(57)【要約】【課題】広範囲の乾燥ガス濃度を設定でき、しかもこの設定濃度で安定供給ができる乾燥ガス供給方法、乾燥ガス供給装置及び基板処理装置を提供すること。【解決手段】乾燥ガスを供給する第１供給ラインＬＣ１および乾燥流体を供給する第２供給ラインＬＣ２の一端部を合流させて第３供給ラインＬＣ３に接続して、この第３供給ラインＬＣ３内で乾燥ガスと乾燥流体とを混合して送給する乾燥ガス供給装置６であって、第２供給ラインＬＣ２には、乾燥流体を貯留するタンク１１と、このタンク１１を加圧して所定の乾燥流体を流出させる加圧手段と、タンク１１から流出される乾燥流体の流量を計量する流量計１２と、この流量計の計量値により流量を調節する調節弁１３と、タンクから流出される乾燥流体を流量計で計量し、この計量結果に基づいて前記調節弁を制御して一定量の乾燥流体を第３供給ラインＬＣ３へ供給する制御手段１５を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥ガスが供給される第１供給ラインと、乾燥流体が供給される第２供給ラインと、前記第１、第２供給ラインの一端部が合流されて接続された第３供給ラインと、を有し、前記第３供給ライン内で前記乾燥ガスと乾燥流体とを混合して送給する乾燥ガス供給方法において、
前記第２供給ラインに供給される乾燥流体の流量を計量し、この計量結果に基づいて前記乾燥流体の流量を制御することによって、一定量の乾燥流体を含む前記乾燥ガスと乾燥流体との混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから送給することを特徴とする乾燥ガス供給方法。
【請求項２】
前記第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、その流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を前記第２供給ラインから外部へ放出し、安定状態の乾燥流体のみを前記第３供給ラインに送給するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の乾燥ガス供給方法。
【請求項３】
前記第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を含む前記混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから外部へ放出し、安定状態の乾燥流体を含む前記混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから送給するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の乾燥ガス供給方法。
【請求項４】
前記第１、第３供給ラインにそれぞれ加熱手段を設け、該第１、第３供給ラインに流れる前記乾燥ガスおよび前記混合乾燥ガスを加熱することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の乾燥ガス供給方法。
【請求項５】
前記乾燥ガスは不活性ガスであり、前記乾燥流体は水溶性有機溶剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥ガス供給方法。
【請求項６】
乾燥ガスが供給される第１供給ラインと、乾燥流体が供給される第２供給ラインと、前記第１、第２供給ラインの一端部が合流されて接続された第３供給ラインと、を有し、前記第３供給ライン内で前記乾燥ガスと乾燥流体とを混合して送給する乾燥ガス供給装置において、
前記第２供給ラインには、前記乾燥流体を貯留するタンクと、前記タンクを加圧して所定の乾燥流体を流出させる加圧手段と、前記タンクから流出される乾燥流体の流量を計量する流量計と、前記流量計の計量値により流量を調節する調節弁と、を設け、また、前記流量計の計量結果に基づいて前記調節弁を制御して一定量の乾燥流体と前記乾燥ガスとを混合した混合乾燥ガスを前記３第供給ラインから送給するように制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする乾燥ガス供給装置。
【請求項７】
