KR20210046770A - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents
Substrate processing method and substrate processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210046770A KR20210046770A KR1020217008949A KR20217008949A KR20210046770A KR 20210046770 A KR20210046770 A KR 20210046770A KR 1020217008949 A KR1020217008949 A KR 1020217008949A KR 20217008949 A KR20217008949 A KR 20217008949A KR 20210046770 A KR20210046770 A KR 20210046770A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- liquid
- region
- solidified body
- drying
- Prior art date
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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
-
- 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
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- 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
- 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
- H01L21/683—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
Abstract
본 발명은, 승화 건조를 행하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이며, 기판의 표면을 덮는 승화성 물질을 포함하는 건조 전처리액의 액막으로부터 용매를 증발시켜 승화성 물질을 포함하는 응고체를 기판의 표면 상에 형성하고, 또한, 응고체를 승화시킴으로써, 기판의 표면 상으로부터 액막을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서, 응고체가 승화하여 기판의 표면이 건조된 건조 영역과, 응고체가 잔존하는 응고체 잔존 영역과, 액막이 잔존하는 액 잔존 영역이, 이 순서로 기판의 표면의 중앙부로부터 기판의 표면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태를 발생시키고, 영역 병존 상태를 유지하면서 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 건조 영역을 확대시킨다. 이것에 의해, 고체 상태의 승화성 물질에 기인하는 응력의 영향을 저감하여, 기판 상의 패턴의 도괴를 줄일 수 있다. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for performing sublimation drying, wherein a solvent is evaporated from a liquid film of a drying pretreatment liquid containing a sublimable substance covering the surface of a substrate to obtain a solidified body containing a sublimable substance on a substrate. In the drying pretreatment liquid film exclusion process in which the liquid film is removed from the surface of the substrate by forming on the surface of the solidified body and sublimating the solidified body, a dry region in which the solidified body is sublimated and the surface of the substrate dried, and the solidified body remain The solidified body remaining region and the liquid remaining region where the liquid film remained are in this order from the center of the surface of the substrate toward the periphery of the surface of the substrate, creating a coexistence state, and maintaining the coexistence state while maintaining the coexistence state of the solidified body. The drying area is enlarged to move toward the periphery of the surface of the substrate. Thereby, the influence of the stress caused by the sublimable material in the solid state can be reduced, and collapse of the pattern on the substrate can be reduced.
Description
이 발명은, 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 유기 EL(Electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판이 포함된다. The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus for processing a substrate. Substrates to be processed include, for example, semiconductor wafers, substrates for liquid crystal display devices, flat panel displays (FPDs) such as organic EL (electroluminescence) displays, substrates for optical disks, substrates for magnetic disks, and magneto-optical disks. Substrates such as substrates for use, photomasks, ceramics, and solar cells are included.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 기판에 대해 필요에 따른 처리가 행해진다. 이와 같은 처리에는, 약액이나 린스액 등을 기판에 공급하는 것이 포함된다. 린스액이 공급된 후, 린스액을 기판으로부터 제거하고, 기판을 건조시킨다. 기판을 1장씩 처리하는 매엽식의 기판 처리 장치에서는, 기판의 고속 회전에 의해 기판에 부착되어 있는 액체를 제거함으로써, 기판을 건조시키는 스핀 드라이가 행해진다. In a manufacturing process such as a semiconductor device or a liquid crystal display device, processing is performed on a substrate as necessary. Such processing includes supplying a chemical liquid, a rinse liquid, or the like to the substrate. After the rinse liquid is supplied, the rinse liquid is removed from the substrate, and the substrate is dried. In a single wafer substrate processing apparatus that processes substrates one by one, spin drying is performed to dry the substrate by removing liquid adhering to the substrate by rotating the substrate at a high speed.
기판의 표면에 패턴이 형성되어 있는 경우, 기판을 건조시킬 때에, 기판에 부착되어 있는 린스액의 표면 장력이 패턴에 작용하여, 패턴이 도괴하는 일이 있다. 그 대책으로서, IPA(이소프로필 알코올) 등의 표면 장력이 낮은 액체를 기판에 공급하거나, 기판의 표면을 소수화하여 패턴에 대해 액체가 미치는 표면 장력을 저감시키기 위해, 소수화제를 기판에 공급하는 수법이 채용된다. 그러나, IPA나 소수화제를 이용하여 패턴에 작용하는 표면 장력을 저감했다고 해도, 패턴의 강도에 따라서는, 패턴 도괴를 충분히 방지할 수 없을 우려가 있다. When a pattern is formed on the surface of the substrate, when drying the substrate, the surface tension of the rinse liquid adhered to the substrate acts on the pattern, and the pattern may collapse. As a countermeasure, a method of supplying a liquid with low surface tension, such as IPA (isopropyl alcohol), to the substrate, or supplying a hydrophobic agent to the substrate to reduce the surface tension of the liquid on the pattern by hydrophobizing the surface of the substrate. Is employed. However, even if the surface tension acting on the pattern is reduced by using IPA or a hydrophobic agent, depending on the strength of the pattern, there is a fear that pattern collapse cannot be sufficiently prevented.
최근, 패턴 도괴를 방지하면서 기판을 건조시키는 기술로서 승화 건조가 주목받고 있다. 특허 문헌 1에는, 승화 건조를 행하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치의 일례가 개시되어 있다. 특허 문헌 1에 기재된 승화 건조에서는, 승화성 물질의 용액이 기판의 표면에 공급되어, 기판 상의 DIW(탈이온수)가 승화성 물질의 용액으로 치환된다. 그 후, 승화성 물질의 용액 중의 용매를 증발시킴으로써, 승화성 물질이 석출되어, 고체 상태의 승화성 물질로 이루어지는 막이 형성된다. 그리고, 기판을 가열하여 승화성 물질을 승화시킴으로써, 고체 상태의 승화성 물질로 이루어지는 막이 기판으로부터 제거된다. In recent years, sublimation drying is attracting attention as a technique for drying a substrate while preventing pattern collapse.
승화성 물질이 고체 상태로 유지되어 있는 시간이 길면, 고체 상태의 승화성 물질에 기인하는 응력이 패턴에 작용하는 시간이 길어져 패턴이 도괴하기 쉬워진다. When the time that the sublimable substance is held in the solid state is long, the time for the stress caused by the sublimable substance in the solid state to act on the pattern becomes longer, and the pattern is liable to collapse.
특허 문헌 1에 개시된 승화 건조에서는, 기판의 표면의 전역에 있어서 고체 상태의 승화성 물질이 석출된 후, 고체 상태의 승화성 물질이 승화한다. 승화성 물질의 석출이나 승화가 개시되는 타이밍은, 기판의 표면의 전체에 있어서 동일하지 않으며, 기판의 표면 상의 각 위치에 따라 상이하다. 그 때문에, 승화성 물질이 고체 상태로 유지되어 있는 시간은, 승화성 물질의 석출이 개시되는 타이밍이 빠른 개소일수록 길어지고, 승화성 물질의 승화가 개시되는 타이밍이 늦은 개소일수록 길어진다. 따라서, 고체 상태의 승화성 물질에 기인하는 응력이 패턴에 작용하는 시간이 길어진 개소가 기판의 표면 상에 발생할 우려가 있다. In the sublimation drying disclosed in
그래서, 이 발명의 하나의 목적은, 승화성 물질을 포함하는 응고체에 기인하는 응력의 영향을 저감하여, 기판 상의 패턴의 도괴를 줄일 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. Thus, one object of the present invention is to provide a substrate processing method and a substrate processing apparatus capable of reducing the influence of stress caused by a solidified body containing a sublimable material, thereby reducing collapse of a pattern on a substrate.
이 발명의 일실시 형태는, 액체를 거치지 않고 고체에서 기체로 변화하는 승화성 물질과 상기 승화성 물질을 용해시키는 용매를 포함하는 용액인 건조 전처리액을 패턴이 형성된 기판의 표면에 공급함으로써, 상기 기판의 표면을 덮는 상기 건조 전처리액의 액막을 상기 기판의 표면 상에 형성하는 건조 전처리 액막 형성 공정과, 상기 액막으로부터 상기 용매를 증발시켜 상기 승화성 물질을 포함하는 응고체를 상기 기판의 표면 상에 형성하고, 또한, 상기 응고체를 승화시킴으로써, 상기 기판의 표면 상으로부터 상기 액막을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 공정을 포함하고, 상기 건조 전처리 액막 배제 공정이, 상기 응고체가 승화하여 상기 기판의 표면이 건조된 건조 영역과, 상기 응고체가 잔존하는 응고체 잔존 영역과, 상기 액막이 잔존하는 액 잔존 영역이, 이 순서로 상기 기판의 표면의 중앙부로부터 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태를 발생시키는 영역 병존 상태 발생 공정과, 상기 영역 병존 상태를 유지하면서 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대하는 건조 영역 확대 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다. In one embodiment of the present invention, a drying pretreatment solution, which is a solution containing a sublimable material that changes from solid to gas without passing through a liquid, and a solvent for dissolving the sublimable material, is supplied to the surface of the patterned substrate, A drying pretreatment liquid film forming process in which a liquid film of the drying pretreatment solution covering the surface of the substrate is formed on the surface of the substrate, and a solidified body including the sublimable material is deposited on the surface of the substrate by evaporating the solvent from the liquid film. And a drying pretreatment liquid film exclusion step of removing the liquid film from the surface of the substrate by sublimating the solidified body, and the drying pretreatment liquid film exclusion step includes the solidified body sublimated to the surface of the substrate. The dried dry region, the solidified substance remaining region in which the solidified substance remains, and the liquid remaining region in which the liquid film remains are arranged in this order from the center of the surface of the substrate toward the periphery of the surface of the substrate. A substrate processing method comprising a region coexistence state generation process for generating a region coexistence state; and a drying region enlargement step of expanding the drying region so that the solidified material remaining region moves toward the periphery of the surface of the substrate while maintaining the region coexistence state. Provides.
이 방법에 의하면, 영역 병존 상태를 유지하면서 건조 영역을 확대함으로써, 기판의 표면으로부터 건조 전처리액의 액막이 배제된다. 이것에 의해, 기판의 표면의 전체를 건조시킬 수 있다. According to this method, the liquid film of the drying pretreatment solution is removed from the surface of the substrate by expanding the drying area while maintaining the area coexistence state. Thereby, the entire surface of the substrate can be dried.
건조 영역을 확대할 때에, 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 기판의 표면 상의 임의의 개소에 있어서, 당해 개소에 형성된 응고체는, 다른 개소에 있어서의 응고체의 형성을 기다리지 않고, 승화된다. 따라서, 기판의 표면의 전역에 응고체가 형성된 후에 응고체의 승화가 개시되는 방법과 비교해, 기판의 표면 상의 임의의 개소에 있어서, 응고체가 유지되는 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 짧게 할 수 있다. When expanding the dry area, the area where the solidified material remains moves toward the periphery of the surface of the substrate. Therefore, at an arbitrary location on the surface of the substrate, the solidified body formed at the said location is sublimated without waiting for formation of the solidified body at other locations. Therefore, compared with the method in which the solidified body is started to sublimate after the solidified body is formed over the entire surface of the substrate, the time for which the solidified body is held can be shortened at an arbitrary location on the surface of the substrate. Therefore, it is possible to shorten the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate.
그 결과, 승화성 물질을 포함하는 응고체에 기인하는 응력의 영향을 저감할 수 있으므로, 기판 상의 패턴의 도괴를 줄일 수 있다. As a result, it is possible to reduce the influence of the stress caused by the solidified body containing the sublimable material, so that collapse of the pattern on the substrate can be reduced.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 건조 영역 확대 공정이, 평면에서 보았을 때에 상기 건조 영역을 둘러싸는 환상으로, 상기 응고체 잔존 영역을 유지하면서, 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대하는 공정을 포함한다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 전역을 빈틈 없이 주사하면서 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 기판 표면의 전역에 있어서, 응고체에 기인하는 응력이 패턴에 작용하는 시간을 짧게 할 수 있다. 그것에 의해, 기판의 표면의 전역에 걸쳐 패턴의 도괴를 줄일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the drying region expanding step is a ring surrounding the dried region when viewed in a plan view, while maintaining the solidified body remaining region, the solidified body remaining region is at the periphery of the surface of the substrate. And expanding the drying area so as to move toward it. Therefore, the solidified body remaining region moves toward the periphery of the surface of the substrate while scanning the entire surface of the substrate without gap. Therefore, over the entire surface of the substrate, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern can be shortened. Thereby, it is possible to reduce the collapse of the pattern over the entire surface of the substrate.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 공정을 추가로 포함한다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 영역 병존 상태를 유지하면서 기판의 표면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역의 이동 및 건조 영역의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the substrate processing method includes drying of the solidified body in the solidified body remaining region and a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region. It further includes a gas supply process of supplying gas toward the pretreatment liquid. Therefore, sublimation of the solidified body can be promoted in the region where the solidified body remains. In addition, it is also possible to promote evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified body remaining region to promote the formation of the coagulated body. Thereby, it is possible to promote the movement of the solidified substance remaining region toward the peripheral edge side of the surface of the substrate and the expansion of the dried region while maintaining the region coexistence state. Therefore, the time for which the stress caused by the solidified body acts on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기체 공급 공정이, 상기 기판의 표면을 향하여 노즐로부터 기체를 토출하는 기체 토출 공정과, 상기 건조 영역의 확대에 수반하여, 상기 노즐을 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함한다. 그 때문에, 건조 영역의 확대에 의해 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하는 동안, 기판의 표면의 중앙부보다 응고체 잔존 영역에 가까운 위치에 노즐을 유지할 수 있다. 따라서, 건조 영역의 확대 중에 있어서, 응고체 잔존 영역에 효율적으로 기체를 공급할 수 있다. 따라서, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 한층 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 한층 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 건조 영역의 확대를 한층 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the gas supply step includes a gas discharge step of discharging a gas from a nozzle toward the surface of the substrate, and with the expansion of the drying region, the nozzle is positioned at the periphery of the surface of the substrate. It includes a nozzle movement step of moving toward. Therefore, while the area where the solidified body remains moving toward the periphery of the surface of the substrate due to the expansion of the drying area, the nozzle can be held at a position closer to the remaining area of the solidified body than the central portion of the surface of the substrate. Therefore, during the expansion of the drying area, gas can be efficiently supplied to the area where the solidified material remains. Therefore, the sublimation of the solidified body can be further promoted in the region where the solidified body remains. Further, evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified substance remaining region can be promoted to further promote the formation of the solidified body. Thereby, the expansion of the dry area can be further promoted. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 가열하는 가열 공정을 추가로 포함한다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 영역 병존 상태를 유지하면서 기판의 표면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역의 이동 및 건조 영역의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the substrate processing method includes drying of the solidified body in the solidified body remaining region and a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region. It further includes a heating step of heating the pretreatment liquid. Therefore, sublimation of the solidified body can be promoted in the region where the solidified body remains. In addition, it is also possible to promote evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified body remaining region to promote the formation of the coagulated body. Thereby, it is possible to promote the movement of the solidified substance remaining region toward the peripheral edge side of the surface of the substrate and the expansion of the dried region while maintaining the region coexistence state. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 가열 공정이, 상기 건조 영역의 확대에 수반하여, 히터를 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동시키는 히터 이동 공정을 포함한다. 그 때문에, 건조 영역의 확대에 의해 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하는 동안, 기판의 중앙부보다 응고체 잔존 영역에 가까운 위치에 히터를 유지할 수 있다. 따라서, 건조 영역의 확대 중에 있어서, 응고체를 효율적으로 가열할 수 있다. 이것에 의해, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 한층 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 한층 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 건조 영역의 확대를 한층 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the heating step includes a heater moving step of moving the heater toward the periphery of the surface of the substrate as the drying region is expanded. Therefore, the heater can be held at a position closer to the solidified body remaining region than the central portion of the substrate while the solidified body remaining region moves toward the periphery of the surface of the substrate due to the expansion of the drying region. Therefore, during the expansion of the drying area, the solidified body can be efficiently heated. Thereby, sublimation of the solidified body can be further promoted in the region where the solidified body remains. Further, evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified substance remaining region can be promoted to further promote the formation of the solidified body. Thereby, the expansion of the dry area can be further promoted. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 건조 전처리 액막 형성 공정 및 상기 건조 전처리 액막 배제 공정과 병행하여, 상기 기판의 표면의 중앙부를 통과하는 연직축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 공정을 추가로 포함한다. 그리고, 상기 기판 회전 공정이, 상기 영역 병존 상태 발생 공정의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 회전 가속 공정을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the substrate processing method is a substrate for rotating the substrate around a vertical axis passing through the central portion of the surface of the substrate in parallel with the drying pretreatment liquid film forming step and the drying pretreatment liquid film exclusion step. It further includes a rotating process. Further, the substrate rotation process includes a rotation acceleration process of accelerating the rotation of the substrate at the same time as the start of the region coexistence state generation process.
이 방법에 의하면, 건조 전처리 액막 형성 공정 및 건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서 기판이 회전되고, 건조 전처리 액막 배제 공정의 개시와 동시에 기판의 회전이 가속된다. 즉, 기판은, 건조 전처리 액막 형성 공정에 있어서 비교적 저속도로 회전되고, 건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서 비교적 고속도로 회전된다. According to this method, the substrate is rotated in the drying pretreatment liquid film forming step and the drying pretreatment liquid film removing step, and rotation of the substrate is accelerated at the same time as the start of the drying pretreatment liquid film removing step. That is, the substrate is rotated at a relatively low speed in the drying pretreatment liquid film formation step, and relatively high speed rotation in the drying pretreatment liquid film removing step.
그 때문에, 건조 전처리 액막 형성 공정에서는, 기판의 표면 상에 충분히 두꺼운 액막을 형성할 수 있으므로, 기판의 표면의 전체를 건조 전처리액의 액막으로 확실히 덮을 수 있다. 한편, 건조 전처리 액막 배제 공정에서는, 액막에 작용하는 원심력이 증대하기 때문에 건조 전처리액의 액막이 얇아진다. 그 때문에, 응고체의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 건조 영역 확대 공정에 있어서 응고체를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막이 얇아짐으로써, 이 액막으로부터 형성되는 응고체도 얇아진다. 그 때문에, 건조 영역 확대 공정에 있어서, 응고체를 신속하게 승화시킬 수 있다. 따라서, 건조 영역을 신속하게 확대할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. Therefore, in the drying pretreatment liquid film forming step, since a sufficiently thick liquid film can be formed on the surface of the substrate, the entire surface of the substrate can be reliably covered with the liquid film of the drying pretreatment liquid. On the other hand, in the drying pretreatment liquid film removal step, the centrifugal force acting on the liquid film increases, so that the liquid film of the dry pretreatment liquid becomes thinner. Therefore, since the amount of the solvent evaporated for formation of the solidified body is reduced, the solidified body can be quickly formed in the drying area expansion step. Further, as the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thinner, the solidified body formed from the liquid film also becomes thinner. Therefore, in the drying area expansion process, the solidified body can be quickly sublimated. Therefore, it is possible to quickly expand the drying area. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 영역 병존 상태 발생 공정이, 상기 기판의 표면의 중앙부를 향하여 기체를 내뿜음으로써 상기 액막의 중앙부에 상기 건조 영역 및 상기 응고체 잔존 영역을 형성하는 공정을 포함한다. 그리고, 상기 회전 가속 공정이, 상기 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 기체의 내뿜음의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 공정을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the region coexistence state generating step includes a step of forming the dried region and the solidified substance remaining region in the central portion of the liquid film by blowing gas toward the central portion of the surface of the substrate. . In addition, the rotation acceleration step includes a step of accelerating the rotation of the substrate at the same time as the start of gas spraying in the region coexistence state generation step.
