KR102531469B1 - 기판 처리 장치, 처리액 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 처리액 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치(1)는, 기판 유지부(2)와, 처리액 공급부와, 가열부(5)와, 액 제거부를 구비한다. 기판 유지부(2)는, 기판(9)을 수평 상태에서 유지한다. 처리액 공급부는, IPA보다 표면장력이 높은 처리액을 기판(9)의 상면(91)에 공급함으로써, 기판(9)의 상면(91)을 전면에 걸쳐 덮는 처리액의 액막을 형성한다. 가열부(5)는, 기판(9)을 하면(92) 측으로부터 가열하여 액막의 일부를 기화시킴으로써, 기판(9)의 상면(91)과 액막 사이에 기상층을 형성한다. 액 제거부는, 기상층 상의 액막을 제거한다. 이에 의해, 의도하지 않은 액막의 파손을 억제할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 처리액 및 기판 처리 방법
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치, 당해 기판 처리 장치에서 사용되는 처리액, 및, 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판(이하, 간단히 「기판」이라고 한다.)의 제조 공정에서는, 기판에 대해서 여러가지 처리가 실시된다. 예를 들면, 표면 상에 레지스트의 패턴(즉, 다수의 미세한 구조체)이 형성된 기판 상에, 노즐로부터 약액을 토출함으로써, 기판의 표면에 대해서 에칭 등의 약액 처리가 행해진다.
또, 기판에 대한 약액 처리 후에는, 기판에 순수를 공급하여 약액을 제거하는 린스 처리, 및, 기판을 고속으로 회전시켜 기판 상의 액체를 제거하는 건조 처리가 더 행해진다. 기판 상에 미세한 패턴이 형성되어 있는 경우, 린스 처리 및 건조 처리를 순서대로 행하면, 건조 도중에 있어서, 인접하는 2개의 패턴 요소 사이에 순수의 액면이 형성된다. 이 경우, 패턴 요소에 작용하는 순수의 표면장력에 기인하여, 패턴 요소가 도괴될 우려가 있다.
그래서, 일본국 특허공개 2014-112652호 공보(문헌 1), 일본국 특허공개 2016-136599호 공보(문헌 2) 및 일본국 특허공개 2016-162847호 공보(문헌 3)의 기판 처리 장치에서는, 린스 처리의 실행 후, 기판의 상면에 IPA(이소프로필알코올)액을 공급하여 린스액과 치환하여, 기판 상에 IPA의 액막을 형성한다. 그리고, 기판을 가열하여 IPA의 액막과 기판 상면 사이에 IPA의 증기막을 형성함으로써, IPA의 액막을 기판 상면으로부터 부상시킨 후, 당해 액막을 기판 상으로부터 제거한다. 액막을 기판 상으로부터 제거할 때, 액막의 중심부에 노즐로부터 질소 가스를 뿜어 액막을 부분적으로 제거함으로써 소경의 건조 영역을 형성하고, 기판을 회전시키면서 중심부에 더 질소 가스를 뿜음으로써, 당해 건조 영역을 확대시켜 기판 상면의 전체로 확산시킨다. 이에 의해, 패턴 요소의 도괴를 억제하면서 기판의 상면을 건조시킨다.
또, 문헌 3의 기판 처리 장치에서는, 액막을 기판 상으로부터 제거할 때에, 액막의 중심부에 건조 영역을 형성한 후, 노즐의 외주면에 설치된 주상(周狀)의 슬릿 개구로부터 불활성 가스가 토출된다. 이에 의해, 노즐로부터 비스듬한 하방을 향하는 방사상의 기류가 형성되고, 당해 기류에 의해, 건조 영역의 확대가 촉진된다.
그런데, 기판 처리 장치에서는, IPA의 액막을 형성 및 가열할 때에(즉, IPA의 액막의 제거 개시 전에), 의도하지 않은 액막의 파손이 발생할 우려가 있다. 구체적으로는, 기판의 주연 또는 척 핀과 액막의 접촉부로부터 IPA가 흘러내리는 경우가 있다. 혹은, IPA의 액막 하에 발생한 IPA의 증기에 의해 액막에 균열이 생기는 경우가 있다. 이에 의해, IPA의 액막을 가열하는 시간이 감소할 가능성이 있다. IPA의 액막을 증기막에 의해 기판 상면으로부터 충분히 부상시켜 제거한다는 관점에서는, IPA의 액막의 가열 시간을 어느 정도 이상 확보하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 위한 것이며, 의도하지 않은 액막의 파손을 억제하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 수평 상태에서 유지하는 기판 유지부와, 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 처리액 공급부와, 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 가열부와, 상기 기상층 상의 액막을 제거하는 액 제거부를 구비한다. 당해 기판 처리 장치에 의하면, 의도하지 않은 액막의 파손을 억제할 수 있다.
바람직하게는, 상기 처리액의 증기압은, 이소프로필알코올의 증기압보다 높다.
바람직하게는, 상기 처리액은, cis-1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로메탄, 아세트산메틸, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 1,1,1-트리클로로에탄, 테트라클로로메탄, 벤젠, 시클로헥산, 아세토니트릴, 트리클로로에틸렌, 테트라히드로피란, 질산, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로프로판, 플루오로트리니트로메탄, 피롤리딘, 아크릴로니트릴, 시클로헥센 중, 적어도 하나를 포함한다.
바람직하게는, 상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열은, 상기 처리액 공급부로부터 공급된 상기 처리액에 의해 상기 기판의 상기 상면이 전면에 걸쳐서 덮힌 후에 개시된다.
바람직하게는, 상기 기판의 상기 상면이 이소프로필알코올에 의해 전면에 걸쳐서 덮여 있는 상태에서, 상기 처리액 공급부로부터 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액이 공급되고, 상기 기판의 상기 상면 상의 이소프로필알코올이 상기 처리액에 의해 치환됨으로써, 상기 처리액의 상기 액막이 형성된다.
바람직하게는, 상기 처리액은, 이소프로필알코올보다 표면장력이 높고 증기압이 낮은 물질을, 이소프로필알코올에 혼합한 혼합액이다.
바람직하게는, 상기 액 제거부는, 상기 액막의 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부를 구비하고, 상기 가스 분출부로부터의 가스에 의해, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 상기 기판의 외연으로 처리액을 이동시켜 상기 기판 상으로부터 제거한다.
바람직하게는, 상기 가스 분출부는, 상기 액막의 상기 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 제1 분출구와, 상기 제1 분출구의 주위에서 주상으로 배치되고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출하는 복수의 제2 분출구를 구비한다.
바람직하게는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지부를 내부 공간에 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 상부로부터 상기 내부 공간에 가스를 송출하고, 상기 기판의 주위에서 상기 기판의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성하는 기류 형성부를 더 구비한다. 상기 하강 기류는, 상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 기판의 상기 상면의 주연부에 있어서의 상기 처리액의 상기 외연으로의 이동을 촉진한다.
바람직하게는, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판 유지부의 주위에 간극을 두고 배치되어 회전 중인 상기 기판으로부터 비산하는 액체를 받는 컵과, 상기 컵을 상기 기판 유지부에 대해서 상대적으로 이동시키는 컵 이동 기구를 더 구비한다. 상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 컵 이동 기구에 의해 상기 컵이 상대적으로 이동되어, 상기 기판 유지부와 상기 컵 사이의 간극이 축소된다.
바람직하게는, 상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열 개시 시에, 상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은 정지되어 있다.
바람직하게는, 상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은, 상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열 개시보다 전의 상기 처리액 공급부에 의한 상기 처리액의 공급 정지와 동시에 정지된다.
바람직하게는, 상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은, 상기 기판의 상기 주연부의 온도가 소정 온도 이상이 된 후에 재개된다.
본 발명은, 기판의 처리에 사용되는 처리액을 위한 것이기도 하다. 본 발명의 하나의 바람직한 형태에 따른 처리액은, 이소프로필알코올보다 표면장력이 높고, 상술한 기판 처리 장치에 있어서 상기 기판의 상기 상면에 공급된다.
본 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법을 위한 것이기도 하다. 본 발명의 하나의 바람직한 형태에 따른 기판 처리 방법은, a) 기판을 수평 상태에서 유지하는 공정과, b) 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 공정과, c) 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 공정과, d) 상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 공정을 구비한다. 당해 기판 처리 방법에 의하면, 의도하지 않은 액막의 파손을 억제할 수 있다.
상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 밝혀진다.
도 1은, 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치의 측면도이다.
도 2는, 액 공급부 및 가스 공급부를 나타낸 블록도이다.
도 3은, 제1 노즐을 확대하여 나타낸 측면도이다.
도 4는, 기판의 처리의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는, 처리 도중의 기판 및 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 6은, 처리 도중의 기판 및 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 7은, 기판의 상면 근방을 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 8은, 기판의 상면 근방을 확대하여 나타낸 종단면도이다.
도 9는, 기판의 처리의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 10은, 처리 도중의 기판 및 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 11은, 처리 도중의 기판 및 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 12는, 처리 도중의 기판 및 기판 처리 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 구성을 나타내는 측면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 반도체 기판(9)(이하, 간단히 「기판(9)」이라고 한다.)을 1장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 상면(91)에 미세한 패턴이 형성되어 있는 기판(9)에 약액을 공급하여 액처리를 행한다. 도 1에서는, 기판 처리 장치(1)의 구성의 일부를 단면으로 나타낸다.
기판 처리 장치(1)는, 기판 유지부(2)와, 회전 기구(3)와, 컵부(4)와, 가열부(5)와, 액 공급부(6)와, 가스 공급부(7)와, 챔버(11)를 구비한다. 기판 유지부(2), 회전 기구(3), 컵부(4), 가열부(5), 액 공급부(6)의 일부, 및, 가스 공급부(7)의 일부는, 챔버(11)의 내부 공간에 수용된다.
기판 유지부(2)는, 기판(9)의 주연부에 직접적으로 접촉하여 기판(9)의 위치를 고정하는 메카니컬 척이다. 기판(9)은, 수평 상태에서 기판 유지부(2)에 의해 유지된다. 회전 기구(3)는, 기판(9) 및 기판 유지부(2)를, 상하 방향을 향하는 중심축(J1)을 중심으로 회전시킨다. 회전 기구(3)는, 예를 들면 전동 모터이다. 기판 유지부(2) 및 회전 기구(3)는, 기판(9)을 유지하고 회전시키는 스핀 척을 구성한다.
기판 유지부(2)는, 베이스부(21)와, 유지축부(22)와, 복수의 척 핀(23)을 구비한다. 베이스부(21)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판 형상의 부위이다. 유지축부(22)는, 베이스부(21)의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 대략 원통 형상의 부위이다. 유지축부(22)는, 베이스부(21)의 하방에 설치된 대략 덮개가 있는 원통 형상의 커버부(24)의 내부에 수용되어 있다. 커버부(24)의 내부에는, 유지축부(22)를 회전시키는 회전 기구(3)도 수용되어 있다. 커버부(24)의 직경은, 예를 들면, 베이스부(21)의 직경과 대략 동일하다.
복수의 척 핀(23)은, 베이스부(21)의 상면으로부터 상방으로 돌출한다. 복수의 척 핀(23)은, 중심축(J1)을 중심으로 하는 둘레 방향(이하, 간단히 「둘레 방향」이라고도 부른다.)에 있어서, 대략 등각도 간격으로 배치된다. 복수의 척 핀(23)의 수는, 예를 들면 3 또는 4이다. 기판(9)은, 복수의 척 핀(23)에 의해 주연부가 지지됨으로써, 베이스부(21)의 상방에 있어서 베이스부(21)의 상면으로부터 이격된 위치에 배치된다.
컵부(4)는, 컵(41)과, 컵 이동 기구(42)를 구비한다. 컵(41)은, 기판(9) 및 기판 유지부(2)의 주위에 간극을 두고 배치된다. 컵(41)은, 회전 중인 기판(9)으로부터 비산하는 약액, 린스액 및 처리액 등의 액체를 받는다. 컵(41)은, 컵 측벽부(43)와, 컵 천개(天蓋)부(44)를 구비한다. 컵 측벽부(43)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원통 형상의 부위이다. 컵 천개부(44)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원환 형상의 부위이다. 컵 천개부(44)는, 컵 측벽부(43)의 상단부로부터 경방향 내방으로 연장된다. 도 1에 나타내는 예에서는, 컵 천개부(44)의 내측면은, 경방향 내방을 향함에 따라 점차 상방으로 향하는 경사면이다. 회전 중인 기판(9)의 주연부로부터 경방향 외방으로 비산한 액체는, 예를 들면, 컵(41)의 내측면에 충돌한 후에 컵(41)의 바닥부로 낙하하고, 당해 바닥부에 설치된 배출 포트(45)를 통해, 챔버(11)의 외부로 배출된다.
컵 이동 기구(42)는, 컵(41)을 기판 유지부(2)에 대해서 상대적으로 이동시킨다. 도 1에 나타내는 예에서는, 컵 이동 기구(42)는, 컵(41)을 상하 방향으로 이동시키는 승강 기구이다. 컵 이동 기구(42)는, 예를 들면, 상하 방향을 향하는 에어 실린더와, 당해 에어 실린더의 가동부와 컵(41)을 접속하는 접속 부재를 구비한다. 또한, 컵 이동 기구(42)는, 반드시 컵(41)을 이동시키는 기구일 필요는 없고, 기판 유지부(2)를 상하 방향으로 이동시키는 기구여도 된다.
가열부(5)는, 가열 플레이트(51)와, 가열축부(52)와, 플레이트 승강 기구(53)를 구비한다. 가열 플레이트(51)는, 중심축(J1)을 중심으로 하는 대략 원판 형상의 부위이다. 가열 플레이트(51)는, 기판 유지부(2)의 베이스부(21)와 기판(9) 사이에 위치하며, 기판(9)의 하면(92)과 상하 방향으로 대향한다. 가열 플레이트(51)의 상면은, 기판(9)의 하면(92)에 대략 평행이다. 가열 플레이트(51)의 상면의 직경은, 기판(9)의 직경보다 약간 작다. 예를 들면, 기판(9)의 직경이 300mm인 경우, 가열 플레이트(51)의 상면의 직경은 294mm이다. 가열 플레이트(51)의 내부에는, 도시 생략된 히터가 설치된다.
가열축부(52)는, 가열 플레이트(51)의 중앙부에 접속되는 대략 원통 형상의 부위이다. 가열축부(52)는, 가열 플레이트(51)로부터 유지축부(22)의 내부를 통과하여 하방으로 연장된다. 가열축부(52)에는, 플레이트 승강 기구(53)가 접속되어 있다. 플레이트 승강 기구(53)는, 예를 들면, 전동 모터이다. 플레이트 승강 기구(53)에 의해 가열축부(52)가 승강됨으로써, 가열 플레이트(51)가 베이스부(21)와 기판(9) 사이에서 상하 방향으로 이동한다. 구체적으로는, 가열 플레이트(51)는, 도 1에 있어서 실선으로 나타내는 위치(이하, 「대기 위치」라고 부른다.)와, 이점쇄선으로 나타내는 위치(이하, 「가열 위치」라고 부른다.) 사이에서 상하 방향으로 이동한다.
가열 위치에 위치하는 가열 플레이트(51)의 상면은, 기판(9)의 하면(92)에 직접적으로 접촉한다. 혹은, 가열 위치에 위치하는 가열 플레이트(51)의 상면은, 기판(9)의 하면(92)과의 사이에 극히 작은 간극(예를 들면, 높이 약 0.1mm의 간극)을 두고, 기판(9)의 하면(92)으로부터 하방으로 이격한다. 가열 위치에 위치하는 가열 플레이트(51)에 있어서, 내장되어 있는 히터에 전력이 공급됨으로써, 가열 플레이트(51)의 상면이 대략 전면에 걸쳐서 대략 균등하게 가열되고, 기판(9)도 대략 전면에 걸쳐서 대략 균등하게 가열된다. 상술한 대기 위치는, 가열 위치보다 하측의 위치이다. 대기 위치에 위치하는 가열 플레이트(51)는, 기판(9)의 하면(92)으로부터 비교적 크게 하방으로 이격되어 있기 때문에, 기판(9)을 가열하는 일은 없다. 또한, 가열 플레이트(51) 및 가열축부(52)는 회전되지 않는다.
도 2는, 기판 처리 장치(1)의 액 공급부(6) 및 가스 공급부(7)를 나타내는 블록도이다. 도 2에서는, 액 공급부(6) 및 가스 공급부(7) 이외의 구성도 아울러 나타낸다. 액 공급부(6)는, 기판(9)에 복수 종류의 액체를 개별적으로 공급한다. 당해 복수 종류의 액체에는, 예를 들면, 약액, 린스액 및 처리액이 포함된다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 액 공급부(6)는, 제1 노즐(61)과, 제2 노즐(62)과, 제3 노즐(63)을 구비한다. 제1 노즐(61), 제2 노즐(62) 및 제3 노즐(63)은 각각, 기판(9)의 상방으로부터 기판(9)의 상면(91)을 향하여 액체를 공급한다. 가스 공급부(7)는, 기류 형성부(71)를 구비한다. 상술한 제1 노즐(61)은, 가스 공급부(7)에도 포함된다.
도 1에 나타내는 예에서는, 제1 노즐(61)은, 기판(9)의 상방(예를 들면, 기판(9)의 중심의 상방)의 처리 위치와, 기판(9)의 외연보다 경방향 외측의 퇴피 위치 사이에서 이동 가능하다. 제1 노즐(61)의 이동은, 제1 노즐 이동 기구(610)에 의해 행해진다. 제1 노즐 이동 기구(610)는, 예를 들면, 제1 노즐(61)을 지지하는 아암과, 제1 노즐(61)로부터 측방으로 연장되는 당해 아암을 선회 및 승강시키는 전동 모터를 구비한다.
제2 노즐(62)도, 제1 노즐(61)과 동일하게, 기판(9)의 상방(예를 들면, 기판(9)의 중심의 상방)의 처리 위치와, 기판(9)의 외연보다 경방향 외측의 퇴피 위치 사이에서 이동 가능하다. 제2 노즐(62)의 이동은, 제2 노즐 이동 기구(620)에 의해 행해진다. 제2 노즐 이동 기구(620)는, 예를 들면, 제2 노즐(62)을 지지하는 아암과, 제2 노즐(62)로부터 측방으로 연장되는 당해 아암을 선회 및 승강시키는 전동 모터를 구비한다.
제3 노즐(63)은, 액체의 토출구를 기판(9)의 상면(91)의 중심을 향하게 하고, 기판(9)의 상방에서 고정되어 있다. 또한, 제3 노즐(63)은, 제1 노즐(61) 및 제2 노즐(62)과 동일하게, 처리 위치와 퇴피 위치 사이에서 이동 가능해도 된다.