前記第２供給ラインには、更に前記乾燥流体の状態を検知する検知手段を設け、前記第２又は第３供給ラインには前記調節弁の後に切換弁を設け、前記検知手段により前記第２供給ライン内に流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体が検知されたときに、前記切換弁を切換えて前記乾燥流体又は前記混合乾燥ガスを前記第２又は第３供給ライン外へ放出することを特徴とする請求項６に記載の乾燥ガス供給装置。
【請求項８】
前記第１、第３供給ラインにそれぞれ加熱手段を設け、前記第１、第３供給ラインに流れる前記乾燥ガスおよび前記混合乾燥ガスを加熱することを特徴とする請求項６又は７に記載の乾燥ガス供給装置。
【請求項９】
前記乾燥ガスは不活性ガスであり、前記乾燥流体は水溶性有機溶剤であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の乾燥ガス供給装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の乾燥ガス供給装置を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の基板を乾燥させるガスを供給する乾燥ガス供給方法、乾燥ガス供給装置およびこの乾燥ガス供給装置を用いた基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハ、液晶表示パネル基板等の各種基板のうち、例えば半導体ウェーハ（以下、ウェーハという）は、その表面を清浄にするために、ウェーハ表面を各種薬液によって処理した後に、純水等によって洗浄し、さらにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）等の有機溶剤を用いて乾燥する処理を行っている。具体的には、この処理は、ウェーハを各種の薬液及び純水によって洗浄した後に、ウェーハをＩＰＡのベーパに晒してウェーハ表面にＩＰＡを凝縮させ、このＩＰＡの凝縮により、ウェーハに付着している純水をＩＰＡと置換させて、純水と一緒にパーティクル等の汚染物質を洗い落し、その後、このＩＰＡを蒸発させてウェーハ表面を乾燥するものとなっている。
【０００３】
ところが、上記各処理工程の内の乾燥処理工程において、ウェーハ表面に水滴が僅かでも残っていると、ウェーハ表面にウォータマークが発生し、このウォータマークはパーティクルと同様にウェーハの品質不良の原因となる。そこで、この種の基板処理装置は、このような乾燥不良をなくするために、ＩＰＡと窒素ガスとを所定の割合で混合して供給する乾燥ガス供給装置が設けられている（例えば、下記特許文献１、２参照）。
【０００４】
例えば、下記特許文献１に記載された半導体製造装置は、ウェーハを収容する処理チャンバーと、この処理チャンバーへ乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置とを備えている。そして、この乾燥ガス供給装置は、ベーパーライザーを有し、予め、タンク内に所定量のＩＰＡ溶剤を貯留して、この貯留されたＩＰＡ溶剤中に不活性ガス供給源から窒素（Ｎ２）ガスを供給して、このタンク内でＩＰＡをバブリングさせ、その後、このバブリングしたＩＰＡとＮ２ガスとからなる混合ガスをウェーハＷに吹き付けて乾燥処理するものとなっている。
【０００５】
同様の乾燥ガス供給装置を有した基板処理装置が下記特許文献２に記載されている。なお、図４は特許文献２に記載された基板処理装置の概略構成図である。
この基板処理装置３０は、ウェーハＷを収容する処理槽３１と、この処理槽３１へ乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給装置３２とを備えている。この乾燥ガス供給装置３２は、所定量のＩＰＡを貯留するタンク３３と、このタンクから吐出されたＩＰＡと窒素ガスとを混合させて霧状に噴射する噴霧手段３４とで構成されている。
【０００６】
この供給装置の動作は、予めタンク３３に所定量のＩＰＡを貯留しておき、このタンク３３に不活性ガス供給源から所定圧力の窒素（Ｎ２）ガスを供給することにより、タンク内のＩＰＡ液面を押下げ、この押下げにより所定量のＩＰＡを吐出させて噴霧手段３４へ供給する。一方、この噴霧手段３４には、別系統で不活性供給源から窒素（Ｎ２）ガスが供給されているので、この噴霧手段３４において、ＩＰＡ溶剤とＮ２ガスとが混合されて処理槽３１内へ噴射されて、処理槽に収容されたウェーハを乾燥処理するようになっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−４０６８６号公報（図１、図４、段落〔０００８〕）
