(57)【要約】【課題】  ノズルから基板に向けてリンス液を吐出した後にリンス液中の溶存酸素濃度が上昇することを抑制することで、リンス液中の溶存酸素による基板の酸化を防止するとともに、基板への汚染物質の付着を抑制する。【解決手段】  純水供給源２００から基板処理装置１００に供給される純水は、基板処理装置１００側において、窒素溶解ユニット５８、７８によって純水に窒素が過飽和に添加されることで窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液が生成される。そして、この生成されたリンス液は脱気ユニット５９、７９によってリンス液に含まれる窒素が溶解限度以下になるように、リンス液から窒素の一部が脱気されることで脱気済リンス液が生成される。この脱気済リンス液がノズル６，２５から吐出されることによって基板Ｗに供給され、基板Ｗに対してリンス処理が施される。【選択図】  図１
2005268287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に処理液を供給して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、
純水に窒素を過飽和に添加することで窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液を生成するリンス液生成工程と、
前記リンス液に含まれる窒素が前記溶解限度以下となるように前記リンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気工程と、
前記湿式処理工程後に、前記脱気済リンス液を前記基板に供給することで前記基板に対して前記脱気済リンス液によるリンス処理を施すリンス工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
前記リンス工程は不活性ガス雰囲気中で行われる請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
純水に窒素を添加して窒素豊富なリンス液を生成するリンス液生成手段と、
前記リンス液生成手段によって生成された前記リンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気手段と、
前記脱気済リンス液をノズルから基板に向けて吐出することで前記基板に前記脱気済リンス液を供給して前記基板に対するリンス処理を施すリンス手段と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
前記脱気済リンス液が供給される前記基板に対向させながら前記基板から離間配置された雰囲気遮断手段と、
前記雰囲気遮断手段と前記基板との間に形成される空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とをさらに備える請求項３記載の基板処理装置。
【請求項５】
純水を供給する純水供給ユニットと前記純水供給ユニットと別個に設けられ、前記純水供給ユニットから供給される純水を用いて基板に対するリンス処理を施す基板処理ユニットとを備えた基板処理システムにおいて、
前記基板処理ユニットは、
前記純水供給ユニットから供給される純水に窒素を添加して窒素豊富なリンス液を生成するリンス液生成手段と、
前記リンス液生成手段によって生成された前記リンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気手段と、
前記脱気済リンス液をノズルから前記基板に向けて吐出することで前記基板に前記脱気済リンス液を供給して前記基板に対するリンス処理を施すリンス手段と
を同一のユニット本体内に設けたことを特徴とする基板処理システム。
【請求項６】
前記基板処理ユニットは、前記リンス液が供給される前記基板に対向させながら前記基板から離間配置された雰囲気遮断手段と、前記雰囲気遮断手段と前記基板との間に形成される空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とをさらに前記ユニット本体内に設けた請求項５記載の基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板（以下、単に「基板」という）にリンス液を供給してリンス処理を行う基板処理方法、基板処理装置および基板処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、基板の表面に成膜やエッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形成していく工程が含まれる。ここで、微細加工を良好に行うためには基板表面を清浄な状態に保つ必要があり、必要に応じて基板の洗浄処理が行われる（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の発明では、洗浄処理に適した処理液、つまり洗浄液によって基板表面を洗浄した後、その基板表面に残留している処理液を、純水をリンス液としてリンス除去している。また、リンス処理終了後、基板を高速回転させることによって基板表面に残留しているリンス液を振切って乾燥させている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２９２９２号公報（段落［００１３］〜［００１５］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、リンス液として純水を用いた場合、純水に含まれる溶存酸素によって、せっかく洗浄液で洗浄した基板表面の全部または一部が酸化して、基板表面に酸化膜が形成されてしまう、という問題があった。そこで、この問題を解決するために、リンス液として用いる純水の溶存酸素濃度を低くする、という対策が講じられていた。