도 3은, 제1 노즐(61)을 확대하여 나타내는 측면도이다. 제1 노즐(61)은, 노즐 본체(611)와, 처리액 유로(612)와, 제1 가스 유로(613)와, 제2 가스 유로(614)를 구비한다. 노즐 본체(611)는, 대략 원기둥 형상의 부재이다. 처리액 유로(612), 제1 가스 유로(613) 및 제2 가스 유로(614)는, 노즐 본체(611)의 내부에 형성된다.
처리액 유로(612)의 토출구(615)는, 노즐 본체(611)의 하단면의 중앙부에 설치된다. 제1 가스 유로(613)의 제1 분출구(616)도, 노즐 본체(611)의 하단면의 중앙부에 설치된다. 제1 노즐(61)이 처리 위치에 위치하는 상태에서는, 처리액 유로(612)의 토출구(615), 및, 제1 가스 유로(613)의 제1 분출구(616)는, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부와 상하 방향으로 대향한다.
제2 가스 유로(614)는, 제1 분출구(616)의 주위에서 주상으로 배치되는 복수의 작은 제2 분출구(617)에 접속된다. 도 1에 나타내는 예에서는, 복수의 제2 분출구(617)는, 제1 노즐(61)의 외측면에 있어서, 상하 방향의 대략 같은 위치에 대략 등각도 간격으로 주상으로 배열된다. 복수의 제2 분출구(617)의 형상 및 크기는 대략 동일하다. 각 제2 분출구(617)의 측면에서 볼 때의 형상은, 예를 들면 대략 원형이다. 각 제2 분출구(617)의 직경은, 예를 들면, 제1 분출구(616)의 직경보다 작고, 약 1mm이다.
제1 노즐(61)의 처리액 유로(612)는, 도 2에 나타내는 배관(641) 및 밸브(642)를 개재하여 처리액 공급원(64)에 접속된다. 제1 노즐(61)이 처리 위치에 위치하는 상태에서, 밸브(642)가 열림으로써, 처리액 공급원(64)으로부터 배관(641)을 개재하여 처리액 유로(612)로 처리액이 공급되고, 토출구(615)로부터 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향하여 토출된다. 밸브(642)가 닫힘으로써, 제1 노즐(61)로부터의 처리액의 토출은 정지된다. 제1 노즐(61)은, 기판(9)의 상면(91)에 처리액을 공급하는 처리액 공급부이다. 당해 처리액 공급부에는, 배관(641) 및 밸브(642)도 포함되어도 된다.
제1 노즐(61)로부터 기판(9)에 공급되는 당해 처리액의 표면장력은, 동일한 온도의 이소프로필알코올(분자식:C3H8O)(이하, 「IPA」라고 부른다.)의 표면장력보다 높다. 또, 당해 처리액의 증기압은, 동일한 온도의 IPA의 증기압보다 높은 것이 바람직하다. 환언하면, 당해 처리액의 비점은, 동일한 압력 하에 있어서의 IPA의 비점보다 낮다. 이하에 있어서, 복수의 액체의 표면장력, 증기압 및 비점의 대소 관계를 설명할 때에는, 당해 복수의 액체의 표면장력, 증기압 및 비점은, 동일한 온도 또한 동일한 압력 하의 것으로 한다. 또한, IPA의 상온(25℃), 상압(100kPa)에 있어서의 표면장력, 증기압 및 비점은, 20.8mN/m, 5.87kPa 및 82.4℃이다. 처리액의 표면장력은, 예를 들면 순수보다 낮다. 또, 처리액의 증기압은, 예를 들면 순수보다 높다.
당해 처리액은, 바람직하게는, cis-1,2-디클로로에틸렌(분자식:C2H2Cl2), 트리클로로메탄(CHCl3), 아세트산메틸(C3H6O2), 1,3-디옥솔란(C3H6O2), 테트라히드로푸란(C4H8O), 1,1,1-트리클로로에탄(C2H3Cl3), 테트라클로로메탄(CCl4), 벤젠(C6H6), 시클로헥산(C6H12), 아세토니트릴(C2H3N), 트리클로로에틸렌(C2HCl3), 테트라히드로피란(C5H10O), 질산(HNO3), 1,2-디클로로에탄(C2H4Cl2), 1,2-디클로로프로판(C3H6Cl2), 플루오로트리니트로메탄(CFN3O6), 피롤리딘(C4H9N), 아크릴로니트릴(C3H3N), 및, 시클로 헥센(C6H1O) 중, 적어도 하나의 액체를 포함한다.
상술한 액체군에 포함되는 각 액체의 표면장력 및 증기압은, IPA의 표면장력 및 증기압보다 높다. 또한, 당해 처리액은, 상술한 액체군 중 둘 이상의 액체의 혼합물이어도 된다. 또, 당해 처리액은, 상술한 액체군 중, 하나 또는 둘 이상의 액체가, 용매에 의해 희석된 것이어도 된다.
제1 가스 유로(613)(도 3 참조)는, 배관(741) 및 밸브(742)를 개재하여 가스 공급원(74)에 접속된다. 제2 가스 유로(614)(도 3 참조)는, 배관(743) 및 밸브(744)를 개재하여 가스 공급원(74)에 접속된다. 제1 노즐(61)이 처리 위치에 위치하는 상태에서, 밸브(742)가 열림으로써, 가스 공급원(74)으로부터 배관(741)을 개재하여 제1 가스 유로(613)로 가스가 공급되고, 제1 분출구(616)(도 3 참조)로부터 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향하여 분출된다. 밸브(742)가 닫힘으로써, 제1 분출구(616)로부터의 가스의 분출은 정지된다. 또, 밸브(744)가 열림으로써, 가스 공급원(74)으로부터 배관(743)을 개재하여 제2 가스 유로(614)로 가스가 공급되고, 복수의 제2 분출구(617)(도 3 참조)로부터, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부로부터 주위를 향하는 비스듬한 방향(즉, 경방향 외방을 향하는 비스듬한 아래)으로 방사상으로 분출된다. 밸브(744)가 닫힘으로써, 제2 분출구(617)로부터의 가스의 분출은 정지된다.
상술한 바와 같이, 제1 노즐(61)은, 제1 분출구(616) 및 복수의 제2 분출구(617)를 구비하는 가스 분출부이다. 당해 가스 분출부에는, 배관(741, 743) 및 밸브(742, 744)도 포함되어도 된다. 제1 노즐(61)에서는, 제1 분출구(616)로부터의 가스의 분출 및 정지와, 제2 분출구(617)로부터의 가스의 분출 및 정지는, 개별적으로 제어 가능하다. 또, 제1 분출구(616)로부터 분출되는 가스의 유량과, 제2 분출구(617)로부터 분출되는 가스의 유량은, 개별적으로 제어 가능하다. 가스 공급원(74)으로부터 제1 노즐(61)로 송출되는 가스는, 바람직하게는 불활성 가스(예를 들면, 질소(N2), 아르곤(Ar) 또는 청정한 드라이 에어 등)이다. 도 1에 나타내는 예에서는, 제1 노즐(61)의 제1 분출구(616) 및 제2 분출구(617)로부터 질소가 분출된다. 제1 노즐(61)로부터 분출되는 가스는, 불활성 가스 이외의 가스여도 된다.
제2 노즐(62)은, 배관(651) 및 밸브(652)를 개재하여 약액 공급원(65)에 접속된다. 제2 노즐(62)이 처리 위치에 위치하는 상태에서, 밸브(652)가 열림으로써, 약액 공급원(65)으로부터 배관(651)을 개재하여 제2 노즐(62)로 처리액이 공급되고, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향하여 토출된다. 밸브(652)가 닫힘으로써, 제2 노즐(62)로부터의 약액의 토출은 정지된다. 약액은, 산, 알칼리 등의 액체이다. 당해 약액은, 예를 들면, 에칭액 또는 세정액이다. 구체적으로는, 당해 약액으로서, 불산, SC1(암모니아와 과산화 수소수의 혼합액), SC2(염산과 과산화수소수의 혼합액), 또는, 완충 불산(불산과 불화암모늄의 혼합액) 등이 사용된다.
제3 노즐(63)은, 배관(661) 및 밸브(662)를 개재하여 린스액 공급원(66)에 접속된다. 밸브(662)가 열림으로써, 린스액 공급원(66)으로부터 배관(661)을 개재하여 제3 노즐(63)로 린스액이 공급되고, 기판(9)의 상면(91)의 중앙부를 향하여 토출된다. 밸브(662)가 닫힘으로써, 제3 노즐(63)로부터의 린스액의 토출은 정지된다. 린스액으로서는, 예를 들면, DIW(De-ionized Water), 탄산수, 오존수 또는 수소수 등이 이용된다. 도 1에 나타내는 예에서는, DIW가 린스액으로서 이용된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기류 형성부(71)는, 챔버(11)의 상부(즉, 기판 유지부(2) 및 컵부(4)보다 상측의 위치)에 설치되는 팬 유닛(72)을 구비한다. 도 1에 나타내는 예에서는, 팬 유닛(72)은, 챔버(11)의 천개부에 설치된다. 팬 유닛(72)은, 도 2에 나타내는 배관(751) 및 밸브(752)를 개재하여, 가스 공급원(74)과는 상이한 다른 가스 공급원(75)에 접속된다. 밸브(752)가 열림으로써, 가스 공급원(75)으로부터 배관(751)을 개재하여 팬 유닛(72)으로 가스가 공급되고, 챔버(11)의 내부 공간에 있어서 하방으로 송출된다. 밸브(752)가 닫힘으로써, 팬 유닛(72)으로부터의 가스의 송출은 정지된다. 가스 공급원(75)으로부터 팬 유닛(72)으로 송출되는 가스는, 예를 들면, 클린 에어(즉, 필터에 의해서 여과된 공기)이다. 당해 가스는, 예를 들면, 질소 또는 아르곤 등의 불활성 가스여도 된다. 도 1에 나타내는 예에서는, 팬 유닛(72)으로부터 클린 에어가 송출된다.
