基板处理方法以及基板处理装置的制造方法_4

文档序号:9218513阅读:来源:国知局
洗液,对基板W的上表面实施冲洗处理。在最终冲洗工序(S4)中,冲洗液遍及到在基板W的上表面100(参照图10)形成的微细图案101(参照图10)的间隙的底部(该空间中的极其接近基板W自身的上表面100的位置)。
[0138]另外,从基板W的周缘部飞散的冲洗液由下杯37的周壁部41的内壁挡住,沿着该内壁贮存到下杯37的底部。贮存到下杯37的底部的冲洗液经由废液路径(未图示)输送到装置外的废液设备(未图示),由废液设备处理。
[0139]当从开始冲洗液起经过预先设定的时间时,控制装置3关闭冲洗液上阀48,停止从冲洗液喷出口 47喷出冲洗液。
[0140]接着,进行有机溶剂置换工序(图11的步骤S5),向基板W的上表面供给液体的IPA,用IPA置换基板W的上表面的冲洗液。
[0141]如图12E所示,控制装置3打开有机溶剂阀50,从有机溶剂上配管45的有机溶剂喷出口 49呈连续流状喷出液体的IPA。从有机溶剂喷出口 49喷出的IPA具有常温(例如250C )即小于IPA的沸点(82.40C )的液温,并是液体。从有机溶剂喷出口 49喷出的液体的IPA着落在基板W的上表面的中央部。通过开始喷出IPA,开始进行有机溶剂置换工序
(S5)。
[0142]供给到基板W的上表面的中央部的液体的IPA受到由基板W的旋转产生的离心力,在基板W的上表面上向基板W的周缘部流动。因此,能使供给到基板W的上表面的中央部的液体的IPA向周缘部扩散,由此,能使液体的IPA遍及基板W的整个上表面。此时,加热板6位于下位置,不能向基板W充分传递来自加热板6的热。因此,基板W的上表面的温度例如为常温,IPA维持常温状态在基板W的上表面流动。由此,在基板W的上表面形成IPA的液膜。由于供给到基板W的上表面的IPA是液体,所以,如图13A所示,能良好地置换在微细图案101的间隙存在的冲洗液。由于IPA的液膜111覆盖基板W的整个上表面,所以能够在基板W的整个上表面良好地将冲洗液置换为液体的IPA。
[0143]此外,在有机溶剂置换工序(S5)中,也可以停止基板W的旋转或以浸液速度使基板W旋转。伴随这样的基板W的减速,在基板W上的液体的IPA上作用的离心力变为零或变小,液体的IPA不会从基板W的周缘部排出而滞留在基板W的上表面,其结果,在基板W的上表面保持浸液状态的IPA的液膜。
[0144]当从开始供给IPA起经过预先设定的时间时,之后执行基板交付工序(图11的步骤 S6) ο
[0145]具体地说,控制装置3控制板升降单元8,使加热板6从下位置(图5所示的位置)上升到上位置(图4所示的位置)。当加热板6上升到与旋转环11相同的高度时,基板W的下表面与加热板6的基板相向面6a抵接。之后,控制装置3使加热板6继续上升,基板W从基板保持旋转单元5离开,基板W被移交给加热板6。移交给加热板6的基板W由多个凸起61从下方支撑。在移交基板W后,还继续进行加热板6的上升,当到达上位置时,停止加热板6的上升。在图12F以及图4中示出加热板6配置在上位置的状态。
[0146]当基板W移交给加热板6时,开始进行基板高温化工序(基板加热工序。图11的步骤S7) ο
[0147]加热器15总是处于通电状态,因此加热板6 (基板相向面6a)处于发热状态。在加热板6上载置有基板W的状态下,来自基板相向面6a的热通过热辐射、基板相向面6a和基板W之间的空间内的流体热传导以及经由多个凸起61的传热,赋予给基板W的下表面,由此,对基板W的下表面加热。赋予给基板W的每单位面积的热量在整个基板W大致均匀。
[0148]另外,由于在该状态下保护液不在保护液流通路径17流通,所以浮起构件97位于堵塞位置(参照图4)。因此,堵塞部98的上表面98a与加热板6的基板相向面6a位于同一平面上。因此,在加热板6上载置基板W时,能用加热板6的整个基板相向面6a良好地对基板W进行接触支撑,且良好地对整个基板W进行加热。
[0149]在基板高温化工序(S7)中,通过加热板6对基板W的加热,基板W的上表面升温到比IPA的沸点(82.40C )高40?120°C的预先设定的液膜浮起温度(第一温度)TEl。液膜浮起温度TEl设定为规定的温度。