【０００５】
しかしながら、実際のリンス処理においては、リンス用ノズルからリンス液が基板表面に向けて吐出されるため、ノズルから吐出した途端にリンス液が空気に晒される。このため、予めリンス液中の溶存酸素濃度を低下させていたとしても、ノズルからの吐出直後から空気中の酸素がリンス液に溶込み、リンス液中の溶存酸素濃度が急速に高まる。また、このように空気中に存在する酸素のリンス液への溶込みはノズルからの吐出直後のみならず、その後も所定の上昇速度で継続して進行していく。したがって、ノズルから吐出された後にリンス液に溶け込む酸素量を低減させることが重要となる。すなわち、基板表面がリンス液で濡れている間、つまりリンス処理の開始から乾燥処理の終了までの期間（例えば３０秒程度）でのリンス液中の溶存酸素濃度を低減させることがリンス処理に伴う基板表面の酸化を防止する上で非常に重要となっていた。しかしながら、この点に関して従来では効果的な対策が講じられておらず、改善の余地が大きく残されていた。
【０００６】
また、基板に対して微細加工を良好に行うためには基板表面の酸化を防止するだけでなく、基板表面にパーティクル、金属不純物、化学不純物等の汚染物質が付着するのを防止する必要がある。というのも、これらパーティクル等が基板表面に付着すると、パターン欠陥などの種々の不良を引き起こす原因となるからである。そのため、基板表面の酸化だけでなく、基板表面へのパーティクル等の付着についても十分に考慮し、その防止策を講じることが必要である。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズルから基板に向けてリンス液を吐出した後にリンス液中の溶存酸素濃度が上昇することを抑制することで、リンス液中の溶存酸素による基板の酸化を防止するとともに、基板への汚染物質の付着を抑制することができる基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム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】
【０００８】
上記した目的を達成するために、本発明にかかる基板処理方法は、基板に処理液を供給して所定の湿式処理を施す湿式処理工程と、純水に窒素を過飽和に添加することで窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液を生成するリンス液生成工程と、リンス液に含まれる窒素が溶解限度以下となるようにリンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気工程と、湿式処理工程後に、脱気済リンス液を基板に供給することで基板に対して脱気済リンス液によるリンス処理を施すリンス工程とを備えている。
【０００９】
このような構成によれば、処理液による湿式処理が実行された基板に対してリンス工程を実行することで基板表面に付着している処理液が洗い流される。ここで、リンス工程に用いられるリンス液（脱気済リンス液）は次のようにして生成されているため、リンス液中の溶存酸素による基板への酸化膜の発生を抑制するとともに、基板へのパーティクル等の汚染物質の付着を防止することができる。すなわち、リンス液は予めリンス液生成工程にて、純水中に窒素が過飽和に添加されることで窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液が生成される。このように純水中に窒素を添加してなるリンス液では、窒素添加によって溶存酸素濃度が低下する。しかも純水中に窒素が過飽和に添加されることで、容易に低溶存酸素濃度の純水を得ることができる。その一方で、窒素を過飽和に添加するとリンス液に含まれる窒素の一部が気泡となり、該気泡を包含するリンス液によりリンス処理が行われる。そのため、基板表面にパーティクル等が付着するという問題が発生することがあった。
【００１０】
そこで、リンス液生成工程につづく脱気工程にて、リンス液に含まれる窒素が溶解限度以下となるようにリンス液から窒素の一部が脱気されることで脱気済リンス液が生成される。これにより、リンス液に含まれる窒素が気泡となって基板表面にパーティクル等が付着することを防止することができる。
【００１１】
