特許 5980704 基板処理方法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】5980704

(24)【登録日】2016年8月5日

(45)【発行日】2016年8月31日

(54)【発明の名称】基板処理方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20160818BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648L

   H01L21/304 651B

   H01L21/304 643A

   H01L21/304 648H

   H01L21/304 651H

【請求項の数】12

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-53618(P2013-53618)

(22)【出願日】2013年3月15日

(65)【公開番号】特開2014-179525(P2014-179525A)

(43)【公開日】2014年9月25日

【審査請求日】2015年2月13日

(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】100107537

【弁理士】

【氏名又は名称】磯貝 克臣

(74)【代理人】

【識別番号】100106655

【弁理士】

【氏名又は名称】森 秀行

(72)【発明者】

【氏名】伊 藤 規 宏

【審査官】 井上 弘亘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２２４５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９５４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４０８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９６６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１８３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１９４８０１（ＵＳ，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】

基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、
を備えた基板処理装置を用いて実行される基板処理方法であって、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、
を備え、
前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、
前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、
前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化するように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させ、
前記第２ガス供給部は、前記第２ガスの吐出方向を変化させることができる可動のガスノズルを有しており、前記流れモードを変化させることは、前記ガスノズルからの前記第２ガスの吐出方向を変化させることにより行われる、基板処理方法。

【請求項2】

前記第２清浄ガスの流れモードとして、前記基板の真上から前記基板に向かって流れる前記第２清浄ガスのダウンフローが支配的な第１の流れモードと、前記ダウンフローとは異なる前記第２清浄ガスの流れの割合が前記第１の流れモードより高くなる第２の流れモードとがあり、
前記第１の期間において、前記第２の流れモードによる前記第２清浄ガスの流れが少なくとも一回実現される、請求項１記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記第１の期間において、前記第１及び第２の流れモードによる前記第２清浄ガスの流れが少なくとも各一回ずつ実現される、請求項２記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記第２の時点より後の第２の期間において、前記第１の流れモードによる前記第２清浄ガスの流れが実現される、請求項２または３記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記液処理工程は、薬液を基板に供給する薬液処理工程と、前記薬液処理工程の後にリンス液を基板に供給するリンス処理工程とを含むとともに、前記リンス処理工程が終了すると前記乾燥工程が開始され、
前記乾燥工程において、前記リンス液と混和性があり、前記リンス液よりも揮発性が高く、かつ前記リンス液より表面張力が低い有機溶剤が基板に供給されることにより、前記リンス液が前記有機溶剤に置換されて、前記基板の表面が前記有機溶剤の液膜に覆われ、その後、この液膜が消失して前記基板が乾燥する、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記リンス工程中に前記第１の時点が設定される、請求項５記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記第１清浄ガスは、前記第１ガス供給部としてのファンフィルタユニットを介して供給される濾過されたクリーンルーム内の空気であり、前記第２清浄ガスは、ドライエアまたは窒素ガスである、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項8】

基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、
を備えた基板処理装置を用いて実行される基板処理方法であって、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、
を備え、
前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、
前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、
前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化するように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させ、
前記第２ガス供給部は、各々が独立して第２ガスを吐出する複数のガスノズルを有しており、前記流れモードを変化させることは、前記複数のガスノズルのうちの少なくとも１つのからの第２ガスの吐出流量を変化させることにより行われる、基板処理方法。

【請求項9】

前記基板処理装置は、前記ハウジングの上部に設けられ、前記第１清浄ガスを供給するための前記第１ガス供給部としてのファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットの下方に設けられ、前記ファンフィルタユニットから供給される第１ガスを整流して下方に導く、複数の貫通穴を有する整流板と、をさらに備えており、前記複数のガスノズルは、前記ファンフィルタユニットと前記整流板との間の空間に設けられている、請求項８記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記基板処理装置は、前記ハウジングの上部に設けられ、前記第１清浄ガスを供給するための前記第１ガス供給部としてのファンフィルタユニットと、前記ファンフィルタユニットの下方に設けられ、前記ファンフィルタユニットから供給される第１ガスを整流して下方に導く、複数の貫通穴を有する整流板と、をさらに備えており、前記複数のガスノズルのうちの少なくとも一つは、前記ファンフィルタユニットと前記整流板との間の空間に設けられており、少なくとも他の一つは前記整流板の下方に設けられている、請求項８記載の基板処理方法。

【請求項11】

基板処理装置において、
基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、
この基板処理装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、
を実行するにあたって、
前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、
前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、
前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化する
ように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させるように前記第１および第２ガス供給部の動作を制御し、
前記第２ガス供給部は、前記第２ガスの吐出方向を変化させることができる可動のガスノズルを有しており、前記流れモードを変化させることは、前記ガスノズルからの前記第２ガスの吐出方向を変化させることにより行われる、基板処理装置。

【請求項12】

基板処理装置において、
基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、
前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、
前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、
前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、
この基板処理装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、
前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、
を実行するにあたって、
前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、
前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、
前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化する
ように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させるように前記第１および第２ガス供給部の動作を制御し、
前記第２ガス供給部は、各々が独立して第２ガスを吐出する複数のガスノズルを有しており、前記流れモードを変化させることは、前記複数のガスノズルのうちの少なくとも１つのからの第２ガスの吐出流量を変化させることにより行われる、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置のハウジングの内部空間の雰囲気を置換する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造のための一連の処理には、半導体ウエハ等の基板に処理液（例えば薬液）を供給することにより行われる液処理（例えば洗浄処理）が含まれる。処理液を供給する液処理の後には、処理液を除去するために基板にリンス液を供給するリンス処理が施され、その後、基板に乾燥処理が施される。

