基板處理裝置和基板處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基板處理裝置和基板處理方法，其能夠可靠地將基板正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑，有效防止干燥基板時的圖案崩塌，并且能夠提高這種基板的生產(chǎn)性?；逄幚硌b置(10)具有水分除去單元(110)，水分除去單元(110)在由溶劑供給部(58)對基板(W)的正面供給揮發(fā)性溶劑時，對基板(W)的正面供給水分除去劑，促進(jìn)基板(W)的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。
【專利說明】基板處理裝置和基板處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基板處理裝置和基板處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]基板處理裝置是在半導(dǎo)體等的制造工序中向晶片、液晶基板等基板的正面供給處理液對該基板正面進(jìn)行處理，然后向基板正面供給超純水等清洗水將該基板正面清洗，進(jìn)而將其干燥的裝置。在該干燥工序中，隨著近年的半導(dǎo)體的高度集成化和高容量化帶來的微細(xì)化，發(fā)生例如在基板上的存儲單元或柵極周圍的圖案崩塌的問題。這源于圖案彼此的間隔或結(jié)構(gòu)、清洗水的表面張力等原因。在干燥基板時因殘留在圖案間的清洗水的表面張力所導(dǎo)致的圖案彼此的吸引，導(dǎo)致圖案彈性變形地倒塌，產(chǎn)生圖案崩塌。
[0003]于是，以抑制上述的圖案崩塌為目的，提出了使用表面張力比超純水小的IPA(2-丙醇:異丙醇)的基板干燥方法(例如參照專利文獻(xiàn)I)，將基板正面上的超純水置換成IPA進(jìn)行基板干燥的方法在批量生產(chǎn)工廠等中被使用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-34779號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明想要解決的技術(shù)問題
[0008]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，充分將供給到基板的正面的清洗水置換成表面張力低的IPA等揮發(fā)性溶劑存在困難，無法有效防止干燥基板時的圖案崩塌。該圖案崩塌隨著半導(dǎo)體的微細(xì)化越發(fā)顯著。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)問題在于將基板正面的清洗水可靠地置換成揮發(fā)性溶劑，有效防止干燥基板時的圖案崩塌。
[0010]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的基板處理裝置，其特征在于，包括:
[0012]對基板的正面供給清洗水的清洗水供給部；和
[0013]對被供給了清洗水的基板的正面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑的溶劑供給部，
[0014]上述基板處理裝置具有水分除去單元，
[0015]上述水分除去單元在由溶劑供給部對基板的正面供給揮發(fā)性溶劑時，對基板的正面供給水分除去劑，促進(jìn)基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。
[0016]本發(fā)明的基板處理方法，其特征在于，包括:
[0017]對基板的正面供給清洗水的工序；和
[0018]對被供給了清洗水的基板的正面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑的工序，
[0019]在對基板的正面供給揮發(fā)性溶劑時，利用水分除去單元對基板的正面供給水分除去劑，促進(jìn)基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置和基板處理方法，能夠?qū)⒒逭娴那逑此煽康刂脫Q成揮發(fā)性溶劑，有效防止干燥基板時的圖案崩塌。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示基板處理裝置的示意圖。
[0023]圖2是表示基板處理裝置中的基板清洗室的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0024]圖3是表示基板正面的清洗水的置換狀況的示意圖。
[0025]圖4是表示基板處理裝置中的基板干燥室的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖5是表示基板處理裝置中的搬送單元的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0027]圖6是表示水分除去單元的變形例的示意圖。
[0028]圖7是表示水分除去單元的變形例的示意圖。
[0029]圖8是表示基板正面的揮發(fā)性溶液的干燥狀況的示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明