そして、この脱気済リンス液が基板に向けて供給されると、それ以降、リンス液が空気に晒されることとなり、溶存酸素濃度の上昇を招くが、窒素添加により上昇速度が抑制される。したがって、このようなリンス液（脱気済リンス液）を用いることによって、リンス液が基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間に、リンス液の溶存酸素濃度が急速に上昇することはなく、リンス液中の溶存酸素による基板への酸化膜の発生を防止することができる。しかも、リンス液に含まれる窒素は溶解限度以下になるように脱気されているため、リンス液中の窒素が気泡となって基板表面にパーティクル等が付着するのが抑制される。
【００１２】
ここで、リンス工程を不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。このようにすることで、リンス液（脱気済リンス液）および基板の周辺雰囲気の酸素濃度が低くなる。よって、リンス液に溶解することのできる酸素自体が低減され、リンス液が基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間におけるリンス液の溶存酸素濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の基板処理装置は、上記した目的を達成するために、純水に窒素を添加して窒素豊富なリンス液を生成するリンス液生成手段と、リンス液生成手段によって生成されたリンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気手段と、脱気済リンス液をノズルから基板に向けて吐出することで基板に脱気済リンス液を供給して基板に対するリンス処理を施すリンス手段とを備えている。
【００１４】
このような構成によれば、リンス液生成手段によって純水に窒素が豊富に添加されたリンス液が生成されることで、リンス液の溶存酸素濃度が低減される。そして、この生成されたリンス液から窒素の一部が脱気手段によって脱気されることで、低溶存酸素濃度でかつ、窒素が気泡とならない程度に溶存したリンス液（脱気済リンス液）が生成されることになる。そして、この脱気済リンス液が基板に向けて吐出されることで基板へのリンス処理が施されることになる。このとき、脱気済リンス液が空気雰囲気に晒されることとなるが、上記したように、窒素添加により溶存酸素濃度の上昇速度が抑制される。そのため、リンス液がノズルから基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間に、リンス液の溶存酸素濃度が急速に上昇することはなく、リンス液中の溶存酸素による基板への酸化膜の発生を防止することができる。しかも、リンス液から窒素の一部は脱気されているために、リンス液に含まれている窒素が気泡となって基板表面にパーティクル等が付着するのが抑制される。
【００１５】
また、脱気済リンス液が供給される基板に対向させながら基板から離間配置された雰囲気遮断手段と、雰囲気遮断手段と基板との間に形成される空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とをさらに備えるようにしてもよい。
【００１６】
このような構成を採用することで、リンス液（脱気済リンス液）および基板の周辺雰囲気が、窒素などの不活性ガスで満たされるため、リンス液に溶解することのできる酸素自体を低減することができる。その結果、リンス液がノズルから基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間におけるリンス液の溶存酸素濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【００１７】
また、本発明の基板処理システムは、上記した目的を達成するために、純水を供給する純水供給ユニットと純水供給ユニットと別個に設けられ、純水供給ユニットから供給される純水を用いて基板に対するリンス処理を施す基板処理ユニットとを備えた基板処理システムであって、基板処理ユニットは、純水供給ユニットから供給される純水に窒素を添加して窒素豊富なリンス液を生成するリンス液生成手段と、リンス液生成手段によって生成されたリンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成する脱気手段と、脱気済リンス液をノズルから基板に向けて吐出することで基板に脱気済リンス液を供給して基板に対するリンス処理を施すリンス手段とを同一のユニット本体内に設けている。
【００１８】
このように構成された基板処理システムにおいては、基板処理ユニットに該基板処理ユニットとは別個に設けられた純水供給ユニットから純水が供給され、基板に対してリンス処理が施される。このように、別個に設けられた純水供給ユニットから純水が供給される場合であっても、基板処理ユニット内において純水に窒素を添加して窒素豊富なリンス液を生成し、さらに該リンス液から窒素の一部を脱気することで、基板には低溶存酸素濃度でかつ、窒素が気泡とならない程度に溶存したリンス液（脱気済リンス液）が供給されることになる。その結果、上記したように、リンス液中の溶存酸素による基板への酸化が防止されるとともに、基板表面へのパーティクル等の付着が抑制される。
【００１９】
また、基板処理ユニットは、リンス液が供給される基板に対向させながら基板から離間配置された雰囲気遮断手段と、雰囲気遮断手段と基板との間に形成される空間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とをさらにユニット本体内に設けるようにしてもよい。
【００２０】
このような構成を採用することで、上記したように、リンス液（脱気済リンス液）および基板の周辺雰囲気が、窒素などの不活性ガスで満たされるため、リンス液がノズルから基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間におけるリンス液の溶存酸素濃度の上昇をさらに抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、純水に窒素を豊富に添加することで窒素豊富なリンス液を生成するとともに、その生成されたリンス液から窒素の一部を脱気している。このため、低溶存酸素濃度でありながら、窒素が気泡とならない程度に溶存したリンス液（脱気済リンス液）によって、基板に対してリンス処理が施される。その結果、リンス液がノズルから基板に向けて吐出されてから基板より除去されるまでの期間に、リンス液の溶存酸素濃度が急速に上昇することはなく、リンス液中の溶存酸素による基板への酸化を防止することができる。しかも、リンス液中に含まれる窒素が気泡となることがないので、基板への汚染物質の付着が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる基板処理システム全体の概略構成を示す断面図である。また、図２は図１の基板処理システムの制御構成を示すブロック図である。この基板処理システムは、基板処理装置１００と、基板処理装置１００とは別個に設けられて該装置１００に純水を供給する純水供給源２００とを備えている。基板処理装置１００は、基板Ｗに対してフッ酸などの処理液を供給して膜除去処理を行い、膜除去処理後に純水などのリンス液によるリンス処理を施して、その後に乾燥処理を行う装置であって、これら一連の処理を同一の装置本体１０１内で実行する。ここで、リンス処理の際には、純水供給源２００から管２０１を介して基板処理装置１００に供給される純水が用いられる。
【００２３】
基板処理装置１００では、図１に示すように、スピンチャック１により基板Ｗを保持可能となっている。このスピンチャック１は、基板裏面側の遮断部材としての機能を兼ねた円盤状のベース部材２と、その上面に設けられた３個以上の保持部材３とを備えている。これらの保持部材３のそれぞれは基板Ｗの外周端部を下方から載置支持する支持部３ａと、基板Ｗの外周端縁の位置を規制する規制部３ｂとを有している。そして、これらの保持部材３はベース部材２の外周端部付近に設けられている。また、各規制部３ｂは、基板Ｗの外周端縁に接触して基板Ｗを保持する作用状態と、基板Ｗの外周端縁から離れて基板Ｗの保持を解除する非作用状態とを採り得るように構成されており、非作用状態で搬送ロボット（図示省略）によって支持部３ａに対する基板Ｗの搬入／搬出を行う一方、基板Ｗの表面を上側にして支持部３ａに載置された後で各規制部３ｂを作用状態に切替えることで基板Ｗがスピンチャック１に保持される。なお、この保持部材３（規制部３ｂ）の動作は、例えば、特開昭６３−１５３８３９号公報に開示されているリンク機構などで実現することができる。
【００２４】
また、ベース部材２の下面には、回転軸４の上方端部が取付けられている。そして、この回転軸４の下方端部にプーリ５ａが固着されるとともに、このプーリ５ａとモータ５の回転軸に固着されたプーリ５ｂとの間にベルト５ｃを介してモータ５の回転駆動力が回転軸４に伝達されるように構成されている。このため、モータ５を駆動することでスピンチャック１に保持された基板Ｗは基板Ｗの中心周りに回転される。
【００２５】
ベース部材２の中央部にはノズル６が設けられている。ノズル６は中空の回転軸４の中心軸に沿って内接された管７や、管８を介して基板裏面に処理液やリンス液を供給する液供給部５０に接続されている。なお、液供給部５０の構成および動作について後で後述する。
【００２６】
また、ベース部材２の中央部にはノズル６と同軸に開口１６が設けられている。この開口１６は、上記管７と同軸に回転軸４内に設けられた中空部１７や、開閉弁１８を介装した管１９を介してガス供給部２０に連通接続されている。このため、開閉弁１８を開にすることにより、本発明の「雰囲気遮断手段」として機能するベース部材２と基板Ｗの裏面との間に不活性ガス（例えば、窒素ガス）を供給し、その空間を不活性ガス雰囲気にパージし得るように構成されている。
【００２７】
スピンチャック１の上方には本発明の「雰囲気遮断手段」として機能する遮断部材２１が設けられている。この遮断部材２１は、鉛直方向に配設された懸垂アーム２２の下端部に取り付けられている。また、この懸垂アーム２２の上方端部には、モータ２３が設けられ、モータ２３を駆動することにより、遮断部材２１が懸垂アーム２２を回転中心として回転されるようになっている。なお、スピンチャック１の回転軸４の回転軸芯と懸垂アーム２２の回転軸芯とは一致されていて、雰囲気遮断手段としてのベース部材２，および遮断部材２１、ならびにスピンチャック１に保持された基板Ｗは同軸周りに回転されるようになっている。また、モータ２３は、スピンチャック１（に保持された基板Ｗ）と同じ方向でかつ略同じ回転速度で遮断部材２１を回転させるように構成されている。
【００２８】
遮断部材２１の中央部にはノズル２５が設けられている。ノズル２５は、中空の懸垂アーム２２の中心軸に沿って内設された管２６や、管２７を介して基板表面に処理液やリンス液を供給する液供給部７０に接続されている。なお、液供給部７０の構成および動作について後で詳述する。
【００２９】
また、遮断部材２１の中央部にはノズル２５と同軸に開口３５が設けられている。この開口３５は、上記管２６と同軸に懸垂アーム２２内に設けられた中空部３６や、開閉弁３７を介装した管３８を介してガス供給部３９に連通接続されている。そして、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面に遮断部材２１が近接配置された状態で、開閉弁３７を開にすることにより、遮断部材２１と基板Ｗの表面との間に不活性ガス（例えば、窒素ガス）を供給し、その空間を不活性ガス雰囲気にパージし得るように構成されている。このように、この実施形態では、ガス供給部２０，３９が本発明の「不活性ガス供給手段」に相当している。
【００３０】
次に、液供給部５０，７０の構成について説明する。なお、液供給部５０，７０はともに同一構成を有しているため、ここでは一方の液供給部５０の構成について説明し、他方の液供給部７０の構成については相当の符号を付して説明を省略する。この液供給部５０は、フッ酸を供給するフッ酸供給源５１と、窒素溶解ユニット５８と、脱気ユニット５９とを備えている。そして、フッ酸供給源５１が開閉弁５３を介装した管５４を介してミキシングユニット５５に接続される一方、基板処理装置１００とは別個に設けられた純水供給源２００が管２０１を介して窒素溶解ユニット５８のインレットに接続されている。また、この窒素溶解ユニット５８には、別のインレットが設けられており、図示を省略する窒素ガス供給源と接続されている。そして、純水供給源２００からの純水に対して窒素ガス供給源からの窒素ガスを過飽和に溶解させて窒素豊富な純水を生成する。さらに、この窒素溶解ユニット５８は脱気ユニット５９および開閉弁５６を介装した管５７を介してミキシングユニット５５に接続されている。このため、窒素溶解ユニット５８により窒素豊富となった純水から窒素の一部が脱気され、このように窒素の溶解度が調整された純水が開閉弁５６を介してミキシングユニット５５に供給可能となっている。
【００３１】
そして、装置全体を制御する制御部８０からの制御指令に応じて開閉弁５３，５６の開閉の切換えによりミキシングユニット５５から管８にフッ酸水溶液または純水を選択的に基板Ｗの表面に向けて供給可能となっている。すなわち、開閉弁５３，５６をすべて開にすると、フッ酸および純水がミキシングユニット５５に供給されて所定濃度のフッ酸水溶液が調合される。そして、このフッ酸水溶液が管８を介してノズル６から基板Ｗの裏面に向けて吐出されて該基板裏面に付着する膜をエッチング除去する。また、開閉弁５６のみを開とすると、管８を介してノズル６から純水がリンス液として基板Ｗの裏面に供給されてリンス処理を行うことができる。
【００３２】
このように、基板Ｗの裏面側については、液供給部５０、管８、ノズル６が本発明の「リンス手段」として機能するとともに、窒素溶解ユニット５８が本発明の「リンス液生成手段」として、また脱気ユニット５９が本発明の「脱気手段」として機能している。この窒素溶解ユニット５８は、例えばタンクを用いたバブリング装置や中空糸を用いた既存の装置が用いられる。なお、基板Ｗの表面側については、液供給部７０、管２７、ノズル２５が本発明の「リンス手段」として機能するとともに、窒素溶解ユニット７８が本発明の「リンス液生成手段」として、また脱気ユニット７９が本発明の「脱気手段」として機能している。
【００３３】
また、スピンチャック１の周囲には処理液の周囲への飛散を防止するカップ４０が配設されている。カップ４０に補集された処理液は装置外へ排液され、カップ４０の下方に設けられたタンク（図示省略）に蓄えられる。
【００３４】
ここで、純水供給源２００が窒素溶解ユニット５８および脱気ユニット５９に接続されて純水供給源２００から供給される純水が窒素溶解、ついで脱気を経てノズル６、２５から基板Ｗに向けて供給されるように構成した理由は次のとおりである。純水供給源２００から基板処理装置１００に向けて供給される純水は、基板処理装置１００が設置されている工場に隣接された脱気処理施設（図示省略）によって脱気処理が施されて純水中の溶存酸素濃度が低減されている。しかしながら、純水供給源２００から供給される純水をそのままリンス液（あるいはフッ酸供給源５１から供給されるフッ酸を希釈するための希釈液）として用いる場合には、基板処理装置１００においてノズル６から吐出された純水は空気に晒されることで、予め脱気処理により純水の溶存酸素濃度を低下させていたとしても、吐出直後から空気中の酸素が溶け込むことによって、純水の溶存酸素濃度が急速に高まっていく。その結果、基板Ｗの表面が純水で濡れている間、つまりリンス処理の開始から乾燥処理の終了までの期間（例えば３０秒程度）のうちに基板Ｗの表面が酸化されてしまうこととなる。