이 방법에 의하면, 기판의 회전은, 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 기체의 내뿜음의 개시와 동시에 가속된다. 그 때문에, 기체의 내뿜음의 개시 직전까지는, 액막을 충분히 두꺼운 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 기판의 표면의 전체를 건조 전처리액의 액막으로 확실히 덮을 수 있다. 한편, 기체의 내뿜음의 개시 후에는, 기판의 회전의 가속에 기인하여 액막에 작용하는 원심력이 증대하기 때문에, 건조 전처리액의 액막이 얇아진다. 그 때문에, 응고체의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 응고체를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막이 얇아짐으로써, 이 액막으로부터 형성되는 응고체도 얇아진다. 그 때문에, 건조 영역 확대 공정에 있어서, 응고체를 신속하게 승화시킬 수 있다. 따라서, 건조 영역을 신속하게 확대할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. According to this method, the rotation of the substrate is accelerated at the same time as the start of gas blowing in the region coexistence state generation step. Therefore, the liquid film can be kept in a sufficiently thick state until just before the start of gas blowing. Accordingly, the entire surface of the substrate can be reliably covered with the liquid film of the drying pretreatment solution. On the other hand, after the start of spraying of gas, the centrifugal force acting on the liquid film increases due to the acceleration of rotation of the substrate, so that the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thin. Therefore, since the amount of the solvent evaporated for formation of the solidified body is reduced, the solidified body can be formed quickly. Further, as the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thinner, the solidified body formed from the liquid film also becomes thinner. Therefore, in the drying area expansion process, the solidified body can be quickly sublimated. Therefore, it is possible to quickly expand the drying area. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 영역 병존 상태 발생 공정이, 상기 액막의 중앙부를 가열함으로써, 상기 액막의 중앙부에 상기 건조 영역 및 상기 응고체 잔존 영역을 형성하는 공정을 포함한다. 그리고, 상기 회전 가속 공정이, 상기 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 상기 액막의 중앙부의 가열의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 공정을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the region coexistence state generating step includes a step of forming the dried region and the solidified body remaining region in the central portion of the liquid film by heating the central portion of the liquid film. The rotation acceleration step includes a step of accelerating the rotation of the substrate at the same time as starting heating of the central portion of the liquid film in the region coexistence state generating step.
이 방법에 의하면, 기판의 회전은, 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 액막의 중앙부의 가열의 개시와 동시에 가속된다. 그 때문에, 액막의 중앙부의 가열의 개시 직전까지는, 액막을 충분히 두꺼운 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 기판의 표면의 전체를 건조 전처리액의 액막으로 확실히 덮을 수 있다. 한편, 액막의 중앙부의 가열의 개시 후에는, 기판의 회전의 가속에 기인하여 액막에 작용하는 원심력이 증대하기 때문에, 건조 전처리액의 액막이 얇아진다. 그 때문에, 응고체의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 응고체를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막이 얇아짐으로써, 이 액막으로부터 형성되는 응고체도 얇아진다. 그 때문에, 건조 영역 확대 공정에 있어서, 응고체를 신속하게 승화시킬 수 있다. 따라서, 건조 영역을 신속하게 확대할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. According to this method, the rotation of the substrate is accelerated simultaneously with the start of heating of the central portion of the liquid film in the region coexistence state generation step. Therefore, the liquid film can be kept in a sufficiently thick state until just before the start of heating of the central portion of the liquid film. Accordingly, the entire surface of the substrate can be reliably covered with the liquid film of the drying pretreatment solution. On the other hand, after the heating of the central portion of the liquid film is started, the centrifugal force acting on the liquid film increases due to the acceleration of rotation of the substrate, so that the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thin. Therefore, since the amount of the solvent evaporated for formation of the solidified body is reduced, the solidified body can be formed quickly. Further, as the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thinner, the solidified body formed from the liquid film also becomes thinner. Therefore, in the drying area expansion process, the solidified body can be quickly sublimated. Therefore, it is possible to quickly expand the drying area. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 일실시 형태에서는, 상기 기판 처리 방법이, 상기 기판의 표면에 린스액을 공급하는 린스액 공급 공정과, 상기 린스액 및 상기 건조 전처리액의 양쪽과 상용성을 가지는 치환액을 상기 기판의 표면에 공급함으로써, 상기 기판의 표면 상의 상기 린스액을 상기 치환액으로 치환하는 치환 공정을 추가로 포함한다. 그리고, 상기 건조 전처리 액막 형성 공정이, 상기 치환액에 의해 상기 린스액이 치환된 후에, 상기 건조 전처리액을 상기 기판의 표면에 공급하는 공정을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the substrate treatment method includes a rinse liquid supplying step of supplying a rinse liquid to the surface of the substrate, and a replacement liquid compatible with both the rinse liquid and the drying pretreatment liquid to the substrate. By supplying to the surface of the substrate, a replacement step of replacing the rinse liquid on the surface of the substrate with the replacement liquid is further included. The drying pretreatment liquid film forming step includes a step of supplying the drying pretreatment liquid to the surface of the substrate after the rinse liquid is replaced by the replacement liquid.
이 방법에 의하면, 치환액은, 린스액 및 건조 전처리액의 양쪽과 상용성을 가진다. 따라서, 린스액과 건조 전처리액이 혼화하지 않는 경우여도, 기판의 표면 상의 린스액을 치환액으로 치환한 후에 건조 전처리액을 기판의 표면에 공급함으로써, 기판의 표면 상에 건조 전처리액의 액막을 형성할 수 있다. 따라서, 린스액과 건조 전처리액의 선택의 자유도가 증대한다. 그것에 의해, 린스액의 종류에 상관 없이, 응고체에 기인하는 응력의, 패턴 도괴에 대한 영향의 관점에서, 적절한 승화성 물질을 포함하는 건조 전처리액을 선택할 수 있다. 그 때문에, 패턴 도괴를 한층 저감할 수 있다. According to this method, the replacement liquid has compatibility with both the rinse liquid and the drying pretreatment liquid. Therefore, even if the rinse liquid and the drying pretreatment liquid are not mixed, the dry pretreatment liquid is supplied to the surface of the substrate after replacing the rinse liquid on the surface of the substrate with a replacement liquid, thereby forming a liquid film of the drying pretreatment liquid on the surface of the substrate. Can be formed. Therefore, the degree of freedom of selection between the rinse liquid and the drying pretreatment liquid is increased. Thereby, irrespective of the kind of the rinse liquid, from the viewpoint of the influence of the stress caused by the solidified body on the pattern collapse, it is possible to select a drying pretreatment liquid containing an appropriate sublimable substance. Therefore, pattern collapse can be further reduced.
이 발명의 다른 실시 형태는, 액체를 거치지 않고 고체에서 기체로 변화하는 승화성 물질과 상기 승화성 물질을 용해시키는 용매를 포함하는 용액인 건조 전처리액을 패턴이 형성된 기판의 표면에 공급함으로써, 상기 기판의 표면을 덮는 상기 건조 전처리액의 액막을 상기 기판의 표면 상에 형성하는 건조 전처리 액막 형성 유닛과, 상기 액막으로부터 상기 용매를 증발시켜 상기 승화성 물질을 포함하는 응고체를 상기 기판의 표면 상에 형성하고, 또한, 상기 응고체를 승화시킴으로써, 상기 기판의 표면 상으로부터 상기 액막을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 유닛을 포함하고, 상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 응고체가 승화하여 상기 기판의 표면이 건조된 건조 영역과, 상기 응고체가 잔존하는 응고체 잔존 영역과, 상기 액막이 잔존하는 액 잔존 영역이, 이 순서로 상기 기판의 표면의 중앙부로부터 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태를 발생시키고, 상기 영역 병존 상태를 유지하면서 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대시키는, 기판 처리 장치를 제공한다. In another embodiment of the present invention, a dry pretreatment solution, which is a solution containing a sublimable material that changes from solid to gas without passing through a liquid, and a solvent for dissolving the sublimable material, is supplied to the surface of the patterned substrate, A dry pretreatment liquid film forming unit for forming a liquid film of the dry pretreatment liquid covering the surface of the substrate on the surface of the substrate, and a solidified body including the sublimable material by evaporating the solvent from the liquid film on the surface of the substrate. And a drying pretreatment liquid film exclusion unit which removes the liquid film from the surface of the substrate by sublimating the solidified body, wherein the drying pretreatment liquid film exclusion unit includes the solidified body sublimated to the surface of the substrate The dried dry region, the solidified substance remaining region in which the solidified substance remains, and the liquid remaining region in which the liquid film remains are arranged in this order from the center of the surface of the substrate toward the periphery of the surface of the substrate. And, while maintaining the region coexistence state, the drying region is enlarged so that the remaining region of the solidified material moves toward the periphery of the surface of the substrate.
이 장치에 의하면, 영역 병존 상태를 유지하면서 건조 영역을 확대함으로써, 기판의 표면으로부터 건조 전처리의 액막이 배제된다. 이것에 의해, 기판의 표면의 전체를 건조시킬 수 있다. According to this apparatus, the liquid film for pre-drying treatment is removed from the surface of the substrate by expanding the drying region while maintaining the region coexistence state. Thereby, the entire surface of the substrate can be dried.
건조 영역을 확대할 때에, 응고체 잔존 영역이 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 기판의 표면 상의 임의의 개소에 있어서, 당해 개소에 형성된 응고체는, 다른 개소에 있어서의 응고체의 형성을 기다리지 않고, 승화된다. 따라서, 기판의 표면의 전역에 있어서 응고체가 형성된 후에 응고체의 승화가 개시되는 방법과 비교해, 기판의 표면 상의 임의의 개소에 응고체가 유지되는 시간을 짧게 할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 짧게 할 수 있다. When expanding the dry area, the area where the solidified material remains moves toward the periphery of the surface of the substrate. Therefore, at an arbitrary location on the surface of the substrate, the solidified body formed at the said location is sublimated without waiting for formation of the solidified body at other locations. Therefore, compared with the method in which the solidified body starts sublimation after the solidified body is formed over the entire surface of the substrate, the time for which the solidified body is held at any point on the surface of the substrate can be shortened. Therefore, it is possible to shorten the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate.
그 결과, 승화성 물질을 포함하는 응고체에 기인하는 응력의 영향을 저감할 수 있으므로, 기판 상의 패턴의 도괴를 줄일 수 있다. As a result, it is possible to reduce the influence of the stress caused by the solidified body containing the sublimable material, so that collapse of the pattern on the substrate can be reduced.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 유닛을 포함한다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 기판의 표면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역의 이동 및 건조 영역의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the drying pretreatment liquid film exclusion unit includes a portion of the solidified body in the solidified body remaining region and a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region. And a gas supply unit supplying gas toward the drying pretreatment liquid. Therefore, sublimation of the solidified body can be promoted in the region where the solidified body remains. In addition, it is also possible to promote evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified body remaining region to promote the formation of the coagulated body. Thereby, it is possible to promote the movement of the solidified body remaining region toward the peripheral portion of the surface of the substrate and the expansion of the dried region. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 다른 실시 형태에서는, 상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 기판의 표면의 중앙부를 통과하는 연직축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 유닛을 포함한다. 이 장치에 의하면, 액막에 원심력을 작용시켜 액막 중의 건조 전처리액의 일부를 기판의 표면으로부터 배제하고, 그것에 의해 액막을 얇게 할 수 있다. 그 때문에, 응고체의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 응고체를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막이 얇아짐으로써, 이 액막으로부터 형성되는 응고체도 얇아진다. 그 때문에, 건조 영역 확대 공정에 있어서 응고체를 신속하게 승화시킬 수 있다. 따라서, 건조 영역을 신속하게 확대할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the pre-drying liquid film exclusion unit includes a substrate rotating unit that rotates the substrate around a vertical axis passing through the central portion of the surface of the substrate during the expansion of the drying region. According to this apparatus, a centrifugal force is applied to the liquid film to remove a part of the dry pretreatment liquid in the liquid film from the surface of the substrate, thereby making the liquid film thin. Therefore, since the amount of the solvent evaporated for formation of the solidified body is reduced, the solidified body can be formed quickly. Further, as the liquid film of the drying pretreatment liquid becomes thinner, the solidified body formed from the liquid film also becomes thinner. Therefore, the solidified body can be quickly sublimated in the drying area expansion process. Therefore, it is possible to quickly expand the drying area. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
이 발명의 다른 실시 형태는, 상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 가열하는 가열 유닛을 포함한다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역에 있어서 응고체의 승화를 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역에 있어서 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체의 형성을 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 기판의 표면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역의 이동 및 건조 영역의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체에 기인하는 응력이 기판의 표면 상의 패턴에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the drying pretreatment liquid film exclusion unit includes a portion of the solidified body in the solidified body remaining region and a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region. And a heating unit for heating the drying pretreatment liquid. Therefore, sublimation of the solidified body can be promoted in the region where the solidified body remains. In addition, it is also possible to promote evaporation of the solvent from the dry pretreatment liquid present in a portion in the liquid remaining region close to the solidified body remaining region to promote the formation of the coagulated body. Thereby, it is possible to promote the movement of the solidified body remaining region toward the peripheral portion of the surface of the substrate and the expansion of the dried region. Therefore, the time for the stress caused by the solidified body to act on the pattern on the surface of the substrate can be further shortened.
본 발명에 있어서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하며 다음에 서술하는 실시 형태의 설명에 의해 밝혀진다. The above-described or other objects, features, and effects in the present invention will be revealed by the description of the embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은, 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 레이아웃을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 2는, 상기 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛의 개략 구성을 나타내는 모식적인 부분 단면도이다.
도 3은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는, 상기 기판 처리 장치에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5a는, 상기 기판 처리의 건조 전처리 액막 형성 공정(단계 S5)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5b는, 상기 건조 전처리 액막 형성 공정(단계 S5)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5c는, 상기 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 5d는, 상기 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6a는, 상기 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 기판의 평면도이다.
도 6b는, 상기 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 건조 영역 확대 공정에 있어서의 기판의 평면도이다.
도 7은, 상기 건조 영역 확대 공정에 있어서의 기판의 표면의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 8a는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛에 구비되는 스핀 척 및 그 주변의 부재의 모식적인 부분 단면도이다.
도 8b는, 제2 실시 형태에 따른 처리 유닛에 구비되는 스핀 베이스 및 그 주변의 부재의 모식적인 평면도이다.
도 9는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 상기 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 구비되는 처리 유닛에 구비되는 스핀 척의 주변의 모식도이다.
도 11은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 상기 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12a는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 영역 병존 상태 발생 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12b는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 건조 영역 확대 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13a는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 영역 병존 상태 발생 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13b는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 건조 영역 확대 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 1 is a schematic plan view showing a layout of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic partial cross-sectional view showing a schematic configuration of a processing unit included in the substrate processing apparatus.
3 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of the substrate processing apparatus.
4 is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the substrate processing apparatus.
5A is a schematic diagram for explaining a state of a pre-drying liquid film forming process (step S5) of the substrate treatment.
5B is a schematic diagram for explaining the state of the drying pretreatment liquid film forming process (step S5).
5C is a schematic diagram for explaining a state of a pre-drying liquid film exclusion step (step S6) of the substrate treatment.
5D is a schematic diagram for explaining the state of the drying pretreatment liquid film exclusion process (step S6).
Fig. 6A is a plan view of the substrate in the region coexistence state generation step of the drying pretreatment liquid film exclusion step (step S6).
Fig. 6B is a plan view of the substrate in the drying region expansion step of the drying pretreatment liquid film removing step (step S6).
Fig. 7 is a schematic diagram for explaining the state of the surface of the substrate in the drying region expansion step.
8A is a schematic partial cross-sectional view of a spin chuck provided in a processing unit included in the substrate processing apparatus according to the second embodiment and members around the spin chuck.
8B is a schematic plan view of a spin base provided in the processing unit according to the second embodiment and members around the spin base.
9 is a schematic diagram for explaining a state of a drying pretreatment liquid film removing step (step S6) of the substrate treatment by the substrate processing apparatus according to the second embodiment.
10 is a schematic diagram of the periphery of a spin chuck provided in a processing unit included in the substrate processing apparatus according to the third embodiment.
11 is a schematic diagram for explaining a state of a drying pretreatment liquid film removing step (step S6) of the substrate treatment by the substrate processing apparatus according to the third embodiment.
12A is a schematic diagram for explaining a state of a region coexistence state generation process by the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment.
12B is a schematic diagram for explaining a state of a drying area expansion process by the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment.
13A is a schematic diagram for explaining a state of a region coexistence state generation process by the substrate processing apparatus according to the fifth embodiment.
13B is a schematic diagram for explaining a state of a drying area expansion step by the substrate processing apparatus according to the fifth embodiment.
