(57)【要約】【課題】被処理体を洗浄処理した後、乾燥用有機溶剤を用いて乾燥させた際に、被処理体上に残存するパーティクルによる粒子状汚染を抑制する。【解決手段】被処理体を洗浄液により洗浄処理した後、被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う際に、その乾燥処理に用いる乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、主溶剤に溶解し、かつ主溶剤に含有される有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いる。【選択図】図１
2016004902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体を洗浄液により洗浄処理する洗浄処理工程と、前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理工程とを有する洗浄処理方法であって、
前記乾燥処理工程に用いる前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする洗浄処理方法。
【請求項２】
前記補助溶剤の含有量は、１〜１０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の洗浄処理方法。
【請求項３】
前記主溶剤は、イソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の洗浄処理方法。
【請求項４】
前記補助溶剤は、アセトン、酢酸イソプロピル、ヘキサン、トルエンから選択されたものであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の洗浄処理方法。
【請求項５】
前記乾燥処理工程は、前記乾燥溶剤を液体の状態で回転する被処理体に供給することにより行われることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄処理方法。
【請求項６】
前記乾燥処理工程は、前記乾燥溶剤を蒸気またはミスト状にして被処理体に供給することにより行われることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の洗浄処理方法。
【請求項７】
被処理体を洗浄液により洗浄処理した後、被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理方法であって、
前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする乾燥処理方法。
【請求項８】
被処理体を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された被処理体に洗浄液による洗浄処理を施す洗浄処理手段と、
前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤による乾燥処理を施す乾燥処理手段と
を備え、
前記乾燥処理手段は、前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする洗浄処理装置。
【請求項９】
前記補助溶剤の含有量は、１〜１０質量％であることを特徴とする請求項８に記載の洗浄処理装置。
【請求項１０】
前記主溶剤は、イソプロピルアルコールであることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の洗浄処理装置。
【請求項１１】
前記補助溶剤は、アセトン、酢酸イソプロピル、ヘキサン、トルエンから選択されたものであることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
【請求項１２】
前記保持手段は、被処理体を回転可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックを回転させる回転機構とを有し、
前記洗浄処理手段は、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記洗浄液を供給し、遠心力により前記洗浄液を被処理体の全面に広げることにより洗浄処理を行い、
前記乾燥処理手段は、洗浄処理後、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記乾燥溶剤を液体の状態で供給し、遠心力により前記乾燥溶剤を被処理体の全面に広げることにより乾燥処理を行うことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
【請求項１３】
前記乾燥処理手段は、前記保持手段に保持された被処理体に前記乾燥溶剤を蒸気またはミスト状にして供給することにより乾燥処理を行うことを特徴とする請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の洗浄処理装置。
【請求項１４】
被処理体を洗浄液により洗浄処理した後、被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理装置であって、
被処理体を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤による乾燥処理を施す乾燥処理手段と
