(57)【要約】【課題】残存するパーティクル数を低減することができる基板処理方法を提供する。【解決手段】基板処理方法においては、一つ以上の加熱機構５６を有する加熱装置４０によって加熱された流体を用い、被処理基板Ｗを乾燥させるようになっている。基板処理方法は、加熱装置によって加熱された不活性ガスと処理液とを含む混合流体を被処理基板が配置された処理室３０内へ供給する工程と、加熱された不活性ガスを処理室内へ供給する工程と、備える。第１工程の開始時から所定の時間が経つまで、前記少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持する。第２工程において、加熱機構の出力はフィードバック制御を用い、決定される。【選択図】図１
2008066535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる基板処理方法であって、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、
前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、
前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定される
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記加熱装置は入口から出口に向けて順に配置された複数の加熱機構を有し、
前記第１工程において、最も入口側に配置された加熱機構の出力が、前記所定の時間の間、予め設定された一定の値に維持される
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第１工程において、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される
ことを特徴とする請求項２に記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第１工程において、前記少なくとも一つの加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、一定の値に維持される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記第１工程において、前記少なくとも一つの加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経過した後の少なくとも一期間、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項６】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる基板処理方法であって、
処理室内に被処理基板を配置する工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、
前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、一定の値に維持される
ことを特徴とする請求項６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
入口と、出口と、入口から出口まで延びる流路と、流路を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置と、
前記加熱装置の前記出口と連結され、前記加熱装置から加熱された流体を供給されることによって、内部に収容した被処理基板を乾燥させるようになされた処理室と、
前記一つ以上の加熱機構の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記加熱装置によって加熱された不活性ガスと処理液とを含む混合流体を前記処理室に供給する第１工程と、前記加熱装置によって加熱された不活性ガスを前記処理室に供給する第２工程と、を備えた被処理基板の乾燥処理を行う際に、
前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力を予め設定された一定の値に維持し、
前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
前記加熱装置は、入口から出口に向けて順に配置された複数の加熱機構を有し、
前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、最も入口側に配置された加熱機構の出力を、前記所定の時間の間、予め設定された一定の値に維持する
ことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、最も出口側に配置された加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定する
ことを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、前記少なくとも一つの加熱機構の出力を一定の値に維持する
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経過した後の少なくとも一期間、前記少なくとも一つの加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定する
ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
入口と、出口と、入口から出口まで延びる流路と、流路を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置と、
前記加熱装置の前記出口と連結され、前記加熱装置から加熱された流体を供給されることによって、内部に収容した被処理基板を乾燥させるようになされた処理室と、
前記複数の加熱機構の出力を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記加熱装置によって加熱された不活性ガスと処理液とを含む混合流体を前記処理室に供給する工程を備えた被処理基板の乾燥処理を行う際に、
前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力を、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値に維持し、
最も出口側に配置された加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、前記最も入口側に配置された加熱機構の出力を一定の値に維持する
ことを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、
前記制御装置によって実行されることにより、
加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、
前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、
前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を
基板処理装置に実施させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、
加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、
前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、
前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を
基板洗浄装置に実施させることを特徴とする記録媒体。
【請求項１７】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、
前記制御装置によって実行されることにより、
加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、
処理室内に被処理基板を配置する工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、