【特許文献２】特開２００４−２９６５５２号公報（図２、段落〔００１７〕〜〔００２２〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１の乾燥ガス供給装置は、タンク内に所定量のＩＰＡを貯留して、このタンク内に窒素ガスを供給することによりバブリングして混合ガスを生成するものであるが、この混合ガスにおけるＩＰＡと窒素ガスとの割合、すなわち混合ガスの濃度は、窒素ガスの供給量およびＩＰＡの温度によって変動するので、上記のバブリング方式では、この濃度を一定に維持して安定供給することが極めて難しい。また、混合ガスの濃度をより高濃度に設定したい場合、バブリング方式では濃度に上限がありそれ以上の高濃度は望めない。さらに、混合ガスの濃度計を設定してバブリングにより発生するＩＰＡ蒸気量を制御しようとしても安定させるまでに長い時間を要してしまう。
【０００９】
また、上記特許文献２の乾燥ガス供給装置は、ＩＰＡ供給系と窒素ガス供給系とが別々になっているので、ＩＰＡの供給量をＩＰＡ供給系でコントロールすることにより、混合ガスの濃度をほぼ一定にすることが可能であるが、このガス供給装置も、濃度値を任意の値に設定して、安定供給することが難しい。すなわち、このガス供給装置は、ＩＰＡ供給源および窒素ガス供給源と噴霧手段とが配管により接続され、気体流に液体が供給されるので、気体の圧力と液体の圧力に大きな差があるため混合開始時には大きな圧力変動が起こり、混合ガス濃度が不安定となり易い。また、この配管の途中に複数の切換弁およびタンク等が結合されて、各切換弁の開閉操作によって、噴霧手段へ所定量のＩＰＡおよび窒素ガスが供給されるので、これらの切換弁の切換えタイミングと流出される流量との間にタイムラグ、特に供給装置の起動時に顕著に発生し、このタイムラグにより流量変動が誘発されるのでＩＰＡの安定供給ができなくなる。
【００１０】
本発明者らは、この種のガス供給装置におけるＩＰＡ量の変動を検証するために、上記乾燥ガス供給装置３２と類似の装置を使用して実験した。次に、図５を参照し類似装置の動作および実験結果を説明する。なお、図５は図４の乾燥ガス供給装置に類似するガス供給装置の概略構成図、図６は図５の供給装置から流出されるＩＰＡ流量を示したグラフである。
【００１１】
乾燥ガス供給装置３２'は、上記ガス供給装置に代えてＩＰＡ供給ラインＬｄと窒素ガス供給ラインＬａとを一端で合流させて供給ラインＬｅに接続し、この供給ラインＬｅ内で窒素ガスとＩＰＡとを混合して噴霧手段３４より処理槽Ｂへ送給するようにしたものである。このような構成の乾燥ガス供給装置３２'において乾燥処理工程を実行する際には、先ず、バルブＶｃを開いて、ＩＰＡ供給源から所定量のＩＰＡをタンク３３内へ貯留し、次いで、バルブＶｂを開き、タンク加圧用Ｎ２供給源から加圧したＮ２ガスをタンク３３内へ供給して、このタンク３３に貯留したＩＰＡ液面をガス圧で押下げて、タンク３３から所定量のＩＰＡを配管Ｌｄへ流出させて供給ラインＬｅへ供給する。一方、供給ラインＬｅはＮ２供給源に接続してあるので、バルブＶａを開いてこの供給ラインＬｅに所定量の窒素ガスを供給して、この供給ラインＬｅ内で窒素ガスとＩＰＡとを混合して処理槽Ｂへ供給する。
【００１２】
そこで、このように作動する供給装置に、窒素ガスＮ２の流量を１３０Ｌ／ｍｉｎ、一方ＩＰＡの流量をそれぞれ１０ｃｃ／ｍｉｎ、４０ｃｃ／ｍｉｎ、８０ｃｃ／ｍｉｎ、１２０ｃｃ／ｍｉｎに設定して供給し、処理槽Ｂへ流出されるＩＰＡ流量を計測したところ、図６に示すような結果が得られた。
図６に示す結果から、ＩＰＡ流量は、初期段階で急激な上下変動を起し、その流量が安定するまでに、流量が比較的多い場合は約３０秒近く掛り、流量が少ない場合は約４０秒掛り、安定化するまでの時間が長くなっている。この初期段階における急激な上下変動は、各バルブの開閉タイミングによるタイムラグおよび供給ラインＬａからＮ２ガスが他の供給ラインＬへ逆流することが原因と考えられる。なお、このバルブの開閉操作は、バルブＶａを開にした後にバルブＶｄを開いたが、これらのバルブを同時に開放、またバルブＶａ、Ｖｄの開閉順序を逆にしてもほぼ同じ傾向となることも確認された。
【００１３】
ところで、近年は、各種半導体素子を製造するウェーハの大きさが大口径、例えば３００ｍｍ以上になるとともに、このウェーハには各種の半導体層、成膜および配線等が高密度、高精細に形成されるので、洗浄処理後の乾燥にはより高品質の乾燥処理が要求されてきているが、これまでの乾燥ガス供給装置では、この要求に対応することができなくなってきている。