【００３５】
そこで、純水供給源２００から供給される純水を窒素溶解ユニット５８に送り込み、該窒素溶解ユニット５８により純水に窒素を過飽和に添加して、窒素が溶解限度を超えて含まれる純水を生成している。これにより、容易に低溶存酸素濃度の純水を得ることができる。また、窒素を純水に溶存させることで溶存酸素濃度の上昇が効果的に防止される。その一方で、窒素を過飽和に添加すると純水中に含まれる窒素の一部が気泡となって基板Ｗの表面にパーティクル等が付着するという問題がある。このため、窒素溶解ユニット５８によって窒素添加された純水を脱気ユニット５９に送り込み、該脱気ユニット５９により純水中に含まれる窒素が溶解限度以下となるように純水から窒素の一部を脱気している。これにより、純水中に含まれる窒素の一部が気泡となって、基板Ｗの表面にパーティクル等が付着することが防止される。
【００３６】
次に上記のように構成された基板処理システムの動作について図３を参照しつつ説明する。図３は、図１の基板処理システムの動作を示すフローチャートである。基板処理装置１００では、搬送ロボットにより未処理基板Ｗがスピンチャック１に搬送され、保持部材３により保持された（ステップＳ１）後、装置全体を制御する制御部８０により装置各部が以下のように制御されて膜除去処理、リンス処理、乾燥処理がこの順序で行われる。
【００３７】
ステップＳ２で、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面に遮断部材２１を近接配置させた後、基板Ｗがベース部材２と遮断部材２１とに挟まれた状態で、モータ５の駆動を開始してスピンチャック１とともに基板Ｗを回転させる。また、開閉弁５３，７３，５６，７６をすべて開いてフッ酸および純水をミキシングユニット５５，７５に供給し、所定濃度のフッ酸水溶液を調合するとともに、該フッ酸水溶液をノズル６，２５に圧送する。ここで、ミキシングユニット５５、７５に供給される純水は窒素溶解ユニット５８、７８によって窒素が溶解限度を超えて添加されるとともに、脱気ユニット５９、７９によって純水に含まれる窒素が溶解限度以下になるように純水から窒素の一部が脱気されている。
【００３８】
ノズル６，２５に圧送されたフッ酸水溶液は、該ノズル６，２５から吐出されて基板Ｗの両面へのフッ酸水溶液の供給が開始される（ステップＳ３）。これにより基板Ｗの両面に付着する膜のエッチング除去が開始される。このように、この実施形態では、膜除去工程が本発明の「湿式処理工程」に相当する。
【００３９】
ステップＳ４で膜除去処理が完了したことが確認されると、開閉弁５３，７３，５６，７６をすべて閉じ、ノズル６，２５から基板Ｗへのフッ酸水溶液の供給を停止した後、基板Ｗを高速回転させてフッ酸水溶液を振り切って装置外へ排液する。
【００４０】
こうしてフッ酸水溶液の液切りが完了すると（ステップＳ５）、開閉弁１８，３７を開いて、基板Ｗとベース部材２および遮断部材２１との間の空間に不活性ガスを供給する。基板Ｗの周辺雰囲気を不活性ガス雰囲気にした後、開閉弁５６，７６を一定時間だけ開いて基板Ｗの両主面に純水をリンス液として供給して基板Ｗに対してリンス処理（「リンス工程」に相当）を行う（ステップＳ６）。ここで、基板Ｗに対して供給される純水は予め窒素溶解ユニット５８、７８によって窒素が過飽和に添加されることで窒素が溶解限度を超えて含まれる、リンス液としての純水が生成（「リンス液生成工程」に相当）されるとともに、脱気ユニット５９、７９によって純水に含まれる窒素が溶解限度以下になるように純水から窒素の一部が脱気（「脱気工程」に相当）されている。そのため、純水の溶存酸素濃度がノズル６、２５からの吐出直後から上昇するのが抑制される。
【００４１】
そして、開閉弁５６，７６を閉じてリンス処理終了後、基板Ｗが乾燥するまで基板Ｗを回転させ続け、基板Ｗの乾燥終了後、基板の回転を停止するとともに開閉弁１８，３７を閉じて不活性ガスの供給を停止する（ステップＳ７）。ここで、リンス液である純水はリンス処理を継続している間（ステップＳ６）はもちろんのこと、それに続く乾燥処理（ステップＳ７）が完了するまで基板Ｗに存在することとなるため、乾燥処理が完了するまでの間についても純水の溶存酸素濃度を考慮する必要がある。しかし、この期間についても純水中の溶存窒素によって純水の溶存酸素濃度の上昇が抑制されている。その結果、リンス処理の開始から乾燥処理の完了に至るまでの間（例えば３０秒程度）、基板Ｗ上に存在する純水中の溶存酸素が低いレベルに保たれたままとなっているので、基板Ｗへの酸化膜の発生を防止することができる。
【００４２】
こうして、一連の基板処理（膜除去処理、リンス処理および乾燥処理）が完了すると、遮断部材２１をスピンチャック１に保持された基板Ｗの表面から離間させるとともに、保持部材３による基板保持を解除した後、搬送ロボットが処理済の基板Ｗを次の基板処理装置に搬出する（ステップＳ８）。
【００４３】
以上のように、この実施形態によれば、リンス処理に先立って純水に窒素を過飽和に添加させて窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液を生成し、さらにその生成したリンス液を溶解限度以下になるようにリンス液から窒素の一部を脱気して脱気済リンス液を生成しているので、次のような作用効果が得られる。すなわち、純水に窒素を過飽和に添加させることでリンス液である純水の溶存酸素濃度を容易に低減させることができる。また、脱気済リンス液はノズル６、２５から吐出された途端に空気に晒されることになり、溶存酸素濃度の上昇を招くが、リンス液中の溶存窒素によって上昇速度が抑制される。その結果、リンス処理の開始から乾燥処理の終了までの期間（例えば３０秒程度）、リンス液の溶存酸素濃度は低いレベルに保たれているので、基板Ｗの酸化を効果的に防止することができる。しかも、リンス液中の窒素濃度が溶解限度以下になるように窒素の一部がリンス液から脱気されているので、基板Ｗの表面に供給されるリンス液中の窒素が気泡となることがなく、基板Ｗへのパーティクル等の付着が抑制される。
【００４４】
また、リンス処理と乾燥処理とを実行している間、基板Ｗの周辺雰囲気を不活性ガス雰囲気にしていることから、リンス液に溶け込む基板Ｗの周りの酸素量を低減することができる。したがって、リンス処理の開始から乾燥処理の終了までの期間におけるリンス液の溶存酸素濃度の上昇をさらに抑制できる。その結果、基板Ｗへの酸化膜の発生をより効果的に抑制することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明にかかる基板処理システムの第２実施形態を示す部分構成図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、第１実施形態は、基板Ｗを１枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式であるのに対し、この第２実施形態では複数の基板Ｗを一括して処理する、いわゆるバッチ式となっている点である。このバッチ式の基板処理システムにおいては、例えば、複数の基板Ｗに対して一連の各種処理（処理液による膜除去処理、リンス処理、乾燥処理）を施すために、エッチング液（フッ酸水溶液等）などの処理液を貯留し、基板Ｗに膜除去処理を施す膜除去処理槽、リンス液である純水を貯留し、基板Ｗにリンス処理を施すリンス処理槽、さらにスピンドライなどで基板Ｗを乾燥させる乾燥処理槽が設けられている。図４は、このうちのリンス処理にかかる基板処理システムを示したものである。
【００４６】
図４に示すリンス処理槽９１は、膜除去処理槽において膜除去処理が施された後に、基板Ｗの表面に付着した処理液やそれによって発生したパーティクル等を洗い流すリンス処理を実行する。具体的には、膜除去処理槽において処理された複数の基板Ｗを３つのアーム９２ａで保持可能なリフタ装置９２に受け渡してリンス処理槽９１においてリフタ装置９２を下降させることで、複数の基板Ｗがリンス液中に浸漬させられる。リンス液である純水は、リンス処理槽９１において、槽底部から供給されるリンス液供給用の管９３、さらにその分岐管９３ａ、９３ｂを介して、その槽底部で左右平行に配設された両リンス液供給部９４ａ、９４ｂからそれぞれ中央側に向けて射出されるようになっている。これら一対のリンス液供給部９４ａ、９４ｂには、処理液内に浸漬された複数の基板Ｗの左右下方側から各基板Ｗの間ごとにリンス液を吐出する複数のノズル（図示省略）がそれぞれ配設されており、これらのノズルから各基板Ｗの間ごとにそれぞれ吐出されたリンス液は、左右両側から噴出したリンス液が槽中央部で上昇流を形成しつつ上昇し、槽上部の開口部からオーバーフローするようになっている。このオーバーフローで処理液によって生じたパーティクル等の汚染物質を処理液や純水とともにオーバーフロー槽９５ａ、９５ｂで受け、槽外に排出させるようになっている。
【００４７】
次に、液供給部５０の構成について説明する。液供給部５０の構成は、処理液としてフッ酸を供給するフッ酸供給系がないことを除けば（これらは膜除去処理槽に設けられている）、基本的に先の実施形態と同様である。すなわち、基板処理装置１００とは別個に設けられた純水供給源２００が管２０１を介して窒素溶解ユニット５８に接続され、さらに脱気ユニット５９が開閉弁５６を介装した管９３、さらにその分岐管９３ａ、９３ｂを介して、リンス液供給部９４ａ、９４ｂに接続されている。
【００４８】
また、リンス処理槽９１は、密閉構造体９６に収容されるとともに、この密閉構造体９６には、開閉弁１８を介挿した管１９を介してガス供給部２０が連通接続されている。このため、開閉弁１８を開にすることにより、密閉構造体９６内に不活性ガス（窒素など）を供給してリンス処理槽９１の周辺近傍を不活性ガスで満たし、図示省略する排気口よりパージし得るように構成されている。
【００４９】
