衬底处理方法及衬底处理装置制造方法及图纸

该衬底处理方法包括：混合升华性物质供给工序，将混合升华性物质供给到衬底的正面，该混合升华性物质是将具有升华性的第1升华性物质、具有比所述第1升华性物质低的蒸气压且具有升华性的第2升华性物质、及相对于所述第1升华性物质及所述第2升华性物质中的至少一种物质可溶的溶剂相互混合而成；凝固膜形成工序，就存在于所述衬底正面的所述混合升华性物质，形成包含所述第1升华性物质及所述第2升华性物质的凝固膜；以及升华工序，使所述凝固膜所包含的至少所述第1升华性物质升华。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】衬底处理方法及衬底处理装置
本专利技术涉及一种衬底处理方法及衬底处理装置。作为处理对象的衬底的示例中，包括半导体晶圆、液晶显示装置用衬底、有机EL(electroluminescence，电致发光)显示装置等FPD(FlatPanelDisplay，平板显示器)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光掩模用衬底、陶瓷衬底、太阳电池用衬底等。
技术介绍
在半导体装置的制造工序中，实施湿式衬底处理。例如，存在如下情况：在经由干式蚀刻工序等形成着具有凹凸的微细图案的衬底的表面(图案形成面)，附着作为反应副产物的蚀刻残渣、金属杂质或有机污染物质等。为了从衬底的表面去除这些物质，实施使用药液(蚀刻液、洗净液等)的药液处理。此外，在药液处理之后，进行利用冲洗液去除药液的冲洗处理。典型的冲洗液为去离子水等。此后，进行通过从衬底的表面去除冲洗液使衬底干燥的干燥处理。近年来，有伴随着形成在衬底表面的凹凸状图案微细化，图案凸部的纵横比(凸部的高度与宽度的比)变大的倾向。因此，存在如下情况：在进行干燥处理时，因作用于进入到图案凸部间的凹部的冲洗液的液面(冲洗液与其上的气体的界面)的表面张力，相邻的凸部彼此被拉近而崩塌。在下述专利文献1中，揭示有如下情况：在腔室的内部，将存在于衬底表面的冲洗液置换为作为升华性物质的叔丁醇的液体之后，形成叔丁醇的膜状凝固体，此后，使凝固体所包含的叔丁醇从固相不经由液相地变化为气相，由此使衬底表面干燥。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015-142069号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]然而，叔丁醇的凝固点比一般的衬底处理所使用的室温(处于22℃～25℃的范围内，例如约为23℃)略高(约25.7℃)。因此，在使用如叔丁醇的具有室温以上的凝固点的升华性物质的情况下，为了防止配管内发生凝固，必须对配管内的升华性物质赋予热。具体来说，考虑将温度调节机构设置在配管中。在此情况下，优选为在供升华性物质流通的配管的整个区域设置温度调节机构。因此，有成本大幅增加的担忧。此外，如果因由装置故障引起的温度调节机构的停止等，导致升华性物质在配管内凝固，就需要极多时间用来修复。也就是说，在直接将如叔丁醇的具有室温以上的凝固点的升华性物质用于衬底干燥的情况下，留有配管内的升华性物质的凝固的顾虑。为了消除这种顾虑，考虑将具有低于室温的凝固点的升华性物质用于衬底干燥。然而，一般来说，具有低于常温的凝固点的升华性物质价格非常高。因此，如果将这种升华性物质用于衬底干燥，就有成本大幅增加的担忧。具有低于常温的凝固点的升华性物质不会在室温下自然地凝固。因此，在腔室内部，为了使升华性物质凝固需要冷却装置等。在此情况下，也有成本大幅增加的担忧。此外，为了使具有较低凝固点的升华性物质凝固，也必须降低冷媒的温度。然而，根据冷媒用配管的设置状况，有可能在装置内产生冷凝，而引起故障，因此也有产生隔热材料设置等多余成本的担忧。也就是说，寻求一边在成本不大幅增加的情况下抑制或防止干燥辅助物质(升华性物质)计划外的凝固，一边对衬底表面良好地进行处理。而且，也寻求在成本不大幅上升的情况下使供给到衬底表面的干燥辅助物质良好地固化。此外，在使用将1种升华性物质与溶剂混合而成的混合升华性物质作为干燥辅助物质的情况下，存在如下所述的问题。也就是说，在衬底表面形成混合升华性物质的液膜，从该混合升华性物质的液膜去除溶剂析出升华性物质，由此形成混合升华性物质的凝固膜(固化膜)。在此情况下，存在因形成混合升华性物质的凝固膜而产生图案崩塌的情况。因此，本专利技术的目的之一在于提供一种能够一边在成本不大幅上升的情况下避免干燥辅助物质计划外的凝固一边对衬底表面良好地进行处理的衬底处理装置及衬底处理方法。此外，本专利技术的另一目的在于提供一种能够在成本不大幅上升的情况下使供给到衬底的表面的干燥辅助物质良好地固化的衬底处理装置及衬底处理方法。此外，本专利技术的又一目的在于提供一种能够抑制或防止伴随着凝固膜的形成而发生图案崩塌的衬底处理方法及衬底处理装置。[解决问题的技术手段]本专利技术的第1方面提供一种衬底处理方法，包括：混合升华性物质供给工序，将混合升华性物质供给到衬底的正面，该混合升华性物质是具有升华性的第1升华性物质、具有比所述第1升华性物质低的蒸气压且具有升华性的第2升华性物质、及相对于所述第1升华性物质及所述第2升华性物质中的至少一种物质可溶的溶剂相互混合而成的；凝固膜形成工序，就存在于所述衬底正面的所述混合升华性物质，形成包含所述第1升华性物质及所述第2升华性物质的凝固膜；以及升华工序，使所述凝固膜所包含的至少所述第1升华性物质升华。图20是表示使包含1种升华性物质及混合用溶剂的混合升华性物质凝固而形成的凝固膜173中的结晶的状态的示意性俯视图。如图20所示，凝固膜173通过升华性物质的结晶Cr以升华性物质的晶核为中心生长且所生长的结晶Cr彼此结合而形成。而且，本案专利技术人等获得如下见解：图案崩塌产生在凝固膜所包含的升华剂物质中各结晶Cr的边界即结晶界面CF的附近。本案专利技术人等推测：在各结晶的结晶界面CF的附近，结晶Cr的主体部分中不存在的力局部地施加于图案。而且，推测这种局部的力因产生在结晶界面CF的应力而赋予。因此，本案专利技术人等研究出：通过抑制结晶界面CF中的产生应力，抑制或防止图案崩塌。根据该方法，将第1升华性物质、第2升华性物质、及溶剂相互混合而成的混合升华性物质供给到衬底的正面。接下来，形成包含第1升华性物质及第2升华性物质的混合升华性物质的凝固膜。由于混合升华性物质的凝固膜不仅包含第1升华性物质也包含第2升华性物质，因此能够降低第1升华性物质的结晶的界面应力。由此，能够抑制或防止局部的力从凝固膜赋予到图案。此外，由于第2升华性物质的蒸气压比第1升华性物质低，因此在形成凝固膜时，能够抑制或防止第2升华性物质先于第1升华性物质蒸发。结果，混合升华性物质的凝固膜确实地包含第2升华性物质。由上，能够抑制或防止局部的力从凝固膜赋予到图案，由此，能够抑制或防止图案崩塌。在本专利技术的一实施方式中，所述混合升华性物质以比所述第1升华性物质少/或多的比例含有所述第2升华性物质。根据该方法，在混合升华性物质以比第1升华性物质少的比例含有第2升华性物质的情况下，凝固膜包含第1升华性物质作为主成分。第2升华性物质以降低第1升华性物质的结晶的界面应力的方式作用。另一方面，如果以物理性地比第1升华性物质多的比例含有第2升华性物质，那么利用第2升华性物质的第1升华性物质的结晶的界面应力的降低率提高。在本专利技术的一实施方式中，所述衬底处理方法进而包括为了从所述衬底正面去除所述第2升华性物质而在所述升华工序之后对所述衬底正面加热的加热工序。如上所述，第2升华性物质的蒸气压比第1升华性物质低，因此在升华工序中，第1升华性物质优先升华。结果，有第2升华性物质的残渣残留在衬底正面的担忧。根据该方法，在升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种衬底处理方法，包括：混合升华性物质供给工序，将混合升华性物质供给到衬底的正面，该混合升华性物质是将具有升华性的第1升华性物质、具有比所述第1升华性物质低的蒸气压且具有升华性的第2升华性物质、及相对于所述第1升华性物质及所述第2升华性物质中的至少一种物质可溶的溶剂相互混合而成；/n凝固膜形成工序，就存在于所述衬底正面的所述混合升华性物质，形成包含所述第1升华性物质及所述第2升华性物质的凝固膜；以及/n升华工序，使所述凝固膜所包含的至少所述第1升华性物质升华。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180629 JP 2018-124744;20190419 JP 2019-0802731.一种衬底处理方法，包括：混合升华性物质供给工序，将混合升华性物质供给到衬底的正面，该混合升华性物质是将具有升华性的第1升华性物质、具有比所述第1升华性物质低的蒸气压且具有升华性的第2升华性物质、及相对于所述第1升华性物质及所述第2升华性物质中的至少一种物质可溶的溶剂相互混合而成；
凝固膜形成工序，就存在于所述衬底正面的所述混合升华性物质，形成包含所述第1升华性物质及所述第2升华性物质的凝固膜；以及
升华工序，使所述凝固膜所包含的至少所述第1升华性物质升华。


2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中所述混合升华性物质以比所述第1升华性物质少/或多的比例含有所述第2升华性物质。


3.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其进而包括为了从所述衬底正面去除所述第2升华性物质而在所述升华工序之后对所述衬底正面加热的加热工序。


4.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中所述加热工序进而包括将加热流体供给到所述衬底的正面及/或背面的工序。


5.根据权利要求4所述的衬底处理方法，其中与所述加热工序并行地，进一步执行将气体供给到所述衬底正面的工序。


6.根据权利要求3所述的衬底处理方法，其中所述加热工序包括对与所述衬底正面对向的对向面和所述衬底正面之间的空间加热的空间加热工序。


7.根据权利要求6所述的衬底处理方法，其中所述空间加热工序包括使所述衬底正面升温到能够将所述第2升华性物质热解的温度的工序。


8.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其进而包括与所述升华工序并行地对所述衬底正面加热的第2加热工序。


9.一种衬底处理装置，包含：
衬底保持单元，保持衬底；
混合升华性物质供给单元，用来对保持在所述衬底保持单元的衬底的正面，将混合升华性物质供给到衬底的正面，该混合升华性物质是将具有升华性的第1升华性物质、具有比所述第1升华性物质低的蒸气压且具有升华性的第2升华性物质、及相对于所述第1升华性物质及所述第2升华性物质中的至少一种物质可溶的溶剂相互混合而成；
凝固膜形成单元，用来在保持在所述衬底保持单元的衬底的正面形成凝固膜；
升华单元，用来使凝固膜从保持在所述衬底保持单元的衬底的正面升华；以及
控制装置，控制所述混合升华性物质供给单元、所述凝固膜形成单元及所述升华单元；
所述控制装置执行如下工序：混合升华性物质供给工序，将所述混合升华性物质供给到所述衬底正面；凝固膜形成工序，就存在于所述衬底正面的所述混合升华性物质，形成包含所述第1升华性物质及所述第2升华性物质的凝固膜；以及升华工序，利用所述升华单元使所述凝固膜所包含的至少所述第1升华性物质升华。


10.根据权利要求9所述的衬底处理装置，其中所述混合升华性物质以比所述第1升华性物质少/或多的比例含有所述第2升华性物质。


11.根据权利要求9或10所述的衬底处理装置，其进而包含用来对保持在所述衬底保持单元的衬底的正面加热的加热单元，且
所述控制装置为了从所述衬底正面去除所述第2升华性物质，在所述升华工序之后进一步执行对所述衬底正面加热的加热工序。


12.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其中所述加热单元包含用来将加热流体供给到保持在所述衬底保持单元的衬底的正面及/或背面的加热流体供给单元，且
所述控制装置在所述加热工序中，执行利用所述加热流体供给单元将加热流体供给到所述衬底的正面及/或背面的工序。


13.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其进而包含用来将气体供给到所述衬底正面的气体供给单元，且
所述控制装置与所述加热工序并行地，进一步执行利用所述气体供给单元将所述气体供给到所述衬底正面的工序。


14.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其进而包含具有与保持在所述衬底保持单元的衬底的正面对向的对向面的对向构件，
所述加热单元是用来经由所述对向面对所述对向面与所述衬底正面之间的空间加热的单元，且
所述控制装置在所述加热工序中，执行对所述空间加热的空间加热工序。


15.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中所述控制装置在所述空间加热工序中，执行使所述空间升温到能够将所述第2升华性物质热解的温度的工序。


16.根据权利要求9或10所述的衬底处理装置，其中所述控制装置与所述升华工序并行地，进一步执行对所述衬底正面加热的第2加热工序。


17.一种衬底处理装置，包含：
衬底保持单元，保持衬底；
混合干燥辅助物质供给单元，用来将混合干燥辅助物质供给到保持在所述衬底保持单元的衬底的正面，该混合干燥辅助物质是具有室温以上的凝固点的第1干燥辅助物质、及具有比所述第1干燥辅助物质高的蒸气压的第2干燥辅助物质相互混合而成的，且具有比所述第1干燥辅助物质的凝固点低的凝固点；
蒸发单元，用来使所述第2干燥辅助物质从保持在所述衬底保持单元的衬底的正面蒸发；
去除单元，用来从保持在所述衬底保持单元的衬底的正面去除所述第1干燥辅助物质；以及
控制装置，控制所述混合干燥辅助物质供给单元、所述蒸发单元及所述去除单元；
所述控制装置执行如下工序：混合干燥辅助物质供给工序，利用所述混合干燥辅助物质供给单元将所述混合干燥辅助物质供给到所述衬底正面；
固化膜形成工序，利用所述蒸发单元使所述第2干燥辅助物质从存在于所述衬底正面的所述混合干燥辅助物质蒸发，由此形成至少包含所述第1干燥辅助物质的固化膜；及
去除工序，利用所述去除单元去除所述固化膜所包含的所述第1干燥辅助物质。


18.根据权利要求17所述的衬底处理装置，其中所述第1干燥辅助物质包含具有升华性的第1升华性物质，且
所述第2干燥辅助物质包含具有升华性的第2升华性物质。


19.根据权利要求17或18所述的衬底处理装置，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原直澄，尾辻正幸，加藤雅彦，佐佐木悠太，山口佑，髙桥弘明，
申请(专利权)人：株式会社斯库林集团，
类型：发明
国别省市：日本;JP