TWI818119B - 基板處理方法、及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 提供能夠在覆蓋凹凸圖案的液膜的乾燥時抑制凹凸圖案的圖案坍塌的技術。 [解決機構] 一種基板處理方法,具有:對基板的形成凹凸圖案的上面供應乾燥液,形成包含前述乾燥液的液膜的工程;將前述基板的上面,從前述乾燥液的液膜露出的工程;前述露出的工程,包含:在前述乾燥液的液膜的水平方向相鄰的第1區域與第2區域之間,產生表面張力差的工程;藉由前述表面張力差,從前述第1區域向前述第2區域排出前述乾燥液的工程。

Description

基板處理方法、及基板處理裝置
本揭示係有關於基板處理方法及基板處理裝置。
專利文獻1記載的液處理系統具備:對基板供應處理液進行液處理的液處理裝置、控制液處理裝置的控制部。液處理裝置具備:保持基板的基板保持部、對藉由基板保持部保持的基板表面供應揮發性流體的第1供應部。作為揮發性流體,例如,可以使用IPA(異丙醇)。IPA供應至基板的圖案形成面。控制部使液處理裝置進行揮發性流體供應處理、及露出處理。揮發性流體供應處理為從第1供應部對基板表面供應揮發性流體在基板表面形成液膜的處理。露出處理為使基板的表面從揮發性流體露出的處理。露出處理中,使基板旋轉,並使IPA的供應位置從基板的中心部向基板的外周部移動。又,露出處理中,使基板旋轉,並使以IPA的供應位置作為基準設定在基板的徑方向內方的氮氣的供應位置,從基板的中心部向基板的外周部移動。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]特開2014-90015號公報
[發明所欲解決的問題]
本揭示的一態樣為提供能夠在覆蓋凹凸圖案的液膜的乾燥時抑制凹凸圖案的圖案坍塌的技術。 [解決問題的手段]
本揭示的一態樣的基板處理方法,包含: 對基板的形成凹凸圖案的上面供應乾燥液,形成包含前述乾燥液的液膜的工程; 將前述基板的上面,從前述乾燥液的液膜露出的工程; 前述露出的工程,包含: 在前述乾燥液的液膜的水平方向相鄰的第1區域與第2區域之間,產生表面張力差的工程; 藉由前述表面張力差,從前述第1區域向前述第2區域排出前述乾燥液的工程。 [發明的效果]
根據本揭示的一態樣,能夠在覆蓋凹凸圖案的液膜的乾燥時抑制凹凸圖案的圖案坍塌。
以下,參照圖式說明有關本揭示的實施形態。此外,有在各圖式中對相同或對應的構成附加相同或對應的符號,並省略說明的情形。本說明書中,下方表示鉛直方向下方、上方表示鉛直方向上方。
圖1為表示一實施形態的基板處理裝置的圖。基板處理裝置1,例如,具備:保持基板2的基板保持部10、使基板保持部10旋轉的旋轉驅動部20、對保持於基板保持部10的基板2的上面2a供應流體的流體供應部30、控制基板處理裝置1的動作的控制部40。
基板保持部10將基板2水平保持。基板2例如為矽晶圓等半導體基板。在基板2的上面2a如圖4等所示預先形成凹凸圖案4。凹凸圖案4例如藉由光微影法及蝕刻法等形成。凹凸圖案4例如藉由蝕刻形成於基板2的膜(例如矽氮化膜)形成。
基板保持部10,例如,具有:圓盤狀的板部11、配置於板部11的外周部的爪部12。爪部12,在周方向以間隔複數配置,保持基板2的外周緣,使基板2從板部11浮上保持。基板保持部10在圖1中為機械夾盤,但也可以是真空夾盤或靜電夾盤等。基板保持部10具有鉛直配置的旋轉軸部14,旋轉軸部14藉由軸承15以旋轉自如支持。
旋轉驅動部20藉由使基板保持部10旋轉,使保持於基板保持部10的基板2旋轉。旋轉驅動部20具有:旋轉馬達21、將旋轉馬達21的旋轉運動傳達至旋轉軸部14的傳達機構22。傳達機構22例如以滑輪23及時序皮帶24構成。此外,傳達機構22也可以以齒輪等構成。
流體供應部30對保持於基板保持部10的基板2,從上方供應流體。流體供應部30,例如,具有:吐出液體的噴嘴31、將從噴嘴31供應至基板2的液體回收的罩杯33、使噴嘴31移動的噴嘴移動機構37。此外,流體供應部30除了吐出液體的噴嘴31以外,還具有吐出氣體的噴嘴也可以。
流體供應部30具有1個以上的噴嘴31。例如,流體供應部30,作為噴嘴31,具有圖4(a)所示的藥液吐出噴嘴31A、圖4(b)所示的沖洗液吐出噴嘴31B、圖4(c)所示的乾燥液吐出噴嘴31C。
藥液吐出噴嘴31A,對與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,供應藥液L1。藥液L1,因離心力從基板2的中心部向基板2的外周部浸潤擴展,形成液膜LF1。作為藥液L1雖不特別限定,但例如可以使用DHF(稀氫氟酸)。此外,藥液L1是用於半導體基板的洗淨的一般者即可,不限於DHF。例如,藥液L1是SC-1(包含氫氧化銨及過氧化氫的水溶液)或SC-2(包含氯化氫及過氧化氫的水溶液)也可以。使用複數種類的藥液L1也可以。
藥液吐出噴嘴31B,對與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,供應沖洗液L2。沖洗液L2置換藥液L1,同時因離心力從基板2的中心部向基板2的外周部浸潤擴展,形成液膜LF2。作為沖洗液L2雖不特別限定,但例如可以使用DIW(去離子水)等的水。
乾燥液吐出噴嘴31C,對與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,供應乾燥液L3。乾燥液L3置換藥液L2,同時因離心力從基板2的中心部向基板2的外周部浸潤擴展,形成液膜LF3。作為乾燥液L3雖不特別限定,但例如可以使用IPA(異丙醇)等的有機溶劑。此外,乾燥液L3不限於IPA。例如,乾燥液L3也可以是HFE(氫氟醚)、甲醇、乙醇、丙酮、或反式-1,2-二氯乙烯。
罩杯33以包圍基板保持部10的方式配置,捕集從與基板保持部10一同旋轉的基板2飛散的液體。罩杯33的底部設有排液管34及排氣管35。排液管34將罩杯33內的液體排出,排氣管35將罩杯33內的氣體排出。
圖2為表示一實施形態的噴嘴移動機構的圖。圖2中,黑色圓表示來自基板2的上面2a的噴嘴31的液體供應位置。噴嘴移動機構37使噴嘴31水平移動,使來自基板2上面2a的噴嘴31的液體的供應位置移動。噴嘴移動機構37,例如,具有:保持噴嘴31的旋轉臂38、使旋轉臂38旋轉的旋轉機構39。旋轉機構39兼為使旋轉臂38升降的機構也可以。
旋轉臂38配置成水平,在其前端部保持噴嘴31。旋轉機構39以從旋轉臂38的基端部向下方延伸的旋轉軸為中心,使旋轉臂38旋轉。旋轉臂38在圖2以實線表示的位置、與在圖2以二點鏈線表示的位置之間旋轉。藉由該旋轉,來自基板2的上面2a的噴嘴31的液體供應位置,在基板2的中心部的正上的位置、與基板2的外周部的正上的位置之間在水平方向移動。
此外,噴嘴移動機構37,取代旋轉臂38與旋轉機構39,具有導軌及直動機構也可以。導軌配置成水平,直動機構沿導軌使噴嘴31移動。噴嘴移動機構37也可以使複數噴嘴31一同移動、也可以使複數噴嘴31獨立移動。