팬 유닛(72)으로부터 송출된 가스는, 컵(41)의 상부 개구를 통과하여 컵(41) 내를 하방으로 향하고, 기판(9)의 주위에서 기판(9)의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류(이른바, 다운 플로우)를 형성한다. 컵(41)의 바닥부에 도달한 가스는, 배출 포트(45)를 통해, 챔버(11)의 외부로 배출된다. 배출 포트(45)는, 예를 들면, 챔버(11)의 외부에 배치되는 흡인 기구(도시 생략)에 접속되어 있다. 기판 처리 장치(1)에서는, 당해 흡인 기구 및 배출 포트(45)도, 하강 기류를 형성하는 기류 형성부(71)에 포함되어도 된다.
다음에, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판(9)의 처리의 흐름의 일례에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다. 기판 처리 장치(1)에 있어서 기판(9)이 처리될 때에는, 먼저, 챔버(11) 내에 반입된 기판(9)이, 기판 유지부(2)에 의해 수평 상태에서 유지된다(단계 S11). 챔버(11) 내에는, 팬 유닛(72)으로부터 클린 에어가 송출되고 있고, 이에 의해, 기판(9)의 주위에 상술한 하강 기류가 형성된다. 팬 유닛(72)으로부터의 클린 에어의 공급은, 후술하는 단계 S15에 있어서의 처리액의 공급 정지까지 계속되어, 당해 하강 기류가 유지된다.
계속해서, 회전 기구(3)에 의한 기판(9)의 회전이 개시되어, 소정의 회전 속도로 기판(9)이 회전된다. 또, 제2 노즐 이동 기구(620)에 의해, 제2 노즐(62)이 처리 위치로 이동된다. 또한, 제1 노즐(61)은 퇴피 위치에 위치해 있다. 그리고, 회전 중인 기판(9)에 대해서, 제2 노즐(62)로부터 약액의 공급이 개시된다. 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 공급된 약액은, 원심력에 의해 경방향 외방으로 이동하고, 기판(9)의 상면(91) 전체에 퍼진다. 기판(9)의 주연부에 도달한 약액은, 당해 주연부로부터 경방향 외방으로 비산하여, 도 1에 나타내는 바와 같이 기판(9)의 주위를 둘러싸는 컵(41)에 의해 받아지고, 배출 포트(45)를 통해 챔버(11) 외로 배출된다. 기판(9)에 대한 약액의 공급이 소정 시간 계속됨으로써, 기판(9)에 대한 약액 처리가 종료된다(단계 S12).
약액 처리가 종료되면, 기판(9)에 대한 약액의 공급이 정지되고, 제2 노즐(62)이 처리 위치로부터 퇴피 위치로 이동한다. 또, 회전 중인 기판(9)에 대해서, 제3 노즐(63)로부터 린스액의 공급이 개시된다. 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 공급된 린스액은, 원심력에 의해 경방향 외방으로 이동하고, 기판(9)의 상면(91) 전체에 퍼진다. 이에 의해, 기판(9)의 상면(91) 상의 약액이 씻겨 나가 기판(9) 상으로부터 제거된다. 기판(9)의 주연부에 도달한 린스액은, 당해 주연부로부터 경방향 외방으로 비산하고, 기판(9)의 주위를 둘러싸는 컵(41)에 의해 받아져, 배출 포트(45)를 통해 챔버(11) 외로 배출된다. 기판(9)에 대한 린스액의 공급이 소정 시간 계속됨으로써, 기판(9)에 대한 린스 처리가 종료된다(단계 S13).
린스 처리가 종료되면, 기판(9)에 대한 린스액의 공급이 정지된다. 또, 제1 노즐(61)이 퇴피 위치로부터 처리 위치로 이동되고, 회전 중인 기판(9)에 대해서, 제1 노즐(61)로부터 처리액의 공급이 개시된다. 기판(9)의 상면(91)의 중앙부에 공급된 처리액은, 원심력에 의해 경방향 외방으로 이동하고, 기판(9)의 상면(91) 전체에 퍼진다. 이에 의해, 기판(9)의 상면(91) 상의 린스액이 씻겨 나가, 처리액에 의해 치환된다. 즉, 당해 처리액은, 기판(9) 상에서 린스액과 치환되는 치환액이다. 기판(9)의 주연부에 도달한 처리액은, 당해 주연부로부터 경방향 외방으로 비산하고, 기판(9)의 주위를 둘러싸는 컵(41)에 의해 받아져, 배출 포트(45)를 통해 챔버(11) 외부로 배출된다. 기판(9)에 대한 처리액의 공급이 소정 시간 계속됨으로써, 린스액으로부터 처리액으로의 치환 처리가 종료된다.
치환 처리가 종료되면, 제1 노즐(61)로부터의 처리액의 공급이 계속된 상태에서, 회전 기구(3)에 의한 기판(9)의 회전 속도가 저감되어, 기판(9)의 회전이 정지된다. 이에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같이, 정지 상태의 기판(9)의 상면(91)을 전면에 걸쳐 덮는 비교적 두꺼운 처리액의 액막(93)이 형성된다(단계 S14). 환언하면, 기판(9)의 상면(91)이 처리액에 의해 퍼들된 상태가 된다. 또한, 기판(9)의 회전은 반드시 정지될 필요는 없고, 기판(9) 상에서 처리액의 액막(93)이 적절하게 유지되는 비교적 낮은 회전 속도로 회전하고 있어도 된다.
계속해서, 제1 노즐(61)로부터 기판(9)으로의 처리액의 공급이 정지된다(단계 S15). 또, 처리액의 공급 정지와 동시에, 팬 유닛(72)에 의한 클린 에어의 하강 기류의 형성이 정지된다(단계 S16). 이에 의해, 기판(9) 상의 처리액의 액막(93)이, 하강 기류에 의해 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 처리액의 공급 정지는, 다음에 설명하는 가열 플레이트(51)에 의한 기판(9)의 가열 개시 직전까지 행해져도 된다. 이에 의해, 기판(9) 상에 있어서 처리액의 액막(93)이 적절하게 유지된다.
다음에, 가열부(5)의 플레이트 승강 기구(53)에 의해, 미리 승온되어 있는 가열 플레이트(51)가 대기 위치로부터 가열 위치로 상승하여, 가열 플레이트(51)에 의한 기판(9)의 가열이 개시된다(단계 S17). 가열 플레이트(51)에 의한 가열은, 정지 상태의 기판(9)에 대해서 행해진다. 또한, 가열 플레이트(51)에 의한 가열은, 저회전수로 회전 중인 기판(9)에 대해서 행해져도 된다. 이 경우, 가열 플레이트(51)는, 기판(9)으로부터 약간의 거리만큼만 하방으로 이격해 있다. 상술한 바와 같이, 기판(9)의 가열 개시 시에는, 팬 유닛(72)에 의한 하강 기류의 형성은 정지되어 있다. 또, 후술하는 바와 같이, 하강 기류의 형성은, 기판(9)이 소정 조건까지 가열될 때까지, 정지된 채이다.
그리고, 가열 플레이트(51)에 의해 기판(9)이 하면(92) 측으로부터 가열되고, 기판(9)의 상면(91)이 처리액의 비점보다 고온이 됨으로써, 처리액의 액막(93) 중 기판(9)의 상면(91)에 접촉하고 있는 부분에 있어서 처리액이 기화한다. 환언하면, 처리액의 액막(93)의 일부가, 기판(9)의 상면(91) 상에 있어서 기화한다. 이에 의해, 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판(9)의 상면(91)과 처리액의 액막(93) 사이에, 처리액의 기상층(94)이 형성된다(단계 S18). 도 6에서는, 기상층(94)의 두께를 실제보다 두껍게 그리고 있다. 기상층(94)은, 기판(9)의 상면(91) 전체에 걸쳐 형성된다. 이에 의해, 처리액의 액막(93)은, 기판(9)의 상면(91)으로부터 상방으로 이격하고, 기상층(94)에 의해 하방으로부터 지지된다. 환언하면, 처리액의 액막(93)은, 기상층(94)을 개재하여 기판(9)의 상면(91) 상에 부유한 상태에서 유지된다. 또한, 처리액의 기상층(94)은, 처리액의 기상막, 증기막 또는 증기층이라고도 불린다.
