KR20230135658A - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230135658A
KR20230135658A KR1020237029143A KR20237029143A KR20230135658A KR 20230135658 A KR20230135658 A KR 20230135658A KR 1020237029143 A KR1020237029143 A KR 1020237029143A KR 20237029143 A KR20237029143 A KR 20237029143A KR 20230135658 A KR20230135658 A KR 20230135658A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
liquid
particles
processing
suspension
Prior art date
Application number
KR1020237029143A
Other languages
English (en)
Inventor
다카요시 다나카
Original Assignee
가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 스크린 홀딩스 filed Critical 가부시키가이샤 스크린 홀딩스
Publication of KR20230135658A publication Critical patent/KR20230135658A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/2605—Bombardment with radiation using natural radiation, e.g. alpha, beta or gamma radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

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

Abstract

기판 처리 방법에 있어서, 복수의 구조물(23)을 포함하는 패턴(PT)을 갖는 기판(W)을 처리한다. 기판 처리 방법은, 현탁액 공급 공정(S3)과, 처리액 배제 공정(S4)을 포함한다. 현탁액 공급 공정(S3)에 있어서, 처리액(251)과, 처리액(251)에 용해되지 않는 복수의 입자(252)가 혼재된 현탁액(25)을, 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 현탁액(25)의 액막(26)을 기판(W)의 상면에 형성한다. 처리액 배제 공정(S4)에 있어서, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하도록, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제한다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에 기재되어 있는 기판 처리 장치에서는, 기판의 패턴면에 제1 처리액을 공급하여 제1 습식 처리를 실행한다. 다음에, 제1 습식 처리를 받은 패턴면에 대해 제1 처리액의 응고점보다 고온인 승화성 고체 입자를 내뿜는다. 그 결과, 패턴면에 부착한 제1 처리액이 제거됨과 더불어, 패턴면이 승화성 고체 입자로 덮인다. 다음에, 패턴면을 덮는 승화성 고체 입자를 고상으로부터 기상으로 승화시켜 패턴면으로부터 제거한다. 그 결과, 기판의 패턴면에 형성되어 있는 요철 패턴을 도괴시키는 일 없이, 기판을 건조할 수 있다.
일본국 특허공개 2017-152600호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 기판 처리 장치에서는, 요철 패턴을 구성하는 구조물과 구조물의 간격에 따라서는, 승화성 고체 입자가 구조물과 구조물 사이에 진입하기 어려운 경우가 있을 수 있다. 특히, 근년, 요철 패턴의 미세화가 진행되어 있으므로, 승화성 고체 입자가 구조물과 구조물 사이에 진입하기 어려운 경우가 증가할 가능성이 있다. 예를 들면, STI(Shallow trench isolation) 및 Capacitor와 같은 고(高)애스펙트비의 구조물의 연구 개발이 진행되어 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판의 패턴을 구성하는 구조물의 도괴를 억제하기 위한 입자를, 구조물과 구조물 사이에 용이하게 진입시킬 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일국면에 의하면, 기판 처리 방법에 있어서, 복수의 구조물을 포함하는 패턴을 갖는 기판을 처리한다. 기판 처리 방법은, 현탁액 공급 공정과, 처리액 배제 공정을 포함한다. 현탁액 공급 공정에 있어서, 처리액과, 상기 처리액에 용해되지 않는 복수의 입자가 혼재된 현탁액을, 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 현탁액의 액막을 상기 기판의 상면에 형성한다. 처리액 배제 공정에 있어서, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 상기 입자가 잔류하도록, 상기 기판의 상면으로부터 상기 처리액을 배제한다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 방법은, 비(非)액체에 의해, 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 잔류한 상기 입자를 제거하는 입자 제거 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 무기물이고, 상기 비액체는 약액의 증기인 것이 바람직하다. 상기 입자 제거 공정에서는, 상기 기판의 상면에 상기 약액의 증기를 공급함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 실리카인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 유기물이고, 상기 비액체는 자외선 또는 오존인 것이 바람직하다. 상기 입자 제거 공정에서는, 상기 기판의 상면에 상기 오존을 공급함으로써, 또는, 상기 기판의 상면에 상기 자외선을 조사함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 폴리스티렌인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 처리액은 린스액인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자의 사이즈는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물의 간격보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 처리액 배제 공정에서는, 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판으로부터 상기 처리액을 배제하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 처리액 배제 공정의 실행 시간은, 소정 공정의 실행 시간보다 긴 것이 바람직하다. 상기 소정 공정은, 상기 처리액과 같은 처리액으로서, 상기 입자가 혼재되지 않는 처리액을, 회전에 의해 기판으로부터 떨쳐내는 공정을 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 방법은, 상기 처리액 배제 공정보다 후이며, 상기 입자 제거 공정보다 전에 있어서, 상기 기판을 가열하는 기판 가열 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 방법은, 상기 현탁액 공급 공정보다 전에 있어서, 약액을 상기 기판의 상면에 공급하는 약액 공급 공정과, 상기 약액 공급 공정의 다음에, 린스액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 약액을 씻어내는 린스액 공급 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 현탁액 공급 공정은, 상기 린스액 공급 공정의 다음에 실행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 기판 처리 장치는, 복수의 구조물을 포함하는 패턴을 갖는 기판을 처리한다. 기판 처리 장치는, 현탁액 공급부와, 제어부를 구비한다. 현탁액 공급부는, 처리액과, 상기 처리액에 용해되지 않는 복수의 입자가 혼재된 현탁액을, 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 현탁액의 액막을 상기 기판의 상면에 형성한다. 제어부는, 처리액 배제 제어를 실행한다. 상기 처리액 배제 제어는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 상기 입자를 잔류시키면서, 상기 기판의 상면으로부터 상기 처리액을 배제하는 제어를 나타낸다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 장치는 입자 제거 유닛을 더 구비하는 것이 바람직하다. 입자 제거 유닛은, 비액체에 의해, 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 잔류한 상기 입자를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 무기물이고, 상기 비액체는 약액의 증기인 것이 바람직하다. 상기 입자 제거 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 약액의 증기를 공급함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 실리카인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 유기물이고, 상기 비액체는 자외선 또는 오존인 것이 바람직하다. 상기 입자 제거 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 오존을 공급함으로써, 또는, 상기 기판의 상면에 상기 자외선을 조사함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자는 폴리스티렌인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 처리액은 린스액인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 입자의 사이즈는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물의 간격보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 장치는, 기판 유지부와, 기판 회전부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 기판 유지부는, 상기 기판을 유지하는 것이 바람직하다. 기판 회전부는, 상기 기판 유지부를 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 것이 바람직하다. 상기 처리액 배제 제어는, 상기 기판 회전부에 의해 상기 기판을 회전시키는 제어를 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 상기 처리액 배제 제어의 실행 시간은, 소정 공정의 실행 시간보다 긴 것이 바람직하다. 상기 소정 공정은, 상기 처리액과 같은 처리액으로서, 상기 입자가 혼재되지 않는 처리액을, 회전에 의해 기판으로부터 떨쳐내는 공정을 나타내는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 가열부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 기판 가열부는, 상기 처리액 배제 제어의 실행 시보다 후이며, 상기 입자 제거 유닛에 의한 상기 입자의 제거 처리보다 전에 있어서, 상기 기판을 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 기판 처리 장치는, 약액 공급부와, 린스액 공급부를 더 구비하는 것이 바람직하다. 약액 공급부는, 상기 현탁액 공급부에 의한 상기 현탁액의 공급 처리보다 전에 있어서, 약액을 상기 기판의 상면에 공급하는 것이 바람직하다. 린스액 공급부는, 상기 약액 공급부에 의한 상기 약액의 공급 처리의 다음에, 린스액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 약액을 씻어내는 것이 바람직하다. 상기 현탁액 공급부는, 상기 린스액 공급부에 의한 상기 린스액의 공급 처리의 다음에, 상기 기판의 상면에 상기 현탁액을 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기판의 패턴을 구성하는 구조물의 도괴를 억제하기 위한 입자를, 구조물과 구조물 사이에 용이하게 진입시킬 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기판 처리 장치의 내부를 나타내는 평면도이다.
도 2는, 실시 형태 1에 따른 처리 유닛의 내부를 나타내는 측면도이다.
도 3의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액의 액막이 기판의 상면을 덮고 있는 상태를 나타내는 측면도이다. (b)는, (a)에 나타내는 현탁액의 일부 및 기판의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 4의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 약액이 기판의 패턴을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (b)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액이 기판의 패턴을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (c)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액으로부터 처리액이 감소하여, 패턴을 구성하는 구조물 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액으로부터 처리액이 제거되어, 기판의 패턴을 구성하는 구조물 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. (b)는, 실시 형태 1에 따른 구조물 사이로부터의 입자의 제거 중 상태를 나타내는 도면이다. (c)는, 실시 형태 1에 따른 입자가 구조물 사이로부터 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 약액이 기판의 다른 패턴을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (b)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액이 기판의 패턴을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. (c)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액으로부터 처리액이 감소하여, 패턴을 구성하는 구조물 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7의 (a)는, 실시 형태 1에 따른 현탁액으로부터 처리액이 제거되어, 기판의 패턴을 구성하는 구조물 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. (b)는, 실시 형태 1에 따른 구조물 사이로부터의 입자의 제거 중 상태를 나타내는 도면이다. (c)는, 실시 형태 1에 따른 입자가 구조물 사이로부터 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은, 실시 형태 1에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 9는, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 처리 유닛의 내부를 나타내는 측면도이다.
도 10은, 실시 형태 2에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 플로차트이다.
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛을 나타내는 모식적 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도면 중, 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙여 설명을 반복하지 않는다. 또, 도면에는, 설명의 편의를 위해, 삼차원 직교 좌표계(X, Y, Z)를 적절히 기재하고 있다. 그리고, 도면 중, X축 및 Y축은 수평 방향에 평행이며, Z축은 연직 방향에 평행이다.
(실시 형태 1)
도 1~도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기판 처리 장치(100)를 설명한다. 우선, 도 1을 참조하여, 기판 처리 장치(100)를 설명한다. 도 1은, 기판 처리 장치(100)의 내부를 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타내는 기판 처리 장치(100)는, 복수의 구조물을 포함하는 패턴을 갖는 기판(W)을 처리한다.
기판(W)은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼(예를 들면, 실리콘 웨이퍼), 액정 표시 장치용 기판, 플라스마 디스플레이용 기판, 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display：FED)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 또는, 태양전지용 기판이다. 이하, 일례로서 기판(W)은, 실리콘 웨이퍼이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 복수의 로드 포트(LP)와, 인덱서 로봇(IR)과, 센터 로봇(CR)과, 복수의 처리 유닛(1)과, 제어 장치(2)와, 복수의 유체 박스(3)와, 약액 캐비닛(4)과, 입자 제거 유닛(5)을 구비한다.
