KR102488242B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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유타 사사키
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히로아키 기타가와
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판의 상면에 액막을 형성하고 이것을 양호하게 응고시키는 프로세스를 포함하는 기판 처리 기술이 제공된다. 기판 처리 방법은, 패턴이 형성되고, 액체가 부착된 기판의 표면에 대해, 건조 가스를 공급하여, 기판의 표면의 주변을 건조 분위기로 하는 분위기 제어 공정과, 기판의 표면에 대해 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 공정과, 응고 대상액의 액막을 응고시켜 응고체를 형성하는 응고 공정을 포함한다. 분위기 제어 공정은, 응고 대상액 공급 공정에 있어서 기판의 표면에 공급된 응고 대상액의 액막이 형성되기 전에 개시된다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
이 출원은, 2018년 3월 26일 제출된 일본국 특허 출원 2018-57940호에 의거하는 우선권을 주장하고 있으며, 이 출원의 전체 내용은 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다.
본 발명은, 기판의 표면에 액막을 형성한 후에 당해 액막을 응고시키는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상의 기판의 예는, 반도체 기판, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라즈마 표시용 유리 기판, 액정 표시 장치나 유기EL(Electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 포함한다.
종래부터, 기판에 대한 처리의 하나로서 기판 표면에 액막을 부착시킨 상태에서 기판을 냉각함으로써 액막을 응고시키는 기술이 알려져 있다. 특히, 이러한 기술은 기판에 대한 세정 처리 및 건조 처리의 하나로서 이용되고 있다. 즉, 반도체 장치로 대표되는 디바이스의 미세화, 고기능화, 고정밀도화에 수반하여 기판 표면에 형성된 패턴을 도괴시키지 않고 기판 표면에 부착되어 있는 파티클 등의 미소한 오염 물질을 제거하고, 또한, 기판 표면을 건조시키는 것이 더더욱 곤란하게 되어 있다. 그래서, 상기한 기술을 이용하여, 기판 표면에 부착되어 있는 파티클을 제거하는 동결 세정 처리(특허 문헌 1 참조)나, 습식 처리에 의해 기판에 부착된 처리액을 건조시키는 건조 처리(특허 문헌 2 참조)가 제안되어 있다.
동결 세정 처리에서는, 기판 표면에 세정액을 공급하여 기판 표면에 액막을 형성한다. 계속하여, 기판을 냉각함으로써 액막을 응고(동결)시킨다. 이것에 의해, 파티클이 부착되어 있는 기판 표면에 응고막이 생성된다. 마지막으로 기판 표면으로부터 응고막을 제거함으로써 기판 표면으로부터 파티클을 응고막과 함께 제거할 수 있다. 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 장치에서는, 순수를 기판 표면에 공급하여 액막을 형성하고, 그 액막을 응고(동결)하도록 하고 있다.
건조 처리는, 기판 표면에 대해 린스 처리를 행한 후, 린스액을 제거하고, 기판 표면을 건조시키기 위해 실행된다. 린스 처리는, 예를 들면, 세정액이 부착된 기판 표면에 대해 탈이온수(DIW:Deionized Water) 등의 린스액을 공급하여, 기판 표면의 세정액을 제거한다. 그 후, 기판 표면에 건조 처리액을 공급하여, 기판 표면의 린스액을 제거하면서, 기판 표면에 건조 처리액의 액막을 형성한다. 계속하여, 기판을 냉각함으로써 액막을 응고시켜, 응고막을 형성한다. 응고막을, 액상을 거치지 않고 기상으로 변화시켜 제거함으로써, 기판 표면을 건조시키는 건조 처리를 행한다. 예를 들면 특허 문헌 2에 기재된 건조 방법에서는, 승화성의 물질(t-부탄올)을 포함하는 처리액을 기판 표면에 공급하여 액막을 형성하고, 그 액막을 냉각함으로써 응고막을 형성하여, 당해 응고막을 승화시키도록 하고 있다. 이러한 건조 방법은, 기판의 표면에 형성된 패턴으로의 표면장력의 작용을 저감할 수 있으므로, 패턴의 도괴를 억제 또는 방지할 수 있다.
(특허 문헌 1) 일본국 특허공개 평11-31673호 공보 (특허 문헌 2) 일본국 특허공개 2015-142069호 공보
상기 종래 기술에 있어서는, 각 처리액(응고 대상액)의 액막을 응고시키기 위해, 응고 대상액의 응고점 이하로 냉각한 가스를 공급하고 있다. 그러나, 응고 대상액에 따라서는, 기판 표면 분위기 중의 수분이나 린스 공정 등에서 기판 표면에 잔류한 수분을 흡수함으로써, 응고점 강하를 일으켜, 현저하게 응고점이 저하한다. 응고점의 저하는, 흡수한 수분의 양에 의존하기 때문에, 그 저하 온도는 예측할 수 없다. 따라서, 응고 대상액의 응고에 필요한 냉각 가스의 온도를 적절히 정할 수 없다. 만약 냉각 가스의 온도가, 응고점 강하에 의해 저하한 응고점 이상이면, 액막 전체를 양호하게 응고시킬 수 없다. 그것에 기인하여, 파티클이 제거되지 않거나, 패턴 도괴가 발생하거나 하는 등의 과제가 발생한다.
또, 전술의 과제를 해결하기 위해, 냉각 가스의 온도를 현저하게 낮은 값으로 설정했을 경우, 액막 전체를 응고시킬 수 있지만, 처리 비용 및 소비 에너지량이 쓸데없이 들어 버린다.
본 발명의 일실시 형태는, 기판 상의 액막을 양호하게 응고시키고, 그것에 의해, 양호한 기판 처리를 실현할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.
이 발명의 일실시 형태는, 패턴이 형성된 기판의 표면에 대해, 건조 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면의 주변을 건조 분위기로 하는 분위기 제어 공정과, 상기 분위기 제어 공정에 의해 건조 분위기가 된 상기 기판의 표면에 대해 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 공정과, 상기 응고 대상액을 응고시켜 응고체를 형성하는 응고 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
또, 이 발명의 일실시 형태는, 기판을 유지하고 회전하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 건조 가스를 공급하는 제1의 가스 공급 수단과, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 수단과, 상기 응고 대상액을 응고시키기 위한 냉각 가스를 공급하는 제2의 가스 공급 수단을 구비하고, 상기 기판의 표면의 주변을 건조 분위기로 한 상태에서 상기 응고 대상액의 공급을 행하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기의 기판 처리 방법 또는 기판 처리 장치에 의하면, 기판의 표면에 응고 대상액의 액막을 형성하기 전에, 기판의 표면 주변의 분위기가 건조 분위기로 치환된다. 그것에 의해, 기판의 표면에 형성되는 응고 대상액의 액막이, 기판의 표면 주변의 분위기 중의 수분을 흡수하는 것에 기인하는 응고 대상액의 응고점 강하를 억제 또는 방지할 수 있으므로, 기판 상의 액막을 양호하게 응고시킬 수 있다. 그것에 의해, 양호한 기판 처리를 실현할 수 있다.
