TW201523724A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Yuji Nagashima
Jun Matsushita
Yuki Saito
Konosuke Hayashi
Kunihiro Miyazaki
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Shibaura Mechatronics Corp
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Abstract

將基板表面之洗淨液確實地置換為揮發性溶媒，而有效地防止基板乾燥時之圖案倒壞，並且提昇此種基板之生產性。 基板處理裝置(10)，其溶媒供給部(58)係構成為附加性地具備有磁場形成手段，磁場形成手段(100)，係對於一併存在有洗淨液和揮發性溶媒之基板(W)的表面施加磁場，以將基板(W)表面之洗淨液與揮發性溶媒作攪拌混合，而促進對於洗淨液之該揮發性溶媒的置換。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明，係有關於基板處理裝置及基板處理方法。
基板處理裝置，係為在半導體等之製造工程中，對於晶圓或液晶基板等之基板的表面供給處理液而對於該基板表面進行處理，之後對於基板表面供給超純水等之洗淨液而將該基板表面洗淨並進而使基板乾燥之裝置。在此乾燥工程中，起因於伴隨著近年來之半導體之高積體化和高容量化所導致的微細化，會發生有例如在基板上之記憶體胞或閘極周邊的圖案倒壞的問題。此問題係起因於圖案彼此之間隔或構造、洗淨液之表面張力等所導致者。在進行基板之乾燥時，起因於在圖案間所殘存的洗淨液之表面張力，會造成圖案彼此間之相互拉扯，因此圖案彼此係會彈性變形性地倒下，並產生圖案倒壞的情形。
因此，以對於上述之圖案倒壞作抑制一事作為目的，係提案有使用表面張力為較超純水而更小之IPA (2-丙醇：異丙醇)所進行的基板乾燥方法(例如，參考專利文獻1)，在量產工廠等中，係使用有將基板表面上之超純水置換為IPA並進行基板乾燥之方法。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2008-34779號公報
然而，在先前技術中，想要將被供給至基板表面之洗淨液充分地置換為表面張力為低之IPA等之揮發性溶媒一事，係為困難，而並無法有效地防止基板乾燥時之圖案倒壞。此圖案倒壞的問題，係伴隨著半導體之微細化的進展而變得更為顯著。
本發明之課題，係在於將基板表面之洗淨液確實地置換為揮發性溶媒，而有效地防止基板乾燥時之圖案倒壞。
本發明之基板處理裝置，係具備有：對於基板之表面供給洗淨液之洗淨液供給部；和對於被供給有洗淨液之基板的表面供給揮發性溶媒，並將基板表面之洗淨液置換為揮發性溶媒之溶媒供給部；和加熱被供給有揮發 性溶媒之基板的表面，以將藉由加熱作用而在基板之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去而使基板之表面乾燥之加熱乾燥手段，該基板處理裝置，其特徵為，係具備有：對於一併存在有洗淨液和揮發性溶媒之基板的表面施加磁場，而促進對於洗淨液之揮發性溶媒的置換之磁場形成手段。
本發明之基板處理方法，係具備有：對於基板之表面供給洗淨液之工程；和對於被供給有洗淨液之基板的表面供給揮發性溶媒，並將基板表面之洗淨液置換為揮發性溶媒之工程；和加熱被供給有揮發性溶媒之基板的表面，以將藉由加熱作用而在基板之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去而使基板之表面乾燥之工程，該基板處理方法，其特徵為，係使用磁場形成手段來對於一併存在有洗淨液和揮發性溶媒之基板的表面施加磁場，而促進對於洗淨液之揮發性溶媒的置換。
若依據本發明之基板處理裝置及基板處理方法，則係能夠將基板表面之洗淨液確實地置換為揮發性溶媒，而有效地防止基板乾燥時之圖案倒壞。
10‧‧‧基板處理裝置
50‧‧‧基板洗淨室
57‧‧‧洗淨液供給部
58‧‧‧溶媒供給部
70‧‧‧基板乾燥室
76‧‧‧加熱手段
77‧‧‧吸引乾燥手段(乾燥手段)
100‧‧‧磁場形成手段
101‧‧‧上磁石
102‧‧‧下磁石
200‧‧‧磁場形成手段
210‧‧‧上磁石
212‧‧‧搖動臂
214‧‧‧溶媒供給部
214A‧‧‧噴嘴
220‧‧‧下磁石
W‧‧‧基板
[圖1]圖1係為對於基板處理裝置作展示的模式圖。
[圖2]圖2係為對於基板處理裝置中之基板洗淨室之構成作展示的模式圖。
[圖3]圖3係為對於構成磁場形成手段之磁石作展示的模式圖。
[圖4]圖4係為對於基板表面上之洗淨液之置換狀況作展示的模式圖。
[圖5]圖5係為對於基板處理裝置中之基板乾燥室之構成作展示的模式圖。
[圖6]圖6係為對於基板處理裝置中之搬送手段之構成作展示的模式圖。
[圖7]圖7係為對於基板洗淨室之變形例作展示的模式圖。
[圖8]圖8係為對於構成磁場形成手段之磁石作展示的模式圖。
[圖9]圖9係為對於基板表面上之揮發性溶媒之乾燥狀況作展示的模式圖。
[圖10]圖10係為對於莫賽斯效果(Moses effect)作說明的模式圖。
基板處理裝置10，係如圖1中所示一般，具備有基板供給排出部20、和基板保管用緩衝部30、和複數之基板處理室40，在基板供給排出部20和基板保管用緩衝部30之間，係設置有搬送機器人11，在基板保管用 緩衝部30和基板處理室40之間，係設置有搬送機器人12。於此，基板處理室40，係如同後述一般，由基板洗淨室50和基板乾燥室70之組所構成。
基板供給排出部20，係構成為能夠將複數之基板收容卡匣21作搬入搬出。基板收容卡匣21，係收容有未處理之晶圓或液晶基板等之複數之基板W，並被搬入至基板供給排出部20中。又，基板收容卡匣21，係收容在基板處理室40中而被作了處理的基板W並被從基板供給排出部20而搬出。未處理之基板W，係藉由搬送機器人11而在基板供給排出部20內之基板收容卡匣21處從構成為多段之各收容棚來依序取出，並被供給至基板保管用緩衝部30之後述的送入專用緩衝部31處。被供給至送入專用緩衝部31處之未處理之基板W，係更進而藉由搬送機器人12而被取出，並被供給至基板處理室40之基板洗淨室50處而進行洗淨處理。在基板洗淨室50處而被進行了洗淨處理之基板W，係藉由搬送機器人12而被從基板洗淨室50來移載至基板乾燥室70處並被進行乾燥處理。如此這般而成為完成處理之基板W，係藉由搬送機器人12而被從基板乾燥室70取出並被投入至基板保管用緩衝部30之後述的送出專用緩衝部32中而作暫時性保管。在基板保管用緩衝部30之送出專用緩衝部32內而被暫時性地作了保管之基板W，係藉由搬送機器人11而被取出，並依序被排出至基板供給排出部20內之基板收容卡匣21之空的收容棚處。被完成處理之基板W所裝滿的基 板收容卡匣21，係成為被從基板供給排出部20而搬出者。
基板保管用緩衝部30，係如圖6中所示一般，將保管未處理之基板W的複數之送入專用緩衝部31，設置為成為多段之棚狀，並且，將保管在基板處理室40處而被作了洗淨以及乾燥處理之基板W的複數之送出專用緩衝部32，設置為成為多段之棚狀。在送出專用緩衝部32之內部，係設置有將暫時保管中之基板W冷卻的冷卻手段。另外，送入專用緩衝部31和送出專用緩衝部32，係亦可並非為多段。
基板處理室40，係在位置於靠向從基板保管用緩衝部30而分離了的基板處理室40之移動端處的搬送機器人12之周圍(或者是兩側)，配置相互成為一組之基板洗淨室50和基板乾燥室70，並構成為將在同一組之基板洗淨室50處而作了洗淨處理的基板W，移載至該同一組之基板乾燥室70處而進行乾燥處理。在基板處理室40處，當將由基板洗淨室50所進行之洗淨作業時間設為N時，由基板乾燥室70所進行之乾燥作業時間會成為1的情況時，相互成為1組之基板洗淨室50和基板乾燥室70的各設置個數i、j，係以成為i：j=N：1的方式來作設定。藉由此，當使在基板處理室40內而相互成為1組之全部的基板洗淨室50和基板乾燥室70於同一時間帶中而平行地動作時，係能夠謀求使在該些之基板洗淨室50中而洗淨後續之基板W的生產量和在該些之基板乾燥室 70中而讓已完成於基板洗淨室50中之洗淨的先前之基板W乾燥的生產量概略成為同等。
本實施例之基板處理室40，係在複數之階層、例如在3個階層的各者處，配置相互成為1組之基板洗淨室50和基板乾燥室70，當將由基板洗淨室50所進行之洗淨作業時間設為N=3時，由於由基板乾燥室70所進行之乾燥作業時間係成為1，因此係在各階層處設置了i=3個的基板洗淨室50和j=1個的基板乾燥室70。
以下，針對構成基板處理室40之基板洗淨室50和基板乾燥室70作詳細敘述。
基板洗淨室50，係如圖2中所示一般，具備有成為處理室之處理箱51、和被設置在該處理箱51內之杯52、和在該杯52內而將基板W以水平狀態來作支持之台53、和使該台53在水平面內而旋轉之旋轉機構54、以及在台53之周圍而升降之溶媒吸引排出部55。進而，基板洗淨室50，係具備有對於台53上之基板W的表面供給藥液之藥液供給部56、和對於台53上之基板W的表面供給洗淨液之洗淨液供給部57、和供給揮發性溶媒之溶媒供給部58、以及對於各部作控制之控制部60。
處理箱51係在周壁之一部分處開口有基板進出口51A。基板進出口51A係藉由閘門51B而被作開閉。
杯52，係被形成為圓筒形狀，並從周圍包圍台53而將其收容在內部。杯52之周壁的上部係朝向斜上 方而縮徑，並以使台53上之基板W朝向上方而露出的方式來開口。此杯52，係接收從旋轉之基板W所流下或者是飛散的藥液、洗淨液。另外，在杯52之底部，係設置有用以將所接收了的藥液、洗淨液排出之排出管(未圖示)。
