(57)【要約】【課題】  危険な乾燥流体の使用量を少なくして、安全で、且つ高品質の表面処理ができ、しかも被処理基板の外周縁をも処理できる基板処理法及び装置を提供すること。【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の表面及び／又は裏面に乾燥流体を吹き付けて表面処理を行う基板処理法において、前記乾燥流体に有機溶剤のサブミクロンサイズのミストを含むものを用い、前記乾燥流体を、前記被処理基板Ｗの表面及び／又は裏面に吹き付ける、もしくは表面及び／又は裏面に吹き付けると同時に、前記被処理基板Ｗの外周縁からも前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けるようにする。【選択図】      図１３
2005166958.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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする基板処理法。
【請求項２】
前記乾燥流体は、前記被処理基板中心部における回転軸の軸線上から、前記被処理基板の表面及び／又は裏面のほぼ中央部に吹き付け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又は２記載の基板処理法。
【請求項４】
前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする請求項３記載の基板処理法。
【請求項５】
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４記載の基板処理法。
【請求項６】
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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の外周縁から前記被処理基板の表面及び／又は裏面へ吹き付けることを特徴とする基板処理法。
【請求項７】
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６記載の基板処理法。
【請求項８】
前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする請求項７記載の基板処理法。
【請求項９】
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８記載の基板処理法。
【請求項１０】
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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けると同時に、前記被処理基板の外周縁からも前記被処理基板の表面及び／又は裏面へ吹き付けることを特徴とする基板処理法。
【請求項１１】
前記乾燥流体は、前記被処理基板中心部における回転軸の軸線上から、前記被処理基板の表面及び／又は裏面のほぼ中央部に吹き付けることを特徴とする請求項１０記載の基板処理法。
【請求項１２】
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１０又は１１記載の基板処理法。
【請求項１３】
前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする請求項１２記載の基板処理法。
【請求項１４】
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１３記載の基板処理法。
【請求項１５】
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流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第１及び／又は第２の噴射ノズルを有し、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１６】
前記第１、第２の噴射ノズルは、前記被処理基板中心部の回転軸の軸線上にあって、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面の中央部に吹き付けることを特徴とする請求項１５記載の基板処理装置。
【請求項１７】
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１５又は１６記載の基板処理装置。
【請求項１８】
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の混合ガスであり、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、前記被処理基板に処理流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第３の噴射ノズルを有し、前記第３の噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第３の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２１】
前記第３の噴射ノズルは、１個又は複数個の噴射ノズルからなり、これらの噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に近接して所定の間隔を空けて配設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２２】
前記複数個の噴射ノズルは、その１個の噴射ノズルが前記被処理基板のほぼ中心部を通る水平線上にあって、前記被処理基板の外周縁に近接して設けられ、他の噴射ノズルは、前記１個の噴射ノズルから前記被処理基板の回転方向と逆方向側の外周縁に近接し、前記１個の噴射ノズルから所定の間隔を空けてそれぞれ隣接して配設されていることを特徴とする請求項２１記載の基板処理装置。
【請求項２３】
前記複数個の噴射ノズルは、それらの先端部が前記被処理基板の外周縁との間の距離がそれぞれほぼ等しくなるように隣接して配設されていることを特徴とする請求項２１又は２２記載の基板処理装置。
【請求項２４】
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２０〜２３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項２５】
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の混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする請求項２４記載の基板処理装置。
【請求項２６】
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２５記載の基板処理装置。
【請求項２７】
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流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第１及び／又は第２の噴射ノズルと、第３の噴射ノズルを有し、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方に、更に前記第３の噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁にそれぞれ配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に、前記第３の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面にそれぞれ吹き付けることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２８】
前記第１、第２の噴射ノズルは、前記被処理基板中心部の回転軸の軸線上にあって、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記第１及び／又は第２の噴射ノズルから前記乾燥ガスを前記被処理基板の表面及び／又は裏面の中央部に吹き付けることを特徴とする請求項２７記載の基板処理装置。
【請求項２９】
前記第３の噴射ノズルは、１個又は複数個の噴射ノズルからなり、これらの噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に近接して所定の間隔を空けて配設されていることを特徴とする請求項２７記載の基板処理装置。
【請求項３０】
前記複数個の噴射ノズルは、その１個の噴射ノズルが前記被処理基板のほぼ中心部を通る水平線上にあって、前記被処理基板の外周縁に近接して設けられ、他の噴射ノズルは、前記１個の噴射ノズルから前記被処理基板の回転方向と逆方向側の外周縁に近接し、前記１個の噴射ノズルから所定の間隔を空けてそれぞれ隣接して配設されてい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】
前記複数個の噴射ノズルは、それらの先端部が前記被処理基板の外周縁との間の距離がそれぞれほぼ等しくなるように隣接して配設されてい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。
【請求項３２】
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２７〜３１のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項３３】
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の混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする請求項３２記載の基板処理装置。
【請求項３４】
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３３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係り、より詳細には、危険な乾燥流体の使用量を少なくして安全で、且つ高品質の表面乾燥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１４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が遠心分離により前記ウェーハ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の開口から前記ウェーハ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、ＩＰＡが使用され、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内に通過させてＩＰＡとキャリアガスとの混合ガス１０６を発生させ、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１５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、ウェーハの乾燥処理時に、ウェーハが高速回転、例えば１５００〜２０００ｒｐｍの高速回転され、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に入りこ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、超高速回転、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】
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。
【０００９】
また、上記特許文献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、ＩＰＡによる水滴の置換が効率よく、かつ十分にはされない。
【００１０】
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。）。
【００１１】
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別途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。
【００１２】
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、有機溶剤蒸気を大きな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、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。
【００１３】
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。
【００１４】
【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】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、その原因がこれまでの乾燥流体中の蒸気の粒状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。
【００１８】
そこで、本発明の第１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基板処理法を提供することにある。
【００１９】
第２の目的は、第１の目的に加え、被処理基板の外周縁をも処理できる基板処理法を提供することにある。
【００２０】
第３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基板処理装置を提供することにある。
【００２１】
第４の目的は、第３の目的に加え、被処理基板の外周縁をも処理できる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】
【００２２】
本願の請求項１に係る基板処理法の発明は、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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする。
【００２３】
請求項２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、前記被処理基板中心部における回転軸の軸線上から、前記被処理基板の表面及び／又は裏面のほぼ中央部に吹き付けることを特徴とする。
【００２４】
請求項３の発明は、請求項１又は２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。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項３に記載の基板処理法において、前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明は、請求項４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。
【００２７】
本願の請求項６に係る基板処理法の発明は、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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の外周縁から前記被処理基板の表面及び／又は裏面へ吹き付けることを特徴とする。
【００２８】
請求項７の発明は、請求項６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。
【００２９】
請求項８の発明は、請求項７に記載の基板処理法において、前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００３０】
請求項９の発明は、請求項８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。
【００３１】
本願の請求項１０に係る基板処理法の発明は、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流体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、前記処理流体として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乾燥流体を用い、前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けると同時に、前記被処理基板の外周縁からも前記被処理基板の表面及び／又は裏面へ吹き付けることを特徴とする。
【００３２】
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の基板処理法において、前記乾燥流体は、前記被処理基板中心部における回転軸の軸線上から、前記被処理基板の表面及び／又は裏面のほぼ中央部に吹き付けることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２の発明は、請求項１０又は１１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。
【００３４】
請求項１３の発明は、請求項１２に記載の基板処理法において、前記乾燥流体の１種類は、前記有機溶剤の蒸気と不活性ガスとの混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００３５】
請求項１４の発明は、請求項１３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。
【００３６】
本願の請求項１５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流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第１及び／又は第２の噴射ノズルを有し、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする。
【００３７】
請求項１６の発明は、請求項１５に記載の基板処理装置において、前記第１、第２の噴射ノズルは、前記被処理基板中心部の回転軸の軸線上にあって、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記乾燥流体を前記被処理基板の表面及び／又は裏面の中央部に吹き付けることを特徴とする。
【００３８】
請求項１７の発明は、請求項１５又は１６に記載の基板処理法装置において、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１８の発明は、請求項１７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の混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００４０】
請求項１９の発明は、請求項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。
【００４１】
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、前記被処理基板に処理流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第３の噴射ノズルを有し、前記第３の噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第３の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に吹き付けることを特徴とする。
【００４２】
請求項２１の発明は、請求項２０に記載の基板処理装置において、前記第３の噴射ノズルは、１個又は複数個の噴射ノズルからなり、これらの噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に近接して所定の間隔を空けて配設されていることを特徴とする。
【００４３】
請求項２２の発明は、請求項２１に記載の基板処理装置において、前記複数個の噴射ノズルは、その１個の噴射ノズルが前記被処理基板のほぼ中心部を通る水平線上にあって、前記被処理基板の外周縁に近接して設けられ、他の噴射ノズルは、前記１個の噴射ノズルから前記被処理基板の回転方向と逆方向側の外周縁に近接し、前記１個の噴射ノズルから所定の間隔を空けてそれぞれ隣接して配設されていることを特徴とする。
【００４４】
請求項２３の発明は、請求項２１又は２２に記載の基板処理装置において、前記複数個の噴射ノズルは、それらの先端部が前記被処理基板の外周縁との間の距離がそれぞれほぼ等しくなるように隣接して配設されていることを特徴とする請求項２３記載の基板処理装置。
【００４５】
請求項２４の発明は、請求項２０〜２３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。
【００４６】
請求項２５の発明は、請求項２４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の混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００４７】
請求項２６の発明は、請求項２５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。
【００４８】
本願の請求項２７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流体を噴射する噴射手段と、前記噴射手段に処理流体を供給する処理流体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、第１及び／又は第２の噴射ノズルと、第３の噴射ノズルを有し、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方に、更に前記第３の噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁にそれぞれ配設し、前記被処理基板の乾燥時に、前記処理流体供給手段から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乾燥流体を前記噴射手段に供給し、前記乾燥流体を前記第１及び／又は前記第２の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面に、前記第３の噴射ノズルから前記被処理基板の表面及び／又は裏面にそれぞれ吹き付けることを特徴とする。
【００４９】
請求項２８の発明は、請求項２７に記載の基板処理装置において、前記第１、第２の噴射ノズルは、前記被処理基板中心部の回転軸の軸線上にあって、前記第１の噴射ノズルは前記被処理基板表面の上方に、前記第２の噴射ノズルは下方にそれぞれ配設し、前記第１及び／又は第２の噴射ノズルから前記乾燥ガスを前記被処理基板の表面及び／又は裏面の中央部に吹き付けることを特徴とする。
【００５０】
請求項２９の発明は、請求項２７に記載の基板処理装置において、前記第３の噴射ノズルは、１個又は複数個の噴射ノズルからなり、これらの噴射ノズルは、前記被処理基板の外周縁に近接して所定の間隔を空けて配設されていることを特徴とする。
【００５１】
請求項３０の発明は、請求項２９に記載の基板処理装置において、前記複数個の噴射ノズルは、その１個の噴射ノズルが前記被処理基板のほぼ中心部を通る水平線上にあって、前記被処理基板の外周縁に近接して設けられ、他の噴射ノズルは、前記１個の噴射ノズルから前記被処理基板の回転方向と逆方向側の外周縁に近接し、前記１個の噴射ノズルから所定の間隔を空けてそれぞれ隣接して配設されていることを特徴とする。
【００５２】
請求項３１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、前記複数個の噴射ノズルは、それらの先端部が前記被処理基板の外周縁との間の距離がそれぞれほぼ等しくなるように隣接して配設されていることを特徴とする。
【００５３】
請求項３２の発明は、請求項２７〜３１のいずれか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。
【００５４】
請求項３３の発明は、請求項３２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の混合ガスであり、他は不活性ガスであることを特徴とする。
【００５５】
請求項３４の発明は、請求項３３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】
【００５６】
請求項１記載の発明によれば、乾燥流体に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を用いているので、このサブミクロンサイズの有機溶剤が被処理基板に付着した水滴に均一に浸透し、その表面張力を低下させることで、被処理基板からの水滴除去が容易になる。
その結果、乾燥流体の使用量を少なくでき、且つ被処理基板に汚染物質の残留をなくすることができる。
また、この方法は、被処理基板を高速回転させる必要がなく、少ない乾燥流体でウェーハの乾燥処理が可能となり、危険な有機溶剤を使用しても引火及び爆発等が起こる恐れを回避できる。
【００５７】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の効果に加え、乾燥流体を被処理基板の表面及び／又は裏面のほぼ中央部に吹き付けることにより、吹き付けられた乾燥流体は、被処理基板の中央部から外周縁へ向ってほぼ均一に拡散しながら被処理基板の表面及び／又は裏面を移動する。したがって、乾燥流体の無駄がなくなり、且つ、効率よく乾燥処理を行うことができる。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、少なくとも２種類の乾燥流体を切り換えて被処理基板に吹き付けることができるので、用途に応じて最適な乾燥流体を選択して切り換えることにより、高品質で効率のよい乾燥処理が可能となる。
【００５９】
請求項４記載の発明によれば、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蒸気と不活性ガスとの混合ガスからなる乾燥流体が被処理基板に噴射されることにより、有機溶剤蒸気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させる。この有機溶剤蒸気の置換により、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。更に、不活性ガスからなる乾燥流体が被処理基板に噴射させることにより、被処理基板上に残留した有機溶剤を効率よく除去することができる。
【００６０】
請求項５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６〜９に記載の発明によれば、前記請求項１〜５に記載の効果に加えて、被処理基板の外周縁、いわゆるエッジ部分の水滴をも有効に除去することができるようになる。
【００６２】
請求項１０〜１４に記載の発明によれば、乾燥流体を被処理基板の表面及び／又は裏面、及び被処理基板の外周縁からも被処理基板の表面及び／又は裏面へ吹き付けることにより、被処理基板の表面及び／又は裏面、及び被処理基板の外周縁の処理、更に外周縁からの被処理基板の表面及び／又は裏面の処理が可能になる。これらの処理によって、前記請求項１〜９に記載の効果を奏することができる。
【００６３】
請求項１５〜１９に記載の発明によれば、前記請求項１〜５の基板処理法を実施し得る基板処理装置が提供される。
【００６４】
請求項２０〜２６に記載の発明によれば、前記請求項６〜９の基板処理法を実施し得る基板処理装置が提供される。
【００６５】