본 발명에 있어서의 상술의, 또는 더욱 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 분명하게 된다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 기판 처리 장치의 주요한 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은, 도 1의 기판 처리 장치에 장비된 차단판의 주요부를 나타내는 도해적인 종단면도이다.
도 4는, 도 3의 A-A'선 단면도(횡단면도)이다.
도 5는, 도 1의 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법의 일례를 나타내는 플로차트이다.
도 6의 도 6A~도 6E는, 도 5의 기판 처리 방법의 각 공정에 있어서의 주요 구성의 동작과 기판의 모습을 나타내는 모식도이다.
도 7은, 기판 처리 방법의 다른 예를 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명을 적용 가능한 기판 처리 장치의 개요에 대해 설명한다. 이하에 있어서, 기판이란, 반도체 기판, 포토마스크용 유리 기판, 액정 표시용 유리 기판, 플라즈마 표시용 유리 기판, 액정 표시 장치나 유기EL(Electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판 등의 각종 기판을 말한다. 이하에서는 주로 반도체 기판의 처리에 이용되는 기판 처리 장치를 예로 취하여 도면을 참조하여 설명하는데, 위에 예시한 각종 기판의 처리에도 본 발명을 적용 가능하다.
또, 기판으로서는, 한쪽 주면에만 회로 패턴 등(이하 「패턴」으로 기재한다)이 형성되어 있는 것을 예로 하고 있다. 여기서, 패턴이 형성되어 있는 주면을 「패턴 형성면」 혹은 「표면」으로 칭하고, 그 반대측의 패턴이 형성되어 있지 않은 주면을 「이면」으로 칭한다. 또한, 하방을 향해진 기판의 주면을 「하면」으로 칭하고, 상방을 향해진 기판의 주면을 「상면」으로 칭한다. 이하에 있어서는 상면이 표면인 경우에 대해 설명한다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)에 부착되어 있는 파티클 등의 오염 물질을 제거하기 위한 세정 처리 및 세정 처리 후의 건조 처리에 이용되는 매엽식 기판 처리 장치이다.
＜제1 실시 형태＞
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일실시 형태를 나타내는 개략 정면도이다. 또, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 주요한 제어 구성을 나타내는 블록도이다. 이 기판 처리 장치(1)는 반도체 웨이퍼 등의 원판형의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식 처리 장치이다. 본 실시 형태에서는, 건조 처리를 예로 설명을 행하는데, 건조 처리에 한정되는 것은 아니며, 세정 처리나 그 외의 액막을 응고시키는 처리에 있어서, 본 발명은 적용 가능하다.
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수용하여 각종 처리를 행하는 처리 유닛(2)과, 장치 전체를 제어하는 제어 유닛(Controller)(4)을 구비하고 있다.
처리 유닛(2)은, 처리액을 이용하여 복수 장의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식 유닛이다. 처리 유닛(2)은, 내부 공간을 갖는 상자형의 챔버(3)와, 챔버(3) 내에서 한 장의 기판(W)을 수평인 자세로 유지하면서, 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직인 회전 축선(A1) 둘레로 당해 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(5)을 포함한다. 처리 유닛(2)은, 또한, 회전 축선(A1) 둘레로 스핀 척(5)을 둘러싸는 컵(37)과, 수평인 자세로 스핀 척(5)의 상방에 배치된 원판형의 차단판(39)을 포함한다.
스핀 척(5)은, 수평인 자세로 유지된 원판형의 스핀 베이스(6)와, 스핀 베이스(6)의 상면 외주부로부터 상방으로 돌출하는 복수의 척 핀(7)과, 스핀 베이스(6) 및 척 핀(7)을 회전 축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 모터(8)를 포함한다. 복수의 척 핀(7)은, 복수의 척 핀(7)이 스핀 베이스(6)의 상방에서 기판(W)을 수평으로 유지하는 닫힌 위치와, 복수의 척 핀(7)에 의한 기판(W)의 파지(把持)가 해제되는 열린 위치 사이에서, 스핀 베이스(6)에 대해 이동 가능하다. 도시는 하지 않지만, 스핀 척(5)은, 닫힌 위치와 열린 위치 사이에서 복수의 척 핀(7)을 이동시키는 척 개폐 기구를 포함한다.
차단판(39)은, 차단판(39)을 지지하는 회전 지축(41)과, 회전 지축(41)에 내삽된 외측 내삽관(49)과, 외측 내삽관(49)에 내삽된 내측 내삽관(47)을 포함한다. 차단판(39)은, 회전 축선(A1)을 따라 상하 방향으로 연장되는 회전 지축(41)에 의해 수평인 자세로 지지되어 있다. 차단판(39)의 중심선은, 회전 축선(A1) 상에 배치되어 있다. 차단판(39)은, 외경이 기판(W)의 직경보다 큰 원형의 하면(대향면)과, 차단판(39)의 하면 중앙부에서 개구하는 하향 토출구(40)를 포함한다. 차단판(39)은, 회전 지축(41)의 하방에 배치되어 있다. 회전 지축(41)은, 차단판(39)의 상방에서 수평으로 연장되는 지지 아암(42)에 의해 기판(W)의 중심을 통과하는 회전 축선(A1) 둘레로 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 지축(41)의 내주면과 외측 내삽관(49)의 외주면 사이에는 베어링(도시하지 않음)을 개재하여 장착되어 있다. 지지 아암(42)에는, 차단판 승강 유닛(421)과, 차단판 회전 유닛(422)이 접속되어 있다.
