基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
【課題】乾燥用流体の消費量を抑制でき、乾燥用流体の汚染も防止できる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板Ｗを保持する基板保持部１と、基板保持部１に保持された基板Ｗに対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部２ａと、基板保持部１に保持された基板Ｗに対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部２ｂとを備える処理液供給機構２と、を具備し、第２の処理液供給部２ｂの乾燥用流体吐出ノズル２ｆが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管から不活性ガスを噴射して内側配管を外気から遮断するように第２の処理液供給部２ｂを制御する汚染抑制機構８を備える。
【解決手段】基板Ｗを保持する基板保持部１と、基板保持部１に保持された基板Ｗに対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部２ａと、基板保持部１に保持された基板Ｗに対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部２ｂとを備える処理液供給機構２と、を具備し、第２の処理液供給部２ｂの乾燥用流体吐出ノズル２ｆが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管から不活性ガスを噴射して内側配管を外気から遮断するように第２の処理液供給部２ｂを制御する汚染抑制機構８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ等の基板に対して洗浄処理のような所定の処理を行う基板処理装置、基板処理方法、及びこの基板処理方法を実行させる記憶媒体に関する。
【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、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に薬液を供給して薬液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、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洗浄処理を挙げることができる。
【０００３】
このような基板処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハに洗浄液等の薬液を供給して洗浄処理を行うものが知られている。この種の装置では、通常、薬液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより薬液を外側に広げて液膜を形成し、薬液を基板の外方へ離脱させる。
【０００４】
このような洗浄処理に使用される薬液としては、過酸化水素水、及び／又は水にアルカリであるアンモニアを混合したアルカリ性処理液、例えば、ＡＰＭ洗浄液やＳＣ−１洗浄液などがよく知られている。
【０００５】
被処理基板への薬液処理を終えた後、基板を乾燥させる。この乾燥処理では、基板を回転させながら遠心力で薬液を吹き飛ばすスピン乾燥の他、基板を回転させながらイソプロパノール（ＩＰＡ）蒸気を供給して乾燥させる方法が知られている。この種の乾燥方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３３５２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された乾燥方法は、薬液処理、例えば、洗浄処理から乾燥処理への切り換えがスムーズであり、切り換えの間の自然乾燥によるウォーターマークの発生等の防止に有効である。しかし、乾燥処理にＩＰＡを使う場合、ＩＰＡは揮発性薬液や大気中の水分を溶存する。このため、ＩＰＡは外気や薬液雰囲気に暴露されると、その性能が急激に落ちる。
【０００７】
このため、特許文献１に記載されたような乾燥方法では、乾燥用流体中に薬液や水分が溶け込んだ部分をノズル内から捨てる作業、いわゆるダミーディスペンスを、乾燥処理前、又は定期的に行うことが実施されている。
【０００８】
しかしながら、ダミーディスペンスでは乾燥用流体を捨ててしまうため、乾燥用流体の消費量が増えやすい。このため、コストダウンを困難にする、という事情がある。
【０００９】
この発明は、乾燥用流体の消費量を抑制でき、乾燥用流体の汚染も防止できる基板処理装置、及びその基板処理方法、並びにその基板処理方法を実行させるプログラムが記憶された記憶媒体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】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明の第１の態様に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備し、前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断するように前記第２の処理液供給部を制御する汚染抑制機構を備える。
【００１１】
この発明の第２の態様に係る基板処理方法は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備する基板処理装置の基板処理方法であって、前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断する。
【００１２】
この発明の第３の態様に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第２の態様に係る基板処理方法が行われるように、コンピュータに基板処理装置を制御させる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、乾燥用流体の消費量を抑制でき、乾燥用流体の汚染も防止できる基板処理装置、及びその基板処理方法、並びにその基板処理方法を実行させるプログラムが記憶された記憶媒体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。この説明においては、この発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。
【００１５】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の一例を概略的に示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１００は、ウエハＷを保持する基板保持部１と、基板保持部１に保持されたウエハＷに処理液を供給する処理液供給機構２と、を備える。さらに、本例では、基板保持部１の外側から下方にかけて設けられ、ウエハＷに供給された処理液を回収可能なドレインカップ３と、ドレインカップ３の外側に設けられた外カップ４と、を備える。
【００１７】
本例の基板保持部１は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１ａと、回転プレート１ａの裏面の中心部に接続され、下方に向かって鉛直に延びる円筒状の回転軸１ｂとを有している。回転プレート１ａの中心部には円形の孔１ｃが形成され、孔１ｃは円筒状の回転軸１ｂの孔１ｄに連通される。孔１ｃ及び孔１ｄ内には裏面側液供給ノズル１ｅを備えた昇降部材１ｆが上下方向に昇降可能に設けられている。回転プレート１ａ上には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１ｇが設けられている。保持部材１ｇは、図１では１つのみが示されているが、例えば、３つ設けられ、互いに等間隔で配置される。保持部材１ｇは、ウエハＷを回転プレート１ａから浮いた状態で水平に保持する。
【００１８】
本例の処理液供給機構２は、アルカリを含む処理液を供給する第１処理液供給部２ａと、乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部２ｂとを備える。