【００１４】
本発明は上述のような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、広範囲の乾燥ガス濃度を設定でき、しかもこの設定濃度で安定供給ができる乾燥ガス供給方法およびその供給装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、前記供給装置を用いて高品質の基板処理が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】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の乾燥ガス供給方法の発明は、乾燥ガスが供給される第１供給ラインと、乾燥流体が供給される第２供給ラインと、前記第１、第２供給ラインの一端部が合流されて接続された第３供給ラインと、を有し、前記第３供給ライン内で前記乾燥ガスと乾燥流体とを混合して送給する乾燥ガス供給方法において、
前記第２供給ラインに供給される乾燥流体の流量を計量し、この計量結果に基づいて前記乾燥流体の流量を制御することによって、一定量の乾燥流体を含む前記乾燥ガスと乾燥流体との混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから送給することを特徴とする。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の乾燥ガス供給方法において、前記第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、その流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を前記第２供給ラインから外部へ放出し、安定状態の乾燥流体のみを前記第３供給ラインに送給するように制御されることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１に記載の乾燥ガス供給方法において、前記第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を含む前記混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから外部へ放出し、安定状態の乾燥流体を含む前記混合乾燥ガスを前記第３供給ラインから送給するように制御されることを特徴とする。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の乾燥ガス供給方法において、前記第１、第３供給ラインにそれぞれ加熱手段を設け、該第１、第３供給ラインに流れる前記乾燥ガスおよび前記混合乾燥ガスを加熱することを特徴とする。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥ガス供給方法において、前記乾燥ガスは不活性ガスであり、前記乾燥流体は水溶性有機溶剤であることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の乾燥ガス供給装置の発明は、乾燥ガスが供給される第１供給ラインと、乾燥流体が供給される第２供給ラインと、前記第１、第２供給ラインの一端部が合流されて接続された第３供給ラインと、を有し、前記第３供給ライン内で前記乾燥ガスと乾燥流体とを混合して送給する乾燥ガス供給装置において、
前記第２供給ラインには、前記乾燥流体を貯留するタンクと、前記タンクを加圧して所定の乾燥流体を流出させる加圧手段と、前記タンクから流出される乾燥流体の流量を計量する流量計と、前記流量計の計量値により流量を調節する調節弁と、を設け、また、前記流量計の計量結果に基づいて前記調節弁を制御して一定量の乾燥流体と前記乾燥ガスとを混合した混合乾燥ガスを前記３第供給ラインから送給するように制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項７の発明は、請求項６に記載の乾燥ガス供給装置において、前記第２供給ラインには、更に前記乾燥流体の状態を検知する検知手段を設け、前記第２又は第３供給ラインには前記調節弁の後に切換弁を設け、前記検知手段により前記第２供給ライン内に流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体が検知されたときに、前記切換弁を切換えて前記乾燥流体又は前記混合乾燥ガスを前記第２又は第３供給ライン外へ放出することを特徴とする。
【００２３】
請求項８の発明は、請求項６又は７に記載の乾燥ガス供給装置において、前記第１、第３供給ラインにそれぞれ加熱手段を設け、前記第１、第３供給ラインに流れる前記乾燥ガスおよび前記混合乾燥ガスを加熱することを特徴とする。
【００２４】
請求項９の発明は、請求項６〜８のいずれかに記載の乾燥ガス供給装置において、前記乾燥ガスは不活性ガスであり、前記乾燥流体は水溶性有機溶剤であることを特徴とする。
【００２５】
請求項１０に記載の基板処理装置の発明は、請求項６〜９のいずれかに記載の乾燥ガス供給装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は上記構成を備えることにより以下に示すような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、第２供給ラインに供給される乾燥流体の流量を計量し、この計量結果に基づいて乾燥流体の流量を制御して一定量の乾燥流体を第３供給ラインへ供給することにより、第３供給ライン内で一定濃度の混合乾燥ガスを生成して安定供給することができる。また、この混合ガスの濃度は、乾燥流体の流量を変更することにより、簡単にコントロールができるので、広範囲の用途に使用できる混合乾燥ガスを生成できる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、第２供給ラインには、この第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を第２供給ライン外へ放出して、安定状態の流体を送給するので第３供給ライン内において一定濃度の混合乾燥ガスを生成することができる。
【００２８】
請求項３の発明によれば、第２供給ラインには、この第２供給ラインに流れる流量状態を検知して、流量が安定する前の非安定状態の乾燥流体を含む混合ガスを第３供給ライン外へ放出して、安定状態の乾燥流体のみを含む混合乾燥ガスを送給するので、第３供給ライン内において一定濃度の混合乾燥ガスを生成することができる。
【００２９】
請求項４、５の発明によれば、乾燥ガスに不活性ガス、乾燥流体に水溶性有機溶剤を使用し、これらを加熱することにより、各種半導体ウェーハ等の基板を処理できる高品質の乾燥ガスを生成することができる。
【００３０】
請求項６の発明によれば、第２供給ラインには、乾燥流体を貯留するタンクと、このタンクを加圧して所定の乾燥流体を流出させる加圧手段と、タンクから流出される乾燥流体の流量を計量する流量計と、この流量計の計量値により流量を調節する調節弁とを設け、さらにはタンクから流出される乾燥流体を流量計で計量し、この計量結果に基づいて調節弁を制御して一定量の乾燥流体を供給する制御手段を設けることにより、請求項１の効果を奏するガス供給装置を作成できる。
【００３１】
請求項７の発明によれば、流量の不安定状態を検知する検知手段および切換弁を設けることにより、請求項２及び３の効果を奏するガス供給装置を作成できる。
【００３２】
請求項８、９の発明によれば、第１、第３供給ラインに加熱手段を設けることにより、請求項４、５の効果を奏するガス供給装置を作成できる。
【００３３】
請求項１０の発明によれば、請求項６〜９の乾燥ガス供給装置により、広範囲の乾燥ガス濃度を設定でき、しかもこの設定濃度で安定供給がされるので、このガス供給装置を用いることにより、高品質の基板処理が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して本発明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乾燥ガス供給方法、乾燥ガス供給装置およびこの乾燥ガス供給装置を使用した基板処理装置を例示するものであって、本発明をこれらの装置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応し得るものである。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態に係る乾燥ガス供給装置が接続された基板処理装置を示した概略構成図である。
この基板処理装置１は、ウェーハＷを収容し、各種薬液、洗浄液および乾燥ガスによりそれぞれの処理を行う処理槽２を有し、この処理槽２に各種薬液、洗浄液および乾燥ガス等を供給する複数の供給ラインＬＡ、ＬＣ１〜ＬＣ３並びに処理槽２に貯留された薬液、洗浄液等を排出する排出ラインＬＢがそれぞれ接続されている。
