(57)【要約】【課題】  乾燥流体を被処理基板面と平行な水平流にして被処理基板に吹き付けることにより、乾燥処理効率を上げる基板処理法を提供すること。【解決手段】  ほぼ水平に保持された状態で回転する被処理基板Ｗに処理液等を吹き付けて表面処理を行う基板処理法において、  前記被処理基板の乾燥時に、  前記被処理基板のほぼ中心部ｃ付近から外周縁に向けて、  両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクト５１からなる平型噴射ノズル５０を前記被処理基板Ｗと所定の間隔を空けて平行に配設し、乾燥流体が前記平型噴射ノズル５０を通過する際に前記トンネル状ダクト５１の入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板Ｗに吹き付けられるようにする。【選択図】      図３
2005166957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ水平に保持された状態で回転する被処理基板に処理液等を吹き付けて表面処理を行う基板処理法において、
前記被処理基板の乾燥時に、前記被処理基板のほぼ中心部付近から外周縁に向けて、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトからなる平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、
乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられるようにしたことを特徴とする基板処理法。
【請求項２】
前記乾燥流体は、前記被処理基板の外周縁に配設した排気吸引手段によって吸引され、排気されることを特徴とする請求項１記載の基板処理法。
【請求項３】
前記排気吸引手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、両者は以下の関係に調節されていることを特徴とする請求項２記載の基板処理法。
Ｂ２≧Ｂ１
【請求項４】
前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の基板処理法。
【請求項５】
前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする請求項４記載の基板処理法。
【請求項６】
前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んでいることを特徴とする請求項５記載の基板処理法。
【請求項７】
前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項５又は６に記載の基板処理法。
【請求項８】
前記乾燥流体は、被処理基板を温純水により洗浄・加温した後に供給することを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の基板処理方法。
【請求項９】
被処理基板をほぼ水平に保持した状態で回転させる基板保持回転手段と、前記被処理基板に処理液等を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理液等を供給する供給手段とを備えた基板処理装置において、
前記噴射手段は、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトで形成した平型噴射ノズルからなり、
前記被処理基板の乾燥処理時に、前記平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクトは、長手方向の長さＬ１、この長手方向と直交する方向の幅長Ｌ２、前記被処理基板の直径をＬ３とし、これらは以下の関係になっていることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
Ｌ３>Ｌ１>Ｌ２
【請求項１１】
前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト入口に管体が接続され、前記管体は、前記被処理基板から徐々に離れる方向に湾曲し、前記管体の湾曲部分を経由して供給される乾燥流体が、前記管体を通過し、トンネル状ダクト入口を通過する際に水平方向の流れに方向付けされて前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする請求項９又は１０記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記トンネル状ダクトの幅方向の断面積Ｃと、前記平型噴射ノズル端部に連結された管体の断面積Ｄとは、以下の関係になっていることを特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。
Ｃ≦Ｄ  
【請求項１３】
前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に、前記出口開口部と対向させて排気吸引ダクトを配設し、前記排気吸引ダクトから前記乾燥流体を吸引して排気させることを特徴とする請求項９〜１２の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記排気吸引手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、両者は以下の関係に調節されていることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
Ｂ２≧Ｂ１
【請求項１５】
前記平型噴射ノズル、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に接続された管体及び前記管体と前記供給手段とを接続する配管の外周部にヒータが付設されていることを特徴とする請求項９〜１４の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする請求項９〜１５の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする請求項１６記載の基板処理装置。
【請求項１８】
前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んだものであることを特徴とする請求項１７記載の基板処理装置。
【請求項１９】
前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１７又は１８記載の基板処理装置。
【請求項２０】
被処理基板をほぼ水平に保持した状態で回転させる基板保持回転手段と、前記被処理基板に第１、第２の処理流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に第１、第２の種類の異なる処理流液等を供給する第１、第２供給手段とを備えた基板処理装置において、
前記噴射手段は、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトで形成され、且つ前記トンネル状ダクトの上面に前記第１の処理液が供給される供給口が設けられた平型噴射ノズルからなり、
前記被処理基板の乾燥処理時に、
前記平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、
前記供給口に前記第１供給手段から温純水が供給された後に、前記第２供給手段から乾燥流体が前記トンネル状ダクト入口から供給され、前記乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２１】
前記トンネル状ダクトは、長手方向の長さＬ１、この長手方向と直交する方向の幅長Ｌ２、前記被処理基板の直径をＬ３とし、これらは以下の関係になっていることを特徴とする請求項２０記載の基板処理装置。
Ｌ３>Ｌ１>Ｌ２
【請求項２２】
前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト入口に管体が接続され、前記管体は、前記被処理基板から徐々に離れる方向に湾曲し、前記管体の湾曲部分を経由して供給される乾燥流体が、前記管体を通過し、トンネル状ダクト入口を通過する際に水平方向の流れに方向付けされて前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする請求項２０又は２１記載の基板処理装置。
【請求項２３】
前記トンネル状ダクトの幅方向の断面積Ｃと、前記平型噴射ノズル端部に連結された管体の断面積Ｄとは、以下の関係になっていることを特徴とする請求項２２記載の基板処理装置。
Ｃ≦Ｄ
【請求項２４】
前記供給口は、前記被処理基板中心部における回転軸上に位置するように前記トンネル状ダクトの上壁面に形成されていることを特徴とする請求項２０記載の基板処理装置。
【請求項２５】
前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に、前記出口開口部と対向させて排気吸引ダクトを配設し、前記排気吸引ダクトから前記乾燥流体を吸引して排気させることを特徴とする請求項２０〜２４の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項２６】
前記吸引排気手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、両者は以下の関係に調節されていることを特徴とする請求項２５記載の基板処理装置。
Ｂ２≧Ｂ１
【請求項２７】
前記平型噴射ノズル、前記供給口と前記第１供給手段とを接続する配管、及び前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に接続された管体及び前記管体と前記供給手段とを接続する配管の外周部にそれぞれヒータが付設されていることを特徴とする請求項２０〜２６の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項２８】
前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする請求項２０〜２７の何れか１項に記載の基板処理装置。
【請求項２９】
前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする請求項２８記載の基板処理装置。
【請求項３０】
前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んだものであることを特徴とする請求項２９記載の基板処理装置。
【請求項３１】
前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項２９又は３０記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板の表面処理を行う基板処理法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板（以下、ウェーハという）は、その表面を清浄にするために、ウェーハ表面を薬液によって処理したのち、純水によって洗浄し、更に有機溶剤、例えばイソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡという）等の有機溶剤を用いた乾燥が行われている。
これらの処理工程において、乾燥工程が終了した段階においても、ウェーハ表面に水滴が僅かでも残っていると、ウェーハ表面にパーティクル或いはウォータマーク等の発生の原因となってウェーハの品質低下を招来することになる。このため、これらの汚染物質がウェーハに付着しないようにした基板処理装置が開発され広く使用されている。
【０００３】
この種の基板処理装置は、一般にバッチ式基板処理装置と枚葉式基板処理装置とに大別され、バッチ式基板処理装置は一回に多数枚のウェーハを処理でき処理能力が高いという特徴を有し、一方、枚葉式基板処理装置はウェーハを１枚ずつ扱うようになっているので高品質の処理ができるという特徴を有している。（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
図１０は、下記の特許文献１に記載されている枚葉式基板処理装置を示す断面図である。
この枚葉式基板処理装置１００は、液体１０１で覆われたウェーハＷが遠心機１０２内に設置され、遠心機１０２内で回転運動を受けることによりウェーハＷの表面から液体を遠心分離により除去する装置である。この装置は、液体１０１が遠心分離によりウェーハＷの表面から除去されてしまう前、すなわちウェーハが遠心機１０２内で回転運動を受ける前に、可溶性で、液体に溶解すると液体の表面張力を小さくするような溶媒蒸気がパイプ１０３の開口からウェーハＷ上の液体１０１に噴射されるようになっている。そして、上記溶媒には、キャリアガスをパイプ１０４からＩＰＡが貯留されている容器１０５内に通過させ、この混合ガス１０６が遠心機１０２に導入されるようになっている。
【０００５】
また、図１１は、下記の特許文献２に記載された枚葉式基板処理装置を示す断面図である。
この枚葉式基板処理装置１１０は、回転可能なチャック１１１の上にウェーハＷがローディングされるチャンバと、チャンバの一側からウェーハに向けて純水を供給してウェーハ上に水膜１１２を形成する純水供給ライン１１３ａ、１１３ｂと、ウェーハＷ上に洗浄ガスを含んだ各種のガスを噴射しうるガス噴射手段１１４とから構成されている。
そして、ガス噴射手段１１４は、第１ノズルＮ１及び第２ノズルＮ２を含むガス注入チューブ１１５ａと、ガス注入チューブ１１５ａに取り付けられてウェーハＷ上に噴射された水膜１０２の表面に近づいて小さいチャンバ１１６を形成するガスガード１１５ｂとからなり、ガス注入チューブ１１５ａには第１ガスＧ１及び第２ガスＧ２が注入されるようになっている。
【０００６】
ところで、下記特許文献１、２に記載されているような枚葉式基板処理装置は、ウェーハ乾燥処理時に、ウェーハが高速回転、例えば１５００〜２０００ｒｐｍで回転され、この高速回転による遠心力を利用してウェーハ表面に付着した水滴を吹き飛ばす、いわゆる高速スピン乾燥で行われている。
しかし、このような高速スピン乾燥によっても、ウェーハ表面にパーティクルやウォータマーク等の汚染物質が残留してしまうことが判明した。
その原因は、主に
（ｉ）乾燥工程におけるウェーハの回転中に生じる微細な塵の付着、或いは
（ii）洗浄不良、いわゆるリンス液による洗浄不良にある。
これらの原因のうち、上記（ｉ）微細な塵付着は、高速回転により発生する風により、微細な塵が空中に舞い、それがウェーハに付着するものであり、これとは別に、高速回転により回転軸から大量に発生する塵がシールを潜り抜けてチャンバ内に入り込むことも考えられる。また、上記（ii）リンス液による洗浄不良は、元々ウェーハ上のリンス液が除去されないことに起因し、特に、この洗浄不良がパーティクル増加やウォーターマークの発生の主たる原因になっている。
【０００７】
ウェーハ表面に付着する水滴の粒径は、約０．１２μｍ程度であり、この大きさの水滴を上記の高速スピン乾燥による遠心力によって除去しようとすると、試算では、約７．２×１０７ｒｐｍの超高速回転が必要になると考えられる。また、この水滴は、その粒径が０．１２μｍ程度のものばかりでなく、この粒径より更に小さい微小水滴も混在している。したがって、これらの微小水滴をも除去しようとすると、更に回転数を上げなければならないが、現在、このような超高速回転を実現できる技術は未だ開発されていない。
【０００８】
また、下記特許文献１、２に記載されている枚葉式基板処理装置は、乾燥流体がウェーハ表面の上方から放射状に吹き付けられるようになっているので、乾燥流体は分散され均等にウェーハ表面に当たらず、ムラができ、高品質の処理ができない。この点を考慮して下記特許文献２の基板処理装置は、ガスガード１１５ｂを設けてこのガスガード内に乾燥流体を噴射されるようになっているが、このガスガード１１５ｂは、ウェーハ表面の中心部を覆い、局部的に乾燥流体を吹き付けるだけなので、ウェーハ全表面に均一に当たらず、この処理装置においても高品質の効率を達成することが難しい。
【０００９】
更に、乾燥流体には通常ＩＰＡ蒸気が使用されている。このＩＰＡ蒸気は引火し易く、且つ爆発の危険性を有しているため、このようなＩＰＡ蒸気を高速回転しているウェーハに吹き付けると、極めて簡単に引火し、爆発事故をも誘発することになる。
【００１０】
下記特許文献１、２の基板処理装置で使用されている乾燥流体は、何れもＩＰＡ蒸気である。
このＩＰＡ蒸気は、不活性ガスでＩＰＡをバブリングすることによって得たものであるため、飽和濃度未満のＩＰＡ気体以外にも微小なＩＰＡの液体粒（以下、「ミスト」という。）が多量に含まれている。そして、ミストの大きさ（サイズ）及び質量は、窒素ガスのそれに比べて大きくて重い。そのためＩＰＡミストの供給量が制限されてしまい、水滴がＩＰＡによって効率よく置換されない。
【００１１】
また、不活性ガスを有機溶剤中にバブリングすることなく、有機溶剤を蒸発槽内で加熱蒸発させて有機溶剤蒸気と不活性ガスとの混合ガスを生成して、乾燥流体として利用した基板処理装置も知られている。（例えば、特許文献３参照。）。
【００１２】
下記特許文献３に記載されている基板処理装置は、有機溶剤中に不活性ガスをバブリングすることなく、有機溶剤を蒸発槽内で加熱蒸発させて、この有機溶剤蒸気と不活性ガスとの混合ガスを生成し、この混合ガスを配管内において不活性ガスで希釈すると共に加熱保温して噴射ノズルより噴射するようになしたものである。
この基板処理装置では、配管内及びノズルから噴出されるガス中の有機溶剤蒸気は完全に気体となっており、このような完全に気体となっている有機溶剤蒸気を使用すれば、気体の有機溶剤分子の大きさはミストの大きさよりも遙かに小さいことから、上述のような有機溶剤ミストを使用した場合の問題点は生じないことになる。
【００１３】
しかしながら、完全に気体となっている有機溶剤蒸気を使用してウェーハの乾燥処理を行っても、乾燥ガス中の有機溶剤蒸気濃度は飽和濃度以上にはならないので、乾燥ガス中の有機溶剤の絶対量は少ない。したがって、下記特許文献３に開示されている基板処理装置では、有機溶剤蒸気を大口径ウェーハの隅々まで行き渡らせてウェーハ表面の水滴と置換させるためには非常に時間がかかるので、未だ上述のウェーハ表面に形成されるウォータマークを少なくして殆ど零にすると共にパーティクルの発生をなくし、かつ乾燥処理速度の速い基板処理方法及び装置を提供するには至っていない。
【００１４】
この点を更に詳述すると、乾燥ガス中に含まれる全ＩＰＡ量が同じであれば、ＩＰＡミストのサイズが大きいとそのミストの数は減り、逆にＩＰＡミストのサイズが小さいとそのミストの数は増える。しかも、ＩＰＡミストのサイズが大きければ、その分だけ質量も重く、移動スピードが遅くなってしまう。そのため乾燥工程において、乾燥ガスがウェーハに供給されても、ウェーハの表面に付着した洗浄液の水滴数とＩＰＡミストの粒数が均衡せず、例えばＩＰＡミストの粒数が水滴数より少なければ、一部の水滴がＩＰＡによって置換されずに残り、ウォータマークの発生原因となってしまうことになる。
【００１５】
【特許文献１】特許第３０９５４３８号公報（段落［００２５］、図４）
【特許文献２】特開２００２−３０５１７５号公報（段落［００１８］〜［００２０］、図２）
【特許文献３】特開平１１−１９１５４９号公報（特許請求の範囲、段落［００１８］〜［００２４］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
近年、ウェーハの直径も２００ｍｍから３００ｍｍ、更にそれ以上に大口径化してきている。そのため、直径が２００ｍｍ以下の比較的小さなウェーハでは、ウォータマーク及びパーティクルの発生を抑制できても、直径が３００ｍｍのような大口径のウェーハではウォータマーク及びパーティクルが発生してしまい、これまでの装置での処理には限界があることも判明した。
【００１７】
なお、一般に「蒸気」とは「気体」のことを示すが、ウェーハ処理の技術分野においては上述の乾燥ガスのように「気体」以外に「微小な液体粒（ミスト）」を含むものも慣用的に「蒸気」ないしは「ベーパ」と表現されているので、本願明細書及び特許請求の範囲においても「気体」以外に「微小な液体粒（ミスト）」を含むものも「蒸気」と表すこととする。
【００１８】
本発明者は、これらの従来技術が抱える前記課題に鑑み、ウェーハ表面にウォータマーク及びパーティクル等の汚染物質が残留する原因を探求し、その原因が乾燥流体の吹き付け方法、或いは乾燥流体中の蒸気の粒径サイズにあることを突き止めて、本発明を完成するに至ったものである。
【００１９】
そこで、本発明の第１の目的は、乾燥流体を被処理基板面と平行な水平流にして被処理基板に吹き付けることにより、乾燥処理効率を上げる基板処理法を提供することにある。
【００２０】
本発明の第２の目的は、危険な乾燥流体の使用量を少なくすることで、安全で且つ高品質の乾燥処理ができるようにした基板処理法を提供することにある。
【００２１】
本発明の第３の目的は、乾燥流体を被処理基板面と平行な水平流にして被処理基板に吹き付けることにより、乾燥処理効率を上げる基板処理装置を提供することにある。
【００２２】
第４の目的は、危険な乾燥流体の使用量を少なくすることで、安全で且つ高品質の表面処理ができるようにした基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本願の請求項１に係る基板処理法の発明は、
前記被処理基板の乾燥時に、前記被処理基板のほぼ中心部付近から外周縁に向けて、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトからなる平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、
乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられるようにしたことを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理法において、前記乾燥流体は、前記被処理基板の外周縁に配設した排気吸引手段によって吸引され、排気されることを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基板処理法において、前記排気吸引手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、両者は以下の関係に調節されていることを特徴とする。
Ｂ２≧Ｂ１
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載の基板処理法において、前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理法において、前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板処理法において、前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んでいることを特徴とする。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の基板処理法において、前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７に記載の基板処理方法において、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスは、被処理基板を温純水により洗浄・加温した後に供給することを特徴とする。
【００３１】
本願の請求項９に係る基板処理装置の発明は、被処理基板をほぼ水平に保持した状態で回転させる基板保持回転手段と、前記被処理基板に処理液等を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理液等を供給する供給手段とを備えた基板処理装置において、
前記噴射手段は、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトで形成した平型噴射ノズルからなり、
前記被処理基板の乾燥処理時に、前記平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、
乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクトは、長手方向の長さＬ１、この長手方向と直交する方向の幅長Ｌ２、前記被処理基板の直径をＬ３とし、これらは以下の関係になっていることを特徴とする。
Ｌ３>Ｌ１>Ｌ２
【００３３】
請求項１１に記載の発明は、請求項９又は１０に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト入口に管体が接続され、前記管体は、前記被処理基板から徐々に離れる方向に湾曲し、前記管体の湾曲部分を経由して供給される乾燥流体が、前記管体を通過し、トンネル状ダクト入口を通過する際に水平方向の流れに方向付けされて前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、前記トンネル状ダクトの幅方向の断面積Ｃと、前記平型噴射ノズル端部に連結された管体の断面積Ｄとは、以下の関係になっていることを特徴とする。
Ｃ≦Ｄ
【００３５】
請求項１３に記載の発明は、請求項９〜１２の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に、前記出口開口部と対向させて排気吸引ダクトを配設し、前記排気吸引ダクトから前記乾燥流体を吸引して排気させることを特徴とする。
【００３６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の基板処理装置において、前記排気吸引手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、両者は以下の関係に調節されていることを特徴とする。
Ｂ２≧Ｂ１
【００３７】
請求項１５に記載の発明は、請求項９〜１４の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズル、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に接続された管体及び前記管体と前記供給手段とを接続する配管の外周部にヒータが付設されていることを特徴とする。
【００３８】
請求項１６に記載の発明は、請求項９〜１５の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする。
【００３９】
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の基板処理装置において、前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする。
【００４０】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載の基板処理装置において、前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んだものであることを特徴とする。
【００４１】
請求項１９に記載の発明は、請求項１７又は１８に記載の基板処理装置において、前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
【００４２】
本願の請求項２０に係る基板処理装置の発明は、
被処理基板をほぼ水平に保持した状態で回転させる基板保持回転手段と、前記被処理基板に第１、第２の処理流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に第１、第２の種類の異なる処理流液等を供給する第１、第２供給手段とを備えた基板処理装置において、
前記噴射手段は、両端に出入口を有し下面が開放された偏平なトンネル状ダクトで形成され、且つ前記トンネル状ダクトの上面に前記第１の処理液が供給される供給口が設けられた平型噴射ノズルからなり、
前記被処理基板の乾燥処理時に、前記平型噴射ノズルを前記被処理基板と所定の間隔を空けて平行に配設し、
前記供給口に前記第１供給手段から温純水が供給された後に、前記第２供給手段から乾燥流体が前記トンネル状ダクト入口から供給され、前記乾燥流体が前記平型噴射ノズルを通過する際に前記トンネル状ダクトの入口から出口に向かって前記被処理基板面と平行な水平流となって前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする基板処理装置。
【００４３】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の基板処理装置において、前記トンネル状ダクトは、長手方向の長さＬ１、この長手方向と直交する方向の幅長Ｌ２、前記被処理基板の直径をＬ３とし、これらは以下の関係になっていることを特徴とする。
Ｌ３>Ｌ１>Ｌ２
【００４４】
請求項２２に記載の発明は、請求項２０又は２１に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト入口に管体が接続され、前記管体は、前記被処理基板から徐々に離れる方向に湾曲し、前記管体の湾曲部分を経由して供給される乾燥流体が、前記管体を通過し、トンネル状ダクト入口を通過する際に水平方向の流れに方向付けされて前記被処理基板に吹き付けられることを特徴とする。
【００４５】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の基板処理装置において、前記トンネル状ダクトの幅方向の断面積Ｃと、前記平型噴射ノズル端部に連結された管体の断面積Ｄとは、以下の関係になっていることを特徴とする。
Ｃ≦Ｄ
【００４６】
請求項２４に記載の発明は、請求項２０に記載の基板処理装置において、前記供給口は、前記被処理基板中心部における回転軸上に位置するように前記トンネル状ダクトの上壁面に形成されていることを特徴とする。
【００４７】
請求項２５に記載の発明は、請求項２０〜２４の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に、前記出口開口部と対向させて排気吸引ダクトを配設し、前記排気吸引ダクトから前記乾燥流体を吸引して排気させることを特徴とする。
【００４８】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の基板処理装置において、前記吸引排気手段の吸引量をＢ２、前記乾燥流体の排出量をＢ１とし、以下の関係に調節されていることを特徴とする。
Ｂ２≧Ｂ１
【００４９】
請求項２７に記載の発明は、請求項２０〜２６の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記平型噴射ノズル、前記供給口と前記第１供給手段とを接続する配管、及び前記平型噴射ノズルのトンネル状ダクト出口に接続された管体及び前記管体と前記供給手段とを接続する配管の外周部にそれぞれヒータが付設されていることを特徴とする。
【００５０】
請求項２８に記載の発明は、請求項２０〜２７の何れか１項に記載の基板処理装置において、前記乾燥流体は、少なくとも２種類の乾燥流体からなり、これらの乾燥流体を切り換えて供給することを特徴とする。
【００５１】
請求項２９に記載の発明は、請求項２８に記載の基板処理装置において、前記乾燥流体の１種類は、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスであり、他は、不活性ガスであることを特徴とする。
【００５２】
請求項３０に記載の発明は、請求項２９に記載の基板処理装置において、前記有機溶剤の蒸気は、サブミクロンサイズのミストを含んだものであることを特徴とする。
【００５３】
請求項３１に記載の発明は、請求項２９又は３０に記載の基板処理装置において、前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５４】
請求項１に記載の発明によれば、乾燥流体は、トンネル状ダクト内で被処理基板と平行な水平流となって被処理基板に吹き付けられる。その結果、乾燥流体は、四方へ放射状に分散することなくダクト内に集められているので、乾燥流体の無駄がなくなり、少ない乾燥流体でも効率よく被処理基板面に均一に当たり高品質の乾燥処理ができる。また、乾燥流体に含まれる有機溶剤蒸気が被処理基板に付着している水滴に素早く浸透されるので、有機溶剤蒸気と水滴との置換効率が上がり、水滴を効率よく除去できる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、噴射された後の乾燥流体は、排気吸引手段により外部へ排気されるので、乾燥流体が外部へ漏れることが少なくなる。その結果、乾燥流体に引火性の有機溶剤を使用しても、危険性がなく安全に乾燥処理を行うことができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、吸引量が大きくなる。その結果、トンネル状ダクトと被処理基板の隙間から漏れた乾燥流体も吸引排気できるので、被処理基板の周囲が清浄になり、乾燥流体がチャンバ外へ漏れ出す恐れもない。また、被処理基板の周囲に存在する流体、例えば気流調節されているクリーンエアをも乾燥流体と共に排気することになるので、マシンエリア等からの汚れたエアを引き込む心配もないことから、被処理基板への塵等の付着を阻止できる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、種類の異なる乾燥流体を被処理基板に吹き付けることにより、効率のよい、高品質の乾燥処理が可能になる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、有機溶剤の蒸気と不活性ガスとからなる混合ガスと不活性ガスとを組み合わせ、切り換えて被処理基板に吹き付けることにより、更に効率のよい、高品質の乾燥処理が可能となる。
【００５９】
請求項６に記載の発明によれば、有機溶剤の蒸気がサブミクロンサイズのミストを含んだものであるので、このサブミクロンサイズのミストを含んだ有機溶剤の蒸気が効率よく被処理基板に吹き付けられることにより、有機溶剤のサブミクロンサイズのミストが被処理基板の表面の水滴に浸透し、水滴を有機溶剤で置換する。この有機溶剤の蒸気による置換により、水滴の表面張力が低下し、水滴の除去が効率よく行われる。
【００６０】
請求項７に記載の発明によれば、有機溶剤に、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフランからなる群から選択される少なくとも１種を使用することにより、それぞれの溶剤の特徴を生かして、良好な被処理基板の処理を行うことができる。
【００６１】
請求項８に記載の発明によれば、被処理基板が温純水により暖められてから乾燥流体が供給されるから、乾燥流体が不活性ガスのみであっても被処理基板の乾燥が早くなり、しかも、被処理基板により乾燥流体が冷やされることがないので、たとえ乾燥流体がサブミクロンサイズのミストを含む有機溶剤の蒸気を含有するものであっても、このサブミクロンサイズのミストが途中で凝集することが少なくなるから、乾燥流体は被処理基板の外周縁付近まで行き渡るようになる。したがって、被処理基板の外周縁まで効率よく乾燥することができるようになる。
【００６２】
請求項９〜１９に記載の発明によれば、前記請求項１〜８に記載の基板処理法を実施し得る基板処理装置が提供される。この基板処理装置は、また、請求項１〜８記載の発明の効果に加え、以下の効果を有している。
平型噴射ノズルは、偏平なトンネル状ダクトで形成できるので、構成が簡単になる。また、トンネル状ダクトの長手方向の長さ及び幅長を変更することにより、乾燥流体流路の大きさを変更し、ウェーハの大きさに合わせて効率のよい乾燥処理ができる。
更に、トンネル状ダクト入口に接続された管体は、湾曲しているので、乾燥流体の流れを上下方向から水平方向へスムーズに変更し、簡単に水平流を形成することができる。
更にまた、管体及びトンネル状ダクトの断面積Ｃ、Ｄが、Ｃ≦Ｄに設定することにより、乾燥流体は、断面積の大きい管体から断面積の小さいトンネル状ダクトへ流れ、断面積の小さいトンネル状ダクトで絞られ流速が増大し、且つ流路が変更されて幅広の水平流となってウェーハＷ表面に吹き付けられ、且つ流速を速めて吹き付けられるので、乾燥流体が放射状に分散することなくウェーハに効率よく吹き付けられ、且つ乾燥処理のスピードを上げることができる。
【００６３】
請求項２０〜３１に記載の発明によれば、請求項９〜１９に記載の発明の効果に加え、更に以下の効果を有している。すなわち、前記平型噴射ノズルに供給口を設けることにより、この供給口に第１供給手段から温純水を供給して被処理基板を所定の温度に温め、その後で水平流となった乾燥流体を被処理基板に吹き付けることできるようになる。その結果、乾燥流体が被処理基板に吹き付けられる前に被処理基板を所定の温度に温められているので、乾燥処理効率が更に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための基板処理法及び基板処理装置を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適用し得るものである。
【実施例１】
【００６５】
図１は本発明の実施例１の基板処理装置を配管図と共に示した概要図、図２は図１の処理室に設置される基板保持回転機構及び平型噴射ノズルを示す拡大側面図、図３は図２の基板保持回転機構及び平型噴射ノズルを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、図４は図３（ｂ）における部分断面を示し、同図（ａ）はＹ−Ｙ線の断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の断面図である。
【００６６】
基板処理装置１０は、図１に示すように、半導体ウェーハ、液晶表示装置用基板、記録ディスク用基板、或いはマスク用基板等の各種基板（以下、ウェーハという）Ｗの処理を行う処理室２０と、この処理室２０に乾燥流体を供給する乾燥流体供給部４０とから構成されている。なお、この基板処理装置１０には、上記の乾燥流体供給部の他に、処理室２０に各種薬液及びリンス液を供給してウェーハＷの処理及び洗浄を行う処理部及び洗浄部、並びに薬液及びリンス液供給部が設けられているが、これらは既に公知のものを使用するので、これらは省略されている。
【００６７】
処理室２０は、いわゆるチャンバからなり、このチャンバ２０内には、ウェーハＷをほぼ水平に保持し回転させるターンテーブル３１と、ウェーハＷに乾燥流体を吹き付ける平型噴射ノズル５０が収容されている。チャンバ２０は、複数本の支柱２１１、２１２に支えられ、所定の高さに設置されている。
チャンバ２０は、空調設備（図示省略）に連結され、送気口２３から清浄な空気が供給され、排気口（図示省略）からチャンバ２０内の空気を適宜排出することでチャンバ２０内はエア調節されている。また、この排気口から排出される排気等は、排気処理設備に送られて処理される。
チャンバ２０の底部には、複数個の排出口２２１、２２２が形成され、各排出口２２１、２２２は排出管２２３を経て廃液処理設備（図示省略）に接続され、使用済みの各種処理液等はこの廃液処理設備で処理される。
【００６８】
ターンテーブル３１には、その上面に複数本のチャックピン３１１〜３１ｎが立設され、各チャックピン３１１〜３１ｎには、その先端にウェーハＷを保持する保持部３１’１〜３１’ｎが形成されている。
また、ターンテーブル３１の裏面の中心部は、回転軸３２に固定され、この回転軸３２には、例えばモータなどの回転駆動部３４１が結合され、回転軸３２は回転駆動部３４１により回転される。したがって、回転駆動部３４１からの駆動力により回転軸３２が回転すると、ターンテーブル３１が所定方向へ回転し、複数本のピン３１１〜３１ｎで保持されたウェーハＷが水平面内で回転する。
【００６９】
昇降・回動機構３５は、ターンテーブル３１の外側に鉛直方向に沿って設けられた支持軸３６と、支持軸３６を上下動させるための昇降・回動駆動部３４２と、支持軸３６の上端から水平方向に延びた腕部３７とからなる。腕部３７は、複数本の配管を収納できる容積を有するダクトで形成されている。
【００７０】
昇降・回動機構３５の腕部３７の先端部には、平型噴射ノズル５０が設けられる。この平型噴射ノズル５０は、その下面がウェーハＷ表面との距離が等間隔になるように対向し、支持部材を用いて腕部３７の先端部に取り付けられる。
平型噴射ノズル５０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、両端に入口及び出口を有し、下面が開放された偏平な逆Ｕ字型ダクト５１、いわゆるトンネル状ダクトで構成される。このトンネル状ダクト５１は、長手方向の長さをＬ１、この長手方向と直交する幅長をＬ２、ウェーハＷの直径をＬ２とすると、Ｌ３>Ｌ１>Ｌ２に設定される。
【００７１】
このトンネル状ダクト５１は、図４（ｂ）に示すように、上方部がほぼ平坦面５２で形成され、この平坦面５２の両側部から側壁５３１、５３２が垂下し、両側壁５３１、５３２の長さは、それぞれ同一長で平坦面５２の幅長に比べて短くなって、全体として偏平になっている。また、図３（ｂ）に示すように、トンネル状ダクト５１は、入口５４１に管状の管体５４が接続され、出口５５が開放端となっている。この開放端５５の形状は、図４（ｂ）とほぼ同じ形状になっている。
管体５４は、ウェーハＷから離れる方向、すなわちウェーハＷ表面の上方へ湾曲している。管体５４に湾曲部５４２を設けることにより、供給管４１２から供給される乾燥流体は、湾曲部５４２で流路がスムーズに変更されトンネル状ダクト５１内へ供給される。すなわち、乾燥流体は、腕部３７の上方から供給管４１２、湾曲部５４２を通り下方へ供給され、その流路は入口５４１付近において上下方向から、水平方向へ変更されるが、その際、乾燥流体は湾曲部５４２に沿ってスムーズに流れ、流路変更が容易になる。管体５４の端部５４３は、供給管４１２を介して乾燥流体供給部４０に接続されている。
【００７２】
管体５４の口径とトンネル状ダクト５１の大きさとは、所定の関係に設定される。その関係は、図３（ｂ）に示すように、トンネル状ダクトの幅方向（切断線Ｘ−Ｘ）の断面積をＣ、管体５４１の切断線Ｙ−Ｙにおける断面積をＤとすると、両者はＣ≦Ｄに設定される。
【００７３】
管体及びトンネル状ダクトの断面積Ｃ、Ｄが、Ｃ≦Ｄに設定されると、乾燥流体は、断面積の大きい管体５４から断面積の小さいトンネル状ダクト５１へ流れ、断面積の小さいトンネル状ダクト５１で絞られ流速が増大し、且つ流路が変更されて幅広の水平流となってウェーハＷ表面に吹き付けられ、出口５５の開放端から排出される。その結果、乾燥流体は、ウェーハＷ表面に当たる際に、その流路がトンネル状ダクトの幅長Ｌ２に形成され、且つ流速を速めて吹き付けられるので、乾燥流体が放射状に分散することなくウェーハに効率よく吹き付けられ、且つ乾燥処理のスピードを上げることができる。この流速は、ウェーハＷが静止している状態でもウェーハに付着している水滴を吹き飛ばせる流速が好ましい。
【００７４】
トンネル状ダクト５１、管体５４及び管体と乾燥流体供給部４０あるいは不活性ガス供給源４１とを接続する配管４１１〜４１３の外周面にはヒータ５６、４１Ｈが付設される。このヒータは、トンネル状ダクト５１及び管体５４等を通過する乾燥流体の温度が低下しないように保温するために設けられている。
【００７５】
トンネル状ダクト５１の出口５５の開放端には、この開放端と対向して排気吸引ダクト６０が配設されている。
この排気吸引ダクト６０の他端部６２は、排気処理設備（図示省略）に連結されている。この排気処理設備は、排気吸引装置６５を備えており、平型噴射ノズル５０から噴射される乾燥流体が吸引される。この吸引装置６５は、所定の吸引能力を有するものが使用される。
吸引手段の吸引量をＢ２とし、乾燥流体の排出量をＢ１とすると、両者は、Ｂ２≧Ｂ１に設定される。
【００７６】
平型噴射ノズル５０は、ウェーハ乾燥時に、平型噴射ノズル５０の一端部に近い中心部ｃがウェーハＷのほぼ中心部の真上へまで移動され、ウェーハＷとの距離が調節されるが、この際の調節は、昇降・回動機構３５により行われる。その調節は、支持軸３６を回動させて、平型噴射ノズル５０をウェーハＷのほぼ中心位置の真上の位置に来るよう調節し、次いで、昇降駆動部３４２により平型噴射ノズル５０を上下動させて、ウェーハＷとの距離が調節される。
【００７７】
乾燥流体供給部４０は、サブミクロンサイズのミストを含む乾燥流体を発生させる蒸気発生槽４５と、蒸気発生槽４５内の有機溶剤を加熱する加熱槽（ウォーターバス）４６と、蒸気発生槽４５に有機溶剤を供給する有機溶剤供給源４３と、蒸気発生槽４５に貯留された有機溶剤に気泡を発生（バブリング）させる不活性ガス供給源４２と、平型噴射ノズル５０へ不活性ガスを供給する不活性ガス供給源４１とから構成されている。
【００７８】
有機溶剤には、ウェーハＷの表面に付着する水滴に容易に浸透し、水滴の表面張力を低下させる有機溶剤、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が使用される。また、有機溶剤は、このＩＰＡの他に、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール、エチル・グリコール、１−プロパノール、２−プロパノール、テトラヒドロフラン等の有機化合物からなる群から適宜選択して使用される。
不活性ガスには、窒素ガスＮ２が使用され、この窒素ガスＮ２の他に、アルゴン、ヘリウム等が適宜選択して使用される。
【００７９】
蒸気発生槽４５及び不活性ガス供給源４１は、処理室２０に配管で接続される。蒸気発生槽４５と処理室２０内の平型噴射ノズル５０とは、途中にバルブＶ２を挿入して配管４１２、４１３により接続され、また、不活性ガス供給源４１と処理室２０内の平型噴射ノズル５０とは、途中にバルブＶ１を挿入して配管４１１、４１２により接続される。各配管４１１〜４１３は、外周面にヒータ４１Ｈが付設され、各配管を通る乾燥流体を保温し、蒸気発生槽４５及び不活性ガス供給源４１から供給される乾燥流体等の温度が低下しないようにする。また、各平型噴射ノズル５０にもヒータ５６が付設されている。また、不活性ガス供給源４２から蒸気発生槽４５へ供給される不活性ガスは、調節弁Ｐによって調節され、また、蒸気発生槽４５内の温度制御は、制御装置Ｔ（レギュレータ、温度センサ）によって行われる。
【００８０】
サブミクロンサイズのミストを含む乾燥流体の生成は、先ず、有機溶剤供給源４３から蒸気発生槽４５内へ有機溶剤、例えばＩＰＡを供給し貯留する。貯留されたＩＰＡは、蒸気発生槽４５内で、加熱槽４６に貯えられた温水によって加熱される。次いで、蒸気発生槽４５に不活性ガス供給源４２から不活性ガス、例えば窒素ガスＮ２を供給し、貯留され加熱されたＩＰＡ内に気泡を発生（バブリング）させる。このとき、ＩＰＡは、約５０℃に加熱される。この温度の加熱により、蒸気発生槽４５からサブミクロンサイズのミストを含むＩＰＡ蒸気が生成される。生成されたＩＰＡ蒸気は、保温された配管を通り、処理室２０へ供給される。このとき、配管は約８０℃に保温されている。
【００８１】
以下、図１〜６を参照し、上記基板処理装置を用いウェーハＷの乾燥工程を説明する。
図５は乾燥流体の供給時間を示したタイミングチャート、図６は乾燥プロセスを模式的に示した説明図であって、同図（ａ）はリンス液によって洗浄した直後のウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｂ）は乾燥流体（不活性ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｃ）は乾燥流体（混合ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｄ）は乾燥流体（不活性ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図である。
【００８２】
先ず、ウェーハＷを図示しない搬送ロボットによって搬送し、チャックピン３１１〜３１ｎの保持部３１’２〜３１’ｎで保持し、回転駆動部３４１を作動させて、ターンテーブル３１を回転させる。
【００８３】
次いで、公知の処理装置（図示省略）を用い、回転しているウェーハＷ表面に各種薬液を供給して薬液処理し、その後、ウェーハＷをリンス液で洗浄する。
【００８４】
ウェーハＷをリンス液で洗浄したのちに、ウェーハＷの乾燥工程へ移行する。
この乾燥工程は、先ず昇降・回動駆動部３５を作動させて、平型噴射ノズル５０の中心部ｃをウェーハＷのほぼ中心部の真上に移動させ、平型噴射ノズル５０の開放端５５が排気吸引ダクト６０の開口部６１と対向するようにし、ウェーハＷとの距離を所定距離に調整する。次いで、回転駆動部３４１を作動させて、回転軸３２に連結されたターンテーブル３１をウェーハＷと共に回転させる。その後、平型噴射ノズル５０から回転するウェーハＷへ乾燥流体を吹き付ける。
【００８５】
乾燥流体は、乾燥流体供給部４０から配管４１１、４１３、及び管体の湾曲部５４２を通り平型噴射ノズル５０へ供給される。この際、管体５４及びトンネル状ダクト５１の断面積Ｃ、Ｄが、Ｃ≦Ｄに設定されているので、供給される乾燥流体は、断面積の大きい管体５４から断面積の小さいトンネル状ダクト５１へ流れ、断面積の小さいトンネル状ダクト５１で絞られ流速が増大し、且つ流路が変更されて幅広の水平流となってウェーハＷ表面に吹き付けられ出口５５から排出される。排出される乾燥流体は、排気吸引ダクト６０の排気吸引装置６５により吸引される。このとき、排気吸引ダクト６０の吸引量Ｂ２が乾燥流体の排出量Ｂ１との関係が、Ｂ２≧Ｂ１に設定されているので、トンネル状ダクト５０内で加速された乾燥流体は、更に流速を速め排気吸引ダクト６０に吸引・排気されることなる。また、この吸引手段は、処理室内がエア調整され新鮮なエアがウェーハＷの表面に吹き付けられているので、このエア及び平型ダクトの出口５５から排出される乾燥流体のみならず、トンネル状ダクト５１の側部から漏れる乾燥流体も吸引される。
この結果、乾燥流体は、ウェーハＷ表面に当たる際に、平型噴射ノズルの幅長の流路で流速を速め、更に吸引手段の吸引力により、流速を更に速めてウェーハＷに吹き付けられるので、乾燥流体が放射状に分散することなくウェーハに効率よく吹き付けられ、且つ乾燥処理のスピードを上げることができる。この流速は、ウェーハＷが静止している状態でもウェーハに付着している水滴を吹き飛ばせる流速が好ましい。
【００８６】
このとき乾燥流体には、２種類の乾燥流体を切り換えて用いられる。これらの乾燥流体は、乾燥流体供給部４０から平型噴射ノズル５０へ供給し、この平型噴射ノズル５０からウェーハＷに噴射する。この２種類の乾燥流体の切り換えは、図５（ａ）に示すタイミングにより行う。先ず、バルブＶ１を開き、不活性ガス供給源４１から不活性ガスを平型噴射ノズル５０に供給し、この平型噴射ノズル５０からウェーハＷへ吹き付ける。次に、各バルブＶ１、Ｖ２を開き、蒸気発生槽４５で生成されたサブミクロンサイズのミストを含むＩＰＡミストと、不活性ガス供給源４１からの不活性ガスとを混合した混合ガスを平型噴射ノズル５０に供給し、この平型噴射ノズル５０からウェーハＷへ吹き付け、その後、バルブＶ１を開いて、乾燥流体を切り換え、不活性ガス供給源４１から不活性ガスを平型噴射ノズル５０に供給し、この平型噴射ノズル５０からウェーハＷへ吹き付ける。
【００８７】
２種類の乾燥流体を図５（ａ）に示すタイミングで切り換えてウェーハＷに吹き付けると、ウェーハＷの表面は、以下のように処理される。
純水によって洗浄された直後のウェーハＷの表面は、図６（ａ）に示すように、ウェーハＷの表面に複数個の大きさの異なる水滴ｗ０が付着しているが、不活性ガスｎを吹き付けることにより、この吹き付けと、ウェーハＷが回転することにより発生する遠心力とにより、比較的大きな水滴は除去される（図６（ｂ）参照。）。
【００８８】
上記工程を所定時間ｔ１行った後、平型噴射ノズルより供給するガスを不活性ガスｎから混合ガスｍに切り換え、この混合ガスｍの吹き付けによりこの混合ガスｍに含まれているＩＰＡミストが上記工程で飛ばしきれずにウェーハＷ表面に残った水滴ｗ０に浸透し、水滴ｗ０の表面張力を低下させる。このＩＰＡミストの浸透により、水滴ｗ０は表面張力が低下され偏平状態になると共に、この水滴にＩＰＡミストが凝縮され、更には、この表面張力の低下した水滴ｗ０は、混合ガスの吹き付け、及びウェーハＷの回転による遠心力によってウェーハＷ表面から吹飛ばされ除去される。（図６（ｃ）参照。）。
【００８９】
この混合ガスｍの供給を所定時間ｔ２した後に、バルブＶ２を閉じて混合ガスｍの供給を止め、不活性ガス供給源４１から平型噴射ノズル５０へ加熱された不活性ガスｎを供給し、ウェーハＷに所定時間ｔ３吹き付ける。このとき、既にウェーハ表面には水滴ｗ０はほとんど吹飛ばされ、ウェーハ表面にはＩＰＡミストが凝集した微細な薄いＩＰＡ液膜が残っているのみであるので、この工程によりウェーハ表面に残った薄いＩＰＡ液膜を吹飛ばす、あるいは気化させるようにし、ウェーハ表面の処理を終了する。（図６（ｄ）参照。）。
【００９０】
また、２種類の乾燥流体の切り換えは、図５（ｂ）に示すタイミングで行うことも可能である。すなわち、先ず、サブミクロンサイズのミストを含むＩＰＡミストと窒素ガスとを配管内４１２、４１３で混合した混合ガスを平型噴射ノズル５０に供給する。次に、この混合ガスの供給を所定時間Ｔ１継続したのちに、バルブＶ２を閉じてＩＰＡミストの供給を中止し、不活性ガスのみを所定時間Ｔ２供給する。ちなみに不活性ガス及び混合ガスの切り換え供給は、各バルブＶ１、Ｖ２の開閉によって行われる。また、Ｔ１を省略してＴ２のみで所望の乾燥状態が得られるならば、混合ガスを使わずに不活性ガスのみでの乾燥でもよい。
【実施例２】
【００９１】
図７は本発明の実施例２の基板処理装置を配管図と共に示した概要図、図８は図７の処理室に設置される基板保持回転機構及び噴射ノズルを示す拡大側面図、図９は図８の基板保持回転機構及び平型噴射ノズルを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。
この基板処理装置１０Ａは、乾燥工程に入る前に、ウェーハＷ表面に温水を供給し、ウェーハＷを保温するようにした点が上記の基板処理装置１０と異なる。したがって、その他の構成は同じであるので、両者に共通する部分の構成の説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００９２】
図９に示すように、平型噴射ノズル５０’を構成するトンネル状ダクトの平坦面に供給口が設けられる。この供給口は、回転軸３２の軸線上に位置するようにトンネル状ダクトの平坦面に設けられる。供給口は、配管６７、及びバルブＶ３を介して温純水供給源６８に接続される。配管６７は、腕部３７及び支持部材内に収納して平型噴射ノズル５０’に接続するようにすることが好ましい。
供給口６２及び配管６７には、ヒータが付設され、供給される温純水の温度が低下しないように保温する。
【００９３】
ウェーハＷの乾燥時は、乾燥工程に入る前に、バルブＶ３を開き温純水供給源６８から所定の温度に加熱された温純水を配管６７を通して、供給口６２へ供給する。供給された温純水は、平型噴射ノズル５０内で広がり回転しているウェーハＷ表面に吹き付けられ、ウェーハＷ表面を温純水の温度にまで温める。この温純水の供給を所定時間継続したのちに、バルブＶ３を閉じて、温純水の供給を中止し、乾燥工程に移行する。この乾燥工程は、基板処理装置１０と同じ手順で行われる。
【００９４】
温純水の供給口を設けたことによって、ウェーハ表面が温純水によって暖められるようになり、これにより、ウェーハ表面部で乾燥流体が冷やされることがないために、外周縁付近までサブミクロンサイズのミストが行き渡るようになる。言い換えると、ウェーハが暖められていない場合は、サブミクロンサイズのミストがトンネル状ダクトの手前部分でウェーハによって冷やされることにより凝縮してしまい、ウェーハの外周縁付近まで乾燥流体が行き渡らない場合があり、以ってウェーハの外周縁部に付着した水滴がガス置換されない事により残ってしまう場合があったが、この温純水供給口を設けたことによりウェーハの外周縁までガス置換が良好に行われるようになり、効率の良いウェーハ乾燥を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施例１の基板処理装置を配管図と共に示した概要図
【図２】図１の処理室に設置される基板保持回転機構及び噴射ノズルを示す拡大側面図
【図３】図２の基板保持回転機構及び平型噴射ノズルを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図
【図４】図３（ｂ）における部分断面を示し、同図（ａ）はＹ−Ｙ線の断面図、同図（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線の断面図
【図５】乾燥流体の供給時間を示したタイミングチャート
【図６】乾燥プロセスを模式的に示した説明図であって、同図（ａ）はリンス液によって洗浄した直後のウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｂ）は乾燥流体（不活性ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｃ）は乾燥流体（混合ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図、同図（ｄ）は乾燥流体（不活性ガス）が吹き付けられたときのウェーハ表面の状態を示した図
【図７】本発明の実施例２の基板処理装置を配管図と共に示した概要図
【図８】図７の処理室に設置される基板保持回転機構及び噴射ノズルを示す拡大側面図
【図９】図８の基板保持回転機構及び平型噴射ノズルを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面図
【図１０】特許文献１に記載されている枚葉式基板処理装置を示す断面図
【図１１】特許文献２に記載されている枚葉式基板処理装置を示す断面図
【符号の説明】
【００９６】
１０、１０Ａ            基板処理装置
２０                    処理室（チャンバ）
２２１、２２２            排出口
２２３                    排出管
２３                    送気口
３１                    ターンテーブル
３２                    回転軸
３５                    昇降・回動機構
４０                    乾燥流体供給部
４１、４２              不活性ガス供給源
４１１〜４１３            配管
４１Ｈ、５６             ヒータ
４３                    有機溶剤供給部
４５                    蒸気発生槽
５０                    平型噴射ノズル
５１                    トンネル状ダクト
５４                    管体
６０                    排気吸引ダクト
６５                    排気吸引装置
６７                    配管
６８                    温純水供給部
【図１】
2005166957.tif 000003
【図２】
2005166957.tif 000004
【図３】
2005166957.tif 000005
【図４】
2005166957.tif 000006
【図５】
2005166957.tif 000007
【図６】
2005166957.tif 000008
【図７】
2005166957.tif 000009
【図８】
2005166957.tif 000010
【図９】
2005166957.tif 000011
【図１０】
2005166957.tif 000012
【図１１】
2005166957.tif 000013