基板处理方法以及基板处理装置制造方法及图纸

基板处理方法及装置，方法包括：液膜形成工序，在基板的上表面形成处理液的液膜；液膜保温工序，将基板的整体加热至比处理液的沸点更低的温度以对液膜进行保温；气相层形成工序，一边执行液膜保温工序，一边从照射单元朝设定在基板的上表面中央部的照射区域照射光来对基板进行加热，由此使接触基板的上表面中央部的处理液蒸发，而在液膜的中央部形成保持处理液的气相层；开口形成工序，将由气相层保持的处理液排除以在液膜的中央部形成开口；基板旋转工序，使基板环绕旋转轴线进行旋转；及开口扩大工序，一边执行液膜保温工序及基板旋转工序，一边使照射区域朝基板的周缘部移动，由此一边维持在液膜的内周缘形成有气相层的状态，一边使开口扩大。一边使开口扩大。一边使开口扩大。

【技术实现步骤摘要】
基板处理方法以及基板处理装置
[0001]本申请对应于2019年12月27日在日本专利局提出的日本专利特愿2019
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239589号、及2020年2月28日在日本专利局提出的日本专利特愿2020
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034469号，所述申请的所有公开通过引用而被编入本申请中。


[0002]本专利技术涉及一种对基板进行处理的基板处理方法以及基板处理装置。成为处理对象的基板例如包含：半导体晶片、液晶显示装置用基板、有机电致发光(Electroluminescence，EL)显示装置等平板显示器(Flat Panel Display，FPD)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、磁光盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等基板。

技术介绍

[0003]在利用对基板一片一片地进行处理的逐片式的基板处理装置的基板处理中，例如对由旋转夹头大致水平地保持的基板供给药液。其后，对基板供给淋洗液，由此将基板上的药液置换成淋洗液。其后，进行用于排除基板上的淋洗液的旋转干燥工序。
[0004]当在基板的表面形成有图案时，在旋转干燥工序中，存在无法去除已进入图案的内部的淋洗液的担忧。由此，存在产生基板的干燥不良的担忧。已进入图案的内部的淋洗液的液面(空气与液体的界面)形成在图案的内部，因此液体的表面张力作用于液面与图案的接触位置。在所述表面张力大的情况下，容易产生图案的倒塌。作为典型的淋洗液的水的表面张力大，因此无法忽视旋转干燥工序中的图案的倒塌。
[0005]因此，提出有供给作为表面张力比水更低的有机溶剂的异丙醇(Isopropyl Alcohol，IPA)。利用IPA对基板的上表面进行处理，由此将已进入图案的内部的水置换成IPA。其后将IPA去除，由此对基板的上表面进行干燥。
[0006]然而，近年来，为了高集成化，而在基板的表面形成有微细且纵横比高的微细图案(柱状的图案、线状的图案等)。微细且高纵横比的微细图案容易倒塌。因此，在基板的上表面形成IPA的液膜后，必须缩短表面张力作用于微细图案的时间。
[0007]因此，在美国专利申请公开第2014/127908号说明书中提出有形成IPA的气相层的基板处理方法。在所述基板处理方法中，利用加热器对基板进行加热，由此在IPA的液膜与基板的上表面之间形成IPA的气相层。由此，微细图案的内部充满气相的IPA，因此与使微细图案内部的IPA从上方逐渐地蒸发的方法相比，可缩短表面张力作用于微细图案的时间。
[0008]在美国专利申请公开第2014/127908号说明书中记载的基板处理方法中，一边使IPA的液膜从基板的上表面浮起并维持不接触基板的上表面的状态，一边朝基板外排除IPA的液膜。在美国专利申请公开第2014/127908号说明书中，作为在形成有气相层的状态下朝基板外排除IPA的液膜的方法，例如公开有：使基板倾斜来使IPA的液膜滑落的方法(参照美国专利申请公开第2014/127908号说明书的图11A～图11C)、或通过利用吸引喷嘴吸引IPA的液膜来排除IPA的液膜的方法(参照美国专利申请公开第2014/127908号说明书1的图12A～图12C)等。
[0009]在这些方法中，若不使IPA的液膜的整体从基板的上表面浮起后排除液膜，则存在IPA残存在基板的上表面的担忧。因此，必须利用加热器对基板充分地进行加热。相反地，若对基板过度加热，则也存在如下的担忧：在为了使IPA的液膜的整体浮起而利用加热器对基板进行加热的期间内，IPA局部地蒸发而导致液膜分裂。

技术实现思路

[0010]本专利技术的一个目的是提供一种在从基板的上表面排除处理液时在处理液的液膜与基板的上表面之间形成气相层的结构中，可从基板的上表面良好地排除处理液的基板处理方法以及基板处理装置。
[0011]本专利技术的另一目的是提供一种可抑制图案的倒塌的基板处理方法以及基板处理装置。
[0012]本专利技术的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：液膜形成工序，朝被水平地保持的基板的上表面供给处理液，在所述基板的上表面形成所述处理液的液膜；液膜保温工序，将所述基板的整体加热至比所述处理液的沸点更低的温度，由此对所述液膜进行保温；气相层形成工序，一边执行所述液膜保温工序，一边从与所述基板的上表面相向的照射单元朝设定在所述基板的上表面的中央部的照射区域照射光来对所述基板的上表面的中央部进行加热，由此使接触所述基板的上表面的中央部的所述处理液蒸发，而在所述液膜的中央部形成接触所述基板的上表面并保持所述处理液的气相层；开口形成工序，将由所述气相层保持的所述处理液排除，由此在所述液膜的中央部形成开口；基板旋转工序，使所述基板环绕穿过所述基板的上表面的中央部并在垂直方向上延长的旋转轴线进行旋转；以及开口扩大工序，一边执行所述液膜保温工序及所述基板旋转工序，一边使所述照射区域朝所述基板的周缘部移动，由此一边维持在所述液膜的内周缘形成有所述气相层的状态，一边使所述开口扩大。
[0013]根据所述方法，朝设定在基板的上表面的中央部的照射区域照射光来对基板的上表面的中央部进行加热。由此，接触基板的上表面的中央部的处理液蒸发，在基板的上表面的中央部形成气相层。通过形成气相层，液膜从基板的上表面的中央部浮起。将由形成在基板的上表面的中央部的气相层保持的处理液排除，由此在液膜的中央部形成开口。在形成开口后，一边使基板旋转一边使加热区域朝基板的周缘部移动，由此一边维持在液膜的内周缘形成有气相层的状态，一边使开口扩大。换言之，当从基板的上表面排除液膜时，形成有气相层的环状的区域(气相层形成区域)伴随开口的扩大，朝基板的上表面的周缘部移动。
[0014]因此，与在基板的上表面的整个区域形成气相层后排除由气相层保持的液膜的方法相比，可在基板的上表面的任意的部位缩短从形成气相层至排除由气相层保持的处理液为止的时间。由此，在开口的形成及扩大时，可抑制基板的整体被过度地加热。因此，可抑制处理液局部地蒸发而导致液膜分裂。
[0015]另外，一边对处理液的液膜进行保温，一边进行开口的形成及扩大。因此，可在照射区域中迅速地形成气相层。另外，可抑制基板的上表面中，未被照射的非照射区域(特别是相对于基板的上表面的旋转中心位置与照射区域相反侧的区域)中的基板的温度下降。因此，可抑制已形成的气相层因基板的旋转而朝照射区域外移动并消失。
[0016]通过以上所述，可从基板的上表面良好地排除处理液。其结果，可抑制由处理液的表面张力所引起的图案倒塌、或由干燥不良所引起的颗粒产生。
[0017]在本专利技术的一实施方式中，所述开口扩大工序包含：以将所述照射区域横跨所述基板的上表面中形成有所述液膜的液膜形成区域、及所述基板的上表面中形成有所述开口的开口形成区域来配置的方式，使所述照射区域追随所述开口的扩大来移动的工序。
[0018]若以在液膜形成有开口的状态对基板进行加热，则在基板的上表面中形成有开口的区域不存在处理液，因此基板的温度迅速地上升。由此，在比液膜的内周缘更靠内侧(开口形成区域)与比液膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板处理方法，包括：液膜形成工序，朝被水平地保持的基板的上表面供给处理液，在所述基板的上表面形成所述处理液的液膜；液膜保温工序，将所述基板的整体加热至比所述处理液的沸点更低的温度，由此对所述液膜进行保温；气相层形成工序，一边执行所述液膜保温工序，一边从与所述基板的上表面相向的照射单元朝设定在所述基板的上表面的中央部的照射区域照射光来对所述基板的上表面的中央部进行加热，由此使接触所述基板的上表面的中央部的所述处理液蒸发，而在所述液膜的中央部形成接触所述基板的上表面并保持所述处理液的气相层；开口形成工序，将由所述气相层保持的所述处理液排除，由此在所述液膜的中央部形成开口；基板旋转工序，使所述基板环绕穿过所述基板的上表面的中央部并在垂直方向上延长的旋转轴线进行旋转；以及开口扩大工序，一边执行所述液膜保温工序及所述基板旋转工序，一边使所述照射区域朝所述基板的周缘部移动，由此一边维持在所述液膜的内周缘形成有所述气相层的状态，一边使所述开口扩大。2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中所述开口扩大工序包含：以将所述照射区域横跨所述基板的上表面中形成有所述液膜的液膜形成区域、及所述基板的上表面中形成有所述开口的开口形成区域来配置的方式，使所述照射区域追随所述开口的扩大来移动的工序。3.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中所述液膜保温工序包含加热器加热工序，所述加热器加热工序利用在从所述基板的下表面分离的位置与所述基板的下表面相向的加热器单元，对所述基板进行加热，由此对所述液膜进行保温。4.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中所述液膜保温工序包含流体加热工序，所述流体加热工序朝所述基板的下表面的中央部供给加热流体来对所述基板进行加热，由此对所述液膜进行保温。5.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中所述开口形成工序包含：在形成所述气相层后将所述照射区域维持在所述基板的上表面的中央部，由此在所述液膜的中央部形成所述开口的工序。6.根据权利要求5所述的基板处理方法，还包括开口形成促进工序，所述开口形成促进工序朝形成有所述气相层的所述液膜的中央部吹附气体，由此促进所述开口的形成。7.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，还包括扩大促进工序，所述扩大促进工序在所述液膜的内周缘已到达所述基板的上表面的周缘部时，朝所述基板的上表面中比所述液膜的内周缘更靠内侧吹附气体，由此促进所述开口的扩大。8.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中在所述开口形成工序中，在已使所述照射单元的高度位置变成隔离位置的状态下形成所述开口，所述基板处理方法还包括：照射单元接近工序，在形成所述开口后，将所述照射单元的高度位置变更成比所述隔离位置更接近所述基板的上表面的接近位置；以及接近移动工序，在所述开口扩大工序中，一边将所述照射单元的高度位置维持在所述
接近位置，一边使所述照射单元朝所述基板的周缘部移动，由此使所述照射区域朝所述基板的周缘部移动。9.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其中从所述照射单元照射的光具有透过所述处理液的波长。10.一种基板处理装置，包括：基板保持单元，水平地保持基板；处理液供给单元，朝被水平地保持的所述基板的上表面供给处理液；基板加热单元，将被水平地保持的所述基板的整体加热至比所述处理液的沸点更低的温度；照射单元，以与被水平地保持的所述基板的上表面相向的方式构成，朝所述基板的上表面的中央部照射光；移动单元，使所述照射单元在水平方向上移动；基板旋转单元，使所述基板环绕穿过被水平地保持的所述基板的上表面的中央部并在垂直方向上延长的旋转轴线进行旋转；以及控制器，控制所述处理液供给单元、所述基板加热单元、所述照射单元、所述移动单元、及所述基板旋转单元，所述控制器以执行如下工序的方式进行了编程：液膜形成工序，从所述处理液供给单元朝由所述基板保持单元保持的基板的上表面供给处理液，由此在所述基板的上表面形成所述处理液的液膜；液膜保温工序，利用所述基板加热单元对所述基板的整体进行加热，由此对所述液膜进行保温；气相层形成工序，一边执行所述液膜保温工序，一边从所述照射单元朝设定在所述基板的上表面的照射区域照射光，由此使接触所述基板的上表面的中央部的所述处理液蒸发，而在所述液膜的中央部形成接触所述基板的上表面并保持所述处理液的气相层；开口形成工序，将由所述气相层保持的所述处理液排除，而在所述液膜的中央部形成开口；基板旋转工序，利用所述基板旋转单元使所述基板旋转；以及开口扩大工序，一边执行所述液膜保温工序及所述基板旋转工序，一边利用所述移动单元使所述照射单元移动来使所述照射区域朝所述基板的周缘部移动，由此一边维持在所述液膜的内周缘形成有所述气相层的状态，一边使所述开口扩大。11.一种基板处理方法，包括：液膜形成工序，朝被水平地保持的基板的上表面且形成有图案的上表面供给处理液，在所述基板的上表面形成所述处理液的液膜；蒸气层形成部形成工序，从所述液膜的上方朝所述基板的上表面的中央部照射光，对设定在所述基板的上表面的中央部、且未设定在所述基板的上表面的外周部的加热区域进行加热，而使接触所述加热区域的所述处理液蒸发，由此在所述基板的上表面的中央部形成蒸气层形...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部博史，太田乔，石津岳明，小林健司，村元僚，根来世，奥谷学，酒井渉，
申请(专利权)人：株式会社斯库林集团，
类型：发明
国别省市：