로드 포트(LP) 각각은, 복수 장의 기판(W)을 적층하여 수용한다. 인덱서 로봇(IR)은, 로드 포트(LP)와 센터 로봇(CR) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 센터 로봇(CR)은, 인덱서 로봇(IR)과 처리 유닛(1) 사이, 인덱서 로봇(IR)과 입자 제거 유닛(5) 사이, 또는, 처리 유닛(1)과 입자 제거 유닛(5) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 처리 유닛(1) 각각은, 약액에 의해 기판(W)을 처리한다. 유체 박스(3) 각각은 유체 기기를 수용한다. 약액 캐비닛(4)은 약액을 수용한다. 입자 제거 유닛(5)에 대해서는 후술한다.
구체적으로는, 소정 수의 처리 유닛(1)(도 1의 예에서는 3개의 처리 유닛(1))이 연직 방향으로 적층되어 1개의 타워(TW)를 구성하고 있다. 단, 도 1의 예에서는, 복수의 타워(TW)(도 1의 예에서는 4개의 타워(TW)) 중, 1개의 타워(TW)는, 1개의 처리 유닛(1) 대신에 1개의 입자 제거 유닛(5)을 포함한다. 복수의 타워(TW)는, 평면에서 봤을 때 센터 로봇(CR)을 둘러싸도록 배치된다. 또한, 입자 제거 유닛(5)의 배치는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 입자 제거 유닛(5)은, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 전용 스페이스에 배치되어 있어도 되고, 기판 처리 장치(100)의 외부에 배치되어 있어도 된다. 또, 기판 처리 장치(100)는, 복수의 입자 제거 유닛(5)을 구비하고 있어도 된다.
복수의 유체 박스(3)는, 각각, 복수의 타워(TW)에 대응하고 있다. 약액 캐비닛(4) 내의 약액은, 어느 한 유체 박스(3)를 통해, 유체 박스(3)에 대응하는 타워(TW)에 포함되는 모든 처리 유닛(1)에 공급된다.
제어 장치(2)는, 로드 포트(LP), 인덱서 로봇(IR), 센터 로봇(CR), 처리 유닛(1), 유체 박스(3), 약액 캐비닛(4), 및, 입자 제거 유닛(5)을 제어한다. 제어 장치(2)는, 예를 들면, 컴퓨터이다.
제어 장치(2)는, 제어부(21)와, 기억부(22)를 포함한다. 제어부(21)는, CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서를 포함한다. 기억부(22)는, 기억 장치를 포함하고, 데이터 및 컴퓨터 프로그램을 기억한다. 구체적으로는, 기억부(22)는, 반도체 메모리 등의 주기억 장치와, 반도체 메모리, 솔리드 스테이트 드라이브, 및/또는, 하드 디스크 드라이브 등의 보조 기억 장치를 포함한다. 기억부(22)는, 리무버블 미디어를 포함하고 있어도 된다. 기억부(22)는, 비일시적 컴퓨터 판독 가능 기억 매체의 일례에 상당한다.
다음에, 도 2를 참조하여, 처리 유닛(1)을 설명한다. 도 2는, 처리 유닛(1)의 내부를 나타내는 측면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(1)은, 챔버(11)와, 스핀 척(12)과, 스핀 모터(13)와, 약액 노즐(14)과, 노즐 이동부(15)와, 복수의 가드(16)와, 현탁액 노즐(17)을 포함한다. 또, 기판 처리 장치(100)는, 밸브(6)와, 배관(7)과, 밸브(8)와, 배관(9)을 더 구비한다.
스핀 척(12)은, 본 발명의 「기판 유지부」의 일례에 상당한다. 스핀 모터(13)는, 본 발명의 「기판 회전부」의 일례에 상당한다. 약액 노즐(14)은, 본 발명의 「약액 공급부」의 일례에 상당한다. 현탁액 노즐(17)은, 본 발명의 「현탁액 공급부」의 일례에 상당한다.
챔버(11)는 대략 상자 형상을 갖는다. 챔버(11)는, 스핀 척(12), 스핀 모터(13), 약액 노즐(14), 노즐 이동부(15), 복수의 가드(16), 현탁액 노즐(17), 배관(7)의 일부, 및, 배관(9)의 일부를 수용한다.
스핀 척(12)은 기판(W)을 유지한다. 구체적으로는, 스핀 척(12)은, 기판(W)을 대략 수평으로 유지한다.
스핀 모터(13)는, 기판(W)을 유지한 스핀 척(12)을 회전시킴으로써, 기판(W)을 회전시킨다. 구체적으로는, 스핀 모터(13)는, 스핀 척(12)을 회전축선(AX1) 둘레로 회전시킨다. 따라서, 스핀 척(12)은, 기판(W)을 수평으로 유지하면서, 회전축선(AX1) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 구체적으로는, 스핀 척(12)은, 스핀 베이스(121)와, 복수의 척 부재(122)를 포함한다. 스핀 베이스(121)는, 대략 원판형상이며, 수평인 자세로 복수의 척 부재(122)를 지지한다. 복수의 척 부재(122)는 기판(W)을 수평인 자세로 유지한다. 또한, 스핀 척(12)은, 예를 들면, 진공 척, 또는, 베르누이 효과를 이용한 베르누이 척이어도 되고, 특별히 한정되지 않는다.
약액 노즐(14)은, 약액을 기판(W)의 상면에 공급한다. 구체적으로는, 배관(7)이 약액 노즐(14)에 약액을 공급한다. 밸브(6)는, 배관(7)에 배치된다. 그리고, 밸브(6)는, 배관(7)의 유로를 개폐하고, 약액 노즐(14)에 대한 약액의 공급과 공급 정지를 전환한다. 밸브(6)가 배관(7)의 유로를 개방하면, 약액 노즐(14)은, 약액을 기판(W)을 향해 공급한다.
약액은, 예를 들면, 희불산(DHF), 불산(HF), 불질산(불산과 질산(HNO3)의 혼합액), 버퍼드 불판(BHF), 불화암모늄, HFEG(불산과 에틸렌글리콜의 혼합액), 인산(H3PO4), 황산, 아세트산, 질산, 염산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들면, 시트르산, 옥살산), 유기 알칼리(예를 들면, TMAH：테트라메틸암모늄하이드로옥사이드), 황산 과산화수소수 혼합액(SPM), 암모니아 과산화수소수 혼합액(SC1), 염산 과산화수소수 혼합액(SC2), 계면활성제, 또는, 부식 방지제이다.
노즐 이동부(15)는, 약액 노즐(14)을 승강하거나, 약액 노즐(14)을 회동축선(AX2) 둘레로 수평 회동시키거나 한다. 노즐 이동부(15)는, 약액 노즐(14)을 승강시키기 위해서, 예를 들면, 볼나사 기구와, 볼나사 기구에 구동력을 부여하는 전동 모터를 포함한다. 또, 노즐 이동부(15)는, 약액 노즐(14)을 수평 회동시키기 위해서, 예를 들면, 전동 모터를 포함한다.
현탁액 노즐(17)은, 현탁액을 기판(W)의 상면에 공급한다. 구체적으로는, 배관(9)이 현탁액 노즐(17)에 현탁액을 공급한다. 밸브(8)는, 배관(9)에 배치된다. 그리고, 밸브(8)는, 배관(9)의 유로를 개폐하고, 현탁액 노즐(17)에 대한 현탁액의 공급과 공급 정지를 전환한다. 밸브(8)가 배관(9)의 유로를 개방하면, 현탁액 노즐(17)은, 현탁액을 기판(W)을 향해 공급한다. 또한, 예를 들면, 배관(9)은, 현탁액을 저류하는 현탁액 탱크에 접속되어 있다.
현탁액이란, 고체 입자가 액체 중에 분산된 분산계를 말하는 것이다. 현탁액은, 예를 들면, 졸이다. 구체적으로는, 현탁액은, 처리액과, 처리액에 용해되지 않는 복수의 입자(다수의 입자)가 혼재된 물질이다. 처리액이 분산매이며, 입자가 분산질이다. 입자는 고체 입자이다.
현탁액의 분산매인 처리액은, 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는, 린스액이다. 린스액은, 약액, 약액에 의한 처리 후 부산물, 및/또는, 이물을, 기판(W)으로부터 씻어내기 위한 액체로서, 기판(W)에 대해 화학적으로 작용하지 않는 액체이다.
린스액은, 예를 들면, 탈이온수(DIW：Deionzied Water), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 또는, 희석 농도(예를 들면, 10ppm~100ppm 정도)의 염산수이다.
현탁액의 분산매인 처리액은, 예를 들면, 유기 용제여도 된다. 유기 용제는, 수용성이며, 린스액보다 표면 장력이 작다. 예를 들면, 유기 용제는, 저탄소의 1가 알코올, 에틸렌글리콜, 또는, 저급 케톤이다. 저탄소의 1가 알코올은, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 또는, IPA(이소프로필알코올)이다. 또한, 처리액이 유기 용제인 경우는, 예를 들면, 기판(W)으로부터 린스액에 의해 약액을 씻어낸 후에, 현탁액을 기판(W)에 공급한다.
현탁액의 분산질인 입자는, 분산매인 처리액에 용해되지 않는 고체이다. 입자는, 예를 들면, 무기물 또는 유기물이다. 입자가 무기물인 경우, 입자는, 예를 들면, 실리카, 실리콘, 또는, 실리콘나이트라이트이다. 실리카는, 예를 들면, 이산화규소 등의 산화 실리콘이다. 입자가 유기물인 경우, 입자는, 예를 들면, 폴리스티렌이다. 입자가 폴리스티렌인 경우, 현탁액은, 예를 들면, 폴리스티렌 라텍스이다.
또한, 예를 들면, 노즐 이동부(15)와 동일한 구성의 노즐 이동부(도시하지 않음)에 의해, 현탁액 노즐(17)을 승강하거나, 현탁액 노즐(17)을 수평 회동시키거나 하는 것도 가능하다.
각 가드(16)는 대략 통형상을 갖는다. 각 가드(16)는, 기판(W)으로부터 배출된 약액 또는 현탁액을 받는다.
다음에, 도 3을 참조하여, 기판(W)의 상면에 형성되는 현탁액(25)의 액막(26)을 설명한다. 도 3(a)는, 현탁액(25)의 액막(26)이 기판(W)의 상면을 덮고 있는 상태를 나타내는 측면도이다. 도 3(b)는, 도 3(a)에 나타내는 현탁액(25)의 액막(26)의 일부 및 기판(W)의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 현탁액 노즐(17)은, 현탁액(25)을, 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 현탁액(25)의 액막(26)을 기판(W)의 상면에 형성한다.
도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 액막(26)의 두께(t1)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 1mm 이상 4mm 이하이다. 기판(W)의 두께(t0)는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 0.5mm 이상 1mm 이하이다.
계속해서 도 3(b)를 참조하여, 현탁액(25)을 구성하는 처리액이 기판(W)으로부터 제거되고, 현탁액(25)을 구성하는 입자가 기판(W)에 잔류하는 원리를 설명한다. 현탁액(25)으로부터 처리액을 제거할 때는, 현탁액 노즐(17)로부터 기판(W)으로의 현탁액(25)의 공급을 정지하고, 기판(W)을 회전시킨다.
액막(26)이 형성된 기판(W)이 회전되면, 액막(26) 중 영역(261)에 존재하는 현탁액(25)은, 원심력에 의해 유동한다. 따라서, 영역(261)의 현탁액(25)이 기판(W)으로부터 떨쳐내어진다. 그 결과, 액막(26)의 액면이 하강한다. 액면이 하강하여, 액막(26) 중 영역(262)에 존재하는 현탁액(25)은, 기판(W)의 회전에도 불구하고, 거의 유동하지 않는다. 따라서, 영역(262)에서는, 현탁액(25) 중의 처리액이 주로 기화함으로써, 액막(26)의 액면이 하강한다. 따라서, 현탁액(25) 중의 입자는 액면에 의해 눌러진다. 따라서, 처리액 중에 분산되어 있던 다수의 입자가 기판(W)의 상면에 퇴적되어 간다. 또한 처리액의 기화가 진행되면, 처리액이 기판(W)으로부터 제거되어, 기판(W)의 상면에는, 퇴적된 다수의 입자가 잔류한다.
예를 들면, 영역(261)은, 밀리미터 오더의 영역이다. 예를 들면, 영역(262)은, 마이크로 미터 오더의 영역이다. 영역(262)은, 영역(261)보다 기판(W)에 근접하고 있다.
다음에, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시 형태 1에 따른 기판 처리 방법을 설명한다. 도 4(a)는, 약액 공급 공정에 있어서, 약액(27)이 기판(W)의 패턴(PT)을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4(b)는, 현탁액 공급 공정에 있어서, 현탁액(25)이 기판(W)의 패턴(PT)을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 4(c)는, 처리액 배제 공정에 있어서, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)이 감소하여, 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23) 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 5(a)는, 처리액 배제 공정의 완료 후에 있어서, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)이 제거되어, 기판(W)의 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23) 사이에 입자(252)가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 5(b)는, 입자 제거 공정에 있어서, 구조물(23) 사이로부터의 입자(252)의 제거 중 상태를 나타내는 도면이다. 도 5(c)는, 입자 제거 공정의 완료 후에 있어서, 입자(252)가 구조물(23) 사이로부터 제거된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)은, 패턴(PT)을 갖는다. 즉, 기판(W)의 상면에는, 패턴(PT)이 형성되어 있다. 패턴(PT)은, 예를 들면, 요철 패턴이다. 패턴(PT)은, 복수의 구조물(23)을 포함한다. 구조물(23)은, 예를 들면, 미세 구조물이다. 구조물(23)의 애스펙트비(AR)는, 예를 들면, 10 이상 100 이하이다. 애스펙트비(AR)는, 길이(L)에 대한 길이(H)의 비율을 나타낸다(AR=H/L). 길이(L)는, 예를 들면, 5nm 이상 50nm 이하이다. 길이(H)는, 예를 들면, 50nm 이상 5000nm 이하이다. 길이(H)는, 구조물(23)의 제1 방향(D1)의 길이를 나타낸다. 길이(L)는, 구조물(23)의 제2 방향(D2)의 길이를 나타낸다.
제1 방향(D1)은, 기판(W)에 대해 교차하는 방향을 나타낸다. 도 4(a)의 예에서는, 제1 방향(D1)은, 기판(W)에 대해 대략 직교하는 방향을 나타낸다. 제2 방향(D2)은, 제1 방향(D1)에 교차한다. 도 4(a)의 예에서는, 제2 방향(D2)은, 제1 방향(D1)에 대략 직교한다.
복수의 구조물(23) 중, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23)의 간격(G)은, 예를 들면, 10nm 이상 100nm 이하이다.
구조물(23)은, 일례로서, 제1 방향(D1)을 따라 연장되어 있다. 또한, 도 4(a)는, 구조물(23)을 모식화하여 나타내고 있는 것에 지나지 않으며, 구조물(23)은, 기판(W)의 사용 목적에 따른 임의의 형상 및 구성을 취할 수 있다.
예를 들면, 구조물(23)은, 단층 또는 복수층에 의해 구성된다. 구조물(23)이 단층에 의해 구성될 경우, 구조물(23)은, 절연층, 반도체층, 또는, 도체층이다. 구조물(23)이 복수 층에 의해 구성될 경우, 구조물(23)은, 절연층을 포함해도 되고, 반도체층을 포함해도 되고, 도체층을 포함해도 되고, 절연층과 반도체층과 도체층 중 둘 이상을 포함해도 된다.
절연층은, 예를 들면, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막이다. 반도체층은, 예를 들면, 폴리실리콘막 또는 어모퍼스 실리콘막이다. 도체층은, 예를 들면, 금속막이다. 금속막은, 예를 들면, 티탄, 텅스텐, 구리, 및, 알루미늄 중 적어도 1개를 포함하는 막이다.
도 2 및 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 우선, 약액 공급 공정에 있어서, 약액 노즐(14)은, 기판(W)의 상면에 약액(27)을 공급한다. 그 결과, 기판(W)이 약액에 의해 처리된다.
다음에, 도 2 및 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 현탁액 공급 공정에 있어서, 현탁액 노즐(17)은, 기판(W)의 상면에 현탁액(25)을 공급한다. 그 결과, 기판(W)의 상면에는, 현탁액(25)의 액막(26)이 형성된다. 현탁액(25)은, 처리액(251)과 복수의 입자(252)(다수의 입자)가 혼재된 물질이다. 현탁액(25)에 있어서, 복수의 입자(252)가 처리액(251) 중에 분산되어 있다. 입자(252)는, 기판(W)을 건조시킬 때에 구조물(23)이 도괴하는 것을 억제한다. 이 점의 상세는 후술한다.
입자(252)의 입경(사이즈)은, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23)의 간격(G)보다 작다. 따라서, 실시 형태 1에 의하면, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)를 용이하게 진입시킬 수 있다.
입자(252)의 입경(사이즈)은, 예를 들면, 수 nm 이상 수십 nm 이하이다. 예를 들면, 입자(252)의 입경은, 20nm이다.
현탁액(25)에 있어서의 입자(252)의 밀도는, 예를 들면, 체적분율 0.1 이상 0.9 이하이다. 현탁액(25)에 있어서의 입자(252)의 밀도는, 예를 들면, 처리액 배제 공정(도 4(c), 도 5(a))의 완료 시에, 입자(252)가 구조물(23)과 구조물(23) 사이의 공간(SP)의 「M/10」 이상을 차지하는 것이 가능한 값이다. M은 실수이다. M은, 예를 들면, 「1」이고, 「2」가 바람직하고, 「3」이 더욱 바람직하고, 「4」가 더욱 바람직하고, 「5」가 더욱 바람직하고, 「6」이 더욱 바람직하고, 「7」이 더욱 바람직하고, 「8」이 더욱 바람직하고, 「9」가 더욱 바람직하고, 「10」이 가장 바람직하다. 처리액 배제 공정(도 4(c), 도 5(a))의 완료 시에, 구조물(23)과 구조물(23) 사이의 공간(SP)을 차지하는 입자(252)가 많을수록, 효과적으로 구조물(23)의 도괴를 억제할 수 있기 때문이다. 이 점의 상세는 후술한다.
다음에, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 처리액 배제 공정에 있어서, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하도록, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제(제거)한다. 이 경우, 도 3(b)에 나타내는 영역(262)에 있어서 처리액(251)이 기화함으로써, 처리액(251)(현탁액(25))의 액면(251a)이 하강하고 있다. 그리고, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하고 있다. 따라서, 실시 형태 1에 의하면, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제할 때에, 입자(252)가 구조물(23)을 지지한다. 그 결과, 처리액(251)의 표면 장력에 의해 구조물(23)이 도괴하는 것을 억제할 수 있다.
구체적으로는, 적어도 구조물(23)과 구조물(23) 사이의 처리액(251)이 기화(제거)되는 기간(이하, 「기간(T)」이라고 기재한다.)에서는, 기판(W) 중 패턴(PT)이 형성된 영역 전체에 걸쳐, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 퇴적되어 있다. 바꾸어 말하면, 적어도 기간(T)에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 깔려 있다. 더욱 바꾸어 말하면, 적어도 기간(T)에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 충전되어 있다. 따라서, 복수의 구조물(23)이 복수의 입자(252)에 의해 지지되어 있다. 그 결과, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제할 때에, 처리액(251)의 표면 장력에 의해 구조물(23)이 도괴하는 것을 억제할 수 있다.
특히, 실시 형태 1에서는, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 현탁액(25)을 기판(W)의 상면에 공급한다. 이 단계에서 이미, 입자(252)는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 진입하고 있다. 그리고, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)을 배제한다. 이 경우, 처리액(251)(현탁액(25))의 액면(251a)의 하강에 의해, 입자(252)가 패턴(PT)을 향해 눌러진다. 그 결과, 기판(W)의 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23)의 도괴를 억제하기 위한 입자(252)를, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 용이하게 진입 및 퇴적시킬 수 있다. 즉, 처리액(251)에 의해, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)를 용이하게 진입 및 퇴적시킬 수 있다.
구체적으로는, 처리액 배제 공정에서는, 현탁액(25)의 공급을 정지한 상태에서 기판(W)을 회전시킴으로써, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제한다. 따라서, 실시 형태 1에 의하면, 간소한 구성에 의해 기판(W)으로부터 처리액(251)을 용이하게 배제할 수 있다.
또, 예를 들면, 처리액 배제 공정의 실행 시간은, 소정 공정(이하, 「소정 공정 ST」라고 기재한다.)의 실행 시간보다 길다. 소정 공정 ST는, 처리액(251)과 같은 처리액으로서, 입자(252)가 혼재되지 않는 처리액을, 회전에 의해 기판으로부터 떨쳐내는 공정을 나타낸다. 처리액 배제 공정의 실행 시간이 소정 공정 ST의 실행 시간보다 긴 이유는, 처리액(251)에는 입자(252)가 혼재되어 있기 때문에, 입자가 혼재되지 않는 처리액과 비교하여, 처리액(251)의 배제에 시간을 필요로 하기 때문이다. 실시 형태 1에서는, 처리액 배제 공정의 실행 시간이 소정 공정 ST의 실행 시간보다 길기 때문에, 보다 확실하게 기판(W)으로부터 처리액을 배제할 수 있다.
처리액(251)이 린스액인 경우는, 「소정 공정 ST」는 린스 공정(린스액 공급 공정)이고, 「처리액(251)과 같은 처리액으로서, 입자(252)가 혼재되지 않는 처리액」은 린스액이다. 「린스 공정(린스액 공급 공정)」은, 약액, 약액에 의한 처리 후 부산물, 및/또는, 이물을, 기판(W)으로부터 씻어내는 공정을 나타낸다.
구체적으로는, 처리액 배제 공정에서는, 도 2에 나타내는 제어부(21)가, 처리액 배제 제어를 실행한다. 처리액 배제 제어는, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)를 잔류시키면서, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제하는 제어를 나타낸다. 이 경우, 제어부(21)는, 스핀 척(12)을 회전하도록 스핀 모터(13)를 제어한다. 그 결과, 기판(W)이 회전한다. 이 예에서는, 처리액 배제 제어는, 스핀 모터(13)에 의해 기판(W)을 회전시키는 제어를 나타낸다. 그리고, 예를 들면, 처리액 배제 제어의 실행 시간은, 소정 공정 ST의 실행 시간보다 길다.
여기서, 처리액 배제 공정에서는, 입자(252)가 구조물(23)과 구조물(23) 사이의 공간(SP)의 「M/10」 이상을 차지하도록, 입자(252)를 공간(SP)에 잔류시킨다. M은 실수이다. M은, 예를 들면, 「1」이고, 「2」가 바람직하고, 「3」이 더욱 바람직하고, 「4」가 더욱 바람직하고, 「5」가 더욱 바람직하고, 「6」이 더욱 바람직하고, 「7」이 더욱 바람직하고, 「8」이 더욱 바람직하고, 「9」가 더욱 바람직하고, 「10」이 가장 바람직하다.
다음에, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 처리액 배제 공정이 완료되면, 처리액(251)이 배제되어, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하고 있다. 도 5(a)의 예에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 퇴적되어 있다. 바꾸어 말하면, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 깔려 있다. 더욱 바꾸어 말하면, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 충전되어 있다.
다음에, 도 1 및 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 공정에 있어서, 입자 제거 유닛(5)은, 비액체에 의해, 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 잔류한 입자(252)를 제거한다. 그 결과, 실시 형태 1에서는, 기판(W)의 건조 상태를 유지한 채, 기판(W)으로부터 입자(252)를 제거할 수 있다.
입자 제거 공정의 제1 예~제3 예를 설명한다. 제1 예에서는, 현탁액(25)을 구성하는 입자(252)는 무기물이고, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)은 린스액이다. 이 경우, 입자 제거 유닛(5)은, 기상 세정(증기 세정)에 의해, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 잔류한 입자(252)를 제거한다. 구체적으로는, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에, 비액체(기체)인 약액의 증기를 공급함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)를 제거한다. 실시 형태 1에 의하면, 무기물인 입자(252)를, 약액의 증기에 의해 기판(W)으로부터 효과적으로 제거할 수 있다. 예를 들면, 처리액(251)이 린스액이고, 입자(252)가 실리카인 경우는, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에 불산의 증기를 공급함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)(실리카)를 제거한다. 이 점의 상세는, 도 11을 참조하여 후술한다.
제2 예에서는, 현탁액(25)을 구성하는 입자(252)는 유기물이고, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)은 린스액이다. 이 경우, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에, 비액체(기체)인 오존을 공급함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)를 제거한다. 실시 형태 1에 의하면, 유기물인 입자(252)를 오존에 의해 산화 및 분해함으로써, 입자(252)를 기판(W)으로부터 효과적으로 제거할 수 있다. 예를 들면, 처리액(251)이 린스액이고, 입자(252)가 폴리스티렌인 경우는, 즉, 현탁액(25)이 폴리스티렌 라텍스인 경우는, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에 오존을 공급함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)(폴리스티렌)를 제거한다. 이 점의 상세는, 도 12를 참조하여 후술한다.
제3 예에서는, 현탁액(25)을 구성하는 입자(252)는 유기물이고, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)은 린스액이다. 이 경우, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에, 비액체(전자파)인 자외선을 조사함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)를 제거한다. 실시 형태 1에 의하면, 유기물인 입자(252)를 자외선에 의해 산화 및 분해함으로써, 입자(252)를 기판(W)으로부터 효과적으로 제거할 수 있다. 예를 들면, 처리액(251)이 린스액이고, 입자(252)가 폴리스티렌인 경우는, 즉, 현탁액(25)이 폴리스티렌 라텍스인 경우는, 입자 제거 유닛(5)은, 기판(W)의 상면에 자외선을 조사함으로써, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)(폴리스티렌)를 제거한다. 이 점의 상세는, 도 13을 참조하여 후술한다.
다음에, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 공정이 완료되면, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)가 제거되어 있다.
여기서, 도 1, 도 2, 도 6 및 도 7을 참조하여, 기판(W)의 패턴(PT)의 다른 예를 설명한다. 도 6(a)는, 약액 공급 공정에 있어서, 약액(27)이 기판(W)의 패턴(PT)을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 6(b)는, 현탁액 공급 공정에 있어서, 현탁액(25)이 기판(W)의 패턴(PT)을 덮고 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 6(c)는, 처리액 배제 공정에 있어서, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)이 감소하여, 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23) 사이에 입자가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 7(a)는, 처리액 배제 공정의 완료 후에 있어서, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)이 제거되어, 기판(W)의 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23) 사이에 입자(252)가 퇴적되어 있는 상태를 나타내는 도면이다. 도 7(b)는, 입자 제거 공정에 있어서, 구조물(23) 사이로부터의 입자(252)의 제거 중 상태를 나타내는 도면이다. 도 7(c)는, 입자 제거 공정의 완료 후에 있어서, 입자(252)가 구조물(23) 사이로부터 제거된 상태를 나타내는 도면이다. 이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 내용과 상이한 점을 주로 설명한다.
도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)은 패턴(PT)을 갖는다. 패턴(PT)에 있어서, 복수의 구조물(23) 각각은, 구조체(241)와, 복수의 볼록부(242)를 갖는다.
구조체(241)는, 일례로서, 제1 방향(D1)을 따라 연장되어 있다. 볼록부(242)는, 구조체(241)로부터 제2 방향(D2)을 따라 돌출한다. 복수의 볼록부(242)는, 제1 방향(D1)으로 간격을 두고 형성되어 있다. 따라서, 제2 방향(D2)에 서로 대향하는 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에는 공간(SPX)이 존재한다. 또한, 도 6(a)는, 구조물(23)을 모식화하여 나타내고 있는 것에 지나지 않으며, 구조물(23)은, 기판(W)의 사용 목적에 따른 임의의 형상 및 구성을 취할 수 있다.
도 2 및 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 우선, 약액 공급 공정에 있어서, 약액 노즐(14)은, 기판(W)의 상면에 약액(27)을 공급한다. 그 결과, 기판(W)이 약액에 의해 처리된다.
다음에, 도 2 및 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 현탁액 공급 공정에 있어서, 현탁액 노즐(17)은, 기판(W)의 상면에 현탁액(25)을 공급한다. 그 결과, 기판(W)의 상면에는, 현탁액(25)의 액막(26)이 형성된다.
입자(252)의 입경(사이즈)은, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23)의 간격(G)보다 작다. 따라서, 현탁액 공급 공정에 있어서, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 진입하고 있다. 간격(G)은, 예를 들면, 제1 방향(D1)으로 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23)에 있어서 가장 근접하는 부분의 간격을 나타낸다.
다음에, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 처리액 배제 공정에 있어서, 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하도록, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제(제거)한다. 예를 들면, 처리액 배제 공정에서는, 현탁액(25)의 공급을 정지한 상태에서 기판(W)을 회전시킴으로써, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제(제거)한다.
처리액 배제 공정에서는, 도 3(b)에 나타내는 영역(262)에 있어서 처리액(251)이 기화함으로써, 처리액(251)(현탁액(25))의 액면(251a)이 하강한다. 그리고, 제1 방향(D1)에 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류한다. 또, 제2 방향(D2)에 서로 이웃하는 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에도, 입자(252)가 잔류한다. 따라서, 실시 형태 1에 의하면, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제할 때에, 입자(252)는, 구조체(241)뿐만 아니라, 볼록부(242)도 지지한다. 그 결과, 처리액(251)의 표면 장력에 의해 구조체(241) 및 볼록부(242)가 도괴하는 것을 억제할 수 있다.
구체적으로는, 적어도 구조물(23)과 구조물(23) 사이의 처리액(251)이 기화(제거)되는 기간(T)에서는, 기판(W) 중 패턴(PT)이 형성된 영역 전체에 걸쳐, 제1 방향(D1)에 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자(252)가 퇴적되어 있음과 더불어, 제2 방향(D2)에 서로 이웃하는 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 복수의 입자(252)가 충전되어 있다. 바꾸어 말하면, 적어도 기간(T)에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에, 복수의 입자(252)가 깔려 있다. 따라서, 구조물(23)의 구조체(241) 및 볼록부(242)가 복수의 입자(252)에 의해 지지되어 있다. 그 결과, 기판(W)으로부터 처리액(251)을 배제할 때에, 처리액(251)의 표면 장력에 의해 구조체(241) 및 볼록부(242)가 도괴하는 것을 억제할 수 있다.
특히, 실시 형태 1에서는, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 현탁액(25)을 기판(W)의 상면에 공급한다. 이 단계에서 이미, 입자(252)는, 제1 방향(D1)에 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 제2 방향(D2)에 서로 이웃하는 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 진입하고 있다. 그리고, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 현탁액(25)으로부터 처리액(251)을 배제한다. 이 경우, 처리액(251)(현탁액(25))의 액면(251a)의 하강에 의해, 입자(252)가 패턴(PT)을 향해 눌려진다. 그 결과, 입자(252)를, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)를 용이하게 진입 및 퇴적시킬 수 있음과 더불어, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 입자(252)를 용이하게 진입 및 충전시킬 수 있다.
다음에, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 처리액 배제 공정이 완료되면, 처리액(251)이 배제되어, 제1 방향(D1)에 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 제2 방향(D2)에 서로 이웃하는 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 입자(252)가 잔류하고 있다. 도 7(a)의 예에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 복수의 입자가 퇴적되어 있음과 더불어, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 복수의 입자(252)가 충전되어 있다. 바꾸어 말하면, 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에, 복수의 입자(252)가 깔려 있다.
다음에, 도 1 및 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 공정에 있어서, 입자 제거 유닛(5)은, 비액체에 의해, 패턴(PT)을 구성하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이에 잔류한 입자(252)를 제거한다. 그 결과, 실시 형태 1에서는, 기판(W)의 건조 상태를 유지한 채, 기판(W)으로부터 입자(252)를 제거할 수 있다.
다음에, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 공정이 완료되면, 구조물(23)과 구조물(23) 사이, 및, 볼록부(242)와 볼록부(242) 사이로부터 입자(252)가 제거되어 있다.
이상, 도 4~도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 현탁액 공급 공정, 처리액 배제 공정, 및, 입자 제거 공정에 의해, 기판(W)의 패턴(PT)에 있어서의 구조물(23)의 도괴를 억제하면서, 약액에 의한 처리 후의 기판(W)을 건조할 수 있다.
여기서, 구조물(23)의 도괴를 억제하면서 기판(W)을 건조하는 참고예를 설명한다. 제1 참고예에서는, 입자(252)를 포함하지 않는 유기 용제(예를 들면 IPA) 및/또는 소수화제를 이용함으로써, 린스액의 표면 장력에 기인하는 구조물(23)의 도괴를 억제한다. 그러나, 구조물(23)의 도괴를 보다 효과적으로 억제하는 기술이 요망되어 있다.
제2 참고예에서는, 승화 기술에 의해, 약액에 의한 처리 후의 기판(W)을 건조한다. 승화 기술은, 기판(W)을 약액에 의해 처리한 후에, 승화성 물질에 의해 패턴(PT)을 덮는다. 그리고, 승화성 물질을 기체로 승화시킴으로써, 기판(W)을 건조한다. 구체적으로는, 승화성 물질에 의해 패턴(PT)을 덮을 때에, 약액을 승화성 물질로 치환할 필요가 있다. 이 경우, 예를 들면, 승화성 물질을 액체 상태로 약액과 치환하고, 그 후에, 냉각하여 승화성 물질을 고체 상태로 한다. 또는, 예를 들면, 유기 용제를 휘발시킴으로써, 승화성 물질을 석출시켜 고체 상태로 한다. 그러나, 제2 참고예에서는, 예를 들면 나노 오더의 구조물(23)의 간극에서 응고점 강하가 일어남으로써, 승화성 물질이 고체 상태가 되지 않거나, 패턴(PT)의 종류에 따라 최적의 승화성 물질의 농도가 바뀌거나 하면, 상황에 따라서는 승화성 물질의 성능이 안정되지 않는 경우가 있을 수 있다.
이에 반해, 실시 형태 1에서는, 약액에 의한 처리 후에 현탁액(25)을 기판(W)에 공급하고, 현탁액(25)을 구성하는 입자(252)에 의해, 기판(W)의 건조 시에 있어서 패턴(PT)의 구조물(23)을 지지한다. 즉, 기판(W)의 건조 시에 있어서, 구조물(23)이 입자(252)에 의해 물리적으로 지지된다. 그 결과, 제1 참고예와 비교하여, 구조물(23)의 도괴가 더욱 효과적으로 억제된다. 또, 처리액(251)의 하강에 의해 구조물(23) 사이에 입자(252)를 퇴적시키는 간소한 수법을 이용하고 있기 때문에, 제2 참고예와 비교하여, 구조물(23)의 도괴를 억제하기 위한 성능이 안정되어 있다.
다음에, 도 1, 도 2, 및, 도 8을 참조하여, 실시 형태 1에 따른 기판 처리 방법을 설명한다. 기판 처리 장치(100)가 기판 처리 방법을 실행한다. 기판 처리 방법에 있어서는, 복수의 구조물(23)을 포함하는 패턴(PT)을 갖는 기판(W)이 처리된다. 도 6은, 기판 처리 방법을 나타내는 플로차트이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 방법은, 공정 S1~공정 S8을 포함한다. 공정 S1~공정 S8은, 제어부(21)에 의한 제어에 따라 실행된다.
도 1, 도 2, 및, 도 8에 나타내는 바와 같이, 공정 S1에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 처리 유닛(1)에 반입한다. 그리고, 처리 유닛(1)에 있어서, 스핀 척(12)은 기판(W)을 유지한다. 또한, 스핀 모터(13)는, 스핀 척(12)을 회전시킴으로써, 기판(W)을 회전시킨다.
다음에, 공정 S2에 있어서, 약액 노즐(14)은, 약액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급한다. 공정 S2는, 본 발명의 「약액 공급 공정」의 일례에 상당한다.
다음에, 공정 S3에 있어서, 현탁액 노즐(17)은, 현탁액(25)을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 현탁액(25)의 액막(26)을 기판(W)의 상면에 형성한다. 공정 S3는, 본 발명의 「현탁액 공급 공정」의 일례에 상당한다.
특히, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)이 린스액인 경우에는, 공정 S3이, 린스 공정으로서도 기능한다. 왜냐하면, 현탁액(25)에 의해 약액이 씻겨나가기 때문이다. 따라서, 이 경우, 린스 공정을 생략할 수 있기 때문에, 기판(W)을 처리할 때의 공정 수를 삭감할 수 있다.
다음에, 공정 S4에 있어서, 기판(W)에 있어서 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하도록, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제한다. 즉, 공정 S4에 있어서, 제어부(21)는 처리액 배제 제어를 실행한다. 공정 S4는, 본 발명의 「처리액 배제 공정」의 일례에 상당한다.
구체적으로는, 공정 S4에 있어서, 스핀 모터(13)는, 스핀 척(12)을 회전시킴으로써 기판(W)을 회전시킨다. 이 경우, 도 3(b)의 영역(261)의 범위에서는, 원심력에 의한 현탁액(25)의 유동에 의해, 기판(W)으로부터 현탁액(25)이 배제된다. 그리고, 도 3(b)의 영역(262)의 범위에서는, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)이 기화함으로써, 기판(W)으로부터 처리액(251)이 배제된다. 이 경우, 적어도 처리액(251)이 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 기화하는 기간(T)에서는, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류한다. 즉, 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 퇴적된다. 그 결과, 실시 형태 1에 의하면, 입자(252)에 의해 구조물(23)이 지지되기 때문에, 처리액(251)의 표면 장력에 의한 구조물(23)의 도괴를 억제할 수 있다. 또, 실시 형태 1에서는, 처리액(251)에 의해, 입자(252)를 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 용이하게 진입시킬 수 있다.
공정 S4에서의 기판(W)의 회전 속도는, 예를 들면, 공정 S2 및 공정 S3에서의 기판(W)의 회전 속도보다 크다. 회전 속도는, 예를 들면, 단위 시간당 기판(W)의 회전 수를 나타낸다. 스핀 모터(13)는, 공정 S4를 소정 기간 실행하면, 스핀 척(12)의 회전을 정지시킴으로써, 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 소정 기간은, 예를 들면, 실험적 및/또는 경험적으로 정해진다.
다음에, 공정 S5에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 처리 유닛(1)으로부터 반출한다.
다음에, 공정 S6에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 입자 제거 유닛(5)에 반입한다.
다음에, 공정 S7에 있어서, 입자 제거 유닛(5)은, 비액체에 의해, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 잔류한 입자(252)를 제거한다.
다음에, 공정 S8에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 입자 제거 유닛(5)으로부터 반출한다. 그리고, 기판 처리 방법은 종료된다.
이상, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 실시 형태 1에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 공정 S3, 공정 S4, 및, 공정 S7에 의해, 기판(W)의 패턴(PT)에 있어서의 구조물(23)의 도괴를 억제하면서, 약액에 의한 처리 후의 기판(W)을 건조할 수 있다.
(실시 형태 2)
도 9 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 기판 처리 장치(100)를 설명한다. 실시 형태 2에 따른 기판 처리 장치(100)가 현탁액 공급 공정 전에 린스액 공급 공정을 실행하는 점에서, 실시 형태 2는 실시 형태 1과 주로 상이하다. 그 외에, 실시 형태 2에 따른 기판 처리 장치(100)의 전체 구성은, 도 1을 참조하여 설명한 실시 형태 1에 따른 기판 처리 장치(100)의 전체 구성과 동일하다. 이하, 실시 형태 2가 실시 형태 1과 상이한 점을 주로 설명한다.
도 9는, 실시 형태 2에 따른 처리 유닛(1)의 내부를 나타내는 측면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 실시 형태 2에 따른 처리 유닛(1)은, 도 2에 나타내는 실시 형태 1에 따른 처리 유닛(1)의 구성에 추가하여, 린스액 노즐(31)을 구비한다. 실시 형태 2에 따른 처리 유닛(1)은, 기판 가열부(34)를 더 구비하고 있어도 된다. 또, 실시 형태 2에 따른 기판 처리 장치(100)는, 도 1에 나타내는 실시 형태 1에 따른 기판 처리 장치(100)의 구성에 추가하여, 배관(32) 및 밸브(33)를 구비한다.
린스액 노즐(31)은, 린스액을 기판(W)의 상면에 공급한다. 구체적으로는, 배관(32)이 린스액 노즐(31)에 린스액을 공급한다. 밸브(33)는, 배관(32)에 배치된다. 그리고, 밸브(33)는, 배관(32)의 유로를 개폐하여, 린스액 노즐(31)에 대한 린스액의 공급과 공급 정지를 전환한다. 밸브(33)가 배관(32)의 유로를 개방하면, 린스액 노즐(31)은, 린스액을 기판(W)을 향해 공급한다. 린스액 노즐(31)은, 본 발명의 「린스액 공급부」의 일례에 상당한다.
또한, 예를 들면, 노즐 이동부(15)와 동일한 구성의 노즐 이동부(도시 생략)에 의해, 린스액 노즐(31)을 승강하거나, 린스액 노즐(31)을 수평 회동시키거나 하는 것도 가능하다.
기판 가열부(34)는, 기판(W)을 가열한다. 도 9의 예에서는, 기판 가열부(34)는, 기판(W)에 대해 이격해 있고, 기판(W)의 하방으로부터 기판(W)을 가열한다. 구체적으로는, 기판 가열부(34)는, 스핀 베이스(121)와 기판(W) 사이에 배치된다. 기판 가열부(34)는, 대략 원판형상을 갖는다. 기판 가열부(34)는, 예를 들면, 통전에 의해 발열하는 히터이다. 히터는, 예를 들면, 발열체(예를 들면, 저항체)를 갖는다. 또한, 기판(W)의 상방으로부터 기판(W)을 가열해도 된다.
다음에, 도 1, 도 9, 및, 도 10을 참조하여, 실시 형태 2에 따른 기판 처리 방법을 설명한다. 도 10은, 기판 처리 방법을 나타내는 플로차트이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 방법은, 공정 S11~공정 S20을 포함한다. 공정 S11~공정 S20은, 제어부(21)에 의한 제어에 따라 실행된다.
도 1, 도 9, 및, 도 10에 나타내는 바와 같이, 공정 S11에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 처리 유닛(1)에 반입한다. 그 외에, 공정 S11은, 도 8의 공정 S1과 동일하다.
다음에, 공정 S12에 있어서, 약액 노즐(14)은, 약액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급한다. 즉, 공정 S13 및 공정 S14보다 전에 있어서, 약액 노즐(14)은, 약액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급한다. 구체적으로는, 린스액 노즐(31)에 의한 린스액의 공급 처리 및 현탁액 노즐(17)에 의한 현탁액(25)의 공급 처리보다 전에 있어서, 약액 노즐(14)은, 약액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급한다. 그 외에, 공정 S12는, 도 8의 공정 S2와 동일하다. 공정 S12는, 본 발명의 「약액 공급 공정」의 일례에 상당한다.
다음에, 공정 S13에 있어서, 린스액 노즐(31)은, 린스액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 기판(W)으로부터 약액을 씻어낸다. 즉, 약액 노즐(14)에 의한 약액의 공급 처리의 다음에, 린스액 노즐(31)은, 린스액을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 기판(W)으로부터 약액을 씻어낸다. 공정 S13은, 본 발명의 「린스액 공급 공정」의 일례에 상당한다.
다음에, 공정 S14에 있어서, 현탁액 노즐(17)은, 현탁액(25)을, 회전 중인 기판(W)의 상면에 공급함으로써, 현탁액(25)의 액막(26)을 기판(W)의 상면에 형성한다. 즉, 현탁액 노즐(17)은, 린스액 노즐(31)에 의한 린스액의 공급 처리의 다음에, 현탁액 노즐(17)은, 기판(W)의 상면에 현탁액(25)을 공급한다. 그 외에, 공정 S14는, 도 8의 공정 S3과 동일하다. 공정 S14는, 본 발명의 「현탁액 공급 공정」의 일례에 상당한다.
특히, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)이 린스액인 경우는, 공정 S13과 상사(相似)하여, 보다 효과적으로 기판(W)으로부터 약액을 배출할 수 있다.
다음에, 공정 S15에 있어서, 기판(W)에 있어서 서로 이웃하는 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 입자(252)가 잔류하도록, 기판(W)의 상면으로부터 처리액(251)을 배제한다. 즉, 공정 S15에 있어서, 제어부(21)는 처리액 배제 제어를 실행한다. 그 외에, 공정 S15는, 도 8의 공정 S4와 동일하다. 공정 S15는, 본 발명의 「처리액 배제 공정」의 일례에 상당한다.
다음에, 공정 S16에 있어서, 기판 가열부(34)는, 회전 중인 기판(W)을 가열한다. 즉, 공정 S14보다 후이며, 공정 S19보다 전에 있어서, 기판 가열부(34)는, 기판(W)을 가열한다. 구체적으로는, 처리액 배제 제어의 실행 시보다 후이며, 입자 제거 유닛(5)에 의한 입자(252)의 제거 처리보다 전에 있어서, 기판(W)을 가열한다. 따라서, 보다 확실하게 기판(W)을 건조시킬 수 있다. 공정 S16은, 본 발명의 「기판 가열 공정」의 일례에 상당한다.
스핀 모터(13)는, 공정 S16을 소정 기간 실행하면, 스핀 척(12)의 회전을 정지시킴으로써, 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 소정 기간은, 실험적 및/또는 경험적으로 정해진다. 또한, 공정 S15와 공정 S16이 병행하여 실행되어도 된다.
다음에, 공정 S17에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 처리 유닛(1)으로부터 반출한다.
다음에, 공정 S18에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 입자 제거 유닛(5)에 반입한다.
다음에, 공정 S19에 있어서, 입자 제거 유닛(5)은, 비액체에 의해, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 잔류한 입자(252)를 제거한다.
다음에, 공정 S20에 있어서, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 입자 제거 유닛(5)으로부터 반출한다. 그리고, 기판 처리 방법은 종료된다.
이상, 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 실시 형태 2에 따른 기판 처리 방법에 의하면, 공정 S14, 공정 S15, 공정 S16, 및, 공정 S19에 의해, 기판(W)의 패턴(PT)에 있어서의 구조물(23)의 도괴를 억제하면서, 약액에 의한 처리 후의 기판(W)을 건조할 수 있다. 또한, 기판 처리 방법은 공정 S16을 포함하지 않아도 된다.
다음에, 도 11~도 13을 참조하여, 실시 형태 1 및 실시 형태 2에서 사용하는 입자 제거 유닛(5)의 3개의 구체예를 설명한다.
[불산의 증기에 의한 입자(252)의 제거]
도 11은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛(5)을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 11에 나타내는 입자 제거 유닛(5)은, 현탁액(25)을 구성하는 처리액(251)이 린스액이고, 현탁액(25)을 구성하는 입자(252)가 실리카인 경우에, 처리액(251)이 배제된 기판(W)의 상면에 불산의 증기를 공급함으로써, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)를 제거한다. 또한, 도 8의 공정 S6 또는 도 10의 공정 S18에 있어서, 기판(W)이 입자 제거 유닛(5)에 반입된다. 따라서, 입자 제거 유닛(5)에 의해 처리되는 기판(W)은, 현탁액(25) 중 처리액(251)(린스액)이 배제되어 입자(252)(실리카)가 퇴적된 상태의 기판(W)(도 5(a) 또는 도 7(a))이다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 유닛(5)은, 처리 증기의 일례인 불화수소를 포함하는 증기를 기판(W)에 공급하는 베이퍼 처리 유닛이다. 입자 제거 유닛(5)은, 불산(액체)을 저류하는 HF 베이퍼 발생 용기(4A)와, HF 베이퍼 발생 용기(4A)를 수용하는 밀폐 공간(SP1)이 내부에 형성된 챔버(5A)를 포함한다. HF 베이퍼 발생 용기(4A) 내의 불산은, HF 베이퍼 발생 용기(4A)에 내장된 HF 히터(6A)에 의해 가열되어 있다. HF 베이퍼 발생 용기(4A) 내의 불산의 온도는, 제어부(21)에 의해 제어된다.
입자 제거 유닛(5)은, HF 베이퍼 발생 용기(4A)의 하방에 배치된 펀칭 플레이트(7A)와, 펀칭 플레이트(7A)의 하방에 배치된 핫 플레이트(8A)를 포함한다. 핫 플레이트(8A)는, 기판(W)의 상면이 펀칭 플레이트(7A)에 대향하는 기판 유지 위치(도 11에 나타내는 위치)에서 기판(W)을 수평으로 유지한다. 기판(W)은, 핫 플레이트(8A)에 의해 가열되면서 지지된다. 기판(W)의 온도는, 제어부(21)에 의해, 일정 온도로 유지된다. 핫 플레이트(8A)는, 회전축(9A)의 상단부에 연결되어 있다. 모터 등을 포함하는 회전 구동 기구(10A)는, 회전축(9A)에 연결되어 있다. 회전 구동 기구(10A)가 회전축(9A)을 회전시키면, 핫 플레이트(8A)는, 회전축(9A)과 함께 연직축선 둘레로 회전한다. 그 결과, 핫 플레이트(8A)에 유지되어 있는 기판(W)이, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직인 회전축선(Aa) 둘레로 회전한다.
입자 제거 유닛(5)은, 핫 플레이트(8A)의 주위에 배치된 통형상의 벨로즈(11A)와, 벨로즈(11A)를 상하로 신축시키는 신축 유닛(도시 생략)을 더 포함한다. 핫 플레이트(8A)는, 벨로즈(11A)의 내측에 배치되어 있다. 신축 유닛은, 벨로즈(11A)의 상단 가장자리가 펀칭 플레이트(7A)에 맞닿아, 핫 플레이트(8A)의 주위의 공간이 밀폐되는 밀폐 위치(실선으로 나타내는 위치)와, 벨로즈(11A)의 상단 가장자리가 핫 플레이트(8A)의 상면보다 하방으로 퇴피한 퇴피 위치(2점 쇄선으로 나타내는 위치) 사이에서 벨로즈(11A)를 신축시킨다.
HF 베이퍼 발생 용기(4A)는, 불산의 증기(불산의 증발에 의해 발생한 기체)에 의해 채워진 베이퍼 발생 공간(SP2)과, 연통 밸브(14A)를 통해 베이퍼 발생 공간(SP2)에 접속된 유로(15A)를 포함한다. HF 베이퍼 발생 용기(4A)는, 제1 유량 콘트롤러(16A) 및 제1 밸브(17A)가 개재하여 설치된 제1 배관(18A)에 접속되어 있다. HF 베이퍼 발생 용기(4A)는, 제1 배관(18A)을 통해 제1 질소 가스 공급원(19A)에 접속되어 있다. 불활성 가스의 일례인 질소 가스는, 제1 배관(18A)을 통해 베이퍼 발생 공간(SP2)에 공급된다. 동일하게, 유로(15A)는, 제2 유량 콘트롤러(20A) 및 제2 밸브(21A)가 개재하여 설치된 제2 배관(22A)에 접속되어 있다. 유로(15A)는, 제2 배관(22A)을 통해 제2 질소 가스 공급원(23A)에 접속되어 있다. 질소 가스는, 제2 배관(22A)을 통해 유로(15A)에 공급된다.
연통 밸브(14A), 제1 밸브(17A), 및 제2 밸브(21A)는, 제어부(21)에 의해 개폐된다. 연통 밸브(14A) 및 제1 밸브(17A)가 열려 있는 상태에서는, 베이퍼 발생 공간(SP2)을 떠도는 불산의 증기가, 제1 질소 가스 공급원(19A)으로부터의 질소 가스의 흐름에 의해, 연통 밸브(14A)를 통해 유로(15A)에 공급된다. 따라서, 모든 밸브(14A, 17A, 21A)가 열려 있는 상태에서는, 유로(15A)에 공급된 HF 베이퍼(불산의 증기와 질소 가스를 포함하는 기체)가, 제2 질소 가스 공급원(23A)으로부터의 질소 가스의 흐름에 의해 펀칭 플레이트(7A)에 인도된다. 따라서, HF 베이퍼가, 펀칭 플레이트(7A)에 형성된 다수의 관통 구멍을 통과하고, 핫 플레이트(8A)에 유지되어 있는 기판(W)의 상면에 내뿜어진다. 그 결과, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 퇴적된 입자(252)(실리카)가, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 제거된다(도 5(b), 도 5(c), 도 7(b), 도 7(c)).
또, 제2 밸브(21A)만이 열려 있는 상태에서는, 질소 가스만이, 펀칭 플레이트(7A)에 인도된다. 그 결과, 질소 가스가 기판(W)의 상면에 내뿜어진다. 기판 처리 장치(100)는, 추가로, 챔버(5A) 내의 기체를 배출하는 배기 유닛(24A)(배기 수단)을 포함한다.
[오존에 의한 입자(252)의 제거]
도 12는, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛(5)을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 12에 나타내는 입자 제거 유닛(5)은, 현탁액(25)이 폴리스티렌 라텍스인 경우에, 현탁액(25) 중 처리액(251)이 배제된 기판(W)의 상면에 오존을 공급함으로써, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)(폴리스티렌)를 제거한다. 또한, 도 8의 공정 S6 또는 도 10의 공정 S18에 있어서, 기판(W)이 입자 제거 유닛(5)에 반입된다. 따라서, 입자 제거 유닛(5)에 의해 처리되는 기판(W)은, 현탁액(25) 중 처리액(251)(린스액)이 배제되어 입자(252)(폴리스티렌)가 퇴적된 상태의 기판(W)(도 5(a) 또는 도 7(a))이다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 유닛(5)은, 챔버(2B)와, 덮개부 승강 기구(31B)와, 핫 플레이트(4B)와, 복수의 리프트 핀(51B)과, 핀 승강 기구(32B)와, 오존 가스 공급부(6B)와, 가스 배출부(71B)와, 농도 측정부(72B)를 구비한다. 제어부(21)는, 입자 제거 유닛(5)의 전체 제어를 담당한다.
챔버(2B)는, 챔버 본체(21B)와, 챔버 덮개부(22B)를 구비한다. 챔버 본체(21B)는, 원판형상의 저판부(211B)와, 원통형상의 본체측부(212B)를 구비한다. 챔버 덮개부(22B)는, 원판형상의 천판부(221B)와, 원통형상의 덮개측부(222B)를 구비한다. 천판부(221B)의 하면에는, 수평 방향으로 확대되는 샤워 플레이트(223B)가, 플레이트 지지부(224B)를 통해 고정된다. 샤워 플레이트(223B)에는, 다수의 관통 구멍이 형성된다. 덮개측부(222B)와 본체측부(212B) 사이에는, O링(23B)이 설치된다.
덮개부 승강 기구(31B)는, 챔버 덮개부(22B)를 상하 방향으로 승강한다. 도 12에서는, 덮개측부(222B)의 하단면과 본체측부(212B)의 상단면이 거의 접촉하고 있어, 챔버 본체(21B)의 상방이 챔버 덮개부(22B)에 의해 폐색된다. 도 12의 상태에서는, 덮개측부(222B)의 하단면과 본체측부(212B)의 상단면 사이가, O링(23B)에 의해 밀폐되어, 챔버(2B)의 내부에 있어서, 외부로부터 차단된 처리 공간(20B)이 형성된다. 덮개부 승강 기구(31B)에서는, 예를 들면, 모터, 또는, 모터 이외의 액추에이터가 이용되어도 된다.
핫 플레이트(4B)는, 처리 공간(20B)에 배치된다. 핫 플레이트(4B)에는, 전열선을 포함하는 히터(40B)가 설치된다. 히터(40B)에 의해, 핫 플레이트(4B)가, 소정의 설정 온도로 가열된다. 핫 플레이트(4B)는, 챔버 본체(21B)에 대해 고정된다. 원판형상인 저판부(211B), 천판부(221B) 및 핫 플레이트(4B)의 중심축은 거의 같다. 이하의 설명에서는, 당해 중심축을 중심으로 하는 둘레 방향을, 단순히 「둘레 방향」이라고 한다.
핫 플레이트(4B)에는, 복수의 관통 구멍(41B)이 둘레 방향으로 일정한 각도 간격으로 배치된다. 저판부(211B)에는, 상하 방향에 있어서 각 관통 구멍(41B)과 겹치는 위치에 관통 구멍(213B)이 형성된다. 복수의 리프트 핀(51B) 각각은, 관통 구멍(41B) 및 관통 구멍(213B) 중 어느 한 조합에 삽입된다. 복수의 리프트 핀(51B)의 하단은, 핀 지지판(52B)에 고정된다. 저판부(211B)의 하방에 있어서, 각 리프트 핀(51B)의 주위는, 벨로즈(53B)에 의해 둘러싸인다.
핀 승강 기구(32B)는, 스테핑 모터를 구비하고, 핀 지지판(52B)을 상하 방향으로 승강한다. 그 결과, 복수의 리프트 핀(51B)이 상하 방향으로 이동한다. 도 12에서는, 복수의 리프트 핀(51B)의 선단(상단)이 핫 플레이트(4B)의 관통 구멍(41B)의 내부에 배치된다. 핀 승강 기구(32B)에서는, 예를 들면, 다른 종류의 모터, 또는, 모터 이외의 액추에이터가 이용되어도 된다.
입자 제거 유닛(5)에서는, 복수의 리프트 핀(51B)의 선단이 관통 구멍(41B)의 내부에 배치될 때에는, 기판(W)이 핫 플레이트(4B)의 상면에 재치되고, 수평인 자세로 유지된다. 이하, 이러한 유지 상태를 「제1 유지 상태」라고 기재한다. 또, 복수의 리프트 핀(51B)의 선단이 핫 플레이트(4B)의 상면보다 상방에 배치될 때에는, 기판(W)이 복수의 리프트 핀(51B)에 의해 하방으로부터 지지되고, 수평인 자세로 유지된다. 이하, 이러한 유지 상태를 「제2 유지 상태」라고 기재한다.
오존 가스 공급부(6B)는, 오존 가스 공급원(61B)과, 가스 공급관(62B)과, 가스 공급 밸브(63B)와, 가스 노즐(64B)을 구비한다. 가스 노즐(64B)은, 가스 공급구(641B)를 갖는다. 가스 노즐(64B)은, 가스 공급관(62B)을 통해 오존 가스 공급원(61B)에 접속된다. 가스 공급 밸브(63B)를 여는 것에 의해, 가스 노즐(64B)의 가스 공급구(641B)로부터 처리 공간(20B)에 오존(O3) 가스가 공급된다.
오존 가스는, 샤워 플레이트(223B)의 다수의 관통 구멍을 통과하고, 기판(W)의 상면(91B)에 대해 균일하게 공급된다. 오존 가스는, 예를 들면, 오존을 소정의 가스로 희석한 것이다. 오존 가스에는, 다른 종류의 산화성 가스 등이 혼합되어도 된다.
구체적으로는, 제1 유지 상태 또는 제2 유지 상태에 있어서, 기판(W)의 상면(91B)에 오존 가스가 공급된다. 그 결과, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 퇴적된 입자(252)(폴리스티렌)가, 오존에 의해 산화 및 분해되어, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 제거된다(도 5(b), 도 5(c), 도 7(b), 도 7(c)).
가스 배출부(71B)는, 가스 배출구(711B)와, 가스 배출관(712B)을 구비한다. 처리 공간(20B)의 가스는, 가스 배출구(711B) 및 가스 배출관(712B)을 통해 외부에 배출된다. 가스 배출관(712B)에는, 농도 측정부(72B)가 접속된다. 농도 측정부(72B)는, 처리 공간(20B)으로부터 배출되는 가스(배출 가스)에 있어서의 소정 성분의 농도를 측정한다.
[자외선에 의한 입자(252)의 제거]
도 13은, 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 입자 제거 유닛(5)을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 13에 나타내는 입자 제거 유닛(5)은, 현탁액(25)이 폴리스티렌 라텍스인 경우에, 현탁액(25) 중 처리액(251)이 배제된 기판(W)의 상면에 자외선을 조사함으로써, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 입자(252)(폴리스티렌)를 제거한다. 또한, 도 8의 공정 S6 또는 도 10의 공정 S18에 있어서, 기판(W)이 입자 제거 유닛(5)에 반입된다. 따라서, 입자 제거 유닛(5)에 의해 처리되는 기판(W)은, 현탁액(25) 중 처리액(251)(린스액)이 배제되어 입자(252)(폴리스티렌)가 퇴적된 상태의 기판(W)(도 5(a) 또는 도 7(a))이다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 입자 제거 유닛(5)은, 자외선 조사부(3C)와, 기판 유지부(5C)와, 수용부(7C)와, 복수의 기체 공급부(10C)와, 배기부(11C)와, 이동 기구(13C)와, 회전 기구(15C)를 포함한다.
기판 유지부(5C)는 기판(W)을 유지한다. 구체적으로는, 기판 유지부(5C)는, 기판(W)을 수평으로 유지하면서, 기판 유지부(5C)의 회전축선(Ab) 둘레로 기판(W)을 회전시킨다. 회전축선(Ab)은 연직 방향에 대략 평행이며, 기판(W)의 중심을 통과한다. 더욱 구체적으로는, 기판 유지부(5C)는, 스핀 베이스(51C)와, 복수의 척 부재(53C)를 포함한다. 복수의 척 부재(53C)는 기판(W)을 수평인 자세로 유지한다. 스핀 베이스(51C)는, 대략 원판형상 또는 대략 원기둥형상이며, 수평인 자세로 복수의 척 부재(53C)를 지지한다.
이동 기구(13C)는 기판 유지부(5C)를 연직 방향을 따라 이동시킨다. 구체적으로는, 이동 기구(13C)는, 제1 위치와 제2 위치 사이에서, 기판 유지부(5C)를 왕복 이동시킨다. 제1 위치는, 기판 유지부(5C)가 자외선 조사부(3C)에 가까운 위치를 나타낸다. 도 13에서는, 제1 위치에 위치하는 기판 유지부(5C)를 도시하고 있다. 제2 위치는, 기판 유지부(5C)가 자외선 조사부(3C)로부터 먼 위치를 나타낸다. 제1 위치는, 자외선을 이용한 처리를 기판(W)에 대해 행할 때의 기판 유지부(5C)의 위치이다. 제2 위치는, 기판(W)의 주고받음을 행할 때의 기판 유지부(5C)의 위치이다. 이동 기구(13C)는, 예를 들면, 볼나사 기구를 포함한다.
회전 기구(15C)는, 회전축선(Ab) 둘레로 기판 유지부(5C)를 회전시킨다. 그 결과, 기판 유지부(5C)에 유지된 기판(W)이, 회전축선(Ab) 둘레로 회전한다. 회전 기구(15C)는, 예를 들면, 모터를 포함한다.
자외선 조사부(3C)와 기판 유지부(5C)는, 회전축선(Ab)을 따라 배치되며, 서로 대향하고 있다. 자외선 조사부(3C)는, 공간(SPA)을 형성하여, 기판(W)과 대향한다. 자외선 조사부(3C)는 자외선을 발생시킨다. 자외선 조사부(3C)는, 기판(W)의 상면에 자외선을 조사한다. 예를 들면, 자외선 조사부(3C)는, 기판(W)의 회전 중에, 기판(W)의 상면에 자외선을 조사한다. 그 결과, 기판(W)의 구조물(23)과 구조물(23) 사이에 퇴적된 입자(252)(폴리스티렌)가, 자외선에 의해 산화 및 분해되어, 구조물(23)과 구조물(23) 사이로부터 제거된다(도 5(b), 도 5(c), 도 7(b), 도 7(c)).
구체적으로는, 자외선 조사부(3C)는, 전극(33C)과, 전극(35C)과, 석영 유리판(31C)을 포함한다. 전극(33C)은 대략 평판 형상의 형상을 갖고 있다. 전극(35C)은 대략 평판 형상의 형상을 갖고 있다. 또, 전극(35C)은 복수의 개구(351C)를 갖는다. 전극(35C)은, 공간을 형성하여 전극(33C)과 대향한다. 전극(35C)은, 전극(33C)에 대해 석영 유리판(31C) 측에 위치하고 있다. 석영 유리판(31C)은 기판(W) 측에 설치되어 있다.
전극(33C)과 전극(35C) 사이의 공간에는 방전용 가스가 존재하고 있다. 그리고, 전극(33C)과 전극(35C) 사이에는 높은 주파수의 고전압이 인가된다. 그 결과, 방전용 가스가 여기되어 엑시머 상태가 된다. 방전용 가스는 엑시머 상태로부터 기저 상태로 되돌아올 때에 자외선을 발생시킨다. 자외선은 전극(35C)의 개구(351C)를 통과하고, 추가로 석영 유리판(31C)을 투과하여 기판(W)에 조사된다.
수용부(7C)는, 기판 유지부(5C), 이동 기구(13C), 및, 회전 기구(15C)를 수용한다. 그리고, 자외선 조사부(3C)는, 수용부(7C)의 상부 개구를 막는다. 따라서, 자외선 조사부(3C)와 수용부(7C)는 챔버로서 기능한다.
기체 공급부(10C) 각각은, 관통 구멍(71C)으로부터, 불활성 가스를 공간(SPA)에 공급한다. 불활성 가스는, 예를 들면, 질소 또는 아르곤이다. 배기부(11C)는, 관통 구멍(73C)으로부터, 수용부(7C) 내부의 기체를 배기한다.
이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했다. 단, 본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 양태에 있어서 실시할 수 있다. 또, 상기의 실시 형태에 개시되는 복수의 구성 요소는 적절히 개변 가능하다. 예를 들면, 어느 실시 형태에 나타내어지는 전 구성 요소 중 어느 구성 요소를 다른 실시 형태의 구성 요소에 추가해도 되고, 또는, 어느 실시 형태에 나타내어지는 전 구성 요소 중 몇 개의 구성 요소를 실시 형태로부터 삭제해도 된다.
또, 도면은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 각각의 구성 요소를 주체로 모식적으로 나타내고 있고, 도시된 각 구성 요소의 두께, 길이, 개수, 간격 등은, 도면 작성의 형편상 실제와는 상이한 경우도 있다. 또, 상기의 실시 형태에서 나타내는 각 구성 요소의 구성은 일례이며, 특별히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 효과로부터 실질적으로 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
본 발명은, 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이며, 산업상 이용가능성을 갖는다.
5: 입자 제거 유닛
12: 스핀 척(기판 유지부)
13: 스핀 모터(기판 회전부)
14: 약액 노즐(약액 공급부)
17: 현탁액 노즐(현탁액 공급부)
21: 제어부
31: 린스액 노즐(린스액 공급부)
34: 기판 가열부
100: 기판 처리 장치
W: 기판

Claims (24)

  1. 복수의 구조물을 포함하는 패턴을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 방법으로서,
    처리액과, 상기 처리액에 용해되지 않는 복수의 입자가 혼재된 현탁액을, 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 현탁액의 액막을 상기 기판의 상면에 형성하는 현탁액 공급 공정과,
    서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 상기 입자가 잔류하도록, 상기 기판의 상면으로부터 상기 처리액을 배제하는 처리액 배제 공정
    을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    비(非)액체에 의해, 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 잔류한 상기 입자를 제거하는 입자 제거 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 입자는 무기물이고,
    상기 비액체는 약액의 증기이며,
    상기 입자 제거 공정에서는, 상기 기판의 상면에 상기 약액의 증기를 공급함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는, 기판 처리 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자는 실리카인, 기판 처리 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 입자는 유기물이고,
    상기 비액체는 자외선 또는 오존이며,
    상기 입자 제거 공정에서는, 상기 기판의 상면에 상기 오존을 공급함으로써, 또는, 상기 기판의 상면에 상기 자외선을 조사함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는, 기판 처리 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자는 폴리스티렌인, 기판 처리 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액은 린스액인, 기판 처리 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자의 사이즈는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물의 간격보다 작은, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 배제 공정에서는, 상기 기판을 회전시킴으로써, 상기 기판으로부터 상기 처리액을 배제하는, 기판 처리 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 처리액 배제 공정의 실행 시간은, 소정 공정의 실행 시간보다 길고,
    상기 소정 공정은, 상기 처리액과 같은 처리액으로서, 상기 입자가 혼재되지 않는 처리액을, 회전에 의해 기판으로부터 떨쳐내는 공정을 나타내는, 기판 처리 방법.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 처리액 배제 공정보다 후이며, 상기 입자 제거 공정보다 전에 있어서, 상기 기판을 가열하는 기판 가열 공정을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현탁액 공급 공정보다 전에 있어서, 약액을 상기 기판의 상면에 공급하는 약액 공급 공정과,
    상기 약액 공급 공정의 다음에, 린스액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 약액을 씻어내는 린스액 공급 공정
    을 더 포함하고,
    상기 현탁액 공급 공정은, 상기 린스액 공급 공정의 다음에 실행되는, 기판 처리 방법.
  13. 복수의 구조물을 포함하는 패턴을 갖는 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    처리액과, 상기 처리액에 용해되지 않는 복수의 입자가 혼재된 현탁액을, 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 현탁액의 액막을 상기 기판의 상면에 형성하는 현탁액 공급부와,
    처리액 배제 제어를 실행하는 제어부
    를 더 구비하고,
    상기 처리액 배제 제어는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 상기 입자를 잔류시키면서, 상기 기판의 상면으로부터 상기 처리액을 배제하는 제어를 나타내는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    비액체에 의해, 상기 구조물과 상기 구조물 사이에 잔류한 상기 입자를 제거하는 입자 제거 유닛을 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 입자는 무기물이고,
    상기 비액체는 약액의 증기이며,
    상기 입자 제거 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 약액의 증기를 공급함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자는 실리카인, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 입자는 유기물이고,
    상기 비액체는 자외선 또는 오존이며,
    상기 입자 제거 유닛은, 상기 기판의 상면에 상기 오존을 공급함으로써, 또는, 상기 기판의 상면에 상기 자외선을 조사함으로써, 상기 구조물과 상기 구조물 사이로부터 상기 입자를 제거하는, 기판 처리 장치.
  18. 청구항 13 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자는 폴리스티렌인, 기판 처리 장치.
  19. 청구항 13 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액은 린스액인, 기판 처리 장치.
  20. 청구항 13 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입자의 사이즈는, 서로 이웃하는 상기 구조물과 상기 구조물의 간격보다 작은, 기판 처리 장치.
  21. 청구항 13 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판을 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부를 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 기판 회전부
    를 더 구비하고,
    상기 처리액 배제 제어는, 상기 기판 회전부에 의해 상기 기판을 회전시키는 제어를 나타내는, 기판 처리 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 처리액 배제 제어의 실행 시간은 소정 공정의 실행 시간보다 길고,
    상기 소정 공정은, 상기 처리액과 같은 처리액으로서, 상기 입자가 혼재되지 않는 처리액을, 회전에 의해 기판으로부터 떨쳐내는 공정을 나타내는, 기판 처리 장치.
  23. 청구항 14에 있어서,
    상기 처리액 배제 제어의 실행 시보다 후이며, 상기 입자 제거 유닛에 의한 상기 입자의 제거 처리보다 전에 있어서, 상기 기판을 가열하는 기판 가열부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  24. 청구항 13 내지 청구항 23 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 현탁액 공급부에 의한 상기 현탁액의 공급 처리보다 전에 있어서, 약액을 상기 기판의 상면에 공급하는 약액 공급부와,
    상기 약액 공급부에 의한 상기 약액의 공급 처리의 다음에, 린스액을 상기 기판의 상면에 공급함으로써, 상기 약액을 씻어내는 린스액 공급부
    를 더 구비하고,
    상기 현탁액 공급부는, 상기 린스액 공급부에 의한 상기 린스액의 공급 처리의 다음에, 상기 기판의 상면에 상기 현탁액을 공급하는, 기판 처리 장치.
KR1020237029143A 2021-03-25 2022-01-25 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 KR20230135658A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021051569A JP2022149423A (ja) 2021-03-25 2021-03-25 基板処理方法及び基板処理装置
JPJP-P-2021-051569 2021-03-25
PCT/JP2022/002647 WO2022201830A1 (ja) 2021-03-25 2022-01-25 基板処理方法及び基板処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230135658A true KR20230135658A (ko) 2023-09-25

Family

ID=83395333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237029143A KR20230135658A (ko) 2021-03-25 2022-01-25 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2022149423A (ko)
KR (1) KR20230135658A (ko)
TW (1) TWI831129B (ko)
WO (1) WO2022201830A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017152600A (ja) 2016-02-26 2017-08-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10275788A (ja) * 1997-03-31 1998-10-13 Sumitomo Chem Co Ltd 半導体装置の製造方法及び半導体装置の製造装置
CN101610980A (zh) * 2007-02-08 2009-12-23 丰塔纳技术公司 粒子去除方法及化合物
MY165866A (en) * 2011-03-18 2018-05-18 Basf Se Method for manufacturing integrated circuit devices, optical devices, micromachines and mechanical precision devices having patterned material layers with line-space dimensions of 50 nm and less
TW201712752A (zh) * 2015-06-04 2017-04-01 蘭姆研究公司 高深寬比結構之不造成坍陷的乾燥方法
JP6659607B2 (ja) * 2017-03-17 2020-03-04 キオクシア株式会社 テンプレート洗浄方法、及びテンプレート洗浄装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017152600A (ja) 2016-02-26 2017-08-31 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022149423A (ja) 2022-10-06
TW202242981A (zh) 2022-11-01
WO2022201830A1 (ja) 2022-09-29
TWI831129B (zh) 2024-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI698906B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
TWI697945B (zh) 基板處理方法及基板處理系統
JP6728009B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102381781B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101350052B1 (ko) 기판처리방법 및 기판처리장치
JP6875811B2 (ja) パターン倒壊回復方法、基板処理方法および基板処理装置
US11501985B2 (en) Substrate processing method and substrate processing device
JP6817748B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
WO2017029862A1 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
US11721565B2 (en) Multi-chamber apparatus
US20120055506A1 (en) Substrate cleaning method
JP4787038B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2020004908A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
TWI708339B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
JP6811675B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
CN108666237B (zh) 基板处理方法及基板处理装置
JP2004235559A (ja) 基板処理方法および基板処理装置
KR102012605B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR20230135658A (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP6817821B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP6593920B2 (ja) 基板処理方法および基板処理装置
JP7311988B2 (ja) 基板処理方法、半導体製造方法、および、基板処理装置
KR102518117B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR100757329B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치
JP2017041511A (ja) 基板処理方法および基板処理装置