KR20200045960A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 Download PDF

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drying
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요스케 가와부치
쿄고 이케다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 표면으로부터의 건조액의 제거 시의 패턴 파손을 방지한다.
기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 건조액 공급부와, 기판의 표면 온도를 변화시키는 온도 조정부와, 온도 조정부를 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는, 기판의 표면에 공급되어 있는 건조액의 액막에 온도차를 생기게 하도록 온도 조정부를 제어한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 개시는, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
세정 처리 후의 기판을 건조시키는 방법으로서, 기판의 표면에 건조액을 공급하고, 린스액 등을 건조액으로 치환한 후에, 건조액을 제거시키는 방법이 검토되고 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2014-90015호 공보
본 개시는, 기판 표면으로부터의 건조액의 제거 시의 패턴 파손을 방지하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
본 개시의 일 형태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 건조액 공급부와, 기판의 표면 온도를 변화시키는 온도 조정부와, 온도 조정부를 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는, 기판의 표면에 공급되어 있는 건조액의 액막에 온도차를 생기게 하도록 온도 조정부를 제어한다.
하나의 예시적 실시 형태에 따르면, 기판 표면으로부터의 건조액의 제거 시의 패턴 파손을 방지하는 것이 가능하다.
도 1은 하나의 예시적 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 하나의 예시적 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 3은 하나의 예시적 실시 형태에 관한 기판 처리 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 4의 (a), 도 4의 (b), 도 4의 (c)는, 제1 실시 형태에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 5의 (a), 도 5의 (b), 도 5의 (c)는, 제1 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 6의 (a), 도 6의 (b), 도 6의 (c)는, 제1 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 7의 (a), 도 7의 (b), 도 7의 (c)는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 8의 (a), 도 8의 (b), 도 8의 (c)는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 9의 (a), 도 9의 (b), 도 9의 (c)는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 10의 (a), 도 10의 (b), 도 10의 (c)는, 제2 실시 형태의 변형예에 관한 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리를 설명하는 도면이다.
도 11의 (a), 도 11의 (b)는 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 12의 (a), 도 12의 (b)는 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 13은 온도 조정부에 의한 IPA 배출 처리의 다른 예를 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당의 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
<제1 실시 형태>
[기판 처리 시스템의 구성]
도 1은, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확히 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상향 방향으로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반출입 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반출입 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 마련된다.
반출입 스테이션(2)은, 캐리어 적재부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 적재부(11)에는, 복수매의 기판, 본 실시 형태에서는 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼 W)를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어 C가 적재된다.
반송부(12)는, 캐리어 적재부(11)에 인접하여 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용하여 캐리어 C와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼 W의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 마련된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼 W를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 그리고 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼 W의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 후술하는 제어 장치(4)의 제어부(18)의 제어에 따라, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼 W에 대해 소정의 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또한, 관련된 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 먼저, 반출입 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 적재부(11)에 적재된 캐리어 C로부터 웨이퍼 W를 취출하고, 취출된 웨이퍼 W를 전달부(14)에 적재한다. 전달부(14)에 적재된 웨이퍼 W는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼 W는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 적재된다. 그리고, 전달부(14)에 적재된 처리 완료의 웨이퍼 W는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 적재부(11)의 캐리어 C로 복귀된다.
[기판 처리 장치의 구성]
도 2를 참조하여, 기판 처리 시스템(1)이 포함하는 기판 처리 장치(10)의 구성을 설명한다. 기판 처리 장치(10)는, 기판 처리 시스템(1)의 처리 유닛(16)에 포함된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 챔버(20)와, 기판 보유 지지 기구(30)와, 처리액 공급부(40)와, 회수 컵(50)과, 온도 조정부(60)를 구비한다.
챔버(20)는, 기판 보유 지지 기구(30)와 처리액 공급부(40)와 회수 컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 마련된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성하는 기능을 갖는다. FFU(21)는, 다운 플로우 가스 공급관(도시되지 않음)으로부터 공급되는 다운 플로우 가스를 챔버(20) 내에 공급함으로써 다운 플로우 가스를 형성한다.
기판 보유 지지 기구(30)는, 웨이퍼 W를 회전 가능하게 보유 지지하는 기능을 갖는다. 기판 보유 지지 기구(30)는, 보유 지지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 보유 지지부(31)는, 웨이퍼 W를 수평으로 보유 지지한다. 지주부(32)는, 연직 방향으로 연장되는 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 보유 지지부(31)를 수평하게 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 연직축 주위로 회전시킨다. 이와 같은 기판 보유 지지 기구(30)는, 구동부(33)를 사용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 보유 지지부(31)를 회전시키고, 이에 의해, 보유 지지부(31)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 회전시킨다.
처리액 공급부(40)는, 웨이퍼 W에 대해 처리액을 공급한다. 처리액 공급부(40)는, 처리액 공급원(80)에 접속된다. 처리액 공급부(40)는, 처리액 공급원(80)으로부터의 처리액을 공급하기 위한 노즐(41)을 갖고 있다. 처리액 공급원(80)은 복수의 처리액에 관한 공급원을 갖고 있고, 웨이퍼 W의 처리 진행에 따라, 공급하는 처리액을 변경한다. 또한, 노즐(41)은, 가로 방향(수평 방향)으로 회전 이동이 가능한 노즐 암(도시되지 않음)의 헤드 부분에 마련된다. 그리고, 노즐 암의 회전 이동에 의해 노즐(41)의 선단 위치를 변경하면서, 처리액을 웨이퍼 W 상에 공급 가능해진다.
처리액 공급원(80)으로서는, 약액 공급원(81), DIW 공급원(82), 및 IPA 공급원(83)이 마련되어 있다. 약액 공급원(81)은, 웨이퍼 W의 표면의 처리를 위하여 사용되는 1종 또는 복수종의 약액을 공급한다. 또한, DIW 공급원(82)은, 웨이퍼 W의 표면의 린스 처리에 사용되는 DIW(Deionized Water: 순수)를 공급한다. 또한, IPA 공급원(83)은, 웨이퍼 W의 표면의 DIW를 IPA(isopropyl alcohol)로 치환하기 위한 IPA를 공급한다. IPA는, 휘발성을 갖는 건조액의 1종이며, DIW와 비교하여 표면 장력이 작다. 그 때문에, 웨이퍼 W의 표면의 DIW를 먼저 IPA로 치환한 후에, IPA를 제거하여 웨이퍼 W를 건조함으로써, 웨이퍼 W의 건조 시에 웨이퍼 W의 표면의 패턴 파손을 방지한다. 약액 공급원(81), DIW 공급원(82), 및 IPA 공급원(83)은, 각각 밸브 V1, V2, V3을 통하여 노즐(41)과 접속되어 있다. 밸브 V1, V2, V3의 개폐를 전환함으로써, 노즐(41)로부터 웨이퍼 W에 대해 공급하는 처리액을 변경할 수 있다.
또한, 도 2에서는, 하나의 노즐(41)을 나타내고 있지만, 복수 종류의 처리액에 따라 복수의 노즐이 개별로 마련되어 있어도 되고, 일부의 처리액에 있어서 하나의 노즐을 공유해도 된다.
상기 노즐(41)의 이동, 및 처리액 공급원(80)의 각 공급원으로부터의 액체의 공급/정지 등은, 이미 설명한 제어부(18)에 의해 제어된다.
회수 컵(50)은, 보유 지지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 보유 지지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼 W로부터 비산되는 처리액을 포집한다. 회수 컵(50)의 저부에는, 액체 배출구(51)가 형성되어 있고, 회수 컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이와 같은 액체 배출구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수 컵(50)의 저부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
온도 조정부(60)는, 보유 지지부(31) 상에 보유 지지된 웨이퍼 W의 표면의 온도 제어를 행하는 기능을 갖는다. 도 2에 나타내는 기판 처리 장치(10)에서는, 온도 조정부(60)는, 보유 지지부(31)의 이면측에서 웨이퍼 W의 전체면의 온도 제어를 행하는 제1 온도 조정부(61)와, 웨이퍼 W의 표면측에 마련되는 라인형의 제2 온도 조정부(62)를 갖는다. 제1 온도 조정부(61) 및 제2 온도 조정부(62)가 각각 가열 또는 냉각을 행함으로써, 웨이퍼 W의 표면의 온도 분포를 제어한다. 즉, 제1 온도 조정부(61) 및 제2 온도 조정부(62)는, 기판 가열부 또는 기판 냉각부로서의 기능을 갖는다.
