特許 5959806 基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959806

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20160719BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648H

   H01L21/304 651B

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-133279(P2011-133279)

(22)【出願日】2011年6月15日

(65)【公開番号】特開2012-23354(P2012-23354A)

(43)【公開日】2012年2月2日

【審査請求日】2013年6月26日

【審判番号】不服2015-1661(P2015-1661/J1)

【審判請求日】2015年1月28日

(31)【優先権主張番号】特願2010-138484(P2010-138484)

(32)【優先日】2010年6月17日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100091982

【弁理士】

【氏名又は名称】永井 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(72)【発明者】

【氏名】南 輝 臣

(72)【発明者】

【氏名】岡 村 尚 幸

(72)【発明者】

【氏名】丸 山 裕 隆

(72)【発明者】

【氏名】川 渕 洋 介

【合議体】

【審判長】 飯田 清司

【審判官】 小田 浩

【審判官】 柴山 将隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１７３３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１２４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０３８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０３８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１２４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０５０７２４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

H01L 21/304

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を薬液処理する工程と、
前記薬液処理する工程の後、前記基板を回転させながら、当該基板にリンス液を供給するリンス処理工程と、
前記リンス処理工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板を乾燥する乾燥処理工程と、を備え、
前記乾燥処理工程は、前記基板の中心部にリンス液を供給しながら、前記基板の回転数を前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い第１の回転数まで低下させる工程と、前記基板の回転数を前記第１の回転数まで低下させる工程の後、リンス液を供給するリンス液供給位置を、前記基板の前記中心部から周縁部に向けて移動させる工程と、前記リンス液供給位置を移動させる工程の後、前記基板に乾燥液を供給する工程と、を有し、
前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記第１の回転数に低下した前記基板の回転数を、前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い当該第１の回転数に維持するとともに、前記リンス液供給位置が前記基板の前記周縁部に達した後、当該基板に対するリンス液の供給を停止することを特徴とする基板処理方法。

【請求項2】

前記基板に乾燥液を供給する工程において、前記基板の回転数を上昇させ、その後、前記基板に乾燥液を供給することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体であって、
前記基板処理方法は、
基板を薬液処理する工程と、
前記薬液処理する工程の後、前記基板を回転させながら、当該基板にリンス液を供給するリンス処理工程と、
前記リンス処理工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板を乾燥する乾燥処理工程と、を備え、
前記乾燥処理工程は、前記基板の中心部にリンス液を供給しながら、前記基板の回転数を前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い第１の回転数まで低下させる工程と、前記基板の回転数を前記第１の回転数まで低下させる工程の後、リンス液を供給するリンス液供給位置を、前記基板の前記中心部から周縁部に向けて移動させる工程と、前記リンス液供給位置を移動させる工程の後、前記基板に乾燥液を供給する工程と、を有し、
前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記第１の回転数に低下した前記基板の回転数を、前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い当該第１の回転数に維持するとともに、前記リンス液供給位置が前記基板の前記周縁部に達した後、当該基板に対するリンス液の供給を停止することを特徴とする記録媒体。

【請求項4】

基板を保持する回転自在な基板保持部と、
前記基板保持部を回転駆動する回転駆動部と、
前記基板保持部に保持された前記基板に薬液を供給する薬液供給機構と、
前記基板保持部に保持された前記基板に、ノズルを介してリンス液を供給するリンス液供給機構と、
前記基板保持部に保持された前記基板に、乾燥液を供給する乾燥液供給機構と、
前記ノズルを、前記基板の中心部に対応する位置と当該基板の周縁部に対応する位置との間で移動させるノズル駆動部と、
前記回転駆動部、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥液供給機構、および前記ノズル駆動部、を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、リンス処理工程として回転する前記基板の前記中心部に前記リンス液供給機構により前記基板にリンス液を供給した後、前記基板の前記中心部にリンス液を供給しながら前記基板の回転数を第１の回転数まで低下させ、当該基板の回転数が前記第１の回転数まで低下した後、前記基板にリンス液を供給しながら、前記ノズルを、当該基板の前記中心部に対応する位置から当該基板の前記周縁部に対応する位置に向けて移動させ、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、前記乾燥液供給機構により前記基板に乾燥液を供給するように、前記回転駆動部、前記リンス液供給機構、前記乾燥液供給機構および前記ノズル駆動部を制御し、
前記制御部は、前記基板にリンス液を供給しながら前記ノズルを移動させる際、前記第１の回転数に低下した前記基板の回転数を、前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い当該第１の回転数に維持するとともに、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、当該基板に対するリンス液の供給を停止するように、前記回転駆動部を制御することを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、前記基板の回転数を上昇させて、その後、前記基板に乾燥液を供給するように、前記回転駆動部および前記乾燥液供給機構を制御することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、半導体デバイスの製造プロセスにおいては、ウエハ（基板）をスピンチャックによって保持し、ウエハを回転させながら、ウエハに薬液を供給してウエハを洗浄する基板処理装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このような基板処理装置を用いてウエハを洗浄処理する場合、まず、スピンチャックに保持されたウエハを回転させながら、アンモニア成分を有する薬液（例えば、アンモニア過水（ＳＣ１液））がウエハに吐出されてＳＣ１液による薬液洗浄が行われる。次に、ウエハに、希フッ酸（ＤＨＦ液）が吐出されてＤＨＦ液による薬液洗浄が行われ、このウエハに、純水（リンス液）が吐出されてリンス処理が行われる。その後、ウエハにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が供給されてウエハが乾燥処理される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−５９８９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、ＳＣ１液による薬液洗浄が行われる際、ウエハが収容されたチャンバ内の雰囲気に、アンモニアが浮遊する。このアンモニアは、ＤＨＦ液による薬液洗浄時にＤＨＦと結合し、フッ化アンモニウム（ＮＨ_４Ｆ）が生成される。生成されたフッ化アンモニウムは、リンス処理時に、ウエハ表面に形成された純水の液膜内に入り込む。その後の乾燥処理時には、ウエハ表面上の純水がＩＰＡ液に置換された後ウエハが乾燥されるが、純水中に残っているフッ化アンモニウムが、乾燥後にウエハ表面に残存する場合があった。このため、ウエハ表面にフッ化アンモニウムによるパーティクル（薬液などの析出によって生じる筋状のウォーターマーク等）が形成される場合があった。