を備え、
前記乾燥処理手段は、前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする乾燥処理装置。
【請求項１５】
前記保持手段は、被処理体を回転可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックを回転させる回転機構とを有し、
前記乾燥処理手段は、洗浄処理後、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記乾燥溶剤を液体の状態で供給し、遠心力により前記乾燥溶剤を被処理体の全面に広げることにより乾燥処理を行うことを特徴とする請求項１４に記載の乾燥処理装置。
【請求項１６】
前記乾燥処理手段は、前記保持手段に保持された被処理体に前記乾燥溶剤を蒸気またはミスト状にして供給することにより乾燥処理を行うことを特徴とする請求項１４に記載の乾燥処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理体を薬液や純水のような液体で洗浄し、その後、乾燥用有機溶剤を用いて被処理体を乾燥させる洗浄処理方法および洗浄処理装置、ならびに乾燥処理方法および乾燥処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理体である半導体ウエハやガラス基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去するウエット洗浄処理が行われる。
【０００３】
ウエット洗浄処理においては、半導体ウエハ等の被処理体に対して、アンモニア処理、フッ酸処理、硫酸処理等の薬液を用いた薬液洗浄処理を行った後、純水によるリンス処理を行い、その後、乾燥用有機溶剤としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いて被処理体に対して乾燥処理を行う（例えば特許文献１および特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２０９１１０号公報
【特許文献２】特開平１０−３０３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、乾燥溶剤として用いるＩＰＡ中には、不純物粒子が含まれており、これが被処理体の粒子状汚染を引き起こすため、このような不純物粒子を除去することを目的として、ＩＰＡを供給する配管にフィルタを挿入することが行われている。しかしながら、このようなフィルタを挿入してもなお、半導体ウエハ等の被処理体上にパーティクルが残存し、粒子状汚染が発生することがある。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、被処理体を洗浄処理した後、乾燥用有機溶剤を用いて乾燥させた際に、被処理体上に残存するパーティクルによる粒子状汚染を抑制することができる洗浄処理方法および洗浄処理装置、ならびにそのような洗浄処理における乾燥処理を行う乾燥処理方法および乾燥処理装置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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決するために、まずパーティクル発生の原因について検討した。その結果、揮発性を有するＩＰＡを用いて洗浄後の乾燥処理を行う際に、ＩＰＡ中に溶解している有機系不純物がＩＰＡの蒸発とともに凝集して比較的大きなパーティクルとなり、それが被処理体に残存して粒子状汚染（粒子状欠陥）を生成させることを見出した。そして、ＩＰＡに溶解し、かつ有機系不純物を溶解するアセトンのような溶剤をＩＰＡに混合することにより、このようなパーティクルの生成を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の観点は、被処理体を洗浄液により洗浄処理する洗浄処理工程と、前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理工程とを有する洗浄処理方法であって、前記乾燥処理工程に用いる前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする洗浄処理方法を提供する。
【０００９】
本発明の第２の観点は、被処理体を洗浄液により洗浄処理した後、被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理方法であって、前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする乾燥処理方法を提供する。
【００１０】
本発明の第３の観点は、被処理体を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された被処理体に洗浄液による洗浄処理を施す洗浄処理手段と、前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤による乾燥処理を施す乾燥処理手段とを備え、前記乾燥処理手段は、前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする洗浄処理装置を提供する。
【００１１】
本発明の第４の観点は、被処理体を洗浄液により洗浄処理した後、被処理体に対して乾燥溶剤を用いて乾燥処理を行う乾燥処理装置であって、被処理体を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記洗浄処理後の被処理体に対して乾燥溶剤による乾燥処理を施す乾燥処理手段とを備え、前記乾燥処理手段は、前記乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、前記主溶剤に溶解し、かつ前記主溶剤に含有される前記有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いることを特徴とする乾燥処理装置を提供する。
【００１２】
本発明において、前記補助溶剤の含有量は、１〜１０質量％であることが好ましい。前記主溶剤としては、イソプロピルアルコールを用いることができる。前記補助溶剤としては、アセトン、酢酸イソプロピル、ヘキサン、トルエンから選択されたものを用いることができる。
【００１３】
前記乾燥処理工程は、前記乾燥溶剤を液体の状態で回転する被処理体に供給することにより行うことができ、また、前記乾燥溶剤を蒸気またはミスト状にして被処理体に供給することにより行うこともできる。
【００１４】
前記洗浄処理装置において、前記保持手段は、被処理体を回転可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックを回転させる回転機構とを有し、前記洗浄処理手段は、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記洗浄液を供給し、遠心力により前記洗浄液を被処理体の全面に広げることにより洗浄処理を行い、前記乾燥処理手段は、洗浄処理後、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記乾燥溶剤を液体の状態で供給し、遠心力により前記乾燥溶剤を被処理体の全面に広げることにより乾燥処理を行う構成とすることができる。
【００１５】
前記乾燥処理装置において、前記保持手段は、被処理体を回転可能に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックを回転させる回転機構とを有し、前記乾燥処理手段は、洗浄処理後、前記スピンチャックとともに回転する被処理体上に前記乾燥溶剤を液体の状態で供給し、遠心力により前記乾燥溶剤を被処理体の全面に広げることにより乾燥処理を行う構成とすることができる。
【００１６】
前記洗浄処理装置および前記乾燥処理装置において、前記乾燥処理手段は、前記保持手段に保持された被処理体に前記乾燥溶剤を蒸気またはミスト状にして供給する構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、乾燥溶剤として、揮発性を有し有機不純物を含有する主溶剤と、主溶剤に溶解し、かつ主溶剤に含有される有機不純物を溶解させる補助溶剤とを混合したものを用いる。このような補助溶剤は、界面活性剤的な作用を有し、この作用により有機系不純物の主溶剤に対する溶解度を増加させることができる。このため、主溶剤が蒸発しても、被処理体上への有機系不純物の析出を抑制することができ、たとえ析出したとしても、凝集せずに非常に小さい微小析出物のままで存在するものが多く、被処理体上に残存するパーティクルによる粒子状汚染を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄処理方法を実施するための洗浄処理装置の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る洗浄処理方法を示すフローチャートである。
【図３】ＩＰＡにより乾燥処理する際における有機系不純物からパーティクルが発生するメカニズムを説明するための模式図である。
【図４】ＩＰＡ内の有機系不純物濃度とパーティクル欠陥数との関係を示す図である。
【図５】ＩＰＡを用いて乾燥処理を行った場合にウエハ上に残存したパーティクルのＳＥＭ写真である。
【図６】乾燥溶剤としてＩＰＡにアセトンを添加したものを用いた場合のその中の析出物の状態を示す模式図である。
【図７】主溶剤であるＩＰＡに１質量％のアセトンを添加したものを乾燥溶剤として用いてウエハの乾燥処理を行った場合のウエハ表面に残存したパーティクルを示すＳＥＭ写真である。
【図８】実際に、乾燥溶剤としてＩＰＡのみを用いた場合と、ＩＰＡに１質量％のアセトンを混合したものとを用いた場合とについて、ウエハ上の有機系不純物による粒子状汚染数（パーティクル欠陥数）を比較した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る洗浄処理方法を実施するための洗浄処理装置の一例を示す断面図である。
【００２０】
本実施形態の洗浄処理装置１は、被処理体としての半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）Ｗに対して枚様式の洗浄処理を行うものであり、チャンバ２と、チャンバ２内でウエハＷを回転可能に保持するスピンチャック３と、スピンチャック３を回転させるモータ４と、スピンチャック３に保持されたウエハＷに洗浄のための液体を供給する液供給機構５と、洗浄処理装置１の各構成部を制御するための制御部６とを有している。
【００２１】
チャンバ２内には、スピンチャック３に保持されたウエハＷを覆うためのカップ１１が設けられている。カップ１１の底部には、排気および排液のための排気・排液管１２が、チャンバ２の下方へ延びるように設けられている。チャンバ２の側壁には、ウエハＷを搬入出するための搬入出口１３が設けられている。
【００２２】
スピンチャック３は、ウエハＷを水平状態で真空吸着し、ウエハＷの受け渡しに際しては、図示しない昇降機構によりカップ１１の上方へ上昇される。なお、スピンチャック３としては、ウエハＷに対応する回転プレートに複数の保持ピンにより浮かせた状態で保持するものを用いることもできる。
【００２３】
液供給機構５は、スピンチャック３の上方に設けられた、ウエハＷを洗浄するための薬液を吐出する薬液ノズル２１、リンス液である純水を吐出する純水ノズル２２、および乾燥用溶剤を吐出する乾燥溶剤ノズル２３を有している。これら、薬液ノズル２１、純水ノズル２２、乾燥溶剤ノズル２３は、図示しない駆動機構によりウエハＷの径方向および上下方向に移動可能となっている。
【００２４】
また、液供給機構５は、薬液ノズル２１、純水ノズル２２、乾燥溶剤ノズル２３にそれぞれ接続され、チャンバ２の外側に延びる、薬液供給配管２４、純水供給配管２５、および乾燥溶剤供給配管２６と、乾燥溶剤供給配管２６から分岐されて設けられた第１分岐配管２７および第２分岐配管２８を有し、さらに、薬液供給配管２４に薬液を供給する薬液供給部２９、純水供給配管２５に純水を供給する純水供給部３０、第１分岐配管２７に揮発性を有する主溶剤であるＩＰＡを供給するＩＰＡ供給部３１、および第２分岐配管２８に補助溶剤であるアセトンを供給するアセトン供給部３２を有している。
【００２５】
薬液供給配管２４、純水供給配管２５、および乾燥溶剤配管２６には、それぞれ開閉バルブ３３、３４、３５が設けられており、これら開閉バルブ３３、３４、３５を開閉することにより、薬液ノズル２１、純水ノズル２２、および乾燥溶剤ノズル２３を介して、ウエハＷに薬液、純水、および乾燥溶剤のいずれかを供給することが可能となっている。また、薬液供給配管２４、純水供給配管２５、第１分岐配管２７、および第２分岐配管２８には、それぞれ流量制御器３６、３７、３８、３９が設けられており、これら流量制御器３６、３７、３８、３９により、薬液、純水、ＩＰＡ、およびアセトンの流量を制御可能となっている。さらに、図示してはいないが、各配管にはフィルタが設けられている。
【００２６】
乾燥溶剤としては、揮発性を有する主溶剤であるＩＰＡに補助溶剤であるアセトンを適量混合したものが用いられ、この際のＩＰＡとアセトンとの流量比は、流量制御器３８、３９を制御することによりなされる。
【００２７】
なお、液供給機構５のうち、薬液ノズル２１、純水ノズル２２、薬液供給配管２４、純水供給配管２５、薬液供給部２９、純水供給部３０は、洗浄液供給機構を構成し、乾燥溶剤ノズル２３、乾燥溶剤配管２６、第１分岐配管２７、第２分岐配管２８、ＩＰＡ供給部３１、アセトン供給部３２は、乾燥溶剤供給機構を構成する。
【００２８】
制御部６は、コントローラ４１と、ユーザーインターフェース４２と、記憶部４３とを有している。コントローラ４１は、洗浄処理装置１の各構成部、例えばモータ４、ノズルの駆動機構、液供給機構５の開閉バルブ３３〜３５や、流量制御器３６〜３９等を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）を有している。ユーザーインターフェース４２は、オペレータが洗浄処理装置１を管理するためにコマンド等の入力操作を行うキーボードや、洗浄処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなっている。また、記憶部４３には、洗浄処理装置１の各構成部の制御対象を制御するための制御プログラムや、洗浄処理装置１に所定の処理を行わせるためのプログラムすなわち処理レシピが格納されている。処理レシピは記憶部４３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース４２からの指示等にて任意のレシピを記憶部４３から呼び出してコントローラ４１に実行させることで、コントローラ４１の制御下で、所定の処理が行われる。
【００２９】
次に、このような洗浄処理装置１による本実施形態の洗浄処理方法について図２のフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
まず、洗浄すべきウエハＷを図示しない搬送装置によりチャンバ２内に搬入し、スピンチャック３に装着する（工程１）。このとき開閉バルブ３３、３４、３５は閉じられている。
【００３１】
この状態で、薬液ノズル２１をウエハＷの中心直上位置に移動させ、モータ４によりスピンチャック３とともにウエハＷを回転させながら、開閉バルブ３３を開成し、薬液供給部２９から薬液供給配管２４を介して洗浄液として供給された薬液を薬液ノズル２１からウエハＷに吐出し、ウエハＷに対して薬液洗浄処理を行う（工程２）。
【００３２】
薬液としては、アンモニア過水（ＡＰＭ）のようなアンモニア系薬液、希フッ酸（ＤＨＦ）のようなフッ酸系薬液、硫酸過水（ＳＰＭ）のような硫酸系薬液等、従来からウエハ洗浄用の薬液として用いられているものを用いることができる。
【００３３】