제1 온도 조정부(61)는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련되고, 웨이퍼 W 전체의 온도 제어를 행한다. 단, 제1 온도 조정부(61)는, 웨이퍼 W의 온도 제어를 면적(面的)으로 행하지만, 웨이퍼 W에 대해 일률의 온도로 가열 또는 냉각을 행하는 것이 아니라, 웨이퍼 W의 표면의 온도 분포에 편차를 갖게 하도록 구성해도 된다. 예를 들어, 제1 온도 조정부(61)를 복수의 영역으로 구획하고, 구획별로 독립된 온도 제어를 행하는 소위 다채널 제어를 행함으로써, 웨이퍼 W의 서로 다른 위치를 서로 다른 가열 온도로 가열하는 구성으로 해도 된다. 또한, 다채널 제어를 이용함으로써, 웨이퍼 W의 표면 온도가 소정의 구배를 갖도록 구성해도 된다. 제1 온도 조정부(61)에 의해 웨이퍼 W를 가열하는 경우에는, 제1 온도 조정부(61)로서 열판을 사용할 수 있다. 또한, 제1 온도 조정부(61)에 의해 웨이퍼 W를 냉각하는 경우에는, 제1 온도 조정부(61)로서 냉각판을 사용할 수 있다. 단, 제1 온도 조정부(61)의 구성은 이들에 한정되지 않는다.
제2 온도 조정부(62)는, 웨이퍼 W의 표면에 대해 소정의 거리로 이격함과 함께 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 라인형의 열원 또는 냉각원이다(도 4의 (a)도 참조). 도 2에서는, 제2 온도 조정부(62)의 긴 방향이 Y축 방향으로 되도록 배치되어 있는 상태를 나타내고 있다. 또한, 제2 온도 조정부(62)는, 가로 방향(수평 방향)이며, 또한 제2 온도 조정부(62)의 길이 방향에 대해 교차하는 방향(예를 들어, 직교하는 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 도 2에 나타내는 제2 온도 조정부(62)는, X축 방향을 따른 이동에 의해, 평면으로 볼 때 보유 지지부(31) 상의 웨이퍼 W의 표면과 겹치는 영역을 모두 이동하는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 웨이퍼 W가 특정 영역(제2 온도 조정부(62)과 근접한 영역)의 가열 또는 냉각을 행할 수 있다. 제2 온도 조정부(62)에 의해 웨이퍼 W를 가열하는 경우에는, 제2 온도 조정부(62)로서 레이저 또는 램프를 사용할 수 있다. 또한, 제2 온도 조정부(62)에 의해 웨이퍼 W를 냉각하는 경우에는, 제2 온도 조정부(62)로서 기류(냉각된 기체)를 사용할 수 있다. 단, 제2 온도 조정부(62)의 구성은 이들에 한정되지 않는다.
상기 제1 온도 조정부(61) 및 제2 온도 조정부(62)에 의한 가열 온도 또는 냉각 온도의 조정, 그리고 제2 온도 조정부(62)의 이동 등은, 이미 설명한 제어부(18)에 의해 제어된다.
[기판 처리 방법]
상기 기판 처리 장치(10)를 사용하여 실시되는 액처리의 내용에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다.
먼저, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16) 내에 반입된 웨이퍼 W가 기판 보유 지지 기구(30)의 보유 지지부(31)에 보유 지지되면, 노즐(41)을 웨이퍼 W상의 처리 위치로 이동시킨다. 그리고, 웨이퍼 W를 소정의 회전 속도로 회전시켜 노즐(41)로부터 약액의 공급을 행함으로써, 약액 처리를 행한다(S01). 이 때, 도 2에 나타내는 지주부(32)나 구동부(33)는, 보유 지지부(31)에 보유 지지된 웨이퍼 W를 회전시키는 회전 기구에 상당한다.
다음에, 노즐(41)로부터 공급하는 처리액을 DIW로 전환하여 세정하는 린스 세정 처리를 행한다(S02). 구체적으로는, 웨이퍼 W를 회전시킨 상태에서, 약액의 액막이 존재하는 웨이퍼 W에 DIW를 공급한다. DIW를 공급함으로써, 웨이퍼 W에 부착되는 잔류물이 DIW에 의해 세정된다.
린스 세정 처리를 소정 시간 실행한 후, 노즐(41)로부터의 DIW의 공급을 정지한다. 다음에, 회전하는 웨이퍼 W의 표면에 대해, 노즐(41)로부터 IPA를 공급함으로써, 웨이퍼 W의 표면의 DIW를 IPA로 치환하는 치환 처리를 행한다(S03: 건조액 공급 공정). 웨이퍼 W의 표면에 IPA가 공급됨으로써, 웨이퍼 W의 표면에 IPA의 액막이 형성된다. 이에 의해, 웨이퍼 W의 표면에 잔존하는 DIW가 IPA로 치환된다.
웨이퍼 W의 표면의 DIW가 IPA와 충분히 치환된 후, 웨이퍼 W로의 IPA의 공급을 정지한다. 그리고, 웨이퍼 W의 표면에 잔존하는 IPA를 웨이퍼 W의 표면으로부터 배출하는 배출 처리를 행한다(S04: 배출 공정). 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 배출함으로써, 웨이퍼 W의 표면이 건조된 상태로 된다. 또한, 기판 처리 장치(10)에서는, 온도 조정부(60)에 의해 웨이퍼 W의 표면의 온도에 편차를 만듦으로써, 웨이퍼 W의 표면으로부터의 IPA의 배출을 촉진한다. 이 점은 후술한다.
웨이퍼 W의 표면이 건조되면, 해당 웨이퍼 W에 관한 액처리가 종료로 된다. 반입시와는 반대의 수순으로 기판 처리 장치(10)로부터 웨이퍼 W를 반출한다.
[배출 처리]
도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)를 참조하면서, 온도 조정부(60)를 사용한 IPA의 배출 처리에 대해 설명한다. 도 4의 (a)는, 웨이퍼 W의 표면 상에 배치된 제2 온도 조정부(62)의 동작을 설명하는 사시도이다. 또한, 도 4의 (b)는 제1 온도 조정부(61) 및 제2 온도 조정부(62)에 의한 웨이퍼 W의 온도 제어를 설명하는 도면이다. 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면에는 소정의 패턴 W1(예를 들어, 레지스트 패턴)이 형성되어 있다. 또한, 도 4의 (c)에서는, 웨이퍼 W의 표면 온도를 설명하는 도면이다.
IPA의 배출 처리를 행하기 전은, 웨이퍼 W의 표면을 덮도록 IPA 액막 L이 형성되어 있다. 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 나타내는 예에서는, 제1 온도 조정부(61)는, 웨이퍼 W의 이면을 소정의 온도로 냉각하는 기판 냉각부로서 기능하고 있다. 제1 온도 조정부(61)에 의해, 웨이퍼 W의 표면은 일정 온도로 냉각된다. 또한, 제2 온도 조정부(62)는, 웨이퍼 W의 표면측으로부터 웨이퍼 W의 표면의 소정의 위치를 가열하는 기판 가열부로서 기능하고 있다. IPA의 배출을 행하는 경우, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 조정부(62)는, 웨이퍼 W의 단부에 근접 배치시킨다. 그리고, 제2 온도 조정부(62)에 의해 웨이퍼 W의 단부의 표면을 가열한다.
이 결과, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면의 온도는, 제2 온도 조정부(62)가 근접 배치되어 있는 측의 단부(외주)의 온도 T1이 다른 영역의 온도 T2와 비교하여 높아진다. 그리고, 온도 T1이 되는 웨이퍼 W 단부와, 온도 T2가 되는 미처리 영역 A2 사이에, 온도 T1로부터 온도 T2로 변화되는 건조 대상 영역 A1이 형성된다. 즉, 웨이퍼 W의 표면은, 건조 대상 영역 A1과, 건조 대상 영역 A1과 인접하는 미처리 영역 A2를 포함한다. 바꾸어 말하면, IPA 액막 L 내 건조 대상 영역 A1 근처의 에지부 La의 온도는, IPA 액막 L 내 미처리 영역 A2에 대응하는 잔부 Lb의 온도보다도 높아진다. 그 때문에, 에지부 La와 잔부 Lb 사이에서 온도 차이가 생기고 있다. 따라서, 건조 대상 영역 A1에 있어서, 온도가 낮은 미처리 영역 A2측으로의 IPA 액막 L의 응집이 진행한다.
건조 대상 영역 A1에서는, 온도 T2로 되는 다른 영역과 비교하여 웨이퍼 W의 표면의 온도가 높기 때문에, IPA 액막 L로부터의 IPA의 증발(휘발)이 촉진된다. 그 결과, 건조 대상 영역 A1에서의 IPA 액막 L의 막 두께는, 미처리 영역 A2(온도 T2이 되는 영역)의 막 두께보다도 작아진다. 이 결과, 건조 대상 영역 A1의 IPA 액막 L과, 미처리 영역 A2의 IPA 액막 L 사이에서 표면 장력 차가 생겨, 건조 대상 영역 A1에서의 IPA 액막 L의 표면 장력이 미처리 영역 A2보다도 작아진다. 그 결과, 건조 대상 영역 A1의 IPA 액막 L의 에지부 La가, 미처리 영역 A2측(도 4에서는 우측)으로 이끌리는 소위 마란고니 대류가 생긴다. 이 마란고니 대류에 의해 생기는 힘에 의해, IPA 액막 L의 에지부 La는 저온측으로 이동해 간다.
이 때, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 조정부(62)를 화살표 S 방향으로 이동시키면, 건조 대상 영역 A1은, 도 4의 (c)에 나타내는 위치에서 화살표 S 방향으로 이동한다. IPA 액막 L의 응집 속도(IPA 액막 L의 에지부 La의 이동 속도)에 대응시켜 제2 온도 조정부(62)를 이동시킴으로써, 마란고니 대류에 의한 IPA 액막 L의 응집을 진행시킬 수 있어, 웨이퍼 W의 표면 상의 IPA를 화살표 S 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 화살표 S 방향을 따른 하류측의 웨이퍼 W의 단부 Wa에 있어서, IPA를 웨이퍼 W의 표면으로부터 배출할 수 있다.
웨이퍼 W의 표면 중, IPA 액막 L의 건조 처리가 행해지는 대상이 되는 영역이 「건조 대상 영역 A1」이다. 한편, 웨이퍼 W의 표면 중, IPA 액막 L의 건조 처리가 행해지지 않는 영역이 「미처리 영역 A2」이다. 도 4에 도시되는 예에서는, 건조 대상 영역 A1은, 웨이퍼 W의 표면 중 제2 온도 조정부(62)에 의해 승온된 영역, 즉, 온도 T1로부터 온도 T2로 변화하는 온도 구배가 생기고 있는 영역이다. 상기한 바와 같이 건조 대상 영역 A1에서는, 마란고니 대류에 의해 IPA 액막 L의 에지부 La가 미처리 영역 A2측으로 이끌림으로써, IPA 액막 L의 단부가 이동한다. 따라서, 건조 대상 영역과 그것 이외의 영역의 사이에 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배가 형성되도록, 건조 대상 영역 A1의 위치를 제어함으로써, 웨이퍼 W의 표면 상의 IPA의 응집을 진행시킬 수 있다.
[작용·효과]
이와 같이, 기판 처리 장치(10)에서는, 온도 조정부(60)에 의한 웨이퍼 W의 표면의 온도 제어를 이용하여, 웨이퍼 W의 표면 중, 건조 대상 영역 A1과 미처리 영역 A2 사이에 온도차가 형성된다. 구체적으로는, IPA 액막 L의 에지부 La의 온도가 높고, IPA 액막 L의 잔부 Lb의 온도가 낮아지도록, IPA 액막 L에 온도차를 생기게 한다. 이에 의해, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류가 생긴다. 그 때문에, 웨이퍼 W의 표면 중 소정의 방향(구체적으로는, 온도가 저온이 되는 측)으로 IPA를 응집시키면서, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 배출한다. 이와 같이, 마란고니 대류를 이용한 IPA의 응집을 이용하여 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 배출하는 구성으로 함으로써, 웨이퍼 W의 표면으로부터의 IPA의 제거 시의 웨이퍼 W의 표면의 패턴 도괴 등을 방지할 수 있다.
웨이퍼 W 표면으로부터 IPA를 제거하는 방법으로서, 종래는, 웨이퍼 W를 회전시킴으로써 원심력을 이용하여 IPA를 외주측으로 이동시키는 방법이 사용되고 있다. 이 경우, 웨이퍼 W의 표면의 IPA는 원심력을 받아서 외측으로 흘러 간다. 단, 이와 같이 외력을 받아서 IPA가 이동하는 경우에는, IPA 액막의 단부에, 액 두께가 매우 얇은 경계층이 형성된다. 경계층은, 외력에 의한 IPA의 이동을 할 수 없는 영역이기 때문에, IPA의 증발에 의해서만 웨이퍼 W의 표면의 건조가 진행되게 된다. 이 때, IPA의 증발 속도는, 웨이퍼 W의 표면에 있어서 균일하게 되지는 않는다. 특히, 웨이퍼 W의 표면에는 다수의 패턴 W1이 형성되어 있기 때문에, 패턴 W1의 형상 등에 의해 IPA의 액면 높이의 변동이 생기기 쉬워진다. IPA의 액면 높이가 다른 상태에서 IPA의 증발이 진행되면, 액면 높이에서 유래되는 응력의 차가 패턴 W1에 대해 영향을 미쳐, 패턴 도괴 등의 패턴 W1의 파손이 진행될 가능성이 있다.
이에 반하여, 기판 처리 장치(10)에서는, 상기한 바와 같이 온도 구배에 의해 생기는 마란고니 대류를 이용하여, 웨이퍼 W의 표면 상의 IPA를 응집시킨다. 즉, 외력을 받아서의 이동이 아니라, 표면 장력의 차를 이용하여 IPA를 이동시킨 경우, IPA 액막 L의 에지부 La에 경계층이 생기는 것을 방지할 수 있다. 즉, 증발에 의한 건조가 행해지는 영역을 없앨 수 있기 때문에, IPA를 제거할 때에 패턴 도괴 등의 패턴 W1이 파손되는 것을 방지할 수 있다. 웨이퍼 W의 표면에 형성되는 패턴 W1은, 근년 애스펙트비가 높게 되어 있기 때문에, 패턴 도괴가 발생하는 리스크가 높아지고 있지만, 상기 마란고니 대류를 이용한 IPA의 제거를 사용함으로써 패턴 도괴의 발생률을 낮출 수 있다. 또한, 웨이퍼 W의 표면의 온도 구배는 반드시 IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높게 되어 있지 않아도 된다. 또한, 건조 대상 영역과 다른 영역(미처리 영역) 사이에 원하는 온도차가 생기고 있으면 되고, 미처리 영역 A2(미처리 영역) 내에 온도 구배가 형성되어 있지 않아도 된다.
또한, 온도 조정부(60)에 의해 제어되는 웨이퍼 W의 표면 온도는, IPA의 휘발이 촉진되지 않는 정도로 제어되는 것이 바람직하다. IPA에 있어서 마란고니 대류를 생기게 하기 위해서는, 상온(23℃ 정도)보다도 고온이면 되고, 예를 들어 웨이퍼 W의 표면 온도가 30℃ 이상이 되도록 온도 조정부(60)를 제어할 수 있다. 웨이퍼 W의 표면 온도가 너무 높아지면, IPA의 응집에 의한 이동보다도 IPA의 휘발이 촉진되어 버려, 패턴이 파손될 가능성이 높아진다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(10)에서는, 웨이퍼 W의 일방측 단부로부터, 제2 온도 조정부(62)를 화살표 S 방향으로 수평하게 이동시킴으로써, 화살표 S 방향으로 IPA 액막 L을 응집시켜, IPA를 화살표 S 방향의 하류측의 단부 Wa로부터 배출된다. 이와 같이 IPA는, 웨이퍼 W의 표면에 있어서, 화살표 S 방향을 따라서 이동한다. 이 IPA의 이동을 촉진하기 위해서, 보유 지지부(31) 상의 웨이퍼 W를, 단부 Wa가 하방측이 되도록 약간(0.1°내지 1° 정도) 경사지게 해도 된다. 보유 지지부(31) 상의 웨이퍼 W를 경사지게 하는 방법으로는, 보유 지지부(31)를 지지하는 지주부(32)의 위치를 가로 방향으로 이동하고, 소위 축 어긋남을 발생시키는 방법을 들 수 있다. 이와 같이, 웨이퍼 W를 조금 경사지게 함으로써, IPA의 단부 Wa로부터의 배출을 촉진시키는 구성으로 해도 된다.
제2 온도 조정부(62)의 이동 및 제1 온도 조정부(61)에 의한 냉각 온도 등은, 제어부(18)에 의한 제어에 의해 변경된다. 제어부(18)는, IPA의 액 특성 등에 기초하여 미리 결정된 프로그램을 실행함으로써, 온도 조정부(60)의 각 부를 제어해도 된다. 또한, 제어부(18)는, 예를 들어 기판 처리 장치(10) 내에 설치된 웨이퍼 W의 표면을 관찰하는 카메라에 의해 취득된 웨이퍼 W의 표면의 상태에 관련된 정보 등에 기초하여, 온도 조정부(60)의 각 부의 동작을 변경하는 제어를 행해도 된다.
<제1 변형예>
다음에, 온도 조정부(60)의 변형예에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배를 형성하면, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류가 생긴다. 이 마란고니 대류를 생기게 함으로써, IPA 액막 L은 표면 장력을 이용하여 경계층을 형성하지 않고 응집한다. 따라서, 웨이퍼 W의 표면에 있어서 상술한 바와 같은 온도 구배를 형성하는 것이 가능하면, 온도 조정부(60)의 구성은 적절히 변경할 수 있다.
도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)는, 제1 변형예에 관한 온도 조정부(60A)를 나타내는 도면이다. 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)는, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 대응하는 도면이다. 온도 조정부(60A)는, 온도 조정부(60)와 비교하면 이하의 점이 상이하다. 즉, 온도 조정부(60A)에서는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련된 제1 온도 조정부(61)에 위치에 따라 가열 온도를 변화시킴으로써, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성하고 있다. 즉, 제2 온도 조정부(62)는 사용하고 있지 않다.
도 5의 (b)에서는, 제1 온도 조정부(61)에 의한 위치별 가열 온도를 그라데이션으로 나타내고 있다. 즉, 제1 온도 조정부(61)에 의해, 웨이퍼 W의 도시 좌측의 단부 Wb에 있어서의 가열 온도가 높고, 도시 우측의 단부 Wc를 향하여 가열 온도가 낮아지도록 가열 온도가 제어되고 있다. 이 결과, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면 온도는, 도시 좌측의 단부 Wb로부터, 도시 우측의 단부 Wc를 향하여 전체적으로 온도 구배가 형성된다. 즉, 도 5에 도시되는 예에서는, 건조 대상 영역 A1에도 미처리 영역 A2에도 온도 구배가 형성되어 있다.
이 결과, IPA 액막 L은, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 단부 Wb측으로부터 마란고니 대류가 생겨, 단부 Wc측으로 이동해 간다. 웨이퍼 W의 표면 온도는 전체적으로 온도 구배가 형성되어 있기 때문에, IPA 액막 L의 에지부 La가 단부 Wc측으로 이동했다고 해도, 에지부 La는 건조 대상 영역 A1 상에 존재하게 된다. 따라서, 마란고니 대류에 의한 IPA 액막 L의 응집 및 이동은 계속된다. 즉, 웨이퍼 W의 표면 전체에 있어서 형성된 온도 구배는, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 단부 Wb측)의 온도가 높아지는 온도 구배로서 기능한다. 그 결과, IPA 액막 L은, 단부 Wc측으로 이동해 가서, 단부 Wc측으로부터 배출된다.
이와 같이, 제1 온도 조정부(61)에 있어서, 서로 다른 장소마다 웨이퍼 W의 가열 온도를 제어할 수 있는 경우, 제2 온도 조정부(62)의 조합을 사용하지 않아도, 웨이퍼 W의 표면의 온도에 구배를 마련할 수 있다. 따라서, 이 온도 구배를 이용하여, IPA 액막 L의 이동 및 배출을 제어하는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성으로 한 경우에도, 패턴 도괴의 발생률을 낮출 수 있다.
<제2 변형예>
도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는, 제2 변형예에 관한 온도 조정부(60B)를 나타내는 도면이다. 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는, 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 대응하는 도면이다. 온도 조정부(60B)는, 온도 조정부(60)와 비교하면 이하의 점이 상이하다. 즉, 온도 조정부(60B)에서는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련된 제1 온도 조정부(61)를 사용하는 것 대신에, 제2 온도 조정부(62)와 평행하게 배치된 제3 온도 조정부(63)를 사용하여, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성하고 있다. 즉, 제1 온도 조정부(61)는 사용하지 않는다.
온도 조정부(60B)에서는, 제2 온도 조정부(62)와 마찬가지로, 제3 온도 조정부(63)도 가로 방향(수평 방향)으로 연장되는 라인형의 열원 또는 냉각원으로 할 수 있다. 온도 조정부(60B)에서는, 제2 온도 조정부(62)를 열원으로서, 제3 온도 조정부(63)를 냉각원으로 한다. 그리고, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La를 사이에 두고, 제2 온도 조정부(62)와 제3 온도 조정부(63)가 평행하게 연장되도록, 또한, 제3 온도 조정부(63)가 IPA 액막 L측이 되도록 배치한다.
이 결과, 도 6의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 조정부(62)와 제3 온도 조정부(63)의 사이에, 건조 대상 영역 A1이 형성된다. IPA 액막 L측에 냉각원이 되는 제3 온도 조정부(63)가 배치되기 때문에, 건조 대상 영역 A1에서는, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배가 형성되어 있다. 따라서, IPA 액막 L의 에지부 La는, 제3 온도 조정부(63)측으로 이동해 간다.
이 때, 에지부 La의 이동에 대응시켜, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 조정부(62) 및 제3 온도 조정부(63)를 화살표 S 방향으로 이동시키면, 건조 대상 영역 A1은, 도 6의 (c)에 나타내는 위치에서 화살표 S 방향으로 이동한다. IPA 액막 L의 응집 속도(IPA 액막 L의 에지부 La의 이동 속도)에 대응시켜 제2 온도 조정부(62) 및 제3 온도 조정부(63)를 이동시킴으로써, 에지부 La에 있어서의 마란고니 대류에 의한 IPA 액막 L의 응집을 진행시킬 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼 W의 표면 상의 IPA를 화살표 S 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 화살표 S 방향을 따른 하류측의 웨이퍼 W의 단부 Wa에 있어서, IPA를 웨이퍼 W의 표면으로부터 배출할 수 있다.
이와 같이, 라인형의 두 온도 조정부인 제2 온도 조정부(62) 및 제3 온도 조정부(63)를 조합하여 온도 조정부(60B)를 형성한 경우에도, 웨이퍼 W의 표면의 온도에 구배를 마련할 수 있다. 따라서, 이 온도 구배를 이용하여, IPA 액막 L의 이동 및 배출을 제어하는 구성으로 해도 된다. 이와 같은 구성으로 한 경우에도, 패턴 도괴의 발생률을 낮게 할 수 있다.
<제2 실시 형태>
다음에, 온도 조정부의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 웨이퍼 W의 표면의 온도 구배에 의해 생기는 IPA의 마란고니 대류를 이용하여, 하나의 방향(예를 들어, 도 4의 (b)에 나타내는 화살표 S 방향)으로의 IPA 액막 L의 이동을 촉진하는 경우에 대해 설명하였다. 그를 위해, 제1 실시 형태에서는, 웨이퍼 W의 한쪽 단부(예를 들어, 도 4의 (b)에 나타내는 단부 Wa)로부터 IPA가 배출되고 있다. 이에 반하여, 제2 실시 형태에서는, 웨이퍼 W의 표면의 온도 구배에 의해 생기는 IPA의 마란고니 대류를 이용하여, 웨이퍼 W의 중심으로부터 외주측으로의 IPA 액막 L의 이동을 촉진하는 경우에 대해 설명한다. IPA 액막 L의 이동 방향이 상이하고 중심으로부터 외주 방향으로 되기 때문에, IPA는 웨이퍼 W의 외주 중 어느 것으로부터 배출되게 된다.
또한, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성하는 점은, 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 즉, IPA 액막 L의 단부 부근에서, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배를 형성하여, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류를 생기게 한다.
도 7의 (a) 내지 도 7의 (c) 및 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는, 제2 실시 형태에 관한 온도 조정부(70)를 나타내는 도면이다. 도 7의 (a) 내지 도 7의 (c) 및 도 8의 (a) 내지 도 8의 (c)는, 각각 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 대응하는 도면이다.
온도 조정부(70)는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련된 제1 온도 조정부(71)와, 웨이퍼 W의 표면측에 마련된 제2 온도 조정부(72)를 갖는다.
제1 온도 조정부(71)는, 온도 조정부(60)의 제1 온도 조정부(61)와 마찬가지의 구성을 갖고 있다. 즉, 제1 온도 조정부(71)는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련되고, 웨이퍼 W 전체의 온도 제어를 행한다. 또한, 제1 온도 조정부(71)에 대해서도, 복수의 영역으로 구획하고, 구획별로 독립된 온도 제어를 행하는 소위 다채널 제어를 행함으로써, 웨이퍼 W의 표면 온도가 소정의 구배를 갖도록 구성해도 된다.
제2 온도 조정부(72)는, 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역에 있어서, 표면에 대해 소정의 거리로 이격하여 마련되는 스폿형의 열원이다(도 7의 (a)도 참조). 제2 온도 조정부(72)는, 웨이퍼 W의 표면 중, 중심을 포함하는 영역을 가열하게 된다. 제2 온도 조정부(72)로서는, 레이저 또는 램프를 사용할 수 있다. 단, 제2 온도 조정부(72)의 구성은 이들에 한정되지 않는다. 제2 온도 조정부(72)에 의해 가열이 행해지는 「웨이퍼 W의 표면의 중심을 포함하는 영역」이란, 웨이퍼 W의 중심을 포함하고, 그 직경이 웨이퍼 W의 직경보다도 작은 영역으로 된다. 웨이퍼 W의 표면의 중심을 포함하는 영역의 직경은, 예를 들어 웨이퍼 W의 직경에 대해 30％ 이하로 할 수 있다.
온도 조정부(70)를 사용한 IPA의 배출 처리를 설명한다. IPA의 배출 처리를 행하기 전은, 웨이퍼 W의 표면을 덮도록 IPA 액막 L이 형성되어 있다. 도 7의 (a) 내지 도 7의 (c)에 나타내는 예에서는, 제1 온도 조정부(71)는, 웨이퍼 W의 이면을 소정의 온도를 냉각하는 기판 냉각부로서 기능하고 있다. 제1 온도 조정부(71)에 의해, 웨이퍼 W의 표면은 일정 온도로 냉각된다.
제2 온도 조정부(72)는, 웨이퍼 W의 표면측으로부터 웨이퍼 W의 중앙 부근을 가열하는 기판 가열부로서 기능한다. IPA의 배출을 행하는 경우, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제2 온도 조정부(72)는, 웨이퍼 W의 중앙 부근에 배치되어, 웨이퍼 W의 중앙 부근의 표면을 가열한다.