【0006】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基板の表面にパーティクルが発生することを抑制することができる基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、基板を薬液処理する工程と、前記薬液処理する工程の後、前記基板を回転させながら、当該基板にリンス液を供給するリンス処理工程と、前記リンス処理工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板を乾燥する乾燥処理工程と、を備え、前記乾燥処理工程は、前記基板の中心部にリンス液を供給しながら、前記基板の回転数を前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い第１の回転数まで低下させる工程と、前記基板の回転数を前記第１の回転数まで低下させる工程の後、リンス液を供給するリンス液供給位置を、前記基板の前記中心部から周縁部に向けて移動させる工程と、前記リンス液供給位置を移動させる工程の後、前記基板に乾燥液を供給する工程と、を有することを特徴とする基板処理方法である。

【0008】

本発明による基板処理方法において、前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記基板の回転数を前記第１の回転数より低い第２の回転数まで低下させる、ようにしてもよい。

【0009】

本発明による基板処理方法において、前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記基板の回転数が、前記第２の回転数まで低下した後、当該基板の回転数を、当該第２の回転数に維持する、ようにしてもよい。

【0010】

本発明による基板処理方法において、前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記基板の回転数が前記第２の回転数まで低下した後、前記リンス液供給位置が当該基板の前記周縁部に達すると共に、当該基板に対するリンス液の供給を停止し、その後、当該基板の回転数を、所定時間、当該第２の回転数に維持する、ようにしてもよい。

【0011】

本発明による基板処理方法において、前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記第１の回転数に低下した前記基板の回転数を、当該第１の回転数に維持する、ようにしてもよい。

【0012】

本発明による基板処理方法において、前記リンス液供給位置を移動させる工程において、前記リンス液供給位置が前記基板の前記周縁部に達した後、当該基板に対するリンス液の供給を停止し、その後、当該基板の回転数を、所定時間、前記第１の回転数に維持する、ようにしてもよい。

【0013】

本発明による基板処理方法において、前記基板に乾燥液を供給する工程において、前記基板の回転数を上昇させ、その後、前記基板に乾燥液を供給する、ようにしてもよい。

【0014】

本発明は、基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体であって、前記基板処理方法は、基板を薬液処理する工程と、前記薬液処理する工程の後、前記基板を回転させながら、当該基板にリンス液を供給するリンス処理工程と、前記リンス処理工程の後、前記基板を回転させながら、前記基板を乾燥する乾燥処理工程と、を備え、前記乾燥処理工程は、前記基板の中心部にリンス液を供給しながら、前記基板の回転数を前記リンス処理工程時の前記基板の回転数より低い第１の回転数まで低下させる工程と、前記基板の回転数を前記第１の回転数まで低下させる工程の後、リンス液を供給するリンス液供給位置を、前記基板の前記中心部から周縁部に向けて移動させる工程と、前記リンス液供給位置を移動させる工程の後、前記基板に乾燥液を供給する工程と、を有することを特徴とする記録媒体である。

【0015】

本発明は、基板を保持する回転自在な基板保持部と、前記基板保持部を回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部に保持された前記基板に薬液を供給する薬液供給機構と、前記基板保持部に保持された前記基板に、ノズルを介してリンス液を供給するリンス液供給機構と、前記基板保持部に保持された前記基板に、乾燥液を供給する乾燥液供給機構と、前記ノズルを、前記基板の中心部に対応する位置と当該基板の周縁部に対応する位置との間で移動させるノズル駆動部と、前記回転駆動部、前記薬液供給機構、前記リンス液供給機構、前記乾燥液供給機構、および前記ノズル駆動部、を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、回転する前記基板の前記中心部に前記リンス液供給機構により前記基板にリンス液を供給した後、前記基板の前記中心部にリンス液を供給しながら前記基板の回転数を第１の回転数まで低下させ、当該基板の回転数が前記第１の回転数まで低下した後、前記基板にリンス液を供給しながら、前記ノズルを、当該基板の前記中心部に対応する位置から当該基板の前記周縁部に対応する位置に向けて移動させ、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、前記乾燥液供給機構により前記基板に乾燥液を供給するように、前記回転駆動部、前記リンス液供給機構、前記乾燥液供給機構および前記ノズル駆動部を制御することを特徴とする基板処理装置である。

【0016】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記基板にリンス液を供給しながら前記ノズルを移動させる際、前記基板の回転数を前記第１の回転数より低い第２の回転数まで低下させるように、前記回転駆動部を制御する、ようにしてもよい。