[0031]10基板處理裝置
[0032]50基板清洗室
[0033]57清洗水供給部
[0034]58溶劑供給部
[0035]70基板干燥室
[0036]76加熱單元
[0037]77吸引干燥單元(干燥單元)
[0038]101溶劑供給罐
[0039]104溶劑供給管路
[0040]110、120、130水分除去單元
[0041]W 基板

【具體實(shí)施方式】
[0042]如圖1所示，基板處理裝置10包括基板給排部20、基板保管用緩沖部30和多個基板處理室40，在基板給排部20與基板保管用緩沖部30之間設(shè)置有搬送機(jī)器人11，在基板保管用緩沖部30與基板處理室40之間設(shè)置有搬送機(jī)器人12。此處，如后所述，基板處理室40由基板清洗室50和基板干燥室70的組構(gòu)成。
[0043]基板給排部20能夠搬入和搬出多個基板收納盒21?；迨占{盒21收納未處理的晶片、液晶基板等多個基板W并被搬入到基板給排部20。另外，基板收納盒21收納在基板處理室40中處理后的基板W并被從基板給排部20搬出。未處理的基板W由搬送機(jī)器人11從在基板給排部20內(nèi)的基板收納盒21中呈多層的各收納架依次取出，并供給至基板保管用緩沖部30的后述的搬入專用緩沖部31。供給至搬入專用緩沖部31的未處理的基板W進(jìn)而被搬送機(jī)器人12取出，供給至基板處理室40的基板清洗室50進(jìn)行清洗處理。在基板清洗室50清洗處理后的基板W由搬送機(jī)器人12從基板清洗室50移載至基板干燥室70被干燥處理。經(jīng)這樣處理后的基板W由搬送機(jī)器人12從基板干燥室70取出，投入到基板保管用緩沖部30的后述的搬出專用緩沖部32暫時保管。在基板保管用緩沖部30的搬出專用緩沖部32內(nèi)暫時保管的基板W由搬送機(jī)器人11取出，依次排出到基板給排部20內(nèi)的基板收納盒21的空的收納架。由經(jīng)處理后的基板W裝滿的基板收納盒21被從基板給排部20搬出。
[0044]基板保管用緩沖部30中，如圖5所示，保管未處理的基板W的多個搬入專用緩沖部31設(shè)置為呈多層的架狀，并且保管在基板處理室40清洗和干燥處理后的基板W的多個搬出專用緩沖部32設(shè)置為呈多層的架狀。在搬出專用緩沖部32的內(nèi)部，還能夠設(shè)置對暫時保管中的基板W進(jìn)行冷卻的冷卻單元。另外，搬入專用緩沖部31和搬出專用緩沖部32也可以不是多層的。
[0045]基板處理室40在位于與基板保管用緩沖部30離開的靠近基板處理室40的移動端的搬送機(jī)器人12的周圍(或兩端)，配置有成為一組的基板清洗室50和基板干燥室70，將在同一組的基板清洗室50清洗處理后的基板W移載至該同一組的基板干燥室70進(jìn)行干燥處理。在基板處理室40中，當(dāng)令基板清洗室50的清洗作業(yè)時間為N時，基板干燥室70的干燥作業(yè)時間為I的情況下，成為一組的基板清洗室50和基板干燥室70的各設(shè)置個數(shù)1、j設(shè)定為1: j = N:1。由此，當(dāng)使在基板處理室40內(nèi)呈一組的所有基板清洗室50和基板干燥室70在同一時間帶并行工作時，使得將后續(xù)的基板W在這些基板清洗室50清洗的生產(chǎn)量和將在基板清洗室50已經(jīng)清洗的先行的基板W在這些基板干燥室70干燥的生產(chǎn)量大致相等。
[0046]本實(shí)施例的基板處理室40在多個層級、例如三層中的各層，配置有成為一組的基板清洗室50和基板干燥室70，當(dāng)令基板清洗室50的清洗作業(yè)時間為N = 3時，基板干燥室70的干燥作業(yè)時間為1，因此在各層級設(shè)置有i = 3個的基板清洗室50和j = I個的基板干燥室70。
[0047]以下，對構(gòu)成基板處理室40的基板清洗室50和基板干燥室70進(jìn)行詳述。
[0048]如圖2所示，基板清洗室50包括:作為處理室的處理箱51 ;設(shè)置在該處理箱51內(nèi)的杯52 ;在該杯52內(nèi)以水平狀態(tài)支承基板W的載置臺53 ;使該載置臺53在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54 ;和在該載置臺53的周圍升降的溶劑吸引排出部55。另外，基板清洗室50包括:對載置臺53上的基板W的正面供給藥液的藥液供給部56 ;對載置臺53上的基板W的正面供給清洗水的清洗水供給部57 ;供給揮發(fā)性溶液的溶液供給部58 ;和控制各部的控制部60。
[0049]處理箱51使基板出入口 51A在周壁的一部分開口?；宄鋈肟?51A通過遮板51B開閉。
[0050]杯52形成為圓筒形狀，將載置臺53從周圍包圍而收納在內(nèi)部。杯52的周壁的上部向斜上方直徑縮小，載置臺53上的基板W以向上方露出的方式開口。該杯52接收從旋轉(zhuǎn)的基板W流下的或飛散的藥液、清洗水。另外，在杯52的底部設(shè)置有用于排出所接收的藥液、清洗水的排出管(未圖示)。
[0051]載置臺53定位于杯52的中央附近，設(shè)置成能夠在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該載置臺53具有多個銷等支承部件53A，由這些支承部件53A可裝卸地保持晶片、液晶基板等基板W。
[0052]旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54具有與載置臺53連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸、作為使該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動源的電動機(jī)(均未圖示)等，通過電動機(jī)的驅(qū)動經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸使載置臺53旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。
[0053]溶劑吸引排出部55具有包圍載置臺53的周圍環(huán)狀地開口的溶劑吸引口 55A。溶劑吸引排出部55具有使溶劑吸引口 55A升降的升降機(jī)構(gòu)(未圖示)，使溶劑吸引口 55A升降至將溶劑吸引口 55A定位在比載置臺53的載置臺面靠下方的位置的待機(jī)位置、和將溶劑吸引口 55A定位在保持于載置臺53的基板W的周圍的作業(yè)位置。溶劑吸引口 55A吸引從旋轉(zhuǎn)的基板W飛散來的揮發(fā)性溶劑并將其接收。另外，溶劑吸引口 55A與用于吸引揮發(fā)性溶劑的排氣風(fēng)扇或真空泵(未圖示)和用于將吸引而接收的揮發(fā)性溶劑排出的排出管(未圖示)連接。
[0054]藥液供給部56具有相對于載置臺53上的基板W的正面從斜向排出藥液的噴嘴56A，從該噴嘴56A向載置臺53上的基板W的正面供給藥液、例如有機(jī)物除去處理用的APM(氨水和雙氧水的混合液)。噴嘴56A安裝在杯52的周壁的上部，其角度和排出流速等調(diào)整成使得藥液供給至基板W的正面中心附近。該藥液供給部56與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。另外，藥液供給部56具有貯留藥液的罐、作為驅(qū)動源的泵、作為調(diào)整供給量的調(diào)整閥的閥門(均未圖示)等。
[0055]清洗水供給部57具有相對于載置臺53上的基板W的正面從斜向排出清洗水的噴嘴57A，從該噴嘴57A向載置臺53上的基板W的正面供給清洗水、例如清洗處理用的純水(超純水)。另外，清洗液供給部57供給的清洗液也可以為臭氧水等功能水。噴嘴57A安裝在杯52的周壁的上部，其角度和排出流速等調(diào)整成使得清洗水供給至基板W的正面中心附近。該清洗水供給部57與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。另外，清洗水供給部57具有貯留清洗水的罐、作為驅(qū)動源的泵、作為調(diào)整供給量的調(diào)整閥的閥門(均未圖不)等。
[0056]溶劑供給部58具有相對于載置臺53上的基板W的正面從斜向排出揮發(fā)性溶劑的噴嘴58A，從該噴嘴58A向載置臺53上的基板W的正面供給揮發(fā)性溶劑、例如IPA。該溶劑供給部58對由清洗水供給部57供給的清洗水清洗后的基板W的正面供給揮發(fā)性溶劑，將基板W的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。噴嘴58A安裝在杯52的周壁的上部，其角度和排出流速等調(diào)整成使得揮發(fā)性溶劑供給至基板W的正面中心附近。該溶劑供給部58與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。另外，溶劑供給部58具有貯留揮發(fā)性溶劑的罐、作為驅(qū)動源的泵、作為調(diào)整供給量的調(diào)整閥的閥門(均未圖示)等。
[0057]此處，作為揮發(fā)性溶劑，除了 IPA以外，例如能夠使用乙醇等一元的醇類、和二乙醚、甲乙醚等醚類以及碳酸乙烯酯等。另外，揮發(fā)性溶劑優(yōu)選為可溶于水。
[0058]另外，溶劑供給部58具有圖2所示的溶劑供給罐101，例如IPA經(jīng)由流量調(diào)整閥102、流量計103投入到溶劑供給罐101中。貯留在溶劑供給罐101中的IPA通過設(shè)置在溶劑供給管路104中的泵105的驅(qū)動，經(jīng)由過濾器106、流量調(diào)整閥107、流量計108，從溶劑供給部58的噴嘴58A排出到基板W的正面。另外，109是IPA不從噴嘴58A排出時的回流閥?？刂撇?0控制流量調(diào)整閥102、泵105、流量調(diào)整閥107等，適時地從噴嘴58A排出適量的IPA。
[0059]此處，溶劑供給部58附帶具有水分除去單元110。水分除去單元110在由溶劑供給部58對基板W的正面供給揮發(fā)性溶劑時，對該基板W的正面供給水分除去劑，促進(jìn)該基板W的正面的清洗水置換成該揮發(fā)性溶劑。
[0060]水分除去單元110供給的水分除去劑能夠采用與水反應(yīng)而發(fā)生水解的物質(zhì)、例如磷酸三乙酯、磷酸三甲酯。當(dāng)由水分除去單元110將水分除去劑通過后述的供給路徑供給至基板W的正面時，如圖3所示，水分除去劑與附著在基板W的圖案P彼此的間隙的內(nèi)部的水、和存在于基板W的周邊的處理箱51內(nèi)的氣氛(大氣)中的水蒸氣反應(yīng)而發(fā)生水解，生成分解產(chǎn)物。由此，例如磷酸三乙酯、磷酸三甲酯等水分除去劑一邊除去這些水、水蒸氣，一邊生成酸性磷酸酯、醇等分解產(chǎn)物。酸性磷酯、醇等水分除去劑的分解產(chǎn)物容易混合或容易溶解于IPA等揮發(fā)性溶劑。