【0003】

このような処理を行う基板処理装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１の装置では、ウエハの疎水性を増大させる薬液を用いた液処理の後にウエハを乾燥するときにハウジングの内部空間にドライエアを供給し、それ以外のときにはＦＦＵによる清浄エアを供給することにより、高価で除湿装置に負担をかけるドライエアの使用量を削減している。

【0004】

ドライエアの生成コストはＦＦＵによる清浄エアと比較して高価である。また、除湿装置のドライエア生成能力は有限であり、一台の基板処理装置が一処理あたりに使用できるドライエア量にも制限がある。窒素ガスはドライエアよりもさらに高価である。従って、ドライエアまたは窒素ガスの使用量を可能な限り削減したいという要求がある。

【0005】

また、遅くともウエハの表面が乾燥して表面が露出する時点においては、ウエハの周囲の雰囲気の湿度は十分に低くなっていなければならない。さもなければ、ウエハ表面に結露が生じてウォーターマークひいてはパーティクルが発生するおそれがあるからである。このため、ウエハの周辺雰囲気をＦＦＵによる清浄エア雰囲気からドライエア雰囲気または窒素ガス雰囲気に迅速に置換する要求がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７−２６３４８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、少ないドライガスの供給流量で基板上面近傍の雰囲気を効率良く置換する技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、を備えた基板処理装置を用いて実行される基板処理方法であって、前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、を備え、前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化するように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させることを特徴とする基板処理方法が提供される。

【0009】

また、本発明の他の実施形態によれば、基板処理装置において、基板を水平姿勢で保持する基板保持部と、前記基板保持部を鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部と、前記基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部に保持された基板の周囲を囲んで処理液を回収する、上部が開放されたカップ体と、前記基板保持部、前記ノズルおよび前記カップ体が収容される内部空間を有するハウジングと、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスを供給する第１ガス供給部と、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に、前記第１清浄ガスよりも湿度及び酸素濃度のうちの少なくともいずれかが低い第２清浄ガスを供給する第２ガス供給部と、前記カップ体の内部の雰囲気を排気するためのカップ排気路と、この基板処理装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、回転する前記基板に前記処理液を供給して、前記基板に所定の液処理を施す液処理工程と、前記カップ体の内部の雰囲気を排気し、かつ、前記基板を回転させながら、前記液処理が施された基板を乾燥させる乾燥工程と、を実行するにあたって、前記液処理工程が開始された後から所定時間が経過した第１の時点までは、前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に第１清浄ガスが供給され、前記第１の時点において前記ハウジングの内部空間の前記カップ体の上方の領域に供給されるガスが前記第１清浄ガスから前記第２清浄ガスに切り替えられ、前記第１の時点から、前記乾燥工程において前記基板の表面の少なくとも一部において前記基板の表面を覆う液膜が消失して当該一部が露出し始める第２の時点に至るまでの第１の期間内に、前記ハウジングの内部空間内に形成される前記第２清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化するように、前記第２ガス供給部の動作状態を変化させるように前記第１および第２ガス供給部の動作を制御することを特徴とする基板処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、第１の期間内に、ハウジングの内部空間内に形成される第２の清浄ガスの流れモードが少なくとも一回変化させることにより、ハウジング内の雰囲気を攪拌することができ、これにより、高コストな低湿度ガスである第２清浄ガスの使用を抑制しつつ、効率良くハウジング内の雰囲気を置換することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す概略図である。

【図2】ガスノズルの構成を概略的に示す断面図である。

【図3】図１に示す整流板に形成された貫通穴について説明する平面図である。

【図4】ハウジングの雰囲気置換が行われる時の手順を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に図面を参照して発明の実施形態について説明する。図１に示すように、基板処理装置は、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」と呼ぶ）を水平姿勢で保持する基板保持部１０を有している。基板保持部１０は、円板状のベース１２とベース１２に取り付けられた複数（例えば３つ）のチャック爪１４とを有しており、ウエハＷ周縁部の複数箇所を前記チャック爪１４により保持するメカニカルスピンチャックとして形成されている。ベース１２には、外部の搬送アームとの間でウエハＷの受け渡しを行う際に、ウエハの下面を支持して持ち上げるリフトピン１６を有する図示しないプレートが組み込まれている。基板保持部１０は、電動モータを有する回転駆動部１８よって回転させることができ、これにより、基板保持部１０により保持されたウエハＷを鉛直方向軸線周りに回転させることができる。ベース１２には、支柱１９を介して、円環状の回転カップ２０が取り付けられている。回転カップ２０は、その内周面により、回転するウエハに供給された後にウエハから振り切られて飛散する処理液を受け止めて、処理液を回収するために設けられた後述するカップ体３０に案内する。

【0013】

カップ体３０は、最も外側に位置する不動の環状の第１カップ３１と、その内側に位置する昇降可能な環状の第２カップ３２と、さらにその内側に位置する昇降可能な環状の第３カップ３３と、さらにその内側に位置する不動の内壁３４とを有している。第２カップ３２及び第３カップ３３は、図１に概略的に示したそれぞれの昇降機構３２Ａ、３３Ａにより昇降する。第１カップ３１と第２カップ３２との間には第１流路３１１が形成され、第２カップ３２と第３カップ３３との間には第２流路３２１が形成され、第３カップ３３と内壁３４との間には第３流路３３１が形成される。カップ体３０の底部には、第１流路３１１、第２流路３２１及び第３流路３３１に連通するカップ排気口３５が形成されている。

