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JP2017224783A - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDF

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JP2017224783A
JP2017224783A JP2016120837A JP2016120837A JP2017224783A JP 2017224783 A JP2017224783 A JP 2017224783A JP 2016120837 A JP2016120837 A JP 2016120837A JP 2016120837 A JP2016120837 A JP 2016120837A JP 2017224783 A JP2017224783 A JP 2017224783A
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悠太 佐々木
洋祐 塙
Yosuke Hanawa
洋祐 塙
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus capable of removing liquid adhering to the surface of a substrate efficiently, while preventing a pattern formed on the surface of the substrate from collapsing.SOLUTION: A drying auxiliary liquid 61 containing a drying auxiliary material is supplied to a surface Wf of a substrate W to which IPA60 is adhered, the drying auxiliary liquid 61 is solidified on the surface Wf of the substrate W by precipitation or freezing, thus forming a coagulation film 62 of the drying auxiliary material. Thereafter, a part of the drying auxiliary material of the coagulation film 62 is removed by solid body removing means 52, in the solid state by suction or the like, thus thinning the coagulation film 62. Thereafter, the coagulation film 62 is changed from solid state to gas state by sublimation or the like, without going through the liquid state, and removed from the surface Wf of the substrate W, thus drying the substrate W. Sublimation or the like can be performed efficiently by thinning the coagulation film 62.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

この発明は、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板(以下、単に「基板」と記載する)に付着した液体を基板から除去する基板処理装置に関する。   The present invention includes a semiconductor substrate, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, a substrate for magneto-optical disk, etc. The present invention relates to a substrate processing apparatus for removing liquid adhering to various substrates (hereinafter simply referred to as “substrate”) from the substrate.

半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、液体を使用する様々な湿式処理を基板に対して施した後、湿式処理によって基板に付着した液体を除去するための乾燥処理を基板に対して施す。   In the manufacturing process of electronic components such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, after various wet processes using liquid are performed on the substrate, the substrate is subjected to a drying process to remove the liquid attached to the substrate by the wet process. Apply to.

湿式処理としては、基板表面の汚染物質を除去する洗浄処理が挙げられる。例えば、ドライエッチング工程により、凹凸を有する微細なパターンを形成した基板表面には、反応副生成物(エッチング残渣)が存在している。また、エッチング残渣の他に、基板表面には金属不純物や有機汚染物質などが付着しているおそれがあり、これらの物質を除去するために、基板へ洗浄液を供給するなどの洗浄処理を行う。   Examples of the wet process include a cleaning process for removing contaminants on the substrate surface. For example, reaction by-products (etching residues) are present on the substrate surface on which a fine pattern having irregularities is formed by a dry etching process. Further, in addition to the etching residue, there is a possibility that metal impurities, organic contaminants, and the like are attached to the substrate surface, and in order to remove these substances, a cleaning process such as supplying a cleaning liquid to the substrate is performed.

洗浄処理の後には、洗浄液をリンス液により除去するリンス処理と、リンス液を乾燥する乾燥処理が施される。リンス処理としては、洗浄液が付着した基板表面に対して脱イオン水(DIW:Deionized Water)などのリンス液を供給し、基板表面の洗浄液を除去するリンス処理が挙げられる。その後、リンス液を除去することにより基板を乾燥させる乾燥処理を行う。   After the cleaning process, a rinsing process for removing the cleaning liquid with a rinsing liquid and a drying process for drying the rinsing liquid are performed. The rinsing process includes a rinsing process in which a rinsing liquid such as deionized water (DIW) is supplied to the substrate surface to which the cleaning liquid adheres to remove the cleaning liquid on the substrate surface. Then, the drying process which dries a board | substrate by removing a rinse liquid is performed.

近年、基板に形成されるパターンの微細化に伴い、凹凸を有するパターンの凸部におけるアスペクト比(パターン凸部における高さと幅の比)が大きくなってきている。このため、乾燥処理時において、パターンの凹部に入り込んだ洗浄液やリンス液などの液体と、液体に接する気体との境界面に作用する表面張力が、パターン中で隣接する凸部を引き寄せて、パターンが倒壊するという問題があった。   In recent years, with the miniaturization of a pattern formed on a substrate, the aspect ratio (ratio of height to width in a pattern convex portion) at a convex portion of a pattern having irregularities has increased. For this reason, during the drying process, the surface tension acting on the boundary surface between the liquid such as the cleaning liquid or the rinse liquid that has entered the concave portion of the pattern and the gas in contact with the liquid attracts the adjacent convex portion in the pattern, and the pattern There was a problem of collapse.

このような表面張力に起因するパターンの倒壊を防ぐことを目的とした技術として、特許文献1や特許文献2には、基板上に昇華性物質の溶液を供給し、溶液中の溶媒を乾燥させて基板上を固相の昇華性物質で満たし、昇華性物質を昇華させる乾燥技術が示されている。固体と、固体に接する気体との境界面には表面張力が作用しないため、表面張力に起因するパターンの倒壊を抑制することができる。   As a technique for preventing the collapse of the pattern due to such surface tension, Patent Document 1 and Patent Document 2 supply a solution of a sublimable substance on a substrate and dry the solvent in the solution. A drying technique for filling a substrate with a solid phase sublimable substance and sublimating the sublimable substance is shown. Since the surface tension does not act on the interface between the solid and the gas in contact with the solid, the collapse of the pattern due to the surface tension can be suppressed.

特許文献3には、液体が付着した基板にターシャリーブタノールの融液を供給し、基板上でターシャリーブタノールを凝固させて凝固体を形成した後、ターシャリーブタノールを昇華させて除去する乾燥技術が示されている。   Patent Document 3 discloses a drying technique in which a melt of tertiary butanol is supplied to a substrate to which a liquid is attached, and the solid butanol is solidified on the substrate to form a solidified body, and then the tertiary butanol is sublimated and removed. It is shown.

特許文献4には、基板上にナフタレン溶液を供給して基板表面でナフタレンを析出させてナフタレン膜を形成した後、IPA(イソプロピルアルコール)を供給してナフタレン膜の上部を溶解し、ナフタレン膜の膜厚を薄膜化する技術が開示されている。これにより、ナフタレンの昇華にかかる処理時間を低減することができる。   In Patent Document 4, a naphthalene solution is supplied onto a substrate and naphthalene is deposited on the surface of the substrate to form a naphthalene film. Then, IPA (isopropyl alcohol) is supplied to dissolve the upper portion of the naphthalene film. A technique for reducing the film thickness is disclosed. Thereby, the processing time concerning the sublimation of naphthalene can be reduced.

特開2012−243869号公報JP 2012-243869 A 特開2013−258272号公報JP 2013-258272 A 特開2015−142069号公報JP, 2015-142069, A 特開2015−50414号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-50414

特許文献4の技術では、基板表面に析出したナフタレンを溶解する溶解液を供給することで、ナフタレンの昇華にかかる処理時間を低減していた。しかしながら、かかる構成では、供給したIPAがナフタレン膜の上部から内部へ浸透し、基板表面まで達することで、パターンの倒壊が生じるおそれがある。パターン倒壊のおそれは、ナフタレン膜をより薄膜にするほど顕著となるため、パターン倒壊を防止しつつ、より薄膜にする際の課題となっていた。   In the technique of Patent Document 4, the processing time required for sublimation of naphthalene is reduced by supplying a solution for dissolving naphthalene deposited on the substrate surface. However, in such a configuration, the supplied IPA penetrates from the upper part of the naphthalene film to the inside and reaches the substrate surface, so that the pattern may be collapsed. The risk of pattern collapse becomes more prominent as the naphthalene film is made thinner, and this has been a problem in making the film thinner while preventing pattern collapse.

また、特許文献4の技術では、IPAにナフタレンが溶解した混合液が排液として生じるため、排液回収後にIPAとナフタレンを分離することが困難であり、廃液処理コストが増大する課題があった。   Further, in the technique of Patent Document 4, since a mixed solution in which naphthalene is dissolved in IPA is generated as a drainage liquid, it is difficult to separate IPA and naphthalene after the drainage recovery, and there is a problem that the waste liquid treatment cost increases. .

本発明は、上記課題を鑑みなされたものであり、基板の表面に形成されたパターンの倒壊を防止しつつ、基板の表面に付着した液体をより効率的に除去することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a substrate processing apparatus capable of more efficiently removing the liquid adhering to the surface of the substrate while preventing the pattern formed on the surface of the substrate from collapsing. An object is to provide a substrate processing method.

上記課題を解決するために、本願の第1発明に係る基板処理装置は、乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給手段と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化手段と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去手段と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化手段とを備える。   In order to solve the above-mentioned problems, a substrate processing apparatus according to the first invention of the present application includes a drying auxiliary liquid supply means for supplying a drying auxiliary liquid containing a drying auxiliary substance to the surface of a substrate to which the processing liquid is attached; Solidification means for changing the drying auxiliary substance contained in the auxiliary liquid into a solid state by precipitation or solidification on the surface of the substrate, and the drying auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate maintain the solid state. A solid removal means for removing from the surface of the substrate, and a gasification means for changing the solid dry auxiliary substance on the surface of the substrate into a gaseous state by sublimation, thermal decomposition or oxidation, and removing from the substrate. Is provided.

本願の第2発明は、第1発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面に流体を吹き付けて、前記固体状態の前記乾燥補助物質を、前記基板の表面から除去することを特徴とする。   A second invention of the present application is the substrate processing apparatus of the first invention, wherein the solid removing means sprays a fluid onto the surface of the substrate to remove the drying auxiliary substance in the solid state from the surface of the substrate. It is characterized by doing.

本願の第3発明は、第2発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面に前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度の気体を吹き付けることを特徴とする。   A third invention of the present application is the substrate processing apparatus of the second invention, wherein the solid removing means sprays a gas having a temperature lower than the melting point of the drying auxiliary substance onto the surface of the substrate.

本願の第4発明は、第1発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を吸引する吸引手段であることを特徴とする。   A fourth invention of the present application is the substrate processing apparatus according to the first invention, wherein the solid removal means is a suction means for sucking the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate.

本願の第5発明は、第1発明の基板処理装置であって、前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を掻き取る掻取手段であることを特徴とする。   A fifth invention of the present application is the substrate processing apparatus according to the first invention, wherein the solid removing means is a scraping means for scraping off the solid dry auxiliary substance on the surface of the substrate.

本願の第6発明は、第1発明から第5発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記乾燥補助液供給手段は、融解した前記乾燥補助物質を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、前記固体化手段は、融解した前記乾燥補助物質を前記基板の表面で凝固させることを特徴とする。   A sixth invention of the present application is the substrate processing apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein the drying auxiliary liquid supply means supplies the dried auxiliary liquid containing the molten drying auxiliary substance to the substrate. Supplying to the surface, the solidification means solidifies the melted drying auxiliary substance on the surface of the substrate.

本願の第7発明は、第1発明から第5発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質が溶媒に溶解した溶液を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、前記固体化手段は、前記乾燥補助液に含まれる前記溶媒を除去して、前記乾燥補助物質を前記基板の表面で析出させることを特徴とする。   A seventh invention of the present application is the substrate processing apparatus according to any one of the first to fifth inventions, wherein the drying auxiliary liquid supply means includes the solution of the drying auxiliary substance dissolved in a solvent. Is supplied to the surface of the substrate, and the solidification means removes the solvent contained in the drying auxiliary liquid and deposits the drying auxiliary material on the surface of the substrate.

本願の第8発明は、第1発明から第7発明までのいずれかの基板処理装置であって、前記気体化手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を昇華させて前記基板から除去することを特徴とする。   An eighth invention of the present application is the substrate processing apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the gasifying means sublimates the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate to thereby form the substrate. It is characterized by removing from.

本願の第9発明は、第8発明の基板処理装置であって、前記乾燥補助物質は、純水、ターシャリーブタノール、または1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンであることを特徴とする。   A ninth invention of the present application is the substrate processing apparatus of the eighth invention, wherein the drying auxiliary substance is pure water, tertiary butanol, or 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane. It is characterized by being.

上記課題を解決するために、本願の第10発明に係る基板処理方法は、乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給工程と、前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化工程と、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去工程と、前記固体除去工程の実行後、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化工程とを備える。   In order to solve the above problems, a substrate processing method according to the tenth invention of the present application includes a drying auxiliary liquid supplying step of supplying a drying auxiliary liquid containing a drying auxiliary substance to the surface of the substrate to which the processing liquid is attached, and the drying The solidification step of changing the drying auxiliary substance contained in the auxiliary liquid into a solid state by precipitation or solidification on the surface of the substrate, and the solid state of the drying auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate are maintained in a solid state. The solid removal step of removing from the surface of the substrate, and after the solid removal step, the drying auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate is sublimated, pyrolyzed or oxidized to change to a gaseous state, And a gasification step for removing from the substrate.

本発明では、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去することで、基板の表面に形成されたパターンの倒壊を防止しつつ、基板の表面に付着した液体をより効率的に除去することができる。   In the present invention, the drying auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate is removed from the surface of the substrate while maintaining the solid state, thereby preventing collapse of the pattern formed on the surface of the substrate. The liquid adhering to the surface of can be removed more efficiently.

第1実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。It is a figure which shows the schematic side view of the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る基板処理装置の概略平面図を示す図である。It is a figure which shows the schematic plan view of the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る制御ユニットの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the control unit which concerns on 1st Embodiment. 乾燥補助液タンクの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a drying auxiliary liquid tank. 気体タンクの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a gas tank. 基板処理装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a substrate processing apparatus. 第1実施形態に係る基板処理の各工程における基板の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the board | substrate in each process of the substrate processing which concerns on 1st Embodiment. 第4実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。It is a figure which shows the schematic side view of the substrate processing apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に係る基板処理装置の概略側面図を示す図である。It is a figure which shows the schematic side view of the substrate processing apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態に係る基板処理装置の概略平面図を示す図である。It is a figure which shows the schematic plan view of the substrate processing apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態に係る基板処理の各工程における基板の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the board | substrate in each process of the substrate processing which concerns on 5th Embodiment.

以下の説明において、基板とは、半導体基板、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板をいう。   In the following description, a substrate means a semiconductor substrate, a glass substrate for photomask, a glass substrate for liquid crystal display, a glass substrate for plasma display, a substrate for FED (Field Emission Display), a substrate for optical disk, a substrate for magnetic disk, and a magneto-optical substrate. Various substrates such as disk substrates.

以下の説明においては、一方主面のみに回路パターン等(以下「パターン」と記載する)が形成されている基板を例として用いる。ここで、パターンが形成されている主面を「表面」と称し、その反対側のパターンが形成されていない主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた基板の面を「下面」と称し、上方に向けられた基板の面を「上面」と称する。なお、以下においては上面を表面として説明する。   In the following description, a substrate on which a circuit pattern or the like (hereinafter referred to as “pattern”) is formed only on one main surface will be used as an example. Here, the main surface on which the pattern is formed is referred to as “front surface”, and the main surface on which the pattern on the opposite side is not formed is referred to as “back surface”. Further, the surface of the substrate directed downward is referred to as “lower surface”, and the surface of the substrate directed upward is referred to as “upper surface”. In the following description, the upper surface is the surface.

以下、本発明の実施の形態を、半導体基板の処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明する。なお、本発明は、半導体基板の処理に限らず、液晶表示器用のガラス基板などの各種の基板の処理にも適用することができる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking a substrate processing apparatus used for processing a semiconductor substrate as an example. Note that the present invention is not limited to the processing of semiconductor substrates, and can also be applied to processing of various substrates such as glass substrates for liquid crystal displays.

<第1実施形態>
図1は第1実施形態に係る基板処理装置1aの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。また、図2は第1実施形態に係る基板処理装置1aの内部構成を示した概略平面図である。なお、各図の方向関係を明確にするために、図面には適宜XYZ直交座標軸を表示する。第1実施形態において、XY平面が、水平面であり、+Z方向が鉛直上向きである。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic side view of a longitudinal section showing an internal configuration of a substrate processing apparatus 1a according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic plan view showing the internal configuration of the substrate processing apparatus 1a according to the first embodiment. In order to clarify the directional relationship between the drawings, XYZ orthogonal coordinate axes are appropriately displayed in the drawings. In the first embodiment, the XY plane is a horizontal plane, and the + Z direction is vertically upward.

基板処理装置1aは、半導体基板等の基板W(以下、単に「基板W」と記載する)に付着しているパーティクル等の汚染物質(以下「パーティクル等」と記載する)を除去するための洗浄処理、および洗浄処理の後の乾燥処理に用いられる枚葉式の基板処理装置である。   The substrate processing apparatus 1a performs cleaning for removing contaminants such as particles (hereinafter referred to as “particles”) adhering to a substrate W such as a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate W”). 1 is a single-wafer type substrate processing apparatus used for drying processing after processing and cleaning processing.

なお、図1および図2では、洗浄処理に用いる洗浄用のノズル等を図示せず、乾燥処理に用いる部位のみを示すが、基板処理装置1aには洗浄用のノズル等が設けられていても良い。   1 and 2 do not show a cleaning nozzle or the like used for the cleaning process, and only a portion used for the drying process is shown, but the substrate processing apparatus 1a may be provided with a cleaning nozzle or the like. good.

<1−1.基板処理装置の構成>
基板処理装置1aの構成について図1および図2を用いて説明する。基板処理装置1aは、基板Wを収容する容器であるチャンバ11と、基板Wを保持する基板保持手段15と、基板処理装置1aの各部を制御する制御ユニット13と、基板保持手段15に保持される基板Wへ乾燥補助物質を含む乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給手段21と、基板保持手段15に保持される基板WへIPAを供給するIPA供給手段31と、基板保持手段15に保持される基板Wへ気体を供給する気体供給手段41と、基板Wの表面Wfから固体状態の乾燥補助物質を吸引する吸引手段51と、基板保持手段15に保持される基板Wへ供給され、基板Wの周縁部外側へ排出されるIPAや乾燥補助液等を捕集する飛散防止カップ12と、基板処理装置1aの各部の後述するアームをそれぞれ独立に旋回・昇降駆動させる旋回昇降駆動部14と、チャンバ11の内部を減圧する減圧手段71と、を備える。
<1-1. Configuration of substrate processing apparatus>
The configuration of the substrate processing apparatus 1a will be described with reference to FIGS. The substrate processing apparatus 1a is held in a chamber 11 that is a container for storing a substrate W, a substrate holding unit 15 that holds the substrate W, a control unit 13 that controls each part of the substrate processing apparatus 1a, and a substrate holding unit 15. A dry auxiliary liquid supply means 21 for supplying a dry auxiliary liquid containing a dry auxiliary substance to the substrate W to be held, an IPA supply means 31 for supplying IPA to the substrate W held by the substrate holding means 15, and a substrate holding means 15. Gas supply means 41 for supplying gas to the substrate W to be supplied, suction means 51 for sucking a solid dry auxiliary substance from the surface Wf of the substrate W, and substrate W held by the substrate holding means 15, The anti-scattering cup 12 that collects the IPA discharged from the peripheral edge of W, the drying auxiliary liquid, and the like, and the arms that will be described later of each part of the substrate processing apparatus 1a are independently rotated and driven up and down. It includes an elevation driving section 14, a pressure reducing means 71 for reducing the pressure inside the chamber 11.

また、基板処理装置1aは図示しない基板搬入出手段と、図示しないチャックピン開閉機構と、図示しない湿式洗浄手段を備える。基板処理装置1aの各部について、以下に説明する。   The substrate processing apparatus 1a includes a substrate carry-in / out means (not shown), a chuck pin opening / closing mechanism (not shown), and a wet cleaning means (not shown). Each part of the substrate processing apparatus 1a will be described below.