【0017】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記基板の回転数が、前記第２の回転数まで低下した後、当該基板の回転数を、当該第２の回転数に維持するように、前記回転駆動部を制御する、ようにしてもよい。

【0018】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記基板の回転数が前記第２の回転数まで低下した後、前記ノズルが当該基板の前記周縁部に対応する位置に達すると共に、当該基板に対するリンス液の供給を停止し、その後、当該基板の回転数を、所定時間、前記第２の回転数に維持するように、前記回転駆動部、前記リンス液供給機構、および前記ノズル駆動部を制御する、ようにしてもよい。

【0019】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記基板にリンス液を供給しながら前記ノズルを移動させる際、前記第１の回転数に低下した前記基板の回転数を、当該第１の回転数に維持するように、前記回転駆動部を制御する、ようにしてもよい。

【0020】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、当該基板に対するリンス液の供給を停止し、その後、当該基板の回転数を、所定時間、前記第１の回転数に維持するように、前記回転駆動部および前記リンス液供給機構を制御する、ようにしてもよい。

【0021】

本発明による基板処理装置において、前記制御部は、前記ノズルが前記基板の前記周縁部に対応する位置に達した後、前記基板の回転数を上昇させて、その後、前記基板に乾燥液を供給するように、前記回転駆動部および前記乾燥液供給機構を制御する、ようにしてもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、基板の表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本発明の実施の形態における基板処理装置の断面構成の一例を示す縦断面図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態における基板処理装置の断面構成の一例を示す平面断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態における基板処理方法のフローチャートを示す図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態における基板処理方法において、基板の回転数の推移を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態における基板処理方法において、リンス処理時のリンス液の状態を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態における基板処理方法において、基板の回転数の推移の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態における基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置について説明する。

【0025】

まず、図１および図２により、基板処理装置１の全体構成について説明する。

【0026】

図１に示すように、基板処理装置１は、処理容器１０と、この処理容器１０内に設けられ、洗浄処理を行う基板（例えば、半導体ウエハ、以下単にウエハＷと記す）を保持する回転自在なスピンチャック（基板保持部）２０と、このスピンチャック２０を回転駆動する回転駆動部（モータ）２５と備えている。

【0027】

このうち、処理容器１０には、図２に示すように、ウエハＷの搬入出口１１が設けられている。この搬入出口１１には、開閉自在なシャッタ１２が設けられており、ウエハＷの搬入出時に開くようになっている。このシャッタ１２は、処理容器１０の内側に設けられており、処理容器１０内の圧力が高くなった場合においても、処理容器１０内の雰囲気が外方に漏洩することを防止している。なお、シャッタ１２には、後述する制御部８０が接続されており、シャッタ１２は、制御部８０からの制御信号に基づいて、開閉するようになっている。

【0028】

図１に示すように、スピンチャック２０は、回転プレート２１と、この回転プレート２１の周縁部に設けられ、ウエハＷを保持する保持部材２２とを有している。このうち、保持部材２２は、回転プレート２１の周縁部において、略等間隔に配置され、ウエハＷを略水平に保持するようになっている。

【0029】

回転駆動部２５は、スピンチャック２０の回転プレート２１に、回転駆動軸２６を介して連結されている。この回転駆動部２５には、制御部８０が接続されており、制御部８０からの制御信号に基づいて回転駆動部２５が駆動されることにより、回転プレート２１を回転させ、保持部材２２に保持されたウエハＷが、その中心を回転中心として、略水平面内で回転するようになっている。

【0030】

スピンチャック２０に保持されたウエハＷの上方に、ウエハＷに薬液または純水を供給する洗浄液ノズル３０と、ウエハＷに乾燥液を供給する乾燥液ノズル３１と、ウエハＷに不活性ガスを供給するガスノズル３２とが設けられている。これら洗浄液ノズル３０、乾燥液ノズル３１、およびガスノズル３２は、ノズルアーム３３およびガイドレール３４を介して、ノズル駆動部３５に連結されている。このうちガイドレール３４は、処理容器１０内に略水平に配置されており、ノズルアーム３３の基端部は、このガイドレール３４に沿って略水平に移動自在となるように、ガイドレール３４に取り付けられている。このようにして、ノズル駆動部３５を駆動することにより、各ノズル３０、３１、３２は、ウエハＷの上方において、ウエハＷの中心部に対応する位置（ウエハＷの中心部の上方位置）と、ウエハＷの周縁部に対応する位置（ウエハＷの周縁部の上方位置）との間で、略水平方向に、一体に移動するようになっている。さらには、各ノズル３０、３１、３２は、ウエハＷの周縁部に対応する位置から、ウエハＷの周縁外方の上方位置（退避位置）との間においても、一体に移動するようになっている。なお、ノズル駆動部３５には、制御部８０が接続されており、制御部８０からの制御信号に基づいてノズル駆動部３５が駆動されるようになっている。

【0031】

洗浄液ノズル３０、乾燥液ノズル３１、およびガスノズル３２は、連結部材３６に、互いに近接して、整列して取り付けられている。この連結部材３６とノズルアーム３３の先端部との間に、各ノズル３０、３１、３２を一体に昇降させる昇降駆動部３７が介在されている。また、連結部材３６と昇降駆動部３７との間に、昇降軸３８が連結されている。
なお、昇降駆動部３７には、制御部８０が接続されており、制御部８０からの制御信号に基づいて昇降駆動部３７が駆動され、各ノズル３０、３１、３２が昇降するようになっている。このようにして、ウエハＷに対する各ノズル３０、３１、３２の高さを調節可能に構成されている。

