施形態では、ウエハWの表面を疎水化する前に有機溶剤を供給する前有機溶剤供給ユニットの一例であり、かつウエハWの表面を疎水化した後に有機溶剤を供給する後有機溶剤供給ユニットの一例である。
Further, the rinse liquid discharged from the processing liquid nozzles 33 and 43 is not limited to DIW or CO2 water. For example, the rinse liquid discharged from the treatment liquid nozzles 33 and 43 may be electrolytic ion water, ozone water, ammonia water, hydrochloric acid water with a diluted concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm), or reduced water (hydrogen water). good. The rinse contains water.
The organic solvent supply unit 10 is a unit that supplies an organic solvent to the central region of the upper surface of the wafer W. As shown in FIG. The organic solvent supply unit 10 includes an organic solvent nozzle 50 for discharging an organic solvent toward the central region of the upper surface of the wafer W, an organic solvent supply pipe 51 coupled to the organic solvent nozzle 50 , and an organic solvent supply pipe 51 interposed therebetween. and an installed organic solvent valve 52 . An organic solvent such as IPA is supplied to the organic solvent supply pipe 51 from an organic solvent supply source. The organic solvent valve 52 opens and closes the flow path inside the organic solvent supply pipe 51 . In this embodiment, the organic solvent supply unit 10 is an example of a pre-organic solvent supply unit that supplies the organic solvent before the surface of the wafer W is hydrophobized, and the organic solvent is supplied after the surface of the wafer W is hydrophobized. It is an example of a post-supply organic solvent supply unit.

有機溶剤ノズル50から吐出される有機溶剤は、IPAに限られない。有機溶剤ノズル50から吐出される有機溶剤は、ウエハWの上面、および、ウエハWに形成されたパターン(図示せず)と化学反応しない(反応性が乏しい)、IPA以外の有機溶剤であってもよい。より具体的には、有機溶剤ノズル50から吐出される有機溶剤は、IPA、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも1つを含む液を有機溶剤であってもよい。ただし、有機溶剤ノズル50から供給される有機溶剤は、疎水化剤供給ユニット11から供給される疎水化剤の溶媒と混和する(すなわち相溶性を有する)有機溶剤であることが好ましい。さらには、有機溶剤ノズル50から供給される有機溶剤は、処理液供給ユニット30,40から供給されるリンス液(DIW、CO水等)と混和する(すなわち相溶性を有する)有機溶剤であることが好ましい。 The organic solvent discharged from the organic solvent nozzle 50 is not limited to IPA. The organic solvent discharged from the organic solvent nozzle 50 is an organic solvent other than IPA that does not chemically react (has poor reactivity) with the upper surface of the wafer W and the pattern (not shown) formed on the wafer W. good too. More specifically, the organic solvent discharged from the organic solvent nozzle 50 is a liquid containing at least one of IPA, HFE (hydrofluoroether), methanol, ethanol, acetone, and Trans-1,2-dichloroethylene. It may be a solvent. However, the organic solvent supplied from the organic solvent nozzle 50 is preferably an organic solvent that is miscible (that is, has compatibility) with the solvent of the hydrophobizing agent supplied from the hydrophobizing agent supply unit 11 . Furthermore, the organic solvent supplied from the organic solvent nozzle 50 is an organic solvent that is miscible (that is, has compatibility) with the rinsing liquid (DIW, CO2 water, etc.) supplied from the processing liquid supply units 30 and 40. is preferred.

疎水化剤供給ユニット11は、ウエハWの上面の中央領域に液状の疎水化剤を供給するユニットである。疎水化剤供給ユニット11は、ウエハWの上面の中央領域に向けて疎水化剤を吐出する疎水化剤ノズル80と、疎水化剤ノズル80に結合された疎水化剤供給管81と、疎水化剤供給管81に介装された疎水化剤バルブ82とを含む。疎水化剤供給管81には、疎水化剤供給源から、液状の疎水化剤が供給されている。疎水化剤バルブ82は、疎水化剤供給管81内の流路を開閉する。 The hydrophobizing agent supply unit 11 is a unit that supplies a liquid hydrophobizing agent to the center region of the upper surface of the wafer W. As shown in FIG. The hydrophobizing agent supply unit 11 includes a hydrophobizing agent nozzle 80 for discharging a hydrophobizing agent toward the central region of the upper surface of the wafer W, a hydrophobizing agent supply pipe 81 coupled to the hydrophobizing agent nozzle 80, and a hydrophobizing agent. and a hydrophobizing agent valve 82 interposed in the agent supply pipe 81 . A hydrophobizing agent supply pipe 81 is supplied with a liquid hydrophobizing agent from a hydrophobizing agent supply source. The hydrophobizing agent valve 82 opens and closes the channel in the hydrophobizing agent supply pipe 81 .

疎水化剤ノズル80から吐出される疎水化剤は、疎水化物質を溶媒中に溶解した液体である。疎水化剤としては、たとえば、シリコン自体およびシリコンを含む化合物を疎水化させるシリコン系の疎水化剤、また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の疎水化剤を用いることができる。メタル系の疎水化剤は、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疎水化物質として含む。シリコン系の疎水化剤は、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、および非クロロ系の疎水化剤の少なくとも一つを疎水化物質として含む。非クロロ系の疎水化剤は、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疎水化物質として含む。疎水化物質を溶解させる溶媒は、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、エステル、アルコール、エーテル等から選ばれた少なくとも一種であってもよい。より具体的には、メタノール、エタノール、IPA、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、NMP(N-メチル-2-ピロリドン)、DMF(N,N-ジメチルホルムアミド)、DMA(ジメチルアセトアミド)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、ヘキサン、トルエン、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、PGME(プロピレングリコールモルメチルエーテル)、PGPE(プロピレングリコールモノプロピルエーテル)、PGEE(プロピレングリコールモノエチルエーテル)、GBL(γ-ブチロラクトン)、アセチルアセトン、3-ペンタノン、2-ヘプタノン、乳酸エチル、シクロヘキサノン、ジブチルエーテル、HFE(ハイドロフルオロエーテル)、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル、およびm-キシレンヘキサフルオライドからなる群より選ばれた少なくとも一種であってもよい。 The hydrophobizing agent discharged from the hydrophobizing agent nozzle 80 is a liquid obtained by dissolving a hydrophobizing substance in a solvent. As the hydrophobizing agent, for example, a silicon hydrophobizing agent that hydrophobizes silicon itself and a compound containing silicon, or a metal hydrophobizing agent that hydrophobizes metal itself and a compound containing metal can be used. The metal hydrophobizing agent includes, for example, at least one of an amine having a hydrophobic group and an organosilicon compound as a hydrophobizing substance. A silicon-based hydrophobizing agent is, for example, a silane coupling agent. The silane coupling agent includes at least one of HMDS (hexamethyldisilazane), TMS (tetramethylsilane), fluorinated alkylchlorosilane, alkyldisilazane, and non-chloro hydrophobizing agent as a hydrophobizing substance. . Non-chloro hydrophobizing agents include, for example, dimethylsilyldimethylamine, dimethylsilyldiethylamine, hexamethyldisilazane, tetramethyldisilazane, bis(dimethylamino)dimethylsilane, N,N-dimethylaminotrimethylsilane, N-( At least one of trimethylsilyl)dimethylamine and an organosilane compound is included as a hydrophobizing agent. The solvent for dissolving the hydrophobizing substance may be at least one selected from aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, esters, alcohols, ethers and the like. More specifically, methanol, ethanol, IPA, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), DMF (N,N-dimethylformamide), DMA (dimethylacetamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), hexane, toluene, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGME (propylene glycol molar methyl ether), PGPE (propylene glycol monopropyl ether), PGEE (propylene glycol monoethyl ether), GBL (γ-butyrolactone), selected from the group consisting of acetylacetone, 3-pentanone, 2-heptanone, ethyl lactate, cyclohexanone, dibutyl ether, HFE (hydrofluoroether), ethyl nonafluoroisobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether, and m-xylene hexafluoride At least one type may be used.

ウエハWに供給される処理液(薬液、リンス液、有機溶剤および疎水化剤)中の溶存酸素を低減するために、脱気ユニットが備えられている。すなわち、薬液供給管31,41、リンス液供給管34,44、有機溶剤供給管51および疎水化剤供給管81には、それぞれ、脱気ユニット36,46,37,47,53,83が介装されている。したがって、溶存酸素が低減された処理液がウエハWの表面に供給される。脱気ユニットは、各処理液の供給源に備えられてもよい。脱気ユニットは、各処理液中に不活性ガスを導入(たとえばバブリングによって導入)することにより、処理液中の溶存酸素を排出させるように構成されていてもよい。 A degassing unit is provided in order to reduce dissolved oxygen in the processing liquid (chemical liquid, rinse liquid, organic solvent, and hydrophobizing agent) supplied to the wafer W. FIG. That is, degassing units 36, 46, 37, 47, 53, and 83 are interposed in the chemical solution supply pipes 31, 41, the rinse solution supply pipes 34, 44, the organic solvent supply pipe 51, and the hydrophobizing agent supply pipe 81, respectively. is dressed. Therefore, the processing liquid in which the dissolved oxygen is reduced is supplied to the surface of the wafer W. As shown in FIG. A degassing unit may be provided at each processing liquid source. The degassing unit may be configured to discharge oxygen dissolved in the treatment liquid by introducing an inert gas into each treatment liquid (for example, by bubbling).

不活性ガス供給ユニット8は、ウエハWの上面の中央領域に向けて不活性ガスを吐出する不活性ガスノズル90と、不活性ガスノズル90に結合された不活性ガス供給管91と、不活性ガス供給管91に介装された不活性ガスバルブ92とを含む。不活性ガス供給管91には、不活性ガス供給源から、窒素ガス等の不活性ガスが供給されている。不活性ガスバルブ92は、不活性ガス供給管91内の流路を開閉する。 The inert gas supply unit 8 includes an inert gas nozzle 90 for discharging an inert gas toward the central region of the upper surface of the wafer W, an inert gas supply pipe 91 coupled to the inert gas nozzle 90, and an inert gas supply unit 8. and an inert gas valve 92 interposed in tube 91 . An inert gas such as nitrogen gas is supplied to the inert gas supply pipe 91 from an inert gas supply source. The inert gas valve 92 opens and closes the flow path inside the inert gas supply pipe 91 .

処理液ノズル33,43、有機溶剤ノズル50、疎水化剤ノズル80および不活性ガスノズル90は、この実施形態では、ノズル収容部材38に共通に収容されている。ノズル収容部材38の下端部は、ウエハWの上面の中央領域に対向している。
支持部材7は、対向部材6を支持する対向部材支持部70と、対向部材支持部70よりも上方に設けられノズル収容部材38を支持するノズル支持部72と、対向部材支持部70とノズル支持部72とを連結し鉛直方向に延びる壁部71とを含む。対向部材支持部70と壁部71とノズル支持部72とによって空間75が区画されている。空間75は、筒状部62の上端部とフランジ部63とを収容する。対向部材支持部70は、支持部材7の下壁を構成している。ノズル支持部72は、支持部材7の上壁を構成している。ノズル収容部材38は、ノズル支持部72の略中央に取り付けられている。ノズル収容部材38の先端は、ノズル支持部72よりも下方に位置している。ノズル収容部材38の下端にノズル33,43,50,80,90の吐出口がそれぞれ下方に向けて配置されている。これらの吐出口は、対向部材6の筒状部62内の空間および対向部60の中央に形成された貫通孔60bを介してウエハWの中央領域に鉛直上方から臨んでいる。
The processing liquid nozzles 33 and 43, the organic solvent nozzle 50, the hydrophobizing agent nozzle 80, and the inert gas nozzle 90 are commonly housed in the nozzle housing member 38 in this embodiment. A lower end portion of the nozzle accommodating member 38 faces the central region of the upper surface of the wafer W. As shown in FIG.
The support member 7 includes a facing member support portion 70 that supports the facing member 6, a nozzle support portion 72 that is provided above the facing member support portion 70 and supports the nozzle accommodating member 38, the facing member support portion 70, and the nozzle support. and a vertically extending wall portion 71 connecting the portion 72 . A space 75 is defined by the opposing member support portion 70 , the wall portion 71 and the nozzle support portion 72 . The space 75 accommodates the upper end portion of the tubular portion 62 and the flange portion 63 . The opposing member support portion 70 constitutes the lower wall of the support member 7 . The nozzle support portion 72 constitutes the upper wall of the support member 7 . The nozzle housing member 38 is attached substantially in the center of the nozzle support portion 72 . The tip of the nozzle housing member 38 is located below the nozzle support portion 72 . The ejection openings of the nozzles 33, 43, 50, 80, and 90 are arranged downward at the lower end of the nozzle housing member 38, respectively. These outlets face the central region of the wafer W from above vertically through a space in the cylindrical portion 62 of the opposing member 6 and a through hole 60 b formed in the center of the opposing portion 60 .

対向部材支持部70は、対向部材6(より詳細にはフランジ部63)を下方から支持する。対向部材支持部70の中央部には、筒状部62が挿通される筒状部挿通孔70aが形成されている。各フランジ部63には、フランジ部63を上下方向に貫通する位置決め孔63aが形成されている。対向部材支持部70には、対応するフランジ部63の位置決め孔63aに係合可能な係合突起70bが形成されている。各位置決め孔63aに対応する係合突起70bが係合されることによって、回転方向Sにおいて支持部材に対して対向部材が位置決めされる。 The opposing member support portion 70 supports the opposing member 6 (more specifically, the flange portion 63) from below. A tubular portion insertion hole 70 a through which the tubular portion 62 is inserted is formed in the central portion of the opposing member support portion 70 . Each flange portion 63 is formed with a positioning hole 63a penetrating through the flange portion 63 in the vertical direction. Engagement protrusions 70 b that can be engaged with the positioning holes 63 a of the corresponding flange portion 63 are formed on the opposing member support portion 70 . The opposing member is positioned with respect to the supporting member in the rotational direction S by engaging the engaging projection 70b corresponding to each positioning hole 63a.

支持部材昇降ユニット12は、支持部材7とともに対向部材6を昇降させる。支持部材昇降ユニット12は、対向部材6を昇降させる対向部材昇降ユニットとして機能する。したがって、支持部材昇降ユニット12は、遮断部材としての対向部材6をウエハWの表面に近接した位置に対向配置する遮断部材配置ユニットとしての機能を有している。支持部材昇降ユニット12は、たとえば、ボールねじ機構(図示せず)と、当該ボールねじ機構に駆動力を付与する電動モータ(図示せず)とを含む。 The supporting member elevating unit 12 elevates the opposing member 6 together with the supporting member 7 . The supporting member elevating unit 12 functions as an opposing member elevating unit that raises and lowers the opposing member 6 . Therefore, the support member elevating unit 12 functions as a shielding member placement unit that disposes the opposing member 6 as a shielding member at a position close to the surface of the wafer W so as to face it. The support member elevating unit 12 includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and an electric motor (not shown) that applies a driving force to the ball screw mechanism.

支持部材昇降ユニット12は、上位置から下位置までの間の所定の高さ位置に支持部材7を位置させることができる。下位置は、支持部材7の可動範囲において、支持部材7が基板保持ユニット24の上面に最も近接する位置である。上位置は、図6に実線で示す位置である。詳しくは、上位置は、支持部材7の可動範囲において、支持部材7が基板保持ユニット24の上面から最も離間する位置である。 The support member elevating unit 12 can position the support member 7 at a predetermined height position between the upper position and the lower position. The lower position is the position where the support member 7 is closest to the upper surface of the substrate holding unit 24 within the movable range of the support member 7 . The upper position is the position indicated by the solid line in FIG. Specifically, the upper position is the position where the support member 7 is farthest from the upper surface of the substrate holding unit 24 in the movable range of the support member 7 .

支持部材7は、上位置に位置する状態で、対向部材6を吊り下げ支持している。この状態で、対向部材6は、基板保持ユニット24から上方に離間している。支持部材7は、支持部材昇降ユニット12によって昇降されることによって、上位置と下位置との間の係合位置を通過する。係合位置は、図6に二点鎖線で示す位置である。係合位置は、対向部材6が下方から支持部材7に支持され、かつ、対向部材6と基板保持ユニット24とが係合するときの支持部材7の高さ位置である。支持部材7は、下位置に位置するとき、基板保持ユニット24と係合した状態の対向部材6から下方に離間している。 The support member 7 suspends and supports the opposing member 6 in the upper position. In this state, the facing member 6 is separated upward from the substrate holding unit 24 . The support member 7 is moved up and down by the support member elevating unit 12 to pass through the engagement position between the upper position and the lower position. The engagement position is a position indicated by a two-dot chain line in FIG. The engaging position is the height position of the supporting member 7 when the opposing member 6 is supported by the supporting member 7 from below and the opposing member 6 and the substrate holding unit 24 are engaged with each other. When the support member 7 is positioned at the lower position, the support member 7 is spaced downward from the opposing member 6 engaged with the substrate holding unit 24 .

支持部材7が上位置と係合位置との間で昇降される際、対向部材6は、支持部材7と一体的に昇降する。支持部材7は、係合位置と下位置との間の位置に位置するとき、対向部材6から下方に離間している。対向部材6は、支持部材7が係合位置と下位置との間の位置に位置するとき、基板保持ユニット24に係合された状態で維持される。
処理カップ13は、スピンチャック5に保持されているウエハWよりも径方向外方に配置されている。処理カップ13は、排気桶26と、複数のカップ14~16と、複数のガード17~19と、複数のガード昇降ユニット27~29とを含む。複数のカップは、第1カップ14、第2カップ15および第3カップ16を含む。複数のガードは、第1ガード17、第2ガード18および第3ガード19を含む。複数のガード昇降ユニットは、第1ガード昇降ユニット27、第2ガード昇降ユニット28および第3ガード昇降ユニット29を含む。
When the support member 7 is moved up and down between the upper position and the engaging position, the opposing member 6 moves up and down integrally with the support member 7 . The support member 7 is spaced downward from the opposing member 6 when positioned between the engagement position and the lower position. The opposing member 6 is maintained in a state of being engaged with the substrate holding unit 24 when the supporting member 7 is positioned between the engaging position and the lower position.
The processing cup 13 is arranged radially outward of the wafer W held by the spin chuck 5 . The processing cup 13 includes an exhaust tub 26, a plurality of cups 14-16, a plurality of guards 17-19, and a plurality of guard lifting units 27-29. The plurality of cups includes first cup 14 , second cup 15 and third cup 16 . The multiple guards include first guard 17 , second guard 18 and third guard 19 . The multiple guard lifting units include a first guard lifting unit 27 , a second guard lifting unit 28 and a third guard lifting unit 29 .

排気桶26は、スピンチャック5を取り囲んでいる。排気桶26には、チャンバ4(図4参照)に流れ込む空気をチャンバ4外へ排出するための排気管(図示せず)が接続されている。複数のカップ14~16および複数のガード17~19は、スピンチャック5と排気桶26との間に配置されている。複数のカップ14~16のそれぞれは、ウエハWを取り囲んでいる。複数のガード17~19のそれぞれは、ウエハWを取り囲んでいる。 The exhaust trough 26 surrounds the spin chuck 5 . The exhaust tub 26 is connected to an exhaust pipe (not shown) for discharging the air flowing into the chamber 4 (see FIG. 4) to the outside of the chamber 4 . A plurality of cups 14 - 16 and a plurality of guards 17 - 19 are arranged between the spin chuck 5 and the exhaust tub 26 . Each of the plurality of cups 14-16 surrounds the wafer W. As shown in FIG. Each of the plurality of guards 17-19 surrounds the wafer W. As shown in FIG.

各ガード17~19は、スピンチャック5に保持されたウエハWから径方向外方に飛散する処理液を受ける。第2ガード18は、第1ガード17よりも径方向外方に配置されている。第3ガード19は、第2ガード18よりも径方向外方に配置されている。
第1ガード17は、排気桶26よりも径方向内方でスピンチャック5を取り囲む第1筒状部17Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第1筒状部17Aから延びる第1傾斜部17Bとを含む。第2ガード18は、排気桶26よりも径方向内方で、かつ第1筒状部17Aよりも径方向外方でスピンチャック5を取り囲む第2筒状部18Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第2筒状部18Aから延びる第2傾斜部18Bとを含む。第3ガード19は、排気桶26よりも径方向内方で、かつ第2筒状部18Aよりも径方向外方でスピンチャック5を取り囲む第3筒状部19Aと、径方向内方に向かうに従って上方に向かうように第3筒状部19Aから延びる第3傾斜部19Bとを含む。
Each of the guards 17 to 19 receives the processing liquid that scatters radially outward from the wafer W held by the spin chuck 5 . The second guard 18 is arranged radially outward of the first guard 17 . The third guard 19 is arranged radially outward of the second guard 18 .
The first guard 17 includes a first tubular portion 17A that surrounds the spin chuck 5 radially inwardly of the exhaust tub 26, and a first tubular portion 17A that extends radially inward and upward from the first tubular portion 17A. 1 inclined portion 17B. The second guard 18 includes a second tubular portion 18A that surrounds the spin chuck 5 radially inwardly of the exhaust tub 26 and radially outwardly of the first tubular portion 17A, and a second tubular portion 18A that extends radially inward. and a second inclined portion 18B extending upward from the second cylindrical portion 18A. The third guard 19 includes a third tubular portion 19A that surrounds the spin chuck 5 radially inward of the exhaust tub 26 and radially outward of the second tubular portion 18A, and a radially inward and a third inclined portion 19B extending upward from the third cylindrical portion 19A.

第1傾斜部17Bは、第2傾斜部18Bに下方から対向している。第2傾斜部18Bは、第3傾斜部19Bに下方から対向している。
各カップ14~16は、上向きに開いた環状の溝を有している。第2カップ15は、第1カップ14よりも径方向外方に配置されている。第3カップ16は、第2カップ15よりも径方向外方に配置されている。第3カップ16は、第2ガード18と一体に設けられている。各カップ14~16の溝には、回収配管(図示せず)または排出配管(図示せず)が接続されている。各カップ14~16の底部には、対応するガード17~19が受けた処理液が導かれる。各カップ14~16の底部に導かれた処理液は、回収配管または排出配管を通じて、回収または廃棄される。
The first inclined portion 17B faces the second inclined portion 18B from below. The second inclined portion 18B faces the third inclined portion 19B from below.
Each cup 14-16 has an upwardly opening annular groove. The second cup 15 is arranged radially outward of the first cup 14 . The third cup 16 is arranged radially outward of the second cup 15 . The third cup 16 is provided integrally with the second guard 18 . A recovery line (not shown) or a discharge line (not shown) is connected to the groove of each cup 14-16. The processing liquid received by the corresponding guards 17-19 is led to the bottom of each cup 14-16. The processing liquid led to the bottom of each cup 14-16 is recovered or discarded through recovery piping or discharge piping.

複数のガード昇降ユニット27~29は、複数のガード17~19の昇降をそれぞれ駆動する。各ガード昇降ユニット27~29は、たとえば、ボールねじ機構(図示せず)と、それに駆動力を与える電動モータ(図示せず)とを含む。
ヒータユニット110は、スピンチャック5に保持されたウエハWを加熱するために用いられる。ヒータユニット110は、疎水化処理後のウエハWを加熱する後加熱ユニットとして用いることができる。
The plurality of guard lifting units 27-29 drive the lifting and lowering of the plurality of guards 17-19, respectively. Each guard lifting unit 27 to 29 includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and an electric motor (not shown) that provides driving force to it.
A heater unit 110 is used to heat the wafer W held by the spin chuck 5 . The heater unit 110 can be used as a post-heating unit that heats the wafer W after the hydrophobic treatment.

ヒータユニット110は、円板状のホットプレートの形態を有している。ヒータユニット110は、ウエハWの下面に下方から対向する対向面110aを有している。
ヒータユニット110は、プレート本体111と、ヒータ112とを含む。プレート本体111は、平面視において、ウエハWよりもわずかに小さい。プレート本体111の表面が対向面110aを形成している。ヒータ112は、プレート本体111に内蔵されている抵抗体であってもよい。ヒータ112に通電することによって、対向面110aが加熱される。ヒータ112には給電線を介して、ヒータ通電ユニット113から電力が供給される。
The heater unit 110 has the shape of a disc-shaped hot plate. The heater unit 110 has a facing surface 110a that faces the lower surface of the wafer W from below.
Heater unit 110 includes a plate body 111 and a heater 112 . The plate body 111 is slightly smaller than the wafer W in plan view. The surface of the plate body 111 forms the facing surface 110a. The heater 112 may be a resistor built in the plate body 111 . By energizing the heater 112, the facing surface 110a is heated. Electric power is supplied to the heater 112 from a heater power supply unit 113 via a power supply line.

ヒータユニット110は、スピンベース21の上方に配置されている。処理ユニット2は、ヒータユニット110をスピンベース21に対して相対的に昇降させるヒータ昇降ユニット114を含む。ヒータ昇降ユニット114は、たとえば、ボールねじ機構と、それに駆動力を与える電動モータとを含む。
ヒータユニット110の下面には、回転軸線A1に沿って鉛直方向に延びる昇降軸115が結合されている。昇降軸115は、スピンベース21の中央に形成された貫通孔21aと、中空の回転軸22とを挿通している。昇降軸115内には、給電線116が通されている。ヒータ昇降ユニット114は、昇降軸115を介してヒータユニット110を昇降させることによって、下位置および上位置ならびにそれらの間の任意の中間位置にヒータユニット110を配置できる。ヒータユニット110が下位置に位置するとき、対向面110aとウエハWの下面との間の距離は、たとえば、15mmである。ヒータユニット110は、スピンベース21に対して相対的に移動(昇降)するので、ウエハWの下面とヒータユニット110の対向面110aとの間の距離が変化する。
The heater unit 110 is arranged above the spin base 21 . The processing unit 2 includes a heater elevating unit 114 that elevates the heater unit 110 relative to the spin base 21 . Heater elevating unit 114 includes, for example, a ball screw mechanism and an electric motor for driving it.
An elevating shaft 115 extending vertically along the rotation axis A<b>1 is coupled to the lower surface of the heater unit 110 . The elevating shaft 115 is inserted through a through hole 21 a formed in the center of the spin base 21 and the hollow rotary shaft 22 . A power supply line 116 is passed through the elevation shaft 115 . The heater elevating unit 114 raises and lowers the heater unit 110 via the elevating shaft 115 so that the heater unit 110 can be arranged at a lower position, an upper position, and any intermediate position therebetween. When the heater unit 110 is positioned at the lower position, the distance between the facing surface 110a and the lower surface of the wafer W is 15 mm, for example. Since the heater unit 110 moves (elevates) relative to the spin base 21, the distance between the lower surface of the wafer W and the facing surface 110a of the heater unit 110 changes.

基板処理装置1は、さらに、スピンチャック5に保持されたウエハWの下面中央に向けて窒素ガス等の不活性ガスを供給する下面不活性ガス供給ユニット120を備えている。下面不活性ガス供給ユニット120は、不活性ガス供給管121と、不活性ガス供給管121に介装された不活性ガスバルブ122とを含む。不活性ガス供給管121は、中空の昇降軸115を挿通し、ヒータユニット110の中央開口(図示せず)を挿通しており、その上端には、ウエハWの下面中央に下方から臨む吐出口を有している。 The substrate processing apparatus 1 further includes a bottom surface inert gas supply unit 120 that supplies an inert gas such as nitrogen gas toward the center of the bottom surface of the wafer W held by the spin chuck 5 . The lower surface inert gas supply unit 120 includes an inert gas supply pipe 121 and an inert gas valve 122 interposed in the inert gas supply pipe 121 . The inert gas supply pipe 121 passes through a hollow elevating shaft 115 and passes through a central opening (not shown) of the heater unit 110. At the upper end of the inert gas supply pipe 121, there is a discharge port facing the center of the lower surface of the wafer W from below. have.

図7は、基板処理装置1の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御ユニット3は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置1に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御ユニット3は、プロセッサ(CPU)3Aと、プログラムが格納されたメモリ3Bとを含み、プロセッサ3Aがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な工程のための制御を実行するように構成されている。特に、制御ユニット3は、搬送ロボットIR,CR、電動モータ23、支持部材昇降ユニット12、ガード昇降ユニット27~29およびバルブ32,35,42,45,52,82,92,122等の動作を制御する。また、制御ユニット3は、熱処理ユニット100の各部、とくに、ランプヒータユニット103およびフラッシュランプユニット104への通電を制御し、排気ユニット105による排気動作を制御し、不活性ガス供給ユニット106による不活性ガス供給を制御するようにプログラムされている。さらに、制御ユニット3は、ヒータ通電ユニット113によるヒータ112への通電を制御し、かつヒータ昇降ユニット114の動作を制御するようにプログラムされている。 FIG. 7 is a block diagram for explaining the electrical configuration of the main part of the substrate processing apparatus 1. As shown in FIG. The control unit 3 has a microcomputer, and controls the control objects provided in the substrate processing apparatus 1 according to a predetermined program. More specifically, the control unit 3 includes a processor (CPU) 3A and a memory 3B in which programs are stored. configured to perform control. In particular, the control unit 3 controls the operations of the transport robots IR and CR, the electric motor 23, the support member elevating unit 12, the guard elevating units 27-29, the valves 32, 35, 42, 45, 52, 82, 92, 122, and the like. Control. In addition, the control unit 3 controls energization of each part of the heat treatment unit 100, particularly the lamp heater unit 103 and the flash lamp unit 104, controls the exhaust operation by the exhaust unit 105, and controls the inert gas supply unit 106. Programmed to control the gas supply. Further, the control unit 3 is programmed to control the energization of the heater 112 by the heater energization unit 113 and to control the operation of the heater elevating unit 114 .

図8Aは、この実施形態の基板処理装置1による基板処理の一例を説明するための流れ図であり、主として、制御ユニット3がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。図9A~図9Gは、前記基板処理例を説明するための図解的な断面図である。
基板処理装置1による基板処理では、たとえば、図8Aに示すように、基板搬入(S21)、基板加熱処理(S22)、基板冷却処理(S23)、基板搬送(S24)、薬液処理(S25)、リンス処理(S26)、第1有機溶剤処理(S27)、疎水化処理(S28)、第2有機溶剤処理(S29)、乾燥処理(S30)、後基板加熱処理(S31)、後基板冷却処理(S32)および基板搬出(S33)がこの順番で実行される。
FIG. 8A is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the substrate processing apparatus 1 of this embodiment, and mainly shows processing realized by the control unit 3 executing a program. 9A to 9G are schematic cross-sectional views for explaining the substrate processing example.
In substrate processing by the substrate processing apparatus 1, for example, as shown in FIG. 8A, substrate loading (S21), substrate heating (S22), substrate cooling (S23), substrate transfer (S24), chemical solution processing (S25), Rinsing treatment (S26), first organic solvent treatment (S27), hydrophobic treatment (S28), second organic solvent treatment (S29), drying treatment (S30), post-substrate heating treatment (S31), post-substrate cooling treatment ( S32) and unloading of the substrate (S33) are executed in this order.

より具体的には、搬送ロボットIRが未処理のウエハWをキャリヤCから取り出す。搬送ロボットCRは、搬送ロボットIRから未処理のウエハWを受け取り、熱処理ユニット100のチャンバ101に搬入し、サセプタ102に載置して退避する(S21:基板搬入)。制御ユニット3は、たとえば、ランプヒータユニット103に通電することにより、ウエハWを加熱する(S22:基板加熱処理)。この基板加熱処理は、ウエハWの材料(たとえばシリコン)と酸素との結合を切るために必要な熱エネルギーをウエハWに供給するように行われる。すなわち、この基板加熱処理(S22)は、ウエハWの表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程(酸化物除去工程)であってもよい(図1B参照)。より具体的には、ウエハWは、300℃以上、より好ましくは500℃以上、さらに好ましくは700℃以上に加熱される。たとえば、ウエハWが750℃に所定時間(たとえば20秒間)保持されるように、ランプヒータユニット103への通電が制御されてもよい。必要に応じて、フラッシュランプユニット104によるフラッシュ加熱が併用されてもよい。 More specifically, an unprocessed wafer W is taken out from the carrier C by the transfer robot IR. The transport robot CR receives the unprocessed wafer W from the transport robot IR, loads it into the chamber 101 of the thermal processing unit 100, places it on the susceptor 102, and retreats (S21: substrate loading). The control unit 3 heats the wafer W by, for example, energizing the lamp heater unit 103 (S22: substrate heating process). This substrate heating process is performed so as to supply the wafer W with thermal energy necessary to break the bond between the material (eg, silicon) of the wafer W and oxygen. That is, the substrate heating treatment (S22) may be a heating removal step (oxide removal step) for removing at least part of the oxide on the surface of the wafer W by heating (see FIG. 1B). More specifically, the wafer W is heated to 300° C. or higher, more preferably 500° C. or higher, still more preferably 700° C. or higher. For example, energization to lamp heater unit 103 may be controlled so that wafer W is held at 750° C. for a predetermined time (for example, 20 seconds). If necessary, flash heating by the flash lamp unit 104 may also be used.

基板加熱処理(S22)は、ウエハWの表面の酸化物を分割および再結合させて酸化物を平坦化させる平坦化工程であってもよい(図2B参照)。
基板加熱処理(S22)に先立って、制御ユニット3は、排気ユニット105を作動させてチャンバ101内の雰囲気を排気し、かつ不活性ガス供給ユニット106によって、チャンバ101内に不活性ガスを供給させる。それにより、ウエハWの周囲の雰囲気を低酸素雰囲気に保持するための雰囲気制御(S35)が行われる。この雰囲気制御は、ウエハWが熱処理ユニット100から搬出されるまで継続される。
The substrate heating process (S22) may be a planarization process that splits and recombines the oxide on the surface of the wafer W to planarize the oxide (see FIG. 2B).
Prior to the substrate heating process (S22), the control unit 3 operates the exhaust unit 105 to exhaust the atmosphere in the chamber 101, and causes the inert gas supply unit 106 to supply inert gas into the chamber 101. . Accordingly, atmosphere control (S35) is performed to maintain the atmosphere around the wafer W at a low-oxygen atmosphere. This atmosphere control continues until the wafer W is unloaded from the thermal processing unit 100 .

基板加熱処理(S22)の後、ウエハWを室温に近づけるための基板冷却処理(S23。冷却工程)が行われる。具体的には、制御ユニット3は、ランプヒータユニット103への通電を停止する。その一方で、不活性ガス供給ユニット106による不活性ガスの供給および排気ユニット105によるチャンバ101の排気は継続される。それにより、ウエハWと不活性ガスとの熱交換によって、ウエハWが冷却される。 After the substrate heating process (S22), a substrate cooling process (S23, cooling step) is performed to bring the wafer W closer to room temperature. Specifically, the control unit 3 stops energizing the lamp heater unit 103 . Meanwhile, the supply of inert gas by the inert gas supply unit 106 and the evacuation of the chamber 101 by the evacuation unit 105 are continued. Thereby, the wafer W is cooled by heat exchange between the wafer W and the inert gas.

そして、所定の冷却時間が経過すると、制御ユニット3は、冷却処理後のウエハWを熱処理ユニット100から取り出して、いずれかの処理ユニット2に搬入する(S24:基板搬送)。
基板冷却処理(S23)の前または基板冷却処理中に、チャンバ101に空気(酸素)を導入して、ウエハWの表面に新たな酸化膜Oxn(図3C参照)を形成してもよい(加熱改質工程の一例)。ウエハWが高温の状態で酸素濃度が制御された雰囲気に置かれることにより、均一な酸化膜OxnをウエハWの表面に形成することができる。
Then, after a predetermined cooling time has passed, the control unit 3 takes out the wafer W after the cooling process from the heat treatment unit 100 and carries it into one of the process units 2 (S24: substrate transfer).
Before or during the substrate cooling process (S23), air (oxygen) may be introduced into the chamber 101 to form a new oxide film Oxn (see FIG. 3C) on the surface of the wafer W (heating An example of a reforming process). A uniform oxide film Oxn can be formed on the surface of the wafer W by placing the wafer W at a high temperature in an atmosphere in which the oxygen concentration is controlled.

処理ユニット2にウエハWが搬入される前に、対向部材6と基板保持ユニット24とが係合可能となるように、回転方向Sにおける対向部材6と基板保持ユニット24との相対位置が調整される。詳しくは、平面視で、対向部材6の第1係合部66と基板保持ユニット24の第2係合部76とが重なるように、回転方向Sにおける基板保持ユニット24の位置を電動モータ23が調整する。 Before the wafer W is loaded into the processing unit 2, the relative positions of the opposing member 6 and the substrate holding unit 24 in the rotational direction S are adjusted so that the opposing member 6 and the substrate holding unit 24 can be engaged. be. Specifically, the position of the substrate holding unit 24 in the rotation direction S is adjusted by the electric motor 23 so that the first engaging portion 66 of the opposing member 6 and the second engaging portion 76 of the substrate holding unit 24 overlap in plan view. adjust.

一方、未処理のウエハWが、搬送ロボットCR(図4参照)によって熱処理ユニット100から処理ユニット2へと搬送され、スピンチャック5に渡される(S24:基板搬送)。この後、ウエハWは、搬送ロボットCRによって搬出されるまでの間、チャックピン20によって、スピンベース21の上面から上方に間隔を空けて水平に保持される(基板保持工程)。 On the other hand, an unprocessed wafer W is transported from the heat treatment unit 100 to the processing unit 2 by the transport robot CR (see FIG. 4) and transferred to the spin chuck 5 (S24: substrate transport). After that, the wafer W is held horizontally with a gap above the upper surface of the spin base 21 by the chuck pins 20 until it is unloaded by the transfer robot CR (substrate holding step).

そして、支持部材昇降ユニット12が、上位置に位置する支持部材7を下位置へ向けて下降させる。支持部材7は、下位置に移動する前に係合位置を通過する。支持部材7が係合位置に達すると、対向部材6と基板保持ユニット24とが磁力によって係合する。これにより、高さ位置が固定された基板保持ユニット24によって対向部材6が下方から支持される。対向部材6が基板保持ユニット24に係合しているとき、対向部材6の対向部60は、ウエハWの上面に近接配置され、ウエハWの上面に上方から対向する。一方、対向部材6の延設部61は、径方向外方からウエハWに対向し、ウエハWの周縁を包囲する。また、対向部材6が基板保持ユニット24に係合しているとき、延設部61の下端部がスピンベース21に上方から対向する。延設部61の下端部とスピンベース21の上面との間には僅かな隙間が設けられている。このように、支持部材昇降ユニット12によって、延設部61の内周面が径方向外方からウエハWに対向する位置に対向部材6が配置される(遮断部材配置工程)。 Then, the support member elevating unit 12 lowers the support member 7 positioned at the upper position toward the lower position. The support member 7 passes through the engagement position before moving to the lower position. When the support member 7 reaches the engagement position, the opposing member 6 and the substrate holding unit 24 are engaged by magnetic force. Accordingly, the opposing member 6 is supported from below by the substrate holding unit 24 whose height position is fixed. When the opposing member 6 is engaged with the substrate holding unit 24, the opposing portion 60 of the opposing member 6 is arranged close to the upper surface of the wafer W and faces the upper surface of the wafer W from above. On the other hand, the extending portion 61 of the opposing member 6 faces the wafer W from the radially outer side and surrounds the peripheral edge of the wafer W. As shown in FIG. Further, when the opposing member 6 is engaged with the substrate holding unit 24, the lower end of the extension 61 faces the spin base 21 from above. A small gap is provided between the lower end portion of the extension portion 61 and the upper surface of the spin base 21 . In this manner, the support member lifting unit 12 arranges the facing member 6 at a position where the inner peripheral surface of the extension portion 61 faces the wafer W from the outside in the radial direction (blocking member arranging step).

支持部材7が係合位置からさらに下方へ下降すると、対向部材6は、支持部材7による支持から解放される。詳しくは、支持部材7の対向部材支持部70が対向部材6のフランジ部63から下方に退避する。
そして、図9Aに示すように、支持部材7は、下位置に達する。そして、電動モータ23が駆動され、基板保持ユニット24のスピンベース21の回転が開始する。これにより、水平に保持されたウエハWが回転する(基板回転工程)。スピンベース21に設けられた第2係合部76に対向部材6に設けられた第1係合部66が係合している。そのため、対向部材6は、ウエハWと同期回転する(対向部材回転工程)。同期回転とは、同じ方向に同じ回転速度で回転することをいう。
When the support member 7 is further lowered from the engagement position, the opposing member 6 is released from the support by the support member 7 . Specifically, the facing member supporting portion 70 of the supporting member 7 is retracted downward from the flange portion 63 of the facing member 6 .
Then, as shown in FIG. 9A, the support member 7 reaches its lower position. Then, the electric motor 23 is driven and the spin base 21 of the substrate holding unit 24 starts rotating. Thereby, the horizontally held wafer W rotates (substrate rotation step). The first engaging portion 66 provided on the opposing member 6 is engaged with the second engaging portion 76 provided on the spin base 21 . Therefore, the opposing member 6 rotates synchronously with the wafer W (opposing member rotating step). Synchronous rotation means rotating in the same direction at the same rotational speed.