<제1 실시 형태><First embodiment>
도 1은, 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)의 레이아웃을 나타내는 모식적인 평면도이다. 1 is a schematic plan view showing a layout of a
기판 처리 장치(1)는, 실리콘 웨이퍼 등의 기판(W)을 한 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 이 실시 형태에서는, 기판(W)은, 원판형상의 기판이다. The
기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 유체로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 처리 유닛(2)에서 처리되는 복수장의 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)가 재치(載置)되는 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP)와 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(IR 및 CR)과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 컨트롤러(3)를 포함한다. In the
반송 로봇(IR)은, 캐리어(C)와 반송 로봇(CR)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(CR)은, 반송 로봇(IR)과 처리 유닛(2)의 사이에서 기판(W)을 반송한다. 복수의 처리 유닛(2)은, 예를 들어, 동일한 구성을 가지고 있다. 상세한 것은 후술하지만, 처리 유닛(2) 내에서 기판(W)으로 공급되는 처리액에는, 약액, 린스액, 치환액, 건조 전처리액 등이 포함된다. The transfer robot IR transfers the substrate W between the carrier C and the transfer robot CR. The transfer robot CR transfers the substrate W between the transfer robot IR and the
각 처리 유닛(2)은, 챔버(4)와, 챔버(4) 내에 배치된 처리 컵(7)을 구비하고 있으며, 처리 컵(7) 내에서 기판(W)에 대한 처리를 실행한다. 챔버(4)에는, 반송 로봇(CR)에 의해, 기판(W)을 반입하거나 기판(W)을 반출하기 위한 출입구(4a)가 형성되어 있다. 챔버(4)에는, 출입구(4a)를 개폐하는 셔터 유닛(도시 생략)이 구비되어 있다. Each
도 2는, 처리 유닛(2)의 구성예를 설명하기 위한 모식도이다. 처리 유닛(2)은, 스핀 척(5)과, 대향 부재(6)와, 처리 컵(7)과, 약액 노즐(8)과, 린스액 노즐(9)과, 건조 전처리액 노즐(10)과, 치환액 노즐(11)과, 중앙 노즐(12)과, 하면 노즐(13)을 포함한다. 2 is a schematic diagram for explaining a configuration example of the
스핀 척(5)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서, 기판(W)의 중앙부를 통과하는 연직의 회전축선(A1)(연직축선) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 척(5)은, 복수의 척 핀(20)과, 스핀 베이스(21)와, 회전축(22)과, 스핀 모터(23)를 포함한다. The
스핀 베이스(21)는, 수평 방향을 따르는 원판 형상을 가지고 있다. 스핀 베이스(21)의 상면에는, 기판(W)의 주연을 파지하는 복수의 척 핀(20)이, 스핀 베이스(21)의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 스핀 베이스(21) 및 복수의 척 핀(20)은, 기판(W)을 수평으로 유지하는 기판 유지 유닛을 구성하고 있다. 기판 유지 유닛은, 기판 홀더라고도 한다. The
회전축(22)은, 회전축선(A1)을 따라 연직 방향으로 연장되어 있다. 회전축(22)의 상단부는, 스핀 베이스(21)의 하면 중앙에 결합되어 있다. 스핀 모터(23)는, 회전축(22)에 회전력을 부여한다. 스핀 모터(23)에 의해 회전축(22)이 회전됨으로써, 스핀 베이스(21)가 회전된다. 이것에 의해, 기판(W)이 회전축선(A1)의 둘레로 회전된다. 스핀 모터(23)는, 회전축선(A1) 둘레로 기판(W)을 회전시키는 기판 회전 유닛의 일례이다. The
대향 부재(6)는, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)에 상방으로부터 대향한다. 대향 부재(6)는, 기판(W)과 거의 동일한 직경 또는 그 이상의 직경을 가지는 원판형상으로 형성되어 있다. 대향 부재(6)는, 기판(W)의 상면(상측의 표면)에 대향하는 대향면(6a)을 가진다. 대향면(6a)은, 스핀 척(5)보다 상방이며 거의 수평면을 따라 배치되어 있다. The opposing
대향 부재(6)에 있어서 대향면(6a)과는 반대측에는, 중공축(60)이 고정되어 있다. 대향 부재(6)에 있어서 평면에서 보았을 때에 회전축선(A1)과 겹치는 부분에는, 대향 부재(6)를 상하로 관통하여, 중공축(60)의 내부 공간(60a)과 연통하는 개구(6b)가 형성되어 있다. A
대향 부재(6)는, 대향면(6a)과 기판(W)의 상면 사이의 공간 내의 분위기를 당해 공간의 외부의 분위기로부터 차단한다. 그 때문에, 대향 부재(6)는, 차단판이라고도 불린다. The opposing
처리 유닛(2)은, 대향 부재(6)의 승강을 구동하는 대향 부재 승강 유닛(61)을 추가로 포함한다. 대향 부재 승강 유닛(61)은, 예를 들어, 중공축(60)을 지지하는 지지 부재(도시 생략)에 결합된 볼 나사 기구(도시 생략)와, 당해 볼 나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시 생략)를 포함한다. 대향 부재 승강 유닛(61)은, 대향 부재 리프터(차단판 리프터)라고도 한다. The
대향 부재 승강 유닛(61)은, 하측 위치로부터 상측 위치까지의 임의의 위치(높이)에 대향 부재(6)를 위치시킬 수 있다. 하측 위치란, 대향 부재(6)의 가동 범위에 있어서, 대향면(6a)이 기판(W)에 가장 근접하는 위치이다. 상측 위치란, 대향 부재(6)의 가동 범위에 있어서, 대향면(6a)이 기판(W)으로부터 가장 이격하는 위치이다. The opposing
처리 컵(7)은, 스핀 척(5)에 유지된 기판(W)으로부터 바깥쪽으로 비산하는 액체를 받아내는 복수의 가이드(71)와, 복수의 가이드(71)에 의해 하방으로 안내된 액체를 받아내는 복수의 컵(72)과, 복수의 가이드(71)와 복수의 컵(72)을 둘러싸는 원통형상의 외벽 부재(73)를 포함한다. 도 2는, 4개의 가이드(71)와 3개의 컵(72)이 설치되어 있으며, 가장 외측의 컵(72)이 위로부터 3번째의 가이드(71)와 일체인 예를 나타내고 있다. The
처리 유닛(2)은, 복수의 가이드(71)를 개별적으로 승강시키는 가이드 승강 유닛(74)을 포함한다. 가이드 승강 유닛(74)은, 예를 들어, 각 가이드(71)에 결합된 복수의 볼 나사 기구(도시 생략)와, 각 볼 나사 기구에 구동력을 각각 부여하는 복수의 모터(도시 생략)를 포함한다. 가이드 승강 유닛(74)은, 가이드 리프터라고도 한다. The
가이드 승강 유닛(74)은, 상측 위치로부터 하측 위치까지의 임의의 위치에 가이드(71)를 위치시킨다. 도 2는, 2개의 가이드(71)가 상측 위치에 배치되어 있고, 나머지 2개의 가이드(71)가 하측 위치에 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다. 가이드(71)가 상측 위치에 위치할 때에, 가이드(71)의 상단(71u)은, 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)보다 상방에 배치된다. 가이드(71)가 하측 위치에 위치할 때에, 가이드(71)의 상단(71u)은, 스핀 척(5)에 유지되어 있는 기판(W)보다 하방에 배치된다. The
회전하고 있는 기판(W)에 처리액을 공급할 때에는, 적어도 하나의 가이드(71)가 상측 위치에 배치된다. 이 상태에서, 처리액이 기판(W)에 공급되면, 처리액이 원심력으로 기판(W)으로부터 떨쳐내어진다. 떨쳐내어진 처리액은, 기판(W)에 수평으로 대향하는 가이드(71)의 내면에 충돌하고, 이 가이드(71)에 대응하는 컵(72)에 안내된다. 이것에 의해, 기판(W)으로부터 배출된 처리액이 처리 컵(7)에 모아진다. When supplying the processing liquid to the rotating substrate W, at least one
약액 노즐(8)은, 약액 노즐 이동 유닛(35)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 약액 노즐(8)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. 약액 노즐(8)은, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 기판(W)의 상면의 회전 중심이란, 기판(W)의 상면에 있어서의 회전축선(A1)과의 교차 위치이다. The chemical liquid nozzle 8 is moved in the horizontal direction and the vertical direction by the chemical liquid
약액 노즐(8)은, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 약액 노즐(8)은, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. When the chemical liquid nozzle 8 is positioned at the groove position, it does not face the upper surface of the substrate W, but is positioned outside the
약액 노즐 이동 유닛(35)은, 예를 들어, 약액 노즐(8)을 지지하며 수평으로 연장되는 아암(35a)과, 아암(35a)을 구동하는 아암 구동 유닛(35b)을 포함한다. 아암 구동 유닛(35b)은, 아암(35a)에 결합되어 연직 방향을 따라 연장되는 회동축(도시 생략)과, 회동축을 승강시키거나 회동시키는 회동축 구동 유닛(도시 생략)을 포함한다. The chemical liquid
회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직의 회동축선 둘레로 회동시킴으로써 아암(35a)을 요동시킨다. 또한, 회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직 방향을 따라 승강시킴으로써, 아암(35a)을 상하 이동시킨다. 아암(35a)의 요동 및 승강에 따라, 약액 노즐(8)이 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. The rotation shaft drive unit swings the
약액 노즐(8)은, 약액을 안내하는 약액 배관(40)에 접속되어 있다. 약액 배관(40)에 개재된 약액 밸브(50)가 열리면, 약액이, 약액 노즐(8)로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 약액 노즐(8)은, 기판(W)의 상면을 향하여 약액을 공급(토출)하는 약액 공급 유닛의 일례이다. The chemical liquid nozzle 8 is connected to a chemical
약액 노즐(8)로부터 토출되는 약액은, 예를 들어, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화 수소수, 유기산(예를 들어, 구연산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들어, TMAH: 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이다. 이들을 혼합한 약액의 예로서는, SPM액(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture: 황산 과산화 수소수 혼합액), SC1액(ammonia-hydrogen peroxide mixture: 암모니아 과산화 수소수 혼합액) 등을 들 수 있다. The chemical liquid discharged from the chemical liquid nozzle 8 is, for example, sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, ammonia water, hydrogen peroxide water, organic acid (e.g., citric acid, oxalic acid, etc.), organic alkali (for example, TMAH: A liquid containing at least one of tetramethylammonium hydroxide, etc.), a surfactant, and a corrosion inhibitor. Examples of the mixed chemical solution include SPM solution (sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture: sulfuric acid hydrogen peroxide solution mixture), SC1 solution (ammonia-hydrogen peroxide mixture: ammonia hydrogen peroxide solution mixture), and the like.
린스액 노즐(9)은, 린스액 노즐 이동 유닛(36)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 린스액 노즐(9)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. 린스액 노즐(9)은, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. The rinse liquid nozzle 9 is moved in the horizontal direction and the vertical direction by the rinse liquid
린스액 노즐(9)은, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 린스액 노즐(9)은, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. When the rinse liquid nozzle 9 is positioned at the home position, it does not face the upper surface of the substrate W, but is positioned outside the
린스액 노즐 이동 유닛(36)은, 약액 노즐 이동 유닛(35)과 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 린스액 노즐 이동 유닛(36)은, 예를 들어, 린스액 노즐(9)을 지지하며 수평으로 연장되는 아암(36a)과, 아암(36a)을 구동하는 아암 구동 유닛(36b)을 포함한다. The rinse liquid
린스액 노즐(9)은, 린스액을 안내하는 린스액 배관(41)에 접속되어 있다. 린스액 배관(41)에 개재된 린스액 밸브(51)가 열리면, 린스액이, 린스액 노즐(9)로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 린스액 노즐(9)은, 기판(W)의 상면을 향하여 처리액(린스액)을 공급(토출)하는 처리액 공급 유닛(린스액 공급 유닛)의 일례이다. The rinse liquid nozzle 9 is connected to a rinse
린스액 노즐(9)로부터 토출되는 린스액은, 예를 들어, DIW이다. 린스액으로서는, DIW 이외에도, 물을 함유하는 액체를 이용할 수 있다. 린스액으로서는, DIW 이외에, 예를 들어, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 암모니아수 및 희석 농도(예를 들어, 10ppm~100ppm 정도)의 염산수 등을 이용할 수 있다. The rinse liquid discharged from the rinse liquid nozzle 9 is DIW, for example. As the rinse liquid, in addition to DIW, a liquid containing water can be used. As the rinse liquid, in addition to DIW, for example, carbonated water, electrolytic ionized water, hydrogen water, ozone water, ammonia water, and hydrochloric acid water having a dilution concentration (for example, about 10 ppm to 100 ppm) can be used.
건조 전처리액 노즐(10)은, 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 건조 전처리액 노즐(10)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. The drying
건조 전처리액 노즐(10)은, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 건조 전처리액 노즐(10)은, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 건조 전처리액 노즐(10)은, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. When the drying
건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)은, 약액 노즐 이동 유닛(35)과 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)은, 예를 들어, 건조 전처리액 노즐(10)을 지지하며 수평으로 연장되는 아암(37a)과, 아암(37a)을 구동하는 아암 구동 유닛(37b)을 포함한다. The drying pretreatment liquid
건조 전처리액 노즐(10)은, 건조 전처리액 노즐(10)에 건조 전처리액을 안내하는 건조 전처리액 배관(42)에 접속되어 있다. 건조 전처리액 배관(42)에 개재된 건조 전처리액 밸브(52)가 열리면, 건조 전처리액이, 건조 전처리액 노즐(10)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 건조 전처리액 노즐(10)은, 기판(W)의 상면을 향하여 건조 전처리액을 공급(토출)하는 건조 전처리액 공급 유닛의 일례이다. The drying
건조 전처리액 노즐(10)로부터 토출되는 건조 전처리액은, 용질에 상당하는 승화성 물질과, 승화성 물질과 용해되는(승화성 물질을 용해시킨다) 용매를 포함하는 용액이다. 건조 전처리액으로부터 용매가 증발(휘발)함으로써, 고체 상태의 승화성 물질(응고체)이 석출된다. Drying pretreatment liquid The dry pretreatment liquid discharged from the
건조 전처리액에 포함되는 승화성 물질은, 상온(실온과 동의) 또는 상압(기판 처리 장치(1) 내의 압력. 예를 들어 1기압 또는 그 근방의 값)으로 액체를 거치지 않고 고체에서 기체로 변화하는 물질이어도 된다. The sublimable substance contained in the drying pretreatment liquid changes from solid to gas at room temperature (same as room temperature) or at normal pressure (pressure in the
건조 전처리액에 포함되는 승화성 물질은, 예를 들어, 2-메틸-2-프로판올(별명: tert-부틸 알코올, t-부틸 알코올)이나 시클로헥산올 등의 알코올류, 불화 탄화 수소 화합물, 1,3,5-트리옥산(별명: 메타포름알데히드), 장뇌(별명:캄포, 캠퍼), 나프탈렌, 및 요오드 중 어느 하나여도 되고, 이들 이외의 물질이어도 된다. Sublimable substances contained in the drying pretreatment liquid include alcohols such as 2-methyl-2-propanol (another name: tert-butyl alcohol, t-butyl alcohol) and cyclohexanol, a fluorinated hydrocarbon compound, 1 ,3,5-trioxane (another name: metaformaldehyde), camphor (another name: camphor, camphor), naphthalene, and iodine may be used, or substances other than these may be used.
건조 전처리액에 포함되는 용매는, 예를 들어, 순수, IPA, HFE(하이드로플루오로에테르), 아세톤, PGMEA(프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트), PGEE(프로필렌글리콜모노에틸에테르, 1-에톡시-2-프로판올), 및 에틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종이어도 된다. The solvent contained in the drying pretreatment solution is, for example, pure water, IPA, HFE (hydrofluoroether), acetone, PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate), PGEE (propylene glycol monoethyl ether, 1-ethoxy- 2-propanol) and at least one selected from the group consisting of ethylene glycol.
예를 들어, 승화성 물질로서 장뇌를 이용한 경우에는, 용매로서 IPA, 아세톤, 및 PGEE 등을 이용할 수 있다. 장뇌의 응고점(1기압에서의 응고점. 이하 동일.)은, 175℃~177℃이다. 용매가 IPA, 아세톤 및 PGEE 중 어느 하나여도, 장뇌의 응고점은, 용매의 비점보다 높다. 장뇌의 응고점은, 건조 전처리액의 응고점보다 높다. 건조 전처리액의 응고점은, 상온(23℃ 또는 그 근방의 값)보다 낮다. 기판 처리 장치(1)는, 상온으로 유지된 클린 룸 내에 배치되어 있다. 따라서, 건조 전처리액을 가열하지 않아도, 건조 전처리액을 액체로 유지할 수 있다. For example, when camphor is used as a sublimable substance, IPA, acetone, PGEE, and the like can be used as a solvent. The coagulation point of camphor (the coagulation point at 1 atmosphere, the same hereinafter) is 175°C to 177°C. Even if the solvent is either IPA, acetone, or PGEE, the freezing point of camphor is higher than the boiling point of the solvent. The freezing point of camphor is higher than that of the dry pretreatment solution. The solidification point of the drying pretreatment liquid is lower than normal temperature (23°C or a value in the vicinity thereof). The
이 실시 형태와는 달리, 건조 전처리액에 포함되는 용매는, 승화성 물질과 동일한 성질을 가지는 물질이어도 된다. 즉, 건조 전처리액은, 상온 또는 상압에서 액체를 거치지 않고 고체에서 기체로 변화하는 2종류 이상의 물질을 포함하고 있어도 된다. 2종류의 승화성 물질로 이루어지는 건조 전처리액의 예로서는, 예를 들어, 용질로서의 시클로헥산올과, 용매로서의 시클로헥산을 포함하는 용액을 들 수 있다. Unlike this embodiment, the solvent contained in the drying pretreatment liquid may be a substance having the same properties as the sublimable substance. That is, the drying pretreatment liquid may contain two or more types of substances that change from solid to gas at room temperature or pressure without passing through a liquid. As an example of the drying pretreatment liquid which consists of two types of sublimable substances, a solution containing cyclohexanol as a solute and cyclohexane as a solvent is mentioned, for example.
치환액 노즐(11)은, 치환액 노즐 이동 유닛(38)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 치환액 노즐(11)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. The
치환액 노즐(11)은, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 치환액 노즐(11)은, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 치환액 노즐(11)은, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. When the
치환액 노즐 이동 유닛(38)은, 약액 노즐 이동 유닛(35)과 동일한 구성을 가지고 있다. 즉, 치환액 노즐 이동 유닛(38)은, 예를 들어, 치환액 노즐(11)을 지지하며 수평으로 연장되는 아암(38a)과, 아암(38a)을 구동하는 아암 구동 유닛(38b)을 포함한다. The displacement liquid
치환액 노즐(11)은, 치환액 노즐(11)에 치환액을 안내하는 치환액 배관(43)에 접속되어 있다. 치환액 배관(43)에 개재된 치환액 밸브(53)가 열리면, 치환액이, 치환액 노즐(11)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 치환액 노즐(11)은, 기판(W)의 상면을 향하여 치환액을 공급(토출)하는 치환액 공급 유닛의 일례이다. The replacement
후술하는 바와 같이, 치환액은, 린스액의 액막으로 덮인 기판(W)의 상면에 공급되고, 건조 전처리액은, 치환액의 액막으로 덮인 기판(W)의 상면에 공급된다. 치환액은, 린스액 및 건조 전처리액의 양쪽과 용해되는 액체이다. 즉, 치환액은, 린스액 및 건조 전처리액의 양쪽에 대해 상용성(혼화성)을 가진다. 치환액은, 예를 들어, IPA이다. 치환액은, IPA 및 HFE의 혼합액이어도 되고, IPA 및 HFE 중 적어도 한쪽과 이들 이외의 성분을 포함하고 있어도 된다. IPA는, 물 및 불화 탄화 수소 화합물 중 어느 것과도 혼화하는 액체이다. As described later, the replacement liquid is supplied to the upper surface of the substrate W covered with the liquid film of the rinse liquid, and the drying pretreatment liquid is supplied to the upper surface of the substrate W covered with the liquid film of the replacement liquid. The replacement liquid is a liquid that dissolves with both the rinse liquid and the drying pretreatment liquid. That is, the replacement liquid has compatibility (miscibility) with both the rinse liquid and the dry pretreatment liquid. The substitution solution is, for example, IPA. The replacement liquid may be a mixture of IPA and HFE, or may contain at least one of IPA and HFE and components other than these. IPA is a liquid that is miscible with either water or a fluorinated hydrocarbon compound.
중앙 노즐(12)은, 대향 부재(6)의 중공축(60)의 내부 공간(60a)에 수용되어 있다. 중앙 노즐(12)의 선단에 설치된 토출구(12a)는, 기판(W)의 상면의 중앙부에 상방으로부터 대향한다. 기판(W)의 상면의 중앙부란, 기판(W)의 회전 중심 및 그 주변의 영역이다. 한편, 기판(W)의 상면의 주연 및 그 주변의 영역을, 기판의 상면의 주연부라고 한다. The
중앙 노즐(12)은, 기체를 중앙 노즐(12)에 안내하는 제1 기체 배관(44)에 접속되어 있다. 제1 기체 배관(44)에는, 제1 기체 밸브(54) 및 제1 기체 유량 조정 밸브(58)가 개재되어 있다. 제1 기체 밸브(54)가 열리면, 기체가, 중앙 노즐(12)의 토출구(12a)로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 제1 기체 유량 조정 밸브(58)의 개도가 조정됨으로써, 중앙 노즐(12)의 토출구(12a)로부터 토출되는 기체의 유량이 조정된다. The
중앙 노즐(12)로부터 토출되는 기체는, 예를 들어, 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스이다. 중앙 노즐(12)로부터 토출되는 기체는, 공기여도 된다. 불활성 가스란, 질소 가스에 한정되지 않고, 기판(W)의 상면이나, 기판(W)의 상면에 형성된 패턴에 대해 불활성인 가스이다. 불활성 가스의 예로서는, 질소 가스 외에, 아르곤 등의 희가스류를 들 수 있다. The gas discharged from the
대향 부재(6)의 중공축(60)의 내주면과 중앙 노즐(12)의 외주면은, 상하로 연장되는 통형상의 기체 유로(65)를 형성하고 있다. 기체 유로(65)는, 불활성 가스 등의 기체를 기체 유로(65)에 안내하는 제2 기체 배관(45)에 접속되어 있다. 제2 기체 배관(45)에는, 제2 기체 밸브(55) 및 제2 기체 유량 조정 밸브(59)가 개재되어 있다. 제2 기체 밸브(55)가 열리면, 기체가, 기체 유로(65)의 하단부로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. 제2 기체 유량 조정 밸브(59)의 개도가 조정됨으로써, 기체 유로(65)로부터 토출되는 기체의 유량이 조정된다. The inner circumferential surface of the
기체 유로(65)로부터 토출되는 기체는, 중앙 노즐(12)로부터 토출되는 기체와 동일한 기체이다. 즉, 기체 유로(65)로부터 토출되는 기체는, 예를 들어, 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스여도 되고, 공기여도 된다. The gas discharged from the
기체 유로(65)로부터 토출되는 기체 및 중앙 노즐(12)로부터 토출되는 기체는, 함께 대향 부재(6)의 개구(6b)를 경유하여, 기판(W)의 상면의 중앙부에 내뿜어진다. The gas discharged from the
하면 노즐(13)은, 스핀 베이스(21)의 상면 중앙부에서 개구하는 관통 구멍(21a)에 삽입되어 있다. 하면 노즐(13)의 토출구(13a)는, 스핀 베이스(21)의 상면으로부터 노출되어 있다. 하면 노즐(13)의 토출구(13a)는, 기판(W)의 하면의 중앙부에 하방으로부터 대향한다. The
하면 노즐(13)은, 열매(熱媒)를 하면 노즐(13)에 안내하는 열매 배관(46)에 접속되어 있다. 열매 배관(46)에 개재된 열매 밸브(56)가 열리면, 열매가, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면의 중앙부를 향하여 연속적으로 토출된다. 하면 노즐(13)은, 기판(W)을 가열하기 위한 열매를 기판(W)에 공급하는 열매 공급 유닛의 일례이다. The
하면 노즐(13)로부터 토출되는 열매는, 예를 들어, 실온보다 높고, 건조 전처리액에 포함되는 용매의 비점보다 낮은 온도를 가지는 고온 DIW이다. 예를 들어, 건조 전처리액에 포함되는 용매가 IPA인 경우, 고온 DIW의 온도는 60℃~80℃로 설정된다. 하면 노즐(13)로부터 토출되는 열매는, 고온 DIW에는 한정되지 않고, 고온 불활성 가스나 고온 공기 등의 고온 기체여도 된다. The fruit discharged from the
도 3은, 기판 처리 장치(1)의 주요부의 전기적 구성을 나타내는 블럭도이다. 컨트롤러(3)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 소정의 제어 프로그램에 따라서 기판 처리 장치(1)에 구비된 제어 대상을 제어한다. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of a main part of the
구체적으로는, 컨트롤러(3)는, 프로세서(CPU)(3A)와, 제어 프로그램이 저장된 메모리(3B)를 포함한다. 컨트롤러(3)는, 프로세서(3A)가 제어 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리를 위한 다양한 제어를 실행하도록 구성되어 있다. Specifically, the
특히, 컨트롤러(3)는, 반송 로봇(IR, CR), 스핀 모터(23), 약액 노즐 이동 유닛(35), 린스액 노즐 이동 유닛(36), 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37), 치환액 노즐 이동 유닛(38), 대향 부재 승강 유닛(61), 가이드 승강 유닛(74), 약액 밸브(50), 린스액 밸브(51), 건조 전처리액 밸브(52), 치환액 밸브(53), 제1 기체 밸브(54), 제2 기체 밸브(55), 열매 밸브(56), 제1 기체 유량 조정 밸브(58) 및 제2 기체 유량 조정 밸브(59)를 제어하도록 프로그램되어 있다. In particular, the
도 4는, 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에는, 주로, 컨트롤러(3)가 프로그램을 실행함으로써 실현되는 처리가 나타나 있다. 도 5a~도 5d는, 기판 처리의 각 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 4 is a flowchart for explaining an example of substrate processing by the
이하에서는, 주로 도 2 및 도 4를 참조한다. 도 5a~도 5d에 대해서는 적절히 참조한다. Hereinafter, referring mainly to FIGS. 2 and 4. 5A to 5D are referred to as appropriate.
기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리에서는, 예를 들어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 반입 공정(단계 S1), 약액 공급 공정(단계 S2), 린스 공정(단계 S3), 치환 공정(단계 S4), 건조 전처리 액막 형성 공정(단계 S5), 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6) 및, 기판 반출 공정(단계 S7)이 이 순서로 실행된다. In the substrate processing by the
우선, 미처리 기판(W)은, 반송 로봇(IR, CR)(도 1 참조)에 의해 캐리어(C)로부터 처리 유닛(2)에 반입되어, 스핀 척(5)에 건네어진다(단계 S1). 이것에 의해, 기판(W)은, 스핀 척(5)에 의해 수평으로 유지된다(기판 유지 공정). 스핀 척(5)에 의한 기판(W)의 유지는, 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)이 종료될 때까지 계속된다. 기판(W)의 반입 시에는, 대향 부재(6)는, 상측 위치에 퇴피하고 있고, 복수의 가이드(71)는, 하측 위치에 퇴피하고 있다. First, the unprocessed substrate W is carried into the
반송 로봇(CR)이 처리 유닛(2) 밖으로 퇴피한 후, 약액 공급 공정(단계 S2)이 개시된다. 약액 공급 공정에서는, 기판(W)의 상면이 약액에 의해 처리된다. After the transfer robot CR retreats outside the
구체적으로는, 스핀 모터(23)가, 스핀 베이스(21)를 회전시킨다. 이것에 의해, 수평으로 유지된 기판(W)이 회전된다(기판 회전 공정). 그리고, 대향 부재(6)가 상측 위치에 위치하는 상태에서, 약액 노즐 이동 유닛(35)이 약액 노즐(8)을 처리 위치로 이동시킨다. 약액 노즐(8)의 처리 위치는, 예를 들어 중앙 위치이다. 그리고, 적어도 1개의 가이드(71)가 상측 위치에 위치하는 상태에서, 약액 밸브(50)가 열린다. 이것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여, 약액 노즐(8)로부터 약액이 공급(토출)된다(약액 공급 공정, 약액 토출 공정). Specifically, the
약액 노즐(8)로부터 토출된 약액은, 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액(着液)한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 그 때문에, 약액이 기판(W)의 상면 전체에 공급되어, 기판(W)의 상면 전체를 덮는 약액의 액막이 형성된다. After the chemical liquid discharged from the chemical liquid nozzle 8 lands on the upper surface of the substrate W in a rotating state, it flows outward along the upper surface of the substrate W by centrifugal force. Therefore, the chemical liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and a liquid film of the chemical liquid is formed that covers the entire upper surface of the substrate W.
다음에, 린스 공정(단계 S3)이 개시된다. 린스 공정에서는, 기판(W) 상의 약액이 린스액에 의해 씻어내어진다. Next, the rinse process (step S3) is started. In the rinsing step, the chemical liquid on the substrate W is washed off with the rinsing liquid.
구체적으로는, 약액의 토출이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 약액 밸브(50)가 닫혀진다. 이것에 의해, 기판(W)에 대한 약액의 공급이 정지된다. 그리고, 약액 노즐 이동 유닛(35)이 약액 노즐(8)을 홈 위치로 이동시킨다. 그리고, 대향 부재(6)를 상측 위치에 유지한 채로, 린스액 노즐 이동 유닛(36)이 린스액 노즐(9)을 처리 위치로 이동시킨다. 린스액 노즐(9)의 처리 위치는, 예를 들어 중앙 위치이다. 그리고, 린스액 밸브(51)가 열린다. 이것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여, 린스액 노즐(9)로부터 린스액이 공급(토출)된다(린스액 공급 공정, 린스액 토출 공정). Specifically, when a predetermined time elapses after the discharge of the chemical liquid is started, the chemical
린스액의 토출이 개시되기 전에, 가이드 승강 유닛(74)은, 기판(W)으로부터 배출되는 액체를 받아내는 가이드(71)를 전환하기 위해, 적어도 하나의 가이드(71)를 연직으로 이동시켜도 된다. Before the discharging of the rinse liquid is started, the
린스액 노즐(9)로부터 토출된 린스액은, 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 그 때문에, 린스액이 기판(W)의 상면 전체에 공급되어, 기판(W)의 상면 전체를 덮는 린스액의 액막이 형성된다. After the rinse liquid discharged from the rinse liquid nozzle 9 lands on the upper surface of the substrate W in a rotating state, it flows outward along the upper surface of the substrate W by centrifugal force. Therefore, the rinse liquid is supplied to the entire upper surface of the substrate W, and a liquid film of the rinse liquid covering the entire upper surface of the substrate W is formed.
다음에, 린스액 및 건조 전처리액의 양쪽에 대한 상용성을 가지는 치환액을 기판(W)의 상면에 공급하여, 기판(W) 상의 린스액을 치환액으로 치환하는 치환 공정(단계 S4)이 행해진다. Next, a replacement process (step S4) in which a replacement liquid having compatibility with both the rinse liquid and the drying pretreatment liquid is supplied to the upper surface of the substrate W, and the rinse liquid on the substrate W is replaced with the replacement liquid. Done.
구체적으로는, 린스액의 토출이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 린스액 밸브(51)가 닫혀진다. 이것에 의해, 기판(W)에 대한 린스액의 공급이 정지된다. 그리고, 린스액 노즐 이동 유닛(36)이 린스액 노즐(9)을 홈 위치로 이동시킨다. 그리고, 대향 부재(6)가 상측 위치에 위치하는 상태에서, 치환액 노즐 이동 유닛(38)이 치환액 노즐(11)을 처리 위치로 이동시킨다. 치환액 노즐(11)의 처리 위치는, 예를 들어 중앙 위치이다. 그리고, 치환액 밸브(53)가 열린다. 이것에 의해, 회전 상태의 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여, 치환액 노즐(11)로부터 치환액이 공급(토출)된다(치환액 공급 공정, 치환액 토출 공정). Specifically, the rinse
치환액의 토출이 개시되기 전에, 가이드 승강 유닛(74)은, 기판(W)으로부터 배출되는 액체를 받아내는 가이드(71)를 전환하기 위해, 적어도 하나의 가이드(71)를 연직으로 이동시켜도 된다. Before the discharging of the replacement liquid is started, the
치환액 노즐(11)로부터 토출된 치환액은, 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 그 때문에, 치환액이 기판(W)의 상면 전체에 공급되어, 기판(W)의 상면 전체를 덮는 치환액의 액막이 형성된다. After the replacement liquid discharged from the replacement
다음에, 기판(W) 상의 린스액이 치환액으로 치환된 후에, 건조 전처리액을 기판(W)의 상면에 공급하여, 건조 전처리액의 액막(100)(건조 전처리 액막)을 기판(W) 상에 형성하는 건조 전처리 액막 형성 공정(단계 S5)이 행해진다. Next, after the rinse liquid on the substrate W is replaced with a replacement liquid, the drying pretreatment liquid is supplied to the upper surface of the substrate W, and the liquid film 100 (dry pretreatment liquid film) of the drying pretreatment liquid is applied to the substrate W. A drying pretreatment liquid film forming process (step S5) to be formed on the image is performed.
구체적으로는, 치환액의 토출이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 치환액 밸브(53)가 닫혀진다. 이것에 의해, 기판(W)에 대한 치환액의 공급이 정지된다. 그리고, 치환액 노즐 이동 유닛(38)이 치환액 노즐(11)을 홈 위치로 이동시킨다. 그리고, 대향 부재(6)가 상측 위치에 위치하는 상태에서, 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)이 건조 전처리액 노즐(10)을 처리 위치로 이동시킨다. 건조 전처리액 노즐(10)의 처리 위치는, 예를 들어 중앙 위치이다. 그리고, 건조 전처리액 밸브(52)가 열린다. 이것에 의해, 도 5a에 나타내는 바와 같이, 회전 상태의 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여, 건조 전처리액 노즐(10)로부터 건조 전처리액이 공급(토출)된다. Specifically, when a predetermined time elapses after the discharging of the replacement liquid is started, the replacement
건조 전처리액의 토출이 개시되기 전에, 가이드 승강 유닛(74)은, 기판(W)으로부터 배출되는 액체를 받아내는 가이드(71)를 전환하기 위해, 적어도 하나의 가이드(71)를 연직으로 이동시켜도 된다. Before the discharge of the drying pretreatment liquid is started, the
건조 전처리 액막 형성 공정에 있어서도 기판(W)의 회전은 계속되고 있다. 즉, 기판 회전 공정은, 건조 전처리 액막 형성 공정과 병행하여 실행된다. 건조 전처리액의 토출 중, 기판(W)은, 소정의 건조 전처리액 속도로 회전된다. 건조 전처리액 속도는, 예를 들어, 300rpm이다. 건조 전처리액 노즐(10)로부터 토출된 건조 전처리액은, 회전 상태의 기판(W)의 상면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 상면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 그 때문에, 건조 전처리액이 기판(W)의 상면 전체에 공급되어, 기판(W)의 상면 전체를 덮는 건조 전처리액의 액막(100)이 형성된다. 이와 같이, 건조 전처리액 노즐(10)은, 기판(W)의 상면에 건조 전처리액의 액막(100)을 형성하는 건조 전처리 액막 형성 유닛으로서 기능한다. Even in the drying pretreatment liquid film formation process, the rotation of the substrate W continues. That is, the substrate rotation process is executed in parallel with the drying pretreatment liquid film formation process. During the discharge of the drying pretreatment liquid, the substrate W is rotated at a predetermined dry pretreatment liquid speed. The drying pretreatment liquid speed is, for example, 300 rpm. After the drying pretreatment liquid discharged from the drying
건조 전처리액 노즐(10)이 건조 전처리액을 토출하고 있을 때에, 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)은, 건조 전처리액의 착액 위치가 중앙부에서 정지하도록 건조 전처리액 노즐(10)의 위치를 고정하고 있어도 되고, 기판(W)의 상면에 대한 건조 전처리액의 착액 위치가 중앙부와 외주부의 사이에서 이동하도록 건조 전처리액 노즐(10)을 이동시켜도 된다. When the drying
건조 전처리액의 토출이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 건조 전처리액 밸브(52)가 닫혀진다. 이것에 의해, 기판(W)에 대한 건조 전처리액의 공급이 정지된다. 그리고, 건조 전처리액 노즐 이동 유닛(37)이, 건조 전처리액 노즐(10)을 홈 위치로 이동시킨다. 건조 전처리액의 토출의 정지와 거의 동시에, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 회전이 감속된다. 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 패들 속도로 변경된다. 패들 속도는, 건조 전처리액의 공급을 정지한 상태여도 액막(100)을 기판(W) 상에 유지할 수 있는 정도로 낮은 속도이다. 패들 속도는, 예를 들어, 10rpm~50rpm이다. When a predetermined period of time has elapsed after the start of the discharge of the drying pretreatment liquid, the dry
다음에, 건조 전처리액의 액막(100)으로부터 용매를 증발시켜 응고체(101)(도 5c 참조)를 기판(W)의 상면에 형성하고, 또한, 응고체(101)를 승화시킴으로써, 기판(W)의 상면으로부터 액막(100)을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)이 행해진다. Next, the solvent is evaporated from the
구체적으로는, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 대향 부재 승강 유닛(61)이, 대향 부재(6)를 하측 위치로 이동시킨다. 그리고, 제1 기체 밸브(54) 및 제2 기체 밸브(55)가 열린다. 이것에 의해, 대향 부재(6)의 개구(6b)로부터, 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여, 질소 가스 등의 기체가 내뿜어진다. Specifically, as shown in FIG. 5C, the opposing
기판(W)의 상면의 중앙부로의 기체의 내뿜음에 의해, 건조 전처리액의 액막(100)의 회전 중심 부근의 용매가 증발되어 응고체(101)가 형성된다. 기판(W)의 상면의 중앙부로의 기체의 내뿜음이 계속됨으로써, 당해 응고체(101)가 승화하여 기판(W)의 상면이 건조되고, 건조된 부분의 주위의 용매가 증발하여 응고체(101)가 형성된다. The solvent near the rotational center of the
이것에 의해, 기판(W)의 상면의 중앙부에, 기판(W)의 상면이 건조된 건조 영역(D)과, 응고체(101)가 잔존한 응고체 잔존 영역(S)이 형성된다. 응고체 잔존 영역(S)보다 기판(W)의 상면의 주연부측에는, 건조 전처리액의 액막(100)이 잔존하는 액 잔존 영역(L)이 유지되어 있다. As a result, in the center of the upper surface of the substrate W, a dried region D in which the upper surface of the substrate W is dried and a solidified substance remaining region S in which the solidified
도 6a에 나타내는 바와 같이, 기체의 내뿜음에 의해 형성된 건조 영역(D)은, 평면에서 보았을 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심을 중심으로 하는 원 형상이다. 응고체 잔존 영역(S)은, 평면에서 보았을 때에 건조 영역(D)을 둘러싸는 원환형상이며, 기판(W)의 상면의 주연부측으로부터 건조 영역(D)에 인접한다. 액 잔존 영역(L)은, 평면에서 보았을 때에 건조 영역(D) 및 응고체 잔존 영역(S)을 둘러싸는 원환형상이며, 기판(W)의 상면의 주연부측으로부터 응고체 잔존 영역(S)에 인접한다. As shown in FIG. 6A, the dry region D formed by blowing of the gas is a circular shape centered on the rotation center of the upper surface of the substrate W when viewed in plan. The solidified body remaining region S has an annular shape surrounding the dried region D when viewed in a plan view, and is adjacent to the dried region D from the periphery side of the upper surface of the substrate W. The liquid remaining region L is an annular shape surrounding the dry region D and the solidified substance remaining region S when viewed in plan, and from the peripheral portion side of the upper surface of the substrate W to the solidified substance remaining region S. Adjacent.
이와 같이, 기판(W)의 상면의 중앙부로의 기체의 내뿜음에 의해, 건조 영역(D)과, 응고체 잔존 영역(S)과, 액 잔존 영역(L)이 이 순서로 기판(W)의 상면의 중앙부로부터 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태가 발생한다(영역 병존 상태 발생 공정). In this way, by blowing the gas to the center of the upper surface of the substrate W, the drying region D, the solidified substance remaining region S, and the liquid remaining region L are in this order of the substrate W. A region coexistence state occurs in a row from the center of the upper surface of the substrate toward the peripheral edge of the upper surface of the substrate W (regional coexistence state generation process).
건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서도 기판 회전 공정은 계속되고 있다. 즉, 기판 회전 공정은, 건조 전처리 액막 배제 공정과 병행하여 실행된다. The substrate rotation process continues even in the drying pretreatment liquid film exclusion process. That is, the substrate rotation process is executed in parallel with the drying pretreatment liquid film removal process.
기판(W)의 회전은, 기체의 내뿜음의 개시와 거의 동시에 가속된다(회전 가속 공정). 즉, 회전 가속 공정은, 건조 전처리 액막 배제 공정의 개시와 거의 동시에 실행된다. 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 액막 배제 속도로 변경된다. 액막 배제 속도는, 패들 속도보다 고속도이며, 예를 들어, 300rpm~500rpm이다. The rotation of the substrate W is accelerated almost simultaneously with the start of the gas blowing (rotation acceleration step). That is, the rotational acceleration process is executed almost simultaneously with the start of the drying pretreatment liquid film removal process. The rotational speed of the substrate W is changed to a predetermined liquid film removal speed. The liquid film removal speed is higher than the paddle speed, and is, for example, 300 rpm to 500 rpm.
액막 배제 속도로의 기판(W)의 회전에 의해, 기판(W) 상의 액막(100)이 얇아진다. 그 때문에, 응고체(101)를 형성하기 위해 필요한 용매의 증발량과, 기판(W)의 상면을 건조시키기 위해 필요한 응고체(101)의 승화량이 저감된다. 이것에 의해, 영역 병존 상태의 발생이 촉진된다. The
또, 열매 밸브(56)가 열림으로써, 기체의 내뿜음의 개시와 동시에 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면의 중앙부를 향하여 열매가 토출된다. 하면 노즐(13)로부터 토출된 열매는, 회전 상태의 기판(W)의 하면에 착액한 후, 원심력에 의해 기판(W)의 하면을 따라 바깥쪽으로 흐른다. 이것에 의해, 열매가 기판(W)의 하면의 전체에 퍼진다. 기판(W)의 하면에 공급된 열매에 의해 기판(W)이 가열된다. 열매는, 기판(W)을 통하여 기판(W) 상의 액막(100)을 가열한다. 그 때문에, 용매의 증발 및 응고체(101)의 승화가 촉진된다. 그 결과, 영역 병존 상태의 발생이 촉진된다. Further, when the
영역 병존 상태가 발생한 후에도, 기판(W)의 상면의 중앙부에 대한 기체의 내뿜음, 액막 배제 속도로의 기판(W)의 회전, 및 기판(W)의 하면의 중앙부에 대한 열매의 공급이 계속된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)가 승화되어 기판(W)이 건조되고, 또한, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 건조 전처리액의 용매가 증발하여 새롭게 응고체(101)가 형성된다. 이것에 의해, 도 5d에 나타내는 바와 같이, 영역 병존 상태를 유지하면서 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하도록 건조 영역(D)이 확대된다(건조 영역 확대 공정). Even after the zone coexistence condition occurs, the gas ejection to the central portion of the upper surface of the substrate W, the rotation of the substrate W at the liquid film removal rate, and the supply of the heat medium to the central portion of the lower surface of the substrate W continue. do. Therefore, the solidified
상세한 것은, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 기판(W)의 상면의 중앙부에 대해 내뿜어진 기체는, 기판(W)의 상면을 따라 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 흐른다. 기체는, 기판(W)의 상면의 주연부를 향하는 도중에, 응고체(101), 및, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 인접하는 부분에 부딪친다. 이것에 의해, 기체가, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 양쪽에 공급된다(기체 공급 공정). 이것에 의해, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화가 촉진되고, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 건조 전처리액의 용매의 증발이 촉진된다. 즉, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)는, 기체 공급 유닛으로서 기능한다. Specifically, during the expansion of the drying region D, the gas blown to the central portion of the upper surface of the substrate W flows along the upper surface of the substrate W toward the periphery of the upper surface of the substrate W. The gas collides with the solidified
건조 영역(D)의 확대 중의 소정의 타이밍에 있어서, 제1 기체 유량 조정 밸브(58) 및 제2 기체 유량 조정 밸브(59)를 제어하여, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)로부터 토출되는 기체 중 적어도 한쪽의 유량을 증가시켜도 된다. At a predetermined timing during the expansion of the drying region D, the first gas flow
또, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면에 공급된 열매에 의해, 기판(W)을 통하여 액막(100)의 전체가 가열된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101), 및, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분도 가열된다(가열 공정). 이것에 의해, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화가 촉진되고, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 건조 전처리액의 용매의 증발이 촉진된다. 즉, 하면 노즐(13)은, 가열 유닛으로서 기능한다. In addition, during the expansion of the drying region D, the
도 6b에 나타내는 바와 같이, 건조 영역(D)은, 건조 영역(D)을 둘러싸는 원환형상으로 응고체 잔존 영역(S)을 유지하면서, 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하도록 확대된다. 건조 영역(D)은, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 평면에서 보았을 때에 기판(W)의 상면의 회전 중심을 중심으로 하는 원 형상으로 유지되어 있다. 액 잔존 영역(L)은, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 건조 영역(D)을 둘러싸는 원환형상을 유지하고 있다. As shown in FIG. 6B, the dry region D has an annular shape surrounding the dry region D, while the solidified substance remaining region S is maintained, while the solidified substance remaining region S is the upper surface of the substrate W. It is enlarged to move toward the periphery of the. The dry region D is maintained in a circular shape centered on the rotation center of the upper surface of the substrate W when viewed in plan view during the expansion of the dry region D. The liquid remaining region L maintains an annular shape surrounding the dry region D during the expansion of the dry region D.
도시하지 않지만, 건조 영역(D)이 확대됨으로써, 그 후 응고체 잔존 영역(S)의 외주연이 기판(W)의 상면의 주연으로까지 도달하여 액 잔존 영역(L)이 소멸한다. 최종적으로는, 건조 영역(D)이 더 확대됨으로써, 건조 영역(D)의 주연이 기판(W)의 주연으로까지 도달하여 응고체 잔존 영역(S)이 소멸한다. 즉, 건조 영역(D)이 기판(W)의 상면의 전역에 퍼진다. 바꾸어 말하면, 기판(W)의 상면의 전체로부터 액막(100) 및 응고체(101)가 배제되어 기판(W)의 상면이 건조된다(건조 전처리 액막 배제 공정). Although not shown, when the dry region D is enlarged, the outer periphery of the solidified body remaining region S then reaches to the periphery of the upper surface of the substrate W, and the liquid remaining region L disappears. Finally, as the dry region D is further enlarged, the periphery of the dry region D reaches to the periphery of the substrate W, and the solidified body remaining region S disappears. That is, the dry region D spreads over the entire upper surface of the substrate W. In other words, the
이와 같이, 기판(W)의 상면의 중앙부에 대한 기체의 내뿜음, 액막 배제 속도로의 기판(W)의 회전, 및 기판(W)의 하면의 중앙부에 대한 열매의 공급에 의해, 기판(W)의 상면으로부터 건조 전처리액의 액막(100) 및 응고체(101)가 배제된다. 상세한 것은, 영역 병존 상태가 발생되어, 영역 병존 상태를 유지하면서 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하도록 건조 영역(D)이 확대된다. 이 실시 형태에서는, 기체 공급 유닛(중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65))과, 스핀 모터(23)와, 하면 노즐(13)에 의해, 건조 전처리 액막 배제 유닛이 구성되어 있다. In this way, the substrate W is discharged from the central portion of the upper surface of the substrate W, the rotation of the substrate W at the liquid film removal rate, and the heat medium is supplied to the central portion of the lower surface of the substrate W. The
기판(W)의 상면으로부터 액막(100) 및 응고체(101)가 배제되면, 기판(W)의 회전이 정지된다. 가이드 승강 유닛(74)이 모든 가이드(71)를 하측 위치로 이동시킨다. 그리고, 제1 기체 밸브(54), 제2 기체 밸브(55) 및 열매 밸브(56)가 닫혀진다. 그리고, 대향 부재 승강 유닛(61)이 대향 부재(6)를 상측 위치로 이동시킨다. When the
반송 로봇(CR)이, 처리 유닛(2)에 진입하고, 스핀 척(5)의 척 핀(20)으로부터 처리 완료 기판(W)을 들어 올려, 처리 유닛(2) 밖으로 반출한다(단계 S7). 그 기판(W)은, 반송 로봇(CR)으로부터 반송 로봇(IR)으로 건네어져, 반송 로봇(IR)에 의해, 캐리어(C)에 수납된다. The transfer robot CR enters the
도 7은, 상기 건조 영역 확대 공정에 있어서의 기판의 상면의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. Fig. 7 is a schematic diagram for explaining a state of the upper surface of the substrate in the drying region expanding step.
기판 처리가 실행되는 기판(W)의 상면에는, 미세한 패턴(160)이 형성되어 있다. 패턴(160)은, 기판(W)의 상면에 형성된 미세한 볼록형상의 구조체(161)와, 인접하는 구조체(161)의 사이에 형성된 오목부(홈)(162)를 포함한다. 구조체(161)가 통형상인 경우에는, 그 안쪽에 오목부가 형성되게 된다. A
구조체(161)는, 절연체막을 포함하고 있어도 되고, 도체막을 포함하고 있어도 된다. 또, 구조체(161)는, 복수의 막을 적층한 적층막이어도 된다. The
패턴(160)의 종횡비는, 예를 들어, 10~50이다. 구조체(161)의 폭은 10nm~45nm 정도, 구조체(161)들의 간격은 10nm~수μm 정도여도 된다. 구조체(161)의 높이는, 예를 들어 50nm~5μm 정도여도 된다. The aspect ratio of the
건조 영역 확대 공정에서는, 승화에 의해, 응고체(101)가 서서히 얇아진다. 응고체 잔존 영역(S)에서는, 응고체(101)에 있어서 형성되고 나서의 경과 시간이 긴 부분일수록, 승화가 진행되고 있다. 그 때문에, 응고체(101)의 두께는, 형성되고 나서의 경과 시간이 긴 부분일수록 얇다. 즉, 응고체(101)는, 기판(W)의 상면에 있어서 주연부측으로부터 중앙부측을 향하여 얇아진다. 구조체(161)의 선단보다 상방의 응고체(101)가 승화한 후, 오목부(162) 내의 응고체(101)가 승화한다. 오목부(162) 내의 응고체(101)가 모두 승화됨으로써, 기판(W)의 상면이 건조된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면에 있어서, 지금까지 응고체 잔존 영역(S)이였던 부분이 건조 영역(D)이 된다. 모든 응고체(101)가 모두 승화되기 전에, 응고체 잔존 영역(S)과 액 잔존 영역(L)의 경계 부근의 용매가 증발하여 새롭게 응고체(101)가 형성된다. 그 때문에, 액막(100) 및 응고체(101)의 위치가 도 7에 2점 쇄선으로 나타내는 위치로부터 도 7에 실선으로 나타내는 위치로 이동하도록, 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 서서히 이동한다. 그 결과, 영역 병존 상태를 유지하면서 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하도록 건조 영역(D)이 확대된다(건조 영역 확대 공정). In the drying area expansion process, the solidified
제1 실시 형태에 의하면, 영역 병존 상태를 유지하면서 건조 영역(D)을 확대함으로써, 기판(W)의 상면으로부터 건조 전처리의 액막(100)이 배제된다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면의 전체를 건조시킬 수 있다. According to the first embodiment, by expanding the drying region D while maintaining the region coexistence state, the
건조 영역(D)을 확대할 때에, 응고체 잔존 영역(S)이 기판의 상면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 기판(W)의 상면의 임의의 개소에 있어서, 당해 개소에 형성된 응고체(101)는, 다른 개소에 있어서의 응고체(101)의 형성을 기다리지 않고, 승화된다. 따라서, 기판(W)의 상면의 전역에 응고체(101)가 형성된 후에 응고체(101)의 승화가 개시되는 방법과 비교해, 기판(W)의 상면의 임의의 개소에 있어서, 응고체(101)가 유지되는 시간을 짧게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 응고체(101)에 기인하는 응력이 기판(W)의 상면의 패턴(160)의 구조체(161)에 작용하는 시간을 짧게 할 수 있다. When the dry region D is enlarged, the solidified body remaining region S moves toward the periphery of the upper surface of the substrate. Therefore, in an arbitrary location on the upper surface of the substrate W, the solidified
그 결과, 승화성 물질을 포함하는 응고체(101)에 기인하는 응력의 영향을 저감할 수 있으므로, 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴를 줄일 수 있다. As a result, since the influence of the stress caused by the solidified
또, 제1 실시 형태에 의하면, 건조 영역 확대 공정에 있어서, 응고체 잔존 영역(S)을 원환형상으로 유지하면서, 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하도록 건조 영역(D)이 확대된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 전역을 빈틈 없이 주사하면서 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 기판(W)의 상면의 전역에 있어서, 응고체(101)에 기인하는 응력이 패턴에 작용하는 시간을 짧게 할 수 있다. 그것에 의해, 기판(W)의 상면의 전역에 걸쳐 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴를 줄일 수 있다. Further, according to the first embodiment, in the drying region expanding step, while maintaining the solidified body remaining region S in an annular shape, the solidified body remaining region S may move toward the periphery of the upper surface of the substrate W. The drying area D is enlarged. Therefore, the solidified body remaining region S moves toward the periphery of the upper surface of the substrate W while scanning the entire upper surface of the substrate W without gaps. Therefore, over the entire upper surface of the substrate W, the time during which the stress caused by the solidified
또, 제1 실시 형태에 의하면, 건조 영역(D)의 확대 중에, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액을 향하여, 대향 부재(6)의 개구(6b)로부터 기체가 공급된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화를 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체(101)의 형성을 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 기판(W)의 상면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역(S)의 이동 및 건조 영역(D)의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체(101)에 기인하는 응력이 기판(W)의 상면의 패턴(160)의 구조체(161)에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. Further, according to the first embodiment, during the expansion of the dry region D, the solidified
또, 제1 실시 형태에 의하면, 건조 영역(D)의 확대 중에, 하면 노즐(13)로부터 토출되는 열매에 의해, 기판(W)을 통하여, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 건조 전처리액이 가열된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화를 촉진할 수 있어, 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에 존재하는 액막(100)으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체(101)의 형성을 촉진할 수 있다. 이것에 의해, 영역 병존 상태를 유지하면서 기판(W)의 상면의 주연부측으로의 응고체 잔존 영역(S)의 이동 및 건조 영역(D)의 확대를 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체(101)에 기인하는 응력이 기판(W)의 상면의 패턴(160)의 구조체(161)에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In addition, according to the first embodiment, the solidified
또, 제1 실시 형태에 의하면, 기판(W)의 회전은, 영역 병존 상태 발생 공정의 개시(기체의 내뿜음의 개시)와 동시에 가속된다. 즉, 기판(W)은, 기체의 내뿜음의 개시 직전까지는 비교적 저속도(패들 속도)로 회전되고, 기체의 내뿜음 개시 후에는 비교적 고속도(액막 배제 속도)로 회전된다. In addition, according to the first embodiment, the rotation of the substrate W is accelerated simultaneously with the start of the region coexistence state generation process (start of spraying of gas). That is, the substrate W is rotated at a relatively low speed (paddle speed) until just before the start of gas blowing, and is rotated at a relatively high speed (liquid film removal speed) after the start of gas blowing.