工程２の薬液洗浄処理においては、薬液ノズル２１から吐出された薬液がウエハＷの全面に広がって液膜を形成し、この薬液の液膜によりウエハＷの表面が洗浄される。ウエハＷの表面に供給された薬液は、その外方に振り切られてカップ１１に受け止められ、排気・排液管１２を介して排出される。
【００３４】
次に、開閉バルブ３３を閉成して薬液の供給を停止し、純水ノズル２２をウエハＷの中心直上位置に移動させ、スピンチャック３とともにウエハＷを回転させたままの状態で、開閉バルブ３４を開成し、純水供給部３０から純水供給配管２５を介して供給された純水を純水ノズル２２からウエハＷに吐出し、ウエハＷに対して純水によるリンス処理を行う（工程３）。
【００３５】
工程３のリンス処理においては、純水ノズル２２から吐出された純水がウエハＷの全面に広がって外方に振り切られることにより、ウエハＷ表面の薬液が洗い流される。ウエハＷの外方に振り切られた薬液を含む純水は、カップ１１に受け止められ、排気・排液管１２を介して排出される。
【００３６】
なお、複数の薬液を用い、工程２の薬液処理と工程３のリンス処理を薬液の数だけ繰り返し行ってもよい。
【００３７】
次に、開閉バルブ３４を閉成して純水の供給を停止し、乾燥溶剤ノズル２３をウエハＷの中心直上位置に移動させ、スピンチャック３とともにウエハＷを回転させたままの状態で、開閉バルブ３５を開成し、ＩＰＡ供給部３１およびアセトン供給部３２から、乾燥溶剤として揮発性を有する主溶剤であるＩＰＡと補助溶剤であるアセトンを所定の割合でウエハＷに吐出し、ウエハＷに対して乾燥処理を行う（工程４）。
【００３８】
工程４の乾燥処理においては、ＩＰＡ供給部３１から第１分岐配管２７を経て供給されたＩＰＡとアセトン供給部３２から第２分岐配管２８を経て供給されたアセトンが乾燥溶剤配管２６で混合され、この混合液が乾燥溶剤として乾燥溶剤ノズル２３からウエハＷに吐出され、ウエハＷの全面に広がって、ウエハＷ表面の純水をむらなく乾燥させることができる。これにより、ウォーターマークの発生等を防止することができる。
【００３９】
ところで、この乾燥処理においては、従来、乾燥溶剤としてＩＰＡ単独で用いられてきた。そして、ＩＰＡ中に不純物粒子が含まれていることは従来から知られており、それを除去するために、ＩＰＡを供給する配管にフィルタを挿入することが行われているが、それにもかかわらず、被処理体であるウエハ上にパーティクルが残存し、粒子状汚染が発生することがあることが判明した。
【００４０】
このようなパーティクルが発生する原因について検討した結果、ＩＰＡ中に存在する直鎖系炭化水素を主体とする有機系不純物が原因であることが判明した。すなわち、ＩＰＡにこのような有機不純物が数十ｐｐｂ程度含有されていることによりウエハ上に粒子状汚染につながるパーティクルが残存するのに対し、このような有機系不純物が含まれていない場合にはパーティクルが発生しないことが確認され、このことからＩＰＡ中の有機系不純物がパーティクルの発生原因であることが強く示唆された。
【００４１】
この際に想定されるパーティクル発生のメカニズムを図３を参照して説明する。
有機系不純物はＩＰＡに溶解した状態で存在し、ウエハＷに供給された時点では、図３（ａ）に示すようにＩＰＡ中に析出物は存在しない。しかし、ウエハＷ上のＩＰＡが蒸発すると、図３（ｂ）に示すように、有機系不純物がＩＰＡに対する溶解度を超えて微細粒子Ｍとして析出する。そして、さらにＩＰＡの蒸発が進むと図３（ｃ）に示すように微細粒子Ｍが凝集し、ウエハ外周に排出され難くなり、ＩＰＡが全て蒸発した後には、図３（ｄ）に示すようにウエハＷに悪影響を及ぼす程度の大きさ（例えば４０ｎｍ以上）のパーティクルＰがウエハＷ表面に残存し、粒子状汚染となる。
【００４２】
そのことを確認するために、ＩＰＡ中に意図的に有機系不純物（直鎖系炭化水素である物質Ａ）を０、８、６９ｎｇ／ｍＬと量を変えて混合し、これらを回転するウエハ上に吐出して乾燥処理を行った際のウエハ上の粒子状汚染数（欠陥数）について調査した。その結果を図４に示す。また、ＩＰＡを用いて乾燥処理を行った場合にウエハ上に残存したパーティクルの走査型顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図５に示す。図４はＩＰＡ内の有機系不純物濃度とパーティクルによる欠陥数との関係を示す図であるが、この図から、有機系不純物が含有されることにより欠陥数が急激に増加し、その後、有機系不純物濃度の増加に従って欠陥数が増加している傾向が見られ、上記メカニズムが裏付けられる。なお、ここでの欠陥数は、４０ｎｍ以上のパーティクルの数としてカウントした。
【００４３】
そこで、本実施形態では、乾燥溶剤として、主溶剤であるＩＰＡに、補助溶剤として、ＩＰＡに溶解し、かつＩＰＡ中に存在する有機不純物を溶解させる溶剤であるアセトンを混合したものを用いる。このような機能を有するアセトンのような補助溶剤は、界面活性剤的な作用を有し、この作用により有機系不純物のＩＰＡに対する溶解度を増加させることができる。このため、主溶剤であるＩＰＡが蒸発しても、ウエハ上への有機系不純物の析出を抑制することができ、たとえ析出したとしても、凝集せずにウエハに悪影響を与えない非常に小さい微小析出物Ｍのままで存在するものが多い。そして、図６に示すように、このような微小析出物Ｍは、ウエハの回転による遠心力により溶剤とともにウエハの外周へ排出されやすい。したがって、ウエハの表面に残存するウエハに悪影響を与える大きさのパーティクルの数を少なくして、パーティクルによる粒子状汚染を抑制することができる。