차단판 승강 유닛(421)은, 차단판(39)을 스핀 베이스(6)에 근접하여 대향시키거나, 반대로 이격시키거나 하여, 임의의 위치(높이)에 차단판(39)을 위치시키는 것이 가능하게 되어 있다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 차단판 승강 유닛(421)을 작동시킴으로써, 처리 유닛(2)에 대해 기판(W)을 반입출시킬 때에는, 스핀 척(5)의 상방의 이격 위치에 차단판(39)을 상승시킨다. 한편, 제어 유닛(4)은, 기판(W)에 대해 소정의 처리를 실시할 때에는, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)의 표면(Wf)의 극히 근방에 설정된 소정의 대향 위치(도 1에 나타내는 위치)까지 차단판(39)을 하강시킨다. 이 실시 형태에서는, 제어 유닛(4)은, 기판(W)의 표면(Wf)으로의 린스액의 공급의 개시와 동시에 차단판(39)을 이격 위치로부터 대향 위치로 하강시켜, 건조 처리가 완료될 때까지 계속하여 차단판(39)을 대향 위치에 위치시킨다. 그러나, 차단판(39)의 승강 타이밍은 전술의 타이밍에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 린스액의 공급의 완료 후에, 응고 대상액의 공급이 개시되기 전이어도 된다.
차단판 회전 유닛(422)은, 회전 지축(41)을 회전 축선(A1) 둘레로 회전시킨다. 회전 지축(41)이 회전되어지면, 차단판(39)이 회전 지축(41)과 함께 일체적으로 회전한다. 차단판 회전 유닛(422)은, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)의 회전에 따라 기판(W)과 같은 회전 방향으로 또한 대략 같은 회전 속도로 차단판(39)을 회전시키도록 구성되어 있다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치(1)에 장비된 차단판의 주요부를 나타내는 도해적인 종단면도이다. 또, 도 4는 도 3의 A-A'선 단면도(횡단면도)이며, 내측 내삽관(47)의 보다 구체적인 구조예를 나타낸다. 회전 지축(41)에는, 횡단면이 원형으로 형성된 외측 내삽관(49)이 내삽되어 있다. 외측 내삽관(49)의 중공부에는 내측 내삽관(47)이 내삽되어 있다. 내측 내삽관(47)은, 횡단면이 원형으로 형성되어 있다. 내측 내삽관(47)에는 3개의 유체 공급로가 연직축 방향으로 연장되도록 형성되어 있다. 즉, 도 3에 도해적으로 나타내는 바와 같이, 린스액의 통로가 되는 린스액 공급로(96), 응고 대상액의 통로가 되는 응고 대상액 공급로(97) 및 질소 가스 등의 불활성 가스의 통로가 되는 제1 가스 공급로(98)가 내측 내삽관(47)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 린스액 공급로(96), 응고 대상액 공급로(97) 및 제1 가스 공급로(98)는, 내측 내삽관(47)의 축방향으로 삽입된 튜브(96c, 97c, 98c)에 의해 각각 형성되어 있어도 된다. 내측 내삽관(47)은, 예를 들면, PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌：polytetrafluoroethylene)로 이루어진다. 튜브(96c, 97c, 98c)는, 예를 들면, PFA(테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합 수지：polymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkylvinylether)로 이루어진다.
린스액 공급로(96), 응고 대상액 공급로(97) 및 제1 가스 공급로(98)의 상단은 각각, 도 1에 나타내는 린스액 공급관(96d), 응고 대상액 공급관(97d) 및 제1 가스 공급관(98d)에 연통되어 있다. 린스액 공급관(96d), 응고 대상액 공급관(97d) 및 제1 가스 공급관(98d)의 각각에 밸브(96b), 밸브(97b) 및 밸브(98b)가 끼워져 있다.
도 3에 나타나고 있는 바와 같이, 린스액 공급로(96), 응고 대상액 공급로(97) 및 제1 가스 공급로(98)의 하단은, 각각, 린스액 토출구(96a), 응고 대상액 토출구(97a) 및 제1 가스 토출구(98a)이며, 이들은 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)의 표면(Wf)과 대향하고 있다. 이 실시 형태에서는, 내측 내삽관(47)의 직경은, 18~20mm이다. 또, 린스액 토출구(96a), 응고 대상액 토출구(97a) 및 제1 가스 토출구(98a)의 각 구경은, 4mm이다.
이 실시 형태에서는, 린스액 토출구(96a)는 차단판(39)의 중심축, 즉 기판(W)의 회전 축선(A1)으로부터 경방향 외측으로 벗어난 위치에 설치되어 있다. 이것에 의해, 린스액 토출구(96a)로부터 토출된 DIW가 기판(W)의 표면(Wf)의 일점(기판(W)의 회전 중심)에 집중하여 공급되는 것이 회피된다. 그 결과, 기판(W)의 표면(Wf)의 대전 부위를 분산시킬 수 있어, 기판(W)의 대전에 의한 산화를 저감할 수 있다. 한편, 린스액 토출구(96a)가 회전 축선(A1)으로부터 너무 떨어지면, 기판(W)의 표면(Wf) 상의 회전 중심에 린스액을 도달시키는 것이 곤란해져 버린다. 그래서, 이 실시 형태에서는, 수평 방향에 있어서의 회전 축선(A1)으로부터 린스액 토출구(96a)(토출구 중심)까지의 거리(L)를 4mm 정도로 설정하고 있다. 기판(W)의 표면(Wf) 상의 회전 중심에 DIW를 공급할 수 있는 거리(L)의 상한치의 일례는, 이하에 나타내는 조건으로, 20mm이다.
DIW의 유량：2L/min
기판 회전수：1500rpm
기판 표면의 상태：표면 중앙부가 소수면
회전 축선(A1)으로부터 응고 대상액 토출구(97a)(토출구 중심)까지의 거리의 상한치에 대해서도, 기판 회전수를 1500rpm으로 설정하는 한, 회전 축선(A1)으로부터 린스액 토출구(96a)(토출구 중심)까지의 거리(L)의 상한치(20mm)와 기본적으로 같다.
한편, 회전 축선(A1)으로부터 제1 가스 토출구(98a)(토출구 중심)까지의 거리에 대해서는, 대향 위치에 위치 결정된 차단판(39)과 기판(W)의 표면(Wf) 사이에 형성되는 간극 공간(SP)에 질소 가스를 공급할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않으며 임의이다. 그러나, 후술하는 바와 같이 하여 기판(W)의 표면(Wf) 상에 형성된 응고 대상액의 액막에 질소 가스를 분사하여 응고막을 형성하는 관점에서는, 제1 가스 토출구(98a)는 회전 축선(A1) 상 혹은 그 근방 위치에 설치하는 것이 바람직하다.
