基板处理方法以及基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术的基板处理方法包括：冲洗工序，向形成有微细图案且基板保持单元保持为水平姿势的基板的上表面供给冲洗液；有机溶媒供给工序，向基板保持单元保持的基板的包括微细图案的间隙的上表面供给有机溶媒，在该上表面上形成有机溶媒的液膜，将附着于基板的上表面的冲洗液置换为有机溶媒，且有机溶媒是表面张力比冲洗液的表面张力小的规定的液体；高温保持工序，在开始有机溶媒供给工序后执行，使被基板保持单元保持的基板的上表面保持比有机溶媒的沸点高的规定的高温，在基板的包括微细图案的间隙的整个上表面形成有机溶媒的气相膜，在该气相膜的上方形成有机溶媒的液膜；有机溶媒排除工序，从基板保持单元保持的基板的上表面排除有机溶媒的液膜。

【技术实现步骤摘要】
基板处理方法以及基板处理装置本申请是申请号为201310553034.9、申请日为2013年11月08日、专利技术名称为“基板处理方法以及基板处理装置”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于处理半导体晶片等基板的基板处理方法以及基板处理装置。
技术介绍
在半导体装置的制造工序中，向半导体晶片等基板的表面供给处理液，利用处理液来对所述基板的表面进行处理。例如，逐张地处理基板的单张式的基板处理装置具有：旋转卡盘，其一边将基板保持为大致水平，一边使所述基板旋转；喷嘴，其用于向通过该旋转卡盘旋转的基板的表面供给处理液。向被旋转卡盘保持的基板供给药液，然后供给纯水，由此将基板上的药液置换为纯水。然后，进行用于排除基板上的纯水的旋转干燥处理。在旋转干燥处理中，通过使基板高速旋转来甩出除去(干燥)附着于基板的纯水。在这样的干燥处理的方法中，进入在基板的表面上形成的图案的间隙中的纯水不会甩出来，从而可能在图案的间隙残留有纯水。因此，提出了如下的方法，即，向通过纯水进行了冲洗处理之后的基板的表面供给常温的异丙醇(isopropylalcohol：IPA)液等有机溶媒，将进入基板的表面的微细图案的间隙中的纯水置换为有机溶媒，从而对基板的表面进行干燥(例如参照US5882433A)。但是，在进行旋转干燥时，相邻的图案彼此拉引(吸引)而发生接触，从而可能导致图案倒塌。该原因中的一个被推测为，在相邻的图案之间存在的液体产生的表面张力。在进行旋转干燥之前向基板供给有机溶媒的情况下，在图案之间存在的是有机溶媒，且其表面张力小，因此相邻的图案彼此拉引的力变弱，从而能够防止图案倒塌但是，近几年，为了实现高集成化，在半导体基板的表面上形成有微细且高宽比(aspectratio)大的微细图案(凸状图案、线状的图案等)。微细且高宽比大的微细图案容易倒塌，因此在清洗这样的基板时，仅在进行旋转干燥之前向基板的表面供给有机溶媒是难以充分地抑制旋转干燥时的图案倒塌。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供如下的基板处理方法以及基板处理装置，即，即使在清洗上表面形成有微细且高宽比大的微细图案的基板的情况下，也能够一边抑制或者防止图案倒塌，一边良好地对基板的上表面进行干燥。本专利技术提供一种基板处理方法，包括：冲洗工序，向形成有微细图案且被基板保持单元保持为水平姿势的基板的上表面供给冲洗液；有机溶媒供给工序，向被所述基板保持单元保持的基板的包括所述微细图案的间隙的上表面供给有机溶媒，由此在该上表面上形成所述有机溶媒的液膜，来将附着于所述基板的上表面的冲洗液置换为所述有机溶媒，并且，所述有机溶媒是表面张力比冲洗液的表面张力小的规定的液体；高温保持工序，在开始所述有机溶媒供给工序之后执行，在该高温保持工序中，使被所述基板保持单元保持的基板的上表面保持比所述有机溶媒的沸点高的规定的高温，由此在所述基板的包括所述微细图案的间隙的整个上表面上形成所述有机溶媒的气相膜，并且在该气相膜的上方形成所述有机溶媒的液膜；有机溶媒排除工序，从被所述基板保持单元保持的基板的上表面排除所述有机溶媒。根据该方法，通过向基板的上表面供给有机溶媒，将在微细图案的间隙中存在的冲洗液置换为有机溶媒。由此，能够良好地从基板的上表面除去冲洗液。然后，在开始向基板的上表面供给有机溶媒之后，使基板的上表面保持比有机溶媒的沸点高的规定的温度。由此，在微细图案的上方和微细图案的间隙中形成有机溶媒的气相膜，且在有机溶媒的气相膜的上方形成有机溶媒的液膜。在该状态下，微细图案的间隙中的表面张力变小，因此难以产生因该表面张力引起的图案倒塌。如上所述，即使在清洗形成有微细且高宽比大的微细图案的基板的情况下，也能够一边抑制或者防止图案倒塌，一边良好地对基板的上表面进行干燥。在本专利技术的一个实施方式中，在所述高温保持工序结束之前，开始执行所述有机溶媒排除工序。在执行高温保持工序时，有机溶媒的液膜隔着气相膜从基板的上表面向上方分离。因此，在有机溶媒的液膜和基板的上表面之间几乎不产生摩擦力，有机溶媒的液膜处于容易沿着基板的上表面移动的状态。在高温保持工序结束之前执行有机溶媒排除工序，因此能够使有机溶媒的液膜沿着基板的上表面移动，来比较容易地从基板的上表面排除有机溶媒的液膜。由此，能够在不使图案倒塌的情况下，良好地从晶片的上表面排除有机溶媒的液膜。优选所述高温保持工序中的基板的温度设定为能够防止在所述高温保持工序中有机溶媒沸腾的温度。由此，能够有效地防止有机溶媒的液膜裂缝。所述规定的高温可以比所述有机溶媒的沸点高10℃～50℃。所述高温保持工序中的基板的温度以及所述高温保持工序的执行时间中的至少一个可以分别设定为：所述有机溶媒的气相膜所包括的气相的有机溶媒不会撞破所述有机溶媒的液膜而到达该液膜之上的温度以及执行时间。所述高温保持工序中的所述有机溶媒的膜厚设定为在所述高温保持工序中有机溶媒的液膜不会分裂的厚度。由此，能够有效地防止有机溶媒的液膜产生裂缝的情况。具体地说，所述高温保持工序中的所述有机溶媒的液膜的膜厚可以设定为在所述基板的中心处为1mm～5mm。在该情况下，能够有效地防止有机溶媒的液膜产生裂缝的情况。优选在所述高温保持工序中，一边使被所述基板保持单元保持的基板旋转，一边使所述基板的上表面保持所述规定的高温；所述高温保持工序中的所述基板的转速设定为10rpm～500rpm。在该情况下，能够有效地防止有机溶媒的液膜产生裂缝的情况。也可以在所述高温保持工序中，向所述有机溶媒的液膜增加所述有机溶媒。在该情况下，能够有效地防止有机溶媒的液膜产生裂缝的情况。在本专利技术的一个实施方式中，在被所述基板保持单元保持的基板的上表面的温度低于所述有机溶媒的沸点时，执行所述有机溶媒供给工序。根据该方法，有机溶媒以保持液相的状态被供给至基板的上表面。并且，液相的有机溶媒进入微细图案的间隙中。由于有机溶媒为液相，因此能够良好地将在微细图案的间隙中存在的冲洗液置换为有机溶媒。由此，能够可靠地从基板的上表面除去冲洗液。并且，在开始执行有机溶媒供给工序之后执行的高温保持工序中，由气相的有机溶媒充满微细图案的间隙。由此，即使在清洗形成有微细且高宽比大的微细图案的基板的情况下，也能够一边抑制或者防止图案倒塌，一边良好地对基板的上表面进行干燥。在所述基板处理方法中，所述高温保持工序还可以包括被所述基板保持单元保持的基板被配置在该基板的下方的加热器加热的工序。在本专利技术的一个实施方式的所述基板处理方法中，在所述有机溶媒排除工序之后，还包括使被所述基板保持单元保持的基板旋转来使该基板干燥的旋转干燥工序。根据该方法，在执行旋转干燥工序之前，从基板的上表面排除有机溶媒。由于在有机溶媒不存在于基板的上表面的状态下执行旋转干燥工序，因此能够可靠地防止旋转干燥工序时图案倒塌的情况。所述有机溶媒排除工序可以包括一边使被所述基板保持单元保持的基板旋转一边朝向该基板的上表面的旋转中心喷出气体的工序。所述有机溶媒排除工序可以包括：朝向被所述基板保持单元保持的基板的上表面吹送带状的气体并且使该基板的上表面上的该气体的吹送区域移动的工序。所述有机溶媒排除工序可以包括使被所述基板保持单元保持的基板相对于水平方向倾斜的工序。所述有机溶媒排除工序可以包括：对被所述基板保持单元保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板处理方法，其特征在于，包括：冲洗工序，向形成有微细图案且被基板保持单元保持为水平姿势的基板的上表面供给冲洗液；有机溶媒供给工序，向温度为有机溶媒的沸点以下的所述基板的上表面供给有机溶媒，由此在所述基板的上表面形成充满所述微细图案的间隙的所述有机溶媒的液膜，来将附着于所述基板的上表面的冲洗液置换为所述有机溶媒，其中，所述有机溶媒是表面张力比所述冲洗液的表面张力小的规定的液体；高温保持工序，使所述基板的上表面保持比所述有机溶媒的沸点高的规定的高温，使所述有机溶媒的所述液膜浮起在所述微细图案的上方，由此在所述基板的包括所述微细图案的间隙的整个上表面形成所述有机溶媒的气相膜，并且在该气相膜的上方形成所述有机溶媒的液膜；以及有机溶媒排除工序，从所述基板的上表面排除所述有机溶媒的液膜。

【技术特征摘要】
2012.11.08 JP 2012-246546;2013.09.27 JP 2013-202711.一种基板处理方法，其特征在于，包括：冲洗工序，向形成有微细图案且被基板保持单元保持为水平姿势的基板的上表面供给冲洗液；有机溶媒供给工序，向温度为有机溶媒的沸点以下的所述基板的上表面供给有机溶媒，由此在所述基板的上表面形成充满所述微细图案的间隙的所述有机溶媒的液膜，来将附着于所述基板的上表面的冲洗液置换为所述有机溶媒，其中，所述有机溶媒是表面张力比所述冲洗液的表面张力小的规定的液体；高温保持工序，使所述基板的上表面保持比所述有机溶媒的沸点高的规定的高温，使所述有机溶媒的所述液膜浮起在所述微细图案的上方，由此在所述基板的包括所述微细图案的间隙的整个上表面形成所述有机溶媒的气相膜，并且在该气相膜的上方形成所述有机溶媒的液膜；以及有机溶媒排除工序，从所述基板的上表面排除所述有机溶媒的液膜。2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在所述高温保持工序结束之前，开始执行所述有机溶媒排除工序。3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，所述高温保持工序中的基板的上表面的温度设定为能够防止在所述高温保持工序中所述有机溶媒的液膜沸腾的温度。4.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述规定的高温比所述有机溶媒的沸点高10℃～50℃。5.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述高温保持工序中的基板的温度以及所述高温保持工序的执行时间中的至少一个设定为：所述有机溶媒的气相膜所包括的气相的有机溶媒不会撞破所述有机溶媒的液膜而到达该液膜之上的温度以及执行时间。6.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述高温保持工序中的所述有机溶媒的液膜的膜厚设定为在所述高温保持工序中所述有机溶媒的液膜不会分裂的厚度。7.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述高温保持工序中的所述有机溶媒的液膜的膜厚设定为在所述基板的中心处为1mm～5mm。8.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在所述高温保持工序中，一边使被所述基板保持单元保持的基板旋转，一边使所述基板的上表面保持所述规定的高温，所述高温保持工序中的所述基板的转速设定为10rpm～500rpm。9.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在所述高温保持工序中，一边使被所述基板保持单元保持的基板旋转，一边使所述基板的上表面保持所述规定的高温，所述高温保持工序中的所述基板的转速设定为0或低于20rpm的低速。10.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在所述高温保持工序中，向所述有机溶媒的液膜增加所述有机溶媒。11.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，在被所述基板保持单元保持的基板的上表面的温度低于所述有机溶媒的沸点时，执行所述有机溶媒供给工序。12.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，所述高温保持工序还包括所述基板保持单元所保持的基板被配置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥谷学，
申请(专利权)人：斯克林集团公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP