TW201915415A - 基板處理方法、基板處理液及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之基板處理方法之特徵在於：其係進行基板之圖案形成面之乾燥處理之基板處理方法，且包括如下步驟：對上述基板之圖案形成面供給含有熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的供給步驟，於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟，及使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除步驟。

Description

基板處理方法、基板處理液及基板處理裝置
本發明係關於一種將附著於半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板之液體自基板去除的基板處理方法、基板處理液及基板處理裝置。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等之電子零件之製造步驟中，對基板實施使用液體之各種濕式處理之後，對基板實施用以去除因濕式處理而附著於基板之液體之乾燥處理。
作為濕式處理，可列舉去除基板表面之污染物質之清洗處理。例如，藉由乾式蝕刻步驟，於形成具有凹凸之微細圖案之基板表面存在反應副產物(蝕刻殘渣)。又，有時除蝕刻殘渣以外，於基板表面附著金屬雜質或有機污染物質等，為去除該等物質，進行對基板供給清洗液等之清洗處理。
清洗處理之後，實施藉由沖洗液而去除清洗液之沖洗處理與乾燥沖洗液之乾燥處理。作為沖洗處理，可列舉：對附著有清洗液之基板表面供給去離子水(DIW，Deionized Water)等沖洗液，去除基板表面之清洗液的沖洗處理。其後，進行藉由去除沖洗液而使基板乾燥之乾燥處理。
近年來，伴隨形成於基板之圖案之微細化，具有凹凸之圖案之凸部處之高寬比(圖案凸部處之高度與寬度之比)變大。故而存在以下問題：於乾燥處理時，於進入圖案凹部之清洗液或沖洗液等液體與同液體相接觸之氣體之交界面產生作用之表面張力會牽拉圖案中之鄰接之凸部彼此而使之倒塌，即所謂圖案倒塌之問題。
作為以防止此種表面張力所引起之圖案倒塌為目的之乾燥技術，例如於日本專利特開2013-16699號公報中揭示有：使形成結構體(圖案)之基板與溶液接觸，使該溶液變化為固體而成為圖案之支持體，使該支持體自固相不經過液相而變化為氣相從而去除的方法。又，於該專利文獻中揭示有：作為支持材，使用甲基丙烯酸系樹脂材料、苯乙烯系樹脂材料及氟碳系材料之至少任一者。
又，於日本專利特開2012-243869號公報及日本專利特開2013-258272號公報中揭示有：於基板上供給昇華性物質之溶液，使溶液中之溶劑乾燥從而使基板上充滿固相之昇華性物質，使昇華性物質昇華的乾燥技術。根據該等專利文獻，於固體與同固體相接觸之氣體之交界面不作用表面張力，故而可抑制表面張力所引起之圖案倒塌。
又，於日本專利特開2015-142069號公報中揭示有：對附著有液體之基板供給第三丁醇(tert-butanol)之熔融液，使第三丁醇於基板上凝固而形成凝固體後，使第三丁醇昇華而去除的乾燥技術。
以上之專利文獻中揭示之乾燥技術與其以前之技術相比較，可期待圖案之較高倒塌抑制效果。然而，於微細且高寬比高(即，相對於凸圖案之寬度，凸圖案之高度更高)之微細圖案之情形時，即便使用該等專利文獻中揭示之乾燥技術，依然產生圖案之倒塌。圖案倒塌產生之原因各種各樣，作為其一可列舉昇華性物質與圖案表面之間發生作用之力。
即，於利用昇華之冷凍乾燥(或昇華乾燥)方法中，於基板表面之乾燥過程中，昇華性物質自固體狀態不經過液體狀態而成為氣體狀態。並且，於圖案面與昇華性物質之界面作用離子鍵或氫鍵、凡得瓦等力。故而，於昇華乾燥中，若昇華性物質中產生不均勻之相變(昇華性物質之固化或昇華)，則藉此而對圖案施加應力，產生圖案之倒塌。又，該等力大大依存於昇華性物質具有之物性。因此，為了對微細圖案亦減少昇華乾燥所引起之圖案倒塌產生，必須選擇適合該微細圖案之昇華性物質。
又，於Mehul N.Patel, Steve Sirard, Ratchana Limary, and Diane Hymes("Freeze Drying Chemistries for Wet Processing of High Aspect Ratio Structures(用於高高寬比結構之濕處理之冷凍乾燥化學法)", SEMATECH SPCC(Surface Preparation and Cleaning Conference(表面之預備及清洗會議))論文集，2015年5月)中揭示有：於形成有具有凹凸之微細圖案之基板上供給包含環己烷之基材處理液後，於-40℃下使該基板處理液凝固，其後使凝固之基板處理液昇華。
然而根據該先前技術文獻，揭示有於使用環己烷作為基板處理液之情形時，無法充分抑制圖案倒塌。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種可防止形成於基板表面之圖案之倒塌並去除附著於基板表面之液體的基板處理裝置及基板處理方法。
本發明之基板處理方法係為解決上述課題者，其特徵在於：其係進行基板之圖案形成面之乾燥處理之基板處理方法，且包括如下步驟：對上述基板之圖案形成面供給含有熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的供給步驟，於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟，及使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除步驟。
根據上述構成，藉由使基板處理液至少含有熔解狀態之塑晶材料，可藉由與使用先前之昇華性物質之冷凍乾燥(或昇華乾燥)不同之方法進行基板處理。即，於先前之基板處理方法中，例如，於基板之圖案形成面上存在液體之情形時，對該圖案形成面供給含有昇華性物質之基板處理液後，至少使昇華性物質凝固為固體狀態而形成凝固體，進而使該凝固體昇華，藉此去除上述液體。然而，於使基板處理液凝固而形成凝固體之情形時，若於含有昇華性物質之基板處理液中存在作為雜質之有機物等，則該有機物於使含有昇華性物質之基板處理液凝固時可成為結晶核。藉此，各個雜質成為結晶核且晶粒生長，不久，生長之晶粒彼此碰撞，由此於交界處產生晶粒界。由於該晶粒界之產生，對圖案施加應力，從而產生圖案倒塌。
相對於此，於上述構成之基板處理方法中，首先，使用含有熔解狀態之塑晶材料者作為基板處理液。又，進行使塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層之塑晶層形成步驟，代替先前之凝固步驟。進而，使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態從而去除塑晶層(去除步驟)。此處，塑晶狀態係液體狀態與固體狀態之中間狀態，具有流動性。故而，藉由於圖案形成面上形成此種塑晶層，可抑制晶粒界之產生或生長。其結果為，根據上述構成，可減少因晶粒界之產生及生長所引起之應力對圖案之作用，對微細且高寬比高之圖案亦可抑制其倒塌之產生。
又，根據上述構成，與含有先前之昇華性物質之基板處理液凝固而成之凝固體之情形相比較，可緩和對圖案帶來之應力。其結果為，可進一步減少圖案倒塌之產生。
於上述構成中，較佳為上述塑晶層形成步驟為於大氣壓下，於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度範圍內，冷卻上述基板處理液的步驟。
藉由將於熔解狀態下含有塑晶材料之基板處理液於上述溫度範圍內冷卻，可使該塑晶材料成為塑晶狀態，於圖案形成面上形成具有流動性之塑晶層。
於上述構成中，上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者可為於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述基板之與圖案形成面相反側之背面供給冷媒的步驟。
根據上述構成，於塑晶層形成步驟中，藉由向與圖案形成面相反側之背面供給低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度之冷媒，可於圖案形成面上形成塑晶層。又，於去除步驟中，藉由向基板之背面供給冷媒，可防止塑晶層成為液體狀態並且使塑晶層狀態變化為氣體狀態。
於上述構成中，上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者可為於低於該塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述圖案形成面供給至少對上述塑晶材料為惰性之氣體。
根據上述構成，於塑晶層形成步驟中，向圖案形成面供給低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度之惰性氣體，故而可冷卻塑晶材料而成為塑晶狀態。又，於去除步驟中，藉由亦對上述圖案形成面上形成之塑晶層供給惰性氣體，可使該塑晶層不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態。再者，惰性氣體對塑晶材料為惰性，故而該塑晶材料不會改性。
於上述構成中，上述去除步驟可為於低於該塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述圖案形成面供給至少對上述塑晶材料為惰性之氣體，並且於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述基板之與圖案形成面相反側之背面供給冷媒的步驟。
根據上述構成，藉由於低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下，對形成於圖案形成面之塑晶層供給惰性氣體，可使塑晶層不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態。又，藉由於塑晶材料之凝固點以下之溫度下，對上述圖案形成面相反側之背面供給冷媒，可防止塑晶層成為液體狀態並且使其狀態變化為氣體狀態。再者，惰性氣體對昇華性物質及溶劑為惰性，故而該昇華性物質及溶劑不會改性。
於上述構成中，上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者可為使被供給上述基板處理液之上述圖案形成面或形成有上述塑晶層之上述圖案形成面減壓至低於大氣壓之環境下的步驟。
根據上述構成，於塑晶層形成步驟中，藉由使被供給基板處理液之基板之圖案形成面減壓至低於大氣壓之環境下，可使塑晶材料狀態變化為塑晶狀態，從而形成塑晶層。又，於去除步驟中，藉由使形成有塑晶層之圖案形成面同樣地減壓至低於大氣壓之環境下，可使塑晶層不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而將其去除。
於上述構成中，較佳為上述塑晶材料為環己烷。
本發明之基板處理液係為解決上述課題者，其特徵在於：其係具有圖案形成面之基板之處理中所使用之基板處理液，且其含有熔解狀態之塑晶材料，於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、凝固點以下之條件下不會凝固，於塑晶狀態下使用。
根據上述構成，藉由使基板處理液至少含有熔解狀態之塑晶材料，可藉由與使用先前之昇華性物質之冷凍乾燥(或昇華乾燥)不同之方法進行基板處理。即，藉由使基板處理液含有塑晶材料，且於低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、凝固點以下之條件下使用，可於基板處理時不使該基板處理液凝固，而於塑晶狀態下進行。此處，塑晶狀態係液體狀態與固體狀態之中間狀態，具有流動性。故而，藉由使塑晶材料不為固體狀態而為塑晶狀態，可抑制使用先前之昇華性物質並使之凝固之情形時產生之晶粒界或其生長。其結果為，根據上述構成，可防止因晶粒界之產生及生長所引起之應力施加於圖案，於微細且高寬比較高之圖案之情形時亦可防止圖案倒塌。又，根據上述構成，由於基板處理液之凝固而帶給圖案之應力本身消失，故而可進一步減少圖案倒塌之產生。
於上述構成中，較佳為上述塑晶材料為環己烷。
本發明之基板處理裝置係為解決上述課題者，其係用於包括如下步驟之基板處理方法之基板處理裝置，即，對基板之圖案形成面供給含有熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的供給步驟，於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟，及使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除步驟；且具備如下機構：對上述基板之圖案形成面供給上述基板處理液的供給機構，於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成機構，及使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除機構。
根據上述構成，可提供一種藉由使基板處理液至少含有熔解狀態之塑晶材料，可藉由與使用先前之昇華性物質之冷凍乾燥(或昇華乾燥)不同之方法進行基板處理之基板處理裝置。即，於先前之基板處理裝置中，例如，於基板之圖案形成面上存在液體之情形時，供給機構將含有昇華性物質之基板處理液供給至該圖案形成面後，凝固機構至少使昇華性物質凝固為固體狀態而形成凝固體，進而昇華機構使該凝固體昇華，藉此去除上述液體。然而，於使基板處理液凝固而形成凝固體之情形時，若於含有昇華性物質之基板處理液中存在作為雜質之有機物等，則該有機物於使含有昇華性物質之基板處理液凝固時可成為結晶核。藉此，各個雜質成為結晶核且晶粒生長，不久，生長之晶粒彼此碰撞，由此於交界處產生晶粒界。由於該晶粒界之產生，對圖案施加應力，從而產生圖案倒塌。
相對於此，根據上述構成之基板處理裝置，首先，使用含有熔解狀態之塑晶材料者作為基板處理液。又，具備使塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層之塑晶層形成機構，代替先前之凝固機構。進而，具備使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態從而去除塑晶層的去除機構。此處，塑晶狀態係液體狀態與固體狀態之中間狀態，具有流動性。故而，藉由於圖案形成面上形成此種塑晶層，可抑制晶粒界之產生或生長。其結果為，根據上述構成，可減少因晶粒界之產生及生長所引起之應力對圖案之作用，對微細且高寬比較高之圖案亦可抑制其倒塌之產生。
又，根據上述構成，與含有先前之昇華性物質之基板處理液凝固而成之凝固體之情形相比較，可緩和對圖案帶來之應力。其結果為，可進一步減少圖案倒塌之產生。
本發明藉由上述說明之機構，可起到如下所述之效果。 即，根據本發明，例如於基板之圖案形成面上存在液體之情形時，將該液體置換為含有塑晶材料之基板處理液後，使該塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層，其後使該塑晶層不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態。故而，可抑制因晶粒界之產生所引起之圖案倒塌。又，塑晶材料具有成為塑晶狀態之塑晶層之流動性，故而與使昇華性物質成為凝固體之情形相比較，可減少對圖案施加之應力。其結果為，根據本發明，可提供一種藉由與使用先前之昇華性物質之冷凍乾燥(或昇華乾燥)不同之方法可進一步抑制圖案倒塌之基板處理方法、基板處理液及基板處理裝置。
(第1實施形態) 以下對本發明之第1實施形態進行說明。 本實施形態之基板處理裝置例如可用於各種基板之處理。所謂「基板」係指半導體基板、光罩用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板、電漿顯示用玻璃基板、FED(Field Emission Display，場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板等各種基板。於本實施形態中，以將基板處理裝置1用於半導體基板(以下稱為「基板」)之處理之情形為例進行說明。
作為基板，以僅於一個主面形成電路圖案等(以下記為「圖案」)者為例。此處，將形成有圖案之圖案形成面(主面)稱為「表面」，將其相反側之未形成圖案之主面稱為「背面」。又，將朝向下方之基板之面稱為「下表面」，將朝向上方之基板之面稱為「上表面」。以下，將上表面作為表面進行說明。再者，於本說明書中所謂「圖案形成面」係指無論為平面狀、曲面狀或凹凸狀之任一者，於基板中於任意區域形成凹凸圖案之面。
基板處理裝置係於用以去除附著於基板之顆粒等污染物質之清洗處理(包括沖洗處理)及清洗處理後之乾燥處理中所使用之單片式之基板處理裝置。
＜1-1 基板處理裝置之構成＞ 首先，基於圖1～圖3說明本實施形態之基板處理裝置之構成。 圖1係表示本實施形態之基板處理裝置之概略之說明圖。圖2係表示基板處理裝置之內部構成之概略平面圖。圖3係表示基板處理裝置中之基板保持機構之概略之剖面模式圖。再者，於各圖中，為明確圖示者之方向關係，適宜顯示XYZ正交座標軸。於圖1及圖2中，XY平面表示水平面，+Z方向表示鉛直向上。
如圖1所示，基板處理裝置1至少具備：作為收容基板W之容器之腔室11、保持基板W之基板保持機構51、控制基板處理裝置1之各部之控制單元13、對基板W之表面Wa供給基板處理液之基板處理液供給機構(供給機構)21、對基板W之表面Wa供給IPA(isopropanol，異丙醇)之IPA供給機構31、對基板W之表面Wa供給氣體之氣體供給機構(塑晶層形成機構、去除機構)41、捕獲IPA或基板處理液等之飛散防止杯12、使下述各支臂分別獨立迴轉驅動之迴轉驅動部14、將腔室11之內部減壓之減壓機構(去除機構)71、及對基板W之背面Wb供給冷媒之冷媒供給機構(塑晶層形成機構、去除機構)81。又，基板處理裝置1具備基板搬入搬出機構、夾盤銷開關機構及濕式清洗機構(均未圖示)。以下說明基板處理裝置1之各部分。再者，圖1及圖2中僅顯示用於乾燥處理之部位，未圖示用於清洗處理之清洗用之噴嘴等，但基板處理裝置1可具備該噴嘴等。
基板保持機構51係保持基板W之機構，如圖3所示，係以基板表面Wa朝向上方之狀態將基板W保持為大致水平狀態並使之旋轉者。該基板保持機構51具有旋轉基底53與旋轉心軸57連接為一體之旋轉夾頭55。旋轉基底53於俯視下具有大致圓形形狀，於其中心部固定有於大致鉛直方向上延伸之中空狀之旋轉心軸57。旋轉心軸57連接於包含馬達之夾頭旋轉機構56之旋轉軸。夾頭旋轉機構56收容於圓筒狀之套管52內，旋轉心軸57藉由套管52而圍繞鉛直方向之旋轉軸旋轉自如地被支持。
夾頭旋轉機構56藉由來自控制單元13之夾頭驅動部(未圖示)之驅動而使旋轉心軸57圍繞旋轉軸旋轉。藉此，安裝於旋轉心軸57之上端部之旋轉基底53圍繞旋轉軸旋轉。控制單元13可經由夾頭驅動部而控制夾頭旋轉機構56，從而調整旋轉基底53之轉速。
於旋轉基底53之周緣部附近設置有用以固持基板W之周端部之複數個夾盤銷54。夾盤銷54之設置數並無特別限定，為確實地保持圓形狀之基板W，較佳為設置至少3個以上。於本實施形態中，沿旋轉基底53之周緣部以等間隔配置3個(參照圖2)。各個夾盤銷54具備自下方支持基板W之周緣部之基板支持銷、擠壓被基板支持銷支持之基板W之外周端面而保持基板W之基板保持銷。
又，各夾盤銷54可於基板保持銷擠壓基板W之外周端面之擠壓狀態與基板保持銷自基板W之外周端面離開之解除狀態之間切換，根據來自控制裝置整體之控制單元13之動作指令而執行狀態切換。更詳細而言，於對旋轉基底53搬入搬出基板W時，各個夾盤銷54成為解除狀態，於對基板W進行下述清洗處理至去除處理為止之基板處理時，各個夾盤銷54成為擠壓狀態。若夾盤銷54為擠壓狀態，則夾盤銷54固持基板W之周緣部，基板W自旋轉基底53隔開特定間隔而保持為水平狀態(XY面)。藉此，基板W以其表面Wa朝向上方之狀態保持為水平。再者，基板W之保持方式並不限定於此，例如亦可藉由旋轉夾頭等吸附方式保持基板W之背面Wb。
於基板W被保持於旋轉夾頭55之狀態，更具體而言藉由設置於旋轉基底53之夾盤銷54而保持基板W之周緣部之狀態下使夾頭旋轉機構56作動，藉此，基板W圍繞鉛直方向之旋轉軸A1旋轉。
處理液供給機構(供給機構)21係對保持於基板保持機構51之基板W之圖案形成面供給基板處理液之單元，如圖1所示，至少具備噴嘴22、支臂23、迴轉軸24、配管25、閥門26、及基板處理液貯存部27。
基板處理液貯存部27如圖4A及圖4B所示，至少具備基板處理液貯存槽271、攪拌基板處理液貯存槽271內之基板處理液之攪拌部277、對基板處理液貯存槽271進行加壓而送出基板處理液之加壓部274、及加熱基板處理液貯存槽271內之基板處理液之溫度調整部272。再者，圖4A係表示基板處理液貯存部27之概略構成之方塊圖，圖4B係表示該基板處理液貯存部27之具體構成之說明圖。
攪拌部277具備攪拌基板處理液貯存槽271內之基板處理液之旋轉部279、及控制旋轉部279之旋轉之攪拌控制部278。攪拌控制部278與控制單元13電性連接。旋轉部279於旋轉軸之前端(圖4B中之旋轉部279之下端)具備螺旋槳狀之攪拌葉，控制單元13對攪拌控制部278進行動作指令，旋轉部279旋轉，藉此攪拌葉攪拌基板處理液，使基板處理液中之塑晶材料(詳細內容下述)等之濃度及溫度均勻化。
又，作為使基板處理液貯存槽271內之基板處理液之濃度及溫度均勻之方法，並不限定於上述方法，可使用另外設置循環用之泵而使基板處理液循環之方法等公知之方法。
加壓部274包含作為對基板處理液貯存槽271內進行加壓之氣體之供給源之氮氣槽275、加壓氮氣之泵276及配管273。氮氣槽275藉由配管273而與基板處理液貯存槽271管路連接，又，於配管273上插介泵276。
溫度調整部272與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令而對貯存於基板處理液貯存槽271之基板處理液加熱從而進行溫度調整。溫度調整係以使基板處理液之液溫成為該基板處理液中所含之塑晶材料之熔點以上之方式進行即可。藉此，於基板處理液含有熔解狀態之塑晶材料之情形時，可維持該塑晶材料之熔解狀態。再者，作為溫度調整之上限，較佳為低於沸點之溫度。又，作為溫度調整部272，並無特別限定，例如可使用電阻加熱器或珀爾帖元件、使溫度調整之水經過之配管等公知之溫度調整機構。再者，於本實施形態中，溫度調整部272為任意構成。例如，於基板處理液含有熔解狀態之塑晶材料，且基板處理裝置1之設置環境為高於塑晶材料之熔點之高溫環境之情形時，因可維持該塑晶材料之熔解狀態，故而不需要加熱基板處理液。其結果為可省略溫度調整部272。
基板處理液貯存部27(更詳細而言，基板處理液貯存槽271)經由配管25而與噴嘴22管路連接，於配管25之路徑中途插介閥門26。
基板處理液貯存槽271內設置氣壓感測器(未圖示)，與控制單元13電性連接。控制單元13基於氣壓感測器檢測出之值而控制泵276之動作，藉此將基板處理液貯存槽271內之氣壓維持為高於大氣壓之特定氣壓。另一方面，閥門26亦與控制單元13電性連接，通常為閉閥。又，閥門26之開關亦藉由控制單元13之動作指令而控制。並且，若控制單元13對基板處理液供給機構21進行動作指令，使閥門26開閥，則基板處理液自加壓之基板處理液貯存槽271內被壓送，經由配管25自噴嘴22噴出。藉此，可將基板處理液供給至基板W之表面Wa。再者，基板處理液貯存槽271係如上所述使用藉由氮氣之壓力而壓送基板處理液，故而較佳為氣密之構成。
噴嘴22安裝於水平延伸設置之支臂23之前端部，配置於旋轉基底53之上方。支臂23之後端部藉由於Z方向上延伸設置之迴轉軸24而圍繞軸J1旋轉自如地被支持，迴轉軸24固定設置於腔室11內。經由迴轉軸24，支臂23與迴轉驅動部14連接。迴轉驅動部14與控制單元13電性連接，藉由來自控制單元13之動作指令而使支臂23圍繞軸J1旋動。噴嘴22亦伴隨支臂23之旋動而移動。
噴嘴22如圖2中實線所示，通常為較之基板W之周緣部之更外側，配置於較之飛散防止杯12之更外側之退避位置P1。若支臂23藉由控制單元13之動作指令而旋動，則噴嘴22沿箭頭AR1之路徑移動，配置於基板W之表面Wa之中央部(軸A1或其附近)之上方位置。
IPA供給機構31如圖1所示，係對保持於基板保持機構51之基板W供給IPA(異丙醇)之單元，具備噴嘴32、支臂33、迴轉軸34、配管35、閥門36、及IPA槽37。
IPA槽37經由配管35而與噴嘴32管路連接，於配管35之路徑中途插介閥門36。於IPA槽37中貯存有IPA，藉由未圖示之加壓機構將IPA槽37內之IPA加壓，將IPA自配管35送至噴嘴32方向。
閥門36與控制單元13電性連接，通常為閉閥。閥門36之開關係藉由控制單元13之動作指令而控制。若藉由控制單元13之動作指令而使閥門36開閥，則IPA經過配管35而自噴嘴32供給至基板W之表面Wa。
噴嘴32安裝於水平延伸設置之支臂33之前端部，配置於旋轉基底53之上方。支臂33之後端部藉由於Z方向上延伸設置之迴轉軸34而圍繞軸J2旋轉自如地被支持，迴轉軸34固定設置於腔室11內。支臂33經由迴轉軸34與迴轉驅動部14連接。迴轉驅動部14與控制單元13電性連接，藉由來自控制單元13之動作指令而使支臂33圍繞軸J2旋動。噴嘴32亦伴隨支臂33之旋動而移動。
噴嘴32如圖2中實線所示，通常為較之基板W之周緣部之更外側，配置於較之飛散防止杯12之更外側之退避位置P2。若支臂33藉由控制單元13之動作指令而旋動，則噴嘴32沿箭頭AR2之路徑移動，配置於基板W之表面Wa之中央部(軸A1或其附近)之上方位置。
再者，於本實施形態中，IPA供給機構31中係使用IPA，但本發明中，若為對塑晶材料及去離子水(DIW：Deionized Water)具有溶解性之液體即可，並不限定於IPA。作為本實施形態之IPA之替代，可列舉：甲醇、乙醇、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、己烷、十氫萘、萘滿、乙酸、環己醇、醚或氫氟醚(Hydro Fluoro Ether)等。
氣體供給機構41如圖1所示，係對保持於基板保持機構51之基板W供給氣體之單元，具備噴嘴42、支臂43、迴轉軸44、配管45、閥門46、及氣體貯存部47。
氣體貯存部47如圖5所示，具備貯存氣體之氣體槽471、調整貯存於氣體槽471之氣體之溫度之氣體溫度調整部472。該圖5係表示氣體貯存部47之概略構成之方塊圖。氣體溫度調整部472與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令對貯存於氣體槽471之氣體加熱或冷卻從而進行溫度調整。溫度調整係以使貯存於氣體槽471之氣體成為低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之較低溫度之方式進行即可。作為氣體溫度調整部472，並無特別限定，例如可使用珀爾帖元件、使溫度調整之水經過之配管等公知之溫度調整機構。
又，氣體貯存部47(更詳細而言，氣體槽471)如圖1所示，經由配管45而與噴嘴42管路連接，於配管45之路徑中途插介閥門46。藉由未圖示之加壓機構而加壓氣體貯存部47內之氣體，送至配管45。再者，加壓機構除藉由泵等之加壓以外，亦可藉由將氣體壓縮貯存於氣體貯存部47內而實現，故而可使用任一種加壓機構。
閥門46與控制單元13電性連接，通常為閉閥。閥門46之開關係藉由控制單元13之動作指令而控制。若藉由控制單元13之動作指令而使閥門46開閥，則氣體經過配管45，自噴嘴42供給至基板W之表面Wa。
噴嘴42安裝於水平延伸設置之支臂43之前端部，配置於旋轉基底53之上方。支臂43之後端部藉由於Z方向上延伸設置之迴轉軸44而圍繞軸J3旋轉自如地被支持，迴轉軸44固定設置於腔室11內。經由迴轉軸44，支臂43與迴轉驅動部14連結。迴轉驅動部14與控制單元13電性連接，藉由來自控制單元13之動作指令而使支臂43圍繞軸J3旋動。噴嘴42亦伴隨支臂43之旋動而移動。
