(57)【要約】【課題】有機溶剤を使用せず、設備負荷を軽減した基板乾燥装置およびこの基板乾燥装置による基板乾燥方法を提供する。【解決手段】チャンバ１０にウエハＷを収容した後、処理流体供給ノズル３０からチャンバ１０に純水を供給してチャンバ１０から空気を排出する。チャンバ１０内の上部に残される空間に窒素供給管１７ａから窒素ガスを供給してその空間を窒素ガスで置換した後に、チャンバ１０に窒素供給管１７ａから窒素ガスを供給しながらチャンバ１０から純水を排出する。こうしてチャンバ１０内は実質的に酸素が存在しない状態となる。チャンバ１０の底部に残された純水をヒータ７２によって加熱して水蒸気を発生させ、ウエハＷを加熱する。水蒸気の発生を停止した後にチャンバ１０に処理流体供給ノズル３０から窒素ガスを供給することによってウエハＷに付着した水分を蒸発させて、ウエハＷを乾燥させる。【選択図】  図２
2004158549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の上部から前記チャンバ内のガスを外部に排出するガス排気口と、
前記チャンバ内の空気が前記ガス排気口から外部に排出されるように前記チャンバに純水を供給する純水供給手段と、
前記チャンバに供給された純水を外部に排出する純水排出手段と、
前記チャンバ内の所定の高さまで純水が供給された段階で前記チャンバ内の上部に残される空間に不活性ガスを供給してその空間のガスを不活性ガスで置換し、また、前記チャンバに貯留された純水を外部に排出する際に前記チャンバの内部に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段と、
前記チャンバの内部が不活性ガスによって置換されて実質的に前記チャンバ内に酸素が存在しない状態において、前記チャンバに収容された基板が所定温度に加熱されるように前記チャンバに水蒸気を供給する水蒸気供給手段と、
前記水蒸気によって加熱された基板に不活性ガスを供給して基板表面の水分を蒸発させる第２の不活性ガス供給手段と、
を具備することを特徴とする基板乾燥装置。
【請求項２】
前記第２の不活性ガス供給手段は、前記チャンバに供給する不活性ガスを所定の温度に加熱するヒータを具備することを特徴とする請求項１に記載の基板乾燥装置。
【請求項３】
前記不活性ガスが窒素ガスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板乾燥装置。
【請求項４】
前記チャンバは、底部に一定量の純水を貯留する純水貯留部を有し、
前記水蒸気供給手段は、前記チャンバの底部の外側に設けられて前記純水貯留部に貯えられた純水を加熱するヒータを具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板乾燥装置。
【請求項５】
前記水蒸気供給手段は、前記チャンバの内部において前記チャンバに収容された基板の下方に配置され、前記純水貯留部に貯えられた純水を加熱した際に発生する水蒸気を通すように所定位置に孔部が設けられ、かつ、純水の突沸による飛沫が直接に前記基板に触れないように前記孔部の位置を上下方向でずらして配置された複数の遮蔽板を具備することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の基板乾燥装置。
【請求項６】
前記チャンバの底部に貯留された純水に過酸化水素水を添加する添加物供給手段をさらに具備し、
前記純水貯留部に貯えられた一定濃度の過酸化水素を含む添加水を加熱蒸発させることによって、前記基板に過酸化水素を含む水蒸気が供給されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の基板乾燥装置。
【請求項７】
前記純水供給手段によって前記チャンバに供給される純水に一定量の過酸化水素水を添加する添加物供給手段をさらに具備し、
一定濃度の過酸化水素を含む添加水を加熱蒸発させることによって、前記基板に過酸化水素を含む水蒸気が供給されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板乾燥装置。
【請求項８】
所定の処理が施された基板をチャンバに収容する工程と、