그 때문에, 기체의 내뿜음의 개시 직전까지는, 액막(100)을 충분히 두꺼운 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면의 전체를 건조 전처리액의 액막(100)으로 확실히 덮을 수 있다. 한편, 기체의 내뿜음의 개시 후에는, 액막(100)에 작용하는 원심력이 증대하기 때문에 건조 전처리액의 액막(100)이 얇아진다. 그 때문에, 응고체(101)의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 응고체(101)를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막(100)이 얇아짐으로써, 액막(100)으로부터 형성되는 응고체(101)도 얇아진다. 따라서, 응고체(101)를 신속하게 승화시킬 수 있다. 이것에 의해, 건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서, 건조 영역(D)을 신속하게 확대할 수 있다. Therefore, the
또, 제1 실시 형태에 의하면, 치환액은, 린스액 및 건조 전처리액의 양쪽과 상용성을 가진다. 따라서, 린스액과 건조 전처리액이 혼화하지 않는 경우여도, 기판(W) 상의 린스액을 치환액으로 치환한 후에 건조 전처리액을 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 기판의 상면에 건조 전처리액의 액막(100)을 형성할 수 있다. 따라서, 린스액과 건조 전처리액의 선택의 자유도가 증대한다. 그것에 의해, 린스액의 종류에 상관 없이, 응고체(101)에 기인하는 응력의, 패턴 도괴에 대한 영향의 관점에서, 적절한 승화성 물질을 포함하는 건조 전처리액을 선택할 수 있다. 그 때문에, 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴를 한층 저감할 수 있다. Moreover, according to the first embodiment, the replacement liquid has compatibility with both a rinse liquid and a dry pretreatment liquid. Therefore, even if the rinse liquid and the drying pretreatment liquid are not mixed, the dry pretreatment liquid is supplied to the upper surface of the substrate W after replacing the rinse liquid on the substrate W with a replacement liquid, so that the drying pretreatment liquid is applied to the upper surface of the substrate. The
<제2 실시 형태><2nd embodiment>
도 8a는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비되는 처리 유닛(2P)에 구비되는 스핀 척(5)의 주변의 모식적인 부분 단면도이다. 도 8b는, 처리 유닛(2P)에 구비되는 스핀 베이스(21) 및 그 주변의 부재의 모식적인 평면도이다. 도 8a 및 도 8b 그리고 후술하는 도 9에 있어서, 상술한 도 1~도 7에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 8A is a schematic partial cross-sectional view of the periphery of a
제2 실시 형태에 따른 처리 유닛(2P)이 제1 실시 형태의 처리 유닛(2)(도 2 참조)과 주로 상이한 점은, 스핀 베이스(21)와 기판(W)의 사이에, 승강 가능한 히터 유닛(130)이 설치되어 있는 점이다. The main difference between the
히터 유닛(130)은, 원판형상의 핫 플레이트의 형태를 가지고 있다. 히터 유닛(130)은, 기판(W)의 하면에 하방으로부터 대향하는 대향면(130a)을 가진다. The
히터 유닛(130)은, 플레이트 본체(131)와, 복수의 지지 핀(132)과, 히터(133)를 포함한다. 플레이트 본체(131)는, 평면에서 볼 때에, 기판(W)보다 미소하게 작다. 복수의 지지 핀(132)은, 플레이트 본체(131)의 상면으로부터 돌출되어 있다. 플레이트 본체(131)의 상면과, 복수의 지지 핀(132)의 표면에 의해 대향면(130a)이 구성되어 있다. The
히터(133)는, 플레이트 본체(131)에 내장되어 있는 저항체여도 된다. 히터(133)에는, 급전선(134)을 통하여, 히터 통전 유닛(135)으로부터 전력이 공급된다. 히터(133)에 통전함으로써, 대향면(130a)이 가열된다. 히터 통전 유닛(135)은, 예를 들어, 전원 장치이다. The
히터 유닛(130)은, 히터 유닛(130)의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 지지축(136)에 의해 수평으로 지지되어 있다. The
히터 유닛(130)의 중심선은, 기판(W)의 회전축선(A1) 상에 배치되어 있다. 스핀 베이스(21)가 회전해도, 히터 유닛(130)은 회전하지 않는다. 히터 유닛(130)의 외직경은, 기판(W)의 직경보다 작다. 복수의 척 핀(20)은, 히터 유닛(130)의 둘레에 배치되어 있다. The center line of the
히터 유닛(130)은, 스핀 베이스(21)에 대해 상하로 이동 가능하다. 히터 유닛(130)은, 지지축(136)을 통하여 히터 승강 유닛(137)에 접속되어 있다. 히터 승강 유닛(137)은, 상측 위치(실선으로 나타내는 위치)와 하측 위치(2점 쇄선으로 나타내는 위치)의 사이에서 히터 유닛(130)을 연직으로 승강시킨다. 상측 위치는, 히터 유닛(130)이 기판(W)의 하면에 접촉하는 접촉 위치이다. 하측 위치는, 히터 유닛(130)이 기판(W)으로부터 떨어진 상태에서 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(21)의 상면의 사이에 배치되는 이격 위치이다. The
히터 승강 유닛(137)은, 예를 들어, 예를 들어, 볼 나사 기구(도시 생략)와, 거기에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시 생략)를 포함한다. 히터 승강 유닛(137)은, 히터 리프터라고도 한다. The
히터 유닛(130)은, 상측 위치까지 상승되는 과정에서, 척 핀(20)으로부터 기판(W)을 들어 올려 대향면(130a)에 의해 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있어도 된다. 그러기 위해서는, 복수의 척 핀(20)은, 기판(W)의 둘레 끝에 접촉하여 기판(W)을 파지하는 닫힘 상태와, 기판(W)의 둘레 끝으로부터 퇴피한 열림 상태의 사이에서 개폐 가능하고, 열림 상태에 있어서, 기판(W)의 둘레 끝으로부터 이격하여 파지를 해제하는 한편, 기판(W)의 주연부의 하면에 접촉하여, 기판(W)을 하방으로부터 지지하도록 구성되어 있을 필요가 있다. The
복수의 척 핀(20)을 개폐하는 구성으로서, 처리 유닛(2P)은, 복수의 척 핀(20)을 개폐 구동하는 척 핀 구동 유닛(140)을 추가로 포함한다. 척 핀 구동 유닛(140)은, 예를 들어, 스핀 베이스(21)에 내장된 링크 기구(141)와, 스핀 베이스(21) 밖에 배치된 구동원(142)을 포함한다. 구동원(142)은, 예를 들어, 볼 나사 기구(도시 생략)와, 거기에 구동력을 부여하는 전동 모터(도시 생략)를 포함한다. As a configuration for opening and closing the plurality of chuck pins 20, the
히터 승강 유닛(137)은, 상측 위치로부터 하측 위치까지의 임의의 위치에 히터 유닛(130)을 위치시킨다. 기판(W)이 복수의 척 핀(20)에 하방으로부터 지지되어 있고, 또한, 복수의 척 핀(20)에 의한 기판(W)의 파지가 해제되어 있는 상태에서, 히터 유닛(130)이 상측 위치까지 상승하면, 히터 유닛(130)의 복수의 지지 핀(132)이 기판(W)의 하면에 접촉하여, 기판(W)이 히터 유닛(130)에 지지된다. The
그 후, 기판(W)은, 히터 유닛(130)에 의해 들어 올려져, 복수의 척 핀(20)으로부터 상방으로 떨어진다. 상측 위치에 위치하는 히터 유닛(130)이 하측 위치까지 하강하면, 히터 유닛(130) 상의 기판(W)이 복수의 척 핀(20) 상에 놓여지고, 히터 유닛(130)이 기판(W)으로부터 하방으로 떨어진다. 이것에 의해, 기판(W)은, 복수의 척 핀(20)과 히터 유닛(130)의 사이에서 수도(受渡)된다. After that, the substrate W is lifted by the
도 3에 2점 쇄선으로 나타낸 부분을 참조하여, 제2 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)는, 제1 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)가 제어하는 대상에 더하여, 히터 통전 유닛(135), 히터 승강 유닛(137), 및 척 핀 구동 유닛(140)을 제어한다. 3, the
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 도 4에 나타내는 흐름도와 동일한 기판 처리가 가능하다. 상세한 것은, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리는, 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)에 있어서의 기판(W)의 온도 조정(가열)이 히터 유닛(130)을 이용하여 행해지는 점을 제외하고는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리와 거의 동일하다. 도 9는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. In the
구체적으로는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 히터 유닛(130)에 전력이 공급된 상태에서, 기판(W)의 상면으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에, 히터 승강 유닛(137)이, 히터 유닛(130)을, 하측 위치로부터 기판(W)의 하면에 비접촉으로 근접하는 근접 위치로 이동시킨다. 이것에 의해, 히터 유닛(130)의 복사열에 의해, 기판(W)의 상면으로의 기체의 공급의 개시(영역 병존 상태의 발생)와 거의 동시에 기판(W)의 가열이 개시된다. Specifically, as shown in Fig. 9, in a state in which electric power is supplied to the
히터 유닛(130)의 설정 온도에 따라서는, 히터 유닛(130)이 하측 위치에 위치하는 상태여도 히터 유닛(130)의 복사열에 의해, 기판(W)이 가열되는 경우가 있다. 이 경우, 히터 유닛(130)의 복사열에 의해, 기판(W)의 상면으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에 기판(W)의 가열이 강화된다. Depending on the set temperature of the
히터 유닛(130)에 의한 기판(W)의 가열은, 건조 영역(D)의 확대 중에도 계속된다. 이것에 의해, 기판(W)을 통하여 응고체(101) 및 액막(100)의 전체가 가열된다. 즉, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101), 및 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 액막(100)도 가열된다(가열 공정). 제2 실시 형태에서는, 히터 유닛(130)이, 가열 유닛으로서 기능한다. The heating of the substrate W by the
기판(W)의 회전은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판(W)으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에 가속된다(기판 회전 공정, 회전 가속 공정). 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 패들 속도에서 소정의 액막 배제 속도로 변경된다. As in the first embodiment, the rotation of the substrate W is accelerated almost simultaneously with the start of supply of the gas to the substrate W (substrate rotation process, rotation acceleration process). The rotational speed of the substrate W is changed from a predetermined paddle speed to a predetermined liquid film removal speed.
건조 영역(D)의 확대 중에도, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)로부터의 기체의 토출이 계속됨으로써, 기체가, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101), 및 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 액막(100)에 공급된다(기체 공급 공정). Even during the expansion of the drying region D, the gas is continuously discharged from the
제2 실시 형태에서는, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)로부터의 기체의 토출에 의해 영역 병존 상태가 발생하여, 건조 영역(D)의 확대가 촉진된다. 또, 히터 유닛(130)에 의한 가열 및 스핀 모터(23)에 의한 기판(W)의 회전에 의해, 영역 병존 상태의 발생 및 건조 영역(D)의 확대가 촉진되고 있다. 따라서, 기체 공급 유닛(중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65))과, 스핀 모터(23)와, 히터 유닛(130)에 의해, 건조 전처리 액막 배제 유닛이 구성되어 있다. In the second embodiment, an area coexistence state occurs due to the discharge of gas from the
건조 영역(D), 응고체 잔존 영역(S) 및 액 잔존 영역(L)의 형상이나, 건조 영역(D)의 확대의 원리는, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 이들 설명을 생략한다(도 6a~도 7 참조). The shapes of the dry region D, the solidified body remaining region S, and the liquid remaining region L, and the principle of enlargement of the dry region D are the same as those of the first embodiment, and thus these descriptions are omitted ( 6a to 7).
제2 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
제2 실시 형태의 기판 처리에서는, 히터 유닛(130)에 더하여, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급에 의해, 액막(100) 및 응고체(101)를 가열할 수도 있다. In the substrate processing of the second embodiment, in addition to the
건조 전처리 액막 배제 공정에 있어서, 기판(W)을 회전시킬 필요가 없는 경우, 히터 유닛(130)은, 기판(W)을 들어 올려도 된다. 이 경우, 척 핀(20)은, 열림 상태로 되어 있을 필요가 있다. When it is not necessary to rotate the substrate W in the drying pretreatment liquid film removal step, the
<제3 실시 형태><3rd embodiment>
도 10은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 구비되는 처리 유닛(2Q)에 구비되는 스핀 척(5)의 주변의 모식도이다. 도 10 및 후술하는 도 11에 있어서, 상술한 도 1~도 9에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 10 is a schematic diagram of the periphery of a
제3 실시 형태에 따른 처리 유닛(2Q)이 제1 실시 형태의 처리 유닛(2)(도 2 참조)과 주로 상이한 점은, 내장 히터(150)가 대향 부재(6)에 내장되어 있는 점이다. The
도 10에 나타내는 바와 같이, 내장 히터(150)는, 대향 부재(6)의 내부에 배치되어 있다. 내장 히터(150)는, 대향 부재(6)와 함께 승강한다. 기판(W)은, 내장 히터(150)의 하방에 배치된다. 내장 히터(150)는, 예를 들어, 저항체이다. 내장 히터(150)에는, 급전선(도시 생략)을 통하여, 히터 통전 유닛(152)으로부터 전력이 공급된다. 내장 히터(150)에 통전함으로써, 대향 부재(6)의 대향면(6a)이 가열된다. 히터 통전 유닛(152)은, 예를 들어, 전원 장치이다. As shown in FIG. 10, the built-in
도 3에 2점 쇄선으로 나타낸 부분을 참조하여, 제3 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)는, 제1 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)가 제어하는 대상에 더하여, 히터 통전 유닛(152)을 제어한다. Referring to the portion indicated by the dashed-dotted line in FIG. 3, the
제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 도 4에 나타내는 흐름도와 동일한 기판 처리가 가능하다. 상세한 것은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리는, 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)에 있어서의 액막(100) 및 응고체(101)의 가열이 내장 히터(150)를 이용하여 행해지는 점을 제외하고는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리와 거의 동일하다. 도 11은, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. In the
구체적으로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 내장 히터(150)에 전력이 공급된 상태에서, 대향 부재 승강 유닛(61)이, 기판(W)의 상면으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에, 대향 부재(6)를 하측 위치에 배치한다. 이것에 의해, 내장 히터(150)의 복사열에 의해, 기판(W)의 상면으로의 기체의 공급의 개시(영역 병존 상태의 발생)와 거의 동시에, 기판(W) 상의 액막(100)의 가열이 개시된다. Specifically, as shown in Fig. 11, in a state where electric power is supplied to the built-in
내장 히터(150)에 의한 기판(W)의 가열은, 건조 영역(D)의 확대 중에도 계속된다. 이것에 의해, 건조 영역(D)의 확대 중에도 응고체(101) 및 액막(100)의 전체가 가열된다. 즉, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101), 및 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분이 가열된다(가열 공정). 제3 실시 형태에서는, 내장 히터(150)가, 가열 유닛으로서 기능한다. The heating of the substrate W by the built-in
건조 영역(D)의 확대 중에는, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)로부터의 기체의 토출에 의해, 기체가, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101), 및 액 잔존 영역(L)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분의 액막(100)에 내뿜어진다(기체 공급 공정). During the expansion of the drying region D, by the discharge of the gas from the
기판(W)의 회전은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 기판(W)으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에 가속된다(기판 회전 공정, 회전 가속 공정). 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 패들 속도에서 소정의 액막 배제 속도로 변경된다. As in the first embodiment, the rotation of the substrate W is accelerated almost simultaneously with the start of supply of the gas to the substrate W (substrate rotation process, rotation acceleration process). The rotational speed of the substrate W is changed from a predetermined paddle speed to a predetermined liquid film removal speed.
제3 실시 형태에서는, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65)로부터의 기체의 토출에 의해 영역 병존 상태가 발생하여, 건조 영역(D)의 확대가 촉진된다. 또, 내장 히터(150)에 의한 가열 및 스핀 모터(23)에 의한 기판(W)의 회전에 의해, 영역 병존 상태의 발생 및 건조 영역(D)의 확대가 촉진되고 있다. 따라서, 기체 공급 유닛(중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65))과, 스핀 모터(23)와, 내장 히터(150)에 의해, 건조 전처리 액막 배제 유닛이 구성되어 있다. In the third embodiment, a region coexistence state occurs due to the discharge of gas from the
건조 영역(D), 응고체 잔존 영역(S) 및 액 잔존 영역(L)의 형상이나, 건조 영역(D)의 확대의 원리는, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 이들 설명을 생략한다(도 6a~도 7 참조). The shapes of the dry region D, the solidified body remaining region S, and the liquid remaining region L, and the principle of enlargement of the dry region D are the same as those of the first embodiment, and thus these descriptions are omitted ( 6a to 7).
