[发明专利]基板处理装置及基板处理方法

说明书

本发明提供一种基板处理装置，其特征在于，具有：供给机构，向基板的图案形成面供给含有熔融状态的升华性物质的处理液；凝固机构，使所述处理液在所述图案形成面上凝固而形成凝固体；以及升华机构，使所述凝固体升华，从所述图案形成面除去所述凝固体，所述处理液在20℃～25℃下的蒸气压为5kPa以上，在20℃～25℃下的表面张力为25mN/m以下。

技术领域

本发明涉及将附着在半导体基板、光掩膜用玻璃基板、液晶显示用玻璃基板、等离子显示用玻璃基板、FED(Field Emission Display：场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板和光磁盘用基板等各种基板(以下，仅记载为“基板”)上的液体从基板除去的基板处理装置以及基板处理方法。

背景技术

在半导体装置或液晶显示装置等电子部件的制造工序中，在对基板实施使用液体的各种湿式处理后，对基板实施用于除去因湿式处理而附着在基板上的液体的干燥处理。

作为湿式处理列举用于除去基板表面的污染物质的清洗处理。例如，在通过干刻工序而形成具有凹凸的微细的图案的基板表面上存在反应副产生物(蚀刻残渣)。另外，除了蚀刻残渣之外，有时还在基板表面上附着金属杂质或有机污染物质等，为了除去这些物质，进行向基板供给清洗液等的清洗处理。

在进行清洗处理后，实施通过冲洗液除去清洗液的冲洗处理和干燥冲洗液的干燥处理。作为冲洗处理列举了如下的处理，即，对附着有清洗液的基板表面供给去离子水(DIW：Deionized Water)等冲洗液，来除去基板表面的清洗液。然后，进行除去冲洗液来使基板干燥的干燥处理。

近年来，随着形成在基板上的图案的微细化，具有凹凸结构的图案的凸部的高宽比(图案凸部的高度与宽度之比)逐渐变大。因此，在进行干燥处理时存在所谓的图案倒塌的问题，即，作用在进入图案的凹部中的清洗液或冲洗液等液体和与液体接触的气体之间的交界面上的表面张力拉扯图案中的相邻的凸部，使它们倒塌。

作为为了防止这样的因表面张力而产生的图案倒塌的干燥技术，例如，在日本特开2013-16699号公报中公开了如下的方法：使溶液与形成有构造体(图案)的基板接触，使该溶液变化为固体，来作为图案的支撑体(凝固体)，使该支撑体从固相不经由液相地变化为气相，来除去该支撑体。另外，在该专利文献中公开了如下内容：作为支撑材料使用丙烯酸类树脂材料、苯乙烯类树脂材料以及氟化碳类材料中的至少某种升华性物质。

另外，在日本特开2012-243869号公报以及日本特开2013-258272号公报中公开了如下的干燥技术：向基板上供给升华性物质的溶液，使溶液中的溶媒干燥，来在基板上填满升华性物质的凝固体，然后使凝固体升华。根据这些专利文献，由于在凝固体和与凝固体接触的气体之间的交界面上不作用表面张力，所以能够抑制因表面张力而产生的图案的倒塌。

另外，在日本特开2015-142069号公报中公开了如下的干燥技术：向附着有液体的基板供给叔丁醇(升华性物质)的熔融液，在基板上使叔丁醇凝固形成凝固体，然后，使凝固体升华来除去凝固体。

但是，在日本特开2013-16699号公报、日本特开2012-243869号公报、日本特开2013-258272号公报以及日本特开2015-142069号公报中公开的干燥技术中，也存在例如针对具有微细且高宽比大(即，凸图案的高度比凸图案的宽度大)的图案的基板，不能够充分防止足够的图案倒塌的问题。产生图案倒塌的原因各种各样，作为其中一个原因可举出作用在由升华性物质组成的凝固体和图案表面之间的力。在图案表面和凝固体的交界面上，离子键合、氢键、范德瓦尔斯等力作用在构成图案的分子和构成凝固体的升华性物质之间。

因此，即使凝固体不经液体状态地变化为气体状态，在不均匀地进行升华的情况下也会对图案施加应力，从而产生图案倒塌。另外，作用在凝固体和图案表面之间的力严重依赖于构成凝固体的升华性物质的物性。因此，为了在对微细的图案面的升华干燥中消除图案倒塌，需要选定更适合干燥升华的升华性物质。

发明内容