控制部40例如以電腦構成,具備CPU (Central Processing Unit)41、記憶體等記憶媒體42。在記憶媒體42中,儲存有控制在基板處理裝置1中執行的各種處理的程式。控制部40藉由使CPU41執行記憶於記憶媒體42中的程式,控制基板處理系統1的動作。又,控制部40具備輸入介面43、輸出介面44。控制部40以輸入介面43接收來自外部的信號,以輸出介面44向外部發送信號。
相關的程式為記錄於由電腦可讀取的記憶媒體中者,從該記憶媒體安裝至控制部40的記憶媒體42者也可以。作為由電腦可讀取的記憶媒體,例如可以是硬碟(HD)、可撓性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。此外,程式通過網際網路從伺服器下載,安裝於控制部40的記憶媒體42也可以。
圖3為表示一實施形態的基板處理方法的流程圖。圖3所示的工程在控制部40的控制下實施,替換基板2重複進行。圖4為表示在一實施形態的將基板的上面露出的工程之前進行的處理的圖。圖4(a)為表示一實施形態的藥液的液膜的圖。圖4(b)為表示一實施形態的沖洗液的液膜的圖。圖4(c)為表示一實施形態的乾燥液的液膜的圖。
基板處理方法具有:將處理前的基板2搬入至基板處理裝置1內部的工程S101。基板處理裝置1將藉由未圖示的搬送裝置搬入的基板2,以基板保持部10保持。基板保持部10將基板2以水平保持,在基板2的上面2a預先形成凹凸圖案4。
基板處理方法具有:藉由對基板2的上面2a供應藥液L1,形成覆蓋基板2的上面2a的藥液L1的液膜LF1的工程S102。在該工程S102中,在基板2的中心部的正上方,配置藥液吐出噴嘴31A(圖4(a)參照)。藥液吐出噴嘴31A,對與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,從上方供應藥液L1。供應的藥液L1,因離心力在基板2的上面2a全體浸潤擴展,形成液膜LF1。為了將凹凸圖案4的全體洗淨,以液膜LF1的液面高度成為比凹凸圖案4的上端高度還高的方式,設定基板保持部10的旋轉數及藥液L1的供應流量。
基板處理方法具有:將預先形成的藥液L1的液膜LF1置換成沖洗液L2的液膜LF2的工程S103。在該工程S103中,在基板2的中心部的正上方,取代藥液吐出噴嘴31A配置沖洗液吐出噴嘴31B(圖4(b)參照)。停止來自藥液吐出噴嘴31A的藥液L1的吐出,並開始來自沖洗液吐出噴嘴31B的沖洗液L2的吐出。沖洗液L2供應至與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,因離心力在基板2的上面2a全體浸潤擴展,形成液膜LF2。藉此,殘留在凹凸圖案4的藥液L1被置換成沖洗液L2。以從藥液L1向沖洗液L2的置換中液面高度維持在比凹凸圖案4的上端的高度還高的方式,設定基板保持部10的旋轉數及沖洗液L2的供應流量。因為凹凸圖案4未露出,能夠抑制液面的表面張力造成的圖案坍塌。
基板處理方法具有:將預先形成的沖洗液L2的液膜LF2置換成乾燥液L3的液膜LF3的工程S104。在該工程S104中,在基板2的中心部的正上方,取代藥液吐出噴嘴31B配置沖洗液吐出噴嘴31C(圖4(c)參照)。停止來自藥液吐出噴嘴31B的沖洗液L2的吐出,並開始來自乾燥液吐出噴嘴31C的乾燥液L3的吐出。乾燥液L3供應至與基板保持部10一同旋轉的基板2的中心部,因離心力在基板2的上面2a全體浸潤擴展,形成液膜LF3。藉此,殘留在凹凸圖案4的沖洗液L2被置換成乾燥液L3。以從沖洗液L2向乾燥液L3的置換中液面高度維持在比凹凸圖案4的上端的高度還高的方式,設定基板保持部10的旋轉數及乾燥液L3的供應流量。因為凹凸圖案4未露出,能夠抑制液面的表面張力造成的圖案坍塌。
基板處理方法具有:使基板2的上面2a,從乾燥液L3的液膜LF3露出的工程S105。乾燥液L3例如包含IPA。乾燥液L3雖在本實施形態中僅包含IPA,但除了IPA以外,包含具有與IPA不同表面張力的成份也可以。作為該成份,若是能與IPA混合的成份則沒有特別限定,但例如是DIW。DIW具有比IPA還高的表面張力。
液膜LF3包含乾燥液L3。乾燥液L3具有比沖洗液L2還小的表面張力。將沖洗液L2的液膜LF2置換成乾燥液L3的液膜LF3後,從乾燥液L3的液膜LF3露出基板2的上面2a全體。因此,與不將沖洗液L2的液膜LF2置換成乾燥液L3的液膜LF3,從沖洗液L2的液膜LF2露出基板2的上面2a全體的情形相比,能夠抑制表面張力造成的圖案倒塌。
基板處理方法具有:將處理後的基板2搬出至基板處理裝置1外部的工程S106。首先,基板保持部10解除基板2的保持。接著,未圖示的搬送裝置從基板保持部10接收基板2,將接收到的基板2搬出至基板處理裝置1的外部。之後,這次的處理結束。
以下,雖說明關於露出的工程S105的實施例,在此之前參照圖5說明關於該露出的工程的從前形態。
圖5為表示從前形態的露出的工程的圖。圖5(a)為表示從前形態的露出工程的開始時的液膜LF3的狀態的圖。圖5(b)為表示從前形態的露出工程的途中的液膜LF3的狀態的圖。
在從前形態的露出的工程中,如圖5所示,與基板保持部10一同使基板2旋轉,同時使乾燥液L3的供應位置從基板2的中心部向基板2的外周部移動。在該工程中,藉由使基板2旋轉,使離心力產生。離心力將液膜LF3推至基板2的徑方向外方。首先,如圖5(a)所示,因為液膜LF3被離心力推動,液膜LF3從圓盤狀成為甜甜圈狀,基板2的上面2a的中心部露出。也將基板2的上面2a的露出的部分稱為基板2的露出部。基板2的露出部與基板2形成同心圓狀。接著,如圖5(b)所示,基板2的露出部從基板2的中心部向基板2的外周部擴大。之後,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。
又,在從前形態的露出的工程中,與基板保持部10一同使基板2旋轉,同時使未圖示的氮氣的供應位置從基板2的中心部向基板2的外周部移動。氮氣的供應位置以追隨乾燥液L3的供應位置的方式移動。氮氣的供應位置設定成比乾燥液L3的供應位置還在基板2的徑方向內方。氮氣撞到基板2的上面2a後沿著基板2的上面2a水平流動,將甜甜圈狀的液膜LF3的內周面推至徑方向外方。
如同以上說明,在從前形態的露出的工程中,為了擴大基板2的露出部,利用離心力、及氮氣推壓液膜LF3的力。利用的力為橫方向的外力F。外力F從液膜LF3的外部對液膜LF3作用。
外力F如圖5所示,在基板2的露出部的外周附近,會產生比液面高度的還低的薄膜LF4。薄膜LF4也稱為邊界層(Boundary Layer)。薄膜LF4在液面高度比薄膜LF4還高的厚膜LF5與基板2的露出部之間產生。
因為產生薄膜LF4,厚膜LF5因外力F在橫方向流動時,在凹凸圖案4的凹部5乾燥液L3容易留下。在凹部5殘留的乾燥液L3,因為不會被外力F從凹部5排出,故藉由蒸發而從凹部5排出。
在相鄰的複數凹部5之間,有乾燥液L3的蒸發速度產生差異的情形。其結果,如圖5(b)所示產生乾燥液L3的液面的高低差。乾燥液L3的液面高低差,會產生表面張力造成的圖案坍塌。
