(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して液体を供給することにより基板を液処理する基板処理装置であって、
前記液処理された基板の上面に対して乾燥用気体を供給する第１気体供給機構と、
前記液処理された基板の下面に対して乾燥用気体を供給する第２気体供給機構と、
受け付けた設定情報に基づき第１気体供給機構と第２気体供給機構を用いた処理を制御する制御部と、を備え、
前記設定情報が前記液処理された基板の上面と下面の乾燥を平行して行う処理を含む場合、前記制御部は、前記第２気体供給機構による前記基板の下面に対する乾燥用気体の供給量に応じて、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する乾燥用気体の供給量の設定情報を変更することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第１供給量以上の場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給を行い、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第１供給量以上ではない場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給量を受け付けた設定情報における供給量よりも減らすよう前記設定情報を変更することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第１供給量以上ではない場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給を行わないよう前記設定情報を変更することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第２供給量以上の場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給を第３供給量で行い、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第２供給量未満かつ第１供給量以上の場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給を第４供給量で行い、前記第２気体供給機構による気体の供給量が第１供給量未満の場合、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する気体の供給を行わないよう前記設定情報を変更することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記液処理は、液体を供給した基板の上面に沿ってブラシを移動させて洗浄する洗浄処理であり、
前記第２気体供給機構は、前記洗浄処理中においてパージ用気体を前記基板の下面の中心に向けて供給し、
前記制御部は、前記基板上における前記ブラシの位置に応じて、前記第２気体供給機構のパージ用気体の供給量を変更することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板に対して液体を供給することにより基板を液処理する基板処理方法であって、
前記液処理された基板の上面と下面の乾燥処理を平行して行う設定情報を受け付けた場合、前記基板の下面に対する乾燥用気体の供給量に応じて、前記設定情報における前記基板の上面に対する乾燥用気体の供給量を変更することを特徴とする基板処理方法。
【請求項７】
前記基板の下面に対する気体の供給量が第１供給量以上の場合、前記基板の上面に対する気体の供給を行い、前記基板の下面に対する気体の供給量が第１供給量以上ではない場合、前記基板の上面に対する気体の供給量を受け付けた設定情報における供給量よりも減らすよう変更す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】
前記基板の下面に対する気体の供給量が第１供給量以上ではない場合、前記基板の上面に対する気体の供給を行わないよう前記設定情報を変更することを特徴とする請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記基板の下面に対する気体の供給量が第２供給量以上の場合、前記基板の上面に対する気体の供給を第３供給量で行い、前記基板の下面に対する気体の供給量が第２供給量未満かつ第１供給量以上の場合、前記基板の上面に対する気体の供給を第３供給量で行い、前記基板の下面に対する気体の供給量が第１供給量未満の場合、前記基板の上面に対する気体の供給を行わないよう制御す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１０】
前記液処理は、液体を供給した基板の上面に沿ってブラシを移動させて洗浄する洗浄処理であり、前記洗浄処理中においてパージ用気体が前記基板の下面の中心に向けて供給されており、
前記基板上における前記ブラシの位置に応じて、パージ用気体の供給量を変更す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１１】
請求項６〜１０のいずれかに記載の基板処理方法を実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理液を供給して液処理を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造においては、半導体ウエハ等の基板を水平に保持し、鉛直軸線周りに回転させた状態で、基板の下面に洗浄液（例えば洗浄用薬液またはリンス液）を供給して、当該下面に洗浄処理を施すことがある。下面の洗浄処理が終了した後に、乾燥処理が行われる。乾燥処理においては、基板を高速回転させることにより振り切り乾燥が行われる。このとき、乾燥促進及びウオーターマークの発生を防止するため、基板の下面側に窒素ガス等の不活性ガスが供給される。上記の一連の処理を実行するための基板液処理装置が、例えば特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５００５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板の下面を洗浄処理及び乾燥処理する際に、基板の上面に対する洗浄処理及び乾燥処理も平行して行われることがある。ここで下面に対する乾燥処理において、乾燥性能を向上させるためには、下面に対する不活性ガスの供給量を増加させればよい。しかし、上面の乾燥処理も平行して行っている場合、下面への供給量を増加させると乾燥による気化熱の影響により基板上面の温度も低下し、基板上面の乾燥時間が延びてしまうことがある。
