TW201742137A - 液處理方法、基板處理裝置及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

提供一種可藉由確實地實施處理容器內之濕度管理的方式，一面抑制基板之表面的圖案倒塌，一面實施乾燥之液處理方法等。對配置於處理容器(20)內的基板(W)進行液處理後，在使該基板(W)乾燥時，在處理液被供給至基板(W)之中心部的期間中，供給使處理容器(20)內之濕度降低的低濕度氣體，在測定處理容器(20)內的濕度而獲得之濕度測定值成為預先設定的濕度目標值以下後，停止供給至基板(W)之中心部的處理液。

Description

液處理方法、基板處理裝置及記憶媒體
本發明，係關於使進行了處理液所致之處理後的基板乾燥的技術。
已知如下述之技術：對旋轉之基板(例如半導體晶圓(以下，稱為晶圓))的表面，依序地切換而供給藥液或沖洗液等，進行基板之液處理。當該些液處理結束時，則在對旋轉之基板供給IPA(Isopropyl Alcohol)等之揮發性高的乾燥用液體(以下，稱為「乾燥液」)而將殘存於基板之表面的液體置換成乾燥液後，藉由排出乾燥液的方式，進行基板之乾燥。(例如專利文獻1)
另一方面，當進行液處理之處理容器內的濕度較高時，則在乾燥後之晶圓的表面有發生結露的情況。在結露之際，當附著於晶圓之表面的液滴於其後乾燥時，則有形成水印而污染液處理後的晶圓，或晶圓之表面的圖案因從液滴作用之表面張力的作用而倒塌之虞。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-36180號公報：申請專利範圍第4項、第0087段、圖3
本發明，係有鑑於像這樣之情事而進行研究者，其目的，係在於提供一種可藉由實施處理容器內之濕度管理的方式，一面抑制基板之表面的圖案倒塌，一面實施基板的乾燥之液處理方法、基板處理裝置及記憶了前述方法的記憶媒體。
本發明之液處理方法，係在對配置於處理容器內的基板進行了液處理後，使該基板乾燥，該液處理方法，其特徵係，包含有：處理液供給工程，對前述處理容器內之基板的中心部供給處理液而進行液處理；低濕度氣體供給工程，在處理液被供給至前述基板的期間中，供給使前述處理容器內之濕度降低的低濕度氣體；及乾燥工程，在停止了供給至前述基板的處理液後，使該基板乾燥， 在測定前述處理容器內的濕度而獲得之濕度測定值成為預先設定的濕度目標值以下後，停止供給至前述基板之中心部的處理液。
前述液處理方法，係亦可具備有以下之構成。
(a)前述低濕度氣體供給工程的開始後，執行前述處理容器內之濕度的測定，在濕度測定值未成為前述濕度目標值以下的情況下，持續前述處理液供給工程。在此，在前述乾燥工程於前述低濕度氣體供給工程的開始後、經過預先設定之乾燥開始時間後而開始時，經過前述乾燥開始時間後，開始乾燥工程。
(b)前述低濕度氣體供給工程的開始後，執行前述處理容器內之濕度的測定，在濕度測定值成為了前述濕度目標值以下的情況下，開始前述乾燥工程。在前述乾燥工程於前述低濕度氣體供給工程的開始後、經過預先設定之乾燥開始時間後而開始時，在濕度測定值成為了前述濕度目標值以下的情況下，係在經過前述乾燥開始時間之前，開始乾燥工程。
(c)在前述低濕度氣體供給工程，開始低濕度氣體之供給的時序，係預先掌握對前述處理容器開始低濕度氣體的供給後直至預測前述濕度測定值成為濕度目標值以下之目標值到達時序的預測時間，從前述目標值到達時序進行反算而設定。
(d)前述乾燥工程，係包含有使前述處理液即乾燥 用液體的供給位置從基板之中心部側移動至周緣部側的動作。
(e)對前述基板之處理液的供給，係對將基板保持為水平並且繞著垂直軸周圍旋轉的基板而進行，前述處理容器內之濕度的測定，係在前述旋轉之基板之徑方向外側的位置而進行。
本發明，係可藉由實施處理容器內之濕度管理的方式，一面抑制基板之表面的圖案倒塌，一面實施基板的乾燥。
W‧‧‧晶圓
16‧‧‧處理單元
20‧‧‧腔室
21‧‧‧FFU
211‧‧‧氣體供給管線
213‧‧‧氣體擴散部
221‧‧‧CDA供給源
222‧‧‧CDA供給管線
24‧‧‧濕度計
241‧‧‧感測部
242‧‧‧本體部
31‧‧‧保持部
40‧‧‧處理流體供給部
[圖1]表示具備有本發明之實施形態之處理單元之基板處理系統之概略的平面圖。
[圖2]表示前述處理單元之概要的縱剖側視圖。
[圖3]前述處理單元的平面圖。
[圖4]表示對前述處理單元之氣體的供給、排氣系統的說明圖。
[圖5]表示在前述處理單元所執行之處理之流程的流程圖。
[圖6]表示晶圓之乾燥處理之動作之流程的流程圖。
[圖7]在前述處理單元所執行之處理的第1時序圖。
[圖8]在前述處理單元所執行之處理的第2時序圖。