【0014】

カップ排気口３５には、カップ排気路３６が接続されている。カップ排気路３６には、流量調整弁３７、例えばバタフライ弁が介設されている。カップ排気路３６のさらに下流側には、カップ排気路３６を酸性雰囲気排気ライン８１、アルカリ性雰囲気排気ライン８２または有機雰囲気排気ライン８３に選択的に接続する切替弁４０が設けられている。

【0015】

第１流路３１１、第２流路３２１及び第３流路３３１の各々の途中に屈曲部が設けられており、屈曲部で急激に向きを変えられることにより各流路を流れる気液混合流体から液体成分が分離される。分離された液体成分は、第１流路３１１に対応する液受け３１２、第２流路３２１に対応する液受け３２２、及び第３流路３３１に対応する液受け３３２内に落下する。液受け３１２、３２２、３３２は、それぞれに対応する排液口３１３、３２３、３３３を介して、工場の酸性液体廃液系、アルカリ性液体廃液系、有機液体廃液系（いずれも図示せず）に接続されている。

【0016】

基板処理装置はさらに、基板保持部１０に保持されて回転するウエハＷに向けて処理液を吐出（供給）する複数の処理液ノズルを備えている。本例では、酸性洗浄液（例えばＤＨＦ（希フッ酸））を吐出する酸性薬液ノズル５１と、アルカリ性洗浄液（例えばＳＣ−１）を吐出するアルカリ性薬液ノズル５２と、リンス液（例えばＤＩＷ（純水））を吐出するリンス液ノズル５３とが設けられている。また乾燥促進液（例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール））を供給する乾燥促進液ノズル５４が設けられている。各ノズルには、処理液供給源に接続されるとともに開閉弁及び流量調整弁等の流量調整器が介設された処理液供給路を備えた図示しない処理液供給機構から、それぞれの処理液が供給される。

【0017】

基板保持部１０及びカップ体３０は、ハウジング６０内に収容されている。ハウジング６０の天井には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）７０が設けられている。ＦＦＵ７０は、クリーンルーム内の空気を取り入れるためのファン７１と、取り入れた空気を濾過するためのフィルタ７２、具体的にはＵＬＰＡフィルタが設けられている。このＦＦＵ７０のダクト７３内において、ファン７１の下流側であってかつフィルタ７２の上流側に、当該ダクト７３中の通気を遮断することができるダンパ７４が設けられている。

【0018】

ハウジング６０の天井の下方には、多数の貫通穴７６が形成された整流板７５が設けられている。整流板７５は、ＦＦＵ７０から下方に吹き出された清浄エア（ＣＡ）が、ハウジング６０内の全体に流れるように整流する。ハウジング６０の天井と整流板７５との間の空間７７には、当該空間７７に窒素ガスまたはドライエアを吐出するガスノズル７８が設けられている。ガスノズル７８には、ガス供給源７９Ａ（窒素ガスボンベまたはドライエア生成装置）に接続されるとともに開閉弁及び流量調整弁等の流量調整器が介設されたガス供給路を備えたガス供給機構７９Ｂから、窒素ガスまたはドライエアが供給される。ガスノズル７８から吐出された気体は空間７７内で拡散した後に、整流板７５の貫通穴７６を通って下方に向けて吐出される。なお、ドライエアは低湿度雰囲気が必要な場合に用いられ、窒素ガスは低湿度及び低酸素濃度雰囲気が必要な場合に用いられる。

【0019】

図２に示すように、ガスノズル７８は、長手方向に沿って複数のガス吐出口７８ｂを有する細長い管状部材７８ａにより構成されている。ガスノズル７８には、このガスノズル７８を長手方向軸線周りに回転させるための回転駆動機構７８ｃが設けられている。すなわち、回転駆動機構７８ｃを駆動することにより、ガスノズル７８から吐出するドライエアの吐出方向を変化させることができる。ガスノズル７８から吐出するドライエアの吐出方向を変化させることにより、空間７７内の気流分布および圧力分布が変化するので、整流板７５から下方に向けて吐出される気流の分布を変化させることができる。なお、図２には、回転駆動機構７８ｃがサーボモーター（Ｍ）とプーリー／ベルト伝動機構により構成され、ガス供給機構７９Ｂとガスノズル７８とがフレキシブルチューブにより接続されている例を概略的に示したが、ガスノズル７８およびその周辺部品の構成はこれに限定されるものではない。

【0020】

図３（ａ）は、貫通穴７６の配置を説明するための図であって、整流板７５を上方から見た概略平面図である。図３（ａ）において、符号Ｗｅで示す円は基板保持部１０に保持されたウエハＷの外周縁を示しており、符号Ｃｅで示す円はカップ体３０の第１カップ３１の上面開口の輪郭を示している。図３（ａ）にその一部のみが概略的に示されている貫通穴７６は、その中心が正方格子状に、すなわちＸ方向及びＹ方向に同じピッチで並んでいる。基板保持部１０に保持されたウエハＷの中心部に対応する領域を符号Ａ１で示し、その外側の領域を符号Ａ２で示している。ウエハＷが１２インチウエハであるとした場合、領域Ａ１は例えば直径６２ｍｍの円形の領域である。領域Ａ２は、その内周縁の直径が６２ｍｍでその外周縁の直径が２００ｍｍの領域Ａ１の外側のリング状の領域である。領域Ａ３は領域Ａ２の外側の全領域である。貫通穴７６の直径は領域Ａ１で最大であり、領域Ａ２、Ａ３の順に小さくなる。単位面積当たりの開口率は、領域Ａ１が最大であり、Ａ２、Ａ３の順に小さくなる。

【0021】

ウエハＷ中央部に対向する領域において整流板７５の開口率を増すことにより、図３（ｂ）に示すように、ウエハＷ中央部に向かう強いダウンフローが生じ、この流れはカップ体３０内に引き込まれる気流にあまり影響を受けることなくウエハＷに到達する。このため、パーティクルが発生することを防止することができる。

【0022】

ハウジング６０の下部（具体的には少なくともカップ体３０の上部開口部より低い位置）であって、かつ、カップ体３０の外部には、ハウジング６０内の雰囲気を排気するためのハウジング排気口６２が設けられている。ハウジング排気口６２には、ハウジング排気路６４が接続されている。ハウジング排気路６４には、流量調整弁６６例えばバタフライ弁が設けられている。ハウジング排気路６４は、カップ排気路３６の経路上で流量調整弁３７と切替弁４０の間に接続されている。なお、本明細書において、以下、記載の簡略化のため、カップ排気口３５を介して行われる排気を「カップ排気」、ハウジング排気口６２を介して行われる排気を「ハウジング排気」とも呼ぶこととする。

【0023】

図１に概略的に示すように、基板処理装置は、その全体の動作を統括制御するコントローラ（制御部）１００を有している。コントローラ１００は、基板処理装置の全ての機能部品（例えば、回転駆動部１８、第２及び第３カップ３２、３３の昇降機構３２Ａ、３３Ａ、図示しない処理液供給機構、流量調整弁３７、６６、切替弁４０、ＦＦＵ７０、図示しないガス供給機構等）の動作を制御する。コントローラ１００は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が図１において参照符号１０１で示されている。プロセッサ１０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ１００の制御の下で基板処理装置の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。

【0024】

次に、上記コントローラ１００の制御の下で行われる基板処理装置の動作について説明する。なお、以下の説明において、ガスノズル７８から供給されるガスはドライエアであるものとする。

【0025】

［酸性薬液洗浄処理］
ウエハＷが基板保持部１０により保持され、回転駆動部１８によりウエハＷが回転する。この回転するウエハＷには、処理液として、酸性薬液ノズル５１から酸性薬液例えばＤＨＦが供給され、ウエハＷに酸性薬液洗浄処理が施される。酸性薬液は遠心力によりウエハＷから振り切られ、回転カップ２０に受け止められる。このとき、第２カップ３２及び第３カップ３３が下降位置に位置しており、酸性薬液は第１カップ３１と第２カップと３２との間の第１流路３１１を通って流れる。

【0026】

このときＦＦＵ７０のダンパ７４は開状態であり、ファン７１が回転している。従って、整流板７５の貫通穴７６から清浄エアが下方のウエハに向かって流れている。すなわち、ハウジング６の内部空間の整流板７５の下方には清浄エアのダウンフローが形成されている。

【0027】

また、このとき、切替弁４０はカップ排気路３６と酸性雰囲気排気ライン８１とを連通させている。従って、ウエハＷの上方の空間に存在するガス（この場合ダウンフローを形成する清浄エア）は、第１カップ３１の上部開口を介してカップ体３０内に流入し、第１カップ３１と第２カップと３２との間の第１流路３１１を通って流れ、カップ排気口３５から排出され、カップ排気路３６及び切替弁４０を通って酸性雰囲気排気ライン８１に流れる。ウエハＷの上方の空間に酸性薬液ミスト（微小液滴）を含む酸性薬液雰囲気（処理液雰囲気）が存在していても、このような酸性薬液雰囲気はカップ排気口３５から排出されるので、ウエハＷの上方の空間（詳細には、第１カップ３１の上部開口の真上の内側空間Ａ４）に滞留することはない。このため、滞留した処理液雰囲気が次工程に影響を与えること及びハウジング内壁を汚染することが防止されるか、或いは最小限に抑制される。

【0028】

なお、酸性薬液は、第１流路３１１を通って液受け３１２に落下する。液受け３１２に落ちた酸性薬液は、排液口３１３を介してカップ体３０内から排出される。

【0029】

また、ハウジング６０の内部空間のカップ３０の周辺の空間に存在するガス（詳細には、第１カップ３１の上部開口よりも外側領域の真上の外側空間Ａ５）に存在するガス、及び当該空間に近い位置にある空間に存在するガスの一部）がハウジング排気口６２から排出され、ハウジング排気路６４及び切替弁４０を通って酸性雰囲気排気ライン８１に流れる。従って、カップ排気口から排出できないカップ周辺の空間に酸性薬液蒸気または酸性薬液ミストを含む酸性薬液雰囲気が存在していても、このような酸性薬液雰囲気は、カップ３０の周辺の空間に滞留することはない。このため、滞留した処理液雰囲気が次工程に影響を与えること及びハウジング内壁を汚染することが防止または大幅に抑制される。

【0030】

［第１リンス処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、酸性薬液ノズル５１からの酸性薬液の吐出を停止し、代わりに、リンス液ノズル５３から、処理液として、リンス液例えばＤＩＷをウエハＷに供給する。これによりウエハＷ上に残留する酸性薬液及び残渣が洗い流される。このリンス処理は、上記の点のみが酸性薬液洗浄処理と異なり、その他の点（ガス、処理液等の流れ）は酸性薬液洗浄処理と同じである。