在此,本揭示的技術取代利用橫方向的外力F,利用因乾燥液L3的表面張力之差產生的馬蘭戈尼(Marangoni)力。馬蘭戈尼力因為不是外力F而是乾燥液L3自己的力,不產生稱為邊界層的薄膜LF4(圖5參照)。
圖6為表示一實施形態的露出的工程的流程圖。本實施形的露出的工程S105具有:在液膜LF3的水平方向相鄰的第1區域與第2區域之間產生表面張力差的工程S111、因表面張力差從第1區域向第2區域排出乾燥液L3的工程S112。排出的工程S112,將第1區域及第2區域的位置變位至預定方向,同時重複進行。
圖7為表示一實施形態的從第1區域向第2區域的液體排出的圖。在圖7中,實線表示排出前的液膜LF3的狀態,虛線表示排出後的液膜LF3的狀態。
詳細將於後述,但在液膜LF3的水平方向相鄰的第1區域A1與第2區域A2之間,產生乾燥液L3的表面張力之差。第2區域A2的乾燥液L3的表面張力因為比第1區域A1的乾燥液L3的表面張力還大,傾向吸引第1區域A1的乾燥液L3。其結果,從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
第2區域A2的乾燥液L3吸引第1區域A1的乾燥液L3的力,稱為馬蘭戈尼力。馬蘭戈尼力因乾燥液L3的表面張力之差而產生。馬蘭戈尼力因為不是外力F而是乾燥液L3自身的力,不產生稱為邊界層的薄膜LF4(圖5參照)。
因此,在從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3的過程中,能夠抑制在第1區域A1的凹部5殘留乾燥液L3。其結果,在相鄰的複數凹部5之間,能夠抑制殘留的乾燥液L3的液面的高低差產生。因此,能夠抑制表面張力造成的圖案坍塌。又,因為能夠抑制殘留乾燥液L3,也能夠抑制包含於乾燥液L3中的雜質的殘留。
本實施形態的露出的工程S105,為了抑制薄膜LF4的產生,在停止基板2的旋轉及移動的狀態進行。此外,只要能夠抑制薄膜LF4的產生,基板2也可以以低速旋轉、也可以以低速移動。又,只要能夠抑制薄膜LF4的產生,氮氣等氣體吹送至基板2的上面2a也可以。
圖8為表示露出的工程的第1實施例的圖。圖8中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖8(a)為表示第1實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖8(b)為表示第1實施例的乾燥部的斜視圖。圖8(c)為表示第1實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第1實施例的基板處理裝置1具備使基板2的上面2a從液膜LF3露出的乾燥部50。乾燥部50具有在圖7所示的第1區域A1與第2區域A2之間產生表面張力差的表面張力差產生部51。控制部40藉由表面張力差,從第1區域A1到前述第2區域A2,控制排出乾燥液L3。
表面張力差產生部51具有在第1區域A1與第2區域A2之間產生溫度差的溫度差產生部52。一般液體的液組成相同時,液體的溫度越高,液體的表面張力越小。在此,第1區域A1的液組成與第2區域A2的液組成相同時,控制部40控制溫度差產生部52,使得第1區域A1的溫度較第2區域A2的溫度還高溫。
控制部40,為了使第1區域A1的溫度比第2區域A2的溫度還高溫,在第1區域A1與第2區域A2,產生在單位時間單位面積賦予的加熱量(W/mm2 )之差。此外,控制部40在本實施形態中雖加熱第1區域A1與第2區域A2兩者,但也可以僅加熱第1區域A1、也可以僅冷卻第2區域A2。
溫度差產生部52具有接觸基板2下面2b的加熱板53。加熱板53具有複數將電變換成熱的發熱體54。複數發熱體54分別形成直線狀,在排出乾燥液L3的方向(圖8(a)以箭頭所示的方向)排列。排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。越向排出乾燥液L3的方向,加熱板53的溫度設定成越低溫。本實施例中,排出乾燥液L3的方向為右方向、與排出乾燥液L3的方向相反的方向為左方向。
首先,在時刻t0,從左側數來第1個發熱體54的正上方的區域,與從左側數來第2個發熱體54的正上方的區域相比,液膜LF3的溫度高,液膜LF3的表面張力小。從左側數來第1個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第1區域A1,從左側數來第2個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的外周部的一端從液膜LF3露出。
接著,在時刻t1,從左側數來第2個發熱體54的正上方的區域,與從左側數來第3個發熱體54的正上方的區域相比,液膜LF3的溫度高,液膜LF3的表面張力小。從左側數來第2個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第1區域A1,從左側數來第3個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。
控制部40在露出的工程S105中,停止基板2。也就是說,控制部40在露出的工程S105中,不旋轉基板2。基板2旋轉後,與基板2一同液膜LF3也會旋轉,這是因為離心力的作用方向與乾燥液L3的排出方向不一致,乾燥液L3的排出會亂掉。
圖9為表示露出的工程的第2實施例的圖。圖9中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖9(a)為表示第2實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖9(b)為表示第2實施例的乾燥部的斜視圖。圖9(c)為表示第2實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第2實施例的溫度差產生部52具有接觸基板2下面2b的加熱板53。加熱板53具有複數將電變換成熱的發熱體54。複數發熱體54分別形成同心圓狀,在排出乾燥液L3的方向(圖9(a)以箭頭所示的方向)排列。排出乾燥液L3的方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向。越向排出乾燥液L3的方向,加熱板53的溫度設定成越低溫。
首先,在時刻t0,從中心數來第1個發熱體54的正上方的區域,與從中心數來第2個發熱體54的正上方的區域相比,液膜LF3的溫度高,液膜LF3的表面張力小。從中心數來第1個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第1區域A1,從中心數來第2個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的中心部從液膜LF3露出。