基板保持手段15は、回転駆動部151と、スピンベース152と、チャックピン153と、を備える。スピンベース152は、基板Wよりも若干大きな平面サイズを有し、周縁部付近に基板Wの周縁部を把持する複数個のチャックピン153が立設される。チャックピン153は、円形の基板Wを確実に保持するため3個以上設けて有ればよく、第1実施形態ではスピンベース152の周縁部に沿って等間隔に3個配置する(図2参照)。それぞれのチャックピン153は、基板Wの周縁部を下方から支持する基板支持ピンと、基板支持ピンに支持された基板Wの外周端面を押圧して基板Wを保持する基板保持ピンとを備えている。また、それぞれのチャックピン153は、基板保持ピンが基板Wの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持ピンが基板Wの外周端面から離れる解放状態との間で切り替え可能となっており、装置全体を制御する制御ユニット13からの動作指令に応じて状態切替が実行される。   The substrate holding unit 15 includes a rotation driving unit 151, a spin base 152, and a chuck pin 153. The spin base 152 has a slightly larger planar size than the substrate W, and a plurality of chuck pins 153 that hold the peripheral portion of the substrate W are erected in the vicinity of the peripheral portion. Three or more chuck pins 153 may be provided to securely hold the circular substrate W. In the first embodiment, three chuck pins 153 are arranged at equal intervals along the peripheral edge of the spin base 152 (see FIG. 2). ). Each chuck pin 153 includes a substrate support pin that supports the peripheral edge of the substrate W from below, and a substrate holding pin that holds the substrate W by pressing the outer peripheral end surface of the substrate W supported by the substrate support pin. Each chuck pin 153 can be switched between a pressing state in which the substrate holding pin presses the outer peripheral end surface of the substrate W and a released state in which the substrate holding pin is separated from the outer peripheral end surface of the substrate W. State switching is executed in accordance with an operation command from the control unit 13 that controls the whole.

より詳しくは、スピンベース152に対して基板Wを搬入出する際は、それぞれのチャックピン153を解放状態とし、基板Wに対して後述する洗浄処理から昇華処理までの基板処理を行う際には、それぞれのチャックピン153を押圧状態とする。チャックピン153を押圧状態とすると、チャックピン153は基板Wの周縁部を把持して、基板Wがスピンベース152から所定間隔を隔てて水平姿勢(XY面)に保持される。これにより、基板Wは、その表面Wfを上方に向けた状態で水平に保持される。   More specifically, when the substrate W is carried into and out of the spin base 152, each chuck pin 153 is released, and when performing substrate processing from cleaning processing to sublimation processing, which will be described later, on the substrate W. Each chuck pin 153 is in a pressed state. When the chuck pin 153 is in a pressed state, the chuck pin 153 grips the peripheral edge of the substrate W, and the substrate W is held in a horizontal posture (XY plane) at a predetermined interval from the spin base 152. As a result, the substrate W is held horizontally with its surface Wf facing upward.

このように第1実施形態では、スピンベース152とチャックピン153とで基板Wを保持しているが、基板保持方式はこれに限定されるものではなく、例えば基板Wの裏面Wbをスピンチャックなどの吸着方式により保持するようにしてもよい。   As described above, in the first embodiment, the substrate W is held by the spin base 152 and the chuck pins 153, but the substrate holding method is not limited to this. For example, the back surface Wb of the substrate W is formed on the spin chuck or the like. You may make it hold | maintain by this adsorption | suction system.

スピンベース152は、回転駆動部151に連結される。回転駆動部151は、制御ユニット13の動作指令によりZ方向に沿った軸A1まわりに回転する。回転駆動部151は、公知のベルト、モータおよび回転軸により構成される。回転駆動部151が軸A1まわりに回転すると、これに伴いスピンベース152の上方でチャックピン153により保持される基板Wは、スピンベース152とともに軸A1まわりに回転する。   The spin base 152 is connected to the rotation driving unit 151. The rotation driving unit 151 rotates around the axis A1 along the Z direction according to the operation command of the control unit 13. The rotation drive unit 151 includes a known belt, a motor, and a rotation shaft. When the rotation driving unit 151 rotates around the axis A 1, the substrate W held by the chuck pins 153 above the spin base 152 rotates around the axis A 1 together with the spin base 152.

次に、乾燥補助液供給手段21について説明する。   Next, the drying auxiliary liquid supply means 21 will be described.

乾燥補助液供給手段21は、基板Wへ乾燥補助液を供給するユニットであり、ノズル22と、アーム23と、旋回軸24と、配管25と、バルブ26と、乾燥補助液タンク27と、を備える。   The drying auxiliary liquid supply means 21 is a unit that supplies the drying auxiliary liquid to the substrate W, and includes a nozzle 22, an arm 23, a pivot shaft 24, a pipe 25, a valve 26, and a drying auxiliary liquid tank 27. Prepare.

図4は、乾燥補助液タンク27の概略構成を示す図である。乾燥補助液タンク27は、乾燥補助液を貯留する液体貯留部271と、液体貯留部271に貯留される乾燥補助液の温度を調整する温度調整部272と、を有する。温度調整部272は制御ユニット13と電気的に接続しており、制御ユニット13の動作指令により液体貯留部271を加熱または冷却し、乾燥補助液を乾燥補助物質の融点以上の温度になるよう温度調整を行う。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the drying auxiliary liquid tank 27. The drying auxiliary liquid tank 27 includes a liquid storage unit 271 that stores the drying auxiliary liquid, and a temperature adjustment unit 272 that adjusts the temperature of the drying auxiliary liquid stored in the liquid storage unit 271. The temperature adjustment unit 272 is electrically connected to the control unit 13, and heats or cools the liquid storage unit 271 according to an operation command of the control unit 13, so that the temperature of the drying auxiliary liquid becomes equal to or higher than the melting point of the drying auxiliary substance. Make adjustments.

温度調整部272には、抵抗加熱ヒータや、ペルチェ素子、温度調整した水を通した配管など、公知の温度調整機構を用いることができる。   For the temperature adjustment unit 272, a known temperature adjustment mechanism such as a resistance heater, a Peltier element, or a pipe through which the temperature is adjusted can be used.

図1に戻る。乾燥補助液タンク27(より詳しくは、液体貯留部271)は、配管25を介して、ノズル22と管路接続しており、配管25の経路途中にはバルブ26が介挿される。図示しないポンプにより乾燥補助液タンク27内の乾燥補助液が加圧され、配管25からノズル22方向へ乾燥補助液が送られる。   Returning to FIG. The drying auxiliary liquid tank 27 (more specifically, the liquid storage unit 271) is connected to the nozzle 22 via a pipe 25, and a valve 26 is inserted in the path of the pipe 25. The dry auxiliary liquid in the dry auxiliary liquid tank 27 is pressurized by a pump (not shown), and the dry auxiliary liquid is sent from the pipe 25 toward the nozzle 22.

バルブ26は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ26の開閉が制御される。制御ユニット13の動作指令によりバルブ26が開成すると、配管25を通って、ノズル22から乾燥補助液が基板Wの表面Wfに供給される。   The valve 26 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 26 is controlled by the operation command of the control unit 13. When the valve 26 is opened by the operation command of the control unit 13, the drying auxiliary liquid is supplied from the nozzle 22 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 25.

ノズル22は、水平に延設されたアーム23の先端部に取り付けられて、スピンベース152の上方に配置される。アーム23の後端部は、Z方向に延設された旋回軸24により軸J1まわりに回転自在に支持され、旋回軸24により軸J1にそって昇降自在に支持される。旋回軸24はチャンバ11内に固設される。旋回軸24を介して、アーム23は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム23を軸J1まわりに回動させ、軸J1にそって昇降させる。アーム23の移動に伴って、ノズル22も移動する。   The nozzle 22 is attached to the tip of the arm 23 that extends horizontally, and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 23 is rotatably supported around the axis J1 by a pivot shaft 24 extending in the Z direction, and is supported by the pivot shaft 24 so as to be movable up and down along the axis J1. The pivot shaft 24 is fixed in the chamber 11. The arm 23 is connected to the swing raising / lowering drive unit 14 via the swing shaft 24. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 23 around the axis J1 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J1. As the arm 23 moves, the nozzle 22 also moves.

図2に実線で示すように、ノズル22は常時は基板Wの周縁部より外側であって、飛散防止カップ12よりも外側の退避位置P1に配置される。アーム23が制御ユニット13の動作指令により回動すると、ノズル22は矢印AR1の経路に沿って移動し、基板Wの表面Wfの中央部(軸A1またはその近傍)の上方位置に配置される。   As indicated by a solid line in FIG. 2, the nozzle 22 is normally disposed outside the peripheral edge of the substrate W and at the retracted position P <b> 1 outside the scattering prevention cup 12. When the arm 23 is rotated by the operation command of the control unit 13, the nozzle 22 moves along the path indicated by the arrow AR1, and is disposed at a position above the central portion (axis A1 or the vicinity thereof) of the surface Wf of the substrate W.

第1実施形態において、乾燥補助物質としては、望ましくは摂氏0度以上摂氏30度以下に凝固点および融点があり、常圧雰囲気下にて昇華性を示す物質が好ましい。具体的には、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンが用いられる。当該物質は、ハイドロフルオロカーボン系の化合物(すなわち、炭素、フッ素および水素からなる化合物)であり、五員環構造を有する。構造式を、化学式1に示す。   In the first embodiment, the drying auxiliary substance is preferably a substance having a freezing point and a melting point at 0 ° C. or more and 30 ° C. or less and exhibiting sublimation property under atmospheric pressure. Specifically, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane is used. The substance is a hydrofluorocarbon-based compound (that is, a compound composed of carbon, fluorine and hydrogen) and has a five-membered ring structure. The structural formula is shown in Chemical Formula 1.

Figure 2017224783
Figure 2017224783

1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンは、表面張力が摂氏25度環境下で19.6mN/mであり、蒸気圧が摂氏20度環境下で8.2kPa(62.0mmHg)であり、融点および凝固点が摂氏20.5度であり、比重が摂氏25度環境下で1.58である物質である。当物質は、例えばフッ素系ポリマーの溶解性に優れていることから、各種のコーティング剤の溶剤や、油膜汚れの洗浄剤として用いられている。   1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane has a surface tension of 19.6 mN / m in an environment of 25 degrees Celsius, and a vapor pressure of 8.2 kPa in an environment of 20 degrees Celsius ( 62.0 mmHg), a melting point and a freezing point of 20.5 degrees Celsius, and a specific gravity of 1.58 in an environment of 25 degrees Celsius. Since this substance is excellent in solubility of, for example, a fluorine-based polymer, it is used as a solvent for various coating agents and as a cleaning agent for oil film stains.

なお、第1実施形態における乾燥補助液とは、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンを融解したものである。基板処理装置1aが設置される環境が、例えば摂氏25度など、1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点よりも高温の環境であれば、特に加熱を行うことなく乾燥補助液を得ることができる。第1実施形態では、温度調整部272により液体貯留部271を加熱し、乾燥補助液を乾燥補助物質の融点以上の温度になるよう温度調整を行うが、当該構成は本発明の実施については必須の構成ではなく、基板処理装置1aの設置環境が1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点よりも高温の環境であれば、温度調整部272を省いても良い。   In addition, the drying auxiliary liquid in 1st Embodiment melt | dissolves 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane. If the environment in which the substrate processing apparatus 1a is installed is an environment where the temperature is higher than the melting point of 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, for example, 25 degrees Celsius, heating is performed. A drying auxiliary liquid can be obtained without any problems. In the first embodiment, the liquid adjusting unit 272 is heated by the temperature adjusting unit 272, and the temperature adjustment is performed so that the drying auxiliary liquid has a temperature equal to or higher than the melting point of the drying auxiliary substance, but this configuration is essential for the implementation of the present invention. If the installation environment of the substrate processing apparatus 1a is an environment whose temperature is higher than the melting point of 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, the temperature adjustment unit 272 may be omitted. good.

また、本願の第1実施形態において、乾燥補助物質としては他にもDIW(凝固点:摂氏0度)、ターシャリーブタノール(凝固点:摂氏25度)、またはこれらの混合液を用いることができる。この場合、乾燥補助液は、融解状態のDIWやターシャリーブタノールである。   In the first embodiment of the present application, DIW (freezing point: 0 degree Celsius), tertiary butanol (freezing point: 25 degree Celsius), or a mixture thereof can be used as the drying auxiliary substance. In this case, the drying auxiliary liquid is DIW or tertiary butanol in a molten state.

図1に戻る。次に、IPA供給手段31について説明する。IPA供給手段31は、基板WへIPA(イソプロピルアルコール)を供給するユニットであり、ノズル32と、アーム33と、旋回軸34と、配管35と、バルブ36と、IPAタンク37と、を備える。   Returning to FIG. Next, the IPA supply means 31 will be described. The IPA supply means 31 is a unit that supplies IPA (isopropyl alcohol) to the substrate W, and includes a nozzle 32, an arm 33, a pivot shaft 34, a pipe 35, a valve 36, and an IPA tank 37.

IPAタンク37は、配管35を介して、ノズル32と管路接続しており、配管35の経路途中にはバルブ36が介挿される。IPAタンク37には、IPAが貯留されており、図示しないポンプによりIPAタンク37内のIPAが加圧され、配管35からノズル32方向へIPAが送られる。   The IPA tank 37 is connected to the nozzle 32 via a pipe 35, and a valve 36 is inserted in the path of the pipe 35. IPA is stored in the IPA tank 37, and the IPA in the IPA tank 37 is pressurized by a pump (not shown) and sent from the pipe 35 toward the nozzle 32.

バルブ36は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ36の開閉が制御される。制御ユニット13の動作指令によりバルブ36が開成すると、配管35を通って、ノズル32からIPAが基板Wの表面Wfに供給される。   The valve 36 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 36 is controlled by the operation command of the control unit 13. When the valve 36 is opened by the operation command of the control unit 13, IPA is supplied from the nozzle 32 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 35.

ノズル32は、水平に延設されたアーム33の先端部に取り付けられて、スピンベース152の上方に配置される。アーム33の後端部は、Z方向に延設された旋回軸34により軸J2まわりに回転自在に支持され、旋回軸34により軸J2にそって昇降自在に支持される。旋回軸34はチャンバ11内に固設される。旋回軸34を介して、アーム33は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム33を軸J2まわりに回動させ、軸J2にそって昇降させる。アーム33の移動に伴って、ノズル32も移動する。   The nozzle 32 is attached to the tip of the arm 33 that extends horizontally, and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 33 is rotatably supported around the axis J2 by a pivot shaft 34 extending in the Z direction, and is supported by the pivot shaft 34 so as to be movable up and down along the axis J2. The pivot shaft 34 is fixed in the chamber 11. The arm 33 is connected to the swing raising / lowering drive unit 14 via the swing shaft 34. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 33 around the axis J2 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J2. As the arm 33 moves, the nozzle 32 also moves.

図2に実線で示すように、ノズル32は常時は基板Wの周縁部より外側であって、飛散防止カップ12よりも外側の退避位置P2に配置される。アーム33が制御ユニット13の動作指令により回動すると、ノズル32は矢印AR2の経路に沿って移動し、基板Wの表面Wfの中央部(軸A1またはその近傍)の上方位置に配置される。   As indicated by a solid line in FIG. 2, the nozzle 32 is normally disposed outside the peripheral edge of the substrate W and at the retracted position P <b> 2 outside the scattering prevention cup 12. When the arm 33 is rotated by an operation command from the control unit 13, the nozzle 32 moves along the path indicated by the arrow AR2, and is disposed at a position above the central portion (axis A1 or the vicinity thereof) of the surface Wf of the substrate W.

なお、第1実施形態では、IPA供給手段31においてIPAを用いるが、本発明の実施としては、乾燥補助物質および脱イオン水(DIW:Deionized Water)に対して溶解性を有する液体であればよく、IPAに限られない。第1実施形態におけるIPAの代替としては、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ヘキサン、デカリン、テトラリン、酢酸、シクロヘキサノール、エーテル、またはハイドロフルオロエーテル(Hydro Fluoro Ether)などが挙げられる。   In the first embodiment, IPA is used in the IPA supply means 31. However, the present invention may be implemented as long as it is a liquid that is soluble in dry auxiliary substances and deionized water (DIW). , Not limited to IPA. As an alternative to IPA in the first embodiment, methanol, ethanol, acetone, benzene, carbon tetrachloride, chloroform, hexane, decalin, tetralin, acetic acid, cyclohexanol, ether, hydrofluoroether or the like can be given. It is done.

図1に戻る。次に、気体供給手段41について説明する。気体供給手段41は、基板Wへ気体を供給するユニットであり、ノズル42と、アーム43と、旋回軸44と、配管45と、バルブ46と、気体タンク47と、を備える。   Returning to FIG. Next, the gas supply means 41 will be described. The gas supply means 41 is a unit that supplies gas to the substrate W, and includes a nozzle 42, an arm 43, a turning shaft 44, a pipe 45, a valve 46, and a gas tank 47.

図5は、気体タンク47の概略構成を示す図である。気体タンク47は、気体を貯留する気体貯留部471と、気体貯留部471に貯留される気体の温度を調整する温度調整部472と、配管45へ送られる気体の流量を調整する流量調整部473と、を有する。   FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the gas tank 47. The gas tank 47 includes a gas storage unit 471 that stores gas, a temperature adjustment unit 472 that adjusts the temperature of the gas stored in the gas storage unit 471, and a flow rate adjustment unit 473 that adjusts the flow rate of the gas sent to the pipe 45. And having.

温度調整部472は、制御ユニット13と電気的に接続しており、制御ユニット13の動作指令により気体貯留部471を加熱または冷却する。これにより、気体貯留部471に貯留される気体が乾燥補助物質の凝固点および融点よりも低い所定の温度になるよう温度調整を行う。温度調整部472には、ペルチェ素子、温度調整した水を通した配管など、公知の温度調整機構を用いることができる。   The temperature adjustment unit 472 is electrically connected to the control unit 13 and heats or cools the gas storage unit 471 according to an operation command from the control unit 13. Thereby, temperature adjustment is performed so that the gas stored in the gas storage unit 471 has a predetermined temperature lower than the freezing point and the melting point of the drying auxiliary substance. For the temperature adjustment unit 472, a known temperature adjustment mechanism such as a Peltier element or a pipe through which water whose temperature has been adjusted can be used.

流量調整部473は、制御ユニット13と電気的に接続しており、制御ユニット13の動作指令により気体貯留部471から配管45へ送られる気体の流量を所定の流量に調整する。流量調整部473には、公知のマスフローコントローラを用いることができる。また、簡易な流量調整のため、流量調整部473として圧力レギュレータを用いても良い。   The flow rate adjustment unit 473 is electrically connected to the control unit 13 and adjusts the flow rate of the gas sent from the gas storage unit 471 to the pipe 45 according to the operation command of the control unit 13 to a predetermined flow rate. A known mass flow controller can be used for the flow rate adjusting unit 473. Further, a pressure regulator may be used as the flow rate adjustment unit 473 for simple flow rate adjustment.

図1に戻る。気体タンク47(より詳しくは、気体貯留部471)は、配管45を介して、ノズル42と管路接続しており、配管45の経路途中にはバルブ46が介挿される。図示しない加圧手段により気体タンク47内の気体が加圧され、配管45へ送られる。なお、加圧手段は、ポンプなどによる加圧の他、気体を気体タンク47内に圧縮貯留することによっても実現できるため、いずれの加圧手段を用いても良い。   Returning to FIG. The gas tank 47 (more specifically, the gas storage unit 471) is connected to the nozzle 42 via a pipe 45, and a valve 46 is inserted in the middle of the path of the pipe 45. The gas in the gas tank 47 is pressurized by a pressurizing means (not shown) and sent to the pipe 45. The pressurizing means can be realized by compressing and storing gas in the gas tank 47 in addition to pressurization by a pump or the like, and therefore any pressurizing means may be used.

バルブ46は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ46の開閉が制御される。制御ユニット13の動作指令によりバルブ46が開成すると、配管45を通って、ノズル42から気体が基板Wの表面Wfに供給される。   The valve 46 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 46 is controlled by the operation command of the control unit 13. When the valve 46 is opened by the operation command of the control unit 13, the gas is supplied from the nozzle 42 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 45.

ノズル42は、水平に延設されたアーム43の先端部に取り付けられて、スピンベース152の上方に配置される。アーム43の後端部は、Z方向に延設された旋回軸44により軸J3まわりに回転自在に支持され、旋回軸44により軸J3にそって昇降自在に支持される。旋回軸44はチャンバ11内に固設される。旋回軸44を介して、アーム43は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム43を軸J3まわりに回動させ、軸J3にそって昇降させる。アーム43の移動に伴って、ノズル42も移動する。   The nozzle 42 is attached to the tip end portion of the arm 43 that extends horizontally, and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 43 is rotatably supported around the axis J3 by a pivot shaft 44 extending in the Z direction, and is supported by the pivot shaft 44 so as to be movable up and down along the axis J3. The pivot 44 is fixed in the chamber 11. The arm 43 is connected to the swivel raising / lowering drive unit 14 via the swivel shaft 44. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 43 around the axis J3 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J3. As the arm 43 moves, the nozzle 42 also moves.

図2に実線で示すように、ノズル42は常時は基板Wの周縁部より外側であって、飛散防止カップ12よりも外側の退避位置P3に配置される。アーム43が制御ユニット13の動作指令により回動すると、ノズル42は矢印AR3の経路に沿って移動し、基板Wの表面Wfの中央部(軸A1またはその近傍)の上方位置に配置される。   As indicated by a solid line in FIG. 2, the nozzle 42 is normally disposed outside the peripheral edge of the substrate W and at the retracted position P3 outside the scattering prevention cup 12. When the arm 43 is rotated by an operation command from the control unit 13, the nozzle 42 moves along the path indicated by the arrow AR3, and is disposed at a position above the central portion (axis A1 or the vicinity thereof) of the surface Wf of the substrate W.

第1実施形態で用いる気体は、乾燥補助物質に対して不活性な気体であり、より具体的には窒素ガスである。第1実施形態で用いる窒素ガスは、温度が乾燥補助物質の凝固点および融点よりも低い温度である。具体的には、乾燥補助物質が1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンの場合には摂氏0度以上摂氏15度以下であり、第1実施形態では摂氏7度の窒素ガスを用いる。摂氏0度よりも低温の窒素ガスを用いると、チャンバ11の内部に存在する水蒸気が凝固して基板Wの表面Wfに付着する等、基板Wへ悪影響が生じるおそれがあるため、摂氏0度以上の窒素ガスを用いることが好適である。   The gas used in the first embodiment is a gas that is inert to the drying auxiliary substance, and more specifically, nitrogen gas. The nitrogen gas used in the first embodiment has a temperature lower than the freezing point and melting point of the drying auxiliary substance. Specifically, when the drying auxiliary substance is 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane, it is 0 degree Celsius or more and 15 degrees Celsius or less, and in the first embodiment, 7 degree Celsius. Using nitrogen gas. If nitrogen gas having a temperature lower than 0 degrees Celsius is used, the water vapor present in the chamber 11 solidifies and adheres to the surface Wf of the substrate W, which may adversely affect the substrate W. The nitrogen gas is preferably used.

また、第1実施形態で用いる窒素ガスは、露点が摂氏0度以下の乾燥気体であることが好適であり、また、この窒素ガス中に含まれる、気体状態の乾燥補助物質の分圧は、気体状態の乾燥補助物質の当該窒素ガスの温度における飽和蒸気圧よりも低い。すなわち、第1実施形態で用いる窒素ガスを大気圧環境下で固体状態の乾燥補助物質に吹き付けると、乾燥補助物質は窒素ガス中へ昇華することができる。   The nitrogen gas used in the first embodiment is preferably a dry gas having a dew point of 0 degrees Celsius or less, and the partial pressure of the dry auxiliary substance in the gaseous state contained in the nitrogen gas is: It is lower than the saturated vapor pressure at the temperature of the nitrogen gas of the dry auxiliary substance in the gaseous state. That is, when the nitrogen gas used in the first embodiment is sprayed onto the solid dry auxiliary substance under an atmospheric pressure environment, the dry auxiliary substance can be sublimated into the nitrogen gas.

第1実施形態では、気体供給手段41が供給する気体として窒素ガスを用いるが、本発明の実施としては、乾燥補助物質に対して不活性な気体であれば、これに限られない。第1実施形態において、窒素ガスの代替となる気体としては、アルゴンガス、ヘリウムガスまたは空気(窒素ガス濃度80%、酸素ガス濃度20%の気体)が挙げられる。あるいは、これら複数種類の気体を混合した混合気体であってもよい。   In the first embodiment, nitrogen gas is used as the gas supplied by the gas supply means 41, but the implementation of the present invention is not limited to this as long as the gas is inert with respect to the drying auxiliary substance. In the first embodiment, examples of the gas that can replace nitrogen gas include argon gas, helium gas, and air (a gas having a nitrogen gas concentration of 80% and an oxygen gas concentration of 20%). Or the mixed gas which mixed these multiple types of gas may be sufficient.

図1に戻る。次に、減圧手段71について説明する。減圧手段71は、チャンバ11の内部を大気圧よりも低い環境に減圧する手段であり、排気ポンプ72と、配管73と、バルブ74と、を有する。排気ポンプ72は配管73を介してチャンバ11と管路接続し、気体に圧力を加える公知のポンプである。排気ポンプ72は、制御ユニット13と電気的に接続しており、基板処理装置1aの電源投入等に伴って駆動を開始し、常時、駆動状態である。制御ユニット13の動作指令によって排気ポンプ72の駆動が制御される。また、配管73にはバルブ74が介挿される。バルブ74は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ74の開閉が制御される。   Returning to FIG. Next, the decompression means 71 will be described. The decompression unit 71 is a unit that decompresses the interior of the chamber 11 to an environment lower than the atmospheric pressure, and includes an exhaust pump 72, a pipe 73, and a valve 74. The exhaust pump 72 is a known pump that is connected to the chamber 11 via a pipe 73 and applies pressure to the gas. The exhaust pump 72 is electrically connected to the control unit 13 and starts to be driven when the substrate processing apparatus 1a is turned on, and is always in a driving state. The drive of the exhaust pump 72 is controlled by the operation command of the control unit 13. A valve 74 is inserted into the pipe 73. The valve 74 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 74 is controlled by the operation command of the control unit 13.

制御ユニット13の動作指令により、バルブ74が開成されると、排気ポンプ72によって、チャンバ11の内部に存在する気体が配管73を介してチャンバ11の外側へ排気される。   When the valve 74 is opened by the operation command of the control unit 13, the gas existing inside the chamber 11 is exhausted to the outside of the chamber 11 through the pipe 73 by the exhaust pump 72.

次に、吸引手段51について説明する。吸引手段51は、基板Wの表面Wfにおける固体状態の乾燥補助物質を吸引するユニットであり、ノズル52と、アーム53と、旋回軸54と、配管55と、バルブ56とを備える。   Next, the suction means 51 will be described. The suction means 51 is a unit that sucks a solid dry auxiliary substance on the surface Wf of the substrate W, and includes a nozzle 52, an arm 53, a turning shaft 54, a pipe 55, and a valve 56.

配管55は、一端をノズル52と接続し、他端を減圧手段71の排気ポンプ72と接続する。すなわち、排気ポンプ72は、配管73のほか、配管55を介してノズル52とも管路接続する。配管55の経路途中にはバルブ56が介挿される。バルブ56は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ56の開閉が制御される。制御ユニット13の動作指令によりバルブ56が開成されると、排気ポンプ72によって、ノズル52から気体等が吸引される。   The pipe 55 has one end connected to the nozzle 52 and the other end connected to the exhaust pump 72 of the decompression means 71. That is, the exhaust pump 72 is connected to the nozzle 52 via the pipe 55 in addition to the pipe 73. A valve 56 is inserted in the course of the pipe 55. The valve 56 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 56 is controlled by the operation command of the control unit 13. When the valve 56 is opened by the operation command of the control unit 13, gas or the like is sucked from the nozzle 52 by the exhaust pump 72.

ノズル52は、水平に延設されたアーム53の先端部に取り付けられて、スピンベース152の上方に配置される。アーム53の後端部は、Z方向に延設された旋回軸54により軸J4まわりに回転自在に支持され、旋回軸54により軸J4にそって昇降自在に支持される。旋回軸54はチャンバ11内に固設される。旋回軸54を介して、アーム53は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム53を軸J4まわりに回動させ、軸J4にそって昇降させる。アーム53の移動に伴って、ノズル52も移動する。   The nozzle 52 is attached to the tip of the arm 53 that extends horizontally, and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 53 is rotatably supported around the axis J4 by a swing shaft 54 extending in the Z direction, and is supported by the swing shaft 54 so as to be movable up and down along the axis J4. The pivot shaft 54 is fixed in the chamber 11. The arm 53 is connected to the swing raising / lowering drive unit 14 via the swing shaft 54. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 53 around the axis J <b> 4 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J <b> 4. As the arm 53 moves, the nozzle 52 also moves.

図2に実線で示すように、ノズル52は常時は基板Wの周縁部より外側であって、飛散防止カップ12よりも外側の退避位置P4に配置される。アーム53が制御ユニット13の動作指令により回動すると、ノズル52は矢印AR4の経路に沿って移動し、基板Wの表面Wfの中央部(軸A1またはその近傍)の上方位置に配置される。表面Wf中央部の上方位置にノズル52が配置される様子を、図2の破線にて示す。   As indicated by a solid line in FIG. 2, the nozzle 52 is normally disposed outside the peripheral edge of the substrate W and at the retracted position P <b> 4 outside the scattering prevention cup 12. When the arm 53 is rotated by the operation command of the control unit 13, the nozzle 52 moves along the path indicated by the arrow AR4, and is disposed at a position above the central portion (axis A1 or the vicinity thereof) of the surface Wf of the substrate W. A state in which the nozzle 52 is arranged at a position above the center of the surface Wf is indicated by a broken line in FIG.

飛散防止カップ12は、スピンベース152を取り囲むように設けられる。飛散防止カップ12は図示省略の昇降駆動機構に接続され、Z方向に昇降可能となっている。基板Wへ乾燥補助液やIPAを供給する際には、飛散防止カップ12が昇降駆動機構によって図1に示すような所定位置に位置決めされ、チャックピン153により保持された基板Wを側方位置から取り囲む。これにより、基板Wやスピンベース152から飛散する乾燥補助液やIPAなどの液体を捕集することができる。   The anti-scattering cup 12 is provided so as to surround the spin base 152. The anti-scattering cup 12 is connected to an elevating drive mechanism (not shown) and can elevate in the Z direction. When supplying the drying auxiliary liquid or IPA to the substrate W, the scattering prevention cup 12 is positioned at a predetermined position as shown in FIG. 1 by the elevating drive mechanism, and the substrate W held by the chuck pin 153 is moved from the side position. surround. Thereby, liquids, such as drying auxiliary liquid and IPA which scatter from substrate W or spin base 152, can be collected.

図3は、制御ユニット13の構成を示す模式図である。制御ユニット13は、基板処理装置1aの各部と電気的に接続しており(図1等参照)、各部の動作を制御する。制御ユニット13は、演算処理部16と、メモリ17と、を有するコンピュータにより構成される。演算処理部16としては、各種演算処理を行うCPUを用いる。また、メモリ17は、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスクを備える。磁気ディスクには、基板Wに応じた基板処理条件が、基板処理プログラム18(レシピとも呼ばれる)として予め格納されおり、CPUがその内容をRAMに読み出し、RAMに読み出された基板処理プログラム18の内容に従ってCPUが基板処理装置1aの各部を制御する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the control unit 13. The control unit 13 is electrically connected to each part of the substrate processing apparatus 1a (see FIG. 1 and the like), and controls the operation of each part. The control unit 13 is configured by a computer having an arithmetic processing unit 16 and a memory 17. As the arithmetic processing unit 16, a CPU that performs various arithmetic processes is used. The memory 17 includes a ROM that is a read-only memory that stores basic programs, a RAM that is a readable and writable memory that stores various types of information, and a magnetic disk that stores control software and data. The magnetic disk stores in advance substrate processing conditions corresponding to the substrate W as a substrate processing program 18 (also called a recipe). The CPU reads the contents into the RAM, and the substrate processing program 18 read into the RAM reads the contents of the substrate processing program 18. The CPU controls each part of the substrate processing apparatus 1a according to the contents.

<1−2.基板処理の工程>
次に、上記のように構成された基板処理装置1aにおける基板処理動作について説明する。ここで、基板W上には、凹凸のパターンWpが前工程により形成されている。パターンWpは、凸部Wp1および凹部Wp2を備えている。第1実施形態において、凸部Wp1は、100〜600nmの範囲の高さであり、10〜50nmの範囲の幅である。また、隣接する2個の凸部Wp1間における最短距離(凹部Wp2の最短幅)は、10〜50nmの範囲である。凸部Wp1のアスペクト比、すなわち高さを幅で除算した値(高さ/幅)は、10〜20である。なお、本願発明において、パターンWpのサイズはこれに限られず、これ以外のサイズのパターンを有する基板Wにも本願発明を適用できる。
<1-2. Substrate processing process>
Next, the substrate processing operation in the substrate processing apparatus 1a configured as described above will be described. Here, an uneven pattern Wp is formed on the substrate W by the previous process. The pattern Wp includes a convex portion Wp1 and a concave portion Wp2. In 1st Embodiment, convex part Wp1 is the height of the range of 100-600 nm, and is the width | variety of the range of 10-50 nm. Further, the shortest distance between the two adjacent convex portions Wp1 (the shortest width of the concave portion Wp2) is in the range of 10 to 50 nm. The aspect ratio of the convex portion Wp1, that is, the value obtained by dividing the height by the width (height / width) is 10 to 20. In the present invention, the size of the pattern Wp is not limited to this, and the present invention can also be applied to a substrate W having a pattern of a size other than this.

以下、図6および図7を参照して基板処理の工程を説明する。図6は、第1実施形態に係る基板処理装置1aの動作を示すフローチャートである。図7は、図6の各工程における基板Wの様子を示す模式図である。   Hereinafter, the substrate processing steps will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the substrate processing apparatus 1a according to the first embodiment. FIG. 7 is a schematic diagram showing the state of the substrate W in each step of FIG.

図7の(a)から(e)までの各図は、特に指示しないかぎり、大気圧環境下で処理される。ここで、大気圧環境とは標準大気圧(1気圧、1013hPa)を中心に、0.7気圧以上1.3気圧以下の環境のことを指す。特に、基板処理装置1aが陽圧となるクリーンルーム内に配置される場合には、基板Wの表面Wfの環境は、1気圧よりも高くなる。   Each drawing from (a) to (e) in FIG. 7 is processed under an atmospheric pressure environment unless otherwise specified. Here, the atmospheric pressure environment refers to an environment of 0.7 atmospheric pressure or higher and 1.3 atmospheric pressure or lower with a standard atmospheric pressure (1 atmospheric pressure, 1013 hPa) as a center. In particular, when the substrate processing apparatus 1a is disposed in a clean room having a positive pressure, the environment of the surface Wf of the substrate W becomes higher than 1 atmosphere.

図6を参照する。まず、所定の基板Wに応じた基板処理プログラム18がオペレータにより実行指示される。その後、基板Wを基板処理装置1aに搬入する準備として、制御ユニット13が動作指令を行い以下の動作をする。   Please refer to FIG. First, an execution instruction is issued by the operator for a substrate processing program 18 corresponding to a predetermined substrate W. Thereafter, in preparation for carrying the substrate W into the substrate processing apparatus 1a, the control unit 13 issues an operation command and performs the following operations.

すなわち、回転駆動部151の回転を停止し、チャックピン153を基板Wの受け渡しに適した位置へ位置決めする。また、バルブ26、36、46、56、74を閉成し、ノズル22、32、42、52をそれぞれ退避位置P1、P2、P3、P4に位置決めする。そして、チャックピン153を図示しない開閉機構により開状態とする。   That is, the rotation of the rotation driving unit 151 is stopped, and the chuck pin 153 is positioned at a position suitable for delivery of the substrate W. Further, the valves 26, 36, 46, 56, 74 are closed, and the nozzles 22, 32, 42, 52 are positioned at the retracted positions P1, P2, P3, P4, respectively. Then, the chuck pin 153 is opened by an opening / closing mechanism (not shown).

未処理の基板Wが、図示しない基板搬入出機構により基板処理装置1a内に搬入され、チャックピン153上に載置されると、図示しない開閉機構によりチャックピン153を閉状態とする。   When an unprocessed substrate W is loaded into the substrate processing apparatus 1a by a substrate loading / unloading mechanism (not shown) and placed on the chuck pin 153, the chuck pin 153 is closed by an opening / closing mechanism (not shown).

未処理の基板Wが基板保持手段15に保持された後、基板に対して、図示しない湿式洗浄手段により、洗浄工程S11を行う。湿式の洗浄工程としては、例えば、基板Wの表面へSC−1(アンモニア、過酸化水素水、および水を含む液体)やSC−2(塩酸、過酸化水素水、および水を含む液体)などの洗浄液を供給した後、洗浄反応の停止液としてDIWを供給する工程が挙げられる。   After the unprocessed substrate W is held by the substrate holding means 15, a cleaning step S11 is performed on the substrate by a wet cleaning means (not shown). Examples of the wet cleaning process include SC-1 (a liquid containing ammonia, hydrogen peroxide solution, and water) and SC-2 (a liquid containing hydrochloric acid, hydrogen peroxide solution, and water) on the surface of the substrate W. And a step of supplying DIW as a stop solution for the cleaning reaction.

なお、第1実施形態においては、図示しない湿式洗浄手段により、基板Wの表面にSC−1が供給され、基板Wの洗浄を行った後、基板Wの表面WfにDIWを供給し、SC−1を除去する。   In the first embodiment, SC-1 is supplied to the surface of the substrate W by a wet cleaning means (not shown), and after cleaning the substrate W, DIW is supplied to the surface Wf of the substrate W. 1 is removed.

次に、DIWが付着している基板Wの表面Wfへ、リンス液としてIPAを供給するリンス工程S12を行う。まず、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度はIPAが表面Wfの全面で凸部Wp1よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。   Next, a rinsing step S12 for supplying IPA as a rinsing liquid to the surface Wf of the substrate W on which DIW is adhered is performed. First, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W is set to a speed at which the IPA can form a film having a predetermined thickness higher than the convex portion Wp1 over the entire surface Wf.

次に、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル32を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ36へ動作指令を行い、バルブ36を開成する。これにより、IPAを、IPAタンク37から配管35およびノズル32を介して、基板Wの表面Wfに供給する。   Next, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 to position the nozzle 32 at the center of the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 36 to open the valve 36. Thereby, IPA is supplied from the IPA tank 37 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 35 and the nozzle 32.

基板Wの表面Wfに供給されたIPAは、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの表面Wf中央付近から基板Wの周縁部に向かって流動し、基板Wの表面Wfの全面に拡散する。これにより、基板Wの表面Wfに付着するDIWがIPAの供給によって除去され、基板Wの表面Wfの全面がIPAで覆われる。リンス工程S12の終了後、制御ユニット13がバルブ36へ動作指令を行い、バルブ36を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル32を退避位置P2に位置決めする。   The IPA supplied to the surface Wf of the substrate W flows from the vicinity of the center of the surface Wf of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and the entire surface of the surface Wf of the substrate W To spread. Thereby, DIW adhering to the surface Wf of the substrate W is removed by supplying IPA, and the entire surface Wf of the substrate W is covered with IPA. After completion of the rinsing step S12, the control unit 13 issues an operation command to the valve 36 and closes the valve 36. Further, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 32 at the retracted position P2.

図7(a)は、リンス工程S12の終了時点における基板Wの様子を示している。図7(a)に示すように、パターンWp(複数の凸部Wp1および凹部Wp2)が形成された基板Wの表面Wfには、リンス工程S12において供給されたIPA(図中に「60」にて図示)が、付着する。換言すると、IPA60が、基板Wの表面Wf全面を所定の膜厚で覆っている。DIWはIPA60により置換されて基板Wの表面Wfから除去される。   FIG. 7A shows the state of the substrate W at the end of the rinsing step S12. As shown in FIG. 7A, the surface Wf of the substrate W on which the pattern Wp (the plurality of convex portions Wp1 and the concave portion Wp2) is formed has the IPA (indicated by “60” in the drawing) supplied in the rinsing step S12. Attached). In other words, the IPA 60 covers the entire surface Wf of the substrate W with a predetermined film thickness. The DIW is replaced by the IPA 60 and removed from the surface Wf of the substrate W.

図6に戻る。次に、IPA60が付着した基板Wの表面Wfへ、乾燥補助物質を融解した乾燥補助液を供給する乾燥補助液供給工程S13を行う。まず、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度は乾燥補助液が表面Wfの全面で凸部Wp1よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。   Returning to FIG. Next, a drying auxiliary liquid supply step S13 is performed to supply a drying auxiliary liquid obtained by melting the drying auxiliary substance to the surface Wf of the substrate W to which the IPA 60 is attached. First, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W is set to a speed at which the drying auxiliary liquid can form a film having a predetermined thickness higher than the convex portion Wp1 on the entire surface Wf.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル22を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ26へ動作指令を行い、バルブ26を開成する。これにより、乾燥補助液を、乾燥補助液タンク27から配管25およびノズル22を介して、基板Wの表面Wfに供給する。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 to position the nozzle 22 at the center of the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 26 to open the valve 26. Thereby, the drying auxiliary liquid is supplied from the drying auxiliary liquid tank 27 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 25 and the nozzle 22.

基板Wの表面Wfに供給された乾燥補助液は、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの表面Wf中央付近から基板Wの周縁部に向かって流動し、基板Wの表面Wfの全面に拡散する。これにより、基板Wの表面Wfに付着するIPAが乾燥補助液の供給によって除去され、基板Wの表面Wfの全面が乾燥補助液で覆われる。乾燥補助液供給工程S13の終了後、制御ユニット13がバルブ26へ動作指令を行い、バルブ26を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル22を退避位置P1に位置決めする。   The drying auxiliary liquid supplied to the surface Wf of the substrate W flows from the vicinity of the center of the surface Wf of the substrate W toward the peripheral portion of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and the surface Wf of the substrate W Diffuses across the surface. Thereby, IPA adhering to the surface Wf of the substrate W is removed by supplying the drying auxiliary liquid, and the entire surface Wf of the substrate W is covered with the drying auxiliary liquid. After completion of the drying auxiliary liquid supply step S13, the control unit 13 issues an operation command to the valve 26 and closes the valve 26. In addition, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 22 at the retracted position P1.

図7(b)は、乾燥補助液供給工程S13の終了時点における基板Wの様子を示している。図7(b)に示すように、パターンWpが形成された基板Wの表面Wfには、乾燥補助液供給工程S13において供給された乾燥補助液(図中に「61」にて図示)が、付着しており、IPA60は乾燥補助液61により置換されて基板Wの表面Wfから除去される。換言すると、乾燥補助液61が、基板Wの表面Wf全面を所定の膜厚で覆っている。   FIG. 7B shows the state of the substrate W at the end of the drying auxiliary liquid supply step S13. As shown in FIG. 7B, on the surface Wf of the substrate W on which the pattern Wp is formed, the drying auxiliary liquid (indicated by “61” in the drawing) supplied in the drying auxiliary liquid supply step S13 is The IPA 60 is attached and is replaced by the drying auxiliary liquid 61 and removed from the surface Wf of the substrate W. In other words, the drying auxiliary liquid 61 covers the entire surface Wf of the substrate W with a predetermined film thickness.

図6に戻る。次に、基板Wの表面Wfに供給された乾燥補助液61を凝固させて、乾燥補助物質の凝固膜(すなわち、固化膜)を形成する固体化工程S14を行う。まず、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度は乾燥補助液が表面Wfの全面で凸部Wp1よりも高い所定厚さの膜厚を形成できる程度の速度に設定される。   Returning to FIG. Next, a solidification step S14 is performed in which the drying auxiliary liquid 61 supplied to the surface Wf of the substrate W is solidified to form a solidified film (that is, a solidified film) of the drying auxiliary substance. First, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W is set to a speed at which the drying auxiliary liquid can form a film having a predetermined thickness higher than the convex portion Wp1 on the entire surface Wf.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル42を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を開成する。これにより、気体(第1実施形態では、摂氏7度の窒素ガス)を、気体タンク47から配管45およびノズル42を介して、基板Wの表面Wfに向けて供給する。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 to position the nozzle 42 at the center of the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46 to open the valve 46. As a result, gas (nitrogen gas at 7 degrees Celsius in the first embodiment) is supplied from the gas tank 47 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 45 and the nozzle 42.

基板Wの表面Wfに向けて供給された気体は、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの表面Wf中央付近から基板Wの周縁部方向に向かって流動し、乾燥補助液61に覆われた基板Wの表面Wfの全面に拡散する。これにより、基板Wの表面Wfに付着する乾燥補助液61が、乾燥補助物質の凝固点よりも低温に冷却されて凝固し、固体状態に変化する。そして、基板Wの表面Wfの全面が乾燥補助物質の凝固膜で覆われる。すなわち、第1実施形態において固体化工程S14は、融解した乾燥補助物質を含む乾燥補助液61を冷却することで凝固させる工程であり、気体供給手段41が「固体化手段」に相当する。   The gas supplied toward the surface Wf of the substrate W flows from the vicinity of the center of the surface Wf of the substrate W toward the peripheral edge of the substrate W by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and the drying auxiliary liquid 61. It diffuses over the entire surface Wf of the substrate W covered with. Thereby, the drying auxiliary liquid 61 adhering to the surface Wf of the substrate W is cooled and solidified at a temperature lower than the freezing point of the drying auxiliary substance, and changes to a solid state. Then, the entire surface Wf of the substrate W is covered with a solidified film of a drying auxiliary substance. That is, in the first embodiment, the solidification step S <b> 14 is a step of solidifying by cooling the drying auxiliary liquid 61 containing the melted drying auxiliary substance, and the gas supply unit 41 corresponds to the “solidification unit”.

固体化工程S14の終了後、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル42を退避位置P3に位置決めする。   After completion of the solidification step S14, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46 to close the valve 46. Further, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 42 at the retracted position P3.

図7(c)は、固体化工程S14の途中における基板Wの様子を示している。図7(c)に示すように、乾燥補助液供給工程S13において供給された乾燥補助液61が、摂氏7度の窒素ガスの供給により冷却されて凝固し、乾燥補助物質の凝固膜(図中に「62」にて図示)が形成される。   FIG.7 (c) has shown the mode of the board | substrate W in the middle of solidification process S14. As shown in FIG. 7C, the drying auxiliary liquid 61 supplied in the drying auxiliary liquid supply step S13 is cooled and solidified by the supply of nitrogen gas at 7 degrees Celsius, and a solidified film of the drying auxiliary substance (in the drawing) (Denoted by “62”).

図6に戻る。次に、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜62(すなわち、固体状態の乾燥補助物質)を、固体状態を維持しながら基板Wの表面Wfから除去する固体除去工程S15を行う。固体除去工程S15が開始されると、まず、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度はノズル52が表面Wfをスキャンする速度に相当し、スキャン条件に応じて設定される。   Returning to FIG. Next, a solid removal step S15 is performed in which the solidified film 62 (that is, the solid dry auxiliary substance) formed on the surface Wf of the substrate W is removed from the surface Wf of the substrate W while maintaining the solid state. When the solid removal step S15 is started, first, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W corresponds to the speed at which the nozzle 52 scans the surface Wf, and is set according to the scanning conditions.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル52を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、アーム53を下降させることでノズル52を基板Wの表面Wfに形成された凝固膜62に近接する位置へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ56へ動作指令を行い、バルブ56を開成する。これにより、ノズル52からの吸引が実行され、基板Wの表面Wfにおける凝固膜62のうち、ノズル52と近接する位置に位置する固体状態の乾燥補助物質がノズル52に吸引され、基板Wの表面Wfから固体状態のまま除去される。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel lifting drive unit 14 to position the nozzle 52 at the center of the surface Wf of the substrate W. Further, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 and lowers the arm 53 to position the nozzle 52 at a position close to the solidified film 62 formed on the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 56 and opens the valve 56. As a result, suction from the nozzle 52 is performed, and a solid-state drying auxiliary substance located at a position close to the nozzle 52 in the solidified film 62 on the surface Wf of the substrate W is sucked into the nozzle 52 and the surface of the substrate W It is removed from Wf in a solid state.

また、制御ユニット13は旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、吸引動作中のノズル52を矢印AR4(図2参照)に沿って基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル52を基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で走査(スキャン)させる。ノズル52の走査、および基板Wの回転により、ノズル52による吸引位置を、基板Wの表面Wf全面に順次位置させる。これにより、基板Wの表面Wfに付着する凝固膜62が、全面的にノズル52に吸引されて、基板Wの表面Wfから除去される。第1実施形態では、吸引手段51が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。   In addition, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 and moves the nozzle 52 during the suction operation from the center portion of the substrate W to the peripheral portion of the substrate W along the arrow AR4 (see FIG. 2). Let That is, the nozzle 52 is scanned (scanned) from the central portion of the substrate W to the peripheral portion of the substrate W. By the scanning of the nozzle 52 and the rotation of the substrate W, the suction position by the nozzle 52 is sequentially positioned over the entire surface Wf of the substrate W. Thereby, the solidified film 62 adhering to the surface Wf of the substrate W is entirely sucked by the nozzle 52 and removed from the surface Wf of the substrate W. In the first embodiment, the suction unit 51 corresponds to the “solid removal unit” of the present invention.

固体除去工程S15の終了後、制御ユニット13がバルブ56へ動作指令を行い、バルブ56を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル52を退避位置P4に位置決めする。   After completion of the solid removal step S15, the control unit 13 issues an operation command to the valve 56 and closes the valve 56. In addition, the control unit 13 issues an operation command to the turning lift drive unit 14 to position the nozzle 52 at the retracted position P4.

図7(d)は、固体除去工程S15の途中における基板Wの様子を示している。図7(d)に示すように、固体化工程S14において形成された凝固膜62の一部が、矢印AR4の経路に沿って移動するノズル52により吸引されることで、固体状態のまま除去される。なお、凝固膜62の基板Wの表面Wfに対する付着力は、基板Wの表面Wfに近いほど強くなり、また、凹部Wp2に充填された凝固膜62の基板Wの表面Wfに対する付着力は極めて強いため、ノズル52の吸引による物理力では凝固膜62を完全に除去できず、ノズル52により除去できるのは凝固膜62のうち上方に位置する固体状態の乾燥補助物質である。   FIG. 7D shows the state of the substrate W during the solid removal step S15. As shown in FIG. 7D, a part of the solidified film 62 formed in the solidification step S14 is sucked by the nozzle 52 moving along the path indicated by the arrow AR4, so that it is removed in the solid state. The The adhesion force of the solidified film 62 to the surface Wf of the substrate W becomes stronger as it is closer to the surface Wf of the substrate W, and the adhesion force of the solidified film 62 filled in the recess Wp2 to the surface Wf of the substrate W is extremely strong. For this reason, the solidified film 62 cannot be completely removed by the physical force generated by the suction of the nozzle 52, and the solid state drying auxiliary substance located above the solidified film 62 can be removed by the nozzle 52.

換言すれば、固体除去工程S15により、凝固膜62のうち上方に位置する固体状態の乾燥補助物質が、吸引手段51によって除去されることで、凝固膜62は薄膜化される。   In other words, the solid-state drying auxiliary substance located above the solidified film 62 is removed by the suction means 51 in the solid removal step S15, so that the solidified film 62 is thinned.

図6に戻る。次に、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜62を昇華させて、基板Wの表面Wfから除去する気体化工程S16を行う。気体化工程S16が開始されると、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度はノズル42が表面Wfをスキャンする速度に相当し、スキャン条件に応じて設定される。   Returning to FIG. Next, a gasification step S16 is performed in which the solidified film 62 formed on the surface Wf of the substrate W is sublimated and removed from the surface Wf of the substrate W. When the gasification step S16 is started, the control unit 13 issues an operation command to the rotation driving unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W corresponds to the speed at which the nozzle 42 scans the surface Wf, and is set according to the scanning conditions.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル42を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を開成する。これにより、気体(第1実施形態では、摂氏7度の窒素ガス)を、気体タンク47から配管45およびノズル42を介して、基板Wの表面Wfに向けて供給する。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 to position the nozzle 42 at the center of the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46 to open the valve 46. As a result, gas (nitrogen gas at 7 degrees Celsius in the first embodiment) is supplied from the gas tank 47 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 45 and the nozzle 42.

基板Wの表面Wfに向けて供給された気体は、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの表面Wf中央付近から基板Wの周縁部方向に向かって流動し、薄膜化した凝固膜62に覆われた基板Wの表面Wfの全面に拡散する。ここで、供給する気体における乾燥補助物質の蒸気の分圧は、摂氏7度における乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低く設定される。したがって、このような気体を基板Wの表面Wfへ供給すると、当該気体中へ凝固膜62から乾燥補助物質の昇華が生じる。   The gas supplied toward the surface Wf of the substrate W flows from the vicinity of the center of the surface Wf of the substrate W toward the periphery of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and is solidified into a thin film. It diffuses over the entire surface Wf of the substrate W covered with the film 62. Here, the partial pressure of the vapor of the dry auxiliary substance in the supplied gas is set lower than the saturated vapor pressure of the dry auxiliary substance at 7 degrees Celsius. Therefore, when such a gas is supplied to the surface Wf of the substrate W, the drying auxiliary substance is sublimated from the solidified film 62 into the gas.

制御ユニット13はさらに旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、気体供給中のノズル42を矢印AR3(図2参照)に沿って基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル42を基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で走査(スキャン)させる。ノズル42の走査、および基板Wの回転により、ノズル42による気体供給位置を、基板Wの表面Wf全面に順次位置させる。これにより、基板Wの表面Wfに付着する凝固膜62が、残すところなく昇華されて、基板Wの表面Wfから除去される。第1実施形態では、気体供給手段41が、本願発明の「気体化手段」に相当する。   The control unit 13 further issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14, and moves the nozzle 42 during gas supply from the center of the substrate W to the peripheral edge of the substrate W along the arrow AR3 (see FIG. 2). . That is, the nozzle 42 is scanned from the center of the substrate W to the peripheral edge of the substrate W. By the scanning of the nozzle 42 and the rotation of the substrate W, the gas supply position by the nozzle 42 is sequentially positioned over the entire surface Wf of the substrate W. Thereby, the solidified film 62 adhering to the surface Wf of the substrate W is sublimated without being left behind and removed from the surface Wf of the substrate W. In the first embodiment, the gas supply means 41 corresponds to the “gasification means” of the present invention.

また、ノズル42から供給される気体は乾燥補助物質の融点(摂氏20.5度)よりも低温(摂氏7度)であるため、凝固膜62における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜62の昇華を行うことができる。   Further, since the gas supplied from the nozzle 42 is at a lower temperature (7 degrees Celsius) than the melting point of the drying auxiliary substance (20.5 degrees Celsius), it prevents the drying auxiliary substance from melting in the coagulated film 62 while in the gas. The solidified film 62 can be sublimated.

基板Wの表面Wfの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンWpに表面張力がはたらくのを防止し、基板Wの表面Wfを良好に乾燥することができる。   When the drying auxiliary substance on the surface Wf of the substrate W is removed, the solid auxiliary auxiliary substance is sublimated, so that the drying auxiliary substance changes from the solid state to the gas state without going through the liquid state. Can be prevented, and the surface Wf of the substrate W can be satisfactorily dried.

また、第1実施形態では、気体化工程S16の実行前に、固体除去工程S15を行うことで凝固膜62を薄膜化しているため、気体化工程S16において昇華させるべき凝固膜62の量を減じることができ、気体化工程S16における処理時間や気体の消費量を低減することができる。   In the first embodiment, since the solidified film 62 is thinned by performing the solid removal process S15 before the gasification process S16 is executed, the amount of the solidified film 62 to be sublimated in the gasification process S16 is reduced. It is possible to reduce the processing time and gas consumption in the gasification step S16.

また、凝固膜62の薄膜化により、気体化工程S16において気体状態とする乾燥補助物質の量を少なくすることで、チャンバ11内や各種の配管内の乾燥補助物質による汚染を抑制することができる。   Further, by reducing the amount of the dry auxiliary substance that is in the gaseous state in the gasification step S16 by reducing the thickness of the coagulated film 62, contamination by the dry auxiliary substance in the chamber 11 and various pipes can be suppressed. .

さらに、固体除去工程S15では、凝固膜62のうち、一部の固体状態の乾燥補助物質を、ノズル52の吸引により固体状態のまま基板Wの表面Wfから排気ポンプ72を介して外部の排出機構へ排出することで除去するため、排出後の乾燥補助物質の回収が容易となり、廃液処理などにかかるコストや環境負担を低減することができる。   Furthermore, in the solid removal step S15, a part of the solid-state drying auxiliary substance in the solidified film 62 is externally discharged from the surface Wf of the substrate W through the exhaust pump 72 while being in a solid state by the suction of the nozzle 52. Since it is removed by discharging to the wastewater, it becomes easy to recover the dry auxiliary substance after discharging, and the cost and environmental burden for waste liquid treatment can be reduced.

また、固体除去工程S15では、凝固膜62を溶解する液等を使用しないため、パターンWpの倒壊を防止しながら、凝固膜62の薄膜化を行うことができる。   Further, in the solid removal step S15, since no liquid or the like that dissolves the solidified film 62 is used, the solidified film 62 can be thinned while preventing the pattern Wp from collapsing.

図7(e)は、気体化工程S16の途中における基板Wの様子を示している。図7(e)に示すように、固体化工程S14において形成され、固体除去工程S15において薄膜化された乾燥補助物質の凝固膜62が、摂氏7度の窒素ガスの供給により昇華されて表面Wfから除去されている。   FIG. 7E shows the state of the substrate W during the gasification step S16. As shown in FIG. 7E, the coagulation film 62 of the drying auxiliary material formed in the solidification step S14 and thinned in the solid removal step S15 is sublimated by the supply of nitrogen gas at 7 degrees Celsius to form the surface Wf. Has been removed from.

気体化工程S16の終了後、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル42を退避位置P3に位置決めする。   After completion of the gasification step S16, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46, and closes the valve 46. Further, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 42 at the retracted position P3.

以上により、基板Wの表面Wfの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Wがチャンバ11から搬出される。   Thus, the drying of the surface Wf of the substrate W is completed, and a series of substrate drying processes is completed. After the substrate drying process as described above, the substrate W after the drying process is carried out of the chamber 11 by a substrate carry-in / out mechanism (not shown).

以上のように、第1実施形態では、乾燥補助物質(1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタン)を融解した乾燥補助液を、IPAが付着した基板Wの表面Wfに供給し、当該乾燥補助液を基板Wの表面Wfで凝固させて乾燥補助物質の凝固膜を形成した後、凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を吸引により固体状態のまま除去して凝固膜を薄膜化させる。その後、乾燥補助物質を昇華させて、基板Wの表面Wfから除去することで、基板Wの乾燥処理を行う。   As described above, in the first embodiment, the surface of the substrate W on which the IPA is adhered to the drying auxiliary liquid obtained by melting the drying auxiliary substance (1, 1, 2, 2, 3, 3, 4-heptafluorocyclopentane). After being supplied to Wf and coagulating the dry auxiliary liquid on the surface Wf of the substrate W to form a solidified film of the dry auxiliary substance, a part of the solid state dry auxiliary substance remains in the solid state by suction. Remove and thin the coagulated film. Thereafter, the drying auxiliary substance is sublimated and removed from the surface Wf of the substrate W, whereby the substrate W is dried.

ここで、乾燥補助物質として1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンを用いることで、従来の基板乾燥と比べ、基板のパターン倒壊をより確実に抑制することができる効果がある。この原因としては、下記の原因やその他の原因が複合的に作用していることが考えられる。   Here, by using 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane as a drying auxiliary substance, pattern collapse of the substrate can be more reliably suppressed as compared with conventional substrate drying. effective. As this cause, it is considered that the following causes and other causes are acting in combination.

(原因1)1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンの融点が摂氏20.5度であり、融解状態で供給できるため基板上で均一な凝固膜を形成できる。 (Cause 1) 1,1,2,2,3,3,4-Heptafluorocyclopentane has a melting point of 20.5 degrees Celsius and can be supplied in a molten state, so that a uniform solidified film can be formed on the substrate.

(原因2)1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンの蒸気圧が8.2kPa(摂氏20度)であり、従来の昇華乾燥技術におけるDIW(蒸気圧2.3kPa:摂氏20度)やターシャリーブタノール(蒸気圧4.1kPa:摂氏20度)よりも高いため、従来よりも速い昇華速度で昇華工程を行うことができる。 (Cause 2) The vapor pressure of 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane is 8.2 kPa (20 degrees Celsius), and DIW (vapor pressure 2.3 kPa) in the conventional sublimation drying technique. : 20 degrees Celsius) and tertiary butanol (vapor pressure 4.1 kPa: 20 degrees Celsius), the sublimation process can be performed at a higher sublimation speed than before.

(原因3)1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンがOH基を有さず、ターシャリーブタノールと比べ水に対し難溶性を有するため、水との混合が生じず、昇華後にパターン間に水分が残留することがない。 (Cause 3) 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane has no OH group and is less soluble in water than tertiary butanol, so mixing with water occurs In addition, no moisture remains between the patterns after sublimation.

また、第1実施形態では、固体化工程S14と気体化工程S16において、共通の気体供給手段41を用いて、乾燥補助物質に対して不活性な不活性ガスである窒素ガスを、乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度で供給した。これにより、処理に用いる部品数を少なくすることができるため装置コストを低減することができる効果がある。特に、第1実施形態では減圧手段71の配管73およびバルブ74は用いないため、配管73およびバルブ74を省いても良い。   In the first embodiment, in the solidification step S14 and the gasification step S16, the common gas supply unit 41 is used to convert nitrogen gas, which is an inert gas inert to the drying auxiliary substance, into the drying auxiliary substance. Was supplied at a temperature lower than the freezing point. Thereby, since the number of parts used for processing can be reduced, there is an effect that the apparatus cost can be reduced. In particular, in the first embodiment, since the pipe 73 and the valve 74 of the decompression means 71 are not used, the pipe 73 and the valve 74 may be omitted.

<第2実施形態>
次に、本願発明に係る基板処理装置の第2実施形態を説明する。この第2実施形態と第1実施形態との主な相違点は、気体化工程S16において、気体の供給に代えて、チャンバ11内部を減圧する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. The main difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the gasification step S16, the inside of the chamber 11 is depressurized instead of supplying gas. Even with such a configuration, the surface of the substrate can be dried while suppressing collapse of the pattern.

<2−1.基板処理装置の全体構成>
第2実施形態の構成は、第1実施形態の構成である図1および図2に示す基板処理装置1aと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。
<2-1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
Since the configuration of the second embodiment is basically the same as the substrate processing apparatus 1a shown in FIGS. 1 and 2 which is the configuration of the first embodiment, the same reference numerals are given in the following description and the description of the configuration is omitted. To do.

<2−2.基板処理の工程>
次に、第1実施形態と同様に構成された基板処理装置1aにおける、第2実施形態の基板処理動作について説明する。
<2-2. Substrate processing process>
Next, the substrate processing operation of the second embodiment in the substrate processing apparatus 1a configured similarly to the first embodiment will be described.

以下、図1、図2および図6を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第2実施形態が第1実施形態と相違する点は、気体化工程S16がノズル42からの気体の供給に代えて、減圧手段71によるチャンバ11内の減圧により行われる点にあり、その他の構成は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と共通する部分については、説明を省略する。   Hereinafter, the substrate processing steps will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6 as appropriate. The second embodiment is different from the first embodiment in that the gasification step S16 is performed by decompression in the chamber 11 by the decompression means 71 instead of supplying the gas from the nozzle 42. Since this is the same as that of the first embodiment, description of portions common to the first embodiment will be omitted.

図6を参照する。洗浄工程S11、リンス工程S12、乾燥補助液供給工程S13、固体化工程S14および固体除去工程S15が実行された後、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜62を昇華させて、基板Wの表面Wfから除去する気体化工程S16を行う。気体化工程S16が開始されると、制御ユニット13の動作指令に基づいて、減圧手段71によるチャンバ11内の減圧処理が開始される。   Please refer to FIG. After the cleaning step S11, the rinsing step S12, the drying auxiliary liquid supply step S13, the solidification step S14, and the solid removal step S15 are performed, the solidified film 62 formed on the surface Wf of the substrate W is sublimated, and the substrate W A gasification step S16 for removing from the surface Wf is performed. When the gasification step S <b> 16 is started, the decompression process in the chamber 11 by the decompression unit 71 is started based on the operation command of the control unit 13.

すなわち、制御ユニット13がバルブ74へ動作指令を行い、バルブ74を開成する。これにより、チャンバ11内部の気体を、配管73を介してチャンバ11外部へ排気する。このとき、バルブ26、36、46、56を全て閉成し、チャンバ11内部を配管73以外について密閉状態とすることで、チャンバ11の内部環境が大気圧から減圧される。   That is, the control unit 13 issues an operation command to the valve 74 to open the valve 74. Thereby, the gas inside the chamber 11 is exhausted to the outside of the chamber 11 through the pipe 73. At this time, all the valves 26, 36, 46, and 56 are closed, and the inside of the chamber 11 is hermetically sealed except for the pipe 73, whereby the internal environment of the chamber 11 is reduced from the atmospheric pressure.

減圧処理により、チャンバ11内の環境は乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低い圧力となる。したがって、このような減圧環境を維持すると、凝固膜62から乾燥補助物質の昇華が生じる。   By the decompression process, the environment in the chamber 11 becomes a pressure lower than the saturation vapor pressure of the drying auxiliary substance. Therefore, when such a reduced pressure environment is maintained, the drying auxiliary substance is sublimated from the coagulation film 62.

凝固膜62から乾燥補助物質の昇華が生じる際、固体状態から気体状態に変化する乾燥補助物質は、凝固膜62から昇華熱として熱を奪うため、凝固膜62は冷却される。したがって、第2実施形態において、気体化工程S16は、チャンバ11内の環境が乾燥補助物質の融点よりも僅かに高い摂氏25度(常温環境)である場合にも、凝固膜62を別途冷却することなく凝固膜62を乾燥補助物質の融点(摂氏20.5度)よりも低温状態に維持することができ、凝固膜62における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜62の昇華を行うことができる。   When sublimation of the drying auxiliary substance occurs from the solidified film 62, the drying auxiliary substance that changes from a solid state to a gas state takes heat from the solidified film 62 as sublimation heat, and thus the solidified film 62 is cooled. Therefore, in the second embodiment, the gasification step S16 separately cools the solidified film 62 even when the environment in the chamber 11 is 25 degrees Celsius (normal temperature environment) slightly higher than the melting point of the drying auxiliary substance. The solidified film 62 can be maintained at a temperature lower than the melting point of the drying auxiliary substance (20.5 degrees Celsius) without causing the solidification film 62 into the gas while preventing the drying auxiliary substance from melting in the solidified film 62. Can be sublimated.

第2実施形態では、大気圧(約1気圧、約1013hPa)から、1.7×10−5気圧(1.7Pa)程度まで減圧する。なお、本願発明の実施においては当該圧力に限られず、減圧後のチャンバ11内の気圧は、チャンバ11等の耐圧性等に応じて適宜設定されて良い。 In the second embodiment, the pressure is reduced from atmospheric pressure (about 1 atm, about 1013 hPa) to about 1.7 × 10 −5 atm (1.7 Pa). In the implementation of the present invention, the pressure is not limited to the pressure, and the pressure in the chamber 11 after the pressure reduction may be appropriately set according to the pressure resistance of the chamber 11 and the like.

上記のように、第2実施形態では、基板Wの表面Wfの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンWpに表面張力がはたらくのを防止し、基板Wの表面Wfを良好に乾燥することができる。   As described above, in the second embodiment, when the drying auxiliary substance on the surface Wf of the substrate W is removed, the drying auxiliary substance is sublimated so that the drying auxiliary substance does not pass through the liquid state and is gas from the solid state. Since it changes to the state, it is possible to prevent surface tension from acting on the pattern Wp and to dry the surface Wf of the substrate W well.

また、第2実施形態では、減圧手段71によるチャンバ11内の減圧により、チャンバ11内の環境を乾燥補助物質の飽和蒸気圧よりも低い圧力とすることができる。これにより、大気圧環境下では昇華性を有しない物質をも乾燥補助物質として適用することができ、乾燥補助物質の選択の幅を広げることができる。また、乾燥補助物質の昇華速度を高めることができる。昇華速度が速いほど、パターン倒壊を防止できるため、より確実にパターン倒壊を防止しつつ、基板Wを乾燥することができる。   Moreover, in 2nd Embodiment, the pressure in the chamber 11 by the pressure reduction means 71 can make the environment in the chamber 11 a pressure lower than the saturated vapor pressure of the drying auxiliary substance. As a result, a substance that does not sublimate under an atmospheric pressure environment can be applied as a drying auxiliary substance, and the range of selection of the drying auxiliary substance can be expanded. In addition, the sublimation speed of the drying auxiliary substance can be increased. The faster the sublimation speed, the more the pattern collapse can be prevented. Therefore, the substrate W can be dried more reliably while preventing the pattern collapse.

この他、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、固体除去工程S15を行うことで得られる効果を有する。   In addition, the second embodiment has an effect obtained by performing the solid removal step S15 as in the first embodiment.

気体化工程S16の終了後、制御ユニット13がバルブ74へ動作指令を行い、バルブ74を閉成する。そして、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を開成することで、気体タンク47から配管45およびノズル42を介してチャンバ11内に気体(窒素ガス)を導入し、チャンバ11内を減圧環境から大気圧環境へ復帰させる。このとき、ノズル42は退避位置P3に位置してもよいし、基板Wの表面Wf中央部に位置してもよい。   After the end of the gasification step S16, the control unit 13 issues an operation command to the valve 74 and closes the valve 74. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46 and opens the valve 46 to introduce gas (nitrogen gas) from the gas tank 47 into the chamber 11 through the pipe 45 and the nozzle 42. Is returned from the reduced pressure environment to the atmospheric pressure environment. At this time, the nozzle 42 may be positioned at the retracted position P3 or may be positioned at the center of the surface Wf of the substrate W.

なお、気体化工程S16の終了後、チャンバ11を大気圧環境に復帰させる方法としては上記に限られず、各種の公知の手法が採用されても良い。   Note that the method for returning the chamber 11 to the atmospheric pressure environment after the gasification step S16 is not limited to the above, and various known methods may be employed.

以上により、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Wがチャンバ11から搬出される。   Thus, a series of substrate drying processes are completed. After the substrate drying process as described above, the substrate W after the drying process is carried out of the chamber 11 by a substrate carry-in / out mechanism (not shown).

<第3実施形態>
次に、本願発明に係る基板処理装置の第3実施形態を説明する。この第3実施形態と第1実施形態との主な相違点は、固体除去工程S15において、ノズル52による吸引に代えて、気体の噴射により凝固膜62の一部を吹き飛ばして除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. The main difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the solid removal step S15, instead of suction by the nozzle 52, a part of the solidified film 62 is blown off and removed by gas injection. . Even with such a configuration, the surface of the substrate can be dried while suppressing collapse of the pattern.

<3−1.基板処理装置の全体構成>
第3実施形態の構成は、第1実施形態の構成である図1および図2に示す基板処理装置1aと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第3実施形態では、基板処理装置1aのうち、吸引手段51および減圧手段71は使用しないため、適宜これらの構成を省いても良い。
<3-1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
Since the configuration of the third embodiment is basically the same as the substrate processing apparatus 1a shown in FIGS. 1 and 2 which is the configuration of the first embodiment, the same reference numerals are given in the following description and the description of the configuration is omitted. To do. In the third embodiment, since the suction unit 51 and the decompression unit 71 are not used in the substrate processing apparatus 1a, these configurations may be omitted as appropriate.

<3−2.基板処理の工程>
次に、第1実施形態と同様に構成された基板処理装置1aにおける、第3実施形態の基板処理動作について説明する。
<3-2. Substrate processing process>
Next, the substrate processing operation of the third embodiment in the substrate processing apparatus 1a configured similarly to the first embodiment will be described.

以下、図1、図2および図6を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第3実施形態が第1実施形態と相違する点は、固体除去工程S15がノズル52による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、気体供給手段41のノズル42から噴射される気体による固体状態の乾燥補助物質の吹き飛ばしにより行われる点にあり、その他の構成は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と共通する部分については、説明を省略する。   Hereinafter, the substrate processing steps will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6 as appropriate. The third embodiment is different from the first embodiment in that the solid removal step S15 is in the solid state by the gas injected from the nozzle 42 of the gas supply means 41 in place of the suction of the solid state dry auxiliary substance by the nozzle 52. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the description of the parts common to the first embodiment is omitted.

図6を参照する。洗浄工程S11、リンス工程S12、乾燥補助液供給工程S13および固体化工程S14が実行された後、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Wの表面Wfから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程S15を行う。   Please refer to FIG. After the cleaning step S11, the rinsing step S12, the drying auxiliary liquid supply step S13, and the solidification step S14 are executed, some solid state drying auxiliary substances in the solidified film formed on the surface Wf of the substrate W are solidified. A solid removal step S15 is performed in which the solidified film is removed from the surface Wf of the substrate W while the state is maintained.

第3実施形態において、固体化工程S14では、第1実施形態と同様に、ノズル42を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めして乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度の気体を供給し、基板Wの表面Wfに形成された乾燥補助液を凝固させて凝固膜を形成する。そして、第1実施形態とは異なり、固体化工程S14の終了後も、バルブ46の閉成およびノズル42の退避位置P3への位置決めをせずに、そのままノズル42を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めした状態で、続く固体除去工程S15を開始する。   In the third embodiment, in the solidification step S14, as in the first embodiment, the nozzle 42 is positioned at the center of the surface Wf of the substrate W, and a gas having a temperature lower than the freezing point of the drying auxiliary substance is supplied. The drying auxiliary liquid formed on the surface Wf of W is solidified to form a solidified film. And unlike 1st Embodiment, after completion | finish of solidification process S14, without closing the valve 46 and positioning the nozzle 42 to the retracted position P3, the nozzle 42 is left as it is at the center portion of the surface Wf of the substrate W. In the state where it is positioned, the subsequent solid removal step S15 is started.

固体除去工程S15が開始されると、制御ユニット13が気体タンク47の流量調整部473(図5参照)に動作指令を行い、流量調整部473は設定流量を所定流量まで増加させる。これにより、流量の増加に伴って、ノズル42から供給される気体の流速が増加する。基板Wの表面Wfに付着した凝固膜のうち、上方に位置して表面Wfからの距離が遠く、表面Wfとの付着力の弱い固体状態の乾燥補助物質は、ノズル42から噴射される気体によって表面Wfから吹き飛ばされ、固体状態のまま基板Wの表面Wfから除去される。これにより、凝固膜が薄膜化される。   When the solid removal step S15 is started, the control unit 13 issues an operation command to the flow rate adjusting unit 473 (see FIG. 5) of the gas tank 47, and the flow rate adjusting unit 473 increases the set flow rate to a predetermined flow rate. Thereby, the flow velocity of the gas supplied from the nozzle 42 increases as the flow rate increases. Of the solidified film adhering to the surface Wf of the substrate W, the solid-state drying auxiliary substance located above and far from the surface Wf and having a weak adhesive force with the surface Wf is caused by the gas injected from the nozzle 42. It is blown off from the surface Wf and removed from the surface Wf of the substrate W in a solid state. Thereby, the coagulation film is thinned.

また、制御ユニット13は旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、気体供給中のノズル42を矢印AR3(図2参照)に沿って基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で移動させる。すなわち、ノズル42を基板Wの中央部から基板Wの周縁部までの間で走査(スキャン)させる。ノズル42の走査、および基板Wの回転により、ノズル42による気体供給位置を、基板Wの表面Wf全面に順次位置させる。これにより、基板Wの表面Wfに付着する凝固膜が、全面的に薄膜化される。   Further, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14, and moves the nozzle 42 during gas supply from the center portion of the substrate W to the peripheral portion of the substrate W along the arrow AR3 (see FIG. 2). Let That is, the nozzle 42 is scanned from the center of the substrate W to the peripheral edge of the substrate W. By the scanning of the nozzle 42 and the rotation of the substrate W, the gas supply position by the nozzle 42 is sequentially positioned over the entire surface Wf of the substrate W. As a result, the solidified film adhering to the surface Wf of the substrate W is thinned entirely.

第3実施形態において、固体状態の乾燥補助物質を吹き飛ばす気体供給手段41が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。   In 3rd Embodiment, the gas supply means 41 which blows off the dry auxiliary substance of a solid state is equivalent to the "solid removal means" of this invention.

凝固膜が所定の膜厚まで薄膜化されると、続いて、気体化工程S16が開始される。気体化工程S16が開始されると、制御ユニット13が気体タンク47の流量調整部473に動作指令を行い、流量調整部473は設定流量を他の所定流量まで減少させる。これにより、流量の減少に伴って、ノズル42から供給される気体の流速が減少する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14に動作指令を行い、ノズル42の矢印AR3に沿った走査速度を所定の速度に設定する。   When the coagulated film is thinned to a predetermined thickness, the gasification step S16 is started. When the gasification step S16 is started, the control unit 13 issues an operation command to the flow rate adjustment unit 473 of the gas tank 47, and the flow rate adjustment unit 473 decreases the set flow rate to another predetermined flow rate. Thereby, the flow velocity of the gas supplied from the nozzle 42 decreases with a decrease in the flow rate. In addition, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14, and sets the scanning speed of the nozzle 42 along the arrow AR3 to a predetermined speed.

ノズル42の走査、および基板Wの回転により、ノズル42による気体供給位置を、基板Wの表面Wf全面に順次位置させる。これにより、基板Wの表面Wfに付着する凝固膜62が、残すところなく昇華されて、基板Wの表面Wfから除去される。第3実施形態では、気体供給手段41が、本願発明の「気体化手段」に相当する。   By the scanning of the nozzle 42 and the rotation of the substrate W, the gas supply position by the nozzle 42 is sequentially positioned over the entire surface Wf of the substrate W. Thereby, the solidified film 62 adhering to the surface Wf of the substrate W is sublimated without being left behind and removed from the surface Wf of the substrate W. In the third embodiment, the gas supply means 41 corresponds to the “gasification means” of the present invention.

また、ノズル42から供給される気体は乾燥補助物質の融点(摂氏20.5度)よりも低温(摂氏7度)であるため、凝固膜62における乾燥補助物質の融解を防止しつつ、気体中への凝固膜62の昇華を行うことができる。   Further, since the gas supplied from the nozzle 42 is at a lower temperature (7 degrees Celsius) than the melting point of the drying auxiliary substance (20.5 degrees Celsius), it prevents the drying auxiliary substance from melting in the coagulated film 62 while in the gas. The solidified film 62 can be sublimated.

第3実施形態では、第1実施形態と同様に、基板Wの表面Wfの乾燥補助物質除去時に、固体状態の乾燥補助物質を昇華させることで、乾燥補助物質が液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化するため、パターンWpに表面張力がはたらくのを防止し、基板Wの表面Wfを良好に乾燥することができる。   In the third embodiment, similarly to the first embodiment, when the drying auxiliary substance on the surface Wf of the substrate W is removed, the solid auxiliary substance is sublimated so that the drying auxiliary substance does not pass through the liquid state. Since the state changes to the gaseous state, the surface tension can be prevented from acting on the pattern Wp, and the surface Wf of the substrate W can be satisfactorily dried.

また、第3実施形態では、気体供給手段41を、固体化工程S14において乾燥補助液を凝固させる「固体化手段」、固体除去工程S15において乾燥補助物質を固体状態のまま吹き飛ばして除去する「固体除去手段」、および気体化工程S16において乾燥補助物質を液体状態を経由せずに固体状態から気体状態に変化させる「気体化手段」として併用する。   Further, in the third embodiment, the gas supply means 41 is a “solidification means” for solidifying the drying auxiliary liquid in the solidification step S14, and a “solid” for removing the drying auxiliary substance in a solid state by blowing it away in the solid removal step S15. It is used in combination as “removal means” and “gasification means” for changing the drying auxiliary substance from the solid state to the gas state without passing through the liquid state in the gasification step S16.

これにより、処理に用いる部品点数を削減することができ、装置コストを削減することができる。また、固体化工程S14のあと、ノズル42から噴射される気体の流速を増加させることで即座に固体除去工程S15を実行することができ、また、これに続いて気体化工程S16を実行することができるため、処理時間の短縮にも資する。   Thereby, the number of parts used for processing can be reduced, and the apparatus cost can be reduced. Further, after the solidification step S14, the solid removal step S15 can be performed immediately by increasing the flow rate of the gas injected from the nozzle 42, and the gasification step S16 is subsequently performed. Can contribute to shortening the processing time.

なお、第3実施形態において固体除去工程S15のあと、気体化工程S16を実行するにあたって流量調整部473において気体の流量を減少させたが、本願発明の実施に関しては、これに限られず、気体化工程S16における気体流量は固体除去工程S15における気体流量と同等でも良い。   In the third embodiment, after the solid removal step S15, the gas flow rate is reduced in the flow rate adjusting unit 473 in performing the gasification step S16. However, the implementation of the present invention is not limited to this, and the gasification step is performed. The gas flow rate in step S16 may be equal to the gas flow rate in solid removal step S15.

但し、昇華速度は気体流量を増加させても所定の流量で飽和するため、固体除去工程S15における気体流量をそのまま気体化工程S16にて供給するのは効率性が悪い。また、固体除去工程S15における気体流量では、ノズル42から固体状態の乾燥補助物質を吹き飛ばす流速の気体が供給されるため、そのままの速度を維持すると気体化工程S16において気体の噴射によりパターンWpに物理的なダメージが生じるおそれがある。このため、気体化工程S16において、固体除去工程S15よりも気体流量を減少させるほうが好ましい。   However, since the sublimation rate is saturated at a predetermined flow rate even if the gas flow rate is increased, it is not efficient to supply the gas flow rate in the solid removal step S15 as it is in the gasification step S16. Further, at the gas flow rate in the solid removal step S15, a gas having a flow velocity for blowing off the solid-state drying auxiliary substance is supplied from the nozzle 42. Therefore, if the speed is maintained as it is, the gas is physically injected into the pattern Wp by gas injection in the gasification step S16. Damage may occur. For this reason, it is more preferable to reduce the gas flow rate in the gasification step S16 than in the solid removal step S15.

気体化工程S16の終了後、制御ユニット13がバルブ46へ動作指令を行い、バルブ46を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル42を退避位置P3に位置決めする。   After completion of the gasification step S16, the control unit 13 issues an operation command to the valve 46, and closes the valve 46. Further, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 42 at the retracted position P3.

以上により、基板Wの表面Wfの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Wがチャンバ11から搬出される。   Thus, the drying of the surface Wf of the substrate W is completed, and a series of substrate drying processes is completed. After the substrate drying process as described above, the substrate W after the drying process is carried out of the chamber 11 by a substrate carry-in / out mechanism (not shown).

<第4実施形態>
次に、本願発明に係る基板処理装置の第4実施形態を説明する。この第4実施形態と第1実施形態との主な相違点は、固体除去工程S15において、ノズル52による吸引に代えて、乾燥補助物質が難溶性を示す液体により凝固膜の一部を洗い流して除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. The main difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that, in the solid removal step S15, instead of suction by the nozzle 52, a part of the coagulation film is washed away with a liquid in which the drying auxiliary substance is hardly soluble. The point is to remove. Even with such a configuration, the surface of the substrate can be dried while suppressing collapse of the pattern.

<4−1.基板処理装置の全体構成>
図8は第4実施形態に係る基板処理装置1bの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。第4実施形態の基板処理装置1bが、第1実施形態の基板処理装置1aと相違する点は、吸引手段51に代えて、DIW供給手段81を備える点にある。その他の構成については、図1および図2に示す基板処理装置1aと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第4実施形態では、基板処理装置1bのうち、減圧手段71は使用しないため、適宜、減圧手段71を省いても良い。
<4-1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
FIG. 8 is a schematic side view of a longitudinal section showing the internal configuration of the substrate processing apparatus 1b according to the fourth embodiment. The substrate processing apparatus 1b of the fourth embodiment is different from the substrate processing apparatus 1a of the first embodiment in that a DIW supply unit 81 is provided instead of the suction unit 51. Since the other configuration is basically the same as that of the substrate processing apparatus 1a shown in FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given in the following description and the description of the configuration is omitted. In the fourth embodiment, since the decompression means 71 is not used in the substrate processing apparatus 1b, the decompression means 71 may be omitted as appropriate.

DIW供給手段81は、基板Wへ乾燥補助物質が難溶性を示す液体(第4実施形態では、DIW)を供給するユニットであり、ノズル82と、アーム83と、旋回軸84と、配管85と、バルブ86と、DIWタンク87と、を備える。   The DIW supply unit 81 is a unit that supplies a liquid (in the fourth embodiment, DIW) in which the drying auxiliary substance is sparingly soluble to the substrate W. The nozzle 82, the arm 83, the pivot shaft 84, the pipe 85, and the like. , A valve 86 and a DIW tank 87.

DIWタンク87は、DIWを貯留するタンクである。DIWタンク87では、図示省略する温度調整部により貯留するDIWの温度を乾燥補助物質の融点よりも低い温度に調整する。第4実施形態では、DIWタンク87において、DIWの温度を摂氏7度に保つ。   The DIW tank 87 is a tank that stores DIW. In the DIW tank 87, the temperature of DIW stored by a temperature adjusting unit (not shown) is adjusted to a temperature lower than the melting point of the drying auxiliary substance. In the fourth embodiment, the DIW temperature is maintained at 7 degrees Celsius in the DIW tank 87.

DIWタンク87は、配管85を介して、ノズル82と管路接続しており、配管85の経路途中にはバルブ86が介挿される。図示しないポンプによりDIWタンク87内のDIWが加圧され、配管85からノズル82方向へDIWが送られる。   The DIW tank 87 is connected to the nozzle 82 via a pipe 85, and a valve 86 is inserted midway along the pipe 85. DIW in the DIW tank 87 is pressurized by a pump (not shown), and DIW is sent from the pipe 85 toward the nozzle 82.

バルブ86は、制御ユニット13と電気的に接続しており、常時閉成されている。制御ユニット13の動作指令によってバルブ86の開閉が制御される。制御ユニット13の動作指令によりバルブ86が開成すると、配管85を通って、ノズル82からDIWが基板Wの表面Wfに供給される。   The valve 86 is electrically connected to the control unit 13 and is normally closed. The opening / closing of the valve 86 is controlled by the operation command of the control unit 13. When the valve 86 is opened by the operation command of the control unit 13, DIW is supplied from the nozzle 82 to the surface Wf of the substrate W through the pipe 85.

ノズル82は、水平に延設されたアーム83の先端部に取り付けられて、スピンベース152の上方に配置される。アーム83の後端部は、Z方向に延設された旋回軸84により軸J4まわりに回転自在に支持され、旋回軸84により軸J4にそって昇降自在に支持される。旋回軸84はチャンバ11内に固設される。旋回軸84を介して、アーム83は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム83を軸J4まわりに回動させ、軸J4にそって昇降させる。アーム83の移動に伴って、ノズル82も移動する。   The nozzle 82 is attached to the tip of an arm 83 that extends horizontally, and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 83 is rotatably supported around the axis J4 by a pivot shaft 84 extending in the Z direction, and is supported by the pivot shaft 84 so as to be movable up and down along the axis J4. The pivot shaft 84 is fixed in the chamber 11. The arm 83 is connected to the swing raising / lowering drive unit 14 via the swing shaft 84. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 83 about the axis J4 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J4. As the arm 83 moves, the nozzle 82 also moves.

本願発明において、乾燥補助物質が液体に「難溶性を示す」とは、乾燥補助物質について、その液体への溶解度が1気圧、摂氏20度において1g/100g液体以下であることを意味する。第4実施形態において、乾燥補助物質としては1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンが用いられ、これの水への溶解度は0.072g/100g水であるため、DIWは乾燥補助物質に対し難溶性を示す液体といえる。   In the present invention, the phrase “drying auxiliary substance is“ slightly soluble ”in a liquid means that the drying auxiliary substance has a solubility in the liquid of 1 g / 100 g liquid or less at 1 atm and 20 degrees Celsius. In the fourth embodiment, 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane is used as a drying auxiliary substance, and its solubility in water is 0.072 g / 100 g water. DIW can be said to be a liquid that is sparingly soluble in dry auxiliary substances.

<4−2.基板処理の工程>
次に、基板処理装置1bにおける、第4実施形態の基板処理動作について説明する。
<4-2. Substrate processing process>
Next, the substrate processing operation of the fourth embodiment in the substrate processing apparatus 1b will be described.

以下、図6および図8を適宜参照して基板処理の工程を説明する。第4実施形態の基板処理動作が第1実施形態と相違する点は、固体除去工程S15がノズル52による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、DIW供給手段81のノズル82から吐出されるDIWによる固体状態の乾燥補助物質の押し流しにより行われる点にあり、その他の構成は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と共通する部分については、説明を省略する。   Hereinafter, the substrate processing steps will be described with reference to FIGS. 6 and 8 as appropriate. The substrate processing operation of the fourth embodiment is different from that of the first embodiment in that the solid removal step S15 is discharged from the nozzle 82 of the DIW supply means 81 instead of sucking the solid dry auxiliary substance by the nozzle 52. The other configuration is the same as that of the first embodiment because the solid-state drying auxiliary substance is washed away by DIW, and the description of the parts common to the first embodiment is omitted.

図6を参照する。洗浄工程S11、リンス工程S12、乾燥補助液供給工程S13および固体化工程S14が実行された後、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Wの表面Wfから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程S15を行う。   Please refer to FIG. After the cleaning step S11, the rinsing step S12, the drying auxiliary liquid supply step S13, and the solidification step S14 are executed, some solid state drying auxiliary substances in the solidified film formed on the surface Wf of the substrate W are solidified. A solid removal step S15 is performed in which the solidified film is removed from the surface Wf of the substrate W while the state is maintained.

固体除去工程S15が開始されると、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度は後にノズル82から供給されるDIWを表面Wfから遠心力によって基板Wの径方向外側へ振り切ることができる程度の速度に設定される。   When the solid removal step S15 is started, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W is set to a speed at which DIW supplied from the nozzle 82 can be swung out from the surface Wf to the outside in the radial direction of the substrate W by centrifugal force.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル82を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする。そして、制御ユニット13がバルブ86へ動作指令を行い、バルブ86を開成する。これにより、ノズル82からDIWが基板Wの表面Wfへ供給される。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 to position the nozzle 82 at the center of the surface Wf of the substrate W. Then, the control unit 13 issues an operation command to the valve 86 to open the valve 86. Thereby, DIW is supplied from the nozzle 82 to the surface Wf of the substrate W.

基板Wの表面Wfに供給されたDIWは、基板Wが回転することにより生ずる遠心力により、基板Wの表面Wf中央付近から基板Wの周縁部に向かって流動し、基板Wの表面Wfの全面に拡散する。その後、DIWは基板Wの周縁部から基板Wの径方向外側へ振り切られ、飛散防止カップ12により捕集されて、排液機構へ送られる。   The DIW supplied to the surface Wf of the substrate W flows from the vicinity of the center of the surface Wf of the substrate W toward the periphery of the substrate W due to the centrifugal force generated by the rotation of the substrate W, and the entire surface of the surface Wf of the substrate W. To spread. Thereafter, DIW is swung off from the peripheral edge of the substrate W to the outside in the radial direction of the substrate W, collected by the anti-scattering cup 12, and sent to the drainage mechanism.

基板Wの表面Wfにおける凝固膜のうち、基板Wの表面Wfからの距離が遠く表面Wfとの付着力が弱い上方の固体状態の乾燥補助物質は、ノズル82から供給されるDIWに押し流され、DIWとともに基板Wの周縁部方向へ移動し、基板Wの径方向外側へ固体状態のまま除去される。これにより、凝固膜が薄膜化する。第4実施形態では、DIW供給手段81が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。   Of the solidified film on the surface Wf of the substrate W, the upper dry auxiliary substance that is far from the surface Wf of the substrate W and has a weak adhesion to the surface Wf is pushed away by the DIW supplied from the nozzle 82, The substrate moves along with the DIW toward the periphery of the substrate W, and is removed from the substrate W in the radial direction outside in the solid state. Thereby, the coagulation film is thinned. In the fourth embodiment, the DIW supply unit 81 corresponds to the “solid removal unit” of the present invention.

ここで、基板Wの表面Wfに存在するパターンWpの凹部Wp2には、表面Wfとの付着力がより強い固体状態の乾燥補助物質が位置するため、供給されたDIWはパターンWpには入り込まない。また、乾燥補助物質はDIWに対して難溶性を示すため、供給したDIWにより凝固膜が溶解してパターンWp部分にDIWが入り込むおそれもない。また、乾燥補助物質の融点よりも低い温度である摂氏7度のDIWがノズル82から供給されるため、乾燥補助物質が融解するのを防止しながら、凝固膜を薄膜化することができる。これらにより、パターン倒壊を防止しながら、凝固膜を薄膜化することができる。   Here, in the recess Wp2 of the pattern Wp present on the surface Wf of the substrate W, a solid dry auxiliary substance having a stronger adhesion to the surface Wf is located, so the supplied DIW does not enter the pattern Wp. . In addition, since the drying auxiliary substance is hardly soluble in DIW, there is no possibility that the solidified film is dissolved by the supplied DIW and DIW enters the pattern Wp portion. Further, since DIW of 7 degrees Celsius, which is a temperature lower than the melting point of the drying auxiliary substance, is supplied from the nozzle 82, the solidified film can be thinned while preventing the drying auxiliary substance from melting. As a result, the coagulation film can be thinned while preventing pattern collapse.

さらに、DIWとともに基板Wの径方向外側へ押し流され、飛散防止カップ12により捕集された乾燥補助物質は、DIWに溶解せずに固体状態のまま存在するため、排液機構等に物理的なフィルタ(例えば、網目状のフィルタ)を設けることで、容易にDIWから乾燥補助物質を分離することができる。このため、廃液処理などにかかるコストや環境負担を低減することができる。   Further, since the drying auxiliary material that has been pushed to the outside in the radial direction of the substrate W together with DIW and collected by the anti-scattering cup 12 remains in a solid state without being dissolved in DIW, it is physically present in the drainage mechanism or the like. By providing a filter (for example, a mesh filter), the drying auxiliary substance can be easily separated from the DIW. For this reason, the cost and environmental burden concerning waste liquid processing etc. can be reduced.

固体除去工程S15において、バルブ86の開成から所定時間経過する等により、凝固膜の薄膜化が完了すると、制御ユニット13がバルブ86へ動作指令を行い、バルブ86を閉成する。また、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、ノズル82を退避位置P4に位置決めする。そして、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wの回転速度を増加させて、基板Wの表面Wfの凝固膜に付着したDIWをスピン乾燥させる。   In the solid removal step S15, when the thinning of the solidified film is completed, for example, after a predetermined time has elapsed since the opening of the valve 86, the control unit 13 issues an operation command to the valve 86 and closes the valve 86. Further, the control unit 13 issues an operation command to the turning up / down drive unit 14 to position the nozzle 82 at the retracted position P4. Then, the control unit 13 issues an operation command to the rotation driving unit 151 to increase the rotation speed of the substrate W, and spin-dry DIW attached to the solidified film on the surface Wf of the substrate W.

なお、凝固膜の薄膜化後のDIWの乾燥は、スピン乾燥に限られず、気体供給手段41から気体を供給することで乾燥させても良い。   The drying of the DIW after the thinning of the solidified film is not limited to spin drying, and may be dried by supplying gas from the gas supply means 41.

固体除去工程S15の終了後、第1実施形態と同様に、気体供給手段41によって固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態に変化させて、基板Wの表面Wfから除去する。   After the completion of the solid removal step S15, as in the first embodiment, the gas supply means 41 changes the solid dry auxiliary substance into a gas state by sublimation and removes it from the surface Wf of the substrate W.

以上により、基板Wの表面Wfの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Wがチャンバ11から搬出される。   Thus, the drying of the surface Wf of the substrate W is completed, and a series of substrate drying processes is completed. After the substrate drying process as described above, the substrate W after the drying process is carried out of the chamber 11 by a substrate carry-in / out mechanism (not shown).

<第5実施形態>
次に、本願発明に係る基板処理装置の第5実施形態を説明する。この第5実施形態と第1実施形態との主な相違点は、固体除去工程S15において、ノズル52による吸引に代えて、凝固膜上を摺動する掻取手段91を備え、凝固膜の上方に位置する固体状態の乾燥補助物質を掻き取ることで除去する点にある。このような構成によっても、パターンの倒壊を抑制しつつ、基板の表面を乾燥することができる。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. The main difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that, in the solid removal step S15, instead of suction by the nozzle 52, a scraping means 91 that slides on the solidified film is provided, and above the solidified film. It is in the point which is removed by scraping off the solid-state drying auxiliary substance located in the area. Even with such a configuration, the surface of the substrate can be dried while suppressing collapse of the pattern.

<5−1.基板処理装置の全体構成>
図9は第5実施形態に係る基板処理装置1cの内部構成を示した縦断面の概略側面図である。図10は第5実施形態に係る基板処理装置1cの内部構成を示した概略平面図である。第5実施形態の基板処理装置1cが、第1実施形態の基板処理装置1aと相違する点は、吸引手段51に代えて、掻取手段91を備える点にある。その他の構成については、図1および図2に示す基板処理装置1aと基本的に同一であるため、以下の説明では同一符号を付して構成説明を省略する。なお、第5実施形態では、基板処理装置1cのうち、減圧手段71は使用しないため、適宜、減圧手段71を省いても良い。
<5-1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
FIG. 9 is a schematic side view of a longitudinal section showing the internal configuration of the substrate processing apparatus 1c according to the fifth embodiment. FIG. 10 is a schematic plan view showing the internal configuration of the substrate processing apparatus 1c according to the fifth embodiment. The substrate processing apparatus 1c according to the fifth embodiment is different from the substrate processing apparatus 1a according to the first embodiment in that a scraping unit 91 is provided instead of the suction unit 51. Since the other configuration is basically the same as that of the substrate processing apparatus 1a shown in FIGS. 1 and 2, the same reference numerals are given in the following description and the description of the configuration is omitted. In the fifth embodiment, since the decompression means 71 is not used in the substrate processing apparatus 1c, the decompression means 71 may be omitted as appropriate.

図9を参照する。掻取手段91は、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜の一部を掻き取って除去するユニットであり、ブレード92と、アーム93と、旋回軸94と、を備える。また、掻取手段91は、これらの他、ブレード92に付着した固体状態の凝固膜を回収してブレード92を洗浄する回収機構を備えていても良い。   Please refer to FIG. The scraping unit 91 is a unit that scrapes and removes a part of the solidified film formed on the surface Wf of the substrate W, and includes a blade 92, an arm 93, and a pivot shaft 94. In addition to the above, the scraping unit 91 may include a recovery mechanism for recovering the solidified solid film adhered to the blade 92 and cleaning the blade 92.

ブレード92は、水平に延設されたアーム93の先端部に延設されて、スピンベース152の上方に配置される。アーム93の後端部は、Z方向に延設された旋回軸94により軸J4まわりに回転自在に支持され、旋回軸94により軸J4にそって昇降自在に支持される。旋回軸94はチャンバ11内に固設される。旋回軸94を介して、アーム93は旋回昇降駆動部14と連結される。旋回昇降駆動部14は、制御ユニット13と電気的に接続し、制御ユニット13からの動作指令によりアーム93を軸J4まわりに回動させ、軸J4にそって昇降させる。アーム93の移動に伴って、ブレード92も移動する。   The blade 92 extends at the tip of the horizontally extending arm 93 and is disposed above the spin base 152. The rear end portion of the arm 93 is rotatably supported around the axis J4 by a pivot shaft 94 extending in the Z direction, and is supported by the pivot shaft 94 so as to be movable up and down along the axis J4. The pivot shaft 94 is fixed in the chamber 11. The arm 93 is connected to the swivel raising / lowering drive unit 14 via the swivel shaft 94. The swivel raising / lowering drive unit 14 is electrically connected to the control unit 13, rotates the arm 93 about the axis J4 according to an operation command from the control unit 13, and moves up and down along the axis J4. As the arm 93 moves, the blade 92 also moves.

図10に実線で示すように、ブレード92は常時は基板Wの周縁部より外側であって、飛散防止カップ12よりも外側の退避位置P4に配置される。アーム93が制御ユニット13の動作指令により回動すると、ブレード92は矢印AR4の経路に沿って移動し、基板Wの表面Wfの中央部(軸A1またはその近傍)の上方位置に配置される。   As indicated by a solid line in FIG. 10, the blade 92 is normally disposed outside the peripheral edge of the substrate W and at the retracted position P4 outside the scattering prevention cup 12. When the arm 93 is rotated by the operation command of the control unit 13, the blade 92 moves along the path indicated by the arrow AR4, and is disposed at a position above the central portion (axis A1 or the vicinity thereof) of the surface Wf of the substrate W.

表面Wf中央部の上方位置にアーム93の先端が配置され、ブレード92が基板Wの表面Wfに沿って表面Wf中央部から基板Wの径方向外側にわたって配置される様子を、図10の破線にて示す。破線により示されるように、ブレード92の長さは基板Wの直径よりも長い。このため、基板Wが軸A1まわりに1回転すれば、ブレード92により基板Wの表面Wf全体を摺動可能である。   The broken line in FIG. 10 shows a state in which the tip of the arm 93 is disposed above the center portion of the surface Wf, and the blade 92 is disposed along the surface Wf of the substrate W from the center portion of the surface Wf to the radially outer side of the substrate W. Show. As indicated by the broken line, the length of the blade 92 is longer than the diameter of the substrate W. For this reason, if the substrate W rotates once around the axis A1, the entire surface Wf of the substrate W can be slid by the blade 92.

<5−2.基板処理の工程>
次に、基板処理装置1cにおける、第5実施形態の基板処理動作について説明する。
<5-2. Substrate processing process>
Next, the substrate processing operation of the fifth embodiment in the substrate processing apparatus 1c will be described.

以下、図6、図9、図10および図11を適宜参照して基板処理の工程を説明する。図11は、第5実施形態に係る図6の各工程における基板Wの様子を示す模式図である。図11の(a)から(e)までの各図は、特に指示しないかぎり、大気圧環境下で処理される。   Hereinafter, the substrate processing steps will be described with reference to FIGS. 6, 9, 10 and 11 as appropriate. FIG. 11 is a schematic diagram showing the state of the substrate W in each step of FIG. 6 according to the fifth embodiment. Each figure from (a) to (e) in FIG. 11 is processed under an atmospheric pressure environment unless otherwise specified.

第5実施形態の基板処理動作が第1実施形態と相違する点は、固体除去工程S15がノズル52による固体状態の乾燥補助物質の吸引に代えて、掻取手段91のブレード92による固体状態の乾燥補助物質の掻き取りにより行われる点にあり、その他の構成は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と共通する部分については、説明を省略する。   The substrate processing operation of the fifth embodiment is different from that of the first embodiment in that the solid removal step S15 is replaced with suction of the solid dry auxiliary substance by the nozzle 52, and the solid state by the blade 92 of the scraping means 91 is changed. The other configuration is the same as that of the first embodiment because the drying auxiliary material is scraped off, and therefore, the description of the parts common to the first embodiment is omitted.

図6を参照する。洗浄工程S11、リンス工程S12、乾燥補助液供給工程S13および固体化工程S14が実行された後、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜のうち一部の固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま基板Wの表面Wfから除去して、凝固膜を薄膜化する固体除去工程S15を行う。図11(a)、図11(b)および図11(c)は、それぞれリンス工程S12の終了時点、乾燥補助液供給工程S13の終了時点、および固体化工程S14の途中における基板Wの様子を示す模式図である。固体除去工程S15の開始直前は、図11(c)に示すように基板Wの表面Wfに凝固膜62が形成されている。   Please refer to FIG. After the cleaning step S11, the rinsing step S12, the drying auxiliary liquid supply step S13, and the solidification step S14 are executed, some solid state drying auxiliary substances in the solidified film formed on the surface Wf of the substrate W are solidified. A solid removal step S15 is performed in which the solidified film is removed from the surface Wf of the substrate W while the state is maintained. 11 (a), 11 (b), and 11 (c) show the state of the substrate W at the end of the rinsing step S12, the end of the drying auxiliary liquid supply step S13, and in the middle of the solidification step S14, respectively. It is a schematic diagram shown. Immediately before the start of the solid removal step S15, a solidified film 62 is formed on the surface Wf of the substrate W as shown in FIG.

固体除去工程S15が開始されると、制御ユニット13が回転駆動部151へ動作指令を行い、基板Wを軸A1まわりに一定速度で回転させる。このとき、基板Wの回転速度はブレード92が基板Wの表面Wfに位置する凝固膜62を掻き取る掻取速度の条件に応じて、適宜設定される。また、図10において、基板Wは軸A1まわりに反時計回りに回転する。   When the solid removal step S15 is started, the control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to rotate the substrate W around the axis A1 at a constant speed. At this time, the rotation speed of the substrate W is appropriately set according to the condition of the scraping speed at which the blade 92 scrapes the solidified film 62 positioned on the surface Wf of the substrate W. In FIG. 10, the substrate W rotates counterclockwise around the axis A1.

続いて、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、アーム93を旋回させて、ブレード92を基板Wの表面Wf中央部へ位置決めする(図10の破線位置)。そして、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、アーム93を降下させて、ブレード92を基板Wの表面Wfに形成された凝固膜62に当接する所定高さに位置決めする。   Subsequently, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14, turns the arm 93, and positions the blade 92 at the center of the surface Wf of the substrate W (a broken line position in FIG. 10). Then, the control unit 13 issues an operation command to the swivel raising / lowering drive unit 14 and lowers the arm 93 to position the blade 92 at a predetermined height in contact with the solidified film 62 formed on the surface Wf of the substrate W.

図11(d)は、固体除去工程S15の途中における基板Wの様子を示す模式図である。図11(d)に示すように、基板Wの回転により、基板Wはブレード92に対し相対的に矢印AR5の方向へ移動している。この状態で、ブレード92が所定高さに位置決めされ、凝固膜62に当接するため、ブレード92は凝固膜62のうち、上方に位置する固体状態の乾燥補助物質を、固体状態のまま掻き取っていく。これにより、ブレード92の基板Wの回転方向上流側に、掻き取った固体状態の乾燥補助物質が堆積していく。   FIG. 11D is a schematic diagram showing the state of the substrate W during the solid removal step S15. As shown in FIG. 11D, the substrate W is moved relative to the blade 92 in the direction of the arrow AR5 due to the rotation of the substrate W. In this state, the blade 92 is positioned at a predetermined height and comes into contact with the coagulation film 62. Therefore, the blade 92 scrapes off the solid dry auxiliary substance located above the coagulation film 62 in the solid state. Go. As a result, the scraped solid dry auxiliary substance accumulates on the upstream side of the blade 92 in the rotation direction of the substrate W.

ブレード92が凝固膜62に当接した後、基板Wが1回転以上の所定の回転数だけ軸A1まわりを反時計回りに回転すると、制御ユニット13が旋回昇降駆動部14へ動作指令を行い、アーム93を矢印AR4に沿って退避位置P4に向かって旋回させる。これにより、ブレード92の基板Wの回転方向上流側に堆積した固体状態の乾燥補助物質は、基板Wの径方向外側へ除去される。これにより、凝固膜62が薄膜化する。第5実施形態では、掻取手段91が、本願発明の「固体除去手段」に相当する。   After the blade 92 abuts on the solidified film 62, when the substrate W rotates counterclockwise around the axis A1 by a predetermined number of rotations of one rotation or more, the control unit 13 issues an operation command to the swivel lifting drive unit 14, The arm 93 is turned along the arrow AR4 toward the retracted position P4. As a result, the solid dry auxiliary substance deposited on the upstream side of the blade 92 in the rotation direction of the substrate W is removed to the outside of the substrate W in the radial direction. Thereby, the solidified film 62 is thinned. In the fifth embodiment, the scraping unit 91 corresponds to the “solid removal unit” of the present invention.

第5実施形態では、ブレード92を凝固膜62に当接させる高さを調整することで、薄膜化後の凝固膜62の膜厚を容易に調整することができる。   In the fifth embodiment, the film thickness of the solidified film 62 after thinning can be easily adjusted by adjusting the height at which the blade 92 is brought into contact with the solidified film 62.

凝固膜62の薄膜化後、ブレード92に付着した固体状態の乾燥補助物質は、図示省略する回収機構によりブレード92から除去され、回収される。回収機構は、ブレード92の掻取面(第5実施形態においては、ブレード92の基板Wの回転方向上流側の面)に気体や液体を供給して、掻取面に付着した乾燥補助物質を除去する機構を用いても良い。このとき、液体としては乾燥補助物質が難溶性を示す液体を用いると、第4実施形態と同様の理由で乾燥補助物質と液体との分離が容易にできるため、好ましい。   After the coagulated film 62 is thinned, the solid dry auxiliary substance adhering to the blade 92 is removed from the blade 92 and collected by a collection mechanism (not shown). The collection mechanism supplies gas or liquid to the scraping surface of the blade 92 (in the fifth embodiment, the surface upstream of the rotation direction of the substrate W of the blade 92), and removes the drying auxiliary material adhering to the scraping surface. A mechanism for removing may be used. At this time, it is preferable to use a liquid in which the drying auxiliary substance is sparingly soluble as the liquid because the drying auxiliary substance and the liquid can be easily separated for the same reason as in the fourth embodiment.

また、回収機構としては、ブレード92の掻取面に、第1実施形態の吸引手段51のノズル52のような機構を位置させて、掻取面に付着した乾燥補助物質を吸引除去する構成を用いても良い。他に、回収機構としては、ブレード92の掻取面を摺動する他のブレードを設けて、掻取面に付着した乾燥補助物質を掻き取って除去する構成を用いても良い。   In addition, the recovery mechanism is configured such that a mechanism such as the nozzle 52 of the suction means 51 of the first embodiment is positioned on the scraping surface of the blade 92 to suck and remove the dry auxiliary substance adhering to the scraping surface. It may be used. In addition, as the recovery mechanism, another blade that slides on the scraping surface of the blade 92 may be provided to scrape and remove the dry auxiliary substance attached to the scraping surface.

なお、乾燥補助物質の融点が、チャンバ11の環境温度よりも低い場合には、ブレード92やアーム93にペルチェ素子等の温度調整部を内蔵させて、ブレード92の温度を乾燥補助物質の融点よりも低くする構成としても良い。これにより、乾燥補助物質の融解を防止しながら、凝固膜62の薄膜化を行うことができる。   When the melting point of the drying auxiliary substance is lower than the environmental temperature of the chamber 11, a temperature adjusting unit such as a Peltier element is built in the blade 92 or the arm 93 so that the temperature of the blade 92 is higher than the melting point of the drying auxiliary substance. It is good also as a structure made low. Thereby, it is possible to reduce the thickness of the coagulated film 62 while preventing the drying auxiliary substance from melting.

固体除去工程S15の終了後、第1実施形態と同様に、気体供給手段41によって固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態に変化させて、基板Wの表面Wfから除去する。   After the completion of the solid removal step S15, as in the first embodiment, the gas supply means 41 changes the solid dry auxiliary substance into a gas state by sublimation and removes it from the surface Wf of the substrate W.

以上により、基板Wの表面Wfの乾燥が完了し、一連の基板乾燥処理が終了する。上述のような基板乾燥処理の後、図示しない基板搬入出機構により、乾燥処理済みの基板Wがチャンバ11から搬出される。   Thus, the drying of the surface Wf of the substrate W is completed, and a series of substrate drying processes is completed. After the substrate drying process as described above, the substrate W after the drying process is carried out of the chamber 11 by a substrate carry-in / out mechanism (not shown).

なお、上記の第5実施形態では、掻取手段91の一例としてブレード92を用いたが、ブレード92に代えて、ブラシを用い、ブラシを凝固膜に当接させて凝固膜を掻き取る構成としても良い。   In the fifth embodiment, the blade 92 is used as an example of the scraping unit 91. However, instead of the blade 92, a brush is used, and the brush is brought into contact with the solidified film to scrape the solidified film. Also good.

<6.変形例>
以上、本発明の第1実施形態から第5実施形態までを説明したが、これらの実施形態は例示にすぎず、本発明はその他の様々な形態で実施することができる。以下に、その他の主な形態を例示する。
<6. Modification>
The first to fifth embodiments of the present invention have been described above. However, these embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various other forms. Below, other main forms are illustrated.

<6−1.複数チャンバでの処理>
上記の各実施形態では、1個のチャンバ11内において、基板Wに対し洗浄工程S11から気体化工程S16が実行された。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、各工程ごとにチャンバが用意されてもよい。
<6-1. Processing in multiple chambers>
In each of the above embodiments, the cleaning process S11 to the gasification process S16 are performed on the substrate W in one chamber 11. However, the implementation of the present invention is not limited to this, and a chamber may be prepared for each process.

具体的には、洗浄工程S11から固体化工程S14までを第1チャンバで実行し、基板Wの表面Wfに凝固膜が形成されたのち、第1チャンバから基板Wを搬出し、別の第2チャンバへ凝固膜が形成された基板Wを搬入して、第2チャンバにて気体化工程S16を行っても良い。   Specifically, the cleaning process S11 to the solidification process S14 are performed in the first chamber, and after the solidified film is formed on the surface Wf of the substrate W, the substrate W is unloaded from the first chamber, and another second The substrate W on which the solidified film is formed may be carried into the chamber, and the gasification step S16 may be performed in the second chamber.

<6−2.減圧による気体化除去>
上記の第1,3,4,5実施形態では、気体化工程S16において、「気体化除去手段」として気体供給手段41を用いた。しかしながら、本発明の実施に関しては、これに限られず、第2実施形態と同様に気体化工程S16において、減圧手段71を用い、チャンバ11内を減圧することで固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させても良い。
<6-2. Gasification removal by decompression>
In the first, third, fourth, and fifth embodiments, the gas supply unit 41 is used as the “gasification removing unit” in the gasification step S16. However, the implementation of the present invention is not limited to this, and in the gasification step S16 as in the second embodiment, the decompression means 71 is used to decompress the interior of the chamber 11 by sublimation, thereby sublimating the solid state dry auxiliary substance. You may change to a gaseous state.

<6−3.スピンによる固体除去>
上記の各実施形態で説明した固体除去工程S15の他、基板Wの表面Wfに形成された凝固膜の上方の付着力が特に弱い場合には、固体化工程S14において乾燥補助液が凝固した後、制御ユニット13が回転駆動部151に動作指令を行い、基板Wの回転速度を高速化することで、凝固膜に含まれる固体状態の乾燥補助物質を遠心力により基板Wの径方向外側へ飛ばして除去する構成としても良い。係る構成の場合、基板保持手段15が本発明の「固体除去手段」に相当する。
<6-3. Solid removal by spin>
In addition to the solid removal step S15 described in the above embodiments, if the adhesion force above the solidified film formed on the surface Wf of the substrate W is particularly weak, after the drying auxiliary liquid is solidified in the solidification step S14 The control unit 13 issues an operation command to the rotation drive unit 151 to increase the rotation speed of the substrate W, so that the solid-state drying auxiliary substance contained in the coagulated film is blown outward in the radial direction of the substrate W by centrifugal force. It is good also as a structure removed. In such a configuration, the substrate holding means 15 corresponds to the “solid removal means” of the present invention.

<6−4.乾燥補助物質の溶液を供給>
上記の各実施形態では、乾燥補助液タンク27には融解状態の乾燥補助物質を含む乾燥補助液を貯留し、乾燥補助液供給工程S13ではノズル22からその乾燥補助液を供給して、固体化工程S14では乾燥補助液に含まれる融解状態の乾燥補助物質を凝固させることで、凝固膜を形成した。
<6-4. Supplying dry auxiliary substance solution>
In each of the above embodiments, the drying auxiliary liquid tank 27 stores a drying auxiliary liquid containing a molten drying auxiliary substance, and in the drying auxiliary liquid supply step S13, the drying auxiliary liquid is supplied from the nozzle 22 to be solidified. In step S14, a solidified film was formed by solidifying the molten dry auxiliary substance contained in the dry auxiliary liquid.

しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助液タンク27に溶媒に溶解した状態の乾燥補助物質を含む乾燥補助液を貯留し、乾燥補助液供給工程S13ではノズル22からその乾燥補助液を供給して、固体化工程S14では乾燥補助液に含まれる溶媒を蒸発させることで除去し、固体状態の乾燥補助物質を基板Wの表面Wfに析出させることで、凝固膜に代えて析出膜を形成しても良い。これら凝固膜、析出膜を総称して「固化膜」と称する。   However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the drying auxiliary liquid containing the drying auxiliary substance dissolved in the solvent is stored in the drying auxiliary liquid tank 27, and the drying auxiliary liquid supply step S13 supplies the drying auxiliary liquid from the nozzle 22. In the solidification step S14, the solvent contained in the drying auxiliary liquid is removed by evaporation, and the solid dry auxiliary substance is deposited on the surface Wf of the substrate W, so that it is deposited instead of the solidified film. A film may be formed. The solidified film and the deposited film are collectively referred to as “solidified film”.

この場合、乾燥補助物質としては、第1実施形態で挙げた物質の他、ナフタレン(C10H8)、1,4−ジクロロベンゼン(分子式:C6H4Cl2)、テトラクロロジフルオロエタン、しょうのう(分子式:C10H16O、体系名:1,7,7−トリメチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−オン)が挙げられる。   In this case, as the drying auxiliary substance, in addition to the substances mentioned in the first embodiment, naphthalene (C10H8), 1,4-dichlorobenzene (molecular formula: C6H4Cl2), tetrachlorodifluoroethane, camphor (molecular formula: C10H16O, system) Name: 1,7,7-trimethylbicyclo [2.2.1] heptan-2-one).

また、本実施形態において、乾燥補助物質の溶媒としては、乾燥補助物質が溶解性を示し、常温で容易に乾燥が可能であるような液体が好ましい。例として、IPA、メタノール、エタノール、アセトン、ベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、ヘキサン、デカリン、テトラリン、酢酸、シクロヘキサノール、エーテル、またはハイドロフルオロエーテル(Hydro Fluoro Ether)などが挙げられる。また、乾燥補助物質が水溶性を示す場合は、前記の溶媒の他に、DIWを用いることもできる。   In the present embodiment, the solvent for the drying auxiliary substance is preferably a liquid that is soluble in the drying auxiliary substance and can be easily dried at room temperature. Examples include IPA, methanol, ethanol, acetone, benzene, carbon tetrachloride, chloroform, hexane, decalin, tetralin, acetic acid, cyclohexanol, ether, or hydrofluoroether (Hydro Fluoro Ether). In addition, when the dry auxiliary substance is water-soluble, DIW can be used in addition to the above solvent.

なお、本変形例では、乾燥補助物質としてナフタレンを用い、乾燥補助物質の溶媒としてIPAを用いる。本変形例における乾燥補助液とは、ナフタレンをIPAに溶解したナフタレン溶液である。   In this modification, naphthalene is used as a drying auxiliary substance, and IPA is used as a solvent for the drying auxiliary substance. The drying auxiliary liquid in this modification is a naphthalene solution in which naphthalene is dissolved in IPA.

固体化工程S14では、気体供給手段41(図1等)により基板Wの表面Wfに気体を供給することで、溶媒を蒸発させて乾燥補助物質を析出させる構成とすれば良い。この場合、気体供給手段41が本発明の「「固体化手段」に相当する。   The solidification step S14 may be configured such that the gas is supplied to the surface Wf of the substrate W by the gas supply means 41 (FIG. 1 and the like), thereby evaporating the solvent and depositing the drying auxiliary substance. In this case, the gas supply means 41 corresponds to the ““ solidification means ”of the present invention.

<6−5.乾燥補助物質の酸化除去>
上記の各実施形態では、乾燥補助物質として昇華性を有する物質を用い、気体化工程S16では固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させることで、液体状態を経由せずに基板Wの表面Wfから除去し、パターン倒壊を防止しつつ、基板Wの乾燥を行った。
<6-5. Oxidation removal of drying aids>
In each of the above embodiments, a substance having sublimation properties is used as the drying auxiliary substance, and in the gasification step S16, the solid state drying auxiliary substance is changed to a gaseous state by sublimation, so that the substrate W is not passed through the liquid state. The substrate W was dried while removing the pattern W from the surface Wf and preventing pattern collapse.

しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助物質として、酸化により気体の酸化物を生成する物質を用いても良い。この場合、乾燥補助液としては、乾燥補助物質を第1実施形態のように融解状態とした乾燥補助液を用いても良いし、上記変形例のように溶解状態とした乾燥補助液を用いても良い。   However, the implementation of the present invention is not limited to this, and a substance that generates a gaseous oxide by oxidation may be used as a dry auxiliary substance. In this case, as the dry auxiliary liquid, a dry auxiliary liquid in which the dry auxiliary substance is in a molten state as in the first embodiment may be used, or a dry auxiliary liquid in a dissolved state as in the above modification may be used. Also good.

酸化により気体の酸化物を生成する乾燥補助物質としては、ヘキサメチレンテトラミン(化学式:(C12。融点:摂氏280度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物:水蒸気、二酸化炭素および窒素酸化物。DIWおよびIPAに対して可溶性をもつ)、1,3,5−トリオキサン(化学式:C。融点:摂氏64度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物:水蒸気および二酸化炭素。DIWおよびIPAに対して可溶性をもつ)、1−ピロリジンカルボジチオ酸アンモニウム(化学式:CNCSSNH。融点:摂氏151度から摂氏153度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物:水蒸気、二酸化炭素、窒素酸化物および硫黄酸化物。DIWおよびIPAに対して可溶性をもつ)、メタアルデヒド(化学式:C16。融点:摂氏246度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物:水蒸気および二酸化炭素。DIWに対して可溶性をもつ)、またはパラフィン(化学式:C2n+2(n:20〜48)。融点:摂氏50度から摂氏52度。酸素またはオゾンと酸化した際の酸化物:水蒸気および二酸化炭素。DIWに対して可溶性をもつ)などが挙げられる。 Drying auxiliary substances that generate gaseous oxides by oxidation include hexamethylenetetramine (chemical formula: (C 6 H 12 N 4. Melting point: 280 degrees Celsius. Oxides when oxidized with oxygen or ozone: water vapor, carbon dioxide) And nitrogen oxides, soluble in DIW and IPA), 1,3,5-trioxane (chemical formula: C 3 H 6 O 3, melting point: 64 degrees Celsius. Oxides when oxidized with oxygen or ozone: Water vapor and carbon dioxide (soluble in DIW and IPA), ammonium 1-pyrrolidinecarbodithioate (chemical formula: C 4 H 8 NCSSNH 4, melting point: 151 ° C. to 153 ° C. when oxidized with oxygen or ozone) Oxides: water vapor, carbon dioxide, nitrogen oxides and sulfur oxides, soluble in DIW and IPA), meta Aldehyde (Formula: C 8 H 16 O 4 mp.. C 246 ° oxygen or an oxide upon oxidation with ozone: with soluble to water vapor and carbon dioxide .DIW), or paraffin (Formula: C n H 2n + 2 (n: 20 to 48) Melting point: 50 degrees Celsius to 52 degrees Celsius. Oxides when oxidized with oxygen or ozone: water vapor and carbon dioxide. Soluble in DIW).

また、乾燥補助物質を溶解状態で供給する場合、乾燥補助物質の溶媒としては、DIWやIPAが挙げられ、乾燥補助物質が可溶な溶媒が選択される。なお、本変形例では、乾燥補助液として、ヘキサメチレンテトラミンをDIWに溶解させた、ヘキサメチレンテトラミン水溶液を用いる。すなわち、上記の各実施形態において、乾燥補助液タンク27にはヘキサメチレンテトラミン水溶液が貯留される。   In addition, when supplying the dry auxiliary substance in a dissolved state, the solvent for the dry auxiliary substance includes DIW and IPA, and a solvent in which the dry auxiliary substance is soluble is selected. In this modification, a hexamethylenetetramine aqueous solution in which hexamethylenetetramine is dissolved in DIW is used as a drying auxiliary liquid. That is, in each of the above-described embodiments, the dry auxiliary liquid tank 27 stores a hexamethylenetetramine aqueous solution.

乾燥補助物質として、酸化により気体の酸化物を生成する物質を用いる場合、基板処理装置1aにはさらに、気体の酸化剤を供給する酸化剤供給手段が設けられる。酸化剤供給手段は、図1の気体供給手段41と同様の構成にて、窒素ガスを貯留した気体タンク47に代えて、気体の酸化剤として酸素ガスを貯留した気体タンクを備える構成とすれば良い。なお、気体の酸化剤としては、酸素ガスの他、オゾンを用いても良い。   When a substance that generates a gaseous oxide by oxidation is used as the drying auxiliary substance, the substrate processing apparatus 1a is further provided with an oxidant supply means for supplying a gaseous oxidant. The oxidant supply means has the same configuration as that of the gas supply means 41 in FIG. 1 and includes a gas tank that stores oxygen gas as a gaseous oxidant instead of the gas tank 47 that stores nitrogen gas. good. As a gaseous oxidant, ozone may be used in addition to oxygen gas.

本変形例において、乾燥補助液供給工程S13ではヘキサメチレンテトラミン水溶液が基板Wの表面Wfに供給される。そして、上記の各実施形態と同様に、固体化工程S14および固体除去工程S15が行われ、基板Wの表面Wfに薄膜化した固体状態の乾燥補助物質(ヘキサメチレンテトラミン)の析出膜が形成される。   In this modification, a hexamethylenetetramine aqueous solution is supplied to the surface Wf of the substrate W in the drying auxiliary liquid supply step S13. Then, as in each of the above-described embodiments, the solidification step S14 and the solid removal step S15 are performed, and a deposited film of the solid dry auxiliary substance (hexamethylenetetramine) is formed on the surface Wf of the substrate W. The

また、気体化工程S16では、酸化剤供給手段が、第1実施形態の気体供給手段41と同様の動作を行い、析出膜へ酸素ガスの供給が行われ、酸素ガスと固体状態の乾燥補助物質が反応して水蒸気、二酸化炭素および窒素酸化物といった気体の酸化物を生成し、基板Wの表面Wfから乾燥補助物質が除去される。   Moreover, in gasification process S16, an oxidizing agent supply means performs operation | movement similar to the gas supply means 41 of 1st Embodiment, oxygen gas is supplied to a deposited film, oxygen gas and a solid-state drying auxiliary substance Reacts to generate gaseous oxides such as water vapor, carbon dioxide and nitrogen oxides, and the drying auxiliary substances are removed from the surface Wf of the substrate W.

<6−6.乾燥補助物質の熱分解除去>
上記の各実施形態では、乾燥補助物質として昇華性を有する物質を用い、気体化工程S16では固体状態の乾燥補助物質を昇華により気体状態へ変化させることで、液体状態を経由せずに基板Wの表面Wfから除去し、パターン倒壊を防止しつつ、基板Wの乾燥を行った。
<6-6. Pyrolysis removal of drying aids>
In each of the above embodiments, a substance having sublimation properties is used as the drying auxiliary substance, and in the gasification step S16, the solid state drying auxiliary substance is changed to a gaseous state by sublimation, so that the substrate W is not passed through the liquid state. The substrate W was dried while removing the pattern W from the surface Wf and preventing pattern collapse.

しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られず、乾燥補助物質として、熱分解より気体の生成物に分解する物質を用いても良い。この場合、乾燥補助液としては、乾燥補助物質を第1実施形態のように融解状態とした乾燥補助液を用いても良いし、上記変形例のように溶解状態とした乾燥補助液を用いても良い。本変形例では、溶解状態とした乾燥補助液を用いる。   However, the present invention is not limited to this, and a substance that decomposes into a gaseous product by thermal decomposition may be used as a drying auxiliary substance. In this case, as the dry auxiliary liquid, a dry auxiliary liquid in which the dry auxiliary substance is in a molten state as in the first embodiment may be used, or a dry auxiliary liquid in a dissolved state as in the above modification may be used. Also good. In this modification, a dry auxiliary liquid in a dissolved state is used.

熱により気体の生成物に分解する乾燥補助物質としては、炭酸水素アンモニウム(化学式:NHHCO。熱分解温度:摂氏58度。熱分解した際の生成物:水蒸気、二酸化炭素およびアンモニア。DIWに対して可溶性をもつ)、過塩素酸アンモニウム(化学式:NHClO。熱分解温度:摂氏150度程度。熱分解した際の生成物:塩素、水蒸気、窒素および酸素。DIWに対して可溶性をもつ)またはテトラフルオロホウ酸ニトロイル(化学式:NOBF。熱分解温度:摂氏180度。熱分解した際の生成物:フッ化ニトロイル、三フッ化ホウ素)などが挙げられる。 Drying auxiliary substances decomposed into gaseous products by heat include ammonium hydrogen carbonate (chemical formula: NH 4 HCO 3, thermal decomposition temperature: 58 degrees Celsius. Thermal decomposition products: water vapor, carbon dioxide and ammonia. DIW. Ammonium perchlorate (Chemical formula: NH 4 ClO 4) Thermal decomposition temperature: about 150 degrees Celsius. Products when pyrolyzed: chlorine, water vapor, nitrogen and oxygen, soluble in DIW Or nitroyl tetrafluoroborate (chemical formula: NO 2 BF 4, thermal decomposition temperature: 180 degrees Celsius, products upon thermal decomposition: nitroyl fluoride, boron trifluoride), and the like.

また、乾燥補助物質の溶媒としては、DIWやIPAが挙げられ、乾燥補助物質が可溶な溶媒が選択される。なお、本変形例では、乾燥補助液として、炭酸水素アンモニウムをDIWに溶解させた、炭酸水素アンモニウム水溶液を用いる。すなわち、上記の各実施形態において、乾燥補助液タンク27には炭酸水素アンモニウム水溶液が貯留される。   Further, examples of the solvent for the dry auxiliary substance include DIW and IPA, and a solvent in which the dry auxiliary substance is soluble is selected. In this modification, an aqueous ammonium hydrogen carbonate solution in which ammonium hydrogen carbonate is dissolved in DIW is used as the drying auxiliary liquid. That is, in each of the embodiments described above, the aqueous ammonium bicarbonate solution is stored in the drying auxiliary liquid tank 27.

また、本発明において、乾燥補助物質は、熱分解温度が常温以上であり、摂氏200度以下である物質を用いることが好ましい。熱分解温度が常温以上である乾燥補助物質を選ぶことにより、常温において熱分解を生じることなく基板Wの表面Wfに乾燥補助液を供給することができる。また、熱分解温度が摂氏200度以下である物質を選ぶことにより、気体化工程S16において、チャンバ11を摂氏200度より高い温度にしなくても、熱分解を生じさせることができるため、チャンバ11等を構成する部材に耐熱性の高い部材を用いる必要がなく、装置の製造コストを削減することができる。   In the present invention, it is preferable to use a substance having a thermal decomposition temperature of normal temperature or higher and 200 degrees Celsius or lower as the drying auxiliary substance. By selecting a drying auxiliary substance having a thermal decomposition temperature equal to or higher than room temperature, the drying auxiliary liquid can be supplied to the surface Wf of the substrate W without causing thermal decomposition at normal temperature. Further, by selecting a substance having a thermal decomposition temperature of 200 degrees Celsius or lower, thermal decomposition can be caused in the gasification step S16 without setting the chamber 11 to a temperature higher than 200 degrees Celsius. It is not necessary to use a member having high heat resistance as a member constituting the components, and the manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

乾燥補助物質として、熱分解により気体の生成物に分解する物質を用いる場合、基板処理装置1aの温度調整部472(図5参照)において、気体貯留部471に貯留される気体の温度を、乾燥補助物質の熱分解温度よりも高温に調整する構成が設けられる。この他、気体供給手段41が供給する気体を熱分解温度以上の高温にする加熱機構が、配管45に設けられても良い。加熱機構としては、例えば配管45に巻き回される抵抗加熱ヒータが用いられる。   When a substance that decomposes into a gaseous product by thermal decomposition is used as a drying auxiliary substance, the temperature of the gas stored in the gas storage unit 471 is dried in the temperature adjustment unit 472 of the substrate processing apparatus 1a (see FIG. 5). A configuration is provided in which the temperature is adjusted to be higher than the thermal decomposition temperature of the auxiliary substance. In addition, the piping 45 may be provided with a heating mechanism that raises the gas supplied by the gas supply means 41 to a temperature higher than the thermal decomposition temperature. As the heating mechanism, for example, a resistance heater wound around the pipe 45 is used.

本変形例において、乾燥補助液供給工程S13では炭酸水素アンモニウム水溶液が基板Wの表面Wfに供給される。そして、上記の各実施形態と同様に、固体化工程S14および固体除去工程S15が行われ、基板Wの表面Wfに薄膜化した固体状態の乾燥補助物質(炭酸水素アンモニウム)の析出膜が形成される。   In the present modification, an aqueous ammonium hydrogen carbonate solution is supplied to the surface Wf of the substrate W in the drying auxiliary liquid supply step S13. Then, as in each of the above-described embodiments, the solidification step S14 and the solid removal step S15 are performed, and a deposited film of the solid dry auxiliary substance (ammonium hydrogen carbonate) is formed on the surface Wf of the substrate W. The

また、気体化工程S16では、気体供給手段41が、第1実施形態の気体供給手段41と同様の動作を行い、析出膜へ気体の供給が行われ、固体状態の乾燥補助物質が熱分解温度以上の温度となることで熱分解反応して水蒸気、二酸化炭素およびアンモニアといった気体の生成物に分解し、基板Wの表面Wfから乾燥補助物質が除去される。   Moreover, in gasification process S16, the gas supply means 41 performs the operation | movement similar to the gas supply means 41 of 1st Embodiment, gas is supplied to a deposited film, and a solid-state drying auxiliary substance is thermal decomposition temperature. By reaching the above temperature, it undergoes a thermal decomposition reaction and decomposes into gaseous products such as water vapor, carbon dioxide and ammonia, and the drying auxiliary substance is removed from the surface Wf of the substrate W.

<6−7.その他の変形例>
第1実施形態では、固体化工程S14において、気体供給手段41により乾燥補助物質の凝固点よりも低温の気体を供給して表面Wfに凝固膜62を形成した。しかしながら、本発明の実施に関してはこれに限られない。
<6-7. Other variations>
In the first embodiment, in the solidification step S14, a gas having a temperature lower than the freezing point of the drying auxiliary substance is supplied by the gas supply unit 41 to form the solidified film 62 on the surface Wf. However, the implementation of the present invention is not limited to this.

具体的には、図1のスピンベース152およびチャックピン153に代えて基板Wの裏面Wbの中央部と直接当接して基板Wを吸着保持するスピンチャックを備え、スピンチャックを公知の冷却機構(例えば、冷水配管を通す、ペルチェ素子を用いる、など)によって冷却することで基板Wを裏面Wbから冷却し、表面Wfの乾燥補助液61を凝固点よりも低い温度に冷却する構成としてもよい。   Specifically, in place of the spin base 152 and the chuck pin 153 of FIG. 1, a spin chuck that directly contacts the central portion of the back surface Wb of the substrate W and sucks and holds the substrate W is provided. For example, the substrate W may be cooled from the back surface Wb by cooling with cold water piping or using a Peltier element, and the drying auxiliary liquid 61 on the front surface Wf may be cooled to a temperature lower than the freezing point.

また、他には、図1のスピンベース152の中央部に貫通孔を設け、当該貫通孔を介して基板Wの裏面Wb側から基板Wへ乾燥補助物質の凝固点よりも低い温度の液体または気体の冷媒(例えば、摂氏7度の窒素ガスや、摂氏7度の冷水)を供給することで基板Wを裏面Wbから冷却し、表面Wfの乾燥補助液61を凝固点よりも低い温度に冷却する構成としてもよい。   In addition, a liquid or gas having a temperature lower than the freezing point of the drying auxiliary substance from the back surface Wb side of the substrate W to the substrate W is provided in the central portion of the spin base 152 of FIG. In which the substrate W is cooled from the back surface Wb by supplying a refrigerant (for example, nitrogen gas at 7 degrees Celsius or cold water at 7 degrees Celsius), and the drying auxiliary liquid 61 on the surface Wf is cooled to a temperature lower than the freezing point. It is good.

上述した本発明の各実施形態および各変形例がそれぞれ有する複数の構成要素は、すべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の各実施形態および各変形例のそれぞれに含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の実施形態または他の変形例に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した実施形態とすることも可能である。   A plurality of components included in each embodiment and each modification of the present invention described above are not all essential, and are described in the present specification to solve part or all of the above-described problems. In order to achieve part or all of the effects obtained, some of the constituent elements of the plurality of constituent elements may be changed, deleted, replaced with other new constituent elements, or part of the limited content may be deleted as appropriate. Is possible. In addition, in order to solve part or all of the above-described problems or to achieve part or all of the effects described in the present specification, each of the embodiments and modifications of the present invention described above is provided. Part or all of the technical features included in the above are combined with part or all of the technical features included in the other embodiments or other modifications of the present invention described above to form independent embodiments of the present invention. It is also possible.

本願の発明は、基板の表面に付着する液体を除去する乾燥技術、および当該乾燥技術を用いて基板の表面を処理する基板処理技術全般に適用することができる。   The invention of the present application can be applied to a drying technique for removing liquid adhering to the surface of the substrate and a substrate processing technique for treating the surface of the substrate using the drying technique.

1a,1b,1c 基板処理装置
11 チャンバ
12 飛散防止カップ
13 制御ユニット
14 旋回昇降駆動部
15 基板保持手段
21 乾燥補助液供給手段
31 IPA供給手段
41 気体供給手段
51 吸引手段
61 乾燥補助液
62 凝固膜
71 減圧手段
81 DIW供給手段
91 掻取手段
S11 洗浄工程
S12 リンス工程
S13 乾燥補助液供給工程
S14 固体化工程
S15 固体除去工程
S16 気体化工程
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b, 1c Substrate processing apparatus 11 Chamber 12 Spattering prevention cup 13 Control unit 14 Turning raising / lowering drive part 15 Substrate holding means 21 Drying auxiliary liquid supply means 31 IPA supply means 41 Gas supply means 51 Suction means 61 Drying auxiliary liquid 62 Coagulation film 71 Depressurization means 81 DIW supply means 91 Scraping means S11 Cleaning process S12 Rinsing process S13 Drying auxiliary liquid supply process S14 Solidification process S15 Solid removal process S16 Gasification process W Substrate

Claims (10)

乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給手段と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化手段と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去手段と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化手段と、
を備える基板処理装置。
A drying auxiliary liquid supply means for supplying a drying auxiliary liquid containing a drying auxiliary substance to the surface of the substrate to which the treatment liquid is attached;
Solidification means for changing the dry auxiliary substance contained in the dry auxiliary liquid into a solid state by precipitation or solidification on the surface of the substrate;
Solid removal means for removing the dry auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate from the surface of the substrate while maintaining the solid state;
Gasifying means for removing the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate from the substrate by sublimation, thermal decomposition or oxidation to change it into a gaseous state;
A substrate processing apparatus comprising:
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面に流体を吹き付けて、前記固体状態の前記乾燥補助物質を、前記基板の表面から除去する、
ことを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
The solid removing unit sprays a fluid onto the surface of the substrate to remove the drying auxiliary substance in the solid state from the surface of the substrate.
A substrate processing apparatus.
請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面に前記乾燥補助物質の融点よりも低い温度の気体を吹き付ける、
ことを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 2,
The solid removing means sprays a gas having a temperature lower than the melting point of the drying auxiliary substance on the surface of the substrate;
A substrate processing apparatus.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を吸引する吸引手段である、
ことを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
The solid removal means is a suction means for sucking the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate.
A substrate processing apparatus.
請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記固体除去手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を掻き取る掻取手段である、
ことを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1,
The solid removal means is a scraping means for scraping off the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate.
A substrate processing apparatus.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、融解した前記乾燥補助物質を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、
前記固体化手段は、融解した前記乾燥補助物質を前記基板の表面で凝固させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
The drying auxiliary liquid supply means supplies the drying auxiliary liquid containing the melted drying auxiliary substance to the surface of the substrate,
The solidifying means solidifies the melted dry auxiliary substance on the surface of the substrate;
A substrate processing apparatus.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助液供給手段は、前記乾燥補助物質が溶媒に溶解した溶液を含む前記乾燥補助液を前記基板の表面に供給し、
前記固体化手段は、前記乾燥補助液に含まれる前記溶媒を除去して、前記乾燥補助物質を前記基板の表面で析出させる、
ことを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein
The dry auxiliary liquid supply means supplies the dry auxiliary liquid containing a solution in which the dry auxiliary substance is dissolved in a solvent to the surface of the substrate,
The solidification means removes the solvent contained in the drying auxiliary liquid and deposits the drying auxiliary substance on the surface of the substrate;
A substrate processing apparatus.
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の基板処理装置であって、
前記気体化手段は、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を昇華させて前記基板から除去する、
ことを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The gasifying means sublimates the solid dry auxiliary substance on the surface of the substrate and removes it from the substrate.
A substrate processing apparatus.
請求項8に記載の基板処理装置であって、
前記乾燥補助物質は、純水、ターシャリーブタノール、または1,1,2,2,3,3,4−ヘプタフルオロシクロペンタンである、
ことを特徴とする基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 8, comprising:
The drying aid is pure water, tertiary butanol, or 1,1,2,2,3,3,4-heptafluorocyclopentane.
A substrate processing apparatus.
乾燥補助物質を含む乾燥補助液を、処理液が付着した基板の表面に供給する乾燥補助液供給工程と、
前記乾燥補助液に含まれる前記乾燥補助物質を、前記基板の表面で、析出または凝固により固体状態に変化させる固体化工程と、
前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、固体状態を維持しながら前記基板の表面から除去する固体除去工程と、
前記固体除去工程の実行後、前記基板の表面における固体状態の前記乾燥補助物質を、昇華、熱分解または酸化させて気体状態に変化させ、前記基板から除去する気体化工程と、
を備える基板処理方法。
A drying auxiliary liquid supplying step of supplying a drying auxiliary liquid containing a drying auxiliary substance to the surface of the substrate to which the treatment liquid is attached;
A solidification step of changing the dry auxiliary substance contained in the dry auxiliary liquid into a solid state by precipitation or solidification on the surface of the substrate;
A solid removal step of removing the drying auxiliary substance in a solid state on the surface of the substrate from the surface of the substrate while maintaining the solid state;
After performing the solid removal step, the drying auxiliary substance in the solid state on the surface of the substrate is sublimated, pyrolyzed or oxidized to change to a gaseous state, and a gasification step for removing from the substrate,
A substrate processing method comprising:
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