【００３６】
処理槽２は、上方に開口部３ａを有し、比較的深底で複数枚のウェーハＷを収容できる大きさの内槽３１と、この内槽３１からオーバーフローする処理液を収容する外槽３２と、内槽３１の開口部３ａを覆い内部にウェーハＷを収容できる大きさのドーム型の蓋体４とを有している。
内槽３１には、各種薬液、洗浄液を供給する供給ラインＬＡが接続され、内槽３１および外槽には、薬液、洗浄液等を排出する排出ライＬＢが接続されている。また、ドーム型の蓋体４の天井面には、複数本の噴射ノズル５１〜５ｎが装着されて、各噴射ノズル５１〜５ｎは、乾燥ガス等の供給ラインＬＣ１〜ＬＣ３に接続されている。内槽３１、外槽３２および蓋体４は、例えば石英、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニリデン）等の耐侵食性に優れた材料で形成されている。
【００３７】
処理槽２は、配管Ｌ５により乾燥ガス供給装置６に接続されている。この乾燥ガス供給装置６は、乾燥ガスを供給する第１供給ラインＬＣ１と、乾燥流体（例えば、水溶性有機溶剤）を供給する第２供給ラインＬＣ２と、これらの第１、第２供給ラインの各一端部に接続された第３供給ラインＬＣ３とを備え、第３供給ラインＬＣ３が蓋体４に装着された各噴射ノズル５１〜５ｎに接続されている。
【００３８】
第１供給ラインＬＣ１は、一端が不活性ガス供給源７に、他端が接続部１７を介して第３供給ラインＬＣ３に接続され、途中にヒータ１０が連結されたラインとなっている。このヒータ１０により、配管Ｌ６内が所定の温度、例えば１４０℃に加熱されるようになっている。不活性ガス供給源７は、不活性ガス（例えば、窒素（Ｎ２）、アルゴン、ヘリウム、およびこれらを混合したガス、なお以下ではＮ２として説明を行う）の供給源となっている。
【００３９】
第２供給ラインＬＣ２は、途中に所定量の有機溶剤を貯留するタンク１１を備え、このタンク１１は、配管Ｌ２の途中にバルブＶ２を連結した不活性ガス供給源８および配管Ｌ２の途中にバルブＶ１を連結して有機溶剤供給源９に接続されている。不活性ガス供給源８は、例えば、窒素（Ｎ２）、アルゴン、ヘリウム、およびこれらを混合したガスの供給源となっており、また、有機溶剤供給源９は、水溶性有機溶剤（例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、イソプロパノール、２−プロパノール、エタノール、メタノール、ブチルアルコール、およびこれらを混合したもの、なお以下ではＩＰＡとして説明を行う）の供給源となっている。
【００４０】
タンク１１は、その底部に配管Ｌ４が接続され、この配管Ｌ４には、途中にこのタンク１１から吐出されるＩＰＡの量を計測する流量計１２と、この流量計の計量値により設定された流量のＩＰＡを流出させる調節弁１３と、この調節弁１３の後に接続されてＩＰＡの流れを切換える切換弁１４とが接続されて、この切換弁１４が接続部１７に結合されている。切換弁１４には、２つの流出口１４１、１４２を有する３方切換弁が使用される。この切換弁１４は、配管内の流量が不安定なときにこの不安定な流量をライン外へ放出するように流出口１４２側へ切換え、流量が安定した状態で流出口１４１へ切換えられる。なお、流出口１４２は、不図示の貯留タンクへ接続されて放出され貯留されるようになっている。
【００４１】
流量計１２、調節弁１３および切換弁１４は、制御手段１５に接続されている。この制御手段１５は、流量計１２の出力値と設定手段１６からの設定値とを比較する比較部と、この比較部からの出力、すなわち設定値と計測された値との偏差からこの偏差をゼロにする信号を送出する制御部とを有し、流量計１２の出力を入力し、この入力値と設定手段１６で設定された設定値とを比較し、この比較値に基づいて調節弁１３を制御して、設定された流量を流出させる制御を行う。なお、流量計１２は、超音波を利用した超音波流量計が望ましい。この超音波流量計を用いると、流体の流れ方向に対する伝搬時間差から流量を計測するため微小流量でも正確に流量を計測できる。
【００４２】
第３供給ラインＬＣ３は、接続部１７と蓋体４に設けた噴射ノズル５１〜５ｎとを接続する配管Ｌ５で構成されるラインであって、この配管Ｌ５にはヒータ１８およびフィルタ１９が連結されて、第１、第２供給ラインＬＣ１、ＬＣ２から供給されるＩＰＡとＮ２とを混合するとともに、ヒータ１８により所定の温度、例えば１４０℃に加熱して、各噴射ノズル５１〜５ｎへ供給するラインとなっている。なお、フィルタ１９は、混合ガスに含まれる塵等を除去するものである。
