KR20200011892A - 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200011892A
KR20200011892A KR1020190089525A KR20190089525A KR20200011892A KR 20200011892 A KR20200011892 A KR 20200011892A KR 1020190089525 A KR1020190089525 A KR 1020190089525A KR 20190089525 A KR20190089525 A KR 20190089525A KR 20200011892 A KR20200011892 A KR 20200011892A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid
board
heating
irradiation point
Prior art date
Application number
KR1020190089525A
Other languages
English (en)
Inventor
쇼이치로 히다카
보우이 이케다
에이치 세키모토
가즈야 이와나가
마사토 하야시
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20200011892A publication Critical patent/KR20200011892A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/041—Cleaning travelling work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02299—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment
    • H01L21/02307—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer pre-treatment treatment by exposure to a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02343—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/007—Heating the liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

요철 패턴을 덮는 액막의 건조 시에 요철 패턴의 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있는, 기술을 제공한다. 기판의 요철 패턴이 형성된 면을 위로 향하여, 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대해서 처리액을 공급함으로써, 적어도 상기 요철 패턴의 오목부에 액막을 형성하는 액 공급 유닛과, 상기 액막을 가열하는 레이저 광선을, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판 또는 상기 액막에 조사하는 가열 유닛과, 상기 가열 유닛을 제어하는 가열 제어부를 구비하고, 상기 가열 제어부는, 상기 가열 유닛으로부터 상기 기판 또는 상기 액막에 상기 레이저 광선을 조사함으로써, 상기 오목부의 깊이 방향 전체를 상기 처리액으로부터 노출시키는, 기판 처리 장치.

Description

기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는, 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재된 액 처리 시스템은, 기판에 처리액을 공급하여 액 처리를 행하는 액 처리 장치와, 액 처리 장치를 제어하는 제어부를 구비한다. 액 처리 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 휘발성 유체를 공급하는 제1 공급부와, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 이면에 가열 유체를 공급하는 제2 공급부를 구비한다. 휘발성 유체로서는, 예를 들어 IPA(이소프로필알코올)가 사용된다. IPA는, 기판의 패턴 형성면에 공급된다. 가열 유체로서는, 예를 들어 가열된 순수가 사용된다. 제어부는, 휘발성 유체 공급 처리, 노출 처리 및 가열 유체 공급 처리를 액 처리 장치에 행하게 한다. 휘발성 유체 공급 처리는, 제1 공급부로부터 기판의 표면에 휘발성 유체를 공급하여 기판 표면에 액막을 형성하는 처리이다. 노출 처리는, 기판의 표면을 휘발성 유체로부터 노출시키는 처리이다. 가열 유체 공급 처리는, 노출 처리에 앞서 개시되고, 노출 처리와 중복되는 기간에 있어서 기판의 이면에 제2 공급부로부터 가열 유체를 공급하는 처리이다.
일본 특허공개 제2014-90015호 공보
본 개시의 일 형태는, 요철 패턴을 덮는 액막의 건조 시에 요철 패턴의 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있는, 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따른 기판 처리 장치는,
기판의 요철 패턴이 형성된 면을 위로 향하여, 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대해서 처리액을 공급함으로써, 적어도 상기 요철 패턴의 오목부에 액막을 형성하는 액 공급 유닛과, 상기 액막을 가열하는 레이저 광선을, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판 또는 상기 액막에 조사하는 가열 유닛과, 상기 가열 유닛을 제어하는 가열 제어부를 구비하고, 상기 가열 제어부는, 상기 가열 유닛으로부터 상기 기판 또는 상기 액막에 상기 레이저 광선을 조사함으로써, 상기 오목부의 깊이 방향 전체를 상기 처리액으로부터 노출시킨다.
본 개시의 일 형태에 의하면, 요철 패턴을 덮는 액막의 건조 시에 요철 패턴의 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 제1 실시 형태에 따른 기판 보유 지지부 및 가열 유닛을 나타내는 도면이며, 도 1의 일부를 확대한 도면이다.
도 3은, 제1 실시 형태에 따른 레이저 광선의 파워 분포를 나타내는 도면이다.
도 4는, 제1 실시 형태에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은, 제1 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 도면이다.
도 7은, 제1 실시 형태에 따른 기판의 처리의 다른 일부를 나타내는 도면이다.
도 8은, 제1 실시 형태에 따른 노출부와 피복부의 경계부를 나타내는 도면이며, 도 7의 (b)의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다.
도 9는, 제1 실시 형태에 따른 회전 구동부, 건조액 토출 노즐, 가열 헤드, 수직 노즐 및 경사 노즐의 각각의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 10은, 제2 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 도면이다.
도 11은, 제2 실시 형태에 따른 회전 구동부, 건조액 토출 노즐, 가열 헤드, 수직 노즐 및 경사 노즐의 각각의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
도 12는, 제3 실시 형태에 따른 기판 보유 지지부 및 가열 유닛을 나타내는 도면이다.
도 13은, 제4 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 사시도이며, 도 14의 (b)에 상당하는 사시도이다.
도 14는, 제4 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 측면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 대응하는 구성에는 동일 또는 대응하는 부호를 붙이고, 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 명세서에 있어서, 하방이란 연직 방향 하방을 의미하고, 상방이란 연직 방향 상방을 의미한다.
도 1은, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다. 도 2는, 제1 실시 형태에 따른 기판 보유 지지부 및 가열 유닛을 나타내는 도면이며, 도 1의 일부를 확대한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 예를 들어 기판 보유 지지부(10)와, 회전 구동부(20)와, 액 공급 유닛(30)과, 가스 공급 유닛(50)과, 가열 유닛(70)과, 제어부(90)를 갖는다.
기판 보유 지지부(10)는, 기판(2)의 요철 패턴(4)(도 8 참조)이 형성된 면 (2a)을 위로 향하여, 기판(2)을 수평으로 보유 지지한다. 기판(2)은, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판이다. 요철 패턴(4)은, 예를 들어 포토리소그래피법에 의해 형성된다. 포토리소그래피법 외에, 에칭법이 이용되어도 된다. 요철 패턴(4)은, 예를 들어 기판(2)에 형성된 막(예를 들어 실리콘 질화막)을 에칭함으로써 형성된다. 요철 패턴(4)은, 위로 향해 개방한 오목부(5)를 갖는다.
기판 보유 지지부(10)는, 원반형의 플레이트부(11)와, 플레이트부(11)의 외주부에 배치되는 돌출부(12)를 갖는다. 돌출부(12)는, 둘레 방향으로 간격을 두고 복수 배치되고, 기판(2)의 외주연을 보유 지지함으로써, 기판(2)을 플레이트부(11)로부터 부상시켜 보유 지지한다. 기판(2)과 플레이트부(11)의 사이에는, 간극 공간(13)이 형성된다.
또한, 기판 보유 지지부(10)는, 플레이트부(11)의 중앙으로부터 하방으로 연장되는 회전축부(14)를 갖는다. 회전축부(14)는, 베어링(15)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 플레이트부(11)의 중앙에는 관통 구멍(16)이 형성되고, 회전축부(14)는 통형으로 형성된다. 회전축부(14)의 내부 공간은, 관통 구멍(16)을 통해 간극 공간(13)과 연통된다.
회전 구동부(20)는, 기판 보유 지지부(10)를 회전시킨다. 회전 구동부(20)는, 기판 보유 지지부(10)의 회전축부(14)를 중심으로, 기판 보유 지지부(10)를 회전시킨다. 기판 보유 지지부(10)의 회전에 수반하여, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 기판(2)이 회전된다.
회전 구동부(20)는, 회전 모터(21)와, 회전 모터(21)의 회전 운동을 회전축부(14)에 전달하는 전달 기구(22)를 갖는다. 전달 기구(22)는, 예를 들어 풀리(23)와, 타이밍 벨트(24)를 포함한다. 풀리(23)는, 회전 모터(21)의 출력축에 설치되고, 그 출력축과 함께 회전한다. 타이밍 벨트(24)는, 풀리(23)와 회전축부(14)에 걸어 감겨진다. 전달 기구(22)는, 회전 모터(21)의 회전 운동을 회전축부(14)에 전달한다. 또한, 전달 기구(22)는, 풀리(23)와 타이밍 벨트(24) 대신에 복수의 기어를 포함해도 된다.
액 공급 유닛(30)은, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 기판(2)에 대해서, 상방으로부터 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(30)은, 복수 종류의 처리액을 공급해도 되고, 기판(2)의 처리 단계에 따른 처리액을 공급해도 된다. 액 공급 유닛(30)이 공급하는 처리액으로서는, 예를 들어 세정액 L1(도 6의 (a) 참조), 린스액 L2(도 6의 (b) 참조), 및 건조액 L3(도 6의 (c) 참조)을 들 수 있다. 또한, 세정액은, 약액이라고도 불린다.
액 공급 유닛(30)은, 처리액을 토출하는 액 토출 노즐을 갖는다. 액 공급 유닛(30)은, 액 토출 노즐로서, 예를 들어 세정액 토출 노즐(31)과, 린스액 토출 노즐(32)과, 건조액 토출 노즐(33)을 갖는다. 세정액 토출 노즐(31)은 세정액 L1을, 린스액 토출 노즐(32)은 린스액 L2를, 건조액 토출 노즐(33)은 건조액 L3을, 각각 토출한다. 또한, 1개의 액 토출 노즐이 복수 종류의 처리액을 토출해도 된다. 또한, 액 토출 노즐은, 가스가 혼합된 처리액을 토출해도 된다.
세정액 토출 노즐(31)은, 개폐 밸브(34) 및 유량 조정 밸브(35)를 거쳐 공급원(36)에 접속된다. 개폐 밸브(34)가 세정액 L1의 유로를 개방하면, 세정액 토출 노즐(31)로부터 세정액 L1이 토출된다. 한편, 개폐 밸브(34)가 세정액 L1의 유로를 폐쇄하면, 세정액 토출 노즐(31)로부터의 세정액 L1의 토출이 정지된다. 유량 조정 밸브(35)는, 세정액 토출 노즐(31)이 토출되는 세정액 L1의 유량을 조정한다. 공급원(36)은, 세정액 토출 노즐(31)에 세정액 L1을 공급한다.
세정액 L1로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 DHF(희불산)가 사용된다. 세정액 L1의 온도는, 실온이어도 되고, 실온보다도 고온이며 또한 세정액 L1의 비점보다도 저온이어도 된다.
또한, 세정액 L1은, 반도체 기판의 세정에 사용되는 일반적인 것이면 되며, DHF로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 세정액 L1은, SC-1(수산화암모늄과 과산화수소를 포함하는 수용액) 또는 SC-2(염화수소와 과산화수소를 포함하는 수용액)여도 된다. 복수 종류의 세정액 L1이 사용되어도 된다.