외측 내삽관(49)의 내벽면과 내측 내삽관(47)의 외벽면 사이에 형성되는 공간 부분은, 제2 가스 공급로(99)를 구성하고 있다. 제2 가스 공급로(99)의 상단이, 도 1에 나타내는 제2 가스 공급관(99d)에 연통되어 있다. 제2 가스 공급관(99d)에는 밸브(99b)가 끼워져 있다. 제2 가스 공급로(99)의 하단이 환상의 제2 가스 토출구(99a)로 되어 있다. 즉, 차단판(39)에는, 기판(W)의 표면(Wf)의 중앙부를 향하여 불활성 가스를 토출하는 제1 가스 토출구(98a) 외에, 제2 가스 토출구(99a)가 설치되어 있다. 제2 가스 토출구(99a)는, 린스액 토출구(96a), 응고 대상액 토출구(97a) 및 제1 가스 토출구(98a)에 대해 경방향 외측에, 게다가 린스액 토출구(96a), 응고 대상액 토출구(97a) 및 제1 가스 토출구(98a)를 둘러싸도록 하여 설치되어 있다. 이 제2 가스 토출구(99a)의 개구 면적은 제1 가스 토출구(98a)의 개구 면적과 비교하여 훨씬 크다.
이와 같이, 2종류의 가스 토출구가 차단판(39)에 설치되어 있으므로, 서로 유량 및 유속이 상이한 불활성 가스를 각 토출구로부터 토출시킬 수 있다. 예를 들면 (1) 기판(W)의 표면(Wf)의 주위 분위기를 불활성 가스 분위기로 유지하려면, 기판(W)의 표면(Wf) 상의 액체를 날려 버리지 않도록 비교적 대유량 또한 저속으로 불활성 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 한편, (2) 기판(W)의 표면(Wf) 상의 응고 대상액의 액막의 응고막을 형성할 때에는, 기판(W)의 표면 중앙부에 비교적 소유량 또한 고속으로 불활성 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 (1)의 경우에는, 주로 제2 가스 토출구(99a)로부터 불활성 가스를 토출시키고, 상기 (2)의 경우에는, 주로 제1 가스 토출구(98a)로부터 불활성 가스를 토출시킴으로써, 불활성 가스의 용도에 따라 적절한 유량 및 유속으로 불활성 가스를 기판(W)의 표면(Wf)을 향하여 공급할 수 있다.
도 1로 돌아와 설명을 계속한다. 처리 유닛(2)은, 기판(W)의 하면 중앙부를 향하여 열매체를 토출하는 열매체 공급 노즐(9)과, 열매체를 열매체 공급 노즐(9)로 안내하는 열매체 공급 배관(9d)과, 열매체 공급 배관(9d)에 끼워진 밸브(9b)와, 열매체의 온도를 응고 대상액의 응고점보다 높은 온도까지 상승시키는 가열기(도시하지 않음)를 포함한다.
처리 유닛(2)은, 또한, 기판(W)의 하면 중앙부를 향하여 냉매를 토출하는 냉매 공급 노즐(14)과, 냉매를 냉매 공급 노즐(14)로 안내하는 냉매 공급 배관(14d)과, 냉매 공급 배관(14d)에 끼워진 밸브(14b)와, 냉매의 온도를 응고 대상액의 응고점보다 낮은 온도까지 저하시키는 냉각기(도시하지 않음)를 포함한다.
컵(37)은, 상위치와 하위치 사이에서 연직 방향으로 승강 가능하다. 상위치는, 컵(37)의 상단이 스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 유지 위치보다 상방에 위치하는 처리 위치이다. 하위치는, 컵(37)의 상단이 스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 유지 위치보다 하방에 위치하는 퇴피 위치(도 1에 나타내는 위치)이다. 처리 유닛(2)은, 컵(37)을 상위치와 하위치 사이에서 승강시키는 컵 승강 유닛(38)을 포함한다. 컵(37)이 상위치에 위치하고 있는 상태에서는, 기판(W)으로부터 그 주위에 배출된 각 처리액이, 컵(37)에 의해 받아내지고, 컵(37) 내에 모아진다. 그리고, 컵(37) 내에 모아진 각 처리액은, 회수 또는 폐기된다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(1)의 동작에 대해 도 5 및 도 6A~도 6E를 참조하면서 상술한다. 도 5는, 기판 처리 장치(1)의 동작(건조 처리)의 일례를 나타내는 플로차트이다. 도 6A~도 6E는, 도 5의 각 공정에 있어서의 기판 처리 장치(1)의 동작 및 기판(W)의 상태를 나타내는 모식도이다.
우선, 기판(W)에 따른 소정의 기판 처리 프로그램이 오퍼레이터에 의해 실행 지시된다. 그 후, 기판(W)을 처리 유닛(2)에 반입하는 반입 공정(도 5의 단계 S1)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 차단판(39) 등이 퇴피하고 있는 상태에서, 반송 로봇의 핸드에 유지되어 있는 기판(W)이 복수의 척 핀(7) 위에 놓여지도록, 반송 로봇을 제어한다. 제어 유닛(4)은, 또한, 기판(W)이 복수의 척 핀(7) 위에 놓여진 후, 복수의 척 핀(7)에 기판(W)을 파지시킴과 더불어, 반송 로봇의 핸드를 챔버(3) 내로부터 퇴피시킨다.
다음으로, 도시하지 않는 습식 세정 수단에 의한 세정 공정(도 5의 단계 S2)이 행해진다. 세정액으로서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, SC-1(암모니아, 과산화수소수, 및 물을 포함하는 액체)이나 SC-2(염산, 과산화수소수, 및 물을 포함하는 액체) 등을 들 수 있다. 세정액의 공급량은 특별히 한정되지 않으며, 세정하는 범위 등에 따라 적절히 설정할 수 있다. 또, 세정 시간에 대해서도 특별히 한정되지 않으며, 적절히 필요에 따라 설정할 수 있다.
다음으로, 세정액이 부착되어 있는 기판(W)의 표면(Wf)으로 DIW를 공급하는 린스 공정(도 5의 단계 S3)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 액처리 속도(예를 들면, 800rpm)로 기판(W)이 회전하도록, 스핀 모터(8)에 기판(W)의 회전을 개시시킨다. 그 후, 제어 유닛(4)은, 밸브(96b)를 열고, 린스액 공급관(96d)을 통해, 이격 위치에 위치하는 차단판(39)의 린스액 토출구(96a)에 린스액으로서의 DIW의 토출을 개시시킨다. 기판(W)의 표면(Wf)에 공급된 DIW는, 기판(W)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)의 중앙 부근으로부터 기판(W)의 주연부를 향하여 유동하여, 기판(W)의 표면(Wf)의 전체 면에 확산한다. 이것에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)에 부착되는 세정액이 DIW의 공급에 의해 제거되고, 기판(W)의 표면(Wf)의 전체 면이 DIW로 덮인다. 린스액으로서는, DIW에 한정되는 것은 아니며, 적절히 변경이 가능하다. 또, 기판(W)의 회전 속도로서는, 상기의 속도에 한정되지 않으며, DIW로 이루어지는 막의 막두께가, 표면(Wf)의 전체 면에 있어서, 표면(Wf)에 형성된 패턴 볼록부의 높이보다 커지는 정도로 적절히 설정할 수 있다.