【0031】

［アルカリ性薬液洗浄処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、リンス液ノズル５３からのリンス液の吐出を停止し、第３カップ３３を下降位置に維持したまま第２カップ３２を上昇位置に移動させ、切替弁４０を切り替えてカップ排気路３６とアルカリ性雰囲気排気ライン８２とを連通させる。次いで、ウエハＷに、処理液として、アルカリ性薬液ノズル５２からアルカリ性洗浄液例えばＳＣ−１がウエハに供給され、ウエハＷにアルカリ性薬液洗浄処理が施される。このアルカリ性薬液洗浄処理は、ガス及びアルカリ性薬液の排出経路が酸性薬液洗浄処理と異なり、他の点については酸性薬液洗浄処理と同じである。

【0032】

すなわち、ウエハＷの上方の空間にあるガスは、第１カップ３１の上部開口を介してカップ体３０内に流入した後、第２カップ３２と第３カップ３３との間の第２流路３２１を通って流れ、カップ排気口３５から排出され、カップ排気路３６及び切替弁４０を通ってアルカリ性雰囲気排気ライン８２に流れる。ウエハＷから飛散した薬液は、第２流路３２１を通って流れ、液受け３２２に落下し、排液口３２３を介してカップ体３０内から排出される。ハウジング６０の内部空間のカップ３０の周辺の空間に存在するガスは、ハウジング排気口６２から排出され、ハウジング排気路６４及び切替弁４０を通ってアルカリ性雰囲気排気ライン８２に流れる。ハウジング６０の内部空間に処理液雰囲気の滞留が生じることを防止または大幅に抑制される点も、酸性薬液洗浄処理と同じである。

【0033】

［第２リンス処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、アルカリ性薬液ノズル５２からのアルカリ性薬液の吐出を停止し、代わりに、リンス液ノズル５３から、リンス液をウエハＷに供給する。これによりウエハＷ上に残留するアルカリ性薬液及び残渣が洗い流される。この第２リンス処理は、ガス及び処理液（リンス液）の排出経路が第１リンス処理と異なり、他の点については第１リンス処理と同じである。

【0034】

［乾燥処理］
次に、ウエハＷの回転を継続したまま、リンス液ノズル５３からのリンス液の吐出を停止し、第２カップ３２を上昇位置に維持したまま第３カップ３３を上昇位置に移動させ（このときに図１に示す状態となる）、切替弁４０を切り替えてカップ排気路３６と有機雰囲気排気ライン８３とを連通させる。これとほぼ同時に、ウエハＷの中心部の真上に位置する乾燥促進液ノズル５４からＩＰＡがウエハＷの中心部に向けて吐出される。これによりウエハＷの表面上にあるＤＩＷがＩＰＡに置換されてゆき、ウエハＷの表面全体がＩＰＡの液膜に覆われるようになる。その後、乾燥促進液ノズル５４はウエハＷの周縁部に向かって移動し（スキャン動作）、ＩＰＡのウエハＷに対する供給位置も周縁部に向かって移動する。乾燥促進液ノズル５４がウエハＷの周縁部に到達したら、ウエハＷの回転を継続したまま、乾燥促進液ノズル５４からのＩＰＡの吐出を停止する。その後、ウエハＷの回転が所定時間継続され、ウエハＷの表面全体が乾燥したらウエハＷの回転が停止される。

【0035】

上記の乾燥促進液ノズル５４のウエハＷの周縁部へ向けた移動に伴い、ＩＰＡの供給位置よりも半径方向内側領域においてウエハＷ表面にあるＩＰＡが乾燥してウエハＷ表面が周辺雰囲気に露出し、露出領域はウエハＷ周縁部に向けて広がってゆき、最終的にはウエハＷの表面全体が乾燥して周辺雰囲気に露出する。

【0036】

乾燥処理が行われているときには、ＦＦＵ７０のダンパは閉状態であり、ファン７１が停止している。整流板７５の貫通穴７６からは、ＦＦＵ７０により供給される清浄エアの代わりに、ガスノズル７８から吐出された低湿度のドライエアが下方のウエハＷに向かって流れる。このドライエアのダウンフローは、第１カップ３１の上部開口を介してカップ体３０内に流入し、第３カップ３１と内壁３４との間の第３流路３３１を通って流れ、カップ排気口３５から排出され、カップ排気路３６及び切替弁４０を通って有機雰囲気排気ライン８３に流れる。従って、ウエハＷの上方の空間を低湿度雰囲気することができる。このとき、流量調整弁６６を制御することによって、後に詳述するようにハウジング排気の流量は液処理時よりも小さく（例えば液処理時の１０分の１）されるか、あるいはゼロとされる。

【0037】

なお、ＩＰＡは、第３流路３３１を通って液受け３３２に落下する。液受け３３２に落ちた酸性薬液は、排液口３３３を介してカップ体３０内から排出される。

【0038】

乾燥処理が終了したら、ガスノズル７８からのドライエアの吐出が停止され、ダンパ７４が開かれてＦＦＵ７０のファン７１が起動される。これとほぼ同時に、流量調整弁６６の開度がもとに戻され、ハウジング排気の流量を、液処理時と同じにする。また、切替弁４０を切り替えてカップ排気路３６と酸性雰囲気排気ライン８１とを連通させる。この状態で、処理済みのウエハＷが図示しない搬送アームによりハウジング６０外に搬出され、次いで、次に処理されるウエハＷが図示しない搬送アームによりハウジング６０内に搬入され、基板処理部１０により保持される。このように、ウエハＷの搬出入時には、ハウジング６０内にＦＦＵ７０から供給された清浄エアのダウンフローが形成され、液処理時と同様のカップ排気及びハウジング排気が行われる。以上により、１枚のウエハＷに対する一連の処理が終了する。