【0032】

また、洗浄液ノズル３０、乾燥液ノズル３１、およびガスノズル３２は、スピンチャック２０に保持されたウエハＷの半径方向に直線状に配置されており、各ノズル３０、３１、３２が、ウエハＷの中心部の上方に移動可能となるように、ノズルアーム３３に一体に取り付けられている。

【0033】

洗浄液ノズル３０に、薬液供給機構４０が連結されており、スピンチャック２０に保持されたウエハＷに、洗浄液ノズル３０を介して薬液が吐出（供給）されるようになっている。本実施の形態における薬液供給機構４０は、洗浄液ノズル３０にＳＣ１供給ライン４１を介して連結され、ウエハＷにアンモニア過水（ＳＣ１液）を供給するＳＣ１供給源４２と、洗浄液ノズル３０にＤＨＦ供給ライン４３を介して連結され、ウエハＷに希フッ酸（ＤＨＦ液）を供給するＤＨＦ供給源４４とを有している。このうちＳＣ１供給ライン４１にＳＣ１開閉弁４５が設けられており、ＤＨＦ供給ライン４３にＤＨＦ開閉弁４６が設けられている。また、ＳＣ１開閉弁４５およびＤＨＦ開閉弁４６には、制御部８０が接続されており、各開閉弁４５、４６は、制御部８０からの制御信号に基づいて、開閉するようになっている。

【0034】

また、洗浄液ノズル３０に、リンス液供給機構５０が連結されており、スピンチャック２０に保持されたウエハＷに、洗浄液ノズル３０を介して純水（リンス液）が吐出（供給）されるようになっている。リンス液供給機構５０は、洗浄液ノズル３０に、リンス液供給ライン５１を介して連結され、ウエハＷに純水を供給するリンス液供給源５２と、リンス液供給ライン５１に設けられたリンス液開閉弁５３とを有している。なお、リンス液開閉弁５３には、制御部８０が接続されており、リンス液開閉弁５３は、制御部８０からの制御信号に基づいて、開閉するようになっている。

【0035】

なお、ＳＣ１供給ライン４１、ＤＨＦ供給ライン４３、リンス液供給ライン５１は、各開閉弁４５、４６、５３と洗浄液ノズル３０との間で合流するようになっている。

【0036】

乾燥液ノズル３１に、乾燥液供給機構６０が連結されており、スピンチャック２０に保持されたウエハＷに、乾燥液ノズル３１を介して乾燥液が吐出（供給）されるようになっている。乾燥液供給機構６０は、乾燥液ノズル３１に乾燥液供給ライン６１を介して連結され、ウエハＷに、純水よりも揮発性の高いイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）からなる乾燥液を供給する乾燥液供給源６２と、乾燥液供給ライン６１に設けられた乾燥液開閉弁６３とを有している。なお、乾燥液開閉弁６３には、制御部８０が接続されており、乾燥液開閉弁６３は、制御部８０からの制御信号に基づいて、開閉するようになっている。

【0037】

ガスノズル３２に、不活性ガス供給機構７０が連結されており、スピンチャック２０に保持されたウエハＷに、ガスノズル３２を介して不活性ガスが吐出（供給）されるようになっている。不活性ガス供給機構７０は、ガスノズル３２にガス供給ライン７１を介して連結され、ウエハＷに、不活性ガスとして窒素ガス（Ｎ_２ガス）を供給するガス供給源７２と、ガス供給ライン７１に設けられたガス開閉弁７３とを有している。なお、ガス開閉弁７３には、制御部８０が接続されており、ガス開閉弁７３は、制御部８０からの制御信号に基づいて、開閉するようになっている。

【0038】

上述したように、回転駆動部２５、ノズル駆動部３５、薬液供給機構４０のＳＣ１開閉弁４５およびＤＨＦ開閉弁４６、リンス液供給機構５０のリンス液開閉弁５３、乾燥液供給機構６０の乾燥液開閉弁６３、並びに不活性ガス供給機構７０のガス開閉弁７３に、これらを制御する制御部８０が接続されている。

【0039】

このような制御部８０は、後述する乾燥処理工程時に乾燥液供給機構６０によりウエハＷにＩＰＡ液を供給する前にリンス液供給機構５０によりウエハＷに純水を供給し、純水を供給する際、ウエハＷの回転数を低下させ、ウエハＷの回転数が第１の回転数まで低下した後、洗浄液ノズル３０を、ウエハＷの中心部に対応する位置からウエハＷの周縁部に対応する位置に向けて移動させながら、ウエハＷに純水を供給するように、回転駆動部２５、リンス液供給機構５０のリンス液開閉弁５３、乾燥液供給機構６０の乾燥液開閉弁６３、およびノズル駆動部３５を制御する。

【0040】

また、制御部８０は、洗浄液ノズル３０を移動させる際、ウエハＷの回転数を更に低下させ、ウエハＷの回転数が第１の回転数よりも低い第２の回転数まで低下した後、ウエハＷの回転数を第２の回転数に維持する共に、洗浄液ノズル３０をウエハＷの周縁部に対応する位置に到達させて停止させ、ウエハＷに対する純水の供給を停止し、その後、ウエハＷの回転数を、所定時間、第２の回転数に維持するように、回転駆動部２５、リンス液供給機構５０のリンス液開閉弁５３、およびノズル駆動部３５を制御する。

【0041】

さらに、制御部８０は、乾燥液供給機構６０によりウエハＷにＩＰＡ液を供給する前に、ウエハＷの回転数を上昇させるように、回転駆動部２５および乾燥液供給機構６０の乾燥液開閉弁６３を制御する。

【0042】

ところで、図１に示すように、制御部８０には、工程管理者等が基板処理装置１を管理するために、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１の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等からなる入出力装置８１が接続されている。また、制御部８０は、基板処理装置１で実行される処理を実現するためのプログラム等が記録された記録媒体８２にアクセス可能となっている。記録媒体８２は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、およびフレキシブルディスク等のディスク状記録媒体等、既知の記録媒体から構成され得る。このようにして、制御部８０が、記録媒体８２に予め記録されたプログラム等を実行することによって、基板処理装置１においてウエハＷの処理が行われるようになっている。

【0043】

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち、本実施の形態による基板処理方法について説明する。なお、以下に説明する基板処理方法を実行するための各構成要素の動作は、予め記録媒体８２に記録されたプログラムに基づいた制御部８０からの制御信号によって制御される。

【0044】

まず、図３に示すように、スピンチャック２０に、ウエハＷが保持される（ステップＳ１）。この場合、まず、シャッタ１２が開けられて、図示しない搬送アームに保持されたウエハＷが、搬入出口１１を通って処理容器１０内に搬入される。次に、ウエハＷが、搬送アームから受け渡され、スピンチャック２０の保持部材２２に保持される。

【0045】

続いて、回転駆動部２５により、ウエハＷを保持したスピンチャック２０が回転駆動される（ステップＳ２）。

【0046】

その後、ノズル駆動部３５が駆動され、退避位置に位置していた洗浄液ノズル３０がスピンチャック２０に保持されたウエハＷの中心部に対応する位置に移動する（ステップＳ３）。

【0047】

次に、ウエハＷを回転させながら、ウエハＷが薬液処理される。

【0048】

この場合、まず、ウエハＷの表面にＳＣ１液が供給されて、ウエハＷの表面がＳＣ１液により薬液処理され、洗浄される（ステップＳ４）。すなわち、ＳＣ１開閉弁４５が開き、ＳＣ１供給源４２から、ＳＣ１供給ライン４１および洗浄液ノズル３０を介して、ＳＣ１液がウエハＷの表面の中心部に吐出される。このことにより、吐出されたＳＣ１液は、遠心力によりウエハＷの表面全体に拡散され、ウエハＷの表面にＳＣ１液の液膜が形成される。この際、ウエハＷの回転数は、例えば、１０〜５００ｒｐｍ程度とすることが好ましい。ＳＣ１液の液膜が形成された後、ＳＣ１開閉弁４５を閉じてＳＣ１液の供給を停止し、所定時間放置する。このことにより、ＳＣ１液を、遠心力によりウエハＷの外方に押し出すことができる。

【0049】

ＳＣ１液による薬液洗浄処理の後、ウエハＷの表面にＤＨＦ液が供給されて、ウエハＷの表面がＤＨＦ液により薬液処理され、洗浄される（ステップＳ５）。すなわち、ＤＨＦ開閉弁４６が開き、ＤＨＦ供給源４４から、ＤＨＦ供給ライン４３および洗浄液ノズル３０を介して、ＤＨＦ液がウエハＷの表面の中心部に吐出される。このことにより、吐出されたＤＨＦ液は、遠心力によりウエハＷの表面全体に拡散され、ウエハＷの表面にＤＨＦ液の液膜が形成される。この際、ウエハＷの回転数は、例えば、１０〜５００ｒｐｍ程度とすることが好ましい。ＤＨＦ液の液膜が形成された後、ＤＨＦ開閉弁４６を閉じてＤＨＦ液の供給を停止し、所定時間放置する。このことにより、ＤＨＦ液を、遠心力によりウエハＷの外方に押し出すことができる。

【0050】

薬液処理が終了した後、ウエハＷを回転させながら、ウエハＷがリンス処理される（リンス処理工程、ステップＳ６）。すなわち、リンス液開閉弁５３を開き、リンス液供給源５２から、リンス液供給ライン５１および洗浄液ノズル３０を介して、純水がウエハＷの表面の中心部に吐出される。このことにより、吐出された純水は、遠心力によりウエハＷの表面全体に拡散されて、ウエハＷの表面に残存している薬液が押し流され、ウエハＷの表面に純水の液膜が形成される。この際、ウエハＷの回転数は、例えば、５００〜１５００ｒｐｍ程度とすることが好ましい。このことにより、ウエハＷの表面から薬液を迅速に押し流して純水の液膜を形成することができる。リンス処理工程の終了時点では、薬液が未だ残存した状態の純水の厚い液膜がウエハＷの表面上に形成されている。ここで、厚い液膜とは、後述するスロードライステップ（ステップＳ７−１）の終了時の液膜よりも厚い状態のことを意味する。