또, 린스 공정과 동시에 차단판 근접 공정이 행해진다(도시하지 않음). 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 차단판(39)을 기판(W)의 표면(Wf)의 대향 위치를 향하여 하강시켜, 당해 대향 위치(근접 위치)에 위치 결정하도록, 차단판 승강 유닛(421)을 제어한다. 이 때, 기판(W)의 표면(Wf)과 차단판(39)의 거리는, 1~10mm 정도이며, 바람직하게는 3mm이다. 이것에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)이 차단판(39)의 기판 대향면에 근접한 상태에서 덮이고, 기판(W)의 주변 분위기로부터 차단된다. 차단판 근접 공정은, 전술한 타이밍에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 분위기 제어 공정의 개시 전이면, 어느 타이밍에서 행해도 된다.
밸브(96b)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 유닛(4)은, 밸브(96b)를 닫아, 린스액 토출구(96a)로부터의 DIW의 토출을 종료시키고, 린스 공정이 종료된다. 또한, 소정 시간은 DIW의 공급량에 의해 결정된다. DIW의 공급량은 특별히 한정되지 않으며, 적절히 설정할 수 있다.
도 6A는, 린스 공정 중이며 차단판(39)이 근접 위치에 위치 결정된 상태에 있어서의 각 구성의 처리 동작 및 기판(W)의 모습을 나타내고 있다. 도 6A에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면(Wf)에 있어서는, 린스 공정에 있어서 공급된 DIW에 의해 세정액이 제거되고, DIW의 액막이 형성되어 있다.
다음으로, DIW가 부착된 기판(W)의 표면(Wf)에, 건조 불활성 가스로서의 질소 가스를 공급하여, 기판(W)의 표면(Wf) 주변을 건조 분위기로 치환하는 분위기 제어 공정(도 5의 단계 S4)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 스핀 모터(8) 및 차단판 회전 유닛(422)을 제어함으로써, 기판(W) 및 차단판(39)을 회전 축선(A1) 둘레로 일정 속도로 회전시킨다. 차단판(39) 및 기판(W)의 회전 속도는, 차단판(39) 및 기판(W)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해, 질소 가스가 기판(W)의 표면(Wf) 중앙 부근으로부터 기판(W)의 주연부 방향을 향하여 유동하여, 기판(W)의 표면(Wf)의 전체 면에 확산되는 정도로 설정되는 것이 바람직하다. 그 회전 속도는 수십~수백rpm 정도로 설정되며, 본 실시 형태에 있어서는, 250rpm으로 설정된다.
계속하여, 제어 유닛(4)은, 밸브(99b)를 열고, 제2 가스 공급관(99d)을 통해, 근접 위치에 위치 결정된 차단판(39)의 제2 가스 토출구(99a)에 질소 가스의 토출을 개시시킨다. 차단판(39)에 의해 기판(W)의 주변 분위기로부터 차단된 기판(W)의 표면(Wf)에 질소 가스를 공급함으로써, 린스 공정에 있어서 기판(W)의 표면(Wf)에 부착된 DIW나 분위기 중의 수분이 제거되고, 기판(W)의 표면(Wf) 부근의 분위기는 건조 분위기로 치환된다. 이와 같이 하여, 기판(W)의 표면(Wf) 부근의 분위기, 즉, 표면(Wf) 또는 표면(Wf)에 형성된 액막에 접하는 분위기가 건조 분위기가 된다. 그것에 의해, 다음의 응고 대상액 공급 공정에 있어서 공급되는 응고 대상액이, 기판(W)의 표면(Wf)에 부착된 DIW나 분위기 중의 수분을 흡수하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 그것에 의해, 이러한 수분 흡수에 기인하여 발생하는, 응고점 강하를 방지할 수 있다.
본 실시 형태에서 이용하는 질소 가스는, 그 노점이 0℃ 이하의 건조 기체인 것이 적합하다. 본 실시 형태에서는, 건조 불활성 가스로서 질소 가스를 이용하고 있는데, 응고 대상액에 대해 불활성인 기체이면, 질소 가스에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 아르곤 가스, 헬륨 가스, 이산화탄소 가스 또는 공기(질소 가스 농도 80%, 산소 가스 농도 20%의 기체)가 사용 가능한 건조 불활성 가스의 다른 예로서 들 수 있다. 혹은, 이들 복수 종류의 기체를 혼합한 혼합 기체이어도 된다.
도 6B는, 분위기 제어 공정에 있어서의 각 구성의 처리 동작 및 기판(W)의 모습을 나타내고 있다. 도 6B에 나타내는 바와 같이, 근접 위치에 위치 결정된 차단판(39)과 기판(W)의 표면(Wf)(DIW의 액막 표면)으로 형성되는 간극 공간(SP)은, 제2 가스 토출구(99a)에 의해 공급된 질소 가스에 의해 건조 분위기로 치환된다.
다음으로, 분위기 제어 공정을 개시하여 일정 시간이 경과한 후에, 기판(W)의 표면(Wf)에 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 공정을 행한다(도 5의 단계 S5). 제어 유닛(4)은, 스핀 모터(8) 및 차단판 회전 유닛(422)으로 동작 지령을 행하여, 기판(W)의 회전 속도를 상승시킨다. 이 때, 기판(W)의 회전 속도는, 응고 대상액으로서의 tert-부탄올로 이루어지는 액막의 막두께가, 표면(Wf)의 전체 면에 있어서, 패턴 볼록부의 높이보다 커지는 정도로 설정되는 것이 바람직하고, 본 실시 형태에 있어서는, 400rpm으로 설정된다.
계속하여, 제어 유닛(4)이, 밸브(97b)를 열고, 응고 대상액 공급관(97d)을 통해, 근접 위치에 위치하는 차단판(39)의 응고 대상액 토출구(97a)에 tert-부탄올의 토출을 개시시킨다. 기판(W)의 표면(Wf)에 공급된 tert-부탄올은, 기판(W)이 회전함으로써 발생하는 원심력에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)의 중앙 부근으로부터 기판(W)의 주연부를 향하여 유동하여, 기판(W)의 표면(Wf)의 전체 면에 확산한다. 이것에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)에 부착되는 DIW가 tert-부탄올의 공급에 의해 제거되고, 기판(W)의 표면(Wf)의 전체 면이 tert-부탄올로 덮인다. 본 실시 형태에서는, 응고 대상액 공급 공정 중에도, 분위기 제어 공정을 계속하여 행하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 분위기 제어 공정은, 응고 대상액 공급 공정 전에 종료해도 되고, 응고 공정 중에도 계속하여 행하고 있어도 된다.
응고 대상액 공급 공정에 있어서는, 기판(W)의 이면에 대해 tert-부탄올의 응고점보다 높은 온도로 가온된 열매체를 공급하여, 후술의 응고 공정보다 전에 tert-부탄올이 응고해 버리는 것을 방지하고 있다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)이, 밸브(9b)를 여는 것으로, 열매체 공급 노즐(9)로부터 기판(W)의 이면에 열매체가 공급된다. 열매체의 온도는, 기판(W)의 두께 등을 고려하여, 기판(W)의 표면(Wf)에서 형성되어 있는 응고 대상액의 액막을, 응고 대상액의 융점 이상 또한 비점 미만의 온도 범위로 제어할 수 있도록 설정되어 있으면 된다. 이것에 의해, 응고 대상액의 액막이, 응고 대상액의 증발에 의해 발생하는 기화열에 기인하여 응고하는 것을 방지할 수 있다. 열매체의 공급량도, 기판(W)의 이면에 열매체가 접촉할 수 있는 범위 내이면 특별히 한정되지 않는다. 열매체로서는, 응고 대상액에 대해 불활성이면, 액체이거나 기체이어도 임의로 설정할 수 있다.
밸브(97b)가 열리고 나서 소정 시간이 경과하면, 제어 유닛(4)은, 밸브(97b) 및 밸브(9b)를 닫아, 응고 대상액 토출구(97a)로부터의 tert-부탄올의 토출 및 열매체 공급 노즐(9)로부터의 열매체의 공급을 종료시킨다. 이것에 의해, 응고 대상액 공급 공정이 종료된다. 상기 소정 시간은 tert-부탄올의 공급량에 의해 결정된다. tert-부탄올의 공급량은 특별히 한정되지 않으며, 기판(W)의 표면(Wf)에 형성하는 tert-부탄올의 액막의 막두께에 대응하여 적절히 설정할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 응고 대상액으로서 tert-부탄올을 이용하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니며, 탄산에틸렌, 아세트산, 1,1,2,2,3,3,4-헵타플루오로시클로펜탄, 시클로헥산, 도데카플루오로시클로헥산 및 불화탄소 화합물 등을 들 수 있다. 응고점이 5℃~40℃인 응고 대상액을 이용하는 것이 적합하다.
도 6C는, 응고 대상액 공급 공정 중에 있어서의 각 구성의 처리 동작 및 기판(W)의 모습을 나타내고 있다. 도 6C에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 표면(Wf)에서는, 응고 대상액 공급 공정에 있어서 공급되는 tert-부탄올에 의해 DIW가 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 제거되면서, tert-부탄올의 액막이 형성된다. 응고 대상액 공급 공정 중에도 계속하여 분위기 제어 공정이 행해진다. 그것에 의해, tert-부탄올에 의해 DIW가 제거될 때에 발생하는 경우가 있는 DIW의 액적이 tert-부탄올의 액막에 재부착하여, 용해하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다. 따라서, DIW의 액적의 재부착 및 용해에 의해 일어나는 tert-부탄올의 응고점 강하가 방지된다.
계속하여, 기판(W)의 표면(Wf)에 형성된 tert-부탄올의 액막을 동결에 의해 응고시키는 응고 공정을 행한다(도 5의 단계 S6). 구체적으로는, 제어 유닛(4)이, 밸브(14b)를 열어, 냉매 공급 노즐(14)에 기판(W)의 이면에 대해 tert-부탄올의 응고점 이하로 냉각된 냉매의 토출을 개시시킨다. 냉매의 온도는, 기판(W)의 두께 등을 고려하여, 기판(W)의 표면(Wf)에서 형성되어 있는 tert-부탄올의 액막을 동결할 수 있을 정도의 온도로 설정되어 있으면 된다. 냉매의 공급량도, 기판(W)의 이면에 냉매가 접촉할 수 있는 범위 내에서, 또한 tert-부탄올의 액막이 완전하게 응고(동결)되는 공급량이면 특별히 한정되지 않는다.
냉매로서는, 응고 대상액에 대해 불활성이면, 액체이거나 기체이어도 임의로 선택할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 기판(W)의 이면에 냉매를 공급함으로써 응고 대상액을 응고시키고 있는데, 응고시키는 방법은 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제1 가스 토출구(98a)로부터 응고 대상액의 응고점 이하로 냉각된 응고 대상액에 대해 불활성인 가스를 토출함으로써 응고 대상액을 응고시켜도 된다.
tert-부탄올의 액막이 완전하게 응고한 후, 제어 유닛(4)은, 밸브(99b)를 닫아, 제2 가스 토출구(99a)로부터의 질소 가스의 토출을 종료시킨다. 이것에 의해, 응고 공정 및 분위기 제어 공정이 종료된다. 이 때, 냉매 공급 노즐(14)로부터의 냉매의 공급은 계속된다.
본 실시 형태에서는, 응고 대상액 공급 공정 중 및 응고 공정 중에도, 분위기 제어 공정을 계속하여 행하고 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다. 분위기 제어 공정은, 응고 대상액 공급 공정 전에 종료해도 되고, 응고 공정 전에 종료해도 된다.
도 6D는, 응고 공정 중에 있어서의 각 구성의 처리 동작 및 기판(W)의 모습을 나타내고 있다. 도 6D에 나타내는 바와 같이, 응고 대상액 공급 공정에 있어서 기판(W)의 표면(Wf)에 형성된 tert-부탄올의 액막이 동결되어 응고막이 형성된다. 응고 공정 중에도 계속하여 분위기 제어 공정을 행함으로써, 간극 공간(SP) 중의 수분 등이 tert-부탄올의 액막에 용해함으로써 일어나는 tert-부탄올의 응고점 강하가 방지된다.