前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を
基板処理装置に実施させることを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、
加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、
処理室内に被処理基板を配置する工程と、
前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、
前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を
基板洗浄装置に実施させることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗浄処理等の処理を施された被処理基板を乾燥させる基板処理方法および基板処理装置に係り、とりわけ、乾燥後の被処理基板に付着しているパーティクル数を低減することができる基板処理方法および基板処理装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、洗浄処理等の処理を施された被処理基板を乾燥させる基板処理方法であって、とりわけ、乾燥後の被処理基板に付着しているパーティクル数を低減することができる基板処理方法を実行するためのプログラムおよび当該プログラムを記録したプログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００３】
シリコンウエハ等の被処理基板に対する処理の多くは、被処理基板を液体で濡らしながら行われる。このような処理の体表的なものとして、リンス処理を含む洗浄処理が挙げられる。そして、液体を経由して多数のパーティクルが被処理基板に付着してしまうことや、液体が乾燥する際にウォーターマーク等の乾燥マークが残ってしてしまうこと等を防止するため、液体を用いた処理が終了した後に、これらの不具合を防止するための乾燥処理が被処理基板に対して施される。
【０００４】
なお、このような不具合の程度は、一般的に、パーティクルカウンタ等の計器による測定値によって評価される。すなわち、乾燥処理後の被処理基板に残存した付着物や色むら等であって、パーティクルとして計測され得る付着物や色むら等の数によって、評価されている。したがって、以降において、「パーティクル」という用語には、特筆されていない限りにおいて、粒状の付着物だけでなく、いわゆるウォーターマークのような白濁模様や、その他の乾燥処理に起因すると考えられる欠陥を含むこととする。
【０００５】
このような被処理基板の乾燥方法として、揮発性および親液体性を有する処理液（例えばＩＰＡ）を蒸気化し、被処理基板の周囲に前記蒸気化した処理液の雰囲気を形成する方法が知られている（特許文献１）。この方法では、処理液の揮発性および親液体性によって、被処理基板から液体の膜や液滴が取り除かれるようになっている。特許文献１に開示されているように、この方法において、処理液は、キャリアガスとしても機能する不活性ガスとともに加熱装置内に供給され、加熱装置内において加熱されて蒸発する。
【特許文献１】特開平１０−１２５６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、ウエハ上に形成されるパターンの複雑化等にともない、乾燥能力を向上させることが望まれている。この場合、蒸気化した処理液の供給量を増大させることが必要となる。ところが、本件発明者らが研究したところ、処理液の蒸気の供給量、つまり加熱装置内への処理液の供給量を増大させた場合、被処理基板上に残存するパーティクル数が増大し得ることが知見された。
【０００７】
本発明はこのような知見から蒸気を用いた乾燥方法および乾燥装置を改善しようとするものであり、乾燥後の被処理基板に付着しているパーティクル数を低減することができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、乾燥後の被処理基板に付着しているパーティクル数を低減することができる基板処理方法を実行するためのプログラムおよび当該プログラムを記録したプログラム記録媒体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】
【０００９】
本件発明者らは、処理液と不活性ガスとを含む混合流体を加熱する加熱装置の加熱機構の制御方法と、被処理基板に残留するパーティクル数と、の関係を検討した。この結果、本件発明者らは、加熱機構の制御方法が被処理基板に残留するパーティクル数に影響を与える、との知見を得た。そして、本発明はこのような知見に基づくものである。
【００１０】
本発明による第１の基板処理方法は、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる基板処理方法であって、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定されることを特徴とする。
【００１１】
本発明による第１の基板処理方法によれば、不活性ガスと処理液とを含む混合流体を被処理基板の乾燥に適した状態で、被処理基板が収容された処理室内へ供給することができる。この結果、乾燥処理後の被処理基板に付着したパーティクル数を著しく低減することができる。また、処理液の供給量を増大させて乾燥能力を向上させることにも可能である。また、既存の基板処理装置の制御方法を変更することのみによって、本発明による基板処理方法を実施することができる。
【００１２】
本発明による第１の基板処理方法において、前記加熱装置は入口から出口に向けて順に配置された複数の加熱機構を有し、前記第１工程において、最も入口側に配置された加熱機構の出力が、前記所定の時間の間、予め設定された一定の値に維持されるようになっている。このとき、前記第１工程において、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定されるようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明による第１の基板処理方法の前記第１工程において、前記少なくとも一つの加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、一定の値に維持されるようにしてもよい。このような基板処理方法によれば、制御方法がより単純化することができる。あるいは、本発明による第１の基板処理方法の前記第１工程において、前記少なくとも一つの加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経過した後の少なくとも一期間、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定されるようにしてもよい。
【００１４】
本発明による第２の基板処理方法は、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる基板処理方法であって、処理室内に被処理基板を配置する工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定されることを特徴とする。
【００１５】
本発明による第２の基板処理方法によれば、不活性ガスと処理液とを含む混合流体を被処理基板の乾燥に適した状態で、被処理基板が収容された処理室内へ供給することができる。この結果、乾燥処理後の被処理基板に付着したパーティクル数を著しく低減することができる。また、処理液の供給量を増大させて乾燥能力を向上させることにも可能である。また、既存の基板処理装置の制御方法を変更することのみによって、本発明による基板処理方法を実施することができる。
【００１６】
本発明による第２の基板処理方法の前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、一定の値に維持されるようにしてもよい。このような基板処理方法によれば、制御方法がより単純化することができる。
【００１７】
本発明による第１の基板処理装置は、入口と、出口と、入口から出口まで延びる流路と、流路を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置と、前記加熱装置の前記出口と連結され、前記加熱装置から加熱された流体を供給されることによって、内部に収容した被処理基板を乾燥させるようになされた処理室と、前記一つ以上の加熱機構の出力を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記加熱装置によって加熱された不活性ガスと処理液とを含む混合流体を前記処理室に供給する第１工程と、前記加熱装置によって加熱された不活性ガスを前記処理室に供給する第２工程と、を備えた被処理基板の乾燥処理を行う際に、前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力を予め設定された一定の値に維持し、前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定するようにしてもよい。
【００１８】
本発明による第１の基板処理装置によれば、不活性ガスと処理液とを含む混合流体を被処理基板の乾燥に適した状態で、被処理基板が収容された処理室内へ供給することができる。この結果、乾燥処理後の被処理基板に付着したパーティクル数を著しく低減することができる。また、処理液の供給量を増大させて乾燥能力を向上させることにも可能である。
【００１９】
本発明による第１の基板処理装置において、前記加熱装置は、入口から出口に向けて順に配置された複数の加熱機構を有し、前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、最も入口側に配置された加熱機構の出力を、前記所定の時間の間、予め設定された一定の値に維持するようにしてもよい。この場合、前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、最も出口側に配置された加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定するようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明による第１の基板処理装置において、前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、前記少なくとも一つの加熱機構の出力を一定の値に維持するようにしてもよい。あるいは、本発明による第１の基板処理装置において、前記制御装置は、前記乾燥処理の前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経過した後の少なくとも一期間、前記少なくとも一つの加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定するようにしてもよい。
【００２１】
本発明による第２の基板処理装置は、入口と、出口と、入口から出口まで延びる流路と、流路を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置と、前記加熱装置の前記出口と連結され、前記加熱装置から加熱された流体を供給されることによって、内部に収容した被処理基板を乾燥させるようになされた処理室と、前記複数の加熱機構の出力を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記加熱装置によって加熱された不活性ガスと処理液とを含む混合流体を前記処理室に供給する工程を備えた被処理基板の乾燥処理を行う際に、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力を、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値に維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力を、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定することを特徴とする。
【００２２】
本発明による第２の基板処理装置によれば、不活性ガスと処理液とを含む混合流体を被処理基板の乾燥に適した状態で、被処理基板が収容された処理室内へ供給することができる。この結果、乾燥処理後の被処理基板に付着したパーティクル数を著しく低減することができる。また、処理液の供給量を増大させて乾燥能力を向上させることにも可能である。
【００２３】
本発明による第２の基板処理装置において、前記制御装置は、前記加熱装置に前記処理液が供給されている間にわたって、前記最も入口側に配置された加熱機構の出力を一定の値に維持するようにしてもよい。
【００２４】
本発明による第１のプログラムは、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、前記制御装置によって実行されることにより、加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を基板処理装置に実施させることを特徴とする。
【００２５】
本発明による第１の記録媒体は、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する一つ以上の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する第１工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスを供給して前記不活性ガスを前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された不活性ガスを前記処理室内へ供給する第２工程と、を備え、前記第１工程において、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、前記加熱装置の少なくとも一つの加熱機構の出力は予め設定された一定の値を維持し、前記第２工程において、前記加熱装置の加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の不活性ガスの温度を予め設定された値にすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を基板洗浄装置に実施させることを特徴とする。
【００２６】
本発明による第２のプログラムは、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、前記制御装置によって実行されることにより、加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、処理室内に被処理基板を配置する工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を基板処理装置に実施させることを特徴とする。
【００２７】
本発明による第２の記録媒体は、入口と、出口と、前記入口から前記出口へと流れる流体を加熱する複数の加熱機構と、を有する加熱装置を備えた基板処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、加熱装置によって加熱された流体を用いて被処理基板を乾燥させる被処理基板の処理方法であって、処理室内に被処理基板を配置する工程と、前記入口から前記加熱装置内に不活性ガスと処理液とを供給して、前記不活性ガスと前記処理液とを含む混合流体を前記加熱装置内において加熱するとともに、前記加熱装置の前記出口から排出される加熱された前記混合流体を、被処理基板が配置された処理室内へ供給する工程と、を備え、前記混合流体を処理室に供給する工程において、前記加熱装置の最も入口側に配置された加熱機構の出力は、前記加熱装置に前記処理液が供給され始めてから所定の時間が経つまでの間、予め設定された一定の値を維持し、最も出口側に配置された加熱機構の出力は、加熱中または加熱後の混合流体の温度を予め設定された値とすることを目的として、フィードバック制御により決定される、被処理基板の処理方法を基板洗浄装置に実施させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、乾燥処理後の被処理基板に付着したパーティクル数を著しく低減することができる。また、処理液の供給量を増大させて乾燥能力を向上させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態においては、本発明による基板処理装置を半導体ウエハの処理装置、さらに具体的には半導体ウエハの洗浄装置に適用した例を説明する。ただし、本発明による基板洗浄装置は、半導体ウエハの洗浄への適用に限られるものではなく、広く基板の処理に適用することができる。
【００３０】
図１乃至図９は本発明による基板処理方法および基板処理装置の一実施の形態を示す図である。このうち図１は基板処理装置の構成を概略的に示す図であり、図２は基板処理方法を説明するための図である。
【００３１】
まず、図１を参照して、基板処理装置１０を説明する。図１に示すように、本実施の形態において、基板処理装置１０は、収容した半導体ウエハ（被処理基板）Ｗを洗浄する洗浄室３５と、洗浄室３５に接続され洗浄室３５から洗浄済のウエハＷを受ける処理室３０と、処理室３０に接続された加熱装置４０と、加熱装置４０に接続された制御装置２０と、を備えている。このような基板処理装置１０は、半導体ウエハＷを洗浄するとともに洗浄後のウエハＷを乾燥させるようになされている。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態において、洗浄室３５は複数枚のウエハＷ、例えば５０枚のウエハＷを収容し得るようになっている。洗浄室は、純水源３６に接続され、純水源３６から純水（ＤＩＷ）を受けるようになっている。そして、洗浄室３５内において、何らかの洗浄処理を受けた複数枚のウエハＷに対し、純水源３６からの純水によって、リンス処理（濯ぎ処理）を施すことができるようになっている。なお、洗浄室３５内で行われるウエハに対する洗浄処理としては、例えば、超音波洗浄が挙げられる。
【００３３】
同様に図１に示すように、処理室３０も複数枚のウエハＷ、例えば５０枚のウエハＷを収容し得るようになっている。処理室３０内には吹き出し口３１が設けられており、この吹き出し口３１は加熱装置４０に連結されている。後述するように、加熱された流体が加熱装置４０から吹き出し口３１を介して処理室３０内に吹き込まれ、処理室３０内に収容されたウエハＷを乾燥させる。
【００３４】
また、処理室３０にはドレン３２が設けられている。ドレン３２には弁３２ａが設けられ、弁を開閉操作することにより、処理室３０の内圧を調整することができるようになっている。
【００３５】
なお、図１に示すように、洗浄室３５と処理室３０との間には開閉機構３４が設けられている。この開閉機構３４を閉鎖することにより、洗浄室３５と処理室３０との間は遮断されるようになる。開閉機構３４としては、シャッター等の公知の開閉手段が用いられ得る。
【００３６】
次に、加熱装置４０について詳述する。図１に示すように、本実施の形態において、加熱装置は、入口４１ａ，４１ｂと、出口４４と、入口４１ａ，４１ｂから出口４４まで延びる配管（流路）５０と、配管５０を加熱する加熱機構５６，５７，５８，５９と、を有している。
【００３７】
図１に示すように、加熱装置４０には二つの入口４１ａ，４１ｂが設けられている。一方の入口４１ａは不活性ガス源２７に接続されており、他方の入口４１ｂは処理液源２８に接続されている。本実施の形態において、不活性ガス源２７は、流量制御弁等の適切な機器類を介し、所定量の窒素を入口４１ａに供給し得るようになっている。一方、本実施の形態において、処理液源２８は、流量制御弁等の適切な機器類を介し、所定量のＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を流体として入口４１ｂに供給し得るようになっている。二つの入口４１ａ，４１ｂは合流部４２に接続されており、各入口４１ａ，４１ｂから供給された流体は合流し得るようになっている。合流部４１は、例えば、ミキシングバルブや二流体ノズル等から構成され得る。
【００３８】
本実施の形態において、加熱装置４０には、入口４１ａ，４１ｂから出口４４に向けて順に配置された第１乃至第４加熱機構５６，５７，５８，５９が設けられている。本実施の形態において、各加熱機構５６，５７，５８，５９は棒状に延びるハロゲンランプからなっている。図１に示すように各加熱機構５６，５７，５８，５９は、それぞれ別個の電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａに接続され、電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａから電力を供給されるようになっている。また、各電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａは制御装置２０に接続されている。そして、各加熱機構５６，５７，５８，５９の出力を決定するようになる、各電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａからハロゲンランプへの電力供給量は、制御装置２０によって別個に制御されるようになっている。
【００３９】
また、図１に示すように、配管５０は、第１乃至第４加熱機構５６，５７，５８，５９のそれぞれに対応して入口４１ａ，４１ｂから出口４４に向けて順に設けられた第１乃至第４スパイラル部５１，５２，５３，５４を含んでいる。各スパイラル部５１，５２，５３，５４は、それぞれ配管５０の一部分をおおよそ隙間無く螺旋状に巻くことによって形成されており、この結果、円筒状の形状を有している。そして、図１に示すように、円筒形状を有するスパイラル部５１，５２，５３，５４の中心を貫くようにして、細長状に延びる加熱機構５６，５７，５８，５９が配置されている。言い換えると、対応する加熱機構５６，５７，５８，５９を外方から包囲するようにして、各スパイラル部５１，５２，５３，５４が配置されている。
【００４０】
このような構成からなる加熱装置４０においては、ハロゲンランプからなる加熱機構５６，５７，５８，５９から照射されるエネルギを、加熱機構５６，５７，５８，５９を取り囲むスパイラル部５１，５２，５３，５４が受け取る。そして、受け取ったエネルギによってスパイラル部５１，５２，５３，５４が加熱され、結果として、スパイラル部５１，５２，５３，５４内を流れる流体が加熱されるようになっている。
【００４１】
なお、このような加熱装置４０においては、加熱機構５６，５７，５８，５９からの光エネルギを効率的に吸収し得るように、スパイラル部５１，５２，５３，５４が黒色に塗装されていることが好ましい。また、エネルギの損失を防止すべく、加熱機構５６，５７，５８，５９を含むスパイラル部５１，５２，５３，５４が、断熱材によって形成された収容体内に配置されていることが好ましい。
【００４２】
図１に示すように、本実施の形態において、第２スパイラル部５２と第３スパイラル部５３との間に配管５０内の温度を測定するための中間温度センサ４５が設けられている。また、第４スパイラル部５４と出口４４との間に配管５０内の温度を測定するための最終温度センサ４６が設けられている。さらに、第４スパイラル部５４と出口４４との間に配管５０内を流れる流体の流量を調整するマスフローメータ４７が設けられている。これらの中間温度センサ４５、最終温度センサ４６、およびマスフローメータ４７は、図１に示すように、制御装置２０に接続されている。
【００４３】
また、配管５０にはドレン４８が設けられており、図１に示すように、このドレン４８はマスフローメータ４７の上流側に配置されている。ドレン４８には弁４８ａが設けられ、弁４８ａを開閉操作することにより、配管５０内を流れる流体を外部に開放することができるようになっている。
【００４４】
制御装置２０は、基板処理装置１０の各構成要素に接続され、各構成要素の動作を制御するようになっている。本実施の形態において、制御装置２０は、コンピュータ２１と、コンピュータ２１によって読み取り可能なプログラム記録媒体２２と、を含んでいる。コンピュータ２１が記録媒体２２に予め記憶されたプログラムを実行することによって、基板洗浄装置１０を用いた被処理ウエハＷの処理が実行されるようになっている。
【００４５】
一例として、制御装置２０は、予め設定されたプログラムに従い、各電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａから対応する加熱機構５６，５７，５８，５９への電力供給量を個別に制御するようになっている。制御装置２０は、配管５０内を流れる流体の温度を所望の温度とすべく、各温度センサ４５，４６による検出値に基づいたフィードバック制御により、各加熱機構５６，５７，５８，５９の出力を算出することができる。この場合、各温度センサ４５，４６によって検出される温度に基づき、電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａからの電力供給量が変動し、この結果、各加熱機構５６，５７，５８，５９の出力も変動するようになる。その一方で、本実施の形態において、制御装置２０は、各加熱機構５６，５７，５８，５９の出力が一定値となるように、電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａから各加熱機構５６，５７，５８，５９へ電力を供給するようにすることもできる。この場合、各温度センサ４５，４６による検出値が変動したとしても、電力調整器５６ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａからの電力供給量は一定値に維持される。
【００４６】
次に、このような構成からなる基板処理装置１０を用いたウエハＷの処理方法の一例について説明する。
【００４７】
図２に示すように、本実施の形態において、被処理ウエハＷは、洗浄室３５内において、洗浄処理を施される（洗浄工程）。上述したように、洗浄処理としては、洗浄液を用いた超音波洗浄等が挙げられる。次に、洗浄室３５内において、リンス処理を施される（リンス工程）。この工程において、被処理ウエハＷは、例えば、純水源３６から供給される純水に浸され、洗浄処理で用いられた洗浄液が濯ぎ落とされる。
【００４８】
濯ぎ工程が終了すると、洗浄室３５と処理室３０とを区切る開閉機構３４が開き、洗浄室３５と処理室３０とが連通する。そして、複数のウエハＷが処理室３０内へと上昇する。複数のウエハＷが処理室３０内に移動すると、開閉機構３４が再び閉じて、洗浄室３５と処理室３０とが区画される。このようにして処理室３０内にウエハＷが配置される（配置工程）。
【００４９】
次に、処理室３０内において、収容されたウエハＷを乾燥させる乾燥工程が開始される。
【００５０】
ところで、上述の洗浄工程、リンス工程およびウエハ配置工程と並行し、不活性ガス（例えば、窒素）が、不活性ガス源２７から加熱装置４０内に入口４１ａを介して供給されている。配管５０内を流れる窒素は第１乃至第４スパイラル部５１，５２，５３，５４内を通過する際に、第１乃至第４加熱機構５６，５７，５８，５９から各スパイラル部５１，５２，５３，５４に加えられた熱によって加熱される。
【００５１】
このとき、制御装置２０は、中間温度センサ４５による測定値が所定の値となるよう、第１電力調整器５６ａから第１加熱機構５６への電力供給量および第２電力調整器５７ａから第２加熱機構５７への電力供給量を、記録媒体２２に記録されたプログラムに従って制御する。つまり、制御装置２０は、加熱中の不活性ガスの温度が予め設定された温度となるように、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を、中間温度センサ４５の測定値を入力値としたフィードバック制御を用いて、決定する。同様に、制御装置２０は、最終温度センサ４６による測定値が所定の値となるよう、第３電力調整器５８ａから第３加熱機構５８への電力供給量および第４電力調整器５９ａから第４加熱機構５９への電力供給量を、記録媒体２２に記録されたプログラムに従って制御する。つまり、制御装置２０は、加熱後の不活性ガスの温度が予め設定された温度となるように、第３加熱機構５８の出力および第４加熱機構５９の出力を、最終温度センサ４６の測定値を入力値としたフィードバック制御により、決定する。なお、制御装置２０による制御方式としては、種々の公知な制御方法を採用することができるが、一般的に有効な方法として、ＰＩＤ制御が挙げられる。
【００５２】
ところでこの間、加熱された不活性ガスの一部は処理室３０内に導入され、残りの不活性ガスはドレン４８から配管５０外に排出される。このようにして乾燥工程が開始される前に、配管５０の温度が所望の温度に保たれ、乾燥工程の開始時に、加熱装置４０の出口４４から所望の温度あるいは所望の温度近傍に加熱された不活性ガスを供給し得る状態となっている。
【００５３】
図２に示すように、本実施の形態において、乾燥工程は第１工程と第２工程とを有している。第１工程においては、加熱装置４０にて不活性ガスとＩＰＡとの混合流体が加熱され、加熱された混合流体が吹き出し口３１を介して処理室３０内に供給される。一方、第２工程においては、加熱装置４０にて不活性ガスが加熱され、加熱された不活性ガスが吹き出し口３１を介して処理室３０内に供給される。以下、第１工程および第２工程について順に説明する。
【００５４】
第１工程において、まず、不活性ガスが不活性ガス源２７から加熱装置４０に入口４１ａを介して供給されるとともに、液体のＩＰＡが処理液源２８から加熱装置４０に入口４１ｂを介して供給される。加熱装置４０に供給された不活性ガスとＩＰＡとは合流部４２にて合流し、その後、混合流体として配管５０内を流れることになる。
【００５５】
混合流体は、配管５０の第１乃至第４スパイラル部５１，５２，５３，５４内を通過する際、対応する各加熱機構５６，５７，５８，５９からの熱によって加熱される。ここで、表１を用いて、第１工程における各加熱機構５６，５７，５８，５９の出力について説明する。
【表１】
2008066535.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、制御装置２０は、第１工程中、記録媒体２２に記録されたプログラムに従い、第１電力調整器５６ａから第１加熱機構５６への電力供給量および第２電力調整器５７ａから第２加熱機構５７への電力供給量が一定値となるようにする。つまり、制御装置２０は、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を一定とするよう、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を制御する。なお、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力は、定格出力や定格出力の所定の割合（例えば７０％や８０％等）等に設定され得る。一方、制御装置２０は、最終温度センサ４６による測定値が所定の値となるよう、第３電力調整器５８ａから第３加熱機構５８への電力供給量および第４電力調整器５９ａから第４加熱機構５９への電力供給量を、記録媒体２２に記録されたプログラムに従って制御する。つまり、制御装置２０は、加熱後の混合流体の温度が予め設定された温度となるように、第３加熱機構５８の出力および第４加熱機構５９の出力を、フィードバック制御を用いて決定する。したがって、第１工程中、中間温度センサ４５は、単なる監視用センサとして機能する。
【００５７】
乾燥工程の第１工程が開始されると、加熱装置４０内に液体のＩＰＡが供給されるようになる。ＩＰＡの供給量は、通常で２ｍｌ／ｓｅｃ、多くて４ｍｌ／ｓｅｃ程度となる。そして、液体のＩＰＡを供給することによって、混合流体の温度は、それまで配管５０内を流れていた不活性ガスの温度よりも低くなってしまう。また、配管５０の温度も、それまで維持されていた所望の温度よりも低くなってしまう。
【００５８】
その一方で、上述したように、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力は一定の値をとるように維持される。したがって、第２加熱機構５７によって加熱される第２スパイラル部５２直後に配置された中間温度センサ４５の測定値は、時間の経過に伴って上下を繰り返すようには変動しない。中間温度センサ４５の測定値は、好ましくは、第１工程開始時にいったん降下し、その後、上昇を続けるように変動する。また、中間温度センサ４５以降の第３スパイラル部５３および第４スパイラル部５４に加えられる加熱量は、最終温度センサ４６の測定値に基づき、制御される。この結果、加熱装置４０の出口４４を通過する際、混合流体が所望の温度を有するようになり、混合流体中におけるＩＰＡは蒸気化した状態となる。
【００５９】
このようにして、蒸気化したＩＰＡと窒素とを含む混合流体が、吹き出し口３１を介して処理室３０内に供給されるようになる。そして、処理室３０内の雰囲気が、蒸気化したＩＰＡと窒素とを含む混合流体によって置換されるようになる。このようなＩＰＡ蒸気を含む雰囲気によって、ウエハＷの表面に付着していた純水膜や純水滴をウエハＷの表面から迅速に取り除くことができる。このとき、純水膜や純水滴に含有されていたパーティクルは、ウエハＷの表面に残存することなく、純水膜や純水滴とともにウエハＷの表面から除去されるようになる。このような第１工程は、例えば６０秒から１２０秒間継続され、ＩＰＡ源２８からのＩＰＡの供給が停止することによって終了する。
【００６０】
そして、ＩＰＡ源２８からのＩＰＡの供給が停止することによって、乾燥工程の第２工程が開始される。すなわち、第２工程においては、ＩＰＡの供給が停止する一方で、不活性ガスが不活性ガス源２７から加熱装置４０に入口４１ａを介して供給され続ける。不活性ガスは、配管５０の第１乃至第４スパイラル部５１，５２，５３，５４内を通過する際、対応する各加熱機構５６，５７，５８，５９から熱によって加熱される。
【００６１】
表２に示すように、制御装置２０は、第２工程中、中間温度センサ４５による測定値が所定の値となるよう、第１電力調整器５６ａから第１加熱機構５６への電力供給量および第２電力調整器５７ａから第２加熱機構５７への電力供給量を、記録媒体２２に記録されたプログラムに従って制御する。つまり、制御装置２０は、加熱中の不活性ガスの温度が予め設定された温度となるように、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を、フィードバック制御により決定する。一方、制御装置２０は、最終温度センサ４６による測定値が所定の値となるよう、第３電力調整器５８ａから第３加熱機構５８への電力供給量および第４電力調整器５９ａから第４加熱機構５９への電力供給量を、記録媒体２２に記録されたプログラムに従って制御する。つまり、制御装置２０は、加熱後の不活性ガスの温度が予め設定された温度となるように、第３加熱機構５８の出力および第４加熱機構５９の出力を、フィードバック制御により決定する。
【００６２】
この結果、加熱装置４０の出口４４を通過する際、不活性ガスが所望の温度を有するようになる。所望の温度まで加熱された不活性ガスは、吹き出し口３１を介して処理室３０内に供給され、これにより、処理室３０内からＩＰＡ蒸気が排出されるようになる。この結果、処理室３０内の雰囲気が不活性ガスによって置換され、ウエハＷが完全に乾燥する。このような第２工程は、例えば６０秒から２４０秒間継続される。
【００６３】
後述する実施例から明らかとなるように、以上のように第１工程中における第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力が一定の値をとるようにした場合、乾燥処理後にウエハＷに残存するパーティクル数は非常に少なくなる。このような現象が生じるメカニズムは明らかではないが、その一要因と考えられ得るメカニズムについて説明する。ただし、本件発明は以下のメカニズムの限定されるものではない。
【００６４】
第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力をフィードバック制御によって決定するようにした場合、液体ＩＰＡの供給開始時から数十秒間、上流側のスパイラル部内における温度が上下変動を繰り返すようになる。ここで図３および図４は、液体ＩＰＡの供給時における、第１スパイラル部５１の入側外表面温度、入側内部温度、中間外表面温度、出側外表面温度、出側内部温度（各位置は図１参照）、最終温度センサ測定値、並びに、第１加熱機構５６の定格出力に対する出力の比を、時間経過とともに示している。図３および図４に示す例において、第１加熱機構５６の出力は、第１スパイラル部５１の出側外表面温度を所定の温度に維持するよう、ＰＩＤ制御によって決定されている。また、図４に示す例は、図３に示す例に比べてＰＩＤ制御の入力値（出側外表面温度）に対する感度を高めたものである。
【００６５】
図３および図４に示すように、液体ＩＰＡの供給開始時から数十秒間、第１スパイラル部５１内における各位置の温度は激しく上下変動を繰り返すようになる。つまり、第１スパイラル部５１内を通過する流体の温度は安定していない。その一方で、最終温度センサ４６を通過する際の流体温度は、下流側の加熱機構を用いた温度制御により、所望の値に安定するようになっている。
【００６６】
ところで、ＩＰＡを安定して蒸気化させるためには、混合流体を所定の温度以上に加熱するだけでなく、所定の温度以上に所定の時間維持することが有効であると考えられる。すなわち、ＩＰＡ供給による温度低下が著しい上流側の加熱機構の出力を、フィードバック制御（より具体的には、ＰＩＤ制御）により求められる変動出力として、流体温度が上下変動を繰り返すようにすることは、ＩＰＡを確実に蒸気化させるという点において好ましくないと考えられる。その一方で、加熱機構の出力を固定出力として、流体温度を早期に上昇させ始めるとともに安定して上昇させることは、ＩＰＡを確実に蒸気化させるという点において有効であると考えられる。
【００６７】
また、ＩＰＡ供給時に大きな温度変動が生じるのは、時間的にはＩＰＡの供給を開始し始めた時期であり、位置的には最も上流側に配置された第１スパイラル部５１内である。したがってこのような観点からすれば、少なくとも最上流側に配置された加熱機構５１の出力を、少なくとも加熱装置４０にＩＰＡを供給し始めてから所定の時間が経過するまでの間、固定出力に設定しておくことにより、乾燥後のウエハＷに残留するパーティクル数を低減することができる、と想定される。
【００６８】
以上のような本実施の形態によれば、乾燥工程の第１工程の間、つまり加熱装置４０にＩＰＡが供給されている間にわたって、制御装置２０は、上流側の加熱機構の出力を一定の値に維持するようになっている。したがって、この加熱装置４０によって加熱される配管５０内を流れる混合流体の温度が安定する。この結果、不活性ガスとＩＰＡとを含む混合ガスをＩＰＡが蒸気化した状態で処理室３０内に供給し得ると予想される。このようなことから、処理室３０内において、パーティクルの付着を効果的に防止しながら、ウエハの乾燥処理を行うことができる。また、固定出力時における加熱機構の出力を増大させることにより、ＩＰＡの供給量が多くなった場合にも対応することができる。また、このようなウエハの処理方法は、既存の設備の制御方法を変更することのみよって採用することができる。
【００６９】
上述した実施の形態に関し、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。以下、変形例の一例について説明する。
【００７０】
上述した実施の形態における基板処理装置１０に、上述した温度センサ等の機器類以外の機器、例えば、配管５０内を流れる流体の状態や流量等を監視・制御するための機器類を種々の位置に設けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上述した実施の形態において、第２工程中、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力が、中間温度センサ４５による測定値に基づいたフィードバック制御によって、決定される例を示したが、これに限られない。加熱中または加熱後の流体の温度を予め設定された値にすることを目的として、種々の入力値に基づいたフィードバック制御により、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力が決定されるようにしてもよい。ここで、種々の入力値とは、例えば、第１スパイラル部５１や第２スパイラル部５２のいずれかの位置における表面温度等が挙げられる。
【００７２】
同様に、上述した実施の形態において、第１工程中および第２工程中、第３加熱機構５８の出力および第４加熱機構５９の出力が、最終温度センサ４６による測定値に基づいたフィードバック制御によって、決定される例を示したが、これに限られない。加熱中または加熱後の流体の温度を予め設定された値にすることを目的として、種々の入力値に基づいたフィードバック制御により、第３加熱機構５８の出力および第４加熱機構５９の出力が決定されるようにしてもよい。ここで、種々の入力値とは、例えば、第３スパイラル部５３や第４スパイラル部５４のいずれかの位置における表面温度等が挙げられる。
【００７３】
さらに、上述した実施の形態において、四つの加熱機構５６，５７，５８，５９を設けるとともに、これらに対応した四つのスパイラル部５１，５２，５３，５４を設けた例を示したが、これに限られない。一つの加熱機構および一つのスパイラル部だけを設けるようにしてもよいし、二つの加熱機構および二つのスパイラル部を設けるようにしてもよいし、三つの加熱機構および三つのスパイラル部を設けるようにしてもよいし、五つ以上の加熱機構および五つ以上のスパイラル部を設けるようにしてもよい。
【００７４】
さらに、上述した実施の形態において、第１工程の間にわたって、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力が一定の値となるようにした例を示したが、これに限られない。上述したように、少なくとも最上流側に配置された加熱機構５１の出力を、少なくとも加熱装置４０にＩＰＡが供給され始めてから所定の時間が経過するまでの間、固定出力に設定しておくことにより、乾燥後のウエハＷに残留するパーティクル数を低減することができる、と想定される。したがって、表２に示すように、加熱装置４０にＩＰＡを供給し始めてから所定の時間が経過するまでの間（表２における「初期」）だけ、すなわち第１工程中の一期間のみ、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を固定出力とするようにしてもよい。
【表２】
2008066535.tif 000004
【００７５】
さらに、表３に示すように、加熱装置４０にＩＰＡを供給し始めてから所定の時間が経過するまでの間（表２における「初期」）だけ、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力をある一定の値（例えば、定格出力の８０％）に維持し、その後の期間、第１加熱機構５６の出力および第２加熱機構５７の出力を前記一定の値とは異なる別の一定の値（例えば、定格出力の５０％）に維持するようにしてもよい。また、表３に示すように、第１工程を三つ以上の期間に区分けし、各期間において、加熱機構の出力を異なる方法で制御するようにしてもよい。さらに、表３に示すように、第１加熱機構５６の出力値（例えば、定格値の８０％）と、第２加熱機構５７の出力値（例えば、定格値の６０％）とを異なる値に設定してもよい。
【表３】
2008066535.tif 000005
【００７６】
さらに、加熱装置４０にＩＰＡを供給し始めてから所定の時間、最上流側の加熱機構の出力のみを固定出力とし、他の加熱機構の出力をＰＩＤ制御によって決定される変動出力としてもよい。さらに、加熱装置４０にＩＰＡを供給し始めてから所定の時間、最下流側の加熱機構以外の加熱機構の出力を固定出力とし、最下流側の加熱機構の出力のみをＰＩＤ制御によって決定される変動出力としてもよい。
【００７７】
さらに、上述した実施の形態についてのいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００７８】
ところで、上述のように、基板処理装置１０はコンピュータ２１を含む制御装置２０を備えている。この制御装置２０により、基板処理装置１０の各構成要素が動作させられ、被処理ウエハＷに対する処理が実行されるようになっている。そして、基板処理装置１０を用いたウエハＷの処理を実施するために、制御装置２０のコンピュータ２１によって実行されるプログラムも本件の対象である。また、当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体２２も、本件の対象である。ここで、記録媒体２２とは、フロッピーディスク（フレキシブルディスク）やハードディスクドライブ等の単体として認識することができるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークも含む。
【００７９】
なお、以上の説明においては、本発明による基板処理方法、基板処理装置、プログラム、および記録媒体を、ウエハＷの処理に適用した例を示しているが、これに限られず、ＬＣＤ基板やＣＤ基板等の処理に適用することも可能である。
【実施例】
【００８０】
本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
【００８１】
図１に示す基板処理装置を用い、リンス処理後のウエハに対し、ＩＰＡと窒素とを含む混合流体を加熱して処理室に供給する第１工程と、窒素を加熱して処理室に供給する第２工程と、を有する乾燥処理を施した。第１乃至第４加熱機構の定格出力はそれぞれ２０００Ｗであった。第１工程中における窒素の供給量を１００ｌ／ｍｉｎとし、第２工程中における窒素の供給量を１００ｌ／ｍｉｎとした。第２工程の総時間を１５０秒とした。
【００８２】
第１工程および第２工程の間、第３加熱機構の出力および第４加熱機構の出力は、最終温度センサの測定値が所定の値となるように、最終温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。また、第２工程の間、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力は、中間温度センサの測定値が所定の値となるように、中間温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。なお、フィードバック制御の制御方式として、ＰＩＤ制御を用いた。
【００８３】
以下、各実施例および各比較例について個別に設定した条件について、図５を参照しながら説明する。ここで図５は、各実施例における第１工程中の第１加熱機構および第２加熱機構の制御方法を説明するための図である。
【００８４】
（実施例１Ａ）
図５に示すように、実施例１Ａでは、第１工程の総時間を９０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、表４に示すように、定格出力の６０％、７０％、８０％、９０％および１００％の五種類に設定した（それぞれ実施例１Ａ−１乃至実施例１Ａ−５とする）。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００８５】
（実施例１Ｂ）
図５に示すように、実施例１Ｂでは、第１工程の総時間を９０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の７０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を３ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００８６】
（実施例１Ｃ）
図５に示すように、実施例１Ｃでは、第１工程の総時間を９０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の６０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を２ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００８７】
（実施例２Ａ）
図５に示すように、実施例２Ａでは、第１工程の総時間を６０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の８０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００８８】
（実施例２Ｂ）
図５に示すように、実施例２Ｂでは、第１工程の総時間を６０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の７０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を３ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００８９】
（実施例２Ｃ）
図５に示すように、実施例２Ｃでは、第１工程の総時間を６０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の６０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を２ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００９０】
（実施例３Ａ）
図５に示すように、実施例３Ａでは、第１工程の総時間を１２０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の８０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００９１】
（実施例３Ｂ）
図５に示すように、実施例３Ｂでは、第１工程の総時間を１２０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の７０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を３ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００９２】
（実施例３Ｃ）
図５に示すように、実施例３Ｃでは、第１工程の総時間を１２０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、定格出力の６０％に設定した。
また、ＩＰＡ液体の供給量を２ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００９３】
（実施例４Ａ）
図５に示すように、実施例４では、第１工程の総時間を９０秒とした。第１工程開始時からの３０秒間、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力を一定の値に設定した。第１加熱機構の出力値および第２加熱機構の出力値は、表４に示すように、定格出力の６０％および１００％の二種類に設定した（それぞれ実施例４Ａ−１および実施例４Ａ−２とする）。
一方、第１工程の残り６０秒間、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力は、中間温度センサの測定値が所定の値となるように、中間温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。なお、フィードバック制御の制御方式として、ＰＩＤ制御を用いた。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃとした。
【００９４】
（比較例１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）
比較例１では、第１工程の総時間を９０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力は、中間温度センサの測定値が所定の値となるように、中間温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。なお、フィードバック制御の制御方式として、ＰＩＤ制御を用いた。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃ、３ｍｌ／ｓｅｃおよび２ｍｌ／ｓｅｃとした（それぞれ比較例１Ａ、比較例１Ｂおよび比較例１Ｃとする）。
【００９５】
（比較例２Ａ、２Ｂ、２Ｃ）
比較例２では、第１工程の総時間を６０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力は、中間温度センサの測定値が所定の値となるように、中間温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。なお、フィードバック制御の制御方式として、ＰＩＤ制御を用いた。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃ、３ｍｌ／ｓｅｃおよび２ｍｌ／ｓｅｃとした（それぞれ比較例２Ａ、比較例２Ｂおよび比較例２Ｃとする）。
【００９６】
（比較例３Ａ、３Ｂ、３Ｃ）
比較例３では、第１工程の総時間を１２０秒とした。第１工程の間に渡って、第１加熱機構の出力および第２加熱機構の出力は、中間温度センサの測定値が所定の値となるように、中間温度センサの測定値に基づいたフィードバック制御により、決定した。なお、フィードバック制御の制御方式として、ＰＩＤ制御を用いた。
また、ＩＰＡ液体の供給量を４ｍｌ／ｓｅｃ、３ｍｌ／ｓｅｃおよび２ｍｌ／ｓｅｃとした（それぞれ比較例３Ａ、比較例３Ｂおよび比較例３Ｃとする）。
【００９７】
（パーティクル数の計測）
上述の各実施例および各比較例について、パーティクルカウンタを用い、ウエハ一枚に残存するパーティクルの平均数を測定した。
【００９８】
表４に、実施例１Ａ−１乃至１Ａ−５、実施例４Ａ−１および４Ａ−２、並びに、比較例１Ａの測定結果を示す。表４中には、パーティクルカウンタによって、０．０６μｍ以上のパーティクル数を測定した場合の測定結果、０．０９μｍ以上のパーティクル数を測定した場合の測定結果、および、０．１６μｍ以上のパーティクル数を測定した場合の測定結果を示している。表４から明らかなように、実施例１Ａ−１乃至１Ａ−５、並びに、実施例４Ａ−１および４Ａ−２においては、比較例１Ａに比べ、ウエハ一枚に残存する平均パーティクル数を格段に低減することができる。
【表４】
2008066535.tif 000006
【００９９】
また、図６および図７には、比較例１Ａおよび実施例１Ａ−３における、最終温度センサの測定値、中間温度センサの測定値、および第１スパイラル部の出側外表面（図１参照）の温度測定値を、時間の経過とともに示している。実施例だけでなく比較例においても、最終温度センサの測定値はほぼ一定値に安定していた。
【０１００】
一方、図８および図９には、各実施例のパーティクル測定結果（白抜き）を、対応する比較例（斜線）とともにグラフで表している。なお、図８はパーティクルカウンタによって０．１６μｍ以上のパーティクル数を測定した場合の測定結果を示し、図９は０．０６μｍ以上のパーティクル数を測定した場合の測定結果を示している。ＩＰＡの供給量が３ｍｌ／ｓｅｃおよび４ｍｌ／ｓｅｃの場合、実施例においても、比較例に比べ、第１工程の時間に関係無くウエハ一枚に残存する平均パーティクル数を格段に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】図１は、本発明による基板処理装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図２は、本発明による基板処理方法の一実施の形態を説明するための図である。
【図３】図３は、液体ＩＰＡの供給時における、第１スパイラル部の入側外表面温度、入側内部温度、中間外表面温度、出側外表面温度、出側内部温度、最終温度センサの測定値、並びに、第１加熱機構５６の定格出力に対する出力の比を、時間経過とともに示す図である。
【図４】図４は、液体ＩＰＡの供給時における、第１スパイラル部の入側外表面温度、入側内部温度、中間外表面温度、出側外表面温度、出側内部温度、最終温度センサの測定値、並びに、第１加熱機構５６の定格出力に対する出力の比を、時間経過とともに示す図である。
【図５】図５は、各実施例における第１工程中の第１加熱機構および第２加熱機構の制御条件を説明するための図である。
【図６】図６は、比較例１Ａおよび実施例１Ａ−３における、最終温度センサの測定値、中間温度センサの測定値、および第１スパイラル部の出側外表面の温度測定値を、時間の経過とともに示す図である。
【図７】図７は、比較例１Ａおよび実施例１Ａ−３における、最終温度センサの測定値、中間温度センサの測定値、および第１スパイラル部の出側外表面の温度測定値を、時間の経過とともに示す図である。
【図８】図８は、各実施例のパーティクル測定結果（白抜き）を、対応する比較例（斜線）とともにグラフで示している。
【図９】図９は、各実施例のパーティクル測定結果（白抜き）を、対応する比較例（斜線）とともにグラフで示している。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  基板処理装置
２０  制御装置
２１  コンピュータ
２２  記録媒体
３０  処理室
３１  吹き出し口
４０  加熱装置
４１ａ  入口
４１ｂ  入口
４４  出口
４５  中間温度センサ
４６  最終温度センサ
５０  配管（流路）
５１  第１スパイラル部
５２  第２スパイラル部
５３  第３スパイラル部
５４  第４スパイラル部
５６  第１加熱機構
５７  第２加熱機構
５８  第３加熱機構
５９  第４加熱機構
【図１】
2008066535.tif 000007
【図２】
2008066535.tif 000008
【図３】
2008066535.tif 000009
【図４】
2008066535.tif 000010
【図５】
2008066535.tif 000011
【図６】
2008066535.tif 000012
【図７】
2008066535.tif 000013
【図８】
2008066535.tif 000014
【図９】
2008066535.tif 000015