【0039】

次に、各工程におけるハウジング６０及びカップ３０内の雰囲気及び気流について詳述する。薬液（酸性薬液、アルカリ性薬液）の雰囲気がハウジングの内部空間に滞留すると、滞留した薬液雰囲気がその後の工程（アルカリ性薬液洗浄処理、乾燥処理）に影響を与えること及びハウジング内壁を汚染するという問題がある。このため、薬液処理（酸性薬液洗浄処理及びアルカリ性薬液洗浄処理）を行うときには、ＦＦＵ７０により比較的大流量（例えば１２００リットル／分）で清浄エアを供給し、清浄エアの供給流量に概ね対応する流量、例えば、カップ排気（カップ排気口３５を通る排気）の流量が１０００リットル／分、ハウジング排気（ハウジング排気口６２を通る排気）の流量が２００リットル／分で排気を行っている。このように比較的大流量の清浄エアの流れをカップ体３０内に引き込むことにより、ウエハＷから飛散した後にカップ体３０の壁面に衝突することによりミスト化された薬液がウエハＷに向かって逆流することが大幅に抑制される。また、ミスト化または気化した薬液が、ハウジング６０の内部空間のカップ３０の周辺の空間からウエハＷの上方の空間に侵入したとしても、そのような薬液は、カップ内に引き込まれる清浄エアの流れに乗って、直ちにカップ内に引き込まれる。また、ハウジング排気に乗って、ハウジング６０内の領域Ａ５に対応する空間内に存在するミスト化または気化した薬液が、ハウジング６０内から排出される。ここでハウジング排気の流量をあまり大きくすると、このハウジング排気口６２に向かう気流にウエハＷに向かう清浄エアのダウンフローが引きずられ、最も重要なウエハＷの真上の気流が乱されるおそれがあるため、ハウジング排気の流量はカップ排気の流量より小さくしている。

【0040】

乾燥処理を行う際には、ハウジング６０の外部の空間内の湿度の高い（あるいはハウジング６０の内部空間の空気と比較においてパーティクル含有量の高い）空気がハウジング６０の内部空間に流入しないように、ハウジング６０の内部空間の圧力はハウジング６０の外部の空間内の圧力と等しいか僅かに高いことが好ましい。すなわち、いずれの場合においても、ハウジング６０の内部空間の圧力は、ハウジング６０の外部の空間（クリーンルームの雰囲気）内の圧力と概ね等しいことが好ましい。このため、整流板７５の貫通穴７６から吐出されるガスの流量と、カップ排気及びハウジング排気の総流量とがほぼ同じである必要がある。

【0041】

薬液処理（酸性薬液洗浄処理及びアルカリ性薬液洗浄処理）の後のリンス処理（第１リンス処理、第２リンス処理）においては、前工程の薬液雰囲気が徐々に清浄化されてゆく。遅くともリンス処理の終了時点において、次工程（アルカリ性薬液洗浄処理、乾燥処理）に悪影響が無い程度にハウジング６０内の雰囲気が清浄化されればよい。本実施形態では、第１リンス処理の開始から終了までの間におけるＦＦＵ７０からの清浄エアの吐出流量、ハウジング排気の排気流量及びカップ排気の排気流量を、酸性薬液洗浄処理の時と同じにしている。また、第２リンス処理の開始時点から所定時間経過時点（後述の第１の時点）までの間におけるＦＦＵ７０からの清浄エアの吐出流量、ハウジング排気の排気流量及びカップ排気の排気流量を、酸性薬液洗浄処理及びアルカリ性薬液洗浄処理の時と同じにしている。

【0042】

乾燥処理を行う際には、（条件１）ＩＰＡの吐出が開始された後、遅くともウエハ表面の少なくとも一部においてＩＰＡの液膜が消失して当該一部が周辺雰囲気に露出し始める時点（第２の時点ｔ２）には、ウエハＷの周辺がドライエアの雰囲気に置換されて十分に低い湿度になっていることが好ましい。さもなければ、露出したウエハＷの表面に結露が生じ、ウォーターマークひいてはパーティクル発生のおそれがあるからである。なお、（条件２）ＩＰＡの吐出が開始される時点において、ウエハＷの周辺雰囲気の湿度が十分に低くなっていることがより好ましい。ＩＰＡ中に雰囲気の水分が取り込まれることを抑制して、ウエハＷ上に残存するＤＩＷの置換効率を向上させるためである。以下においては、条件１を満たすことを前提として説明を行うが、より厳しい条件である条件２を満たすようにしてもよい。乾燥処理の前工程である第２リンス処理時には、ハウジング６０内はＦＦＵからの清浄エアの雰囲気で満たされているため、これを低湿度のドライエアの雰囲気に置換する必要がある。

【0043】

ガスノズル７８からのドライエアの吐出流量を薬液処理時のＦＦＵからの清浄エアの供給流量と同等にし、ハウジング排気の排気流量及びカップ排気の排気流量も薬液処理時と同等にすることにより、清浄エア雰囲気からドライエア雰囲気への置換を比較的迅速に行うことができる。しかしながら、先に背景技術の項で述べたように、ドライエアは高価であり供給量にも制限がある。このため、ドライエアの使用量を削減しつつ、効率よく雰囲気の置換を行うことが求められる。これを実現するための手順について、図４も参照して以下に説明する。

【0044】

図４は、第２リンス処理の途中から乾燥処理の途中までの期間の各構成要素の動作をグラフ化して示したものである。最上段はリンス液ノズル５３からのＤＩＷの吐出状態を示しており、ＯＦＦが非吐出、ＯＮが吐出を意味している。その１つ下の段は乾燥促進液ノズル（ＩＰＡノズル）５４からのＩＰＡの吐出状態を示しており、ＯＦＦが非吐出、ＯＮが吐出を意味している。その１つ下の段は乾燥促進液ノズル（ＩＰＡノズル）５４の位置を示しており、Ｃがウエハ中心の真上、Ｅがウエハ周縁の真上を意味している。その１つ下の段はＦＦＵ７０の動作状態を示しており、ＯＦＦが停止、ＯＮが作動（清浄エア供給）を意味している。その１つ下の段はカップ排気（カップ排気口３５を介して行われる排気）の状態を示しており、ＯＦＦが停止、Ｈ高流量排気、Ｌが低流量排気をそれぞれ意味している。その１つ１つ下の段はハウジング排気（ハウジング排気口６２を介して行われる排気）の状態を示しており、ＯＦＦが停止、ＯＮが作動を意味している。

【0045】

図４に示すように、乾燥処理の直前の処理である第２リンス処理中の適当な時点（第１の時点ｔ１）で、ハウジング６０内に供給されるガスが、ＦＦＵ７０からの清浄エアから、ガスノズル７８からのドライエアに切り替えられる。すなわち、ＦＦＵ７０のファン７１が停止され、続いてダンパ７４が閉じられる。その後直ちに、標準位置（図１において矢印で示すように斜め上方にドライエアを吐出する回転位置）にあるガスノズル７８からドライエアが吐出される。この、第１の時点ｔ１におけるガスの切り替えは、ハウジング６０内のアルカリ薬液雰囲気（第２リンス処理の前工程の雰囲気）がハウジング６０内から十分に除去されていることを前提として行われる。ガスノズル７８からのドライエアの吐出流量は、ドライエアの使用量の削減を意図して比較的小さい値、例えば５００リットル／分に設定され、供給ガスの切り替え前におけるＦＦＵ７０からの清浄エアの供給流量（例えば１２００リットル／分）よりもかなり小さい。また、前述したように、カップ排気及びハウジング排気の総流量は、ドライエアの吐出流量とほぼ同じ値にしなければならないため、供給ガスの切り替え前における１２００リットル／分から５００リットル／分まで減少させる。ここで、供給ガスの切り替え時にはハウジング６０内は十分に清浄となっているので、ハウジング排気の排気流量は小さくしても構わない。従って、ハウジング排気の排気流量は、供給ガスの切り替え前における２００リットル／分よりも小さい値、ここでは例えばゼロとされる。従って、カップ排気の排気流量は、供給ガスの切り替え前における１０００リットル／分から、ドライエアの吐出流量と同じ値である５００リットル／分に低減される。カップ排気及びハウジング排気の流量の調整は、流量調整弁３７及び流量調整弁６６の開度をそれぞれ調整することにより行われる。なお、このときのハウジング排気の排気流量はゼロに限定されるものではなく、ＦＦＵ７０稼働時よりも低い値、例えばＦＦＵ７０稼働時の１／１０程度の小流量としてもかまわない。

【0046】

この状態では、図３（ｂ）で示したＦＦＵ７０からの清浄エアのダウンフローと類似する形態（但し流速は小さい）のドライエアのダウンフローがハウジング６０内に形成される。このとき、カップ排気が行われているため、ウエハＷの真上の雰囲気はドライエアのダウンフローと一緒にカップ内に引き込まれてゆく。しかし、内側空間Ａ４（第１カップ３１の上面開口の真上の空間）内におけるダウンフローの流速は小さく、内側空間Ａ４内にあるガスは、カップ排気により生じるカップ３０内への吸引力により低速でカップ内に引き込まれてゆくだけである。このため、内側空間Ａ４内でのガスの置換の進行は遅い。また、内側空間Ａ４においては、その外側の外側空間Ａ５内に高湿度ガス（ＦＦＵ７０からの清浄エア）が残存していると、この残存する高湿度ガスが内側空間Ａ４に引き込まれてそこを流れるドライエアのダウンフローと混ざるので、ウエハＷの上面近傍、特に外側空間Ａ５に比較的近いウエハＷ周縁部の近傍空間の湿度が、ガスノズル７８から吐出されるドライエアの湿度と同程度まで低くならない。

【0047】

上記問題を解決するため、本実施形態では、第１の時点ｔ１（ダウンフローガスを清浄エアからドライエアに切り替えた時点）から第２の時点ｔ２（ＩＰＡが乾燥することにより少なくともウエハＷの表面の少なくとも一部が周辺雰囲気に露出し始める時点）までの間の期間（第１の期間ＴＰ１）において、ハウジング６０内に形成されるドライエアの流れの態様（流れモード）を少なくとも一回変化させている。なお、本実施形態においてウエハＷの表面の少なくとも一部が周辺雰囲気に露出し始める時点（第２の時点ｔ２）とは、図４に示すように、ＩＰＡを吐出している乾燥促進液ノズル５４が、ウエハＷの中心の真上からウエハ周縁に向けて移動を開始した少し後の時点であり、このとき、ウエハＷの中心部が周辺雰囲気に露出する。

【0048】

上記の流れモードの変化は、前記標準位置（このとき主たる流れモードである第１の流れモードが実現される）にあるガスノズル７８を回転させて、ガスノズル７８からのドライエアの吐出方向を変化（例えば斜め下向きへの吐出に変化）させることにより実現することができる。こうすることにより、第１流れモードにおいて支配的であったウエハＷの真上の整流板７５からウエハＷに向かうダウンフロー（図３（ｃ）を参照）の流量及び流速は低下するが、その代わりに、それまでにガスの流れが無かったか殆ど無かったハウジング６０内の外側空間Ａ５内の領域（澱み領域）にも流れが生じ、ハウジング６０内の雰囲気が攪拌される（第２の流れモード）。これにより澱み領域に残存していた高湿度の清浄エアの少なくとも一部がウエハ上方の空間に向かって流れて、カップ３０内に吸引され易くなる。これによりハウジング６０内の雰囲気の置換が促進される。上記第１の期間ＴＰ１内において、第１の流れモード及び第２の流れモードは少なくとも各一回ずつ実現されればよいが、それ以上の回数実現してもよい。

【0049】

ウエハ表面の少なくとも一部が周辺雰囲気に露出し始める時点である第２の時点ｔ２において、少なくともウエハＷの上面近傍において低湿度のドライエア雰囲気への置換が完了しているので（言い換えれば、そのようになるようにドライエア供給能力および排気能力を考慮して乾燥促進液ノズル５４の動作タイミングが設定されているので）、第２の時点ｔ２以降では第１の流れモードを継続的に実施することが好ましい。第１の流れモードが実現されているときに、ウエハＷの上方にあるガスが設計意図通りにカップ体３０内にスムースに流入し、かつ、一旦カップ内に流入したガスの吹き返しが最も生じ難いからである。

【0050】

上記の実施形態によれば、上記第１の期間ＴＰ１内において流れモードを少なくとも一度変化させることにより、ハウジング内で澱んでいる雰囲気を攪拌することができる。これによって、プロセス性能（プロセス結果）に影響を及ぼすことなく、製造に多くの用力が必要でかつ製造コストの高いドライエアの使用量を削減できる。さらに、ウエハ上面近傍の雰囲気を迅速に置換することができる。なお、ドライエアに代えて窒素ガスを用いた場合にも、高価な窒素ガスの使用量を削減しつつ、ウエハ上面近傍の雰囲気を迅速に置換することができるという同様の効果が得られる。

【0051】

上記の実施形態においては、１つのガスノズル７８を回転してガスノズル７８からのドライエアの吹き出し方向を変化させることにより、整流板７５の貫通穴７６から下方に吹き出すドライエアの分布、すなわち流れモードを変化させたが、これに限定されるものではない。

【0052】

例えば、整流板７５の上方の空間７７内においてガスノズル７８と反対側の位置にガスノズル７８’（図１中に一点鎖線で示す）を追加してもよい。この場合、ガスノズル７８、７８’は、吐出角度変更可能（回転可能）であってもよいし、そうでなくてもよい。この場合、これらガスノズル７８、７８’のうちの少なくとも一方からの第２ガスの吐出流量を変化させることにより、空間内の圧力分布が変化するので、これにより流れモードを変化させることができる。具体的には例えば、第１の流れモードを実現するときには、ガスノズル７８及び７８’から同流量（例えば、それぞれ２５０リットル／分の流量）でドライエアを吐出し、第２の流れモードを実現するときには、ガスノズル７８及び７８’のうちのいずれか一方の流量を減少させ（０にしてもよい）、他方の流量を増加させることができる。なお、ガスノズルの数をさらに増やしても構わない。

【0053】

また、ガスノズルを複数設ける場合、ガスノズルの配置位置は整流板７５の上方に限定されるものではない。例えば、整流板７５の上方に１つまたは複数のガスノズル７８、７８’ （図１中に一点鎖線で示す）を、整流板７５の下方に１つまたは複数のガスノズル７８” （図１中に一点鎖線で示す）をそれぞれ設けてもよい。この場合は、特に整流板７５の下方にあるガスノズル７８”により第２の流れモードを実現することにより、ハウジング６０内の雰囲気を効率良く攪拌することができ、雰囲気置換効率を向上させることができる。また、この場合、第１の流れモードを実現する場合には、例えば、整流板７５の上方にあるガスノズル７８（７８’）からドライエアを吐出すればよい。なお、各ガスノズル７８，７８’、７８”は吐出角度変更可能であってもよいし、そうでなくてもよい。

【0054】

また、上記の実施形態では、ドライエアの流れモードが第１の流れモード及び第２の流れモードの２つであったが、さらに別の流れモードを設定してもよい。また、第１の期間ＴＰ１において、第１の流れモード（図３（ｂ）に示すような整流板７５の領域Ａ１からウエハＷに向かうダウンフローが支配的な流れモード）を実現することは必須ではない。２種類以上の流れモードが実現され、ある一つの流れモードにて澱みが生じているハウジング６０内の領域に他の流れモードで流れが生じれば十分である。

【0055】

また、上記の実施形態では、ガスノズル７８から吐出されるドライエアの流量が、ＦＦＵ７０から供給される清浄エアの流量より小さかったが、これに限定されるものではない。例えば、ドライエア流量が清浄エア流量と同じであってもよく、この場合も、流れモードを変えることによって清浄エア雰囲気からからドライエア雰囲気への置換を促進することができる。

【0056】

また、上記の実施形態では、基板処理装置が、ウエハから飛散する処理液を受け止める手段として、回転カップ２０とその外側の回転しないカップ体３０とを有しているが、基板処理装置に回転カップ２０が無い場合にも上記実施形態の作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0057】

Ｗ 基板（ウエハ）
１０ 基板保持部
１８ 回転駆動部
３０カップ体
３６ カップ排気路
５１〜５４ 処理液ノズル
６０ ハウジング
７０、７８ 清浄ガス供給装置（ＦＦＵ、ガスノズル）
１００ 制御部（コントローラ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】