(57)【要約】【課題】基板を効率よく撥水化することが可能な液処理方法及び液処理装置を提供する。【解決手段】撥水化剤溶液を加温する溶液加温工程と、加温された前記撥水化剤溶液を基板に対して供給する撥水化処理工程と、前記撥水化処理工程後の前記基板に対し、リンス液を供給するリンス工程と、前記基板を回転させて、前記リンス液を除去する乾燥工程と、を含む液処理方法が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水化剤溶液を加温する溶液加温工程と、
加温された前記撥水化剤溶液を基板に対して供給する撥水化処理工程と、
前記撥水化処理工程後の前記基板に対し、リンス液を供給するリンス工程と、
前記基板を回転させて、前記リンス液を除去する乾燥工程と、
を含む液処理方法。
【請求項２】
前記溶液加温工程において、前記撥水化剤溶液は、常温より高く、前記撥水化剤溶液の沸点より低い温度に加温される、請求項１に記載の液処理方法。
【請求項３】
前記溶液加温工程が、前記撥水化剤溶液を貯留する容器から前記撥水化剤溶液を前記基板に供給する供給端までの間において行われる、請求項１又は２に記載の液処理方法。
【請求項４】
前記撥水化処理工程が、前記基板を加温する基板加温工程を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項５】
前記撥水化処理工程において、
加温された前記撥水化剤溶液を供給する前に、加温された有機溶剤を前記基板に供給することにより前記基板加温工程が行われる、請求項４に記載の液処理方法。
【請求項６】
前記基板加温工程において赤外線成分を含む光が前記基板へ照射される、請求項４に記載の液処理方法。
【請求項７】
前記撥水化処理工程が、前記基板周辺の雰囲気を加温する雰囲気加温工程を更に含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項８】
前記基板に対して薬液を供給して前記基板を液処理する薬液処理工程と、
リンス液により前記薬液を洗い流す薬液除去工程と
が、前記撥水化処理工程に先立って行われる、請求項１から７のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項９】
前記撥水化剤溶液を貯留する前記容器内の雰囲気を乾燥気体で換気する工程を更に含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の液処理方法。
【請求項１０】
撥水化処理の対象となる基板を載置する基板載置部と、
前記基板に対して撥水化剤溶液を供給する供給部と、
前記供給部に設けられ前記撥水化剤溶液を加温する溶液加熱部と、
前記基板に対して、加温された前記撥水化剤溶液が供給されるように前記溶液加熱部を制御する制御部と
を備える液処理装置。
【請求項１１】
前記溶液加熱部が、常温より高く、前記撥水化剤溶液の沸点より低い温度に前記撥水化剤溶液を加温する、請求項９又は１０に記載の液処理装置。
【請求項１２】
前記溶液加熱部が、前記撥水化剤溶液を貯留する容器から前記撥水化剤溶液を前記基板に供給する供給端までの間に配置される、請求項９から１２のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１３】
前記基板を加熱する基板加熱機構を更に備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の液処理装置。
【請求項１４】
前記基板加熱機構が、加温された有機溶剤を前記基板へ供給することにより前記基板を加熱する、請求項１３に記載の液処理装置。
【請求項１５】
前記基板加熱機構が、赤外線成分を含む光を発する発光体を備える、請求項１３に記載の液処理装置。
【請求項１６】
