TWI544535B - Liquid treatment methods, liquid treatment devices and memory media - Google Patents

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TWI544535B TW102103487A TW102103487A TWI544535B TW I544535 B TWI544535 B TW I544535B TW 102103487 A TW102103487 A TW 102103487A TW 102103487 A TW102103487 A TW 102103487A TW I544535 B TWI544535 B TW I544535B
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Description

液處理方法、液處理裝置及記憶媒體
本發明係關於對進行有液處理之基板施予疏水化之技術。
在對屬於基板之半導體晶圓(以下，稱為晶圓)進行液處理之板片式之旋轉洗淨裝置(液處理裝置)中，對旋轉之晶圓之表面供給例如鹼性或酸性之藥液，藉由使該藥液在晶圓之表面擴散，除去晶圓表面之異物或自然氧化物。殘存在晶圓表面之藥液藉由沖洗液等被除去，當在晶圓旋轉之狀態下停止供給沖洗液時，殘留之沖洗液被甩掉而取得乾燥之晶圓。
然而，隨著半導體裝置之高積體化或高縱橫比化，在除去上述沖洗液之處理等中，有所謂之圖案崩壞之問題變大。圖案崩壞係由於進入圖案內之沖洗液被甩掉時，殘留在形成圖案之凹凸之例如凸部之左右的液體不均勻乾燥，使得在左右拉伸該凸部之表面張力失去均衡，而在液體殘留較多之方向產生凸部崩壞的現象。
就以一面抑制該圖案崩壞之產生一面除去殘 留在晶圓表面之沖洗液的手法而言，有藉由使晶圓表面疏水化，增大晶圓和沖洗液之接觸角，降低作用於圖案之表面張力的技術(專利文獻1)。
在專利文獻1所記載之技術中，藉由使處理對象之晶圓與疏水化劑之液體接觸，進行晶圓之表面之疏水化。另外，在疏水化劑中也有比較高價者，為了降低其使用量，也嘗試使用包含氣化之疏水化劑或疏水劑之霧氣的氣體(以下稱為疏水化氣體)，使晶圓表面疏水化(專利文獻2)。
本發明者在開發使用疏水化氣體而使晶圓表面疏水化之技術時，又發現有結束疏水化氣體的處理，進行沖洗洗淨之後的晶圓表面被多數之微粒污染的情形。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平7-273083號公報，段落0027、0053~0055、第2圖
[專利文獻2]日本特開2010-258068號公報，段落0035、第4圖(a)
本發明係鑒於如此之情形而創作出，其目的在提供可一面抑制在基板之表面產生水印，一面使用疏水 化氣體使上述表面疏水化之液處理方法、液處理裝置及記憶有上述方法之記憶媒體。
本發明之液處理方法係使用液處理裝置之液處理方法，該液處理裝置具備：將基板保持水平，並使繞垂直軸旋轉之基板保持部；對上述基板之表面供給藥液的藥液噴嘴；對上述基板之表面供給疏水化氣體之疏水化氣體噴嘴；及對上述基板之表面供給沖洗液之沖洗液噴嘴，該液處理方法之特徵為具備：從上述藥液噴嘴對被保持於上述基板保持部且旋轉之上述基板之表面，供給藥液而進行液處理之步驟；接著，一面使上述基板旋轉一面從上述沖洗液噴嘴對上述基板之表面供給沖洗液，並將上述藥液置換成上述沖洗液之步驟；接著，交換重複執行一面使上述基板旋轉一面從上述疏水化氣體噴嘴對上述基板之表面供給用以使該基板之表面疏水化之疏水化氣體之步驟，和一面使被供給上述疏水化氣體之後的上述基板旋轉一面對上述基板之表面供給上述沖洗液之步驟，而對上述基板進行疏水化之步驟；及接著，藉由使上述基板旋轉除去上述沖洗液，而對上述基板進行乾燥之步驟。
在本發明之液處理方法中，即使於進行使上述基板疏水化之期間，位於供給有上述疏水化氣體之上述基板之表面上的沖洗液乾燥之前，開始進行接著的沖洗液供給亦可。
在本發明之液處理方法中，即使上述基板具有被形成在該基板之表面的圖案，在進行使上述基板疏水化之期間，一面使存在被形成於上述基板之表面的上述圖案內之沖洗液之液面的位置逐漸下降，一面使疏水化氣體進入至上述圖案內，並使被疏水化之區域之面積擴散至上述圖案之深度方向亦可。
在本發明之液處理方法中，利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，即使進行上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，較進行上述基板之疏水化之期間的上述基板之旋轉數低亦可。
在本發明之液處理方法中，即使利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，進行上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，較進行上述基板之疏水化之期間的上述基板之旋轉數低，在進行上述基板乾燥之期間，藉由一面對旋轉之上述基板之表面供給上述沖洗液一面將上述沖洗液之供給位置從上述基板之中央部朝向周緣部移動，將位於上述基板之 表面上的沖洗液推出至上述基板之外而予以除去亦可。
本發明之液處理方法即使在對上述基板進行疏水化之步驟和對上述基板進行乾燥之步驟之間，又具備對上述基板之表面供給溶劑，而除去上述疏水化氣體之副生成物亦可。
在本發明之液處理方法中，即使上述基板具有被形成在該基板之表面的圖案，交互重複進行對上述基板之表面供給上述沖洗液之步驟，和對上述基板之表面供給上述疏水化氣體之步驟的次數，成為事先設定有上述沖洗液與不形成上述圖案之上述基板的表面部分接觸之接觸角的角度以上的次數亦可。
本發明之記憶媒體係儲存有對上述基板之表面供給進行液處理之液處理裝置所使用之電腦程式，該記憶媒體之特徵為：上述程式係使上述液處理裝置實行上述液處理方法。
本發明之液處理裝置具備：基板保持部，其係用以將基板保持水平，並使繞垂直軸旋轉；藥液噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給藥液；疏水化氣體噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給疏水化氣體；沖洗液噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給沖洗液；及控制部，其係用以控制下述步驟，從上述藥液噴嘴對 被保持於上述基板保持部且旋轉之上述基板之表面，供給藥液之步驟，接著，一面使上述基板旋轉一面從上述沖洗液噴嘴對該基板之表面供給沖洗液之步驟，接著，交換重複執行一面使上述基板旋轉一面從上述疏水化氣體噴嘴對該基板之表面供給用以使該基板之表面疏水化之疏水化氣體之步驟，和一面使被供給疏水化氣體之後的基板旋轉一面對該基板之表面供給沖洗液之步驟，而對上述基板進行疏水化之步驟，接著，藉由使上述基板保持部旋轉一面使上述基板旋轉一面除去上述沖洗液，而進行乾燥之步驟。
本發明之液處理裝置中，上述控制部即使於進行使上述基板疏水化之期間，位於供給有上述疏水化氣體之上述基板之表面上的沖洗液乾燥之前，開始進行接著的沖洗液供給亦可。
本發明之液處理裝置中，上述控制部即使利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，將進行上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，設成較進行上述基板之疏水化之期間的上述基板之旋轉數低亦可。
本發明之液處理裝置即使又具備對上述基板之表面供給溶劑之溶劑噴嘴，上述控制部在對上述基板之表面進行疏水化之步驟和對上述基板進行乾燥之步驟之間，從上述溶劑噴嘴對上述基板之表面供給上述溶劑亦可。
本發明係藉由在不使殘留在基板上之液滴乾燥之狀態下交互重覆對基板之表面供給疏水化氣體，和供給沖洗液，可以階段性地擴散基板之表面被疏水化的區域，並且抑制水印之產生。
W‧‧‧晶圓
21‧‧‧支撐板
22‧‧‧旋轉軸
23‧‧‧支撐銷
411‧‧‧液噴嘴
412‧‧‧氣體噴嘴
413‧‧‧IPA噴嘴
81‧‧‧微小液滴
82‧‧‧反應副生成物
83‧‧‧疏水化區域
第1圖為與實施型態有關之液處理裝置之縱斷側面圖。
第2圖為上述液處理裝置之俯視圖。
第3圖為表示對晶圓供給處理液及氣體之供給時序的說明圖。
第4圖為表示上述液處理裝置之作用的第1說明圖。
第5圖為表示上述液處理裝置之作用的第2說明圖。
第6圖為表示上述液處理裝置之作用的第3說明圖。
第7圖為表示上述液處理裝置之作用的第4說明圖。
第8圖為表示上述液處理裝置之作用的第5說明圖。
第9圖為表示在圖案之深度方向擴散被疏水化之區域的樣子的說明圖。
第10圖為表示疏水化區域在晶圓之徑向擴散之樣子的說明圖。
針對與本發明之實施型態有關之液處理裝置之構成，一面參照第1圖、第2圖一面予以說明。如第1圖所示般，液處理裝置具備水平支撐晶圓W之複數個，例如設置有3個支撐銷23之圓板狀之支撐板21，和與支撐板21之下面連結，於上下方向延伸之旋轉軸22。支撐板21或支撐銷23、旋轉軸22相當於本液處理裝置之基板保持部。
在旋轉軸22之下端側，設置有滑輪33，在該滑輪33之側方設置有旋轉馬達31。藉由驅動皮帶32捲繞在該些滑輪33和旋轉馬達31之旋轉軸，構成使支撐板21上之晶圓W繞垂直軸旋轉之旋轉驅動部30。旋轉馬達31係可以使支撐板21之旋轉速度，即是被該支撐板21支撐之晶圓W之旋轉速度變化。再者，旋轉軸22係經軸承34而被固定在配置有該液處理裝置之框體的底板12。
支撐板21係在其中央部切口成圓形，在其切口內配置有圓板狀之升降板24。在升降板24之上面，設置有在與外部之晶圓搬運機構之間進行收授時，用以從背面(下面)側支撐晶圓W之複數個例如3個的升降銷26。
在升降板24之下面，連結在上下方向貫通旋轉軸22內之升降軸25，在該升降軸25之下端，設置有用以使該升降軸25升降之升降機構35。
再者，在支撐板21之外方，設置有從其周緣部及斜上方側覆蓋藉由支撐銷23被支撐之晶圓W的杯體11。
本實施型態之液處理裝置係對晶圓W之表面切換供給藥液，進行該面之液處理。在本例中，將用以除去附著於晶圓W之表面之有機性的髒污或微粒之SC-1(氨和過氧化氫之混合水溶液)當作藥液而使用。
就以供給藥液之手段而言，液處理裝置具備有液噴嘴411。液噴嘴411係發揮對旋轉之晶圓W之表面(上面)之中央部供給藥液(SC-1)和屬於沖洗液之DIW之作用。該液噴嘴411在供給藥液之觀點，相當於藥液噴嘴，在供給沖洗液之觀點相當於沖洗液噴嘴。
再者，本液處理裝置設置有用以對晶圓W之表面供給屬於疏水化劑之一種的矽烷劑之氣體(疏水化氣體)及晶圓W之乾燥時所使用之N2氣體的氣體噴嘴412，以及於疏水化氣體之供給後所使用的進行供給屬於處理液之一種的IPA(Iso Propyl Alcohol)的IPA噴嘴413。矽烷化劑之氣體和N2氣體、IPA係通過與藥液或DIW不同之流路而被供給至各個氣體噴嘴412、IPA噴嘴413。
該些噴嘴411~413係被設置在噴嘴區塊42之下面側，該噴嘴區塊42係被安裝在噴嘴臂43之前端部。噴嘴臂43之基端部係藉由在導軌45上形走自如之滑動器44而被支撐。然後，藉由使該滑動器44在導軌45之一端和另一端之間移動，在晶圓W之中央部(晶圓W之旋轉中心)之上方之位置(第2圖中，以實線表示)，和從晶圓W之上方退避至側方之位置(同圖中，以一點 鏈線表示)之間，可以使噴嘴區塊42(即是，液噴嘴411、氣體噴嘴412及IPA噴嘴413)移動。並且，為了方便在第1圖中省略杯體11之記載，但是使噴嘴區塊42退避之位置被設定在較杯體11外側。在此，液噴嘴411、氣體噴嘴412、IPA噴嘴413，並不限定於設置在共同之噴嘴區塊42之時，即使利用各個噴嘴411~413之專用噴嘴區塊或移動機構亦可。
在噴嘴臂43或噴嘴區塊42，設置有各連接於液噴嘴411、氣體噴嘴412及IPA噴嘴413之無圖示的液流路或氣體流路。
在被連接於液噴嘴411之流路連接有具備各處理液(藥液及DIW)之液槽，和流量調節機構之DIW供給部64、藥液供給部65。
然後，藉由開關被設置在連接上述液流路和各處理液之供給部64、65之連接管路上的開關閥V4、V5，可以從液噴嘴411切換供給各處理液至晶圓W。
接著，在連接於氣體噴嘴412之流路，連接有具備屬於矽烷化劑之-(三甲基硅基)二甲胺(TriMethyl SilylDiMethyl Amine；以下記述成TMSDMA)之藥液槽或使此氣化而成為氣體狀之氣體化機構，以及流量調節機構的TMSDMA供給部62，和N2氣瓶和其流量調節機構的N2氣體供給部63。
藉由開關被設置在連接上述氣體流路和TMSDMA氣體、N2氣體之供給部62、63的連接管上之開 關閥V2、V3，可以從氣體噴嘴412對晶圓W切換供給TMSDMA氣體或N2氣體。在供給疏水化氣體(TMSDMA氣體)之觀點中，氣體噴嘴412相當於疏水化氣體噴嘴。
TMSDMA係藉由將晶圓W之表面予以矽烷化，使該表面疏水化，於除去沖洗處理時所使用之DIW之時，發揮增大晶圓W和DIW之接觸角的作用。其結果，降低作用於形成在晶圓W之表面的圖案的力，不會產生圖案崩壞而可以除去DIW。本例中之矽烷化係藉由將與晶圓W之表面之Si原子鍵結之親水性之功能基，例如OH基等，與含Si原子之疏水性的功能基置換，對晶圓W之表面進行疏水化之處理，於TMSDMA之時，進行與三甲基矽基的置換。
TMSDMA係在例如液體之狀態下，被貯留於TMSDMA供給部62內之液槽，藉由加熱器機構等被加熱而進行氣體化，並且藉由從載體氣體供給部621被供給之載體氣體(使用N2氣體等)被稀釋而被供給至氣體噴嘴412。
在與IPA噴嘴413連接之流路，連接有具備屬於溶劑之IPA之液槽，和流量調節機構的IPA供給部61。藉由開關被設置在連接上述液流路和IPA供給部61之連接管路上的開關閥V1，可以從IPA噴嘴413對晶圓W供給IPA。如後述般，因IPA當作溶劑被利用，故該IPA噴嘴413相當於溶劑噴嘴。
具備以上說明之構成的液處理裝置如第1、2 圖所示般與控制部7連接。控制部7係由具備有無圖示之CPU和記憶部的電腦所構成，在記憶部記錄有編組步驟(命令)群的程式，該步驟(命令)群係針對液處理裝置之作用，即是使被支撐於支撐板21上之晶圓W旋轉，根據事先被設定之排程而切換供給處理液，並進行晶圓W之液處理或疏水化處理、乾燥之後，搬出該晶圓W為止的控制，該程式係被儲存於例如硬碟、CD、光磁性碟、記憶卡等之記憶媒體，自此被安裝於電腦。
再者，該控制部7藉由調節TMSDMA氣體、DIW或IPA等之供給時序、供給時間或供給量、晶圓W之旋轉速度等，可以降低如先前技術中所說明般使用疏水化氣體而對晶圓W之表面進行疏水化之時所產生之微粒污染。
針對上述微粒之產生原因，本發明者係藉由以下之機構找出形成微粒之原因。
微粒產生主要之原因係於供給疏水化氣體時，由於晶圓W之表面之液滴乾燥而產生水印。例如，針對於結束藥液處理之後，對旋轉之晶圓W之表面供給DIW而進行與藥液之置換，沖洗洗淨，接著連續供給疏水化氣體而邊使晶圓W之表面全體疏水化邊除去沖洗液之處理序列予以思考。
將如此接續於沖洗洗淨連續性地被供給之疏水化氣體遍及晶圓W之表面而使晶圓W之全面疏水化，例如以1000rpm以上之旋轉速度使晶圓W旋轉為佳。隨 著該旋轉，疏水化氣體乘著被形成在晶圓W之表面的旋轉流而遍及晶圓W之表面。另外，即使以低於500rpm之低旋轉速度供給疏水化氣體，因沖洗液不被甩掉而存在圖案面不露出之部分，故疏水化氣體不會進入至圖案內，殘留不被疏水化之區域。
另外，如此一來當以比較高速使晶圓W旋轉時，DIW從晶圓W之表面被甩掉時，可知一部分之DIW以微小之液滴而殘留。當該液滴在晶圓W之表面乾燥時，形成水印而成為污染晶圓W之微粒。
在此，本例之液處理裝置為了邊使疏水化氣體遍及晶圓W之全面，邊抑制水印之形成，交互重複進行DIW之供給和TMSDMA氣體(疏水化氣體)之供給，進行將晶圓W之表面被疏水化之區域階段性地擴散至晶圓W之徑向，及圖案內之深度方向的處理。再者，也具備於使晶圓W乾燥之時，使晶圓W之旋轉速度下降，抑制微小液滴殘存在晶圓W之表面的功能。針對該些處理之詳細內容，在後述之作用說明中敘述。
以下，針對具備有該些功能之液處理裝置之動作，一面參照表示各種處理液或氣體之供給時序之第3圖，模式性表示處理中之晶圓W之表面之狀態的第4圖~第8圖一面予以說明。並且，第3圖(a)~(e)雖然係模式性表示相對於時間經過，來自各噴嘴411~413之處理液或氣體的供給/停止時序，但是並非嚴密地表示該些處理液或氣體之供給時間。
液處理裝置係使噴嘴頭42退避至杯體11之外側，再者在使支撐板21停止之狀態下待機。然後，當外部之晶圓搬運機構使保持晶圓W之叉架進入至支撐板21之上方側時，使升降板24上升而與叉架交叉，將晶圓W收授至升降板24之升降銷26上。
於叉架從支撐板21之上方退避之後，使升降板24下降，在支撐板21之支撐銷23上載置晶圓W。接著，使旋轉馬達31動作，使支撐板21上之晶圓W旋轉之後，當晶圓W到達至特定的旋轉速度時，使噴嘴區塊42移動至晶圓W之中央部之上方位置。
然後，僅在事先所設定之時間從液噴嘴411供給SC-1，進行有機物之污染或微粒之除去。接著，使晶圓W之旋轉速度上升，並且將從液噴嘴411供給之處理液切換成DIW而進行沖洗處理，沖洗晶圓W之表面之SC-1(第4圖)。
當SC-1藉由DIW被沖洗時停止供給DIW，如第3圖(b)、第3圖(c)之「疏水化處理」之期間所示般，朝向晶圓W之中心交互供給TMSDMA氣體、DIW而實行階段性地使晶圓W之表面疏水化之處理。此時之晶圓W之旋轉速度成為TMSDMA氣體可遍及晶圓W之表面的旋轉速度，例如1000rpm以上。
當針對直徑300mm之晶圓W之情況予以舉例時，在該疏水化處理中，TMSDMA氣體係以5~201/min(0℃，1大氣壓之標準狀態基準)之範圍之51/mis之供 給量，0.5~2秒之範圍的例如1秒間被供給。另外，DIW係以1~31/min之範圍之21/min之供給量，且0.5~5秒之範圍之例如0.5秒間被供給。
在此，TMSDMA氣體之供給時，如第5圖所示般晶圓W之表面露出，與該TMSDMA氣體接觸之晶圓W之表面被疏水化。另外，藉由離心力之作用而被甩掉之DIW在晶圓W之表面散碎而當作微小液滴81殘留，成為水印之原因(在第5圖、第6圖中以白色圓圈模式性表示)。
在此，以微小液滴81乾燥形成水印之前的比較短時間，將供給至晶圓W之表面的流體切換至DIW(第6圖)。藉由供給DIW之供給，因微小液滴81被沖洗，故水印之形成被抑制。
但是，僅以0.5~2秒程度之短時間供給TMSDMA氣體，而要在晶圓W之表面全體，使圖案內部持有充分之疏水性，並不足夠。於是，當沖洗微小液滴81時，將供給至晶圓W之表面之流體切換成TMSDMA氣體。如此一來，交互供給DIW和TMSDMA氣體。
在此，在第9圖(a)~第9圖(e)，針對疏水化處理予以詳細說明。
首先，供給DIW(第9圖(a))。接著，當停止DIW之供給，一面以被DIW覆蓋之晶圓W旋轉，一面對其表面供給TMSDMA氣體時，TMSDMA氣體接觸於沖洗液被甩掉之圖案之上端部，該圖案之上端部被疏水化(第 9圖(b))。此時，在圖案間殘留DIW。接著，再次供給DIW。晶圓係成為被DIW覆蓋之狀態，並且DIW沖洗殘留在被疏水化之圖案之上端部的微小液滴81(第9圖(c))。
接著，當停止DIW之供給，一面使被DIW覆蓋之晶圓W旋轉，一面對其表面供給TMSDMA氣體時，從已被疏水化之圖案之上端部快速沖去DIW，圖案內之DIW之液面則露出。並且，當DIW被甩掉而圖案內之DIW之液面下降時，TMSDMA氣體進入至該圖案內，圖案之側面部分被疏水化(第9圖(d))。此時，在圖案間殘留DIW。此時所產生之微小液滴81係藉由下一次的DIW供給而被沖洗(第9圖(e))。
如此一來，藉由交互重複供給DIW和TMSDMA氣體，可以如第9圖(a)~(g)所示般一面使圖案內之DIW之液面逐漸下降，一面將被疏水化之區域的面積擴散至圖案之深度方向。至圖案之內部被疏水化的疏水化區域83，係如第10圖模式性表示般，因DIW之液面從晶圓中心朝向徑向外方緩緩下降，故露出之圖案之側面部分緩緩地被疏水化。因此，疏水化氣體朝向晶圓W之徑向緩緩地擴散。然後，以例如數次至數百次重複TMSDMA氣體、DIW之交互供給，當晶圓W之表面全體一樣成為疏水化區域83時，結束TMSDMA氣體和DIW之交互供給。
上述交互供給之重複次數，僅以可以取得不 產生圖案崩壞而能使晶圓W乾燥之疏水性之程度的次數來執行。是否產生圖案崩壞，係可以例如DIW與不形成圖案之晶圓W之表面接觸之接觸角為基準而進行評估，以選擇可取得80~90°以上之接觸角之左右的重複次數為佳。
如此一來，藉由進行重複TMSDMA氣體和DIW之交互供給的疏水化處理，使基板之表面之被疏水化之區域階段性地擴散，並且可以抑制水印之產生。
然後，除去該DIW而進行晶圓W之乾燥(第3圖(b)之「沖洗洗淨及乾燥處理」之期間)。
於該乾燥處理之際，從高速旋轉之晶圓W除去DIW之時，也有無法抑制因DIW散碎而導致微小液滴81之形成的情形。在此，本例之液處理裝置係將晶圓W之旋轉速度減速至30~100rpm左右，使供給該DIW之液噴嘴41(噴嘴區塊42)從晶圓W之中央部朝向周緣部移動(第8圖)。
藉由使晶圓W之轉速成為低速，在保持DIW液形成液膜之狀態下擴散至晶圓W之周方向，可以藉由液噴嘴411之移動使形成有該液積存處之區域移動成朝向晶圓W之周緣部推出。其結果，可以邊抑制液積存處之散碎所導致之液滴產生，邊將與DIW不接觸之乾燥的區域從晶圓W之中央部朝向周緣部擴散。被推出之DIW在晶圓W之外周緣部，從該晶圓W滴下，而被除去。
再者，此時，如第8圖所示般，從較供給 DIW之液噴嘴411更位於晶圓W之中央部側的氣體噴嘴412供給N2氣體即可(第3圖(d)之「沖洗洗淨及乾燥處理」之期間，第8圖)。該N2氣體發揮沖洗DIW之作用，被供給至以低速旋轉之晶圓W之表面，可以抑制僅以比較小的離心力作用的DIW殘留在晶圓W之表面上。
如此一來，當液噴嘴411到達至較晶圓W之周緣部外側時，停止DIW之供給，接著當氣體噴嘴412到達至較晶圓W之周緣部外側時，停止N2氣體之供給(第3圖(d)、(e))。當液噴嘴411到達至晶圓W之周緣部時，因晶圓W之旋轉速度成為低速，故即使DIW之液流與支撐銷23接觸，也難以產生液體飛濺，可以抑制液滴附著於晶圓W之表面。
當結束液噴嘴411、氣體噴嘴412之掃描時，噴嘴區塊42從晶圓W之上方退避，停止晶圓W之旋轉。然後，使升降板24上升而抬起晶圓W，於將處理完之晶圓W收授至外部之晶圓搬運機構之後，使升降板24下降而等待下一個晶圓W之搬入。
並且，本發明者係發現於以DIW供給結束上述疏水化處理之時，在晶圓W之表面疏水化氣體與DIW接觸之時所生成之反應副生成物82殘留之時(第5圖、第6圖中，以黑色圓圈表示)，該反應副生成物82以DIW難以除去，另外當使用屬於溶劑之IPA時可則除去。
在此，在疏水化處理和乾燥處理之間進行溶 劑處理更佳。即是，乾燥處理前，在形成有疏水化處理後之DIW之液膜的狀態之晶圓W之表面，供給用以除去反應副生成物82之溶劑的IPA(第3圖(e)之「溶劑處理」之期間，第7圖)。其結果，從晶圓W之表面除去反應副生成物82，藉由使用疏水化氣體，可以抑制所產生之兩種類之微粒的附著、殘留。就以供給IPA之時的晶圓W之旋轉速度而言，可以例示在晶圓W之表面全體形成IPA之液膜之左右的300~2000rpm的範圍。
並且，以供給TMSDMA氣體來結束疏水化處理之時，雖然在晶圓W之表面殘存有反應副生成物82及微小液滴81，但是因微小液滴81可溶於IPA，故於停止TMSDMA氣體之後，即使進行第3圖(e)、第7圖之溶劑處理亦可。
若藉由與本實施型態有關之液處理裝置時，則有以下之效果。藉由交互重覆對晶圓W之表面供給TMSDMA氣體和供給DIW，使晶圓W之表面之被疏水化之區域階段性地在圖案內部之深度方向及晶圓W之直徑方向擴散。藉由交互供給TMSDMA氣體和DIW，可以藉由DIW之供給沖洗於TMSDMA氣體之供給時所產生之微小液滴81。
並且，因以IPA除去藉由對以DIW置換藥液之後的晶圓W之表面供給TMSDMA氣體所生成之副生成物，故可以降低該副生成物所導致的晶圓W之污染。並且，於將被疏水化之晶圓W之表面之處理液置換成 DIW，並除去該DIW之時，藉由降低晶圓W之旋轉速度，並使供給DIW之液噴嘴411從晶圓W之中央部側移動至周緣部側，可以一面抑制DIW之散碎並將該DIW取入液膜，一面推出至晶圓W之周緣部側而使晶圓W乾燥。再者，此時藉由從晶圓W之中央部側供給N2氣體，可以抑制DIW朝以低速旋轉之晶圓W之中央部側擴散。
在此，當作疏水化劑使用之矽烷化劑並不限定於TMSDMA。例如，作為藉由與DIW接觸而生成反應副生成物之其他矽烷劑，可以舉出六甲基二矽氮烷(HMDS)、三甲基硅烷基二乙胺(TMSDEA)等。從該些矽烷化劑生成之反應副生成物也可以藉由於疏水化處理後供給屬於溶劑之IPA，抑制晶圓W之微粒污染。
再者，若為生成可藉由溶劑除去之反應副生成物之疏水化劑時，則並不限定於矽烷化劑，即使在使用其他種類之疏水化氣體之時，亦可以適用本發明。如此一來，使用溶劑而除去反應副生成物之手法，因該單獨具有降低晶圓W之微粒所導致之污染的效果，故也可以適用於連續性地供給疏水化氣體而對晶圓進行乾燥之處理。
其他，可除去反應副生成物之溶劑並不限定於IPA，即使利用例如丙酮等亦可。
並且，在此，針對使用液體疏水化劑(例如液體之矽烷化劑)使晶圓W疏水化之時的反應副生成物之除去予以敘述。一般而言，液體疏水化劑因難以與DIW混合，故如下述之處理程序般藉由IPA之置換來進行 DIW和疏水劑之置換。
處理程序例：(1)藥液處理→(2)藉由DIW之沖洗洗淨→(3)將DIW置換成IPA→(4)將IPA置換成液體疏水化劑而進行疏水化處理→(5)將液體疏水化劑置換成IPA→(6)將IPA置換成DIW而進行沖洗洗淨→(7)進行DIW之除去(乾燥處理)。
另外，近年來，也持續開發容易與DIW(水)混合之疏水化劑，此時從對沖洗洗淨後之晶圓W表面的四處供給疏水化劑之觀點來看，不需要上述(3)之置換操作。同樣，從對疏水化處理後之晶圓W表面的四處供給DIW之觀點來看，也不需要(5)之置換操作。
但是，當省略(3)之置換操作時，疏水化劑直接與DIW接觸，有產生大量之反應副生成物之虞。在此，可以說即使省略(3)之置換操作之時，藉由殘留(5)之IPA供給，亦可以利用當作IPA之溶劑的功能而進行反應副生成物之除去。
並且，例如TMSDMA係藉由與IPA接觸而生成反應副生成物，但是該反應副生成物係在上述處理程序之例中，因藉由IPA本身之溶劑作用而被除去，故不會造成問題。

Claims (12)

  1. 一種液處理方法，係使用液處理裝置的液處理方法，該液處理裝置具備：將基板保持水平，並使繞垂直軸旋轉之基板保持部；對上述基板之表面供給藥液之藥液噴嘴；對上述基板之表面供給疏水化氣體之疏水化氣體噴嘴；及對上述基板之表面供給沖洗液之沖洗液噴嘴，該液處理方法之特徵為具備：從上述藥液噴嘴對被保持於上述基板保持部且旋轉之上述基板之表面，供給藥液而進行液處理之步驟；接著，一面使上述基板旋轉一面從上述沖洗液噴嘴對上述基板之表面供給沖洗液，並將上述藥液置換成上述沖洗液之步驟；接著，交換重複執行一面使上述基板旋轉一面從上述疏水化氣體噴嘴對上述基板之表面供給用以使該基板之表面疏水化之疏水化氣體之步驟，和一面使被供給上述疏水化氣體之後的上述基板旋轉一面對上述基板之表面供給上述沖洗液之步驟，而對上述基板進行疏水化之步驟；及接著，藉由使上述基板旋轉除去上述沖洗液，而對上述基板進行乾燥之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之液處理方法，其中於進行使上述基板疏水化之期間，位於供給有上述疏水化氣體之上述基板之表面上的沖洗液乾燥之前，開始進 行接著的沖洗液供給。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法，其中上述基板具有被形成在該基板之表面的圖案，在進行使上述基板疏水化之期間，一面使存在被形成於上述基板之表面的上述圖案內之沖洗液之液面的位置逐漸下降，一面使疏水化氣體進入至上述圖案內，並使被疏水化之區域之面積擴散至上述圖案之深度方向。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法，其中利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，進行使上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，較進行上述基板之疏水化之期間之上述基板的旋轉數低。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法，其中利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，進行上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，較進行上述基板之疏水化之期間的上述基板之旋轉數低，在進行上述基板乾燥之期間，藉由一面對旋轉之上述基板之表面供給上述沖洗液一面將上述沖洗液之供給位置從上述基板之中央部朝向周緣部移動，將位於上述基板之表面上的沖洗液推出至上述基板之外而予以除去。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法，其中在對上述基板進行疏水化之步驟和對上述基板進行乾燥之間，又具備對上述基板之表面供給溶劑，而除去上述疏水化氣體之副生成物的步驟。
  7. 如申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法，其中上述基板具有被形成在該基板之表面的圖案，交互重複進行對上述基板之表面供給上述沖洗液之步驟，和對上述基板之表面供給上述疏水化氣體之步驟的次數，成為事先設定有上述沖洗液與不形成上述圖案之上述基板的表面部分接觸之接觸角的角度以上的次數。
  8. 一種記憶媒體，儲存有對上述基板之表面供給進行液處理之液處理裝置所使用之電腦程式，該記憶媒體之特徵為：上述程式係使上述液處理裝置實行申請專利範圍第1或2項所記載之液處理方法。
  9. 一種液處理裝置，其特徵為具備：基板保持部，其係用以將基板保持水平，並使繞垂直軸旋轉；藥液噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給藥液；疏水化氣體噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給疏水化氣體；沖洗液噴嘴，其係用以對上述基板之表面供給沖洗 液；及控制部，其係用以控制下述步驟，從上述藥液噴嘴對被保持於上述基板保持部且旋轉之上述基板之表面，供給藥液之步驟，接著，一面使上述基板旋轉一面從上述沖洗液噴嘴對該基板之表面供給沖洗液之步驟，接著，交換重複執行一面使上述基板旋轉一面從上述疏水化氣體噴嘴對該基板之表面供給用以使該基板之表面疏水化之疏水化氣體之步驟，和一面使被供給疏水化氣體之後的基板旋轉一面對該基板之表面供給沖洗液之步驟，而對上述基板進行疏水化之步驟，接著，藉由使上述基板保持部旋轉一面使上述基板旋轉一面除去上述沖洗液，而進行乾燥之步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之液處理裝置，其中上述控制部係於進行使上述基板疏水化之期間，位於供給有上述疏水化氣體之上述基板之表面上的沖洗液乾燥之前，開始進行接著的沖洗液供給。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所記載之液處理裝置，其中上述控制部係利用對上述基板之表面供給上述沖洗液來結束上述基板的疏水化，將進行使上述基板乾燥之期間的上述基板之旋轉數，設成較進行上述基板之疏水化之期間之上述基板的旋轉數 低。
  12. 如申請專利範圍第9或10項所記載之液處理裝置，其中又具備對上述基板之表面供給溶劑之溶劑噴嘴，上述控制部係在對上述基板之表面進行疏水化之步驟和對上述基板進行乾燥之步驟之間，從上述溶劑噴嘴對上述基板之表面供給上述溶劑。
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