[0061]因此，由清洗水供給部57供給到基板W的正面的水一邊與溶劑供給部58供給的IPA攪拌混合，一邊被載置臺53的旋轉(zhuǎn)的離心力甩開除去，并且在水分除去單元110供給的水分除去劑的上述水解中消耗而被除去，結(jié)果是將基板W的正面的整個區(qū)域可靠地置換成表面張力比水低的IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0062]在本實(shí)施例中，如圖2所示，水分除去單元110將水分除去劑(R)添加到溶劑供給罐101內(nèi)的揮發(fā)性溶劑中。水分除去劑經(jīng)由流量調(diào)整閥111、流量計112被投入到溶劑供給罐101，在溶劑供給罐101中與IPA良好地混合，并利用泵105與IPA —起通過溶劑供給管路104從噴嘴58A排出到基板W的正面。該水分除去單元110中，流量調(diào)整閥111等與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。因為使水分除去劑R和揮發(fā)性溶劑在溶劑供給罐101中充分混合，所以在流量調(diào)整閥107關(guān)閉、回流閥109打開的狀態(tài)下，起動泵105，使罐溶劑供給101內(nèi)的混合液循環(huán)即可。
[0063]水分除去單元110投入的水分除去劑在溶劑供給罐101內(nèi)與IPA良好地混合，并與IPA —起遍及基板W的正面的各部，所以能夠高效地使基板W的正面的整個區(qū)域置換成IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0064]控制部60包括集中控制各部的微型計算機(jī)、和存儲關(guān)于基板處理的基板處理信息、各種程序等的存儲部。該控制部60基于基板處理信息、各種程序控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54、溶劑吸引排出部55、藥液供給部56、清洗水供給部57、溶劑供給部58、水分除去單元110等，對旋轉(zhuǎn)中的載置臺53上的基板W的正面，進(jìn)行由藥液供給部56進(jìn)行的藥液的供給、由清洗水供給部57進(jìn)行的清洗水的供給、由溶劑供給部58進(jìn)行的揮發(fā)性溶劑的供給等控制。
[0065]如圖4所示，基板干燥室70包括:作為處理室的處理箱71 ;設(shè)置在該處理箱71內(nèi)的杯72 ;在該杯72內(nèi)以水平狀態(tài)支承基板W的載置臺73 ;使該載置臺73在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)74 ;供給氣體的氣體供給部75 ;對被供給了揮發(fā)性溶劑的基板W的正面進(jìn)行加熱的加熱單元76 ;用于對由加熱單元76加熱的基板W的正面進(jìn)行干燥的吸引干燥單元77 ；和控制各部的控制部80。
[0066]處理箱71、杯72、載置臺73、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)74與基板清洗室50中的處理箱51、杯52、載置臺53、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54—樣。另外，在圖4中，71A表示基板出入口，71B表示遮板，73A表示銷等支承部件。
[0067]氣體供給部75具有相對于載置臺73上的基板W的正面從斜向排出氣體的噴嘴75A，從該噴嘴75A向載置臺73上的基板W的正面供給氣體、例如氮?dú)?，在處理?1內(nèi)使基板W的正面上的空間成為氮?dú)鈿夥?。噴?5A安裝在杯72的周壁的上部，其角度和排出流速等調(diào)整為使得氣體供給到基板W的正面中心附近。該氣體供給部75與控制部80電連接，其驅(qū)動由控制部80控制。另外，氣體供給部75包括貯留氣體的罐、作為調(diào)整供給量的調(diào)整閥的閥門(均未圖示)等。
[0068]此處，作為供給的氣體，能夠使用氮?dú)庖酝獾牟换顫姎怏w、例如氬氣、二氧化碳?xì)狻⒑獾取Ｔ摬换顫姎怏w被供給到基板W的正面，所以能夠除去基板W的正面上的氧，防止水印(watermark)(水痕)的產(chǎn)生。也可以是干燥空氣。另外，供給的氣體優(yōu)選為加熱了的氣體。
[0069]加熱單元76具有多個燈76A，設(shè)置在載置臺73的上方，通過點(diǎn)亮各燈76A，將光照射到載置臺73上的基板W的正面。該加熱單元76構(gòu)成為通過移動機(jī)構(gòu)76B能夠在上下方向(升降方向)移動，移動到接近杯72的照射位置(如圖4中的實(shí)線所示，接近基板W的正面的位置)和距杯72規(guī)定距離的待機(jī)位置(如圖4中的點(diǎn)劃線所示，離開基板W的正面的位置)。當(dāng)基板W設(shè)置在基板干燥室70的載置臺73時，通過將加熱單元76定位在待機(jī)位置，由此能夠避免加熱單元76妨礙基板W的搬入。加熱單元76可以為在燈點(diǎn)亮后下降、在下降后點(diǎn)亮燈的任一種。該加熱單元76與控制部80電連接，其驅(qū)動由控制部80控制。