【０００５】
本発明は上述した問題点を解決するためのものであり、基板の両面の乾燥処理を平行して行っている場合において乾燥性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の基板処理装置は、基板に対して液体を供給することにより基板を液処理する基板処理装置であって、前記液処理された基板の上面に対して乾燥用気体を供給する第１気体供給機構と、前記液処理された基板の下面に対して乾燥用気体を供給する第２気体供給機構と、受け付けた設定情報に基づき第１気体供給機構と第２気体供給機構を用いた液処理を制御する制御部と、を備え、前記設定情報が前記液処理された基板の上面と下面の乾燥を平行して行う処理を含む場合、前記制御部は、前記第２気体供給機構による前記基板の下面に対する乾燥用気体の供給量に応じて、前記第１気体供給機構による前記基板の上面に対する乾燥用気体の供給量の設定情報を変更する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板の両面の乾燥処理を平行して行っている場合において、適量な乾燥用気体を使用して乾燥時間を短縮することにより乾燥性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１の基板液処理装置に含まれる処理ユニットの概略縦断面図である。
【図３】ウエハＷの下面に対する流体供給機構の構成を示す図である。
【図４】流体供給システムの構成を示す図である。
【図５】基板処理装置における洗浄処理及び乾燥処理を行う際の動作を説明する図である。
【図６】乾燥処理のための気体供給の制御を示すフローチャートである。
【図７】乾燥処理の実験結果を示す図である。
【図８】第２の実施形態における基板保持部の構成を示す図である。
【図９】基板保持動作を説明する図である。
【図１０】ブラシによる洗浄処理の動作状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
【００１１】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
【００１２】
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚のウエハＷ（基板）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
【００１３】
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１４】
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
【００１５】
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。
【００１６】
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。
【００１７】
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
【００１８】
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
【００１９】
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
【００２０】
処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
【００２１】
次に、処理ユニット１６の概略構成について図２及び図３を参照して説明する。
【００２２】
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、ウエハＷを保持して回転させる基板保持回転機構３０と、処理液供給ノズルを構成する液体吐出部４０と、ウエハＷに供給された後の処理液を回収する回収カップ５０とを備える。
【００２３】
チャンバ２０は、基板保持回転機構３０、液体吐出部４０及び回収カップ５０を収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan  Filter  Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
【００２４】
基板保持回転機構３０は、機械的なクランプ機構によりウエハＷを保持するメカニカルチャックとして構成されている。基板保持回転機構３０は、基板保持部３１、回転軸３２及び回転モータ（回転駆動部）３３を有している。
【００２５】
基板保持部３１は、円板形のベースプレート（板状体）３１ａと、ベースプレート３１ａの周縁部に設けられた複数の保持部材３１ｂを有している。保持部材３１ｂは、ベースプレート３１ａの上部に形成されており、ウエハＷの周縁を保持する。これにより、ウエハＷの下面とベースプレート３１ａの上面との間には下方空間８３が形成される。本実施形態においては、複数の保持部材３１ｂのいくつかはウエハＷに対して進退してウエハＷの把持及び解放の切り換えを行う可動の支持部材であり、残りの保持部材３１ｂは不動の保持部材である。回転軸３２は中空であり、ベースプレート３１ａの中央部から鉛直方向
下向きに延びている。回転モータ３３は回転軸３２を回転駆動し、これにより、基板保持部３１により水平姿勢で保持されたウエハＷが鉛直軸線周りに回転する。
【００２６】
液体吐出部４０は、鉛直方向に延びる細長い軸状の部材として形成されている。液体吐出部４０は、鉛直方向に延びる中空円筒形の軸部４１と、頭部４２とを有している。軸部４１は、基板保持回転機構３０の回転軸３２の内部の円柱形の空洞３２ａ内に挿入されている。軸部４１と回転軸３２とは同心である。軸部４１の外周面と回転軸３２の内周面との間に円環状の断面を有する気体通路８０としての空間が形成されている。
【００２７】
液体吐出部４０の内部には、鉛直方向に延びる円柱形の空洞がある。この空洞の内部には処理液供給管４３（図３参照）が設けられている。処理液供給管４３の上端は、液体吐出部４０の頭部４２の頭頂部４２ａで開口しており、基板保持回転機構３０に保持されたウエハＷの下面の中央部に向けて処理液を吐出する（図３の黒塗り矢印を参照）液体吐出口４３ａとなる。ここで、頭頂部４２ａは、液体吐出口４３ａを取り囲む細いリング状の平面領域であり、液体吐出口４３ａと後述の湾曲部４２ｄとを接続する部分である。
【００２８】
処理液供給管４３には、ウエハＷの下面を処理するための所定の処理液が、処理液供給機構７１から供給される。処理液供給機構７１の構成の詳細な説明は後述する。本実施形態では、この処理液供給機構７１は、純水（ＤＩＷ）を供給するものとするが、複数の処理液、例えば洗浄用薬液（例えばＤＨＦ）及びリンス液を切り換えて供給することができるように構成されていてもよい。気体通路８０には、ウエハＷの下面を乾燥させるための乾燥用気体として窒素（Ｎ２）が、乾燥用気体供給機構７２（第２気体供給機構）から供給される。乾燥用気体供給機構７２の構成の詳細な説明は後述する。
【００２９】
液体吐出部４０の上側部分（頭部４２及びその下側付近）の周囲は、回転軸３２の空洞３２ａにより包囲されている。液体吐出部４０の上側部分と包囲部材との間には円環状の隙間があり、この隙間が乾燥用の気体を通過させる気体吐出路８１を形成している。
【００３０】
ベースプレート３１ａの中央部の上面には、液体吐出部４０の頭部４２の外周端縁４２ｂ（カバー部４２ｃの端部）と基板保持部の表面３１ｃにより、気体吐出口３１ｄが画定されている。ここで、外周端縁４２ｂは、頭部４２のうち、最も半径方向外側に位置する部分である。上記気体吐出口３１ｄは、円環状の気体吐出路８１を流れる気体をウエハＷの下方空間８３（ウエハＷとベースプレート３１ａとの間の空間）に吐出する円環状の吐出口である。
【００３１】
回収カップ５０は、基板保持回転機構３０の基板保持部３１を取り囲むように配置され、回転するウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０は、不動の下カップ体５１と、上昇位置（図２に示す位置）と下降位置との間で昇降可能な上カップ体５２とを有している。上カップ体５２は、昇降機構５３により昇降する。上カップ体５２が下降位置にあるときには、上カップ体５２の上端は、基板保持回転機構３０により保持されたウエハＷよりも低い位置に位置する。このため、上カップ体５２が下降位置にあるときに、チャンバ２０内に進入した図１に示した基板搬送装置１７の基板保持機構（アーム）と基板保持回転機構３０との間で、ウエハＷの受け渡しが可能となる。
【００３２】
下カップ体５１の底部には、排出口５４が形成されている。この排出口５４を介して、捕集された処理液及び回収カップ５０内の雰囲気が回収カップ５０から排出される。排出口５４には排出管５５が接続され、排出管５５は減圧雰囲気の工場排気系（図示せず）に接続されている。
【００３３】
ＦＦＵ２１からの清浄空気のダウンフローは、回収カップ５０（上カップ体５２）の上部開口を介して回収カップ５０内に引き込まれ、排出口５４から排気される。このため、回収カップ５０内には、矢印Ｆで示す気流が生じる。
【００３４】
処理ユニット１６はさらに、基板保持回転機構３０により保持されたウエハＷの上面に処理液（洗浄用薬液及びリンス液）を供給する少なくとも１つの処理液供給ノズル６２を備えている。処理ユニット１６はさらに、ウエハＷの上面をスクラブ洗浄するブラシ６３を備えている。
【００３５】
処理液供給ノズル６２には、ウエハＷの上面を処理するための所定の処理液が、処理液供給機構７３から供給される。気体供給口６１は、ウエハＷの回転中心の上方に設けられ、乾燥処理を行うための乾燥用気体としてのＮ２が、乾燥用気体供給機構７４（第１気体供給機構）から供給される。処理液供給機構７３及び乾燥用気体供給機構７４の構成の詳細な説明は後述する。
【００３６】
本実施形態において、基板液処理装置の処理液及び乾燥用気体の供給及び排出を行う流体供給システムの構成を図４に示す。
【００３７】
図４の乾燥用気体供給機構７２において、乾燥用気体供給源４０１は、乾燥処理に用いる乾燥用気体（Ｎ２）の供給源である。乾燥用気体供給ライン４０２は、乾燥用気体供給源４０１からの乾燥用気体をチャンバ２０に対して供給するための供給路である。開閉バルブ４０３は、乾燥用気体供給ライン４０２に介設されており、チャンバ２０に対する乾燥用気体の供給の開始及び停止を制御する。流量調整器４０４は、乾燥用気体供給ライン４０２に介設されており、乾燥用気体供給ライン４０２からチャンバ２０に対して供給される乾燥用気体の流量を調整する。
【００３８】
図４の処理液供給機構７１において、処理液供給源４０５は、液処理に用いる処理液の供給源であって、本実施形態の処理液である純水（ＤＩＷ）の供給源である。処理液供給ライン４０６は、処理液供給源４０５からの処理液をチャンバ２０に対して供給するための供給路である。開閉バルブ４０７は、処理液供給ライン４０６に介設されており、チャンバ２０に対する処理液の供給の開始及び停止を制御する。流量調整器４０８は、処理液供給ライン４０６に介設されており、処理液供給源４０５から処理液供給ライン４０６に対して供給される処理液の流量を調整する。
【００３９】
図４の乾燥用気体供給機構７４は、乾燥用気体供給機構７２と同様の構成を備えており、乾燥用気体供給機構７４において、乾燥用気体供給源４０９は乾燥用気体供給源４０１と、乾燥用気体供給ライン４１０は乾燥用気体供給ライン４０２と、開閉バルブ４１１は開閉バルブ４０３と、流量調整器４１２は流量調整器４０４と、それぞれ、同様の機能を有する。
【００４０】
図４の処理液供給機構７３において、処理液供給源４１３は処理液供給源４０５と、処理液供給ライン４１４は処理液供給ライン４０６と、それぞれ同様の機能を有する。処理液供給源４１５は、本実施形態の処理液であるＤＨＦの供給源である。処理液供給ライン４１６は、処理液供給源４１５からの処理液をチャンバ２０に対して供給するための供給路である。切換バルブ４１７は、処理液供給ライン４１４及び処理液供給ライン４１６に接続されており、ＤＩＷとＤＨＦのどちらかをチャンバ２０に対して供給されるように切換るとともにその供給の開始及び停止を制御する。流量調整器４１８は、処理液供給ライン４１４に介設されており、処理液供給源４１３から処理液供給ライン４１４に対して供給される処理液の流量を調整する。流量調整器４１９は、処理液供給ライン４１６に介設されており、処理液供給源４１５から処理液供給ライン４１６に対して供給される処理液の流量を調整する。
【００４１】
次に、本実施形態の基板処理装置における洗浄処理及び乾燥処理を行う際の動作について、図５を用いて説明する。
【００４２】
本実施形態では、半径１５０ｍｍのウエハＷの上面と下面に対して平行に処理が行われるものであり、(1)上面洗浄処理／下面洗浄処理、(2)上面洗浄（リンス）処理／下面洗浄処理、(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理の順で実行される。ここで、記載（Ａ処理／Ｂ処理）は、Ａ処理とＢ処理が平行に処理が行われること、すなわち、上面と下面のそれぞれの処理を実行する時間全体のなかで少なくとも部分的な重複期間（上面と下面とを同時に処理する時間）を設けて、互いの処理を実行することを示している。なお、制御部１８は、流体の供給量を増減するために、処理液供給機構７１、乾燥用気体供給機構７２（第２気体供給機構）、処理液供給機構７３、及び乾燥用気体供給機構７４（第１気体供給機構）、が有する開閉バルブや流量調整器を制御する。
【００４３】
図５（ａ）は、(1)上面洗浄処理／下面洗浄処理の動作状態を示す模式図である。本動作において、ウエハＷは所定の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転している。ここでは、上面に関しては、処理液供給ノズル６２よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給して基板表面に液膜を形成し、基板上面にブラシ６３を当接させ、水平方向にスキャンすることにより、基板表面を物理的に洗浄する。ここでは、ブラシ６３を用いる物理洗浄に限定することなくＤＨＦによる薬液処理を行っても良い。一方、下面に関しては、処理液供給管４３よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給することにより洗浄処理を行う。
【００４４】
図５（ｂ）は、洗浄処理(1)の後に実行される、(2)上面洗浄（リンス）処理／下面洗浄処理の動作状態を示す模式図である。本動作において、ウエハＷは所定の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転している。ここでは、上面に関しては、ブラシ６３による洗浄は停止させ、処理液供給ノズル６２よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給して洗浄（リンス）処理を行っている。一方、下面に関しては、処理液供給管４３よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給することにより洗浄処理を行う。
【００４５】
図５（ｃ）は、洗浄処理(2)の後に実行される、(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理を示す模式図である。ここでは、上面に関しては、気体供給口６１より乾燥用気体（Ｎ２）を供給して上面の乾燥処理を行うとともに、下面に対しても同様に、気体通路８０から乾燥用気体（Ｎ２）を供給し、乾燥処理を行う。
次に、(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理を行う際の、気体供給口６１と気体通路８０の気体供給の制御を行うためのレシピ（設定情報）の設定変更動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートの処理は、制御部１８が、記憶部１９に記憶された基板処理プログラムを実行することにより達成される。
【００４６】
まず、制御部１８は、一連の洗浄処理及び乾燥処理の内容（たとえば、処理液や乾燥気体の種類や供給流量や供給タイミングや供給時間など）を記載したレシピ（設定情報：電子データ）を受け付け、そのレシピにおける(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理の設定情報を参照する（ステップＳ１０１）。なお、このレシピの受け付け方としては、システムの内部に保持しているものを使用者が選択する、又は外部のホストコンピュータからネットワークを介して受信してする、等の手法がある。
【００４７】
次に、ステップＳ１０１で参照した情報において、乾燥用気体供給機構７４から下面に供給すべき乾燥用気体の流量が第１流量以上であるかを判定する（ステップＳ１０２）。供給すべき乾燥用気体の流量が第１流量以上の場合、気体供給口６１からウエハＷの上面に対して乾燥用気体（Ｎ２）を供給するようにレシピ（設定情報）を変更する（ステップＳ１０３）。例えば、気体の供給は下面に対して乾燥用気体を供給している期間中、継続的に実行されるようにする。
【００４８】
一方、供給すべき乾燥用気体の流量が第１流量以上でない場合、上面に対する乾燥用気体の供給は行わず、下面に対する乾燥用気体の供給のみを行うようレシピ（設定情報）を変更する、
【００４９】
以上のようにレシピ（設定情報）の変更を行い、本フローチャートの動作を終了する。その後は、変更したレシピ（設定情報）に基づき、基板処理装置の各機構が制御されて、実際に(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理が実行されることになる。
【００５０】
次に、(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理を行った場合の実験結果について、図７を用いて説明する。
【００５１】
図７は、(3)上面乾燥処理／下面乾燥処理において、ウエハＷの回転数を２５００ｒｐｍと一定にし、上面及び下面へ供給する乾燥用気体（Ｎ２）の流量を変更した場合における、ウエハＷの上面及び下面の時間経過にともなう乾燥状態の変化を示す図である。ここで、枠内の“○”及び“×”はそれぞれ、ウエハＷの一方の面の乾燥が完了しているか否かを示すものであり、枠内の色が灰色になっている部分はウエハＷの両面の乾燥が完了していない時間帯を示している。
【００５２】
まず、これまでの手法、すなわち、ウエハＷの下面にのみ乾燥用気体を供給する場合について説明する。ウエハＷの下面に４０Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給した場合、ウエハＷの下面は１０ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了するのに対して、ウエハＷの上面は１２ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了している。ウエハＷの両面でみたときは１２ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了しており、また、ウエハＷの上面と下面の乾燥時間の差は２ｓｅｃにすぎず、乾燥能力の低下はほぼ見受けられない。
【００５３】
しかし、ウエハＷの下面に６０Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給した場合、ウエハＷの下面は７ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了するのに対して、ウエハＷの上面は１５ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了している。ウエハＷの上面と下面の乾燥時間の差は９ｓｅｃと大きなものになっている。ウエハＷの下面は４０Ｌ／ｍｉｎの場合と比べて早く乾燥が完了しているにもかかわらず、ウエハＷの上面は、４０Ｌ／ｍｉｎの場合の場合と比べて遅く乾燥が完了している。全体として１５ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了したことになり、乾燥能力の著しい低下が見られる。これは、下面への乾燥用気体の供給量を増加させると、その分、下面の乾燥時の気化熱の影響により基板上面の温度も低下してしまうことが原因と考えられる。
【００５４】
次に、ウエハＷの上面と下面の両方に乾燥用気体を供給する場合について説明する。ウエハＷの下面に４０Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給するとともにウエハＷの上面に８Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給する。この場合、ウエハＷの下面は１０ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了するのに対して、ウエハＷの上面はそれよりも４ｓｅｃ早い６ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了している。両面で見た場合、１０ｓｅｃ経過したときに乾燥処理が完了している。また、上面のみに乾燥用気体を供給した場合と比べて、２ｓｅｃだけ早く乾燥処理が完了しており、乾燥能力が向上している。
【００５５】
一方、ウエハの下面に６０Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給するとともにウエハＷの上面に８Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給する。この場合、ウエハＷの下面は７ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了するのに対して、ウエハＷの上面も７ｓｅｃ経過したときに乾燥が完了している。両面で見た場合も、７ｓｅｃ経過したときに乾燥処理が完了しており、上面のみに乾燥用気体を供給した場合とくらべて、８ｓｅｃだけ早く乾燥処理が完了しており、乾燥能力が向上している。
【００５６】
これは、上面に対する乾燥用気体の供給により乾燥性能を向上させ、基板上面の温度の低下による乾燥性能の低下の分を補っているとともに、基板上面の温度の低下を抑制しているためであると考えられる。
以上のように、ウエハＷの下面への乾燥用気体の流量が４０Ｌ／ｍｉｎ及び６０Ｌ／ｍｉｎの両方において、上面に８Ｌ／ｍｉｎの流量で乾燥用気体を供給した場合、乾燥性能の向上が確認できた。ただし、その一方で、システム全体として、乾燥用気体の流量を節約したいという要求もあり、また、処理に応じて、要求される乾燥時間の基準も異なる。
【００５７】
したがって、本実施形態における図６（ａ）で示した制御においては、下面に供給すべき乾燥用気体の流量が所定流量以上である場合において、上面に対して乾燥用気体を供給するようにした。処理に要求される乾燥時間の上限が１２ｓｅｃであり、かつ図７の実験結果を反映させると、図６（ａ）の“第１流量”を５０Ｌ／ｍｉｎに設定することができる。このとき、供給すべき乾燥用気体の流量が例えば６０Ｌ／ｍｉｎの場合、ステップＳ１０３において、ウエハＷの上面に対して乾燥用気体（Ｎ２）を供給するように制御するが、供給すべき乾燥用気体の流量が例えば４０Ｌ／ｍｉｎの場合、乾燥用気体（Ｎ２）を供給しない。以上の制御を行うことにより、乾燥用気体の消費量を抑えながら、乾燥性能の向上を達成することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、受け付けたレシピ（設定情報）が、ウエハＷの上面と下面に対する液処理をおこなった後でウエハＷの上面と下面の乾燥を平行して行う処理を含む場合、ウエハＷの下面に対する乾燥用気体の供給量に応じて、ウエハＷの上面に対する乾燥用気体の供給量の設定情報を変更するようにした。これにより、ウエハＷの下面に対する乾燥用気体の供給に起因して生じるウエハＷの上面の乾燥性能の低下を抑制し、全体として、ウエハＷの両面の乾燥性能を向上させることができる。特に、下面に対する気体の供給量が第１供給量以上の場合はウエハＷの上面に対する気体の供給を行い、下面に対する気体の供給量が第１供給量未満の場合はウエハＷの上面に対する気体の供給を行わないようにした。これにより、ウエハＷの両面の乾燥処理を平行して行っている場合において、ウエハＷの両面の乾燥性能を向上させることができる。また、必要なときにのみ乾燥用気体を供給するので、乾燥用気体の使用量を抑えることができる。本実施形態では、乾燥用気体として、パージ用気体と共通なＮ２ガスを用いたが、上面に対してドライエア等の高コストの気体を供給する場合においてより効果的である。なお、下面に対する気体の供給量が第１供給量未満の場合はウエハＷの上面に対する気体の供給を全く行わないようにするのに限らず、受け付けた設定情報における供給量よりも減らすようにしさえすれば、乾燥用気体の節約としての効果は得ることができる。
【００５９】
（第１の実施形態の変形例）
本発明の適用例は、図６（ａ）の動作に限定されることはない。例えば、図６（ｂ）に示すように、下面への乾燥用気体の供給量を複数の段階に分け、それぞれに対応させて上面の乾燥用気体の供給量を変更するようにしても良い。
【００６０】
図６（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ２０１は、ステップＳ１０１と同様の処理を行う。ステップＳ２０２において、下面の乾燥用気体の流量を予め設定しておいた第１流量及び第２流量と比較する。ここで、第１流量を５０Ｌ／ｍｉｎ、第２流量を７０Ｌ／ｍｉｎと設定している。
【００６１】
ステップＳ２０２において、乾燥用気体の流量が第２流量未満かつ第１流量以上であった場合（例えば６０Ｌ／ｍｉｎの場合）、ステップＳ２０４に進み、図６（ａ）のステップＳ１０３と同様の処理、すなわち、ウエハＷの上面に対して乾燥用気体（Ｎ２）を８Ｌ／ｍｉｎの流量で供給するようレシピ（設定情報）を変更する。ステップＳ２０２において、第１流量未満であれば、乾燥用気体（Ｎ２）を供給しないようレシピ（設定情報）を変更する。
【００６２】
ステップＳ２０２において、乾燥時間をさらに短縮（４ｓｅｃ）しなければならない等の要求により乾燥用気体の流量が第２流量以上であった場合（例えば８０Ｌ／ｍｉｎの場合）、上面における気化熱による乾燥性能のさらなる低下が生じるおそれがあるので、これを抑制するために、ウエハＷの上面に対して乾燥用気体（Ｎ２）を１６Ｌ／ｍｉｎの流量で供給するようレシピ（設定情報）を変更する（ステップＳ２０３）。
【００６３】
以上の制御を行うことにより、乾燥用気体の消費量を抑えながら、急速な乾燥処理が要求された場合にも対応することができる。本例では、３段階での供給量の制御を行ったが、これに限らず必要に応じてより多くの段階を設けて制御を行っても良い。また、乾燥用気体の供給量も第１の実施形態と共通にする必要はなく、任意に設定しても良い。
【００６４】
（第２の実施形態）
次に図８〜図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施形態の課題及び目的は、下面に対する気体の供給に起因する上面の処理性能の低下を防止するという点では第１の実施形態と共通しており、解決すべき具体的な処理対象が乾燥処理ではなく洗浄処理である点では異なっている。
【００６５】
図８〜図１０に示す第２の実施の形態は、第１の実施形態と比較して基板保持部３１の構成が異なる。また、回収カップ５０は上下動せずに図２で示す上方位置で固定されている。他の構成は図１〜図６に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００６６】
図８〜図１０に示す第２の実施の形態において、図１〜図６に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。なお、本実施形態において、乾燥用気体供給機構７２及び乾燥用気体供給機構７４は、第１の実施形態と同様にＮ２ガスを供給するがその供給量は第１の実施形態と異なっており、それぞれ、パージ用気体を供給する機構として機能する。
【００６７】
本実施形態における基板保持部３１は図８（ａ）に示すように、第１の実施形態における保持部材３１ｂにガイド部８０１を加えた構成となっている。ガイド部８０１は、保持部材３１ｂと後述の昇降部材８０６の通過位置を除いてウエハＷの全周を囲むように配置されている。ガイド部８０１は、図８（ｂ）に示すように、上面平坦部８０１Ａと、ベースプレート３１ａの中央に向かって傾斜する傾斜面８０１Ｂとを有している。傾斜面８０１Ｂの外周縁（上面平坦部８０１Ａと傾斜面８０１Ｂとの境界）は、ウエハＷの直径よりも大きい第１の円の円周に沿って位置し、傾斜面８０１Ｂの内周縁は、第１の円と同心円で、ウエハＷの直径よりも小さい第２の円の円周に沿って位置する。このため、ウエハＷをベースプレート３１ａに載置する場合、ウエハＷは、その端部が傾斜面８０１Ｂに接することにより支持される。このとき、ウエハＷは、ベースプレート３１ａの上面から離間している。
【００６８】
図９（ａ）に示すように、保持部材３１ｂは、ベースプレート３１ａの下部周縁に互いに間隙を開けて、例えば３箇所に配置されている。保持部材３１ｂは、ウエハＷを保持する保持ピン８０２と、ウエハＷの保持位置と解除位置との間で保持ピン８０２を移動させる作動片８０３と、が回転軸８０４を介して連結された構造となっている。
【００６９】
保持ピン８０２の上端部には、ウエハＷの側周面に当接させる当接面が形成されており、保持ピン８０２は、この当接面をベースプレート３１ａの径方向内側へ向けて配置されている。保持ピン８０２の基端部は、回転軸８０４を介してベースプレート３１ａに取り付けられ、作動片８０３は、この回転軸８０４からベースプレート３１ａの半径方向内側へ向けて斜め下方へと伸び出している。
【００７０】
回転軸８０４は、保持ピン８０２の上端部がベースプレート３１ａの径方向内側へ向けて移動する方向に付勢されており、この付勢力により他の保持ピン８０２との間でウエハＷを挟み、ベースプレート３１ａの上面との間に隙間を開けた状態でウエハＷを水平に保持する。各作動片８０３の下方位置には、昇降機構に連結された円環形状の押上板８０５が設けられている。図９（ｂ）に示すように、この押上板８０５を上昇させて、作動片８０３を押し上げると、回転軸８０４周りに保持ピン８０２が回転し、ベースプレート３１ａの径方向外側へ向けて保持ピン８０２が移動することにより、ウエハＷの保持が解除される。
【００７１】
また図８（ａ）に示すように、ベースプレート３１ａの周縁部の下方側には、上下方向に延びる棒状の部材からなる例えば３本の昇降部材８０６が、ベースプレート３１ａの周方向に沿って互いに間隔を開けて配置されている。各昇降部材８０６の上端部には、基板搬送装置１７と保持部材３１ｂとの間でウエハＷの受け渡しを行う支持部材８０７が結合部８０８を介して設けられている。
【００７２】
各支持部材８０７は、昇降部材８０６の上部から上方側へ向けて伸びるように配置されており、支持部材８０７の上面にはベースプレート３１ａの半径方向外側から内側へ向けて次第に低くなる傾斜面８０９、８１０が形成されている。これら傾斜面８０９、８１０は、傾斜角度の異なる案内面８０９及び支持面８１０から構成されている。
【００７３】
傾斜角度の大きな案内面８０９は、ベースプレート３１ａから見て径方向外側へ位置し、３つの支持部材８０７で囲まれた領域の内側へ向けてウエハＷを案内する役割を果たす。また案内面８０９の内側に配置され、傾斜角度の小さな支持面８１０は、支持部材８０７上に載置されたウエハＷがその自重によってほぼ水平に支持されるように支持部材８０７上でのウエハＷの移動を案内する役割を果たす（図９（ａ）参照）。
【００７４】
各昇降部材８０６の下部は、例えば円環形状に形成された共通の連結板に接続されており、昇降機構によってこの連結板を上下に移動させることにより各支持部材８０７を同時に等距離だけ昇降させることができる。
【００７５】
図８（ａ）に示すように、ベースプレート３１ａの周縁部には、昇降部材８０６の配置位置に対応して切り欠き部８１１が設けられており、鉛直軸周りに回転するベースプレート３１ａは、各切り欠き部８１１が昇降部材８０６の上方側に配置される位置にて停止する。各昇降部材８０６はこの切り欠き部８１１を通過してベースプレート３１ａの下方側から上方側へと支持部材８０７を突出させ、基板搬送装置１７との間でのウエハＷの受け渡し位置まで支持部材８０７を上昇させることができる（図９（ａ）参照）。
【００７６】
図９（ａ）に示すように、基板搬送装置１７が処理対象のウエハＷを搬送してきたら、基板搬送装置１７が、ベースプレート３１ａの上方位置にて停止する。次に昇降機構が作動し３本の昇降部材８０６を同時に上昇させる。昇降部材８０６の配置位置は、基板搬送装置１７と干渉しない位置に設置しており、基板搬送装置１７がウエハＷを保持する高さ位置よりも高く支持部材８０７の支持面８１０を上昇させると、基板搬送装置１７から支持部材８０７にウエハＷが受け渡される。支持部材８０７にウエハＷを受け渡した基板搬送装置１７は、その後処理ユニット１６から退避する。
【００７７】
支持部材８０７にウエハＷが受け渡されたら、支持部材８０７から保持部３１ｂの保持ピン８０２にウエハＷを受け渡す位置まで支持部材８０７を降下させる。このとき、保持ピン８０２は、解除位置まで移動した状態で待機しており、支持部材８０７が受け渡し位置まで降下したら、ウエハＷはウエハ支持部８０１上に載置される（図９（ｂ））。次に押上板８０５を降下させ、保持ピン８０２を解除位置からウエハの保持位置まで移動させる（図９（ｃ））。この結果、ウエハＷは３つの保持ピン８０２によって側方から挟み込まれるように保持され、ベースプレート３１ａの上面との間に隙間を開けた状態で保持部３１ｂに保持される。なお、昇降部材８０６は、支持部材８０７の上端がベースプレート３１ａの面よりも下に位置するまで、降下する。
【００７８】
以上のように基板搬送装置１７により搬送されたウエハＷを昇降部材８０６により上昇する支持部材８０７により受け取り、昇降部材８０６を降下させて支持部材８０７上のウエハＷを保持ピン８０２にスムースに載置し、保持部３１ｂによってウエハＷを確実に保持することができる。
【００７９】
本実施形態において、以上の構成を有する処理ユニット１６が実行するウエハＷの洗浄処理について説明する。
【００８０】
図１０は、本実施形態のブラシによる洗浄処理の動作状態を示す模式図である。本実施形態において、ウエハＷの半径は１５０ｍｍであり、ウエハＷは所定の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）で回転している。
【００８１】
上面に関しては、処理液供給ノズル６２よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給して基板表面に液膜を形成し、基板上面にブラシ６３を当接させ、ウエハＷの上面に沿って水平方向にスキャンすることにより、基板表面を物理的に洗浄する。図１０（ａ）は、スキャンの開始位置である、ウエハＷの中心位置（半径＝０ｍｍ）にブラシ６３が接触している状態を示している。その後、ブラシ６３をウエハＷの外周方向に所定速度で移動させ、図１０（ｃ）に示すように、ブラシ６３がウエハＷの洗浄対象範囲の端部（半径＝１４７ｍｍ）までスキャンすることにより処理を終了する。
【００８２】
下面に関しては、上面において処理液供給ノズル６２よりＤＩＷをウエハＷの中心に供給している期間、下面へのＤＩＷの回りこみを防止するために、乾燥用気体供給機構72（第２気体供給機構）の気体通路８０からパージ用気体（Ｎ２）をウエハＷの下面の中心に向けて供給する。ただし、本実施形態では、処理液供給ノズル６２よりＤＩＷを供給開始した時点からブラシ６３が所定の中間位置（図１０（ｂ）の位置：半径＝１３０ｍｍ）に到達するまでの供給量よりも、所定の中間位置（図１０（ｂ）の位置：半径＝１３０ｍｍ）からウエハＷの洗浄範囲の端部（図１０（ｃ）の位置：半径＝１４７ｍｍ）に到達するまでの供給量を減少させるように制御する。以下、その理由を説明する。
【００８３】
本実施形態においてウエハＷが基板保持部３１に適切に保持されると、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したように、ウエハＷの下面は全周にわたって上面平坦部８０１Ａに当接することになる。このとき、ウエハＷの上面と下面とがウエハＷの端部により物理的に遮断されるため、洗浄処理中において上面に供給されたＤＩＷは、第１の実施形態の基板保持部３１の構造と比較して、ウエハＷの下面へ回りこみにくくなる。ただし、昇降部材８０６の配置位置に対応した切り欠き部８１１には上面平坦部８０１Ａがないため、この位置からのＤＩＷの回り込みを防ぐためのパージ用気体の供給は必要である。
【００８４】
本実施形態において、ウエハＷの下面とベースプレート３１ａ及びウエハ支持部８０１で包囲された空間とその外部との間で通気できる場所は、それぞれの切り欠き部８１１により画定される３つの開口しかない。このため、所定の供給量以上のパージ用気体を供給するとこの空間は陽圧となり、ウエハＷを上向きに押し上げる力が働く。パージ用気体を供給する気体通路８０はこれら開口から遠いウエハＷの下面中心位置にあるため、その力の大きさは、ウエハＷの中心位置において最大となる。発明者らの実験によれば、パージ用気体の供給量が約８０Ｌ／ｍｉｎ以下の場合は、ウエハＷを上向きに押し上げる力よりもウエハＷの自重による下向きの力のほうが大きいため、ウエハＷは凹型の形状に撓むことがわかった。これに対し、パージ用気体の供給量が約８０Ｌ／ｍｉｎ以上の場合は、ウエハＷを上向きに押し上げる力のほうが大きくなるため、ウエハＷは凸型の形状に撓むことがわかった。
【００８５】
一方、本実施形態におけるブラシ６３に着目したとき、その下面は平坦面になっており、洗浄処理中は、ウエハＷに対して自重による接触圧を付加させて当接している。したがって、凸形状のウエハＷに対しては、スキャン位置が周縁に進むほどブラシ６３はウエハＷに対して接触しにくくなり、十分な洗浄効果が得られなくなる。発明者らの実験によれば、パージ用気体の供給量を１００Ｌ／ｍｉｎとして、ウエハＷを凸型形状に撓ませてブラシ６３をスキャンさせた場合、ウエハＷの半径＝１３０ｍｍまでは、凸形状のウエハＷでも十分な洗浄効果が得らたが、それよりも外周では、十分な洗浄効果が得られなかった。
【００８６】
したがって、ウエハＷの半径が１３０ｍｍ〜１４７ｍｍの範囲をスキャンする際は、ウエハＷを凸型に撓ませないほうが良く、言い換えれば、この範囲では、ウエハＷを平坦に保つ（パージ用気体の供給量＝７５Ｌ／ｍｉｎ）か、ウエハＷを凹型形状に撓ませれば良い（パージ用気体の供給量＝５０Ｌ／ｍｉｎ）。発明者らの実験によれば、ウエハＷを平坦に保つより、凹型形状に撓ませたほうが、洗浄効果が増す結果が得られた。この結果が得られた１つの理由は、ウエハＷは端部に行くほど内向きの傾斜角度が増しており、スキャンによる横向きの推進力が、ブラシ６３とウエハＷの間の接触圧を増加させる作用があるためと考えられる。
【００８７】
なお、本実施形態では、周縁部を洗浄する際も、ある程度の洗浄液の回りこみを防止するために、ウエハＷを凹型に撓ませる際のパージ用気体の供給量を５０Ｌ／ｍｉｎとしたが、凸型になるのを避けてパージ用気体の供給量を減少させるのであれば、本発明はこれに限るものではない。例えば、洗浄液の回りこみ防止よりも端部での洗浄効果を優先するのであれば、パージ用気体の供給量を停止し（０Ｌ／ｍｉｎ）、ウエハＷをより凹型に撓ませれば良い。一方、洗浄液の回りこみ防止を端部での洗浄効果よりも優先するのであれば、パージ用気体の供給量を７５Ｌ／ｍｉｎ程度にして、ウエハＷを平坦に保つようにすれば良い。
【００８８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ウエハＷの全周を囲むように配置されているガイド部８０１を有する基板保持部３１にウエハＷを保持させて、上面に対して洗浄液を供給しながらブラシ６３をウエハＷの中心位置から端部へとスキャンさせて洗浄するに際して、所定の中間位置（１３０ｍｍ）までは、パージ用気体を第１供給量（例えば１００Ｌ／ｍｉｎ）で供給し、所定の中間位置（１３０ｍｍ）よりも外側は、パージ用気体を第１供給量よりも少ない第２供給量（例えば５０Ｌ／ｍｉｎ）で供給するようにした。これにより、ウエハＷの全体においてブラシによる洗浄効果を保ちつつ、ウエハＷの下面への洗浄液の回りこみを抑制することができる。なお、本実施形態における動作の終了後、第１の実施形態で実行された設定変更を伴う乾燥処理を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００８９】
１６  処理ユニット
１８  制御部
７２  乾燥用気体供給機構
７４  乾燥用気体供給機構
【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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