[圖9]關於第2實施形態之晶圓之乾燥處理的流程圖。
[圖10]第2實施形態之處理的時序圖。
[圖11]表示晶圓之加熱機構之構成例的說明圖。
圖1，係表示本實施形態之基板處理系統之概略構成的圖。以下，係為了明確位置關係，而規定相互正交的X軸、Y軸及Z軸，並將Z軸正方向設成為垂直向上方向。
如圖1所示，基板處理系統1，係具備有搬入搬出站2與處理站3。搬入搬出站2與處理站3，係鄰接設置。
搬入搬出站2，係具備有載體載置部11與搬送部12。在載體載置部11，係載置有以水平狀態收容複數片基板，本實施形態為半導體晶圓(以下稱為晶圓W)的複數個載體C。
搬送部12，係鄰接設置於載體載置部11，在內部具備有基板搬送裝置13與收授部14。基板搬送裝置13，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置13，係可朝水平方向及垂直方向移動和以垂直軸為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在載體C與收授部14之間進行晶圓W之搬送。
處理站3，係鄰接設置於搬送部12。處理站3，係具備有搬送部15與複數個處理單元16。複數個處理單元16，係並排設置於搬送部15的兩側。
搬送部15，係在內部具備有基板搬送裝置17。基板搬送裝置17，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置17，係可朝水平方向及垂直方向移動和以垂直軸為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在收授部14與處理單元16之間進行晶圓W之搬送。
處理單元16，係對藉由基板搬送裝置17所搬送之晶圓W進行預定的基板處理。
又，基板處理系統1，係具備有控制裝置4。控制裝置4，係例如電腦，具備有控制部18與記憶部19。在記憶部19，係儲存有控制在基板處理系統1所執行之各種處理的程式。控制部18，係藉由讀出並執行記憶於記憶部19之程式的方式，控制基板處理系統1的動作。
另外，該程式，係亦可為記錄於可藉由電腦讀取的記憶媒體者，且亦可為從該記憶媒體安裝於控制裝置4的記憶部19者。作為可藉由電腦讀取的記憶媒體，係有例如硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在如上述般構成的基板處理系統1中，係首先，搬入搬出站2之基板搬送裝置13從載置於載體載置部11的載體C取出晶圓W，並將取出的晶圓W載置於收 授部14。載置於收授部14的晶圓W，係藉由處理站3的基板搬送裝置17，從收授部14被取出而搬入至處理單元16。
搬入至處理單元16的晶圓W，係在藉由處理單元16進行處理後，藉由基板搬送裝置17，從處理單元16被搬出而載置於收授部14。而且，載置於收授部14之處理完畢的晶圓W，係藉由基板搬送裝置13返回到載體載置部11的載體C。
如圖2所示，處理單元16，係具備有腔室20、基板保持機構30、處理流體供給部40及回收罩杯50。
腔室20，係收容有基板保持機構30、處理流體供給部40及回收罩杯50。在腔室20的頂部，係設置有FFU(Fan Filter Unit)21。FFU21，係在腔室20內形成下降流。
基板保持機構30，係具備有保持部31、支柱部32及驅動部33。保持部31，係水平地保持晶圓W。支柱部32，係延伸於垂直方向的構件，基端部則藉由驅動部33可旋轉地予以支撐，在前端部水平地支撐保持部31。驅動部33，係使支柱部32繞著垂直軸周圍旋轉。該基板保持機構30，係藉由使用驅動部33來使支柱部32旋轉的方式，使支撐於支柱部32的保持部31旋轉，藉此，使保持於保持部31的晶圓W旋轉。
處理流體供給部40，係對晶圓W供給處理流 體。處理流體供給部40，係連接於處理流體供給源70。
回收罩杯50，係配置為包圍保持部31，捕捉因保持部31之旋轉而從晶圓W飛散的處理液。在回收罩杯50的底部，係形成有排液口51，藉由回收罩杯50所捕捉到的處理液，係從該排液口51被排出至處理單元16的外部。又，在回收罩杯50的底部，係形成有將從FFU21所供給之氣體排出至處理單元16之外部的排氣口52。
設置於上述之基板處理系統的處理單元16，係相當於本發明之實施形態之基板處理裝置。處理單元16，係具備有如下述之構成：在對進行了藥液或沖洗液所致之處理後之旋轉的晶圓W供給乾燥液(乾燥用液體)即IPA後，使晶圓W乾燥。藥液或沖洗液、乾燥液，係相當於本實施形態的處理液。
以下，參閱圖3，說明關於該構成。
在本例的處理單元16中，前述的處理流體供給部40，係具備有：藥液噴嘴413，對保持於基板保持機構30的晶圓W進行藥液的供給；DIW噴嘴412，進行沖洗液即DIW(Deionized Water)的供給；及IPA噴嘴411，進行IPA的供給。
