TW202015198A - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

將包含待吸附至形成於基板之圖案之表面之吸附物質的乾燥前處理液供給至保持水平之基板之表面,而使吸附物質吸附於圖案之表面。將保持水平之基板之表面上之一部分乾燥前處理液藉由基板繞鉛直之旋轉軸線旋轉而去除,藉此,沿著圖案之表面形成包含吸附於圖案之表面之吸附物質之吸附膜。藉由使吸附膜變化為氣體而自基板之表面去除吸附膜。

Description

基板處理方法及基板處理裝置
本申請係主張基於2018年7月25日提出之日本專利申請2018-139166號之優先權,本申請之所有內容藉由引用而併入於本文中。
本發明係關於一種對基板進行處理之基板處理方法及基板處理裝置。處理對象之基板例如包含半導體晶圓、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、光罩用基板、陶瓷基板、太陽電池用基板等。
於半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中,對半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等基板進行根據需要之處理。此種處理包含將藥液或沖洗液等處理液供給至基板。供給處理液之後,將處理液自基板去除,使基板乾燥。
於在基板之表面形成有圖案之情形時,存在如下情況,即,當使基板乾燥時,因附著於基板之處理液之表面張力引起之力施加於圖案,而致圖案坍塌。作為其對策,採用如下方法,即,將IPA(異丙醇)等表面張力較低之液體供給至基板或將使液體相對於圖案之接觸角接近90度之疏水化劑供給至基板。然而,即便使用IPA或疏水化劑,使圖案坍塌之坍塌力亦不變為零,因此,根據圖案之強度,存在即便執行該等對策,亦無法充分防止圖案之坍塌的情形。
近年來,作為防止圖案坍塌之技術,昇華乾燥備受關注。例如於專利文獻1中揭示有進行昇華乾燥之基板處理方法及基板處理裝置。於專利文獻1記載之昇華乾燥中,將昇華性物質之熔融液供給至基板之表面,基板上之DIW由昇華性物質之熔融液置換。其後,使基板上之昇華性物質之熔融液冷卻,形成昇華性物質之凝固體。其後,使基板上之昇華性物質之凝固體昇華。藉此,將昇華性物質之熔融液自基板去除,而使基板乾燥。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-142069號公報
[發明所欲解決之問題]
於專利文獻1中,於不僅在相鄰之2個凸狀圖案之間,而且於圖案之上方亦存在昇華性物質之熔融液之狀態下,使昇華性物質之熔融液凝固。若液體配置於極窄之空間,則產生凝固點降低。於半導體晶圓等基板中,相鄰之2個圖案之間隔較窄,因此,位於圖案之間之昇華性物質之凝固點降低。因此,位於圖案之間之昇華性物質之凝固點低於位於圖案之上方之昇華性物質之凝固點。
若僅位於圖案之間之昇華性物質之凝固點較低,則存在如下情形,即,位於昇華性物質之熔融液之表層、即昇華性物質之上表面(液面)至圖案之上表面之範圍之液體層先凝固,位於圖案之間之昇華性物質之熔融液不凝固而以液體之形式殘留。於該情形時,有時會於圖案之附近形成固體(昇華性物質之凝固體)與液體(昇華性物質之熔融液)之界面,產生使圖案坍塌之坍塌力。若因圖案之微細化而圖案變得更脆弱,則亦會因此種較弱之坍塌力而導致圖案坍塌。
又,存在如下情形,即,若在位於圖案之間之昇華性物質之熔融液未凝固之狀態下圖案坍塌,則相鄰之2個圖案之前端部彼此相互接觸。於該情形時,有時即便使昇華性物質之凝固體昇華,亦維持圖案之前端部彼此相互接觸之接著狀態,而圖案不恢復成垂直狀態。因此,即便進行昇華乾燥,亦會根據圖案之強度,而存在無法充分防止圖案之坍塌之情形。
因此,本發明之目的之一在於提供一種能夠使藉由昇華乾燥使基板乾燥時產生之圖案之坍塌減少而降低圖案之坍塌率的基板處理方法及基板處理裝置。 [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方法,其包含:乾燥前處理液供給步驟,其係將包含待吸附至形成於基板之圖案之表面之吸附物質的乾燥前處理液供給至保持水平之上述基板之表面,使上述吸附物質吸附於上述圖案之表面;液體去除步驟,其包含旋轉甩除步驟,該旋轉甩除步驟係將保持水平之上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板繞鉛直之旋轉軸線旋轉而去除,藉此,沿著上述圖案之表面形成包含吸附於上述圖案之表面之上述吸附物質之吸附膜;及吸附膜去除步驟,其係藉由使上述吸附膜變化為氣體而自上述基板之表面去除吸附膜。
根據該構成,將包含吸附物質之乾燥前處理液供給至保持水平之基板之表面。乾燥前處理液中包含之吸附物質吸附於形成在基板之圖案之表面。而且,於吸附物質吸附於圖案之表面之狀態下,使基板一面保持水平,一面繞鉛直之旋轉軸線旋轉。藉此,乾燥前處理液藉由離心力自基板之表面排出,基板之表面上之乾燥前處理液減少。
當使基板以某種程度之旋轉速度旋轉時,雖然大部分乾燥前處理液自基板之表面去除,但吸附於圖案之表面之吸附物質殘留於基板。藉此,沿著圖案之表面形成包含吸附於圖案之表面之吸附物質之吸附膜。即,相鄰之2個圖案之間之空間並非由吸附膜無間隙地填埋,而是以吸附膜之表面介隔空間於圖案之寬度方向上相互相向之方式將圖案之表面利用吸附膜塗覆。
另一方面,當基板上之乾燥前處理液減少至某種程度時,乾燥前處理液之上表面(液面)移動至相鄰之2個凸狀圖案之間。即,氣體與液體(乾燥前處理液)之界面移動至圖案之間,因乾燥前處理液之表面張力引起之坍塌力經由吸附膜施加至圖案。此時,即便相鄰之2個圖案朝相互靠近之方向坍塌,由於圖案之表面之至少一部分由吸附膜塗覆,故該2個圖案亦不直接相接而介隔吸附膜相接。
於圖案之表面形成吸附膜之後,使吸附膜變化為氣體。藉此,將吸附膜自基板之表面去除。當將乾燥前處理液去除時,相鄰之2個圖案朝相互靠近之方向坍塌之情形時,自該2個圖案之間去除吸附膜。若圖案未產生塑性變形或破損,則去除吸附膜時,坍塌之圖案藉由圖案之回復力而恢復為垂直狀態。換言之,即便於去除吸附膜之前之期間,圖案坍塌,去除吸附膜之後,圖案亦會恢復為垂直狀態。藉此,不僅於圖案之強度較高之情形時,於圖案之強度較低之情形時,亦能夠改善最終之圖案之坍塌率。
圖案可為由單一之材料形成之構造物,亦可為包含在基板之厚度方向上積層之複數個層之構造物。圖案之表面包含相對於與基板之厚度方向正交之基板之平面垂直或大致垂直之側面、及與基板之平面平行或大致平行之上表面。吸附膜例如係具有與圖案之表面平行或大致平行之表面之薄膜。於吸附膜形成於圖案之表面整個區域之情形時,吸附膜之表面包含與圖案之上表面平行或大致平行之上表面、及與圖案之側面平行或大致平行之側面。亦可並非圖案之表面整個區域而是僅圖案之表面之一部分由吸附膜覆蓋。例如,亦可僅包含圖案之側面之上端部與圖案之上表面的圖案之表面之上端部或者僅圖案之上表面由吸附膜覆蓋。
於上述實施形態中,亦可對上述基板處理方法添加以下之特徵之至少一個。
上述吸附膜去除步驟包含圖案回復步驟,該圖案回復步驟係藉由自介隔上述吸附膜相接之坍塌之2個上述圖案之間將上述吸附膜去除,而利用上述圖案之回復力使坍塌之上述圖案之形狀回復。
根據該構成,如上所述,即便相鄰之2個圖案朝相互靠近之方向坍塌,該2個圖案亦不直接相接而是介隔吸附膜相接。因此,若圖案不產生塑性變形或破損,則將吸附膜去除時,坍塌之圖案利用彈性回復力而回復。藉此,即便於圖案之強度較低之情形時,亦能夠改善最終之圖案之坍塌率。
去除吸附膜之前,吸附膜之一部分介存於坍塌之2個圖案之間。只要去除吸附膜之後坍塌之圖案之形狀復原,則坍塌之2個圖案之一部分亦可於去除吸附膜之前直接相接。即便於此種情形時,去除吸附膜時,由於將2個圖案維持為坍塌狀態之接著力減弱,故若圖案不產生塑性變形或破損,則坍塌之圖案亦會利用圖案之回復力而恢復為垂直狀態。
上述吸附物質係化學性地吸附於上述圖案之表面之物質。
上述吸附物質係物理性地吸附於上述圖案之表面之物質。
上述乾燥前處理液供給步驟包含吸附促進步驟,該吸附促進步驟係於形成上述吸附膜之前,一面使上述基板之旋轉停止或者一面使上述基板以較形成上述吸附膜時之上述基板之旋轉速度小之旋轉速度旋轉,一面使上述乾燥前處理液與上述圖案之表面接觸。
根據該構成,於形成吸附膜之前,一面使基板之旋轉停止或者一面將基板之旋轉速度維持為較小之值(吸附促進速度),一面使乾燥前處理液與圖案之表面接觸。由於基板之旋轉速度為零或較小,故乾燥前處理液與圖案之表面之界面處之乾燥前處理液之流動變得緩慢,促進吸附物質相對於圖案之表面之吸附。藉此,可使更多之吸附物質吸附於圖案之表面。
上述吸附膜之厚度小於上述圖案之高度。
根據該構成,於圖案之表面形成較薄之吸附膜。即,吸附膜之厚度小於圖案之高度。由於吸附膜較薄,故能夠於短時間內將吸附膜去除,可減少去除吸附膜所需之能量之消耗量。於藉由加熱將吸附膜去除之情形時,由於能夠縮短基板之加熱時間,故可抑制氧化等基板之表面之變化。進而,即便於使吸附膜變化為氣體時殘渣等多餘物產生於基板上,由於吸附膜之體積較小,故多餘物之產生量亦較少。因此,能夠於短時間內將多餘物去除。根據情形,亦可不將多餘物去除。
上述乾燥前處理液係包含上述吸附物質、及與上述吸附物質溶合之溶劑之溶液。
根據該構成,將吸附物質與溶劑均勻地溶合所得之溶液即乾燥前處理液供給至基板。將吸附物質之熔融液供給至基板之情形時,若吸附物質之凝固點為室溫以上,則必須加熱吸附物質以將吸附物質維持為液體。若使吸附物質溶解於溶劑中,則即便吸附物質之凝固點為室溫以上,只要能夠藉由因吸附物質與溶劑之混合產生之凝固點降低使乾燥前處理液之凝固點低於室溫,亦能夠將乾燥前處理液於室溫下維持為液體。因此,可減少基板之處理所需之能量之消耗量。
於上述吸附物質之凝固點為室溫以上之情形時,上述乾燥前處理液之凝固點亦可低於室溫。於該情形時,亦可將室溫之上述乾燥前處理液供給至上述基板之表面。上述溶劑可為單一物質,亦可為2種以上之物質溶合所得之混合物質。於任一情形時,上述溶劑均可包含蒸汽壓高於上述吸附物質之高蒸汽壓物質。
上述液體去除步驟進而包含氣體供給步驟,該氣體供給步驟係於將上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板之旋轉去除時,朝向上述基板之表面噴出氣體。
根據該構成,於將基板之表面上之乾燥前處理液之一部分藉由基板之旋轉去除時,朝向基板之表面噴出氣體。基板上之乾燥前處理液藉由氣體之壓力而自基板排出。與此同時,基板上之乾燥前處理液之一部分藉由氣體之供給而蒸發。藉此,可將多餘之乾燥前處理液快速地自基板之表面去除。
上述液體去除步驟進而包含液體加熱步驟,該液體加熱步驟係於將上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板之旋轉去除時,將上述基板之表面上之上述乾燥前處理液加熱。
根據該構成,於將基板之表面上之乾燥前處理液之一部分藉由基板之旋轉去除時,將基板之表面上之乾燥前處理液加熱。藉此,乾燥前處理液之溫度上升,促進乾燥前處理液之蒸發。因此,可將多餘之乾燥前處理液快速地自基板之表面去除。
上述液體加熱步驟亦可包含如下步驟中之至少一個:加熱氣體供給步驟,其係將溫度高於上述基板之表面上之上述乾燥前處理液之加熱氣體朝向上述基板之正面及背面之至少一者噴出;加熱液供給步驟,其係將溫度高於上述基板之表面上之上述乾燥前處理液之加熱液朝向上述基板之背面噴出;接近加熱步驟,其係使溫度高於上述基板之表面上之上述乾燥前處理液之加熱構件一面自上述基板離開,一面配置於上述基板之正面側或背面側;接觸加熱步驟,其係使溫度高於上述基板之表面上之上述乾燥前處理液之加熱構件與上述基板之背面接觸;及光照射步驟,其係對上述基板之表面上之上述乾燥前處理液照射光。上述光照射步驟可包含對上述基板之表面之整個區域同時照射光之整體照射步驟、或僅對表示上述基板之表面內之一部分區域之照射區域照射光且使上述照射區域於上述基板之表面內移動的局部照射步驟,亦可包含上述整體照射步驟及局部照射步驟之兩者。
上述吸附膜去除步驟亦可包含如下步驟中之至少一個:昇華步驟,其係使上述吸附膜昇華;分解步驟,其係藉由上述吸附膜之分解(例如熱分解或光分解)使上述吸附膜自固體或液體變化為氣體;反應步驟,其係藉由上述吸附膜之反應(例如氧化反應)使上述吸附膜自固體或液體變化為氣體;及電漿照射步驟,其係對上述吸附膜照射電漿。
上述昇華步驟亦可包含如下步驟中之至少一個:基板旋轉步驟,其係使上述基板一面保持水平一面繞鉛直之旋轉軸線旋轉;氣體供給步驟,其係將惰性氣體或空氣等氣體吹送至上述吸附膜;加熱步驟,其係將上述吸附膜加熱;減壓步驟,其係使與上述吸附膜相接之環境之壓力降低;光照射步驟,其係對上述吸附膜照射光;及超音波振動賦予步驟,其係對上述吸附膜賦予超音波振動。上述分解步驟亦可包含上述加熱步驟、光照射步驟及超音波振動賦予步驟之至少一個。上述反應步驟亦可包含藉由使臭氧氣體等活性氣體接觸上述吸附膜而使上述吸附膜氧化之氧化步驟。
本發明之另一實施形態提供一種基板處理裝置,其包含:乾燥前處理液供給單元,其將包含待吸附至形成於基板之圖案之表面之吸附物質之乾燥前處理液供給至保持水平之上述基板之表面,使上述吸附物質吸附於上述圖案之表面;液體去除單元,其包含旋轉甩除單元,該旋轉甩除單元係將保持水平之上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板繞鉛直之旋轉軸線旋轉而去除,藉此,沿著上述圖案之表面形成包含吸附於上述圖案之表面之上述吸附物質之吸附膜;及吸附膜去除單元,其藉由使上述吸附膜變化為氣體而自上述基板之表面去除吸附膜。根據該構成,可發揮與上述效果同樣之效果。
本發明中之上述之或者進而其他之目的、特徵及效果藉由參照隨附圖式於以下敍述之實施形態之說明而明確。
於以下之說明中,基板處理裝置1內之氣壓只要事先無特別說明,則維持為供設置基板處理裝置1之無塵室內之氣壓(例如1氣壓或其附近之值)。
圖1A係自上方觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置1所得之模式圖。圖1B係自側方觀察基板處理裝置1所得之模式圖。
如圖1A所示,基板處理裝置1係對半導體晶圓等圓板狀之基板W逐片進行處理之單片式裝置。基板處理裝置1具備:裝載埠口LP,其保持收容基板W之載具C;複數個處理單元2,其等對自裝載埠口LP上之載具C搬送來之基板W進行處理;搬送機械手,其於裝載埠口LP上之載具C與處理單元2之間搬送基板W;及控制裝置3,其控制基板處理裝置1。
搬送機械手包含:分度機械手IR,其相對於裝載埠口LP上之載具C進行基板W之搬入及搬出;及中心機械手CR,其相對於複數個處理單元2進行基板W之搬入及搬出。分度機械手IR於裝載埠口LP與中心機械手CR之間搬送基板W,中心機械手CR於分度機械手IR與處理單元2之間搬送基板W。中心機械手CR包含支持基板W之手部H1,分度機械手IR包含支持基板W之手部H2。
複數個處理單元2形成俯視下配置於中心機械手CR之周圍之複數個塔TW。圖1A表示形成4個塔TW之例。中心機械手CR可接入任一塔TW。如圖1B所示,各塔TW包含沿上下積層之複數個(例如3個)處理單元2。
複數個處理單元2包含:濕式處理單元2w,其利用藥液或沖洗液等處理液對基板W進行處理;及乾式處理單元2d,其不供給處理液地對基板W進行處理。濕式處理單元2w及乾式處理單元2d可包含於同一個塔TW,亦可包含於不同之塔TW。圖1A及圖1B表示各塔TW之最上方之處理單元2為乾式處理單元2d且除此以外之處理單元2為濕式處理單元2w之例。
圖2係水平地觀察基板處理裝置1中配備之濕式處理單元2w之內部所得之模式圖。
濕式處理單元2w包含:箱型之腔室4,其具有內部空間;旋轉夾盤10,其於腔室4內將1片基板W一面保持為水平一面使之繞經過基板W之中央部之鉛直之旋轉軸線A1旋轉;及筒狀之處理承杯21,其繞旋轉軸線A1包圍旋轉夾盤10。
腔室4包含:箱型之間隔壁5,其設置有供基板W通過之搬入搬出口5b;及擋板7,其將搬入搬出口5b開閉。FFU6(風扇過濾器單元)係配置於設置在間隔壁5之上部之送風口5a之上。FFU6始終將潔淨空氣(經過濾器過濾之空氣)自送風口5a供給至腔室4內。腔室4內之氣體通過連接於處理承杯21之底部之排氣管8自腔室4排出。藉此,始終於腔室4內形成潔淨空氣之降流。向排氣管8排出之排氣之流量根據配置於排氣管8內之排氣閥9之開度而變更。
旋轉夾盤10包含:圓板狀之旋轉基座12,其以水平姿勢保持;複數個夾盤銷11,其等在旋轉基座12之上方將基板W以水平姿勢保持;旋轉軸13,其自旋轉基座12之中央部向下方延伸;及旋轉馬達14,其藉由使旋轉軸13旋轉而使旋轉基座12及複數個夾盤銷11旋轉。旋轉夾盤10不限於使複數個夾盤銷11接觸基板W之外周面之夾持式夾盤,亦可為藉由使作為非器件形成面之基板W之背面(下表面)吸附於旋轉基座12之上表面12u而將基板W保持為水平之真空式夾盤。
處理承杯21包含:複數個護罩24,其等承接自基板W向外側排出之處理液;複數個承杯23,其等承接由複數個護罩24向下方引導之處理液;及圓筒狀之外壁構件22,其包圍複數個護罩24及複數個承杯23。圖2表示設置有4個護罩24與3個承杯23且最外側之承杯23與自上方數起為第3個之護罩24為一體之例。
護罩24包含:圓筒部25,其包圍旋轉夾盤10;及圓環狀之頂板部26,其自圓筒部25之上端部朝向旋轉軸線A1向斜上方延伸。複數個頂板部26上下重疊,複數個圓筒部25配置成同心圓狀。頂板部26之圓環狀之上端相當於在俯視下包圍基板W及旋轉基座12之護罩24之上端24u。複數個承杯23分別配置於複數個圓筒部25之下方。承杯23形成承接由護罩24向下方引導之處理液之環狀之接液槽。
濕式處理單元2w包含使複數個護罩24個別地升降之護罩升降單元27。護罩升降單元27使護罩24位於上位置至下位置之任意位置。圖2表示2個護罩24配置於上位置且其餘2個護罩24配置於下位置之狀態。上位置係護罩24之上端24u配置於較配置由旋轉夾盤10保持之基板W之保持位置更靠上方的位置。下位置係護罩24之上端24u配置於較保持位置更靠下方之位置。
對旋轉之基板W供給處理液時,至少一個護罩24配置於上位置。若於該狀態下將處理液供給至基板W,則處理液利用離心力自基板W甩落。甩落之處理液和與基板W水平地對向之護罩24之內表面碰撞,並被引導至與該護罩24對應之承杯23。藉此,自基板W排出之處理液被收集至處理承杯21。
濕式處理單元2w包含朝向由旋轉夾盤10保持之基板W噴出處理液之複數個噴嘴。複數個噴嘴包含:藥液噴嘴31,其朝向基板W之上表面噴出藥液;沖洗液噴嘴35,其朝向基板W之上表面噴出沖洗液;乾燥前處理液噴嘴39,其朝向基板W之上表面噴出乾燥前處理液;及置換液噴嘴43,其朝向基板W之上表面噴出置換液。
藥液噴嘴31可為能夠於腔室4內水平地移動之巡迴噴嘴,亦可為相對於腔室4之間隔壁5固定之固定噴嘴。關於沖洗液噴嘴35、乾燥前處理液噴嘴39及置換液噴嘴43亦同樣。圖2表示藥液噴嘴31、沖洗液噴嘴35、乾燥前處理液噴嘴39及置換液噴嘴43為巡迴噴嘴且設置有與該等4個噴嘴分別對應之4個噴嘴移動單元之例。
藥液噴嘴31連接於將藥液引導至藥液噴嘴31之藥液配管32。當介裝於藥液配管32之藥液閥33打開時,藥液自藥液噴嘴31之噴出口向下方連續地噴出。自藥液噴嘴31噴出之藥液可為包含硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、磷酸、乙酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、有機鹼(例如TMAH:氫氧化四甲基銨等)、界面活性劑、及防腐劑中之至少1種之液體,亦可為除此以外之液體。
雖未圖示,但藥液閥33包含:閥主體,其設置有供藥液流動之內部流路及包圍內部流路之環狀之閥座;閥體,其能夠相對於閥座移動;及致動器,其使閥體於閥體與閥座接觸之關閉位置和閥體遠離閥座之打開位置之間移動。關於其他閥亦同樣。致動器可為空壓致動器或電動致動器,亦可為該等以外之致動器。控制裝置3藉由控制致動器而使藥液閥33開閉。
藥液噴嘴31連接於使藥液噴嘴31於鉛直方向及水平方向之至少一者移動之噴嘴移動單元34。噴嘴移動單元34係使藥液噴嘴31於自藥液噴嘴31噴出之藥液著液於基板W之上表面之處理位置與藥液噴嘴31於俯視下位於處理承杯21之周圍之待機位置之間水平地移動。
沖洗液噴嘴35連接於將沖洗液引導至沖洗液噴嘴35之沖洗液配管36。當介裝於沖洗液配管36之沖洗液閥37打開時,沖洗液自沖洗液噴嘴35之噴出口向下方連續地噴出。自沖洗液噴嘴35噴出之沖洗液例如為純水(去離子水:DIW(Deionized Water))。沖洗液可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水及稀釋濃度(例如10~100 ppm左右)之鹽酸水中之任一種。
沖洗液噴嘴35連接於使沖洗液噴嘴35於鉛直方向及水平方向之至少一者移動之噴嘴移動單元38。噴嘴移動單元38係使沖洗液噴嘴35於自沖洗液噴嘴35噴出之沖洗液著液於基板W之上表面之處理位置與沖洗液噴嘴35於俯視下位於處理承杯21之周圍之待機位置之間水平地移動。
乾燥前處理液噴嘴39連接於將乾燥前處理液引導至乾燥前處理液噴嘴39之乾燥前處理液配管40。當介裝於乾燥前處理液配管40之乾燥前處理液閥41打開時,乾燥前處理液自乾燥前處理液噴嘴39之噴出口向下方連續地噴出。同樣地,置換液噴嘴43連接於將置換液引導至置換液噴嘴43之置換液配管44。當介裝於置換液配管44之置換液閥45打開時,置換液自置換液噴嘴43之噴出口向下方連續地噴出。
乾燥前處理液包含吸附於圖案P1(參照圖6A)之表面之吸附物質、及與吸附物質溶合之溶解物質。乾燥前處理液係吸附物質及溶解物質均勻地溶合所得之溶液。吸附物質相當於溶質,溶解物質相當於溶劑。乾燥前處理液亦可為吸附物質之熔融液。
乾燥前處理液之凝固點(1氣壓下之凝固點,以下同樣)低於吸附物質之凝固點。同樣地,溶解物質之凝固點低於吸附物質之凝固點。乾燥前處理液之凝固點低於室溫(23℃或其附近之值)。基板處理裝置1配置於維持為室溫之無塵室內。因此,即便不加熱乾燥前處理液,亦能夠將乾燥前處理液維持為液體。但,乾燥前處理液之凝固點亦可為室溫以上,溶解物質之凝固點亦可高於吸附物質之凝固點。
溶解物質可為單一物質,亦可為2種以上之物質溶合所得之混合物質。溶解物質之蒸汽壓高於吸附物質之蒸汽壓。因此,溶解物質相較吸附物質更容易蒸發。溶解物質之蒸汽壓可高於水之蒸汽壓,亦可為水之蒸汽壓以下。又,溶解物質之蒸汽壓亦可為吸附物質之蒸汽壓以下。
吸附物質亦可為化學性地吸附於圖案P1之表面之物質。即,吸附物質亦可為藉由吸附物質與圖案P1之表面之化學反應而吸附於圖案P1之表面之物質。或者,吸附物質亦可為物理性地吸附於圖案P1之表面之物質。即,吸附物質亦可為藉由吸附物質與圖案P1之表面之間產生之電氣引力或分子間力而吸附於圖案P1之表面之物質。
吸附物質可為於常溫或常壓下不經過液體而自固體變化為氣體之昇華性物質,亦可為昇華性物質以外之物質。例如,吸附物質亦可為碘化合物、氯化合物、或溴化化合物。碘化合物包含二碘甲烷、碘甲烷、及1-碘丙烷。氯化合物包含二氯甲烷。溴化化合物包含溴化銨。吸附物質亦可為丙烯酸系樹脂等熱分解性聚合物或無機化合物。吸附物質亦可為包含親水基及疏水基之兩者之兩親媒性分子。
與吸附物質同樣地,溶解物質可為昇華性物質,亦可為昇華性物質以外之物質。乾燥前處理液中包含之昇華性物質之種類亦可為2種以上。即,亦可為吸附物質及溶解物質之兩者為昇華性物質,且與吸附物質及溶解物質不同種類之昇華性物質包含於乾燥前處理液。
昇華性物質例如可為2-甲基-2-丙醇(別名:三級丁醇、叔丁醇、第三丁醇)或環己醇等醇類、氫氟碳化合物、1,3,5-三㗁烷(別名:三聚甲醛)、樟腦(別名:樟腦液、camphor)、萘、碘及環己烷中之任一種,亦可為該等以外之物質。
溶劑例如亦可為選自由純水、IPA、HFE(氫氟醚)、丙酮、PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)、PGEE(丙二醇單乙醚、1-乙氧基-2-丙醇)、及乙二醇、氫氟碳(hydrofluorocarbon)所組成之群中之至少1種。或者,昇華性物質亦可為溶劑。IPA及HFE係表面張力低於水且蒸汽壓高於水之物質。
以下,對相當於溶劑之溶解物質為IPA及純水之混合液且相當於溶質之吸附物質為碘化合物或氯化合物之例進行說明。乾燥前處理液中包含之IPA(純度為99.9 wt%以上之IPA)、純水、及吸附物質之質量百分比濃度分別為未達50 wt%、未達50 wt%、及未達1 wt%。但,各成分之濃度不限於此。
如下所述,置換液供給至由沖洗液之液膜覆蓋之基板W之上表面,乾燥前處理液供給至由置換液之液膜覆蓋之基板W之上表面。置換液係與沖洗液及乾燥前處理液之兩者溶合之液體。置換液例如為IPA。IPA係與水及氫氟碳化合物之兩者溶合之液體。置換液亦可為IPA及HFE之混合液。
於將IPA及HFE之混合液供給至基板W之情形時,將引導作為第1有機溶劑之IPA之第1溶劑配管、及引導作為第2有機溶劑之HFE之第2溶劑配管連接於置換液配管44即可。當將介裝於第1溶劑配管之第1溶劑閥及介裝於第2溶劑配管之第2溶劑閥之一者打開時,IPA或HFE供給至置換液配管44,當將第1溶劑閥及第2溶劑閥之兩者打開時,IPA及HFE之混合液供給至置換液配管44。亦可使與置換液噴嘴43不同之噴嘴噴出HFE。
當對由沖洗液之液膜覆蓋之基板W之上表面供給置換液時,基板W上之大部分沖洗液被置換液沖走,並自基板W排出。剩餘之微量之沖洗液溶入置換液中,並於置換液中擴散。擴散之沖洗液與置換液一起自基板W排出。因此,能夠有效率地將基板W上之沖洗液置換為置換液。根據同樣之理由,能夠有效率地將基板W上之置換液置換為乾燥前處理液。藉此,可使基板W上之乾燥前處理液中包含之沖洗液減少。
乾燥前處理液噴嘴39連接於使乾燥前處理液噴嘴39於鉛直方向及水平方向之至少一者移動之噴嘴移動單元42。噴嘴移動單元42係使乾燥前處理液噴嘴39於自乾燥前處理液噴嘴39噴出之乾燥前處理液著液於基板W之上表面之處理位置與乾燥前處理液噴嘴39於俯視下位於處理承杯21之周圍之待機位置之間水平地移動。
同樣地,置換液噴嘴43連接於使置換液噴嘴43於鉛直方向及水平方向之至少一者移動之噴嘴移動單元46。噴嘴移動單元46係使置換液噴嘴43於自置換液噴嘴43噴出之置換液著液於基板W之上表面之處理位置與置換液噴嘴43於俯視下位於處理承杯21之周圍之待機位置之間水平地移動。
濕式處理單元2w包含配置於旋轉夾盤10之上方之遮斷構件51。圖2表示遮斷構件51為圓板狀之遮斷板之例。遮斷構件51包含水平地配置於旋轉夾盤10之上方之圓板部52。遮斷構件51係由自圓板部52之中央部向上方延伸之筒狀之支軸53水平地支持。圓板部52之中心線配置於基板W之旋轉軸線A1上。圓板部52之下表面相當於遮斷構件51之下表面51L。遮斷構件51之下表面51L係與基板W之上表面對向之對向面。遮斷構件51之下表面51L係與基板W之上表面平行,且具有基板W之直徑以上之外徑。
遮斷構件51連接於使遮斷構件51鉛直地升降之遮斷構件升降單元54。遮斷構件升降單元54使遮斷構件51位於上位置(圖2所示之位置)至下位置之任意位置。下位置係遮斷構件51之下表面51L向基板W之上表面接近至藥液噴嘴31等巡迴噴嘴無法進入基板W與遮斷構件51之間之高度的接近位置。上位置係遮斷構件51退避至巡迴噴嘴能夠進入遮斷構件51與基板W之間之高度之分離位置。
複數個噴嘴包含經由在遮斷構件51之下表面51L之中央部開口之上中央開口61將處理液或處理氣體等處理流體向下方噴出的中心噴嘴55。中心噴嘴55沿著旋轉軸線A1向上下延伸。中心噴嘴55配置於上下貫通遮斷構件51之中央部之貫通孔內。遮斷構件51之內周面係於徑向(與旋轉軸線A1正交之方向)上隔開間隔地包圍中心噴嘴55之外周面。中心噴嘴55與遮斷構件51一起升降。噴出處理液之中心噴嘴55之噴出口配置於遮斷構件51之上中央開口61之上方。
中心噴嘴55連接於將惰性氣體引導至中心噴嘴55之上氣體配管56。基板處理裝置1亦可具備將自中心噴嘴55噴出之惰性氣體加熱或冷卻之上溫度調節器59。當將介裝於上氣體配管56之上氣體閥57打開時,惰性氣體以與變更惰性氣體之流量之流量調整閥58之開度對應之流量自中心噴嘴55之噴出口向下方連續地噴出。自中心噴嘴55噴出之惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或氬氣等除氮氣以外之氣體。
遮斷構件51之內周面與中心噴嘴55之外周面形成沿上下延伸之筒狀之上氣體流路62。上氣體流路62連接於將惰性氣體引導至遮斷構件51之上中央開口61之上氣體配管63。基板處理裝置1亦可具備將自遮斷構件51之上中央開口61噴出之惰性氣體加熱或冷卻之上溫度調節器66。當將介裝於上氣體配管63之上氣體閥64打開時,惰性氣體以與變更惰性氣體之流量之流量調整閥65之開度對應之流量自遮斷構件51之上中央開口61向下方連續地噴出。自遮斷構件51之上中央開口61噴出之惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或氬氣等除氮氣以外之氣體。
複數個噴嘴包含朝向基板W之下表面中央部噴出處理液之下表面噴嘴71。下表面噴嘴71包含:噴嘴圓板部,其配置於旋轉基座12之上表面12u與基板W之下表面之間;及噴嘴筒狀部,其自噴嘴圓板部向下方延伸。下表面噴嘴71之噴出口於噴嘴圓板部之上表面中央部開口。當基板W由旋轉夾盤10保持時,下表面噴嘴71之噴出口與基板W之下表面中央部於上下對向。
下表面噴嘴71連接於將作為加熱流體之一例之溫水(溫度高於室溫之純水)引導至下表面噴嘴71之加熱流體配管72。供給至下表面噴嘴71之純水藉由介裝於加熱流體配管72之下加熱器75加熱。當將介裝於加熱流體配管72之加熱流體閥73打開時,溫水以與變更溫水之流量之流量調整閥74之開度對應之流量自下表面噴嘴71之噴出口向上方連續地噴出。藉此,將溫水供給至基板W之下表面。
下表面噴嘴71進而連接於將作為冷卻流體之一例之冷水(溫度低於室溫之純水)引導至下表面噴嘴71之冷卻流體配管76。供給至下表面噴嘴71之純水藉由介裝於冷卻流體配管76之冷卻器79冷卻。當將介裝於冷卻流體配管76之冷卻流體閥77打開時,冷水以與變更冷水之流量之流量調整閥78之開度對應之流量自下表面噴嘴71之噴出口向上方連續地噴出。藉此,將冷水供給至基板W之下表面。
下表面噴嘴71之外周面與旋轉基座12之內周面形成沿上下延伸之筒狀之下氣體流路82。下氣體流路82包含在旋轉基座12之上表面12u之中央部開口之下中央開口81。下氣體流路82連接於將惰性氣體引導至旋轉基座12之下中央開口81之下氣體配管83。基板處理裝置1亦可具備將自旋轉基座12之下中央開口81噴出之惰性氣體加熱或冷卻之下溫度調節器86。當將介裝於下氣體配管83之下氣體閥84打開時,惰性氣體以與變更惰性氣體之流量之流量調整閥85之開度對應之流量自旋轉基座12之下中央開口81向上方連續地噴出。
自旋轉基座12之下中央開口81噴出之惰性氣體為氮氣。惰性氣體亦可為氦氣或氬氣等除氮氣以外之氣體。當基板W由旋轉夾盤10保持時,旋轉基座12之下中央開口81噴出氮氣時,氮氣於基板W之下表面與旋轉基座12之上表面12u之間朝所有方向呈放射狀流動。藉此,基板W與旋轉基座12之間之空間由氮氣充滿。
圖3係水平地觀察基板處理裝置1中配備之乾式處理單元2d之內部所得之模式圖。
乾式處理單元2d包含具有內部空間之箱型之腔室4、及於腔室4內加熱基板W之加熱單元91。加熱單元91包含:加熱板92,其將基板W一面水平地支持一面加熱;複數個頂起銷97,其等在加熱板92之上方將基板W水平地支持;及頂起升降單元98,其使複數個頂起銷97升降。
加熱板92係加熱基板W之加熱構件之一例。加熱板92包含:發熱體93,其藉由通電產生焦耳熱;及外殼94,其將基板W水平地支持,並且收容發熱體93。發熱體93及外殼94配置於基板W之下方。發熱體93連接於對發熱體93供給電力之配線(未圖示)。發熱體93之溫度藉由控制裝置3變更。當控制裝置3使發熱體93發熱時,將基板W之整體均勻地加熱。
加熱板92之外殼94包含:圓板狀之基座部95,其配置於基板W之下方;及複數個半球狀之突出部96,其等自基座部95之上表面向上方突出。基座部95之上表面係與基板W之下表面平行,且具有基板W之外徑以上之外徑。複數個突出部96係於自基座部95之上表面向上方離開之位置與基板W之下表面接觸。複數個突出部96係以將基板W水平地支持之方式配置於基座部95之上表面內之複數個位置。基板W係以基板W之下表面自基座部95之上表面向上方離開之狀態被水平地支持。
複數個頂起銷97分別插入至貫通加熱板92之複數個貫通孔。頂起銷97包含與基板W之下表面接觸之半球狀之上端部。複數個頂起銷97之上端部配置於相同高度。頂起升降單元98係使複數個頂起銷97於複數個頂起銷97之上端部位於較加熱板92更靠上方之上位置(圖3中二點鏈線所示之位置)與複數個頂起銷97之上端部退避至加熱板92之內部之下位置(圖3中實線所示之位置)之間於鉛直方向上移動。
圖4係表示控制裝置3之硬體之方塊圖。
控制裝置3係包含電腦本體3a、及連接於電腦本體3a之周邊裝置3d之電腦。電腦本體3a包含:CPU3b(central processing unit:中央處理裝置),其執行各種命令;及主記憶裝置3c,其記憶資訊。周邊裝置3d包含:輔助記憶裝置3e,其記憶程式P等資訊;讀取裝置3f,其自可移媒體M讀取資訊;及通信裝置3g,其與主機電腦等其他裝置通信。
控制裝置3連接於輸入裝置及顯示裝置。輸入裝置係於使用者或維護負責人等操作者對基板處理裝置1輸入資訊時被操作。資訊顯示於顯示裝置之畫面。輸入裝置可為鍵盤、指向裝置、及觸控面板之任一個,亦可為該等以外之裝置。亦可於基板處理裝置1設置兼作輸入裝置及顯示裝置之觸控面板顯示器。
CPU3b執行記憶於輔助記憶裝置3e之程式P。輔助記憶裝置3e內之程式P可為預先安裝於控制裝置3者,亦可為通過讀取裝置3f自可移媒體M發送至輔助記憶裝置3e者,還可為自主機電腦等外部裝置通過通信裝置3g發送至輔助記憶裝置3e者。
輔助記憶裝置3e及可移媒體M係即便不被供給電力亦保持記憶之非揮發性記憶體。輔助記憶裝置3e例如係硬碟驅動器等磁記憶裝置。可移媒體M例如係緊密光碟等光碟或記憶卡等半導體記憶體。可移媒體M係記錄有程式P之電腦可讀取之記錄媒體之一例。可移媒體M係並非暫時之有形之記錄媒體(non-transitory tangible recording medium,非暫時性有形記錄媒體)。
輔助記憶裝置3e記憶有複數個製程配方。製程配方係規定基板W之處理內容、處理條件及處理順序之資訊。複數個製程配方係於基板W之處理內容、處理條件及處理順序之至少一個互不相同。控制裝置3係以根據主機電腦所指定之製程配方對基板W進行處理之方式控制基板處理裝置1。以下之各步驟係藉由控制裝置3控制基板處理裝置1而執行。換言之,控制裝置3係以執行以下之各步驟之方式編程。
接下來,對基板W之處理之一例進行說明。
所要處理之基板W例如係矽晶圓等半導體晶圓。基板W之正面相當於供形成電晶體或電容器等器件之器件形成面。基板W可為於作為圖案形成面之基板W之正面形成有圖案P1(參照圖6A)之基板W,亦可為不於基板W之正面形成圖案P1之基板W。於後者之情形時,亦可於下述藥液供給步驟中形成圖案P1。
圖5係用以對藉由基板處理裝置1進行之基板W之處理之一例進行說明之步驟圖。圖6A~圖6D係表示進行圖5所示之處理時之基板W之狀態之模式圖。以下,參照圖2、圖3、及圖5。適當參照圖6A~圖6D。
當藉由基板處理裝置1對基板W進行處理時,進行將基板W搬入至濕式處理單元2w內之搬入步驟(圖5之步驟S1)。
具體而言,於遮斷構件51位於上位置,所有護罩24位於下位置,且所有巡迴噴嘴位於待機位置的狀態下,中心機械手CR(參照圖1A)一面利用手部H1支持基板W,一面使手部H1進入濕式處理單元2w內。繼而,中心機械手CR係以基板W之正面朝上之狀態將手部H1上之基板W置於複數個夾盤銷11上。其後,複數個夾盤銷11壓抵於基板W之外周面,固持基板W。中心機械手CR將基板W置於旋轉夾盤10上之後,使手部H1自濕式處理單元2w之內部退避。
其次,將上氣體閥64及下氣體閥84打開,遮斷構件51之上中央開口61及旋轉基座12之下中央開口81開始噴出氮氣。藉此,基板W與遮斷構件51之間之空間由氮氣充滿。同樣地,基板W與旋轉基座12之間之空間由氮氣充滿。另一方面,護罩升降單元27使至少一個護罩24自下位置上升至上位置。其後,驅動旋轉馬達14,開始基板W之旋轉(圖5之步驟S2)。藉此,基板W以液體供給速度旋轉。
繼而,進行將藥液供給至基板W之上表面而形成覆蓋基板W之上表面整個區域之藥液之液膜的藥液供給步驟(圖5之步驟S3)。
具體而言,於遮斷構件51位於上位置且至少一個護罩24位於上位置之狀態下,噴嘴移動單元34使藥液噴嘴31自待機位置移動至處理位置。其後,將藥液閥33打開,藥液噴嘴31開始噴出藥液。當藥液閥33打開之後經過特定時間時,將藥液閥33關閉,使藥液之噴出停止。其後,噴嘴移動單元34使藥液噴嘴31移動至待機位置。
自藥液噴嘴31噴出之藥液著液於以液體供給速度旋轉之基板W之上表面之後,藉由離心力沿著基板W之上表面向外側流動。因此,藥液供給至基板W之上表面整個區域,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之藥液之液膜。當藥液噴嘴31噴出藥液時,噴嘴移動單元34可以藥液相對於基板W之上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動,亦可使著液位置於中央部靜止。
繼而,進行將作為沖洗液之一例之純水供給至基板W之上表面而沖洗基板W上之藥液的沖洗液供給步驟(圖5之步驟S4)。
具體而言,於遮斷構件51位於上位置且至少一個護罩24位於上位置之狀態下,噴嘴移動單元38使沖洗液噴嘴35自待機位置移動至處理位置。其後,將沖洗液閥37打開,沖洗液噴嘴35開始噴出沖洗液。於開始噴出純水之前,護罩升降單元27亦可使至少一個護罩24鉛直地移動,以切換承接自基板W排出之液體之護罩24。當沖洗液閥37打開之後經過特定時間時,將沖洗液閥37關閉,使沖洗液之噴出停止。其後,噴嘴移動單元38使沖洗液噴嘴35移動至待機位置。
自沖洗液噴嘴35噴出之純水著液於以液體供給速度旋轉之基板W之上表面之後,藉由離心力沿著基板W之上表面向外側流動。基板W上之藥液被置換為自沖洗液噴嘴35噴出之純水。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之純水之液膜。當沖洗液噴嘴35噴出純水時,噴嘴移動單元38可以純水相對於基板W之上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動,亦可使著液位置於中央部靜止。
繼而,進行將與沖洗液及乾燥前處理液之兩者溶合之置換液供給至基板W之上表面而將基板W上之純水置換為置換液的置換液供給步驟(圖5之步驟S5)。
具體而言,於遮斷構件51位於上位置且至少一個護罩24位於上位置之狀態下,噴嘴移動單元46使置換液噴嘴43自待機位置移動至處理位置。其後,將置換液閥45打開,置換液噴嘴43開始噴出置換液。於開始噴出置換液之前,護罩升降單元27亦可使至少一個護罩24鉛直地移動,以切換承接自基板W排出之液體之護罩24。當置換液閥45打開之後經過特定時間時,將置換液閥45關閉,使置換液之噴出停止。其後,噴嘴移動單元46使置換液噴嘴43移動至待機位置。
自置換液噴嘴43噴出之置換液著液於以液體供給速度旋轉之基板W之上表面之後,藉由離心力沿著基板W之上表面向外側流動。基板W上之純水被置換為自置換液噴嘴43噴出之置換液。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之置換液之液膜。當置換液噴嘴43噴出置換液時,噴嘴移動單元46可以置換液相對於基板W之上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動,亦可使著液位置於中央部靜止。
繼而,進行將乾燥前處理液供給至基板W之上表面而於基板W上形成乾燥前處理液之液膜的乾燥前處理液供給步驟(圖5之步驟S6)。
具體而言,於遮斷構件51位於上位置且至少一個護罩24位於上位置之狀態下,噴嘴移動單元42使乾燥前處理液噴嘴39自待機位置移動至處理位置。其後,將乾燥前處理液閥41打開,乾燥前處理液噴嘴39開始噴出乾燥前處理液。開始噴出乾燥前處理液之前,護罩升降單元27亦可使至少一個護罩24鉛直地移動,以切換承接自基板W排出之液體之護罩24。
自乾燥前處理液噴嘴39噴出之乾燥前處理液著液於以液體供給速度旋轉之基板W之上表面之後,藉由離心力沿著基板W之上表面向外側流動。基板W上之置換液被置換成自乾燥前處理液噴嘴39噴出之乾燥前處理液。藉此,形成覆蓋基板W之上表面整個區域之乾燥前處理液之液膜。當乾燥前處理液噴嘴39噴出乾燥前處理液時,噴嘴移動單元42可以乾燥前處理液相對於基板W之上表面之著液位置通過中央部與外周部之方式使著液位置移動,亦可使著液位置於中央部靜止。
圖6A表示被供給乾燥前處理液之基板W之剖面之一例。當乾燥前處理液與包含圖案P1之表面之基板W之上表面(基板W之正面)相接時,乾燥前處理液中包含之吸附物質吸附於基板W之上表面。同樣之現象於基板W之上表面之所有部位產生,乾燥前處理液中包含之吸附物質吸附於基板W之上表面之各部。圖6A表示吸附物質之1個分子吸附於基板W之上表面之各部且沿著基板W之上表面形成有吸附物質之單分子膜之例。於該例中,以在吸附於基板W之上表面之乾燥前處理液與未吸附於基板W之上表面之乾燥前處理液之間存在邊界之方式描繪,但實際上不存在此種邊界。
形成乾燥前處理液之液膜之後,進行吸附促進步驟(圖5之步驟S7),該吸附促進步驟係一面維持基板W之上表面整個區域由乾燥前處理液之液膜覆蓋之狀態,一面促進吸附物質相對於基板W之上表面之吸附。
具體而言,於乾燥前處理液噴嘴39噴出乾燥前處理液之狀態下,旋轉馬達14使基板W之旋轉速度降低。此時,旋轉馬達14可使基板W之旋轉停止,亦可使基板W以小於液體供給速度之吸附促進速度(例如超過0之20 rpm以下之速度)旋轉。基板W之旋轉速度降低之後,將乾燥前處理液閥41關閉,使乾燥前處理液之噴出停止。進而,噴嘴移動單元42使乾燥前處理液噴嘴39移動至待機位置,遮斷構件升降單元54使遮斷構件51自上位置下降至下位置。
當基板W之旋轉速度降低時,施加至基板W上之乾燥前處理液之離心力減弱,自基板W排出之乾燥前處理液之流量減少。進而,由於施加至基板W上之乾燥前處理液之離心力較小,故乾燥前處理液藉由作用於乾燥前處理液與基板W之間之力而停留於基板W之上表面。因此,乾燥前處理液之噴出停止之後,亦維持基板W之上表面整個區域由乾燥前處理液之液膜覆蓋之狀態。由於基板W之旋轉速度為零或較小,故乾燥前處理液與圖案P1之界面處之乾燥前處理液之流動變得緩慢,促進吸附物質相對於圖案P1之表面之吸附。
繼而,進行藉由使基板W以液體去除速度旋轉而將基板W之上表面上之一部分乾燥前處理液去除的液體去除步驟(圖5之步驟S8),以形成包含吸附物質之吸附膜101(參照圖6B)。
具體而言,於遮斷構件51位於下位置且遮斷構件51之上中央開口61噴出氮氣之狀態下,旋轉馬達14使基板W之旋轉速度上升至大於吸附促進速度之液體去除速度,並維持為液體去除速度。液體去除速度可與液體供給速度相等,亦可不同。當基板W之旋轉速度上升時,自基板W排出之乾燥前處理液之流量增加,基板W之上表面上之乾燥前處理液減少。
當基板W以液體去除速度旋轉時,大部分乾燥前處理液自基板W之上表面去除。然而,吸附於圖案P1之表面之吸附物質藉由作用於吸附物質與基板W之間之力而殘留於基板W。殘留於包含圖案P1之表面之基板W之上表面之乾燥前處理液之表層藉由乾燥而濃縮,並變化為固體狀之薄膜。藉此,如圖6B所示,沿著圖案P1之表面形成包含吸附於圖案P1之表面之吸附物質之吸附膜101。殘留於基板W之上表面之乾燥前處理液可僅其表層變化為固體,亦可為其整體變化為固體。或者,殘留於基板W之上表面之乾燥前處理液亦可變化為凝膠狀。
吸附膜101相當於最終自基板W去除之犧牲膜。吸附膜101可為乾燥前處理液固化所得之固化膜。於圖6B所示之例中,吸附膜101包含覆蓋圖案P1之側面Ps之側面膜101s、覆蓋圖案P1之上表面Pu之上表面膜101u、及覆蓋基板W之底面(基板W之平面Ws)之底面膜101b。側面膜101s之上端部與上表面膜101u構成覆蓋圖案P1之前端部之前端膜。吸附膜101之厚度T1小於圖案P1之高度Hp。吸附膜101之厚度T1可小於圖案P1之寬度Wp,亦可小於相鄰之2個圖案P1之間隔G1。吸附膜101亦可為吸附物質之單分子膜。於該情形時,吸附膜101之厚度T1為數奈米或數埃。
圖6B表示相鄰之2個圖案P1剛朝相互靠近之方向坍塌後之狀態。當基板W上之乾燥前處理液減少至某種程度時,乾燥前處理液之上表面(液面)移動至相鄰之2個凸狀圖案P1之間。即,氣體與液體(乾燥前處理液)之界面移動至圖案P1之間,因乾燥前處理液之表面張力引起之坍塌力經由吸附膜101施加至圖案P1。此時,即便相鄰之2個圖案P1朝相互靠近之方向坍塌,由於圖案P1之表面之至少一部分由吸附膜101塗覆,故該2個圖案P1亦不直接相接而介隔吸附膜101相接。
坍塌之圖案P1會藉由圖案P1之回復力(彈力)而恢復為相對於基板W之底面(基板W之平面Ws)垂直之垂直狀態。另一方面,若分別覆蓋坍塌之2個圖案P1之前端部之2個側面膜101s相互接觸,則於2個側面膜101s之間產生接著力。於該接著力強於圖案P1之回復力之情形時,坍塌之圖案P1不恢復為垂直狀態而維持為相對於基板W之底面傾斜之坍塌狀態。
圖6C表示相鄰之2個圖案P1朝相互靠近之方向坍塌之後經過某種程度之時間時之狀態。當將乾燥前處理液自基板W去除時,基板W上之一部分乾燥前處理液汽化而朝所有方向流動。於坍塌之2個圖案P1之根底附近汽化之乾燥前處理液附著在介存於該2個圖案P1之前端部之間之吸附膜101。因此,如圖6C中虛線之圓所示,於坍塌之2個圖案P1之前端部附近,與其他位置相比,吸附膜101變厚。
再者,當為了形成包含吸附物質之吸附膜101而將基板W之上表面上之一部分乾燥前處理液藉由基板W之旋轉去除時,亦可將基板W之上表面上之乾燥前處理液加熱。例如,可將加熱流體閥73打開而使下表面噴嘴71噴出溫水,亦可使旋轉基座12之下中央開口81噴出經下溫度調節器86加熱過之氮氣。若將基板W之上表面上之乾燥前處理液加熱,則能夠縮短形成吸附膜101所需之時間。
形成吸附膜101之後,進行將乾燥或實質上乾燥之基板W自濕式處理單元2w搬送至乾式處理單元2d之搬送步驟(圖5之步驟S10)。
具體而言,使旋轉馬達14停止,而使基板W之旋轉停止(圖5之步驟S9)。進而,遮斷構件升降單元54使遮斷構件51上升至上位置,護罩升降單元27使所有護罩24下降至下位置。進而,將上氣體閥64及下氣體閥84關閉,而遮斷構件51之上中央開口61與旋轉基座12之下中央開口81停止噴出氮氣。其後,中心機械手CR使手部H1進入濕式處理單元2w內。中心機械手CR於複數個夾盤銷11解除基板W之固持之後,利用手部H1支持旋轉夾盤10上之基板W。其後,中心機械手CR一面利用手部H1支持基板W,一面使手部H1自濕式處理單元2w之內部退避。藉此,將基板W自濕式處理單元2w搬出。
將基板W自濕式處理單元2w搬出之後,於複數個頂起銷97位於上位置之狀態下,中心機械手CR一面利用手部H1支持基板W,一面使手部H1進入乾式處理單元2d內。繼而,中心機械手CR於基板W之正面朝上之狀態下將手部H1上之基板W置於複數個頂起銷97上。其後,頂起升降單元98使複數個頂起銷97下降至下位置。藉此,將複數個頂起銷97上之基板W置於加熱板92上。中心機械手CR將基板W置於複數個頂起銷97上之後,使手部H1自乾式處理單元2d之內部退避。
繼而,進行使基板W上之吸附膜101變化為氣體而將其自基板W之上表面去除之吸附膜去除步驟(圖5之步驟S11)。
具體而言,加熱板92介隔基板W將基板W上之吸附膜101以去除溫度(例如高於100℃之溫度)加熱。於吸附膜101中包含之吸附物質為昇華性物質之情形時,若將吸附膜101以去除溫度加熱,則基板W上之吸附膜101不經過液體而變化為氣體。於吸附膜101中包含之吸附物質為昇華性物質以外之物質之情形時,若將吸附膜101以去除溫度加熱,則基板W上之吸附膜101藉由熱分解而變化為氣體。自吸附膜101產生之氣體(包含吸附物質之氣體)通過排氣管8自乾式處理單元2d之內部排出。藉此,將吸附膜101自基板W之上表面去除。
即便於將乾燥前處理液去除時圖案P1坍塌,若將吸附膜101去除,則如圖6D所示,吸附膜101亦自坍塌之2個圖案P1之前端部之間消失。藉此,將2個圖案P1維持為坍塌狀態之接著力減弱。若圖案P1未產生塑性變形或破損,則坍塌之圖案P1藉由圖案P1之回復力(參照圖6D中之黑色之箭頭)恢復為垂直狀態。因此,即便於將剩餘之乾燥前處理液去除時圖案P1坍塌,將吸附膜101去除之後,圖案P1亦恢復為垂直狀態。藉此,即便於圖案P1之強度較低之情形時,亦能夠改善最終之圖案P1之坍塌率。
將吸附膜101去除之後,進行將基板W自乾式處理單元2d搬出之搬出步驟(圖5之步驟S12)。
具體而言,頂起升降單元98使複數個頂起銷97自下位置上升至上位置。藉此,加熱板92上之基板W藉由複數個頂起銷97而提昇,並自加熱板92向上方離開。其後,中心機械手CR使手部H1進入乾式處理單元2d內。於該狀態下,頂起升降單元98使複數個頂起銷97下降至下位置。藉此,將複數個頂起銷97上之基板W置於手部H1上。中心機械手CR將基板W置於手部H1上之後,使手部H1自乾式處理單元2d之內部退避。藉此,將已處理之基板W自乾式處理單元2d搬出。
如上所述,於本實施形態中,將包含吸附物質之乾燥前處理液供給至保持水平之基板W之表面。乾燥前處理液中包含之吸附物質吸附於形成在基板W之圖案P1之表面。繼而,於吸附物質吸附於圖案P1之表面之狀態下,將基板W一面保持水平,一面使之繞鉛直之旋轉軸線A1旋轉。藉此,乾燥前處理液藉由離心力自基板W之表面排出,基板W之表面上之乾燥前處理液減少。
當使基板W以某種程度之旋轉速度旋轉時,雖然大部分乾燥前處理液自基板W之表面去除,但吸附於圖案P1之表面之吸附物質殘留於基板W。藉此,沿著圖案P1之表面形成包含吸附於圖案P1之表面之吸附物質之吸附膜101。即,相鄰之2個圖案P1之間之空間並非由吸附膜101無間隙地填埋,而是以吸附膜101之表面介隔空間於圖案P1之寬度方向上相互相向之方式將圖案P1之表面利用吸附膜101塗覆。
另一方面,當基板W上之乾燥前處理液減少至某種程度時,乾燥前處理液之上表面(液面)移動至相鄰之2個凸狀圖案P1之間。即,氣體與液體(乾燥前處理液)之界面移動至圖案P1之間,因乾燥前處理液之表面張力引起之坍塌力經由吸附膜101施加至圖案P1。此時,即便相鄰之2個圖案P1朝相互靠近之方向坍塌,由於圖案P1之表面之至少一部分由吸附膜101塗覆,故該2個圖案P1亦不直接相接而介隔吸附膜101相接。
於圖案P1之表面形成吸附膜101之後,使吸附膜101變化為氣體。藉此,將吸附膜101自基板W之表面去除。當將乾燥前處理液去除時,相鄰之2個圖案P1朝相互靠近之方向坍塌之情形時,自該2個圖案P1之間將吸附膜101去除。若圖案P1不產生塑性變形或破損,則將吸附膜101去除時,坍塌之圖案P1藉由圖案P1之回復力而恢復為垂直狀態。換言之,即便於將吸附膜101去除之前之期間圖案P1坍塌,將吸附膜101去除之後,圖案P1亦恢復為垂直狀態。藉此,不僅於圖案P1之強度較高之情形時,於圖案P1之強度較低之情形時,亦能夠改善最終之圖案P1之坍塌率。使用形成有圖案P1之樣品進行了與上述基板W之處理之一例同樣之處理,結果確認到圖案P1之坍塌率實際得到改善。
於本實施形態中,形成吸附膜101之前,一面使基板W之旋轉停止或者一面將基板W之旋轉速度維持為較小之值(吸附促進速度),一面使乾燥前處理液接觸圖案P1之表面。由於基板W之旋轉速度為零或較小,故乾燥前處理液與圖案P1之表面之界面處之乾燥前處理液之流動變得緩慢,促進吸附物質相對於圖案P1之表面之吸附。藉此,能夠使更多之吸附物質吸附於圖案P1之表面。
於本實施形態中,於圖案P1之表面形成較薄之吸附膜101。即,吸附膜101之厚度T1(參照圖6B)小於圖案P1之高度Hp(參照圖6A)。由於吸附膜101較薄,故能夠於短時間內將吸附膜101去除,可減少去除吸附膜101所需之能量之消耗量。於藉由加熱將吸附膜101去除之情形時,由於能夠縮短基板W之加熱時間,故可抑制氧化等基板W之表面之變化。進而,使吸附膜101變化為氣體時,即便殘渣等多餘物產生於基板W上,由於吸附膜101之體積較小,故多餘物之產生量亦較少。因此,能夠於短時間內將多餘物去除。根據情形,亦可不將多餘物去除。
於本實施形態中,將吸附物質與溶劑均勻地溶合所得之溶液即乾燥前處理液供給至基板W。於將吸附物質之熔融液供給至基板W之情形時,若吸附物質之凝固點為室溫以上,則必須加熱吸附物質以將吸附物質維持為液體。若使吸附物質溶解於溶劑中,則即便吸附物質之凝固點為室溫以上,只要藉由因吸附物質與溶劑之混合產生之凝固點降低而能夠使乾燥前處理液之凝固點低於室溫,亦能夠將乾燥前處理液於室溫下維持為液體。因此,可減少基板W之處理所需之能量之消耗量。
於本實施形態中,將基板W之表面上之乾燥前處理液之一部分藉由基板W之旋轉去除時,將作為氣體之一例之氮氣朝向基板W之表面噴出。基板W上之乾燥前處理液係以氣體之壓力自基板W排出。與此同時,基板W上之乾燥前處理液之一部分係藉由氣體之供給而蒸發。藉此,可將多餘之乾燥前處理液快速地自基板W之表面去除。
接下來,對第2實施形態進行說明。
第2實施形態相對於第1實施形態之主要之不同點係於遮斷構件51內置有內置加熱器111,且設置有加熱板92而代替下表面噴嘴71。
圖7A係水平地觀察本發明之第2實施形態之旋轉夾盤10、遮斷構件51及加熱板92所得之模式圖。圖7B係自上方觀察旋轉夾盤10及加熱板92所得之模式圖。於圖7A、圖7B、圖8A及圖8B中,關於與上述圖1~圖6D所示之構成同等之構成,標註與圖1等相同之參照符號並省略其說明。
如圖7A所示,內置加熱器111配置於遮斷構件51之圓板部52之內部。內置加熱器111與遮斷構件51一起升降。基板W配置於內置加熱器111之下方。內置加熱器111例如係藉由通電產生焦耳熱之發熱體。內置加熱器111之溫度藉由控制裝置3而變更。若控制裝置3使內置加熱器111發熱,則將基板W之整體均勻地加熱。
加熱板92配置於旋轉基座12之上方。如圖7B所示,加熱板92之中心線配置於基板W之旋轉軸線A1上。即便旋轉夾盤10旋轉,加熱板92亦不旋轉。加熱板92之外徑小於基板W之直徑。複數個夾盤銷11圍繞加熱板92配置。基板W配置於加熱板92之上方。
如圖7A所示,加熱板92被自加熱板92之中央部向下方延伸之支軸113水平地支持。加熱板92能夠相對於旋轉基座12上下移動。加熱板92經由支軸113而連接於板升降單元114。板升降單元114係使加熱板92於上位置(圖7A中實線所示之位置)與下位置(圖7A中二點鏈線所示之位置)之間鉛直地升降。上位置係加熱板92與基板W之下表面接觸之接觸位置。下位置係加熱板92於遠離基板W之狀態下配置於基板W之下表面與旋轉基座12之上表面12u之間的接近位置。
板升降單元114使加熱板92位於上位置至下位置之任意位置。若於基板W由複數個夾盤銷11支持且基板W之固持已解除之狀態下,加熱板92上升至上位置,則加熱板92之複數個突出部96與基板W之下表面接觸,而基板W由加熱板92支持。其後,基板W藉由加熱板92而提昇,並自複數個夾盤銷11向上方離開。若於該狀態下加熱板92下降至下位置,則將加熱板92上之基板W置於複數個夾盤銷11上,加熱板92自基板W向下方離開。藉此,基板W於複數個夾盤銷11與加熱板92之間進行交接。
圖8A係水平地觀察進行液體去除步驟時之旋轉夾盤10、遮斷構件51及加熱板92所得之模式圖。
於圖8A中,遮斷構件51及加熱板92配置於各自之下位置。控制裝置3係於液體去除步驟(圖5之步驟S8)中,將基板W之上表面上之一部分乾燥前處理液藉由基板W之旋轉去除時,亦可使內置加熱器111及加熱板92之至少一者發熱而將基板W之上表面上之乾燥前處理液加熱。若將基板W之上表面上之乾燥前處理液加熱,則能夠縮短形成吸附膜101所需之時間。
圖8B係水平地觀察進行吸附膜去除步驟時之旋轉夾盤10、遮斷構件51及加熱板92所得之模式圖。
於圖8B中,遮斷構件51配置於下位置,加熱板92配置於上位置。加熱板92亦可配置於加熱板92遠離基板W之下位置而並非加熱板92與基板W相接之上位置。控制裝置3亦可於吸附膜去除步驟(圖5之步驟S11)中使內置加熱器111及加熱板92之至少一者發熱而將基板W上之吸附膜101以去除溫度加熱。於該情形時,可於濕式處理單元2w內將基板W上之吸附膜101去除。進而,若使內置加熱器111及加熱板92之兩者發熱,則能夠縮短去除吸附膜101所需之時間。
再者,亦可藉由將溫度高於室溫之加熱氣體朝向基板W之上表面噴出而並非使內置加熱器111及加熱板92加熱基板W上之吸附膜101,從而將基板W上之吸附膜101以去除溫度加熱。例如,可使中心噴嘴55噴出經上溫度調節器59(參照圖2)加熱過之氮氣,亦可使遮斷構件51之上中央開口61噴出經上溫度調節器66(參照圖2)加熱過之氮氣。
將基板W之表面上之一部分乾燥前處理液去除時,若使用內置加熱器111、加熱板92及加熱氣體之至少一個將基板W上之乾燥前處理液加熱,則吸附膜101之形成與吸附膜101之去除可同時進行。於該情形時,並非於將基板W之表面上之一部分乾燥前處理液去除之後,而是能夠一面將基板W之表面上之一部分乾燥前處理液去除,一面使吸附膜101變化為氣體。
將基板W上之吸附膜101於濕式處理單元2w中去除之情形時,與於乾式處理單元2d去除之情形相比,圖案P1維持為坍塌狀態之坍塌持續時間縮短。若坍塌持續時間較長,則有記憶坍塌之圖案P1之形狀而使形狀復原之彈性回復力減弱之情形。若於濕式處理單元2w將基板W上之吸附膜101去除,則能夠縮短坍塌持續時間,因此,可減少去除吸附膜101之後亦維持為坍塌狀態之圖案P1。
其他實施形態 本發明並不限定於上述實施形態之內容,可進行多種變更。
例如,亦可不進行吸附促進步驟(圖5之步驟S7)而進行液體去除步驟(圖5之步驟S8)。
於能夠將純水等基板W上之沖洗液利用乾燥前處理液置換之情形時,亦可如圖9之處理例1般,不進行將作為沖洗液之一例之純水利用作為置換液之一例之IPA置換之置換液供給步驟,而進行乾燥前處理液供給步驟。
於圖9之最上段示出5個步驟。作為沖洗液之一例之純水記述為DIW。旋轉甩除係指藉由基板W之旋轉將一部分乾燥前處理液去除。圖9中之圓形標記係指執行最上段所示之步驟,圖9中之空白欄係指不執行最上段所示之步驟。圖9之處理例2相當於圖5所示之基板W之處理之一例。
亦可如圖9之處理例3所示,不於供給乾燥前處理液之前將IPA供給至基板W,而於旋轉甩除之後將IPA供給至基板W。亦可如圖9之處理例4所示,不僅於供給乾燥前處理液之前,於旋轉甩除之後亦將IPA供給至基板W。當藉由旋轉甩除形成吸附膜101時,有殘渣等多餘物產生於基板W上之情形。即便於此種情形時,若於旋轉甩除之後將IPA供給至基板W,則亦可利用IPA沖洗基板W上之多餘物。
又,亦可如圖9之處理例5所示,供給IPA之後將HFE供給至基板W,其後,將乾燥前處理液供給至基板W。即,置換液供給步驟亦可包含將作為第1置換液之一例之IPA供給至基板W之第1置換液供給步驟、及將作為第2置換液之一例之HFE供給至基板W之第2置換液供給步驟。雖未圖示,但於圖9之處理例5中,亦可於旋轉甩除之後將IPA供給至基板W。
於第1實施形態中,對乾燥前處理液中包含之吸附物質之濃度未達1 wt%且乾燥前處理液之主成分為IPA及純水之例進行了說明。於圖9之處理例5中,將基板W上之純水利用IPA置換,其後,將基板W上之IPA利用HFE置換。其後,將基板W上之HFE利用乾燥前處理液置換。HFE之密度大於水之密度,且大於IPA之密度。
於HFE之密度大於乾燥前處理液之密度之情形、即於HFE及乾燥前處理液之間產生比重差之情形時,如圖10所示,存在僅HFE之表層被置換成乾燥前處理液而HFE之底層殘留於基板W之情況。於該情形時,吸附物質僅吸附於圖案P1之前端部。若於該狀態下執行旋轉甩除,則僅於圖案P1之前端部形成吸附膜101。於該情形時,與形成覆蓋圖案P1之表面整個區域之吸附膜101之情形相比,吸附膜101之體積較小,因此,能夠於短時間內將吸附膜101去除,可減少去除吸附膜101所需之能量之消耗量。
於圖9之處理例1~處理例5中,亦可與圖9之最上段所示之至少一個步驟並行地加熱基板W。例如,亦可將圖2所示之加熱流體閥73打開而使下表面噴嘴71噴出溫水。或者,亦可使圖7A所示之遮斷構件51之內置加熱器111及加熱板92之至少一者發熱。若將基板W上之液體利用其他液體置換時加熱基板W,則可提高液體之置換效率。
亦可形成如圖11A所示之僅與圖案P1之上表面Pu相接之吸附膜101。圖11A表示相鄰之2個圖案P1之間之空間且吸附膜101向下方凹陷並且未與圖案P1接觸之例。此種吸附膜101例如係藉由將黏性較第1實施形態中使用之乾燥前處理液高之乾燥前處理液供給至基板W,並使吸附促進步驟(圖5之步驟S7)中之基板W之旋轉速度(吸附促進速度)上升而形成。
若於在基板W之上表面存在IPA之狀態下自基板W之下表面側加熱基板W,則基板W上之IPA介隔基板W被加熱。若以IPA之沸點以上之溫度將IPA加熱,則位於相鄰之2個圖案P1之間之IPA蒸發,相鄰之2個圖案P1之間之空間之至少一部分由IPA之蒸汽充滿。即便於該狀態下將乾燥前處理液供給至基板W,乾燥前處理液中包含之吸附物質亦不吸附於將圖案P1之上表面Pu除外之圖案P1之表面。其原因在於將圖案P1之上表面Pu除外之圖案P1之表面與IPA之蒸汽接觸。藉此,形成僅與圖案P1之上表面Pu相接之吸附膜101。
再者,若IPA之液體與IPA之蒸汽之界面到達圖案P1之上表面Pu,則即便於圖案P1之上表面Pu形成吸附膜101,吸附膜101相對於圖案P1之吸附強度亦較弱。因此,於吸附膜101中包含之吸附物質為熱分解性聚合物之情形時,能夠使熱分解所需之去除溫度降低,能夠於短時間內將吸附膜101去除。藉此,可減少去除吸附膜101所需之能量之消耗量。
於形成如圖11A所示之吸附膜101之情形時,圖案P1之表面中僅上端部確實地與吸附膜101接觸,因此,可減小產生於圖案P1之應力。即,即便相鄰之2個圖案P1朝相互靠近之方向坍塌,亦如圖11B所示,吸附膜101之一部分夾於該2個圖案P1之間而發揮緩衝之作用。因此,可防止圖案P1之表面受損。
亦可代替加熱板92或者除了加熱板92以外還於乾式處理單元2d設置圖12A或圖12B所示之電磁波產生裝置115。或者,亦可代替加熱板92或者除了加熱板92以外還於乾式處理單元2d(參照圖3)設置圖12C所示之活性氣體供給裝置116。電磁波產生裝置115及活性氣體供給裝置116亦可設置於濕式處理單元2w而並非設置於乾式處理單元2d。
圖12A及圖12B所示之電磁波產生裝置115藉由對基板W上之吸附膜101照射電磁波而使吸附膜101變化為氣體。圖12C所示之活性氣體供給裝置116藉由使臭氧氣體或含氟化氫之氣體等活性氣體與吸附膜101接觸而使吸附膜101變化為氣體。使用加熱板92使吸附膜101變化為氣體時殘渣等多餘物殘留於基板W之情形時,亦可使用電磁波或活性氣體將該多餘物藉由熱分解、氧化或灰化而去除。
電磁波產生裝置115發出之電磁波可為可見光線、紅外線及紫外線之任一種,亦可為該等以外。即,電磁波產生裝置115可為發出可見光線及紅外線之燈加熱器,亦可為發出紫外線之UV燈。又,電磁波產生裝置115可為如圖12A所示般僅對表示基板W之上表面內之一部分區域之照射區域照射電磁波之局部照射裝置115A,亦可為如圖12B所示般對基板W之上表面之整個區域同時照射電磁波之整體照射裝置115B。於前者之情形時,以照射區域於基板W之上表面內移動之方式使局部照射裝置115A移動即可。
遮斷構件51亦可除了圓板部52以外還包含自圓板部52之外周部向下方延伸之筒狀部。於該情形時,若遮斷構件51配置於下位置,則由旋轉夾盤10保持之基板W由圓筒部包圍。
遮斷構件51亦可與旋轉夾盤10一起繞旋轉軸線A1旋轉。例如,遮斷構件51亦可以不與基板W接觸之方式置於旋轉基座12上。於該情形時,由於遮斷構件51連結於旋轉基座12,故遮斷構件51與旋轉基座12朝相同方向以相同速度旋轉。
亦可省略遮斷構件51。但,於對基板W之下表面供給純水等液體之情形時,較佳為設置遮斷構件51。其原因在於,能夠將沿著基板W之外周面自基板W之下表面流回至基板W之上表面之液滴、或自處理承杯21向內側飛濺之液滴利用遮斷構件51遮斷,而能夠減少混入至基板W上之乾燥前處理液之液體。
濕式處理單元2w及乾式處理單元2d亦可設置於不同之基板處理裝置而並非設置於同一基板處理裝置。即,亦可為配備有濕式處理單元2w之基板處理裝置1與配備有乾式處理單元2d之基板處理裝置設置於同一基板處理系統,於將吸附膜101去除之前,將基板W自基板處理裝置1搬送至另一基板處理裝置。
基板處理裝置1不限於對圓板狀之基板W進行處理之裝置,亦可為對多邊形之基板W進行處理之裝置。
亦可將上述所有構成中之2個以上組合。亦可將上述所有步驟中之2個以上組合。
乾燥前處理液噴嘴39係乾燥前處理液供給單元之一例。旋轉馬達14係旋轉甩除單元及液體去除單元之一例。加熱板92及內置加熱器111係吸附膜去除單元之一例。控制裝置3係吸附促進單元之一例。中心噴嘴55及遮斷構件51之上中央開口61係氣體供給單元及液體去除單元之一例。下表面噴嘴71及旋轉基座12之下中央開口81係液體加熱單元及液體去除單元之一例。
對本發明之實施形態詳細地進行了說明,但該等僅為用以使本發明之技術內容明確之具體例,本發明不應限定於該等具體例進行解釋,本發明之精神及範圍僅由隨附之申請專利範圍限定。
1:基板處理裝置 2:處理單元 2d:乾式處理單元 2w:濕式處理單元 3:控制裝置 3a:電腦本體 3b:CPU 3c:主記憶裝置 3d:周邊裝置 3e:輔助記憶裝置 3f:讀取裝置 3g:通信裝置 4:腔室 5:間隔壁 5a:送風口 5b:搬入搬出口 6:FFU 7:擋板 8:排氣管 9:排氣閥 10:旋轉夾盤 11:夾盤銷 12:旋轉基座 12u:上表面 13:旋轉軸 14:旋轉馬達 21:處理承杯 22:外壁構件 23:承杯 24:護罩 24u:上端 25:圓筒部 26:頂板部 27:護罩升降單元 31:藥液噴嘴 32:藥液配管 33:藥液閥 34:噴嘴移動單元 35:沖洗液噴嘴 36:沖洗液配管 37:沖洗液閥 38:噴嘴移動單元 39:乾燥前處理液噴嘴 40:乾燥前處理液配管 41:乾燥前處理液閥 42:噴嘴移動單元 43:置換液噴嘴 44:置換液配管 45:置換液閥 46:噴嘴移動單元 51:遮斷構件 51L:下表面 52:圓板部 53:支軸 54:遮斷構件升降單元 55:中心噴嘴 56:上氣體配管 57:上氣體閥 58:流量調整閥 59:上溫度調節器 61:上中央開口 62:上氣體流路 63:上氣體配管 64:上氣體閥 65:流量調整閥 66:上溫度調節器 71:下表面噴嘴 72:加熱流體配管 73:加熱流體閥 74:流量調整閥 75:下加熱器 76:冷卻流體配管 77:冷卻流體閥 78:流量調整閥 79:冷卻器 81:下中央開口 82:下氣體流路 83:下氣體配管 84:下氣體閥 85:流量調整閥 86:下溫度調節器 91:加熱單元 92:加熱板 93:發熱體 94:外殼 95:基座部 96:突出部 97:頂起銷 98:頂起升降單元 101:吸附膜 101b:底面膜 101s:側面膜 101u:上表面膜 111:內置加熱器 113:支軸 114:板升降單元 115:電磁波產生裝置 115A:局部照射裝置 115B:整體照射裝置 116:活性氣體供給裝置 A1:旋轉軸線 C:載具 CR:中心機械手 G1:間隔 H1:手部 H2:手部 Hp:高度 IR:分度機械手 LP:裝載埠口 M:可移媒體 P:程式 P1:圖案 Ps:側面 Pu:上表面 S1:步驟 S1:步驟 S2:步驟 S3:步驟 S4:步驟 S5:步驟 S6:步驟 S7:步驟 S8:步驟 S9:步驟 S10:步驟 S11:步驟 S12:步驟 T1:厚度 TW:塔 W:基板 Wp:寬度 Ws:平面
圖1A係自上方觀察本發明之第1實施形態之基板處理裝置所得之模式圖。 圖1B係自側方觀察基板處理裝置所得之模式圖。 圖2係水平地觀察基板處理裝置中配備之濕式處理單元之內部所得之模式圖。 圖3係水平地觀察基板處理裝置中配備之乾式處理單元之內部所得之模式圖。 圖4係表示控制裝裝置之硬體之方塊圖。 圖5係用以對藉由基板處理裝置進行之基板之處理之一例進行說明之步驟圖。 圖6A係表示進行圖5所示之處理時之基板之狀態之模式圖。 圖6B係表示進行圖5所示之處理時之基板之狀態之模式圖。 圖6C係表示進行圖5所示之處理時之基板之狀態之模式圖。 圖6D係表示進行圖5所示之處理時之基板之狀態之模式圖。 圖7A係水平地觀察本發明之第2實施形態之旋轉夾盤、遮斷構件及加熱板所得之模式圖。 圖7B係自上方觀察本發明之第2實施形態之旋轉夾盤及加熱板所得之模式圖。 圖8A係水平地觀察進行液體去除步驟時之旋轉夾盤、遮斷構件及加熱板所得之模式圖。 圖8B係水平地觀察進行吸附膜去除步驟時之旋轉夾盤、遮斷構件及加熱板所得之模式圖。 圖9係用以對處理例1~處理例5進行說明之表。 圖10係表示將基板上之HFE利用乾燥前處理液置換時之基板之狀態之模式圖。 圖11A係表示僅與圖案之表面之上端部相接之吸附膜之剖面之模式圖。 圖11B係表示圖11A所示之圖案坍塌時之吸附膜之狀態之模式圖。 圖12A係表示電磁波產生裝置僅對基板之上表面內之一部分區域照射電磁波之狀態之模式圖。 圖12B係表示電磁波產生裝置對基板之上表面之整個區域同時照射電磁波之狀態之模式圖。 圖12C係表示活性氣體供給裝置將活性氣體供給至基板之狀態之模式圖。
S1:步驟
S1:步驟
S2:步驟
S3:步驟
S4:步驟
S5:步驟
S6:步驟
S7:步驟
S8:步驟
S9:步驟
S10:步驟
S11:步驟
S12:步驟

Claims (10)

  1. 一種基板處理方法,其包含: 乾燥前處理液供給步驟,其係將包含待吸附至形成於基板之圖案之表面之吸附物質的乾燥前處理液供給至保持水平之上述基板之表面,而使上述吸附物質吸附於上述圖案之表面; 液體去除步驟,其包含旋轉甩除步驟,該旋轉甩除步驟係將保持水平之上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板繞鉛直之旋轉軸線旋轉而去除,藉此,沿著上述圖案之表面形成包含吸附於上述圖案之表面之上述吸附物質之吸附膜;及 吸附膜去除步驟,其係藉由使上述吸附膜變化為氣體而自上述基板之表面去除吸附膜。
  2. 如請求項1之基板處理方法,其中上述吸附膜去除步驟包含圖案回復步驟,該圖案回復步驟係藉由自介隔上述吸附膜相接之坍塌之2個上述圖案之間將上述吸附膜去除,而利用上述圖案之回復力使坍塌之上述圖案之形狀回復。
  3. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述吸附物質係化學性地吸附於上述圖案之表面之物質。
  4. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述吸附物質係物理性地吸附於上述圖案之表面之物質。
  5. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述乾燥前處理液供給步驟包含吸附促進步驟,該吸附促進步驟係於形成上述吸附膜之前,一面使上述基板之旋轉停止或者一面使上述基板以較形成上述吸附膜時之上述基板之旋轉速度小之旋轉速度旋轉,一面使上述乾燥前處理液接觸上述圖案之表面。
  6. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述吸附膜之厚度小於上述圖案之高度。
  7. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述乾燥前處理液係包含上述吸附物質、及與上述吸附物質溶合之溶劑之溶液。
  8. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述液體去除步驟進而包含氣體供給步驟,該氣體供給步驟係於將上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板之旋轉去除時,朝向上述基板之表面噴出氣體。
  9. 如請求項1或2之基板處理方法,其中上述液體去除步驟進而包含液體加熱步驟,該液體加熱步驟係於將上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板之旋轉去除時,將上述基板之表面上之上述乾燥前處理液加熱。
  10. 一種基板處理裝置,其包含: 乾燥前處理液供給單元,其將包含待吸附至形成於基板之圖案之表面之吸附物質的乾燥前處理液供給至保持水平之上述基板之表面,使上述吸附物質吸附於上述圖案之表面; 液體去除單元,其包含旋轉甩除單元,該旋轉甩除單元係將保持水平之上述基板之表面上之一部分上述乾燥前處理液藉由上述基板繞鉛直之旋轉軸線旋轉而去除,藉此,沿著上述圖案之表面形成包含吸附於上述圖案之表面之上述吸附物質之吸附膜;及 吸附膜去除單元,其藉由使上述吸附膜變化為氣體而自上述基板之表面去除吸附膜。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023139637A (ja) * 2022-03-22 2023-10-04 株式会社Screenホールディングス 基板乾燥方法と基板処理方法
JP2023139638A (ja) * 2022-03-22 2023-10-04 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5622675B2 (ja) 2011-07-05 2014-11-12 株式会社東芝 基板処理方法及び基板処理装置
JP5843277B2 (ja) * 2011-07-19 2016-01-13 株式会社東芝 半導体基板の超臨界乾燥方法及び装置
JP6573520B2 (ja) * 2015-09-29 2019-09-11 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
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JP6881922B2 (ja) 2016-09-12 2021-06-02 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112146359A (zh) * 2020-09-25 2020-12-29 长江存储科技有限责任公司 干燥装置、干燥方法、清洗干燥系统及清洗干燥方法

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