TW202215536A - 基板處理裝置以及基板處理方法 - Google Patents

基板處理裝置以及基板處理方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202215536A
TW202215536A TW110119150A TW110119150A TW202215536A TW 202215536 A TW202215536 A TW 202215536A TW 110119150 A TW110119150 A TW 110119150A TW 110119150 A TW110119150 A TW 110119150A TW 202215536 A TW202215536 A TW 202215536A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
organic solvent
water
liquid
processing
Prior art date
Application number
TW110119150A
Other languages
English (en)
Inventor
広城幸吉
野中純
髙山和也
中森光則
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
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 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202215536A publication Critical patent/TW202215536A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/15—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used
    • 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
    • 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
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • 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
    • H01L21/67005—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
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • 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
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • 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
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • 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
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating 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
    • H01L21/673—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 using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67313—Horizontal boat type carrier whereby the substrates are vertically supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明提供用撥水劑使基板撥水化，抑制基板的凹凸圖案的崩塌，並藉由撥水劑抑制顆粒的產生的技術。 本發明之基板處理方法包含下述的步驟（A）～（E）。步驟（A）將已附著處理液的基板搬入處理容器的內部。步驟（B）對前述已搬入的前述基板供給第一有機溶劑，以除去附著於前述基板的前述處理液。步驟（C）對已除去前述處理液的前述基板供給撥水劑，以使前述基板撥水化。步驟（D）對前述已撥水化的前述基板供給第二有機溶劑。步驟（E）使附著於前述基板的前述第二有機溶劑揮發，以乾燥前述基板。

Description

基板處理裝置以及基板處理方法
本發明係關於基板處理裝置以及基板處理方法。
專利文獻1中所記載的基板處理裝置設有用處理液一次對複數片基板進行液體處理的液體處理槽、於液體處理槽上方對液體處理後的基板進行乾燥處理的乾燥處理槽、以及在液體處理槽與乾燥處理槽間搬送基板的基板搬運裝置。複數片基板係以前後空出間隔的垂直狀態並列，浸漬於儲存在液體處理槽中的清潔液、或沖洗液等處理液中。接著，搬送至乾燥處理槽，在乾燥處理槽中利用IPA（isopropyl alcohol；異丙醇）蒸氣等乾燥流體加以乾燥。 〔先行技術文獻〕〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2014－103149號公報
〔發明所欲解決之問題〕
本發明的一種實施態樣提供的技術，用撥水劑使基板撥水化以抑制凹凸圖案的崩塌，另外也透過供給撥水劑抑制顆粒的產生。 〔解決問題之方式〕
關於本發明的一種實施態樣的基板處理方法具有下述的（A）～（E）。（A） 將已附著處理液的基板搬入處理容器的內部。（B）對前述已搬入的前述基板供給第一有機溶劑，除去附著於前述基板的前述處理液。（C）對已除去前述處理液的前述基板供給撥水劑，使前述基板撥水化。（D）對前述撥水化的前述基板供給第二有機溶劑。（E）使附著於前述基板的前述第二有機溶劑揮發，乾燥前述基板。〔發明之效果〕
根據本發明之一態樣，可用撥水劑使基板撥水化以抑制基板的凹凸圖案的崩塌，另外也可透過撥水劑抑制顆粒的產生。
以下，參照圖式對本發明的實施態樣加以說明。而在各圖式中相同或相對應的構成附加同一個符號，省略其說明。
首先，參照圖1，針對關於一實施態樣的基板處理裝置10加以說明。基板W包括例如矽晶圓或化合物半導體晶圓等半導體基板，或者玻璃基板。半導體基板，或者玻璃基板的表面上形成導電膜或絕緣膜等。也可形成複數個膜。基板W在其表面上包含圖式未示出的包括電子電路等裝置的凹凸圖案。
將複數處理液預先供給至基板W表面。例如供給藥液和沖洗液。藥液例如為酸性、鹼性或中性的水溶液。沖洗液例如為純水。以往，在基板W乾燥時，由於殘留在表面的水分的表面張力，會有表面凹凸圖案崩塌的問題。
因此，要抑制凹凸圖案的崩塌，應考慮使基板W表面撥水化的技術。在使用醇鹽系矽烷偶合劑作為撥水劑的情況下，在進行退火處理以得到撥水效果之前，基板W就已經乾燥了。
在本實施態樣中，使用不會使基板W乾燥並可達到效果的撥水劑，例如使用具有Si-N鍵結者。下述通式（1）所代表者為列舉出的具有Si-N鍵結的撥水劑實例。
〔式1〕
Figure 02_image001
上述通式（1）中，R 1、R 2、R 3、R 4、R 5分別為烷基或烷基的至少一部分氫經取代成氟的基等的官能基。
列舉出 ．（三甲基矽基）二甲基胺（N,N-Dimethyltrimethylsilylamine（N,N-二甲基三甲基矽基胺）：TMSDMA） ．九氟己基二甲基（二甲基胺基）矽烷（NFHDMA） ．二甲基胺基三乙基矽烷（（N,N-Dimethyl amino）triethylsilane；（N,N-二甲基胺基）三乙基矽烷） ．丁基二甲基（二甲基胺基）矽烷（Butyldimethyl（dimethylamino）silane） ．辛基二甲基（二甲基胺基）矽烷（n-Octyldimethyl（dimethylamino）silane；正辛基二甲基（二甲基胺基）矽烷） 等作為上述通式（1）的具體實例。
又，亦可使用上述通式（1）所表示以外者作為具有Si-N鍵結的撥水劑。例如，也可使用六甲基二矽氮烷（1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazane（1,1,1,3,3,3-六甲基二矽氮烷）：HMDS）。
如圖2所示，TMSDMA和基板W表面的矽烷醇基（Si-OH基）反應，使基板W的表面撥水化。由於圖2所示的反應也在液體中發生，因此可在基板W乾燥前達到撥水效果。又，TMSDMA以外的具有Si-N鍵結的撥水劑亦可發生和圖2所示反應相同的反應。
如圖3所示，TMSDMA和水亦有反應，生成有機矽烷醇。有機矽烷醇會因聚合反應而產生顆粒。又，TMSDMA以外的具有Si-N鍵結的撥水劑亦可發生和圖3所示反應相同的反應。
雖然細節將於後述，但在本實施態樣中，將附著水的基板W搬入處理容器20內部之後，對基板W供給撥水劑之前，先對基板W供給第一有機溶劑，以除去附著於基板W上的水。因此，透過水和撥水劑的反應可抑制顆粒的產生。
如圖1所示，基板處理裝置10包括處理容器20、固定部30、液體供給部40、氣體供給部50、以及控制部90。處理容器20係為附著水等處理液的基板W被搬入之處。固定部30在處理容器20內部固定基板W。液體供給部40在處理容器20內部對基板W供給液體。氣體供給部50供給氣體至處理容器20內部。控制部90控制液體供給部40和氣體供給部50。
處理容器20具有例如筒狀側壁21，以及堵住側壁21下端的底壁22。筒狀側壁21的上方呈開放，此上端處具有基板W的搬出入口23。處理容器20更具有開關搬出入口23的蓋體24。
蓋體24可在閉塞搬出入口23的閉塞位置與開放搬出入口23的開放位置間移動。蓋體24在基板W搬出入時開放搬出入口23，在基板W搬入後、搬出前閉塞搬出入口23。
基板處理裝置10更包括使蓋體24在閉塞位置與開放位置間移動的開關機構25。其可以自動地移動蓋體24。開關機構25可使蓋體24上下或橫向平行移動，亦可旋轉移動。
固定部30從圖中未示出的搬運裝置接收基板W，從下方固定基板W。當基板處理裝置10處於複數片基板W以批式一次處理的情況下，固定部30同時固定複數基板W。例如，固定部30使複數基板W在水平方向上間隔排列下，固定複數基板W使之鉛直豎立。
固定部30具有例如互相平行的複數根固定棒31。複數根固定棒31分別在其縱長方向上形成有彼此間隔的複數個溝槽。基板W的周緣則插入溝槽中。複數片基板W分別藉由複數根固定棒31固定在複數點處。
又，本實施態樣的基板處理裝置10雖為批式處理，但亦可為單片式處理。單片式處理的基板處理裝置10即為一次處理一片基板。當基板處理裝置10為單片式處理時，基板W的凹凸圖案朝上，固定部30從下方使基板W保持水平。
基板處理裝置10為批式處理時，基板處理裝置10亦可進一步包括使固定部30升降的升降機構35。固定部30從處理容器20上方處，圖中未示出的搬運裝置接收基板W。此時，基板W中附著有水等處理液。
基板W和固定部30一起下降，經過處理容器20的搬出入口23搬入處理容器20的內部。基板W在處理容器20的內部經乾燥後，和固定部30一起上升，交送到處理容器20上方處的搬運裝置。
液體供給部40對受固定部30所固定的基板W供給液體。供給的液體例如為第一有機溶劑L1、第二有機溶劑L2、第三有機溶劑L3、以及撥水劑R。在本實施態樣中，第一有機溶劑L1與第二有機溶劑L2為IPA，第三有機溶劑L3為PGMEA（丙二醇單甲基醚乙酸酯），撥水劑R為TMSDMA。又，如後述，L1～L3與R的組合並不特別加以限定。
液體供給部40包含一個以上對受固定部30所固定的基板W噴射液體的噴嘴41。第一有機溶劑L1、第二有機溶劑L2、第三有機溶劑L3、以及撥水劑R，在本實施態樣中係從同一個噴嘴41噴射出，但也可以從不同噴嘴41噴射出。噴嘴41係以霧狀或灑水狀噴射液體。
噴嘴41配置在處理容器20的內部，配置在基板W的上方處。在處理容器20的內部，基板W鉛直豎立並在水平方向上間隔排成一列。在基板W列的寬度方向（圖1中左右方向）的兩側，沿基板W列的長度方向（圖1中與紙面垂直的方向）上間隔配置複數個噴嘴41。噴嘴41朝向相鄰基板W彼此之間的縫隙間噴射液體。
液體供給部40更包含對噴嘴41供給液體的液體供給機構42。液體供給機構42具有共通管線43，以及複數個個別管線44～46。共通管線43和複數個個別管線44～46的合流點連接噴嘴41。共通管線43的途中亦可設置使同時供給的複數種類液體混合的混合器47。
個別管線44對噴嘴41供給第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2。個別管線44的途中設置開關閥V1以及流量控制器F1。若開關閥V1開啟個別管線44的流路，可經由共通管線43將第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2供給至噴嘴41，從噴嘴41噴射出。其流量以流量控制器F1加以控制。另一方面，若開關閥V1關閉個別管線44的流路，則停止供給第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2至共通管線43。
個別管線45對噴嘴41供給第三有機溶劑L3。個別管線45的途中設置開關閥V2以及流量控制器F2。若開關閥V2開啟個別管線45的流路，可經由共通管線43將第三有機溶劑L3供給至噴嘴41，從噴嘴41噴射出。其流量以流量控制器F2加以控制。另一方面，若開關閥V2關閉個別管線45的流路，則停止供給第三有機溶劑L3至共通管線43。
個別管線46對噴嘴41供給撥水劑R。個別管線46的途中設置開關閥V3以及流量控制器F3。若開關閥V3開啟個別管線46的流路，可經由共通管線43將撥水劑R供給至噴嘴41，從噴嘴41噴射出。其流量以流量控制器F3加以控制。另一方面，若開關閥V3關閉個別管線46的流路，則停止供給撥水劑R至共通管線43。
氣體供給部50供給氣體至處理容器20內部。所供給的氣體例如為惰性氣體G1，或者惰性氣體G1與第二有機溶劑L2的蒸氣G2的混合氣體。第二有機溶劑L2例如為IPA。所供給的氣體亦可預先加熱。可促進基板W的乾燥。
氣體供給部50包含噴射氣體的噴嘴51。噴嘴51配置在處理容器20的內部，配置在基板W的上方處。在處理容器20的內部，基板W鉛直豎立並在水平方向上間隔排成一列。在基板W列的寬度方向的兩側，沿基板W列的長度方向上間隔配置複數個噴嘴51。噴嘴51配置在液體供給部40的噴嘴41上方。
氣體供給部50更包含對噴嘴51供給氣體的氣體供給機構52。液體供給機構52具有共通管線53，以及複數個個別管線54～55。共通管線53和複數個個別管線54～55的合流點連接噴嘴51。共通管線53的途中亦可設置加熱所供給氣體的加熱器57。
個別管線54對噴嘴51供給惰性氣體G1。個別管線54的途中設置開關閥V4以及流量控制器F4。若開關閥V4開啟個別管線54的流路，可經由共通管線53將惰性氣體G1供給至噴嘴51，從噴嘴51噴射出。其流量以流量控制器F4加以控制。另一方面，若開關閥V4關閉個別管線54的流路，則停止供給惰性氣體G1至共通管線53。
個別管線55對噴嘴51供給第二有機溶劑L2的蒸氣G2。個別管線55的途中設置開關閥V5以及流量控制器F5。若開關閥V5開啟個別管線55的流路，可經由共通管線53將蒸氣G2供給至噴嘴51，從噴嘴51噴射出。其流量以流量控制器F5加以控制。另一方面，若開關閥V5關閉個別管線55的流路，則停止供給蒸氣G2至共通管線53。
基板處理裝置10包括將流體從處理容器20的內部排出至外部的排出機構60。排出機構60包含例如從處理容器20延伸的排出管線61。排出管線61的途中設置開關閥V6以及流量控制器F6。
一旦開關閥V6開啟排出管線61的流路，處理容器20內部的流體被排出。其流量以流量控制器F6加以控制。另一方面，若開關閥V6關閉排出管線61的流路，則停止排出流體。
透過排出機構60排出的流體包括由液體供給部40供給的液體以及由氣體供給部50供給的氣體。又，亦可分別設置液體用的排出管線61與氣體用的排出管線61。
排出管線61連接例如處理容器20的底壁22。處理容器20的內部中可形成降流（downflow）。藉由降流可抑制液滴漂浮，可抑制液滴附著至蓋體24的下表面。
控制部90，例如電腦，包括CPU（Central Processing Unit； 中央處理單元）91，以及記憶體等記憶媒體92。記憶媒體92中儲存基板處理裝置10所執行的各種控制處理的程式。控制部90透過使CPU91執行記憶媒體92中所記憶的程式，來控制基板處理裝置10的動作。
接著，參照圖5說明關於一實施態樣的基板處理方法。基板處理方法具有例如圖5所示的步驟S101～S107。S101～S107藉由控制部90進行控制。又，S101～S107也可以不全部執行，例如也可以不執行S102。
首先，固定部30從處理容器20上方處，圖中未示出的搬運裝置接收附著了水等處理液的基板W。接著，升降機構35和固定部30一起使基板W下降，將基板W搬入處理容器20的內部（S101）。再者，開關機構25使蓋體24從開放位置移動至閉塞位置，將處理容器20的搬出入口23關閉（S101）。處理容器20的內部中包含了基板W搬入時侵入的空氣。
然後，氣體供給部50供給惰性氣體G1至處理容器20內部，把處理容器20內部所包含的空氣排擠出（S102）。空氣經由排出機構60排出至處理容器20的外部。可排出空氣中所包含的水分，可抑制水分與撥水劑R的反應。
透過氣體供給部50供給惰性氣體G1，以及透過排出機構60排出流體，係在對基板W供給液體與基板W進行乾燥之間固定執行。處理容器20的內部可形成降流，可抑制液滴的漂浮。氣體供給部50的噴嘴51配置在液體供給部40的噴嘴41上方，抑制液滴從噴嘴41向上漂浮。
接著，液體供給部40對基板W供給第一有機溶劑L1（S103）。第一有機溶劑L1除去基板W上附著的水。第一有機溶劑L1可為水溶性，亦可為非水溶性，但為了要提升水的置換速度，較佳為水溶性，更佳為高水溶性。第一有機溶劑L1若為水溶性，進入到基板W的凹凸圖案的凹部中的水亦可更有效率地置換。
所謂非水溶性的意思是，例如對100克水的溶解量（可溶於100克水中的極限量）為0克以上而未滿10克。以下，對100克水的溶解量簡單稱之為「溶解量」。
水溶性因應溶解量區分為中水溶性和高水溶性。所謂中水溶性的意思是，例如對100克水的溶解量為10克以上、30克以下。中水溶性的有機溶劑的具體實例舉例有PGMEA、乙酸甲酯、2-丁酮。PGMEA的溶解量為19.8克、乙酸甲酯的溶解量為24.4克、2-丁酮的溶解量為27.5克。
所謂高水溶性的意思是，例如對100克水的溶解量超過30克。高水溶性的情況下，對100克水的溶解量的上限值並不特別限定。高水溶性的有機溶劑的具體實例舉例有IPA與丙酮。
第一有機溶劑L1在本實施態樣中為IPA。第一有機溶劑L1係以霧狀或灑水狀吹附在基板W上。與積留在處理容器20內部的第一有機溶劑L1浸漬基板W的情況相比，可降低第一有機溶劑L1的使用量。
處理容器20內部中，基板W鉛直豎立並在水平方向上間隔排成一列。噴嘴41朝向基板W彼此之間的縫隙間噴射第一有機溶劑L1。此時，升降機構35可和固定部30一起使基板W升降。基板W和噴嘴41相對升降，可以很有效率地將第一有機溶劑L1供給至基板W的整體鉛直方向。又，除了使基板W升降，亦可改使噴嘴41升降。
接著，液體供給部40對基板W供給撥水劑R（S104）。撥水劑R的可用實例例如有Si-N鍵結者。即使不乾燥基板W也可以使基板W撥水化。撥水劑R在本實施態樣中為TMSDMA。撥水劑R係以霧狀或灑水狀吹附在基板W上。與積留在處理容器20內部的撥水劑R浸漬基板W的情況相比，可降低撥水劑R的使用量。
處理容器20內部中，基板W鉛直豎立並在水平方向上間隔排成一列。噴嘴41朝向基板W彼此之間的縫隙間噴射撥水劑R。此時，升降機構35可和固定部30一起使基板W升降。基板W和噴嘴41相對升降，可以很有效率地將撥水劑R供給至基板W的整體鉛直方向。又，除了使基板W升降，亦可改使噴嘴41升降。
供給撥水劑R時，也可以供給撥水劑R與第一有機溶劑L1的混合液。可降低撥水劑R的使用量。在撥水劑R與第一有機溶劑L1的混合液中撥水劑R所佔的含量，例如為質量百分比2%以上50%以下，較佳質量百分比2%以上20%以下，更佳質量百分比2%以上10%以下。
接著，液體供給部40對基板W供給第二有機溶劑L2（S105）。對基板W供給第二有機溶劑L2的目的包括將未反應的撥水劑R自基板W除去。停止撥水劑R的供給。第二有機溶劑L2在本實施態樣中為IPA，但只要可溶解未反應的撥水劑R，具有高揮發性者，並不特別加以限定。
接著，氣體供給部50供給惰性氣體G1至處理容器20內部，同時透過排出機構60將處理容器20內部的氣體排出，使基板W上附著的第二有機溶劑L2揮發，並乾燥基板W（S106）。為了促進乾燥，亦可預加熱惰性氣體G1。使基板W乾燥時，停止液體供給部40對基板W的液體供給。
供給惰性氣體G1時，也可以供給惰性氣體G1與第二有機溶劑L2的蒸氣G2的混合液。第二有機溶劑L2的蒸氣G2一附著至基板W便凝結。基板W可因冷凝放熱而加熱，可促進基板W的乾燥。
接著，開關機構25使蓋體24從閉塞位置移動至開放位置，將處理容器20的搬出入口23打開（S107）。此外，升降機構35可和固定部30一起使基板W上升，將基板W搬出處理容器20之外（S107）。然後，固定部30將基板W移交給位於處理容器20上方，圖式中未示出的搬運機構。
另外，使用醇類作為第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2的情況下，因為醇類和水同樣有OH基，第二有機溶劑L2和撥水劑R會反應。
舉例而言，如圖4所示，透過TMSDMA與甲醇的反應，生成Si-OCH 3鍵結。Si-OCH 3鍵結，和圖3所示的S-OH鍵結不同，在水不存在的環境下，不會發生聚合反應。
因此，醇類雖和水同樣具有OH基，但和水不同的是不會產生顆粒。
如此一來，便可使用醇類作為第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2。只是，第一有機溶劑L1或第二有機溶劑L2會包含微量的水。因而，還是會有微小顆粒產生。
近年來，基板W的凹凸圖案愈發細微化，即使是微小的顆粒也要考慮會有發生問題的情形。
即使是微小的顆粒也會發生問題的情況將於稍後詳述，也同時使用不含OH基的第三有機溶劑L3。第三有機溶劑L3例如為酮類、酯類、或醚類等。
第三有機溶劑L3較佳如上述般具有水溶性。第三有機溶劑L3的具體實例舉例有丙酮、PGMEA、乙酸甲酯、或2-丁酮等。在這些當中，丙酮因其高水溶性的方面看來尤佳。
接著，參照圖6針對變化例相關的基板處理方法加以說明。本變化例的基板處理方法有步驟S101～S107和S111～S112。S101～S107和S111～S112在控制部90控制下執行。在S111與S112對基板W供給第三有機溶劑L3。又，S101～S107和S111～S112不全部執行也可以，例如也可以不執行S112。以下，主要針對本變化例和上述實施態樣的相異點加以說明。
S111如圖6所示，在S103之後、S104之前執行。在S103中，液體供給部40對基板W供給第一有機溶劑L1。另一方面，在S104中，液體供給部40對基板W供給撥水劑R。
在S111中，液體供給部40對基板W供給和第一有機溶劑L1不同的第三有機溶劑L3，除去附著在基板W上的第一有機溶劑L1。相對於第一有機溶劑L1具有 OH基，第三有機溶劑L3不具有OH基。
第一有機溶劑L1具有OH基，而OH基為親水性，因此可在S103有效率地除去附著在基板W上的水。另一方面，由於第三有機溶劑L3不具有OH基，不會和撥水劑R反應。因此，在S104，可抑制微小顆粒的產生。
在S104，液體供給部40對基板W供給撥水劑R。供給撥水劑R時，也可以供給撥水劑R與第三有機溶劑L3的混合液。可降低撥水劑R的使用量。在撥水劑R與第三有機溶劑L3的混合液中撥水劑R所佔的含量，例如為質量百分比2%以上50%以下，較佳質量百分比2%以上20%以下，更佳質量百分比2%以上10%以下。
S112如圖6所示，在S104之後、S105之前執行。在S105中，液體供給部40對基板W供給第二有機溶劑L2。第二有機溶劑L2和第一有機溶劑L1一樣具有OH基。
在S112中，液體供給部40對基板W供給第三有機溶劑L3，將未反應的撥水劑R從基板W上除去。如此一來，可抑制具有OH基的第二有機溶劑L2與撥水劑R的反應，也可抑制微小顆粒的產生。
在S105中，液體供給部40對基板W供給第二有機溶劑L2，將基板W上附著的第三有機溶劑L3置換成第二有機溶劑L2。第二有機溶劑L2具有比第三有機溶劑L3低的沸點，並具有高揮發性。如此一來，在S106，可促進基板W的乾燥。
接著，參照圖7和圖8針對變化例相關的基板處理裝置10加以說明。以下，針對本變化例的基板處理裝置10和上述實施態樣的基板處理裝置10的相異點加以說明。
處理容器20具有在內部形成對基板W進行液體供給的液體處理室R1的液體處理槽26。在液體處理室R1中配置液體供給部40的噴嘴41。液體處理槽26例如具有形成於內部的內槽26a、包圍內槽26a上端的外槽26b、以及包圍外槽26b上端的封槽26c。在內槽26a的底壁22處連接排出管線61。封槽26c用積存在內部的純水等抑制外部氣體的入侵。
又，處理容器20具有在內部形成對基板W進行乾燥的乾燥室R2的乾燥槽27。在乾燥室R2中配置氣體供給部50的噴嘴51。乾燥槽27配置於液體處理槽26上方。乾燥槽27例如包含筒狀側壁27a。筒狀側壁27a上方為開放狀態，其上端具有基板W的搬出入口23。乾燥槽27進一步具有開關搬出入口23的蓋體27b。蓋體27b上方為凸的圓頂狀，可透過開關機構25使之升降。
又，處理容器20在液體處理槽26與乾燥槽27之間具有箱體28。箱體28的內部配置有可移動的遮斷構件29。可使遮斷構件29在連通液體處理室R1與乾燥室R2的連通位置（參照圖7）以及遮斷液體處理室R1與乾燥室R2的遮斷位置（參照圖8）之間移動。
基板處理裝置10更包括使遮斷構件29在連通位置與遮斷位置之間移動的開關機構70。開關機構70使遮斷構件29水平移動。開關機構70也可以進一步使遮斷構件29鉛直移動。遮斷構件29以水平方式配置，在其上表面固定框狀的密封件71。
基板處理裝置10包括使氣體從乾燥槽27的內部往外部排出的第二排出機構80。第二排出機構80包含例如從乾燥槽27延伸的第二排出管線81。第二排出管線81的途中設置開關閥V7以及流量控制器F7。
一旦開關閥V7開啟第二排出管線81的流路，乾燥槽27內部的氣體被排出。其流量以流量控制器F7加以控制。另一方面，若開關閥V7關閉第二排出管線81的流路，則停止排出氣體。
第二排出管線81例如連接到乾燥槽27的側壁27a的下部。乾燥槽27的內部可形成降流。藉由降流可抑制液滴漂浮，可抑制液滴附著至蓋體27b的下表面。
本變化例的基板處理裝置10執行例如圖5或圖6所示的基板處理方法。
在S101中，升降機構35和固定部30一起使基板W下降，將基板W搬入處理容器20的內部。基板W經過乾燥室R2被搬運到液體處理室R1。此時，遮斷構件29為了不要干擾到基板W，位於連通位置。在S101中，開關機構25使蓋體27b從開放位置移動至閉塞位置，將處理容器20的搬出入口23關閉。
在S102中，氣體供給部50供給惰性氣體G1至處理容器20內部，把處理容器20內部所包含的空氣排擠出。空氣經由排出機構60排出至處理容器20的外部。在S102中，如果排出機構60作動即可，第二排出機構80作動也好，不作動也可以。
一旦透過氣體供給部50供給惰性氣體G1，至少在於液體處理室R1對基板W進行液體供給期間，藉由排出機構6排出流體一事固定被執行。處理容器20內部可形成降流。藉由降流可抑制液滴漂浮。
在S103中，液體供給部40對基板W供給第一有機溶劑L1。第一有機溶劑L1除去基板W上附著的水。在S103之後，S104之前，也可以執行S111。
在S104中，液體供給部40對基板W供給撥水劑R。在S104之後，S105之前，也可以執行S112。
在S105中，液體供給部40對基板W供給第二有機溶劑L2。在S105之後，S106之前，升降機構35和固定部30一起使基板W上升。基板W被從液體處理室R1移到乾燥室R2。接著，開關機構70使遮斷構件29從連通位置移動至遮斷位置。在S106中，可促進基板W的乾燥。
在S106中，氣體供給部50供給惰性氣體G1至處理容器20內部，同時透過第二排出機構80將乾燥室R2的氣體排出至外部，使基板W上附著的第二有機溶劑L2揮發，使基板W乾燥。為了促進乾燥，亦可預加熱惰性氣體G1。使基板W乾燥時，停止液體供給部40對基板W的液體供給。
供給惰性氣體G1時，也可以供給惰性氣體G1與第二有機溶劑L2的蒸氣G2的混合液。第二有機溶劑L2的蒸氣G2一附著至基板W便凝結。基板W可因冷凝放熱而加熱，可促進基板W的乾燥。
在S107中，開關機構25使蓋體27b從閉塞位置移動至開放位置，將處理容器20的搬出入口23打開。此外，在S107中，升降機構35可和固定部30一起使基板W上升，將基板W搬出處理容器20之外。然後，固定部30將基板W移交給位於處理容器20上方，圖式中未示出的搬運機構。
以上，針對本發明相關之基板處理方法與基板處理裝置實施態樣加以說明，但本發明並不限定於上述實施態樣等，而可在本發明的申請專利範圍所記載的範圍內進行各種變化、修改、置換、添加、削減、以及組合。針對這些亦當然隸屬於本發明技術的範圍。
10:基板處理裝置 20:處理容器 30:固定部 40:液體供給部 50:氣體供給部 90:控制部 W:基板 S101~S107:步驟
〔圖1〕表示關於本發明一實施態樣的基板處理裝置的圖式。〔圖2〕表示撥水劑TMSDMA與基板表面的矽烷醇基反應的一實例圖式。〔圖3〕表示撥水劑TMSDMA與水反應的一實例圖式。〔圖4〕表示撥水劑TMSDMA與甲醇反應的一實例圖式。〔圖5〕表示關於本發明一實施態樣的基板處理方法的流程圖。〔圖6〕表示關於變化例的基板處理方法的流程圖。〔圖7〕表示關於變化例的基板處理裝置進行液體處理時的狀態圖。〔圖8〕表示關於變化例的基板處理裝置進行乾燥時的狀態圖。
S101~S107:步驟

Claims (18)

  1. 一種基板處理方法，包含：將已附著處理液的基板搬入處理容器的內部；對該已搬入的該基板供給第一有機溶劑，以除去附著於該基板的該處理液；對已除去該處理液的該基板供給撥水劑，以使該基板撥水化；對該已撥水化的該基板供給第二有機溶劑；以及使附著於該基板的該第二有機溶劑揮發，以乾燥該基板。
  2. 如請求項1之基板處理方法，其中，對該基板供給該撥水劑時，也對該基板供給該撥水劑與該第一有機溶劑的混合液。
  3. 如請求項1或2之基板處理方法，其中，對該基板供給該第二有機溶劑係包括將未反應的該撥水劑自該基板除去。
  4. 如請求項2之基板處理方法，其中，該第一有機溶劑和該第二有機溶劑為IPA。
  5. 如請求項1之基板處理方法，更包含，在對該基板供給該第一有機溶劑後，對該基板供給該撥水劑前，對該基板供給與該第一有機溶劑不同的第三有機溶劑，以除去附著在該基板上的該第一有機溶劑，且該第一有機溶劑具有OH基，該第三有機溶劑不具有OH基。
  6. 如請求項5之基板處理方法，其中，在對該基板供給該撥水劑時，對該基板供給該撥水劑與該第三有機溶劑的混合液。
  7. 如請求項5或6之基板處理方法，更包含，在對該基板供給該撥水劑後，對該基板供給該第二有機溶劑前，對該基板供給該第三有機溶劑，以將未反應的該撥水劑從該基板除去，且該第二有機溶劑具有OH基。
  8. 如請求項5或6之基板處理方法，其中，對該基板供給該第二有機溶劑係包括將附著在該基板上的該第三有機溶劑置換成該第二有機溶劑，該第二有機溶劑具有比該第三有機溶劑低的沸點。
  9. 如請求項5或6之基板處理方法，其中，該第一有機溶劑和該第二有機溶劑為IPA，該第三有機溶劑為PGMEA。
  10. 如請求項1～2或5～6中任一項之基板處理方法，其中，該第一有機溶劑和該第二有機溶劑和該撥水劑係以霧狀或灑水狀吹附在該基板上。
  11. 如請求項1～2或5～6中任一項之基板處理方法，其中，該撥水劑具有Si-N鍵結。
  12. 如請求項1～2或5～6中任一項之基板處理方法，其中，該處理液包含水。
  13. 一種基板處理裝置，用以執行如請求項1～2或5～6中任一項之基板處理方法，包含，該處理容器，其內搬入已附著該處理液的該基板；固定部，在該處理容器內部固定該基板；液體供給部，在該處理容器內部對該基板供給液體；氣體供給部，將氣體供給至該處理容器內部；以及控制部，控制該液體供給部和該氣體供給部。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中，該控制部在該基板搬入該處理容器內部後，對該基板供給該第一有機溶劑前，對於該處理容器內部供給惰性氣體。
  15. 如請求項13之基板處理裝置，更包括，排出機構，使流體從該處理容器內部排出至外部，該控制部在對該基板供給該第一有機溶劑和該撥水劑和該第二有機溶劑期間，使該排出機構作動。
  16. 如請求項13之基板處理裝置，其中，該液體供給部包含一個以上以霧狀或灑水狀噴射該液體的噴嘴，該第一有機溶劑和該撥水劑和該第二有機溶劑係以霧狀或灑水狀吹附在該基板上。
  17. 如請求項13之基板處理裝置，其中，該處理容器包含：液體處理槽，在其內部形成對該基板進行該液體供給的液體處理室；以及乾燥槽，在其內部形成對該基板進行乾燥的乾燥室；且該基板處理裝置更包括：遮斷構件，在該基板進行乾燥時，遮斷該乾燥室與該液體處理室。
  18. 如請求項13之基板處理裝置，其中，該固定部同時固定複數個該基板。
TW110119150A 2020-06-10 2021-05-27 基板處理裝置以及基板處理方法 TW202215536A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-100983 2020-06-10
JP2020100983A JP2021197405A (ja) 2020-06-10 2020-06-10 基板処理装置、及び基板処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202215536A true TW202215536A (zh) 2022-04-16

Family

ID=78825986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110119150A TW202215536A (zh) 2020-06-10 2021-05-27 基板處理裝置以及基板處理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11723259B2 (zh)
JP (1) JP2021197405A (zh)
KR (1) KR20210153537A (zh)
CN (1) CN113782467A (zh)
TW (1) TW202215536A (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5986900B2 (ja) 2012-11-16 2016-09-06 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法並びに基板処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP6513361B2 (ja) * 2014-09-30 2019-05-15 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP6966698B2 (ja) * 2017-02-20 2021-11-17 セントラル硝子株式会社 撥水性保護膜形成用薬液

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210153537A (ko) 2021-12-17
CN113782467A (zh) 2021-12-10
JP2021197405A (ja) 2021-12-27
US20210391539A1 (en) 2021-12-16
US11723259B2 (en) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100681382B1 (ko) 반도체 기판의 건조 장치 및 반도체 기판의 건조 방법
CN107026071B (zh) 基板处理方法和基板处理装置
TWI666698B (zh) 基板處理方法及基板處理裝置
TW201618203A (zh) 基板處理方法
JP6956924B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
KR102526831B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
TW202215536A (zh) 基板處理裝置以及基板處理方法
JP5412218B2 (ja) 基板処理装置
JP4311809B2 (ja) 半導体基板の乾燥装置および半導体基板の乾燥方法
KR102035626B1 (ko) 반도체 웨이퍼용 건조기의 가이드장치
TWI831026B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
JP7309048B2 (ja) 基板処理方法、及び基板処理装置
TWI808844B (zh) 基板處理方法以及基板處理裝置
US20230023265A1 (en) Substrate processing apparatus
TW202349482A (zh) 基板處理裝置及基板處理方法
US20220105535A1 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP2003100685A (ja) 基板処理チャンバ、基板処理装置および基板処理方法
CN115692255A (zh) 基板处理方法以及基板处理装置
KR20230011868A (ko) 기판 처리 방법
JP2018198325A (ja) 基板処理方法および基板処理装置