【００１９】
本例の第１処理液供給部２ａは、アルカリを含む処理液を吐出するノズル２ｃを備える。アルカリを含む処理液の一例は、アルカリとしてアンモニアを含む処理液である。より詳しい一例は、過酸化水素水、及び／又は水に、アルカリであるアンモニアを混合したアルカリ性処理液である。例えば、ＡＰＭ洗浄液やＳＣ−１洗浄液、あるいはこれら洗浄液に類似した洗浄液を挙げることができる。さらに、ノズル２ｃは、バルブ切り換えにより、リンス液を吐出する。リンス液の一例は純水（ＤＩＷ）である。
【００２０】
ノズル２ｃは第１スキャンアーム２ｄの先端部分に取り付けられている。第１スキャンアーム２ｄはシャフト２ｅに接続されている。シャフト２ｅを回動させることで、ノズル２ｃを、基板保持部１の外側にある待機位置と基板保持部１上に保持されたウエハＷの上方の処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト２ｅは上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてシャフト２ｅを昇降させると、ノズル２ｃが処理液を吐出する位置（高さ）を調節することができる。
【００２１】
本例の第２処理液供給部２ｂは、乾燥用流体を吐出するノズル２ｆを備える。乾燥用流体の一例は有機溶剤である。有機溶剤の例は乾燥処理に使用される乾燥溶媒である。乾燥溶媒の例は、イソプロパノール（ＩＰＡ）、及びＩＰＡを含む溶媒、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、及びＨＦＥを含む溶媒を挙げることができる。なお、本例では、乾燥用流体としてＩＰＡを使用した基板処理装置１００を例示している。さらに、本例の第２処理液供給部２ｂは、酸を含む処理液を吐出するノズル２ｇと、ウエハＷに対して気体を噴射し、乾燥を促進するノズル２ｈとを備える。酸を含む処理液の一例は酸として弗酸を含む処理液である。より詳しい一例は、酸である弗酸を水等で希釈した酸性処理液、例えば、希弗酸である。基板に対して噴射される気体の一例は窒素である。さらに、ノズル２ｇは、バルブ切り換えによりリンス液をさらに吐出する。リンス液の一例は純水（ＤＩＷ）である。
【００２２】
ノズル２ｆ、２ｇ、及び２ｈも、ノズル２ｃと同様にスキャンアーム、本例では第２スキャンアーム２ｉの先端部分に取り付けられている。本例の第２スキャンアーム２ｉは、第１のスキャンアーム２ｅから独立して上下動可能、かつ、基板保持部１（処理位置）と待機位置との間で回動可能である。第２スキャンアーム２ｉはシャフト２ｊに接続され、シャフト２ｊを回動させることで、ノズル２ｆ、２ｇ、及び２ｈを、待機位置と処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト２ｊも上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてノズル２ｆ及び２ｇが乾燥溶媒、及び処理液を吐出する位置（高さ）と、ノズル２ｈが気体を噴射する位置（高さ）とを調節することができる。
【００２３】
本例の基板保持部１は、回転プレート１ａに加えて、回転プレート１ａの外側に、回転カップ１ｈを備えている。本例の回転カップ１ｈは、回転プレート１ａの周方向に沿って設けられている。回転カップ１ｈは、回転プレート１ａに、ねじ等の固定部材１ｊによって固定されており、回転プレート１ａとともに回転する。回転カップ１ｈは、回転プレート１ａの周囲を囲む筒状の壁部と、この壁部の上方で、回転プレート１ａの外縁上方を覆う円環状の庇部とを有した形状をなしている。回転カップ１ｈの筒状の壁部と回転プレート１ａとの間には円環状の隙間が形成されている。ウエハＷが回転プレート１ａ及び回転カップ１ｈとともに回転することで飛散した処理液は、円環状の隙間から基板保持部１の外側から下方にかけて設けられたドレインカップ３に導かれる。
【００２４】
本例のドレインカップ３は、回転カップ１ｈの外側に設けられ、鉛直方向に設けられた筒状をなす外周壁３ａと、外周壁３ａの下端部から内側に向かって延びる内側壁３ｂとを有し、外周壁３ａと内側壁３ｂとによって規定された環状の空間を、処理液を回収し、収容する液収容部３ｃとしている。液収容部３ｃは、回収した処理液を排液する排液管３ｄに接続されている。回収した処理液は、排液管３ｄを介して、例えば、図示せぬ排液処理機構やリサイクル機構に導かれる。ドレインカップ３の外側には、外カップ４が設けられている。
【００２５】
本例の外カップ４は、ドレインカップ３の外周壁３ａの外側に設けられている。本例の外カップ４は基板保持部１の下方に延びて形成され、ドレインカップ３が外カップ４の内部に配置された形状となっている。本例の外カップ４は、ドレインカップ３の内側壁３ｂよりも回転軸１ｂ側に形成された内側壁４ａを備えている。外カップ４の底部には内側壁４ａと内側壁３ｂとの間の位置に設けられた排液孔があり、この排液孔には排液管４ｂが接続されている。さらに、外カップ４の底部には内側壁３ｂの下方に位置する部分には排気孔があり、この排気孔には排気管４ｃが接続されている。
【００２６】
本例の外カップ４は、ベースプレート５の上に取り付けられている。さらに、外カップ４上には、ウエハＷ、基板保持部１、処理液供給機構２、ドレインカップ３、及び外カップ４の上方を覆うようにケーシング６が設けられている。ケーシング６の上部には図示せぬファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）からの気流を、ケーシング６の側部に設けられた導入口６ａを介して導入する気流導入部６ｂが設けられている。気流導入部６ｂは、基板保持部１に保持されたウエハＷに、清浄空気をダウンフローで供給する。供給された清浄空気は、上記排気管４ｃを介して排気される。
【００２７】
ケーシング６の側部には、さらに、基板搬入出口６ｃが形成されている。ウエハＷは、基板搬入出口６ｃを介してケーシング６の内部に対して搬入出される。
【００２８】
さらに、ケーシング６の待機位置には排液孔６ｄ、及び６ｅが形成されている。
【００２９】
本例の基板処理装置１００は制御ユニット７を有する。制御ユニット７は基板処理装置１００を制御する。本例の制御ユニット７は、コンピュータであるプロセスコントローラ７ａと、プロセスコントローラ７ａに接続されたユーザーインターフェース７ｂと、同じくプロセスコントローラ７ａに接続された記憶部７ｃとを備えている。
【００３０】
ユーザーインターフェース７ｂは、オペレータが、基板処理装置１００を管理するコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置１００の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等を有する。
【００３１】
記憶部７ｃは、基板処理装置１００で実行される処理を、プロセスコントローラ７ａの制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じた処理を基板処理装置１００に実行させたりするプログラム、即ちレシピが格納される。レシピは記憶部７ｃの中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、ハードディスクや半導体メモリであっても良いし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであっても良い。任意のレシピは、ユーザーインターフェース７ｂからの指示等にて記憶部７ｃから読み出され、プロセスコントローラ７ａに実行させることで、プロセスコントローラ７ａの制御下で、基板処理装置１００による基板処理が行われる。レシピは、例えば、専用回線を介して他の装置から適宜伝送させることも可能である。
【００３２】
本例では、汚染抑制機構８をさらに備える。汚染抑制機構８は、例えば、制御ユニット７の指示に基づき、第２の処理液供給部２ｂを制御する。
【００３３】
図２Ａは汚染抑制機構８の一例を示すブロック図である。なお、図２Ａには乾燥用流体を吐出する乾燥用流体吐出ノズル２ｆの先端部分を拡大して示した断面が示され、図２Ｂには図２Ａ中の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面が示されている。
【００３４】
図２Ａに示すように、本例の乾燥用流体吐出ノズル２ｆは、乾燥用流体を吐出する部分と、不活性ガスを噴射する部分とを備えた多重構造ノズルである。本例では一例として、不活性ガスを噴射する外側配管９ａと、この外側配管９ａ内に設けられ、乾燥用流体を吐出する内側配管９ｂとの二重構造ノズルを例示する。
【００３５】
また、本例の汚染抑制機構８は、不活性ガス供給機構８ａと、バルブ制御装置８ｂとを備える。
【００３６】
不活性ガス供給機構８ａは、不活性ガスを第２の処理液供給部２ｂに供給する。このような不活性ガスの例は、窒素を含む不活性ガスや希ガスである。本例では、乾燥用流体がＩＰＡである。乾燥用流体がＩＰＡの場合には、例えば、窒素ガスが良い。本例では、不活性ガスを窒素ガスとしている。
【００３７】
バルブ制御装置８ｂは、本例ではバルブ２ｋ及びバルブ２ｍを制御する。バルブ２ｋは、不活性ガス供給機構８ａと、不活性ガス供給機構８ａと外側配管９ａとの間に設けられ、不活性ガスの供給量を変えたり、又は供給を止めたりするバルブである。同様に、バルブ２ｍは、乾燥用流体を第２の処理液供給部２ｂに供給する乾燥用流体供給機構１０と内側配管９ｂとの間に設けられ、乾燥用流体の供給量を変えたり、又は供給を止めたりするバルブである。バルブ制御装置８ｂは、例えば、制御ユニット７のプロセスコントローラ７ａからの指示に基づいてバルブ２ｋ及び２ｍを制御する。本例では、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管９ａから不活性ガスを噴射して内側配管９ｂを外気から遮断するように第２の処理液供給部２ｂ、具体的には第２の処理液供給部２ｂのバルブ２ｋ及び２ｍを制御する。図３Ａに乾燥用流体を吐出しないときの一例を、図３Ｂに乾燥用流体を吐出するときの一例を示す。
【００３８】
図３Ａに示すように、乾燥用流体を吐出しないときには、外側配管９ａから不活性ガスを噴射する。不活性ガスは、内側配管９ｂの外側を囲むように形成された外側配管９ａから噴射されるから、不活性ガスは、内側配管９ｂの乾燥用流体吐出口９ｃ、即ち内側配管９ｂの最下面を外気から遮るように拡がる。さらに、不活性ガスは、外側配管９ａの噴射口９ｄ、即ち外側配管９ａの最下面を外気から遮るように拡がる。この結果、内側配管９ｂの、特に、乾燥用流体吐出口９ｃの周囲は、不活性雰囲気となる。このように本例では、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管９ａから不活性ガスを噴射して、内側配管９ｂの、特に、乾燥用流体吐出口９ｃの周囲を不活性雰囲気とすることで、内側配管９ｂを外気から遮断する。外気がケミカル雰囲気、例えば、アルカリ性雰囲気であったとしても、内側配管９ｂ内の乾燥用流体はノズル２ｆと、吐出口９ｃの下方に拡がって形成された不活性雰囲気とによって護られる。このため、アルカリ性雰囲気中のケミカル物質、例えば、アルカリ性ミスト１１が、不活性ガスを噴射しない場合に比較して内側配管９ｂ内の乾燥用流体に到達し難くなり、ノズル２ｆ中に残留している乾燥用流体の汚染や変質を抑制することができる。
【００３９】
また、乾燥用流体を吐出するときには、図３Ｂに示すように、不活性ガスの噴射量を、乾燥用流体を吐出しないときに比較して減らす、又は不活性ガスの噴射を止めれば良い。本例では、汚染抑制機構８が不活性ガスの噴射を弱める、又は不活性ガスの噴射を止める。図３Ｂでは、不活性ガスの噴射を止めた例を示している。このように、噴射を弱める、又は噴射を止めることで、乾燥用流体の吐出量が少量であっても安定して乾燥用流体を吐出することができる。また、乾燥用流体の吐出時に、乾燥用流体の無用な飛び散りやミスト化等を抑制することができる。乾燥用流体の無用な飛び散りやミスト化を抑制することで、乾燥処理の効率低下、あるいは基板処理装置１００の清浄度の低下を抑えることができる。
【００４０】
なお、乾燥用流体を吐出するときの例は、例えば、第２の処理液供給部２ｂが基板保持部１の上方にあり、基板保持部１に保持されたウエハＷに対して乾燥用流体を供給するとき、又は第２の処理液供給部２ｂが待機位置の上方にあるときである。
【００４１】
このように、一実施形態に係る基板処理装置１００によれば、乾燥用流体の汚染や変質を抑制できる。
【００４２】
さらに、一実施形態に係る基板処理装置１００によれば、乾燥用流体の廃棄量を減らすこともできる。乾燥用流体の廃棄量が減ることで、乾燥用流体の消費量を抑制できる基板処理装置１００を得ることができる。
【００４３】
乾燥用流体の廃棄量を減らすことが可能な一実施形態に係る基板処理装置１００は、処理される基板がウエハＷであった場合には、例えば、半導体集積回路装置の製造コストの低減に役立ち、また、処理される基板がフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等であった場合には、ディスプレイ装置の製造コストの低減に役立つ。
【００４４】
上記一実施形態においては、乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆの内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの内部に位置させた。しかし、これは、図４Ａに示すように、内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの最下面（不活性ガス噴射口）９ｄと同じレベル、又は内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの最下面（不活性ガス噴射口）９ｄよりも外側に突出させるようにしても良い。
【００４５】
このようにしても、不活性ガスは、内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外気から遮るように拡がるから、内側配管９ｂの最下面の周囲を不活性雰囲気とすることができる。よって、上述した利点と同様の利点を得ることができる。
【００４６】
ただし、図４Ｂに示すように、乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆの内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの内部に位置させると、乾燥用流体吐出ノズル２ｆに、外側配管９ａの最下面と内側配管９ｂの最下面との間に、外側配管９ａによって区切られた空間９ｅを有するように構成することができる。乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆに空間９ｅを持たせることで、内側配管９ｂの最下面の周囲を不活性雰囲気とし易くなる、という利点を得ることができる。
【００４７】
なお、乾燥用流体によっては、図４Ａに示す構造の方が適切となる場合もあり得る。例えば、乾燥用流体の粘度が比較的高い場合、あるいは外側配管９ａ及び内側配管９ｂのサイズ、特に直径が小さい場合等には、空間９ｅの内部において、乾燥用流体が外側配管９ａの内壁に接触し、乾燥用流体の飛び散りやミスト化の要因になることも予想される。
【００４８】
次に、一実施形態に係る基板処理装置１００を用いた基板処理方法の一例を説明する。
【００４９】
図５は、第１の実施形態に係る基板処理装置１００を用いた基板処理方法の一例を示す流れ図、図６乃至図１１は、主要な工程における基板処理装置１００の状態を概略的に示した断面図である。本例は、アルカリを含む処理液を用いた基板処理、酸を含む処理液を用いた基板処理、及び有機系乾燥溶媒を用いた乾燥処理を順次行う例である。
【００５０】
まず、図５中のステップ１に示すように、基板に対してアルカリを含む処理液を供給する。
【００５１】
本例では、図６に示すように、回転ステージ１ａ上に、保持部材１ｇを用いてウエハＷを保持した後、第１の処理液供給部２ａをウエハＷの上方に移動させる。次いで、回転ステージ１ａを回転させてウエハＷを回転させる。次いで、ウエハＷの表面に対して、アルカリを含む処理液２１をノズル２ｃから供給する。処理液２１の具体例は、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ−１）である。その温度は約７０℃である。
【００５２】
ステップ１が終了したら、図５中のステップ２に示すように、基板に対してリンス液２２をノズル２ｃから供給する（図７）。
【００５３】
ステップ１、及び２のとき、図６、及び図７に示すように、第２の処理液供給部２ｂは待機位置にいる。本例では、乾燥用流体を吐出する時以外、ノズル２ｆの外側配管９ａから不活性ガスを噴射し、ノズル２ｆの内側配管９ｂの下方を不活性雰囲気として内側配管９ｂを外気や薬液雰囲気から遮断する。乾燥用流体を吐出する時には、後述するが、乾燥用流体の吐出に影響を与えないように不活性ガスの噴射を停止するか、もしくは乾燥用流体の吐出に影響しない流量で窒素ガスを噴射する。
【００５４】
ステップ２が終了したら、図５中のステップ３に示すように、基板に対して、酸を含む処理液を供給する。
【００５５】
本例では、図８に示すように、第２の処理液供給部２ｂをウエハＷの上方に移動させる。次いで、ウエハＷの表面に対して、酸を含む処理液２３をノズル２ｇから供給する。処理液２３の具体例は、弗酸を水で希釈した希弗酸（ＤＨＦ）である。
【００５６】
ステップ３が終了したら、図５中のステップ４に示すように、基板に対してリンス液２４をノズル２ｇから供給する（図９）。
【００５７】
ステップ４が終了したら、図５中のステップ５に示すように、基板に対して乾燥溶媒を供給し、基板を乾燥させる。乾燥溶媒を供給するときには、乾燥溶媒の吐出に影響を与えないようにノズル２ｆの外側配管９ａからの不活性ガスの噴射を停止する。もしくは乾燥溶媒の吐出に影響しない流量で外側配管９ａから不活性ガスを噴射する。
【００５８】
具体的には、図１０に示すように、ウエハＷの表面に対して、乾燥溶媒２５をノズル２ｆの内側配管９ｂから供給する。乾燥溶媒２５の具体例はイソプロパノール（ＩＰＡ）である。ＩＰＡを内側配管９ｂから吐出する時には、外側配管９ａからの不活性ガス、本例では窒素ガスの噴射を停止するか、もしくはＩＰＡの吐出に影響しない流量で外側配管窒素ガスを噴射する。
【００５９】
さらに、乾燥溶媒２５を基板に供給した後、又は供給しながら、ウエハＷの表面に対して、乾燥溶媒２５の乾燥を促進させる気体２６をノズル２ｈから噴射し、第２のスキャンアーム２ｉを、ウエハＷの中心からウエハＷの外周に向かってスキャンする。これにより、ウエハＷの表面を乾燥させる。乾燥を促進させる気体２６の一例は窒素ガスである。
【００６０】
このような基板処理方法によれば、例えば、アルカリを含む処理液２１を用いた処理が行われた場合において、ノズル２ｆの乾燥用流体吐出口、本例では乾燥溶媒吐出口の周囲を不活性雰囲気とすることで、乾燥用流体の汚染や変質を抑制できる。よって、乾燥溶媒吐出口の周囲を不活性雰囲気としない場合に比較して乾燥溶媒の汚染量や変質量を減らすことができる。
【００６１】
さらに、上記基板処理方法によれば、乾燥用流体の消費量も抑制することができる。
【００６２】
以上、この発明を一実施形態により説明したが、この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。また、この発明の実施形態は、上記実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う洗浄処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面のみまたは裏面のみの洗浄処理を行う洗浄処理装置であってもよく、また、洗浄処理に限らず、他の液処理であっても構わない。
【００６４】
さらに、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の一例を概略的に示す断面図
【図２】図２Ａは汚染抑制機構８の一例を示すブロック図、図２Ｂは図２Ａ中の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図
【図３】図３Ａは乾燥用流体を吐出しないときの一例を示す断面図、図３Ｂは乾燥用流体を吐出するときの一例を示す断面図
【図４】図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ乾燥用流体吐出ノズルの先端部分の例を示す図
【図５】一実施形態に係る基板処理装置を用いた基板処理方法の一例を示す流れ図
【図６】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図７】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図８】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図９】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図１０】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【符号の説明】
【００６６】
１…基板保持部、２…処理液供給機構、２ａ…第１処理液供給部、２ｂ…第２処理液供給部、２ｃ…ノズル（アルカリ）、２ｆ…ノズル（乾燥用流体）、２ｇ…ノズル（酸）、２ｈ…ノズル（気体）、２ｉ…ノズル（気体）、２ｋ…バルブ、２ｍ…バルブ、３…ドレインカップ、４…外カップ、６…ケーシング、７…制御ユニット、８…汚染抑制機構、８ａ…不活性ガス供給機構、８ｂ…バルブ制御装置、９ａ…外側配管、９ｂ…内側配管、９ｃ…内側配管の最下面（乾燥用流体吐出口）、９ｄ…外側配管の最下面（不活性ガス噴射口）、９ｅ…外側配管によって区切られた空間、Ｗ…基板（ウエハ）。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ等の基板に対して洗浄処理のような所定の処理を行う基板処理装置、基板処理方法、及びこの基板処理方法を実行させる記憶媒体に関する。
【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、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に薬液を供給して薬液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、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洗浄処理を挙げることができる。
【０００３】
このような基板処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハに洗浄液等の薬液を供給して洗浄処理を行うものが知られている。この種の装置では、通常、薬液はウエハの中心に供給され、基板を回転させることにより薬液を外側に広げて液膜を形成し、薬液を基板の外方へ離脱させる。
【０００４】
このような洗浄処理に使用される薬液としては、過酸化水素水、及び／又は水にアルカリであるアンモニアを混合したアルカリ性処理液、例えば、ＡＰＭ洗浄液やＳＣ−１洗浄液などがよく知られている。
【０００５】
被処理基板への薬液処理を終えた後、基板を乾燥させる。この乾燥処理では、基板を回転させながら遠心力で薬液を吹き飛ばすスピン乾燥の他、基板を回転させながらイソプロパノール（ＩＰＡ）蒸気を供給して乾燥させる方法が知られている。この種の乾燥方法は、例えば、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３３５２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された乾燥方法は、薬液処理、例えば、洗浄処理から乾燥処理への切り換えがスムーズであり、切り換えの間の自然乾燥によるウォーターマークの発生等の防止に有効である。しかし、乾燥処理にＩＰＡを使う場合、ＩＰＡは揮発性薬液や大気中の水分を溶存する。このため、ＩＰＡは外気や薬液雰囲気に暴露されると、その性能が急激に落ちる。
【０００７】
このため、特許文献１に記載されたような乾燥方法では、乾燥用流体中に薬液や水分が溶け込んだ部分をノズル内から捨てる作業、いわゆるダミーディスペンスを、乾燥処理前、又は定期的に行うことが実施されている。
【０００８】
しかしながら、ダミーディスペンスでは乾燥用流体を捨ててしまうため、乾燥用流体の消費量が増えやすい。このため、コストダウンを困難にする、という事情がある。
【０００９】
この発明は、乾燥用流体の消費量を抑制でき、乾燥用流体の汚染も防止できる基板処理装置、及びその基板処理方法、並びにその基板処理方法を実行させるプログラムが記憶された記憶媒体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】
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明の第１の態様に係る基板処理装置は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備し、前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断するように前記第２の処理液供給部を制御する汚染抑制機構を備える。
【００１１】
この発明の第２の態様に係る基板処理方法は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備する基板処理装置の基板処理方法であって、前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断する。
【００１２】
この発明の第３の態様に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第２の態様に係る基板処理方法が行われるように、コンピュータに基板処理装置を制御させる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、乾燥用流体の消費量を抑制でき、乾燥用流体の汚染も防止できる基板処理装置、及びその基板処理方法、並びにその基板処理方法を実行させるプログラムが記憶された記憶媒体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。この説明においては、この発明を半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。
【００１５】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の一例を概略的に示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板処理装置１００は、ウエハＷを保持する基板保持部１と、基板保持部１に保持されたウエハＷに処理液を供給する処理液供給機構２と、を備える。さらに、本例では、基板保持部１の外側から下方にかけて設けられ、ウエハＷに供給された処理液を回収可能なドレインカップ３と、ドレインカップ３の外側に設けられた外カップ４と、を備える。
【００１７】
本例の基板保持部１は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート１ａと、回転プレート１ａの裏面の中心部に接続され、下方に向かって鉛直に延びる円筒状の回転軸１ｂとを有している。回転プレート１ａの中心部には円形の孔１ｃが形成され、孔１ｃは円筒状の回転軸１ｂの孔１ｄに連通される。孔１ｃ及び孔１ｄ内には裏面側液供給ノズル１ｅを備えた昇降部材１ｆが上下方向に昇降可能に設けられている。回転プレート１ａ上には、ウエハＷの外縁を保持する保持部材１ｇが設けられている。保持部材１ｇは、図１では１つのみが示されているが、例えば、３つ設けられ、互いに等間隔で配置される。保持部材１ｇは、ウエハＷを回転プレート１ａから浮いた状態で水平に保持する。
【００１８】
本例の処理液供給機構２は、アルカリを含む処理液を供給する第１処理液供給部２ａと、乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部２ｂとを備える。
【００１９】
本例の第１処理液供給部２ａは、アルカリを含む処理液を吐出するノズル２ｃを備える。アルカリを含む処理液の一例は、アルカリとしてアンモニアを含む処理液である。より詳しい一例は、過酸化水素水、及び／又は水に、アルカリであるアンモニアを混合したアルカリ性処理液である。例えば、ＡＰＭ洗浄液やＳＣ−１洗浄液、あるいはこれら洗浄液に類似した洗浄液を挙げることができる。さらに、ノズル２ｃは、バルブ切り換えにより、リンス液を吐出する。リンス液の一例は純水（ＤＩＷ）である。
【００２０】
ノズル２ｃは第１スキャンアーム２ｄの先端部分に取り付けられている。第１スキャンアーム２ｄはシャフト２ｅに接続されている。シャフト２ｅを回動させることで、ノズル２ｃを、基板保持部１の外側にある待機位置と基板保持部１上に保持されたウエハＷの上方の処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト２ｅは上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてシャフト２ｅを昇降させると、ノズル２ｃが処理液を吐出する位置（高さ）を調節することができる。
【００２１】
本例の第２処理液供給部２ｂは、乾燥用流体を吐出するノズル２ｆを備える。乾燥用流体の一例は有機溶剤である。有機溶剤の例は乾燥処理に使用される乾燥溶媒である。乾燥溶媒の例は、イソプロパノール（ＩＰＡ）、及びＩＰＡを含む溶媒、ハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、及びＨＦＥを含む溶媒を挙げることができる。なお、本例では、乾燥用流体としてＩＰＡを使用した基板処理装置１００を例示している。さらに、本例の第２処理液供給部２ｂは、酸を含む処理液を吐出するノズル２ｇと、ウエハＷに対して気体を噴射し、乾燥を促進するノズル２ｈとを備える。酸を含む処理液の一例は酸として弗酸を含む処理液である。より詳しい一例は、酸である弗酸を水等で希釈した酸性処理液、例えば、希弗酸である。基板に対して噴射される気体の一例は窒素である。さらに、ノズル２ｇは、バルブ切り換えによりリンス液をさらに吐出する。リンス液の一例は純水（ＤＩＷ）である。
【００２２】
ノズル２ｆ、２ｇ、及び２ｈも、ノズル２ｃと同様にスキャンアーム、本例では第２スキャンアーム２ｉの先端部分に取り付けられている。本例の第２スキャンアーム２ｉは、第１のスキャンアーム２ｅから独立して上下動可能、かつ、基板保持部１（処理位置）と待機位置との間で回動可能である。第２スキャンアーム２ｉはシャフト２ｊに接続され、シャフト２ｊを回動させることで、ノズル２ｆ、２ｇ、及び２ｈを、待機位置と処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト２ｊも上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてノズル２ｆ及び２ｇが乾燥溶媒、及び処理液を吐出する位置（高さ）と、ノズル２ｈが気体を噴射する位置（高さ）とを調節することができる。
【００２３】
本例の基板保持部１は、回転プレート１ａに加えて、回転プレート１ａの外側に、回転カップ１ｈを備えている。本例の回転カップ１ｈは、回転プレート１ａの周方向に沿って設けられている。回転カップ１ｈは、回転プレート１ａに、ねじ等の固定部材１ｊによって固定されており、回転プレート１ａとともに回転する。回転カップ１ｈは、回転プレート１ａの周囲を囲む筒状の壁部と、この壁部の上方で、回転プレート１ａの外縁上方を覆う円環状の庇部とを有した形状をなしている。回転カップ１ｈの筒状の壁部と回転プレート１ａとの間には円環状の隙間が形成されている。ウエハＷが回転プレート１ａ及び回転カップ１ｈとともに回転することで飛散した処理液は、円環状の隙間から基板保持部１の外側から下方にかけて設けられたドレインカップ３に導かれる。
【００２４】
本例のドレインカップ３は、回転カップ１ｈの外側に設けられ、鉛直方向に設けられた筒状をなす外周壁３ａと、外周壁３ａの下端部から内側に向かって延びる内側壁３ｂとを有し、外周壁３ａと内側壁３ｂとによって規定された環状の空間を、処理液を回収し、収容する液収容部３ｃとしている。液収容部３ｃは、回収した処理液を排液する排液管３ｄに接続されている。回収した処理液は、排液管３ｄを介して、例えば、図示せぬ排液処理機構やリサイクル機構に導かれる。ドレインカップ３の外側には、外カップ４が設けられている。
【００２５】
本例の外カップ４は、ドレインカップ３の外周壁３ａの外側に設けられている。本例の外カップ４は基板保持部１の下方に延びて形成され、ドレインカップ３が外カップ４の内部に配置された形状となっている。本例の外カップ４は、ドレインカップ３の内側壁３ｂよりも回転軸１ｂ側に形成された内側壁４ａを備えている。外カップ４の底部には内側壁４ａと内側壁３ｂとの間の位置に設けられた排液孔があり、この排液孔には排液管４ｂが接続されている。さらに、外カップ４の底部には内側壁３ｂの下方に位置する部分には排気孔があり、この排気孔には排気管４ｃが接続されている。
【００２６】
本例の外カップ４は、ベースプレート５の上に取り付けられている。さらに、外カップ４上には、ウエハＷ、基板保持部１、処理液供給機構２、ドレインカップ３、及び外カップ４の上方を覆うようにケーシング６が設けられている。ケーシング６の上部には図示せぬファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）からの気流を、ケーシング６の側部に設けられた導入口６ａを介して導入する気流導入部６ｂが設けられている。気流導入部６ｂは、基板保持部１に保持されたウエハＷに、清浄空気をダウンフローで供給する。供給された清浄空気は、上記排気管４ｃを介して排気される。
【００２７】
ケーシング６の側部には、さらに、基板搬入出口６ｃが形成されている。ウエハＷは、基板搬入出口６ｃを介してケーシング６の内部に対して搬入出される。
【００２８】
さらに、ケーシング６の待機位置には排液孔６ｄ、及び６ｅが形成されている。
【００２９】
本例の基板処理装置１００は制御ユニット７を有する。制御ユニット７は基板処理装置１００を制御する。本例の制御ユニット７は、コンピュータであるプロセスコントローラ７ａと、プロセスコントローラ７ａに接続されたユーザーインターフェース７ｂと、同じくプロセスコントローラ７ａに接続された記憶部７ｃとを備えている。
【００３０】
ユーザーインターフェース７ｂは、オペレータが、基板処理装置１００を管理するコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置１００の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等を有する。
【００３１】
記憶部７ｃは、基板処理装置１００で実行される処理を、プロセスコントローラ７ａの制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じた処理を基板処理装置１００に実行させたりするプログラム、即ちレシピが格納される。レシピは記憶部７ｃの中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、ハードディスクや半導体メモリであっても良いし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであっても良い。任意のレシピは、ユーザーインターフェース７ｂからの指示等にて記憶部７ｃから読み出され、プロセスコントローラ７ａに実行させることで、プロセスコントローラ７ａの制御下で、基板処理装置１００による基板処理が行われる。レシピは、例えば、専用回線を介して他の装置から適宜伝送させることも可能である。
【００３２】
本例では、汚染抑制機構８をさらに備える。汚染抑制機構８は、例えば、制御ユニット７の指示に基づき、第２の処理液供給部２ｂを制御する。
【００３３】
図２Ａは汚染抑制機構８の一例を示すブロック図である。なお、図２Ａには乾燥用流体を吐出する乾燥用流体吐出ノズル２ｆの先端部分を拡大して示した断面が示され、図２Ｂには図２Ａ中の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面が示されている。
【００３４】
図２Ａに示すように、本例の乾燥用流体吐出ノズル２ｆは、乾燥用流体を吐出する部分と、不活性ガスを噴射する部分とを備えた多重構造ノズルである。本例では一例として、不活性ガスを噴射する外側配管９ａと、この外側配管９ａ内に設けられ、乾燥用流体を吐出する内側配管９ｂとの二重構造ノズルを例示する。
【００３５】
また、本例の汚染抑制機構８は、不活性ガス供給機構８ａと、バルブ制御装置８ｂとを備える。
【００３６】
不活性ガス供給機構８ａは、不活性ガスを第２の処理液供給部２ｂに供給する。このような不活性ガスの例は、窒素を含む不活性ガスや希ガスである。本例では、乾燥用流体がＩＰＡである。乾燥用流体がＩＰＡの場合には、例えば、窒素ガスが良い。本例では、不活性ガスを窒素ガスとしている。
【００３７】
バルブ制御装置８ｂは、本例ではバルブ２ｋ及びバルブ２ｍを制御する。バルブ２ｋは、不活性ガス供給機構８ａと、不活性ガス供給機構８ａと外側配管９ａとの間に設けられ、不活性ガスの供給量を変えたり、又は供給を止めたりするバルブである。同様に、バルブ２ｍは、乾燥用流体を第２の処理液供給部２ｂに供給する乾燥用流体供給機構１０と内側配管９ｂとの間に設けられ、乾燥用流体の供給量を変えたり、又は供給を止めたりするバルブである。バルブ制御装置８ｂは、例えば、制御ユニット７のプロセスコントローラ７ａからの指示に基づいてバルブ２ｋ及び２ｍを制御する。本例では、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管９ａから不活性ガスを噴射して内側配管９ｂを外気から遮断するように第２の処理液供給部２ｂ、具体的には第２の処理液供給部２ｂのバルブ２ｋ及び２ｍを制御する。図３Ａに乾燥用流体を吐出しないときの一例を、図３Ｂに乾燥用流体を吐出するときの一例を示す。
【００３８】
図３Ａに示すように、乾燥用流体を吐出しないときには、外側配管９ａから不活性ガスを噴射する。不活性ガスは、内側配管９ｂの外側を囲むように形成された外側配管９ａから噴射されるから、不活性ガスは、内側配管９ｂの乾燥用流体吐出口９ｃ、即ち内側配管９ｂの最下面を外気から遮るように拡がる。さらに、不活性ガスは、外側配管９ａの噴射口９ｄ、即ち外側配管９ａの最下面を外気から遮るように拡がる。この結果、内側配管９ｂの、特に、乾燥用流体吐出口９ｃの周囲は、不活性雰囲気となる。このように本例では、乾燥用流体を吐出しないとき、外側配管９ａから不活性ガスを噴射して、内側配管９ｂの、特に、乾燥用流体吐出口９ｃの周囲を不活性雰囲気とすることで、内側配管９ｂを外気から遮断する。外気がケミカル雰囲気、例えば、アルカリ性雰囲気であったとしても、内側配管９ｂ内の乾燥用流体はノズル２ｆと、吐出口９ｃの下方に拡がって形成された不活性雰囲気とによって護られる。このため、アルカリ性雰囲気中のケミカル物質、例えば、アルカリ性ミスト１１が、不活性ガスを噴射しない場合に比較して内側配管９ｂ内の乾燥用流体に到達し難くなり、ノズル２ｆ中に残留している乾燥用流体の汚染や変質を抑制することができる。
【００３９】
また、乾燥用流体を吐出するときには、図３Ｂに示すように、不活性ガスの噴射量を、乾燥用流体を吐出しないときに比較して減らす、又は不活性ガスの噴射を止めれば良い。本例では、汚染抑制機構８が不活性ガスの噴射を弱める、又は不活性ガスの噴射を止める。図３Ｂでは、不活性ガスの噴射を止めた例を示している。このように、噴射を弱める、又は噴射を止めることで、乾燥用流体の吐出量が少量であっても安定して乾燥用流体を吐出することができる。また、乾燥用流体の吐出時に、乾燥用流体の無用な飛び散りやミスト化等を抑制することができる。乾燥用流体の無用な飛び散りやミスト化を抑制することで、乾燥処理の効率低下、あるいは基板処理装置１００の清浄度の低下を抑えることができる。
【００４０】
なお、乾燥用流体を吐出するときの例は、例えば、第２の処理液供給部２ｂが基板保持部１の上方にあり、基板保持部１に保持されたウエハＷに対して乾燥用流体を供給するとき、又は第２の処理液供給部２ｂが待機位置の上方にあるときである。
【００４１】
このように、一実施形態に係る基板処理装置１００によれば、乾燥用流体の汚染や変質を抑制できる。
【００４２】
さらに、一実施形態に係る基板処理装置１００によれば、乾燥用流体の廃棄量を減らすこともできる。乾燥用流体の廃棄量が減ることで、乾燥用流体の消費量を抑制できる基板処理装置１００を得ることができる。
【００４３】
乾燥用流体の廃棄量を減らすことが可能な一実施形態に係る基板処理装置１００は、処理される基板がウエハＷであった場合には、例えば、半導体集積回路装置の製造コストの低減に役立ち、また、処理される基板がフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等であった場合には、ディスプレイ装置の製造コストの低減に役立つ。
【００４４】
上記一実施形態においては、乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆの内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの内部に位置させた。しかし、これは、図４Ａに示すように、内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの最下面（不活性ガス噴射口）９ｄと同じレベル、又は内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの最下面（不活性ガス噴射口）９ｄよりも外側に突出させるようにしても良い。
【００４５】
このようにしても、不活性ガスは、内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外気から遮るように拡がるから、内側配管９ｂの最下面の周囲を不活性雰囲気とすることができる。よって、上述した利点と同様の利点を得ることができる。
【００４６】
ただし、図４Ｂに示すように、乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆの内側配管９ｂの最下面（乾燥用流体吐出口９ｃ）を、外側配管９ａの内部に位置させると、乾燥用流体吐出ノズル２ｆに、外側配管９ａの最下面と内側配管９ｂの最下面との間に、外側配管９ａによって区切られた空間９ｅを有するように構成することができる。乾燥用流体吐出ノズル（多重構造ノズル）２ｆに空間９ｅを持たせることで、内側配管９ｂの最下面の周囲を不活性雰囲気とし易くなる、という利点を得ることができる。
【００４７】
なお、乾燥用流体によっては、図４Ａに示す構造の方が適切となる場合もあり得る。例えば、乾燥用流体の粘度が比較的高い場合、あるいは外側配管９ａ及び内側配管９ｂのサイズ、特に直径が小さい場合等には、空間９ｅの内部において、乾燥用流体が外側配管９ａの内壁に接触し、乾燥用流体の飛び散りやミスト化の要因になることも予想される。
【００４８】
次に、一実施形態に係る基板処理装置１００を用いた基板処理方法の一例を説明する。
【００４９】
図５は、第１の実施形態に係る基板処理装置１００を用いた基板処理方法の一例を示す流れ図、図６乃至図１１は、主要な工程における基板処理装置１００の状態を概略的に示した断面図である。本例は、アルカリを含む処理液を用いた基板処理、酸を含む処理液を用いた基板処理、及び有機系乾燥溶媒を用いた乾燥処理を順次行う例である。
【００５０】
まず、図５中のステップ１に示すように、基板に対してアルカリを含む処理液を供給する。
【００５１】
本例では、図６に示すように、回転ステージ１ａ上に、保持部材１ｇを用いてウエハＷを保持した後、第１の処理液供給部２ａをウエハＷの上方に移動させる。次いで、回転ステージ１ａを回転させてウエハＷを回転させる。次いで、ウエハＷの表面に対して、アルカリを含む処理液２１をノズル２ｃから供給する。処理液２１の具体例は、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ−１）である。その温度は約７０℃である。
【００５２】
ステップ１が終了したら、図５中のステップ２に示すように、基板に対してリンス液２２をノズル２ｃから供給する（図７）。
【００５３】
ステップ１、及び２のとき、図６、及び図７に示すように、第２の処理液供給部２ｂは待機位置にいる。本例では、乾燥用流体を吐出する時以外、ノズル２ｆの外側配管９ａから不活性ガスを噴射し、ノズル２ｆの内側配管９ｂの下方を不活性雰囲気として内側配管９ｂを外気や薬液雰囲気から遮断する。乾燥用流体を吐出する時には、後述するが、乾燥用流体の吐出に影響を与えないように不活性ガスの噴射を停止するか、もしくは乾燥用流体の吐出に影響しない流量で窒素ガスを噴射する。
【００５４】
ステップ２が終了したら、図５中のステップ３に示すように、基板に対して、酸を含む処理液を供給する。
【００５５】
本例では、図８に示すように、第２の処理液供給部２ｂをウエハＷの上方に移動させる。次いで、ウエハＷの表面に対して、酸を含む処理液２３をノズル２ｇから供給する。処理液２３の具体例は、弗酸を水で希釈した希弗酸（ＤＨＦ）である。
【００５６】
ステップ３が終了したら、図５中のステップ４に示すように、基板に対してリンス液２４をノズル２ｇから供給する（図９）。
【００５７】
ステップ４が終了したら、図５中のステップ５に示すように、基板に対して乾燥溶媒を供給し、基板を乾燥させる。乾燥溶媒を供給するときには、乾燥溶媒の吐出に影響を与えないようにノズル２ｆの外側配管９ａからの不活性ガスの噴射を停止する。もしくは乾燥溶媒の吐出に影響しない流量で外側配管９ａから不活性ガスを噴射する。
【００５８】
具体的には、図１０に示すように、ウエハＷの表面に対して、乾燥溶媒２５をノズル２ｆの内側配管９ｂから供給する。乾燥溶媒２５の具体例はイソプロパノール（ＩＰＡ）である。ＩＰＡを内側配管９ｂから吐出する時には、外側配管９ａからの不活性ガス、本例では窒素ガスの噴射を停止するか、もしくはＩＰＡの吐出に影響しない流量で外側配管窒素ガスを噴射する。
【００５９】
さらに、乾燥溶媒２５を基板に供給した後、又は供給しながら、ウエハＷの表面に対して、乾燥溶媒２５の乾燥を促進させる気体２６をノズル２ｈから噴射し、第２のスキャンアーム２ｉを、ウエハＷの中心からウエハＷの外周に向かってスキャンする。これにより、ウエハＷの表面を乾燥させる。乾燥を促進させる気体２６の一例は窒素ガスである。
【００６０】
このような基板処理方法によれば、例えば、アルカリを含む処理液２１を用いた処理が行われた場合において、ノズル２ｆの乾燥用流体吐出口、本例では乾燥溶媒吐出口の周囲を不活性雰囲気とすることで、乾燥用流体の汚染や変質を抑制できる。よって、乾燥溶媒吐出口の周囲を不活性雰囲気としない場合に比較して乾燥溶媒の汚染量や変質量を減らすことができる。
【００６１】
さらに、上記基板処理方法によれば、乾燥用流体の消費量も抑制することができる。
【００６２】
以上、この発明を一実施形態により説明したが、この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。また、この発明の実施形態は、上記実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、ウエハの表裏面洗浄を行う洗浄処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面のみまたは裏面のみの洗浄処理を行う洗浄処理装置であってもよく、また、洗浄処理に限らず、他の液処理であっても構わない。
【００６４】
さらに、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置（ＬＣＤ）用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用の基板等、他の基板に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の一例を概略的に示す断面図
【図２】図２Ａは汚染抑制機構８の一例を示すブロック図、図２Ｂは図２Ａ中の２Ｂ−２Ｂ線に沿う断面図
【図３】図３Ａは乾燥用流体を吐出しないときの一例を示す断面図、図３Ｂは乾燥用流体を吐出するときの一例を示す断面図
【図４】図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ乾燥用流体吐出ノズルの先端部分の例を示す図
【図５】一実施形態に係る基板処理装置を用いた基板処理方法の一例を示す流れ図
【図６】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図７】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図８】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図９】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【図１０】主要な工程における基板処理装置の状態を概略的に示した断面図
【符号の説明】
【００６６】
１…基板保持部、２…処理液供給機構、２ａ…第１処理液供給部、２ｂ…第２処理液供給部、２ｃ…ノズル（アルカリ）、２ｆ…ノズル（乾燥用流体）、２ｇ…ノズル（酸）、２ｈ…ノズル（気体）、２ｉ…ノズル（気体）、２ｋ…バルブ、２ｍ…バルブ、３…ドレインカップ、４…外カップ、６…ケーシング、７…制御ユニット、８…汚染抑制機構、８ａ…不活性ガス供給機構、８ｂ…バルブ制御装置、９ａ…外側配管、９ｂ…内側配管、９ｃ…内側配管の最下面（乾燥用流体吐出口）、９ｄ…外側配管の最下面（不活性ガス噴射口）、９ｅ…外側配管によって区切られた空間、Ｗ…基板（ウエハ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備し、
前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、
前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断するように前記第２の処理液供給部を制御する汚染抑制機構を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記第２の処理液供給部から前記乾燥用流体を吐出するとき、
前記汚染抑制機構が前記不活性ガスの噴射を弱める、又は前記不活性ガスの噴射を止めることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記乾燥用流体が、イソプロパノール（ＩＰＡ）及びハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記アルカリを含む処理液が、アンモニアを含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記内側配管の最下面が前記外側配管の内部に位置することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記内側配管の最下面が前記外側配管の最下面と同一レベルの位置にある、又は前記内側配管の最下面が前記外側配管の最下面よりも突出していることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１の処理液供給部が上下動可能、かつ、前記基板保持部上とこの基板保持部上から離れた待機位置との間で回動可能な第１のスキャンアームに取り付けられ、
前記第２の処理液供給部が前記第１のスキャンアームから独立して上下動可能、かつ、前記基板保持部と待機位置との間で回動可能な第２のスキャンアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第２の処理液供給部が、前記基板保持部に保持された基板に対して酸を含む処理液を供給する処理液吐出ノズルをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備する基板処理装置の基板処理方法であって、
前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、
前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１０】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項９に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに基板処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備し、
前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、
前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断するように前記第２の処理液供給部を制御する汚染抑制機構を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記第２の処理液供給部から前記乾燥用流体を吐出するとき、
前記汚染抑制機構が前記不活性ガスの噴射を弱める、又は前記不活性ガスの噴射を止めることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記乾燥用流体が、イソプロパノール（ＩＰＡ）及びハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）のいずれかを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記アルカリを含む処理液が、アンモニアを含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記内側配管の最下面が前記外側配管の内部に位置することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記内側配管の最下面が前記外側配管の最下面と同一レベルの位置にある、又は前記内側配管の最下面が前記外側配管の最下面よりも突出していることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１の処理液供給部が上下動可能、かつ、前記基板保持部上とこの基板保持部上から離れた待機位置との間で回動可能な第１のスキャンアームに取り付けられ、
前記第２の処理液供給部が前記第１のスキャンアームから独立して上下動可能、かつ、前記基板保持部と待機位置との間で回動可能な第２のスキャンアームに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第２の処理液供給部が、前記基板保持部に保持された基板に対して酸を含む処理液を供給する処理液吐出ノズルをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対してアルカリを含む処理液を供給する第１の処理液供給部と、前記基板保持部に保持された基板に対して乾燥用流体を供給する第２の処理液供給部とを備える処理液供給機構と、を具備する基板処理装置の基板処理方法であって、
前記第２の処理液供給部の乾燥用流体吐出ノズルが、不活性ガスを噴射する外側配管と、この外側配管内に設けられ、前記乾燥用流体を吐出する内側配管との多重構造を有し、
前記乾燥用流体を吐出しないとき、前記外側配管から不活性ガスを噴射して前記内側配管を外気から遮断することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１０】
コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記プログラムは、実行時に、請求項９に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに基板処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１４１２７９（Ｐ２００９−１４１２７９Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１８８８０（Ｐ２００７−３１８８８０）
【出願日】平成１９年１２月１０日（２００７．１２．１０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１０日（２００７．１２．１０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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