도 7은, 단계 S14에 있어서 액막(93)이 형성된 상태의 기판(9)의 상면(91) 근방을 확대하여 나타내는 종단면도이다. 도 8은, 단계 S18에 있어서 기상층(94)이 형성된 상태의 기판(9)의 상면(91) 근방을 확대하여 나타내는 종단면도이다. 도 7에 나타내는 상태에서는, 기판(9) 상에 설치된 미세한 패턴을 구성하는 볼록한 형상의 구조체(911) 사이의 공간이, 처리액의 액막(93)에 의해 채워져 있다. 또, 처리액의 액막(93)은, 구조체(911)의 상단(즉, 기판(9)의 상면(91))보다 상측까지 존재하고 있다. 환언하면, 처리액의 액막(93)의 상면은, 구조체(911)의 상단보다 상측에 위치한다.
상술한 바와 같이, 가열 플레이트(51)에 의해 기판(9)이 가열되어, 처리액의 비점보다 고온(예를 들면, 당해 비점보다 10℃~50℃ 높은 온도)이 되면, 기판(9)에 접해 있는 처리액이 기화(즉, 증발)하여 처리액의 기체가 발생하여, 도 8에 나타내는 바와 같이, 기상층(94)이 형성된다. 기상층(94)은, 구조체(911) 사이의 공간을 채우고, 또한, 구조체(911)의 상단보다 상측까지 확산된다. 도 8에 나타내는 상태에서는, 처리액의 기상층(94)과 액막(93)의 계면(95)(즉, 기상층(94)의 상면)이, 구조체(911)의 상단보다 상측에 위치한다. 따라서, 처리액의 액막(93)(즉, 액상의 처리액)은, 구조체(911)로부터 상방에 이격해 있고, 구조체(911)와는 비접촉이다.
기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9)의 주연부의 온도가 소정 온도(예를 들면, 처리액의 비점보다 10℃~50℃ 높은 온도) 이상이 될 때까지, 팬 유닛(72)에 의한 하강 기류의 형성이 정지되어 있다. 그리고, 기판(9)의 가열 개시로부터 소정 시간이 경과함으로써, 기판(9)의 주연부의 온도가 당해 소정 온도 이상이 된 후에, 팬 유닛(72)에 의한 하강 기류의 형성이 재개된다(단계 S19). 환언하면, 기판(9)의 주연부에 있어서도, 처리액의 기상층(94)이 형성되어 액막(93)이 구조체(911)로부터 상방으로 이격한 후에, 기판(9)의 주위에 있어서의 하강 기류의 형성이 재개된다. 이에 의해, 기판(9)의 주연부에 있어서의 기상층(94)의 형성 도중에, 하강 기류에 의해 처리액의 온도가 저하하여 기상층(94)의 형성이 저해되는 것이 방지 또는 억제된다. 단계 S19에서는, 기판(9)의 주연부의 온도가 온도 센서에 의해 측정되도 되고, 기판(9)의 온도가 상기 소정 온도 이상이 될 때까지의 가열 시간이 미리 측정되어 있어, 당해 가열 시간의 경과에 의해, 기판(9)의 주연부의 온도가 상기 소정 온도 이상이 되었다고 판단되어도 된다.
기판(9)의 상면(91) 상에 전면에 걸쳐서 처리액의 기상층(94)이 형성되면, 기상층(94) 상의 액막(93)이 기판(9) 상으로부터 제거된다(단계 S20). 단계 S20에서는, 처리액의 액막(93)은, 기판(9) 상의 구조체(911)와 비접촉 상태를 유지한 채로 기판(9) 상으로부터 제거된다. 이 때문에, 처리액의 표면장력에 의한 구조체(911)의 도괴를 방지하면서, 기판(9) 상으로부터 처리액을 제거할 수 있다.
단계 S20에 있어서의 처리액의 액막(93)의 제거는, 여러가지 방법에 의해 행해져도 된다. 도 9는, 액막(93)의 제거 처리의 흐름의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에 나타내는 단계 S31~S33에서는, 기판(9)은 회전되지 않고 정지 상태이다. 액막(93)이 제거될 때, 먼저, 상술한 단계 S19 후, 제1 노즐(61)의 제1 분출구(616)로부터, 기판(9)의 중앙부 상에 위치하는 액막(93)의 중앙부를 향하여 불활성 가스(예를 들면, 질소)가 분출된다. 이에 의해, 도 10에 나타내는 바와 같이, 액막(93)의 중앙부에 비교적 작은 구멍(96)이 형성되고, 당해 구멍(96)으로부터 기판(9)의 상면(91)의 일부가 노출된다(단계 S31). 단계 S31에 있어서, 제1 분출구(616)로부터 분출되는 불활성 가스의 유량은, 비교적 작은 제1 유량(예를 들면, 3리터/분)이다.
기판 처리 장치(1)에서는, 제1 분출구(616)로부터 분출되는 불활성 가스에 의해, 처리액의 액막(93)의 중앙부로부터 주위를 향하는(즉, 경방향 외방을 향하는) 방사상의 기류가 형성된다. 그리고, 당해 기류에 의해, 처리액의 액막(93)의 구멍(96)이 확대된다. 구멍(96)의 확대에 따라, 액막(93)을 구성하는 처리액은 경방향 외방으로 이동하고, 기판(9)의 주연부 상의 처리액이, 기판(9)의 외연으로부터 흘러 떨어져 기판(9) 상으로부터 제거된다. 따라서, 제1 노즐(61)은, 액막(93)을 기판(9) 상으로부터 제거하는 액 제거부이다.
기판 처리 장치(1)에서는, 제1 분출구(616)로부터의 불활성 가스의 분출과 병행하여, 가열부(5)의 가열 플레이트(51)에 의한 기판(9)의 가열도 계속되고 있다. 이에 의해, 액막(93)의 구멍(96)과 겹치는 영역에 있어서 기판(9)의 온도가 신속하게 상승하여, 기판(9)에 온도 구배가 발생한다. 기상층(94) 상의 액막(93)은, 고온 측에서 저온 측으로(즉, 경방향 외방으로) 이동하기 때문에, 당해 온도 구배에 의해서도 액막(93)의 구멍(96)이 확대된다. 상술한 바와 같이, 구멍(96)의 확대에 따라, 기판(9)의 주연부 상의 처리액이 기판(9) 상으로부터 제거되기 때문에, 가열부(5)도, 상술한 액 제거부에 포함되어도 된다.
상술한 바와 같이, 기판(9)의 주위에서는, 클린 에어의 하강 기류의 형성이 재개되어 있기 때문에, 기판(9)의 주연부에 있어서 기상층(94) 상에 지지되어 있는 액막(93)은, 하강 기류에 의해서도 경방향 외방으로 이동된다. 환언하면, 당해 하강 기류에 의해, 기판(9)의 상면(91)의 주연부에 있어서의 처리액의 경방향 외방으로의 이동(즉, 기판(9)의 외연으로의 이동)이 촉진된다. 이에 의해, 기판(9)의 주연부 상의 처리액의 제거가 촉진된다.
또, 기판 처리 장치(1)에서는, 단계 S31과 병행하여, 혹은, 단계 S31의 직후에, 컵 이동 기구(42)에 의해 컵(41)이 하방으로 이동되고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 컵(41)의 컵 천개부(44)의 내주연이, 기판 유지부(2)의 베이스부(21)와 상하 방향이 같은 위치에 배치된다. 환언하면, 컵 천개부(44)의 내주연은, 상하 방향에 있어서, 베이스부(21)의 상면과 하면 사이에 위치한다. 이에 의해, 베이스부(21)와 컵(41) 사이의 간극이 축소되어, 베이스부(21)의 주위에 있어서, 컵(41)의 상방으로부터 컵(41)의 내부로 유입되는 하강 기류의 유로 면적이 작아진다(단계 S32). 그 결과, 기판(9)의 주위에 있어서의 하강 기류의 유속이 증대하여, 기판(9)의 주연부 상의 처리액의 제거가 더 촉진된다. 또한, 단계 S32는, 단계 S14에 있어서 기판(9)의 회전이 정지된 후이면, 단계 S31보다 전에 행해져도 된다.
도 10에 나타내는 제1 노즐(61)의 제1 분출구(616)로부터의 불활성 가스의 분출 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 제1 분출구(616)로부터 분출되는 불활성 가스의 유량이, 제1 유량보다 큰 제2 유량(예를 들면, 30리터/분)으로 증대된다. 이에 의해, 액막(93)의 구멍(96)의 확대가 촉진된다. 또, 플레이트 승강 기구(53)에 의해 가열 플레이트(51)가 대기 위치로 하강되어, 가열 플레이트(51)에 의한 기판(9)의 가열이 정지된다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 처리액의 액막(93)의 구멍(96)이 어느 정도까지 커지면, 제1 노즐(61)의 제1 분출구(616)로부터의 불활성 가스의 분출에 더하여, 복수의 제2 분출구(617)로부터도 불활성 가스가 분출된다(단계 S33). 복수의 제2 분출구(617)로부터의 불활성 가스는, 액막(93)의 중앙부(즉, 기판(9)의 중앙부)로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 분출된다. 이에 의해, 처리액의 액막(93)의 구멍(96)이 더 확대되고, 기판(9)의 상면(91) 상의 처리액이, 기판(9)의 외연으로부터 흘러 떨어져 기판(9) 상으로부터 제거된다. 또, 복수의 제2 분출구(617)로부터의 방사상의 기류에 의해, 기판(9)의 주연부 상의 처리액을 효율적으로 경방향 외방으로 이동시킬 수 있기 때문에, 기판(9)의 주연부에 처리액이 잔존하는 것이 적절하게 방지 또는 억제된다.