린스액 토출 노즐(32)은, 개폐 밸브(37) 및 유량 조정 밸브(38)를 통해 공급원(39)에 접속된다. 개폐 밸브(37)가 린스액 L2의 유로를 개방하면, 린스액 토출 노즐(32)로부터 린스액 L2가 토출된다. 한편, 개폐 밸브(37)가 린스액 L2의 유로를 폐쇄하면, 린스액 토출 노즐(32)로부터의 린스액 L2의 토출이 정지된다. 유량 조정 밸브(38)는, 린스액 토출 노즐(32)이 토출되는 린스액 L2의 유량을 조정한다. 공급원(39)은, 린스액 토출 노즐(32)에 린스액 L2를 공급한다.
린스액 L2로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 DIW(탈이온수)가 사용된다. 린스액 L2의 온도는, 실온이어도 되고, 실온보다도 고온이며 또한 린스액 L2의 비점보다도 저온이어도 된다. 린스액 L2의 온도가 높을수록, 린스액 L2의 표면 장력이 낮아진다.
건조액 토출 노즐(33)은, 개폐 밸브(40) 및 유량 조정 밸브(41)를 통해 공급원(42)에 접속된다. 개폐 밸브(40)가 건조액 L3의 유로를 개방하면, 건조액 토출 노즐(33)로부터 건조액 L3이 토출된다. 한편, 개폐 밸브(40)가 건조액 L3의 유로를 폐쇄하면, 건조액 토출 노즐(33)로부터의 건조액 L3의 토출이 정지된다. 유량 조정 밸브(41)는, 건조액 토출 노즐(33)이 토출되는 건조액 L3의 유량을 조정한다. 공급원(42)은, 건조액 토출 노즐(33)에 건조액 L3을 공급한다.
건조액 L3으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 IPA(이소프로필알코올)가 사용된다. IPA는, DIW보다도 낮은 표면 장력을 갖는다. 건조액 L3의 온도는, 실온이어도 되고, 실온보다도 고온이며 또한 건조액 L3의 비점보다도 저온이어도 된다. 건조액 L3의 온도가 높을수록, 건조액 L3의 표면 장력이 낮아진다.
또한, 건조액 L3은, 린스액 L2보다도 낮은 표면 장력을 갖는 것이면 되며, IPA로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 건조액 L3은, HFE(히드로플루오로에테르), 메탄올, 에탄올, 아세톤 또는 트랜스-1,2-디클로로에틸렌이어도 된다.
액 공급 유닛(30)은, 예를 들어 기판 보유 지지부(10)와 함께 회전하고 있는 기판(2)의 중심부에, 세정액 L1, 린스액 L2 및 건조액 L3 등의 처리액을 공급한다. 회전하고 있는 기판(2)의 중심부에 공급된 처리액은, 원심력에 의해 기판(2)의 상면(2a) 전체에 퍼지고, 기판(2)의 외주연에 있어서 원심 탈액된다. 원심 탈액된 처리액의 액적은, 컵(17)에 회수된다.
컵(17)은, 기판 보유 지지부(10)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(15)을 보유 지지하고 있으며, 기판 보유 지지부(10)와 함께 회전하지 않는다. 컵(17)의 저부에는, 배액관(18)과 배기관(19)이 마련된다. 배액관(18)은 컵(17) 내의 액체를 배출하고, 배기관(19)은 컵(17) 내의 가스를 배출한다.
액 공급 유닛(30)은, 액 토출 노즐 이동 기구(45)를 갖는다. 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을 수평 방향으로 이동시킨다. 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을, 기판(2)의 중심부의 바로 위의 위치와, 기판(2)의 외주부의 바로 위의 위치의 사이에서 이동시킨다. 또한, 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)은, 기판(2)의 외주부보다도 기판(2)의 직경 방향 외측의 대기 위치까지 더 이동되어도 된다.
예를 들어, 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 선회 암(46)과, 선회 암(46)을 선회시키는 선회 기구(47)를 갖는다. 선회 암(46)은, 수평으로 배치되고, 그 선단부에, 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을, 각각의 토출구(31a, 32a, 33a)(도 6 참조)를 아래로 향해 보유 지지한다. 선회 기구(47)는, 선회 암(46)의 기단부로부터 하방으로 연장되는 선회 축(48)을 중심으로, 선회 암(46)을 선회시킨다. 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 선회 암(46)을 선회시킴으로써, 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을 수평 방향으로 이동시킨다.
또한, 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 선회 암(46)과 선회 기구(47) 대신에 가이드 레일과 직동 기구를 가져도 된다. 가이드 레일은 수평으로 배치되고, 직동 기구가 가이드 레일을 따라 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을 이동시킨다. 또한, 액 토출 노즐 이동 기구(45)는, 본 실시 형태에서는 세정액 토출 노즐(31), 린스액 토출 노즐(32) 및 건조액 토출 노즐(33)을 동시에 동일한 방향으로 동일한 속도로 이동시키지만, 따로따로 이동시켜도 된다.
가스 공급 유닛(50)은, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 기판(2)에 대해서, 상방으로부터 가스를 공급한다. 기판(2)에 공급된 가스는, 기판(2)에 형성된 액막을 누름으로써, 도 8에 도시한 노출부(6)와 피복부(7)의 경계부(8)를 누른다.
노출부(6)는, 요철 패턴(4) 중, 오목부(5)의 깊이 방향 전체가 건조액 L3으로부터 노출된 부분이다. 노출부(6)에는 건조액 L3이 존재하지 않으므로, 건조액 L3의 표면 장력은 노출부(6)에 작용하지 않는다.
피복부(7)는, 요철 패턴(4) 중, 오목부(5)의 깊이 방향 전체가 건조액 L3으로 채워진 부분이다. 피복부(7)에서는, 건조액 L3의 액면 LS3의 높이가 오목부(5)의 상단(5a)의 높이보다도 높다. 그 때문에, 건조액 L3의 표면 장력은 피복부(7)에 작용하지 않는다.
경계부(8)는, 요철 패턴(4) 중, 오목부(5)의 깊이 방향 일부만이 건조액 L3과 접촉하는 부분이다. 경계부(8)에서는, 건조액 L3의 액면 LS3의 높이는, 오목부(5)의 상단(5a)의 높이보다도 낮고, 오목부(5)의 하단(5b)의 높이보다도 높다. 경계부(8)에서는 오목부(5)의 측벽면은 액면 LS3과 접촉하고 있으며, 건조액 L3의 표면 장력이 경계부(8)에 작용한다.
가스 공급 유닛(50)은, 가스를 토출하는 가스 토출 노즐을 갖는다. 가스 공급 유닛(50)은, 가스 토출 노즐로서, 예를 들어 수직 노즐(51)과, 경사 노즐(52)을 갖는다. 수직 노즐(51)은, 연직 방향으로 가스 G1(도 6 참조)을 토출한다. 경사 노즐(52)은, 연직 방향에 대해서 비스듬히 가스 G2(도 7 참조)를 토출한다.
수직 노즐(51)은, 개폐 밸브(53) 및 유량 조정 밸브(54)를 통해 공급원(55)에 접속된다. 개폐 밸브(53)가 가스 G1의 유로를 개방하면, 수직 노즐(51)로부터 가스 G1이 토출된다. 한편, 개폐 밸브(53)가 가스 G1의 유로를 폐쇄하면, 수직 노즐(51)로부터의 가스 G1의 토출이 정지된다. 유량 조정 밸브(54)는, 수직 노즐(51)이 토출되는 가스 G1의 유량을 조정한다. 공급원(55)은, 수직 노즐(51)에 가스 G1을 공급한다.
가스 G1로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 질소 가스 또는 드라이 에어 등이 사용된다. 가스 G1의 온도는, 실온이어도 되고, 실온보다도 고온이어도 되며, 후자의 경우, 건조액 L3의 비점보다도 저온이어도 된다.
경사 노즐(52)은, 개폐 밸브(56) 및 유량 조정 밸브(57)를 통해 공급원(58)에 접속된다. 개폐 밸브(56)가 가스 G2의 유로를 개방하면, 경사 노즐(52)로부터 가스 G2가 토출된다. 한편, 개폐 밸브(56)가 가스 G2의 유로를 폐쇄하면, 경사 노즐(52)로부터의 가스 G2의 토출이 정지된다. 유량 조정 밸브(57)는, 경사 노즐(52)이 토출되는 가스 G2의 유량을 조정한다. 공급원(58)은, 경사 노즐(52)에 가스 G2를 공급한다.
가스 G2로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 질소 가스 또는 드라이 에어 등이 사용된다. 가스 G2의 온도는, 실온이어도 되고, 실온보다도 고온이어도 되며, 후자의 경우, 건조액 L3의 비점보다도 저온이어도 된다. 또한, 가스 G1과 가스 G2가 동일한 것인 경우, 공급원(55)과 공급원(58)은 일체로 마련되어도 된다.
가스 공급 유닛(50)은, 가스 토출 노즐 이동 기구(60)를 갖는다. 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을 수평 방향으로 이동시킨다. 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을, 기판(2)의 중심부의 바로 위의 위치와, 기판(2)의 외주부의 바로 위의 위치의 사이에서 이동시킨다. 또한, 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)은, 기판(2)의 외주부보다도 기판(2)의 직경 방향 외측의 대기 위치까지 더 이동되어도 된다.
예를 들어, 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 선회 암(61)과, 선회 암(61)을 선회시키는 선회 기구(62)를 갖는다. 선회 암(61)은, 수평으로 배치되고, 그 선단부에, 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을, 각각의 토출구(51a, 52a)(도 7 참조)를 아래로 향해 보유 지지한다. 선회 기구(62)는, 선회 암(61)의 기단부로부터 하방으로 연장되는 선회 축(63)을 중심으로, 선회 암(61)을 선회시킨다. 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 선회 암(61)을 선회시킴으로써, 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을 수평 방향으로 이동시킨다.
또한, 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 선회 암(61)과 선회 기구(62) 대신에 가이드 레일과 직동 기구를 가져도 된다. 가이드 레일은 수평으로 배치되고, 직동 기구가 가이드 레일을 따라 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을 이동시킨다. 또한, 가스 토출 노즐 이동 기구(60)는, 본 실시 형태에서는 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)을 동시에 동일한 방향으로 동일한 속도로 이동시키지만, 따로따로 이동시켜도 된다.
가열 유닛(70)은, 건조액 L3의 액막 LF3을 가열하는 레이저 광선 LB의 광원(71)을 갖는다. 광원(71)은, 회전축부(14)의 외부에 배치되어도 된다. 회전축부(14)와 함께 광원(71)을 회전시키지 않아도 되므로, 회전축부(14)를 회전시키는 구동력을 저감할 수 있다. 또한, 광원(71)은, 후술하는 가열 헤드(72)의 외부에 배치되어도 된다. 가열 헤드(72)와 함께 광원(71)을 이동시키지 않아도 되므로, 가열 헤드(72)를 이동시키는 구동력을 저감시킬 수 있다. 광원(71)은, 레이저 광선 LB를 펄스 발진하는 것이어도 되고, 레이저 광선 LB를 연속 발진하는 것이어도 된다.
