基板处理方法及基板处理装置与流程

本发明涉及一种处理基板的基板处理方法及基板处理装置。在作为处理对象的基板中，例如，包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板、有机电致发光(electroluminescence，el)显示装置等平板显示器(flat panel display，fpd)用基板等。

背景技术：

1、在半导体装置或液晶显示装置等的制造工序中，会使用对半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等基板进行处理的基板处理装置。美国专利公开号us2009/0311874a1的各实施方式中揭示有：为了防止图案的倒塌而将斥水性保护膜形成在基板的表面。

2、例如，在us2009/0311874 a1的第2实施方式中揭示了使用单片式的基板处理装置的基板的处理。在所述处理中，将硫酸过氧化氢混合液(sulfuric acid hydrogenperoxide mixture，spm)等药液、纯水、异丙醇(isopropyl alcohol，ipa)等醇、硅烷偶联剂、ipa等醇及纯水依此顺序供给至基板。之后，进行甩去基板表面残留的纯水而使基板干燥的旋干(spin dry)处理。在基板干燥后，因硅烷偶联剂的供给而形成在基板的表面上的斥水性保护膜通过干法灰化(dry ashing)或臭氧处理等灰化处理而自基板去除。

3、us2009/0311874 a1的第3实施方式中揭示了使用批量式的基板处理装置的基板的处理。在所述处理中，将spm、纯水、ipa、稀释剂(thinner)、硅烷偶联剂、ipa及纯水依此顺序同时供给至多枚基板。之后，进行使基板干燥的干燥处理。在基板干燥后，因硅烷偶联剂的供给而形成在基板的表面上的斥水性保护膜通过干法灰化或臭氧处理等灰化处理而自基板去除。us 2009/0311874a1的第3实施方式中记载有可使用氢氟醚(hydrofluoroether，hfe)等表面张力低的液体来进行干燥。

4、存在于邻接的两个图案之间的液体的表面张力越低，在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力越低。us2009/0311874 a1的第3实施方式中记载有：使用hfe等表面张力低的液体来使基板干燥。此时，将硅烷偶联剂、ipa及纯水以此顺序供给至基板，之后将hfe供给至基板。因此，是以hfe置换附着在基板上的纯水而非以hfe置换附着在基板上的ipa。

5、同纯水与ipa的亲和性相比，纯水与hfe的亲和性不是很高。因此，在以hfe置换附着在基板上的纯水并使所述基板干燥时，有时会在干燥前的基板上残留有微量的纯水。虽然在基板的表面形成有斥水性保护膜，但若使残留有所述表面张力高的液体(纯水)的基板干燥，则可能产生图案的倒塌。

技术实现思路

1、本发明的一实施方式提供一种基板处理方法，包括：疏水剂供给工序，通过将使形成有图案的基板的表面疏水化的疏水剂的液体供给至所述基板的表面而形成覆盖所述基板的整个表面的所述疏水剂的液膜；第1有机溶剂供给工序，在所述疏水剂供给工序之后，将表面张力低于水的第1有机溶剂的液体供给至由所述疏水剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第1有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述疏水剂的液体；第2有机溶剂供给工序，在所述第1有机溶剂供给工序之后，将表面张力低于所述第1有机溶剂的第2有机溶剂的液体供给至由所述第1有机溶剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第2有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述第1有机溶剂的液体；以及干燥工序，在所述第2有机溶剂供给工序之后，使附着着所述第2有机溶剂的液体的所述基板干燥。

2、根据所述方法，形成覆盖形成有图案的基板的整个表面的疏水剂的液膜。之后，将第1有机溶剂供给至由疏水剂的液膜覆盖着的基板的表面，以第1有机溶剂来置换基板上的疏水剂。因第1有机溶剂具有亲水基及疏水基这两者，所以基板上的疏水剂被置换为第1有机溶剂。之后，将第2有机溶剂供给至基板，并使附着着第2有机溶剂的基板干燥。

3、因在使基板干燥之前已将疏水剂供给至基板，所以可使在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力下降。进而，第2有机溶剂的表面张力低于水的表面张力，并低于第1有机溶剂的表面张力。因使附着着如此表面张力极低的液体的基板干燥，所以可进一步使在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力下降。

4、而且，即使在以第2有机溶剂置换基板上的第1有机溶剂置时微量的第1有机溶剂残留在了基板上，但因第1有机溶剂的表面张力低于水的表面张力，所以与残留有水等表面张力高的液体的情况相比，在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力仍较低。因此，即使残留有微量的第1有机溶剂，仍可使图案的倒塌率下降。

5、在所述实施方式中也可以将以下特征中的至少一个添加至所述基板处理方法。

6、所述第2有机溶剂供给工序是在所述第1有机溶剂供给工序之后，将被预先加热至高于室温的温度并且表面张力低于所述第1有机溶剂的所述第2有机溶剂的液体供给至由所述第1有机溶剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第2有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述第1有机溶剂的液体的工序。

7、根据所述方法，将被预先加热至高于室温的温度即在被供给至基板前被加热至高于室温的温度的第2有机溶剂供给至基板的表面。第2有机溶剂的表面张力随着液温的上升而下降。因此，通过将高温的第2有机溶剂供给至基板，可进一步使在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力下降。由此，可使图案的倒塌率进一步下降。

8、只要已预先将要供给至基板的第2有机溶剂加热至高于室温的温度，则在第1有机溶剂供给工序中供给至基板的ipa既可以预先加热至高于室温的温度，也可以为室温。

9、所述第1有机溶剂供给工序是在所述疏水剂供给工序之后，将被预先加热至高于被以所述第2有机溶剂供给工序供给至所述基板前的所述第2有机溶剂的液温的温度并且表面张力低于所述水的所述第1有机溶剂的液体供给至由所述疏水剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第1有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述疏水剂的液体的工序。

10、根据所述方法，将高温的第1有机溶剂供给至基板的表面，之后，将第2有机溶剂供给至基板的表面。供给至基板前的第1有机溶剂的液温高于供给至基板前的第2有机溶剂的液温。由此，可抑制或防止第2有机溶剂在基板上温度下降。有时，可提高在基板上的第2有机溶剂的液温。由此，可进一步使第2有机溶剂的表面张力下降，所以可进一步使在基板的干燥过程中自液体施加至图案的力下降。

11、只要供给至基板前的第1有机溶剂的液温高于供给至基板前的第2有机溶剂的液温，则在第2有机溶剂供给工序中供给至基板的第2有机溶剂既可以预先加热至高于室温的温度，也可以为室温。

12、所述基板处理方法还包括：溶剂加热工序，利用配置在所述基板的上方或下方的室内加热器对所述基板上的所述第2有机溶剂进行加热。

13、所述第1有机溶剂是醇，所述第2有机溶剂是氟系有机溶剂。

14、本发明的另一实施方式提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，水平地保持在表面形成有图案的基板；疏水剂供给单元，将使所述基板的表面疏水化的疏水剂的液体供给至由所述基板保持单元保持着的所述基板的表面；第1有机溶剂供给单元，将表面张力低于水的第1有机溶剂的液体供给至由所述基板保持单元保持着的所述基板；第2有机溶剂供给单元，将表面张力低于所述第1有机溶剂的第2有机溶剂的液体供给至由所述基板保持单元保持着的所述基板；干燥单元，使由所述基板保持单元保持着的所述基板干燥；以及控制装置，对所述疏水剂供给单元、第1有机溶剂供给单元、第2有机溶剂供给单元及干燥单元进行控制。

15、所述控制装置执行如下工序：疏水剂供给工序，通过将使所述基板的表面疏水化的所述疏水剂的液体供给至所述基板的表面而形成覆盖所述基板的整个表面的所述疏水剂的液膜；第1有机溶剂供给工序，在所述疏水剂供给工序之后，将表面张力低于所述水的所述第1有机溶剂的液体供给至由所述疏水剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第1有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述疏水剂的液体；第2有机溶剂供给工序，在所述第1有机溶剂供给工序之后，将表面张力低于所述第1有机溶剂的所述第2有机溶剂的液体供给至由所述第1有机溶剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第2有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述第1有机溶剂的液体；以及干燥工序，在所述第2有机溶剂供给工序之后，使附着着所述第2有机溶剂的液体的所述基板干燥。根据所述构成，可起到与前述效果相同的效果。

16、基板处理装置既可以是逐片对基板进行处理的单片式装置，也可以是对多枚基板进行统括处理的批量式装置。

17、在所述实施方式中也可以将以下特征中的至少一个添加至所述基板处理装置。

18、所述基板处理装置还包括第2加热器，所述第2加热器对要供给至由所述基板保持单元保持着的所述基板的所述第2有机溶剂的液体进行加热，所述第2有机溶剂供给工序是在所述第1有机溶剂供给工序之后，将被预先加热至高于室温的温度并且表面张力低于所述第1有机溶剂的所述第2有机溶剂的液体供给至由所述第1有机溶剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第2有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述第1有机溶剂的液体的工序。根据所述构成，可起到与前述效果相同的效果。

19、所述基板处理装置还包括第1加热器，所述第1加热器对要供给至由所述基板保持单元保持着的所述基板的所述第1有机溶剂的液体进行加热，所述第1有机溶剂供给工序是在所述疏水剂供给工序之后，将被预先加热至高于被以所述第2有机溶剂供给工序供给至所述基板前的所述第2有机溶剂的液温的温度并且表面张力低于所述水的所述第1有机溶剂的液体供给至由所述疏水剂的液膜覆盖着的所述基板的表面，由此以所述第1有机溶剂的液体来置换所述基板上的所述疏水剂的液体的工序。根据所述构成，可起到与前述效果相同的效果。

20、所述基板处理装置还包括室内加热器，所述室内加热器配置在由所述基板保持单元保持着的所述基板的上方或下方，所述控制装置还执行使所述室内加热器对所述基板上的所述第2有机溶剂进行加热的溶剂加热工序。

21、所述第1有机溶剂是醇，所述第2有机溶剂是氟系有机溶剂。

22、本发明中前述的或者进而另一目的、特征以及效果通过接下来参照添附图示进行叙述的实施方式的说明而明确。