(57)【要約】【課題】基板に損傷を与えることなく、基板の表面を効率良く洗浄する。【解決手段】基板Ｗを水平に保持している保持部３ｓｃを回転させながら、基板Ｗの一主面上に水および機能水の少なくとも一方の液体を供給するとともに、基板Ｗの一主面を平面視したときに該一主面上に位置している第１領域Ａｒ１と該一主面上において該第１領域Ａｒ１に対向するように位置している第２領域Ａｒ２とに向けて加熱ガスを吹き付ける。このとき、液体は、第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて吹き付けられる加熱ガスにより、一主面上の第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との間に位置する第３領域Ａｒ３において、一主面上の第１から第３領域Ａｒ１〜Ａｒ３以外の第４領域Ａｒ４においてよりも長い時間溜まりながら沸騰する。【選択図】図３
2018129360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に保持する保持部と、
前記保持部を回転させる回転機構と、
前記基板の一主面上に水および機能水の少なくとも一方の液体を供給する液体供給部と、
前記一主面を平面視したときに、前記一主面上の第１領域に向けて加熱ガスを吹き付ける第１気体供給部分と、前記一主面上の前記第１領域に対向するように位置している第２領域に向けて加熱ガスを吹き付ける第２気体供給部分と、を有する気体供給部と、
前記回転機構による前記保持部を介した前記基板の回転と、前記液体供給部による前記一主面上への前記液体の供給と、前記気体供給部による前記第１領域および前記第２領域に向けた加熱ガスの吹き付けと、を並行して実行させる制御部と、を備え、
前記液体は、前記気体供給部によって前記第１領域および前記第２領域に向けて吹き付けられる加熱ガスにより、前記一主面上の前記第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域において、前記一主面上の前記第１から第３領域以外の第４領域においてよりも長い時間溜まりながら沸騰する、基板洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板洗浄装置であって、
前記一主面を平面視したときに、前記回転機構によって前記基板が回転する回転方向において、前記第１領域と前記第２領域とが対向するように位置している、基板洗浄装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板洗浄装置であって、
前記第２領域は、前記一主面を平面視したときに、前記回転方向における前記第１領域の下流側に位置しており、前記第１領域よりも前記回転機構による前記基板の回転時における仮想的な回転軸に近い位置まで存在している、基板洗浄装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の基板洗浄装置であって、
前記気体供給部は、前記一主面を平面視したときに、前記回転機構による前記基板の回転時における仮想的な回転軸から遠ざかる方向に前記第３領域から前記液体が排出される排出経路を形成するように、前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄装置。
【請求項５】
請求項１に記載の基板洗浄装置であって、
前記気体供給部は、前記一主面上のうちの前記第１領域と前記第２領域とを含む環状領域に加熱ガスを吹き付け、
前記第３領域は、前記一主面上の前記環状領域の内側に位置している、基板洗浄装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板洗浄装置であって、
前記気体供給部を前記一主面に沿って移動させる移動機構、をさらに備え、
前記移動機構は、前記気体供給部の少なくとも一部を前記一主面上から外れた位置まで移動させることで、前記第３領域から前記基板の外周において前記液体を排出させる排出経路を形成する、基板洗浄装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄装置であって、
前記第１気体供給部分が、該第１気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けるか、または
前記第２気体供給部分が、該第２気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄装置。
【請求項８】
請求項１から請求項６の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄装置であって、
前記第１気体供給部分は、該第１気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付け、
前記第２気体供給部分は、該第２気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄装置であって、
前記液体供給部は、前記液体の液滴を前記一主面に向けて射出する２流体ノズルを含む、基板洗浄装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄装置であって、
前記気体供給部を前記一主面の逆側から覆うカバー部、をさらに備えている、基板洗浄装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄装置であって、
前記液体供給部は、第１液体供給部分と、第２液体供給部分と、を有し、
前記第１液体供給部分は、少なくとも、前記第４領域から前記第３領域に前記液体が流れ込むように前記液体を供給するか、または前記第３領域に前記液体を直接供給し、
前記第２液体供給部分は、前記第４領域のうち、前記回転機構によって前記基板が回転する回転方向における前記第３領域の下流側の領域に、前記液体を供給する、基板洗浄装置。
【請求項１２】
基板を水平に保持している保持部を回転させる回転工程と、
液体供給部から前記基板の一主面上に水および機能水の少なくとも一方の液体を供給する液体供給工程と、
前記一主面を平面視したときに前記一主面上に位置している第１領域と前記一主面上において該第１領域に対向するように位置している第２領域とに向けて気体供給部から加熱ガスを吹き付ける気体供給工程と、を有し、
前記回転工程と、前記液体供給工程と、前記気体供給工程と、を並行して実行することで、前記液体を、前記気体供給工程において前記気体供給部から前記第１領域および前記第２領域に吹き付けられる加熱ガスによって、前記一主面上の前記第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域において前記一主面上の前記第１から第３領域以外の第４領域においてよりも長い時間溜まらせながら沸騰させる、基板洗浄方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記一主面を平面視したときに前記回転工程において前記基板が回転する回転方向において対向するように位置している前記第１領域と前記第２領域とに向けて、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記一主面を平面視したときに前記回転工程において前記基板が回転する回転方向における前記第１領域の下流側に位置しており且つ前記第１領域よりも前記回転工程における前記基板の仮想的な回転軸に近い位置まで存在している前記第２領域に向けて、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記回転工程における前記基板の仮想的な回転軸から遠ざかる方向に前記第３領域から前記液体が排出される排出経路を形成するように、前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記一主面上のうちの前記第３領域を囲み且つ前記第１領域と前記第２領域とを含む環状領域に、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の基板洗浄方法であって、
前記一主面に沿って前記気体供給部を移動させて、前記気体供給部の少なくとも一部を前記一主面上から外れた位置まで移動させることで、前記第３領域から前記基板の外周に前記液体を排出させる排出工程、をさらに有する、基板洗浄方法。
【請求項１８】
請求項１２から請求項１７の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記気体供給部から前記第１領域に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けるか、または、前記気体供給部から前記第２領域に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項１９】
請求項１２から請求項１７の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記気体供給部から前記第１領域に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けながら、前記気体供給部から前記第２領域に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける、基板洗浄方法。
【請求項２０】
請求項１２から請求項１９の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄方法であって、
前記液体供給工程において、前記液体供給部に含まれる２流体ノズルによって前記液体の液滴を前記一主面に向けて射出する、基板洗浄方法。
【請求項２１】
請求項１２から請求項２０の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄方法であって、
前記気体供給工程において、前記気体供給部を前記一主面の逆側からカバー部で覆う、基板洗浄方法。
【請求項２２】
請求項１２から請求項２１の何れか１つの請求項に記載の基板洗浄方法であって、
前記液体供給工程において、少なくとも、前記第４領域から前記第３領域に前記液体が流れ込むように前記液体供給部から前記液体を供給するか、または前記第３領域に前記液体供給部から前記液体を直接供給しながら、前記第４領域のうち、前記回転工程において前記基板が回転する回転方向における前記第３領域の下流側の領域に、前記液体供給部から前記液体を供給する、基板洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板洗浄装置および基板洗浄方法に関する。洗浄対象となる基板には、例えば、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、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、太陽電池用基板等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、例えば、半導体基板（以下「ウエハ」と略称する）の表層部にリン、砒素、硼素等の不純物（イオン）を局所的に注入する工程が含まれる。この工程では、ウエハの表面のうちのイオンの注入の対象でない領域が、所望のパターンで形成された感光性樹脂のレジスト膜によって覆われる。そして、イオンの注入後に、レジスト膜を除去する処理（レジスト除去処理ともいう）が行われる。
【０００３】
このレジスト除去処理の代表的なものに、ウエハの表面に酸素プラズマを照射することでウエハの表面上のレジスト膜のアッシングを行った後に、ウエハの表面に対する薬液の供給によって、アッシング後のレジスト膜を除去する処理がある。ここで用いる薬液には、例えば、硫酸と過酸化水素水との混合液である硫酸過酸化水素水混合液（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：ＳＰＭ液）等が含まれる。
【０００４】
ただし、レジスト膜のアッシングを行うための酸素プラズマの照射は、ウエハの表面のうちのレジスト膜で覆われていない部分にもダメージを与えてしまう。そのため、近年では、レジスト膜のアッシングを行わずに、ウエハの表面にＳＰＭ液を供給して、このＳＰＭ液に含まれるペルオキソー硫酸（Ｈ２ＳＯ５）の強酸化力によって、ウエハの表面からレジスト膜を剥離させて除去する手法が注目されつつある。
【０００５】
ところが、イオンの注入が行われたウエハでは、例えば、レジスト膜が変質（硬化）していて、ウエハの表面に単にＳＰＭ液を供給しただけでは、レジスト膜が除去されない場合がある。
【０００６】
このため、ＳＰＭ液にレジスト膜を剥離させる高い能力を発揮させるために、例えば、ウエハの表面上のＳＰＭ液の液膜をヒーター等によって高温（例えば、２００℃以上）まで加熱する手法が提案されている（例えば、特許文献１等を参照）。このような手法が採用されれば、表面に硬化層を有するレジスト膜であっても、アッシングを行うことなく、ウエハの表面から除去することができる。
【０００７】
また、ウエハの表面上の界面活性剤が添加された水（界面活性剤水ともいう）の膜に対して１９０℃の蒸気をワンショットで噴射することで、界面活性剤水の高温化と水蒸気の爆縮現象によって、レジスト膜を除去する手法が提案されている（例えば、特許文献２等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−５６４４８号公報
【特許文献２】特開２００７−２１６１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の技術のように、ウエハの表面上のＳＰＭ液の液膜を加熱する際には、ヒーターによって赤外線を照射し過ぎると、ウエハが割れてしまう場合がある。このため、ヒーターによる加熱の制御が難しく、特別なヒーターの設置および特別なヒーターの制御等が要求されるため、ウエハの表面上から硬化したレジスト膜を除去することは容易でない。また、レジスト膜を除去するために用いられるＳＰＭ液等の薬液は、レジスト膜を除去するための１種類の薬液の処理が行われる度に、ウエハの表面上およびその周辺部分をリンス水で十分に洗浄する必要がある。このため、レジスト膜を除去する工程に長時間を要してしまう。
【００１０】
また、上記特許文献２の技術のように、単に界面活性剤水の膜に１９０℃程度の蒸気を噴射するだけでは、硬化したレジスト膜を除去することは容易でない。
【００１１】
上記の問題は、ウエハ等の基板の表面上に付着した有機物等を除去する技術一般に共通する。
【００１２】
そこで、本発明は、基板に損傷を与えることなく、基板の表面を効率良く洗浄することが可能な基板洗浄装置および基板洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、第１の態様に係る基板洗浄装置は、保持部と、回転機構と、液体供給部と、気体供給部と、制御部と、を備えている。前記保持部は、基板を水平に保持する。前記回転機構は、前記保持部を回転させる。前記液体供給部は、前記基板の一主面上に水および機能水の少なくとも一方の液体を供給する。前記気体供給部は、前記一主面を平面視したときに、前記一主面上の第１領域に向けて加熱ガスを吹き付ける第１気体供給部分と、前記一主面上の前記第１領域に対向するように位置している第２領域に向けて加熱ガスを吹き付ける第２気体供給部分と、を有する。前記制御部は、前記回転機構による前記保持部を介した前記基板の回転と、前記液体供給部による前記一主面上への前記液体の供給と、前記気体供給部による前記第１領域および前記第２領域に向けた加熱ガスの吹き付けと、を並行して実行させる。前記液体は、前記気体供給部によって前記第１領域および前記第２領域に向けて吹き付けられる加熱ガスにより、前記一主面上の前記第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域において、前記一主面上の前記第１から第３領域以外の第４領域においてよりも長い時間溜まりながら沸騰する。
【００１４】
第２の態様に係る基板洗浄装置は、第１の態様に係る基板洗浄装置であって、前記一主面を平面視したときに、前記回転機構によって前記基板が回転する回転方向において、前記第１領域と前記第２領域とが対向するように位置している。
【００１５】
第３の態様に係る基板洗浄装置は、第２の態様に係る基板洗浄装置であって、前記第２領域は、前記一主面を平面視したときに、前記回転方向における前記第１領域の下流側に位置しており、前記第１領域よりも前記回転機構による前記基板の回転時における仮想的な回転軸に近い位置まで存在している。
【００１６】
第４の態様に係る基板洗浄装置は、第２または第３の態様に係る基板洗浄装置であって、前記気体供給部は、前記一主面を平面視したときに、前記回転機構による前記基板の回転時における仮想的な回転軸から遠ざかる方向に前記第３領域から前記液体が排出される排出経路を形成するように、前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００１７】
第５の態様に係る基板洗浄装置は、第１の態様に係る基板洗浄装置であって、前記気体供給部は、前記一主面上のうちの前記第１領域と前記第２領域とを含む環状領域に加熱ガスを吹き付け、前記第３領域は、前記一主面上の前記環状領域の内側に位置している。
【００１８】
第６の態様に係る基板洗浄装置は、第５の態様に係る基板洗浄装置であって、前記気体供給部を前記一主面に沿って移動させる移動機構、をさらに備えている。前記移動機構は、前記気体供給部の少なくとも一部を前記一主面上から外れた位置まで移動させることで、前記第３領域から前記基板の外周において前記液体を排出させる排出経路を形成する。
【００１９】
第７の態様に係る基板洗浄装置は、第１から第６の何れか１つの態様に係る基板洗浄装置であって、前記第１気体供給部分が、該第１気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けるか、または、前記第２気体供給部分が、該第２気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００２０】
第８の態様に係る基板洗浄装置は、第１から第６の何れか１つの態様に係る基板洗浄装置であって、前記第１気体供給部分は、該第１気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付け、前記第２気体供給部分は、該第２気体供給部分から前記一主面に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００２１】
第９の態様に係る基板洗浄装置は、第１から第８の何れか１つの態様に係る基板洗浄装置であって、前記液体供給部は、前記液体の液滴を前記一主面に向けて射出する２流体ノズルを含む。
【００２２】
第１０の態様に係る基板洗浄装置は、第１から第９の何れか１つの態様に係る基板洗浄装置であって、前記気体供給部を前記一主面の逆側から覆うカバー部、をさらに備えている。
【００２３】
第１１の態様に係る基板洗浄装置は、第１から第１０の何れか１つの態様に係る基板洗浄装置であって、前記液体供給部は、第１液体供給部分と、第２液体供給部分と、を有している。前記第１液体供給部分は、少なくとも、前記第４領域から前記第３領域に前記液体が流れ込むように前記液体を供給するか、または前記第３領域に前記液体を直接供給する。前記第２液体供給部分は、前記第４領域のうち、前記回転機構によって前記基板が回転する回転方向における前記第３領域の下流側の領域に、前記液体を供給する。
【００２４】
第１２の態様に係る基板洗浄方法は、回転工程と、液体供給工程と、気体供給工程と、を有している。前記回転工程では、基板を水平に保持している保持部を回転させる。前記液体供給工程では、液体供給部から前記基板の一主面上に水および機能水の少なくとも一方の液体を供給する。前記気体供給工程では、前記一主面を平面視したときに前記一主面上に位置している第１領域と前記一主面上において該第１領域に対向するように位置している第２領域とに向けて気体供給部から加熱ガスを吹き付ける。前記回転工程と、前記液体供給工程と、前記気体供給工程と、を並行して実行することで、前記液体を、前記気体供給工程において前記気体供給部から前記第１領域および前記第２領域に吹き付けられる加熱ガスによって、前記一主面上の前記第１領域と前記第２領域との間に位置する第３領域において前記一主面上の前記第１から第３領域以外の第４領域においてよりも長い時間溜まらせながら沸騰させる。
【００２５】
第１３の態様に係る基板洗浄方法は、第１２の態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記一主面を平面視したときに前記回転工程において前記基板が回転する回転方向において対向するように位置している前記第１領域と前記第２領域とに向けて、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける。
【００２６】
第１４の態様に係る基板洗浄方法は、第１３の態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記一主面を平面視したときに前記回転工程において前記基板が回転する回転方向における前記第１領域の下流側に位置しており且つ前記第１領域よりも前記回転工程における前記基板の仮想的な回転軸に近い位置まで存在している前記第２領域に向けて、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける。
【００２７】
第１５の態様に係る基板洗浄方法は、第１３または第１４の態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記回転工程における前記基板の仮想的な回転軸から遠ざかる方向に前記第３領域から前記液体が排出される排出経路を形成するように、前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００２８】
第１６の態様に係る基板洗浄方法は、第１２の態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記一主面上のうちの前記第３領域を囲み且つ前記第１領域と前記第２領域とを含む環状領域に、前記気体供給部から加熱ガスを吹き付ける。
【００２９】
第１７の態様に係る基板洗浄方法は、第１６の態様に係る基板洗浄方法であって、排出工程、をさらに有する。前記排出工程では、前記一主面に沿って前記気体供給部を移動させて、前記気体供給部の少なくとも一部を前記一主面上から外れた位置まで移動させることで、前記第３領域から前記基板の外周に前記液体を排出させる。
【００３０】
第１８の態様に係る基板洗浄方法は、第１２から第１７の何れか１つの態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記気体供給部から前記第１領域に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けるか、または、前記気体供給部から前記第２領域に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００３１】
第１９の態様に係る基板洗浄方法は、第１２から第１７の何れか１つの態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記気体供給部から前記第１領域に向けて延在しており且つ前記一主面の法線に沿った方向から前記第２領域に近づく方向に傾斜している第１傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付けながら、前記気体供給部から前記第２領域に向けて延在しており且つ前記法線に沿った方向から前記第１領域に近づく方向に傾斜している第２傾斜経路に沿って前記気体供給部から前記一主面に向けて加熱ガスを吹き付ける。
【００３２】
第２０の態様に係る基板洗浄方法は、第１２から第１９の何れか１つの態様に係る基板洗浄方法であって、前記液体供給工程において、前記液体供給部に含まれる２流体ノズルによって前記液体の液滴を前記一主面に向けて射出する。
【００３３】
第２１の態様に係る基板洗浄方法は、第１２から第２０の何れか１つの態様に係る基板洗浄方法であって、前記気体供給工程において、前記気体供給部を前記一主面の逆側からカバー部で覆う。
【００３４】
第２２の態様に係る基板洗浄方法は、第１２から第２１の何れか１つの態様に係る基板洗浄方法であって、前記液体供給工程において、少なくとも、前記第４領域から前記第３領域に前記液体が流れ込むように前記液体供給部から前記液体を供給するか、または前記第３領域に前記液体供給部から前記液体を直接供給しながら、前記第４領域のうち、前記回転工程において前記基板が回転する回転方向における前記第３領域の下流側の領域に、前記液体供給部から前記液体を供給する。
【発明の効果】
【００３５】
第１から第１１の態様に係る基板洗浄装置および第１２から第２２の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面上のうちの第１領域と第２領域との間の第３領域において、水および機能水の少なくとも一方の液体が留まりながら沸騰する。このとき、例えば、加熱によって基板の一主面に付着した有機物等の化学的な結合力を弱めることができ、沸騰した液体を基板の一主面に付着した有機物等に浸透させて割れを生じさせることができる。さらに、例えば、沸騰した液体における対流と泡立ちによる攪拌によって有機物等に基板の一主面から剥離する方向に力を加えることができる。また、例えば、第３領域において液体が局所的に加熱されて沸騰されればよいため、エネルギー消費量が増大しにくい。したがって、例えば、基板に損傷を与えることなく、基板の表面を効率良く洗浄することができる。
【００３６】
第２から第４の態様に係る基板洗浄装置および第１３から第１５の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面上で基板が回転する方向における液体の流れが加熱ガスによって留められる。これにより、例えば、沸騰した液体が基板の一主面に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体において対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。その結果、例えば、基板の表面をより効率良く洗浄することができる。
【００３７】
第３の態様に係る基板洗浄装置および第１４の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面上に供給された液体が第３領域に流入しやすくなる。このため、例えば、第３領域において、液体が留まりながら沸騰しやすくなる。これにより、例えば、基板の表面をさらに効率良く洗浄することができる。
【００３８】
第４の態様に係る基板洗浄装置および第１５の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、第３領域において基板の一主面上から除去された有機物等を含む液体が排出されやすくなる。これにより、例えば、基板の表面に有機物等が再付着する不具合が生じにくくなる。その結果、例えば、基板の表面の洗浄効率が向上し得る。
【００３９】
第５の態様に係る基板洗浄装置および第１６の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、基板の一主面上のうちの環状領域によって囲まれた第３領域において液体が留まりやすくなる。これにより、例えば、沸騰した液体が基板の一主面に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体において対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。その結果、例えば、基板の表面をより効率良く洗浄することができる。
【００４０】
第６の態様に係る基板洗浄装置および第１７の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、第３領域において基板の一主面上から除去された有機物等を含む液体が排出されやすくなる。これにより、例えば、基板の表面に有機物等が再付着する不具合が生じにくくなる。その結果、例えば、基板の表面の洗浄効率が向上し得る。
【００４１】
第７の態様に係る基板洗浄装置および第１８の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面に対する加熱ガスの吹き付けによって、少なくとも、液体の第３領域への流入が生じやすくなるか、液体の第３領域からの流出が生じにくくなる。これにより、例えば、基板の一主面上の第３領域において液体が留まりやすくなる。その結果、例えば、沸騰した液体が基板の一主面に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体において対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。したがって、例えば、基板の表面をより効率良く洗浄することができる。
【００４２】
第８の態様に係る基板洗浄装置および第１９の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面に対する加熱ガスの吹き付けによって、液体の第３領域への流入が阻害されにくく、液体の第３領域からの流出が生じにくくなる。これにより、例えば、基板の一主面上の第３領域において液体がさらに留まりやすくなる。その結果、例えば、沸騰した液体が基板の一主面に付着した有機物等にさらに浸透しやすくなり、沸騰した液体において対流と泡立ちによる攪拌がさらに生じやすくなる。したがって、例えば、基板の表面をさらに効率良く洗浄することができる。
【００４３】
第９の態様に係る基板洗浄装置および第２０の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面に対して、２流体ノズルから液滴が射出される。これにより、基板の一主面に付着している有機物等に衝撃を付与することができる。これにより、例えば、有機物等におけるクラックの発生が生じやすくなる。その結果、例えば、基板の表面の洗浄速度がさらに向上し得る。
【００４４】
第１０の態様に係る基板洗浄装置および第２１の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、気体供給部が、基板の一主面とカバー部とで囲まれる。これにより、例えば、加熱ガスによって液体等に付与される熱が散逸しにくくなる。その結果、例えば、洗浄速度の向上およびエネルギーの消費量の低減が図られ得る。
【００４５】
第１１の態様に係る基板洗浄装置および第２２の態様に係る基板洗浄方法の何れによっても、例えば、基板の一主面上のうちの加熱ガスが吹き付けられた直後の領域に液体が供給され得る。これにより、加熱ガスが吹き付けられても基板の一主面に付着している有機物等が乾燥しにくくなる。その結果、例えば、有機物等の軟化が促進され、有機物等を除去する効率が向上し得る。すなわち、例えば、基板の表面の洗浄効率がさらに向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】各実施形態に係る基板処理装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る処理ユニットの一構成例を模式的に示す図である。
【図３】第１実施形態に係る処理ユニットの一部を模式的に示す平面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿った気体供給部の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】気体供給部の付近での基板の洗浄態様の一例を模式的に示す図である。
【図６】ウエハの上面に形成されたレジスト膜の除去を説明するための図である。
【図７】ウエハの上面に形成されたレジスト膜の除去を説明するための図である。
【図８】ウエハの上面に形成されたレジスト膜の除去を説明するための図である。
【図９】ウエハの上面に形成されたレジスト膜の除去を説明するための図である。
【図１０】基板処理装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図１１】各実施形態に係る基板洗浄処理の流れの一例を示す図である。
【図１２】第２実施形態に係る処理ユニットの一構成例を模式的に示す図である。
【図１３】第２実施形態に係る処理ユニットの一部を模式的に示す平面図である。
【図１４】第２実施形態に係る気体供給部の一動作例を模式的に示す平面図である。
【図１５】第３実施形態に係る気体供給部の構成を模式的に示す断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る気体供給部の構成を模式的に示す断面図である。
【図１７】第４実施形態に係る気体供給部の構成を模式的に示す断面図である。
【図１８】第５実施形態に係る処理ユニットの一部を模式的に示す平面図である。
【図１９】第６実施形態に係る気体供給部の一部の構成例を模式的に示す図である。
【図２０】一変形例に係る処理ユニットの一部を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。図１、図３から図９および図１３から図２０には、右手系のＸＹＺ座標系が付されている。該ＸＹＺ座標系では、基板の一例としての半導体基板（ウエハ）Ｗの表面（一主面）の法線方向（鉛直方向の逆方向）が＋Ｚ方向とされ、ウエハＷの一主面の沿った一方向が＋Ｘ方向とされ、＋Ｘ方向と＋Ｚ方向との両方に直交し且つウエハＷの一主面に沿った方向が＋Ｙ方向とされている。
【００４８】
＜１．第１実施形態＞
＜１−１．基板処理装置の概略構成＞
図１は、第１実施形態に係る基板洗浄装置として機能する基板処理装置１の概略構成の一例を示す模式的な平面図である。図１で示されるように、基板処理装置１は、例えば、基板の一例としての半導体基板（ウエハ）Ｗの表面に付着した有機系のゴミを除去する処理に用いることができる枚葉式の装置である。有機系のゴミとしては、例えば、ウエハＷの表面に不純物を注入するイオン注入処理等の後においてウエハＷの表面に残っている不要になったレジスト、あるいはウエハＷの表面のうちの外周部の近傍に付着しているレジスト等に由来する有機系のゴミ等、が含まれる。
【００４９】
基板処理装置１は、収容器としての複数のキャリアＣを保持する収容器保持機構としてのロードポートＬＰと、ウエハＷを処理する複数（この実施形態では、１２台）の処理ユニット１００と、を含む。具体的には、例えば、平面的に配置されている４台の処理ユニット１００でそれぞれ構成されている３組の処理ユニット１００が、上下方向に積層するように配置されている。
【００５０】
基板処理装置１は、さらに、例えば、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御部９と、を含む。インデクサロボットＩＲは、例えば、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間でウエハＷを搬送することができる。センターロボットＣＲは、例えば、インデクサロボットＩＲと各処理ユニット１００との間でウエハＷを搬送することができる。制御部９は、例えば、基板処理装置１に備えられた各部の動作およびバルブの開閉等を制御することができる。
【００５１】
ここでは、図１で示されるように、ロードポートＬＰと各処理ユニット１００とは、水平方向に間隔を空けて配置されている。ロードポートＬＰにおいて、複数枚のウエハＷを収容する複数のキャリアＣは、平面視したときに水平な配列方向Ｄに沿って配列されている。ここで、インデクサロボットＩＲは、例えば、キャリアＣからセンターロボットＣＲに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送することができるとともに、センターロボットＣＲからキャリアＣに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送することができる。同様に、センターロボットＣＲは、例えば、インデクサロボットＩＲから各処理ユニット１００に複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬入することができるとともに、各処理ユニット１００からインデクサロボットＩＲに複数枚のウエハＷを一枚ずつ搬送することができる。また、例えば、センターロボットＣＲは、必要に応じて複数の処理ユニット１００の間においてウエハＷを搬送することができる。
【００５２】
図１の例では、インデクサロボットＩＲは、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを有している。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持することができる。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させることができる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直方向に沿った軸を中心として回転（自転）することで、ハンドＨの向きを変更することができる。インデクサロボットＩＲは、受渡位置（図１でインデクサロボットＩＲが描かれている位置）を通る経路において配列方向Ｄに沿って移動する。受渡位置は、平面視したときにインデクサロボットＩＲとセンターロボットＣＲとが配列方向Ｄに直交する方向において対向する位置である。インデクサロボットＩＲは、任意のキャリアＣおよびセンターロボットＣＲにそれぞれハンドＨを対向させることができる。ここで、例えば、インデクサロボットＩＲは、ハンドＨを移動させることにより、キャリアＣにウエハＷを搬入する搬入動作と、キャリアＣからウエハＷを搬出する搬出動作と、を行うことができる。また、例えば、インデクサロボットＩＲは、センターロボットＣＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を受渡位置で行うことができる。
【００５３】
図１の例では、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと同様に、平面視Ｕ字状の２つのハンドＨを有している。２つのハンドＨは、異なる高さに配置されている。各ハンドＨは、ウエハＷを水平な姿勢で支持することができる。センターロボットＣＲは、各ハンドＨを水平方向および鉛直方向に移動させることができる。さらに、センターロボットＣＲは、鉛直方向に沿った軸を中心として回転（自転）することで、ハンドＨの向きを変更することができる。センターロボットＣＲは、平面視したときに、複数台の処理ユニット１００に取り囲まれている。センターロボットＣＲは、任意の処理ユニット１００およびインデクサロボットＩＲの何れかにハンドＨを対向させることができる。ここで、例えば、センターロボットＣＲは、ハンドＨを移動させることにより、各処理ユニット１００にウエハＷを搬入する搬入動作と、各処理ユニット１００からウエハＷを搬出する搬出動作と、を行うことができる。また、例えば、センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと協働して、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲの一方から他方にウエハＷを移動させる受渡動作を行うことができる。
【００５４】
＜１−２．処理ユニットの構成＞
図２は、第１実施形態に係る処理ユニット１００の一構成例を模式的に示す図である。処理ユニット１００は、例えば、水等を平面内で回転しているウエハＷの一主面上に供給しながら、ウエハＷの一主面に向けた加熱ガスの吹き付けによって水等を沸騰させつつ攪拌することで、ウエハＷの一主面に付着した有機系のゴミを除去する洗浄処理を行う。
【００５５】
図２で示されるように、処理ユニット１００は、例えば、保持機構３と、回転機構４と、液体供給系５と、気体供給系６と、を備えている。
【００５６】
＜１−２−１．保持機構＞
保持機構３は、例えば、ウエハＷを略水平姿勢で保持して回転させることができる。保持機構３には、例えば、真空吸着式の真空チャックが適用される。図２の例では、保持機構３は、保持部３ｓｃと、吸引部３ｖと、を有している。保持部３ｓｃは、例えば、一主面（上面ともいう）Ｓｆ１を上方に向け、他主面（下面ともいう）Ｓｆ２を下方に向けた状態でウエハＷを略水平な姿勢で保持することができる。具体的には、保持部３ｓｃとして、例えば、円盤状のスピンチャックが採用される。スピンチャックは、例えば、略平坦な上面３ｕｆに複数の吸引孔を有している。吸引部３ｖは、例えば、スピンチャックの上面３ｕｆの複数の吸引孔に連通されており、吸引用のポンプ等を有している。保持機構３では、例えば、円盤状のスピンチャックの上面３ｕｆ上にウエハＷが略水平な姿勢で載置された状態で、吸引部３ｖによってウエハＷの下面Ｓｆ２が複数の吸引孔に吸いつけられることで、ウエハＷを略水平に保持することができる。なお、保持機構３には、例えば、真空吸着式の代わりに、ウエハＷの周縁部を挟持することが可能な複数個のチャックピンを有する挟持式の構成が適用されてもよい。ここでは、処理ユニット１００の隔壁で区画された処理室（チャンバー）２（図１参照）内には、例えば、保持機構３の少なくとも保持部３ｓｃが配置されていればよい。
【００５７】
＜１−２−２．回転機構＞
回転機構４は、保持部３ｓｃを回転させることができる。図２の例では、回転機構４は、回転駆動部４ｍｔと、回転支軸４ｓｈと、を有している。回転駆動部４ｍｔは、モータ等によって回転支軸４ｓｈを回転させることができる。回転支軸４ｓｈは、鉛直方向に沿って延在している。回転支軸４ｓｈの上端部には、例えば、保持部３ｓｃがネジ等の締結部品等によって連結されている。ここでは、例えば、回転駆動部４ｍｔによって回転支軸４ｓｈが鉛直方向に沿った仮想的な回転軸Ａｘ１を中心として回転されることで、保持部３ｓｃが略水平面内で回転される。これにより、例えば、保持部３ｓｃ上に保持されているウエハＷが、回転軸Ａｘ１を中心として回転される。このとき、ウエハＷの上面Ｓｆ１および下面Ｓｆ２が略円形であれば、回転軸Ａｘ１は、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１および下面Ｓｆ２の中心を通る。回転駆動部４ｍｔによる回転支軸４ｓｈの回転、すなわち保持部３ｓｃおよびウエハＷの回転の有無および速度は、制御部９によって制御される。
【００５８】
処理ユニット１００では、洗浄処理が行われる際には、例えば、ウエハＷを保持した保持部３ｓｃを回転機構４で回転させてウエハＷを所望の回転速度で回転させつつ、液体供給部５ｎｚからウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体５Ｗｔが供給されるとともに、気体供給部６ｓｐからウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇが吹き付けられる。ここで、例えば、ウエハＷの回転速度が１０００ｒｐｍ程度の高速であれば、後述する加熱ガス６Ｈｇによる液体５Ｗｔの沸騰が不十分となる可能性がある。また、例えば、ウエハＷの回転速度が１００ｒｐｍ程度の低速であれば、後述する加熱ガス６ＨｇのウエハＷへの吹き付けによってウエハＷが過度に加熱され、ウエハＷに歪みや割れが生じる可能性がある。そこで、ウエハＷの所望の回転速度は、例えば、３００ｒｐｍ程度に設定される。
【００５９】
＜１−２−３．液体供給系＞
液体供給系５は、保持部３ｓｃに保持されているウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体５Ｗｔを供給することができる。液体５Ｗｔとしては、例えば、水および機能水の少なくとも一方の液体が採用される。機能水には、例えば、オゾン水、電解イオン水、炭酸水または磁気水等が適用される。図２の例では、液体供給系５は、例えば、液体供給部５ｎｚと、液体供給源５ｓｃと、液体供給管５ｐｐと、バルブ５ｖｖと、を有している。ここでは、処理室２（図１参照）内には、例えば、液体供給部５ｎｚが配置されていればよい。
【００６０】
液体供給部５ｎｚは、保持部３ｓｃに保持されているウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体５Ｗｔを供給することができる。例えば、液体供給部５ｎｚからウエハＷの上面Ｓｆ１の中心に向けて液体５Ｗｔが吐出される。液体供給部５ｎｚは、例えば、連続流の状態で液体５Ｗｔを吐出するストレートノズルであってもよいし、液体５Ｗｔの多数の液滴を上面Ｓｆ１に向けて連続して射出する２流体ノズルであってもよい。２流体ノズルで用いられる２つの流体は、液体と気体との組合せであってもよいし、液体と液体との組合せであってもよい。ここで、例えば、２流体ノズルによって液体の液滴がウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて射出されれば、上面Ｓｆ１に付着している有機物等に衝撃を付与することができる。これにより、例えば、有機物等にクラックが発生しやすくなる。その結果、例えば、ウエハＷの表面の洗浄速度が向上し得る。
【００６１】
液体供給源５ｓｃは、例えば、液体５Ｗｔを貯留しているタンクおよび液体を送給するポンプ等を有する。液体供給管５ｐｐは、例えば、液体供給源５ｓｃから液体供給部５ｎｚに向けて液体５Ｗｔを送給することができる。バルブ５ｖｖは、例えば、液体供給管５ｐｐの途中に設けられている。制御部９の制御に応じたバルブ５ｖｖの開閉によって、液体供給源５ｓｃから液体供給部５ｎｚへ液体が送給されている状態と送給されていない状態とが切り替えられる。
【００６２】
＜１−２−４．気体供給系＞
気体供給系６は、保持部３ｓｃに保持されているウエハＷの上面Ｓｆ１に加熱ガス６Ｈｇを吹き付けることができる。加熱ガス６Ｈｇには、例えば、水またはオゾン水等を沸騰させて蒸発させた水蒸気、あるいはオゾンガス等が適用される。気体供給系６は、例えば、気体供給部６ｓｐと、加熱ガス発生部６ｇｔと、加熱ガス供給管６ｐｐと、バルブ６ｖｖと、を有している。ここで、処理室２（図１参照）内には、例えば、気体供給部６ｓｐが配置されればよい。
【００６３】
気体供給部６ｓｐは、保持部３ｓｃに保持されているウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付けることができる。図３は、第１実施形態に係る気体供給部６ｓｐの一構成例を模式的に示す平面図である。図３には、ウエハＷの上面Ｓｆ１の上方に気体供給部６ｓｐが配置されている様子が示されている。図４は、図３のIV-IV線に沿った気体供給部６ｓｐとウエハＷの一例の構成を示す図である。
【００６４】
図２および図３の例では、気体供給部６ｓｐは、第１気体供給部分６ｓｐ１と、第２気体供給部分６ｓｐ２と、を含んでいる。ここで、図３で示されるように、第１気体供給部分６ｓｐ１は、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第１領域Ａｒ１に向けて加熱ガスを吹き付けることができる。また、第２気体供給部分６ｓｐ２は、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第２領域Ａｒ２に向けて加熱ガスを吹き付けることができる。第２領域Ａｒ２は、第１領域Ａｒ１に対向するように位置している。また、図３の例では、第１気体供給部分６ｓｐ１および第２気体供給部分６ｓｐ２のそれぞれは、直線状のスリット（開口）から加熱ガスを噴出させるスリットノズルである。ここでは、例えば、洗浄処理が行われる際には、図３の矢印で示されるように、ウエハＷが回転することで、ウエハＷの上面Ｓｆ１が、気体供給部６ｓｐに対して相対的に移動する。このため、例えば、気体供給部６ｓｐ側から見れば、一定の領域に向けて加熱ガスを吹き付けているような状況であっても、ウエハＷ側から見れば、加熱ガスが吹き付けられる領域は、ウエハＷの回転にともなって移動していくことになる。したがって、加熱ガスが吹き付けられるターゲットとしての第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２は、気体供給部６ｓｐに対するウエハＷの相対的な移動にともなってウエハＷの上面Ｓｆ１上を移動する。
【００６５】
加熱ガス発生部６ｇｔは、加熱ガスを発生させることができる。例えば、加熱ガスが過熱水蒸気であれば、加熱ガス発生部６ｇｔには、例えば、高温過熱蒸気発生装置が適用される。図２の例では、加熱ガス発生部６ｇｔは、例えば、流体供給源６ｓｃと、ヒーター６ｈｔと、を有している。流体供給源６ｓｃは、例えば、加熱ガスのもととなる流体を供給する。流体には、例えば、水またはオゾン水等の液体、あるいはオゾンガス等の気体が適用される。例えば、流体が液体であれば、流体供給源６ｓｃは、液体を貯留しているタンクならびに液体を送給するポンプ等を有する。ヒーター６ｈｔは、例えば、流体供給源６ｓｃから供給される流体を加熱することができる。ここで、加熱方式としては、例えば、流体を短時間で昇温させることが可能なマイクロヒーターおよび誘導加熱等といった加熱方式が採用される。ここで、例えば、制御部９による制御に応じてヒーター６ｈｔによる流体の加熱温度が調整される。これにより、加熱ガスが生成される。
【００６６】
ここでは、気体供給部６ｓｐからウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて吹き付けられる加熱ガスの温度は、例えば、３００℃から５００℃の範囲内となるように調整される。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の有機物が５００℃を超える温度で加熱されることで炭化して上面Ｓｆ１に固着する不具合を生じにくく、３００℃未満の温度での加熱による液体の沸騰の遅れが生じにくい。また、ウエハＷが５００℃を超える温度で加熱されることでウエハＷに生じる歪みおよび割れも発生しにくい。なお、例えば、流体が水またはオゾン水であれば、３００℃から５００℃の加熱ガスは、過熱水蒸気となる。この場合、高温過熱蒸気発生装置によれば、過熱水蒸気の温度が、３００℃から５００℃の範囲の所望の温度となるように容易に調整され得る。
【００６７】
加熱ガス供給管６ｐｐは、加熱ガス発生部６ｇｔから気体供給部６ｓｐに向けて加熱ガスを送給することができる。バルブ６ｖｖは、例えば、加熱ガス供給管６ｐｐの途中に設けられている。制御部９の制御に応じたバルブ６ｖｖの開閉によって、加熱ガス発生部６ｇｔから気体供給部６ｓｐへ加熱ガスが送給されている状態と送給されていない状態とが切り替えられる。
【００６８】
ここで、制御部９は、例えば、回転機構４による保持部３ｓｃを介したウエハＷの回転と、液体供給部５ｎｚによるウエハＷの上面Ｓｆ１上への液体５Ｗｔの供給と、気体供給部６ｓｐによる第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けた加熱ガスの吹き付けと、を並行して実行させることができる。このとき、図５で示されるように、上面Ｓｆ１上に供給された液体５Ｗｔは、ウエハＷの上面Ｓｆ１上で液体の膜（液膜ともいう）５Ｗ１を形成する。液膜５Ｗ１の厚さは、例えば、１．０ｍｍ程度になる。そして、上面Ｓｆ１上に供給された液体５Ｗｔは、気体供給部６ｓｐによって第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて吹き付けられる加熱ガス６Ｈｇにより、上面Ｓｆ１上の第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との間に位置する第３領域Ａｒ３において、上面Ｓｆ１上の第１から第３領域Ａｒ１〜Ａｒ３以外の第４領域Ａｒ４においてよりも長い時間溜まりながら沸騰する。換言すれば、第３領域Ａｒ３は、液体５Ｗｔが局所的に溜まって沸騰している領域（局所沸騰領域ともいう）となる。そして、第３領域Ａｒ３において局所的に溜まっている液体５Ｗｔ（液溜まりともいう）の厚さは、第４領域Ａｒ４における液膜５Ｗ１の厚さよりも大きくなる。なお、第３領域Ａｒ３についても、第１領域Ａｒ１Ａおよび第２領域Ａｒ２Ａとともに、気体供給部６ｓｐＡに対するウエハＷの上面Ｓｆ１の相対的な回転による移動にともなって、ウエハＷの上面Ｓｆ１上を移動する。
【００６９】
ここで、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３において有機物が除去される態様について具体例を挙げて説明する。図６から図９は、ウエハＷの上面Ｓｆ１に形成されたレジスト膜７２の剥離（除去）を説明するための図解的な図である。図６に示すように、ウエハＷの上面Ｓｆ１には、所定のパターン７１が形成されており、該パターン７１を選択的に覆う感光性樹脂等からなるレジスト膜７２が形成されている場合を想定する。ここでは、レジスト膜７２の表面には、イオン注入処理によって変質（硬化）した硬化層７２ｂが存在している。すなわち、ウエハＷの上面Ｓｆ１上のレジスト膜７２は、硬化層７２ｂと、変質していない非硬化層７２ａとを有する。処理室２内に搬入されるウエハＷとしては、レジスト膜７２をアッシング（灰化）する処理を受けていないものが適用される。
【００７０】
この場合、第３領域Ａｒ３では、例えば、沸騰した液体５Ｗｔの加熱によって上面Ｓｆ１に付着した有機物であるレジスト膜７２の化学的な結合力が弱められる。そして、図７で示されるように、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１に付着した有機物であるレジスト膜７２に浸透することで、レジスト膜７２に割れが生じる。また、例えば、加熱ガスによって急激に沸騰された液体５Ｗｔの泡立ちと、加熱ガスの吹き付けに応じて生じる沸騰した液体５Ｗｔにおける対流と、による液体の攪拌によって、有機物等に対して上面Ｓｆ１から剥離する方向に力が加えられる。これにより、図８から図９で示されるように、硬化層７２ｂおよび非硬化層７２ａが順次に除去される。
【００７１】
その結果、例えば、レジスト膜７２のアッシングおよびレジスト膜７２のＳＣｌ液およびＳＰＭ液等の薬液を用いた処理（薬液処理ともいう）を行うことなく、レジスト膜７２が除去され得る。このとき、例えば、レジスト膜７２のアッシングによるウエハＷの損傷が生じず、薬液処理とリンス水による洗浄処理とを含む処理の工程数の増加が低減される。また、例えば、第３領域Ａｒ３において液体５Ｗｔが局所的に加熱されて沸騰されればよいため、エネルギー消費量が増大しにくい。したがって、例えば、ウエハＷに損傷を与えることなく、ウエハＷの表面を効率良く洗浄することができる。また、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の有機系のゴミ一般が除去の対象である場合でも、同様な態様によって、ウエハＷに損傷を与えることなく、ウエハＷの表面を効率良く洗浄することができる。
【００７２】
ところで、図３の例では、上面Ｓｆ１を平面視したときに、回転機構４によってウエハＷが回転する方向（回転方向ともいう）Ｄｒにおいて、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とが対向するように位置している。ここでは、回転方向Ｄｒは、上面Ｓｆ１を平面視したときに、回転軸Ａｘ１を中心とした時計回りの方向である。このような第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との位置関係は、例えば、図３で示されるように、上面Ｓｆ１を平面透視したときに、第１気体供給部分６ｓｐ１と第２気体供給部分６ｓｐ２とが略平行となるように配置されることで実現される。このような構成が採用されれば、例えば、上面Ｓｆ１上におけるウエハＷが回転する方向に沿った液体５Ｗｔの流れが、気体供給部６ｓｐから第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて吹き付けられる加熱ガス６Ｈｇによって留められる。このとき、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３に留まりやすくなる傾向を示す。これにより、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。その結果、例えば、ウエハＷの表面がより効率良く洗浄される。
【００７３】
また、図３の例では、第２領域Ａｒ２は、上面Ｓｆ１を平面視したときに、回転方向Ｄｒにおける第１領域Ａｒ１の下流側に位置している。そして、第２領域Ａｒ２は、第１領域Ａｒ１よりも回転機構４によるウエハＷの回転時における仮想的な回転軸Ａｘ１に近い位置まで存在している。このような第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との位置関係は、例えば、図３で示されるように、ウエハＷの上面Ｓｆ１を平面透視したときに、第２気体供給部分６ｓｐ２が、第１気体供給部分６ｓｐ１よりも回転軸Ａｘ１に近い位置まで延在していることで実現される。このような構成が採用されれば、例えば、図３の二点鎖線で描かれた矢印５Ｗｔｆで示されるように、ウエハＷの上面Ｓｆ１上に供給された液体５Ｗｔが第３領域Ａｒ３に流入しやすくなる。このため、例えば、第３領域Ａｒ３において、液体５Ｗｔが留まりながら沸騰しやすくなる。これにより、例えば、ウエハＷの表面がさらに効率良く洗浄される。
【００７４】
また、図４および図５の例では、第１気体供給部分６ｓｐ１は、第１傾斜経路Ｐｓ１に沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付けている。第１傾斜経路Ｐｓ１は、例えば、第１気体供給部分６ｓｐ１から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（ここでは−Ｚ方向）から第２領域Ａｒ２に近づく方向（ここでは−Ｘ方向）に傾斜している経路である。また、第２気体供給部分６ｓｐ２は、第２傾斜経路Ｐｓ２に沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付けている。第２傾斜経路Ｐｓ２は、例えば、第２気体供給部分６ｓｐ２から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（−Ｚ方向）から第１領域Ａｒ１に近づく方向（ここでは＋Ｘ方向）に傾斜している経路である。ここで、第１傾斜経路Ｐｓ１は、例えば、第１気体供給部分６ｓｐ１を適宜傾けることで生成され、第２傾斜経路Ｐｓ２は、例えば、第２気体供給部分６ｓｐ２を適宜傾けることで生成される。
【００７５】
このような構成が採用されれば、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１に対する加熱ガス６Ｈｇの吹き付けによって、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３への流入が阻害されにくく、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３からの流出が生じにくくなる。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３において液体５Ｗｔがさらに留まりやすくなる。その結果、例えば、第３領域Ａｒ３において、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１に付着した有機物等にさらに浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌がさらに生じやすくなる。したがって、例えば、ウエハＷの表面がさらに効率良く洗浄される。
【００７６】
また、図３の例では、気体供給部６ｓｐは、上面Ｓｆ１を平面視したときに、回転軸Ａｘ１から遠ざかる方向（ここではウエハＷの径方向）に第３領域Ａｒ３から液体５Ｗｔが排出される排出経路６ｐｓを形成するように、上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付ける。これにより、例えば、第３領域Ａｒ３において上面Ｓｆ１上から除去された有機物等を含む液体５Ｗｔが排出経路６ｐｓを介して排出され得る。その結果、例えば、ウエハＷの表面に有機物等が再付着する不具合が生じにくい。その結果、例えば、ウエハＷの表面の洗浄効率が向上し得る。
【００７７】
＜１−２−５．処理ユニットのその他の構成＞
また、例えば、図２から図５で示されるように、処理ユニット１００は、カバー部６ｃｖを備えている。カバー部６ｃｖは、気体供給部６ｓｐを上面Ｓｆ１の逆側から覆うように位置している。図２から図５の例では、カバー部６ｃｖは、下方（−Ｚ方向）に開口を有する中空の箱状の形状を有している。そして、カバー部６ｃｖで囲まれた内部空間６ｉｓに、気体供給部６ｓｐが位置している。このようなカバー部６ｃｖの存在により、例えば、気体供給部６ｓｐがウエハＷの上面Ｓｆ１とカバー部６ｃｖとで囲まれる。これにより、加熱ガス６Ｈｇによって液体５Ｗｔ等に付与される熱が内部空間６ｉｓの外側に散逸しにくくなる。その結果、例えば、処理ユニット１００におけるウエハＷの洗浄速度の向上およびエネルギーの消費量の低減が図られ得る。
【００７８】
また、ここでは、カバー部６ｃｖの存在により、例えば、加熱ガスの吹き付けに応じた液体５Ｗｔの飛散がカバー部６ｃｖ内で抑えられる。これにより、処理室２の内壁等に液適が付着しにくくなる。また、カバー部６ｃｖの存在により、例えば、加熱ガスの吹き付けに応じた液体５Ｗｔの沸騰に伴う蒸気５Ｖｐによって処理室２の内壁等に水滴が付着する結露の発生が抑制される。これにより、ウエハＷの上面Ｓｆ１において、処理室２の内壁等からの水滴の落下に伴うウォーターマークの発生が抑制される。
【００７９】
また、例えば、図２および図３で示されるように、処理ユニット１００は、排出系８を備えている。排出系８は、カバー部６ｃｖの内壁部における結露の発生を抑制するために排気を行う機能、および該内壁部に付着した水滴のウエハＷの上面Ｓｆ１上への落下を抑制するために排液を行う機能、を有している。図２および図３の例では、排出系８は、例えば、排気を行うための排気用配管８ｇｅと、排液を行うための排液用配管８ｌｅと、気体および液体を排出するための排出部８ｅｘと、を有している。
【００８０】
ここでは、例えば、カバー部６ｃｖが、気体供給部６ｓｐの上方に位置している天井部６ｒｆと、気体供給部６ｓｐを側方から囲むように位置している側壁部６ｓｗと、を有している場合を想定する。ここで、例えば、側壁部６ｓｗが、該側壁部６ｓｗの下端部分が内部空間６ｉｓ側に折り返されるように設けられた排液用の溝部６ｇｒを有していれば、側壁部６ｓｗの内部空間６ｉｓ側の内壁面に付着する水滴は、ウエハＷの上面Ｓｆ１上には落下しにくく、溝部６ｇｒ内に流れ落ちる。また、ここで、例えば、天井部６ｒｆの内部空間６ｉｓ側の内壁面が側壁部６ｓｗに向けて下方に傾斜していれば、天井部６ｒｆの内壁面に付着する水滴は、ウエハＷの上面Ｓｆ１上には落下しにくく、側壁部６ｓｗの内壁面を介して溝部６ｇｒ内に流れ落ちる。
【００８１】
排気用配管８ｇｅは、例えば、側壁部６ｓｗを貫通するように、カバー部６ｃｖの内部空間６ｉｓと連通している。排液用配管８ｌｅは、例えば、側壁部６ｓｗを貫通するように、側壁部６ｓｗの排液用の溝部６ｇｒと連通している。排出部８ｅｘは、例えば、排気用配管８ｇｅと連通され、ファンの回転等で内部空間６ｉｓ内の蒸気５Ｖｐを排出可能な部分と、排液用配管８ｌｅと連通され、ポンプの作用等で溝部６ｇｒ内の液体を排出可能な部分と、を有する。排出部８ｅｘは、例えば制御部９による制御に応じた動作を行う。
【００８２】
また、例えば、図２で示されるように、処理ユニット１００は、移動機構７を備えている。移動機構７は、例えば、気体供給部６ｓｐを移動させることができる。移動機構７は、例えば、アーム部７ａｍと、回動支軸７ｓｈと、回動昇降機構７ｂｓと、を有している。アーム部７ａｍは、例えば、水平方向に延在しており、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖに連結されている。回動支軸７ｓｈは、例えば、鉛直方向に延在しており、アーム部７ａｍに連結された上部を有している。回動昇降機構７ｂｓは、例えば、回動支軸７ｓｈを上下方向（ここでは、±Ｚ方向）に沿って伸びる仮想的な回転軸Ａｘ２を中心として軸周りに回動可能に設けられた回動機構と、回動支軸７ｓｈを上下方向に昇降可能に設けられた昇降機構と、を有している。
【００８３】
ここでは、例えば、回動昇降機構７ｂｓによって、回動支軸７ｓｈを、回転軸Ａｘ２を中心として回動させることで、アーム部７ａｍを介して、回転軸Ａｘ２を中心とした円弧状の軌跡を描くように気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖを移動させることができる。このとき、気体供給部６ｓｐを、ウエハＷの上面Ｓｆ１に沿って移動させることができる。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１に対する気体供給部６ｓｐの相対的な位置が適宜変更および調整され得る。また、例えば、回動昇降機構７ｂｓによって、回動支軸７ｓｈを回転軸Ａｘ２に沿って昇降させることで、アーム部７ａｍを介して、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖを昇降させることができる。このとき、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖを保持部３ｓｃから離れた位置まで上昇させることができる。これにより、センターロボットＣＲによる保持部３ｓｃに対するウエハＷの授受が容易となる。回動昇降機構７ｂｓは、例えば、制御部９による制御に応じた動作を行う。
【００８４】
＜１−３．基板処理装置の電気的な構成＞
図１０は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【００８５】
基板処理装置１に備えられた制御部９は、例えば、プロセッサーとして働く演算処理部９ａと、情報を一時的に記憶するメモリ９ｂと、プログラムＰｇ１等の各種情報を記憶する記憶部９ｃと、を含む。演算処理部９ａとしては、例えば、中央演算部（ＣＰＵ）等の電子回路が採用される。メモリ９ｂとしては、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等が採用される。記憶部９ｃとしては、例えば、フラッシュメモリあるいはハードディスク等の記憶媒体が採用される。制御部９では、例えば、記憶部９ｃに記憶されているプログラムＰｇ１が演算処理部９ａに読み込まれて実行されることで、基板処理装置１における基板洗浄処理等を含む各種処理および各種動作が制御される。制御部９には、吸引部３ｖ、回転機構４、バルブ５ｖｖ，６ｖｖ、ヒーター６ｈｔ、回動昇降機構７ｂｓおよび排出部８ｅｘ等が制御対象として接続されている。
【００８６】
＜１−４．基板洗浄処理の流れ＞
図１１は、基板処理装置１における一枚のウエハＷについての基板洗浄処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここでは、例えば、制御部９においてプログラムＰｇ１が実行されることで基板洗浄処理が開始されるとともに、本基板洗浄処理の各種動作および各種処理が制御される。
【００８７】
まず、図１１のステップＳｐ１では、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによって、ウエハＷが処理室２内に搬入される。具体的には、ウエハＷは、一主面を上方に向けた状態で保持部３ｓｃに受け渡される。このとき、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖが保持部３ｓｃの上方から外れた位置（退避位置ともいう）まで移動されている。ここでは、一主面に有機系のゴミが付着しているウエハＷが、基板洗浄処理の対象物として処理室２内に搬入される。ウエハＷは、例えば、図６で示されたイオン注入処理後の不要なレジストが一主面に被覆されているウエハであってもよいし、不要なレジストの除去が一旦行われた後に一主面の外周部の近傍にレジストに由来する有機系のゴミが付着しているウエハであってもよい。処理室２内に搬入されたウエハＷは、例えば、吸引部３ｖによって保持部３ｓｃの上面３ｕｆ上に吸着されることで、保持部３ｓｃに保持される。
【００８８】
次に、ステップＳｐ２では、回転機構４によって、ウエハＷを水平に保持している保持部３ｓｃを回転させる工程（回転工程ともいう）が開始される。回転工程では、例えば、保持部３ｓｃ上に保持されているウエハＷが、回転軸Ａｘ１を中心として回転される。このとき、ウエハＷの回転速度は、所定の回転速度（例えば３００ｒｐｍ程度）に設定される。
【００８９】
次に、ステップＳｐ３では、液体供給部５ｎｚによって、ウエハＷの一主面（上面）Ｓｆ１上に、水および機能水の少なくとも一方の液体５Ｗｔが供給される工程（液体供給工程ともいう）が開始される。ここでは、例えば、バルブ５ｖｖが開放されて、液体供給部５ｎｚからウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体が送給される。
【００９０】
次に、ステップＳｐ４では、気体供給部６ｓｐによって、ウエハＷの上面Ｓｆ１上に位置している第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて加熱ガスを吹き付ける工程（気体供給工程ともいう）が開始される。第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とは、ウエハＷの上面Ｓｆ１を平面視したときに、上面Ｓｆ１上においてに互いに対向するように位置している。気体供給工程が開始される際には、例えば、まず、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖは、ウエハＷの上面Ｓｆ１に接近している位置（処理位置ともいう）まで下降される。そして、例えば、バルブ６ｖｖが開放されて、加熱ガス発生部６ｇｔによって生成された３００℃から５００℃の加熱ガスが、気体供給部６ｓｐから上面Ｓｆ１に向けて噴出される。
【００９１】
ここでは、ステップＳｐ２〜Ｓｐ４の処理が行われることで、回転工程と、液体供給工程と、気体供給工程と、が並行して実行される工程（洗浄工程ともいう）が開始される。洗浄工程では、図５で示されたように、液体５Ｗｔは、気体供給部６ｓｐから第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に吹き付けられる加熱ガスにより、上面Ｓｆ１上の第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との間に位置する第３領域Ａｒ３において、上面Ｓｆ１の第１〜３領域Ａｒ１〜Ａｒ３以外の第４領域Ａｒ４においてよりも長い時間留まりながら沸騰される。
【００９２】
このとき、例えば、第３領域Ａｒ３では、図７で示されたように、沸騰した液体５Ｗｔの加熱によって上面Ｓｆ１に付着した有機物（レジスト膜７２等）の化学的な結合力が弱められ、沸騰した液体５Ｗｔが有機物（レジスト膜７２等）に浸透する。これにより、有機物（レジスト膜７２等）に割れが生じる。また、例えば、図７から図８で示されたように、加熱ガス６Ｈｇによって急激に沸騰させられた液体５Ｗｔの泡立ちと、該沸騰した液体５Ｗｔにおける加熱ガス６Ｈｇの吹き付けに応じた対流と、による液体５Ｗｔの攪拌によって、有機物（レジスト膜７２等）に対して上面Ｓｆ１から剥離する方向に力が加わる。これにより、例えば、図８から図９で示されたように、強固な有機物（硬化層７２ｂ等）が除去されるとともに、その他の有機物（非硬化層７２ａ等）も除去される。
【００９３】
このため、本基板洗浄処理では、例えば、有機物のアッシングおよび有機物に対するＳＣｌ液およびＳＰＭ液等の薬液を用いた薬液処理を行うことなく、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の有機物が除去され得る。このとき、例えば、有機物のアッシングによるウエハＷの損傷が生じず、薬液処理とリンス水による洗浄処理とを含む処理の工程数の増加が低減され得る。また、第３領域Ａｒ３において液体５Ｗｔが局所的に加熱されて沸騰されればよいため、エネルギー消費量が増大しにくい。したがって、例えば、ウエハＷに損傷を与えることなく、ウエハＷの表面を効率良く洗浄することができる。
【００９４】
洗浄工程が行われる時間は、例えば、プログラムＰｇ１によって予め設定されてもよいし、ユーザーによって予め設定されてもよい。
【００９５】
ここで、例えば、液体供給部５ｎｚとして２流体ノズルが採用されていれば、液体供給工程では、２流体ノズルによって液体５Ｗｔの液滴がウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて射出される。このとき、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１に付着している有機物等に衝撃が付与され、有機物等にクラックが生じやすくなる。その結果、例えば、ウエハＷの表面の洗浄速度が向上する。
【００９６】
また、ここで、例えば、図３から図５で示されたように、ウエハＷの上面Ｓｆ１を平面視したときに、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とが、回転機構４によってウエハＷが回転する回転方向Ｄｒにおいて対向するように位置している場合が考えられる。この場合には、例えば、気体供給工程において、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とに向けて、加熱ガスを吹き付ければ、ウエハＷの上面Ｓｆ１上でウエハＷの回転方向Ｄｒにおける液体５Ｗｔの流れが加熱ガスによって留められる。このとき、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３に留まる傾向を示す。これにより、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。これにより、例えば、ウエハＷの表面がより効率良く洗浄される。
【００９７】
また、ここで、例えば、図３で示されたように、ウエハＷの上面Ｓｆ１を平面視したときに、第２領域Ａｒ２が、回転機構４によってウエハＷが回転する回転方向Ｄｒにおいて第１領域Ａｒ１の下流側に位置しており且つ第１領域Ａｒ１よりも回転軸Ａｘ１に近い位置まで存在している場合が考えられる。この場合には、例えば、気体供給工程において、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とに向けて、加熱ガスを吹き付ければ、図３の二点鎖線で描かれた矢印５Ｗｔｆで示されたように、ウエハＷの上面Ｓｆ１上に供給された液体５Ｗｔが第３領域Ａｒ３に流入しやすくなる。このため、例えば、第３領域Ａｒ３において、液体５Ｗｔが留まりながら沸騰しやすくなる。これにより、例えば、ウエハＷの表面がさらに効率良く洗浄される。
【００９８】
また、ここで、例えば、図４および図５で示されたように、第１気体供給部分６ｓｐ１からウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇが吹き付けられる経路が、第１気体供給部分６ｓｐ１から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（ここでは−Ｚ方向）から第２領域Ａｒ２に近づく方向（ここでは−Ｘ方向）に傾斜している第１傾斜経路Ｐｓ１である場合が考えられる。さらに、例えば、図４および図５で示されたように、第２気体供給部分６ｓｐ２からウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇが吹き付けられる経路が、第２気体供給部分６ｓｐ２から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（ここでは−Ｚ方向）から第１領域Ａｒ１に近づく方向（ここでは＋Ｘ方向）に傾斜している第２傾斜経路Ｐｓ２である場合が考えられる。この場合に、例えば、気体供給工程において、気体供給部６ｓｐからウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて、第１傾斜経路Ｐｓ１および第２傾斜経路Ｐｓ２のそれぞれに沿って加熱ガスが吹き付けられれば、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３への流入が阻害されにくく、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３からの流出が生じにくくなる。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３において液体５Ｗｔがさらに留まりやすくなる。その結果、例えば、沸騰した液体５Ｗｔが上面Ｓｆ１に付着した有機物等にさらに浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌がさらに生じやすくなる。したがって、例えば、ウエハＷの表面がさらに効率良く洗浄される。
【００９９】
また、ここで、例えば、図３で示されたように、気体供給工程において、回転軸Ａｘ１から遠ざかる方向（ここではウエハＷの径方向）に第３領域Ａｒ３から液体５Ｗｔが排出される排出経路６ｐｓが形成されるように、上面Ｓｆ１に向けて加熱ガスが吹き付けられる場合が考えられる。この場合には、第３領域Ａｒ３において上面Ｓｆ１上から除去された有機物等を含む液体５Ｗｔが排出経路６ｐｓを介して排出される。その結果、例えば、ウエハＷの表面に有機物等が再付着する不具合が生じにくい。したがって、例えば、ウエハＷの表面の洗浄効率が向上する。
【０１００】
また、ここで、例えば、図２から図５で示されたように、気体供給工程において、気体供給部６ｓｐをウエハＷの上面Ｓｆ１の逆側からカバー部６ｃｖで覆えば、気体供給部６ｓｐが、上面Ｓｆ１とカバー部６ｃｖとで囲まれる。このとき、加熱ガス６Ｈｇによって液体５Ｗｔ等に付与される熱がカバー部６ｃｖの内部空間６ｉｓの外側に散逸しにくくなる。その結果、例えば、ウエハＷの洗浄速度の向上およびエネルギーの消費量の低減が図られる。
【０１０１】
次に、ステップＳｐ５では、気体供給部６ｓｐによって、上面Ｓｆ１上に位置している第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて加熱ガスが吹き付けられる気体供給工程が停止される。ここでは、例えば、バルブ６ｖｖが閉鎖されることで、気体供給部６ｓｐから上面Ｓｆ１に向けた加熱ガスの吹き付けが停止される。このとき、ウエハＷの乾燥および搬出の妨げにならないように、気体供給部６ｓｐおよびカバー部６ｃｖがウエハＷの上方から外れた退避位置まで移動される。
【０１０２】
次に、ステップＳｐ６では、液体供給部５ｎｚによって、ウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体５Ｗｔが供給される液体供給工程が停止される。ここでは、例えば、バルブ５ｖｖが閉鎖されることで、液体供給部５ｎｚからウエハＷの上面Ｓｆ１上への液体の送給が停止される。
【０１０３】
次に、ステップＳｐ７では、回転機構４によって、ウエハＷの回転速度が所定の高い回転速度（例えば１５００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍ）まで上げられてウエハＷに付着している液体が振り切られることでウエハＷが乾燥されるスピンドライ処理が行われる。
【０１０４】
次に、ステップＳｐ８では、回転機構４によって、ウエハＷを水平に保持している保持部３ｓｃを回転させる回転工程が停止される。これにより、１枚のウエハＷに対する洗浄が終了する。
【０１０５】
そして、ステップＳｐ９では、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによって、洗浄後のウエハＷが処理室２から搬出される。これにより、図１１で示される基板処理装置１における基板洗浄処理が終了する。
【０１０６】
＜１−５．第１実施形態のまとめ＞
以上のように、第１実施形態に係る基板洗浄装置として機能する基板処理装置１では、例えば、ウエハＷを回転させるとともにウエハＷの上面Ｓｆ１上に液体５ｗｔを供給しながら、平面視したときにウエハＷの上面Ｓｆ１上の対向する第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付ける。このとき、例えば、上面Ｓｆ１のうちの第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２との間の第３領域Ａｒ３において、液体５Ｗｔが留まりながら沸騰する。これにより、例えば、加熱によって上面Ｓｆ１に付着した有機物等の化学的な結合力を弱め、沸騰した液体５Ｗｔを一主面に付着した有機物等に浸透させて有機物等に割れを生じさせ、沸騰した液体５Ｗｔにおける対流と泡立ちによる攪拌によって有機物等に対して上面Ｓｆ１から剥離する方向に力を加えることができる。また、第３領域Ａｒ３において液体５Ｗｔが局所的に加熱されて沸騰されればよいため、エネルギー消費量が増大しにくい。したがって、例えば、ウエハＷに損傷を与えることなく、ウエハＷの表面を効率良く洗浄することができる。
【０１０７】
＜２．他の実施形態＞
なお、本発明は上述の第１実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【０１０８】
＜２−１．第２実施形態＞
上記第１実施形態において、例えば、図１２から図１４で示されるように、気体供給部６ｓｐを、平面視したときにウエハＷの上面Ｓｆ１上のうちの第１領域Ａｒ１Ａと第２領域Ａｒ２Ａとを含む環状の領域（環状領域ともいう）Ａｒ１２Ａに加熱ガスを吹き付ける、気体供給部６ｓｐＡに置き換えてもよい。この場合には、第３領域Ａｒ３は、ウエハＷの上面Ｓｆ１上のうちの環状領域Ａｒ１２Ａの内側に位置している第３領域Ａｒ３Ａとなる。また、この場合には、第１実施形態に係る気体供給工程において、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上のうちの第３領域Ａｒ３Ａを囲み且つ第１領域Ａｒ１Ａと第２領域Ａｒ２Ａとを含む環状領域Ａｒ１２Ａに、加熱ガスが吹き付けられればよい。ここでも、ウエハＷが回転すれば、加熱ガスが吹き付けられるターゲットとしての第１領域Ａｒ１Ａおよび第２領域Ａｒ２Ａは、気体供給部６ｓｐＡに対するウエハＷの相対的な移動にともなって、ウエハＷの上面Ｓｆ１上を移動する。そして、第３領域Ａｒ３についても、第１領域Ａｒ１Ａおよび第２領域Ａｒ２Ａとともに、気体供給部６ｓｐＡに対するウエハＷの上面Ｓｆ１の相対的な移動にともなって、ウエハＷの上面Ｓｆ１上を移動する。
【０１０９】
このような構成が採用されれば、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上のうちの環状領域Ａｒ１２Ａによって囲まれた第３領域Ａｒ３Ａに流入した液体５Ｗｔは、環状領域Ａｒ１２Ａに対する加熱ガスの吹き付けによって、第３領域Ａｒ３Ａから流出しにくい。このため、第３領域Ａｒ３Ａに液体５Ｗｔが留まりやすくなる。これにより、例えば、沸騰した液体５ＷｔがウエハＷの上面Ｓｆ１に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。その結果、例えば、ウエハＷの表面がより効率良く洗浄される。
【０１１０】
ここで、環状領域Ａｒ１２Ａは、円環状の領域であってもよいし、多角形を成すような環状の領域であってもよい。ここでは、例えば、気体供給部６ｓｐＡにおいて加熱ガスを射出する部分の形状が、環状領域Ａｒ１２Ａの形状に合わせて環状となるように設定されればよい。具体的には、例えば、気体供給部６ｓｐＡが、平面視して相互に対向する第１気体供給部分６ｓｐ１Ａと第２気体供給部分６ｓｐ２Ａとが環状に連結された部分を有する態様が採用される。図１３および図１４の例では、平面視して、半円弧状の第１気体供給部分６ｓｐ１Ａと、半円弧状の第２気体供給部分６ｓｐ２Ａと、が連結された１つの円環状の気体供給部６ｓｐＡが採用されている。このとき、気体供給部６ｓｐＡには、例えば、円環状のスリットから加熱ガスを噴出するスリットノズルが適用される。カバー部６ｃｖの形状は、例えば、気体供給部６ｓｐＡの形状に合わせたものとされればよい。
【０１１１】
また、ここでは、例えば、液体供給部５ｎｚから第３領域Ａｒ３Ａに対して液体５Ｗｔが直接供給されてもよいし、液体供給部５ｎｚとは別に、第３領域Ａｒ３Ａに対して液体５Ｗｔを直接供給する液体供給部が追加されてもよい。
【０１１２】
また、ここでは、洗浄工程において、例えば、図１３および図１４で示されるように、気体供給部６ｓｐＡは、移動機構７によってウエハＷの上面Ｓｆ１に沿って移動されてもよい。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の所望の領域が洗浄される。具体的には、例えば、図１３から図１４で示されるように、平面視して、ウエハＷの上面Ｓｆ１のうち、少なくとも回転軸Ａｘ１を含む領域と上面Ｓｆ１の端縁部を含む領域との間で、気体供給部６ｓｐＡが移動機構７によって回転軸Ａｘ２を中心として揺動される態様が採用される。このとき、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１の全面上にわたって第３領域Ａｒ３Ａが形成され得る。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１の全面が洗浄され得る。なお、移動機構７によって気体供給部６ｓｐＡが移動される際には、気体供給部６ｓｐＡを囲むカバー部６ｃｖも、気体供給部６ｓｐＡとともに移動される。
【０１１３】
また、ここでは、気体供給工程において、例えば、図１３から図１４で示されるように、移動機構７によって、気体供給部６ｓｐＡの少なくとも一部がウエハＷの上面Ｓｆ１上から外れた位置まで移動させられることで、第３領域Ａｒ３ＡからウエハＷの外周において液体５Ｗｔを排出させる排出経路６ｓｐＡが形成されてもよい。別の観点から言えば、例えば、平面視して、第３領域Ａｒ３Ａが、ウエハＷの上面Ｓｆ１上から外れた部分と連通する位置まで移動されてもよい。このとき、基板洗浄処理の洗浄工程に、第３領域Ａｒ３からウエハＷの外周に液体５Ｗｔを排出させる工程（排出工程ともいう）が追加される。これにより、例えば、第３領域Ａｒ３ＡにおいてウエハＷの上面Ｓｆ１上から除去された有機物等を含む汚れた液体５Ｗｔが排出されやすくなる。このため、例えば、ウエハＷの表面に有機物等が再付着する不具合が生じにくい。その結果、例えば、ウエハＷの表面の洗浄効率が向上する。
【０１１４】
＜２−２．第３実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、図１５で示されるように、第１気体供給部分６ｓｐ１，６ｓｐ１Ａが、第１垂直経路Ｐｓ１Ｂに沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付ける、第１気体供給部分６ｓｐ１Ｂに変更されてもよい。ここで、第１垂直経路Ｐｓ１Ｂは、第１気体供給部分６ｓｐ１Ｂから上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った経路である。このとき、例えば、第２気体供給部分６ｓｐ２は、第２傾斜経路Ｐｓ２に沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付けている。第２傾斜経路Ｐｓ２は、上述したように、第２気体供給部分６ｓｐ２から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（−Ｚ方向）から第１領域Ａｒ１に近づく方向（図１５では＋Ｘ方向）に傾斜している。これにより、例えば、気体供給工程では、第２傾斜経路Ｐｓ２に沿って第２気体供給部分６ｓｐ２からウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガスが吹き付けられる。
【０１１５】
あるいは、例えば、図１６で示されるように、第２気体供給部分６ｓｐ２，６ｓｐ２Ａが、第２垂直経路Ｐｓ２Ｃに沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付ける、第２気体供給部分６ｓｐ２Ｃに変更されてもよい。ここで、第２垂直経路Ｐｓ２Ｃは、第２気体供給部分６ｓｐ２Ｃから上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った経路である。このとき、例えば、第１気体供給部分６ｓｐ１は、第１傾斜経路Ｐｓ１に沿って上面Ｓｆ１に向けて加熱ガス６Ｈｇを吹き付けている。第１傾斜経路Ｐｓ１は、上述したように第１気体供給部分６ｓｐ１から上面Ｓｆ１に向けて延在しており且つ上面Ｓｆ１の法線に沿った方向（ここでは−Ｚ方向）から第２領域Ａｒ２に近づく方向（図１６では−Ｘ方向）に傾斜している経路である。これにより、例えば、気体供給工程では、第１傾斜経路Ｐｓ１に沿って第１気体供給部分６ｓｐ１からウエハＷの上面Ｓｆ１に向けて加熱ガスが吹き付けられる。
【０１１６】
ここでは、上記２つの構成のうちの何れの構成が採用されても、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１に対する加熱ガス６Ｈｇの吹き付けによって、少なくとも、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３，Ａｒ３Ａへの流入が生じやすくなるか、液体５Ｗｔの第３領域Ａｒ３，Ａｒ３Ａからの流出が生じにくくなる。これにより、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上の第３領域Ａｒ３，Ａｒ３Ａにおいて液体５Ｗｔが留まりやすくなる。その結果、例えば、沸騰した液体５ＷｔがウエハＷの上面Ｓｆ１に付着した有機物等に浸透しやすくなり、沸騰した液体５Ｗｔにおいて対流と泡立ちによる攪拌が生じやすくなる。したがって、例えば、ウエハＷの表面がより効率良く洗浄される。
【０１１７】
＜２−３．第４実施形態＞
上記第１実施形態および上記第２実施形態において、例えば、図１７で示されるように、第１気体供給部分６ｓｐ１および第２気体供給部分６ｓｐ２に、開口から加熱ガスを拡がるように噴出する第１気体供給部分６ｓｐ１Ｄおよび第２気体供給部分６ｓｐ２Ｄが適用されてもよい。この場合、例えば、図１７で示されるように、第１気体供給部分６ｓｐ１Ｄを傾けなくても、第１気体供給部分６ｓｐ１Ｄから噴出される加熱ガス６Ｈｇの経路に第１傾斜経路Ｐｓ１が含まれる。また、例えば、第２気体供給部分６ｓｐ２Ｄを傾けなくても、第２気体供給部分６ｓｐ２Ｄから噴出される加熱ガス６Ｈｇの経路に第２傾斜経路Ｐｓ２が含まれる。
【０１１８】
＜２−４．第５実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、図１８で示されるように、第４領域Ａｒ４のうちのウエハＷの回転方向Ｄｒにおいて第３領域Ａｒ３の下流側の領域Ａｒ４ａに、液体５Ｗｔがさらに供給されてもよい。例えば、上記液体供給部５ｎｚが、上記液体供給部５ｎｚと同様な構成を有する第１液体供給部分５ｎｚ１と、領域Ａｒ４ａに液体５Ｗｔを供給する第２液体供給部分５ｎｚ２と、を有する液体供給部５ｎｚＥに変更されてもよい。このとき、第１液体供給部分５ｎｚ１は、少なくとも、第４領域Ａｒ４から第３領域Ａｒ３に液体５Ｗｔが流れ込むように液体を供給してもよいし、第３領域Ａｒ３に液体５Ｗｔを直接供給してもよい。この場合、液体供給工程では、例えば、少なくとも、第４領域Ａｒ４から第３領域Ａｒ３に液体５Ｗｔが流れ込むように液体５Ｗｔが供給されるか、または第３領域Ａｒ３に液体５Ｗｔが直接供給されるとともに、第４領域Ａｒ４のうち、回転方向Ｄｒにおける第３領域Ａｒ３の下流側の領域Ａｒ４ａに液体５Ｗｔが供給される。ここで、第２液体供給部分５ｎｚ２から供給される液体５Ｗｔとして、例えば、加熱も冷却も施されていない常温のものが適用される。
【０１１９】
このような構成が採用されれば、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１のうちの加熱ガスが吹き付けられた直後の領域に液体５Ｗｔが供給され得る。これにより、例えば、加熱ガスが吹き付けられてもウエハＷの上面Ｓｆ１に付着している有機物等が乾燥して硬化しにくくなる。その結果、例えば、洗浄工程における有機物等の軟化が促進され、有機物等の除去に要する時間が短縮される。したがって、例えば、ウエハＷの表面の洗浄効率がさらに向上する。
【０１２０】
＜２−５．第６実施形態＞
上記各実施形態において、例えば、図１９で示されるように、上記第１気体供給部分６ｓｐ１，６ｓｐ１Ａ，６ｓｐ１Ｂ，６ｓｐ１Ｄおよび上記第２気体供給部分６ｓｐ２，６ｓｐ２Ａ，６ｓｐ２Ｃ，６ｓｐ２Ｄには、スリットノズルの代わりに、複数の開口６ｏｐＦが並んでおり且つこれらの複数の開口６ｏｐＦから加熱ガスが噴出されるノズルが採用されてもよい。この場合、例えば、隣り合う２つの開口６ｏｐＦから噴出される加熱ガスの流れは、少なくともウエハＷの上面Ｓｆ１上において、隙間なく一体的な加熱ガスの流れとなればよい。ただし、例えば、複数の開口６ｏｐＦのうちの一部の隣り合う２つの開口６ｏｐＦから噴出される加熱ガスの流れが、ウエハＷの上面Ｓｆ１上において、隙間なく一体的な加熱ガスの流れとなっていない部分が存在していても許容され得る。
【０１２１】
＜２−６．その他＞
上記各実施形態において、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１上において第１領域Ａｒ１，Ａｒ１Ａおよび第２領域Ａｒ２，Ａｒ２Ａが占める領域の位置および大きさは、洗浄の対象となるウエハＷにおける有機物の付着状況に応じて適宜変更されてもよい。例えば、図２０で示されるように、上記第１実施形態に係る第１気体供給部分６ｓｐ１および第２気体供給部分６ｓｐ２がウエハＷの径方向に伸ばされてもよい。図２０の例では、平面視したときに、ウエハＷの上面Ｓｆ１上において第１領域Ａｒ１および第２領域Ａｒ２が、ウエハＷの半径よりも長くなるように延在している。この場合には、例えば、液体供給部５ｎｚから第３領域Ａｒ３に液体５Ｗｔが直接供給されればよい。これにより、例えば、ウエハＷの回転によってウエハＷの上面Ｓｆ１の全面にわたって第３領域Ａｒ３が形成され得る。その結果、例えば、ウエハＷの上面Ｓｆ１の全面が洗浄される。
【０１２２】
また、上記第各実施形態において、例えば、上面Ｓｆ１を平面視したときに、第１領域Ａｒ１と第２領域Ａｒ２とが相互に対向する方向が、ウエハＷの回転方向Ｄｒに対して、傾けられていてもよい。
【０１２３】
なお、上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２４】
１  基板処理装置（基板洗浄装置）
３  保持機構
３ｓｃ  保持部
４  回転機構
５  液体供給系
５ｎｚ，５ｎｚＥ  液体供給部
５ｎｚ１  第１液体供給部分
５ｎｚ２  第２液体供給部分
５Ｗｔ  液体
６  気体供給系
６Ｈｇ  加熱ガス
６ｃｖ  カバー部
６ｇｔ  加熱ガス発生部
６ｉｓ  内部空間
６ｓｐ  気体供給部
６ｓｐ１，６ｓｐ１Ａ，６ｓｐ１Ｂ，６ｓｐ１Ｄ  第１気体供給部分
６ｓｐ２，６ｓｐ２Ａ，６ｓｐ２Ｃ，６ｓｐ２Ｄ  第２気体供給部分
７  移動機構
８  排出系
８ｅｘ  排出部
９  制御部
１００  処理ユニット
Ａｒ１，Ａｒ１Ａ  第１領域
Ａｒ２，Ａｒ２Ａ  第２領域
Ａｒ３，Ａｒ３Ａ  第３領域
Ａｒ４  第４領域
Ａｒ１２Ａ  環状領域
Ａｘ１，Ａｘ２  回転軸
Ｄｒ  回転方向
Ｐｇ１  プログラム
Ｐｓ１  第１傾斜経路
Ｐｓ２  第２傾斜経路
Ｓｆ１  上面
Ｗ  半導体基板（ウエハ）
【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９】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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