【００４３】
次に、この乾燥ガス供給装置および基板処理装置の動作を説明する。
先ず、基板処理装置１の内槽３１に所定枚数のウェーハＷを収容し、薬液供給ラインＬＡから所定の薬液を供給して薬液処理を行う。その後、薬液の供給を停止し、代わって同じ供給ラインから純水を内槽３１内へ供給して水洗洗浄を行う。この水洗洗浄後に、ウェーハＷを内槽３１から引上げてドーム型蓋体４内へ収容する。なお、蓋体４内へウェーハＷを収容するときに、バルブＶ３を開いて不活性ガス供給源７から予め蓋体４内にＮ２を供給し、蓋体４内をＮ２で置換しておくと好ましい。
【００４４】
次いで、乾燥ガス供給装置６から、蓋体４に設けた噴射ノズル５１〜５ｎへ以下の供給ラインから乾燥ガスを供給する。
（１）第１乾燥ガスの供給
第１供給ラインＬＣ１から接続部１７へ第１乾燥ガスとなるＮ２を供給する。この第１乾燥ガスの供給は、バルブＶ３を開いて不活性ガス供給源７から配管Ｌ３を介して供給されるＮ２をヒータ１０で所定温度、例えば１４０℃に加熱して供給する。このバルブＶ３は、第２供給ラインＬＣ２から乾燥流体（ＩＰＡ）を供給する前に開いておき噴射ノズル５１〜５ｎへＮ２を供給して、蓋体４内をＮ２ガスで置換させる。
【００４５】
（２）乾燥流体（水溶性有機溶剤）の供給
先ず、バルブＶ１を開いて有機溶剤供給源９からＩＰＡを供給して所定量のＩＰＡをタンク１１内へ貯留し、バルブＶ１を閉じる。次に、バルブＶ２を開いて不活性ガス供給源から所定圧、例えば０．３ＭＰａに加圧したＮ２を所定量、例えば１３０Ｌ／ｍｉｎをタンク１１内へ供給し、このタンク１１内に貯留されているＩＰＡ液面をガス圧で押下げる。この液面の押下げにより、タンク１１から所定量のＩＰＡが配管Ｌ４へ流出させる。この配管Ｌ４を流れる流量は流量計１２で検量し、この検出結果を制御手段１５へ出力する。この制御手段１５では、流量計１２からの出力と設定手段１６で設定された設定値と比較し、この比較値に基づいて調節弁１３を制御して、設定された流量を流出させる。この制御は、配管を流れる流量をリアルタイムで検量して、設定値と比較して調節弁１３を制御する。ＩＰＡ流量の設定は、設定手段１６で行なわれる。
【００４６】
図２は、設定手段１６でＩＰＡ流量を１０ｃｃ／ｍｉｎ、４０ｃｃ／ｍｉｎ、８０ｃｃ／ｍｉｎ、１２０ｃｃ／ｍｉｎに設定したときのＩＰＡ流量と流出時間との関係を示したグラフである。
このグラフから分かるように、タンク１１から流出されるＩＰＡは制御手段１５によりコントロールされても、切換弁１４から流出される流量が安定するまでに１０秒程掛ることが確認された。また、特にこの乾燥ガス供給装置６が起動した直後に流量が急激に上下動することが分かる。
【００４７】
したがって、ＩＰＡの流量が安定しない非安定状態で第３供給ラインＬＣ３へ接続してしまうと、第３供給ラインＬＣ３の配管Ｌ６内でＮ２と混合される乾燥流体のＩＰＡ濃度も変動してしまう。そこで、この非安定状態では、切換弁１４を流出口１４２側へ切換えて、非安定状態のＩＰＡを第２供給ラインＬＣ２外へ放出させる。そして、安定状態になった時点で切換弁１４を流出口１４１側へ切換えることで、接続部１７を介して第３供給ラインＬＣ１へ安定状態のＩＰＡのみを供給する。非安定状態の検知は、装置を起動してからの時間、或いは流量計１２からの出力に基づいて制御手段１５で判定する。
【００４８】
（３）混合ガスの供給
第１、第２供給ラインからそれぞれ所定量のＮ２ガスおよびＩＰＡが第３供給ラインＬＣ３へ供給して、このラインの配管Ｌ５内で混合するとともに、所定温度、例えば１４０℃に加熱して噴射ノズル５１〜５ｎへ供給して、蓋体４内のウェーハＷの乾燥処理を行う。このガス供給装置によると、設定手段により広範囲、例えば１０ｃｃ／ｍｉｎ〜１２０ｃｃ／ｍｉｎ、すなわち１０倍ないしそれ以上の範囲で設定値を変更して、広範囲の濃度の乾燥ガスを安定して供給できる。
【００４９】
上記一実施形態に係る乾燥ガス供給装置６においては、切換弁１４を第２供給ラインＬＣ２上に設けたが、第３供給ラインＬＣ３上に設けるようにしても良い。よって、以下には他の実施形態として、切換弁１４'を第３供給ノズルＬＣ３上に設けた乾燥ガス供給装置６'を有する基板処理装置１'について、図３を用いて説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置１'においては、切換弁１４'の取付位置以外は上述した実施形態と同様の構成を備えているので、同一の構成を示す部分については同一の符号を付してその説明を省略する。図３は本発明の他の実施形態に係る乾燥ガス供給装置が接続された基板処理装置を示した概略構成図である。