[0070]此處，作為加熱單元76，例如能夠使用并列設(shè)置有多個直管型的燈76A的加熱單元或陣列狀地設(shè)置有多個電燈型的燈76A的加熱單元。另外，作為燈76A例如能夠使用鹵素?zé)?、氙氣閃光燈等。
[0071 ] 在使用加熱單元76的基板W的加熱工序中，通過該加熱單元76的加熱，如圖8 (A)所示，與基板W的正面上的圖案P接觸的揮發(fā)性溶劑的液體Al相比于其它部分的揮發(fā)性溶劑的液體Al更早開始?xì)饣?。即，迅速加熱使得僅供給到基板W的正面的揮發(fā)性溶劑的液體Al中與基板W的正面接觸的部分成為氣相。由此，在基板W的正面上的圖案P的周圍，通過揮發(fā)性溶劑的液體Al的氣化(沸騰)，氣體的層(氣泡的集合)、即揮發(fā)性溶劑的氣層A2形成為薄膜。因此，相鄰的圖案P之間的揮發(fā)性溶劑的液體Al —邊被該氣層A2擠出到基板W的正面一邊因自身的表面張力形成許多液珠。另外，圖8(B)表示在液體干燥的過程中，基板正面的各部的干燥速度產(chǎn)生不均，在一部分的圖案P間殘留有液體Al時，該部分的液體Al的表面張力導(dǎo)致圖案崩塌的現(xiàn)象。
[0072]吸引干燥單元77與基板清洗室50中的上述溶劑吸引排出部55實(shí)質(zhì)上相同，將朝向載置臺73的周圍呈環(huán)狀地開口的溶劑吸引口 77A設(shè)定在定位在保持于載置臺73的基板W的周圍的作業(yè)位置而發(fā)揮功能。溶劑吸引口 77A吸引并接收從旋轉(zhuǎn)的基板W上飛散出的揮發(fā)性溶劑。該吸引干燥單元77與控制部80電連接，其驅(qū)動由控制部80控制。另外，溶劑吸引口 77A與用于吸引揮發(fā)性溶液的液珠的真空泵(未圖示)和用于將吸引而接收的揮發(fā)性溶劑的液珠排出的排出管(未圖示)連接。
[0073]控制部80包括集中控制各部的微型計算機(jī)、和存儲關(guān)于基板處理的基板處理信息、各種程序等的存儲部。該控制部80基于基板處理信息、各種程序控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)74、氣體供給部75、加熱單元76、吸引干燥單元77等，對旋轉(zhuǎn)中的載置臺73上的基板W的正面，進(jìn)行由氣體供給部75進(jìn)行的氣體的供給、由加熱單元76進(jìn)行的加熱、由吸引干燥單元77進(jìn)行的吸引等控制。
[0074]以下，對基板處理裝置10的基板W的清洗和干燥處理步驟進(jìn)行說明。
[0075](I)由搬送機(jī)器人12取出搬送機(jī)器人11從基板給排部20的基板收納盒21供給到基板保管用緩沖部30的搬入專用緩沖部31的基板W，在將該基板W設(shè)置在基板處理室40中的基板清洗室50的載置臺53上的狀態(tài)下，基板清洗室50的控制部60控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)54，使載置臺53以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，接著，在將溶劑吸引排出部55定位在待機(jī)位置的狀態(tài)下，控制藥液供給部56，在規(guī)定時間內(nèi)從噴嘴56A向旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W的正面供給藥液即APM。作為藥液的APM從噴嘴56A向旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W的中央排出，利用基板W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，向基板W的正面整體擴(kuò)散。由此，載置臺53上的基板W的正面被APM覆蓋而被處理。
[0076]另外，控制部60使載置臺53從上述(I)至后述(3)為止持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。此時，載置臺53的轉(zhuǎn)速、規(guī)定時間等的處理條件是預(yù)先設(shè)定的，但可以由操作者任意地變更。
[0077](2)然后，控制部60停止藥液的供給，然后控制清洗水供給部57，在規(guī)定時間內(nèi)從噴嘴57A向旋轉(zhuǎn)的載置臺63上的基板W的正面供給清洗水即超純水。作為清洗水的超純水從噴嘴57A向旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W的中央排出，利用基板W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向基板W的正面整體擴(kuò)散。由此，載置臺53上的基板W的正面被超純水覆蓋而被清洗。
[0078](3)接著，控制部60停止清洗水供給部57的清洗水供給，然后將溶劑吸引排出部55定位在作業(yè)位置，控制溶劑供給部58，在規(guī)定時間內(nèi)從噴嘴58A向旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W的正面供給揮發(fā)性溶劑即IPA。在溶劑供給部58的IPA供給經(jīng)過了規(guī)定時間的時亥IJ，停止溶劑供給部58的IPA供給，停止利用載置臺53進(jìn)行的基板W的旋轉(zhuǎn)。作為揮發(fā)性溶劑的IPA從噴嘴58A向旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W的中央排出，利用基板W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，向基板W的正面整體擴(kuò)散。此時，從旋轉(zhuǎn)的基板W飛散的IPA被吸引到溶劑吸引排出部55。由此，載置臺53上的基板W的正面從超純水置換成IPA。另外，此時的載置臺53即基板W的轉(zhuǎn)速設(shè)定成使得揮發(fā)性溶劑的膜在基板W的正面上形成基板W的正面不露出的程度的薄膜。
[0079]另外，從溶劑供給部58的噴嘴58A排出的IPA的溫度設(shè)為不到其沸點(diǎn)，使IPA可靠地以液體狀態(tài)供給至基板W的正面，由此在基板W的正面的整個區(qū)域，將超純水可靠且均勻地置換成IPA。在本例中，IPA以液體狀態(tài)連續(xù)供給至基板W。
[0080]此處，控制部60在溶劑供給部58的噴嘴58A向基板W的正面排出IPA時，利用水分除去單元110，如上所述，對該基板W的正面供給水分除去劑，促進(jìn)該基板W的正面的清洗水置換成IPA(混合或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0081](4)接著，控制部60使基板清洗室50的載置臺53的旋轉(zhuǎn)停止，搬送機(jī)器人12從基板清洗室50將停止了旋轉(zhuǎn)的載置臺53上的基板W取出，將該基板W設(shè)置在基板處理室40中的基板干燥室70的載置臺73上?；甯稍锸?0的控制部80控制旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)74使載置臺73旋轉(zhuǎn)并且控制氣體供給部75，在規(guī)定時間內(nèi)從噴嘴75A向旋轉(zhuǎn)的噴嘴73上的基板W的正面供給氣體即氮?dú)?。氮?dú)鈴膰娮?5A向載置臺73上的基板W的整個區(qū)域排出。由此，包圍載置臺73上的基板W的空間成為氮?dú)鈿夥铡⒃摽臻g設(shè)為氮?dú)鈿夥?，由此使氧濃度減少，能夠抑制基板W的正面的水印的發(fā)生。
[0082]另外，控制部80使載置臺73從上述(4)至后述(6)為止持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。此時，載置臺73的轉(zhuǎn)速、規(guī)定時間等的處理條件是預(yù)先設(shè)定的，但可以由操作者任意地變更。
[0083](5)接著，控制部80控制加熱單元76，將至今位于待機(jī)位置的加熱單元76定位在照射位置，將加熱單元76的各燈76A點(diǎn)亮，對旋轉(zhuǎn)的載置臺73上的基板W加熱規(guī)定時間。此時，加熱單元76能夠進(jìn)行能夠使基板W的溫度用10秒達(dá)到100°C以上的加熱。由此，能夠使與基板W的正面上的圖案P接觸的揮發(fā)性溶劑的液體Al (混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的液體)瞬間氣化，使基板W的正面上的其它部分的揮發(fā)性溶劑的液體Al立即變成液珠。
[0084]此處，在由加熱單元76進(jìn)行的加熱干燥中，與基板W的圖案P接觸的作為揮發(fā)性溶劑的IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)瞬間氣化，所以使基板W用數(shù)秒加熱至數(shù)百1:的高溫很重要。另外，IPA也需要僅加熱基板W，而不加熱IPA。因此，優(yōu)選使用在波長500?3000nm處具有峰值強(qiáng)度的燈76A。另外,為了進(jìn)行可靠的干燥,基板W的最終溫度(通過加熱到達(dá)的最終溫度)優(yōu)選為比處理液或溶劑在大氣壓下的沸點(diǎn)高20°C以上的加熱溫度，而且，達(dá)到最終溫度的時間優(yōu)選為10秒以內(nèi)，例如數(shù)1msec?數(shù)秒的范圍內(nèi)。
[0085](6)在加熱單元76的加熱作用下，在基板W的正面生成的IPA (混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)的液珠利用基板W的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力向外周飛散，到達(dá)吸引干燥單元77。此時，溶劑吸引口 77A被施加有吸引力，所以到達(dá)吸引干燥單元77的IPA的液珠經(jīng)由溶劑吸引口 77A被吸引而除去。接著，停止旋轉(zhuǎn)載置臺73的旋轉(zhuǎn)，干燥結(jié)束。因此，在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)載置臺73、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)74、吸引干燥單元77等構(gòu)成將在加熱單元76的加熱作用下在基板的正面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠除去、對基板的正面進(jìn)行干燥的干燥單元。
[0086](7)接著，控制部80使載置臺73的旋轉(zhuǎn)停止，搬送機(jī)器人12從基板干燥室70取出在停止了旋轉(zhuǎn)的載置臺73上干燥完畢的基板W，將該基板W投入到基板保管用緩沖部30的搬出專用緩沖部32。另外，如上所述，在搬出專用緩沖部32的內(nèi)部設(shè)置有冷卻單元的情況下，由該冷卻單元強(qiáng)制冷卻基板W。
[0087]另外，在取出上述(7)的基板W前，控制部80使加熱單元76的燈76A熄滅，并且定位在待機(jī)位置。由此，在取出基板W時，加熱單元76并不妨礙取出。
[0088](8)搬送機(jī)器人11將基板W從基板保管用緩沖部30的搬出專用緩沖部32取出，排出到基板給排部20的基板收納盒21。
[0089]另外，在上述(4)中由氣體供給部75供給規(guī)定時間的氮?dú)庖部梢栽O(shè)定為與上述
(5)的利用加熱單元76的各燈76A的加熱處理的開始一起停止供給，或者還可以設(shè)定為結(jié)束了上述出)的干燥處理的基板W在上述(7)中從基板干燥室70取出時停止供給。
[0090]因此，在基板處理裝置10中，基板處理室40具有基板清洗室50和基板干燥室70，并且在基板清洗室50與基板干燥室70之間設(shè)置有作為基板搬送單元的搬送機(jī)器人12。由此，在基板清洗室50中，進(jìn)行:對基板W的正面供給清洗水的工序；和對被供給了清洗水的基板W的正面供給揮發(fā)性溶劑并利用水分除去單元110促進(jìn)基板W的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑的工序，在基板清洗室50中被供給了揮發(fā)性溶劑的基板W由搬送機(jī)器人12搬送至基板干燥室70。然后，在基板干燥室70中，進(jìn)行:對在基板清洗室50中被供給了揮發(fā)性溶劑的基板W加熱的工序；和通過基板W的加熱除去在基板W的正面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠，對基板W的正面進(jìn)行干燥的工序。
[0091]根據(jù)本實(shí)施例，起到如下的作用效果。
[0092]在由清洗水供給部57對基板W的正面供給清洗水后，由溶劑供給部58對基板W的正面供給IPA時，水分除去單元110與該IPA混合而供給的水分除去劑與附著在基板W的圖案間隙的內(nèi)部的水、以及存在于基板W的周邊的處理箱51內(nèi)的氣氛(大氣)中的水蒸氣反應(yīng)而發(fā)生水解，將這些水、水蒸氣除去。由此，減少基板W的正面，尤其是附著在圖案間隙的清洗水的殘存量，而且將該清洗水可靠地置換成表面張力低的IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)，能夠有效防止在干燥基板W時圖案崩塌。
[0093]利用水分除去單元110的清洗水的除去效果，通過供給較少量的揮發(fā)性溶劑，能夠?qū)⒒錡的正面的清洗水高效地置換成揮發(fā)性溶劑，能夠減少揮發(fā)性溶劑的消耗量。另夕卜，能夠?qū)]發(fā)性溶劑順暢地送入清洗水的殘存量因使用水分除去劑而變少了的基板W的圖案間隙，能夠縮短溶劑置換工序的執(zhí)行時間。由此，能夠提高基板W的生產(chǎn)性。
[0094]水分除去單元110投入的水分除去劑在溶劑供給罐101內(nèi)與IPA良好地混合，與IPA —起遍及基板W的正面的各部，因此能夠使基板W的正面的整個區(qū)域高效地置換成IPA (混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0095]圖6表示圖1?圖5的實(shí)施例中，作為溶劑供給部58所附帶的水分除去單元110的變形例的水分除去單元120。水分除去單元120將水分除去劑(R)添加到溶劑供給部58的溶劑供給管路104內(nèi)的揮發(fā)性溶劑。水分除去劑經(jīng)由流量調(diào)整閥121、流量計122、過濾器123投入到溶劑供給管路104，在溶劑供給管路104中被積極地取入由泵105加壓輸送而來的IPA的液流中而混合，與IPA —起從噴嘴58A排出到基板W的正面。該水分除去劑120中，流量調(diào)整閥121等與控制部60電連接，其驅(qū)動由控制部60控制。
[0096]水分除去單元120投入的水分除去劑積極混合到在溶劑供給管路104內(nèi)加壓輸送的IPA的液流中，與IPA—起遍及基板W的正面的各部，因此能夠使基板W的正面的整個區(qū)域高效地置換成IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0097]圖7表示作為溶劑供給部58所附帶的水分除去單元110的變形例的水分除去單元130。水分除去單元13具有經(jīng)由流量調(diào)整閥131、流量計132、過濾器133將水分除去劑排出到載置臺53上的基板W的正面的噴嘴130A。水分除去單元130將水分除去劑(R)以不通過與溶劑供給罐101連通的溶劑供給管路104的方式直接供給到基板W的正面，能夠添加到溶劑供給部58的噴嘴58A排出的揮發(fā)性溶劑中。噴嘴130A設(shè)置在處理箱51的頂部下，其設(shè)置角度、排出流速等調(diào)整成使得水分除去劑供給到基板W的正面中心附近。該水分除去單元130中，流量調(diào)整閥131等與控制部60直接連接，其驅(qū)動由控制部60控制。