接著,在時刻t1,從中心數來第2個發熱體54的正上方的區域,與從中心數來第3個發熱體54的正上方的區域相比,液膜LF3的溫度高,液膜LF3的表面張力小。從中心數來第2個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第1區域A1,從中心數來第3個發熱體54的正上方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。
控制部40在露出的工程S105中,停止基板2。也就是說,控制部40在露出的工程S105中,不旋轉基板2。但是,控制部40以能限制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。
此外,加熱板53的溫度梯度與圖9的溫度梯度相反也可以。此時,排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部至基板2的中心部的方向。此時,在基板2的中心部的正上方,配置圖13所示的吸引噴嘴60。吸引噴嘴60吸引集中在基板2的中心部的乾燥液L3。藉由配置吸引噴嘴60,在基板2的中心部及其周邊部,能夠抑制液面的高低差的產生。因此,能夠防止液面的高低差造成的逆流。在基板2的中心部,當乾燥液L3的流入速度比乾燥液L3的蒸發速度還快時是有效的。
圖10為表示露出的工程的第3實施例的圖。圖10中,實線表示露出的工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖10(a)為表示第3實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖10(b)為表示第3實施例的乾燥部的斜視圖。圖10(c)為表示第3實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第3實施例的溫度差產生部52具有從上方將液膜LF3加熱的加熱器55。加熱器53具有將電變換成熱的發熱體。加熱器55也可以具有雷射振盪器,其加熱方式沒有特別限定。
加熱器55在液膜LF3的上方,相對於液膜LF3平行移動。加熱器55的移動方向,為排出乾燥液L3的方向(圖10(a)中以箭頭表示的方向)。排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。
加熱器55形成棒狀,在上方視時以將液膜LF3橫切的方式,相對於液膜LF3平行配置。加熱器55的長邊方向為與排出乾燥液L3的方向垂直的方向。加熱器55的長度比基板2的直徑還大。
此外,在上方視時,基板2為圓形狀,而加熱器55為棒狀。因此,隨著加熱器55在水平方向移動,在上方視時與基板2的加熱器55重疊的部分的長度發生變化。
其中,控制部40因應加熱器55的位置,變更加熱器55放出能量的範圍的長度也可以。例如,控制部40,使加熱器55放出能量的範圍的長度,與在上方視時與基板2的加熱器55重疊的部分的長度一致。
加熱器55,例如,具有在加熱器55的長邊方向以間隔排列的複數發熱體。溫度差產生部52具有對加熱器55的複數發熱體,獨立供應電力的電力供應部。控制部40變更由電力供應部供應電力的發熱體,來變更加熱器55放出能量的範圍的長度。
此外,加熱器55具有:將平行於加熱器55的長邊方向的線雷射照射至下方的光學系統、遮蔽線雷射的一部分的束開關、使束開關移動的移動機構也可以。控制部40藉由使束開關移動,變更加熱器55放出能量的範圍的長度。
控制部40如同上述,因應加熱器55的位置,變更加熱器55放出能量的範圍的長度。因此,能夠防止基板2的周邊構件被加熱,能夠抑制液膜LF3通過周邊構件被加熱。因此,能夠提升液膜LF3的溫度控制精度。
第3實施例的溫度差產生部52更具有接觸基板2下面2b的冷卻板56。冷卻板56,例如,在內部具有流通水等冷媒的流路57。冷卻板56吸收從加熱器55通過液膜LF3賦予至基板2的熱,抑制基板2的溫度上升。
首先,在時刻t0,加熱器55配置於基板2的外周部的一端的正上方。加熱器55的正下方的區域,與其前方的鄰接區域相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其前方的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的外周部的一端從液膜LF3露出。
接著,在時刻t1,加熱器55配置於從時刻t0的位置,變位至排出乾燥液L3的方向的位置。加熱器55的正下方的區域,與其前方的鄰接區域相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其前方的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,控制部40將加熱器55移動至乾燥液L3的排出方向。
控制部40在露出的工程S105中,停止基板2。也就是說,控制部40在露出的工程S105中,不旋轉基板2。基板2旋轉後,因為與基板2一同液膜LF3也會旋轉,這是因為在上方視時液膜LF3會繞到棒狀的加熱器55的移動方向後方。
圖11為表示露出的工程的第4實施例的圖。圖11中,實線表示露出的工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖11(a)為表示第4實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖11(b)為表示第4實施例的乾燥部的斜視圖。圖11(c)為表示第4實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第4實施例的溫度差產生部52除了從上方將液膜LF3加熱的加熱器55以外,還具有從上方冷卻液膜LF3的冷卻器58。冷卻器58,例如,在內部具有流通水等冷媒的流路。
冷卻器58配置於加熱器55的移動方向前方,以與加熱器55相同速度,在與加熱器55相同方向移動。能夠抑制液膜LF3之中,加熱器55的移動方向前方的部分的溫度上升。
此外,冷卻器58配置於加熱器55的移動方向前方、及加熱器55的移動方向後方這兩方也可以。後方的冷卻器58也與前方的冷卻器58一樣,以與加熱器55相同速度,在與加熱器55相同方向移動。能夠抑制在加熱器55的移動方向後方擴大的基板2的露出部的溫度上升。
冷卻器58與加熱器55一樣形成棒狀,在上方視時以將液膜LF3橫切的方式,相對於液膜LF3平行配置。冷卻器58的長邊方向相對於加熱器55的長邊方向平行。加熱器55的長度比基板2的直徑還大。
此外,在上方視時,基板2為圓形狀,而冷卻器58為棒狀。因此,隨著冷卻器58在水平方向移動,在上方視時與基板2的冷卻器58重疊的部分的長度發生變化。
其中,控制部40因應冷卻器58的位置,變更冷卻器58吸收熱的範圍的長度也可以。例如,控制部40,使冷卻器58吸收熱的範圍的長度,與在上方視時與基板2的冷卻器58重疊的部分的長度一致。
冷卻器58,例如,具有在冷卻器58的長邊方向以間隔排列的複數流路。溫度差產生部52具有對冷卻器58的複數流路,獨立供應冷媒的冷媒供應部。控制部40變更由冷媒供應部供應冷媒的流路,來變更冷卻器58吸收熱的範圍的長度。