제3 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
또, 제3 실시 형태에 의하면, 내장 히터(150)가 기판(W)의 상면에 대향하는 대향 부재(6)에 내장되어 있기 때문에, 기판(W)의 상면에 유지된 액막(100) 및 응고체(101)를, 기판(W)을 통하지 않고 직접 가열할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면에 유지된 액막(100) 및 응고체(101)를 한층 효율적으로 가열할 수 있다. In addition, according to the third embodiment, since the built-in
제3 실시 형태의 기판 처리에서는, 내장 히터(150)에 더하여, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급에 의해, 액막(100) 및 응고체(101)를 가열해도 된다. In the substrate processing of the third embodiment, in addition to the built-in
<제4 실시 형태><4th embodiment>
도 12a는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 영역 병존 상태 발생 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 도 12b는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 건조 영역 확대 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 도 12a 및 도 12b에 있어서, 상술한 도 1~도 11에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 12A is a schematic diagram for explaining a state of a region coexistence state generation process by the substrate processing apparatus according to the fourth embodiment. 12B is a schematic diagram for explaining a state of a drying area expansion step by the
제4 실시 형태에 따른 처리 유닛(2R)이 제1 실시 형태의 처리 유닛(2)(도 2 참조)과 주로 상이한 점은, 적어도 수평 방향으로 이동 가능한 이동 히터(120)를 포함하는 점이다. 이동 히터(120)는, 예를 들어, 적외선 히터이다. The main difference between the
이동 히터(120)는, 적외선을 발하는 적외선 램프(121)와, 적외선 램프(121)를 수용하는 램프 하우징(122)을 포함한다. 적외선 램프(121)는, 램프 하우징(122) 내에 배치되어 있다. 적외선 램프(121)는, 예를 들어, 필라멘트와, 필라멘트를 수용하는 석영관을 포함한다. 이동 히터(120)는, 평면에서 보았을 때에, 기판(W)의 상면보다 작다. The moving
이동 히터(120)는, 히터 이동 유닛(123)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 이동 히터(120)는, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. 이동 히터(120)는, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 중앙부에 대향하여, 기판(W)의 상면의 중앙부를 가열한다. The moving
이동 히터(120)는, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 이동 히터(120)는, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. The
히터 이동 유닛(123)은, 예를 들어, 이동 히터(120)를 지지하며 수평으로 연장되는 아암(123a)과, 아암(123a)을 구동하는 아암 구동 유닛(123b)을 포함한다. 아암 구동 유닛(123b)은, 아암(123a)에 결합되어 연직 방향을 따라 연장되는 회동축(도시 생략)과, 회동축을 승강시키거나 회동시키는 회동축 구동 유닛(도시 생략)을 포함한다. The
회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직의 회동축선 둘레로 회동시킴으로써 아암(123a)을 요동시킨다. 또한, 회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직 방향을 따라 승강시킴으로써, 아암(123a)을 상하 이동시킨다. 아암(123a)의 요동 및 승강에 따라, 이동 히터(120)가 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. The rotation shaft drive unit swings the
제4 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)는, 제1 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)가 제어하는 대상에 더하여, 히터 이동 유닛(123)을 제어한다(도 3 참조). The
제4 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 도 4에 나타내는 흐름도와 동일한 기판 처리가 가능하다. 상세한 것은, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리는, 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)에 있어서의 영역 병존 상태의 발생 및 건조 영역(D)의 확대가, 주로 이동 히터(120)에 의한 가열에 의해 행해지는 점을 제외하고는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리와 거의 동일하다. 이하에서는, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정에 대해서 설명한다. In the
도 12a에 나타내는 바와 같이, 히터 이동 유닛(123)이, 이동 히터(120)를 중앙 위치로 이동시킨다. 이동 히터(120)가 중심 위치로 이동함으로써, 건조 전처리액의 액막(100)에 있어서 기판(W)의 상면의 중앙부에 위치하는 부분(액막(100)의 중앙부)이 이동 히터(120)의 복사열에 의해 가열되기 시작한다. 12A, the
이동 히터(120)에 의한 액막(100)의 가열의 개시와 거의 동시에, 기판(W)의 회전이 가속된다(회전 가속 공정). 기판(W)의 회전 속도는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리와 마찬가지로, 패들 속도에서 액막 배제 속도로 변경된다. Almost simultaneously with the start of heating of the
건조 전처리액의 액막(100)의 중앙부가 가열됨으로써, 액막(100)의 회전 중심 부근의 용매가 증발되어 응고체(101)가 형성된다. 액막(100)의 중앙부에 대한 가열이 계속됨으로써, 도 12a에 나타내는 바와 같이, 당해 응고체(101)가 승화하여 기판(W)의 상면이 건조되고, 기판(W)의 상면에 있어서 건조된 부분의 주위의 용매가 증발하여 응고체(101)가 형성된다. As the central portion of the
이와 같이, 이동 히터(120)로 건조 전처리액의 액막(100)의 중앙부를 가열함으로써, 영역 병존 상태가 발생한다(영역 병존 상태 발생 공정). In this way, by heating the central portion of the
액막 배제 속도로의 기판(W)의 회전에 의해, 기판(W) 상의 액막(100)이 얇아진다. 그 때문에, 응고체(101)를 형성하기 위해 필요한 용매의 증발량과, 기판(W)의 상면을 건조시키기 위해 필요한 응고체(101)의 승화량이 저감된다. 또, 이동 히터(120)에 의한 액막(100) 및 응고체(101)의 가열에 의해, 용매의 증발 및 응고체(101)의 승화가 촉진된다. The
영역 병존 상태가 발생한 후에도, 이동 히터(120)에 의한 가열, 및, 액막 배제 속도로의 기판(W)의 회전이 계속된다. 그 때문에, 영역 병존 상태를 유지하면서 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면을 향하여 이동하도록 건조 영역(D)이 확대된다(건조 영역 확대 공정). Even after the region coexistence state occurs, heating by the moving
상세한 것은, 도 12b에 나타내는 바와 같이, 건조 영역(D)의 확대에 수반하여, 히터 이동 유닛(123)은, 이동 히터(120)를 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동시킨다(히터 이동 공정). 예를 들어, 이동 히터(120)는, 응고체 잔존 영역(S)에 대향하도록, 이동한다. 그 때문에, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 이동 히터(120)는, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 그 주변 부분, 즉, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분을 가열한다(가열 공정). In detail, as shown in FIG. 12B, with the expansion of the drying region D, the
이동 히터(120)는, 기판(W)이 회전하고 있기 때문에, 회전축선(A1) 둘레의 회전 방향의 전체 둘레에 있어서 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분을 가열할 수 있다. 제4 실시형 형태에서는, 이동 히터(120)가, 가열 유닛으로서 기능한다. Since the substrate W is rotating, the
제4 실시 형태에서는, 이동 히터(120)에 의한 가열에 의해 영역 병존 상태가 발생하여, 건조 영역(D)의 확대가 촉진된다. 또, 스핀 모터(23)에 의한 기판(W)의 회전에 의해, 영역 병존 상태의 발생 및 건조 영역(D)의 확대가 촉진되고 있다. 이동 히터(120) 및 스핀 모터(23)에 의해, 건조 전처리 액막 배제 유닛이 구성되어 있다. In the fourth embodiment, the region coexistence state occurs due to heating by the
건조 영역(D), 응고체 잔존 영역(S) 및 액 잔존 영역(L)의 형상이나, 건조 영역(D)의 확대의 원리는, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 이들 설명을 생략한다(도 6a~도 7 참조). The shapes of the dry region D, the solidified body remaining region S, and the liquid remaining region L, and the principle of enlargement of the dry region D are the same as those of the first embodiment, and thus these descriptions are omitted ( 6a to 7).
제4 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. According to the fourth embodiment, the same effects as those of the first embodiment are exhibited.
제4 실시 형태에서는, 건조 전처리액의 액막(100)의 중앙부를 가열함으로써, 액막(100)의 중앙부에 건조 영역(D) 및 응고체 잔존 영역(S)이 형성된다. 즉, 건조 전처리액의 액막(100)의 중앙부를 가열함으로써, 영역 병존 상태가 발생한다. 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서, 액막(100)의 중앙부의 가열의 개시와 거의 동시에 기판(W)의 회전이 가속된다. In the fourth embodiment, by heating the central portion of the
그 때문에, 액막(100)의 중앙부의 가열의 개시 직전까지는, 액막(100)을 충분히 두꺼운 상태로 유지할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 상면의 전체를 건조 전처리액의 액막(100)으로 확실히 덮을 수 있다. 한편, 액막(100)의 중앙부의 가열의 개시 후에는, 액막(100)에 작용하는 원심력이 증대하기 때문에 건조 전처리액의 액막(100)이 얇아진다. 그 때문에, 응고체(101)의 형성을 위해 증발시키는 용매의 양이 저감되므로, 응고체(101)를 신속하게 형성할 수 있다. 또한, 건조 전처리액의 액막(100)이 얇아짐으로써, 이 액막(100)으로부터 형성되는 응고체(101)도 얇아진다. 그 때문에, 건조 영역 확대 공정에 있어서, 응고체(101)를 신속하게 승화시킬 수 있다. 이것에 의해, 건조 영역(D)을 신속하게 확대할 수 있다. 따라서, 응고체(101)에 기인하는 응력이 기판(W)의 상면의 패턴(160)의 구조체(161)(도 7 참조)에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. Therefore, until just before the start of heating of the central portion of the
또, 제4 실시 형태에 의하면, 건조 영역(D)의 확대에 수반하여, 이동 히터(120)가 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 건조 영역(D)의 확대에 의해 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하는 동안, 기판(W)의 상면의 중앙부보다 응고체 잔존 영역(S)에 가까운 위치에 이동 히터(120)를 유지할 수 있다. 따라서, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 응고체(101)를 효율적으로 가열할 수 있다. 이것에 의해, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화를 한층 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에 존재하는 건조 전처리액으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체(101)의 형성을 한층 촉진할 수도 있다. 그 때문에, 건조 영역(D)의 확대를 한층 촉진할 수 있다. In addition, according to the fourth embodiment, with the expansion of the drying region D, the moving
제4 실시 형태의 기판 처리에서는, 건조 영역(D)의 확대는, 이동 히터(120)에 의한 가열과 기판(W)의 회전에 의해 촉진된다. 그러나, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65) 중 적어도 한쪽(기체 공급 유닛, 도 2 참조.)으로부터 기판(W)의 상면에 기체를 공급해도 된다(기체 공급 공정). 이것에 의해, 건조 영역(D)의 확대가 한층 촉진된다. In the substrate processing of the fourth embodiment, the expansion of the drying region D is promoted by heating by the
제4 실시 형태의 기판 처리에서는, 이동 히터(120)에 더하여, 하면 노즐(13)(가열 유닛, 도 2 참조.)으로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급에 의해, 액막(100) 및 응고체(101)를 가열할 수도 있다(가열 공정). In the substrate processing of the fourth embodiment, in addition to the moving
<제5 실시 형태><Fifth embodiment>
도 13a는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에 의한 영역 병존 상태 발생 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 도 13b는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 의한 건조 영역 확대 공정의 모습을 설명하기 위한 모식도이다. 도 13a 및 도 13b에 있어서, 상술한 도 1~도 12b에 나타난 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다. 13A is a schematic diagram for explaining a state of a region coexistence state generation process by the
제5 실시 형태에 따른 처리 유닛(2S)이 제1 실시 형태의 처리 유닛(2)(도 2 참조)과 주로 상이한 점은, 적어도 수평 방향으로 이동 가능하며, 기판(W)의 상면을 향하여 기체를 토출할 수 있는 이동 기체 노즐(14)을 포함하는 점이다. The
이동 기체 노즐(14)은, 기체 노즐 이동 유닛(39)에 의해, 수평 방향 및 연직 방향으로 이동된다. 이동 기체 노즐(14)은, 중심 위치와, 홈 위치(퇴피 위치)의 사이에서 이동할 수 있다. The moving
이동 기체 노즐(14)은, 중심 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면의 회전 중심에 대향한다. 이동 기체 노즐(14)은, 홈 위치에 위치할 때에, 기판(W)의 상면에는 대향하지 않고, 평면에서 볼 때에, 처리 컵(7)의 바깥쪽에 위치한다. 이동 기체 노즐(14)은, 연직 방향으로의 이동에 의해, 기판(W)의 상면에 접근하거나, 기판(W)의 상면으로부터 상방으로 퇴피할 수 있다. The moving
기체 노즐 이동 유닛(39)은, 예를 들어, 이동 기체 노즐(14)을 지지하며 수평으로 연장되는 아암(39a)과, 아암(39a)을 구동하는 아암 구동 유닛(39b)을 포함한다. 아암 구동 유닛(39b)은, 아암(39a)에 결합되어 연직 방향을 따라 연장되는 회동축(도시 생략)과, 회동축을 승강시키거나 회동시키는 회동축 구동 유닛(도시 생략)을 포함한다. The gas
회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직의 회동축선 둘레로 회동시킴으로써 아암(39a)을 요동시킨다. 또한, 회동축 구동 유닛은, 회동축을 연직 방향을 따라 승강시킴으로써, 아암(39a)을 상하 이동시킨다. 아암(39a)의 요동 및 승강에 따라, 이동 기체 노즐(14)이 수평 방향 및 연직 방향으로 이동한다. The rotation shaft drive unit swings the
이동 기체 노즐(14)은, 기체를 이동 기체 노즐(14)에 안내하는 이동 기체 배관(47)에 접속되어 있다. 이동 기체 배관(47)에 개재된 이동 기체 밸브(57)가 열리면, 기체가, 이동 기체 노즐(14)의 토출구로부터 하방으로 연속적으로 토출된다. The moving
이동 기체 노즐(14)로부터 토출되는 기체는, 예를 들어, 질소 가스(N2) 등의 불활성 가스이다. 이동 기체 노즐(14)로부터 토출되는 기체는, 공기여도 된다. The gas discharged from the moving
제5 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)는, 제1 실시 형태에 따른 컨트롤러(3)가 제어하는 대상에 더하여, 이동 기체 밸브(57) 및 기체 노즐 이동 유닛(39)을 제어한다(도 3 참조). The
제5 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(1)에서는, 도 4에 나타내는 흐름도와 동일한 기판 처리가 가능하다. 상세한 것은, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리는, 건조 전처리 액막 배제 공정(단계 S6)에 있어서의 건조 영역(D) 및 응고체 잔존 영역(S)의 형성, 및, 건조 영역(D)의 확대가, 주로 이동 기체 노즐(14)로부터의 기체의 내뿜음에 의해 행해지는 점을 제외하고는, 제1 실시 형태에 따른 기판 처리와 거의 동일하다. 이하에서는, 제5 실시 형태에 따른 기판 처리의 건조 전처리 액막 배제 공정에 대해서 설명한다. In the
도 13a에 나타내는 바와 같이, 기체 노즐 이동 유닛(39)이, 이동 기체 노즐(14)을 중앙 위치로 이동시킨다. 이동 기체 노즐(14)이 중심 위치에 위치하는 상태에서, 이동 기체 밸브(57)가 열린다. 이것에 의해, 이동 기체 노즐(14)의 토출구로부터 기판(W)의 상면을 향하여 기체가 토출된다(기체 토출 공정). 이동 기체 노즐(14)로부터 토출된 기체는, 기판(W)의 상면의 중앙부에 내뿜어져 영역 병존 상태가 발생한다. 13A, the gas
기판(W)의 회전은, 이동 기체 노즐(14)로부터 기판(W)으로의 기체의 공급의 개시와 거의 동시에 가속된다(기판 회전 공정, 회전 가속 공정). 기판(W)의 회전 속도는, 소정의 패들 속도에서 소정의 액막 배제 속도로 변경된다. The rotation of the substrate W is accelerated almost simultaneously with the start of supply of the gas from the moving
이동 기체 밸브(57)가 열리는 타이밍과 거의 동일한 타이밍에 열매 밸브(56)가 열린다. 이것에 의해, 이동 기체 노즐(14)로부터의 기체의 토출 개시와 거의 동시에, 하면 노즐(13)로부터의 열매의 토출이 개시된다. 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급에 의해, 기판(W)을 통하여, 기판(W) 상의 액막(100)이 가열된다. 이것에 의해, 영역 병존 상태의 발생이 촉진된다. The
그리고, 도 13b에 나타내는 바와 같이, 건조 영역(D)의 확대에 수반하여, 기체 노즐 이동 유닛(39)이, 이동 기체 노즐(14)을, 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동시킨다(노즐 이동 공정). 예를 들어, 이동 기체 노즐(14)의 토출구가 응고체 잔존 영역(S)에 대향하도록, 이동 기체 노즐(14)을 이동시킨다. 그 때문에, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 이동 기체 노즐(14)의 토출구로부터 토출되는 기체는, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)에 공급된다. 이동 기체 노즐(14)의 토출구로부터 토출되는 기체는, 직접 또는 간접적으로 응고체 잔존 영역(S)의 주변 부분, 즉, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에도 공급된다(기체 공급 공정). And, as shown in FIG. 13B, with the expansion of the drying area D, the gas
이동 기체 노즐(14)은, 기판(W)이 회전하고 있기 때문에, 회전축선(A1) 둘레의 회전 방향의 전체 둘레에 있어서 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101)와, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분에 기체를 내뿜을 수 있다. 그 때문에, 이동 기체 노즐(14)이, 기체 공급 유닛으로서 기능한다. Since the moving
건조 영역(D)의 확대 중에도, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급이 계속된다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)의 응고체(101) 및 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분이 가열된다(가열 공정). 하면 노즐(13)은, 가열 유닛으로서 기능한다. Even during the expansion of the drying region D, the supply of the heat medium from the
제5 실시 형태에서는, 이동 기체 노즐(14)로부터 기판(W)으로의 기체의 공급에 의해 영역 병존 상태가 발생하여, 건조 영역(D)의 확대가 촉진된다. 또, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)으로의 열매의 공급, 및, 스핀 모터(23)에 의한 기판(W)의 회전에 의해, 영역 병존 상태의 발생 및 건조 영역(D)의 확대가 촉진되고 있다. 따라서, 이동 기체 노즐(14)과, 스핀 모터(23)와, 하면 노즐(13)에 의해, 건조 전처리 액막 배제 유닛이 구성되어 있다. In the fifth embodiment, by supplying gas from the moving
질량 퍼센트 농도가 0.62wt% 이상 2.06wt% 이하의 장뇌를 용질(승화성 물질)로서 포함하고, 용매로서 IPA를 포함하는 건조 전처리액을 이용하여, 기판(W)의 상면의 전체에 응고체(101)를 형성한 후에 응고체(101)를 승화시킨 경우에는, 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴율은 83% 이하였다. 또, 질량 퍼센트 농도가 1.04wt% 이상 1.25wt% 이하의 장뇌를 용질로서 포함하고, 용매로서 IPA를 포함하는 건조 전처리액을 이용하여, 기판(W)의 상면의 전체에 응고체(101)를 형성한 후에 응고체(101)를 승화시킨 경우에는, 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴율은 20% 이하였다. Using a dry pretreatment solution containing camphor with a mass percent concentration of 0.62 wt% or more and 2.06 wt% or less as a solute (sublimable material) and IPA as a solvent, a solidified body ( When the solidified
따라서, 기판(W)의 중앙부를 향한 기체의 공급이 개시된 후, 건조 전처리액 중의 장뇌의 질량 퍼센트 농도가 0.62wt% 이상 2.06wt% 이하가 되는 타이밍에 이동 기체 노즐(14)의 이동이 개시되는 것이 바람직하다. 그렇다면, 패턴(160)의 구조체(161)의 도괴율을 저감할 수 있다. 건조 전처리액 중의 장뇌의 질량 퍼센트 농도가 1.04wt% 이상 1.25wt% 이하가 되는 타이밍에, 이동 기체 노즐(14)의 이동이 개시되는 것이 한층 바람직하다. 그렇다면, 패턴(160)의 도괴율을 한층 저감할 수 있다. Therefore, after the supply of gas toward the center of the substrate W is started, the movement of the moving
건조 영역(D), 응고체 잔존 영역(S) 및 액 잔존 영역(L)의 형상이나, 건조 영역(D)의 확대의 원리는, 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 이들 설명을 생략한다(도 6a~도 7 참조). The shapes of the dry region D, the solidified body remaining region S, and the liquid remaining region L, and the principle of enlargement of the dry region D are the same as those of the first embodiment, and thus these descriptions are omitted ( 6a to 7).