이 결과, 도 7의 (c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면의 중심을 포함하는 영역의 온도 T1은, 제2 온도 조정부(72)로부터 이격되어 있는 외주측의 온도 T2와 비교하여 높아진다. 따라서, 온도 T1로 되는 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역과, 온도 T2로 되는 미처리 영역 A2 사이에, 온도 T1로부터 온도 T2로 변화하는 건조 대상 영역 A1이 형성된다. 이 건조 대상 영역 A1이 형성되면, 건조 대상 영역 A1에 있어서, 온도가 낮은 영역측으로의 IPA 액막 L의 응집이 진행한다. 또한, 건조 대상 영역 A1에서는, 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역의 온도 T1을 중심으로 하여, 외주측을 향하여 온도가 점차 낮아진다.
건조 대상 영역 A1에서는, IPA 액막 L의 표면 장력의 차에서 유래되는 마란고니 대류가 생긴다. 이 마란고니 대류에 의해 발생되는 힘에 의해, IPA 액막 L의 에지부 La(내주연)는 저온측, 즉 웨이퍼 W의 외주측으로 이동해 간다.
IPA 액막 L의 응집이 진행하면, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La는 점차 외주측으로 이동한다. 한편, 제1 온도 조정부(71)에 의한 웨이퍼 W의 냉각 및 제2 온도 조정부(72)에 의한 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역의 가열을 계속하면, IPA 액막 L이 제거된(즉 건조된) 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역의 표면 온도는 온도 T1에서 일정해진다. 한편, 외주측의 IPA 액막 L이 잔존하고 있는 영역은 온도 T2의 상태에서 유지된다. 이 결과, 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La 부근, 즉, IPA 액막 L의 막 두께가 변화하는 영역에, 환형의 건조 대상 영역 A1이 형성된다. 그 때문에, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서 마란고니 대류가 형성되면서, 에지부 La는 웨이퍼 W의 외주측으로 이동한다. 또한, 에지부 La의 이동에 수반하여, 건조 대상 영역 A1도 외주측으로 이동한다. 이와 같이, 마란고니 대류에 의한 IPA 액막 L의 에지부 La의 이동을 계속함으로써, 웨이퍼 W의 외주에 있어서, IPA를 웨이퍼 W의 표면으로부터 배출할 수 있다.
이와 같이, 온도 조정부(70)를 사용한 경우에도, 웨이퍼 W의 표면의 온도 제어를 이용하여, 건조 대상 영역 A1을 형성할 수 있다. 즉, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배를 형성한다. 이에 의해, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류를 생기게 한다. 이 결과, 웨이퍼 W의 표면 온도가 저온이 되는 측에 IPA를 응집시키면서, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 배출할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 W의 표면으로부터의 IPA의 제거 시의 웨이퍼 W의 표면의 패턴 도괴 등을 방지할 수 있다.
또한, 온도 조정부(70)에 있어서, IPA 액막 L의 에지부 La가 외주로 이동함에 따라, 제2 온도 조정부(72)에 의한 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역의 가열 온도를 점차 변화시켜도 된다. 즉, 에지부 La가 형성되는 영역의 웨이퍼 W의 표면 온도가, IPA 액막에 의한 마란고니 대류가 생기기 쉬운 온도 범위가 되도록, 제2 온도 조정부(72)에 의한 가열 온도를 변화시킬 수 있다. 이 경우, 웨이퍼 W의 중심을 포함하는 영역의 표면 온도는, 온도 T1보다도 높아지는 것을 생각할 수 있지만, 웨이퍼 W가 영향을 받지 않는 범위이면, 웨이퍼 W의 표면 온도는 적절히 변경할 수 있다.
<제3 변형예>
다음에, 온도 조정부(70)의 변형예에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배를 형성하면, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류가 생긴다. 이 마란고니 대류를 생기게 함으로써, IPA 액막 L은 표면 장력을 이용하여 경계층을 형성하지 않고 응집한다. 따라서, 웨이퍼 W의 표면에 있어서 상술한 바와 같은 온도 구배를 형성하는 것이 가능하면, 온도 조정부(70)의 구성은 적절히 변경할 수 있다.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (c) 및 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는, 제3 변형예에 관한 온도 조정부(70A)를 나타내는 도면이다. 도 9의 (a) 내지 도 9의 (c) 및 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는, 각각 도 4의 (a) 내지 도 4의 (c)에 대응하는 도면이다.
온도 조정부(70A)는, 온도 조정부(70)와 비교하면 이하의 점이 상이하다. 즉, 온도 조정부(70A)에서는, 웨이퍼 W의 이면측에 마련된 제1 온도 조정부(71)의 위치에 따라 가열 온도를 변화시킴으로써, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성하고 있다. 즉, 제2 온도 조정부(72)는 사용하지 않는다.
도 9의 (b)에서는, 제1 온도 조정부(71)에 의한 위치별 가열 온도를 그라데이션으로 나타내고 있다. 즉, 제1 온도 조정부(71)에 의해, 웨이퍼 W의 중앙 부근에서의 가열 온도가 높고, 외주측을 향하여 가열 온도가 점차 낮아지도록 가열 온도가 제어되고 있다. 이 결과, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W의 표면 온도는, 웨이퍼 W 중앙 부근으로부터 외주로 향한 온도 구배가 된다. 즉, 웨이퍼 W 전체면에 온도 구배가 형성된다. 바꾸어 말하면, 도 9에 나타내는 예에서는, 건조 대상 영역 A1에도 미처리 영역 A2에도 온도 구배가 형성되어 있다.
온도 조정부(70A)에서는, 제2 온도 조정부(72) 대신에, 웨이퍼 W의 표면에 대해 기체를 분사하는 것이 가능한 기체 분사부(73)를 갖고 있다. 기체 분사부(73)는, 예를 들어 질소 등을 웨이퍼 W의 표면에 대해 기체를 분사한다. 기체를 분사함으로써, 웨이퍼 W의 중앙 부근의 IPA 액막 L에 개구를 마련할 수 있다.
온도 조정부(70A)를 사용한 IPA의 배출 처리를 설명한다. IPA의 배출 처리를 행하기 전은, 웨이퍼 W의 표면을 덮도록 IPA 액막 L이 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 제1 온도 조정부(71)에 의해, 웨이퍼 W의 표면 온도는, 중앙 부근으로부터 외주측을 향하여 점차 온도가 낮게 되어 있다.
여기서, 기체 분사부(73)에 의해 웨이퍼 W의 중앙 부근에 IPA 액막 L의 개구를 형성하고, 중앙 부근에서 웨이퍼 W를 노출시킨다. 즉, 웨이퍼 W의 중앙 근방에 있어서의 IPA 액막 L의 건조 처리가 행하여진다. 그 때문에, 웨이퍼 W의 중앙 근방의 영역이 건조 대상 영역 A1이 되고, 건조 대상 영역 A1의 외주측의 영역이 미처리 영역 A2가 된다. 이에 의해, 웨이퍼 W 중앙에 IPA 액막 L의 에지부 La(내주연)가 형성되게 된다. IPA 액막 L의 에지부 La가 형성되면, 웨이퍼 W 전체면에 형성된 온도 구배를 이용하여, 온도가 낮은 영역측으로의 IPA 액막 L의 응집이 진행된다. 상술한 바와 같이, 건조 대상 영역 A1에서는, IPA 액막 L의 표면 장력의 차에서 유래하는 마란고니 대류가 생김으로써, IPA 액막 L의 에지부 La는 저온측, 즉 웨이퍼 W의 외주측으로 이동해 간다.
IPA 액막 L의 응집이 진행되면, 도 10의 (a) 및 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, IPA 액막 L의 에지부 La는 점차 외주측으로 이동한다. 제1 온도 조정부(71)에 의한 웨이퍼 W의 가열을 계속하면, IPA 액막 L이 제거된(즉 건조된) 웨이퍼 W 중앙 부근의 표면 온도는 소정의 온도에서 일정해진다. 한편, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 외주측의 IPA 액막 L이 잔존하고 있는 영역은, 온도 구배가 잔존하는 상태로 된다. 그 때문에, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서 마란고니 대류가 형성되면서, 에지부 La는 웨이퍼 W의 외주측으로 이동한다. 즉, 에지부 La의 이동에 수반하여, 환형의 건조 대상 영역 A1은 외주측으로 이동하게 된다. 이와 같이, 마란고니 대류에 의한 IPA 액막 L의 에지부 La의 이동을 계속함으로써, 웨이퍼 W의 외주에 있어서, IPA를 웨이퍼 W의 표면으로부터 배출할 수 있다.