또한, 처리액의 액막(93)의 제거에 있어서, 단계 S33(즉, 복수의 제2 분출구(617)로부터의 불활성 가스의 분출)은 생략되어도 된다. 이 경우여도, 단계 S31~S32에 의해, 기판(9)의 상면(91) 상의 처리액의 액막(93)이, 기판(9)의 중앙부로부터 외연으로 이동되고, 기판(9) 상으로부터 제거된다.
처리액의 액막(93)의 제거(단계 S20)가 종료되면, 기판(9)의 건조 처리가 행해진다(단계 S21). 단계 S21에서는, 컵(41)이 상승하여 기판(9)의 주위에 위치하는 상태에서, 비교적 높은 회전 속도로 기판 유지부(31)를 회전시킨다. 이에 의해, 기판(9) 상에 잔존하고 있을 가능성이 있는 액 성분이 떨쳐내어져 제거되어, 기판(9)이 건조된다. 단계 S21에서는, 제1 노즐(61)로부터의 불활성 가스의 분출이 계속되고 있다. 이 때문에, 컵(41)으로부터 튀어오른 액적이나 미스트가 기판(9)의 상면(91) 등에 재부착되는 것이 방지 또는 억제된다.
건조 처리가 종료된 기판(9)은, 기판 처리 장치(1)로부터 반출된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 상술한 단계 S11~S21의 처리가, 복수의 기판(9)에 대해서 순차적으로 행해진다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 기판 유지부(2)와, 처리액 공급부와, 가열부(5)와, 액 제거부를 구비한다. 기판 유지부(2)는, 기판(9)을 수평 상태에서 유지한다. 처리액 공급부(상술한 예에서는, 제1 노즐(61))는, IPA보다 표면장력이 높은 처리액을 기판(9)의 상면(91)에 공급함으로써, 기판(9)의 상면(91)을 전면에 걸쳐서 덮는 처리액의 액막(93)을 형성한다. 가열부(5)는, 기판(9)을 하면(92) 측으로부터 가열하여 액막(93)의 일부를 기화시킴으로써, 기판(9)의 상면(91)과 액막(93) 사이에 기상층(94)을 형성한다. 액 제거부(상술한 예에서는, 제1 노즐(61))는, 기상층(94) 상의 액막(93)을 제거한다.
이와 같이, IPA보다 표면장력이 높은 처리액으로 액막(93)을 형성함으로써, IPA로 액막을 형성하는 경우에 비해, 액막(93)의 제거 전에 있어서의 의도하지 않은 액막(93)의 파손(예를 들면, 기판(9)의 주연 및 척 핀(23)으로부터의 처리액의 흘러내림, 혹은, 액막(93)과 기판(9) 사이에 생성된 처리액의 증기에 의한 액막(93)의 균열 등)을 억제할 수 있다. 그 결과, 처리액의 기상층(94)의 형성에 필요한 가열 시간을 확보할 수 있어, 액막(93)을 기판(9)의 상방으로 적절하게 부상시킬 수 있다. 따라서, 기판(9) 상의 패턴의 도괴(즉, 상술한 구조체(911)의 도괴)를 방지 또는 억제하면서 기판(9) 상으로부터 안정적으로 액막(93)을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이, 당해 처리액의 증기압은, 바람직하게는 IPA의 증기압보다 높다. 이에 의해, IPA의 액막으로부터 기상층을 형성하는 경우에 비해, 낮은 온도에서 처리액의 기상층(94)을 형성할 수 있다. 또, 가열 온도가 동일하면, IPA의 액막으로부터 기상층을 형성하는 경우에 비해, 처리액의 기상층(94)의 형성에 요하는 시간을 짧게 할 수 있다. 그 결과, 비교적 단시간에 액막(93)을 기판(9)의 상방으로 부상시킬 수 있다. 또, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판(9)의 처리에 요하는 시간을 단축할 수도 있다.
당해 처리액은, 바람직하게는, cis-1,2-디클로로에틸렌(분자식:C2H2Cl2), 트리클로로메탄(CHCl3), 아세트산메틸(C3H6O2), 1,3-디옥솔란(C3H6O2), 테트라히드로푸란(C4H8O), 1,1,1-트리클로로에탄(C2H3Cl3), 테트라클로로메탄(CCl4), 벤젠(C6H6), 시클로헥산(C6H12), 아세토니트릴(C2H3N), 트리클로로에틸렌(C2HCl3), 테트라히드로피란(C5H10O), 질산(HNO3), 1,2-디클로로에탄(C2H4Cl2), 1,2-디클로로프로판(C3H6Cl2), 플루오로트리니트로메탄(CFN3O6), 피롤리딘(C4H9N), 아크릴로니트릴(C3H3N), 및, 시클로헥센(C6H1O) 중, 적어도 하나를 포함한다. 이에 의해, 처리액의 표면장력 및 증기압을, IPA의 표면장력 및 증기압보다 높게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 가열부(5)에 의한 기판(9)의 가열(단계 S17)은, 처리액 공급부로부터 공급된 처리액에 의해 기판(9)의 상면(91)이 전면에 걸쳐서 덮인(단계 S14) 후에 개시되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 처리액의 공급 전에 기판이 가열되는 경우나, 처리액에 의해 기판의 상면 전체가 덮이기 전에 기판이 가열되는 경우에 비해, 기판(9) 상에 공급되는 처리액의 급격한 온도 상승이나 급속한 기화를 억제할 수 있다. 그 결과, 기판(9) 상에 있어서 처리액의 액막(93)을 안정적으로 적절하게 형성할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 액 제거부는, 액막(93)의 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부(상술한 예에서는, 제1 노즐(61))를 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 당해 가스 분출부로부터의 가스에 의해, 액막(93)의 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 액막(93)의 중앙부로부터 기판(9)의 외연으로 처리액을 이동시켜 기판(9) 상으로부터 제거한다. 이에 의해, 기판(9) 상으로부터의 액막(93)의 제거를 간소한 구조로 실현할 수 있다.
당해 가스 분출부는, 제1 분출구(616)와, 복수의 제2 분출구(617)를 구비하는 것이 더 바람직하다. 제1 분출구(616)는, 액막(93)의 중앙부를 향하여 가스를 분출한다. 복수의 제2 분출구(617)는, 제1 분출구(616)의 주위에서 주상으로 배치된다. 복수의 제2 분출구(617)는, 액막(93)의 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출한다. 이에 의해, 액막(93)의 중앙부에 형성된 구멍(96)을 신속하게 확대할 수 있다. 그 결과, 기판(9) 상으로부터의 액막(93)의 제거를 용이하고 신속하게 행할 수 있다. 또, 비교적 작은 복수의 제2 분출구(617)가 주상으로 설치됨으로써, 원 둘레 형상의 슬릿형 분출구가 설치되는 경우에 비해, 제2 분출구(617)로부터 분출되는 가스의 유속을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9)의 주연부에 처리액이 잔존하는 것을 적절하게 방지 또는 억제할 수 있다.
바람직하게는, 기판 처리 장치(1)는, 챔버(11)와, 기류 형성부(71)를 더 구비한다. 챔버(11)는, 기판 유지부(2)를 내부 공간에 수용한다. 기류 형성부(71)는, 챔버(11)의 상부로부터 당해 내부 공간에 가스를 송출하고, 기판(9)의 주위에서 기판(9)의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성한다. 당해 하강 기류는, 기판(9) 상으로부터 처리액을 제거할 때에는, 기판(9)의 상면(91)의 주연부에 있어서의 처리액의 외연으로의 이동을 촉진한다. 이에 의해, 기판(9) 상으로부터의 액막(93)의 제거를 신속하게 행할 수 있다.
더 바람직하게는, 기판 처리 장치(1)는, 회전 기구(3)와, 컵(41)과, 컵 이동 기구(42)를 더 구비한다. 회전 기구(3)는, 기판 유지부(2)를 회전시킨다. 컵(41)은, 기판 유지부(2)의 주위에 간극을 두고 배치된다. 컵(41)은, 회전 중인 기판(9)으로부터 비산하는 액체를 받는다. 컵 이동 기구(42)는, 컵(41)을 기판 유지부(2)에 대해서 상대적으로 이동시킨다. 기판(9) 상으로부터 처리액을 제거할 때에는, 컵 이동 기구(42)에 의해 컵(41)이 상대적으로 이동되어, 기판 유지부(2)와 컵(41) 사이의 간극이 축소된다. 이에 의해, 기판(9)의 주위에 있어서의 상술한 하강 기류의 유속을 증대시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9) 상으로부터의 액막(93)의 제거를 더 신속하게 행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 가열부(5)에 의한 기판(9)의 가열 개시 시(단계 S17)에, 기류 형성부(71)에 의한 하강 기류의 형성은 정지되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 액막(93)의 주연부가 하강 기류에 의해 냉각되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 하강 기류의 형성을 정지하고 소정 시간 가열한 기판(9)의 주연부의 온도는, 하강 기류의 형성이 정지되지 않은 경우에 비해, 약 10℃~20℃ 높아졌다. 그 결과, 액막(93) 전체를 대략 균등하게 가열하여 기상층(94)을 적절하게 형성할 수 있다. 또, 기판(9)을 원하는 온도까지 가열하기 위해서 요하는 시간을 짧게 할 수 있다.
더 바람직하게는, 기류 형성부(71)에 의한 하강 기류의 형성은, 가열부(5)에 의한 기판(9)의 가열 개시(단계 S17)보다 전의 처리액 공급부에 의한 처리액의 공급 정지(단계 S15)와 동시에 정지된다(단계 S16). 이에 의해, 기판(9) 상에 형성된 처리액의 액막(93)의 주연부가, 하강 기류에 의해 흐트러지는 것을 억제할 수 있어, 액막(93)을 안정적으로 유지할 수 있다.
또, 기류 형성부(71)에 의한 하강 기류의 형성은, 기판(9)의 주연부의 온도가 소정 온도 이상이 된 후에 재개되는(단계 S19) 것이 더 바람직하다. 이에 의해, 기판(9)의 주연부에 있어서의 기상층(94)의 형성 도중에, 하강 기류에 의해 처리액의 온도가 저하하여 기상층(94)의 형성이 저해되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다.
상술한 기판 처리 방법은, 기판(9)을 수평 상태에서 유지하는 공정(단계 S11)과, IPA보다 표면장력이 높은 처리액을 기판(9)의 상면(91)에 공급함으로써, 기판(9)의 상면(91)을 전면에 걸쳐서 덮는 처리액의 액막(93)을 형성하는 공정(단계 S14)과, 기판(9)을 하면(92) 측으로부터 가열하여 액막(93)의 일부를 기화시킴으로써, 기판(9)의 상면(91)과 액막(93) 사이에 기상층(94)을 형성하는 공정(단계 S18)과, 기상층(94) 상의 액막(93)을 제거하는 공정(단계 S20)을 구비한다. 이에 의해, 상술한 바와 같이, IPA로 액막을 형성하는 경우에 비해, 액막(93)의 제거 전에 있어서의 의도하지 않은 액막(93)의 파손을 억제할 수 있다. 그 결과, 처리액의 기상층(94)의 형성에 필요한 가열 시간을 확보할 수 있고, 액막(93)을 기판(9)의 상방으로 적합하게 부상시킬 수 있다. 따라서, 기판(9) 상의 패턴의 도괴를 방지 또는 억제하면서 기판(9) 상으로부터 안정적으로 액막(93)을 제거할 수 있다.
기판 처리 장치(1)에서는, 상술한 린스액과 처리액이 융합되기 어려운 경우 등, 린스 처리(단계 S13)와, 기판(9)에 대한 처리액의 공급(단계 S14) 사이에, 기판(9)에 대한 IPA 공급 처리가 행해져도 된다. 구체적으로는, 기판(9)의 린스 처리가 종료된 후, 회전 중인 기판(9)에 대해서 IPA가 공급되어, 기판(9)의 상면(91) 전체에 퍼진다. 이에 의해, 기판(9)의 상면(91) 상의 린스액이 씻겨 나가, IPA에 의해 치환된다. 그 후, 기판(9)으로의 IPA 공급을 정지하고, 상술한 바와 같이, 회전 중인 기판(9)에 대해서 처리액이 공급된다. 그리고, 처리액이 기판(9)의 중앙부로부터 상면(91) 전체에 퍼짐으로써, 기판(9)의 상면(91) 상의 IPA가 씻겨 나가, 처리액에 의해 치환된다.
이와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 기판(9)의 상면(91)이 IPA에 의해 전면에 걸쳐서 덮여 있는 상태에서, 처리액 공급부(상술한 예에서는, 제1 노즐(61))로부터 기판(9)의 상면(91)에 처리액이 공급되어도 된다. 그리고, 기판(9)의 상면(91) 상의 IPA가 처리액에 의해 치환됨으로써, 처리액의 액막(93)이 형성된다. 처리액과 IPA는 비교적 융합되기 쉽기 때문에, 처리액을 기판(9)에 융합하여, 패턴의 구조체(911) 사이에 용이하게 진입시킬 수 있다. 그 결과, 기판(9) 상에 처리액의 액막(93)을 적절하게 형성할 수 있다.
상술한 처리액은, IPA보다 표면장력이 높고 증기압이 낮은 물질을 IPA에 혼합한 혼합액이어도 된다. 이 경우도, 상기와 동일하게, IPA로 액막을 형성하는 경우에 비해, 액막(93)의 제거 전에 있어서의 의도하지 않은 액막(93)의 파손을 억제할 수 있다. 또, IPA와 린스액은 비교적 융합되기 쉽기 때문에, 단계 S14에 있어서의 린스액과 처리액의 치환, 또는, 상술한 바와 같이 IPA 공급을 행하는 경우는 IPA와 처리액의 치환을, 용이하게 행할 수 있다. 또한, 당해 물질의 증기압은 IPA의 증기압보다 낮기 때문에, 처리액의 액막(93)을 가열하여 기상층(94)을 형성할 때에, IPA보다 먼저 당해 물질만이 기화되어 처리액의 표면장력이 저하하는 것을 방지할 수 있다. 당해 물질로서 예를 들면, 알릴 알코올(분자식:C3H6O), 또는, 1-프로판올(C3H8O) 등이 이용 가능하다.
상술한 기판 처리 장치(1) 및 기판 처리 방법에서는, 여러가지 변경이 가능하다.
예를 들면, 제1 노즐(61)의 외측면에는, 복수의 제2 분출구(617)를 대신하여, 혹은, 복수의 제2 분출구(617)에 더하여, 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출하는 주상의 슬릿형 분출구가 설치되어도 된다. 또, 제1 노즐(61)의 외측면에는, 가스를 분출하는 분출구는 설치되지 않아도 된다.
단계 S14에 있어서 기판(9)에 공급되는 처리액은, 상기 설명에서 예시한 액체에는 한정되지 않고, IPA보다 표면장력이 높은 여러가지 액체가 당해 처리액으로서 이용 가능하다. 예를 들면, IPA보다 표면장력이 높고, 또한, 증기압이 IPA 이하인 액체가, 상기 처리액으로서 이용되어도 된다.
단계 S16에 있어서의 하강 기류의 형성 정지는, 반드시 단계 S15에 있어서의 처리액의 공급 정지와 동시에 행해질 필요는 없고, 단계 S15보다 전 또는 후에 행해져도 된다. 또, 단계 S19에 있어서의 하강 기류의 형성 재개는, 기판(9)의 주연부의 온도와는 무관계하게 행해져도 된다. 또한, 단계 S11~S21 동안, 하강 기류의 형성은 정지되지 않고, 계속되어도 된다.
상술한 바와 같이, 가열부(5)에 의한 기판(9)의 가열 개시 시에, 기류 형성부(71)에 의한 하강 기류의 형성이 정지됨으로써, 액막(93) 전체를 대략 균등하게 가열하여 기상층(94)을 적절하게 형성할 수 있다. 따라서, 처리액의 액막(93) 전체를 대략 균등하게 가열하여 기상층(94)을 적절하게 형성한다는 관점에서는, 처리액은, 반드시 IPA보다 표면장력이 높은 액체일 필요는 없고, 표면장력이 IPA 이하의 액체여도 된다. 예를 들면, 처리액은, IPA여도 된다.
단계 S17에 있어서의 기판(9)의 가열은, 반드시 단계 S14에 있어서의 액막(93)의 형성보다 후에 개시될 필요는 없고, 단계 S14와 동시에, 혹은, 단계 S14보다 전에 개시되어도 된다. 또, 기판(9)을 가열하는 가열부(5)는, 가열 플레이트(51)를 대신하여, 예를 들면, 기판(9)의 하면(92)에 광을 조사하여 기판(9)을 가열하는 가열 램프를 구비하고 있어도 된다.
단계 S20에 있어서의 액막(93)의 제거에서는, 기판 유지부(2)와 컵(41) 사이의 간극은 반드시 축소될 필요는 없기 때문에, 단계 S32는 생략되어도 된다. 또, 단계 S20에서는, 하강 기류에 의한 처리액의 이동 촉진은, 반드시 행해지지 않아도 된다.
단계 S20에서는, 기판(9)이 회전됨으로써, 액막(93)의 제거가 촉진되어도 된다. 이 경우, 기판(9)을 회전시키는 회전 기구(3)도, 상술한 액 제거부에 포함되어도 된다.
액 제거부에 의한 액막(93)의 제거는, 다른 여러가지 방법에 의해 행해져도 된다. 예를 들면, 기상층(94)에 지지되어 있는 액막(93) 중에 삽입되어 액막(93)을 흡인함으로써 기판(9) 상으로부터 제거하는 흡인 노즐이 액 제거부로서 이용되어도 된다. 혹은, 기상층(94) 상에 지지되어 있는 액막(93)의 상면에 접촉하여 액막(93)을 흡수하는 스펀지 등이 액 제거부로서 이용되어도 된다. 또, 기판(9)의 직경보다 긴 슬릿형의 불활성 가스 분출구로부터 기판(9)의 상면(91)을 향하여 띠 형상으로 불활성 가스를 분출시키면서, 당해 분출구를 기판(9)의 상방에서 왕복 이동시킴으로써, 기판(9) 상으로부터 액막(93)이 제거되어도 된다.