控制部40如同上述,因應冷卻器58的位置,變更冷卻器58吸收熱的範圍的長度。因此,能夠防止基板2的周邊構件被冷卻,能夠抑制奪走液膜LF3的熱。因此,能夠提升液膜LF3的溫度控制精度。
接著,說明有關溫度差產生部52的具體動作。首先,在時刻t0,加熱器55配置於基板2的外周部的一端的正上方。另一方面,冷卻器58配置於加熱器55的移動方向前方。加熱器55的正下方的區域,與冷卻器58的正下方的區域相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,冷卻器58的正下方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的外周部的一端從液膜LF3露出。
接著,在時刻t1,加熱器55及冷卻器58配置於從時刻t0的位置,變位至排出乾燥液L3的方向的位置。冷卻器58配置於加熱器55的移動方向前方。加熱器55的正下方的區域,與冷卻器58的正下方的區域相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,冷卻器58的正下方的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,控制部40將加熱器55及冷卻器58移動至乾燥液L3的排出方向。
控制部40在露出的工程S105中,停止基板2。也就是說,控制部40在露出的工程S105中,不旋轉基板2。基板2旋轉後,因為與基板2一同液膜LF3也會旋轉,這是因為在上方視時液膜LF3會繞到棒狀的加熱器55的移動方向後方。
圖12為表示露出的工程的第5實施例的圖。圖12中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖12(a)為表示第5實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖12(b)為表示第5實施例的乾燥部的斜視圖。圖12(c)為表示第5實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第5實施例的溫度差產生部52具有從上方將液膜LF3加熱的加熱器55。加熱器55具有將電變換成熱的發熱體。加熱器55也可以具有雷射振盪器,其加熱方式沒有特別限定。加熱器55在液膜LF3的上方不相對於液膜LF3平行移動。加熱器55形成點狀,配置於基板2的中心部的正上方。
首先,在時刻t0,加熱器55的正下方的區域,與其周邊的環狀區域相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其周邊的環狀的鄰接的區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的中心部從液膜LF3露出。液膜LF3的形狀從圓盤狀變化成甜甜圈狀。
接著,在時刻t1,加熱器55持續在基板2的中心部的正上方停止,將基板2的中心部局部地持續加熱。加熱器55的熱在從基板2的中心部向基板2的外周部移動的途中,被吸收至液膜LF3的內周部。液膜LF3的內周部,與其周邊部相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。液膜LF3的內周部為圖7所示的第1區域A1,其周邊部為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,加熱器55在基板2的中心部的正上方停止,不在乾燥液L3的排出方向移動。
控制部40在露出工程S105中,控制加熱器55的每單位時間的加熱量。加熱器55的每單位時間的加熱量雖設定成一定也可以,但在本實施例中設定成隨著時間的經過一同變大。這是因為與時間的經過一同,液膜LF3的內周部的全長變長,熱容易分散。
控制部40在露出的工程S105中,雖停止基板2,但以能抑制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。又,控制部40旋轉基板2,同時將加熱器55移動至基板2的徑方向外方也可以。加熱器55形成點狀,從基板2的中心部的上方移動至基板2的外周部的上方。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1。能夠縮短從加熱器55到液膜LF3的內周部的熱的移動經路,能夠抑制熱的逸散。
此外,本實施例的乾燥液L3的排出方向,雖是從基板2的中心部至基板2的外周部的方向,但是從基板2的外周部至基板2的中心部的方向也可以。後者的情形,控制部40例如旋轉基板2,同時將加熱器55移動至基板2的徑方向內方。加熱器55形成點狀,從基板2的外周部的上方移動至基板2的中心部的上方。加熱器55的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其內側的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。
此外,溫度差產生部52除了點狀的加熱器55以外,具備點狀的冷卻器也可以。冷卻器配置於加熱器55的移動方向前方(基板2的徑方向外方或基板2的徑方向內方),以與加熱器55相同速度,在與加熱器55相同方向移動。能夠抑制液膜LF3之中,加熱器55的移動方向前方的部分的溫度上升。
圖13為表示露出的工程的第6實施例的圖。圖13中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖13(a)為表示第6實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖13(b)為表示第6實施例的乾燥部的斜視圖。圖13(c)為表示第6實施例的液膜中的溫度分佈與表面張力分佈的圖形。
第6實施例的溫度差產生部52具有接觸基板2下面2b的加熱板53。加熱板53具有將電變換成熱的發熱體54。加熱板53將基板2的下面2b全體均勻加熱。
首先,在時刻t0,液膜LF3的外周部,與其內側的環狀鄰接部相比,因為液膜LF3的厚度較薄,每單位體積的熱量較大。因此,液膜LF3的外周部,與其內側的環狀鄰接部相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。液膜LF3的外周部為圖7所示的第1區域A1,其內側的環狀的鄰接部為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的外周部在周方向全體從液膜LF3露出。液膜LF3變小成同心圓狀。
接著,在時刻t1,與時刻t0一樣,液膜LF3的外周部,與其內側的環狀鄰接部相比,因為液膜LF3的厚度較薄,每單位體積的熱量較大。因此,液膜LF3的外周部,與其內側的環狀鄰接部相比,液膜LF3的溫度較高,液膜LF3的表面張力較小。液膜LF3的外周部為圖7所示的第1區域A1,其內側的環狀的鄰接部為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部至基板2的中心部的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。