【0051】

リンス処理工程の後、ウエハＷが乾燥処理される（乾燥処理工程、ステップＳ７）。この乾燥処理工程は、図４に示すように、ウエハＷに純水を吐出しながら、ウエハＷの回転数をリンス処理時より低下させるスロードライステップ（ステップＳ７−１）と、ウエハＷにＩＰＡ液を吐出するＩＰＡドライステップ（ステップＳ７−２）と、ウエハＷにＩＰＡ液と窒素ガスとを吐出するＮ_２ドライステップ（ステップＳ７−３）とを有している。

【0052】

まず、リンス処理工程が終了したウエハＷの中心部に純水を吐出しながら、ウエハＷの回転数を低下させる（ステップＳ７−１ａ）。

【0053】

ウエハＷの回転数が、第１の回転数（３０〜１００ｒｐｍ）まで低下した後、ノズル駆動部３５により、洗浄液ノズル３０を、純水を吐出しながらウエハＷの中心部に対応する位置から周縁部に対応する位置に向けて移動（スキャン）させる。このことにより、純水の多くを、図５に示すように、洗浄液ノズル３０の移動に伴い、ウエハＷの中心部から周縁部に向けて移動させることができる。この洗浄液ノズル３０のスキャン開始後、洗浄液ノズル３０がウエハＷの中心部と周縁部との間の所定の途中位置に達するまでの間、ウエハＷの回転数を、更に低下させる（ステップＳ７−１ｂ）。このことにより、洗浄液ノズル３０がウエハＷの周縁部に対応する位置に近づくにつれてウエハＷの回転数が低下し、ウエハＷに吐出された純水が、スピンチャック２０の保持部材２２等に当たってはね返ることを防止することができる。

【0054】

次に、図４に示すように、ウエハＷの回転数が、第１の回転数よりも低い第２の回転数（１０〜３０ｒｐｍ）まで低下した後、ウエハＷの回転数が、この第２の回転数に維持される（ステップＳ７−１ｃ）。この間、洗浄液ノズル３０は、純水を吐出しながら、ウエハＷの周縁部に対応する位置に向けて移動している。

【0055】

その後、洗浄液ノズル３０がウエハＷの周縁部に対応する位置に達して停止すると共に、リンス液開閉弁５３が閉じられて、ウエハＷに対する純水の供給を停止し、ウエハＷの回転数が、所定時間、この第２の回転数に維持される（ステップＳ７−１ｄ）。このことにより、ウエハＷの周縁部に集められた純水の多くを、ウエハＷの周縁外方に押し出すことができる。なお、この場合においても、ウエハＷの表面全体には、純水の薄い液膜が、その表面張力により残っている。つまり薄い液膜を残しながら、フッ化アンモニウムを含んだ大部分の純水をウエハＷの表面からウエハＷの周縁外方に効果的に押し出すことができる。このため、この後にウエハＷにＩＰＡ液を供給してウエハＷを乾燥処理した場合においても、フッ化アンモニウム等によるパーティクルが発生することを抑制することができる。この結果、ウエハＷの表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。ここで、薄い液膜とは、前述したリンス処理工程（ステップＳ６）の終了時の液膜よりも薄い状態のことを意味する。

【0056】

所定時間経過後、ＩＰＡドライステップ（Ｓ７−２）が行われる。この場合、まず、ウエハＷの回転数を上昇させると共に、乾燥液ノズル３１を、ウエハＷの中心部に対応する位置に移動させる。ウエハＷの回転数が第２の回転数より高い第３の回転数（１００〜５００ｒｐｍ）に達した後、乾燥液ノズル３１がウエハＷの中心部に対応する位置に配置された状態で乾燥液開閉弁６３が開き、乾燥液供給源６２から、乾燥液供給ライン６１および乾燥液ノズル３１を介して、ＩＰＡ液がウエハＷの表面に吐出されると共に、乾燥液ノズル３１が、ウエハＷの中心部に対応する位置と周縁部に対応する位置との間を往復移動（スキャン）してウエハＷの中心部に対応する位置に戻る。なお、乾燥液ノズル３１がスキャンしている間、ウエハＷの回転数は、第３の回転数で、一定に維持される。なお、この後、ＩＰＡ液がウエハＷの表面に吐出される状態でウエハＷの回転数を上昇させる。

【0057】

このようにして、乾燥液ノズル３１をスキャンしながら、ウエハＷの表面にＩＰＡ液が吐出されることにより、ウエハＷの表面に残存している純水を、ＩＰＡ液に迅速に置換することができる。

【0058】

続いて、ウエハＷの回転数が第４の回転数（５００〜８００ｒｐｍ）に達した後、Ｎ_２ドライステップ（Ｓ７−３）が行われる。すなわち、ＩＰＡ液および窒素ガスがウエハＷの表面に吐出されると共に、乾燥液ノズル３１およびガスノズル３２が、ウエハＷの中心部に対応する位置から周縁部に対応する位置に向けて移動（スキャン）する。この際、乾燥液ノズル３１は、ガスノズル３２に対して移動方向の前方側に位置するように、スキャンされる。

【0059】

なお、窒素ガスは、乾燥液ノズル３１およびガスノズル３２がスキャンを開始した後、ガスノズル３２がウエハＷの中心部に対応する位置に達してから、ウエハＷに吐出されるようにしても良く、あるいは、乾燥液ノズル３１およびガスノズル３２がスキャンを開始すると同時に、ウエハＷに吐出するようにしても良い。また、窒素ガスは、ガス開閉弁７３を開くことにより、ガス供給源７２からガス供給ライン７１およびガスノズル３２を介してウエハＷの表面に吐出される。

【0060】

このＮ_２ドライステップ（Ｓ７−３）においては、各ノズル３１、３２が、ウエハＷの中心部に対応する位置から、中心部と周縁部との間の所定の途中位置に対応する位置に達するまでの間、ウエハＷの回転数は、第４の回転数で一定に維持される（ステップＳ７−３ａ）。また、この間、各ノズル３１、３２は、比較的速い速度（例えば、８ｍｍ／ｓｅｃ）で移動する。

【0061】

各ノズル３１、３２が上述の所定の途中位置に達した後、ウエハＷの回転数を第５の回転数（３００〜５００ｒｐｍ）に低下させ、各ノズル３１、３２がウエハＷの周縁部に対応する位置に達するまで、ウエハＷの回転数は、この第５の回転数で一定に維持される（ステップＳ７−３ｂ）。この間、各ノズル３１、３２は、比較的遅い速度（例えば、３ｍｍ／ｓｅｃ）で移動する。

【0062】

このＮ_２ドライステップ（Ｓ７−３）においては、窒素ガスは、ＩＰＡ液が吐出される位置よりも移動方向の後側に吐出される。このことにより、吐出されたウエハＷ表面上のＩＰＡ液に、迅速に窒素ガスを吐出することができ、ＩＰＡ液をウエハＷ表面上から迅速に除去し、ウエハＷを乾燥させることができる。

【0063】

各ノズル３１、３２がウエハＷの周縁部に対応する位置に達した後、乾燥液開閉弁６３およびガス開閉弁７３が閉じられて、ウエハＷに対するＩＰＡ液および窒素ガスの供給を停止し、ウエハＷの回転数を下げ、ウエハＷの乾燥処理工程が終了する。

【0064】

その後、ウエハＷの回転を停止させ、ウエハＷを搬入する際の手順とは逆の手順で、図示しない搬送アームをウエハＷの下方に挿入して、ウエハＷを搬送アームに受け渡し、ウエハＷが搬出される。

【0065】

このように本実施の形態によれば、リンス液である純水をウエハＷの中心に供給するリンス処理工程の後、ウエハＷの回転数を低下させ、ウエハＷの回転数が第１の回転数まで低下した後、ウエハＷに純水を供給するリンス液供給位置を、ウエハＷの中心部から周縁部に向けて移動させながら、ウエハＷに純水を供給する。このことにより、ウエハＷの表面上の純水の多くを、ウエハＷの周縁外方に押し出すことができる。とりわけ、ＳＣ１液およびＤＨＦ液により薬液洗浄処理された場合、ウエハＷの表面に形成された純水の液膜にフッ化アンモニウムが入り込んでいるが、このフッ化アンモニウムをウエハＷの表面からウエハＷの周縁外方に効果的に押し出すことができる。つまり薄い液膜を残しながら、フッ化アンモニウムを含んだ大部分の純水をウエハＷの表面からウエハＷの周縁外方に効果的に押し出すことができる。このため、この後にウエハＷにＩＰＡ液を供給してウエハＷを乾燥処理した場合においても、フッ化アンモニウム等によるパーティクルが発生することを抑制することができる。この結果、ウエハＷの表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。

【0066】

また、本実施の形態によれば、上述したスロードライステップ（Ｓ７−１）において、ウエハＷの表面から純水の多くがウエハＷの周縁外方に押し出されるが、この場合においても、ウエハＷの表面に純水の薄い液膜を形成することができる。このため、ウエハＷの表面に、ウォーターマークなどのパーティクルが発生することを抑制することができる。

【0067】

また、本実施の形態によれば、スロードライステップ（Ｓ７−１）の後、乾燥液ノズル３１をスキャンしながらウエハＷにＩＰＡ液が供給される（ＩＰＡドライステップ（Ｓ７−２））。このことにより、ウエハＷの表面に残存している純水が少ないため、純水を、ＩＰＡ液に迅速に置換することができる。このため、ウエハＷの表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。また、上述したように、ウエハＷの表面に残存している純水の液膜が薄いことにより、純水の置換に必要なＩＰＡ液の量を低減することができる。

【0068】

さらに、本実施の形態によれば、ＩＰＡドライステップ（Ｓ７−２）の後、乾燥液ノズル３１およびガスノズル３２をスキャンしながら、ウエハＷにＩＰＡ液および窒素ガスが供給される（Ｎ_２ドライステップ（Ｓ７−３））。この際、ガスノズル３２は、その移動方向に対して乾燥液ノズル３１の後方側に位置している。このことにより、吐出されたＩＰＡ液に迅速に窒素ガスを吐出することができ、ＩＰＡ液を迅速に除去することができる。このため、ウエハＷの表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。

【0069】

以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。以下、代表的な変形例について説明する。

【0070】

本実施の形態においては、ウエハＷの回転数が第１の回転数まで低下した後、リンス液供給位置を、ウエハＷの中心部から周縁部に向けて移動させ、ウエハＷの回転数を更に低下させる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、ウエハＷの回転数が第１の回転数（例えば、３０〜１００ｒｐｍ）まで低下した後、リンス液供給位置をウエハＷの中心部から周縁部に向けて移動させながら、ウエハＷの回転数を当該第１の回転数に維持するようにしても良い。すなわち、図４に示すリンス処理工程におけるステップＳ７−１ｂにおいて、洗浄液ノズル３０を、ウエハＷの中心部に対応する位置に停止させ、ステップＳ７−１ｃにおいて、洗浄液ノズル３０を、ウエハＷの中心部に対応する位置から周縁部に対応する位置に移動させる。このことにより、ウエハＷの表面上の純水の多くを、洗浄液ノズル３０の移動に伴い、ウエハＷの中心部から周縁部に向けて移動させ、ウエハＷの周縁外方に押し出すことができる。

【0071】

また、上述した本実施の形態において、ＩＰＡドライステップ（Ｓ７−２）とＮ_２ドライステップ（Ｓ７−３）を、以下のように行っても良い。

【0072】

すなわち、ステップＳ７−１ｄにおける所定時間経過後に、図６に示すように、まず、ウエハＷの回転数を上昇させる前にＩＰＡ液の供給を開始し、次に、ウエハＷの回転数を５００〜１０００ｒｐｍに上昇させ、乾燥液ノズル３１を、ウエハＷの周縁部に対応する位置から中心部に対応する位置にスキャンさせて、続いて、乾燥液ノズル３１をウエハＷの中心部に対応する位置に停止させながら、所定時間ＩＰＡ液を吐出し、その後、ＩＰＡ液の供給を停止すると共にウエハＷの回転数を１００〜５００ｒｐｍに低下させる（ＩＰＡドライステップ）。ＩＰＡドライステップの後、ガスノズル３２からウエハＷに窒素ガスを吐出させる（Ｎ_２ドライステップ）。窒素ガスを吐出している間、ガスノズル３２を、ウエハＷの中心部に対応する位置から周縁部に対応する位置にスキャンさせる。

【0073】

この場合、ウエハＷの表面に残存している純水に、より一層迅速にＩＰＡ液を供給することができ、純水を、迅速にＩＰＡ液に置換することができ、このことにより、ウエハＷの表面にパーティクルが発生することを抑制することができる。また、ＩＰＡ液を吐出した後、ガスノズル３２をスキャンしながら、窒素ガスのみをウエハＷに吐出することにより、ウエハＷの表面に残存しているＩＰＡ液を除去することができる。また、この場合、乾燥処理において使用されるＩＰＡ液の量を低減することができる。

【0074】

また、本実施の形態においては、ＳＣ１液およびＤＨＦ液により、ウエハＷが薬液洗浄される例について説明したが、薬液洗浄に使用される薬液は、このことに限られることはなく、任意の薬液を使用することができる。この際、使用される薬液がアンモニア成分を含まない場合であっても、処理容器１０内にアンモニアが自然的に存在する場合があり、ＤＨＦ液による薬液洗浄時にフッ化アンモニウムが生成され、このフッ化アンモニウムが純水に入り込むことが考えられるが、この場合においても、ウエハＷの表面に、フッ化アンモニウムからなるパーティクルが形成されることを抑制することができる。

【0075】

また、本実施の形態においては、ＳＣ１液による薬液洗浄の後、ウエハＷにＤＨＦ液を吐出して、ＤＨＦ液による薬液洗浄を行う例について説明したが、このことに限られることはなく、ＳＣ１液による薬液洗浄の後、ウエハＷの表面に純水を吐出してウエハＷの表面をリンス処理し、その後に、ＤＨＦ液による薬液洗浄を行うようにしても良い。

【0076】

また、本実施の形態においては、リンス液として純水を用いる例について説明したが、使用するリンス液としては、純水に限られることはない。

【0077】

また、本実施の形態においては、乾燥液としてＩＰＡ液を用いる例について説明したが、使用する乾燥液としては、ＩＰＡに限られることはない。また、ウエハＷに吐出されるＩＰＡ液は、液体状のものに限られることはなく、ミスト状（霧状）、噴流状のものであっても良い。さらには、ウエハＷに、加熱されたＩＰＡ液を供給するようにしても良い。
この場合、ＩＰＡ液の蒸発を促進させることができる。

【0078】

なお、以上の説明においては、本発明による基板処理方法、この基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体、および基板処理装置を、半導体ウエハＷの洗浄処理に適用した例を示している。しかしながらこのことに限られることはなく、ＬＣＤ基板またはＣＤ基板等、種々の基板等の洗浄に本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 基板処理装置
１０ 処理容器
１１ 搬入出口
１２ シャッタ
２０ スピンチャック
２１ 回転プレート
２２ 保持部材
２５ 回転駆動部
２６ 回転駆動軸
３０ 洗浄液ノズル
３１ 乾燥液ノズル
３２ ガスノズル
３３ ノズルアーム
３４ ガイドレール
３５ ノズル駆動部
３６ 連結部材
３７ 昇降駆動部
３８ 昇降軸
４０ 薬液供給機構
４１ ＳＣ１供給ライン
４２ ＳＣ１供給源
４３ ＤＨＦ供給ライン
４４ ＤＨＦ供給源
４５ ＳＣ１開閉弁
４６ ＤＨＦ開閉弁
５０ リンス液供給機構
５１ リンス液供給ライン
５２ リンス液供給源
５３ リンス液開閉弁
６０ 乾燥液供給機構
６１ 乾燥液供給ライン
６２ 乾燥液供給源
６３ 乾燥液開閉弁
７０ 不活性ガス供給機構
７１ ガス供給ライン
７２ ガス供給源
７３ ガス開閉弁
８０ 制御部
８１ 入出力装置
８２ 記録媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】