[0150]在基板W的上表面的温度到达液膜浮起温度TEl后,基板W的上表面的温度(微细图案101 (参照图13B等)的上表面、更详细地说各结构体102的上端面102A的温度)保持在液膜浮起温度TEl。基板W的整个上表面保持在液膜浮起温度TEl。此时,加热器15的每单位时间的发热量设定为,借助来自加热板6的加热,在加热板6载置的基板W的上表面变为液膜浮起温度TE I。
[0151]当基板W上表面的温度到达液膜浮起温度TEl不久,基板W的上表面的IPA的液膜111的一部分蒸发而气相化,并充满微细图案101的间隙,并且,在基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)的上方空间形成IPA的蒸发气体膜112。由此,IPA的液膜111从基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)浮起(参照图13B)。另外,微细图案101的间隙被气相的IPA充满。因此,在相邻的结构体102之间仅产生极小的表面张力。其结果,能够抑制或防止因表面张力引起的微细图案101的倒塌。另外,在图13B的状态下,IPA的液膜111从基板W的上表面(各结构体102的上端面102A)浮起,在基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零。
[0152]紧接着基板高温化工序(S7),执行将位于蒸发气体膜112的上方的IPA的液膜111保持液块状态排除的有机溶剂排除工序(图11的步骤S8)。在有机溶剂排除工序(S8)中,对IPA的液膜111作用用于向基板W的侧方移动的力。
[0153]具体地说,当从向加热板6移交基板W起经过预先设定的时间(例如、约I?2分钟)时,如图12G所示,控制装置3打开氮气阀52。由此,从氮气喷出口 51喷出氮气,该氮气喷射到基板W的上表面的中央部。由此,在浮起的IPA的液膜111的中央部形成有直径小的圆形状的干燥区域113。由于在基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零,所以伴随持续从氮气喷出口 51喷出氮气,所述的干燥区域113放大,干燥区域113扩展到基板W的整个上表面,浮起的IPA的液膜111 一边维持液块状态(不会分裂为多个小滴),一边被向基板W的侧方引导。由此,将IPA的液膜111从基板W的上方完全排除。
[0154]从基板W的上方将IPA的液膜111全部排除后,控制装置3控制板升降单元8,使加热板6从上位置(图4所示的位置)下降到下位置(图5所示的位置)。当加热板6下降到与旋转环11相同的高度时,基板W的周缘面与固定销10抵接。然后,通过加热板6的下降。基板W从加热板6离开,向基板保持旋转单元5移交基板W。基板保持旋转单元5所接受的基板W由多根固定销10从下方支撑。可动销12处于开放状态,因此,基板W不会被固定销10和可动销12等夹持。
[0155]另外,控制装置3驱动锁定构件(未图示),解除盖构件39和下杯37的结合。并且,如图12H所示,控制装置3控制盖升降单元54,使盖构件39上升到打开位置。
[0156]在加热板6下降到下位置后,加热板6和由基板保持旋转单元5保持的基板W之间的间隔比加热板6位于上位置时大,因此,来自加热板6的热(热辐射、基板相向面6a和基板W之间的空间内的流体热传导以及经由多个凸起61的传热)无法充分到达基板W。由此,加热板6对基板W的加热结束,基板W降温直至几乎变为常温。
[0157]由此,对I张基板W的药液处理结束,进行利用基板搬运机械手CR(参照图1)将处理完的基板W从腔室4搬出的基板搬出工序(图11的步骤S9)。