레이저 광선 LB는, 할로겐 램프 광선, LED 광선 및 가열 유체(예를 들어 온수 또는 고온 가스) 등에 비하여, 액막 LF3에 대량의 가열 에너지를 부여할 수 있고, 액막 LF3을 급속으로 또한 고온으로 가열할 수 있으므로, 액막 LF3의 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 레이저 광선 LB는, 할로겐 램프 광선, LED 광선 및 가열 유체 등에 비하여, 액막 LF3을 급속으로 가열할 수 있으므로, 액막 LF3을 국소적으로 가열할 수 있다.
레이저 광선 LB는, 액막 LF3을 직접 가열해도 되지만, 본 실시 형태에서는 기판(2)을 가열함으로써 액막 LF3을 가열한다. 기판(2)은 건조액 L3과는 달리 유동성을 갖지 않으므로, 기판(2)의 회전 중에 기판(2)이 가열된 부분이 원심력에 의해 흐르는 일이 없어, 기판(2)의 직경 방향의 특정 위치를 국소적으로 가열할 수 있다.
레이저 광선 LB로서는, 기판(2)에 대해서 높은 흡수성을 갖는 것이 사용된다. 기판(2)이 실리콘 웨이퍼인 경우, 레이저 광선 LB의 파장은 적외선 파장(예를 들어 800㎚ 내지 1200㎚)이다.
가열 유닛(70)은, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 기판(2)에, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 형성하는 가열 헤드(72)를 갖는다. 가열 헤드(72)는, 예를 들어 기판(2)의 하방에 배치되고, 기판(2)의 하면(2b)에 레이저 광선 LB의 조사점 P를 형성한다. 기판(2)의 하면(2b)이 레이저 광선 LB의 조사면이다.
또한, 가열 헤드(72)는, 도 1 및 도 2에서는 기판(2)의 하방에 배치되지만, 기판(2)의 상방에 배치되어도 된다. 이 경우, 가열 헤드(72)는, 조사점 P를 건조액 L3의 액막 LF3에 형성한다. 액막 LF3의 액면 LS3이, 레이저 광선 LB의 조사면이다. 레이저 광선 LB는, 건조액 L3의 액막 LF3을 투과하고, 기판(2)에 흡수되어, 기판(2)을 가열한다. 가열 헤드(72)는, 기판(2)의 상하 양측에 배치되어도 된다.
가열 헤드(72)는, 레이저 광선 LB를 기판(2)을 향해서 조사하는 광학계(73)를 포함한다. 광학계(73)는, 예를 들어 레이저 광선 LB를 기판(2)을 향해서 집광하는 집광 렌즈(74)를 갖는다. 집광 렌즈(74)는, 승강 가능하다. 집광 렌즈(74)를 승강함으로써, 조사점 P의 크기를 변경할 수 있다.
광학계(73)는, 기판(2)의 직경 방향으로 전파되는 레이저 광선 LB를, 기판(2)에 대해서 수직인 방향으로 반사하는 반사경(75)을 가져도 된다. 반사경(75)에 의해 반사된 레이저 광선 LB는, 집광 렌즈(74)를 통과하고, 기판(2)을 향해서 조사된다. 기판(2)의 직경 방향으로 가열 헤드(72)가 이동하는 경우에, 가열 헤드(72)의 위치에 관계없이, 가열 헤드(72)에 탑재된 반사경(75)이 레이저 광선 LB를 집광 렌즈(74)로 향하게 할 수 있다.
가열 헤드(72)는, 광학계(73)를 수용하는 하우징(76)을 포함한다. 하우징(76)은, 기판(2)의 하면(2b)으로 돌아 들어가는 건조액 L3 등의 처리액으로부터, 광학계(73)를 보호한다. 하우징(76)은, 레이저 광선 LB를 투과시키는 투과창을 갖는다. 투과창은, 건조액 L3 등의 처리액의 침입을 방지한다.
가열 유닛(70)은, 호모지나이저(77)를 갖는다. 호모지나이저(77)는, 광원(71)으로부터 가열 헤드(72)까지의 레이저 광선 LB의 광로의 도중에 마련되고, 레이저 광선 LB의 파워 분포를 가우스 분포(도 3의 (a) 참조)로부터 톱 해트 분포(도 3의 (b) 참조)로 변환한다. 호모지나이저(77)는, 가우스 분포와 톱 해트 분포의 중간의 분포를 형성하는 것도 가능하다.
도 3은, 제1 실시 형태에 따른 레이저 광선의 파워 분포를 나타내는 도면이다. 도 3의 (a)는, 제1 실시 형태에 따른 가우스 분포를 나타내는 도면이다. 도 3의 (b)는, 제1 실시 형태에 따른 톱 해트 분포를 나타내는 도면이다.
가우스 분포는, 레이저 광선 LB의 광축으로부터의 거리가 클수록 파워(단위: W)가 저하되는 분포이며, 광축의 둘레 방향으로는 파워가 거의 변화하지 않는 분포이다. 톱 해트 분포는, 광축에 직교하는 방향으로도 광축의 둘레 방향으로도 파워가 거의 변화하지 않는 분포이며, 균일한 분포이다.
도 3으로부터 밝혀진 바와 같이, 가우스 분포의 경우, 톱 해트 분포의 경우에 비하여, 파워가 임계값 T 이상인 범위 A가 좁다. 그 때문에, 상세는 후술하지만, 파워 분포를 톱 해트 분포로부터 가우스 분포로 변경하면, 조사점 P의 크기를 작게 한 것과 동일한 효과가 얻어진다.
가열 유닛(70)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 반사경(78, 79)을 갖는다. 반사경(78)은, 레이저 광선 LB를, 기판(2)의 회전 중심선에 평행한 방향으로 반사하고, 통형의 회전축부(14)의 내부 공간을 통과시킨다. 반사경(79)은, 통형의 회전축부(14)의 내부 공간을 통과한 레이저 광선 LB를, 기판(2)의 직경 방향으로 반사하고, 가열 헤드(72)로 유도한다.
가열 유닛(70)은, 조사점 이동 기구(80)를 갖는다. 조사점 이동 기구(80)는, 레이저 광선 LB가 조사되는 조사면(예를 들어 기판(2)의 하면(2b))에 있어서 조사점 P를 이동시킨다. 상세는 후술하지만, 연직 방향으로 볼 때 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 겹치면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동할 수 있다. 경계부(8)의 이동 방향은, 노출부(6)를 확대시키는 방향이다.
조사점 이동 기구(80)는, 예를 들어 조사점 P를, 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다. 회전 구동부(20)가 기판 보유 지지부(10)를 회전시키는 경우, 원심력에 역행하지 않도록, 경계부(8)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할 수 있다.
조사점 이동 기구(80)는, 가열 헤드 이동 기구(81)를 포함한다. 가열 헤드 이동 기구(81)는, 가열 헤드(72)를 이동시킴으로써, 조사점 P를 이동시킨다. 조사점 P의 이동 방향으로 이격된 복수 개소를 1개의 가열 헤드(72)로 가열할 수 있으므로, 가열 헤드(72)의 설치 수를 저감할 수 있다. 가열 헤드(72)는, 예를 들어 기판(2)과 플레이트부(11)의 사이에 형성되는 간극 공간(13)에, 기판(2)의 중심부의 바로 아래의 위치와 기판(2)의 외주부의 바로 아래의 위치의 사이에서 이동 가능하게 배치된다.
가열 헤드 이동 기구(81)는, 예를 들어 가이드 레일(82)과, 직동 기구(83)를 갖는다. 가이드 레일(82)은, 가열 헤드(72)를 기판(2)의 직경 방향으로 안내한다. 가이드 레일(82)은, 예를 들어 기판(2)과 플레이트부(11)의 사이에 형성되는 간극 공간(13)에, 수평으로 배치된다. 직동 기구(83)는, 가이드 레일(82)을 따라 가열 헤드(72)를 이동시킨다. 직동 기구(83)는, 예를 들어 회전 모터와, 회전 모터의 회전 운동을 가열 헤드(72)의 직선 운동으로 변환하는 볼 나사를 포함한다.
제어부(90)는, 예를 들어 컴퓨터로 구성되고, CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억 매체(92)를 구비한다. 기억 매체(92)에는, 기판 처리 장치(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(90)는, 기억 매체(92)에 기억된 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(90)는, 입력 인터페이스(I/F)(93)와, 출력 인터페이스(I/F)(94)를 구비한다. 제어부(90)는, 입력 인터페이스(93)에서 외부로부터의 신호를 수신하고, 출력 인터페이스(94)에서 외부로 신호를 송신한다.
이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기억되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어부(90)의 기억 매체(92)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 또한, 프로그램은, 인터넷을 통해 서버로부터 다운로드되고, 제어부(90)의 기억 매체(92)에 인스톨되어도 된다.
도 4는, 제1 실시 형태에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 각 기능 블록은 개념적인 것이며, 반드시 물리적으로 도시된 바와 같이 구성되어 있는 것을 요하지 않는다. 각 기능 블록의 전부 또는 일부를, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산·통합하여 구성하는 것이 가능하다. 각 기능 블록에서 행해지는 각 처리 기능은, 그 전부 또는 임의의 일부가, CPU에서 실행되는 프로그램으로 실현되거나, 혹은 와이어드 로직에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다.
제어부(90)는, 회전 제어부(95)와, 액 제어부(96)와, 가스 제어부(97)와, 가열 제어부(98)를 구비한다. 회전 제어부(95)는, 회전 구동부(20)를 제어한다. 액 제어부(96)는, 액 공급 유닛(30)을 제어한다. 가스 제어부(97)는, 가스 공급 유닛(50)을 제어한다. 가열 제어부(98)는, 가열 유닛(70)을 제어한다. 구체적인 제어에 대해서는, 후술한다.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6은, 제1 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 도면이다. 도 6의 (a)는, 제1 실시 형태에 따른 세정액의 액막을 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 6의 (b)는, 제1 실시 형태에 따른 린스액의 액막을 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 6의 (c)는, 제1 실시 형태에 따른 건조액의 액막을 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 6의 (d)는, 제1 실시 형태에 따른 건조액의 액막의 중심부에 노출부를 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7은, 제1 실시 형태에 따른 기판의 처리의 다른 일부를 나타내는 도면이다. 도 7의 (a)는, 제1 실시 형태에 따른 노출부의 확대 개시 시의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7의 (b)는, 제1 실시 형태에 따른 노출부의 확대 도중의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7의 (c)는, 제1 실시 형태에 따른 건조액의 토출 완료 시의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7의 (d)는, 제1 실시 형태에 따른 노출부의 확대 완료 직전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 8은, 제1 실시 형태에 따른 노출부와 피복부의 경계부를 나타내는 도면이며, 도 7의 (b)의 일부를 확대해서 나타내는 도면이다. 도 9는, 제1 실시 형태에 따른 회전 구동부, 건조액 토출 노즐, 가열 헤드, 수직 노즐 및 경사 노즐의 각각의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
기판 처리 방법은, 처리 전의 기판(2)을 기판 처리 장치(1)의 내부에 반입하는 공정 S101을 갖는다(도 5 참조). 기판 처리 장치(1)는, 도시하지 않은 반송 장치에 의해 반입된 기판(2)을, 기판 보유 지지부(10)에 의해 보유 지지한다. 기판 보유 지지부(10)는, 기판(2)에 형성된 요철 패턴(4)을 위로 향하여, 기판(2)을 수평으로 보유 지지한다.