前記チャンバの内部を実質的に酸素が存在しない状態にする工程と、
前記チャンバに水蒸気を供給して前記基板を所定の温度に加熱する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給しながら前記基板に貯えられた熱を利用して前記基板表面の水分を蒸発させることにより前記基板を乾燥する工程と、
を有することを特徴とする基板乾燥方法。
【請求項９】
所定の処理が施された基板をチャンバに収容する工程と、
前記チャンバに純水を供給して前記チャンバの内部に純水を貯留することによって前記チャンバから空気を排出する工程と、
前記チャンバ内の上部に残される空間に不活性ガスを供給して、その空間を不活性ガスで置換する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給しながら前記チャンバから純水を排出することにより、前記チャンバの内部を実質的に酸素の存在しない不活性ガス雰囲気とする工程と、
前記チャンバに水蒸気を供給して前記基板を所定の温度に加熱する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給することによって前記基板に付着した水分を蒸発させて基板を乾燥させる工程と、
前記チャンバから前記基板を搬出する工程と、
を有することを特徴とする基板乾燥方法。
【請求項１０】
前記チャンバに不活性ガスを供給する工程は、
最初に前記チャンバに加熱された不活性ガスを供給することによって前記基板に付着した水分を蒸発させる工程と、その後に前記チャンバに略室温の不活性ガスを供給することによって前記基板を冷却する工程と、を有することを特徴とする請求項９に記載の基板乾燥方法。
【請求項１１】
前記チャンバへの水蒸気の供給は、前記チャンバの内部を満たしている純水を前記チャンバから排出する際に前記チャンバの底部に一定量の純水を残し、この純水を加熱することによって発生させた水蒸気を前記チャンバの内部で拡散させることによって行われることを特徴とする請求項８または請求項１０に記載の基板乾燥方法。
【請求項１２】
前記チャンバの底部に貯留された純水の加熱は、前記チャンバの底部外側に取り付けられたヒータを加熱することによって行われ、前記チャンバに加熱不活性ガスを供給する前に、前記ヒータの加熱を停止し、かつ、所定量の純水を前記チャンバの底部へ供給して前記チャンバの底部の熱湯の温度を低下させることによって、前記チャンバへの水蒸気の拡散を抑制することを特徴とする請求項１１に記載の基板乾燥方法。
【請求項１３】
前記チャンバへ供給される水蒸気に所定量の過酸化水素が含まれていることを特徴とする請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の基板乾燥方法。
【請求項１４】
前記不活性ガスが窒素ガスであることを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載の基板乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の基板に所定の液処理を施した後に、その基板を乾燥させる基板乾燥装置および基板乾燥方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては半導体ウエハ（ウエハ）を所定の薬液や純水等の洗浄液によって洗浄し、ウエハに付着したパーティクル、有機汚染物、金属不純物等のコンタミネーション、エッチング処理後のポリマー等を除去する洗浄システムが使用されている。洗浄液によって処理されたウエハに対しては、引き続いて純水によるリンス処理が行われ、さらに種々の方法によって乾燥処理が施される。
【０００３】
複数枚のウエハを一時に乾燥させる方法として、例えば、特許第２５６８０７１号公報に示されているウエハの湿式処理方法においては、クリーニング流体によってウエハから汚染物を除去した後に、洗浄用流体（例えば、水）によってウエハに付着したクリーニング流体を除去し、さらに、ウエハに付着した洗浄用流体を過熱スチームを利用して除去する方法が示されている。また、特開平３−１６９０１３号公報には、水洗流体内にウエハを懸架し、ウエハの表面に液滴が残らないような速度で、ウエハの表面の水分を直接に乾燥蒸気で置換することによってウエハを乾燥させる乾燥方法が開示されている。この方法は、所謂、マランゴニ効果を利用した乾燥方法であり、具体的には、乾燥蒸気としてＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気が用いられている。さらに、特開平８−６１８５３号公報には、複数のウエハを略垂直姿勢で１列に列べて処理室に搬入し、この処理室の下部に貯留されたＩＰＡを加熱蒸発させてウエハの表面にＩＰＡの蒸気を接触させ、ウエハ表面でＩＰＡが凝縮して生ずる液滴がウエハに付着している水分を取り込んでウエハから落下することにより、ウエハの表面から水分が除去される乾燥方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２５６８０７１号公報
【特許文献２】
特開平３−１６９０１３号公報
【特許文献３】
特開平８−６１８５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許第２５６８０７１号公報に示された乾燥方法において、乾燥ガスとして過熱スチームを使用する場合には、処理雰囲気に酸素が存在することによって、ウエハにウォーターマークが発生して品質が低下する問題がある。また、特開平３−１６９０１３号公報および特開平８−６１８５３号公報に開示された乾燥方法では、近年のウエハのサイズの大型化に伴って使用するＩＰＡの量が増大することにより、処理コスト（ランニングコスト）が嵩む問題や、使用されたＩＰＡの無公害処理に掛かる設備に対する負荷も大きくなる問題、ウエハにレジスト膜が形成されている場合には、高温のＩＰＡによってこのレジスト膜がダメージを受けるおそれがある等の問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、有機溶剤を用いず、設備負荷を軽減した基板乾燥装置を提供することを目的とする。また、本発明は、基板にウォーターマークが発生することを抑制した基板乾燥方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、レジスト膜が形成された基板へのダメージを軽減した基板乾燥方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、基板を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の上部から前記チャンバ内のガスを外部に排出するガス排気口と、
前記チャンバ内の空気が前記ガス排気口から外部に排出されるように前記チャンバに純水を供給する純水供給手段と、
前記チャンバに供給された純水を外部に排出する純水排出手段と、
前記チャンバ内の所定の高さまで純水が供給された段階で前記チャンバ内の上部に残される空間に不活性ガスを供給してその空間のガスを不活性ガスで置換し、また、前記チャンバに貯留された純水を外部に排出する際に前記チャンバの内部に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段と、
前記チャンバの内部が不活性ガスによって置換されて実質的に前記チャンバ内に酸素が存在しない状態において、前記チャンバに収容された基板が所定温度に加熱されるように前記チャンバに水蒸気を供給する水蒸気供給手段と、
前記水蒸気によって加熱された基板に不活性ガスを供給して基板表面の水分を蒸発させる第２の不活性ガス供給手段と、
を具備することを特徴とする基板乾燥装置、が提供される。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、所定の処理が施された基板をチャンバに収容する工程と、
前記チャンバの内部を実質的に酸素が存在しない状態にする工程と、
前記チャンバに水蒸気を供給して前記基板を所定の温度に加熱する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給しながら前記基板に貯えられた熱を利用して前記基板表面の水分を蒸発させることにより前記基板を乾燥する工程と、
を有することを特徴とする基板乾燥方法、が提供される。
【０００９】
本発明の第３の観点によれば、所定の処理が施された基板をチャンバに収容する工程と、
前記チャンバに純水を供給して前記チャンバの内部に純水を貯留することによって前記チャンバから空気を排出する工程と、
前記チャンバ内の上部に残される空間に不活性ガスを供給して、その空間を不活性ガスで置換する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給しながら前記チャンバから純水を排出することにより、前記チャンバの内部を実質的に酸素の存在しない不活性ガス雰囲気とする工程と、
前記チャンバに水蒸気を供給して前記基板を所定の温度に加熱する工程と、
前記チャンバに不活性ガスを供給することによって前記基板に付着した水分を蒸発させて基板を乾燥させる工程と、
前記チャンバから前記基板を搬出する工程と、
を有することを特徴とする基板乾燥方法、が提供される。
【００１０】
このような基板乾燥装置および基板乾燥方法によれば、基板の乾燥に有機溶剤の蒸気を用いずに水蒸気を用いるために、排気／排液に係る処理設備等に掛かる負荷を軽減することができる。また、半導体ウエハ等の酸化し易い基板に対しても、実質的に酸素が存在しない雰囲気において水蒸気が供給されるために、基板にウォーターマークが発生することが抑制される。さらに、基板にレジスト膜が形成されている場合でも、レジスト膜へのダメージが軽減される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら具体的に説明する。ここでは、所定の液処理が行われた半導体ウエハを乾燥するウエハ乾燥装置について説明することとする。
【００１２】
図１はウエハ乾燥装置１の概略斜視図であり、図２はその概略断面図（ＺＸ断面）である。ウエハ乾燥装置１は、ウエハＷを収容してウエハＷの処理が行われるチャンバ１０と、チャンバ１０内でウエハＷを保持するウエハガイド２０とを有している。チャンバ１０は、例えば５０枚のウエハＷを収容可能な大きさを有する処理容器１０ａと、この処理容器１０ａの上面に形成されたウエハ搬入出口を開閉する容器カバー１０ｂを有しており、容器カバー１０ｂは昇降機構１１によって昇降自在となっている。昇降機構１１は、制御手段、例えば図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）からの制御信号によって容器カバー１０ｂを昇降させる。
【００１３】
処理容器１０ａの上面部には水平方向に延びるフランジ部１２ａが設けられており、フランジ部１２ａと対向するように、容器カバー１０ｂの下面部にフランジ部１２ｂが設けられている。フランジ部１２ａの上面にはエアーシールリング１３ａ・１３ｂが設けられており、エアーシールリング１３ａ・１３ｂには、バルブＶ１を開くことによって所定圧力の空気が供給され、バルブＶ２を開放することによって内部の空気が外部へ排出されるようになっている。
【００１４】
昇降機構１１を動作させて、容器カバー１０ｂのフランジ部１２ｂが処理容器１０ａのフランジ部１２ａに押し当てられるように容器カバー１０ｂを降下させ、その後にバルブＶ１を開いてエアーシールリング１３ａ・１３ｂに空気を供給すると、エアーシールリング１３ａ・１３ｂが膨張してフランジ部１２ａ・１２ｂ間が気密にシールされる。バルブＶ１の開閉制御はＣＰＵによって行われる。なお、後述するその他のバルブの開閉制御も同様にＣＰＵによって行われる。
【００１５】
図１に示されるように、容器カバー１０ｂはＹ方向の一端に垂直壁を有し、その最上部からＹ方向の他端へ向かうような下り傾斜面を有している。後述するように、ウエハＷの乾燥処理工程においては、チャンバ１０の内部が純水で満たされ、その後にチャンバ１０内の純水は排出される。容器カバー１０ｂの天井部をこのような斜面とすることによって、純水の排出時に容器カバー１０ｂの内壁に純水の液滴が残り難くなる。また、容器カバー１０ｂの内壁に液滴が付着しても、その液滴は斜面に沿って流れた後に処理容器１０ａの内壁を伝って流れ落ち易いために、落下してウエハＷに付着し難い。さらに後述するように、チャンバ１０の内部には水蒸気が供給されるが、この水蒸気が容器カバー１０ｂの内壁で結露しても、結露により生じた液滴は斜面に沿って流れた後に処理容器１０ａの内壁を伝って流れ落ち易いために、落下してウエハＷに付着し難い。処理容器１０ａおよび容器カバー１０ｂには、例えば、ステンレス等の金属材料が好適に用いられる。
【００１６】
ウエハガイド２０は、鉛直方向を長手方向とするシャフト２１と、このシャフト２１の下部に設けられたウエハ保持部２２から主に構成されている。シャフト２１は容器カバー１０ｂに固定されており、容器カバー１０ｂの昇降動作に合わせて昇降する。容器カバー１０ｂが処理容器１０ａを閉塞した際に、ウエハ保持部２２が処理容器１０ａ内の所定の処理位置にあるように、シャフト２１の長さは設定されている。容器カバー１０ｂを昇降させることによって、ウエハ保持部２２は、処理容器１０ａ内の処理位置と外部に対してウエハＷの受け渡しを行う処理容器１０ａの上方の受け渡し位置との間で移動する。なお、処理容器１０ａの内部においてウエハＷが保持される位置には、温度センサＴＳが設けられており、ウエハＷのおおよその温度を知ることができるようになっている。
【００１７】
ウエハ保持部２２には、水平に保持されたウエハ支持部材２２ａ・２２ｂ・２２ｃと、これらウエハ支持部材２２ａ〜２２ｃを並列に連結保持する連結部材２４とが設けられている。ウエハ支持部材２２ａ〜２２ｃには、ウエハＷを支持するための溝部（図示せず）が一定の間隔で形成されており、ウエハＷはこの溝部に挟まれるようにして略平行にウエハ支持部材２２ａ〜２２ｃに保持される。
【００１８】
チャンバ１０の内部空間の上部へは、不活性ガスの１種である窒素ガス（Ｎ２）を窒素供給管１７ａを通して供給することができるようになっている。また、チャンバ１０内のガスは、チャンバ１０の内部空間の上部から排気管１７ｂを通して外部に排気することができるようになっている。窒素ガスの供給量制御は、バルブＶ３の開閉量を調整することによって行われる。また、排気管１７ｂに設けられたバルブＶ４を開放した状態で、チャンバ１０に純水または窒素ガスが供給されてチャンバ１０内の圧力が外気圧に対して陽圧となれば、排気管１７ｂからの排気は自然に行われる。
【００１９】
なお、窒素供給管１７ａは、その窒素吐出口（先端）ができるだけチャンバ１０の内部の高い位置にくるように、配置される。同様に排気管１７ｂもまた、そのガス取り入れ口ができるだけチャンバ１０の内部の高い位置にくるように、配置される。これにより、チャンバ１０へは窒素供給管１７ａの窒素吐出口近くまで純水を供給してチャンバ１０内に空気が残る空間を小さくすることができ、チャンバ１０の内部に残された空間へは、少量の窒素ガスを供給することによって短時間で空気を外部に排出することができる。こうしてチャンバ１０の内部を実質的に酸素（空気中の酸素）が存在しない状態とすることができる。
【００２０】
チャンバ１０の底部（処理容器１０ａの底部）には、純水と窒素ガスと過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を適宜選択してチャンバ１０に供給することができる処理流体供給ノズル３０が設けられている。この処理流体供給ノズル３０は、例えば、パイプ状の形態を有する。処理流体供給ノズル３０へは、バルブＶ５を開くことによって図示しない純水供給源から純水が供給され、バルブＶ６を開くことによって図示しない窒素ガス供給源から窒素ガスが供給され、バルブＶ７を開くことによって図示しない過酸化水素水供給源から過酸化水素水がそれぞれ供給される。処理容器１０ａの底部には、チャンバ１０に供給された純水等を外部に排出するためのドレイン４０が設けられている。ドレイン４０からの純水等の排出はバルブＶ８の開閉を制御することによって行われる。
【００２１】
処理流体供給ノズル３０へ窒素ガスを供給するラインには、窒素ガスを所定の温度に加熱するヒータ３１が設けられている。このヒータ３１を運転した状態で窒素ガスを流せば、チャンバ１０へは所定温度に加熱された窒素ガスが供給され、ヒータ３１の加熱を停止した状態で窒素ガスを流せば、チャンバ１０へは略室温の窒素ガスが供給される。
【００２２】
処理容器１０ａの底部には段差が設けられており、処理容器１０ａの底部中央の窪み部分には、一定量の純水（過酸化水素水を含有する場合がある）を貯留することができるようになっている。また、処理容器１０ａの底部の外側にはヒータ７２が取り付けられており、この処理容器１０ａの底部に貯留された純水を加熱することができるようになっている。処理容器１０ａの底板７１には、ヒータ７２による加熱によって劣化することがなく、熱伝導性と耐食性に優れた材料、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックス材料が好適に用いられる。
【００２３】
処理容器１０ａの底部に設けられた段差部の上面には、保持部材７４が載置されており、３枚のミスト遮蔽板７３が、鉛直方向に所定間隔で並べられて保持部材７４に保持されている。各ミスト遮蔽板７３には孔部が設けられている。処理容器１０ａの底部に貯留された純水をヒータ７２によって加熱した際に蒸発する水蒸気は、各ミスト遮蔽板７３に設けられた孔部を通ってウエハ保持部２２に保持されたウエハＷに向けて拡散する。各ミスト遮蔽板７３に設ける孔部の位置を上下方向で互い違いとすることにより、処理容器１０ａの底部で純水が沸騰して跳ね上がった飛沫が直接にウエハＷに接することが回避される。ミスト遮蔽板７３としては、例えば、ステンレス板等が好適に用いられる。
【００２４】
このように構成されたウエハ乾燥装置１におけるウエハＷの処理工程について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、昇降機構１１を動作させて容器カバー１０ｂとウエハガイド２０を上昇させ、ウエハ保持部２２を処理容器１０ａの上方の所定の位置まで持ち上げる。次いで、所定の液処理、例えば、薬液による洗浄処理とその薬液を流し落とすリンス処理、が行われたウエハＷを、ウエハ保持部２２に保持させる。続いて、昇降機構１１を動作させて、ウエハ保持部２２を処理容器１０ａに収容するとともに、容器カバー１０ｂによって処理容器１０ａを閉塞する。さらに、エアーシールリング１３ａ・１３ｂに空気を供給してフランジ部１２ａ・１２ｂ間を密閉する。こうして、密閉されたチャンバ１０にウエハＷが収容された状態となる（ステップ１）。
【００２５】
ウエハＷがチャンバ１０に収容された時点では、チャンバ１０の内部は空気雰囲気となっている。そこでバルブＶ４を開いてチャンバ１０内の空気を外部に排出することができる状態とした後に、バルブＶ５を開いてチャンバ１０に純水を供給する（ステップ２）。チャンバ１０内での水位上昇に伴って、チャンバ１０内の空気は排気管１７ｂを通して外部に排出される。
【００２６】
チャンバ１０内の水位が窒素供給管１７ａの窒素吐出口近傍に達したら、チャンバ１０への純水の供給を停止し、窒素供給管１７ａからチャンバ１０に残されたガス空間へ窒素ガスを供給することによって、チャンバ１０の内部に残存する空気を排気管１７ｂを通して外部へ排出し、チャンバ１０の内部に残されたガス空間を窒素ガスで置換する（ステップ３）。こうして、チャンバ１０の内部は実質的に酸素が存在しない状態となる。このような純水および窒素ガスの供給による空気の排出方法を用いれば、短時間で確実にチャンバ１０の内部から空気を排出することができ、しかも、少量の窒素ガスでほぼ完全にチャンバ１０から空気を外部に排出することができため、タクトタイムを短縮することができる。
【００２７】
なお、純水の供給停止方法としては、例えば、容器カバー１０ｂの内側に水位センサを設けて、そのセンサからの信号を受けてバルブＶ５を閉じるようにする方法や、チャンバ１０へ供給する純水の量はほぼ一定であるから、チャンバ１０へ純水を供給するラインに流量積算計を設けて、その流量積算計の値が所定の値に達したらバルブＶ５を閉じるようにする方法、を挙げることができる。
【００２８】
チャンバ１０の内部が窒素置換されたら、バルブＶ４を閉じて、ドレイン４０に設けられたバルブＶ８を開いてチャンバ１０から純水を排出する（ステップ４）。このとき、窒素供給管１７ａからは一定量の窒素ガスをチャンバ１０に供給する。これによりチャンバ１０の内部が負圧となって純水が排出され難くなるのを防ぐことができ、しかもチャンバ１０の内部は窒素雰囲気に保持される。
【００２９】
チャンバ１０内の水位がミスト遮蔽板７３よりも下に下がったら、チャンバ１０の底部（つまり、処理容器１０ａの底部）に一定量の純水が貯留されるように、バルブＶ８を閉じて純水の排出を停止する。また、このバルブＶ８の操作と同時にバルブＶ３を閉じて、窒素供給管１７ａからの窒素ガスの供給を停止する（ステップ５）。
【００３０】
バルブＶ７を開いて処理容器１０ａの底部に貯留された純水に一定量の過酸化水素水を添加する（ステップ６）。この過酸化水素水の添加量は、例えば、純水の量の約１／５０とする。続いて、ウエハＷを所定の温度に加熱するために、ヒータ７２を加熱してチャンバ１０の底部に貯留された純水を加熱して水蒸気を発生させ、チャンバ１０内に拡散させる（ステップ７）。このとき、チャンバ１０の内部が負圧とならないように、バルブＶ４を開いて、チャンバ１０から窒素ガスおよび水蒸気を自然排出する。
【００３１】
チャンバ１０の内部は実質的に酸素が存在しない状態となっているために、ウエハＷに水蒸気を供給しても、ウエハＷにウォーターマークが発生することが回避される。また、純水には過酸化水素水が添加されているので、水蒸気には過酸化水素が含まれている。この過酸化水素は、ウエハＷのエッチング（シリコンのエッチング）の進行を抑制する。
【００３２】
ウエハＷの温度が所望する温度にまで上昇したら、ヒータ７２の運転を停止して、水蒸気の発生を停止する（ステップ８）。また、排気管１７ｂに設けられたバルブＶ４を閉じて、排気管１７ｂに空気が逆流しないようにする。ヒータ７２の運転を停止しても、自然な状態ではすぐには水蒸気の発生はおさまらない。そこで、例えば、バルブＶ５を開いて一定量の純水をチャンバ１０に供給し、処理容器１０ａの底部の熱湯の温度を下げることによって、水蒸気の発生を抑えることが好ましい。このとき、処理容器１０ａの底部に生成する温水をドレイン４０から排出するようにしてもよい。
【００３３】
水蒸気の発生を停止した後に、ヒータ３１を加熱してバルブＶ６を開く。これによって所定の温度に加熱された窒素ガスがチャンバ１０に供給される。また、チャンバ１０の内部圧力の上昇を防止するために、排気管１７ｂに設けられたバルブＶ４を開く（ステップ９）。このステップ９においては、ウエハＷに貯えられた熱および加熱された窒素ガスの熱および気流を利用して、ウエハＷの表面の水分を蒸発させて、ウエハＷを乾燥させる。
【００３４】
加熱窒素ガスを所定時間供給した後に、ヒータ３１の加熱を停止することによって、チャンバ１０に略室温の窒素ガスを供給し、ウエハＷを冷却する（ステップ１０）。このステップ１０では、必ずしもウエハＷを室温まで冷却する必要はなく、ウエハＷの搬出に支障のない温度にまで冷却すればよい。
【００３５】
ウエハＷが所定の温度まで冷却されたら、バルブＶ６を閉じて窒素ガスの供給を停止する。また、バルブＶ２を開いてエアーシールリング１３ａ・１３ｂから空気を抜いた後に、昇降機構１１を動作させて容器カバー１０ｂおよびウエハガイド２０を上昇させる。チャンバ１０内は窒素雰囲気に保持されているので、この状態から容器カバー１０ｂを上昇させてチャンバ１０を開いても、何ら周囲に悪影響は及ばない。ウエハＷは、ウエハ保持部２２から図示しない搬送装置へ受け渡されて、次の処理を行う処理装置へと搬送される（ステップ１１）。
【００３６】
このように、ウエハ乾燥装置１によるウエハＷの乾燥処理工程では有機溶剤が用いられないために、排気／排液に係る処理設備等に掛かる負荷を軽減することができる。また、ウエハＷにレジスト膜が形成されている場合であっても、高温の有機溶剤の蒸気を用いないために、ウエハＷへダメージを与えずに乾燥処理を行うことができる。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、基板として半導体ウエハを例示したが、これに限定されず、基板はＬＣＤ基板等の他の基板であってもよい。チャンバ１０を構成する金属材料はステンレスに限られず、錆び難く、また水蒸気によるチャンバ１０内部の加熱による劣化のない材料であればよい。
【００３８】
チャンバ１０を純水で満たすことによってチャンバ１０から空気を排出する工程においては、チャンバ１０内に供給された純水が排気管１７ｂからオーバーフローするまで、チャンバ１０に純水を供給してもよい。この場合には、窒素供給管１７ａの窒素吐出口の高さ位置が、排気管１７ｂのガス取り入れ口の高さよりも高くなるように、窒素供給管１７ａと排気管１７ｂとを設置することが好ましい。
【００３９】
また、チャンバ１０に設けるドレイン４０の位置は、図２に示される位置に限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、処理容器１０ａにおいて、処理容器１０ａの底部に設けられた段差部の上面（保持部材７４が固定されている面）から排液を行うように、ドレイン４０を設けてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、処理流体供給ノズル３０に接続された給液／給ガス配管に分岐管を設け、この分岐管にバルブＶ８を設けた構成としてもよい。
【００４０】
処理容器１０ａには、例えば、図５の断面図に示すように、処理流体供給ノズル３０よりも高い２箇所に、図示しない純水供給源から純水を処理容器１０ａに供給する純水供給ノズル３０ａ・３０ｂを設けることも好ましい。純水供給ノズル３０ａからの純水吐出量はバルブＶ５ａの開閉量を制御することにより、純水供給ノズル３０ｂからの純水吐出量はバルブＶ５ｂの開閉量を制御することにより行われる。
【００４１】
図５に示す処理容器（以下「処理容器１０ａ´」と記す）を用いた場合には、最初にバルブＶ５を開いて処理流体供給ノズル３０から処理容器１０ａ´への純水の供給を開始した後に、処理容器１０´内の水位が純水供給ノズル３０ａの高さに達したら、処理流体供給ノズル３０から処理容器１０ａ´への純水の供給を続けながら、バルブＶ５ａを開いて純水供給ノズル３０ａから処理容器１０ａ´への純水の供給を開始し、さらに処理容器１０ａ´内の水位が純水供給ノズル３０ｂの高さに達したら、処理流体供給ノズル３０と純水供給ノズル３０ａから処理容器１０ａ´への純水の供給を続けながら、バルブＶ５ｂを開いて純水供給ノズル３０ｂから処理容器１０ａ´への純水の供給を開始する。これにより、処理容器１０ａ´内を純水で満たす時間を短縮することができる。
【００４２】
本発明に係るウエハ乾燥装置１においては、薬液等による処理が終了したウエハＷのリンス処理と乾燥処理を連続して行うことも可能である。つまり、薬液等による処理が終了したウエハＷをウエハ乾燥装置１に搬入し、チャンバ１０への純水の供給と排出を所定回数行うことによって、ウエハＷの表面に付着している薬液を除去し、続いてウエハＷの上述した工程にしたがって乾燥処理を行うこともできる。
【００４３】
【発明の効果】
上述の通り、本発明によれば、有機溶剤を用いることなく基板の乾燥を行うことができるために、有機溶剤を用いた場合に生ずる排気／排液に係る処理設備等に掛かる負荷を軽減することができる。また、短時間でチャンバの内部を実質的に酸素（空気に含まれる酸素）が存在しない雰囲気に保持することができるために、基板が酸化され易い性質を有する場合であっても、ウォーターマークの発生を防止することができる。さらに基板にレジスト膜が形成されている場合であっても、高温の有機溶剤の蒸気を用いないために、レジスト膜へのダメージを与えずに乾燥処理を行うことができる。さらにまた、短時間でチャンバから酸素を排出することができるために、タクトを短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウエハ乾燥装置の概略構造を示す斜視図。
【図２】図１記載のウエハ乾燥装置の概略断面図。
【図３】図１記載のレジスト除去装置によるウエハの処理工程を示すフローチャート。
【図４】ウエハ乾燥装置の別の構成を示す断面図。
【図５】ウエハ乾燥装置のさらに別の構成を示す断面図。
【符号の説明】
１；ウエハ乾燥装置
１０；チャンバ
１０ａ：処理容器
１０ｂ；容器カバー
１１；昇降機構
１２ａ・１２ｂ；フランジ部
１３ａ・１３ｂ；エアーシールリング
１７ａ；窒素供給管
１７ｂ；排気管
２０；ウエハガイド
２２ａ〜２２ｃ；ウエハ支持部材
３０；処理流体供給ノズル
４０；ドレイン
７２；ヒータ
７３；ミスト遮蔽板
Ｗ；ウエハ（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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