このように構成された基板処理システムにおいても、第１実施形態と同様にしてリンス液である純水がリンス処理槽９１に浸漬された複数の基板Ｗに供給され、第１実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、純水供給源２００から供給される純水は窒素溶解ユニット５８によって窒素が過飽和に添加され、窒素が溶解限度を超えて含まれるリンス液としての純水が生成される。このため、容易に低溶存酸素濃度の純水が得られる。また、窒素を純水に溶存させることでリンス液である純水の溶存酸素濃度の上昇が効果的に防止される。しかも、純水中に含まれる窒素が溶解限度以下となるように、窒素添加された純水は脱気ユニット５９によって脱気されているので、ノズルからリンス液として吐出される純水中に含まれる窒素の一部が気泡となって、基板Ｗの表面にパーティクル等が付着するのが抑制される。
【００５０】
また、リンス処理槽９１の周辺近傍を不活性ガス雰囲気にしていることから、リンス液である純水に溶け込む酸素量が低減されて純水の溶存酸素濃度の上昇をさらに抑制するとともに、基板Ｗのリンス処理槽９１への搬入出に伴う基板Ｗの酸化を防止することができる。したがって、さらに基板Ｗの酸化をより効果的に防止することができる。
【００５１】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記第１実施形態では、基板Ｗの両面に一連の処理を施しているが、一方面に対してのみ基板処理を施す基板処理装置および基板処理システムに本発明を適用することができる。
【００５２】
また、上記実施形態では、フッ酸水溶液を処理液として基板Ｗに供給して基板に対する湿式処理を行っているが、これ以外の処理液（例えば洗浄液や現像液など）を基板に供給して所定の湿式処理（例えば洗浄処理や現像処理など）を行う基板処理装置に対して本発明を適用することができる。要は、リンス液を基板に供給してリンス処理を行う基板処理装置全般および基板処理システムに本発明を適用することができる。
【００５３】
また、上記実施形態では、リンス液として純水を用いているが、純水の代わりに超純水を用いるようにしてもよい。これにより、さらに清浄度の高い処理が可能となる。
【００５４】
また、上記実施形態では、純水供給源２００から供給される純水を基板処理装置１００が設置されている工場の用力から窒素溶解ユニット５８、（７８）に導いて窒素を添加させているが、基板処理装置１００側に脱気ユニットをさらに追加的に設けて工場の用力から供給される純水を追加された脱気ユニットで脱気した後に窒素溶解ユニット５８、（７８）に供給するようにしてもよい。このように構成することで、純水供給原２００から工場の用力ラインを介して基板処理装置１００に到達するまでの期間に純水に溶解する酸素を排除して、さらに溶存酸素濃度が低い純水を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、生成されたリンス液をそのまま基板Ｗに供給してリンス処理を施しているが、生成されたリンス液のＰＨ値が６以下となるようにフッ酸を添加したリンス液を用いてリンス処理を施すようにしてもよい。このようなリンス液を用いることで、基板Ｗの酸化（ウォーターマークの発生）を防止することができる。この場合は、リンス処理時においてリンス液に所定量のフッ酸が添加される。例えば、第１実施形態では、リンス処理時に開閉弁５６を開にするとともに開閉弁５３を調整することで、リンス液に所定量のフッ酸が添加される。これによって、リンス液を所望のＰＨ値にコントロールすることができる。なお、リンス液を生成（純水に窒素を添加）した後にＰＨ値をコントロールする場合に限らず、純水に窒素を添加させる前に予めＰＨ値をコントロールするようにしてもよい。また、リンス液のＰＨ値のコントロールに用いる酸はフッ酸に限定されず、例えば、塩酸を用いるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
この発明は、基板に処理液を供給して所定の湿式処理を施した後に、リンス液として純水を用いて基板に対してリンス処理を施す基板処理装置および基板処理システム全般に適用可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる基板処理システム全体の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の基板処理システムの制御構成を示すブロック図である。
【図３】図１の基板処理システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明にかかる基板処理システムの第２実施形態を示す部分構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
２…ベース部材（雰囲気遮断手段）
６、２５…ノズル（リンス手段）
８、２７…管（リンス手段）
２０、３９…ガス供給部（不活性ガス供給手段）
２１…遮断部材（雰囲気遮断手段）
５０、７０…液供給部（リンス手段）
５８、７８…窒素溶解ユニット（リンス液生成手段）
５９、７９…脱気ユニット（脱気手段）
１００…基板処理装置（基板処理ユニット）
１０１…装置本体（ユニット本体）
２００…純水供給源（純水供給ユニット）
Ｗ…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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