[发明专利]基板处理装置和基板处理方法

说明书

本发明提供一种基板处理装置和基板处理方法。根据本发明的基板处理装置，通过从低表面张力液体供给单元向基板的表面统计低表面张力液体，在基板的表面形成低表面张力液体的液膜。通过从惰性气体供给单元向处于旋转状态的基板的旋转中心位置供给惰性气体，在低表面张力液体的液膜形成从旋转中心位置拓宽的开口，该开口朝向从旋转中心位置远离的方向扩大。低表面张力液体的液附着位置对应开口的扩大而变更为除旋转中心位置以外的至少两个地方，使得液附着位置位于比开口的周缘更靠近外侧的位置。

本申请是申请号为CN201611203951.4、申请日为2016年12月23日、发明名称为“基板处理装置和基板处理方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用液体对基板进行处理的基板处理装置及基板处理方法。成为处理对象的基板，例如包括半导体晶片(wafer)、液晶显示装置用基板、等离子显示装置用基板、FED(Field Emission Display；场致发射显示装置)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

在逐一对基板进行处理的单张式基板处理中，例如通过旋转卡盘(spin chuck)向保持成大致水平的基板供给药液。然后，向基板供给冲洗液，由此由冲洗液替换基板上的药液。之后，进行用于排除基板上的冲洗液的旋转干燥工序。

如日本特开2010-177371号公报中的图14所示，在基板表面形成有精细的图案的情况下，旋转干燥工序中，液面(空气和液体之间的界面)形成在图案内。该情况下，在液面和图案的接触位置产生液体的表面张力。在该表面张力较大的情况下，容易引起图案的倒塌。作为典型的冲洗液的水，由于其表面张力大，因此无法忽略旋转干燥工序中的图案倒塌。

于是，提出了通过供给作为表面张力低于水的低表面张力的液体的异丙醇(Isopropyl Alcohol:IPA)用该IPA来替换进入至图案内部的水，之后通过去除IPA来使基板的表面干燥的方法。

例如，向基板的上表面供给IPA而形成IPA的液膜。之后，向以穿过基板中央部的旋转中心为中心进行旋转的基板的上表面中央部吹送氮气。从而IPA从基板的上表面中央部被去除，由此形成孔(日本国特开2010-177371号公报)。然后，通过由基板的旋转引起的离心力、氮气的吹送力，环状液膜的内径变大。因此，液膜排除至基板外，由此基板的表面被干燥。

另一方面，还有使具有IPA喷射喷嘴和氮气喷射喷嘴的喷嘴头从基板中心朝向周缘进行扫描，同时从IPA喷射喷嘴喷射IPA的情况(美国专利申请公开2009/205684号说明书)。据此，向基板供给的IPA的液膜通过离心力和氮气的吹送力来向基板外侧推出。由此，干燥基板的表面。

在日本国特开2010-177371号公报的基板处理装置中，当去除IPA的液膜时，IPA附着在从基板的旋转中心隔开恒定距离的规定位置，当IPA液膜的内周到达该规定位置时停止IPA的供给。因此，存在停止IPA的供给之后，IPA的液膜分裂，在基板上残留IPA液滴的问题。具体而言，由于IPA从IPA的液膜的蒸发不均匀，因此IPA的部分液膜完全蒸发掉而使基板露出。据此，存在液膜分裂的问题。对液膜的离心力在基板的周缘部大，而在靠近旋转中心的区域小。而且，在基板的周缘部，液膜朝向旋转方向的线速度大，因此液膜和气氛之间的相对速度大，从而蒸发会迅速进行。因此，存在基板周缘部的液膜部分从比该周缘部更靠近内侧的液膜部分分离并向基板外排除的问题。

另一方面，在美国专利申请公开2009/205684号说明书的基板处理装置中，当喷嘴头从基板中心朝向周缘进行扫描时，通过从氮气喷射喷嘴喷射的氮气来辅助IPA的干燥。因此，IPA的环状液膜通过在从基板的旋转中心远离的位置喷出的氮气向基板的旋转半径方向推出。由此，氮气的吹送力局部地对IPA的环状液膜的部分内周起到作用，因此该吹送力在围绕基板旋转中心的周向上变得不均匀。由此，存在IPA的液膜分裂，IPA液滴残留在基板上的问题。