(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄方法であって、
基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させる工程と、
リンス液を吐出する第１のノズルを用いて回転する基板上の中心部にリンス液を吐出して基板上にリンス液の液層を形成する工程と、
前記第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように前記第１のノズルを移動させる工程と、
前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、気体を吐出する第２のノズルを用いて基板上の中心部に一定時間気体を吐出することにより基板上の中心部に乾燥領域を形成する工程と、
基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように前記第１のノズルを移動させるとともに、前記第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置が前記リンス液を受ける基板上の位置から前記一定距離離間しつつ前記リンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように前記第２のノズルを連続的に移動させる工程とを備え、
前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを連続的に移動させる工程は、前記第１のノズルから基板上に吐出されて基板上で広がるリンス液の一部と前記第２のノズルから基板上に吐出される気体の一部とが互いに干渉することにより、液滴が飛散することなく前記第１のノズルから吐出されるリンス液と前記第２のノズルから吐出される気体との干渉部分で基板上のリンス液の液層と乾燥領域との境界が形成され、形成された境界が基板の周縁部に向かって移動するように、前記第１のノズルから吐出されるリンス液の流量、前記第２のノズルから吐出される気体の流量、基板の回転速度、ならびに前記第１および第２のノズルの移動速度のうち少なくとも１つを調整する工程を含むことを特徴とする基板洗浄方法。
【請求項２】
基板を回転させる工程は、
前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が前記第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように基板の回転速度を段階的または連続的に変化させる工程を含むことを特徴とする請求項１記載の基板洗浄方法。
【請求項３】
前記一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の基板洗浄方法。
【請求項４】
前記第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、
前記第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、
基板の表面から前記第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から前記第２の吐出口までの高さは、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板洗浄方法。
【請求項５】
前記第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４記載の基板洗浄方法。
【請求項６】
前記第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、
前記第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項４または５記載の基板洗浄方法。
【請求項７】
基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄装置であって、
基板を略水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段により保持された基板をその基板に垂直な軸の周りで回転させる回転駆動手段と、
回転する基板上にリンス液を吐出する第１のノズルと、
前記第１のノズルにリンス液を供給するリンス液供給系と、
前記第１のノズルを移動させる第１のノズル移動手段と、
回転する基板上に気体を吐出する第２のノズルと、
前記第２のノズルに気体を供給する気体供給系と、
前記第２のノズルを移動させる第２のノズル移動手段と、
前記基板保持手段、前記回転駆動手段、前記リンス液供給系、前記気体供給系、前記第１のノズル移動手段および前記第２のノズル移動手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記回転駆動手段により基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させ、回転する基板上の中心部に前記第１のノズルからリンス液を吐出させて基板上にリンス液の液層を形成し、前記第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように前記第１のノズル移動手段により前記第１のノズルを移動させ、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、基板上の中心部に一定時間前記第２のノズルから気体を吐出させることにより基板上の中心部に乾燥領域を形成し、基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように前記第１のノズル移動手段により前記第１のノズルを移動させるとともに、前記第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置が前記リンス液を受ける基板上の位置から前記一定距離離間しつつ前記リンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように前記第２のノズル移動手段により前記第２のノズルを連続的に移動させ、前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを連続的に移動させる際に、前記第１のノズルから基板上に吐出されて基板上で広がるリンス液の一部と前記第２のノズルから基板上に吐出される気体の一部とが互いに干渉することにより、液滴が飛散することなく前記第１のノズルから吐出されるリンス液と前記第２のノズルから吐出される気体との干渉部分で基板上のリンス液の液層と乾燥領域との境界が形成され、形成された境界が基板の周縁部に向かって移動するように、前記リンス液供給系、前記気体供給系、前記回転駆動手段、前記第１のノズル移動機構および前記第２のノズル移動機構のうち少なくとも１つを制御して前記第１のノズルから吐出されるリンス液の流量、前記第２のノズルから吐出される気体の流量、基板の回転速度、ならびに前記第１および第２のノズルの移動速度のうち少なくとも１つを調整することを特徴とする基板洗浄装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、前記リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が前記第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように前記回転駆動手段により基板の回転速度を段階的または連続的に変化させることを特徴とする請求項７記載の基板洗浄装置。
【請求項９】
前記一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７または８記載の基板洗浄装置。
【請求項１０】
前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを保持する保持手段をさらに備え、
前記第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、
前記第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、
前記保持手段は、基板の表面から前記第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から前記第２の吐出口までの高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下となるように前記第１のノズルおよび前記第２のノズルを保持することを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の基板洗浄装置。
【請求項１１】
前記第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の基板洗浄装置。
【請求項１２】
前記第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、
前記第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることを特徴とする請求項１０または１１記載の基板洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定の処理を行う基板洗浄方法および基板洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、液晶ディスプレイ等の製造工程におけるフォトリソグラフィー工程では、まず基板上にレジスト膜が形成される。次に、基板上に形成されたレジスト膜が所定のパターンで露光される。続いて、露光処理後の基板に現像処理が施される。これにより、基板上にレジストパターンが形成される。
【０００３】
上記の現像処理を行うために現像装置が用いられる。現像装置は、基板を水平に保持して上下方向の軸の周りで回転させるスピンチャック、基板に現像液を供給する現像液ノズル、および基板にリンス液を供給するリンス液ノズルを備える。現像処理時には、スピンチャックにより基板が回転する状態で、現像液ノズルが現像液を吐出しつつ基板の外側から基板の中心部上方に移動する（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、基板上の全体に現像液が供給され、基板上のレジスト膜を覆うように現像液の液層が形成される。その状態で、基板上のレジスト膜の溶解反応が進行する。続いて、リンス液ノズルが現像液ノズルと入れ替わるように基板の中心部上方に移動し、所定時間リンス液を吐出する。これにより、基板上の現像液が除去される。その後、基板へのリンス液の供給が停止されると、スピンチャックにより基板が高速回転することにより基板上の液体が振り切られる（スピン乾燥）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１００５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現像液の液層が形成された基板上では、半導体デバイスを製造する上で必要な回路パターンが露光されていることから、基板上のレジスト膜の溶解反応が進行した後、レジストパターンが形成される部分とレジストパターンが形成されない部分とが混在する。この場合、レジストパターンの形成部分の表面が親水性を有し、レジストパターンの非形成部分の表面が疎水性を有する。
【０００７】
そのため、上記のスピン乾燥時には、親水性を有する部分（親水性部分）と疎水性を有する部分（疎水性部分）との間で乾燥時間に差が生じ、疎水性部分が乾燥しているにもかかわらず親水性部分にリンス液が残留する場合がある。
【０００８】
この場合、乾燥した疎水性部分に親水性部分から振り切られたリンス液の飛沫が付着する。疎水性部分に付着する微小液滴は、遠心力により振り切ることが困難である。その結果、スピン乾燥後に基板上に微小液滴が残留して乾燥むらが生じると、ウォーターマーク等の反応生成物が生成され、基板の処理不良の原因となる。
【０００９】
本発明の目的は、基板に付着するリンス液に起因する基板の処理不良を防止することができる基板洗浄方法および基板洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
［Ａ］本発明
（１）第１の発明に係る基板洗浄方法は、基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄方法であって、基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させる工程と、リンス液を吐出する第１のノズルを用いて回転する基板上の中心部にリンス液を吐出して基板上にリンス液の液層を形成する工程と、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズルを移動させる工程と、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、気体を吐出する第２のノズルを用いて基板上の中心部に一定時間気体を吐出することにより基板上の中心部に乾燥領域を形成する工程と、基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズルを移動させるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように第２のノズルを連続的に移動させる工程とを備え、第１のノズルおよび第２のノズルを連続的に移動させる工程は、第１のノズルから基板上に吐出されて基板上で広がるリンス液の一部と第２のノズルから基板上に吐出される気体の一部とが互いに干渉することにより、液滴が飛散することなく第１のノズルから吐出されるリンス液と第２のノズルから吐出される気体との干渉部分で基板上のリンス液の液層と乾燥領域との境界が形成され、形成された境界が基板の周縁部に向かって移動するように、第１のノズルから吐出されるリンス液の流量、第２のノズルから吐出される気体の流量、基板の回転速度、ならびに第１および第２のノズルの移動速度のうち少なくとも１つを調整する工程を含むものである。
【００１１】
この基板洗浄方法においては、基板が略水平に保持されつつ基板に垂直な軸の周りで回転される。回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液が吐出される。これにより、回転する基板上の中心部に吐出されたリンス液が基板の周縁部に向かって広がることにより、基板の全面に液層が形成される。
【００１２】
次に、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動される。リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態が保持されつつ、基板上の中心部に第２のノズルから一定時間気体が吐出され、基板上の中心部に乾燥領域が形成される。これにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成される。
【００１３】
その後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動されるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置をたどるように連続的に移動される。
【００１４】
第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置においては、基板の表面が強制的に乾燥される。したがって、基板の表面が親水性を有する部分と疎水性を有する部分とを含む場合でも、気体を受ける基板上の位置では確実にリンス液が除去される。
【００１５】
基板上に吐出されたリンス液は、遠心力により基板上の周縁部に向かって流れる。そのため、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように移動されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成された状態で、基板上の中心部に形成された乾燥領域が基板上の中心部から周縁部に向かって拡大される。このように、基板上に形成される乾燥領域の外側に確実にリンス液の液層が形成される。それにより、乾燥領域以外の基板上の領域が遠心力により乾燥することが防止される。
【００１６】
これらより、基板上に乾燥むらが生じることが確実に防止される。その結果、洗浄後の基板に付着する液体に起因する基板の処理不良を防止することができる。
【００１７】
（２）基板を回転させる工程は、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように基板の回転速度を段階的または連続的に変化させる工程を含んでもよい。
【００１８】
回転する基板の周縁部の周速度は基板の中心部の周速度よりも高い。そのため、基板の周縁部に吐出されるリンス液に作用する遠心力は、基板の中心部に吐出されるリンス液に作用する遠心力に比べて大きくなる。リンス液に作用する遠心力が大きくなりすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体とを安定して干渉させることが難しい。一方、リンス液に作用する遠心力が小さすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなり、基板の表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【００１９】
そこで、基板上の周縁部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度が基板の中心部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度より低く設定されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成されるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくなる。
【００２０】
（３）一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であってもよい。
【００２１】
この場合、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が１２ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくすることができる。
【００２２】
また、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が２２ｍｍ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。
【００２３】
（４）第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、基板の表面から第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から第２の吐出口までの高さは、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であってもよい。
【００２４】
この場合、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さおよび基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが１０ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【００２５】
また、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さおよび基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが４０ｍｍ以下であることにより、基板に吐出されるリンス液および気体が基板の上部の空間に発生する気流の影響を受けることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
【００２６】
（５）第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であってもよい。
【００２７】
この場合、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができるとともに、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
【００２８】
（６）第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。
【００２９】
この場合、リンス液の流量が１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、リンス液の流量が８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【００３０】
さらに、気体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成するとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【００３１】
（７）第２の発明に係る基板洗浄装置は、基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄装置であって、基板を略水平に保持する基板保持手段と、基板保持手段により保持された基板をその基板に垂直な軸の周りで回転させる回転駆動手段と、回転する基板上にリンス液を吐出する第１のノズルと、第１のノズルにリンス液を供給するリンス液供給系と、第１のノズルを移動させる第１のノズル移動手段と、回転する基板上に気体を吐出する第２のノズルと、第２のノズルに気体を供給する気体供給系と、第２のノズルを移動させる第２のノズル移動手段と、基板保持手段、回転駆動手段、リンス液供給系、気体供給系、第１のノズル移動手段および第２のノズル移動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、回転駆動手段により基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させ、回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液を吐出させて基板上にリンス液の液層を形成し、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルを移動させ、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、基板上の中心部に一定時間第２のノズルから気体を吐出させることにより基板上の中心部に乾燥領域を形成し、基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルを移動させるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように第２のノズル移動手段により第２のノズルを連続的に移動させ、第１のノズルおよび第２のノズルを連続的に移動させる際に、第１のノズルから基板上に吐出されて基板上で広がるリンス液の一部と第２のノズルから基板上に吐出される気体の一部とが互いに干渉することにより、液滴が飛散することなく第１のノズルから吐出されるリンス液と第２のノズルから吐出される気体との干渉部分で基板上のリンス液の液層と乾燥領域との境界が形成され、形成された境界が基板の周縁部に向かって移動するように、リンス液供給系、気体供給系、回転駆動手段、第１のノズル移動機構および第２のノズル移動機構のうち少なくとも１つを制御して第１のノズルから吐出されるリンス液の流量、第２のノズルから吐出される気体の流量、基板の回転速度、ならびに第１および第２のノズルの移動速度のうち少なくとも１つを調整するものである。
【００３２】
この基板洗浄装置においては、回転駆動手段により基板が略水平に保持されつつ基板に垂直な軸の周りで回転される。回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液が吐出される。これにより、回転する基板上の中心部に吐出されたリンス液が基板の周縁部に向かって広がることにより、基板の全面に液層が形成される。
【００３３】
次に、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルが移動される。リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態が保持されつつ、基板上の中心部に第２のノズルから一定時間気体が吐出され、基板上の中心部に乾燥領域が形成される。これにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成される。
【００３４】
その後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルが移動されるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどって連続的に移動するように、第２のノズル移動手段により第２のノズルが移動される。
【００３５】
第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置においては、基板の表面が強制的に乾燥される。したがって、基板の表面が親水性を有する部分と疎水性を有する部分とを含む場合でも、気体を受ける基板上の位置では確実にリンス液が除去される。
【００３６】
基板上に吐出されたリンス液は、遠心力により基板上の周縁部に向かって流れる。そのため、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように移動されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成された状態で、基板上の中心部に形成された乾燥領域が基板上の中心部から周縁部に向かって拡大される。このように、基板上に形成される乾燥領域の外側に確実にリンス液の液層が形成される。それにより、乾燥領域以外の基板上の領域が遠心力により乾燥することが防止される。
【００３７】
これらより、基板上に乾燥むらが生じることが確実に防止される。その結果、洗浄後の基板に付着する液体に起因する基板の処理不良を防止することができる。
【００３８】
（８）制御手段は、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように回転駆動手段により基板の回転速度を段階的または連続的に変化させてもよい。
【００３９】
回転する基板の周縁部の周速度は基板の中心部の周速度よりも高い。そのため、基板の周縁部に吐出されるリンス液に作用する遠心力は、基板の中心部に吐出されるリンス液に作用する遠心力に比べて大きくなる。リンス液に作用する遠心力が大きくなりすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体とを安定して干渉させることが難しい。一方、リンス液に作用する遠心力が小さすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなり、基板の表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【００４０】
そこで、基板上の周縁部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度が基板の中心部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度より低く設定されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成されるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくなる。
【００４１】
（９）一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であってもよい。
【００４２】
この場合、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が１２ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくすることができる。
【００４３】
また、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が２２ｍｍ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。
【００４４】
（１０）基板洗浄装置は、第１のノズルおよび第２のノズルを保持する保持手段をさらに備え、第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、保持手段は、基板の表面から第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から第２の吐出口までの高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下となるように第１のノズルおよび第２のノズルを保持してもよい。
【００４５】
この場合、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さ、および基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが１０ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【００４６】
また、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さ、および基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが４０ｍｍ以下であることにより、基板に吐出されるリンス液および気体が基板の上部の空間に発生する気流の影響を受けることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
【００４７】
（１１）第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であってもよい。
【００４８】
この場合、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができるとともに、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
【００４９】
（１２）第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。
【００５０】
この場合、リンス液の流量が１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、リンス液の流量が８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【００５１】
さらに、気体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成するとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
［Ｂ］参考形態
（１）第１の参考形態に係る基板洗浄方法は、基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄方法であって、基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させる工程と、リンス液を吐出する第１のノズルを用いて回転する基板上の中心部にリンス液を吐出する工程と、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズルを移動させる工程と、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、気体を吐出する第２のノズルを用いて基板上の中心部に一定時間気体を吐出することにより基板上の中心部に乾燥領域を形成する工程と、基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズルを移動させるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように第２のノズルを連続的に移動させる工程とを備えるものである。
この基板洗浄方法においては、基板が略水平に保持されつつ基板に垂直な軸の周りで回転される。回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液が吐出される。これにより、回転する基板上の中心部に吐出されたリンス液が基板の周縁部に向かって広がることにより、基板の全面に液層が形成される。
次に、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動される。リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態が保持されつつ、基板上の中心部に第２のノズルから一定時間気体が吐出され、基板上の中心部に乾燥領域が形成される。これにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成される。
その後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動されるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置をたどるように連続的に移動される。
第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置においては、基板の表面が強制的に乾燥される。したがって、基板の表面が親水性を有する部分と疎水性を有する部分とを含む場合でも、気体を受ける基板上の位置では確実にリンス液が除去される。
基板上に吐出されたリンス液は、遠心力により基板上の周縁部に向かって流れる。そのため、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように移動されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成された状態で、基板上の中心部に形成された乾燥領域が基板上の中心部から周縁部に向かって拡大される。このように、基板上に形成される乾燥領域の外側に確実にリンス液の液層が形成される。それにより、乾燥領域以外の基板上の領域が遠心力により乾燥することが防止される。
これらより、基板上に乾燥むらが生じることが確実に防止される。その結果、洗浄後の基板に付着する液体に起因する基板の処理不良を防止することができる。
（２）基板を回転させる工程は、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように基板の回転速度を段階的または連続的に変化させる工程を含んでもよい。
回転する基板の周縁部の周速度は基板の中心部の周速度よりも高い。そのため、基板の周縁部に吐出されるリンス液に作用する遠心力は、基板の中心部に吐出されるリンス液に作用する遠心力に比べて大きくなる。リンス液に作用する遠心力が大きくなりすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体とを安定して干渉させることが難しい。一方、リンス液に作用する遠心力が小さすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなり、基板の表面からリンス液が跳ねやすくなる。
そこで、基板上の周縁部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度が基板の中心部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度より低く設定されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成されるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくなる。
（３）一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であってもよい。
この場合、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が１２ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくすることができる。
また、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が２２ｍｍ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。
（４）第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、基板の表面から第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から第２の吐出口までの高さは、１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であってもよい。
この場合、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さおよび基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが１０ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
また、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さおよび基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが４０ｍｍ以下であることにより、基板に吐出されるリンス液および気体が基板の上部の空間に発生する気流の影響を受けることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
（５）第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であってもよい。
この場合、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができるとともに、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
（６）第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。
この場合、リンス液の流量が１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、リンス液の流量が８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
さらに、気体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成するとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
（７）第２の参考形態に係る基板洗浄装置は、基板の洗浄および乾燥を行う基板洗浄装置であって、基板を略水平に保持する基板保持手段と、基板保持手段により保持された基板をその基板に垂直な軸の周りで回転させる回転駆動手段と、回転する基板上にリンス液を吐出する第１のノズルと、第１のノズルを移動させる第１のノズル移動手段と、回転する基板上に気体を吐出する第２のノズルと、第２のノズルを移動させる第２のノズル移動手段と、基板保持手段、回転駆動手段、第１のノズル移動手段および第２のノズル移動手段を制御する制御手段とを備え、制御手段は、回転駆動手段により基板を略水平に保持しつつ基板に垂直な軸の周りで回転させ、回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液を吐出させ、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルを移動させ、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態を保持しつつ、基板上の中心部に一定時間第２のノズルから気体を吐出させることにより基板上の中心部に乾燥領域を形成し、基板上の中心部に乾燥領域が形成された後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルを移動させるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように第２のノズル移動手段により第２のノズルを連続的に移動させるものである。
この基板洗浄装置においては、回転駆動手段により基板が略水平に保持されつつ基板に垂直な軸の周りで回転される。回転する基板上の中心部に第１のノズルからリンス液が吐出される。これにより、回転する基板上の中心部に吐出されたリンス液が基板の周縁部に向かって広がることにより、基板の全面に液層が形成される。
次に、第１のノズルから吐出されたリンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から基板上の周縁部に向かって一定距離移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルが移動される。リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部から一定距離離間した状態が保持されつつ、基板上の中心部に第２のノズルから一定時間気体が吐出され、基板上の中心部に乾燥領域が形成される。これにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成される。
その後、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に向かって連続的に移動するように第１のノズル移動手段により第１のノズルが移動されるとともに、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置から一定距離離間しつつリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどって連続的に移動するように、第２のノズル移動手段により第２のノズルが移動される。
第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置においては、基板の表面が強制的に乾燥される。したがって、基板の表面が親水性を有する部分と疎水性を有する部分とを含む場合でも、気体を受ける基板上の位置では確実にリンス液が除去される。
基板上に吐出されたリンス液は、遠心力により基板上の周縁部に向かって流れる。そのため、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置がリンス液を受ける基板上の位置の移動経路をたどるように移動されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成された状態で、基板上の中心部に形成された乾燥領域が基板上の中心部から周縁部に向かって拡大される。このように、基板上に形成される乾燥領域の外側に確実にリンス液の液層が形成される。それにより、乾燥領域以外の基板上の領域が遠心力により乾燥することが防止される。
これらより、基板上に乾燥むらが生じることが確実に防止される。その結果、洗浄後の基板に付着する液体に起因する基板の処理不良を防止することができる。
（８）制御手段は、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の中心部に位置する状態で基板が第１の回転速度で回転し、リンス液を受ける基板上の位置が基板上の周縁部に位置する状態で基板が第１の回転速度より低い第２の回転速度で回転するように回転駆動手段により基板の回転速度を段階的または連続的に変化させてもよい。
回転する基板の周縁部の周速度は基板の中心部の周速度よりも高い。そのため、基板の周縁部に吐出されるリンス液に作用する遠心力は、基板の中心部に吐出されるリンス液に作用する遠心力に比べて大きくなる。リンス液に作用する遠心力が大きくなりすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体とを安定して干渉させることが難しい。一方、リンス液に作用する遠心力が小さすぎると基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなり、基板の表面からリンス液が跳ねやすくなる。
そこで、基板上の周縁部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度が基板の中心部にリンス液が吐出される状態での基板の回転速度より低く設定されることにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界が形成されるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくなる。
（９）一定距離は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であってもよい。
この場合、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が１２ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液が跳ねにくくすることができる。
また、第２のノズルから吐出された気体を受ける基板上の位置とリンス液を受ける基板上の位置との間の距離が２２ｍｍ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。
（１０）基板洗浄装置は、第１のノズルおよび第２のノズルを保持する保持手段をさらに備え、第１のノズルはリンス液を吐出する第１の吐出口を有し、第２のノズルは、気体を吐出する第２の吐出口を有し、保持手段は、基板の表面から第１の吐出口までの高さおよび基板の表面から第２の吐出口までの高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下となるように第１のノズルおよび第２のノズルを保持してもよい。
この場合、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さ、および基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが１０ｍｍ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
また、基板の表面から第１のノズルの吐出口までの高さ、および基板の表面から第２のノズルの吐出口までの高さが４０ｍｍ以下であることにより、基板に吐出されるリンス液および気体が基板の上部の空間に発生する気流の影響を受けることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
（１１）第１および第２の吐出口の内径は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であってもよい。
この場合、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができるとともに、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができる。
（１２）第１の吐出口から吐出されるリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、第２の吐出口から吐出される気体の流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。
この場合、リンス液の流量が１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、リンス液の流量が８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成することができるとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
さらに、気体の流量が１０Ｌ／ｍｉｎ以上であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体とを確実に干渉させることができる。また、気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることにより、基板上に吐出されるリンス液と気体との干渉が大きくなりすぎることを防止することができる。それにより、リンス液の液層と乾燥領域との間に安定して境界を形成するとともに、基板上でリンス液を跳ねにくくすることができる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、液体を基板から確実に除去することができるので、基板に付着する液体に起因する基板の処理不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】図１の基板処理装置の一方の概略側面図である。
【図３】図１の基板処理装置の他方の概略側面図である。
【図４】図３の現像処理装置の構成を示す平面図である。
【図５】図４の現像処理装置のＱ−Ｑ線断面図である。
【図６】現像液ノズルの概略斜視図である。
【図７】（ａ）は図４および図５の気液供給ノズルの正面図であり、（ｂ）は図４および図５の気液供給ノズルの一側面図である。
【図８】現像処理装置の制御系を示すブロック図である。
【図９】基板の現像処理時における基板の回転速度、現像液の流量、リンス液の流量および不活性ガスの流量の変化を示すタイミング図である。
【図１０】液層形成工程における現像処理装置の動作について説明するための模式図である。
【図１１】洗浄乾燥工程における現像処理装置の動作について説明するための図である。
【図１２】洗浄乾燥工程における現像処理装置の動作について説明するための図である。
【図１３】洗浄乾燥工程において気液供給ノズルから基板Ｗにリンス液および不活性ガスが供給される状態を示す側面図である。
【図１４】液位置とガス位置との間の距離が境界の形成に与える影響を説明するための側面図である。
【図１５】基板の表面を基準とする気液供給ノズルの高さが境界の形成に与える影響を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の一実施の形態に係る基板洗浄方法および基板洗浄装置について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、フォトマスク用ガラス基板、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、フォトマスク用基板等をいう。
【００５５】
本発明の一実施の形態に係る基板洗浄方法は、以下に説明する基板処理装置で用いられる。なお、以下の説明では基板洗浄装置の一例として基板処理装置に設けられる現像処理装置について説明する。
【００５６】
（１）基板処理装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。なお、図１ならびに後述する図２および図３には、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を示す矢印を付している。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は上下方向に相当する。なお、各方向において矢印が向かう方向を＋方向、その反対の方向を−方向とする。
【００５７】
図１に示すように、基板処理装置１００は、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３、現像処理用ブロック４およびインターフェースブロック５を含む。インターフェースブロック５に隣接するように露光装置６が配置される。
【００５８】
以下、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３、現像処理ブロック４およびインターフェースブロック５の各々を処理ブロックと呼ぶ。
【００５９】
インデクサブロック１は、複数のキャリア載置台１０、メインコントローラ１１およびインデクサロボットＩＲを含む。メインコントローラ１１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ、またはマイクロコンピュータからなり、基板処理装置１００内の各構成要素の動作を制御する。インデクサロボットＩＲには、基板Ｗを受け渡すためのハンドＩＲＨが設けられる。
【００６０】
反射防止膜用処理ブロック２は、反射防止膜用熱処理部２０，２１、反射防止膜用塗布処理部２００および第１のセンターロボットＣＲ１を含む。反射防止膜用塗布処理部２００は、第１のセンターロボットＣＲ１を挟んで反射防止膜用熱処理部２０，２１に対向して設けられる。第１のセンターロボットＣＲ１には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ１が設けられる。
【００６１】
レジスト膜用処理ブロック３は、レジスト膜用熱処理部３０，３１、レジスト膜用塗布処理部３００および第２のセンターロボットＣＲ２を含む。レジスト膜用塗布処理部３００は、第２のセンターロボットＣＲ２を挟んでレジスト膜用熱処理部３０，３１に対向して設けられる。第２のセンターロボットＣＲ２には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ２が設けられる。
【００６２】
現像処理用ブロック４は、現像用熱処理部４０，４１、現像処理部４００および第３のセンターロボットＣＲ３を含む。現像処理部４００は、第３のセンターロボットＣＲ３を挟んで現像用熱処理部４０，４１に対向して設けられる。第３のセンターロボットＣＲ３には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ３が設けられる。
【００６３】
インターフェースブロック５は、第４のセンターロボットＣＲ４、送りバッファＳＢＦ、戻りバッファＲＢＦ、インターフェース用搬送機構ＩＦＲおよびエッジ露光部ＥＥＷを含む。第４のセンターロボットＣＲ４には、基板Ｗを受け渡すためのハンドＣＲＨ４が設けられる。インターフェース用搬送機構ＩＦＲは、後述する基板載置部ＰＡＳＳ８と露光装置６との間で基板Ｗの受け渡しを行う。
【００６４】
本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、インデクサブロック１、反射防止膜用処理ブロック２、レジスト膜用処理ブロック３、現像処理用ブロック４およびインターフェースブロック５がこの順で並ぶように配置されている。
【００６５】
各処理ブロックの間には隔壁が設けられている。各隔壁には、各処理ブロック間で基板Ｗの受け渡しを行うための基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ６が２個ずつ上下に近接して設けられている。
【００６６】
また、現像処理用ブロック４の現像用熱処理部４１には、後述するように、基板載置部ＰＡＳＳ７が設けられている。さらに、インターフェースブロック５のエッジ露光部ＥＥＷの下方に基板載置部ＰＡＳＳ８が設けられている。基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ８には、固定設置された複数本の支持ピンが設けられている。また、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ８には、基板Ｗの有無を検出する光学式のセンサ（図示せず）が設けられている。それにより、基板載置部ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ８において基板Ｗが載置されているか否かの判定を行うことが可能となる。
【００６７】
基板載置部ＰＡＳＳ１，ＰＡＳＳ３，ＰＡＳＳ５は、未処理の基板Ｗを受け渡す場合に用いられ、基板載置部ＰＡＳＳ２，ＰＡＳＳ４，ＰＡＳＳ６は、処理済みの基板Ｗを受け渡す場合に用いられる。
【００６８】
図２は、図１の基板処理装置１００の一方の概略側面図であり、図３は、図１の基板処理装置１００の他方の概略側面図である。なお、図２においては、基板処理装置１００の一側方に設けられるものを主に示し、図３においては、基板処理装置１００の他側方に設けられるものを主に示している。
【００６９】
まず、図２を用いて、基板処理装置１００の構成について説明する。図２に示すように、反射防止膜用処理ブロック２の反射防止膜用熱処理部２０には、２個の受け渡し部付き熱処理ユニットＰＨＰ（以下、単に熱処理ユニットと呼ぶ。）と３個のホットプレートＨＰが上下に積層配置され、反射防止膜用熱処理部２１には、２個の密着強化剤塗布処理部ＡＨＬおよび４個のクーリングプレートＣＰが上下に積層配置される。また、反射防止膜用熱処理部２０，２１には、最上部に熱処理ユニットＰＨＰ、ホットプレートＨＰ、密着強化剤塗布処理部ＡＨＬおよびクーリングプレートＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。
【００７０】
レジスト膜用処理ブロック３のレジスト膜用熱処理部３０には、６個の熱処理ユニットＰＨＰが上下に積層配置され、レジスト膜用熱処理部３１には、４個のクーリングプレートＣＰが上下に積層配置される。また、レジスト膜用熱処理部３０，３１には、最上部に熱処理ユニットＰＨＰおよびクーリングプレートＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。
【００７１】
現像処理用ブロック４の現像用熱処理部４０には、４個のホットプレートＨＰおよび４個のクーリングプレートＣＰが上下に積層配置され、現像熱処理部４１には、基板載置部ＰＡＳＳ７、５個の熱処理ユニットＰＨＰおよびクーリングプレートＣＰが上下に積層配置されている。また、現像用熱処理部４０，４１には、最上部に熱処理ユニットＰＨＰ、ホットプレートＨＰおよびクーリングプレートＣＰの温度を制御するローカルコントローラＬＣが各々配置される。
【００７２】
インターフェースブロック５には、２個のエッジ露光部ＥＥＷ、戻りバッファＲＢＦ、基板載置部ＰＡＳＳ８が上下に積層配置されるとともに、送りバッファＳＢＦ、第４のセンターロボットＣＲ４およびインターフェース搬送機構ＩＦＲ（図１および図３）が配置される。
【００７３】
次に、図３を用いて、基板処理装置１００の構成について説明する。図３に示すように、反射防止膜用処理ブロック２の反射防止膜用塗布処理部２００には、３個の塗布ユニットＢＡＲＣが上下に積層配置されている。レジスト膜用処理ブロック３のレジスト膜用塗布処理部３００には、３個の塗布ユニットＲＥＳが上下に積層配置されている。現像処理用ブロック４の現像処理部４００には、５個の現像処理装置ＤＥＶが上下に積層配置されている。
【００７４】
（２）基板処理装置の動作
基板処理装置１００の動作について主として図１を参照しつつ説明する。インデクサブロック１のキャリア載置台１０上に複数枚の基板Ｗを多段に収納するキャリアＣが搬入される。インデクサロボットＩＲは、基板Ｗの受け渡しをするためのハンドＩＲＨを用いてキャリアＣ内に収納された未処理の基板Ｗを取り出す。その後、インデクサロボットＩＲは±Ｘ方向に移動しつつ回転し、未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ１に載置する。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、キャリアＣとしてＦＯＵＰ（front opening unified pod）を採用しているが、これに限定されず、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッドまたは収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ（open cassette）等を用いてもよい。さらに、インデクサロボットＩＲ、第１〜第４のセンターロボットＣＲ１〜ＣＲ４およびインターフェース用搬送機構ＩＦＲには、それぞれ基板Ｗに対して直線的にスライドさせてハンドの進退動作を行う直動型搬送ロボットを用いているが、これに限定されず、関節を動かすことにより直線的にハンドの進退動作を行う多関節型搬送ロボットを用いてもよい。
【００７６】
基板載置部ＰＡＳＳ１に載置された未処理の基板Ｗは、反射防止膜用処理ブロック２の第１のセンターロボットＣＲ１のハンドＣＲＨ１により受け取られる。第１のセンターロボットＣＲ１は、基板Ｗを反射防止膜用塗布処理部２００に搬入する。この反射防止膜用塗布処理部２００では、露光時に発生する定在波およびハレーションを減少させるために、塗布ユニットＢＡＲＣ（図３）により基板Ｗ上に反射防止膜が塗布形成される。
【００７７】
その後、第１のセンターロボットＣＲ１は、反射防止膜用塗布処理部２００から塗布処理後の基板Ｗを取り出し、反射防止膜用熱処理部２０，２１に搬入する。反射防止膜用熱処理部２０，２１において所定の熱処理が施された後、第１のセンターロボットＣＲ１は、反射防止膜用熱処理部２０，２１から熱処理後の基板Ｗを取り出し、基板載置部ＰＡＳＳ３に載置する。
【００７８】
基板載置部ＰＡＳＳ３に載置された基板Ｗは、レジスト膜用処理ブロック３の第２のセンターロボットＣＲ２のハンドＣＲＨ２により受け取られる。第２のセンターロボットＣＲ２は、基板Ｗをレジスト膜用塗布処理部３００に搬入する。このレジスト膜用塗布処理部３００では、反射防止膜が塗布形成された基板Ｗ上にフォトレジスト膜が塗布ユニットＲＥＳ（図３）により塗布形成される。その後、第２のセンターロボットＣＲ２は、レジスト膜用塗布処理部３００から塗布処理後の基板Ｗを取り出し、レジスト膜用熱処理部３０，３１に搬入する。レジスト膜用熱処理部３０，３１において所定の熱処理が施された後、第２のセンターロボットＣＲ２は、レジスト膜用熱処理部３０，３１から熱処理後の基板Ｗを取り出し、基板載置部ＰＡＳＳ５に載置する。
【００７９】
基板載置部ＰＡＳＳ５に載置された基板Ｗは、現像処理用ブロック４の第３のセンターロボットＣＲ３のハンドＣＲＨ３により受け取られる。第３のセンターロボットＣＲ３は、基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは、インターフェースブロック５の第４のセンターロボットＣＲ４のハンドＣＲＨ４により受け取られる。第４のセンターロボットＣＲ４は、基板Ｗをエッジ露光部ＥＥＷに搬入する。エッジ露光部ＥＥＷにおいて基板Ｗの周縁部の露光処理（エッジ露光処理）が施された後、第４のセンターロボットＣＲ４は、エッジ露光部ＥＥＷからエッジ露光処理後の基板Ｗを取り出し、エッジ露光部ＥＥＷの下方に設けられた基板載置部ＰＡＳＳ８に載置する。
【００８０】
基板載置部ＰＡＳＳ８に載置された基板Ｗは、インターフェース用搬送機構ＩＦＲにより受け取られる。インターフェース用搬送機構ＩＦＲは、基板Ｗを露光装置６に搬入する。
【００８１】
ここで、露光装置６による露光処理の時間は、通常、他の処理工程および搬送工程よりも長い。その結果、露光装置６が後の基板Ｗの受け入れをできない場合が多い。この場合、基板Ｗは送りバッファＳＢＦ（図１）に一時的に収納保管される。
【００８２】
露光装置６においては、基板Ｗに露光処理が施される。その後、インターフェース用搬送機構ＩＦＲは、露光装置６より露光処理後の基板Ｗを受け取り、基板載置部ＰＡＳＳ８に載置する。
【００８３】
なお、現像処理装置ＤＥＶ（図３）の故障等により、現像処理用ブロック４が一時的に基板Ｗの受け入れをできないときは、戻りバッファＲＢＦに露光処理後の基板Ｗを一時的に収納保管することができる。
【００８４】
基板載置部ＰＡＳＳ８に載置された基板Ｗは、インターフェースブロック５の第４のセンターロボットＣＲ４のハンドＣＲＨ４により受け取られる。第４のセンターロボットＣＲ４は、基板Ｗを現像用熱処理部４１に搬入する。現像用熱処理部４１においては、基板Ｗに対して所定の熱処理が行われる。その後、第４のセンターロボットＣＲ４は、現像用熱処理部４１から熱処理後の基板Ｗを取り出し、基板載置部ＰＡＳＳ７に載置する。
【００８５】
基板載置部ＰＡＳＳ７に載置された基板Ｗは、現像処理用ブロック４の第３のセンターロボットＣＲ３のハンドＣＲＨ３により受け取られる。第３のセンターロボットＣＲ３は、基板Ｗを現像処理部４００に搬入する。現像処理部４００においては、露光された基板Ｗに対して現像処理装置ＤＥＶ（図３）により現像処理が施される。その後、第３のセンターロボットＣＲ３は、現像処理部４００から基板Ｗを取り出し、現像用熱処理部４０に搬入する。現像用熱処理部４０において所定の熱処理が施された後、第３のセンターロボットＣＲ３は、現像用熱処理部４０から熱処理後の基板Ｗを取り出し、レジスト膜用処理ブロック３に設けられた基板載置部ＰＡＳＳ６に載置する。
【００８６】
基板載置部ＰＡＳＳ６に載置された基板Ｗは、レジスト膜用処理ブロック３の第２のセンターロボットＣＲ２により基板載置部ＰＡＳＳ４に載置される。基板載置部ＰＡＳＳ４に載置された基板Ｗは反射防止膜用処理ブロック２の第１のセンターロボットＣＲ１により基板載置部ＰＡＳＳ２に載置される。
【００８７】
基板載置部ＰＡＳＳ２に載置された基板Ｗは、インデクサブロック１のインデクサロボットＩＲによりキャリアＣ内に収納される。
【００８８】
（３）現像処理装置の構成
図３の現像処理部４００の現像処理装置ＤＥＶについて詳細を説明する。図４は、図３の現像処理装置ＤＥＶの構成を示す平面図であり、図５は図４の現像処理装置ＤＥＶのＱ−Ｑ線断面図である。
【００８９】
図４および図５に示すように、現像処理装置ＤＥＶは、基板Ｗを水平姿勢で吸着保持するスピンチャック４１０を備える。スピンチャック４１０は、モータ４１１（図５）の回転軸４１２（図５）の先端部に固定され、上下方向の軸の周りで回転可能に構成されている。スピンチャック４１０の周囲には、基板Ｗを取り囲むように円形の内側カップ４１３が上下動自在に設けられている。また、内側カップ４１３を取り囲むように正方形の外側カップ４１４が設けられている。
【００９０】
図４に示すように、外側カップ４１４の側方には、待機ポッド４１５が設けられている。また、外側カップ４１４および待機ポッド４１５が並ぶ方向に沿って延びるようにガイドレール４１６が設けられている。ガイドレール４１６に沿って移動可能にアーム駆動部４１７が設けられている。アーム駆動部４１７には、水平面内でガイドレール４１６に直交する方向に延びるノズルアーム４１８が取り付けられている。ノズルアーム４１８はアーム駆動部４１７により駆動され、ガイドレール４１６に沿った方向に移動するとともに、上下方向に昇降する。
【００９１】
スピンチャック４１０に関してガイドレール４１６と反対側の領域には、モータ４５０が設けられている。モータ４５０には、回転軸４５１が接続されている。また、回転軸４５１には、ノズルアーム４５２が水平方向に延びるように連結され、ノズルアーム４５２の先端に気液供給ノズル４５３が取り付けられている。気液供給ノズル４５３は、液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂを含む。
【００９２】
モータ４５０により回転軸４５１が回転するとともにノズルアーム４５２が回動する。それにより、気液供給ノズル４５３が、スピンチャック４１０により保持された基板Ｗの中心部上方の位置と基板Ｗの外方位置との間で移動する（図４の矢印Ｒ１参照）。
【００９３】
図５に示すように、ノズルアーム４１８の先端部には、複数（本例では５つ）の現像液吐出口４２２を有する現像液ノズル４２１が設けられている。基板Ｗの現像処理時には、ノズルアーム４１８が移動することにより、現像液ノズル４２１が待機ポッド４１５から基板Ｗの上方に移動する。
【００９４】
現像液ノズル４２１は、現像液供給管４３１を介して現像液供給源Ｇ１に接続されている。現像液供給管４３１には、バルブＶ１が設けられている。バルブＶ１を開くことにより、現像液供給源Ｇ１から現像液ノズル４２１に現像液が供給される。
【００９５】
気液供給ノズル４５３の液体ノズル４５３ａは、リンス液供給管４６１を介してリンス液供給源Ｇ２に接続されている。リンス液供給管４６１には、バルブＶ２が設けられている。バルブＶ２を開くことにより、リンス液供給源Ｇ２から液体ノズル４５３ａにリンス液が供給される。
【００９６】
気液供給ノズル４５３のガスノズル４５３ｂは、不活性ガス供給管４７１を介して不活性ガス供給源Ｇ３に接続されている。不活性ガス供給管４７１には、バルブＶ３が設けられている。バルブＶ３を開くことにより、不活性ガス供給源Ｇ３から不活性ガス供給管４７１を通してガスノズル４５３ｂに不活性ガスが供給される。
【００９７】
なお、上記のバルブＶ１〜Ｖ３は流量調整バルブである。これにより、各バルブＶ１〜Ｖ３を制御することにより、現像液ノズル４２１への現像液の供給量、液体ノズル４５３ａへのリンス液の供給量およびガスノズル４５３ｂへの不活性ガスの供給量が調整される。
【００９８】
本実施の形態において、リンス液は純水であり、不活性ガスは窒素（Ｎ２）ガスである。なお、リンス液として、例えば純水、炭酸水、水素水、電解イオン水、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）または有機系の液体等を用いてもよいし、不活性ガスとして、例えば窒素（Ｎ２）ガス、アルゴンガスまたはヘリウムガス等を用いてもよい。
【００９９】
現像液ノズル４２１の構成について説明する。図６は、現像液ノズル４２１の概略斜視図である。図６に示すように、現像液ノズル４２１には、下方に向けられた複数の現像液吐出口４２２が現像液ノズル４２１の幅方向（図４のガイドレール４１６に平行な方向）に沿って等間隔で設けられている。現像液ノズル４２１に供給された現像液は複数の現像液吐出口４２２から吐出される。各現像液吐出口４２２は、現像液ノズル４２１の移動に伴いスピンチャック４１０に保持された基板Ｗの中心部の上方を通過するように配置されている。
【０１００】
気液供給ノズル４５３の構成について説明する。ここで、上述のように、気液供給ノズル４５３はノズルアーム４５２の先端に取り付けられる（図４および図５）。
【０１０１】
図７（ａ）は図４および図５の気液供給ノズル４５３の正面図であり、図７（ｂ）は図４および図５の気液供給ノズル４５３の一側面図である。
【０１０２】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、気液供給ノズル４５３は、液体ノズル４５３ａ、ガスノズル４５３ｂおよびケーシング４５４を備える。
【０１０３】
ケーシング４５４は、直方体形状を有し、下端部が開放されている。ケーシング４５４に、液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂが取り付けられている。
【０１０４】
液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂは、それぞれ上下方向に延びる筒形状を有し、ケーシング４５４の幅方向（図４のノズルアーム４５２の軸に対して直交する水平方向）に並ぶように配置される。液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂの下端およびその近傍の部分は、ケーシング４５４の下端部から下方に突出している。
【０１０５】
液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂのそれぞれの側面の上端部近傍には、接続孔ＵＨａ，ＵＨｂが形成されている。液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂのそれぞれの下端部には吐出口ＢＨａ，ＢＨｂが形成されている。液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂの接続孔ＵＨａ，ＵＨｂの部分には、それぞれリンス液供給管４６１および不活性ガス供給管４７１が接続されている。
【０１０６】
リンス液供給管４６１から液体ノズル４５３ａにリンス液が供給されると、供給されたリンス液が吐出口ＢＨａから下方に吐出される。不活性ガス供給管４７１からガスノズル４５３ｂに不活性ガスが供給されると、供給された不活性ガスが吐出口ＢＨｂから下方に吐出される。
【０１０７】
ここで、図７（ａ）に示すように、本実施の形態では、後述する洗浄乾燥工程において、基板Ｗ上で後述するリンス液の液層ＲＬ（図１３）と乾燥領域ＤＡ（図１３）との境界Ｂ（図１３）を形成するために、液体ノズル４５３ａの軸心とガスノズル４５３ｂの軸心との間の距離ＮＤ１、液体ノズル４５３ａの内径ＩＤａ、およびガスノズル４５３ｂの内径ＩＤｂが定められる。距離ＮＤ１および内径ＩＤａ，ＩＤｂの好ましい範囲については後述する。
【０１０８】
図８は、現像処理装置ＤＥＶの制御系を示すブロック図である。図８に示すように、現像処理装置ＤＥＶは制御部４９０を備える。スピンチャック４１０、モータ４１１，４５０、アーム駆動部４１７およびバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の動作は、制御部４９０により制御される。
【０１０９】
なお、制御部４９０に代えて、図１のメインコントローラ１１がスピンチャック４１０、モータ４１１，４５０、アーム駆動部４１７およびバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の動作を制御してもよい。
【０１１０】
（４）現像処理装置の動作
次に、現像処理装置ＤＥＶの動作について説明する。図９は、基板Ｗの現像処理時における基板Ｗの回転速度、現像液の流量、リンス液の流量および不活性ガスの流量の変化を示すタイミング図である。本実施の形態では、現像処理の工程が、液層形成工程、現像工程および洗浄乾燥工程に分けられる。なお、以下に説明する現像処理は、基板Ｗ上に形成されたレジスト膜に露光処理が施された後に行われる。
【０１１１】
図９に示すように、液層形成工程の時点ｔ１で、スピンチャック４１０（図４）により基板Ｗの回転が開始される。続く時点ｔ２で、現像液ノズル４２１（図４）からの現像液の吐出が開始される。時点ｔ１〜ｔ３の期間において、基板Ｗの回転速度が例えば１０００ｒｐｍに維持される。
【０１１２】
時点ｔ３で基板Ｗの回転速度が例えば２００ｒｐｍに下降し、時点ｔ４で基板Ｗの回転速度が例えば５０ｒｐｍに下降する。続いて、時点ｔ５で、基板Ｗの回転が停止される。また、時点ｔ６で、現像液ノズル４２１からの現像液の吐出が停止される。なお、時点ｔ２〜ｔ６の期間において、現像液ノズル４２１は、現像液を吐出しながら基板Ｗの中心部の上方と周縁部の上方との間を移動する。現像液の吐出流量は、例えば４００ｍＬ／ｍｉｎで維持される。
【０１１３】
この液層形成工程においては、基板Ｗ上のレジスト膜を覆うように現像液の液層が形成される。液層形成工程の詳細については後述する。
【０１１４】
現像工程の時点ｔ６〜ｔ７の期間には、現像液の吐出および基板Ｗの回転が停止した状態で維持される。この期間に、基板Ｗ上に保持された現像液によりレジスト膜のパターン部を除く部分の溶解反応が進行する。
【０１１５】
時点ｔ７で洗浄乾燥工程が開始される。洗浄乾燥工程においては、時点ｔ７〜ｔ８の期間にスピンチャック４１０により基板Ｗが例えば７００ｒｐｍで回転し、時点ｔ８〜ｔ１０の期間に基板Ｗが高速の例えば２０００ｒｐｍで回転する。時点ｔ１０〜ｔ１１の期間に基板Ｗの回転が低速の例えば１５００ｒｐｍまで減速する。
【０１１６】
時点ｔ７〜ｔ１１の期間には、液体ノズル４５３ａ（図４）から基板Ｗにリンス液が吐出される。それにより、基板Ｗ上の現像液および溶解したレジストが洗い流される。リンス液の吐出流量は、例えば５００ｍＬ／ｍｉｎで維持される。
【０１１７】
時点ｔ９〜ｔ１１の期間には、ガスノズル４５３ｂ（図４）から基板Ｗに不活性ガスが吐出される。これにより、基板Ｗの表面が乾燥する。不活性ガスの吐出流量は、例えば３０Ｌ／ｍｉｎで維持される。
【０１１８】
なお、時点ｔ８〜ｔ１１の期間においては、図４のモータ４５０が動作することにより液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂが基板Ｗの中心部の上方から周縁部の上方に向かって移動する。洗浄乾燥工程の詳細については後述する。
【０１１９】
（５）液層形成工程
次に、図９および図１０を参照しながら液層形成工程における現像処理装置ＤＥＶの動作の詳細について説明する。図１０は、液層形成工程における現像処理装置ＤＥＶの動作について説明するための模式図である。図１０（ａ），（ｃ），（ｅ）は現像処理装置ＤＥＶの模式的平面図であり、図１０（ｂ），（ｄ），（ｆ）は現像処理装置ＤＥＶの模式的側面図である。
【０１２０】
図９の時点ｔ２において、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、現像液ノズル４２１が回転する基板Ｗの中心部の上方に位置する状態で現像液の吐出を開始する。これにより、回転する基板Ｗ上の中心部に現像液の液層が形成される。
【０１２１】
図９の時点ｔ２〜ｔ３の期間に、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、現像液ノズル４２１が現像液を吐出しつつ回転する基板Ｗの中心部の上方から周縁部の上方まで移動する。これにより、基板Ｗ上の全体に現像液が供給され、基板Ｗ上の全体に現像液の液層が形成される。
【０１２２】
図９の時点ｔ３〜ｔ４の期間には、基板Ｗの回転速度が下降するとともに、図１０（ｅ），（ｆ）に示すように、現像液ノズル４２１が現像液を吐出しつつ回転する基板Ｗの周縁部の上方から中心部の上方まで移動する。この場合、基板Ｗの外方に振り切られる現像液の量が減少し、供給された現像液が基板Ｗ上で保持される。それにより、基板Ｗ上に現像液の液層が形成される。
【０１２３】
（６）洗浄乾燥工程
図９、図１１および図１２を参照しながら洗浄乾燥工程における現像処理装置ＤＥＶの動作について説明する。図１１および図１２は、洗浄乾燥工程における現像処理装置ＤＥＶの動作について説明するための図である。
【０１２４】
以下の説明では、液体ノズル４５３ａにより吐出されるリンス液の基板Ｗ上の到達位置（吐出されたリンス液を受ける基板Ｗ上の位置）を液位置Ｐ１と呼び、ガスノズル４５３ｂにより吐出される不活性ガスの基板Ｗ上の到達位置（吐出された不活性ガスを受ける基板Ｗ上の位置）をガス位置Ｐ２と呼ぶ。
【０１２５】
図１１（ａ），（ｃ），（ｅ）および図１２（ａ），（ｃ）は現像処理装置ＤＥＶの模式的平面図であり、図１１（ｂ），（ｄ），（ｆ）および図１２（ｂ），（ｄ）は現像処理装置ＤＥＶの模式的側面図である。
【０１２６】
図９の時点ｔ７において、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、基板Ｗが回転するとともに、図４のモータ４５０が動作することにより気液供給ノズル４５３の液体ノズル４５３ａが回転する基板Ｗの中心部ＷＣの上方の位置まで移動する。この状態で、液体ノズル４５３ａから回転する基板Ｗにリンス液が吐出される。
【０１２７】
これにより、図１１（ａ），（ｂ）に点線の矢印で示すように、回転する基板Ｗに供給されたリンス液が、遠心力により中心部ＷＣから周縁部に向かって流れる。現像液の液層がリンス液で置換され、基板Ｗの表面が洗浄される。このようにして、回転する基板Ｗの上面の全域にリンス液の液層ＲＬが形成される。
【０１２８】
図９の時点ｔ８において、図４のモータ４５０が動作することにより気液供給ノズル４５３が基板Ｗの外方位置に向かって移動する。
【０１２９】
モータ４５０の動作時においては、液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂが、回転する基板Ｗの上方でほぼ同一の経路に沿って移動する。図１１（ａ），（ｃ），（ｅ）および図１２（ａ），（ｃ）においては、液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂの移動経路を一点鎖線Ｍで示す。
【０１３０】
図９の時点ｔ９において、図１１（ｃ），（ｄ）に示すように、ガスノズル４５３ｂが回転する基板Ｗの中心部ＷＣの上方位置に到達することにより、図４のモータ４５０が停止し、気液供給ノズル４５３が一時的に停止する。気液供給ノズル４５３が停止した状態で、ガスノズル４５３ｂから回転する基板Ｗの中心部ＷＣに不活性ガスが吐出される。
【０１３１】
図１１（ｅ），（ｆ）に示すように、図９の時点ｔ９から時点ｔ９ｉまでの間、気液供給ノズル４５３が停止した状態で、回転する基板Ｗの中心部ＷＣに不活性ガスが吐出される。これにより、液位置Ｐ１が基板Ｗ上の中心部ＷＣから一定距離（本例では距離ＮＤ１（図７））離間した状態で、回転する基板Ｗ上の中心部ＷＣに一定時間不活性ガスが吐出される。それにより、回転する基板Ｗの中心部ＷＣに乾燥領域ＤＡが形成され、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間に乾燥領域ＤＡと液層ＲＬとの境界Ｂが形成される。時点ｔ９から時点ｔ９ｉまでの時間は、例えば約０．５ｓｅｃである。
【０１３２】
回転する基板Ｗ上に吐出されるリンス液には、基板Ｗの中心から周縁部に向かうように遠心力が作用する。また、本例では、ガスノズル４５３ｂが液体ノズル４５３ａよりも基板Ｗの中心に近い位置で基板Ｗの表面上に不活性ガスを吐出する。これにより、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間で乾燥領域ＤＡと液層ＲＬとの境界Ｂが形成される場合、基板Ｗ上には中心部ＷＣを中心として、中心部ＷＣから境界Ｂまでの距離を半径とする略円形の乾燥領域ＤＡが形成される。
【０１３３】
図９の時点ｔ９ｉにおいて、図４のモータ４５０が再び動作し、気液供給ノズル４５３が再び基板Ｗの外方位置に向かって移動する。
【０１３４】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、図９の時点ｔ９ｉから気液供給ノズル４５３が基板Ｗの外方位置に向かって移動すると、基板Ｗ上での液位置Ｐ１およびガス位置Ｐ２の移動とともに、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間の境界Ｂも基板Ｗの周縁部に向かって移動する。それにより、略円形の乾燥領域ＤＡの外縁が境界Ｂの移動とともに拡大され、乾燥領域ＤＡが基板Ｗの中心部ＷＣから基板Ｗの周縁部に向かって広がる。
【０１３５】
図９の時点ｔ１１において、液体ノズル４５３ａおよびガスノズル４５３ｂが基板Ｗの周縁部の上方位置から外れた位置まで移動することにより、図１２（ｃ），（ｄ）に示すように、基板Ｗの上面の全域が乾燥される。
【０１３６】
上記のように、この洗浄乾燥工程においては、基板Ｗ上で液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間に液層ＲＬと乾燥領域ＤＡとの境界Ｂが形成される。
【０１３７】
基板Ｗ上のガス位置Ｐ２においては、不活性ガスによりリンス液が確実に除去されるとともに、基板Ｗの表面が強制的に乾燥される。したがって、基板Ｗの表面が親水性を有する部分（親水性部分）と疎水性を有する部分（疎水性部分）とを含む場合でも、ガス位置Ｐ２で確実にリンス液が除去される。それにより、乾燥領域ＤＡに乾燥むらが生じることが防止される。
【０１３８】
また、基板Ｗ上の液位置Ｐ１にはリンス液が吐出される。吐出されたリンス液は、遠心力により基板Ｗの外方に向かって流れる。これにより、乾燥領域ＤＡの外側に確実にリンス液の液層ＲＬが形成される。それにより、ガス位置Ｐ２の外側の領域（不活性ガスにより乾燥される乾燥領域ＤＡ以外の基板Ｗ上の領域）でリンス液が遠心力等により乾燥することが防止される。したがって、基板Ｗ上に乾燥むらが生じることが防止される。
【０１３９】
（７）境界を形成するための好ましい条件
（７−１）境界形成のメカニズム
図１３は、洗浄乾燥工程において気液供給ノズル４５３から基板Ｗにリンス液および不活性ガスが供給される状態を示す側面図である。
【０１４０】
図１３に示すように、液位置Ｐ１は液体ノズル４５３ａの軸心Ｌ１と基板Ｗの表面との交差部に位置し、ガス位置Ｐ２は気体ノズル４５３ｂの軸心Ｌ２と基板Ｗの表面との交差部に位置する。
【０１４１】
液体ノズル４５３ａから吐出されるリンス液の一部は、液位置Ｐ１で基板Ｗの表面に衝突することにより遠心力に抗して液位置Ｐ１から中心部ＷＣに向かって流れる。
【０１４２】
このとき、気体ノズル４５３ｂの先端部から吐出される不活性ガスは、ガス位置Ｐ２を中心とする所定幅の範囲で基板Ｗの表面に衝突する。それにより、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間で、液位置Ｐ１から中心部ＷＣに向かって流れるリンス液と、基板Ｗに衝突する不活性ガスとが干渉する。その結果、リンス液と不活性ガスとの干渉部分で境界Ｂが形成される。
【０１４３】
（７−２）気液供給ノズルの構造
上記のように、境界Ｂは液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間でリンス液と不活性ガスとを干渉させることにより形成される。図１４は、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間の距離が境界Ｂの形成に与える影響を説明するための側面図である。
【０１４４】
まず、図１４（ａ）に示すように、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間の距離が小さすぎると、液位置Ｐ１から中心部ＷＣに向かって流れるリンス液とガス位置Ｐ２に衝突する不活性ガスとの干渉が大きくなりやすい。この場合、境界Ｂが安定して形成されにくくなるとともに、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【０１４５】
一方、図１４（ｂ）に示すように、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間の距離が大きすぎると、遠心力によりリンス液が振り切られることにより、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間において基板Ｗの表面が局部的に乾燥する可能性がある（図１４（ｂ）の符号ＤＢの領域参照）。この場合、境界Ｂが形成されにくくなる。
【０１４６】
そこで、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、液位置Ｐ１とガス位置Ｐ２との間の距離、すなわち液体ノズル４５３ａの軸心Ｌ１とガスノズル４５３ｂの軸心Ｌ２との間の距離ＮＤ１は、１２ｍｍ以上２２ｍｍ以下であることが好ましく、１７ｍｍであることがより好ましい。
【０１４７】
上記に加えて、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、液体ノズル４５３ａの吐出口ＢＨａ（図７）の内径ＩＤａ（図７）、および気体ノズル４５３ｂの吐出口ＢＨｂ（図７）の内径ＩＤｂ（図７）は、２ｍｍ以上６ｍｍ以下であることが好ましく、４ｍｍであることがより好ましい。なお、内径ＩＤａ，ＩＤｂは互いに等しくてもよく、互いに異なってもよい。
【０１４８】
（７−３）気液供給ノズルの配置
図１５は、基板Ｗの表面を基準とする気液供給ノズル４５３の高さが境界Ｂの形成に与える影響を説明するための側面図である。
【０１４９】
図１５に示すように、基板Ｗの表面から液体ノズル４５３ａの吐出口ＢＨａおよび気体ノズル４５３ｂの吐出口ＢＨｂまでの高さが小さすぎると、液位置Ｐ１から中心部ＷＣに向かって流れるリンス液とガス位置Ｐ２に衝突する不活性ガスとの干渉が大きくなりやすい。この場合、境界Ｂが安定して形成されにくくなるとともに、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【０１５０】
また、基板Ｗの表面から液体ノズル４５３ａの吐出口ＢＨａおよび気体ノズル４５３ｂの吐出口ＢＨｂまでの高さが大きすぎると、吐出口ＢＨａ，ＢＨｂから基板Ｗに吐出されるリンス液および不活性ガスが、基板Ｗ上部の空間に発生する気流の影響を受けやすい。この場合、境界Ｂが安定して形成されにくくなる。
【０１５１】
そこで、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、気液供給ノズル４５３は、基板Ｗの表面から吐出口ＢＨａ，ＢＨｂまでの高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下となるように配置することが好ましい。
【０１５２】
（７−４）リンス液の吐出流量
液体ノズル４５３ａから基板Ｗに吐出されるリンス液の流量が多すぎると、リンス液と不活性ガスとの干渉が大きくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなるとともに、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。また、液体ノズル４５３ａから基板Ｗに吐出するリンス液の流量が少なすぎると、リンス液と不活性ガスとが干渉しにくくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなる。
【０１５３】
そこで、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、液体ノズル４５３ａから基板Ｗに吐出するリンス液の流量は、１５０ｍＬ／ｍｉｎ以上８００ｍＬ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【０１５４】
（７−５）不活性ガスの吐出流量
気体ノズル４５３ｂから基板Ｗに吐出される不活性ガスの流量が多すぎると、リンス液と不活性ガスとの干渉が大きくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなるとともに、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。また、気体ノズル４５３ｂから基板Ｗに吐出される不活性ガスの流量が少なすぎると、リンス液と不活性ガスとが干渉しにくくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなる。
【０１５５】
そこで、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、気体ノズル４５３ｂから基板Ｗに吐出される不活性ガスの流量は、１０Ｌ／ｍｉｎ以上４０Ｌ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。
【０１５６】
（７−６）基板の回転速度
洗浄乾燥工程においては、図５のスピンチャック４１０により基板Ｗが回転する。これにより、図１３に示すように、液体ノズル４５３ａから基板Ｗ上に吐出されるリンス液には、基板Ｗの中心部ＷＣから液位置Ｐ１までの距離および基板Ｗの回転速度に応じて基板Ｗの中心部ＷＣから外方に向かう遠心力が作用する。
【０１５７】
リンス液に作用する遠心力が小さいと、液位置Ｐ１（図１３）から中心部ＷＣ（図１３）に向かって多量のリンス液が流れる。この場合、リンス液と不活性ガスとの干渉が大きくなり、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【０１５８】
一方、リンス液に作用する遠心力が大きいと、液位置Ｐ１（図１３）から中心部ＷＣ（図１３）に向かってリンス液が流れにくくなる。この場合、リンス液と不活性ガスとが干渉しにくくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなる。
【０１５９】
基板Ｗが一定の速度で回転している状態で液位置Ｐ１が基板Ｗの中心部ＷＣから周縁部に向かって移動する場合、液位置Ｐ１上のリンス液に作用する遠心力は、液位置Ｐ１が中心部ＷＣから離間するにつれて大きくなる。
【０１６０】
また、液位置Ｐ１が基板Ｗの中心部ＷＣと周縁部との間の任意の位置で維持された状態で基板Ｗの回転速度が変化する場合、液位置Ｐ１上のリンス液に作用する遠心力は、回転速度が高くなるにつれて大きくなる。
【０１６１】
これらより、液位置Ｐ１が基板Ｗの中心部ＷＣ近傍を移動する際には基板Ｗの回転速度を高くし（例えば、２０００ｒｐｍ以上）、液位置Ｐ１が基板Ｗの周縁部に近づくにつれて回転速度を低くする（例えば、１５００ｒｐｍ以下）ことが好ましい。
【０１６２】
具体例としては、処理対象となる基板Ｗの直径が３００ｍｍである場合、液位置Ｐ１が中心部ＷＣから周縁部に向かって基板Ｗ半径の約半分の距離（７０ｍｍ程度）を移動するまでの間は、基板Ｗの回転速度を２０００ｒｐｍ以上に維持する。一方、液位置Ｐ１が中心部ＷＣから基板Ｗ半径の約半分の距離（７０ｍｍ程度）を超えて周縁部まで移動する間は、基板Ｗの回転を１５００ｒｐｍ以下まで減速する。これにより、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成することができる。
【０１６３】
（７−７）気液供給ノズルの移動速度
基板Ｗの中心部ＷＣから周縁部に向かって移動する液位置Ｐ１およびガス位置Ｐ２の移動速度が高すぎると、基板Ｗ上に十分な量の不活性ガスを吐出することができない。この場合、基板Ｗ上のリンス液を除去することが難しくなり、境界Ｂが安定して形成されにくくなる。
【０１６４】
また、基板Ｗの中心部ＷＣから周縁部に向かって移動する液位置Ｐ１およびガス位置Ｐ２の移動速度が低すぎると、リンス液と不活性ガスとの干渉が大きくなり、基板Ｗの表面からリンス液が跳ねやすくなる。
【０１６５】
そこで、リンス液と不活性ガスとを確実に干渉させるとともに安定して境界Ｂを形成するために、気液供給ノズル４５３の移動速度は、２ｍｍ／ｓｅｃ以上１５ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが好ましい。
【０１６６】
（８）効果
上記のように、本実施の形態に係る現像処理装置ＤＥＶにおいては、洗浄乾燥工程が開始されることにより、基板Ｗが回転するとともに気液供給ノズル４５３の液体ノズル４５３ａが回転する基板Ｗの中心部ＷＣの上方の位置まで移動する。この状態で、液体ノズル４５３ａから回転する基板Ｗにリンス液が吐出される。これにより、回転する基板Ｗ上の中心部ＷＣに吐出されたリンス液が基板Ｗの周縁部に向かって広がることにより、基板Ｗの全面に液層ＲＬが形成される。
【０１６７】
続いて、気液供給ノズル４５３が基板Ｗの外方位置に向かって移動する。ガスノズル４５３ｂが回転する基板Ｗの中心部ＷＣの上方位置に到達することにより、気液供給ノズル４５３が一時的に停止する。気液供給ノズル４５３が停止した状態で、回転する基板Ｗ上の中心部ＷＣに一定時間不活性ガスが吐出される。これにより、基板Ｗ上の中心部ＷＣに乾燥領域ＤＡが形成される。それにより、リンス液の液層ＲＬと乾燥領域ＤＡとの間に安定して境界Ｂが形成される。
【０１６８】
その後、気液供給ノズル４５３が再び基板Ｗの外方位置に向かって移動する。ガス位置Ｐ２においては、基板Ｗの表面が強制的に乾燥される。したがって、基板Ｗの表面が親水性を有する部分と疎水性を有する部分とを含む場合でも、ガス位置Ｐ２では確実にリンス液が除去される。
【０１６９】
基板Ｗ上に吐出されたリンス液は、遠心力により基板Ｗ上の周縁部に向かって流れる。そのため、ガス位置Ｐ２が液位置Ｐ１の移動経路をたどるように移動されることにより、リンス液の液層ＲＬと乾燥領域ＤＡとの間に安定して境界Ｂが形成された状態で、基板Ｗ上の中心部ＷＣに形成された乾燥領域ＤＡが基板Ｗ上の中心部ＷＣから周縁部に向かって拡大される。このように、基板Ｗ上に形成される乾燥領域ＤＡの外側に確実にリンス液の液層ＲＬが形成される。それにより、乾燥領域ＤＡ以外の基板Ｗ上の領域が遠心力により乾燥することが防止される。
【０１７０】
これらより、基板Ｗ上に乾燥むらが生じることが確実に防止される。その結果、洗浄後の基板Ｗに付着するリンス液に起因する基板Ｗの処理不良を防止することができる。
【０１７１】
（９）他の実施の形態
（９−１）
気液供給ノズル４５３は、液体ノズル４５３ａおよび気体ノズル４５３ｂの軸心Ｌ１，Ｌ２が基板Ｗの表面に対して傾斜するようにノズルアーム４５２に取り付けられてもよい。
【０１７２】
例えば、リンス液および不活性ガスが基板の回転方向に沿って基板Ｗ上に吐出されるように、気液供給ノズル４５３がノズルアーム４５２に取り付けられる。これにより、液体ノズル４５３ａおよび気体ノズル４５３ｂからそれぞれ吐出されるリンス液および不活性ガスが基板Ｗの表面に接触する際に、リンス液および不活性ガスと基板Ｗの表面との間で発生する衝突力が低減される。その結果、リンス液が跳ねることを十分に抑制することができる。
【０１７３】
（９−２）
上記実施の形態では、基板Ｗ上にリンス液を吐出しつつ不活性ガスを吐出することにより基板Ｗを乾燥させる基板洗浄方法について説明したが、この基板洗浄方法は、上記の現像処理に限らず、基板Ｗを洗浄および乾燥する工程を含む種々の処理に適用することができる。
【０１７４】
（９−３）
上記実施の形態では、基板Ｗを乾燥させるために基板Ｗ上に不活性ガスを吐出する例を説明したが、基板Ｗを乾燥させるための気体として、不活性ガスに代えて空気等の他の気体を用いてもよい。
【０１７５】
（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１７６】
上記実施の形態においては、液体ノズル４５３ａが第１のノズルの例であり、気体ノズル４５３ｂが第２のノズルの例であり、吐出口ＢＨａが第１の吐出口の例であり、吐出口ＢＨｂが第２の吐出口の例である。
【０１７７】
また、現像処理装置ＤＥＶが基板洗浄装置の例であり、スピンチャック４１０が基板保持手段の例であり、モータ４１１および回転軸４１２が回転駆動手段の例である。
【０１７８】
さらに、モータ４５０、回転軸４５１およびノズルアーム４５２が第１のノズル移動手段および第２のノズル移動手段の例であり、制御部４９０が制御手段の例であり、モータ４５０、回転軸４５１、ノズルアーム４５２およびケーシング４５４が保持手段の例である。
【０１７９】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明は、種々の基板の処理に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１８１】
１  インデクサブロック
２  反射防止膜用処理ブロック
３  レジスト膜用処理ブロック
４  現像処理用ブロック
５  インターフェースブロック
６  露光装置
１０  キャリア載置台
１１  メインコントローラ
２０，２１  反射防止膜用熱処理部
３０，３１  レジスト膜用熱処理部
４０，４１  現像用熱処理部
１００  基板処理装置
２００  反射防止膜用塗布処理部
３００  レジスト膜用塗布処理部
４００  現像処理部
４１０  スピンチャック
４１１  モータ
４１２  回転軸
４１３  内側カップ
４１４  外側カップ
４１５  待機ポッド
４１６  ガイドレール
４１７  アーム駆動部
４１８  ノズルアーム
４２１  現像液ノズル
４２２  現像液吐出口
４３１  現像液供給管
４５０  モータ
４５１  回転軸
４５２  ノズルアーム
４５３  気液供給ノズル
４５３ａ  液体ノズル
４５３ｂ  ガスノズル
４５４  ケーシング
４５０  モータ
４６１  リンス液供給管
４７１  不活性ガス供給管
ＡＨＬ  密着強化剤塗布処理部
Ｂ  境界
ＢＡＲＣ，ＲＥＳ  塗布ユニット
ＢＨａ，ＢＨｂ  吐出口
Ｃ  キャリア
ＣＰ  クーリングプレート
ＣＲ１  第１のセンターロボット
ＣＲ２  第２のセンターロボット
ＣＲ３  第３のセンターロボット
ＣＲ４  第４のセンターロボット
ＣＲＨ１〜ＣＲＨ４  ハンド
ＤＡ  乾燥領域
ＤＥＶ  現像処理装置
ＥＥＷ  エッジ露光部
Ｇ１  現像液供給源
Ｇ２  リンス液供給源
Ｇ３  不活性ガス供給源
ＨＰ  ホットプレート
ＩＤａ，ＩＤｂ  内径
ＩＦＲ  インターフェース用搬送機構
ＩＲ  インデクサロボット
ＩＲＨ  ハンド
ＬＣ  ローカルコントローラ
Ｌ１，Ｌ２  軸心
ＮＤ１  距離
Ｐ１  液位置
Ｐ２  ガス位置
ＰＡＳＳ１〜ＰＡＳＳ８  基板載置部
ＰＨＰ  熱処理ユニット
ＲＢＦ  戻りバッファ
ＲＬ  液層
ＳＢＦ  送りバッファ
ＵＨａ，ＵＨｂ  接続孔
Ｖ１〜Ｖ３  バルブ
Ｗ  基板
ＷＣ  中心部
【図１】
0005538102.tif 000002
【図２】
0005538102.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005538102.tif 000009
【図９】
0005538102.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005538102.tif 000012
【図１２】
0005538102.tif 000013
【図１３】
0005538102.tif 000014
【図１４】
0005538102.tif 000015
【図１５】
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