台53，係被設置在杯52之中央附近處，並以能夠在水平面內旋轉的方式而被設置。此台53，係具備有複數之銷等之支持構件53A，藉由此些之支持構件53A，來將晶圓或液晶基板等之基板W可裝卸地作保持。
旋轉機構54，係具備有被與台53作了連結的旋轉軸和成為使該旋轉軸旋轉之驅動源的馬達(均未圖示)等，並藉由馬達之驅動來透過旋轉軸而使台53旋轉。此旋轉機構54，係被與控制部60作電性連接，其之驅動係被控制部60所控制。
溶媒吸引排出部55，係具備有包圍台53之周圍而開口為環狀的溶媒吸引口55A。溶媒吸引排出部55係具備有使溶媒吸引口55A升降之升降機構(未圖示)，並在使溶媒吸引口55A位置在較台53之台面而更下面處的待機位置和使溶媒吸引口55A位置在被保持於台53上之基板W之周圍處的作業位置之間，使溶媒吸引口55A進行升降。溶媒吸引口55A，係吸引並接收從旋轉之基板W上所飛散的揮發性溶媒。另外，在溶媒吸引口55A處，係被連接有用以吸引揮發性溶媒之排氣扇或者是真空幫浦(未圖示)、以及用以將吸引並接收了的揮發性溶媒 排出之排出管(未圖示)。
藥液供給部56，係具備有對於台53上之基板W的表面而從斜方向吐出藥液之噴嘴56A，並從此噴嘴56A來對於台53上之基板W的表面供給藥液、例如供給有機物除去用之APM(氨水及過氧化氫水之混合液)。噴嘴56A係被裝著於杯52之周壁的上部，並以會使藥液被供給至基板W之表面中心附近處的方式來對於其角度和吐出流速等作調整。此藥液供給部56，係被與控制部60作電性連接，其之驅動係被控制部60所控制。另外，藥液供給部56，係具備有儲存藥液之槽和成為驅動源之幫浦、成為對於供給量作調整之調整弁的閥(均未圖示)等。
洗淨液供給部57，係具備有對於台53上之基板W的表面而從斜方向吐出洗淨液之噴嘴57A，並從此噴嘴57A來對於台53上之基板W的表面供給洗淨液、例如供給洗淨處理用之純水(超純水)。另外，洗淨液供給部57所供給之洗淨液，係亦可為臭氧等之功能水。噴嘴57A係被裝著於杯52之周壁的上部，並以會使洗淨液被供給至基板W之表面中心附近處的方式來對於其角度和吐出流速等作調整。此洗淨液供給部57，係被與控制部60作電性連接，其之驅動係被控制部60所控制。另外，洗淨液供給部57，係具備有儲存洗淨液之槽和成為驅動源之幫浦、成為對於供給量作調整之調整弁的閥(均未圖示)等。
溶媒供給部58，係具備有對於台53上之基板W的表面而從斜方向吐出揮發性溶媒之噴嘴58A，並從此噴嘴58A來對於台53上之基板W的表面供給揮發性溶媒、例如供給IPA。此溶媒供給部58，係對於被藉由洗淨液供給部57所供給的洗淨液而洗淨之基板W的表面供給揮發性溶媒，並將基板W之表面的洗淨液置換為揮發性溶媒。噴嘴58A係被裝著於杯52之周壁的上部，並以會使揮發性溶媒被供給至基板W之表面中心附近處的方式來對於其角度和吐出流速等作調整。此溶媒供給部58，係被與控制部60作電性連接，其之驅動係被控制部60所控制。另外，溶媒供給部58，係具備有儲存揮發性溶媒之槽和成為驅動源之幫浦、成為對於供給量作調整之調整弁的閥(均未圖示)等。
於此，作為揮發性溶媒，除了IPA以外，例如，亦可使用乙醇等之1價的醇類、或者是亦可使用二***或乙基甲基醚等之醚類，進而，亦可使用碳酸伸乙酯等。另外，揮發性溶媒，係以可溶於水中為理想。
於此，溶媒供給部58係附加性地具備有磁場形成手段100。磁場形成手段100，係對於一併存在有洗淨液供給部57所供給的洗淨液和溶媒供給部58所供給的揮發性溶媒之基板W的表面施加磁場，並利用此磁場之莫賽斯效果，來將基板W表面之洗淨液與揮發性溶媒作攪拌混合，而促進對於該洗淨液之該揮發性溶媒的置換。於此，所謂莫賽斯效果，係指如同圖10中所示一般，若 是對於基板W表面之水而施加在上磁石101(N極)和下磁石102(S極)之間所產生之強力的磁力線，則由於水係身為反磁性之物質，因此會從磁場為強之處逃向磁場微弱之處，並導致其水面凹陷的現象。另外，在圖10中，係亦可將上磁石101設為S極，並將下磁石102設為N極。
磁場形成手段100，係由配置在被保持於台53上之基板W的表面側和背面側之2個位置的各者處之成對的上磁石101和下磁石102所成。
上磁石101，係如同圖2、圖3中所示一般，構成為以能夠藉由被設置在處理箱51之頂板面處的升降部101A來進行升降的方式而吊下之直條棒狀(圖3(B))或者是十字棒狀(圖3(C))，並被以選擇性地定位在從基板W的表面而分離之待機位置(圖2之1點鍊線位置)和接近基板W的表面之作業位置(圖2之實線位置)處的方式而被作升降。
下磁石102，係如同圖2、圖3(A)中所示一般，被固定在台53之上面，並成為與該台53一同旋轉之圓盤狀。