상술한 기판 처리 장치(1)는, 반도체 기판 이외에, 액정 표시 장치 또는 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 평면 표시 장치(Flat Panel Display)에 사용되는 유리 기판, 혹은, 다른 표시 장치에 사용되는 유리 기판의 처리에 이용되어도 된다. 또, 상술한 기판 처리 장치(1)는, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양전지용 기판 등의 처리에 이용되어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했는데, 기술(旣述)한 설명은 예시적이고 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1: 기판 처리 장치 2: 기판 유지부
3: 회전 기구 5: 가열부
9: 기판 11: 챔버
41: 컵 42: 컵 이동 기구
61: 제1 노즐 71: 기류 형성부
91: (기판의) 상면 92: (기판의) 하면
93: 액막 94: 기상층
616: 제1 분출구 617: 제2 분출구
S11~S21, S31~S33: 단계

Claims (22)

  1. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 수평 상태에서 유지하는 기판 유지부와,
    이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 처리액 공급부와,
    상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 가열부와,
    상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 액 제거부
    를 구비하고,
    상기 처리액의 증기압은 이소프로필알코올의 증기압보다 높고,
    상기 처리액은, cis-1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로메탄, 아세트산메틸, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 1,1,1-트리클로로에탄, 테트라클로로메탄, 벤젠, 시클로헥산, 아세토니트릴, 트리클로로에틸렌, 테트라히드로피란, 질산, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로프로판, 플루오로트리니트로메탄, 피롤리딘, 아크릴로니트릴, 시클로헥센 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 액 제거부는, 상기 액막의 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부를 구비하고,
    상기 가스 분출부로부터의 가스에 의해, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 상기 기판의 외연으로 처리액을 이동시켜 상기 기판 상으로부터 제거하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가스 분출부는,
    상기 액막의 상기 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 제1 분출구와,
    상기 제1 분출구의 주위에서 주상(周狀)으로 배치되고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출하는 복수의 제2 분출구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 기판 유지부를 내부 공간에 수용하는 챔버와,
    상기 챔버의 상부로부터 상기 내부 공간에 가스를 송출하고, 상기 기판의 주위에서 상기 기판의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성하는 기류 형성부
    를 더 구비하고,
    상기 하강 기류는, 상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 기판의 상기 상면의 주연부에 있어서의 상기 처리액의 상기 외연으로의 이동을 촉진하는, 기판 처리 장치.
  5. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 수평 상태에서 유지하는 기판 유지부와,
    이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 처리액 공급부와,
    상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 가열부와,
    상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 액 제거부
    를 구비하고,
    상기 기판의 상기 상면이 이소프로필알코올에 의해 전면에 걸쳐 덮여 있는 상태로, 상기 처리액 공급부로부터 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액이 공급되고, 상기 기판의 상기 상면 상의 이소프로필알코올이 상기 처리액에 의해 치환됨으로써, 상기 처리액의 상기 액막이 형성되는, 기판 처리 장치.
  6. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 수평 상태에서 유지하는 기판 유지부와,
    이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 처리액 공급부와,
    상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 가열부와,
    상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 액 제거부
    를 구비하고,
    상기 처리액은, 이소프로필알코올보다 표면장력이 높고 증기압이 낮은 물질을, 이소프로필알코올에 혼합한 혼합액인, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 액 제거부는, 상기 액막의 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부를 구비하고,
    상기 가스 분출부로부터의 가스에 의해, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 상기 기판의 외연으로 처리액을 이동시켜 상기 기판 상으로부터 제거하는, 기판 처리 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가스 분출부는,
    상기 액막의 상기 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 제1 분출구와,
    상기 제1 분출구의 주위에서 주상(周狀)으로 배치되고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출하는 복수의 제2 분출구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 기판 유지부를 내부 공간에 수용하는 챔버와,
    상기 챔버의 상부로부터 상기 내부 공간에 가스를 송출하고, 상기 기판의 주위에서 상기 기판의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성하는 기류 형성부
    를 더 구비하고,
    상기 하강 기류는, 상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 기판의 상기 상면의 주연부에 있어서의 상기 처리액의 상기 외연으로의 이동을 촉진하는, 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    기판을 수평 상태에서 유지하는 기판 유지부와,
    이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 처리액 공급부와,
    상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 가열부와,
    상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 액 제거부와,
    상기 기판 유지부를 내부 공간에 수용하는 챔버와,
    상기 챔버의 상부로부터 상기 내부 공간에 가스를 송출하고, 상기 기판의 주위에서 상기 기판의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성하는 기류 형성부
    를 구비하고,
    상기 액 제거부는, 상기 액막의 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 가스 분출부를 구비하고,
    상기 가스 분출부로부터의 가스에 의해, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 상기 기판의 외연으로 처리액을 이동시켜 상기 기판 상으로부터 제거하고,
    상기 하강 기류는, 상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 기판의 상기 상면의 주연부에 있어서의 상기 처리액의 상기 외연으로의 이동을 촉진하고,
    상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열 개시 시에, 상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은 정지되어 있는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은, 상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열 개시보다 전의 상기 처리액 공급부에 의한 상기 처리액의 공급 정지와 동시에 정지되는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 기류 형성부에 의한 상기 하강 기류의 형성은, 상기 기판의 상기 주연부의 온도가 소정 온도 이상이 된 후에 재개되는, 기판 처리 장치.
  14. 기판의 처리에 사용되는 처리액으로서,
    이소프로필알코올보다 표면장력이 높고, 청구항 1, 청구항 5, 청구항 6 및 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 장치에 있어서 상기 기판의 상기 상면에 공급되는,
    처리액.
  15. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 기판을 수평 상태에서 유지하는 공정과,
    b) 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 공정과,
    c) 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 공정과,
    d) 상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 공정
    을 구비하고,
    상기 처리액의 증기압은 이소프로필알코올의 증기압보다 높고,
    상기 처리액은, cis-1,2-디클로로에틸렌, 트리클로로메탄, 아세트산메틸, 1,3-디옥솔란, 테트라히드로푸란, 1,1,1-트리클로로에탄, 테트라클로로메탄, 벤젠, 시클로헥산, 아세토니트릴, 트리클로로에틸렌, 테트라히드로피란, 질산, 1,2-디클로로에탄, 1,2-디클로로프로판, 플루오로트리니트로메탄, 피롤리딘, 아크릴로니트릴, 시클로헥센 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 처리 방법.
  16. 청구항 5, 청구항 6 및 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액의 증기압은 이소프로필알코올의 증기압보다 높은, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 1, 청구항 5, 청구항 6 및 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가열부에 의한 상기 기판의 가열은, 상기 처리액 공급부로부터 공급된 상기 처리액에 의해 상기 기판의 상기 상면이 전면에 걸쳐서 덮힌 후에 개시되는, 기판 처리 장치.
  18. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 분출부는,
    상기 액막의 상기 중앙부를 향하여 가스를 분출하는 제1 분출구와,
    상기 제1 분출구의 주위에서 주상(周狀)으로 배치되고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방향으로 방사상으로 가스를 분출하는 복수의 제2 분출구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  19. 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 유지부를 회전시키는 회전 기구와,
    상기 기판 유지부의 주위에 간극을 두고 배치되어 회전 중인 상기 기판으로부터 비산하는 액체를 받는 컵과,
    상기 컵을 상기 기판 유지부에 대해서 상대적으로 이동시키는 컵 이동 기구
    를 더 구비하고,
    상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 컵 이동 기구에 의해 상기 컵이 상대적으로 이동되어, 상기 기판 유지부와 상기 컵 사이의 간극이 축소되는, 기판 처리 장치.
  20. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 기판을 수평 상태에서 유지하는 공정과,
    b) 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 공정과,
    c) 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 공정과,
    d) 상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 공정
    을 구비하고,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 기판의 상기 상면이 이소프로필알코올에 의해 전면에 걸쳐 덮여 있는 상태로, 상기 기판의 상기 상면에 상기 처리액이 공급되고, 상기 기판의 상기 상면 상의 이소프로필알코올이 상기 처리액에 의해 치환됨으로써, 상기 처리액의 상기 액막이 형성되는, 기판 처리 방법.
  21. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 기판을 수평 상태에서 유지하는 공정과,
    b) 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 공정과,
    c) 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 공정과,
    d) 상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 공정
    을 구비하고,
    상기 처리액은, 이소프로필알코올보다 표면장력이 높고 증기압이 낮은 물질을, 이소프로필알코올에 혼합한 혼합액인, 기판 처리 방법.
  22. 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    a) 챔버의 내부 공간에 수용되는 기판 유지부에 의해 기판을 수평 상태에서 유지하는 공정과,
    b) 이소프로필알코올보다 표면장력이 높은 처리액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 기판의 상기 상면을 전면에 걸쳐서 덮는 상기 처리액의 액막을 형성하는 공정과,
    c) 상기 기판을 하면 측으로부터 가열하여 상기 액막의 일부를 기화시킴으로써, 상기 기판의 상기 상면과 상기 액막 사이에 기상층을 형성하는 공정과,
    d) 상기 기상층 상의 상기 액막을 제거하는 공정
    을 구비하고,
    상기 d) 공정에 있어서, 상기 액막의 중앙부를 향해 가스를 분출함으로써, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 주위를 향하는 방사상의 기류를 형성하고, 상기 액막의 상기 중앙부로부터 상기 기판의 외연으로 처리액을 이동시켜 상기 기판 상으로부터 제거하고,
    상기 기판 상으로부터 상기 처리액을 제거할 때에, 상기 챔버의 상부로부터 상기 내부 공간에 가스를 송출하고, 상기 기판의 주위에서 상기 기판의 상측에서 하측으로 향하는 하강 기류를 형성함으로써, 상기 기판의 상기 상면의 주연부에 있어서의 상기 처리액의 상기 외연으로의 이동을 촉진하고,
    상기 c) 공정에 있어서, 상기 기판의 가열 개시 시에, 상기 하강 기류의 형성은 정지되어 있는, 기판 처리 방법.
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