KR20230045537A - Substrate drying equipment, substrate processing equipment and substrate drying method - Google Patents

Substrate drying equipment, substrate processing equipment and substrate drying method Download PDF

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시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은, 간소한 구성으로 패턴 폐색의 발생을 저감할 수 있는 기판 건조 장치, 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 기판 건조 장치는, 가열부(36)와, 제1 휘발성 용제 공급부(34)와, 발수화제를 포함하고, 기화할 때의 표면 장력이, 제1 휘발성 용제(V)보다 작은 제2 휘발성 용제(H)를 공급하는 제2 휘발성 용제 공급부(35)와, 액막이 형성된 기판(W)이 반입되는 건조실(31)과, 기판(W)을 회전시키는 구동 기구, 그리고 제1 휘발성 용제 공급부(34)로부터 제1 휘발성 용제(V)를 공급시켜 액막을 제1 휘발성 용제(V)로 치환시키며, 제2 휘발성 용제 공급부(35)로부터 제2 휘발성 용제(H)를 공급시켜 기판(W)에 형성된 제1 휘발성 용제(V)를 제2 휘발성 용제(H)로 치환시킴과 더불어 발수화막을 형성시키고, 가열부(36)에 기판(W)을 가열시켜 제2 휘발성 용제(H)의 액막과 기판(W) 사이에 기층(氣層)을 발생시키며, 제2 휘발성 용제(H)의 액막을 회전에 의한 원심력에 의해 배출시키는 제어 장치(400)를 갖는다.An object of the present invention is to provide a substrate drying apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate drying method capable of reducing occurrence of pattern blockage with a simple structure.
The substrate drying apparatus of the embodiment includes a heating unit 36, a first volatile solvent supply unit 34, and a water repellent agent, and has a second surface tension smaller than that of the first volatile solvent V when vaporized. A second volatile solvent supply unit 35 for supplying a volatile solvent H, a drying chamber 31 into which a substrate W on which a liquid film is formed is carried, a driving mechanism for rotating the substrate W, and a first volatile solvent supply unit ( 34) to supply the first volatile solvent (V) to replace the liquid film with the first volatile solvent (V), and to supply the second volatile solvent (H) from the second volatile solvent supply unit 35 to the substrate (W) In addition to replacing the formed first volatile solvent (V) with the second volatile solvent (H), a water repellent film is formed, and the substrate (W) is heated by the heating unit 36 to form a liquid film of the second volatile solvent (H) and It has a control device 400 that generates a base layer between the substrates W and discharges the liquid film of the second volatile solvent H by centrifugal force caused by rotation.

Description

기판 건조 장치, 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법{SUBSTRATE DRYING EQUIPMENT, SUBSTRATE PROCESSING EQUIPMENT AND SUBSTRATE DRYING METHOD}Substrate drying apparatus, substrate processing apparatus, and substrate drying method

본 발명은, 기판 건조 장치, 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate drying apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate drying method.

반도체나 액정 패널 등을 제조하는 제조 공정에서는, 웨이퍼나 액정 기판 등의 기판의 피처리면에 처리액을 공급하여 피처리면을 처리하고, 처리 후, 피처리면을 세정, 건조시키는 기판 처리 장치가 이용된다.In a manufacturing process for manufacturing semiconductors, liquid crystal panels, etc., a substrate treatment apparatus is used that supplies a treatment liquid to a target surface of a substrate such as a wafer or liquid crystal substrate to treat the target surface, and then cleans and dries the target surface after the treatment. .

이 기판 처리 장치의 건조 공정에 있어서는, 패턴끼리의 간격이나 구조, 처리액의 표면 장력 등에 기인하여, 예컨대 메모리 셀이나 게이트 주변 등의 패턴이 도괴(倒壞)되어 폐색되는 경우가 있다. 특히, 최근의 반도체의 고집적화나 고용량화에 따른 미세화에 수반하여, 배선 폭이나 개구 폭에 대한 깊이의 비율인 애스펙트비가 높아지고 있기 때문에, 패턴 도괴는 발생하기 쉬워지고 있다.In the drying step of this substrate processing apparatus, patterns around memory cells and gates may collapse and become blocked due to spacing or structure between patterns, surface tension of processing liquid, and the like. In particular, pattern collapse is likely to occur because the aspect ratio, which is the ratio of depth to wiring width or opening width, has increased along with miniaturization associated with higher integration and higher capacity of semiconductors in recent years.

이러한 패턴 도괴를 억제하기 위해, DIW(초순수)에 의한 린스 처리 후에, IPA(2-프로판올:이소프로필알코올)를 이용하는 기판 건조 방법이 제안되어 있다. 이 기판 건조 방법은, 기판 표면 상의 DIW(초순수)를, DIW보다 표면 장력이 작은 IPA로 치환함으로써, 건조 처리시에 있어서의 표면 장력에 의한 패턴 도괴를 저감하는 것이다.In order to suppress such pattern collapse, a substrate drying method using IPA (2-propanol:isopropyl alcohol) after rinsing with DIW (ultrapure water) has been proposed. In this substrate drying method, DIW (ultrapure water) on the surface of the substrate is replaced with IPA having a smaller surface tension than DIW, thereby reducing pattern collapse due to surface tension during the drying process.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2008-034779호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-034779

그러나, 반도체의 미세화는 점점 진행되고 있어, IPA와 같이 휘발성이 높은 유기 용매(휘발성 용제)를 사용하는 건조를 행한 경우여도, 웨이퍼의 미세 패턴은 액체의 표면 장력 등에 의해 쓰러지는 경우가 있다.However, miniaturization of semiconductors is gradually progressing, and even when drying is performed using a highly volatile organic solvent (volatile solvent) such as IPA, the fine pattern of the wafer may collapse due to the surface tension of the liquid or the like.

예컨대, 액체가 건조되어 가는 과정에서 기판 표면의 건조 속도에 불균일이 생겨, 일부 패턴 사이에 액체가 남으면, 그 부분의 액체의 표면 장력에 의해 패턴이 도괴된다. 상세하게는, 액체가 남은 부분의 패턴끼리가, 액체의 표면 장력에 의한 탄성 변형에 의해 쓰러지고, 그 액 중에 약간 녹은 잔사가 응집된다. 그리고, 액체가 완전히 기화되면, 쓰러진 패턴끼리가 고착되어 폐색된다.For example, if the drying speed of the substrate surface is uneven during the drying process of the liquid and the liquid remains between some patterns, the patterns collapse due to the surface tension of the liquid in that part. In detail, the patterns in the portion where the liquid remains are collapsed by elastic deformation due to the surface tension of the liquid, and the residue slightly dissolved in the liquid is aggregated. Then, when the liquid is completely vaporized, the collapsed patterns are adhered to each other and blocked.

이에 대처하기 위해, IPA 이외에, 기판(W)의 표면을 발수화 가능한 수식제인 발수화제를 공급함으로써, IPA의 액막에 침투한 발수화제에 의해, 기판의 표면의 수산기를, 작용기로 치환함으로써, 발수화막을 형성하는 것이 행해지고 있다. 이것에 의해, 패턴 사이에도 발수화막이 형성되고, 친액성이 저하되어 액체의 접촉각이 높아진다. 즉, 기판의 표면 상에 있는 액체의 표면 장력이 한층 더 낮아지기 때문에, 패턴끼리가 서로 끌어당기는 힘을 약하게 할 수 있어, 패턴 도괴를 억제할 수 있다.In order to cope with this, by supplying a water repellent that is a modifier capable of water repelling the surface of the substrate W in addition to IPA, by substituting the hydroxyl group on the surface of the substrate with a functional group by the water repellent penetrating into the liquid film of IPA, Forming a hydration film is being performed. As a result, a water-repellent film is formed between the patterns, and the lyophilicity is lowered to increase the contact angle of the liquid. That is, since the surface tension of the liquid on the surface of the substrate is further lowered, the force of attraction between patterns can be weakened, and pattern collapse can be suppressed.

발수화제를 이용하는 경우, 발수화제의 공급에 따른 발수화막을 형성한 후, IPA 등에 의해 린스 처리를 행하여 여분의 발수화제를 제거하고 나서, 건조 처리를 행한다. 그러나, 건조 처리를 행한 후에도, 기판 표면에 형성된 발수화막은 잔존한다. 이 때문에, 기판 표면의 발수화막을 제거하는 발수화막 제거 처리를 행할 필요가 있다. 발수화막의 제거는, 예컨대, 애싱에 이용하는 플라즈마 처리 또는 UV 조사 처리에 의해 행한다.In the case of using a water repellent agent, after forming a water repellent film by supplying the water repellent agent, a rinse treatment is performed with IPA or the like to remove excess water repellent agent, and then a drying treatment is performed. However, even after the drying treatment, the water repellent film formed on the surface of the substrate remains. For this reason, it is necessary to perform a water repellent film removal treatment for removing the water repellent film on the surface of the substrate. The water repellent film is removed by, for example, plasma treatment used for ashing or UV irradiation treatment.

이 때문에, 기판 처리 장치에, 건조 장치와는 독립된 플라즈마 처리 장치 또는 UV 조사 장치 등의 제거 장치를 추가할 필요가 있음과 더불어, 건조 장치로부터 제거 장치로의 반송 공정이 필요로 된다. 그렇게 하면, 기판 처리 장치가 복잡화, 대형화함과 더불어, 공정수가 많아져, 기판 처리의 생산성이 저하된다. 또한, 패턴이 깊어져서 애스펙트비가 증가하면, UV 조사로는 패턴 바닥부까지 발수화막을 제거할 수 없게 될 가능성이 있다.For this reason, it is necessary to add a removal device such as a plasma processing device or a UV irradiation device independent of the drying device to the substrate processing device, and a transfer step from the drying device to the removal device is required. In this case, the substrate processing apparatus is complicated and enlarged, and the number of steps increases, and the productivity of the substrate processing is lowered. Also, if the pattern becomes deeper and the aspect ratio increases, there is a possibility that the water repellent film cannot be removed to the bottom of the pattern by UV irradiation.

본 발명의 실시형태는, 간소한 구성으로 패턴 폐색의 발생을 저감할 수 있는 기판 건조 장치, 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of an embodiment of the present invention is to provide a substrate drying apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate drying method capable of reducing occurrence of pattern blockage with a simple configuration.

본 발명의 실시형태의 기판 건조 장치는, 기판을 가열하는 가열부와, 상기 기판의 피처리면 상에 제1 휘발성 용제를 공급하는 제1 휘발성 용제 공급부와, 상기 기판의 피처리면 상에, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하고, 기화할 때의 표면 장력이 상기 제1 휘발성 용제보다 작은 제2 휘발성 용제를 공급하는 제2 휘발성 용제 공급부와, 상기 가열부, 상기 제1 휘발성 용제 공급부 및 상기 제2 휘발성 용제 공급부가 수용되며, 피처리면 상에 처리액에 의한 액막이 형성된 상태의 상기 기판이 반입되는 건조실과, 상기 건조실에 반입된 상기 기판을 수취하는 지지부와, 상기 지지부에 지지된 상기 기판을 회전시키는 구동 기구와, 상기 제1 휘발성 용제 공급부로부터 상기 제1 휘발성 용제를 공급시킴으로써, 상기 기판의 피처리면 상에 형성된 상기 처리액에 의한 액막을 상기 제1 휘발성 용제로 치환시키고, 상기 제2 휘발성 용제 공급부로부터 상기 제2 휘발성 용제를 공급시킴으로써, 상기 기판의 피처리면 상에 형성된 상기 제1 휘발성 용제를 상기 제2 휘발성 용제로 치환시킴과 더불어, 상기 기판의 피처리면에 상기 발수화막을 형성시키며, 상기 가열부가 상기 기판을 가열하게 함으로써, 상기 발수화제를 포함하는 상기 제2 휘발성 용제의 액막과 상기 기판 사이에 기층(氣層)을 발생시킴으로써, 상기 제2 휘발성 용제의 액막을 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시키는 제어 장치를 갖는다.A substrate drying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a heating unit for heating a substrate, a first volatile solvent supply unit for supplying a first volatile solvent onto a surface to be treated of the substrate, and water repellency on the surface to be processed of the substrate. A second volatile solvent supply unit for supplying a second volatile solvent having a water repellent agent forming a film and having a surface tension smaller than that of the first volatile solvent when vaporized, the heating unit, the first volatile solvent supply unit and the second volatile solvent 2 a drying chamber in which a volatile solvent supply unit is accommodated and the substrate in which a liquid film of the treatment liquid is formed on the surface to be treated is carried in; a support unit for receiving the substrate carried into the drying chamber; and rotation of the substrate supported by the support unit. by supplying the first volatile solvent from the driving mechanism and the first volatile solvent supply unit to replace the liquid film formed on the processing target surface of the substrate with the first volatile solvent, and By supplying the second volatile solvent from the supply unit, the first volatile solvent formed on the processing surface of the substrate is replaced with the second volatile solvent, and the water repellent film is formed on the processing surface of the substrate, By causing the heating unit to heat the substrate, by generating a base layer between the liquid film of the second volatile solvent containing the water repellent agent and the substrate, the liquid film of the second volatile solvent by rotation of the substrate It has a control device that discharges by centrifugal force.

본 발명의 실시형태의 기판 처리 장치는, 상기 기판을 회전시키면서 제1 처리액을 공급함으로써 처리하는 처리 장치와, 상기 처리 장치에 의해 처리가 끝난 상기 기판을 회전시키면서 제2 처리액을 공급함으로써 세정하는 세정 장치와, 상기 기판 건조 장치, 그리고 상기 세정 장치에 있어서 세정된 상기 기판을, 상기 세정 장치에서 공급된 상기 제2 처리액에 의한 액막이 형성된 상태로 반출하고, 상기 기판 건조 장치에 반입하는 반송 장치를 갖는다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a processing unit that performs treatment by supplying a first processing liquid while rotating the substrate, and cleaning by supplying a second processing liquid while rotating the substrate processed by the processing unit. A cleaning device for carrying out the cleaning device, the substrate drying device, and transport for transporting the substrate cleaned in the cleaning device in a state in which a liquid film formed by the second treatment liquid supplied from the cleaning device is formed, and transported into the substrate drying device. have a device

본 발명의 실시형태의 기판 건조 방법은, 처리액에 의한 액막이 형성되고, 지지부에 지지된 기판을 구동 기구에 의해 회전시키면서, 제1 휘발성 용제 공급부로부터의 제1 휘발성 용제의 공급에 의해 상기 처리액에 의한 액막을 상기 제1 휘발성 용제로 치환하고, 제2 휘발성 용제 공급부로부터, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하며, 기화할 때의 표면 장력이 상기 제1 휘발성 용제보다 작은 제2 휘발성 용제의 공급에 의해, 상기 제1 휘발성 용제의 액막을 상기 제2 휘발성 용제로 치환함과 더불어, 상기 기판에 발수화막을 형성시키고, 가열부에 의한 상기 기판의 가열에 의해, 상기 발수화제를 포함하는 상기 제2 휘발성 용제의 액막과 상기 기판 사이에 기층을 발생시킴으로써, 상기 제2 휘발성 용제의 액막을 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시킨다.In the substrate drying method of the embodiment of the present invention, a liquid film is formed by a processing liquid, and a first volatile solvent is supplied from a first volatile solvent supply unit while a substrate supported by a support unit is rotated by a drive mechanism to dry the processing liquid. Replaces the liquid film by the first volatile solvent, and includes a water repellent agent that forms a water repellent film from the second volatile solvent supply unit, and has a surface tension when vaporized that is smaller than that of the first volatile solvent. By supplying, the liquid film of the first volatile solvent is replaced with the second volatile solvent, and a water repellent film is formed on the substrate, and by heating the substrate by a heating unit, the water repellent containing the water repellent agent is formed. By generating a base layer between the liquid film of the second volatile solvent and the substrate, the liquid film of the second volatile solvent is discharged by centrifugal force caused by rotation of the substrate.

본 발명의 실시형태는, 간소한 구성으로 패턴 폐색의 발생을 저감할 수 있는 기판 건조 장치, 기판 처리 장치 및 기판 건조 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a substrate drying apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate drying method capable of reducing occurrence of pattern blockage with a simple configuration.

도 1은 실시형태의 기판 처리 장치를 나타낸 간략 구성도.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 세정 장치 및 건조 장치를 나타낸 구성도.
도 3은 건조 장치의 기판 반입시(A), 제1 휘발성 용제 공급시(B)를 나타낸 내부 구성도.
도 4는 건조 장치의 제2 발수성 용제 공급시(A), 제1 휘발성 용제 공급시 및 막 두께 측정시(B)를 나타낸 내부 구성도.
도 5는 건조 장치의 기판 건조시를 나타낸 내부 구성도.
도 6은 실시형태의 기판 건조 처리의 절차를 나타낸 흐름도.
도 7은 라이덴프로스트 현상(Leidenfrost phenomen)을 이용한 건조 처리의 흐름을 모식적으로 나타낸 설명도.
도 8은 패턴 내에 잔류하는 액막을 나타낸 설명도.1 is a simplified configuration diagram showing a substrate processing apparatus of an embodiment.
2 is a configuration diagram showing a cleaning device and a drying device of the substrate processing device of FIG. 1;
3 is an internal configuration diagram showing a drying device when a substrate is loaded (A) and when a first volatile solvent is supplied (B).
Fig. 4 is an internal configuration diagram showing the drying apparatus when a second water-repellent solvent is supplied (A), when a first volatile solvent is supplied, and when film thickness is measured (B).
Fig. 5 is an internal configuration diagram showing a drying device when drying a substrate;
Fig. 6 is a flowchart showing a procedure of a substrate drying process in the embodiment;
Fig. 7 is an explanatory diagram schematically showing the flow of drying treatment using the Leidenfrost phenomenon.
Fig. 8 is an explanatory view showing a liquid film remaining in a pattern;

이하, 본 발명의 실시형태를, 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.

[개요][outline]

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)는, 각종 처리를 행하는 장치를 수용한 복수의 챔버(1a)를 구비하고, 전(前)공정에서 카세트(FOUP)(1b)에 복수 장 수용되어 반송된 기판(W)에 대하여, 각 챔버(1a) 내에서 1장씩 처리를 행하는 매엽 처리 장치이다. 미처리 기판(W)은, 카세트(1b)로부터 반송 로봇(1c)에 의해 1장씩 꺼내지고, 버퍼 유닛(1d)에 일시적으로 배치된 후, 이하에 설명하는 각종 장치에 의해, 각 챔버(1a)로의 반송 및 처리가 행해진다.As shown in Fig. 1, the substrate processing apparatus 1 of this embodiment includes a plurality of chambers 1a accommodating devices for performing various types of processing, and a cassette (FOUP) 1b in the previous process. It is a sheet processing apparatus that processes a plurality of substrates W accommodated in and transported one by one within each chamber 1a. The unprocessed substrates W are taken out one by one from the cassette 1b by the transfer robot 1c and temporarily placed in the buffer unit 1d, and then transferred to each chamber 1a by various devices described below. Conveyance and processing to the furnace are performed.

기판 처리 장치(1)는, 처리 장치(110), 세정 장치(120), 반송 장치(200), 건조 장치(300), 제어 장치(400)를 포함한다. 처리 장치(110)는, 예컨대, 회전하는 기판(W)에, 제1 처리액[예컨대, 인산 수용액, 불산 및 질산의 혼합액, 아세트산, 황산 및 과산화수소수의 혼합액(SPM: Sulfuric hydrogen Peroxide Mixture) 등]을 공급함으로써, 불필요한 막을 제거하고 회로 패턴을 남기는 에칭 장치이다. 세정 장치(120)는, 에칭 장치로 에칭 처리된 기판(W)을, 세정액(제2 처리액)에 의해 세정한다. 반송 장치(200)는, 버퍼 유닛(1d)과 각 챔버(1a) 사이, 각 챔버(1a) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 예컨대, 반송 장치(200)는, 처리 장치(110)에 있어서 처리가 끝난 기판(W)을 세정 장치(120)로 반송하고, 세정 장치(120)에 있어서 세정된 기판(W)을 건조 장치(300)로 반송한다. 건조 장치(기판 건조 장치)(300)는, 세정액에 의해 세정된 기판(W)을 회전시키면서 가열함으로써, 건조 처리를 행한다. 제어 장치(400)는, 상기한 각 장치를 제어한다.The substrate processing apparatus 1 includes a processing apparatus 110 , a cleaning apparatus 120 , a transport apparatus 200 , a drying apparatus 300 , and a control apparatus 400 . The treatment device 110, for example, applies a first treatment liquid (eg, a phosphoric acid aqueous solution, a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid, a mixture of acetic acid, sulfuric acid and hydrogen peroxide (SPM: Sulfuric Hydrogen Peroxide Mixture)) to the rotating substrate W. ] is an etching device that removes an unnecessary film and leaves a circuit pattern. The cleaning device 120 cleans the substrate W etched by the etching device with a cleaning liquid (second processing liquid). The transfer device 200 transfers the substrate W between the buffer unit 1d and each chamber 1a and between each chamber 1a. For example, the transfer device 200 transports the substrate W processed in the processing device 110 to the cleaning device 120, and transfers the substrate W cleaned in the cleaning device 120 to a drying device ( 300). The drying device (substrate drying device) 300 performs a drying process by heating the substrate W cleaned with the cleaning liquid while rotating it. The control device 400 controls each of the above devices.

또한, 본 실시형태에 의해 처리되는 기판(W)은, 예컨대, 반도체 웨이퍼이다. 이하, 기판(W)의 패턴 등이 형성된 면을 피처리면으로 한다. 세정 처리를 위한 처리액인 세정액으로는, 알칼리 세정액(APM), 초순수(DIW), 제1 휘발성 용제(IPA)를 사용한다. APM은, 암모니아수와 과산화수소수를 혼합한 약액이며, 잔류 유기물을 제거하기 위해 사용한다. DIW는, APM 처리 후, 기판(W)의 피처리면 상에 잔류하는 APM을 씻어내기 위해 사용한다. IPA는, 표면 장력이 DIW보다 작고, 휘발성이 높기 때문에, DIW를 치환하여 표면 장력에 의한 패턴 도괴를 저감하기 위해 사용한다.In addition, the substrate W processed by this embodiment is, for example, a semiconductor wafer. Hereinafter, the surface on which the pattern or the like of the substrate W is formed is referred to as the surface to be processed. Alkaline cleaning liquid (APM), ultrapure water (DIW), and first volatile solvent (IPA) are used as the cleaning liquid for the cleaning treatment. APM is a chemical solution obtained by mixing aqueous ammonia and hydrogen peroxide, and is used to remove residual organic matter. DIW is used to wash away APM remaining on the surface to be processed of the substrate W after the APM treatment. Since IPA has a smaller surface tension than DIW and is highly volatile, it is used to replace DIW to reduce pattern collapse due to surface tension.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 제2 휘발성 용제를 이용한다. 제2 휘발성 용제는, 제1 휘발성 용제보다 기화할 때의 표면 장력이 작은 용제이다. 또한, 제2 휘발성 용제의 기화 온도는, 제1 휘발성 용제보다 높다. 이러한 제2 휘발성 용제로는, PGMEA(프로필렌글리콜모노에틸아세테이트)를 사용할 수 있다. 또한, 제2 휘발성 용제는, 발수화제를 포함하는 것을 이용한다. 발수화제는, 기판(W)의 피처리면의 수산기(-OH)를, 작용기(예컨대, -CH3, C2H5)로 치환하여 발수화막[Si-O-R(R: 작용기)]을 형성 가능한 수식제이다. 예컨대, 발수화제로는, 실란 커플링제인 HMDS(헥사메틸디실라잔)를 이용할 수 있다. 이하의 설명에서의 제2 휘발성 용제의 공급은, 발수화제를 포함하는 제2 휘발성 용제를 공급하는 양태로 행해진다.In this embodiment, a second volatile solvent is used. The second volatile solvent is a solvent having a smaller surface tension upon vaporization than the first volatile solvent. Further, the vaporization temperature of the second volatile solvent is higher than that of the first volatile solvent. As such a second volatile solvent, PGMEA (propylene glycol monoethyl acetate) can be used. In addition, as the second volatile solvent, one containing a water repellent agent is used. The water repellent agent substitutes a hydroxyl group (-OH) on the surface to be treated of the substrate W with a functional group (eg, -CH 3 , C 2 H 5 ) to form a water repellent film [Si-OR (R: functional group)]. It is a possible modifier. For example, as a water repellent agent, HMDS (hexamethyldisilazane), a silane coupling agent, can be used. Supply of the second volatile solvent in the following description is performed in an aspect of supplying the second volatile solvent containing a water repellent agent.

PGMEA에 HMDS를 포함시킨 것을 이용하는 이유는, HMDS는 수분과 반응하기 쉽기 때문이다. 즉, HMDS는 공기 중의 수분과 반응하면, 기판(W) 상에서의 발수 효과를 잃는다. 이 때문에, HMDS를 PGMEA에 혼합함으로써, 공기 중의 수분과 반응하는 것을 막아, 기판(W)에 공급할 수 있다. 또한, PGMEA가 기화할 때의 표면 장력은, IPA가 기화할 때의 표면 장력보다 작다. 예컨대, IPA의 비점 온도가 82.5℃일 때(기화할 때)의 표면 장력의 값은, 15.7 mN/m이다. 한편, PGMEA의 비점이 145.8℃일 때(기화할 때)의 표면 장력의 값은, 11.72∼15.47 mN/m이다.The reason why HMDS is included in PGMEA is that HMDS reacts easily with moisture. That is, when HMDS reacts with moisture in the air, the water repellent effect on the substrate W is lost. For this reason, by mixing HMDS with PGMEA, it is possible to prevent reaction with moisture in the air and supply it to the substrate W. In addition, the surface tension when PGMEA vaporizes is smaller than the surface tension when IPA vaporizes. For example, the value of the surface tension when the boiling point temperature of IPA is 82.5°C (when vaporizing) is 15.7 mN/m. On the other hand, the value of surface tension when the boiling point of PGMEA is 145.8 degreeC (when vaporizing) is 11.72-15.47 mN/m.

[세정 장치][cleaning device]

세정 장치(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에서 세정 처리를 행하는 용기인 세정실(11), 기판(W)을 지지하는 지지부(12), 지지부(12)를 회전시키는 회전 기구(13), 비산되는 세정액(L)을 기판(W) 주위로부터 받는 컵(14), 세정액(L)을 공급하는 공급부(15)를 갖는다. 공급부(15)는, 세정액(L)을 적하하는 노즐(15a), 노즐(15a)을 이동시키는 이동 기구(15b)가 마련되어 있다.As shown in FIG. 2 , the cleaning apparatus 120 includes a cleaning chamber 11 that is a container for performing a cleaning process therein, a support portion 12 for supporting the substrate W, and a rotating mechanism for rotating the support portion 12. 13, a cup 14 for receiving the splashed cleaning liquid L from around the substrate W, and a supply unit 15 for supplying the cleaning liquid L. The supply unit 15 is provided with a nozzle 15a for dripping the washing liquid L and a moving mechanism 15b for moving the nozzle 15a.

지지부(12)에 지지되고, 회전 기구(13)에 의해 회전하는 기판(W)의 피처리면에, 노즐(15a)로부터 세정액(L)을 공급함으로써, 세정 처리가 행해진다. 세정 처리는, 처리 장치(110)에서 에칭 처리된 기판(W)의 피처리면에 APM을 공급하여 APM 세정을 행하고, APM 세정 후에, DIW에 의한 순수 린스 처리를 행함으로써, 기판(W)의 피처리면에 잔류하고 있던 APM을 순수에 의해 씻어낸다. 이것에 의해, 기판(W)의 피처리면은 DIW의 세정액(L)에 의해 적용된다. 세정실(11)에는, 기판(W)을 반출/반입하는 개구(11a)가 마련되고, 개구(11a)는 도어(11b)에 의해 개폐 가능하게 구성되어 있다.The cleaning process is performed by supplying the cleaning liquid L from the nozzle 15a to the surface to be processed of the substrate W supported by the support portion 12 and rotated by the rotating mechanism 13 . In the cleaning process, APM is supplied to the surface to be processed of the substrate W that has been etched in the processing apparatus 110 to perform APM cleaning, and after the APM cleaning, a pure water rinse process is performed by DIW to remove the features of the substrate W. APM remaining on the back surface is washed away with pure water. Thereby, the surface to be processed of the substrate W is covered by the cleaning liquid L of the DIW. The cleaning chamber 11 is provided with an opening 11a for transporting/carrying in the substrate W, and the opening 11a is configured to be openable and closed by a door 11b.

[반송 장치][Conveying device]

반송 장치(200)는, 핸들링 장치(20)를 갖는다. 핸들링 장치(20)는, 기판(W)을 파지하는 로봇 핸드(21)와, 이동 기구(22)를 갖는다. 로봇 핸드(21)는, 기판(W)을 파지한다. 이동 기구(22)는, 로봇 핸드(21)를 이동시킨다. 반송 장치(200)는, 버퍼 유닛(1d)과 각종 장치 사이, 각종 장치 사이에서, 기판(W)을 반송한다. 예컨대, 에칭 처리를 끝낸 기판(W)을 처리 장치(110)로부터 반출하여, 기판(W)의 피처리면 상에 세정액(DIW)(L)의 액막이 형성된 상태에서, 세정 장치(120)로 반입한다. 또한, 이동 기구(22)는, 로봇 핸드(21)를 이동시킴으로써, 세정을 끝낸 기판(W)을 세정 장치(120)로부터 반출하여, 기판(W)의 피처리면 상에 세정액(DIW)(L)의 액막이 형성된 상태에서, 건조 장치(300)로 반입한다. 또한, 기판(W)의 피처리면 상에 세정액(DIW)(L)의 액막이 형성된 상태로 반송하는 것은, 기판(W)의 반송 중에, 기판(W)의 피처리면에 파티클이 부착되는 것을 방지하기 위함이다.The transport device 200 includes a handling device 20 . The handling device 20 includes a robot hand 21 that grips the substrate W and a moving mechanism 22 . The robot hand 21 grips the substrate W. The moving mechanism 22 moves the robot hand 21 . The transport device 200 transports the substrate W between the buffer unit 1d and various devices and between various devices. For example, the substrate W that has undergone the etching process is taken out of the processing device 110 and carried into the cleaning device 120 in a state where a liquid film of the cleaning liquid DIW (L) is formed on the surface to be processed of the substrate W. . Further, the moving mechanism 22 moves the robot hand 21 to carry the cleaned substrate W out of the cleaning device 120 and deposits the cleaning liquid DIW (L) on the surface of the substrate W to be processed. ) is carried into the drying device 300 in a state where the liquid film is formed. In addition, transporting the substrate W in a state in which a liquid film of the cleaning liquid DIW (L) is formed on the surface to be processed is to prevent particles from adhering to the surface to be processed of the substrate W during transport of the substrate W. It is for

[건조 장치][Drying device]

도 2에 도시된 바와 같이, 건조 장치(300)는, 건조실(31), 지지부(32), 구동 기구(33), 제1 휘발성 용제 공급부(34), 제2 휘발성 용제 공급부(35), 가열부(36), 컵(37), 측정부(38)를 갖는다. 건조실(31)은, 내부에 있어서 기판(W)을 건조 처리하기 위한 챔버(1a)이다. 건조실(31)은, 예컨대 직방체나 입방체 등의 상자 형상이다. 건조실(31)의 내벽은, 방진성을 높이기 위해, 실리카에 의해 코팅되어 있다. 건조실(31)에는, 기판(W)을 반출/반입시키기 위한 개구(31a)가 마련되어 있다. 개구(31a)는, 도어(31b)에 의해 개폐 가능하게 마련되어 있다. 이러한 건조실(31)에는, 후술하는 제1 휘발성 용제 공급부(34), 제2 휘발성 용제 공급부(35), 가열부(36)가 수용되어 있다.As shown in FIG. 2, the drying apparatus 300 includes a drying chamber 31, a support unit 32, a driving mechanism 33, a first volatile solvent supply unit 34, a second volatile solvent supply unit 35, a heating It has a part 36, a cup 37, and a measuring part 38. The drying chamber 31 is a chamber 1a for drying the substrate W inside. The drying chamber 31 has a box shape, such as a rectangular parallelepiped or a cube. The inner wall of the drying chamber 31 is coated with silica to enhance dust resistance. The drying chamber 31 is provided with an opening 31a for transporting/carrying in/out of the substrates W. The opening 31a is provided so that it can be opened and closed by the door 31b. In this drying chamber 31, a first volatile solvent supply unit 34, a second volatile solvent supply unit 35, and a heating unit 36, which will be described later, are accommodated.

또한, 건조실(31)에는, 도입구(31c), 배기구(31d)가 마련되어 있다. 도입구(31c)에는, 배관, 흡기 밸브 및 청정한 가스(N2 등)를 공급하는 급기 장치를 포함하는 급기부(31e)가 접속되어 있다. 배기구(31d)에는, 배관, 배기 밸브 및 가스를 배기하는 배기 장치를 포함하는 배기부(31f)가 접속되어 있다. 도입구(31c)로부터 청정한 가스를 건조실(31) 내에 공급함으로써, 건조실(31) 내를 정상의 분위기로 할 수 있다. 또한, 도입구(31c)로부터 가스를 건조실(31) 내에 공급하고, 배기구(31d)로부터 건조실(31) 내의 가스를 배출하는 구성을 만듦으로써, 건조실(31) 내의 기체의 흐름을 만들도록 하고 있다. 이것에 의해, 기판(W)을 가열할 때에 발생하는 처리액의 증기가 건조실(31) 내에 가득 차지 않고, 건조실(31)로부터 배출할 수 있는 구성으로 되어 있다.Further, the drying chamber 31 is provided with an inlet 31c and an exhaust port 31d. Connected to the inlet 31c is an air supply unit 31e including a pipe, an intake valve, and an air supply device for supplying clean gas (such as N 2 ). The exhaust port 31d is connected to an exhaust unit 31f including a pipe, an exhaust valve, and an exhaust device for exhausting gas. By supplying a clean gas into the drying chamber 31 through the introduction port 31c, the inside of the drying chamber 31 can be made into a normal atmosphere. In addition, by creating a structure in which gas is supplied into the drying chamber 31 through the inlet port 31c and gas in the drying chamber 31 is discharged through the exhaust port 31d, the flow of gas in the drying chamber 31 is made. . Accordingly, the vapor of the processing liquid generated when heating the substrate W does not fill the drying chamber 31 and can be discharged from the drying chamber 31 .

지지부(32)는, 기판(W)을 지지한다. 지지부(32)는, 회전 테이블(32a), 복수의 유지 부재(32b), 회전축(32c)을 갖는다. 회전 테이블(32a)은, 기판(W)보다 큰 직경의 원통 형상이며, 상면이 평탄한 원반으로 되어 있다. 복수의 유지 부재(32b)는, 기판(W)의 외주를 따르는 위치에 등간격으로 배치되고, 회전 테이블(32a)의 상면과의 사이에 간격을 두고 기판(W)을 수평 상태로 유지한다. 복수의 유지 부재(32b)는, 도시하지 않은 개폐 기구에 의해, 기판(W)의 가장자리부에 접하는 폐쇄 위치와, 기판(W)의 가장자리부로부터 멀어지는 개방 위치 사이에서 이동 가능하게 마련되어 있다. 회전축(32c)은, 회전 테이블(32a)을 아래쪽에서 지지하고, 회전의 중심이 되는 연직 방향의 축이다.The support portion 32 supports the substrate W. The support portion 32 has a rotary table 32a, a plurality of holding members 32b, and a rotary shaft 32c. The rotary table 32a has a cylindrical shape with a larger diameter than the substrate W, and has a flat upper surface. The plurality of holding members 32b are arranged at equal intervals along the outer circumference of the substrate W, and hold the substrate W in a horizontal state with a gap between them and the upper surface of the turntable 32a. The plurality of holding members 32b are provided so as to be movable between a closed position in contact with the edge of the substrate W and an open position away from the edge of the substrate W by an opening/closing mechanism (not shown). The rotary shaft 32c supports the rotary table 32a from below and is a vertical axis serving as a center of rotation.

구동 기구(33)는, 지지부(32)에 지지된 기판(W)을 회전시키는 기구이다. 구동 기구(33)는, 모터 등의 구동원을 가지며, 회전축(32c)을 통해 지지부(32)를 회전시킨다.The drive mechanism 33 is a mechanism that rotates the substrate W supported by the support portion 32 . The drive mechanism 33 has a drive source such as a motor, and rotates the support portion 32 via a rotating shaft 32c.

제1 휘발성 용제 공급부(34)는, 건조실(31)로 반입되어, 지지부(32)에 지지된 기판(W) 상에, 제1 휘발성 용제(V)를 공급한다. 제1 휘발성 용제 공급부(34)는, 노즐(34a), 요동 아암(34b), 요동 기구(34c)를 갖는다. 노즐(34a)은, 기판(W)의 피처리면의 중심 부근을 향해 제1 휘발성 용제(V)를 공급한다. 노즐(34a)에는, 건조실(31) 밖의 저류부로부터 배관(모두 도시하지 않음) 등을 통해 제1 휘발성 용제(V)인 IPA가 공급된다.The first volatile solvent supply unit 34 is carried into the drying chamber 31 and supplies the first volatile solvent V onto the substrate W supported by the support unit 32 . The first volatile solvent supply unit 34 includes a nozzle 34a, a rocking arm 34b, and a rocking mechanism 34c. The nozzle 34a supplies the first volatile solvent V towards the vicinity of the center of the processing target surface of the substrate W. IPA, which is the first volatile solvent V, is supplied to the nozzle 34a from a reservoir outside the drying chamber 31 through a pipe (neither shown) or the like.

세정 장치(120)에 있어서의 세정 처리에 있어서, APM에 의한 알칼리 세정 후의 DIW에 의한 순수 린스 처리로, 최종적으로 기판(W)의 피처리면 위는 DIW의 세정액(L)에 의해 적용되어 있다. 이와 같이 적용된 상태에서, 세정 장치(120)로부터 건조 장치(300)로 반입된 기판(W)에 대하여, IPA가 공급됨으로써, DIW가 IPA로 치환된다.In the cleaning process in the cleaning device 120, the alkali cleaning with APM is followed by the DIW rinsing process, and finally the cleaning liquid L of DIW is applied on the surface to be processed of the substrate W. In this applied state, the IPA is supplied to the substrate W carried from the cleaning device 120 to the drying device 300, so that the DIW is replaced with the IPA.

요동 아암(34b)은, 선단에 노즐(34a)이 마련되고, 노즐(34a)을, 지지부(32) 상의 기판(W)의 피처리면의 중심 부근에 대향하는 공급 위치와, 그 공급 위치로부터 퇴피(退避)하여 기판(W)의 반입이나 반출을 가능하게 하는 퇴피 위치로 이동시킨다. 요동 기구(34c)는, 요동 아암(34b)을 요동시키는 기구이다.The rocking arm 34b is provided with a nozzle 34a at its tip, and the nozzle 34a is retracted from a supply position facing the center vicinity of the target surface of the substrate W on the support portion 32 and the supply position. (退避) to move the substrate W to an evacuation position enabling carrying in or carrying out of the board. The rocking mechanism 34c is a mechanism for rocking the rocking arm 34b.

제2 휘발성 용제 공급부(35)는, 기판(W) 상의 DIW를 치환한 IPA에, 제2 휘발성 용제(H)인 PGMEA(HMDS를 포함하는 용제)를 공급한다[도 4의 (A) 참조]. 제2 휘발성 용제 공급부(35)는, 노즐(35a), 요동 아암(35b), 요동 기구(35c)를 갖는다. 노즐(35a)은, 기판(W)의 피처리면의 중심 부근을 향해 제2 휘발성 용제(H)를 공급한다. 노즐(35a)에는, 건조실(31) 밖의 저류부로부터 배관(모두 도시하지 않음) 등을 통해 PGMEA가 공급된다.The second volatile solvent supply unit 35 supplies PGMEA (a solvent containing HMDS) as the second volatile solvent H to the IPA in which the DIW on the substrate W has been substituted (see FIG. 4(A) ). . The second volatile solvent supply unit 35 includes a nozzle 35a, a rocking arm 35b, and a rocking mechanism 35c. The nozzle 35a supplies the second volatile solvent H towards the vicinity of the center of the processing target surface of the substrate W. PGMEA is supplied to the nozzle 35a from a reservoir outside the drying chamber 31 through a pipe (not shown) or the like.

발수화제를 포함하는 제2 휘발성 용제(H)를 공급함으로써, 기판(W)의 피처리면에 발수화막이 형성되기 때문에, 기판(W)의 피처리면을 친수성의 실라놀기에서 발수성의 메틸기로 바꾸어 기판(W)의 피처리면 상의 계면 에너지를 낮춤으로써, 제1 휘발성 용제(V)를 떠오르게 하여, 기판(W)의 피처리면 상의 액체의 제거를 촉진할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 발수성이란, 액체를 튕기는 성질, 즉 발액성을 말하며, 물을 튕기는 성질로는 한정되지 않는다.Since a water-repellent film is formed on the surface to be treated of the substrate W by supplying the second volatile solvent H containing a water repellent agent, the surface to be treated of the substrate W is changed from a hydrophilic silanol group to a water repellent methyl group to the substrate By lowering the interfacial energy on the surface to be treated of the substrate W, the first volatile solvent (V) can be floated up to facilitate the removal of the liquid on the surface to be treated of the substrate W. In addition, water repellency as used herein refers to a property of repelling liquid, that is, liquid repellency, and is not limited to a property of repelling water.

요동 아암(35b)은, 선단에 노즐(35a)이 마련되고, 노즐(35a)을, 지지부(32) 상의 기판(W)의 피처리면의 중심 부근에 대향하는 공급 위치와, 그 공급 위치로부터 퇴피하여 기판(W)의 반입이나 반출을 가능하게 하는 퇴피 위치로 이동시킨다. 요동 기구(35c)는, 요동 아암(35b)을 요동시키는 기구이다.The rocking arm 35b is provided with a nozzle 35a at its tip, and the nozzle 35a is retracted from a supply position facing the center vicinity of the target surface of the substrate W on the support portion 32 and the supply position. to move the substrate W to an evacuation position enabling loading and unloading of the substrate W. The rocking mechanism 35c is a mechanism for rocking the rocking arm 35b.

가열부(36)는, 기판(W)을 가열하는 장치이다. 가열부(36)는, 건조실(31) 내의 상부에 마련되어 있다. 가열부(36)는, 할로겐 램프, 적외선 램프 등의 램프(36a)를 갖는다. 또한, 램프(36a)는, 자외광, 가시광, 적외광을 조사 가능한 램프이다. 본 실시형태의 램프(36a)는 직선관형이며, 서로 수평 상태로 평행하게 배치된 복수 개의 램프(36a)가, 2단으로 겹쳐 배치되고, 1번째 단과 2번째 단의 램프(36a)의 방향은 직교하고 있기 때문에, 전체적으로 격자형으로 되어 있다. 이것에 의해, 가열이 균일해지도록 구성되어 있다.The heating unit 36 is a device that heats the substrate W. The heating unit 36 is provided in the upper part of the drying chamber 31 . The heating unit 36 has a lamp 36a such as a halogen lamp or an infrared lamp. In addition, the lamp 36a is a lamp capable of irradiating ultraviolet light, visible light, and infrared light. The lamp 36a of this embodiment is a straight tubular shape, and a plurality of lamps 36a arranged in parallel in a horizontal state are arranged in two overlapping stages, and the directions of the lamps 36a of the first stage and the second stage are Since they are orthogonal, they are in a lattice form as a whole. Thereby, it is comprised so that heating may become uniform.

또한, 가열부(36)는, 기판(W)의 피처리면 상의 액체 자체, 즉 제1 휘발성 용제(V) 및 제2 휘발성 용제(H)보다 기판(W) 자체가 가열되기 쉬운 파장의 전자파(적외선)를 이용함으로써, 기판(W)의 열에 의한 기층의 발생을 촉진할 수 있다. 가열 온도로는, 예컨대, 300℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다.In addition, the heating unit 36 generates electromagnetic waves (of a wavelength at which the substrate W is more easily heated than the liquid itself on the surface to be processed of the substrate W, that is, the first volatile solvent V and the second volatile solvent H). By using infrared rays), generation of a base layer by heat of the substrate W can be promoted. As a heating temperature, it is preferable to set it as 300 degreeC or more, for example.

또한, 건조실(31)에는, 창부(36b)가 마련되어 있다. 창부(36b)는, 가열부(36)로부터의 전자파를 투과하는 부재이다. 창부(36b)로는, 예컨대, 석영 등의 판형체를 이용할 수 있다. 창부(36b)는, 건조실(31) 내의 가열부(36)의 바로 아래에 마련되고, 가열부(36)와 지지부(32) 사이를 구획함으로써, 램프(36a)의 점등의 반복에 의해, 램프(36a)의 커넥터부의 부재의 신축이 일어남으로써 발생하는 파티클이, 상부로부터 기판(W)으로 부착되어 금속 오염이 발생하는 것을 방지하고 있다.In addition, the drying chamber 31 is provided with a window portion 36b. The window portion 36b is a member that transmits electromagnetic waves from the heating portion 36 . As the window portion 36b, for example, a plate-like material such as quartz can be used. The window portion 36b is provided immediately below the heating portion 36 in the drying chamber 31, and by dividing the space between the heating portion 36 and the support portion 32, the lamp 36a is repeatedly lit. Particles generated by expansion and contraction of the member of the connector portion (36a) are prevented from attaching to the substrate W from the top and causing metal contamination.

컵(37)은, 지지부(32)를 주위로부터 둘러싸도록 원통 형상으로 형성되어 있다(도 2 참조). 컵(37)의 둘레벽의 상부는, 직경 방향의 내측을 향해 경사져서 지지부(32) 상의 기판(W)이 노출되도록 개구되어 있다. 컵(37)은, 회전하는 기판(W)으로부터 비산된 세정액(L)을 받아, 아래쪽으로 흘려보낸다. 컵(37)의 바닥면에는, 흘러내리는 세정액(L)을 배출하기 위한 배출구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또한, 컵(37)은, 구동 기구(33)에 접속되고, 지지부(32)와 함께 승강 가능하게 마련되어 있다.The cup 37 is formed in a cylindrical shape so as to surround the support portion 32 from the periphery (see Fig. 2). The upper part of the circumferential wall of the cup 37 is opened so as to incline radially inward so that the substrate W on the support portion 32 is exposed. The cup 37 receives the cleaning liquid L scattered from the rotating substrate W and flows it downward. A discharge port (not shown) is formed on the bottom surface of the cup 37 to discharge the flowing washing liquid L. In addition, the cup 37 is connected to the drive mechanism 33 and is provided so as to be able to move up and down together with the support portion 32 .

측정부(38)는, 건조실(31)로 반입되어, 지지부(32)에 지지된 기판(W) 상의 액체의 막 두께를 측정한다. 측정부(38)는, 검출부(38a), 요동 아암(38b), 요동 기구(38c)를 갖는다. 검출부(3a)로서는, 예컨대, 레이저 변위계나 카메라 등을 이용한다. 요동 아암(38b)은, 선단에 검출부(38a)가 마련되고, 검출부(38a)를, 지지부(32) 상의 기판(W)의 피처리면의 중심과 외주연 사이의 중앙 부근에 대향시키는 측정 위치와, 그 측정 위치로부터 퇴피하여 기판(W)의 반입이나 반출을 가능하게 하는 대기 위치로 이동시킨다. 요동 기구(38c)는, 요동 아암(38b)을 요동시키는 기구이다.The measurement unit 38 is carried into the drying chamber 31 and measures the film thickness of the liquid on the substrate W supported by the support unit 32 . The measurement unit 38 has a detection unit 38a, a rocking arm 38b, and a rocking mechanism 38c. As the detection part 3a, a laser displacement meter, a camera, etc. are used, for example. The rocking arm 38b is provided with a detection unit 38a at its tip, and a measurement position in which the detection unit 38a is opposed near the center between the outer periphery and the center of the surface to be processed of the substrate W on the support unit 32. , and is moved from the measurement position to a standby position enabling loading and unloading of the substrate W. The rocking mechanism 38c is a mechanism for rocking the rocking arm 38b.

측정부(38)에 의한 막 두께 측정법으로는, 예컨대, 광간섭 원리를 이용할 수 있다. 또한, 다른 예로서, 지지부(32) 내에 중량계를 이용하는 것이 가능하다. 이 중량계를 이용하는 경우에는, 기판(W) 상의 액막의 중량(액막의 중량=액막을 포함하는 기판의 무게-기판의 무게)을 이론적 혹은 실험적으로 액막의 두께로 환산한다.As a film thickness measurement method by the measuring unit 38, the principle of optical interference can be used, for example. Also, as another example, it is possible to use a weighing scale within the support 32 . In the case of using this weight scale, the weight of the liquid film on the substrate W (weight of the liquid film = weight of the substrate including the liquid film - weight of the substrate) is theoretically or experimentally converted into the thickness of the liquid film.

[제어 장치][controller]

제어 장치(400)는, 기판 처리 장치(1)의 각부를 제어하는 컴퓨터이다. 제어 장치(400)는, 프로그램을 실행하는 프로세서와, 프로그램이나 동작 조건 등의 각종 정보를 기억하는 메모리, 각 요소를 구동하는 구동 회로를 갖는다. 또한, 제어 장치(400)는, 정보를 입력하는 입력 장치, 정보를 표시하는 표시 장치를 갖고 있다.The control device 400 is a computer that controls each part of the substrate processing apparatus 1 . The control device 400 has a processor that executes a program, a memory that stores various types of information such as programs and operating conditions, and a drive circuit that drives each element. In addition, the control device 400 has an input device for inputting information and a display device for displaying information.

제어 장치(400)는, 처리 장치(110), 세정 장치(120), 반송 장치(200), 건조 장치(300)를 제어한다. 예컨대, 제어 장치(400)는, 지지부(32)에 지지된 기판(W)을 회전시키면서, 제1 휘발성 용제 공급부(34)로부터의 제1 휘발성 용제(V)의 공급에 의해 액막을 제1 휘발성 용제(V)로 치환시키고, 제2 휘발성 용제 공급부(35)로부터의 제2 휘발성 용제(H)의 공급에 의해 기판(W)의 피처리면 상에 공급된 제1 휘발성 용제(V)를, 제2 휘발성 용제(H)로 치환시킨 후, 가열부(36)에 의한 기판(W)의 가열에 의해, 제2 휘발성 용제(H)인 PGMEA를 기화시킨 후에, 발수화막을 기판(W)의 피처리면으로부터 이탈시킨다. 이것에 의해, 제2 휘발성 용제(H)의 액막을 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시킨다. 예컨대, PGMEA의 비점은, 140∼150℃이며, 발수화제인 HMDS의 비점은 약 300℃이기 때문에, 가열에 의한 순식간의 온도 상승의 과정에서, PGMEA가 먼저 기화한 후, 발수화막의 화학 결합이 열에 의해 끊어져 제거된다. 또한, 제어 장치(400)는, 측정부(38)에 의한 측정 결과의 막 두께가 미리 정해진 임계값의 범위 내에 있다고 판정한 경우에, 가열부(36)에 의한 가열을 시작하게 한다.The control device 400 controls the treatment device 110 , the cleaning device 120 , the transport device 200 , and the drying device 300 . For example, the control device 400 supplies the first volatile solvent V from the first volatile solvent supply unit 34 while rotating the substrate W supported by the support unit 32 to form the first volatile liquid film. The first volatile solvent (V) supplied to the target surface of the substrate (W) by the supply of the second volatile solvent (H) from the second volatile solvent supply unit (35) After substituting with 2 volatile solvent (H), PGMEA, the second volatile solvent (H), is vaporized by heating the substrate (W) by the heating unit 36, and then the water repellent film is applied to the substrate (W). get away from the surface. Thereby, the liquid film of the second volatile solvent H is discharged by the centrifugal force caused by the rotation of the substrate W. For example, since the boiling point of PGMEA is 140 to 150°C, and the boiling point of HMDS, which is a water repellent agent, is about 300°C, in the process of an instant temperature increase by heating, PGMEA first vaporizes, and then the chemical bond of the water repellent film It is cut off by heat and removed. In addition, the control device 400 causes the heating unit 36 to start heating when it is determined that the film thickness as a result of measurement by the measurement unit 38 is within a range of a predetermined threshold value.

이러한 제어 장치(400)는, 기구 제어부(41)와, 막 두께 해석부(42)와, 가열 제어부(43)를 갖는다. 기구 제어부(41)는, 각부의 기구를 제어한다. 예컨대, 기구 제어부(41)는, 구동 기구(33)를 제어함으로써, 지지부(32)의 회전 속도, 회전 개시 및 회전 정지의 타이밍을 제어한다. 또한, 노즐(34a)의 요동 및 제1 휘발성 용제(V)의 토출, 노즐(35a)의 요동 및 제2 휘발성 용제(H)의 토출, 검출부(38a)의 요동 및 측정 등의 동작을 제어한다.This control device 400 includes a mechanism control unit 41, a film thickness analysis unit 42, and a heating control unit 43. The mechanism controller 41 controls the mechanism of each part. For example, the mechanism controller 41 controls the rotation speed of the support portion 32 and the timing of rotation start and rotation stop by controlling the drive mechanism 33 . In addition, operations such as vibration of the nozzle 34a and discharge of the first volatile solvent V, vibration of the nozzle 35a and discharge of the second volatile solvent H, and vibration of the detection unit 38a and measurement are controlled. .

막 두께 해석부(42)는, 측정부(38)에 의한 측정 결과, 즉 측정부(38)에 의해 측정된 제1 휘발성 용제(V) 및 제2 휘발성 용제(H)의 액막의 두께를 해석한다. 막 두께 해석부(42)는, 측정부(38)에 의해 측정된 액막의 두께(액막 두께값)가, 미리 정해진 임계값의 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 그리고, 막 두께 해석부(42)는, 측정된 액막의 두께가 미리 정해진 임계값의 범위 내에 있다고 판정한 경우, 액막의 두께가 적절하다고 하여, 가열 제어부(43)는, 가열부(36)에 가열을 명령하는 신호를 송신한다.The film thickness analysis unit 42 analyzes the measurement result by the measurement unit 38, that is, the thickness of the liquid film of the first volatile solvent V and the second volatile solvent H measured by the measurement unit 38 do. The film thickness analysis unit 42 determines whether the thickness of the liquid film (liquid film thickness value) measured by the measuring unit 38 is within a range of a predetermined threshold value. Then, when the film thickness analysis unit 42 determines that the measured thickness of the liquid film is within a range of a predetermined threshold value, the thickness of the liquid film is deemed appropriate, and the heating control unit 43 sends the heating unit 36 Sends a signal commanding heating.

또한, HMDS(발수화제)를 포함하는 PGMEA(제2 휘발성 용제)를 공급한 경우의 적절한 막 두께는, 예컨대 100 ㎛ 이하이다. 이 막 두께는, 가열부(36)의 가열에 의한 기판(W)으로부터의 증발을 지연시켜, 라이덴프로스트 현상에 의한 건조 처리를 행하는데 있어서, 양호하게 건조될 수 있는 액막 두께이다. 단, 이들 수치는 예시이며, 실제로는, 미리 실험 등으로 적절한 액막 두께를 구할 수 있다. 또한, 기판(W)의 회전 속도는, 예컨대, 200∼300 rpm 정도이며, 액막 조정되어도, 이러한 회전 속도의 범위에서는, 액막 두께가 미리 정해진 두께로 유지될 수 있다.In addition, a suitable film thickness in the case of supplying PGMEA (second volatile solvent) containing HMDS (water repellent agent) is, for example, 100 μm or less. This film thickness is a liquid film thickness that can be satisfactorily dried in performing a drying process by the Leidenfrost phenomenon by delaying evaporation from the substrate W by heating of the heater 36 . However, these numerical values are examples, and in practice, an appropriate liquid film thickness can be determined in advance through experiments or the like. Further, the rotational speed of the substrate W is, for example, about 200 to 300 rpm, and even if the liquid film is adjusted, within this rotational speed range, the liquid film thickness can be maintained at a predetermined thickness.

[동작][movement]

이상과 같은 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)의 동작을, 상기한 도 1 및 도 2 이외에, 도 3∼도 5의 설명도, 도 6의 흐름도, 도 7 및 도 8의 설명도를 참조하여 설명한다. 또한, 이하와 같은 절차에 의해 기판(W)을 처리함으로써 기판을 제조하는 기판 제조 방법, 기판(W)을 건조시키는 기판 건조 방법도 본 실시형태의 일 양태이다.For the operation of the substrate processing apparatus 1 of the present embodiment as described above, refer to the explanatory diagrams of FIGS. 3 to 5, the flowchart of FIG. 6, and the explanatory diagrams of FIGS. 7 and 8 in addition to FIGS. 1 and 2 described above. to explain. In addition, a substrate manufacturing method for manufacturing a substrate by processing the substrate W by the following procedure, and a substrate drying method for drying the substrate W are also one aspect of the present embodiment.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 처리 장치(110)에 있어서의 에칭 처리 후의 기판(W)은, 반송 장치(200)에 의해 세정 장치(120)로 반입된다. 세정 장치(120)에 있어서는, 기판(W)을 유지한 지지부(12)가 회전하면서, 공급부(15)가 기판(W)의 피처리면의 회전 중심으로 APM을 공급하여 알칼리에 의한 린스 처리를 행한 후, DIW를 공급함에 따른 순수 린스 처리를 행한다. 반송 장치(200)는, 세정 후, DIW인 세정액(L)에 의해 적용된 기판(W)을, 세정 장치(120)로부터 반출하여, 건조 장치(300)로 반입한다.First, as shown in FIG. 2 , the substrate W after etching in the processing device 110 is carried into the cleaning device 120 by the conveying device 200 . In the cleaning device 120, while the support portion 12 holding the substrate W rotates, the supply portion 15 supplies APM to the center of rotation of the surface to be processed of the substrate W to perform rinse treatment with alkali. After that, pure water rinsing treatment by supplying DIW is performed. After cleaning, the transfer device 200 carries the substrate W applied with the cleaning liquid L, which is DIW, out of the cleaning device 120 and carries it into the drying device 300 .

도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 피처리면에 세정액(L)의 액막(DIW)이 형성된 상태에서, 건조 장치(300)의 건조실(31)의 개구(31a)로부터 반입된 기판(W)을, 지지부(32)의 유지 부재(32b)가 유지한다(단계 S01). 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이, 구동 기구(33)가 지지부(32)와 함께 기판(W)을 회전시키면서(단계 S02), 제1 휘발성 용제 공급부(34)가, 기판(W)의 피처리면의 회전 중심으로 제1 휘발성 용제(V)인 IPA를 공급한다(단계 S03). 이것에 의해, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, IPA가 기판(W)의 피처리면의 전역으로 확산되어, 기판(W)의 피처리면 상에 적용된 DIW가 IPA로 치환되는 알코올 린스 처리가 행해진다. 또한, 여기서는, DIW보다 표면 장력이 낮은 IPA로 치환되기 때문에, 기판(W)의 피처리면 상에 형성되는 패턴 사이에 작용하는 표면 장력이 저감된다.As shown in FIG. 3(A), in a state where the liquid film DIW of the cleaning liquid L is formed on the surface to be treated, the substrate W carried in from the opening 31a of the drying chamber 31 of the drying apparatus 300 ) is held by the holding member 32b of the supporting portion 32 (step S01). As shown in (B) of FIG. 3, while the drive mechanism 33 rotates the substrate W together with the support portion 32 (step S02), the first volatile solvent supply unit 34 moves the substrate W IPA, which is the first volatile solvent (V), is supplied to the center of rotation of the surface to be treated (step S03). Thereby, by the centrifugal force caused by the rotation of the substrate W, the IPA is diffused throughout the surface to be processed of the substrate W, and the DIW applied on the surface to be processed of the substrate W is replaced with IPA. Alcohol rinsing treatment is done In addition, since it is substituted with IPA, which has a lower surface tension than DIW, the surface tension acting between the patterns formed on the surface to be processed of the substrate W is reduced.

그리고, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이, 구동 기구(33)가 지지부(32)와 함께 기판(W)을 회전시키면서, 제2 휘발성 용제 공급부(35)가, 기판(W)의 피처리면의 회전 중심으로, 제2 휘발성 용제(H)인 PGMEA를 공급한다(단계 S04). 이것에 의해, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해, PGMEA가 기판(W)의 피처리면의 전역으로 확산됨과 더불어, HMDS가, 기판(W)의 피처리면에 결합하여 발수화막이 형성된다. 즉, 기판(W)의 피처리면 상에 존재하는 제1 휘발성 용제가, 제2 휘발성 용제의 PGMEA로 치환되고, 피처리면의 수산기가 작용기로 치환되어 발수화막이 형성되게 된다. 제2 휘발성 용제는, 제1 휘발성 용제보다 기판(W)의 패턴 사이에 작용하는 표면 장력이 작다. 이 때문에, 패턴 사이에 작용하는 표면 장력이 저감된다. 이것과 함께, 측정부(38)의 검출부(38a)가, 기판(W) 상의 막 두께를 측정한다(단계 S06).And, as shown in (A) of FIG. 4 , while the drive mechanism 33 rotates the substrate W together with the support part 32, the second volatile solvent supply part 35 moves the feature of the substrate W PGMEA, the second volatile solvent (H), is supplied to the center of rotation of the rear surface (step S04). As a result, PGMEA is diffused throughout the surface to be processed of the substrate W by the centrifugal force caused by the rotation of the substrate W, and HMDS is bonded to the surface to be processed of the substrate W to form a water repellent film. . That is, the first volatile solvent present on the surface to be treated of the substrate W is replaced with PGMEA of the second volatile solvent, and the hydroxyl group on the surface to be treated is replaced with a functional group to form a water repellent film. The second volatile solvent has a smaller surface tension acting between the patterns of the substrate W than the first volatile solvent. For this reason, the surface tension acting between the patterns is reduced. At the same time, the detection unit 38a of the measuring unit 38 measures the film thickness on the substrate W (step S06).

측정부(38)에 의해 측정되는 막 두께가, 미리 정해진 임계값의 범위 내에서 적절해진 경우에는(단계 S07의 YES), 도 5에 도시된 바와 같이, 기판(W)을 회전시키면서, 가열부(36)의 램프(36a)가 미리 정해진 시간(수초에서 십수초 이내의 범위 내에서) 점등함으로써, 기판(W)을 라이덴프로스트 현상이 생기는 온도(PGMEA의 비점 이상)까지 급속히 가열한다(단계 S08). 이것에 의해, 제2 휘발성 용제(H)의 액막이, 순식간에 제거되는 건조 처리가 행해진다.When the film thickness measured by the measuring unit 38 is appropriate within the predetermined threshold range (YES in step S07), as shown in FIG. 5, while rotating the substrate W, the heating unit By turning on the lamp 36a of (36) for a predetermined time (within a range of several seconds to several tens of seconds), the substrate W is rapidly heated to the temperature at which the Leidenfrost phenomenon occurs (above the boiling point of PGMEA) (step S08 ). Thereby, a drying process in which the liquid film of the second volatile solvent (H) is instantly removed is performed.

여기서 말하는 건조 처리는, 단순한 휘발에 의한 것이 아니라, 급속 가열의 과정에서 생기는 라이덴프로스트 현상 및 발수화막의 이탈과, 기판(W)의 회전에 의한 원심력을 이용하는 것이다. 즉, 가열에 의해, 기판(W)의 피처리면과 기화할 수 없는 PGMEA의 액막과의 계면에 발생하는 기층에 의한 라이덴프로스트 현상에 의해, 액막이 떠올라 액체 방울이 된다(액체 방울화). 그 후, 기판(W) 상의 발수화막의 결합 상태가 해제되어 제거된다. 화학 결합의 해제의 메커니즘은 이하와 같다. 우선, 고온으로 가열함으로써, 작용기(-CHx)가 열분해에 의해 Si와의 결합이 끊어지고, 기판(W) 상의 주위에 있는 산소가, 기판(W) 상의 Si 및 작용기와 이어진다. 이것에 의해, 기판(W) 상의 Si는 산화되어 열산화막이 성장한다. 즉, 기판(W)의 피처리면에는 산화막이 형성되지만, 이 산화막이 잔존하는 것은 특별히 문제는 없다. 또한, 산화된 작용기는, H2O나 CO2 등으로 변화되지만, 고온 하에 있기 때문에, H2O는 증발하고, CO2는 가스로서 배출된다. 또한, 가열시에는, 배기부(31f)에 있어서의 배기 밸브를 폐쇄함으로써, 기층의 발생 전의 액막의 기화를 막고, 과가열 상태를 발생시켜도 좋다.The drying treatment referred to here is not by simple volatilization, but by using the Leidenfrost phenomenon generated in the process of rapid heating, the detachment of the water repellent film, and the centrifugal force caused by the rotation of the substrate W. That is, due to the Leidenfrost phenomenon caused by the base layer generated at the interface between the surface to be processed of the substrate W and the liquid film of PGMEA that cannot be vaporized by heating, the liquid film rises and becomes liquid droplets (liquid droplet formation). After that, the bonding state of the water repellent film on the substrate W is released and removed. The mechanism of release of a chemical bond is as follows. First, by heating to a high temperature, the bond of the functional group (-CHx) with Si is broken by thermal decomposition, and the surrounding oxygen on the substrate W connects to Si and the functional group on the substrate W. As a result, Si on the substrate W is oxidized and a thermal oxide film grows. That is, although an oxide film is formed on the surface to be processed of the substrate W, there is no particular problem that this oxide film remains. In addition, the oxidized functional group is changed into H 2 O, CO 2 or the like, but since it is under high temperature, H 2 O evaporates and CO 2 is discharged as a gas. During heating, the exhaust valve of the exhaust unit 31f may be closed to prevent vaporization of the liquid film prior to the formation of the base layer and generate an overheating state.

이 현상을 모식적으로 나타내면, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 피처리면의 패턴(P) 상에, 발수화막(R)을 통해 존재하고 있는 HMDS를 포함하는 PGMEA의 액막(F)은, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 램프(36a)의 점등에 의해 기판(W)만이 순식간에 가열됨으로써 기판(W)의 발수화막과 PGMEA의 계면이 다른 부분의 PGMEA보다 빠르게 기화를 시작하기 때문에, 액막(F)이 기화한 가스의 층, 즉 기층(G)이 생성된다.When this phenomenon is schematically represented, as shown in FIG. 7(A), on the pattern P of the surface to be treated of the substrate W, including HMDS present through the water repellent film R As shown in FIG. 7(B), the liquid film F of PGMEA is instantaneously heated by the lighting of the lamp 36a, so that the interface between the water repellent film of the substrate W and PGMEA is formed. Since vaporization starts faster than PGMEA in other parts, a layer of vaporized gas in the liquid film F, that is, a base layer G is generated.

이 때문에, 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이, 패턴(P) 상의 액막(F)은 기층(G)에 의해 순식간에 패턴(P)으로부터 떠오르고, 도 7의 (D)에 도시된 바와 같이, 즉시 액체 방울화하며(라이덴프로스트 현상), 발수화막(R)은 기판(W)의 피처리면의 Si와 -CHx의 결합이 끊어져 제거된다. 이와 같이, 액막(F)이 액체 방울화하고 나서, 발수화막(R)이 기판(W)으로부터 제거되지만, 램프(36a)에 의해, 순간적으로(수초로) 발수화막(R)이 기화하는 300℃를 달성할 수 있기 때문에, 액체 방울화와 발수화막(R)의 제거는, 거의 동시에 일어나는 것으로서 생각할 수 있다. 도면 중, 흑색 화살표로 나타낸 바와 같이, 액막(F)에는 회전에 의한 원심력이 가해지고 있고, 생성된 각 액체 방울은 원심력에 의해 기판(W) 상에서 비산되기 때문에, 도 7의 (E)에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 피처리면은 건조된다. 또한, 상기한 바와 같이, Si와 결합이 끊어진 작용기가 산소와 이어짐으로써, H2O나 CO2가 되어, 발수화제인 실란 커플링제가 증발되기 때문에, 건조실(31) 내의 분위기는, 산소를 포함하고 있는 것이 바람직하다.For this reason, as shown in FIG. 7(C), the liquid film F on the pattern P rises from the pattern P instantaneously by the base layer G, and as shown in FIG. 7(D) Likewise, it immediately turns into liquid droplets (Leidenfrost phenomenon), and the water repellent film R is removed by breaking the bond between Si and -CHx on the surface to be treated of the substrate W. In this way, after the liquid film F becomes a liquid drop, the water repellent film R is removed from the substrate W, but the water repellent film R is vaporized instantaneously (within several seconds) by the lamp 36a. Since it is possible to achieve 300° C., liquid drop formation and removal of the water repellent film R can be considered as occurring almost simultaneously. As indicated by the black arrows in the drawing, a centrifugal force due to rotation is applied to the liquid film F, and each liquid droplet generated is scattered on the substrate W by the centrifugal force, as shown in FIG. As described above, the surface to be processed of the substrate W is dried. In addition, as described above, when the functional group whose bond with Si is broken connects with oxygen, it becomes H 2 O or CO 2 , and since the silane coupling agent, which is a water repellent agent, evaporates, the atmosphere in the drying chamber 31 contains oxygen It is desirable to do

도 8에 도시된 바와 같이, 기판(W) 상의 패턴(P) 사이에 액막(F)이 남은 상태이면, 액막(F)이 남은 부분의 패턴(P)이 액막(F)의 표면 장력에 의해, 패턴(P)을 끌어당기게 되어, 패턴(P)을 도괴시킨다. 본 실시형태에서는, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 전체에 있어서, 패턴(P)의 표면 상에 발수화막(R)이 존재함으로써, 패턴(P) 사이에 액막(F)이 형성되기 어렵게 되어, 패턴(P) 사이에 액막(F)이 존재하기 어려운 상태가 된다. 이와 같이, 패턴(P)끼리를 보강하는 액막(F)이 없기 때문에, 패턴(P)의 도괴를 막을 수 있다. 동시에 발수화막(R)을 기판(W)으로부터 이탈시켜, 기판(W)의 피처리면에는 불필요한 발수화막(R)을 제거할 수 있다. 이 때문에, 패턴(P)의 도괴를 저감하여, 기판(W)을 건조시킬 수 있다.As shown in FIG. 8 , when the liquid film F remains between the patterns P on the substrate W, the pattern P at the remaining portion of the liquid film F is formed by the surface tension of the liquid film F. , which attracts the pattern P, causing the pattern P to collapse. In the present embodiment, as shown in FIG. 7(A), the water repellent film R is present on the surface of the pattern P in the entire substrate W, so that there is a gap between the patterns P. It becomes difficult to form the liquid film F, and it becomes difficult for the liquid film F to exist between the patterns P. In this way, since there is no liquid film F reinforcing the patterns P, the collapse of the patterns P can be prevented. At the same time, the water repellent film R is separated from the substrate W, and the water repellent film R unnecessary on the surface to be treated of the substrate W can be removed. For this reason, collapse of the pattern P can be reduced and the substrate W can be dried.

그 후, 가열부(36)에 의한 가열을 정지하여, 기판(W)을 회전시키면서 방치함으로써 냉각하고(단계 S09), 구동 기구(33)가 지지부(32)와 함께 기판(W)의 회전을 정지한 후(단계 S10), 반송 장치(200)가 기판(W)을 개구(31a)로부터 반출한다(단계 S11).Thereafter, the heating by the heating part 36 is stopped, and the substrate W is cooled by being left while rotating (step S09), and the drive mechanism 33 rotates the substrate W together with the support part 32. After stopping (step S10), the conveying device 200 carries out the substrate W from the opening 31a (step S11).

[효과][effect]

(1) 이상과 같은 본 실시형태의 건조 장치(기판 건조 장치)(300)는, 기판(W)을 가열하는 가열부(36)와, 기판(W)의 피처리면 상에 제1 휘발성 용제(V)를 공급하는 제1 휘발성 용제 공급부(34)와, 기판(W)의 피처리면 상에, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하고, 기화할 때의 표면 장력이, 제1 휘발성 용제(V)보다 작은 제2 휘발성 용제(H)를 공급하는 제2 휘발성 용제 공급부(35)와, 가열부(36), 제1 휘발성 용제 공급부(34) 및 제2 휘발성 용제 공급부(35)가 수용되며, 피처리면 상에 처리액에 의한 액막이 형성된 상태의 기판(W)이 반입되는 건조실(31)과, 건조실(31)에 반입된 기판(W)을 수취하는 지지부(32)와, 지지부(32)에 지지된 기판(W)을 회전시키는 구동 기구(33)와, 제1 휘발성 용제 공급부(34)로부터 제1 휘발성 용제(V)를 공급시킴으로써, 기판(W)의 피처리면 상에 형성된 처리액에 의한 액막을 제1 휘발성 용제(V)로 치환시키고, 제2 휘발성 용제 공급부(35)로부터 제2 휘발성 용제(H)를 공급시킴으로써, 기판(W)의 피처리면 상에 형성된 제1 휘발성 용제(V)를 제2 휘발성 용제(H)로 치환시킴과 더불어, 피처리면에 발수화막을 형성시키며, 가열부(36)가 기판(W)을 가열하게 함으로써, 발수화제를 포함하는 제2 휘발성 용제(H)의 액막과 기판(W) 사이에 기층을 발생시킴으로써, 제2 휘발성 용제(H)의 액막을 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시키는 제어 장치(400)를 갖는다.(1) The drying apparatus (substrate drying apparatus) 300 of the present embodiment as described above includes a heating unit 36 for heating the substrate W and a first volatile solvent ( It includes a first volatile solvent supply unit 34 that supplies V) and a water repellent agent that forms a water repellent film on the surface to be treated of the substrate W, and the surface tension at the time of vaporization is A second volatile solvent supply unit 35 for supplying a second volatile solvent H smaller than ), a heating unit 36, a first volatile solvent supply unit 34 and a second volatile solvent supply unit 35 are accommodated, A drying chamber 31 into which a substrate W having a liquid film formed by a treatment liquid formed on the surface to be treated is carried in, a support unit 32 receiving the substrate W carried into the drying chamber 31, and a support unit 32 By supplying the first volatile solvent V from the drive mechanism 33 for rotating the supported substrate W and the first volatile solvent supply unit 34, the processing liquid formed on the surface to be processed of the substrate W The first volatile solvent (V) formed on the surface to be treated of the substrate (W) by substituting the liquid film with the first volatile solvent (V) and supplying the second volatile solvent (H) from the second volatile solvent supply unit (35) In addition to replacing with the second volatile solvent (H), a water repellent film is formed on the surface to be treated, and the heating unit 36 heats the substrate (W), so that the second volatile solvent (H) containing the water repellent agent and a control device 400 that discharges the liquid film of the second volatile solvent H by centrifugal force caused by rotation of the substrate W by generating a base layer between the liquid film of the second volatile solvent H and the substrate W.

본 실시형태의 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 회전시키면서 제1 처리액을 공급함으로써 처리하는 처리 장치(110)와, 처리 장치(110)에 의해 처리가 끝난 기판(W)을 회전시키면서 제2 처리액을 공급함으로써 세정하는 세정 장치(120)와, 건조 장치(300)와, 세정 장치(120)에 있어서 세정된 기판(W)을, 세정 장치(120)에서 공급된 제2 처리액에 의한 액막이 형성된 상태로 반출하고, 건조 장치(300)로 반입하는 반송 장치(200)를 갖는다.The substrate processing apparatus 1 of the present embodiment includes a processing apparatus 110 that processes a substrate W by supplying a first processing liquid while rotating the substrate W, and a substrate W processed by the processing apparatus 110. The cleaning device 120 , the drying device 300 , and the substrate W cleaned in the cleaning device 120 are cleaned by supplying the second treatment liquid while rotating, and the cleaning device 120 supplies the second treatment liquid. It has a conveying device 200 that transports the treatment liquid in a state in which a liquid film is formed and carries it into the drying device 300 .

본 실시형태의 기판 건조 방법은, 처리액에 의한 액막이 형성되고, 지지부(32)에 지지된 기판(W)을 구동 기구(33)에 의해 회전시키면서, 제1 휘발성 용제 공급부(34)로부터의 제1 휘발성 용제(V)의 공급에 의해 액막을 제1 휘발성 용제(V)로 치환하고, 제2 휘발성 용제 공급부(35)로부터, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하며, 기화할 때의 표면 장력이 제1 휘발성 용제(V)보다 작은 제2 휘발성 용제의 공급에 의해, 제1 휘발성 용제(V)의 액막을 제2 휘발성 용제(H)로 치환함과 더불어, 기판(W)에 발수화막을 형성시키고, 가열부(36)에 의한 기판(W)의 가열에 의해, 발수화제를 포함하는 제2 휘발성 용제(H)의 액막과 기판(W) 사이에 기층을 발생시킴으로써, 제2 휘발성 용제(H)의 액막을 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시킨다.In the substrate drying method of the present embodiment, while a liquid film is formed by a treatment liquid and the substrate W supported by the support part 32 is rotated by the driving mechanism 33, the first volatile solvent supply part 34 The liquid film is replaced with the first volatile solvent (V) by the supply of one volatile solvent (V), and from the second volatile solvent supply unit 35, a water repellent agent forming a water repellent film is included, and the surface tension at the time of vaporization By supplying the second volatile solvent smaller than the first volatile solvent (V), the liquid film of the first volatile solvent (V) is replaced with the second volatile solvent (H), and a water repellent film is formed on the substrate (W) and by heating the substrate W by the heater 36 to generate a base layer between the liquid film of the second volatile solvent H containing a water repellent agent and the substrate W, the second volatile solvent ( The liquid film of H) is discharged by the centrifugal force caused by the rotation of the substrate (W).

이와 같이, 기판(W)을 회전시키면서 가열하여 과가열 상태로 할 때에, 발수화막에 의해 패턴 사이에 액막이 형성되기 어렵게 한 후에, 라이덴프로스트 현상에 의해 액막을 떠오르게 함으로써, 원심력을 이용하여 전체의 액막을 순식간에 제거할 수 있게 된다.In this way, when the substrate W is heated while rotating and brought into a superheated state, the liquid film is made difficult to form between the patterns by the water repellent film, and then the liquid film is raised by the Leidenfrost phenomenon, thereby using centrifugal force to reduce the overall temperature. The liquid film can be removed in an instant.

이 때문에, 동일 장치 내, 동일 처리실 내에서 기판(W)의 건조가 가능해지고, 건조 장치(300)와는 독립된 플라즈마 처리 장치 또는 UV 조사 장치 등, 발수화막을 제거하는 제거 장치가 불필요해짐과 더불어, 건조 장치(300)로부터 제거 장치로의 반송 공정이 불필요해진다. 따라서, 기판 처리 장치(1)를 간소화, 소형화할 수 있음과 더불어, 공정수가 감소하여, 생산성이 향상된다. 또한, UV 조사에서는 곤란하던 패턴 바닥부의 액막의 제거도 가능해진다.For this reason, it is possible to dry the substrate W in the same device or in the same processing chamber, and a removal device for removing the water repellent film, such as a plasma processing device or a UV irradiation device independent of the drying device 300, is unnecessary. A conveyance process from the drying device 300 to the removal device becomes unnecessary. Therefore, while being able to simplify and downsize the substrate processing apparatus 1, the number of processes is reduced and productivity improves. In addition, it is possible to remove the liquid film at the bottom of the pattern, which has been difficult with UV irradiation.

또한, 제2 휘발성 용제(H)의 액막 전체를, 발수화막과 함께 순식간에 제거할 수 있기 때문에, 기판(W)의 피처리면 상에 있어서, 부분적인 액막의 잔류가 발생하기 어렵게 된다. 이 때문에, 인접한 패턴 사이에서, 액막의 잔류 유무, 잔류량이 서로 다름에 따라 장력에 차가 생겨, 패턴 도괴가 발생할 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 기판(W)의 중심과 외주와의 원심력의 차, 외주측으로의 액막의 집중 등에 의한 액막의 잔류의 편차도 저감할 수 있다.In addition, since the entire liquid film of the second volatile solvent H can be instantly removed along with the water repellent film, it is difficult for a partial liquid film to remain on the surface of the substrate W to be treated. For this reason, between adjacent patterns, the possibility of occurrence of pattern collapse due to a difference in tension between adjacent patterns depending on whether or not the remaining amount of the liquid film is different can be reduced. In addition, variations in the remaining liquid film due to the difference in centrifugal force between the center and the outer circumference of the substrate W, concentration of the liquid film toward the outer circumference, and the like can be reduced.

(2) 가열부(36)가 기판(W)을 가열함으로써, 기판(W)의 피처리면에 공급된 제2 휘발성 용제(H)의 액막과 기판(W) 사이에 기층을 발생시키고 있을 때, 기판(W)의 피처리면에 형성된 발수화막은, 기판(W)의 피처리면 상으로부터 제거된다. 이 때문에, 가열에 의해 발수화막의 결합을 해제시키고, 기판(W)이 회전하는 원심력을 이용하여 액막 및 발수화막을 순식간에 제거할 수 있게 된다.(2) When the heating unit 36 heats the substrate W to generate a base layer between the liquid film of the second volatile solvent H supplied to the processing target surface of the substrate W and the substrate W, The water repellent film formed on the target surface of the substrate W is removed from the target surface of the substrate W. For this reason, the coupling of the water repellent film is released by heating, and the liquid film and the water repellent film can be instantly removed by using the centrifugal force of rotation of the substrate W.

또한, 가열에 의한 발수화막의 이탈 때문에, 과열액을 노즐로부터 공급하려고 해도, 아임계액을 취급하는 시스템이 필요해지므로, 안전 기구가 증가하여, 비용이 상승하지만, 본 실시형태에서는, 기판(W)을 회전시키면서, 가열부(36)에 의해 기판(W)을 가열함으로써, 추가 장치를 필요 없게 하여 액막을 순식간에 제거할 수 있게 된다.In addition, since the water repellent film is separated by heating, even if the superheat liquid is supplied from the nozzle, a system for handling the subcritical liquid is required, which increases the safety mechanism and increases the cost, but in the present embodiment, the substrate (W ) while rotating the substrate W by the heater 36, the liquid film can be removed instantaneously without the need for an additional device.

(3) 지지부(32)에 지지된 기판(W)의 제1 휘발성 용제의 막 두께를 측정하는 측정부(38)를 가지며, 제어 장치(400)는, 측정부(38)에 의한 측정 결과의 막 두께가 미리 정해진 임계값의 범위 내에 있다고 판정한 경우에, 가열부(36)에 의한 가열을 시작하게 한다. 이것에 의해, 기판(W) 상의 액막을 적절한 막 두께로 조정하고 나서, 기판(W)을 건조시킬 수 있다. 막 두께가 너무 얇으면, 가열시에 기판(W)의 피처리면 상의 액막이 불균일하게 건조되어 버리기 때문에, 일부 패턴에 있어서의 패턴 도괴가 발생하게 된다. 또한, 막 두께가 너무 두꺼우면, 액체 방울 수가 증가하기 때문에, 회전하는 기판(W)의 원심력에 의해 피처리면 밖으로 액체 방울이 배출될 때까지, 기판(W)의 피처리면과 접촉하는 접촉 지점이 증가하게 된다. 기판(W)의 피처리면은, 액체 방울과의 접촉시의 기화열에 의해 냉각되기 때문에, 액체 방울 수가 너무 많아지면, 급속 가열 중이더라도 기판(W)의 피처리면의 일부에 라이덴프로스트 현상이 생기는 온도 이하가 되는 지점, 즉, 급속 건조가 아닌 통상 건조에 의해 건조되는 부분이 생기게 된다. 본 실시형태에서는, 적절한 막 두께로 조정하고 나서 기판(W)을 가열하기 때문에, 이러한 통상 건조에 의한 건조 상태가 발생하는 것을 방지할 수 있다.(3) a measurement unit 38 for measuring the film thickness of the first volatile solvent of the substrate W supported by the support unit 32; When it is determined that the film thickness is within a range of a predetermined threshold value, heating by the heating unit 36 is started. In this way, after adjusting the liquid film on the substrate W to an appropriate film thickness, the substrate W can be dried. If the film thickness is too thin, the liquid film on the processing target surface of the substrate W is dried unevenly during heating, so that pattern collapse occurs in some patterns. Also, if the film thickness is too thick, since the number of liquid droplets increases, the number of contact points that come into contact with the surface to be processed of the substrate W increases until the liquid droplets are discharged out of the surface to be processed by the centrifugal force of the rotating substrate W. will do Since the surface to be processed of the substrate W is cooled by the heat of vaporization upon contact with liquid droplets, if the number of liquid droplets is too large, the temperature at which the Leidenfrost phenomenon occurs on a part of the surface to be processed of the substrate W even during rapid heating. A point below, that is, a part dried by normal drying rather than rapid drying occurs. In the present embodiment, since the substrate W is heated after adjusting the film thickness to an appropriate level, it is possible to prevent such a drying state due to normal drying from occurring.

(변형례)(variant example)

(1) 제1 휘발성 용제는, IPA로는 한정되지 않는다. 예컨대, HFE(하이드로플루오로에테르) 등을 이용할 수 있다. 발수화제로서의 실란 커플링제는, HMDS로는 한정되지 않는다. 예컨대, TMSDEA(테트라메틸실릴디에틸아민) 등을 이용할 수 있다. 제2 휘발성 용제도, 상기한 PGMEA로는 한정되지 않는다. 예컨대, IPA를 이용하여도 좋다.(1) The first volatile solvent is not limited to IPA. For example, HFE (hydrofluoroether) or the like can be used. The silane coupling agent as a water repellent agent is not limited to HMDS. For example, TMSDEA (tetramethylsilyldiethylamine) or the like can be used. The second volatile solvent is not limited to the aforementioned PGMEA, either. For example, you may use IPA.

(2) 처리 장치(110)의 처리는, 최종적으로 세정과 건조가 필요해지는 처리라면, 처리의 내용 및 처리액은, 상기에서 예시한 것으로는 한정되지 않는다. 처리 대상이 되는 기판(W) 및 처리액에 대해서도, 상기에서 예시한 것으로는 한정되지 않는다.(2) If the process of the processing device 110 is a process that finally requires washing and drying, the contents of the process and the process liquid are not limited to those exemplified above. The substrate W and the processing liquid to be processed are not limited to those exemplified above.

[다른 실시형태][Other Embodiments]

이상, 본 발명의 실시형태 및 각부의 변형례를 설명하였으나, 이 실시형태나 각부의 변형례는, 일례로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 전술한 이들 신규 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 더불어, 특허청구범위에 기재된 발명에 포함된다.As mentioned above, although the embodiment of this invention and the modified example of each part were described, this embodiment and the modified example of each part are presented as an example, and limiting the scope of the invention is not intended. These new embodiments described above can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims while being included in the scope and gist of the invention.

1 : 기판 처리 장치 11 : 세정실
11a : 개구 11b : 도어
12 : 지지부 13 : 회전 기구
14 : 컵 15 : 공급부
15a : 노즐 15b : 이동 기구
20 : 핸들링 장치 21 : 로봇 핸드
22 : 이동 기구 31 : 건조실
31a : 개구 31b : 도어
33 : 창부 32 : 지지부
32a : 회전 테이블 32b : 유지 부재
32c : 회전축 33 : 구동 기구
33a : 회전부 33b : 승강부
34 : 제1 휘발성 용제 공급부 34a, 35a : 노즐
34b, 35b : 요동 아암 34c, 35c : 요동 기구
35 : 제2 휘발성 용제 공급부 36 : 가열부
36a : 램프 37 : 컵
38 : 측정부 38a : 검출부
38b : 요동 아암 38c : 요동 기구
41 : 기구 제어부 42 : 막 두께 해석부
43 : 가열 제어부 100 : 세정 장치
200 : 반송 장치 300 : 건조 장치
400 : 제어 장치1: substrate processing apparatus 11: cleaning room
11a: opening 11b: door
12: support 13: rotation mechanism
14: cup 15: supply unit
15a: nozzle 15b: moving mechanism
20: handling device 21: robot hand
22: moving mechanism 31: drying room
31a: opening 31b: door
33: window 32: support
32a: rotary table 32b: holding member
32c: rotational shaft 33: drive mechanism
33a: rotating part 33b: lifting part
34: first volatile solvent supply unit 34a, 35a: nozzle
34b, 35b: rocking arm 34c, 35c: rocking mechanism
35: second volatile solvent supply unit 36: heating unit
36a: lamp 37: cup
38: measuring unit 38a: detecting unit
38b: rocking arm 38c: rocking mechanism
41: mechanism control unit 42: film thickness analysis unit
43: heating control unit 100: cleaning device
200: transport device 300: drying device
400: control device

Claims (5)

기판을 가열하는 가열부와,
상기 기판의 피처리면 상에 제1 휘발성 용제를 공급하는 제1 휘발성 용제 공급부와,
상기 기판의 피처리면 상에, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하고, 기화할 때의 표면 장력이 상기 제1 휘발성 용제보다 작은 제2 휘발성 용제를 공급하는 제2 휘발성 용제 공급부와,
상기 가열부, 상기 제1 휘발성 용제 공급부 및 상기 제2 휘발성 용제 공급부가 수용되며, 피처리면 상에 처리액에 의한 액막이 형성된 상태의 상기 기판이 반입되는 건조실과,
상기 건조실에 반입된 상기 기판을 수취하는 지지부와,
상기 지지부에 지지된 상기 기판을 회전시키는 구동 기구, 그리고
상기 제1 휘발성 용제 공급부로부터 상기 제1 휘발성 용제를 공급시킴으로써, 상기 기판의 피처리면 상에 형성된 상기 처리액에 의한 액막을 상기 제1 휘발성 용제로 치환시키고,
상기 제2 휘발성 용제 공급부로부터 상기 제2 휘발성 용제를 공급시킴으로써, 상기 기판의 피처리면 상에 형성된 상기 제1 휘발성 용제를 상기 제2 휘발성 용제로 치환시킴과 더불어, 상기 기판의 피처리면에 상기 발수화막을 형성시키며,
상기 가열부가 상기 기판을 가열하게 함으로써, 상기 발수화제를 포함하는 상기 제2 휘발성 용제의 액막과 상기 기판 사이에 기층(氣層)을 발생시킴으로써, 상기 제2 휘발성 용제의 액막을 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시키는 제어 장치
를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.a heating unit for heating the substrate;
a first volatile solvent supply unit supplying a first volatile solvent onto the surface to be processed of the substrate;
A second volatile solvent supply unit for supplying a second volatile solvent having a surface tension smaller than that of the first volatile solvent upon vaporization, including a water repellent agent forming a water repellent film, on the surface to be treated of the substrate;
a drying chamber in which the heating part, the first volatile solvent supply part, and the second volatile solvent supply part are accommodated, and the substrate in a state in which a liquid film formed by a treatment liquid is formed on a surface to be treated is carried in;
a support unit for receiving the substrate brought into the drying chamber;
a driving mechanism for rotating the substrate supported by the support; and
By supplying the first volatile solvent from the first volatile solvent supply unit, a liquid film formed on a target surface of the substrate by the treatment liquid is replaced with the first volatile solvent;
By supplying the second volatile solvent from the second volatile solvent supply unit, the first volatile solvent formed on the surface to be treated of the substrate is replaced with the second volatile solvent, and the surface to be treated is water-repellent. forming a barrier,
By causing the heating unit to heat the substrate, by generating a base layer between the liquid film of the second volatile solvent containing the water repellent agent and the substrate, the liquid film of the second volatile solvent to the rotation of the substrate Control device that discharges by centrifugal force
A substrate drying apparatus characterized in that it has a. 제1항에 있어서, 상기 가열부가 상기 기판을 가열함으로써, 상기 기판의 피처리면에 공급된 상기 제2 휘발성 용제의 액막과 상기 기판 사이에 기층을 발생시키고 있을 때, 상기 기판의 피처리면에 형성된 상기 발수화막은, 상기 기판의 피처리면 상으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.The method according to claim 1, wherein when the heating unit heats the substrate to generate a base layer between the liquid film of the second volatile solvent supplied to the processing surface of the substrate and the substrate, the substrate is formed on the processing surface of the substrate. The substrate drying apparatus characterized in that the water repellent film is removed from the surface to be processed of the substrate. 제2항에 있어서, 상기 지지부에 지지된 상기 기판의 상기 제1 휘발성 용제 및 상기 제2 휘발성 용제의 액막의 막 두께를 측정하는 측정부를 가지며,
상기 제어 장치는, 상기 측정부에 의한 측정 결과의 막 두께가 미리 정해진 임계값 범위 내에 있다고 판정한 경우에, 상기 가열부에 의한 가열을 시작하게 하는 것을 특징으로 하는 기판 건조 장치.3. The method according to claim 2, comprising a measuring unit for measuring film thicknesses of liquid films of the first volatile solvent and the second volatile solvent of the substrate supported by the support unit;
The substrate drying apparatus according to claim 1, wherein the control device starts heating by the heating unit when it is determined that the film thickness as a result of measurement by the measurement unit is within a predetermined threshold range. 기판을 회전시키면서 제1 처리액을 공급함으로써 처리하는 처리 장치와,
상기 처리 장치에 의해 처리가 끝난 상기 기판을 회전시키면서 제2 처리액을 공급함으로써 세정하는 세정 장치와,
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 기판 건조 장치, 그리고
상기 세정 장치에 있어서 세정된 상기 기판을, 상기 세정 장치에서 공급된 상기 제2 처리액에 의한 액막이 형성된 상태로 반출하고, 상기 기판 건조 장치에 반입하는 반송 장치
를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.a processing device that performs processing by supplying a first processing liquid while rotating the substrate;
a cleaning device which cleans the substrate processed by the processing device by supplying a second processing liquid while rotating the substrate;
The substrate drying apparatus according to any one of claims 1 to 3, and
A conveyance device that transports the substrate cleaned in the cleaning device in a state in which a liquid film formed by the second treatment liquid supplied from the cleaning device is formed, and carries it into the substrate drying device.
A substrate processing apparatus characterized in that it has a. 처리액에 의한 액막이 형성되고, 지지부에 지지된 기판을 구동 기구에 의해 회전시키면서, 제1 휘발성 용제 공급부로부터의 제1 휘발성 용제의 공급에 의해 상기 처리액에 의한 액막을 상기 제1 휘발성 용제로 치환하고,
제2 휘발성 용제 공급부로부터, 발수화막을 형성하는 발수화제를 포함하며, 기화할 때의 표면 장력이 상기 제1 휘발성 용제보다 작은 제2 휘발성 용제의 공급에 의해, 상기 제1 휘발성 용제의 액막을 상기 제2 휘발성 용제로 치환함과 더불어, 상기 기판에 발수화막을 형성시키고,
가열부에 의한 상기 기판의 가열에 의해, 상기 발수화제를 포함하는 상기 제2 휘발성 용제의 액막과 상기 기판 사이에 기층을 발생시킴으로써, 상기 제2 휘발성 용제의 액막을 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 배출시키는 것을 특징으로 하는 기판 건조 방법.A liquid film of the treatment liquid is formed, and the liquid film of the treatment liquid is replaced by the first volatile solvent by supplying a first volatile solvent from a first volatile solvent supply unit while rotating a substrate supported by a support unit by a drive mechanism. do,
From the second volatile solvent supply unit, a liquid film of the first volatile solvent is formed by supplying a second volatile solvent that includes a water repellent that forms a water repellent film and has a surface tension smaller than that of the first volatile solvent when vaporized. In addition to substituting with a second volatile solvent, forming a water repellent film on the substrate,
By heating the substrate by the heating unit, a base layer is generated between the liquid film of the second volatile solvent containing the water repellent agent and the substrate, so that the liquid film of the second volatile solvent is subjected to centrifugal force caused by the rotation of the substrate A substrate drying method characterized by discharging by.
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JP6728009B2 (en) * 2016-09-26 2020-07-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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