제5 실시 형태에 의하면, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 나타낸다. According to the fifth embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
또, 제5 실시 형태에 의하면, 건조 영역(D)의 확대에 수반하여, 이동 기체 노즐(14)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동한다. 그 때문에, 건조 영역(D)의 확대에 의해 응고체 잔존 영역(S)이 기판(W)의 상면의 주연부를 향하여 이동하는 동안, 응고체 잔존 영역(S)에 가까운 위치에 이동 기체 노즐(14)을 유지할 수 있다. 따라서, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 응고체 잔존 영역(S)에 효율적으로 기체를 공급할 수 있다. 그 때문에, 응고체 잔존 영역(S)에 있어서 응고체(101)의 승화를 한층 촉진할 수 있다. 또한, 액 잔존 영역(L)의 액막(100)에 있어서 응고체 잔존 영역(S)에 근접하는 부분으로부터의 용매의 증발을 촉진하여 응고체(101)의 형성을 한층 촉진할 수도 있다. 이것에 의해, 건조 영역(D)의 확대를 한층 촉진할 수 있다. 따라서, 응고체(101)에 기인하는 응력이 기판(W)의 상면의 패턴(160)의 구조체(161)(도 7 참조)에 작용하는 시간을 한층 짧게 할 수 있다. In addition, according to the fifth embodiment, with the expansion of the drying region D, the moving
제5 실시 형태의 기판 처리에서는, 건조 영역(D)의 확대는, 이동 기체 노즐(14)로부터 기체의 공급과 기판(W)의 회전과, 하면 노즐(13)로부터 기판(W)의 하면으로의 열매의 공급에 의해 촉진된다. 그러나, 건조 영역(D)의 확대 중에 있어서, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65) 중 적어도 어느 한쪽(도 2 참조)으로부터 기판(W)의 상면으로 기체를 공급해도 된다. 이것에 의해, 건조 영역(D)의 확대가 한층 촉진된다. In the substrate processing of the fifth embodiment, the expansion of the drying region D is performed by supplying a gas from the moving
제5 실시 형태의 기판 처리에서는, 이동 기체 노즐(14)로부터 토출되는 기체에 의해, 영역 병존 상태가 발생하여 건조 영역(D)이 확대된다고 했다. 그러나, 중앙 노즐(12) 및 기체 유로(65) 중 적어도 어느 한쪽으로부터 토출된 기체가, 영역 병존 상태를 발생시켜도 된다. In the substrate processing according to the fifth embodiment, it is assumed that a region coexistence state occurs due to the gas discharged from the moving
이 발명은, 이상에서 설명한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 또 다른 형태로 실시할 수 있다. This invention is not limited to the embodiment described above, but can be implemented in another form.
예를 들어, 상술한 실시 형태에서는, 약액 노즐(8), 린스액 노즐(9), 건조 전처리액 노즐(10) 및 치환액 노즐(11)은, 이동 노즐이다. 그러나, 약액 노즐(8), 린스액 노즐(9), 건조 전처리액 노즐(10) 및 치환액 노즐(11)은, 수평 방향 및 연직 방향에 있어서의 위치가 고정된 고정 노즐이어도 된다. 또, 약액, 린스액, 건조 전처리액, 및 치환액 중 적어도 어느 한쪽이, 중앙 노즐(12)로부터 토출되도록 구성되어 있어도 된다. For example, in the above-described embodiment, the chemical liquid nozzle 8, the rinse liquid nozzle 9, the drying
또, 예를 들어, 중앙 노즐(12), 기체 유로(65) 및 이동 기체 노즐(14)로부터 토출되는 기체는, 고온 불활성 가스나 고온 공기 등의 고온 기체여도 된다. 그렇다면, 용매의 증발이나 응고체(101)의 승화를 촉진할 수 있다. Further, for example, the gas discharged from the
또, 상술한 각 실시 형태에서는, 건조 전처리액의 토출의 정지와 거의 동시에, 기판(W)의 회전이 소정의 패들 속도까지 감속된다. 그러나, 건조 전처리액의 토출 후에 기판(W)의 회전을 감속하지 않고, 기판(W)의 상면의 중앙부를 향하여 기체를 공급하여 영역 병존 상태를 발생시켜도 된다. 그렇다면, 기판(W)의 상면으로부터의 건조 처리액의 액막(100)의 제거에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. In addition, in each of the above-described embodiments, the rotation of the substrate W is reduced to a predetermined paddle speed almost at the same time as stopping the discharging of the drying pretreatment liquid. However, after discharging the drying pretreatment liquid, the rotation of the substrate W may not be decelerated, and a gas may be supplied toward the center of the upper surface of the substrate W to generate a zone coexistence state. If so, the time required to remove the
또, 상술한 각 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치(1)에는, 기판(W)의 상면의 모습을 관찰하기 위한 카메라 등의 촬상 유닛이 설치되어 있어도 된다. 촬상 유닛을 이용하여, 응고체(101)의 형성 및 승화의 시간을 관찰한 결과에 의거하여, 기판(W)의 상면에 공급되는 기체의 유량이나, 이동 기체 노즐(14)나 이동 히터(120)의 이동 속도를 피드백 제어해도 된다. In addition, in each of the above-described embodiments, the
본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정해서 해석되어야 하는 것이 아니라, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail, these are only specific examples used to clarify the technical content of the present invention, and the present invention should not be construed as being limited to these specific examples, but the scope of the present invention is It is limited only by the scope of the appended claims.
이 출원은, 2018년 8월 31일에 일본 특허청에 제출된 특허출원 2018-163869호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 편입되는 것으로 한다. This application corresponds to patent application 2018-163869 filed with the Japan Intellectual Property Office on August 31, 2018, and the entire disclosure of this application is incorporated herein by reference.
1: 기판 처리 장치
12: 중앙 노즐(기체 공급 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
13: 하면 노즐(가열 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
14: 이동 기체 노즐(기체 공급 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
23: 스핀 모터(기판 회전 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
65: 기체 유로(기체 공급 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
100: 액막(건조 전처리액의 액막)
101: 응고체
120: 이동 히터(가열 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
130: 히터 유닛(가열 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
150: 내장 히터(가열 유닛, 건조 전처리 액막 배제 유닛)
160: 패턴
A1: 회전축선(연직축선)
D: 건조 영역
L: 액 잔존 영역
S: 응고체 잔존 영역
W: 기판 1: substrate processing apparatus
12: central nozzle (gas supply unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
13: Bottom nozzle (heating unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
14: moving gas nozzle (gas supply unit, dry pretreatment liquid film exclusion unit)
23: spin motor (substrate rotation unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
65: gas flow path (gas supply unit, dry pretreatment liquid film exclusion unit)
100: liquid film (liquid film of dry pretreatment liquid)
101: coagulant
120: mobile heater (heating unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
130: heater unit (heating unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
150: built-in heater (heating unit, drying pretreatment liquid film exclusion unit)
160: pattern A1: rotation axis (vertical axis)
D: Drying area L: Liquid remaining area
S: solidified body remaining area W: substrate
Claims (14)
상기 액막으로부터 상기 용매를 증발시켜 상기 승화성 물질을 포함하는 응고체를 상기 기판의 표면 상에 형성하고, 또한, 상기 응고체를 승화시킴으로써, 상기 기판의 표면 상으로부터 상기 액막을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 공정을 포함하고,
상기 건조 전처리 액막 배제 공정이, 상기 응고체가 승화하여 상기 기판의 표면이 건조된 건조 영역과, 상기 응고체가 잔존하는 응고체 잔존 영역과, 상기 액막이 잔존하는 액 잔존 영역이, 이 순서로 상기 기판의 표면의 중앙부로부터 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태를 발생시키는 영역 병존 상태 발생 공정과, 상기 영역 병존 상태를 유지하면서 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대하는 건조 영역 확대 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The drying pretreatment covering the surface of the substrate by supplying a drying pretreatment solution, which is a solution containing a sublimable material that changes from solid to gas without passing through a liquid, and a solvent that dissolves the sublimable material to the surface of the patterned substrate A drying pretreatment liquid film forming step of forming a liquid film of liquid on the surface of the substrate,
Dry pretreatment liquid film for removing the liquid film from the surface of the substrate by evaporating the solvent from the liquid film to form a solidified body containing the sublimable material on the surface of the substrate, and sublimating the solidified body Including an exclusion process,
In the drying pretreatment liquid film exclusion process, a dry region in which the surface of the substrate is dried by sublimation of the solidified substance, a solidified substance remaining region in which the solidified substance remains, and a liquid remaining region in which the liquid film remains, are in this order of the substrate. A region coexistence state generation process of generating a region coexistence state that is arranged from the center of the surface toward the periphery of the surface of the substrate, and the solidified solid remaining region moves toward the periphery of the surface of the substrate while maintaining the region coexistence state. A method of treating a substrate comprising a drying area expanding step of expanding the drying area.
상기 건조 영역 확대 공정이, 평면에서 보았을 때에 상기 건조 영역을 둘러싸는 환상으로, 상기 응고체 잔존 영역을 유지하면서, 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method according to claim 1,
The drying area expansion process expands the drying area so that the solidified material remaining area moves toward the periphery of the surface of the substrate while maintaining the solidified material remaining area in an annular shape surrounding the drying area when viewed in a plan view. A method for treating a substrate, including a step of doing so.
상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법. The method according to claim 1 or 2,
During the expansion of the drying region, a gas supply step of supplying gas to the solidified body in the solidified body remaining region and the drying pretreatment liquid at a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region is further provided. Containing, a substrate processing method.
상기 기체 공급 공정이, 상기 기판의 표면을 향하여 노즐로부터 기체를 토출하는 기체 토출 공정과, 상기 건조 영역의 확대에 수반하여, 상기 노즐을 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동시키는 노즐 이동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method of claim 3,
The gas supply process includes a gas discharge process of discharging gas from a nozzle toward the surface of the substrate, and a nozzle movement process of moving the nozzle toward the periphery of the surface of the substrate as the drying region is enlarged. That, the substrate processing method.
상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 가열하는 가열 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법. The method according to any one of claims 1 to 4,
The substrate further comprising a heating step of heating the solidified body in the solidified body remaining region and the drying pretreatment liquid at a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region Processing method.
상기 가열 공정이, 상기 건조 영역의 확대에 수반하여, 히터를 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동시키는 히터 이동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method of claim 5,
The heating step includes a heater moving step of moving a heater toward a periphery of the surface of the substrate as the drying region is expanded.
상기 건조 전처리 액막 형성 공정 및 상기 건조 전처리 액막 배제 공정과 병행하여, 상기 기판의 표면의 중앙부를 통과하는 연직축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 공정을 추가로 포함하고,
상기 기판 회전 공정이, 상기 건조 전처리 액막 배제 공정의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 회전 가속 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method according to any one of claims 1 to 6,
In parallel with the drying pretreatment liquid film forming step and the drying pretreatment liquid film exclusion step, further comprising a substrate rotation step of rotating the substrate around a vertical axis passing through the central portion of the surface of the substrate,
The substrate processing method, wherein the substrate rotation step includes a rotation acceleration step of accelerating the rotation of the substrate at the same time as the start of the drying pretreatment liquid film exclusion step.
상기 영역 병존 상태 발생 공정이, 상기 기판의 표면의 중앙부를 향하여 기체를 내뿜음으로써 상기 액막의 중앙부에 상기 건조 영역 및 상기 응고체 잔존 영역을 형성하는 공정을 포함하고,
상기 회전 가속 공정이, 상기 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 기체의 내뿜음의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method of claim 7,
The region coexistence state generating process includes a step of forming the dried region and the solidified body remaining region in the center of the liquid film by blowing gas toward the center of the surface of the substrate,
The substrate processing method, wherein the rotation acceleration step includes a step of accelerating the rotation of the substrate at the same time as the start of gas blowing in the region coexistence state generation step.
상기 영역 병존 상태 발생 공정이, 상기 액막의 중앙부를 가열함으로써, 상기 액막의 중앙부에 상기 건조 영역 및 상기 응고체 잔존 영역을 형성하는 공정을 포함하고,
상기 회전 가속 공정이, 상기 영역 병존 상태 발생 공정에 있어서의 상기 액막의 중앙부의 가열의 개시와 동시에 상기 기판의 회전을 가속시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method of claim 7,
The region coexistence state generating step includes a step of forming the dried region and the solidified body remaining region in a central portion of the liquid film by heating a central portion of the liquid film,
The substrate processing method, wherein the rotation acceleration step includes a step of accelerating the rotation of the substrate at the same time as starting heating of the central portion of the liquid film in the region coexistence state generating step.
상기 기판의 표면에 린스액을 공급하는 린스액 공급 공정과,
상기 린스액 및 상기 건조 전처리액의 양쪽과 상용성을 가지는 치환액을 상기 기판의 표면에 공급함으로써, 상기 기판의 표면 상의 상기 린스액을 상기 치환액으로 치환하는 치환 공정을 추가로 포함하고,
상기 건조 전처리 액막 형성 공정이, 상기 치환액에 의해 상기 린스액이 치환된 후에, 상기 건조 전처리액을 상기 기판의 표면에 공급하는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법. The method according to any one of claims 1 to 9,
A rinse liquid supply process of supplying a rinse liquid to the surface of the substrate,
Further comprising a replacement step of replacing the rinse liquid on the surface of the substrate with the replacement liquid by supplying a replacement liquid compatible with both the rinse liquid and the drying pretreatment liquid to the surface of the substrate,
The substrate processing method, wherein the drying pretreatment liquid film forming step includes a step of supplying the drying pretreatment liquid to the surface of the substrate after the rinse liquid is replaced by the replacement liquid.
상기 액막으로부터 상기 용매를 증발시켜 상기 승화성 물질을 포함하는 응고체를 상기 기판의 표면 상에 형성하고, 또한, 상기 응고체를 승화시킴으로써, 상기 기판의 표면 상으로부터 상기 액막을 배제하는 건조 전처리 액막 배제 유닛을 포함하고,
상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 응고체가 승화하여 상기 기판의 표면이 건조된 건조 영역과, 상기 응고체가 잔존하는 응고체 잔존 영역과, 상기 액막이 잔존하는 액 잔존 영역이, 이 순서로 상기 기판의 표면의 중앙부로부터 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 늘어서는 영역 병존 상태를 발생시키고, 상기 영역 병존 상태를 유지하면서 상기 응고체 잔존 영역이 상기 기판의 표면의 주연부를 향하여 이동하도록 상기 건조 영역을 확대시키는, 기판 처리 장치. The drying pretreatment covering the surface of the substrate by supplying a drying pretreatment solution, which is a solution containing a sublimable material that changes from solid to gas without passing through a liquid, and a solvent that dissolves the sublimable material to the surface of the patterned substrate A drying pretreatment liquid film forming unit for forming a liquid film of liquid on the surface of the substrate,
Dry pretreatment liquid film for removing the liquid film from the surface of the substrate by evaporating the solvent from the liquid film to form a solidified body containing the sublimable material on the surface of the substrate, and sublimating the solidified body Including an exclusion unit,
The drying pretreatment liquid film exclusion unit includes a dry region in which the surface of the substrate is dried by sublimation of the solidified body, a solidified body remaining region in which the solidified body remains, and a liquid remaining region in which the liquid film remains, in this order. To generate a coexistence state of regions extending from the central portion of the surface toward the periphery of the surface of the substrate, and enlarge the drying region so that the residual region of the solidified material moves toward the periphery of the surface of the substrate while maintaining the coexistence of the regions. , Substrate processing device.
상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 향하여 기체를 공급하는 기체 공급 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치. The method of claim 11,
The drying pretreatment liquid film exclusion unit, during the expansion of the drying region, directs gas toward the solidified body in the solidified body remaining region and the drying pretreatment liquid at a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region. A substrate processing apparatus comprising a gas supply unit to supply.
상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 기판의 표면의 중앙부를 통과하는 연직축선 둘레로 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치. The method according to claim 11 or 12,
The substrate processing apparatus, wherein the pre-drying liquid film exclusion unit includes a substrate rotating unit that rotates the substrate around a vertical axis passing through a central portion of the surface of the substrate during expansion of the drying region.
상기 건조 전처리 액막 배제 유닛이, 상기 건조 영역의 확대 중에, 상기 응고체 잔존 영역의 상기 응고체와, 상기 액 잔존 영역에 있어서 상기 응고체 잔존 영역에 근접하는 부분의 상기 건조 전처리액을 가열하는 가열 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 11 to 13,
Heating in which the drying pretreatment liquid film exclusion unit heats the solidified body in the solidified body remaining region and the drying pretreatment liquid at a portion in the liquid remaining region adjacent to the solidified body remaining region during the expansion of the drying region A substrate processing apparatus comprising a unit.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2018-163869 | 2018-08-31 | ||
JP2018163869A JP7122911B2 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
PCT/JP2019/029073 WO2020044885A1 (en) | 2018-08-31 | 2019-07-24 | Substrate processing method and substrate processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210046770A true KR20210046770A (en) | 2021-04-28 |
KR102476555B1 KR102476555B1 (en) | 2022-12-12 |
Family
ID=69643526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020217008949A KR102476555B1 (en) | 2018-08-31 | 2019-07-24 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7122911B2 (en) |
KR (1) | KR102476555B1 (en) |
TW (1) | TWI728414B (en) |
WO (1) | WO2020044885A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021187263A1 (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | ||
JP7446181B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-03-08 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012243869A (en) | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Tokyo Electron Ltd | Substrate drying method and substrate processing apparatus |
JP2013258272A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Toshiba Corp | Dry method of substrate, manufacturing method of electronic apparatus, and dryer of substrate |
JP2015050414A (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate drier |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5647845B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-01-07 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate drying apparatus and substrate drying method |
JP5622675B2 (en) * | 2011-07-05 | 2014-11-12 | 株式会社東芝 | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
JP6022829B2 (en) * | 2012-07-03 | 2016-11-09 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate drying method and substrate drying apparatus |
JP6224515B2 (en) * | 2013-06-07 | 2017-11-01 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and computer-readable recording medium recording substrate processing program |
JP6502206B2 (en) * | 2015-08-07 | 2019-04-17 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
JP6642868B2 (en) * | 2015-08-18 | 2020-02-12 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing apparatus |
JP6887253B2 (en) * | 2017-01-06 | 2021-06-16 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate processing method and substrate processing equipment |
-
2018
- 2018-08-31 JP JP2018163869A patent/JP7122911B2/en active Active
-
2019
- 2019-07-24 WO PCT/JP2019/029073 patent/WO2020044885A1/en active Application Filing
- 2019-07-24 KR KR1020217008949A patent/KR102476555B1/en active IP Right Grant
- 2019-07-26 TW TW108126464A patent/TWI728414B/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012243869A (en) | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Tokyo Electron Ltd | Substrate drying method and substrate processing apparatus |
JP2013258272A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | Toshiba Corp | Dry method of substrate, manufacturing method of electronic apparatus, and dryer of substrate |
JP2015050414A (en) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | 株式会社Screenホールディングス | Substrate drier |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102476555B1 (en) | 2022-12-12 |
TWI728414B (en) | 2021-05-21 |
TW202015118A (en) | 2020-04-16 |
JP2020035986A (en) | 2020-03-05 |
JP7122911B2 (en) | 2022-08-22 |
WO2020044885A1 (en) | 2020-03-05 |
CN112640057A (en) | 2021-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6588819B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
CN107393851B (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP6728009B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
US10900127B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
TWI696218B (en) | Substrate processing method and substrtae processing apparatus | |
KR102301798B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
JP7235594B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
US20200001333A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
KR102476555B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
WO2020021903A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
CN112640057B (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
TWI667076B (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
TWI743585B (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
WO2020021797A1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |