(57)【要約】【課題】ＩＰＡ液などの低表面張力液体および時間の無駄を生じることなく、基板の表面から純水を良好に除去することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供する【解決手段】純水ノズル３によって、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に純水を供給することができる。一方、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面には、ＩＰＡノズル４によって、純水よりも表面張力の低いＩＰＡ液を供給することができる。このＩＰＡ液の供給時には、測定装置５によって、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度が検出される。そして、この水分濃度に基づいて、制御部２１により、ＩＰＡ液の供給が終了されるべきであるか否かが判定される。【選択図】図１
2009218402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水を供給するための純水供給手段と、
前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給し、当該表面に付着している純水を低表面張力液体で置換して除去するための低表面張力液体供給手段と、
前記基板の前記表面上の液中における水分濃度を検出する水分濃度検出手段と、
前記低表面張力液体供給手段による低表面張力液体の供給時に、前記水分濃度検出手段により検出された水分濃度に基づいて、前記低表面張力液体供給手段による低表面張力液体の供給が終了されるべきであるか否かを判定する判定手段とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記水分濃度検出手段は、前記基板の前記表面上の前記液に向けて光を照射する発光部と、前記液中を通過した光を受光する受光部と、前記受光部に受光された光に基づいて、前記基板の前記表面上の前記液中における水分濃度を検出する検出部とを含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板を回転させるための回転手段をさらに含み、
前記低表面張力液体供給手段は、前記基板の表面の中央部に前記低表面張力液体を供給するためのノズルを含み、
前記発光部は、前記基板の周縁部に向けて光を照射する、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記水分濃度測定手段は、前記基板の前記表面に近接して配置され、前記発光部から前記基板の前記表面上の前記液に向けて照射された光を透過させ、当該光を当該基板との間で多重反射させた後、当該光を透過させて前記受光部に受光させる多重反射部材を含む、請求項２または３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板の表面に純水を供給する純水供給工程と、
前記純水供給工程後、前記基板の前記表面に前記純水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、
前記低表面張力液体供給工程と並行して、前記基板の前記表面上の液中における水分濃度を検出する水分濃度検出工程と、
前記水分濃度検出工程によって検出された水分濃度に基づいて、前記低表面張力液体供給工程の終了を判定する終了判定工程とを含む、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対するリンス処理および乾燥処理のための基板処理装置および基板処理方法に関する。基板には、たとえば、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に対して処理液を用いた処理が行われる。この処理液を用いた処理の後には、ウエハの表面に付着している処理液を純水で洗い流すリンス処理が行われる。そして、リンス処理後には、ウエハの表面を乾燥させる乾燥処理が行われる。乾燥処理では、リンス処理後のウエハが高速回転されることにより、ウエハに付着している純水が振り切られて除去（乾燥）される。
【０００３】
ところが、この乾燥処理の手法では、ウエハの表面に形成されている微細なトレンチや微細なパターン間に入り込んだ純水が振り切られず、そのトレンチやパターン間の底部に純水が残留するおそれがある。純水の残留は、乾燥処理後のウエハの表面にウォータマーク（純水の乾燥跡）やパターン倒壊などの欠陥を生じる原因となる。
そのため、従来の基板処理装置の中には、リンス処理後のウエハの表面に付着している純水をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液と置換することにより、その純水をウエハの表面から除去する手法（ＩＰＡ乾燥法）を採用したものがある。この基板処理装置では、リンス処理後のウエハの表面にＩＰＡ液が供給される。ＩＰＡ液の供給は、予め定める時間にわたって続けられる。この間に、ウエハの表面に付着している純水がＩＰＡ液に置換される。その後、ウエハが高速回転され、ウエハからＩＰＡ液が振り切られて除去されることにより、乾燥処理が達成される。
【特許文献１】特開平９−３８５９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＰＡ液の供給時間は、所定のパターンが形成されたダミーウエハ（半導体装置の製造に用いられない試験用のウエハ）に対するリンス処理および乾燥処理の試行により設定される。すなわち、複数枚のダミーウエハが用意され、各ダミーウエハに対し、一連のリンス処理および乾燥処理がＩＰＡ液の供給時間を異ならせて行われる。そして、乾燥処理後のダミーウエハの表面における欠陥の有無が調べられ、この結果に基づいて、ＩＰＡ液の供給時間がダミーウエハの表面に欠陥が発生しないような時間に設定される。
【０００５】
しかしながら、ウエハの表面に形成されるパターンは一定ではない。そのため、ＩＰＡ液の供給時間がダミーウエハの表面に欠陥が発生しないような時間に設定されても、そのＩＰＡ液の供給時間は、半導体装置の製造に用いられる実際のウエハに対して、必ずしも適当な時間ではない場合がある。たとえば、ウエハの表面に形成されたパターンが、ダミーウエハの表面に形成されたパターンよりも複雑である場合には、純水とＩＰＡ液との置換が十分に行われず、ウエハの表面に形成されたパターン間などに純水が残留するおそれがある。一方、ウエハの表面に形成されたパターンが、ダミーウエハの表面に形成されたパターンよりも単純である場合には、ウエハの表面上の純水がＩＰＡ液により完全に置換された後もウエハの表面へのＩＰＡ液の供給が継続されることによるＩＰＡ液および時間の無駄が生じる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ＩＰＡ液などの低表面張力液体および時間の無駄を生じることなく、基板の表面から純水を良好に除去することができる、基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水を供給するための純水供給手段と、前記基板保持手段に保持された基板の表面に純水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給し、当該表面に付着している純水を低表面張力液体で置換して除去するための低表面張力液体供給手段と、前記基板の前記表面上の液中における水分濃度を検出する水分濃度検出手段と、前記低表面張力液体供給手段による低表面張力液体の供給時に、前記水分濃度検出手段により検出された水分濃度に基づいて、前記低表面張力液体供給手段による低表面張力液体の供給が終了されるべきであるか否かを判定する判定手段とを含む、基板処理装置である。
【０００８】
この構成によれば、純水供給手段によって、基板保持手段に保持された基板の表面に純水を供給することができる。たとえば、基板の表面に薬液が付着している場合には、純水の供給により、基板の表面から薬液を洗い流すことができる。一方、基板保持手段に保持された基板の表面には、低表面張力液体供給手段によって、純水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給することができる。純水供給後の基板の表面に低表面張力液体を供給することにより、基板の表面に付着している純水を、低表面張力液体に置換して、基板の表面から除去することができる。この低表面張力液体の供給時には、水分濃度検出手段によって、基板の表面上の液中における水分濃度が検出される。そして、この水分濃度に基づいて、判定手段により、低表面張力液体の供給が終了されるべきであるか否かが判定される。
【０００９】
たとえば、基板の表面上の液中における水分濃度が所定濃度（零を含む。）以下になれば、基板の表面に付着している純水と低表面張力液体との置換が完了したとみなして、基板の表面への低表面張力液体の供給を終了することができる。これにより、基板の表面に対して純水の置換に必要十分な量の低表面張力液体を供給することができる。言い換えれば、基板の表面から純水を除去するために、基板の表面に低表面張力液体を過不足なく供給することができる。そのため、基板の表面に形成されたパターンの構造にかかわらず、低表面張力液体および時間の無駄を生じることなく、基板の表面から純水を良好に除去することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記水分濃度検出手段は、前記基板の前記表面上の前記液に向けて光を照射する発光部と、前記液中を通過した光を受光する受光部と、前記受光部に受光された光に基づいて、前記基板の前記表面上の前記液中における水分濃度を検出する検出部とを含む、請求項１に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、発光部からの光が基板の表面上の液に照射され、液中を通過した光が受光部により受光される。そして、受光部により受光した光に基づいて、液中における水分濃度が検出される。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記基板を回転させるための回転手段をさらに含み、前記低表面張力液体供給手段は、前記基板の表面の中央部に前記低表面張力液体を供給するためのノズルを含み、前記発光部は、前記基板の周縁部に向けて光を照射する、請求項２に記載の基板処理装置である。
基板の表面の中央部に供給された低表面張力液体は、基板の回転による遠心力を受けて、基板の表面上を中央部から周縁部に向けて流れる。そのため、基板の表面上での純水と低表面張力液体との置換は、基板の表面の中央部から進行する。したがって、基板の周縁部上の液中における水分濃度が所定濃度以下になれば、基板の中央部上の液中における水分濃度も所定濃度以下になっているとみなすことができる。よって、発光部からの光が基板の周縁部上の液に照射され、その液中における水分濃度が検出されることにより、低表面張力液体の供給が終了されるべきであるか否かを適切に判定することができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記水分濃度測定手段は、前記基板の前記表面に近接して配置され、前記光照射手段から前記基板に向けて照射された光を透過させ、当該光を当該基板との間で多重反射させた後、当該光を透過させて前記受光手段に受光させる多重反射部材を含む、請求項２または３に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、多重反射部材が、基板の表面に近接して配置される。そして、発光部からの光は、多重反射部材を透過し、基板と多重反射部材との間で多重反射（２回以上の反射をいう。）された後、多重反射部材を透過して、受光部に受光される。これにより、基板の表面上の液中を光が複数回通過し、その光に含まれる特定波長の光を液中の水分（または低表面張力液体）により良好に減衰させることができる。その結果、受光部に受光された光に基づいて、基板の表面上の液中における水分濃度を精度よく検出することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、基板の表面に純水を供給する純水供給工程と、前記純水供給工程後、前記基板の前記表面に前記純水よりも表面張力の低い低表面張力液体を供給する低表面張力液体供給工程と、前記低表面張力液体供給工程と並行して、前記基板の前記表面上の液成分中における水分濃度を測定する水分濃度測定手段により測定された水分濃度に基づいて当該低表面張力液体供給工程の終点を判断する終点判断工程とを含む、基板処理方法である。
【００１４】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型の装置である。基板処理装置１は、ウエハＷをほぼ水平に保持するスピンチャック２と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に純水を供給するための純水ノズル３と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に低表面張力液体の一例としてのＩＰＡ（イソプロピルアルコール）液を供給するためのＩＰＡノズル４と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に薬液を供給するための薬液ノズル２７と、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面上の液中における水分濃度を測定するための測定装置５とを備えている。
【００１６】
スピンチャック２は、ほぼ鉛直に延びるスピン軸６の上端に、円板状のスピンベース７がほぼ水平に取り付けられた構成を有している。スピンベース７の上面には、複数個の挟持部材８がスピン軸６の中心軸線を中心とする円周にほぼ等間隔で配置されている。複数個の挟持部材８は、ウエハＷの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することにより、そのウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持することができる。
【００１７】
スピン軸６には、モータ９が結合されている。モータ９が発生する回転力により、スピン軸６をその中心軸線まわりに回転させることができる。そして、複数の挟持部材８によってウエハＷを保持した状態で、スピン軸６を回転させることにより、ウエハＷをスピンベース７とともに回転させることができる。
なお、スピンチャック２としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの裏面（非デバイス面）を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のバキュームチャックが採用されてもよい。
【００１８】
純水ノズル３は、スピンチャック２の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。この純水ノズル３には、純水供給管１０が接続されている。純水供給管１０の途中部には、純水バルブ１１が介装されている。純水バルブ１１が開かれると、純水供給管１０から純水ノズル３に純水が供給され、純水ノズル３からウエハＷの表面の回転中心付近（中央部）に向けて純水が吐出される。
【００１９】
ＩＰＡノズル４は、スピンチャック２の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心に向けて配置されている。このＩＰＡノズル４には、ＩＰＡ供給管１２が接続されている。ＩＰＡ供給管１２の途中部には、ＩＰＡバルブ１３が介装されている。ＩＰＡバルブ１３が開かれると、ＩＰＡ供給管１２からＩＰＡノズル４にＩＰＡ液が供給され、ＩＰＡノズル４からウエハＷの表面の回転中心付近（中央部）に向けてＩＰＡ液が吐出される。
【００２０】
薬液ノズル２７は、スピンチャック２の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。この薬液ノズル２７には、薬液供給管２８が接続されている。薬液供給管２８の途中部には、薬液バルブ２９が介装されている。薬液バルブ２９が開かれると、薬液供給管２８から薬液ノズル２７に薬液が供給され、薬液ノズル２７からウエハＷの表面の回転中心付近（中央部）に向けて薬液が吐出される。
【００２１】
測定装置５は、スピンチャック２の上方でほぼ水平に延びて設けられたアーム１４と、アーム１４の先端付近から垂下した状態に取り付けられた筒状の支持部１５と、支持部１５の下端に支持されたプリズム１６と、発光部１７と、発光部１７からの光をプリズム１６へと導くための発光側光ファイバーケーブル（以下、単に「発光側ケーブル」という。）１８と、プリズム１６から放出される光を導くための受光側光ファイバーケーブル（以下、単に「受光側ケーブル」という。）１９と、受光側ケーブル１９によって導かれた光を受光する受光部２０とを備えている。
【００２２】
プリズム１６は、たとえば、略四角形板状に形成され、その側面が下側ほど広がるテーパ状に傾斜している。そして、プリズム１６は、その下面が支持部１５の下端面とほぼ面一をなすように配置されている。また、プリズム１６の上面には、プリズム１６内に入射した光を反射するための反射板（図示せず）が設けられている。
発光部１７は、たとえば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などの発光素子を備え、後述する制御部２１からの電気信号を受けて、この電気信号を光に変換する。なお、発光部１７から発せられる光としては、可視光線から赤外線までの波長領域の光が用いられる。
【００２３】
発光側ケーブル１８の一端は、発光部１７に接続されている。発光側ケーブル１８の他端は、プリズム１６の第１の側面１６ａに向けられている。これにより、発光部１７から発せられた光は、発光側ケーブル１８を介して、プリズム１６の側面に入射する。
受光側ケーブル１９の一端は、受光部２０に接続されている。受光側ケーブル１９の他端は、プリズム１６の第２の側面１６ｂに向けられている。第２の側面１６ｂは、第１の側面１６ａに対向する側面である。
【００２４】
受光部２０は、たとえば、フォトトランジスタなどの受光素子を備えている。受光部２０には、受光側ケーブル１９により、プリズム１６の側面から放出される光が導かれる。そして、受光部２０は、受光側ケーブル１９により導かれる光を電気信号に変換する。
また、測定装置５は、受光部２０からの電気信号に基づいて、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度を算出する濃度算出部２６を備えている。
【００２５】
アーム１４には、アーム１４を昇降させるための昇降駆動機構２２と、アーム１４をスピンチャック２の側方に設定された鉛直軸線まわりに所定角度範囲内で揺動させるための揺動駆動機構２３とが結合されている。
また、スピンチャック２は、有底円筒容器状のカップ２４に収容されている。カップ２４の底部には、廃液ライン２５が接続されている。この廃液ライン２５を介して、カップ２４の底部に集められた液体（薬液、純水およびＩＰＡ液）を廃棄することができる。
【００２６】
図２は、基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御部２１を備えている。マイクロコンピュータには、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどが含まれる。
制御部２１には、モータ９、純水バルブ１１、ＩＰＡバルブ１３、薬液バルブ２７、発光部１７、昇降駆動機構２２および揺動駆動機構２３が制御対象として接続されている。また、制御部２１には、濃度算出部２６により算出される水分濃度を表すデータ信号が入力されるようになっている。
【００２７】
まず、図示しない搬送ハンドにより、基板処理装置１内に未処理のウエハＷが搬入され、スピンチャック２に受け渡される。このとき、プリズム１６（アーム１４）は、ウエハＷの搬入の妨げにならないように、スピンチャック２の上方から退避されている。
スピンチャック２にウエハＷが保持されると、モータ９が駆動されて、ウエハＷの回転が開始される。ウエハＷの回転速度は、たとえば、１０００ｒｐｍである。そして、薬液バルブ２９が開かれ、所定時間にわたって、薬液ノズル２７から回転中のウエハＷの表面に薬液が供給される。薬液としては、たとえば、ふっ酸が供給される。これにより、ウエハＷの表面が薬液によって処理（ふっ酸によって洗浄）される。薬液バルブ２９が閉じられた後、純水バルブ１１が開かれ、所定時間にわたって、純水ノズル３から回転中のウエハＷの表面に純水が供給される。これにより、ウエハＷの表面に付着している薬液が純水で洗い流される（リンス処理）。
【００２８】
その後、ウエハＷを乾燥させるための乾燥処理が行われる。
図３は、基板処理装置における乾燥処理を説明するためのフローチャートである。
乾燥処理では、ＩＰＡバルブ１３が開かれて、ＩＰＡノズル４からウエハＷの表面の中央部にＩＰＡ液が供給される（ステップＳ１）。ウエハＷは、リンス処理時から引き続いて回転されている。ウエハＷの表面に供給されたＩＰＡ液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、中央部から周縁部へ向けて流れることにより、ウエハＷの表面上に液膜状態の液流を形成する。これにより、ＩＰＡ液がウエハＷの表面の全域にむらなく行き渡り、ウエハＷの表面に付着している純水がＩＰＡ液に置換されていく。
【００２９】
その一方で、揺動駆動機構２３が駆動されて、プリズム１６がウエハＷの上方に配置される。その後、昇降駆動機構２２が駆動されて、プリズム１６が下降され、プリズム１６の下面がウエハＷの表面上のＩＰＡ液の液面に接液される。
その後、発光部１７が制御されて、発光部１７から光が発生する。発光部１７からの光は、発光側ケーブル１８を介して、プリズム１６の第１の側面１６ａに入射する。プリズム１６に入射した光は、プリズム１６の下面に向かって進み、プリズム１６の下面から出射する。そして、プリズム１６の下面および上面とＩＰＡ液の下面（ウエハＷの表面）との間で多重反射された後、プリズム１６の下面に入射し、プリズム１６を通過して、プリズム１６の第２の側面１６ｂから出射する。
【００３０】
具体的には、プリズム１６の下面から出射する光は、ＩＰＡ液（純水とＩＰＡ液との混合液）中を進み、ウエハＷの表面で反射される。そして、その反射された光は、ＩＰＡ液中をプリズム１６に向けて進み、その一部がプリズム１６の下面で反射される。残りの光は、プリズム１６内に入射し、プリズム１６の上面に向けて進み、プリズム１６の上面で反射された後、プリズム１６の下面に向けて進み、プリズム１６の下面からＩＰＡ液中に再び入射する。このような多重反射を繰り返しながらＩＰＡ液中を通過した光は、プリズム１６の第２の側面１６ｂから出射する。ＩＰＡ液中を光が通過することにより、その光は、ＩＰＡ液に含まれる純水の割合（水分濃度）に応じた波長成分が減衰される。
【００３１】
プリズム１６の第２の側面１６ｂから出射する光は、受光側ケーブル１９を介して、受光部２０へと導かれ、受光部２０により電気信号に変換される。そして、濃度算出部２６において、受光部２０からの電気信号に基づいて、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度が算出され、濃度算出部２６から制御部２１に、その水分濃度を表すデータ信号が入力される（ステップＳ２：モニタリング）。
【００３２】
制御部２１は、ＩＰＡ液中に含まれる水分濃度が１００ｐｐｍ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断が否定された場合（ステップＳ３でＮＯ）は、濃度算出部２６から制御部２１に入力される新たなデータ信号に基づいて、ＩＰＡ液中に含まれる水分濃度が１００ｐｐｍ以下であるか否かが再び判断される（ステップＳ２，Ｓ３）。
そして、ウエハＷの表面へのＩＰＡ液の供給（ウエハＷの表面上での純水とＩＰＡ液との置換）が進み、ＩＰＡ液中に含まれる水分濃度が１００ｐｐｍ以下であるか否かの判断が肯定されると（ステップＳ３でＹＥＳ）、ＩＰＡバルブ１３が閉じられ、ウエハＷの表面へのＩＰＡ液の供給が停止される（ステップＳ４）。
【００３３】
ＩＰＡ液の供給が停止されると、昇降駆動機構２２および揺動駆動機構２３が駆動されて、プリズム１６がスピンチャック２の上方から退避される。そして、モータ９が制御されて、ウエハＷが高速回転（たとえば、３０００ｒｐｍ）される。これにより、ウエハＷの表面に付着しているＩＰＡ液が遠心力により振り切られて除去される（ステップＳ５：スピンドライ）。ウエハＷの高速回転が所定時間にわたって継続されると、モータ９の駆動が停止されて、ウエハＷの回転が停止され、乾燥処理が終了する。乾燥処理の終了後、ウエハＷは、図示しない搬送ハンドによって、基板処理装置１から搬出される。
【００３４】
以上のように、純水ノズル３によって、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に純水を供給することができる。これにより、ウエハＷの表面から薬液を洗い流すことができる。一方、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面には、ＩＰＡノズル４によって、純水よりも表面張力の低いＩＰＡ液を供給することができる。純水供給後のウエハＷの表面にＩＰＡ液を供給することにより、ウエハＷの表面に付着している純水を、ＩＰＡ液に置換して、ウエハＷの表面から除去することができる。このＩＰＡ液の供給時には、測定装置５によって、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度が検出される。そして、この水分濃度に基づいて、制御部２１により、ＩＰＡ液の供給が終了されるべきであるか否かが判定される。
【００３５】
たとえば、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度が１００ｐｐｍ以下になれば、ウエハＷの表面に付着している純水とＩＰＡ液との置換が完了したとみなして、ウエハＷの表面へのＩＰＡ液の供給を終了することができる。これにより、ウエハＷの表面に対して純水の置換に必要十分な量のＩＰＡ液を供給することができる。言い換えれば、ウエハＷの表面から純水を除去するために、ウエハＷの表面にＩＰＡ液を過不足なく供給することができる。そのため、ウエハＷの表面に形成されたパターンの構造にかかわらず、ＩＰＡ液および時間の無駄を生じることなく、ウエハＷの表面から純水を良好に除去することができる。
【００３６】
また、発光部１７からの光がウエハＷの表面上の液に照射され、液中を通過した光が受光部２０により受光される。そして、受光部２０により受光した光に基づいて、液中における水分濃度が検出される。
ウエハＷの表面の中央部に供給されたＩＰＡ液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けて、ウエハＷの表面上を中央部から周縁部に向けて流れる。そのため、ウエハＷの表面上での純水とＩＰＡ液との置換は、ウエハＷの表面の中央部から進行する。したがって、ウエハＷの周縁部上の液中における水分濃度が１００ｐｐｍ以下になれば、ウエハＷの中央部上の液中における水分濃度も１００ｐｐｍ以下になっているとみなすことができる。よって、発光部１７からの光がウエハＷの周縁部上の液に照射され、その液中における水分濃度が検出されることにより、ＩＰＡ液の供給が終了されるべきであるか否かを適切に判定することができる。
【００３７】
また、プリズム１６は、ウエハＷの表面に近接して配置される。そして、発光部１７からの光は、プリズム１６を透過し、ウエハＷとプリズム１６との間で多重反射された後、プリズム１６を透過して、受光部２０に受光される。これにより、ウエハＷの表面上の液中を光が複数回通過し、その光に含まれる特定波長の光を液中の水分（またはＩＰＡ液）により良好に減衰させることができる。その結果、受光部２０に受光された光に基づいて、ウエハＷの表面上の液中における水分濃度を精度よく検出することができる。
【００３８】
なお、上記の実施形態において、低表面張力液体の一例として、ＩＰＡ液を例示したが、低表面張力液体としては、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフロロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を用いることができる。また、低表面張力液体としては、単体成分のみであってもよいが、他の成分を混合したものであってもよく、たとえば、ＩＰＡとＨＦＥとの混合液であってもよい。
【００３９】
また、ＩＰＡノズル４は、スピンチャック２の上方において水平面内で揺動可能なアームに取り付けられて、このアームの揺動によりウエハＷの表面におけるＩＰＡ液の入射位置がスキャンされる、いわゆるスキャンノズルであってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す断面図である。
【図２】基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】基板処理装置における乾燥処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
２      スピンチャック（基板保持手段）
３      純水ノズル（純水供給手段）
４      ＩＰＡノズル（低表面張力液体供給手段）
５      測定装置（水分濃度検出手段）
９      モータ（回転手段）
１６    プリズム（多重反射部材）
１７    発光部
２０    受光部
２１    制御装置（判定手段）
２６    濃度算出部（検出部）
Ｗ      ウエハ（基板）
【図１】
2009218402.tif 000003
【図２】
2009218402.tif 000004
【図３】
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