前記基板に対して薬液を供給する薬液供給部と、前記基板に対してリンス液を供給するリンス液供給部を更に備える、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハなどの基板を薬液で処理する液処理方法及び液処理装置に関し、特に撥水化剤を用いて基板を撥水化するための液処理方法及び液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の高集積化に伴って、基板表面上に形成されるパターンの微細化が益々進んでいる。そのような微細パターンが形成された基板に対して薬液を供給して基板表面を処理し、純水などのリンス液で薬液を洗い流し、乾燥させる場合、リンス液の表面張力によって微細パターンが倒壊してしまい、欠陥が生じるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するため、基板表面に対して例えば撥水化剤溶液を供給して撥水化することが行われている。基板表面を撥水化することによって、リンス液により微細パターンに加わる力を低減することができ、微細パターンの倒壊を抑制することができる（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１４４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板表面の撥水化により微細パターンの倒壊を抑制することができる一方で、撥水化を行うことにより基板の洗浄処理に要する時間が長くなるため、処理のスループットの低下を招いてしまう。このため、撥水化にかかる時間を短くすることが望まれている。
【０００６】
本発明は、上記の事情を考慮して為され、基板を効率よく撥水化することが可能な液処理方法及び液処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、撥水化剤溶液を加温する溶液加温工程と、加温された前記撥水化剤溶液を基板に対して供給する撥水化処理工程と、前記撥水化処理工程後の前記基板に対し、リンス液を供給するリンス工程と、前記基板を回転させて、前記リンス液を除去する乾燥工程と、を含む液処理方法が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、撥水化処理の対象となる基板を載置する基板載置部と、前記基板に対して撥水化剤溶液を供給する供給部と、前記供給部に設けられ前記撥水化剤溶液を加温する溶液加熱部と、前記基板に対して、加温された前記撥水化剤溶液が供給されるように前記溶液加熱部を制御する制御部とを備える液処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、基板を効率よく撥水化することが可能な液処理方法及び液処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略上面図である。
【図２】図１の基板処理装置に組み込まれ得る、本発明の実施形態による液処理装置を示す概略側面図である。
【図３】図２の液処理装置を示す概略上面図である。
【図４】本発明の実施形態による基板処理方法を示すフローチャートである。
【図５】図２及び図３に示す液処理装置の変形例を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきである。
【００１２】
まず、図１を参照しながら、本発明の実施形態による液処理装置を含む基板処理装置について説明する。図１は、本発明の実施形態による基板処理装置を模式的に示す上面図である。図示のとおり、基板処理装置１００は、複数のウエハＷを収容する複数の（図示の例では４つの）ウエハキャリアＣが載置されるキャリアステーションＳと、キャリアステーションＳと後述の液処理ステーションＳ３との間でウエハＷを受け渡す搬入出ステーションＳ２と、本発明の実施形態による液処理装置１が配置される液処理ステーションＳ３とを備える。
【００１３】
搬入出ステーションＳ２には、ウエハキャリアＣからウエハＷを搬出してステージ１３に載置し、また、ステージ１３のウエハＷを取り上げてウエハキャリアＣへ搬入する搬送機構１１を有している。搬送機構１１は、ウエハＷを保持する保持アーム部１１ａを有している。搬送機構１１は、ウエハキャリアＣの配列方向（図中のＸ方向）に延びるガイド１２に沿って移動することができる。また、搬送機構１１は、Ｘ方向に垂直な方向（図中のＹ方向）及び上下方向に保持アーム部１１ａを移動させることができ、水平面内で保持アーム部１１ａを回転させることができる。
【００１４】
液処理ステーションＳ３は、Ｙ方向に延びる搬送室１６と、搬送室１６の両側に設けられた複数の液処理装置１とを有している。搬送室１６には、搬送機構１４が設けられ、搬送機構１４は、ウエハＷを保持する保持アーム部１４ａを有している。搬送機構１４は、搬送室１６に設けられＹ方向に延びるガイド１５に沿って移動することができる。また、搬送機構１４は、保持アーム部１４ａをＸ方向に移動することができ、水平面内で回転させることができる。搬送機構１４は、搬入出ステーションＳ２の受け渡しステージ１３と各基板処理ユニット１との間でウエハＷを搬送する。  
