KR20230019039A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 기판 상의 파티클을 저감할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 기판 처리 방법은, 1개의 챔버(3)에 수용되는 복수의 기판(W)을 한번에 처리하는 것이다. 기판 처리 방법은, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정을 구비한다. 제1 가스 처리 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에서, 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 제1 가스(G1)는 유기 용제의 기체를 포함한다. 발수 처리 공정은, 제1 가스 처리 공정 후에 실행된다. 발수 처리 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 발수제(H)가 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급된다. 살포 공정은, 발수 처리 공정 후에 실행된다. 살포 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 제1액(L1)이 챔버(3) 내의 기판(W)에 살포된다. 제1액(L1)은, 유기 용제의 액체를 포함한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 기판은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이용 기판, 유기 EL(Electroluminescence)용 기판, FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스플레이용 기판, 자기 디스크용 기판, 광디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 태양 전지용 기판이다.

일본국 특허공개 2018-56155 공보는, 챔버 내에 수용되는 기판을 처리하는 기판 처리 방법을 개시한다. 기판 처리 방법은, 제1 공정과 제2 공정과 제3 공정을 갖는다. 제1 공정에서는, 챔버의 내부가 감압된 상태(decompressed state)에서, 이소프로필알코올의 증기가 기판에 공급된다. 제2 공정에서는, 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 소수화제(疎水化劑)가 기판에 공급된다. 소수화제는 기판의 표면을 소수화한다. 제3 공정에서는, 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 이소프로필알코올의 증기가 기판에 공급된다. 제3 공정에서는, 기판 상에서 소수화제가 이소프로필알코올로 치환된다.

종래의 기판 처리 방법에서는, 많은 파티클이 기판에 부착될 경우가 있다. 기판 상의 파티클은, 기판의 청정도를 저하시킨다. 기판 상의 파티클은, 기판의 처리 품질을 저하시킨다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판 상의 파티클을 저감할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기의 문제를 해결하기 위해 예의(銳意) 연구한 결과, 다음과 같은 지견(知見)을 얻었다. 종래의 기판 처리 방법의 제2 공정에서, 소수화제는 기판 및 기판 상의 이소프로필알코올과 접촉한다. 이 때문에, 파티클이 기판 상에 생성될 경우가 있다. 또한, 소수화제의 미반응분이 기판 상에 그대로 남아, 이것이 잔류(殘留)한 파티클이 될 경우가 있다. 종래의 기판 처리 방법의 제3 공정에서, 기판에 공급되는 이소프로필알코올은, 기상(氣相)이다. 그러므로, 제3 공정에서 기판이 받는 이소프로필알코올의 양은 적다. 예를 들면, 제3 공정에서 기판이 받는 이소프로필알코올의 질량은 적다. 기판이 받는 이소프로필알코올의 양이 적으므로, 기판 상의 파티클은 적절히 제거되지 않을 경우가 있다. 그 결과, 많은 파티클이 기판 상에 남을 경우가 있다.

그래서, 본 발명자들은, 제3 공정을 변경하는 것을 검토했다. 변경된 제3 공정에서는, 이소프로필알코올의 증기를 기판에 공급하는 대신에, 처리조에 저류(貯留)되는 이소프로필알코올의 액체에 기판을 침지한다. 변경된 제3 공정에 의하면, 기판 상의 파티클은 바람직하게 제거될지도 모른다.

그러나, 변경된 제3 공정이 새로운 문제를 갖는 것을, 본 발명자들은 지견했다. 구체적으로는, 챔버의 내부가 감압된 상태에서는, 변경된 제3 공정을 실행하는 것은 곤란하다. 챔버의 내부가 감압된 상태에서는, 이소프로필알코올이 저류된 처리조를 준비하는 것은 곤란하다.

본 발명은, 이들 지견에 의거하여, 더욱 예의 검토함으로써 얻어진 것으로, 다음과 같은 구성을 취한다. 즉, 본 발명은, 1개의 챔버에 수용되는 복수의 기판을 한번에 처리하는 기판 처리 방법으로서, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 유기 용제의 기체를 포함하는 제1 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제1 가스 처리 공정과, 상기 제1 가스 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 챔버 내의 상기 기판에 발수제(撥水劑)를 공급하는 발수 처리 공정과, 상기 발수 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 챔버 내의 상기 기판에 유기 용제의 액체를 포함하는 제1액을 살포하는 살포 공정을 구비하는 기판 처리 방법이다.

기판 처리 방법은, 1개의 챔버에 수용되는 복수의 기판을 한번에 처리하는 것이다. 기판 처리 방법은, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정을 구비한다. 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정은, 이 순으로 실행된다. 제1 가스 처리 공정, 발수 처리 공정 및 살포 공정에서는, 챔버의 내부는 감압된 상태에 있다. 제1 가스 처리 공정에서는, 제1 가스가 챔버 내의 기판에 공급된다. 제1 가스는, 유기 용제의 기체를 포함한다. 기판은 제1 가스의 유기 용제를 받는다. 제1 가스에 있어서의 유기 용제의 기체는, 기판의 표면에서 결로하여, 기판의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 발수 처리 공정에서는, 발수제가 챔버 내의 기판에 공급된다. 기판은 발수제를 받는다. 발수제는, 기판의 표면을 발수화한다. 발수 처리 공정에서는, 발수제는 기판 및 기판 상의 유기 용제와 접촉한다. 이 때문에, 기판 상에서, 파티클이 생성될 경우가 있다. 살포 공정에서는, 제1액이 챔버 내의 기판에 살포된다. 챔버의 내부가 감압된 상태에서도, 제1액을 기판에 살포하는 것은 용이하다. 제1액은, 유기 용제의 액체를 포함한다. 기판은 제1액을 받는다. 제1액은 액체이므로, 기판이 살포 공정에서 받는 제1액의 양은, 비교적 크다. 예를 들면, 기판이 살포 공정에서 받는 제1액의 질량은, 비교적 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 제1액은, 기판 상의 파티클을 바람직하게 제거한다. 따라서, 기판 상의 파티클의 양은 바람직하게 저감된다. 그 결과, 기판의 청정도는 바람직하게 향상된다. 기판의 처리 품질은 바람직하게 향상된다.

이상과 같이, 기판 처리 방법은, 기판 상의 파티클을 바람직하게 저감할 수 있다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정은, 상기 제1액의 액적 및 상기 제1액의 미스트 중 적어도 어느 것을 살포하는 것이 바람직하다. 살포 공정에서는, 제1액은 기판에 효율적으로 공급된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정은, 샤워 헤드 노즐 및 이류체 노즐 중 적어도 어느 것에 의해, 상기 제1액을 살포하는 것이 바람직하다. 살포 공정에서는, 제1액은 기판에 효율적으로 공급된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정에서는, 또한, 상기 챔버 내에서 상기 기판이 상하동(上下動) 또는 요동되는 것이 바람직하다. 살포 공정에서는, 제1액은, 기판의 전체에, 한층 균일하게 부착된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정 중 적어도 어느 것을 포함하고, 상기 제1 살포 공정은, 상기 제1액으로서 희석된 유기 용제를 살포하고, 상기 제2 살포 공정은, 상기 제1액으로서 희석되어 있지 않은 유기 용제를 살포하는 것이 바람직하다. 제1 살포 공정에서는, 제1액은 희석된 유기 용제이다. 이 때문에, 제1 살포 공정에서 사용되는 유기 용제의 양은 바람직하게 저감된다. 제2 살포 공정에서는, 제1액은 희석되어 있지 않은 유기 용제이다. 이 때문에, 제2 살포 공정에서는, 제1액의 표면 장력은 작다. 그러므로, 제2 살포 공정에서는, 제1액은, 기판에 유의(有意)한 힘을 미치지 않는다. 그 결과, 제2 살포 공정에서는, 기판은 바람직하게 보호된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 발수 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 유기 용제의 기체를 포함하는 제2 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제2 가스 처리 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다. 제2 가스 처리 공정에서는, 기판의 전체는 제2 가스에 노출된다. 제2 가스는, 유기 용제의 기체를 포함한다. 이 때문에, 제2 가스 처리 공정에서는, 제2 가스 유래의 유기 용제는, 기판의 전체에 신속하게 부착된다. 제2 가스 처리 공정에서는, 제2 가스 유래의 유기 용제는, 기판의 전체에 균일하게 부착된다. 그러므로, 제2 가스 처리 공정에서는, 기판의 전체에 걸친 기판의 청정도의 균일성이 향상된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정에서 공급되는 상기 제1액의 양은, 상기 제2 가스 처리 공정에서 공급되는 상기 제2 가스의 양보다 큰 것이 바람직하다. 살포 공정에서, 기판이 받는 제1액의 양은, 한층 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 제1액은 기판 상의 파티클을 한층 적절히 제거한다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정이 실행되는 시간은, 상기 제2 가스 처리 공정이 실행되는 시간보다 긴 것이 바람직하다. 살포 공정에서, 기판이 받는 제1액의 양은, 한층 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 기판 상의 파티클은 한층 바람직하게 제거된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제1 가스 처리 공정 전에, 상기 챔버 내에 설치되는 처리조에 저류되는 제2액에 상기 기판을 침지하는 제1 침지 공정을 더 구비하고, 상기 제1 가스 처리 공정과 상기 발수 처리 공정과 상기 살포 공정에서, 상기 기판은 상기 처리조의 상방에 위치하는 것이 바람직하다. 기판 처리 방법은, 제1 침지 공정을 구비한다. 제1 침지 공정에서는, 처리조는 제2액을 저류한다. 제1 침지 공정 후, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정은 실행된다. 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정에서는, 챔버의 내부는 감압된 상태에 있다. 이 때문에, 제1 침지 공정 후, 살포 공정까지, 챔버의 내부는 감압된 상태에 있다. 챔버의 내부가 감압된 상태에 있을 때, 제2액을 챔버 외로 배출하는 것은 어렵다. 그러므로, 챔버의 내부가 감압된 상태에 있을 때, 처리조에서 제2액으로부터 제1액으로 치환하는 것은 어렵다. 따라서, 제1 침지 공정 후, 살포 공정까지, 제1액을 기판에 공급하기 위해 처리조를 사용하는 것은 어렵다. 살포 공정에서는, 처리조를 사용하지 않고, 제1액이 기판에 살포된다. 이 때문에, 제1 침지 공정은, 살포 공정의 실행을 제한하지 않는다. 기판 처리 방법이 제1 침지 공정을 구비할 경우에도, 살포 공정을 실행하는 것은 용이하다. 오히려, 기판 처리 방법이 제1 침지 공정을 구비할 경우에는, 살포 공정은 현저하게 유용하다.

또한, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정에서, 기판은 처리조의 상방에 위치한다. 이 때문에, 제1 가스 처리 공정에서는, 기판은 제1 처리 가스를 바람직하게 받는다. 발수 처리 공정에서는, 기판은 발수제를 바람직하게 받는다. 살포 공정에서는, 기판은 제1액을 바람직하게 받는다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 살포 공정 후, 상기 챔버의 내부를 감압된 상태로부터 상압 상태로 가압하는 제1 가압 공정과, 상기 제1 가압 공정 후, 상기 챔버의 내부를 상압 상태(atmospheric pressure state)로 유지하며, 또한, 상기 제2액을 상기 챔버 외로 배출하는 제1 배액 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다. 제1 가압 공정은, 살포 공정 후에, 제1 배액 공정 전에 실행된다. 제1 가압 공정에서는, 챔버의 내부는 감압된 상태로부터 상압 상태로 가압된다. 이 때문에, 제1 배액 공정에서는, 챔버의 내부를 상압 상태로 유지하는 것은 용이하다. 챔버의 내부가 상압 상태에 있을 때, 챔버 내에서의 기체의 압력은 챔버 외에서의 기체의 압력에 가깝다. 이 때문에, 제1 배액 공정에서는, 챔버 내의 제2액을 챔버의 외부로 배출하는 것은 용이하다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제1 배액 공정에서는, 상기 챔버 및 상기 처리조 중 어느 것에 연통 접속되는 배액관이 챔버 외의 대기로 개방되고, 상기 배액관을 통해서 상기 제2액이 상기 챔버 외로 배출되는 것이 바람직하다. 제1 배액 공정에서는, 배액관은 챔버 외의 대기로 개방된다. 상술한 바와 같이, 제1 배액 공정에서는, 챔버의 내부는 상압 상태에 있다. 그러므로, 제1 배액 공정에서는, 배액관을 통해서, 챔버 내의 제2액을 챔버 외로 배출하는 것은 용이하다.

여기에서, 챔버 내의 제2액은, 예를 들면, 처리조에 저류되는 제2액을 포함한다. 배액관이 처리조에 연통 접속될 경우, 처리조에 저류되는 제2액은, 배액관을 통해서 챔버 외로 배출된다. 챔버 내의 제2액은, 예를 들면, 처리조로부터 방출되고, 챔버에 모인 제2액을 포함한다. 배액관이 챔버에 연통 접속될 경우, 챔버에 모인 제2액은, 배액관을 통해서 챔버 외로 배출된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제1 가압 공정에서는, 유기 용제와 불활성 가스를 포함하는 혼합 가스가, 상기 챔버 내의 기판에 공급되는 것이 바람직하다. 혼합 가스의 불활성 가스는, 챔버의 내부를, 감압된 상태로부터 상압 상태로 신속하게 가압한다. 혼합 가스의 유기 용제는, 챔버 내의 기판에 부착되어, 기판을 적신다. 이 때문에, 제1 가압 공정에서는, 기판은 건조되지 않는다. 정리하면, 제1 가압 공정에서는, 챔버 내의 기판을 건조시키지 않고, 챔버의 내부는 감압된 상태로부터 상압 상태로 신속하게 가압된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 혼합 가스는, 상기 유기 용제의 기체 및 상기 유기 용제의 액체 중 적어도 어느 것을 포함하는 것이 바람직하다. 혼합 가스가 유기 용제의 기체를 포함할 경우, 혼합 가스에 있어서의 유기 용제의 기체는, 기판의 표면에서 결로하여, 기판의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 혼합 가스가 유기 용제의 액체를 포함할 경우, 혼합 가스에 있어서의 유기 용제의 액체는, 기판의 표면에 부착된다. 혼합 가스가 유기 용제의 기체를 포함할 경우에도, 혼합 가스가 유기 용제의 액체를 포함할 경우에도, 혼합 가스 유래의 유기 용제는 기판을 바람직하게 적신다. 그러므로, 기판이 건조되는 것을 혼합 가스는 바람직하게 방지한다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제1 배액 공정 후, 상기 처리조에 저류되는 제3액에 상기 기판을 침지시키는 제2 침지 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다. 제2 침지 공정에서는, 제3액은 기판 상의 파티클을 한층 바람직하게 제거한다. 그러므로, 기판 상의 파티클은 한층 바람직하게 저감된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제1 가압 공정으로부터 상기 기판이 상기 제3액에 침지될 때까지, 상기 챔버 내의 분위기는 유기 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 가압 공정으로부터 기판이 제3액에 침지될 때까지, 챔버 내의 분위기에 포함되는 유기 용제는 기판을 적신다. 그러므로, 제1 가압 공정으로부터 제2 침지 공정까지, 기판은 건조되지 않는다. 살포 공정 후에 제2 침지 공정 전에, 기판은 건조되지 않는다. 따라서, 제2 침지 공정에서는, 기판은 적절한 품질로 처리된다.

상술한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 제3액은, 희석된 유기 용제, 및 순수(純水) 중 어느 것임이 바람직하다. 제3액이 희석된 유기 용제일 때, 제3액은 기판 상의 파티클을 적절히 제거한다. 제3액이 순수일 때에도, 제3액은 기판 상의 파티클을 적절히 제거한다.

본 발명은, 기판 처리 장치에 있어서, 복수의 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 내부를 감압하는 감압 유닛과, 유기 용제의 기체를 포함하는 제1 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제1 공급 유닛과, 발수제를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제2 공급 유닛과, 유기 용제의 액체를 포함하는 제1액을 상기 챔버 내의 상기 기판에 살포하는 살포 유닛과, 상기 감압 유닛과 상기 제1 공급 유닛과 상기 제2 공급 유닛과 상기 살포 유닛을 제어하여, 제1 가스 처리와 발수 처리와 살포 처리를 실행시키는 제어부를 구비하고, 상기 제1 가스 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 제1 공급 유닛이 상기 제1 가스를 상기 기판에 공급하고, 상기 발수 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 제2 공급 유닛이 상기 발수제를 상기 기판에 공급하고, 상기 살포 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 살포 유닛이 상기 제1액을 상기 기판에 살포하는, 기판 처리 장치이다.

제어부는, 제1 가스 처리와 발수 처리와 살포 처리를 실행시키도록 구성된다. 제1 가스 처리, 발수 처리 및 살포 처리에서는, 감압 유닛은 챔버의 내부를 감압된 상태로 한다. 제1 가스 처리에서는, 제1 공급 유닛은 제1 가스를 챔버 내의 기판에 공급한다. 제1 가스는, 유기 용제의 기체를 포함한다. 기판은 제1 가스의 유기 용제를 받는다. 발수 처리에서는, 제2 공급 유닛은 발수제를 챔버 내의 기판에 공급한다. 기판은 발수제를 받는다. 발수제는, 기판의 표면을 발수화한다. 발수 처리에서는, 발수제는 기판 및 기판 상의 유기 용제와 접촉한다. 이 때문에, 기판 상에서, 파티클이 생성될 경우가 있다. 살포 처리에서는, 살포 유닛은 제1액을 챔버 내의 기판에 살포한다. 챔버의 내부가 감압된 상태에서도, 살포 유닛은 제1액을 기판에 용이하게 살포할 수 있다. 제1액은, 유기 용제의 액체를 포함한다. 기판은 제1액을 받는다. 기판이 살포 처리에 있어서 받는 제1액의 양은, 비교적 크다. 예를 들면, 기판이 살포 처리에 있어서 받는 제1액의 질량은, 비교적 크다. 그러므로, 살포 처리에서는, 제1액은, 기판 상의 파티클을 바람직하게 제거한다. 따라서, 기판 상의 파티클의 양은 바람직하게 저감된다. 그 결과, 기판의 청정도는 바람직하게 향상된다. 기판의 처리 품질은 바람직하게 향상된다.

이상과 같이, 기판 처리 장치는, 기판 상의 파티클을 바람직하게 저감할 수 있다.

발명을 설명하기 위해 현재의 바람직하다고 생각되는 몇 가지 형태가 도시되고 있지만, 발명이 도시된 바와 같은 구성 및 방책으로 한정되는 것은 아님을 이해해야 한다.
도 1은, 제1 실시형태의 기판 처리 장치의 내부를 나타내는 정면도이다.
도 2는, 기판 처리 장치의 제어 블록도이다.
도 3은, 제1 실시형태의 기판 처리 방법의 절차를 나타내는 플로우 차트이다.
도 4의 A ∼ E는 각각, 제1 실시형태의 기판 처리 방법을 행하는 기판 처리 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 제2 실시형태의 기판 처리 장치의 내부를 나타내는 정면도이다.
도 6은, 제2 실시형태의 기판 처리 방법의 절차를 나타내는 플로우 차트이다.
도 7은, 제2 실시형태의 기판 처리 방법의 절차를 나타내는 플로우 차트이다.
도 8의 A ∼ E는 각각, 제2 실시형태의 기판 처리 방법을 행하는 기판 처리 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 9의 A ∼ E는 각각, 제2 실시형태의 기판 처리 방법을 행하는 기판 처리 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10의 A ∼ E는 각각, 제2 실시형태의 기판 처리 방법을 행하는 기판 처리 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 11의 A ∼ C는 각각, 제2 실시형태의 기판 처리 방법을 행하는 기판 처리 장치를 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 설명한다.

<1. 제1 실시형태>

<1-1. 기판 처리 장치의 개요>

도 1은, 제1 실시형태의 기판 처리 장치(1)의 내부를 나타내는 정면도이다. 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)에 처리를 행한다. 기판 처리 장치(1)가 행하는 처리는, 건조 처리를 포함한다. 기판 처리 장치(1)가 행하는 처리는, 세정 처리를 더 포함해도 된다. 기판 처리 장치(1)는, 배치식으로 분류된다. 기판 처리 장치(1)는, 복수매의 기판(W)을 한번에 처리한다.

기판(W)은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정 디스플레이용 기판, 유기 EL(Electroluminescence)용 기판, FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광디스플레이용 기판, 자기 디스크용 기판, 광디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 태양 전지용 기판이다.

기판(W)은, 얇은 평판 형상을 갖는다. 기판(W)은, 정면에서 볼 때 대략 원 형상을 갖는다.

기판(W)은, 표면을 갖는다. 기판(W)의 표면은, 실리콘 산화막, 폴리실리콘막, 실리콘 질화막 및 금속막 중 적어도 어느 것을 포함한다.

도시를 생략하지만, 기판(W)은 패턴을 갖는다. 패턴은, 기판(W)의 표면에 형성된다. 패턴은, 요철 형상을 갖는다. 패턴이 형성되는 기판(W)의 표면을, 패턴 형성면이라고 한다.

기판 처리 장치(1)는, 챔버(3)를 구비한다. 챔버(3)는, 복수의 기판(W)을 수용한다. 챔버(3)는, 복수의 기판(W)을 한번에 수용한다. 기판(W)은 챔버(3)의 내부에 배치된다. 구체적으로는, 챔버(3)는, 공간(5)을 구획하는 용기이다. 공간(5)은, 챔버(3)의 내부에 상당한다. 기판(W)은, 공간(5)에 배치된다.

챔버(3)는, 개폐 가능하게 구성된다. 챔버(3)가 열릴 때, 공간(5)은 개방된다. 챔버(3)가 열릴 때, 공간(5)과 챔버(3)의 외부 사이에서 기판(W)이 이동하는 것을, 챔버(3)는 허용한다. 챔버(3)가 닫힐 때, 공간(5)은 밀폐된다. 즉, 챔버(3)는 밀폐 가능하게 구성된다.

기판 처리 장치(1)는, 처리조(11)를 구비한다. 처리조(11)는, 챔버(3) 내에 설치된다. 처리조(11)는, 처리액을 저류한다. 처리조(11)는, 상방으로 개방된다.

기판 처리 장치(1)는, 유지부(13)를 구비한다. 유지부(13)는, 챔버(3) 내에 설치된다. 유지부(13)는, 복수의 기판(W)을 한번에 유지한다. 유지부(13)는, 각 기판(W)을 대략 수직 자세로 유지한다. 유지부(13)가 기판(W)을 유지할 때, 기판(W)의 패턴 형성면은 대략 연직이다. 유지부(13)가 복수의 기판(W)을 유지할 때, 복수의 기판(W)은 방향 X에 1열로 늘어선다. 방향 X는 수평이다. 방향 X는 기판(W)의 패턴 형성면에 대하여 대략 수직이다.

도 1은, 방향 X에 더하여, 방향 Y와 방향 Z를 나타낸다. 방향 Y는 수평이다. 방향 Y는 방향 X에 수직이다. 방향 Z는 연직이다. 방향 Z는 방향 X에 수직이다. 방향 Z는 방향 Y에 수직이다. 방향 Z를 적절히 연직 방향 Z라고 한다.

기판 처리 장치(1)는, 승강 기구(15)를 구비한다. 승강 기구(15)는, 유지부(13)를 승강시킨다. 승강 기구(15)는, 예를 들면 연직 방향 Z로, 유지부(13)를 이동시킨다. 승강 기구(15)가 유지부(13)를 승강시킬 때, 유지부(13)에 유지되는 기판(W)은 유지부(13)와 일체로 승강한다.

승강 기구(15)는, 기판(W)을, 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)로 이동시킨다. 도 1은, 제1 위치(P1)에 있는 기판(W)을 실선으로 나타낸다. 도 1은, 제2 위치(P2)에 있는 기판(W)을 파선으로 나타낸다. 제1 위치(P1)는, 챔버(3) 내에 위치한다. 제1 위치(P1)는, 처리조(11)의 상방에 위치한다. 기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 기판(W)의 전체는, 처리조(11) 내의 처리액과 접하지 않는다. 제2 위치(P2)는, 챔버(3) 내에 위치한다. 제2 위치(P2)는, 제1 위치(P1)의 하방에 위치한다. 제2 위치(P2)는, 처리조(11) 내에 위치한다. 기판(W)이 제2 위치(P2)에 위치할 때, 기판(W)의 전체는, 처리조(11) 내의 처리액 중에 침지된다.

기판 처리 장치(1)는, 공급 유닛(21, 31, 41, 51, 61)을 구비한다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스를 챔버(3)에 공급한다. 공급 유닛(31)은, 발수제를 챔버(3)에 공급한다. 공급 유닛(41)은, 처리 가스를 챔버(3)에 공급한다. 공급 유닛(51)은, 제1액을 챔버(3)에 공급한다. 공급 유닛(61)은, 제2액을 처리조(11)에 공급한다.

기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 공급 유닛(21)은 불활성 가스를 기판(W)에 공급한다. 기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 공급 유닛(31)은 발수제를 기판(W)에 공급한다. 기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 공급 유닛(41)은 처리 가스를 기판(W)에 공급한다. 기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 공급 유닛(51)은 제1액을 기판(W)에 공급한다.

공급 유닛(41)은, 본 발명에서의 제1 공급 유닛의 예이다. 공급 유닛(31)은, 본 발명에서의 제2 공급 유닛의 예이다. 공급 유닛(51)은, 본 발명에서의 살포 유닛의 예이다.

공급 유닛(21)이 공급하는 불활성 가스는, 예를 들면, 질소 가스이다.

공급 유닛(31)이 공급하는 발수제에 대해서 설명한다. 발수제는, 기판(W)의 표면을 발수화시킨다. 발수제는, 기판(W)의 표면을 발수성으로 개질한다. 발수제는, 기판(W)의 표면과 물의 접촉각을 크게 한다. 발수제는, 기판(W)의 표면에 발수막을 형성한다. 기판(W)의 표면은, 발수제로 코팅된다. 발수제는, 계면개질제라고도 한다. 발수제는, 소수화제라고도 한다.

발수제는, 예를 들면, 실리콘계 발수제 및 메탈계 발수제 중 적어도 어느 것을 포함한다. 실리콘계 발수제는, 실리콘을 발수화시킨다. 실리콘계 발수제는, 실리콘을 포함하는 화합물을 발수화시킨다. 실리콘계 발수제는, 예를 들면, 실란커플링제이다. 실란커플링제는, 예를 들면, 헥사메틸디실라잔(HMDS), 테트라메틸실란(TMS), 불소화알킬클로로실란, 알킬디실라잔, 및 비클로로계 발수제 중 적어도 하나를 포함한다. 비클로로계 발수제는, 예를 들면, 디메틸실릴디메틸아민, 디메틸실릴디에틸아민, 헥사메틸디실라잔, 테트라메틸디실라잔, 비스(디메틸아미노)디메틸실란, N,N-디메틸아미노트리메틸실란, N-(트리메틸실릴)디메틸아민, 및 오르가노실란 화합물 중 적어도 하나를 포함한다. 메탈계 발수제는, 금속을 발수화시킨다. 메탈계 발수제는, 금속을 포함하는 화합물을 발수화시킨다. 메탈계 발수제는, 예를 들면, 소수기를 갖는 아민, 및 유기 실리콘 화합물 중 적어도 하나를 포함한다.

발수제는, 용매를 더 포함해도 된다. 예를 들면, 용매는, 실리콘계 발수제 및 메탈계 발수제 중 적어도 어느 것을 희석해도 된다. 용매는, 유기 용제와 상용해성을 갖는 것이 바람직하다. 용매는, 예를 들면, 이소프로필알코올(IPA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 중 적어도 어느 것을 포함한다.

발수제는, 발수제의 기체 및 발수제의 액체 중 적어도 어느 것을 포함한다. 공급 유닛(31)은, 발수제의 기체 및 발수제의 액체 중 적어도 어느 것을 공급한다. 예를 들면, 발수제의 기체는, 발수제의 증기이다.

공급 유닛(41)이 공급하는 처리 가스에 대해서 설명한다. 처리 가스는, 유기 용제의 기체를 포함한다. 예를 들면, 유기 용제의 기체는, 유기 용제의 증기이다. 예를 들면, 처리 가스에 있어서의 유기 용제의 농도는 높다. 예를 들면, 처리 가스는, 실질적으로, 유기 용제의 기체만으로 이루어진다. 예를 들면, 처리 가스는, 실질적으로, 물(수증기)을 포함하지 않는다. 처리 가스의 유기 용제는, 친수성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 처리 가스의 유기 용제는, 이소프로필알코올(IPA)이다.

처리 가스는, 발수제를 포함하지 않는다.

공급 유닛(51)이 공급하는 제1액에 대해서 설명한다. 제1액은, 유기 용제의 액체를 포함한다. 예를 들면, 제1액은, 실질적으로, 유기 용제의 액체만으로 이루어진다. 예를 들면, 제1액은, 유기 용제의 원액이다. 예를 들면, 제1액은, 희석되어 있지 않은 유기 용제의 액체이다. 예를 들면, 제1액은, 실질적으로, 물을 포함하지 않는다. 혹은, 제1액은, 희석된 유기 용제의 액체이다. 예를 들면, 제1액은, 순수에 의해 희석된 유기 용제이다. 예를 들면, 제1액은, 순수와 유기 용제의 혼합액이다. 예를 들면, 제1액의 유기 용제는, 이소프로필알코올(IPA)이다.

제1액은, 발수제를 포함하지 않는다.

공급 유닛(61)이 공급하는 제2액에 대해서 설명한다. 예를 들면, 제2액은, 린스액이다. 예를 들면, 제2액은, 순수(DIW)이다.

공급 유닛(21, 31, 41, 51, 61)의 구조를 예시한다.

공급 유닛(21)은, 토출부(22)와 배관(23)과 밸브(24)를 구비한다. 토출부(22)는, 불활성 가스를 토출한다. 배관(23)은, 토출부(22)에 접속된다. 배관(23)은, 또한, 공급원(25)에 접속된다. 공급원(25)은, 불활성 가스를 저류한다. 밸브(24)는 배관(23)에 마련된다. 밸브(24)가 열릴 때, 불활성 가스는 배관(23)을 통해서 공급원(25)으로부터 토출부(22)로 흐른다. 밸브(24)가 열릴 때, 토출부(22)는 불활성 가스를 토출한다. 밸브(24)가 닫힐 때, 불활성 가스는 배관(23)을 통해서 공급원(25)으로부터 토출부(22)로 흐르지 않는다. 밸브(24)가 닫힐 때, 토출부(22)는 불활성 가스를 토출하지 않는다.

마찬가지로, 공급 유닛(31, 41, 51, 61)은 각각, 토출부(32, 42, 52, 62)와 배관(33, 43, 53, 63)과 밸브(34, 44, 54, 64)를 구비한다. 토출부(32)는, 발수제를 토출한다. 토출부(42)는, 처리 가스를 토출한다. 토출부(52)는, 제1액을 토출한다. 토출부(62)는, 제2액을 토출한다. 배관(33, 43, 53, 63)은 각각, 토출부(32, 42, 52, 62)에 접속된다. 배관(33, 43, 53, 63)은 각각, 공급원(35, 45, 55, 65)에 접속된다. 공급원(35)은 발수제를 저류한다. 공급원(45)은 처리 가스를 저류한다. 공급원(55)은 제1액을 저류한다. 공급원(65)은 제2액을 저류한다. 밸브(34, 44, 54, 64)는 각각, 배관(33, 43, 53, 63)에 마련된다. 밸브(34, 44, 54, 64)는 각각, 토출부(32, 42, 52, 62)에 의한 토출을 제어한다.

토출부(22, 32, 42, 52, 62)는 각각, 챔버(3) 내에 설치된다. 토출부(22, 32, 42, 52)는 각각, 처리조(11)보다 높은 위치에 배치된다. 토출부(22)는, 방향 Y에서, 제1 위치(P1)에 위치하는 기판(W)의 양측에 배치된다. 토출부(32, 42, 52)도, 토출부(22)와 마찬가지로 배치된다. 토출부(62)는, 처리조(11) 내에 배치된다.

토출부(22)는, 관상(管狀) 부재를 포함한다. 관상 부재는, 방향 X로 연장된다. 관상 부재는, 복수의 토출구(미도시)를 갖는다. 복수의 토출구는, 방향 X로 늘어선다. 토출부(22)는, 복수의 토출구로부터 불활성 가스를 취출(吹出)한다. 토출부(32, 42)는, 토출부(22)의 구조와 유사한 구조를 갖는다.

토출부(52)는, 제1액을 챔버(3) 내에 살포한다. 예를 들면, 토출부(52)는, 제1액의 액적 및 제1액의 미스트 중 적어도 어느 것을 챔버(3) 내에 살포한다. 예를 들면, 토출부(52)는, 제1액을 광각으로 살포한다. 예를 들면, 토출부(52)는, 제1액을 광범위하게 분배한다.

예를 들면, 토출부(52)는, 복수(예를 들면 20개)의 샤워 헤드 노즐을 포함한다. 복수의 샤워 헤드 노즐은, 방향 X에 2열로 늘어선다. 각 샤워 헤드 노즐은, 복수의 토출구(미도시)를 갖는다. 각 샤워 헤드 노즐은, 복수의 토출구로부터 제1액을 토출한다. 각 샤워 헤드 노즐은, 제1액을 샤워상으로 토출한다. 각 샤워 헤드 노즐은, 제1액의 다수의 액적을 살포한다.

공급원(45)은, 처리 가스를 저류하는 것에 더하여, 또한, 처리 가스를 생성해도 된다. 도시를 생략하지만, 공급원(45)은, 예를 들면, 탱크와 히터를 구비한다. 탱크는, 배관(43)에 연통 접속된다. 탱크는, 유기 용제의 액체를 저류한다. 히터는, 탱크 내의 유기 용제의 액체를 데운다. 탱크 내에서, 유기 용제의 액체는, 기화하여, 유기 용제의 증기가 된다. 즉, 탱크 내에서, 처리 가스가 생성된다.

기판 처리 장치(1)는, 감압 유닛(81)을 구비한다. 감압 유닛(81)은, 챔버(3)의 내부를 감압한다. 구체적으로는, 감압 유닛(81)은, 챔버(3) 내의 기체를 챔버(3)의 외부로 배출한다. 여기에서, 감압 유닛(81)이 챔버(3)의 내부를 감압할 때, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력은, 계속 감소해도 좋고, 계속 감소하지 않아도 좋다. 감압 유닛(81)이 챔버(3)의 내부를 감압할 때, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력은, 예를 들면, 소정의 부압의 범위 내로 유지되어도 된다.

감압 유닛(81)의 구조를 예시한다. 감압 유닛(81)은, 배관(82)과 배기 펌프(83)를 포함한다. 배관(82) 및 배기 펌프(83)는 챔버(3)의 외부에 마련된다. 배관(82)은 챔버(3)에 연통 접속된다. 배기 펌프(83)는 배관(82)에 마련된다. 배기 펌프(83)는, 예를 들면, 진공 펌프이다. 감압 유닛(81)이 작동할 때, 배기 펌프(83)는, 배관(82)을 통해, 챔버(3) 내의 기체를 챔버(3)의 외부로 배출한다. 감압 유닛(81)이 작동을 정지할 때, 배기 펌프(83)는, 챔버(3) 내의 기체를 챔버(3)의 외부로 배출하지 않는다.

도 2는, 기판 처리 장치(1)의 제어 블록도이다. 기판 처리 장치(1)는, 제어부(101)를 구비한다. 제어부(101)는, 기판 처리 장치(1)의 각 요소를 제어한다. 구체적으로는, 제어부(101)는, 승강 기구(15)를 제어한다. 제어부(101)는, 공급 유닛(21, 31, 41, 51, 61)을 제어한다. 제어부(101)는, 밸브(24, 34, 44, 54, 64)를 제어한다. 제어부(101)는, 감압 유닛(81)을 제어한다. 제어부(101)는, 배기 펌프(83)를 제어한다.

제어부(101)는, 각종 처리를 실행하는 중앙 연산 처리 장치(CPU), 연산 처리의 작업 영역이 되는 RAM(Random-Access Memory), 고정 디스크 등의 기억 매체 등에 의해 실현되고 있다. 제어부(101)는, 기억 매체에 미리 저장되는 각종 정보를 갖는다. 제어부(101)가 갖는 정보는, 예를 들면, 기판 처리 장치(1)를 제어하기 위한 처리 정보이다. 처리 정보는, 처리 레시피라고도 한다.

<1-2. 기판 처리 장치의 동작예>

기판 처리 장치(1)와는 다른 장치(미도시)에 있어서 웨트 에칭 처리를 기판(W)에 행한다. 웨트 에칭 처리는, 예를 들면, 기판(W)에 에칭액을 공급하는 처리이다. 그 후, 기판(W)은 기판 처리 장치(1)로 반송된다. 챔버(3)는 열린다. 복수의 기판(W)이 챔버(3) 내로 들어간다. 유지부(13)는, 복수의 기판(W)을 받는다. 챔버(3)가 기판(W)을 수용한 상태에서, 챔버(3)는 닫힌다.

챔버(3)가 닫힌 상태에서, 기판 처리 장치(1)는 기판(W)에 기판 처리 방법을 실행한다. 기판 처리 방법은, 챔버(3) 내에 수용되는 복수의 기판(W)을 한번에 처리하는 것이다. 구체적인 기판 처리 방법을 이하에 예시한다.

도 3은, 제1 실시형태의 기판 처리 방법의 절차를 나타내는 플로우 차트이다. 기판 처리 방법은, 제1 침지 공정과 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정과 건조 공정을 구비한다. 제1 침지 공정과 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정과 건조 공정은, 이 순번으로 실행된다.

도 4의 A는, 제1 침지 공정에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 B는, 제1 가스 처리 공정에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 C는, 발수 처리 공정에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 D는, 살포 공정에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 E는, 건조 공정에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 4의 A ∼ E는 각각, 기판 처리 장치(1)를 간소하게 나타낸다. 예를 들면, 도 4의 A ∼ E는 각각, 유지부(13) 및 승강 기구(15)의 도시를 생략한다. 이하의 설명에서, 기판 처리 장치(1)의 각 요소는, 제어부(101)의 제어에 따라서 동작하는 것으로 한다.

스텝 S1: 제1 침지 공정

도 4의 A를 참조한다. 처리조(11)는, 공급 유닛(61)으로부터 공급된 제2액(L2)을 저류한다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제2 위치(P2)로 이동시킨다. 기판(W)은 처리조(11) 내의 제2액(L2)에 침지된다.

스텝 S2: 제1 가스 처리 공정(제1 가스 처리)

도 4의 B를 참조한다. 공급 유닛(41)은 처리 가스를 챔버(3) 내에 공급한다. 본 명세서에서는, 제1 가스 처리 공정에서 챔버(3)에 공급되는 처리 가스를, 적절히, 「제1 가스(G1)」라고 한다. 감압 유닛(81)은 작동한다. 즉, 감압 유닛(81)은 챔버(3) 내를 감압한다. 도 4의 B 중의 「VAC」는, 감압 유닛(81)이 작동 중인 것을 나타낸다. 챔버(3)의 내부는, 감압된 상태(decompressed state)(D)가 된다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)일 때, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력은 부압이다. 제1 가스(G1)의 분위기가 챔버(3) 내에 형성된다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 이동시킨다. 기판(W)은, 처리조(11) 내의 제2액(L2)으로부터 인상(引上)된다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에서, 공급 유닛(41)은 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 기판(W)은, 제1 가스(G1)에 노출된다. 제1 가스(G1)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 결로한다. 즉, 제1 가스(G1)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제의 액체는, 기판(W) 상에 부착된다. 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제는, 기판(W) 상의 제2액(L2)을 제거한다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으므로, 기판(W) 상에서 제2액(L2)으로부터 유기 용제로 신속하게 치환된다. 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제의 액체는, 기판(W)의 표면을 덮는다.

스텝 S3: 발수 처리 공정(발수 처리)

도 4의 C를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은 제1 가스(G1)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(31)은 발수제(H)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 발수제(H)는 기판(W)에 부착된다. 공급 유닛(31)이 발수제(H)의 기체를 공급할 경우, 발수제(H)의 기체는, 기판(W)의 표면에서 결로하여, 기판(W)의 표면에서 발수제(H)의 액체로 바뀐다. 공급 유닛(31)이 발수제(H)의 액체를 공급할 경우, 발수제(H)의 액체는, 기판(W)의 표면에 부착된다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으므로, 기판(W) 상에서 유기 용제의 액체로부터 발수제(H)로 신속하게 치환된다. 발수제(H)는, 기판(W)의 표면을 덮는다. 발수제(H)는, 기판(W)을 발수화한다.

기판(W) 상의 발수제(H)의 일부는, 발수막으로 바뀐다. 발수막은, 기판(W)의 표면에 형성된다. 기판(W) 상의 발수제(H)의 다른 일부는, 발수제(H)의 미반응분이 된다. 발수제(H)의 미반응분은, 반응하지 않고, 기판(W) 상에 그대로 남는다. 발수제(H)의 미반응분은, 발수제(H)의 잔류분, 또는, 발수제(H)의 잉여분이라고도 한다. 또한, 기판(W) 상의 발수제(H)의 다른 일부는, 파티클로 바뀔 경우가 있다. 파티클은, 이물이라고도 한다. 발수제(H) 유래의 파티클은, 예를 들면, 발수제(H)가 유기 용제와 접촉함으로써 생성된다. 발수제(H) 유래의 파티클은, 예를 들면, 발수제(H)가 기판(W)과 접촉함으로써 생성된다. 또한, 발수제(H)의 미반응분은, 발수제(H) 유래의 파티클이 될 경우가 있다.

스텝 S4: 살포 공정(살포 처리)

도 4의 D를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(31)은 발수제(H)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(51)은, 제1액(L1)을 챔버(3) 내의 기판(W)에 살포한다. 공급 유닛(51)은, 예를 들면, 제1액(L1)의 액적 및 제1액(L1)의 미스트 중 적어도 어느 것을 살포한다. 공급 유닛(51)은, 예를 들면, 샤워 헤드 노즐에 의해, 제1액(L1)을 살포한다. 제1액(L1)은 기판(W)에 부착된다. 제1액(L1)은, 기판(W) 상에서의 미반응의 발수제(H)를 제거한다. 제1액(L1)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도 제거한다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으므로, 기판 상에서 발수제(H)로부터 제1액(L1)으로 신속하게 치환된다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으므로, 발수제(H) 유래의 파티클도 신속하게 기판(W)으로부터 사라진다. 제1액(L1)은, 기판(W)의 표면을 덮는다.

살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)에 정지시켜도 된다. 혹은, 살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 제1 위치(P1)의 근처에서, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 연직 방향 Z로 상하동시켜도 된다. 혹은, 승강 기구(15)는, 또한, 기판(W)을 요동시키는 도시하지 않은 기구를 구비한 것이어도 된다. 승강 기구(15)는, 상기 기구에 의해, 기판(W)을 요동시켜도 된다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 기판(W)의 전체는, 제1액(L1)을 바람직하게 받는다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 제1액(L1)은, 기판(W)의 표면의 전체에, 한층 균일하게 부착된다.

스텝 S5: 건조 공정

기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(51)은 제1액(L1)의 살포를 정지한다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스(N)를 기판(W)에 공급한다. 기판(W)은, 불활성 가스(N)에 노출된다. 불활성 가스(N)는, 기판(W) 상의 제1액(L1)을 제거한다. 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거됨으로써, 기판(W)은 건조된다.

여기에서, 기판(W)은 발수화되고 있다. 이 때문에, 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거될 때, 제1액이 기판(W)에 미치는 힘은 작다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으므로, 제1액(L1)은 기판(W)으로부터 단시간에 제거된다. 이 때문에, 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거될 때, 제1액이 기판(W)에 미치는 힘은 한층 작다. 따라서, 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거될 때, 기판(W)은 바람직하게 보호된다. 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거될 때, 기판(W) 상의 패턴은 바람직하게 보호된다. 예를 들면, 제1액(L1)이 기판(W)으로부터 제거될 때, 패턴의 도괴(倒壞)는 바람직하게 방지된다.

도시를 생략하지만, 건조 공정 후, 챔버(3)의 내부는 가압된다. 예를 들면, 공급 유닛(61)은 불활성 가스(N)를 공급하며, 또한, 감압 유닛(81)은 작동을 정지한다. 이에 따라, 챔버(3) 내의 압력은 상승한다. 챔버(3)의 내부는, 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(atmospheric pressure state)가 된다.

상압 상태에 대해서 설명한다. 챔버(3)의 내부가 상압 상태라는 것은, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력이 상압인 것을 의미한다. 상압은, 특정한 하나의 값이 아니고, 2개의 다른 값으로 규정되는 범위이다. 상압은, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있을 때의 챔버(3) 내에서의 기체의 압력보다 높다. 상압은, 챔버(3)의 외부에서의 기체의 압력에 가깝다. 예를 들면, 상압은, 챔버(3)의 외부에서의 기체의 압력과 실질적으로 동등하다. 예를 들면, 상압은, 표준 대기압(1기압, 101325㎩)을 포함한다.

챔버(3)가 상압 상태가 된 후, 챔버(3)는 개방된다. 그리고, 챔버(3) 내의 기판(W)은 챔버(3) 외로 반출된다.

<1-3. 제1 실시형태의 효과>

기판 처리 방법은, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정을 구비한다. 제1 가스 처리 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 또한, 제1 가스(G1)가 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급된다. 제1 가스(G1)는 유기 용제의 기체를 포함한다. 발수 처리 공정은, 제1 가스 처리 공정 후에 실행된다. 발수 처리 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 또한, 발수제(H)가 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급된다. 살포 공정은, 발수 처리 후에 실행된다. 살포 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 또한, 제1액(L1)이 챔버(3) 내의 기판(W)에 살포된다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에서도, 제1액(L1)을 기판(W)에 살포하는 것은 용이하다. 제1액(L1)은, 유기 용제의 액체를 포함한다. 제1액은 액체이므로, 제1액(L1)의 밀도는 비교적 크다. 예를 들면, 제1액(L1)의 밀도는, 제1 가스(G1)의 밀도보다 크다. 이 때문에, 기판(W)이 살포 공정에서 받는 제1액(L1)의 양은, 비교적 크다. 예를 들면, 기판(W)이 살포 공정에서 받는 제1액(L1)의 질량은, 비교적 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 기판(W) 상의 파티클은 바람직하게 제거된다. 따라서, 기판(W) 상의 파티클의 양은 바람직하게 저감된다. 그 결과, 기판(W)의 청정도는 바람직하게 향상된다. 기판(W)의 처리 품질은 바람직하게 향상된다.

발수 처리 공정에서는, 발수제(H) 유래의 파티클이 기판(W) 상에 생성될 경우가 있다. 그 경우에도, 살포 공정에서는, 제1액(L1)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도, 바람직하게 제거한다.

이상과 같이, 제1 실시형태의 기판 처리 방법은, 기판(W) 상의 파티클을 바람직하게 저감할 수 있다.

살포 공정에서는, 제1액(L1)의 액적 및 제1액(L1)의 미스트 중 적어도 어느 것을 살포한다. 이 때문에, 살포 공정에서는, 제1액(L1)은 기판(W)에 효율적으로 공급된다. 예를 들면, 제1액(L1)의 소비량을 억제하면서, 제1액(L1)을 기판(W)의 전체에 부착시킬 수 있다.

살포 공정에서는, 샤워 헤드 노즐에 의해, 제1액(L1)은 살포된다. 이 때문에, 살포 공정에서는, 제1액(L1)은 기판(W)에 효율적으로 공급된다. 예를 들면, 제1액(L1)의 소비량을 억제하면서, 제1액(L1)을 기판(W)의 전체에 부착시킬 수 있다.

기판 처리 방법은, 제1 침지 공정을 구비한다. 제1 침지 공정은, 제1 가스 처리 공정 전에 실행된다. 제1 침지 공정에서는, 기판(W)은, 처리조(11)에 저류되는 제2액(L2)에 침지된다. 처리조(11)는, 챔버(3) 내에 설치된다. 제1 침지 공정 후, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정은 실행된다. 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정에서는, 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)에 있다. 이 때문에, 제1 침지 공정 후, 살포 공정까지, 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)에 있다. 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있을 때, 제2액(L2)을 챔버(3) 외로 배출하는 것은 어렵다. 그러므로, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있을 때, 처리조(11)에서 제2액(L2)으로부터 제1액(L1)으로 치환하는 것은 어렵다. 따라서, 제1 침지 공정 후, 살포 공정까지, 제1액(L1)을 기판(W)에 공급하기 위해 처리조(11)를 사용하는 것은 어렵다. 살포 공정에서는, 처리조(11)를 사용하지 않고, 제1액(L1)이 기판(W)에 살포된다. 이 때문에, 제1 침지 공정은, 살포 공정의 실행을 제한하지 않는다. 기판 처리 방법이 제1 침지 공정을 구비할 경우에도, 살포 공정을 실행하는 것은 용이하다. 오히려, 기판 처리 방법이 제1 침지 공정을 구비할 경우에는, 살포 공정은 현저하게 유용하다.

제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정에서, 기판(W)은 처리조(11)의 상방에 위치한다. 구체적으로는, 제1 가스 처리 공정과 발수 처리 공정과 살포 공정에서, 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 이 때문에, 제1 가스 처리 공정에서는, 기판(W)은 제1 가스(G1)를 바람직하게 받는다. 발수 처리 공정에서는, 기판(W)은 발수제(H)를 바람직하게 받는다. 살포 공정에서는, 기판(W)은 제1액(L1)을 바람직하게 받는다.

기판 처리 장치(1)는, 챔버(3)와 공급 유닛(31, 41, 51)과 감압 유닛(81)과 제어부(101)를 구비한다. 챔버(3)는, 복수의 기판(W)을 수용한다. 공급 유닛(31)은, 발수제(H)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 공급 유닛(41)은, 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 공급 유닛(51)은, 제1액(L1)을 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 감압 유닛(81)은, 챔버(3)의 내부를 감압한다. 제어부(101)는, 공급 유닛(31, 41, 51)과 감압 유닛(81)을 제어하여, 제1 가스 처리와 발수 처리와 살포 처리를 실행시킨다. 제1 가스 처리에서는, 감압 유닛(81)은 챔버(3)의 내부를 감압하며, 또한, 공급 유닛(41)은 제1 가스(G1)를 기판(W)에 공급한다. 발수 처리에서는, 감압 유닛(81)은 챔버(3)의 내부를 감압하며, 또한, 공급 유닛(31)은 발수제(H)를 기판(W)에 공급한다. 살포 처리에서는, 감압 유닛(81)은 챔버(3)의 내부를 감압하며, 또한, 공급 유닛(51)은 제1액(L1)을 기판(W)에 살포한다. 감압 유닛(81)이 챔버(3)의 내부를 감압하고 있을 때에도, 공급 유닛(51)은 제1액(L1)을 기판(W)에 바람직하게 살포할 수 있다. 살포 처리에서는, 제1액(L1)은, 기판(W) 상의 파티클을 바람직하게 제거한다. 따라서, 기판(W) 상의 파티클의 양은 바람직하게 저감된다. 그 결과, 기판(W)의 청정도는 바람직하게 향상된다. 기판(W)의 처리 품질은 바람직하게 향상된다.

발수 처리에서는, 발수제(H) 유래의 파티클이 기판(W) 상에 생성될 경우가 있다. 그 경우에도, 살포 처리에서는, 제1액(L1)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도, 바람직하게 제거한다.

이상과 같이, 제1 실시형태의 기판 처리 장치(1)는, 기판(W) 상의 파티클을 바람직하게 저감할 수 있다.

<2. 제2 실시형태>

도면을 참조하여, 제2 실시형태를 설명한다. 또, 제1 실시형태와 같은 구성에 대해서는 동(同)부호를 부여함으로써 상세한 설명을 생략한다.

<2-1. 기판 처리 장치의 개요>

도 5는, 제2 실시형태의 기판 처리 장치(1)의 내부를 나타내는 정면도이다. 공급 유닛(51)은, 2종류의 제1액(L1)을 공급한다. 이하에서는, 한쪽 종류의 제1액(L1)을, 「희석 제1액(L1a)」이라고 한다. 다른쪽 종류의 제1액을, 「비희석 제1액(L1b)」이라고 한다.

희석 제1액(L1a)은, 희석된 유기 용제이다. 희석 제1액(L1a)은, 순수에 의해 희석된 유기 용제이다. 희석 제1액(L1a)은, 순수와 유기 용제의 혼합액이다. 희석 제1액(L1a)의 유기 용제는, 예를 들면, 이소프로필알코올(IPA)이다.

비희석 제1액(L1b)은, 희석되어 있지 않은 유기 용제이다. 비희석 제1액(L1b)은, 실질적으로, 유기 용제의 액체만으로 이루어진다. 비희석 제1액(L1b)은, 유기 용제의 원액이다. 비희석 제1액(L1b)은, 실질적으로, 물을 포함하지 않는다. 비희석 제1액(L1b)의 유기 용제는, 예를 들면, 이소프로필알코올(IPA)이다.

공급 유닛(51)의 구조를 예시한다. 공급 유닛(51)은, 토출부(52a, 52b)를 구비한다. 토출부(52a, 52b)는 각각, 챔버(3) 내에 배치된다. 토출부(52a, 52b)는 각각, 처리조(11)보다 높은 위치에 배치된다. 토출부(52a)는, 방향 Y에서, 제1 위치(P1)에 위치하는 기판(W)의 양측에 배치된다. 토출부(52a)는, 제1 실시형태에 있어서의 토출부(52)의 구조와 유사한 구조를 갖는다. 토출부(52a)는, 희석 제1액(L1a)을 챔버(3) 내에 살포한다. 마찬가지로, 토출부(52b)는, 방향 Y에서, 제1 위치(P1)에 위치하는 기판(W)의 양측에 배치된다. 토출부(52b)는, 비희석 제1액(L1b)을 챔버(3) 내에 살포한다. 토출부(52b)는, 제1 실시형태에 있어서의 토출부(52)의 구조와 유사한 구조를 갖는다.

공급 유닛(51)은, 배관(53a)과 밸브(54a)를 구비한다. 배관(53a)은, 토출부(52a)에 접속된다. 배관(53a)은, 또한, 공급원(55a)에 접속된다. 공급원(55a)은 희석 제1액(L1a)을 저류한다. 밸브(54a)는 배관(53a)에 마련된다. 밸브(54a)는, 토출부(52a)에 의한 희석 제1액(L1a)의 살포를 제어한다. 마찬가지로, 공급 유닛(51)은, 배관(53b)과 밸브(54b)를 구비한다. 배관(53b)은, 토출부(52b)에 접속된다. 배관(53b)은, 또한, 공급원(55b)에 접속된다. 공급원(55b)은 비희석 제1액(L1b)을 저류한다. 밸브(54b)는 배관(53b)에 마련된다. 밸브(54b)는, 토출부(52b)에 의한 비희석 제1액(L1b)의 살포를 제어한다.

공급 유닛(61)은, 제2액(L2)에 더하여, 제3액(L3)을 처리조(11)에 공급한다. 제3액(L3)은, 희석된 유기 용제이다. 제3액(L3)은, 예를 들면, 순수에 의해 희석된 유기 용제이다. 제3액(L3)은, 예를 들면, 순수와 유기 용제의 혼합액이다.

공급 유닛(61)의 구조를 예시한다. 공급 유닛(61)은, 배관(67)과 밸브(68)를 구비한다. 배관(67)은, 토출부(62)에 접속된다. 배관(67)은, 또한, 공급원(69)에 접속된다. 공급원(69)은 제3액(L3)을 저류한다. 밸브(68)는 배관(67)에 마련된다. 밸브(68)는, 토출부(62)에 의한 제3액(L3)의 토출을 제어한다.

기판 처리 장치(1)는, 공급 유닛(71)을 구비한다. 공급 유닛(71)은, 혼합 가스를 챔버(3)에 공급한다. 기판(W)이 제1 위치(P1)에 위치할 때, 공급 유닛(71)은 혼합 가스를 기판(W)에 공급한다.

혼합 가스에 대해서 설명한다. 혼합 가스는, 유기 용제와 불활성 가스를 포함한다. 혼합 가스는, 유기 용제와 불활성 가스의 혼합물이다. 혼합 가스는, 유기 용제의 기체 및 유기 용제의 액체 중 적어도 어느 것을 포함한다. 즉, 혼합 가스의 유기 용제는, 기상 및 액상 중 적어도 어느 것이다. 혼합 가스에 있어서의 유기 용제의 기체는, 예를 들면, 유기 용제의 증기이다. 혼합 가스에 있어서의 유기 용제의 액체는, 예를 들면, 유기 용제의 액적 또는 유기 용제의 미스트 중 적어도 어느 것이다. 혼합 가스의 유기 용제는, 예를 들면, 이소프로필알코올(IPA)이다. 혼합 가스의 불활성 가스는, 예를 들면, 질소 가스이다.

공급 유닛(71)의 구조를 예시한다. 공급 유닛(71)은, 토출부(72)를 갖는다. 토출부(72)는, 챔버(3) 내에 설치된다. 토출부(72)는, 처리조(11)보다 높은 위치에 배치된다. 토출부(72)는, 방향 Y에서, 제1 위치(P1)에 위치하는 기판(W)의 양측에 배치된다. 토출부(72)는, 혼합 가스를 챔버(3) 내에 토출한다. 토출부(72)는, 복수(예를 들면 20개)의 이류체 노즐을 포함한다. 복수의 이류체 노즐은, 방향 X에 2열로 늘어선다. 각 이류체 노즐은, 유기 용제와 불활성 가스를 혼합하여 혼합 가스를 생성한다. 예를 들면, 각 이류체 노즐은, 유기 용제의 액적 및 유기 용제의 미스트 중 적어도 어느 것을 생성한다. 각 이류체 노즐은, 1개의 토출구(미도시)를 갖는다. 각 이류체 노즐은, 토출구로부터 혼합 가스를 토출한다. 각 이류체 노즐은, 토출구로부터 유기 용제와 불활성 가스의 양쪽을 취출한다. 각 이류체 노즐은, 토출구로부터 유기 용제와 불활성 가스의 양쪽을 동시에 취출한다. 각 이류체 노즐은, 유기 용제와 불활성 가스를 개별적으로 취출하지 않는다. 각 이류체 노즐은, 유기 용제의 액적 및 유기 용제의 미스트 중 적어도 어느 것을, 불활성 가스와 함께 분사한다.

공급 유닛(71)은, 배관(73, 77)과 밸브(74, 78)를 구비한다. 배관(73, 77)은 각각, 토출부(72)에 접속된다. 배관(73)은, 또한, 공급원(75)에 접속된다. 공급원(75)은 유기 용제를 저류한다. 밸브(74)는 배관(73)에 마련된다. 밸브(74)는, 토출부(72)에 대한 유기 용제의 공급을 제어한다. 배관(77)은, 또한, 공급원(79)에 접속된다. 공급원(79)은 불활성 가스를 저류한다. 밸브(78)는 배관(77)에 마련된다. 밸브(78)는, 토출부(72)에 대한 불활성 가스의 공급을 제어한다. 밸브(74, 78)가 동시에 열릴 때, 토출부(72)는 혼합 가스를 토출한다.

기판 처리 장치(1)는, 압력 센서(89)를 갖는다. 압력 센서(89)는, 챔버(3) 내에 설치된다. 압력 센서(89)는, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력을 검출한다.

처리조(11)는, 개구(12a)와 배출구(12b)를 갖는다. 개구(12a)는 처리조(11)의 상부에 배치된다. 개구(12a)는, 충분히 크다. 기판(W)이 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이를 이동할 때, 기판(W)은 개구(12a)를 통과한다. 배출구(12b)는 처리조(11)의 저부(底部)에 배치된다.

기판 처리 장치(1)는, 덤프 유닛(91)을 구비한다. 덤프 유닛(91)은, 처리조(11) 내의 처리액을 방출한다. 챔버(3)는, 처리조(11)로부터 방출된 처리액을 받는다. 처리조(11)로부터 방출된 처리액은, 챔버(3)의 저부에 모인다. 덤프 유닛(91)은, 덤프 밸브(92)를 구비한다. 덤프 밸브(92)는, 챔버(3)의 내부에 설치된다. 덤프 밸브(92)는, 처리조(11)의 저부에 장착된다. 덤프 밸브(92)는, 배출구(12b)에 연통 접속한다. 덤프 밸브(92)가 열릴 때, 처리액이 덤프 밸브(92)를 통해서 처리조(11)의 내부로부터 처리조(11)의 외부로 흘러내리는 것을, 덤프 유닛(91)은 허용한다. 덤프 밸브(92)가 닫힐 때, 처리조(11)가 처리액을 저류하는 것을, 덤프 유닛(91)은 허용한다.

기판 처리 장치(1)는, 배액 유닛(95)을 구비한다. 배액 유닛(95)은, 챔버(3) 내의 처리액을, 챔버(3)의 외부로 배출한다. 배액 유닛(95)은, 배관(96)과 드레인 밸브(97)를 구비한다. 배관(96)은, 챔버(3)의 외부에 마련된다. 배관(96)은, 챔버(3)에 연통 접속된다. 배관(96)은, 제1단과 제2단을 갖는다. 배관(96)의 제1단은, 챔버(3)에 연통 접속된다. 배관(96)의 제1단은, 챔버(3)의 저부에 접속된다. 배관(96)은, 챔버(3)로부터 하방으로 연장된다. 배관(96)의 제2단은, 챔버(3) 외의 대기로 개방된다. 드레인 밸브(97)는, 배관(96)에 마련되어 있다. 드레인 밸브(97)는, 배관(96)을 개폐한다. 드레인 밸브(97)가 열릴 때, 배관(96)은 챔버(3)의 외부로 개방된다. 드레인 밸브(97)가 열릴 때, 챔버(3)의 내부는, 배관(96)을 통해서 챔버(3)의 외부로 개방된다. 드레인 밸브(97)가 열릴 때, 챔버(3) 내의 처리액이 배관(96)을 통해서 챔버(3)의 외부로 유출되는 것을, 배액 유닛(95)은 허용한다. 드레인 밸브(97)가 닫힐 때, 챔버(3)의 내부는, 챔버(3)의 외부로부터 차단된다. 드레인 밸브(97)가 닫힐 때, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)가 되는 것을, 배액 유닛(95)은 허용한다.

배관(96)은, 본 발명에서의 배액관의 예이다.

도시를 생략하지만, 제어부(101)는, 밸브(68)를 제어한다. 제어부(101)는, 공급 유닛(71)을 제어한다. 제어부(101)는, 밸브(74, 78)를 제어한다. 제어부(101)는, 압력 센서(89)의 검출 결과를 취득한다. 제어부(101)는, 덤프 유닛(91)과 배액 유닛(95)을 제어한다. 제어부(101)는, 덤프 밸브(92)와 드레인 밸브(97)를 제어한다.

<2-2. 기판 처리 장치의 동작예>

도 6, 7은 각각, 제2 실시형태의 기판 처리 방법의 절차를 나타내는 플로우 차트이다. 기판 처리 방법은, 스텝 S11 ∼ S29를 포함한다. 스텝 S11 ∼ S17은, 이 순번으로 실행된다. 스텝 S18 ∼ S20은, 스텝 S17 후에, 스텝 S21 전에 실행된다. 스텝 S21 ∼ S29는, 이 순번으로 실행된다.

도 8의 A ∼ E, 도 9의 A ∼ E, 도 10의 A ∼ E, 도 11의 A ∼ C는 각각, 스텝 S11 ∼ S21, S23 ∼ S29에서의 기판 처리 장치(1)를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 8의 A ∼ E 등은 각각, 기판 처리 장치(1)를 간소하게 나타낸다.

스텝 S11: 제1 공급 공정

도 8의 A를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 챔버(3)의 내부는, 상압 상태(J)에 있다. 공급 유닛(61)은 제2액(L2)을 처리조(11)에 공급한다. 덤프 밸브(92)는 닫혀 있다. 처리조(11)는 제2액(L2)을 저류한다. 그 후, 공급 유닛(61)은 제2액(L2)의 공급을 정지한다.

스텝 S12: 제1 침지 공정

도 8의 B를 참조한다. 챔버(3)의 내부는, 상압 상태(J)에 있다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동시킨다. 기판(W)은 처리조(11) 내의 제2액(L2)에 침지된다.

스텝 S13: 분위기 형성 공정

도 8의 C를 참조한다. 기판(W)은, 제2 위치(P2)에 위치하고, 처리조(11) 내의 제2액(L2)에 침지된다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스(N)를 챔버(3) 내에 공급한다. 감압 유닛(81)은 작동을 개시한다. 드레인 밸브(97)는 닫혀 있다. 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로부터 감압된 상태(D)가 된다. 불활성 가스(N)의 분위기가 챔버(3) 내에 형성된다.

스텝 S14: 분위기 형성 공정

도 8의 D를 참조한다. 기판(W)은, 제2 위치(P2)에 위치하고, 처리조(11) 내의 제2액(L2)에 침지된다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스(N)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(41)은, 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내에 공급한다. 제1 가스(G1)의 분위기가 챔버(3) 내에 형성된다.

스텝 S15: 제1 가스 처리 공정(제1 가스 처리)

도 8의 E를 참조한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은, 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내에 공급한다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 이동시킨다. 기판(W)은, 처리조(11) 내의 제2액(L2)으로부터 인상된다. 기판(W)은, 제1 가스(G1)에 노출된다. 제1 가스(G1)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제는, 기판(W) 상의 제2액(L2)을 제거한다. 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제의 액체는, 기판(W)의 표면을 덮는다.

스텝 S16: 덤프 공정

도 9의 A를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 공급 유닛(41)은, 제1 가스(G1)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 덤프 밸브(92)는 열린다. 덤프 유닛(91)은 제2액(L2)을 처리조(11)로부터 방출한다. 드레인 밸브(97)는 닫혀 있다. 제2액(L2)은, 챔버(3)의 저부에 모인다.

스텝 S17: 발수 처리 공정(발수 처리)

도 9의 B를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은 제1 가스(G1)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(31)은 발수제(H)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 발수제(H)는, 기판(W)에 부착된다. 기판(W) 상에서, 제1 가스(G1) 유래의 유기 용제로부터 발수제(H)로 치환된다. 발수제(H)는, 기판(W)의 표면을 덮는다. 발수제(H)는, 기판(W)을 발수화한다. 기판(W) 상의 발수제(H)의 일부는, 발수막으로 바뀐다. 기판(W) 상의 발수제(H)의 다른 일부는, 발수제(H)의 미반응분이 된다. 또한, 기판(W) 상의 발수제(H)의 다른 일부는, 파티클로 바뀔 경우가 있다.

그 후, 공급 유닛(31)은 발수제(H)의 공급을 정지한다.

스텝 S18: 제2 가스 처리 공정

도 9의 C를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은 처리 가스를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 본 명세서에서는, 제2 가스 처리 공정에서 챔버(3)에 공급되는 처리 가스를, 적절히, 「제2 가스(G2)」라고 한다. 제2 가스(G2)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 제2 가스(G2) 유래의 유기 용제는, 기판(W) 상에서의 미반응의 발수제(H)를 제거한다. 제2 가스(G2) 유래의 유기 용제는, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도 제거한다. 제2 가스(G2) 유래의 유기 용제의 액체는, 기판(W)의 표면을 덮는다. 그 후, 공급 유닛(41)은 제2 가스(G2)의 공급을 정지한다.

스텝 S19: 제1 살포 공정(살포 처리)

도 9의 D를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(51)은, 희석 제1액(L1a)을 챔버(3) 내의 기판(W)에 살포한다. 희석 제1액(L1a)은, 기판(W)에 부착된다. 희석 제1액(L1a)은, 기판(W) 상에서의 미반응의 발수제(H)를 제거한다. 희석 제1액(L1a)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도 제거한다. 희석 제1액(L1a)은, 기판(W)의 표면을 덮는다.

제1 살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)에 정지시켜도 된다. 혹은, 제1 살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 제1 위치(P1)의 근처에서, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 연직 방향 Z로 상하동시켜도 된다. 혹은, 승강 기구(15)는, 또한, 기판(W)을 요동시키는 도시하지 않은 기구를 구비한 것이어도 된다. 승강 기구(15)는, 상기 기구에 의해, 기판(W)을 요동시켜도 된다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 기판(W)의 전체는, 희석 제1액(L1a)을 바람직하게 받는다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 희석 제1액(L1a)은, 기판(W)의 표면의 전체에, 한층 균일하게 부착된다.

그 후, 공급 유닛(51)은 희석 제1액(L1a)의 살포를 정지한다.

스텝 S20: 제2 살포 공정(살포 처리)

도 9의 E를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(51)은, 비희석 제1액(L1b)을 챔버(3) 내의 기판(W)에 살포한다. 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W)에 부착된다. 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W) 상에서의 미반응의 발수제(H)를 제거한다. 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도 제거한다. 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W)의 표면을 덮는다.

제2 살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)에 정지시켜도 된다. 혹은, 제2 살포 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 제1 위치(P1)의 근처에서, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 연직 방향 Z로 상하동시켜도 된다. 혹은, 승강 기구(15)는, 또한, 기판(W)을 요동시키는 도시하지 않은 기구를 구비한 것이어도 된다. 승강 기구(15)는, 상기 기구에 의해, 기판(W)을 요동시켜도 된다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 기판(W)의 전체는, 비희석 제1액(L1b)을 바람직하게 받는다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W)의 표면의 전체에, 한층 균일하게 부착된다.

그 후, 공급 유닛(51)은 비희석 제1액(L1b)의 살포를 정지한다.

여기에서, 제2 가스 처리 공정과 제1 살포 공정과 제2 살포 공정은, 임의의 순서로 실행되어도 된다. 예를 들면, 제2 가스 처리 공정 전에, 제1 살포 공정이 실행되어도 된다. 예를 들면, 제2 가스 처리 공정 후에, 제1 살포 공정이 실행되어도 된다. 예를 들면, 제1 살포 공정은, 제2 가스 처리 공정과 동시에 실행되어도 된다. 마찬가지로, 예를 들면, 제1 살포 공정 전 및 후 중 적어도 어느 쪽에, 제2 살포 공정이 실행되어도 된다. 예를 들면, 제2 살포 공정은, 제1 살포 공정과 동시에 실행되어도 된다. 예를 들면, 제2 살포 공정 전 및 후 중 적어도 어느 쪽에, 제2 가스 처리 공정이 실행되어도 된다. 예를 들면, 제2 가스 처리 공정은, 제2 살포 공정과 동시에 실행되어도 된다.

여기에서, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정을, 살포 공정이라고 총칭한다. 제1 살포 공정에서 공급 유닛(51)이 공급하는 희석 제1액(L1a)의 양을, 양(M1a)이라고 한다. 제2 살포 공정에서 공급 유닛(51)이 공급하는 비희석 제1액(L1b)의 양을, 양(M1b)이라고 한다. 양(M1a)과 양(M1b)의 합계를, 양(M1)이라고 한다. 양(M1)은, 살포 공정에서 공급 유닛(51)이 공급하는 제1액(L1)의 양에 상당한다. 제2 가스 처리 공정에서 공급 유닛(41)이 공급하는 제2 가스(G2)의 양을, 양(M2)이라고 한다. 양(M1)은, 양(M2)보다 크다. 양(M1)은, 예를 들면, 양(M2)의 2배 이상이다. 양(M1a)은, 예를 들면, 양(M2)보다 크다. 양(M1a)은, 예를 들면, 양(M2)의 2배 이상이다. 양(M1b)은, 예를 들면, 양(M2)보다 크다. 양(M1b)은, 예를 들면, 양(M2)의 2배 이상이다.

양(M1, M1a, M1b, M2)은 각각, 예를 들면, 질량이다. 양(M1, M1a, M1b, M2)은 각각, 예를 들면, 체적이다. 양(M1, M1a, M1b, M2)이 각각 체적인 경우, 양(M2)은, 액체로 환산한 값으로 한다. 예를 들면, 양(M2)은, 제2 가스(G2)가 응축하여 얻어지는 액체의 체적이다. 예를 들면, 양(M2)은, 제2 가스(G2)를 생성하기 위해 사용되는 액체의 체적이다.

제1 살포 공정이 실행되는 시간을, 시간(T1a)이라고 한다. 제2 살포 공정이 실행되는 시간을, 시간(T1b)이라고 한다. 시간(T1a)과 시간(T1b)의 합계를, 시간(T1)이라고 한다. 시간(T1)은, 살포 공정이 실행되는 시간에 상당한다. 제2 가스 처리 공정이 실행되는 시간을, 시간(T2)이라고 한다. 시간(T1)은, 시간(T2)보다 길다. 시간(T1a)은, 예를 들면, 시간(T2)보다 길다. 시간(T1b)은, 예를 들면, 시간(T2)보다 길다.

단위 시간당의 양(M1)을, 유량(R1)이라고 한다. 단위 시간당의 양(M1a)을, 유량(R1a)이라고 한다. 단위 시간당의 양(M1b)을, 유량(R1b)이라고 한다. 단위 시간당의 양(M2)을, 유량(R2)이라고 한다. 유량(R1)은, 예를 들면, 양(M1)을 시간(T1)으로 나눈 값이다. 유량(R1a)은, 예를 들면, 양(M1a)을 시간(T1a)으로 나눈 값이다. 유량(R1b)은, 예를 들면, 양(M1b)을 시간(T1b)으로 나눈 값이다. 유량(R2)은, 예를 들면, 양(M2)을 시간(T2)으로 나눈 값이다. 유량(R1)은, 유량(R2)보다 크다. 유량(R1)은, 예를 들면, 유량(R2)의 2배 이상이다. 유량(R1a)은, 예를 들면, 유량(R2)보다 크다. 유량(R1a)은, 예를 들면, 유량(R2)의 2배 이상이다. 유량(R1b)은, 예를 들면, 유량(R2)보다 크다. 유량(R1b)은, 예를 들면, 유량(R2)의 2배 이상이다.

스텝 S21: 제1 가압 공정

도 10의 A를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동을 정지한다. 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 이에 따라, 챔버(3)의 내부를, 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(J)로 가압한다. 구체적으로는, 혼합 가스(K)의 불활성 가스는, 챔버(3)의 내부를, 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(J)로 신속하게 가압한다. 환언하면, 혼합 가스(K)의 불활성 가스는, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력을 신속하게 상승시킨다. 불활성 가스는 응축하기 어렵기 때문이다.

혼합 가스(K)의 유기 용제는, 기판(W)을 적신다. 예를 들면, 혼합 가스(K)가 유기 용제의 기체를 포함할 때, 혼합 가스(K)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 결로하여, 기판(W)의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 예를 들면, 혼합 가스(K)가 유기 용제의 액체를 포함할 때, 혼합 가스(K)에 포함되는 유기 용제의 액체는, 기판(W)의 표면에 부착된다. 따라서, 제1 가압 공정에서는, 기판(W)은 건조되지 않는다. 기판(W)을 건조시키지 않고, 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)가 된다.

제1 가압 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)에 정지시켜도 된다. 혹은, 제1 가압 공정에서는, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 제1 위치(P1)의 근처에서, 기판(W)을 상하동시켜도 된다. 예를 들면, 승강 기구(15)는, 기판(W)을 연직 방향 Z로 상하동시켜도 된다. 혹은, 승강 기구(15)는, 또한, 기판(W)을 요동시키는 도시하지 않은 기구를 구비한 것이어도 된다. 승강 기구(15)는, 상기 기구에 의해, 기판(W)을 요동시켜도 된다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 기판(W)의 전체는, 혼합 가스(K)를 바람직하게 받는다. 기판(W)이 상하동 또는 요동할 경우, 혼합 가스(K)의 유기 용제는, 기판(W)의 표면의 전체에, 한층 균일하게 부착된다.

스텝 S22: 판정 공정

제어부(101)는, 압력 센서(89)의 검출 결과에 의거하여, 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)가 되었는지의 여부를 판정한다. 예를 들면, 제어부(101)는, 압력 센서(89)의 검출 결과에 의거하여, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력의 계측치를 취득한다. 제어부(101)는, 계측치와 기준치를 비교한다. 기준치는, 기판 처리 방법의 실행 전에, 미리 설정되어 있다. 기준치는, 제어부(101)가 갖는 처리 정보에 포함된다. 계측치가 기준치 미만일 때, 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)가 되었다고 제어부(101)는 판정하지 않는다. 계측치가 기준치 이상일 때, 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)가 되었다고 제어부(101)는 판정한다. 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)가 되었다고 제어부(101)가 판정하지 않을 경우, 스텝 S21로 돌아가, 제1 가압 공정을 계속한다. 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)가 되었다고 제어부(101)가 판정했을 경우, 제1 가압 공정을 종료하고, 스텝 S23으로 진행한다.

스텝 S23: 제1 배액 공정

도 10의 B를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 감압 유닛(81)은 정지 중이다. 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로 유지된다. 챔버(3) 내의 분위기는, 혼합 가스(K) 유래의 유기 용제를 포함한다. 배액 유닛(95)은, 챔버(3) 내의 제2액(L2)을 챔버(3) 외로 배출한다. 구체적으로는, 드레인 밸브(97)는, 배관(96)을 챔버(3) 외의 대기로 개방한다. 챔버(3)에 모인 제2액(L2)은, 배관(96)을 통해서, 챔버(3) 외로 배출된다. 제2액(L2)은, 배관(96)을 통해서, 챔버(3)의 내부로부터 챔버(3)의 외부로 흐른다.

스텝 S24: 제2 공급 공정

도 10의 C를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 감압 유닛(81)은 정지 중이다. 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로 유지된다. 챔버(3) 내의 분위기는, 혼합 가스(K) 유래의 유기 용제를 포함한다. 덤프 밸브(92)는 닫힌다. 공급 유닛(61)은 제3액(L3)을 처리조(11)에 공급한다. 처리조(11)는 제3액(L3)을 저류한다.

스텝 S25: 제2 침지 공정

도 10의 D를 참조한다. 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급한다. 감압 유닛(81)은 정지 중이다. 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로 유지된다. 챔버(3) 내의 분위기는, 혼합 가스(K) 유래의 유기 용제를 포함한다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제1 위치(P1)로부터 제2 위치(P2)로 이동시킨다. 기판(W)은 처리조(11) 내의 제3액(L3)에 침지된다. 제3액(L3)은 기판(W)을 세정한다. 예를 들면, 제3액(L3)은, 기판(W) 상에서의 미반응의 발수제(H)를 제거한다. 예를 들면, 제3액(L3)은, 기판(W) 상에서의 발수제(H) 유래의 파티클도 제거한다.

배액 유닛(95)은, 챔버(3) 내의 제3액(L3)을 챔버(3) 외로 배출한다. 배액 유닛(95)은, 처리조(11)로부터 오버플로우(overflow)한 제3액(L3)을 챔버(3) 외로 배출한다. 구체적으로는, 공급 유닛(61)은 제3액(L3)을 처리조(11)에 계속 공급한다. 덤프 밸브(92)는 닫혀 있다. 제3액(L3)은, 처리조(11)의 개구(12a)로부터 오버플로우한다. 제3액(L3)이 처리조(11)로부터 오버플로우할 때, 기판(W)으로부터 제거된 발수제도, 처리조(11)로부터 오버플로우한다. 제3액(L3)이 처리조(11)로부터 오버플로우할 때, 기판(W)으로부터 제거된 발수제(H) 유래의 파티클도, 처리조(11)로부터 오버플로우한다. 처리조(11)로부터 오버플로우한 제3액(L3)은, 챔버(3)의 저부에 모인다. 드레인 밸브(97)는 열려 있다. 배관(96)은 챔버(3) 외의 대기로 개방되어 있다. 챔버(3)의 저부에 모인 제3액(L3)은, 배관(96)을 통해서 챔버(3) 외로 흐른다.

스텝 S26: 분위기 형성 공정

도 10의 E를 참조한다. 기판(W)은, 제2 위치(P2)에 위치하고, 처리조(11) 내의 제3액(L3)에 침지된다. 공급 유닛(61)은 제3액(L3)의 공급을 정지한다. 드레인 밸브(97)는 닫힌다. 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(41)은 처리 가스를 챔버(3) 내에 공급한다. 본 명세서에서는, 제2 침지 공정 후에 챔버(3)에 공급되는 처리 가스를, 적절히, 「제3 가스(G3)」라고 한다. 감압 유닛(81)은 작동을 개시한다. 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로부터 감압된 상태(D)가 된다. 제3 가스(G3)의 분위기가 챔버(3) 내에 형성된다.

스텝 S27: 제3 가스 처리 공정

도 11의 A를 참조한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은, 제3 가스(G3)를 챔버(3) 내에 공급한다. 승강 기구(15)는, 기판(W)을 제2 위치(P2)로부터 제1 위치(P1)로 이동시킨다. 기판(W)은, 처리조(11) 내의 제3액(L3)으로부터 인상된다. 공급 유닛(41)은, 제3 가스(G3)를 기판(W)에 공급한다. 제3 가스(G3)에 포함되는 유기 용제의 기체는, 기판(W)의 표면에서 유기 용제의 액체로 바뀐다. 제3 가스(G3) 유래의 유기 용제는, 기판(W) 상의 제3액(L3)을 제거한다. 제3 가스(G3) 유래의 유기 용제의 액체는, 기판(W)의 표면을 덮는다.

스텝 S28: 건조 공정

도 11의 B를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 감압 유닛(81)은 작동 중이다. 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로 유지된다. 공급 유닛(41)은 제3 가스(G3)의 공급을 정지한다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스(N)를 기판(W)에 공급한다. 불활성 가스(N)는, 기판(W) 상의 유기 용제를 제거한다. 기판(W)은 건조된다.

스텝 S29: 제2 가압 공정

도 11의 C를 참조한다. 기판(W)은 제1 위치(P1)에 위치한다. 공급 유닛(21)은, 불활성 가스(N)를 공급한다. 감압 유닛(81)은 작동을 정지한다. 챔버(3)의 내부는, 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(J)로 가압된다.

<2-3. 제2 실시형태의 효과>

제2 실시형태에 의해, 제1 실시형태와 마찬가지의 효과를 발휘한다. 예를 들면, 제2 실시형태의 기판 처리 방법에 의해서도, 기판(W) 상의 파티클을 바람직하게 저감할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 의하면, 이하의 효과를 발휘한다.

살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정을 포함한다. 제1 살포 공정에서는, 제1액(L1)은 희석 제1액(L1a)이다. 제1 살포 공정에서는, 제1액(L1)으로서 희석 제1액(L1a)이 살포된다. 이 때문에, 제1 살포 공정에서 사용되는 유기 용제의 양은 바람직하게 저감된다. 제2 살포 공정에서는, 제1액(L1)은 비희석 제1액(L1b)이다. 제2 살포 공정에서는, 제1액(L1)으로서 비희석 제1액(L1b)이 살포된다. 비희석 제1액(L1b)은, 실질적으로 물을 포함하지 않는다. 이 때문에, 비희석 제1액(L1b)의 표면 장력은 작다. 그러므로, 제2 살포 공정에서는, 비희석 제1액(L1b)은, 기판(W)에 유의한 힘을 미치지 않는다. 그 결과, 제2 살포 공정에서는, 기판(W)은 바람직하게 보호된다. 제2 살포 공정에서는, 기판(W)의 표면에 형성되는 패턴은 바람직하게 보호된다.

기판 처리 방법은, 제2 가스 처리 공정을 포함한다. 제2 가스 처리 공정은, 발수 처리 공정 후에 실행된다. 제2 가스 처리 공정에서는, 챔버(3)의 내부가 감압된 상태(D)에 있으며, 또한, 제2 가스(G2)가 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급된다. 제2 가스(G2)는, 유기 용제의 기체를 포함한다. 제2 가스 처리 공정에서는, 기판(W)의 전체는 제2 가스(G2)에 노출된다. 이 때문에, 제2 가스 처리 공정에서는, 제2 가스(G2) 유래의 유기 용제는, 기판(W)의 전체에 신속하게 부착된다. 제2 가스 처리 공정에서는, 제2 가스(G2) 유래의 유기 용제는, 기판(W)의 전체에 균일하게 부착된다. 그러므로, 제2 가스 처리 공정에서는, 기판(W)의 전체에 걸친 기판(W)의 청정도의 균일성이 향상된다.

살포 공정에서 공급되는 제1액(L1)의 양(M1)은, 제2 가스 처리 공정에서 공급되는 제2 가스(G2)의 양(M2)보다 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 제1액(L1)은, 기판(W) 상의 파티클을 한층 적절히 제거한다.

살포 공정이 실행되는 시간(T1)은, 제2 가스 처리 공정이 실행되는 시간(T2)보다 길다. 그러므로, 살포 공정에서는, 기판(W) 상의 파티클은 한층 바람직하게 제거된다.

살포 공정에서의 제1액(L1)의 유량(R1)은, 제2 가스 처리 공정에서의 제2 가스(G2)의 유량(R2)보다 크다. 그러므로, 살포 공정에서는, 제1액(L1)은, 기판(W) 상의 파티클을 한층 적절히 제거한다.

기판 처리 방법은, 제1 가압 공정과 제1 배액 공정을 구비한다. 제1 가압 공정은, 살포 공정 후에 실행된다. 제1 가압 공정에서는, 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(J)로 가압된다. 제1 배액 공정은, 제1 가압 공정 후에 실행된다. 제1 배액 공정에서는, 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)로 유지되며, 또한, 제2액(L2)은 챔버(3) 외로 배출된다. 챔버(3)의 내부가 상압 상태(J)에 있을 때, 챔버(3) 내에서의 기체의 압력은 챔버(3) 외에서의 기체의 압력에 가깝다. 이 때문에, 제1 배액 공정에서는, 챔버(3) 내의 제2액(L2)을 챔버(3)의 외부로 배출하는 것은 용이하다.

제1 배액 공정에서는, 배관(96)이 챔버(3) 외의 대기로 개방된다. 배관(96)은, 챔버(3)에 연통 접속된다. 상술한 바와 같이, 제1 배액 공정에서는, 챔버(3)의 내부는 상압 상태(J)에 있다. 이 때문에, 제1 배액 공정에서는, 제2액(L2)의 자중(自重)에 의해, 제2액(L2)은 배관(96)을 통해서 챔버(3)의 내부로부터 챔버(3)의 외부로 흐른다. 제1 배액 공정에서는, 제2액(L2)은 배관(96)을 통해서 챔버(3)의 내부로부터 챔버(3)의 외부로, 자연스럽게 흐른다. 제1 배액 공정에서는, 제2액(L2)을 챔버(3)의 내부로부터 챔버(3)의 외부로 강제적으로 보내는 것을 요하지 않는다. 그러므로, 제1 배액 공정에서는, 배관(96)을 통해서, 챔버(3) 내의 제2액(L2)을 챔버(3) 외로 배출하는 것은 용이하다.

제1 가압 공정에서는, 혼합 가스(K)가, 챔버(3) 내의 기판(W)에 공급된다. 혼합 가스(K)는, 유기 용제와 불활성 가스를 포함한다. 이 때문에, 제1 가압 공정에서는, 기판(W)은 건조되지 않는다. 제1 가압 공정에서는, 챔버(3) 내의 기판(W)을 건조시키지 않고, 챔버(3)의 내부는 감압된 상태(D)로부터 상압 상태(J)로 신속하게 가압된다.

혼합 가스는, 유기 용제의 기체 및 유기 용제의 액체 중 적어도 어느 것을 포함한다. 이 때문에, 혼합 가스(K) 유래의 유기 용제는, 기판(W)을 바람직하게 적신다. 그러므로, 기판이 건조되는 것을 혼합 가스(K)는 바람직하게 방지한다.

기판 처리 방법은, 제2 침지 공정을 구비한다. 제2 침지 공정은, 제1 배액 공정 후에 실행된다. 제2 침지 공정에서는, 처리조(11)에 저류되는 제3액(L3)에 기판(W)이 침지된다. 이 때문에, 제2 침지 공정에서는, 기판(W)은 다량의 제3액(L3)을 받는다. 제2 침지 공정에서는, 제3액(L3)은, 기판(W) 상의 파티클을 한층 바람직하게 제거한다. 그러므로, 기판(W) 상의 파티클은 한층 바람직하게 저감된다. 그 결과, 기판(W)의 청정도는 한층 바람직하게 향상된다. 기판(W)의 처리 품질은 한층 바람직하게 향상된다.

제1 가압 공정으로부터 기판(W)이 제3액(L3)에 침지될 때까지, 챔버(3) 내의 분위기는 유기 용제를 포함한다. 이 때문에, 제1 가압 공정으로부터 기판(W)이 제3액(L3)에 침지될 때까지, 챔버(3) 내의 분위기에 포함되는 유기 용제는 기판(W)을 적신다. 그러므로, 제1 가압 공정으로부터 제2 침지 공정까지, 기판(W)은 건조되지 않는다. 살포 공정 후에 제2 침지 공정 전에, 기판(W)은 건조되지 않는다. 따라서, 제2 침지 공정에서는, 기판(W)은 적절한 품질로 처리된다.

제3액(L3)은, 희석된 유기 용제이다. 이 때문에, 제3액(L3)은 기판(W) 상의 파티클을 적절히 제거한다.

본 발명은, 제1, 제2 실시형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형 실시할 수 있다.

(1) 제1, 제2 실시형태에서는, 토출부(52)는, 샤워 헤드 노즐을 포함한다. 단, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 토출부(52)는, 이류체 노즐을 포함해도 된다. 예를 들면, 토출부(52)는, 샤워 헤드 노즐 및 이류체 노즐 중 적어도 어느 것을 포함해도 된다. 토출부(52)의 이류체 노즐은, 예를 들면, 토출부(72)의 이류체 노즐의 구조와 대략 같은 구조를 갖는다. 토출부(52)의 이류체 노즐은, 예를 들면, 제1액(L1)의 액적 및 제1액(L1)의 미스트 중 적어도 어느 것을, 불활성 가스와 함께 분사한다. 그러므로, 토출부(52)의 이류체 노즐은, 제1액(L1)을 바람직하게 살포한다.

(2) 제2 실시형태에서는, 살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정을 포함한다. 단, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정 중 어느 것을 생략해도 된다. 예를 들면, 살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정 중 적어도 어느 것을 포함해도 된다.

(3) 제2 실시형태에서는, 배액 유닛(95)의 배관(96)은, 챔버(3)에 연통 접속된다. 단, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 배관(96)은, 처리조(11)에 연통 접속되어도 된다. 구체적으로는, 배관(96)의 제1단은, 처리조(11)에 접속되어도 된다. 본 변형 실시형태에서는, 배관(96)이 챔버(3) 외의 대기로 개방될 때, 처리조(11) 내의 처리액은, 배관(96)을 통해서 챔버(3) 외로 배출된다.

(4) 제2 실시형태에서는, 제3액(L3)은, 희석된 유기 용제이다. 단, 이에 한정되지 않는다. 제3액(L3)은, 예를 들면, 순수(DIW)여도 된다. 제3액(L3)이 순수일 때에도, 제3액(L3)은 기판(W) 상의 파티클을 적절히 제거한다.

(5) 제1, 제2 실시형태에서는, 공급 유닛(21, 31, 41, 51, 61, 71)의 구성을 예시했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 공급 유닛(21, 31, 41, 51, 61, 71)의 구성을 적절히 변경해도 된다.

제1, 제2 실시형태에서는, 불활성 가스(N), 발수제(H), 제1 가스(G1), 제1액(L1) 및 혼합 가스(K)는, 서로 다른 토출부(22, 32, 42, 52, 72)로부터 토출되었다. 단, 이에 한정되지 않는다. 불활성 가스(N), 발수제(H), 제1 가스(G1), 제1액(L1) 및 혼합 가스(K) 중 적어도 2개는, 같은 토출부로부터 토출되어도 된다.

제2 실시형태에서는, 희석 제1액(L1a) 및 비희석 제1액(L1b)은, 서로 다른 토출부(52a, 52b)로부터 토출되었다. 단, 이에 한정되지 않는다. 희석 제1액(L1a) 및 비희석 제1액(L1b)은, 같은 토출부로부터 토출되어도 된다.

공급 유닛(61)은, 생성된 제3액(L3)을 처리조(11)에 공급했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 공급 유닛(61)은, 처리조(11) 내에서 제3액(L3)을 생성해도 된다. 예를 들면, 공급 유닛(61)은, 희석되어 있지 않은 유기 용제와 순수를 개별적으로 처리조(11)에 공급해도 된다.

토출부(72)(이류체 노즐)는 혼합 가스(K)를 생성했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 토출부(72)는, 혼합 가스(K)를 생성하지 않아도 된다. 예를 들면, 토출부(72)는, 혼합 가스(K)를 저류하는 공급원에 연통 접속되어도 된다. 예를 들면, 혼합 가스(K)를 저류하는 공급원은, 또한, 혼합 가스(K)를 생성해도 된다. 예를 들면, 혼합 가스(K)를 저류하는 공급원은, 유기 용제의 증기와 불활성 가스를 혼합함으로써, 혼합 가스(K)를 생성해도 된다.

(6) 제1, 제2 실시형태에서는, 기판 처리 방법의 절차를 예시했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 기판 처리 방법의 절차를 적절히 변경해도 된다.

예를 들면, 제1, 제2 실시형태의 기판 처리 방법은, 제1 침지 공정을 구비했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 제1 침지 공정을 생략해도 된다.

예를 들면, 제2 실시형태에서는, 제1 가압 공정으로부터 제2 침지 공정까지, 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3)에 공급했다. 단, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 가압 공정으로부터 기판(W)이 처리조(11) 내의 제3액(L3)에 침지될 때까지, 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)를 챔버(3) 내에 공급해도 된다. 그리고, 기판(W)이 처리조(11) 내의 제3액(L3)에 침지된 후, 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)의 공급을 정지해도 된다. 본 변형 실시형태에 의하면, 제1 가압 공정으로부터 기판(W)이 처리조(11) 내의 제3액(L3)에 침지될 때까지, 챔버(3) 내의 분위기는 혼합 가스(K)의 유기 용제를 바람직하게 포함한다. 이 때문에, 본 변형 실시형태에 의해서도, 제1 가압 공정으로부터 제2 침지 공정까지, 챔버(3) 내의 분위기는 혼합 가스(K)의 유기 용제를 바람직하게 포함한다.

혹은, 제1 가압 공정 후, 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)의 공급을 정지해도 된다. 예를 들면, 제1 배액 공정과 제2 공급 공정과 제2 침지 공정에서는, 공급 유닛(71)은 혼합 가스(K)의 공급을 정지해도 된다. 제1 가압 공정에서는, 혼합 가스(K)의 분위기가 챔버(3) 내에 형성된다. 제1 배액 공정과 제2 공급 공정과 제2 침지 공정에서는, 챔버(3)의 내부는 감압되지 않는다. 제1 배액 공정과 제2 공급 공정과 제2 침지 공정에서는, 챔버(3) 내의 기체는 챔버(3)의 외부로 배출되지 않는다. 이 때문에, 제1 가압 공정 후, 제2 침지 공정까지, 혼합 가스(K)의 분위기는 챔버(3) 내에 남는다. 그러므로, 본 변형 실시형태에 의해서도, 제1 가압 공정으로부터 제2 침지 공정까지, 챔버(3) 내의 분위기는 혼합 가스(K)의 유기 용제를 바람직하게 포함한다.

(7) 제1 ∼ 제3 실시형태 및 상기 (1) 내지 (6)에서 설명한 각 변형 실시형태에 대해서는, 또한 각 구성을 다른 변형 실시형태의 구성으로 치환 또는 조합하는 등 적절히 변경해도 된다.

본 발명은, 그 사상 또는 본질로부터 일탈하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으며, 따라서, 발명의 범위를 나타내는 것으로서, 이상의 설명이 아닌, 부가된 클레임을 참조해야 한다.

1: 기판 처리 장치 3: 챔버
11: 처리조 31: 공급 유닛(제2 공급 유닛)
41: 공급 유닛(제1 공급 유닛) 51: 공급 유닛(살포 유닛)
52: 토출부 81: 감압 유닛
89: 압력 센서 95: 배액 유닛
96: 배관(배액관) 101: 제어부
D: 감압된 상태 G1: 제1 가스
G2: 제2 가스 H: 발수제
J: 상압 상태 K: 혼합 가스
L1: 제1액
L1a: 희석 제1액(희석된 유기 용제)
L1b: 비희석 제1액(희석되어 있지 않은 유기 용제)
L2: 제2액
L3: 제3액
M1: 살포 공정에서 공급되는 제1액의 양
M2: 제2 가스 처리 공정에서 공급되는 제2 가스의 양
P1: 제1 위치
P2: 제2 위치
T1: 살포 공정이 실행되는 시간
T2: 제2 가스 처리 공정이 실행되는 시간
W: 기판

Claims (17)

1개의 챔버에 수용되는 복수의 기판을 한번에 처리하는 기판 처리 방법으로서,
상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 유기 용제의 기체를 포함하는 제1 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제1 가스 처리 공정과,
상기 제1 가스 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 챔버 내의 상기 기판에 발수제를 공급하는 발수 처리 공정과,
상기 발수 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 챔버 내의 상기 기판에 유기 용제의 액체를 포함하는 제1액을 살포하는 살포 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 살포 공정은, 상기 제1액의 액적 및 상기 제1액의 미스트 중 적어도 어느 것을 살포하는, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 살포 공정은, 샤워 헤드 노즐 및 이류체 노즐 중 적어도 어느 것에 의해, 상기 제1액을 살포하는, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 살포 공정에서는, 또한, 상기 챔버 내에서 상기 기판이 상하동 또는 요동되는, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 살포 공정은, 제1 살포 공정과 제2 살포 공정 중 적어도 어느 것을 포함하고,
상기 제1 살포 공정은, 상기 제1액으로서 희석된 유기 용제를 살포하고,
상기 제2 살포 공정은, 상기 제1액으로서 희석되어 있지 않은 유기 용제를 살포하는, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 발수 처리 공정 후, 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 유기 용제의 기체를 포함하는 제2 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제2 가스 처리 공정을 더 구비하는, 기판 처리 방법.

제6항에 있어서,
상기 살포 공정에서 공급되는 상기 제1액의 양은, 상기 제2 가스 처리 공정에서 공급되는 상기 제2 가스의 양보다 큰, 기판 처리 방법.

제6항에 있어서,
상기 살포 공정이 실행되는 시간은, 상기 제2 가스 처리 공정이 실행되는 시간보다 긴, 기판 처리 방법.

제1항에 있어서,
상기 제1 가스 처리 공정 전에, 상기 챔버 내에 설치되는 처리조에 저류되는 제2액에 상기 기판을 침지하는 제1 침지 공정을 더 구비하고,
상기 제1 가스 처리 공정과 상기 발수 처리 공정과 상기 살포 공정에서, 상기 기판은 상기 처리조의 상방에 위치하는, 기판 처리 방법.

제9항에 있어서,
상기 살포 공정 후, 상기 챔버의 내부를 감압된 상태로부터 상압 상태로 가압하는 제1 가압 공정과,
상기 제1 가압 공정 후, 상기 챔버의 내부를 상압 상태로 유지하며, 또한, 상기 제2액을 상기 챔버 외로 배출하는 제1 배액 공정을 더 구비하는, 기판 처리 방법.

제10항에 있어서,
상기 제1 배액 공정에서는, 상기 챔버 및 상기 처리조 중 어느 것에 연통 접속되는 배액관이 챔버 외의 대기로 개방되고, 상기 배액관을 통해서 상기 제2액이 상기 챔버 외로 배출되는, 기판 처리 방법.

제10항에 있어서,
상기 제1 가압 공정에서는, 유기 용제와 불활성 가스를 포함하는 혼합 가스가, 상기 챔버 내의 기판에 공급되는, 기판 처리 방법.

제12항에 있어서,
상기 혼합 가스는, 상기 유기 용제의 기체 및 상기 유기 용제의 액체 중 적어도 어느 것을 포함하는, 기판 처리 방법.

제10항에 있어서,
상기 제1 가압 공정 후, 상기 처리조에 저류되는 제3액에 상기 기판을 침지시키는 제2 침지 공정을 더 구비하는, 기판 처리 방법.

제14항에 있어서,
상기 제1 가압 공정으로부터 상기 기판이 상기 제3액에 침지될 때까지, 상기 챔버 내의 분위기는 유기 용제를 포함하는, 기판 처리 방법.

제14항에 있어서,
상기 제3액은, 희석된 유기 용제, 및 순수 중 어느 것인, 기판 처리 방법.

기판 처리 장치에 있어서,
복수의 기판을 수용하는 챔버와,
상기 챔버의 내부를 감압하는 감압 유닛과,
유기 용제의 기체를 포함하는 제1 가스를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제1 공급 유닛과,
발수제를 상기 챔버 내의 상기 기판에 공급하는 제2 공급 유닛과,
유기 용제의 액체를 포함하는 제1액을 상기 챔버 내의 상기 기판에 살포하는 살포 유닛과,
상기 감압 유닛과 상기 제1 공급 유닛과 상기 제2 공급 유닛과 상기 살포 유닛을 제어하여, 제1 가스 처리와 발수 처리와 살포 처리를 실행시키는 제어부를 구비하고,
상기 제1 가스 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 제1 공급 유닛은 상기 제1 가스를 상기 기판에 공급하고,
상기 발수 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 제2 공급 유닛은 상기 발수제를 상기 기판에 공급하고,
상기 살포 처리에서는, 상기 감압 유닛에 의해 상기 챔버의 내부가 감압된 상태에서, 상기 살포 유닛은 상기 제1액을 상기 기판에 살포하는, 기판 처리 장치.

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