請求項２１〜３４に記載の発明によれば、前記請求項１０〜１４の基板処理法を実施し得る基板処理装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
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】
【００６７】
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噴射ノズルを示す拡大正面図である。
【００６８】
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を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処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。
【００６９】
処理室２０は、細長な密閉された小室、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噴射ノズル３５が収容されている。チャンバ２０は、複数本の支柱２２１、２２２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、吸気口２３から清浄な空気が供給され、排気口２４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内は空調されている。また、排気口２４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により廃液処理設備（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。
【００７０】
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。
【００７１】
噴射ノズル３９は、昇降・回動機構３５に付設されている。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。
【００７２】
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、このダクト内に、乾燥流体を供給する配管３８が収納され、この配管３８の先端部に噴射ノズル３９が結合されている。
噴射ノズル３９は、ウェーハの乾燥工程時にウェーハＷのほぼ中心部の真上へ移動され、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、噴射ノズル３９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により噴射ノズル３９を上下動させて、ウェーハＷとの距離を調節する。ちなみに、噴射ノズル３９は、ウェーハＷの中心部の真上だけでなく、ウェーハＷ表面の何れの箇所へも移動できるようにし、ウェーハＷ表面の何れの箇所からも乾燥流体を吹き付けられるようにすることが好ましい。
【００７３】
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、噴射ノズル３９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。
【００７４】
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、安価な窒素ガスＮ２が使用されるが、この窒素ガスＮ２の他に、アルゴン、ヘリウム等を適宜選択して使用してもよい。
【００７５】
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内の噴射ノズル３９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内の噴射ノズル３９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、各噴射ノズル３９にもヒータ（図示省略）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。
【００７６】
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、配管はサブミクロンサイズのミストが凝集しないように約８０℃に保温されている。
【００７７】
以下、図１〜４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３は乾燥流体の供給時間を示したタイミングチャート、図４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の表面状態を示した図、同図（ｂ）は乾燥流体が吹き付けられたときのウェーハの表面状態を示した図、同図（ｃ）は不活性ガスが吹き付けられたときのウェーハの表面状態を示した図である。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
上記工程を所定回数行ったのちに、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、噴射ノズル３９をウェーハＷのほぼ中心部の真上に移動させ、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、噴射ノズル３９から回転するウェーハＷへ乾燥流体を噴射する。
【００８１】
このとき乾燥流体は、２種類の乾燥流体を用い、これらの乾燥流体を乾燥流体供給部４０から噴射ノズル３９へ供給し、この噴射ノズル３９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３（ａ）に示すタイミングにより行うときは、先ず各バルブ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からの窒素ガスとを混合した混合ガスを噴射ノズル３９に供給し、この噴射ノズル３９からウェーハＷへ吹き付ける。
【００８２】
このときの作用を詳しく説明すると、純水によって洗浄された直後のウェーハＷの表面には、図４（ａ）に示すように、複数個の水滴ｗ０が付着しているが、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ミストがウェーハＷ表面の水滴ｗ０に浸透し、水滴ｗ０の表面張力を低下させる。従って、このＩＰＡミストの浸透により、水滴ｗ０は偏平状態になると共に、この水滴にＩＰＡミストが凝縮される。更に、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、平型噴射ノズルの外部に吹飛ばされ除去される。（図４（ｂ）参照。）。
【００８３】
この混合ガスｍの供給を所定時間Ｔ１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から噴射ノズル３９へ加熱された窒素ガスｎを供給し、ウェーハＷに所定時間Ｔ２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ミストが凝縮した薄い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４（ｃ）参照。）。
【００８４】
また、２種類の乾燥流体の切り換えは、図３（ｂ）に示すタイミングで行ってもよい。すなわち、先ず、不活性ガス供給源４１から不活性ガス（窒素ガス）の供給を所定時間ｔ１継続したのちに、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噴射ノズル３９に供給する。次に、この混合ガスの供給を所定時間ｔ２継続したのちに、ＩＰＡミストの供給を中止し、再び不活性ガスのみを所定時間ｔ３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。
【００８５】
図３（ｂ）に示すタイミングにより乾燥工程を行った場合、基板上に付着した水滴ｗ０の内、比較的大きな水滴を混合ガスにより置換する前に吹飛ばすことができるため、より効率の良い乾燥を行うことができるようになる。
【００８６】
＜実験例＞
前記乾燥工程におけるウェーハの品質を確認するために、以下の条件により実験を行った。
ウェーハＷに直径８インチ（約２０ｃｍ）のものを使用し、ＩＰＡを５０℃に加熱し、この加熱したＩＰＡに窒素ガスを流量４０Ｌ／ｍｉｎで供給してバブリングし、混合ガスを生成した。計測の結果、生成された混合ガスにはサブミクロンサイズのＩＰＡミストが含まれていることを確認した。また、配管の温度は、サブミクロンサイズのミストが凝集しないように、約８０℃に設定した。
【００８７】
先ず、ターンテーブルを２００ｒｐｍで回転させて、ウェーハＷの表面に純水を１５ｓｅｃ間供給してウェーハＷの洗浄を行った。その後、ターンテーブルの回転数を５００ｒｐｍに上げ、ウェーハＷの表面に付着している水滴を除去するために、窒素ガスを５秒間吹き付けて、水滴を吹き飛ばした。
次いで、ＩＰＡミストを含む混合ガスを４０Ｌ／ｓｅｃの流量でウェーハＷの表面に３０秒間吹き付けた。その後、混合ガスの吹き付けを止め、窒素ガスを２０秒間吹き付け、ウェーハＷの表面処理を終了した。
【００８８】
そこで、ウェーハ表面の水滴付着状況を調べたところ、水滴の残留は発見できなかった。
このＩＰＡミストを用いた乾燥流体は、５００ｒｐｍの低速回転でウェーハから水滴を除去できることが確認できた。この結果、この基板処理装置では、低速回転であってもウェーハの良好な乾燥処理ができるので、ＩＰＡが引火することもなくなり、つまり防爆設備も不要になり、安価な装置で高品質の乾燥処理を行うことができる。
【実施例２】
【００８９】
図５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６は図５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正面図である。この基板処理装置１０Ａは、ウェーハＷの裏面をも処理でき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。
【００９０】
ウェーハＷの裏面を処理するために、ウェーハＷの裏面のほぼ中央部にも噴射ノズル３９１を設ける。この噴射ノズル３９１は、回転軸３２の頂部に設けられる。頂部に設けた噴射ノズル３９１は、回転軸３２の内部を通って、配管４１４に接続される。噴射ノズル３９１にはヒータ（図示省略）が付設され、さらに配管４１４にもヒータ４１Ｈが付設され、配管４１Ｈ及び噴射ノズル３９１を通過する乾燥流体が保温される。なお、噴射ノズル３９１とほぼ同じところに、薬液及びリンス液を噴射する噴射ノズルが設けられ、これらの噴射ノズルから薬液及びリンス液を噴射してウェーハＷ裏面の処理が行われるが、この裏面処理については、公知の方法で行うため、その説明は省略されている。
【００９１】
薬液及びリンス液によってウェーハＷ裏面の洗浄を終了したのち、噴射ノズル３９に乾燥流体が配管４１２を通して供給されると同時に噴射ノズル３９１に乾燥流体が配管４１４を通して供給され、噴射ノズル３９１からＩＰＡミストを含む乾燥流体を噴射し、ウェーハＷ裏面の乾燥処理をウェーハ表面の処理と同時に行う。なお、ウェーハＷから水滴を除去する処理はウェーハＷ表面の処理と同じであり、重複するのでその説明は省略する。
【実施例３】
【００９２】
図７は本発明の実施例３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正面図、図９は側部に設ける噴射ノズルを複数個設けた場合の平面図である。
上記基板処理装置１０、１０Ａは、何れもウェーハＷの表面及び／又は裏面の乾燥処理を行う装置であるが、ウェーハＷの外周縁、いわゆるエッジ部分から乾燥流体を吹き付けることによっても、乾燥処理ができる。
基板処理装置１０Ｂは、ウェーハＷの外エッジ部分から処理できるようにした装置である。なお、この基板処理装置１０Ｂは、処理室２０、乾燥流体供給部４０等の構成は、基板処理装置１０、１０Ａと同じであるので、共通する部分の説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００９３】
この基板処理装置１０Ｂは、ウェーハＷの外周縁に近接した位置に噴射ノズル３９２を配設することによって、エッジ部分からウェーハＷのエッジ部分、並びにウェーハＷの表面及び／又は裏面の処理を行うようにしたものである。
この噴射ノズル３９２は、ターンテーブル３１の上にほぼ水平に保持されたウェーハＷのほぼ中心部を通る水平線上にあって、ウェーハのエッジ部分に近接して設けられる。
【００９４】
また噴射ノズル３９２は、１個乃至複数個がエッジ部分に近接して設けられる。その配置は、噴射ノズルが１個の場合は、ほぼ水平に保持されたウェーハＷのほぼ中心部を通る水平線上にあって、エッジ部分に近接して設けられる。複数個の場合は、図９に示すように複数個の噴射ノズル３９２１、３９２２、３９２３が、ウェーハＷの外周縁にそれぞれ設けられる。複数個の噴射ノズル３９２１、３９２２、３９２３は、１箇所に纏めて配設することが好ましい。この１箇所に纏めて配設する際に、第１の噴射ノズル３９２１は、ウェーハＷのほぼ中心部を通る水平線上に、第２、第３の噴射ノズル３９２２、３９２３は、第１の噴射ノズル３９２１を基準にして、ウェーハＷの回転方向と逆方向に所定の間隔を空けて隣接して設けられる。
【００９５】
また、複数個の噴射ノズル３９２１、３９２２、３９２３は、それぞれの噴射口の長さを変えて、ウェーハＷの外周縁との距離が等しくなるようにすることが好ましく、各噴射ノズル３９２１、３９２２、３９２３には、扇形に噴射する扇形噴射ノズルが使用される。
【００９６】
薬液及びリンス液によってウェーハＷの表面及び／又は裏面の洗浄を終了したのち、噴射ノズル３９２に乾燥流体が配管４１３を通して供給され、噴射ノズル３９２からＩＰＡミストを含む乾燥流体を噴射し、ウェーハＷの外周縁の乾燥処理を行う。この際、噴射ノズル３９２の取付け位置及び取り付け方向を動かすことによって、ウェーハＷの表面及び／又は裏面の乾燥処理も行うことができる。なお、ウェーハＷから水滴を除去する処理は、ウェーハＷ表面の処理と同じであり、重複するのでその説明は省略する。
【実施例４】
【００９７】
図１０は本発明の実施例４の基板処理装置を配管図と共に示した概要図、図１１は図１０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正面図である。
この基板処理装置１０Ｃは、ウェーハＷの表面及び外周縁、いわゆるエッジ部分を処理できるようにした点が特徴がある。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説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
基板処理装置１０ｃは、ウェーハＷの上方部に、例えば実施例１で用いた噴射ノズル３９が設けられ、更に外周縁に近接した位置に噴射ノズル３９２が配設される。
噴射ノズル３９、３９２の設置は、実施例１、２の噴射ノズル３９、３９２の取付けと同じである。
【００９８】
薬液及びリンス液によってウェーハＷの表面及び／又は裏面の洗浄を終了したのち、各噴射ノズル３９、３９２に乾燥流体が配管４１３を通して供給され、各噴射ノズル３９、３９２からＩＰＡミストを含む乾燥流体を噴射し、ウェーハＷの外周縁の乾燥処理を行う。この際、噴射ノズル３９２の取付け位置及び取り付け方向を動かすことによって、ウェーハＷの表面及び／又は裏面の乾燥処理も行うことができる。なお、ウェーハＷから水滴を除去する処理は、ウェーハＷ表面の処理と同じであり、重複するのでその説明は省略する。
【実施例５】
【００９９】
図１２は、本発明の実施例５の基板処理装置を配管図と共に示した概要図、図１３は図１２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正面図である。
この基板処理装置１０Ｄは、基板上方、下方、及び外周縁の３方向に噴射ノズルが設けられた点が上述の実施例１〜４と異なり、他の構成については同様であるので、両者に共通する部分は共通の符号を付し、その詳細な説明については省略する。
【０１００】
基板処理装置１０Ｄは、ウェーハＷのほぼ中央部の真上に位置する噴射ノズル３９と、ウェーハＷの裏面のほぼ中央部に位置する噴射ノズル３９１と、ターンテーブル３１上にほぼ水平に保持されたウェーハＷのほぼ中心部を通る水平線上に位置する噴射ノズル３９２とによって、基板の乾燥を行うようになっている。
【０１０１】
この各噴射ノズル３９、３９１、３９２の乾燥工程については、既に上で説明したものと同様であるため省略するが、このように３方向から乾燥流体が供給されるようになせば、ウェーハの表面、裏面、及び外周縁の各所の乾燥が良好に行われるようになり、より高精度のウェーハ乾燥を行うことができるようになる。
【０１０２】
ちなみに上記実施例１〜５の他にも、例えばウェーハＷの裏面に位置する噴射ノズル３９１のみが備えられた基板処理装置や、ウェーハＷの裏面に位置する噴射ノズル３９１と、ターンテーブル３１上にほぼ水平に保持されたウェーハＷのほぼ中心部を通る水平線上に位置する噴射ノズル３９２の２つが設けられた基板処理装置も適宜使用することができるが、ここではその説明が重複するため省略している。
【０１０３】
更に、上記実施例５に記載の基板処理装置において、複数の噴射ノズル３９、３９１、３９２に乾燥流体を供給する配管４１２、４１４、４１５の途中にそれぞれバルブを設けるようにすれば、ウェーハの種類及び洗浄位置に応じて、適宜使用する噴射ノズルを変更することのできる基板処理装置を得ることができ、上記実施例１〜５に示した多種の処理をバルブの制御によってすべて行うことが可能な基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【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正面図
【図３】乾燥流体の供給時間を示したタイミングチャート
【図４】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の表面状態を示した図、同図（ｂ）は乾燥流体が吹き付けられたときのウェーハの表面状態を示した図、同図（ｃ）は不活性ガスが吹き付けられたときのウェーハの表面状態を示した図
【図５】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６】図５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正面図
【図７】本発明の実施例３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正面図
【図９】側部に設ける噴射ノズルを複数個設けた場合の平面図
【図１０】本発明の実施例４の基板処理装置を配管図と共に示した概要図
【図１１】図１０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正面図
【図１２】本発明の実施例５の基板処理装置を配管図と共に示した概要図
【図１３】図１２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正面図
【図１４】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１５】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】
【０１０５】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ    基板処理装置
２０                    処理室（チャンバ）
２３                    吸気口
２４                    排気口
３１                    ターンテーブル
３２                    回転軸
３５                    昇降・回転機構
３８                    配管
３９、３９１、３９２      噴射ノズル
４０                    乾燥流体供給部
４１、４２              不活性ガス供給源
４１１〜４１４            配管
４１Ｈ                    ヒータ
４３                    有機溶剤供給部
４５                    蒸気発生槽
【図１】
2005166958.tif 000003
【図２】
2005166958.tif 000004
【図３】
2005166958.tif 000005
【図４】
2005166958.tif 000006
【図５】
2005166958.tif 000007
【図６】
2005166958.tif 000008
【図７】
2005166958.tif 000009
【図８】
2005166958.tif 000010
【図９】
2005166958.tif 000011
【図１０】
2005166958.tif 000012
【図１１】
2005166958.tif 000013
【図１２】
2005166958.tif 000014
【図１３】
2005166958.tif 000015
【図１４】
2005166958.tif 000016
【図１５】
2005166958.tif 000017