다음으로, 기판(W)의 표면(Wf)에 형성된 tert-부탄올의 응고막을 승화에 의해 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 제거하는 제거 공정을 행한다(도 5의 단계 S7). 구체적으로는, 제어 유닛(4)이, 밸브(98b)를 열고, 제1 가스 공급관(98d)을 통해, 근접 위치에 위치 결정된 차단판(39)의 제1 가스 토출구(98a)에 질소 가스의 토출을 개시시킨다.
제거 공정에 있어서는, 냉매 공급 노즐(14)로부터의 냉매의 공급을 계속함으로써, tert-부탄올을 응고점 이하의 온도로 유지할 수 있다. 그것에 의해, 기판(W)의 이면으로부터 tert-부탄올의 응고막이 융해하는 것을 방지할 수 있다.
tert-부탄올의 응고막이 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 제거된 후, 제어 유닛(4)은, 밸브(14b) 및 밸브(98b)를 닫아, 냉매 공급 노즐(14)로부터의 냉매의 공급 및 제1 가스 토출구(98a)로부터의 질소 가스의 토출을 종료시킨다. 이것에 의해, 제거 공정이 종료된다.
도 6E는, 제거 공정 중에 있어서의 각 구성의 처리 동작 및 기판(W)의 모습을 나타내고 있다. 도 6E에 나타내는 바와 같이, 응고 공정에 있어서 기판(W)의 표면(Wf)에 형성된 tert-부탄올의 응고막이 승화함으로써 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 제거된다.
마지막으로, 기판(W)을 처리 유닛(2)으로부터 반출하는 반출 공정(도 5의 단계 S8)이 행해진다. 구체적으로는, 제어 유닛(4)은, 차단판(39)을 상승시켜, 이격 위치에 위치 결정하도록 차단판 승강 유닛(421)을 제어한다. 또한, 복수의 척 핀(7)에 의한 기판(W)의 파지가 해제되어, 기판(W)이 반송 로봇에 의해 처리 유닛(2)으로부터 반출된다. 이렇게 하여 1장의 기판(W)에 대한 일련의 기판 처리를 종료한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 기판(W)의 표면(Wf)에 응고 대상액을 공급하기 전에, 기판(W)의 표면(Wf) 주변의 분위기가, 분위기 제어 공정에 의해 건조 분위기로 치환된다. 이것에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)에 공급되는 응고 대상액이 기판(W)의 표면(Wf) 주변의 분위기 중의 수분을 흡수하는 것에 기인하는 응고 대상액의 응고점 강하를 방지할 수 있다.
게다가, 응고 대상액 공급 공정 및 응고 공정의 사이에도 분위기 제어 공정을 계속함으로써, 각 공정에 있어서의 응고 대상액의 응고점 강하도 방지할 수 있다. 또한, 응고 대상액 공급 공정에 있어서는, 응고 대상액의 공급에 기인하여 린스액(이 실시 형태에서는 DIW)의 액 튐 등이 발생해도, 그것에 기인하는 린스액의 액적이 응고 대상액의 액막에 부착 및 용해하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 린스액의 액적의 재부착 및 용해에 의해 일어나는 응고 대상액의 응고점 강하도 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 취지를 벗어나지 않는 한에 있어서 상술한 실시 형태 이외에도 여러 가지의 형태로 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는 건조 처리를 예로 설명을 행하고 있는데, 동결 세정 처리에서도 같은 처리를 행해도 된다.
도 7은 동결 세정 처리에 있어서, 본 발명을 실시하는 경우의 기판 처리 장치(1)의 제2의 동작예를 나타내는 플로차트이다. 이 동작예는, 반입 공정(단계 S11), 분위기 제어 공정(단계 S12), 세정액 공급 공정(단계 S13), 응고 공정(단계 S14), 제거 공정(단계 S15), 및 반출 공정(단계 S16)을 포함한다.
도 5에 나타낸 제1의 동작예와 상이한 점은, 제1의 동작예에 있어서의 응고 대상액 공급 공정(단계 S5)을, 동결 세정 처리에 이용하는 세정액 공급 공정(단계 S13)으로 변경한 점이다. 또, 동결 세정 처리에 있어서의 제거 공정(단계 S15)은, 기판(W)의 표면 또는 이면에 대해 열매체를 공급함으로써, 세정액의 응고막을 융해시키고, 또한, 기판(W)의 회전 속도를 상승시켜, 세정액의 떨쳐냄을 행한다. 그것에 의해, 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 세정액이 제거된다. 단, 제거 공정의 방법은 세정액이 기판(W)의 표면(Wf)으로부터 제거되면 전술의 방법에 한정되지 않으며, 용해 등을 이용해도 된다. 또, 제거 공정의 종료 후 바로 기판(W)의 반출 공정(단계 S16)을 행할 필요는 없고, 연속하여 건조 처리를 행한 후에 반출 공정을 행해도 된다.
또, 제1 실시 형태에서는, 분위기 제어 공정에 있어서의 건조 불활성 가스의 토출은, 차단판 근접 공정 후에 행하고 있었는데, 차단판 근접 공정과 동시에 건조 불활성 가스의 토출을 개시하는 구성으로 해도 된다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 각 처리액의 공급은 모두 차단판(39)에 배치된 각 토출구로부터 행하고 있었는데, 차단판(39)과는 별도로 처리액을 토출하는 노즐을 설치하여, 당해 노즐에 의해 각 처리액을 기판(W)의 표면(Wf)에 공급하는 구성으로 해도 된다. 또, 차단판(39)을 이용하는 대신에, 기판(W)의 상방을 덮는 불활성 가스류를 형성하여, 기판(W)의 상방의 분위기를 제한해도 된다. 이러한 불활성 가스류의 형성은, 예를 들면, 일본국 특허공개 2013-201334호에 기재되어 있는 구성의 기체 토출 노즐을 이용하여 실현할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명해 왔는데, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명하게 하기 위해 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이러한 구체예에 한정하여 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부의 청구 범위에 의해서만 한정된다.
1 기판 처리 장치
2 처리 유닛
3 챔버
4 제어 유닛
5 스핀 척
8 스핀 모터
9 열매체 공급 노즐
14 냉매 공급 노즐
37 컵
38 컵 승강 유닛
39 차단판
40 토출구
41 회전 지축
42 지지 아암
96 린스액 공급로
97 응고 대상액 공급로
98 제1 가스 공급로
99 제2 가스 공급로
421 차단판 승강 유닛
422 차단판 회전 유닛
A1 회전 축선

Claims (11)

  1. 패턴이 형성된 기판의 표면에 대해, 건조 가스를 공급하여, 상기 기판의 표면의 주변을 건조 분위기로 하는 분위기 제어 공정과,
    상기 기판의 표면에 대해 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 공정과,
    상기 응고 대상액의 액막을 응고시켜 응고체를 형성하는 응고 공정과,
    상기 분위기 제어 공정이 개시되기 전에 행해지고, 상기 기판에 대향하여 배치되고, 상기 기판의 표면과 대향하는 면이 대략 평면인 차단판을, 상기 기판에 대해 상대적으로 근접시키는 차단판 근접 공정을 포함하고,
    상기 분위기 제어 공정은, 상기 기판의 표면에 상기 액막을 형성하는 상기 응고 대상액을 공급하는 상기 응고 대상액 공급 공정이 개시되기 전에 개시되고, 상기 차단판과 상기 기판의 표면 사이에 형성되는 간극 공간에 상기 건조 가스를 공급하여, 상기 간극 공간을 건조 분위기로 치환하는, 기판 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 응고 대상액의 응고점이 5~40℃인, 기판 처리 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 분위기 제어 공정은, 상기 응고 대상액 공급 공정의 공정 중, 종료 시 또는 종료 후에 종료하는, 기판 처리 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 기판과 상기 차단판 사이의 거리는, 상기 차단판 근접 공정 완료 후부터 적어도 상기 응고 대상액 공급 공정 완료까지, 항상 일정한, 기판 처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판과 상기 차단판 사이의 거리는, 상기 차단판 근접 공정 완료 후부터 상기 응고 공정 완료까지, 항상 일정한, 기판 처리 방법.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 응고 공정 후에, 응고된 상기 응고 대상액을 상기 기판으로부터 제거하는 제거 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 기판을 유지하고 회전하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 건조 가스를 공급하는 제1의 가스 공급 수단과,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판의 표면에 응고 대상액을 공급하는 응고 대상액 공급 수단과,
    상기 응고 대상액을 응고시키기 위한 응고 수단과,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판에 대향하여 배치되고, 상기 기판과 대향하는 면이 대략 평면인 차단판을 포함하고,
    상기 차단판은, 상기 제1의 가스 공급 수단에 의해 상기 기판의 표면에 상기 건조 가스의 공급이 개시되기 전에, 상기 기판에 대해 상대적으로 근접하여 배치되고,
    상기 제1의 가스 공급 수단은, 상기 차단판이 상기 기판에 대해 근접하여 배치된 후, 상기 응고 대상액 공급 수단에 의해 상기 기판의 표면에 상기 응고 대상액의 공급이 개시되기 전에, 상기 차단판과 상기 기판의 표면 사이에 형성되는 간극 공간에 상기 건조 가스의 공급을 개시함으로써 상기 간극 공간을 건조 분위기로 치환하여 상기 기판의 표면의 주변을 건조 분위기로 하며,
    상기 간극 공간을 상기 건조 분위기로 한 상태에서, 상기 응고 대상액 공급 수단이, 상기 응고 대상액을 상기 기판의 표면에 공급하고, 상기 기판 유지부의 회전에 의해 상기 응고 대상액의 액막의 형성을 행하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    기판 처리 장치로서,
    응고된 상기 응고 대상액을 상기 기판으로부터 제거하는 제거 수단을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019054112A (ja) * 2017-09-15 2019-04-04 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板乾燥方法および基板乾燥装置
CN109212793A (zh) * 2018-09-30 2019-01-15 惠科股份有限公司 一种用于显示面板的制造设备和清洗方法
CN112179059B (zh) * 2020-10-07 2022-06-07 武汉慧康利兹食品有限公司 用于制备粉末香精的真空低温干燥箱
CN112599441A (zh) * 2020-11-30 2021-04-02 硅密芯镀(海宁)半导体技术有限公司 清洗系统、晶圆清洗设备及晶圆浸润水洗方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199261A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板乾燥装置および基板乾燥方法
JP2014090167A (ja) * 2012-10-11 2014-05-15 Lam Research Corporation 剥離乾燥装置及び方法
JP2015228395A (ja) 2014-05-30 2015-12-17 株式会社プレテック 基板の洗浄方法及び基板の洗浄装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1131673A (ja) 1997-07-10 1999-02-02 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
JP3642065B1 (ja) 2004-03-22 2005-04-27 東洋紡績株式会社 選択透過性分離膜および選択透過性分離膜の製造方法
JP2008041998A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Ushio Inc 基板乾燥装置及び基板乾燥方法
JP4762098B2 (ja) * 2006-09-28 2011-08-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
CN101165854A (zh) * 2006-10-19 2008-04-23 大日本网目版制造株式会社 基板处理装置和基板处理方法
JP5297056B2 (ja) * 2008-03-11 2013-09-25 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP5016525B2 (ja) * 2008-03-12 2012-09-05 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理方法および基板処理装置
JP5665217B2 (ja) 2010-09-01 2015-02-04 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP5647845B2 (ja) * 2010-09-29 2015-01-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板乾燥装置及び基板乾燥方法
JP5701068B2 (ja) 2011-01-06 2015-04-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
TWI480937B (zh) 2011-01-06 2015-04-11 Screen Holdings Co Ltd 基板處理方法及基板處理裝置
JP5801678B2 (ja) 2011-01-28 2015-10-28 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP5715831B2 (ja) 2011-01-20 2015-05-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US9335793B2 (en) 2011-01-31 2016-05-10 Apple Inc. Cover attachment with flexible display
JP5753391B2 (ja) 2011-02-03 2015-07-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP6259299B2 (ja) 2014-01-30 2018-01-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6467260B2 (ja) 2015-03-24 2019-02-06 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6612632B2 (ja) 2016-01-26 2019-11-27 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
KR102008566B1 (ko) 2016-05-24 2019-08-07 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6898073B2 (ja) 2016-05-24 2021-07-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199261A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板乾燥装置および基板乾燥方法
JP2014090167A (ja) * 2012-10-11 2014-05-15 Lam Research Corporation 剥離乾燥装置及び方法
JP2015228395A (ja) 2014-05-30 2015-12-17 株式会社プレテック 基板の洗浄方法及び基板の洗浄装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11897009B2 (en) 2024-02-13
CN111902914A (zh) 2020-11-06
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KR20200125675A (ko) 2020-11-04
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US20210016331A1 (en) 2021-01-21
WO2019187687A1 (ja) 2019-10-03

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