[0098]從噴嘴130A開始供給水分除去劑的時刻可以與從噴嘴58A開始供給揮發(fā)性溶劑的時刻相同，但也可以比從噴嘴58A開始供給揮發(fā)性溶劑的時刻早，也可以比其晚。另外，停止從噴嘴130A供給水分除去劑的時刻可以與停止從噴嘴58A供給揮發(fā)性溶劑的時刻相同，也可以比其早。
[0099]水分除去單元130投入的水分除去劑在基板W的正面上與溶劑供給部58供給的IPA直接混合，與IPA —起遍及基板W的正面的各部，所以能夠使基板W的正面的整個區(qū)域高效地置換成IPA(混合有或溶解有水分除去劑的分解產(chǎn)物的IPA)。
[0100]以上，利用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)不限于這些實(shí)施例，本發(fā)明還包括不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計的變更等。
[0101]氣體供給部75的氮?dú)獾炔换顫姎怏w或干燥空氣的供給動作是在基板W設(shè)置在供給位置后開始的，但也可以從設(shè)置前開始進(jìn)行供給。
[0102]在實(shí)施例中，加熱單元76對基板W的加熱也可以在對處理箱I內(nèi)進(jìn)行了減壓的狀態(tài)下進(jìn)行。處理箱71內(nèi)的IPA等揮發(fā)性溶劑的沸點(diǎn)下降，在比大氣壓下低的溫度沸騰，所以能夠減輕對基板帶來的熱損傷。
[0103]在實(shí)施例中，對基板W停止供給清洗水之后，開始供給IPA等揮發(fā)性溶劑，但也可以在利用清洗水進(jìn)行清洗的末期，還在對基板W供給清洗水時起，開始供給揮發(fā)性溶劑。
[0104]工業(yè)上的可利用性
[0105]根據(jù)本發(fā)明，能夠可靠地將基板正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑，有效地防止干燥基板時的圖案崩塌。
【權(quán)利要求】
1.一種基板處理裝置，其特征在于，包括: 對基板的正面供給清洗水的清洗水供給部；和 對被供給了清洗水的基板的正面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑的溶劑供給部， 所述基板處理裝置具有水分除去單元， 所述水分除去單元在由溶劑供給部對基板的正面供給揮發(fā)性溶劑時，對基板的正面供給水分除去劑，促進(jìn)基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于: 所述水分除去劑由發(fā)生水解的物質(zhì)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于，包括: 加熱干燥單元，其對被供給了所述揮發(fā)性溶劑的基板的正面進(jìn)行加熱，利用加熱作用除去在基板的正面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠，對基板的正面進(jìn)行干燥。
4.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于: 所述水分除去單元對溶劑供給罐內(nèi)的揮發(fā)性溶劑添加水分除去劑。
5.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于: 所述水分除去單元對加壓輸送溶劑供給罐內(nèi)的揮發(fā)性溶劑的溶劑供給管路內(nèi)的揮發(fā)性溶劑添加水分除去劑。
6.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于: 所述水分除去單元將水分除去劑供給至基板的正面，而不使水分除去劑通過與溶劑供給罐連通的溶劑供給管路。
7.一種基板處理方法，其特征在于，包括: 對基板的正面供給清洗水的工序；和 對被供給了清洗水的基板的正面供給揮發(fā)性溶劑，將基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑的工序， 在對基板的正面供給揮發(fā)性溶劑時，利用水分除去單元對基板的正面供給水分除去齊U，促進(jìn)基板的正面的清洗水置換成揮發(fā)性溶劑。
8.如權(quán)利要求7所述的基板處理方法，其特征在于: 所述水分除去劑由發(fā)生水解的物質(zhì)構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7或8所述的基板處理方法，其特征在于，包括: 對被供給了所述揮發(fā)性溶劑的基板的正面進(jìn)行加熱，利用加熱作用除去在基板的正面生成的揮發(fā)性溶劑的液珠，對基板的正面進(jìn)行干燥的工序。
【文檔編號】H01L21/02GK104517809SQ201410513859
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】松下淳, 長嶋裕次, 林航之介, 宮崎邦浩 申請人:芝浦機(jī)械電子裝置股份有限公司