又，噴嘴42如圖2中實線所示，通常為較之基板W之周緣部為更外側，配置於較之飛散防止杯12為更外側之退避位置P3。若支臂43藉由控制單元13之動作指令而旋動，則噴嘴42沿箭頭AR3之路徑移動，配置於基板W之表面Wa之中央部(軸A1或其附近)之上方位置。將噴嘴42配置於表面Wa中央部之上方位置之狀況於圖2中以虛線表示。
氣體槽471中貯存有對塑晶材料至少為惰性之惰性氣體，更具體而言為氮氣。又，貯存之氮氣於氣體溫度調整部472中被調整為低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下，較佳為低於塑晶材料之凝固點5℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度。若氮氣之溫度為低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下，則並無特別限定，通常可設定為低於凝固點5℃之溫度以上、室溫以下之範圍內。再者，藉由使氮氣之溫度為15℃以上，可防止腔室11之內部存在之水蒸氣凝固而於基板W之表面Wa附著等，防止對基板W產生不良影響。
又，本實施形態中使用之氮氣較佳為其露點為塑晶材料之凝固點以下之乾燥氣體。若將氮氣於大氣壓環境下吹附至塑晶層(詳細內容下述)，則塑晶層中之塑晶材料於氮氣中不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態。因氮氣持續供給至塑晶層，故而產生之氣體狀態之塑晶材料之於氮氣中之分壓維持為低於氣體狀態之塑晶材料之於該氮氣之溫度下之飽和蒸氣壓之狀態，至少於塑晶層表面，氣體狀態之塑晶材料在於其飽和蒸氣壓以下而存在之環境下充滿。
又，於本實施形態中，使用氮氣作為藉由氣體供給機構41而供給之氣體，但作為本發明之實施，若為對塑晶材料為惰性之氣體，則並不限定於此。於第1實施形態中，作為氮氣之替代氣體，可列舉：氬氣、氦氣或空氣(氮氣濃度80%、氧氣濃度20%之氣體)。或者，亦可為混合該等複數種氣體而成之混合氣體。
減壓機構71如圖1所示，係將腔室11之內部減壓為低於大氣壓之環境之機構，具備排氣泵72、配管73、及閥門74。排氣泵72經由配管73而與腔室11管路連接，係對氣體施加壓力之公知之泵。排氣泵72與控制單元13電性連接，通常為停止狀態。排氣泵72之驅動係藉由控制單元13之動作指令而控制。又，於配管73上插介閥門74。閥門74與控制單元13電性連接，通常為閉閥。閥門74之開關係藉由控制單元13之動作指令而控制。
若排氣泵72藉由控制單元13之動作指令而驅動，閥門74開閥，則藉由排氣泵72，腔室11之內部存在之氣體經由配管73排氣至腔室11之外側。
飛散防止杯12以包圍旋轉基底53之方式設置。飛散防止杯12與圖示省略之升降驅動機構連接，可於Z方向上升降。對基板W之圖案形成面供給基板處理液或IPA時，飛散防止杯12藉由升降驅動機構定位至如圖1所示之特定位置，自側方位置包圍藉由夾盤銷54而保持之基板W。藉此，可捕獲自基板W或旋轉基底53飛散之基板處理液或IPA等液體。
冷媒供給機構81係對基板W之背面Wb供給冷媒之單元，構成本發明之塑晶層形成機構或去除機構之一部分。更具體而言，冷媒供給機構81如圖1及圖3所示，至少具備冷媒貯存部82、配管83、閥門84、及冷媒供給部85。
冷媒貯存部82如圖6所示，具備貯存冷媒之冷媒槽821、調整貯存於冷媒槽821之冷媒之溫度之冷媒溫度調整部822。圖6係表示冷媒貯存部82之概略構成之方塊圖。
冷媒溫度調整部822與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令而對貯存於冷媒槽821之冷媒加熱或冷卻從而進行溫度調整。溫度調整係以使貯存於冷媒槽821之冷媒成為低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之較低溫度之方式進行即可。再者，作為冷媒溫度調整部822，並無特別限定，例如可使用利用珀爾帖元件之冷卻器、使溫度調整之水經過之配管等公知之溫度調整機構等。
冷媒貯存部82經由配管83與冷媒供給部85連接，於配管83之路徑中途插介閥門84。冷媒貯存部82內之冷媒藉由未圖示之加壓機構而加壓，送至配管83。再者，加壓機構除藉由泵等之加壓以外，亦可藉由將氣體壓縮貯存於冷媒貯存部82內而實現，故而可使用任一種加壓機構。
閥門84與控制單元13電性連接，通常為閉閥。閥門84之開關係藉由控制單元13之動作指令而控制。若藉由控制單元13之動作指令而使閥門84開閥，則冷媒經過配管83，經由冷媒供給部85而供給至基板W之背面Wb。
冷媒供給部85設置於藉由旋轉夾頭55而被支持為水平狀態之基板W之下方。冷媒供給部85如圖3所示，至少具備：與基板W之背面Wb對向配置水平之上表面之對向構件851、安裝於對向構件851之中心部且於鉛直方向下方延伸之供給管852、向基板W之背面Wb噴出流體狀之冷媒之噴出部853。
對向構件851具有面積小於基板W之圓盤狀之外形。又，對向構件851與基板W相隔任意之距離而設置。對向構件851與基板W之間之相隔距離並無特別限定，適宜設定為充滿冷媒之程度即可。
供給管852插通於中空之旋轉心軸57之中央部。噴出部853於供給管852中朝向基板W之背面Wb之中心部Cb開口，向基板W之背面Wb噴出自冷媒貯存部82供給之冷媒。噴出部853之開口面積並無特別限定，可考慮噴出量等而適宜設定。再者，供給管852不與旋轉心軸57連接，即便旋轉夾頭55旋轉，噴出部853亦不旋轉。
作為冷媒，可列舉低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下，較佳為低於塑晶材料之凝固點5℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度之液體或氣體。進而，作為液體，並無特別限定，例如可列舉特定溫度之冷水等。又，作為氣體，並無特別限定，例如可列舉對塑晶材料為惰性之氣體，更詳細而言可列舉特定溫度之氮氣等。
控制單元13與基板處理裝置1之各部電性連接(參照圖1)，控制各部之動作。圖7係表示控制單元13之構成之模式圖。如圖7所示，控制單元13包含具有運算處理部15及記憶體17之電腦。作為運算處理部15，使用進行各種運算處理之CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。又，記憶體17具備作為記憶基本程式之讀出專用之記憶體之ROM、作為記憶各種資訊之讀寫自如之記憶體之RAM及預先記憶有控制用軟體或資料等之磁碟。根據基板W之基板處理條件(配方(recipe))被預先儲存於磁碟中。CPU將基板處理條件讀出至RAM，依據其內容而控制基板處理裝置1之各部。
＜1-2 基板處理液＞ 其次，以下說明本實施形態中所使用之處理液。 本實施形態之基板處理液含有熔解狀態之塑晶材料，於用以去除基板之圖案形成面存在之液體之乾燥處理中，發揮作為輔助該乾燥處理之基板處理液之功能。
此處，於本說明書中所謂「熔解狀態」係指塑晶材料因完全或一部分熔解而具有流動性，成為液狀之狀態。又，所謂「塑晶」係指雖包含規則地整齊排列之三維晶格，但分子配向處於液體狀態且分子之重心位置處於結晶狀態，進而存在配向性之、旋轉性之無序性的物質。並且所謂「塑晶材料」係指於自液體狀態狀態變化為固體狀態，或自固體狀態狀態變化為液體狀態之過程中，可形成該塑晶之狀態的材料。因此，於本說明書中所謂「塑晶狀態」係指液體狀態與固體狀態之間之中間相之一。
於本實施形態中塑晶材料可具有作為昇華性物質之性質。此處，於本說明書中所謂「昇華性」係指單獨成分、化合物或混合物具有不經過液體而自固體相變為氣體或自氣體相變為固體之特性，所謂「昇華性物質」係指具有此種昇華性之物質。
塑晶材料之蒸氣壓於常溫下較佳為1 KPa～5 MPa，更佳為5 KPa～1 MPa。再者，於本說明書中所謂「常溫」係指處於5℃～35℃之溫度範圍。
塑晶材料之凝固點於常溫下較佳為0℃～100℃，更佳為20℃～50℃。若塑晶材料之凝固點為0℃以上，則可藉由冷水而固化塑晶材料，故而可削減冷卻功能之成本。另一方面，若塑晶材料之凝固點為100℃以下，則可藉由溫水液化塑晶材料，故而可削減升溫機構之成本。
除基板處理液中所含之塑晶材料以熔解狀態含有者外，亦可為僅包含熔解狀態之塑晶材料者。
作為塑晶材料，並無特別限定，例如可列舉環己烷等。
於混合塑晶材料與溶劑之情形時，溶劑較佳為對塑晶材料顯示出相溶性者。作為溶劑，具體而言，例如可列舉：選自由純水、DIW、脂肪族烴、芳香族烴、酯、醇及醚所組成之群中之至少一種。更具體而言，可列舉選自由純水、DIW、甲醇、乙醇、IPA、丁醇、乙二醇、丙二醇、NMP(N-Methylpyrrolidone，N-甲基吡咯啶酮)、DMF(Dimethylformamide，二甲基甲醯胺)、DMA(Dimethylacetamid，二甲基乙醯胺)、DMSO(Dimethyl sulfoxide，二甲基亞碸)、己烷、甲苯、PGMEA(Propylene Glycol Methyl Ether Acetate，丙二醇單甲醚乙酸酯)、PGME(Propylene glycol monomethyl ether，丙二醇單甲醚)、PGPE(Propylene glycol monopropyl ether，丙二醇單丙醚)，PGEE(Propylene glycol monoethyl ether，丙二醇單乙醚)、GBL(gamma-Butyrolactone，γ-丁內酯)、乙醯丙酮、3-戊酮、2-庚酮、乳酸乙酯、環己酮、二丁醚、HFE(Hydrofluoroether，氫氟醚)、乙基九氟異丁醚、乙基九氟丁醚及六氟代間二甲苯所組成之群中之至少一種。
基板處理液中之塑晶材料之含量並無特別限定，可適宜設定。
＜1-3 基板處理方法＞ 其次，以下基於圖8及圖9說明使用有本實施形態之基板處理裝置1之基板處理方法。圖8係表示第1實施形態之基板處理裝置1之動作之流程圖。圖9係表示圖8之各步驟之基板W之狀況之模式圖。再者，藉由前步驟而於基板W上形成有凹凸之圖案Wp。圖案Wp具備凸部Wp1及凹部Wp2。於本實施形態中，凸部Wp1具有100～600 nm之範圍之高度，5～50 nm之範圍之寬度。又，鄰接之2個凸部Wp1間處之最短距離(凹部Wp2之最短寬度)為5～150 nm之範圍。凸部Wp1之高寬比，即，將高度除以寬度所得之值(高度/寬度)為5～35。
圖9所示之(a)～(e)為止之各個步驟只要無特別說明，則於大氣壓環境下處理。此處，所謂大氣壓環境係指以標準大氣壓(1個大氣壓，1013 hPa)為中心，0.7個大氣壓以上且1.3個大氣壓以下之環境。尤其，於基板處理裝置1配置於成為正壓之無塵室內之情形時，基板W之表面Wa之環境為高於1個大氣壓。
首先，相應於特定之基板W之基板處理程式19被操作員指示執行。其後，作為將基板W搬入至基板處理裝置1之準備，控制單元13進行動作指令，並進行以下動作。即，停止夾頭旋轉機構56之旋轉，將夾盤銷54定位於適合基板W之交付之位置。又，將閥門26、36、46、74閉閥，將噴嘴22、32、42分別定位於退避位置P1、P2、P3。並且，藉由未圖示之開關機構而使夾盤銷54成為開狀態。
若藉由未圖示之基板搬入搬出機構而將未處理之基板W搬入基板處理裝置1內，載置於夾盤銷54上，則藉由未圖示之開關機構而使夾盤銷54成為閉狀態。
未處理之基板W由基板保持機構51保持之後，藉由未圖示之濕式清洗機構，對基板進行清洗步驟S11。清洗步驟S11中包括於對基板W之表面Wa供給清洗液進行清洗後，用以去除該清洗液之沖洗處理。清洗液(於沖洗處理之情形時為沖洗液)之供給係利用藉由控制單元13之對夾頭旋轉機構56之動作指令，對圍繞軸A1以一定速度旋轉之基板W之表面Wf進行。作為清洗液，並無特別限定，例如可列舉：SC-1(含有氨、過氧化氫水及水之液體)或SC-2(含有鹽酸、過氧化氫水及水之液體)等。又，作為沖洗液，並無特別限定，例如可列舉DIW等。清洗液及沖洗液之供給量並無特別限定，可根據清洗範圍等而適宜設定。又，清洗時間亦無特別限定，可適宜根據需要而設定。
再者，於本實施形態中，藉由濕式清洗機構，對基板W之表面Wa供給SC-1而清洗該表面Wa之後，進而對表面Wa供給DIW，去除SC-1。
圖9所示之(a)係表示清洗步驟S11之結束時點之基板W之狀況。如圖9之(a)所示，於形成有圖案Wp之基板W之表面Wa附著有於清洗步驟S11中供給之DIW(圖中以「60」圖示)。
其次，進行對附著有DIW60之基板W之表面Wa供給IPA之IPA沖洗步驟S12(參考圖8)。首先，控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸A1以一定速度旋轉。
其次，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴32定位至基板W之表面Wa中央部。並且，控制單元13對閥門36進行動作指令，使閥門36開閥。藉此，將IPA自IPA槽37經由配管35及噴嘴32供給至基板W之表面Wa。
供給至基板W之表面Wa之IPA由於因基板W旋轉所產生之離心力，而自基板W之表面Wa中央附近向基板W之周緣部流動，擴散至基板W之表面Wa之整個面。藉此，附著於基板W之表面Wa之DIW藉由IPA之供給而被去除，基板W之表面Wa之整個面由IPA覆蓋。基板W之轉速較佳為設定為使包含IPA之膜之膜厚於表面Wa之整個面高於凸部Wp1之高度之程度。又，IPA之供給量並無特別限定，可適宜設定。
IPA沖洗步驟S12結束後，控制單元13對閥門36進行動作指令，使閥門36閉閥。又，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴32定位於退避位置P2。
圖9所示之(b)係表示IPA沖洗步驟S12之結束時點之基板W之狀況。如圖9之(b)所示，於形成有圖案Wp之基板W之表面Wa附著有於IPA沖洗步驟S12中供給之IPA(圖中以「61」圖示)，DIW60被置換為IPA61而自基板W之表面Wa去除。
其次，進行對附著有IPA61之基板W之表面Wa供給含有處於熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的基板處理液供給步驟(供給步驟)S13(參照圖8)。即，控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸Al以一定速度旋轉。此時，基板W之轉速較佳為設定為使包含基板處理液之液膜之膜厚於表面Wa之整個面高於凸部Wp1之高度之程度。
繼而，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴22定位至基板W之表面Wa中央部。並且，控制單元13對閥門26進行動作指令，使閥門26開閥。藉此，將基板處理液自基板處理液貯存槽271經由配管25及噴嘴22供給至基板W之表面Wa。對基板W之表面Wa供給之基板處理液由於因基板W旋轉所產生之離心力，而自基板W之表面Wa中央附近向基板W之周緣部流動，擴散至基板W之表面Wa之整個面。藉此，附著於基板W之表面Wa之IPA藉由基板處理液之供給而被去除，基板W之表面Wa之整個面由基板處理液覆蓋(參照圖9所示之(c))。
供給之基板處理液之液溫設定為至少於供給至基板W之表面Wa後為塑晶材料之熔點以上且低於沸點之範圍。例如，於使用環己烷(熔點4～7℃，沸點80.74℃)作為塑晶材料之情形時，較佳為設定為4℃以上且未達80.74℃之範圍。藉此，可於基板W之表面Wa上形成包含基板處理液62之液膜。又，基板處理液之供給量並無特別限定，可適宜設定。
又，作為基板處理液供給步驟S13中即將供給前之基板處理液62之液溫，例如於基板W之溫度及腔室11內之環境溫度為未達塑晶材料之熔點之情形時，為防止供給後基板處理液62於基板W上成為塑晶狀態或固體狀態，調整為充分高於該熔點之溫度。
基板處理液供給步驟S13結束時，控制單元13對閥門26進行動作指令，使閥門26閉閥。又，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴22定位於退避位置Pl。
其次，如圖8所示，進行將供給至基板W之表面Wa之基板處理液62冷卻，形成塑晶層之塑晶層形成步驟S14。首先，控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸A1以一定速度旋轉。此時，基板W之轉速設定為可使基板處理液62於表面Wa之整個面形成高於凸部Wpl之特定厚度之膜厚之程度之速度。
繼而，控制單元13對閥門84進行動作指令，使閥門84開閥。藉此，使貯存於冷媒槽821之冷媒(例如特定溫度之冷水等)64經由配管83及供給管852，自噴出部853向基板W之背面Wb噴出。
向基板W之背面Wb供給之冷媒64由於因基板W旋轉所產生之離心力，而自基板W之背面Wb中央附近向基板W之周緣部方向流動，擴散至基板W之背面Wb之整個面。藉此，形成於基板W之表面Wa之基板處理液62之液膜冷卻至低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下，較佳為低於塑晶材料之凝固點5℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之低溫，從而形成塑晶層63(參照圖9所示之(d))。
圖9所示之(d)係表示塑晶層形成步驟S14之結束時點之基板W之狀況。如圖9之(d)所示，於基板處理液供給步驟S13中供給之基板處理液62藉由向基板W之背面Wb供給之冷媒64而冷卻，藉此塑晶材料成為塑晶狀態，從而形成塑晶層63。
塑晶層63至少含有以塑晶狀態存在之塑晶材料，對該塑晶狀態之塑晶材料而言，雖分子間之鍵結相互變弱，但各分子不變更相對位置關係，故而成為於其位置上易於旋轉之狀態。故而，塑晶層63例如與由先前之昇華性物質形成之凝固體相比較，柔軟且具備流動性。藉此，可抑制晶粒界之產生或生長，減少因該晶粒界之產生及生長所引起之應力對圖案之作用，對微細且高寬比較高之圖案亦可抑制其倒塌之產生。又，與凝固體之情形相比較，亦可謀求對圖案帶來之應力之緩和，從而進一步減少圖案倒塌之產生。再者，作為塑晶層63，於基板W上存在液體等，基板處理液62於與該液體混合之狀態下成為塑晶層之情形時，亦可含有該液體等。
其次，如圖8所示，進行使形成於基板W之表面Wa之塑晶層63不經過液體狀態而變為氣體狀態，從而自基板W之表面Wa去除的去除步驟S15。於去除步驟S15中，一面繼續藉由冷媒供給機構81向基板W之背面Wb供給冷水(例如，於使用環己烷作為塑晶材料之情形時為0℃之冷水)一面進行。藉此，可以塑晶材料之凝固點以下之溫度冷卻塑晶層63，可自基板W之背面Wb側防止塑晶材料熔解。
於去除步驟S15中，首先控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸A1以一定速度旋轉。此時，基板W之轉速設定為可將氮氣藉由基板W之旋轉而充分供給至基板W之周緣部之程度之速度。
繼而，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴42定位至基板W之表面Wa中央部。並且，控制單元13對閥門46進行動作指令，使閥門46開閥。藉此，自氣體槽471經由配管45及噴嘴42，向基板W之表面Wa供給氣體(例如，於使用環己烷作為塑晶材料之情形時為0℃之氮氣)。
此處，氮氣中之塑晶材料之蒸氣之分壓設定為低於該氮氣之供給溫度下之塑晶材料之飽和蒸氣壓。因此，若將此種氮氣供給至基板W之表面Wa，與塑晶層63接觸，則該塑晶層63中所含之塑晶狀態之塑晶材料成為氣體狀態。再者，氮氣之溫度低於塑晶材料之熔點，故而可防止塑晶狀態之塑晶材料成為液體狀態並且使該塑晶材料成為氣體狀態。
藉由使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，去除於基板W之表面Wa上存在之IPA等物質時，可一面防止對圖案Wp作用表面張力而抑制圖案倒塌之產生，一面良好地乾燥基板W之表面Wa。
圖9所示之(e)表示去除步驟S15之結束時點之基板W之狀況。如圖9之(e)所示，於塑晶層形成步驟S14中形成之塑晶材料以塑晶狀態存在之塑晶層63藉由特定溫度之氮氣之供給而成為氣體狀態，從而自表面Wa去除，完成基板W之表面Wa之乾燥。
去除步驟S15結束後，控制單元13對閥門46進行動作指令，使閥門46閉閥。又，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴42定位於退避位置P3。
藉此，結束一連串之基板乾燥處理。如上述之基板乾燥處理後，利用未圖示之基板搬入搬出機構而將乾燥處理完畢之基板W自腔室11搬出。
如上所述，於本實施形態中，將以熔解狀態含有塑晶材料之基板處理液供給至附著有IPA之基板W之表面Wa，使該塑晶材料以塑晶狀態存在之塑晶層形成於基板W之表面Wa上。其後，使以塑晶狀態存在之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自基板W之表面Wa去除塑晶層，藉此進行基板W之乾燥處理。藉此，於本實施形態中，與先前之基板乾燥處理技術相比較，對微細且高寬比較高之圖案亦可更確實地抑制倒塌。
(第2實施形態) 以下說明本發明之第2實施形態。 本實施形態與第1實施形態相比較於以下方面不同：於塑晶層形成步驟S14中，進行藉由氣體供給機構41之氮氣供給，代替藉由冷媒供給機構81之冷媒供給，於去除步驟S15中，不對基板W之背面Wb進行冷媒之供給，僅進行該氮氣之供給。藉由此種構成，亦可抑制圖案之倒塌並且良好地乾燥基板W之表面。
＜2-1 基板處理裝置之構成及處理液＞ 第2實施形態之基板處理裝置及控制單元可使用具有與第1實施形態之基板處理裝置1及控制單元13基本相同之構成者(參照圖1～圖7)。因此，附記相同符號而省略其說明。又，本實施形態中使用之基板處理液亦與第1實施形態之基板處理液相同，故而省略其說明。
＜2-2 基板處理方法＞ 其次，說明使用與第1實施形態相同之構成之基板處理裝置1之第2實施形態之基板處理方法。 以下，一面適宜參照圖1～圖8及圖10一面說明基板處理之步驟。圖10係表示第2實施形態之圖8之各步驟之基板W之狀況之模式圖。再者，於第2實施形態中，圖10所示之(a)～(c)之清洗步驟S11、IPA沖洗步驟S12及基板處理液供給步驟S13之各步驟與第1實施形態相同，故而省略該等之說明。
參照圖8。執行清洗步驟S11、IPA沖洗步驟S12及基板處理液供給步驟S13後，進行將供給至基板W之表面Wa之基板處理液62之液膜冷卻，使塑晶材料狀態變化為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟S14。具體而言，首先，控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸A1以一定速度旋轉。此時，基板W之轉速較佳為設定為使包含基板處理液之液膜之膜厚於表面Wa之整個面高於凸部Wp1之高度之程度。
繼而，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴42定位至基板W之表面Wa中央部。並且，控制單元13對閥門46進行動作指令，使閥門46開閥。藉此，自氣體貯存部47經由配管45及噴嘴42，向基板W之表面Wa供給氣體(本實施形態中為0℃之氮氣)。
向基板W之表面Wa供給之上述氮氣由於因基板W旋轉所產生之離心力，而自基板W之表面Wa中央附近向基板W之周緣部方向流動，擴散至由基板處理液62之液膜覆蓋之基板W之表面Wa之整個面。藉此，形成於基板W之表面Wa之基板處理液62之液膜冷卻至低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該凝固點以下，較佳為低於塑晶材料之凝固點5℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度。藉此，藉由與第1實施形態中說明之理由相同之理由，於基板W之表面Wa上形成塑晶層63。
再者，於第2實施形態中使用氮氣進行基板處理液之冷卻，而作為本發明之實施，只要為對塑晶材料為惰性之氣體即可，不限定於氮氣。作為對塑晶材料為惰性之氣體之具體例，可列舉：氦氣、氖氣、氬氣、空氣(氮氣80體積%、氧氣20體積%之混合氣體)等。或者，亦可為混合該等複數種氣體而成之混合氣體。
其次，進行使形成於基板W之表面Wa之塑晶層63不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自基板W之表面Wa去除的去除步驟S15。於去除步驟S15中，亦自塑晶層形成步驟S14接著繼續自噴嘴42供給氮氣。
此處，氮氣中之塑晶材料之蒸氣之分壓設定為低於該氮氣之供給溫度下之塑晶材料之飽和蒸氣壓。因此，若使此種氮氣與塑晶層63接觸，則該塑晶層63中所含之塑晶狀態之塑晶材料成為氣體狀態。再者，氮氣之溫度低於塑晶材料之熔點，故而可防止塑晶狀態之塑晶材料成為液體狀態並且使該塑晶材料成為氣體狀態。
藉由使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，去除於基板W之表面Wa上存在之IPA等物質時，可一面防止對圖案Wp作用表面張力而抑制圖案倒塌之產生，一面良好地乾燥基板W之表面Wa。
圖10所示之(e)表示去除步驟S15之結束時點之基板W之狀況。如圖10之(e)所示，於塑晶層形成步驟S14中形成之塑晶材料以塑晶狀態存在之塑晶層63藉由特定溫度之氮氣之供給而成為氣體狀態，從而自表面Wa去除，完成基板W之表面Wa之乾燥。
去除步驟S15結束後，控制單元13對閥門46進行動作指令，使閥門46閉閥。又，控制單元13對迴轉驅動部14進行動作指令，將噴嘴42定位於退避位置P3。
藉此，結束一連串之基板乾燥處理。如上述之基板乾燥處理後，利用未圖示之基板搬入搬出機構而將乾燥處理完畢之基板W自腔室11搬出。
於第2實施形態中，於塑晶層形成步驟S14與去除步驟S15中，使用共通之氣體供給機構41，於低於塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下供給作為對塑晶材料為惰性之氣體之氮氣。藉此，可於塑晶層形成步驟S14後立即開始去除步驟S15，可減少伴隨使基板處理裝置1之各部動作之處理時間或使之動作之控制單元13之基板處理程式19之記憶體量，又，亦可減少處理中所使用之零件數，故而有可減低裝置成本之效果。尤其，於本實施形態中不使用減壓機構71，故而可省略減壓機構71。
(第3實施形態) 以下說明本發明之第3實施形態。 本實施形態與第2實施形態相比較於以下方面不同：於塑晶層形成步驟S14及去除步驟S15中，將腔室內部減壓，代替氮氣之供給。根據此種構成，亦可抑制圖案之倒塌並且良好地乾燥基板W之表面。
＜3-1 基板處理裝置之整體構成及基板處理液＞ 第3實施形態之基板處理裝置及控制單元係具有與第1實施形態之基板處理裝置1及控制單元13基本相同之構成者(參照圖1及圖2)，因此，附記相同符號而省略其說明。又，本實施形態中使用之基板處理液亦與第1實施形態之基板處理液相同，故而省略其說明。
＜3-2 基板處理方法＞ 其次，說明使用與第1實施形態相同之構成之基板處理裝置1之第3實施形態之基板處理方法。
以下，一面適宜參照圖1～圖8及圖11一面說明基板處理之步驟。圖11係表示第3實施形態之圖8之各步驟之基板W之狀況之模式圖。再者，於第3實施形態中，圖8與圖11所示之(a)～(c)為止之清洗步驟S11、IPA沖洗步驟S12及基板處理液供給步驟S13之各步驟與第1實施形態相同，故而省略說明。
此處，圖11所示之(a)表示第3實施形態之清洗步驟S11之結束時點之表面Wa被DIW60之液膜覆蓋之基板W之狀況，圖11所示之(b)表示第3實施形態之IPA沖洗步驟S12之結束時點之表面Wa被IPA61之液膜覆蓋之基板W之狀況，圖11所示之(c)表示第3實施形態之基板處理液供給步驟S13之結束時點之表面Wa被熔解塑晶材料之基板處理液62之液膜覆蓋之基板W之狀況。