【００５０】
本実施形態に係る基板処理装置１'の乾燥ガス供給装置６'は、図３に示すように、第１〜第３供給ラインＬＣ１〜ＬＣ３で構成されており、そのうち第２供給ノズルＬＣ２には不活性ガス供給源８及び有機溶剤供給源９が接続されたタンク１１が取り付けられ、さらにはその中間部に流量計１２、調節弁１３及び制御弁１４"が取り付けられている。制御弁１４"はＩＰＡの送流をＯＮ／ＯＦＦ制御するとともに、第１供給ラインＬＣ１から第２供給ラインＬＣ２に侵入するＮ２を防ぐ役目を持つ。また、第３供給ノズルＬＣ３には第１、第２供給ノズルＬＣ１、ＬＣ２が接続され、その中間部に切換弁１４'、ヒータ１８及びフィルタ１９が取り付けられている。このうち切換弁１４'としては、上述の実施形態と同じく２つの流出口１４'１、１４'２を有する３方切換弁が使用される。
【００５１】
ここで、上記構成を備える基板処理装置１'の動作を説明する。ただし、本実施形態の基板処理装置１'の乾燥ガス供給装置６'における混合乾燥ガスの供給動作以外は上述の一実施形態に示すものと同一であるので、以下には乾燥ガスの供給動作についてのみ説明する。
（３'）混合ガスの供給
第１、第２供給ラインＬＣ１、ＬＣ２からそれぞれ所定量のＮ２ガスおよびＩＰＡを第３供給ラインＬＣ３へ供給し、このラインの配管Ｌ５内で混合するとともに、所定温度、例えば１４０℃に加熱して噴射ノズル５１〜５ｎへ供給して、蓋体４内のウェーハＷの乾燥処理を行う。この際、流量計１２で計量された計量値を元に切換弁１４'を用いて非安定状態の乾燥流体が含有した混合ガスを第３供給ラインＬＣ３外に放出する。このように放出された混合ガスは、処理槽２の外槽３２に放出されて排気されるか、あるいはタンク１１まで戻して再利用すると好ましい。
【００５２】
上述のように、本実施形態にかかる基板処理装置によれば、切換弁１４'を第３供給ラインＬＣ３に設けると、接続部１７において混合することが乾燥流体の流量の非安定状態の原因であった場合、非安定状態が発生した後に混合乾燥ガスをライン外へ放出するので、切換弁１４'で流れを切り換えたとしても、第３供給ラインＬＣ３中のＩＰＡ濃度の変動には影響を及ぼさない。
また、乾燥槽（例えば蓋体４内）に被乾燥物であるウェーハＷがある時、始めにＮ２のみの乾燥ガスがウェーハＷに吹き付けられることがないので、ウォータマーク発生の危険性が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る乾燥ガス供給装置が接続された基板処理装置を示した概略構成図である。
【図２】図２は図１の乾燥ガス供給装置から流出されるＩＰＡ流量を示したグラフである。
【図３】図３は本発明の他の実施形態に係る乾燥ガス供給装置が接続された基板処理装置を示した概略構成図である。
【図４】図４は従来技術の乾燥ガス供給装置を有する半導体製造装置の概略構成図である。
【図５】図５は図４に示す乾燥ガス供給装置に類似する乾燥ガス供給装置の概略構成図である。
【図６】図６は図５の乾燥ガス供給装置から流出されるＩＰＡ流量を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１、１'      基板処理装置
２            処理槽
３１          内槽
３２          外槽
４            蓋体
５１〜５ｎ    噴射ノズル
６、６'      乾燥ガス供給装置
７、８        不活性ガス供給源
９            有機溶剤供給源
１１          タンク
１２          流量計
１３          調節弁
１４、１４'  切換弁
１４"        制御弁
１５          制御手段
１６          設定手段
ＬＣ１        第１供給ライン
ＬＣ２        第２供給ライン
ＬＣ３        第３供給ライン
【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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