【００４４】
図７は、主溶剤であるＩＰＡに１質量％のアセトンを添加したものを乾燥溶剤として用いてウエハの乾燥処理を行った場合のウエハ表面に残存したパーティクルを示すＳＥＭ写真である。この図に示すように、図５のパーティクルとは異なり、パーティクルは大きく成長せず、ウエハの外周方向に向かって並ぶ形状となっていることがわかる。
【００４５】
揮発性を有する主溶剤であるＩＰＡに混合する補助溶剤としては、アセトンに限らず、主溶剤であるＩＰＡに溶解し、かつＩＰＡ中に存在する有機不純物を溶解させることができる溶剤であれば使用することができる。このような溶剤としては、酢酸イソプロピル、ヘキサン、トルエン等を挙げることができる。これら溶剤の中でも、酢酸イソプルピルのように、主溶剤であるＩＰＡよりも沸点が高いものがより好ましい。これは、主溶剤であるＩＰＡよりも沸点が高い溶剤は、ＩＰＡが蒸発してしまった後も残存するため、ウエハ上への有機系不純物の析出をより有効に抑制することができ、また有機系不純物が析出してもウエハ上に残存して遠心力でウエハの外方へ排出する効果が高いからである。
【００４６】
アセトンのような補助溶剤の含有量は、上記効果を奏することができる量であればよいが、１〜１０質量％が好ましく、１〜５質量％がより好ましい。
【００４７】
実際に、乾燥溶剤としてＩＰＡのみを用いた場合と、ＩＰＡに１質量％のアセトンを混合したものとを用いた場合とについて、ウエハ上の有機系不純物による粒子状汚染数（欠陥数）を比較した。図８は、ＩＰＡに意図的に有機系不純物として直鎖系炭化水素である物質Ａを０、８、６９、６９０ｎｇ／ｍＬ混合した場合の有機系不純物濃度とパーティクルによる欠陥数との関係と、ＩＰＡに１質量％のアセトンを添加したものに意図的に物質Ａを６９０ｎｇ／ｍＬ混合した場合のパーティクルによる欠陥数とを示す図である。この図から、有機不純物の混合量が６９０ｎｇ／ｍＬの場合に、ＩＰＡ単独では欠陥数が約６１０００個程度であったのに対し、アセトンを１質量％添加したものは４３０００個程度であり、欠陥数が約３０％減少することが確認された。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、被処理体であるウエハをスピンチャックに保持させて、ウエハを回転しながら薬液や純水のような液体を供給して洗浄した後、液体状の乾燥溶剤を回転するウエハに供給して乾燥処理を行う場合について示したが、これに限らず、洗浄した被処理体を、容器内の乾燥溶剤に浸漬した後、引き上げて乾燥処理を行ってもよいし、乾燥溶剤を蒸気やミスト状にして被処理体に供給して乾燥処理を行ってもよい。また、上記実施形態では、洗浄に用いる液体として薬液および純水を用いた例を示したが、これに限らず液体により被処理体を洗浄する場合であれば適用可能である。
【００４９】
また、上記実施形態では、本発明を一枚ずつ処理する枚葉式の処理に適用した場合について示したが、これに限らず、複数の被処理体を同時に処理するバッチ式の処理に適用可能なことはいうまでもない。バッチ式の洗浄処理装置としては、上記特許文献１に示すような、薬液洗浄処理槽、純水洗浄処理槽に貯留された薬液や純水に、チャックに保持された複数のウエハを一括して浸漬させて洗浄処理を行い、洗浄処理後にチャックに保持された複数のウエハを乾燥溶剤の蒸気が満たされた乾燥室に搬送し、その中で乾燥処理を行う装置を挙げることができ、その際の乾燥溶剤としてＩＰＡのような主溶剤にアセトンのような補助溶剤を添加したものを用いればよい。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、揮発性を有する主溶剤としてＩＰＡを用いた場合について示したが、揮発性を有し乾燥作用を発揮できる溶剤であればこれに限るものではない。
【００５１】
さらにまた、上記実施形態では被処理体として半導体ウエハを用いた場合について示したが、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の被処理体にも適用可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１；洗浄処理装置
２；チャンバ
３；スピンチャック
４；モータ
５；液供給機構
６；制御部
１１；カップ
１２；排気・排液管
１３；搬入出口
２１；薬液ノズル
２２；純水ノズル
２３；乾燥溶剤ノズル
２９；薬液供給部
３０；純水供給部
３１；ＩＰＡ供給部
３２；アセトン供給部
３３，３４，３５；開閉バルブ
３６，３７，３８，３９；流量制御器
４１；コントローラ
４２；ユーザーインターフェース
４３；記憶部
Ｗ；半導体ウエハ（被処理体）
【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６】
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【図８】
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【図５】
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【図７】
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