기판 처리 방법은, 기판 보유 지지부(10)에 보유 지지되어 있는 기판(2)에 대해서 상방으로부터 세정액 L1을 공급하고, 요철 패턴(4)을 덮는 세정액 L1의 액막 LF1을 형성하는 공정 S102를 갖는다(도 5 참조). 이 공정 S102에서는, 기판(2)의 중심부의 바로 위에, 세정액 토출 노즐(31)이 배치된다(도 6의 (a) 참조). 세정액 토출 노즐(31)은, 기판 보유 지지부(10)와 함께 회전하고 있는 기판(2)의 중심부에, 상방으로부터 세정액 L1을 공급한다. 공급된 세정액 L1은, 원심력에 의해 기판(2)의 상면(2a) 전체에 퍼지고, 액막 LF1을 형성한다. 요철 패턴(4)의 전체를 세정하기 위해서, 세정액 L1의 액면 LS1의 높이가 오목부(5)의 상단(5a)(도 8 참조)의 높이보다도 높아지도록, 기판 보유 지지부(10)의 회전수 및 세정액 L1의 공급 유량이 설정된다.
기판 처리 방법은, 미리 형성된 세정액 L1의 액막 LF1을 린스액 L2의 액막 LF2로 치환하는 공정 S103을 갖는다(도 5 참조). 이 공정 S103에서는, 기판(2)의 중심부의 바로 위에, 세정액 토출 노즐(31) 대신에 린스액 토출 노즐(32)이 배치된다(도 6의 (b) 참조). 세정액 토출 노즐(31)로부터의 세정액 L1의 토출이 정지됨과 함께, 린스액 토출 노즐(32)로부터의 린스액 L2의 토출이 개시된다. 린스액 L2는, 기판 보유 지지부(10)와 함께 회전하고 있는 기판(2)의 중심부에 공급되고, 원심력에 의해 기판(2)의 상면(2a) 전체에 퍼지고, 액막 LF2를 형성한다. 이에 의해, 요철 패턴(4)에 잔존하는 세정액 L1이 린스액 L2로 치환된다. 세정액 L1로부터 린스액 L2로의 치환 중에 액면 LS1, LS2의 높이가 오목부(5)의 상단(5a)(도 8 참조)의 높이보다도 높게 유지되도록, 기판 보유 지지부(10)의 회전수 및 린스액 L2의 공급 유량이 설정된다. 액면 LS1, LS2의 표면 장력에 의한 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다.
기판 처리 방법은, 미리 형성된 린스액 L2의 액막 LF2를 건조액 L3의 액막 LF3으로 치환하는 공정 S104를 갖는다(도 5 참조). 이 공정 S104에서는, 기판(2)의 중심부의 바로 위에, 린스액 토출 노즐(32) 대신에 건조액 토출 노즐(33)이 배치된다(도 6의 (c) 참조). 린스액 토출 노즐(32)로부터의 린스액 L2의 토출이 정지됨과 함께, 건조액 토출 노즐(33)로부터의 건조액 L3의 토출이 개시된다. 건조액 L3은, 기판 보유 지지부(10)와 함께 회전하고 있는 기판(2)의 중심부에 공급되고, 원심력에 의해 기판(2)의 상면(2a) 전체에 퍼지고, 액막 LF3을 형성한다. 이에 의해, 요철 패턴(4)에 잔존하는 린스액 L2가 건조액 L3으로 치환된다. 린스액 L2로부터 건조액 L3으로의 치환 중에 액면 LS2, LS3의 높이가 오목부(5)의 상단(5a)(도 8 참조)의 높이보다도 높게 유지되도록, 기판 보유 지지부(10)의 회전수 및 건조액 L3의 공급 유량이 설정된다. 액면 LS2, LS3의 표면 장력에 의한 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다.
기판 처리 방법은, 요철 패턴(4)의 노출부(6)를 형성하는 공정 S105를 갖는다(도 5 참조). 이 공정 S105에서는, 노출부(6)뿐만 아니라, 노출부(6)와 피복부(7)의 경계부(8)도 형성된다. 따라서, 이 공정 S105에서는, 노출부(6), 피복부(7) 및 경계부(8)가 형성된다. 이 공정 S105에서는, 우선, 도 9에 도시한 시각 t0부터 시각 t1까지, 건조액 토출 노즐(33)이, 건조액 L3을 토출하면서, 기판(2)의 중심부의 바로 위로부터 직경 방향 외측으로 근소하게 이동된다.
다음으로, 도 9에 도시한 시각 t1부터 시각 t2까지, 기판(2)의 중심부의 바로 위에, 건조액 토출 노즐(33) 대신에 수직 노즐(51)이 배치되고, 수직 노즐(51)이 가스 G1을 토출한다(도 6의 (d) 참조). 가스 G1은, 기판(2)을 향해서 토출된 후, 기판(2)을 따라 방사형으로 균등하게 확산된다. 그 때문에, 기판(2)의 중심부에, 기판(2)과 동심원형의 노출부(6)를 형성할 수 있다.
또한, 도 9에 도시한 시각 t1부터 시각 t2까지, 기판(2)의 중심부의 바로 아래에 가열 헤드(72)가 배치되고, 가열 헤드(72)가 기판(2)의 중심부에 레이저 광선 LB를 조사한다(도 6의 (d) 참조). 레이저 광선 LB가, 기판(2)의 중심부를 가열하므로, 기판(2)과 동심원형의 노출부(6)를 형성할 수 있다.
수직 노즐(51)과 가열 헤드(72)는, 협동하여, 기판(2)의 중심부에 기판(2)과 동심원형의 노출부(6)를 형성한다. 또한, 노출부(6)의 형성에는, 수직 노즐(51)과 가열 헤드(72)의 어느 한쪽만이 사용되어도 된다.
또한, 수직 노즐(51)이 가스 G1의 토출을 개시하는 시각은, 도 9에서는 건조액 토출 노즐(33)의 일시적인 이동이 종료하는 시각 t1과 동시이지만, 시각 t1보다도 전이어도 되며, 건조액 토출 노즐(33)의 일시적인 이동이 개시하는 시각 t0의 후이면 된다. 기판(2)의 중심부의 바로 위에 수직 노즐(51)을 배치하는 스페이스가 있으면 된다.
또한, 가열 헤드(72)가 레이저 광선 LB의 조사를 개시하는 시각은, 도 9에서는 건조액 토출 노즐(33)이 일시적인 이동이 종료되는 시각 t1과 동시이지만, 시각 t1보다도 전이어도 되며, 또한 상기 시각 t0과 동시 또는 상기 시각 t0보다도 전이어도 된다.
기판 처리 방법은, 경계부(8)를 이동시킴으로써, 노출부(6)를 확대하는 공정 S106을 갖는다(도 5 참조). 이 공정 S106에서는, 액 제어부(96)가, 도 9에 도시한 시각 t2부터 시각 t4까지, 건조액 토출 노즐(33)로부터 건조액 L3을 토출하면서, 건조액 토출 노즐(33)을 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다(도 7의 (a) 및 도 7의 (b) 참조). 건조액 L3은, 기판(2)에 공급된 후, 원심력에 의해 기판(2)의 직경 방향 외측으로 퍼지고, 기판(2)의 외주연으로부터 원심 탈액된다. 시각 t2부터 시각 t4까지, 액 제어부(96)가 건조액 토출 노즐(33)로부터 기판(2)에 건조액 L3을 공급하므로, 기판(2)의 외주부를 건조액 L3으로 피복할 수 있다. 또한, 시각 t2부터 시각 t4까지, 액 제어부(96)가 건조액 토출 노즐(33)을 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키므로, 경계부(8)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할 수 있다. 경계부(8)는, 건조액 토출 노즐(33)의 토출구(33a)보다도, 기판(2)의 직경 방향 내측에 형성된다.
가스 제어부(97)는, 도 9에 도시한 시각 t2부터 시각 t3까지, 수직 노즐(51)로부터 가스 G1을 토출함으로써 경계부(8)를 누르면서, 수직 노즐(51)을 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다(도 7의 (a)의 참조). 또한, 가스 제어부(97)는, 도 9에 도시한 시각 t3부터 시각 t4까지, 수직 노즐(51) 대신에 경사 노즐(52)로부터 가스 G2를 토출함으로써 경계부(8)를 누르면서, 경사 노즐(52)을 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다(도 7의 (b) 참조).
수직 노즐(51) 대신에 경사 노즐(52)에 의해 경계부(8)를 누름으로써, 경계부(8)를 효율적으로 누를 수 있다. 경사 노즐(52)로부터 토출되는 가스 G2는, 연직 성분뿐만 아니라 수평 성분을 가지므로, 경계부(8)를 효율적으로 누를 수 있다.
또한, 가스 제어부(97)는, 도 9에 도시한 시각 t3에 수직 노즐(51)로부터의 가스 G1의 토출 정지와 경사 노즐(52)로부터의 가스 G2의 토출 개시를 동시에 실시하지만, 수직 노즐(51)로부터의 가스 G1의 토출 정지의 전에 경사 노즐(52)로부터의 가스 G2의 토출 개시를 실시해도 된다. 경계부(8)를 가스 G1과 가스 G2로 누름으로써, 경계부(8)를 연속적으로 누를 수 있다. 가스 제어부(97)는, 수직 노즐(51)로부터의 가스 G1의 토출 개시의 후에, 즉 기판(2)과 동심원형의 노출부(6)가 형성된 후에, 경사 노즐(52)로부터의 가스 G2의 토출 개시를 실시하면 된다.
가열 제어부(98)는, 도 9에 도시한 시각 t2부터 시각 t4까지, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 기판(2)에 형성함과 함께, 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 연직 방향으로 볼 때 겹치면서 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다(도 7의 (a) 및 도 7의 (b) 참조). 가열 제어부(98)는, 가열 헤드(72)를 이동시킴으로써, 조사점 P를 이동시켜도 된다.
가열 헤드(72)는, 도 9에 도시한 시각 t2부터 시각 t4까지, 건조액 토출 노즐(33), 수직 노즐(51) 및 경사 노즐(52)과, 동시에 동일한 속도로, 경계부(8)의 이동 방향, 예를 들어 기판(2)의 직경 방향으로 이동된다.
가열 헤드(72)와, 건조액 토출 노즐(33)과, 수직 노즐(51)과, 경사 노즐(52)은, 기판(2)의 직경 방향으로 이동되면 되며, 기판(2)의 중심으로부터 서로 다른 방위로 이동시켜도 되고, 동일한 방위로 이동시켜도 된다.
