[发明专利]基板干燥方法和基板处理装置

说明书

本发明提供一种基板干燥方法和基板处理装置，该基板干燥方法使具有图案的基板的表面干燥，其中，所述基板干燥方法包括：升华剂液膜配置工序，在所述基板的所述表面配置液体的升华剂的液膜；高蒸汽压液体供给工序，向所述基板中的与所述表面相反侧的面即背面供给具有比所述升华剂的蒸汽压高的蒸汽压且不含水的高蒸汽压液体；气化冷却工序，通过在所述基板的所述表面配置升华剂的液膜之后停止供给高蒸汽压液体，伴随高蒸汽压液体的气化夺走气化热使升华剂冷却，由此，使所述升华剂的液膜固化而在所述基板的所述表面形成升华剂膜；以及升华工序，使所述升华剂膜升华。

技术领域

本发明涉及基板干燥方法和基板处理装置。成为处理对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、有机EL(electroluminescence：场致发光)显示装置等的FPD(Flat Panel Display：平板显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。

背景技术

在半导体装置的制造工序中，用处理液对半导体晶片等的基板的表面进行处理。对基板一张一张地进行处理的单张式的基板处理装置具备：旋转卡盘，将基板保持为几乎水平，且使该基板旋转；以及喷嘴，用于向由该旋转卡盘旋转的基板的表面供给处理液。

在典型的基板处理工序中，向由旋转卡盘保持的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此，将基板上的药液置换为冲洗液。然后，进行用于从基板上排除冲洗液的旋转干燥工序。在旋转干燥工序中，通过使基板高速旋转，甩掉附着于基板的冲洗液使其去除(干燥)。一般的冲洗液是去离子水。

为了抑制或防止在旋转干燥工序中产生图案倒塌，提出了日本特开2010-199261号公报所示的升华干燥技术。在日本特开2010-199261号公报中，通过向基板的表面供给超低温(约-60℃)的氮气，在基板的表面形成冻结膜。通过在形成冻结膜后，还继续供给超低温的氮气，使基板的表面的冻结膜所含的水成分升华，由此，在基板的表面不产生液相的情况下，使基板的表面干燥。

在日本特开2010-199261号公报的方法中，存在有必要向基板持续供给超低温(约-60℃)的氮气而需要相应的设备，此外，运行成本变得很大的担忧。

本申请的发明人进行了以下研究：将具有升华性且凝固点低的溶剂(作为一例，具有环状结构的氟类有机溶剂(凝固点约20.5℃)、叔丁基醇(凝固点约25℃)等)作为升华剂使用，向基板的表面供给这些液体的升华剂，并且将具有比升华剂的凝固点低的温度的液体作为用于使升华剂的溶剂固化(冻结)的调温用流体向基板的背面供给。具体来说，本申请发明人将具有约5℃～约15℃的液温的冷水作为调温用液体向基板的背面供给。然后，通过向基板的背面供给冷水使升华剂冷却，由此，使具有环状结构的氟类有机溶剂或叔丁基醇等的升华剂固化，从而在基板的表面形成升华剂膜。然后，通过使升华剂膜升华，使基板的表面干燥。

但是，在该方法中存在以下担忧：在基板的背面产生的水雾绕到基板的表面侧，使水混入固化后的升华剂膜中。若水混入升华剂膜中，则存在阻碍升华剂的升华的担忧。不仅如此，由于水在基板的表面液化，因此还存在促进图案倒塌的担忧。即，要求在固化后的升华剂膜中没有混入水。因此，要求一边防止混入水，一边良好地形成固体状的升华剂膜。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于，提供一种基板干燥方法和基板处理装置，能够一边防止混入水，一边良好地形成固体状的升华剂膜，由此，能够良好地实现升华干燥。

本发明提供一种基板干燥方法，使具有图案的基板的表面干燥，其中，所述基板干燥方法包括：升华剂液膜配置工序，在所述基板的所述表面配置液体的升华剂的液膜；高蒸汽压液体供给工序，向所述基板中的与所述表面相反侧的面即背面供给具有比所述升华剂的蒸汽压高的蒸汽压且不含水的高蒸汽压液体；气化冷却工序，通过在所述基板的所述表面配置升华剂的液膜之后停止供给高蒸汽压液体，伴随高蒸汽压液体的气化夺走气化热使升华剂冷却，由此，使所述升华剂的液膜固化而在所述基板的所述表面形成升华剂膜；以及升华工序，使所述升华剂膜升华。