在本例中，上述的各噴嘴411~413，係設置於共通之第1噴嘴臂41的前端部。第1噴嘴臂41的基端部側，係連接於導引軌42，該導引軌42，係用以使該些噴嘴411~413在被保持於保持部(基板保持部)31之晶圓 W之中央部之上方側的位置與從該晶圓W之上方位置退避至側方的位置之間移動。在導引軌42，係設置有用以使第1噴嘴臂41移動的驅動部421。在此，圖3中，以實線表示已退避至側方的第1噴嘴臂41，且以虛線表示已進入至晶圓W之中央部之上方側的第1噴嘴臂41。
藥液噴嘴413，係經由開關閥V3，連接於藥液供給源73。因應晶圓W之處理的目的，從藥液供給源73供給1種或複數種藥液。在本實施形態中，係以1種類的藥液而進行記載。從藥液噴嘴413經由開關閥V3，供給藥液。
DIW噴嘴412，係經由開關閥V2，連接於DIW供給源72。從DIW噴嘴412經由開關閥V2，供給DIW。
DIW噴嘴412、開關閥V2或DIW供給源72，係相當於本例的沖洗液供給部。
IPA噴嘴411，係經由開關閥V1，連接於IPA供給源71。從IPA噴嘴411，在即將供給IPA之前，經由開關閥V1供給對晶圓W所供給的處理液例如揮發性高於DIW的乾燥液即IPA。
IPA噴嘴411、開關閥V1或IPA供給源71，係相當於本例的乾燥用液體供給部。
而且，如圖3所示，處理單元16，係具備有：N2噴嘴431，用以對供給了乾燥液後之晶圓W的表面供給作為乾燥用氣體的惰性氣體即氮(N2)氣體。
本例的N2噴嘴431，係設置於與設置有IPA噴嘴411等之前述的第1噴嘴臂41不同之第2噴嘴臂43的前端部。第2噴嘴臂43的基端部側，係連接於導引軌44，該導引軌44，係用以使N2噴嘴431在被保持於保持部31之晶圓W之中央部之上方側的位置與從該晶圓W之上方位置退避至側方的位置之間移動。在導引軌44，係設置有用以使第2噴嘴臂43移動的驅動部441。圖3中，以實線表示已退避至側方的第2噴嘴臂43，且以虛線(與前述的第1噴嘴臂41共通的虛線)表示已進入至晶圓W之中央部之上方側的第2噴嘴臂43。
N2噴嘴431，係經由開關閥V4，連接於N2供給源74。
而且，本實施形態之處理單元16，係可切換從FFU21取入的潔淨空氣(大氣)與濕度低於該潔淨空氣的低濕度氣體即CDA(Clean Dry Air)而供給至處理容器即腔室20內。
以下，參閱圖4，說明關於對腔室20的供氣、排氣系統。另外，為了便於圖示，在圖4中，省略設置有各噴嘴411~413、431之噴嘴臂41、43或其驅動機構(導引軌42、44、驅動部421、441)的記載。
在本例的處理單元16中，圖2所示的FFU21，係更詳細而言，成為如下述之構成：配置於圖1所示之基板處理系統1的頂部等，且將在該FFU21所取入的潔淨空氣分配並供給至基板處理系統1內的複數個處 理單元16(圖4)。
如圖4所示，在各處理單元16，係設置有：氣體供給管線211，用以接收從FFU21所分配供給的潔淨空氣；及氣體擴散部213，用以將從氣體供給管線211所接收的潔淨空氣供給至腔室20內而形成潔淨空氣之下降流。
氣體供給管線211，係設於FFU21與各處理單元16之間。
氣體擴散部213，係設置為覆蓋構成處理單元16之腔室20的頂棚面，在該頂棚面的上方側形成使從氣體供給管線211所供給之潔淨空氣擴散的空間。在藉由氣體擴散部213所覆蓋的腔室20之頂棚面的整面，係設置有多數個氣體供給孔214，且經由該些氣體供給孔214將潔淨空氣供給至腔室20內。
而且，對上述的氣體供給管線211、氣體擴散部213而言，係可切換成從FFU21所供給之潔淨空氣而供給濕度低於潔淨空氣的CDA。
亦即，如圖4所示，在各處理單元16的氣體供給管線211上，係介設有切換閥215，且對於該切換閥215連接有用以進行CDA之供給的CDA供給管線222。在CDA供給管線222，係介設置有開關閥V5，其上游側，係連接於CDA供給源221。
CDA，係可使用對利用空氣過濾器等來去除微粒或雜質所獲得的潔淨空氣進一步進行吸附處理或冷卻處 理等而去除水分者。
例如，在將供給CDA的期間中之腔室20內的濕度目標值設成為飽和水蒸汽量的1質量%(0℃、1氣壓之標準狀態換算值。以下，相同)時，從CDA供給源221供給比1%更低濕度的CDA。
CDA供給管線222或CDA供給源221，又接收CDA的期間中之切換閥215之下游側的氣體供給管線211或氣體擴散部213，係相當於本例的低濕度氣體供給部。
由氣體擴散部213供給至腔室20內的潔淨空氣或CDA，係成為下降流而在腔室20內流下，其一部分，係流入回收罩杯50內，經由設置於該回收罩杯50的底部之前述的排氣口52，朝向外部的排氣部23排氣。
又，流入回收罩杯50內的潔淨空氣或CDA，係例如經由設置於腔室20之底部的腔室排氣口201，朝向外部的排氣部23排氣。
在具備有上述之構成的處理單元16，係更設置有用以測定腔室20內之濕度的濕度測定部即濕度計24。例如濕度計24，係具備有：感測部241，執行濕度測量；及本體部242，將在感測部241所測定到之腔室20內的濕度轉換成電信號，朝向控制部18輸出。濕度計24，係只要可進行腔室20內的濕度測定，則不特別限定具體的濕度測定方式，可採用例如可變電阻型或靜電電容型者。
如圖4所示，感測部241，係經由例如側壁部 而插入腔室20內。在腔室20內，感測部241，係配置於可檢測與晶圓W的表面接觸之腔室20內的氣體在該晶圓W之整面成為濕度目標值以下的位置為較佳。在該觀點中，感測部241，係配置於回收罩杯50之上部側的高度位置且被保持於保持部31之基板之徑方向外側的位置即回收罩杯50的外方側。
回收罩杯50之外方側的位置，係有容易發生腔室20內之氣體的滯留，且濕度比保持於基板保持機構30之晶圓W的上面側更多的傾向。因此，在於回收罩杯50的外方側所測定到之濕度測定值成為濕度目標值以下的情況下，係可說是晶圓W之上面側亦建立濕度目標值以下的氣體氛圍。因此，本例的感測部241，係配置於不和基板搬送裝置17與基板保持機構30之間之晶圓W的收授動作相干涉，且可確認晶圓W之上面側成為濕度目標值以下的位置。
在以上說明的處理單元16中，圖3所示之各噴嘴411~413、431之朝晶圓W之上方側的位置或從該上方側之位置退避的位置之移動、來自各供給源71~74之流體的供給/停止或流量的控制、從圖4所示之FFU21或CDA供給源221供給至腔室20之潔淨空氣/CDA的切換，係藉由前述的控制部18而執行。
而且，本例的處理單元16，係具備有如下述之機能：根據由濕度計24測定了腔室20內之濕度的結果，調節對晶圓W所執行之處理的進行。
以下，參閱圖5~圖8，說明關於在處理單元16所執行之動作的詳細內容。
首先，參閱圖5(a)~(e)，說明對晶圓W所實施之處理的概要。
當藉由基板搬送裝置17搬入至處理單元16內的晶圓W藉由設於保持部31的保持銷311而保持時，則使退避至側方的第1噴嘴臂41進入晶圓W的上方側，且將藥液噴嘴413、DIW噴嘴412配置於晶圓W之中心部的上方位置。然後，使晶圓W以預定的旋轉速度旋轉，由藥液噴嘴413供給藥液，進行預先設定的時間藥液處理(圖5(a))。
在結束了預定藥液所致之處理後，使藥液處理後的晶圓W維持旋轉，停止來自藥液噴嘴413之藥液的供給，並且從DIW噴嘴412供給DIW，執行預先設定的時間沖洗處理(圖5(b))。在執行了沖洗處理預定時間後，使晶圓W維持旋轉，停止來自DIW噴嘴412之DIW的供給，並且從IPA噴嘴411供給IPA，進行與DIW的置換處理(圖5(c))。
此時，從IPA噴嘴411朝向晶圓W的中心部供給IPA。所供給的IPA，係藉由離心力的作用而在晶圓W的表面擴展，在晶圓W之表面全體形成IPA的液膜。如此一來，形成IPA的液膜，藉此，可在沖洗處理之際，將供給至晶圓W之表面的DIW與IPA混合，其後進行置換。
在此，晶圓W的表面上之從DIW對IPA的置換處理，係除了將IPA供給至晶圓W中心部以外，亦包含在晶圓W表面之DIW與IPA的混合液或IPA被去除而晶圓W表面不會露出於氣體的程度下，使IPA在晶圓W中心部與晶圓W周緣部之間移動。
置換處理結束後，進行去除晶圓W表面上之IPA而使晶圓W表面露出於氣體的乾燥處理。首先，在持續晶圓W之旋轉的狀態下，一面從IPA噴嘴將IPA供給至晶圓W，一面使IPA噴嘴411移動至比將IPA供給至晶圓W之中心部的位置更側方(例如從晶圓W之中心部往半徑方向移動數十mm左右的位置)。該結果，從自IPA噴嘴411所供給的IPA不會到達之晶圓W的中心部，IPA藉由離心力的作用而流出，形成不存在有液膜的區域(以下，亦稱為「核心」)(圖5(d)、第1乾燥處理)。
配合上述之IPA噴嘴411的移動動作，使退避至側方的第2噴嘴臂43進入晶圓W的上方側，將N2噴嘴431配置於晶圓W之中心部的上方位置。而且，前述的核心形成後，朝向該核心供給N2氣體而促進晶圓W之表面的乾燥。
其後，一面持續晶圓W的旋轉、來自IPA噴嘴411之IPA的供給、來自N2噴嘴431之N2氣體的供給，一面使該些噴嘴411、431從晶圓W的中心部側朝周緣部側例如往相反方向移動。在此時的掃描動作中，來自 N2噴嘴431之N2氣體的供給位置，係以位於比來自IPA噴嘴411之IPA的供給位置更位於晶圓W之徑方向、中央部側的方式，控制各噴嘴臂41、43的移動動作。
伴隨著IPA之供給位置的掃描動作，IPA之液膜朝晶圓W的周緣部側沖走而去除，未形成有液膜的區域便擴展。又，伴隨著N2氣體之供給位置的掃描動作，將N2氣體噴吹至IPA之液膜被沖走後之晶圓W的表面，且該區域的乾燥便結束(圖5(e)、第2乾燥處理)。
IPA之供給位置到達晶圓W的周緣後，停止來自IPA噴嘴411之IPA的供給。接著，N2氣體之供給位置到達晶圓W的周緣後，停止來自N2噴嘴431之N2的供給。停止晶圓W的旋轉而結束乾燥工程。
在圖5(a)~(e)所示之晶圓W的處理中，圖5(a)至(c)為止，係相當於本例的處理液供給工程，去除晶圓W之表面之IPA之液膜的一部分而形成核心的動作(停止供給至晶圓W之中心部之乾燥液的動作)以後的第1、第2乾燥處理，係相當於乾燥工程(圖5(d)、(e))。另外，乾燥工程，係不限於上述的動作，包含去除IPA。例如，亦包含置換處理後，停止晶圓W中心部的IPA供給源，且藉由晶圓W的旋轉所致之離心力，從晶圓W中心部朝向周緣部去除IPA。
藉由上述的動作，DIW可從晶圓W的整面被IPA置換而去除，獲得乾燥的晶圓W。
晶圓W的乾燥結束後，使各噴嘴臂41、43退避至側方側，在停止晶圓W的旋轉後(搬出前動作)，藉由基板搬送裝置17，從處理單元16取出處理已結束的晶圓W。如此一來，處理單元16中之對晶圓W的一連串處理便結束。
上述的動作，係控制部18讀出記憶於記憶部19的程式而執行。
在此，在本例的處理單元16中，係可因應使用圖5(a)~(e)而說明之處理的內容，在潔淨空氣與低濕度氣體即CDA之間切換供給至腔室20的氣體。而且，只要腔室20內之濕度不成為預先設定的濕度目標值以下，則乾燥處理工程便不會開始。
以下，參閱圖6~圖8，說明關於根據供給至腔室20之氣體的切換與使用濕度計24而測定到之腔室20內的濕度測定值，調節對晶圓W實施之處理的進行之動作的詳細內容。
在此，圖6，係表示調節對於晶圓W之處理的進行之動作之流程的流程圖。又，圖7、圖8，係晶圓W之處理期間中的時序圖。2個時序圖中，圖7，係表示在經過了預先設定之切換時序的時點，腔室20內到達濕度目標值的情況，圖8，係表示經過前述切換時序後，腔室20內到達濕度目標值的情況。在此，切換時序，係指經程式化之從置換處理移至乾燥處理的時序(所設定的時間)，在上述的例子中，係進行從對晶圓W之中心部之IPA的供 給切換成乾燥處理之切換動作的時點(但是，如圖5(d)所示，持續對核心之外側位置之IPA的供給)。另外，圖7、圖8(a)，係表示對應於前述的圖5(a)~(e)之處理的內容，圖7、圖8(b)，係表示供給至腔室20之氣體的種類。又，圖7、圖8(c)，係表示腔室20內之濕度測定值的經時變化。
根據圖7(a)、(b)的時序圖可知，藥液處理(圖5(a))的期間中，對腔室20，係供給來自FFU21的潔淨空氣。其次，在對於晶圓W的處理被切換成沖洗處理(圖5(b))後，雖進行氣體變更動作，但直至預先設定的氣體變更時序(1)，係持續對腔室20之潔淨空氣的供給。其次，到達氣體變更時序(1)後，上述沖洗處理的期間中，進行將供給至腔室20之氣體變更成CDA的氣體變更動作，且將CDA供給至腔室20(低濕度氣體供給工程)。伴隨著氣體的切換，濕度計24所致之濕度測定值，係逐漸降低(圖7(c))。
在此，氣體變更時序(1)，係如圖7(c)所示的例子，不限定於在沖洗處理之執行期間中進行設定的情況。例如藉由預備實驗等，求出開始CDA之供給後直至腔室20內之濕度成為濕度目標值以下的時間(預測濕度成為濕度目標值以下的預測時間)，根據該預測時間來決定氣體變更時序(1)為佳。作為具體例，係可從切換時序反算預測時間而進行氣體變更時序(1)的設定。亦即，在切換時序之前，以成為濕度目標值以下的方式，設 定氣體變更時序(1)。如此一來，直至開始氣體變更動作而開始乾燥處理為止，只要前述濕度成為濕度目標值以下，則亦可在開始IPA供給後，開始氣體變更動作。另外，雖亦可在比上述之例子更早的時序執行氣體變更動作，但有CDA的消耗量增加之虞。又，雖亦考慮使氣體變更動作的開始更提前而在藥液處理執行中開始氣體變更動作，但例如藥液為蝕刻液等的情況下，係有使蝕刻的面內均勻性惡化之虞，並不佳。
而且，執行沖洗處理預先設定的時間後，將供給至晶圓W的處理液切換成IPA，在晶圓W之表面形成IPA的液膜(圖5(c)、圖7(a)之IPA供給)。在此，各圖中之「IPA供給」，係意味著用以在晶圓W表面形成IPA液膜之IPA的供給。
亦參閱圖6的流程圖，說明關於以後的動作(圖6之開始)。開始IPA供給，在晶圓W之表面形成IPA的液膜(圖6之步驟S101)。
然後，到達進行切換成乾燥處理之動作的切換時序後，確認藉由濕度計24測定腔室20內的濕度而獲得之濕度測定值是否成為預先設定的濕度目標值(例如1質量)以下(步驟S102)。
如圖7(c)所示，在切換時序之前，在腔室20內之濕度測定值到達濕度目標值的情況下(圖6之步驟S102；YES)，係使IPA噴嘴411移動，開始前述之核心之形成的乾燥處理(步驟S103)。而且，在以使用圖5 (d)、(e)所說明的手法執行乾燥處理後，移至搬出處理後之晶圓W的動作(圖6之結束)。
另外，例如在晶圓W之乾燥處理結束後之預定的氣體變更時序(2)，供給至腔室20的氣體，係可切換成來自FFU21的潔淨空氣(圖7(a))。
另一方面，如圖8(c)的實線所示，在即便經過切換時序而腔室20內之濕度測定值亦未到達濕度目標值的情況下(圖6之步驟S102；NO、S104；NO)，係進行持續對晶圓W中心部之IPA供給的IPA持續供給(步驟S105)。藉由該動作，直至腔室20內之濕度測定值到達濕度目標值為止，係維持在晶圓W之表面形成了IPA之液膜的狀態。
另外，作為參考，在圖8(c)，係以一點鏈線表示圖7(c)中之濕度測定值的經時變化。
而且，在腔室20內之濕度測定值到達了濕度目標值的情況下(圖6之步驟S102；YES)，係藉由與前述之圖7相同的步驟，開始乾燥處理，執行乾燥處理以後的動作(圖6之步驟S103→結束、圖8)。
相對於此，在即便IPA持續供給開始而經過預先設定的持續時間，腔室20內之濕度測定值亦未到達濕度目標值的情況下(圖6之步驟S102；NO→步驟S104；YES)，係結束IPA持續供給，在腔室20內之濕度高於濕度目標值的氛圍下，執行乾燥處理(步驟S106)。IPA持續供給的設定時間，係設定為從IPA持續 供給的開始例如1分鐘~數分鐘左右。
在此，對於在濕度測定值未到達濕度目標值的狀態下，經乾燥處理的晶圓W而言，係有凝結於晶圓W表面所致之水印的形成或發生圖案倒塌之虞。
因此，針對該處理單元16，在預定時間內(本例，係直至經過IPA持續供給時間的時間)，發佈腔室20內之濕度未到達濕度目標值之主旨的警報(步驟S107)。警報，係亦可從設置於基板處理系統1的揚聲器(未圖示)發佈警報聲，或亦可在基板處理系統1的操作畫面(未圖示)顯示警報畫面。而且，對於在濕度測定值未到達濕度目標值的狀態下，進行了乾燥處理的晶圓W而言，係附加該主旨的資訊，且與收容於載體C的製品晶圓W隔離，或進行確認水印或圖案倒塌之發生之狀況的追加檢查。
根據以上說明之本實施形態之處理單元16，具有以下的效果。在測定進行液處理之腔室20的濕度而獲得之濕度測定值成為預先設定的濕度目標值以下後，開始晶圓W之乾燥處理。該結果，可降低因在CDA所致之腔室20內的置換不充分之狀態下進行晶圓W之乾燥而引起之對於晶圓的影響(水印的形成或圖案倒塌的發生)。
在此，根據使用濕度計24測定腔室20內之濕度的結果，以調節執行乾燥處理之時序的手法，係不限定於使用圖6~圖8而說明的例子。例如如圖9所示，在腔室20內的濕度成為濕度目標值以下後，亦可不等待切 換時序的到達而使乾燥處理的開始時序提前(圖9之步驟S101→步驟S102；YES→步驟S103、圖10)。
在圖10中，以一點鏈線所示者為將IPA供給至晶圓W的中心部直至預先設定的切換時序之情況。
在此，在前述的圖6中，係說明了使乾燥處理之開始時序延遲的例子，圖9，係表示僅進行乾燥處理之開始時序之提前的例子。因此，本例，係省略持續時間的設定，在成為切換時序後，不論腔室20內的濕度是否到達目標值，皆開始乾燥處理(圖9之步驟S104’；YES→步驟S106)。其後，亦可與圖6之持續時間以後的處理相同地進行警報發佈(步驟S107)。
又，即便不預先設定從IPA供給向乾燥處理的切換時序，亦可降低因在CDA所致之腔室20內的置換不充分之狀態下進行晶圓W之乾燥而引起之對於晶圓的影響(水印的形成或圖案倒塌的發生)。
例如，亦可不將從IPA對晶圓W中心之供給向乾燥處理的切換時序程式化，而僅根據所謂「腔室20內的濕度是否已成為濕度目標值以下」的判斷基準，從對晶圓W中心之IPA供給移行至乾燥處理。
除了該些之外，設置於處理單元16的濕度計24，係亦可利用於除了實施使用了處理液之處理液供給工程(圖5(a)~(c))後的乾燥工程(圖5(d)、(e))之開始時序之判斷以外的情形。
例如，亦可在未於處理單元16進行晶圓W之處理的 待機期間中，將供給至腔室20的氣體從潔淨空氣切換成CDA，且進行確認濕度計24所致之濕度測定值是否如預期般(例如，直至經過對應於切換時序的時間為止)成為濕度目標值以下的確認運轉。又，此時，亦可以使腔室20內成為與晶圓W的處理時相同之狀態的方式，在不保持晶圓W的狀態下，使基板保持機構30旋轉，或使用虛擬晶圓W，執行圖5(a)~(e)所示的處理。
在上述的確認運轉中，在濕度目標值之經時變化不同於一般的情況下，係有可事前掌握低濕度氣體供給部即CDA之供給系統(CDA供給管線222或CDA供給源221、CDA接收期間中之切換閥215之下游側的氣體供給管線211或氣體擴散部213)或腔室20之排氣系統(排氣口52、腔室排氣口201或排氣部23)的設備故障等之情況。
此外，亦可在不同於回收罩杯50之外方側之位置的位置設置感測部241。例如亦可構成為使濕度計24的感測部241在被保持於基板保持機構30之晶圓W的上方位置與從該上方位置退避的位置之間移動自如。該情況，係可在確認如下述後開始乾燥工程：在對於基板保持機構30之晶圓W的收授時等，係使感測部241退避至退避位置，在乾燥工程之開始的判斷時，使感測部241移動至晶圓W的上方側而晶圓W之表面附近的氛圍成為濕度目標值以下。
其次，參閱圖11，說明關於將加熱用之氣體 供給至晶圓W之背面的加熱機構。在使用例如IPA等的揮發性之乾燥液的乾燥處理中，係有從乾燥液奪取氣化熱且晶圓W之溫度降低而引起結露的情況。因此，在以往的處理單元16中，係如圖3、圖4或圖11所示，以使用設置於保持部31之周緣部的複數個保持銷311，在與保持部31之間形成有間隙的方式，保持晶圓W且朝向該間隙供給被加熱至例如60~80℃左右的DIW等，藉此，防止了晶圓W之溫度降低。
然而，當將DIW使用於乾燥處理時之晶圓W的加熱時，從晶圓W所排出之IPA與DIW的混合液，係作為排水而不得不進行處理，造成排液處理的負擔增大。
因此，在圖11所示的例子中，係形成為使用與供給至晶圓W之上面側之乾燥液相同的物質，本例為IPA之加熱蒸氣而進行晶圓W之加熱的構成。亦即，在支柱部32，係形成有加熱氣體流路321，該加熱氣體流路321，係經由氣化部811、開關閥V6，連接於IPA供給源81。IPA供給源81，係亦可與連接於IPA噴嘴411的IPA供給源71共通，或亦可構成為不同體。氣化部811，係具備有：未圖示之加熱部，用以獲得加熱至例如100℃的IPA蒸汽；及未圖示之加熱空間，流動有以液體的狀態供給且加熱而成為氣體後，升溫至100℃的IPA。加熱氣體流路321、氣化部811、開關閥V6或加熱用IPA供給源81，係構成加熱氣體供給部。
根據上述的構成，使IPA的供給位置移動， 又，在IPA的去除後，將加熱用之IPA蒸汽供給至噴吹有N2氣體之晶圓W的下面側，藉此，可將去除了IPA之區域之晶圓W的溫度加熱至高於水分之露點溫度的溫度。特別是，由於IPA蒸汽，係可加熱至比IPA之沸點即約82℃更為高溫，因此，晶圓W的加熱效果較高。而且，即便IPA蒸汽與晶圓W等接觸而冷卻且液化，亦可與從晶圓W之上面側所排出的液體IPA一起經由回收罩杯50被回收，作為純度比較高的IPA而進行再利用。除了該些之外，與使用加熱DIW而進行晶圓W之加熱的情況相比，更亦可獲得抑制腔室20內之濕度上升的效果。
若進而列舉關於其他例，則亦並非必需在處理單元16中使用乾燥液而進行晶圓W的乾燥處理。例如對於使用稀氫氟酸或矽烷化劑而進行了疏水化處理的晶圓W而言，係有在沖洗處理後，不進行與乾燥液的置換而停止沖洗液之供給且執行乾燥處理的情況。即便在像這樣的乾燥處理中，亦將CDA等的低濕度氣體供給至腔室20內，確認腔室20內的濕度成為預定之濕度目標值以下後進行乾燥處理，藉此，可獲得抑制在晶圓W表面之結露發生的效果。該情況的切換時序，係停止在晶圓W對中心部之沖洗液的供給，從晶圓W中心部朝向周緣部開始去除沖洗液的時點(時序)。
而且，可作為低濕度氣體使用的氣體，係亦可為氮氣等之惰性氣體來代替前述的CDA。另一方面，關於可作為乾燥液使用的液體，亦不限定於IPA，可採用 丙酮或HFE(氫氟醚)等。
16‧‧‧處理單元
18‧‧‧控制部
31‧‧‧保持部
41‧‧‧IPA噴嘴
42‧‧‧導引軌
43‧‧‧第2噴嘴臂
44‧‧‧第1噴嘴臂
70‧‧‧處理流體供給源
71‧‧‧IPA供給源
72‧‧‧DIW供給源
73‧‧‧藥液供給源
74‧‧‧N2供給源
311‧‧‧保持銷
411‧‧‧IPA噴嘴
412‧‧‧DIW噴嘴
413‧‧‧藥液噴嘴
421‧‧‧驅動部
431‧‧‧N2噴嘴
441‧‧‧驅動部
V1‧‧‧開關閥
V2‧‧‧開關閥
V3‧‧‧開關閥
V4‧‧‧開關閥
W‧‧‧晶圓

Claims (14)

  1. 一種液處理方法，係在對配置於處理容器內的基板進行了液處理後，使該基板乾燥，該液處理方法，其特徵係，包含有：處理液供給工程，對前述處理容器內之基板的中心部供給處理液而進行液處理；低濕度氣體供給工程，在處理液被供給至前述基板的期間中，對前述處理容器內供給使前述處理容器內之濕度降低的低濕度氣體；及乾燥工程，去除前述基板上的處理液，使該基板乾燥，在測定前述處理容器內的濕度而獲得之濕度測定值成為預先設定的濕度目標值以下後，開始前述乾燥工程。
  2. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，前述乾燥工程，係開始於停止前述處理液對前述基板中心部的供給。
  3. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，前述處理液供給工程與前述乾燥工程的切換時序，係預先設定，在前述切換時序中，在前述濕度測定值成為前述預先設定的濕度目標值以下時，從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程。
  4. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，前述處理液供給工程與前述乾燥工程的切換時序，係預先設定，在前述切換時序中，在前述濕度測定值未成為 前述預先設定的濕度目標值以下時，持續前述處理液供給工程而不從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程。
  5. 如申請專利範圍第4項之液處理方法，其中，持續前述處理液供給工程後，在前述濕度測定值成為前述預先設定的濕度目標值以下時，從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程。
  6. 如申請專利範圍第4項之液處理方法，其中，持續前述處理液供給工程後，經過預先設定的時間後，在前述濕度測定值未成為前述預先設定的濕度目標值以下時，從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程，使執行液處理的裝置發佈警報。
  7. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，在前述處理液供給工程中，在前述濕度測定值成為前述預先設定的濕度目標值以下時，從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程。
  8. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，前述處理液供給工程與前述乾燥工程的切換時序，係預先設定，在比前述切換時序更早的前述處理液供給工程中，在前述濕度測定值成為前述預先設定的濕度目標值以下時，從前述處理液供給工程移行至前述乾燥工程。
  9. 如申請專利範圍第3項之液處理方法，其中，在前述低濕度氣體供給工程，開始前述低濕度氣體之供給的時序，係預先掌握對前述處理容器開始前述低濕度氣體的供給後直至預測前述濕度測定值成為前述濕度目標 值以下之目標值到達時序的預測時間，從前述目標值到達時序進行反算而設定，且設定成使前述目標值到達時序成為比前述切換時序更之前。
  10. 如申請專利範圍第4項之液處理方法，其中，在前述低濕度氣體供給工程，開始前述低濕度氣體之供給的時序，係預先掌握對前述處理容器開始前述低濕度氣體的供給後直至預測前述濕度測定值成為前述濕度目標值以下之目標值到達時序的預測時間，從前述目標值到達時序進行反算而設定，且設定成使將前述目標值到達時序成為比前述切換時序更之前。
  11. 如申請專利範圍第1項之液處理方法，其中，對前述基板之處理液的供給，係對將基板保持為水平並且繞著垂直軸周圍旋轉的基板進行，前述處理容器內之濕度的測定，係在前述旋轉之基板之徑方向外側的位置而進行。
  12. 一種基板處理裝置，係具備有：基板保持部，配置於處理容器內，且保持基板；旋轉驅動部，旋轉前述基板保持部；處理液供給部，對保持於前述基板保持部的基板供給處理液；低濕度氣體供給部，將濕度低於大氣的低濕度氣體供給至前述處理容器內；及濕度測定部，測定前述處理容器內的濕度，且具備有： 控制部，控制前述處理液供給部的動作，前述控制部，係執行如下述者：使前述旋轉驅動部旋轉而使前述基板旋轉；將處理液供給至旋轉之前述基板的中心部；及在藉由前述濕度測定部測定處理容器內的濕度而獲得之濕度測定值成為預先設定的濕度目標值以下後，一面持續前述基板的旋轉，一面停止對前述基板之中心部之處理液的供給。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置，其中，前述基板保持部，係構成為將基板保持為水平，並且繞著垂直軸周圍旋轉自如，前述濕度測定部，係配置於前述處理容器內且保持於前述基板保持部而旋轉之基板之徑方向外側的位置。
  14. 一種記憶媒體，係記憶有使用於對基板進行液處理之基板處理裝置的電腦程式，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行如申請專利範圍第1項之液處理方法。
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