또한, 가열 헤드(72)와, 건조액 토출 노즐(33)과, 수직 노즐(51)과, 경사 노즐(52)은, 동시에 동일한 속도로 이동되면 되며, 이들 이동 속도는 시간의 경과와 함께 변경되어도 된다. 상세는 후술한다.
도 9에 도시한 시각 t4의 직전에 건조액 토출 노즐(33)이 기판(2)의 외주부의 바로 위에 도달하면, 시각 t4에서 액 제어부(96)는 건조액 토출 노즐(33)로부터의 건조액 L3의 토출을 정지한다. 그렇게 하여, 시각 t4부터 시각 t5까지, 가스 제어부(97)는, 경사 노즐(52)로부터 가스 G2를 토출함으로써 경계부(8)를 누르면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 경사 노즐(52)을 이동시킨다(도 7의 (c) 참조). 또한, 시각 t4부터 시각 t5까지, 가열 제어부(98)는, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 기판(2)에 형성함과 함께, 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 연직 방향으로 볼 때 겹치면서 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72)를 이동시킨다(도 7의 (c) 참조). 이에 의해, 노출부(6)가 더욱 확대된다.
또한, 가스 제어부(97)는, 도 9에 도시한 시각 t2부터 시각 t3까지뿐만 아니라, 시각 t3부터 시각 t5까지, 수직 노즐(51)로부터 가스 G1을 토출함으로써 경계부(8)를 누르면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 수직 노즐(51)을 이동시켜도 된다.
도 9에 도시한 시각 t5의 직전에, 가열 헤드(72)가 기판(2)의 외주부의 바로 아래에 도달했을 때, 경사 노즐(52)은 상방으로부터 하방을 향할수록 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측을 향하는 기류를 기판(2)의 외주부 상방에 형성한다(도 7의 (d) 참조).
도 9에 도시한 시각 t5에 있어서, 가열 제어부(98)가 가열 헤드(72)로부터의 레이저 광선 LB의 조사를 정지함과 함께, 가스 제어부(97)가 경사 노즐(52)로부터의 가스 G2의 토출을 정지한다.
기판 처리 방법은, 처리 후의 기판(2)을 기판 처리 장치(1)의 외부로 반출하는 공정 S107을 갖는다(도 5 참조). 기판 보유 지지부(10)는 기판(2)의 보유 지지를 해제하고, 도시하지 않은 반송 장치가 기판 보유 지지부(10)로부터 기판(2)을 수취하고, 기판 처리 장치(1)의 외부로 반출한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 가열 제어부(98)는, 연직 방향으로 볼 때 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 겹치면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 가열 헤드(72)와 경계부(8)가 연직 방향으로 볼 때 겹치도록, 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72)를 이동시킨다. 그 결과, 경계부(8)의 도달 위치에 관계없이, 경계부(8)를 집중적으로 가열할 수 있다. 노출부(6) 및 피복부(7)는, 레이저 광선 LB에 의해 거의 가열되지 않는다. 그 효과를, 하기 (1)의 경우와, 하기 (2)의 경우로 나누어 설명한다.
(1) 건조액 토출 노즐(33)이 토출되는 건조액 L3의 온도가 실온보다도 고온으로 설정되는 경우, 이하의 효과가 얻어진다. 경계부(8)에 존재하는 건조액 L3에 가열 에너지를 집중할 수 있으므로, 경계부(8)에서의 건조액 L3의 기화에 의해 빼앗기는 열을 보충할 수 있어, 경계부(8)에서의 건조액 L3의 온도 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 경계부(8)에서의 건조액 L3의 표면 장력 저하를 제한할 수 있어, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다.
(2) 건조액 토출 노즐(33)이 토출되는 건조액 L3의 온도가 실온으로 설정되는 경우, 이하의 효과가 얻어진다. 경계부(8)에 존재하는 건조액 L3에 가열 에너지를 집중할 수 있으므로, 경계부(8)와 피복부(7)(특히 기판(2)의 외주부)의 온도 차를 크게 할 수 있다. 경계부(8)에서는, 건조액 L3의 온도를 실온보다도 고온으로 할 수 있으므로, 건조액 L3의 표면 장력을 저하할 수 있어, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다. 한편, 기판(2)의 외주부에서는, 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서의, 건조액 L3의 온도를 실온으로 유지할 수 있으므로, 건조액 L3의 기화를 억제할 수 있다.
기판(2)의 외주부에서는, 기판(2)의 중심부에 비하여, 기판(2)의 주속이 크고, 원심력이 크므로, 건조액 L3의 액막 LF3이 얇다. 그 때문에, 기판(2)의 외주부에서의 건조액 L3의 기화를 억제하는 것은, 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서의, 기판(2)의 외주부의 건조액 L3으로부터의 의도치 않은 노출을 억제하는 데 있어서 중요하다. 가령 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서, 기판(2)의 외주부가 건조액 L3으로부터 노출되어버리면, 기판(2)의 외주부에 파티클이 부착되어버리기 때문이다. 파티클은, 건조액 L3의 미스트 등에 의해 형성된다. 본 실시 형태에 따르면, 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서의, 기판(2)의 외주부의 건조액 L3으로부터의 의도치 않은 노출을 억제할 수 있으므로, 파티클의 부착을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서의, 기판(2)의 외주부의 건조액 L3으로부터의 의도치 않은 노출을 억제할 수 있으므로, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다. 가령 기판(2)의 외주부가 의도치 않게 건조해버려, 건조액 L3이 드문드문하게 존재하면, 건조액 L3의 표면 장력이 경계부(8)에 작용하고, 패턴 쓰러짐이 발생할 우려가 있다.
상술한 바와 같이, 파티클의 부착을 억제할 목적으로, 경계부(8)와 피복부(7)(특히 기판(2)의 외주부)의 온도차를 크게 하기 위해서, 건조액 토출 노즐(33)은 실온의 건조액 L3을 토출해도 된다. 종래, 건조 시의 패턴 쓰러짐을 억제할 목적으로, 건조액 토출 노즐(33)은 실온보다도 고온의 건조액 L3을 토출하고 있었다. 건조액 L3의 온도가 고온이 될수록, 건조액 L3의 표면 장력이 저하되어, 요철 패턴(4)에 작용하는 응력이 저하되기 때문이다. 이에 반하여, 패턴 쓰러짐을 억제함과 함께 파티클의 부착을 억제할 목적으로, 경계부(8)를 국소적으로 가열함과 함께 건조액 토출 노즐(33)로부터 실온의 건조액 L3을 토출하는 기술이 개시된다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)와 함께 기판(2)을 회전시키면서, 가열 제어부(98)가 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다. 원심력에 역행하지 않도록, 경계부(8)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할 수 있다.
그런데, 경계부(8)는, 링형으로 형성된다. 그 때문에, 경계부(8)가 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할수록, 경계부(8)의 원주 길이가 길어진다. 따라서, 조사점 P는, 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할수록, 장대한 경계부(8)를 가열하게 된다.
그래서, 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 조사면(예를 들어 기판(2)의 하면(2b))에 있어서의 단위 면적당 총 조사량(단위: J/㎟)을 일정하게 하는 제어를 실시해도 된다. 여기서, 「일정」이라 함은, 상한값과 하한값으로 규정되는 허용 범위에 들어가는 것을 의미한다. 구체적인 제어로서는, 하기 (A) 내지 (F)의 제어를 들 수 있다. 하기 (A) 내지 (F)의 제어는, 단독으로 사용되어도 되고, 복수의 조합으로 사용되어도 된다.
(A) 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 조사점 P가 기판(2)의 직경 방향으로 이동하는 속도를 느리게 한다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 가열 헤드(72)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 가열 헤드(72)가 기판(2)의 직경 방향으로 이동하는 속도를 느리게 한다. 이에 의해, 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
(B) 가열 제어부(98)가 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)의 회전수를 작게 한다. 예를 들어, 가열 제어부(98)가 가열 헤드(72)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)의 회전수를 작게 한다. 이에 의해, 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
(C) 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 광원(71)의 출력(단위: W)을 크게 한다. 광원(71)의 출력이 클수록, 조사점 P에 있어서의 레이저 광선 LB의 파워(단위: W)가 크다. 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
(D) 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 단위 시간(T0)에 차지하는 레이저 광선 LB를 조사하는 시간(T1)의 비율(T1/T0)인 듀티비를 크게 한다. 듀티비는, 제로보다도 크고, 1 이하이다. 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 광원(71)의 출력을 제로와 설정값의 사이에서 반복해서 변동시키면서, 듀티비를 서서히 크게 한다. 듀티비가 클수록, 조사점 P에 있어서의 레이저 광선 LB의 파워(단위: W)가 크다. 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
(E) 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 조사점 P의 크기를 작게 한다. 조사점 P의 크기가 작을수록, 단위 면적당 파워(단위: W/㎟)가 크다. 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
(F) 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 조사점 P에 있어서의 레이저 광선 LB의 파워가 임계값 T 이상인 범위 A가 좁아지도록, 조사점 P에 있어서의 레이저 광선 LB의 파워 분포를 변경한다. 레이저 광선 LB의 파워 분포는, 예를 들어 톱 해트 분포로부터 가우스 분포로 변경된다. 레이저 광선 LB의 파워 분포의 변경에 의해, 조사점 P의 크기를 작게 한 것과 동일한 효과가 얻어진다. 기판(2)의 직경 방향 전체에서 단위 면적당 총 조사량을 균일하게 할 수 있어, 경계부(8)의 원주 길이의 변화에 기인하는 경계부(8)의 온도 변화를 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 액 제어부(96)는, 건조액 토출 노즐(33)로부터 건조액 L3을 토출함과 함께, 건조액 토출 노즐(33)의 토출구(33a)를 경계부(8)보다도 기판(2)의 직경 방향 외측으로 배치하면서 경계부(8)의 이동 방향으로 건조액 토출 노즐(33)을 이동시킨다. 경계부(8)보다도 기판(2)의 직경 방향 내측에는 건조액 L3이 공급되지 않으므로, 경계부(8)가 노출부(6)를 확대시키는 방향과는 역방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 경계부(8)보다도 직경 방향 외측으로는 건조액 L3이 공급되므로, 경계부(8)가 기판(2)의 외주부에 도달하기 전의 단계에서의, 기판(2)의 외주부의 건조액 L3으로부터의 의도치 않은 노출을 억제할 수 있어, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있음과 함께 파티클의 부착을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 조사점 이동 기구(80)는, 가열 헤드(72)를 이동시킴으로써, 조사점 P를 이동시키는 가열 헤드 이동 기구(81)를 포함한다. 조사점 P의 이동 방향으로 이격된 복수 개소를 1개의 가열 헤드(72)로 가열할 수 있으므로, 가열 헤드(72)의 설치 수를 저감할 수 있다.
