(57)【要約】【課題】基板の上面に沿って基板の外周から基板の中心に流れる気流を形成しながら基板を処理するプロセスにおいて基板の処理の均一性を高める。【解決手段】基板処理装置は、支持部材２３と、フード３０と、給気ユニットと、排気ユニットとを備える。給気ユニットは、給気口４５から吐出された気体を、基板Ｗの上面と天井面４１との間の空間に当該空間のまわりから供給する。排気ユニットは、天井面４１において基板Ｗの上面の中心部に対向する位置で開口する排気口４３を介して基板Ｗの上面と天井面４１との間の気体を排出する。基板Ｗの上面の中心部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔は、基板Ｗの上面の外周部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔よりも狭い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に支持する支持部材と、
前記支持部材に支持されている前記基板の上面に対向する天井面と、前記支持部材に支持されている前記基板を取り囲む筒状面とを含み、前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔が、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭くなるように形成されたフードと、
前記支持部材に支持されている前記基板よりも外側に配置された給気口であって、前記支持部材に支持されている前記基板の中心部を通る鉛直線を取り囲む環状の給気口を含み、前記給気口から吐出された気体を、前記支持部材に支持されている前記基板の上面と前記天井面との間の空間に、当該空間のまわりから供給する給気手段と、
前記天井面において前記基板の上面の中心部に対向する位置で開口する排気口を含み、前記基板の上面と前記天井面との間の気体を前記排気口を介して排出する排気手段とを備える、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部から前記基板の上面の中心部まで前記鉛直線に近づくにしたがって段階的または連続的に減少する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記天井面は、前記鉛直線に向かって斜め下方に延びる環状の傾斜部を含む、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記フードは、円弧状の鉛直断面を有しており、前記天井面の外縁から前記筒状面の上縁に延びる環状のコーナー部をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭く、前記基板の厚みよりも広い、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記給気口は、前記支持部材に支持されている前記基板の上面よりも上方で且つ前記天井面よりも下方の高さに配置されており、平面視において、前記支持部材に支持されている前記基板の上面の中心部に向かう吐出方向に気体を吐出する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理装置は、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されており、前記基板に供給される熱を発生するヒーターをさらに備え、
前記給気手段は、前記基板と反応する反応ガスを前記給気口に供給する反応ガス供給手段を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理装置は、処理液で前記基板を処理するウェット処理ユニットと、前記支持部材およびフードを含むドライ処理ユニットから前記ウェット処理ユニットに前記基板を搬送する搬送ユニットとをさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板処理装置は、前記基板と反応する反応ガスを前記基板に供給することにより、前記基板の上面に形成された薄膜のパターンの上に位置するレジストのパターンを除去する装置である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板処理装置は、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されており、前記基板に供給される熱を発生するヒーターをさらに備え、
前記給気手段は、オゾンガスを前記給気口に供給するオゾンガス供給手段を含む、請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
基板を支持部材で水平に支持する支持工程と、
前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の上面に対向する天井面と前記支持部材に支持されている前記基板を取り囲む筒状面とを含み、前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔が、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭くなるように形成されたフードの内部に前記支持部材に支持されている前記基板を配置するカバー工程と、
前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板よりも外側に配置され、前記支持部材に支持されている前記基板の中心部を通る鉛直線を取り囲む環状の給気口から吐出された気体を、前記支持部材に支持されている前記基板の上面と前記天井面との間の空間に当該空間のまわりから供給する給気工程と、
前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記基板の上面と前記天井面との間の気体を、前記天井面において前記基板の上面の中心部に対向する位置で開口する排気口を介して排出する排気工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部から前記基板の上面の中心部まで前記鉛直線に近づくにしたがって段階的または連続的に減少する、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記天井面は、前記鉛直線に向かって斜め下方に延びる環状の傾斜部を含む、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記フードは、円弧状の鉛直断面を有しており、前記天井面の外縁から前記筒状面の上縁に延びる環状のコーナー部をさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭く、前記基板の厚みよりも広い、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記給気口は、前記支持部材に支持されている前記基板の上面よりも上方で且つ前記天井面よりも下方の高さに配置されており、平面視において、前記支持部材に支持されている前記基板の上面の中心部に向かう吐出方向に気体を吐出する、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記基板処理方法は、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されたヒーターが発生した熱で前記基板を加熱する加熱工程をさらに含み、
前記給気工程は、前記基板と反応する反応ガスを前記給気口から吐出する工程を含む、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記支持工程、カバー工程、給気工程、および排気工程が実行されるドライ処理ユニットから、処理液で前記基板を処理するウェット処理ユニットに搬送ユニットで前記基板を搬送する搬送工程と、
前記搬送工程が実行された後、前記ウェット処理ユニットで前記基板を処理するウェット処理工程とをさらに含む、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記基板処理方法は、前記基板と反応する反応ガスを前記基板に供給することにより、前記基板の上面に形成された薄膜のパターンの上に位置するレジストのパターンを除去する方法である、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記基板処理方法は、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されたヒーターが発生した熱で前記基板を加熱する加熱工程をさらに含み、
前記給気工程は、オゾンガスを前記給気口から吐出する工程を含む、請求項１９に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。特許文献１の基板処理装置は、レジストが塗布された基板を加熱して、レジスト膜に含まれる溶剤を除去するＰＡＢ工程を実行するベーク炉を備えている。
特許文献１のベーク炉は、基板を水平に支持しながら加熱するホットプレートと、基板の上方に配置される天板とを含む。ドライエアーを吐出するガス供給口は、基板よりも外側に配置されており、ドライエアーを排出する中心排気口は、天板の天井面において基板の上面の中心部に対向する位置で開口している。
【０００３】
ガス供給口から吐出されたドライエアーは、基板の上面と天板の天井面との間を基板の中心に向かって流れ、中心排気口に排出される。基板の加熱によってレジスト膜から蒸発した溶剤は、ドライエアーと共に中心排気口に排出される。基板の上面と天板の天井面との間隔は、基板の上面の外周部から基板の上面の中心部まで一定である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７５９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らの研究によると、特許文献１のベーク炉では基板の上面の中心部だけで処理の速度が低下する可能性があることが分かった。本発明者らは、この原因の一つが以下であると考えている。
すなわち、特許文献１のベーク炉では、ガス供給口から吐出されたドライエアーが基板の上面と天板の天井面との間を基板の中心の方に流れる。図１３に示すように、中心排気口の近傍では、ドライエアーが基板の上面に接しながら流れるのではなく、基板の上面から中心排気口の方に流れる。そのため、気体の流動性が相対的に低い滞留域（図１３において二点鎖線で囲まれた領域）が中心排気口の直下に発生する。これが処理の速度を低下させる原因の一つだと考えられる。
【０００６】
そこで、本発明の目的の一つは、基板の上面に沿って基板の外周から基板の中心に流れる気流を形成しながら基板を処理するプロセスにおいて基板の処理の均一性を高め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である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、基板を水平に支持する支持部材と、前記支持部材に支持されている前記基板の上面に対向する天井面と、前記支持部材に支持されている前記基板を取り囲む筒状面とを含み、前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔が、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭くなるように形成されたフードと、前記支持部材に支持されている前記基板よりも外側に配置された給気口であって、前記支持部材に支持されている前記基板の中心部を通る鉛直線を取り囲む環状の給気口を含み、前記給気口から吐出された気体を、前記支持部材に支持されている前記基板の上面と前記天井面との間の空間に、当該空間のまわりから供給する給気手段と、前記天井面において前記基板の上面の中心部に対向する位置で開口する排気口を含み、前記基板の上面と前記天井面との間の気体を前記排気口を介して排出する排気手段とを備える、基板処理装置を提供する。
【０００８】
この構成によれば、環状の給気口から吐出された気体が、基板の上面とフードの天井面との間を基板の中心に向かって流れ、基板の上面の中心部に対向する排気口に排出される。これにより、基板の中心に向かって流れる気流が基板の上方に形成される。
基板の上面の中心部での基板の上面と天井面との間隔は、基板の上面の外周部での基板の上面と天井面との間隔よりも狭い。そのため、給気口から吐出された気体は、天井面によって基板の上面の中心部の方に案内される。これにより、気体の流動性が相対的に低い滞留域が排気口の直下に発生することを抑制または防止でき、基板の処理の均一性を高めることができる。
【０００９】
さらに、基板の上面と天井面との間隔は、至る所で狭いのではなく、基板の上面の中心部だけで狭い。基板の上面と天井面との間隔が至る所で狭いと、基板の上面と天井面との間の空間に供給される気体に加わる抵抗が増加し、当該空間での円滑な気体の流れが阻害され得る。したがって、基板の上面と天井面との間隔を局所的に狭くすることにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、滞留域が排気口の直下に発生することを抑制または防止できる。
【００１０】
給気口から吐出される気体は、基板と反応する反応ガスであってもよいし、不活性ガス、ドライエアー、およびクリーンエアーなどの基板とは反応しないガスであってもよいし、これら以外の気体であってもよい。環状の給気口は、周方向に配列された複数の吐出口であってもよいし、全周に亘って連続した１つのスリットであってもよい。複数の吐出口に含まれる吐出口は、円形または楕円形の吐出口であってもよいし、周方向に延びるスロットであってもよい。
【００１１】
本実施形態において、以下の特徴の少なくとも一つが、前記基板処理装置に加えられてもよい。
前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部から前記基板の上面の中心部まで前記鉛直線に近づくにしたがって段階的または連続的に減少する。
気流を急に基板の上面の方に方向転換させると、気流の乱れが発生し得る。この構成によれば、基板の上面と天井面との間の空間を内方に流れる気体が、基板の上面と天井面との間隔が減少するにしたがって基板の上面の方に段階的または連続的に案内される。これにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、基板の中心に向かって流れる気流を基板の上面に徐々に近づけることができる。
【００１２】
前記天井面は、前記鉛直線に向かって斜め下方に延びる環状の傾斜部を含む。
この構成によれば、鉛直線に向かって斜め下方に延びる環状の傾斜部が、天井面に設けられている。言い換えると、基板の上面と天井面との間隔は、基板の上面の中心部に近づくにしたがって連続的に減少している。基板の上面と天井面との間の空間を内方に流れる気体は、天井面の傾斜部によって基板の上面の方に連続的に案内される。したがって、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、基板の中心に向かって流れる気体を基板の上面に徐々に近づけることができる。
【００１３】
前記フードは、円弧状の鉛直断面を有しており、前記天井面の外縁から前記筒状面の上縁に延びる環状のコーナー部をさらに含む。
この構成によれば、天井面の外縁から筒状面の上縁に延びる環状のコーナー部が、円弧状の鉛直断面を有している。コーナー部の鉛直断面がＬ字状である場合、滞留域がコーナー部に発生し得る。したがって、円弧状の鉛直断面を有するコーナー部をフードに設けることにより、このような滞留域の発生を抑制または防止できる。
【００１４】
前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭く、前記基板の厚みよりも広い。
この構成によれば、基板の上面の中心部と天井面との間隔は、基板の上面の外周部と天井面との間隔よりも狭いだけでなく、基板の厚みよりも広い。排気口は、天井面において基板の上面の中心部に対向する位置で開口している。基板の上面から排気口までの鉛直方向の距離は、基板の厚みよりも広い。排気口が基板の上面に近すぎると、排気口と基板との間に進入しようとする気体に大きな抵抗が加わる。したがって、排気口を適度な距離だけ基板の上面から離すことにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、滞留域が排気口の直下に発生することを抑制または防止できる。
【００１５】
前記給気口は、前記支持部材に支持されている前記基板の上面よりも上方で且つ前記天井面よりも下方の高さに配置されており、平面視において、前記支持部材に支持されている前記基板の上面の中心部に向かう吐出方向に気体を吐出する。
給気口が気体を鉛直に吐出する場合、吐出された気体は、概ね９０度方向転換した後、基板の中心に向かって内方に流れる。この構成によれば、給気口が、基板の上面と天井面との間の空間に水平に対向している。給気口から吐出された気体は、大きな角度で方向転換することなく、基板の上面に沿って内方に流れる。したがって、給気口が気体を鉛直に吐出する場合と比較して、基板の外周部での気流の乱れの発生を抑制または防止できる。
【００１６】
平面視で基板の上面の中心部に向かう方向であれば、吐出方向は、水平方向であってもよいし、水平面に対して上方または下方に傾いた斜め方向であってもよい。
前記基板処理装置は、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されており、前記基板に供給される熱を発生するヒーターをさらに備え、前記給気手段は、前記基板と反応する反応ガスを前記給気口に供給する反応ガス供給手段を含む。
【００１７】
この構成によれば、基板と反応する反応ガスが、給気口から吐出され、基板の上面に供給される。これにより、基板の上面が反応ガスで処理される。さらに、反応ガスは、ヒーターによって加熱されている基板の上面に供給される。これにより、基板と反応ガスとの反応を促進できる。
前記基板処理装置は、処理液で前記基板を処理するウェット処理ユニットと、前記支持部材およびフードを含むドライ処理ユニットから前記ウェット処理ユニットに前記基板を搬送する搬送ユニットとをさらに備える。
【００１８】
この構成によれば、基板に液体を供給することなく当該基板を処理するドライ処理工程が、支持部材およびフードを含むドライ処理ユニットで実行される。その後、搬送ユニットが、基板をドライ処理ユニットからウェット処理ユニットに搬送する。ウェット処理ユニットでは、基板に処理液を供給するウェット処理工程が実行される。したがって、同じ基板処理装置で、ドライ処理工程およびウェット処理工程の両方を実行できる。さらに、ドライ処理工程およびウェット処理工が別々のユニットで実行されるので、各ユニットの複雑化を抑制または防止できる。
【００１９】
前記基板処理装置は、前記基板と反応する反応ガスを前記基板に供給することにより、前記基板の上面に形成された薄膜のパターンの上に位置するレジストのパターンを除去する装置である。
この構成によれば、基板の上面と天井面との間の空間が、給気口から吐出された反応ガスで満たされ、中心部を含む基板の上面の各部に反応ガスが均一に供給される。レジストのパターンは、レジストと反応ガスとの反応により気化または変質する。これにより、基板の表層を形成する薄膜のパターンからレジストのパターンを除去できる。
【００２０】
前記基板処理装置は、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されており、前記基板に供給される熱を発生するヒーターをさらに備え、前記給気手段は、オゾンガスを前記給気口に供給するオゾンガス供給手段を含む。
この構成によれば、給気口から吐出されたオゾンガスが基板の上面に供給される。レジストのパターンは、レジストとオゾンガスとの反応により気化または変質する。さらに、オゾンガスは、ヒーターによって加熱されている基板の上面に供給される。これにより、レジストとオゾンガスとの反応を促進でき、レジストのパターンを均一に短時間でオゾンガスと反応させることができる。
【００２１】
本発明の他の実施形態は、基板を支持部材で水平に支持する支持工程と、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の上面に対向する天井面と前記支持部材に支持されている前記基板を取り囲む筒状面とを含み、前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔が、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭くなるように形成されたフードの内部に前記支持部材に支持されている前記基板を配置するカバー工程と、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板よりも外側に配置され、前記支持部材に支持されている前記基板の中心部を通る鉛直線を取り囲む環状の給気口から吐出された気体を、前記支持部材に支持されている前記基板の上面と前記天井面との間の空間に当該空間のまわりから供給する給気工程と、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記基板の上面と前記天井面との間の気体を、前記天井面において前記基板の上面の中心部に対向する位置で開口する排気口を介して排出する排気工程とを含む、基板処理方法を提供する。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２２】
本実施形態において、以下の特徴の少なくとも一つが、前記基板処理方法に加えられてもよい。
前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部から前記基板の上面の中心部まで前記鉛直線に近づくにしたがって段階的または連続的に減少する。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２３】
前記天井面は、前記鉛直線に向かって斜め下方に延びる環状の傾斜部を含む。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
前記フードは、円弧状の鉛直断面を有しており、前記天井面の外縁から前記筒状面の上縁に延びる環状のコーナー部をさらに含む。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２４】
前記基板の上面の中心部での前記基板の上面と前記天井面との間隔は、前記基板の上面の外周部での前記基板の上面と前記天井面との間隔よりも狭く、前記基板の厚みよりも広い。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
前記給気口は、前記支持部材に支持されている前記基板の上面よりも上方で且つ前記天井面よりも下方の高さに配置されており、平面視において、前記支持部材に支持されている前記基板の上面の中心部に向かう吐出方向に気体を吐出する。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２５】
前記基板処理方法は、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されたヒーターが発生した熱で前記基板を加熱する加熱工程をさらに含み、前記給気工程は、前記基板と反応する反応ガスを前記給気口から吐出する工程を含む。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２６】
前記基板処理方法は、前記支持工程、カバー工程、給気工程、および排気工程が実行されるドライ処理ユニットから、処理液で前記基板を処理するウェット処理ユニットに搬送ユニットで前記基板を搬送する搬送工程と、前記搬送工程が実行された後、前記ウェット処理ユニットで前記基板を処理するウェット処理工程とをさらに含む。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００２７】
前記基板処理方法は、前記基板と反応する反応ガスを前記基板に供給することにより、前記基板の上面に形成された薄膜のパターンの上に位置するレジストのパターンを除去する方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
前記基板処理方法は、前記支持工程と並行して実行される工程であって、前記支持部材に支持されている前記基板の下方に配置されたヒーターが発生した熱で前記基板を加熱する加熱工程をさらに含み、前記給気工程は、オゾンガスを前記給気口から吐出する工程を含む。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式的な平面図である。
【図２】基板処理装置によって実行される基板の処理の一例を示す工程図である。
【図３】図２に示す基板の処理の一例が実行される前と後の基板の断面を示す模式図である。
【図４】加熱ユニットの鉛直断面を示す模式的な断面図である。
【図５】フードの模式的な平面図である。
【図６】ホットプレートの模式的な平面図である。
【図７】図４の一部を拡大した拡大断面図である。
【図８】加熱ユニットに気体を供給する給気ユニットと加熱ユニットから気体を排出する排気ユニットとを示す模式図である。
【図９Ａ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図９Ｂ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図９Ｃ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図９Ｄ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図９Ｅ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図９Ｆ】図２に示すドライ処理工程が行われているときの加熱ユニットの状態の一例を示す模式図である。
【図１０】基板の上面に沿って基板の外周から基板の中心に流れる気体の流れについて説明するための模式的な断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る加熱ユニットの鉛直断面の一部を示す模式的な断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る加熱ユニットの鉛直断面の一部を示す模式的な断面図である。
【図１３】従来技術における気体の流れについて説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式的な平面図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数のキャリアＣをそれぞれ保持する複数のロードポートＬＰと、複数のロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット２とを含む。
【００３０】
基板処理装置１は、さらに、基板Ｗを搬送する搬送ユニットと、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、プログラム等の情報を記憶するメモリー３ｍとメモリー３ｍに記憶された情報にしたがって基板処理装置１を制御するプロセッサー３ｐとを含むコンピュータである。
搬送ユニットは、複数のロードポートＬＰから複数の処理ユニット２に延びる搬送経路上に配置されたインデクサロボットＩＲ、シャトルＳＨ、およびセンターロボットＣＲを含む。インデクサロボットＩＲは、複数のロードポートＬＰとシャトルＳＨとの間で基板Ｗを搬送する。シャトルＳＨは、インデクサロボットＩＲとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、シャトルＳＨと複数の処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、さらに、複数の処理ユニット２の間で基板Ｗを搬送する。図１に示す太線の矢印は、インデクサロボットＩＲおよびシャトルＳＨの移動方向を示している。
【００３１】
複数の処理ユニット２は、水平に離れた４つの位置にそれぞれ配置された４つの塔を形成している。各塔は、上下方向に積層された複数の処理ユニット２を含む。４つの塔は、搬送経路の両側に２つずつで配置されている。複数の処理ユニット２は、基板Ｗを乾燥させたまま当該基板Ｗを処理する複数のドライ処理ユニット２Ｄと、処理液で基板Ｗを処理する複数のウェット処理ユニット２Ｗとを含む。ロードポートＬＰ側の２つの塔は、複数のドライ処理ユニット２Ｄで形成されており、残り２つの塔は、複数のウェット処理ユニット２Ｗで形成されている。
【００３２】
ドライ処理ユニット２Ｄは、基板Ｗが通過する搬入搬出口が設けられたドライチャンバー４と、ドライチャンバー４の搬入搬出口を開閉するシャッター５と、ドライチャンバー４内で基板Ｗを加熱しながら処理ガスを基板Ｗに供給する加熱ユニット８と、加熱ユニット８によって加熱された基板Ｗをドライチャンバー４内で冷却する冷却ユニット７と、ドライチャンバー４内で基板Ｗを搬送する室内搬送機構６とを含む。
【００３３】
ウェット処理ユニット２Ｗは、基板Ｗが通過する搬入搬出口が設けられたウェットチャンバー９と、ウェットチャンバー９の搬入搬出口を開閉するシャッター１０と、ウェットチャンバー９内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中心部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック１１と、スピンチャック１１に保持されている基板Ｗに向けて処理液を吐出する複数のノズルとを含む。
【００３４】
複数のノズルは、薬液を吐出する薬液ノズル１２と、リンス液を吐出するリンス液ノズル１３とを含む。制御装置３は、スピンチャック１１の複数のチャックピンに基板Ｗを保持させながら、スピンチャック１１のスピンモータに基板Ｗを回転させる。この状態で、制御装置３は、基板Ｗの上面に向けて薬液ノズル１２またはリンス液ノズル１３に液体を吐出させる。これにより、基板Ｗの上面全域が液膜で覆われる。その後、制御装置３は、スピンチャック１１に基板Ｗを高速回転させて、基板Ｗを乾燥させる。
【００３５】
図２は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例を示す工程図である。図３は、図２に示す基板Ｗの処理の一例が実行される前と後の基板Ｗの断面を示す模式図である。制御装置３は、以下の動作を基板処理装置１に実行させるようにプログラムされている。
図３の左側に示すように、基板処理装置１で処理される基板Ｗは、レジストのパターンＰＲで覆われた薄膜をエッチングして、薄膜のパターンＰＦを形成するエッチング処理工程が行われた基板である。つまり、このような基板Ｗが収容されたキャリアＣがロードポートＬＰ上に置かれる。以下で説明するように、基板処理装置１では、薄膜のパターンＰＦ上に位置するレジストのパターンＰＲを除去するレジスト除去工程が行われる。図３の右側は、レジスト除去工程が行われた基板Ｗの断面を示している。
【００３６】
基板処理装置１で基板Ｗを処理するときは、インデクサロボットＩＲ、シャトルＳＨ、およびセンターロボットＣＲが、ロードポートＬＰに置かれたキャリアＣ内の基板Ｗをドライ処理ユニット２Ｄに搬送する（図２のステップＳ１）。ドライ処理ユニット２Ｄでは、基板Ｗを加熱しながら、オゾンガスを基板Ｗに供給するドライ処理工程が行われる（図２のステップＳ２）。その後、センターロボットＣＲが、ドライ処理ユニット２Ｄ内の基板Ｗをウェット処理ユニット２Ｗに搬入する（図２のステップＳ３）。
【００３７】
ウェット処理ユニット２Ｗでは、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に処理液を供給するウェット処理工程が行われる（図２のステップＳ４）。具体的には、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に向けて薬液ノズル１２に薬液を吐出させる薬液供給工程が行われる。その後、基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの上面に向けてリンス液ノズル１３にリンス液を吐出させるリンス液供給工程が行われる。その後、基板Ｗを高速回転させることにより基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる。続いて、インデクサロボットＩＲ、シャトルＳＨ、およびセンターロボットＣＲが、ウェット処理ユニット２Ｗ内の基板ＷをロードポートＬＰに置かれたキャリアＣに搬送する（図２のステップＳ５）。
【００３８】
次に、加熱ユニット８について詳細に説明する。
図４は、加熱ユニット８の鉛直断面（鉛直面で切断された断面）を示す模式的な断面図である。図５は、フード３０の模式的な平面図である。図５は、図４に示す矢印Ｖの方向にフード３０を見た図である。図６は、ホットプレート２１の模式的な平面図である。図７は、図４の一部を拡大した拡大断面図である。以下では、特に断りがない限り、フード３０が下位置（図４に示す位置）に位置している状態について説明する。
【００３９】
図４に示すように、加熱ユニット８は、基板Ｗを水平に支持しながら加熱するホットプレート２１と、ホットプレート２１に支持されている基板Ｗの上方に配置されるフード３０と、フード３０を支持するベースリング２７とを含む。
加熱ユニット８は、さらに、ホットプレート２１およびベースリング２７に対してフード３０を昇降させるフード昇降アクチュエータ２９と、フード３０とベースリング２７との間の隙間を密閉するＯリング２８と、ホットプレート２１とフード３０との間で基板Ｗを水平に支持する複数のリフトピン２４と、複数のリフトピン２４を昇降させるリフト昇降アクチュエータ２６とを含む。
【００４０】
ホットプレート２１は、ジュール熱を発生するヒーター２２と、基板Ｗを水平に支持すると共に、ヒーター２２の熱を基板Ｗに伝達する支持部材２３とを含む。ヒーター２２および支持部材２３は、基板Ｗの下方に配置される。ヒーター２２は、ヒーター２２に電力を供給する配線（図示せず）に接続されている。ヒーター２２は、支持部材２３の下方に配置されていてもよいし、支持部材２３の内部に配置されていてもよい。
【００４１】
図４および図６に示すように、ホットプレート２１の支持部材２３は、基板Ｗの下方に配置される円板状のベース部２３ｂと、ベース部２３ｂの上面から上方に突出する複数の半球状の突出部２３ａと、ベース部２３ｂの外周面から外方に突出する円環状のフランジ部２３ｃとを含む。ベース部２３ｂの上面は、基板Ｗの下面と平行で、基板Ｗの外径以上の外径を有している。複数の突出部２３ａは、ベース部２３ｂの上面から上方に離れた位置で基板Ｗの下面に接触する。複数の突出部２３ａは、基板Ｗが水平に支持されるように、ベース部２３ｂの上面内の複数の位置に配置されている。基板Ｗは、基板Ｗの下面がベース部２３ｂの上面から上方に離れた状態で水平に支持される。
【００４２】
図４に示すように、複数のリフトピン２４は、ホットプレート２１を貫通する複数の貫通穴にそれぞれ挿入されている。加熱ユニット８の外から貫通穴への流体の進入は、リフトピン２４を取り囲むベローズ２５によって防止される。加熱ユニット８は、ベローズ２５に代えてもしくはベローズ２５に加えて、リフトピン２４の外周面と貫通穴の内周面との間の隙間を密閉するＯリングを備えていてもよい。リフトピン２４は、基板Ｗの下面に接触する半球状の上端部を含む。複数のリフトピン２４の上端部は、同じ高さに配置されている。
【００４３】
リフト昇降アクチュエータ２６は、複数のリフトピン２４の上端部がホットプレート２１よりも上方に位置する上位置（図９Ａに示す位置）と、複数のリフトピン２４の上端部がホットプレート２１の内部に退避した下位置（図４に示す位置）との間で、複数のリフトピン２４を鉛直方向に移動させる。リフト昇降アクチュエータ２６は、電動モータまたはエアーシリンダーであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。フード昇降アクチュエータ２９などの他のアクチュエータについても同様である。
【００４４】
基板Ｗがホットプレート２１に支持されている状態で、リフト昇降アクチュエータ２６が複数のリフトピン２４を下位置から上位置に上昇させると、基板Ｗの下面がホットプレート２１の複数の突出部２３ａから離れ、複数のリフトピン２４に接触する。これとは反対に、基板Ｗが複数のリフトピン２４に支持されている状態で、リフト昇降アクチュエータ２６が複数のリフトピン２４を上位置から下位置に下降させると、基板Ｗの下面が複数のリフトピン２４から離れ、ホットプレート２１の複数の突出部２３ａに接触する。このようにして、基板Ｗが、ホットプレート２１と複数のリフトピン２４との間で受け渡される。
【００４５】
ベースリング２７は、ホットプレート２１のフランジ部２３ｃの上面上に配置されている。ベースリング２７は、ホットプレート２１の径方向に間隔を空けてベース部２３ｂを取り囲んでいる。ベースリング２７の上面は、ベース部２３ｂの上面よりも下方に配置されている。Ｏリング２８は、ベースリング２７の上面から下方に凹んだ環状溝に嵌められている。フード３０がベースリング２７上に載せられると、ホットプレート２１に支持されている基板Ｗを収容する密閉空間ＳＰが、ホットプレート２１、フード３０、およびベースリング２７によって形成される。
【００４６】
フード昇降アクチュエータ２９は、上位置（図９Ａに示す位置）と下位置（図４に示す位置）との間でフード３０を鉛直に移動させる。上位置は、基板Ｗがフード３０の下面とベースリング２７の上面との間を通過できるようにフード３０の下面がベースリング２７の上面から上方に離れた位置である。下位置は、フード３０の下面とベースリング２７の上面との間の隙間が密閉され、ホットプレート２１に支持されている基板Ｗを収容する密閉空間ＳＰが形成される位置である。
【００４７】
フード３０は、ホットプレート２１に支持されている基板Ｗの上方に配置される平面視円形の上プレート３２と、基板Ｗの外径よりも大きい内径を有する下リング３４と、上プレート３２の下面と下リング３４の上面との間の隙間を密閉する環状の板状シール３３と、上プレート３２の中心部を貫通する中心貫通穴に挿入された中央ブロック３１とを含む。中央ブロック３１は、上プレート３２に支持されており、下リング３４は、板状シール３３を介して上プレート３２に連結されている。上プレート３２は、基板Ｗの上面と平行な下面を有するプレート部３２ａを含む。中央ブロック３１は、プレート部３２ａの下面から下方に突出している。
【００４８】
フード３０の内面は、基板Ｗの上方に配置される平面視円形の天井面４１と、基板Ｗの外径よりも大きい直径を有する筒状面４３と、天井面４１の外縁から筒状面４３の上縁に延びる環状のコーナー部４２とを含む。天井面４１は、基板Ｗの外径よりも大きい外径を有している。コーナー部４２は、たとえば、Ｌ字状の鉛直断面を有している。
天井面４１は、基板Ｗの中心部を通る鉛直線Ａ２と同軸で且つ水平な中央水平部４１ａと、中央水平部４１ａの外縁から斜め上に外方に延びる環状の中央傾斜部４１ｂと、中央傾斜部４１ｂの外縁から鉛直上方に延びる環状の中央鉛直部４１ｃと、中央鉛直部４１ｃの上端から外方に水平に延びる環状の外側水平部４１ｄとを含む。コーナー部４２は、外側水平部４１ｄの外縁から筒状面４３の上縁まで延びている。
【００４９】
基板処理装置１は、加熱ユニット８の内部に気体を供給する給気ユニットと、加熱ユニット８内の気体を排出する排気ユニットとを含む。給気ユニットは、気体を吐出する複数の給気口４６と、各給気口４６に気体を案内する供給路４７とを含む。排気ユニットは、複数の給気口４６から吐出された気体が流入する排気口４４と、排気口４４内に流入した気体を加熱ユニット８の外に案内する排気路４５とを含む。
【００５０】
排気口４４は、フード３０の内面に含まれる中央水平部４１ａで開口している。排気口４４は、円形または楕円形である。排気口４４は、空間だけを介して基板Ｗの上面に鉛直方向に対向する。排気口４４は、給気口４６よりも上方に配置されている。排気路４５は、排気口４４からフード３０の外面まで延びている。排気路４５は、中央ブロック３１に設けられている。排気路４５は、中央ブロック３１を鉛直方向に貫通している。
【００５１】
給気口４６は、フード３０の内面に含まれる筒状面４３で開口している。給気口４６は、円形または楕円形である。給気口４６は、周方向に延びるスロットであってもよい。複数の給気口４６は、同じ高さに配置されている。給気口４６は、基板Ｗの上面よりも上方で且つフード３０の天井面４１よりも下方の高さに配置されている。複数の給気口４６は、ホットプレート２１の周方向に等間隔で配列されている。
【００５２】
図４および図５に示すように、供給路４７は、フード３０の外面からフード３０の内部に延びる複数の上流路４７ａと、各上流路４７ａに接続されており、鉛直線Ａ２を取り囲む上流環状路４７ｂと、上流環状路４７ｂから下方に延びる複数の中間路４７ｃと、各中間路４７ｃに接続されており、鉛直線Ａ２を取り囲む下流環状路４７ｄと、下流環状路４７ｄから複数の給気口４６まで延びる複数の下流路４７ｅとを含む。
【００５３】
上流路４７ａおよび上流環状路４７ｂは、上プレート３２に設けられている。中間路４７ｃは、板状シール３３に設けられている。下流環状路４７ｄおよび下流路４７ｅは、下リング３４に設けられている。上流環状路４７ｂおよび下流環状路４７ｄは、板状シール３３によって互いに仕切られている。中間路４７ｃは、上流環状路４７ｂから下流環状路４７ｄまで下方に延びている。図５に示すように、複数の中間路４７ｃは、平面視で複数の上流路４７ａに重ならない位置に配置されている。
【００５４】
図４に示すように、下流路４７ｅは、下流環状路４７ｄの内側に配置されている。下流路４７ｅは、下流環状路４７ｄから給気口４６まで水平に延びている。給気口４６は、下流路４７ｅから供給された気体を鉛直線Ａ２に向かう水平な吐出方向Ｄ１に吐出する。平面視で基板Ｗの上面の中心部に向かう方向であれば、吐出方向Ｄ１は、水平面に対して上方または下方に傾いた斜め方向であってもよい。
【００５５】
図７に示すように、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔、つまり、基板Ｗの上面から天井面４１までの鉛直方向の距離は、基板Ｗの中心部で最も狭く、基板Ｗの外周部で最も広い。より具体的には、基板Ｗの上面の中心部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｃは、基板Ｗの上面の外周部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｅよりも狭い。間隔Ｇｃは、基板Ｗの厚みＴ１よりも広く、鉛直方向への給気口４６の長さに相当する給気口４６の直径Ｄ２よりも広い。間隔Ｇｃは、給気口４６の直径Ｄ２以下であってもよい。
【００５６】
基板Ｗの上面の中心部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｃは、基板Ｗの上面から排気口４４までの鉛直方向の距離と等しい。間隔Ｇｃは、排気口４４の直径Ｄ３よりも狭く、中央ブロック３１の突出量、つまり、外側水平部４１ｄから中央水平部４１ａまでの鉛直方向の距離Ｇ１よりも狭い。中央ブロック３１の半径Ｒ１、つまり、鉛直線Ａ２から中央傾斜部４１ｂの外端（上端）までの径方向の距離Ｒ１は、中央傾斜部４１ｂの外端から筒状面４３までの径方向の距離Ｒ２よりも短い。これらの寸法は、単なる具体例であり、これに限られるものではない。
【００５７】
図８は、加熱ユニット８に気体を供給する給気ユニットと加熱ユニット８から気体を排出する排気ユニットとを示す模式図である。
給気ユニットは、複数の給気口４６から吐出される気体を案内する第１共通配管５５と、第１共通配管５５から供給された気体を供給路４７に案内する複数の第２共通配管５６とを含む。
【００５８】
排気ユニットは、排気口４４に排出された気体を案内する第１排気配管６０と、第１排気配管６０から供給された気体を案内する第２排気配管６１と、第２排気配管６１を流れる気体に含まれるオゾンを除去するオゾンフィルター６２とを含む。
給気ユニットは、オゾンガス生成ユニット５１で生成されたオゾンガスを案内する第１オゾンガス配管５２と、第１オゾンガス配管５２から供給されたオゾンガスを第１共通配管５５に案内する第２オゾンガス配管５３と、第２オゾンガス配管５３に介装されたオゾンガス供給バルブ５４とを含む。
【００５９】
給気ユニットは、さらに、窒素ガス供給源から供給された窒素ガスを案内する第１窒素ガス配管５７と、第１窒素ガス配管５７から供給された窒素ガスを第１共通配管５５に案内する第２窒素ガス配管５８と、第２窒素ガス配管５８に介装された窒素ガス供給バルブ５９とを含む。
図示はしないが、オゾンガス供給バルブ５４は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、オゾンガス供給バルブ５４を開閉させる。
【００６０】
オゾンガス生成ユニット５１は、基板Ｗの処理に適した高濃度のオゾンガスを生成するユニットである。オゾンガスに含まれるオゾンの濃度の具体例は、２５０〜３００ｇ／ｍ３である。オゾンガス生成ユニット５１は、基板処理装置１の中に配置されていてもよいし、基板処理装置１の外に配置されていてもよい。後者の場合、オゾンガス生成ユニット５１は、基板処理装置１のまわりに配置されていてもよいし、基板処理装置１が設置されるクリーンルームの下（地下）に配置されていてもよい。
【００６１】
オゾンガス供給バルブ５４が開かれると、オゾンガス生成ユニット５１で生成されたオゾンガスが、第１オゾンガス配管５２、第２オゾンガス配管５３、第１共通配管５５、および第２共通配管５６をこの順に介して加熱ユニット８に供給され、複数の給気口４６から吐出される。同様に、窒素ガス供給バルブ５９が開かれると、窒素ガスが、第１窒素ガス配管５７、第２窒素ガス配管５８、第１共通配管５５、および第２共通配管５６をこの順に介して、加熱ユニット８に供給され、複数の給気口４６から吐出される。
【００６２】
オゾンガスは、加熱ユニット８が閉じられている状態、つまり、フード３０が下位置に位置している状態で、複数の給気口４６から吐出される。複数の給気口４６から吐出されたオゾンガスは、排気口４４を介して第１排気配管６０に排出される。第１排気配管６０内のオゾンガスは、第２排気配管６１に流れ、オゾンフィルター６２を通過する。これにより、第２排気配管６１を流れる気体に含まれるオゾンの濃度が低下する。オゾンフィルター６２を通過した気体は、基板処理装置１が設置される工場に設けられた排気設備に向けて案内される。
【００６３】
図９Ａ〜図９Ｆは、図２に示すドライ処理工程（ステップＳ２）が行われているときの加熱ユニット８の状態の一例を示す模式図である。
図９Ａに示すように、ドライ処理ユニット２Ｄに基板Ｗを搬入するときは、シャッター開閉アクチュエータ６３がシャッター５を開位置に位置させ、フード昇降アクチュエータ２９およびリフト昇降アクチュエータ２６がフード３０および複数のリフトピン２４を上位置に位置させる。この状態で、センターロボットＣＲは、ハンドＨで基板Ｗを支持しながら、ハンドＨをドライチャンバー４内に進入させる。その後、デバイス形成面である表面が上に向けられた基板Ｗが複数のリフトピン２４上に置かれる。基板Ｗは、センターロボットＣＲのハンドＨによって複数のリフトピン２４上に置かれてもよいし、室内搬送機構６（図１参照）によって複数のリフトピン２４上に置かれてもよい。
【００６４】
センターロボットＣＲは、ハンドＨ上の基板Ｗをドライ処理ユニット２Ｄに渡した後、ハンドＨをドライチャンバー４の外に移動させる。その後、シャッター開閉アクチュエータ６３がシャッター５を閉位置に移動させ、ドライチャンバー４の搬入搬出口を閉じる。さらに、図９Ｂに示すように、リフト昇降アクチュエータ２６が、複数のリフトピン２４を下位置に移動させ、フード昇降アクチュエータ２９が、フード３０を下位置に移動させる。これにより、基板Ｗがホットプレート２１に支持される。ホットプレート２１は、基板Ｗがホットプレート２１に支持される前から室温よりも高い温度（たとえば、１００℃以上）に維持されている。基板Ｗがホットプレート２１に支持されると、基板Ｗの加熱が開始される。
【００６５】
次に、図９Ｃに示すように、オゾンガス供給バルブ５４が開かれ、複数の給気口４６がオゾンガスの吐出を開始する。オゾンガスは、複数の給気口４６から基板Ｗの中心に向かって基板Ｗの上面に沿って流れる。これにより、基板Ｗの上面の外周から基板Ｗの上面の中心に向かって流れる複数の気流が形成される。密閉空間ＳＰ内の空気は、オゾンガスによって排気口４４の方に導かれ、排気口４４を介して密閉空間ＳＰの外に排出される。これにより、密閉空間ＳＰがオゾンガスで満たされる。
【００６６】
さらに、密閉空間ＳＰ内のオゾンガスは、後から吐出されたオゾンガスによって排気口４４の方に導かれ、排気口４４を介して密閉空間ＳＰの外に排出される。したがって、密閉空間ＳＰは、複数の給気口４６から吐出された直後のオゾンガスで満たされ続ける。給気口４６から吐出されたオゾンガスは、短時間で濃度が大幅に低下し易い。したがって、濃度の低下が小さいオゾンガス、つまり、活性が高いオゾンガスが基板Ｗの上面に供給され続ける。
【００６７】
図１０は、基板Ｗの上面に沿って基板Ｗの外周から基板Ｗの中心に流れる気体の流れについて説明するための模式的な断面図である。給気口４６から吐出されたオゾンガスは、フード３０の外側水平部４１ｄと基板Ｗの上面の外周部の間を内方に流れる。その後、オゾンガスは、フード３０の中央傾斜部４１ｂによって基板Ｗの上面の方に案内されながら、基板Ｗの上面とフード３０の内面との間を内方に流れる。続いて、オゾンガスは、フード３０の中央水平部４１ａと基板Ｗの上面との間を内方に流れ、排気口４４に排出される。
【００６８】
このように、基板Ｗの上面から排気口４４までの距離が短いので、オゾンガスは、基板Ｗの上面の中心部に沿って流れた後、排気口４４に排出される。そのため、基板Ｗの上面の中心部で気体が滞留し難く、ここに存在するオゾンガスが新しいオゾンガスに置換され易い。さらに、中央傾斜部４１ｂおよび中央水平部４１ａでは、基板Ｗの上面から上方に離れた位置を流れるオゾンガス、つまり、オゾンガスとレジストとの反応やオゾンガスの温度上昇に起因する活性の低下が小さいオゾンガスが、基板Ｗの方に案内されるので、基板Ｗの上面の中心部での処理速度をさらに高めることができる。
【００６９】
オゾンガス供給バルブ５４が開かれてから所定時間が経過すると、オゾンガス供給バルブ５４が閉じられ、オゾンガスの吐出が停止される。その後、図９Ｄに示すように、窒素ガス供給バルブ５９が開かれ、複数の給気口４６が窒素ガスの吐出を開始する。密閉空間ＳＰ内のオゾンガスは、窒素ガスによって排気口４４の方に導かれ、排気口４４を介して密閉空間ＳＰの外に排出される。これにより、密閉空間ＳＰ内のオゾンガスが、窒素ガスで置換される。窒素ガス供給バルブ５９が開かれてから所定時間が経過すると、窒素ガス供給バルブ５９が閉じられ、窒素ガスの吐出が停止される。
【００７０】
次に、図９Ｅに示すように、リフト昇降アクチュエータ２６が、複数のリフトピン２４を上位置に移動させ、フード昇降アクチュエータ２９が、フード３０を上位置に移動させる。さらに、図９Ｆに示すように、シャッター開閉アクチュエータ６３がシャッター５を開位置に移動させる。ホットプレート２１上の基板Ｗは、複数のリフトピン２４によって持ち上げられる。センターロボットＣＲは、基板Ｗが冷却ユニット７（図１参照）で冷却された後、ハンドＨで基板Ｗを受け取る。その後、センターロボットＣＲは、ハンドＨ上の基板Ｗをウェット処理ユニット２Ｗに搬入する。
【００７１】
以上のように本実施形態では、基板Ｗの上面の中心部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｃが、基板Ｗの上面の外周部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｅよりも狭い。そのため、給気口４６から吐出された気体は、天井面４１によって基板Ｗの上面の中心部の方に案内される。これにより、気体の流動性が相対的に低い滞留域が排気口４４の直下に発生することを抑制または防止でき、基板Ｗの処理の均一性を高めることができる。
【００７２】
さらに、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔は、至る所で狭いのではなく、基板Ｗの上面の中心部だけで狭い。基板Ｗの上面と天井面４１との間隔が至る所で狭いと、基板Ｗの上面と天井面４１との間の空間に供給される気体に加わる抵抗が増加し、当該空間での円滑な気体の流れが阻害され得る。したがって、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔を局所的に狭くすることにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、滞留域が排気口４４の直下に発生することを抑制または防止できる。
【００７３】
また、気流を急に基板Ｗの上面の方に方向転換させると、気流の乱れが発生し得る。本実施形態では、基板Ｗの上面と天井面４１との間の空間を内方に流れる気体が、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔が減少するにしたがって基板Ｗの上面の方に段階的または連続的に案内される。これにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、基板Ｗの中心に向かって流れる気流を基板Ｗの上面に徐々に近づけることができる。
【００７４】
本実施形態では、鉛直線Ａ２に向かって斜め下方に延びる環状の中央傾斜部４１ｂが、天井面４１に設けられている。言い換えると、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔は、基板Ｗの上面の中心部に近づくにしたがって連続的に減少している。基板Ｗの上面と天井面４１との間の空間を内方に流れる気体は、天井面４１の中央傾斜部４１ｂによって基板Ｗの上面の方に連続的に案内される。したがって、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、基板Ｗの中心に向かって流れる気体を基板Ｗの上面に徐々に近づけることができる。
【００７５】
本実施形態では、基板Ｗの上面の中心部と天井面４１との間隔Ｇｃは、基板Ｗの上面の外周部と天井面４１との間隔Ｇｅよりも狭いだけでなく、基板Ｗの厚みＴ１よりも広い。排気口４４は、天井面４１において基板Ｗの上面の中心部に対向する位置で開口している。基板Ｗの上面から排気口４４までの鉛直方向の距離は、基板Ｗの厚みＴ１よりも広い。排気口４４が基板Ｗの上面に近すぎると、排気口４４と基板Ｗとの間に進入しようとする気体に大きな抵抗が加わる。したがって、排気口４４を適度な距離だけ基板Ｗの上面から離すことにより、気流の乱れの発生を抑制または防止しながら、滞留域が排気口４４の直下に発生することを抑制または防止できる。
【００７６】
給気口４６が気体を鉛直に吐出する場合、吐出された気体は、概ね９０度方向転換した後、基板Ｗの中心に向かって内方に流れる。本実施形態では、給気口４６が、基板Ｗの上面と天井面４１との間の空間に水平に対向している。給気口４６から吐出された気体は、大きな角度で方向転換することなく、基板Ｗの上面に沿って内方に流れる。したがって、給気口４６が気体を鉛直に吐出する場合と比較して、基板Ｗの外周部での気流の乱れの発生を抑制または防止できる。
【００７７】
本実施形態では、基板Ｗに液体を供給することなく当該基板Ｗを処理するドライ処理工程が、ドライ処理ユニット２Ｄで実行される。その後、センターロボットＣＲが、基板Ｗをドライ処理ユニット２Ｄからウェット処理ユニット２Ｗに搬送する。ウェット処理ユニット２Ｗでは、基板Ｗに処理液を供給するウェット処理工程が実行される。したがって、同じ基板処理装置１で、ドライ処理工程およびウェット処理工程の両方を実行できる。さらに、ドライ処理工程およびウェット処理工が別々のユニットで実行されるので、各ユニットの複雑化を抑制または防止できる。
【００７８】
オゾンガスは、基板Ｗと反応する反応ガスの一例である。本実施形態では、給気口４６から吐出されたオゾンガスが基板Ｗの上面に供給される。レジストのパターンＰＲは、レジストとオゾンガスとの反応により気化または変質する。さらに、オゾンガスは、ヒーター２２によって加熱されている基板Ｗの上面に供給される。これにより、レジストとオゾンガスとの反応を促進でき、レジストのパターンＰＲを均一に短時間でオゾンガスと反応させることができる。
【００７９】
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、図１１に示すように、フード３０の内面に含まれるコーナー部４２の鉛直断面は、Ｌ字状に限らず、円弧状であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。
【００８０】
コーナー部４２の鉛直断面がＬ字状である場合、滞留域がコーナー部４２に発生し得る。したがって、円弧状の鉛直断面を有するコーナー部４２をフード３０に設けることにより、このような滞留域の発生を抑制または防止できる。
図１２に示すように、上プレート３２のプレート部３２ａの下面は、基板Ｗの上面と平行でなくてもよい。図１２は、中央ブロック３１が省略され、中央水平部４１ａと外側傾斜部４１ｅとがプレート部３２ａの下面に設けられている例を示している。外側傾斜部４１ｅは、フード３０の天井面４１の外縁から中央水平部４１ａの外縁まで斜め下方に延びている。
【００８１】
基板Ｗの上面の中心部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｃが、基板Ｗの上面の外周部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｅよりも狭ければ、基板Ｗの上面と天井面４１との間隔は、基板Ｗの上面の外周部で最も広くなくてもよい。
基板Ｗの上面の外周部での基板Ｗの上面と天井面４１との間隔Ｇｅは、全周に亘って一定であってもよいし、周方向の位置に応じて変化していてもよい。中心部を除く基板Ｗの上面の他の部分での間隔についても同様である。
【００８２】
給気口４６は、平面視で基板Ｗの上面の中心部に向かう方向に限らず、給気口４６から上方または下方に延びる鉛直方向に気体を吐出してもよい。つまり、吐出方向Ｄ１は、給気口４６から上方または下方に延びる鉛直方向であってもよい。
給気口４６から吐出される気体は、オゾンガス以外の気体であってもよい。たとえば、フッ化水素やＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの基板Ｗ（シリコンウエハ等の基板Ｗの母材および母材上に形成された薄膜を含む）と反応する物質を含む気体であってもよいし、ドライエアーやクリーンエアーであってもよい。
【００８３】
オゾンガス、フッ化水素を含む気体、およびＩＰＡを含む気体は、基板Ｗと反応する反応ガスの例であり、ドライエアーやクリーンエアーは、基板Ｗと反応しないガスの例である。フッ化水素を含む気体は、フッ化水素酸の蒸気であってもよいし、フッ化水素酸の蒸気またはミストとキャリアガス（たとえば、不活性ガス）とを含む気体であってもよい。ＩＰＡを含む気体についても同様である。
【００８４】
ヒーター２２が基板処理装置１から省略されてもよい。同様に、ウェット処理ユニット２Ｗが基板処理装置１から省略されてもよい。
基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
【００８５】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１      ：基板処理装置
２Ｄ    ：ドライ処理ユニット
２Ｗ    ：ウェット処理ユニット
８      ：加熱ユニット
２１    ：ホットプレート
２２    ：ヒーター
２３    ：支持部材
３０    ：フード
４１    ：フードの天井面
４１ａ  ：天井面の中央水平部
４１ｂ  ：天井面の中央傾斜部
４１ｃ  ：天井面の中央鉛直部
４１ｄ  ：天井面の外側水平部
４１ｅ  ：天井面の外側傾斜部
４２    ：フードのコーナー部
４３    ：フードの筒状面
４４    ：排気口
４６    ：給気口
５１    ：オゾンガス生成ユニット
５２    ：第１オゾンガス配管（反応ガス供給手段、オゾンガス供給手段）
５３    ：第２オゾンガス配管（反応ガス供給手段、オゾンガス供給手段）
５４    ：オゾンガス供給バルブ（反応ガス供給手段、オゾンガス供給手段）
５５    ：第１共通配管
５６    ：第２共通配管
６０    ：第１排気配管
６１    ：第２排気配管
６２    ：オゾンフィルター
Ａ２    ：鉛直線
ＣＲ    ：センターロボット
Ｄ１    ：吐出方向
Ｇｃ    ：基板の上面の中心部と天井面との間隔
Ｇｅ    ：基板の上面の外周部と天井面との間隔
ＩＲ    ：インデクサロボット
ＰＦ    ：薄膜のパターン
ＰＲ    ：レジストのパターン
ＳＨ    ：シャトル
Ｔ１    ：基板の厚み
Ｗ      ：基板
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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