また、基板処理装置１００には、各種の部品及び部材を制御する制御部１７が設けられ、制御部１７の制御の下、基板処理装置１００が動作し、例えば後述の基板処理方法が実施される。
【００１５】
以上の構成を有する基板処理装置１００においては、キャリアステーションＳに載置されるウエハキャリアＣから搬送機構１１によってウエハＷが取り出されてステージ１３に載置される。ステージ１３上のウエハＷは、液処理ステーションＳ３内の搬送機構１４により液処理装置１に搬入され、ウエハＷの表面が所定の洗浄液で洗浄され、例えば純水により洗浄液が洗い流され、ウエハＷの表面が乾燥される。ウエハＷの表面が乾燥された後、ウエハＷは、搬入時と逆の経路（手順）によりウエハキャリアＣへ戻される。また、一のウエハＷが洗浄される間に、他のウエハＷが他の液処理装置１へ順次搬送され、洗浄される。
【００１６】
次に、図２及び図３を参照しながら、上述の液処理装置１を説明する。図２は、液処理装置１を模式的に示す側面図である。図示のとおり、液処理装置１は、ウエハＷを支持し回転するウエハ支持回転部２１と、ウエハ支持回転部２１により支持されるウエハＷ上に液体を供給する液体供給ノズル３１と、液体供給ノズル３１からウエハＷ上に供給され、ウエハ支持回転部２１により回転されるウエハＷ上から飛散する液体を受けるカップ部２３とを有する。
【００１７】
ウエハ支持回転部２１上には、複数の（少なくとも３個の）ウエハ支持部材２１ａが設けられ、これらによりウエハＷが支持される。ウエハ支持回転部２１の下面中央部には、回転シャフト２１ｓが結合され、回転シャフト２１ｓはモータＭに接続されている。このような構成により、ウエハ支持回転部２１により支持されるウエハＷが回転される。
【００１８】
液体供給ノズル３１は、駆動部Ｄにより支持されて上下方向に延びるシャフトＳと、シャフトＳの上端に一端で固定され、ほぼ水平方向に延びるアーム部Ａと、アーム部Ａの他端下面に取り付けられるヘッド部Ｈとを有している。駆動部Ｄは、シャフトＳの中心軸を回転中心として、シャフトＳを回転することができる。これにより、シャフトＳの中心軸を中心にアーム部Ａが旋回され、ヘッド部Ｈが、ウエハ支持回転部２１に支持されるウエハＷの中央上方の液体供給位置（図３において破線で示す位置）と、カップ部２３の外側のホーム位置（図３において実線で示す位置）とに位置することができる。
【００１９】
また、液体供給ノズル３１には、撥水化剤溶液貯留部２Ａが配管２ＡＬを介して接続され、有機溶剤貯留部２Ｂが配管２ＢＬを介して接続されている。  
撥水化剤溶液貯留部２Ａは撥水化剤溶液を貯留している。撥水化剤溶液は、ウエハＷの表面を撥水化するための撥水化剤をシンナーで所定の濃度に希釈することにより得られる。撥水化剤としては、シリル化剤（又はシランカップリング剤）を用いることができる。具体的には、例えばトリメチルシリルジメチルアミン（ＴＭＳＤＭＡ）、ジメチルシリルジメチルアミン（ＤＭＳＤＭＡ）、トリメチルシリルジエチルアミン（ＴＭＳＤＥＡ）、ヘキサメチルジンラザン（ＨＭＤＳ）、1,1,3,3-テトラメチルジシラザン（ＴＭＤＳ）などを撥水化剤として用いることができる。また、シンナーとしては、エーテル類溶媒や、ケトンに属する有機溶媒などを用いることができる。具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、シクロヘキサノン、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）などをシンナーとして用いることができる。
【００２０】
また、撥水化剤溶液貯留部２Ａと液体供給ノズル３１を接続する配管２ＡＬには、開閉弁２ＡＶ、流量計２ＡＦ、及びニードル弁２ＡＮが設けられており、これらにより、撥水化剤溶液の供給の開始／停止、及び流量が制御される。また、配管２ＡＬには加熱部２ＡＨが設けられている。加熱部２ＡＨは、ヒータなどの発熱体と、発熱体へ電力を供給する電源と、撥水化剤溶液の温度を監視する温度センサと、温度センサによる測温結果に基づいて電源から発熱体への電力を調整する温調器と（いずれも図示を省略）を有している。これにより、配管２ＡＬを流れて液体供給ノズル３１へ至る撥水化剤溶液が所定の温度に加温される。このときの撥水化剤溶液の温度は、例えば常温（例えばクリーンルーム内の温度）から、使用する撥水化剤溶液の沸点まで範囲にあることが好ましい。具体的には、加温される撥水化剤溶液の温度は、約３０℃から約６０℃までの範囲にあると好ましい。
【００２１】
また、加温された撥水化剤溶液が配管２ＡＬ内で冷えるのを抑えるため、配管２ＡＬの加熱部２ＡＨと液体供給ノズル３１との間に補助加熱部ｈが設けられている。補助加熱部ｈは、配管２ＡＬに巻き付ける例えばテープヒータと、テープヒータの温度を調整する温調部（温度センサ、電源、温調器など）とにより構成され得る。
【００２２】
また、撥水化剤溶液貯留部２Ａには乾燥気体供給管２ＡＩ及び排気管２ＡＤが接続されている。撥水化剤溶液貯留部２Ａ内へ乾燥気体供給管２ＡＩから乾燥気体を供給し、排気管２ＡＤから排気することにより、撥水化剤溶液貯留部２Ａの内部から水分が除去される。乾燥気体としては、例えば窒素ガスや、除湿器などにより除湿した乾燥空気などを用いることができる。乾燥気体の露点は、例えば４０℃以下であることが好ましく、−６０℃程度であることが更に好ましい。撥水化剤としてシリル化剤を用いる場合、シリル化剤は、雰囲気中の水分とさえ容易に加水分解反応を起こしてしまう。具体的には、加水分解反応によって、シリル化剤はシラノールとアミンとに分解してしまう。このため、撥水化剤溶液中の撥水化剤の実質的な濃度が低下し、撥水化効率が低下する可能性がある。そこで、上述のように、乾燥気体の供給及び排気により、撥水化剤貯留部２Ａの内部を水分の無い雰囲気とし、加水分解反応を抑制している。
【００２３】
また、撥水化剤溶液貯留部２Ａには、循環ライン２Ｃが設けられている。循環ライン２Ｃには、開閉弁２ＣＶ、ポンプＰ、及びフィルターＦが設けられている。ポンプＰを起動するとともに開閉弁２ＣＶを開くと、撥水化剤溶液貯留部２Ａ内の撥水化剤溶液は、循環ライン２ＣＶを通して循環する。撥水化剤溶液がフィルターＦを通り抜ける際に、撥水化剤溶液に含まれる不純物や、固形化（ゲル化）した撥水化剤が除去される。これにより、撥水化剤溶液が清浄に保たれ、撥水化剤溶液に起因する欠陥の発生を低減することが可能となる。
【００２４】
一方、有機溶剤貯留部２Ｂには有機溶剤が貯留されており、有機溶剤貯留部２Ｂと液体供給ノズル３１を接続する配管２ＢＬには、開閉弁２ＢＶ、流量計２ＢＦ、及びニードル弁２ＢＮが設けられている。これらにより、有機溶剤の供給の開始／停止、及び流量が制御される。有機溶剤としては、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を好適に用いることができる。
【００２５】
また、配管２ＢＬには、配管２ＡＬの加熱部２ＡＨと同様に構成される加熱部２ＢＨが設けられ、これにより、配管２ＢＬを流れて液体供給ノズル３１へ至る有機溶剤が加温される。また、加温された有機溶剤が配管２ＢＬ内で冷えるのを抑えるため、配管２ＢＬの加熱部２ＢＨと液体供給ノズル３１との間においても補助加熱部ｈが設けられている。加熱部２ＢＨにより加温される有機溶剤の温度は、撥水化剤溶液の温度と等しいか、僅かに高いことが好ましい。
【００２６】
図３に示すように、アーム部Ａ内には、撥水化剤溶液貯留部２Ａからの配管２ＡＬと接続され、撥水化剤溶液をヘッド部Ｈに導く導管２ＡＣが設けられている。導管２ＡＣは、ヘッド部Ｈの下面に下向きに突出する吐出部ＴＡに連通している。また、アーム部Ａ内には、有機溶剤貯留部２Ｂからの配管２ＢLと接続され、有機溶剤をヘッド部Ｈに導く導管２ＢＣとが設けられている。導管２ＢＣは、ヘッド部Ｈの下面に下向きに突出する吐出部ＴＢに連通している。ヘッド部Ｈが液体供給位置にある際に、撥水化剤溶液貯留部２Ａからの撥水化剤溶液は、配管２ＡＬ及び導管２ＡＣを流れて吐出部ＴＡからウエハＷ上へ供給され、有機溶剤貯留部２Ｂからの有機溶剤は、配管２ＢＬ及び導管２ＢＣを流れて吐出部ＴＢからウエハＷ上へ供給され得る。
【００２７】
また、液体供給ノズル３１には、薬液貯留部２Ｄが配管２ＤＬを介して接続され、リンス液貯留部２Ｅが配管２ＥＬを介して接続されている。  
薬液貯留部２Ｄには、ウエハＷに対して行われる液処理に応じた薬液が貯留されている。例えば洗浄処理においては、アルコール（例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ））、ＳＣ１溶液(ＮＨ４ＯＨ+Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ)、又はＳＣ２溶液（ＨＣｌ＋Ｈ２Ｏ２＋Ｈ２Ｏ）などを用いることができる。また、現像処理においては現像液が用いられる。さらに、エッチング処理においては、フッ酸（ＨＦ）、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、又はＨＮＯ３などを使用しても良い。また、配管２ＤＬには、開閉弁２ＤＶ、流量計２ＤＦ、及びニードル弁２ＤＮが設けられ、これらにより、薬液の供給の開始／停止、および流量が制御される。
【００２８】
リンス液貯留部２Ｅにはリンス液が貯留され、配管２ＥＬに設けられた開閉弁２ＥＶ、流量計２ＥＦ、及びニードル弁２ＥＮにより、リンス液の供給の開始／停止、及び流量が制御される。リンス液は例えば純水（又は脱イオン水（ＤＩＷ）とも言う。以下同じ。）であって良い。  
液体供給ノズル３１のアーム部Ａには、図３に示すように、ヘッド部Ｈの吐出部ＴＤ（図２参照）と配管２ＤＬとを連通させる導管２ＤＣと、ヘッド部Ｈの吐出部ＴＥ（図２参照）と配管２ＥＬとを連通させる導管２ＥＣとが設けられている。これにより、液体供給ノズル３１のヘッド部Ｈが液体供給位置にあるとき、薬液貯留部２Ｄからの薬液は、配管２ＤＬ及び導管２ＤＣを流れて吐出部ＴＤからウエハＷ上へ供給され、リンス液貯留部２Ｅからのリンス液は、配管２ＥＬ及び導管２ＥＣを流れて吐出部ＴＥからウエハＷ上へ供給され得る。
【００２９】
また、液処理装置１は筐体２４を有し、ウエハ支持回転部２１、液体供給ノズル３１、及びカップ部２３は筐体２４内に収容されている。筐体２４には、清浄気体の流入口２４ａが設けられ、図中の矢印Ｂで示すように、図示しない空調設備から清浄気体が流入する。筐体２４内に流入した清浄気体は、筐体２４内の上部に配置されたパンチグリル２４ｂを通して下方へ流れるため、筐体２４内にはダウンフローが形成される。ダウンフローは、カップ部２３に設けられる排気排液管２３ａから排気される。  
また、筐体２４には、筐体２４内へウエハＷを搬入し、筐体２４からウエハを搬出する搬送口（図示せず）が設けられている。搬送口は図示しないシャッタにより開閉される。
【００３０】
また、筐体２４内におけるカップ部２３の上方かつパンチグリル２４ｂの下方の空間において、液体供給ノズル３１の動作を妨げないようにランプヒータ３３が設けられている。図示の例では、ランプヒータ３３は、同心円状に配置された３つの環状ランプから構成されている。これらの環状ランプは、赤外線スペクトルを含む光を発することができる。この光が、ウエハ支持回転部２１に支持されるウエハＷに照射され、これによりウエハＷが加温される。また、ランプヒータ３３には、ウエハＷの温度を調整するため、ランプヒータ３３に供給される電力を調整可能な電源３３ａと、放射温度計３３ｂとが設けられている。放射温度計３３ｂは、筐体２４の天井部に設けられたビューポートを通してウエハＷの温度を監視し、この監視の結果に基づいてランプヒータ３３へ供給される電力が調整され、ウエハＷの温度が調整される。
【００３１】
また、液処理装置１には、例えばマイクロプロセッサ（コンピュータ）やメモリを含む制御部１０が設けられている。制御部１０により、液処理装置１の各構成部の制御、例えば開閉弁２ＡＶ〜２ＥＶの開閉による各液体の供給／停止、ランプヒータ３３の点灯／消灯及びウエハＷの温度制御、加熱部２ＡＨ及び２ＢＨの温度制御、モータＭによるウエハ支持回転部２１の回転及び回転速度、液体供給ノズル３１の動作等が制御される。また、制御部１０には、液処理装置１で実行される各種処理を制御部１０の制御の下で実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて液処理装置１の各構成部に処理を実行させるための各種のプログラム（又はレシピ）を格納することができる。実施する処理に応じたプログラムを実行することにより、各種の処理（例えば、後述する液処理方法）を液処理装置１に行わせることができる。すなわち、液処理方法用のプログラムが実行される場合、制御部１０は、液処理装置１の各構成部を制御して、液処理方法を実行する制御部として機能する。
【００３２】
次に、本発明の実施形態による液処理方法について図４を参照しながら説明する。ここでは、これまで説明した液処理装置１を用いて本実施形態による液処理方法を実施する場合を例にとる。このため、以下の説明において図２及び図３を適宜参照する。また、以下の説明において、説明の簡便のため、薬液として洗浄液を使用し、有機溶剤としてＩＰＡを使用し、リンス液として純水を使用することとする。また、本実施形態による液処理方法の説明においては、撥水化剤溶液を単にシリル化剤と称する。