도 10은, 제2 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 도면이다. 도 10의 (a)는, 제2 실시 형태에 따른 건조액의 공급을 정지했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 10의 (b)는, 제2 실시 형태에 따른 건조액의 액막의 중심부에 노출부를 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 10의 (c)는, 제2 실시 형태에 따른 노출부의 확대 도중의 상태를 나타내는 도면이다. 도 10의 (d)는, 제2 실시 형태에 따른 노출부의 확대 완료 직전의 상태를 나타내는 도면이다. 도 11은, 제2 실시 형태에 따른 회전 구동부, 건조액 토출 노즐, 가열 헤드, 수직 노즐 및 경사 노즐의 각각의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다. 이하, 본 실시 형태와 상기 제1 실시 형태의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
요철 패턴(4)의 노출부(6)를 형성하는 공정 S105(도 5 참조)에서는, 우선, 도 11에 도시한 시각 t0에서, 액 제어부(96)가, 건조액 토출 노즐(33)로부터의 건조액 L3의 토출을 정지하여, 기판(2)에 대한 건조액 L3의 공급을 정지한다. 시각 t0의 직전까지 건조액 토출 노즐(33)은 실온의 건조액 L3을 토출하여, 시각 t0에서는 실온의 건조액 L3의 액막 LF3이 형성된다. 시각 t0 이후에도, 실온의 건조액 L3의 액막 LF3이 기판(2)의 상면(2a) 전체를 피복하도록(도 10의 (a) 참조), 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)를 회전시킨다. 기판 보유 지지부(10)의 회전수는, 예를 들어 200 내지 1000rpm이다.
다음으로, 도 11에 도시한 시각 t1부터 시각 t2까지, 기판(2)의 중심부의 바로 아래에 가열 헤드(72)가 배치되고, 가열 헤드(72)가 기판(2)의 중심부에 레이저 광선 LB를 조사한다(도 10의 (b) 참조). 기판(2)의 중심부가 가열되어, 기판(2)의 중심부에 기판(2)과 동심원형의 노출부(6)가 형성된다. 이때, 노출부(6)와 피복부(7)의 경계부(8)는, 기판(2)의 직경 방향 내측으로 이동하지 않도록, 원심력에 의해 기판(2)의 직경 방향 외측으로 눌린다. 기판 보유 지지부(10)의 회전수는, 예를 들어 200 내지 1000rpm이다.
또한, 기판(2)의 중심부의 가열을 개시하는 시각 t1은, 도 11에서는 기판(2)에 대한 건조액 L3의 공급을 정지하는 시각 t0보다도 후이지만, 시각 t0과 동시여도 되고, 시각 t0보다도 전이어도 된다.
노출부(6)를 확대하는 공정 S106(도 5 참조)에서는, 도 11에 도시한 시각 t2부터 시각 t3까지, 가열 제어부(98)가 가열 헤드(72)를 이동시킨다(도 10의 (c) 참조). 그 동안, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)를 회전시킨다.
가열 제어부(98)는, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 기판(2)에 형성함과 함께, 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 연직 방향으로 볼 때 겹치면서 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72)를 이동시킨다(도 10의 (c) 참조). 이때, 경계부(8)는, 직경 방향 내측으로 이동하지 않도록, 원심력에 의해 직경 방향 외측으로 눌린다. 기판 보유 지지부(10)의 회전수는, 예를 들어 200 내지 1000rpm이다.
도 11에 도시한 시각 t3의 직전에 가열 헤드(72)가 기판(2)의 외주부의 바로위에 도달하면, 경계부(8)가 기판(2)의 외주부에 도달한다(도 10의 (d) 참조). 계속해서 경계부(8)가 건조액 L3의 증발에 의해 소실되고, 시각 t3에 있어서 가열 제어부(98)가 가열 헤드(72)로부터의 레이저 광선 LB의 조사를 정지한다.
또한, 도 11에 도시한 시각 t3에 있어서, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)의 회전수를 크게 한다. 기판 보유 지지부(10)의 회전수는, 예를 들어 1000 내지 2000rpm이다. 기판(2)의 회전수가 커지므로, 큰 원심력이 기판(2)의 외주부에 잔존하는 건조액 L3에 작용하여, 건조액 L3이 기판(2)의 외주연으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 원심 탈액된다. 그 후, 기판(2)은, 기판 처리 장치(1)의 외부로 반출된다.
또한, 기판 보유 지지부(10)의 고속 회전을 개시하는 시각은, 경계부(8)가 기판(2)의 외주부에 도달하는 시각과 동시이지만, 나중이어도 된다. 경계부(8)가 기판(2)의 외주부에 도달하기 전에는, 기판(2)에 형성된 건조액 L3의 액막 LF3이 원심력에 의해 소실되지 않도록, 기판 보유 지지부(10)의 저속 회전이 행해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 가열 제어부(98)는, 연직 방향으로 볼 때 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 겹치면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 가열 헤드(72)와 경계부(8)가 연직 방향으로 볼 때 겹치도록, 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72)를 이동시킨다. 그 결과, 경계부(8)의 도달 위치에 관계없이, 경계부(8)를 집중적으로 가열할 수 있다. 노출부(6) 및 피복부(7)는, 레이저 광선 LB에 의해 거의 가열되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 실온의 건조액 L3의 액막 LF3을 형성하므로, 상기 제1 실시 형태에 있어서 실온의 건조액 L3의 액막 LF3을 형성하는 경우와, 마찬가지의 효과가 얻어진다.
즉, 경계부(8)를 집중적으로 가열할 수 있으므로, 경계부(8)와 피복부(7)(특히 기판(2)의 외주부)에서 온도차를 크게 할 수 있다. 경계부(8)에서는, 건조액 L3의 온도를 실온보다도 고온으로 할 수 있으므로, 건조액 L3의 표면 장력을 저하할 수 있어, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다. 한편, 기판(2)의 외주부에서는, 의도치 않은 건조액 L3의 기화를 억제할 수 있고, 의도치 않은 노출을 억제할 수 있으므로, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있음과 함께 파티클의 부착을 억제할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 회전 제어부(95)가 기판 보유 지지부(10)와 함께 기판(2)을 회전시키면서, 가열 제어부(98)가 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시킨다. 원심력에 역행하지 않도록, 경계부(8)를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동할 수 있다.
가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 조사면(예를 들어 기판(2)의 하면(2b))에 있어서의 단위 면적당 총 조사량(단위: J/㎟)을 일정하게 하는 제어를 실시해도 된다. 구체적인 제어로서는, 상기 (A) 내지 (F)의 제어를 들 수 있다. 상기 (A) 내지 (F)의 제어는, 단독으로 사용되어도 되고, 복수의 조합으로 사용되어도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 가열 제어부(98)가 조사점 P를 이동시키는 동안, 액 제어부(96)가 건조액 토출 노즐(33)로부터의 실온의 건조액 L3의 토출을 정지한다. 기판(2)에 대한 건조액 L3의 공급이 정지되어 있으므로, 건조액 토출 노즐(33)의 토출구(33a)를 경계부(8)보다도 기판(2)의 직경 방향 외측으로 배치하면서 경계부(8)의 이동 방향으로 건조액 토출 노즐(33)을 이동시키는 조작이 불필요하다. 건조액 토출 노즐(33)과 조사점 P를 연동해서 이동시키지 않아도 되므로, 경계부(8)의 위치를 고정밀도로 제어할 수 있다. 조사점 P의 위치가 경계부(8)의 위치로 되기 때문이다. 경계부(8)는, 직경 방향 내측으로 이동하지 않도록, 원심력에 의해 직경 방향 외측으로 눌리면서, 조사점 P의 위치와 겹치도록 이동한다. 또한, 경계부(8)의 위치를 보다 고정밀도로 제어할 수 있도록, 경계부(8)의 이동 중에 가스 공급 유닛(50)으로부터의 가스 G1, G2의 토출은 정지된다(도 11 참조).
본 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와는 달리, 경계부(8)의 이동 중에, 기판(2)에 대한 건조액 L3의 공급이 정지되어, 건조액 L3이 보급되지 않는다. 그 때문에, 기판(2)의 외주부에 경계부(8)가 도달하기 전의 단계에서의, 기판(2)의 외주부에 있어서의 건조액 L3의 기화를 억제하는 것은 중요하다. 건조액 L3의 기화를 억제하는 관점에서, 실온의 건조액 L3이 사용된다.
본 실시 형태에 따르면, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 조사점 이동 기구(80)는, 가열 헤드(72)를 이동시킴으로써, 조사점 P를 이동시키는 가열 헤드 이동 기구(81)를 포함한다. 조사점 P의 이동 방향으로 이격된 복수 개소를 1개의 가열 헤드(72)로 가열할 수 있으므로, 가열 헤드(72)의 설치 수를 저감할 수 있다.
도 12는, 제3 실시 형태에 따른 기판 보유 지지부 및 가열 유닛을 나타내는 도면이다. 이하, 본 실시 형태와, 상기 제1 내지 제2 실시 형태의 상이점에 대하여 주로 설명한다. 본 실시 형태의 가열 유닛(70A)은, 상기 제1 내지 제2 실시 형태의 가열 유닛(70) 대신에 사용된다.
본 실시 형태의 가열 유닛(70A)은, 광원(71A)과, 복수의 가열 헤드(72A)와, 조사점 이동 기구(80A)를 갖는다. 복수의 가열 헤드(72A)는, 경계부(8)(도 8 참조)의 이동 방향으로 서로 다른 위치를 가열한다. 복수의 가열 헤드(72A)는, 예를 들어 기판(2)의 직경 방향으로 배열되어, 기판(2)의 중심부로부터 기판(2)의 외주부까지 가열한다.
복수의 가열 헤드(72A)는, 각각, 레이저 광선 LB를 기판(2)을 향해서 조사하는 광학계(73A)를 포함한다. 광학계(73A)는, 레이저 광선 LB를 기판(2)을 향해서 집광하는 집광 렌즈(74A)를 갖는다. 또한, 복수의 가열 헤드(72A)는, 각각, 광학계(73A)를 수용하는 하우징(76A)을 포함한다.
조사점 이동 기구(80A)는, 전환 기구(81A)를 포함한다. 전환 기구(81A)는, 복수의 가열 헤드(72A)의 각각을 작동 상태와 정지 상태로 전환함으로써, 조사점 P를 이동시킨다. 가열 헤드(72A)는, 작동 상태에서 기판(2)을 국소적으로 가열하고, 정지 상태에서 가열 정지한다.
본 실시 형태에 따르면, 조사점 P를 이동시키기 위해 가열 헤드(72A)를 이동시키지 않아도 되므로, 가열 헤드(72A)에 대한 레이저 광선 LB의 도광이 용이하다. 복수의 가열 헤드(72A)는, 기판(2)과 플레이트부(11)의 사이에 형성되는 간극 공간(13)에 배치되고, 고정된다.
전환 기구(81A)는, 예를 들어 레이저 광선 LB의 1개의 광로를 복수 개의 광로로 분기하는 분기부(82A)와, 분기된 복수 개의 광로를 독립적으로 개폐하는 개폐부(83A)를 갖는다. 분기부(82A)는 예를 들어 빔 스플리터 등으로 구성된다. 개폐부(83A)는 예를 들어 빔 셔터 등으로 구성된다. 개폐부(83A)를 통과한 레이저 광선은, 예를 들어 광 파이버에 의해 가열 헤드(72A)에 도광되고, 가열 헤드(72A)로부터 기판(2)에 조사된다. 또한, 개폐부(83A)와 광원(71A)의 사이에는, 호모지나이저(77A) 및 반사경(78A)이 마련되어도 된다.