[0158]通过以上,与药液供给工序(S2)以及冲洗工序(S3)并行地向加热板6的基板相向面6a连续地供给保护液,由此在加热板6的基板相向面6a形成覆盖基板相向面6a的保护液的液膜90。在药液供给工序(S2)以及冲洗工序(S3)中,加热板6从基板保持旋转单元5退避。因此,从基板保持旋转单元5所保持的基板W排出的药液或含有药液的冲洗液的液滴有可能降落到加热板6的基板相向面6a和多个凸起61。假如这些液滴直接供给到基板相向面6a和凸起61上并由处于发热状态的加热板6加热,则有可能在基板相向面6a和凸起61对药液加热干燥。由于加热板6的凸起61在基板高温化工序(S7)中与基板W接触,所以干燥药液有可能变为颗粒而污染基板W。
[0159]但是,即使在这样的情况下,由于基板相向面6a被保护液的液膜90覆盖,所以来自基板W的药液的液滴和含有药液的冲洗液不会直接供给到基板相向面6a。因此,能确实地防止处于发热状态的基板相向面6a上的药液的干燥。由此,能够防止因在加热板6上药液干燥引起的颗粒的产生。
[0160]另外,在不从保护液喷出口 20喷出保护液时,保护液不在保护液流通路径17流通。此时,堵塞部98堵塞保护液喷出口 20。另一方面,在从保护液喷出口 20喷出保护液时,保护液在保护液流通路径17内流通,堵塞部98受到来自流通的保护液的压力,浮起到加热板6的基板相向面6a的上方。在该状态下,堵塞部98将从保护液喷出口 20喷出的保护液向加热板6的外周部引导,由此,促进在基板相向面6a上形成保护液的液膜90。
[0161]由此,能够以简单的结构实现如下结构,S卩,在不从保护液喷出口 20喷出保护液时,堵塞加热板6的保护液喷出口 20,且在从保护液喷出口 20喷出保护液时,能在加热板6的基板相向面6a上良好地形成保护液的液膜90。在该情况下,无需另外设置用于使堵塞部98上下移动的驱动构件。
[0162]另外,在不从保护液喷出口 20喷出保护液时,堵塞部98的上表面98a与加热板6的基板相向面6a位于同一平面上。因此,在加热板6上载置基板W时,在加热板6的整个基板相向面6a良好地对基板W进行接触支撑,且良好地对整个基板W进行加热。
[0163]在前述的处理例中,说明了在下杯37以及盖构件39的内部空间密闭的状态下执行最终冲洗工序(S4)的情况,但也可以在下杯37以及盖构件39的内部空间开放的(盖构件39位于打开位置)状态下执行最终冲洗工序(S4)。既可以将来自冲洗液上配管44的冲洗液喷出口 47的冲洗液向基板W的上表面供给,也可以使冲洗液喷嘴27与基板W的上表面相向配置,将来自冲洗液喷嘴27的冲洗液向基板W的上表面供给。在该情况下,在最终冲洗工序(S4)之后,使下杯37以及盖构件39的内部空间处于密闭状态。
[0164]另外,在前述的处理例中,例示了药液供给工序(S2)仅进行一次的情况,但也可以反复进行多次(2次)。
[0165]另外,在处理例的药液供给工序(S2)以及冲洗工序(S3)中,仅以基板W的上表面处理为例进行了说明,但在这些工序(S2、S3)中,也可以执行上下两面处理。
[0166]另外,在处理例中,也可以省略冲洗工序(S3)。
[0167]另外,在前述的处理例中,在有机溶剂排除工序(S8)中,为了使IPA的液膜111向基板W的侧方移动,从氮气喷出口 51向基板W的上表面的中央部喷射氮气。也可以取代该方法,以与基板的周缘部相向地方式设置具有引导面的引导构件(引导销或引导环),在有机溶剂排除工序(S8)中使引导构件向基板W的内侧移动,使引导构件的引导面与浮起的IPA的液膜111接触。由于基板W的上表面和IPA的液膜111之间产生的摩擦力的大小大致为零,所以通过引导构件的引导面和IPA的液膜111的接触,浮起的IPA的液膜111 一边维持液块状态(不会分裂为大量小滴),一边沿着引导面被向基板W的侧方引导。由此,将IPA的液膜111从基板W的上方完全排除。在采用这种方法的情况下,在有机溶剂排除工序
(S8)中,能将基板W以及加热板6都维持在水平姿势。
[0168]另外,在加热板6的姿势能够在水平姿势和倾斜姿势之间变更的情况下,可以在有机溶剂排除工序(S8)中,一边将基板W和加热板6之间的相对姿势维持为恒定,一边将基板W以及加热板6的姿势变更为倾斜姿势,使基板W的上表面相对于
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