基板処理装置および基板処理方法
【課題】小型で、しかも基板表面を迅速に、かつ良好に処理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】処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給が２系統、つまり（１）基板Ｗの表面外周部から乾燥窒素ガスを供給する系統と、（２）基板Ｗの表面中心部から乾燥窒素ガスを供給する系統で同時に行われて処理空間１６２の湿度を均一に低下させることができる。また、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えているので、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させることができる。そして、このようにして処理空間１６２の湿度を低下させた状態で乾燥処理を実行しているので、基板表面でのウォーターマーク等の発生を抑制しつつ基板を乾燥することができる。
【解決手段】処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給が２系統、つまり（１）基板Ｗの表面外周部から乾燥窒素ガスを供給する系統と、（２）基板Ｗの表面中心部から乾燥窒素ガスを供給する系統で同時に行われて処理空間１６２の湿度を均一に低下させることができる。また、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えているので、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させることができる。そして、このようにして処理空間１６２の湿度を低下させた状態で乾燥処理を実行しているので、基板表面でのウォーターマーク等の発生を抑制しつつ基板を乾燥することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の表面に処理液を供給して処理液により基板を湿式処理した後に基板を乾燥する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。なお、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：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等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、薬液による薬液処理および純水などのリンス液によるリンス処理が行われた後、基板表面に付着するリンス液を除去すべく、乾燥処理が実行される。例えば特許文献１に記載の装置は、基板を水平姿勢にて保持するベース部材と、ベース部材を回転させるモータと、ベース部材に対向して設けられた遮断部材と、遮断部材を回転させるモータと、ベース部材に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むカップとを備えており、次のようにして薬液処理、リンス処理および乾燥処理を実行する。この装置では、搬送ロボットによって未処理の基板がベース部材に渡されて保持される。次に、遮断部材がベース部材に近接して基板の上方を覆うとともに、カップがベース部材および遮断部材の周囲を囲むように位置する。その後、ベース部材および遮断部材を回転しながら基板に対して薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が行われる。そして、純水によるリンス処理が終了した後、基板をそのまま回転させ続けて基板に付着した水滴を遠心力によって振り切る（乾燥処理）。この装置では、遮断部材により基板表面を覆った状態で窒素ガスなどの不活性ガスが基板と遮断部材の間に供給され、不活性ガス雰囲気で乾燥処理が実行されるため、ウォーターマークの発生を抑制して基板処理を良好に行うことが可能となっている。
【０００３】
また、ウォーターマークの発生を抑制する方法として、特許文献２や特許文献３に記載されたものがある。同文献２、３に記載の装置では、スピンチャックにウェハ（基板）が受け渡された後に、スピンチャックおよびウエハの回転を開始させ、薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が実行される。このリンス処理後にウエハ表面にＩＰＡ（isopropyl alcohol：イソプロピルアルコール）液の液膜を形成することでウエハ表面において純水をＩＰＡ液に置換させた後に、ウエハ表面に沿って乾燥用ノズルアームをスキャンさせてウエハ乾燥を行っている。すなわち、スピンチャックに支持されたウエハの上方位置で乾燥用ノズルアームがウエハ表面に沿って往復移動自在に設けられるとともに、当該乾燥用ノズルアームの先端側に流体ノズルと不活性ガスノズルが取り付けられている。そして、乾燥処理が次のようにして実行される。流体ノズルと不活性ガスノズルがウエハの中心上方近傍に配置した状態において、流体ノズルからのＩＰＡ液の供給および不活性ガスノズルからの窒素ガスの供給を開始する。そして、スピンチャックによってウエハを回転させながら、ＩＰＡ液と窒素ガスを供給しつつ、乾燥用ノズルアームを移動させる。これにより、流体ノズルと不活性ガスノズルが乾燥用ノズルアームと一体的に移動してウエハの中心から周縁までの間をスキャンする。このように、ウエハ表面全体にＩＰＡ液と窒素ガスを供給して基板乾燥を行っている。
【０００４】
上記した従来技術では、基板表面に接する処理空間に不活性ガス雰囲気を形成して乾燥性能を高めているが、不活性ガス雰囲気を形成する方法として、上記した遮断部材を利用した方法（特許文献１）やノズルスキャン（特許文献２、３）以外に、特許文献４に記載された方法がある。この特許文献４では、スピンチャックに載置されるウエハの表面より高い位置で、かつ、上記ウエハの周縁より外側にガス供給パイプが配置されており、当該ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスがウエハ表面に対して平行に噴出される。また、吸気ダクトがウエハを挟んでガス供給パイプと対向する状態に配置されており、ガス噴出口から噴出されたガスが吸気ダクトの吸気口を介して排気される。このため、ウエハ表面の上方において、ウエハ表面に対して所定間隔を保って平行にガス気流が形成される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３４７４０５５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−３６１８０号公報（図１、図３）
【特許文献３】特開２００７−２６３４８５号公報（図１、図６）
【特許文献４】特開平６−２７５５０６号公報（段落００１４、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、遮断部材を基板に近接させた状態のままベース部材および遮断部材が回転して基板の乾燥処理を行っているため、遮断部材の駆動用モータや該モータの駆動力を伝達させる駆動力伝達機構などが必要となり、これが基板処理装置の製造コストの増大要因のひとつとなっていた。また、上記基板処理装置を装備する基板処理システムのプットプリントを低減させるために、基板処理装置の積層配置が提案されているが、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構の存在がそれを阻害する要因のひとつとなっていた。というのも、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構は遮断部材の上方位置に配設せざるを得ず、その分だけ装置が上下方向に大型化する傾向にあったためである。そこで、遮断部材を回転させることなく基板処理を行うことも検討されている。しかしながら、遮断部材を静止したまま基板処理すると、基板表面にウォーターマーク等が発生してしまい、基板を良好に処理することができなかった。
【０００７】
また、遮断部材を用いない方法、つまり特許文献２〜４に記載の発明では、上下方向における装置サイズを小型化することができるが、基板表面に接する処理空間に低湿度の不活性ガス雰囲気を良好に、かつ迅速に形成することが難しく、基板表面の全体を良好に乾燥させることが困難である。すなわち、特許文献２、３に記載の発明では、ノズルをスキャンさせているため、処理空間全体を低湿度状態に維持して乾燥性能を向上させるためにはノズルの移動速度およびウエハ（基板）回転数を高度に制御する必要があり、制御性の面で問題があった。また、ノズルをウエハの中心から周縁にスキャンさせるため、処理空間のうちウエハ表面の外周部に接する部分での湿度が中心部の湿度に比べて高くなる傾向にあり、外周部に乾燥不良が残りやすかった。また、特許文献４に記載の発明では、ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスを噴出する一方、そのガスを吸気ダクトの吸気口を介して排気して処理空間にガス気流を形成しているに過ぎない。したがって、処理空間の湿度を速やかに低下させることは難しく、乾燥処理に長時間を要してしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、しかも基板表面を迅速に、かつ良好に処理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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる基板処理装置は、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、基板を乾燥させる基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面外周部に乾燥気体を供給する第１気体供給手段と、基板保持手段に保持された基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第２気体供給手段と、基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、第１気体供給手段から基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに第２気体供給手段から基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えることによって、処理空間の湿度を低下させた状態で基板を乾燥させることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、湿式工程後の基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えて処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、湿度低下工程後に基板を乾燥させる乾燥工程とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
このように構成された発明（基板処理装置および基板処理方法）では、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体が供給されるとともに同基板の表面中央部に乾燥気体が供給されて基板表面に接する処理空間全体に乾燥気体が満たされて処理空間の湿度が均一に低下する。しかも、本発明では、乾燥気体の供給とともに処理空間の排気が湿式処理時の排気よりも抑えられているため、処理空間全体に乾燥気体が効率的に貯まって、処理空間の湿度が迅速に低下する。そして、このようにして処理空間の湿度を低下させた状態で乾燥処理が実行される。その結果、基板表面でのウォーターマーク等の発生が抑制されつつ基板が乾燥される。
【００１２】
ここで、処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を基板の表面に供給して基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を設け、低表面張力溶剤への置換後に、低表面張力溶剤を基板表面から除去して基板表面を乾燥させるように構成してもよい。このように低表面張力溶剤を用いることによって乾燥性能を高めることができる。このようにして基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する場合には後述するように低表面張力液の乾燥時に発生する気化熱に起因して乾燥不良を起こしやすくなるが、湿式処理後かつ低表面張力溶剤への置換前に第１気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで当該置換を行っている間に乾燥不良が発生するのを防止することができる。そして、当該置換の完了後かつ乾燥処理前に第２気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで乾燥不良を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、排気管を介して処理空間を排気する場合には、排気調整手段を次のように構成してもよい。すなわち、排気調整手段が排気管よりも細い口径を有するとともに排気管から分岐して再び排気管に連通されたバイパス配管と、バイパス配管が排気管から分岐する分岐位置とバイパス配管が排気管に連通する連通位置との間で排気管に介挿された開閉弁とを備えるように構成してもよい。そして、そして、湿式処理時には開閉弁を開くことで比較的大きな排気量で処理空間を排気することができ、湿式処理時に処理空間内で発生する処理液雰囲気が効率よく処理空間から排出される。一方、湿度低下処理時には開閉弁を閉じて処理空間の排気量を湿式処理時よりも抑えることで処理空間の湿度を短時間で低下させることができる。
【００１４】
また、湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないことがある。これに対応すべく、装置内部の湿度に基づき湿式処理の開始を制御してもよい。すなわち、装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を設け、当該第１湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、湿式処理の開始を規制してもよい。
【００１５】
また、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下しない場合には、乾燥処理を規制するのが望ましい。すなわち、処理空間の湿度を検出する第２湿度検出手段を設け、当該第２湿度検出手段により検出される、乾燥処理の開始前における処理空間の湿度が第２規定湿度を超えている場合には、乾燥処理の開始を規制してもよい。
【００１６】
また、湿式処理から乾燥処理までの基板処理を良好に行うために、ファンフィルタユニットからクリーンエアを基板保持手段に保持された基板に向けて送り込むように構成してもよく、この場合、乾燥気体については、クリーンエアよりも低湿度のものを用いるのが望ましい。
【００１７】
また、このようにファンフィルタユニットからクリーンエアを送り込む場合、当該クリーンエアの風量を調整する風量調整手段を設けるとともに、風量調整手段により湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えるのが望ましく、この風量調整によって処理空間の湿度を効果的に低下させることができる。
【００１８】
さらに、上記したように湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合があるが、クリーンエアの湿度を調整して装置内部の湿度を低下させてもよい。すなわち、クリーンエアの湿度を調整する調湿機構を設けるとともに、装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を設け、第１湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、調湿機構によりクリーンエアの湿度を低下させるように構成してもよく、これによって初期湿度を第１規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに同基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら、基板表面と接する処理空間の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間の湿度を迅速に低下させ、その低湿度状態で乾燥処理を実行しているため、基板表面を迅速に、かつ良好に処理することができる。また、遮断部材を回転させる必要がなくなり、上下方向における装置サイズを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。より詳しくは、図１（ａ）は基板処理システムの上面図であり、図１（ｂ）は基板処理システムの側面図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の円盤状の基板Ｗに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の基板処理装置としての処理ユニットを複数備える処理システムである。この基板処理システムは、基板Ｗに対して処理を施す基板処理部ＰＰと、この基板処理部ＰＰに結合されたインデクサ部ＩＤと、処理流体（液体または気体）の供給／排出のための構成を収容した処理流体ボックス１１、１２とを備えている。
【００２１】
インデクサ部ＩＤは、基板Ｗを収容するためのカセットＣ（複数の基板Ｗを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard
Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができるカセット保持部２１と、このカセット保持部２１に保持されたカセットＣにアクセスして、未処理の基板ＷをカセットＣから取り出したり、処理済の基板をカセットＣに収納したりするためのインデクサロボット２２とを備えている。
【００２２】
各カセットＣには、複数枚の基板Ｗが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Ｗはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Ｗに対して同一種類の処理が施される。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚（図示省略）を備えており、各段の棚に１枚ずつ基板Ｗを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Ｗの下面の周縁部に接触し、基板Ｗを下方から保持する構成となっており、基板Ｗは表面（パターン形成面）を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットＣに収容されている。
【００２３】
基板処理部ＰＰは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット（基板搬送装置）１３と、この基板搬送ロボット１３が取付けられたフレーム３０とを有している。このフレーム３０には、図１（ａ）に示すように、水平方向に複数個（この実施形態では４個）の処理ユニット１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａが基板搬送ロボット１３を取り囲むように搭載されている。この実施形態では、処理ユニット１Ａ〜４Ａとして例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して所定の処理を施す処理ユニットがフレーム３０に搭載されている。また、図１（ｂ）に示すように、各処理ユニットの下段にはそれぞれもう１つの処理ユニットが設置されている。すなわち、処理ユニット１Ａ〜４Ａの下段に、処理ユニット１Ｂ〜４Ｂがそれぞれ設けられており、上下２段の積層構造が採用されている。
【００２４】
基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２から未処理の基板Ｗを受け取ることができ、かつ処理済の基板Ｗをインデクサロボット２２に受け渡すことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット１３は、当該基板処理部ＰＰのフレーム３０に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接／離間する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２および処理ユニット１Ａ〜４Ａ、１Ｂ〜４Ｂのいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００２５】
インデクサロボット２２は、装置全体を制御する制御部により指定されたカセットＣから未処理の基板Ｗを取り出して基板搬送ロボット１３に受け渡すとともに、基板搬送ロボット１３から処理済の基板Ｗを受け取ってカセットＣに収容する。処理済の基板Ｗは、当該基板Ｗが未処理の状態のときに収容されていたカセットＣに収容されてもよい。また、未処理の基板Ｗを収容するカセットＣと処理済の基板Ｗを収容するカセットＣとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットＣとは別のカセットＣに処理済の基板Ｗが収容されるように構成してもよい。
【００２６】
次に、上記した基板処理システムに搭載される処理ユニットの実施形態について説明する。なお、図１の基板処理システムでは、８個の処理ユニットが搭載されているが、これらの処理ユニットはいずれも以下に説明する処理ユニット１００と同一の構造とすることができる。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図２は本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は第１気体供給ノズルを下方から見た底面図であり、同図（ｂ）は処理ユニットの構成を示す模式図である。また、図３は図２の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。この処理ユニット１００は、半導体ウエハ等の基板Ｗの表面に付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の処理ユニットである。より具体的には、基板表面に対してフッ酸などの薬液による薬液処理および純水やＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）などのリンス液によるリンス処理を施し、さらに基板Ｗ上のリンス液をＩＰＡ液で置換した後に、基板Ｗを乾燥させる装置である。
【００２８】
この処理ユニット１００では、処理チャンバー１０２の天井部分にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１０４が配置されている。このファンフィルタユニット１０４はファン１０４ａおよびフィルタ１０４ｂを有しており、ファン１０４ａによって外部から取り込んだ空気をフィルタ１０４ｂで清浄にしてクリーンエアを処理チャンバー１０２の中央空間に送り込む。この中央空間にはスピンチャック１０６が配置されている。このスピンチャック１０６は基板表面を上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるものである。また、このスピンチャック１０６では、回転支軸１０８がモータを含むチャック回転機構１１０の回転軸に連結されており、チャック回転機構１１０の駆動によりスピンチャック１０６が回転軸（鉛直軸）回りに回転可能となっている。これら回転支軸１０８およびチャック回転機構１１０は、円筒状のケーシング１１４内に収容されている。また、回転支軸１０８の上端部には、円盤状のスピンベース１１６が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、処理ユニット全体を制御するユニット制御部１１８からの動作指令に応じてチャック回転機構１１０を駆動させることによりスピンベース１１６が回転軸回りに回転する。また、ユニット制御部１１８はチャック回転機構１１０を制御してスピンベース１１６の回転速度を調整する。
【００２９】
スピンベース１１６の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン１２０が立設されている。チャックピン１２０は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース１１６の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン１２０のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部とを備えている。また、各チャックピン１２０は、基板保持部が基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。
【００３０】
スピンベース１１６に対して基板Ｗが受渡しされる際には、複数個のチャックピン１２０を解放状態とし、後述する基板処理を基板Ｗに対して行う際には、複数個のチャックピン１２０を押圧状態とする。このように押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン１２０は基板Ｗの周縁部を把持してその基板Ｗをスピンベース１１６から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Ｗはその表面を上方に向け、裏面を下方に向けた状態で支持される。なお、基板保持機構としてはチャックピン１２０に限らず、基板裏面を吸引して基板Ｗを支持する真空チャックを用いてもよい。
【００３１】
スピンチャック１０６により保持された基板Ｗの上方位置には、２種類のノズルアーム１２２、１２４が水平面内で揺動自在に設けられている。一方のノズルアーム１２２の先端部に薬液供給ノズル１２６とリンス液供給ノズル１２８が取り付けられている。また、他方のノズルアーム１２４の先端部にＩＰＡ液供給ノズル１３０と第２気体供給ノズル１３２が取り付けられている。
【００３２】
これら４つのノズルのうち薬液供給ノズル１２６は薬液供給ユニット１３４（図３）と接続されている。この薬液供給ユニット１３４はフッ酸またはＢＨＦ（Buffered Hydrofluoric acid：バッファードフッ酸）などの基板洗浄に適した薬液をノズル１２６側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部１１８からの指令に応じて薬液供給ユニット１３４が薬液供給ノズル１２６に向けて薬液を圧送すると、ノズル１２６から薬液が基板Ｗに向けて吐出される。また、薬液供給ノズル１２６と同様に、リンス液供給ノズル１２８にもリンス液供給ユニット１３６（図３）が接続されており、薬液処理された基板Ｗに向けてリンス液を吐出させてリンス処理を実行可能となっている。そして、これらのノズル１２６、１２８が取り付けられたノズルアーム１２２にはノズルアーム移動機構１３８が接続されており、ユニット制御部１１８からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構１３８が駆動されることで、基板Ｗの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル１２６、１２８は移動可能となっている。さらに、吐出領域においても、ノズルアーム移動機構１３８によりノズル１２６、１２８は基板表面の中央部上方と周縁部上方との間を往復移動可能となっている。
【００３３】
また、ＩＰＡ液供給ノズル１３０はＩＰＡ液供給ユニット１４０（図３）と接続されている。このＩＰＡ液供給ユニット１４０は１００％ＩＰＡ液あるいは純水で希釈したＩＰＡ液をノズル１３０側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部１１８からの指令に応じてＩＰＡ液供給ユニット１４０がＩＰＡ液供給ノズル１３０に向けてＩＰＡ液を圧送すると、ノズル１３０からＩＰＡ液が基板Ｗに向けて吐出される。このようにＩＰＡ液供給ノズル１３０が本発明の「溶剤供給手段」として機能しており、薬液やリンス液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤としてＩＰＡ液を基板Ｗの表面中央部に供給可能となっている。また、ＩＰＡ液供給ノズル１３０と同様に、第２気体供給ノズル１３２に乾燥気体供給ユニット１４２（図３）が接続されており、乾燥窒素ガス（クリーンエアよりも低湿度、例えば相対湿度１０％の窒素ガス）を基板Ｗに向けて吐出可能となっている。そして、これらのノズル１３０、１３２が取り付けられたノズルアーム１２４にはノズルアーム移動機構１４４が接続されており、ユニット制御部１１８からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構１４４が駆動されることで、基板Ｗの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル１３０、１３２は移動可能となっている。
【００３４】
なお、この実施形態では、回転支軸１０８は中空管構造を有しており、リンス液供給ユニット１３６からリンス液が供給されて回転支軸１０８の内部空間に配置されたノズルの上端部に形成されたノズル孔（図示省略）からリンス液を基板裏面に向けて吐出することが可能となっている。
【００３５】
ケーシング１１４の周囲には、受け部材１４６が固定的に取り付けられている。この受け部材１４６には、円筒状の仕切り部材が３個立設されている。そして、これらの仕切り部材とケーシング１１４の組み合わせにより３つの空間が排液槽１４８ａ〜１４８ｃとして形成されている。また、これらの排液槽１４８ａ〜１４８ｃの上方にはスプラッシュガード（カップ）１５０がスピンチャック１０６に水平姿勢で保持されている基板Ｗの周囲を包囲するようにスピンチャック１０６の回転軸に沿って昇降自在に設けられている。このスプラッシュガード１５０は回転軸に対して略回転対称な形状を有しており、スピンチャック１０６と同心円状に径方向内側から外側に向かって配置された２つのガードを備えている。そして、ガード昇降機構１５２の駆動によりスプラッシュガード１５０を段階的に昇降させることで、回転する基板Ｗから飛散する薬液やリンス液などを分別して排液させることが可能となっている。
【００３６】
また、排液槽１４８ａには、図２（ｂ）に示すように排気管１６０の一方端が接続されている。この排気管１６０の他方端は図示を省略する排気装置に接続されている。このため、排気管１６０を介して排液槽１４８ａおよび処理空間１６２を排気可能となっている。しかも、この実施形態では、排気管１６０に排気調整機構１６４が介挿されており、ユニット制御部１１８からの指令に応じて排気調整機構１６４が処理空間１６２からの排気量を調整可能となっている。このように、本実施形態では排気管１６０が本発明の「排気手段」として機能している。ここで、排気装置として、図１の基板処理システムを設置する工場の用力を用いてもよいし、また同システム内に真空ポンプや排気ポンプなどの排気ユニットを設けてもよい。いずれの排気装置を用いた場合であっても、排気管１６０を介して処理空間１６２を確実に排気可能となっている。なお、上記した処理空間１６２とは、スプラッシュガード１５０がスピンチャック１０６に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むことで形成される空間内で基板表面と接した空間であり、当該処理空間１６２で薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理が実行される。
【００３７】
この処理空間１６２の上方近傍に第１気体供給ノズル１７０が配置されている。この第１気体供給ノズル１７０は、図２に示すように、スプラッシュガード１５０の上端開口部１５０ａよりも大きな外径を有するリング形状を有しており、リング内径は上端開口部１５０ａとほぼ同一径となっている。そして、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、そのリング内周面からリング中心に向けて乾燥窒素ガスが吐出されて基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００３８】
図４は第１気体供給ノズルの部分断面図であり、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。また、図５は第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図（ａ）はカバー部材の底面図であり、同図（ｂ）はベース部材の平面図である。第１気体供給ノズル１７０はベース部材１７４とカバー部材１７６を有している。このベース部材１７４では、リング形状を有するリング部位１７４ａとリング部位１７４ａを支持する３本の支持部位１７４ｂが一体的に形成されており、支持部位１７４ｂを装置本体（図示省略）に固定することによってベース部材１７４が図２に示すように処理空間１６２の上方近傍に配置される。リング部位１７４ａの上面１７４ｃはリング状平面となっており、当該リング状上面１７４ｃに対してリング状の溝部１７４ｄが複数個形成されている。また、当該リング状平面には、リング状の溝部１７４ｄの外周側で複数のネジ孔１７４ｅがリング状に配置されるとともに、同内周側で複数のネジ孔１７４ｆがリング状に配置されている。
【００３９】
一方、カバー部材１７６はリング部位１７４ａの上面（リング状上面１７４ｃ）と対向し、しかも同上面と同一形状を有するリング状平面１７６ｃを有している。このリング状平面１７６ｃにも、リング部位１７４ａの上面と同様に、上記溝部１７４ｄと同一のリング状の溝部１７６ｄが形成されている。また、このリング状の溝部１７６ｄに対して４本の連通部１７６ａが接続されている。これらの連通部１７６ａは等角度間隔（この実施形態では９０゜間隔）でリング状平面１７６ｃに設けられている。各連通部１７６ａでは、その一方端は図４に示すようにリング状の溝部１７６ｄに接続される一方、他方端はリング状平面１７６ｃの外周側面で開口し、連通部１７６ａの他方端に対して供給チューブ１７２が挿入されている。
【００４０】
また、カバー部材１７６には、ネジ孔１７４ｅに対応する位置にネジ挿通孔１７６ｅが設けられている。つまり、図５（ａ）に示すように、リング状平面１７６ｃではリング状の溝部１７６ｄの外周側で複数のネジ挿通孔１７６ｅがリング状に配置されている。また、ネジ孔１７４ｆに対応する位置にネジ挿通孔１７６ｆが設けられている。つまり、図５（ａ）に示すように、リング状平面１７６ｃではリング状の溝部１７６ｄの内周側で複数のネジ挿通孔１７６ｆがリング状に配置されている。さらに、リング状平面１７６ｃのうちリング状の溝部１７６ｄに対して内周側に位置するリング状表面領域に対して複数の凹部１７６ｇが設けられている。各凹部１７６ｇでは、その一方端が図５（ａ）に示すように溝部１７６ｄに接続されるとともに他方端部がカバー部材１７６の径方向（スピンチャックの回転軸に向かう方向）に延設されている。
【００４１】
そして、ネジ孔１７４ｅ、１７４ｆとネジ挿通孔１７６ｅ、１７６ｆがそれぞれ対応した状態でリング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃを相互に密着させるとともに、ネジ挿通孔１７６ｅ、１７６ｆにネジ１７８を挿通し、さらにネジ１７８の先端部をネジ孔１７４ｅ、１７４ｆに螺合させてベース部材１７４とカバー部材１７６を一体化することによって、第１気体供給ノズル１７０が構成されている。こうして形成された第１気体供給ノズル１７０では、図４に示すように、リング状の溝部１７４ｄと、カバー部材１７６側の溝部１７６ｄが対向した状態で接続されてリング状のバッファ空間１８０が形成される。このため、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間１８０で一時的に蓄えられた後で凹部１７６ｇとベース部材１７４側のリング状上面１７４ｃで挟まれたスリット空間を介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００４２】
なお、この実施形態にかかる基板処理装置では、装置内部および処理空間１６２の湿度を検出するための湿度センサ１８２が設けられている。この湿度センサ１８２は、次に説明する薬液処理やリンス処理（湿式処理）を行っている間においては処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出する一方、リンス処理完了後に処理空間１６２あるいは近傍に移動して乾燥処理直前まで処理空間１６２の湿度を検出する。そして、乾燥処理を行う前に再び退避位置に退避している。このように、本実施形態では、湿度センサ１８２が本発明の「第１湿度検出手段」および「第２湿度検出手段」の機能を兼ね備えているが、装置内部の湿度を検出する湿度センサと、処理空間１６２の湿度を検出する湿度センサを個別に設けてもよいことは言うまでもない。
【００４３】
次に、上記のように構成された処理ユニット（基板処理装置）１００の動作について図６および図７を参照しつつ詳述する。この実施形態では、ユニット制御部１１８がメモリ（図示省略）に記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して基板Ｗに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理を施す。これらのうち薬液処理およびリンス処理が本発明の「湿式処理」に相当しており、薬液処理ではフッ酸などの薬液が本発明の「処理液」として、またリンス処理ではＤＩＷなどのリンス液が本発明の「処理液」として用いられる。
【００４４】
ユニット制御部１１８はガード昇降機構１５２を制御してスプラッシュガード１５０を降下させてスピンチャック１０６をスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａから突出させる。このとき、第１気体供給ノズル１７０からの乾燥窒素ガスの供給は停止されている。また、全ノズル１２６、１２８、１３０、１３２ともスプラッシュガード１５０の外側に退避している。そして、この状態で基板搬送ロボット１３により未処理の基板Ｗが処理チャンバー１０２内に搬入される。より具体的には、基板表面を上方に向けた状態で基板Ｗが装置内に搬入され、スピンチャック１０６に保持される。これに続いて、スプラッシュガード１５０が１段階上昇されるとともに基板Ｗに対して薬液処理が開始される（図６（ａ））。
【００４５】
薬液処理では、薬液供給ノズル１２６が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を移動させるとともに、チャック回転機構１１０の駆動によりスピンチャック１０６に保持された基板Ｗを２００〜１２００ｒｐｍの範囲内で定められる回転速度（例えば８００ｒｐｍ）で回転させる。また、薬液供給ユニット１３４がフッ酸を薬液として薬液供給ノズル１２６に向けて圧送して当該ノズル１２６から基板表面に供給する。こうして基板表面の中央部に供給されたフッ酸は遠心力により径方向に広げられ、フッ酸による基板表面のエッチング処理（薬液処理）が実行される。
【００４６】
薬液処理が完了すると、リンス液供給ノズル１２８が薬液供給ノズル１２６と入れ替わって基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を移動させる。そして、リンス液供給ノズル１２８からリンス液が吐出される。また、回転支軸１０８の上端部に形成されたノズル孔（図示省略）からリンス液が基板裏面に向けて吐出される。こうして基板表裏面に吐出されたリンス液は基板Ｗの回転の遠心力によって基板Ｗの表裏全面に拡がり、リンス液によるリンス処理が行われる。なお、この実施形態では、リンス処理の最終時点では、基板Ｗの回転速度は３００ｒｐｍに減速されている。
【００４７】
リンス処理が終了すると、次にパドル形成処理が実行される。すなわち、ユニット制御部１１８は、リンス処理の終了後に、基板Ｗの回転速度をリンス処理時の回転速度よりも遅い回転速度（この実施形態では５ｒｐｍ）に減速する。これによって、リンス液供給ノズル１２８から吐出されるリンス液が基板表面に溜められてリンス液膜がパドル状に形成される（パドル形成処理）。なお、パドル形成処理時の回転速度は５ｒｐｍに限定されるものではないが、リンス液に作用する遠心力がリンス液と基板表面との間で作用する表面張力よりも小さくなるという条件が満足する範囲で回転速度を設定する必要がある。というのも、リンス液の液膜をパドル状に形成するためには、上記条件の充足が必須だからである。
【００４８】
こうしてパドル形成が完了すると、ノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を基板Ｗから離間移動させて両ノズル１２６、１２８をスプラッシュガード１５０の外側に退避させた後、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット１４２から第１気体供給ノズル１７０に対して乾燥窒素ガスを圧送させて第１気体供給ノズル１７０から乾燥窒素ガスを基板Ｗの表面外周部に供給する（同図（ｃ））。また、乾燥窒素ガスの供給と同時あるいは前後して、ユニット制御部１１８は排気調整機構１６４を制御して処理空間１６２からの排気を抑えており（この実施形態では、−２０Ｐａ）、これらの設定により処理空間１６２内の湿度を効果的に低下させることができる。この実施形態では、乾燥窒素ガスとして相対湿度１０％以下の窒素ガスを用いているため、処理空間１６２の湿度を当該乾燥窒素ガスの相対湿度と同程度にまで低下させることができる。
【００４９】
それに続いて、基板Ｗの外周部側より乾燥窒素ガスを供給した状態のまま、置換処理、湿度低下処理および乾燥処理を連続して行う。すなわち、第２気体供給ノズル１３２が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１４４がノズルアーム１２４を移動させる。これにより、ＩＰＡ液供給ノズル１３０も第２気体供給ノズル１３２に並んで基板表面の中央部上方に位置する。なお、この実施形態では、後述する乾燥処理で基板表面の中央部を確実に乾燥させるために、第２気体供給ノズル１３２が回転軸上に位置させている。
【００５０】
そして、ＩＰＡ液供給ユニット１４０からＩＰＡ液が圧送されてＩＰＡ液供給ノズル１３０から基板Ｗの表面中央部に向けてＩＰＡ液が供給される（図７（ａ））。また、この実施形態では、置換処理の進行に伴って基板Ｗの回転速度を変化させている。つまり、ＩＰＡ液供給の初期段階では、基板Ｗの表面中央部ではリンス液膜の中央部がＩＰＡ液に置換されて置換領域が液膜に形成される。このときの回転速度はパドル形成処理と同程度（この実施形態では１０ｒｐｍ）に設定されている。そして、ＩＰＡ液供給から所定時間、例えば２．５秒が経過すると、ＩＰＡ液供給を継続させたまま基板Ｗの回転速度を１０ｒｐｍから１００ｒｐｍに加速する。このように回転速度の加速によって基板表面上の液膜（リンス液領域＋ＩＰＡ液領域（置換領域））に作用する遠心力が増大してリンス液が振り切られるとともに置換領域が径方向に広がっていく。このとき、基板表面上の液膜厚みは回転速度に対応する厚みになるように薄くなり、所定時間（この実施形態では１秒）経過すると、基板Ｗの表面外周部に存在していたリンス液は全て基板Ｗから振り落とされるとともに、置換領域が基板表面の全面に均一に広がって基板表面はＩＰＡ液膜で全面的に覆われる。さらに、ユニット制御部１１８は０．５秒をかけて基板Ｗの回転速度を１００ｒｐｍから３００ｒｐｍに加速する。これは基板表面に形成された微細パターン（図示省略）の間隙内部に残留しているリンス液をＩＰＡ液に置換するために行われるものである。つまり、回転速度の加速によってＩＰＡ液が基板表面で大きく流動し、これによって微細パターンの間隙内部では残留リンス液がＩＰＡ液に置換される。これによって、基板表面に付着するリンス液がＩＰＡ液に確実に置換される。
【００５１】
こうして、置換処理が完了すると、ユニット制御部１１８はＩＰＡ液の供給を停止した後に、置換処理での最終回転速度で基板Ｗを回転させるとともに排気を（−２０Ｐａ）に抑えた状態のまま、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット１４２から第２気体供給ノズル１３２に対して乾燥窒素ガスを圧送させる。これによって、第２気体供給ノズル１３２を基板Ｗの表面中央部に対向させたまま第２気体供給ノズル１３２から乾燥窒素ガスが基板Ｗの表面中央部に供給される（同図（ｂ））。このように基板Ｗの表面外周部のみならず表面中央部にも乾燥窒素ガスが供給されて処理空間１６２の湿度が効果的に低下する（湿度低下処理）。これによって、乾燥窒素ガスの相対湿度程度まで処理空間１６２の湿度を低下させることができる。なお、この湿度低下処理後、基板Ｗが３００〜２５００ｒｐｍで高速回転されて基板Ｗの乾燥処理が実行される（同図（ｃ））。
【００５２】
基板Ｗの乾燥処理が終了すると、ユニット制御部１１８はチャック回転機構１１０を制御して基板Ｗの回転を停止させる。そして、乾燥窒素ガスの供給を停止するとともに、ノズルアーム移動機構１４４がノズルアーム１２４を基板Ｗから離間移動させて両ノズル１３０、１３２をスプラッシュガード１５０の外側に退避させた後、スプラッシュガード１５０を降下させて、スピンチャック１０６をスプラッシュガード１５０の上方から突出させる。その後、基板搬送ロボット１３が処理済の基板Ｗを処理ユニット１００から搬出して、１枚の基板Ｗに対する一連の基板処理が終了する。そして、次の基板Ｗについても、上記と同様の処理が実行される。
【００５３】
以上のように、この実施形態によれば、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給が２系統、つまり（１）基板Ｗの表面外周部から乾燥窒素ガスを供給する系統と、（２）基板Ｗの表面中心部から乾燥窒素ガスを供給する系統で同時に行われて処理空間１６２の湿度を均一に低下させることができる。また、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えているので、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させることができる。そして、このようにして処理空間１６２の湿度を低下させた状態で乾燥処理を実行しているので、基板表面でのウォーターマーク等の発生を抑制しつつ基板を乾燥することができる。
【００５４】
このように処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給を２系統（外周部供給＋中心部供給）で行うことの効果については、次の実験結果からも明らかである。以下、図８を参照しつつ実験内容および実験結果について詳述する。
【００５５】
ここでは、上記のように構成された基板処理装置を用いてシリコンウエハ（基板）Ｗに対して一連の基板処理を行った。つまり、基板Ｗを８００ｒｐｍで回転させながら、基板表面に薬液としてフッ酸を供給して薬液処理を施す。この薬液処理が終了すると、基板回転を同一回転速度で継続させたままリンス液としてＤＩＷを基板表面に供給してリンス処理を実行する。このリンス処理後、基板Ｗの回転速度を５ｒｐｍに減速してパドル状ＤＩＷ液膜の膜厚が基板Ｗの全面でほぼ均一になるのを待ってＩＰＡ液を用いた置換処理を行う。この置換処理では、上記したように基板Ｗの回転速度を１０→１００ｒｐｍ→３００ｒｐｍと徐々に加速して基板表面に付着するＤＩＷをＩＰＡ液に置換する。この後、湿度低下処理を互いに異なる３種類の供給態様（１）〜（３）で実行し、さらにスピン乾燥を行った。なお、湿度低下処理では、乾燥窒素ガスの供給とともに排気を−２０Ｐａに設定している。
（１）外周部供給＋中心部供給（図８の上段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝２２５（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝６０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
（２）外周部供給のみ（図８の中段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝２４０（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
（３）中心部供給のみ（図８の下段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝０（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝６０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
【００５６】
そして、各基板Ｗについて、処理前と処理後の基板表面をＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のパーティクル評価装置ＳＰ１−ＴＢＩを用いてモニターしたところ、図８中の写真に示すパーティクル分布が観測された。なお、同図において、白丸ラインは基板Ｗの周端部を示すとともに、白点は基板表面に付着するパーティクルを示している。これらの実験結果から、乾燥を行う前に処理空間１６２の湿度を十分に低減させて基板乾燥を良好に行うためには、基板表面の外周部と中心部の両方に乾燥窒素ガスを供給することが重要であることがわかる。
【００５７】
また、上記実施形態では、基板Ｗの表面外周部へのガス供給を開始し、さらに置換処理の完了後に基板Ｗの表面中心部へのガス供給を開始している。処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給開始順序を上記のように設定したことにより、次の作用効果が得られる。
【００５８】
第２気体供給ノズル１３２から基板Ｗの表面中心部に乾燥窒素ガスを供給する場合、当該ノズル１３２を基板表面に近接させるほど処理空間１６２内での湿度低下範囲を広げることができる。その一方で、当該ノズル１３２を基板表面に近接させてしまうと、ノズル１３２から吐出された乾燥窒素ガスにより基板表面の中心部から乾燥が始まってしまい、基板表面の外周部で湿度が十分に下がっていないまま乾燥処理が進行して表面外周部での乾燥不良が発生してしまう可能性がある。これに対し、基板Ｗの表面中心部へのガス供給を開始する前に基板Ｗの表面外周部へのガス供給を開始して表面外周部の近傍での湿度を低下させることで基板表面の中心部での乾燥が始まった段階で既に表面外周部近傍の湿度は十分に低下している。その結果、基板乾燥を基板表面全体にわたって良好に行うことができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、乾燥性能を高めるためにＩＰＡ液を用いた置換処理を行っているが、乾燥処理前に表面外周部および表面中央部に乾燥窒素ガスを供給して処理空間１６２の湿度を低下させているため、図９に示す現象が発生するのを効果的に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。
【００６０】
図９はＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。このようにＩＰＡ液などの比較的揮発性の高い溶剤が蒸発する際には、基板回転の遠心力とＩＰＡ蒸発に伴いＩＰＡ液膜が移動していく。また、ＩＰＡ蒸発によりＩＰＡ液膜の端部では基板表面が乾燥されて露出するが、ＩＰＡ蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下する（同図（ａ））。このとき、露出領域の周辺に多量の水蒸気成分が存在すると、上記温度低下により露出領域に凝集して水滴として付着することがある（同図（ｂ））。このような現象はＩＰＡ液膜の乾燥移動にしたがって順次発生するため、帯状の乾燥不良が発生してしまう。このような乾燥不良は基板表面の周辺湿度に大きく依存しているため、本実施形態のように乾燥処理に先立って処理空間１６２の湿度を大幅に低減しておくことで上記乾燥不良を効果的に、しかも確実に防止することができる。したがって、ＩＰＡ液などの低表面張力溶剤を用いて置換処理を行う基板処理装置や基板処理方法では、非常に有用な技術と言える。
【００６１】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、ノズルアーム１２２の先端部に薬液供給ノズル１２６とリンス液供給ノズル１２８を取り付ける一方、ノズルアーム１２４の先端部にＩＰＡ液供給ノズル１３０と第２気体供給ノズル１３２を取り付けているが、ノズルの配置や構成などについては、これに限定されるものではなく、任意である。例えば全ノズルを１つのノズルアームに取り付けてもよい。また、１つのノズルに対し、ＩＰＡ液用開閉弁を介してＩＰＡ液供給ユニット１４０を接続するとともにガス用開閉弁を介して乾燥気体供給ユニット１４２を接続し、両開閉弁を開閉制御して１つのノズルからＩＰＡ液と乾燥窒素ガスを選択的に吐出させるように構成してもよい。
【００６２】
＜第３実施形態＞
図１０は本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図であり、第１気体供給ノズルの部分断面を示している。また、図１１は第３実施形態における第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図（ａ）はカバー部材の底面図であり、同図（ｂ）はベース部材の平面図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は第１気体供給ノズル１７０の構成であり、その他の構成は同一である。そこで、以下においては、上記相違点を中心に説明する。
【００６３】
この第３実施形態では、ベース部材１７４にはフランジ部が設けられており、当該フランジ部がリング部位１７４ａとなっており、当該リング部位１７４ａの上面（リング状上面１７４ｃ）には、図１１（ｂ）に示すように、２種類のリング状の溝部１７４ｄ、１７４ｈが形成されている。これらのうちリング状の溝部１７４ｄは第１実施形態と同様に供給チューブ１７２を介して圧送されてくる乾燥窒素ガスを一時的に蓄えるバッファ空間を形成するものである。これに対し、リング状の溝部１７４ｈはＯリング圧入溝として機能するものであり、樹脂製のＯリング１８４を圧入可能なサイズに仕上げられている。また、このリング状の溝部１７４ｈの外周側で複数のネジ孔１７４ｅがリング状に配置されている。
【００６４】
一方、カバー部材１７６には、複数の貫通孔１７６ｈがリング状に、しかも溝部１７４ｄに対向するように設けられている。そして、各貫通孔１７６ｈに対して供給チューブ１７２の下端部（先端部）が上方側から挿入されてカバー部材１７６に取り付けられている（なお、図１１（ａ）への供給チューブ１７２の図示は省略している）。また、それらの貫通孔１７６ｈの外周側で、複数のネジ挿通孔１７６ｅがネジ孔１７４ｅに対応する位置に設けられている。
【００６５】
そして、リング状の溝部１７４ｈに樹脂製Ｏリング１８４を圧入した後、ネジ孔１７４ｅとネジ挿通孔１７６ｅが対応した状態でリング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃを相互に近接させてリング状平面１７６ｃをＯリング１８４の上端部に密着させるとともに、ネジ挿通孔１７６ｅにネジ１７８を挿通し、さらにネジ１７８の先端部をネジ孔１７４ｅに螺合させてベース部材１７４とカバー部材１７６を一体化することによって、第１気体供給ノズル１７０が構成されている。このように構成された第１気体供給ノズル１７０では、図１０に示すように、リング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃの間に隙間が形成されてリング状の吐出口１７０ａが形成されている。そして、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間、つまり溝部１７４ｄで一時的に蓄えられた後で吐出口１７０ａを介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００６６】
＜第４実施形態＞
上記実施形態では、リング形状を有するベース部材１７４とカバー部材１７６で構成されたリング状ノズル１７０を本発明の「第１気体供給手段」として用いているが、複数のノズルを用いて基板Ｗの表面外周部に乾燥窒素ガスを供給してもよい。以下、図１２を参照しながら、本発明の第４実施形態について説明する。
【００６７】
図１２は本発明にかかる基板処理装置の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は第１気体供給ノズル１７０の構成であり、その他の構成は同一である。以下においては、上記相違点を中心に説明する。
【００６８】
この第４実施形態では、４つの第１気体供給ノズル１８６がスプラッシュガード１５０の直上位置で、かつ等角度間隔（ここでは９０゜間隔）で配置されている。各ノズル１８６は乾燥気体供給ユニット１４２と接続されている。また、各ノズル１８６の先端部はスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａの近傍に配置されている。このように構成された基板処理装置では、乾燥気体供給ユニット１４２から乾燥窒素ガスが圧送されてくると、回転している基板Ｗの表面外周部に向けて４つのノズル１８６から乾燥窒素ガスが吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。このように、この第４実施形態では、４つの第１気体供給ノズル１８６が本発明の「第１気体供給手段」として機能しているが、ノズル１８６の個数および配置などについては、これに限定されるものではなく、複数のノズル１８６をスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａに沿って配置することができる。
【００６９】
＜第５実施形態＞
上記した実施形態では、処理空間１６２からの排気量を調整するために、排気調整機構１６４を設けているが、その排気調整機構１６４としては、排気量をコントロールできるものであれば、その構成や動作等については特に限定されるものではなく、任意である。例えば図１３に示す排気調整機構１６４を採用することができる。以下、同図を参照しながら本発明の第５実施形態について説明する。
【００７０】
図１３は本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。この排気調整機構１６４は、排気管１６０よりも細い口径を有するとともに排気管１６０から分岐して再び排気管１６０に連通されたバイパス配管１６４ａと、バイパス配管１６４ａが排気管１６０から分岐する分岐位置Ｐ1とバイパス配管１６４ａが排気管１６０に連通する連通位置Ｐ2との間に介挿された開閉弁１６４ｂとを備えている。そして、湿式処理（薬液およびリンス処理）時には、ユニット制御部１１８からの指令にしたがって開閉弁１６４ｂを開いて比較的大容量で処理空間１６２を排気可能となっている。一方、湿度低下処理時にはユニット制御部１１８からの指令にしたがって開閉弁１６４ｂを閉じて処理空間１６２の排気量を湿式処理時のそれよりも抑える。
【００７１】
＜第６実施形態＞
種々の実験や検証などを行ったところ、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間１６２に乾燥窒素ガスを供給しても当該処理空間１６２の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないという現象を本願発明者は知見した。このように装置内部の湿度が比較的高いまま一連の処理を行うことは生産効率の面で大きなロスを発生させてしまい製品コストの増大を招いてしまう。また、湿度と乾燥性能との関係は薬液処理の開始前に限定されるものではなく、乾燥処理開始直前においても同様である。つまり、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給によっても当該処理空間１６２の湿度が十分に低下しない場合（例えば相対湿度３０％以下となっていない場合）には、乾燥処理を規制するのが望ましい。そこで、本発明の第６実施形態では、ユニット制御部１１８が装置内部の湿度に基づき薬液処理および乾燥処理の開始を制御している。すなわち、ユニット制御部１１８はメモリ（図示省略）に予め記憶されているプログラムにしたがって図１４に示すように装置各部を制御して薬液処理および乾燥処理の開始を制御する。
【００７２】
図１４は本発明にかかる基板処理装置の第５実施形態を示すフローチャートである。この実施形態では、基板Ｗに対して一連の処理を実行する前には上記したよう湿度センサ１８２は処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出可能となっている。そして、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２による検出結果に基づき装置内部の湿度を得た（ステップＳ１）後、その検出結果を予め設定している第１規定湿度以下となっているか否かを判定する（ステップＳ２）。この「第１規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度であり、例えば相対湿度４０％に設定することができる。つまり、装置内部の湿度が第１規定湿度（例えば相対湿度４０％）を超えている場合には、ステップＳ２で「ＮＯ」と判定され、基板処理が停止される（ステップＳ３）。また、ユニット制御部１１８はアラームを発報する（ステップＳ４）。これによって、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部１１８が自動的に装置内部の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、装置内部の湿度が高くなっている原因が解消される（ステップＳ５）と、ユニット制御部１１８はアラームを解除して（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。
【００７３】
一方、ステップＳ２で装置内部の湿度が第１規定湿度以下となっていることが確認されると、一連の基板処理が開始されるが、この実施形態では乾燥処理を実行する前に処理空間１６２の湿度が検出されて上記と同様に検出湿度に応じた処理が実行される。すなわち、薬液処理から湿度低下処理まで上記第１実施形態と同様にして実行される（ステップＳ７〜Ｓ１１）。なお、この実施形態では、上記したように湿度センサ１８２は薬液処理およびリンス処理を行っている（ステップＳ７）間においては処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出しているが、リンス処理完了後に処理空間１６２あるいは近傍に移動している。
【００７４】
湿度低下処理（ステップＳ１１）後、つまり乾燥処理直前に、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２による検出結果に基づき処理空間１６２の湿度を検出する（ステップＳ１２）。そして、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２の検出結果を予め設定している第２規定湿度以下となっているか否かを判定する（ステップＳ１３）。この「第２規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、乾燥処理を開始する時点での処理空間１６２の湿度であり、例えば相対湿度３０％に設定することができる。つまり、処理空間１６２の湿度が第２規定湿度（例えば相対湿度３０％）を超えている場合には、ステップＳ１３で「ＮＯ」と判定され、基板処理が停止される（ステップＳ１４）。また、ユニット制御部１１８はアラームを発報する（ステップＳ１５）。これによって、湿度低下処理（ステップＳ１１）によっても処理空間１６２の湿度が十分に低下せず、そのまま乾燥処理を行ったとしても良好に基板Ｗを乾燥させることができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部１１８が自動的に処理空間１６２の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、処理空間１６２の湿度が高くなっている原因が解消される（ステップＳ１６）と、ユニット制御部１１８はアラームを解除して（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に戻る。一方、ステップＳ１３で処理空間１６２の湿度が第２規定湿度以下となっていることが確認されると、乾燥処理が実行される（ステップＳ１８）。
【００７５】
以上のように、第5実施形態では、装置内部の湿度が第１規定湿度以下であることを確認した上で基板処理を開始しているため、無駄な基板処理が実行されるのを防止することができる。また、処理空間１６２の湿度が十分に低下しているのを確認した上で乾燥処理を開始しているため、乾燥処理が不良に終わるのを確実に防止することができる。
【００７６】
＜第６実施形態＞
第５実施形態では、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができないと判断した際には、基板処理を停止しているが、装置を次のように構成することで装置内部の湿度を第１規定湿度以下に維持することができる。以下、図１５を参照しつつ本発明の第６実施形態について説明する。
【００７７】
図１５は本発明にかかる基板処理装置の第６実施形態を示す図である。この第６実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１０４にシリカゲル層１０４ｄを設けてクリーンエアの湿度低下を図っている点である。これによって装置内部が低湿度に保たれる。なお、シリカゲル層などの湿度除去層１０４ｄはクリーンエア中の水分を除去するにしたがって吸水能力が低減していく。そこで、本実施形態では、湿度除去層１０４ｄの近傍に加熱層１０４ｃが配置されており、基板処理を行っていない間や装置内部の湿度が比較的高いと判定されて基板処理が停止されている間（第５実施形態のステップＳ３）に加熱層１０４ｃが作動する。これによって、湿度除去層１０４ｄの吸水能力が回復されて装置内部の湿度低下に大きく寄与する。
【００７８】
以上のように、第６実施形態によれば、シリカゲル層などの湿度除去層１０４ｄによりクリーンエア中の水分を除去した上でクリーンエアを装置内部に供給しているので、装置内部の湿度が上昇するのを確実に防止することができる。また、湿度センサ１８２の検出結果により湿式処理の開始前における装置内部の湿度、つまり本発明の「初期湿度」が第１規定湿度（上記実施形態では相対湿度４０％に設定されている）よりも高く、初期湿度が比較的高いと判定された場合には、加熱層１０４ｃにより湿度除去層１０４ｄの吸水能力を回復させてクリーンエアの湿度を低下させているので、初期湿度を第１規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。このように、本実施形態では、加熱層１０４ｃおよび湿度除去層１０４ｄが本発明の「調湿機構」として機能している。
【００７９】
＜第７実施形態＞
ところで、上記実施形態では乾燥性能を高めるためにＩＰＡ液を用いた置換処理を行っているが、ＩＰＡ蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下することがＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムと大きく関わっている。このことは既に図９を参照しつつ詳述したとおりであるが、この温度低下による影響を抑制するために、基板Ｗの裏面側から基板Ｗを加熱しておくことが有益である。つまり、ＩＰＡ液の蒸発による温度低下を見越して基板Ｗの温度を高めておくことで上記温度低下に伴う水滴付着を抑制して乾燥不良を未然に防止することができる。ただし、基板Ｗの温度を高めすぎると、ＩＰＡ液が基板Ｗに供給されると短時間のうちに蒸発してしまい、基板Ｗの表面に供給されたＩＰＡ液が表面全体に行き渡る前に蒸発してしまい、置換処理を良好に行うことができず、乾燥不良を引き起こす可能性がある。したがって、これらの点を考慮すると、加熱処理により加熱した後の基板Ｗの温度、つまり目標温度ＴrをＩＰＡ液の吐出直前温度Ｔstよりも高く、しかもＩＰＡ液の沸点（約８３゜Ｃ）よりも低く設定する必要がある。より好ましくは、目標温度Ｔrを吐出直前温度ＴstにＩＰＡ液の蒸発による温度低下分ΔＴを加えた値（＝Ｔst＋ΔＴ）程度に設定することができる。以下、図１６を参照しつつ本発明の第７実施形態について説明する。
【００８０】
図１６は本発明にかかる基板処理装置の第７実施形態を示す図である。この第７実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、基板Ｗの裏面側に高温気体を供給する高温気体供給機構１９０が追加されている点である。なお、その他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００８１】
第７実施形態では、回転支軸１０８と、当該回転支軸１０８を取り囲む中空管１０９との間に形成される流通経路に高温気体供給機構１９０が接続されている。この空間の上端部は基板Ｗの裏面中央部に対向しており、薬液処理の開始時点より高温気体供給機構１９０から高温の窒素ガスや空気などの加熱用気体が基板裏面に供給される。この高温気体の供給によって基板Ｗが加熱される。この種の基板処理装置では、基板表面へのＩＰＡ液の供給時における温度は常温（例えば２５゜Ｃ）であるため、基板Ｗの温度をこれよりも高い値、例えば３５〜４０゜Ｃに加熱するのが望ましく、この基板加熱によってＩＰＡ液の蒸発による基板温度の低下に伴う水分凝縮を抑制することができる。
【００８２】
この実施形態では薬液処理の開始時点より８０〜１００゜Ｃの窒素ガスを１００（リッター／分）の流量で基板Ｗの裏面に供給して基板裏面の加熱を開始して置換処理を開始する時点での基板温度を３５〜４０゜Ｃに加熱している。なお、加熱開始タイミングはこれに限定されるものではなく、置換処理の開始前までのいずれかのタイミングで基板Ｗの加熱を開始して置換処理の開始時点で基板Ｗの温度を目標温度に加熱すればよい。ただし、次の点については考慮するのが望ましい。いわゆる枚葉式の基板処理装置では、薬液処理から置換処理までの時間が短く、プロセスの安定性を図る上でも基板温度を急激に昇温したり、逆に降温させることは避けるべきであり、この点を考慮すると、加熱用気体の供給時間を長く設定するのが望ましい。また、薬液処理中に基板温度が変化すると、薬液処理による処理の特性（例えばエッチング特性）に悪影響を及ぼす場合には、基板加熱が必要なタイミング以外においては基板裏面への加熱用気体の供給を停止し、基板加熱が必要なタイミングでのみ加熱用気体を供給するのが好ましい。より具体的には、上記流通経路と高温気体供給機構１９０の間に切替機構（図示省略）を設けて加熱用気体の流通先を基板裏面と排気経路に切替可能に構成するとともに、基板加熱時以外は加熱用気体を排気経路に回す一方、基板加熱時のみ切替機構を介して加熱用気体を基板裏面に供給してもよい。 また、第７実施形態では、加熱用気体として窒素ガスを用いているが、加熱用気体はこれに限定されるものではなく、空気などを用いてもよい。また、裏面加熱方式としては、加熱用気体を用いる代わりに、ホットプレート方式やマイクロウェーブ方式などの種々の加熱方式を採用することができる。
【００８３】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上記した実施形態では、本発明の「乾燥気体」として乾燥窒素ガスを用いているが、これ以外の乾燥気体、例えば乾燥空気などを用いることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させているが、さらにファンフィルタユニット１０４から装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整してもよい。すなわち、ファンフィルタユニット１０４のファン１０４ａはユニット制御部１１８に設けられるファン調整機構１９２により駆動制御されており、ファン調整機構１９２によりファン１０４ａの回転速度がコントロールされて装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整可能となっている。そして、ユニット制御部１１８はファン調整機構１９２を制御することで湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えることができ、この風量調整によって処理空間１６２の湿度を効果的に低下させることができる。このような実施形態では、ファン調整機構１９２が本発明の「風量調整手段」として機能することとなる。
【００８５】
また、上記した実施形態の置換処理では、基板表面に形成されたパターンが倒壊するなどの不具合を防止して乾燥性能を高めるために低表面張力液としてＩＰＡ液を用いて置換処理を行っているが、ＩＰＡ液以外に、エチルアルコール、メチルアルコールの各種有機溶媒を低表面張力液として用いるようにしてもよい。また、各種アルコールの蒸気を有機溶媒成分としてＤＩＷに溶解させて低表面張力液を生成するようにしてもよい。なお、乾燥処理の前に置換処理を行っているが、これは必須処理ではなく、省略してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、半導体ウエハ等の基板Ｗに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処置を行う装置および方法に本発明を適用しているが、基板Ｗの種類や処理内容はこれに限定されるものではなく、処理液を基板に供給して湿式処理を施した後に当該基板を乾燥する基板処理装置および方法に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ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などを含む基板全般に湿式処理および乾燥処理を施す基板処理装置および方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。
【図２】本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第１実施形態を示す図である。
【図３】図２の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。
【図４】第１気体供給ノズルの部分断面図である。
【図５】第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。
【図６】図２の処理ユニットの動作を示す図である。
【図７】図２の処理ユニットの動作を示す図である。
【図８】実施例と比較例との対比結果を示す図である。
【図９】ＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。
【図１０】本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。
【図１１】第３実施形態における第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。
【図１２】本発明にかかる基板処理装置の第４実施形態を示す図である。
【図１３】本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。
【図１４】本発明にかかる基板処理装置の第５実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】本発明にかかる基板処理装置の第６実施形態を示す図である。
【図１６】本発明にかかる基板処理装置の第７実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１Ａ〜４Ａ、１Ｂ〜４Ｂ、１００…処理ユニット（基板処理装置）
１０４…ファンフィルタユニット
１０４ｃ…加熱層（調湿機構）
１０４ｄ…シリカゲル層（調湿機構）
１０６…スピンチャック（基板保持手段）
１２０…チャックピン（基板保持手段）
１３０…ＩＰＡ液供給ノズル（溶剤供給手段）
１３２…第２気体供給ノズル
１６０…排気管（排気手段）
１６２…処理空間
１６４…排気調整機構
１６４ａ…バイパス配管（排気調整機構）
１６４ｂ…開閉弁（排気調整機構）
１７０、１８６…第１気体供給ノズル
１８２…湿度センサ（第１湿度検出手段、第２湿度検出手段）
１９２…ファン調整機構（風量調整手段）
Ｐ1…分岐位置
Ｐ2…連通位置
Ｗ…基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板の表面に処理液を供給して処理液により基板を湿式処理した後に基板を乾燥する基板処理装置および基板処理方法に関するものである。なお、処理対象となる基板には、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：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等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの電子部品の製造工程では、薬液による薬液処理および純水などのリンス液によるリンス処理が行われた後、基板表面に付着するリンス液を除去すべく、乾燥処理が実行される。例えば特許文献１に記載の装置は、基板を水平姿勢にて保持するベース部材と、ベース部材を回転させるモータと、ベース部材に対向して設けられた遮断部材と、遮断部材を回転させるモータと、ベース部材に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むカップとを備えており、次のようにして薬液処理、リンス処理および乾燥処理を実行する。この装置では、搬送ロボットによって未処理の基板がベース部材に渡されて保持される。次に、遮断部材がベース部材に近接して基板の上方を覆うとともに、カップがベース部材および遮断部材の周囲を囲むように位置する。その後、ベース部材および遮断部材を回転しながら基板に対して薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が行われる。そして、純水によるリンス処理が終了した後、基板をそのまま回転させ続けて基板に付着した水滴を遠心力によって振り切る（乾燥処理）。この装置では、遮断部材により基板表面を覆った状態で窒素ガスなどの不活性ガスが基板と遮断部材の間に供給され、不活性ガス雰囲気で乾燥処理が実行されるため、ウォーターマークの発生を抑制して基板処理を良好に行うことが可能となっている。
【０００３】
また、ウォーターマークの発生を抑制する方法として、特許文献２や特許文献３に記載されたものがある。同文献２、３に記載の装置では、スピンチャックにウェハ（基板）が受け渡された後に、スピンチャックおよびウエハの回転を開始させ、薬液による薬液処理および純水によるリンス処理が実行される。このリンス処理後にウエハ表面にＩＰＡ（isopropyl alcohol：イソプロピルアルコール）液の液膜を形成することでウエハ表面において純水をＩＰＡ液に置換させた後に、ウエハ表面に沿って乾燥用ノズルアームをスキャンさせてウエハ乾燥を行っている。すなわち、スピンチャックに支持されたウエハの上方位置で乾燥用ノズルアームがウエハ表面に沿って往復移動自在に設けられるとともに、当該乾燥用ノズルアームの先端側に流体ノズルと不活性ガスノズルが取り付けられている。そして、乾燥処理が次のようにして実行される。流体ノズルと不活性ガスノズルがウエハの中心上方近傍に配置した状態において、流体ノズルからのＩＰＡ液の供給および不活性ガスノズルからの窒素ガスの供給を開始する。そして、スピンチャックによってウエハを回転させながら、ＩＰＡ液と窒素ガスを供給しつつ、乾燥用ノズルアームを移動させる。これにより、流体ノズルと不活性ガスノズルが乾燥用ノズルアームと一体的に移動してウエハの中心から周縁までの間をスキャンする。このように、ウエハ表面全体にＩＰＡ液と窒素ガスを供給して基板乾燥を行っている。
【０００４】
上記した従来技術では、基板表面に接する処理空間に不活性ガス雰囲気を形成して乾燥性能を高めているが、不活性ガス雰囲気を形成する方法として、上記した遮断部材を利用した方法（特許文献１）やノズルスキャン（特許文献２、３）以外に、特許文献４に記載された方法がある。この特許文献４では、スピンチャックに載置されるウエハの表面より高い位置で、かつ、上記ウエハの周縁より外側にガス供給パイプが配置されており、当該ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスがウエハ表面に対して平行に噴出される。また、吸気ダクトがウエハを挟んでガス供給パイプと対向する状態に配置されており、ガス噴出口から噴出されたガスが吸気ダクトの吸気口を介して排気される。このため、ウエハ表面の上方において、ウエハ表面に対して所定間隔を保って平行にガス気流が形成される。
【０００５】
【特許文献１】特許第３４７４０５５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００７−３６１８０号公報（図１、図３）
【特許文献３】特開２００７−２６３４８５号公報（図１、図６）
【特許文献４】特開平６−２７５５０６号公報（段落００１４、図１、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の発明では、遮断部材を基板に近接させた状態のままベース部材および遮断部材が回転して基板の乾燥処理を行っているため、遮断部材の駆動用モータや該モータの駆動力を伝達させる駆動力伝達機構などが必要となり、これが基板処理装置の製造コストの増大要因のひとつとなっていた。また、上記基板処理装置を装備する基板処理システムのプットプリントを低減させるために、基板処理装置の積層配置が提案されているが、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構の存在がそれを阻害する要因のひとつとなっていた。というのも、遮断部材の駆動用モータや駆動力伝達機構は遮断部材の上方位置に配設せざるを得ず、その分だけ装置が上下方向に大型化する傾向にあったためである。そこで、遮断部材を回転させることなく基板処理を行うことも検討されている。しかしながら、遮断部材を静止したまま基板処理すると、基板表面にウォーターマーク等が発生してしまい、基板を良好に処理することができなかった。
【０００７】
また、遮断部材を用いない方法、つまり特許文献２〜４に記載の発明では、上下方向における装置サイズを小型化することができるが、基板表面に接する処理空間に低湿度の不活性ガス雰囲気を良好に、かつ迅速に形成することが難しく、基板表面の全体を良好に乾燥させることが困難である。すなわち、特許文献２、３に記載の発明では、ノズルをスキャンさせているため、処理空間全体を低湿度状態に維持して乾燥性能を向上させるためにはノズルの移動速度およびウエハ（基板）回転数を高度に制御する必要があり、制御性の面で問題があった。また、ノズルをウエハの中心から周縁にスキャンさせるため、処理空間のうちウエハ表面の外周部に接する部分での湿度が中心部の湿度に比べて高くなる傾向にあり、外周部に乾燥不良が残りやすかった。また、特許文献４に記載の発明では、ガス供給パイプのガス噴出口から不活性ガスを噴出する一方、そのガスを吸気ダクトの吸気口を介して排気して処理空間にガス気流を形成しているに過ぎない。したがって、処理空間の湿度を速やかに低下させることは難しく、乾燥処理に長時間を要してしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型で、しかも基板表面を迅速に、かつ良好に処理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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる基板処理装置は、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、基板を乾燥させる基板処理装置であって、上記目的を達成するため、基板を略水平姿勢で保持する基板保持手段と、基板保持手段に保持された基板の表面外周部に乾燥気体を供給する第１気体供給手段と、基板保持手段に保持された基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第２気体供給手段と、基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、第１気体供給手段から基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに第２気体供給手段から基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えることによって、処理空間の湿度を低下させた状態で基板を乾燥させることを特徴としている。
【００１０】
また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、湿式工程後の基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに処理空間の排気を湿式処理時よりも抑えて処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、湿度低下工程後に基板を乾燥させる乾燥工程とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
このように構成された発明（基板処理装置および基板処理方法）では、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体が供給されるとともに同基板の表面中央部に乾燥気体が供給されて基板表面に接する処理空間全体に乾燥気体が満たされて処理空間の湿度が均一に低下する。しかも、本発明では、乾燥気体の供給とともに処理空間の排気が湿式処理時の排気よりも抑えられているため、処理空間全体に乾燥気体が効率的に貯まって、処理空間の湿度が迅速に低下する。そして、このようにして処理空間の湿度を低下させた状態で乾燥処理が実行される。その結果、基板表面でのウォーターマーク等の発生が抑制されつつ基板が乾燥される。
【００１２】
ここで、処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を基板の表面に供給して基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を設け、低表面張力溶剤への置換後に、低表面張力溶剤を基板表面から除去して基板表面を乾燥させるように構成してもよい。このように低表面張力溶剤を用いることによって乾燥性能を高めることができる。このようにして基板表面上の処理液を低表面張力溶剤に置換する場合には後述するように低表面張力液の乾燥時に発生する気化熱に起因して乾燥不良を起こしやすくなるが、湿式処理後かつ低表面張力溶剤への置換前に第１気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで当該置換を行っている間に乾燥不良が発生するのを防止することができる。そして、当該置換の完了後かつ乾燥処理前に第２気体供給手段からの乾燥気体の供給を開始することで乾燥不良を効果的に抑制することができる。
【００１３】
また、排気管を介して処理空間を排気する場合には、排気調整手段を次のように構成してもよい。すなわち、排気調整手段が排気管よりも細い口径を有するとともに排気管から分岐して再び排気管に連通されたバイパス配管と、バイパス配管が排気管から分岐する分岐位置とバイパス配管が排気管に連通する連通位置との間で排気管に介挿された開閉弁とを備えるように構成してもよい。そして、そして、湿式処理時には開閉弁を開くことで比較的大きな排気量で処理空間を排気することができ、湿式処理時に処理空間内で発生する処理液雰囲気が効率よく処理空間から排出される。一方、湿度低下処理時には開閉弁を閉じて処理空間の排気量を湿式処理時よりも抑えることで処理空間の湿度を短時間で低下させることができる。
【００１４】
また、湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないことがある。これに対応すべく、装置内部の湿度に基づき湿式処理の開始を制御してもよい。すなわち、装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を設け、当該第１湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、湿式処理の開始を規制してもよい。
【００１５】
また、処理空間への乾燥気体の供給によっても当該処理空間の湿度が十分に低下しない場合には、乾燥処理を規制するのが望ましい。すなわち、処理空間の湿度を検出する第２湿度検出手段を設け、当該第２湿度検出手段により検出される、乾燥処理の開始前における処理空間の湿度が第２規定湿度を超えている場合には、乾燥処理の開始を規制してもよい。
【００１６】
また、湿式処理から乾燥処理までの基板処理を良好に行うために、ファンフィルタユニットからクリーンエアを基板保持手段に保持された基板に向けて送り込むように構成してもよく、この場合、乾燥気体については、クリーンエアよりも低湿度のものを用いるのが望ましい。
【００１７】
また、このようにファンフィルタユニットからクリーンエアを送り込む場合、当該クリーンエアの風量を調整する風量調整手段を設けるとともに、風量調整手段により湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えるのが望ましく、この風量調整によって処理空間の湿度を効果的に低下させることができる。
【００１８】
さらに、上記したように湿式処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合があるが、クリーンエアの湿度を調整して装置内部の湿度を低下させてもよい。すなわち、クリーンエアの湿度を調整する調湿機構を設けるとともに、装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を設け、第１湿度検出手段により検出される、湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、調湿機構によりクリーンエアの湿度を低下させるように構成してもよく、これによって初期湿度を第１規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、湿式処理を受けた基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに同基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら、基板表面と接する処理空間の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間の湿度を迅速に低下させ、その低湿度状態で乾燥処理を実行しているため、基板表面を迅速に、かつ良好に処理することができる。また、遮断部材を回転させる必要がなくなり、上下方向における装置サイズを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。より詳しくは、図１（ａ）は基板処理システムの上面図であり、図１（ｂ）は基板処理システムの側面図である。この基板処理システムは、半導体ウエハ等の円盤状の基板Ｗに対して処理液や処理ガスなどによる処理を施すための枚葉式の基板処理装置としての処理ユニットを複数備える処理システムである。この基板処理システムは、基板Ｗに対して処理を施す基板処理部ＰＰと、この基板処理部ＰＰに結合されたインデクサ部ＩＤと、処理流体（液体または気体）の供給／排出のための構成を収容した処理流体ボックス１１、１２とを備えている。
【００２１】
インデクサ部ＩＤは、基板Ｗを収容するためのカセットＣ（複数の基板Ｗを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard
Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができるカセット保持部２１と、このカセット保持部２１に保持されたカセットＣにアクセスして、未処理の基板ＷをカセットＣから取り出したり、処理済の基板をカセットＣに収納したりするためのインデクサロボット２２とを備えている。
【００２２】
各カセットＣには、複数枚の基板Ｗが「ロット」という一単位で収容されている。複数枚の基板Ｗはロット単位で種々の基板処理装置の間に搬送され、各基板処理装置でロットを構成する各基板Ｗに対して同一種類の処理が施される。各カセットＣは、複数枚の基板Ｗを微小な間隔をあけて上下方向に積層して保持するための複数段の棚（図示省略）を備えており、各段の棚に１枚ずつ基板Ｗを保持することができるようになっている。各段の棚は、基板Ｗの下面の周縁部に接触し、基板Ｗを下方から保持する構成となっており、基板Ｗは表面（パターン形成面）を上方に向け、裏面を下方に向けたほぼ水平な姿勢でカセットＣに収容されている。
【００２３】
基板処理部ＰＰは、平面視においてほぼ中央に配置された基板搬送ロボット（基板搬送装置）１３と、この基板搬送ロボット１３が取付けられたフレーム３０とを有している。このフレーム３０には、図１（ａ）に示すように、水平方向に複数個（この実施形態では４個）の処理ユニット１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａが基板搬送ロボット１３を取り囲むように搭載されている。この実施形態では、処理ユニット１Ａ〜４Ａとして例えば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して所定の処理を施す処理ユニットがフレーム３０に搭載されている。また、図１（ｂ）に示すように、各処理ユニットの下段にはそれぞれもう１つの処理ユニットが設置されている。すなわち、処理ユニット１Ａ〜４Ａの下段に、処理ユニット１Ｂ〜４Ｂがそれぞれ設けられており、上下２段の積層構造が採用されている。
【００２４】
基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２から未処理の基板Ｗを受け取ることができ、かつ処理済の基板Ｗをインデクサロボット２２に受け渡すことができる。より具体的には、例えば、基板搬送ロボット１３は、当該基板処理部ＰＰのフレーム３０に固定された基台部と、この基台部に対して昇降可能に取付けられた昇降ベースと、この昇降ベースに対して鉛直軸回りの回転が可能であるように取付けられた回転ベースと、この回転ベースに取付けられた一対のハンドとを備えている。一対の基板保持ハンドは、それぞれ、上記回転ベースの回転軸線に対して近接／離間する方向に進退可能に構成されている。このような構成により、基板搬送ロボット１３は、インデクサロボット２２および処理ユニット１Ａ〜４Ａ、１Ｂ〜４Ｂのいずれかに対して基板保持ハンドを向け、その状態で基板保持ハンドを進退させることができ、これによって、基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００２５】
インデクサロボット２２は、装置全体を制御する制御部により指定されたカセットＣから未処理の基板Ｗを取り出して基板搬送ロボット１３に受け渡すとともに、基板搬送ロボット１３から処理済の基板Ｗを受け取ってカセットＣに収容する。処理済の基板Ｗは、当該基板Ｗが未処理の状態のときに収容されていたカセットＣに収容されてもよい。また、未処理の基板Ｗを収容するカセットＣと処理済の基板Ｗを収容するカセットＣとを分けておいて、未処理の状態のときに収容されていたカセットＣとは別のカセットＣに処理済の基板Ｗが収容されるように構成してもよい。
【００２６】
次に、上記した基板処理システムに搭載される処理ユニットの実施形態について説明する。なお、図１の基板処理システムでは、８個の処理ユニットが搭載されているが、これらの処理ユニットはいずれも以下に説明する処理ユニット１００と同一の構造とすることができる。
【００２７】
＜第１実施形態＞
図２は本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第１実施形態を示す図であり、同図（ａ）は第１気体供給ノズルを下方から見た底面図であり、同図（ｂ）は処理ユニットの構成を示す模式図である。また、図３は図２の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。この処理ユニット１００は、半導体ウエハ等の基板Ｗの表面に付着している不要物を除去するための洗浄処理に用いられる枚葉式の処理ユニットである。より具体的には、基板表面に対してフッ酸などの薬液による薬液処理および純水やＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）などのリンス液によるリンス処理を施し、さらに基板Ｗ上のリンス液をＩＰＡ液で置換した後に、基板Ｗを乾燥させる装置である。
【００２８】
この処理ユニット１００では、処理チャンバー１０２の天井部分にファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１０４が配置されている。このファンフィルタユニット１０４はファン１０４ａおよびフィルタ１０４ｂを有しており、ファン１０４ａによって外部から取り込んだ空気をフィルタ１０４ｂで清浄にしてクリーンエアを処理チャンバー１０２の中央空間に送り込む。この中央空間にはスピンチャック１０６が配置されている。このスピンチャック１０６は基板表面を上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持して回転させるものである。また、このスピンチャック１０６では、回転支軸１０８がモータを含むチャック回転機構１１０の回転軸に連結されており、チャック回転機構１１０の駆動によりスピンチャック１０６が回転軸（鉛直軸）回りに回転可能となっている。これら回転支軸１０８およびチャック回転機構１１０は、円筒状のケーシング１１４内に収容されている。また、回転支軸１０８の上端部には、円盤状のスピンベース１１６が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、処理ユニット全体を制御するユニット制御部１１８からの動作指令に応じてチャック回転機構１１０を駆動させることによりスピンベース１１６が回転軸回りに回転する。また、ユニット制御部１１８はチャック回転機構１１０を制御してスピンベース１１６の回転速度を調整する。
【００２９】
スピンベース１１６の周縁部付近には、基板Ｗの周縁部を把持するための複数個のチャックピン１２０が立設されている。チャックピン１２０は、円形の基板Ｗを確実に保持するために３個以上設けてあればよく、スピンベース１１６の周縁部に沿って等角度間隔で配置されている。チャックピン１２０のそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から支持する基板支持部と、基板支持部に支持された基板Ｗの外周端面を押圧して基板Ｗを保持する基板保持部とを備えている。また、各チャックピン１２０は、基板保持部が基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態と、基板保持部が基板Ｗの外周端面から離れる解放状態との間を切り替え可能に構成されている。
【００３０】
スピンベース１１６に対して基板Ｗが受渡しされる際には、複数個のチャックピン１２０を解放状態とし、後述する基板処理を基板Ｗに対して行う際には、複数個のチャックピン１２０を押圧状態とする。このように押圧状態とすることによって、複数個のチャックピン１２０は基板Ｗの周縁部を把持してその基板Ｗをスピンベース１１６から所定間隔を隔てて略水平姿勢に保持することができる。これにより、基板Ｗはその表面を上方に向け、裏面を下方に向けた状態で支持される。なお、基板保持機構としてはチャックピン１２０に限らず、基板裏面を吸引して基板Ｗを支持する真空チャックを用いてもよい。
【００３１】
スピンチャック１０６により保持された基板Ｗの上方位置には、２種類のノズルアーム１２２、１２４が水平面内で揺動自在に設けられている。一方のノズルアーム１２２の先端部に薬液供給ノズル１２６とリンス液供給ノズル１２８が取り付けられている。また、他方のノズルアーム１２４の先端部にＩＰＡ液供給ノズル１３０と第２気体供給ノズル１３２が取り付けられている。
【００３２】
これら４つのノズルのうち薬液供給ノズル１２６は薬液供給ユニット１３４（図３）と接続されている。この薬液供給ユニット１３４はフッ酸またはＢＨＦ（Buffered Hydrofluoric acid：バッファードフッ酸）などの基板洗浄に適した薬液をノズル１２６側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部１１８からの指令に応じて薬液供給ユニット１３４が薬液供給ノズル１２６に向けて薬液を圧送すると、ノズル１２６から薬液が基板Ｗに向けて吐出される。また、薬液供給ノズル１２６と同様に、リンス液供給ノズル１２８にもリンス液供給ユニット１３６（図３）が接続されており、薬液処理された基板Ｗに向けてリンス液を吐出させてリンス処理を実行可能となっている。そして、これらのノズル１２６、１２８が取り付けられたノズルアーム１２２にはノズルアーム移動機構１３８が接続されており、ユニット制御部１１８からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構１３８が駆動されることで、基板Ｗの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル１２６、１２８は移動可能となっている。さらに、吐出領域においても、ノズルアーム移動機構１３８によりノズル１２６、１２８は基板表面の中央部上方と周縁部上方との間を往復移動可能となっている。
【００３３】
また、ＩＰＡ液供給ノズル１３０はＩＰＡ液供給ユニット１４０（図３）と接続されている。このＩＰＡ液供給ユニット１４０は１００％ＩＰＡ液あるいは純水で希釈したＩＰＡ液をノズル１３０側に供給可能となっている。そして、ユニット制御部１１８からの指令に応じてＩＰＡ液供給ユニット１４０がＩＰＡ液供給ノズル１３０に向けてＩＰＡ液を圧送すると、ノズル１３０からＩＰＡ液が基板Ｗに向けて吐出される。このようにＩＰＡ液供給ノズル１３０が本発明の「溶剤供給手段」として機能しており、薬液やリンス液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤としてＩＰＡ液を基板Ｗの表面中央部に供給可能となっている。また、ＩＰＡ液供給ノズル１３０と同様に、第２気体供給ノズル１３２に乾燥気体供給ユニット１４２（図３）が接続されており、乾燥窒素ガス（クリーンエアよりも低湿度、例えば相対湿度１０％の窒素ガス）を基板Ｗに向けて吐出可能となっている。そして、これらのノズル１３０、１３２が取り付けられたノズルアーム１２４にはノズルアーム移動機構１４４が接続されており、ユニット制御部１１８からの動作指令に応じてノズルアーム移動機構１４４が駆動されることで、基板Ｗの表面上方の吐出領域と吐出領域から側方に退避した待機位置との間でノズル１３０、１３２は移動可能となっている。
【００３４】
なお、この実施形態では、回転支軸１０８は中空管構造を有しており、リンス液供給ユニット１３６からリンス液が供給されて回転支軸１０８の内部空間に配置されたノズルの上端部に形成されたノズル孔（図示省略）からリンス液を基板裏面に向けて吐出することが可能となっている。
【００３５】
ケーシング１１４の周囲には、受け部材１４６が固定的に取り付けられている。この受け部材１４６には、円筒状の仕切り部材が３個立設されている。そして、これらの仕切り部材とケーシング１１４の組み合わせにより３つの空間が排液槽１４８ａ〜１４８ｃとして形成されている。また、これらの排液槽１４８ａ〜１４８ｃの上方にはスプラッシュガード（カップ）１５０がスピンチャック１０６に水平姿勢で保持されている基板Ｗの周囲を包囲するようにスピンチャック１０６の回転軸に沿って昇降自在に設けられている。このスプラッシュガード１５０は回転軸に対して略回転対称な形状を有しており、スピンチャック１０６と同心円状に径方向内側から外側に向かって配置された２つのガードを備えている。そして、ガード昇降機構１５２の駆動によりスプラッシュガード１５０を段階的に昇降させることで、回転する基板Ｗから飛散する薬液やリンス液などを分別して排液させることが可能となっている。
【００３６】
また、排液槽１４８ａには、図２（ｂ）に示すように排気管１６０の一方端が接続されている。この排気管１６０の他方端は図示を省略する排気装置に接続されている。このため、排気管１６０を介して排液槽１４８ａおよび処理空間１６２を排気可能となっている。しかも、この実施形態では、排気管１６０に排気調整機構１６４が介挿されており、ユニット制御部１１８からの指令に応じて排気調整機構１６４が処理空間１６２からの排気量を調整可能となっている。このように、本実施形態では排気管１６０が本発明の「排気手段」として機能している。ここで、排気装置として、図１の基板処理システムを設置する工場の用力を用いてもよいし、また同システム内に真空ポンプや排気ポンプなどの排気ユニットを設けてもよい。いずれの排気装置を用いた場合であっても、排気管１６０を介して処理空間１６２を確実に排気可能となっている。なお、上記した処理空間１６２とは、スプラッシュガード１５０がスピンチャック１０６に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むことで形成される空間内で基板表面と接した空間であり、当該処理空間１６２で薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理が実行される。
【００３７】
この処理空間１６２の上方近傍に第１気体供給ノズル１７０が配置されている。この第１気体供給ノズル１７０は、図２に示すように、スプラッシュガード１５０の上端開口部１５０ａよりも大きな外径を有するリング形状を有しており、リング内径は上端開口部１５０ａとほぼ同一径となっている。そして、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、そのリング内周面からリング中心に向けて乾燥窒素ガスが吐出されて基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００３８】
図４は第１気体供給ノズルの部分断面図であり、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面を示している。また、図５は第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図（ａ）はカバー部材の底面図であり、同図（ｂ）はベース部材の平面図である。第１気体供給ノズル１７０はベース部材１７４とカバー部材１７６を有している。このベース部材１７４では、リング形状を有するリング部位１７４ａとリング部位１７４ａを支持する３本の支持部位１７４ｂが一体的に形成されており、支持部位１７４ｂを装置本体（図示省略）に固定することによってベース部材１７４が図２に示すように処理空間１６２の上方近傍に配置される。リング部位１７４ａの上面１７４ｃはリング状平面となっており、当該リング状上面１７４ｃに対してリング状の溝部１７４ｄが複数個形成されている。また、当該リング状平面には、リング状の溝部１７４ｄの外周側で複数のネジ孔１７４ｅがリング状に配置されるとともに、同内周側で複数のネジ孔１７４ｆがリング状に配置されている。
【００３９】
一方、カバー部材１７６はリング部位１７４ａの上面（リング状上面１７４ｃ）と対向し、しかも同上面と同一形状を有するリング状平面１７６ｃを有している。このリング状平面１７６ｃにも、リング部位１７４ａの上面と同様に、上記溝部１７４ｄと同一のリング状の溝部１７６ｄが形成されている。また、このリング状の溝部１７６ｄに対して４本の連通部１７６ａが接続されている。これらの連通部１７６ａは等角度間隔（この実施形態では９０゜間隔）でリング状平面１７６ｃに設けられている。各連通部１７６ａでは、その一方端は図４に示すようにリング状の溝部１７６ｄに接続される一方、他方端はリング状平面１７６ｃの外周側面で開口し、連通部１７６ａの他方端に対して供給チューブ１７２が挿入されている。
【００４０】
また、カバー部材１７６には、ネジ孔１７４ｅに対応する位置にネジ挿通孔１７６ｅが設けられている。つまり、図５（ａ）に示すように、リング状平面１７６ｃではリング状の溝部１７６ｄの外周側で複数のネジ挿通孔１７６ｅがリング状に配置されている。また、ネジ孔１７４ｆに対応する位置にネジ挿通孔１７６ｆが設けられている。つまり、図５（ａ）に示すように、リング状平面１７６ｃではリング状の溝部１７６ｄの内周側で複数のネジ挿通孔１７６ｆがリング状に配置されている。さらに、リング状平面１７６ｃのうちリング状の溝部１７６ｄに対して内周側に位置するリング状表面領域に対して複数の凹部１７６ｇが設けられている。各凹部１７６ｇでは、その一方端が図５（ａ）に示すように溝部１７６ｄに接続されるとともに他方端部がカバー部材１７６の径方向（スピンチャックの回転軸に向かう方向）に延設されている。
【００４１】
そして、ネジ孔１７４ｅ、１７４ｆとネジ挿通孔１７６ｅ、１７６ｆがそれぞれ対応した状態でリング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃを相互に密着させるとともに、ネジ挿通孔１７６ｅ、１７６ｆにネジ１７８を挿通し、さらにネジ１７８の先端部をネジ孔１７４ｅ、１７４ｆに螺合させてベース部材１７４とカバー部材１７６を一体化することによって、第１気体供給ノズル１７０が構成されている。こうして形成された第１気体供給ノズル１７０では、図４に示すように、リング状の溝部１７４ｄと、カバー部材１７６側の溝部１７６ｄが対向した状態で接続されてリング状のバッファ空間１８０が形成される。このため、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間１８０で一時的に蓄えられた後で凹部１７６ｇとベース部材１７４側のリング状上面１７４ｃで挟まれたスリット空間を介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００４２】
なお、この実施形態にかかる基板処理装置では、装置内部および処理空間１６２の湿度を検出するための湿度センサ１８２が設けられている。この湿度センサ１８２は、次に説明する薬液処理やリンス処理（湿式処理）を行っている間においては処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出する一方、リンス処理完了後に処理空間１６２あるいは近傍に移動して乾燥処理直前まで処理空間１６２の湿度を検出する。そして、乾燥処理を行う前に再び退避位置に退避している。このように、本実施形態では、湿度センサ１８２が本発明の「第１湿度検出手段」および「第２湿度検出手段」の機能を兼ね備えているが、装置内部の湿度を検出する湿度センサと、処理空間１６２の湿度を検出する湿度センサを個別に設けてもよいことは言うまでもない。
【００４３】
次に、上記のように構成された処理ユニット（基板処理装置）１００の動作について図６および図７を参照しつつ詳述する。この実施形態では、ユニット制御部１１８がメモリ（図示省略）に記憶されているプログラムにしたがって装置各部を制御して基板Ｗに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処理を施す。これらのうち薬液処理およびリンス処理が本発明の「湿式処理」に相当しており、薬液処理ではフッ酸などの薬液が本発明の「処理液」として、またリンス処理ではＤＩＷなどのリンス液が本発明の「処理液」として用いられる。
【００４４】
ユニット制御部１１８はガード昇降機構１５２を制御してスプラッシュガード１５０を降下させてスピンチャック１０６をスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａから突出させる。このとき、第１気体供給ノズル１７０からの乾燥窒素ガスの供給は停止されている。また、全ノズル１２６、１２８、１３０、１３２ともスプラッシュガード１５０の外側に退避している。そして、この状態で基板搬送ロボット１３により未処理の基板Ｗが処理チャンバー１０２内に搬入される。より具体的には、基板表面を上方に向けた状態で基板Ｗが装置内に搬入され、スピンチャック１０６に保持される。これに続いて、スプラッシュガード１５０が１段階上昇されるとともに基板Ｗに対して薬液処理が開始される（図６（ａ））。
【００４５】
薬液処理では、薬液供給ノズル１２６が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を移動させるとともに、チャック回転機構１１０の駆動によりスピンチャック１０６に保持された基板Ｗを２００〜１２００ｒｐｍの範囲内で定められる回転速度（例えば８００ｒｐｍ）で回転させる。また、薬液供給ユニット１３４がフッ酸を薬液として薬液供給ノズル１２６に向けて圧送して当該ノズル１２６から基板表面に供給する。こうして基板表面の中央部に供給されたフッ酸は遠心力により径方向に広げられ、フッ酸による基板表面のエッチング処理（薬液処理）が実行される。
【００４６】
薬液処理が完了すると、リンス液供給ノズル１２８が薬液供給ノズル１２６と入れ替わって基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を移動させる。そして、リンス液供給ノズル１２８からリンス液が吐出される。また、回転支軸１０８の上端部に形成されたノズル孔（図示省略）からリンス液が基板裏面に向けて吐出される。こうして基板表裏面に吐出されたリンス液は基板Ｗの回転の遠心力によって基板Ｗの表裏全面に拡がり、リンス液によるリンス処理が行われる。なお、この実施形態では、リンス処理の最終時点では、基板Ｗの回転速度は３００ｒｐｍに減速されている。
【００４７】
リンス処理が終了すると、次にパドル形成処理が実行される。すなわち、ユニット制御部１１８は、リンス処理の終了後に、基板Ｗの回転速度をリンス処理時の回転速度よりも遅い回転速度（この実施形態では５ｒｐｍ）に減速する。これによって、リンス液供給ノズル１２８から吐出されるリンス液が基板表面に溜められてリンス液膜がパドル状に形成される（パドル形成処理）。なお、パドル形成処理時の回転速度は５ｒｐｍに限定されるものではないが、リンス液に作用する遠心力がリンス液と基板表面との間で作用する表面張力よりも小さくなるという条件が満足する範囲で回転速度を設定する必要がある。というのも、リンス液の液膜をパドル状に形成するためには、上記条件の充足が必須だからである。
【００４８】
こうしてパドル形成が完了すると、ノズルアーム移動機構１３８がノズルアーム１２２を基板Ｗから離間移動させて両ノズル１２６、１２８をスプラッシュガード１５０の外側に退避させた後、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット１４２から第１気体供給ノズル１７０に対して乾燥窒素ガスを圧送させて第１気体供給ノズル１７０から乾燥窒素ガスを基板Ｗの表面外周部に供給する（同図（ｃ））。また、乾燥窒素ガスの供給と同時あるいは前後して、ユニット制御部１１８は排気調整機構１６４を制御して処理空間１６２からの排気を抑えており（この実施形態では、−２０Ｐａ）、これらの設定により処理空間１６２内の湿度を効果的に低下させることができる。この実施形態では、乾燥窒素ガスとして相対湿度１０％以下の窒素ガスを用いているため、処理空間１６２の湿度を当該乾燥窒素ガスの相対湿度と同程度にまで低下させることができる。
【００４９】
それに続いて、基板Ｗの外周部側より乾燥窒素ガスを供給した状態のまま、置換処理、湿度低下処理および乾燥処理を連続して行う。すなわち、第２気体供給ノズル１３２が基板表面の中央部上方に位置するようにノズルアーム移動機構１４４がノズルアーム１２４を移動させる。これにより、ＩＰＡ液供給ノズル１３０も第２気体供給ノズル１３２に並んで基板表面の中央部上方に位置する。なお、この実施形態では、後述する乾燥処理で基板表面の中央部を確実に乾燥させるために、第２気体供給ノズル１３２が回転軸上に位置させている。
【００５０】
そして、ＩＰＡ液供給ユニット１４０からＩＰＡ液が圧送されてＩＰＡ液供給ノズル１３０から基板Ｗの表面中央部に向けてＩＰＡ液が供給される（図７（ａ））。また、この実施形態では、置換処理の進行に伴って基板Ｗの回転速度を変化させている。つまり、ＩＰＡ液供給の初期段階では、基板Ｗの表面中央部ではリンス液膜の中央部がＩＰＡ液に置換されて置換領域が液膜に形成される。このときの回転速度はパドル形成処理と同程度（この実施形態では１０ｒｐｍ）に設定されている。そして、ＩＰＡ液供給から所定時間、例えば２．５秒が経過すると、ＩＰＡ液供給を継続させたまま基板Ｗの回転速度を１０ｒｐｍから１００ｒｐｍに加速する。このように回転速度の加速によって基板表面上の液膜（リンス液領域＋ＩＰＡ液領域（置換領域））に作用する遠心力が増大してリンス液が振り切られるとともに置換領域が径方向に広がっていく。このとき、基板表面上の液膜厚みは回転速度に対応する厚みになるように薄くなり、所定時間（この実施形態では１秒）経過すると、基板Ｗの表面外周部に存在していたリンス液は全て基板Ｗから振り落とされるとともに、置換領域が基板表面の全面に均一に広がって基板表面はＩＰＡ液膜で全面的に覆われる。さらに、ユニット制御部１１８は０．５秒をかけて基板Ｗの回転速度を１００ｒｐｍから３００ｒｐｍに加速する。これは基板表面に形成された微細パターン（図示省略）の間隙内部に残留しているリンス液をＩＰＡ液に置換するために行われるものである。つまり、回転速度の加速によってＩＰＡ液が基板表面で大きく流動し、これによって微細パターンの間隙内部では残留リンス液がＩＰＡ液に置換される。これによって、基板表面に付着するリンス液がＩＰＡ液に確実に置換される。
【００５１】
こうして、置換処理が完了すると、ユニット制御部１１８はＩＰＡ液の供給を停止した後に、置換処理での最終回転速度で基板Ｗを回転させるとともに排気を（−２０Ｐａ）に抑えた状態のまま、図示を省略する開閉弁を制御して乾燥気体供給ユニット１４２から第２気体供給ノズル１３２に対して乾燥窒素ガスを圧送させる。これによって、第２気体供給ノズル１３２を基板Ｗの表面中央部に対向させたまま第２気体供給ノズル１３２から乾燥窒素ガスが基板Ｗの表面中央部に供給される（同図（ｂ））。このように基板Ｗの表面外周部のみならず表面中央部にも乾燥窒素ガスが供給されて処理空間１６２の湿度が効果的に低下する（湿度低下処理）。これによって、乾燥窒素ガスの相対湿度程度まで処理空間１６２の湿度を低下させることができる。なお、この湿度低下処理後、基板Ｗが３００〜２５００ｒｐｍで高速回転されて基板Ｗの乾燥処理が実行される（同図（ｃ））。
【００５２】
基板Ｗの乾燥処理が終了すると、ユニット制御部１１８はチャック回転機構１１０を制御して基板Ｗの回転を停止させる。そして、乾燥窒素ガスの供給を停止するとともに、ノズルアーム移動機構１４４がノズルアーム１２４を基板Ｗから離間移動させて両ノズル１３０、１３２をスプラッシュガード１５０の外側に退避させた後、スプラッシュガード１５０を降下させて、スピンチャック１０６をスプラッシュガード１５０の上方から突出させる。その後、基板搬送ロボット１３が処理済の基板Ｗを処理ユニット１００から搬出して、１枚の基板Ｗに対する一連の基板処理が終了する。そして、次の基板Ｗについても、上記と同様の処理が実行される。
【００５３】
以上のように、この実施形態によれば、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給が２系統、つまり（１）基板Ｗの表面外周部から乾燥窒素ガスを供給する系統と、（２）基板Ｗの表面中心部から乾燥窒素ガスを供給する系統で同時に行われて処理空間１６２の湿度を均一に低下させることができる。また、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えているので、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させることができる。そして、このようにして処理空間１６２の湿度を低下させた状態で乾燥処理を実行しているので、基板表面でのウォーターマーク等の発生を抑制しつつ基板を乾燥することができる。
【００５４】
このように処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給を２系統（外周部供給＋中心部供給）で行うことの効果については、次の実験結果からも明らかである。以下、図８を参照しつつ実験内容および実験結果について詳述する。
【００５５】
ここでは、上記のように構成された基板処理装置を用いてシリコンウエハ（基板）Ｗに対して一連の基板処理を行った。つまり、基板Ｗを８００ｒｐｍで回転させながら、基板表面に薬液としてフッ酸を供給して薬液処理を施す。この薬液処理が終了すると、基板回転を同一回転速度で継続させたままリンス液としてＤＩＷを基板表面に供給してリンス処理を実行する。このリンス処理後、基板Ｗの回転速度を５ｒｐｍに減速してパドル状ＤＩＷ液膜の膜厚が基板Ｗの全面でほぼ均一になるのを待ってＩＰＡ液を用いた置換処理を行う。この置換処理では、上記したように基板Ｗの回転速度を１０→１００ｒｐｍ→３００ｒｐｍと徐々に加速して基板表面に付着するＤＩＷをＩＰＡ液に置換する。この後、湿度低下処理を互いに異なる３種類の供給態様（１）〜（３）で実行し、さらにスピン乾燥を行った。なお、湿度低下処理では、乾燥窒素ガスの供給とともに排気を−２０Ｐａに設定している。
（１）外周部供給＋中心部供給（図８の上段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝２２５（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝６０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
（２）外周部供給のみ（図８の中段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝２４０（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
（３）中心部供給のみ（図８の下段）
ノズル１７０からのガス供給流量＝０（リッター／分）
ノズル１３２からのガス供給流量＝６０（リッター／分）
スピン乾燥時での基板の回転速度＝８００ｒｐｍ
【００５６】
そして、各基板Ｗについて、処理前と処理後の基板表面をＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のパーティクル評価装置ＳＰ１−ＴＢＩを用いてモニターしたところ、図８中の写真に示すパーティクル分布が観測された。なお、同図において、白丸ラインは基板Ｗの周端部を示すとともに、白点は基板表面に付着するパーティクルを示している。これらの実験結果から、乾燥を行う前に処理空間１６２の湿度を十分に低減させて基板乾燥を良好に行うためには、基板表面の外周部と中心部の両方に乾燥窒素ガスを供給することが重要であることがわかる。
【００５７】
また、上記実施形態では、基板Ｗの表面外周部へのガス供給を開始し、さらに置換処理の完了後に基板Ｗの表面中心部へのガス供給を開始している。処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給開始順序を上記のように設定したことにより、次の作用効果が得られる。
【００５８】
第２気体供給ノズル１３２から基板Ｗの表面中心部に乾燥窒素ガスを供給する場合、当該ノズル１３２を基板表面に近接させるほど処理空間１６２内での湿度低下範囲を広げることができる。その一方で、当該ノズル１３２を基板表面に近接させてしまうと、ノズル１３２から吐出された乾燥窒素ガスにより基板表面の中心部から乾燥が始まってしまい、基板表面の外周部で湿度が十分に下がっていないまま乾燥処理が進行して表面外周部での乾燥不良が発生してしまう可能性がある。これに対し、基板Ｗの表面中心部へのガス供給を開始する前に基板Ｗの表面外周部へのガス供給を開始して表面外周部の近傍での湿度を低下させることで基板表面の中心部での乾燥が始まった段階で既に表面外周部近傍の湿度は十分に低下している。その結果、基板乾燥を基板表面全体にわたって良好に行うことができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、乾燥性能を高めるためにＩＰＡ液を用いた置換処理を行っているが、乾燥処理前に表面外周部および表面中央部に乾燥窒素ガスを供給して処理空間１６２の湿度を低下させているため、図９に示す現象が発生するのを効果的に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。
【００６０】
図９はＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。このようにＩＰＡ液などの比較的揮発性の高い溶剤が蒸発する際には、基板回転の遠心力とＩＰＡ蒸発に伴いＩＰＡ液膜が移動していく。また、ＩＰＡ蒸発によりＩＰＡ液膜の端部では基板表面が乾燥されて露出するが、ＩＰＡ蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下する（同図（ａ））。このとき、露出領域の周辺に多量の水蒸気成分が存在すると、上記温度低下により露出領域に凝集して水滴として付着することがある（同図（ｂ））。このような現象はＩＰＡ液膜の乾燥移動にしたがって順次発生するため、帯状の乾燥不良が発生してしまう。このような乾燥不良は基板表面の周辺湿度に大きく依存しているため、本実施形態のように乾燥処理に先立って処理空間１６２の湿度を大幅に低減しておくことで上記乾燥不良を効果的に、しかも確実に防止することができる。したがって、ＩＰＡ液などの低表面張力溶剤を用いて置換処理を行う基板処理装置や基板処理方法では、非常に有用な技術と言える。
【００６１】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、ノズルアーム１２２の先端部に薬液供給ノズル１２６とリンス液供給ノズル１２８を取り付ける一方、ノズルアーム１２４の先端部にＩＰＡ液供給ノズル１３０と第２気体供給ノズル１３２を取り付けているが、ノズルの配置や構成などについては、これに限定されるものではなく、任意である。例えば全ノズルを１つのノズルアームに取り付けてもよい。また、１つのノズルに対し、ＩＰＡ液用開閉弁を介してＩＰＡ液供給ユニット１４０を接続するとともにガス用開閉弁を介して乾燥気体供給ユニット１４２を接続し、両開閉弁を開閉制御して１つのノズルからＩＰＡ液と乾燥窒素ガスを選択的に吐出させるように構成してもよい。
【００６２】
＜第３実施形態＞
図１０は本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図であり、第１気体供給ノズルの部分断面を示している。また、図１１は第３実施形態における第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図であり、同図（ａ）はカバー部材の底面図であり、同図（ｂ）はベース部材の平面図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は第１気体供給ノズル１７０の構成であり、その他の構成は同一である。そこで、以下においては、上記相違点を中心に説明する。
【００６３】
この第３実施形態では、ベース部材１７４にはフランジ部が設けられており、当該フランジ部がリング部位１７４ａとなっており、当該リング部位１７４ａの上面（リング状上面１７４ｃ）には、図１１（ｂ）に示すように、２種類のリング状の溝部１７４ｄ、１７４ｈが形成されている。これらのうちリング状の溝部１７４ｄは第１実施形態と同様に供給チューブ１７２を介して圧送されてくる乾燥窒素ガスを一時的に蓄えるバッファ空間を形成するものである。これに対し、リング状の溝部１７４ｈはＯリング圧入溝として機能するものであり、樹脂製のＯリング１８４を圧入可能なサイズに仕上げられている。また、このリング状の溝部１７４ｈの外周側で複数のネジ孔１７４ｅがリング状に配置されている。
【００６４】
一方、カバー部材１７６には、複数の貫通孔１７６ｈがリング状に、しかも溝部１７４ｄに対向するように設けられている。そして、各貫通孔１７６ｈに対して供給チューブ１７２の下端部（先端部）が上方側から挿入されてカバー部材１７６に取り付けられている（なお、図１１（ａ）への供給チューブ１７２の図示は省略している）。また、それらの貫通孔１７６ｈの外周側で、複数のネジ挿通孔１７６ｅがネジ孔１７４ｅに対応する位置に設けられている。
【００６５】
そして、リング状の溝部１７４ｈに樹脂製Ｏリング１８４を圧入した後、ネジ孔１７４ｅとネジ挿通孔１７６ｅが対応した状態でリング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃを相互に近接させてリング状平面１７６ｃをＯリング１８４の上端部に密着させるとともに、ネジ挿通孔１７６ｅにネジ１７８を挿通し、さらにネジ１７８の先端部をネジ孔１７４ｅに螺合させてベース部材１７４とカバー部材１７６を一体化することによって、第１気体供給ノズル１７０が構成されている。このように構成された第１気体供給ノズル１７０では、図１０に示すように、リング状上面１７４ｃおよびリング状平面１７６ｃの間に隙間が形成されてリング状の吐出口１７０ａが形成されている。そして、乾燥気体供給ユニット１４２から供給チューブ１７２を介して乾燥窒素ガスが第１気体供給ノズル１７０に圧送されると、乾燥窒素ガスはリング状バッファ空間、つまり溝部１７４ｄで一時的に蓄えられた後で吐出口１７０ａを介してリング内周面からリング中心に向けて吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。
【００６６】
＜第４実施形態＞
上記実施形態では、リング形状を有するベース部材１７４とカバー部材１７６で構成されたリング状ノズル１７０を本発明の「第１気体供給手段」として用いているが、複数のノズルを用いて基板Ｗの表面外周部に乾燥窒素ガスを供給してもよい。以下、図１２を参照しながら、本発明の第４実施形態について説明する。
【００６７】
図１２は本発明にかかる基板処理装置の第４実施形態を示す図である。この第４実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は第１気体供給ノズル１７０の構成であり、その他の構成は同一である。以下においては、上記相違点を中心に説明する。
【００６８】
この第４実施形態では、４つの第１気体供給ノズル１８６がスプラッシュガード１５０の直上位置で、かつ等角度間隔（ここでは９０゜間隔）で配置されている。各ノズル１８６は乾燥気体供給ユニット１４２と接続されている。また、各ノズル１８６の先端部はスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａの近傍に配置されている。このように構成された基板処理装置では、乾燥気体供給ユニット１４２から乾燥窒素ガスが圧送されてくると、回転している基板Ｗの表面外周部に向けて４つのノズル１８６から乾燥窒素ガスが吐出される。したがって、基板Ｗの外周全体にわたって乾燥窒素ガスが均一に基板Ｗの表面外周部に供給される。このように、この第４実施形態では、４つの第１気体供給ノズル１８６が本発明の「第１気体供給手段」として機能しているが、ノズル１８６の個数および配置などについては、これに限定されるものではなく、複数のノズル１８６をスプラッシュガード１５０の開口部１５０ａに沿って配置することができる。
【００６９】
＜第５実施形態＞
上記した実施形態では、処理空間１６２からの排気量を調整するために、排気調整機構１６４を設けているが、その排気調整機構１６４としては、排気量をコントロールできるものであれば、その構成や動作等については特に限定されるものではなく、任意である。例えば図１３に示す排気調整機構１６４を採用することができる。以下、同図を参照しながら本発明の第５実施形態について説明する。
【００７０】
図１３は本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。この排気調整機構１６４は、排気管１６０よりも細い口径を有するとともに排気管１６０から分岐して再び排気管１６０に連通されたバイパス配管１６４ａと、バイパス配管１６４ａが排気管１６０から分岐する分岐位置Ｐ1とバイパス配管１６４ａが排気管１６０に連通する連通位置Ｐ2との間に介挿された開閉弁１６４ｂとを備えている。そして、湿式処理（薬液およびリンス処理）時には、ユニット制御部１１８からの指令にしたがって開閉弁１６４ｂを開いて比較的大容量で処理空間１６２を排気可能となっている。一方、湿度低下処理時にはユニット制御部１１８からの指令にしたがって開閉弁１６４ｂを閉じて処理空間１６２の排気量を湿式処理時のそれよりも抑える。
【００７１】
＜第６実施形態＞
種々の実験や検証などを行ったところ、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度が比較的高い場合には、処理空間１６２に乾燥窒素ガスを供給しても当該処理空間１６２の湿度が十分に低下せず、所望の乾燥性能が得られないという現象を本願発明者は知見した。このように装置内部の湿度が比較的高いまま一連の処理を行うことは生産効率の面で大きなロスを発生させてしまい製品コストの増大を招いてしまう。また、湿度と乾燥性能との関係は薬液処理の開始前に限定されるものではなく、乾燥処理開始直前においても同様である。つまり、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給によっても当該処理空間１６２の湿度が十分に低下しない場合（例えば相対湿度３０％以下となっていない場合）には、乾燥処理を規制するのが望ましい。そこで、本発明の第６実施形態では、ユニット制御部１１８が装置内部の湿度に基づき薬液処理および乾燥処理の開始を制御している。すなわち、ユニット制御部１１８はメモリ（図示省略）に予め記憶されているプログラムにしたがって図１４に示すように装置各部を制御して薬液処理および乾燥処理の開始を制御する。
【００７２】
図１４は本発明にかかる基板処理装置の第５実施形態を示すフローチャートである。この実施形態では、基板Ｗに対して一連の処理を実行する前には上記したよう湿度センサ１８２は処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出可能となっている。そして、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２による検出結果に基づき装置内部の湿度を得た（ステップＳ１）後、その検出結果を予め設定している第１規定湿度以下となっているか否かを判定する（ステップＳ２）。この「第１規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、薬液処理を開始する時点での装置内部の湿度であり、例えば相対湿度４０％に設定することができる。つまり、装置内部の湿度が第１規定湿度（例えば相対湿度４０％）を超えている場合には、ステップＳ２で「ＮＯ」と判定され、基板処理が停止される（ステップＳ３）。また、ユニット制御部１１８はアラームを発報する（ステップＳ４）。これによって、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部１１８が自動的に装置内部の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、装置内部の湿度が高くなっている原因が解消される（ステップＳ５）と、ユニット制御部１１８はアラームを解除して（ステップＳ６）、ステップＳ１に戻る。
【００７３】
一方、ステップＳ２で装置内部の湿度が第１規定湿度以下となっていることが確認されると、一連の基板処理が開始されるが、この実施形態では乾燥処理を実行する前に処理空間１６２の湿度が検出されて上記と同様に検出湿度に応じた処理が実行される。すなわち、薬液処理から湿度低下処理まで上記第１実施形態と同様にして実行される（ステップＳ７〜Ｓ１１）。なお、この実施形態では、上記したように湿度センサ１８２は薬液処理およびリンス処理を行っている（ステップＳ７）間においては処理空間１６２から上方に離れた退避位置に退避して装置内部の湿度を検出しているが、リンス処理完了後に処理空間１６２あるいは近傍に移動している。
【００７４】
湿度低下処理（ステップＳ１１）後、つまり乾燥処理直前に、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２による検出結果に基づき処理空間１６２の湿度を検出する（ステップＳ１２）。そして、ユニット制御部１１８は湿度センサ１８２の検出結果を予め設定している第２規定湿度以下となっているか否かを判定する（ステップＳ１３）。この「第２規定湿度」とは、上記したように良好な乾燥性能を得るために要求される、乾燥処理を開始する時点での処理空間１６２の湿度であり、例えば相対湿度３０％に設定することができる。つまり、処理空間１６２の湿度が第２規定湿度（例えば相対湿度３０％）を超えている場合には、ステップＳ１３で「ＮＯ」と判定され、基板処理が停止される（ステップＳ１４）。また、ユニット制御部１１８はアラームを発報する（ステップＳ１５）。これによって、湿度低下処理（ステップＳ１１）によっても処理空間１６２の湿度が十分に低下せず、そのまま乾燥処理を行ったとしても良好に基板Ｗを乾燥させることができず、基板処理の停止がユーザに知らされる。これを受けてユーザがマニュアル操作により、あるいはユニット制御部１１８が自動的に処理空間１６２の湿度を低下させるプログラムを実行することにより、処理空間１６２の湿度が高くなっている原因が解消される（ステップＳ１６）と、ユニット制御部１１８はアラームを解除して（ステップＳ１７）、ステップＳ１２に戻る。一方、ステップＳ１３で処理空間１６２の湿度が第２規定湿度以下となっていることが確認されると、乾燥処理が実行される（ステップＳ１８）。
【００７５】
以上のように、第5実施形態では、装置内部の湿度が第１規定湿度以下であることを確認した上で基板処理を開始しているため、無駄な基板処理が実行されるのを防止することができる。また、処理空間１６２の湿度が十分に低下しているのを確認した上で乾燥処理を開始しているため、乾燥処理が不良に終わるのを確実に防止することができる。
【００７６】
＜第６実施形態＞
第５実施形態では、装置内部の湿度が比較的高く、そのまま基板処理を行ったとしても良好な基板処理を行うことができないと判断した際には、基板処理を停止しているが、装置を次のように構成することで装置内部の湿度を第１規定湿度以下に維持することができる。以下、図１５を参照しつつ本発明の第６実施形態について説明する。
【００７７】
図１５は本発明にかかる基板処理装置の第６実施形態を示す図である。この第６実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１０４にシリカゲル層１０４ｄを設けてクリーンエアの湿度低下を図っている点である。これによって装置内部が低湿度に保たれる。なお、シリカゲル層などの湿度除去層１０４ｄはクリーンエア中の水分を除去するにしたがって吸水能力が低減していく。そこで、本実施形態では、湿度除去層１０４ｄの近傍に加熱層１０４ｃが配置されており、基板処理を行っていない間や装置内部の湿度が比較的高いと判定されて基板処理が停止されている間（第５実施形態のステップＳ３）に加熱層１０４ｃが作動する。これによって、湿度除去層１０４ｄの吸水能力が回復されて装置内部の湿度低下に大きく寄与する。
【００７８】
以上のように、第６実施形態によれば、シリカゲル層などの湿度除去層１０４ｄによりクリーンエア中の水分を除去した上でクリーンエアを装置内部に供給しているので、装置内部の湿度が上昇するのを確実に防止することができる。また、湿度センサ１８２の検出結果により湿式処理の開始前における装置内部の湿度、つまり本発明の「初期湿度」が第１規定湿度（上記実施形態では相対湿度４０％に設定されている）よりも高く、初期湿度が比較的高いと判定された場合には、加熱層１０４ｃにより湿度除去層１０４ｄの吸水能力を回復させてクリーンエアの湿度を低下させているので、初期湿度を第１規定湿度以下に抑えて基板乾燥を良好に行うことができる。このように、本実施形態では、加熱層１０４ｃおよび湿度除去層１０４ｄが本発明の「調湿機構」として機能している。
【００７９】
＜第７実施形態＞
ところで、上記実施形態では乾燥性能を高めるためにＩＰＡ液を用いた置換処理を行っているが、ＩＰＡ蒸発と同時に気化熱が発生して露出領域の周辺温度が局部的にかつ急激に低下することがＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムと大きく関わっている。このことは既に図９を参照しつつ詳述したとおりであるが、この温度低下による影響を抑制するために、基板Ｗの裏面側から基板Ｗを加熱しておくことが有益である。つまり、ＩＰＡ液の蒸発による温度低下を見越して基板Ｗの温度を高めておくことで上記温度低下に伴う水滴付着を抑制して乾燥不良を未然に防止することができる。ただし、基板Ｗの温度を高めすぎると、ＩＰＡ液が基板Ｗに供給されると短時間のうちに蒸発してしまい、基板Ｗの表面に供給されたＩＰＡ液が表面全体に行き渡る前に蒸発してしまい、置換処理を良好に行うことができず、乾燥不良を引き起こす可能性がある。したがって、これらの点を考慮すると、加熱処理により加熱した後の基板Ｗの温度、つまり目標温度ＴrをＩＰＡ液の吐出直前温度Ｔstよりも高く、しかもＩＰＡ液の沸点（約８３゜Ｃ）よりも低く設定する必要がある。より好ましくは、目標温度Ｔrを吐出直前温度ＴstにＩＰＡ液の蒸発による温度低下分ΔＴを加えた値（＝Ｔst＋ΔＴ）程度に設定することができる。以下、図１６を参照しつつ本発明の第７実施形態について説明する。
【００８０】
図１６は本発明にかかる基板処理装置の第７実施形態を示す図である。この第７実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、基板Ｗの裏面側に高温気体を供給する高温気体供給機構１９０が追加されている点である。なお、その他の構成は第１実施形態のそれと同一である。
【００８１】
第７実施形態では、回転支軸１０８と、当該回転支軸１０８を取り囲む中空管１０９との間に形成される流通経路に高温気体供給機構１９０が接続されている。この空間の上端部は基板Ｗの裏面中央部に対向しており、薬液処理の開始時点より高温気体供給機構１９０から高温の窒素ガスや空気などの加熱用気体が基板裏面に供給される。この高温気体の供給によって基板Ｗが加熱される。この種の基板処理装置では、基板表面へのＩＰＡ液の供給時における温度は常温（例えば２５゜Ｃ）であるため、基板Ｗの温度をこれよりも高い値、例えば３５〜４０゜Ｃに加熱するのが望ましく、この基板加熱によってＩＰＡ液の蒸発による基板温度の低下に伴う水分凝縮を抑制することができる。
【００８２】
この実施形態では薬液処理の開始時点より８０〜１００゜Ｃの窒素ガスを１００（リッター／分）の流量で基板Ｗの裏面に供給して基板裏面の加熱を開始して置換処理を開始する時点での基板温度を３５〜４０゜Ｃに加熱している。なお、加熱開始タイミングはこれに限定されるものではなく、置換処理の開始前までのいずれかのタイミングで基板Ｗの加熱を開始して置換処理の開始時点で基板Ｗの温度を目標温度に加熱すればよい。ただし、次の点については考慮するのが望ましい。いわゆる枚葉式の基板処理装置では、薬液処理から置換処理までの時間が短く、プロセスの安定性を図る上でも基板温度を急激に昇温したり、逆に降温させることは避けるべきであり、この点を考慮すると、加熱用気体の供給時間を長く設定するのが望ましい。また、薬液処理中に基板温度が変化すると、薬液処理による処理の特性（例えばエッチング特性）に悪影響を及ぼす場合には、基板加熱が必要なタイミング以外においては基板裏面への加熱用気体の供給を停止し、基板加熱が必要なタイミングでのみ加熱用気体を供給するのが好ましい。より具体的には、上記流通経路と高温気体供給機構１９０の間に切替機構（図示省略）を設けて加熱用気体の流通先を基板裏面と排気経路に切替可能に構成するとともに、基板加熱時以外は加熱用気体を排気経路に回す一方、基板加熱時のみ切替機構を介して加熱用気体を基板裏面に供給してもよい。 また、第７実施形態では、加熱用気体として窒素ガスを用いているが、加熱用気体はこれに限定されるものではなく、空気などを用いてもよい。また、裏面加熱方式としては、加熱用気体を用いる代わりに、ホットプレート方式やマイクロウェーブ方式などの種々の加熱方式を採用することができる。
【００８３】
＜その他＞
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。上記した実施形態では、本発明の「乾燥気体」として乾燥窒素ガスを用いているが、これ以外の乾燥気体、例えば乾燥空気などを用いることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、処理空間１６２への乾燥窒素ガスの供給とともに処理空間１６２の排気を湿式処理時の排気よりも抑えることで、処理空間１６２の湿度を迅速に低下させているが、さらにファンフィルタユニット１０４から装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整してもよい。すなわち、ファンフィルタユニット１０４のファン１０４ａはユニット制御部１１８に設けられるファン調整機構１９２により駆動制御されており、ファン調整機構１９２によりファン１０４ａの回転速度がコントロールされて装置内部に送り込むクリーンエアの風量を調整可能となっている。そして、ユニット制御部１１８はファン調整機構１９２を制御することで湿式処理後かつ乾燥処理前にクリーンエアの風量を湿式処理時の風量よりも抑えることができ、この風量調整によって処理空間１６２の湿度を効果的に低下させることができる。このような実施形態では、ファン調整機構１９２が本発明の「風量調整手段」として機能することとなる。
【００８５】
また、上記した実施形態の置換処理では、基板表面に形成されたパターンが倒壊するなどの不具合を防止して乾燥性能を高めるために低表面張力液としてＩＰＡ液を用いて置換処理を行っているが、ＩＰＡ液以外に、エチルアルコール、メチルアルコールの各種有機溶媒を低表面張力液として用いるようにしてもよい。また、各種アルコールの蒸気を有機溶媒成分としてＤＩＷに溶解させて低表面張力液を生成するようにしてもよい。なお、乾燥処理の前に置換処理を行っているが、これは必須処理ではなく、省略してもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、半導体ウエハ等の基板Ｗに対して薬液処理、リンス処理、置換処理および乾燥処置を行う装置および方法に本発明を適用しているが、基板Ｗの種類や処理内容はこれに限定されるものではなく、処理液を基板に供給して湿式処理を施した後に当該基板を乾燥する基板処理装置および方法に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ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などを含む基板全般に湿式処理および乾燥処理を施す基板処理装置および方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明を好適に適用することのできる基板処理システムを示す図である。
【図２】本発明にかかる基板処理装置としての処理ユニットの第１実施形態を示す図である。
【図３】図２の処理ユニットを制御する電気的構成を示すブロック図である。
【図４】第１気体供給ノズルの部分断面図である。
【図５】第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。
【図６】図２の処理ユニットの動作を示す図である。
【図７】図２の処理ユニットの動作を示す図である。
【図８】実施例と比較例との対比結果を示す図である。
【図９】ＩＰＡ液の蒸発に起因する乾燥不良の発生メカニズムを模式的に示す図である。
【図１０】本発明にかかる基板処理装置の第３実施形態を示す図である。
【図１１】第３実施形態における第１気体供給ノズルの主要構成部材を示す図である。
【図１２】本発明にかかる基板処理装置の第４実施形態を示す図である。
【図１３】本発明にかかる基板処理装置で採用可能な排気調整機構を示す図である。
【図１４】本発明にかかる基板処理装置の第５実施形態を示すフローチャートである。
【図１５】本発明にかかる基板処理装置の第６実施形態を示す図である。
【図１６】本発明にかかる基板処理装置の第７実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１Ａ〜４Ａ、１Ｂ〜４Ｂ、１００…処理ユニット（基板処理装置）
１０４…ファンフィルタユニット
１０４ｃ…加熱層（調湿機構）
１０４ｄ…シリカゲル層（調湿機構）
１０６…スピンチャック（基板保持手段）
１２０…チャックピン（基板保持手段）
１３０…ＩＰＡ液供給ノズル（溶剤供給手段）
１３２…第２気体供給ノズル
１６０…排気管（排気手段）
１６２…処理空間
１６４…排気調整機構
１６４ａ…バイパス配管（排気調整機構）
１６４ｂ…開閉弁（排気調整機構）
１７０、１８６…第１気体供給ノズル
１８２…湿度センサ（第１湿度検出手段、第２湿度検出手段）
１９２…ファン調整機構（風量調整手段）
Ｐ1…分岐位置
Ｐ2…連通位置
Ｗ…基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、前記基板を乾燥させる基板処理装置において、
基板を略水平姿勢で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前記基板の表面外周部に乾燥気体を供給する第１気体供給手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第２気体供給手段と、
前記基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、
前記処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、
前記第１気体供給手段から前記基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに前記第２気体供給手段から前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えることによって、前記処理空間の湿度を低下させた状態で前記基板を乾燥させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を前記基板の表面に供給して前記基板表面上の前記処理液を前記低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を備え、
前記低表面張力溶剤への置換後に、前記低表面張力溶剤を前記基板表面から除去して前記基板表面を乾燥させる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１気体供給手段は前記湿式処理後かつ前記低表面張力溶剤への置換前に前記乾燥気体の供給を開始する一方、前記第２気体供給手段は前記置換の完了後かつ前記乾燥処理前に前記乾燥気体の供給を開始する請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記排気手段は排気管を有し、当該排気管を介して前記処理空間は排気されており、
前記排気調整手段は前記排気管よりも細い口径を有するとともに前記排気管から分岐して再び前記排気管に連通されたバイパス配管と、前記バイパス配管が前記排気管から分岐する分岐位置と前記バイパス配管が前記排気管に連通する連通位置との間で前記排気管に介挿された開閉弁とを備え、前記湿式処理時には前記開閉弁を開く一方、前記湿度低下処理時には前記開閉弁を閉じて前記処理空間の排気量を前記湿式処理時の排気量よりも抑える請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を備え、
前記第１湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、前記湿式処理の開始を規制する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理空間の湿度を検出する第２湿度検出手段を備え、
前記第２湿度検出手段により検出される、前記乾燥処理の開始前における前記処理空間の湿度が第２規定湿度を超えている場合には、前記乾燥処理の開始を規制する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
ファンフィルタユニットからクリーンエアを前記基板保持手段に保持された前記基板に向けて送り込みながら前記湿式処理から前記乾燥処理までを実行し、
前記乾燥気体は前記クリーンエアよりも低湿度である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記ファンフィルタユニットから送られるクリーンエアの風量を調整する風量調整手段を備え、
前記風量調整手段は前記湿式処理後かつ前記乾燥処理前に前記クリーンエアの風量を前記湿式処理時の風量よりも抑えて前記処理空間の湿度を低下させる請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記ファンフィルタユニットから送り出される前記クリーンエアの湿度を調整する調湿機構と、
装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段とを備え、
前記第１湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、前記調湿機構により前記クリーンエアの湿度が低下されて前記初期湿度が前記第１規定湿度以下に抑えられる請求項７または８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、
前記湿式工程後の前記基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えて前記処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、
前記湿度低下工程後に前記基板を乾燥させる乾燥工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１】
基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施した後に、前記基板を乾燥させる基板処理装置において、
基板を略水平姿勢で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前記基板の表面外周部に乾燥気体を供給する第１気体供給手段と、
前記基板保持手段に保持された前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給する第２気体供給手段と、
前記基板表面に接する処理空間を排気する排気手段と、
前記処理空間の排気を調整する排気調整手段とを備え、
前記第１気体供給手段から前記基板の表面外周部に乾燥気体を供給するとともに前記第２気体供給手段から前記基板の表面中央部に乾燥気体を供給しながら排気調整手段が前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えることによって、前記処理空間の湿度を低下させた状態で前記基板を乾燥させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記処理液よりも表面張力が低い低表面張力溶剤を前記基板の表面に供給して前記基板表面上の前記処理液を前記低表面張力溶剤に置換する溶剤供給手段を備え、
前記低表面張力溶剤への置換後に、前記低表面張力溶剤を前記基板表面から除去して前記基板表面を乾燥させる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１気体供給手段は前記湿式処理後かつ前記低表面張力溶剤への置換前に前記乾燥気体の供給を開始する一方、前記第２気体供給手段は前記置換の完了後かつ前記乾燥処理前に前記乾燥気体の供給を開始する請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記排気手段は排気管を有し、当該排気管を介して前記処理空間は排気されており、
前記排気調整手段は前記排気管よりも細い口径を有するとともに前記排気管から分岐して再び前記排気管に連通されたバイパス配管と、前記バイパス配管が前記排気管から分岐する分岐位置と前記バイパス配管が前記排気管に連通する連通位置との間で前記排気管に介挿された開閉弁とを備え、前記湿式処理時には前記開閉弁を開く一方、前記湿度低下処理時には前記開閉弁を閉じて前記処理空間の排気量を前記湿式処理時の排気量よりも抑える請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段を備え、
前記第１湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、前記湿式処理の開始を規制する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理空間の湿度を検出する第２湿度検出手段を備え、
前記第２湿度検出手段により検出される、前記乾燥処理の開始前における前記処理空間の湿度が第２規定湿度を超えている場合には、前記乾燥処理の開始を規制する請求項１ないし５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
ファンフィルタユニットからクリーンエアを前記基板保持手段に保持された前記基板に向けて送り込みながら前記湿式処理から前記乾燥処理までを実行し、
前記乾燥気体は前記クリーンエアよりも低湿度である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記ファンフィルタユニットから送られるクリーンエアの風量を調整する風量調整手段を備え、
前記風量調整手段は前記湿式処理後かつ前記乾燥処理前に前記クリーンエアの風量を前記湿式処理時の風量よりも抑えて前記処理空間の湿度を低下させる請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記ファンフィルタユニットから送り出される前記クリーンエアの湿度を調整する調湿機構と、
装置内部の湿度を検出する第１湿度検出手段とを備え、
前記第１湿度検出手段により検出される、前記湿式処理の開始前における初期湿度が第１規定湿度を超えている場合には、前記調湿機構により前記クリーンエアの湿度が低下されて前記初期湿度が前記第１規定湿度以下に抑えられる請求項７または８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板の表面に処理液を供給して該基板表面に対して所定の湿式処理を施す湿式工程と、
前記湿式工程後の前記基板の表面外周部および表面中央部の各々に乾燥気体を供給するとともに前記処理空間の排気を前記湿式処理時よりも抑えて前記処理空間内の湿度を低下させる湿度低下工程と、
前記湿度低下工程後に前記基板を乾燥させる乾燥工程と
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２００１９３（Ｐ２００９−２００１９３Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９５６１（Ｐ２００８−３９５６１）
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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