가열 제어부(98)(도 4 참조)는, 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 연직 방향으로 볼 때 겹치면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 기판(2)의 직경 방향으로 배열되는 복수의 가열 헤드(72A)를 차례로 작동시킴으로써, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다. 그 결과, 경계부(8)의 도달 위치에 관계없이, 경계부(8)를 집중적으로 가열할 수 있다. 노출부(6) 및 피복부(7)는, 레이저 광선 LB에 의해 거의 가열되지 않는다. 따라서, 상기 제1 내지 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
가열 제어부(98)는, 복수의 가열 헤드(72A)가 동시에 작동하는 것을 금지하면서, 복수의 가열 헤드(72A)를 차례로 작동시켜도 된다. 가열 제어부(98)는, 하나의 가열 헤드(72A)를 작동 상태로 할 때, 다른 모든 가열 헤드(72A)를 정지 상태로 해도 된다. 경계부(8)를 보다 집중적으로 가열할 수 있다.
가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 조사면(예를 들어 기판(2)의 하면(2b))에 있어서의 단위 면적당 총 조사량(단위: J/㎟)을 일정하게 하는 제어를 실시해도 된다. 구체적인 제어로서는, 상기 (A) 내지 (F)의 제어를 들 수 있다. 상기 (A) 내지 (F)의 제어는, 단독으로 사용되어도 되고, 복수의 조합으로 사용되어도 된다.
또한, 상기 (A)의 제어에서는, 예를 들어 가열 제어부(98)는, 작동 상태의 가열 헤드(72A)를 기판(2)의 직경 방향 내측의 것으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측의 것으로 전환할 때, 그 전환의 간격을 길게 한다. 즉, 가열 제어부(98)는, 기판(2)의 직경 방향 내측의 가열 헤드(72A)보다도, 기판(2)의 직경 방향 외측의 가열 헤드(72A)를 길게 작동시킨다.
도 13은, 제4 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타내는 사시도이며, 도 14의 (b)에 상당하는 사시도이다. 도 14는, 제4 실시 형태에 따른 기판의 처리의 일부를 나타낸 측면도이다. 도 14의 (a)는, 제4 실시 형태에 따른 건조액의 액막의 일단부에 노출부를 형성했을 때의 상태를 나타내는 도면이다. 도 14의 (b)는, 제4 실시 형태에 따른 노출부의 확대 도중의 상태를 나타내는 도면이다. 도 14의 (c)는, 제4 실시 형태에 따른 노출부의 확대 완료 직전의 상태를 나타내는 도면이다. 이하, 본 실시 형태와, 상기 제1 내지 제3 실시 형태의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
요철 패턴(4)의 노출부(6)를 형성하는 공정 S105(도 5 참조), 및 노출부(6)를 확대하는 공정 S106(도 5 참조)에서는, 기판(2)은 회전되지 않고 정지된다. 그 때문에, 경계부(8)의 누름에 원심력을 이용할 수 없으므로, 경계부(8)의 누름에 가스 공급 유닛(50B)으로부터의 가스 G2의 압력을 이용한다.
가스 공급 유닛(50B)은, 가스를 토출하는 가스 토출 노즐로서, 수직 노즐을 가져도 되지만, 본 실시 형태로는 경사 노즐(52B)을 갖는다. 경사 노즐(52B)은, 연직 방향에 대해서 비스듬히 가스 G2를 토출한다. 가스 G2는, 연직 성분뿐만 아니라 수평 성분을 가지므로, 경계부(8)를 효율적으로 누를 수 있다.
가스 공급 유닛(50B)은, 수평으로 배치되는 직선형 바(69B)를 갖는다. 바(69B)는, 복수의 경사 노즐(52B)이 고정되는 것이다. 복수의 경사 노즐(52B)은, 바(69B)의 길이 방향으로 배열된다. 복수의 경사 노즐(52B)은, 동시에, 경계부(8)의 이동 방향과 동일한 방향(예를 들어 도 14에서는 우측 방향)으로 작용하는 수평 성분을 갖는 가스 G2를 토출한다. 복수의 경사 노즐(52B)이 동시에 형성하는 가스 G2의 기류는, 기판(2)의 직경과 동일 정도 이상의 범위에 걸쳐서 형성된다.
가스 공급 유닛(50B)은, 가스 토출 노즐 이동 기구(60B)를 갖는다. 가스 토출 노즐 이동 기구(60B)는, 바(69B)의 길이 방향과 직교하는 폭 방향으로 바(69B)를 이동시켜, 복수의 경사 노즐(52B)을 경계부(8)의 이동 방향으로 이동시킨다. 경계부(8)의 이동 중, 경계부(8)를 가스 G2의 압력으로 누를 수 있다.
가열 유닛(70B)은, 수평으로 배치되는 직선형의 바(89B)를 갖는다. 가열 유닛(70B)의 바(89B)와, 가스 공급 유닛(50B)의 바(69B)는 평행하게 배치된다. 가열 유닛(70B)의 바(89B)는, 복수의 가열 헤드(72B)가 고정되는 것이다. 복수의 가열 헤드(72B)는, 바(89B)의 길이 방향으로 배열된다. 복수의 가열 헤드(72B)가 동시에 형성하는 복수의 조사점 P는, 기판(2)의 직경과 동일 정도 이상의 범위에 걸쳐 형성된다.
가열 유닛(70B)은, 조사점 P를 이동시키는 조사점 이동 기구(80B)를 갖는다. 조사점 이동 기구(80B)는, 바(89B)의 길이 방향과 직교하는 폭 방향으로 바(89B)를 이동시켜, 복수의 가열 헤드(72B)를 경계부(8)의 이동 방향으로 이동시키는 가열 헤드 이동 기구(81B)를 갖는다. 복수의 가열 헤드(72B)가 동시에 형성하는 복수의 조사점 P는, 기판(2)을 가로지르도록 연속적으로 형성되고, 연직 방향으로 볼 때 경계부(8)와 겹치도록 이동된다.
요철 패턴(4)의 노출부(6)를 형성하는 공정 S105(도 5 참조)에서는, 가열 제어부(98)(도 4 참조)가 기판(2)의 일단부에 레이저 광선 LB를 조사함과 함께, 가스 공급 유닛(50B)이 기판(2)의 일단부에 가스 G2를 분사한다(도 14의 (a) 참조). 이에 의해, 기판(2)의 일단부에, 노출부(6)가 형성된다.
노출부(6)를 확대하는 공정 S106(도 5 참조)에서는, 가열 제어부(98)가 바(89B)를 이동시킴으로써 가열 헤드(72B)를 이동시킴과 함께, 가스 제어부(97)(도 4 참조)가 바(69B)를 이동시킴으로써 경사 노즐(52B)을 이동시킨다(도 14의 (b) 및 도 14의 (c) 참조).
가열 제어부(98)는, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 기판(2)에 형성함과 함께, 경계부(8)에 대해서 조사점 P를 연직 방향으로 볼 때 겹치면서 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72B)를 이동시킨다. 또한, 가스 제어부(97)는, 가스 G2에 의해 경계부(8)를 누르면서, 경계부(8)의 이동 방향으로 경사 노즐(52B)을 이동시킨다.
또한, 본 실시 형태의 조사점 이동 기구(80B)는 가열 헤드 이동 기구(81B)를 갖지만, 조사점 이동 기구(80B)는 상기 제3 실시 형태와 마찬가지로 전환 기구를 가져도 된다. 전환 기구는, 경계부(8)의 이동 방향으로 배열되는 복수의 가열 헤드(72B)의 각각을 작동 상태와 정지 상태로 전환함으로써, 경계부(8)의 이동 방향으로 조사점 P를 이동시킨다. 이 경우, 가열 헤드(72B)는, 기판(2)의 전체를 가열하기 위해서, 경계부(8)의 이동 방향뿐만 아니라, 경계부(8)의 이동 방향과 직교하는 방향으로도 복수 배열된다.
이상, 본 개시에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지는 않는다. 청구범위에 기재된 범주 내에서, 각종 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
상기 실시 형태의 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 조사면에 있어서의 단위 면적당 총 조사량을 일정하게 하는 제어를 실시한다. 한편, 본 개시의 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 조사점 P를 기판(2)의 직경 방향 내측으로부터 기판(2)의 직경 방향 외측으로 이동시키는 동안, 조사면에 있어서의 단위 면적당 총 조사량을 서서히 증대시키는 제어를 실시해도 된다. 시간의 경과와 함께 가열량이 오목부(5)의 깊이 방향 전체를 처리액으로부터 노출시키는 데 필요한 양을 초과하게 되지만, 가열량이 남는 것은 패턴 쓰러짐을 억제하는 관점에서는 문제 없다.
상기 실시 형태의 가열 제어부(98)는, 레이저 광선 LB의 조사점 P를 경계부(8)에 대해서 연직 방향으로 볼 때 겹치면서 경계부(8)의 이동 방향으로 가열 헤드(72B)를 이동시킨다. 한편, 본 개시의 기술은 이것에 한정되지 않는다. 레이저 광선 LB는, 할로겐 램프 광선, LED 광선 및 가열 유체(예를 들어 온수 또는 고온 가스) 등에 비하여, 액막 LF3에 대량의 가열 에너지를 부여할 수 있고, 액막 LF3을 급속으로 또한 고온으로 가열할 수 있으므로, 액막 LF3의 건조 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 피복부(7)에 직접 조사점 P를 형성함으로써, 노출부(6)를 형성하는 것도 가능하다. 즉, 연직 방향으로 볼 때, 조사점 P는, 경계부(8)에 겹쳐 있지 않아도 되며, 경계부(8)로부터 이격되어 있어도 된다.
상기 실시 형태의 가열 제어부(98)는, 기판(2) 또는 액막 LF3에 있어서의 조사점 P의 위치를 이동시킴으로써, 요철 패턴(4)의 처리액으로부터 노출되는 노출부(6)를 확대한다. 한편, 본 개시의 기술은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 가열 제어부(98)는, 기판(2)의 전체 또는 액막 LF3의 전체에 동시에 레이저 광선 LB를 조사함으로써, 기판(2)의 전체에 동시에 노출부(6)를 형성해도 된다. 레이저 광선 LB는, 할로겐 램프 광선, LED 광선 및 가열 유체(예를 들어 온수 또는 고온 가스) 등에 비하여, 액막 LF3에 대량의 가열 에너지를 부여할 수 있고, 액막 LF3을 급속으로 또한 고온으로 가열할 수 있으므로, 액막 LF3의 건조 시간을 단축할 수 있다. 따라서, 액막 LF3의 표면 장력이 요철 패턴(4)에 작용하는 시간을 단축할 수 있어, 패턴 쓰러짐을 억제할 수 있다.