さらに、制御ユニット3は、不活性ガスバルブ92を開いて、不活性ガスノズル90から不活性ガスを吐出させる。それにより、スピンベース21と対向部60との間の処理空間65の空気が不活性ガス雰囲気に置換される。それにより、ウエハWの周囲は、大気圧よりも酸素濃度が低い低酸素雰囲気となる。このように、ウエハWの周囲の空間を低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御工程(S36)は、処理ユニット2からウエハWを搬出するまで継続される。 Furthermore, the control unit 3 opens the inert gas valve 92 to cause the inert gas nozzle 90 to discharge the inert gas. As a result, the air in the processing space 65 between the spin base 21 and the facing portion 60 is replaced with the inert gas atmosphere. As a result, the surroundings of the wafer W become a low-oxygen atmosphere in which the oxygen concentration is lower than the atmospheric pressure. Thus, the atmosphere control step ( S<b>36 ) for controlling the space around wafer W to a low-oxygen atmosphere is continued until wafer W is unloaded from processing unit 2 .

このような低酸素雰囲気を保持した状態で、薬液処理(S25。薬液洗浄工程、表面洗浄工程)が開始される。ウエハWの回転数は、薬液処理速度(たとえば300rpm)に制御される。薬液処理(S25)では、ウエハW上に薬液としてSC1を処理液ノズル43から供給することによって、ウエハWの上面に対する薬液洗浄処理が施される。このときに供給されるSC1は、脱気ユニット46によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度のSC1である。具体的には、処理液ノズル43から吐出されるSC1中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 While maintaining such a low-oxygen atmosphere, chemical treatment (S25: chemical cleaning process, surface cleaning process) is started. The number of rotations of the wafer W is controlled to the chemical solution processing speed (for example, 300 rpm). In the chemical liquid process (S25), the upper surface of the wafer W is subjected to the chemical liquid cleaning process by supplying SC1 as the chemical liquid onto the wafer W from the processing liquid nozzle 43. FIG. The SC1 supplied at this time is low oxygen concentration SC1 in which the dissolved oxygen concentration in the liquid has been reduced by the degassing unit 46 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in SC1 discharged from the processing liquid nozzle 43 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

より具体的に説明すると、図9Aを参照して、第3ガード昇降ユニット29が、第3ガード19を上位置に配置し、第2ガード昇降ユニット28が、第2ガード18を上位置に配置する。そして、第1ガード昇降ユニット27が、処理液を受けることができる高さ位置に第1ガード17を配置する(ガード配置工程)。
この状態で、薬液バルブ42が開かれる。これにより、処理液ノズル43から回転状態のウエハWの上面の中央領域に薬液(SC1)が供給される。薬液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。
More specifically, referring to FIG. 9A, the third guard lifting unit 29 places the third guard 19 at the upper position, and the second guard lifting unit 28 places the second guard 18 at the upper position. do. Then, the first guard elevating unit 27 arranges the first guard 17 at a height position where the processing liquid can be received (guard arrangement step).
In this state, the chemical valve 42 is opened. As a result, the chemical liquid (SC1) is supplied from the processing liquid nozzle 43 to the central region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The chemical solution spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force.

薬液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液は、第1ガード17によって受けられる。第1ガード17によって受けられた薬液は、第1筒状部17Aを伝って、第1カップ14へ導かれる。 The chemical liquid scatters radially outward from the wafer W due to centrifugal force. The chemical liquid scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extending portion 61 of the facing member 6 facing the wafer W from the radially outer side. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the chemical solution adhering to the inner peripheral surface 61a of the extending portion 61 scatters radially outward from the extending portion 61 due to centrifugal force. The chemical solution scattered radially outward from the extending portion 61 is received by the first guard 17 . The liquid medicine received by the first guard 17 is guided to the first cup 14 along the first tubular portion 17A.

一定時間の薬液処理(S25)の後、リンス処理(S26。リンス工程、表面洗浄工程)が実行される。ウエハWの回転数は、リンス処理速度(たとえば300rpm)に制御される。リンス処理では、ウエハW上のSC1(薬液)をリンス液としてのCO水に置換することにより、ウエハWの上面がリンスされる。このときに供給されるリンス液は、脱気ユニット47によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度のリンス液(たとえばCO水)である。具体的には、処理液ノズル43から吐出されるリンス液中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 After the chemical solution treatment (S25) for a certain period of time, the rinse treatment (S26; rinse step, surface cleaning step) is performed. The number of rotations of wafer W is controlled to the rinse processing speed (eg, 300 rpm). In the rinsing process, the upper surface of the wafer W is rinsed by replacing the SC1 (chemical solution) on the wafer W with CO 2 water as a rinsing solution. The rinsing liquid supplied at this time is a low-oxygen-concentration rinsing liquid (for example, CO 2 water) whose dissolved oxygen concentration has been reduced by the degassing unit 47 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the rinse liquid discharged from the processing liquid nozzle 43 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

リンス処理(S26)の開始に際して、薬液バルブ42が閉じられ、処理液ノズル43からのSC1の吐出が停止される。図9Bを参照して、第3ガード昇降ユニット29が、第3ガード19を上位置に維持し、第2ガード昇降ユニット28が、第2ガード18を上位置に維持する。そして、第1ガード昇降ユニット27が、処理液を受けることができる高さ位置に第1ガード17を配置する(ガード配置工程)。 At the start of the rinsing process (S26), the chemical liquid valve 42 is closed, and the discharge of SC1 from the processing liquid nozzle 43 is stopped. Referring to FIG. 9B, the third guard lifting unit 29 maintains the third guard 19 at the upper position, and the second guard lifting unit 28 maintains the second guard 18 at the upper position. Then, the first guard elevating unit 27 arranges the first guard 17 at a height position where the processing liquid can be received (guard arrangement step).

この状態で、リンス液バルブ45が開かれる。これにより、処理液ノズル43から回転状態のウエハWの上面の中央領域に向けてリンス液が供給される。リンス液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。これにより、ウエハW上の薬液がリンス液によって置換される。
ウエハW上の薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第1ガード17によって受けられる。第1ガード17によって受けられた薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第1筒状部17Aを伝って、第1カップ14へ導かれる。
In this state, the rinse liquid valve 45 is opened. As a result, the rinsing liquid is supplied from the processing liquid nozzle 43 toward the central region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The rinse liquid spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force. As a result, the chemical liquid on the wafer W is replaced with the rinse liquid.
The mixture of the chemical solution and the rinse solution or the rinse solution on the wafer W is spattered radially outward from the wafer W due to the centrifugal force. The mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extended portion 61 of the opposing member 6 facing the wafer W from the radially outward direction. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the liquid mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid adhering to the inner peripheral surface 61a of the extension portion 61 is radially displaced from the extension portion 61 by centrifugal force. scatter to the outside. The first guard 17 receives the mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid that is scattered radially outward from the extending portion 61 . The mixture of the chemical solution and the rinse solution or the rinse solution received by the first guard 17 is guided to the first cup 14 along the first cylindrical portion 17A.

一定時間のリンス処理(S26)の後、第1有機溶剤処理(S27。前有機溶剤供給工程)が実行される。ウエハWの回転数は、有機溶剤処理速度(たとえば300rpm)に制御される。第1有機溶剤処理(S27)では、ウエハW上のリンス液がIPA等の有機溶剤で置換される。この有機溶剤は、リンス処理(S26)で用いられるリンス液であるCO水と混和する(相溶性を有する)有機溶剤である。 After the rinse treatment (S26) for a certain period of time, the first organic solvent treatment (S27; pre-organic solvent supply step) is performed. The rotation speed of the wafer W is controlled to the organic solvent processing speed (eg, 300 rpm). In the first organic solvent process (S27), the rinse liquid on the wafer W is replaced with an organic solvent such as IPA. This organic solvent is an organic solvent that is miscible with (has compatibility with) CO2 water, which is the rinse liquid used in the rinse process (S26).

具体的には、リンス液バルブ45が閉じられる。これにより、処理液ノズル43からのリンス液の吐出が停止される。そして、図9Cを参照して、第1ガード昇降ユニット27が、第1ガード17を下位置に配置する。第2ガード昇降ユニット28が、第2ガード18を下位置に配置する。さらに、第3ガード昇降ユニット29が、処理液を受けることができる高さ位置に第3ガード19を配置する。 Specifically, the rinse liquid valve 45 is closed. As a result, the discharge of the rinse liquid from the processing liquid nozzle 43 is stopped. Then, referring to FIG. 9C, the first guard lifting unit 27 places the first guard 17 at the lower position. The second guard lifting unit 28 places the second guard 18 at the lower position. Furthermore, the third guard lifting unit 29 arranges the third guard 19 at a height position where it can receive the treatment liquid.

そして、有機溶剤バルブ52が開かれる。これにより、有機溶剤供給ユニット10の有機溶剤ノズル50から回転状態のウエハWの上面の中央領域に向けて有機溶剤が供給される。有機溶剤は、遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。これにより、ウエハW上のリンス液が有機溶剤によって置換される。このときに供給される有機溶剤は、脱気ユニット53によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度の有機溶剤である。具体的には、有機溶剤ノズル50から吐出される有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 Then, the organic solvent valve 52 is opened. As a result, the organic solvent is supplied from the organic solvent nozzle 50 of the organic solvent supply unit 10 toward the center region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The organic solvent spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force. As a result, the rinse liquid on the wafer W is replaced with the organic solvent. The organic solvent supplied at this time is a low oxygen concentration organic solvent in which the dissolved oxygen concentration in the liquid has been reduced by the degassing unit 53 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the organic solvent discharged from the organic solvent nozzle 50 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

ウエハW上のリンス液および有機溶剤の混合液または有機溶剤は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散したリンス液および有機溶剤の混合液または有機溶剤は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着したリンス液および有機溶剤の混合液または有機溶剤は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散したリンス液および有機溶剤の混合液または有機溶剤は、第3ガード19によって受けられる。第3ガード19によって受けられたリンス液および有機溶剤の混合液または有機溶剤は、第3筒状部19Aを伝って、第3カップ16へ導かれる。 The mixture of the rinsing liquid and the organic solvent or the organic solvent on the wafer W scatters outward in the radial direction from the wafer W due to the centrifugal force. The mixture of the rinsing liquid and the organic solvent or the organic solvent scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extended portion 61 of the facing member 6 that faces the wafer W from the radially outer side. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the mixture of the rinsing liquid and the organic solvent or the organic solvent adhering to the inner peripheral surface 61a of the extension portion 61 has a larger diameter than the extension portion 61 due to centrifugal force. Scatter outward. The third guard 19 receives the mixture of the rinse liquid and the organic solvent or the organic solvent that is scattered radially outward from the extended portion 61 . The mixture of the rinsing liquid and the organic solvent or the organic solvent received by the third guard 19 is guided to the third cup 16 along the third cylindrical portion 19A.

一定時間の第1有機溶剤処理(S27)の後、疎水化処理(S28)が実行される。ウエハWの回転数は、疎水化処理速度(たとえば500rpm)に制御される。疎水化処理(S28)では、ウエハW上の有機溶剤が疎水化剤で置換される。疎水化剤は、疎水化物質を溶媒中に溶解させた液体である。疎水化剤の溶媒は、たとえば、PGMEAのように、第1有機溶剤処理(S27)で供給されるIPAと混和する(相溶性を有する)ものであることが好ましい。それにより、ウエハW上の有機溶剤(IPA)を置換することができる。 After the first organic solvent treatment (S27) for a certain period of time, a hydrophobic treatment (S28) is performed. The number of rotations of the wafer W is controlled at a hydrophobic processing speed (eg, 500 rpm). In the hydrophobizing process (S28), the organic solvent on the wafer W is replaced with a hydrophobizing agent. A hydrophobizing agent is a liquid in which a hydrophobizing substance is dissolved in a solvent. The solvent for the hydrophobizing agent is preferably a solvent, such as PGMEA, which is miscible (has compatibility) with IPA supplied in the first organic solvent treatment (S27). Thereby, the organic solvent (IPA) on the wafer W can be replaced.

疎水化処理(S28)に際して、有機溶剤バルブ52が閉じられる。これにより、有機溶剤ノズル50からの有機溶剤の吐出が停止される。そして、図9Dを参照して、第1ガード昇降ユニット27が、第1ガード17を下位置に維持し、第2ガード昇降ユニット28が第2ガード18を下位置に維持する。そして、第3ガード昇降ユニット29が、処理液を受けることができる高さ位置に第3ガード19を配置する。 The organic solvent valve 52 is closed during the hydrophobic treatment (S28). As a result, the discharge of the organic solvent from the organic solvent nozzle 50 is stopped. Then, referring to FIG. 9D, the first guard lifting unit 27 maintains the first guard 17 at the lower position, and the second guard lifting unit 28 maintains the second guard 18 at the lower position. Then, the third guard elevating unit 29 arranges the third guard 19 at a height position where it can receive the treatment liquid.

そして、疎水化剤バルブ82が開かれる。これにより、疎水化剤供給ユニット11の疎水化剤ノズル80から回転状態のウエハWの上面の中央領域に向けて疎水化剤が供給される(疎水化剤供給工程)。疎水化剤は、遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。これにより、ウエハW上の有機溶剤が疎水化剤によって置換される。このときに供給される疎水化剤は、脱気ユニット83によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度の疎水化剤である。具体的には、疎水化剤ノズル80から吐出される疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 The hydrophobizing agent valve 82 is then opened. As a result, the hydrophobizing agent is supplied from the hydrophobizing agent nozzle 80 of the hydrophobizing agent supply unit 11 toward the central region of the upper surface of the rotating wafer W (hydrophobizing agent supply step). The hydrophobizing agent spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force. As a result, the organic solvent on the wafer W is replaced with the hydrophobizing agent. The hydrophobizing agent supplied at this time is a low oxygen concentration hydrophobizing agent in which the concentration of dissolved oxygen in the liquid has been reduced by the degassing unit 83 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the hydrophobizing agent discharged from the hydrophobizing agent nozzle 80 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

ウエハW上の有機溶剤および疎水化剤の混合液または疎水化剤は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した有機溶剤および疎水化剤の混合液または疎水化剤は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した有機溶剤および疎水化剤の混合液または疎水化剤は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した有機溶剤および疎水化剤の混合液または疎水化剤は、第3ガード19によって受けられる。第3ガード19によって受けられた有機溶剤および疎水化剤の混合液または疎水化剤は、第3筒状部19Aを伝って、第3カップ16へ導かれる。 The mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the hydrophobizing agent on the wafer W is spattered radially outward from the wafer W due to the centrifugal force. The mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the hydrophobizing agent scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extended portion 61 of the facing member 6 facing the wafer W from the radially outer side. . Since the opposing member 6 rotates together with the wafer W, the mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the hydrophobizing agent adhering to the inner peripheral surface 61a of the extension 61 is removed from the extension 61 by centrifugal force. also scatter radially outward. The third guard 19 receives the mixed liquid of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the hydrophobizing agent scattered radially outward from the extending portion 61 . The mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the hydrophobizing agent received by the third guard 19 is guided to the third cup 16 along the third tubular portion 19A.

一定時間の疎水化処理(S28)の後、第2有機溶剤処理(S29。後有機溶剤供給工程)が実行される。ウエハWの回転数は、有機溶剤処理速度(たとえば300rpm)に制御される。第2有機溶剤処理では、ウエハW上の疎水化剤が有機溶剤で置換される。この有機溶剤は、疎水化処理(S28)で用いられる疎水化剤の溶媒と混和する(相溶性を有する)ものであり、たとえばIPAである。 After the hydrophobization treatment (S28) for a certain period of time, the second organic solvent treatment (S29; post-organic solvent supply step) is performed. The rotation speed of the wafer W is controlled to the organic solvent processing speed (eg, 300 rpm). In the second organic solvent treatment, the hydrophobizing agent on the wafer W is replaced with the organic solvent. This organic solvent is miscible (has compatibility) with the solvent of the hydrophobizing agent used in the hydrophobizing treatment (S28), and is, for example, IPA.

具体的には、疎水化剤バルブ82が閉じられる。そして、図9Eを参照して、第1ガード昇降ユニット27が、第1ガード17を下位置に維持し、第2ガード昇降ユニット28が、第2ガード18を下位置に維持する。そして、第3ガード昇降ユニット29によって、処理液を受けることができる高さ位置に第3ガード19が配置される(ガード配置工程)。 Specifically, the hydrophobizing agent valve 82 is closed. Then, referring to FIG. 9E, the first guard lifting unit 27 maintains the first guard 17 at the lower position, and the second guard lifting unit 28 maintains the second guard 18 at the lower position. Then, the third guard 19 is arranged at a height position where the treatment liquid can be received by the third guard elevating unit 29 (guard arrangement step).

そして、有機溶剤バルブ52が開かれる。これにより、回転状態のウエハWの上面の中央領域に向けて、有機溶剤ノズル50から有機溶剤が吐出される。有機溶剤は、遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。これにより、ウエハW上の疎水化剤が有機溶剤によって置換される。このときに供給される有機溶剤は、脱気ユニット53によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度の有機溶剤である。具体的には、有機溶剤ノズル50から吐出される有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 Then, the organic solvent valve 52 is opened. As a result, the organic solvent is discharged from the organic solvent nozzle 50 toward the central region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The organic solvent spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force. As a result, the hydrophobizing agent on the wafer W is replaced with the organic solvent. The organic solvent supplied at this time is a low oxygen concentration organic solvent in which the dissolved oxygen concentration in the liquid has been reduced by the degassing unit 53 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the organic solvent discharged from the organic solvent nozzle 50 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

ウエハW上の有機溶剤および疎水化剤の混合液または有機溶剤は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した有機溶剤および疎水化剤の混合液または有機溶剤は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面に至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面に付着した有機溶剤および疎水化剤の混合液または有機溶剤は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した有機溶剤および疎水化剤の混合液または有機溶剤は、第3ガード19によって受けられる。第3ガード19によって受けられた有機溶剤および疎水化剤の混合液または有機溶剤は、第3筒状部19Aを伝って、第3カップ16へ導かれる。 The mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the organic solvent on the wafer W is spattered radially outward from the wafer W due to the centrifugal force. The mixed liquid of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the organic solvent scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface of the extended portion 61 of the facing member 6 facing the wafer W from the radially outer side. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the organic solvent adhering to the inner peripheral surface of the extension 61 is caused to have a diameter larger than that of the extension 61 due to centrifugal force. Scatter outward. The third guard 19 receives the mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the organic solvent that scatters radially outward from the extending portion 61 . The mixture of the organic solvent and the hydrophobizing agent or the organic solvent received by the third guard 19 is guided to the third cup 16 along the third cylindrical portion 19A.

一定時間の第2有機溶剤処理(S29)の後、ウエハWの上面の液成分を遠心力によって振り切る乾燥処理(S30)が実行される。具体的には、有機溶剤バルブ52が閉じられた後、ウエハWが高速度(乾燥処理速度、たとえば2000rpm)で回転される。
一定時間の乾燥処理(S30)の後、制御ユニット3は、ウエハWの回転を減速(たとえば300rpmまで減速)し、図9Fに示すように、ヒータユニット110によってウエハWを加熱する。これにより、ウエハW上に残留する疎水化剤の溶媒成分を揮発させるための後基板加熱処理(S31。加熱脱水工程)が実行される。
After the second organic solvent treatment (S29) for a certain period of time, a drying treatment (S30) is performed in which liquid components on the upper surface of the wafer W are shaken off by centrifugal force. Specifically, after the organic solvent valve 52 is closed, the wafer W is rotated at a high speed (drying processing speed, eg, 2000 rpm).
After the drying process (S30) for a certain period of time, the control unit 3 decelerates the rotation of the wafer W (to 300 rpm, for example), and heats the wafer W by the heater unit 110 as shown in FIG. 9F. As a result, a post-substrate heating process (S31, heat dehydration step) is performed to volatilize the solvent component of the hydrophobizing agent remaining on the wafer W. FIG.

その後、一定時間が経過すると、制御ユニット3は、ヒータユニット110による加熱を停止し、ウエハWの回転を再び加速(たとえば2000rpmまで加速)して、ウエハWを室温に向けて冷却するための後基板冷却処理(S32)を実行する。図9Gに示すように、後基板冷却処理(S32)では、不活性ガスバルブ92および122が開かれることにより、ウエハWの上面および下面に不活性ガスが吹き付けられる。このとき、ガード17~19をいずれも下位置として、処理空間65内の雰囲気が速やかに置換されるようにすることが好ましい。一定時間が経過すると、制御ユニット3は、電動モータ23を制御して、ウエハWの回転を停止させる。 After a certain period of time, the control unit 3 stops heating by the heater unit 110, accelerates the rotation of the wafer W again (for example, to 2000 rpm), and cools the wafer W down to room temperature. A substrate cooling process (S32) is executed. As shown in FIG. 9G, in the post-substrate cooling process (S32), the inert gas is blown to the upper and lower surfaces of the wafer W by opening the inert gas valves 92 and 122 . At this time, it is preferable that the guards 17 to 19 are all positioned at the lower position so that the atmosphere in the processing space 65 can be quickly replaced. After a certain period of time has passed, the control unit 3 controls the electric motor 23 to stop the rotation of the wafer W. FIG.

後基板冷却処理(S32)が終了すると、制御ユニット3は、不活性ガスバルブ92,122を閉じて不活性ガスの供給を停止し、雰囲気制御工程(S36)を終える。
その後、搬送ロボットCRが、処理ユニット2に進入して、スピンチャック5から処理済みのウエハWをすくい取って、処理ユニット2外へと搬出する(S31:基板搬出)。そのウエハWは、搬送ロボットCRから搬送ロボットIRへと渡され、搬送ロボットIRによって、キャリヤCに収納される。
When the post-substrate cooling process (S32) ends, the control unit 3 closes the inert gas valves 92 and 122 to stop the supply of the inert gas, and ends the atmosphere control process (S36).
Thereafter, the transfer robot CR enters the processing unit 2, picks up the processed wafer W from the spin chuck 5, and carries it out of the processing unit 2 (S31: substrate unloading). The wafer W is transferred from the transfer robot CR to the transfer robot IR and stored in the carrier C by the transfer robot IR.

図8Bに示すように、SC1による薬液洗浄処理(S25)およびSC1を洗い流すリンス処理(S26)の前に、フッ酸による薬液処理(S41:薬液洗浄)およびフッ酸を洗い流すためのリンス処理(S42)を実行してもよい。これにより、ウエハWの表面の微量の酸化物をフッ酸のエッチング作用によって除去できる。また、ウエハWの表面に酸化膜が形成されている場合には、フッ酸によるライトエッチングによってその表面を平坦化できる。この場合、雰囲気制御処理(S36)は、薬液による酸化物除去処理(S41)以前に開始される。 As shown in FIG. 8B, before the chemical cleaning process (S25) by SC1 and the rinsing process (S26) to wash away SC1, the chemical process using hydrofluoric acid (S41: chemical cleaning) and the rinsing process for rinsing off hydrofluoric acid (S42) are performed. ) may be executed. As a result, a small amount of oxide on the surface of the wafer W can be removed by the etching action of hydrofluoric acid. Further, when an oxide film is formed on the surface of the wafer W, the surface can be flattened by light etching using hydrofluoric acid. In this case, the atmosphere control process (S36) is started before the oxide removal process (S41) using the chemical solution.

薬液処理(S41)およびその後のリンス処理(S42)では、たとえば第1処理液供給ユニット30から薬液(フッ酸)およびリンス液が供給される。
すなわち、低酸素雰囲気を保持した状態で、薬液処理(S41)が開始される。ウエハWの回転数は、薬液処理速度(たとえば300rpm)に制御される。薬液処理(S41)では、ウエハW上に薬液としてフッ酸(HF)を処理液ノズル33から供給することによって、ウエハWの上面にエッチング等の処理が施される。より具体的には、フッ酸の供給によって、ウエハWの表面に存在している酸化物をエッチング除去したり、表面の酸化膜の表面を平坦化したりすることができる。このフッ酸の供給は、ウエハWの表面を洗浄するための薬液洗浄工程を兼ねていてもよい。供給されるフッ酸は、脱気ユニット36によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度のフッ酸水溶液である。具体的には、処理液ノズル33から吐出されるフッ酸中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。
In the chemical solution treatment (S41) and the subsequent rinse treatment (S42), the chemical solution (hydrofluoric acid) and the rinse solution are supplied from the first treatment solution supply unit 30, for example.
That is, the chemical treatment (S41) is started while maintaining the low-oxygen atmosphere. The number of rotations of the wafer W is controlled to the chemical solution processing speed (for example, 300 rpm). In the chemical liquid processing (S41), the upper surface of the wafer W is subjected to processing such as etching by supplying hydrofluoric acid (HF) as a chemical liquid onto the wafer W from the processing liquid nozzle 33 . More specifically, by supplying hydrofluoric acid, it is possible to etch off the oxide present on the surface of the wafer W and planarize the surface of the oxide film on the surface. This supply of hydrofluoric acid may also serve as a chemical cleaning step for cleaning the surface of the wafer W. FIG. The supplied hydrofluoric acid is a low-oxygen-concentration hydrofluoric-acid aqueous solution in which the dissolved oxygen concentration in the liquid has been reduced by the degassing unit 36 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the hydrofluoric acid discharged from the processing liquid nozzle 33 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

より具体的に説明すると、図10Aを参照して、第1ガード昇降ユニット27が、第1ガード17を下位置に配置し、第3ガード昇降ユニット29が、第3ガード19を上位置に配置する。そして、第2ガード昇降ユニット28が、処理液を受けることができる高さ位置に第2ガード18を配置する(ガード配置工程)。
この状態で、薬液バルブ32が開かれる。これにより、処理液ノズル33から回転状態のウエハWの上面の中央領域に薬液(フッ酸)が供給される。薬液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。
More specifically, referring to FIG. 10A, the first guard lifting unit 27 places the first guard 17 at the lower position, and the third guard lifting unit 29 places the third guard 19 at the upper position. do. Then, the second guard elevating unit 28 arranges the second guard 18 at a height position where the processing liquid can be received (guard arrangement step).
In this state, the chemical valve 32 is opened. As a result, the chemical solution (hydrofluoric acid) is supplied from the processing solution nozzle 33 to the center region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The chemical solution spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force.

薬液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液は、第2ガード18によって受けられる。第2ガード18によって受けられた薬液は、第2筒状部18Aを伝って、第2カップ15へ導かれる。 The chemical liquid scatters radially outward from the wafer W due to centrifugal force. The chemical liquid scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extending portion 61 of the facing member 6 facing the wafer W from the radially outer side. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the chemical solution adhering to the inner peripheral surface 61a of the extending portion 61 scatters radially outward from the extending portion 61 due to centrifugal force. The chemical liquid scattered radially outward from the extending portion 61 is received by the second guard 18 . The liquid medicine received by the second guard 18 is guided to the second cup 15 along the second cylindrical portion 18A.

一定時間の薬液処理(S41)の後、リンス処理(S42)が実行される。ウエハWの回転数は、リンス処理速度(たとえば300rpm)に制御される。リンス処理では、ウエハW上のフッ酸(薬液)をリンス液としてのDIWに置換することにより、ウエハWの上面がリンスされる。供給されるリンス液は、脱気ユニット37によって液中の溶存酸素濃度が低減された低酸素濃度のリンス液(たとえばDIW)である。具体的には、処理液ノズル33から吐出されるリンス液中の溶存酸素濃度が100ppb以下であることが好ましくは、それにより、溶存酸素に起因するウエハWの表面の酸化を回避できる。 After the chemical solution treatment (S41) for a certain period of time, the rinse treatment (S42) is performed. The number of rotations of wafer W is controlled to the rinse processing speed (eg, 300 rpm). In the rinsing process, the upper surface of the wafer W is rinsed by replacing the hydrofluoric acid (chemical solution) on the wafer W with DIW as a rinsing solution. The rinse liquid to be supplied is a low-oxygen-concentration rinse liquid (for example, DIW) whose dissolved oxygen concentration has been reduced by the degassing unit 37 . Specifically, the dissolved oxygen concentration in the rinse liquid discharged from the processing liquid nozzle 33 is preferably 100 ppb or less, thereby avoiding oxidation of the surface of the wafer W due to dissolved oxygen.

リンス処理(S42)の開始に際して、薬液バルブ32が閉じられ、処理液ノズル33からのフッ酸の吐出が停止される。図10Bを参照して、第1ガード昇降ユニット27が、第1ガード17を下位置に維持し、第3ガード昇降ユニット29が、第3ガード19を上位置に維持する。そして、第2ガード昇降ユニット28が、処理液を受けることができる高さ位置に第2ガード18を配置する(ガード配置工程)。 At the start of the rinsing process (S42), the chemical liquid valve 32 is closed, and the discharge of hydrofluoric acid from the processing liquid nozzle 33 is stopped. Referring to FIG. 10B, first guard lifting unit 27 maintains first guard 17 at the lower position, and third guard lifting unit 29 maintains third guard 19 at the upper position. Then, the second guard elevating unit 28 arranges the second guard 18 at a height position where the processing liquid can be received (guard arrangement step).

この状態で、リンス液バルブ35が開かれる。これにより、処理液ノズル33から回転状態のウエハWの上面の中央領域に向けてリンス液が供給される。リンス液は遠心力によってウエハWの上面の全体に行き渡る。これにより、ウエハW上の薬液がリンス液によって置換される。
ウエハW上の薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によってウエハWから径方向外方に飛散する。ウエハWから径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、ウエハWに径方向外方から対向する対向部材6の延設部61の内周面61aに至る。対向部材6は、ウエハWとともに回転しているため、延設部61の内周面61aに付着した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、遠心力によって、延設部61よりも径方向外方に飛散する。延設部61よりも径方向外方に飛散した薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第2ガード18によって受けられる。第2ガード18によって受けられた薬液およびリンス液の混合液またはリンス液は、第2筒状部18Aを伝って、第2カップ15へ導かれる。
In this state, the rinse liquid valve 35 is opened. As a result, the rinse liquid is supplied from the processing liquid nozzle 33 toward the center region of the upper surface of the wafer W in the rotating state. The rinse liquid spreads over the entire upper surface of the wafer W due to centrifugal force. As a result, the chemical liquid on the wafer W is replaced with the rinse liquid.
The mixture of the chemical solution and the rinse solution or the rinse solution on the wafer W is spattered radially outward from the wafer W due to the centrifugal force. The mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid scattered radially outward from the wafer W reaches the inner peripheral surface 61a of the extended portion 61 of the opposing member 6 facing the wafer W from the radially outward direction. Since the facing member 6 rotates together with the wafer W, the liquid mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid adhering to the inner peripheral surface 61a of the extension portion 61 is radially displaced from the extension portion 61 by centrifugal force. scatter to the outside. The second guard 18 receives the mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid that is scattered radially outward from the extending portion 61 . The mixture of the chemical liquid and the rinse liquid or the rinse liquid received by the second guard 18 is guided to the second cup 15 along the second cylindrical portion 18A.

図11は、制御ユニット3による処理ユニット2に対する制御動作例を説明するためのシーケンス図(タイムチャート)であり、主として、スピンチャック5によるウエハWの回転数と、ヒータユニット110によるウエハWの加熱とに関する制御内容を示す。
ヒータユニット110の初期位置は、下位置(図6参照)であり、ウエハWの下面から対向面110aまでの距離が長い位置である。制御ユニット3は、たとえば、処理対象のウエハWが搬入されると、ヒータユニット110への通電を開始する。制御ユニット3は、薬液処理(S25,S41)、リンス処理(S26,S42)の間は、ヒータユニット110を下位置に保持する(図9A、図9B参照)。したがって、ウエハWは実質的に加熱されない。
FIG. 11 is a sequence diagram (time chart) for explaining an example of the control operation of the processing unit 2 by the control unit 3. Mainly, the number of rotations of the wafer W by the spin chuck 5 and the heating of the wafer W by the heater unit 110 are shown. Shows the control contents related to and.
The initial position of the heater unit 110 is the lower position (see FIG. 6), where the distance from the lower surface of the wafer W to the facing surface 110a is long. For example, when the wafer W to be processed is loaded, the control unit 3 starts energizing the heater unit 110 . The control unit 3 holds the heater unit 110 in the lower position during the chemical liquid treatment (S25, S41) and the rinse treatment (S26, S42) (see FIGS. 9A and 9B). Therefore, wafer W is not substantially heated.

制御ユニット3は、第1有機溶剤処理(S27)および第2有機溶剤処理(S29)の期間には、ヒータユニット110を上昇させ、ウエハWの下面に接近した接近位置に配置する(図9C、図9E参照)。ウエハWの下面との間には間隔が確保されており、それによって、ウエハWの回転が許容される。第1有機溶剤処理(S27)および第2有機溶剤処理(S29)の際のウエハWの回転数は、たとえば300rpmである。ヒータユニット110がウエハWに接近して配置されることにより、ウエハWが加熱される。それにより、有機溶剤によるリンス液の置換を効率的に進行させることができる。 During the period of the first organic solvent treatment (S27) and the second organic solvent treatment (S29), the control unit 3 raises the heater unit 110 and places it at a position close to the lower surface of the wafer W (FIGS. 9C, See Figure 9E). A space is ensured between the lower surface of the wafer W, thereby allowing the wafer W to rotate. The rotation speed of the wafer W during the first organic solvent treatment (S27) and the second organic solvent treatment (S29) is, for example, 300 rpm. The wafer W is heated by arranging the heater unit 110 close to the wafer W. FIG. As a result, the replacement of the rinsing liquid with the organic solvent can proceed efficiently.

制御ユニット3は、疎水化処理(S28)においては、ヒータユニット110を下位置に保持する(図9D参照)。したがって、ウエハWは実質的に加熱されない。それにより、疎水化剤の溶媒の揮発を抑制し、ウエハW全面に疎水化剤を行き渡らせて、疎水化剤による有機溶剤の置換を図ることができる。疎水化処理の際のウエハWの回転数は、たとえば500rpmである。 The control unit 3 holds the heater unit 110 in the lower position during the hydrophobic treatment (S28) (see FIG. 9D). Therefore, wafer W is not substantially heated. As a result, volatilization of the solvent of the hydrophobizing agent can be suppressed, the hydrophobizing agent can be spread over the entire surface of the wafer W, and the organic solvent can be replaced by the hydrophobizing agent. The rotation speed of the wafer W during the hydrophobic treatment is, for example, 500 rpm.

乾燥処理(S30)では、ウエハWの回転数が加速され、たとえば2000rpmとされる。これにより、ウエハW上の有機溶剤が遠心力によって、ウエハW外に排除される。
後基板加熱処理(S31)では、制御ユニット3は、ウエハWの回転数をたとえば300rpmに減速する。さらに、制御ユニット3は、ヒータユニット110を上昇させて、図9Fに示すように、ウエハWの下面に接近した接近位置に配置する。これにより、ウエハWは、たとえば200℃程度まで昇温する。このような後基板加熱処理(S31)によって、ウエハWの表面に形成された疎水化剤膜中の溶媒成分および水分が蒸発させられる。すなわち、後基板加熱処理(S31)は、脱溶媒処理および脱水処理である。後基板加熱処理は、ウエハWの温度を少なくとも疎水化剤液の溶媒の沸点以上に昇温させる処理であることが好ましい。たとえば、疎水化剤液の溶媒は、PGMEAであってもよく、その場合の沸点は110℃程度である。
In the drying process (S30), the rotation speed of wafer W is accelerated to, for example, 2000 rpm. As a result, the organic solvent on the wafer W is removed outside the wafer W by centrifugal force.
In the post-substrate heating process (S31), control unit 3 reduces the rotation speed of wafer W to, for example, 300 rpm. Furthermore, the control unit 3 raises the heater unit 110 and places it in the approach position close to the lower surface of the wafer W, as shown in FIG. 9F. Thereby, the temperature of the wafer W is raised to about 200° C., for example. By such a post-substrate heating process (S31), the solvent component and water in the hydrophobizing agent film formed on the surface of the wafer W are evaporated. That is, the post-substrate heat treatment (S31) is solvent removal treatment and dehydration treatment. The post-substrate heating process is preferably a process for raising the temperature of the wafer W to at least the boiling point of the solvent of the hydrophobizing agent liquid or higher. For example, the solvent of the hydrophobizing agent liquid may be PGMEA, in which case the boiling point is about 110.degree.

その後の後基板冷却処理(S32)では、制御ユニット3は、ウエハWの回転数をたとえば2000rpmまで加速する。図9Gに示すように、ヒータユニット110は、下位置に配置される。それにより、ウエハWは上下から供給される不活性ガスとの間で熱交換して、室温に向けて冷却される。後基板冷却処理が終了すると、制御ユニット3は、ウエハWの回転、すなわちスピンチャック5の回転を停止し、搬送ロボットCRによって処理済みのウエハWを処理ユニット2から搬出させる。 In the subsequent post-substrate cooling process (S32), control unit 3 accelerates the rotation speed of wafer W to, for example, 2000 rpm. As shown in FIG. 9G, the heater unit 110 is placed in the lower position. As a result, the wafer W exchanges heat with the inert gas supplied from above and below, and is cooled to room temperature. When the post-substrate cooling process is completed, the control unit 3 stops the rotation of the wafer W, that is, the rotation of the spin chuck 5, and causes the transport robot CR to unload the processed wafer W from the processing unit 2. FIG.

図12は、後基板加熱処理(S31)による脱溶媒作用を説明するための図である。疎水化剤によってウエハWの表面を処理すると、ウエハWの表面がシリル化されて疎水性表面となる。この疎水性表面には、ゴミ130が付着しやすい。ゴミ130の主成分はC(炭素)であり、過剰な溶媒が存在しているときには、溶媒131を内包するラテックス状になっていると考えられる。そこで、後基板加熱処理(S31)によってゴミ130のなかの溶媒131を蒸発させることにより、ゴミ130を縮小することができ、それによって、パーティクル性能を改善できる。 FIG. 12 is a diagram for explaining the desolvation action by the post-substrate heat treatment (S31). When the surface of the wafer W is treated with a hydrophobizing agent, the surface of the wafer W is silylated to become a hydrophobic surface. Dust 130 tends to adhere to this hydrophobic surface. The main component of the dust 130 is C (carbon), and it is considered to be in the form of latex containing the solvent 131 when excessive solvent is present. Therefore, by evaporating the solvent 131 in the dust 130 by the post-substrate heating process (S31), the dust 130 can be shrunk, thereby improving the particle performance.

図13は、後基板加熱処理(S31)による脱水作用を説明するための図である。ウエハWの表面に水分が残留していると、疎水化剤の分子140とウエハWの材料(たとえばシリコン)との結合に水分子141が介在されて、不完全な結合となる。後基板加熱処理(S31)は、結合に介在している水分子141を除去する脱水作用を有し、それによって、不完全な結合を低減または解消する。たとえば、不完全な結合状態で疎水化剤の分子140が存在している状態では、疎水化剤膜に対して有機物の反応残留物が付着しやすくなるおそれがある。脱水処理によって不完全な結合を低減または解消することで、不完全な結合状態に起因するパーティクル性能の悪化を回避できる。 FIG. 13 is a diagram for explaining the dehydration effect of the post-substrate heat treatment (S31). If moisture remains on the surface of the wafer W, water molecules 141 intervene in the bond between the hydrophobizing agent molecules 140 and the material (eg, silicon) of the wafer W, resulting in an incomplete bond. The post-substrate heat treatment (S31) has a dehydrating effect that removes water molecules 141 intervening in bonds, thereby reducing or eliminating incomplete bonds. For example, in a state in which the molecules 140 of the hydrophobizing agent are present in an incompletely bonded state, reaction residues of organic substances may easily adhere to the hydrophobizing agent film. By reducing or eliminating imperfect bonding by dehydration, deterioration of particle performance due to imperfect bonding can be avoided.

以上のように、この実施形態によれば、表面に酸化物を有するウエハWに対して、熱処理ユニット100による表面改質処理(S21)が行われ、それにより、ウエハW上の酸化物が除去されたり、ウエハW上の酸化物が分解および再結合されたりすることにより、ウエハWの表面が平坦化される。その後に、ウエハWの表面を処理液によって洗浄する表面洗浄工程(S25,S26,S41,S42)が実行される。表面洗浄工程の後に実行される疎水化工程(S5)では、ウエハWの表面に疎水化剤が供給され、ウエハWの表面が疎水性に改質される。 As described above, according to this embodiment, the surface modification treatment (S21) is performed by the heat treatment unit 100 on the wafer W having oxide on the surface, whereby the oxide on the wafer W is removed. The surface of the wafer W is flattened by decomposing and recombining the oxide on the wafer W. Thereafter, a surface cleaning step (S25, S26, S41, S42) is performed to clean the surface of the wafer W with the processing liquid. In the hydrophobizing step (S5) performed after the surface cleaning step, a hydrophobizing agent is supplied to the surface of the wafer W to modify the surface of the wafer W to be hydrophobic.

このように、酸化物に起因するウエハWの表面の凹凸を解消した状態でウエハWの表面が疎水性に改質されるので、この改質されたウエハWの表面は、均一に疎水化され、かつラフネスの少ない平坦な表面となる。これにより、第2有機溶剤処理(S29)などにおいて、ウエハWの表面のパターンが倒壊することを抑制または防止できる。加えて、表面のラフネスが少ないので、パーティクルとして検出されるおそれのある凹凸がウエハWの表面には生じることを抑制または防止できる。 In this way, the surface of the wafer W is modified to be hydrophobic while the unevenness of the surface of the wafer W caused by the oxide is eliminated, so that the modified surface of the wafer W is uniformly made hydrophobic. , and a flat surface with less roughness. This can suppress or prevent the pattern on the surface of the wafer W from collapsing in the second organic solvent treatment (S29) or the like. In addition, since the roughness of the surface is small, it is possible to suppress or prevent the occurrence of irregularities on the surface of wafer W that may be detected as particles.

処理ユニット2において使用される処理液(薬液、リンス液、有機溶剤、疎水化剤)は、溶存酸素が低く(たとえば100ppb以下)、ウエハWの材料を酸化しないので、ウエハWの表面に処理液に起因する新たな酸化物は形成されない。また、表面洗浄工程から疎水化工程までの期間には、ウエハWの周囲の雰囲気が低酸素雰囲気に制御される(S36)。したがって、ウエハWの表面に新たな酸化物が成長することを抑制した状態で、ウエハWの表面を疎水性に改質できる。 The processing liquid (chemical liquid, rinse liquid, organic solvent, hydrophobizing agent) used in the processing unit 2 has a low dissolved oxygen content (for example, 100 ppb or less) and does not oxidize the material of the wafer W. No new oxides due to are formed. Also, during the period from the surface cleaning process to the hydrophobic process, the atmosphere around the wafer W is controlled to be a low-oxygen atmosphere (S36). Therefore, the surface of the wafer W can be modified to be hydrophobic while suppressing the growth of new oxide on the surface of the wafer W. FIG.

低酸素雰囲気は、処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の雰囲気である。これにより、ウエハWの表面に酸化物が成長することを抑制または防止できる。
また、この実施形態では、疎水化処理(S28)の後、ウエハWの表面に有機溶剤を供給して、ウエハW上の過剰の疎水化剤を流し取る第2有機溶剤処理(S29。後有機溶剤供給工程)が行われる。これにより、適正量の疎水化剤でウエハWの表面を疎水化できるので、過剰な疎水化剤に起因してウエハWの表面のラフネスが悪化したり、疎水性能が低下したりすることを回避できる。
A low-oxygen atmosphere is an atmosphere having an oxygen concentration in which oxygen does not dissolve in the processing liquid. Thereby, the growth of oxide on the surface of the wafer W can be suppressed or prevented.
Further, in this embodiment, after the hydrophobizing treatment (S28), the organic solvent is supplied to the surface of the wafer W, and the excess hydrophobizing agent on the wafer W is washed off. solvent supply step) is performed. As a result, the surface of the wafer W can be hydrophobized with an appropriate amount of the hydrophobizing agent, thereby avoiding deterioration of the surface roughness of the wafer W and deterioration of the hydrophobic performance due to excessive hydrophobizing agent. can.

また、この実施形態では、雰囲気制御工程(S36)において、対向部材6が、ウエハWの表面に近接した位置に対向して配置され、それによって、ウエハWの表面が対向する空間が制限される。そして、その制限された空間に不活性ガスが供給される。それにより、ウエハWの表面は低酸素濃度の雰囲気中に置かれ、したがって、処理中のウエハWの表面に酸化物が成長することを抑制または防止できる。 Further, in this embodiment, in the atmosphere control step (S36), the facing member 6 is arranged to face the surface of the wafer W at a position close to it, thereby limiting the space where the surface of the wafer W faces. . An inert gas is then supplied to the restricted space. As a result, the surface of the wafer W is placed in an atmosphere with a low oxygen concentration, thereby suppressing or preventing the growth of oxide on the surface of the wafer W during processing.

さらに、この実施形態では、対向部材6がウエハWの表面に近接して対向配置されると、ウエハWの表面が対向する空間は、当該表面の法線方向からは対向部60によって制限され、当該表面に平行な方向からは環状の延設部61によって制限される。それにより、ウエハWの表面が対向する空間はほぼ閉空間を形成し、この閉空間に不活性ガスが供給される。したがって、ウエハWの表面は、低酸素濃度で安定した雰囲気中に置かれ、その状態で、表面洗浄処理等が行われる。よって、処理中のウエハWの表面に酸化物が成長することを一層確実に抑制または防止できる。 Furthermore, in this embodiment, when the facing member 6 is arranged to face the surface of the wafer W close to the surface of the wafer W, the space facing the surface of the wafer W is restricted by the facing portion 60 from the normal direction of the surface. It is bounded by an annular extension 61 from a direction parallel to the surface. As a result, the space facing the surface of the wafer W forms a substantially closed space, and the inert gas is supplied to this closed space. Therefore, the surface of the wafer W is placed in a stable atmosphere with a low oxygen concentration, and the surface cleaning process and the like are performed in that state. Therefore, it is possible to more reliably suppress or prevent the growth of oxide on the surface of the wafer W being processed.

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態でも実施することができる。
後基板加熱処理(S31)のためには、ヒータユニット110による加熱に代えて、またはヒータ加熱に加えて、赤外線ランプ、レーザ、加熱蒸気(スチーム)などによる加熱を適用してもよい。ウエハWの加熱は、下面から行う必要はなく、上面からの加熱を適用してもよい。たとえば、ウエハWの上方に赤外線ランプを配置してもよい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
For the post-substrate heating process (S31), instead of or in addition to heating by the heater unit 110, heating by an infrared lamp, laser, heating vapor (steam), or the like may be applied. The heating of the wafer W does not have to be performed from the bottom surface, and heating from the top surface may be applied. For example, an infrared lamp may be placed above the wafer W. FIG.

また、後基板加熱処理(S31)は、処理ユニット2内で行う必要はなく、搬送ロボットCRによって別のユニットに搬送して行ってもよい。
また、図8Aおよび図8Bの処理において、後基板加熱処理(S31)および後基板冷却処理(S32)を省いてもよい。
搬送ロボットCRが配置される搬送室内の雰囲気を低酸素雰囲気に制御して、搬送中における酸化物の成長を抑制または防止してもよい。
Further, the post-substrate heating process (S31) does not need to be performed in the processing unit 2, and may be performed by being transported to another unit by the transport robot CR.
Further, in the processes of FIGS. 8A and 8B, the post-substrate heating process (S31) and the post-substrate cooling process (S32) may be omitted.
The atmosphere in the transfer chamber in which the transfer robot CR is arranged may be controlled to be a low-oxygen atmosphere to suppress or prevent oxide growth during transfer.

熱処理ユニット100は基板処理装置1に組み込まれていなくてもよい。すなわち、基板処理装置1とは別の装置において、ウエハWの表面改質のための加熱処理を行ってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
The heat treatment unit 100 does not have to be incorporated in the substrate processing apparatus 1 . That is, the heat treatment for surface modification of the wafer W may be performed in an apparatus other than the substrate processing apparatus 1 .
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

W ウエハ
Ox 酸化物
Oxn 新たな酸化膜
Wsi シリコン露出部
Wox 酸化物部
Sm 疎水化物質
IR 搬送ロボット
CR 搬送ロボット
1 基板処理装置
2 処理ユニット
3 制御ユニット
4 チャンバ
5 スピンチャック
6 対向部材
7 支持部材
8 不活性ガス供給ユニット
10 有機溶剤供給ユニット
11 疎水化剤供給ユニット
12 支持部材昇降ユニット
20 チャックピン
21 スピンベース
22 回転軸
23 電動モータ
24 基板保持ユニット
26 排気桶
30 第1処理液供給ユニット
31 薬液供給管
32 薬液バルブ
33 処理液ノズル
34 リンス液供給管
35 リンス液バルブ
36 脱気ユニット
37 脱気ユニット
40 第2処理液供給ユニット
41 薬液供給管
42 薬液バルブ
43 処理液ノズル
44 リンス液供給管
45 リンス液バルブ
46 脱気ユニット
47 脱気ユニット
50 有機溶剤ノズル
51 有機溶剤供給管
52 有機溶剤バルブ
53 脱気ユニット
60 対向部
61 延設部
62 筒状部
70 対向部材支持部
72 ノズル支持部
80 疎水化剤ノズル
81 疎水化剤供給管
82 疎水化剤バルブ
83 脱気ユニット
90 不活性ガスノズル
91 不活性ガス供給管
92 不活性ガスバルブ
100 熱処理ユニット
101 チャンバ
102 サセプタ
103 ランプヒータユニット
104 フラッシュランプユニット
105 排気ユニット
106 不活性ガス供給ユニット
110 ヒータユニット
113 ヒータ通電ユニット
114 ヒータ昇降ユニット
120 下面不活性ガス供給ユニット
121 不活性ガス供給管
122 不活性ガスバルブ
W Wafer Ox Oxide Oxn New oxide film Wsi Exposed silicon portion Wox Oxide portion Sm Hydrophobic substance IR Transfer robot CR Transfer robot 1 Substrate processing apparatus 2 Processing unit 3 Control unit 4 Chamber 5 Spin chuck 6 Opposing member 7 Supporting member 8 Inert gas supply unit 10 Organic solvent supply unit 11 Hydrophobizing agent supply unit 12 Support member elevating unit 20 Chuck pin 21 Spin base 22 Rotating shaft 23 Electric motor 24 Substrate holding unit 26 Exhaust tank 30 First processing liquid supply unit 31 Chemical liquid supply Pipe 32 Chemical liquid valve 33 Processing liquid nozzle 34 Rinse liquid supply pipe 35 Rinse liquid valve 36 Degassing unit 37 Degassing unit 40 Second processing liquid supply unit 41 Chemical liquid supply pipe 42 Chemical liquid valve 43 Processing liquid nozzle 44 Rinse liquid supply pipe 45 Rinse Liquid valve 46 Degassing unit 47 Degassing unit 50 Organic solvent nozzle 51 Organic solvent supply pipe 52 Organic solvent valve 53 Degassing unit 60 Opposing part 61 Extension part 62 Cylindrical part 70 Opposing member supporting part 72 Nozzle supporting part 80 Hydrophobicization agent nozzle 81 hydrophobizing agent supply pipe 82 hydrophobizing agent valve 83 degassing unit 90 inert gas nozzle 91 inert gas supply pipe 92 inert gas valve 100 heat treatment unit 101 chamber 102 susceptor 103 lamp heater unit 104 flash lamp unit 105 exhaust unit 106 Inert gas supply unit 110 Heater unit 113 Heater energizing unit 114 Heater elevating unit 120 Lower surface inert gas supply unit 121 Inert gas supply pipe 122 Inert gas valve

Claims (24)

表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する加熱改質工程と、
前記基板の前記改質された表面に処理液を供給し、当該処理液によって基板の表面を洗浄する表面洗浄工程と、
前記基板の前記洗浄された表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化工程と、を含み、
前記加熱改質工程が、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を加熱によって低減する平坦化工程を含基板処理方法。
a heating modification step of heating the substrate having an oxide on the surface to modify the surface;
a surface cleaning step of supplying a processing liquid to the modified surface of the substrate and cleaning the surface of the substrate with the processing liquid;
a hydrophobizing step of supplying a hydrophobizing agent to the washed surface of the substrate to hydrophobize the surface of the substrate ;
The substrate processing method , wherein the thermal modification step includes a flattening step of reducing unevenness caused by oxide on the surface of the substrate by heating .
表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する加熱改質工程と、
前記基板の前記改質された表面に処理液を供給し、当該処理液によって基板の表面を洗浄する表面洗浄工程と、
前記基板の前記洗浄された表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化工程と、を含み、
前記加熱改質工程が、
前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去する加熱除去工程と、
前記加熱除去工程の後に、前記基板の表面に新たな酸化膜を形成する酸化膜形成工程と、
前記加熱除去工程における前記基板の周囲の雰囲気の酸素濃度よりも前記酸化膜形成工程における前記基板の周囲の雰囲気の酸素濃度の方が高くなるように、前記基板の周囲の雰囲気を制御する工程と、を含む、基板処理方法。
a heating modification step of heating the substrate having an oxide on the surface to modify the surface;
a surface cleaning step of supplying a processing liquid to the modified surface of the substrate and cleaning the surface of the substrate with the processing liquid;
a hydrophobizing step of supplying a hydrophobizing agent to the washed surface of the substrate to hydrophobize the surface of the substrate;
The heat reforming step is
a heating removal step of removing at least part of the oxide on the surface of the substrate by heating;
an oxide film forming step of forming a new oxide film on the surface of the substrate after the heating and removing step;
a step of controlling the atmosphere around the substrate so that the oxygen concentration in the atmosphere around the substrate in the oxide film forming step is higher than the oxygen concentration in the atmosphere around the substrate in the heating removal step; , a substrate processing method.
前記表面洗浄工程が、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液洗浄工程と、前記基板の表面にリンス液を供給して前記薬液をリンス液で置換するリンス工程と、を含む、請求項1または2に記載の基板処理方法。 The surface cleaning step includes a chemical cleaning step of supplying a chemical solution for cleaning to the surface of the substrate , and a rinsing step of supplying a rinse solution to the surface of the substrate and replacing the chemical solution with the rinse solution. The substrate processing method according to claim 1 or 2 . 前記処理液中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項1~のいずれか一項に記載の基板処理方法。 4. The substrate processing method according to claim 1, wherein the processing liquid has a dissolved oxygen concentration of 100 ppb or less . 前記疎水化工程が、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給する疎水化剤供給工程を含み、
前記表面洗浄工程の後、前記疎水化工程の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給工程をさらに含む、請求項1~のいずれか一項に記載の基板処理方法。
The hydrophobizing step includes a hydrophobizing agent supply step of supplying a liquid hydrophobizing agent in which a hydrophobizing substance is dissolved in a solvent,
5. The method according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a pre-organic solvent supply step of supplying an organic solvent miscible with the solvent of the hydrophobizing agent to the surface of the substrate after the surface cleaning step and before the hydrophobizing step. 1. The substrate processing method according to claim 1.
前記疎水化工程の後、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給工程をさらに含む、請求項1~のいずれか一項に記載の基板処理方法。 6. The method according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a post organic solvent supply step of supplying an organic solvent to the surface of the substrate after the hydrophobizing step to wash off excess hydrophobizing agent on the substrate. The substrate processing method described in . 前記有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項またはに記載の基板処理方法。 7. The substrate processing method according to claim 5 , wherein the dissolved oxygen concentration in said organic solvent is 100 ppb or less. 前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項1~のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the dissolved oxygen concentration in the hydrophobizing agent is 100 ppb or less. 前記表面洗浄工程から前記疎水化工程までの期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御工程をさらに含む、請求項1~のいずれか一項に記載の基板処理方法。 9. The method according to any one of claims 1 to 8 , further comprising an atmosphere control step of controlling the atmosphere around the substrate to a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration lower than that of the air during the period from the surface cleaning step to the hydrophobizing step. 1. The substrate processing method according to item 1. 前記低酸素雰囲気は、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の雰囲気である、請求項に記載の基板処理方法。 10. The substrate processing method according to claim 9 , wherein said low-oxygen atmosphere is an atmosphere having an oxygen concentration in which oxygen does not dissolve in said processing liquid. 前記加熱改質工程の後に前記基板を冷却する冷却工程を含み、
前記冷却工程後の基板に対して前記表面洗浄工程が実行される、請求項1~10のいずれか一項に記載の基板処理方法。
including a cooling step of cooling the substrate after the thermal reforming step;
The substrate processing method according to any one of claims 1 to 10 , wherein the surface cleaning step is performed on the substrate after the cooling step.
前記疎水化工程の後、前記基板の表面の疎水化剤を加熱して脱水する加熱脱水工程を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の基板処理方法。 12. The substrate processing method according to claim 1, further comprising a heat dehydration step of heating and dehydrating the hydrophobizing agent on the surface of the substrate after the hydrophobizing step. 表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する熱処理ユニットと、
前記基板の前記改質された表面に、当該表面を洗浄するための処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記洗浄された基板の表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化剤供給ユニットと、
を含み、
前記熱処理ユニットが、前記基板の表面の酸化物に起因する凹凸を加熱によって低減するように前記基板を加熱する、基板処理装置。
a heat treatment unit that heats a substrate having an oxide on its surface to modify the surface;
a processing liquid supply unit that supplies the modified surface of the substrate with a processing liquid for cleaning the surface;
a hydrophobizing agent supply unit for supplying a hydrophobizing agent to the surface of the cleaned substrate to hydrophobize the surface of the substrate;
including
The substrate processing apparatus, wherein the thermal processing unit heats the substrate so as to reduce unevenness caused by oxide on the surface of the substrate by heating .
表面に酸化物を有する基板を加熱して表面を改質する熱処理ユニットと、
前記基板の前記改質された表面に、当該表面を洗浄するための処理液を供給する処理液供給ユニットと、
前記洗浄された基板の表面に疎水化剤を供給して、前記基板の表面を疎水化する疎水化剤供給ユニットと、
を含み、
前記熱処理ユニットが、
前記基板の周囲の雰囲気を低酸素雰囲気に制御して、前記基板の表面の酸化物の少なくとも一部を加熱によって除去するように前記基板を加熱し、前記酸化物の少なくとも一部が除去された後に前記基板の周囲の雰囲気を前記低酸素雰囲気よりも酸素濃度の高い雰囲気に制御して前記基板の表面に新たな酸化膜を形成る、基板処理装置。
a heat treatment unit that heats a substrate having an oxide on its surface to modify the surface;
a processing liquid supply unit that supplies the modified surface of the substrate with a processing liquid for cleaning the surface;
a hydrophobizing agent supply unit for supplying a hydrophobizing agent to the surface of the cleaned substrate to hydrophobize the surface of the substrate;
including
The heat treatment unit is
The atmosphere around the substrate is controlled to be a low-oxygen atmosphere, and the substrate is heated so as to remove at least part of the oxide on the surface of the substrate by heating, and at least part of the oxide is removed. A substrate processing apparatus for forming a new oxide film on the surface of the substrate by controlling the atmosphere around the substrate to an atmosphere having a higher oxygen concentration than the low-oxygen atmosphere.
前記処理液供給ユニットが、洗浄用の薬液を前記基板の表面に供給する薬液供給ユニットと、前記薬液をリンス液で置換するリンス液を前記基板の表面に供給するリンス液供給ユニットと、を含む、請求項13または14に記載の基板処理装置。 The processing liquid supply unit includes a chemical liquid supply unit that supplies a chemical liquid for cleaning to the surface of the substrate, and a rinse liquid supply unit that supplies a rinse liquid that replaces the chemical liquid with a rinse liquid to the surface of the substrate. 15. The substrate processing apparatus according to claim 13 or 14. 前記処理液供給ユニットが、溶存酸素濃度が100ppb以下の処理液を基板の表面に供給する、請求項1315のいずれか一項に記載の基板処理装置。 16. The substrate processing apparatus according to any one of claims 13 to 15 , wherein said processing liquid supply unit supplies a processing liquid having a dissolved oxygen concentration of 100 ppb or less to the surface of the substrate. 前記疎水化剤供給ユニットが、溶媒中に疎水化物質を溶解させた液状の疎水化剤を供給し、
前記基板の表面を洗浄した後、前記基板の表面の疎水化の前に、前記疎水化剤の溶媒と混和する有機溶剤を前記基板の表面に供給する前有機溶剤供給ユニットをさらに含む、請求項1316のいずれか一項に記載の基板処理装置。
The hydrophobizing agent supply unit supplies a liquid hydrophobizing agent in which a hydrophobizing substance is dissolved in a solvent,
3. The apparatus further comprises a pre-organic solvent supply unit that supplies an organic solvent that is miscible with the solvent of the hydrophobizing agent to the surface of the substrate after cleaning the surface of the substrate and before hydrophobizing the surface of the substrate. 17. The substrate processing apparatus according to any one of 13 to 16 .
前記基板の表面の疎水化の後に、前記基板の表面に有機溶剤を供給して、前記基板上の過剰の疎水化剤を流し取る後有機溶剤供給ユニットをさらに含む、請求項1317のいずれか一項に記載の基板処理装置。 18. The method according to any one of claims 13 to 17 , further comprising a post-organic solvent supply unit for supplying an organic solvent to the surface of the substrate after hydrophobizing the surface of the substrate to wash away excess hydrophobizing agent on the substrate. 1. The substrate processing apparatus according to claim 1. 前記有機溶剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項17または18に記載の基板処理装置。 19. The substrate processing apparatus according to claim 17 , wherein the dissolved oxygen concentration in said organic solvent is 100 ppb or less. 前記疎水化剤中の溶存酸素濃度が100ppb以下である、請求項1319のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 13 to 19 , wherein the dissolved oxygen concentration in said hydrophobizing agent is 100 ppb or less. 前記処理液供給ユニットによって前記基板の表面に処理液が供給される期間、および前記疎水化剤供給ユニットによって前記基板の表面に疎水化剤が供給される期間において、前記基板の周囲の雰囲気を大気中よりも酸素濃度の低い低酸素雰囲気に制御する雰囲気制御ユニットをさらに含む、請求項1320のいずれか一項に記載の基板処理装置。 During a period in which the processing liquid supply unit supplies the processing liquid to the surface of the substrate and a period in which the hydrophobizing agent supply unit supplies the hydrophobizing agent to the surface of the substrate, the atmosphere around the substrate is replaced with the air. 21. The substrate processing apparatus according to any one of claims 13 to 20 , further comprising an atmosphere control unit for controlling the low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration lower than medium. 前記雰囲気制御ユニットが、前記基板の周囲の雰囲気を、前記処理液中に酸素が溶解しない酸素濃度の低酸素雰囲気に制御する、請求項21に記載の基板処理装置。 22. The substrate processing apparatus according to claim 21 , wherein said atmosphere control unit controls the atmosphere around said substrate to a low-oxygen atmosphere having an oxygen concentration in which oxygen does not dissolve in said processing liquid. 前記熱処理ユニットによって加熱された後に、前記表面の洗浄の前に、前記基板を冷却する冷却ユニットをさらに含む、請求項1322のいずれか一項に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to any one of claims 13 to 22 , further comprising a cooling unit that cools the substrate after being heated by the thermal processing unit and before cleaning the surface. 前記表面が疎水化された後に、前記基板の表面の疎水化剤を加熱して脱水するために前
記基板を加熱する後加熱ユニットをさらに含む、請求項1323のいずれか一項に記載の基板処理装置。
24. The method according to any one of claims 13 to 23 , further comprising a post-heating unit for heating the substrate to heat and dehydrate the hydrophobizing agent on the surface of the substrate after the surface is hydrophobized. Substrate processing equipment.
JP2018001374A 2018-01-09 2018-01-09 Substrate processing method and substrate processing apparatus Active JP7182880B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018001374A JP7182880B2 (en) 2018-01-09 2018-01-09 Substrate processing method and substrate processing apparatus
CN201880085719.6A CN111602230A (en) 2018-01-09 2018-11-19 Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR1020207021495A KR102434297B1 (en) 2018-01-09 2018-11-19 Substrate processing method and substrate processing apparatus
PCT/JP2018/042723 WO2019138694A1 (en) 2018-01-09 2018-11-19 Substrate processing method and substrate processing device
US16/960,106 US11437229B2 (en) 2018-01-09 2018-11-19 Substrate processing method
TW107141896A TWI768157B (en) 2018-01-09 2018-11-23 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018001374A JP7182880B2 (en) 2018-01-09 2018-01-09 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019121710A JP2019121710A (en) 2019-07-22
JP7182880B2 true JP7182880B2 (en) 2022-12-05

Family

ID=67308030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018001374A Active JP7182880B2 (en) 2018-01-09 2018-01-09 Substrate processing method and substrate processing apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7182880B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102312866B1 (en) * 2019-12-13 2021-10-14 세메스 주식회사 Thin film etching apparatus
WO2022102469A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method, substrate processing device, and computer-readable recording medium

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4403202B1 (en) 2008-06-16 2010-01-27 株式会社東芝 Method for surface treatment of semiconductor substrate
JP2013051264A (en) 2011-08-30 2013-03-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450426A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Fujitsu Ltd Surface treatment
JPH11224872A (en) * 1998-02-04 1999-08-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Surface treatment method for silicon

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4403202B1 (en) 2008-06-16 2010-01-27 株式会社東芝 Method for surface treatment of semiconductor substrate
JP2013051264A (en) 2011-08-30 2013-03-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Substrate processing method and substrate processing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019121710A (en) 2019-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7785421B2 (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
KR101523348B1 (en) Etching method, etching apparatus and storage medium
TWI644167B (en) Pattern collapse recovery method, substrate processing method, and substrate processing apparatus
JP6419053B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20080066783A1 (en) Substrate treatment apparatus and substrate treatment method
JP2004119717A (en) Method and apparatus of processing substrate
CN108028195B (en) Substrate processing method, substrate processing apparatus, and storage medium
JP2007227467A (en) Substrate processing method and substrate processor
JP7160624B2 (en) SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD
JP2019029527A (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP7182880B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
TWI768157B (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2007103732A (en) Method and apparatus for processing substrate
JP7182879B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
WO2020188958A1 (en) Substrate processing method and substrate processing device
JP4236109B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20090107522A1 (en) Substrate treatment method and substrate treatment apparatus
KR102426238B1 (en) Apparatus and Method for processing substrate
JP5905666B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JPH0656833B2 (en) Substrate resist removal cleaning method and apparatus
JP2004319720A (en) Apparatus and method for substrate washing
TWI808006B (en) Substrate drying device, substrate processing device, and substrate drying method
JP2019169647A (en) Substrate processing method and substrate processing device
JP6571253B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP4928175B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220303

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220428

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220704

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: 20221110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7182880

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150