WO2023182212A1 - 基板処理方法 - Google Patents
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- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Definitions
- the present invention relates to a substrate processing method.
- the substrate include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, organic EL (Electroluminescence) substrates, FPD (Flat Panel Display) substrates, optical display substrates, magnetic disk substrates, optical disk substrates, magneto-optical disk substrates, These are photomask substrates and solar cell substrates.
- Patent Document 1 discloses a substrate processing method for processing a substrate.
- the substrate processing method of Patent Document 1 includes a processing step, a replacement step, and a removal step.
- a processing step a rinsing liquid is supplied to the substrate.
- the replacement step the rinsing liquid on the substrate is replaced with an organic solvent.
- the removal step the organic solvent is removed from the substrate. The removal process dries the substrate.
- the pattern may collapse even with conventional substrate processing methods.
- the pattern is fine, even conventional substrate processing methods may not be able to sufficiently suppress collapse of the pattern.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a substrate processing method that can appropriately process a substrate.
- the present invention has the following configuration. That is, the present invention provides a substrate processing method for processing a substrate on which a pattern including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions is formed, the method comprising applying a first drying auxiliary liquid containing a thermosetting material and a solvent to the substrate.
- the first solidified film is in contact with the upper end of the convex portion, and the entire first solidified film is located above the bottom of the concave portion.
- the substrate processing method is for processing a substrate on which a pattern is formed.
- the pattern includes a plurality of protrusions and a plurality of depressions.
- the substrate processing method includes a first coating step and a first curing step.
- a first drying auxiliary liquid is applied to the substrate.
- the first drying auxiliary liquid includes a thermosetting material and a solvent.
- the first drying auxiliary liquid on the substrate is heated.
- a first solidified film is formed on the substrate. Therefore, the first solidified film is suitably formed on the substrate.
- the first solidified film In the first curing step, at least a portion of the first solidified film is formed above the pattern. In the first curing step, the first solidified film is in contact with the upper end of the convex portion. Therefore, the first solidified film favorably supports the convex portion.
- the entire first solidified film is located above the bottom of the recess. Therefore, some of the convex portions are not in contact with the first solidified film. Therefore, in the first curing step, the convex portions are not easily affected by the volume change of the first solidified film.
- the substrate processing method includes a first thermal decomposition step.
- the first thermal decomposition step the first solidified film is thermally decomposed by heating the first solidified film.
- the first pyrolysis step the substrate is dried. Therefore, the first solidified film is suitably thermally decomposed.
- the convex portions are not easily affected by the volume change of the first solidified film. Therefore, the first solidified film is suitably removed from the substrate. Therefore, the substrate is dried while the collapse of the convex portion is suppressed. That is, the substrate is dried while the pattern is protected.
- the substrate is appropriately processed.
- the width of the recess is preferably 10 nm or less.
- the first solidified film bridges the upper ends of the convex portions.
- the first solidified film supports the convex portion more suitably.
- the entire first solidified film is located at a position equal to or higher than the upper end of the convex portion.
- the entire first solidified film is located above the recess.
- the first solidified film has substantially no portion located in the recess. Therefore, the convex portion is not substantially affected by the volume change of the first solidified film.
- the first solidified film in the first curing step, has a lower surface, and the lower surface of the first solidified film is in contact with the upper end of the convex portion and is adjacent to each other. It is preferable to curve upwardly in a convex manner between the matching convex portions.
- the shape of the lower surface of the first solidified film suitably prevents the first solidified film from entering the recess. Therefore, the convex portion is suitably protected from changes in the volume of the first solidified film.
- the convex portion is not substantially affected by the volume change of the first solidified film.
- the thermosetting material becomes a polymer
- the first solidified film contains the polymer
- the polymer has a width larger than the width of the recess. It is preferable to have a length.
- the recess is too narrow for the thermoset polymer. Therefore, the thermosetting material is unlikely to become a polymer in the recess. Therefore, it is difficult to form the first solidified film in the recess. Therefore, it is easier to position the entire first solidified film above the bottom of the recess in the first curing step. All of the first solidified film is preferably located above the bottom of the recess.
- the heating temperature of the first drying auxiliary liquid is adjusted based on the width of the recess. Regardless of the width of the recess, it is easier to position the entire first solidified film above the bottom of the recess in the first curing step. Regardless of the width of the recess, all of the first solidified film is preferably located above the bottom of the recess.
- the first drying auxiliary liquid in the first curing step, is heated at a first low temperature, and in the first thermal decomposition step, the first drying auxiliary liquid is heated at a first high temperature higher than the first low temperature.
- the first solidified film is heated.
- the first low temperature is lower than the first high temperature. Therefore, in the first curing step, thermal decomposition of the first solidified film is suitably prevented. Therefore, in the first curing step, the first solidified film is suitably formed. Therefore, in the first curing step, the first solidified film favorably supports the convex portions.
- the first high temperature is higher than the first low temperature. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film is suitably thermally decomposed.
- the solvent in the first drying auxiliary liquid further evaporates. Therefore, no solvent is present on the substrate at the end of the first curing step. That is, in the first thermal decomposition step, no solvent is present on the substrate. Therefore, it is easier to protect the convex portions in the first pyrolysis step.
- the first drying auxiliary liquid contains unreacted components that do not change into the first solidified film, and in the first curing step, the first drying auxiliary liquid contains Preferably, the unreacted components are removed from the substrate. Therefore, the first drying auxiliary liquid does not exist on the substrate at the end of the first curing process. That is, in the first pyrolysis step, the first drying auxiliary liquid is not present on the substrate. Therefore, it is even easier to protect the convex portions in the first pyrolysis step.
- the substrate processing method further includes a first processing liquid supply step of supplying a processing liquid to the substrate before the first coating step.
- the substrate is better processed.
- the processing liquid is removed from the substrate. Therefore, no treatment liquid is present on the substrate in the first curing step and the first pyrolysis step. Therefore, it is easier to protect the convex portions in the first curing step and the first pyrolysis step.
- the present invention provides a substrate processing method for processing a substrate on which a pattern including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions is formed, wherein a second drying auxiliary liquid containing an ultraviolet curable material is applied to the substrate.
- the second solidified film is in contact with the upper end of the convex portion, and the entire second solidified film is located above the bottom of the concave portion.
- the substrate processing method is for processing a substrate on which a pattern is formed.
- the pattern includes a plurality of protrusions and a plurality of depressions.
- the substrate processing method includes a second coating step and a second curing step.
- a second drying auxiliary liquid is applied to the substrate.
- the second drying auxiliary liquid includes an ultraviolet curable material.
- the second drying auxiliary liquid on the substrate is irradiated with ultraviolet rays.
- a second solidified film is formed on the substrate. Therefore, the second solidified film is suitably formed on the substrate.
- the second solidified film In the second curing step, at least a portion of the second solidified film is formed above the pattern. In the second curing step, the second solidified film is in contact with the upper end of the convex portion. Therefore, the second solidified film favorably supports the convex portion.
- the entire second solidified film is located above the bottom of the recess. Therefore, at least a portion of the convex portion is not in contact with the second solidified film. Therefore, in the second curing step, the convex portions are not easily affected by the volume change of the second solidified film.
- the substrate processing method includes a second thermal decomposition step.
- the second thermal decomposition step the second solidified film is thermally decomposed by heating the second solidified film.
- the substrate is dried. Therefore, the second solidified film is suitably thermally decomposed.
- the convex portions are less susceptible to the change in volume of the second solidified film. Therefore, the second solidified film is suitably removed from the substrate. Therefore, the substrate is dried while the collapse of the convex portion is suppressed. That is, the substrate is dried while the pattern is protected.
- the substrate is appropriately processed.
- the width of the recess is preferably 10 nm or less.
- the second solidified film bridges the upper ends of the convex portions.
- the second solidified film supports the convex portion more suitably.
- the second solidified film in the second curing step, it is preferable that all of the second solidified film be located at a position equal to or higher than the upper end of the convex portion.
- the entire second solidified film is located above the recess.
- the second solidified film has substantially no portion located in the recess. Therefore, the convex portion is not substantially affected by the volume change of the second solidified film.
- the second solidified film has a lower surface, and the lower surface of the second solidified film is in contact with the upper end of the convex portion and is adjacent to each other. It is preferable to curve upwardly in a convex manner between the matching convex portions.
- the shape of the lower surface of the second solidified film suitably prevents the second solidified film from entering the recess. Therefore, the convex portion is suitably protected from changes in the volume of the second solidified film. The convex portion is not substantially affected by the volume change of the second solidified film.
- the ultraviolet curable material becomes a polymer
- the second solidified film contains the polymer
- the polymer has a width larger than the width of the recess. It is preferable to have a length.
- the recess is too narrow for the polymer of the UV curable material. Therefore, the ultraviolet curable material is unlikely to become a polymer in the recessed portions. Therefore, it is difficult to form the second solidified film in the recess. Therefore, it is easier to position the entire second solidified film above the bottom of the recess in the second curing step. All of the second solidified film is preferably located above the bottom of the recess.
- the second drying auxiliary liquid at the end of the second curing step, a portion of the second drying auxiliary liquid remains on the substrate, and in the second pyrolysis step, the second drying auxiliary liquid further remains on the substrate.
- the drying aid liquid is evaporated.
- the second drying auxiliary liquid remaining on the substrate is suitably removed from the substrate. Thus, the substrate is properly dried.
- the second drying auxiliary liquid remaining on the substrate is evaporated before the second solidified film is thermally decomposed.
- the second thermal decomposition step the second drying auxiliary liquid remaining on the substrate is evaporated, and then the second solidified film is thermally decomposed.
- the second solidified film is not substantially thermally decomposed until the second drying auxiliary liquid remaining on the substrate evaporates. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film supports the convex portions until the second drying auxiliary liquid remaining on the substrate evaporates. That is, in the second pyrolysis step, the second solidified film suitably protects the convex portions from the second drying auxiliary liquid. Further, when the second solidified film is thermally decomposed, the second drying auxiliary liquid is not present on the substrate. Therefore, it is easier to protect the convex portions when the second solidified film is thermally decomposed. Therefore, the substrate is properly dried.
- the second drying auxiliary liquid contains an unreacted component that does not change into the second solidified film
- the second drying auxiliary liquid Preferably, the unreacted portion of is removed from the substrate.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid is suitably removed from the substrate in the second thermal decomposition step.
- the substrate is properly dried.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid is removed from the substrate before the second solidified film is thermally decomposed.
- the second solidified film is not substantially thermally decomposed until the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid is removed from the substrate. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film supports the convex portion until the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid is removed from the substrate. That is, in the second pyrolysis step, the second solidified film suitably protects the convex portions from the second drying auxiliary liquid. Further, when the second solidified film is thermally decomposed, the second drying auxiliary liquid is not present on the substrate. Therefore, it is easier to protect the convex portions when the second solidified film is thermally decomposed.
- the second thermal decomposition step includes heating the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid at a second low temperature to evaporate the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid. a heating step; and a high-temperature heating step of thermally decomposing the second solidified film by heating the second solidified film at a second high temperature higher than the second low temperature after the low-temperature heating step. It is preferable to have one.
- the low temperature heating step unreacted portions of the second drying auxiliary liquid are suitably removed from the substrate. As a result, the second drying auxiliary liquid is not present on the substrate at the end of the low temperature heating process.
- the high temperature heating step is performed.
- the second drying auxiliary liquid is not present on the substrate. Therefore, it is easier to protect the convex portions during the high temperature heating process.
- the second low temperature is lower than the second high temperature. Therefore, in the low temperature heating step, thermal decomposition of the second solidified film is suitably prevented. Therefore, in the low temperature heating step, the convex portion is suitably supported by the second solidified film. Therefore, in the low-temperature heating process, the convex portions are suitably protected by the second solidified film.
- the second high temperature heating step the second solidified film is thermally decomposed. The second high temperature is higher than the second low temperature. Therefore, in the high temperature heating step, the second solidified film is suitably thermally decomposed.
- the substrate processing method further includes a second processing liquid supply step of supplying a processing liquid to the substrate before the second coating step.
- the substrate is better processed.
- the processing liquid is removed from the substrate in the second coating step. Therefore, no treatment liquid is present on the substrate in the second curing step and the second pyrolysis step. Therefore, it is easier to protect the convex portions in the second curing step and the second pyrolysis step.
- the substrate is appropriately processed.
- FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the substrate.
- FIG. 2 is a plan view showing the inside of the substrate processing apparatus of the first embodiment.
- FIG. 2 is a control block diagram of the substrate processing apparatus.
- FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a processing unit according to the first embodiment. 3 is a flowchart showing the procedure of the substrate processing method of the first embodiment. It is a figure which shows typically the board
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first curing step.
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first curing step.
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first curing step.
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first curing step.
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first pyrolysis step.
- FIG. 2 is an enlarged view schematically showing a substrate in a first pyrolysis step.
- It is a figure showing the composition of the processing unit of a 2nd embodiment.
- 7 is a flowchart showing the procedure of a substrate processing method according to a second embodiment. It is a figure which shows typically the board
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing the substrate in a second curing step.
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing the substrate in a second curing step.
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing a substrate in a second pyrolysis step.
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing a substrate in a second pyrolysis step.
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing a substrate in a second pyrolysis step.
- FIG. 3 is an enlarged view schematically showing a substrate in a second pyrolysis step. It is a flowchart which shows the procedure of the 2nd thermal decomposition process of a modified embodiment. It is a figure which shows the structure of the processing unit of a modified embodiment.
- FIG. 7 is a left side view showing the configuration of the left part of the substrate processing apparatus according to a modified embodiment.
- the substrate W is, for example, a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, an organic EL (Electroluminescence) substrate, an FPD (Flat Panel Display) substrate, an optical display substrate, a magnetic disk substrate, an optical disk substrate, a magneto-optical disk substrate. , a photomask substrate, and a solar cell substrate.
- the substrate W has a thin flat plate shape.
- the substrate W has a substantially circular shape in plan view.
- FIG. 1 is a diagram schematically showing a part of the substrate W.
- the substrate W has a pattern P.
- the pattern P is formed on the front surface WS of the substrate W.
- the pattern P has, for example, an uneven shape.
- the pattern P has a plurality of convex portions A, for example.
- Each convex portion A is a part of the substrate W.
- Each convex portion A is a structure.
- Each convex portion A is made of, for example, at least one of a single crystal silicon film, a silicon oxide film (SiO2), a silicon nitride film (SiN), and a polysilicon film.
- Each convex portion A protrudes from the surface WS.
- the plurality of convex portions A are separated from each other.
- Each convex portion A has a base end A1, a tip A2, and a side A3.
- the proximal end A1 is connected to the surface WS.
- Side A3 extends from base end A1 to tip A2.
- the protrusion A has a height AH.
- the height AH corresponds to the length of the side A3.
- the height AH corresponds to the length between the proximal end A1 and the distal end A2.
- the pattern P has a plurality of recesses B.
- Each recess B is a space.
- the plurality of recesses B may communicate with each other.
- the plurality of recesses B may be isolated from each other.
- the recess B is located on the side of the protrusion A.
- the recess B is located around the protrusion A.
- the recess B is located between two or more adjacent protrusions A.
- the recess B is in contact with two or more sides A3.
- the recess B has a bottom B1.
- the bottom portion B1 is located between the adjacent base ends A1.
- the bottom portion B1 corresponds to a portion of the surface WS located between the adjacent base ends A1.
- the bottom portion B1 extends between the adjacent sides A3.
- Recess B is surrounded by side A3 and bottom B1.
- the recess B has a width BW.
- the width BW corresponds to the distance between two adjacent convex portions A.
- the width BW corresponds to the distance between two adjacent sides A3.
- FIG. 2 is a plan view showing the inside of the substrate processing apparatus 1 of the first embodiment.
- the substrate processing apparatus 1 processes a substrate W.
- the processing in the substrate processing apparatus 1 includes drying processing.
- the substrate processing apparatus 1 includes an indexer section 3 and a processing block 7.
- the processing block 7 is connected to the indexer section 3.
- the indexer unit 3 supplies the substrate W to the processing block 7 .
- the processing block 7 processes the substrate W.
- the indexer section 3 collects the substrate W from the processing block 7.
- the direction in which the indexer unit 3 and the processing block 7 are lined up is referred to as the "back-and-forth direction X.”
- the front-rear direction X is horizontal.
- the direction from the processing block 7 toward the indexer section 3 is called “front”.
- the direction opposite to the front is called “backward.”
- the direction perpendicular to the front-rear direction X is referred to as the "width direction Y.”
- the width direction Y is horizontal.
- width direction Y One direction of “width direction Y” is appropriately called “right side.”
- the direction opposite to the right side is called the “left side.”
- front-rear direction X and the width direction Y are not distinguished, they are simply referred to as the "horizontal direction.”
- a direction perpendicular to the horizontal direction is called a “vertical direction Z.”
- the front, rear, right, left, top, and bottom are indicated as appropriate for reference.
- the indexer section 3 includes a plurality of (for example, four) carrier mounting sections 4. Each carrier placement section 4 places one carrier C, respectively.
- the carrier C accommodates a plurality of substrates W.
- Carrier C is, for example, FOUP (Front Opening Unified Pod), SMIF (Standard Mechanical Interface), or OC (Open Cassette).
- the indexer section 3 includes a transport mechanism 5.
- the transport mechanism 5 is arranged behind the carrier mounting section 4 .
- the transport mechanism 5 transports the substrate W.
- the transport mechanism 5 is configured to access the carrier C placed on the carrier placement section 4 .
- the transport mechanism 5 includes a hand 5a and a hand drive section 5b.
- the hand 5a supports the substrate W.
- Hand drive section 5b is connected to hand 5a.
- the hand drive section 5b moves the hand 5a.
- the hand drive unit 5b moves the hand 5a in, for example, the front-rear direction X, the width direction Y, and the vertical direction Z.
- the hand drive unit 5b rotates the hand 5a within a horizontal plane, for example.
- the processing block 7 includes a transport mechanism 8.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W.
- the transport mechanism 8 is configured to receive the substrate W from the transport mechanism 5 and to deliver the substrate W to the transport mechanism 5.
- the transport mechanism 8 includes a hand 8a and a hand drive section 8b.
- Hand 8a supports substrate W.
- Hand drive section 8b is connected to hand 8a.
- the hand drive unit 8b moves the hand 8a.
- the hand drive unit 8b moves the hand 8a in, for example, the front-rear direction X, the width direction Y, and the vertical direction Z.
- the hand drive unit 8b rotates the hand 8a within a horizontal plane, for example.
- the processing block 7 includes a plurality of processing units 11.
- the processing unit 11 is arranged on the side of the transport mechanism 8. Each processing unit 11 processes the substrate W.
- Each processing unit 11 includes a substrate holding section 13.
- the substrate holding section 13 holds the substrate W.
- the transport mechanism 8 is configured to access each processing unit 11.
- the transport mechanism 8 is configured to deliver the substrate W to the substrate holder 13 and to take the substrate W from the substrate holder 13.
- FIG. 3 is a control block diagram of the substrate processing apparatus 1.
- the substrate processing apparatus 1 includes a control section 10.
- the control unit 10 is communicably connected to the transport mechanisms 5 and 8 and the processing unit 11.
- the control unit 10 controls the transport mechanisms 5 and 8 and the processing unit 11.
- the control unit 10 is realized by a central processing unit (CPU) that executes various processes, a RAM (Random-Access Memory) that serves as a work area for arithmetic processing, a storage medium such as a fixed disk, and the like.
- the control unit 10 has various types of information stored in advance in a storage medium.
- the information held by the control unit 10 includes, for example, conveyance condition information and processing condition information.
- the conveyance condition information defines conditions regarding the operation of the conveyance mechanisms 5 and 8.
- the processing condition information defines conditions regarding the operation of the processing unit 11. Processing condition information is also called a processing recipe.
- the indexer section 3 supplies the substrate W to the processing block 7. Specifically, the transport mechanism 5 transfers the substrate W from the carrier C to the transport mechanism 8 of the processing block 7 .
- the transport mechanism 8 distributes the substrates W to the processing units 11. Specifically, the transport mechanism 8 transports the substrate W from the transport mechanism 5 to the substrate holding section 13 of each processing unit 11.
- the processing unit 11 processes the substrate W held by the substrate holding section 13.
- the processing unit 11 performs a drying process on the substrate W, for example.
- the transport mechanism 8 collects the substrates W from each processing unit 11. Specifically, the transport mechanism 8 takes the substrate W from each substrate holder 13 . Then, the transport mechanism 8 passes the substrate W to the transport mechanism 5.
- the indexer unit 3 collects the substrate W from the processing block 7. Specifically, the transport mechanism 5 transports the substrate W from the transport mechanism 8 to the carrier C.
- FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the processing unit 11 of the first embodiment.
- Each processing unit 11 has the same structure.
- the processing unit 11 is classified as a single-wafer type. That is, each processing unit 11 processes only one substrate W at a time.
- the processing unit 11 includes a housing 12.
- the housing 12 has a substantially box shape.
- the substrate W is processed inside the housing 12.
- normal pressure includes standard atmospheric pressure (1 atmosphere, 101325 Pa).
- Normal pressure is, for example, an atmospheric pressure in the range of 0.7 atm or more and 1.3 atm or less. In this specification, pressure is expressed in terms of absolute pressure relative to absolute vacuum.
- the board holder 13 described above is installed inside the casing 12.
- the substrate holding section 13 holds one substrate W.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W in a substantially horizontal position.
- the substrate holder 13 is located below the substrate W held by the substrate holder 13.
- the substrate holder 13 contacts at least one of the lower surface WS2 of the substrate W and the peripheral edge of the substrate W.
- the substrate holder 13 does not contact the upper surface WS1 of the substrate W.
- the upper surface WS1 faces upward.
- the lower surface WS2 faces downward.
- the upper surface WS1 is a part of the front surface WS.
- the lower surface WS2 is another part of the front surface WS.
- the lower surface WS2 is also called the backside of the substrate W.
- the substrate holder 13 includes a support member 14 .
- the support member 14 has a plate shape. Support member 14 extends horizontally. Although not shown, the support member 14 has approximately the same size as the substrate W in plan view.
- the support member 14 has an annular shape in plan view. Support member 14 forms an opening. The opening is located at the center of the support member 14 in plan view.
- the substrate holding section 13 includes a plurality of holding pins 15. Each holding pin 15 is supported by the support member 14. Each holding pin 15 is arranged at the peripheral edge of the support member 14. Each retaining pin 15 extends upwardly from support member 14 . Each holding pin 15 holds a substrate W. When the substrate W is held by the holding pins 15, the substrate W is located above the support member 14.
- the processing unit 11 includes a rotation drive section 17. At least a portion of the rotation drive unit 17 is installed inside the housing 12. The rotation drive section 17 is connected to the substrate holding section 13. The rotation drive unit 17 rotates the substrate holding unit 13. The substrate W held by the substrate holder 13 rotates together with the substrate holder 13 . The substrate W held by the substrate holder 13 rotates around a rotation axis D, for example. The rotation axis D passes through the center of the substrate W, for example. The rotation axis D extends in the vertical direction Z, for example.
- the rotation drive section 17 includes a shaft section 18 and a motor 19.
- the shaft portion 18 is connected to the support member 14 .
- the shaft portion 18 extends downward from the support member 14 .
- the shaft portion 18 extends on the rotation axis D.
- the shaft portion 18 is a so-called hollow shaft.
- the shaft portion 18 has a cylindrical shape.
- the shaft portion 18 forms a hollow portion.
- the hollow portion is located inside the shaft portion 18 .
- Motor 19 is connected to shaft portion 18 .
- the motor 19 rotates the shaft portion 18 around the rotation axis D.
- the processing unit 11 includes supply sections 21a and 21b.
- the supply units 21a and 21b each supply liquid to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the supply units 21a and 21b each supply liquid to the upper surface WS1 of the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the supply unit 21a supplies the processing liquid L.
- the processing liquid L is used to process the substrate W.
- the processing liquid L is used, for example, to clean the substrate W.
- the processing liquid L is, for example, a cleaning liquid.
- the processing liquid L is, for example, a rinsing liquid.
- the treatment liquid L is, for example, an organic solvent.
- the treatment liquid L is, for example, alcohol.
- the treatment liquid L is, for example, isopropyl alcohol (IPA).
- the treatment liquid L is, for example, deionized water.
- the treatment liquid L is, for example, SC1.
- SC1 is a mixture of ammonia, hydrogen peroxide, and deionized water.
- the supply unit 21b supplies the first drying auxiliary liquid F1.
- the first drying auxiliary liquid F1 is used to dry the substrate W.
- the first drying auxiliary liquid F1 has a function of assisting in drying the substrate W.
- the first drying auxiliary liquid F1 is a liquid.
- the first drying auxiliary liquid F1 is a liquid at room temperature.
- the first drying auxiliary liquid F1 contains a thermosetting material.
- Thermosetting materials have thermosetting properties.
- Thermosetting materials have not yet been cured by heat.
- Thermosetting materials have the property of being polymerized by heat.
- Thermosetting materials have the property of becoming polymers when heated.
- Thermosetting materials have the property of being hardened by heat.
- thermosetting material contains at least one of a monomer and an oligomer. At least one of the monomer and oligomer in the thermosetting material has the property of being polymerized by heat.
- Thermoset materials are polymer-free. Thermoset materials do not contain polymers. Thermosetting materials do not contain polymeric compounds.
- the thermosetting material includes, for example, phenol.
- Thermosetting materials include, for example, phenolic monomers.
- Thermosetting materials include, for example, phenol-derived oligomers.
- Thermoset materials include, for example, novolak.
- Thermosetting materials include, for example, novolak-type phenolic resins. Novolak is an example of a phenol-derived oligomer. Novolac type phenolic resin is an example of a phenol-derived oligomer.
- the first drying auxiliary liquid F1 contains a solvent.
- the solvent is a liquid.
- the solvent is liquid at room temperature.
- the solvent has volatility. Solvents tend to evaporate.
- the solvent dissolves the thermoset material. Therefore, the thermosetting material in the first drying auxiliary liquid F1 is dissolved in the solvent. That is, the first drying auxiliary liquid F1 includes a solvent and a thermosetting material dissolved in the solvent.
- the thermosetting material corresponds to the solute of the first drying auxiliary liquid F1.
- the solvent is, for example, an organic solvent.
- the solvent is, for example, alcohol.
- Solvents include, for example, isopropyl alcohol (IPA), methanol, ethanol, 1-propanol, isobutanol, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), 1-ethoxy-2-propanol (PGEE), acetone, and 1-butanol. Contains at least one of them.
- the first drying auxiliary liquid F1 consists only of a thermosetting material and a solvent.
- the supply section 21a includes a nozzle 22a.
- the nozzle 22a discharges the processing liquid L.
- the supply section 21b includes a nozzle 22b.
- the nozzle 22b discharges the first drying auxiliary liquid F1.
- the nozzles 22a and 22b are each installed inside the housing 12.
- the nozzles 22a, 22b are movable to a standby position and a processing position, respectively.
- FIG. 4 shows the nozzles 22a, 22b located in the standby position with solid lines.
- FIG. 4 shows the nozzles 22a, 22b in the processing position in broken lines.
- the standby position is, for example, a position away from above the substrate W held by the substrate holder 13.
- the processing position is, for example, a position above the substrate W held by the substrate holder 13.
- the first drying auxiliary liquid F1 is used inside the housing 12. As described above, the inside of the housing 12 is maintained at normal pressure, for example. Therefore, the first drying auxiliary liquid F1 is used, for example, under a normal pressure environment.
- the processing liquid L is used inside the housing 12. Therefore, the processing liquid L is also used, for example, under a normal pressure environment.
- the supply section 21a includes a pipe 23a and a valve 24a. Piping 23a is connected to nozzle 22a. Valve 24a is provided in piping 23a. When the valve 24a opens, the nozzle 22a discharges the processing liquid L. When the valve 24a is closed, the nozzle 22a does not discharge the processing liquid L.
- the supply section 21b includes a pipe 23b and a valve 24b. Piping 23b is connected to nozzle 22b. Valve 24b is provided in piping 23b. The valve 24b controls the discharge of the first drying auxiliary liquid F1.
- the supply section 21a is connected to a supply source 25a.
- the supply source 25a is connected to the piping 23a, for example.
- the supply source 25a sends the processing liquid L to the supply section 21a.
- the supply section 21b is connected to the supply source 25b.
- the supply source 25b is connected to the piping 23b, for example.
- the supply source 25b sends the first drying auxiliary liquid F1 to the supply section 21b.
- At least a portion of the piping 23a may be provided outside the housing 12. Piping 23b may also be arranged similarly to piping 23a.
- the valve 24a may be provided outside the housing 12. Valve 24b may also be arranged similarly to valve 24a.
- the supply source 25a may be provided outside the housing 12. Supply source 25b may also be arranged similarly to supply source 25a.
- the supply source 25a may supply the processing liquid L to the plurality of processing units 11. Alternatively, the supply source 25a may supply the processing liquid L to only one processing unit 11. The same applies to the supply source 25b.
- the supply source 25a may be an element of the substrate processing apparatus 1.
- the supply source 25a may be installed inside the substrate processing apparatus 1.
- the supply source 25a may not be an element of the substrate processing apparatus 1.
- the supply source 25a may be installed outside the substrate processing apparatus 1.
- the supply source 25b may be an element of the substrate processing apparatus 1.
- the supply source 25b may not be an element of the substrate processing apparatus 1.
- the supply section 21a may be called a "processing liquid supply section”.
- the supply section 21b may be called a “drying auxiliary liquid supply section.”
- the processing unit 11 includes a heating section 31.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the heating section 31 includes a heater 32.
- the heater 32 generates heat.
- the heater 32 is, for example, a resistance heater.
- the heater 32 is, for example, an electric heater.
- the heater 32 includes, for example, a heating wire.
- the heater 32 is arranged below the substrate W held by the substrate holding part 13.
- the heater 32 faces the lower surface WS2 of the substrate W held by the substrate holder 13.
- Heater 32 extends horizontally.
- the heating range heated by the heater 32 covers the entire substrate W.
- the heater 32 uniformly heats the entire substrate W.
- the heating section 31 includes a support member 33 and a shaft section 34.
- the support member 33 supports the heater 32.
- the support member 33 has a plate shape. Support member 33 extends horizontally.
- the support member 33 is located below the substrate W held by the substrate holder 13.
- Support member 33 is located above support member 14 .
- the support member 14 has approximately the same size as the substrate W in plan view.
- the shaft portion 34 is connected to the support member 33.
- the shaft portion 34 extends downward from the support member 33.
- the shaft portion 34 extends on the rotation axis D.
- the shaft portion 34 passes through an opening in the support member 14 .
- the shaft portion 34 is inserted into the hollow portion of the shaft portion 18 . Even when the shaft portion 18 rotates, the shaft portion 34 does not rotate. Therefore, the heater 32 and the support member 33 also do not rotate.
- the shaft portion 34 is fixed to the housing 12, for example.
- the heating section 31 includes a power source 35.
- Power source 35 is electrically connected to heater 32 .
- a power supply 35 supplies power to the heater 32.
- Power source 35 controls heater 32 .
- the power source 35 switches the heater 32 between heating and non-heating, for example.
- the power supply 35 adjusts the output of the heater 32, for example.
- the power supply 35 adjusts the heating temperature by the heater 32, for example.
- the power source 35 adjusts the heating time by the heater 32, for example.
- the processing unit 11 may further include a cup (not shown).
- the cup is installed inside the housing 12.
- the cup is placed on the side of the substrate holder 13.
- the cup surrounds the outside of the substrate holding part 13.
- the cup receives the liquid scattered from the substrate W held by the substrate holding part 13.
- the control unit 10 controls the rotation drive unit 17.
- the control section 10 controls the supply sections 21a and 21b.
- the control unit 10 controls the valves 24a and 24b.
- the control unit 10 controls the heating unit 31.
- the control unit 10 controls the power supply 35.
- FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the substrate processing method of the first embodiment.
- the substrate processing method is for processing a substrate W on which a pattern P is formed.
- the substrate processing method includes steps S1-S4. Steps S1-S4 are executed in this order. Steps S1-S4 are executed by the processing unit 11.
- the processing unit 11 operates under the control of the control section 10.
- Step S1 First treatment liquid supply step The treatment liquid L is supplied to the substrate W.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the rotation drive unit 17 rotates the substrate holding unit 13.
- the supply unit 21a supplies the processing liquid L to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the heating unit 31 does not heat the substrate W.
- the substrate W is held in a substantially horizontal position.
- the substrate W rotates together with the substrate holder 13.
- the processing liquid L is supplied to the upper surface WS1 of the substrate W. Since the substrate W is rotating, the processing liquid L spreads smoothly over the entire upper surface WS1. For example, the processing liquid L cleans the substrate W.
- the supply unit 21a stops supplying the processing liquid L to the substrate W.
- the inside of the casing 12 is kept at room temperature, for example. Therefore, in the first processing liquid supply step, the substrate W is processed, for example, in an environment at room temperature.
- the treatment liquid L is used in an environment at room temperature.
- normal temperature includes room temperature.
- the normal temperature is, for example, a temperature in the range of 5°C or higher and 35°C or lower.
- the normal temperature is, for example, a temperature in the range of 10°C or higher and 30°C or lower.
- the normal temperature is, for example, a temperature in a range of 15°C or higher and 25°C or lower.
- the treatment liquid L is present on the substrate W.
- the substrate W is in a wet state.
- the substrate W is not in a dry state.
- Step S2 First application step The first drying auxiliary liquid F1 is applied to the substrate W.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the rotation drive section 17 rotates the substrate holding section 13 and the substrate W.
- the supply unit 21b supplies the first drying auxiliary liquid F1 to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the heating unit 31 does not heat the substrate W.
- the first drying auxiliary liquid F1 is supplied to the upper surface WS1 of the substrate W. Since the substrate W is rotating, the first drying auxiliary liquid F1 smoothly spreads over the entire upper surface WS1. The first drying auxiliary liquid F1 is applied to the upper surface WS1. The upper surface WS1 is coated with the first drying auxiliary liquid F1. The first drying auxiliary liquid F1 removes the processing liquid L from the substrate W. The processing liquid L on the substrate W is replaced with the first drying auxiliary liquid F1.
- the supply unit 21b stops supplying the first drying auxiliary liquid F1 to the substrate W.
- the rotation drive unit 17 stops the rotation of the substrate holding unit 13 and the substrate W. The substrate W is stationary.
- the inside of the casing 12 is kept at room temperature, for example. Therefore, in the first coating step, the substrate W is processed, for example, in an environment at room temperature.
- the first drying auxiliary liquid F1 is applied to the substrate W, for example, in an environment at room temperature.
- FIG. 6 is a diagram schematically showing the substrate W in the first coating step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W.
- Pattern P faces upward.
- the substrate W is held by the substrate holding section 13.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W.
- the pattern P faces upward.
- Each convex portion A projects upward.
- the plurality of convex portions A are arranged side by side.
- the recess B is recessed downward.
- the recess B is open upward.
- the base end A1 corresponds to the lower end of the convex portion A.
- the tip A2 corresponds to the upper end of the convex portion A.
- the bottom B1 corresponds to the lower end of the recess B.
- the bottom portion B1 is located at approximately the same height as the base end A1.
- the bottom portion B1 is located at a lower position than the tip A2.
- the tip A2 when the pattern P faces upward is appropriately referred to as the "upper end A2.”
- the first drying auxiliary liquid F1 is present on the substrate W.
- the first drying auxiliary liquid F1 is present on the upper surface WS1.
- the first drying auxiliary liquid F1 is applied to the pattern P.
- the pattern P is coated with a first drying auxiliary liquid F1.
- the pattern P contacts the first drying auxiliary liquid F1.
- the convex portion A comes into contact with the first drying auxiliary liquid F1.
- processing liquid L has already been removed from the substrate W by the first drying auxiliary liquid F1. Therefore, the processing liquid L does not exist on the substrate W. The processing liquid L does not remain in the recess B.
- the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W forms a first liquid film G1.
- the first liquid film G1 is located on the substrate W.
- the first liquid film G1 is located on the upper surface WS1.
- the first liquid film G1 covers the upper surface WS1.
- the first liquid film G1 covers the pattern P.
- the thickness of the first liquid film G1 may be further adjusted.
- the thickness of the first liquid film G1 may be adjusted while the supply unit 21b supplies the first drying auxiliary liquid F1 to the substrate W.
- the thickness of the first liquid film G1 may be adjusted after the supply section 21b stops supplying the first drying auxiliary liquid F1.
- the thickness of the first liquid film G1 may be adjusted by adjusting the rotation speed of the substrate W.
- the thickness of the first liquid film G1 may be adjusted by adjusting the rotation time of the substrate W.
- the thickness of the first liquid film G1 is, for example, sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the thickness of the first liquid film G1 is, for example, twice or more the height AH.
- the thickness of the first liquid film G1 is, for example, several tens of times or more the height AH.
- the thickness of the first liquid film G1 is, for example, several tens of ⁇ m or more.
- the thickness of the first liquid film G1 is not excessively large.
- the thickness of the first liquid film G1 is, for example, several hundred ⁇ m or less.
- the entire pattern P is immersed in the first liquid film G1.
- the entire convex portion A is immersed in the first liquid film G1.
- the convex portion A does not come into contact with gas.
- the convex portion A does not come into contact with the gas-liquid interface. Therefore, capillary force does not act on the convex portion A.
- the capillary force is, for example, the surface tension of the first drying auxiliary liquid F1.
- the recess B is filled with the first liquid film G1.
- the entire recess B is filled with only the first liquid film G1.
- Step S3 First curing step The first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W is heated. A first solidified film H1 is formed on the substrate W.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the rotation drive section 17 does not rotate the substrate holding section 13 and the substrate W.
- FIG. 7 is a diagram schematically showing the substrate W in the first curing step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W. Pattern P faces upward.
- the first drying auxiliary liquid F1 is heated via the substrate W held by the substrate holder 13.
- the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W is heated at a first low temperature T1L.
- the first low temperature T1L is higher than room temperature.
- the temperature of the first drying auxiliary liquid F1 rises from room temperature.
- the temperature of the first drying auxiliary liquid F1 rises to the first low temperature T1L.
- the first low temperature T1L corresponds to the heating temperature of the first drying auxiliary liquid F1.
- thermosetting material in the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W starts a polymerization reaction. As the polymerization reaction of the thermosetting material progresses, the degree of polymerization of the thermosetting material increases. The fluidity of the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W decreases. The first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W becomes hard. The first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W is cured.
- thermosetting material becomes a polymer.
- the polymer of the thermosetting material corresponds to a cured product of the thermosetting material.
- the polymer of the thermosetting material corresponds to a polymer.
- the polymer of the thermosetting material corresponds to a high molecular compound.
- thermosetting polymer constitutes the first solidified film H1.
- the first solidified film H1 includes a polymer of thermosetting material.
- first drying auxiliary liquid F1 changes into the first solidified film H1 due to the polymerization reaction of the thermosetting material.
- a part of the first liquid film G1 changes into a first solidified film H1. Therefore, the first drying auxiliary liquid F1 decreases.
- the first liquid film G1 becomes thinner.
- the first solidified film H1 is formed on the substrate W.
- the first solidified film H1 is formed on the upper surface WS1.
- the first solidified film H1 is formed on the pattern P.
- the first solidified film H1 covers the upper surface WS1.
- the first solidified film H1 covers the pattern P.
- the polymer of the thermosetting material has a length larger than the width BW of the recess B.
- the polymer of thermosetting material has a size larger than the size of the recess B. Therefore, the thermosetting material cannot change into a polymer in the recess B.
- the thermosetting material can transform into a polymer at the position above the recess B. Therefore, the thermosetting material located above the recess B becomes a polymer.
- the thermosetting material located within the recess B moves to a position above the recess B and then becomes a polymer at the position above the recess B.
- At least a portion of the first solidified film H1 is located above the recess B. In other words, at least a portion of the first solidified film H1 is located above the pattern P. At least a portion of the first solidified film H1 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the entire first solidified film H1 is located above the bottom B1 of the recess B.
- the entire first solidified film H1 is located at a position higher than the bottom portion B1.
- the first solidified film H1 is separated from the bottom B1.
- the first solidified film H1 does not contact the bottom portion B1.
- the first solidified film H1 does not have a portion that contacts the bottom portion B1.
- At least a portion of the recess B is not filled with the first solidified film H1.
- At least a portion of the recess B is a gap formed between the first solidified film H1 and the bottom B1. The gap is located below the first solidified film H1 and above the bottom B1.
- the first solidified film H1 does not contact at least a portion of each convex portion A. Specifically, the first solidified film H1 does not contact at least a portion of each side A3. The first solidified film H1 is separated from at least a portion of the side A3. Therefore, even if the volume of the first solidified film H1 changes, the first solidified film H1 is unlikely to exert a significant force on the side A3.
- the volume of the first solidified film H1 changes means, for example, that the first solidified film H1 expands.
- the volume of the first solidified film H1 changes means, for example, that the first solidified film H1 contracts.
- the force exerted on side A3 means, for example, a force that pushes side A3 laterally.
- the force exerted on side A3 means, for example, a force that pulls side A3 laterally.
- “Significant force” means a force that is sufficiently large to cause the protrusion A to collapse.
- the entire first solidified film H1 is located above the recess B.
- the first solidified film H1 does not have a portion located in the recess B.
- the entire first solidified film H1 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the entire first solidified film H1 is located above the pattern P.
- the first solidified film H1 is separated from the entire side A3.
- the first solidified film H1 does not have a portion that contacts the side A3. In this case, even if the volume of the first solidified film H1 changes, the first solidified film H1 does not exert any force on the side A3.
- the first drying auxiliary liquid F1 includes an unreacted portion in addition to a portion that changes into the first solidified film H1.
- the unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1 remains on the substrate W without being changed into the first solidified film H1.
- the unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1 is located in the recess B.
- the first drying auxiliary liquid F1 in the recess B corresponds to an unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1.
- the first drying auxiliary liquid F1 in the concave portion B comes into contact with a portion of the convex portion A.
- the first drying auxiliary liquid F1 in the concave portion B contacts at least a portion of the side A3 of the convex portion A.
- thermosetting material in the recess B moves above the recess B. Therefore, the first drying auxiliary liquid F1 in the recess B does not substantially contain thermosetting material.
- the first drying auxiliary liquid F1 in the recess B consists essentially of a solvent. The unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1 substantially consists of the solvent.
- the first solidified film H1 is in contact with the upper end A2 of the convex portion A.
- the first solidified film H1 is connected to the upper end A2.
- the first solidified film H1 is linked to the upper end A2.
- the first solidified film H1 is, for example, adhered to the upper end A2. Therefore, the first solidified film H1 supports the convex portion A suitably.
- the first solidified film H1 suitably prevents the convex portion A from collapsing.
- the first solidified film H1 prevents the upper end A2 from moving laterally.
- the first solidified film H1 prevents the convex portion A from tilting laterally.
- the first solidified film H1 bridges the upper ends A2.
- the first solidified film H1 corresponds to a bridge connecting the upper ends A2.
- the two or more upper ends A2 are interconnected by the first solidified film H1. Therefore, the first solidified film H1 supports the convex portion A more suitably.
- the first solidified film H1 prevents the convex portion A from collapsing more suitably.
- the first solidified film H1 has a thickness.
- the thickness of the first solidified film H1 is sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the thickness of the first solidified film H1 is, for example, twice or more the height AH.
- the thickness of the first solidified film H1 is, for example, several tens of times or more the height AH.
- the thickness of the first solidified film H1 is not excessively large.
- the thickness of the first solidified film H1 is, for example, several hundred ⁇ m or less.
- FIG. 8 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the first curing step.
- the first solidified film H1 will be explained in more detail.
- the first solidified film H1 has a lower surface H1b.
- the lower surface H1b is in contact with the upper end A2 of the convex portion A.
- the first solidified film H1 is formed above the pattern P with the lower surface H1b in contact with the upper end A2.
- the entire lower surface H1b is located at a higher position than the bottom B1 of the recess B.
- the lower surface H1b is apart from the bottom B1.
- the lower surface H1b does not contact the bottom B1.
- the lower surface H1b curves upward in a convex manner between the adjacent convex portions A.
- the lower surface H1b is curved upward in a convex manner above the recess B.
- the portion of the lower surface H1b between the adjacent convex portions A is located at a higher position than the upper end A2.
- the portion of the lower surface H1b above the recess B is located at a higher position than the upper end A2.
- the first solidified film H1 is solid.
- the first solidified film H1 may be called a "cured film”.
- the first solidified film H1 may be called a "polymer film”.
- the first solidified film H1 has substantially no elasticity.
- the first solidified film H1 does not substantially deform.
- the first solidified film H1 may have elasticity.
- the first solidified film H1 is thermally decomposable.
- the first solidified film H1 has a thermal decomposition temperature Tp1.
- the thermal decomposition temperature Tp1 is higher than room temperature.
- the thermal decomposition temperature Tp1 is, for example, 100 degrees or more.
- the thermal decomposition temperature Tp1 is, for example, 200 degrees or more.
- the thermal decomposition temperature Tp1 is, for example, 400 degrees or higher.
- the thermal decomposition temperature Tp1 is, for example, 700 degrees or higher.
- the first low temperature T1L is lower than the thermal decomposition temperature Tp1. That is, in the first curing step, the first drying auxiliary liquid F1 is heated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp1. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 is not thermally decomposed.
- the heating temperature of the first drying auxiliary liquid F1 is one of the factors that determines the length of the polymer of the thermosetting material.
- the first low temperature T1L corresponds to the heating temperature of the first drying auxiliary liquid F1. Therefore, it is preferable that the first low temperature T1L is adjusted based on the width BW of the recess B. It is preferable that the first low temperature T1L changes based on the width BW of the recess B.
- the first low temperature T1L is adjusted so that the length of the polymer of the thermosetting material is greater than the width BW. For example, when the width BW is large, the first low temperature T1L is adjusted to increase the length of the thermosetting material polymer.
- FIG. 9 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the first curing step.
- the solvent in the first drying auxiliary liquid F1 evaporates.
- the solvent evaporates from the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W.
- the solvent evaporates easily.
- the solvent evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp1.
- the solvent evaporates at the first lower temperature T1L.
- the solvent evaporates at room temperature.
- the solvent may begin to evaporate after the first curing step begins. Alternatively, the solvent may begin to evaporate before the start of the first curing step.
- the first low temperature T1L may be equal to or higher than the boiling point of the solvent. In this case, the solvent evaporates quickly.
- the first low temperature T1L may be below the boiling point of the solvent. Even in this case, the solvent evaporates smoothly.
- the boiling point of the solvent is, for example, higher than room temperature.
- the boiling point of the solvent is lower than the thermal decomposition temperature Tp1.
- the first drying auxiliary liquid F1 remaining in the recess B essentially consists of a solvent. Therefore, as the solvent evaporates, the first drying auxiliary liquid F1 in the recess B decreases.
- the first drying auxiliary liquid F1 in the recess B is removed from the substrate W without being changed into the first solidified film H1. That is, the unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1 is removed from the substrate W without being changed into the first solidified film H1.
- the gas J inside the housing 12 enters the recess B.
- the first drying auxiliary liquid F1 and the gas J come into contact with each other in the recess B.
- the first drying auxiliary liquid F1 and the gas J form a gas-liquid interface K1.
- the gas-liquid interface K1 is located in the recess B.
- the gas-liquid interface K1 contacts the convex portion A.
- the gas-liquid interface K1 contacts the side A3 of the convex portion A.
- the capillary force of the first drying auxiliary liquid F1 acts on the convex portion A.
- the convex portion A is supported by the first solidified film H1. Therefore, even if capillary force acts on the protrusion A, the protrusion A will not collapse.
- FIG. 10 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the first curing step. Eventually, all of the solvent on the substrate W evaporates. All of the solvent on the substrate W is removed from the substrate W.
- the protrusion A is still supported by the first solidified film H1.
- the first solidified film H1 supports the convex portion A until all of the unreacted portion of the first drying auxiliary liquid F1 is removed from the substrate W.
- Step S4 First thermal decomposition step The first solidified film H1 on the substrate W is heated. The first solidified film H1 is thermally decomposed. The substrate W is dried.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the rotation drive section 17 does not rotate the substrate holding section 13 and the substrate W.
- FIG. 11 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the first thermal decomposition step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W. Pattern P faces upward.
- the first solidified film H1 is heated via the substrate W held by the substrate holder 13.
- the first solidified film H1 is heated at a first high temperature T1H.
- the first high temperature T1H is higher than the first low temperature T1L.
- the first high temperature T1H is higher than room temperature.
- the first high temperature T1H is higher than the boiling point of the solvent.
- the temperature of the first solidified film H1 rises from the first low temperature T1L.
- the temperature of the first solidified film H1 rises to the first high temperature T1H.
- the first high temperature T1H corresponds to the heating temperature of the first solidified film H1.
- the first high temperature T1H is higher than the thermal decomposition temperature Tp1. That is, the first solidified film H1 is heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp1.
- the first high temperature T1H is 100 degrees or more.
- the first high temperature T1H is 200 degrees or higher.
- the first high temperature T1H is 400 degrees or higher.
- the first high temperature T1H is 700 degrees or higher.
- the first solidified film H1 is removed by thermally decomposing the first solidified film H1. Specifically, the first solidified film H1 decreases. The first solidified film H1 becomes thinner.
- the polymer of the thermosetting material in the first solidified film H1 is thermally decomposed.
- the polymer of the thermosetting material is depolymerized.
- the molecular weight of the thermoset polymer decreases.
- the first solidified film H1 is gasified.
- thermosetting polymers are gasified.
- the first solidified film H1 is decomposed into a plurality of particles.
- a polymer of thermoset material is broken down into multiple particles.
- the plurality of particles float from the substrate W. Airborne particles form smoke, for example.
- the first solidified film H1 is removed from the substrate W without being melted.
- a polymer of thermosetting material is removed from the substrate W without melting.
- the first solidified film H1 When the first solidified film H1 is thermally decomposed, the first solidified film H1 does not exert any significant force on the convex portions A. When the first solidified film H1 is thermally decomposed, the force acting on the convex portions A is low.
- FIG. 12 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the first thermal decomposition step. Finally, the entire first solidified film H1 is removed from the substrate W. The upper surface WS1 of the substrate W is exposed to the gas J. All of the pattern P is exposed to the gas J. The entire convex portion A is exposed to the gas J. The entire recess B is filled with gas J only. No liquid is present on the substrate W. The substrate W is dried.
- Example 1 The conditions of Example 1 will be explained.
- a substrate W on which a pattern P is formed is prepared.
- the pattern P includes a plurality of convex portions A and a plurality of concave portions B.
- the width BW of the recess B is 10 nm.
- Example 1 a series of treatments including a first treatment liquid supply step, a first coating step, a first curing step, and a first thermal decomposition step are performed on the substrate W.
- the treatment liquid L is isopropyl alcohol.
- the first drying auxiliary liquid F1 consists of THMR-ip5720 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) and isopropyl alcohol.
- THMR-ip5720 corresponds to a thermosetting material.
- Isopropyl alcohol corresponds to a solvent.
- the substrate W and the first solidified film H1 are heated at 100 degrees.
- the substrate W and the first solidified film H1 are heated at 700 degrees.
- the substrate W treated in Example 1 was evaluated by local collapse rates E1, E2, E3 and average collapse rate EA.
- Each local collapse rate Ei is a collapse rate in the local area Mi.
- i is 1, 2, or 3.
- Each local area Mi is a minute area of the substrate W.
- Each local area Mi is magnified, for example, by a factor of 50,000 using a scanning electron microscope.
- the observer observes the protrusions A in each local area Mi one by one.
- the observer classifies each convex part A into either a collapsed convex part A or an uncollapsed convex part A.
- NAi the number of convex portions A observed in the local area Mi.
- the number NBi is less than or equal to the number NAi.
- the local collapse rate Ei is the ratio of the number NBi to the number NAi.
- the average collapse rate EA is the average value of the local collapse rates E1-E3.
- the local collapse rate E1 of Example 1 was 0%.
- the local collapse rates E2 and E3 in Example 1 were each 0%.
- the average collapse rate EA of Example 1 was 0%.
- Example 1 The following is found from Example 1.
- each convex portion A did not collapse. No collapsed protrusion A occurred.
- collapse of the convex portion A was completely prevented.
- the substrate W was dried with the pattern P suitably protected.
- the substrate processing method of the first embodiment is for processing a substrate W on which a pattern P is formed.
- the pattern P includes a plurality of convex portions A and a plurality of concave portions B.
- the substrate processing method includes a first coating step and a first curing step.
- the first drying auxiliary liquid F1 is applied to the substrate W.
- the first drying auxiliary liquid F1 includes a thermosetting material and a solvent.
- the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W is heated.
- a first solidified film H1 is formed on the substrate W. Therefore, the first solidified film H1 is suitably formed on the substrate W.
- the first solidified film H1 is formed above the pattern P.
- the first solidified film H1 is in contact with the upper end A2 of the convex portion A. Therefore, the first solidified film H1 supports the convex portion A suitably.
- the entire first solidified film H1 is located above the bottom B1 of the recess B. Therefore, a portion of the convex portion A is not in contact with the first solidified film H1. Specifically, at least a portion of the side A3 of the protrusion A is not in contact with the first solidified film H1. Therefore, in the first curing step, the convex portions A are not easily affected by the volume change of the first solidified film H1. That is, in the first curing step, the effect of the volume change of the first solidified film H1 on the convex portions A is small.
- the force exerted by the first solidified film H1 on the side A3 is small.
- the first solidified film H1 expands it is difficult for the first solidified film H1 to press the side A3 with a significant force. Therefore, even if the first solidified film H1 expands, the convex portions A are unlikely to fall.
- the first solidified film H1 contracts it is difficult for the first solidified film H1 to pull the side A3 with a significant force. Therefore, even if the first solidified film H1 contracts, the convex portions A will not easily fall down.
- the substrate processing method includes a first thermal decomposition step.
- the first solidified film H1 is thermally decomposed by heating the first solidified film H1.
- the substrate W is dried. Therefore, the first solidified film H1 is suitably thermally decomposed.
- the convex portions A are not easily affected by the volume change of the first solidified film H1. Therefore, the first solidified film H1 is suitably removed from the substrate W. Therefore, the substrate W is dried while the collapse of the convex portion A is suppressed. That is, the substrate W is dried with the pattern P protected.
- the substrate W is appropriately processed.
- the width BW of the recess B becomes smaller. Even if the width BW is small, it is easy to position the entire first solidified film H1 above the bottom B1 of the recess B in the first curing step. Rather, the smaller the width BW of the recess B, the easier it becomes to position the entire first solidified film H1 above the bottom B1 of the recess B in the first curing step. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, the influence of the volume change of the first solidified film H1 on the convex portions A becomes smaller. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, it becomes easier to properly process the substrate W.
- the width BW of the recess B is 10 nm or less. Therefore, it is very easy to position the entire first solidified film H1 above the bottom B1 of the recess B in the first curing step. Therefore, the effect that the volume change of the first solidified film H1 has on the convex portion A is sufficiently small. Therefore, it is easier to properly process the substrate W.
- the first solidified film H1 bridges the upper ends A2 of the convex portions A with each other. Therefore, the first solidified film H1 supports the convex portion A more suitably.
- the entire first solidified film H1 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A. Therefore, the entire first solidified film H1 is located above the recess B. The entire first solidified film H1 is located at a position higher than the recess B. The first solidified film H1 does not substantially have a portion located in the recess B. Therefore, the entire side A3 of the convex portion A is separated from the first solidified film H1. Therefore, the first solidified film H1 does not substantially exert any force on the side A3.
- the convex portion A is not substantially affected by the volume change of the first solidified film H1.
- the width BW of the concave portion B is small, it is easy to position the entire first solidified film H1 at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A in the first curing step. Rather, as the width BW of the recess B becomes smaller, it becomes easier to position the entire first solidified film H1 at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex part A in the first curing step. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, it becomes easier to appropriately process the substrate W.
- the entire first solidified film H1 is located above the recess B. Therefore, no residue of the first solidified film H1 remains in the recess B at the end of the first thermal decomposition step. Therefore, a clean substrate W can be obtained during the first thermal decomposition step.
- the first solidified film H1 has a lower surface H1b.
- the lower surface H1b contacts the upper end A2 of the convex portion A.
- the lower surface H1b curves upward in a convex manner between the adjacent convex portions A. Therefore, the shape of the lower surface H1b suitably prevents the first solidified film H1 from entering the recess B. Therefore, the lower surface H1b suitably separates the first solidified film H1 from the side A3. Therefore, the convex portion A is suitably protected from changes in the volume of the first solidified film H1.
- the convex portion A is not substantially affected by the volume change of the first solidified film H1.
- the thermosetting material becomes a polymer.
- the first solidified film H1 includes a polymer of thermosetting material.
- the thermosetting polymer has a length greater than the width BW of the recess B. Recess B is too narrow for the thermoset polymer. Therefore, the thermosetting material is unlikely to become a polymer in the recess B. Therefore, it is difficult to form the first solidified film H1 in the recess B. Therefore, it is much easier to position the entire first solidified film H1 above the bottom B1 of the recess B in the first curing step.
- the entire first solidified film H1 is preferably located above the bottom BW of the recess B.
- the heating temperature of the first drying auxiliary liquid F1 is adjusted based on the width BW of the recess B. Therefore, regardless of the width BW of the recess B, it is easier to position the entire first solidified film H1 above the bottom B1 of the recess B in the first curing step. Regardless of the width BW of the recess B, the entire first solidified film H1 is preferably located above the bottom B1 of the recess B.
- the first drying auxiliary liquid F1 is heated at a first low temperature T1L.
- the first low temperature T1L is lower than the first high temperature T1H. Therefore, in the first curing step, thermal decomposition of the first solidified film H1 is suitably prevented. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 is suitably formed. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 favorably supports the convex portions A.
- the first low temperature T1L is lower than the thermal decomposition temperature Tp1. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 is not thermally decomposed. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 favorably supports the convex portions A. Therefore, in the first curing step, collapse of the convex portion A is suitably prevented.
- the solvent in the first drying auxiliary liquid F1 further evaporates. Therefore, no solvent is present on the substrate W at the end of the first curing step. That is, in the first thermal decomposition step, no solvent is present on the substrate W. Therefore, the capillary force of the solvent does not act on the protrusion A in the first thermal decomposition step. Therefore, it is easier to protect the convex portion A in the first pyrolysis step.
- the solvent evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp1. Therefore, all of the solvent on the substrate W is suitably evaporated before the first solidified film H1 is thermally decomposed. Therefore, the first solidified film H1 supports the convex portion A until all of the solvent on the substrate W is evaporated. Therefore, collapse of the convex portion A is suitably prevented until all of the solvent on the substrate W is evaporated.
- the boiling point of the solvent is lower than the thermal decomposition temperature Tp1. Therefore, the solvent is suitably evaporated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp1.
- the first low temperature T1L is higher than the boiling point of the solvent. Therefore, in the first curing step, the solvent evaporates quickly.
- the first drying auxiliary liquid F1 contains unreacted components that do not change into the first solidified film H1.
- unreacted portions of the first drying auxiliary liquid F1 are removed from the substrate W. Therefore, the first drying auxiliary liquid F1 does not exist on the substrate W at the end of the first curing process. That is, in the first thermal decomposition step, the first drying auxiliary liquid F1 does not exist on the substrate W. Therefore, the capillary force of the first drying auxiliary liquid F1 does not act on the convex portion A in the first pyrolysis step. Therefore, it is even easier to protect the convex portion A in the first pyrolysis step.
- the first solidified film H1 is heated at a first high temperature T1H.
- the first high temperature T1H is higher than the first low temperature T1L. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is suitably thermally decomposed.
- the first solidified film H1 is thermally decomposable. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is suitably thermally decomposed.
- the first solidified film H1 is heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp1. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is thermally decomposed more suitably.
- the first solidified film H1 is heated at a temperature of 700 degrees or higher. Therefore, it is easy to make the heating temperature of the first solidified film H1 equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp1.
- the first solidified film H1 is removed from the substrate W by thermally decomposing the first solidified film H1. Therefore, the first solidified film H1 does not remain on the substrate W after the first thermal decomposition step. After the first thermal decomposition step, no residue of the first solidified film H1 remains on the substrate W. Therefore, a clean substrate W can be obtained after the first thermal decomposition step.
- the first solidified film H1 is gasified. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is suitably removed from the substrate W.
- the first solidified film H1 is decomposed into a plurality of particles.
- particles float from the substrate W. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is suitably removed from the substrate W.
- the first solidified film H1 is removed from the substrate W without being melted. Therefore, when the first solidified film H1 is thermally decomposed, the force acting on the convex portions A is even lower. Therefore, even when the first solidified film H1 is thermally decomposed, the protrusions A are suitably protected.
- the thermosetting material becomes a polymer.
- the first solidified film H1 includes a polymer of thermosetting material. Therefore, in the first curing step, the first solidified film H1 is suitably formed.
- the polymer of the thermosetting material is pyrolyzed.
- the polymer of the thermosetting material is depolymerized.
- the molecular weight of the polymer of the thermosetting material is reduced. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is suitably thermally decomposed.
- the thickness of the first solidified film H1 is not excessively large.
- the thickness of the first solidified film H1 is several hundred ⁇ m or less. Therefore, in the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 is quickly thermally decomposed.
- the time of the first pyrolysis step is suitably shortened.
- the thickness of the first liquid film G1 is adjusted.
- a portion of the first liquid film G1 changes into a first solidified film H1. Therefore, the thickness of the first solidified film H1 is suitably adjusted.
- the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W forms a first liquid film G1.
- the first liquid film G1 has a thickness that is sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the entire convex portion A is immersed in the first liquid film G1. Therefore, in the first coating step, the convex portion A does not come into contact with the gas-liquid interface. Therefore, the capillary force of the first drying auxiliary liquid F1 does not act on the convex portion A in the first application step. Therefore, the convex portion A is suitably protected also in the first coating step. Even in the first coating step, collapse of the convex portion A is suitably prevented.
- the substrate processing method of the first embodiment further includes a first processing liquid supply step.
- the first treatment liquid supply step is performed before the first coating step.
- the treatment liquid L is supplied to the substrate W. Therefore, the substrate W can be processed more appropriately.
- the processing liquid L is removed from the substrate W. Therefore, the processing liquid L does not exist on the substrate W in the first curing step and the first thermal decomposition step. Therefore, it is easier to protect the protrusions A in the first curing step and the first pyrolysis step.
- the second embodiment is substantially the same as the first embodiment.
- FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the processing unit 11 of the second embodiment.
- the supply unit 21b supplies the second drying auxiliary liquid F2.
- the supply unit 21b does not supply the first drying auxiliary liquid F1.
- the second drying auxiliary liquid F2 is used to dry the substrate W.
- the second drying auxiliary liquid F2 has a function of assisting in drying the substrate W.
- the second drying auxiliary liquid F2 is a liquid.
- the second drying auxiliary liquid F2 is a liquid at room temperature.
- the second drying auxiliary liquid F2 contains an ultraviolet curable material.
- the ultraviolet curable material has ultraviolet curable properties. UV curable materials have not yet been cured by UV light. Ultraviolet curable materials have the property of being polymerized by ultraviolet light. Ultraviolet curable materials have the property of becoming polymers when exposed to ultraviolet light. Ultraviolet curable materials have the property of being cured by ultraviolet light.
- the ultraviolet curable material includes at least one of a monomer and an oligomer. At least one of the monomer and oligomer in the ultraviolet curable material has the property of being polymerized by ultraviolet light.
- UV curable materials do not include polymers. UV curable materials do not contain polymers. The ultraviolet curable material does not contain a polymer compound.
- the ultraviolet curable material is a liquid. Ultraviolet curable materials are liquid at room temperature.
- the ultraviolet curable material is, for example, isobornyl acrylate.
- UV curable materials are, for example, isobornyl acrylate monomers.
- the second drying auxiliary liquid F2 contains a polymerization initiator.
- Polymerization initiators may also be referred to as "photoinitiators.”
- the polymerization initiator initiates polymerization of the ultraviolet curable material.
- the polymerization initiator is, for example, a solid.
- the polymerization initiator is, for example, solid at room temperature.
- the polymerization initiator is, for example, a powder.
- the polymerization initiator in the second drying auxiliary liquid F2 is, for example, dissolved in an ultraviolet curable material.
- the concentration of the polymerization initiator in the second drying auxiliary liquid F2 is, for example, 1 wt% or more.
- the concentration of the polymerization initiator in the second drying auxiliary liquid F2 is, for example, 10 wt% or less.
- the polymerization initiator is, for example, 1-Hydroxycyclohexyl Phenyl Ketone.
- the second drying auxiliary liquid F2 does not contain a solvent.
- the solvent is, for example, at least one of an organic solvent and deionized water.
- UV curable materials are liquids. Therefore, in order to generate the second drying auxiliary liquid F2, it is not necessary to dissolve the ultraviolet curable material in a solvent.
- the polymerization initiator is dissolved in the UV curable material. Therefore, in order to generate the second drying auxiliary liquid F2, it is not necessary to dissolve the polymerization initiator in a solvent.
- the second drying auxiliary liquid F2 consists of only an ultraviolet curable material and a polymerization initiator.
- the nozzle 22b discharges the second drying auxiliary liquid F2.
- the valve 24b controls the discharge of the second drying auxiliary liquid F2.
- the supply source 25b sends the second drying auxiliary liquid F2 to the supply section 21b.
- the second drying auxiliary liquid F2 is used inside the housing 12. Therefore, the second drying auxiliary liquid F2 is used, for example, under a normal pressure environment.
- the processing unit 11 includes an irradiation section 41.
- the irradiation unit 41 irradiates the substrate W held by the substrate holding unit 13 with ultraviolet light. Specifically, the irradiation section 41 irradiates the upper surface WS1 of the substrate W held by the substrate holding section 13 with ultraviolet rays.
- FIG. 13 schematically shows ultraviolet rays using a two-dot chain line.
- the irradiation unit 41 irradiates the ultraviolet rays downward.
- the irradiation area of the ultraviolet rays by the irradiation unit 41 is equal to or larger than the upper surface WS1 of the substrate W.
- the irradiation area of the ultraviolet rays by the irradiation unit 41 covers the entire upper surface WS1 of the substrate W.
- the entire upper surface WS1 of the substrate W receives the ultraviolet rays from the irradiation section 41 at the same time.
- the irradiation section 41 includes a light emitting section 42.
- the light emitting section 42 is provided above the substrate holding section 13.
- the light emitting section 42 is provided above the substrate W held by the substrate holding section 13.
- the light emitting unit 42 is installed inside the housing 12, for example.
- the light emitting unit 42 does not move in the horizontal direction with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the light emitting unit 42 does not move in the vertical direction Z with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the light emitting section 42 is fixed to the housing 12.
- the light emitting unit 42 includes one or more light sources 43.
- the light source 43 generates ultraviolet light.
- the light source 43 is, for example, a lamp.
- the lamp is, for example, a xenon lamp.
- the light source 43 is, for example, a light emitting diode (LED).
- the light emitting unit 42 includes a housing 44.
- Housing 44 supports light source 43.
- the housing 44 has a substantially box shape. Housing 44 houses light source 43.
- the light emitting section 42 includes an emission surface 45.
- the emission surface 45 emits ultraviolet rays from the light source 43.
- the emission surface 45 emits the ultraviolet rays downward.
- the exit surface 45 allows ultraviolet rays to pass through.
- the output surface 45 is made of, for example, quartz glass.
- the output surface 45 is arranged at the bottom of the housing 44, for example.
- the output surface 45 is arranged above the substrate W held by the substrate holding section 13 .
- the output surface 45 extends in the horizontal direction.
- the emission surface 45 overlaps the entire substrate W held by the substrate holding section 13 in plan view.
- the irradiation unit 41 includes a power source 46.
- the power source 46 is electrically connected to the light emitting section 42 (specifically, the light source 43).
- a power source 46 supplies power to the light emitting section 42 .
- a power source 46 controls the light emitting section 42 .
- the power source 46 switches the light emitting unit 42 between irradiation and non-irradiation of ultraviolet rays, for example.
- the power source 46 adjusts the intensity of the ultraviolet light, for example.
- the power source 46 adjusts the irradiation time of ultraviolet rays, for example.
- control unit 10 further controls the irradiation unit 41.
- the control unit 10 controls the power supply 46.
- FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of the substrate processing method of the second embodiment.
- the substrate processing method is for processing a substrate W on which a pattern P is formed.
- the pattern P includes a plurality of convex portions A and a plurality of concave portions B.
- the substrate processing method includes steps S11-S14. Steps S11-S14 are executed in this order. Steps S11-S14 are executed by the processing unit 11.
- Step S11 Second treatment liquid supply step The treatment liquid L is supplied to the substrate W.
- the operation of the second treatment liquid supply step is substantially the same as the operation of the first treatment liquid supply step of the first embodiment.
- the first treatment liquid supply step is executed before the first coating step, whereas the second treatment liquid supply step is executed before the second coating step.
- Step S12 Second application step The second drying auxiliary liquid F2 is applied to the substrate W.
- the operation of the second coating step is similar to that of the first coating step.
- the second coating process corresponds to the first coating process in which the first drying auxiliary liquid F1 is changed to the second drying auxiliary liquid F2. Just to be sure, the second coating step will be briefly explained.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the rotation drive section 17 rotates the substrate holding section 13 and the substrate W.
- the supply unit 21b supplies the second drying auxiliary liquid F2 to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the heating unit 31 does not heat the substrate W.
- the irradiation unit 41 does not irradiate ultraviolet rays.
- the second drying auxiliary liquid F2 is supplied to the upper surface WS1 of the substrate W. Since the substrate W is rotating, the second drying auxiliary liquid F2 smoothly spreads over the entire upper surface WS1. The second drying auxiliary liquid F2 is applied to the upper surface WS1. The upper surface WS1 is coated with the second drying auxiliary liquid F2. The second drying auxiliary liquid F2 removes the processing liquid L from the substrate W. The processing liquid L on the substrate W is replaced with the second drying auxiliary liquid F2.
- the inside of the casing 12 is kept at room temperature, for example.
- the substrate W is processed, for example, in an environment at room temperature.
- the second drying auxiliary liquid F2 is applied to the substrate W, for example, in an environment at room temperature.
- FIG. 15 is a diagram schematically showing the substrate W in the second coating step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W.
- Pattern P faces upward.
- the substrate W is held by the substrate holding section 13.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W.
- the pattern P faces upward.
- the second drying auxiliary liquid F2 is applied to the pattern P.
- the pattern P is coated with a second drying aid F2.
- the pattern P comes into contact with the second drying auxiliary liquid F2.
- the convex portion A comes into contact with the second drying auxiliary liquid F2.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W forms a second liquid film G2.
- the second liquid film G2 is located on the substrate W.
- the second liquid film G2 is located on the upper surface WS1.
- the second liquid film G2 covers the upper surface WS1.
- the second liquid film G2 covers the pattern P.
- the thickness of the second liquid film G2 may be further adjusted.
- the thickness of the second liquid film G2 is, for example, sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the thickness of the second liquid film G2 is, for example, twice or more the height AH.
- the thickness of the second liquid film G2 is, for example, several tens of times or more the height AH.
- the thickness of the second liquid film G2 is, for example, several tens of ⁇ m or more.
- the thickness of the second liquid film G2 is not excessively large.
- the thickness of the second liquid film G2 is, for example, several hundred ⁇ m or less.
- the entire pattern P is immersed in the second liquid film G2.
- the entire convex portion A is immersed in the second liquid film G2.
- the convex portion A does not come into contact with gas.
- the convex portion A does not come into contact with the gas-liquid interface. Therefore, capillary force does not act on the convex portion A.
- the capillary force is, for example, the surface tension of the first drying auxiliary liquid F1.
- the recess B is filled with the second liquid film G2.
- the entire recess B is filled with only the second liquid film G2.
- Step S13 Second curing step
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is irradiated with ultraviolet rays.
- a second solidified film is formed on the substrate W.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the irradiation unit 41 irradiates the substrate W held by the substrate holding unit 13 with ultraviolet rays.
- the rotation drive section 17 does not rotate the substrate holding section 13 and the substrate W.
- the heating unit 31 does not heat the substrate W.
- the inside of the casing 12 is kept at room temperature, for example. Therefore, in the second curing step, the substrate W is processed, for example, in an environment at room temperature.
- the second solidified film is formed, for example, in an environment at room temperature.
- FIG. 16 is a diagram schematically showing the substrate W in the second curing step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W. Pattern P faces upward.
- the upper surface WS1 of the substrate W is exposed to ultraviolet light.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is exposed to ultraviolet light.
- the polymerization initiator of the second drying auxiliary liquid F2 generates active species.
- the active species is, for example, a radical.
- the active species initiates a polymerization reaction of the ultraviolet curable material of the second drying auxiliary liquid F2.
- the fluidity of the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W decreases.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W becomes hard.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is cured.
- the UV-curable material becomes a polymer.
- the polymer of the ultraviolet curable material corresponds to a cured product of the ultraviolet curable material.
- the polymer of the ultraviolet curable material corresponds to a polymer.
- the polymer of the ultraviolet curable material corresponds to a polymer compound.
- the polymer of the ultraviolet curable material constitutes the second solidified film H2.
- the second solidified film H2 includes a polymer of ultraviolet curable material.
- a portion of the second drying auxiliary liquid F2 changes into the second solidified film H2 due to the polymerization reaction of the ultraviolet curable material.
- a part of the second liquid film G2 changes into a second solidified film H2. Therefore, the second drying auxiliary liquid F2 decreases.
- the second liquid film G2 becomes thinner.
- the second solidified film H2 is formed on the substrate W.
- the second solidified film H2 is formed on the upper surface WS1.
- the second solidified film H2 is formed on the pattern P.
- the second solidified film H2 covers the upper surface WS1.
- the second solidified film H2 covers the pattern P.
- the polymer of the ultraviolet curable material has a length greater than the width BW of the recess B.
- the polymer of the UV curable material has a size larger than the size of the recess B. Therefore, the ultraviolet curable material cannot change into a polymer in the recess B.
- the UV-curable material can transform into a polymer at the position above the recess B. Therefore, the ultraviolet curable material located above the recess B becomes a polymer. The UV curable material located within recess B will not become a polymer.
- At least a portion of the second solidified film H2 is located above the recess B. In other words, at least a portion of the second solidified film H2 is located above the pattern P. At least a portion of the second solidified film H2 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the entire second solidified film H2 is located above the bottom B1 of the recess B.
- the entire second solidified film H2 is located at a higher position than the bottom B1.
- the second solidified film H2 is apart from the bottom B1.
- the second solidified film H2 does not contact the bottom portion B1.
- the second solidified film H2 does not have a portion that contacts the bottom portion B1.
- At least a portion of the recess B is not filled with the second solidified film H2.
- At least a portion of the recess B is a gap formed between the second solidified film H2 and the bottom B2. The gap is located below the second solidified film H2 and above the bottom B2.
- the second solidified film H2 does not contact at least a portion of each convex portion A. Specifically, the second solidified film H2 does not contact at least a portion of each side A3. The second solidified film H2 is separated from at least a portion of the side A3. Therefore, even if the volume of the second solidified film H2 changes, the second solidified film H2 is unlikely to exert any significant force on the side A3.
- the entire second solidified film H2 is located above the recess B.
- the second solidified film H2 does not have a portion located in the recess B.
- the entire second solidified film H2 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the entire second solidified film H2 is located above the pattern P.
- the second solidified film H2 is separated from the entire side A3 of the convex portion A.
- the second solidified film H2 does not have a portion that contacts the side A3. In this case, even if the volume of the second solidified film H2 changes, the second solidified film H2 does not exert any force on the side A3.
- the second drying auxiliary liquid F2 includes an unreacted portion in addition to a portion that changes into the second solidified film H2.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 remains on the substrate W without being changed into the second solidified film H2.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is located in the recess B.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B corresponds to an unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the concave portion B comes into contact with a portion of the convex portion A.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the concave portion B contacts at least a portion of the side A3 of the convex portion A.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B contains an ultraviolet curable material.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 contains an ultraviolet curable material.
- the second solidified film H2 is in contact with the upper end A2 of the convex portion A.
- the second solidified film H2 is connected to the upper end A2.
- the second solidified film H2 is linked to the upper end A2.
- the second solidified film H2 is, for example, adhered to the upper end A2. Therefore, the second solidified film H2 supports the convex portion A suitably.
- the second solidified film H2 suitably prevents the convex portion A from collapsing.
- the second solidified film H2 prevents the upper end A2 from moving laterally.
- the second solidified film H2 prevents the convex portion A from tilting laterally.
- the second solidified film H2 bridges the upper ends A2.
- the second solidified film H2 corresponds to a bridge connecting the upper ends A2.
- the two or more upper ends A2 are interconnected by the second solidified film H2. Therefore, the second solidified film H2 supports the convex portion A more suitably.
- the second solidified film H2 prevents the convex portion A from collapsing more suitably.
- the second solidified film H2 has a thickness.
- the thickness of the second solidified film H2 is sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the thickness of the second solidified film H2 is, for example, twice or more the height AH.
- the thickness of the second solidified film H2 is, for example, several tens of times or more the height AH.
- the thickness of the second solidified film H2 is not excessively large.
- the thickness of the second solidified film H2 is, for example, several hundred ⁇ m or less.
- FIG. 17 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the second curing step.
- the second solidified film H2 will be explained in more detail.
- the second solidified film H2 has a lower surface H2b.
- the lower surface H2b is in contact with the upper end A2 of the convex portion A.
- the second solidified film H2 is formed above the pattern P with the lower surface H2b in contact with the upper end A2.
- the entire lower surface H2b is located at a higher position than the bottom B1 of the recess B.
- the lower surface H2b is apart from the bottom B1.
- the lower surface H2b does not contact the bottom B1.
- the lower surface H2b curves upward in a convex manner between the adjacent convex portions A.
- the lower surface H2b is curved upward in a convex manner above the recess B.
- the portion of the lower surface H2b between the adjacent convex portions A is located at a higher position than the upper end A2.
- the portion of the lower surface H2b above the recess B is located at a higher position than the upper end A2.
- the second solidified film H2 is solid.
- the second solidified film H2 is solid at room temperature.
- the second solidified film H2 may be called a "cured film”.
- the second solidified film H2 may be called a "polymer film”.
- the second solidified film H2 has substantially no elasticity.
- the second solidified film H2 does not substantially deform.
- the second solidified film H2 may have elasticity.
- the second solidified film H2 is thermally decomposable.
- the second solidified film H2 has a thermal decomposition temperature Tp2.
- the thermal decomposition temperature Tp2 is higher than room temperature.
- the thermal decomposition temperature Tp2 is, for example, 100 degrees or more.
- the thermal decomposition temperature Tp2 is, for example, 200 degrees or higher.
- the thermal decomposition temperature Tp2 is, for example, 400 degrees or higher.
- the thermal decomposition temperature Tp2 is, for example, 700 degrees or higher.
- the second drying auxiliary liquid F2 does not substantially evaporate at room temperature.
- Ultraviolet curable materials do not substantially evaporate at room temperature.
- the boiling point of the second drying auxiliary liquid F2 is, for example, higher than room temperature.
- the boiling point of the ultraviolet curable material is, for example, higher than room temperature.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is not removed from the substrate W. Even at the end of the second curing step, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 remains on the substrate W. Even at the end of the second curing step, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 remains in the recess B.
- Step S14 Second thermal decomposition step The second solidified film H2 on the substrate W is heated. The second solidified film H2 is thermally decomposed. The substrate W is dried.
- the substrate holding unit 13 holds the substrate W.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the rotation drive section 17 does not rotate the substrate holding section 13 and the substrate W.
- the irradiation unit 41 does not irradiate ultraviolet rays.
- FIG. 18 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the second thermal decomposition step.
- the substrate W is in a position with the pattern P facing upward.
- the pattern P is located on the upper surface WS1 of the substrate W. Pattern P faces upward.
- the second solidified film H2 is heated via the substrate W held by the substrate holder 13.
- the second solidified film H2 is heated at a second temperature T2.
- the second temperature T2 is higher than room temperature.
- the temperature of the second solidified film H2 rises from room temperature.
- the temperature of the second solidified film H2 rises to the second temperature T2.
- the second temperature T2 corresponds to the heating temperature of the second solidified film H2.
- the second temperature T2 is higher than the thermal decomposition temperature Tp2. That is, the second solidified film H2 is heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the second temperature T2 is 100 degrees or more.
- the second temperature T2 is 200 degrees or higher.
- the second temperature T2 is 400 degrees or higher.
- the second temperature T2 is 700 degrees or higher.
- the second temperature T2 is higher than the boiling point of the second drying auxiliary liquid F2.
- the second temperature T2 is higher than the boiling point of the ultraviolet curable material.
- the second drying auxiliary liquid F2 remains on the substrate W at the end of the second curing process.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is also heated via the substrate W held by the substrate holding section 13.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is evaporated.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is heated.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is evaporated.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B evaporates.
- the second drying auxiliary liquid F2 evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the ultraviolet curable material evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the boiling point of the second drying auxiliary liquid F2 is lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the boiling point of the UV curable material is lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W evaporates before the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is evaporated before the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second solidified film H2 When the second drying auxiliary liquid F2 evaporates, the second solidified film H2 is not substantially thermally decomposed. When the second drying auxiliary liquid F2 evaporates, the second solidified film H2 supports the convex portions A.
- the second drying auxiliary liquid F2 evaporates, the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B decreases.
- the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B is removed from the substrate W without being changed into the second solidified film H2.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W without being changed into the second solidified film H2.
- the gas J inside the housing 12 enters the recess B.
- the second drying auxiliary liquid F2 and the gas J come into contact with each other in the recess B.
- the second drying auxiliary liquid F2 and the gas J form a gas-liquid interface K2.
- the gas-liquid interface K2 is located in the recess B.
- the gas-liquid interface K2 contacts the convex portion A.
- the gas-liquid interface K2 contacts the side A3 of the convex portion A.
- the capillary force of the second drying auxiliary liquid F2 acts on the convex portion A.
- the convex portion A is supported by the second solidified film H2. Therefore, even if capillary force acts on the protrusion A, the protrusion A will not collapse.
- FIG. 19 is an enlarged view schematically showing the substrate W in the second thermal decomposition step.
- all of the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B evaporates. All of the second drying auxiliary liquid F2 in the recess B is removed from the substrate W. All of the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W.
- the second drying auxiliary liquid F2 other than the unreacted portion changes into the second solidified film H2. Therefore, all of the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W disappears from the substrate W.
- the protrusion A is still supported by the second solidified film H2.
- the second solidified film H2 supports the convex portion A until all of the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W.
- FIG. 20 is a diagram schematically showing the substrate W in the second thermal decomposition step.
- the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second solidified film H2 is removed by being thermally decomposed. Specifically, the second solidified film H2 decreases.
- the second solidified film H2 becomes thinner.
- the polymer of the ultraviolet curable material in the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the polymer of the UV curable material is depolymerized.
- the molecular weight of the polymer of the UV curable material is reduced.
- the second solidified film H2 is gasified.
- polymers of UV-curable materials are gasified.
- the second solidified film H2 is decomposed into a plurality of particles.
- polymers of UV-curable materials are broken down into multiple particles.
- the plurality of particles float from the substrate W. Airborne particles form smoke, for example.
- the second solidified film H2 is removed from the substrate W without being melted.
- a polymer of UV-curable material is removed from the substrate W without melting.
- the second solidified film H2 When the second solidified film H2 is thermally decomposed, the second solidified film H2 does not exert any significant force on the convex portions A. When the second solidified film H2 is thermally decomposed, the force acting on the convex portions A is low.
- FIG. 21 is a diagram schematically showing the substrate W in the second thermal decomposition step. Finally, the entire second solidified film H2 is removed from the substrate W. The upper surface WS1 of the substrate W is exposed to the gas J. All of the pattern P is exposed to the gas J. The entire convex portion A is exposed to the gas J. The entire recess B is filled with gas J only. No liquid is present on the substrate W. The substrate W is dried.
- Example 2 explains the technical significance of the drying method of the second embodiment.
- Example 2 The conditions of Example 2 will be explained.
- a substrate W on which a pattern P is formed is prepared.
- the pattern P includes a plurality of convex portions A and a plurality of concave portions B.
- the width BW of the recess B is 10 nm.
- Example 2 a series of treatments including a second treatment liquid supply step, a second coating step, a second curing step, and a second thermal decomposition step are performed on the substrate W.
- the treatment liquid L is isopropyl alcohol.
- the second drying auxiliary liquid F2 consists only of isobornyl acrylate monomer and 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone.
- Isobornyl acrylate monomers represent UV-curable materials.
- 1-Hydroxycyclohexylphenyl ketone corresponds to a polymerization initiator.
- the ultraviolet light has a wavelength of 365 nm.
- the ultraviolet light has an intensity of 342 mW/cm 2 .
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is irradiated with ultraviolet light for 10 minutes.
- the substrate W and the second solidified film H2 are heated at 700 degrees.
- the substrate W and the second solidified film H2 are heated for one hour.
- the substrate W treated in Example 2 was evaluated by local collapse rates E1, E2, E3 and average collapse rate EA.
- the local collapse rates E1, E2, and E3 of Example 2 were 0%, 0%, and 12%, respectively.
- the average collapse rate EA of Example 2 was 4%.
- Example 2 The following is found from Example 2. In Example 2, most of the protrusions A did not collapse. In Example 2, collapse of the convex portion A was sufficiently prevented. In Example 2, the substrate W was dried with the pattern P suitably protected.
- the substrate processing method of the second embodiment is for processing a substrate W on which a pattern P is formed.
- the pattern P includes a plurality of convex portions A and a plurality of concave portions B.
- the substrate processing method includes a second coating step and a second curing step.
- the second drying auxiliary liquid F2 is applied to the substrate W.
- the second drying auxiliary liquid F2 contains an ultraviolet curable material.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is irradiated with ultraviolet rays.
- a second solidified film H2 is formed on the substrate W. Therefore, the second solidified film H2 is suitably formed on the substrate W.
- the second solidified film H2 In the second curing step, at least a portion of the second solidified film H2 is formed above the pattern P. In the second curing step, the second solidified film H2 is in contact with the upper end A2 of the convex portion A. Therefore, the second solidified film H2 supports the convex portion A suitably.
- the entire second solidified film H2 is located above the bottom B1 of the recess B. Therefore, at least a portion of the convex portion A is not in contact with the second solidified film H2. Specifically, at least a portion of the side A3 of the convex portion A is not in contact with the second solidified film H2. Therefore, in the second curing step, the convex portions A are not easily affected by the volume change of the second solidified film H2. That is, in the second curing step, the effect of the volume change of the second solidified film H2 on the convex portions A is small.
- the force exerted by the second solidified film H2 on the side A3 is small.
- the second solidified film H2 expands it is difficult for the second solidified film H2 to press the side A3 with a significant force. Therefore, even if the second solidified film H2 expands, the convex portions A are unlikely to fall.
- the second solidified film H2 contracts it is difficult for the second solidified film H2 to pull the side A3 with a significant force. Therefore, even if the second solidified film H2 contracts, the convex portions A are unlikely to fall.
- the substrate processing method includes a second thermal decomposition step.
- the second solidified film H2 is thermally decomposed by heating the second solidified film H2.
- the substrate W is dried. Therefore, the second solidified film H2 is suitably thermally decomposed.
- the convex portions A are not easily affected by the volume change of the second solidified film H2. Therefore, the second solidified film H2 is suitably removed from the substrate W. Therefore, the substrate W is dried while the collapse of the convex portion A is suppressed. That is, the substrate W is dried with the pattern P protected.
- the substrate W is appropriately processed.
- the width BW of the recess B becomes smaller. Even when the width BW is small, it is easy to position the entire second solidified film H2 above the bottom B1 of the recess B in the second curing step. Rather, the smaller the width BW of the recess B, the easier it becomes to position the entire second solidified film H2 above the bottom B1 of the recess B in the second curing step. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, the influence of the volume change of the second solidified film H2 on the convex portions A becomes smaller. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, it becomes easier to properly process the substrate W.
- the width BW of the recess B is 10 nm or less. Therefore, it is very easy to position the entire second solidified film H2 above the bottom B1 of the recess B in the second curing step. Therefore, the influence of the volume change of the second solidified film H2 on the convex portion A is sufficiently small. Therefore, it is easier to properly process the substrate W.
- the second solidified film H2 bridges the upper ends A2 of the convex portions A with each other. For this reason.
- the second solidified film H2 supports the convex portion A more suitably.
- the entire second solidified film H2 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A. Therefore, the entire second solidified film H2 is located above the recess B. The entire second solidified film H2 is located at a position higher than the recess B. The second solidified film H2 does not substantially have a portion located in the recess B. Therefore, the entire side A3 of the convex portion A is separated from the second solidified film H2. Therefore, the second solidified film H2 does not substantially exert any force on the side A3.
- the convex portion A is not substantially affected by the volume change of the second solidified film H2.
- the width BW of the concave portion B is small, it is easy to position the entire second solidified film H2 at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A in the second curing step. Rather, as the width BW of the recess B becomes smaller, it becomes easier to position the entire second solidified film H2 at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex part A in the second curing step. Therefore, as the pattern P of the substrate W becomes finer, it becomes easier to appropriately process the substrate W.
- the entire second solidified film H2 is located above the recess B. Therefore, no residue of the second solidified film H2 remains in the recess B at the end of the second thermal decomposition step. Therefore, a clean substrate W can be obtained during the second pyrolysis step.
- the second solidified film H2 has a lower surface H2b.
- the lower surface H2b contacts the upper end A2 of the convex portion A.
- the lower surface H2b curves upward in a convex manner between the adjacent convex portions A. Therefore, the shape of the lower surface H2b suitably prevents the second solidified film H2 from entering the recess B. Therefore, the lower surface H2b suitably separates the second solidified film H2 from the side A3. Therefore, the convex portion A is suitably protected from changes in the volume of the second solidified film H2.
- the convex portion A is not substantially affected by the volume change of the second solidified film H2.
- the second solidified film H2 includes a polymer of ultraviolet curable material.
- the polymer of the ultraviolet curable material has a length greater than the width BW of the recess B. Recess B is too narrow for the polymer of UV curable material. Therefore, the ultraviolet curable material is unlikely to become a polymer in the recess B. Therefore, it is difficult to form the second solidified film H2 in the recess B. Therefore, it is much easier to position the entire second solidified film H2 above the bottom B1 of the recess B in the second curing step.
- the entire second solidified film H2 is preferably located above the bottom B1 of the recess B.
- the second drying auxiliary liquid F2 remains on the substrate W.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is further evaporated. Therefore, the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is suitably removed from the substrate W in the second thermal decomposition step. Therefore, the substrate W is properly dried.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W evaporates before the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is evaporated, and then the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second solidified film H2 is not substantially thermally decomposed until the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W evaporates. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 supports the convex portion A until the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W evaporates.
- the second solidified film H2 suitably protects the convex portion A from the second drying auxiliary liquid F2. Further, when the second solidified film H2 is thermally decomposed, the second drying auxiliary liquid F2 does not exist on the substrate W. Therefore, it is easier to protect the convex portions A when the second solidified film H2 is thermally decomposed. Therefore, the substrate W is properly dried.
- the second drying auxiliary liquid F2 contains unreacted components that do not change into the second solidified film H2.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W. Therefore, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is suitably removed from the substrate W in the second thermal decomposition step. Therefore, the substrate W is properly dried.
- the second thermal decomposition step the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W before the second solidified film H2 is thermally decomposed. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is not substantially thermally decomposed until the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 supports the convex portion A until the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W. That is, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 suitably protects the convex portion A from the second drying auxiliary liquid F2. Further, when the second solidified film H2 is thermally decomposed, the second drying auxiliary liquid F2 does not exist on the substrate W. Therefore, it is easier to protect the protrusions A when the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second drying auxiliary liquid F2 evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W is suitably evaporated before the second solidified film H2 is thermally decomposed. In the second thermal decomposition step, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is suitably removed from the substrate W before the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the boiling point of the second drying auxiliary liquid F2 is lower than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, the second drying auxiliary liquid F2 is suitably evaporated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the ultraviolet curable material evaporates at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, the second drying auxiliary liquid F2 is suitably evaporated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the boiling point of the ultraviolet curable material is lower than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, the ultraviolet curable material is suitably evaporated at a temperature lower than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the second solidified film H2 is thermally decomposable. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is suitably thermally decomposed.
- the second solidified film H2 is heated at a temperature equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is thermally decomposed more suitably.
- the second solidified film H2 is heated to a temperature of 700 degrees or higher. Therefore, it is easy to make the heating temperature of the second solidified film H2 equal to or higher than the thermal decomposition temperature Tp2.
- the second solidified film H2 is removed from the substrate W by thermally decomposing the second solidified film H2. Therefore, the second solidified film H2 does not remain on the substrate W after the second thermal decomposition step. After the second thermal decomposition step, no residue of the second solidified film H2 remains on the substrate W. Therefore, a clean substrate W can be obtained after the second thermal decomposition step.
- the second solidified film H2 is gasified. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is suitably removed from the substrate W.
- the second solidified film H2 is decomposed into a plurality of particles.
- particles float away from the substrate W. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is suitably removed from the substrate W.
- the second solidified film H2 is removed from the substrate W without being melted. Therefore, when the second solidified film H2 is thermally decomposed, the force acting on the convex portions A is even lower. Therefore, even when the second solidified film H2 is thermally decomposed, the protrusions A are suitably protected.
- the UV-curable material becomes a polymer.
- the second solidified film H2 includes a polymer of ultraviolet curable material. Therefore, in the second curing step, the second solidified film H2 is suitably formed.
- the polymer of the ultraviolet curable material is pyrolyzed.
- the polymer of the UV-curable material is depolymerized.
- the molecular weight of the polymer of the UV-curable material is reduced. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is suitably thermally decomposed.
- the ultraviolet curable material is a liquid. Therefore, it is easy to obtain the second drying auxiliary liquid F2 from the ultraviolet curable material. For example, it is not necessary to use a solvent to obtain the second drying auxiliary liquid F2. For example, the second drying auxiliary liquid F2 can be obtained without using a solvent.
- the UV-curable material does not contain polymers. Therefore, it is easy to obtain a liquid ultraviolet curable material.
- the ultraviolet curable material is isobornyl acrylate. As explained in Example 2, the pattern P is better protected when the UV-curable material is isobornyl acrylate. Therefore, the substrate W can be dried more appropriately.
- the UV curable material is isobornyl acrylate monomer. Therefore, the substrate W can be dried more appropriately. Furthermore, it is easier to obtain liquid UV-curable materials.
- the second drying auxiliary liquid F2 does not contain a solvent. Therefore, the solvent is not applied to the substrate W in the second application process. In the second curing step and the second pyrolysis step, no solvent is present on the substrate W. Therefore, the capillary force of the solvent does not act on the convex portion A in the second curing step and the second thermal decomposition step. That is, in the second curing step and the second pyrolysis step, the force acting on the convex portions A is further reduced. Therefore, it is easier to protect the convex portion A in the second curing step and the second pyrolysis step.
- the second drying auxiliary liquid F2 further includes a polymerization initiator.
- Polymerization initiators promote polymerization of UV-curable materials. Therefore, in the second curing step, the second solidified film H2 is quickly formed.
- the thickness of the second solidified film H2 is not excessively large.
- the thickness of the second solidified film H2 is several hundred ⁇ m or less. Therefore, in the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 is quickly thermally decomposed.
- the time of the second pyrolysis step is suitably shortened.
- the thickness of the second liquid film G2 is adjusted.
- a portion of the second liquid film G2 changes into a second solidified film H2. Therefore, the thickness of the second solidified film H2 is suitably adjusted.
- the irradiation area of the irradiation unit 41 covers the entire substrate W. Therefore, the entire second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W can be uniformly irradiated with ultraviolet rays. Therefore, the second solidified film H2 is uniformly formed over the entire substrate W. The second solidified film H2 is uniformly formed over the entire upper surface WS1. Further, the entire second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is exposed to ultraviolet rays at the same time. Therefore, in the second curing step, the second solidified film H2 is quickly formed. Therefore, the time for the second curing step is suitably shortened.
- the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W forms a second liquid film G2.
- the second liquid film G2 has a thickness that is sufficiently larger than the height AH of the convex portion A.
- the entire convex portion A is immersed in the second liquid film G2. Therefore, in the second coating step, the convex portion A does not come into contact with the gas-liquid interface. Therefore, in the second application step, the capillary force of the second drying auxiliary liquid F2 does not act on the convex portions A. Therefore, the convex portion A is suitably protected also in the second coating step. Even in the second application step, collapse of the convex portion A is suitably prevented.
- the substrate processing method of the second embodiment further includes a second processing liquid supply step.
- the second treatment liquid supply step is performed before the second coating step.
- the treatment liquid L is supplied to the substrate W. Therefore, the substrate can be processed more appropriately.
- the processing liquid L is removed from the substrate W. Therefore, the processing liquid L does not exist on the substrate W in the second curing step and the second thermal decomposition step. Therefore, it is easier to protect the protrusions A in the second curing step and the second pyrolysis step.
- the entire first solidified film H1 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the first solidified film H1 does not have a portion that comes into contact with the side A3.
- the first solidified film H1 may include a portion located at a position lower than the upper end A2 of the convex portion A.
- the first solidified film H1 may have a portion that contacts the side A3.
- the entire second solidified film H2 is located at a position equal to or higher than the upper end A2 of the convex portion A.
- the second solidified film H2 does not have a portion that comes into contact with the side A3.
- the second solidified film H2 may include a portion located at a lower position than the upper end A2 of the convex portion A.
- the second solidified film H2 may have a portion that contacts the side A3.
- the thermosetting material contained in the first drying auxiliary liquid F1 may be appropriately selected and changed depending on the width BW of the recess B.
- the substrate processing method may include a first selection step of selecting a thermosetting material that becomes a polymer having a length larger than the width BW of the recess B from among a plurality of thermosetting materials.
- the first drying auxiliary liquid F1 contains the thermosetting material selected in the first selection step.
- the ultraviolet curable material contained in the second drying auxiliary liquid F2 may be appropriately selected and changed.
- the substrate processing method may include a second selection step of selecting an ultraviolet curable material that becomes a polymer having a length larger than the width BW of the recess B from among a plurality of ultraviolet curable materials.
- the second drying auxiliary liquid F2 includes the ultraviolet curable material selected in the second selection process.
- the temperature increase curve of the first drying auxiliary liquid F1 may be selected and changed as appropriate.
- the temperature of the first drying auxiliary liquid F1 rises continuously from room temperature to the first low temperature T1L.
- the temperature of the first drying auxiliary liquid F1 increases stepwise from room temperature to the first low temperature T1L.
- the temperature increase curve of the first solidified film H1 may be selected and changed as appropriate.
- the temperature of the first solidified film H1 increases continuously from the first low temperature T1L to the first high temperature T1H.
- the temperature of the first solidified film H1 increases stepwise from the first low temperature T1L to the first high temperature T1H.
- the temperature increase curve of the second solidified film H2 may be selected or changed as appropriate. Two variant embodiments will be described below.
- FIG. 22 is a flowchart showing the procedure of the second pyrolysis step of the modified embodiment.
- the second pyrolysis step includes a low temperature heating step (step S21) and a high temperature heating step (step S22).
- the low temperature heating step is performed after the second curing step.
- a portion of the second drying auxiliary liquid F2 remains on the substrate W at the end of the second curing process.
- the second drying auxiliary liquid F2 remaining on the substrate W corresponds to an unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2.
- the low-temperature heating process and the high-temperature heating process will be explained.
- Step S21 Low-temperature heating step The unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is evaporated.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is heated via the substrate W.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 evaporates.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W without being changed into the second solidified film H2.
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is heated at the second low temperature T2L.
- the second low temperature T2L is higher than room temperature.
- the temperature of the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 rises from room temperature.
- the temperature of the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 rises to the second low temperature T2L.
- the second low temperature T2L corresponds to the heating temperature for the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2.
- the second low temperature T2L is higher than the boiling point of the second drying auxiliary liquid F2. Therefore, in the low-temperature heating step, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is suitably removed from the substrate W.
- the second low temperature T2L is higher than the boiling point of the ultraviolet curable material. Therefore, in the low-temperature heating step, the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is more preferably removed from the substrate W.
- the second low temperature T2L is lower than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, in the low temperature heating step, thermal decomposition of the second solidified film H2 is suitably prevented. Therefore, the second solidified film H2 supports the convex portion A in the low temperature heating step. Therefore, even if capillary force acts on the protrusion A, the protrusion A will not collapse. That is, the convex portion A is suitably protected by the second solidified film H2.
- the temperature of the second solidified film H2 also rises from room temperature to the second low temperature T2L.
- Step S22 High-temperature heating step
- the high-temperature heating step is performed after the low-temperature heating step.
- the second drying auxiliary liquid F2 does not exist on the substrate W. Therefore, it is easier to protect the convex portion A during the high-temperature heating process.
- the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the heating unit 31 heats the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the second solidified film H2 is heated via the substrate W. As a result, the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the second solidified film H2 is heated at a second high temperature T2H.
- the second high temperature T2H is higher than the second low temperature T2L.
- the temperature of the second solidified film H2 increases from the second low temperature T2L.
- the temperature of the second solidified film H2 rises to the second high temperature T2H.
- the second high temperature T2H corresponds to the heating temperature of the second solidified film H2.
- the second high temperature T2H is higher than the thermal decomposition temperature Tp2. Therefore, in the high temperature heating step, the second solidified film H2 is suitably thermally decomposed.
- the irradiation area of the irradiation section 41 is wider than the upper surface WS1 of the substrate W.
- the irradiation unit 41 of the second embodiment does not move in the horizontal direction with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the irradiation unit 41 of the second embodiment does not move in the vertical direction Z with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the irradiation area of the irradiation unit 41 may be smaller than the upper surface WS1 of the substrate W.
- the irradiation unit 41 may move in the horizontal direction with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- the irradiation unit 41 may move in the vertical direction Z with respect to the substrate W held by the substrate holding unit 13.
- FIG. 23 is a diagram showing the configuration of a processing unit in a modified embodiment. Note that the same components as those in the first and second embodiments are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.
- the irradiation section 41 includes a light emitting section 52.
- the light emitting section 52 emits ultraviolet light.
- the area irradiated with ultraviolet light by the light emitting section 52 is smaller than the upper surface WS1 of the substrate W.
- the light emitting section 52 is smaller than the light emitting section 42 of the second embodiment.
- the light emitting section 52 is electrically connected to a power source 46 (not shown).
- the irradiation unit 41 includes a moving mechanism 53.
- the moving mechanism 53 moves the light emitting section 52.
- the moving mechanism 53 moves the light emitting section 52 to, for example, a first position Q1, a second position Q2, and a third position Q3.
- the first position Q1 is above the first side portion of the substrate W held by the substrate holding unit 13 in a side view.
- the second position Q2 is above the second side portion of the substrate W held by the substrate holding unit 13 in a side view.
- the second position Q2 is at the same height as the first position Q1.
- the third position Q3 is higher than the first position Q1 and the second position Q2.
- the moving mechanism 53 includes, for example, a horizontal moving mechanism 54 and a vertical moving mechanism 55.
- the horizontal movement mechanism 54 supports the light emitting section 52.
- the horizontal movement mechanism 54 moves the light emitting section 52 in the horizontal direction.
- the vertical movement mechanism 55 supports the horizontal movement mechanism 54.
- the vertical movement mechanism 55 moves the horizontal movement mechanism 54 in the vertical direction Z.
- the light emitting section 52 In the second treatment liquid supply step and the second coating step, the light emitting section 52 is located at the third position Q3. Therefore, when the nozzles 22a, 22b move to the processing position, the nozzles 22a, 22b do not interfere with the light emitting section 52.
- the light emitting section 52 moves from the third position Q3 to the first position Q1.
- the light emitting part 52 moves from the first position Q1 to the second position Q2 while the light emitting part 52 emits ultraviolet light.
- the irradiation area of the ultraviolet rays moves on the substrate W. As a result, the entire upper surface WS1 of the substrate W is irradiated with ultraviolet light.
- the entire second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W is irradiated with the ultraviolet rays.
- the light emitting section 52 is relatively small. Therefore, it is easy to downsize the processing unit 11.
- the heating unit 31 heats the first drying auxiliary liquid F1 via the substrate W.
- the heating unit 31 may directly heat the first drying auxiliary liquid F1.
- the heating unit 31 may transfer heat to the first drying auxiliary liquid F1 without passing through the substrate W.
- the heating unit 31 heats the first solidified film H1 via the substrate W.
- the heating unit 31 may directly heat the first solidified film H1.
- the heating unit 31 may transfer heat to the first solidified film H1 without passing through the substrate W.
- the heating unit 31 heats the second solidified film H2 via the substrate W.
- the heating unit 31 may directly heat the second solidified film H2.
- the heating unit 31 may transfer heat to the second solidified film H2 without passing through the substrate W.
- the heating unit 31 faces the lower surface WS2 of the substrate W. However, it is not limited to this.
- the heating unit 31 may face the upper surface WS1 of the substrate W.
- the heating unit 31 directly heats at least one of the first drying auxiliary liquid F1, the second drying auxiliary liquid F2, the first solidified film H1, and the second solidified film H2.
- the heating unit 31 transfers heat to at least one of the first drying auxiliary liquid F1, the second drying auxiliary liquid F2, the first solidified film H1, and the second solidified film H2 without passing through the substrate W.
- the first coating process, the first curing process, and the first thermal decomposition process were performed in the same processing unit 11.
- the processing unit that performs the first coating step may be different from the processing unit that performs the first curing step.
- the processing unit that performs the first coating step may be different from the processing unit that performs the first pyrolysis step.
- the processing unit that performs the first curing step may be different from the processing unit that performs the first pyrolysis step.
- one first pyrolysis step may be performed using two processing units.
- the second embodiment may be similarly modified.
- FIG. 24 is a left side view showing the configuration of the left part of the substrate processing apparatus 1 of the modified embodiment. Note that the same components as those in the first and second embodiments are given the same reference numerals and detailed explanations will be omitted.
- the processing block 7 includes processing units 11a, 11b, 11c, and 11d.
- the processing unit 11a includes a substrate holding section 13, a rotation drive section 17, and supply sections 21a and 21b.
- the processing unit 11b includes a substrate holding section 13 and an irradiation section 41.
- the processing unit 11c includes a heating section 61.
- the heating unit 61 heats the substrate W.
- the heating section 61 includes a hot plate 62 and a heater 63.
- Hot plate 62 extends horizontally.
- the hot plate 62 has approximately the same size as the substrate W in plan view.
- the substrate W is placed on the hot plate 62.
- the hot plate 62 supports the substrate W in a horizontal position.
- Heater 63 is attached to hot plate 62 .
- the heater 63 heats the substrate W on the hot plate 62.
- the processing unit 11d includes a substrate container 71, a substrate support section 72, and a heating section 73.
- the substrate W is accommodated inside the substrate container 71.
- the substrate container 71 has, for example, a cylindrical shape.
- the substrate container 71 has, for example, a tube shape.
- the substrate container 71 allows infrared rays to pass through.
- the substrate container 71 is made of, for example, quartz glass.
- the substrate support section 72 is installed inside the substrate container 71.
- the substrate support part 72 is supported by the substrate container 71, for example.
- the substrate support section 72 supports the substrate W in a horizontal position.
- the heating unit 73 is installed outside the substrate container 71.
- the heating unit 73 is arranged around the substrate container 71 .
- the heating unit 73 emits, for example, infrared rays.
- the infrared rays are transmitted through the substrate container 71.
- the heating unit 73 irradiates the entire substrate W with infrared rays, for example.
- the heating unit 73 irradiates, for example, infrared rays onto at least one of the first drying liquid F1 and the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W.
- the heating unit 73 irradiates, for example, infrared rays onto at least one of the first solidified film H1 and the second solidified film H2 on the substrate W.
- the heating unit 73 is, for example, a lamp heater.
- the transport mechanism 8 is configured to access the processing units 11a, 11b, 11c, and 11d.
- the substrate processing apparatus 1 When performing the substrate processing method of the first embodiment, the substrate processing apparatus 1 operates as follows.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W to the processing unit 11a.
- the transport mechanism 8 transfers the substrate W to the substrate holding section 13 of the processing unit 11a.
- the processing unit 11a performs a first processing liquid supply step and a second coating step on the substrate W.
- the supply unit 21a supplies the processing liquid L to the substrate W. After that, the supply unit 21b applies the first drying auxiliary liquid F1 to the substrate W.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W from the processing unit 11a to the processing unit 11c.
- the transport mechanism 8 takes the substrate W from the substrate holding section 13 of the processing unit 11a.
- the transport mechanism 8 places the substrate W on the hot plate 62 of the processing unit 11c.
- the processing unit 11b performs a first curing process on the substrate W.
- the heating unit 61 (specifically, the heater 63) heats the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W.
- a first solidified film H1 is formed on the substrate W.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W from the processing unit 11c to the processing unit 11d.
- the transport mechanism 8 takes the substrate W from the hot plate 62 of the processing unit 11c.
- the transport mechanism 8 transfers the substrate W to the substrate support section 72 of the processing unit 11d.
- the processing unit 11d performs a first thermal decomposition process on the substrate W.
- the heating unit 73 heats the first solidified film H1 on the substrate W.
- the first solidified film H1 is thermally decomposed.
- the substrate W is dried.
- the substrate processing apparatus 1 When performing the substrate processing method of the second embodiment, the substrate processing apparatus 1 operates as follows.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W to the processing unit 11a.
- the processing unit 11a performs a second processing liquid supply step and a second coating step on the substrate W.
- the supply unit 21a supplies the processing liquid L to the substrate W.
- the supply unit 21b applies the second drying auxiliary liquid F2 to the substrate W.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W from the processing unit 11a to the processing unit 11b.
- the transport mechanism 8 takes the substrate W from the substrate holding section 13 of the processing unit 11a.
- the transport mechanism 8 transfers the substrate W to the substrate holding section 13 of the processing unit 11b.
- the processing unit 11b performs a second curing process on the substrate W.
- the irradiation unit 41 irradiates the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W with ultraviolet rays.
- a second solidified film H2 is formed on the substrate W.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W from the processing unit 11b to the processing unit 11c.
- the transport mechanism 8 takes the substrate W from the substrate holding section 13 of the processing unit 11b.
- the transport mechanism 8 places the substrate W on the hot plate 62 of the processing unit 11c.
- the processing unit 11c performs a second thermal decomposition process on the substrate W.
- the processing unit 11c performs a low temperature heating process.
- the heating unit 61 specifically, the heater 63
- the unreacted portion of the second drying auxiliary liquid F2 is removed from the substrate W.
- the transport mechanism 8 transports the substrate W from the processing unit 11c to the processing unit 11d.
- the transport mechanism 8 takes the substrate W from the hot plate 62 of the processing unit 11c.
- the transport mechanism 8 transfers the substrate W to the substrate support section 72 of the processing unit 11d.
- the processing unit 11d performs a second thermal decomposition process on the substrate W.
- the processing unit 11d performs a high temperature heating process on the substrate W.
- the heating unit 73 heats the second solidified film H2 on the substrate W at a second high temperature T2H.
- the second solidified film H2 is thermally decomposed.
- the substrate W is dried.
- the substrate W was not rotated. However, it is not limited to this. In the first curing step, the substrate W may be rotated. In the first curing step, the first drying auxiliary liquid F1 on the substrate W may be heated while rotating the substrate W.
- the substrate W was not rotated. However, it is not limited to this. In the second curing step, the substrate W may be rotated. In the second curing step, while rotating the substrate W, the second drying auxiliary liquid F2 on the substrate W may be irradiated with ultraviolet rays.
- the substrate W was not rotated. However, it is not limited to this. In the first pyrolysis step, the substrate W may be rotated. In the first thermal decomposition step, the first solidified film H1 on the substrate W may be thermally decomposed while the substrate W is rotated.
- the substrate W was not rotated. However, it is not limited to this. In the second pyrolysis step, the substrate W may be rotated. In the second thermal decomposition step, the second solidified film H2 on the substrate W may be thermally decomposed while the substrate W is rotated.
- the treatment liquid L may be a chemical liquid.
- the processing liquid L may be an etching liquid.
- one treatment liquid L was supplied to the substrate W.
- a plurality of treatment liquids may be supplied to the substrate W.
- the first treatment liquid may be supplied to the substrate W, and then the second treatment liquid may be supplied to the substrate W.
- the composition of the second treatment liquid is different from the composition of the first treatment liquid.
- the second treatment liquid supply step of the second embodiment may also be modified in the same way.
- the substrate processing method of the first embodiment includes a first processing liquid supply step.
- the first treatment liquid supply step may be omitted.
- the first treatment liquid supply step may not be performed before the first coating step.
- the substrate processing method of the second embodiment included a second processing liquid supply step.
- the second treatment liquid supply step may be omitted.
- the second treatment liquid supply step may not be performed before the second coating step.
- a liquid for example, treatment liquid L
- the first drying auxiliary liquid F1 was applied to the wet substrate W.
- the liquid eg, treatment liquid L
- the first drying auxiliary liquid F1 may be applied to the dried substrate W.
- the second coating step of the second embodiment may be similarly modified.
- the pattern P on the substrate W may be formed on the substrate W, for example, before the substrate processing method is performed.
- the pattern P may be formed on the substrate W, for example, in at least one of the first treatment liquid supply step and the second treatment liquid supply step.
- Substrate processing apparatus 10 Control section 11, 11a, 11b, 11c, 11d... Processing unit 13... Substrate holding section 21a... Supply section (processing liquid supply section) 21b... Supply section (drying auxiliary liquid supply section) 31, 61, 73... Heating section 41... Irradiation section F1... First drying auxiliary liquid F2... Second drying auxiliary liquid G1... First liquid film G2... Second liquid film H1... First solidified film H1b...
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Abstract
基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、第1塗布工程と第1硬化工程と第1熱分解工程を備える。第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1が基板Wに塗布される。第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料と溶媒を含む。第1硬化工程では、基板W上の第1乾燥補助液F1を加熱する。第1硬化工程では、基板W上に第1固化膜H1が形成される。第1熱分解工程では、第1固化膜H1が加熱されることによって、第1固化膜H1は熱分解される。第1熱分解工程では、基板Wが乾燥される。
Description
本発明は、基板処理方法に関する。基板は、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機EL(Electroluminescence)用基板、FPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。
特許文献1は、基板を処理する基板処理方法を開示する。特許文献1の基板処理方法は、処理工程と置換工程と除去工程を備える。処理工程では、基板にリンス液を供給する。置換工程では、基板上のリンス液を有機溶剤に置換する。除去工程では、基板から有機溶剤を除去する。除去工程によって、基板は乾燥される。
従来の基板処理方法であっても、基板を適切に処理できない場合があった。例えば、基板がパターンを有する場合、従来の基板処理方法であっても、パターンが倒壊する場合があった。例えば、パターンが微細であるとき、従来の基板処理方法であっても、パターンの倒壊を十分に抑制できない場合があった。
このような事情に鑑みてなされたものであって、本発明は、基板を適切に処理できる基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明は、複数の凸部と複数の凹部を含むパターンが形成された基板を処理する基板処理方法であって、熱硬化性材料と溶媒を含む第1乾燥補助液を前記基板に塗布する第1塗布工程と、前記基板上の前記第1乾燥補助液を加熱して、前記基板上に第1固化膜を形成する第1硬化工程と、前記第1固化膜を加熱することによって前記第1固化膜を熱分解し、前記基板を乾燥させる第1熱分解工程と、を備え、前記第1硬化工程では、前記第1固化膜の少なくとも一部は、前記パターンの上方に形成され、前記第1固化膜は、前記凸部の上端と接触しており、かつ、前記第1固化膜の全部は、前記凹部の底部よりも上方に位置する基板処理方法である。
基板処理方法は、パターンが形成された基板を処理するためのものである。パターンは、複数の凸部と複数の凹部を含む。基板処理方法は、第1塗布工程と第1硬化工程を備える。第1塗布工程では、第1乾燥補助液が基板に塗布される。第1乾燥補助液は、熱硬化性材料と溶媒を含む。第1硬化工程では、基板上の第1乾燥補助液が加熱される。第1硬化工程では、第1固化膜が基板上に形成される。このため、第1固化膜は基板上に好適に形成される。
第1硬化工程では、第1固化膜の少なくとも一部は、パターンの上方に形成される。第1硬化工程では、第1固化膜は、凸部の上端と接触している。このため、第1固化膜は、凸部を好適に支持する。
第1硬化工程では、第1固化膜の全部は、凹部の底部よりも上方に位置する。このため、凸部の一部は、第1固化膜と接触していない。よって、第1硬化工程では、第1固化膜の体積変化の影響を、凸部は受けにくい。
基板処理方法は、第1熱分解工程を備える。第1熱分解工程では、第1固化膜が加熱されることによって、第1固化膜は熱分解される。第1熱分解工程では、基板が乾燥される。このため、第1固化膜は好適に熱分解される。さらに、第1熱分解工程においても、第1固化膜の体積変化の影響を、凸部は受けにくい。よって、第1固化膜は基板から好適に除去される。したがって、凸部の倒壊が抑制されつつ、基板は乾燥される。すなわち、パターンが保護された状態で、基板は乾燥される。
以上の通り、基板処理方法によれば、基板は適切に処理される。
上述の基板処理方法において、前記凹部の幅は、10nm以下であることが好ましい。第1硬化工程において第1固化膜の全部を凹部の底部よりも上方に位置させることは、非常に容易である。したがって、基板を適切に処理することは、一層容易である。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記第1固化膜は、前記凸部の前記上端同士をブリッジすることが好ましい。第1固化膜は、凸部を一層好適に支持する。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記第1固化膜の全部は、前記凸部の前記上端と同等またはこれよりも高い位置に位置することが好ましい。第1固化膜の全部は、凹部の上方に位置する。第1固化膜は、凹部に位置する部分を、実質的に有しない。したがって、第1固化膜の体積変化の影響を、凸部は実質的に受けない。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記第1固化膜は、下面を有し、前記第1固化膜の前記下面は、前記凸部の前記上端と接触し、かつ、互いに隣り合う前記凸部の間において上方に凸に湾曲することが好ましい。第1固化膜の下面の形状は、第1固化膜が凹部に入ることを好適に妨げる。したがって、第1固化膜の体積変化から、凸部は好適に保護される。第1固化膜の体積変化の影響を、凸部は実質的に受けない。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記熱硬化性材料は重合体になり、前記第1固化膜は、前記重合体を含み、前記重合体は、前記凹部の幅よりも大きな長さを有することが好ましい。凹部は、熱硬化性材料の重合体にとって、狭過ぎる。このため、熱硬化性材料は、凹部において、重合体になり難い。よって、第1固化膜を凹部に形成することは困難である。したがって、第1硬化工程において第1固化膜の全部を凹部の底部よりも上方に位置させることは、一層容易である。第1固化膜の全部は、凹部の底部よりも上方に、好適に位置する。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記凹部の幅に基づいて、前記第1乾燥補助液の加熱温度を調整することが好ましい。凹部の幅に関わらず、第1硬化工程において第1固化膜の全部を凹部の底部よりも上方に位置させることは、一層容易である。凹部の幅に関わらず、第1固化膜の全部は、凹部の底部よりも上方に、好適に位置する。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記第1乾燥補助液を第1低温度で加熱し、前記第1熱分解工程では、前記第1低温度よりも高い第1高温度で前記第1固化膜を加熱することが好ましい。第1低温度は第1高温度よりも低い。このため、第1硬化工程では、第1固化膜の熱分解は好適に防止される。よって、第1硬化工程では、第1固化膜は好適に形成される。したがって、第1硬化工程では、第1固化膜は凸部を好適に支持する。第1高温度は第1低温度よりも高い。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜は好適に熱分解される。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、さらに、前記第1乾燥補助液中の前記溶媒は蒸発することが好ましい。このため、第1硬化工程の終了時、基板上に溶媒は存在しない。すなわち、第1熱分解工程では、基板上に溶媒は存在しない。したがって、第1熱分解工程において凸部を保護することは、一層容易である。
上述の基板処理方法において、前記第1硬化工程では、前記第1乾燥補助液は、前記第1固化膜に変化しない未反応分を含み、前記第1硬化工程では、前記第1乾燥補助液の前記未反応分は前記基板から除去されることが好ましい。このため、第1硬化工程の終了時、基板上に第1乾燥補助液は存在しない。すなわち、第1熱分解工程では、基板上に第1乾燥補助液は存在しない。したがって、第1熱分解工程において凸部を保護することは、さらに一層容易である。
上述の基板処理方法において、前記基板処理方法は、さらに、前記第1塗布工程の前に、前記基板に処理液を供給する第1処理液供給工程と、を備えることが好ましい。基板は、一層適切に処理される。
上述の基板処理方法において、前記第1塗布工程では、前記基板から前記処理液を除去することが好ましい。このため、第1硬化工程および第1熱分解工程では、基板上に処理液は存在しない。よって、第1硬化工程および第1熱分解工程において凸部を保護することは、一層容易である。
本発明は、複数の凸部と複数の凹部を含むパターンが形成された基板を処理する基板処理方法であって、紫外線硬化性材料を含む第2乾燥補助液を前記基板に塗布する第2塗布工程と、前記基板上の前記第2乾燥補助液に紫外線を照射して、前記基板上に第2固化膜を形成する第2硬化工程と、前記第2固化膜を加熱することによって前記第2固化膜を熱分解し、前記基板を乾燥させる第2熱分解工程と、を備え、前記第2硬化工程では、前記第2固化膜の少なくとも一部は、前記パターンの上方に形成され、前記第2固化膜は、前記凸部の上端と接触しており、かつ、前記第2固化膜の全部は、前記凹部の底部よりも上方に位置する基板処理方法である。
基板処理方法は、パターンが形成された基板を処理するためのものである。パターンは、複数の凸部と複数の凹部を含む。基板処理方法は、第2塗布工程と第2硬化工程を備える。第2塗布工程では、第2乾燥補助液が基板に塗布される。第2乾燥補助液は、紫外線硬化性材料を含む。第2硬化工程では、基板上の第2乾燥補助液に紫外線を照射する。第2硬化工程では、第2固化膜が基板上に形成される。このため、第2固化膜は基板上に好適に形成される。
第2硬化工程では、第2固化膜の少なくとも一部は、パターンの上方に形成される。第2硬化工程では、第2固化膜は、凸部の上端と接触している。このため、第2固化膜は、凸部を好適に支持する。
第2硬化工程では、第2固化膜の全部は、凹部の底部よりも上方に位置する。このため、凸部の少なくとも一部は、第2固化膜と接触していない。よって、第2硬化工程では、第2固化膜の体積変化の影響を、凸部は受けにくい。
基板処理方法は、第2熱分解工程を備える。第2熱分解工程では、第2固化膜が加熱されることによって、第2固化膜は熱分解される。第2熱分解工程では、基板が乾燥される。このため、第2固化膜は好適に熱分解される。さらに、第2熱分解工程においても、第2固化膜の体積変化の影響を、凸部は受けにくい。よって、第2固化膜は基板から好適に除去される。したがって、凸部の倒壊が抑制されつつ、基板は乾燥される。すなわち、パターンが保護された状態で、基板は乾燥される。
以上の通り、基板処理方法によれば、基板は適切に処理される。
上述の基板処理方法において、前記凹部の幅は、10nm以下であることが好ましい。第2硬化工程において第2固化膜の全部を凹部の底部よりも上方に位置させることは、非常に容易である。したがって、基板を適切に処理することは、一層容易である。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程では、前記第2固化膜は、前記凸部の前記上端同士をブリッジすることが好ましい。第2固化膜は、凸部を一層好適に支持する。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程では、前記第2固化膜の全部は、前記凸部の前記上端と同等またはこれよりも高い位置に位置することが好ましい。第2固化膜の全部は、凹部の上方に位置する。第2固化膜は、凹部に位置する部分を、実質的に有しない。したがって、第2固化膜の体積変化の影響を、凸部は実質的に受けない。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程では、前記第2固化膜は、下面を有し、前記第2固化膜の前記下面は、前記凸部の前記上端と接触し、かつ、互いに隣り合う前記凸部の間において上方に凸に湾曲することが好ましい。第2固化膜の下面の形状は、第2固化膜が凹部に入ることを好適に妨げる。したがって、第2固化膜の体積変化から、凸部は好適に保護される。第2固化膜の体積変化の影響を、凸部は実質的に受けない。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程では、前記紫外線硬化性材料は重合体になり、前記第2固化膜は、前記重合体を含み、前記重合体は、前記凹部の幅よりも大きな長さを有することが好ましい。凹部は、紫外線硬化性材料の重合体にとって、狭過ぎる。このため、紫外線硬化性材料は、凹部において、重合体になり難い。よって、第2固化膜を凹部に形成することは困難である。したがって、第2硬化工程において第2固化膜の全部を凹部の底部よりも上方に位置させることは、一層容易である。第2固化膜の全部は、凹部の底部よりも上方に、好適に位置する。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程の終了時、前記第2乾燥補助液の一部は前記基板上に残り、前記第2熱分解工程では、さらに、前記基板上に残る前記第2乾燥補助液を蒸発させることが好ましい。第2熱分解工程では、基板上に残る第2乾燥補助液は基板から好適に除去される。よって、基板は適切に乾燥される。
上述の基板処理方法において、前記第2熱分解工程では、前記第2固化膜が熱分解される前に、前記基板上に残る前記第2乾燥補助液は蒸発することが好ましい。第2熱分解工程では、基板上に残る第2乾燥補助液が蒸発し、その後、第2固化膜が熱分解される。第2熱分解工程では、基板上に残る第2乾燥補助液が蒸発するまで、第2固化膜は実質的に熱分解されない。よって、第2熱分解工程では、基板上に残る第2乾燥補助液が蒸発するまで、第2固化膜は凸部を支持する。すなわち、第2熱分解工程では、第2固化膜は、第2乾燥補助液から凸部を好適に保護する。さらに、第2固化膜が熱分解されるとき、基板上に第2乾燥補助液は存在しない。このため、第2固化膜が熱分解されるとき、凸部を保護することは、一層容易である。したがって、基板は適切に乾燥される。
上述の基板処理方法において、前記第2硬化工程では、前記第2乾燥補助液は、前記第2固化膜に変化しない未反応分を含み、前記第2熱分解工程では、前記第2乾燥補助液の前記未反応分は前記基板から除去されることが好ましい。第2乾燥補助液の未反応分は、第2熱分解工程において、基板から好適に除去される。よって、基板は適切に乾燥される。
上述の基板処理方法において、前記第2熱分解工程では、前記第2固化膜が熱分解される前に、前記第2乾燥補助液の前記未反応分は基板から除去されることが好ましい。第2熱分解工程では、第2乾燥補助液の未反応分が基板から除去されるまで、第2固化膜は実質的に熱分解されない。よって、第2熱分解工程では、第2乾燥補助液の未反応分が基板から除去されるまで、第2固化膜は凸部を支持する。すなわち、第2熱分解工程では、第2固化膜は、第2乾燥補助液から凸部を好適に保護する。さらに、第2固化膜が熱分解されるとき、基板上に第2乾燥補助液は存在しない。したがって、第2固化膜が熱分解されるとき、凸部を保護することは、一層容易である。
上述の基板処理方法において、前記第2熱分解工程は、前記第2乾燥補助液の前記未反応分を第2低温度で加熱し、前記第2乾燥補助液の前記未反応分を蒸発させる低温加熱工程と、前記低温加熱工程の後、前記第2低温度よりも高い第2高温度で前記第2固化膜を加熱することによって、前記第2固化膜を熱分解する高温加熱工程と、を備えることが好ましい。低温加熱工程では、第2乾燥補助液の未反応分は基板から好適に除去される。その結果、低温加熱工程の終了時、第2乾燥補助液は基板上に存在しない。低温加熱工程の後、高温加熱工程は実行される。高温加熱工程では、第2乾燥補助液は基板上に存在しない。したがって、高温加熱工程では、凸部を保護することは、一層容易である。第2低温度は第2高温度よりも低い。このため、低温加熱工程では、第2固化膜の熱分解は好適に防止される。よって、低温加熱工程では、凸部は第2固化膜によって好適に支持される。したがって、低温加熱工程では、凸部は第2固化膜によって好適に保護される。他方、第2高温加熱工程では、第2固化膜は熱分解される。第2高温度は第2低温度よりも高い。よって、高温加熱工程では、第2固化膜は好適に熱分解される。
上述の基板処理方法において、前記基板処理方法は、さらに、前記第2塗布工程の前に、前記基板に処理液を供給する第2処理液供給工程と、を備えることが好ましい。基板は、一層適切に処理される。
上述の基板処理方法において、前記第2塗布工程では、前記基板から前記処理液を除去することが好ましい。このため、第2硬化工程および第2熱分解工程では、基板上に処理液は存在しない。よって、第2硬化工程および第2熱分解工程において凸部を保護することは、一層容易である。
本発明の基板処理方法によれば、基板は適切に処理される。
以下、図面を参照して、本発明の基板処理方法を説明する。
<第1実施形態>
<1-1.基板>
基板Wは、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機EL(Electroluminescence)用基板、FPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。基板Wは、薄い平板形状を有する。基板Wは、平面視で略円形状を有する。
<1-1.基板>
基板Wは、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、有機EL(Electroluminescence)用基板、FPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスプレイ用基板、磁気ディスク用基板、光ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、太陽電池用基板である。基板Wは、薄い平板形状を有する。基板Wは、平面視で略円形状を有する。
図1は、基板Wの一部を模式的に示す図である。基板Wは、パターンPを有する。パターンPは、基板Wの表面WSに形成される。パターンPは、例えば、凹凸形状を有する。
パターンPは、例えば、複数の凸部Aを有する。各凸部Aは、基板Wの一部である。各凸部Aは、構造体である。各凸部Aは、例えば、単結晶シリコン膜、シリコン酸化膜(SiO2)、シリコン窒化膜(SiN)およびポリシリコン膜の少なくともいずれかで構成される。各凸部Aは、表面WSから***する。複数の凸部Aは、互いに離れている。
各凸部Aは、基端A1と先端A2とサイドA3を有する。基端A1は、表面WSに接続される。サイドA3は、基端A1から先端A2に延びる。
凸部Aは、高さAHを有する。高さAHは、サイドA3の長さに相当する。高さAHは、基端A1と先端A2の間の長さに相当する。
パターンPは、複数の凹部Bを有する。各凹部Bは、空間である。複数の凹部Bは、例えば、互いに連通していてもよい。あるいは、複数の凹部Bは、互いに遮断されていてもよい。凹部Bは、凸部Aの側方に位置する。凹部Bは、凸部Aの周囲に位置する。凹部Bは、互いに隣り合う2つ以上の凸部Aの間に位置する。凹部Bは、2つ以上のサイドA3と接している。
凹部Bは、底部B1を有する。底部B1は、互いに隣り合う基端A1の間に位置する。底部B1は、互いに隣り合う基端A1の間に位置する表面WSの部分に相当する。底部B1は、互いに隣り合うサイドA3の間を延びる。凹部Bは、サイドA3と底部B1によって囲まれる。
凹部Bは、幅BWを有する。幅BWは、互いに隣り合う2つの凸部Aの離隔距離に相当する。幅BWは、互いに隣り合う2つのサイドA3の離隔距離に相当する。
<1-2.基板処理装置1の概要>
図2は、第1実施形態の基板処理装置1の内部を示す平面図である。基板処理装置1は、基板Wに処理を行う。基板処理装置1における処理は、乾燥処理を含む。
図2は、第1実施形態の基板処理装置1の内部を示す平面図である。基板処理装置1は、基板Wに処理を行う。基板処理装置1における処理は、乾燥処理を含む。
基板処理装置1は、インデクサ部3と処理ブロック7を備える。処理ブロック7はインデクサ部3に接続される。インデクサ部3は、処理ブロック7に基板Wを供給する。処理ブロック7は、基板Wに処理を行う。インデクサ部3は、処理ブロック7から基板Wを回収する。
本明細書では、便宜上、インデクサ部3と処理ブロック7が並ぶ方向を、「前後方向X」と呼ぶ。前後方向Xは水平である。前後方向Xのうち、処理ブロック7からインデクサ部3に向かう方向を「前方」と呼ぶ。前方と反対の方向を「後方」と呼ぶ。前後方向Xと直交する方向を、「幅方向Y」と呼ぶ。幅方向Yは水平である。「幅方向Y」の一方向を適宜に「右方」と呼ぶ。右方とは反対の方向を「左方」と呼ぶ。前後方向Xおよび幅方向Yを区別しない場合には、単に「水平方向」と呼ぶ。水平方向に対して垂直な方向を「鉛直方向Z」と呼ぶ。各図では、参考として、前、後、右、左、上、下を適宜に示す。
インデクサ部3は、複数(例えば、4つ)のキャリア載置部4を備える。各キャリア載置部4はそれぞれ、1つのキャリアCを載置する。キャリアCは、複数枚の基板Wを収容する。キャリアCは、例えば、FOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Interface)、または、OC(Open Cassette)である。
インデクサ部3は、搬送機構5を備える。搬送機構5は、キャリア載置部4の後方に配置される。搬送機構5は、基板Wを搬送する。搬送機構5は、キャリア載置部4に載置されるキャリアCにアクセスするように構成される。
搬送機構5はハンド5aとハンド駆動部5bを備える。ハンド5aは、基板Wを支持する。ハンド駆動部5bは、ハンド5aに連結される。ハンド駆動部5bは、ハンド5aを移動させる。ハンド駆動部5bは、例えば、前後方向X、幅方向Yおよび鉛直方向Zにハンド5aを移動させる。ハンド駆動部5bは、例えば、水平面内においてハンド5aを回転させる。
処理ブロック7は、搬送機構8を備える。搬送機構8は、基板Wを搬送する。搬送機構8は、搬送機構5から基板Wを受け、かつ、搬送機構5に基板Wを渡すように構成される。
搬送機構8は、ハンド8aとハンド駆動部8bを備える。ハンド8aは、基板Wを支持する。ハンド駆動部8bは、ハンド8aに連結される。ハンド駆動部8bは、ハンド8aを移動させる。ハンド駆動部8bは、例えば、前後方向X、幅方向Yおよび鉛直方向Zにハンド8aを移動させる。ハンド駆動部8bは、例えば、水平面内においてハンド8aを回転させる。
処理ブロック7は、複数の処理ユニット11を備える。処理ユニット11は、搬送機構8の側方に配置される。各処理ユニット11は、基板Wに処理を行う。
各処理ユニット11は、基板保持部13を備える。基板保持部13は、基板Wを保持する。
搬送機構8は、各処理ユニット11にアクセスするように構成される。搬送機構8は、基板保持部13に基板Wを渡し、かつ、基板保持部13から基板Wを取るように構成される。
図3は、基板処理装置1の制御ブロック図である。基板処理装置1は、制御部10を備える。制御部10は、搬送機構5、8および処理ユニット11に、通信可能に接続される。制御部10は、搬送機構5、8と処理ユニット11を制御する。
制御部10は、各種処理を実行する中央演算処理装置(CPU)、演算処理の作業領域となるRAM(Random-Access Memory)、固定ディスク等の記憶媒体等によって実現されている。制御部10は、記憶媒体に予め格納される各種の情報を有する。制御部10が有する情報は、例えば、搬送条件情報と処理条件情報を含む。搬送条件情報は、搬送機構5、8のオペレーションに関する条件を規定する。処理条件情報は、処理ユニット11のオペレーションに関する条件を規定する。処理条件情報は、処理レシピとも呼ばれる。
基板処理装置1の動作例を簡単に説明する。
インデクサ部3は、処理ブロック7に基板Wを供給する。具体的には、搬送機構5は、キャリアCから処理ブロック7の搬送機構8に基板Wを渡す。
搬送機構8は、処理ユニット11に基板Wを分配する。具体的には、搬送機構8は、搬送機構5から、各処理ユニット11の基板保持部13に基板Wを搬送する。
処理ユニット11は、基板保持部13によって保持された基板Wを処理する。処理ユニット11は、例えば、基板Wに乾燥処理を行う。
処理ユニット11が基板Wを処理した後、搬送機構8は、各処理ユニット11から基板Wを回収する。具体的には、搬送機構8は、各基板保持部13から基板Wを取る。そして、搬送機構8は、搬送機構5に基板Wを渡す。
インデクサ部3は、処理ブロック7から基板Wを回収する。具体的には、搬送機構5は、搬送機構8からキャリアCに基板Wを搬送する。
<1-3.処理ユニット11の構成>
図4は、第1実施形態の処理ユニット11の構成を示す図である。各処理ユニット11は、同一の構造を有する。処理ユニット11は、枚葉式に分類される。すなわち、各処理ユニット11は、一度に1枚の基板Wのみを処理する。
図4は、第1実施形態の処理ユニット11の構成を示す図である。各処理ユニット11は、同一の構造を有する。処理ユニット11は、枚葉式に分類される。すなわち、各処理ユニット11は、一度に1枚の基板Wのみを処理する。
処理ユニット11は、筐体12を備える。筐体12は、略箱形状を有する。基板Wは、筐体12の内部において、処理される。
筐体12の内部は、例えば、常圧に保たれる。このため、基板Wは、例えば、常圧の環境の下で処理される。ここで、常圧は、標準大気圧(1気圧、101325Pa)を含む。常圧は、例えば、0.7気圧以上で、1.3気圧以下の範囲内の気圧である。本明細書では、絶対真空を基準とした絶対圧力で、圧力を示す。
上述した基板保持部13は、筐体12の内部に設置される。基板保持部13は、1枚の基板Wを保持する。基板保持部13は、基板Wを略水平姿勢で保持する。
基板保持部13は、基板保持部13が保持する基板Wの下方に位置する。基板保持部13は、基板Wの下面WS2および基板Wの周縁部の少なくともいずれかと接触する。基板保持部13は、基板Wの上面WS1と接触しない。ここで、上面WS1は、上方を向く。下面WS2は、下方を向く。上面WS1は、表面WSの一部である。下面WS2は、表面WSの他の一部である。下面WS2は、基板Wのバックサイドとも呼ばれる。
基板保持部13の構成例を説明する。基板保持部13は、支持部材14を備える。支持部材14は、板形状を有する。支持部材14は、水平方向に延びる。図示を省略するが、支持部材14は、平面視において、基板Wと略同じ大きさを有する。支持部材14は、平面視において、円環形状を有する。支持部材14は、開口を形成する。開口は、平面視において、支持部材14の中央に位置する。
基板保持部13は、複数の保持ピン15を備える。各保持ピン15は、支持部材14に支持される。各保持ピン15は、支持部材14の周縁部に配置される。各保持ピン15は、支持部材14から上方に延びる。各保持ピン15は基板Wを保持する。基板Wが保持ピン15に保持されるとき、基板Wは支持部材14の上方に位置する。
処理ユニット11は、回転駆動部17を備える。回転駆動部17の少なくとも一部は、筐体12の内部に設置される。回転駆動部17は、基板保持部13に連結される。回転駆動部17は、基板保持部13を回転させる。基板保持部13によって保持される基板Wは、基板保持部13と一体に回転する。基板保持部13によって保持される基板Wは、例えば、回転軸線D回りに回転する。回転軸線Dは、例えば、基板Wの中心を通る。回転軸線Dは、例えば、鉛直方向Zに延びる。
回転駆動部17の構成例を説明する。回転駆動部17は、軸部18とモータ19を備える。軸部18は、支持部材14に接続される。軸部18は、支持部材14から下方に延びる。軸部18は、回転軸線D上に延びる。軸部18は、いわゆる中空軸である。軸部18は、筒形状を有する。軸部18は、中空部を形成する。中空部は、軸部18の内部に位置する。モータ19は、軸部18に連結される。モータ19は、回転軸線D回りに軸部18を回転する。
処理ユニット11は、供給部21a、21bを備える。供給部21a、21bはそれぞれ、基板保持部13によって保持される基板Wに、液体を供給する。供給部21a、21bはそれぞれ、基板保持部13によって保持される基板Wの上面WS1に、液体を供給する。
供給部21aは、処理液Lを供給する。処理液Lは、基板Wを処理するために用いられる。処理液Lは、例えば、基板Wを洗浄するために用いられる。処理液Lは、例えば、洗浄液である。処理液Lは、例えば、リンス液である。
処理液Lは、例えば、有機溶剤である。処理液Lは、例えば、アルコールである。処理液Lは、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)である。
処理液Lは、例えば、脱イオン水である。処理液Lは、例えば、SC1である。SC1は、アンモニアと過酸化水素と脱イオン水の混合液である。
供給部21bは、第1乾燥補助液F1を供給する。第1乾燥補助液F1は、基板Wを乾燥させるために用いられる。第1乾燥補助液F1は、基板Wを乾燥させることを補助する機能を有する。第1乾燥補助液F1は、液体である。第1乾燥補助液F1は、常温において、液体である。
第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料を含む。熱硬化性材料は、熱硬化性を有する。熱硬化性材料は、未だ、熱によって、硬化されていない。熱硬化性材料は、熱によって重合する性質を有する。熱硬化性材料は、熱によって重合体になる性質を有する。熱硬化性材料は、熱によって硬化する性質を有する。
熱硬化性材料は、モノマーおよびオリゴマーの少なくともいずれかを含む。熱硬化性材料中のモノマーおよびオリゴマーの少なくともいずれかは、熱によって重合する性質を有する。熱硬化性材料は、ポリマーを含まない。熱硬化性材料は、高分子を含まない。熱硬化性材料は、高分子化合物を含まない。
熱硬化性材料は、例えば、フェノールを含む。熱硬化性材料は、例えば、フェノールモノマーを含む。熱硬化性材料は、例えば、フェノール由来のオリゴマーを含む。熱硬化性材料は、例えば、ノボラックを含む。熱硬化性材料は、例えば、ノボラック型フェノール樹脂を含む。ノボラックは、フェノール由来のオリゴマーの一例である。ノボラック型フェノール樹脂は、フェノール由来のオリゴマーの一例である。
第1乾燥補助液F1は、溶媒を含む。溶媒は、液体である。溶媒は、常温において、液体である。溶媒は、揮発性を有する。溶媒は、気化しやすい。溶媒は、熱硬化性材料を溶解する。このため、第1乾燥補助液F1中の熱硬化性材料は、溶媒に溶解されている。すなわち、第1乾燥補助液F1は、溶媒と、溶媒に溶解された熱硬化性材料を含む。熱硬化性材料は、第1乾燥補助液F1の溶質に相当する。
溶媒は、例えば、有機溶剤である。溶媒は、例えば、アルコールである。溶媒は、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、メタノール、エタノール、1-プロパノール、イソブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、1-エトキシ-2-プロパノール(PGEE)、アセトン、および、1-ブタノールの少なくともいずれかを含む。
例えば、第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料と溶媒のみからなる。
供給部21aは、ノズル22aを備える。ノズル22aは、処理液Lを吐出する。供給部21bは、ノズル22bを備える。ノズル22bは、第1乾燥補助液F1を吐出する。
ノズル22a、22bはそれぞれ、筐体12の内部に設置される。ノズル22a、22bはそれぞれ、待機位置と処理位置に移動可能である。図4は、待機位置に位置するノズル22a、22bを実線で示す。図4は、処理位置に位置するノズル22a、22bを破線で示す。待機位置は、例えば、基板保持部13に保持される基板Wの上方から外れた位置である。処理位置は、例えば、基板保持部13に保持される基板Wの上方の位置である。
第1乾燥補助液F1は、筐体12の内部において、使用される。上述の通り、筐体12の内部は、例えば、常圧に保たれる。このため、第1乾燥補助液F1は、例えば、常圧の環境の下で、使用される。処理液Lは、筐体12の内部において、使用される。このため、処理液Lも、例えば、常圧の環境の下で、使用される。
供給部21aは、配管23aと弁24aを備える。配管23aは、ノズル22aに接続される。弁24aは、配管23aに設けられる。弁24aが開くとき、ノズル22aは処理液Lを吐出する。弁24aが閉じるとき、ノズル22aは処理液Lを吐出しない。同様に、供給部21bは、配管23bと弁24bを備える。配管23bは、ノズル22bに接続される。弁24bは、配管23bに設けられる。弁24bは、第1乾燥補助液F1の吐出を制御する。
供給部21aは、供給源25aに接続される。供給源25aは、例えば、配管23aに接続される。供給源25aは、供給部21aに処理液Lを送る。同様に、供給部21bは、供給源25bに接続される。供給源25bは、例えば、配管23bに接続される。供給源25bは、供給部21bに第1乾燥補助液F1を送る。
配管23aの少なくとも一部は、筐体12の外部に設けられてもよい。配管23bも、配管23aと同様に配置されてもよい。弁24aは、筐体12の外部に設けられてもよい。弁24bも、弁24aと同様に配置されてもよい。供給源25aは、筐体12の外部に設けられてもよい。供給源25bも、供給源25aと同様に配置されてもよい。
供給源25aは、複数の処理ユニット11に対して、処理液Lを供給してもよい。あるいは、供給源25aは、1つの処理ユニット11のみに、処理液Lを供給してもよい。供給源25bについても、同様である。
供給源25aは、基板処理装置1の要素であってもよい。例えば、供給源25aは、基板処理装置1の内部に設置されてもよい。あるいは、供給源25aは、基板処理装置1の要素でなくてもよい。例えば、供給源25aは、基板処理装置1の外部に設置されてもよい。同様に、供給源25bは、基板処理装置1の要素であってもよい。あるいは、供給源25bは、基板処理装置1の要素でなくてもよい。
供給部21aは、「処理液供給部」と呼ばれてもよい。供給部21bは、「乾燥補助液供給部」と呼ばれてもよい。
処理ユニット11は、加熱部31を備える。加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを、加熱する。
加熱部31の構成例を説明する。加熱部31は、ヒータ32を備える。ヒータ32は、熱を発生する。ヒータ32は、例えば、抵抗ヒータである。ヒータ32は、例えば、電気ヒータである。ヒータ32は、例えば、電熱線を含む。ヒータ32は、基板保持部13に保持される基板Wの下方に配置される。ヒータ32は、基板保持部13に保持される基板Wの下面WS2と向かい合う。ヒータ32は、水平方向に延びる。ヒータ32が加熱する加熱範囲は、基板Wの全体に及ぶ。ヒータ32は、基板Wの全体を、均一に加熱する。
加熱部31は、支持部材33と軸部34を備える。支持部材33は、ヒータ32を支持する。支持部材33は、板形状を有する。支持部材33は、水平方向に延びる。支持部材33は、基板保持部13に保持される基板Wの下方に位置する。支持部材33は、支持部材14の上方に位置する。図示を省略するが、支持部材14は、平面視において、基板Wと略同じ大きさを有する。軸部34は、支持部材33に接続される。軸部34は、支持部材33から下方に延びる。軸部34は、回転軸線D上に延びる。軸部34は、支持部材14の開口を貫通する。軸部34は、軸部18の中空部に挿入される。軸部18が回転するときであっても、軸部34は回転しない。このため、ヒータ32および支持部材33も、回転しない。軸部34は、例えば、筐体12に固定されている。
加熱部31は、電源35を備える。電源35は、ヒータ32に電気的に接続される。電源35は、ヒータ32に電力を供給する。電源35は、ヒータ32を制御する。電源35は、例えば、加熱および非加熱の間でヒータ32を切り換える。電源35は、例えば、ヒータ32の出力を調整する。電源35は、例えば、ヒータ32による加熱温度を調整する。電源35は、例えば、ヒータ32による加熱時間を調整する。
処理ユニット11は、さらに、不図示のカップを備えてもよい。カップは、筐体12の内部に設置される。カップは、基板保持部13の側方に配置される。カップは、基板保持部13の外方を囲む。カップは、基板保持部13に保持される基板Wから飛散した液体を受け止める。
図3を参照する。制御部10は、回転駆動部17を制御する。制御部10は、供給部21a、21bを制御する。制御部10は、弁24a、24bを制御する。制御部10は、加熱部31を制御する。制御部10は、電源35を制御する。
<1-4.処理ユニット11の動作例>
図4、5を参照する。図5は、第1実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。基板処理方法は、ステップS1-S4を備える。ステップS1-S4は、この順で実行される。ステップS1-S4は、処理ユニット11によって実行される。処理ユニット11は、制御部10の制御にしたがって、動作する。
図4、5を参照する。図5は、第1実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。基板処理方法は、ステップS1-S4を備える。ステップS1-S4は、この順で実行される。ステップS1-S4は、処理ユニット11によって実行される。処理ユニット11は、制御部10の制御にしたがって、動作する。
ステップS1:第1処理液供給工程
処理液Lが基板Wに供給される。
処理液Lが基板Wに供給される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。回転駆動部17は、基板保持部13を回転させる。供給部21aは、基板保持部13によって保持される基板Wに処理液Lを供給する。加熱部31は基板Wを加熱しない。
基板Wは、略水平姿勢で保持される。基板Wは、基板保持部13と一体に回転する。処理液Lは、基板Wの上面WS1に供給される。基板Wが回転しているので、処理液Lは上面WS1の全体に円滑に広がる。例えば、処理液Lは、基板Wを洗浄する。
そして、供給部21aは、基板Wに対する処理液Lの供給を停止する。
第1処理液供給工程では、筐体12の内部は、例えば、常温に保たれる。このため、第1処理液供給工程では、基板Wは、例えば、常温の環境の下で、処理される。処理液Lは、常温の環境の下で、使用される。ここで、常温は、室温を含む。常温は、例えば、5℃以上で35℃以下の範囲内の温度である。常温は、例えば、10℃以上で30℃以下の範囲内の温度である。常温は、例えば、15℃以上で25℃以下の範囲内の温度である。
第1処理液供給工程の終了時、処理液Lは基板W上に存在する。基板Wは、濡れた状態にある。基板Wは、乾燥された状態にない。
ステップS2:第1塗布工程
第1乾燥補助液F1が基板Wに塗布される。
第1乾燥補助液F1が基板Wに塗布される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させる。供給部21bは、基板保持部13によって保持される基板Wに第1乾燥補助液F1を供給する。加熱部31は基板Wを加熱しない。
第1乾燥補助液F1は、基板Wの上面WS1に供給される。基板Wが回転しているので、第1乾燥補助液F1は上面WS1の全体に円滑に広がる。第1乾燥補助液F1は、上面WS1に塗布される。上面WS1は、第1乾燥補助液F1でコーティングされる。第1乾燥補助液F1は、基板Wから処理液Lを除去する。基板W上の処理液Lは、第1乾燥補助液F1に置き換えられる。
そして、供給部21bは、基板Wに対する第1乾燥補助液F1の供給を停止する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wの回転を停止する。基板Wは、静止する。
第1塗布工程では、筐体12の内部は、例えば、常温に保たれる。このため、第1塗布工程では、基板Wは、例えば、常温の環境の下で、処理される。第1乾燥補助液F1は、例えば、常温の環境の下で、基板Wに塗布される。
図6は、第1塗布工程における基板Wを模式的に示す図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。基板Wが基板保持部13に保持される。基板Wが基板保持部13に保持されるとき、パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。基板Wが基板保持部13に保持されるとき、パターンPは上方を向く。
パターンPが上方を向くときの凸部Aおよび凹部Bの位置と形状を説明する。各凸部Aは、上方に突出する。複数の凸部Aは、横に並ぶ。凹部Bは、下方に凹む。凹部Bは、上方に開放されている。基端A1は凸部Aの下端に相当する。先端A2は凸部Aの上端に相当する。底部B1は、凹部Bの下端に相当する。底部B1は、基端A1と略同じ高さに位置する。底部B1は、先端A2よりも低い位置に位置する。
以下では、パターンPが上方を向くときの先端A2を、適宜に「上端A2」と呼ぶ。
第1乾燥補助液F1は、基板W上に存在する。第1乾燥補助液F1は、上面WS1上に存在する。
第1乾燥補助液F1は、パターンPに塗布される。パターンPは、第1乾燥補助液F1でコーティングされる。パターンPは、第1乾燥補助液F1と接触する。凸部Aは、第1乾燥補助液F1と接触する。
なお、処理液Lは、既に、第1乾燥補助液F1によって、基板Wから除去された。このため、処理液Lは、基板W上に存在しない。処理液Lは、凹部Bに残らない。
基板W上の第1乾燥補助液F1は、第1液膜G1を形成する。第1液膜G1は、基板W上に位置する。第1液膜G1は、上面WS1上に位置する。第1液膜G1は、上面WS1を覆う。第1液膜G1は、パターンPを覆う。
第1塗布工程では、さらに、第1液膜G1の厚みを調整してもよい。例えば、供給部21bが第1乾燥補助液F1を基板Wに供給しながら、第1液膜G1の厚みを調整してもよい。例えば、供給部21bが第1乾燥補助液F1の供給を停止した後に、第1液膜G1の厚みを調整してもよい。例えば、基板Wの回転速度を調節することによって、第1液膜G1の厚みを調整してもよい。例えば、基板Wの回転時間を調節することによって、第1液膜G1の厚みを調整してもよい。
第1液膜G1の厚みは、例えば、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい。第1液膜G1の厚みは、例えば、高さAHの2倍以上である。第1液膜G1の厚みは、例えば、高さAHの数十倍以上である。第1液膜G1の厚みは、例えば、数十μm以上である。
第1液膜G1の厚みは、過度に大きくない。第1液膜G1の厚みは、例えば、数百μm以下である。
パターンPの全部は、第1液膜G1に浸漬される。凸部Aの全部は、第1液膜G1に浸漬される。
凸部Aは、気体と接触しない。凸部Aは、気液界面と接触しない。このため、毛管力は凸部Aに作用しない。毛管力は、例えば、第1乾燥補助液F1の表面張力である。
凹部Bは、第1液膜G1で満たされる。凹部Bの全部は、第1液膜G1のみで満たされる。
ステップS3:第1硬化工程
基板W上の第1乾燥補助液F1を加熱する。基板W上に第1固化膜H1が形成される。
基板W上の第1乾燥補助液F1を加熱する。基板W上に第1固化膜H1が形成される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを加熱する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させない。
図7は、第1硬化工程における基板Wを模式的に示す図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。
基板保持部13によって保持される基板Wを介して、第1乾燥補助液F1は加熱される。
第1硬化工程では、基板W上の第1乾燥補助液F1は、第1低温度T1Lで加熱される。第1低温度T1Lは、常温よりも高い。例えば、第1乾燥補助液F1の温度は、常温から上昇する。第1乾燥補助液F1の温度は、第1低温度T1Lまで上昇する。第1低温度T1Lは、第1乾燥補助液F1の加熱温度に相当する。
基板W上の第1乾燥補助液F1中の熱硬化性材料は、重合反応を開始する。熱硬化性材料の重合反応が進むにしたがって、熱硬化性材料の重合度は増加する。基板W上の第1乾燥補助液F1の流動性は低下する。基板W上の第1乾燥補助液F1は固くなる。基板W上の第1乾燥補助液F1は硬化する。
やがて、熱硬化性材料は重合体になる。熱硬化性材料の重合体は、熱硬化性材料の硬化物に相当する。熱硬化性材料の重合体は、高分子に相当する。熱硬化性材料の重合体は、高分子化合物に相当する。
熱硬化性材料の重合体は、第1固化膜H1を構成する。第1固化膜H1は、熱硬化性材料の重合体を含む。
言い換えれば、熱硬化性材料の重合反応によって、第1乾燥補助液F1の一部は第1固化膜H1に変化する。第1液膜G1の一部は第1固化膜H1に変化する。このため、第1乾燥補助液F1は減少する。第1液膜G1は薄くなる。
第1固化膜H1は、基板W上に形成される。第1固化膜H1は、上面WS1に形成される。第1固化膜H1は、パターンP上に形成される。
第1固化膜H1は、上面WS1を覆う。第1固化膜H1は、パターンPを覆う。
ここで、熱硬化性材料の重合体は、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する。熱硬化性材料の重合体は、凹部Bのサイズよりも大きなサイズを有する。このため、熱硬化性材料は、凹部Bにおいて、重合体に変化できない。他方、熱硬化性材料は、凹部Bの上方の位置において、重合体に変化できる。よって、凹部Bの上方に位置する熱硬化性材料は、重合体になる。凹部B内に位置する熱硬化性材料は、凹部Bの上方の位置に移動してから、凹部Bの上方の位置において重合体になる。
よって、第1固化膜H1の少なくとも一部は、凹部Bの上方に位置する。言い換えれば、第1固化膜H1の少なくとも一部は、パターンPの上方に位置する。第1固化膜H1の少なくとも一部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。
第1固化膜H1の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に位置する。第1固化膜H1の全部は、底部B1よりも高い位置に位置する。第1固化膜H1は、底部B1から離れている。第1固化膜H1は、底部B1と接触しない。第1固化膜H1は、底部B1と接触する部分を有しない。凹部Bの少なくとも一部は、第1固化膜H1によって満たされない。凹部Bの少なくとも一部は、第1固化膜H1と底部B1の間に形成される隙間である。隙間は、第1固化膜H1の下方、かつ、底部B1の上方に位置する。
第1固化膜H1は、各凸部Aの少なくとも一部と接触しない。具体的には、第1固化膜H1は、各サイドA3の少なくとも一部と接触しない。第1固化膜H1は、サイドA3の少なくとも一部から離れている。このため、仮に第1固化膜H1の体積が変化しても、第1固化膜H1はサイドA3に有意な力を及ぼし難い。「第1固化膜H1の体積が変化する」とは、例えば、第1固化膜H1が膨張することを意味する。「第1固化膜H1の体積が変化する」とは、例えば、第1固化膜H1が収縮することを意味する。サイドA3に及ぶ力は、例えば、サイドA3を側方に押す力を意味する。サイドA3に及ぶ力は、例えば、サイドA3を側方に引く力を意味する。「有意な力」とは、凸部Aを倒壊させるほど十分に大きな力を意味する。
例えば、第1固化膜H1の全部は、凹部Bの上方に位置する。例えば、第1固化膜H1は、凹部Bに位置する部分を有しない。例えば、第1固化膜H1の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。例えば、第1固化膜H1の全部は、パターンPの上方に位置する。例えば、第1固化膜H1は、サイドA3の全部から離れている。例えば、第1固化膜H1は、サイドA3と接触する部分を有しない。この場合、仮に第1固化膜H1の体積が変化しても、第1固化膜H1はサイドA3に力を及ぼさない。
第1乾燥補助液F1は、第1固化膜H1に変化する部分に加えて、未反応分を含む。第1乾燥補助液F1の未反応分は、第1固化膜H1に変化せずに、基板W上に残る。第1乾燥補助液F1の未反応分は、凹部Bに位置する。凹部Bの第1乾燥補助液F1は、第1乾燥補助液F1の未反応分に相当する。
凹部Bの第1乾燥補助液F1は、凸部Aの一部と接触する。凹部Bの第1乾燥補助液F1は、凸部AのサイドA3の少なくとも一部と接触する。
上述の通り、凹部B内の熱硬化性材料は、凹部Bの上方に移動する。このため、凹部Bの第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料を、実質的に含まない。凹部Bの第1乾燥補助液F1は、実質的に溶媒からなる。第1乾燥補助液F1の未反応分は、実質的に溶媒からなる。
さらに、第1固化膜H1は、凸部Aの上端A2と接触している。第1固化膜H1は、上端A2と連結する。第1固化膜H1は、上端A2とリンクする。第1固化膜H1は、例えば、上端A2と接着する。このため、第1固化膜H1は、凸部Aを好適に支持する。第1固化膜H1は、凸部Aの倒壊を好適に防ぐ。例えば、上端A2が側方に動くことを、第1固化膜H1は防止する。例えば、凸部Aが側方に傾くことを、第1固化膜H1は防止する。
第1固化膜H1は、上端A2同士をブリッジする。第1固化膜H1は、上端A2同士をつなぐ橋に相当する。2つ以上の上端A2は、第1固化膜H1によって、相互に連結される。このため、第1固化膜H1は、凸部Aを一層好適に支持する。第1固化膜H1は、凸部Aの倒壊を一層好適に防ぐ。
第1固化膜H1は、厚みを有する。第1固化膜H1の厚みは、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい。第1固化膜H1の厚みは、例えば、高さAHの2倍以上である。第1固化膜H1の厚みは、例えば、高さAHの数十倍以上である。
第1固化膜H1の厚みは、過度に大きくない。第1固化膜H1の厚みは、例えば、数百μm以下である。
図8は、第1硬化工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。第1固化膜H1をより詳しく説明する。第1固化膜H1は、下面H1bを有する。下面H1bは、凸部Aの上端A2と接触している。下面H1bが上端A2と接触した状態で、第1固化膜H1はパターンPの上方に形成される。
下面H1bの全部は、凹部Bの底部B1よりも高い位置に位置する。下面H1bは、底部B1から離れている。下面H1bは、底部B1と接触しない。
例えば、下面H1bは、互いに隣り合う凸部Aの間において、上方に凸に湾曲する。例えば、下面H1bは、凹部Bの上方において、上方に凸に湾曲する。例えば、互いに隣り合う凸部Aの間における下面H1bの部分は、上端A2よりも高い位置に位置する。例えば、凹部Bの上方における下面H1bの部分は、上端A2よりも高い位置に位置する。
第1固化膜H1は、固体である。第1固化膜H1は、「硬化膜」と呼ばれてもよい。第1固化膜H1は、「高分子膜」と呼ばれてもよい。
例えば、第1固化膜H1は、実質的に、弾性を有しない。例えば、第1固化膜H1は、実質的に、変形しない。あるいは、第1固化膜H1は、弾性を有してもよい。
第1固化膜H1は、熱分解性を有する。
第1固化膜H1は、熱分解温度Tp1を有する。熱分解温度Tp1は、常温よりも高い。熱分解温度Tp1は、例えば、100度以上である。熱分解温度Tp1は、例えば、200度以上である。熱分解温度Tp1は、例えば、400度以上である。熱分解温度Tp1は、例えば、700度以上である。
第1低温度T1Lは、熱分解温度Tp1よりも低い。すなわち、第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1は、熱分解温度Tp1よりも低い温度で、加熱される。このため、第1硬化工程では、第1固化膜H1は熱分解されない。
第1乾燥補助液F1の加熱温度は、熱硬化性材料の重合体の長さを決める因子の1つである。上述の通り、第1低温度T1Lは、第1乾燥補助液F1の加熱温度に相当する。このため、凹部Bの幅BWに基づいて、第1低温度T1Lが調整されることが好ましい。凹部Bの幅BWに基づいて、第1低温度T1Lが変わることが好ましい。
例えば、熱硬化性材料の重合体の長さを幅BWよりも大きくなるように、第1低温度T1Lは調整される。例えば、幅BWが大きいとき、熱硬化性材料の重合体の長さを増加させるように、第1低温度T1Lは調整される。
図9は、第1硬化工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。第1乾燥補助液F1中の溶媒は、蒸発する。溶媒は、基板W上の第1乾燥補助液F1から、蒸発する。
溶媒は、容易に蒸発する。例えば、溶媒は、熱分解温度Tp1よりも低い温度で、蒸発する。例えば、溶媒は、第1低温度T1Lで、蒸発する。例えば、溶媒は、常温で、蒸発する。例えば、溶媒は、第1硬化工程の開始後に、蒸発し始めてもよい。あるいは、溶媒は、第1硬化工程の開始前に、蒸発し始めてもよい。
例えば、第1低温度T1Lは、溶媒の沸点以上であってもよい。この場合、溶媒は、速やかに蒸発する。あるいは、第1低温度T1Lは、溶媒の沸点未満であってもよい。この場合であっても、溶媒は、円滑に蒸発する。
溶媒の沸点は、例えば、常温よりも高い。溶媒の沸点は、熱分解温度Tp1よりも低い。
上述の通り、凹部Bに残る第1乾燥補助液F1は、実質的に、溶媒からなる。このため、溶媒が蒸発するにしたがって、凹部Bの第1乾燥補助液F1は減少する。凹部Bの第1乾燥補助液F1は、第1固化膜H1に変化せずに、基板Wから除去される。すなわち、第1乾燥補助液F1の未反応分は、第1固化膜H1に変化せずに、基板Wから除去される。
筐体12内の気体Jは、凹部Bに入る。第1乾燥補助液F1と気体Jは、凹部Bにおいて、接する。第1乾燥補助液F1と気体Jは、気液界面K1を形成する。気液界面K1は、凹部Bに位置する。気液界面K1は、凸部Aと接触する。気液界面K1は、凸部AのサイドA3と接触する。第1乾燥補助液F1の毛管力は凸部Aに作用する。しかしながら、凸部Aは第1固化膜H1によって支持される。このため、毛管力が凸部Aに作用しても、凸部Aは倒壊しない。
図10は、第1硬化工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。最終的に、基板W上の溶媒の全部は、蒸発する。基板W上の溶媒の全部は、基板Wから除去される。
このため、凹部B内の第1乾燥補助液F1の全部は、基板Wから除去される。第1乾燥補助液F1の未反応分の全部は、基板Wから除去される。上述の通り、未反応分以外の第1乾燥補助液F1は、第1固化膜H1に変化する。よって、第1乾燥補助液F1の全部は、基板Wから消失する。
凸部Aは、依然として、第1固化膜H1によって支持される。第1乾燥補助液F1の未反応分の全部が基板Wから除去されるまで、第1固化膜H1は凸部Aを支持する。
第1乾燥補助液F1の未反応分の全部が基板Wから除去された後、液体は、基板W上に存在しない。液体は、凹部Bに存在しない。凸部Aは、液体と接触しない。
ステップS4:第1熱分解工程
基板W上の第1固化膜H1は加熱される。第1固化膜H1は熱分解される。基板Wは乾燥される。
基板W上の第1固化膜H1は加熱される。第1固化膜H1は熱分解される。基板Wは乾燥される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを加熱する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させない。
図11は、第1熱分解工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。
基板保持部13によって保持される基板Wを介して、第1固化膜H1は加熱される。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は、第1高温度T1Hで加熱される。第1高温度T1Hは、第1低温度T1Lよりも高い。第1高温度T1Hは、常温よりも高い。第1高温度T1Hは、溶媒の沸点よりも高い。第1固化膜H1の温度は、第1低温度T1Lから上昇する。第1固化膜H1の温度は、第1高温度T1Hまで上昇する。第1高温度T1Hは、第1固化膜H1の加熱温度に相当する。
第1高温度T1Hは、熱分解温度Tp1以上である。すなわち、第1固化膜H1は、熱分解温度Tp1以上の温度で加熱される。例えば、第1高温度T1Hは、100度以上である。例えば、第1高温度T1Hは、200度以上である。例えば、第1高温度T1Hは、400度以上である。例えば、第1高温度T1Hは、700度以上である。
第1固化膜H1が熱分解されることによって、第1固化膜H1は除去される。具体的には、第1固化膜H1は減少する。第1固化膜H1は薄くなる。
第1固化膜H1中の熱硬化性材料の重合体は、熱分解される。熱硬化性材料の重合体は、解重合される。熱硬化性材料の重合体の分子量は、減少する。
例えば、第1固化膜H1はガス化する。例えば、熱硬化性材料の重合体は、ガス化する。
例えば、第1固化膜H1は、複数の粒子に分解される。例えば、熱硬化性材料の重合体は、複数の粒子に分解される。複数の粒子は、基板Wから浮遊する。浮遊する粒子は、例えば、煙を形成する。
例えば、第1固化膜H1は、溶融することなく、基板Wから除去される。例えば、熱硬化性材料の重合体は、溶融することなく、基板Wから除去される。
第1固化膜H1が熱分解されるとき、第1固化膜H1は凸部Aに有意な力を作用しない。第1固化膜H1が熱分解されるとき、凸部Aに作用する力は低い。
図12は、第1熱分解工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。最終的に、第1固化膜H1の全部は、基板Wから除去される。基板Wの上面WS1は、気体Jに露出する。パターンPの全部は、気体Jに露出する。凸部Aの全部は、気体Jに露出する。凹部Bの全部は、気体Jのみで満たされる。液体は、基板W上に存在しない。基板Wは、乾燥される。
<1-5.第1実施形態の基板処理方法の技術的意義>
実施例1によって、第1実施形態の基板処理方法の技術的意義を説明する。
実施例1によって、第1実施形態の基板処理方法の技術的意義を説明する。
実施例1の条件を説明する。
パターンPが形成された基板Wを準備する。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。凹部Bの幅BWは、10nmである。
実施例1では、第1処理液供給工程と第1塗布工程と第1硬化工程と第1熱分解工程を含む一連の処理を基板Wに行う。
第1処理液供給工程では、処理液Lは、イソプロピルアルコールである。
第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1は、THMR-ip5720(東京応化工業株式会社製)と、イソプロピルアルコールからなる。THMR-ip5720は、熱硬化性材料に相当する。イソプロピルアルコールは、溶媒に相当する。
第1硬化工程では、基板Wおよび第1固化膜H1は、100度で加熱される。
第1熱分解工程では、基板Wおよび第1固化膜H1は、700度で加熱される。
実施例1で処理された基板Wは、局所倒壊率E1、E2、E3および平均倒壊率EAによって、評価された。
局所倒壊率E1-E3および平均倒壊率EAは、以下のようにして求められる。局所倒壊率Eiはそれぞれ、局所エリアMiにおける倒壊率である。ここで、iは、1、2、3のいずれかである。各局所エリアMiは、基板Wの微小領域である。各局所エリアMiはそれぞれ、例えば、走査型電子顕微鏡によって50,000倍に拡大される。観察者は、各局所エリアMiにおける凸部Aを1つずつ観察する。観察者は、各凸部Aを、倒壊した凸部Aおよび倒壊してない凸部Aのいずれかに分類する。ここで、局所エリアMiにおいて観察された凸部Aの数を、NAiとする。局所エリアMiにおいて倒壊した凸部Aの数を、NBiとする。数NBiは、数NAi以下である。局所倒壊率Eiは、数NAiに対する数NBiの割合である。局所倒壊率Eiは、例えば、次式によって、規定される。
Ei=NBi/NAi*100 (%)
平均倒壊率EAは、局所倒壊率E1-E3の平均値である。
Ei=NBi/NAi*100 (%)
平均倒壊率EAは、局所倒壊率E1-E3の平均値である。
実施例1の局所倒壊率E1は、0%であった。同様に、実施例1の局所倒壊率E2、E3もそれぞれ、0%であった。実施例1の平均倒壊率EAは、0%であった。
実施例1から以下のことが知見される。実施例1では、各凸部Aは倒壊しなかった。倒壊した凸部Aは発生しなかった。実施例1では、凸部Aの倒壊は完全に防止された。実施例1では、パターンPが好適に保護された状態で、基板Wは乾燥された。
<1-6.第1実施形態の効果>
第1実施形態の基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、第1塗布工程と第1硬化工程を備える。第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1が基板Wに塗布される。第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料と溶媒を含む。第1硬化工程では、基板W上の第1乾燥補助液F1が加熱される。第1硬化工程では、第1固化膜H1が基板W上に形成される。このため、第1固化膜H1は基板W上に好適に形成される。
第1実施形態の基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、第1塗布工程と第1硬化工程を備える。第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1が基板Wに塗布される。第1乾燥補助液F1は、熱硬化性材料と溶媒を含む。第1硬化工程では、基板W上の第1乾燥補助液F1が加熱される。第1硬化工程では、第1固化膜H1が基板W上に形成される。このため、第1固化膜H1は基板W上に好適に形成される。
第1硬化工程では、第1固化膜H1の少なくとも一部は、パターンPの上方に形成される。第1硬化工程では、第1固化膜H1は、凸部Aの上端A2と接触している。このため、第1固化膜H1は、凸部Aを好適に支持する。
第1硬化工程では、第1固化膜H1の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に位置する。このため、凸部Aの一部は、第1固化膜H1と接触していない。具体的には、凸部AのサイドA3の少なくとも一部は、第1固化膜H1と接触していない。よって、第1硬化工程では、第1固化膜H1の体積変化の影響を、凸部Aは受けにくい。すなわち、第1硬化工程では、第1固化膜H1の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は、小さい。
具体的には、仮に第1固化膜H1の体積が変化しても、第1固化膜H1がサイドA3に及ぼす力は小さい。例えば、仮に第1固化膜H1が膨張しても、第1固化膜H1がサイドA3を有意な力で押すことは難しい。よって、仮に第1固化膜H1が膨張しても、凸部Aは倒れにくい。例えば、仮に第1固化膜H1が収縮しても、第1固化膜H1がサイドA3を有意な力で引くことは難しい。よって、仮に第1固化膜H1が収縮しても、凸部Aは倒れにくい。
基板処理方法は、第1熱分解工程を備える。第1熱分解工程では、第1固化膜H1が加熱されることによって、第1固化膜H1は熱分解される。第1熱分解工程では、基板Wが乾燥される。このため、第1固化膜H1は好適に熱分解される。さらに、第1熱分解工程においても、第1固化膜H1の体積変化の影響を、凸部Aは受けにくい。よって、第1固化膜H1は基板Wから好適に除去される。したがって、凸部Aの倒壊が抑制されつつ、基板Wは乾燥される。すなわち、パターンPが保護された状態で、基板Wは乾燥される。
以上の通り、第1実施形態の基板処理方法によれば、基板Wは適切に処理される。
基板WのパターンPが微細になるほど、凹部Bの幅BWは小さくなる。幅BWが小さい場合であっても、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは容易である。むしろ、凹部Bの幅BWが小さくなるほど、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは一層容易になる。よって、基板WのパターンPが微細になるほど、第1固化膜H1の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は小さくなる。したがって、基板WのパターンPが微細になるほど、基板Wを適切に処理することは一層容易になる。
凹部Bの幅BWは、10nm以下である。このため、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは、非常に容易である。よって、第1固化膜H1の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は、十分に小さい。したがって、基板Wを適切に処理することは、一層容易である。
第1硬化工程では、第1固化膜H1は、凸部Aの上端A2同士をブリッジする。このため、第1固化膜H1は、凸部Aを一層好適に支持する。
第1硬化工程では、第1固化膜H1の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。このため、第1固化膜H1の全部は、凹部Bの上方に位置する。第1固化膜H1の全部は、凹部Bよりも高い位置に位置する。第1固化膜H1は、凹部Bに位置する部分を、実質的に有しない。よって、凸部AのサイドA3の全部は、第1固化膜H1から離れている。したがって、第1固化膜H1は、サイドA3に力を実質的に及ぼさない。第1固化膜H1の体積変化の影響を、凸部Aは実質的に受けない。
凹部Bの幅BWが小さい場合であっても、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置させることは容易である。むしろ、凹部Bの幅BWが小さくなるほど、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置させることは一層容易になる。よって、基板WのパターンPが微細になるほど、基板Wを適切に処理することは一層容易になる。
第1硬化工程では、例えば、第1固化膜H1の全部は、凹部Bの上方に位置する。このため、第1熱分解工程の終了時、第1固化膜H1の残渣が凹部Bに残らない。よって、第1熱分解工程の時、清浄な基板Wが得られる。
第1硬化工程では、第1固化膜H1は下面H1bを有する。第1硬化工程では、下面H1bは、凸部Aの上端A2と接触する。第1硬化工程では、下面H1bは、互いに隣り合う凸部Aの間において上方に凸に湾曲する。このため、下面H1bの形状は、第1固化膜H1が凹部Bに入ることを好適に妨げる。よって、下面H1bは、第1固化膜H1をサイドA3から好適に分離する。したがって、第1固化膜H1の体積変化から、凸部Aは好適に保護される。第1固化膜H1の体積変化の影響を、凸部Aは実質的に受けない。
第1硬化工程では、熱硬化性材料は重合体になる。第1固化膜H1は、熱硬化性材料の重合体を含む。熱硬化性材料の重合体は、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する。凹部Bは、熱硬化性材料の重合体にとって、狭過ぎる。このため、熱硬化性材料は、凹部Bにおいて、重合体になり難い。よって、第1固化膜H1を凹部Bに形成することは困難である。したがって、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは、一層容易である。第1固化膜H1の全部は、凹部Bの底部BWよりも上方に、好適に位置する。
第1硬化工程では、凹部Bの幅BWに基づいて、第1乾燥補助液F1の加熱温度を調整する。このため、凹部Bの幅BWに関わらず、第1硬化工程において第1固化膜H1の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは、一層容易である。凹部Bの幅BWに関わらず、第1固化膜H1の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に、好適に位置する。
第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1を第1低温度T1Lで加熱する。第1低温度T1Lは第1高温度T1Hよりも低い。このため、第1硬化工程では、第1固化膜H1の熱分解は好適に防止される。よって、第1硬化工程では、第1固化膜H1は好適に形成される。したがって、第1硬化工程では、第1固化膜H1は凸部Aを好適に支持する。
第1低温度T1Lは、熱分解温度Tp1よりも低い。このため、第1硬化工程では、第1固化膜H1は熱分解されない。よって、第1硬化工程では、第1固化膜H1は凸部Aを好適に支持する。したがって、第1硬化工程では、凸部Aの倒壊は好適に防止される。
第1硬化工程では、さらに、第1乾燥補助液F1中の溶媒は蒸発する。このため、第1硬化工程の終了時、基板W上に溶媒は存在しない。すなわち、第1熱分解工程では、基板W上に溶媒は存在しない。よって、第1熱分解工程では、溶媒の毛管力は凸部Aに作用しない。したがって、第1熱分解工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
溶媒は、熱分解温度Tp1よりも低い温度で、蒸発する。このため、第1固化膜H1が熱分解される前に、基板W上の溶媒の全部は好適に蒸発する。よって、基板W上の溶媒の全部が蒸発するまで、第1固化膜H1は凸部Aを支持する。したがって、基板W上の溶媒の全部が蒸発するまで、凸部Aの倒壊は好適に防止される。
溶媒の沸点は、熱分解温度Tp1よりも低い。このため、溶媒は、熱分解温度Tp1よりも低い温度で、好適に蒸発する。
第1低温度T1Lは、溶媒の沸点よりも高い。このため、第1硬化工程では、溶媒は速やかに蒸発する。
第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1は、第1固化膜H1に変化しない未反応分を含む。第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1の未反応分は基板Wから除去される。このため、第1硬化工程の終了時、基板W上に第1乾燥補助液F1は存在しない。すなわち、第1熱分解工程では、基板W上に第1乾燥補助液F1は存在しない。よって、第1熱分解工程では、第1乾燥補助液F1の毛管力は凸部Aに作用しない。したがって、第1熱分解工程において凸部Aを保護することは、さらに一層容易である。
第1熱分解工程では、第1高温度T1Hで第1固化膜H1を加熱する。第1高温度T1Hは第1低温度T1Lよりも高い。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は好適に熱分解される。
第1固化膜H1は、熱分解性を有する。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は好適に熱分解される。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は、熱分解温度Tp1以上の温度で加熱される。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は一層好適に熱分解される。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は700度以上の温度で加熱される。このため、第1固化膜H1の加熱温度を熱分解温度Tp1以上とすることは、容易である。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1を熱分解することによって、第1固化膜H1は基板Wから除去される。このため、第1熱分解工程の後、第1固化膜H1は基板Wに残らない。第1熱分解工程の後、第1固化膜H1の残渣も基板Wに残らない。よって、第1熱分解工程の後、清浄な基板Wが得られる。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は、ガス化する。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は基板Wから好適に除去される。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は複数の粒子に分解される。第1熱分解工程では、粒子は基板Wから浮遊する。このため、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は基板Wから好適に除去される。
第1熱分解工程では、第1固化膜H1は、溶融することなく、基板Wから除去される。このため、第1固化膜H1が熱分解されるとき、凸部Aに作用する力は一層低い。よって、第1固化膜H1が熱分解されるときにおいても、凸部Aは好適に保護される。
第1硬化工程では、熱硬化性材料は重合体になる。第1固化膜H1は、熱硬化性材料の重合体を含む。このため、第1硬化工程では、第1固化膜H1が好適に形成される。
第1熱分解工程では、熱硬化性材料の重合体は熱分解される。言い換えれば、第1熱分解工程では、熱硬化性材料の重合体は解重合される。第1熱分解工程では、熱硬化性材料の重合体の分子量は低下する。よって、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は好適に熱分解される。
第1固化膜H1の厚みは過度に大きくない。例えば、第1固化膜H1の厚みは数百μm以下である。よって、第1熱分解工程では、第1固化膜H1は速やかに熱分解される。第1熱分解工程の時間は、好適に短縮される。
第1塗布工程では、第1液膜G1の厚みを調整する。第1硬化工程では、第1液膜G1の一部は第1固化膜H1に変化する。このため、第1固化膜H1の厚みは好適に調整される。
第1塗布工程では、基板W上の第1乾燥補助液F1は、第1液膜G1を形成する。第1液膜G1は、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい厚みを有する。凸部Aの全部は、第1液膜G1に浸漬される。このため、第1塗布工程では、凸部Aは、気液界面と接触しない。よって、第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1の毛管力は凸部Aに作用しない。したがって、第1塗布工程においても、凸部Aは好適に保護される。第1塗布工程においても、凸部Aの倒壊は好適に防止される。
第1実施形態の基板処理方法は、さらに、第1処理液供給工程を備える。第1処理液供給工程は、第1塗布工程の前に実行される。第1処理液供給工程では、処理液Lが基板Wに供給される。よって、基板Wは、一層適切に処理される。
第1塗布工程では、基板Wから処理液Lを除去する。このため、第1硬化工程および第1熱分解工程では、基板W上に処理液Lは存在しない。よって、第1硬化工程および第1熱分解工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
<第2実施形態>
図面を参照して、第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
図面を参照して、第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
基板Wと、基板処理装置1の概要に関しては、第2実施形態は第1実施形態と略同じである。
<2-1.処理ユニット11の構成>
図13は、第2実施形態の処理ユニット11の構成を示す図である。第2実施形態では、供給部21bは、第2乾燥補助液F2を供給する。第2実施形態では、供給部21bは、第1乾燥補助液F1を供給しない。第2乾燥補助液F2は、基板Wを乾燥させるために用いられる。第2乾燥補助液F2は、基板Wを乾燥させることを補助する機能を有する。第2乾燥補助液F2は、液体である。第2乾燥補助液F2は、常温において、液体である。
図13は、第2実施形態の処理ユニット11の構成を示す図である。第2実施形態では、供給部21bは、第2乾燥補助液F2を供給する。第2実施形態では、供給部21bは、第1乾燥補助液F1を供給しない。第2乾燥補助液F2は、基板Wを乾燥させるために用いられる。第2乾燥補助液F2は、基板Wを乾燥させることを補助する機能を有する。第2乾燥補助液F2は、液体である。第2乾燥補助液F2は、常温において、液体である。
第2乾燥補助液F2は、紫外線硬化性材料を含む。紫外線硬化性材料は、紫外線硬化性を有する。紫外線硬化性材料は、未だ、紫外線によって、硬化されていない。紫外線硬化性材料は、紫外線によって重合する性質を有する。紫外線硬化性材料は、紫外線によって重合体になる性質を有する。紫外線硬化性材料は、紫外線によって硬化する性質を有する。
紫外線硬化性材料は、モノマーおよびオリゴマーの少なくともいずれかを含む。紫外線硬化性材料中のモノマーおよびオリゴマーの少なくともいずれかは、紫外線によって重合する性質を有する。紫外線硬化性材料は、ポリマーを含まない。紫外線硬化性材料は、高分子を含まない。紫外線硬化性材料は、高分子化合物を含まない。
紫外線硬化性材料は、液体である。紫外線硬化性材料は、常温において、液体である。
紫外線硬化性材料は、例えば、イソボルニルアクリレート(Isobornyl Acrylate)である。紫外線硬化性材料は、例えば、イソボルニルアクリレートモノマーである。
第2乾燥補助液F2は、重合開始剤を含む。重合開始剤は、「光重合開始剤」と呼ばれてもよい。重合開始剤は、紫外線硬化性材料の重合を開始させる。
重合開始剤は、例えば、固体である。重合開始剤は、例えば、常温において、固体である。重合開始剤は、例えば、粉末である。第2乾燥補助液F2中の重合開始剤は、例えば、紫外線硬化性材料に溶解される。第2乾燥補助液F2における重合開始剤の濃度は、例えば、1wt%以上である。第2乾燥補助液F2における重合開始剤の濃度は、例えば、10wt%以下である。
重合開始剤は、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(1-Hydroxycyclohexyl Phenyl Ketone)である。
第2乾燥補助液F2は、溶媒を含まない。溶媒は、例えば、有機溶剤および脱イオン水の少なくともいずれかである。上述の通り、紫外線硬化性材料は液体である。このため、第2乾燥補助液F2を生成するために、紫外線硬化性材料を溶媒に溶解させる必要はない。上述の通り、重合開始剤は紫外線硬化性材料に溶解される。このため、第2乾燥補助液F2を生成するために、重合開始剤を溶媒に溶解させる必要はない。
例えば、第2乾燥補助液F2は、紫外線硬化性材料と重合開始剤のみからなる。
ノズル22bは、第2乾燥補助液F2を吐出する。弁24bは、第2乾燥補助液F2の吐出を制御する。供給源25bは、供給部21bに第2乾燥補助液F2を送る。
第2乾燥補助液F2は、筐体12の内部において、使用される。このため、第2乾燥補助液F2は、例えば、常圧の環境の下で、使用される。
処理ユニット11は、照射部41を備える。照射部41は、基板保持部13によって保持される基板Wに、紫外線を照射する。具体的には、照射部41は、基板保持部13によって保持される基板Wの上面WS1に、紫外線を照射する。
図13は、紫外線を二点鎖線で模式的に示す。照射部41は、紫外線を下方に照射する。照射部41による紫外線の照射域は、基板Wの上面WS1と同等以上に大きい。照射部41による紫外線の照射域は、基板Wの上面WS1の全体に及ぶ。基板Wの上面WS1の全体は、照射部41の紫外線を、同時に受ける。
照射部41の構成例を説明する。照射部41は、発光部42を備える。発光部42は、基板保持部13の上方に設けられる。発光部42は、基板保持部13に保持される基板Wの上方に設けられる。発光部42は、例えば、筐体12の内部に設置される。
例えば、発光部42は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、水平方向に移動しない。例えば、発光部42は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、鉛直方向Zに移動しない。例えば、発光部42は、筐体12に固定されている。
発光部42は、1つ以上の光源43を備える。光源43は、紫外線を発生する。光源43は、例えば、ランプである。ランプは、例えば、キセノンランプである。光源43は、例えば、発光ダイオード(LED)である。
発光部42は、ハウジング44を備える。ハウジング44は、光源43を支持する。ハウジング44は、略箱形状を有する。ハウジング44は、光源43を収容する。
発光部42は、出射面45を備える。出射面45は、光源43の紫外線を出射する。出射面45は、紫外線を下方に出射する。出射面45は、紫外線の透過を許容する。出射面45は、例えば、石英ガラスで構成される。出射面45は、例えば、ハウジング44の底部に配置される。出射面45は、基板保持部13に保持される基板Wの上方に配置される。出射面45は、水平方向に延びる。出射面45は、平面視において、基板保持部13に保持される基板Wの全部と重なる。
照射部41は電源46を備える。電源46は発光部42(具体的には光源43)に電気的に接続される。電源46は発光部42に電力を供給する。電源46は、発光部42を制御する。電源46は、例えば、紫外線の照射および非照射の間で発光部42を切り換える。電源46は、例えば、紫外線の強度を調整する。電源46は、例えば、紫外線の照射時間を調整する。
図示を省略するが、制御部10は、さらに、照射部41を制御する。制御部10は、電源46を制御する。
<2-2.処理ユニット11の動作例>
図13、14を参照する。図14は、第2実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、ステップS11-S14を備える。ステップS11-S14は、この順で実行される。ステップS11-S14は、処理ユニット11によって実行される。
図13、14を参照する。図14は、第2実施形態の基板処理方法の手順を示すフローチャートである。基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、ステップS11-S14を備える。ステップS11-S14は、この順で実行される。ステップS11-S14は、処理ユニット11によって実行される。
ステップS11:第2処理液供給工程
処理液Lが基板Wに供給される。
処理液Lが基板Wに供給される。
第2処理液供給工程の動作は、第1実施形態の第1処理液供給工程の動作と、実質的に同じである。第1処理液供給工程が第1塗布工程の前に実行されるのに対し、第2処理液供給工程は第2塗布工程の前に実行される。
ステップS12:第2塗布工程
第2乾燥補助液F2が基板Wに塗布される。
第2乾燥補助液F2が基板Wに塗布される。
第2塗布工程の動作は、第1塗布工程の動作と類似する。第2塗布工程は、第1塗布工程において第1乾燥補助液F1を第2乾燥補助液F2に変更したものに相当する。念のため、第2塗布工程を簡略に説明する。
基板保持部13は、基板Wを保持する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させる。供給部21bは、基板保持部13によって保持される基板Wに第2乾燥補助液F2を供給する。加熱部31は基板Wを加熱しない。照射部41は紫外線を照射しない。
第2乾燥補助液F2は、基板Wの上面WS1に供給される。基板Wが回転しているので、第2乾燥補助液F2は上面WS1の全体に円滑に広がる。第2乾燥補助液F2は、上面WS1に塗布される。上面WS1は、第2乾燥補助液F2でコーティングされる。第2乾燥補助液F2は、基板Wから処理液Lを除去する。基板W上の処理液Lは、第2乾燥補助液F2に置き換えられる。
第2塗布工程では、筐体12の内部は、例えば、常温に保たれる。第2塗布工程では、基板Wは、例えば、常温の環境の下で、処理される。第2乾燥補助液F2は、例えば、常温の環境の下で、基板Wに塗布される。
図15は、第2塗布工程における基板Wを模式的に示す図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。基板Wが基板保持部13に保持される。基板Wが基板保持部13に保持されるとき、パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。基板Wが基板保持部13に保持されるとき、パターンPは上方を向く。
第2乾燥補助液F2は、パターンPに塗布される。パターンPは、第2乾燥補助液F2でコーティングされる。パターンPは、第2乾燥補助液F2と接触する。凸部Aは、第2乾燥補助液F2と接触する。
基板W上の第2乾燥補助液F2は、第2液膜G2を形成する。第2液膜G2は、基板W上に位置する。第2液膜G2は、上面WS1上に位置する。第2液膜G2は、上面WS1を覆う。第2液膜G2は、パターンPを覆う。
第2塗布工程では、さらに、第2液膜G2の厚みを調整してもよい。
第2液膜G2の厚みは、例えば、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい。第2液膜G2の厚みは、例えば、高さAHの2倍以上である。第2液膜G2の厚みは、例えば、高さAHの数十倍以上である。第2液膜G2の厚みは、例えば、数十μm以上である。
第2液膜G2の厚みは、過度に大きくない。第2液膜G2の厚みは、例えば、数百μm以下である。
パターンPの全部は、第2液膜G2に浸漬される。凸部Aの全部は、第2液膜G2に浸漬される。
凸部Aは、気体と接触しない。凸部Aは、気液界面と接触しない。このため、毛管力は凸部Aに作用しない。毛管力は、例えば、第1乾燥補助液F1の表面張力である。
凹部Bは、第2液膜G2で満たされる。凹部Bの全部は、第2液膜G2のみで満たされる。
ステップS13:第2硬化工程
基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射する。基板W上に第2固化膜が形成される。
基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射する。基板W上に第2固化膜が形成される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。照射部41は、基板保持部13によって保持される基板Wに紫外線を照射する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させない。加熱部31は基板Wを加熱しない。
第2硬化工程では、筐体12の内部は、例えば、常温に保たれる。このため、第2硬化工程では、基板Wは、例えば、常温の環境の下で、処理される。第2固化膜は、例えば、常温の環境の下で、形成される。
図16は、第2硬化工程における基板Wを模式的に示す図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。
基板Wの上面WS1は、紫外線にさらされる。基板W上の第2乾燥補助液F2は、紫外線にさらされる。第2乾燥補助液F2の重合開始剤は、活性種を発生する。活性種は、例えば、ラジカルである。活性種は、第2乾燥補助液F2の紫外線硬化性材料の重合反応を開始させる。紫外線硬化性材料の重合反応が進むにしたがって、紫外線硬化性材料の重合度は増加する。基板W上の第2乾燥補助液F2の流動性は低下する。基板W上の第2乾燥補助液F2は固くなる。基板W上の第2乾燥補助液F2は硬化する。
やがて、紫外線硬化性材料は重合体になる。紫外線硬化性材料の重合体は、紫外線硬化性材料の硬化物に相当する。紫外線硬化性材料の重合体は、高分子に相当する。紫外線硬化性材料の重合体は、高分子化合物に相当する。
紫外線硬化性材料の重合体は、第2固化膜H2を構成する。第2固化膜H2は、紫外線硬化性材料の重合体を含む。
言い換えれば、紫外線硬化性材料の重合反応によって、第2乾燥補助液F2の一部は第2固化膜H2に変化する。第2液膜G2の一部は第2固化膜H2に変化する。このため、第2乾燥補助液F2は減少する。第2液膜G2は薄くなる。
第2固化膜H2は、基板W上に形成される。第2固化膜H2は、上面WS1に形成される。第2固化膜H2は、パターンP上に形成される。
第2固化膜H2は、上面WS1を覆う。第2固化膜H2は、パターンPを覆う。
ここで、紫外線硬化性材料の重合体は、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する。紫外線硬化性材料の重合体は、凹部Bのサイズよりも大きなサイズを有する。このため、紫外線硬化性材料は、凹部Bにおいて、重合体に変化できない。他方、紫外線硬化性材料は、凹部Bの上方の位置において、重合体に変化できる。よって、凹部Bの上方に位置する紫外線硬化性材料は、重合体になる。凹部B内に位置する紫外線硬化性材料は、重合体にならない。
よって、第2固化膜H2の少なくとも一部は、凹部Bの上方に位置する。言い換えれば、第2固化膜H2の少なくとも一部は、パターンPの上方に位置する。第2固化膜H2の少なくとも一部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。
第2固化膜H2の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に位置する。第2固化膜H2の全部は、底部B1よりも高い位置に位置する。第2固化膜H2は、底部B1から離れている。第2固化膜H2は、底部B1と接触しない。第2固化膜H2は、底部B1と接触する部分を有しない。凹部Bの少なくとも一部は、第2固化膜H2によって満たされない。凹部Bの少なくとも一部は、第2固化膜H2と底部B2の間に形成される隙間である。隙間は、第2固化膜H2の下方、かつ、底部B2の上方に位置する。
第2固化膜H2は、各凸部Aの少なくとも一部と接触しない。具体的には、第2固化膜H2は、各サイドA3の少なくとも一部と接触しない。第2固化膜H2は、サイドA3の少なくとも一部から離れている。このため、仮に第2固化膜H2の体積が変化しても、第2固化膜H2はサイドA3に有意な力を及ぼし難い。
例えば、第2固化膜H2の全部は、凹部Bの上方に位置する。例えば、第2固化膜H2は、凹部Bに位置する部分を有しない。例えば、第2固化膜H2の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。例えば、第2固化膜H2の全部は、パターンPの上方に位置する。例えば、第2固化膜H2は、凸部AのサイドA3の全部から離れている。例えば、第2固化膜H2は、サイドA3と接触する部分を有しない。この場合、仮に第2固化膜H2の体積が変化しても、第2固化膜H2はサイドA3に力を及ぼさない。
第2乾燥補助液F2は、第2固化膜H2に変化する部分に加えて、未反応分を含む。第2乾燥補助液F2の未反応分は、第2固化膜H2に変化せずに、基板W上に残る。第2乾燥補助液F2の未反応分は、凹部Bに位置する。凹部Bの第2乾燥補助液F2は、第2乾燥補助液F2の未反応分に相当する。
凹部Bの第2乾燥補助液F2は、凸部Aの一部と接触する。凹部Bの第2乾燥補助液F2は、凸部AのサイドA3の少なくとも一部と接触する。
凹部Bの第2乾燥補助液F2は、紫外線硬化性材料を含む。第2乾燥補助液F2の未反応分は、紫外線硬化性材料を含む。
さらに、第2固化膜H2は、凸部Aの上端A2と接触している。第2固化膜H2は、上端A2と連結する。第2固化膜H2は、上端A2とリンクする。第2固化膜H2は、例えば、上端A2と接着する。このため、第2固化膜H2は、凸部Aを好適に支持する。第2固化膜H2は、凸部Aの倒壊を好適に防ぐ。例えば、上端A2が側方に動くことを、第2固化膜H2は防止する。例えば、凸部Aが側方に傾くことを、第2固化膜H2は防止する。
第2固化膜H2は、上端A2同士をブリッジする。第2固化膜H2は、上端A2同士をつなぐ橋に相当する。2つ以上の上端A2は、第2固化膜H2によって、相互に連結される。このため、第2固化膜H2は、凸部Aを一層好適に支持する。第2固化膜H2は、凸部Aの倒壊を一層好適に防ぐ。
第2固化膜H2は、厚みを有する。第2固化膜H2の厚みは、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい。第2固化膜H2の厚みは、例えば、高さAHの2倍以上である。第2固化膜H2の厚みは、例えば、高さAHの数十倍以上である。
第2固化膜H2の厚みは、過度に大きくない。第2固化膜H2の厚みは、例えば、数百μm以下である。
図17は、第2硬化工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。第2固化膜H2をより詳しく説明する。第2固化膜H2は、下面H2bを有する。下面H2bは、凸部Aの上端A2と接触している。下面H2bが上端A2と接触した状態で、第2固化膜H2はパターンPの上方に形成される。
下面H2bの全部は、凹部Bの底部B1よりも高い位置に位置する。下面H2bは、底部B1から離れている。下面H2bは、底部B1と接触しない。
例えば、下面H2bは、互いに隣り合う凸部Aの間において、上方に凸に湾曲する。例えば、下面H2bは、凹部Bの上方において、上方に凸に湾曲する。例えば、互いに隣り合う凸部Aの間における下面H2bの部分は、上端A2よりも高い位置に位置する。例えば、凹部Bの上方における下面H2bの部分は、上端A2よりも高い位置に位置する。
第2固化膜H2は、固体である。第2固化膜H2は、常温で、固体である。第2固化膜H2は、「硬化膜」と呼ばれてもよい。第2固化膜H2は、「高分子膜」と呼ばれてもよい。
例えば、第2固化膜H2は、実質的に、弾性を有しない。例えば、第2固化膜H2は、実質的に、変形しない。あるいは、第2固化膜H2は、弾性を有してもよい。
第2固化膜H2は、熱分解性を有する。
第2固化膜H2は、熱分解温度Tp2を有する。熱分解温度Tp2は、常温よりも高い。熱分解温度Tp2は、例えば、100度以上である。熱分解温度Tp2は、例えば、200度以上である。熱分解温度Tp2は、例えば、400度以上である。熱分解温度Tp2は、例えば、700度以上である。
なお、第2乾燥補助液F2は、常温では、実質的に蒸発しない。紫外線硬化性材料は、常温では、実質的に蒸発しない。第2乾燥補助液F2の沸点は、例えば、常温よりも高い。紫外線硬化性材料の沸点は、例えば、常温よりも高い。
このため、第2硬化工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板Wから除去されない。第2硬化工程の終了時においても、第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板W上に残る。第2硬化工程の終了時においても、第2乾燥補助液F2の未反応分は、凹部Bに残る。
ステップS14:第2熱分解工程
基板W上の第2固化膜H2は加熱される。第2固化膜H2は熱分解される。基板Wは乾燥される。
基板W上の第2固化膜H2は加熱される。第2固化膜H2は熱分解される。基板Wは乾燥される。
基板保持部13は、基板Wを保持する。加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを加熱する。回転駆動部17は、基板保持部13および基板Wを回転させない。照射部41は紫外線を照射しない。
図18は、第2熱分解工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。基板Wは、パターンPを上方に向けた姿勢にある。パターンPは基板Wの上面WS1に位置する。パターンPは上方を向く。
基板保持部13によって保持される基板Wを介して、第2固化膜H2は加熱される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、第2温度T2で加熱される。第2温度T2は、常温よりも高い。例えば、第2固化膜H2の温度は、常温から上昇する。第2固化膜H2の温度は、第2温度T2まで上昇する。第2温度T2は、第2固化膜H2の加熱温度に相当する。
第2温度T2は、熱分解温度Tp2以上である。すなわち、第2固化膜H2は、熱分解温度Tp2以上の温度で加熱される。例えば、第2温度T2は、100度以上である。例えば、第2温度T2は、200度以上である。例えば、第2温度T2は、400度以上である。例えば、第2温度T2は、700度以上である。
第2温度T2は、第2乾燥補助液F2の沸点よりも高い。第2温度T2は、紫外線硬化性材料の沸点よりも高い。
上述の通り、第2硬化工程の終了時、第2乾燥補助液F2の一部は、基板W上に残る。第2熱分解工程では、基板W上に残る第2乾燥補助液F2も、基板保持部13によって保持される基板Wを介して、加熱される。第2熱分解工程では、基板W上に残る第2乾燥補助液F2は蒸発する。言い換えれば、第2熱分解工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は加熱される。第2熱分解工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は蒸発する。具体的には、第2熱分解工程では、凹部B内の第2乾燥補助液F2は、蒸発する。
第2乾燥補助液F2は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、蒸発する。紫外線硬化性材料は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、蒸発する。例えば、第2乾燥補助液F2の沸点は、熱分解温度Tp2よりも低い。例えば、紫外線硬化性材料の沸点は、熱分解温度Tp2よりも低い。
よって、第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、基板W上に残る第2乾燥補助液F2は蒸発する。第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、第2乾燥補助液F2の未反応分は蒸発する。
第2乾燥補助液F2が蒸発するとき、第2固化膜H2は実質的に熱分解しない。第2乾燥補助液F2が蒸発するとき、第2固化膜H2は凸部Aを支持する。
第2乾燥補助液F2が蒸発するにしたがって、凹部Bの第2乾燥補助液F2は減少する。凹部Bの第2乾燥補助液F2は、第2固化膜H2に変化せずに、基板Wから除去される。第2乾燥補助液F2の未反応分は、第2固化膜H2に変化せずに、基板Wから除去される。
筐体12内の気体Jは、凹部Bに入る。第2乾燥補助液F2と気体Jは、凹部Bにおいて、接する。第2乾燥補助液F2と気体Jは、気液界面K2を形成する。気液界面K2は、凹部Bに位置する。気液界面K2は、凸部Aと接触する。気液界面K2は、凸部AのサイドA3と接触する。第2乾燥補助液F2の毛管力は凸部Aに作用する。しかしながら、凸部Aは第2固化膜H2によって支持される。このため、毛管力が凸部Aに作用しても、凸部Aは倒壊しない。
図19は、第2熱分解工程における基板Wを模式的に示す拡大図である。最終的に、凹部B内の第2乾燥補助液F2の全部は、蒸発する。凹部B内の第2乾燥補助液F2の全部は、基板Wから除去される。第2乾燥補助液F2の未反応分の全部は、基板Wから除去される。上述の通り、未反応分以外の第2乾燥補助液F2は、第2固化膜H2に変化する。よって、基板W上の第2乾燥補助液F2の全部は、基板Wから消失する。
凸部Aは、依然として、第2固化膜H2によって支持される。第2乾燥補助液F2の未反応分の全部が基板Wから除去されるまで、第2固化膜H2は凸部Aを支持する。
第2乾燥補助液F2の未反応分の全部が基板Wから除去された後、液体は、基板W上に存在しない。液体は、凹部Bに存在しない。凸部Aは、液体と接触しない。
図20は、第2熱分解工程における基板Wを模式的に示す図である。第2乾燥補助液F2の未反応分が基板Wから除去された後、第2固化膜H2が熱分解される。第2固化膜H2が熱分解されることによって、第2固化膜H2は除去される。具体的には、第2固化膜H2は減少する。第2固化膜H2は薄くなる。
第2固化膜H2中の紫外線硬化性材料の重合体は、熱分解される。紫外線硬化性材料の重合体は、解重合される。紫外線硬化性材料の重合体の分子量は、減少する。
例えば、第2固化膜H2はガス化する。例えば、紫外線硬化性材料の重合体は、ガス化する。
例えば、第2固化膜H2は、複数の粒子に分解される。例えば、紫外線硬化性材料の重合体は、複数の粒子に分解される。複数の粒子は、基板Wから浮遊する。浮遊する粒子は、例えば、煙を形成する。
例えば、第2固化膜H2は、溶融することなく、基板Wから除去される。例えば、紫外線硬化性材料の重合体は、溶融することなく、基板Wから除去される。
第2固化膜H2が熱分解されるとき、第2固化膜H2は凸部Aに有意な力を作用しない。第2固化膜H2が熱分解されるとき、凸部Aに作用する力は低い。
図21は、第2熱分解工程における基板Wを模式的に示す図である。最終的に、第2固化膜H2の全部は、基板Wから除去される。基板Wの上面WS1は、気体Jに露出する。パターンPの全部は、気体Jに露出する。凸部Aの全部は、気体Jに露出する。凹部Bの全部は、気体Jのみで満たされる。液体は、基板W上に存在しない。基板Wは、乾燥される。
<2-3.第2実施形態の基板処理方法の技術的意義>
実施例2によって、第2実施形態の乾燥処理方法の技術的意義を説明する。
実施例2によって、第2実施形態の乾燥処理方法の技術的意義を説明する。
実施例2の条件を説明する。
パターンPが形成された基板Wを準備する。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。凹部Bの幅BWは、10nmである。
実施例2では、第2処理液供給工程と第2塗布工程と第2硬化工程と第2熱分解工程を含む一連の処理を基板Wに行う。
第2処理液供給工程では、処理液Lは、イソプロピルアルコールである。
第2塗布工程では、第2乾燥補助液F2は、イソボルニルアクリレートモノマーと1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンのみからなる。イソボルニルアクリレートモノマーは、紫外線硬化性材料に相当する。1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンは、重合開始剤に相当する。
第2硬化工程では、紫外線は、365nmの波長を有する。紫外線は、342mW/cm2の強度を有する。紫外線は、10分間、基板W上の第2乾燥補助液F2に照射される。
第2熱分解工程では、基板Wおよび第2固化膜H2は、700度で加熱される。基板Wおよび第2固化膜H2は、1時間、加熱される。
実施例2で処理された基板Wは、局所倒壊率E1、E2、E3および平均倒壊率EAによって、評価された。
実施例2の局所倒壊率E1、E2、E3はそれぞれ、0%、0%、12%であった。実施例2の平均倒壊率EAは、4%であった。
実施例2から以下のことが知見される。実施例2では、ほとんどの凸部Aは倒壊しなかった。実施例2では、凸部Aの倒壊は十分に防止された。実施例2では、パターンPが好適に保護された状態で、基板Wは乾燥された。
<2-4.第2実施形態の効果>
第2実施形態の基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、第2塗布工程と第2硬化工程を備える。第2塗布工程では、第2乾燥補助液F2が基板Wに塗布される。第2乾燥補助液F2は、紫外線硬化性材料を含む。第2硬化工程では、基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射する。第2硬化工程では、第2固化膜H2が基板W上に形成される。このため、第2固化膜H2は基板W上に好適に形成される。
第2実施形態の基板処理方法は、パターンPが形成された基板Wを処理するためのものである。パターンPは、複数の凸部Aと複数の凹部Bを含む。基板処理方法は、第2塗布工程と第2硬化工程を備える。第2塗布工程では、第2乾燥補助液F2が基板Wに塗布される。第2乾燥補助液F2は、紫外線硬化性材料を含む。第2硬化工程では、基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射する。第2硬化工程では、第2固化膜H2が基板W上に形成される。このため、第2固化膜H2は基板W上に好適に形成される。
第2硬化工程では、第2固化膜H2の少なくとも一部は、パターンPの上方に形成される。第2硬化工程では、第2固化膜H2は、凸部Aの上端A2と接触している。このため、第2固化膜H2は、凸部Aを好適に支持する。
第2硬化工程では、第2固化膜H2の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に位置する。このため、凸部Aの少なくとも一部は、第2固化膜H2と接触していない。具体的には、凸部AのサイドA3の少なくとも一部は、第2固化膜H2と接触していない。よって、第2硬化工程では、第2固化膜H2の体積変化の影響を、凸部Aは受けにくい。すなわち、第2硬化工程では、第2固化膜H2の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は、小さい。
具体的には、仮に第2固化膜H2の体積が変化しても、第2固化膜H2がサイドA3に及ぼす力は小さい。例えば、仮に第2固化膜H2が膨張しても、第2固化膜H2がサイドA3を有意な力で押すことは難しい。よって、仮に第2固化膜H2が膨張しても、凸部Aは倒れにくい。例えば、仮に第2固化膜H2が収縮しても、第2固化膜H2がサイドA3を有意な力で引くことは難しい。よって、仮に第2固化膜H2が収縮しても、凸部Aは倒れにくい。
基板処理方法は、第2熱分解工程を備える。第2熱分解工程では、第2固化膜H2が加熱されることによって、第2固化膜H2は熱分解される。第2熱分解工程では、基板Wが乾燥される。このため、第2固化膜H2は好適に熱分解される。さらに、第2熱分解工程においても、第2固化膜H2の体積変化の影響を、凸部Aは受けにくい。よって、第2固化膜H2は基板Wから好適に除去される。したがって、凸部Aの倒壊が抑制されつつ、基板Wは乾燥される。すなわち、パターンPが保護された状態で、基板Wは乾燥される。
以上の通り、第2実施形態の基板処理方法によれば、基板Wは適切に処理される。
基板WのパターンPが微細になるほど、凹部Bの幅BWは小さくなる。幅BWが小さい場合であっても、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは容易である。むしろ、凹部Bの幅BWが小さくなるほど、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは一層容易になる。よって、基板WのパターンPが微細になるほど、第2固化膜H2の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は小さくなる。したがって、基板WのパターンPが微細になるほど、基板Wを適切に処理することは一層容易になる。
凹部Bの幅BWは、10nm以下である。このため、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは、非常に容易である。よって、第2固化膜H2の体積変化が凸部Aに及ぼす影響は、十分に小さい。したがって、基板Wを適切に処理することは、一層容易である。
第2硬化工程では、第2固化膜H2は、凸部Aの上端A2同士をブリッジする。このため。第2固化膜H2は、凸部Aを一層好適に支持する。
第2硬化工程では、例えば、第2固化膜H2の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。このため、第2固化膜H2の全部は、凹部Bの上方に位置する。第2固化膜H2の全部は、凹部Bよりも高い位置に位置する。第2固化膜H2は、凹部Bに位置する部分を、実質的に有しない。よって、凸部AのサイドA3の全部は、第2固化膜H2から離れている。したがって、第2固化膜H2は、サイドA3に力を実質的に及ぼさない。第2固化膜H2の体積変化の影響を、凸部Aは実質的に受けない。
凹部Bの幅BWが小さい場合であっても、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置させることは容易である。むしろ、凹部Bの幅BWが小さくなるほど、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置させることは一層容易になる。よって、基板WのパターンPが微細になるほど、基板Wを適切に処理することは一層容易になる。
第2硬化工程では、例えば、第2固化膜H2の全部は、凹部Bの上方に位置する。このため、第2熱分解工程の終了時、第2固化膜H2の残渣が凹部Bに残らない。よって、第2熱分解工程の時、清浄な基板Wが得られる。
第2硬化工程では、第2固化膜H2は下面H2bを有する。第2硬化工程では、下面H2bは、凸部Aの上端A2と接触する。第2硬化工程では、下面H2bは、互いに隣り合う凸部Aの間において上方に凸に湾曲する。このため、下面H2bの形状は、第2固化膜H2が凹部Bに入ることを好適に妨げる。よって、下面H2bは、第2固化膜H2をサイドA3から好適に分離する。したがって、第2固化膜H2の体積変化から、凸部Aは好適に保護される。第2固化膜H2の体積変化の影響を、凸部Aは実質的に受けない。
第2硬化工程では、紫外線硬化性材料は重合体になる。第2固化膜H2は、紫外線硬化性材料の重合体を含む。紫外線硬化性材料の重合体は、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する。凹部Bは、紫外線硬化性材料の重合体にとって、狭過ぎる。このため、紫外線硬化性材料は、凹部Bにおいて、重合体になり難い。よって、第2固化膜H2を凹部Bに形成することは困難である。したがって、第2硬化工程において第2固化膜H2の全部を凹部Bの底部B1よりも上方に位置させることは、一層容易である。第2固化膜H2の全部は、凹部Bの底部B1よりも上方に、好適に位置する。
第2硬化工程の終了時、第2乾燥補助液F2の一部は基板W上に残る。第2熱分解工程では、さらに、基板W上に残る第2乾燥補助液F2を蒸発させる。このため、基板W上に残る第2乾燥補助液F2は、第2熱分解工程において、基板Wから好適に除去される。よって、基板Wは適切に乾燥される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、基板W上に残る第2乾燥補助液F2は蒸発する。第2熱分解工程では、基板W上に残る第2乾燥補助液F2が蒸発し、その後、第2固化膜H2が熱分解される。第2熱分解工程では、基板W上に残る第2乾燥補助液F2が蒸発するまで、第2固化膜H2は実質的に熱分解されない。よって、第2熱分解工程では、基板W上に残る第2乾燥補助液F2が蒸発するまで、第2固化膜H2は凸部Aを支持する。すなわち、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、第2乾燥補助液F2から凸部Aを好適に保護する。さらに、第2固化膜H2が熱分解されるとき、基板W上に第2乾燥補助液F2は存在しない。このため、第2固化膜H2が熱分解されるとき、凸部Aを保護することは、一層容易である。したがって、基板Wは適切に乾燥される。
第2硬化工程では、第2乾燥補助液F2は、第2固化膜H2に変化しない未反応分を含む。第2熱分解工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は基板Wから除去される。このため、第2乾燥補助液F2の未反応分は、第2熱分解工程において、基板Wから好適に除去される。よって、基板Wは適切に乾燥される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、第2乾燥補助液F2の未反応分は基板Wから除去される。このため、第2熱分解工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分が基板Wから除去されるまで、第2固化膜H2は実質的に熱分解されない。よって、第2熱分解工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分が基板Wから除去されるまで、第2固化膜H2は凸部Aを支持する。すなわち、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、第2乾燥補助液F2から凸部Aを好適に保護する。さらに、第2固化膜H2が熱分解されるとき、基板W上に第2乾燥補助液F2は存在しない。したがって、第2固化膜H2が熱分解されるとき、凸部Aを保護することは、一層容易である。
第2乾燥補助液F2は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、蒸発する。このため、第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、基板W上に残る第2乾燥補助液F2は好適に蒸発する。第2熱分解工程では、第2固化膜H2が熱分解される前に、第2乾燥補助液F2の未反応分は基板Wから好適に除去される。
第2乾燥補助液F2の沸点は、熱分解温度Tp2よりも低い。このため、第2乾燥補助液F2は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、好適に蒸発する。
紫外線硬化性材料は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、蒸発する。このため、第2乾燥補助液F2は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、好適に蒸発する。
紫外線硬化性材料の沸点は、熱分解温度Tp2よりも低い。このため、紫外線硬化性材料は、熱分解温度Tp2よりも低い温度で、好適に蒸発する。
第2固化膜H2は、熱分解性を有する。このため、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は好適に熱分解される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、熱分解温度Tp2以上の温度で加熱される。このため、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は一層好適に熱分解される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は700度以上の温度で加熱される。このため、第2固化膜H2の加熱温度を熱分解温度Tp2以上とすることは、容易である。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2を熱分解することによって、第2固化膜H2は基板Wから除去される。このため、第2熱分解工程の後、第2固化膜H2は基板Wに残らない。第2熱分解工程の後、第2固化膜H2の残渣も基板Wに残らない。よって、第2熱分解工程の後、清浄な基板Wが得られる。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、ガス化する。このため、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は基板Wから好適に除去される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は複数の粒子に分解される。第2熱分解工程では、粒子は基板Wから浮遊する。このため、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は基板Wから好適に除去される。
第2熱分解工程では、第2固化膜H2は、溶融することなく、基板Wから除去される。このため、第2固化膜H2が熱分解されるとき、凸部Aに作用する力は一層低い。よって、第2固化膜H2が熱分解されるときにおいても、凸部Aは好適に保護される。
第2硬化工程では、紫外線硬化性材料は重合体になる。第2固化膜H2は、紫外線硬化性材料の重合体を含む。このため、第2硬化工程では、第2固化膜H2が好適に形成される。
第2熱分解工程では、紫外線硬化性材料の重合体は熱分解される。言い換えれば、第2熱分解工程では、紫外線硬化性材料の重合体は解重合される。第2熱分解工程では、紫外線硬化性材料の重合体の分子量は低下する。よって、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は好適に熱分解される。
紫外線硬化性材料は、液体である。このため、紫外線硬化性材料から第2乾燥補助液F2を得ることは容易である。例えば、第2乾燥補助液F2を得るために、溶媒を使用することを要しない。例えば、溶媒を使用せずに、第2乾燥補助液F2は得られる。
紫外線硬化性材料は、ポリマーを含まない。このため、紫外線硬化性材料の液体を得ることは容易である。
紫外線硬化性材料は、イソボルニルアクリレートである。実施例2で説明した通り、紫外線硬化性材料がイソボルニルアクリレートであるとき、パターンPは一層好適に保護される。よって、基板Wは一層適切に乾燥される。
紫外線硬化性材料は、イソボルニルアクリレートモノマーである。このため、基板Wは一層適切に乾燥される。さらに、紫外線硬化性材料の液体を得ることは一層容易である。
第2乾燥補助液F2は、溶媒を含まない。このため、第2塗布工程では、溶媒は基板Wに塗布されない。第2硬化工程および第2熱分解工程では、溶媒は基板W上に存在しない。よって、第2硬化工程および第2熱分解工程では、溶媒の毛管力は凸部Aに作用しない。すなわち、第2硬化工程および第2熱分解工程では、凸部Aに作用する力は一層低減される。したがって、第2硬化工程および第2熱分解工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
第2乾燥補助液F2は、重合開始剤をさらに含む。重合開始剤は、紫外線硬化性材料の重合を促進する。よって、第2硬化工程では、第2固化膜H2は速やかに形成される。
第2固化膜H2の厚みは過度に大きくない。例えば、第2固化膜H2の厚みは数百μm以下である。よって、第2熱分解工程では、第2固化膜H2は速やかに熱分解される。第2熱分解工程の時間は、好適に短縮される。
第2塗布工程では、第2液膜G2の厚みを調整する。第2硬化工程では、第2液膜G2の一部は第2固化膜H2に変化する。このため、第2固化膜H2の厚みは好適に調整される。
照射部41の照射域は、基板Wの全体に及ぶ。このため、基板W上の第2乾燥補助液F2の全体にわたって、紫外線を均一に照射できる。よって、第2固化膜H2は、基板Wの全体にわたって、均一に形成される。第2固化膜H2は、上面WS1の全体にわたって、均一に形成される。さらに、基板W上の第2乾燥補助液F2の全体は、紫外線に同時にさらされる。このため、第2硬化工程では、第2固化膜H2が速やかに形成される。よって、第2硬化工程の時間は、好適に短縮される。
第2塗布工程では、基板W上の第2乾燥補助液F2は、第2液膜G2を形成する。第2液膜G2は、凸部Aの高さAHよりも十分に大きい厚みを有する。凸部Aの全部は、第2液膜G2に浸漬される。このため、第2塗布工程では、凸部Aは、気液界面と接触しない。よって、第2塗布工程では、第2乾燥補助液F2の毛管力は凸部Aに作用しない。したがって、第2塗布工程においても、凸部Aは好適に保護される。第2塗布工程においても、凸部Aの倒壊は好適に防止される。
第2実施形態の基板処理方法は、さらに、第2処理液供給工程を備える。第2処理液供給工程は、第2塗布工程の前に実行される。第2処理液供給工程では、処理液Lが基板Wに供給される。よって、基板は、一層適切に処理される。
第2塗布工程では、基板Wから処理液Lを除去する。このため、第2硬化工程および第2熱分解工程では、基板W上に処理液Lは存在しない。よって、第2硬化工程および第2熱分解工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
<3.変形実施形態>
本発明は、第1、第2実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
本発明は、第1、第2実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)上述した第1実施形態の第1硬化工程では、第1固化膜H1の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。第1硬化工程では、第1固化膜H1は、サイドA3と接触する部分を有しない。ただし、これに限られない。例えば、第1硬化工程では、第1固化膜H1は、凸部Aの上端A2よりも低い位置に位置する部分を含んでもよい。第1硬化工程では、第1固化膜H1は、サイドA3と接触する部分を有してもよい。
同様に、上述した第2実施形態の第2硬化工程では、第2固化膜H2の全部は、凸部Aの上端A2と同等またはこれよりも高い位置に位置する。第2硬化工程では、第2固化膜H2は、サイドA3と接触する部分を有しない。ただし、これに限られない。例えば、第2硬化工程では、第2固化膜H2は、凸部Aの上端A2よりも低い位置に位置する部分を含んでもよい。第2硬化工程では、第2固化膜H2は、サイドA3と接触する部分を有してもよい。
(2)上述した第1実施形態において、凹部Bの幅BWに応じて、第1乾燥補助液F1に含まれる熱硬化性材料を適宜に選択、変更してもよい。例えば、基板処理方法は、複数の熱硬化性材料の中から、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する重合体になる熱硬化性材料を選択する第1選択工程を備えてもよい。第1塗布工程では、第1乾燥補助液F1は、第1選択工程によって選択された熱硬化性材料を含む。
同様に、上述した第2実施形態において、凹部Bの幅BWに応じて、第2乾燥補助液F2に含まれる紫外線硬化性材料を適宜に選択、変更してもよい。例えば、基板処理方法は、複数の紫外線硬化性材料の中から、凹部Bの幅BWよりも大きな長さを有する重合体になる紫外線硬化性材料を選択する第2選択工程を備えてもよい。第2塗布工程では、第2乾燥補助液F2は、第2選択工程によって選択された紫外線硬化性材料を含む。
(3)上述した第1実施形態の第1硬化工程において、第1乾燥補助液F1の温度の上昇曲線を、適宜に、選択、変更してもよい。例えば、第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1の温度は、常温から第1低温度T1Lに、連続的に上昇する。あるいは、第1硬化工程では、第1乾燥補助液F1の温度は、常温から第1低温度T1Lに、段階的に上昇する。
(4)上述した第1実施形態の第1熱分解工程において、第1固化膜H1の温度の上昇曲線を、適宜に、選択、変更してもよい。例えば、第1熱分解工程では、第1固化膜H1の温度は、第1低温度T1Lから第1高温度T1Hに、連続的に上昇する。あるいは、第1熱分解工程では、第1固化膜H1の温度は、第1低温度T1Lから第1高温度T1Hに、段階的に上昇する。
(5)上述した第2実施形態の第2熱分解工程において、第2固化膜H2の温度の上昇曲線を、適宜に、選択、変更してもよい。以下では、2つの変形実施形態を説明する。
(5-1)第2熱分解工程では、第2固化膜H2の温度は、常温から第2温度T2に、連続的に上昇する。本変形実施形態によれば、第2固化膜H2の温度を急速に上昇させることは容易である。このため、第2固化膜H2は速やかに熱分解される。よって、第2熱分解工程の時間は効果的に短縮される。したがって、基板Wは効率良く処理される。
(5-2)第2熱分解工程では、第2固化膜H2の温度は、段階的に、上昇する。
図22は、変形実施形態の第2熱分解工程の手順を示すフローチャートである。具体的には、第2熱分解工程は、低温加熱工程(ステップS21)と高温加熱工程(ステップS22)を含む。低温加熱工程は、第2硬化工程の後に実行される。上述の通り、第2硬化工程の終了時、第2乾燥補助液F2の一部は基板W上に残る。基板W上に残る第2乾燥補助液F2は、第2乾燥補助液F2の未反応分に相当する。低温加熱工程と高温加熱工程を説明する。
ステップS21:低温加熱工程
基板W上の第2乾燥補助液F2の未反応分を蒸発させる。
基板W上の第2乾燥補助液F2の未反応分を蒸発させる。
加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを加熱する。第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板Wを介して加熱される。第2乾燥補助液F2の未反応分は、蒸発する。第2乾燥補助液F2の未反応分は、第2固化膜H2に変化せずに、基板Wから除去される。
低温加熱工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は、第2低温度T2Lで加熱される。第2低温度T2Lは常温よりも高い。例えば、第2乾燥補助液F2の未反応分の温度は、常温から上昇する。第2乾燥補助液F2の未反応分の温度は、第2低温度T2Lまで上昇する。第2低温度T2Lは、第2乾燥補助液F2の未反応分の加熱温度に相当する。
第2低温度T2Lは、第2乾燥補助液F2の沸点以上である。このため、低温加熱工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板Wから好適に除去される。
第2低温度T2Lは、紫外線硬化性材料の沸点以上である。このため、低温加熱工程では、第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板Wから一層好適に除去される。
第2低温度T2Lは熱分解温度Tp2よりも低い。このため、低温加熱工程では、第2固化膜H2の熱分解は好適に防止される。よって、低温加熱工程では、第2固化膜H2は凸部Aを支持する。したがって、毛管力が凸部Aに作用しても、凸部Aは倒壊しない。すなわち、凸部Aは第2固化膜H2によって好適に保護される。
低温加熱工程の終了時、第2乾燥補助液F2の未反応分の全部は基板Wから除去される。低温加熱工程の終了時、第2乾燥補助液F2は基板Wから消失する。低温加熱工程の終了時、第2乾燥補助液F2は基板W上に存在しない。
低温加熱工程では、例えば、第2固化膜H2の温度も、常温から第2低温度T2Lに上昇する。
ステップS22:高温加熱工程
高温加熱工程は、低温加熱工程の後に実行される。高温加熱工程では、基板W上に第2乾燥補助液F2は存在しない。このため、高温加熱工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
高温加熱工程は、低温加熱工程の後に実行される。高温加熱工程では、基板W上に第2乾燥補助液F2は存在しない。このため、高温加熱工程において凸部Aを保護することは、一層容易である。
高温加熱工程では、第2固化膜H2を熱分解する。
加熱部31は、基板保持部13によって保持される基板Wを加熱する。第2固化膜H2は、基板Wを介して、加熱される。これにより、第2固化膜H2は熱分解される。
高温加熱工程では、第2固化膜H2は、第2高温度T2Hで加熱される。第2高温度T2Hは、第2低温度T2Lよりも高い。例えば、第2固化膜H2の温度は、第2低温度T2Lから上昇する。第2固化膜H2の温度は、第2高温度T2Hまで上昇する。第2高温度T2Hは、第2固化膜H2の加熱温度に相当する。
第2高温度T2Hは、熱分解温度Tp2以上である。このため、高温加熱工程では、第2固化膜H2は好適に熱分解される。
(6)第2実施形態では、照射部41の照射域は、基板Wの上面WS1よりも広い。第2実施形態の照射部41は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、水平方向に移動しない。第2実施形態の照射部41は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、鉛直方向Zに移動しない。但し、これに限られない。例えば、照射部41の照射域は、基板Wの上面WS1よりも小さくてもよい。例えば、照射部41は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、水平方向に移動してもよい。例えば、照射部41は、基板保持部13に保持される基板Wに対して、鉛直方向Zに移動してもよい。
図23は、変形実施形態の処理ユニットの構成を示す図である。なお、第1、第2実施形態と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。照射部41は、発光部52を備える。発光部52は、紫外線を照射する。発光部52による紫外線の照射域は、基板Wの上面WS1よりも小さい。発光部52は、第2実施形態の発光部42よりも小型である。発光部52は、不図示の電源46に電気的に接続される。
照射部41は、移動機構53を備える。移動機構53は、発光部52を移動させる。移動機構53は、例えば、第1位置Q1と第2位置Q2と第3位置Q3に、発光部52を移動させる。第1位置Q1は、側面視において、基板保持部13に保持される基板Wの第1側部の上方である。第2位置Q2は、側面視において、基板保持部13に保持される基板Wの第2側部の上方である。第2位置Q2は、第1位置Q1と同じ高さである。第3位置Q3は、第1位置Q1および第2位置Q2よりも高い。
移動機構53は、例えば、水平移動機構54と鉛直移動機構55を備える。水平移動機構54は、発光部52を支持する。水平移動機構54は、発光部52を水平方向に移動させる。鉛直移動機構55は、水平移動機構54を支持する。鉛直移動機構55は、水平移動機構54を鉛直方向Zに移動させる。
発光部52の移動例を説明する。第2処理液供給工程および第2塗布工程では、発光部52は第3位置Q3に位置する。このため、ノズル22a、22bが処理位置に移動するとき、ノズル22a、22bは発光部52と干渉しない。第2硬化工程では、発光部52は第3位置Q3から第1位置Q1に移動する。そして、発光部52が紫外線を照射しながら、発光部52は第1位置Q1から第2位置Q2に移動する。紫外線の照射域は、基板W上を移動する。その結果、紫外線は、基板Wの上面WS1の全体に照射される。紫外線は、基板W上の第2乾燥補助液F2の全体に照射される。
本変形実施形態によれば、発光部52は比較的に小さい。よって、処理ユニット11を小型化することは容易である。
(7)第1実施形態では、加熱部31は、基板Wを介して、第1乾燥補助液F1を加熱する。但し、これに限られない。例えば、加熱部31は、第1乾燥補助液F1を直接的に加熱してもよい。例えば、加熱部31は、基板Wを介さずに、第1乾燥補助液F1に熱を伝達してもよい。
第1実施形態では、加熱部31は、基板Wを介して、第1固化膜H1を加熱する。但し、これに限られない。例えば、加熱部31は、第1固化膜H1を直接的に加熱してもよい。例えば、加熱部31は、基板Wを介さずに、第1固化膜H1に熱を伝達してもよい。
第2実施形態では、加熱部31は、基板Wを介して、第2固化膜H2を加熱する。但し、これに限られない。例えば、加熱部31は、第2固化膜H2を直接的に加熱してもよい。例えば、加熱部31は、基板Wを介さずに、第2固化膜H2に熱を伝達してもよい。
(8)第1、第2実施形態では、加熱部31は、基板Wの下面WS2と向かい合う。但し、これに限られない。加熱部31は、基板Wの上面WS1と向かい合ってもよい。本変形実施形態によれば、加熱部31は、第1乾燥補助液F1、第2乾燥補助液F2、第1固化膜H1および第2固化膜H2の少なくともいずれかを直接的に加熱する。加熱部31は、基板Wを介さずに、第1乾燥補助液F1、第2乾燥補助液F2、第1固化膜H1および第2固化膜H2の少なくともいずれかに熱を伝達する。
(9)第1実施形態では、第1塗布工程と第1硬化工程と第1熱分解工程は、同じ処理ユニット11で実行された。但し、これに限られない。例えば、第1塗布工程を実行する処理ユニットは、第1硬化工程を実行する処理ユニットと異なってもよい。例えば、第1塗布工程を実行する処理ユニットは、第1熱分解工程を実行する処理ユニットと異なってもよい。例えば、第1硬化工程を実行する処理ユニットは、第1熱分解工程を実行する処理ユニットと異なってもよい。例えば、1つの第1熱分解工程が、2つの処理ユニットを用いて、実行されてもよい。
第2実施形態を、同様に変更してもよい。
図24は、変形実施形態の基板処理装置1の左部の構成を示す左側面図である。なお、第1、第2実施形態と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。
処理ブロック7は、処理ユニット11a、11b、11c、11dを備える。
処理ユニット11aは、基板保持部13と回転駆動部17と供給部21a、21bを備える。
処理ユニット11bは、基板保持部13と照射部41を備える。
処理ユニット11cは、加熱部61を備える。加熱部61は、基板Wを加熱する。加熱部61は、ホットプレート62とヒータ63を備える。ホットプレート62は、水平方向に延びる。ホットプレート62は、平面視において、基板Wと略同じ大きさを有する。基板Wは、ホットプレート62上に載置される。ホットプレート62は、基板Wを水平姿勢で支持する。ヒータ63は、ホットプレート62に取り付けられる。ヒータ63は、ホットプレート62上の基板Wを加熱する。
処理ユニット11dは、基板収容器71と基板支持部72と加熱部73を備える。基板Wは、基板収容器71の内部に収容される。基板収容器71は、例えば、筒形状を有する。基板収容器71は、例えば、チューブ形状を有する。基板収容器71は、赤外線の透過を許容する。基板収容器71は、例えば、石英ガラスで構成される。基板支持部72は、基板収容器71の内部に設置される。基板支持部72は、例えば、基板収容器71に支持される。基板支持部72は、基板Wを水平姿勢で支持する。加熱部73は、基板収容器71の外部に設置される。加熱部73は、基板収容器71の周囲に配列される。加熱部73は、例えば、赤外線を照射する。赤外線は、基板収容器71を透過する。加熱部73は、例えば、基板Wの全体に、赤外線を照射する。加熱部73は、例えば、基板W上の第1乾燥液F1および第2乾燥補助液F2の少なくともいずれかに、赤外線を照射する。加熱部73は、例えば、基板W上の第1固化膜H1および第2固化膜H2の少なくともいずれかに、赤外線を照射する。加熱部73は、例えば、ランプヒータである。
図示を省略するが、搬送機構8は、処理ユニット11a、11b、11c、11dにアクセスするように構成される。
第1実施形態の基板処理方法を行うとき、基板処理装置1は、以下のように動作する。
まず、搬送機構8は、処理ユニット11aに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11aの基板保持部13に基板Wを渡す。処理ユニット11aは、第1処理液供給工程と第2塗布工程を基板Wに行う。供給部21aは処理液Lを基板Wに供給する。その後、供給部21bは第1乾燥補助液F1を基板Wに塗布する。
次に、搬送機構8は、処理ユニット11aから処理ユニット11cに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11aの基板保持部13から基板Wを取る。搬送機構8は、処理ユニット11cのホットプレート62に基板Wを載置する。処理ユニット11bは、第1硬化工程を基板Wに行う。加熱部61(具体的には、ヒータ63)は、基板W上の第1乾燥補助液F1を加熱する。基板W上に第1固化膜H1が形成される。
次に、搬送機構8は、処理ユニット11cから処理ユニット11dに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11cのホットプレート62から基板Wを取る。搬送機構8は、処理ユニット11dの基板支持部72に基板Wを渡す。処理ユニット11dは、第1熱分解工程を基板Wに行う。加熱部73は、基板W上の第1固化膜H1を加熱する。第1固化膜H1は、熱分解される。基板Wは、乾燥される。
第2実施形態の基板処理方法を行うとき、基板処理装置1は、以下のように動作する。
まず、搬送機構8は、処理ユニット11aに基板Wを搬送する。処理ユニット11aは、第2処理液供給工程と第2塗布工程を基板Wに行う。供給部21aは処理液Lを基板Wに供給する。その後、供給部21bは第2乾燥補助液F2を基板Wに塗布する。
次に、搬送機構8は、処理ユニット11aから処理ユニット11bに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11aの基板保持部13から基板Wを取る。搬送機構8は、処理ユニット11bの基板保持部13に基板Wを渡す。処理ユニット11bは、第2硬化工程を基板Wに行う。照射部41は、基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射する。基板W上に第2固化膜H2が形成される。
次に、搬送機構8は、処理ユニット11bから処理ユニット11cに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11bの基板保持部13から基板Wを取る。搬送機構8は、処理ユニット11cのホットプレート62に基板Wを載置する。処理ユニット11cは、第2熱分解工程を基板Wに行う。例えば、処理ユニット11cは、低温加熱工程を行う。加熱部61(具体的には、ヒータ63)は、基板Wを第2低温度T2Lで加熱する。第2乾燥補助液F2の未反応分は、基板Wから除去される。
次に、搬送機構8は、処理ユニット11cから処理ユニット11dに基板Wを搬送する。搬送機構8は、処理ユニット11cのホットプレート62から基板Wを取る。搬送機構8は、処理ユニット11dの基板支持部72に基板Wを渡す。処理ユニット11dは、第2熱分解工程を基板Wに行う。例えば、処理ユニット11dは、高温加熱工程を基板Wに行う。加熱部73は、基板W上の第2固化膜H2を第2高温度T2Hで加熱する。第2固化膜H2は、熱分解される。基板Wは、乾燥される。
(10)第1実施形態の第1硬化工程では、基板Wは回転しなかった。但し、これに限られない。第1硬化工程では、基板Wは回転してもよい。第1硬化工程では、基板Wを回転させながら、基板W上の第1乾燥補助液F1を加熱してもよい。
第2実施形態の第2硬化工程では、基板Wは回転しなかった。但し、これに限られない。第2硬化工程では、基板Wは回転してもよい。第2硬化工程では、基板Wを回転させながら、基板W上の第2乾燥補助液F2に紫外線を照射してもよい。
(11)第1実施形態の第1熱分解工程では、基板Wは回転しなかった。但し、これに限られない。第1熱分解工程では、基板Wは回転してもよい。第1熱分解工程では、基板Wを回転しながら、基板W上の第1固化膜H1を熱分解してもよい。
第2実施形態の第2熱分解工程では、基板Wは回転しなかった。但し、これに限られない。第2熱分解工程では、基板Wは回転してもよい。第2熱分解工程では、基板Wを回転しながら、基板W上の第2固化膜H2を熱分解してもよい。
(12)第1、第2実施形態では、処理液Lの例が説明された。但し、これに限られない。例えば、処理液Lは、薬液であってもよい。例えば、処理液Lは、エッチング液であってもよい。
(13)第1実施形態の第1処理液供給工程では、1つの処理液Lが基板Wに供給された。但し、これに限られない。第1処理液供給工程では、複数の処理液が基板Wに供給されてもよい。例えば、第1処理液供給工程では、第1処理液が基板Wに供給され、その後、第2処理液が基板Wに供給されてもよい。ここで、第2処理液の組成は、第1処理液の組成と異なる。
第2実施形態の第2処理液供給工程についても、同様に変更してもよい。
(14)第1実施形態の基板処理方法は、第1処理液供給工程を備えた。但し、これに限られない。例えば、第1処理液供給工程は省略されてもよい。例えば、第1塗布工程の前に第1処理液供給工程が実行されなくてもよい。
第2実施形態の基板処理方法は、第2処理液供給工程を備えた。但し、これに限られない。例えば、第2処理液供給工程は省略されてもよい。例えば、第2塗布工程の前に第2処理液供給工程が実行されなくてもよい。
(15)第1実施形態では、第1塗布工程を実行するとき、液体(例えば、処理液L)が基板W上に存在した。すなわち、第1塗布工程では、濡れた状態の基板Wに、第1乾燥補助液F1が塗布された。但し、これに限られない。例えば、第1塗布工程を実行するとき、液体(例えば、処理液L)は、基板W上に存在しなくてもよい。例えば、第1塗布工程では、乾燥された状態の基板Wに第1乾燥補助液F1が塗布されてもよい。
第2実施形態の第2塗布工程についても、同様に変更してもよい。
(16)第1、第2実施形態において、基板W上のパターンPは、例えば、基板処理方法が実行される前に基板Wに形成されてもよい。あるいは、パターンPは、例えば、第1処理液供給工程および第2処理液供給工程の少なくともいずれかにおいて、基板Wに形成されてもよい。
(17)実施形態および上記(1)から(16)で説明した各変形実施形態については、さらに各構成を他の変形実施形態の構成に置換または組み合わせるなどして適宜に変更してもよい。
1 … 基板処理装置
10 … 制御部
11、11a、11b、11c、11d … 処理ユニット
13 … 基板保持部
21a… 供給部(処理液供給部)
21b… 供給部(乾燥補助液供給部)
31、61、73 … 加熱部
41 … 照射部
F1 … 第1乾燥補助液
F2 … 第2乾燥補助液
G1 … 第1液膜
G2 … 第2液膜
H1 … 第1固化膜
H1b … 第1固化膜の下面
H2 … 第2固化膜
H2b … 第2固化膜の下面
L … 処理液
W … 基板
WS … 基板の表面
WS1 … 基板の上面
P … パターン
A … 凸部
A2 … 凸部の先端(凸部の上端)
A3 … 凸部のサイド
AH … 凸部の高さ
B … 凹部
B1 … 凹部の底部
BW … 凹部の幅
T1L … 第1低温度
T1H … 第1高温度
T2 … 第2温度
T2L … 第2低温度
T2H … 第2高温度
10 … 制御部
11、11a、11b、11c、11d … 処理ユニット
13 … 基板保持部
21a… 供給部(処理液供給部)
21b… 供給部(乾燥補助液供給部)
31、61、73 … 加熱部
41 … 照射部
F1 … 第1乾燥補助液
F2 … 第2乾燥補助液
G1 … 第1液膜
G2 … 第2液膜
H1 … 第1固化膜
H1b … 第1固化膜の下面
H2 … 第2固化膜
H2b … 第2固化膜の下面
L … 処理液
W … 基板
WS … 基板の表面
WS1 … 基板の上面
P … パターン
A … 凸部
A2 … 凸部の先端(凸部の上端)
A3 … 凸部のサイド
AH … 凸部の高さ
B … 凹部
B1 … 凹部の底部
BW … 凹部の幅
T1L … 第1低温度
T1H … 第1高温度
T2 … 第2温度
T2L … 第2低温度
T2H … 第2高温度
Claims (15)
- 複数の凸部と複数の凹部を含むパターンが形成された基板を処理する基板処理方法であって、
熱硬化性材料と溶媒を含む第1乾燥補助液を前記基板に塗布する第1塗布工程と、
前記基板上の前記第1乾燥補助液を加熱して、前記基板上に第1固化膜を形成する第1硬化工程と、
前記第1固化膜を加熱することによって前記第1固化膜を熱分解し、前記基板を乾燥させる第1熱分解工程と、
を備え、
前記第1硬化工程では、
前記第1固化膜の少なくとも一部は、前記パターンの上方に形成され、
前記第1固化膜は、前記凸部の上端と接触しており、かつ、
前記第1固化膜の全部は、前記凹部の底部よりも上方に位置する
基板処理方法。 - 請求項1に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、前記第1固化膜は、前記凸部の前記上端同士をブリッジする
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、前記第1固化膜の全部は、前記凸部の前記上端と同等またはこれよりも高い位置に位置する
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、
前記第1固化膜は、下面を有し、
前記第1固化膜の前記下面は、前記凸部の前記上端と接触し、かつ、互いに隣り合う前記凸部の間において上方に凸に湾曲する
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、前記熱硬化性材料は重合体になり、
前記第1固化膜は、前記重合体を含み、
前記重合体は、前記凹部の幅よりも大きな長さを有する
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、前記凹部の幅に基づいて、前記第1乾燥補助液の加熱温度を調整する
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、前記第1乾燥補助液を第1低温度で加熱し、
前記第1熱分解工程では、前記第1低温度よりも高い第1高温度で前記第1固化膜を加熱する
基板処理方法。 - 請求項1または2に記載の基板処理方法において、
前記第1硬化工程では、さらに、前記第1乾燥補助液中の前記溶媒は蒸発する
基板処理方法。 - 複数の凸部と複数の凹部を含むパターンが形成された基板を処理する基板処理方法であって、
紫外線硬化性材料を含む第2乾燥補助液を前記基板に塗布する第2塗布工程と、
前記基板上の前記第2乾燥補助液に紫外線を照射して、前記基板上に第2固化膜を形成する第2硬化工程と、
前記第2固化膜を加熱することによって前記第2固化膜を熱分解し、前記基板を乾燥させる第2熱分解工程と、
を備え、
前記第2硬化工程では、
前記第2固化膜の少なくとも一部は、前記パターンの上方に形成され、
前記第2固化膜は、前記凸部の上端と接触しており、かつ、
前記第2固化膜の全部は、前記凹部の底部よりも上方に位置する
基板処理方法。 - 請求項9に記載の基板処理方法において、
前記第2硬化工程では、前記第2固化膜は、前記凸部の前記上端同士をブリッジする
基板処理方法。 - 請求項9または10に記載の基板処理方法において、
前記第2硬化工程では、前記第2固化膜の全部は、前記凸部の前記上端と同等またはこれよりも高い位置に位置する
基板処理方法。 - 請求項9または10に記載の基板処理方法において、
前記第2硬化工程では、
前記第2固化膜は、下面を有し、
前記第2固化膜の前記下面は、前記凸部の前記上端と接触し、かつ、互いに隣り合う前記凸部の間において上方に凸に湾曲する
基板処理方法。 - 請求項9または10に記載の基板処理方法において、
前記第2硬化工程では、前記紫外線硬化性材料は重合体になり、
前記第2固化膜は、前記重合体を含み、
前記重合体は、前記凹部の幅よりも大きな長さを有する
基板処理方法。 - 請求項9または10に記載の基板処理方法において、
前記第2硬化工程の終了時、前記第2乾燥補助液の一部は前記基板上に残り、
前記第2熱分解工程では、さらに、前記基板上に残る前記第2乾燥補助液を蒸発させる
基板処理方法。 - 請求項14に記載の基板処理方法において、
前記第2熱分解工程では、前記第2固化膜が熱分解される前に、前記基板上に残る前記第2乾燥補助液は蒸発する
基板処理方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022045265A JP2023139638A (ja) | 2022-03-22 | 2022-03-22 | 基板処理方法 |
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---|---|
WO2023182212A1 true WO2023182212A1 (ja) | 2023-09-28 |
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JP2013016699A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Toshiba Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
WO2018047615A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 株式会社Screenホールディングス | 犠牲膜形成方法、基板処理方法および基板処理装置 |
JP2020017613A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 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 |
-
2022
- 2022-03-22 JP JP2022045265A patent/JP2023139638A/ja active Pending
-
2023
- 2023-01-04 TW TW112100256A patent/TW202338956A/zh unknown
- 2023-03-17 WO PCT/JP2023/010618 patent/WO2023182212A1/ja unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013016699A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Toshiba Corp | 基板処理方法及び基板処理装置 |
WO2018047615A1 (ja) * | 2016-09-12 | 2018-03-15 | 株式会社Screenホールディングス | 犠牲膜形成方法、基板処理方法および基板処理装置 |
JP2020017613A (ja) * | 2018-07-25 | 2020-01-30 | 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 |
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JP2023139638A (ja) | 2023-10-04 |
TW202338956A (zh) | 2023-10-01 |
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