상기 실시 형태에서는 본 개시의 기술을 건조액 L3의 액막 LF3의 건조에 적용하지만, 본 개시의 기술은 린스액 L2의 액막 LF2의 건조에도 적용 가능하다. 후자의 경우, 린스액 L2의 액막 LF2에 노출부를 형성하고, 그 노출부를 확대시킨다. 린스액 L2의 액막 LF2를 건조액 L3의 액막 LF3으로 치환하지 않고 기판(2)의 세정을 종료하는 경우에, 본 개시의 기술이 린스액 L2의 액막 LF2의 건조에 적용된다.
1: 기판 처리 장치
2: 기판
4: 요철 패턴
5: 오목부
6: 노출부
7: 피복부
8: 경계부
10: 기판 보유 지지부
20: 회전 구동부
30: 액 공급 유닛
70: 가열 유닛
71: 광원
72: 가열 헤드
80: 조사점 이동 기구
81: 가열 헤드 이동 기구
90: 제어부
95: 회전 제어부
96: 액 제어부
97: 가스 제어부
98: 가열 제어부
L1: 세정액(처리액)
L2: 린스액(처리액)
L3: 건조액(처리액)

Claims (13)

  1. 기판의 요철 패턴이 형성된 면을 위로 향하여, 상기 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판에 대해서 처리액을 공급함으로써, 적어도 상기 요철 패턴의 오목부에 액막을 형성하는 액 공급 유닛과,
    상기 액막을 가열하는 레이저 광선을, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판 또는 상기 액막에 조사하는 가열 유닛과,
    상기 가열 유닛을 제어하는 가열 제어부를 포함하고,
    상기 가열 제어부는, 상기 가열 유닛으로부터 상기 기판 또는 상기 액막에 상기 레이저 광선을 조사함으로써, 상기 오목부의 깊이 방향 전체를 상기 처리액으로부터 노출시키는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛은, 상기 레이저 광선의 광원과, 상기 기판 보유 지지부에 보유 지지되어 있는 상기 기판 또는 상기 액막에 상기 레이저 광선의 조사점을 형성하는 적어도 하나의 가열 헤드와, 상기 조사점을 이동시키는 조사점 이동 기구를 포함하고,
    상기 가열 제어부는, 상기 기판 또는 상기 액막에 있어서의 상기 조사점의 위치를 이동시킴으로써, 상기 요철 패턴의 상기 처리액으로부터 노출되는 노출부를 확대하는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조사점 이동 기구는, 상기 적어도 하나의 가열 헤드를 이동시킴으로써, 상기 조사점을 이동시키는 가열 헤드 이동 기구를 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열 헤드는, 상기 기판의 직경 방향으로 배열되는 복수의 가열 헤드를 포함하고,
    상기 조사점 이동 기구는, 상기 복수의 가열 헤드의 각각을 작동 상태와 정지 상태로 전환함으로써, 상기 기판의 직경 방향으로 상기 조사점을 이동시키는 전환 기구를 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부를 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 회전 구동부를 제어하는 회전 제어부를 포함하고,
    상기 회전 제어부가 상기 회전 구동부를 제어하여 상기 기판 보유 지지부와 함께 상기 기판을 회전시키면서, 상기 가열 제어부가 상기 조사점을 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 이동시키는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가열 제어부는, 상기 조사점을 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 상기 광원의 출력을 크게 하는, 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 가열 제어부는, 상기 조사점을 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 단위 시간에 차지하는 상기 레이저 광선을 조사하는 시간의 비율인 듀티비를 크게 하는, 기판 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 가열 제어부는, 상기 조사점을 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 상기 조사점의 크기를 작게 하는, 기판 처리 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 가열 제어부는, 상기 조사점을 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 이동시킬수록, 상기 조사점에 있어서의 상기 레이저 광선의 파워가 임계값 이상인 범위가 좁아지도록, 상기 조사점에 있어서의 상기 레이저 광선의 파워 분포를 변경하는, 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은, 상기 처리액을 토출하는 액 토출 노즐과, 상기 액 토출 노즐을 이동시키는 액 토출 노즐 이동 기구를 포함하고,
    상기 액 공급 유닛을 제어하는 액 제어부를 포함하며,
    상기 액 제어부는, 상기 액 토출 노즐로부터 상기 처리액을 토출함과 함께, 상기 기판의 직경 방향 내측으로부터 상기 기판의 직경 방향 외측으로 상기 액 토출 노즐을 이동시키는, 기판 처리 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 공급 유닛은, 실온의 상기 처리액을 상기 기판으로 토출하는 액 토출 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 기판의 요철 패턴이 형성된 면을 위로 향해서 보유 지지함과 함께, 상기 기판에 대해서 상방으로부터 처리액을 공급함으로써, 적어도 상기 요철 패턴의 오목부에 액막을 형성하는 공정과,
    상기 오목부의 깊이 방향 전체가 상기 처리액으로부터 노출하는 노출부를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 노출부를 형성하는 공정은, 상기 액막을 가열하는 레이저 광선을, 상기 기판 또는 상기 액막에 조사함으로써, 상기 오목부의 깊이 방향 전체를 상기 처리액으로부터 노출시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 노출부를 형성하는 공정은, 상기 기판 또는 상기 액막에 상기 레이저 광선의 조사점을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 기판 또는 상기 액막에 있어서의 상기 조사점의 위치를 이동시킴으로써, 상기 노출부를 확대하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
KR1020190089525A 2018-07-25 2019-07-24 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 KR20200011892A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-139747 2018-07-25
JP2018139747A JP7175119B2 (ja) 2018-07-25 2018-07-25 基板処理装置、および基板処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200011892A true KR20200011892A (ko) 2020-02-04

Family

ID=69178649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190089525A KR20200011892A (ko) 2018-07-25 2019-07-24 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11469116B2 (ko)
JP (1) JP7175119B2 (ko)
KR (1) KR20200011892A (ko)
CN (1) CN110783226B (ko)
TW (1) TWI829725B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200122486A (ko) * 2019-04-18 2020-10-28 삼성전자주식회사 웨이퍼 클리닝 장치
KR102270780B1 (ko) * 2019-04-30 2021-06-30 세메스 주식회사 막질 제거 방법, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP7406404B2 (ja) 2020-02-28 2023-12-27 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
JP7465164B2 (ja) 2020-07-08 2024-04-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014090015A (ja) 2012-10-29 2014-05-15 Tokyo Electron Ltd 基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3330300B2 (ja) * 1997-02-28 2002-09-30 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄装置
US6334902B1 (en) * 1997-09-24 2002-01-01 Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) Method and apparatus for removing a liquid from a surface
JP4111342B2 (ja) * 2004-07-02 2008-07-02 東京エレクトロン株式会社 周辺露光方法及びその装置
JP5043406B2 (ja) * 2006-11-21 2012-10-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板乾燥方法および基板乾燥装置
US8129284B2 (en) * 2009-04-28 2012-03-06 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Heat treatment method and heat treatment apparatus for heating substrate by light irradiation
JP2011233574A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Shibaura Mechatronics Corp 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法
KR20120034948A (ko) * 2010-10-04 2012-04-13 삼성전자주식회사 기판 건조 장치 및 이를 이용한 기판 건조 방법
JP5254308B2 (ja) 2010-12-27 2013-08-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及びその液処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP5622675B2 (ja) * 2011-07-05 2014-11-12 株式会社東芝 基板処理方法及び基板処理装置
JP5705666B2 (ja) * 2011-07-07 2015-04-22 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法、基板処理システム及び基板処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP5852871B2 (ja) 2011-12-12 2016-02-03 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
JP5632860B2 (ja) 2012-01-05 2014-11-26 東京エレクトロン株式会社 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び基板洗浄用記憶媒体
JP6400919B2 (ja) * 2013-03-07 2018-10-03 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP6255650B2 (ja) * 2013-05-13 2018-01-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP5857001B2 (ja) * 2013-07-19 2016-02-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び基板処理用記録媒体
KR102308587B1 (ko) * 2014-03-19 2021-10-01 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102343226B1 (ko) * 2014-09-04 2021-12-23 삼성전자주식회사 스팟 히터 및 이를 이용한 웨이퍼 클리닝 장치
JP6461621B2 (ja) 2015-01-23 2019-01-30 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
US10332761B2 (en) * 2015-02-18 2019-06-25 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing apparatus
JP6588819B2 (ja) 2015-12-24 2019-10-09 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
JP6547650B2 (ja) * 2016-02-05 2019-07-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP6626762B2 (ja) * 2016-03-30 2019-12-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
US10720343B2 (en) 2016-05-31 2020-07-21 Lam Research Ag Method and apparatus for processing wafer-shaped articles
JP2017216416A (ja) * 2016-06-02 2017-12-07 株式会社ディスコ 洗浄装置
JP6722551B2 (ja) * 2016-08-31 2020-07-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP6725384B2 (ja) * 2016-09-26 2020-07-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
KR101965349B1 (ko) * 2016-10-07 2019-08-14 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR101866662B1 (ko) * 2016-10-27 2018-07-04 주식회사 아이엠티 레이저를 이용한 웨이퍼 표면 건조 장치
JP6811619B2 (ja) 2017-01-12 2021-01-13 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
US10658204B2 (en) * 2017-08-08 2020-05-19 Lam Research Ag Spin chuck with concentrated center and radial heating

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014090015A (ja) 2012-10-29 2014-05-15 Tokyo Electron Ltd 基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
TWI829725B (zh) 2024-01-21
TW202027190A (zh) 2020-07-16
US20200035517A1 (en) 2020-01-30
JP2020017633A (ja) 2020-01-30
CN110783226B (zh) 2024-05-24
JP7175119B2 (ja) 2022-11-18
CN110783226A (zh) 2020-02-11
US11469116B2 (en) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200011892A (ko) 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법
US8440266B2 (en) Developing device, developing method and storage medium
US20100233638A1 (en) Substrate treatment apparatus, substrate treatment method, coating and developing apparatus, coating and developing method, and storage medium
JP2009252855A (ja) 基板洗浄方法、基板洗浄装置及び記憶媒体
KR20200011895A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP7228990B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP2012119480A (ja) 現像装置、現像方法及び記憶媒体
JP2015211201A (ja) 基板処理装置
JP7175331B2 (ja) 基板処理方法、および基板処理装置
WO2012073695A1 (ja) 塗布装置、塗布方法及び記憶媒体
JP2008294276A (ja) 基板処理方法及びその装置
JP7038824B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP2021141086A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
CN111162025B (zh) 基板处理装置和基板处理方法
JP7425176B2 (ja) マスク処理装置及び基板処理装置
KR100391225B1 (ko) 반도체 기판의 표면처리 장치 및 방법
TWI837401B (zh) 顯像裝置及顯像方法
JP2022125562A (ja) 周縁部処理装置及び周縁部処理方法
JP7465164B2 (ja) 基板処理方法
JP4111342B2 (ja) 周辺露光方法及びその装置
JP2022146507A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR20220136194A (ko) 기판 건조 장치 및 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal