TW201936277A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TW201936277A
TW201936277A TW107139606A TW107139606A TW201936277A TW 201936277 A TW201936277 A TW 201936277A TW 107139606 A TW107139606 A TW 107139606A TW 107139606 A TW107139606 A TW 107139606A TW 201936277 A TW201936277 A TW 201936277A
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塙洋祐
佐佐木悠太
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種能一面抑制基板氧化，一面防止形成於基板正面之圖案之崩塌，並去除附著於基板正面之液體的基板處理裝置及基板處理方法。基板處理裝置包含：乾燥輔助液供給機構，其將使具有昇華性之乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液供給至附著有處理液之基板；析出機構，其使上述乾燥輔助液中所包含之上述乾燥輔助物質析出於上述基板正面；及昇華去除機構，其使上述乾燥輔助物質藉由與氫自由基之反應而昇華，從而將其自上述基板正面去除。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本申請主張以2017年12月22日提出申請之日本專利申請2017-246788號為基礎之優先權，本申請之所有內容藉由引用併入此文。
本發明係關於一種自基板去除附著於基板之處理液之基板處理裝置及基板處理方法。處理對象之基板之例包括半導體晶圓、液晶顯示裝置或有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等各種基板。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等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。其後，藉由濕式處理，對基板實施用以去除附著於基板之處理液之乾燥處理。
作為濕式處理之例，可列舉去除基板正面之污染物質之洗淨處理。例如，於藉由乾式蝕刻步驟形成了具有凹凸之微細圖案之基板正面，存在反應副產物(蝕刻殘渣)。亦有除蝕刻殘渣以外，於基板正面亦附著有金屬雜質或有機污染物質等之情形。為了去除該等物質，而進行向基板供給洗淨液等之洗淨處理。
洗淨處理後，實施藉由沖洗液去除洗淨液之沖洗處理、使沖洗液乾燥之乾燥處理。於沖洗處理中，例如，對附著有洗淨液之基板正面供給去離子水(DIW：Deionized Water)等沖洗液，去除基板正面之洗淨液。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，隨著形成於基板之圖案之微細化，具有凹凸之圖案之凸部之縱橫比(圖案凸部之高度與寬度之比)變大。故而，乾燥處理時，會產生圖案崩塌之問題。具體而言，圖案與進入圖案凹部之洗淨液或沖洗液等液體與相接於液體之氣體之交界面相接時，會產生問題。即，受到作用於液體與氣體之交界面之表面張力或界面自由能等之影響，圖案中相鄰之凸部彼此牽引，從而導致圖案凸部崩塌。
下述專利文獻1揭示了以防止此種圖案崩塌為目的之乾燥技術。該乾燥技術係使溶液與形成有構造體(圖案)之基板接觸，使該溶液變成固體，成為圖案之支持體(凝固體)，使該支持體自固相不經過液相變為氣相，從而將其去除。於專利文獻1中揭示了如下內容：作為支持材，採用甲基丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及氟化碳系樹脂中之至少任一種昇華性物質。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-16699號公報
[發明所欲解決之問題]
於專利文獻1中，作為用以去除支持材之處理，列舉了加熱處理、紫外線照射、反應性氣體處理、灰化處理等。但是，於該等處理中，存在如下問題：若氧分子或OH自由基(羥自由基)等到達基板附近，則基板會氧化，從而基板特性惡化。
本發明之一實施形態提供一種能一面抑制基板氧化，一面防止形成於基板正面之圖案之崩塌，並去除附著於基板正面之處理液的基板處理裝置及基板處理方法。
[解決問題之技術手段]
本發明之一實施形態提供一種基板處理裝置，其包含：乾燥輔助液供給機構，其將使具有昇華性之乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液供給至附著有處理液之基板；析出機構，其使上述乾燥輔助液中所包含之上述乾燥輔助物質析出於上述基板正面；及昇華去除機構，其使上述乾燥輔助物質藉由與氫自由基之反應而昇華，從而將其自上述基板正面去除。
於本發明之一實施形態中，上述昇華去除機構包含：氫氣閥，其將供給所貯存之氫氣之供給管之流路打開或閉合；及電漿產生部，其管路連接於上述供給管；且上述基板處理裝置藉由打開上述氫氣閥將上述氫氣供給至上述基板後，於上述電漿產生部開始放電。
於本發明之一實施形態中，上述昇華去除機構包含使上述基板正面與上述乾燥輔助物質升溫之加熱機構。
於本發明之一實施形態中，上述加熱機構至少使上述乾燥輔助物質之溫度成為高於水之沸點且低於上述乾燥輔助物質之熔點之溫度。
於本發明之一實施形態中，進而包含常溫化機構，該常溫化機構於藉由上述昇華去除機構將上述乾燥輔助物質自上述基板正面去除後，停止上述加熱機構，而將常溫或溫度低於常溫之氣體供給至上述基板正面，藉此使上述基板正面之溫度成為常溫。
又，本發明之一實施形態提供一種基板處理方法，其包含：乾燥輔助液供給步驟，其係將使具有昇華性之乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液供給至附著有處理液之基板；析出步驟，其係使上述乾燥輔助液中所包含之上述乾燥輔助物質析出於上述基板正面；及昇華去除步驟，其係使上述乾燥輔助物質藉由與氫自由基之反應而昇華，從而將其自上述基板正面去除。
根據上述基板處理裝置或基板處理方法，能一面抑制基板氧化，一面防止形成於基板正面之圖案之崩塌，並去除附著於基板正面之處理液。
本發明中之上述或其他目的、特徵及效果藉由參照隨附圖式於下文敍述之實施形態之說明而得以明確。
於以下之說明中，所謂基板，係指半導體晶圓、液晶顯示裝置或有機EL(Electroluminescence)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用玻璃基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等各種基板。
於以下之說明中，使用僅於一主面形成有電路圖案等(以下，記為「圖案」)之基板為例。將形成有圖案之主面稱為「正面」，將其相反側之未形成圖案之主面稱為「背面」。又，將基板之朝向下方之面稱為「下表面」，將基板之朝向上方之面稱為「上表面」。以下，說明上表面為正面之情形。
以下，選取用於半導體基板之處理之基板處理裝置為例，參照圖式說明本發明之實施形態。但是，本發明並不限於半導體基板之處理，亦可用於液晶顯示器用玻璃基板等各種基板之處理。
＜實施形態＞
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置1之構成的概略圖。該基板處理裝置1係逐片處理半導體基板等基板91(以下，簡稱為「基板91」)之單片式基板處理裝置。基板處理裝置1係為了執行用以去除附著於基板91之顆粒等污染物質(以下，記為「顆粒等」)之洗淨處理、洗淨處理後之沖洗處理、及乾燥處理而使用。
基板處理裝置1具備用於洗淨處理或沖洗處理之噴嘴等，但於圖1中，對其等未作圖示，而僅示出用於乾燥處理之部位。
＜1-1.基板處理裝置之構成＞
使用圖1說明基板處理裝置1之構成。基板處理裝置1具備腔室11、控制單元(Controller)13、乾燥輔助液供給單元21、氫自由基供給單元31、氣體供給單元41、馬達51、旋轉驅動部53、加熱部54、基板保持部55及夾盤銷57。又，基板處理裝置1具備未圖示之基板搬入搬出機構、未圖示之夾盤銷開閉機構、未圖示之濕式洗淨機構及未圖示之沖洗機構。以下，說明基板處理裝置1之各部。
圖2係表示控制單元13之構成例之模式圖。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。作為控制單元13之硬體之構成可採用與普通電腦相同者。即，控制單元13例如係將進行各種運算處理之運算處理部(CPU，Central Processing Unit，中央處理單元)15及記憶部17連接於匯流排線19而構成。記憶部17包括記憶基本程式之唯讀記憶體ROM(read-only memory)、記憶各種資訊之隨機存取記憶體RAM(Random Access Memory)、記憶程式或資料等之HDD(Hard-Disk Drive，硬碟)等。記憶部17中記憶有規定基板91之處理內容及處理順序之製程配方、關於基板處理裝置1之構成之裝置資訊等。
於控制單元13中，按照程式所記載之順序，作為主控制部之運算處理部15進行運算處理，藉此實現控制基板處理裝置1之各部之各種功能部。當然，於控制單元13中得以實現之部分或全部功能部亦可藉由專用邏輯電路等以硬體之方式實現。
返回圖1。其次，說明乾燥輔助液供給單元21。乾燥輔助液供給單元21係向基板91供給乾燥輔助液之單元，具備乾燥輔助液供給管23、乾燥輔助液閥25、乾燥輔助液噴嘴27及乾燥輔助液罐29。
乾燥輔助液罐29經由乾燥輔助液供給管23與乾燥輔助液噴嘴27管路連接。於乾燥輔助液供給管23之流路中途，插置有將該流路打開或閉合之乾燥輔助液閥25。乾燥輔助液罐29中貯存有使乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液。藉由未圖示之泵，使乾燥輔助液罐29內之乾燥輔助液加壓，而將其送至乾燥輔助液供給管23。
乾燥輔助液閥25與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令，控制乾燥輔助液閥25之開閉。若打開乾燥輔助液閥25，則乾燥輔助液自乾燥輔助液罐29通過乾燥輔助液供給管23，再自乾燥輔助液噴嘴27供給至基板91。
本實施形態中之乾燥輔助物質較理想為於常溫、常溫氣氛下呈固體狀態。作為例，可列舉甲基丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、氟化碳系樹脂、酚醛清漆系樹脂、異丁烯系樹脂、異戊二烯系樹脂、丁二烯系樹脂、桂皮酸乙烯酯系樹脂、乙烯基苯酚系樹脂、環烯烴系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、苯并唑系樹脂等。於本實施形態中，將作為異丁烯系樹脂之聚異丁烯用作乾燥輔助物質。
本實施形態中之乾燥輔助物質之溶劑較佳為可使乾燥輔助物質表現出溶解性且常溫下容易乾燥之液體。作為例，可列舉異丙醇(Iso Propyl Alcohol：以下，記為「IPA」)、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、氫氟醚(Hydro Fluoro Ether)、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯(PGMEA)、或N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)等。又，除上述溶劑外，亦可使用去離子水(De Ionized Water：以下，記為「DIW」)。於本實施形態中，將IPA用作乾燥輔助物質之溶劑。本實施形態中之乾燥輔助液係使聚異丁烯溶解於IPA所得之聚異丁烯溶液。
其次，說明氫自由基供給單元31。氫自由基供給單元31係向基板91供給氫自由基之單元，具備氫氣供給管33、氫氣閥35、電漿產生部37及氫氣罐39。
氫氣罐39經由氫氣供給管33與電漿產生部37管路連接。於氫氣供給管33之流路中途，插置有將該流路打開或閉合之氫氣閥35。氫氣罐39中貯存有氫氣。藉由未圖示之加壓機構，使氫氣罐39內之氫氣加壓，而將其送至氫氣供給管33。加壓機構除藉由泵等進行加壓之構成以外，亦可藉由將氫氣壓縮貯存於氫氣罐39內之構成而實現。貯存於氫氣罐39之氣體亦可為混合有惰性氣體之氫氣。
氫氣閥35與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令，控制氫氣閥35之開閉。若打開氫氣閥35，則氫氣通過氫氣供給管33供給至電漿產生部37。
電漿產生部37於中空筒狀之絕緣管之周面，具備未圖示之放電電極，對放電電極施加高電壓，使之於絕緣管內發生放電。絕緣管之端部與氫氣供給管33管路連接，氫氣通入發生放電之絕緣管內。藉由向放電部位通入氫氣，使得氫自由基產生，且氫自由基供給至基板91。電漿產生部37只要為使氫氣通入放電部位之構造即可，而並不限定於本實施形態之構造。
電漿產生部37與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令，控制對電漿產生部37之放電電極之高電壓施加。
其次，說明氣體供給單元41。氣體供給單元41經由氣體供給管43與氣體噴嘴47連接，係向氣體供給管43供給氣體之單元。供給至氣體供給管43之氣體自氣體噴嘴47供給至基板91之正面。
圖3表示氣體供給單元41之概略構成例。氣體供給單元41具備氮氣閥45及氮氣罐49。
氮氣罐49與氣體供給管43管路連接。於氣體供給管43之流路中途，插置有將該流路打開或閉合之氮氣閥45。氮氣罐49中貯存有氮氣。藉由未圖示之加壓機構，使氮氣罐49內之氮氣加壓，而將其送至氣體供給管43。加壓機構除藉由泵等進行加壓之構成以外，亦可藉由將氮氣壓縮貯存於氮氣罐49內之構成而實現。
氮氣閥45與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令，控制氮氣閥45之開閉。若打開氮氣閥45，則氮氣通過氣體供給管43，自氣體噴嘴47供給至基板91。
於本實施形態中，若為對乾燥輔助物質具有惰性之氣體，則亦可採用除氮氣以外之氣體。於本實施形態中，作為替代氮氣之氣體，可列舉氬氣或氦氣。
返回圖1。其次，說明馬達51、旋轉驅動部53、加熱部54、基板保持部55及夾盤銷57。馬達51與控制單元13電性連接，藉由控制單元13之動作指令，使旋轉驅動部53旋轉驅動。旋轉驅動部53與基板保持部55連接，若藉由馬達51使旋轉驅動部53旋轉驅動，則基板保持部55亦旋轉。
圖4係表示本實施形態中之基板保持部55之構成例之模式剖視圖。於基板保持部55之內部配置有加熱部54。基板保持部55之保持板56與配置於基板保持部55下方之旋轉驅動部53(參照圖1)連接。加熱部54不旋轉，藉由穿過旋轉驅動部53之供電軸與控制單元13電性連接。加熱部54藉由控制單元13之動作指令進行加熱。作為加熱部54之加熱方式之例，可列舉藉由向線圈通入電流而進行之電氣感應加熱、或電阻加熱等，但並不限定於特定加熱方式。又，本實施形態中之加熱部54內置於基板保持部55，但亦可將加熱部配置於基板保持部55與基板91之間，亦能以與基板91之背面相接之方式配置加熱部。加熱部亦可具有能與基板保持部55一同旋轉之構造。
於基板保持部55之周緣部附近之上表面，以等角間隔配置有複數個夾盤銷57(參照圖1，於圖4中未圖示)。基板91使供形成圖案之面朝向上表面，而保持於夾盤銷57。各夾盤銷57構成為，可藉由未圖示之夾盤銷開閉機構，於打開狀態與關閉狀態之間移動。所謂打開狀態，係指夾盤銷57未保持載置於夾盤銷57上之基板91之周緣部的狀態。所謂關閉狀態，係指夾盤銷57與基板91之周緣部之下表面及外周端面接觸，而將基板91自基板保持部55之上表面隔開空隙地支持於上方之位置的狀態。藉由複數個夾盤銷57保持周緣部，使得基板91以水平姿勢保持於基板保持部55上。
＜1-2.基板處理之步驟＞
其次，說明如上述般構成之基板處理裝置1中之基板處理動作。於基板91上，藉由前步驟形成有凹凸之圖案。圖案具備凸部及凹部。凸部為100～200 nm之範圍之高度，且為10～20 nm之範圍之寬度。又，相鄰之凸部間之距離(凹部之寬度)為10～20 nm之範圍。
以下，參照圖1及圖5說明基板處理之步驟。圖5係表示本實施形態中之基板處理裝置1之動作例之流程圖。
首先，由操作員指示與基板91對應之既定基板處理程式之執行。其後，作為將基板91搬入基板處理裝置1中之準備，控制單元13下達動作指令，由此執行以下動作。
即，旋轉驅動部53成為旋轉停止狀態，夾盤銷57被定位於適合交接基板91之位置。又，乾燥輔助液閥25、氫氣閥35及氮氣閥45成為閉合狀態，夾盤銷57藉由未圖示之開閉機構成為打開狀態。
未處理之基板91藉由未圖示之基板搬入搬出機構搬入基板處理裝置1內，並載置於基板保持部55之夾盤銷57上。如此，夾盤銷57藉由未圖示之開閉機構成為關閉狀態。
未處理之基板91保持於基板保持部55後，藉由未圖示之濕式洗淨機構對基板91進行濕式洗淨步驟(S11)。作為濕式洗淨步驟，例如可列舉如下步驟：向基板91之正面供給SC-1(包含氨、過氧化氫水及水之液體)或SC-2(包含鹽酸、過氧化氫水及水之液體)等洗淨液後，將DIW作為沖洗液供給至基板91之正面。
於本實施形態中，藉由未圖示之濕式洗淨機構，向基板91之正面供給SC-1，而進行基板91之洗淨後，向基板91之正面供給DIW，而去除SC-1。
其次，基板處理裝置1進行向附著有DIW之基板91之正面供給IPA之IPA沖洗步驟(S12)。首先，控制單元13對馬達51下達動作指令，使基板91以固定速度旋轉。其次，控制單元13藉由未圖示之沖洗機構，向基板91之正面之中心附近供給IPA。
供給至基板91之正面之IPA利用藉由基板91之旋轉而產生之離心力，自基板91之中心附近向基板91之周緣部流動，而擴散至基板91之整個正面。藉此，基板91之正面之DIW被IPA置換，基板91之整個正面被IPA覆蓋。
其次，進行向基板91之正面供給乾燥輔助液之乾燥輔助液供給步驟(S13)。首先，控制單元13對馬達51下達動作指令，使基板91以固定速度旋轉。其次，控制單元13對乾燥輔助液閥25下達動作指令，打開乾燥輔助液閥25。藉此，乾燥輔助液自乾燥輔助液罐29經由乾燥輔助液供給管23及乾燥輔助液噴嘴27，供給至基板91之正面之中心附近。
供給至基板91之正面之乾燥輔助液利用藉由基板91之旋轉而產生之離心力，自基板91之中心附近向基板91之周緣部流動，而擴散至基板91之整個正面。乾燥輔助液供給步驟結束後之基板91之正面狀況見圖6。
於圖6之例中，基板91之正面形成有圖案93。圖案93具備凸部95與凹部97。圖6模式性地表示出了圖案93之凹部97中填充有作為乾燥輔助液之聚異丁烯溶液61之狀況。於乾燥輔助液供給步驟中，藉由控制單元13控制基板91之旋轉速度，而以使將要形成於基板91之正面之聚異丁烯溶液61之液膜的膜厚厚於凸部95之高度之方式進行調整。藉此，可確保下述析出步驟中以非晶狀態析出於基板91之正面之聚異丁烯63的膜厚足夠厚。再者，若可防止圖案崩塌及可去除附著於基板91之正面之液體，則未必需要使聚異丁烯溶液61之液膜之膜厚厚於凸部95之高度。
返回圖5。乾燥輔助液供給步驟結束後，控制單元13對乾燥輔助液閥25下達動作指令，閉合乾燥輔助液閥25。
其次，進行析出步驟(S14)。首先，控制單元13對馬達51下達動作指令，使基板91以固定速度旋轉。其次，控制單元13對氮氣閥45下達動作指令，打開氮氣閥45。藉此，氮氣自氮氣罐49經由氣體供給管43及氣體噴嘴47，供給至基板91之正面。
關於本實施形態中所使用之氮氣，該氮氣中之IPA蒸氣之分壓低於基板91之正面的作為聚異丁烯溶液之溶劑之IPA之蒸氣壓。若藉由供給此種氮氣，使基板91之正面之IPA以蒸發方式去除，則非晶狀態之聚異丁烯63析出於基板91之正面。析出步驟結束後之基板91之正面狀況見圖7。
圖7模式性地表示出了圖案93之凹部97中填充有聚異丁烯63之狀況。於作為前步驟之乾燥輔助液供給步驟中，藉由控制基板91之旋轉速度，而以使基板91之正面之聚異丁烯溶液61之液膜的膜厚厚於凸部95之高度之方式進行調整(參照圖6)。故而，析出步驟後之聚異丁烯63之膜厚亦大於凸部95之高度。
返回圖5。析出步驟結束後，控制單元13對氮氣閥45下達動作指令，閉合氮氣閥45。
於本實施形態中，藉由作為溶劑之IPA之蒸發，使作為乾燥輔助物質之聚異丁烯63析出，但亦可採用冷卻方式之析出、或化學反應方式之析出等其他方式。
其次，進行聚異丁烯63之昇華去除步驟(S15)。首先，控制單元13對加熱部54下達動作指令，加熱部54進行加熱。圖8模式性地表示出了加熱部54正在進行加熱之狀況。藉此，自基板91之背面開始升溫。控制單元13以使基板91之正面與聚異丁烯63維持於100℃～138℃之溫度下之方式，控制加熱部54之加熱處理。作為控制方法，可為，預先測定所要搬入之基板91之正面與所要析出之聚異丁烯63之溫度為100℃～138℃之範圍時的加熱部54之溫度，以後，以使加熱部54成為該溫度之方式進行控制。或者，可為，利用溫度感測器測定基板91與聚異丁烯63之溫度，以使基板91之正面與聚異丁烯63之溫度成為100℃～138℃之範圍之方式進行反饋控制。
若基板91之正面與聚異丁烯63穩定處於該溫度之範圍內，則控制單元13對馬達51下達動作指令，使基板91以固定速度旋轉。其次，控制單元13對氫氣閥35下達動作指令，打開氫氣閥35。進而，控制單元13對電漿產生部37下達動作指令，對電漿產生部37之放電電極施加高電壓，藉此開始放電。藉由如此地於供給氫氣後開始放電，而供給藉由放電生成之氫自由基。即，使發生放電之絕緣管內成為不存在氧成分之氣氛，藉此可防止自氧成分產生之OH自由基(羥自由基)致使基板91氧化。於本實施形態中，使用點照射型之電漿產生部，故而使基板91旋轉並向整個基板正面供給氫自由基。但是，若可向整個基板正面供給氫自由基，則未必需要使基板91旋轉。
圖9模式性地表示出了向聚異丁烯63供給氫自由基之狀況。基板91之正面與聚異丁烯63藉由加熱部54，保持於100℃～138℃之範圍內之溫度下。藉由供給氫自由基，非晶狀之聚異丁烯63與氫自由基反應而成為甲烷氣體。
存在所析出之聚異丁烯63中含有少量氧作為雜質之情形。昇華去除聚異丁烯63時，若氧與氫自由基反應而產生液體水，則存在由於液體之表面張力，使得圖案中相鄰之凸部彼此牽引而崩塌之可能性。因此，要使基板91之正面與聚異丁烯63之溫度成為水之沸點100℃以上且聚異丁烯63之熔點138℃以下之狀態。由此，即便供給氫自由基，亦可使聚異丁烯63分解成甲烷氣體及水蒸氣。尤佳為不僅聚異丁烯63，基板91之正面亦維持於該溫度範圍內。否則，存在與基板91之正面相接之聚異丁烯63分解時，由於基板91之正面溫度而變冷之可能性。於該情形時，若接近於基板91之正面之聚異丁烯63中含有氧作為雜質，則會產生氧與氫自由基反應從而液體水附著於基板91之可能性。
加熱部54使基板91之正面與聚異丁烯63升溫，只要可保持溫度，便不限定於配置在基板91之下表面之構成。例如，配置於腔室11內，只要能使基板91與聚異丁烯63升溫、維持溫度即可。
又，本實施形態中之基板91之正面與聚異丁烯63之溫度範圍被定為聚異丁烯63之熔點138℃以下。但是，使用其他乾燥輔助物質時，若高於玻璃轉移溫度，則會成為橡膠狀，流動性增大，故而存在發生圖案崩塌之可能性。因此，亦可將基板正面與乾燥輔助物質保持於玻璃轉移溫度以下。普通物質之玻璃轉移溫度低於該物質之熔點，故而保持於玻璃轉移溫度以下之情形時，基板保持部55之耐熱性可低於對該物質熔點之耐受性。
進而，昇華去除步驟亦可於真空中實施。於真空中實施時，昇華速度提高，圖案崩塌之可能性進而下降。又，亦可防止殘渣對基板91之再附著。
返回圖5。昇華去除步驟結束後，控制單元13對電漿產生部37下達動作指令，停止對電漿產生部37之放電電極施加高電壓。其後，控制單元13對氫氣閥35下達動作指令，閉合氫氣閥35。藉此，氧成分不再進入放電中之絕緣管內，從而可抑制自氧成分產生之OH自由基(羥自由基)之產生。因此，可防止基板91之正面氧化。
其次，進行常溫化步驟(S16)。圖10模式性地表示出了將析出於基板91之正面之聚異丁烯63昇華去除後之狀況。首先，控制單元13對加熱部54下達動作指令，加熱部54停止加熱。其次，控制單元13對氮氣閥45(參照圖3)下達動作指令，打開氮氣閥45。藉此，氮氣自氮氣罐49經由氣體供給管43及氣體噴嘴47，供給至基板91之正面。所供給之氮氣係常溫或溫度低於常溫之惰性氣體，且加熱部54已停止加熱，故而基板91藉由該步驟迅速恢復至常溫。藉此，基板處理之處理量提高。另外，可避免由基板91之熱膨脹所導致之尺寸變化引起之搬送障礙。具體而言，可避免如下所述情形等故障：基板乾燥處理後，藉由未圖示之基板搬入搬出機構進行搬出時，未搭載至基板搬入搬出機構之搬送臂，或夾盤銷之保持鬆動。又，基板91係以常溫之狀態被搬出，故而搬送臂等部件之耐熱性亦可較低。
返回圖5。常溫化步驟結束後，控制單元13對氮氣閥45下達動作指令，閉合氮氣閥45。至此，一系列基板乾燥處理結束。
如上所述，於本實施形態中，利用氫自由基去除析出於基板91之正面之乾燥輔助物質，藉此抑制基板氧化。因此，能一面抑制基板氧化，一面防止形成於基板正面之圖案之崩塌，並去除附著於基板正面之液體。
上述本實施形態之所有方面均為示例，而不應理解為其具有限制性。本發明之範圍包括申請專利範圍內之所有變更，進而包括與申請專利範圍等同之範圍。又，只要可獲得本發明之效果，則包含本實施形態之說明中並未具體提及之構成要素之基板處理裝置及基板處理方法亦包含於本發明之範圍內。
1‧‧‧基板處理裝置
11‧‧‧腔室
13‧‧‧控制單元
15‧‧‧運算處理部
17‧‧‧記憶部
19‧‧‧匯流排線
21‧‧‧乾燥輔助液供給單元
23‧‧‧乾燥輔助液供給管
25‧‧‧乾燥輔助液閥
27‧‧‧乾燥輔助液噴嘴
29‧‧‧乾燥輔助液罐
31‧‧‧氫自由基供給單元
33‧‧‧氫氣供給管
35‧‧‧氫氣閥
37‧‧‧電漿產生部
39‧‧‧氫氣罐
41‧‧‧氣體供給單元
43‧‧‧氣體供給管
45‧‧‧氮氣閥
47‧‧‧氣體噴嘴
49‧‧‧氮氣罐
51‧‧‧馬達
53‧‧‧旋轉驅動部
54‧‧‧加熱部
55‧‧‧基板保持部
56‧‧‧保持板
57‧‧‧夾盤銷
61‧‧‧聚異丁烯溶液
63‧‧‧聚異丁烯
91‧‧‧基板
93‧‧‧圖案
95‧‧‧凸部
97‧‧‧凹部
ST11‧‧‧洗淨步驟
ST12‧‧‧IPA沖洗步驟
ST13‧‧‧乾燥輔助液供給步驟
ST14‧‧‧析出步驟
ST15‧‧‧昇華去除步驟
ST16‧‧‧常溫化步驟
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之概略構成的圖。
圖2係表示上述基板處理裝置之控制單元之概略構成例之圖。
圖3係表示上述基板處理裝置之氣體供給單元之概略構成例之圖。
圖4係表示上述基板處理裝置之基板保持部之構成例之模式剖視圖。
圖5係表示上述基板處理裝置之動作例之流程圖。
圖6係表示處理中途之基板正面之狀況之圖。
圖7係表示處理中途之基板正面之狀況之圖。
圖8係表示處理中途之基板正面之狀況之圖。
圖9係表示處理中途之基板正面之狀況之圖。
圖10係表示處理中途之基板正面之狀況之圖。

Claims (6)

  1. 一種基板處理裝置，其包含： 乾燥輔助液供給機構，其將使具有昇華性之乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液供給至附著有處理液之基板； 析出機構，其使上述乾燥輔助液中所包含之上述乾燥輔助物質析出於上述基板正面；及 昇華去除機構，其使上述乾燥輔助物質藉由與氫自由基之反應而昇華，從而將其自上述基板正面去除。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中上述昇華去除機構包含：氫氣閥，其將供給所貯存之氫氣之供給管之流路打開或閉合；及電漿產生部，其管路連接於上述供給管；且 打開上述氫氣閥後，於上述電漿產生部開始放電。
  3. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中上述昇華去除機構包含使上述基板正面與上述乾燥輔助物質升溫之加熱機構。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中上述加熱機構至少使上述乾燥輔助物質之溫度成為高於水之沸點且低於上述乾燥輔助物質之熔點之溫度。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其進而包含常溫化機構，該常溫化機構於藉由上述昇華去除機構將上述乾燥輔助物質自上述基板正面去除後，停止上述加熱機構，而將常溫或溫度低於常溫之氣體供給至上述基板正面，藉此使上述基板正面之溫度成為常溫。
  6. 一種基板處理方法，其包含： 乾燥輔助液供給步驟，其係將使具有昇華性之乾燥輔助物質溶解於溶劑所得之乾燥輔助液供給至附著有處理液之基板； 析出步驟，其係使上述乾燥輔助液中所包含之上述乾燥輔助物質析出於上述基板正面；及 昇華去除步驟，其係使上述乾燥輔助物質藉由與氫自由基之反應而昇華，從而將其自上述基板正面去除。
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