又，圖11所示之(a)～(c)之各處理只要無特別指示，則於大氣壓環境下處理。此處，所謂大氣壓環境係指以標準大氣壓(1個大氣壓，1013 hPa)為中心，0.7個大氣壓以上且1.3個大氣壓以下之環境。尤其，於基板處理裝置1配置於成為正壓之無塵室內之情形時，基板W之表面Wa之環境為高於1個大氣壓。又，圖11所示之(d)及(e)之各處理(詳細後述)於1.7 Pa(1.7×10－ 5 個大氣壓)之減壓環境下進行。
參照圖8。執行清洗步驟S11、IPA沖洗步驟S12及基板處理液供給步驟S13後，進行將供給至基板W之表面Wa之基板處理液62之液膜冷卻，使塑晶材料狀態變化為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟S14。具體而言，首先，控制單元13對夾頭旋轉機構56進行動作指令，使基板W圍繞軸A1以一定速度旋轉。此時，基板W之轉速較佳為設定為使包含基板處理液之液膜之膜厚於表面Wa之整個面高於凸部Wp1之高度之程度。
繼而，控制單元13對排氣泵72進行動作指令，開始排氣泵72之驅動。並且，控制單元13對閥門74進行動作指令，使閥門74開閥。藉此，腔室11內部之氣體經由配管73排氣至腔室11外部。除配管73以外使腔室11內部成為密閉狀態，藉此將腔室11之內部環境自大氣壓減壓。
減壓係自大氣壓(約1個大氣壓，約1013 hPa)進行至0.01個大氣壓(約10.13 hPa)左右。再者，於本案發明之實施中，並不限定於該氣壓，減壓後之腔室11內之氣壓可根據腔室11等之耐壓性等而適宜設定。若腔室11內減壓，則供給至基板W之表面Wa之基板處理液62發生蒸發，因其氣化熱而使該基板處理液62冷卻，塑晶材料成為塑晶狀態。
圖11所示之(d)表示塑晶層形成步驟S14之結束時點之基板W之狀況。如圖11之(d)所示，於基板處理液供給步驟S13中供給之基板處理液62由於因腔室11內之減壓引起之基板處理液62之蒸發而冷卻，該塑晶材料成為塑晶狀態，形成塑晶層63。
此時，塑晶層63之層厚變薄相當於基板處理液62蒸發之量。故而，較佳為於本實施形態之基板處理液供給步驟S13中，以考慮塑晶層形成步驟S14中之基板處理液62之蒸發量之基礎上，使基板處理液62成為特定以上之厚度之液膜之方式調整基板W之轉速等。
返回至圖8。其次，進行使形成於基板W之表面Wa之塑晶層63不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自基板W之表面Wa去除的去除步驟S15。於去除步驟S15中，亦自塑晶層形成步驟S14接著繼續藉由減壓機構71之腔室11內之減壓處理。
藉由減壓處理，腔室11內之環境成為低於塑晶材料之飽和蒸氣壓之壓力。因此，若維持此種減壓環境，則塑晶層63中之塑晶狀態之塑晶材料成為氣體狀態。
塑晶層63中之塑晶狀態之塑晶材料成為氣體狀態時，亦自塑晶層63奪去熱，故而塑晶層63冷卻。因此，於第3實施形態中，去除步驟S15中，即便於腔室11內之環境為稍高於塑晶材料之熔點之溫度(常溫環境)之情形時，亦可不用另外冷卻塑晶層63而將塑晶層63維持為低於塑晶材料之熔點之溫度之狀態，可防止塑晶層63中之塑晶材料成為液體狀態並進行塑晶層63之去除。其結果為，無需設置另外之冷卻機構，可減少裝置成本或處理成本。
如上所述，藉由使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，去除於基板W之表面Wa上存在之IPA等物質時，可一面防止對圖案Wp作用表面張力而抑制圖案倒塌之產生，一面良好地乾燥基板W之表面Wa。
圖11所示之(e)表示去除步驟S15之結束時點之基板W之狀況。如圖11之(e)所示，於塑晶層形成步驟S14中形成之塑晶材料之塑晶層63藉由腔室11內成為減壓環境而成為氣體狀態，從而自表面Wa去除，完成基板W之表面Wa之乾燥。
去除步驟S15結束後，控制單元13對閥門74進行動作指令，使閥門74開閥。又，控制單元13對排氣泵72進行動作指令，停止排氣泵72之動作。並且，控制單元13對閥門46進行動作指令，使閥門46開閥，藉此將氣體(氮氣)自氣體槽47經由配管45及噴嘴42導入腔室11內，使腔室11內自減壓環境恢復至大氣壓環境。此時，噴嘴42可位於退避位置P3，亦可位於基板W之表面Wa中央部。
再者，作為去除步驟S15結束後使腔室11內恢復至大氣壓環境之方法，並不限定於上述，可採用各種公知之方法。
藉由以上內容，結束一連串之基板乾燥處理。如上述之基板乾燥處理後，利用未圖示之基板搬入搬出機構而將乾燥處理完畢之基板W自腔室11搬出。
如上所述，於本實施形態中，將熔解塑晶材料之基板處理液供給至附著有IPA之基板W之表面Wa進行置換。其後，使塑晶材料成為塑晶狀態，於基板W之表面Wa上形成塑晶層後，使塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自基板W之表面Wa去除。藉此，進行基板W之乾燥處理。
如本實施形態，藉由減壓而形成氣體處理液之塑晶層並進行該塑晶之去除，亦可防止圖案倒塌並進行基板W之良好之乾燥。關於具體之圖案抑制效果，於下述實施例中說明。
又，於本實施形態中，於塑晶層形成步驟S14與去除步驟S15中，使用共通之減壓機構71，將腔室11之內部減壓。藉此，可於塑晶層形成步驟S14後立即開始去除步驟S15，可減少伴隨使基板處理裝置1之各部動作之處理時間或使之動作之控制單元13之基板處理程式19之記憶體量，又，亦可減少處理中所使用之零件數，故而有可減低裝置成本之效果。尤其，於第3實施形態中不使用低溫之氮氣，故而可省略氣體供給機構41中之溫度調整部272，於使腔室11內自減壓環境恢復至大氣壓環境時使用氣體供給機構41以外之機構之情形時，可省略氣體供給機構41。又，減壓可於塑晶層形成步驟S14或去除步驟S15之任一步驟中進行。
(變化例) 於以上之說明中，說明了本發明之較佳實施態樣。然而，本發明並不限定於該等實施態樣，可以其他各種形態而實施。以下例示其他主要形態。
於第1實施形態至第3實施形態中，於1個腔室11內對基板W執行各步驟。然而，關於本發明之實施，並不限定於此，可於各步驟之每個步驟中準備腔室。
例如，於各實施形態中，亦可於第1腔室中執行直至塑晶層形成步驟S14為止，於基板W之表面Wa形成塑晶層後，將基板W自第1腔室搬出，將形成有塑晶層之基板W搬入至其他之第2腔室，於第2腔室中進行去除步驟S15。
以下，以例示之方式詳細說明本發明之較佳實施例。其中，該實施例中記載之材料或調配量等若無特別限定性之記載，則不表示將本發明之範圍僅限定於該等。
(基板) 作為基板，準備於表面形成有模型圖案之矽基板。圖12中表示顯示矽基板之形成有模型圖案之面之SEM(Scanning Electron Microscope，掃描電子顯微鏡)圖像(倍率：2萬倍)。作為模型圖案，採用直徑28 nm、高560 nm之圓柱(高寬比：20)隔開約80 nm之間隔而排列之圖案。圖12中，以白色表示之部分為圓柱部分(即圖案之凸部)之頭部，以黑色表示之部分為圖案之凹部。如圖12所示，確認於圖案形成面規則地排列幾乎相同大小之白圈。
(實施例1) 於本實施例中，依據下述順序進行上述矽基板之乾燥處理，評價圖案倒塌之抑制效果。又，於矽基板之處理中，使用第1實施形態中說明之基板處理裝置。
＜順序1-1 紫外線光之照射＞ 首先，對矽基板之表面照射紫外線光，使其表面特性成為親水性。藉此，使液體容易進入至圖案之凹部，供給該液體後，人工創造出易於產生圖案倒塌之環境。
＜順序1-2 基板處理液供給步驟＞ 其次，於處於大氣壓下之腔室11內，對乾燥之矽基板之圖案形成面直接供給塑晶材料熔解而成之基板處理液(液溫25℃)。藉此，於矽基板之圖案形成面上形成包含基板處理液之液膜。作為塑晶材料，使用環己烷(商品名：環己烷，和光純藥工業(股)製造)。該化合物係如下物質：表面張力於20℃之環境下為25.3 mN/m，蒸氣壓於37.7℃之環境下為22.5 kPa(168.8 mmHg)。又，熔點及凝固點為4～7℃，沸點為80.74℃，比重於25℃之環境下為0.779 g/ml。
＜順序1-3 塑晶層形成步驟＞ 繼而，於大氣壓環境下，對形成有包含基板處理液之液膜之矽基板之背面供給0℃之冷水，經由矽基板使基板處理液冷卻而形成塑晶層。
＜順序1-4 去除步驟＞ 繼而，藉由減壓機構71將收容有矽基板之腔室11內減壓，防止塑晶層成為液體狀態並使塑晶狀態之塑晶材料狀態變化為氣體狀態，自矽基板之圖案形成面去除塑晶層。
圖13係執行上述順序1-1至順序1-4後之矽基板之SEM圖像(倍率：1萬倍)。與乾燥處理前之矽基板之圖案形成面(參照圖12)相比較，幾乎未見圖案之倒塌，顯示之區域中之倒塌率為0.1%。由此表示，於使用環己烷作為塑晶材料之情形時，可極好地抑制圖案之倒塌，對基板乾燥較為有效。
再者，圖案之倒塌率係藉由下式而算出之值。 倒塌率(%)＝(任意之區域中之倒塌之凸部數)÷(該區域中之凸部之總數)×100
(比較例1) 於本比較例中，作為基板處理液，使用作為昇華性物質之第三丁醇代替作為塑晶材料之環己烷。其以外以與實施例1相同之方式進行矽基板之乾燥處理。
圖14係關於執行上述順序後之矽基板中顯示平均圖案倒塌率之區域之SEM圖像(倍率：2萬倍)。與乾燥處理前之矽基板之圖案形成面(參照圖11)相比較，於較多部位觀察到白色之斑紋之部分，確認產生因晶粒界之產生及生長所引起之圖案倒塌。又，圖案倒塌率約為52.3%。
(比較例2) 於本比較例中，作為基板處理液，使用作為昇華性物質之乙酸代替作為塑晶材料之環己烷。其以外以與實施例1相同之方式進行矽基板之乾燥處理。
圖15係關於執行上述順序後之矽基板中顯示平均圖案倒塌率之區域之SEM圖像(倍率：2萬倍)。與乾燥處理前之矽基板之圖案形成面(參照圖12)相比較，於較多部位觀察到白圈變大之部分，確認無法減少圖案倒塌。圖案倒塌率約為99.1%。
(比較例3) 於本比較例中，作為基板處理液，使用作為昇華性物質之對二甲苯代替作為塑晶材料之環己烷。其以外以與實施例1相同之方式進行矽基板之乾燥處理。
圖16係關於執行上述順序後之矽基板中顯示平均圖案倒塌率之區域之SEM圖像(倍率：1萬倍)。與乾燥處理前之矽基板之圖案形成面(參照圖12)相比較，觀察到白色斑紋之部分，確認產生因晶粒界之產生及生長所引起之圖案倒塌。又，圖案倒塌率約為27.9%。
(比較例4) 於本比較例中，作為基板處理液，使用作為昇華性物質之1,1,2,2,3,3,4-七氟環戊烷代替作為塑晶材料之環己烷。其以外以與實施例1相同之方式進行矽基板之乾燥處理。
圖17係關於執行上述順序後之矽基板中顯示平均圖案倒塌率之區域之SEM圖像(倍率：1萬倍)。與乾燥處理前之矽基板之圖案形成面(參照圖12)相比較，於一部分觀察到白圈之部分，確認產生圖案之倒塌。圖案倒塌率約為0.9%。
(結果) 如圖13～圖17及表1所示，確認於使用環己烷作為塑晶材料之實施例1之情形時，與使用先前之昇華性物質之比較例1～4之情形相比較，可減少圖案倒塌之產生。
表1
本發明可全面應用於將附著於基板表面之液體去除之乾燥技術及使用該乾燥技術而處理基板表面之基板處理技術。
1‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
12‧‧‧飛散防止杯
13‧‧‧控制單元
14‧‧‧迴轉驅動部
15‧‧‧運算處理部
17‧‧‧記憶體
19‧‧‧基板處理程式
21‧‧‧處理液供給機構
22‧‧‧噴嘴
23‧‧‧支臂
24‧‧‧迴轉軸
25‧‧‧配管
26‧‧‧閥門
27‧‧‧處理液貯存部
31‧‧‧IPA供給機構
32‧‧‧噴嘴
33‧‧‧支臂
34‧‧‧迴轉軸
35‧‧‧配管
36‧‧‧閥門
37‧‧‧IPA槽
41‧‧‧氣體供給機構
42‧‧‧噴嘴
43‧‧‧支臂
44‧‧‧迴轉軸
45‧‧‧配管
46‧‧‧閥門
47‧‧‧氣體貯存部
51‧‧‧基板保持機構
52‧‧‧套管
53‧‧‧旋轉基底
54‧‧‧夾盤銷
55‧‧‧旋轉夾頭
56‧‧‧夾頭旋轉機構
57‧‧‧旋轉心軸
60‧‧‧DIW
61‧‧‧IPA
62‧‧‧基板處理液
63‧‧‧塑晶層
64‧‧‧冷媒
71‧‧‧減壓機構
72‧‧‧排氣泵
73‧‧‧配管
74‧‧‧閥門
81‧‧‧冷媒供給機構
82‧‧‧冷媒貯存部
83‧‧‧配管
84‧‧‧閥門
85‧‧‧冷媒供給部
271‧‧‧基板處理液貯存槽
272‧‧‧溫度調整部
273‧‧‧配管
274‧‧‧加壓部
275‧‧‧氮氣槽
276‧‧‧泵
277‧‧‧攪拌部
278‧‧‧攪拌控制部
279‧‧‧旋轉部
471‧‧‧氣體槽
472‧‧‧氣體溫度調整部
821‧‧‧冷媒槽
822‧‧‧冷媒溫度調整部
851‧‧‧對向構件
852‧‧‧供給管
853‧‧‧噴出部
A1‧‧‧軸
AR1‧‧‧箭頭
AR2‧‧‧箭頭
AR3‧‧‧箭頭
Cb‧‧‧中心部
J1‧‧‧軸
J2‧‧‧軸
J3‧‧‧軸
P1‧‧‧退避位置
P2‧‧‧退避位置
P3‧‧‧退避位置
W‧‧‧基板
Wa‧‧‧基板表面
Wb‧‧‧基板背面
Wp‧‧‧圖案
Wp1‧‧‧凸部
Wp2‧‧‧凹部
X‧‧‧方向
Y‧‧‧方向
Z‧‧‧方向
圖1係表示本發明之第1實施形態之基板處理裝置之概略之說明圖。
圖2係表示基板處理裝置之概略平面圖。
圖3係表示基板處理裝置中之基板保持機構之概略之剖面模式圖。
圖4A係表示基板處理裝置中之基板處理液貯存部之概略構成之方塊圖。
圖4B係表示基板處理液貯存部之具體構成之說明圖。
圖5係表示基板處理裝置中之氣體貯存部之概略構成之方塊圖。
圖6係表示基板處理裝置中之冷媒貯存部之概略構成之方塊圖。
圖7係表示基板處理裝置中之控制單元之概略構成之說明圖。
圖8係表示使用基板處理裝置之基板處理方法之流程圖。
圖9(a)－(e)係表示基板處理方法之各步驟中之基板之狀況之圖。
圖10(a)－(e)係表示本發明之第2實施形態之基板處理方法之各步驟中之基板之狀況之圖。
圖11(a)－(e)係表示本發明之第3實施形態之基板處理方法之各步驟中之基板之狀況之圖。
圖12係表示本發明之實施例及比較例中使用之未處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。
圖13係表示實施有本發明之實施例1之基板處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。
圖14係表示實施有比較例1之基板處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。
圖15係表示實施有比較例2之基板處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。
圖16係表示實施有比較例3之基板處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。
圖17係表示實施有比較例4之基板處理之矽基板之圖案形成面之SEM圖像。

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法，其係進行基板之圖案形成面之乾燥處理者，且包括如下步驟： 對上述基板之圖案形成面供給含有熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的供給步驟， 於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟，及 使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除步驟。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述塑晶層形成步驟為於大氣壓下，於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度範圍內，冷卻上述基板處理液的步驟。
  3. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者為於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述基板之與圖案形成面相反側之背面供給冷媒的步驟。
  4. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者為於低於該塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、該塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述圖案形成面供給至少對上述塑晶材料為惰性之氣體。
  5. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述去除步驟為於低於該塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述圖案形成面供給至少對上述塑晶材料為惰性之氣體，並且於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、塑晶材料之凝固點以下之溫度下，向上述基板之與圖案形成面相反側之背面供給冷媒的步驟。
  6. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述塑晶層形成步驟或去除步驟之至少任一者為使被供給上述基板處理液之上述圖案形成面或形成有上述塑晶層之上述圖案形成面減壓至低於大氣壓之環境下的步驟。
  7. 如請求項1之基板處理方法，其中 上述塑晶材料為環己烷。
  8. 一種基板處理液，其係具有圖案形成面之基板之處理中所使用者，且 含有熔解狀態之塑晶材料， 於低於上述塑晶材料之凝固點20℃之溫度以上、凝固點以下之條件下不會凝固，於塑晶狀態下使用。
  9. 如請求項8之基板處理液，其中 上述塑晶材料為環己烷。
  10. 一種基板處理裝置，其係用於包括如下步驟之基板處理方法者，即 對基板之圖案形成面供給含有熔解狀態之塑晶材料之基板處理液的供給步驟， 於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成步驟，及 使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除步驟；且此基板處理裝置具備如下機構： 對上述基板之圖案形成面供給上述基板處理液的供給機構， 於上述圖案形成面上使上述塑晶材料成為塑晶狀態而形成塑晶層的塑晶層形成機構，及 使上述塑晶狀態之塑晶材料不經過液體狀態而狀態變化為氣體狀態，從而自上述圖案形成面去除的去除機構。
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