磁場形成手段100，係藉由使上磁石101定位在作業位置處，而將在上磁石101和下磁石102之間所產生的磁力線設為密集並增強磁場，而提高基板W之表面的洗淨液和揮發性溶媒間之攪拌混合效率。亦即是，若是將基板W安裝於台53上，並使基板W位置在上磁石101 和下磁石102之間的磁場中，則在基板W中之與上磁石101相對向的區域處，存在於基板W之表面的圖案間之水的水面係會起因於莫賽斯效果而凹陷。此時，在基板W中之並未與上磁石101相對向的區域處，由於莫賽斯效果係並不會對於基板W之表面的圖案間之水造成影響，因此係並不會作用使該水面凹陷之力。故而，藉由基板W之與台53一體性地進行旋轉，對於旋轉之基板W的表面之圖案間的水而言，由於係成為時而會被施加有由磁場所致之力時而不會被施加有由磁場所致之力，因此該圖案間之水係會以伴隨著此些之力的變動而振動的方式來進行攪拌，並達成與揮發性溶媒間之混合。
控制部60，係具備有對於各部作集中性控制之微電腦、和將關連於基板處理之基板處理資訊和各種程式等作記憶之記憶部。此控制部60，係基於基板處理資訊和各種程式，而對於旋轉機構54和溶媒吸引排出部55、藥液供給部56、洗淨液供給部57、溶媒供給部58、磁場形成手段100等進行控制，並進行對於旋轉中之台53上的基板W之表面所進行的由藥液供給部56所致之藥液之供給、由洗淨液供給部57所致之洗淨液之供給、由溶媒供給部58所致之揮發性溶媒之供給等的控制。
基板乾燥室70，係如圖5中所示一般，具備有成為處理室之處理箱71、和被設置在該處理箱71內之杯72、和在該杯72內而將基板W以水平狀態來作支持之台73、和使該台73在水平面內而旋轉之旋轉機構74、和 供給氣體之氣體供給部75、和將被供給有揮發性溶媒之基板W的表面加熱之加熱手段76、和用以使藉由加熱手段76而被加熱了的基板W之表面乾燥之吸引乾燥手段77、以及對於各部進行控制之控制部80。
處理箱71、杯72、台73、旋轉機構74，係與在基板洗淨室50中之處理箱51、杯52、台53、旋轉機構54相同。另外，在圖5中，71A係代表基板進出口，71B係代表閘門，73A係代表銷等之支持構件。
氣體供給部75，係具備有對於台73上之基板W的表面而從斜方向吐出氣體之噴嘴75A，並從此噴嘴75A來對於台73上之基板W的表面供給氣體、例如供給氮氣，而在處理箱71內使基板W之表面上的空間成為氮氣氛圍。噴嘴75A係被裝著於杯72之周壁的上部，並以會使氣體被供給至基板W之表面中心附近處的方式來對於其角度和吐出流速等作調整。此氣體供給部75，係被與控制部80作電性連接，其之驅動係被控制部80所控制。另外，氣體供給部75，係具備有儲存氣體之槽和成為對於供給量作調整之調整弁的閥(均未圖示)等。
於此，作為所供給之氣體，係亦可使用氮氣以外之惰性氣體，例如可使用氬氣或二氧化碳氣體、氦氣等。由於此惰性氣體係被供給至基板W之表面，因此係成為能夠將基板W之表面上的氧除去並防止水痕(watermark)的產生。另外，所供給之氣體，係以設為被作了加熱的氣體為理想。
加熱手段76，係具備有複數之燈管76A，並被設置在台73之上方，而藉由各燈管76A之點燈來將光照射至台73上之基板W的表面。此加熱手段76，係構成為能夠藉由移動機構76B而朝上下方向(升降方向)移動，並移動至與杯72相互接近之照射位置(如同圖5中之實線所示一般，與基板W之表面相接近的位置)和從杯72而分離了既定距離之待機位置(如同圖5中之一點鍊線所示一般，從基板W之表面而分離的位置)。當基板W被安置在基板乾燥室70之台73上時，藉由預先使加熱手段76定位於待機位置處，係能夠避免加熱手段76成為基板W之搬入時的阻礙。加熱手段76，係可在使燈管點燈後再下降，亦可在下降後再使燈管點燈。此加熱手段76，係被與控制部80作電性連接，其之驅動係被控制部80所控制。
於此，作為加熱手段76，例如係可使用將直管型態之燈管76A作了複數根之並列設置者，或者是使用將燈泡型態之燈管76A作了複數個之陣列設置者。又，作為燈管76A，例如，係可使用鹵素燈管或氙氣閃光燈管等。
在使用有加熱手段76之基板W的加熱工程中，藉由以該加熱手段76所致之加熱，如同在圖9(A)中所示一般，基板W之表面上的與圖案P相互接觸之揮發性溶媒的液體A1，係較其他部分之揮發性溶媒的液體A1而更快地開始氣化。亦即是，係以使被供給至基板W 之表面上的揮發性溶媒之液體A1中僅有與基板W之表面相接觸的部份會成為氣相的方式而被作急速加熱。藉由此，在基板W之表面上的圖案P之周圍，藉由揮發性溶媒之液體A1的氣化(沸騰)，係被形成有氣體之層(氣泡之集合)，亦即是係如同薄膜一般地而被形成有揮發性溶媒之氣層A2。因此，相鄰接之圖案P之間的揮發性溶媒之液體A1，係一面藉由該氣層A2而被推出至基板W之表面，一面藉由自身之表面張力而成為多數之液珠。另外，在圖9(B)中，係展示有當在液體逐漸乾燥的過程中於基板表面之各部的乾燥速度產生有不均，並在一部分之圖案P之間殘留有液體A1時，起因於該部分之液體A1的表面張力而導致圖案發生倒壞的現象。
吸引乾燥手段77，係與在基板洗淨室50處之前述之溶媒吸引排出部55實質性相同，並將朝向台73之周圍而開口為環狀的溶媒吸引口77A，設定在定位於被保持在台73上之基板W之周圍的作業位置處，而發揮作用。溶媒吸引口77A，係吸引並接收從旋轉之基板W上所飛散的揮發性溶媒。此吸引乾燥手段77，係被與控制部80作電性連接，其之驅動係被控制部80所控制。另外，在溶媒吸引口77A處，係被連接有用以吸引揮發性溶媒之液珠的真空幫浦(未圖示)、以及用以將吸引並接收了的揮發性溶媒之液珠排出的排出管(未圖示)。
控制部80，係具備有對於各部作集中性控制之微電腦、和將關連於基板處理之基板處理資訊和各種程 式等作記憶之記憶部。此控制部80，係基於基板處理資訊和各種程式，而對於旋轉機構74和氣體供給部75、加熱手段76、吸引乾燥手段77等進行控制，並進行對於旋轉中之台73上的基板W之表面所進行的由氣體供給部75所致之氣體之供給、由加熱手段76所致之加熱、由吸引乾燥手段77所致之吸引等的控制。
以下，針對由基板處理裝置10所進行之基板W之洗淨以及乾燥處理程序作說明。
(1)將藉由搬送機器人11所從基板供給排出部20之基板收容卡匣21來供給至基板保管用緩衝部30之送入專用緩衝部31處的基板W，藉由搬送機器人12而取出，在將此基板W安置在基板處理室40中之基板洗淨室50之台53上的狀態下，基板洗淨室50之控制部60係對於旋轉機構54進行控制，並使台53以既定之旋轉數來旋轉，接著，在使溶媒吸引排出部55定位於待機位置處的狀態下，對於藥液供給部56進行控制，並從噴嘴56A來對於旋轉之台53上的基板W之表面，以既定之時間而供給藥液，亦即是供給APM。作為藥液之APM，係從噴嘴56A起而被朝向旋轉之台53上之基板W的中央吐出，並藉由起因於基板W之旋轉所產生的離心力，而擴廣至基板W之表面全體。藉由此，台53上之基板W之表面，係成為被APM所覆蓋並被作處理。
另外，控制部60，係使台53從上述之(1)起直到後述之(3)為止地而持續旋轉。此時，台53之旋 轉數或既定時間等之處理條件，係被預先作設定，但是，此係可藉由操作者而任意作變更。
(2)接著，控制部60，係先停止藥液之供給，之後對於洗淨液供給部57進行控制，而從噴嘴57A來對於旋轉之台53上的基板W之表面，以既定之時間來供給洗淨液、亦即是供給超純水。作為洗淨液之超純水，係從噴嘴57A起而被朝向旋轉之台53上之基板W的中央吐出，並藉由起因於基板W之旋轉所產生的離心力，而擴廣至基板W之表面全體。藉由此，台53上之基板W之表面，係成為被超純水所覆蓋並被作洗淨。
(3)接著，控制部60，係先停止由洗淨液供給部57所致之洗淨液之供給，之後將溶媒吸引排出部55定位於作業位置處，並對於溶媒供給部58進行控制，而從噴嘴58A來對於旋轉之台53上的基板W之表面，以既定之時間來供給揮發性溶媒、亦即是供給IPA。作為揮發性溶媒之IPA，係從噴嘴58A起而被朝向旋轉之台53上之基板W的中央吐出，並藉由起因於基板W之旋轉所產生的離心力，而擴廣至基板W之表面全體。此時，從旋轉之基板W上所飛散的IPA，係被溶媒吸引排出部55所吸引。藉由此，台53上之基板W之表面，係成為從超純水而被置換為IPA。另外，此時之台53、亦即是基板W之旋轉數，係以揮發性溶媒之膜會在基板W之表面上以不會使基板W之表面露出的程度而成為薄膜的方式，來作設定。
又，從溶媒供給部58之噴嘴58A所吐出之IPA的溫度，係被設為未滿其之沸點，藉由將IPA確實地以液體之狀態來供給至基板W之表面，來成為在基板W之表面的全區域中將超純水確實且均等地置換為IPA。在本例中，對於基板W，IPA係以液體之狀態而被連續性地作供給。
於此，控制部60，係在開始從溶媒供給部58之噴嘴58A而對於基板W之表面吐出IPA之後，將磁場形成手段100之上磁石101定位在作業位置處，並將在上磁石101和下磁石102之間所產生的磁場對於基板W之表面作施加。藉由此，先以洗淨液供給部57而完成了供給的基板W之表面的洗淨液，係藉由起因於磁場形成手段100所致之莫賽斯效果，而如同下述之i~iii一般地與揮發性溶媒作攪拌混合，揮發性溶媒之對於洗淨液的置換係被促進(圖4)。在圖4中，A係代表水，B係代表水和IPA之混合液。
另外，當基板W被安置在基板洗淨室50之台53上時，藉由預先使磁場形成手段100之上磁石101定位於待機位置處，係能夠避免上磁石101成為基板W之搬入時的阻礙，並且係更進而能夠防止藥液附著在上磁石101處。又，使上磁石101定位在作業位置處之時序，係亦可設定為在開始從溶媒供給部58之噴嘴58A而對於基板W之表面吐出IPA之前的時序。
i：於由溶媒供給部58所致之IPA之供給的初 始時，水係附著於基板W之圖案間隙的內部，被供給至其上部之IPA，係並不與水混合地而相互分離(圖4(A))。
ii：藉由由磁場形成手段100之上磁石101和下磁石102所形成的磁場而得到之莫賽斯效果，基板W之表面上的水係如同前述一般地產生振動並被攪拌，藉由此，水係逐漸與IPA相互混合(圖4(B))，乃至於成為使附著於基板W之圖案間隙的內部之全區域上的水之全體與IPA相互混合(圖4(C))。
iii：在由磁場形成手段100所致之上述(ii)之磁場的形成下，係一面藉由台53之旋轉而將基板W之表面的液體藉由離心力來甩開並除去，一面藉由溶媒供給部58而持續供給新的IPA。藉由此，在上述(ii)中而遍佈基板W之圖案間隙之內部的水與IPA之混合液，係藉由新的IPA之供給，而使其之IPA濃度逐漸地提高，終至於成為將基板W之表面的全區域確實地置換為IPA(圖4(D))。
控制部60，係在IPA之供給結束後，將磁場形成手段100之上磁石101定位在待機位置。藉由此，磁場形成手段100之上磁石101係並不會對於下述(4)之基板W的取出造成阻礙。另外，亦可在IPA之置換處理的後期，或者是在對於基板W供給IPA的途中，將上磁石101定位在待機位置處。若是設為此種構成，則在IPA之置換處理結束時，由於上磁石101係已經移動至待機位 置處，因此係能夠並不產生有起因於上磁石101之移動所導致之等待時間地而進行基板W之取出，作業效率係為佳。
(4)接著，控制部60，係停止基板洗淨室50之台53的旋轉，並將停止了旋轉的台53上之基板W藉由搬送機器人12來從基板洗淨室50取出，再將此基板W安置在基板處理室40中之基板乾燥室70的台73上。基板乾燥室70之控制部80，係對於氣體供給部75進行控制，而從噴嘴75A來對於旋轉之台73上的基板W之表面，以既定之時間來供給氣體、亦即是供給氮氣。氮氣，係從噴嘴75A而朝向台73上之基板W之全區域吐出。藉由此，台73上之基板W周圍的空間，係成為氮氛圍。藉由將此空間設為氮氛圍，係能夠使氧濃度減少，而能夠抑制在基板W之表面上的水痕之產生。
另外，控制部80，係使台73從上述之(4)起直到後述之(6)為止地而持續旋轉。此時，台73之旋轉數或既定時間等之處理條件，係被預先作設定，但是，此係可藉由操作者而任意作變更。
(5)接著，控制部80，係對於加熱手段76進行控制，並將至今為止為位置於待機位置處之加熱手段76定位在照射位置處，再將加熱手段76之各燈管76A點燈，而將旋轉之台73上的基板W作既定時間之加熱。此時，加熱手段76，係可進行能夠使基板W之溫度以10秒鐘而成為100℃以上的加熱。藉由此，係成為能夠使與基 板W之表面上的圖案P相接觸之揮發性溶媒的液體A1瞬間地氣化，並使在基板W之表面上的其他部分之揮發性溶媒的液體A1立即液珠化。
於此，在由加熱手段76所致之加熱乾燥中，為了使與基板W之圖案P相接觸的身為揮發性溶媒之IPA瞬間氣化，在數秒內而將基板W加熱至數百℃之高溫一事係為重要。又，係亦有必要並不將IPA加熱地而僅加熱基板W。為了達成此，係以使用在波長500~3000nm處而具有峰值強度之燈管76A為理想。又，為了確實地達成乾燥，基板W之最終溫度(藉由加熱所到達的最終溫度)，係以成為較處理液和溶媒之大氣壓下之沸點而更高出20℃以上之加熱溫度為理想，進而，到達最終溫度之時間，係以10秒以內，例如數10msec~數秒之範圍內為理想。
(6)藉由以加熱手段76所得到的加熱作用，在基板W之表面上所產生的IPA之液珠，係藉由起因於基板W之旋轉所產生的離心力而被甩飛至外周，並到達吸引乾燥手段77處。此時，在溶媒吸引口77A處由於係被賦予有吸引力，因此到達吸引乾燥手段77處之IPA的液珠，係經由溶媒吸引口77A而被吸引並被除去。藉由此，乾燥係結束。故而，在本實施例中，旋轉台73、旋轉機構74、吸引乾燥手段77，係構成將藉由以加熱手段76所得到的加熱作用而將在基板之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去並使基板之表面乾燥的乾燥手 段。
(7)接著，控制部80，係停止台73的旋轉，並將停止了旋轉的台73上之成為完成乾燥的基板W藉由搬送機器人12來從基板乾燥室70取出，再將此基板W投入至基板保管用緩衝部30之送出專用緩衝部32處。另外，如同前述一般，當在送出專用緩衝部32之內部設置有冷卻手段的情況時，藉由此冷卻手段，基板W係被強制性地冷卻。
另外，在上述(7)之基板W之取出前，控制部80係使加熱手段76之燈管76A熄燈並將其定位在待機位置處。藉由此，在取出基板W時，加熱手段76係並不會成為阻礙。
(8)搬送機器人11，係將基板W從基板保管用緩衝部30之送出專用緩衝部32而取出，並排出至基板供給排出部20之基板收容卡匣21處。
故而，在基板處理裝置10中，基板處理室40係具備有基板洗淨室50和基板乾燥室70，並且在基板洗淨室50和基板乾燥室70之間係設置有作為基板搬送手段之搬送機器人12。藉由此，在基板洗淨室50中，係進行有對於基板W之表面供給洗淨液之工程、和對於被供給有洗淨液之基板W之表面供給揮發性溶媒並藉由磁場形成手段100來促進對於基板W表面之洗淨液之揮發性溶媒的置換之工程，在基板洗淨室50中，被供給了揮發性溶媒之基板W，係藉由搬送機器人12而被搬送至基板乾 燥室70處。而，在基板乾燥室70中，係進行有將在基板洗淨室50處而被供給了揮發性溶媒之基板W加熱之工程、和藉由基板W之加熱而將在基板W之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去以使基板W之表面乾燥之工程。
若依據本實施例，則係可發揮下述之作用效果。
在藉由洗淨液供給部57而對於基板W之表面供給了洗淨液之後，當藉由溶媒供給部58而對於此基板W供給了IPA時，係使用磁場形成手段100而對於一併存在有洗淨液和IPA之基板W之表面施加磁場，並將基板W之表面的洗淨液與揮發性溶媒作了攪拌混合。此一藉由莫賽斯效果所致的洗淨液和揮發性溶媒之攪拌混合，係無遺漏地遍及基板W之圖案間隙的內部之全區域，並成為能夠將浸入至基板W之圖案間隙的內部之全區域中的水之全體與IPA作良好的混合。藉由此，係將存在於基板W之圖案間隙中的洗淨液確實地置換為表面張力為低之IPA，而能夠有效地防止基板W之乾燥時之圖案倒壞。
藉由由磁場形成手段100所致之莫賽斯效果，係能夠以相對而言較為少量之揮發性溶媒之供給來將基板W之表面的洗淨液以良好之效率而置換為揮發性溶媒，而能夠降低揮發性溶媒之使用量。又，係能夠將揮發性溶媒以良好效率來送入至基板W之圖案間隙中，而能夠縮短洗淨置換工程之實行時間。藉由此，係能夠提昇基 板W之生產性。
藉由將磁場形成手段100設為由被配置在基板W之表面側和背面側之2個位置的各者處之成對的上磁石101和下磁石102所構成者，係能夠將在上磁石101和下磁石102之間所產生的磁力線設為密集，而能夠對於基板W之表面施加強的磁場，並能夠提昇基板W之表面的洗淨液和揮發性溶媒之攪拌混合效率。
圖7，係為對於將在圖2之溶媒供給部58處所附加的磁場形成手段100改變為磁場形成手段200的變形例作展示者。磁場形成手段200，係由配置在被保持於台53上之基板W的表面側和背面側之各者處之成對的上磁石210和下磁石220所成。
上磁石210，係如同圖7、圖8中所示一般，具備有搖動臂212、和使此搖動臂212升降並搖動之升降搖動部211。升降搖動部211係被設置在處理箱51之頂板面上，在平面觀察時之被保持在台53處之基板W的外方，係配置有使搖動臂212升降並搖動之搖動軸211A。升降搖動部211，係使被固定支持在搖動軸211A之下端部處的搖動臂212，以能夠選擇性地定位在從基板W之表面而分離的待機位置(圖7之一點鍊線位置)和與基板W之表面相接近的作業位置(圖7之實線位置)處的方式來進行升降，並且構成為能夠使搖動臂212相對於該基板W之表面而相對性地作水平搖動。
又，上磁石210，係具備有沿著搖動臂212之 兩側部的全長而設置的棒狀磁石213，並且係在中央部之長邊方向複數位置的各者處，具備有能夠代替溶媒供給部58之噴嘴58A的溶媒供給部214之噴嘴214A。另外，在適用有磁場形成手段200之基板洗淨室50中，係能夠與溶媒供給部214之噴嘴214A一同地而一併具備有溶媒供給部58之噴嘴58A，亦能夠將溶媒供給部58之噴嘴58A撤除。
下磁石220，係被固定在台53之上面，並成為與該台53一同旋轉之圓盤狀。
磁場形成手段200，係使上磁石210在定位於作業位置處的狀態下而朝向水平方向搖動(亦包含往返搖動)，而從溶媒供給部214之噴嘴214A來對於基板W之表面吐出IPA，同時對於基板W之表面施加在上磁石210和下磁石220之間所產生的磁場。藉由此，先以洗淨液供給部57而完成了供給的基板W之表面的洗淨液，係藉由與在磁場形成手段100處者相同的莫賽斯效果之利用，而與揮發性溶媒作攪拌混合，揮發性溶媒之對於洗淨液的置換係被促進。
若依據本實施例之磁場形成手段200，則除了由磁場形成手段100所得到之前述的作用效果以外，係更進而能夠發揮以下之作用效果。亦即是，磁場形成手段200，由於係除了使下磁石220旋轉以外，更進而一面使上磁石210作水平搖動一面形成磁場，因此，係成為使及於基板W之表面的磁場作動性之改變者，而成為能夠將 基板W表面之洗淨液更加良好地與揮發性溶媒作攪拌混合。
又，磁場形成手段200，係在上磁石210之搖動臂212處具備有磁石213和溶媒供給部214，藉由同時進行對於基板W之表面的各部之揮發性溶媒之供給和磁場之形成，係能夠謀求在基板W之表面的各部處之洗淨液和揮發性溶媒間的攪拌混合程度之均等化，並能夠促進置換。
以上，雖係根據圖面來對於本發明之實施例作了詳細敘述，但是本發明之具體性構成係並不被限定於此實施例，在不脫離本發明之要旨的範圍內所進行之設計的變更，亦係被包含於本發明中。
例如，構成磁場形成手段100、200之磁石，係可為釹磁石等之永久磁石、電磁石、超電導磁石之任一者。若是身為電磁石，則係能夠對及於基板W之表面的各部(基板W之表面的中心部、外周部等)處之磁場的強度作調整，而構成為對於基板W之表面上的洗淨液與揮發性溶媒間之置換性為差之部分(例如基板W之外周部)施加更強之磁場，藉由此，係能夠謀求在基板W之表面的各部處之洗淨液與揮發性溶媒的攪拌混合程度之均等化。磁場之強度，係可藉由改變上磁石101、210之下降位置、亦即是藉由改變其與基板表面間之間隔，來作改變。若是使上磁石101、210接近基板表面，則磁場之強度係變強，若是使上磁石101、210遠離，則磁場強度係 會變弱。
又，磁場形成手段200，例如，係亦可構成為以當搖動臂212為與基板W之表面上的洗淨液與揮發性溶媒間之置換性為差的部份相對向時而將搖動臂212之搖動速度相對性地減緩的方式，來改變搖動臂212之搖動速度。
又，當磁場形成手段100、200之上磁石和下磁石為由電磁石所成時，若是歷時性地使電磁石之供電方向作正逆反轉，而使對於基板W之表面的洗淨液與揮發性溶媒所賦予的磁力線之方向歷時性地作上下反轉，則施加於基板之表面的圖案間之水處的磁場之力係會變動，該圖案間之水係會以藉由該些之力的變動而進行振動的方式來作攪拌，其結果，係能夠將洗淨液和揮發性溶媒間之攪拌混合效率作更進一步的提升。
由氣體供給部75所致之氮氣等之惰性氣體的供給動作，雖係設為在將基板W安置在基板乾燥室70中之後再開始，但是，係亦可構成為於進行安置之前便先開始供給。
在各實施例中，由加熱手段76所致之基板W之加熱，係亦可構成為在將處理箱71內作了減壓的狀態下來進行。由於在處理箱71內之IPA等之揮發性溶媒的沸點會降低，並以相較於大氣壓下的情況而更低之溫度來沸騰，因此係能夠減輕對於基板所賦予之熱損傷。
在各實施例中，雖係構成為在停止了對於基 板W之洗淨液的供給之後，再開始IPA等之揮發性溶媒的供給，但是，係亦可在由洗淨液所致之洗淨的終期，從仍在對於基板W供給洗淨液時起便開始揮發性溶媒之供給。
又，在對於基板W而供給IPA等之揮發性溶媒之前，亦可先將處理箱51內設為氮氣等之惰性氣體氛圍。
〔產業上之利用可能性〕
若依據本發明，則係能夠將基板表面之洗淨液確實地置換為揮發性溶媒，而有效地防止基板乾燥時之圖案倒壞。
50‧‧‧基板洗淨室
51‧‧‧處理箱
51A‧‧‧基板進出口
51B‧‧‧閘門
52‧‧‧杯
53‧‧‧台
53A‧‧‧支持構件
54‧‧‧旋轉機構
55‧‧‧溶媒吸引排出部
55A‧‧‧溶媒吸引口
56‧‧‧藥液供給部
56A‧‧‧噴嘴
57‧‧‧洗淨液供給部
57A‧‧‧噴嘴
58‧‧‧溶媒供給部
58A‧‧‧噴嘴
60‧‧‧控制部
100‧‧‧磁場形成手段
101‧‧‧上磁石
101A‧‧‧升降部
102‧‧‧下磁石
W‧‧‧基板

Claims (6)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有：對於基板之表面供給洗淨液之洗淨液供給部；和對於被供給有洗淨液之基板的表面供給揮發性溶媒，並將基板表面之洗淨液置換為揮發性溶媒之溶媒供給部；和加熱被供給有揮發性溶媒之基板的表面，以將藉由加熱作用而在基板之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去而使基板之表面乾燥之加熱乾燥手段，該基板處理裝置，其特徵為，係具備有：對於一併存在有洗淨液和揮發性溶媒之基板的表面施加磁場，而促進對於洗淨液之揮發性溶媒的置換之磁場形成手段。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之基板處理裝置，其中，前述磁場形成手段，係由被配置於基板之表面側和背面側之2位置的各者處之成對的磁石所成。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之基板處理裝置，其中，係設置有使前述磁場形成手段相對於基板之表面而進行相對移動之臂，在此臂處係具備有揮發性溶媒之供給噴嘴，而同時進行對於基板表面之揮發性溶媒之供給和磁場之形成。
  4. 一種基板處理方法，係具備有：對於基板之表面供給洗淨液之工程；和對於被供給有洗淨液之基板的表面供給揮發性溶媒， 並將基板表面之洗淨液置換為揮發性溶媒之工程；和加熱被供給有揮發性溶媒之基板的表面，以將藉由加熱作用而在基板之表面上所產生的揮發性溶媒之液珠除去而使基板之表面乾燥之工程，該基板處理方法，其特徵為，係使用磁場形成手段來對於一併存在有洗淨液和揮發性溶媒之基板的表面施加磁場，而促進對於洗淨液之揮發性溶媒的置換。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之基板處理方法，其中，前述磁場形成手段，係由被配置於基板之表面側和背面側之2位置的各者處之成對的磁石所成。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所記載之基板處理方法，其中，係設置有使前述磁場形成手段相對於基板之表面而進行相對移動之臂，在此臂處係具備有揮發性溶媒之供給噴嘴，而同時進行對於基板表面之揮發性溶媒之供給和磁場之形成。
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