【００３３】
まず、液処理装置１の筐体２４内に、搬送口（図示せず）を通して液処理の対象となるウエハＷを搬入し、所定の昇降ピン（図示せず）によりウエハＷをウエハ支持回転部２１に受け渡す。  
次に、モータＭ（図１）によりウエハ支持回転部２１ひいてはウエハＷを所定の回転速度で回転し、駆動部Ｄにより液体供給ノズル３１のヘッド部Ｈ（詳しくは吐出部ＴＤ）を供給位置（ウエハＷの中央上方）へ移動させ、吐出部ＴＤからウエハＷに対して洗浄液を供給する（図４のステップＳ４１）。ウエハＷに供給された洗浄液は、ウエハＷの回転によりウエハＷの表面の中央から周縁に広がるように流れる。洗浄液がこのように流れている間にウエハＷの表面が洗浄される。
【００３４】
所定の時間が経過した後、洗浄液の供給を停止するとともに、液体供給ノズル３１の吐出部ＴＥをウエハＷの中央上方へ移動させ、吐出部ＴＥからウエハＷに対して純水を供給する。供給された純水はウエハＷの表面上で広がるように流れ、ウエハＷの表面に残る洗浄液が洗い流される（ステップＳ４２）。  
次いで、吐出部ＴＥからの純水の供給を停止するとともに、吐出部ＴＢをウエハWの中央上方へ移動させ、吐出部ＴＢからウエハWに対してＩＰＡの供給を開始する。（ステップS４３）これにより、ウエハＷの表面の全体が純水で覆われた状態を維持したままＩＰＡの供給が開始される。
【００３５】
このとき、液処理装置１のカップ部２３の上方に設けられるランプヒータ３３を点灯する。これにより、ランプヒータ３３からの赤外線スペクトルを含む光がウエハＷに照射されウエハＷが加温される。ＩＰＡは、上述のとおり、加熱部２ＢＨ（図２）によって、後述するシリル化剤の温度と等しい温度、例えば約３０℃から約６０℃までの範囲の温度に加温されている。ＩＰＡの供給により、ウエハＷの表面に残っていた純水がＩＰＡにより置換される。この置換は、後に供給されるシリル化剤が純水に溶けないため、純水を除去して、シリル化剤が溶けるＩＰＡでウエハＷの表面全面を覆うために行われる。
【００３６】
次に、ＩＰＡの供給を停止するとともに、吐出部ＴＡをウエハＷの中央上方へ移動させ、吐出部ＴＡからウエハＷに対してシリル化剤を供給する（ステップＳ４４）。ここで、シリル化剤は、配管２ＡＬに設けられた加熱部２ＡＨにより例えば約３０℃から約６０℃までの範囲の温度に加温されている。ウエハＷに供給されたシリル化剤は、ウエハＷの回転によりウエハＷの表面を中央から周縁に広がるように流れ、ウエハＷの表面の全体がシリル化剤に曝される。これにより、ウエハＷの表面が撥水化される。そして、所定の時間が経過し、ウエハWの表面が撥水化された後、ランプヒータ３３を消灯する。
【００３７】
この後、シリル化剤の供給を停止するとともに、吐出部ＴＢをウエハＷの中央上方へ移動させ、吐出部ＴＢからウエハＷに対して加温されたＩＰＡを再び供給する（ステップＳ４５）。これにより、ウエハＷの表面に残るシリル化剤がＩＰＡにより洗い流される。この時、ウエハWの表面が乾燥しないように、ウエハWの表面の全体がＩＰＡで覆われた状態を維持する。
【００３８】
次いで、吐出部ＴＥをウエハＷの中央上方に移動させ、吐出部ＴＥからウエハＷに対して純水を供給する（ステップＳ４６）。これにより、ウエハＷの表面のＩＰＡが純水で置換される。ＩＰＡが純水により十分に置換された後、純水の供給を停止するとともに、ウエハＷの回転速度を速くすることにより、ウエハＷの表面を乾燥させる（ステップＳ４７）。続けて、ウエハＷを液処理装置１の外部へ搬出する。以上で、ウエハＷの液処理が終了する。
【００３９】
（実験例）
次に、上記の液処理方法の効果を確認するために行った実験の結果について説明する。この実験では、ＴＭＳＤＭＡをＰＧＭＥＡで希釈した１体積％の撥水化剤溶液を用い、約４０℃の温度に加熱した。また、
・実施例１：加温したＩＰＡによるウエハＷの加温を行った場合、
・実施例２：加温したＩＰＡによるウエハWの加温とともに液処理装置１の筐体２４内の雰囲気をも加温した場合、
・比較例１：撥水化剤溶液は加温したが、ウエハＷも雰囲気も加温しなかった場合、
・比較例２：撥水化剤溶液もウエハＷも雰囲気も加温しなかった場合
の４とおりで実験を行った。また、各例の評価は、撥水化処理後にウエハＷ上に純水を滴下し、ウエハＷの表面上にできた液滴の接触角により行った。具体的には、各例において撥水化処理に要する時間を変化させ、接触角が９０°となる時間を求めた。
【００４０】
その結果、比較例１では８０秒の撥水化処理時間を要し、比較例２では約９０秒もの撥水化処理時間を要する一方、実施例１及び２においては撥水化処理を約３０秒間行うと接触角９０°が実現されることが分かった。これらの結果から、本実施形態による液処理方法の効果が理解される。撥水化処理を行う際に、撥水化剤溶液を常温より高い温度に加熱すると、撥水化処理が促進され、所望の接触角が実現されるために必要な時間を短くすることができる。さらに、ウエハWや雰囲気も加温すると、撥水化剤溶液の温度低下が防止できるので、撥水化処理がより促進され、所望の接触角が実現されるために必要な時間をさらに短縮することができる。
【００４１】
以上のように、本発明の実施形態による液処理装置１及び液処理方法によれば、ウエハＷに対して、加熱部２ＡＨにより加温された撥水化剤溶液が供給されるため、撥水化反応の速度を速くすることができ、撥水化に要する時間を短縮することができる。撥水化を促進するためには例えば撥水化剤溶液中の撥水化剤の濃度を高くすることも考えられるが、撥水化剤は比較的高価であるため、撥水化剤溶液中の撥水化剤の濃度を高くすることはコスト増を招く。すなわち、本実施形態には、コスト増を抑えつつ撥水化速度を速くすることができるという利点がある。  
また、本実施形態においては、加温された撥水化剤溶液を供給する前に、加温された有機溶剤（ＩＰＡ）をウエハＷに対して供給している。このため、撥水化剤溶液を供給する前にウエハＷを加温することができる。これにより、加温された撥水化剤溶液がウエハWに供給された時に、撥水化剤溶液の温度が低下することを防止することができる。
【００４２】
さらに、加温された撥水化剤溶液がウエハＷの表面を流れるときに、ウエハＷの周縁部に向けて撥水化剤溶液の温度が低下する可能性が高い。このような場合には、ウエハＷの周縁部において撥水化反応の速度が遅くなり、したがって、同じ処理時間では周縁部が中心部と同程度に十分に撥水化されないおそれがある。そこで、本実施形態による液処理装置１おいては、ランプヒータ３３が設けられ、これによってもウエハＷが加温される。このため、ウエハＷの周縁部での撥水化剤溶液の温度の低下が抑えられ、ウエハＷの表面全体を短時間でより均一に撥水化することが可能となる。なお、ウエハＷの周縁部における温度の低下を抑えるため、ランプヒータ３３を構成する環状ランプは、ウエハＷの周縁部側の上方に密に配置することが好ましい。また、ウエハＷの周縁部側の上方にのみランプヒータ３３を配置しても良い。
【００４３】
また、本実施形態による液処理装置１においては、撥水化剤溶液貯留部２Ａに乾燥気体を供給することにより、その内部の雰囲気から水分を除去しているため、撥水化剤の加水分解が抑制される。これにより、撥水化剤溶液中の撥水化剤の濃度の低下が抑制され、撥水化に要する時間の短縮化に寄与する。
【００４４】
ここで、撥水化剤溶液貯留部２Ａへの乾燥気体の供給の効果を確認するために行った実験の結果を説明する。この実験においても、撥水化処理を行ったウエハＷに対して純水を滴下し、ウエハＷ上に形成された水滴のウエハＷ表面に対する接触角を測定した。撥水化剤溶液としては、ＴＭＳＤＭＡをＰＧＭＥＡで希釈した１体積％の撥水化剤溶液を用い、４０℃まで加温してウエハＷに供給した。また、乾燥気体として窒素ガスを用い、５ｓｌｍ（標準リットル／分）といった流量で撥水化剤溶液貯留部２Ａ内へ供給した。（１）撥水化剤溶液貯留部２Ａ内へ窒素ガスを供給して約６時間経過した後に撥水化処理を行った場合と、（２）窒素ガスを供給しないで約６時間経過した後に撥水化処理を行った場合とを比較した。その結果、（２）の場合では接触角が５１．２°であったのに対し、（１）の場合には接触角は９１．２°となった。すなわち、窒素ガスを供給して撥水化剤溶液貯留部２Ａ内の水分を除去することにより、ウエハＷ表面が撥水化の程度が向上することが分かった。
【００４５】
また、液処理装置１の筐体２４内には、加温された清浄気体を供給することができるため、筐体２４内の雰囲気を撥水化剤溶液の温度とほぼ等しい温度に維持することができる。これにより、ウエハＷの温度の低下を更に抑制することができる。
【００４６】
以上、幾つかの実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。
【００４７】
例えば、撥水化剤溶液を加熱する加熱部２ＡＨは、配管２ＡＬにではなく、液体供給ノズル３１のアーム部Ａかつ／又はヘッド部Ｈに設けても良い。撥水化剤溶液を加温すると、加水分解反応が促進されて、撥水化剤溶液中の撥水化剤（シリル化剤）の濃度の低下を招くため、撥水化剤溶液はウエハＷに対して供給する直前に加温することが望ましい。また、液体供給ノズル３１のアーム部Ａかつ／又はヘッド部Ｈを加熱部２ＡＨにより加温するようにすれば、液体供給ノズル３１から供給されるＩＰＡもほぼ同じ温度に加温することが可能となる。
【００４８】
また、上述の実施形態において、撥水化剤溶液貯留部２Ａには、撥水化剤をシンナーで希釈することにより得られた撥水化剤溶液が貯留されているが、撥水化剤とシンナーとを別の２つの貯留部に貯留し、これらの貯留部から撥水化剤とシンナーとを別々に供給し、液体供給ノズル３１までの間に混合しても良い。具体的には、撥水化剤を撥水化剤溶液貯留部２Ａに貯留し、シンナーを貯留する別の貯留部を設け、この貯留部からの配管（開閉弁、流量計、及びニードル弁を有する）を配管２ＡＬに合流させればよい。この場合、混合した撥水化剤及びシンナーを配管２ＡＬに設けた加熱部２ＡＨにより加温しても良いし、別の貯留部からの配管に別の加熱部を設け、この加熱部により加温したシンナーと、加熱部２ＡＨにより加熱した撥水化剤とを合流させても良い。また、流量の多いシンナーだけを加温するようにしても良い。
【００４９】
また、ランプヒータ３３は、液処理装置１の筐体２４内におけるカップ部２３の上方であってパンチグリル２４ｂの下方の空間に配置されているが、図５に示すランプヒータ３２０のようにパンチグリル２６ｂの上方に設け、パンチグリル２４ｂを通してウエハＷを加温するようにしても良い。また、ランプヒータ３３及び３２０は、環状ランプによらず、例えば赤外線光発光素子（赤外ＬＥＤ）により構成しても良い。  
さらに、ランプヒータ３３及び３２０の代わりに、例えばウエハＷの裏面に対して加温されたＤＩＷを吐出することによりウエハＷを加温しても良い。
【００５０】
また、撥水化の後に撥水化剤溶液を洗い流す際には（ステップＳ４５）、ＩＰＡを加温しなくても良い。また、例えば液体供給ノズル３１に追加の導管及び吐出部を設け、ここから常温のＩＰＡをウエハＷに対して供給しても良い。液処理後には、ウエハＷの温度を常温にまで下げる必要があるため、撥水化後に常温のＩＰＡついで常温の純水を使用すれば、温度低下時間を短縮できるという利点がある。
【００５１】
さらに、液処理装置１には一つの液体供給ノズルを設け、これから撥水化剤溶液、有機溶剤、リンス液、及び薬液が供給されるが、２つの液体供給ノズルを設けても良い。この場合、加温する撥水化剤溶液と有機溶剤を一つの液体供給ノズルから供給し、加温しないリンス液及び薬液を他の液体供給ノズルから供給しても良い。また、３つ以上の液体供給ノズルを設けても良い。また、液体供給ノズルは、アーム部Ａが旋回するタイプでなく、アーム部が並進するタイプであっても良い。
【００５２】
なお、加温される撥水化剤溶液の温度は、撥水化剤及びシンナーの沸点より低いことが好ましく、また、加温される有機溶剤の温度も沸点より低いことが好ましい。
【００５３】
また、半導体ウエハだけでなく、フラットパネルディスプレー製造用のガラス基板に対しても本発明の実施形態である液処理方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・液処理装置、２１・・・ウエハ支持回転部、２３・・・カップ部、２４・・・筐体、２Ａ・・・撥水化剤溶液貯留部、２Ｂ・・・有機溶剤貯留部、２Ｄ・・・薬液貯留部、２Ｅ・・・リンス液貯留部、２ＡＬ，２ＢＬ，２ＤＬ，２ＥＬ・・・配管、２Ｃ・・・循環ライン、２ＡＨ，２ＢＨ・・・加熱部、２２ＡＦ〜２ＥＦ・・・流量計、２ＡＮ〜２ＥＮ・・・ニードル弁、２ＡＶ〜２ＥＶ・・・開閉弁、１０・・・制御部、３１・・・液体供給ノズル、３３・・・ランプヒータ、Ａ・・・アーム部、Ｈ・・・ヘッド部、Ｓ・・・シャフト、Ｄ・・・駆動部、ｈ・・・補助加熱部、Ｍ・・・モータ、Ｗ・・・ウエハ。
【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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