控制部40在露出的工程S105中,雖停止基板2,但以能抑制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。
控制部40在露出工程S105中,控制加熱器55的每單位時間的加熱量。加熱器55的每單位時間的加熱量例如設定成一定。
乾燥部50具有從乾燥液L3的液膜LF3吸引乾燥液L3的吸引噴嘴60。吸引噴嘴60例如配置於基板2的中心部的正上方,吸引集中在基板2的中心部的乾燥液L3。藉由配置吸引噴嘴60,在基板2的中心部及其周邊部,能夠抑制液面的高低差的產生。因此,能夠防止液面的高低差造成的逆流。在基板2的中心部,當乾燥液L3的流入速度比乾燥液L3的蒸發速度還快時是有效的。
控制部40控制吸引噴嘴60的每單位時間的吸引量。吸引噴嘴60的每單位時間的吸引量,基於基板2的中心部的乾燥液L3的流入速度、及基板2的中心部的乾燥液L3的蒸發速度之差設定。例如,設定吸引噴嘴60的每單位時間的吸引量,使得流入速度與蒸發速度之差成為0。
圖14為表示露出的工程的第7實施例的圖。圖14中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖14(a)為表示第7實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖14(b)為表示第7實施例的乾燥部的斜視圖。圖14(c)為表示第7實施例的液膜中的體積密度分佈與表面張力分佈的圖形。
第7實施例的表面張力差產生部51具有在第1區域A1與第2區域A2之間產生體積密度差的體積密度差產生部61。一般液體的液組成相同時,液體的體積密度越小,液體的表面張力越小。在此,第1區域A1的液組成與第2區域A2的液組成相同時,控制部40控制體積密度差產生部61,使得第1區域A1的體積密度較第2區域A2的體積密度還小。
體積密度差產生部61,具有在基板2上方,吐出乾燥液L3的蒸氣的蒸氣吐出噴嘴62。一般蒸氣與液體相比體積密度較小。因此,接觸液膜LF3的蒸氣的部分,與液膜LF3的其他部分相比體積密度較小。
蒸氣吐出噴嘴62例如吐出IPA的蒸氣。液膜LF3以IPA形成。接觸液膜LF3的IPA的蒸氣的部分,與液膜LF3的其他部分相比體積密度較小。蒸氣吐出噴嘴62吐出IPA的蒸氣、與氮氣等不活性氣體混合的混合氣體也可以。
蒸氣吐出噴嘴62在液膜LF3的上方,相對於液膜LF3平行移動。蒸氣吐出噴嘴62的移動方向,為排出乾燥液L3的方向(圖14(a)中以箭頭表示的方向)。排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。
蒸氣吐出噴嘴62形成棒狀,在上方視時以將液膜LF3橫切的方式,相對於液膜LF3平行配置。蒸氣吐出噴嘴62的長邊方向為與排出乾燥液L3的方向垂直的方向。蒸氣吐出噴嘴62的長度比基板2的直徑還大。
此外,在上方視時,基板2為圓形狀,而蒸氣吐出噴嘴62為棒狀。因此,隨著蒸氣吐出噴嘴62在水平方向移動,在上方視時與基板2的蒸氣吐出噴嘴62重疊的部分的長度發生變化。
其中,控制部40因應蒸氣吐出噴嘴62的位置,變更蒸氣吐出噴嘴62吐出蒸氣的範圍的長度也可以。控制部40,使蒸氣吐出噴嘴62吐出蒸氣的範圍的長度,與在上方視時與基板2的蒸氣吐出噴嘴62重疊的部分的長度一致。
蒸氣吐出噴嘴62,例如,具有在蒸氣吐出噴嘴62的長邊方向以間隔排列的複數吐出口。體積密度差產生部61具有對蒸氣吐出噴嘴62的複數吐出口,獨立供應蒸氣的蒸氣供應部。控制部40變更由蒸氣供應部供應蒸氣的吐出口,來變更蒸氣吐出噴嘴62吐出蒸氣的範圍的長度。
控制部40,如同上述,因應蒸氣吐出噴嘴62的位置,變更蒸氣吐出噴嘴62吐出蒸氣的範圍的長度。因此,能夠防止基板2的周邊構件曝露在高溫蒸氣下,能夠抑制液膜LF3通過周邊構件被加熱。因此,能夠提升液膜LF3的溫度控制精度。
接著,說明有關體積密度差產生部61的具體動作。首先,在時刻t0,蒸氣吐出噴嘴62配置於基板2的外周部的一端的正上方。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域,與其前方的鄰接區域相比,液膜LF3體積密度較小,液膜LF3的表面張力較小。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其前方的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的外周部的一端從液膜LF3露出。
接著,在時刻t1,蒸氣吐出噴嘴62配置於從時刻t0的位置,變位至排出乾燥液L3的方向的位置。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域,與其前方的鄰接區域相比,液膜LF3體積密度較小,液膜LF3的表面張力較小。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其前方的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,控制部40將蒸氣吐出噴嘴62移動至乾燥液L3的排出方向。
控制部40在露出的工程S105中,停止基板2。也就是說,控制部40在露出的工程S105中,不旋轉基板2。基板2旋轉後,因為與基板2一同液膜LF3也會旋轉,這是因為在上方視時液膜LF3會繞到棒狀的蒸氣吐出噴嘴62的移動方向後方。
此外,體積密度差產生部61取代蒸氣吐出噴嘴62、或加上蒸氣吐出噴嘴62,具備上述溫度差產生部52也可以。一般液體的液組成相同時,液體的溫度越高,液體的體積密度越小。控制部40藉由控制乾燥液L3的溫度,能夠控制乾燥液L3的體積密度。
圖15為表示露出的工程的第8實施例的圖。圖15中,實線表示露出工程S105的開始時的時刻t0的液膜LF3的狀態、二點鏈線表示比時刻t0還慢的時刻t1的液膜LF3的狀態。圖15(a)為表示第8實施例的乾燥部的側面剖面圖。圖15(b)為表示第8實施例的乾燥部的斜視圖。圖15(c)為表示第8實施例的液膜中的體積密度分佈與表面張力分佈的圖形。
第8實施例的蒸氣吐出噴嘴62在液膜LF3的上方,相對於液膜LF3不平行移動。蒸氣吐出噴嘴62形成點狀,配置於基板2的中心部的正上方。
首先,在時刻t0,蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域,與其周邊的環狀區域相比,液膜LF3的體積密度較小,液膜LF3的表面張力較小。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其周邊的環狀區域為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。其結果,基板2的中心部從液膜LF3露出。液膜LF3的形狀從圓盤狀變化成甜甜圈狀。