이와 같이, 온도 조정부(70A)를 사용한 경우에도, 웨이퍼 W의 표면의 온도 제어를 이용하여, 건조 대상 영역 A1을 형성할 수 있다. 즉, IPA 액막 L의 에지부 La 부근에서, IPA 액막 L이 존재하는 측의 온도가 낮고, IPA 액막 L이 존재하지 않는 측(웨이퍼 W가 노출되어 있는 측)의 온도가 높아지도록 온도 구배를 형성한다. 이에 의해, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서 마란고니 대류를 생기게 한다. 이 결과, 웨이퍼 W의 표면 온도가 저온이 되는 측에 IPA를 응집시키면서, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 배출할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 W의 표면으로부터의 IPA의 제거 시의 웨이퍼 W의 표면의 패턴 도괴 등을 방지할 수 있다.
또한, 온도 조정부(70A)에 있어서, IPA 액막 L의 에지부 La가 외주로 이동함에 따라, 제1 온도 조정부(71)에 의한 가열 온도를 점차 변화시켜도 된다. 즉, 에지부 La가 형성되는 영역의 웨이퍼 W의 표면 온도가, IPA 액막에 의한 마란고니 대류가 생기기 쉬운 온도 범위가 되도록, 제1 온도 조정부(71)에 의한 가열 온도를 변화시킬 수 있다.
또한, 온도 조정부(70A)에서는, 제1 온도 조정부(71)에 의해, 웨이퍼 W의 중앙 부근에서의 가열 온도가 높고, 외주측을 향하여 가열 온도가 점차 낮아지도록 가열 온도가 제어되고 있다. 단, IPA 액막 L의 에지부 La가 형성되는 영역에 있어서, 건조 대상 영역 A1이 형성 가능하면, 제1 온도 조정부(71)에 의한 웨이퍼 W의 가열 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 온도 조정부(71)를 웨이퍼 W 전체면에 대응한 형상이 아니고, 웨이퍼 W의 중앙 부근에만 배치하는 구성으로 한 경우에도, 가열 온도를 제어함으로써, 웨이퍼 W의 표면에 환형의 건조 대상 영역 A1을 형성할 수 있다. 따라서, 건조 대상 영역 A1을 이용하여, IPA 액막 L의 에지부 La에 있어서의 마란고니 대류의 형성 및 IPA 액막 L의 이동을 제어할 수 있다.
[기타]
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기 실시 형태는, 첨부의 청구범위 및 그의 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 건조액이 IPA인 경우에 대해 설명했지만, 건조액은 IPA에 한정되지 않는다.
또한, 상기 실시 형태 및 변형예에서도 설명했지만, 기판 가열부 또는 기판 냉각부로서 기능하는 온도 조정부의 구성 및 배치는 적절히 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 웨이퍼 W 전체면을 냉각하는 제1 온도 조정부(61, 71)는, 웨이퍼 W의 이면측(보유 지지부(31)측)에 마련되어 있는 경우에 대해 설명했지만, 웨이퍼 W의 표면측에 마련되어 있어도 된다.
상방으로부터 보았을 때에, 웨이퍼 W의 표면의 상이한 영역(건조 대상 영역 A1 및 미처리 영역 A2)에 온도차를 생기게 할 뿐만 아니라, 상하 방향(IPA 액막 L의 높이 방향)에 있어서 IPA 액막 L에 온도차를 생기게 해도 된다. 예를 들어, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 온도 조정부(60)는, 웨이퍼 W의 이면측에 배치된 제1 온도 조정부(61)와, 웨이퍼 W의 표면측에 배치된 제4 온도 조정부(64)(저온 부재)를 포함하고 있어도 된다. 제4 온도 조정부(64)는, 웨이퍼 W의 상방에 있어서 웨이퍼 W의 표면을 따라 이동하도록 구성되어 있다. 제4 온도 조정부(64)는, 웨이퍼 W를 가열하는 제1 온도 조정부(61)의 온도보다도 낮은 온도로 설정되어 있어도 된다. 즉, 제4 온도 조정부(64)는, 제1 온도 조정부(61)에 의해 가열된 웨이퍼 W의 온도보다도 낮은 온도로 설정되어 있어도 된다. 이에 의해, IPA 액막 L 내 제4 온도 조정부(64)와 접하는 상부와, IPA 액막 L 내 웨이퍼 W와 접하는 하부 사이에서 온도 차가 생겨, 해당 상부에 작용하는 표면 장력이 상대적으로 커진다(마란고니 현상). 그 때문에, IPA 액막 L은, 제4 온도 조정부(64)에 가까이 끌어당겨진다. 따라서, 제4 온도 조정부(64)가 웨이퍼 W의 표면을 따라 이동하도록 제4 온도 조정부(64)의 동작을 제어부(18)가 제어함으로써(도 11 및 도 12의 화살표 S 참조), IPA 액막 L도, 제4 온도 조정부(64)에 영향을 받아서 웨이퍼 W의 표면을 따라 이동한다. 그 결과, 제4 온도 조정부(64)의 이동 방향 및 이동 속도를 제어부(18)가 적절하게 컨트롤하면서, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 원하는 경로 및 속도로 배출할 수 있다.
제4 온도 조정부(64)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 그물형을 나타내고 있어도 된다. 이 경우, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 모세관 현상에 의해, IPA가 그물코의 공간 내에 흡착된다. 그 때문에, IPA 액막 L이 제4 온도 조정부(64)에 영향을 받아서 이동하기 쉬워지므로, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 보다 효과적으로 배출할 수 있다.
제4 온도 조정부(64)는, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 하나 또는 복수의 봉형체에 의해 구성되어 있어도 된다. 봉형체는, 직선형을 나타내고 있어도 되고, 곡선형을 나타내고 있어도 되고, 사행 형상을 나타내고 있어도 된다. 제4 온도 조정부(64)가 복수의 봉형체로 구성되어 있는 경우, 해당 복수의 봉형체는, 대략 평행하게 배열되어 있고, 그 배열하는 방향을 따라서 이동해도 된다. 제4 온도 조정부(64)가 복수의 봉형체로 구성되어 있는 경우도, 모세관 현상에 의해, IPA가 그물코의 공간 내에 흡착된다. 그 때문에, IPA 액막 L이 제4 온도 조정부(64)에 영향을 받아서 이동하기 쉬워지므로, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 더 효과적으로 배출할 수 있다.
제4 온도 조정부(64)는, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 판형체에 의해 구성되어 있어도 된다. 판형체는, 평판형을 나타내고 있어도 되고, 웨이퍼 W와 마찬가지의 형상을 나타내고 있어도 된다. 판형체 중 웨이퍼 W의 표면과 대향하는 하면은, 요철형을 나타내고 있어도 된다. 판형체의 하면이 요철형을 나타내고 있는 경우도, 모세관 현상에 의해, IPA가 그물코의 공간 내에 흡착된다. 그 때문에, IPA 액막 L이 제4 온도 조정부(64)에 영향을 받아서 이동하기 쉬워지므로, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA를 더 효과적으로 배출할 수 있다.
제4 온도 조정부(64)는, 도시하고 있지는 않지만, 링형 등의 상술한 이외의 다른 형상을 나타내고 있어도 된다. 제4 온도 조정부(64)는, 웨이퍼 W의 상방을 직선적으로 이동해도 되고, 소정의 연직축 주위로 회전함으로써 웨이퍼 W의 상방을 선회해도 된다.
웨이퍼 W의 표면에 형성되어 있는 복수의 패턴 W1은, 소정 방향을 따라서 규칙적으로 배열되어 있어도 된다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 상방에서 보았을 때에 복수의 패턴 W1이 모두 대략 직육면체 형상을 나타내고 있는 경우, 복수의 패턴 W1은, 모두 소정 방향(도 13의 좌우 방향)을 따라 연장되어 있어도 된다. 이 경우, 패턴 W1의 형상을 따라서 건조 대상 영역 A1이 미처리 영역 A2로 이동하도록, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성해도 된다. 예를 들어, 온도 조정부(60)가 상술한 제1 실시 형태의 제1 온도 조정부(61) 및 제2 온도 조정부(62)를 포함하는 경우, 제2 온도 조정부(62)는, 패턴 W1의 형상을 따라서 이동해도 되고, 패턴 W1의 길이 방향을 따라서 이동해도 되고, 패턴 W1의 짧은 방향을 따라 이동해도 된다. IPA가 패턴 W1의 형상에 따라서 이동하면, IPA의 배출이 패턴 W1에 의해 저해되기 어려워진다. 그 때문에, 웨이퍼 W의 표면에 패턴 W1이 형성되어 있어도, IPA의 이동이 원활하게 되어, 웨이퍼 W의 표면으로부터 IPA가 배출될 때의 패턴 W1의 파손을 방지할 수 있다.
패턴 W1의 형상을 따라서 건조 대상 영역 A1이 미처리 영역 A2로 이동하도록, 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배를 형성하기 위해서, 기판 처리 장치(10)는, 패턴 W1의 형상을 취득하도록 구성된 취득 수단을 추가로 포함하고 있어도 된다. 해당 취득 수단은, 웨이퍼 W의 표면을 촬상하도록 구성된 촬상부와, 촬상부에 의해 촬상된 웨이퍼 W의 표면의 촬상 화상을 화상 처리하고, 패턴 W1의 형상을 결정하도록 구성된 처리부를 포함하고 있어도 된다. 웨이퍼 W에 절결부가 형성되어 있고, 해당 절결부에 대해 패턴 W1의 방향성이 미리 정해져 있는 경우에는, 해당 취득 수단은, 해당 절결부의 위치를 취득하도록 구성되어 있어도 된다. 절결부는, 예를 들어 노치(U자형, V자형 등의 홈)여도 되고, 직선형으로 연장되는 직선부(소위, 오리엔테이션·플랫)여도 된다. 예를 들어, 제어부(18)는, 취득 수단에 의해 취득된 패턴 W1의 형상에 기초하여, 웨이퍼 W의 표면으로부터의 IPA의 배출 방향을 결정하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 결정된 배출 방향을 따라서 건조 대상 영역 A1로부터 미처리 영역 A2로 IPA 액막 L이 이동하도록 웨이퍼 W의 표면에 온도 구배가 형성된다. 그 때문에, 패턴 W1의 형상에 따라, IPA의 배출 방향을 자동적으로 설정하는 것이 가능해진다.
기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼 W의 주위에 근접하여 위치함으로써 웨이퍼 W를 둘러싸도록 구성된 포위 부재를 추가로 포함하고 있어도 된다. 포위 부재의 상면은, 웨이퍼 W의 표면과 대략 동등한 높이에 위치하고 있고, 수평 방향을 따라서 연장하고 있어도 된다. 포위 부재의 상면은, 웨이퍼 W의 표면과 대략 동등한 높이에 위치하는 내주연으로부터 외주연을 향함에 따라 하방에 경사지는 경사면이어도 된다. 포위 부재는, 웨이퍼 W의 온도보다도 낮은 온도로 설정되어 있어도 된다. 기판 처리 장치(10)는, 웨이퍼 W의 온도보다도 낮은 온도로 설정된 가스를 포위 부재의 상면을 향하여 분사하도록 구성된 가스 공급부를 추가로 포함하고 있어도 된다.
상기 어느 예에 있어서도, IPA의 이동을 촉진하기 위해서, IPA의 이동 방향(건조 대상 영역 A1의 이동 방향)을 따라 웨이퍼 W를 경사지게 해도 된다.
[예시]
예 1: 하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 건조액 공급부와, 기판의 표면 온도를 변화시키는 온도 조정부와, 온도 조정부를 제어하는 제어부를 포함한다. 제어부는, 기판의 표면에 공급되어 있는 건조액의 액막에 온도차를 생기게 하도록 온도 조정부를 제어한다. 상기한 바와 같이 기판의 표면에 공급되어 있는 건조액의 액막에 온도차를 생기게 하면, 액막 내 온도 차이가 생기고 있는 영역에 있어서 마란고니 대류가 일어나고, 마란고니 대류에 의해 건조액이 이동한다. 따라서, 이 건조액의 이동을 이용하여, 기판 표면으로부터 건조액을 배출할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 외력을 이용하여 건조액을 기판 표면으로부터 배출하는 경우와 비교하여, 기판 표면의 패턴이 받는 영향을 작게 할 수 있어, 기판 표면으로부터의 건조액의 제거 시의 패턴 파손을 방지할 수 있다.
예 2: 예 1의 장치에 있어서, 기판의 표면은, 건조 처리가 행해지는 대상이 되는 건조 대상 영역과, 건조 처리가 행하여지지 않는 미처리 영역을 포함하고, 제어부는, 건조 대상 영역과 미처리 영역 사이에서 온도차를 생기게 하도록 온도 조정부를 제어해도 된다. 이 경우, 액막 내 건조 대상 영역과 미처리 영역 사이의 영역에 있어서 마란고니 대류가 일어나고, 마란고니 대류에 의해 건조액이 이동한다. 그 때문에, 이 건조액의 이동을 이용하여, 기판 표면으로부터 건조액을 배출할 수 있다.
예 3: 예 2의 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판을 냉각하는 기판 냉각부와, 기판을 가열하는 기판 가열부를 포함하고, 기판 가열부는, 라인형의 열원을 기판의 표면을 따라 이동함으로써, 기판의 표면에 있어서의 가열 위치를 변경하는 양태로 해도 된다. 라인형의 열원을 기판의 표면을 따라 이동하는 기판 가열부를 사용함으로써 마란고니 대류가 생기는 영역을 미세하게 제어할 수 있어, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 4: 예 2 또는 예 3의 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판을 냉각하는 기판 냉각부와, 기판을 가열하는 기판 가열부를 포함하고, 기판 냉각부는, 기판의 전체면을 냉각하는 양태로 해도 된다. 기판의 전체면을 기판 냉각부에 의해 냉각하는 구성으로 한 경우, 기판 전체를 소정의 온도로 유지한 상태로, 기판 가열부를 사용하여, 마란고니 대류를 생기게 하는 영역에 온도 구배를 형성할 수 있기 때문에, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 5: 예 3의 장치에 있어서, 기판 냉각부는, 라인형의 냉각원을 기판의 표면을 따라 기판 가열부에 병주하여, 기판을 냉각하는 양태로 해도 된다. 상기 형태로 한 경우, 기판 냉각부와 기판 냉각부를 조합하여, 마란고니 대류를 생기게 하길 원하는 영역에 온도 구배를 형성할 수 있기 때문에, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 6: 예 2 내지 예 5의 어느 장치에 있어서, 제어부는, 온도 조정부를 제어함으로써, 건조 대상 영역으로부터 미처리 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 양태로 해도 된다. 건조 대상 영역으로부터 그것 이외의 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성함으로써, 기판 표면에 형성된 온도 구배를 의한 건조액의 이동이 원활하게 되고, 기판 표면으로부터의 건조액의 제거 시의 패턴 파손을 방지할 수 있다.
예 7: 예 6의 장치에 있어서, 기판의 표면에는 소정 형상의 패턴이 형성되어 있고, 제어부는, 온도 조정부를 제어함으로써, 패턴의 형상을 따라서 건조 대상 영역으로부터 미처리 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성해도 된다. 이 경우, 건조액이 패턴의 형상을 따라서 이동하므로, 건조액의 배출이 패턴에 의해 저해되기 어려워진다. 그 때문에, 기판의 표면에 패턴이 형성되어 있어도, 건조액의 이동이 원활하게 되고, 기판 표면으로부터 건조액이 배출될 때의 패턴 파손을 방지할 수 있다.
예 8: 예 2의 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판의 표면의 일부를 가열하는 기판 가열부를 포함하고, 제어부는, 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 시간의 경과에 수반하여 가열부의 가열량을 크게 하는 양태로 해도 된다. 이와 같은 기판 가열부를 사용함으로써 마란고니 대류를 생기게 하길 원하는 영역에 온도 구배를 형성할 수 있기 때문에, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 9: 예 1의 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판보다도 낮은 온도로 설정된 저온 부재를 포함하고, 제어부는, 저온 부재가 액막과 접한 상태로, 저온 부재가 기판의 상방에 있어서 기판의 표면을 따라 이동하도록 온도 조정부를 제어해도 된다. 이 경우, 액막 내 저온 부재와 접하는 부분은, 액막 내 기판과 접하는 부분보다도 온도가 낮아져, 표면 장력이 상대적으로 커진다(마란고니 현상). 그 때문에, 액막은 저온 부재에 가까이 끌어당겨진다. 따라서, 저온 부재를 기판의 표면을 따라 이동시킴으로써, 액막도, 저온 부재에 영향을 받아서 기판의 표면을 따라 이동한다. 그 결과, 저온 부재의 이동 방향 및 이동 속도를 적절하게 컨트롤하면서, 기판 표면으로부터 건조액을 원하는 경로 및 속도로 배출할 수 있다.
예 10: 예 1 내지 예 9의 어느 장치에 있어서, 기판 보유 지지부는, 기판을 경사지게 할 수 있는 양태로 해도 된다. 기판을 경사 가능한 구성으로 함으로써, 마란고니 대류를 이용한 건조액의 이동을 촉진할 수 있기 때문에, 건조액의 제거 속도를 빠르게 할 수 있다.
예 11: 예 2의 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판의 전체면을 냉각하는 기판 냉각부와, 기판의 중심을 포함하는 영역을 가열하는 기판 가열부를 포함하는 양태로 해도 된다. 기판의 전체면을 기판 냉각부에 의해 냉각하면서, 기판의 중심을 포함하는 영역을 기판 가열부에 의해 가열함으로써, 기판의 중심을 포함하는 영역부터 원환형으로 넓어지는 온도 구배를 형성할 수 있다. 그 때문에, 마란고니 대류를 이용하여 기판의 외주 방향을 향하여 건조액을 이동시킬 수 있어, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 12: 예 2의 기판 처리 장치에 있어서, 온도 조정부는, 기판의 중심을 포함하는 영역의 가열 온도가 가장 높고, 외주를 향함에 따라 가열 온도가 낮아지는 온도 구배를 형성하는 것이 가능한 기판 가열부를 포함하는 양태로 해도 된다. 상기 기판 가열부를 이용함으로써, 기판의 중심을 포함하는 영역부터 원환형으로 넓어지는 온도 구배를 형성할 수 있다. 그 때문에, 마란고니 대류를 이용하여 기판의 외주 방향을 향하여 건조액을 이동시킬 수 있어, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 13: 별도의 예시적 실시 형태에 있어서, 기판 처리 방법은, 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 것과, 건조액의 액막에 온도차를 생기게 함으로써, 건조액을 기판의 표면으로부터 배출하는 것을 포함한다. 이 경우, 예 1과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
예 14: 예 13의 방법에 있어서, 액막이 형성된 기판의 표면은, 건조 처리가 행해지는 대상이 되는 건조 대상 영역과, 건조 처리가 행해지지 않는 미처리 영역을 포함하고, 건조액을 배출하는 것은, 건조 대상 영역으로부터 미처리 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 형태로 함으로써, 온도 구배를 이용하여 건조액의 액막 이동을 미세하게 제어를 할 수 있기 때문에, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 15: 예 14의 방법에 있어서, 기판의 표면에는 소정 형상의 패턴이 형성되어 있고, 건조액을 배출하는 것은, 패턴의 형상을 따라서 건조 대상 영역으로부터 미처리 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 예 7과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
예 16: 예 15의 방법은, 패턴의 형상을 취득함으로써 건조액의 배출 방향을 결정하는 것을 추가로 포함하고, 건조액을 배출하는 것은, 결정된 배출 방향을 따라서 건조 대상 영역으로부터 미처리 영역으로 액막이 이동하도록 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 패턴의 형상에 따라, 건조액의 배출 방향을 자동적으로 설정하는 것이 가능해진다.
예 17: 예 14 내지 예 16의 어느 방법에 있어서, 건조액을 배출하는 것은, 기판의 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 가열 위치를 이동시킴으로써, 건조액의 액막을 이동시키는 것을 포함하고 있어도 된다. 이와 같은 형태로 함으로써, 가열 위치를 기판의 주연부의 한쪽으로부터 다른 쪽으로 이동시킴으로써, 건조액을 배출할 수 있다. 따라서, 건조액의 제거를 적합하게 행할 수 있다.
예 18: 별도의 예시적 실시 형태에 있어서, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체는, 예 13 내지 예 17의 어느 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 이 경우, 상기 기판 처리 방법과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 본 명세서에서, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에는, 일시적이지 않은 유형의 매체(non-transitory computer recording medium)(예를 들어, 각종 주기억 장치 또는 보조 기억 장치)나, 전파 신호(transitory computer recording medium)(예를 들어, 네트워크를 통하여 제공 가능한 데이터 신호)가 포함된다.

Claims (19)

  1. 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
    상기 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 상기 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 건조액 공급부와,
    상기 기판의 표면 온도를 변화시키는 온도 조정부와,
    상기 온도 조정부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판의 표면에 공급되어 있는 상기 건조액의 액막에 온도차를 생기게 하도록 상기 온도 조정부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 표면은, 건조 처리가 행해지는 대상이 되는 건조 대상 영역과, 건조 처리가 행해지지 않는 미처리 영역을 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 건조 대상 영역과 상기 미처리 영역 사이에서 온도차를 생기게 하도록 상기 온도 조정부를 제어하는, 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 상기 기판을 냉각하는 기판 냉각부와, 상기 기판을 가열하는 기판 가열부를 포함하고,
    상기 기판 가열부는, 라인형의 열원을 상기 기판의 표면을 따라 이동함으로써, 상기 기판의 표면에 있어서의 가열 위치를 변경하는, 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판 냉각부는, 상기 기판의 전체면을 냉각하는, 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 상기 기판을 냉각하는 기판 냉각부와, 상기 기판을 가열하는 기판 가열부를 포함하고,
    상기 기판 냉각부는, 상기 기판의 전체면을 냉각하는, 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 기판 냉각부는, 라인형의 냉각원을 상기 기판의 표면을 따라 상기 기판 가열부에 병주하여, 상기 기판을 냉각하는, 장치.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 온도 조정부를 제어함으로써, 상기 건조 대상 영역으로부터 상기 미처리 영역으로 상기 액막이 이동하도록 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는, 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판의 표면에는 미리 결정된 형상의 패턴이 형성되어 있고,
    상기 제어부는, 상기 온도 조정부를 제어함으로써, 상기 패턴의 형상을 따라 상기 건조 대상 영역으로부터 상기 미처리 영역으로 상기 액막이 이동하도록 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는, 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 기판의 표면의 일부를 가열하는 기판 가열부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 시간의 경과에 수반하여 상기 가열부의 가열량을 크게 하는, 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 상기 기판보다도 낮은 온도로 설정된 저온 부재를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 저온 부재가 상기 액막과 접한 상태로, 상기 저온 부재가 상기 기판의 상방에 있어서 상기 기판의 표면을 따라 이동하도록 상기 온도 조정부를 제어하는, 장치.
  11. 제1항 내지 제6항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 보유 지지부는, 상기 기판을 경사지게 할 수 있는, 기판 처리 장치.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 상기 기판의 전체면을 냉각하는 기판 냉각부와, 상기 기판의 중심을 포함하는 영역을 가열하는 기판 가열부를 포함하는, 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 온도 조정부는, 상기 기판의 중심을 포함하는 영역의 가열 온도가 가장 높고, 외주를 향함에 따라 가열 온도가 낮아지는 온도 구배를 형성하는 것이 가능한 기판 가열부를 포함하는, 장치.
  14. 기판 보유 지지부에 의해 보유 지지된 기판의 표면에 대해 건조액을 공급하는 것과,
    상기 건조액의 액막에 온도차를 생기게 함으로써, 상기 건조액을 상기 기판의 표면으로부터 배출하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액막이 형성된 상기 기판의 표면은, 건조 처리가 행해지는 대상이 되는 건조 대상 영역과, 건조 처리가 행해지지 않는 미처리 영역을 포함하고,
    상기 건조액을 배출하는 것은, 상기 건조 대상 영역으로부터 상기 미처리 영역으로 상기 액막이 이동하도록 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판의 표면에는 미리 결정된 형상의 패턴이 형성되어 있고,
    상기 건조액을 배출하는 것은, 상기 패턴의 형상을 따라 상기 건조 대상 영역으로부터 상기 미처리 영역으로 상기 액막이 이동하도록 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 패턴의 형상을 취득함으로써 상기 건조액의 배출 방향을 결정하는 것을 추가로 포함하고,
    상기 건조액을 배출하는 것은, 결정된 상기 배출 방향을 따라서 상기 건조 대상 영역으로부터 상기 미처리 영역으로 상기 액막이 이동하도록 상기 기판의 표면에 온도 구배를 형성하는 것을 포함하는, 방법.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조액을 배출하는 것은, 상기 기판의 제1 주연부로부터 제2 주연부로 가열 위치를 이동시킴으로써, 상기 건조액의 액막을 이동시키는 것을 포함하는, 방법.
  19. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7465164B2 (ja) 2020-07-08 2024-04-10 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法
JP7485561B2 (ja) 2020-07-14 2024-05-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014090015A (ja) 2012-10-29 2014-05-15 Tokyo Electron Ltd 基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3998382B2 (ja) * 1999-12-15 2007-10-24 株式会社東芝 成膜方法及び成膜装置
KR20020087310A (ko) * 2001-05-15 2002-11-22 삼성전자 주식회사 웨이퍼 건조 장치
KR20090001091A (ko) * 2007-06-29 2009-01-08 (주)티티에스 외부발열부재가 구성된 반도체 제조장치
CN101740298B (zh) * 2008-11-07 2012-07-25 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置及其构成部件
JP5254308B2 (ja) * 2010-12-27 2013-08-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、液処理方法及びその液処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
US9673037B2 (en) * 2011-05-31 2017-06-06 Law Research Corporation Substrate freeze dry apparatus and method
JP6317837B2 (ja) * 2012-11-08 2018-04-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6400919B2 (ja) * 2013-03-07 2018-10-03 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US10172189B2 (en) * 2013-04-26 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for microwave treatment of dielectric films
CN108198748B (zh) * 2014-02-27 2022-04-29 斯克林集团公司 基板处理装置
JP6579773B2 (ja) * 2015-03-30 2019-09-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 減圧乾燥装置および減圧乾燥方法
JP6586697B2 (ja) 2015-12-25 2019-10-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2017157800A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 東京エレクトロン株式会社 液処理方法、基板処理装置、及び記憶媒体
JP6798185B2 (ja) * 2016-08-08 2020-12-09 東京エレクトロン株式会社 液処理方法、基板処理装置及び記憶媒体
JP6779769B2 (ja) * 2016-12-07 2020-11-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP6811619B2 (ja) 2017-01-12 2021-01-13 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014090015A (ja) 2012-10-29 2014-05-15 Tokyo Electron Ltd 基板乾燥方法、液処理システムおよび記憶媒体

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