接著,在時刻t1,蒸氣吐出噴嘴62持續在基板2的中心部的正上方停止,對基板2的中心部持續吐出蒸氣。蒸氣撞到基板2的中心部會改變方向,從基板2的中心部以放射狀擴散,接觸液膜LF3的內周部。液膜LF3的內周部,與其周邊部相比,液膜LF3的體積密度較小,液膜LF3的表面張力較小。液膜LF3的內周部為圖7所示的第1區域A1,其周邊部為圖7所示的第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。乾燥液L3的排出方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,蒸氣吐出噴嘴62在基板2的中心部的正上方停止,不在乾燥液L3的排出方向移動。
控制部40在露出的工程S105中,控制蒸氣吐出噴嘴62的每單位時間的吐出量。蒸氣吐出噴嘴62的每單位時間的吐出量雖設定成一定也可以,但在本實施例中設定成隨著時間的經過一同變大。這是因為與時間的經過一同,液膜LF3的內周部的全長變長,蒸氣容易分散。
控制部40在露出的工程S105中,雖停止基板2,但以能抑制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。又,控制部40旋轉基板2,同時將蒸氣吐出噴嘴62移動至基板2的徑方向外方也可以。蒸氣吐出噴嘴62形成點狀,從基板2的中心部的上方移動至基板2的外周部的上方。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1。能夠縮短從蒸氣吐出噴嘴62到液膜LF3的內周部的蒸氣的移動路徑,能夠抑制蒸氣的逸散。
此外,本實施例的乾燥液L3的排出方向,雖是從基板2的中心部至基板2的外周部的方向,但是從基板2的外周部至基板2的中心部的方向也可以。後者的情形,控制部40例如旋轉基板2,同時將蒸氣吐出噴嘴62移動至基板2的徑方向內方。蒸氣吐出噴嘴62形成點狀,從基板2的外周部的正上方移動至基板2的中心部的上方。蒸氣吐出噴嘴62的正下方的區域為圖7所示的第1區域A1,其內側的鄰接區域為圖7所示的第2區域A2。
乾燥液L3的排出方向為從基板2的外周部至基板2的中心部的方向時,在基板2的中心部的正上方配置圖13所示的吸引噴嘴60。吸引噴嘴60吸引集中在基板2的中心部的乾燥液L3。藉由配置吸引噴嘴60,在基板2的中心部及其周邊部,能夠抑制液面的高低差的產生。因此,能夠防止液面的高低差造成的逆流。在基板2的中心部,當乾燥液L3的流入速度比乾燥液L3的蒸發速度還快時是有效的。
此外,體積密度差產生部61取代蒸氣吐出噴嘴62、或加上蒸氣吐出噴嘴62,具備上述溫度差產生部52也可以。一般液體的液組成相同時,液體的溫度越高,液體的體積密度越小。控制部40藉由控制乾燥液L3的溫度,能夠控制乾燥液L3的體積密度。
圖16為表示露出的工程的第9實施例的圖。第9實施例的表面張力差產生部51具有在第1區域A1與第2區域A2之間產生液組成差的液組成差產生部71。一般液體的溫度相同時,液體的液組成不同,液體的表面張力會不同。
液組成差產生部71,具有將表面張力比乾燥液L3大的液體L4,供應至第2區域A2的液吐出噴嘴72。乾燥液L3僅包含IPA時,液體L4除了IPA以外例如包含DIW。DIW具有比IPA還高的表面張力。因此,液體L4具有比乾燥液L3還大的表面張力。此外,液體L4若具有比乾燥液L3還大的表面張力,則沒有特別限定。
液吐出噴嘴72在液膜LF3的上方,相對於液膜LF3平行移動。液吐出噴嘴72的移動方向,為排出乾燥液L3的方向(圖16中以箭頭表示的方向)。排出乾燥液L3的方向,例如為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。此外,排出乾燥液L3的方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向也可以。此外,排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部至基板2的中心部的方向也可以。
液吐出噴嘴72的正下方的區域,與其後方的鄰接區域相比,因為IPA濃度低DIW濃度高,表面張力較大。液吐出噴嘴72的正下方的區域為第2區域A2,其後方的鄰接區域為第1區域A1。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,液吐出噴嘴72移動至乾燥液L3的排出方向。
控制部40在露出的工程S105中,雖停止基板2,但以能抑制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。
圖17為表示露出的工程的第10實施例的圖。第10實施例的液組成差產生部71,具有將表面張力比乾燥液L3小的液體L5,供應至第1區域A1的液吐出噴嘴73。乾燥液L3包含IPA及DIW時,液體L5例如僅包含IPA。IPA具有比DIW還小的表面張力。因此,液體L5具有比乾燥液L3還小的表面張力。此外,液體L5若具有比乾燥液L3還小的表面張力,則沒有特別限定。例如,液體L5包含IPA及DIW也可以
液吐出噴嘴73在液膜LF3的上方,相對於液膜LF3平行移動。液吐出噴嘴73的移動方向,為排出乾燥液L3的方向(圖17中以箭頭表示的方向)。排出乾燥液L3的方向,例如為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。此外,排出乾燥液L3的方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向也可以。此外,排出乾燥液L3的方向,為從基板2的外周部至基板2的中心部的方向也可以。
液吐出噴嘴73的正下方的區域,與其前方的鄰接區域相比,因為IPA濃度高DIW濃度低,表面張力較小。液吐出噴嘴73的正下方的區域為第1區域A1,其前方的鄰接區域為第2區域A2。從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3。
控制部40,將第1區域A1及第2區域A2的位置變位至乾燥液L3的排出方向,同時重複進行排出的工程S112。其結果,基板2的上面2a的全體從液膜LF3露出。在此期間,液吐出噴嘴73移動至乾燥液L3的排出方向。
控制部40在露出的工程S105中,雖停止基板2,但以能抑制薄膜LF4的產生的旋轉數,旋轉基板2也可以。
此外,液組成差產生部71也可以具有圖16所示的液吐出噴嘴72、圖17所示的液吐出噴嘴73兩者。
圖18為表示一實施形態的乾燥液的接觸角的側面剖面圖。圖18(a)為表示接觸角與表面張力的關係的一例的側面剖面圖。在圖18(a)中,θ為接觸角、γLG 為乾燥液L3的表面張力、γSL 為乾燥液L3與基板2的界面張力、γSG 為基板2的表面自由能。稱為楊氏之式的下述式(1)成立。 圖18(b)為表示基板的溫度為室溫時的接觸角的一例的側面剖面圖。圖18(c)為表示基板的溫度比室溫還高時的接觸角的一例的側面剖面圖。基板2以熱H成為高溫後,基板2的表面自由能γSG 變小。因此,加熱基板2後,從楊氏之式可明白接觸角θ變大。
加熱基板2後,因為接觸角θ變大,圖7所示的從第1區域A1向第2區域A2排出乾燥液L3的過程中,能夠抑制在第1區域A1的凹部5殘留乾燥液L3。這因為乾燥液L3垂直立起。
圖19為表示一實施形態的流入部的側面剖面圖。圖19(a)為表示流入部的一例的側面剖面圖。圖19(a)中,乾燥液L3的排出方向,為從基板2的外周部的一端,通過基板2的中心部,至基板2的外周部的另一端的方向。圖19(b)為表示流入部的別例的側面剖面圖。圖19(b)中,乾燥液L3的排出方向,為從基板2的中心部至基板2的外周部的方向。
乾燥部50具有在與基板2的上面2a相同的平面上,流入從基板2的上面2a排出的乾燥液L3的表面90a的流入部90。流入部90的表面90a鄰接至基板2的上面2a。因為乾燥液L3容易越過基板2的上面2a的外周,乾燥液L3容易從基板2的上面2a排出。
流入部90的材料也可以與基板2的材料相同、也可以與基板2的材料不同。流入部90的形狀,如圖19所示,因應乾燥液L3的排出方向適宜選擇。
以上,雖說明關於本揭示的基板處理裝置及基板處理方法的實施形態,但本揭示不限定於上述實施形態等。在申請專利範圍記載的範疇內,可以進行各種變更、修正、置換、附加、刪除、及組合。關於其等當然也屬於本揭示的技術範圍。
例如,基板2在上述實施形態中是圓板狀,但也可以是矩形板狀。基板2的形狀沒有特別限定。
又,基板2在上述實施形態中是半導體基板,但也可以是玻璃基板。基板2的材料沒有特別限定。
又,溫度差產生部52、體積密度差產生部61、及液組成差產生部71也可以單獨使用、也可以以任意組合使用。
1:基板處理裝置 2:基板 4:凹凸圖案 30:流體供應部(液供應部) 40:控制部 50:乾燥部 51:表面張力差產生部 52:溫度差產生部 61:體積密度差產生部 71:液組成差產生部 90:流入部 L3:乾燥液 L4,L5:液體 LF3:液膜
[圖1]圖1為表示一實施形態的基板處理裝置的圖。 [圖2]圖2為表示一實施形態的噴嘴移動機構的圖。 [圖3]圖3為表示一實施形態的基板處理方法的流程圖。 [圖4]圖4為表示在一實施形態的露出工程之前進行的處理的圖。 [圖5]圖5為表示從前形態的露出的工程的圖。 [圖6]圖6為表示一實施形態的露出的工程的流程圖。 [圖7]圖7為表示一實施形態的從第1區域向第2區域的液體排出的圖。 [圖8]圖8為表示露出的工程的第1實施例的圖。 [圖9]圖9為表示露出的工程的第2實施例的圖。 [圖10]圖10為表示露出的工程的第3實施例的圖。 [圖11]圖11為表示露出的工程的第4實施例的圖。 [圖12]圖12為表示露出的工程的第5實施例的圖。 [圖13]圖13為表示露出的工程的第6實施例的圖。 [圖14]圖14為表示露出的工程的第7實施例的圖。 [圖15]圖15為表示露出的工程的第8實施例的圖。 [圖16]圖16為表示露出的工程的第9實施例的圖。 [圖17]圖17為表示露出的工程的第10實施例的圖。 [圖18]圖18為表示一實施形態的乾燥液的接觸角的側面剖面圖。 [圖19]圖19為表示一實施形態的流入部的側面剖面圖。

Claims (16)

  1. 一種基板處理方法,具有:對基板的形成凹凸圖案的上面供應乾燥液,形成包含前述乾燥液的液膜的工程;將前述基板的上面,從前述乾燥液的液膜露出的工程;前述露出的工程,包含:在前述乾燥液的液膜的水平方向相鄰的第1區域與第2區域之間,產生表面張力差的工程;藉由前述表面張力差,從前述第1區域向前述第2區域排出前述乾燥液的工程;產生前述表面張力差的工程,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生體積密度差的工程;產生前述體積密度差的工程,具有將前述乾燥液的蒸氣從前述基板上方吐出的工程。
  2. 如請求項1記載的基板處理方法,其中,產生前述表面張力差的工程,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生溫度差的工程。
  3. 如請求項1或2記載的基板處理方法,其中,產生前述表面張力差的工程,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生液組成差的工程。
  4. 如請求項3記載的基板處理方法,其中,產生前述液組成差的工程,具有將表面張力比前述乾燥液大的液體,供應至前述第2區域的工程。
  5. 如請求項3記載的基板處理方法,其中,產生前述液組成差的工程,具有將表面張力比前述乾燥液小的液體,供應至前述第1區域的工程。
  6. 如請求項1或2記載的基板處理方法,其中,前述排出的工程,具有將從前述基板上面排出的前述乾燥液,流入配置在與前述基板上面相同平面上的表面的工程。
  7. 如請求項1或2記載的基板處理方法,其中,前述排出的工程,具有從前述乾燥液的液膜吸引前述乾燥液的工程。
  8. 如請求項1或2記載的基板處理方法,其中,前述排出的工程,將前述第1區域及前述第2區域的位置變位至預定方向,同時重複進行。
  9. 如請求項8記載的基板處理方法,其中,前述預定方向為從前述基板的外周部的一端,通過前述基板的中心部,至前述基板的外周部的另一端的方向。
  10. 如請求項8記載的基板處理方法,其中,前述預定方向為從前述基板的中心部至前述基板的外周部的方向。
  11. 如請求項8記載的基板處理方法,其中,前述預定方向為從前述基板的外周部至前述基板的中心部的方向。
  12. 一種基板處理裝置,具有:對基板的形成凹凸圖案的上面供應乾燥液,形成前述乾燥液的液膜的 液供應部;將前述基板的上面,從前述乾燥液的液膜露出的乾燥部;控制前述液供應部及前述乾燥部的控制部;前述乾燥部,具有在前述乾燥液的液膜的水平方向相鄰的第1區域與第2區域之間,產生表面張力差的表面張力差產生部;前述控制部藉由前述表面張力差,從前述第1區域到前述第2區域,控制排出前述乾燥液;前述表面張力差產生部,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生體積密度差的體積密度差產生部;前述體積密度差產生部,具有在前述基板上方,吐出前述乾燥液的蒸氣的蒸氣吐出噴嘴。
  13. 如請求項12記載的基板處理裝置,其中,前述表面張力差產生部,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生溫度差的溫度差產生部。
  14. 如請求項12或13記載的基板處理置,其中,前述表面張力差產生部,具有在前述第1區域與前述第2區域之間,產生液組成差的液組成差產生部。
  15. 如請求項14記載的基板處理裝置,其中,前述液組成差產生部,具有將表面張力比前述乾燥液大的液體,供應至前述第2區域的液吐出噴嘴。
  16. 如請求項14記載的基板處理裝置,其中,前述液組成差產生部,具有將表面張力比前述乾燥液 小的液體,供應至前述第1區域的液吐出噴嘴。
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